课件28张PPT。第四章 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角——硅第1课时 二氧化硅和硅酸自主阅读自主检测一、二氧化硅
1.存在
存在形态有结晶形和无定形两大类,水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。
2.物理性质自主阅读自主检测3.化学性质
4.用途
(1)以SiO2为主要成分的沙子是基本的建筑材料。
(2)纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料,可以制作光导纤维。
(3)用石英和玛瑙制作饰物和工艺品。自主阅读自主检测二、硅酸
1.硅酸的性质
(1)弱酸性。
向Na2SiO3溶液中通入CO2,反应的化学方程式为
结论:H2SiO3酸性比H2CO3酸性弱。
(2)不稳定性。自主阅读自主检测2.硅酸的制备
(1)Na2SiO3溶液与CO2的反应:Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3(胶体)+Na2CO3。
(2)Na2SiO3与盐酸的反应:Na2SiO3+2HClH2 SiO3(胶体)+2NaCl。
3.硅酸的存在及用途
(1)浓度小时:形成硅酸溶胶。
(2)浓度大时:形成硅酸凝胶。
(3)硅胶。
硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶,称为“硅胶”,具有很强的吸水性,常用作干燥剂或催化剂的载体。自主阅读自主检测下列关于硅酸的说法正确的是( )
A.硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得
B.可用反应Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3(胶体)制取硅酸
C.因为硅酸难溶于水,所以它不能与NaOH溶液反应
D.干燥剂“硅胶”的主要化学成分是硅酸
解析:A项SiO2不溶于水,也不与水反应;C项硅酸能溶于NaOH;D项“硅胶”的主要成分是SiO2。
答案:B情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二二氧化硅的性质?
讨论探究?
(1)实验室保存NaOH溶液时为何不能使用玻璃塞?而保存氢氟酸为什么不能用玻璃瓶?
(2)SiO2既能与NaOH溶液反应,也能与氢氟酸反应,SiO2属于两性氧化物吗?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二探究提示:(1)因NaOH会与玻璃的主要成分SiO2反应,生成的Na2SiO3溶液会使瓶塞与瓶口黏连在一起。氢氟酸能快速腐蚀玻璃。
(2)不属于。两性氧化物指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物。SiO2能与氢氟酸反应但并不生成盐和水,这只是SiO2的一个特性,SiO2属于典型的酸性氧化物。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二SiO2的特性
(1)酸性氧化物一般能与水反应生成对应的酸,但SiO2不溶于H2O,不能直接与H2O反应生成H2SiO3。
(2)非金属氧化物的熔点一般较低,但二氧化硅的熔点很高。
(3)酸性氧化物一般不与酸反应,但SiO2可以与氢氟酸反应:SiO2+4HF SiF4↑+2H2O。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二例题下列关于二氧化硅的说法中,错误的是( )
A.二氧化硅也叫做硅酸酐
B.二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成
C.不能用二氧化硅与水直接作用制取硅酸
D.二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二解析:
答案:B情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验 在一定条件下,既能与CO2反应,又能与SiO2反应的物质是( )?
①NaHCO3溶液 ②浓硫酸 ③NaOH溶液 ④碳
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
答案:D重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领硅酸的性质和制备?
硅酸的制备重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领讨论探究?
(1)SiO2属于酸性氧化物,能否用SiO2与H2O直接反应制取H2SiO3?
(2)已知SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑,这能否证明硅酸的酸性比碳酸强?
探究提示:(1)不能。虽然SiO2属于酸性氧化物,但SiO2难溶于水,无法用SiO2与H2O反应制取H2SiO3,可用Na2SiO3与酸反应制取。
(2)不能。该反应是在高温下进行的,产物中CO2为气体,生成后脱离反应体系,使反应能向右进行到底。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题导学号98980062下列说法正确的是( )
A.硅酸不溶于水,因此不与NaOH溶液反应
B.根据SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑的反应,可推知硅酸酸性比碳酸酸性强
C.CO2气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸
D.SiO2溶于水显酸性
解析:硅酸不溶于水,但与NaOH溶液反应:H2SiO3+2NaOH Na2SiO3+2H2O,A错误;B项中该反应之所以能发生是高温条件下CO2以气体形式逸出,使反应进行得较彻底,是利用SiO2、CO2沸点的不同,而不是利用硅酸、碳酸酸性的强弱;C项符合“强酸制弱酸”的一般规律;SiO2不溶于水,也不能与水反应,D错误。
答案:C重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验 能证明碳酸比硅酸酸性强的实验是( )?
A.CO2溶于水生成碳酸而SiO2却不溶于水
B.高温时发生反应:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
C.碳酸比硅酸受热易分解
D.将CO2通入Na2SiO3的水溶液中有白色胶状沉淀生成
解析:利用强酸制取弱酸的反应原理,CO2溶于水形成碳酸,碳酸与Na2SiO3溶液反应得到硅酸胶体,从而证明碳酸的酸性强于硅酸。
答案:D1 2 3 41.光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一,它使信息科学迅猛发展。光导纤维的主要成分是( )
A.CaCO3
B.SiO2
C.Na2SiO3
D.CaSiO3
解析:光导纤维的主要成分是SiO2,CaCO3是石灰石、大理石的主要成分,Na2SiO3是水玻璃的主要成分。
答案:B1 2 3 42.关于二氧化硅的叙述不正确的是( )
①水晶的主要成分是SiO2 ②能与强碱反应,但不能与水反应 ③硅与碳最外层都有4个电子,故SiO2的物理性质与CO2类似 ④既属于酸性氧化物,又属于碱性氧化物
A.②③ B.③④
C.②④ D.①④
解析:SiO2区别于CO2的结构和性质,SiO2区别于Al2O3的两性。
答案:B1 2 3 43.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( )
A.CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐
B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C.CO2是酸性氧化物,SiO2是两性氧化物
D.CO2和SiO2都是由相应的分子构成的
解析:虽然SiO2是H2SiO3的酸酐,但却不能溶于水生成H2SiO3,B错误;SiO2与CO2都是酸酐,都是酸性氧化物,A正确,C错误;CO2是由CO2分子构成的,而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的,SiO2中不存在分子,D错误。
答案:A1 2 3 44.下列说法不正确的是( )
A.因SiO2不溶于水,故H2SiO3不是SiO2对应的酸,或者说SiO2不是H2SiO3的酸酐
B.CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀
C.SiO2是一种空间立体网状结构的晶体,熔点高、硬度大
D.氢氟酸能够刻蚀玻璃,因而不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸1 2 3 4解析:SiO2不溶于水,不能与水反应生成H2SiO3,SiO2可看作是H2SiO3失去一分子H2O而形成的,且SiO2与H2SiO3中硅元素价态相同,故SiO2是H2SiO3的酸酐,A错误;由于H2CO3的酸性比硅酸强,所以CO2通入Na2SiO3溶液中发生如下反应:CO2+H2O+Na2SiO3 H2SiO3↓+Na2CO3得到硅酸沉淀,B正确;C项中,有关SiO2的结构和物理性质的描述正确;SiO2的特性是常温下易与氢氟酸反应,故可用氢氟酸刻蚀玻璃(玻璃主要成分是硅酸盐和SiO2),因此不能用玻璃瓶盛装氢氟酸,D正确。
答案:A第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角——硅
第1课时 二氧化硅和硅酸
课后训练案
巩固提升
1.NaOH、KOH等碱溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中( )
解析:碱可以与玻璃中的SiO2反应,因此碱液只能贮存在带橡胶塞的细口瓶中。
答案:B
2.如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案。玻璃的主要成分之一是二氧化硅,能在玻璃上进行蚀刻,将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是( )
A.烧碱 B.纯碱
C.氢氟酸 D.盐酸
解析:氢氟酸能与二氧化硅发生化学反应生成SiF4气体,故可用来在玻璃上雕花或刻字。烧碱也能与二氧化硅反应,但作用远不如氢氟酸强。
答案:C
3.下列反应能说明SiO2是酸性氧化物的是( )
A.SiO2+2CSi+2CO↑
B.SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O
C.SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
D.SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
答案:B
4.下列溶液可以盛放在玻璃瓶中,且能用玻璃塞的是( )
A.硅酸钠溶液
B.氢氟酸
C.氢氧化钠溶液
D.氯化钠溶液
解析:盛放碱性溶液的玻璃瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞,防止玻璃塞中的SiO2与碱液反应生成Na2SiO3而使瓶口和瓶塞黏结在一起;因为氢氟酸与玻璃中的SiO2反应:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O,而使玻璃溶解,故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸。
答案:D
5.下列有关二氧化硅的叙述中不正确的是( )
A.沙子、石英、水晶的主要成分都是SiO2
B.SiO2是制光导纤维的主要原料
C.硅酸可由SiO2直接制得
D.SiO2是酸性氧化物,一定条件下可与碱性氧化物或碱反应
解析:沙子、石英、水晶的主要成分都是SiO2,A正确;二氧化硅可以制作光导纤维,B正确;二氧化硅是酸性氧化物,但不能与水反应生成硅酸,C不正确;SiO2是酸性氧化物,一定条件下可与碱性氧化物或碱反应,例如二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,在加热的条件下与生石灰反应生成硅酸钙,D正确。
答案:C
6.导学号98980063下列离子方程式的书写正确的是( )
A.水玻璃中通入过量的二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O2Na++C+H2SiO3↓
B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO2Ca2++2HC
C.二氧化硅溶于氢氟酸溶液中:SiO2+4H++4F-SiF4↑+2H2O
D.二氧化硅溶于烧碱溶液中:SiO2+2OH-Si+H2O
解析:Na2SiO3为强电解质,应写为离子形式,且CO2过量,应生成HC,A错误;澄清石灰水中Ca(OH)2应写为离子形式,B错误;氢氟酸为弱酸,应写为分子式,不能写为离子形式,C错误。
答案:D
7.下列叙述中,正确的是( )
A.自然界中存在大量的单质硅
B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅
C.二氧化硅的化学性质活泼,能与酸或碱的溶液发生化学反应
D.自然界中硅元素都存在于石英中
解析:自然界中硅的含量很高,但都是以化合态存在,A错误;硅是一种亲氧元素,主要以氧化物及硅酸盐形式存在,D错误;二氧化硅的性质很稳定,C错误。
答案:B
8.下列关于二氧化硅的说法中错误的是( )
A.同二氧化碳一样,二氧化硅分子是由一个硅原子和两个氧原子构成的
B.通常状况下,二氧化碳为气态,二氧化硅为固体
C.SiO2同CO2一样也能与CaO反应生成盐
D.SiO2仅用来表示二氧化硅的组成,其基本结构单元为正四面体,不仅存在于二氧化硅晶体中,而且存在于所有硅酸盐矿石中
解析:1个CO2分子是由1个碳原子和2个氧原子构成的,而SiO2不存在单个分子,其中硅、氧原子按1∶2比例构成,二者均为酸性氧化物,均能与碱性氧化物CaO反应生成相应的盐。
答案:A
9.若将混在SiO2中的H2SiO3除去,正确的操作为( )
A.加入水溶解后,过滤
B.加入氢氧化钠溶液后,过滤
C.直接充分加热此固体混合物
D.加入足量的氢氟酸后,过滤
解析:SiO2不溶于水,可溶于氢氟酸和氢氧化钠溶液;H2SiO3不溶于水,也不溶于氢氟酸,但可溶于氢氧化钠溶液,且加热时可分解为二氧化硅和水。
答案:C
10.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是( )
A.CO2→H2CO3
B.CaO→CaCl2
C.Na2CO3→Na2SiO3
D.SiO2→H2SiO3
解析:CO2能与H2O发生反应生成H2CO3,故A正确;CaO+2HClCaCl2+H2O,故B正确;SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,故C正确;SiO2不溶于水,SiO2不能与H2O直接反应生成H2SiO3,故D错误。
答案:D
11.现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末,只用一种试剂就可以将它们鉴别开,该试剂是( )
A.纯水
B.盐酸
C.硝酸银溶液
D.碳酸钠溶液
解析:硅酸钠、石灰石、二氧化硅中后两种难溶于水;加入盐酸分别出现白色胶状沉淀、气体和无明显现象;只有硅酸钠可与硝酸银反应生成白色沉淀,其余无明显现象;加入碳酸钠溶液三者均无明显现象。
答案:B
12.导学号98980064已知A是一种装饰品的主要成分,根据下图转化关系,回答下列问题。
(1)A的用途是 (任写一种),B是 ,D是 。?
(2)写出化学方程式:
① 。?
④ 。?
(3)写出离子方程式:
② 。?
③ 。?
⑤ 。?
解析:由A是一种装饰品的主要成分,与纯碱反应,知A可能是SiO2,SiO2与纯碱反应生成Na2SiO3和CO2,二者在水中可反应生成H2SiO3,而H2SiO3受热分解又可生成SiO2,所以A是SiO2,B是Na2SiO3,D是H2SiO3。
答案:(1)制光导纤维 Na2SiO3 H2SiO3
(2)①Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
④H2SiO3H2O+SiO2
(3)②CO2+H2O+SiC+H2SiO3(胶体)
③SiO2+2OH-Si+H2O
⑤Si+2H+H2SiO3(胶体)
13.为确认HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如图所示的装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此完成下列问题:
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为 。?
(2)装置B所盛试剂是 ,其作用是 。?
(3)装置C所盛试剂是 ,C中反应的离子方程式是 。?
解析:本题考查对强酸制弱酸原理的应用,注意B装置的作用是除去盐酸挥发出的HCl气体,否则对C装置要证明碳酸酸性强于硅酸会形成干扰。
答案:(1)盐酸
(2)饱和NaHCO3溶液 除去盐酸中挥发出的HCl气体
(3)Na2SiO3溶液
CO2+Si+H2OC+H2SiO3(胶体)(合理即可)
课件28张PPT。第2课时 硅酸盐和硅自主阅读自主检测一、硅酸盐
1.定义
硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。
2.硅酸盐的性质
硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,化学性质很稳定。
3.硅酸盐组成的表示
通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。
例如:Na2SiO3:Na2O·SiO2;
长石KAlSi3O8:K2O·Al2O3·6SiO2。
4.最常见的硅酸盐——Na2SiO3
Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,能制备硅胶和木材防火剂。自主阅读自主检测5.三种常见的硅酸盐产品 自主阅读自主检测6.其他几种含硅的物质 自主阅读自主检测二、硅单质
1.种类
单质硅有晶体和无定形两类。
2.结构
晶体硅的结构与金刚石相似。
3.性质
(1)物理性质:
(2)化学性质:在常温下化学性质不活泼,但能与氢氟酸、强碱等发生反应。自主阅读自主检测4.用途
(1)半导体材料,如硅芯片等。
(2)新型能源,如光电池等。自主阅读自主检测1.下列物质中属于硅酸盐材料的是( )
①水泥 ②玻璃 ③陶瓷 ④水晶
A.①③ B.②④
C.②③ D.①②③
答案:D自主阅读自主检测2.下列关于硅的说法中,不正确的是( )
A.硅是非金属元素,它的晶体单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.单质硅和金刚石结构相似,但比金刚石硬度小,熔点低
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应
解析:硅虽然外形像金属(有金属光泽),但实际上属于非金属;硅原子与碳原子最外层电子数相同,晶体结构相似,但硅晶体比金刚石的硬度小,熔点低;硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下),但常温下仍能与氟气、氢氟酸和NaOH溶液等发生反应,加热至一定温度时,硅还能与氯气、氧气等非金属发生反应。
答案:C情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二硅酸盐的组成和性质?
常见的硅酸盐矿物
讨论探究?
(1)硅酸盐可写成二氧化硅和金属氧化物的形式,是否可理解成硅酸盐是二氧化硅和金属氧化物的混合物?
(2)请结合硅酸盐的性质,分析在实验室里如何保存Na2SiO3溶液?如果敞口放置一段时间,溶液会出现什么现象?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二探究提示:(1)不可以。硅酸盐结构复杂,只是用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示,并不是它们的混合物。
(2)由于Na2SiO3溶液能与空气中的CO2反应而变质,故Na2SiO3要密封保存,并放在带橡胶塞的玻璃瓶中。化学方程式为Na2SiO3+H2O+CO2 Na2CO3+H2SiO3(胶体),所以,敞口放置的Na2SiO3溶液会出现白色胶状沉淀。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二硅酸盐的氧化物形式的改写
硅酸盐由于组成比较复杂,通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成,改写时的规律为:
例如:钠长石NaAlSi3O8不能写成 Na2O· Al2O3·3SiO2,应写成Na2O·Al2O3·6SiO2。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二例题长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]的离子方程式为:
(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式。
①KAlSi3O8 ;?
②Al2Si2O5(OH)4 ;?
(2)上述反应能够发生的原因是? 。?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二解析:(1)将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时,只需将除O以外所有的元素写出其常见氧化物,并用“·”将它们合并起来,但需注意各种原子个数比符合原来的组成。在某种(或几种)氧化物前加合适的化学计量数。
①KAlSi3O8:K2O·Al2O3·6SiO2;
②Al2Si2O5(OH)4:Al2O3·2SiO2·2H2O。
(2)分析反应前后物质的种类,可知属于酸与盐发生的复分解反应,是由于酸性:H2CO3>H2SiO3,发生了较强的酸制取较弱的酸的反应。
答案:(1)①K2O·Al2O3·6SiO2
②Al2O3·2SiO2·2H2O
(2)较强的酸能制较弱的酸情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验 昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2,则其用二氧化硅和金属氧化物的形式可表示为( )?
A.CaO·MgO·SiO2·H2O
B.2CaO·5MgO·8SiO2·H2O
C.2CaO·MgO·SiO2·2H2O
D.5CaO·2MgO·8SiO2·H2O
解析:根据昆仑玉的化学式,将Ca、Mg、Si、H分别写成氧化物的形式,再调整各氧化物前的计量数并使其原子组成与昆仑玉的化学式一致,可得昆仑玉用氧化物的形式表示为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O。
答案:B重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领硅单质的性质和用途?
太阳能汽车
讨论探究?
单质硅在常温下化学性质不活泼,所以硅在自然界中以游离态存在,这种说法是否正确?
探究提示:不正确。硅是一种亲氧元素,在自然界中总是与氧相互化合,以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。所以自然界中无游离态的硅存在。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领硅单质性质的特殊性 重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题导学号98980065在无机非金属材料中,硅一直扮演着主要的角色。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粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3:
③SiHCl3与过量H2在1 000~1 100 ℃反应制得纯硅。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅反应的化学方程式为 。?
(2)粗硅与HCl反应完全后,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)从基本反应类型角度分类,步骤③中发生的反应属于 。?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领(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是 (填写字母代号)。?
A.氯水
B.NaOH溶液
C.KSCN溶液
D.Na2SO3溶液
解析:(1)高温下用碳还原二氧化硅可制得粗硅,同时生成一氧化碳。
(2)分离沸点不同的液体应用蒸馏(或分馏)的方法。
(3)步骤③中发生反应的化学方程式为SiHCl3+H2 Si+3HCl,属于置换反应。
(4)鉴定产品中是否含铁单质,用稀盐酸溶解后生成Fe2+,因含量少,应将Fe2+转化为Fe3+后再检验,故选AC。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领(2)蒸馏(或分馏)
(3)置换反应
(4)AC重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验 用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:?
(1)计算机芯片的主要成分是 ;?
(2)光导纤维的主要成分是 ;?
(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 ;?
