19.(8分)水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气,其主要成分是CO、H2,还含有CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验,以确认上述混合气中含有CO和H2。?
(1)上图所示装置的正确连接顺序是(填各接口的代码字母):? 混合气→( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( )。?
(2)确认混合气体中含有H2的实验现象是 。其理由是 。 20.(12分)(2002年全国高考理综试题)在25℃,101 kPa条件下,将15 L O2通入10 L CO和H2的混合气体中,使其完全燃烧,干燥后,恢复至原来的温度和压强。?
(1)若剩余气体的体积是15 L,则原CO和H2的混合气体中,V(CO)= L,V(H2)= L。
(2)若剩余气体的体积为a L,则原CO和H2的混合气体中,V(CO)∶V(H2)= 。 (3)若剩余气体的体积为a L,则a的取值范围是 。
21.(7分)将CO2通入0.02 mol 氢氧化钠的溶液中,产物在低温低压下蒸干,得到固体物质1.37 g。由此计算通入的CO2在标准状况下的体积是多少L?
22.(8分)C和CaCO3的混合物在空气中加强热后,CaCO3完全分解,C被完全氧化,若生成物中CO2的质量与原混合物的质量相等,求原混合物中C的质量分数。
附参考答案
一、1.D 2.C 3.C 4.D?
5.解析:4.14 g Pb为0.02 mol,而反应中增加氧的质量为:4.46 g-4.14 g=0.32 g,即0.02 mol,所以Pb和O的原子个数之比为1∶1。
答案:C?
6.解析:看式量,要一个大于100,一个小于100即可。? 答案:CD?
7.B 8.A 9.D 10.B 11.C 12.C 13.C 14.D 15.D 16.A 17.B?
二、18.(1)CO2+C===2CO (2)Fe和FeO CO2 (3)Fe和C CO (4)
1<n<1 2(5)2/3?
19.(1)(E)(F)接(C)(D)接(A)(B)[或(B)(A)]接(I)(J)接(G)(H)?
(2)黑色CuO变红,无水硫酸铜变蓝 因为H2通过灼热的CuO后生成Cu和水蒸气,水蒸气使无水CuSO4
变蓝。?
20.(1)5 5 (2)(a-10)∶(20-a) (3)10<a<20? 21.0.336 L 22.17.35%
氮和磷
1.复习重点
1. 氮族元素性质的相似性和递变规律; 2. 氮气的分子结构及其化学性质; 3. 磷的两种同素异形体的有关性质。 2.难点聚焦 1.知识要点:
一. 氮族元素
1.氮族元素的原子结构与性质 (1)周期表中的位置:
第VA族(N、P、As、Sb、Bi) (2)原子结构:
-
相同点:最外层电子数相同(5e)
不同点:电子层数不同,原子半半径依次增大 (3)主要性质:
①相似性:a、最高价态为+5,负价为-3,能形成氢化物RH3,Sb、Bi无负价;最高价氧化对应水化物HRO3或H3RO4 呈酸性。
②递变性:(按原子序数增大顺序):a、原子半径由小到大;b、氢化物的稳定性由强到弱;c、最高价含氧酸的酸性由强到弱;d、非金属性由强到弱,且比同周期卤族元素、氧族元素弱,金属性渐强。
2.氮气的性质
(1)氮气的物理性质:无色无味,不溶于水比空气略轻的气体。 (2)氮气的化学性质:
分子中N≡N非常牢固,通常情况下不易与其他物质反应。 N2 与氢气反应生成NH3(高温高压铁触媒)
与氧气在放电条件下生成NO 与活泼金属反应 3Mg+N点燃2 Mg3N2 (3)氮气的用途: 工业上合成氨制硝酸;用作保护气,用于:焊接金属、填充灯泡、保鲜食品;医学上用于冷冻麻醉;高科技中用液氮制造低温环境等。 3.磷的同素异形体:白磷和红磷 名称 白磷 红磷 分子结构 分子式P4、正四面体型、键角60° 分子晶体、结构复杂 颜色状态 白色或黄色固体 暗红色粉末或固体 溶解性 不溶于水,易溶于CS2 不溶于水,不溶于CS2 毒性 剧毒 无毒 着火点 40℃ 240℃ 保存方法 保存在水中 密封 相互转化 4.磷及其化合物的性质 (1)磷单质的化学性质和用途
4P+5O2 2P2O5
