登陆注册
15696700000014

第14章 碳族元素(2)

解析:这是一道信息迁移题。题中铅元素的化合价与铁元素不同,呈+2价和+4价,所以氧化物形式写成2PbO·PbO2,盐的形式写成Pb2PbO4。Pb3O42PbO·PbO2,与盐酸的反应可理解为PBO+2HCl=PbCl2+H2O和PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O。

答案:(1)2PbO·PbO2;Pb2PbO4

(2)Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O强化训练:有一种锰和氧的化合物可以称为高锰酸锰,其中锰元素呈+2价和+7价两种价态,则这种化合物的化学式为。

答案:Mn(MnO4)2或Mn3O8。

例5将过量的CO2分别通入①溶液CaCl2②Na2SiO3溶液③溶液Ca(ClO)2④饱和的Na2CO3溶液,最终溶液中有白色沉淀析出的是

A.①②③④B.②④C.①②③D.②③④选题目的:CO2对应的酸为碳酸,碳酸是一种不稳定易分解的二元弱酸,本题实质是考查对碳酸性质的理解。

解析:CO2只能与比碳酸更弱的酸的盐反应,生成新酸和新盐,而不能与酸性较碳酸强的酸的盐反应,所以,CO2通入CaCl2溶液中无反应发生,无沉淀生成,通入Na2SiO3溶液中有如下反应:NaSiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4↓生成H4SiO4沉淀,在通入CO2过量的情况下,沉淀不会溶解。

当CO2通入Ca(ClO)2溶液中,将发生如下反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO但在通入过量CO2时,CaCO3转为Ca(HCO3)2,沉淀将溶解CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

所以当过量CO2通入Ca(ClO)2溶液中,最终无沉淀生成。

若CO2通入饱和Na2CO3溶液,Na2CO3将转为NaHCO3,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

Na2CO3和NaHCO3同属于可溶性的盐,但在同温度时,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,而由Na2CO3转化生成的NaHCO3的质量大于原有Na2CO3的质量,且在转化过程中还要消耗溶剂水,故将有NaHCO3沉淀析出。通入过量的CO2对沉淀无影响,故本题答案为②④。

答案:B

启示:在复分解反应中,酸可以和盐反应生成新的酸和新的盐。一般有两种情况,一是较强的酸制较弱的酸,二是高沸点酸制低沸点酸,其中有个别例外情况,如:CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4

在CuSO4溶液中通入H2S,有黑色CuS沉淀生成,溶液中则形成硫酸,这是由于CuS不溶于水,也不溶于一般酸,所以能发生上述反应。这种情况是很少的。

本题还涉及到NaHC3的溶解度的问题,酸式盐的溶解度一般大于相应的正盐的溶解度,但是Na2CO3的溶解度比NaHCO3大,这是例外情况,但不能由此认为NaHCO3是一种难溶于水的物质,20℃时,NaHCO3溶解度为9.6g,是一种可溶物质。

例6根据金刚石=石墨+1.89kJ,可以得出的结论是

A.石墨比金刚石稳定

B.石墨和金刚石互为同素异形体

C.金刚石转变为石墨时能量升高

D.属于物理变化

解析:由于各种物质所具有的能量不同,如果反应物的总能量高于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,有一部分能量就会转变成热量等形式释放出来,这就是放热反应,如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就需要吸收能量才能转化为生成物,这就是吸热反应。

所以上式说明金刚石所具有总能量高于石墨所具有的能量,由金刚石转变为石墨时,将有能量向外释放,物质所具有能量较低,则较为稳定,若使其发生化学变化,需要提供更多的能量。由上述转化关系也可说明石墨较金刚石稳定,金刚石转变为石墨时能量降低。

上述转化过程没有其他物质参加,仅是由碳元素组成的单质的转化,能量的变化表现出两物质结构的差异,因此金刚石与石墨应为同由碳元素形成的结构性质不同的单质,也就是互为同素异形体,所以,上述变化的实质是由一种物质转变为一种新的物质,是一种化学变化。