(4)常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体的物质是 。?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领解析:晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间,是良好的半导体材料,正是由于这一性质且它的来源极其丰富,从20世纪中叶开始,硅成为信息技术的关键材料,硅芯片的使用,使计算机的体积大大缩小。二氧化硅制成的光导纤维传导光的能力非常强,抗干扰能力强,质量小且细,是一种非常好的通信材料。硅是人类将太阳能转化为电能的常用材料,主要利用其半导体性能,光电池是极有发展前景的新型能源。硅胶多孔,吸附能力强,常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体。
答案:(1)硅(或Si或单晶硅) (2)二氧化硅(或SiO2)
(3)硅(或Si) (4)硅胶1 2 3 41.下列物质中,按某分类标准能与玻璃、水泥、陶瓷归在一类的是( )
A.砖瓦
B.光导纤维
C.水玻璃
D.晶体硅
解析:玻璃、水泥、陶瓷和砖瓦都是传统的硅酸盐产品。光导纤维的主要成分是二氧化硅,水玻璃是硅酸钠的水溶液。
答案:A1 2 3 42.下列说法错误的是( )
A.硅是制造太阳能电池的常用材料
B.二氧化硅是制造光导纤维的材料
C.常温下硅性质活泼,可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应
D.水玻璃可用作木材防火剂
解析:硅原子的最外层有4个电子,因此决定了硅单质化学性质稳定,在常温下Si不与Cl2、强酸等发生化学反应,但可与F2、HF、NaOH等反应,C错误,A、B、D选项说法正确。
答案:C1 2 3 43.下列说法不正确的是( )
A.硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
B.硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
D.SiO2既能与氢氟酸反应,又能与氢氧化钠反应,但是SiO2不属于两性氧化物
解析:硅在常温下可与F2、HF溶液和强碱溶液反应。SiO2可与强碱溶液反应,不与一般的酸反应,只与氢氟酸反应,SiO2是酸性氧化物。
答案:C1 2 3 44.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是 ( )
A.这是一种矿物胶,既不燃烧也不受腐蚀
B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质
解析:水玻璃是一种矿物胶,可作黏合剂、耐酸水泥掺料,木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧,水玻璃的化学性质稳定,但在空气中易与二氧化碳反应生成硅酸。
答案:D第2课时 硅酸盐和硅
课后训练案
巩固提升
A组
1.硅被誉为无机非金属材料的主角。下列物品用到硅单质的是( )
A.陶瓷餐具 B.石英钟表
C.计算机芯片 D.光导纤维
解析:硅是半导体材料,可用于制造计算机芯片;石英钟表、光导纤维都以SiO2作原料制成。
答案:C
2.镁橄榄石(2MgO·SiO2)中的阴离子是( )
A.Si B.Si
C.Si D.Si
解析:2MgO·SiO2表示成盐的形式为Mg2SiO4。因此阴离子为Si。
答案:B
3.歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目,但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜为+2价),下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )
A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B.性质稳定,不易褪色
C.易溶解于强酸和强碱
D.x等于6
解析:根据化合物中元素化合价代数和等于零的原则,2+2+2×4=2x,所以x=6;BaCuSi2O6可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2;硅酸铜钡属于硅酸盐,不溶于强酸,由于古瓷中所用颜料能长时间保留原来颜色,所以硅酸铜钡的性质稳定,不易褪色。
答案:C
4.下列对晶体硅的叙述中正确的是( )
A.晶体硅和金刚石的物理性质相似
B.硅在地壳中含量居第二位,可以以游离态存在于自然界中
C.晶体硅是一种良好的半导体材料,它性质稳定,不与碱液反应
D.晶体硅具有金属光泽,故它属于金属材料,可以导电
答案:A
5.有关硅元素的下列叙述中正确的是( )
A.单质硅性质稳定,常温时硅不与强碱溶液反应
B.硅与任何酸都不反应
C.硅是构成矿物岩石的主要原料,其化合态几乎全部是硅石和硅酸盐
D.硅的性质很稳定,能以游离态存在于自然界
答案:C
6.下列变化不能一步实现的是( )
A.Na2SiO3→H2SiO3
B.H2SiO3→SiO2
C.SiO2→H2SiO3
D.SiO2→Na2SiO3
解析:Na2SiO3+2HClH2SiO3↓+2NaCl;H2SiO3SiO2+H2O;SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。
答案:C
7.2015年11月16日,国际TOP500组织公布了最新全球超级计算机500强排行榜榜单,“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度,连续第六次成为全球最快的超级计算机。制计算机芯片的主要材料是硅,下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )
A.水晶项链是硅酸盐制品
B.硅单质广泛用于光纤通信
C.利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
D.硅酸钠可用于制备木材防火剂
解析:水晶和光导纤维的主要成分都是SiO2,故A、B项不合题意;盐酸与SiO2不反应,利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,故C不正确。
答案:D
8.下列说法不正确的是( )
A.陶瓷是以黏土为主要原料,经高温烧结而成的
B.高纯单质硅可以制成光电池,将光能直接转换为电能
C.光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
D.向饱和Na2SiO3溶液中通入足量CO2,然后蒸发结晶,最后灼烧,得到Na2CO3、SiO2
解析:向饱和Na2SiO3溶液中通入足量CO2时发生反应Na2SiO3+2CO2+2H2OH2SiO3↓+2NaHCO3,蒸发结晶可得H2SiO3、NaHCO3,灼烧时二者分解生成SiO2、Na2CO3,进而发生反应SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,故灼烧后得Na2SiO3,D项错误。
答案:D
9.导学号98980066A、B、C、D、E五种含硅元素的物质,相互转化关系如图所示:
(1)推断A~E的化学式:A ,B ,C,D ,E 。?
(2)写出①BA的化学方程式: 。?
②AC的离子方程式: 。?
解析:B在空气中燃烧生成D,B可能为Si,B和D都能与NaOH溶液反应生成A,则A为Na2SiO3,A和盐酸反应生成C,C为H2SiO3,H2SiO3受热分解又生成SiO2,证明B为Si,E为CaSiO3。
答案:(1)Na2SiO3 Si H2SiO3 SiO2 CaSiO3
(2)①Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑
②Si+2H+H2SiO3(胶体)
10.根据要求回答下列问题。
(1)将下列硅酸盐改写成氧化物形式。
钾云母的化学式为K2H4Al6Si6O24,其简单氧化物形式为 。?
普通玻璃的化学式为Na2CaSi6O14,其简单氧化物形式为 。?
石棉的化学式为CaMg3Si4O12,其简单氧化物形式为 。?
(2)长石的化学式为KAlSi3Ox,x= 。?
(3)设计实验检验硅酸盐具有防火性。
①取两块滤纸,分别浸入蒸馏水和饱和硅酸钠溶液中,使之充分吸湿,浸透,取出稍沥干(不再滴液体)后,同时分别在酒精灯外焰点燃,实验现象:放入蒸馏水吸湿的滤纸在酒精灯火焰上首先变干,然后又 ;而放入饱和硅酸钠溶液中的滤纸在酒精灯火焰上仅是 ,并不 。?
②实验结论:硅酸钠的水溶液可以用作木材或滤纸的 。?
③浸过硅酸钠溶液的织物不容易燃烧的原因是?
?
?
。?
解析:(1)改写氧化物时,元素种类不变,原子个数不变,元素化合价不变。(2)根据元素化合价代数和等于零,确定氧原子个数。钾、铝、硅的化合价分别为+1价、+3价、+4价,得:1+3+3×4=2x,x=8。(3)硅酸钠耐高温。
答案:(1)K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O Na2O·CaO·6SiO2 CaO·3MgO·4SiO2
(2)8
(3)①燃烧 变干 燃烧 ②防火剂 ③硅酸钠具有耐高温性,浸泡过硅酸钠溶液的织物在高温时,蒸发水,硅酸钠附着在织物表面,阻止了空气中氧气与织物接触,故不能燃烧
B组
1.下面关于硅的叙述中,正确的是( )
A.硅的非金属性比碳的强,只有在高温下才能与氢气发生化合反应
B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在
D.硅在电子工业中,是重要的半导体材料
解析:硅的非金属性比碳的弱,A项错;硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位,排名前四位的元素是O、Si、Al、Fe,所以B项错;硅在自然界中是以化合态存在的,所以C项也错。
答案:D
2.硅被誉为无机非金属材料的主角。有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。下列有关说法正确的是( )
A.硅的含量居第二位,在地球上有丰富的单质硅资源,如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅
B.硅相对于氢气便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是有开发价值的燃料
C.存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞
D.硅是一种良好的半导体材料,所以是制造光导纤维的基本原料
答案:B
3.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为:
①SiO2+2CSi+2CO↑
②Si+2Cl2SiCl4
③SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl
下列对上述三个反应的叙述中,错误的是( )
A.①③为置换反应
B.②为化合反应
C.①②③均为氧化还原反应
D.三个反应的反应物中硅元素均被还原
解析:反应①③中硅元素被还原,反应②中硅元素被氧化,D错误。
答案:D
4.(1)将下列硅酸盐改写成氧化物的形式:
①镁橄榄石(Mg2SiO4): ;?
②高岭石[Al2Si2O5(OH)4]: 。?
(2)许多含氧酸及其盐类均可以类似地改写为氧化物形式,请继续改写以下物质:
HNO3: ;HCOOH: ;?
KAl(SO4)2·12H2O: 。?
通过以上改写可知,HNO3对应的酸性氧化物为 ,HCOOH在浓硫酸的作用下可制 气体(浓硫酸可以将某些物质中的H和O元素按照2∶1的比例脱去)。?
(3)已知在一定条件下,Fe在Cl2中燃烧可以生成Fe3Cl8,它可以看作是FeCl2·2FeCl3。类似地,碘与Fe在一定条件下可得到Fe3I8,则它可以看作是 。?
解析:(1)将硅酸盐改写成氧化物时,根据改写规律,判断出各元素的化合价,找出各种形式的氧化物,并依据金属活动性,依次为金属氧化物→SiO2→H2O。
(2)类比将硅酸盐改写成氧化物的形式,HNO3中氮元素为+5价,相应的氧化物为N2O5,所以需要将化学式中各原子个数都扩大2倍,可以得到如下氧化物的形式:N2O5·H2O。酸酐是酸脱水后的产物,所以HNO3的酸酐为N2O5。HCOOH可以写成CO·H2O的形式,在浓硫酸作用下脱水形成CO。
KAl(SO4)2·12H2O中K为+1价,相应的氧化物为K2O,Al为+3价,相应的氧化物为Al2O3,S为+6价,相应的氧化物为SO3,因为化学式中Al和K都只有1个,所以需要先将化学式中所有的原子个数都扩大2倍,然后再改写成氧化物的形式:K2O·Al2O3·4SO3·24H2O。
(3)碘单质具有弱氧化性,只能将Fe氧化成+2价的铁,即Fe3I8中铁元素全部以FeI2形式存在,其余的碘则以碘单质的形式存在,即3FeI2·I2。
答案:(1)①2MgO·SiO2 ②Al2O3·2SiO2·2H2O
(2)N2O5·H2O CO·H2O K2O·Al2O3·4SO3·24H2O N2O5 CO
(3)3FeI2·I2
5.导学号98980067氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料,属于新型功能性陶瓷产品,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 ℃时反应获得。
(1)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式: 。?
(2)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅及氯化氢,反应的化学方程式为 。?
(3)沸石是一种含结晶水的、具有多孔结构的铝硅酸盐,化学式为Na2Al2Si3O10(H2O)2,若以氧化物形式可表示为 。?
解析:(1)根据题目信息可知,Si3N4与氢氟酸反应,因Si3N4中硅元素化合价为+4价,氮元素化合价为-3价,故其生成物应为SiF4和NH3。
(2)根据质量守恒,SiCl4与N2、H2在高温下反应时,除生成Si3N4外,另一种生成物为HCl。
(3)以氧化物形式表示硅酸盐组成时,应注意氧化物的书写顺序:金属氧化物→SiO2→H2O,当有多种金属氧化物时则按金属活动性顺序排列,同时要注意原子守恒。
答案:(1)Si3N4+12HF3SiF4↑+4NH3↑
(2)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl
(3)Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O
6.某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究,他们以课本为基础,查阅资料得到以下可供参考的信息:
①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si;
②Mg在点燃的条件下按质量比8∶5与SiO2反应生成一种白色固体化合物和另一种硅化物;
③金属硅化物与稀硫酸反应生成硫酸盐与SiH4;
④Si和SiO2均不能与稀硫酸反应;
⑤SiH4在空气中自燃。
他们的研究报告中记载着“……选用合适的物质在适合的条件下充分反应;再用足量稀硫酸溶解固体产物;然后过滤、洗涤、干燥、最后称量……在稀硫酸溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花,其产率也只有预期的63%左右。”请回答下列问题:
(1)该小组“实验室制Si”的化学方程式是 。?
(2)写出②的化学方程式: 。?
(3)该过程中产率比预期低的原因是 。?
(4)你估计“在稀硫酸溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花”的原因是什么?请用必要的文字和化学方程式予以说明。?
?
。?
解析:还原性弱的碳能制还原性强的硅是由于反应为高温下的气相反应,其化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑,镁和SiO2按8∶5的质量比反应,产物中有MgO,根据质量守恒推知另一种产物为Mg2Si,所以总反应为SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si。同时在此过程中一部分硅转化生成了Mg2Si,所以产率比预期的低。向其中加入稀硫酸时,产生的气体为SiH4,其在空气中能够自燃,即SiH4+2O2SiO2+2H2O。
答案:(1)2C+SiO2Si+2CO↑
(2)SiO2+4Mg2MgO+Mg2Si
(3)部分硅与镁反应生成了硅化镁
(4)SiH4能自燃,而有爆鸣声和火花就是由SiH4的自燃引起的,SiH4+2O2SiO2+2H2O
课件38张PPT。第三节 硫和氮的氧化物第1课时 硫及其氧化物自主阅读自主检测一、硫(S) 自主阅读自主检测二、硫的氧化物
1.二氧化硫(SO2)
(1)物理性质:(2)化学性质: 自主阅读自主检测2.三氧化硫
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:自主阅读自主检测1.下列说法中不正确的是( )
A.自然界中硫是一种淡黄色难溶于水的固体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫与金属反应,生成金属的低价态化合物
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
解析:硫的氧化性较弱,与变价金属化合时,只能将金属氧化为低价态,如与Fe、Cu反应,生成FeS、Cu2S。硫无论在空气中还是在纯氧中的燃烧产物都是SO2,而不是SO3,如果要使SO2转化为SO3,需在催化剂并加热的条件下与O2发生化合。
答案:D自主阅读自主检测2.下列对SO2和SO3的叙述中,正确的是( )
A.标准状况下,都是无色气体,都易溶于水
B.都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸
C.都可使品红溶液褪色,加热时红色复现
D.都能与碱溶液反应
解析:标准状况下,SO3是无色固体,A错误;SO2溶于水得到的H2SO3是中强酸,B错误;SO2能使品红溶液褪色,加热时恢复红色,SO3则不能,C错误;SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与碱反应,D正确。
答案:D情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二SO2的漂白原理?
讨论探究?
(1)上述实验中各有何现象?说明二氧化硫具有哪些性质?
(2)把SO2和Cl2同时通入溶液中,溶液的漂白性是“强强联合”吗?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二探究提示:(1)将盛有二氧化硫的试管倒立到水槽中时,水进入试管,向试管中滴入石蕊溶液,溶液只变红,不褪色;将SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热后溶液又恢复红色。
(2)若将等物质的量的Cl2和SO2气体相混合后,在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二SO2的漂白性
(1)SO2的漂白具有选择性,可以漂白品红溶液,以及棉、麻等物品,但不能漂白酸碱指示剂,如石蕊、酚酞等。
(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是因为SO2的还原性而非漂白性。
(3)利用氯水、SO2的漂白性,可以鉴别Cl2和SO2,方法是将气体分别通入品红溶液,品红溶液均褪色,然后再加热褪色后的溶液,恢复红色的通入的是SO2,不恢复原来红色的通入的是Cl2。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二题型一、二氧化硫的性质运用
例题1(2016济宁一中高一检测)下列关于SO2的叙述,正确的是( )
A.SO2既可以是含硫物质的氧化产物,又可以是含硫物质的还原产物
B.SO2是硫酸的酸酐
C.大气中SO2的主要来源是汽车排出的尾气
D.SO2具有漂白性,因而可以使石蕊溶液褪色
解析:在S+O2 SO2中SO2是氧化产物,在Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O中SO2是还原产物;SO2是H2SO3的酸酐;大气中SO2的主要来源是矿石燃料的燃烧;SO2具有漂白性,但只能使石蕊溶液变红而不能使其褪色,因此A正确,B、C、D错误。
答案:A情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验1 (2016淄博高一检测)在BaCl2溶液中通入SO2气体,未见沉淀生成。?
(1)若先通入下列的另一种气体,再通入SO2,可以看到沉淀的有 (填序号,下同)。?
(2)若向通入SO2气体的BaCl2溶液中加入下列物质,可以看到沉淀的有 。?
①Cl2 ②HCl ③CO2 ④H2S ⑤NaOH ⑥FeCl3溶液 ⑦NaClO溶液答案:(1)①④ (2)①④⑤⑥⑦ 情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二题型二、二氧化硫的漂白性
例题2导学号98980071某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二(1)实验室用装置A制备SO2。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是? ;?
(2)实验室用装置E制备Cl2,其反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。若有6 mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为 ;?
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:
B: ,D: ;?
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为:
B: ,?
D: 。?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二解析:(1)A中分液漏斗的玻璃塞没有取下,漏斗内气体与空气不连通,故打开活塞后液体不能流下。(2)根据制取Cl2的反应原理可知,每生成1 mol Cl2,消耗4 mol HCl,转移2 mol电子,故有6 mol HCl参加反应,则转移3 mol电子。(3)SO2具有漂白性,可使品红褪色,但其漂白性是可逆的,加热后会恢复原来的颜色;Cl2通入品红溶液时与H2O反应生成HCl和HClO,HClO具有强氧化性,会把品红氧化而使其褪色,且该过程不可逆,故加热不会恢复原来的颜色。
答案:(1)分液漏斗的玻璃塞没有取下来 (2)3×6.02×1023 (3)①品红褪色 品红褪色 ②褪色的品红溶液又恢复成红色 无明显现象情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验2 SO2通入下列溶液中,溶液褪色或颜色变浅,说明SO2具有漂白作用的组合是( )?
①酸性KMnO4溶液 ②氯水 ③Fe3+溶液 ④品红溶液
A.①② B.②③ C.④ D.都不是
解析:SO2具有漂白性,其漂白原理为SO2与有色物质化合,生成不稳定的无色物质,受热后能恢复原来颜色。SO2具有还原性,能与具有氧化性的物质Fe3+、酸性KMnO4溶液、氯水发生氧化还原反应,因而①②③均不能说明SO2具有漂白性。
答案:C重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领二氧化硫与二氧化碳的鉴别、净化及检验?
下图是二氧化硫和二氧化碳性质的关系图:
讨论探究?
(1)CO2和SO2均为酸性氧化物,在性质上具有一定的相似性,结合已有的知识探究能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2,为什么?
(2)若要证明某气体是CO2和SO2的混合气体,需用哪些试剂?顺序如何确定?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领探究提示:(1)不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2,因为二者通入澄清石灰水时,现象相同,即开始产生白色沉淀,后来沉淀溶解消失。
(2)可用品红溶液、酸性KMnO4溶液和澄清石灰水。混合气体→品红溶液→酸性KMnO4溶液→品红溶液→澄清石灰水。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领SO2和CO2的性质比较 重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1:该气体为CO2
猜想2:该气体为SO2
猜想3:?
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究:重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领【实验探究】
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中应该装下列 试剂(填编号)。?
A.NaCl溶液
B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸
D.澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是 。?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领(3)D中澄清石灰水的作用是 。?
通过实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
【得出结论】
(4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为 。?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领解析:回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊,又变澄清的气体,只有CO2和SO2,所以提出的猜想是:①气体为CO2;②气体为SO2;③气体为CO2和SO2的混合气体。要验证气体的成分,必须先验证SO2是否存在,并除尽,再验证CO2气体的存在,因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
答案:猜想3:气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B (2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验 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、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,需先除去SO2,再检验CO2。SO2具有还原性,而CO2没有,可根据此特点除去SO2。
答案:D1 2 3 41.下列有关二氧化硫和二氧化碳的说法中正确的是( )
A.二者都有还原性
B.都能使紫色石蕊溶液先变红后褪色
C.二者都有一定的氧化性
D.都能与石灰水反应,但现象不同
解析:CO2无还原性,A错误;SO2和CO2都只能使紫色石蕊溶液变红,B错误;CO2和SO2与石灰水反应现象相同,D错误。
答案:C1 2 3 42.下列有关三氧化硫的说法中,正确的是( )
A.三氧化硫极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
B.标准状况下,1 mol SO3的体积为22.4 L
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D.SO2、SO3均具有漂白性,能使石蕊溶液褪色
解析:标准状况下,SO3为固态,故1 mol SO3的体积不等于22.4 L,B错误;硫粉在纯氧中燃烧只生成SO2,C错误;SO3不具有漂白性,SO3溶于水生成H2SO4会使石蕊溶液变红,SO2不能漂白酸碱指示剂,D错误。
答案:A1 2 3 43.下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是( )
①石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水
⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④
C.②③④⑤ D.①②③④⑤
解析:SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能与澄清石灰水反应生成沉淀,所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性,能将H2S氧化生成单质S(有黄色沉淀生成);SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色);SO2还具有漂白性,能使品红溶液褪色,而CO2没有这些性质。所以可以用②③④⑤来区别SO2和CO2。
答案:C1 2 3 44.利用如图装置,写出除去下列气体中的杂质的方法,并写出化学方程式(括号内的气体为杂质)。
(1)CO2(SO2) ,化学方程式: 。?
