课时训练13 多种多样的碳单质和广泛存在的含碳化合物
1.据报道,科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片,其厚度只有一根头发的二十万分之一。如图所示,这种碳膜片状如蜂巢,是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成,下列有关碳膜片的说法中,正确的是( )
A.碳膜片属于一种新型的化合物
B.碳膜片与石墨的结构相同
C.碳膜片与C60互为同素异形体
D.碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同
解析:碳膜片是由碳元素组成的碳单质,与C60互为同素异形体,故C正确。
答案:C
2.下列不属于自然界中碳的循环过程的是( )
A.植物光合作用
B.动物的遗体被微生物分解破坏,最终变成二氧化碳等物质
C.空气中的二氧化碳被海水吸收,通过水生生物的贝壳和骨骼转移到陆地
D.石墨矿的开采利用
解析:A、B、C均属于自然界中碳的循环过程,石墨矿的开采利用,是矿物的利用,不属于碳的循环过程。
答案:D
3.下列是关于碳的氧化物的说法,其中描述正确的是 ( )
A.CO是碳及含碳化合物在空气中燃烧的主要产物
B.CO2不具有漂白性,不能使任何有色物质变色
C.CO和CO2都是酸性氧化物
D.CO2是参与自然界中钟乳石、石笋形成的一种主要物质
解析:碳及其化合物在空气中燃烧的主要产物均为CO2,A错;CO2不具有漂白性,但它是酸性氧化物,CO2通入含有酚酞的NaOH溶液中,溶液由红色变为无色,B错;CO不是酸性氧化物,C错;CO2与CaCO3、H2O反应生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2分解又生成CO2,D对。
答案:D
4.下列化学方程式中,可用离子方程式2H++CCO2↑+H2O表示的是( )
A.稀硫酸中滴加小苏打溶液
B.稀盐酸中滴加纯碱溶液
C.稀盐酸与石灰石反应
D.碳酸钾与足量醋酸反应
解析:A中的小苏打不能拆写成C,只能拆写成Na+和HC;C中的石灰石是难溶物质,应该写化学式;D中的醋酸是弱酸,应该写化学式。
答案:B
5.为了验证碳酸氢钠固体中是否含有碳酸钠。下列实验及判断中,正确的是( )
A.加热,观察是否有气体放出
B.溶于水后加石灰水,看有无沉淀
C.溶于水后加氯化钡溶液,看有无沉淀
D.加热后称量,看质量是否变化
解析:采用加热的方法,只能说明有NaHCO3存在,而不能证明Na2CO3存在;溶于水后与石灰水反应,无论是否含有Na2CO3均有CaCO3沉淀生成;BaCl2与NaHCO3不反应,与Na2CO3反应有BaCO3沉淀生成。
答案:C
6.为制备干燥、纯净的CO2,将大理石和盐酸反应生成的气体先后通入装有下列物质的两个吸收装置,两个装置最好依次装入( )
A.水;无水CaCl2固体
B.饱和NaHCO3溶液;浓硫酸
C.浓硫酸;饱和NaHCO3溶液
D.饱和NaHCO3溶液;稀硫酸
解析:用大理石和盐酸制取的CO2中混有HCl和水蒸气,HCl可用水(或饱和NaHCO3溶液)除去,但饱和Na2CO3溶液和NaOH溶液都与CO2反应,不能用饱和Na2CO3溶液和NaOH溶液除去杂质气体;CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度比水中的小,所以HCl最好用饱和NaHCO3溶液除去;水蒸气可用浓硫酸除去。
答案:B
7.向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸,溶液中HC浓度的变化情况是( )
A.逐渐增大 B.逐渐变小
C.先逐渐增大而后减小 D.先逐渐减小后增大
解析:向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,发生反应的离子方程式如下:
H++CHC,HC+H+H2O+CO2↑,因此HC浓度变化为先逐渐增大而后又减小。
答案:C
8.化学与生活息息相关,用离子反应方程式解释生活中化学的应用。
(1)用食醋(CH3COOH)除去热水瓶胆内壁的水垢(主要成分为CaCO3): 。?
(2)用“小苏打片”治疗胃酸(质量分数为0.2%~0.4%的盐酸)过多: 。?
(3)有人用土法治疗胃酸过多病,方法是:将鸡蛋皮洗净、烤焦、磨细服用;据说这种疗法效果还不错。其中的化学道理是 。?
(4)如果胃酸过多的病人同时患有胃溃疡,此时最好服用“胃舒平”[Al(OH)3]: 。?
答案:(1)2CH3COOH+CaCO3Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
(2)H++HCH2O+CO2↑
(3)CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
(4)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
9.通常用NaHCO3溶液除去混在CO2中的少量HCl气体,其离子方程式为 ,而不用NaOH溶液的原因(用离子方程式表示)为 ,也不用饱和Na2CO3溶液的原因(用离子方程式表示)为 。?
解析:NaHCO3与CO2不反应,与HCl反应生成CO2气体,离子方程式为HC+H+CO2↑+H2O;NaOH溶液与饱和Na2CO3溶液都能吸收CO2,离子方程式为CO2+2OH-C+H2O、C+CO2+H2O2HC。
答案:HC+H+CO2↑+H2O
CO2+2OH-C+H2O
C+CO2+H2O2HC
10.(1)充分加热10.00 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,最终剩余固体的质量为9.38 g,则原混合物中碳酸钠的质量分数为 。?
(2)向纯碱溶液中滴入酚酞溶液,观察到溶液变 色,说明纯碱溶液显 性;若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液,观察到的现象是 ,原因是 ?
。?
解析:(1)2NaHCO3Na2CO3+
168 62
m(NaHCO3) 10.00 g-9.38 g
m(NaHCO3)==1.68 g,
m(Na2CO3)=10.00 g-1.68 g=8.32 g,
故Na2CO3的质量分数为×100%=83.2%。
(2)纯碱的成分是Na2CO3,其水溶液显碱性,故滴入酚酞溶液后溶液显红色。若滴加CaCl2溶液,溶液中产生白色沉淀:Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl,溶液中呈碱性的Na2CO3转化为中性的NaCl,溶液由红色转变为无色。
答案:(1)83.2%
(2)红 碱 产生白色沉淀,红色退去 Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl,溶液中呈碱性的Na2CO3转化为中性的NaCl,溶液由红色转变为无色
课件32张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、多种多样的碳单质
1.同素异形体
(1)研究对象:都属于单质。
(2)元素组成:由同种元素组成。
(4)实例:O2与O3,白磷与红磷。目标导航预习导引一二目标导航预习导引一二预习交流1
1.碳的各种单质化学性质是否相同?为什么?
答案:相同。因为由同种元素组成。
2.已知石墨在一定条件下可以转化为金刚石,试根据二者之间的转化完成下列问题:
(1)石墨和金刚石之间的转化是物理变化还是化学变化?
(2)有单质生成的反应一定是氧化还原反应吗?
答案:(1)石墨和金刚石是两种不同的物质,所以二者之间的转化是化学变化。
(2)判断反应是否是氧化还原反应的依据是判断反应前后元素的化合价有无变化,而不是看是否有单质生成,如石墨和金刚石的转化是两种单质间的转化,但是化合价没有变化,不是氧化还原反应。目标导航一二预习导引二、广泛存在的含碳化合物目标导航一二预习导引目标导航一二预习导引?问题导学即时检测一二一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质
活动与探究问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二1.Na2CO3和NaHCO3都易与盐酸反应,但NaHCO3与盐酸反应比碳酸钠更剧烈。为什么?
答案:碳酸钠与盐酸的反应分两步:Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl,
NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑;而NaHCO3直接结合H+就可以放出CO2:
NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,因此Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应时,NaHCO3与盐酸反应更剧烈。
2.如何除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体?
答案:除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体,可采用加热的方法使NaHCO3分解从而除去。问题导学即时检测一二3.如何将Na2CO3溶液转化为NaHCO3溶液?
答案:向溶液中通入足量CO2气体,反应的化学方程式为CO2+Na2CO3+H2O 2NaHCO3。
4.如何将NaHCO3转化为Na2CO3?
答案:(1)若两者均为溶液,可以加入适量的NaOH溶液,反应的化学方程式为NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O。
(2)若两者均为固体,则可以充分加热,使NaHCO3分解转化为Na2CO3:
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是( )
A.相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应时,产生的气体质量相同
B.Na2CO3比NaHCO3热稳定性强
C.Na2CO3不能与澄清石灰水反应
D.Na2CO3和NaHCO3均可与NaOH溶液反应
解析:Na2CO3的摩尔质量大于NaHCO3的,等质量的两种物质与足量盐酸反应,NaHCO3产生的CO2质量大,A错;Na2CO3比NaHCO3的热稳定性强,B对;Na2CO3能与澄清石灰水反应:Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH,C错;Na2CO3与NaOH溶液不反应,D错。
答案:B问题导学即时检测一二迁移训练1下列物质受热分解产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊的是( )
A.NaCl B.CaCl2 C.Na2CO3 D.NaHCO3
解析:A、B、C中物质受热均不分解,NaHCO3受热分解产生CO2。
答案:D问题导学即时检测一二(1)Na2CO3与NaHCO3的除杂:问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二二、物质的检验和鉴别
活动与探究
1.Na2CO3、NaHCO3均为白色固体,溶液均无色,请思考讨论并交流如何鉴别这两种物质?
(从鉴别依据、操作及现象、相关反应的化学方程式等角度说明)问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二2.能否使用Ca(OH)2溶液来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液?
答案:不能。因为二者均能与Ca(OH)2溶液反应产生沉淀:
Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH,
2NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+Na2CO3+2H2O。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2某学校的实验室有一瓶碳酸氢钠,由于放置时间过久,不知是否变质。
(1)请你利用所学过的知识,设计一简单的实验,确定这瓶碳酸氢钠是否变质。你设计的实验方案: 。?
(2)如果变质了,请你设计实验方案,确定其是否完全变质。你设计的实验方案: 。?
解析:首先正确判断NaHCO3变质后的物质,然后根据Na2CO3、NaHCO3的性质差异设计实验方案。NaHCO3易分解,如果NaHCO3中含有Na2CO3,说明NaHCO3已变质。鉴别NaHCO3中是否含有Na2CO3可用CaCl2溶液。若NaHCO3完全变质,就会全部生成Na2CO3。确定NaHCO3是否完全变质,可用加热法,若加热时有气体生成,该气体使澄清石灰水变浑浊,说明没有完全变质,否则,说明完全变质。问题导学即时检测一二答案:(1)取固体少量加入试管中,加水配成溶液后滴加CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,说明NaHCO3已变质,若无白色沉淀生成,说明没有变质(答案合理即可)
(2)将固体装入试管中,并塞上带有导管的单孔塞,将导管插入澄清石灰水中,加热,若有使澄清石灰水变浑浊的气体生成,说明没有完全变质。否则,说明已完全变质问题导学即时检测一二迁移训练2某学生对小苏打样品的质量进行检验,其中能够说明小苏打样品中可能含有杂质纯碱的是( )
①样品溶于水,并加入足量的澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊
②样品溶于水,并加入足量的BaCl2溶液,出现白色沉淀
③样品在硬质试管中加强热,排出的气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊
④向样品中滴加稀盐酸,排出的气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②问题导学即时检测一二解析:Na2CO3与NaHCO3均可以与澄清石灰水反应,反应的化学方程式如下:
Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH、2NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,均有白色沉淀产生,①错;只有Na2CO3能与BaCl2溶液反应,反应的化学方程式为Na2CO3+BaCl2 BaCO3↓+2NaCl,NaHCO3与BaCl2溶液不反应,②对;NaHCO3受热分解:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,③能说明样品中有NaHCO3,不能说明有Na2CO3,故③错;Na2CO3、NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2,④错。
答案:D问题导学即时检测一二(1)Na2CO3溶液与盐酸的反应:
Na2CO3溶液与盐酸反应时,滴加顺序不同,实验现象不同,产生的CO2的量也可能不同。问题导学即时检测一二(2)NaHCO3溶液与盐酸的反应:
无论将NaHCO3溶液滴入盐酸中,还是将盐酸滴入NaHCO3溶液中,都只发生反应:NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O,即开始滴加就会有CO2气体生成。问题导学即时检测12341.下列叙述中正确的是( )
A.仅由碳元素组成的物质一定是纯净物
B.金刚石和石墨具有相同的化学组成
C.石墨转变为金刚石不属于化学变化
D.只含有碳元素的物质可能是单质也可能是化合物
解析:仅由同一元素组成的性质不同的几种单质,叫该元素的同素异形体。单质与单质之间为不同的物质,因而仅由一种元素组成的物质可能是纯净物,也可能是混合物,例如金刚石为纯净物,而金刚石、石墨、C60混在一起就为混合物。既然金刚石和石墨属于不同的单质,因而它们之间的转化属于化学变化。由于都是由碳原子构成的单质,所以金刚石和石墨具有相同的化学组成,也具有相同的化学性质。
答案:B问题导学即时检测12342.下列是关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较,其中描述正确的是( )
A.热稳定性:Na2CO3B.均能与CaCl2溶液反应
C.在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3
D.与足量的盐酸反应产生的气体的体积:Na2CO3解析:NaHCO3受热时发生分解而Na2CO3受热时不易分解,A不正确;NaHCO3与CaCl2溶液不反应,B不正确;在相同温度下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,C正确;D中没有说明Na2CO3和NaHCO3的用量,故反应产生气体的体积无法判断。
答案:C问题导学即时检测12343.欲鉴别浓度均为3 mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3两溶液,下列方法可行的有( )
①分别滴入澄清石灰水 ②分别用pH试纸测pH
③分别滴入3 mol·L-1的盐酸 ④分别滴入NaOH溶液
A.②③ B.①② C.①②③ D.①③④
解析:向Na2CO3和NaHCO3溶液中加入Ca(OH)2时都有白色沉淀生成,故①不正确;等浓度的两溶液,Na2CO3溶液的碱性强,pH大,故②正确;向浓度相同的两溶液中滴加盐酸时,NaHCO3与盐酸的反应快,故③正确;虽然NaOH与NaHCO3反应,但无明显的现象,所以无法用NaOH区分Na2CO3和NaHCO3,④不正确。
答案:A问题导学即时检测12344.除去下列物质中的杂质。
(1)除去Na2CO3固体中的NaHCO3,方法是 ,化学方程式: 。?
(2)除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,方法是 ,化学方程式: 。?
(3)除去CO2气体中的HCl气体,方法是 ,化学方程式: 。?