答案:A、B

启示:元素形成同素异形体的现象较多,如碳元素的同素体有金刚石、石墨、C60、C70等。氧元素的同素异形体有O2和O3(臭氧)。磷元素的同素异形体有白磷和红磷等。同一元素形成的同素异形体是不同的物质,因此在一定条件下的同素异形体的转化属于化学变化。

如:金刚石=石墨3O2=2O3

在这种转化中无化合价的变化(单质中元素的化合价均视为0价),因此不属于氧化还原反应,同时也不属于四类基本反应(化合、分解、置换、复分解)中的任何一类。

例7草酸晶体与浓硫酸共热可制得CO,其化学方程式如下:H2C2O4(浓)H2SO4△CO2↑+CO↑+H2O现利用该反应制取CO气体,要求:a.验证CO还原性及其氧化产物。b.剩余气体CO不能排入大气中,并回答有关问题:(1)试从图中选用几种装置(有些可重复使用)连接成一套实验装置,所选用的装置及连接顺序为。

(2)用简洁的文字说明所选的装置,如何达到上述两要求:a。b.。

(3)在装置C中的化学反应方程式为。

(4)本实验有四个酒精灯A、B、C、H,正确操作时点燃酒精灯的顺序是;试简单说明理由;。熄灭酒精灯的顺序是;试简单说明理由:。

(5)用有效气体还原0.40gFexOy将生成的气体通入过量澄清石灰水中,生成0.75g白色沉淀,则FexOy中x值是,y值是。

选题目的:本题要根据反应原理,实验装置及提供的试剂,实验目的及实验过程进行综合分析,确定实验操作的具体步骤和仪器的连接顺序,根据题意,回答有关实验的一些具体问题。

解析:本实验的原理及步骤是,加热草酸晶体,使之分解,制取CO气体,并要求a.验证CO的还原性及其氧化产物,b.剩余气体CO不能排入大气中。

在制取气体时,根据方程式:

H2C2O4(固体)(浓)H2SO4△CO2↑+CO↑+H2O可知这是一个固体与液体物质在加热条件下制取气体的反应,应选装置A。

因为草酸在加热中分解生成CO时,同时有CO2和H2O生成,若不除去则影响CO还原性和进行氧化产物CO2的鉴定。可选用装有苛性钠的U型管以吸收混合气体中的CO2,同时还要配以装有澄清石灰水的装置E。当气体通过G装置后进行装置E无浑浊出现,说明混合气体中CO2已除尽,然后通过装有浓H2SO4的洗气瓶进行干燥,才能进入装置C与FexOy反应,证明CO的还原性。

在C中反应生成Fe和CO2,证明生成了CO2,只能再次选用装置E,其中溶液在气体通过后出现浑浊,证明在反应中已生成了CO2,这就说明了CO的还原性,CO在反应中被氧化为CO2,剩余CO不能向空气中排放,无其他试剂可以将其吸收,所以将尾气在H处点燃,使未反应的CO转化为CO2。

实验中有三处装置使用酒精灯,即A、C、H。正确操作点燃酒精灯的顺序应为A→H→C。使分解产生的气体将系统内的空气排净,防止加热时发生爆炸,而熄灭酒精灯的顺序应为C→A→H。这是因为要使已被还原的铁粉在CO的气流中冷却,以防止再被氧化影响实验结果。

实验最后给出测定的有关数值,要求确定FexOy中的x和y值:FexOy+yCO△xFe+yCO2

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2OFexOy~yCO2~yCaCO3

0.40gFexOy中含氧原子的物质的量:n0=nCO2=nCaCO3=0.75g100g/mol=0.0075molnFe=0.4g-0.0075mol×16g/mol56g/mol=0.28g56g/mol=0.005molx∶y=0.005mol∶0.0075mol=2∶3

