第六单元 碳和碳的氧化物 综合复习题
一、单选题
1.(2022上·江苏镇江·九年级统考期末)下列属于纯净物的是
A.矿泉水 B.大理石 C.金刚石 D.加碘盐
2.(2023上·江苏南京·九年级校联考期末)对下列事实的微观解释不正确的是
A.水受热变为水蒸气体积变大——水分子体积随温度的升高而变大
B.金刚石和石墨的物理性质差异大——碳原子的排列方式不同
C.通常情况下氧气能支持燃烧,二氧化碳不能支持燃烧——不同分子的化学性质不同
D.一滴水中有1.67×1021个水分子——水分子的质量和体积都很小
3.(2022·江苏镇江·统考中考真题)下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A.用金刚石切割玻璃 B.用液氮作医疗冷冻剂
C.用水银制作温度计 D.用酒精作实验室燃料
4.(2022上·河南焦作·九年级统考期末)“归纳推理”是化学学习常用的思维方法,下列推理结果正确的是
A.单质是由同种元素组成,则由同种元素组成的物质都是单质
B.元素的种类是由质子数决定的,则质子数相同的原子一定属于同种元素
C.阴离子带负电荷,则带负电荷的粒子一定是阴离子
D.石墨能够导电,则由碳元素组成的金刚石也能导电
5.(2023上·江苏镇江·九年级校考期末)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
6.(2023上·江苏扬州·九年级统考期末)下列实验方案能达到目的的是
A.用燃着的木条鉴别氮气和二氧化碳
B.用观察颜色区分氧化铜和二氧化锰
C.用点燃的方法除去二氧化碳中混有的一氧化碳
D.利用溶解、过滤、洗涤和干燥等操作从氯酸钾制氧气后的剩余物中回收MnO2
7.(2023上·江苏宿迁·九年级统考期末)下列是有关二氧化碳的制取、收集、验满和性质检验的图示,其中正确的是
A.制取 B.收集
C.验满 D.性质检验
8.(2023上·江苏常州·九年级统考期末)下列做法不符合低碳生活的是
A.骑自行车上学 B.少用纸巾 C.不开无人灯 D.使用一次性木筷
9.(2022上·江苏镇江·九年级统考期末)下列实验方法正确的是
A.用肥皂水使硬水软化为软水 B.用氢气燃烧实验说明水的组成
C.用托盘天平称取3.16g高锰酸钾 D.用点燃方法除去CO2中的CO
二、填空题
10.(2023上·江苏常州·九年级统考期末)常州籍化学家徐康较早提出“冲击波化学”的研究方向,并取得高水平研究成果。
(1)硫化钠(Na2S)溶液通电时,在二氧化钛(TiO2)催化下,会生成氢氧化钠、单质硫和氢气。记录冲击波轰击二氧化钛前后分别用于相同条件下的实验,产生氢气的速率如下表所示:
冲击波轰击前 冲击波轰击后
产生氢气速率mg/h 112.6 356.2
①在化学反应前后,二氧化钛的 和化学性质均未改变。
②冲击波轰击后,二氧化钛催化活性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
③硫化钠溶液通电生成氢氧化钠、单质硫和氢气的过程中发生的化学反应方程式为 。
(2)纳米金刚石粉主要应用于复合涂层、润滑油添加剂等方面。TNT(C7H5N3O6)炸药爆炸时,在爆轰区高温高压下,没有被氧化的碳原子经过聚集、晶化等一系列过程,形成纳米尺度的金刚石、石墨等,其微观示意如图所示。模型 (填“a”或“b”)可以表示金刚石微观结构,生成的金刚石和石墨的 (填“物理性质”或“化学性质”)有明显的差异。
11.(2023上·江苏扬州·九年级校考期末)回答:
(1)中国“天问一号”探测器应用新型的镁锂合金材料。回答下列问题:
①图1为镁在元素周期表中的部分信息,则镁的相对原子质量为 。
②图2为几种粒子的结构示意图,其中属于同种元素的是 (填序号),与镁元素化学性质相似的是 (填序号)。
③锂原子(Li)在反应中易失去1个电子形成锂离子,写出锂离子的符号 。
(2)有限的元素可以组成种类繁多的物质,依据表中的元素回答下列问题。
元素名称 钙 氧 碳 氢 铜
元素符号 Ca O C H Cu
(在下列①~②小题中写出相应物质的化学式)
①有毒性的气体是 。
②一种黑色的金属氧化物是 。
③碳在氧气不足时燃烧,发生的化学方程式为 。
④酒精(化学式C2H6O)与O2反应生成8.8gCO2、5.6gCO和一定质量的H2O,则生成H2O的质量为 g。
12.(2023上·江苏南通·九年级统考期末)碳是重要的生命元素,碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
(1)金刚石和石墨的组成元素虽然相同,但由于 ,所以物理性质差异很大。
(2)从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)是目前人工制得的最薄材料,石墨烯属于 (填“单质”或“化合物”)。
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。
(3)CO2的过度排放会造成 的加剧。
(4)工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。根据石灰水与二氧化碳反应的启发,写出NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3溶液的化学方程式: 。
(5)“液态太阳燃料合成技术”如图1所示。在合成工厂中,氢气与CO2在一定条件下反应转化为甲醇(CH3OH)和水。写出此反应的化学方程式: 。
(6)CO2与H2在一定条件下转化为CH4(反应过程如图2所示,虚线部分中间产物略去),可实现CO2的再利用。
①该反应中MgO作用是 。
②用该方法制取16tCH4,则参与反应的CO2的质量为 t。
三、推断题
13.(2023上·江苏宿迁·九年级统考期末)甲、乙、丙、丁均为初中化学常见物质,且含有一种相同的元素。其中甲和乙的组成元素种类相同,乙的固体叫干冰,丙是石灰石的主要成分,丁是常见的液体,也是相对分子质量最小的氧化物。他们之间的转化关系如图所示:
(1)丁的化学式 。
(2)乙转化成丙的化学方程式是 。
(3)甲物质虽然有毒,但是合理利用可以作为燃料为人类提供能量,请写出甲完全燃烧的化学方程式 。
(4)从微观角度解释甲、乙性质有差异的原因是 。
四、流程题
14.(2023上·江苏南通·九年级统考期末)过氧化钙(CaO2),在常温下稳定,在潮湿空气及水中缓慢反应放出氧气,因而在水产养殖中常用作供氧剂。CaO2·8H2O是一种白色固体,难溶于水、乙醇,在0℃时稳定,130℃时逐渐变为无水CaO2,实验室可用氯化钙制取CaO2·8H2O,再经脱水制得CaO2,其制备流程如图所示:
【查阅资料】①浓氨水具有挥发性,能与酸发生反应;
②乙醇与CaO2不发生化学反应;
③反应Ⅱ化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl
(1)CaO2中氧元素的化合价为 。
(2)反应I中稀盐酸不应过量,原因是 。
(3)反应Ⅱ需要在低温环境下进行,主要原因是防止CaO2·8H2O受热分解,防止浓氨水挥发, 。
(4)操作a中玻璃棒的作用是 ;固体水洗的目的是 。
(5)该流程得到的副产品是 。
(6)过氧化钙供氧时还会生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为 。
15.(2023上·江苏镇江·九年级校考期末)CO2的综合利用可以降低大气中CO2浓度,有利于实现“碳中和”。
(1)全球碳循环中,能消耗CO2的主要途径是 。
(2)“碳中和”技术有利于控制 的加剧。
(3)下图是以CO2、氧化铁为原料,利用太阳能制备Fe、O2的过程。
①设备1中的能量转化 (选填序号)。
a.电能→化学能 b.化学能→电能
②炼铁室内反应的化学方程式 。
③按上图反应,炼铁室生成的CO2的质量 (“大于”、“小于”或“等于”)设备1中通入的CO2的质量。
(4)CO2也是重要的化工原料,以CO2和H2为原料;在一定条件合成CH3OH,反应的CO2和H2质量比为 。
五、实验题
16.(2023上·江苏淮安·九年级校考期末)观察下图所示装置,结合所学知识回答下列问题。
(1)写出图中标号仪器①的名称 ;
(2)实验室用A装置制取氧气,写出反应的化学方程式为 ;若选用D装置收集氧气,收集氧气的适宜时刻是 。
(3)E装置中充满水时,也可以作为氧气的收集装置,则氧气应从 端通入(填“a”或“b”)。
(4)小明选用B装置作为实验室制取二氧化碳的发生装置,小华认为选用F装置也可以,而且认为选择F装置比选择B装置有一个明显的优点是 。
17.(2023上·江苏泰州·九年级统考期末)实验室制取气体的部分装置如图所示。
(1)装置B中仪器a的名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,若选用装置A做发生装置,需要的改进为 。若用装置F收集氧气,检验瓶中氧气已收集满的方法为 。使用氧气时,可用水将装置中的氧气排出,水应从导管 (选填“b”或“c”)口通入。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,用B装置做发生装置加入稀盐酸一定要将长颈漏斗下端浸没,其原因为 。
(4)甲烷()是天然气的主要成分,其完全燃烧的化学方程式为 。实验室一般用加热无水醋酸钠和碱石灰的混合固体制取甲烷,选用的发生装置为 ,收集甲烷气体可选用装置D或E,则可推测甲烷气体具有的一种物理性质为 。利用太阳能可将甲烷在高温熔融盐环境中转化为H2,反应原理如图所示,反应①的化学方程式为 ,理论上过程①与过程②中产生氢气质量比为 。
18.(2023上·江苏宿迁·九年级统考期末)如图是实验室制取气体的部分装置(部分固定装置已省略),请回答问题:
(1)仪器①②名称是:① ;② 。
(2)实验室既可以制取CO2,又可制取O2的发生和收集装置合为: (在A-E中选)。收集装置的选择是由气体的性质决的。既能用排水法也能用排空气法收集的气体一定具有的性质有 (填字母序号)。
A.难溶于水 B.易溶于水 C.密度与空气不接近 D.不与水反应
(3)若实验室利用过氧化氢溶液制取O2,反应的化学方程式为 ,若用如图装置收氧气,验满的方法是 。
(4)制取氧气后,接着做铁丝在氧气中燃烧实验,如图,试回答下列问题:
①铁丝在氧气中燃烧的现象是 。
②写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 。
③图中集气瓶底装入少量的水,目的是 。
19.(2022上·江苏镇江·九年级统考期末)请结合下图回答问题。
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,可选用发生装置 (选填序号),反应的化学方程式为 ,可选E装置收集O2,理由是 。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为 ,选用装置C相对于B的优点是 。
(4)某兴趣小组用如图1装置研究氧气的性质,将透明的实验盒中间用隔板分成两部分,在倾倒室放入氧气传感器并连接电脑,将燃着的蜡烛放入燃烧室,O2倾倒入倾倒室后,过一段时间后提起中间隔板,采集信息形成下列图像。
①实验中“提起中间隔板”操作对应的时间点约在第 s。
②10~25s 时曲线快速上升,说明氧气的性质是 。
③25~50s 时燃烧室的实验现象是 。
20.(2023上·江苏盐城·九年级统考期末)如图为实验室制取某些常见气体的装置图,请回答下列问题。
(1)图D中仪器a的名称是 。
(2)若选用A装置作为发生装置制取氧气时,往长颈漏斗中应加入反应物的化学式为 。
(3)实验室制取二氧化碳的药品是 ,收集装置选用 (填装置序号,下同),请简述判断二氧化碳已收集满的方法 。
(4)实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体混合加热制取甲烷,应选择的发生装置是 ,可用图F装置收集甲烷,甲烷应从 (填“a”或“b”)端通入。
21.(2023上·江苏扬州·九年级统考期末)一氧化碳还原硫酸镁制各氧化镁,检验气体产物中有CO2、SO2,实验装置如下:
已知:①足量的SO2能使紫红色的KMnO4溶液褪为无色
②SO2能与澄清石灰水反应,也能使澄清石灰水变浑浊
(1)反应前先 (填“通CO”或“打开电加热器”),目的是 。
(2)当装置B中紫红色的KMnO4溶液 (填实验现象)证明有SO2生成;当 (填C、D中实验现象)的现象出现时,则可证明有CO2生成。装置D中发生反应的化学方程式为 ,装置D不能调换到装置B前的理由是 。
(3)该装置的明显不足之处是 ,改进的方法为 。
(4)XRD图谱可用于判断某固体物质是否存在。图1为CO还原MgSO4在不同温度下的的XRD图谱,图2为加热时间对硫酸镁分解速率的影响。根据图1、图2分析,温度为 ℃,MgO纯度最高,最佳加热时间为 min。
22.(2023上·江苏镇江·九年级校考期末)请结合下图回答问题:
(1)仪器名称:① 。
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,选用的发生装置是 (选填序号),反应的化学方程式为 。可选用装置D收集氧气,理由是 。
(3)实验室可用装置B或C制CO2,写出反应的化学方程式 ,C装置相对于B的优点是 ,用E装置收集CO2气体应从 (选填“a”或“b”)端通入。
(4)M是可能含CaCO3的CaSO3(CaSO3和稀HCl反应产生SO2,SO2能使KMnO4溶液褪色,也能使石灰水混浊)。为证明M中是否含CaCO3,设计如图装置。
若H中 (填现象,下同),I中 ,说明M中含CaCO3。