解析:除杂的基本原则是除去杂质但不能引入新的杂质。
(1)NaHCO3受热分解产生Na2CO3,故Na2CO3固体中混有NaHCO3应采用加热法。
(2)中可选用通入足量CO2的方法使Na2CO3转化为NaHCO3。
(3)可采用使HCl与NaHCO3反应产生CO2的方法。课时训练14 碳及其化合物间的转化
1.下列是关于碳及其化合物间转化的说法,其中说法正确的是( )
A.大气中CO2含量的剧增,对自然界中碳及其化合物间的平衡没有影响
B.木炭燃烧过程中,存在碳单质、CO和CO2之间的转化
C.碳的氧化物间的相互转化不属于氧化还原反应
D.含碳的无机化合物和有机化合物之间存在着严格的界限,无机化合物不能合成有机化合物
解析:大气中CO2含量的增多,对自然界中碳及其化合物间的平衡存在影响;木炭燃烧,C转化为CO或CO2,CO2与C反应生成CO,CO与O2反应又生成CO2,这些转化过程中碳元素的化合价发生了变化,是氧化还原反应;无机化合物和有机化合物可以发生相互转化。
答案:B
2.下列有关CO2的实验中,只能证明CO2的物理性质的实验是( )
解析:A选项可以证明CO2的密度比空气大且不能支持蜡烛燃烧;B选项可以证明CO2能与石灰水反应;C选项可以证明CO2溶于水生成H2CO3,显酸性;D选项只能证明CO2密度比空气密度大。
答案:D
3.比较归纳是学习化学常用的一种方法。对以下三种物质的转化关系:
①C→CO2 ②CH4→CO2 ③CO→CO2
比较归纳正确的是( )
A.三种转化关系中发生的反应都属于化合反应
B.三种转化关系中所有的生成物在常温下都是气体
C.三种物质都只能与氧气反应才能转化为二氧化碳
D.三种物质都能在点燃条件下转化为二氧化碳
解析:在三种转化关系中,②不属于化合反应,选项A错;②中的生成物水在常温下是液体,选项B错;C和其他的氧化剂反应也可能转化为CO2,选项C错。
答案:D
4.下列叙述正确的是( )
A.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
B.Na2O、Na2O2的组成元素相同,两者与CO2反应的产物也相同
C.CO2通入CaCl2溶液中能生成沉淀
D.过量CO2通入Ca(OH)2溶液能生成沉淀
解析:A项,强酸制弱酸,反应的化学方程式为CO2+H2O+Ca(ClO)2CaCO3↓+2HClO;B项,Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2;C项,CO2与CaCl2溶液不反应;过量CO2通入Ca(OH)2溶液会生成Ca(HCO3)2,不能生成沉淀。
答案:A
5.下列物质中,既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的是( )
A.Na2CO3溶液 B.CaCO3
C.NaHCO3溶液 D.Na2SO4溶液
解析:弱酸盐都可以和强酸反应,酸式盐都可以和强碱反应。NaHCO3既是弱酸盐又是酸式盐。
答案:C
6.下列各溶液与盐酸溶液反应,不能用离子方程式HC+H+CO2↑+H2O表示的是( )
A.碳酸氢钾溶液 B.纯碱溶液
C.碳酸氢钙溶液 D.小苏打溶液
解析:纯碱与盐酸溶液反应的离子方程式为2H++CH2O+CO2↑,故B不正确。
答案:B
7.用1 L 1.0 mol·L-1 NaOH溶液吸收0.8 mol CO2,所得溶液中的C和HC的物质的量浓度之比约是 ( )
A.1∶3 B.2∶1
C.2∶3 D.3∶2
解析:CO2与NaOH可能发生如下反应:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O、CO2+NaOHNaHCO3,又知:,而<1,故反应产物是Na2CO3和NaHCO3的混合物。根据钠守恒可得:2n(C)+n(HC)=1 mol,根据碳守恒可得:n(C)+n(HC)=0.8 mol,两式联立可解得n(C)=0.2 mol,n(HC)=0.6 mol,故A正确。
答案:A
8.由甲气体开始,可发生如下四个变化:
甲气体乙气体丙气体乙气体丁固体
则甲、乙、丙、丁分别为( )
A.CO2、CO、O2、CaO B.O2、CO、CO2、CaCO3
C.O2、CO2、CO、CaCO3 D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2
解析:本题的突破口是:由乙气体通过石灰水得到丁固体知乙气体为二氧化碳,故甲气体为氧气。
答案:C
9.把CO2通入含NaOH 0.8 g的碱溶液中,将产物在减压条件下蒸干后,得固体1.37 g,则通入CO2的质量是 ( )
A.0.44 g B.0.66 g
C.0.88 g D.都不是
解析:解决本题采用极限分析法。当CO2与NaOH反应生成Na2CO3时,与0.8 g NaOH反应可生成1.06 g Na2CO3,当与0.8 g NaOH反应只生成NaHCO3时,可生成1.68 g NaHCO3,1.06 g<1.37 g<1.68 g,所以1.37 g固体是Na2CO3和NaHCO3的混合物。根据Na守恒,得:2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.02 mol,根据题意,得:n(Na2CO3)×106 g·mol-1+n(NaHCO3)×84 g·mol-1=1.37 g,两式联立,解得:n(Na2CO3)=0.005 mol,n(NaHCO3)=0.01 mol,根据C守恒,得n(CO2)=n(NaHCO3)+n(Na2CO3)=0.015 mol,m(CO2)=0.015 mol×44 g·mol-1=0.66 g。
答案:B
10.二氧化碳的过量排放,严重影响人类的生存环境,处理和利用二氧化碳是全球关注的重大问题。回答以下问题。
(1)大气中二氧化碳增加的原因有 、 等。?
(2)钟乳石和石笋的主要成分是碳酸钙。随着旅游人数的增加,潮湿溶洞中的钟乳石和石笋受到二氧化碳侵蚀,其化学方程式为 。?
(3)某学生提出一个修复溶洞底部受损石笋的研究方案,由以下五步组成,正确的实验步骤依次是 。?
①将盛有碱溶液的容器置于石笋的上部 ②配制一定浓度的碱溶液 ③选择合适的碱 ④调节碱溶液下滴的速率 ⑤观察石笋表面复原情况
答案:(1)绿色植物减少 汽车排放尾气(合理即可)
(2)CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2
(3)③②①④⑤
11.A、B、C、D、E五种物质的转化关系如图所示。已知A为二元碱,微溶于水且溶解度随温度升高而降低。
(1)写出各物质的化学式:
A ;B ;C ;D ;E。?
(2)写出下列两个变化的离子方程式:
B→D 。?
B→E 。?
解析:A为Ca(OH)2,Ca(OH)2与过量CO2反应生成B,B为Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2受热分解成C,C为CaCO3,CaCO3与盐酸反应生成D,D为CaCl2。
答案:(1)Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 CaCO3 CaCl2 Na2CO3 (2)HC+H+CO2↑+H2O Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+2H2O
12.请你选用下图所示仪器和药品,按实验室要求,设计一套完整的检验一氧化碳还原性和二氧化碳化学性质的实验,并回答下列问题:
实验药品:盐酸、石灰石、氧化铜粉末、木炭粉、氢氧化钙溶液。
(1)实验装置连接顺序依次为(用字母表示) ;?
(2)A装置的药品是 ,发生反应的化学方程式为 ;?
(3)B装置中产生的实验现象是 ,发生反应的化学方程式为 ;?
(4)C装置中发生反应的化学方程式为 ;?
(5)D装置中产生的现象是 ;?
(6)尾气中含有毒气体,排放到空气中会造成污染,处理方法是 。?
解析:解答实验题必须先审题,明确实验的目的、实验原理、装置的用途及实验操作的目的等内容,然后根据题意解答问题。本题的实验目的是检验一氧化碳还原性和二氧化碳化学性质,原理是先制备二氧化碳,然后再制备一氧化碳。根据题中提供的装置即可解答。
答案:(1)A、C、B、D (2)盐酸、石灰石 CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O (3)黑色粉末变红 CO+CuOCu+CO2 (4)CO2+C2CO (5)澄清石灰水变浑浊 (6)点燃尾气
课件31张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、自然界中碳及其化合物间的转化
1.转化形式
2.模拟溶洞形成的实验中:化学方程式为CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2,
Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2↑+H2O。目标导航预习导引一二预习交流1
1.比较CaCO3、Ca(HCO3)2的溶解性、热稳定性。
答案:溶解性:Ca(HCO3)2>CaCO3;热稳定性:CaCO3>Ca(HCO3)2。
2.在澄清石灰水中通入CO2至过量,会出现什么现象?请写出相应的化学方程式。
答案:开始产生白色沉淀,后来沉淀溶解。该过程中发生反应的化学方程式依次为:目标导航一二预习导引二、生产和生活中碳及其化合物间的转化
2.木炭的燃烧
写出上图中的化学方程式:目标导航一二预习导引3.水垢的主要成分:CaCO3和Mg(OH)2。
4.碳在无机物和有机物间的转化
1828年,德国化学家维勒用无机物氰酸铵(NH4CNO)首次合成了有机化合物尿素[CO(NH2)2],开创了以含碳无机化合物合成有机化合物的先河。
预习交流2
焦炭在炼铁过程中的作用是什么?
答案:焦炭有两个作用:一是燃烧提供热量,二是生成还原剂CO。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二迁移与应用
例1(双选)向100 mL 0.3 mol·L-1的Ca(OH)2溶液中通入CO2气体,当得到1 g沉淀时,通入CO2的物质的量是( )
A.0.015 mol B.0.01 mol
C.0.025 mol D.0.05 mol
解析:(1)若CO2不足,发生的反应如下:
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
0.01 mol 0.01 mol
选B项;问题导学即时检测一二(2)若CO2过量,发生的反应如下:
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
0.03 mol 0.03 mol 0.03 mol
CaCO3 + CO2+H2O Ca(HCO3)2
0.02 mol 0.02 mol
共消耗CO2的物质的量为0.03 mol+0.02 mol=0.05 mol,选D项。
综上所述,通入的CO2的物质的量为0.01 mol或0.05 mol。
答案:BD问题导学即时检测一二迁移训练1为探究CO2和NaOH溶液确实发生了化学反应,某实验小组的同学设计出了下列两种实验装置,请回答下列问题:
(1)实验装置A中产生的实验现象为 ,实验装置B产生的实验现象为 。?
(2)CO2和NaOH溶液发生反应的化学方程式为 。在原实验的基础上,请你设计实验证明CO2和NaOH溶液反应生成的产物中有Na2CO3(简述所用试剂和实验现象): ?? 。?问题导学即时检测一二(1)实验装置A中产生的实验现象为 ,实验装置B产生的实验现象为 。?
(2)CO2和NaOH溶液发生反应的化学方程式为 。在原实验的基础上,请你设计实验证明CO2和NaOH溶液反应生成的产物中有Na2CO3(简述所用试剂和实验现象): ?? 。?
解析:(1)二氧化碳和氢氧化钠溶液反应后,装置内的气压会减小,会使装置A中气球胀大,装置B烧杯内的水流入锥形瓶中。(2)如果二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了化学反应,则一定生成碳酸钠,只要能证明碳酸钠的存在即可。可加入少量BaCl2溶液来验证。
答案:(1)气球胀大 烧杯内的水流入锥形瓶中
(2)2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O 往二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后的溶液中加入少量的BaCl2溶液,如果有白色沉淀产生,说明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应有Na2CO3生成问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二二、图像题探究
活动与探究问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二你能根据上述方法作出向澄清石灰水中通入CO2气体时,产生沉淀的质量与通入CO2气体体积间的关系图吗?问题导学即时检测一二迁移与应用
例2将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是( )问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二迁移训练2用“侯氏联合制碱法”制得的纯碱中常含有少量的氯化钠。为测定某纯碱样品中碳酸钠的含量,小明称取该纯碱样品3.3 g,充分溶于水,再滴加氯化钙溶液,产生沉淀的质量与加入氯化钙溶液的质量关系如图所示。
则该纯碱样品中碳酸钠的质量分数约为 (精确到0.1%)。?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二用图像表述化学过程或呈现背景信息是化学的基本表述方式,简约化是我们应该具有的最基本思维特征,而图像题正是化繁为简的方法。做图像题的方法:
(1)读图:
①明确横、纵坐标的含义;
②明确三点(起点、折点、终点)和曲线变化趋势的意义。
(2)识图:信息的寻找、选择、整理、重组与应用。问题导学即时检测12341.下列各组物质相互作用,生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是( )
A.Na和O2
B.NaOH和CO2
C.Ca(HCO3)2和Ca(OH)2
D.Na2CO3和HCl
解析:Na与O2在常温下反应生成Na2O,在点燃或加热条件下反应生成Na2O2,A不正确;NaOH与少量CO2反应时生成Na2CO3,与足量CO2反应时生成NaHCO3,B不正确;Na2CO3与少量盐酸反应时生成NaHCO3和NaCl,与足量盐酸反应时生成NaCl、CO2和H2O,D不正确。
答案:C问题导学即时检测12342.在炼铁高炉中,主要发生了下列反应:
其中既属于化合反应又属于氧化还原反应的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
答案:B问题导学即时检测12343.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 ( )问题导学即时检测1234?问题导学即时检测12344.A、B、C、D、E、F六种物质有如右变化关系,E是淡黄色粉末,判断:
(1)写出A、B、C、D、E、F的化学式:
A ,B ,C ,D ,E ,F 。?
(2)写出有关反应的化学方程式(是离子反应的直接写离子方程式):
B→C: ,?
E→B: ,?
C→F: ,?
F→C: 。?问题导学即时检测1234解析:据C F的转化关系,可知C为碳酸盐,F为碳酸氢盐,再结合E是淡黄色粉末,应为Na2O2,则A、B、C、D、E、F分别为Na、NaOH、Na2CO3、NaCl、Na2O2、NaHCO3。
答案:(1)Na NaOH Na2CO3 NaCl Na2O2 NaHCO3课时训练15 自然界中氮的循环、氮气、氮的氧化物
1.下列说法中错误的是( )
A.通常情况下,氮气性质很不活泼
B.氮气与氧气在一定条件下可发生反应
C.植物从土壤中吸收含氮养料属于自然固氮
D.豆科植物的根瘤菌将氮气变成含氮的化合物属于自然固氮
解析:植物从土壤中吸收的含氮养料本身就已经是化合态,不属于自然固氮。
答案:C
2.下列过程属于人工固氮的是( )
A.分离液态空气制氮气
B.闪电时N2转化为NO
C.合成氨
D.豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3
解析:该题目考查氮的固定知识,将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程称为氮的固定,分为自然固氮和人工固氮,B、D属于自然固氮,C属于人工固氮。
答案:C
3.下列关于N2的说法中错误的是( )
A.通常情况下N2性质很稳定,所以N2可在电焊时作保护气
B.N2+O22NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C.N2约占空气总质量的
D.与H2在一定条件下发生反应,N2是氧化剂
解析:N2在空气中的体积分数约为,而不是质量。
答案:C
4.标准状况下,在一不规则的玻璃容器内充满NO2气体后,将其倒置于水槽中,假设容器中的物质不扩散至容器外,则充分反应后容器中所得溶液的物质的量浓度近似为( )
A.1.0 mol·L-1 B.0.045 mol·L-1
C.0.020 mol·L-1 D.0.12 mol·L-1
解析:设容器的体积为V,则充分反应后容器中所得溶液的物质的量浓度为c= mol·L-1。
答案:B
5.在体积为V L的密闭容器中通入a mol NO、b mol O2后,反应容器内氮原子和氧原子的个数比为( )
A. B.
C. D.
解析:根据反应前后氮、氧原子守恒,氮原子的物质的量为a mol,氧原子的物质的量为(a+2b) mol,故C正确。
答案:C
6.NO2被水吸收发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,判断发生还原反应和氧化反应的物质,其物质的量之比为( )
A.3∶1 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶1
解析:化合价升高被氧化,化合价降低被还原,分析上述方程式可知有2 mol NO2被氧化,有1 mol NO2被还原,故选C。
答案:C
7.把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是( )
A.氧气 B.二氧化氮
C.二氧化氮和氧气 D.二氧化氮和一氧化氮
解析:少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为NO、CO2,二者物质的量比为1∶2,同时还有少量水蒸气逸出,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,CO2与过氧化钠反应生成的O2与NO反应生成NO2,O2有剩余,同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O2,所以最后收集到的气体是NO2和O2。
答案:C
8.汽车尾气是城市大气污染的主要原因之一。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
B.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物
C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.该转化总反应:2NO+O2+4CO4CO2+N2
解析:N2不是污染性气体,A不正确;B中的N2是还原产物,B不正确;NO和O2在空气中就能迅速反应生成NO2,C不正确。
答案:D
9.运用氮及其化合物的知识,完成下列各题。
(1)下列属于氮的固定的是( )
A.氨气催化氧化生成NO气体
B.人工模拟根瘤菌固氮的原理合成氨
C.空气通过灼热的铜网时,氧气反应后剩余氮气
D.将氮气降温、加压得到固态的氮
(2)氮的循环在自然界元素的循环中具有重要意义,有的循环是从氮气到氮的化合物,有的循环是从氮的化合物到氮的化合物。下列过程中以游离态氮为原料,最终产生氮的化合物的是( )
A.工业合成氨
B.硝化细菌的硝化过程
C.动物尸体腐烂
D.豆科植物的根瘤菌固氮
E.盛夏时节,雷雨肥田,植物茂盛
(3)下列环境问题与二氧化氮的排放有关的是( )
A.酸雨 B.光化学烟雾
C.臭氧空洞 D.温室效应
(4)下列气体都有毒,使人中毒的原理与CO相似的是 ( )
A.Cl2 B.SO2 C.NO D.NO2
解析:把游离态的氮转化为化合态的氮的过程称为氮的固定,(1)(2)实质上都是考查氮的固定。(3)氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。(4)NO与CO都易与血红蛋白结合,一旦结合就易导致人体缺氧。
答案:(1)B (2)ADE (3)AB (4)C
10.(1)某研究性学习小组借助如图所示的仪器装置完成收集NO气体的实验,则正确的操作是从 口进气,用 法集气。?