(2)SO2(HCl) ,化学方程式: 。?解析:由于H2SO3的酸性强于碳酸,所以除去CO2中的SO2应让SO2与碳酸氢盐反应。同理可得(2)的答案。
答案:(1)将混合气体从左边导管通入盛有饱和NaHCO3溶液的题图装置中
SO2+2NaHCO3 2CO2+Na2SO3+H2O
(2)将混合气体从左边导管通入盛有饱和NaHSO3溶液的题图装置中
NaHSO3+HCl NaCl+SO2+H2O第三节 硫和氮的氧化物
第1课时 硫及其氧化物
课后训练案
巩固提升
A组
1.下列说法中错误的是( )
A.二氧化硫能漂白某些物质,说明它具有氧化性
B.二氧化硫的水溶液能使紫色石蕊溶液变红,但不能使之褪色
C.将足量二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性
D.二氧化硫漂白过的草帽过一段时间后又会恢复到原来的颜色
解析:SO2的漂白作用不同于HClO,不是利用其强氧化性,而是与有色物质化合生成无色不稳定物质,A错,D正确;二氧化硫水溶液显酸性,但不具有漂白石蕊溶液的能力,B正确;SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化,C正确。
答案:A
2.下列物质中,不能使品红溶液褪色的是( )
A.Cl2 B.HCl
C.SO2 D.活性炭
解析:Cl2可与水反应生成HCl和HClO,HClO具有强氧化性、漂白性,可使品红溶液褪色;SO2具有漂白性、活性炭具有吸附性,都可使品红溶液褪色。
答案:B
3.如下实验现象:(1)澄清石灰水变浑浊;(2)湿润的红色石蕊试纸变蓝;(3)使品红溶液褪色;(4)通入足量的氢氧化钠溶液中再滴加氯化钡溶液时有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸;(5)通入溴水中能使溴水褪色,且滴加氯化钡溶液有白色沉淀产生。其中能证明有SO2的是( )
A.(1)(2)(3)(4)(5) B.都不能证明
C.(3)(4)(5) D.(5)
解析:本题考查二氧化硫的性质。其中能够使品红溶液褪色的不一定就是SO2,(3)不正确;(4)中CO2也会有类似的现象,不正确;(5)中能使溴水褪色说明其具有还原性,加入氯化钡生成的白色沉淀只可能是硫酸钡沉淀,所以可以证明原气体是二氧化硫。
答案:D
4.下列说法正确的是( )
A.硫单质常存在于火山喷口附近
B.进行SO2性质探究实验时,多余的SO2应排到实验室外
C.SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀
D.硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3
解析:SO2不与BaCl2溶液反应,C错误;硫不论在空气中燃烧,还是在纯氧中燃烧其产物均是SO2。
答案:A
5.从硫元素的化合价上判断,下列物质中的硫元素一定不能表现氧化性的是( )
A.Na2S B.S C.SO2 D.H2SO4
解析:根据元素价态与物质氧化性、还原性之间的关系可知,Na2S中硫元素化合价为-2价,处于最低价态,只有还原性,没有氧化性;S、SO2中硫元素化合价分别为0价、+4价,处于中间价态,既能表现氧化性,又能表现还原性;H2SO4中硫元素化合价为+6价,是最高化合价,只能表现氧化性。
答案:A
6.下列有关二氧化硫的性质叙述中,不正确的是( )
A.工业生产中常用生石灰来吸收废气中的二氧化硫
B.二氧化硫的水溶液能使紫色石蕊溶液变红,说明二氧化硫能与水反应生成酸
C.二氧化硫能使有色物质颜色消失,说明二氧化硫具有氧化性
D.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性
解析:SO2是酸性氧化物,可与CaO反应生成CaSO3,也能与水反应生成H2SO3,A、B正确;SO2使有色物质(如品红溶液、酸性KMnO4溶液、溴水等)褪色,可能表现漂白性或还原性,C错误,D正确。
答案:C
7.下列溶液中,不能鉴别CO2、SO2气体的是( )
①澄清石灰水 ②氯水 ③酸性KMnO4溶液 ④溴水
⑤酸化的Ba(NO3)2溶液 ⑥品红溶液
A.①⑤ B.②③④⑤⑥
C.只有① D.③④
解析:SO2和CO2都是酸性气体,都能使澄清石灰水变浑浊,只有①不能鉴别二者。
答案:C
8.下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量SO2:SO2+OH-HS
B.向氯水中通入少量SO2:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+S
C.将SO2通入到饱和NaHCO3溶液中:2H++CH2O+CO2↑
D.将SO2通入到BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+BaSO3↓+2H+
解析:SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3和水,反应的离子方程式为SO2+2OH-S+H2O,A错误;B正确;H2SO3的酸性比H2CO3的强,SO2通入饱和NaHCO3溶液中,反应的离子方程式为SO2+HCHS+CO2,C错误;H2SO3酸性比盐酸的弱,故SO2通入到BaCl2溶液中,无沉淀生成,D错误。
答案:B
9.导学号98980072如图是一套检验气体性质的实验装置。根据要求回答下列问题。
选项
A
B
C
D
X
氯气
二氧化硫
二氧化碳
氯化氢
Y
Na2SO3
溶液
饱和
NaHCO3
溶液
Na2SO3
溶液
饱和NaHSO3
溶液
(1)向装置中缓缓通入少量气体X,若关闭活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是 。?
(2)若打开活塞K,品红溶液褪色,同时澄清石灰水变浑浊,则判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是 。?
解析:(1)当关闭K时,气体X必须经过洗气瓶,A中Cl2被Na2SO3溶液吸收发生反应Cl2+Na2SO3+H2ONa2SO4+2HCl,不能使品红溶液褪色;B中SO2溶于水生成H2SO3,再和NaHCO3反应生成CO2,不能使品红溶液褪色;C中CO2与Na2SO3不反应,同时CO2也不能使品红溶液褪色;D中HCl和NaHSO3发生如下反应:HCl+NaHSO3NaCl+H2O+SO2↑,产生的SO2通入品红溶液中,品红褪色。
(2)当打开K时,气体X不通过洗气瓶直接进入品红溶液中,Cl2、SO2均可使品红溶液褪色,但Cl2不能使澄清石灰水变浑浊,SO2能使澄清石灰水变浑浊。
答案:(1)D (2)B
10.某化学实验兴趣小组的同学用如图装置通入SO2气体进行实验。
(1)请填写表中空格:
管中棉花的位置
①
②
③
④
棉花浸取试剂
石蕊溶液
品红溶液
淀粉和碘水
混合液
氢硫酸
现象
褪色
浅黄色
体现SO2的性质
酸性氧化物
漂白性
氧化性
(2)写出③中发生反应的化学方程式 。?
解析:SO2是酸性氧化物,由于硫元素为+4价,是中间价态,既有氧化性又有还原性。有漂白作用,但不能使石蕊溶液褪色。①中石蕊溶液变红色,②中品红溶液褪色,③中SO2表现还原性,发生的反应为SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI。
答案:(1)①变红色 ②褪色 ③还原性
(2)I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI
B组
1.下列物质能与SO2气体反应,但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液
⑤H2SO4 ⑥Na2SO4 ⑦Na2SO3
A.只有① B.①④⑤
C.④⑥⑦ D.①④⑦
解析:①溴水与SO2的反应为Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr;②Ba(OH)2溶液与SO2的反应为Ba(OH)2+SO2BaSO3↓+H2O,生成沉淀;③石灰水与SO2的反应为Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O,生成沉淀;④Na2CO3溶液与SO2的反应为Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2;H2SO4、Na2SO4与SO2不反应;⑦Na2SO3与SO2的反应为Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3,所以符合要求的是①④⑦。
答案:D
2.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用质量分数为60%H2SO4溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A.紫色石蕊溶液变蓝色
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
解析:SO2溶于水生成亚硫酸,能使紫色石蕊溶液变红;SO2具有还原性,能使溴水颜色消失。
答案:A
3.导学号98980073为除去混入CO2中的SO2和O2,下列试剂的使用顺序正确的是( )
①饱和Na2CO3溶液 ②饱和NaHCO3溶液 ③浓硫酸
④灼热的铜网 ⑤碱石灰
A.①③④ B.③④⑤
C.②④③ D.②③④
解析:混合气体通过饱和NaHCO3溶液能除去SO2,还能增加CO2,经过浓硫酸干燥后,再通过灼热的铜网,即可除去氧气。
答案:D
4.下图是硫在自然界的循环示意图,相关说法不正确的是( )
A.大气中的硫可能以酸雨的形式进入土壤
B.煤和石油中的硫燃烧生成三氧化硫进入大气
C.化石燃料中的硫来自于形成化石燃料的生物体
D.煤和石油燃烧产生的颗粒物可能是导致雾霾的成因之一
解析:大气中的硫元素主要以SO2的形式存在,SO2可与H2O形成H2SO3,或SO2转化成SO3再与H2O形成H2SO4,以酸雨的形式进入土壤中;煤和石油燃烧主要生成的是二氧化硫而不是三氧化硫;化石燃料中硫的来源主要是形成化石燃料的生物体;煤和石油燃烧产生的颗粒物可以形成雾霾。
答案:B
5.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
(已知:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O)
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是 、 。?
(2)反应后,装置B中发生的现象是 ,反应的离子方程式为 ;装置C中的现象是 ,表现了SO2的 ;装置D中现象是 ,发生反应的化学方程式为 。?
(3)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象?
。?
(4)F装置的作用是 ,漏斗的作用是 。?
解析:浓硫酸与Na2SO3发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O,SO2能使氯水及酸性KMnO4溶液褪色,在反应中SO2表现还原性;SO2与装置D中的H2S发生反应SO2+2H2S3S↓+2H2O,从而使溶液变浑浊,该反应中SO2表现氧化性;SO2能使品红溶液褪色,但加热后溶液又恢复红色,说明SO2与品红溶液的作用具有可逆性;装置F用于吸收多余的SO2,因为SO2易与NaOH溶液反应,因此采用倒扣漏斗吸收SO2可防止液体倒吸。
答案:(1)分液漏斗 圆底烧瓶
(2)溶液褪色 SO2+Cl2+2H2O4H++2Cl-+S 溶液紫色褪去(溶液褪色) 还原性 有黄色沉淀生成 2H2S+SO23S↓+2H2O
(3)将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色
(4)吸收多余的SO2 防止倒吸
6.某同学为了检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应[C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O]产生的所有气体产物,选用了下图所示实验装置。
(1)①中无水硫酸铜的作用是 。?
(2)②中酸性KMnO4溶液的作用是 。?
(3)②中两次用到品红溶液,它们的作用分别是A ,B 。?
(4)③中出现的现象是 ,发生反应的离子方程式是 。?
解析:该实验中无水CuSO4用于检验H2O,品红溶液用于检验SO2,澄清石灰水用于检验CO2;为防止SO2对CO2的检验造成干扰,应在检验CO2前除尽SO2,故酸性KMnO4溶液用于除SO2,品红溶液B用于检验SO2是否除尽。
答案:(1)检验H2O
(2)除CO2中的SO2
(3)检验SO2 检验产物中的SO2是否除尽
(4)溶液变浑浊 CO2+Ca2++2OH-CaCO3↓+H2O
课件32张PPT。第2课时 二氧化氮、一氧化氮及酸雨自主阅读自主检测一、氮气、二氧化氮及一氧化氮
1.氮气
N2约占空气体积的 左右,在放电或高温条件下,N2与O2反应的化学方程式为N2+O2 2NO。
2.一氧化氮和二氧化氮
(1)物理性质。自主阅读自主检测自主阅读自主检测二、SO2、NO2对大气的污染
1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治自主阅读自主检测2.酸雨
(1)定义:pH<5.6的降雨。
(2)成因:主要是大气中的SO2与NO2溶于水形成的。
(3)危害:
①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。自主阅读自主检测1.下列说法正确的是( )
A.一氧化氮是亚硝酸的酸酐,二氧化氮是硝酸的酸酐
B.二氧化氮既有氧化性,又有还原性
C.通常情况下,二氧化氮和一氧化氮都是无色的有毒气体
D.一氧化氮只具有还原性
解析:酸酐和对应酸中主要元素的化合价应相同,亚硝酸的酸酐应是N2O3,硝酸的酸酐是N2O5,A项错误;二氧化氮与水反应,既作氧化剂又作还原剂,B项正确;通常情况下,一氧化氮为无色气体,二氧化氮为红棕色气体,它们都是有毒气体,C项错误;一氧化氮中氮元素为+2价,很容易被氧化,作还原剂,具有还原性,也可以被还原,作氧化剂,具有氧化性,D项错误。
答案:B自主阅读自主检测2.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是( )
A.酸雨
B.臭氧空洞
C.温室效应
D.光化学烟雾
解析:酸雨主要是SO2和氮氧化物含量的增大引起的;引起臭氧空洞的主要原因是冰箱的制冷剂氟利昂(如CF2Cl2)分解产生的氯原子对臭氧层产生长久的破坏作用,NO也是破坏臭氧层的重要原因之一;引起温室效应的主要原因是空气中CO2浓度的增大,CH4、N2O等也是导致温室效应的气体;引起光化学烟雾的主要因素是空气中氮氧化物浓度的增大。
答案:A情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二氮氧化物间的转化及其重要性质?
氮氧化物之间的转化关系:
讨论探究?
(1)民间有谚语:“雷雨发庄稼”,即在雷雨过后,植物生长得更旺盛,其中蕴含了什么化学原理?请写出相关的化学方程式。
(2)实验室能否用排空气法收集NO气体?能否用排水法收集NO2?为什么?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二探究提示:(1)空气中的氮气和氧气在放电的条件下生成NO,NO最终转化生成硝酸,硝酸随雨水落入土壤,与其中的矿物质等发生反应生成硝酸盐,为土壤补充了氮肥,所以庄稼生长得更旺盛。相关的化学方程式为
(2)不能。NO易与空气中的O2反应,故不能用排空气法收集,一般用排水法收集;NO2易与H2O发生反应,故不能用排水法收集,一般用向上排空气法收集。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二一氧化氮和二氧化氮的区别与联系 情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二题型一、氮氧化物间的转化
例题1用大试管收集一试管NO2气体,倒扣在盛水的水槽里,试管内产生的现象为? ;?
再往试管里通入适量氧气,试管内又产生的现象为? 。?
产生上述现象的原因是???? 。?
解析:NO2与水反应3NO2+H2O2HNO3+NO,所以水会上升到试管容积的 处;反应生成的NO又与O2反应生成红棕色的NO2气体,而NO2又与水反应,水面又上升。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验1 收集NO和NO2两种气体的方法正确的是( )?
A.都可用排水法
B.NO用排水法,NO2用向上排空气法
C.都可用向上排空气法
D.NO用向上排空气法,NO2用排水法
解析:NO易与空气中的O2反应:2NO+O2 2NO2,不能用排空气法收集;NO2能与水反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO,不能用排水法收集。
答案:B情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二题型二、氮氧化物溶于水的有关计算
例题2导学号98980074将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体,求原混合气体中NO2和O2各多少毫升?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二答案:若剩余的气体是NO,则NO2和O2的体积分别为9.2 mL和0.8 mL;若剩余的气体是O2,则NO2和O2的体积分别为6.4 mL和3.6 mL。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验2 将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里,充分反应后试管中剩余20 mL气体,则原混合气体中NO2和NO的体积比为( )?
A.2∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.1∶1答案:C 重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领二氧化硫和二氧化氮对大气的污染?
酸雨的形成
讨论探究?
(1)由上图可知常见的酸雨类型有哪些?写出有关化学方程式。
(2)硫酸型酸雨放置一段时间后,酸性会增强,其原因是什么?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领酸雨形成图示 重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题环境污染已成为人类社会面临的重大问题。下列名词与环境污染无关的是( )
①白色垃圾 ②潮汐 ③酸雨 ④光化学烟雾 ⑤臭氧空洞 ⑥可吸入颗粒物 ⑦赤潮 ⑧绿色化学
A.①⑦ B.②⑤
C.②⑧ D.①③④⑤⑥⑦
解析:潮汐是自然现象;白色垃圾主要是难降解的白色塑料,会造成土壤污染;酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染;光化学烟雾是氮的氧化物等排放造成的;臭氧空洞是由氟氯代烃等物质造成的;赤潮是水体的富营养化造成的,其危害是造成水中溶解氧减少,导致生物死亡。
答案:C重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验 空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )?
A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染
B.实施绿化工程,防治可吸附性颗粒污染
C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
D.加大石油、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量
解析:化石燃料燃烧能增加CO2和SO2的排放,不利于改善空气质量。
答案:D1 2 3 4 51.减少空气污染的措施是( )
①实验室使用排风电扇 ②开发新能源 ③冶金工厂产生的工业废气经净化处理后,才能排放到空气中 ④向煤中掺入一定量的石灰石
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②③④
解析:实验室使用排风电扇可降低室内空气污染,但不能减少对空气的污染;开发新能源可减少化石燃料的使用量、冶金工厂废气净化处理、向煤中掺入一定量的石灰石都可减少空气污染。
答案:B1 2 3 4 52.下列物质不属于空气污染物的是( )
A.SO2 B.CO2
C.NO2 D.NO
解析:SO2、NO2、NO均是形成酸雨的主要物质,是对大气有污染的气体;而CO2气体不属于空气污染物。
答案:B1 2 3 4 53.最新的病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接的抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是( )
A.一氧化氮是一种红棕色的气体
B.常温常压下,一氧化氮不与空气中的氧气直接化合
C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下化合得到
D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集
解析:NO是无色气体,不溶于水,可由N2与O2在一定条件下直接化合而得到,且易与空气中的氧气直接反应而生成NO2。
答案:C1 2 3 4 54.下列说法中,正确的是( )
A.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物
B.可用排空气法收集NO和NO2
C.NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2,得橙色溶液的为溴蒸气
D.NO2是大气污染物之一
解析:NO2与水反应生成硝酸和NO,NO2不是酸性氧化物,A错误;NO与空气的密度接近且NO能与氧气反应,不能用排空气法收集,B错误;NO2、溴蒸气分别与NaOH溶液作用均得无色溶液,所以NaOH溶液无法将NO2与溴蒸气区别开,C错误。
答案:D1 2 3 4 55.如图所示,室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。
请回答下列问题:
(1)写出观察到的现象:
① ;?
② ;?
③ 。?
(2)最终试管中剩余的气体是 ,体积为 。?1 2 3 4 5答案:(1)①通入O2后试管内气体变为红棕色 ②试管内液面升高 ③最后试管内剩余一种无色气体
(2)NO 1.0 mL第2课时 二氧化氮、一氧化氮及酸雨
课后训练案
巩固提升
A组
1.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物是( )
A.N2O B.NO
C.NO2 D.N2O5
解析:设氮氧化物的化学式为NOx,由题意得:2NOx+2CON2+2CO2
先写出反应物和生成物,再写出N2、CO2的化学计量数1和2,然后分别根据N、C原子守恒得出NOx、CO的化学计量数是2和2。
答案:B
2.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的( )
A.N2、NO2、Br2 B.NO2、NO、N2
C.NO2、NO、O2 D.N2、O2、Br2
解析:气体呈红棕色说明含有NO2和Br2中的至少一种,溶于水得橙色溶液说明气体中必定含有溴蒸气,所得无色气体遇空气重新变为红棕色说明无色气体含NO。原气体可能既有NO2也有Br2。
答案:A
3.酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球的生态环境,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的氧化物;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:酸雨的形成主要是SO2、NO2的大量排放所造成的,①②④都可减少SO2或NO2的排放量且是可行的,而雷电作用所产生的氮的氧化物扩散在大气中,无法人工收集。
答案:C
4.在一定温度和压强下,将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够长时间后,试管内气体体积缩小为原体积的,则原混合气体中N2与NO2的体积比是( )
A.2∶3 B.3∶2
C.3∶5 D.5∶3
解析:NO2与水反应使气体的体积减小,设原混合气体的体积为5 mL,则:
3NO2+H2O2HNO3+NO ΔV
3 1 2
V(NO2) 5 mL×(1-)
V(NO2)=3 mL
V(N2)∶V(NO2)=(5 mL-3 mL)∶3 mL=2∶3
答案:A
5.下列因果关系不正确的是( )
选项
原因
结果
A
植树造林
温室效应
B
SO2和NO2大量排放
酸雨
C
汽车尾气的排放
光化学烟雾
D
含氮、磷等生活废水的大量排放
赤潮
答案:A
6.某混合气体可能由Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种组成。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体通入一个充满空气的集气瓶中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是( )
A.肯定有SO2和NO B.肯定没有NO和NO2
C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO
解析:由于混合气体无色,所以没有Cl2、NO2;通入品红溶液,品红溶液褪色,则混合气体中有SO2;排入空气变红棕色,说明混合气体中有NO,没有O2。
答案:A
7.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
酸雨
化石燃料的燃烧
B
SO2
光化学烟雾
汽车尾气的排放
C
NO2
温室效应
工厂废气的排放
D
CO
CO中毒
燃料的不完全燃烧
解析:形成酸雨的氧化物主要是SO2和氮氧化物,CO2是造成温室效应的主要气体,引起光化学烟雾的主要气体为NO2,CO会造成煤气中毒,由此判断,选项D正确。
答案:D
8.汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化剂转换器”(用铂钯合金作催化剂),它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出CO与NO反应的化学方程式: 。?
(2)“催化剂转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是 。?
(3)控制城市空气污染源的方法可以有 。?
A.开发氢能源 B.使用电动车
C.植树造林 D.戴上呼吸面具
解析:在催化剂作用下把CO和NO都转化为参与大气生态环境循环的无毒气体,即NO转化为N2、CO转化为CO2,反应的化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2。同时SO2也在催化剂的作用下转化为SO3,从而提高了空气的酸度。控制城市空气污染源主要是减少煤和汽油的使用。
答案:(1)2CO+2NO2CO2+N2 (2)SO2转化为SO3,产生硫酸酸雾 (3)AB
9.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:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O ①,2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O ②,
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)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: 。?
答案:(1)NO2 NO 1∶1
(2)8NH3+6NO27N2+12H2O
B组
1.导学号98980075把3体积的NO2气体,依次通过下列3个分别装有①NaHCO3饱和溶液,②浓硫酸,③Na2O2的装置后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体应是(同温、同压下测定)( )
A.1体积NO B.2体积NO2和0.5体积O2
C.2体积O2 D.0.25体积O2
解析:①3体积的NO2通入NaHCO3溶液中发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,NaHCO3+HNO3NaNO3+H2O+CO2↑,生成2体积CO2和1体积NO;②1体积NO和2体积CO2和水蒸气通过浓硫酸时,水蒸气被吸收,余下1体积NO和2体积CO2;③2体积CO2与Na2O2发生反应:2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,生成1体积O2,NO与O2反应化学方程式为:2NO+O22NO2,生成1体积NO2,剩余0.5体积O2,这两种气体通入水中,发生反应:4NO2+O2+2H2O4HNO3,NO2完全反应,剩余0.25体积O2。
答案:D
2.如图所示,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,对原试管中盛装气体的说法正确的是( )
A.可能是N2与NO2的混合气体
B.可能是NO2气体
C.只能是NO一种气体
D.只能是NO2一种气体
解析:由题意可知,试管内最终完全被水充满,说明气体中没有N2。原试管中盛有的是红棕色气体,则一定含有NO2。若为纯净物,则只有NO2;若为混合物,则可能含有NO2和NO。
答案:B
3.导学号98980076在标准状况下,将O2和NO2按1∶4体积比充满干燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设烧瓶内溶液不向外扩散,最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
解析:设烧瓶的体积为V L,由4NO2+O2+2H2O4HNO3知NO2的体积为V L。又O2和NO2的体积比为1∶4,所以最终液体充满整个烧瓶,溶液的体积为V L,NO2的物质的量为V L÷22.4 L·mol-1=V mol,所以硝酸的物质的量浓度为 V mol÷V L= mol·L-1。
答案:C
4.已知Cu(NO3)2受热分解的化学方程式:2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑,某同学将少量的Cu(NO3)2固体放入试管中加热,然后用带火星的木条放入试管中,木条复燃,则下列说法正确的是( )
①NO2能支持燃烧 ②NO2不能支持燃烧 ③带火星的木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气的缘故 ④带火星的木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气和二氧化氮共同作用的结果
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析:Cu(NO3)2受热分解产生的混合气体中O2体积分数为,等于空气中O2的体积分数(),故木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气和二氧化氮共同作用的结果。
答案:D
5.为了探究几种气态氧化物的性质,某同学设计以下实验。
用三只集气瓶收集二氧化硫、二氧化氮气体,倒置在水槽中。然后,分别缓慢通入适量氧气或氯气,如图所示。一段时间,A、B装置中集气瓶充满溶液,C装置中集气瓶里还有气体。
(1)如果装置A中通入氧气恰好使液体充满集气瓶,假设瓶内液体不向外扩散。
①写出总反应的化学方程式: ;该实验对工业上生产硝酸的启示是 。?
②假设实验条件下,气体摩尔体积为a L·mol-1,计算集气瓶里溶液的物质的量浓度为 。?
(2)实验前在C水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液,通入氧气前后,实验现象可能为 ;写出化学方程式: ;C装置实验可以探究酸雨变化过程。?
(3)溶液充满集气瓶后,在B水槽里滴加硝酸钡溶液,可能观察到的现象为 ;写出有关离子方程式 ;证明B水槽反应后溶液里有氯离子的操作方法是 ?
?
?
?
。?
解析:(1)①A装置中集气瓶里发生的反应有:3NO2+H2O2HNO3+NO,2NO+O22NO2,总反应的化学方程式:4NO2+O2+2H2O4HNO3。工业上,利用二氧化氮与水反应制硝酸,为了充分利用原料,不排放大气污染物NO,应向吸收器(向二氧化氮中)通入足量空气,使氮元素全部转化成硝酸。②设A装置中集气瓶体积为V L,二氧化氮气体体积为V L,n(NO2)= mol,最后充满液体,HNO3溶液体积为V L,c(HNO3)= mol·L-1。(2)二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸,通入氧气反应后,生成强酸(硫酸),溶液红色变深。(3)氯气在水中将二氧化硫氧化成硫酸,检验氯离子前要除去S。
答案:(1)①4NO2+O2+2H2O4HNO3 在吸收器里充入足量空气 ② mol·L-1
(2)红色由浅变深 2SO2+O2+2H2O2H2SO4
(3)出现白色沉淀 Cl2+SO2+2H2O2Cl-+S+4H+,Ba2++SBaSO4↓ 取少量反应后的溶液于试管中,向试管里加入过量的硝酸钡溶液,待沉淀完全后,静置,取上层清液滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明原溶液中含有Cl-
6.将V mL NO和NO2的混合气体通过水吸收后,得到无色气体A。将此无色气体A与等体积的O2混合,通过水充分吸收后,得到5 mL无色气体B,试回答:
(1)A气体是 ,B气体是 。?
(2)A气体的体积是 mL。?
(3)V的取值范围是 。?
解析:(1)NO、NO2混合气体与水反应后只能得到无色气体NO,即A为NO。NO与O2等体积混合后与水反应,据4NO+3O2+2H2O4HNO3知,剩余气体为O2。
(2)设A气体的体积为x,则x-x=5 mL,x=20 mL。
(3)按极限取值法,若V mL全为NO,则V=20;
若V mL全为NO2,则V=60,故其取值范围为20答案:(1)NO O2 (2)20 (3)20课件27张PPT。第二节 富集在海水中的元素——氯自主阅读自主检测一、活泼的黄绿色气体——氯气
1.氯的原子结构及存在
(1)氯的原子结构。
氯的原子结构示意图为 ,氯原子容易得到一个电子而形成Cl-,表现出典型的非金属性。
(2)氯的存在。
氯在自然界中以化合态存在,主要以NaCl的形式存在。
2.氯气的发现
1774年瑞典化学家舍勒制取了氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。自主阅读自主检测3.物理性质
4.化学性质
Cl2的化学性质很活泼,具有很强的氧化性。
主要反应:自主阅读自主检测5.次氯酸的性质
6.漂白剂的制取
(1)漂白液:反应的化学方程式为
有效成分是NaClO。
(2)漂白粉:反应的化学方程式为
主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。自主阅读自主检测二、氯离子的检验 自主阅读自主检测1.下列说法错误的是( )
A.Cl2与NaOH溶液的反应,属于Cl2的自身氧化还原反应
B.利用Cl2与碱的反应,可以消除Cl2污染
C.用湿润的淀粉KI试纸可以检验Cl2
D.Cl2与盐的反应不一定都是氧化还原反应
解析:Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,该反应前后只有氯元素化合价发生变化,属于Cl2的自身氧化还原反应。因为Cl2的氧化性强于I2,可以发生反应Cl2+2KI 2KCl+I2,淀粉遇I2变蓝,故C项正确。Cl2参与的反应,氯元素均有价态变化,都是氧化还原反应,故D错误。
答案:D自主阅读自主检测2.氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢,为防止事故发生,使用前要检验氯仿是否变质,应选用的检验试剂是( )
A.水
B.AgNO3溶液
C.NaOH溶液
D.KI溶液
解析:据题目信息,要检验氯仿是否变质,只要检验是否有HCl生成即可。HCl溶于水生成盐酸,含有Cl-,故可用AgNO3溶液检验。
答案:B情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二氯气的性质及实验室制法?
讨论探究?
(1)氯气泄漏后为什么要迅速撤离现场?逃生时,应该往高处跑,还是往低处跑?应该迎风跑,还是逆风跑?为什么?
(2)实验室中,如何闻氯气的气味?在制取并验证氯气的性质实验中,多余的氯气能否直接排入空气中?应如何处理?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二探究提示:(1)氯气有毒,氯气泄漏后要迅速撤离现场;因为氯气的密度比空气大,所以逃生时,应该往高处跑;因为氯气为气体,会随风飘,所以应该逆风跑。
(2)氯气是一种有毒气体,闻氯气的气味时,要用手轻轻地在瓶口扇动,仅使极少量的氯气飘进鼻孔。Cl2有毒,多余的Cl2不能直接排入空气中,应用碱性溶液(常用NaOH溶液)吸收。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二1.氯气的实验室制法
(1)反应原理:
(2)仪器装置:
主要仪器:铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。装置如下图所示。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二说明:C装置的作用是除去Cl2中的HCl;D装置的作用是干燥Cl2;F装置的作用是吸收多余的Cl2,防止污染环境。
(3)收集方法:
①向上排空气法(Cl2密度大于空气)。
②排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二(4)验满方法:
①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。
(5)尾气处理:
Cl2有毒,易污染空气,需用NaOH溶液吸收。
2.实验室制取氯气的其他方法
可用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化剂代替MnO2与浓盐酸反应(不需加热):情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二例题导学号98980068氯是一种海水富集元素。下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置:情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中,仪器a的名称为 ;?
(2)装置Ⅱ的作用是 ;?
(3)当有少量Cl2气流通过后,装置Ⅲ中反应的离子方程式为 ;?
(4)当Cl2气流持续通过时,装置Ⅳ中干燥的有色布条能否褪色? ;?
(5)装置Ⅴ反应的离子方程式为 。?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验 在制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是 ( )?
①连接好装置,检查气密性;
②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出;
③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末;
④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中;
⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收;
⑥用向上排空气法收集氯气。
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
解析:确定实验室制取气体的操作顺序要注意:①连接好装置以后,要先检查气密性,后装药品;②装药品的顺序是先加固体,后加液体;③对于有毒的气体,一定要有尾气处理装置。
答案:D重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领氯水的成分和性质?
讨论探究?
(1)上述氯水的保存方法是否正确?新制氯水在放置过程中,酸性和氧化性如何变化?
(2)氯气为什么能使鲜花褪色?向含有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加氯水,溶液红色褪去,如何验证是什么原因造成的?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领探究提示:(1)不正确,氯水中次氯酸见光易分解,应用棕色瓶盛装。氯水久置,会因HClO的分解导致其中的Cl2全部与H2O反应,次氯酸完全分解生成HCl和O2,使溶液的酸性增强,失去强氧化性而不再具有漂白性。
(2)因为氯气与水反应生成次氯酸具有强氧化性。可能有两种原因:一是氯水中含有强氧化性的HClO,它的漂白性使溶液褪色;二是氯水中含有H+能中和OH-使溶液褪色。通过向褪色后的溶液中再加入氢氧化钠溶液,看溶液是否重新变为红色来验证褪色的原因。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领氯水性质的多重性
(1)漂白、杀菌——HClO的性质。
(2)不稳定性——HClO的性质,其化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑。
(3)酸性——盐酸和次氯酸电离出的H+的性质。
(4)与Ag+反应产生白色沉淀——氯水中的氯离子体现出的性质。
(5)氯水滴到蓝色石蕊试纸上先变红后褪色,原因是溶液中H+和HClO共同作用的结果。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰,说明有Cl2
B.加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-
C.将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有HClO
D.光照新制氯水有气泡逸出,该气体一定是Cl2
解析:A项,新制氯水中因含HClO而具有漂白性,Cl2没有漂白性;B项正确;C项,氯水中的盐酸与KHCO3反应产生CO2;D项,光照下氯水中的HClO发生分解反应产生O2。
答案:B重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验 下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是 ( )?
A.液氯和氯水是同一种物质,均属于混合物
B.液氯无酸性,氯水有酸性
C.液氯较氯水的漂白作用更强
D.液氯无色,氯水呈黄绿色
解析:液氯的成分就是氯分子,为黄绿色油状液体,所以液氯无酸性,也无漂白性;氯水中存在着Cl2、HClO、H+、Cl-等多种成分,所以氯水既有酸性,又有漂白性。由于液氯和氯水均含有氯分子,均为黄绿色。所以A、C、D项错误,B项正确。
答案:B1 2 3 41.下列实验过程中,不会产生气体的是( )
解析:A项氯水中的HClO见光分解生成氧气;B项氯水中的H+与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2;氯水滴入NaBr溶液反应生成Br2和NaCl,没有气体产生;H2O与Na2O2反应产生O2。
答案:C1 2 3 42.下列化合物中,不能通过两种单质间直接化合制取的是 ( )
A.FeCl3 B.CuCl2
C.HCl D.FeCl2
解析:氯气可以和绝大多数金属或非金属化合,在与可变价金属反应时,金属被氧化成高价态(如Fe Fe3+,Cu Cu2+),而FeCl2中的铁是+2价的低价态。
答案:D1 2 3 43.当不慎有大量Cl2扩散到周围空间时,处在该环境中的人可以用浸有一定浓度某种物质水溶液的毛巾捂住鼻子以防中毒,该物质最适宜采用的是( )
A.NaOH
B.NaCl
C.NaHCO3
D.NH3·H2O
解析:NaOH有强腐蚀性;NH3·H2O对人有很强的刺激作用;NaCl不能与Cl2反应;NaHCO3无腐蚀性,可用于防止氯气中毒。
答案:C1 2 3 44.下列实验现象,与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )
A.将NaHCO3固体加入新制氯水,有无色气泡(H+)
B.使红色布条褪色(HCl)
C.向FeCl2溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,发现溶液呈红色(Cl2)
D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)
解析:A项,氯水中存在H+,与NaHCO3反应产生CO2;B项,氯水能使红色布条褪色是因为氯水中存在HClO,具有漂白作用;C项,氯水中存在Cl2,能将Fe2+氧化为Fe3+,再滴加KSCN溶液后,溶液呈红色;D项发生反应:Ag++Cl- AgCl↓。
答案:B第二节 富集在海水中的元素——氯
课后训练案
巩固提升
A组
1.导学号98980069用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上,观察到的现象是( )
解析:新制氯水中存在HCl(强酸)和HClO(弱酸),二者电离出H+使溶液显酸性,故试纸变为红色,后因HClO具有强氧化性又会使红色(中间部分)褪去,故B正确。
答案:B
2.检验某溶液中是否含有Cl-,正确的操作是( )
A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
B.取样,先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,先加稀硫酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
D.取样,加少量AgNO3溶液,有白色沉淀;再加稀硝酸,看白色沉淀是否消失
解析:A项没有排除C等离子的干扰;B项不能确定是溶液中含有Cl-还是盐酸带入Cl-;C项先加稀硫酸酸化会产生Ag2SO4沉淀。
答案:D
3.下列离子方程式书写正确的是( )
A.氯气溶于水:Cl2+H2OH++Cl-+HClO
B.氯气和烧碱作用:Cl2+OH-2Cl-+H2O
C.浓盐酸制取氯气:MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O
D.钠和水作用:Na+2H2ONa++H2↑+2OH-
解析:HClO是难电离的弱酸,写分子式,A项正确;B项有ClO-生成;C、D两项均没配平。
答案:A
4.向盛有氯气的集气瓶中,注入约五分之一体积的下列液体并轻轻振荡,观察到的现象记录如图所示,判断瓶中注入的液体是( )
A.AgNO3溶液
B.NaOH溶液
C.水
D.FeCl2溶液
解析:A项,Cl2作用于AgNO3溶液会产生AgCl白色沉淀;B项,Cl2与NaOH溶液反应会产生NaCl和NaClO,溶液呈无色;C项,Cl2溶于水,所得氯水呈浅黄绿色;D项,Cl2氧化FeCl2生成FeCl3,溶液呈棕黄色。
答案:C
5.下列说法中,正确的是( )
A.液氯和氯水都含有氯离子
B.氯气和液氯都能使干燥的有色布条褪色
C.盐酸和氯水都含有氯离子
D.盐酸和氯水都能使湿润的有色布条褪色
解析:液氯中只含有Cl2不含Cl-,A错误;干燥的氯气和液氯均不能使有色布条褪色,B错误;氯气溶于水后发生反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,C正确;盐酸不能使有色布条褪色,D错误。
答案:C
6.用自来水养金鱼时,通常先将自来水经日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是( )
A.利用紫外线杀死水中的细菌
B.提高水温,有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量
D.促使水中的次氯酸分解
解析:自来水常用Cl2作消毒剂,Cl2溶于水会与水反应生成HClO,HClO是强氧化剂,它的存在对金鱼的生长有害,而HClO见光易分解。
答案:D
7.下列变化不能直接实现的是( )
①(HCl)→②(Cl2)→③[Ca(ClO)2]→④(HClO)→⑤(CO2)
A.①→② B.②→③
C.③→④ D.④→⑤
解析:HClO的酸性比碳酸的弱,所以HClO不能直接与碳酸盐反应生成CO2。
答案:D
8.关于新制氯水与久置氯水的说法中,错误的是( )
A.新制氯水的氧化性比久置氯水强
B.久置氯水可以视为稀盐酸
C.新制氯水中无Cl-,久置氯水中有Cl-
D.新制氯水的酸性比久置氯水弱
解析:新制氯水中含有Cl2、H+、Cl-、HClO、H2O、ClO-、OH-,而久置氯水由于HClO的分解,变成稀盐酸(含有H+、Cl-、H2O),都存在Cl-。
答案:C
9.Cl2是一种重要的化工原料,下图是一些含氯产品。
(1)①中钢瓶中应贴的标签为 。?
A.腐蚀品 B.爆炸品
C.有毒品 D.易燃品
(2)下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是 。?
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2
(3)工业上利用Cl2制盐酸,其化学方程式为 。Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是 。?
A.硝酸银溶液
B.酚酞溶液
C.碳酸钠溶液
D.紫色石蕊溶液
(4)将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热,反应生成氯气的体积(标准状况)是 L;被氧化的HCl的质量是 g。?
解析:(1)Cl2有毒,贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。
(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,漂白液的有效成分是NaClO,二者均是混合物,A、D项错误;制取漂白粉时,不用澄清石灰水,因氢氧化钙的溶解度较小,一般用石灰乳,也可用氯气与稍湿的消石灰作用制得,C项错误。
(3)久置氯水的成分为稀盐酸,新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-,新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液先变红后褪色,而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红色。
(4)利用化学方程式进行计算。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
87 g 4 mol 22.4 L
8.7 g n(HCl) V(Cl2)
解得V(Cl2)=2.24 L,n(HCl)=0.4 mol。
被氧化的HCl为0.2 mol,质量为0.2 mol×36.5 g·mol-1=7.3 g。
答案:(1)C (2)B (3)H2+Cl22HCl D (4)2.24
7.3
10.漂白粉在社会生活、工业生产中用途广泛,漂白粉除了具有漂白作用外,还能杀菌、消毒。
(1)①工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学方程式为 。漂白粉的有效成分是 。?
②漂白粉应密封并置于阴暗处保存,请用化学方程式说明其中的原因: 、 。?
(2)已知浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中,可能含有的杂质气体是 。?
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
解析:由于酸性H2CO3>HClO,所以Ca(ClO)2在空气中易与CO2、H2O反应生成CaCO3和HClO,HClO见光易分解。用含CaCO3的Ca(ClO)2与浓盐酸制Cl2,Cl2中必然含有CO2、H2O、HCl等杂质。
答案:(1)①2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2 ②Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO 2HClO2HCl+O2↑ (2)A
B组
1.下列说法中,正确的是( )
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味
B.用排水集气法便可以收集到纯净的氯气
C.氯气有漂白性
D.自来水常用氯气杀菌、消毒
解析:氯气有毒且有强烈的刺激性气味,闻其气味时不应将鼻子对着瓶口,而是用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气分子飘进鼻孔,A错误;氯气能溶于水,常温下,1体积水可溶解约2体积的氯气,应用排饱和食盐水法或向上排空气法收集氯气,B错误;氯气可用于漂白和自来水消毒,因为氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性,可使有机色素褪色,并能杀菌、消毒,氯气本身不具有漂白性,C错误,D正确。
答案:D
2.导学号98980070将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射一段时间后,试管中最后剩余的气体约占试管容积的( )
A. B.
C. D.
解析:氯气溶于水后发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑,反应进行完毕后,每一体积氯气可生成0.5体积氧气,即气体体积减少为原来的一半。
答案:B
3.已知:KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O。如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液变红色
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
石蕊溶液先变为红色后褪色
Cl2具有漂白性
D
KI淀粉溶液变蓝色
Cl2具有氧化性
解析:据题意可知,浓盐酸滴在KClO3晶体上,有Cl2产生。Cl2可将FeCl2氧化成FeCl3,使滴有KSCN的FeCl2溶液变红。Cl2溶于紫色石蕊溶液,发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,HClO具有强氧化性,看到先变红后褪色。Cl2与NaOH溶液反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,溶液碱性减弱,溶液褪色。Cl2将I-氧化生成I2,淀粉遇I2显蓝色。
答案:D
4.在某未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,由此判断该未知液中含有( )
A.Cl-、S B.Cl-、N
C.Cl-、C D.Cl-、OH-
解析:能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是CO2,又因为加入稀硝酸后沉淀部分溶解,故原溶液中除含有C外,还有Cl-。
答案:C
5.某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A.图Ⅰ:若MnO2过量,则浓盐酸可全部消耗完
B.图Ⅱ:证明新制氯水具有酸性
C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾
D.图Ⅳ:湿润的有色布条褪色
解析:MnO2和浓盐酸在加热条件下反应,随着反应的进行,浓盐酸浓度变小,MnO2不与稀盐酸反应,即使MnO2过量,盐酸也不能全部消耗完,A错误;不仅能证明新制氯水具有酸性,还可以证明新制氯水具有漂白性,B错误;铜丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟,C错误。
答案:D
6.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在适当反应条件下,它们可以按下图进行反应,如果E溶液是无色的,请回答下列问题:
(1)A是 ,B是 ,C是 (均填化学式)。?
(2)反应①的化学方程式为 。?
(3)反应③的化学方程式为 。?
(4)反应④的化学方程式为 。?
答案:(1)Fe Cl2 H2
(2)2Fe+3Cl22FeCl3
(3)Fe+2HClFeCl2+H2↑
(4)2FeCl2+Cl22FeCl3
7.游泳池水中的含氯气量应该控制在0.5~1.0 mg·L-1之间。
(1)写出氯气溶于水的化学方程式 。溶于水后的哪种物质可杀菌消毒 。 ?
(2)如图显示一星期中每天19时游泳池中水的氯气含量,哪几天使用游泳池不安全 。?
(3)你认为哪几天的天气炎热、阳光强烈 ,说出一种理由 。?
(4)若把一片紫色的花瓣放入氯水中,可观察到现象 。?
(5)小型游泳池通常使用次氯酸钠溶液而非氯气来消毒池水,用化学方程式说明工业上如何生产次氯酸钠溶液 。?
解析:(2)由图中数据可知,星期六和星期日游泳池中氯气含量低于0.5 mg·L-1,池中水未得到有效的杀菌消毒处理,因此使用游泳池不安全。
(3)由图中数据可知,星期四、星期六两天水中氯气含量显著降低,表明这两天天气炎热,阳光强烈,水温高,HClO分解加快。
(4)紫色的花瓣具有与石蕊相似的性质,而氯水中含有盐酸和次氯酸,具有酸性和漂白性,因此能使紫色花瓣先变红后褪色。
(5)工业上用氯气与氢氧化钠溶液反应制取次氯酸钠溶液,Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
答案:(1)Cl2+H2OHCl+HClO HClO
(2)星期六、星期日
(3)星期四、星期六 天气炎热,阳光强烈,水温升高,HClO分解加快使游泳池水中的含氯量下降快
(4)先变红后褪色
(5)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
课件52张PPT。第四节 氨 硝酸 硫酸第1课时 氨自主阅读自主检测一、氮的固定 二、氨的性质
1.物理性质自主阅读自主检测氨的水溶液叫做氨水,呈弱碱性。
3.用途
(1)氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。
(2)作制冷剂。自主阅读自主检测三、铵盐
1.铵盐
铵根离子( )和酸根离子构成的化合物。
2.物理性质
都是无色或白色晶体,易溶于水。
3.化学性质
(1)不稳定性:自主阅读自主检测自主阅读自主检测四、氨的实验室制法 自主阅读自主检测1.下列过程不属于氮的固定的是( )
解析:氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮,从N元素的价态变化来看是0价变为正价或0价变为负价。B项由化合态氮变为化合态氮,不是氮的固定。
答案:B自主阅读自主检测2.下列有关氨的性质的叙述中,正确的是( )
A.氨催化氧化可直接生成NO2
B.氨水呈碱性
C.氨和酸相遇都能产生白色烟雾答案:B 自主阅读自主检测3.关于铵盐的叙述中正确的是( )
①铵盐易溶于水
②铵盐中氮元素均为-3价
③铵盐受热易分解
④铵盐只能与碱反应,不能与酸反应
⑤铵态氮肥不宜与碱性物质如草木灰混合使用
A.①②③④⑤ B.①③⑤
C.③④⑤ D.①②④
解析:铵盐都是易溶于水的晶体,受热易分解,且都能与碱反应生成NH3或NH3·H2O,①③⑤正确;NH4NO3中氮元素为-3价、+5价,②错误;NH4HCO3或(NH4)2CO3既可与碱反应,也可与酸反应,④错误。
答案:B自主阅读自主检测4.对实验室制取氨气,下列说法不正确的是( )
A.发生装置与用KClO3制取O2的装置相同
B.可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气
C.氨气的验满可以用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近
D.所用的铵盐不是NH4NO3,是因为NH4NO3受热易爆炸
解析:实验室制取NH3属于固体与固体混合加热制气体,与KClO3分解制O2装置一样;由于NH3的溶解度太大,NH4Cl无法抑制氨气的溶解;氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝或遇浓盐酸产生白烟;NH4NO3受热易爆炸,一般使用NH4Cl或其他非氧化性酸的铵盐。
答案:B情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二氨气的性质?
讨论探究?
(1)根据以上实验,探究形成喷泉的原因是什么?
(2)根据该实验的原理,讨论形成喷泉的条件。
(3)氨的喷泉实验说明氨具有什么性质?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二探究提示:(1)因氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中,使烧瓶内的压强迅速减小,与外界大气形成较大的压强差,在压强差作用下,液体迅速流动,通过带尖嘴的导管喷出来,形成喷泉。
(2)①减小烧瓶内压强,例如:烧瓶内的气体被吸收掉或降低烧瓶内气体的温度,引起烧瓶内压强瞬间降低,形成压强差。
②烧瓶内的压强不变,增大烧瓶外的压强,形成明显的压强差,水在内外压强差的作用下进入烧瓶,形成喷泉。
(3)氨的喷泉实验证明氨气极易溶于水,且氨气溶于水所得溶液显碱性。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二1.喷泉形成的原理
(1)减小内压法:如图Ⅰ所示
图Ⅰ
容器内气体与水或其他液体接触?气体溶解或发生化学反应?容器内压强减小?外部液体迅速进入形成喷泉
例如:情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二(2)增大外压法:如图Ⅱ所示
图Ⅱ
锥形瓶内存在挥发性液体或其他液体?液体受热挥发或发生化学反应产生气体?锥形瓶内气压增大?锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二2.氨水、液氨和一水合氨的区别 情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二题型一、喷泉实验原理的应用
例题1导学号98980077喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是 。?
A.SO2和H2O B.CO2和NaOH溶液
C.NH3和H2O D.NO和H2O
(2)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是 (填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ是 下部锥形瓶内气体压强。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述 (填“图Ⅰ”或“图Ⅱ”)中装置的原理相似。?
(3)某学生积极思考喷泉原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。
①如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为? 。?
②在①操作的基础上,打开活塞c,产生的现象是? 。?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二解析:(1)SO2和NH3均易溶于H2O,CO2能与NaOH溶液发生反应而溶解,三者均能形成足够大的压强差,形成喷泉;只有D项NO不溶于水,不能形成足够大的压强差,不可能形成喷泉。
(2)对形成喷泉的可能原因进行了归纳和总结,图Ⅰ是因为烧瓶内气体压强突然减小而产生压强差,形成喷泉。图Ⅱ则是因为下部锥形瓶内的气体压强增大而产生压强差,形成喷泉。现实生活中的人造喷泉及火山爆发的原理与图Ⅱ原理相似。
(3)图Ⅲ装置中如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,氨气溶解,右烧瓶内气体压强减小,左烧瓶内的HCl进入右烧瓶,发生反应NH3+HCl NH4Cl,在烧瓶中产生大量的白烟,左右两烧瓶压强急剧减小,此时打开活塞c,则两烧瓶中同时产生喷泉。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二答案:(1)D
(2)减小 增大 图Ⅱ
(3)①盛有NH3的集气瓶中产生大量的白烟 ②两烧瓶中同时产生喷泉情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验1 利用如图所示装置,在锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是( )?
A.Cu与稀盐酸
B.NaHCO3与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸
D.NH4HCO3与稀盐酸
解析:根据题意只要能在锥形瓶内反应产生气体,压强大于圆底烧瓶内压强即可,故应选NH4HCO3和稀盐酸。A项中两物质不反应,B项中反应不生成气体,C项生成的CaSO4附着在CaCO3的表面会阻止反应的进行。注意该装置中玻璃导管的作用是使烧瓶内外压强相等。
答案:D情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二题型二、氨气性质的应用
例题2按下图进行实验,试解释观察到的现象,并写出有关反应的化学方程式。
(1)红热的铂丝保持红热:?? 。?
(2)在锥形瓶上方有红棕色气体生成:?? 。?
(3)在锥形瓶内产生少量白烟:???? 。?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二解析:实验现象与化学反应有着密切的关系,从图可知,这是进行氨的催化氧化的实验,该反应是一个放热反应,而反应又是在催化剂的表面上进行的,因而能使铂丝保持红热;反应生成的产物是NO和H2O(g),而锥形瓶中还有空气和NH3,这些物质又可进一步反应生成红棕色的NO2气体和少量白色的NH4NO3固体,所以能看到有红棕色的气体和少量白烟生成。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验2 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气 、氢气 。?
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有 、 。?
(3)从氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨, (填“会”或“不会”)发生倒吸,原因是 ?? 。?
(4)写出乙装置中氨催化氧化的化学方程式: 。?
(5)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、 、 (填离子)。?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二解析:(1)用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,应用装置a,制备氢气用固液不加热制气装置,即装置b;(2)该装置有三个作用:干燥气体、控制氢气和氮气的流速,使氮气和氢气的体积比接近1∶3、混合氮气和氢气;(4)乙装置中发生的反应为氨的催化氧化反应:4NH3+5O2 4NO+6H2O;(5)所得溶液为硝酸铵和氨水的混合溶液。
答案:(1)a b
(2)干燥气体 控制氢气和氮气的流速(合理即可)
(3)不会 混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体
(4)4NH3+5O2 4NO+6H2O
重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领氨气的实验室制法?
讨论探究?
(1)实验室制取氨气时,铵盐不用NH4NO3、NH4HCO3,碱不选用NaOH、KOH,其原因是什么?
(2)NH3是一种污染性气体,为避免污染空气,实验中多余的NH3应如何进行吸收处理?试画出相应装置图。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领探究提示:(1)因为在加热过程中NH4NO3可能爆炸而发生危险,而NH4HCO3受热极易分解产生CO2,使生成的NH3中混有较多的CO2杂质;消石灰不能用NaOH、KOH代替,原因是NaOH、KOH具有吸湿性,易结块,不利于产生氨气,在加热条件下还会腐蚀试管。
(2)NH3是有刺激性气味的气体,多余的NH3要吸收掉以避免污染空气。可采用在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球吸收等方法,多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有:重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领常见尾气处理的三种方法
(1)对于极易溶于水的尾气,如NH3、HCl等,需采用防倒吸装置(即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收。
(2)对于溶解度不大的尾气,如Cl2等,可直接将出气管插入吸收剂液面下吸收。
(3)对于有毒且易燃的气体,如CO、H2等,可采取在尾气出口处放置一点燃的酒精灯,使CO、H2燃烧转变为无毒的CO2、水蒸气。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题导学号98980078氨气是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法:
①用固体氢氧化钙与氯化铵共热;
②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。
(1)下面的制取装置图中,方法①应选用装置 (填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置 。?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领(2)在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是 。?
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠 C.五氧化二磷
(3)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是?? 。?
解析:A装置适用于固体与固体加热制气体,B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。NH3为碱性气体,只能用碱性干燥剂。检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。
答案:(1)A B
(2)B
(3)将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处,如试纸变蓝,说明气体已收集满重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领解析:NH4HCO3固体受热分解生成NH3、CO2和H2O,气体进入盛有碱石灰的干燥管,碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气,生成纯净的氨气,A项正确;向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,也会促使浓氨水分解出氨气,B项正确;固体加热制气体时,试管口应略向下倾斜,使产生的水能够流出,以免聚集在试管口的水倒流回试管底而将试管炸裂,C项错误;D项,浓氨水加热制取NH3的方法和试剂都是正确的。
答案:C1 2 3 4 51.右图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置,下列叙述不正确的是( )
A.该实验说明氨气极易溶于水
B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性
C.氨水很稳定,将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化
D.形成“喷泉”的主要原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压1 2 3 4 5解析:由于氨气极易溶于水,当少量水进入盛有氨气的烧瓶会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压,使滴有酚酞的水喷入烧瓶形成喷泉,A、D正确;由于氨水有弱碱性,从而使酚酞由无色变为红色,B正确;氨水不稳定,受热易分解放出氨气,从而使碱性减弱,故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪去,C错误。
答案:C1 2 3 4 52.用加热法可以分离的一组物质是( )
A.氯化铵和消石灰
B.碳酸氢铵和过氧化钠
C.氯化铵和氯化钠
D.碘和氯化铵1 2 3 4 5解析:
答案:C1 2 3 4 53.下列关于氨气的说法中正确的是( )
A.氨可以用浓硫酸干燥
B.氨溶于水显弱碱性,因此氨气可使湿润的酚酞试纸变蓝
C.氨本身没有毒,故发生液氨大量泄漏时,人们也不必采取任何防范措施
D.吸收NH3可用下图所示的装置防止倒吸1 2 3 4 5解析:氨属于碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥;湿润的酚酞试纸遇NH3会变红;虽然氨气并不能称为有毒气体,但由于氨气的溶解度极高,且极易挥发,所以常被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上,从而产生刺激和炎症,故发生液氨大量泄漏时,人们必须采取一定的防范措施,例如根据氨的密度小的特征,可以向地势低、逆风的方向跑离事故区,故A、B、C错误。四氯化碳是一种油状液体,氨气不溶解于其中,这样就防止了倒吸,D正确。
答案:D1 2 3 4 54.下列方法中,不能用于实验室制取氨气的是( )
A.在试管中将熟石灰和氯化铵混合后加热
B.加热试管中的氯化铵固体
C.将烧瓶中的浓氨水加热
D.将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中答案:B 1 2 3 4 55.喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式:? 。?
(2)收集氨气应使用 法。?
(3)要得到干燥的氨气可选用下列 作干燥剂。?
A.浓硫酸 B.碱石灰
C.NaOH固体 D.P2O5固体1 2 3 4 5(4)用图1装置进行喷泉实验,烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是 。该实验的原理是 ?? 。?
(5)如果只提供如图2的装置,请举例说明引发喷泉的方法? 。?1 2 3 4 5解析:实验室中常用NH4Cl与熟石灰共热制取氨气,因NH3极易溶于水且密度比空气的小,可采用向下排空气法收集NH3;因为NH3溶于水呈碱性且可与酸反应,故应选用碱性干燥剂干燥NH3;若要形成喷泉,必须使烧瓶内外形成较大的压强差,故图1装置可打开止水夹,将胶头滴管内的水挤入烧瓶中,水溶解NH3使烧瓶内压强减小;图2装置可用热毛巾焐住烧瓶一段时间,使烧瓶内NH3温度升高,压强增大,再打开止水夹使NH3部分溶于水,也可形成内外压强差。
答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)向下排空气
(3)BC
(4)将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,松开止水夹 挤出的水溶解了烧瓶中的NH3,使瓶内压强减小,烧瓶内外形成了压强差
(5)用热毛巾焐住烧瓶一段时间,再松开止水夹(其他合理答案也可)第四节 氨 硝酸 硫酸
第1课时 氨
课后训练案
巩固提升
1.导学号98980079用一充满氨气的烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内的氨水中溶质的物质的量浓度是(按标准状况下计算)( )
A.0.045 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.0.029 mol·L-1 D.不能确定
解析:本题以氨气的喷泉实验为切入点考查物质的量的有关计算。假设烧瓶的容积为1 L,则氨气的物质的量为 mol,溶液的体积为1 L,氨水中溶质的物质的量浓度为 mol·L-1,即0.045 mol·L-1。
答案:A
2.1 L 0.1 mol·L-1的氨水中所含溶质的微粒的物质的量为( )
A.0.1 mol NH3分子
B.0.1 mol NH3·H2O分子
C.NH3分子和NH3·H2O分子共0.1 mol
D.NH3分子和NH3·H2O分子及N共0.1 mol
解析:根据氮原子守恒很容易得出:n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(N)=0.1 mol。
答案:D
3.下列方法适合实验室制取氨气的是( )
A.N2和H2催化加热制取氨气
B.加热NH4Cl制取氨气
C.将浓氨水向碱石灰固体上滴加
D.将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合
解析:A项适合用于工业生产;B项因为NH4Cl分解生成的NH3、HCl遇冷又化合为NH4Cl,不能制取氨气;D项由于NH3极易溶于水,不适合制取NH3。
答案:C
4.检验氨气可以用( )
A.湿润的红色石蕊试纸
B.干燥的红色石蕊试纸
C.干燥的蓝色石蕊试纸
D.湿润的蓝色石蕊试纸
解析:氨气溶于水,溶液呈碱性。
答案:A
5.以下有关氨及铵盐的叙述中,不正确的是( )
A.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用
B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性
C.实验室常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取氨气
D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性物质如氧气发生反应
解析:铵态氮肥与碱性物质如草木灰反应,放出氨气从而降低肥效,A正确;氨的喷泉实验体现了氨气极易溶于水的性质,不能体现其有氧化性,B不正确;C正确;氨气具有还原性,在有催化剂的条件下加热能与O2发生反应,氨气被氧化为NO,常温下氨气还能被氯气氧化,D正确。
答案:B
6.为了检验某固体物质中是否含有N,你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A.①⑤ B.④⑤
C.①③ D.①④⑤
解析:N检验一般是取少量样品与碱混合于试管中,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,看试纸是否变蓝;也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,看是否有白烟生成。因此④、⑤一定用不到。
答案:B
7.已知X、Y、Z、W(含同一元素)有如下所示转化关系,且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐,则X可能是( )
XYZW
A.N2 B.NO2
C.NH3 D.NO
解析:能发生连续氧化的物质,中学阶段学习的有C、S、H2S、Na、N2、NH3。但符合X与W反应生成盐的只有NH3。转化关系为:NH3NONO2HNO3。
答案:C
8.下列反应中说明NH3既有还原性,又有碱性的是( )
A.4NH3+5O24NO+6H2O
B.NH3+HNO3NH4NO3
C.8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl
D.2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
解析:A项,NH3只表现还原性;B项,NH3只表现碱性;C项,NH3部分被Cl2氧化为N2,同时有HCl生成,部分NH3又与HCl反应生成NH4Cl,故NH3既表现碱性,又表现还原性;D项,NH3只表现还原性。
答案:C
9.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:A项,不能用NH4Cl溶液与NaOH溶液混合制取NH3;B项,NH3不能用P2O5固体干燥;C项,制NH3不能用NH4Cl晶体与NaOH溶液,也不能用浓硫酸干燥NH3;D项,实验室用NH4Cl固体与消石灰共热的方法制取NH3,并用碱石灰干燥NH3。
答案:D
10.已知A、B、C、D、E、F是含有同一种元素的化合物,其中F是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,它们之间能发生如下反应:
①A+H2OB+C;
②C+FD;
③D+NaOHF+E+H2O。
(1)写出它们的化学式:
A 、C 、D 、F 。?
(2)写出下列反应的离子方程式,并按要求填空:
① ,?
这个反应的氧化剂是 ,还原剂是 ;③ 。?
(3)工业生产C的过程中有一步反应为F经催化氧化生成B和H2O,写出该步反应的化学方程式:?
。?
解析:能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有NH3,所以F为NH3,D应为铵盐,因E中也含有N元素,故E为NaNO3,D应为NH4NO3,C应为HNO3,A、B分别为NO2和NO。
答案:(1)NO2 HNO3 NH4NO3 NH3
(2)①3NO2+H2O2H++2N+NO NO2 NO2
③N+OH-NH3↑+H2O
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
11.A是一种酸式盐,它与NaOH溶液共热,放出无色气体B,用圆底烧瓶收集干燥的气体B,按如图所示装置进行喷泉实验,挤压胶头滴管,可得到蓝色喷泉。若向A中加入稀盐酸,产生的无色气体C能使品红溶液褪色。
请回答下列问题:
(1)A的化学式为 。?
(2)可用于除去B中水分的干燥剂是 ,收集气体B的方法是 。?
(3)写出反应AC的离子方程式: 。?
(4)A与过量NaOH溶液共热反应的离子方程式为 。?
解析:根据无色气体B能使石蕊溶液变蓝色,推知B为NH3;根据无色气体C能使品红溶液褪色,推知C为SO2;因为A为酸式盐,所以进一步推知A为NH4HSO3,NH4HSO3与过量NaOH溶液共热时能发生反应NH4HSO3+2NaOHNa2SO3+NH3↑+2H2O。
答案:(1)NH4HSO3 (2)碱石灰 向下排空气法
(3)HS+H+H2O+SO2↑ (4)N+HS+2OH-2H2O+NH3↑+S
12.某课外活动小组在实验室用如下图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净的N2。
请回答:
(1)实验前先将仪器按图示连接好,然后检查装置的气密性。怎样检查该装置的气密性?
?
?
?
?
。?
(2)烧瓶内装有生石灰,随浓氨水的滴入,产生氨气。氨气产生的原因是?
。?
(3)实验进行一段时间后,观察到加热的硬质玻璃管内的黑色氧化铜粉末变为红色,盛无水CuSO4的干燥管内出现蓝色,并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的N2。根据这些现象,写出硬质玻璃管内发生反应的化学方程式: 。?
这个反应说明氨气具有 。?
A.碱性 B.还原性
C.氧化性 D.不稳定性
(4)洗气瓶中浓硫酸的主要作用是 。?
(5)在最后出气管的导管口收集干燥、纯净的氮气,收集方法是?
。?
答案:(1)先关闭分液漏斗的活塞,向广口瓶中加水,浸没进气导管口,用酒精灯在烧瓶下稍加热,若导气管口有少量气泡冒出,停止加热后,导管内水面上升,形成一段水柱,说明装置的气密性良好
(2)NH3·H2O中的H2O与CaO反应并放热,使NH3逸出
(3)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O B
(4)干燥N2,吸收未反应的NH3
(5)用塑料袋或球胆收集(因为N2的密度与空气的密度接近,所以不能用排空气法收集,又因要得到干燥的N2,也不能用排水法收集)
课件32张PPT。第2课时 浓硫酸的特性自主阅读自主检测一、硫酸的物理性质
纯净的浓硫酸是一种无色黏稠、油状的液体,溶于水时放出大量的热,稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。
二、稀硫酸的化学性质
具有酸的通性,溶于水完全电离,电离方程式:自主阅读自主检测三、浓硫酸的特性
1.吸水性:浓硫酸能够吸收气体中的水分子及固体中的结晶水,故常用作干燥剂。
2.脱水性:浓硫酸能把物质中的氢、氧元素按水的组成比脱去。
3.强氧化性。
(1)与金属的反应:除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,如与铜反应。自主阅读自主检测自主阅读自主检测(2)常温下,冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化。
(3)与非金属反应。
加热时与木炭反应的化学方程式为:自主阅读自主检测下列有关说法中正确的是( )
A.蔗糖的“黑面包”实验中只体现了浓硫酸的脱水性
B.白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性
C.浓硫酸主要以H2SO4分子存在
D.稀硫酸和浓硫酸性质完全相同
解析:“黑面包”实验中可以闻到刺激性气味,反应中有SO2生成,体现出浓硫酸的脱水性和强氧化性。白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的脱水性。浓硫酸主要以H2SO4分子存在,而稀硫酸中以H+和 存在,二者性质不同。
答案:C情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二浓硫酸的吸水性和脱水性?
讨论探究?
(1)该实验说明浓硫酸具有哪些特性?
(2)向紫色石蕊试纸上滴加浓硫酸,试纸的颜色有何变化?证明了浓硫酸有何性质?
探究提示:(1)脱水性、吸水性和强氧化性。
(2)浓硫酸具有酸性和脱水性,能将试纸炭化,使试纸先变红后变黑。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二浓硫酸吸水性、脱水性的区别
吸水性→浓硫酸吸取物质中本身存在的水或结晶水的性质
|
脱水性→浓硫酸将组成有机物的H、O元素按原子个数比2∶1以“H2O”的形式脱去的性质
由此看出:二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二例题在下图所示的实验装置中,从实验开始到过一段时间后,对观察到的现象叙述不正确的是( )
A.①中苹果块会干瘪
B.②中胆矾晶体表面有“白斑”
C.③中小试管内有晶体析出
D.④中pH试纸变红情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二解析:浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。苹果块的水分被浓硫酸吸收变干瘪;胆矾晶体中的结晶水被浓硫酸吸收,表面出现“白斑”;饱和硝酸钾溶液中的溶剂部分被浓硫酸吸收,溶质呈晶体析出;由于浓硫酸的脱水性,试纸会变黑。
答案:D情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验 在一个白色的点滴板的孔穴中分别放入小纸片、少量胆矾。然后如图所示,分别滴入几滴浓硫酸或稀硫酸,观察现象。回答下列问题:?
(1)浓硫酸滴入小纸片上,小纸片变 (填实验现象),说明浓硫酸具有 性。?
(2)稀硫酸滴入胆矾中,胆矾 (填实验现象);浓硫酸滴入胆矾中,胆矾 (填实验现象),说明浓硫酸具有 性。?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二解析:浓硫酸具有吸水性、脱水性,但稀硫酸不具有这些性质。
答案:(1)黑 脱水
(2)溶解,溶液呈蓝色 由蓝色变成白色 吸水重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领浓硫酸的强氧化性?
讨论探究?
(1)若在上述实验中向试管内加入过量的铜,H2SO4能全部参加反应吗?
(2)常温下,浓硫酸可用铁或铝制容器贮存,所以常温时浓硫酸与铁、铝不反应,该判断对吗?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领探究提示:(1)不能。Cu是不活泼金属,只能与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应,在过量Cu与一定量浓硫酸反应时,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,反应进行到一定程度时,浓硫酸将变为稀硫酸,反应自动停止,H2SO4不可能全部参加反应。
(2)不对。常温下,浓硫酸与铁、铝接触时,能够使金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而使之钝化,阻止内部金属与浓硫酸继续反应,该过程为化学变化,表现了浓硫酸的强氧化性。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领浓硫酸的强氧化性
(1)本质:浓硫酸具有强氧化性,是因为H2SO4分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力。
(2)反应规律:
①Fe、Al的钝化:
常温下,当Fe、Al遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
②常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性,生成硫酸盐和SO2,硫酸变稀后,生成的气体为H2。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领③与不活泼金属和非金属反应的规律:
a.反应需要加热,否则不反应。
b.还原产物一般是SO2,一般金属被氧化为高价态的硫酸盐,非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
c.浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
d.随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止。
④与具有还原性的化合物反应,如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题导学号98980080某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况,用如图所示装置进行有关实验。请回答:重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。?
(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是 ,其作用是 。?
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是 。B中应放置的液体是 (填字母)。?
A.水
B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水
D.饱和NaHSO3溶液重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是?? 。?
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填字母)。?
A.铁粉 B.BaCl2溶液 C.银粉 D.NaHCO3溶液重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领解析:(1)Cu可与浓硫酸发生反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)因为SO2是污染性气体,不能排入大气中,故D中试管口放置的棉花中应浸有碱性溶液,吸收多余的SO2,防止污染空气。(3)余热使反应继续进行时,生成的多余气体可贮存于B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少SO2的溶解,B内应为饱和NaHSO3溶液。(4)随着反应的进行,H2SO4被不断消耗,且反应生成水,使硫酸的浓度逐渐减小,当变为稀硫酸时,反应将会停止,因为铜与稀硫酸不反应,可向反应结束后的烧瓶中加入铁粉或NaHCO3溶液,若有气泡产生则可证明确有余酸。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领答案:(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)碱液(其他合理答案均可) 吸收多余的二氧化硫,防止污染空气
(3)试剂瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升 D
(4)①反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜不和稀硫酸反应 ②AD重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验 用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )?
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的生成量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领解析:移动铜丝,可控制铜丝与浓硫酸的接触,即控制SO2的生成量,故A合理;SO2能使品红溶液褪色,故B合理;SO2有毒,且属于酸性氧化物,故C合理;浓硫酸过量,试管中剩余浓硫酸,应将反应后的混合液慢慢加入到大量水中,否则易出现液体喷出试管而发生危险,故D不合理。
答案:D1 2 3 4 51.下列反应中硫酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是 ( )
A.使石蕊溶液变红
B.与铜反应放出SO2气体,生成CuSO4
C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成Na2SO4
D.与S单质混合共热时生成H2O和SO2
解析:在A、C项中硫酸表现出酸性。在B、D项中硫酸中硫元素的化合价均降低,表现出氧化性,并且在B项中又有CuSO4和水生成,说明此反应中硫酸还表现出酸性。
答案:B1 2 3 4 52.有关硫酸的反应中,硫酸没有表现出氧化性的是( )
A.浓硫酸与铝反应
B.稀硫酸与纯碱反应
C.稀硫酸与锌反应
D.浓硫酸与木炭反应
解析:A项、D项反应中,硫酸分子中+6价的S被还原为+4价的S(产物为SO2),表现了浓硫酸的强氧化性;C项反应中,H从+1价被还原为0价,稀硫酸表现弱氧化性;稀硫酸与纯碱反应中,元素化合价均未发生变化,属于非氧化还原反应。
答案:B1 2 3 4 53.浓硫酸和2 mol·L-1的稀硫酸在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析a、b曲线变化的原因是( )
A.a升华、b冷凝
B.a挥发、b吸水
C.a蒸发、b潮解
D.a冷凝、b吸水
解析:在两种溶液中都存在吸水与水分
的挥发两个过程,只不过在浓硫酸中以
吸收水分为主,溶液质量增加;而2 mol·L-1
稀硫酸中以水分挥发为主,质量减小。
答案:B1 2 3 4 54.在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是( )
A.硫在空气中燃烧
B.铜片与浓硫酸共热
C.红热的木炭与浓硫酸反应
D.亚硫酸钠与浓硫酸反应
解析:硫在空气中燃烧生成SO2,硫被氧化;铜片与浓硫酸共热,浓硫酸被还原生成SO2;红热的木炭与浓硫酸反应,浓硫酸被还原生成SO2;亚硫酸钠与浓硫酸反应,没有化合价的变化,不属于氧化还原反应。
答案:A1 2 3 4 55.下列现象反映了硫酸的哪些性质(填空):
(1)浓硫酸滴在木条上,过一会儿,木条变黑。 ?
(2)敞口放置浓硫酸时,质量增加。 ?
(3)锌粒投入稀硫酸中,有气泡产生。 ?
(4)把铜片放入浓硫酸里加热,有气体产生。 ?
(5)浓硫酸可由Fe、Al制容器盛装。 ?
答案:(1)脱水性
(2)吸水性
(3)酸性
(4)强氧化性和酸性
(5)强氧化性第2课时 浓硫酸的特性
课后训练案
巩固提升
A组
1.区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是( )
A.与铜片反应
B.与石蕊溶液反应
C.用玻璃棒各蘸少许涂在纸上
D.加入锌片看是否有气体生成
解析:常温下浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应,无法区别。向两种酸中加入锌片二者都反应:浓硫酸反应产生SO2,稀硫酸反应产生H2,可以区别,但不是最简单、最好的方法。只有C是利用了浓硫酸有脱水性而稀硫酸没有脱水性来区别,方法简单。
答案:C
2.下列材料制成的容器既不能用来盛放盐酸,也不能用来盛放浓硫酸的是( )
A.Al B.Mg C.Cu D.Pt
解析:Al遇浓硫酸可以形成致密的氧化膜,可用来盛放浓硫酸;Cu、Pt均为较不活泼的金属,不与盐酸反应;只有Mg既可与盐酸反应,又可与浓硫酸反应。
答案:B
3.在检验S的过程中,下列操作中正确的是( )
A.先加入稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,证明有S存在
B.先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有S存在
C.先加入稀盐酸,没有产生沉淀,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有S存在
D.先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有S存在
解析:A项,先加入稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,溶液中也可能含有S或HS;B项,先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,溶液中也可能含有S或HS;D项,先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,溶液中也可能含有Ag+。
答案:C
4.下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
解析:选项A,利用浓硫酸的脱水性;B中,是在加热的条件下;C中,氨气是碱性气体,不能用浓硫酸干燥。
答案:D
5.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)的对应关系正确的是( )
A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(难挥发性)
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(强氧化性、酸性)
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)
D.浓硫酸可用来干燥某些气体(脱水性)
答案:B
6.硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的铁槽车。某工人边吸烟边用水冲洗,结果发生了爆炸事故,下列引起爆炸的原因中正确的是( )
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.浓硫酸遇水发热爆炸
C.铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
解析:浓硫酸加水后变成稀硫酸,与金属铁反应产生氢气,吸烟时点燃氢气造成爆炸。
答案:D
7.向50 mL 18 mol·L-1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量( )
A.小于0.45 mol
B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.9 mol之间
D.大于0.45 mol
解析:Cu与浓硫酸反应时,参加反应的H2SO4只有部分被还原,再者浓硫酸浓度降低到一定程度即停止反应,因而在计算被还原的硫酸时不能把0.05 L×18 mol·L-1=0.9 mol全部当作反应物,而只能是其中一部分。又根据化学方程式可知,在参加反应的浓硫酸中只有一半参与氧化还原反应(被还原)。所以被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 mol。
答案:A
8.导学号98980081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反应的化学方程式为: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(标准状况下),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
9.某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸时,设计了如下方案:
操作
结论
甲
投入火柴梗
变黑者为浓硫酸
乙
加入金属铝片
产生刺激性气味的气体者为浓硫酸
丙
分别加入到盛水的试管中
放出大量热者为浓硫酸
丁
用玻璃棒蘸浓氨水靠近酸的瓶口
冒白烟者为浓硫酸
戊
加到CuSO4·5H2O晶体中
变白者为浓硫酸
(1)其中可行的是 (填序号)。?
(2)其中一个稍作改进就能成为可行方案的是 ,改进方法是 。?
(3)完全错误的是 ,因为 。?
解析:(1)甲、丙、戊分别利用浓硫酸的脱水性、溶解时放出大量的热、吸水性设计,方案可行。(2)乙中浓硫酸使铝钝化,加热即可反应。而常温下铝片可与稀硫酸反应产生H2。(3)丁错,挥发性酸遇浓氨水才能产生白烟,浓硫酸不属于挥发性酸。
答案:(1)甲、丙、戊 (2)乙 增加加热条件(或将结论改为常温下反应产生气体的为稀硫酸) (3)丁 硫酸不是挥发性酸
10.为了验证Cu和浓硫酸反应的产物中有SO2和H2O,选用如图所示仪器(内含物质)组装成实验装置,B中为无水硫酸铜、C中为品红溶液、D中为氢氧化钠溶液。
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):a接 , 接 , 接 。?
(2)仪器B、C应有怎样的实验现象才表明已检验出SO2和H2O?B中 ,C中 ;若将B、C装置前后对调,对实验有何影响 ?
?
。?
(3)D中氢氧化钠溶液的作用是 。?
(4)写出A中反应的化学方程式 。?
解析:检验SO2用品红溶液,故检验SO2前先检验H2O,即气体先通过无水硫酸铜,再通过品红溶液;如果B、C装置前后对调,则无法证明是否生成了H2O;SO2有毒,是大气污染物,故需用NaOH溶液除去。
答案:(1)b c(或c b) e d f
(2)白色粉末变蓝 品红溶液褪色 如果C装置放在B之前,则不能检验出反应是否有水生成
(3)吸收多余的SO2,防止污染大气
(4)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O
B组
1.下列关于硫酸性质的描述中,正确的是( )
A.浓硫酸有氧化性,稀硫酸无氧化性
B.由于浓硫酸具有吸水性,故可用来与蔗糖反应做“黑面包”实验
C.稀硫酸与铁、铝反应,浓硫酸在常温下不与铁、铝反应
D.浓硫酸与Cu的反应中有少量黑色固体生成,可能是CuO
解析:浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸中H+具有氧化性,A项错误;浓硫酸可将有机物中H、O两种元素按水的组成比脱去,使蔗糖炭化变黑而成“黑面包”,表现了浓硫酸的脱水性,B项错误;浓硫酸在常温下可将铁、铝氧化,在其表面形成致密的氧化物薄膜而钝化,C项错误。
答案:D
2.导学号98980082浓硫酸在使下列物质的转化中,只表现强氧化性的是( )
A.CuCuSO4 B.CCO2
C.FeOFe2(SO4)3 D.Fe2O3Fe2(SO4)3
解析:浓硫酸在反应中表现出酸性时硫元素的化合价不变,硫元素仍以S形式存在;浓硫酸表现出氧化性时硫元素的化合价降低。C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O中硫元素的化合价降低,浓硫酸只表现强氧化性;Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O中硫元素的化合价不变,浓硫酸只表现酸性;而Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,2FeO+4H2SO4Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O中都是有一部分硫元素化合价降低,一部分硫元素化合价不变。所以浓硫酸在A、C反应中既表现了酸性,又表现了氧化性。
答案:B
3.关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是( )
A.在反应中,浓硫酸只表现出氧化性
B.该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶2
C.在反应中,浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性
D.每1 mol铜参加反应就有2 mol浓硫酸被还原,同时生成2 mol SO2
解析:该反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,分析反应前后元素化合价的变化可知:浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性,该反应为氧化还原反应,在该反应中,每2 mol H2SO4参加反应只有1 mol H2SO4被还原,因此还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1。
答案:C
4.一定量Cu粉与浓硫酸共热产生SO2气体体积为2.24 L(标准状况),则下列情况不可能的是( )
A.加入铜的质量为6.4 g
B.加入浓硫酸中含溶质0.2 mol
C.加入铜的质量大于6.4 g
D.加入浓硫酸中含溶质多于0.2 mol
解析:Cu与浓硫酸共热时发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,当生成标准状况下2.24 L SO2(0.1 mol)时,反应消耗0.1 mol Cu(6.4 g),消耗0.2 mol H2SO4,由于反应中有H2O生成,浓硫酸浓度不断降低,待变为稀硫酸时不再与Cu反应,故实验中m(Cu)≥6.4 g,n(H2SO4)>0.2 mol。
答案:B
5.实验室常用下列装置来进行铜与浓硫酸反应等一系列实验。
(1)根据什么现象可判断铜与浓硫酸反应有SO2生成? 。根据什么现象可判断铜与浓硫酸反应有硫酸铜生成? 。写出甲装置中发生的主要反应的化学方程式: 。?
(2)你在实验室中进行这个实验时,除了(1)小题中提到的实验现象外,还可以观察到许多其他的实验现象,请写出两种: 、 。?
(3)装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花,棉花中通常是浸有饱和碳酸钠溶液,写出棉花中发生反应的化学方程式: 。?
答案:(1)乙中品红溶液褪色 甲中溶液显蓝色 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)装置甲试管内溶液出现黑色浑浊 装置甲中试管上部有白雾 反应开始时铜片表面变黑并有气泡产生(任写两种)
(3)Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2
课件31张PPT。第3课时 硝酸的氧化性自主阅读自主检测 一、硝酸
1.酸性
硝酸是一元强酸,具有酸的通性,但硝酸与金属反应一般不产生H2。
2.强氧化性
(1)与金属的反应。
浓硝酸与Cu反应的化学方程式为:自主阅读自主检测(3)常温下,冷的浓硝酸能使铁、铝钝化。
(4)王水是浓硝酸和浓盐酸的混合物,体积比为1∶3,能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。
3.不稳定性
浓硝酸在受热或光照条件下易分解,化学方程式为4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O,生成的NO2又溶于硝酸,使硝酸常显黄色。
二、硫酸和硝酸的用途
1.硫酸和硝酸都是重要的化工原料,也是化学实验室里必备的重要试剂。二者在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
2.硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。自主阅读自主检测1.下列关于硝酸的认识中,正确的是( )
A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性
B.浓硝酸与金属反应不产生氢气,而稀硝酸与金属反应可置换出氢气
C.因常温下铝和铁不与浓硝酸反应,所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中
D.硝酸与金属反应时,只表现出氧化性
答案:A自主阅读自主检测2.为除去镀在铝表面的铜镀层,可选用的试剂是( )
A.稀硝酸 B.浓硝酸 C.浓硫酸 D.浓盐酸
解析:稀硝酸既能溶解铜,也能溶解铝;常温下浓硫酸与铜不发生反应,加热时浓硫酸与铜、铝都反应;浓盐酸不与铜反应;常温下,浓硝酸与铜反应而使铜层溶解,铝被钝化而受到保护。
答案:B情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二硝酸的性质?
现有如下实验:
实验一:取一瓶浓硝酸,打开瓶盖,小心地扇闻浓硝酸的气味。
实验二:在两支试管中各放入一小块铜片,分别加入少量稀硝酸(4 mol·L-1)和浓硝酸(14 mol·L-1),立即用蘸有NaOH溶液的棉花封住试管口,观察试管中发生的现象。
铜片与浓硝酸反应的实验
实验三:将实验二中的金属铜换成金属铁进行相同的实验,观察发生的现象。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二讨论探究?
(1)上述实验各有何现象?说明硝酸具有哪些性质?
(2)在金属与硝酸的反应中,硝酸表现了哪些性质?与非金属反应呢?
(3)浓硝酸可用铁或铝制容器贮存,故常温时浓硝酸与铁、铝不反应。对吗?
探究提示:(1)实验一中,可闻到刺激性气味,说明浓硝酸有挥发性,具有刺激性气味;实验二中,铜片均溶解,溶液都变为蓝色,加浓硝酸的试管中产生红棕色气体,加稀硝酸的试管中看到无色气泡,但试管中的气体为红棕色,且加浓硝酸的试管中反应更剧烈,说明浓硝酸、稀硝酸都能与铜反应,均有强氧化性,浓硝酸的氧化性较稀硝酸的氧化性强。实验三中将铜换成铁后,加浓硝酸的试管中铁片失去光泽,无其他现象,加稀硝酸的试管剧烈反应,试管内显红棕色。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二(2)硝酸与金属反应时,除生成氮的还原产物外,同时生成硝酸盐,硝酸表现了酸性和氧化性。与非金属反应时,硝酸只作氧化剂,只表现氧化性。
(3)不对。常温下,浓硝酸与铁、铝接触时,能使金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止内部金属与酸继续反应,该过程发生了氧化还原反应,表现了浓硝酸的强氧化性。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二硝酸的强氧化性
(1)本质:
HNO3具有强氧化性,是因为HNO3中+5价氮元素具有很强的得电子能力。
(2)表现:
①浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色。
②金属与硝酸反应一般不生成H2,与具有还原性的碱[如Fe(OH)2]、碱性氧化物(如FeO)、盐(如Na2SO3)反应时,HNO3不仅表现酸的通性,还能将其氧化;在这些反应中,浓硝酸一般被还原为NO2,稀硝酸一般被还原为NO。
③浓硝酸与Cu反应时,若Cu过量,反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2,但随着反应的进行,硝酸变稀,其还原产物将为NO,最终应得到NO2与NO的混合气体。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二(3)规律:
①温度越高,硝酸浓度越大,其氧化性越强。
②与硝酸反应时,元素一般被氧化成最高价态。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二例题下列各反应表明了HNO3的什么性质? 情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二解析:由于硝酸的沸点比浓硫酸的低,所以受热时硝酸挥发出来;金属铜和硝酸反应时,+5价的N,一部分降低为+2价,另一部分保持+5价不变,所以硝酸表现强氧化性和酸性;碳和浓硝酸反应时+5价的N降低为+4价,表现硝酸的强氧化性;Na2CO3与硝酸反应生成碳酸表现了硝酸的强酸性;硝酸受热分解表现了不稳定性。
答案:①挥发性 ②强氧化性、酸性 ③强氧化性 ④强酸性 ⑤不稳定性情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验 下列各组反应中,硝酸只表现强氧化性的是 ( )?
A.C+HNO3 B.Fe(OH)3+HNO3
C.Fe(OH)2+HNO3 D.Cu+HNO3
解析:C与硝酸反应时,硝酸只表现强氧化性;Fe(OH)3与硝酸反应时,硝酸只表现酸性;Fe(OH)2与硝酸反应时,Fe2+被氧化成Fe3+,而硝酸同时被还原,Cu与硝酸反应生成Cu(NO3)2及氮的还原产物,硝酸既表现了强氧化性,又表现了酸性。
答案:A重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领守恒法在硝酸与金属反应计算中的应用?
讨论探究?
(1)m g Cu与足量的一定浓度的硝酸充分反应,生成V L NO、NO2混合气体(标准状况下),则参加反应的HNO3的物质的量是多少?
(2)少量的Fe与足量稀硝酸反应,Fe被氧化为+2价还是+3价?试写出化学方程式。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领硝酸与金属反应的计算方法
(1)电子守恒:硝酸与金属反应属于氧化还原反应,氮原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。生成1 mol NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3分别得到1 mol、3 mol、8 mol、10 mol、8 mol电子。
(2)原子守恒:HNO3与金属反应时,一部分以 的形式存在,一部分转化为还原产物,这两部分中氮元素的物质的量之和与反应消耗的HNO3中氮元素的物质的量相等。
(3)利用离子方程式计算:HNO3与H2SO4的混合溶液与金属的反应,当金属足量时,不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算,应用离子方程式计算,H+的物质的量为H2SO4和HNO3中的H+的物质的量之和。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题导学号98980083将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
(1)NO的体积为 L,NO2的体积为 L。?
(2)待产生的气体全部逸出后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原HNO3溶液的浓度为 ? mol·L-1。?
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液 g。?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验 在100 mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 mol·L-1和0.1 mol·L-1,向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是( )?
A.0.15 mol·L-1 B.0.225 mol·L-1
C.0.35 mol·L-1 D.0.45 mol·L-1重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领答案:B 1 2 3 4 51.欲迅速除去水壶底的水垢,又不损坏铝壶,最好选用 ( )
A.浓盐酸 B.稀硝酸
C.冷的浓硫酸 D.冷的浓硝酸
解析:选项中冷的浓硝酸能使铝钝化,不会损坏铝壶,同时硝酸可与水垢中的CaCO3、Mg(OH)2反应以迅速除去水垢。
答案:D1 2 3 4 52.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是 ( )
A.使石蕊溶液变红
B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2
C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3
D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
解析:在上述反应A、C项中HNO3均表现出酸性。在B、D项中HNO3中氮元素的化合价均降低,表现出氧化性,并且在B项中又有Cu(NO3)2和水生成,说明此反应中HNO3还表现出酸性。
答案:B1 2 3 4 53.有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是( )
A.稀硝酸使红色石蕊试纸变蓝
B.硝酸能与Na2CO3反应,但不生成CO2
C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体
D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色
答案:D1 2 3 4 54.从防止污染和减少用酸量的角度分析,下列制取Cu(NO3)2的方法中最好的是( )
解析:铜与浓硝酸反应生成NO2气体,铜与稀硝酸反应生成NO气体,NO2和NO都会造成大气污染;NO2和NO的产生也造成了硝酸利用率降低。铜与浓硫酸反应会产生SO2气体,SO2是一种常见的大气污染物,同时SO2的生成造成硫酸利用率降低。故C选项最为合理。
答案:C1 2 3 4 55.将红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中,剧烈反应产生混合气体A,A在常温下不与空气作用,有如下变化关系:
(1)推导出各物质的化学式:甲 ,乙 ,丙 ,A ,B ,C ,D 。?
(2)写出甲与乙的浓溶液反应的化学方程式:? 。?解析:根据蓝色溶液D,判断单质丙是Cu,结合红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中,剧烈反应产生混合气体A,判断为单质碳和浓硝酸的反应,生成混合气体A:CO2和NO2。1 2 3 4 5答案:(1)C HNO3 Cu
CO2、NO2 NO CaCO3 Cu(NO3)2第3课时 硝酸的氧化性
课后训练案
巩固提升
A组
1.下列对于硝酸的认识,不正确的是( )
A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解
B.铜与硝酸的反应属于置换反应
C.金属与硝酸反应不产生氢气
D.可用铁和铝制品盛装浓硝酸
解析:4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,A正确;铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分别是NO2和NO,没有单质生成,故不属于置换反应,B错误;硝酸是氧化性酸,金属与硝酸反应均不产生H2,而生成水,C正确;铁与铝遇冷浓硝酸钝化,故可用铁或铝制容器盛装浓硝酸,D正确。
答案:B
2.取三张蓝色石蕊试纸湿润后贴在玻璃片上,然后按顺序分别滴加65%硝酸、98%的硫酸、新制氯水,三张试纸最终变成( )
A.白、红、白 B.红、黑、白
C.红、红、红 D.白、黑、白
答案:D
3.相同质量的四份铜片,分别置于足量的下列酸中,所得到的气体的物质的量最多的是( )
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.浓硝酸 D.稀硝酸
解析:根据化学方程式可知,铜与浓硝酸反应产生的NO2的物质的量最多。
答案:C
4.导学号98980084取38.4 g铜与适量的浓硝酸反应,铜全部反应后,共收集到22.4 L(标准状况)气体,反应消耗HNO3的物质的量可能是( )
A.1 mol B.1.6 mol
C.2.2 mol D.2.4 mol
解析:可以将硝酸分成体现酸性的硝酸和体现氧化性的硝酸,体现酸性的硝酸可以根据反应的铜的物质的量计算出来,0.6 mol铜反应,生成硝酸铜0.6 mol,所以体现酸性的硝酸为1.2 mol。根据N守恒,22.4 L气体不论是NO2还是NO,还是两者的混合物,只要是22.4 L(标准状况下),被还原的N的物质的量就是被还原硝酸的物质的量,所以是1 mol。因此反应的硝酸共2.2 mol。也可以应用守恒思想,计算出22.4 L(标准状况)气体中一氧化氮和二氧化氮各多少升。根据电子守恒,0.6 mol铜共失去电子1.2 mol,说明硝酸转化成氮的氧化物时得到1.2 mol电子。设NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。则有:3x+y=1.2 mol,x+y=1 mol。因此可以求出两种氮的氧化物的物质的量和体积。
答案:C
5.下列关于硫酸和硝酸的说法中,不正确的是( )
A.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性
B.浓硝酸在光照条件下变黄,说明浓硝酸不稳定,分解生成的有色产物溶于浓硝酸
C.在铜分别与浓硫酸和浓硝酸的反应中,两种酸都表现了强氧化性和酸性
D.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性
解析:浓硝酸显黄色是因为分解产生的NO2溶解其中,B正确;浓硝酸不具有脱水性,D错误。
答案:D
6.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( )
A.反应速率: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:比较反应Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,当Cu的质量相同、HNO3过量时,两个反应中转移的电子数目相同,消耗的HNO3前者多,生成气体的颜色前者深。浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,浓硝酸与铜反应的速率比稀硝酸快得多。
答案:B
7.往两支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是( )
A.前者基本没有改变,后者变棕黄色
B.前者变棕黄色,后者也变棕黄色
C.前者变棕黄色,后者基本没有改变
D.前者、后者都基本没有改变
解析:Fe2+和N、S在溶液中可以大量共存,但加入盐酸后,N在酸性条件下表现出强氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,溶液由浅绿色变成棕黄色。S与H+在水溶液中不能结合成浓硫酸,不能把Fe2+氧化成Fe3+,溶液颜色基本没变。
答案:C
8.下列关于硝酸的说法中,正确的是( )
A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B.浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫做王水
C.硝酸电离出的H+能被Zn、Fe等金属还原成H2
D.常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量红棕色气体
解析:硝酸是一种强氧化性的酸,它的氧化性主要是由+5价的氮元素表现出来的;王水中浓盐酸与浓硝酸的体积比是3∶1;硝酸是强氧化性酸,与金属反应,一般不产生H2;常温下浓硝酸能使Fe钝化,不会产生大量红棕色气体。
答案:A
9.非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:
ABCD
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①D的化学式是 ;?
②在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后形成了 而污染了环境。?
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。
①A、C的化学式分别是:A ;C 。?
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式:?
。该反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。?
解析:(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,则会形成酸雨。
(2)若C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓硝酸可与Cu反应:4HNO3(浓)+CuCu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。此反应有元素化合价升降变化,属于氧化还原反应。
答案:(1)①H2SO4 ②酸雨 (2)①N2 NO2 ②Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
10.在浓硝酸中放入铜片,
(1)开始反应的化学方程式为?
,实验现象为 ?
。?
(2)若铜有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为?
。?
(3)待反应停止后,再加入少量质量分数为25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是?
?
?
。?
(4)若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体5.6 L(标准状况),则所消耗的硝酸的物质的量是 。?
解析:第(2)题中随着反应的进行,硝酸浓度不断减小,故反应后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应。第(4)题中,n(NOx)==0.25 mol,故根据氮原子守恒可知,消耗n(HNO3)=2n(Cu)+n(NOx)=2×+0.25 mol=0.65 mol。
答案:(1)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 溶液逐渐变蓝,有红棕色气体逸出
(2)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)加入稀硫酸后,H+与原溶液中的N构成强氧化性的环境,又能与过量的Cu反应,离子方程式3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
(4)0.65 mol
B组
1.导学号98980085如图表示Cu与HNO3反应的量的关系,问哪一点表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系( )
解析:Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,由化学方程式可知参加反应的硝酸只有被还原,故被还原的HNO3与Cu的关系为:3Cu~2HNO3(还原),A正确。
答案:A
2.下图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是( )
选项
气体
a
b
c
A
NO2
浓硝酸
铜片
NaOH溶液
B
SO2
浓硫酸
Cu
酸性KMnO4溶液
C
NH3
浓氨水
生石灰
碱石灰
D
CO2
稀硝酸
CaCO3
浓硫酸
解析:A项,氢氧化钠溶液会吸收生成的NO2,最后收集不到NO2;B项,铜与浓硫酸反应需要加热,故该装置不可行,另外,不能用酸性KMnO4溶液提纯,二者发生反应;C项,碱石灰是固体干燥剂,而题给的装置适用于液体干燥剂且收集NH3不能用向上排空气法。
答案:D
3.14 g铜银合金与一定量某浓度的硝酸完全反应,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量是( )
A.9.6 g B.6.4 g
C.4.8 g D.3.2 g
解析:铜银合金与HNO3反应过程如下:
Cu、AgNO2、NOHNO3
Cu、Ag与HNO3反应是氧化还原反应,Cu、Ag失电子,HNO3得电子,生成NO2或NO。由于NO2、NO、O2都被水吸收生成HNO3,即NO2、NO又将电子转移给O2,所以在整个反应过程中,相当于Cu、Ag失的电子转移给0.05 mol O2,0.05 mol O2得电子物质的量=0.05 mol×4=0.2 mol。设Cu的物质的量为x、Ag的物质的量为y,则有:
解之得,
所以铜的质量为:m(Cu)=0.05 mol×64 g·mol-1=3.2 g。
答案:D
4.铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL N2O4气体(标准状况),在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,生成沉淀的质量为( )
A.9.02 g B.8.51 g
C.8.26 g D.7.04 g
解析:n(NO2)=0.2 mol,n(N2O4)=0.015 mol,由HNO3转变为NO2、N2O4过程中得电子的物质的量为n=0.2 mol+0.015 mol×2=0.23 mol,由得失电子守恒知:2n(Cu)+2n(Mg)=0.23 mol,64 g·mol-1×n(Cu)+24 g·mol-1×n(Mg)=4.6 g,知n(Mg)=0.069 mol,n(Cu)=0.046 mol,沉淀总质量为m=0.046 mol×98 g·mol-1+0.069 mol×58 g·mol-1=8.51 g。
答案:B
5.下图甲是学过的验证铜与浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生对演示实验改进后的装置:
(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的反应的离子方程式是 。?
(2)和甲装置相比,乙装置的优点是?
。?
(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。
①先关闭弹簧夹 ,再打开弹簧夹 ,才能使NO2气体充满②试管。?
②当气体充满②试管后,将铜丝提起,使之与溶液脱离,欲使烧杯中的水进入②试管应如何操作??
?
。?
解析:(1)三装置中发生的都是铜与浓硝酸的反应:Cu+4H++2NCu2++2NO2↑+2H2O。(2)乙装置有尾气吸收装置而甲装置没有,所以,乙比甲环保;并且,甲中铜片与浓硝酸的反应不能控制(直到反应完毕为止),而乙装置可通过提拉铜丝来控制铜丝与浓硝酸接触与否,从而可以控制反应的进行。(3)②此问是仿照使密闭容器中NH3与水接触形成喷泉的操作方法而设立的,也可使用原来的方法完成此操作:先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐住(热水、热毛巾加热)试管②。
答案:(1)Cu+4H++2NCu2++2NO2↑+2H2O
(2)①可以控制反应进行;②吸收NO2气体,防止污染环境
(3)①c a、b ②先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐住(热水、热毛巾加热)试管②(合理答案均可)
6.在100 mL混合酸的溶液中,硝酸的物质的量浓度为0.5 mol·L-1,硫酸的物质的量浓度为0.15 mol·L-1,向其中加入5.76 g铜粉,微热,使其充分反应。
(1)溶液中Cu2+的物质的量浓度为 。?
(2)若要使5.76 g铜粉恰好完全溶解,且溶液中只存在一种盐,则原溶液中的硝酸的物质的量浓度为 ,硫酸的物质的量浓度为 。?
解析:(1)由题意计算得:n(N)=0.05 mol,n(H+)=0.08 mol,n(Cu)=0.09 mol,由离子方程式3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O判断H+不足,则根据H+的量求算产生的Cu2+的量。
生成n(Cu2+)=0.03 mol,c(Cu2+)=0.3 mol·L-1。
(2)3Cu + 8H+ + 2N3Cu2++2NO↑+4H2O
0.09 mol 0.24 mol 0.06 mol
c(HNO3)=0.6 mol·L-1 c(H2SO4)=0.9 mol·L-1
答案:(1)0.3 mol·L-1
(2)0.6 mol·L-1 0.9 mol·L-1
课件32张PPT。本章整合专题一专题二专题三专题四实验简答题解题思路
“根据实验试题要求,设计或评价实验方案”是《考试说明》中的明确要求,而高考实际命题中实验简答题占Ⅱ卷中四个大题之一。因这类试题既能考查学生的科学素养,又能考查学生的实验操作能力、设计能力、观察能力而成为高考试题的一大亮点,往往也是高考难点、失分点。
解决实验简答题的一般思路是:明确实验目的(该实验要求我们做什么?)——明确题干、题图含义(认真理解实验的设计思路、每一个装置的设计意图),理解题目给我们完成实验目的提供了什么依据和有效信息——明确解答问题的落脚点是什么?即试题给我们设置了什么样的问题情景,要求我们回答什么问题。如果理清了思路,问题就会迎刃而解。有时候甚至不能百分之百理解题意,只要运用好解题技巧,也会收到理想的效果。专题一专题二专题三专题四【应用举例1】 为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来,甲同学设计了如下图所示的实验装置,按要求回答下列问题。专题一专题二专题三专题四(1)请根据甲同学的意图,连接相应的装置,接口顺序:b接 , 接 , 接a。?
(2)U形管中所盛试剂的化学式为 。?
(3)装置③中CCl4的作用是 。?
(4)乙同学认为甲同学实验中有缺陷,不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加装置⑤。你认为装置⑤应加在 之间(填装置序号)。瓶中可以放入 。?
(5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置,只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成 ,如果观察到 的现象,证明制Cl2时有HCl挥发出来。?专题一专题二专题三专题四解析:本实验要求证明实验室制备的Cl2中有H2O(g)和HCl(g),即证明Cl2中含有H2O(g)和HCl(g)杂质。可以用无水CuSO4检验水的存在,对于HCl易溶于水,既可以用AgNO3溶液检验Cl-,也可以用紫色石蕊溶液检验H+。
对照本题中的几个装置,很明确知道装置①中AgNO3溶液可以用来检验HCl;装置②显然是制备Cl2的装置;装置③中装有CCl4,联系到Br2、I2易溶于CCl4的性质,不难推出它是用来吸收Cl2、排除Cl2对HCl检验的干扰;装置④的U形管内应是CuSO4,用来检验水蒸气的存在。因此装置的合理的连接顺序为②④③①,则可以圆满解决(1)至(3)问。专题一专题二专题三专题四(4)因为Cl2是否被CCl4完全吸收是最后检验成败的关键,那就应该检验确认Cl2是否被完全除尽,因此在①③之间加入装置⑤的目的就很明确(检验通过CCl4后还有无Cl2剩余),结合Cl2的特性可以用“湿润的碘化钾淀粉试纸”或“湿润的有色布条”。但装置⑤图本身易给我们造成错觉,错误的选用“碘化钾淀粉溶液”,如果再仔细考虑HCl易溶于水的特性及题目中检验HCl的要求就可以避免此错误。
(5)比较Cl2和HCl的检验只能从检验H+入手,但Cl2和水反应也会生成HCl,只要看一看反应Cl2+H2O HCl+HClO就会发现,HClO有漂白性,如果气体只是HCl,其水溶液只有酸性能使紫色石蕊溶液变红色,如果混有Cl2就会因HClO的存在使紫色石蕊溶液先变红再褪色,因此可得出结论:可以换成“紫色石蕊溶液”,观察到的现象应为“紫色石蕊溶液变红色且不褪色”。专题一专题二专题三专题四答案:(1)e f d c(或f e d c)
(2)CuSO4
(3)吸收Cl2
(4)①③ 湿润的碘化钾淀粉试纸(或湿润的有色布条)
(5)紫色石蕊溶液 紫色石蕊溶液变红且不褪色专题一专题二专题三专题四元素及其化合物的推断题的解题方法
元素及其化合物的推断是将分散的知识点连成线、织成网,可有效地考查同学们的抽象、求异、发散和收敛等思维能力。
1.思维技巧
(1)根据题给信息,锁定推断范围。解题时,借助试题中的信息尤其是某些特征信息(如特殊的化学反应、特殊的实验现象以及特殊的反应条件等)来确定推断范围。
(2)在所确定的推断范围内提出合理的猜想(大胆假设),进一步缩小推断范围。这一步需要从自己所学的知识中去寻找相关内容,提出合乎题意的推测。
(3)利用整体思维、链式推理、正反推理等方法,细心思索,推测结果,通过验证得到答案。专题一专题二专题三专题四2.解推断题的突破口
(1)特征现象:
①有颜色的气体:Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)和溴蒸气(红棕色)等。
②有漂白作用的气体:Cl2(有水时)、SO2等。
③在空气中点燃后火焰呈淡蓝色的气体:CH4、CO、H2等。
④通常可作为保护气的气体:N2和Ar等。
⑤溶于水显碱性的气体只有NH3。
⑥在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有NO。
⑦可溶于氢氟酸的酸性氧化物只有SiO2。
⑧能与NaOH溶液作用产生H2的非金属只有Si。专题一专题二专题三专题四专题一专题二专题三专题四(2)特征转化关系: 专题一专题二专题三专题四3.思维方法
除了积累一定的思维技巧和推理经验外,无机推断的正确解答须依赖于以下思维模式:即根据信息,大胆猜想,然后通过试探,验证猜想;试探受阻,重新调整思路,做出新的假设,进行验证。专题一专题二专题三专题四【应用举例2】 已知A是一种常见非金属单质,B是氧化物,E是A的氢化物,D是A的最高价氧化物对应的水化物,其转化关系如图所示:
(1)若E、D的水溶液均呈酸性,试写出反应③的化学方程式 。?
(2)若D是一种难溶于水的物质,试写出反应③的离子方程式 。?
(3)若E、D水溶液均呈酸性,①~④的反应中属于氧化还原反应的是 。?专题一专题二专题三专题四解析:(1)从框图中可知单质可被O2氧化,同时E、D的水溶液显酸性,说明A应是S,E是H2S,B是SO2,顺次推知C是SO3,D是H2SO4。
(2)非金属元素最高价氧化物对应水化物难溶于水的只有H2SiO3,则A是Si,B是SiO2,C应是硅酸盐,D是H2SiO3。
(3)当A是S时,①②③均是氧化还原反应。专题一专题二专题三专题四化学中无机框图推断题解题方法
化学推断题是一类综合性较强的试题,它主要体现在对常见元素的单质及其重要化合物的相关联系,对有关化学知识的认知程度和自学能力的综合考查。此类题能很好地检测出学生的知识和能力储备,具有很高的区分度和很好的选拔功能,在每年的高考试卷中重现率几乎为100%。
无机框图题由于题目字数少,题目及所提供的信息新颖且简洁,因此审题就显得尤为重要。专题一专题二专题三专题四1.解题步骤一般分为四步
(1)审读——仔细读题,审清题意。读题,包括阅读求解要求。求解要求往往亦能给学生以重要的启示,这点不能忽略。
(2)找析——找准“题眼”,即找准解题的突破口,然后联系信息及所学知识,应用正逆向思维、发展收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式,进行综合分析、推理。“找析”是解题的关键。
(3)解答——看清要求,认真解答。“解答”是解题的落脚点。
(4)检验——看推理是否符合题意。“检验”是解答正确的保证。
在上述各步中,最重要的是第(2)步:找解题的突破口。找到了“题眼”,其他问题就迎刃而解。但第(4)步也不要忽视。专题一专题二专题三专题四2.寻找“题眼”有下列一些途径
(1)从物质的组成、结构方面寻找。(2)从典型性质去寻找。(3)从反应现象去寻找。(4)从反应类型去寻找。(5)从反应条件去寻找。
3.推断题的解题方法有顺推法、逆推法、猜测论证法、迁移法、分割法、枚举法等。专题一专题二专题三专题四【应用举例3】 导学号98980086从某物质A的水溶液出发有如图所示的转化关系:专题一专题二专题三专题四回答下列问题:
(1)写出C、D、E的化学式:
C ;D ;E 。?
(2)检验B溶液中阴离子的实验操作和实验现象是:??? 。
(3)写出下列反应的离子方程式:专题一专题二专题三专题四专题一专题二专题三专题四常见气体的实验室制法
1.实验装置
实验室中一套完整的制气装置应包括以下几部分:发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气吸收装置。
2.气体发生装置类型
根据反应原理、反应物状态和反应条件等因素来选择反应装置。专题一专题二专题三专题四3.常见气体的制备 专题一专题二专题三专题四专题一专题二专题三专题四专题一专题二专题三专题四【应用举例4】 已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置可以实现该反应。专题一专题二专题三专题四回答下列问题:
(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 ,检验该物质的方法和现象是 ?? 。?专题一专题二专题三专题四专题一专题二专题三专题四答案:(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O(其他合理答案也可)
(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水蒸气
(3)黑色粉末逐渐变为红色且右管口有水珠出现
2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu
(4)出现无色液体 氨水 用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝;用无水CuSO4粉末检验,无水CuSO4变蓝第四章测评
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H—1 N—14 O—16 S—32
Cl—35.5 Cu—64 Ba—137
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有1个选项符合题意)
1.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是( )
A.SiO2是酸性氧化物,但不能直接与水反应生成H2SiO3
B.常温下浓硝酸与铝不反应,可用铝制容器存放浓硝酸
C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
D.Na2O2能与CO2反应产生O2,可用作呼吸面具的供氧剂
解析:浓硝酸的强氧化性能够使铝发生钝化,在铝表面形成一层致密的氧化膜,阻碍反应的继续进行。
答案:B
2.下列有关氨水和氯水的说法正确的是( )
A.含有的物质种类相同
B.敞口放置后溶液的pH均可能减小
C.都能与SO2发生氧化还原反应
D.均具有强氧化性
解析:氨水中含有NH3、H2O、NH3·H2O、H+、OH-、N,氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-,A不正确;敞口放置后氯水逐渐变成盐酸,酸性增强,pH减小;氨水中的氨气挥发,碱性减弱,pH减小,B正确;氨水中NH3·H2O与SO2发生复分解反应,氯水中Cl2与SO2发生氧化还原反应,C错误;氨水不具有强氧化性,D错误。
答案:B
3.下列实验过程中,始终无明显现象的是( )
A.NO2通入FeSO4溶液中
B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AlCl3溶液中
D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
解析:A选项,NO2溶于水生成硝酸,具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+(棕黄色)同时放出无色气体NO,NO遇空气变红棕色;B选项,CO2与CaCl2反应,无明显现象;NH3溶于水生成NH3·H2O,显碱性,与Al3+作用产生Al(OH)3沉淀;在酸性条件下,N具有强氧化性,能将SO2氧化成S,S与Ba2+产生BaSO4白色沉淀。
答案:B
4.下列关于物质性质的叙述中正确的是( )
A.Cl2能与金属活动性顺序中大多数金属反应
B.N2是大气中的主要成分之一,雷雨时可直接转化为NO2
C.硫是一种黄色的能溶于水的晶体,既有氧化性又有还原性
D.硅是应用广泛的半导体材料,常温下化学性质活泼
解析:Cl2具有强氧化性,能与金属活动性顺序中大多数金属反应,A正确;雷雨时N2与O2反应可生成NO,而不是NO2,B错误;硫不溶于水,C错误;硅在常温下化学性质不活泼,D错误。
答案:A
5.下列实验中金属或氧化物可以完全溶解的是( )
A.1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热
B.1 mol MnO2与含2 mol H2O2的溶液共热
C.常温下1 mol Al投入足量的浓硫酸中
D.常温下1 mol Cu投入含4 mol HNO3的浓硝酸中
解析:A中随着反应的进行浓硫酸逐渐变为稀硫酸,稀硫酸不与铜反应,根据Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,Cu不能完全溶解;B中MnO2作催化剂;C中铝会钝化;D中随着反应的进行浓硝酸逐渐变为稀硝酸,但稀硝酸也与铜反应,依Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑、3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑,Cu可以完全溶解。
答案:D
6.下列实验操作及现象与结论对应关系正确的是( )
实验操作
实验现象
实验结论
A
适量二氧化碳通入氯化钡溶液中
产生沉淀
碳酸的酸性比盐酸的弱
B
二氧化硫通入溴水中
溶液褪色
二氧化硫有漂白性
C
取少量某无色溶液,先滴加氯水,再加入少量四氯化碳,振荡、静置
溶液分层,下层呈橙红色
原无色溶液中一定有溴离子
D
将铜片放入浓硝酸中
产生大量无色气体,溶液变为蓝色
只体现浓硝酸的强氧化性
解析:二氧化碳与氯化钡不反应,A现象、结论均错误;二氧化硫使溴水褪色,是因为二氧化硫具有还原性,B结论错误;铜与浓硝酸反应生成红棕色气体,浓硝酸既表现酸性,又表现强氧化性,D现象、结论均错误。
答案:C
7.下列有关C、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是( )
A.NaHCO3、Na2CO3、(NH4)2CO3三种固体受热后均能生成气体
B.SO2具有漂白性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.实验室可用NaOH溶液处理NO2和SO2废气
D.稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳
解析:NaHCO3、(NH4)2CO3受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O↑,但Na2CO3受热难分解,A错误;SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色表现了SO2的还原性,B错误;NO2、SO2均可与NaOH反应:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,C正确;稀硝酸和稀硫酸均不能将木炭氧化,D错误。
答案:C
8.类推思想在化学学习与研究中经常被采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是( )
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.盐酸与镁反应生成氢气,故硝酸与镁反应也生成氢气
C.SO2能使品红溶液褪色,故CO2也能使品红溶液褪色
D.常温下浓硫酸能使铁和铝钝化,故常温下浓硝酸也能使铁和铝钝化
解析:A中CO2无还原性,不能使酸性KMnO4溶液褪色;B中金属与HNO3反应不产生H2;C中CO2无漂白性,不能使品红溶液褪色。
答案:D
9.如图装置,将溶液A逐滴加入固体B中,下列叙述正确的是( )
A.若A为浓盐酸,B为MnO2,C中盛品红溶液,则C中溶液褪色
B.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛过量澄清石灰水,则C中溶液变浑浊
C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解
D.若A为浓硫酸,B为Na2SO3固体,C中盛石蕊溶液,则C中溶液先变红后褪色
解析:浓盐酸与MnO2反应需要加热,A错误;Al(OH)3不与弱碱性的氨水反应,C错误;SO2具有漂白性,但不能使石蕊溶液褪色,D错误。
答案:B
10.M、N、X、Y均为常见的物质,它们之间有如下转化关系(反应条件和其他产物已略去):
下列选项符合的是( )
A.M:N2,X:O2 B.M:Al,X:NaOH
C.M:Fe,X:Cu2+ D.M:Ca(OH)2,X:Na2CO3
解析:A项为氮气的连续氧化,正确;B项,铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与氢氧化钠不反应,B错误;铁与铜离子反应生成亚铁离子与铜,亚铁离子与铜离子不能继续反应,C错误;D项,Ca(OH)2与Na2CO3反应生成碳酸钙和氢氧化钠,二者不能再与碳酸钠继续反应,D错误。
答案:A
11.对下列事实的解释错误的是( )
A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
C.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应
D.反应CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4能进行,说明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸
解析:常温下Al与冷、浓硝酸发生钝化反应,因表面形成致密的氧化物薄膜而没有明显的反应现象。
答案:C
12.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( )
A.60 mL B.45 mL
C.30 mL D.15 mL
解析:根据题意可知Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)2,所失电子的量与1.68 L O2(标准状况)所得电子的量相等,则n(Cu2+)=2n(O2)=2×=0.15 mol,根据Cu2++2OH-Cu(OH)2↓可知,使所得Cu(NO3)2溶液中Cu2+恰好完全沉淀,消耗NaOH的物质的量为0.3 mol,需5 mol·L-1 NaOH溶液的体积为=60 mL。
答案:A
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(10分)硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)下列物质不属于硅酸盐的是 。?
A.陶瓷 B.玻璃
C.水泥 D.生石灰
(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ,工艺师常用 (填物质名称)来雕刻玻璃。?
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作 。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 。?
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚
C.瓷坩埚 D.铁坩埚
(4)工业上常利用反应2C+SiO2Si+2CO↑制备硅单质,该反应中所含元素化合价升高的物质是 (填化学式,下同),氧化剂是 。?
解析:(1)生石灰是CaO,为碱性氧化物且不含Si,不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸,因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”,具有阻燃的功能,因此可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2,故含SiO2的材料(普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚、瓷坩埚)都能与Na2CO3在高温下反应,故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C被氧化,SiO2中+4价的硅被还原,因此SiO2作氧化剂。
答案:(1)D
(2)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O 氢氟酸
(3)防火剂 D
(4)C SiO2
14.(12分)A、B、C、D是中学化学常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(反应条件及部分产物已略去):
(1)若A是一种黄色固体单质,则反应②③的化学方程式分别为 ; 。?
(2)若A是一种金属单质,C是淡黄色固体,则反应③的化学方程式为 。?
(3)①②③三步反应中,一定属于氧化还原反应的是 (填序号)。?
解析:图示中的上述反应就是常见的“连续氧化”。在中学教材中,这样的“连续氧化”有:C(或CH4等)→CO→CO2;Na→Na2O→Na2O2;S(或H2S)→SO2→SO3;N2(或NH3)→NO→NO2等。据此可知:
(1)的路线为:S→SO2→SO3→H2SO4;
(2)的路线为:Na→Na2O→Na2O2→NaOH;
根据上述分析可知,反应①②是单质或化合物被氧气氧化的反应,一定属于氧化还原反应,而③则不一定。
答案:(1)2SO2+O22SO3 SO3+H2OH2SO4
(2)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(3)①②
15.(18分)(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸;②稀硫酸;③浓硝酸;④稀硝酸,能随即发生剧烈反应的是(填序号,下同) ,常温下缓慢反应(或微热后能发生剧烈反应)的是 ,常温下不反应,但加热后发生剧烈反应的是 ,加热也不发生反应的是 。由此可以得到上述四种酸氧化性由强到弱的顺序是 。?
(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图装置中,一段时间后再将铜与浓硝酸反应产生的大量气体Y也持续通入该装置中,可观察到的现象包括 。?
A.通入X气体后产生白色沉淀
B.通入X气体后溶液中无明显现象
C.通入Y气体后开始沉淀
D.通入Y气体后沉淀溶解
E.通入Y气体后溶液中无明显现象
由此可得到的结论是 。?
A.HNO3的酸性比H2SO4的强
B.盐酸的酸性比H2SO3的强
C.BaSO3能溶于盐酸
D.HNO3能氧化H2SO3(或SO2)
E.BaSO4不溶于水也不溶于HNO3溶液
解析:(2)因为盐酸的酸性比H2SO3的强,所以SO2不与BaCl2反应,即持续通入X气体(SO2)后溶液中无明显现象。NO2与水反应生成HNO3,HNO3氧化H2SO3(或SO2)生成S,所以通入Y气体(NO2)后开始生成沉淀BaSO4。
答案:(1)③ ④ ① ② ③>④>①>②
(2)BC BCDE
16.(12分)有硫酸与硝酸的混合液,取出其中10 mL,加入足量的BaCl2溶液,将生成的沉淀过滤洗涤,干燥称得质量为9.32 g。另取这种溶液10 mL与4 mol·L-1的NaOH溶液25 mL恰好中和。则:
(1)混合液中c(H2SO4)= mol·L-1,c(HNO3)= mol·L-1;?
(2)另取10 mL的混合液与0.96 g铜粉共热时,产生气体的体积为 L(标准状况)。?
解析:(1)由题意知:
n(H2SO4)=n(BaSO4)==0.04 mol
c(H2SO4)==4 mol·L-1
H+与OH-发生中和反应时,n(H+)=n(NaOH)=0.025 L×4 mol·L-1=0.1 mol,n(HNO3)=n(H+)-2n(H2SO4)=0.1 mol-0.04 mol×2=0.02 mol,c(HNO3)==2 mol·L-1。
(2)n(Cu)=0.015 mol,10 mL溶液中n(H+)=0.1 mol,n(N)=0.02 mol。
3Cu + 8H+ + 2N3Cu2++2NO↑+4H2O
3 mol 8 mol 2 mol 44.8 L
0.015 mol 0.1 mol 0.02 mol V(NO)
因0.1×3>0.015×8,故Cu与H+二者之中H+过量;又因0.02×3>0.015×2,故Cu 与N二者之中N过量。则Cu、H+、N三者之中H+与N均过量,Cu全部溶解,生成NO的体积应据Cu的物质的量来计算,V(NO)=0.015 mol×=0.224 L。
答案:(1)4 2 (2)0.224
