1.在“绿色化学工艺”中,最好是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子的利用率为100%.在用C3H4(丙炔)合成C5H8O2(2﹣甲基丙烯酸甲酯)的过程中,(1)丙炔中各原子的质量分数比为________.
(2)欲使原子的利用率达到最高,在催化剂作用下还需要其他的反应物,可能是以下的________
①CO和CH3OH ②CO2和H2O ③H2和CO ④CH3OH和H2
2.如图表示某些物质之间的转化关系(反应条件和部分产物均已省略)。其中 A、E 为固体氧化物,A 为黑色粉末:B、D 是由相同元素组成,B 溶液与 D 均为无色液体,且 B 具有消毒杀菌作用,C 为无色气体,X 是最常见的金属。请回答下列问题:
(1)反应①中 A 物质的作用是________;
(2)反应③的化学方程式:________;
(3)在日常生活中为防止②的发生,可采取的指施是________(写一点即可)。
3.近年来我省多地纷纷开展文明城市创建工作,垃圾分类回收是其中一项重要举措,我区街头垃圾桶如图所示,回答下列问题:
(1)图中标示的物质中,属于金属材料的是________ (写出1种)。
(2)塑料矿泉水瓶应放入 ________(填“可回收”或“不可回收”)筒中。
(3)内筒铝合金密度小,硬度大,具有一定的抗腐蚀等特性。但需要恰当使用,使用不当会造成筒体损坏,如铝与稀盐酸易反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,该反应属于化学反应基本类型中的________。
4.为探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,小涛设计了如图所示的实验方案。请完成下列问题:
(1)同学们经讨论后认为该方案可以优化,________试管的实验是多余的;
(2)去掉多余的实验,同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则组成滤渣的所有可能是 ________。
5.镁是一种化学性质很活泼的金属,能与氧气,氮气,二氧化碳反应。
(1)已知镁在高温条件下能与 。该反应需在 环境中进行(填字母)。
A.稀有气体 B.空气 C.氮气 D.CO2气体
(2)镁能与热水反应,生成氢气和一种碱,其化学方程式是________。
6.两个烧杯中有等质量的锌和铁,分别逐渐加入等质量分数的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示,A、B代表金属,a、b、c是曲线上的三个点,请回答:
(1)A金属是________;在________点时两烧杯中金属都有剩余。
(2)b点时B金属所在烧杯中的溶液的溶质是______________(填化学式)。
7.人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程,对金属活动性规律的认识也是如此。
(1)1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失",这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验,则会“消失”的金属有________。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是________。从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验,向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉,溶液质量变化如图所示,则B点时溶液中所含的金属阳离子有________。
8.为了探究Fe、Cu、Ag、R(R为未知金属)四种金属的金属活动性顺序,进行如下实验:如图甲所示,将四根金属丝同时插入烧杯中的溶液里,只观察到①中铁丝表面出现气泡,②中铁丝表面有紫红色物质;如图乙所示,一段时间后,将烧杯中铁丝替换为R丝进行实验,观察到①中R丝表面出现气泡,②中R丝表面无明显现象。 为相应金属丝插入烧杯前,烧杯中溶液里存在的阳离子。
(1)图乙所示的②中存在的阳离子是________(从 中选填)
(2)Fe、Cu、Ag、R四种金属的金属活动性顺序由强到弱依次为________。
9.低碳经济是一种以低能耗和高效能等为主要特征、排放较少的温室气体并获得较大产出的新经济发展模式。
(1)温室气主要是指________(填物质的化学式)
(2)化石燃料燃烧时会产生SO2气体,SO2气体的大量排放引起的一大环境问题是________。 (3)下列做法中不符合低碳经济理念的是________(填序号)
①改造或淘汰高能耗、高污染产业 ②大力发展火力发电 ③研制和开发新能源
