第二节 富集在海水中的元素——氯
【基础过关】
1.海水中含量最多的离子是 ( )
A.氯离子 B.钠离子 C.钙离子 D.镁离子
2.下列有关实验现象的描述中,正确的是 ( )
A.铁在氯气中燃烧,产生FeCl2固体
B.铜在氯气中燃烧,生成蓝色的氯化铜颗粒
C.红热的铁丝在空气中能剧烈燃烧,火星四射
D.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,产生大量的白雾
3.氯水用于消毒是因为 ( )
A.氯水中含有氯分子 B.氯水中含有次氯酸分子
C.氯水中含有氯离子 D.氯水中含有氢离子
4.足量的氯气或盐酸分别跟下列金属反应,均有MCl2型化合物生成的是 ( )
A.Al B.Mg C.Fe D.Na
5.下列物质能使紫色石蕊试液由紫变红又褪色的是 ( )
①Cl2 ②盐酸 ③氯水 ④盐酸酸化的漂白粉溶液 ⑤木炭
A.①③④ B.①②③
C.②③④ D.①③④⑤
6.下图A处通入Cl2当关闭B阀时,C处湿润的红布条没有明显变化,当打开B阀时,C处的湿润红布条逐渐褪色。则D瓶中装的溶液是 ( )
A.浓H2SO4 B.NaOH溶液 C.水 D.饱和食盐水
7.氯气通入石灰乳制得漂白粉。其主要成份是Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·nH2O,贮存过久的漂白粉与浓盐酸制得的Cl2中,可能含有的杂质气体是 ( )
①O2 ②CO2 ③HCl ④H2
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
8.有不纯的氯化铜粉末13.5g(内含一种杂质)。当与足量的AgNO3溶液反应时,生成29gAgCl沉淀,则粉末中的杂质可能是 ( )
A.FeCl3 B.KCl C.ZnCl2 D.BaCl2
9.甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银4种溶液中的一种。将它们两两混合后,观察到的现象如表所示,其中丁与乙混合产生的是无色气体。
甲 乙 丙 丁
甲 ―― ↓ ↓
乙 ↓ ―― ↓ ↑
丙 ↓ ↓ ―― ↓
丁 ↑ ↓ ――
请回答下面的问题:
(1)写出丁与乙反应的离子方程式:________________________________________。
(2)这四种溶液分别是:甲:_________、乙:_________、丙:_________、丁:_________(用溶质的化学式表示)。
【迁移提升】
10.(CN)2和Cl2的化学性质相似,完成下面化学方程式:
(CN)2+H2O________________________________________________;
(CN)2+NaOH________________________________________________。
11.某地自来水厂用一定量氯气通入自来水的方法进行消毒杀菌。
(1)某学生用自来水配制AgNO3溶液时,得到的是浑浊溶液,在其他操作均规范的情况下,请分析该浑浊也产生的可能原因,并写出化学反应方程式。
(2)当地养金鱼的爱好者在用自来水养鱼时,应将自来水怎样处理后才能养鱼?请写出有关化学反应方程式。
12.① A、B、C、D四种物质均含有元素X,有的还可能含有元素Y或者Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。
② X在A、B、C、D中的化合价分别为0、-1、+1、+5。
③ 室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C。
④ 化合物D受热催化分解,可制得元素Y的单质。
请回答下列问题:
(1)写出元素X、Y、Z的元素符号:X: ,Y: ,Z 。
(2)写出A、B、C、D的化学式:A ,B ,C ,D 。
(3)写出③中反应的化学方程式 。
(4)写出④中反应的化学方程式 。
【阅读与思考】
漂白剂与漂白原理
常用的漂白剂有:氯水、漂粉精、O3、H2O2、Na2O2、SO2、NaHSO3活性炭
1、 活性炭:吸附有色物质,是物理变化。
2、 SO2:由于溶于水后生成的H2SO3与有色物质结合,形成不稳定的无色化合物,褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色。可用于漂白和消毒。
3、 氯水、Ca(ClO)2、O3、H2O2、Na2O2漂白原理是:它们都具有强氧化性,均可以将有色物质氧化成无色物质,而褪色后不能恢复原色。
4、 既是漂白剂又是消毒剂的有:氯气、漂白粉、过氧化氢、臭氧等。它们的消毒作用是自身的强氧化作用使细菌体内的系统彻底遭到破坏。
5、 Na2O2也可作漂白剂:因遇水或稀酸后,生成H2O2。但不能作消毒剂,因为生成H2O2的同时,还生成腐蚀性强的NaOH。
【学习反思】
你学习本章内容有哪些收获和体会?还有哪些困惑?