故x=2y=3

答案:(1)A→G→E→F→C→E→H

(2)a.草酸分解气体通过装置E时无白色沉淀生成说明其中所含CO2已除尽,通过装置C反应后气体通过第二个装置E时出现白色沉淀,说明CO的氧化产物为CO2。

b.尾气在装置H处点燃,使剩余的CO转化为CO2

(3)FexOy+yCO△xFe+yCO2

(4)A→H→C,使分解产生的气体把实验系统内的空气排尽,防止加热时引起爆炸C→A→H,使热的铁粉在CO气流中冷却,防止铁粉再次被氧化(5)2、3

【习题精选】

一、选择题

1.下列叙述正确的是

A.C、Si同主族,因此CO2和SiO2物理性质相似。

B.SiO2与Na2CO3高温反应生成CO2,说明H2SiO3比H2SO4酸性强。

C.C比Si非金属性强,因此CH4比SiH4热稳定性强。

D.C与SiO2高温下能生成Si,说明C比Si氧化性强。

2.常温下不能与硅反应的是

A.氢氟酸B.浓硝酸

C.氢氧化钠溶液D.氯气

3.不能由酸酐和水生成的酸是

A.HClO4B.H2SO3

C.H2SiO3D.H2CO3

4.下列反应有二氧化碳生成的是

A.碳和二氧化硅在高温下反应。

B.碳和氧化铜在高温下反应。

C.水蒸气通过红热的碳。

D.炭粉与氧化镁隔绝空气加热。

5.不能用作半导体材料的是

A.SiB.Ge

C.SeD.Sn

6.下列溶液:①氯氟酸、②碳酸钠溶液、③氨水、④水玻璃、⑤浓硝酸、⑥汽油,应盛放在带橡皮塞玻璃瓶中的是

A.只有④B.只有②③④

C.只有②③④⑤D.全部

7.用一种试剂鉴别Na2SO3、Na2SiO3、Na2S、NaI4种溶液,这种试剂可以是

A.盐酸B.AgNO3溶液

C.BaCl2溶液D.溴水

8.下列离子组能在水溶液中大量共存,且加入盐酸可能生成沉淀的是

A.Na+、SiO2-3、Cl-、SO2-4

B.Ca2+、Mg2+、HCO-3、Cl-

C.S2-、SO2-3、OH-、Na+

D.Ca2+、SiO2-3、Cl-、NO-3

9.下列反应发生后能使原溶液质量减轻的是

A.CO2通入水玻璃中

B.CO2通入CaCl2溶液中

C.SiO2放入氢氟酸中

D.CO2(过量)通入石灰水中

10.下列有关硅酸盐定义合理的是

A.硅酸对应的盐B.原硅酸对应的盐

C.硅酸和原硅酸对应的盐D.以上均不完全11.将Ca(HCO3)和SiO2的混合物在高温下加热,充分反应后,所得固体的质量为原混合物质量的一半,则原混合物中Ca(HCO3)与SiO2物质的量之比及所得固体的成分分别是

A.6:5CaO和CaSiO3B.5:6CaSiO3和SiO2

C.6:5CaO、SiO和CaSiOD.无法判断参考答案

1.(C)2.(B)、(D)3.(C)4.(B)5.(D)6.(B)7.(A)、(D)8.(A)、(C)S2-、SO2-3可生成S;D项中Ca2+与SiO2-3不共存。

9.(A)、(C)A项通入CO2的质量小于生成硅酸沉淀的质量,C项反应的SiO2质量小于生成SiF4气体的质量。

10.(D)硅酸盐含硅酸、原硅酸和由它们缩水结合成酸对应的盐。

11.(A)逸出CO2、H2O(气)的质量为原混合物质量的一半。

二、填空题

1.有下列几种物质:①晶体硅②金刚石③氯化钠④钠⑤二氧化硅⑥三氧化硫⑦冰7种固体的熔点从高到低的顺序是。

2.(1)除去CO2中的少量CO,可使混合气体通过。

(2)除去CO中的少量CO2和水蒸气可使混合气体通过。

(3)除去CO2中的少量SO2,可使混合气体依次通过和。

(4)检验SO2中是否混有CO2,可使混合气体依次通过和。

(5)除去二氧化硅中混有的少量碳酸钙的实验方法是。

(6)除去二氧化硅中混有的少量硅酸钠的实验方法是。

(7)检验生石灰里含有石英和石灰石的化学方法是。

3.现有A、B、C、D、E5种元素,它们的原子序数依次增大。已知:①E、A元素组成的化合物为EA4,它在空气中能自燃,生成A2C和EC2。②D组成的单质D2常温常压下为气体,它可与A2C反应,生成C2单质和AD的溶液。③AD常温常压下为气体,它的水溶液能与EC2反应,生成A2C和气体ED4。④B和D同主族。

