23.80℃,101.3KPa下,用下图装置进行如下实验。A、C两筒内分别装有无色气体,它们可能是NH3、O2、N2、H2S、NO、CO2等气体,B筒内装有Na2O2固体,推动A的活 塞使A筒内气体缓缓地全部通过B后进入C筒,C筒内气体由无色变为红棕色,但其体积换算成 同温同压下却并未变化。(不考虑2NON2O4)
(1)C中发生的反应,其化学方程式是 。已知原C中的气 体是单一气体,它是 ,理由是 。
(2)将反应后C筒内气体,用水充分吸收,在同温同压下,气体体积减少一半,则与水反应前 C中的气体是 ,理由是 。
(3)若实验开始前A、C中气体体积(换算成标况)分别为1.40L和2.24L,且A中的气体经过B管 后,B管增重了1.40g。经计算和推理可判定A中的气体是 ,其质量为 g。(不必写出计算和推理过程)
该题涉及知识点有氮的氧化物,CO2、Na2O2等元素化合物及阿佛加德罗定律,考查了学生的综合能力及分析推理能力。 24.用氨氧化法制硝酸时,由NH3转化为NO产率为96%,由NO制成HNO3时,产率为92%, 问:用10.0吨氨气可制取50%的硝酸溶液多少吨? 本命题的意图是考查学生是否理解产率、质量分数等意义并能灵活运用,考查联系工业生产 实际,应用多步关系式进行解题的计算技能。
25.向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入适量的稀盐酸,有什么现象?为什么?
本题为简答题,涉及硝酸的特性及变价金属铁的性质,考查了学生表述能力和知识迁移能
力 。
26.如图实验形成的“喷泉”的颜色为红色的。回答下列问题:? ①烧瓶内装的是什么气体? ②为什么会产生此种现象?
③假定实验是在标况下进行的,喷泉停止后,烧瓶内充满了水。该溶液的物质的量浓度是多少?
④实际情况是,即使每一步都无错误,喷泉停止后,烧瓶也不能被水充满,
试分析原因。
命题涉及主要知识点为NH3溶解性,氨水的碱性,是一道实验现象及原理的综合分析题,考
查了学生实验能力。
27.在室温下,氯气能将氨里的负三价氮元素化成零价氮。写出氨里的氮元素恰好全部被氧化的化学方程式 。根据以上反应原理,在下面①~⑩10 种试剂中选出试剂,从(A)~(F)装置中选出装置,在实验室里制取纯净、干燥的氮气。10种 试剂是:①水;②浓硫酸;③浓硝酸;④浓盐酸;⑤稀氢氧化钠;⑥四氯化碳;⑦氯化钠固 体;⑧氯化铵晶体;⑨二氧化锰;⑩消石灰粉末。6种装置如下图所示。 请按下面实验步骤填空:
步骤一 分别制取氨气和氯气。 制 试剂的编号: 制 试剂的编号: 氨 化学方程式: 氨 化学方程式: 气 发生装置号: 气 发生装置编号:
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步骤二 制取氮气反应装置编号: 。
步骤三 净化:(1)尾气的成分:当反应装置里的氨气跟氯气的物质的量之比大于 时,尾气中一定含有较多的氨气;当反应装置里的氨气跟氯气的物质的量之比小于 时,尾气里一定含有较多的氯气。 (2)尾气的处理和氮气的干燥:在制取的氮气中含有少量氨气和氯气。为了除去氨气和氯气 ,得到干燥的氮气,可将混合气体先通过 ,再通过 处理(以上两空填试剂编号)。
本题考查的知识点主要是氨气、氯气的一些化学性质,以及学生组装实验,动手做实验的能 力。
参考答案
1.BC 2.A 3.BC 4.B 5.C 6.BC 7.C 8.D 9.C 10.AC 11.D 12.C 13.BD 14.AC 15.D 16.C 17.D 18.B
19.(1)A (2)根瘤菌将游离态氮转化为化合态的氮,从而满足自身营养的需要。 (3)N2+ 3H2
2NH3 (4)N2+O2
放电2NO;2NO+O22NO2 ;3NO2+H2O 2HNO3+NO (5)2NH3+3O2
2HNO2 +2H2O;2HNO2+O2 2HNO3
20.①C②a③检查装置的气密性,本反应为放热反应④将系统内的空气排出; 21.晶体间原子排列方式不同;组成不同结构的分子;组成分子的原子数目不同。 22.2Ca5(PO4)3F+7H2SO4 3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF;因HF有剧毒,所以应特别注意劳动保护及防止污染环境。 23.(1)2NO+O22NO2;NO;当NO与B管进来的O2反应生成NO2的体积与原NO体积相同,只发生了颜色变化。
