O2↓ O2↓↑還原
酸性氧化物 鹽 堿性氧化物
H2O↓ H2O↓↑加熱
酸 堿
5、聯(lián)系社會生產(chǎn)和生活實際,對相關(guān)知識和規(guī)律進行遷移,培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力。
例題精析
例1、為保證長時間潛航,在潛水艇里要配備氧氣再生裝置。現(xiàn)有以下幾種制備氧氣的方法:(1)加熱高錳酸鉀,(2)電解水(3)在常溫下過氧化鈉固體(Na2O2)與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。你認(rèn)為最適合在潛水艇里制氧氣的方法是 ,與其他兩種方法相比,這種方法的優(yōu)點是 。
分析:實驗室制氧氣和工業(yè)上,軍事上制氧氣因設(shè)備條件限制及氧氣的需求不同,而采取的方法不同。在潛水艇這一特定空間內(nèi),應(yīng)選擇反應(yīng)條件最低的方法,同時不僅要考慮供氣問題,還應(yīng)考慮廢氣的凈化或排出問題。
答案:(3);在常溫下就能反應(yīng),并能將人呼出的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣。
例2、煤、天然氣、石油等能源在地球上已探明的蘊藏量是有限的。從人類目前利用這些能源的消耗速度估算,石油和天然氣不過幾十年,煤不過幾百年就會消耗殆盡。因此,進一步開發(fā)利用新能源(核能、太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)、潮汐能等),已顯得十分迫切。
氫氣是一種高效而無污染的理想能源。下列(1)-(6)是某校化學(xué)興趣小組的學(xué)生查閱資料歸納的工業(yè)上制氫氣的方法,其中包括正在開發(fā)的方案。
①水電解法:
2H2O 2H2↑+O2↑
②甲烷轉(zhuǎn)化法:
CH4+H2O CO+3H2
③水煤氣法:
C+H2O CO+H2
④碳?xì)浠衔餆崃逊ǎ?/p>
CH4 C+2H2
⑤設(shè)法將太陽光聚集產(chǎn)生高溫使水分解:
2H2O 2H2↑+O2↑
⑥尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣。
如果將來人類廣泛使用氫氣作為能源,那么上述六種方法中,你認(rèn)為可行且很有發(fā)展前途的方法有哪幾種?逐條說明理由。
分析:氫氣是一種理想燃料,具有①原料易得;②燃燒時熱值大,放熱量高;③燃燒產(chǎn)物是水,不會污染環(huán)境等優(yōu)點,前途十分廣闊。但用水作原料電解制備氫氣成本太高,所以目前還不能普遍使用。要想使它成為一種能源,必須找到成本低、效率高的制備方法。隨著科技的發(fā)展①⑤⑥方案將成為可能,而②③④方案的反應(yīng)物需用三大燃料的燃燒,且方案②③生成物中有污染環(huán)境的CO,故這三種方案可行性不大。
答案:有①⑤⑥
方案①:有朝一日大力發(fā)展水電站,太陽能發(fā)電站和核電站等,電力供應(yīng)十分充裕時是可行的。
方案⑤:太陽能是取之不盡的廉價能源。
方案⑥:催化劑能大大加快水的分解速率。
例3、為了確定三種可燃性氣體:CH4、H2和CO(簡稱試驗氣),分別將它們在氧氣中燃燒,把燃燒后生成的氣體依次通過A、B兩個洗氣瓶;卮鹣铝袉栴}:
(1)裝置A中的液體是
;裝置B中的液體是
。
(2)若裝置A的質(zhì)量增加,B的質(zhì)量不變,則試驗氣是
,燃燒的方程式為
。
(3)若裝置A的質(zhì)量不變,B的質(zhì)量增加,則試驗氣是
,B瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式是
。
(4)若裝置A、B的質(zhì)量都增加,則試驗氣是
;若B的質(zhì)量增加m克,則A的質(zhì)量增加
克。
分析:這是一道利用幾種可燃性氣體跟氧氣反應(yīng)時生成物不同而推斷原氣體的題目。其解答關(guān)鍵是審題。
