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1、专题十七 信息给予题中考物理中考物理 (广东专用)1.(2018福建,10,3分)氧烛是一种便携式供氧设备(如下图)。产氧药块由氯酸钠(分解时吸收热量为QkJg-1)、金属粉末(燃烧时提供氯酸钠分解所需的热量)和少量催化剂组成。某兴趣小组拟自制氧烛,为确定每100g氯酸钠需要添加金属粉末的质量m(金属),查得下表数据:好题精练金属铁铝镁燃烧放出热量(kJg-1)4.7331.0224.74下列说法正确的是()A.m(金属)只能采用不同比例的金属和氯酸钠在空气中实验获得B.m(金属)只能通过氯酸钠分解吸收热量与金属燃烧放出热量进行理论计算确定C.m(金属)过小将使氧烛中反应无法持续进行,过大将减
2、小产氧量D.不用催化剂时,分别使用铁、铝、镁作燃料,m(Fe)最小答案答案C确定金属粉末的质量m(金属)既可通过实验获得,也可通过理论计算获得,故A、B不正确。m(金属)过小,金属燃烧放出热量过少,使氯酸钠不能完全分解;m(金属)过大,金属会消耗产生的氧气,进而减小产氧量,故C正确。由表中数据可知,相同质量的金属燃烧,铁放出的热量最少,则分别使用铁、铝、镁作燃料,放出相同热量,需要的m(Fe)最大,故D不正确。2.(2016重庆B,10,2分)目前,许多烧烤店都改用机制炭作燃料,引燃机制炭可以使用固体酒精,盖灭机制炭可以使用炭灰。下列有关说法错误的是()A.酒精的燃烧是为了升高温度B.炭灰可以
3、隔绝空气而使机制炭熄灭C.酒精的燃烧会升高机制炭的着火点D.机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积答案答案C酒精的燃烧是为了升高温度以达到机制炭的着火点,A项正确;炭灰可以隔绝空气而使机制炭熄灭,B项正确;着火点是物质的固有属性,一般不能改变,C项错误;机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积,燃烧更充分,D项正确。3.(2015北京,19,1分)纳米材料具有特殊的性质和功能。纳米二氧化钛(TiO2)参与的光催化反应可使吸附在其表面的甲醛等物质被氧化,降低空气中有害物质的浓度。正钛酸(H4TiO4)在一定条件下分解失水可制得纳米TiO2。下列说法的是()A.甲醛对人体健康有害B.纳米TiO2添加
4、到墙面涂料中,可消除甲醛C.纳米TiO2与普通的TiO2的性质、功能完全相同D.制备纳米TiO2的反应:H4TiO4TiO2+2H2O答案答案CA项,甲醛能使蛋白质变性,因此对人体健康有害;B项,纳米TiO2参与光催化反应,可使其表面的甲醛被氧化,故添加到墙面涂料中,可消除甲醛;C项,纳米材料具有特殊的性质和功能,因此与普通的TiO2的性质、功能不完全相同;D项,由题意知,正钛酸(H4TiO4)在一定条件下分解失水可制得纳米TiO2,D中化学方程式正确。4.(2015江苏镇江,20,2分,)下图为利用燃煤烟气生产Na2SO4和化工原料乙烯(C2H4)的原理。下列说法正确的是()A.副产物M的化
5、学式为HClB.装置中存在化学能转化为电能的过程C.生产过程中,乙烯制备装置中溶液的pH会增大D.乙烯制备装置中的反应可表示为:2CO2+2H2OC2H4+3O2答案答案ADNa2SO4制备装置中发生的反应有:燃煤烟气中的二氧化硫与水化合生成亚硫酸,亚硫酸被氧气氧化成硫酸,Na2SO4制备过程中还加入了海水,则推知M为HCl,A正确;装置中太阳能电池组提供的电能转化成化学能,B错误;乙烯制备装置中水不断减少,硫酸的溶质质量分数不断增大,pH会减小,C错误;乙烯制备装置中反应物为二氧化碳和水,生成物是乙烯和氧气,硫酸和通电是反应条件,化学方程式书写正确,D正确。5.(2018广东,21,8分)孔
6、雀石主要成分为Cu2(OH)2CO3(难溶于水),还含有少量SiO2(难溶于水、不与稀硫酸反应)、Fe2O3等杂质。现以孔雀石为原料制取胆矾(CuSO45H2O)的部分工艺流程如下。请回答:(1)滤渣b的化学式为。(2)溶液c中的溶质有(写化学式):H2SO4、。(3)盐溶液d的颜色为;实验室蒸发溶液时用到的玻璃仪器有(写1种)。(4)在气体a生成CaCO3的过程中,发生反应:CO2+CaCl2+2NH3+H2OCaCO3+2X,X的名称为;孔雀石与稀硫酸反应生成气体a的化学方程式为。答案答案(1)SiO2(2)CuSO4Fe2(SO4)3(3)蓝色酒精灯、玻璃棒(任答1种)(4)氯化铵Cu2
7、(OH)2CO3+2H2SO42CuSO4+CO2+3H2O解析解析(1)根据题目信息二氧化硅难溶于水且不与稀硫酸反应,推知滤渣b为二氧化硅,化学式为SiO2。(2)Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应有硫酸铜生成,氧化铁与稀硫酸反应有硫酸铁生成,故溶液c中的溶质有H2SO4、CuSO4、Fe2(SO4)3。(3)盐溶液d为硫酸铜溶液,颜色为蓝色;实验室蒸发溶液时用到的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯。(4)分析化学方程式中各物质的化学式可知,反应前后已知的C、O、Ca、Cl、N、H的原子个数分别为1、3、1、2、2、8和1、3、1、0、0、0,反应前后Cl、N、H原子个数分别相差2、2、8,又因X前的