(2)若利用上述装置除去NO中的NO2,则混合气体应从 口进气,试剂瓶内盛放的液体为 ,反应的离子方程式为 。?
(3)把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是 。?
A.O2 B.NO2
C.NO2和O2 D.NO2和NO
解析:(1)解答本题应明确NO的性质:①不溶于水;②NO易被O2氧化。NO遇空气立即被氧化,故不能用排空气法集气,只能用排水法集气。排水法集气时应短进长出。
(3)NO2气体与水反应生成HNO3和NO,HNO3与NaHCO3反应生成NaNO3、H2O和CO2。因此,通入过量的小苏打溶液得到的是NO和CO2的混合气体。此混合气体中的CO2能与Na2O2反应,生成Na2CO3和O2,而O2会氧化NO生成NO2。发生的反应有3NO2+H2O2HNO3+NO,NaHCO3+HNO3NaNO3+H2O+CO2↑,2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2NO+O22NO2。通过对化学方程式的观察NO与O2物质的量之比为1∶1,氧气过量,故最后收集到的气体是NO2和O2。
答案:(1)② 排水
(2)① 水 3NO2+H2O2H++2N+NO
(3)C
11.某活动小组利用如图装置验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理(装置气密性已检查完毕)。
(1)向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积。
①通入NO前,从滴定管中向广口瓶①中加入水;
②从导管a通入一定量的NO,并记录滴定管液面变化的示数为V L(V<0.05 L,气体体积已换算为标准状况)。
(2)验证NO的还原性;探究工业生产硝酸的原理。
①停止通入NO后关闭K1、K3,打开K2,从导管b缓缓通入O2,可观察到的现象是?
,?
写出对应现象的反应化学方程式 、 ;?
②继续通入O2,打开K3并及时调整滴定管③液面与广口瓶①中液面相平,直至广口瓶①中刚好充满液体。
Ⅰ.当通入氧气的体积为V时,则广口瓶①中剩余的气体体积为 ;?
Ⅱ.当广口瓶①中刚好充满液体时,所得溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。?
解析:NO遇到O2,生成红棕色的NO2,NO2与水反应生成HNO3和NO,上述两个化学方程式合并可得:4NO+3O2+2H2O4HNO3。
V(NO)=V(O2)=V×V,
剩余气体体积为,
生成HNO3的物质的量n(HNO3)=n(NO)= mol,
c(HNO3)= mol·L-1。
答案:(2)①气体先变为红棕色,然后逐渐变浅,直至无色 2NO+O22NO2 3NO2+H2O2HNO3+NO ②
课件30张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三一、自然界中氮的循环
1.氮的存在形态
(1)以游离态的形式存在于大气中。
(2)以化合态的形式存在于动植物体、土壤和水体中。
2.氮在自然界中的循环
(1)自然循环:
(2)人类活动的影响:
②燃烧反应产生的氮氧化物参与氮的循环。目标导航一二预习导引三二、氮气
1.物理性质
2.化学性质
写出下列反应的化学方程式:
3.氮的固定
(1)概念:使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。目标导航一二预习导引三
预习交流1
1.什么是可逆反应?
答案:在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。
2.有人说,“氢气和氧气化合生成水,水可分解为氢气和氧气,所以反应:2H2+O22H2O为可逆反应”。你认为这句话对吗?
答案:不对,因为这两个反应不是在相同条件下进行的,所以不是可逆反应。目标导航一二预习导引三三、氮的氧化物
1.氮的氧化物
2.NO和NO2
(1)物理性质:目标导航一二预习导引三(2)相互转化:
①NO→NO2:2NO+O2 2NO2
②NO2→NO:3NO2+H2O 2HNO3+NO
(3)影响:
①NO:是传递神经信息的“信使分子”,但容易与血红蛋白结合而使人体缺氧。
②NO2:能使多种织物退色,损坏多种织物和尼龙制品,对金属和非金属材料也有腐蚀作用。目标导航一二预习导引三预习交流2
1.俗语“雷雨发庄稼”的道理是什么?
答案:空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成NO,NO与氧气反应转化成NO2,NO2与雨水反应生成HNO3,生成的HNO3随雨水进入土壤,同土壤中的矿物质作用,形成被植物吸收的硝酸盐类,使庄稼受益。
2.实验室如何收集NO、NO2?为什么?
答案:收集NO用排水法,收集NO2用向上排空气法;前者易与氧气反应,后者易与水反应。问题导学即时检测一二一、NO、NO2的性质实验
活动与探究问题导学即时检测一二1.在第一个实验中,持续通入氧气的情况下能否使上述试管内液面不断上升,直至试管完全被液体充满?若能,需要通入多少体积的氧气?
解析:3NO2+H2O 2HNO3+NO①
2NO+O2 2NO2②
①×2+②得:4NO2+O2+2H2O 4HNO3
故NO2与O2以4∶1的体积比混合,与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。
答案:能,NO2与O2以4∶1的体积比混合,与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。问题导学即时检测一二2.若试管内开始时充满NO气体,要使NO尽可能被水吸收,需要通入多少体积的O2?
解析:2NO+O2 2NO2①
3NO2+H2O 2HNO3+NO②
①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O 4HNO3
故NO与O2以4∶3的体积比混合,与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。
答案:NO与O2以4∶3的体积比混合,与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1下列对NO、NO2的描述中正确的是( )
A.NO是红棕色气体,易溶于水,是酸性氧化物
B.NO2可用排水法收集,且可由N2和O2直接化合而得到
C.NO、NO2在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物
D.一氧化氮密度比空气的大,可用排空气法收集
解析:NO是无色难溶于水的气体,NO不与碱反应,不是酸性氧化物,故A项错误;NO2与水反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO,N2与O2在放电的条件下反应生成NO,故B项错误;NO与O2发生反应:2NO+O2 2NO2,NO2与H2O反应生成NO,光化学烟雾主要是由NOx引起的,故C项正确;NO能与O2反应,不能用排空气法收集。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练1下列过程在一定条件下不能一步完成的是( )
A.N2→NO2 B.N2→NH3
C.NO2→HNO3 D.NO+O2+H2O→HNO3
解析:N2与O2在放电条件下生成NO而不是NO2,A不能;N2与H2在一定条件下可合成NH3,B能;NO2溶于水生成HNO3,C能;由4NO+3O2+2H2O 4HNO3可知D能。
答案:A问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二二、氮的氧化物溶于水的计算
活动与探究
1.NO、NO2混合气体溶于水,有无化学反应发生?如何计算各自的体积?
答案:NO、NO2混合气体溶于水,只有NO2与水反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO。可根据该反应中气体体积的差量关系求出NO2的体积,则NO体积也可以求得。
2.由反应4NO2+O2+2H2O 4HNO3,若V(NO2)∶V(O2)>4∶1时,剩余气体是NO2吗?
答案:不是。V(NO2)∶V(O2)>4∶1时,NO2过量,但过量的NO2再与水反应生成NO,故最后得到的是无色气体NO。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2如图所示,将盛满等体积的NO和NO2混合气体的试管倒置在水槽中,请回答:
(1)试管内的现象如何?
(2)液面上升的高度占试管容积的多少?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二答案:剩余气体为O2时,原混合气体中NO2为8 mL,O2为4 mL;剩余气体为NO时,原混合气体中NO2为10.8 mL,O2为1.2 mL。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测123451.(2015北京理综,8)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( )
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环问题导学即时检测12345解析:A项,人工固氮过程中N2+3H2 2NH3中氮元素被还原,A错误;B项,游离态的氮元素转化为化合态的过程是氮的固定,工业合成氨是氮气与氢气转化为氨气,属于人工固氮,B正确;C项,利用铵盐合成尿素说明含氮的无机物和含氮的有机物之间可以相互转化,C正确;D项,由于动植物排泄物及遗体也参与在氮的循环中,因此C、H、O在不同阶段参与了氮的循环,D正确,答案选A。
答案:A问题导学即时检测123452.(双选)下列有关氮气的说法中正确的是( )
A.N2可在氧气中燃烧生成NO
B.医学上常用液氮作冷冻剂,在冷冻麻醉条件下做手术,是利用氮气的化学性质不活泼
C.镁能在氮气中燃烧生成Mg3N2,反应中N2表现为氧化性
D.工业合成氨的反应是可逆反应
解析:N2只有在高压放电情况下才会与O2发生反应,A项错误;液氮汽化时需要吸收大量的能量,使周围环境温度降低,与其化学性质不活泼无关,B项错误;镁与氮气反应的化学方程式为3Mg+N2 Mg3N2,反应中氮元素化合价降低,氮气作氧化剂,C项正确;氮气和氢气的反应是可逆反应,D项正确。
答案:CD问题导学即时检测123453.如右图所示,试管中盛装的是红棕色气体(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,原来试管中盛装的气体不可能是( )
A.N2与NO2的混合气体
B.O2与NO2的混合气体
C.NO与NO2的混合气体
D.NO2一种气体问题导学即时检测12345解析:如果气体是N2与NO2的混合气体,则水不会充满整个试管,因为N2不溶于水;如果是NO2(或O2和NO2的混合气体),发生反应:4NO2+2H2O+O2 4HNO3,水会充满试管;如果是NO与NO2的混合气体,通入O2会发生反应4NO2+2H2O+O2 4HNO3和4NO+2H2O+3O2 4HNO3,而使水充满试管。
答案:A问题导学即时检测123454.下列对氮的氧化物的叙述中,正确的是( )
A.氮的氧化物都是无色气体
B.氮的氧化物都难溶于水
C.氮的氧化物都是酸性氧化物
D.氮的氧化物都是大气污染物
解析:NO2是红棕色气体且易溶于水,故A、B项不正确;氮的氧化物中只有N2O3和N2O5是酸性氧化物,其余氧化物都不是酸性氧化物,故C不正确。
答案:D问题导学即时检测123455.氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾,因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:
2NO2+2NO+4NaOH 4NaNO2+2H2O①
2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O②
在反应①中,氧化剂是 ,还原剂是 。?
在反应②中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。?
(2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式 。?
(3)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式 。?问题导学即时检测12345答案:(1)NO2 NO 1∶1课时训练16 氨与铵态氮肥
1.有关氨及氨水的说法中正确的是( )
A.NH3是10电子分子,具有还原性
B.液氨、氨气、氨水是同一种物质
C.氨气是非电解质,氨水是电解质
D.氨水的主要成分是NH3
解析:每个NH3分子中有10个电子,因N元素的化合价为-3,所以具有还原性。氨气、液氨是纯净物,为同一种物质,氨水是混合物,三者不是同一种物质。氨气是非电解质,NH3·H2O是电解质。氨水的主要成分是NH3·H2O,氨水是一种混合物,不属于电解质。
答案:A
2.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火的原因是 ( )
①幕布的着火点升高
②幕布的质量提高
③氯化铵分解吸收热量,降低了温度
④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A.①②
B.③④
C.②③
D.②④
解析:处理后幕布不易着火,主要原因有两个:一是氯化铵分解吸收热量,降低了环境温度;二是氯化铵分解生成的NH3和HCl可以有效隔绝幕布与空气的接触。
答案:B
3.下图实验操作中正确的是( )
解析:向试管中滴加液体时,胶头滴管不能伸入试管口内,A不正确;给试管中的固体药品加热时,试管口应稍向下倾斜,B不正确;C中气体的流向错误。
答案:D
4.试管中盛有白色晶体,检验它是否是铵盐的方法中不可行的是( )
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的酚酞试纸放在试管口
C.加氢氧化钠溶液,加热,将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口
D.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
解析:铵盐的检验原理是N+OH-NH3↑+H2O,再用试纸或浓盐酸检验氨气的存在。A中固体加热,可能产生其他气体造成干扰。
答案:A
5.某无色气体可能由O2、CO2、HCl、NH3、NO、Cl2中的一种或几种组成,通过图中洗气瓶后气体体积减小,通过干燥管后气体呈红棕色(未与空气接触),则下列推断中正确的是( )
A.干燥管内固体为碱石灰
B.原气体中只有NO和CO2
C.原气体中不一定有NH3
D.原气体中一定没有HCl、Cl2、O2
解析:混合气体无色,则不可能有Cl2。混合气体通过浓硫酸后体积减小,则其中有NH3[NH3与H2SO4反应生成(NH4)2SO4]、无HCl(NH3与HCl不能共存)。混合气体在未与空气接触的情况下通过干燥管后变为红棕色,说明有NO转化为NO2,则混合气体中有NO和CO2,没有O2,在干燥管内发生反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2NO+O22NO2。
答案:D
6.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3,②NO2,进行喷泉实验,如图所示,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A.①>② B.①<②
C.①=② D.不能确定
解析:假设两个容器的状况均为标准状况,①中物质的量浓度计算公式为c= mol·L-1;②中物质的量浓度计算公式为c= mol·L-1,因此C选项正确。
答案:C
7.把a L含硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份,一份需用b mol烧碱刚好把氨全部赶出,另一份与氯化钡溶液反应时,消耗c mol氯化钡,由此可知原溶液中N的物质的量浓度是(单位:mol·L-1)( )
A. B.
C. D.
解析:根据N+OH-NH3↑+H2O,可知原溶液中n(N)=2b mol,根据Ba2++SBaSO4↓,可知原溶液中n(S)=2c mol,再根据电荷守恒,得n(N)=(2b-4c) mol,故c(N)= mol·L-1。
答案:D
8.有以下四种溶液:①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NaCl ④Na2SO4,下列试剂能将它们一次性区别开的是( )
A.HCl溶液 B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液 D.Ba(OH)2溶液
解析:与Ba(OH)2溶液反应只有气体放出的是NH4Cl溶液;既有气体又有沉淀的是(NH4)2SO4溶液;只有沉淀的是Na2SO4溶液;不反应的是NaCl溶液。
答案:D
9.A、B、C、D、E分别是NH4Cl、Ba(OH)2、KCl、K2SO4、(NH4)2SO4无色溶液中的一种,将它们两两混合时产生的现象是:
①A和B混合后产生白色沉淀,加热后无明显现象。
②B和C混合也产生白色沉淀,加热后有气体产生,气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
③B和E混合后无沉淀,但加热后也产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
④D和任何一种溶液混合后,都无明显变化。
根据上述现象,回答下列问题:
(1)A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。?