三種可燃性氣體,分別在氧氣中燃燒,說明每次只燃燒一種氣體,可以排除是混合氣體的可能。由CH4+2O22H2O+CO2;2H2+O22H2O;2CO+O22CO2可知:各氣體在氧氣中燃燒后的產(chǎn)物各不相同,其種類只有二種:水和二氧化碳。
(1)結(jié)合題意不難看出:A、B兩個洗氣瓶中的液體應(yīng)該能吸收水和二氧化碳。在初中所學(xué)的知識中,吸收水分的液體是濃硫酸,吸收二氧化碳?xì)怏w的液體是石灰水或氫氧化鈉溶液。為防止干擾實驗結(jié)果,裝置A應(yīng)吸收水,裝置B吸收二氧化碳。因此,裝置A、B中的液體應(yīng)分別是濃硫酸和石灰水(或氫氧化鈉溶液)。
(2)裝置A的質(zhì)量增加,B的質(zhì)量不變,說明生成的氣體中只有水,試驗氣是氫氣。
(3)裝置A的質(zhì)量不變,B的質(zhì)量增加,說明生成的氣體中沒有水,只有二氧化碳,試驗氣是一氧化碳。
(4)裝置A、B的質(zhì)量都增加,說明生成的氣體中有水和二氧化碳,試驗氣是甲烷。B的質(zhì)量增加m g,說明生成二氧化碳的質(zhì)量為m
g,根據(jù)CH4+2O22H2O+CO2可計算出生成水的質(zhì)量(即A增加的質(zhì)量)。
答案:(1)濃硫酸 石灰水(或氫氧化鈉溶液)
(2)氫氣
2H2+O22H2O
(3)一氧化碳
CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
(4)甲烷
9m/11g
例4、下列說法中正確的是( 。
A、鐵容器中不能配制農(nóng)藥“波爾多液”
B、鋼是鐵單質(zhì)
C、鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色Fe2O3
D、鐵是地殼中含量最多的金屬元素
分析:鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng),鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色Fe3O4,鋼是鐵的合金,鋁是地殼中含量最多的金屬元素。
答案:A
例5、(1)在潮濕的空氣中,金屬銅表面也會生“銹”,經(jīng)檢驗其主要成分為堿式碳酸銅,請你結(jié)合鐵在潮濕的空氣中生銹的知識進行分析:
。
(2)化學(xué)上常用氧化物的形式表示一些較復(fù)雜的物質(zhì)組成,如:鎂橄欖石(Mg2SiO4)常以:2MgO?SiO2表示。照此法,可將堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]用氧化物的形式表示為: 。
(3)自然界中存在一種孔雀石,其主要成分是堿式碳酸銅。在某森林大火后,人們發(fā)現(xiàn)部分綠色的孔雀石變成了閃閃發(fā)光的紅色固體,試寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
分析:(1)銅生“銹”與鐵生銹有相似之處,即與空氣中的氧氣和水反應(yīng),但從堿式碳酸銅的化學(xué)式分析會發(fā)現(xiàn)空氣中的CO2也參與了反應(yīng)。
(2)將Cu2(OH)2CO3寫成氧化物形式時要注意二點:①各元素的化合價不變;②各元素的原子個數(shù)不變。
(3)從Cu2(OH)2CO3受熱分解的實驗和木炭還原氧化銅的實驗可知:在森林大火中,Cu2(OH)2CO3受熱分解產(chǎn)生CuO,CuO跟木炭反應(yīng)生成銅。
答案:(1)銅在潮濕的空氣中生“銹”,是銅與氧氣、水、二氧化碳發(fā)生一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,其主要成分是Cu2(OH)2CO3。
(2)2CuO?CO2?H2O
(3)Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
C+2CuO2Cu+CO2↑
例6、中國的“西部大開發(fā)”已啟動,為了避免走“先污染后治理”的彎路,環(huán)保觀念和措施應(yīng)貫徹于西部大開發(fā)的始終。根據(jù)課本知識談?wù),在西部大開發(fā)過程中,為避免水污染,主要應(yīng)注意哪些方面的問題?
