必修1 综合复习
【知识建构】
一、物质的分类及其转化
二、化学实验方法
三、原子结构
【专题应用】
专题1 正确理解物质的量
摩尔是物质的量的单位,符号是mol,“物质的量”是以摩尔为单位来计量物质所含结构微粒数的物理量。摩尔只是“物质的量”的单位,不能说“摩尔比”,可以说“物质的量比”
例1 下列说法中不正确的是(NA为阿伏加德罗常数)
A.1 mol H2中含有的质子数为2NA
B.1 mol Fe在足量稀盐酸中反应,反应完毕时Fe失去的电子数为3NA
C.在常温下,把10 gCaCO3加到18 g水中,所得溶液里的Ca2+数等于0.1NA
D.相同质量的KHCO3和CaCO3中含氧原子数相等
[解题思路]
A:1个H2分子中含2个质子,1 mol H2分子中所含质子数为2NA
B:Fe在与盐酸反应时,1molFe在足量的盐酸中完全反应,Fe失去的电子数为2NA
C:10 gCaCO3的物质的量为0.1 mol,它含有Ca2+的数为0.1NA,但CaCO3难溶于水,溶液里Ca2+数小于0.1NA
D:CaCO3与KClO3的摩尔质量相等,相同质量下的物质的量也相等。
[参考答案] BC
专题2 气体摩尔体积的涵义
单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积,气体摩尔体积的符号为Vm, ,其单位为L·mol-1或m3·mol-1
气体摩尔体积的研究对象是气体而不是固体或液体。为什么在相同状况下,1摩尔固体、液体物质的体积各不相同,而1摩尔气体物质的体积基本相同;我们知道,物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数日、粒子、大小和粒子之间的距离、在微粒数目相同的情况下,物质体积的大小主要取决于构成物质的微粒的本身的大小和微粒之间的距离,对于固体、液体而言,它们结合紧密,微粒间的距离很小,体积的大小主要决定于微粒的直径,由于固体、液体物质的微粒大小是不相同的,因此在微粒数相同的情况下,固体物质或液体物质的体积是不相同的,对气体物质而言,一般来说在通常情况下,微粒的直径约为0.4nm,而分子之间的距离约为4nm,即分子之间的距离约为分子微粒直径的10倍,在相同状况下,分子间的平均距离又甚本相同,所以等物质的量的气体在相同状况下所占的体积基本相等;研究气体体积时离开温度和压强就没有意义.在0℃,101 kPa情况下,1 mol气体体积约是22.4 L。因此22.4 L·mol-1是特定条件下的气体摩尔体积。
例2 下列说法中正确的是
A.1mol O2 和1mol N2 所占的体积都约为22.4L
B.H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C.在标准状况下,1 mol H2 和1 mol H2O 所占的体积都约为22.4 L
D.在标准状况下,22.4 L由N2 、N2O组成的混合气体中所含有的N的物质的量约2 mol
[解题思路] 本题主要考查对气体摩尔体积的理解和应用能力: A:没有明确温度和压强,无法比较、确定气体的体积,B:气体摩尔体积的单位不是L,而是L/mol 。另外还未指明气体的温度和压强,22.4 L这个数值也是无意义的:C:在标准状况下水为固态,1mol H2O 水的体积远远小于22.4 L ,D:该气体的物质的量约为1mol,再结合N2 、N2O的分子组成可知,N的物质的量约为2 mol
[参考答案] D
专题3 物质的量浓度
以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量,称为溶质B的物质的量浓度符号为CB。常用单位是mol·L-1或mol·m-3。溶质B的物质的量浓度CB、溶质B的物质的量(mol)、溶液体积(L)之间的关系可表示如下:CB=n/V。
溶解度、溶质的质量分数及物质的量浓度的区别与联系
(3)溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算
溶质的质量分数和物质的量浓度都可以用来表示溶液的组成,当已知溶液的密度时,二者之间可以进行换算:
若已知溶质B的溶液密度和溶质质量分数,则根据物质的量浓度定义可推知(假定取1LB溶液)
c(B)==
简写为
例3 VmLAl2(SO4)3溶液中含有Al3+ag,取mL溶液稀释到4VmL,则稀释后溶液中SO42-的物质的量浓度是
A.mol/L B.mol/L C.mol/L D.mol/L
解析:溶液稀释前后溶质的量不变,VmLAl2(SO4)3溶液中含有Al3+ag,即Al3+的物质的量为mol。SO42-的物质的量为Al3+的物质的量的1.5倍,即,取出mL溶液稀释到4VmL后,溶液中SO42-的物质的量浓度是= mol/L。
答案:C
例题4 实验欲配制6mol/L的H2SO4溶液。现有三种不同浓度的硫酸:①240mL1mol/L的硫酸;②150mL25%的硫酸(ρ= 1.18g/cm3);③足量的18mol/L的浓硫酸。现有三种规格容量瓶:250mL、500mL和1000mL。配制要求:①、②两种硫酸全部用完,不足部分由③补充。问需要多少毫升浓硫酸?
解析:首先求出②的硫酸溶液的物质的量浓度,然后依据所配制的溶液中溶质的物质的量等于所需三种硫酸溶液中溶质物质的量之和,即可求出浓硫酸的体积。
? 150mL25%的硫酸溶液物质的量浓度:
? c(H2SO4) = =(1000mL·L-1×1.18g·cm-3 ×25%)÷ 98g·mol-1 = 3mol/L
? 确定配制6mol/L硫酸溶液的体积:
? 因为①、②两溶液体积和为240mL + 150mL == 390mL,而它们的浓度又都小于6mol/L,所以不能选用250mL容量瓶。
? 设配制500mL所需浓硫酸体积为x
? 0.5L×6mol·L-1 == 0.24L×1mol·L-1 + 0.15L×3mol·L-1 + ×18mol·L-1 ?
? x == 128.3mL
? 因为:128.3 + 240 + 150 > 500 所以500mL容量瓶不能选用。
? 设配制1000mL所需浓硫酸体积为y
? 1L×6mol·L-1 == 0.24L×1mol·L-1 + 0.15L×3mol·L-1 + ×18mol·L-1
? y == 295mL ?