(2)写出有关反应的离子方程式:
A+B: ;?
B+C: ;?
B+E: 。?
解析:根据①的现象可知A、B为K2SO4或Ba(OH)2;根据②的现象可知B、C为(NH4)2SO4或Ba(OH)2,结合①②的现象可知B为Ba(OH)2,A为K2SO4,C为(NH4)2SO4;根据现象③可知E为NH4Cl;据现象④知D为KCl。
答案:(1)K2SO4 Ba(OH)2 (NH4)2SO4 KCl NH4Cl (2)Ba2++SBaSO4↓ Ba2++2OH-+2N+SBaSO4↓+2NH3↑+2H2O N+OH-NH3↑+H2O
10.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是 ,发生反应的化学方程式是 ;?
(2)B中加入的物质是 ,其作用是 ;?
(3)实验时在C中观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式是 ;?
(4)实验时在D中观察到的现象是 ,D中收集到的物质是 。?
解析:(1)实验室常用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合加热来制取NH3。
(2)干燥氨气常用碱石灰、生石灰或NaOH固体等。
(3)NH3可以与CuO反应生成N2、金属铜和水,故C中可观察到黑色粉末变成红色,D中有液体生成。
答案:(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(其他合理答案也可)
(2)碱石灰(或CaO) 除去氨气流中的水蒸气
(3)黑色粉末逐渐变为红色 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu
(4)出现无色液体 氨水
课件30张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三一、氨
1.物理性质
(1)色态味:氨气是没有颜色、有刺激性气味的气体。
(2)密度:密度比空气小。
(3)溶解性:极易溶于水,常温、常压下1体积水大约溶解700体积的氨气。
(4)氨易液化,常作制冷剂。
2.化学性质目标导航预习导引一二三3.氨气的实验室制取
验满方法:(1)使湿润的红色石蕊试纸立即变蓝;(2)蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口时产生大量白烟。目标导航预习导引一二三预习交流1
1.氨气为什么能形成红色喷泉实验?若把酚酞溶液换成石蕊溶液,现象会如何变化?
答案:氨水显碱性,使酚酞溶液显红色,所以氨气能形成红色喷泉实验;把酚酞溶液换成石蕊溶液,会产生蓝色喷泉实验。
2.NH3为什么有还原性?
答案:因为NH3中N元素的化合价为-3,处于最低价态,化合价只能升高,从而表现还原性。
3.检验NH3时可以用干燥的红色石蕊试纸吗?
答案:不能。NH3与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离显碱性,使红色石蕊试纸变蓝色。若用干燥红色石蕊试纸,不能形成NH3·H2O,不显碱性,试纸不显蓝色。目标导航一二预习导引三目标导航一二预习导引三?问题导学即时检测一二一、氨气的性质
活动与探究问题导学即时检测一二1.NH3形成喷泉的物理学原理是什么?
答案:由于产生压强差而形成喷泉——气体迅速溶于水或与某种溶液反应,容器内压强小于容器外压强,从而产生喷泉现象。依据这一原理,只要能够造成容器内气体大量减少,就可形成喷泉。所以当胶头滴管中的水进入烧瓶后,NH3溶解于水,使烧瓶内气体压强减小,外界大气压便将水压入烧瓶中,从而形成喷泉。问题导学即时检测一二2.引发喷泉实验的操作是什么?该实验成功的关键是什么?
答案:引发喷泉实验的操作是将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶中,从而引发喷泉实验。
喷泉实验成功的关键:①装置的气密性要好;②烧瓶要干燥;③气体的纯度要大,且要充满烧瓶。
3.氨气、液氨、氨水、一水合氨是一种物质吗?
答案:不是,液氨是氨气的液态形式,二者是一种物质;氨气溶于水得到的水溶液是氨水,它是一种混合物,其主要成分是一水合氨(NH3·H2O)。
4.氨气能否用CaCl2、浓硫酸和P2O5等干燥,为什么?可以用什么来干燥?
答案:不能,氨气是碱性气体,不能用酸性干燥剂,如浓硫酸和P2O5干燥,而NH3与CaCl2生成CaCl2·8NH3。所以应用碱石灰或NaOH固体来干燥氨气。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1当氨气与氧气一起通过灼热的铂丝网,在导出的产物中,不可能出现的物质是( )
A.N2 B.NO
C.NO2 D.NH4NO3
解析:氨气与氧气在催化剂的作用下主要生成NO和水,NO遇氧气会转化为NO2,NO2和水反应可能生成硝酸,硝酸与氨气反应可能生成NH4NO3。
答案:A问题导学即时检测一二迁移训练1实验室制备干燥的氨气所需的药品是 ( )
A.NH4Cl稀溶液、NaOH稀溶液、碱石灰
B.饱和氨水、NaOH固体、五氧化二磷固体
C.NaOH溶液、NH4Cl晶体、浓硫酸
D.NH4Cl固体、消石灰、碱石灰
解析:实验室制取NH3是用NH4Cl固体与消石灰共热进行制取,由于NH3是一种碱性气体,不能用P2O5固体和浓硫酸进行干燥,应用碱石灰进行干燥。
答案:D问题导学即时检测一二(1)喷泉实验的基本原理及装置:
①原理:气体在液体中溶解度很大,在短时间内产生足够的压强差,则打开活塞后,大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。
②装置:问题导学即时检测一二③实验成功的关键:
a.装置的气密性良好。
b.烧瓶和气体必须是干燥的。
c.氨气充满整个烧瓶。
④两类常见喷泉的形成实验:
a.极易溶于水的气体或易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉。
b.酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)与NaOH溶液也能形成喷泉。
特别关注:喷泉实验成功与否在于是否能形成压强差,形成喷泉的气体不一定是极易溶于水的气体,气体与挤入的液体发生反应使瓶中的压强减小也能形成喷泉。问题导学即时检测一二(2)两种快速制取氨气的方法:
①加热浓氨水法
在试管中加入2~4 mL的浓氨水,加热即可产生氨气。如图所示:问题导学即时检测一二②浓氨水与固体强碱或生石灰混合制取氨气
特别关注:由于氨气极易溶于水,若将导管直接插入水中会发生倒吸,故尾气吸收一般用稀硫酸浸湿的棉花堵在试管口或用如图装置吸收。问题导学即时检测一二二、铵盐的性质
活动与探究问题导学即时检测一二1.NH4Cl的分解和重新生成是否是可逆反应?与碘升华的本质是否一样?
答案:NH4Cl的分解需要加热,而NH4Cl的形成不需要加热,条件不一样,所以不是可逆反应。碘升华为物理变化,NH4Cl的分解和形成是化学变化,所以二者本质不一样。
2.能否用加热NH4Cl或NH4HCO3的方法制备氨气,为什么?
答案:①实验室不能用加热NH4Cl的方法制取NH3,因为生成的NH3和HCl遇冷会很快在试管上部重新结合生成NH4Cl,无法得到NH3。
②NH4HCO3受热分解还可以产生CO2,从而引入新的杂质。但可以用碱石灰除去CO2后再收集NH3。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2下面关于铵盐的叙述中不正确的是( )
A.常温下,都是易溶于水的晶体
B.可用作氮肥
C.热稳定性差,加热分解时一定产生NH3和酸
D.跟强碱共热时,有氨气放出
解析:铵盐都易溶于水,常用作氮肥,A、B均正确;铵盐受热易分解,挥发性酸的铵盐如NH4Cl、NH4HCO3等分解生成NH3和相应酸的气体,但氧化性酸的铵盐如(NH4)2SO4、NH4NO3等分解规律比较复杂,一般不产生NH3,C错;铵盐与碱共热产生氨气,这是铵盐的通性,D对。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练2一种盐X与氢氧化钠溶液共热,可放出无色气体Y,Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液,Y和Z溶液反应又生成X,则X可能是下列中的( )
A.(NH4)2SO4 B.NH4NO3
C.NH4Cl D.NH4HCO3
解析:由题意可知X为铵盐,Y为NH3,NH3经一系列氧化后生成NO2,NO2溶于水生成HNO3,HNO3与NH3反应生成NH4NO3,故应选B。
答案:B问题导学即时检测一二?问题导学即时检测1234561.下图的装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头,下列与实验事实不相符的是 ( )
A.Cl2(饱和食盐水) 无色喷泉
B.NH3(H2O含石蕊) 蓝色喷泉
C.HCl(H2O含石蕊) 红色喷泉
D.CO2(NaOH溶液) 无色喷泉
解析:Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,无法形成喷泉,A不正确;NH3、HCl极易溶于水,而使烧瓶内压强减小,从而形成喷泉;CO2与NaOH溶液发生反应也会使烧瓶内压强减小形成喷泉。
答案:A问题导学即时检测1234562.如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )问题导学即时检测123456解析:浓盐酸有挥发性,挥发出的HCl气体与NH3反应生成了固体NH4Cl而产生白烟,A正确;浓硫酸没有挥发性,不会出现白烟,但是仍然发生反应生成(NH4)2SO4,B不正确;NH3·H2O能与大多数的金属阳离子反应生成氢氧化物沉淀,故C不正确;NH3溶于水并与水反应生成弱碱NH3·H2O,但NH3本身不是碱,D不正确。
答案:A问题导学即时检测1234563.如下图所示是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
解析:给试管中的固体药品加热时,试管口必须稍向下倾斜,C不正确。
答案:C问题导学即时检测123456?问题导学即时检测123456?问题导学即时检测123456?问题导学即时检测1234566.A是一种白色晶体,受热分解生成B、C两种无色气体,C的水溶液与硝酸银溶液反应生成白色沉淀。A与浓NaOH溶液共热,放出无色气体B。若在圆底烧瓶中分别收集干燥的气体B、C,然后将收集满气体的烧瓶按右图所示装置组装,挤压滴管的胶头时,可以分别得到蓝色喷泉和红色喷泉。请填写下列空白:
(1)A的化学式是 ;?
(2)B与C两气体相遇时,可观察到的现象是 ;?
(3)写出A与浓NaOH溶液共热时,发生反应的离子方程式 ;?
(4)写出工业上生成B的化学方程式 。?问题导学即时检测123456?课时训练17 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
1.下列关于硝酸的叙述正确的是( )
A.NO2溶于水生成硝酸,所以NO2是硝酸酐
B.铜与浓硝酸和稀硝酸都能反应生成二氧化氮
C.硝酸与铜的反应既表现出氧化性又表现出酸性
D.稀硝酸与活泼金属反应放出氢气,而浓硝酸则使金属钝化
解析:硝酸酐是N2O5,不是NO2,A不正确;Cu与浓硝酸反应生成NO2,与稀硝酸反应生成NO,B不正确;硝酸与金属反应时,不会生成H2,常温下只有Fe、Al遇浓硝酸、浓硫酸“钝化”,D不正确。
答案:C
2.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列固体粉末:①FeCl2 ②Fe2O3 ③Zn ④KNO3 ⑤HCl,铜粉可溶解的是( )
A.①②⑤ B.②④ C.②③⑤ D.①④
解析:H2SO4与Fe2O3反应生成的Fe3+会氧化Cu,②可以;在酸性条件下,N有强氧化性,可以氧化Cu,④正确。
答案:B
3.已知:向硫酸亚铁溶液中滴入几滴稀硝酸,溶液呈黄色,并产生无色气体。下列有关判断与描述中不正确的是 ( )
A.实验中FeSO4作还原剂
B.产生的无色气体为NO
C.上述实验证明,酸性条件下的氧化性:Fe3+>N
D.反应的离子方程式为3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O
解析:FeSO4与稀硝酸能发生氧化还原反应:3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O,在该反应中FeSO4作还原剂,氧化性:N>Fe3+。
答案:C
4.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( )
A.反应剧烈程度:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
解析:相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应时,浓硝酸参与的反应更剧烈,A错;铜和浓硝酸、稀硝酸反应的方程式分别为:①Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,②3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。①产生红棕色气体,②产生无色气体,C错误;由于参加反应的铜的质量相同,且两反应中还原剂都是铜,反应后铜的价态又相同,所以反应中转移的电子总数相等,D错;1 mol Cu和浓硝酸反应消耗4 mol硝酸,1 mol Cu和稀硝酸反应消耗 mol硝酸,同质量的铜和过量浓硝酸、稀硝酸反应时,消耗的浓硝酸多,B正确。
答案:B
5.在下列变化:①大气固氮 ②实验室制取NO2 ③实验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是( )
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
解析:大气固氮生成的是NO,氮元素的化合价升高,被氧化;实验室制取NO2的原理是浓硝酸和金属铜的反应,氮元素的化合价降低,被还原;实验室制取氨气的原理是铵盐与碱的反应,氮元素的化合价不变。
答案:A
6.在Fe、Cu的混合物中,加入一定量的稀硝酸并微热,充分反应后剩余金属a g。再向其中加入一定量的稀盐酸并加热,充分振荡后剩余金属b g,则( )
A.a可能等于b B.a一定小于b
C.a可能大于b D.a一定大于b
解析:在含有N的溶液中加盐酸,相当于硝酸的存在,能够继续氧化金属,所以固体质量减少。
答案:D
7.3.2 g铜与过量硝酸(8 mol·L-1,30 mL)充分反应后,硝酸的还原产物为NO2和NO,反应后溶液中含a mol H+,则此溶液中所含N的物质的量为( )
A.(0.2+a) mol B.(0.1+a) mol
C.(0.05+a) mol D.a mol
解析:反应后N存在于硝酸和硝酸铜中,n[Cu(NO3)2]=n(Cu)==0.05 mol,n(HNO3)=a mol,n(N)=2n[Cu(NO3)2]+n(HNO3)=(0.1+a) mol。
答案:B
8.在100 mL某混合溶液中,c(HNO3)=0.4 mol·L-1,c(H2SO4)=0.1 mol·L-1,向其中加入1.92 g铜粉,微热,充分反应后溶液中c(Cu2+)为( )
A.0.15 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1
C.0.225 mol·L-1 D.无法计算
解析:根据题意,可知
n(N)=n(HNO3)=0.1 L×0.4 mol·L-1=0.04 mol,
n(H2SO4)=0.1 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol,
n(Cu)==0.03 mol,
混合液中H+的物质的量为:n(H+)=0.04 mol+0.01 mol×2=0.06 mol,
根据离子方程式:3Cu+2N+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O可知n(H+)不足,应根据n(H+)计算,由上述离子方程式可计算出n(Cu2+)=n(H+)=0.022 5 mol,故c(Cu2+)=0.225 mol·L-1。
答案:C
9.某金属单质与一定浓度的硝酸反应,假定只有单一的还原产物。当参加反应的金属与被还原的硝酸的物质的量之比为2∶1时,还原产物是( )
A.NO2 B.NO C.N2O D.N2
解析:设金属的化合价为+n,硝酸的还原产物中氮的化合价为+x,则由得失电子守恒得:2×(n-0)=1×(5-x),即x=5-2n。
讨论:①当n=1时,x=3,硝酸的还原产物为N2O3;
②当n=2时,x=1,硝酸的还原产物为N2O;
③当n=3时,x=-1,不合理,舍去。
由于金属离子一般不出现+4以及以上的价态,故不再讨论。
答案:C
10.某铜粉样品含少量金(Au),不含其他成分。测定该样品中金的含量时,有两种溶解样品的方法:①用稀硝酸溶解样品,②用双氧水和稀盐酸溶解样品,其反应的化学方程式为Cu+H2O2+2HClCuCl2+2H2O。
已知金不与稀硝酸、双氧水和盐酸反应。
(1)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式?