。
剖析:解答本題要從造成水污染的原因入手,結(jié)合實際分析解答。
答案:要注意三個方面的問題:
(1)防止工業(yè)生產(chǎn)中的廢渣、廢水、廢氣的任意排放;
(2)防止生活污水的任意排放,生活垃圾的任意傾倒;
(3)防止農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用的農(nóng)藥、化肥隨雨水流入河中,使水受到污染。
例7、在AgNO3、KNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的鐵粉,充分反應(yīng)后,有少量金屬析出,過濾后,往濾液中滴加鹽酸,有白色沉淀生成,則析出的金屬是( )
A.Cu和Ag
B.Cu
C.Ag
D.K
剖析:根據(jù)金屬的活動性順序,當(dāng)把鐵粉加入到AgNO3、KNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中時,鐵不能跟KNO3反應(yīng),只能跟AgNO3和Cu(NO3)2反應(yīng)分別置換出Ag和Cu,但是,由題意可知,反應(yīng)后的濾液中加入鹽酸產(chǎn)生白色沉淀,說明濾液中存在著AgNO3(AgNO3+HCl====AgCl↓+HNO3),所以凡能跟AgNO3反應(yīng)的金屬單質(zhì),一定會完全反應(yīng)不會析出(Cu、Fe都能跟AgNO3反應(yīng)),析出的少量金屬是Ag。
答案:C
例8、不用另加試劑就可鑒別出來的一組物質(zhì)是( )
A.H2SO4、HCl、Na2CO3
B.Na2SO4、NaOH、CaCl2
C.K2CO3、BaCl2、H2SO4
D.HNO3、NaNO3、KCl
剖析:鑒別物質(zhì)的關(guān)鍵是全面掌握各種物質(zhì)的性質(zhì),尤其是一些特性(如CO2能使澄清的石灰水變渾濁)及反應(yīng)時產(chǎn)生的特殊現(xiàn)象(如硫在氧氣中燃燒時發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰),然后緊扣題意并按照一定的方法分析解答。
不另加試劑進行物質(zhì)鑒別,一般可按照以下二種方法解答:
(1)根據(jù)物質(zhì)的特殊物理性質(zhì)(如顏色、氣味、溶解性、溶解時的熱量變化等),首先鑒別出一種或幾種物質(zhì),然后以此為試劑,再分別鑒別出其他物質(zhì)。
(2)根據(jù)各物質(zhì)間相互混合時所發(fā)生反應(yīng)的特有現(xiàn)象,首先鑒別出一種物質(zhì),然后再依次鑒別其他物質(zhì)。
本題的具體思考方法如下:
(1)很明顯,A中有刺激性氣味的是HCl,與HCl混合放出氣泡者為Na2CO3(Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑),與HCl混合無明顯現(xiàn)象的為H2SO4,所以,本組物質(zhì)不另加試劑可以鑒別。
(2)B組中的三種物質(zhì),因無特殊的物理性質(zhì)和現(xiàn)象特殊的反應(yīng),所以,不另加試劑無法鑒別。
(3)將C組中的三種物質(zhì)兩兩混合后,其反應(yīng)情況如下表(表中“↑”表示有氣體放出,“↓”表示有沉淀生成,“―”表示無明顯現(xiàn)象)
K2CO3
BaCl2
H2SO4
K2CO3
―
↓
↑
BaCl2
↓
―
↓
H2SO4
↑
↓
―
所以,本組物質(zhì)不另加試劑也無法鑒別。
(4)D組中的HNO3因有刺激性氣味,能首先鑒別出來,但HNO3與NaNO3、HNO3與KCl均不發(fā)生反應(yīng),無法將NaNO3與KCl分開,所以本組物質(zhì)不另加試劑也無法鑒別。
答案:A
中考熱身:
(一)選擇題
1、2002年桂林市在整頓音像市場的活動中,查獲了一批盜版光盤,并進行了“綠色銷毀”。以下做法屬于“綠色銷毀”的是( )
A、潑上汽油焚燒 B、傾倒入漓江中
C、深埋水土中 D、碾壓粉碎后回收再利用
2、下列物質(zhì)發(fā)生分解反應(yīng),沒有氧氣生成的是( 。
A、高錳酸鉀 B、碳酸鈣 C、氧化汞 D、水
3、下列物質(zhì)露置在空氣中,因發(fā)生氧化反應(yīng)而變質(zhì)的是( 。
A、白磷 B、生石灰 C、燒堿 D、濃硫酸
4、下列情況會引起大氣污染的是
①燃燒氫氣;②燃燒煤;③工廠廢氣的排放;④植物光合作用;⑤燃放鞭炮;⑥飛機、汽車尾氣的排放
A.①②③⑤
B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.②③④⑤
5、集氣瓶里盛有N2和O2的混合氣體(體積比4∶1),采用燃燒法除去氧氣而得到純凈的氮氣,最好采用的試劑是
A.鐵 B.木炭
