31课时 物质的分类和利用.docx

31课时 物质的分类和利用.docx

《31课时 物质的分类和利用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《31课时 物质的分类和利用.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

31课时物质的分类和利用

第31课时物质的分类和利用

1．[2012·雅安]硫代硫酸钠晶体是一种恒温保温瓶的填充物，硫代硫酸钠（Na2S2O3）属于（　D　）

A．氧化物　　　　　　　B．酸

C．碱D．盐

2．[2012·青岛]下列物质的化学名称与俗名，对应错误的是（　B　）

A．汞——水银

B．氧化钙——熟石灰、消石灰

C．碳酸氢钠——小苏打

D．氢氧化钠——烧碱、火碱、苛性钠

【解析】熟石灰、消石灰的化学名称是氢氧化钙。

3．[2012·重庆]如图31－1所示为物质的分类关系，①与②是并列关系，③包含在②中，若②是纯净物，则③不可能是（　C　）

A．一氧化碳

B．硫酸铜

C．空气

D．铜

图31－1

【解析】空气属于混合物。

4．[2012·衢州]现有四种物质：

氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷，将它们分成两组：

一组为一氧化碳、氢气、甲烷；另一组为二氧化碳。

其分组依据是（　D　）

A．是否为气体B．是否为单质

C．是否为有机物D．是否具有可燃性

5．[2011·杭州]二氧化钛（TiO2）是一种广泛用于光化学反应、太阳能电池的物质。

某学生设计了如下实验方案，其中不能反映二氧化钛化学性质的实验是

（　C　）

A．把TiO2加入各种酸溶液中，测量溶液的pH变化

B．把TiO2加入各种碱溶液中，测量溶液的pH变化

C．把磁铁接触TiO2后，观察TiO2是否被磁化

D．加热TiO2检测有无气体放出

【解析】铁磁性属于物理性质。

6．[2011·嘉兴]CO是一种无色、无味、具有可燃性的有毒气体。

有科学家利用一种复杂的金属复合物研制出新型高灵敏度的CO探测器，它能通过颜色变化来探测空气中是否含有CO。

下列有关说法错误的是（　A　）

A．无色、无味、具有可燃性，都是CO的物理性质

B．CO探测器用于空气质量监测，可以让人们及时了解空气质量状况

C．CO有毒，是因为易与血红蛋白结合，影响血液对氧气的输送

D．发现有人CO中毒时，应将病人迅速转移到清新的空气中

【解析】可燃性、氧化性等属于化学性质。

7．[2012·上海]在隔绝空气的条件下，用木炭还原氧化铜，下列叙述正确的是

（　D　）

A．反应前后固体中氧原子的质量保持不变

B．反应前后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量

C．反应中消耗的氧化铜与碳的质量一定相等

D．反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大

【解析】氧化铜被还原后生成铜，随着氧元素质量的减少，铜元素的质量分数逐渐变大。

8．[2011·武汉]实验室里，用如图31－2所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。

关于该实验，下列说法错误的是

（　C　）

图31－2

A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成

B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁

C．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成

D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置

【解析】由于反应后生成的二氧化碳气体的质量一定比反应前一氧化碳的质量大，因此无论反应生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁，玻璃管中的固体质量都将减少。

9．[2012·哈尔滨]防锈和回收废旧金属都是保护金属资源的重要途径。

为测定一种待回收的废铁中铁的锈蚀程度，某同学取该部分锈蚀的铁片样品（仅由铁和氧化铁组成），测得其中氧元素的含量为12%，则样品中已被锈蚀的铁元素占原金属铁的质量分数约为（　B　）

A．28%B．31.8%

C．46.7%D．70%

【解析】氧化铁中氧元素和铁元素的质量比为3∶7，因含氧12%，则铁为88%，被氧化的铁为28%，被氧化的铁占铁的31.8%。

10．[2012·青岛]某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。

为确认其组成，某同学取一定量该气体按如图31－3所示装置进行实验（假设每步都充分反应或吸收），结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。

图31－3

下列关于气体X成分的分析中，错误的是（　B　）

A．一定没有二氧化碳

B．可能含有甲烷和氢气

C．可能只有甲烷

D．可能含有氢气和一氧化碳

【解析】燃烧产物生成水1.8g，二氧化碳2.2g，甲烷燃烧生成水和二氧化碳的质量比是9∶11，所以混合气体中有甲烷就不可能有氢气。

11．[2011·金华]根据一定的标准对物质进行整理和分类是学习科学的有效方法。

请回答下列问题：

（1）盐酸、硫酸属于酸，其分类标准是：

它们在水溶液中电离出的阳离子都是氢离子（或“H＋”）。

（2）某同学将含碳元素的不同物质按一定的分类标准进行整理，得到如下的物质关系C→CO2→H2CO3→Na2CO3。

请你参照他的分类标准，完成含钙元素的不同物质关系：

Ca→__CaO__→Ca（OH）2→CaCO3。

12．[2012·青岛]归纳总结是学习化学的重要方法，下面是某同学对有关知识的总结，请你填写空格：

（1）逻辑关系：

物质类属间存在着如图31－4所示关系，其中酸和盐属于并列关系。

图31－4

（2）转化关系：

图31－5表示几种化合物能通过一步反应转化为含镁化合物M。

图31－5

图中物质M属于盐__（选填“单质”、“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”）；从①～③表示的化学反应中任选一个，写出化学方程式：

MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O或Mg＋ZnSO4===MgSO4＋Zn（其他合理即可）。

13．[2012·泰安]小明同学想研究一氧化碳的还原性，通过查阅资料知道：

草酸（H2C2O4）与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：

H2C2O4

CO↑＋CO2↑＋H2O

于是他设计了如图31－6所示的实验装置，结合装置回答下列问题：

（1）图A是用草酸制取CO的反应装置，你认为应选择甲__（填“甲”、“乙”或“丙”）装置；

（2）装置C的作用是干燥一氧化碳气体（或除去一氧化碳气体中的水蒸气）__；

（3）装置D中反应的化学方程式为__3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2__；

（4）为检验装置D中产生的气体，E装置中的液体应为澄清的石灰水；

（5）装置F中酒精灯的作用是点燃一氧化碳气体，防止污染空气。

图31－6

14．[2011·杭州]如图31－7所示，图甲是氢气和氧化铜反应的实验，图乙是木炭和氧化铁反应的实验。

图31－7

（1）在上述两个实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质是还原性。

（2）实验步骤的先后次序非常重要，比如甲实验中，反应前必须先通氢气后点燃酒精灯，否则易发生爆炸；反应结束后必须先停止加热（或移去酒精灯）__后__停止通氢气，否则生成的红色的铜会变成黑色。

（3）某同学正确操作做完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解，试管中也未产生预期的气泡，这说明该反应并没有生成__铁（Fe）__。

（4）该同学查阅资料，得到关于铁的氧化物的如下信息：

铁的氧化

物化学式

Fe2O3

Fe3O4

FeO

颜色

红

黑

黑

化学性质

可溶于酸

常温下不溶于稀酸

可溶于酸

根据以上信息，试写出乙实验试管中反应的化学方程式__C＋6Fe2O3

4Fe3O4＋CO2↑__。

经分析后，该同学试着提高反应温度后，实验出现了预期的现象。

【解析】氢气还原氧化铜结束后，为了防止高温的铜再被氧化，应使还原出来的铜在氢气保护下冷却。

碳和氧化铁反应后生成使澄清石灰水变浑浊的气体，说明有二氧化碳生成。

有不溶于酸的黑色固体产生，根据质量守恒定律和表格信息可知，生成四氧化三铁。

15．[2012·徐州]我国铁矿石资源比较丰富，某钢铁厂用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石炼铁，理论上可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？

【答案】583.3t

【解析】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t×80%＝800t

设理论上可以炼出铁的质量为x。

Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2

160　　　　　　112

800t　　　　　　x

＝

x＝560t

含杂质4%的生铁的质量为560t÷（1－4%）≈583.3t

16．[2012·广州]木炭粉还原氧化铜实验后的混合粉末中含有铜、氧化铜、少量木炭粉，实验室从该混合粉末中回收铜的方案如下：

图31－8

（1）写出下列反应的化学方程式：

反应①：

__H2SO4＋CuO===CuSO4＋H2O__；

反应②：

__Fe__＋__CuSO4===FeSO4＋Cu、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。

（2）反应①所用的硫酸的质量分数为24.5%。

现要配制40g24.5%的硫酸，需__10__g98%的硫酸和__30__g水。

实际操作时，用10mL量筒取98%的硫酸（密度为1.84g/cm3），所需浓硫酸的体积是__5.4mL__。

（3）在进行“反应①”、“反应②”、“反应③”的操作时，可将反应物加入__烧杯中（填仪器名称），然后用玻璃棒不断搅拌（填操作名称），使反应充分进行。

（4）试剂A可选用__H2SO4__溶液（填一种物质的化学式）。

（5）为了从混合粉末中回收更多的铜，可对实验方案进行修改和完善，你的建议是（提出一条即可）：

回收滤渣I中的Cu。

【解析】

（1）氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜，铜和木炭不反应也不溶于水；滤液Ⅰ是硫酸铜和剩余硫酸的混合物；滤渣Ⅰ是铜和炭粉；滤渣Ⅱ是铜和铁的混合物；滤液Ⅱ是硫酸亚铁溶液。

除去铜中的铁可以用硫酸或硫酸铜溶液，使铁反应生成溶于水的物质，再过滤将不反应的铜分离。

17．[2012·广东]某同学取一块表面完全锈蚀的生铁片进行了以下探究：

（1）实验：

步骤

操作

现象

结论

①

取适量固体于试管中加热，用一干冷的玻璃片置于试管口上方

玻璃片上有水雾

固体中含有水

②

取适量固体于试管中，加入足量的稀盐酸，观察溶液颜色

溶液呈黄__色

固体中含有Fe2O3

③

收集步骤②试管中产生的气体，点燃

有爆

鸣声

固体中含有铁（或Fe）__

④

将上面反应后的混合液过滤

有黑色固体

黑色固体的主要成分是炭（或碳，或C）

（2）表达：

步骤②的化学方程式为__Fe＋2HC===FeCl2＋H2↑、__Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O（顺序可颠倒）。