8、化学计量数为2,故1个X中含有Cl、N、H原子个数分别为1、1、4,故X的化学式为NH4Cl,其名称为氯化铵;碱式碳酸铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3+2H2SO42CuSO4+3H2O+CO2。思路分析思路分析题给工艺流程分三步:第一步,孔雀石与稀硫酸发生两个反应,Cu2(OH)2CO3+2H2SO42CuSO4+3H2O+CO2,Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O;第二步,除去CuSO4溶液中的杂质Fe2(SO4)3;第三步,蒸发浓缩,降温结晶,得到CuSO45H2O。6.(2018广东广州,24,9分)金属钴(Co)在国防
9、工业中有重要应用。某矿石中含钴的氧化物(CoO、Co2O3),研究人员在实验室用硫酸酸浸的方法提取钴元素,并探究最佳提取条件。(1)写出下列化合物中Co元素的化合价:CoO;Co2O3。(2)酸浸时钴的氧化物发生如下反应:反应CoO+H2SO4CoSO4+H2O反应2Co2O3+4H2SO44CoSO4+O2+4H2O反应Co2O3+2H2SO4+Na2SO32CoSO4+2H2O+Na2SO4反应后溶液中含钴元素的微粒是(填化学符号)。已知反应前矿石中CoO的质量为ag,Co2O3的质量为bg,则理论上可以生成CoSO4的总质量为g(用含a、b的式子表示,可不化简)。编号矿石用量(g)硫酸用
10、量(g)Na2SO3用量(g)温度()钴元素浸出率(%)185.7112.6208556.39285.716.3108549.98385.716.3106543.33485.716.310.436573.95585.716.310.866574.77(3)为探究最佳提取条件,将矿石在一定条件下酸浸4小时,测量钴元素的浸出率,部分数据如下本实验研究了哪些因素对钴元素浸出率的影响?。根据上表数据,其他条件不变,温度升高,钴元素的浸出率。工业生产中采用实验(填编号)的提取条件更合理。答案答案(1)+2+3(2)Co2+155(a/75+b/83)(3)硫酸用量、亚硫酸钠用量、温度增大4解析解析(1)
11、在题给化合物中氧元素的化合价为-2,则CoO中Co为+2价,Co2O3中Co为+3价。(2)由题给方程式可知,反应后钴元素以CoSO4形式存在于溶液中,所以溶液中含钴元素的微粒是Co2+;设CoO生成CoSO4的质量为x,Co2O3生成CoSO4的质量为y,CoO+H2SO4CoSO4+H2O75155agx=x=2Co2O3+4H2SO44CoSO4+O2+4H2O3321554bgy=y=则理论上可以生成CoSO4的总质量为155(a/75+b/83)g。(3)由表格中数据可知,对钴元素浸出率产生影响的因素有硫酸用量、亚硫酸钠用量、温度;根据题表中第2、3组数据可知,温度升高,钴元素的浸出
12、率增大;工业生产中采用实验4的提取条件更合理,虽然钴元素浸出率不是最高,但与实验5相比相差不大,且实验4亚硫酸钠用量较少,能节省原料。一题多解一题多解(2)可利用Co原子守恒进行快速计算,由CoO生成的CoSO4中Co的质量与CoO中Co的质量相等,agCoO中Co的质量为g=g,CoSO4中Co的质量分数为100%,故由CoO生成的CoSO4的质量为g=g;同理,由Co2O3生成的CoSO4中Co的质量与Co2O3中Co的质量相等,bgCo2O3中Co的质量为g=g,CoSO4中Co的质量分数为100%,故由Co2O3生成的CoSO4的质量为g=g;两部分相加为155(a/75+b/83)g
13、。7.(2018广东广州,25,7分)氧化锌(ZnO)可作为紫外线吸收剂应用于化妆品中,其一种生产工艺如下:(1)推测草酸的化学式是。(2)“沉锌”过程中发生复分解反应,反应的化学方程式是。(3)“操作A”的名称是;实验室常用的研磨仪器是。(4)“高温灼烧”时草酸锌分解,反应的化学方程式是。答案答案(1)H2C2O4(2)ZnCl2+(NH4)2C2O4ZnC2O4+2NH4Cl(3)过滤研钵(4)ZnC2O4ZnO+CO+CO2解析解析(1)草酸的化学式是H2C2O4。(2)“沉锌”过程是ZnCl2与(NH4)2C2O4发生复分解反应生成草酸锌和氯化铵,反应的化学方程式是ZnCl2+(NH4
14、)2C2O4ZnC2O4+2NH4Cl。(3)“操作A”是将溶液与难溶性固体分离,故该操作为过滤;实验室常用的研磨仪器是研钵。(4)“高温灼烧”时草酸锌分解得气体混合物,根据原子守恒,可推知气体混合物中含有一氧化碳和二氧化碳,反应的化学方程式是ZnC2O4ZnO+CO+CO2。8.(2017广东广州,24,8分)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易变质。CuCl的制备流程如下:(1)“滤液1”中除了Na+、S外,还存在较多的离子是、。(写离子符号)(2)“反应”中发生的化学反应是2CuCl2+Na2SO32CuCl+2NaCl+SO3