答案:需要295mL浓硫酸
(4) 气体溶质溶于水中制得溶液,其物质的量浓度的计算
当气体作为溶质溶于水制得的溶液,其质量是气体的质量和溶剂质量之和。但是一定注意,所得溶液的体积不是气体体积和溶剂体积之和。如果要求溶液的体积需按如下步骤:V(HCl)→n(HCl)→m(HCl);V(H2O)→m(H2O);m[(HCl)aq]= m(HCl) + m(H2O)最后通过溶液的密度把m[(HCl)aq]转化为V[(HCl)aq](注意最后体积的单位)。
(5)等体积溶液混合后的质量分数的变化
以30%H2SO4()与50%H2SO4()等体积相混为例,混合后H2SO4的质量分数为:(H2SO4)=
==40% + ×10%
因硫酸溶液的密度比水重,硫酸越浓,密度越大,即,故(H2SO4)>40%。
即混合后H2SO4的质量分数大于二者的算术平均值。
同理,可以推知:若30%的酒精与50%的酒精等体积相混,混合后氨水的质量分数将小于40%。
例5 若以w1和w2分别表示浓度为c1 mol/L和c2 mol/L硫酸的质量分数,已知2 w1=w2,则下列推断正确的是(硫酸的密度比纯水的大)( )
A.2c1=c2 B.2c2=c1 C.c2>2c1 D.c1解析 由得和,则。硫酸的密度比纯水的大,则硫酸溶液浓度越大密度越大,,结合2 w1=w2得。
答案 C
小结
1、学习物质的量浓度概念时,要注意以下几个问题:
(1)物质的量浓度是以单位体积的溶液为标准,不是以单位体积的溶剂为标准。
(2)它以溶质B的物质的量来表示,不是以溶质B的质量来表示。“B在这里表示任意的溶质,B的组成可以是分子如H2SO4、HNO3等;可以是离子,如Na+、S2-、SO42-、NH4+等;还可以是由阴阳离子组成的结构单元,如NaCl、Na2SO4等。要特别注意:①某些物质溶于水后,与水反应生成新物质。此溶液中的溶质一般要指新物质。如Na、Na2O溶于水后,溶质是NaOH。②含结晶水的物质溶于水后,其溶质不是指结晶水合物。③NH3等物质溶于水后溶质成分复杂,求算浓度时,仍以溶解前的NH3为溶质。
(3)从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积溶液,其物质的量浓度不变;但溶液体积不同,则所含溶质的物质的量也不同。
(4)体积相同,物质的量浓度相同的溶液里,所含溶质的物质的量也相同,但溶质的微粒数目不一定相同,这要根据溶质是否发生电离以及电离产生的离子数目来确定。
2、物质的量的浓度的有关计算
(1)溶液中粒子的物质的量浓度的计算
强电解质AxBy = xAy+ + yBx-有
c(Ay+) = x(AxBy),c(Bx-) = y(AxBy)
c(Ay+)∶c(Bx-) = x∶y
(2)溶液稀释后所得溶液中溶质物质的量浓度的计算
溶液的稀释问题,可概括为两种情况。一种是往浓溶液中加水进行稀释,另一往浓溶液中加入稀溶液进行稀释。不论哪种情况都涉及两个问题:①溶质在稀释前后物质的量相等;②溶液的体积是不是发生改变,也就是说稀释后溶液的体积是把两部分液体体积直接相加,还是先求出总质量然后再密度换算成溶液的体积。
必修1 综合复习
【知识建构】
一、氯、溴、碘及其化合物
二、钠、镁及其化合物
【专题应用】
专题一 对氯水的成分与性质的考查
对氯水的认识
氯气溶于水的溶液叫做氯水.新制的氯水呈黄绿色,有刺激性气味,溶液中存在Cl2+H2O HCl+HClO平衡,故新制的氯水中存在的微粒有Cl2 、H2O 、HClO分子及H+、Cl-
和由水电离出的少量OH-。在光照条件下,HClO可分解:2HClO2HCl+O2 ↑,故久置的氯水中的主要成分为盐酸,存在的微粒有H+、Cl-、H2O 及由水电离出的少量OH-。如不特别说明,一般所讲的氯水是指新制的氯水。氯水通常随配随用,如需贮存备用,宜放在棕色瓶中并置于冷暗处。
可以通过实验探究氯水的成分,具体步骤如下:
①把氯水滴加到碘化钾溶液中,充分振荡,再加入少量CCl4,振荡后静置。
②把氯水滴加到品红溶液中或者是有色布条、纸张上。
③把氯水滴加到石蕊试液中。
④把氯水滴加到硝酸银溶液中。
完成每一步实验后,观察现象,分析原因,写出反应方程式。
提示:
①溶液由无色变为棕黄色(2KI+C12=2KCl+I2)证明Cl2存在。
②溶液有漂白性,证明HClO存在。
③溶液变红,证明H+存在。
④溶液出现大量白色沉淀,证明Cl-存在。
对氯元素的认识
(1)氯是一种比较典型的、重要的非金属元素。教科书选择氯气的性质、用途以及Cl-的检验等内容进行比较全面的学习和研究,不但可以让我们了解典型非金属单质及其化合物的性质,而且对我们全面认识化学元素,尤其是了解其他非金属元素及其化合物的性质,形成正确的观点、掌握正确的学习方法等具有重要的作用。
(2)氯是海水中富集的一种元素,资源丰富,而且食盐、漂白粉等含氯的化合物有重要的用途。
【例1】 在新制的氯水中存在哪些分子?主要存在哪些离子?请按微粒数目由多到少的顺序分别排列这些分子和离子.(不考虑水电离产生的离子)
[解题思路]对新制的氯水组成的分析,主要涉及以下三项知识:一是氯气在通常状况下的溶解性;二是氯气跟水反应速率的快慢和反应生成物;三是强电解质和弱电解质的概念。将这些知识恰当地理解和应用,可以得出正确结论。
首先,根据“在常温下,1体积水约溶解2体积的氯气”,水为液体,氯气为气体,饱和氯水中H2O 分子数(物质的量)必大于Cl2 分子数(物质的量)。
然后,根据C12跟H2O 反应程度小,新制氯水呈浅黄绿色,大量Cl2 分子尚未与H2O 反应,因此Cl2分子数(物质的量)必大于HClO分子数(物质的量)。
最后,根据HCl是强酸,在水溶液中完全电离,HClO是弱酸,在水溶液中只部分电离,虽然HCl和HClO的物质的量相同,但HCl完全电离为相同物质的量的H+、Cl-,HClO则部分以分子形式存在,所电离出的H+、ClO-的数量(物质的量)明显少于HCl电离出的H+、Cl-的数量(物质的量)。
[参考答案] 新制的饱和氯水中存在H2O、Cl2、HClO分子;存在H+、Cl-、ClO-;所含分子和离子由多到少的顺序为:H2O>Cl2>HClO;H+>C1->ClO-。
专题二、对氯气等物质制备的考查
学习气体的实验室制法,首要是掌握反应物、反应条件和制取原理 实验装置一般包括气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理等装置 气体发生装置的选择依据反应物的状态和反应是否需要加热等条件可分为:①固+固需加热型,如制氧气,②固+液不加热型,如制备氢气和二氧化碳,③固+液(或液+液)需加热型,如本节的制氯气 此外,与制取有关的知识可从以下几方面拓展:①气体的;争化(除杂质)若用液体洗气则考虑使用洗气瓶,如制备氯气可将气体依次通过盛饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶就可以得到干燥纯净的Cl2;②有毒气体的尾气吸收(防污染)若能被试剂吸收则考虑洗气如可用NaOH溶液吸收多余的Cl2 ,CO可以采取点燃的方法;③气体的检验与检满等可考虑气体的颜色、与某些试纸的作用及是否可燃或助燃 如Cl2是黄绿色气体,所以可以用观察法检验,还可利用Cl2能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变无色的特点来检验,也可以利用Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色来检验、氧气和二氧化碳用燃着或带火星的木条来检验
【例2】某课外活动小组用如图所示装置制取次氯酸钠。图中乙瓶盛饱和食盐水,丙瓶盛浓硫酸,分液漏中A中盛浓盐酸。
请回答下列问题:
⑴烧瓶B中盛____________________,大试管C中盛__________________。
⑵C中发生反应的化学方程式_______________________________________。
⑶有同学认为可以省去某些装置,你认为怎样?
①能否去乙装置__________(答“能”或“不能”),理由是____________________。
②能否去丙装置_______(答“能”或“不能”),理由是_______________________。
解题思路 根据实验的目的可知甲装置是氯气的制备装置,乙、丙是除杂装置,而丁则是制取NaClO的发生装置,由于制备的氯气中混有HCl气体,它也能与NaOH溶液反应,所以制备NaClO之前必须将HCl气体除去。
参考答案 ⑴MnO2 、NaOH溶液;⑵2NaOH+Cl2 ══NaCl+NaClO+H2O;⑶①不能、HCl气体进入C中,消耗NaOH,降低NaClO的纯度;②能;少量水蒸气进入C中,不影响反应。
专题三 对拟卤素、卤素互化物的信息迁移能力的考查.
解信息题的关键是从思维上抓住信息,从信息中提取规律,再将这些规律应用中新情景的问题解答中。如拟卤素,我们可以这样类推:氰化氢与氯化氢相似,是无色气体,易溶于水,生成无氧酸,但氢氰酸酸性很弱。拟卤素的银盐(如AgCN、AgSCN)也是难溶于水的白色沉淀,与AgCl相似。跟水、碱溶液反应。如,。它们还能进行类似的反应。如。等
【例3】(1)(CN)2、(SCN)2、(OCN)2称“拟卤素”,与卤素单质性质相似,且其阴离子性质也相似,有2Fe+3(SCN)2==2Fe(SCN)3;2Fe+3Cl2==2FeCl3。 又知拟卤素与氢形成的酸一般比氢卤酸弱。下列化学方程式中错误的是
(2)卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物,XX’型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。右图是部分卤素单质和XX’型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高,试推测ICl的沸点所处的最小范围是 ( )
A、Cl2-Br2 B、BrCl-Br2 C、Br2-IBr D、IB-I2
解题思路:(1)本题主要考查学生的知识迁移能力和对卤素单质及其化合物的性质,应该根据信息”与卤素单质性质相似,且其阴离子性质也相似”来进行突破,大胆的使用卤素单质来代替”拟卤素”
答案:C
(2)根据题给信息可知,卤素互化物的沸点随相对分子质量增大而增大,ICl的分子量127+35.5=162.5,介于Br2-IBr分子量最接近这一数值。
答案:C
专题四 钠有关的计算
解好有关化学方程式的计算题的关键应从下面3点出发:
1.确定所发生的反应
2.找出物质间的量的关系
3.依数值列算式求解
【例4】有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠,质量是10.8g。将它投入到100g水中完全反应后,收集到0.2g氢气,试计算。
1.未被氧化的金属钠的质量是多少克?
2.被氧化成氧化钠的金属的质量是多少克?