第二节
题 1 2 3 4 5 6 7 8
答 A D B B A B C A
9.(1)2H++=H2O+CO2↑
(2)CaCl2、Na2CO3、AgNO3、HCl
10.(CN)2+H2O==HCN+HCNO;(CN)2+2NaOH==NaCN+NaCNO+H2O
11.(1)自来水配制AgNO3溶液产生浑浊,显然和Cl-有关。由于当地自来水用Cl2消毒,Cl2+H2O==HCl+HClO,HCl电离成H+和Cl-,AgNO3+HCl==AgCl↓+HNO3。
(2)应先将水曝晒一段时间,除掉水中的Cl2;
Cl2+H2O= HCl+HClO
2HClO2HCl+O2↑
12.(1) Cl;O;K (2)Cl2;KCl;KClO;KClO3
(3) Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O
(4)第四章 非金属及其化合物
【学海远航】
你可以带着以下问题学习本章内容:
硅、氯、氮、硫等非金属及其重要化合物有哪些主要性质,它们在生产中的应用和对生态环境的有什么影响?
硅及其化合物在信息技术、材料科学领域等方面有哪些应用?
氯及其化合物有哪些主要性质和用途?
硫和氮及其它们的化合物的主要化学性质有哪些?在生产和生活中有什么影响?
第四章 非金属及其化合物检测题
一.选择题
1.近年来,光化学烟雾污染问题已引起人们的注意,下列哪种气体是造成光化学烟雾的主要因素 ( )
A.NO2 B.SO2 C.CO D.CH4
2.临陆海域附近发生的赤潮现象,主要是由于 ( )
A.温室效应导致水温升高 B.环境污染导致有毒藻类大量繁殖
C.人类大量捕捞鱼类 D.人类活动导致鱼的食物不足
3.硫酸铵是农村常用的一种铵态氮肥,试回答下列问题:
(1)某硫酸铵肥料,试验测得氮的质量分数为20%,该样品中可能混有 ( )
A.碳酸氢铵 B.硝酸铵 C.氯化铵 D.磷酸氢二铵
(2)下列物质不能跟硫酸铵肥料混合施用的是 ( )
A.碳酸氢铵 B.草木灰(K2CO3,其水溶液成强碱性)
C.过磷酸钙 D.氯化钾
4、以下说法正确的是 ( )
A 纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料
B 绿色食品是指不含任何化学物质的食品
C 生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气
D 光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
5.下列具有特殊性能的材料中,全部由非金属元素形成的化合物是 ( )
A.透明陶瓷材料硒化锌 B.氧化铝陶瓷(人造刚玉)
C.超硬物质氮化硅陶瓷 D.超导材料K3C60
6.A、B、C、D、E分别是 Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知:(1)A、C均能与稀 H2SO4反应放出气体;(2)B与D的硝酸盐反应,置换出单质D;(3)C与强碱反应放出气体;(4)C、E在冷浓H2SO4中发生钝化反应,由此可以推断A、 B、 C、 D、E依次为 ( )
A. Fe、Cu、Al、Ag、Mg B.Al、Cu、Mg、Ag、Fe
C. Mg、Cu、Al、Ag、Fe D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe
7.硅是一种重要的非金属单质,其化学性质与碳既有相似之处,也有不同之处。在常温下,下列物质能够与硅发生反应的是 ( )
A.HF B.HNO3 C.NaOH D.H2SO4
8.属于传统无机非金属材料特性的是 ( )
A.耐高温 B.有些具有光学特性
C.抗腐蚀性强 D.有些具有生物功能
9.下列各组物质,前者不能制出后者的是 ( )
A. SiO2和CO2 B.C和Si C. Cu和Fe D.Cl2和Br2
10.下列离子方程式不正确是 ( )
A.石英与烧碱溶液反应 SiO2+2OH—=SiO32—+H2O
B.向澄清的石灰水中通入过量的CO2 CO2+OH—=HCO3—
C.向小苏打溶液中加入过量的石灰水 2HCO3—+Ca2++2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32—
D.向水玻璃中加入过量盐酸 2H++SiO32—+H2O=H4SiO4↓
二.填空题
11.地球外层空间存在微量臭氧(O3)分子和氧原子,该臭氧层能吸收阻挡太阳强烈有害的紫外线辐射,可是人为的大气污染物会破坏臭氧层,如超音速飞机排放物中的氮氧化物(NO和NO2),它们与O3、O发生如下反应:
O3+NO=NO2+O2, NO2+O=NO+O2
这两个反应反复循环,其总反应式为 ,由此可见氮氧化物在破坏臭氧层过程中起了 的作用。
12.铝粉是铝热焊剂的主要成分之一。在用99.9%纯度的铝锭制得的铝粉中,常含少量的三氧化二铝和二氧化硅。用气体容量法可以测定铝粉中金属铝(又称活性铝)的含量,其方法是:用盐酸或氢氧化钠溶液与样品作用,通过产生的氢气的体积计算样品中金属铝的含量。
(1)在盐酸和氢氧化钠溶液这两种试剂中,选用 较好,原因是