(2)NO2和NO;若C管中只有NO2剩余气体为原来的1/3,若只有NO则剩余体积与原来相等,因而只能是NO2与NO混和气体(3∶1)。(3)CO2和O2;2.6g。 24.从工业生产中多步反应和实际情况(NO循环使用),推出关系式NH3~HNO3,然后用关系式求解。65.5t。
25.溶液由浅绿色变为黄色,管口有红棕色气体产生。3Fe+4H+NO33Fe+NO?+2H2O;2NO+O22NO2。
26.①气体可使酚酞溶液变红,必为碱性气体氨气。
②小滴管的水进入烧瓶中后,由于NH3极易溶于水,溶解后使烧瓶内压强小于外界大气压 ,水被压入烧瓶,进入烧瓶内的水进一步溶解NH3,烧瓶内压强会急剧下降,水会越来越迅速
+-地通过导管上尖嘴进入瓶内而形成“喷泉”现象。又NH3+H2ONH3·H2 ONH4+OH,使
酚酞变红,产生红色喷泉。
2+
+
-3+
硝化细菌硝化细菌nNH3V/22.41V③氨水的物质的量浓度=氨水=V=22.4≈0.045 mol/L
④由于氨气极易溶于水,收集时只能用向下排空气法收集,烧瓶中必有少量空气,所以喷泉
停止时,总不能充满。
27.3Cl2+2NH3=N2+6HCl 或8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 [步骤一]制NH3:⑧⑩Ca(OH)2+2NH4Cl
? CaCl2+2NH3↑+2H2O,A.制氯气:④⑨MnO2+4HCl(浓)
? MnCl2+Cl2↑+2H2O D
[步骤二]E?[步骤三](1)8/3,2/3,(2)⑤,②
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第七章 硅
一、考纲要求
1.掌握碳族元素的原子结构特点和性质递变规律。 2.认识硅及其重要化合物的性质和用途,初步了解硅和二氧化硅的晶体结构以及与性质的关 系。
3.了解水泥、玻璃的主要成分和简单生产原理。 二、知识结构
1.碳族元素在周期表中位置、原子结构和性质。? 元 素 碳(C) 性质 主化合价 单质色态 氢化物RH4稳定性 主要氧化物 最高氧化物的水化物 化学式 酸碱性 无色或黑色固态 硅(Si) 锗(Ge) +2,(+4) 灰白色固态 锡(Sn) +2,(+4) 银白色固态 铅(Pb) (+2),+4 蓝白色固态 +2,(+4)① (+4) 灰黑色固态 稳定性逐渐减弱 CO、CO2 H2CO3 SiO2 GeO、GeO2 SnO、SnO2 Sn(OH)4 PbO、PbO2 Pb(OH)4 H2SiO、H4SiO4 Ge(OH)4 酸性递碱 碱性递增(多为两性) 金属性、非金属性 2.碳的氧化物性质、结构比较。 碳的氧化物 电子式、结构式 分子极性 氧化物类型 物理性质 化 跟碱反应 学 性 跟O2反应 质 氧化—还原性 用途 极性分子 不成盐氧化物 非金属递减、金属性递增 CO —— CO2 :o::c::o:o=c=o 非极性分子 酸性氧化物 无色气体,能溶于水,无毒 典型酸酐、与碱反应 ......无色气体难溶于水,有毒 一般不反应 可燃性2CO+O2点燃2CO2 —— 氧化性但不强 还原性:Fe2O3+3CO ? 2Fe+3CO2? C+CO2 ? 2CO 气体燃料,还原剂 灭火剂、致冷剂、纯碱 三、知识点、能力点提示 1.碳族元素的特点
1)碳族元素处于元素周期表的中间位置,获电子或失电子能力都较差,常温下,化学性质都不活泼。
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2)碳族元素重要性质:
①化合价。在化合物中除硅表现+4价外,其余表现+2价和+4价。在与氢 形成化合物中,碳和硅表现-4价。②C、Si、Ge、Sn、Pb随核电荷数增加,原子半径逐渐增 大 ,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,其变化趋势比氮族元素更为明显。锗的金属性明显 地强于非金属性。③最高价氧化物的水化物的酸碱性随元素核电荷增加酸性减弱,碱性增强 。④气态氢化物的稳定性,随元素核电荷增加而逐渐减弱。⑤碳族元素正4价化合物比正二 价化合物稳定,但铅的正二价化合物比较稳定,如PbSO4. 2.硅和硅的化合物 1)组成和结构。
①硅的单质构成的晶体属于原子晶体,具有正四面体空间网状结构。与金钢石比较,性质相 似,又有差异。
②SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1∶2比率组成,属于原子晶体。具有立体网状结构。 2)重要性质 物理性质
①Si、SiO2、H2SiO3、H4SiO4均难溶于水。 ②Si、Ge是良好的半导体。 化学性质
硅的重要反应: ①Si+2F2SiF4↑ ②Si+O2SiO2 二氧化硅的重要反应: ①SiO2+2CSi+2CO(制粗硅) [SiCl4+2H2②SiO2+CaO
? ? Si+4HCl](制纯硅) CaSiO3
高温 ③SiO2+CaCO3
④SiO2+2NaOH⑤SiO2+4HF
高温 CaSiO3+CO2 (除脉石造渣)
Na2SiO3+H2O(腐蚀玻璃) SiF4↑+2H2O(刻画玻璃)
⑥SiO2+3CSiC+2CO↑(制金钢砂) 硅酸、硅酸钠的重要反应 Na2SiO3+2HClH2SiO3↓+2NaCl Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3
H2SiO3SiO2+H2O 3.硅酸盐工业
①硅酸盐工业概念; ②制水泥的重要原料;
③制玻璃主要原料、主要反应,玻璃种类及用途。 4.硅和硅的化合物的转变关系。 5.硅及其重要化合物间的转化关系。 四、能力训练 (一)选择题:
1.下列各组物质中,晶体类型相同且熔点高低比较正确的是( ) A.硅、铝合金>铝 B.SiO2>CO2 C.NaCl>CCl4 D.I2>Br2 知识点:晶体类型及性质 能力点:记忆能力,应用能力
2.能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来试剂是( ) A.苛性钠溶液 B.水
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高温 ? C.氢氟酸 D.稀盐酸 知识点:硅及其化合物性质 能力点:再现能力、分析能力
3.将石墨置于熔融的钾或气态钾中,石墨会吸收钾而形成称为钾石墨的物质,其组成是C?8K、C24K、C36K、C48K和C60K。在钾石墨中,钾原子把价电子交 给石墨层,但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。在钾石墨中,钾元素处于石墨 层中间,因而石墨层之间被胀大,层间的距离增加。下列对钾石墨的叙述中正确的是 ( ) A.钾石墨是一类离子化合物 B.钾石墨导电性比石墨强
C.钾石墨与水相遇不发生任何反应
D.题干所举出的5种钾石墨属于同素异形体 知识点:离子化合物的性质 能力点:综合推理能力
4.下列物质有固定熔点是( )
A.玻璃 B.水泥
C.水玻璃 D.Na2O·SiO2 知识点:熔点定义 能力点:理解能力
5.下列叙述中非金属元素,其气态氢化物最稳定( ) A.构成矿物和岩石的主要元素 B.空气中含量最多的元素 C.单质在常温下呈液态的元素 D.地壳中含量最多的元素 知识点:气态氢化物比较 能力点:记忆、理解能力
6.CaC2和MgC2都是离子化合物,下列叙述中正确的是( ) A.MgC2和CaC2都能跟水反应生成乙炔
B.C2的电子式为[:C..C:]
2+2-C.CaC2在水中以Ca和C2形式存在
D.MgC2的熔点低,可能在100℃以下
知识点:由CaC2的一些性质,类推出MgC2的性质。 能力点:培养学生知识的迁移能力。 7.某些保健品中有锗元素(Ge),它在周期表的第四周期IVA族。有关锗叙述正确的是( ) A.锗原子序数为34
B.Ge可以生成化学式为Na2GeO3的盐 C.锗的金属活泼性应比铝强 D.单质锗是半导体
知识点:元素周期律、氧族元素性质 能力点:理解能力、分析能力
+
8.把7.4g Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成混合物溶于水,配成100mL溶液,其[Na ]=0.6mol/L;若把等质量的混合物加热到恒重,残留物的质量是( ) A.5.28g B.4.22g C.3.18g D.2.12g 知识点:NaHCO3和Na2CO3
能力点:记忆能力、计算能力
9.在下列反应里,氧化剂和还原剂物质的量比与质量比一致的是( ) A.Cl2+H2O?HClO+HCl B.H2S+SO2?S↓+H2O
2-
....2-
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