C.紅磷 D.硫磺
6、下列關(guān)于碳單質(zhì)及其化合物的用途與其所依據(jù)的性質(zhì)不相符合的是( )
A、金剛石用于刻劃玻璃??金剛石的硬度最大
B、活性碳用做冰箱除臭劑??活性碳具有吸附性
C、一氧化碳用于冶煉生鐵??一氧化碳具有可燃性
D、干冰用于人工降雨??干冰升華時吸熱
7、氣體打火機使用的有機燃料,稍加壓降溫即可液化,減壓(打開閥門)很容易汽化,遇明火燃燒,你認(rèn)為符合這種條件的有機燃料是( 。
A
B
C
D
化學(xué)式
C2H6
C3H8
C4H10
C3H12
沸點/OC
-88.6
-42.1
-0.5
36.1
8、
8、通過下列哪種基本反應(yīng)類型的反應(yīng)能得到二氧化碳( )
①化合反應(yīng)、诜纸夥磻(yīng) ③置換反應(yīng)、軓(fù)分解反應(yīng)
A、①②④ B、①②③ C、②③④ D、①②③④
9、M、X、Y、Z四種物質(zhì)在一定條件下,存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
①M+X→Y②Y+Z→X+N③M+Z→X+N
其中X是一種無色,無味且能使澄清石灰水變渾濁的氣體,N是一種光亮的紅色金屬。下列判斷中,正確的是( )
A、Z一定是CuO B、M一定是CO
C、Y可能是H2 D、M可能是C或CO
10、已知同溫同壓下,相同體積的任何氣體,含有相同數(shù)目的分子。現(xiàn)有aL H2和CO的混合氣體,完全燃燒后用去a/2L O2,則H2和CO混合氣體中,兩種氣體的體積比是( 。
A、1┱1 B、1┱2 C、2┱1 D、任意比
11、將Ag、Mg、Fe、CuO組成的混合物放入足量稀硫酸中,反應(yīng)完成后,溶液呈藍(lán)綠色,過濾,濾紙上留下的固體可能是( 。
A、Ag B、Fe、Ag C、Cu、Ag D、Mg、Fe、Ag
12、據(jù)統(tǒng)計,目前世界上有近20億人患有缺鐵性貧血,這里的“鐵”是指( )
A、鐵單質(zhì) B、三氧化二鐵
C、氫氧化鐵 D、鐵元素
13、小蘭家中收藏一件清朝末年的鋁制佛像,而該佛像至今仍保存十分完好,該佛像不易銹蝕的主要原因是( 。
A、鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
B、鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng)
C、鋁不易被氧化
D、鋁易氧化,但氧化鋁具有保護內(nèi)部鋁的作用
14、往AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的混合溶液中加入過量的鐵粉,充分反應(yīng)后溶液中含有的大量金屬離子是( )
A、Ag+、Cu2+、、Mg2+、Fe2+ B、Cu2+、、Mg2+、Fe2+
C、Mg2+、Fe2+ D、Cu2+、、Fe2+
15、(本題有兩個正確答案)向下表的甲物質(zhì)中逐滴加入相應(yīng)的乙溶液至過量,反應(yīng)過程中生成氣體或沉淀的質(zhì)量與加入乙的質(zhì)量關(guān)系,能用下圖所示曲線表示的是
序號
甲
乙
A
銅、鋅的混合物
稀鹽酸
B
硫酸和硫酸銅的混合溶液
氫氧化鈉溶液
C
鹽酸和硫酸的混合溶液
氯化鋇溶液
D
生銹的鐵釘
稀鹽酸
(二)填空題
1、在“氧氣的制取和性質(zhì)”實驗課中,某同學(xué)取一段紗窗網(wǎng)上的鐵絲,在自己收集到的氧氣中做“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗。結(jié)果沒有觀察到“火星四射”的現(xiàn)象,請分析此實驗失敗的一種可能原因: 。經(jīng)改進實驗成功了,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
2、煤的地下氣化是將煤層打成巷道后鼓入熱的空氣,使煤變成可燃性氣體 ,它的主要反應(yīng)是 , 。這種做法的目的是 。
3、雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣。某同學(xué)用雞蛋、稀鹽酸和大玻璃筒做了如下實驗:將一個雞蛋放入稀鹽酸的大玻璃筒,雞蛋沉到筒底,其表面產(chǎn)生氣泡并有部分氣泡附著在雞蛋表面,過一會兒,雞蛋徐徐上升。這個實驗用白醋代替稀鹽酸也能完成,你不妨回家試一試。
(1)請簡述雞蛋徐徐上升的原因____________________________;
(2)請寫出碳酸鈣跟鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________;