(2)根据你选用的试剂,写出测定过程的化学方程式
13.根据图所示变化关系:
写出A,B,C,D,E各物质的分子式
A B
C__ D__ ____
E_ ____
14.某混合物A含有KAl (SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下列物质之间的变化:
据此判断:
(1)固体B所含物质的化学式为
(2)固体E所含物质的化学式为
(3)反应①的离子方程式为
三.实验题
15.如图所示,装置a中充满干燥的氯气,将b中浓氨水挤入a中,开始时,a中发生氧化还原反应:2NH3+3Cl2=N2+6HCl,同时生成白烟并发红光。
请回答以下问题:
(1)实验中生成的白烟是________ 。(2)a瓶中所发生的反应的总的化学方程式为_____________ 。(3)反应完成后,将a瓶的导管插入烧杯的水面下,并打开止水夹c,观察到有水吸入a瓶中形成喷泉。若喷泉停止后的烧瓶内只残存N2,升入a中的水约占a瓶容积的____________。
四.计算题
16.为测定一种复合型氧化物的磁性粉末材料的组成,称取12.52g该样品,将其全部溶解于过量的稀硝酸后配成100mL溶液。取其一半,加入过量的K2SO4溶液,生成了白色沉淀,经过滤、洗涤、烘干后得4.66g固体。向余下的50mL溶液中加入少许KSCN溶液,显红色;加入过量的NaOH溶液时则生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20g固体。
(1)计算磁性粉末中氧元素的质量分数;
(2)确定该材料的化学式。
非金属及其化合物检测题参考答案
一、选择题
题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答 A B A/B D C C A A C C
二.填空题
11. O3+O=2O2 催化剂
12.(1)NaOH溶液
盐酸容易挥发产生HCl气体,可能影响到气体体积的测量
(2)2Al+2H2O+2OH—=2AlO2—+3H2↑ Al2O3+2OH—=2AlO2—+H2O
SiO2+2OH—=SiO32—+H2O
13. _Si Na2SiO3 H4SiO4 H2SiO3 SiO2
14.(1) Al2O3 (2) K2SO4 (3) AlO2—+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3—
三.实验题
15.(1)NH4Cl固体小颗粒
(2)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
(3) 1/3
四.计算题
16.(1)20.2%
(2) BaFe2O4或BaO·Fe2O3第一节 无机非金属材料的主角——硅
【基础过关】
1.光纤通信是以光作为信息的载体。,制造光导纤维的基本原料是 ( )
A.氧化钙 B.铜 C.石英砂 D.铝
2.下列关于硅的说法中不正确的是 ( )
A.硅原子不容易得电子,也不容易失电子
B.硅的单质有晶体和无定形两种
C.硅的化学性质不活泼,在加热下也不与任何物质反应
D.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体
3.下列各组物质间,不能发生反应的是 ( )
A.二氧化硅与氧化钙(高温) B.二氧化硅与氢氧化钠(常温)
C.二氧化硅与碳(高温) D.二氧化硅与浓HNO3(常温)
4.在常温下①浓硝酸 ②水 ③盐酸 ④氢氟酸 ⑤氢氧化钾溶液中,能与而二氧化硅起化学反应的有 ( )
A.①② B.②④ C.④⑤ D.③④
5.生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2,检验它是否存在着两种杂质的最好试剂是
A. 盐酸 B.水 C.硫酸 D.烧碱溶液 ( )
6.熔化烧碱应选用的坩埚应该是 ( )
A.铁坩埚 B.玻璃坩埚 C.石英坩埚 D.瓷坩埚
7.有一类物质可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O,这类物质是一种 ( )
A.氧化物 B.含氧酸 C.硅酸盐 D.铝酸盐
8.2MgO·SiO2中的酸根离子是 ( )
A.SiO32- B.Si2O64- C.SiO44- D.SiO22-
9.关于硅及其化合物的叙述中,不正确的是 ( )
A.水玻璃可作肥皂填料、木材防火剂和粘合剂
B.硅胶可以作食品袋的干燥剂
C.氢氟酸可用玻璃试剂瓶密封保存
D.二氧化硅的网状结构决定了它硬度大、熔点高等优良的物理性质
10.用名称或化学式填写,普通硅酸盐水泥的主要成分是_________和__________,生产的主要原料是___________________________。制普通玻璃的原料是__________________,玻璃的主要成分是________________________________。
11.氢氧化铝胶囊、碳酸氢钠粉剂都因能同胃酸反应,曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)和氢氧化铝胶囊一样,在治疗时作用更持久。将三硅酸镁改写成氧化物形式______________,写出它中和胃酸(主要成分为HCl)的化学方程式_____________