（3）拓展：

取2枚未生锈的铁钉，一枚部分浸入蒸馏水、另一枚部分浸入盐水，生锈较快的是部分浸入盐水的铁钉。

18．[2011·宿迁]某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。

请你参与并回答有关问题。

【教师提醒】它由Cu、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成。

【提出猜想】红色粉末可能的组成有：

①只有Cu；

②只有__Fe2O3__；

③是Cu和Fe2O3的混合物

【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应：

2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2

【实验探究】

（1）甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解。

甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为乙的观点正确（填“甲”或“乙”）。

（2）丙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按图31－9所示在通风橱中进行实验。

开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。

待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。

反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：

反应前

反应后

Ⅰ

组

玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g

玻璃管和固体物质的总质量为36.1g

Ⅱ

组

洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g

洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g

图31－9

【交流讨论】

（1）在装置A中先通CO气体的作用是排净装置中的空气（或防止CO和装置中的空气混合受热发生爆炸）____。

（2）应该选择Ⅰ__组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。

最终计算结果表明：

该红色粉末的组成是猜想中的第③组（填序号）。

（3）写出A装置中发生反应的化学方程式__3CO__＋__Fe2O3

2Fe__＋__3CO2__；

实验中观察到A装置中的现象为部分红色粉末变黑。

（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？

不需要（填“需要”或“不需要”），理由是因为一直通入CO气体，B中溶液不会倒吸到A装置中。

【反思评价】丁同学指出：

从环保角度分析，图中装置有严重不足之处。

你认为应该如何改进？

在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉（或用塑料袋收集等）

19．[2012·桂林]小红同学依据物质类别和物质中某种元素的化合价回忆了初中科学教材中常见的一些物质，并构建了部分物质间的转化关系坐标图，如图31－10所示（图中“→”表示物质间的转化）。

已知A、B、C、D含有一种相同的元素，E、F、D含有两种相同的元素，E与H反应生成F且放出大量的热。

图31－10

请回答下列问题：

（1）C的化学式为__H2CO3__。

（2）E露置在空气中一段时间后质量会增加，其原因可能是E吸收空气中的水（或E吸收空气中的水和二氧化碳、E在空气中变质等合理表述即可。

若答“E吸收空气中的二氧化碳”不可）。

（3）1.2gA和2.0gO2恰好完全反应，生成的产物是__CO和CO2__（填化学式）。

（4）若G中氧元素的质量分数为30%，则G中另一种元素的相对原子质量为__56__。

20．[2012·江西]为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，小龙和他的同学用足量的一氧化碳与10g赤铁矿石样品充分反应（杂质不参与反应），并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收，该溶液总质量与反应时间的变化关系如图31－11所示。

图31－11

（1）上述反应产生二氧化碳的质量为__6.6__g；

（2）计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数；

【答案】80%

（3）若上述反应后剩余固体质量为mg，写出计算该赤铁矿石中氧化铁质量分数的表达式：

（用m表示）。

【解析】

（1）由图像知，反应产生二氧化碳的质量为106.6g－100.0g＝6.6g

（2）设赤铁矿石中氧化铁的质量为x。

3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2

160　　　　3×44

x　　　　　6.6g

＝

解得x＝8.0g

样品中氧化铁的质量分数为：

×100%＝80%

（3）设赤铁矿石中氧化铁质量分数为y，则：

10g×y×

×100%＝m－（1－y）×10g

解得y＝

21．[2012·义乌]资料显示：

碳还原氧化铁的过程如下：

图31－12

如图31－12所示的实验中，反应前氧化铁和碳粉的质量分别为32g和1.2g，反应后得到气体A和28.8g黑色固体B。

（1）求白色沉淀的质量；

【答案】10g

（2）推断黑色固体B的化学式。

（要求写出推断过程）

【答案】FeO

【解析】

（1）由题意可知，生成的气体A是二氧化碳，生成二氧化碳的质量＝32g＋1.2g－28.8g＝4.4g。

设生成白色沉淀的质量为x。

CO2＋Ca（OH）2====CaCO3↓＋H2O

44　　　　　　　　100

4．4g　　　　　　　x

＝

，

x＝10g

（2）根据现象判断黑色固体没有铁和碳。

氧化铁中含铁元素的质量＝32g×

×100%＝22.4g。

根据反应前后元素种类不变，则B中铁元素的质量为22.4g，则黑色固体B中含氧元素的质量＝28.8g－22.4g＝6.4g。

若固体B的化学式为FexOy，由化合物中原子的个数比＝

，则x∶y＝

∶

＝1∶1

∴固体B的化学式为FeO。