23.(2023上·江苏盐城·九年级统考期末)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)写出标注仪器的名称:a ,b 。
(2)实验室制和均可使用的气体发生装置是 (填字母)。向装置中加药品前,应先 。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应后通过 、洗涤、干燥等操作回收二氧化锰。若要收集较为纯净的氧气最好选用 装置。
(4)实验室制取的化学方程式为 ,收集不选用E装置的理由是 。
(5)B装置中长颈漏斗下端口应伸入液面下,原因是 。
(6)用F装置收集二氧化碳,验满时将燃着的木条放在 (选填“m”或“n”)端。
24.(2023上·江苏淮安·九年级统考期末)实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答有关问题。
(1)写出图中标有序号的仪器名称:① ② 。
(2)实验室用装置A来制取氧气,但装置A有明显错误,请你指出错误 。
(3)实验室用装置B来制取氧气,其反应的化学方程式为 ,收集装置选 。实验室选用装置B或装置C都可以制取CO2,与装置B相比,装置C的一个突出优点是 。
(4)如图所示,某小组收集了三瓶CO2气体(均为大小相同的玻璃瓶),分别加入体积的相应试剂。甲、乙立即塞紧瓶塞,丙敞口,均振荡一会儿(水的挥发忽略不计),乙中微观示意图如图。
则表示甲中气体微观组成的示意图是 (填下图中的字母,下同),表示丙中气体微观组成的示意图是 。此时,甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是 。
25.(2023上·江苏宿迁·九年级沭阳县怀文中学校考阶段练习)请结合如图回答问题。
(1)仪器名称:① ② 。
(2)实验室选用大理石和稀盐酸制取二氧化碳可选用装置 (填字母,从A~F中选择),反应的化学方程式为 ,选用装置C相对B的优点是 。
(3)若选用如图G装置收集二氧化碳,检验该气体是否收集满的方法是 。
(4)如图H所示,将二氧化碳倒入烧杯中,观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭,说明二氧化碳具有 的性质,因此二氧化碳在生活中的重要用途是 。
六、综合应用题
26.(2023上·江苏常州·九年级统考期末)请根据下图回答有关问题:
(1)写出仪器的名称:b 。
(2)写出实验室用A装置制氧气的化学方程式 ;可用E装置收集氧气的理由是 。
(3)实验室制取二氧化碳气体时,选用发生装置C和B相比的优点除了便于随时添加液体药品外,还能 (任写一条)。将仪器a中的液体放入圆底烧瓶需进行的操作有 。
(4)实验室用含杂质20%的大理石(杂质不参与反应)10g最多能制得CO2约多少升?(写出计算过程,实验条件下CO2的密度约为2g/L)
27.(2023上·江苏苏州·九年级统考期末)民以食为天,人类主要通过食用淀粉获得能量。
(1)大米、面粉等食物中的淀粉是绿色植物通过 合成、转化形成的。
(2)2021年9月,中国科学家发表了利用CO2、H2人工合成淀粉的成果。此成果预示着人类能节约土地资源、解决粮食短缺,同时减少CO2排放,缓解 (填环境问题)等。
(3)如图为人工合成淀粉的关键步骤。
①图中转化Ⅰ的化学方程式为 。
②经检测,人工合成的淀粉与天然淀粉在分子组成、结构上一致,实验室可用碘水初步检验出有淀粉生成。
(4)获得大量H2是人工合成淀粉的重要一步。如图是制氢、贮氢与释氢的一种方法。
①虚线框内制氢的总反应化学方程式为 。
②释氢释放的H2比贮氢吸收的H2 (选填“多”或“少”)。
七、科学探究题
28.(2023上·江苏淮安·九年级校考期末)我们已经知道碳与氧气反应能够生成CO2或CO后,某学习小组同学联想到木炭粉与氧化铜发生反应可能有:①2CuO+C2Cu+CO2↑;②CuO+CCu+CO↑;
他们想验证自己的想法,请你同他们一起进行探究。
【猜想与假设】
(1)木炭粉与氧化铜反应生成的产物有三种可能:
产物是铜和一氧化碳;
产物是铜和二氧化碳;
产物是 。
【设计方案】
(2)检验产物中是否有CO2的方法是 (用化学方程式表示)。
如何检验产物是否存在CO,学习小组同学找查了资料:CO的特征反应是CO能使某种氯化钯的黄色混合液变蓝。
【实验结论】设计的实验装置(如图):
(3)实验报告:
实验现象 实验结论
①A中 ①有铜生成
②B中黄色试纸变蓝 ②有 生成
③C中 ③有CO2生成
【反思与评价】
(4)实验结束时,为防止Cu被氧化,必须先停止加热,待Cu冷却后再将试管口的胶塞取下,因此,若没有B瓶,可能导致的后果是 。
29.(2023上·江苏南京·九年级校联考期末)某学习小组的同学对木炭与氧化铜反应的产物进行了探究。
【知识回顾】碳还原氧化铜的装置如图1所示。
(1)试管①中的现象是 。
(2)试管中②发生反应的化学方程式是 。
【实验探究1】对木炭与氧化铜反应的气体产物进行探究。
第一步:按如图2所示的实验装置组装好仪器,并检查装置气密性。
第二步:将氧化铜与木炭粉以质量比40:3均匀混合,研磨3分钟。称取0.3g研磨后的混合粉末装入硬质试管。
第三步:分别向硬质试管和平底三颈烧瓶中充入氮气后,点燃酒精喷灯,先对试管进行预热,再集中加热,采集数据。实验数据如图3所示(图中的纵座标表示CO2或CO气体的含量)。
第四步:清洗试管并干燥,分别将氧化铜与木炭粉以质量之比为10:1、20:3均匀混合,重复上述实验步骤,实验数据如图4、图5所示(图中的纵座标表示CO2或CO气体的含量)。
【交流反思1】
(3)分析对比图3、图4、图5实验数据可得出的结论是:① ;② 。
(4)点燃酒精喷灯前,向装置内充入氮气的目的是 。
(5)由图4可知,曲线AB段CO2的量出现了下降趋势,可能的原因是 。
【实验探究2】对木炭与氧化铜反应的固体产物进行探究。
第一步:按如图1所示的实验装置组装好仪器,并检查装置气密性。
第二步:将质量为2.00g的氧化铜粉末和足量的木炭粉混合均匀后,装入试管中,并加热,待反应充分后停止加热。
第三步:冷却后,将得到的红色固体粉末全部放入烧杯中,加入足量的稀硫酸,充分反应。溶液呈蓝色,烧杯底部有红色固体。
第四步:过滤烧杯中的混合物,并将滤纸上的红色固体洗涤、干燥,得到单质的铜1.44g。
【交流反思2】
(6)已知Cu2O为红色固体,难溶于水,可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。则第三步操作中发生反应的化学方程式是 。
(7)该实验中,木炭与氧化铜反应后得到的固体产物中,Cu2O的质量为 g。
30.(2023上·江苏常州·九年级统考期末)在生活生产中,含锰物质的应用较为广泛。
(一)含锰物质的应用
(1)实验室用双氧水和MnO2制氧气,其中MnO2起 作用。
(2)锌锰干电池是日常生活中常用的干电池。其中发生的反应可表示为:Zn+2MnO2+2NH4Cl==ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+A,A的化学式为 。
(二)二氧化锰的制备
某研究小组采用如1图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2,发生反应的方程式为:2MnCO3+O22MnO2+2CO2。石英管内固体的质量与管式炉温度的关系如2图。
(3)使用尾气吸收剂的主要目的是为了防止 。
(4)焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于 ℃。
(5)焙烧过程中产生的气体不含锰元素。2图中a= ,X的化学式为 。
(三)硫酸锰铵晶体【(NH4)2Mnx(SO4)2·yH2O】组成的探究
【查阅资料】1.371℃时,发生的反应为(NH4)2Mnx(SO4)2·yH2O(NH4)2Mnx(SO4)2+yH2O↑;(NH4)2Mnx(SO4)2在850℃完全分解为MnO2固体及NH3、H2O、SO2、SO3气体。
2.碱石灰能吸收H2O、SO2、SO3,浓硫酸能吸收NH3、H2O。
温度/℃ 室温 371 850
B装置/g 200.00 202.52 205.76
C装置/g 200.00 200.00 200.68
【实验步骤】
步骤1:按3图装配好仪器,检查装置的气密性。
步骤2:将8.18g硫酸锰铵晶体样品装入硬质玻璃管中。
步骤3:通入一段时间N2,称量B、C装置的质量。
步骤4:分别控制温度在371℃和850℃让固体充分分解后称量B、C装置的质量(称量前均通入一段时间N2)。
(6)每次停止加热后均需继续通N2再称量的目的是防止倒吸和 。
(7)小明认为为确保测得的数据准确,还需在C装置后再连接一个与C装置一样的D装置,他的理由是 。
(8)若生成的气体均被相应装置完全吸收,根据表格中的实验数据计算可得硫酸锰铵晶体的化学式为 。
参考答案:
1.C
【详解】A、矿泉水中含有水和矿物质,属于混合物,该选项不符合题意;
B、大理石的主要成分是碳酸钙,还含有其它杂质,属于混合物,该选项不符合题意;
C、金刚石为碳单质,属于纯净物,该选项符合题意;
D、加碘盐中含有氯化钠、碘酸钾等多种物质,属于混合物,该选项不符合题意;
故选C。
2.A
【详解】A、水受热变为水蒸气体积变大是因为水分子的间隔随温度的升高而变大,选项错误;
B、金刚石和石墨的物理性质差异大是因为碳原子的排列方式不同,选项正确;
C、通常情况下氧气能支持燃烧,二氧化碳不能支持燃烧,是因为分子是保持物质的化学性质的最小粒子,不同分子的化学性质不同,选项正确;
D、一滴水中有1.67×1021个水分子,说明水分子的质量和体积都很小,选项正确;
故选:A。
3.D
【详解】A、用金刚石切割玻璃,是因为金刚石是天然存在的最硬的物质,硬度属于物理性质;
B、用液氮作医疗冷冻剂,是因为液氮汽化吸热,能使温度降低,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
C、用水银制作温度计,是因为汞原子之间的间隔随温度的变化而变化,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
D、用酒精作燃烧,是因为酒精具有可燃性,可燃性属于化学性质。
故选D。
4.B
【详解】A、单质是由同种元素组成的纯净物,但一种元素可以组成不同种物质,如氧元素能组成氧气和臭氧,氧气和臭氧混合在一起只含有一种元素,是混合物,不是单质,故A选项错误;
B、具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称为元素,所以元素的种类是由质子数决定的,质子数相同的原子也一定属于同种元素,故B选项正确;
C、阴离子带负电荷,但带负电荷的粒子不一定是阴离子,如电子带负电荷,但不是阴离子,故C选项错误;
D、石墨能够导电,金刚石不导电,故D选项错误;
故选B。
5.B
【详解】A、铁与氧气反应生成四氧化三铁,该选项不正确;
B、碳燃烧生成二氧化碳,植物在叶绿素中,在光的作用下消耗二氧化碳,生成氧气,该选项正确;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,而不是氢气,该选项不正确;
D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,而不是一氧化碳,该选项不正确。
故选B。
6.D
【详解】A、氮气和二氧化碳都不能支持燃烧,过程中燃烧的木条都熄灭,不能区分两种物质,故选项实验操作不能达到实验目的;
B、氧化铜和二氧化锰均为黑色粉末,用观察颜色的方法不能鉴别,故选项实验操作不能达到实验目的;
C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,故选项实验操作不能达到实验目的;
D、氯酸钾制氧气后剩余固体有氯化钾和二氧化锰,氯化钾易溶于水,二氧化锰不溶于水,加水溶解、过滤、洗涤、干燥,可以得到二氧化锰,故选项实验操作能达到实验目的。
故选D。
7.D
【详解】A、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,但图示中长颈漏斗的末端没有伸入液面以下,实验操作错误;
B、二氧化碳的密度比空气的大,应该用向上排空气法收集,实验操作错误;
C、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,实验操作错误;
D、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,气体应长进短出,实验操作正确;
答案:D。
8.D
【详解】A、骑自行车上学,能减少交通工具的使用,从而减少二氧化碳的排放,故选项符合“低碳生活”理念。
B、少用纸巾,重拾手帕,保护森林,能木材、减少二氧化碳的排放,故选项符合“低碳生活”理念。
C、不开无人灯,能节约能源,故选项符合“低碳生活”理念。
D、一次性木筷,制作过程消耗能源和资源,多作用一次性用品,能增大消耗的能量、二氧化碳的排放,故选项不符合“低碳生活”理念。
故选:D。
9.B
【详解】A.用肥皂水可以鉴别软水和硬水,加入肥皂水,产生泡沫多的是软水,产生泡沫少、浮渣多的是硬水,煮沸可以使硬水软化为软水,选项说法错误;
B. 根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,氢气与氧气点燃生成水,所以可用氢气燃烧实验说明水的组成,选项说法正确;
C. 用托盘天平称无法取3.16g高锰酸钾 ,因为托盘天平的精确度为0.1g,选项说法错误;
D.用点燃的方法无法除去CO2中的CO,因为当二氧化碳大量存在时,少量的一氧化碳是不会燃烧的,选项说法错误;
故选B。
10.(1) 质量 增强
(2) a 物理性质
【详解】(1)①二氧化钛做催化剂,催化剂在反应前后的质量和化学性质均不变;
②根据表格中数据可知,冲击波轰击后,产生氢气的速率加快,所以二氧化钛催化活性增强;
③硫化钠和水通电生成氢氧化钠、单质硫和氢气,发生的化学反应方程式为:;
(2)模型a可以表示金刚石微观结构,生成的金刚石和石墨的物理性质有明显的差异,如:金刚石硬度很大,石墨较软;金刚石和石墨都是由碳原子构成的的,所以化学性质相似。
11.(1) 24.31 ①④ ③ Li+
(2) CO CuO 10.8
【详解】(1)①根据镁在元素周期表中的信息图,可以知道则镁的相对原子质量为24.31。
②元素是具有相同核电荷数(或质子数)的同一类原子的总称,则属于同种元素的是①④;原子的最外层电子数相同,化学性质相似,则与镁元素化学性质相似的是③。
③锂原子(Li)在反应中易失去一个电子形成锂离子,带一个单位正电荷,锂离子的符号:Li+。
(2)①一氧化碳是有毒性的气体,即CO。
②氧化铜是一种黑色的金属氧化物,即CuO。
③碳在氧气不足时燃烧,产生CO,化学方程式为。
④由质量守恒定律可知,酒精的质量为:(8.8g××100%+5.6g××100%)÷×100%=9.2g,则生成H2O的质量为:(9.2g××100%)÷×100%=10.8g。
12.(1)碳原子排列方式不同
(2)单质
(3)温室效应
(4)
(5)
(6) 催化作用 44
【详解】(1)金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的,金刚石中碳原子以空间网状结构排列,石墨中碳原子以层状结构排列,碳原子排列方式不同,所以物理性质不同。
(2)石墨是碳单质,从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)也只含碳元素一种元素,是单质。
(3)二氧化碳是一种温室气体,二氧化碳过度排放会造成温室效应的加剧。
(4)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为。
(5)根据题干,反应物是氢气和二氧化碳,生成物是甲醇和水,化学方程式为。
(6)①MgO在反应过程中开始参加反应后生成,从总反应过程看,MgO不是反应物也不是生成物,反应前后质量和化学性质不变,分过程参加反应帮助反应进行,则该反应中MgO作用是催化作用。
②该反应的总反应是二氧化碳和氢气反应生成水和甲烷,化学反应前后元素的种类和质量不变,则参加反应的二氧化碳中碳元素的质量与生成的甲烷中碳元素的质量相同。16t甲烷中含有碳元素的质量为。含有12t碳元素的二氧化碳的质量为。所以制取16tCH4,参与反应的CO2的质量为44t。
13.(1)H2O
(2)
(3)
(4)分子构成不同
【分析】甲、乙、丙、丁均为初中化学常见物质,且含有一种相同的元素。其中甲和乙的组成元素种类相同,乙的固体叫干冰,可推出乙为二氧化碳,甲能与乙相互转化,可推出甲为一氧化碳,丙是石灰石的主要成分,可推出丙为碳酸钙,丁是常见的液体,也是相对分子质量最小的氧化物,可推出丁为水,代入验证,符合题意。
【详解】(1)由上述分析可知,丁为水,化学式为H2O。
(2)乙转化成丁的反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:。
(3)甲完全燃烧产生二氧化碳,该反应的化学方程式为:。
(4)由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。甲、乙元素相同相同,但是分子构成不同,故性质有差异。
14.(1)-1
(2)防止盐酸和浓氨水反应,降低CaO2·8H2O产量
(3)防止过氧化氢受热分解
(4) 引流 除去固体表面粘附的NH4Cl等可溶物
(5)NH4Cl
(6)
【详解】(1)CaO2中钙显+2价,设氧元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,则(+2)+2x=0,x=-1,则氧元素的化合价为-1价;
(2)因为浓氨水能与酸发生反应,反应I中稀盐酸不应过量,防止盐酸和浓氨水反应,降低CaO2·8H2O产量;
(3)反应Ⅱ需要在低温环境下进行,还要防止过氧化氢受热时分解产生水和氧气,降低CaO2·8H2O产量;
(4)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来,所以进行操作a(过滤)时玻璃棒的作用是引流;CaO2·8H2O是一种白色固体,难溶于水,所以用“水洗”的目的是:除去固体表面粘附的NH4Cl等可溶物;
(5)根据反应Ⅱ化学方程式可知道,副产物是NH4Cl;
(6)过氧化钙和水反应会生成氢氧化钙和氧气,化学方程式为: 。
15.(1)光合作用
(2)温室效应
(3) a 大于
(4)22:3
【详解】(1)全球碳循环中,能消耗CO2的主要途径是光合作用;
(2)“碳中和”技术有利于控制温室效应的加剧;
(3)分析可得,①设备1中的能量转化为:电能→化学能,②一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,炼铁室内反应的化学方程式为:,③设备1中二氧化碳转化为碳,碳和二氧化碳在设备2中生成一氧化碳,按上图反应,在炼铁室中,一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,故炼铁室生成的CO2的质量大于设备1中通入的CO2的质量;
(4)CO2和H2为原料;在一定条件合成CH3OH和水,反应的化学方程式为:,反应的CO2和H2质量比为44:6=22:3。
16.(1)锥形瓶
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 导管口气泡连续均匀冒出时
(3)b
(4)可以控制反应的发生和停止
【详解】(1)由图可知,仪器①的名称为锥形瓶,故填:锥形瓶;
(2)A装置适用于固体加热反应制取氧气,且试管口有一团棉花,故适用于高锰酸钾加热制取氧气,即高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;若选用D装置收集氧气,收集氧气的适宜时刻是等到导管口气泡连续均匀冒出时,才开始收集,因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气,故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;导管口气泡连续均匀冒出时;
(3)氧气的密度比水小,若E装置中充满水,收集氧气时,氧气应从b端通入,故填:b;
(4)F装置带有多孔隔板和弹簧夹,关闭弹簧夹,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,可以控制反应的发生和停止,故填:可以控制反应的发生和停止。
17.(1)长颈漏斗
(2) 在试管口塞一团蓬松的棉花 用带火星的木条放在b导管口,木条复燃,则已满 c
(3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 防止产生的气体从长颈漏斗口逸出(或防止装置漏气)
(4) CH4+2O2CO2+2H2O A 甲烷的密度比空气小(或甲烷难溶于水) ZnO+CH4Zn+CO+2H2 2:1
【详解】(1)置B中仪器a的名称为长颈漏斗;
(2)高锰酸钾在加热条件下,生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,反应的化学方程式为:,若选用装置A做发生装置,需要的改进为:在试管口塞一团蓬松的棉花,防止高锰酸钾粉末堵塞导气管。若用装置F收集氧气,由于氧气的密度比空气的密度大,进入以后占据下方空间,空气则被赶到上方空间而易从b端排出,所以检验瓶中氧气已收集满的方法为:用带火星的木条放在b导管口,木条复燃,则已满。使用氧气时,可用水将装置中的氧气排出,由于氧气的密度比水的密度小,水应从导管c口通入,氧气由b端排出。
(3)实验室用大理石、稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,用B装置做发生装置加入稀盐酸一定要将长颈漏斗下端浸没,其原因为:防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。
(4)甲烷(CH4)是天然气的主要成分,其完全燃烧生成二氧化碳、水,反应的化学方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O。实验室一般用加热无水醋酸钠和碱石灰的混合固体制取甲烷,选用固固加热型发生装置A,收集甲烷气体可选用装置D,说明甲烷的密度比空气的密度小,可选择收集装置E,说明甲烷难溶于水。利用太阳能可将甲烷在高温熔融盐环境中转化为H2,反应原理如图所示,则反应①的化学方程式为:ZnO+CH4Zn+CO+2H2,反应②的化学方程式为:Zn+H2OZnO+H2↑,根据以上两个化学方程式物质之间的对应关系可知,理论上过程①与过程②中产生氢气质量比为:2:1。
18.(1) 锥形瓶 分液漏斗
(2) BD AC
(3) 将带火星的木条放在d管口,若复燃则集满
(4) 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,同时放出大量的热 防止生成的熔融物溅落,炸裂瓶底
【详解】(1)根据仪器的形状可知,仪器①名称是锥形瓶,仪器②名称是分液漏斗。
(2)实验室制取二氧化碳和氧气的反应均可采用固体与液体在常温条件下反应生成气体,发生装置均选择固液常温发生装置,即装置B,二氧化碳与氧气的密度都比空气的密度答,所以收集二氧化碳与氧气均可选择向上排空气法,即装置D,故选BD。
难溶于水的气体能用排水法收集,密度与空气不接近的气体能用排空气法收集,所以既能用排水法也能用排空气法收集的气体一定具有的性质有难溶于水、密度与空气不接近。故选AC。
(3)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,该反应的化学方程式为:,氧气密度比空气大,用向上排空气法收集,所以用该装置收集氧气时,氧气应该从c进d出,若d口出来的是氧气,则收集满,所以验满的方法是将带火星的木条放在d管口,若复燃则集满。
(4)①铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,同时放出大量的热。
②铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式。
③进行铁丝燃烧实验时,集气瓶底装入少量的水可以防止生成的熔融物溅落,炸裂瓶底。
19.(1) 酒精灯 长颈漏斗
(2) A 氧气不易溶于水
(3) 能控制反应的发生与停止
(4) 25 氧气密度大于空气 蜡烛剧烈燃烧,发出白光 (或蜡烛燃烧更旺)
【详解】(1)一起①是酒精灯;②是长颈漏斗;
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,可选用固体加热型的发生装置,故选A;
反应方程式为:;
因为氧气不易溶于水,所以可以选用排水集气法;
(3)实验室可以选用块状大理石和稀盐酸制取二氧化碳,方程式为;
C装置通过开关止水夹可以控制反应的发生与停止,当打开止水夹时反应发生,当关闭止水夹时,装置内气压增大,将液体挤入长颈漏斗,试管内液面降低至多孔隔板以下,块状大理石与稀盐酸分离反应停止,所以装置C相对于B具有便于控制反应的发生与停止的优点;
(4)①实验中“提起中间隔板”后氧气进入原隔板左侧,氧气浓度降低,故操作对应的时间点约在第25s;
②10~25s 时曲线快速上升,说明氧气的密度大于空气,聚集在装置底部,故填:密度大于空气;
③氧气具有助燃性,故25~50s 时燃烧室的实验现象是蜡烛剧烈燃烧,发出白光。
20.(1)集气瓶
(2)H2O2
(3) 大理石(或石灰石)和稀盐酸 D 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已满
(4) B a
【详解】(1)仪器a的名称是集气瓶;
(2)A装置是固液不加热型装置,适用于实验室过氧化氢溶液制氧气,故长颈漏斗中应加入的反应物为过氧化氢溶液;
(3)实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳;
二氧化碳密度大于空气,能溶于水,应选择向上排空气法收集,故选D;
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满时可将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已满;
(4)实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体混合加热制取甲烷,反应物为固体,反应条件需要加热,应选择固体加热型装置,故选B;
甲烷密度小于水且不与水反应,在上方聚集,应从短管进气,水从长管排出,故应从a端通入。
21.(1) 通CO 排尽空气,防止CO与氧气混合加热发生爆炸
(2) 紫红色变为浅红色 C中无现象,D中澄清石灰水变浑浊 二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,对二氧化碳(和二氧化硫)的检验产生干扰
(3) 尾气未处理 在装置D的末端点燃或者用集气袋收集
(4) 700 30
【详解】(1)反应前先通CO,目的是排尽空气,防止CO与氧气混合加热发生爆炸;
(2)根据“足量的SO2能使米红色的KMnO4溶液褪为无色”可知,当装置B中紫红色的KMnO4溶液紫红色变为浅红色证明有SO2生成,检验二氧化碳是通过澄清石灰水变浑浊,二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,所以先排除二氧化硫的干扰,当C中无现象,D中澄清石灰水变浑浊的现象出现时,则可证明有CO2生成。装置D中发生的反应是二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为;根据“SO2能与澄清石灰水反应,也能使澄清石灰水变浑浊”可知,装置D不能调换到装置B前的理由是,对二氧化碳(和二氧化硫)的检验产生干扰;
(3)CO有毒会污染环境,一氧化碳具有可燃性,该装置的明显不足之处是尾气未处理,改进的方法为在装置D的末端点燃或者用集气袋收集;
(4)根据图1、图2分析,温度为700℃,MgO纯度最高,最佳加热时间为30min,分解率最高。
22.(1)铁架台
(2) A 氧气不易溶于水
(3) 能使反应随时进行或停止 b
(4) 高锰酸钾溶液不褪色 氢氧化钙溶液变浑浊
【详解】(1)仪器①的名称为:铁架台;
(2)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,该反应属于固固加热型,应选用的发生装置是A,氯酸钾在加热和二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气,发生反应的化学方程式为:,可选用排水法收集氧气,理由是氧气不易溶于水;
(3)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:,
C装置夹紧弹簧夹后气体增多使气压变大变大,则试管内液体药品被压入长颈漏斗的下端管体内,则固液分离,反应停止,打开止水夹则气体排出,气压恢复,固液再次接触反应继续,故该装置的优点是可以控制反应的发生与停止;
二氧化碳的密度比空气大,用E装置收集CO2气体应从b端通入;
(4)分析可得,若H中高锰酸钾溶液不褪色,I中氢氧化钙溶液变浑浊,说明M中含CaCO3。
23.(1) 试管 集气瓶
(2) B 检查装置气密性
(3) 过滤 E
(4) CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 二氧化碳能溶于水
(5)形成液封,防止气体从长颈漏斗口逸出
(6)n
【详解】(1)据图可知,仪器a是试管, b是集气瓶;
(2)实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳和用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,反应都是固液不加热型,发生装置选B;向装置中加药品前,应先检查装置的气密性;
(3)水和二氧化锰是固液混合物,要从其中获得二氧化锰,需经过过滤、洗涤、干燥等获得二氧化锰;排水法收集的氧气纯净,所以要收集较为纯净的氧气最好选用E装置;
(4)实验室常用大理石与稀盐酸反应来制取二氧化碳气体,同时生成氯化钙、水,反应的化学方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳能溶于水,不选用E作为收集装置;
(5)长颈漏斗下端口应伸入液面下,原因是防止气体从长颈漏斗逸出;
(6)二氧化碳密度比空气大,先在底部聚集,集满后从短口n逸出,所以验满时将燃着的木条置于n处。
24.(1) 试管 锥形瓶
(2)试管口向上倾斜了
(3)
E/F 可以控制反应的发生和停止
(4) A B 丙、甲、乙
【详解】(1)由图可知,仪器①为试管,仪器②为锥形瓶;
(2)实验室用装置A来制取氧气,试管口向上倾斜,会导致冷凝水倒流,炸裂试管;
(3)B装置适用于固液不加热反应制取气体,适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,该反应的化学方程式为:;
氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,收集装置可选E或F;
与装置B相比,装置C可将固体置于多孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,优点是:可以控制反应的发生和停止;
(4)某小组收集了三瓶CO2气体(均为大小相同的玻璃瓶),分别加入相同体积的相应试剂,甲中二氧化碳能溶于水,且能与水反应,导致装置内气体减少,即导致二氧化碳减少,甲中装置有塞子,且氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的能力比水强,故甲中气体只有二氧化碳,且二氧化碳含量比乙中多,故表示甲中气体微观组成的示意图是A;
丙中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,会导致装置中二氧化碳的含量减少,压强减小,但是该装置是敞口的,空气会进入装置中,故表示丙中气体微观组成的示意图是B;
由以上分析可知,丙装置是敞口放置的,氢氧化钙吸收二氧化碳后,空气会进入,故丙中压强几乎不变,乙装置中氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的能力比水强,故乙中气体减少的多,压强减小的多,故甲中压强大于乙中压强,故甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是:丙、甲、乙。
25.(1) 酒精灯 长颈漏斗
(2) BD或CD CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 可以控制反应的发生和停止
(3)将燃着的木条放在b管口,若木条熄灭则满
(4) 不可燃、不支持燃烧,密度比空气大 灭火
【详解】(1)①是酒精灯,②是长颈漏斗。
(2)实验室使用大理石和稀盐酸常温下制取二氧化碳,是固液常温型反应,发生装置选择B或C,二氧化碳密度比空气大且能溶于水,收集装置一般选择D向上排空气法,不选择E排水法。碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。C装置固体放在多孔隔板上,液体从长颈漏斗加入,关闭弹簧夹,气体无法排出,试管内压强变大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止。打开弹簧夹,气体排出,气压变小,液体流入试管,固液接触,反应开始。所以该装置的优点是可以控制反应的发生和停止。
(3)二氧化碳密度比空气大从a通入,则在b管口验满。二氧化碳不可燃不支持燃烧,所以验满方法是将燃着的木条放在b管口,若木条熄灭则满。
(4)蜡烛熄灭说明二氧化碳不可燃、不支持燃烧,自下而上说明下面的蜡烛先接触二氧化碳,则二氧化碳密度比空气大,所以说明二氧化碳具有不可燃、不支持燃烧,密度比空气大的性质。因此二氧化碳可附着在可燃物表面阻止可燃物和氧气接触,而用于灭火。
26.(1)集气瓶
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 氧气不易溶于水且不和水反应
(3) 通过控制加入液体药品的速度来控制反应速度 拔下玻璃塞,打开活塞2、1
(4)见答案。
【详解】(1)由图可知,仪器b为集气瓶。
(2)A装置为加热固体的装置,且试管口塞一团棉花,适用于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
E装置为排水法收集装置,氧气不易溶于水且不与水反应,则可选用排水法收集。
(3)C装置中,分液漏斗不仅能控制液体的滴加速度,则该装置能通过控制加入液体药品的速度来控制反应速度;
将仪器a中的液体放入圆底烧瓶,需拔下玻璃塞,打开活塞2、1。
(4)设制得二氧化碳的体积为x,则:
解得x=1.76L
答:最多能制得CO2的体积为1.76L。
27.(1)光合作用
(2)温室效应
(3)CO2+3H2CH3OH+H2O
(4) 2H2O2H2↑+O2↑ 多
【详解】(1)植物的光合作用产生有机物,淀粉是由植物通过光合作用合成、转化形成的。
(2)空气中二氧化碳含量过高会加剧温室效应,故减少二氧化碳的排放能缓解温室效应。
(3)①转化Ⅰ中,二氧化碳和氢气在催化剂的催化条件下生成甲醇和水,该反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。
(4)①虚线框内总反应为水在通电的条件下生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
②根据流程图可知,释氢过程的化学方程式为MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑,则产生的氢元素有MgH2中的氢元素,也含有水中氢元素,故释氢释放的H2比贮氢吸收的H2多。
【点睛】本题结合新信息考查学生运用化学知识解决问题的能力,根据所学知识进行分析解答。
28.(1)铜、一氧化碳、二氧化碳
(2)
(3) 固体由黑色变成红色
CO
澄清石灰水变浑浊
(4)C中溶液倒吸入A试管,导致试管炸裂
【详解】(1)根据题干木炭粉与氧化铜可能发生的反应及猜想可知:产物还有可能是既有一氧化碳生成又有二氧化碳生成,即产物是铜、一氧化碳、二氧化碳;
(2)检验二氧化碳用澄清石灰水,二氧化碳能和氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙和水,反应的方程式为;
(3)木炭粉还原氧化铜生成铜,可观察到固体有黑色变成红色;
由题目信息可知:CO的特征反应是CO能使某种氯化钯的黄色混合液变蓝,由实验现象:“B中黄色试纸变蓝”,说明生成物中含有CO;
由实验结论:“有CO2生成”,检验二氧化碳要用澄清石灰水,可观察到澄清石灰水变浑浊;
(4)若没有B安全瓶,随着装置A温度越来越低,装置内气体体积越来越小,在外部大气压的影响下,C瓶内的溶液或澄清石灰水倒流到试管里使试管炸裂。
29.(1)黑色固体变成红色
(2)
(3) 氧化铜与木炭的质量比越大,生成的一氧化碳越少 氧化铜与木炭的质量比不同,生成二氧化碳的量也不同
(4)排出装置内的空气,防止影响实验结果
(5)生成的二氧化碳和未反应的木炭反应生成了一氧化碳
(6)
(7)根据题意生成硫酸铜的质量是
设氧化亚铜的质量为
答:木炭与氧化铜反应后得到的固体产物中,Cu2O的质量为0.36g。
【详解】(1)木炭和氧化铜在高温条件下能反应生成铜和二氧化碳,氧化铜是黑色的,铜是红色的,因此试管①中的现象是黑色固体变成红色
(2)二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:;
(3)如图所示,由于氧化铜和木炭的质量比变化曲线也不同,观察得到的结论是:
①氧化铜与木炭的质量比越大,生成的一氧化碳越少;
②氧化铜与木炭的质量比不同,生成二氧化碳的量也不同(合理即可)
(4)点燃酒精喷灯前,向装置内充入氮气的目的是排出装置内的空气,防止影响实验结果;
(5)由图4可知,曲线AB段CO2的量出现了下降趋势,可能的原因是生成的二氧化碳和未反应的木炭反应生成了一氧化碳;
(6)根据质量守恒定律,若反应后只生成铜,则生成铜的质量与氧化铜中铜元素的质量相等,由计算氧化铜中铜元素的质量是,故最终除了生成铜外还生成氧化亚铜,根据资料可知氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水,化学方程式为:;
(7)由于生成了氧化亚铜,因此除了单质铜外的铜元素等于生成硫酸铜中铜元素的质量,由此计算,详解见答案。
30.(1)催化
(2)H2O
(3)温室效应
(4)300
(5) 1.58 MnO
(6)使生成的气体全部被装置B、C吸收,从而使测得的数据更准确
(7)防止空气在的水蒸气被装置C吸收,而使测得的数据不准确
(8)(NH4)2Mn(SO4)2·7H2O
【详解】(1)双氧水在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,则二氧化锰起催化作用。
(2)反应前后原子的种类和个数不变,等号左边有1个锌原子、2个锰原子、2个氮原子、8个氢原子、2个氯原子和4个氧原子,等号右边除A外,有1个锌原子、2个锰原子、2个氮原子、6个氢原子、2个氯原子和3个氧原子,则A中含有2个氢原子和1个氧原子,则A的化学式为H2O。
(3)空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应,则使用尾气吸收剂,可防止温室效应。
(4)由图可知,当温度高于300℃时,生成了Mn2O3,则温度不能高于300℃。
(5)根据锰元素守恒,则:
解得a=1.58g
由于锰元素的质量为,则X中锰、氧原子个数比为,则X的化学式为MnO。
(6)由于要完全吸收产生的气体,则通入氮气还能使生成的气体全部被装置B、C吸收,从而使测得的数据更准确。
(7)空气中含有水蒸气,为了防止空气在的水蒸气被装置C吸收,而使测得的数据不准确,在C装置后再连接一个与C装置一样的D装置。
(8)结合表中数据可知,B装置共增加的质量为205.76g-200g=5.76g,C装置增加的质量为200.68g-200g=0.68g,则充分反应后剩余固体的质量,即二氧化锰的质量为8.18g-5.76g-0.68g=1.74g,又由于C装置增加的质量为氨气的质量,则生成氨气的质量为0.68g,根据氮和锰元素守恒,则:
解得x=1
又由于371℃时生成的水蒸气的质量为202.52g-200.0g=2.52g,剩余固体的质量为8.18g-2.52g=5.66g,则:
解得y=7
则硫酸锰铵晶体的化学式为(NH4)2Mn(SO4)2·7H2O。