【题目】某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
(1)提出假设①该反应的气体产物是CO2;②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是 。
(2)设计方案,如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
(3)查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式: 。
(4)实验步骤
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为 。
(5)数据处理
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式: 。
(6)实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是 。
②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善: 。
【答案】(本题共16分)
(1)CO2、CO的混合物
(3)NH4++NO2—N2↑+2H2O
(4)步骤②中是为了排尽空气;步骤④是为了赶出所有的CO2,确保完全吸收
(5)2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑
(6)①Ba(OH)2溶解度大,浓度大,使CO2被吸收的更完全;M (BaCO3)>M(CaCO3),称量时相对误差小。
②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置
【解析】
试题分析:(1)①该反应的气体产物是CO2
②该反应的气体产物是CO
③该反应的气体产物是二氧化碳和一氧化碳.故填:CO2、CO;
(3)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应时,能生成氮气、氯化钠和水,化学方程式为:NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O.故填:NaNO2+NH4Cl
N2↑+NaCl+2H2O;
(4)步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为:排尽装置中的空气,使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收,故填:排尽装置中的空气;使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收;
(5)生成气体的质量为:3.20g+2.00g+48.48g-52.4g=1.28g,设二氧化碳的质量为x,
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,
44 100
x 2.00g
=
,x=0.88g,生成气体的质量与二氧化碳的质量之差就是生成的一氧化碳的质量,一氧化碳的质量为:1.28g-0.88g=0.4g;根据实验数据分析,该实验中氧化铁与碳发生反应生成铁、一氧化碳和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+2C
2Fe+CO2↑+CO↑.故填:Fe2O3+2C
2Fe+CO2↑+CO↑;
(6)①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是氢氧化钡易溶于水,可以吸收更多的二氧化碳.故填:氢氧化钡易溶于水,可以吸收更多的二氧化碳;
②从环境保护的角度,应该对尾气进行处理,方法是点燃或收集尾气,故填:点燃或收集尾气
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【题目】下列说法中正确的是( )
A.在分子中,两个成键的原子间的距离叫做键长
B.含有极性键的分子不一定是极性分子
C.键能越大,表示该分子越容易受热分解
D.共价键的方向性决定了原子在形成分子时相互结合的数量关系
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是:
A. 32gO2和32gO3中所含的原子数都是2NA
B. CH4与P4的分子结构都是正四面体,因此1molCH4或P4分子中含有共价键的数目都为4NA
C. 标准状态下,2.24LCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
D. 密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
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【题目】关于化学键的下列叙述中,正确的是( )
①离子化合物可以含共价键②共价化合物可能含离子键 ③离子化合物中只能含离子键 ④共价化合物中不含离子键 ⑤共价化合物只含共价键⑥共价化合物可能含极性键和非极性键
A. ①④⑤⑥ B. ①③⑥ C. ②③④⑥ D. ②④⑥
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【题目】X、Y、Z、U、W是原子序数依次增大的前四周期元素。其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子;X、Z中未成对电子数均为2;U是第三周期元索形成的简单离子中半径最小的元素;W的内层电子全充满,最外层只有1个电子。请回答下列问题:
(1)X、Y、Z的第一电离能从大到小的顺序是_______ (用元素符号表示,下同)。
(2)写出W的价电子排布式________ ,W同周期的元素中,与W原子最外层电子数相等的元素还有_______。
(3)根据等电子体原理,可知化合物XZ的结构式是______,YZ2-的VSEPR模型是________。
(4)X、Y、Z的简单氢化物的键角从大到小的顺序是________(用化学式表示),原因是____________________。
(5)由元素Y与U元素组成的化合物A,晶胞结构如图所示(黑球表示Y原子,白球表示U原子),请写出化合物A的化学式_______,该物质硬度大,推测该物质为______晶体。其中Y元素的杂化方式是____________。
(6)U的晶体属立方晶系,其晶胞边长为405Pm,密度是2.70g·cm-3,通过计算确定其晶胞的类型________________(堆简单立方堆积、体心立方堆积或面心立方最密堆积)(己知:4053=6.64×107)。
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【题目】如图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物质,在(3)中加入NH4Cl晶体,发现(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅。[已知反应2NO2(红棕色)N2O4(无色)]
下列叙述正确的是( )
A. 2NO2N2O4是放热反应
B. NH4Cl溶于水时放出热量
C. 烧瓶(1)中平衡混合气体的相对分子质量增大
D. 烧瓶(3)中气体的压强增大
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【题目】下列说法中,错误的是( )
A.原子间通过共用电子形成的化学键叫共价键
B.对双原子分子来说,键能愈大,断开时需要的能量愈多,该化学键愈不牢固
C.一般而言,化学键的键长愈短,化学键愈强,键愈牢固
D.成键原子间原子轨道重叠愈多,共价键愈牢固
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【题目】下列有关组成细胞的元素、化合物以及细胞的结构和功能的叙述,错误的是
A. 葡萄糖、脱氧核糖和脂肪都只含C、H、0三种元素
B. 脂质具有构成生物膜、调节代谢和储存能量等生物学功能
C. 在光学显微镜下观察洋葱根尖细胞可以看见球形的叶绿体
D. 无机盐大多以离子形式存在,具有维持细胞酸碱平衡的功能
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