15、,产生的SO3迅速与水化合生成一种酸,该反应的化学方程式为。(3)“操作a”的名称是。本流程中可循环利用的物质(水除外)是。(写化学式)(4)可用“水洗”的原因是,“醇洗”的目的是。(5)160gCuSO4与足量NaCl经上述制备流程,可生成的CuCl最多是g。答案答案(1)Cl-Cu2+(2)SO3+H2OH2SO4(3)过滤NaCl(4)CuCl难溶于水,用水洗去可溶性杂质,保留CuCl快速去除CuCl表面的水分,防止其被氧化(5)99.5解析解析(1)反应前溶液中存在的离子为Cu2+、S、Na+、Cl-,溶解、过滤出Na2SO4后溶液中还存在较多的离子为Cu2+和Cl-。(2)SO3与水
16、反应生成H2SO4。(3)操作a能将固体与溶液分离,故该操作为过滤;该流程中所用原料是CuSO4、NaCl、H2O、Na2SO3,“反应”中有NaCl生成,故NaCl是可以循环利用的物质。(4)由于CuCl难溶于水,故可用水洗去除可溶性杂质,保留CuCl;因为CuCl在潮湿空气中易变质,“醇洗”能迅速除去CuCl表面的水分,防止其变质。(5)根据反应前后铜元素的质量相等,设可生成的CuCl质量最多是x。CuSO4CuCl16099.5160gx=解得x=99.5g。答题技巧答题技巧第(5)问,不需要将涉及的两个反应的化学方程式列出并分步计算,只需要依据反应前后铜元素的质量相等,反应物CuSO4
17、与生成物CuCl的质量比为16099.5即可求得答案。答题规范答题规范注意离子符号的正确写法,切勿把Cu2+写作Cu2-、Cu+、CU2+或Cu+2,把Cl-写作Cl1-等。9.(2017福建,15,15分)(1)化学小组选用下图装置制取并收集氧气。仪器的名称:a是,b是。实验室制取氧气的化学方程式为(写一个),实验时对应的气体发生和收集装置分别是(填标号,下同)和。(2)碘化钾(KI)是白色固体,保存不当会被氧化为单质碘(I2)而泛黄变质。化学小组查得以下资料:.对于碘化钾变质的原理,有两种不同的反应:甲:4KI+O2+2CO22K2CO3+2I2乙:4KI+O2+2H2O4KOH+2I2.
18、KOH与NaOH的化学性质相似。为探究碘化钾变质原理的合理性,开展以下实验。【实验过程】实验1取适量碘化钾固体暴露于空气中一段时间,观察到固体泛黄。往泛黄的固体中加入足量稀硫酸,产生无色无味的气体,通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。石灰水变浑浊的原因是(用化学方程式表示)。化学小组认为:据此现象,还不能得出“反应甲是造成碘化钾变质的原因”的结论。理由是。实验2按下图所示装置进行实验,数日后,观察到碘化钾固体无泛黄现象。据此现象,可得出的结论是。实验3按下图所示装置进行实验,数日后,观察到碘化钾固体无泛黄现象。查阅文献获知,常温下某些气体和固体反应须在潮湿环境中进行。化学小组据此改进实验,很快
19、观察到固体泛黄的现象。简述化学小组改进实验的具体措施:。【实验结论】根据上述实验,化学小组得出结论:碘化钾固体泛黄变质是碘化钾与共同作用的结果。答案答案(15分)(1)试管酒精灯2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2(或“2H2O22H2O+O2”等其他合理答案)A(或“B”)D说明:气体发生装置与化学方程式相对应才得分;没写化学方程式只填气体发生装置不得分(2)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O无法判断K2CO3是按反应甲原理产生,还是按反应乙原理生成的KOH吸收空气中的CO2而产生的(或其他合理答案)反应乙不是造成碘化钾泛黄的原因(或其他合理答案)往瓶中再加入少量水(或其他合理答案
20、)氧气、水和二氧化碳(或“O2、H2O和CO2”)解析解析(1)a是试管,b是酒精灯。实验室制氧气有三种方法,即高锰酸钾受热分解,氯酸钾(在二氧化锰的催化作用下)受热分解,过氧化氢(在二氧化锰的催化作用下)分解;反应的化学方程式分别为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2、2KClO32KCl+3O2、2H2O22H2O+O2;高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰)是固体,反应条件是加热,发生装置选A;过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应条件是常温,发生装置选B;氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置选D。(2)往泛黄的碘化钾固体中加入足量稀硫酸,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,说明生
21、成了二氧化碳气体,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O。反应乙原理中生成的氢氧化钾在空气中易与二氧化碳反应生成碳酸钾,通过向固体中加入足量稀硫酸产生二氧化碳,只能判断固体中含有碳酸钾,但无法判断碳酸钾是按反应甲原理产生的,还是按反应乙原理生成的氢氧化钾吸收空气中的二氧化碳而产生的。将碘化钾放在盛有湿润的氧气的集气瓶中,数日后固体不泛黄,说明碘化钾与氧气、水不反应,反应乙不是造成碘化钾泛黄的原因。将碘化钾放在盛有氧气、二氧化碳混合气体的集气瓶中,数日后固体不泛黄,说明没发生反应;由题意知某些气体与固体的反应须在潮湿的环境中进行,