。?
(2)在铜与双氧水、盐酸的反应中氧化剂是 ,若有2 mol的H2O2参加反应,则转移电子的物质的量是 。?
(3)方法①和②相比较,你认为哪种更好?理由是?
。?
解析:方法①的原理为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,同时产生大气污染物NO;由方法②的化学方程式分析,反应中Cu被氧化,作还原剂;H2O2作氧化剂。有1 mol H2O2反应时,转移2 mol电子,故2 mol H2O2反应时转移4 mol电子。
答案:(1)3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O (2)H2O2 4 mol (3)方法②更好,因为方法①中产生污染空气的有毒气体NO
11.将红热的黑色固体单质甲放入一黄色的溶液乙中,充分反应后,产生由两种气体组成的混合气体A,A在常温下不与空气作用,将A做如下的实验:
(1)推断各物质的化学式:
甲: ;乙: ;丙: ;?
A: ;B: ;C: 。?
(2)写出甲与乙反应的化学方程式: 。?
解析:黄色溶液、蓝色溶液、气体与澄清石灰水反应生成白色沉淀、红热的单质都是解答该题的重要突破口。浓硝酸常显黄色,且红热的碳单质可与浓硝酸反应生成气体混合物,由此可初步推断甲和乙分别为C、浓硝酸,并可确定A的组成。然后再根据物质的转化关系图可推断其他各物质。
答案:(1)C HNO3 Cu NO2和CO2 CaCO3 NO
(2)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
12.汽车尾气中的NO是造成大气污染的物质之一,但NO又是工业生产硝酸的中间产物,另外NO在人体的血管系统内又有传送信息的功能,有三位教授因此项研究成果而获得诺贝尔奖。
(1)汽车尾气中NO的来源是 (填字母代号)。?
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在汽车汽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NO造成酸雨的两个化学方程式: 、 。?
(3)在汽车尾气排放管中安装一个“催化转换器”(用铂钯合金作催化剂),可将尾气中另一种有害气体CO与NO反应转化为无毒气体,并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。
①写出CO与NO反应的化学方程式:?
。?
②“催化转换器”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 (填字母代号)。?
A.开发氢能 B.使用电动车
C.使用含铅汽油 D.严禁车辆行驶
解析:(1)汽车尾气中的NO的来源是空气中的N2与O2在汽车汽缸内高温放电等环境下产生的。
(2)NO造成酸雨的两个化学方程式:2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO。
(3)①“催化转换器”可将尾气中一种有害气体CO与NO反应转化为无毒气体,则反应的化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2。
②汽车尾气的燃烧产物中存在SO2,催化转换器可以将SO2转化为SO3,产生了硫酸酸雾。
(4)开发绿色能源是减少城市汽车尾气的主要途径。
答案:(1)C
(2)2NO+O22NO2
3NO2+H2O2HNO3+NO
(3)①2CO+2NO2CO2+N2
②SO2转化为SO3,产生了硫酸酸雾
(4)A、B
13.实验室中可用图中的简易装置进行氮的氧化物的制取和收集。
(1)实验前应如何检查装置的气密性??
。?
(2)拔开试管a的橡皮塞,加入适量浓硝酸和足量薄铜片,立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口,请写出试管a中反应开始时所发生反应的化学方程式:?
;?
从反应开始到反应结束,试管a中现象为?
。?
(3)若将过量铜粉与一定量浓硝酸反应,当反应完全停止时,共收集气体1.12 L(标准状况),则反应中所消耗的硝酸的物质的量可能为下列数据中的 。?
A.0.1 mol B.0.15 mol
C.0.2 mol D.0.25 mol
解析:(1)检查装置的气密性时,把导管b的下端浸入水中,用手握紧试管a,焐热后,导管口会有气泡冒出,松开手后,水又上升到导管b中,则证明装置的气密性良好。
(2)反应开始时铜片和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水;后浓硝酸变稀,与铜反应生成一氧化氮、硝酸铜和水;试管a中反应的现象:铜片逐渐溶解,开始产生红棕色气体,后气体颜色变浅,试管内的溶液由无色逐渐变为浅蓝色。
(3)收集的气体的物质的量为0.05 mol,假设气体全部为NO,根据化学方程式:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知消耗HNO3 0.2 mol;假设气体全部为NO2,根据化学方程式:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O知消耗HNO3 0.1 mol,故所消耗的硝酸的物质的量介于0.1~0.2 mol,可能为0.15 mol。
答案:(1)把导管b的下端浸入水中,用手握紧试管a,焐热后,导管口会有气泡冒出,松开手后,水又会上升到导管b中,则证明装置的气密性良好
(2)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
铜片逐渐溶解,开始产生红棕色气体,后气体颜色变浅,试管内的溶液由无色逐渐变为浅蓝色
(3)B
课件28张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、硝酸
1.物理性质目标导航预习导引一二目标导航预习导引一二预习交流
1.实验室应如何保存硝酸?
答案:将硝酸放在棕色试剂瓶中避光保存且置于阴凉处。
2.久置的浓硝酸为什么常呈黄色?
答案:硝酸分解产生的二氧化氮气体溶于硝酸而使硝酸呈黄色。
3.在铜与硝酸的反应中,硝酸表现了哪些性质?
答案:铜与硝酸的反应中,硝酸表现了强氧化性和酸性。目标导航一二预习导引问题导学即时检测一二一、硝酸的性质
活动与探究问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二1.钝化是化学变化吗?为什么可以用铝罐(或铁罐)贮存浓硝酸?能否用这两种容器贮存稀硝酸?
答案:钝化是化学变化;浓硝酸能使铝、铁表面产生一层质密的氧化膜,所以,可以用铝、铁制容器贮存浓硝酸;稀硝酸不能使铝、铁钝化,故不能用铁、铝制容器贮存稀硝酸。
2.浓硝酸与Cu、C的反应中的作用是否相同?
答案:不相同。浓硝酸与Cu反应时,既表现强氧化性,又表现酸性;浓硝酸与C反应时只表现强氧化性。
3.通常情况下,浓、稀硝酸作氧化剂时,还原产物有何规律?
答案:通常情况下,浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO。问题导学即时检测一二4.少量铁、过量铁分别与稀硝酸反应,所得产物有何不同?
答案:少量铁与稀硝酸反应的化学方程式为Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。当铁过量时,发生如下反应:Fe+2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2,故反应的总化学方程式为3Fe+8HNO3(稀) 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1(双选)有关硝酸化学性质的叙述中正确的是 ( )
A.硝酸能与Na2CO3反应
B.稀硝酸与FeO反应生成Fe(NO3)2和H2O
C.浓硝酸、稀硝酸都只能使蓝色石蕊试纸变红
D.浓硝酸常呈现黄色
解析:硝酸能电离出H+,能与Na2CO3反应,产生CO2;稀硝酸具有强氧化性,与FeO反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O;浓硝酸能使蓝色石蕊试纸先变红后退色;浓硝酸因其分解放出的红棕色NO2又溶解于硝酸而使之呈现黄色。
答案:AD问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二迁移训练1(2015课标全国Ⅰ,7)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指( )
A.氨水 B.硝酸
C.醋 D.卤水
解析:该强水能溶解五金,说明具有酸性和强氧化性,且不与玻璃反应,则该物质为硝酸,即B项正确。
答案:B问题导学即时检测一二(1)浓硝酸与金属反应时,既表现强氧化性,又表现酸性;浓硝酸与非金属反应时,只表现氧化性。
(2)硝酸与金属反应无H2生成,浓硝酸的还原产物通常是NO2,稀硝酸的还原产物通常是NO。
(3)常温下铝、铁遇浓硝酸、浓硫酸钝化(钝化是化学变化),加热时可发生反应。
(4)稀硝酸与铁反应时,要注意铁的用量影响铁盐中铁的价态。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二迁移与应用
例238.4 mg铜与适量的浓硝酸反应,铜全部反应后,共收集到22.4 mL(标准状况)气体,反应消耗的HNO3的物质的量可能是( )
A.1.0×10-3 mol B.1.6×10-3 mol
C.2.2×10-3 mol D.2.4×10-3 mol
解析:Cu与浓硝酸反应的化学方程式为:
Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
随着反应的进行,浓硝酸会逐渐变稀,反应则变为:
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
参加反应的硝酸一部分作酸用,一部分作氧化剂被还原(一部分被还原为NO2,一部分被还原为NO)。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测123451.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是 ( )
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后退色——酸性和强氧化性
B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色退去——强氧化性
答案:D问题导学即时检测123452.下列有关硝酸反应的叙述中,错误的是( )
A.稀硝酸与铁反应,有氢气放出
B.浓硝酸与铜反应,有二氧化氮气体放出
C.硝酸与碳酸钠反应,有二氧化碳气体放出
D.硝酸受热时,有二氧化氮、氧气放出
解析:由于稀硝酸有强氧化性,与Fe反应时无H2放出。
答案:A问题导学即时检测12345?问题导学即时检测12345?问题导学即时检测123455.在盛有一定量浓硝酸的试管中加入6.4 g铜片发生反应。请回答:
(1)开始阶段,观察到的现象为 ,反应的化学方程式是 。?
(2)反应结束后,铜片有剩余,再加入少量20%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,反应的离子方程式是 。?
(3)若6.4 g铜片消耗完时,共产生气体2.8 L(标准状况)。求整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量。问题导学即时检测12345?课时训练18 自然界中的硫
1.下列关于硫的叙述中正确的是( )
A.硫的非金属性较强,所以只能以化合态存在于自然界中
B.硫单质有多种同素异形体,常见的有斜方硫和单斜硫
C.在标准状况下,1 mol硫单质的体积约为22.4 L
D.硫在空气中燃烧时,火焰呈明亮的蓝紫色
解析:在火山喷口附近存在游离态的硫单质,A错,B对;标准状况下,硫是固体,1 mol硫单质的体积不是22.4 L,C错;硫在纯氧中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,D错。
答案:B
2.下列说法中正确的是( )
A.硫是一种淡黄色能溶解于水的固体
B.硫在自然界中仅以化合态存在
C.硫与铁反应生成硫化亚铁
D.硫在空气中燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧产物是三氧化硫
解析:硫不溶于水,A不正确;在火山喷口和地壳岩层中存在游离态的硫,B不正确;硫在氧气中燃烧时只能生成二氧化硫,D不正确。
答案:C
3.CuS和Cu2S都能溶于硝酸,它们高温下灼烧的产物相同,以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法中合理的是( )
A.将两种样品分别溶于硝酸,区别所产生的气体
B.将两种样品分别溶于硝酸,区别溶液的颜色
C.取两种等质量的样品分别在高温下灼烧,区别残留固体的质量
D.取两种等质量的样品分别在高温下灼烧,区别残留固体的颜色
解析:两种样品溶于硝酸后都生成Cu(NO3)2和NO气体,溶液均显蓝色,气体在空气中都会变成红棕色的NO2,故A、B均不正确;两样品灼烧后生成固体CuO,颜色相同,D项不正确;同质量的CuS和Cu2S所含Cu的质量不同,故生成CuO的质量也不相同,残留固体质量大的原物质为Cu2S,故C选项正确。
答案:C
4.下列有关硫的叙述中不正确的是( )
A.黏附在试管壁上的硫可用二硫化碳清洗
B.S2和S8是同素异形体
C.硫在自然界中主要以化合态形式存在
D.硫粉和铜粉混合共热生成黑色的CuS
解析:硫的氧化性较弱,与铜粉混合共热生成Cu2S,而不是CuS。
答案:D
5.0.1 mol某单质与足量的硫充分反应后,质量增加1.6 g,则组成这种单质的元素是( )
A.铁 B.铜 C.铝 D.锌
解析:单质增加的质量是参加反应的硫的质量,因此n(S)==0.05 mol。即单质与硫按2∶1反应,符合此条件的金属只有铜:2Cu+SCu2S。
答案:B
6.将a g硫在b g氧气中充分燃烧后,所得气体在标准状况下的总体积为( )
A.×22.4 L B.×22.4 L
C.×22.4 L D.无法确定
解析:硫的燃烧化学方程式是S+O2SO2,燃烧后气体的体积不变,因而硫燃烧后的气体体积等于燃烧前氧气的体积:×22.4 L·mol-1。
答案:B
7.硫的氧化性弱于氯的氧化性,最主要的实验事实是 ( )
A.通常情况下,硫为淡黄色固体,而氯气是黄绿色气体
B.硫不溶于水,而氯气能溶于水
C.与金属或氢气反应时,硫被还原为-2价,而氯被还原为-1价
D.与金属铁反应时,金属铁被硫氧化为+2价,金属铁被氯气氧化为+3价
解析:根据氧化产物中金属元素价态的高低可以判断氧化剂的氧化性强弱。
答案:D
8.在2H2S+SO23S↓+2H2O反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比是( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶1
答案:B
9.如图装置,待内外空气压强不变时标注出水银的刻度 (用红漆)。取下橡皮塞,在玻璃燃烧匙中加入硫粉,用酒精灯点燃后迅速移入锥形瓶中并塞紧橡皮塞。硫粉安静地燃烧,水银柱移向左管。当火焰熄灭后,静置,水银柱又慢慢地回到原先标注的刻度。
简要回答下列问题:
(1)水银柱移向左管说明了什么??
。?
(2)硫粉末燃尽时火焰就熄灭了,原因是?
。?
(3)根据水银柱最后又回到原先标注的刻度 ,可得到的结论是?
。?
解析:S+O2SO2,该反应放出热量,使系统内的温度升高,压强增大;当反应物O2被消耗完后,反应自动停止;由于1体积的O2参加反应生成1体积的SO2,气体的物质的量在反应前后没有发生变化,当温度恢复后,水银柱会慢慢地回到原先标注的刻度。
答案:(1)硫燃烧放出热,使锥形瓶内气体受热膨胀
(2)氧气不足
(3)硫燃烧消耗的氧气的体积等于生成的二氧化硫的体积
10.汞蒸气有毒,人在汞蒸气浓度为10-5 kg·m-3的空气中停留1~2天就会出现汞中毒症状。某同学不慎将温度计打碎了,散落了好多汞珠,他首先将大个的汞珠收集起来,然后在碎汞上面撒了一层硫粉。请问:
(1)该同学应用了硫单质的 的性质(从氧化还原反应的角度回答)。?
(2)写出所发生反应的化学方程式: 。?
(3)写出两种除汞以外的金属单质与硫反应的化学方程式: 。?