3.反应后所得溶液中溶质的质量分数。
研析:解题思路:
由H2的质量求出金属Na质量求出Na2O质量被氧化的Na的质量
生成NaOH质量 生成NaOH质量
总NaOH质量
2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑
223 240 2
m(Na) m(NaOH) 0.2g
m(Na)=4.6g, m(NaOH)=8g
m(Na2O)=10.8g-4.6g=6.2g
∵ 4Na+O2=2Na2O
Na2O+H2O=2NaOH
存在关系: Na2O 2Na 2NaOH
62 223 240
6.2 m(Na) m(NaOH)
m(Na)=4.6g m(NaOH)=8g
∴ 未被氧化的Na为4.6g,被氧化成氧化钠的金属Na为4.6g, 溶液中溶质的质量分数为:
w(NaOH)=100%=14.5%
专题五 钠与水的反应实验
【例4】如图所示,在烧杯中盛有100mL蒸馏水,水中悬浮着一个表现光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定在水的中央),将10g金属钠分多次投入到水中,最后使烧杯内的液体恢复到原来的蒸馏水的温度。回答下列问题:
(1)10g钠要分多次投入的主要原因是: 。
(2)将10g钠全部投入完毕所进行的次数可能是: 。
A.5次 B.10次 C.大于10次
(3)实验结束后,从烧杯内小球的位置观察到的现象是: ,出现这种现象的主要原因是: 。
(4)实验过程中所发生的化学反应的离子方程式是: 。
解题思路 本题考查钠的安全使用及溶液的密度与浮力的关系。钠与水反应剧烈,易发生爆炸,使用时要严格控制用量,钠的密度小于1g/cm3,黄豆粒大小的一块钠的体积(立方体时的边长肯定小于1cm)小于1cm3,则其质量小于1g,故10g钠全部投入完毕所进行的次数要大于10次。钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠溶液的密度大于水的密度,小球受到的浮力增大。
答案:(1)钠与水反应剧烈,放出的热量大,易发生爆炸。(2)C;(3)小球上升,钠与水反应生成氢氧化钠,液体的密度增大,小球受到的浮力增大。
(4)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
【绿色通道】开放探究型试题,对于提高我们的创新精神和实践能力,将会有较大的帮助,近几年的高考都有较多的体现,是高考试题发展的方向。开放探究型试题的核心是:提出或发现问题、设计方案解决问题、对已有方案进行评价等。
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【知识建构】
本章主要学习了铝、铁、铜、硅等重要元素及其化合物,它们的性质是本章的重要内容。
学习时要注意知识的系统化、网络化。
1.铝及其化合物
铝及其化合物主要知识点是:铝的结构及物理性质;Al单质及其化合物Al2O3、Al(OH)3的两性;可溶性铝盐和偏铝酸盐的转化。
有关铝及其化合物的试题是高考试题中的常客,如离子共存、离子方程式、物质的鉴
别与推断等题型中都有大量出现,Al3+与OH-、AlO2-与H+的物质的量比值对反应产物、现象的影响和计算及相关图象分析等等,都要引起高度重视。
2.铁及其化合物
铁及其化合物的主要知识点是:铁及其化合物的性质;Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化;Fe2+、Fe3+的鉴别。
铁及其化合物与其他章节内容联系较多,是中学化学元素化合物知识的重点和主干内容之一,尤其是“铁三角”历来是高考的热点,特别是以铁为载体,在化学实验、物质推断和化学计算(尤其是氧化还原反应的计算)等方面都有广泛的考查。
3.铜及其重要化合物
本单元要注意铜的应用,铜绿成分,胆矾的化学性质,无水硫酸铜检验水的存在是命题中常考点。
4.硅及其重要化合物
本单元主要掌握硅及其化合物与生产、技术、化学生活方面的常识,硅酸盐工业、光导纤维原料,特别要注意的是工业上如何制得高纯度的方法,会写有关反应式。
【专题应用】
专题一 关于铝热反应的实验探
铝热反应是利用反应能放出大量的热量,使生的金属呈液态.
如:? 2Al+Fe2O3? Al2O3+2Fe ,铝热反应,Al还可与V2O5、CrO3、WO3、MnO2等发生置换制取高熔点金属。
实验探究,几年的热点题型,考查内容方式也多样化,可以是对实验操作方法的探究 、 仪器 选用的探究 、反应机理的探究,物质性质、制备的探究等等,解探究性实验关键还是对题给信息的理解。
如题目中以数据或“探究性实验”的形式给出信息,要求我们通过分析这些数据或实验观察记录,得出一些规律性的结论。在这种题目中有时还会要求我们根据自己所得的结论提出某些建议。这类信息迁移题主要考查我们“探究实验”,“研究性学习”的能力。
在分析数据时,要注意寻找各组数据中的相同和不同,从而找到引起数据变化的根本原因,在解决新问题时,要自觉地利用这些信息,得出答案。
【例1】 铝可与铁的氧化物等金属氧化物,我们称这类反应为“铝热反应”。一些资料上这样描述“铝热反应”的现象, “反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒。”,“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。”又已知,Al 、Fe2O3 、Al2O3 、 Fe的熔点、沸点数据如下:
物质
Al
Fe2O3
Al2O3
Fe
熔点(℃)
660
1462
2054
1535
沸点(℃)
2467
------
(2980)
2750
(1)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放热能使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?
答: (填“合理”或“不合理”)
(2)设计一个简单实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝,填写下列表格:
所用试剂
实验操作及现象
有关反应的化学方程式
(3)实验室欲溶解此熔融物,从环保和溶解的难易角度分析,下列试剂中最好的是
(填序号),理由是:_____________________________________
A 浓硫酸 B稀硫酸 C 稀硝酸 D NaOH溶液
【思路分析】由于铝热反应放出大量的热,该反应放热能使铁熔化,而查表知铝的熔点比铁低,故该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金是合理的。而要证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝,必须利用铁和铝性质的差异。铁和NaOH溶液不反应,而铝和NaOH溶液反应放出氢气。
【参考答案】(1)合理
(2)氢氧化钠
现象:取适量样品置于试管中,加入氢氧化钠,有气泡产生。
反应式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2 +2H2 ↑(其它合理答案均给分)
(3)B稀硫酸能完全溶解此熔融物,并且不造成污染(浓硫酸会使铁、铝钝化;稀硝酸溶解金属时,会产生NOx,污染空气;NaOH溶液不能溶解单质铁)
题二 关于铝与酸反应的图像题问题
【例2】将一定量Mg、Al合金溶于1mol·L-1的HCl溶液中,进而向所得溶液中滴加1mol· L-1的NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与滴加的NaOH溶液(mL)体积的图示如下。下列分析的结论中正确的是 ( )
A.溶解“一定量Mg、Al合金”的HCl溶液的体积为80mL
B.欲给出a的取值范围尚缺少一个条件 n/mol
C.无法认定Mg、Al合金中n(Mg)/n(Al)的最大值
D.无法给出实验中产生H2的物质的量
0 a 80 90V[NaOH(aq)]/mL
解题思路 根据图像和铝的有关性质知当加入的NaOH从80mL到90mL时Al(OH)3将溶解,故可知Al的物质的量为,当沉淀达到最大值时溶液中的溶质只有NaCl,故盐酸的量为80mL;与金属铝反应的盐酸的物质的量为0.03mol,故金属镁的物质的量为0<n(Mg)≤0.025mol,Mg、Al合金中n(Mg)/n(Al)的最大值为2.5;a的取值范围是0≤a<50mL。
参考答案 AD
专题三 硅有关的框图题
解决无机框图推断题的关键在于寻求“特殊”的题眼,即特殊结构、特殊现象、特殊性质、特殊用途和特殊转化关系等,下面对此进行总结。
如特殊的实验现象
⑴焰色及有色物质
⑵遇酚酞显红色的气体:NH3(碱性气体)
⑶遇空气变为红棕色的气体:NO
⑷加碱产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,必有Fe2+
⑸加苯酚显紫色或加SCN-显血红色或加碱产生红褐色沉淀,必有Fe3+
⑹遇BaCl2生成不溶于硝酸的白色沉淀,可能是:SO42-、Ag+、 SO32-
⑺遇HCl生成沉淀,可能是:S2O32-、Ag+、 SiO32-、AlO2-
⑻遇H2SO4生成沉淀,可能是:Ba2+、Ca2+、S2O32-、SiO32-、AlO2-
⑼能使品红溶液褪色的气体可能是:Cl2、SO2,物质可能有:NaClO、Ca(ClO)2等次氯酸盐、氯水、过氧化钠、过氧化氢、活性碳等
⑽气体单质:H2、O2、Cl2、N2、F2
⑾固体加热产生的气体:O2、NH3、CH4、HCl
例3. 晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤 如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥 HCl气体反应制得 SiHCl3:Si +3HCl SiHCl3+H2
③SiHCl3 与过量 H2 在 1000~1100℃反应制得纯硅
已知 SiHCl3,能与 H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为 __________________。
(2)粗硅与HCl反映完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点 33.0℃)中含有少量 SiCl4(沸点