_________________________。
【迁移提升】
12.绿柱石又称为绿宝石,其主要成分为,也可以用二氧化硅和金属氧化物的形式表示,则n为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
13.新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C)、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷,合成这些物质需在高温下进行,在合成工艺中必须注意 ( )
A 避免与氧气接触 B 通入充足的氧气
C 可在熔融烧碱中合成 D 通入少量氧气
14.普通玻璃中Na2O占13%,CaO占11.7%,SiO275.3%用氧化物的形式表示普通玻璃的是 ( )
A.Na2O·2CaO·6SiO2 B.2Na2O·CaO·6SiO2
C.Na2O·CaO·6SiO2 D.2Na2O·3CaO·6SiO2
15.碳和硅的性质相似。碳的最简单的氢化物是甲烷,硅的最简单的氢化物称为甲硅烷(SiH4)。甲硅烷是一种无色无味的气体(其密度比空气大),不易溶于水,其化学性质比甲烷活泼。在实验室里制取甲硅烷的方法是:将白净细沙(SiO2)与镁粉混合起来,灼烧到反应物转变为灰黑色的硅化镁(Mg2Si)和白色的氧化镁后冷却到室温;取一定量的灼烧后的残留物,置于制取甲硅烷的装置中,滴加稀盐酸后立即有甲硅烷气体逸出,并迅速地自燃。
(1)写出以上叙述中涉及的化学方程式:
①_______ _ ②___ _ _____
③_____ _____ ④ ___________
(2)加入稀盐酸之前应向密闭装置中通入氮气一会儿,其目的是 ______________。
(3)为研究甲硅烷的化学性质,进行了如下实验:
①将甲硅烷通入少量的高锰酸钾溶液中,发现有二氧化锰生成,同时还生成了所有气体中最轻的气体,后经测定知所得溶液为无色的硅酸钾溶液,该反应的化学方程式为________________________________________。
②将甲硅烷通入少量的硝酸银溶液中,发现有沉淀生成,后经测定知该沉淀为混合物,其中混有二氧化硅。向充分反应后的溶液中滴入几滴稀盐酸,未发现有白色沉淀。向反应后的原溶液中滴入几滴碳酸钠溶液,却发现有气泡迅速放出。将甲硅烷通入硝酸银溶液中发生的反应的化学方程式为 ________________________。
16.图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物。已知B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物;C是一种钠盐;E是C对应的酸;B和D的晶体都是高熔点、坚硬的固体,且D为B的氧化物(其他不含B元素的反应物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件均被略去)。
(1)写出A、D、E的化学式:
A__________________;B__________________;
C__________________。
(2)在工业上,用碳在高温下还原D的方法可制得含少量杂质的B,其化学反应方程式为________________________________。
(3)写出D→C反应的离子方程式_____________________________________。
【阅读与思考】
硅的性质和用途
结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下,除氟化氢以外,很难与其他物质发生反应。
高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。
金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。 可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时磨擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。
光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使 21世纪人类的生活发生革命性巨变。
性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅,可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表,涂一层薄薄的有机硅塑料,可以防止青苔滋生,抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑,便是经过有机硅塑料处理表面的,因此永远洁白、清新。
1822年,瑞典化学家白则里用金属钾还原四氟化硅,得到了单质硅。
【学习反思】
你学习本章内容有哪些收获和体会?还有哪些困惑?
第一节
题 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答 C C D C A A C C C
10.硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3);石灰石和粘土;纯碱、石灰石、石英;Na2SiO3、CaSiO3、SiO2。
11.2MgO·3SiO2·nH2O Mg2Si3O8·nH2O + 4HCl == 2MgCl2 + 3H4SiO4 + (n-4)H2O
12.C
13.A
14.C
15.(1)①SiO2+4MgMg2Si+2MgO ②Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑
③MgO+2HCl=MgCl2+H2O④SiH4+2O2=SiO2+2H2O (2)赶走装置中的空气,防止甲硅烷自燃
(3)①SiH4+2KMnO4==MnO2↓+H2↑+K2SiO3+H2O
②SiH4+8AgNO3+2H2O==SiO2↓+8Ag↓+8HNO3
16.(1) SiCl4 Si Na2SiO3
(3) SiO2+2OH—=SiO32—+H2O第四节 硫酸、硝酸和氨
【基础过关】
1.判断市面上的金首饰是否含有铜,可以取样品与某试剂进行反应,根据现象即可判断,该试剂是 ( )
A.浓盐酸 B.硝酸溶液 C.醋酸溶液 D.稀硫酸溶液
2.把6mol铜粉投入含8mol硝酸和2mol硫酸的稀溶液中,则标准状况下放出的气体的物质的量为 ( )
A.2 mol B.3 mol C.4 mol D.5mol
3.下列物质或溶液露置在空气中,不考虑水蒸发的情况下,质量不变的是 ( )
A.浓盐酸 B.浓硫酸 C.浓硝酸 D.氯化钾
4.检验铵盐的方法是将待检物取出少量放在试管中,然后 ( )
A.加热,用湿润红色石蕊试纸在试管口试之
B.加水溶解,用红色石蕊试纸测其溶液
C.加强碱溶液,加热,滴入酚酞试液
D.加苛性钠溶液,加热,用湿润红色石蕊试纸在试管口试之
5.NO在人体内具有多方面的独特功能。1998年诺贝尔医学及生理学奖即授予了研究NO并在医学领域取得重大进展的科学家。以下关于NO的叙述中不正确的是 ( )
A.NO是某些含低价氮元素物质的氧化产物,也是某些含高价氮元素物质的还原产物
B.NO具有氧化性
C.通常状况下,NO是无色气体
D.NO是亚硝酸(HNO2)的酸酐
6.只用一种试剂就能把Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl四种溶液区分开来,这种试剂是 ( )
A.AgNO3 B.NaOH C.BaCl2 D.Ba(OH)2
7.利用下列反应制取相同质量的硝酸铜,从理论上看,消耗硝酸量最多的是 ( )
A.Cu和浓硝酸 B.Cu和稀硝酸
C.CuO 和硝酸 D.Cu(OH)2和硝酸
8.工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜,在实际生产中,需把浓硝酸用等体积水稀释。试简答:
(1)用稀硝酸而不用浓硝酸的原因:
(2)写出Cu与浓、稀硝酸两个反应的方程式:
;
。
(3)从经济效益和环保角度考虑、设计制取硝酸铜最适宜方法,用化学方程式表示为:
。
9.在电闪雷鸣的雨天,会产生放电现象,此时自然界发生的反应有哪些?中国有句俗语“雷雨发庄稼”,你怎样理解这句话?