2P+3Cl2 2PCl3(l) 2P+3Cl2 2PCl5(s)
用途:制高纯度磷酸、红磷用于制农药、安全火柴、白磷制造燃烧弹和烟幕弹。 (2)磷的化合物
①P2O5:极易溶于水,是较好的干燥剂(吸湿性很强)能与水作用: P2O5+H2O(冷)=2HPO3(剧毒) P2O5+3H2O(热)=2H3PO4(无毒)
②H3PO4:无色晶体,与水任意比例互溶,有吸湿性,可作干燥剂,属非氧化性酸,沸点高。 化学性质:具有酸的通性,是三元中强酸,是一种高沸点酸。能与碱中和、与NaBr、NaI作用。 ③磷酸盐:
溶解性:磷酸二氢盐均易溶于水,溶液呈酸性;磷酸盐和磷酸一氢盐除钾、钠、铵盐外不溶于水。 相互转化:
磷酸盐 磷酸一氢盐 磷酸二氢盐
2.原理、规律、疑难剖析:
1.氮族元素最外层电子都是5个,主要显+5、+3、-3价。本族元素形成的+3、-3价化合物中其原子已达到稳定结构,如NH3、PCl3、BiCl3、Mg3N2。
2.在氮族元素中氮和其它元素比较,有很大的特殊性,它的主要化合价有-3、+1、+2、+3、+4、+5等多种氮元素能以不同的价态与氧结合,可以形成多种氧化物:N2O、NO、N2O3、N2O4、NO2、N2O5。在这些氧化物中NO2和N2O4可以通过非氧化还原反应相互转化:2NO2 N2O4。
有关氮的氧化物知识应注意:
①NO是一种无色无味气体,能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒。接触空气后立即被氧化为NO2而变红棕色,收集NO气体必须用排水集气法。实验室中制NO气体是铜与硝酸反应:
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
NO在神经信号传递、血压生理调控、血流量控制、免疫调节、抵抗感染等方面起到了重要作用,被称为“明星分子”或“信使分子”(2004年高考理综27小题)。
②NO2是一种红棕色、具有剌激性气味、有毒的气体。它与水反应,而易溶于水: 3NO2+2H2O=2HNO3+NO↑
在反应中NO2既是氧化剂又是还原剂。
在NO2中,因N的价态较高,它的氧化性较强,NO2能氧化SO2、KI等物质: NO2+SO2=SO3+H2O
NO2+2KI=2KNO2+I2(NO2能使湿润的淀粉KI试纸为蓝) ③ 隐含反应2NO2 N2O4的应用:
在实验测定NO2、NO的相对分子质量、比较相同条件下相同物质的量的气体体积大小,以及涉及到NO2
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气体的颜色深浅、压强、密度等方面时要考虑此反应。
3.磷酸与碱反应的规律:
=1∶1时生成NaH2PO4
n(HPO) 34=1∶2时生成Na2HPO4 n(NaOH) =1∶3时生成Na3PO4
介于1∶1和1∶2之间,则生成 NaH2PO4和Na2HPO4的混合物
介于1∶2和1∶3之间,则生成Na2HPO4和Na3PO4的混合物。
3.例题精讲
有关NO、NO2、O2的混合气体和水反应的计算 基本反应 : 2NO+O2=2NO2------------------(1) 3NO2+H2O=2H2NO3+NO------(2) 1、NO(N2)、NO2混合气体与水反应
例1. 将20ml充满NO和NO2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中,充分反应后,剩余气体的体积变为10ml,求原混合气体中NO和NO2 各占多少毫升?
解析:NO不与水反应,NO2与水反应时每一体积的NO2会生成1/3体积的NO ,所以剩余的气体为未参加反应的NO 和生成的NO与活泼金属反应 3Mg+N2 Mg3N2
解法一:设原混合气体中含NO2 xml ,
则含NO(20-x)ml
3NO2+H2O=2H2NO3+NO 3 1 x y 3/x=1/y解之得:y=x/3
由题意得:(20-x)+x/3=10 解得x=15ml 则原NO的体积 20-15=5ml 答:(略)
解法二: (差量法)设原混合气体中含NO2气体xml 3NO2+H2O=2H2NO3+NO △V 3 (3-1) x (20-10)
3/x=(3-1)/(20-10) 解得 x=15ml 答:(略)