(3)請舉出兩個例子,說明酸跟碳酸鹽的反應(yīng)的原理在實際生活中的應(yīng)用______________________________。
4、有一種固體混合物,可能由CaCO3、KMnO4、BaCl2、KCl、Na2CO3中的一種或幾種物質(zhì)組成,F(xiàn)取該混合物進行如下實驗:
(1)將固體混合物投入水中,攪拌后完全溶解,得到無色溶液;
(2)往此溶液中滴加鹽酸,產(chǎn)生一種能使石灰水變渾濁的無色無氣味的氣體。由上述實驗現(xiàn)象可知:該固體混合物中一定存在的是_____________,一定不存在的是____________________,不能確定是否存在的是____________________。
5、根據(jù)下列實驗裝置圖回答(裝置用序號表示)
(1)寫出編號①、②的儀器名稱①_____②_____。
(2)實驗室制O2應(yīng)選用的發(fā)生裝置為_____;實驗室制取CO2應(yīng)選用的發(fā)生裝置是_____。
(3)硫化氫是一種有毒的氣體,其密度比空氣大,能溶于水,它的水溶液叫氫硫酸。實驗室通常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)與稀硫酸在常溫下反應(yīng)制取H2S氣體,制取氣體應(yīng)選用的發(fā)生裝置是_____,收集裝置是_____。氣體由_____(填導(dǎo)管口代號)導(dǎo)入集氣瓶。
(4)收集氣體后,對硫化氫尾氣要進行特別處理,以防止污染環(huán)境,F(xiàn)有如下裝置:
處理尾氣的效果最好的是 。不能應(yīng)用點點燃的方法處理尾氣。原因是 ,反應(yīng)方程式為 。
6、如下圖所示,彈簧秤下懸掛著一重物A,燒杯中盛有溶液B,試根據(jù)要求回答下列問題:
(1)若A為鐵塊,B為稀硫酸,則將A放入B中,過一會兒,彈簧秤的讀數(shù)將(變大、變小、不變) 。
(2)若A為鐵塊,B為硫酸銅溶液,則將A放入B中,過一會兒,彈簧秤的讀數(shù)將(變大、變小、不變) 。
7、如下圖所示,燒杯中質(zhì)量相同的鐵圈和銀圈用一根絕緣細(xì)絲相連,在兩者之間同樣用一根絕緣細(xì)絲吊住,并使其在水中保持平衡。然后小心地從燒杯中央滴入濃CuSO4溶液,反應(yīng)一段時間后,觀察鐵圈和銀圈的現(xiàn)象是 __________________、_______________________。
8、某化工廠按如下步驟進行生產(chǎn):①用煤作燃料鍛燒石灰石;②用飽和Na2CO3溶液充分吸收①步所產(chǎn)生的CO2,生成NaHCO3;③使①步得到的CaO跟水起反應(yīng);④再使消石灰跟Na2CO3起反應(yīng)。根據(jù)以上步驟判斷:
(1)該廠的最終產(chǎn)品是_______________、_______________;
(2)寫出②、④兩步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
______________________________;
______________________________。
(一)選擇題
1、D
2、B
3、A
4、B
5、C
6、C
7、C
8、D
9、A
10、D
11、A
12、D
13、D
14、C
15、BD
(二)填空題
1、可能實驗同學(xué)未將氧化的部分(主要是含結(jié)晶水的Fe2O3)或油漆打磨干凈;其次從收集O2的情況來分析:收集到的O2純度可能太低;最后從燃燒條件來分析,未將鐵絲預(yù)熱,未達(dá)到著火點就伸入O2瓶。還有其他一些可能情況,只要合理即可。
3Fe+2O2
Fe3O4
2、CO 、C+O2 CO2 CO2+C 2CO
減少煤中硫、氮燃燒生成SO2及氮氧化物對空氣的污染。
3、(1)雞蛋殼中的碳酸鈣跟稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡且附著在蛋殼表面,使雞蛋受到的浮力大于重力。
(2)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
(3)a.用稀鹽酸或白醋除去水垢;b.用檸檬和小蘇打制汽水。
4、Na2CO3 CaCO3、KMnO4、BaCl2 KCl
5、(1)試管、酒精燈(2)A;B(3)B、D、b(4)H、硫化氫容易在空氣中燃燒生成二氧化硫同樣污染空氣:
2H2S+3O2
2SO2+2H2O
6、(1)變。2)變大
7、鐵圈上附有紅棕色的銅 鐵圈向下傾斜
8、(1)NaHCO3 NaOH
(2)Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3
Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH