題目列表(包括答案和解析)
3.(2001春季,5)下列氧化物按其形成的含氧酸酸性遞增順序排列的是
A. B.
C. D.
2.(2004上海,大綜)玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上進(jìn)行刻蝕,將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是
A、燒堿 B、純堿 C 、氫氟酸 D、 鹽酸
1.(2002全國(guó)理綜,6)以下說(shuō)法正確的是
A.納米材料是一種稱為"納米"的新物質(zhì)制成的材料
B.綠色食品是指不含任何化學(xué)物質(zhì)的食品
C.生物固氮是指植物通過(guò)葉面直接吸收空氣中的氮?dú)?
D.光導(dǎo)纖維是以二氧化硅為主要原料制成的
碳族元素主要化合價(jià)為+2和+4,非金屬元素還有-4價(jià)。其中Pb+2價(jià)穩(wěn)定;其余的+4價(jià)穩(wěn)定。
典例剖析
[例1]向下列物質(zhì)的濃溶液中緩慢地通入過(guò)量CO2氣體,整個(gè)過(guò)程中無(wú)明顯現(xiàn)象的是
A.水玻璃 B.苯酚鈉 C.漂白粉 D.飽和碳酸鈉 E.氯化鈣
解析: CO2溶于水生成碳酸,碳酸的酸性比鹽酸弱,而比硅酸、次氯酸、苯酚強(qiáng)。根據(jù)酸與鹽反應(yīng)的規(guī)律(弱酸不能制強(qiáng)酸),過(guò)量CO2通入硅酸鈉溶液中有白色沉淀H2SiO3生成,CO2通入苯酚鈉溶液中會(huì)生成苯酚濁液;CO2通入次氯酸鈣溶液過(guò)程中會(huì)生成碳酸鈣白色沉淀,CO2過(guò)量最終沉淀會(huì)消失;過(guò)量CO2通入飽和碳酸鈉溶液會(huì)生成碳酸氫鈉,碳酸氫鈉溶解度比碳酸鈉溶解度小而結(jié)晶析出;CO2通入氯化鈣溶液無(wú)明顯現(xiàn)象。 答案:E。
規(guī)律總結(jié): 此題易出錯(cuò)的地方有三個(gè):①CO2通入氯化鈣溶液無(wú)明顯現(xiàn)象;②題干中CO2是過(guò)量的;③碳酸氫鈉因溶解度小而結(jié)晶析出。
[例2]將足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的
物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(y)的關(guān)系正確的是
A B C D
解析:CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中,首先發(fā)生反應(yīng)CO2+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O,此段時(shí)間內(nèi)隨著CO2的不斷通入,沉淀量逐漸增加;等Ca(OH)2反應(yīng)完,溶液中還剩余OH-,再通CO2,即發(fā)生反應(yīng):CO2+2KOH=K2CO3+H2O,此段時(shí)間內(nèi),隨著CO2的不斷通入,沉淀量保持不變; 等KOH反應(yīng)完,繼續(xù)通CO2,即發(fā)生反應(yīng):CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,沉淀量逐漸減少,一直到沉淀完全溶解。D圖象符合題意。實(shí)際上這里還有一個(gè)定量關(guān)系:完全生成碳酸鈣沉淀所需的CO2的體積和使碳酸鈣沉淀完全溶解所需的CO2的體積相等。答案:D!
規(guī)律總結(jié):遇到通入氣體沉淀又溶解的這類題,首先聯(lián)想到碳酸鹽,亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化為酸式鹽,當(dāng)全部轉(zhuǎn)化為正鹽時(shí),如有OH-,則應(yīng)把OH-中和完畢,酸式鹽再轉(zhuǎn)化為正鹽。
[例3]Fe3O4若看作“混合氧化物”時(shí)可寫成FeO·Fe2O3,若看作一種鹽時(shí)又可寫成Fe(FeO2)2.根據(jù)化合價(jià)規(guī)則和這種書寫方法,Pb3O4可以分別寫成________和________。
解析: Fe元素有+2、+3價(jià),F(xiàn)e3O4中有1/3Fe元素為+2價(jià),2/3Fe元素為+3價(jià).與Fe元素不同,鉛是+2價(jià)、+4價(jià).按化合價(jià)規(guī)則及題中要求的寫法(即低價(jià)在前,高價(jià)在后,且高價(jià)元素形成酸根),故Pb3O4應(yīng)改寫為下列兩種形式2PbO·PbO2和Pb2PbO4。
[例4] 草酸晶體與濃硫酸共熱可制得CO,其化學(xué)方程式如下:H2C2O4 CO↑+CO2↑+H2O,現(xiàn)利用該反應(yīng)制取CO氣體,要求:a.驗(yàn)證CO還原性及其氧化產(chǎn)物。b.剩余氣體CO不能排入大氣中,并回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)試從圖中選用幾種裝置(有些可重復(fù)使用)連接成一套實(shí)驗(yàn)裝置,所選用的裝置及連接順序?yàn)?u> 。
(2)用簡(jiǎn)潔的文字說(shuō)明所選的裝置,如何達(dá)到上述兩要求:a. ;b. 。
(3)在裝置C中的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(4)本實(shí)驗(yàn)有四個(gè)酒精燈A、B、C、H,正確操作時(shí)點(diǎn)燃酒精燈的順序是 ;試簡(jiǎn)單說(shuō)明理由; 。熄滅酒精燈的順序是 ;試簡(jiǎn)單說(shuō)明理由: 。
(5)用有效氣體還原0.40g將生成的氣體通入過(guò)量澄清石灰水中,生成0.75g白色沉淀,則 中 值是 , 值是 。
解析:在制取氣體時(shí),根據(jù)方程式:H2C2O4 CO↑+CO2↑+H2O,可知這是一個(gè)固體與液體物質(zhì)在加熱條件下制取氣體的反應(yīng),應(yīng)選裝置A。
因?yàn)椴菟嵩诩訜嶂蟹纸馍蒀O時(shí),同時(shí)有CO2 和H2O生成,若不除去則影響CO還原性和進(jìn)行氧化產(chǎn)物CO2 的鑒定?蛇x用裝有苛性鈉的U型管以吸收混合氣體中的CO2 ,同時(shí)還要配以裝有澄清石灰水的裝置E。當(dāng)氣體通過(guò)G裝置后進(jìn)行裝置E無(wú)渾濁出現(xiàn),說(shuō)明混合氣體中CO2 已除盡,然后通過(guò)裝有濃H2SO4 的洗氣瓶進(jìn)行干燥,才能進(jìn)入裝置C與 反應(yīng),證明CO的還原性。
在C中反應(yīng)生成Fe和CO2 ,證明生成了CO2 ,只能再次選用裝置E,其中溶液在氣體通過(guò)后出現(xiàn)渾濁,證明在反應(yīng)中已生成了CO2 ,這就說(shuō)明了CO的還原性,CO在反應(yīng)中被氧化為CO2 ,剩余CO不能向空氣中排放,無(wú)其他試劑可以將其吸收,所以將尾氣在H處點(diǎn)燃,使未反應(yīng)的CO轉(zhuǎn)化為CO2 。
實(shí)驗(yàn)中有三處裝置使用酒精燈,即A、C、H。正確操作點(diǎn)燃酒精燈的順序應(yīng)為A→H→C。使分解產(chǎn)生的氣體將系統(tǒng)內(nèi)的空氣排凈,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸,而熄滅酒精燈的順序應(yīng)為C→A→H。這是因?yàn)橐挂驯贿原的鐵粉在CO的氣流中冷卻,以防止再被氧化影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)最后給出測(cè)定的有關(guān)數(shù)值,要求確定 中的 和 值:
中含氧原子的物質(zhì)的量:
,故
答案:(1)A→G→E→F→C→E→H(2)a.草酸分解氣體通過(guò)裝置E時(shí)無(wú)白色沉淀生成說(shuō)明其中所含CO2 已除盡,通過(guò)裝置C反應(yīng)后氣體通過(guò)第二個(gè)裝置E時(shí)出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明CO的氧化產(chǎn)物為CO2 。b.尾氣在裝置H處點(diǎn)燃,使剩余的CO轉(zhuǎn)化為CO2
(3)
(4)A→H→C,使分解產(chǎn)生的氣體把實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的空氣排盡,防止加熱時(shí)引起爆炸
C→A→H,使熱的鐵粉在CO氣流中冷卻,防止鐵粉再次被氧化
(5)2、3
知能訓(xùn)練
氧化物的順序:活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水,氧化物前系數(shù)的確定:除氧元素外,其他的元素按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置系數(shù)。注意事項(xiàng):氧化物之間用“·”隔開;系數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)。如:正長(zhǎng)石KAlSi3O8要寫成K2O·Al2O3·6SiO2形式。
玻璃工業(yè)生產(chǎn)的主要原理是在強(qiáng)熱的條件下發(fā)生:
Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2 ↑,CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2 ↑
上述反應(yīng)都是在高溫條件下進(jìn)行的,有利于二氧化碳從體系中揮發(fā)出來(lái),而二氧化硅不行,所以反應(yīng)可以進(jìn)行。符合難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的道理。所以上述反應(yīng)不與“Na2SiO3 + CO2+H2O= Na2CO3+ H2SiO3↓”矛盾,因?yàn)楹笳呤窃谌芤褐羞M(jìn)行的,符合復(fù)分解反應(yīng)的原理。
由于玻璃不是簡(jiǎn)單的Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2機(jī)械混合物,它們相互結(jié)合為多聚硅酸的長(zhǎng)鏈,金屬陽(yáng)離子處于無(wú)規(guī)則的多聚硅酸的長(zhǎng)鏈包圍之中。所以玻璃中的Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2不是獨(dú)立存在的,即玻璃中SiO2與一般所說(shuō)的是有區(qū)別的。瓶口內(nèi)側(cè)與瓶塞都是經(jīng)過(guò)磨砂處理的,表面粗糙,造成堿性的液體容易滯留,并且水分蒸發(fā),堿液濃度增大,促使二者更易反應(yīng)。其他部位因表面光滑而難于反應(yīng)。由于從組成和結(jié)構(gòu)上看多聚硅酸的長(zhǎng)鏈與SiO2相似,所以通常把玻璃跟NaOH等堿性溶液反應(yīng)簡(jiǎn)單地看成SiO2與堿溶液的反應(yīng)。
有規(guī)則空間排列的晶體是有固定熔點(diǎn)的。玻璃是一種玻璃態(tài)物質(zhì),玻璃態(tài)是介于結(jié)晶態(tài)與無(wú)定形之間的一種物質(zhì)狀態(tài)。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:它的粒子不象晶體那樣有嚴(yán)格的空間排列,但又不象無(wú)定形那樣無(wú)規(guī)則排列。人們把玻璃態(tài)的這種結(jié)構(gòu)特征稱為“短程有序而遠(yuǎn)程無(wú)序”。即從小范圍來(lái)看,它有一定的晶體排列,但從整體上看,卻像無(wú)定形物質(zhì)那樣無(wú)晶形的排列規(guī)律。所以,玻璃態(tài)物質(zhì)沒(méi)有固定的熔點(diǎn),而是在一定的溫度范圍內(nèi)逐漸軟化而變化為液態(tài)。
8.硅酸不溶于水。
7.酸性氧化物一般不與酸反應(yīng),但SiO2可以與HF酸作用: SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
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