10.氨气极易溶于水,其水溶液显_________(酸性、中性、碱性)。氨气和氯化氢在空气中相遇时,可以看到的现象是_____________________,生成物的化学式是__________。
【迁移提升】
11.根据如图所示的X、Y、Z、W四种物质的相互转化关系:
试推断并回答:
(1) 当X是气体单质时,Y是_______,Z是______,W是_______。由Z生成W的反应化学方程式是_________________________________
(2) 当X是固体单质时,Y是_______,Z是______,W是_______。由Z生成W的反应化学方程式是_________________________________
12.为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,某校学生实验小组设计了一个实验,其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去),B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球。
(1) 实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,当C处产生白色沉淀时,立刻将B装置上提,使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的为
__________________________________。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的化学方程式为______________________。
(3)装置E中开始时出现浅红棕色气体,用F向E中鼓入空气后,可观察到烧瓶E内气体颜色加深,产生上述现象的原因是__________________________________。
(4)一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是_________________________________。
(5)装置D的作用是_____________________________________________________。
13.SO2是一种大气污染物,它可以在一定条件下通过下列反应来消除:
2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2
如果SO2的转化率为97%,当消除6.6gSO2时,生成CaSO4的质量是多少?
14.把1.92 g铜投入盛有一定量浓硝酸的试管中,当在标准状况下收集到1 120 mL气体时,金属铜恰好完全溶解,求反应中消耗浓硝酸的物质的量。
【科学探密】
王水
王水是由1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合而成的(严格地说是在其混酸中HNO3和HCl的物质的量之比为1∶3)。王水的氧化能力极强,称之为酸中之王。一些不溶于硝酸的金属,如金、铂等都可以被王水溶解。尽管在配制王水时取用了两种浓酸,然而在其混合酸中,硝酸的浓度显然仅为原浓度的1/4(即已成为稀硝酸)。但为什么王水的氧化能力却比浓硝酸要强得多呢?这是因为在王水中存在如下反应:
HNO3 + 3HCl ==== 2H2O + Cl2 + NOCl
因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子。
王水的氧化能力比硝酸强,金和铂等惰性金属不溶于单独的浓硝酸,而能溶解于王水,其原因主要是在王水中的氯化亚硝酰(NOCl)等具有比浓硝酸更强的氧化能力,可使金和铂等惰性金属失去电子而被氧化:
Au + Cl2 + NOCl = AuCl3 + NO↑
3Pt + 4Cl2 + 4NOCl = 3PtCl4 + 4NO↑
同时高浓度的氯离子与其金属离子可形成稳定的络离子,如[AuCl4]- 或 [Pt Cl6]2-:AuCl3 + HCl = H[AuCl4]
PtCl4 +2HCl = H2[Pt Cl6]
从而使金或铂的标准电极电位减小,有利于反应向金属溶解的方向进行。总反应的化学方程式可表示为:
Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO↑+ 2H2O
3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[Pt Cl6] + 4NO↑+ 8H2O
由于金和铂能溶解于王水中,人们的金铂首饰(黄金或白金)在被首饰加工商加工清洗时,常会在不知不觉中被加工商用这种方法偷取,损害消费者的利益。
【学习反思】
你学习本章内容有哪些收获和体会?还有哪些困惑?