57.6℃)和 HCl(沸点-84.7℃),提纯 SiHCl3 采用的方法为________________________
(3)用 SiHCl3 与过量 H2 反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
①装置 B中的试剂是 _____________________。 装置 C中的烧瓶需要加热,其目的是 ___________________________________________________。
②反应一段时间后,装置 D中观察到的现象是 ______________________,装置 D不能采用普通玻璃管的原因是____________________________ ,装置D中发生反应的化学方程式为_________________________________________ 。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及____________________ 。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是____________ 。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液 e.Na2SO3 溶液
解析:高纯硅的制取是以初步冶炼得到的粗硅为原料,在加热条件下与氯化氢气体反应,制成气态化合物SiHCl3,与杂质分离,然后在高温条件下用氢气还原,重新得到硅和氯化氢气体,这样就去掉杂质,得到高纯硅。
(1)工业上制粗硅时,是用SiO2为原料,在高温下用C还原得到粗硅:SiO2 + 2C Si + 2CO↑,这样得到的硅含有杂质,可以作为冶炼制取高纯硅的原料。 (2)中由题给物质沸点的不同,可以考虑用分馏的方法来进行分离。由于SiHCl3与水强烈反应,所以反应环境必须无水,制得氢气必须干燥,B中放的是干燥剂(浓硫酸),常温下,H2O是液态,SiHCl3是液态,为了增大两者接触面积,可以通过加热的方法使SiHCl3气化。D装置采用石英管不采用普通玻璃管的目的是两者反应需要高温,温度高了,普通玻璃管会软化。SiHCl3在空气中会自燃,必须排除空气。铁元素的检验是采用Fe3+遇KSCN变红色。所以鉴定产品硅中是否含微量铁单质,试样用稀盐酸溶解后,还需要氯水和KSCN。
(2)熟悉工业制粗硅及粗硅提纯的工业制法,仔细阅读题目信息,从给出的信息中找解的切入点。还需注意两点①C和SiO2反应,产物是CO不是CO2,C是还原剂;②粗硅首先和Cl2反应,生成SiCl4,SiCl4具有挥发性,挥发出来的SiCl4再和H2反应生成Si和H2。
答案:(1)SiO2 + 2C Si + 2CO↑ (2)分馏(或蒸馏) (3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的 SiHCl3 气化 ②有固体物质生成 在反应温度下,普通玻璃会软化 SiHCl3+H2== Si+3HCl ③排尽装置中的空气 ④bd
例4.在下图所示的物质相互转化关系中A是一种固体单质,E是一种白色不溶于水的物质。据此填空。
(1)写出各物质的化学式
A_________ B_________ C________ D__________ E_________ F________
(2)B与a溶液反应的离子方程式是________________________________________
(3)A与a溶液反应的离子方程式是________________________________________
必修1 综合复习
【知识建构】
一、硫及其化合物的转化
-2 0 +4 +6
S S S S
H2S SO2 SO3
FeS S H2SO3 H2SO4
HgS Na2SO3 Na2SO4
二、氮及其化合物的转化
【专题应用】
一、无机框图题的解法
“无机框图推断题”作为高考考查元素化合物知识的热点题型,它的主要特点是:①结构紧凑、文字表述少②包含信息多、综合性强,思维能力要求高③具有很高的区分度和很好的选拔功能。它不仅考查考生对元素及其化合物主干知识掌握的情况 ,更能考查考生思维的敏捷性、发散性、严密性和分析推理综合应用元素化合物知识的能力。
(1)解题“五步曲”:
①审: 审清题意,从题干→问题→框图迅速浏览一遍,尽量在框图中把相关信息表示出来,明确求解要求 。
②找: 找“题眼” 即找到解题的突破口,此步非常关键。
③析: 从题眼出发,联系新信息及所学的旧知识,大胆猜测,顺藤摸瓜,应用正逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式、进行综合分析、推理,初步得出结论。
④验: 验证确认将结果放入原题检验,完全符合才算正确。
⑤答: 按题目的要求写出答案。
(2)破题最关键:找“题眼“
【例1】 (04江苏):下图中,A是一种无色液体,G是极易溶于水的碱性气体,Y是胃酸的主要成分,K是不溶于稀硝酸的白色沉淀,反应⑤是工业制X的主要反应之一。
请按要求填空:
(1)写出下列物质的化学式:A ,E ,F ,Y 。
(2)反应⑤的化学方程式为: 。
(3)1molB通过反应②得到1molF,B中F的质量分数为72%,则B的化学式为: 。
解析:抓住题中某一条信息可立即推出G是NH3、Y是HCl、K是AgCl。再根据G是氨气可逆向推得A是水、D是H2、C是O2、E是N2,正向推出J是NO(跟“反应⑤是工业制X的主要反应之一”相吻合)。这里要求解题者在推理过程中能够敏捷地抓住题给信息从不同方向作出有用的判断,测试思维的灵活性。
由K是氯化银、Y是盐酸可推出I是硝酸银,进而可得出X是硝酸。所以H是二氧化氮,F是单质银。这里主要测试解题者能否在一个全新的问题背景中,运用已掌握的元素化合物基础知识作出判断。
综合以上信息可得知,B物质中含有银、氮两种元素,利用题给数据可计算出B的化学式为AgN3。这一问难度较高,这是下面三个原因:第一,这一问是建立在前几问的基础之上的,若答不出前几问,就无法回答这一问;第二,需经过定量计算才能作出判断;第三,“AgN3”是高中化学中没有出现过的一种物质,有的考生想不到或不敢相信自己的计算结果。
答案:(1)H2O;N2;Ag;HCl。(2)4NH3+5O24NO+6H2O。(3)AgN3。
【例2 】 已知A、B、C、D为气体,E、F为固体,G是氯化钙,它们之间的转换关系如下图所示:
(1)D的化学式(分子式)是 ,E的化学式(分子式)是 。
(2)A和B反应生成C的化学方程式是
(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是 。
解析:此题只已知物质的状态及G的名称,试题信息量较少,考生感到无从着手,且试题要求考生具备扎实的基础知识,对教材中的化学反应方程式必须熟练掌握,才能进行正确的推断。
首先从状态分析,“A、B、C、D为气体,E、F为固体,G是氯化钙”则可推断H为
液体,则H一般情况下为H2O。再借助A(气体)+B(气体)→C(气体),C(气体)+D(气体)→E(固体),进行联想教材中所学过的知识,可能为“H2+Cl2→2HCl,NH3+HCl→NH4Cl”。最后根据E为NH4Cl,H为H2O G为CaCl2,确定此反应为实验室制备NH3的反应。
答案:(1)NH3; NH4Cl (2)H2+Cl22HCl
(3)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2
专题二 环保类综合题
从近几年高考试题看,SO2的性质特别是化学性质是高考考查的热点内容。究其原因,因为SO2是有代表性的氧化物:SO2是酸性氧化物,它具有酸性氧化物的典型性质;SO2是具有还原性的氧化物,是常用的还原试剂;SO2还具有氧化性,可做氧化剂;SO2还和酸雨的形成有直接关系,联系着环境保护问题。这些都可作为命题的知识点。
【例3 】工业和交通运输业的迅速发展,城市人口的高度集中,机动车数量的日益增多,对大气造成了严重的污染。研究性学习小组就造成该城市空气污染的最主要原因,进行了调查了。
(1)小组一同学初步分析得出,该城市空气污染的主要原因有:
A、城市附近工厂排放的废气 B、燃烧含硫煤 C、粉尘污染
根据城市交通发展情况,另一同学认为还有一个不可排除的原因是:D___________________________
(2)研究小组对上面A、B、C、D四种主要原因,对100名市民和100名环保人士又进行了调查,结果如下图:
空气污染原国调查图
从市民和环保人士的不同观点上分析,你认为造成该城市空气污染的主要有害成分是
____________________ (用化学式表示)
(3)空气污染形成酸雨。研究性学习小组对该城市的雨水进行了采样和分析,刚采集时测得PH为4.82,放在烧杯中经2小时后,再次测得pH为4.68,较长一段时间后发现pH不再变化,对此,你的合理解释是__________________________________________________
(4)在工业生产上规定:空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02mg/L。研究小组拟用下列简易装置测定空气中的SO2含量:准确移取50mL5×10-4mol/L的碘溶液,注入右图所示广口瓶中,加2~3滴淀粉指示剂,此时溶液呈蓝色。在指定的测定地点抽气,每次抽气100mL,直到溶液的蓝色全部褪尽为止,记录抽气次数(n)。
①假设甲同学的测量是准确的,甲同学抽气的次数至少为 次,方可说明该地空气中的SO2含量符合排放标准。
②如果甲同学用该方法测量空气中SO2的含量时,所测得的数值比实际含量低,请你对其可能的原因(假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误)提出合理假设:_______________________________________________________________。
③乙同学认为:甲同学的实验方案需要抽气的次数太多,操作麻烦。与甲同学讨论后,决定将抽气次数降到100次以下,请你设计合理的改进方案:
____________________ 。
[解析思路](1)由题给信息可知,该城市交通发展迅速,汽车尾气污染是一个不可忽视的问题.