22、所以可往瓶中再加入少量水,观察固体是否泛黄。由实验可知碘化钾泛黄是碘化钾与氧气、二氧化碳、水共同作用的结果。10.(2017北京,28,5分)阅读下面科普短文。说起二氧化硫(SO2),你可能首先想到它是空气质量播报中提及的大气污染物。其实你真的了解SO2吗?难道它只是有害物质吗?SO2与食品工业SO2作为防腐剂、漂白剂和抗氧化剂广泛用于食品行业。葡萄酒酿制中适量添加SO2,可防止葡萄酒在陈酿和贮藏过程中被氧化,抑制葡萄汁中微生物的活动。食糖加工过程中可使用SO2进行脱色。按照我国食品添加剂使用标准(GB2760-2014),合理使用SO2不会对人体健康造成危害。标准中部分食品SO2的最大残留量
23、食品蜜饯葡萄酒食糖水果干巧克力果蔬汁最大残留量0.35g/kg0.25g/L0.1g/kg0.1g/kg0.1g/kg0.05g/kgSO2与硫酸工业硫酸是重要的化工原料,工业制硫酸的关键步骤是SO2的获取和转化。工业利用硫制硫酸的主要过程示意如下:硫酸工业的尾气中含有少量SO2,若直接排放会污染空气,并导致硫酸型酸雨。工业上可先用氨水吸收,再用硫酸处理,将重新生成的SO2循环利用。SO2与化石燃料化石燃料中的煤通常含有硫元素,直接燃烧会产生SO2。为了减少煤燃烧产生的SO2污染空气,可以采取“提高燃煤质量、改进燃烧技术”的措施,例如,对燃煤进行脱硫、固硫处理;还可以采取“优化能源结构、减少燃
24、煤使用”的措施,例如,北京大力推广的“煤改气、煤改电”工程,有效改善了空气质量。现在,你对SO2一定有了新的认识,在今后的化学学习中你对SO2还会有更全面的认识!依据文章内容回答下列问题。(1)按照国家标准,食糖中的SO2最大残留量为g/kg。(2)葡萄酒酿制过程中SO2的作用是。(3)用硫制硫酸的主要过程中,涉及的含硫物质有S、和H2SO4。(4)硫酸工业生产中,吸收尾气中SO2的物质是。(5)下列措施能减少SO2排放的是(填序号)。A.将煤块粉碎B.对燃煤进行脱硫C.推广煤改气、煤改电D.循环利用工业尾气中的SO2答案答案(1)0.1(2)防腐、抗氧化(3)SO2、SO3(4)氨水(5)B
25、CD解析解析(1)由表格中数据可知食糖中SO2的最大残留量为0.1g/kg。(2)葡萄酒酿制过程中适量添加SO2可防腐、抗氧化。(3)根据卡通图示可知含硫元素的物质有:S、SO2、SO3、H2SO4。(4)工业制硫酸尾气中二氧化硫可用氨水吸收。(5)A项,煤块粉碎,不能改变煤的含硫量,最终生成的二氧化硫质量不变;B项,对燃煤进行脱硫可以减少二氧化硫的排放;C项,煤改气或煤改电可以减少SO2的排放;D项,循环利用尾气中的二氧化硫,可以减少SO2的排放。11.(2016广东,22,10分,)小明在课外阅读中得知:氢氧化铜受热会分解生成氧化铜Cu(OH)2CuO+X,于是用CuSO4溶液与KOH溶液
26、反应制取氢氧化铜,并对氢氧化铜进行加热。(1)生成物X的化学式为。(2)制取氢氧化铜的化学反应方程式为。(3)小明在加热氢氧化铜时,发现蓝色固体先变成黑色;继续高温灼烧黑色固体变成红色,同时有气体产生。为弄清这种红色固体的成分,进行了如下的探究:【查阅资料】Cu和Cu2O均为红色固体,且Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O。【提出猜想】红色固体是:.Cu;.Cu2O;.。【进行实验】操作现象结论取灼烧后的红色固体1.44g于试管中,加入足量稀硫酸,加热并充分振荡,静置溶液由无色变蓝色,固体减少1.44g红色固体一定有:过滤、洗涤、干燥得红色固体【结论分析】据上述实验现象,小明认为猜想正
27、确。但有同学认为小明的判断不严谨,因为猜想也有相同现象。氧化铜高温灼烧由黑色变成红色的化学反应方程式为。如要确定1.44g红色固体成分,还需要补充的操作是,再通过得出结论。答案答案(10分)(1)(1分)H2O(2)(2分)CuSO4+2KOHCu(OH)2+K2SO4(3)(7分)【提出猜想】铜和氧化亚铜或Cu和Cu2O(1分)【进行实验】Cu2O(1分)【结论分析】(1分)4CuO2Cu2O+O2(2分)称量最后得到的红色固体(1分)计算(1分)解析解析(1)根据质量守恒定律可知,CuO比反应物Cu(OH)2少2个氢原子、1个氧原子,故X为H2O。(3)【提出猜想】红色固体还可能是Cu和C
28、u2O的混合物。【进行实验】通过实验现象溶液由无色变为蓝色可知,红色固体中一定含有Cu2O。【结论分析】因Cu2O与H2SO4反应除生成CuSO4外,还生成Cu,若原红色固体中仅含有Cu2O,则实验现象与猜想一致。加热氢氧化铜会产生黑色的CuO,高温灼烧CuO,会产生红色的Cu2O,由于CuO中仅存在Cu和O两种元素,故产生的气体只能是O2。通过对最后的红色固体Cu的称量,可计算出Cu2O的质量,进而确定红色固体的成分。思路分析思路分析铜不与稀硫酸反应,但氧化亚铜能与稀硫酸反应。根据现象中的固体减少和溶液变蓝,推知红色固体中一定含有氧化亚铜。12.(2016广东茂名,23,8分)Cu2O是一种
29、红色的固体,不溶于水,在酸性溶液(硝酸除外)中,可发生反应生成Cu2+和Cu。请回答下列问题:(1)Cu2O中铜元素的化合价为。(2)将一定质量的Cu2O加入稀盐酸中,恰好完全反应,观察到的现象是;反应前后溶液中存在的主要阳离子分别是、(填离子符号)。(3)在溶液中能与CuCl2反应但不能与Cu(NO3)2反应的物质有(举一例,填化学式)。(4)现将7.2g红色固体(Cu和Cu2O中的一种或两种)加入足量的稀盐酸中,充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到3.4g滤渣,则红色固体的成分是(填化学式)。答案答案(1)+1(1分)(2)固体部分溶解,溶液由无色变为蓝色(2分)H+Cu2+(各1分,共2分)
30、(3)AgNO3(1分)(4)Cu和Cu2O(2分)解析解析(1)氧元素的化合价为-2,设铜元素的化合价为x,可得2x+(-2)=0,x=+1,故Cu2O中铜元素的化合价为+1。(2)Cu2O加入稀盐酸中,可发生反应生成Cu2+和Cu,化学方程式为Cu2O+2HClCuCl2+Cu+H2O,故观察到的现象是:固体部分溶解,溶液由无色变为蓝色;反应前溶液是稀盐酸,含有阳离子H+,反应后溶液是CuCl2溶液,阳离子是Cu2+。(3)CuCl2与Cu(NO3)2的阴离子不同,利用Cl-与Ag+反应,而N不与Ag+反应,可选用AgNO3。(4)设原混合物中含Cu2O的质量为y。Cu2O+2HClCuC
31、l2+Cu+H2O固体质量减小14464144-64=80y7.2g-3.4g=3.8g=y=6.84g则原混合物中Cu2O的质量为6.84g,因为原红色固体为7.2g,所以红色固体中还含有Cu。答题规范答题规范部分考生对离子符号的得书写掌握不到位,如将H+写成H1+,Cu2+写成Cu+、CU2+或Cu2-等。13.(2016广东梅州,16,10分,)某学习小组拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。查阅资料可知Mg、Mg3N2能发生如下反应:2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N22Mg+CO22MgO+CMg+H2OMgO+H2Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+
32、2NH3(NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝)实验中所用的装置和药品如下图所示(镁粉、铁粉均已干燥,装置内发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。回答下列问题:(1)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时,将空气通入实验装置,则气流流经装置的顺序是B(填装置序号)。D装置中发生反应的化学方程式为。(2)通气后,应先点燃(填“A”或“B”)装置的酒精灯;如果同时点燃A、B装置的酒精灯,对实验结果有何影响?。(3)设计一个实验,验证产物是氮化镁:实验操作和实验现象实验结论产物是氮化镁(4)思维拓展:空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO的质量却远大于Mg3N2的质
33、量。请给出合理的解释。答案答案(1)DCBA(2分)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(2分)(2)B(1分)制得的氮化镁将不纯(1分)(3)取少量产物于试管中,加入适量水,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,湿润的红色石蕊试纸变蓝(3分)(4)O2的化学性质比N2活泼(1分)解析解析(1)由题中信息可知,Mg粉与空气中的N2、O2、H2O、CO2均能发生反应,要以空气为原料制取少量Mg3N2,需将空气中除N2外的其他成分除去,除杂的先后顺序为CO2H2OO2(稀有气体不能与Mg粉反应),然后再将气体通入盛有Mg粉的装置,故气流流经装置的顺序是DCBA。(2)通气后,应先点燃B装置的酒精灯,以
34、除去气流中含有的O2;若同时点燃A、B装置的酒精灯,会使N2和O2都与Mg粉发生反应,制取的氮化镁将不纯净。(3)由题中反应可知,Mg3N2可与H2O反应生成NH3,因此验证Mg3N2时,可向粉末中加水,再用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变蓝,说明气体是NH3,证明产物是Mg3N2。(4)O2的化学性质比N2活泼,因此会先与Mg粉反应,使生成的MgO的质量远远大于Mg3N2的质量。解题关键解题关键由于气体通过D装置后会带出水蒸气,故必须将C装置放置在D装置后,否则会有水蒸气进入A装置,使实验失败。答题规范答题规范注意化学式的正确书写,勿将Na2CO3写成NaCO3。第(3)问,取样的
35、操作中,样品的量必须取“少量”,并放入“试管中”;加水的量不可过多,避免氨气溶于水而不能逸出。14.(2014广东广州,23,6分)已知镉(Cd)的金属活动性与铁、锌相近,镉元素在化合物中常显+2价。(1)细铁丝在氧气中点燃发生剧烈燃烧,化学方程式是。(2)将镉丝插入下列溶液有明显现象的是(填序号)。NaCl溶液HCl溶液AgNO3溶液NaOH溶液(3)镍镉电池应用广泛,为了防止污染环境,从废旧镍镉电池中回收镉的一种方法如下:步骤1:将废旧电池破碎成细颗粒后焙烧,将镉转化为氧化镉(CdO);步骤2:将含氧化镉的细颗粒和炭粉混合后,隔绝空气加热至1200,可得镉蒸气和一氧化碳。步骤2中氧化镉变成