(4)“绿色化学”的特点之一是在化工生产中尽可能实现“零排放”。CO2和H2可以按不同比例反应,生成下列有机物。用CO2和H2反应,只生成一种产物并且能实现“零排放”,这种产物是 (填序号)
A.乙醇(C2H6O) B.乙酸 (C2H4O2)
C.甲酸(CH2O2) D.丙酮(C3H6O)
10.2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继星传回了近距离拍摄的月背影像图,揭开了月球背面的神秘面纱。“鹊桥”上伞状通信天线是用表面镀金的钼丝编织而成的金属网。这种镀金钼丝纤维只有头发丝四分之一细,其性能稳定。“编”出来的金属网既强韧,受得住发射飞行外力“折腾”,又能在太空中收放自如,可以说是“刚柔并济”。
(1)钼能制成细丝,是利用了钼的________性。
(2)钼丝表面镀金,原因之一是利用了金的化学性质________(选填“活泼”或“不活泼)
(3)下列金属制品在应用中,利用金属导热性的是________(填序号)。
a,硬币 b,铜制火锅 c,铝制导线
(4)铝比铁活泼,但铝在空气中比铁更耐腐蚀,其原因是________。
11.今年起,我国多城禁用不可降解塑料袋,一种可生物降解的聚乳酸材料(C4H6O3)n正在推广使用。聚乳酸材料是生物发酵产生的乳酸经聚合而成的可降解塑料。从物质分类上看,聚乳酸是一种________(选填“有机化合物”或“无机化合物”),聚乳酸降解生成CO2和H2O,聚乳酸降解发生的化学反应基本类型是________反应。
12.日常生活、社会发展都与化学密切相关。
(1)3D打印机根据不同需求,使用不同材料,如铝合金、聚乙烯、碳纤维增强复合材料。其中属于无机材料的是________,属于合成材料的是________,属于复合材料的是________。 (2)《本草纲目》记载,杨桃具有去风热、生津止渴等功效。杨桃的主要成分是水,还含有糖类和蛋白质等。葡萄糖和蛋白质中属于有机高分子化合物的是________。
13.化学就在我们身边,人类的衣、食、住、行都离不开化学。请完成下列问题:
(1)如图是某服装标签的部分内容。面料和里料中属于合成纤维的是 ________。
品名:风衣型号:170/92A
面料:羊毛40%,锦纶60%
里料:棉100%
(2)某次野炊活动,小涛组所列物品及食物清单如下:
食物 大米、猪排骨、猪肝、鸡肉、鸡蛋、豆腐
调料 食盐、碱面、蔗糖、食醋、味精、酱油、食用油
用品 铁锅、锅铲、碗、筷子、肥皂
从平衡膳食的角度考虑,食物中应增加 ________。
14.在一些紫色食物蓝莓、紫薯、葡萄、紫茄子等,它们都含有丰富的花青素,尤其是蓝莓含有的花青素最多,具有活化视网膜的功效,是护眼的头等食物。已知花青素的化学式为C15H11O6 , 请回答下列问题:
(1)花青素属于________ (填“无机化合物”或“有机化合物”)
(2)花青素的相对分子质量________。
(3)花青素中碳元素与氧元素的质量比________ 。
15.按我国政府要求2021年1月1日起餐饮行业已禁用不可降解的一次性塑料吸管,取而代之的是一些可降解的环保吸管,环保纸吸管的主要成分是纤维素,化学式为(C6H10O5)n,而原来塑料吸管的主要成分是聚丙烯,化学式为(C3H6)n。
(1)纤维素是一种________(选填“有机物”或“无机物”)。
(2)纤维素分子中,氢、氧原子的个数比为 ________ 。
(3)计算32.4克纤维素中所含碳元素质量与多少克聚丙烯中所含碳元素质量相同
参考答案
1.(1)9:1 (2)AC
【解析】(1)根据化合物中元素的质量分数比的计算方法分析;(2)由题意知,绿色化学即环境友好型化学,其理想状态是反应中原子全部转化为欲制得的产物,即原子的利用率为100%,根据这一观点,要把一个C3H4分子变成一个C5H8O2分子,还必须增加2个C原子、4个H原子、2个O原子,即原料中C、H、O的原子个数比为1:2:1,以此来解答.
【解答】(1)丙炔中碳元素和氢元素的质量分数比=(12×3):(1×4)=9:1;故答案为:9:1;(2)由题意知,绿色化学即环境友好型化学,其理想状态是反应中原子全部转化为欲制得的产物,即原子的利用率为100%,根据这一观点,要把一个C3H4分子变成一个C5H8O2分子,还必须增加2个C原子、4个H原子、2个O原子,即原料中C、H、O的原子个数比为1:2:1; A.CO和CH3OH,这两种物质如果按照分子个数比1:1组合,则很容易使C、H、O的原子个数比达到1:2:1,故A正确; B.C02和H2O,其中两种物质里三种原子不论怎样组合也都不能使C、H、O的原子个数比为1:2:1,故B错误; C.H2和CO,其中如果按照分子个数比1:1组合,则很容易使C、H、O的原子个数比达到1:2:1,故C正确; D.CH3OH和H2 , 其中两种物质分子里三种原子不论怎样组合都不能使C、H、O的原子个数比为1:2:1,故D错误.