解析:当向碎汞上撒上一层硫粉时,发生反应Hg+SHgS,从氧化还原反应的角度考虑,此方法应用了硫单质的氧化性。除汞与S反应外,其他金属单质如Fe、Cu、Al、Zn等都可与S发生反应。
答案:(1)氧化性 (2)Hg+SHgS
(3)Fe+SFeS,2Cu+SCu2S(答案合理即可)
11.在通常状况下,A为固态单质。根据下图转化关系,回答:
(1)写出A、B、C的化学式:
A ,B ,C 。?
(2)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式: 。?
(3)已知B与C在常温下即可反应生成A,该反应的化学方程式为 。?
(4)已知C、D的相对分子质量之比为4∶5,则D的化学式是 ,D与水反应的化学方程式为 。?
解析:因A为固态单质,则B为其氢化物,C为其氧化物,故A为固态非金属单质。推断A为S,B为H2S,C为SO2,结合C、D的相对分子质量之比为4∶5,可知D为SO3,E为H2SO4。
答案:(1)S H2S SO2 (2)H2+SH2S
(3)2H2S+SO23S+2H2O
(4)SO3 SO3+H2OH2SO4
12.探究铁与硫反应产物中铁元素的化合价。
问题:铁粉与硫粉混合加热,生成了黑色物质,产物中铁元素的化合价是多少?
猜想与假设:(一)铁元素显+2价。
(二)铁元素显 价。?
(三)铁元素显 价。?
设计和实施方案:
Fe、S的混合粉末A黑色固体B滤渣C溶液D
请回答下列问题:
(1)铁粉和硫粉的混合粉末中,硫粉的量应 (填“过量”或“少量”),其原因是 。?
(2)反应在惰性气体环境中进行的原因是 。?
(3)用烧热的玻璃棒点触混合粉末,反应即可发生并持续进行,原因是 。?
(4)操作②中加入浓NaOH溶液并稍稍加热的目的是 ,反应的离子方程式为 。?
(5)操作③的实验目的是 。?
(6)证明溶液D中含有Fe2+而不含有Fe3+的操作和现象是?
。?
解析:铁与硫的反应为Fe+SFeS;若反应过程中有氧气参与,就可能生成+3价的铁,所以探究实验关键的操作就是避开O2参与,包括溶液中的反应。
答案:(二)+3 (三)+2、+3 (1)过量 防止未反应的铁与硫酸反应,生成亚铁离子干扰实验 (2)防止空气中的O2参与反应 (3)铁和硫的反应是放热反应 (4)除去过量的硫粉 3S+6OH-2S2-+S+3H2O (5)为了防止硫酸溶液中的氧气氧化亚铁离子 (6)取D的溶液少许于一支洁净试管中,滴加KSCN溶液,溶液不显红色,再向溶液中滴加少量氯水,溶液显红色
课件20张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、自然界中的硫
1.硫的存在目标导航预习导引一二预习交流1
1.硫在自然界中只能以化合态的形式存在吗?
答案:不是,在火山喷口和地壳岩层中也存在游离态的硫单质。
2.黄铁矿(FeS2)中铁元素和硫元素的化合价是多少?
答案:黄铁矿(FeS2)中铁元素和硫元素的化合价分别是+2、-1。目标导航一二预习导引预习交流2
如何除去试管内壁上残留的硫粉?
答案:可以用CS2洗去试管内壁上残留的硫粉。问题导学即时检测一二一、硫的化学性质
活动与探究
交流与研讨
(1)从元素化合价的角度,预测硫单质可能具有什么化学性质?
(2)从物质类别的角度,预测硫单质可能与哪几类物质反应?
答案:(1)硫单质中硫元素的化合价为0,处于中间价态,发生化学反应时,硫元素的化合价可以升高,表现还原性;硫元素的化合价可以降低,表现氧化性。
(2)硫单质属于非金属单质,应该具有与Cl2等非金属单质相似的性质,可以与金属单质和非金属单质反应。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二1.通过什么现象说明铁粉与硫粉反应了?
答案:看到火星产生,移开玻璃棒后反应仍然进行。说明铁粉与硫粉发生了化学反应。
2.移开玻璃棒后仍能剧烈反应说明什么?
答案:移开玻璃棒后仍能剧烈反应说明该反应是放热反应。
3.如何检验产物中铁元素的化合价为+2,还是+3?
答案:取反应后的生成物少许于试管中,加入适量的稀盐酸溶解后,滴加KSCN溶液,若溶液不变红色,则说明产物中铁元素的化合价为+2;若溶液变红色,则产物中铁元素的化合价为+3。
4.硫在过量的氧气中燃烧时能生成SO3吗?
答案:硫在氧气中燃烧只能生成SO2,不能生成SO3。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1(双选)关于硫的叙述正确的是( )
A.消除散落在地面上的汞珠的方法是撒上硫粉
B.分离黑火药中的硝酸钾、炭粉、硫要用到二硫化碳、水以及过滤操作
C.洗涤试管内壁上附着的硫黄,可用酒精洗涤,也可用热的NaOH溶液清洗
D.黑火药爆炸的反应中,硫元素化合价降低,表现还原性,硫与金属或非金属反应均作氧化剂
解析:S与Hg常温下反应生成HgS,是无毒物质,可以消除Hg污染,A对;KNO3易溶于水,炭粉、硫黄不溶于水,硫黄易溶于CS2而炭粉不溶,B对;硫黄微溶于酒精,硫黄与NaOH溶液加热反应生成易溶于水的Na2S、Na2SO3,C错;硫的化合价降低,表现氧化性,D错。
答案:AB问题导学即时检测一二迁移训练1常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时,S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750 ℃时,硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法中正确的是 ( )
A.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化
B.不论哪种硫分子,完全燃烧时都生成SO2
C.减少二氧化硫的排放,可防止全球气候变暖
D.把硫单质在空气中加热到750 ℃即得S2
解析:S8、S6、S4、S2等是硫的同素异形体,它们的相互转化是化学变化;各种硫单质完全燃烧时,产物均为SO2;在空气中直接加热硫单质会燃烧生成SO2;减少二氧化硫的排放,可有效防止酸雨,故只有B正确。
答案:B问题导学即时检测一二硫的性质
(1)还原性:S与O2的反应;
(2)氧化性:S和H2、Fe、Cu、Hg等物质的反应;
(3)既表现氧化性又表现还原性:6NaOH+3S 2Na2S+Na2SO3+3H2O。问题导学即时检测一二二、硫单质的氧化性强弱判断
活动与探究
请同学们讨论并完成以下内容:
(1)分别写出氯气、硫与铁反应的化学方程式。
(2)与氯气和铁的反应相比,硫与铁的反应产物有何特点?这说明了什么?
(3)依据上述分析,分别写出氯气、硫和铜反应的化学方程式。
(2)硫与金属反应生成低价态的金属硫化物,这说明了硫单质的氧化性较弱,氯气的氧化性强于硫的氧化性。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2能够说明硫的氧化性比氯弱的事实有( )
①通常状况下硫为固体,氯气为气体
②与金属单质反应,硫被还原为-2价,氯被还原为-1价
③Cl2与铁反应生成FeCl3,S与铁反应生成FeS
④将Cl2通入氢硫酸(H2S)中可置换出硫
A.①②③ B.②④
C.②③④ D.③④
解析:①为物理性质,不正确;氧化性强弱是指得电子能力的强弱,与得电子多少无直接关系,②不正确;③④均能说明Cl2得电子能力比S的强,③④正确。
答案:D问题导学即时检测一二迁移训练2下列化合物可由两种单质直接化合得到的是( )
A.SO3 B.NO2 C.CuS D.H2S
答案:D(1)硫单质的氧化性较弱,与Fe、Cu等变价金属反应时,产物均为低价态的金属硫化物。
(2)反应2Al+3S Al2S3是制备Al2S3的唯一方法。
(3)S与金属Hg在常温下即可发生反应生成HgS,因此当水银洒落到地面上时,可撒些硫粉吸收,以防止汞中毒。问题导学即时检测12341.下列关于硫的说法中正确的是( )
A.硫是一种淡黄色的不溶于水的固体
B.铜丝擦亮后伸入硫蒸气中,得到的产物是CuS
C.硫与非金属反应均作还原剂
D.1.6 g硫与5.6 g铁反应能得到7.2 g纯净硫化物
解析:Cu与硫蒸气在常温下不反应,加热时产物为Cu2S,B错;S与H2反应生成H2S,S作氧化剂,C错;由Fe+S FeS可知1.6 g 硫与2.8 g Fe恰好完全反应,故D中Fe过量,反应后得到Fe、FeS的混合物,D错。
答案:A问题导学即时检测12342.下列物质转化关系不能成立的是( )
解析:Cu位于常见金属活动性顺序中氢之后,它不能与稀硫酸反应。
答案:C问题导学即时检测12343.实验室常用热的NaOH溶液洗去试管上沾有的硫,其反应如下:6NaOH+3S 2Na2S+Na2SO3+3H2O,在此反应中,氧化剂与还原剂的质量之比是( )
A.2∶1 B.1∶2
C.5∶6 D.6∶5
解析:氧化剂是指反应中化合价降低的物质,还原剂是指反应中化合价升高的物质。从化学方程式看,反应中只有硫元素的化合价发生变化,且氧化剂与还原剂的质量之比为2∶1。
答案:A问题导学即时检测12344.(1)黑火药爆炸时发生的反应是S+2KNO3+3C K2S+3CO2↑+N2↑,反应中的氧化剂是 ,每生成1 mol CO2转移 mol电子。?
(2)在空气中加热S粉和Fe粉的混合物,可观察到下列现象,请写出有关化学方程式。
①有淡蓝色火焰,且生成刺激性气味的气体 。?
②混合粉末变红,放出热量,最后变为黑色固体 。?
③不时有火星从混合物中射出 。?
解析:(1)该反应中S元素和KNO3中的N元素化合价降低,所以单质S和KNO3是氧化剂;C元素化合价由0升高到+4,因此每生成1 mol CO2转移4 mol电子。
(2)S在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,生成SO2;混合粉末变红并放热是因为Fe与S反应生成FeS;有火星放出是因为Fe与O2反应。问题导学即时检测1234答案:(1)S、KNO3 4 课时训练19 实验室里研究不同价态硫元素间的转化 酸雨及其防治
1.下列关于硫及化合物的说法中正确的是( )
A.自然界中不存在游离态的硫
B.二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生
C.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液退色,体现了其漂白性
D.浓硫酸可以干燥SO2、CO2、Cl2等气体
解析:在火山口附近存在游离态的硫单质,A不正确;SO2的排放会导致酸雨,B不正确;SO2使滴有酚酞的NaOH溶液退色,体现的是酸性氧化物的性质,C不正确。
答案:D
2.SO2和Cl2都具有漂白作用,能使品红溶液退色,若将等物质的量的SO2、Cl2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液中,能观察到的现象是( )
①溶液很快退色 ②溶液不退色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
解析:尽管潮湿的SO2和Cl2都具有漂白作用,但Cl2具有强的氧化性,而SO2具有还原性,若同时使用,它们将会发生如下反应:SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl。这样两者等物质的量相混合,会完全丧失漂白作用,溶液不会退色。而生成的H2SO4和BaCl2反应生成不溶于水和酸(HCl)的BaSO4白色沉淀。
答案:C
3.下列物质之间的反应没有明显反应现象的是( )
A.常温下,铁放入浓硫酸中
B.SO3通入BaCl2溶液中
C.NO2通入FeSO4溶液中
D.SO2通入Ba(NO3)2溶液中
解析:常温下,浓硫酸使Fe钝化,无明显现象;B中生成BaSO4沉淀;C中NO2与水反应生成的HNO3,将Fe2+氧化为Fe3+,溶液由浅绿色变为黄色;D中在酸性条件下,N可以将SO2氧化为H2SO4从而生成BaSO4沉淀。
答案:A
4.下列关于浓硫酸的说法正确的是( )
A.若少量浓硫酸洒在皮肤上应立即用大量水冲洗,再涂上5%的NaHCO3溶液
B.稀释时要将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
C.欲除去NH3中的H2O,可让混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D.浓硫酸不分解、不挥发,所以能敞口放置在空气中
解析:稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸缓慢倒入水中稀释,不能把水倒入浓硫酸中稀释,B不正确;NH3能和H2SO4反应,C不正确;浓硫酸有吸水性,不能敞口放置,D不正确。
答案:A
5.在氧气中灼烧0.44 g S和Fe组成的化合物,使其中的S全部转化成SO2,把这些SO2全部转化为H2SO4,这些H2SO4可用20 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液完全中和,则原化合物中S的质量分数约为( )
A.18% B.46% C.53% D.36%
解析:根据硫元素守恒知:n(S)=n(H2SO4)=n(NaOH)=×0.02 L×0.5 mol·L-1=0.005 mol,所以原化合物中S的质量分数为×100%≈36%。
答案:D
6.下列叙述正确的是( )
A.向某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不溶解,则原溶液中一定含有S
B.浓硫酸与S反应的方程式为S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了酸性
C.把足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中,得到气体的体积为22.4 L(标准状况)
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸使其钝化
解析:A项无法排除Ag+的干扰,A不正确;B项只体现了浓硫酸的强氧化性;C项产生的SO2将小于22.4 L(标准状况),因为随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐减小,而Cu与稀硫酸不反应。
答案:D
7.碳与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是( )
A.洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡
B.从Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.洗气瓶中无沉淀产生
解析:X中的CO2不能与BaCl2反应,但是SO2可以被NO2与水反应生成的HNO3氧化从而生成BaSO4沉淀,故选C。
答案:C
8.向50 mL 18 mol·L-1的硫酸溶液中加入足量铜片加热,充分反应后,被还原的硫酸的物质的量为( )
A.小于0.45 mol
B.等于0.45 mol
C.大于0.90 mol
D.在0.45 mol和0.90 mol之间
解析:硫酸的总物质的量为0.05 L×18 mol·L-1=0.90 mol,若完全参加反应则被还原的硫酸的物质的量为0.45 mol。但是由于随着反应的进行,浓硫酸逐渐变稀,当变成稀硫酸时不会再反应,所以被还原的硫酸的物质的量小于0.45 mol。
答案:A
9.已知X气体是一种无色有刺激性气味的酸性氧化物,有关X、Y、Z、W的转化关系如右,反应①~④均为化合反应。回答下列问题:
(1)Y的化学式为 ,Z的化学式为 。X直接排入空气中易造成的环境问题是 。?
(2)反应①~⑤中属于氧化还原反应的是 。?
(3)写出反应⑤的化学方程式: 。?
(4)写出铜与W反应的化学方程式: 。?
解析:由X是一种无色有刺激性气味的酸性氧化物并结合X易造成环境污染可知X为SO2,从而可以确定Y为SO3,Z为H2SO3,W为H2SO4。
答案:(1)SO3 H2SO3 酸雨 (2)②④⑤
(3)Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4
(4)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
10.为了验证木炭与浓硫酸反应的产物中含有CO2和SO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置(装置可重复使用):
请回答下列问题:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述仪器的正确顺序是(填各接口字母):A接 , 接 , 接 , 接 。?
(2)证明含有SO2的实验现象是 ;证明含有CO2的实验现象是 ?
。?
(3)丁中酸性高锰酸钾溶液的作用是 。?
(4)写出甲中反应的化学方程式: 。?