36、镉的化学方程式是。答案答案(1)3Fe+2O2Fe3O4(2)(3)CdO+CCd+CO解析解析(1)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。(2)镉(Cd)的金属活动性与铁、锌相近,所以镉不能与NaCl反应,镉丝插入氯化钠溶液中没有明显现象;镉可以置换HCl中的氢元素,镉放入稀盐酸中有气泡产生;镉可以置换AgNO3溶液中的银,镉放入硝酸盐溶液中,在镉表面有银白色金属析出;金属镉不能与NaOH溶液反应。(3)氧化镉的细颗粒和炭粉混合后,隔绝空气加热至1200,可得镉蒸气和一氧化碳,化学方程式为CdO+CCd+CO。教师专用题组教师专用题组1.(2014四川成
37、都,9,3分)我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”,在甲烷高效转化研究中获重大突破。其成果在最近的美国科学杂志发表。该转化的微观示意图如下:有关该转化的说法错误的是()A.催化剂改变了反应速率B.反应前后原子的种类发生了变化C.生成物之一为C2H4D.反应物与生成物均由分子构成答案答案B催化剂能改变化学反应速率,A正确;化学反应前后原子的种类、数目不变,B错误;反应后生成了乙烯,化学式为C2H4,C正确;生成物乙烯和氢气都是由分子构成的物质,D正确。2.(2016天津,24,8分,)石灰石和铁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。(1)炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和
38、二氧化碳,写出该反应的化学方程式。(2)牙膏中常用轻质碳酸钙粉末作摩擦剂。生产轻质碳酸钙的主要过程:煅烧石灰石制得氧化钙;氧化钙加水制成石灰乳主要成分是Ca(OH)2;石灰乳与二氧化碳反应得到碳酸钙。写出的化学方程式。(3)取62.5g含碳酸钙80%的石灰石(杂质不含钙元素且不参加反应)高温煅烧,一段时间后停止加热,测得剩余固体中钙元素的质量分数为40%,则生成的二氧化碳质量为g。(4)合成氨工业生产中所用的催化剂是铁触媒,其主要成分是FeO和Fe2O3。当FeO和Fe2O3中铁元素的质量比为12时,该催化剂的催化作用效果最好,此时FeO和Fe2O3的质量比为(写最简比)。答案答案(8分)(1
39、)3CO+Fe2O32Fe+3CO2(2)Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O(3)12.5(4)920解析解析(1)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。(2)二氧化碳和石灰乳反应生成碳酸钙和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O。(3)剩余固体的质量为:62.5g80%40%=50g,所以生成的二氧化碳质量为62.5g-50g=12.5g。(4)设催化剂中FeO的质量为x、Fe2O3质量为y。=,求得=。3.(2016重庆B,19,4分)空气中的氧气在细菌的作用下将辉铜矿中的硫化亚铜(Cu2S)转化成硫化
40、铜(CuS),再把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜是“生物炼铜”的重要环节。根据下列物质间的转化关系回答问题。(1)硫化铜在水中可以产生极少量的S2-,其结构示意图为,则一个硫原子中含有个电子。(2)反应、中,细菌均起作用。(3)反应的基本反应类型是。(4)反应的化学方程式为。答案答案(1)16(2)催化(3)化合反应(4)CuO+H2SO4CuSO4+H2O解析解析(1)由S2-的结构示意图可知,硫原子中含有2+8+8-2=16个电子。(2)反应是硫化亚铜和氧气反应生成氧化铜和硫化铜,细菌起催化作用;反应是硫化铜在细菌的催化作用下与氧气反应生成硫酸铜。(3)反应是硫化铜与氧气在细菌的催化作
41、用下生成硫酸铜,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应。(4)反应是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为H2SO4+CuOCuSO4+H2O。4.(2015北京,29,5分)阅读下面科普短文(原文作者:段翰英等)。我国制作泡菜的历史悠久。制作泡菜是把新鲜蔬菜泡在低浓度的盐水里,经发酵而成。泡菜品种繁多、风味独特、口感鲜脆。蔬菜中含有硝酸盐。硝酸盐对人体无直接危害,但转化成亚硝酸盐后,就会产生危害。亚硝酸盐如亚硝酸钠(NaNO2)与胃酸(主要成分是盐酸)反应,产生亚硝酸(HNO2)和氯化物(如NaCl)。亚硝酸不稳定,产生的二氧化氮进入血液与血红蛋白结合,导致中毒。泡菜中含亚硝