(2)环保人士对环保问题的认识要优于普通居民,所以大气主要有害成分为SO2
(3)SO2溶于水形成的H2SO3能被空气中的氧气氧化成H2SO4,使酸雨的酸性增强.
(4)①根据反应式:I2+SO2+H2O=H2SO4+2HI
n=800次
②从反应的充分性,气密性等方面考虑
③抽气次数多少与吸收液的量多少和吸收容器的大小有关
[参考答案]
(1)机动车尾气污染;
(2)SO2
(3)雨水中的H2SO3逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4
(4)①800次
②抽气速度过快,或装置气密性较差
③将50mL5×10-4mol/L的碘溶液的体积减小为5mL,并将广口瓶改为试管
【例4】 稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。根据题给信息回答下列问题:
⑴随着空/燃比的增大,汽车尾气中CO、CxHy的含量将_________(填增大、减少、不变)。稀薄燃烧技术具有的优点是_______________(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨、_______________等环境问题(填一项)。
⑵若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体:①纯NO气体,②汽车尾气。消耗的物质的量较多的可能是_______________(填字母),原因是______________________________。
A.① B.② C.都有可能
⑶氨催化还原法的反应原理是:NOx+NH3N2+H2O 现有一定量的含NO2和NO物质的量之比为3:1的工业尾气(不含其它气体),现将1体积该尾气用氨催化还原法处理,计算所要消耗相同状况下的氨气的体积。
[解题思路](1)随着空/燃比的增大,氧气充足,汽油燃烧充分,CO、碳氢化合物会大大减小(2)汽车尾气成份复杂,NOx中的x是一个待定数,其中还原性气体碳氢化合物含量大小不可知,消耗NH3的量多少也就不能确定。(3)设1体积的尾气的物质的量为1mol,则其中NO2为 mol,NO为mol,设消耗的氨气的物质的量为x mol,根据电子得失守恒有:×4+×2=3x ;解得:x=(mol),在相同条件下对应的体积为 体积。
[参考答案]⑴ 减少(1分);能节约能源或减少CO和碳氢化合物的污染(1分);光化学烟雾或破坏臭氧层(1分)
⑵(3分) A 汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物,少消耗NH3;或B 汽车尾气中含有一定量的NO2,多消耗NH3;或C 汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体,二者相对含量的不同可导致消耗NH3的物质的量增多或减少。
⑶(2分)在相同条件下对应的体积为 体积。
专题三 喷泉实验探究
喷泉是一种宏观的液体喷涌现象,既有天然的,也有人为的,现以NH3的喷泉实验为例,说明喷泉的相关问题:
(1)实验原理:由于氨极易溶于水,挤压滴管胶头,少量水即可溶解大量氨(1∶700),使烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将烧杯中的水压入上面的烧瓶,形成美丽的喷泉。计算:当气体在水中的溶解度大于17时,该气体即能形成喷泉。故NH3、HCl、HBr、HI、SO2等气体均能溶于水产生喷泉喷泉现象。
(2)实验现象:产生红色喷泉(氨溶于水后形成 碱性溶液,酚酞遇碱显红色)
(3)实验关健:①氨应充满;②氨和烧瓶应干燥;③不利漏气
(4)类比扩展:CO2、H2S、Cl2等在水中溶解度不大的气体,不能形成喷泉,但若将水改成NaOH溶液,这些气体在碱性溶液中溶解度显著增大,从而形成喷泉;此外,若改变喷泉实验装置,也可以某些不能形成喷泉的气体形成喷泉,因此要从产生喷泉的条件认识形成喷泉的本质,即形成比较大的内外压强差。
期末 综合练习
可能用到的相对原子质量:Fe:56 Mg:24 Al:27 N:14 O:16 H:1 S:32 Cl:35.5
第I卷(选择题 共72分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分,每小题只有一个选项符合题意)
1.光纤通信70年代后期发展起来的一种新型通信技术,目前长距离光纤通信系统已投入使用,光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成 ( )
A. 碳 B. 石英 C. 锗 D. 硅
2.北京在申办2008年奥运会时提出了"科技奥运、人文奥运、绿色奥运"的口号。为了把2008年北京奥运会办成“绿色奥运”,下列做法不可取的是 ( )
A.关闭所有化工厂 B.用天然气逐步取代民用燃煤
C.提高污水处理率 D.降低机动车辆尾气污染
3.某些化学试剂可用于净水。水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为 [Al2(OH)nClm·yH2O]X ,式中m等于 ( )
A.3-n B.6-n C.6+n D.3+n
4.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是 ( )
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
5.四支试管分别充满O2、NO2、Cl2、NH3四种气体,把它们分别倒立于盛有下列各种流体的水槽中,发生的现象如下图所示,其中充满Cl2的试管是 ( )
A B C D
6.在PH=1的含有Mg2+、Fe2+、Al3+三种阳离子的溶液中,可能存在的阴离子是
①Cl- ②NO3- ③SO42- ④S2-
A.①② B.②③ C.③④ D.①③。
7.某晶体水溶液中加入Fe2+的溶液,再加稀HNO3溶液立即变红,另取该晶体,加入NaOH溶液共热产生一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则这种晶体是
A、KSCN B、NH4SCN C、NH4Cl D、FeCl3
8.铁、镁、铝三种金属分别和同体积同浓度的盐酸反应,同温同压下,产生相同体积的氢气,则参加反应的金属
A、所失去的电子数相等 B、参加反应的金属质量相等
C、参加反应的金属物质的量相同 D、铁、镁、铝的质量比为28:12:9
二、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括一个选项,多选时,该小题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的给2分,选两个且都正确的给4分,但只要选错一个,该小题就为0分。)
9.0.1mol某元素的单质直接与氯气反应后,质量增加7.1g,这种元素是 ( )
A.Na B.Mg C.Fe D.Cu
10.(2000年全国高考题)下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓HNO3的是 ( )
A.Ag B.Cu C.A1 D.Fe
11.下列物质的溶液中通入过量的CO2,有沉淀的是 ( )
A.CaCl2 B.NaAlO2 C.Ca(ClO)2 D.Na2SiO3
12.下列各组溶液,只要用试管和胶头滴管,不用任何试剂就可鉴别的是 ( )
KOH和Al2(SO4)3; B.H2SO4和Na2CO3;
C.CaCl2和Na2CO3; D.Ba(OH)2和NaHSO4。
13.NA为阿佛加德罗常数,下述正确的是 ( )
A.80g硝酸铵含有氮原子数为2NA
B.1L 1mol/L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA
C.标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5 NA
D.在铁与硫的反应中,1mol铁失去的电子数为2 NA
14.向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中,通入—定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是 ( )
A.NaCl Na2SO4 B.NaCl NaBr Na2SO4
C.NaCl Na2SO4 I2 D.NaCl NaI Na2SO4
15.如右图所示,两个连通容器用活塞分开,左右两室各充入一 定量NO和O2,且恰好使两容器内气体密度相同,打开活塞,使NO与O2充分反应,最终容器内混合气体密度比原来 ( )
A.增大 B.减小 C.不变 D. 无法确定
16.某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是 ( )
A.NH4+ B.Mg2+ C.Fe2+ D.Al3+
17.能正确表示下列化学反应的离子方程式是
A.用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
B.金属铝溶于盐酸中:Al+2H+=Al3++H2↑
C.氯化铝溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓。
D.碳酸镁溶于硝酸中:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
18.用浓硫酸吸收SO3可得到H2SO4·SO3,若用1(00克98%的硫酸溶液充分吸收SO3后,再进行稀释,可得到98%的硫酸质量为A.1.98g B.2.00g C.2.22g D.2.42g
第II卷(非选择题 共78分)
三、(本题包括2小题,共18分)
19.(8分)除去下列不纯物质中的少量杂质(括号内为杂质),请填入适当的试剂
(1)Fe(Al)______________ ___ (2)NH3(H2O)____________________-
(3)NO(NO2)_______________________ (4)NaCl溶液(Na2SO4)____________
20.(10分)(2003上海高考题)工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如下图;反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应):
SO2+I2+2H2O→H2SO4+2HI
(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的 体积等于 的体积(填写气体的分子式)。
(2)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气, 则测得的SO2含量 (选填:偏高,偏低,不受影响)。
(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用 代替(填写物质名称)。
(4)若碘溶液体积为VamL.,浓度为Cmol·L-1,N2与O2的体积为VbmL(已折算为标准状况下的体积)。用C、Va、Vb表示SO2的体积百分含量为: 。
(5)将上述装置改为简易实验装置,除导管外,还需选用的仪器为. (选下列仪器的编号)。
a.烧杯 b.试管 c.广口瓶 d.容量瓶
e.量筒 f.单孔塞 g.双孔塞
四、(本题包括5小题,共46分)
21.(4分)古希腊流传这样一个传奇故事:一批贩运纯碱的商船停泊在江边的沙岸部,商人们找不到石头来搭灶煮饭,就把船上的大块纯碱搬来,放在沙地上垫锅做饭,饭熟后商人们惊奇地发现“灶”变成了晶莹透明的固体。你认为这种固体可能是____________,其主要成分是________________________。
22.(12分)(1)在硫酸工业生产中,我国采用黄铁矿为原料 生产SO2,反应的化学方程式为: ,该反应在 中进行。
(2)为了有利于SO2的转化为SO3,且能充分利用热能,采 用 了多层催化剂间有热交换器的接触室(见右图)。按此密闭体系中气体的流向,则C处流出的气体为 ,A、B、C三处气体的温度由高到低的顺序为 。
(3)在吸收塔中用 吸收SO3,从吸收塔上部导出的气体再次通入 ,进行第二次氧化,再进行一次吸收后将尾气中很少的SO2净化回收,以防污染大气。
23.(12分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段所常见的“三大酸”。现请就三大酸与金属铜反应情况,填空回答下列问题:
(1)我们知道,稀盐酸不与Cu反应。在稀盐酸中加入H2O2后,则可使铜顺利溶解。该反应的化学方程式为 。
(2)在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积 (填写“大于”、“等于”、或“小于”)lOOmL。
若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),则该反应的离子方程式为 。
(3)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈蓝色,某同学提出这可能是Cu2+浓度差异引起的,你同意这种看法吗? (填“同意”或“不同意”),原因是 。另一同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,请你设计实验探究此说法正确与否(简述实验方案和实验现象及由此得出的结论)
。
24.(10分)(2004年天津高考题)锌和铝都是活泼金属,其氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水,生成Zn(NH3)42+。回答下列问题:
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后,溶液中铝元素的存在形式为 (用化学式表示)。
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(3)下列各组中的两种溶液,用相互滴加的实验方法即可鉴别的是 。
① 硫酸铝和氢氧化钠 ② 硫酸铝和氨水
③ 硫酸锌和氢氧化钠 ④ 硫酸锌和氨水
(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式 。
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因 。
25.(8分)提示:某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。根据以下化学反应框图填空:
(1)单质F是_____________________。(2)写出由E生成G的离子反应方程式(或化学方程式)________________________。(3)溶液I中所含金属离子是_____________________。(4)由C→E+F若改用浓酸,则不能选用的浓酸是(写分子式)____________________。
五、(本题包括2小题,共14分)
26.(6分)浓硫酸与铜在加热时反应,生成二氧化硫气体的体积为2.24L(标准状况).试计算:
(1)反应后生成硫酸铜的质量.
(2)若将生成的硫酸铜配制成500mL溶液,则该溶液中溶质的物质的量浓度是多少?
27.(8分)含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重,环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3-还原为N2,从而消除污染。其反应的离子方程式是:
6NO3-+ 10Al + 18H2O → 3N2↑+ 10Al(OH)3 + 6OH-
(1)现在要除去1m3含氮元素0.3mol的废水中的NO3-(设氮元素都以NO3-的形式存在,下同),则至少需要消耗金属铝__________g。
(2)有人认为金属镁比铝能更快消除氮的污染,其反应原理和金属铝相同。
① 写出镁和含氮废水反应的离子方程式:___________________________________
② 已知金属镁是从海水中提取的MgCl2,通过电解制得的。若要除去1m3含氮元素0.3mol的废水中的NO3-,则至少需要含0.5%(质量分数)MgCl2的海水_________ kg。
参考答案
B
2.A
3.B[说明]根据电荷守恒求解。
4.C[说明]当一种还原剂遇到多种氧化剂时,首先与氧化性最强的反应。
5.C[说明] 氯气能溶于水,但在饱和食盐水中的溶解度很小
6.D[说明]酸性条件下,NO3-能将Fe2+氧化,同时S2-转化为H2S
7.B
8.A [说明]由于三种金属和盐酸反应产生氢气的物质的量相同,根据电子守恒,三种金属失去的电子数必定相等。
9.BC[说明]由题意得参加反应的氯气质量为7.1g,0.1mol,由此可推出金属的化合价为+2价。
10.AB[说明]Al、Fe遇浓硝酸发生钝化。
11.BD [说明]由于盐酸酸性强于碳酸,所以CO2不与CaCl2反应,过量CO2与CaCl2反应应生成可溶的Ca(HCO3)2。
12.AB[说明]A:将KOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中,由于Al2(SO4)3过量,所以生成Al(OH)3沉淀,反之,由于KOH过量则生成NaAlO2,看不到沉淀;B:将H2SO4溶液滴入Na2CO3溶液中,由于Na2CO3过量,所以不会生成CO2,反之,由于H2SO4过量则生成CO2,看到气泡。
13.BC[说明] B:盐酸溶液中不存在氯化氢分子,C:四氯化碳为液体。
14.AB[说明]C:灼烧后,I2升华不会存在,D:由于I-的还原性强于Br-,I-首先被氧化,所以不可能有NaI而无NaBr。
15.C[说明]容器体积不变,气体总质量不变,所以气体密度不变。
16.AC[说明] NH4+转变为NH3逸出,Fe2+ 被氧化。
17.A [说明]B:电荷不守恒;C:氨水是弱电解质,应用化学式表示;D:碳酸镁微溶于水,应用化学式表示。
18.C[说明]注意浓硫酸中的水还要吸收SO3
19.(1) NaOH (2) 浓H2SO4 (3)H2O (4)BaCl2(适量)
20.(1)N2、O2的体积
(2)偏低
(3)酸性高锰酸钾溶液或溴水
(4)VSO2%=22.4CVa/(22.4CVa+Vb)×100%(其它合理答案也给分)
(5)bceg或beg或ceg
[说明]这是一道定量测定的实验题,这种类型的实验题在解决时,应紧紧围绕测定结果的准确性,展开分析。如:反应终点的指示,通入气体能否过量。
21.玻璃;Na2SiO3 和SiO2
22.(1) ; 沸腾炉
(2)SO3、SO2、O2;C、B、A
(3)98%浓硫酸,氧化炉
[说明]注意教材中工业制硫酸、硝酸工艺流程的掌握
23.(1)Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O(2)大于;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)不同意;等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得溶液中Cu2+浓度基本相等;将一定量NO2通入到铜片稀硝酸反应后的溶液中,若溶液颜色变绿,则该同学的结论正确,反之,不正确。(其它合理答案也给分)
[说明](1)加入H2O2,增强了溶液的氧化性,使铜溶解(2)浓硫酸在反应过程中由浓变稀,氧化性减弱,铜不再溶解;加入NO3-后,由于NO3-在酸性条件下,具有较强的氧化性,又将铜溶解。(3)这是一个探究性实验,通过估算直接证明第一同学的结论不正确,在证明第二个同学的结论时,有两个思路:一是除去NO2,二是在铜片稀硝酸反应后的溶液通入NO2,思路二较易进行。
[点评]这道题目考查了盐酸、硫酸和硝酸性质的差异。其中第(3)问是一个探究性问题,这是一个考试热点,解决好这一类问题,就要注意培养自己的思维的缜密与发散,培养自己敢于并善于质疑的能力。
24.(1)[或]
(2)
[或]
(3)①③④ (4)
可溶性锌盐与氨水反应产生的可溶于过量氨水中,生成,氨水的用量不易控制
[说明]本题是一道信息迁移题,解决时采用类推的方法,但在实际应用时,应注意在相似基础上的不同之处。如本题中的氢氧化铝的氢氧化锌性质相似但也有不同,氢氧化铝不溶于氨水,而能溶于氨水,生成Zn(NH3)42+。把握了这一点就能顺利解决第(4)问。
25.(1)H2 (2)4Fe2++8NH3·H2O+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓+8NH4+
或:Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (3)Al3+和Na+ (4)H2SO4(或HNO3)
[说明]本题的突破口在于化合物D能跟熔融烧碱反应,结合题干提示可知D为Al2O3;G为红褐色沉淀,可知G为Fe(OH)3。
26.[全解](1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
160g 22.4L
m 2.24L
m=16g
(2)0.2mol/L
27.(1)13.5
(2)①2NO3-+ 5Mg + 6H2O→N2 + 5Mg(OH)2 + 2OH-
② 14.25
[说明]本题直接根据方程式进行计算即可。
期末 综合练习
可能用到的相对原子质量:
Fe:56 Mg:24 Al:27 N:14 O:16 H:1 S:32 Cl:35.5 Ag:108
第I卷(选择题 共72分)
选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分,每小题只有一个选项符合题意)
1.人们把食品分为“绿色食品”、“蓝色食品”、“白色食品”等,绿色植物通过光合作用转化的食品叫做“绿色食品”,海洋提供的食品叫做“蓝色食品”,通过微生物发酵制得的食品叫做“白色食品”。下列物质属于“白色食品”的是 ( )
A.面粉 B.食醋 C.海带 D.菜油
2.美国“9·11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难——石棉污染,易使吸人石棉纤维者患肺癌,已知石棉是硅酸盐矿物,某种石棉的化学式可表示为Ca2MgxSiyO22(OH)2,则x、y的值分别为 ( )
A.8,3 B.5,8 C.3,8 D.5,5
3.下列反应产生的气体,通过Na2SO3溶液不反应的是 ( )
①Na2O2和CO2 ②Al和NaOH溶液 ③MnO2和浓盐酸 ④浓硝酸和铜片 ⑤铜片和浓硫酸共热 ⑥固体NaCl和浓H2SO4 ⑦FeS和稀硝酸 A..①② B.② C.①②⑤ D.全部反应
4.(2002年江苏高考题)铁屑溶于过量的稀硫酸,过滤后向滤液中加入适量硝酸,再加入过量的氨水,有红褐色沉淀生成。过滤,加热沉淀物至质量不再发生变化,得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 ( )
A.Fe(OH)3 ;Fe2O3 B.Fe(OH)2 ;FeO
C.Fe(OH)2、Fe(OH)3 ;Fe3O4 D.Fe2O3 ;Fe(OH)3
5.比较合成氨工业与接触法制硫酸中SO2催化氧化的生产过程,下列说法错误的是 ( )
A.都使用了合适的催化剂
B.都选择了较高的温度
C.都采用了原料循环使用以提高原料利用率的方法
D.都采用了高压的生产条件
6.最近,科学家用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应,使C60获得一个质子,得到一种新型离子化合物[HC60]+[CB11H6Cl6]-。该反应看起来很陌生,其实在反应类型上可以跟中学化学里某个熟悉的化学反应相类似。该化学反应是