解析:因为SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,所以在用澄清石灰水检验CO2前,必须首先检验并除去SO2。检验SO2用品红溶液,除去SO2气体可用酸性高锰酸钾溶液,在把气体通入澄清石灰水之前还需通过品红溶液以确认SO2已经除尽,从而得出各装置的连接顺序。在连接装置时,要注意气流的流向“长进短出”即从长导管一端进气,从短导管一端出气。
答案:(1)C D F E C D B
(2)第一个丙装置中的品红溶液退色 第二个丙装置中的品红溶液不退色,乙中的澄清石灰水变浑浊
(3)除去混合气体中的SO2
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
11.某亚硫酸钠试剂已部分被氧化。为确定它的纯度,要进行如下实验:①称取样品W1 g;②将样品溶解;③给溶液加入稍过量的盐酸酸化的BaCl2溶液;④过滤、洗涤、干燥沉淀,称其质量为W2 g。
试回答:
(1)BaCl2要用盐酸酸化的原因是 。?
(2)BaCl2溶液要稍过量的原因是 。?
(3)判断操作③是否完成的方法是 。?
(4)判断沉淀是否洗净的方法是 。?
(5)Na2SO3纯度的表示式为 。?
解析:(1)BaCl2与Na2SO3反应也会生成BaSO3白色沉淀干扰实验。
(2)加入稍过量的BaCl2目的是使S完全沉淀。
(3)操作③完成时,溶液中的Ba2+有剩余,只要检验溶液中有无Ba2+即可。
(4)沉淀可以吸附溶液中的Cl-,若沉淀洗涤干净,则检验不出Cl-。
答案:(1)防止BaSO3沉淀的产生而引起误差
(2)使试样中的S完全转化为BaSO4沉淀
(3)将混合液静置,取上层清液少许,继续滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则操作③完成
(4)取洗涤液少许,滴加AgNO3溶液,若无沉淀出现,则已洗净,反之则未洗净
(5)(1-)×100%
12.某校化学兴趣小组的同学用如图装置对铜与浓硫酸在一定条件下的反应进行实验探究,请回答:
(1)写出A试管中发生反应的化学方程式 ;若有1 mol铜完全反应,则被还原的H2SO4的物质的量为 。?
(2)请填写表中空白:
B中棉花
的位置
①
②
③
所蘸试剂
滴有酚酞的
NaOH溶液
品红溶液
淀粉和碘
水混合液
现象
体现SO2的性质
(3)写出③中反应的离子方程式: 。?
(4)在C方框内画出吸收尾气的装置图,并标出试剂名称。
解析:(1)Cu和浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,有1 mol Cu完全反应时,被还原的H2SO4是1 mol。
(2)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液退色体现的是酸性氧化物的性质;使品红溶液退色体现的是漂白性;与I2反应体现的是还原性。
(3)SO2和碘水反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O4H++2I-+S。
(4)SO2是一种大气污染物,不能直接排放到大气中,应用碱液吸收。
答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 1 mol
(2)①红色退去 酸性氧化物 ②红色退去 漂白性 ③蓝色退去 还原性
(3)SO2+I2+2H2O4H++2I-+S
(4)
课件34张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三目标导航一二预习导引三二、硫的几种重要化合物
1.SO2
(1)物理性质 (2)化学性质 目标导航一二预习导引三预习交流1
1.SO2与HClO的漂白原理是否相同?
答案:不相同。HClO的漂白性是由于HClO的强氧化性所致,且漂白后不能恢复原色,而SO2的漂白性是SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质,这些无色物质易分解而恢复原色。
2.SO2通入溴水中有何现象?SO2表现了何种性质?
答案:SO2通入溴水中发生反应:SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4,溴水退色;在该反应中SO2表现了还原性,而不是漂白性。目标导航一二预习导引三2.浓硫酸
(1)吸水性:浓硫酸有强烈的吸水性,常用作干燥剂。
(2)脱水性:浓硫酸能将某些有机物中的氢、氧元素按2∶1的比例脱出生成H2O。
(3)强氧化性目标导航一二预习导引三预习交流2
1.如何稀释浓硫酸?
答案:将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量及时散失。
2.浓硫酸作干燥剂时不能干燥哪些气体?
答案:浓硫酸是酸性干燥剂,不能干燥碱性气体,如NH3;浓硫酸有强氧化性,不能干燥还原性气体,如H2S、HBr、HI等。目标导航一二预习导引三三、酸雨及其防治
1.酸雨的形成
(1)酸雨:排入空气中的SO2和氮氧化物在O2和水蒸气的共同作用下,形成酸雾,随雨水降落就成为酸雨。
(2)硫的氧化物形成酸雨的主要过程:
2.酸雨的防治措施
(1)从实际情况出发,对酸性物质的排放加以控制;
(2)改变能源结构,开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源,从根本上解决问题。目标导航一二预习导引三预习交流3
pH<7的雨水都是酸雨吗?
答案:不是。正常雨水由于溶解了CO2而呈微弱的酸性,只有当pH<5.6时,才认为是酸雨。问题导学即时检测一二一、SO2的性质
活动与探究问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二1.能否用澄清石灰水鉴别SO2和CO2气体?如果不能,应该如何鉴别这两种气体?
答案:因为CO2、SO2气体都能使澄清石灰水变浑浊,所以不能用澄清石灰水鉴别这两种气体;可以使用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水、品红溶液等试剂来鉴别SO2和CO2,使上述试剂退色的是SO2气体,不退色的是CO2气体。
2.SO2使酸性KMnO4溶液退色体现的是SO2的漂白性吗?将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液的红色退去体现的是SO2的漂白性吗?
答案:SO2使酸性KMnO4溶液退色体现的是SO2的还原性;SO2使滴有酚酞的NaOH溶液退色体现的是SO2酸性氧化物的性质,SO2不能漂白酸碱指示剂。
3.如何验证一种气体是否为SO2气体?
答案:将气体通入品红溶液中,品红溶液退色,加热后若能恢复红色,则证明通入的气体是SO2气体。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1下列溶液中,不能用来区分SO2和CO2气体的是( )
①澄清石灰水 ②H2S溶液 ③硫酸酸化的KMnO4溶液 ④溴水 ⑤酸化的Ba(NO3)2溶液 ⑥品红溶液
A.①②③⑤ B.②③④⑤
C.① D.①③问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二迁移训练1检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是( )
A.通过品红溶液
B.通过澄清石灰水
C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
解析:SO2能使品红溶液退色,CO2不能,A错;SO2、CO2与澄清石灰水反应的现象相同,B错;CO2、SO2均能与NaOH溶液反应,分别生成Na2CO3、Na2SO3,若气体有剩余再通过澄清石灰水,不管是SO2,还是CO2均能产生白色沉淀,C错;SO2能被酸性KMnO4溶液氧化,CO2与酸性KMnO4溶液不反应,再通过澄清石灰水,CO2使澄清石灰水变浑浊,可以检验SO2中混有CO2,D对。
答案:D问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二二、浓硫酸的性质
活动与探究问题导学即时检测一二1.在蔗糖与浓硫酸的实验中,浓硫酸表现了哪些性质?
答案:浓硫酸表现了脱水性和强氧化性。
2.1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸能否恰好完全反应生成标准状况下的22.4 L SO2气体?
答案:不能。只有浓硫酸才能氧化Cu,随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐减小,而稀硫酸和Cu不反应。
3.Fe、Al的金属活动性比Cu的强,实际生产中为何用铁罐或铝罐储运浓硫酸?
答案:常温下,Fe、Al遇浓硫酸“钝化”,Fe、Al的表面生成了一层致密的氧化物薄膜,阻止了内层金属与H2SO4的反应,所以可以用Fe制容器或Al制容器来储运浓硫酸。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二答案:C
特别提示:两种液体混合时,应将密度大的溶液加入到密度小的溶液中。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二?问题导学即时检测123451.能证明SO2有漂白性的是( )
A.酸性高锰酸钾溶液中通入SO2后,紫色消失
B.显红色的酚酞溶液通入SO2后,红色消失
C.品红溶液通入SO2后,红色消失
D.氯水通入SO2后,黄绿色消失
解析:SO2的漂白原理是与有色物质结合生成无色物质,由于SO2有还原性,也易被有色氧化剂氧化而使有色氧化剂退色。酸性高锰酸钾溶液和氯水退色,均是因为与SO2发生了氧化还原反应生成了无色物质;B中酚酞显红色是因为溶液呈碱性,而退色是因为SO2溶于水生成了H2SO3显酸性中和了其中的碱而使其退色;只有C是因为SO2的漂白性使品红退色。
答案:C问题导学即时检测123452.酸雨给人类带来了种种灾祸,严重破坏地球生命生存的生态环境,下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是( )
①对燃煤进行脱硫 ②对含SO2、NO2等的工业废气进行无害处理后,再排放到大气中 ③人工收集雷电作用所产生的氮氧化物 ④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等
A.①②③④ B.①②③
C.①②④ D.①③④
解析:对煤进行脱硫,可以减少SO2的排放,①对;SO2、NO2先处理后排放,可以减少酸雨的形成,②对;雷电作用下,N2与O2反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,产生酸雨,收集这些氮氧化物,可以减少酸雨的形成,③对;利用清洁能源,可以减少硫氧化物、氮氧化物的排放,可以减少酸雨的形成,④对。
答案:A问题导学即时检测123453.某自主学习小组进行SO2性质的探究实验,下列实验报告记录的实验现象正确的是( )问题导学即时检测12345?问题导学即时检测123454.某同学在学习了浓硫酸的脱水性和吸水性后,在如图的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是( )
A.苹果块会干瘪
B.胆矾晶体表面有“白斑”
C.小试管内有晶体析出
D.pH试纸变红且不退色问题导学即时检测12345解析:浓硫酸具有吸水性和脱水性,前三个实验中显示浓硫酸的吸水性,现象均正确;最后一个实验主要体现浓硫酸的酸性和脱水性,pH试纸应先变红后变黑。
答案:D问题导学即时检测123455.根据下列化学反应和事实,说明反应利用了硫酸的什么性质,将表示性质的选项的字母填在各小题的横线上。
A.不挥发性 B.酸性
C.吸水性 D.脱水性
E.强氧化性 F.强酸性
(1)浓硫酸可作气体干燥剂 ;?
(2)蔗糖中加浓硫酸产生“黑面包”现象 ;?问题导学即时检测12345解析:(1)用浓硫酸来干燥气体是利用了浓硫酸的吸水性。
(2)蔗糖中加浓硫酸,由于浓硫酸具有脱水性而使蔗糖“炭化”,生成的炭又会与浓硫酸作用生成CO2,形成多孔的“黑面包”。
(3)利用浓硫酸的强酸性和不挥发性来制取挥发性的强酸。
(4)利用稀硫酸的酸性,与Zn反应制取H2。
(5)因H2SO4的酸性强于H2SO3,故可用稀硫酸来制取SO2。
(6)Cu与浓硫酸反应时既利用了浓硫酸的强氧化性,又利用了浓硫酸的酸性。
(7)C与浓硫酸共热反应是利用了浓硫酸的强氧化性。
答案:(1)C (2)DE (3)A、F (4)B (5)F (6)B、E (7)E课时训练20 海水中的元素
1.下列海水中的元素中,对其用途的叙述不正确的是 ( )
A.锂是热核反应的重要原料之一
B.碘用于医药制碘酒,食盐加碘可预防甲状腺肿大
C.镁用于制造飞机、汽车、火箭,有“国防金属”的美誉
D.铀是制造原子弹和氢弹的主要原料
解析:铀是制造原子弹的主要原料,制造氢弹的主要原料是氢不是铀。
答案:D
2.下列关于镁的叙述中,不正确的是( )
A.在空气中镁燃烧时发出耀眼白光
B.由于镁与空气中的氧气反应,所以镁必须密封保存
C.镁能与盐酸反应放出H2
D.镁常用作还原剂和脱氧剂
解析:由于Mg和空气中的O2反应生成一层致密的氧化膜,它可以保护内层金属不被氧化,所以Mg不需密封保存。
答案:B
3.将少量氯水加入KI溶液中振荡,再加CCl4溶液,振荡,静置后观察到的现象是( )
A.形成均匀的蓝色溶液
B.有紫色沉淀析出
C.液体分层,上层呈紫红色
D.液体分层,下层呈紫红色
解析:氯水与KI溶液反应生成碘单质和氯化钾,碘单质在CCl4中显紫红色。
答案:D
4.从海水中提取镁,正确的方法是( )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2溶液MgCl2晶体Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
答案:D
5.如图在盛有溴水的三支试管中分别加入汽油、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,其中正确的结论是 ( )
A.①加入的是CCl4,②加汽油,③加酒精
B.①加入的是酒精,②加CCl4,③加汽油
C.①加入的是汽油,②加酒精,③加CCl4
D.①加入的是汽油,②加CCl4,③加酒精
解析:汽油的密度比水的小,萃取溴后位于上层;CCl4密度比水的大,萃取溴后位于下层;酒精与溴水互溶,二者不分层。
答案:D
6.痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要方法,硝酸银显现法就是其中的一种:人的手上有汗渍,用手动过白纸后,手指纹线就留在纸上。如果将溶液①小心地涂到纸上,溶液①中的溶质就与汗渍中的物质②反应,生成物质③,物质③在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒逐渐增多,指纹线就由棕色变成黑色。则①②③这三种物质分别是( )
A.①硝酸银 ②溴化钠 ③溴化银
B.①硝酸银 ②氯化钠 ③氯化银
C.①氯化银 ②硝酸银 ③氯化钠
D.①硝酸银 ②碘化钠 ③碘化银
解析:汗渍中的物质是NaCl,加入AgNO3溶液后生成AgCl,AgCl见光分解生成Ag。
答案:B
7.甲、乙、丙三种溶液各含有一种卤离子X-(X-指Cl-、Br-、I-),若向甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化,则甲、乙、丙中依次含有 ( )
A.Br-、Cl-、I-
B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl-
D.Cl-、I-、Br-
解析:滴加氯水和淀粉溶液,甲溶液变为橙色,说明甲溶液含有Br-,再加丙溶液,无颜色变化,说明丙中含有Cl-,不含I-,从而可知乙中含有I-。
答案:B
8.下列除杂所选用的试剂及操作方法不正确的一组是 ( )
选项
待提纯的物质
选用的试剂
操作方法
A
NaCl溶液(NaI)
氯水
萃取分液
B
SiO2固体(CaCO3)
盐酸
过滤
C
FeCl2溶液(FeCl3)
铁粉
过滤
D
CO2气体(HCl)
Na2CO3溶液
洗气
解析:因为CO2也能与Na2CO3溶液反应,所以D项不正确。
答案:D
9.已知还原性:I->Fe2+>Br-。利用这一性质判断下列检验KI溶液中是否含Br-的方法正确的是( )
A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否退去
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,在无色的水层中加入氯水,溶液呈橙色,则含有Br-
解析:A项,氯水与KI溶液反应生成碘单质也会使溶液变色;B项,碘化钾本身也能使酸性KMnO4溶液退色;C项,碘单质在四氯化碳中呈紫色;D项,FeCl3溶液可将碘化钾氧化成碘单质,用CCl4萃取后水层中不再含有碘化钾,加入氯水出现橙色证明有溴单质生成。
答案:D
10.某化学课外小组为了探究卤素单质及其化合物的性质,选用以下仪器和药品进行实验,请你帮助完成实验仪器的组装并回答问题。
已知实验室中可用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(1)为比较卤素单质的氧化性强弱,各仪器的正确连接顺序是(填各接口的字母符号)g→ → → → → 。?
(2)装置①发生反应的离子方程式为 ,反应现象为 。?