第四节
题 1 2 3 4 5 6 7
答 B B D D D D A
8.(1)生成等物质的量的硝酸铜,用稀硝酸时,消耗原料较少,且产生污染物的量也较少。
(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(3)2Cu+O2 2CuO;
CuO+2HNO3 = Cu(NO3)+H2O
9.在闪电的作用下,空气中的氮气和氧气发生化合反应,生成NO,NO立即被空气中的O2氧化为NO2,NO2溶于雨水并反应生成HNO3,含有HNO3的雨水与土壤中的某些物质生成了硝酸盐,硝酸盐是一种氮肥。
10.碱性 产生大量的白烟 NH4Cl
11.(1) NO NO2 HNO3 3NO2 +H2O====2HNO3 +NO
( 2 ) SO2 SO3 H2SO4 SO3+H2O=H2SO4
12.(1)用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气;
(2)3Cu+8HNO3=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)CO2 密度比空气大, CO2 进入E中并未将瓶中空气完全排尽,致使有少量NO 被空气氧化成NO2 而出现浅红棕色;当从F中鼓入空气时,更多 NO 被 氧化成NO2 ,故红棕色变深。
(4)NO2 在溶液中生成的HNO3与CaCO3反应,使沉淀溶解。
(5)吸收尾气,防止污染大气。
13.13.6g
14.0.11 mol第三节 硫和氮的氧化物
【基础过关】
1.下列污染现象主要与SO2有关的是 ( )
A.臭氧空洞 B.温室效应 C.光化学烟雾 D.酸雨
2.银耳本身为淡黄色。但有一种雪耳,颜色洁白如雪。其制作过程如下:将银耳堆放在密封状况良好的塑料棚内,在棚的一端支一口锅,锅内放硫黄,加热使硫磺熔化并燃烧,两天左右,雪耳就制成了。雪耳炖不烂,且对人有害。制作雪耳利用的是 ( )
A.硫的还原性 B.硫的漂白性
C.二氧化硫的还原性 D.二氧化硫的漂白性
3.有关亚硫酸的下列叙述中,不正确的是 ( )
A.亚硫酸既具有氧化性,又具有还原性
B.亚硫酸不稳定,容易分解为水和SO2
C.亚硫酸具有漂白性,能够使品红溶液被氧化而褪色
D.亚硫酸对人体有害,所以用SO2漂白过的食品不能食用
4.下列气体中,无色无味无毒的是 ( )
A.SO2 B.NO2 C.N2 D.Cl2
5.某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。其原理是 ( )
A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中
B.利用了SO2的氧化性,将SO2直接通入水中
C.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
D.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
6.上世纪80年代后期人们逐渐认识到,NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关于NO的说法错误的是 ( )
A.NO是具有刺激性的红棕色气体
B.NO是汽车尾气的有害成分之一
C.NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能
D.NO能够与人体血红蛋白结合,造成人体缺氧中毒
7.在常温常压下,下列各组气体不能共存的是 ( )
A.SO2与O2 B.NO2与NO C.O2与N2 D.NO与O2
8.氮是一种重要的元素,它以化合态存在于多种无机物和有机物之中。在空气中,氮以氮气的形式存在,是空气的主要成分。下列关于氮气的用途不正确的是 ( )
A.电焊切割金属时用氮气保护金属使其不被氧化
B.在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发
C.粮食、罐头、水果等食品,也常用氮气作保护气,以防止食品腐烂
D.在医学上,常用液氮做冷冻剂,在冷冻麻醉条件下做手术等
9.下列反应中能起到固氮作用的是 ( )
A.NO与O2反应生成NO2 B.NH3经催化氧化生成NO
C.由NH3制碳铵和硫铵 D.N2与H2在一定条件下合成氨
10.关于“酸雨”形成的主要原因,下列说法正确的是 ( )
A.乱砍滥伐森林 B. 大气中的二氧化硫含量增多
C.大气中的二氧化碳含量增多 D.大量使用含铅汽油
11.海湾战争中,科威特有几百口油井燃烧达数月之久,产生大量的废气:①含炭粒的浓烟气 ②氮的氧化物 ③碳的氧化物 ④硫的氧化物 ⑤碳氢化合物及其衍生物的蒸气等,其中,会对大气造成严重污染并导致雨水酸化的有毒气体是 ( )
A.①③⑤ B.②④ C.②③④ D.①②④
12.某试管中充满红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的可能是什么气体 ( )
A.可能是N2与NO2的混和气体 B.可能是N2与NO的混和气体
C.可能是NO与NO2的混和气体 D.只可能是NO2一种气体
13.某混合气体中可能含有Cl2 、O2 、SO2 、NO 、NO2 中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是 ( )
A. 肯定有SO2 和NO B. 肯定没有Cl2 、O2和NO