A.H2O+CH3COOH H3O++CH3COO-
B.Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
C.CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O
D.NH3+HCl NH4Cl
7.等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为5︰6,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是
A.甲、乙中都是铝过量 B.甲中铝过量、乙中碱过量
C.甲中酸过量、乙中铝过量 D.甲中酸过量、乙中碱过量
8.浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后,溶液的质量分数为a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为b%;浓度不等的两种氨水等质量混合后,其质量分数为a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为c%,那么a、b、c数值的关系是
A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.c>a>b
选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括一个选项,多选时,该小题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的给2分,选两个且都正确的给4分,但只要选错一个,该小题就为0分。)
9.向下列溶液滴加稀硫酸,生成白色沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀又溶解的是 ( (
A. Na2SiO3 B. BaCl2 C. FeCl3 D. NaAlO2
10.高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+SO3↑+SO2↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是 ( (
A( BaSO3和BaSO4 B( BaS C( BaSO3 D( BaSO4
11.下列四种气体(括号内是混有的少量杂质),其中可用右图所示仪器装置进行净化和干燥的气体 ( (
A. CO2(HCl) B. N2(SO2)
C.CO2(SO2) D.NH3(N2)
12.对某酸性溶液(可能含有Br-,SO42-, H2SO3,NH4+)分别进行如下实验:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色
②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝;
③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸
对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是 ( (
A.Br- B.SO42- C.H2SO3 D.NH4+
13.下列反应的离子方程式正确的是
A.三氯化铁浓溶液滴入沸水中,制取氢氧化铁胶体
Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+H+
B.SO2与足量NaOH溶液反应:SO2+2OH-=SO32-+H2O
C.硫化亚铁与稀硝酸反应:FeS+2H+=Fe2++H2S↑
D.氯化亚铁溶液中加入硝酸:3Fe2++4H++NO3—=3Fe3++2H2O+NO↑。
14.下列说法正确的是
A.二氧化硫和氯气都易液化,因为它们的沸点较低
B.大气中二氧化硫的主要来源是化石燃料的燃烧
C.正常雨水的pH小于5.6
D.二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红又褪色
15.不久前,日本某一材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计”,这种温度计被认定为世界上最小的温度计。研究人员在长约10-6m,直径为10-7m的碳纳米管中充人液态的金属镓。当温度升高时,管中的镓就会膨胀,通过电子显微镜就能读取温度值。这种温度计测量的范围可从18℃到490℃,精确度较高,所以它可用于检查电子线路是否异常,测定毛细血管的温度等许多方面。根据以上信息判断下列推测中正确的是
A.碳纳米管的体积在10℃至500℃之间随温度变化很小,可忽略不计
B.金属镓的熔点、沸点都很低
C.金属镓的体积在10℃至500℃之间随温度变化比较均匀
D.金属镓的体积在10℃至500℃之间随温度变化很小,可忽略不计
16.氢化亚铜(CuH)是一难溶物质,用CuSO4溶液和“另一种反应物”在40℃~50℃时反应可生成它。CuH不稳定,易分解;CuH在氯气中能燃烧;跟盐酸反应能产生气体,以下有关它的推断中错误的是
另一种反应物”一定具有氧化性
B.CuH既可做氧化剂也可做还原剂
C.CuH+Cl2====CuCl+HCl↑(燃烧)
D.CuH+HCl====CuCl+H2↑(常温)
17.将Na2O2逐渐加入到含有Mg2+、Al3+、NH4+的混合液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量(mol)与加入的Na2O2物质的量(mol)的关系如图所示,则原溶液中的Mg2+、Al3+、NH4+物质的量分别为
A.2 mol、3 mol、8 mol
B.3 mol、2 mol、8 mol
C.2 mol、3mol、4 mol
D.3 mol、2 mol、4 mol
18.2.1g镁铝合金完全溶于足量盐酸,生成氢气2.24L(标准状况下),再向溶液中加入氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量最大是
A.2.9g B.4.6g C.5.5g D.6.9g
第II卷(非选择题 共78分)
三、(本题包括2小题,共22分)
19.(8分)著名化学家罗伯特·波义尔(Robert Boyle)在一次实验中,不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上,过一会儿,他惊奇地发现,紫色的花瓣上出现了红点。波义尔对这一意外的发现,作出了各种假设,经过多次实验验证,探究普遍规律,终于获得了成功。对紫罗兰花瓣遇盐酸变红的现象,你有哪些假设?请将你的各种假设和验证假设的实验方案填写在下表中。
20.(14分)某研究性学习小组设计了如图所示的定量测定装置,其中B是底面积为100cm2、高20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以厘米为单位的刻度。其他夹持装置已略去。
I.甲同学用这套装置测定出了空气中氧气的体积分数,他的
操作过程是:
①检查装置的气密性;
②打开B容器密封盖,加入液体C,调整A的高度,使B中液面至刻度15.0cm处;
③将过量的铁粉平铺在电热板上,盖紧容器B的密封盖;
④通电加热铁粉,待充分反应后,冷却到原来的状况,调整A的高度使容器A、B中的液面保持水平,记录液面刻度。
请回答下列问题:
(1)在操作①中检查装置气密性的方法是__________________________ __。
(2)在该同学的实验中,下列物质不能用于代替铁粉的是______。
A.红磷 B.木炭 C.铜粉
(3)在操作④结束时,与装置B中的液面最接近的刻度是______cm(填整数)。
II.乙同学欲用此装置测定铁在氯气中燃烧产物的化学式。他的操作与甲不同之处有:将操作③中铁粉的质量改为1.0g,并使容器B充满氯气后,再盖紧容器。请回答下列问题:
(1)在乙同学的实验中,下列试剂中适合于做液体C的是_______。
A.水 B.氢氧化钠溶液 C.饱和食盐水
(2)实验结束时,液面在刻度8.8cm处。若将当时的实验条件近似看作标准状况,请据此计算生成物FeClx中x的值是______(计算结果保留1位小数)。
(3)上面的实验结果比理论值________(填“偏大”或“偏小”),误差产生的原因可能是____________________________________________________________。
四、(本题包括4小题,共38分)
21.(8分)某工厂排出的废水中含氯气,为了除去废水中游离态氯,而且使废水变为中性,有人提出如图所示方案。在废水排出管的A、B处分别注入一定流量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液。
试写出:(1)A、B处应加入的物质的化学式为______________,_______________。
(2)A、B处反应离子方程式:
A:________________________________________。
B:___________________ _______。
22.(10分)(1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:
①光导纤维的主要成分是 ;
②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 。
(2)氮化硅Si3N4是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定。但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到对水不稳定的Mg3N2。
①写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式:
;
②在Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中,发生反应,反应过程中有Mg3N2生成。其化学方程式为:
;
③氮化硅Si3N4是一种高温结构材料,其优点是(只要求写出二种)。
、
23.(8分)微生物对人类有着各种各样的用途,现在生物工程学家利用微生物从矿石中提取金属。铜是一种很有价值的金属,可以从铜矿中提取。微生物法是采用某些细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,把不溶性的硫化铜转化成可溶的硫酸铜。利用细菌提取铜的生产过程:在已有细菌存在的岩石、矿石堆中,喷洒酸水以促进细菌生长;在它们的生长过程中,氧化而成的硫酸铜形成低浓度的溶液流到矿石堆的底部,再从这种溶液中提取金属铜。水循环使用,再回到矿石堆中。在美国,10%的铜是用这种方法生产的。
试回答下列问题:
(1)细菌把硫化铜氧化为硫酸铜的过程中起了什么作用:
(2)从硫酸铜溶液中提取铜,简便而经济的方法是 ;相应的化学方程式为:
(3)普通生产铜的方法是在空气中燃烧硫化铜(产物中有一种气态氧化物)。试比较两种方法的优缺点。
24.(12分)下图中,A是一种无色液体,G是极易溶于水的碱性气体,Y是胃酸的主要成分,K是不溶于稀硝酸的白色沉淀,反应⑤是工业制X的主要反应之一。
请按要求填空:
(1)写出下列物质的化学式:A: ,E:
F: ,Y: 。
(2)反应⑤的化学方程式为: 。
(3)1molB通过反应②得到1molF,B中F的质量分数为72%,则B的化学式为: 。
五、(本题包括2小题,共14分)
26.(12分)工业上从铝土矿(含氧化铝、氧化铁等)制取铝的流程如图所示 :
经分析,生产原料(铝土矿)和提取Al2O3后的残渣(赤泥)的部分成分见下表(以氧化物表示)且已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤泥。
(1)生产中每消耗1t铝土矿将产生多少吨赤泥?