(3)装置②中的现象是 ,装置③的作用是 。?
(4)若将反应后的②中的溶液滴入到KI溶液中,产生的现象是 。向反应后的①中加入足量的NaOH溶液,产生的现象是 ,反应的化学方程式是 。?
解析:根据卤素单质的氧化性强弱来验证,应该将Cl2通入到NaBr溶液和KI溶液中,观察现象。实验中剩余的Cl2必须进行处理,故应用NaOH溶液吸收。根据反应原理知Cl2通入到NaBr溶液中置换出Br2,溶液应变为橙色,Cl2通入到淀粉KI溶液中置换出I2,溶液应变蓝色。①中加入NaOH溶液,发生反应I2+2NaOHNaI+NaIO+H2O,会使蓝色退去。
答案:(1)c d a b e
(2)Cl2+2I-2Cl-+I2 溶液变蓝
(3)溶液变橙色 吸收多余的氯气
(4)溶液变褐色 蓝色退去 I2+2NaOHNaI+NaIO+H2O
11.人类与食盐关系密切,食盐在老百姓生活和现代社会的工农业生产中均有重要作用,没有食盐的生活是不可想象的。粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S以及泥沙等杂质。
(1)为了除去粗盐中的泥沙,可采用的实验操作方法的名称是 。?
(2)为了除去可溶性杂质,可以按以下实验步骤进行提纯:①加过量BaCl2溶液;②加过量NaOH溶液;③加过量Na2CO3溶液;④过滤;⑤加适量盐酸。
其中,在步骤③中涉及的离子反应方程式有 ; 。?
(3)含碘食盐往往加入KIO3,为了检验食盐中是否含KIO3,可以用以下反应进行:
KIO3+5KI+3H2SO43I2+3K2SO4+3H2O
为了从反应后的溶液中提取得到纯净的I2,可采用的实验操作方法的名称是 ,在该反应中氧化剂是 ,还原剂是 ,当有3 mol碘生成时转移电子的物质的量为 。?
(4)电解熔融状态的NaCl可以制得Na:2NaCl2Na+Cl2↑。得到的金属钠应保存在煤油中,在空气中容易被氧化。若部分被氧化的Na质量是0.77 g,加入到10 g水中,产生0.02 g氢气。则所得溶液中溶质的质量分数是 。?
解析:(1)不溶性固体和可溶性固体的分离通常用过滤法。
(2)加入Na2CO3溶液的作用一是为了除去Ca2+,二是为了除去加入的过量的Ba2+。
(4)2Na+2H2O2NaOH + H2↑
46 80 2
m(Na) m1(NaOH) 0.02 g
m(Na)==0.46 g,
m1(NaOH)==0.8 g,
故氧化钠的质量为:0.77 g-0.46 g=0.31 g。
Na2O+H2O2NaOH
62 80
0.31 g m2(NaOH)
m2(NaOH)==0.4 g,
故所得溶液的溶质质量分数是:
×100%=11.16%。
答案:(1)过滤
(2)Ca2++CCaCO3↓ Ba2++CBaCO3↓
(3)萃取 KIO3 KI 5 mol
(4)11.16%
12.从海水中可提取多种化工原料,下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图。
试回答下列问题:
(1)写出用海滩上的贝壳制取Ca(OH)2的化学方程式:
。?
(2)写出电解饱和氯化钠溶液的化学方程式: 。?
(3)写出电解熔融氯化镁制取镁的化学方程式: 。?
(4)将电解生成的氯气通入氢氧化钠溶液中可得到一种消毒液,写出反应的化学方程式: 。?
(5)从经济效益角度看,该化工厂的厂址应选择在 。?
(6)粗盐中常含有Ca2+、Mg2+等杂质,可用Na2CO3、NaOH除去。精制过程发生反应的离子方程式为 、 。?
(7)如果粗盐中S含量较高,必须添加钡试剂除去S,该钡试剂可以是 (选填a、b、c)。?
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(8)为有效除去Ca2+、Mg2+、S,加入试剂的合理顺序为 (选填a、b、c)。?
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
解析:(7)除杂质不能引入新杂质,故该钡试剂应该是BaCl2或Ba(OH)2,引入的OH-可以在后续操作中除去。
(8)加入Na2CO3试剂必须在加入钡试剂之后,以除去过量的Ba2+和粗盐中的Ca2+,NaOH的位置不确定。
答案:(1)CaCO3CaO+CO2↑,H2O+CaOCa(OH)2
(2)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)MgCl2Mg+Cl2↑
(4)2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
(5)海边
(6)Ca2++CCaCO3↓ Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
(7)ac
(8)bc
课件39张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三一、海水——元素宝库
预习交流1
人体缺碘的危害是什么?你知道我国加碘盐中的碘指的是什么物质吗?
答案:人体缺碘易导致甲状腺肿大(俗称大脖子病)。碘盐中添加的一般是碘酸钾(KIO3),而不是碘单质。目标导航一二预习导引三二、海水提镁
1.镁的提取目标导航一二预习导引三目标导航一二预习导引三3.用途
(1)制造汽车、飞机、火箭的重要材料,被誉为“国防金属”。
(2)在冶金工业上,镁常用作还原剂和脱氧剂。目标导航一二预习导引三?目标导航一二预习导引三2.结合海水提镁的工业流程,讨论在从海水中提取镁的过程中,采用哪些措施来提高经济效益?
答案:(1)就地取材——利用海滩上的贝壳生产氧化钙;
(2)提高原料利用率——循环利用氯元素,电解MgCl2可得Cl2,Cl2用于制取盐酸,盐酸再与Mg(OH)2反应进入循环。
当然,一个真实的化学工业流程所考虑的问题远比我们想象的复杂。它不仅考虑化学反应,还要考虑经济效益、环境保护等问题。
3.海水提镁中涉及的基本反应类型有哪些?没有涉及的基本反应类型有哪些?
答案:海水提镁涉及分解反应、化合反应、复分解反应,没有涉及置换反应。目标导航一二预习导引三三、海水提溴
1.卤素单质
(1)溶解性:
Cl2、Br2、I2三种单质在水中的溶解度都不大,均易溶于有机溶剂(如CCl4、酒精、汽油、苯等)。目标导航一二预习导引三(2)溴的特性:常温下唯一的液态非金属单质,有很强的挥发性。
(3)碘的特性:
2.海水提溴目标导航一二预习导引三预习交流3
如何判断Cl2、Br2的氧化性强弱?如何判断Cl-、Br-的还原性强弱?
答案:根据方程式Cl2+2Br- Br2+2Cl-可知氧化剂是Cl2,还原剂是Br-,氧化产物是Br2,Cl-是还原产物,所以氧化性:Cl2>Br2;还原性:Br->Cl-。问题导学即时检测一二三一、镁的性质
活动与探究问题导学即时检测一二三问题导学即时检测一二三1.已知Mg还能与Cl2、N2等非金属单质反应,你能写出上述反应的化学方程式吗?
2.镁在空气中燃烧时可能发生哪些反应?主要产物是什么?
答案:Mg在空气中燃烧时,可能发生的反应有:
由于N2性质稳定,CO2含量很少,所以主要产物是MgO。
3.根据镁与O2的反应,镁有何重要用途?
答案:生活中,常用镁制作焰火;军事上,用镁制作信号弹、烟幕弹。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例10.1 mol 镁粉分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧,生成固体的质量分别为m1、m2、m3,下列关系式中正确的是( )
A.m2>m1>m3 B.m1=m2>m3
C.m1=m2=m3 D.m3>m2>m1
解析:有关化学方程式依次为
根据方程式可以看出,0.1 mol Mg与三种气体反应后,所得固体质量分别增加1.6 g、2.2 g、0.93 g,故A对。
答案:A问题导学即时检测一二三迁移训练1下列有关镁的叙述中正确的是( )
A.镁条燃烧引起的火灾可用CO2进行灭火
B.镁不能与Cl2反应
C.镁制容器可以贮存、运输浓硫酸
D.镁在空气中燃烧的固体产物为混合物
解析:Mg能在CO2中燃烧,A错;Mg是活泼金属,易与Cl2反应,B错;Mg不能被浓硫酸钝化,不能用镁制容器贮存、运输浓硫酸,C错;Mg可以与空气中的N2、O2、CO2反应,得到Mg3N2、MgO、C的固体混合物,D对。
答案:D问题导学即时检测一二三二、氯、溴、碘单质的氧化性强弱比较
活动与探究问题导学即时检测一二三1.萃取是利用物质在不同溶剂中的溶解度不同对溶液中的溶质进行分离的常用方法,请思考讨论萃取剂必须具备哪些条件?
答案:选取萃取剂的条件:①萃取剂和原溶剂互不相溶;②萃取剂和溶质互不发生反应;③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
2.上述实验探究活动中我们用CCl4作为萃取剂,能否用酒精或苯作为该实验的萃取剂?
答案:因为苯与水互不相溶且溴单质或碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度,所以苯也可以作为萃取剂;酒精和水互溶,所以酒精不能作为萃取溴或碘的萃取剂。
3.将氯气通入含Br-、I-的混合溶液中时,反应将如何进行?
答案:根据氧化还原反应的难易规律,氯气首先氧化还原性较强的I-,然后再氧化还原性较弱的Br-。问题导学即时检测一二三迁移与应用
例2溴的氧化性介于氯和碘之间。利用这一性质判断下列说法正确的是( )
A.Cl-、I-加入到含Br-的溶液中,均可以将Br-氧化为Br2
B.把Cl2缓慢通入含有相同物质的量浓度的Br-、I-的混合溶液里,Br-先被氧化
C.湿润的淀粉碘化钾试纸遇到氯气会变成蓝色
D.KBr溶液中加入碘水发生如下反应:2Br-+I2 2I-+Br2
解析:Cl-、I-都只有还原性,不能将Br-氧化为Br2,A错;还原性:I->Br-,向Br-、I-的混合溶液中通入Cl2时,Cl2先氧化I-后氧化Br-,B错;Cl2+2KI I2+2KCl,I2遇淀粉变蓝,C对;Br2的氧化性大于I2,D中反应不可能发生,D错。
答案:C
特别提示:(1)遇淀粉溶液变蓝的是I2而不是化合态的碘。
(2)氧化还原反应中遵循强者优先的原则,如例2中B选项,Cl2优先与还原性强的I-反应,然后再与Br-反应。问题导学即时检测一二三迁移训练2(2015课标全国Ⅱ,12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测一二三(1)Cl2、Br2、I2化学性质的比较:
Cl2、Br2、I2都是强氧化剂,都能与金属、非金属、水、强碱、盐、某些还原剂发生反应生成相应的卤化物,且依Cl2→Br2→I2的顺序,其氧化性逐渐减弱,按照Cl-→Br-→I-的顺序,其还原性逐渐增强。问题导学即时检测一二三问题导学即时检测一二三(2)萃取和分液:
①萃取与分液的有关概念
萃取:利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取。
分液:将两种互不相溶的液体分开的操作。
萃取和分液是密不可分的基本操作,所用的仪器有分液漏斗、烧
杯、铁架台(带铁圈)等。问题导学即时检测一二三②操作注意事项
a.分液漏斗使用前一定要检查是否漏水。
b.分液时,要将分液漏斗上口的玻璃塞打开,保证液体顺利流下。
c.分液时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。
d.分液时,分液漏斗下口尖端要紧靠烧杯内壁。问题导学即时检测一二三三、Cl-、Br-、I-的检验
活动与探究问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测一二三迁移与应用
例3下列试剂中能鉴别Cl-、Br-、I-的是( )
A.碘水、淀粉溶液
B.硝酸银溶液、稀硝酸
C.溴水、汽油
D.汽油
解析:Cl-、Br-、I-都与Ag+产生沉淀且不溶于稀硝酸,但沉淀颜色不同,故可以鉴别Cl-、Br-、I-。
答案:B问题导学即时检测一二三?问题导学即时检测一二三检验Cl-、Br-、I-的两种方法
(1)沉淀检验法:
利用此法检验三种离子时,必须加入稀硝酸,目的是排除杂质离子的干扰。问题导学即时检测一二三问题导学即时检测123451.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是必不可少的原料,工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却。现有下列气体:①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2,其中可作为冷却气体的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.④⑤
解析:Mg可以在高温下与空气、O2、N2、CO2等气体反应,所以选C。
答案:C问题导学即时检测123452.已知氧化还原反应发生的条件是:氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。又已知还原性强弱顺序是I->Br->Fe2+>Cl-(氧化性:Cl2>Fe3+>Br2>I2),下列反应的化学方程式或叙述不成立的是( )
解析:因为Fe3+的氧化性强于I2,所以C项错误。
答案:C问题导学即时检测123453.向NaCl、NaBr、NaI的混合溶液中通入足量的氯气后,把混合液蒸干,再将剩余残渣灼烧,最后留下的物质是 ( )
A.NaCl、NaBr、NaI
B.NaCl、NaBr
C.NaCl、I2
D.NaCl
解析:Cl2的氧化性强于Br2、I2。在溶液中可置换Br-、I-成Br2、I2,而在蒸干和灼烧过程中,溴单质挥发、I2升华而从固体中分离。
答案:D问题导学即时检测123454.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以I-的形式存在,实验室里从海藻中提取碘的流程如下:
某化学兴趣小组对上述流程②③的设计如下图所示:问题导学即时检测12345已知②中发生反应的化学方程式为
回答下列问题:
(1)写出提取过程中,实验操作①③的名称:
① ,③ 。?
(2)四氯化碳是 色、密度比水 的液体。F试管下层液体的颜色为 色,上层液体中溶质的主要成分为 。?
(3)从F中得到固态碘还需进行的操作是 。?
(4)在灼烧过程中,使用到的(除泥三角外)实验仪器有 。?
A.试管 B.瓷坩埚 C.坩埚钳 D.蒸发皿
E.酒精灯问题导学即时检测12345解析:本题以海藻中提取碘为背景材料,考查溶解、过滤、萃取、分液、蒸馏等实验操作。
从海藻中提取碘的方法:
答案:(1)过滤 萃取 (2)无 大 紫红(或紫) KCl (3)分液、蒸馏 (4)BCE问题导学即时检测123455.已知Br2(g)和NO2(g)都是红棕色,某课外活动小组设计了鉴别它们的两种方法,请帮助它们完成实验记录。还有其他的鉴别方法,请你参与设计一种实验方法,并完成实验记录。问题导学即时检测12345解析:(1)Br2(g)通入水中,得到溴水,溴水显橙色;NO2(g)通入水中,生成HNO3,溶液无色,发生反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO。
(2)Br2(g)通入AgNO3溶液中,生成浅黄色沉淀:Br2+AgNO3+H2O HBrO+AgBr↓+HNO3(Br2+H2O HBrO+HBr,HBr+AgNO3 AgBr↓+HNO3);
NO2(g)通入AgNO3溶液中和通入水中的现象相同,即生成HNO3,溶液无色:3NO2+H2O 2HNO3+NO。
(3)①②已分别根据NO2(g)和Br2(g)在水中溶解性不同及HBr的性质进行区别,仿照①可提出下列方案:用四氯化碳鉴别,Br2(g)溶于四氯化碳中,溶液呈橙红色;NO2(g)在有机溶剂中不溶解。
答案:①溶液橙色 溶液无色
②生成浅黄色沉淀 溶液无色
③加入四氯化碳 溶液呈橙红色 溶液无色,气体不溶解(其他合理答案亦可)