C. 可能有Cl2、NO2和O2 D. 肯定只有NO
14.盛有NO 和 NO2 的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中,过一段时间后,量筒内的气体体积减小为原来的一半 。则原混合气体中NO 和 NO2 的体积比是 ( )
A.3∶1 B.1∶3 C.2∶1 D.1∶2
15.用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体(①仪器
A已经气密性检查;②除水外不能选用其他试剂)。
正确的操作步骤是:
16. (12分)利用右图装置,写出除去下列气体中的杂质的方法,并写出化学
方程式(括号内的气体为杂质)。
(1)CO2(SO2) ,
化学方程式 。
(2)SO2(SO3,假设SO3为气体) ,
化学方程式 。
(3)NO(NO2) ,
化学方程式 。
【迁移提升】
17.(12分)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质,这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源,必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。
(1)汽车尾气中NO的来源是 。
A.汽油、柴油中含氮,是其燃烧产物
B.是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物
C.是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物
D.是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应
(2)写出CO与NO反应的化学方程式: 。
(3)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是
。
(4)控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有 。(多选)
A.开发氢能源 B.使用电动车 C.限制车辆行驶 D.使用乙醇汽油
18.(12分)电闪雷鸣是自然界中司空见惯的现象,地球上每年平均发生31万余次闪电。
(1)当电闪雷鸣之时,空气会发生很多化学反应,试写出与氮元素有关的化学方程式。
(2)设某次雷电中放出的能量为1.5×10-7kJ,空气中的氮气和氧气直接化合,已知1molO2和1molN2化合时要吸收180.74 kJ的能量,闪电时有1/1000的能量用于这一反应,那么:①此次闪电所产生的NO的物质的量有多大 ②此次雷雨闪电的生成物相当于给土地施了多少尿素[CO(NH2)2]化肥
【科学探密】
酸雨
大气中的化学物质随降雨到达地面后会对地表的物质平衡产生各种影响。降雨的酸化程度通常用pH值表示。正常雨水偏酸性,pH值约为6~7,这是由于大气中的CO2溶于雨水中,形成部分电离的碳酸:
CO2(g)+H2OH2CO3H++HCO3-
而水的微弱酸性可使土壤的养分溶解,供生物吸收,这是有利于人类环境的。酸雨通常是指pH小于5.6的降水,是大气污染现象之一。酸雨的形成是一个复杂的大气化学和大气物理过程,主要是由废气中的SOx和NOx造成的。汽油和柴油都有含硫化合物,燃烧时排放出SO2,金属硫化物矿在冶炼过程也要释放出大量SO2。这些SO2通过气相或液相的氧化反应产生硫酸,其化学反应过程可表示为:
气相反应:2SO2+O22SO3 SO3+H2O→H2SO4
液相反应:SO2+H2O→H2SO3 2H2SO3+O22H2SO4
大气中的烟尘、O3等都是反应的催化剂,O3还是氧化剂。
燃烧过程产生的NO和空气中的O2化合为NO2,NO2遇水则生成硝酸和亚硝酸,其反应过程可表示为:
2NO+O2→2NO2 2NO2+H2O→HNO3+HNO2
酸雨对环境有多方面的危害:使水域和土壤酸化,损害农作物和林木生长,危害渔业生产(pH值小于48时,鱼类就会消失);腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹也危害人类健康。因此酸雨会破坏生态平衡,造成很大经济损失。此外,酸雨可随风飘移而降落到几千里外,导致大范围的公害。因此,酸雨已被公认为全球性的重大环境问题之一。
【学习反思】
你学习本章内容有哪些收获和体会?还有哪些困惑?
第三节
题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
答 D D C C C A D D D B B C A B
15 在A中加满水,盖紧瓶塞,用胶管连接b和c接口,由a导入NO气体,水通过b和c排入B中。
16(1)将混和气体通入到盛有饱和NaHCO3溶液的上图装置中,化学方程式是:
SO2+2NaHCO3=2CO2↑+Na2SO3+H2O
(2)将混和气体通入到盛有饱和NaHSO3溶液的上图装置中,化学方程式是:
SO3+2NaHCO3=2SO2↑+Na2SO4+H2O
(3)将混和气体通入到盛有水的上图装置中,化学方程式是:
3NO2+H2O=NO+2HNO3
17.(1)C ;(2) 2CO+2NO2CO2+N2 ; (3) SO2转化为SO3,产生了硫酸酸雾 ; (4) ABD
18. (1) N2+O2 2NO ;2NO+O2=2NO2 ;3 NO2+H2O=2HNO3+NO
(2) ①165.98mol
②4979.4g