(1)写出这5种元素的符号:A、B、C、D、E。

(2)写出上述有关反应的化学方程式:①、②、③。

同类推荐
  • 政治经济学概论

    政治经济学概论

    本书以马克思主义政治经济学基本理论为核心和主线,系统地介绍了自由竞争资本主义时期和垄断资本主义时期的经济现象、经济范畴和经济规律。本书在参照国内优秀同类教材基础上,力图实现创新,体现自己的特色。在方法上,力图实现理论与实践、逻辑与历史、规范与实证的结合;在内容安排上,注重对当代资本主义经济现象的介绍与分析,以体现理论对现实的关注和解释力。本书适用于高等院校经济学与管理学各专业,也适用子自学考试、函授等成人高等教育。
  • 朝花夕拾·野草

    朝花夕拾·野草

    本书作于1926年,共10篇,前5篇写于北京,后5篇写于厦门。最初以《旧事重提》为总题目陆续发表于《莽原》半月刊。1927年,鲁迅在广州将本书重新编订,写《小引》、《后记》,并改名为《朝花夕拾》,本书是了解与研究鲁迅早期生活、思想和当时社会风貌的重要艺术文献。
  • 培养学生动手能力小丛书:教你制作日常电子

    培养学生动手能力小丛书:教你制作日常电子

    《培养学生动手能力小丛书:教你制作日常电子(最新版)》是一本自然科学类读物,系统的介绍了有关生物标本创意制作等方面内容,并附有具体的操作过程和实践步骤。《培养学生动手能力小丛书:教你制作日常电子(最新版)》不仅能丰富青少年朋友课余生活,提升其动手能力,同时也能够让其理解能力和动手能力得到协调发展,从而成长为社会主义现代化建没需要的复合型人才。
  • 成语故事(新课标同步课外阅读)

    成语故事(新课标同步课外阅读)

    成语是中华语言智慧的结晶,是汉语言中的一颗璀璨的明珠。言简意赅、形象生动的成语,往往蕴含着丰富的历史底蕴和强烈的文学色彩。本书精选近千个能够体现我国历史人文色彩、具有良好寓意、生动有趣的成语故事,让读者从一个个引人入胜的小故事开始,去一点点体会中国博大精深的文化,同时也可以更好地认识成语,了解成语的含义,感悟成长的智慧!
  • 惊鸿浙大

    惊鸿浙大

    本书选取了刊登在《国立浙江大学校刊》、《国立浙江大学日刊》上的讲演词61篇,融会着科技文化和人文文化的浙大求是文化。
热门推荐
  • 神魔狂妃之逆天而行

    神魔狂妃之逆天而行

    她是神魔之子,魔界之君,只为复仇而生,一朝失忆。当她又遇到了他,他以天下换她的心,“星雨,不和我一起手握天下吗?”“本姑娘自己可以!”“那我把天下送你,我也送你!”“滚!!!”……
  • 恋上冷血酷公主

    恋上冷血酷公主

    她们是黑道上令人闻风丧胆的杀手,IQ高达200的天才少女,美貌,金钱,权利集于一身。她,尹雪。恶魔的化身,所有恶魔因子在她身上都能得到完美的体现——冷血,无情,淡漠。她也是世界第一大黑帮,幻帮的下一任帮主,为了执行任务,她放弃心爱的人,接近他,成为他的契约未婚妻……她,慕凌月是天使的化身,善良可爱,野蛮任性。可是,谁又能想到她们将会成为黑道两道的最高统治者呢?
  • 惊世绝宠:废材小姐逆天下

    惊世绝宠:废材小姐逆天下

    她,是21世纪最无情最神秘最聪明的杀手“魅蝶”。她,是将军府最丑陋,最无能的废材大小姐。被最信任的人设计,一朝穿越。当她变成她,废材?怪物?丑女?当她再次睁眼,血泪开启神秘蝴蝶空间,契约神秘的神兽,废材变天才,艳绝四方,无限的风华。可是谁能告诉她?这一直像狗皮膏药贴在她身上的小妖孽是谁?“滚开!老娘跟你不熟!”“不熟你还天天让我睡你?”她:“……”当她遇上他,是缘是孽?(本文绝对一对一,男强女更强)
  • 绝美四狂妃

    绝美四狂妃

    她们来自二十一世纪的杀手秘密组织,在一次任务中丧命,穿越到了一个玄幻世界,成为人人唾溅的废物。可谁曾想有一天那些曾经高傲得不可一世的人,却对她们死心塌地,只为搏她们的一个眼神。她们高傲,因为她们有资本。她们狂妄,因为她们有……靠山。笑面虎罗紫灵表面平淡无害,实则内心腹黑无良,爱好扮猪吃老虎(和陈雪夕相反哇咔咔)。冰山脸陈雪夕外貌冷若冰霜,对任何事物都不所谓动,最不喜欢的就是扮猪吃老虎。采“草”贼沈梦辰靠着一张天真无邪的小瓜子脸蛋儿,到处遭殃各路帅锅,罪不可诉。守财女付碧婷天生爱钱却不舍得花,红颜祸水殃及广大名众,接着……骗人钱财,抱着钱到小金库里数钱数到手抽筋。
  • 福布斯财富故事会:福布斯全球顶级富豪成功商道

    福布斯财富故事会:福布斯全球顶级富豪成功商道

    本书汲取了在《福布斯财富故事会—福布斯成功商道》中多年排名前列的成功人士在创业、管理、营销、投资、谈判、决策、战略、创新等方面的成功经验和失败教训,通过讲故事的方式一一道来,渗透着和凝练成一条条切实可行的经典法则。
  • 举世苍穹

    举世苍穹

    这没有高科技,有的只是魂气,魂兽和魂师,看看曾经的天才,如今的废材陈枫怎样逆袭
  • 超级鉴宝师

    超级鉴宝师

    骨着邹鼎,如染似缸。自古以来,古玩鉴定与收藏鉴定如深似海。倘若给予你一双鉴定瑰宝之瞳,你是否能甄别精准,绝少意外。公正如寇准,也不能保其身全?那倘若双瞳之外,再馈赠其寂寞如雪般身手?且看主角肖瞳如何藏玩古风依然不衰,甚而更热。
  • 中二少年都市逍遥录

    中二少年都市逍遥录

    失踪三年,中二少年强势回归,当少年中二之魂发作,会做出如何逗逼的行为,当少年挥舞着手中的大棒,又有多少英豪们匍匐膜拜。所有的一切竟在中二的少年,强悍的人生。
  • 枭雄之无上少年王

    枭雄之无上少年王

    秦空本是一名孤儿,被一位美若天仙的女高手收为了徒弟,并且习得了天下绝顶的功夫,从此,他的人生变得丰富多彩,并且以优异的成绩考上了华夏最好的大学,从此,身怀无上神功的秦空在帝京于嬉笑怒骂之间登上了那无上少年王的宝座……
  • 紫藤花盗贼(天下无贼系列)

    紫藤花盗贼(天下无贼系列)

    明明第一次见面,就撞见那美丽的少年在偷东西。一厢情愿执意信任的结果,换来的却是期骗利用伤害背叛。有着清艳之姿的少年,惯于游离的看待人间。温柔的笑容背后、是犹若恶魔的冷淡。就算所有人都认定他是不能靠近的黑幽灵。唯有被恋爱充盈了视野的少女,依旧不顾一切的奉献热情。