42、酸盐吗?含量有多少?含量受什么因素影响呢?经实验测定发现,食盐水浓度和泡制时间对泡菜中亚硝酸盐含量有一定影响。下图为室温下,食盐水浓度和泡制时间与芹菜泡制过程中亚硝酸盐含量的关系。用不同的蔬菜进行测定,变化趋势与芹菜相似。实验表明,发酵温度对泡菜中亚硝酸盐的生成量及生成时间也具有明显的影响。泡菜发酵过程中,泡制温度较高时,亚硝酸盐含量最大值出现得早,且数值低。这与温度较高有利于乳酸菌的繁殖有关。实验还表明,泡制过程中添加姜汁和维生素C,都能有效地减少亚硝酸盐的生成。现代医学证明,泡菜中的乳酸和乳酸菌对人体健康有益,具有抑制肠道中的腐败菌生长、降低胆固醇等保健作用。但是,有些泡菜盐分或糖分过高,
43、对高血压和糖尿病等慢性病患者不利。另外,泡制过程也会造成某些营养素的流失。(有删改)依据文章内容,回答下列问题。(1)泡菜中的亚硝酸盐是由转化生成的。(2)亚硝酸钠能与盐酸反应,该反应属于基本反应类型中的反应。(3)室温下,用芹菜制作的泡菜,最佳食用时间是(填字母序号,下同)。A.泡制23天B.泡制56天C.泡制12天后(4)下列关于制作泡菜的说法中,合理的是。A.最好加入一些姜汁B.最好在较低温度下泡制C.最好加入一些富含维生素C的水果D.最佳食用期的泡菜中亚硝酸盐的含量与泡制时的食盐水浓度无关(5)请你为喜欢吃泡菜的人提一条食用泡菜的建议: 。答案答案(1)硝酸盐(2)复分解(3)C(4)
44、ACD(5)泡菜有益健康,但不能代替新鲜蔬菜(或其他合理答案)解析解析(1)泡菜中的亚硝酸盐是由蔬菜中的硝酸盐转化来的。(2)亚硝酸钠属于盐类,它与盐酸反应属于盐和酸反应,化学方程式为HCl+NaNO2NaCl+HNO2,因此属于复分解反应。(3)根据题中图像可知,泡菜在第一周内亚硝酸盐含量最高,7天之后逐渐减少,12天之后含量变为0,故选C。(4)实验表明,泡制过程中添加姜汁和维生素C,都能有效地减少亚硝酸盐的生成,因此A、C均合理;温度较高时有利于乳酸菌的繁殖,亚硝酸盐含量最大值出现得早,且数值低,因此B不合理;最佳食用期时,各种浓度的食盐水泡制的泡菜中亚硝酸盐的含量均变为0,因此与泡制时
45、的食盐水浓度无关,因此D合理。(5)此题答案具有开放性,合理即可。如泡菜虽然有益健康,但泡制过程也会造成某些营养素的流失;不能代替新鲜蔬菜;泡制12天后亚硝酸盐含量最低,应尽快食用;因为有些泡菜盐分或糖分过高,因此高血压和糖尿病患者少食用泡菜等。5.(2015浙江杭州,28,8分)铜跟浓硫酸的反应原理是:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题:(1)图中B装置用来收集SO2(已知SO2的密度大于CO2的密度),但未将导管画全,请将B装置中的导管补画完整。(2)图中C装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中,装置D的作用是。(3)
46、充分反应后,烧瓶中的铜片仍有剩余,那么硫酸是否也有剩余呢?该小组同学进一步研究:待烧瓶冷却后,将烧瓶中的混合物稀释、过滤,用滤液做了如下实验。实验1:用pH试纸测试滤液pH,其pH约为1;实验2:取少量滤液于试管中,向试管中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀现象。你认为,可说明硫酸有剩余。(选填“实验1”或“实验2”)(4)以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜,存在的缺陷有(答出两点即可)。答案答案(8分,每空2分)(1)如右图所示(2)吸收SO2(3)实验1(4)产生有污染的气体、原料利用率低、浓硫酸具有强腐蚀性、反应需加热不节能等解析解析(1)由题意知,SO2的密度大于空气的密度,因此采用向上
47、排空气法收集,故长管进气,短管出气。(2)Cu和浓硫酸反应生成SO2,SO2是空气污染物之一,不能直接排放,需要进行尾气处理,因此用NaOH溶液进行吸收。(3)因为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O,CuSO4溶液中有S,因此无论是否有硫酸剩余加入BaCl2溶液后都会生成白色沉淀,因此实验2无法作为有硫酸剩余的依据。(4)该反应会生成对环境有污染的SO2气体,不环保,且使用浓硫酸,不安全。6.(2015山东聊城,22,12分)呼吸面具中“氧气再生剂”的主要成分是淡黄色固体过氧化钠(Na2O2),使用后变成白色固体。某兴趣小组对白色固体的成分进行了探究:【查阅资料】2Na2O2
48、+2CO22Na2CO3+O22Na2O2+2H2O4NaOH+O2【提出猜想】根据呼出的气体中含有较多的,对白色固体作出如下猜想:猜想:氢氧化钠猜想:碳酸钠猜想:氢氧化钠和碳酸钠【实验验证】实验操作实验现象实验结论(1)取少量样品溶于水,加入适量产生白色沉淀该反应的化学方程式为(2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入证明猜想正确【得出结论】猜想成立。【拓展应用】“氧气再生剂”的保存方法是。答案答案(12分)【提出猜想】水蒸气和二氧化碳(水蒸气写成水、写化学式也给分,答对一种给1分)【实验验证】(1)氯化钡溶液(其他合理答案均可得分)(写化学式也给分)BaCl2+Na2CO3BaCO3+2N