2.(1)催化作用(2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O(3)涂防锈油
【解析】①F为黄色溶液,那么肯定含有Fe3+。由于三氧化二铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,因此F为氯化铁,而E为三氧化二铁;
②二氧化锰为黑色固体氧化物,而过氧化氢为无色溶液且具有消毒作用,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水氢气,因此A为二氧化锰、B为过氧化氢、C为氧气,D为水。
③铁、水和氧气共同作用生成铁锈三氧化二铁,所以X为铁单质,据此分析解答。
【解答】(1)反应①为过氧化氢分解制取氧气和水,其中A物质二氧化锰的作用是催化作用;
(2)反应③为三氧化二铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,反应的方程式为: e2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O ;
(3)反应②就是铁生锈的过程,因此日常生活种防止②的措施为:涂防锈油。
3.(1)铁/铝/铝合金(2)可回收(3)置换反应
【解析】(1)金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称,包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等;
(2)可回收垃圾就是可以再生循环的垃圾,本身或材质可再利用的纸类、硬纸板、玻璃、塑料、金属、人造合成材料包装。
(3)基本反应类型为:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应,根据反应物和生成物的种类和数量进行分析即可。
【解答】(1) 图中标示的物质中,属于金属材料的:铁、铝和铝合金;
(2)塑料矿泉水瓶应放入可回收筒中;
(3)根据方程式 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 可知,反应物为单质和化合物,生成物也是单质和化合物,因此属于置换反应。
4.(1)丙 (2)Cu、Fe和Cu、Fe、Mg
【解析】(1)根据金属能否与盐溶液反应验证金属活动性强弱分析;
(2)根据铜不能与硫酸反应,铁和镁能与硫酸反应,滤渣中固体存在的顺序为先强后强分析。
【解答】(1)甲试管可得出镁的活动性大于铁,乙试管可得出铁的活动性大于铜,甲乙试管即可得出镁、铁、铜的活动性顺序,丙可得出镁的活动性大于铜,该实验多余;
(2) 去掉多余的实验,将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中一定有铁和铜,可能有镁,则组成滤渣的所有可能是 Cu、Fe和Cu、Fe、Mg。
5.(1)A
(2)Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
【解析】(1)因镁是一种化学性质很活泼的金属,能与氧气,氮气,二氧化碳反应 ,所以有关镁的化学反应应在性质稳定的稀有气体的环境中进行;
(2)镁与热水反应生成氢气和一种碱,即氢氧化镁,反应方程式为 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ ;
6.(1)铁 c (2)ZnSO4、H2SO4
【解析】向等质量的锌和铁中分别加入等质量分数的稀硫酸至过量,铁产生的氢气质量多,故A金属是铁;c点时,硫酸全部参加反应,两个烧杯中都有金属剩余;b点时,B金属已反应完全,故b点时B金属所在烧杯中的溶液的溶质是ZnSO4、H2SO4。
7.(1)锡、锌(2)氢气(3)Cu2+、Fe2+
【解析】(1)在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能和酸反应生成氢气;
(2)活泼金属和酸反应,生成盐和氢气;氢气具有可燃性,遇明火容易爆炸;
(3)跟机铁粉和两种盐的反应过程分析判断。
【解答】(1)锡、铜、锌中,只有锡和锌排在氢的前面,因此会“消失”的金属是锡和锌。
(2)1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体,他称之为“可燃空气”,其实该气体就是氢气,从此为探索金属活动性打开了新思路。