(2)试计算出每炼1t铝,理论上需要多少吨铝土矿?
参考答案
B
2.B[说明]根据电荷守恒求解或利用代入法进行验证。
3.B
4.A
5.D[说明] 触法制硫酸不采用高压
6.D[说明]此题易错选A,A中CH3COOH给出质子,而不是结合质子,所以不应选A,而应选D。
7.B[说明]等等质量的铝,分别与硫酸、氢氧化钠溶液反应放出的氢气的体积不等,说明两种情况下,有一种情况铝过量。由于等物质的量的硫酸、氢氧化钠,氢氧化钠消耗的铝多,所以与硫酸反应的铝过量。
8.A [说明]本题注意硫酸的浓度越大,其密度也越大;氨水的浓度越大,其密度越小。
9.AD
10.D [说明]由于BaSO3能溶于酸,所以生成的沉淀只有BaSO4
11.B[说明]A、C中的CO2也要被碱石灰吸收,D:利用所给试剂无法除去N2。
12.B[说明]通过①可确认溶液中存在H2SO3,通过②可确认溶液中存在NH4+,通过③加入氯水时,溶液略显黄色,可确认溶液中存在Br-。由于溶液中存在H2SO3,加入氯水后,H2SO3会被氧化为H2SO4,所以即使加入加入BaCl2溶液时产生不溶于稀硝酸的白色沉淀也不能说明原溶液中存在SO42-
13.B D [说明] A:正确的为Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,C:应发生氧化还原反应。
14.B
15.AC[说明] 温度计测量的范围可从18℃到490℃,可知金属镓在18℃到490℃之间都为液态,说明金属镓的熔点低、沸点较高;既然能够利用液态金属镓体积的变化测定温度的变化,说明金属镓的体积在10℃至500℃之间随温度的变化而变化且比较均匀。
16.AC[说明] CuH中Cu为+1价,说明生成它时CuSO4为氧化剂,另一种反应物应为还原剂,所以A错;CuH中Cu为+1价具有还原性,CuH与氯气反应时,应发生氧化还原反应,所以C错。
17.D [全解]
Na2O2 ~~ 2NaOH ~~ 2AlO2- ~~2Al3+
1mol 2mol 2mol 2mol
Na2O2 ~~ 2NaOH~~1/2O2 Al3+ ~~~ Al(OH)3 ~~~ 3 NaOH
8mol 16mol 4mol 2mol 6mol
NH4+ ~~~ NaOH Mg2+ ~~~ Mg(OH)2 ~~ 2NaOH
(8-4)mol 4mol 3mol (16-6-4)mol
Mg2+、Al3+、NH4+物质的量分别为: 3 mol、2 mol、4 mol
[点评]这是一道图象题,是考查学生图表分析能力的重要题型。解决好这一类问题,关键在于,一是要能读懂图表所提供的信息,并能够根据解题需要选择有用信息。在图象题中就要注意分析起始点,拐点的意义。二是注意数形结合。
18.C[说明]根据电荷守恒n(OH-)= n(H+)=2n(H2);根据质量守恒m(沉淀)=2.1g+ m(OH-)
19.各种假设:(1)其他酸也能使花瓣变成红色吗?
(2)盐酸也能使其他种类花瓣变色吗?
(3)碱溶液也能使花瓣变色吗?
实验方案:(1)将稀硫酸、稀硝酸等分别滴到花瓣上,观察现象。
(2)将盐酸分别滴到其他种类花瓣上,观察现象。
(3)将氢氧化物、氢氧化钙等碱滴到花瓣上,观察现象。
[说明] 这道习题考查学生发现问题、解决问题的能力。在提出假设时,应注意符合客观实际和其合理性。
20.I(1)盖严B容器密封盖,向A中加水,使A中液面高于B中的液面,一段时间后,A、B液面差高度不变,则气密性良好。 (2)B (3)12
II(1)C (2)3.1 (3)偏大 氯气溶于水;漏气;读数时A中液面高于B。(其他合理答案也可给分)
[说明]这道题的解题关键是要理解实验原理。测定空气中氧气的体积分数是通过取一定体积的空气,利用铁粉作用掉氧气,测出剩余气体体积,从而求出空气中氧气的体积分数。测定铁在氯气中燃烧产物的化学式是通过取一定量的铁粉与氯气充分反应,测出反应掉的氯气的体积,从而求出X。
21.(1)NaSO3,NaOH (2)Cl2+SO32-+H2O = SO42-+2Cl- + 2H+ H++OH-=H2O
22.(1)①SiO2;②Si。(2)①3SiCl4+4NH3=Si3N4+12HCl;②Si3N4+6MgO=3SiO2+2Mg3N2;
③抗氧化、耐磨损、抗腐蚀、润滑性、抗冷热冲击等。
[说明]这道题难点在于陌生方程式的书写,书写注意原子守恒的应用。
23.(1)催化作用 (2)向硫酸铜溶液中加入废铁,将铜置换出来;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(3)普通方法煅烧硫化铜,产生烟尘和SO2气体污染环境。生物工程更有优点,它的优点是成本低、效益好,环境污染程度小。
[说明]这是一道阅读理解题,阅读量大但考查的知识点并不难,主要是考查知识应用能力。
24.(1)H2O N2 Ag HCl (2)4NH3+5O2 4NO+6H2O (3)AgN3,
[说明] A是一种无色液体且电解后生成两种物质,说明A可能为水;G是极易溶于水的碱性气体,说明G为NH3;Y是胃酸的主要成分,说明Y为HCl;K是不溶于稀硝酸的白色沉淀,结合Y为HCl,说明K为AgCl。在此基础上即可推出除B之外的其它物质,最后通过计算确定B的化学式。
25.[全解]
n(SO42-)=11.417g/233g.mol-=0.049mol
n(NH4+)=0.01mol-0.0255L×2mol/L=0.049mol,由此推出(1+a)=2a,a=1;
晶体的摩尔质量=9.6g/0.0245mol=392 g.mol-
b=(392-152-132)/18=6
26. [全解]
(1)利用铝土矿转变为赤泥的过程中Fe2O3的质量不变求解。1t×16%=M(赤泥)×48%,M(赤泥)=1/3t。
吨铝土矿中实际使用的Al2O3的质量为:1t×55%-1/3t×15%=0.5t,设每炼1t铝所需铝土矿的质量为x:
Al2O3 ~~~~ 2Al
102t 54t
x×0.5 1t
x=3.78t