49、aCl(其他合理答案均可得分)(2)酚酞试液(紫色石蕊试液或氯化铜溶液)溶液变红色(溶液变蓝或生成蓝色沉淀等合理答案均可,但两空必须一致)【拓展应用】密封存放干燥处解析解析【提出猜想】呼出的气体中含有较多的二氧化碳和水蒸气。【实验验证】取少量样品溶于水,加入适量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明有碳酸钠,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠;充分反应后过滤,取滤液加入无色酚酞试液,溶液变红色,证明含有氢氧化钠,因此猜想正确。【拓展应用】“氧气再生剂”的主要成分是淡黄色固体过氧化钠(Na2O2),它能与二氧化碳和水蒸气反应,因此保存方法是密封存放干燥处。7.(2015黑龙江哈尔滨,31,4
50、分)分类、类比是学习化学常用的方法。(1)初中化学有许多实验,若按照实验主要目的可将实验分为:探究化学反应前后物质的质量关系、探究物质的性质、探究物质的含量等。据此应将下列实验中的D与(填“A”“B”或“C”)归为一类,依据是。ABCD(2)许多物质的命名与元素的化合价高低有关,如锰酸钾、高锰酸钾,其中锰元素的化合价分别为+6、+7。氯元素常见的化合价有+7、+5、+1、-1等,由此推测钠元素、氧元素和+7价氯元素三种元素组成的化合物的名称为,化学式为。答案答案(4分)(1)A(1分)D实验与A实验的主要目的都是探究物质的性质(1分)(2)高氯酸钠(1分)NaClO4(1分)解析解析(1)实验
51、A是探究物质的性质,实验B是探究化学反应前后物质的质量关系,实验C是探究物质的含量,实验D是探究物质的性质,故实验D与实验A为一类。(2)由题给信息推测出,钠元素、氧元素和+7价氯元素三种元素组成的化合物为高氯酸钠,化学式为NaClO4。8.(2014四川成都,18,9分)城市生活垃圾的处理是世界性难题,某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下:资料1:垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体。资料2:+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化。回答下列问题:(1)发电是利用垃圾焚烧产生的转变成电能。(2)吸收步骤中,石灰浆的作用是。(3)溶解步骤中,产生H2的化学方程式为。除
52、此反应以外,溶解步骤还能发生两个反应:Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2OFe+Fe2(SO4)33FeSO4其中属于化合反应的是(填序号),反应前后铁元素的化合价不变的是(填序号)。(4)将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、冷却结晶、(填操作名称),得到硫酸亚铁晶体,其中氮气的作用是。(5)请你就成都市生活垃圾处理提一条建议。答案答案(9分)(1)热能(1分)(2)除去烟气中含有的SO2、HCl(1分)(3)Fe+H2SO4FeSO4+H2(2分)(1分)(1分)(4)过滤(1分)作保护气,避免+2价的铁元素被空气中氧气氧化(1分)(5)生活垃圾分类回收等(1分)解析
53、解析(1)焚烧垃圾会放出热量,利用垃圾焚烧发电是将热能转变成电能。(2)由题给资料1可知焚烧垃圾会产生二氧化硫和氯化氢,石灰浆的主要成分是氢氧化钙,与二者均能发生反应,从而达到除去烟气中的二氧化硫和氯化氢的目的。(3)生锈的铁可以认为是氧化铁和铁的混合物,铁与稀硫酸发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式是Fe+H2SO4FeSO4+H2。题给信息提供的两个化学反应中,反应是氧化铁与稀硫酸生成硫酸铁和水的复分解反应,复分解反应前后各元素的化合价不变;反应是铁与硫酸铁发生的化合反应。(4)根据题给资料2可知,+2价的铁元素在空气中易被氧化,氮气化学性质稳定,所以在氮气的环境中可以防止+2价的铁
54、元素被氧化;将固体与液体组成的混合物分离的方法是过滤。9.(2014江苏苏州,33,6分,)某化工厂用石灰石和废铜屑等设计生产石青、波尔多液的工艺流程如下:(1)X的化学式为。(2)反应中空气的作用是。(3)石青的化学式为2CuCO3Cu(OH)2,写出反应的化学方程式。(4)若反应中硫酸铜、生石灰和水的化学计量数之比为111,则其化学方程式为。答案答案(1)CO2(2)起氧化作用(3)3CaCO3+3CuSO4+H2O2CuCO3Cu(OH)2+CO2+3CaSO4(4)CuSO4+CaO+H2OCu(OH)2+CaSO4解析解析(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,煅烧后生成氧化钙和二氧化碳,故X的化学式是CO2。(2)在加热的条件下铜能与氧气反应生成氧化铜,氧化铜再与稀硫酸反应生成硫酸铜,故通入空气的目的是把铜氧化,空气起氧化作用。(3)石青中含有氢元素,因此反应物除了石灰石和硫酸铜以外,还有水,根据图示可知,生成物是二氧化碳、石青和硫酸钙,故反应的化学方程式是3CaCO3+3CuSO4+H2O2CuCO3Cu(OH)2+CO2+3CaSO4。(4)氧化钙与水混合反应生成氢氧化钙,氢氧化钙再与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钙,当反应物中各物质的化学计量数是111时,其化学方程式是CuSO4+CaO+H2OCu(OH)2+CaSO4。