(3)铁粉先和硝酸银反应,生成硝酸亚铁和银单质,再和硝酸铜反应,生成硝酸亚铁和铜单质。由于银和铜的原子量都大于铁,所以溶液的质量都会减小,且前者质量减小的速度大于后者,那么AB段为铁和硝酸银的反应,B点时硝酸银完全反应,硝酸铜还没有开始反应,因此溶质为硝酸亚铁和硝酸铜,溶液中的阳离子为 Cu2+、Fe2+ 。
8.(1)
(2)Fe>R>Cu>Ag
【解析】(1)根据R能与硫酸铜反应不能与硫酸亚铁反应分析;
(2)根据金属与酸和盐的反应现象分析。
【解答】(1)R能与酸发生反应,说明R的活动性在氢前,但 ②中R丝表面无明显现象 ,则 ②硫酸铜完全反应,溶液中溶质为硫酸亚铁,存在的阳离子为亚铁离子,由图示可知,表示氢离子,表示铜离子,表示亚铁离子;
(2)铁和R都能与酸发生反应,且R不能与亚铁盐反应,铜不能与酸反应,银不能与硫酸铜反应,所以四种金属活动性顺序为 Fe>R>Cu>Ag ;
9.(1)CO2 (2)酸雨 (3)② (4)C
【解析】(1)温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的;
(2)二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫与水反应会生成稀硫酸,也就是酸雨;
(3)凡是大量消耗化石能源的都不属于低碳经济;
(4)根据“二氧化碳和氢气反应,只生成一种产物”可判断所生成的有机物中C、O元素的原子个数比应与CO2中C、O元素的原子个数相同为1:2。
【解答】(1)温室气主要是指二氧化碳,化学式为:CO2;
(2)化石燃料燃烧时会产生SO2气体,SO2气体的大量排放引起的一大环境问题是酸雨;
(3)①改造或淘汰高能耗、高污染产业,可以减少化石能源的使用,故①正确不合题意;
②大力发展火力发电,会增大对煤的消耗,故②错误符合题意;
③研制和开发新能源,可以减少化石能源的消耗,故③正确不合题意。
故选②。
(4)用CO2和H2反应,只生成一种产物并且能实现“零排放”,也就是反应物中的原子全部转化成一种物质,根据反应前后原子个数不变可得反应后碳原子和氧原子个数比仍为1:2,因此只能是甲酸(CH2O2),故选C。
10.(1)延展(2)不活泼(3)b
(4)铝能和空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜
【解析】(1)金属都有延展性,所以钼能制成细丝 ;
(2)金属的化学性质不活泼,可镀在其它金属表面起保护作用;
(3)硬币是利用金属光泽、耐磨性等,制火锅是利用金属导热性,制导线是利用金属导电性;
(4)铝能和空气中的氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,所以铝有很好的耐腐蚀性;
11.有机化合物;分解
【解析】(1)有机物即有机化合物。含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
(2)一种物质生成两种或多种物质的反应叫分解反应,据此分析解答。
【解答】(1)根据化学式 C4H6O3 可知,聚乳酸含有碳元素,属于有机化合物;
(2)聚乳酸降解生成二氧化碳和水,生成物有2种,而反应物只有1种,则该反应为分解反应。
12.(1)铝合金;聚乙烯;碳纤维增强复合材料
(2)蛋白质
【解析】(2)(1)根据物质的分类、物质的组成进行分析;
(2)相对分子质量从几万到几十万、甚至高达百万或更高,这样的有机物称为有机高分子化合物,
【解答】(1)铝合金属于金属材料;聚乙烯属于有机合成材料;碳纤维增强复合材料属于复合材料;
(2)糖类的相对分子质量较小,而蛋白质的相对分子质量很大,因此蛋白质属于有机高分子化合物。
13.(1)锦纶 (2)蔬菜或水果
【解析】(1)羊毛属于天然纤维,锦纶属于合成纤维;
(2)从平衡膳食的角度考虑,食物中缺少维生素类物质,应增加蔬菜或水果;
14.(1)有机化合物(2)287(3)15:8
【解析】(1) 花青素含有碳元素,属于有机化合物;
(2) 花青素的相对分子质量为12×15+11+16×6=287;
(3) 花青素中碳元素与氧元素的质量比 (12×15):(16×6)=15:8;
15.(1)有机物
(2)2:1
(3)32.4克纤维素中所含碳元素质量:32.4克×(72n/162n)=14.4克
含碳元素质量相同的聚丙烯为:14.4克/(36n/42n)=16.8克
【解析】(1) 纤维素是一种有机物;
(2)由化学式可知, 纤维素分子中,氢、氧原子的个数比为10:5=2:1;
第二章《物质转化与材料利用》填空专题训练(1)