阅读下面材料,回答问题。
硫元素广泛存在于自然界中,在火山口附近有硫单质存在,地球表面的含硫化合物主要以矿物质形式存在,如石膏(CaSO4•2H2O)、芒硝(Na2SO4•10H2O)等。硫单质是一种淡黄色的固体,不溶于水,易溶于二硫化碳(CS2)。火山喷发时,部分硫元素转化成硫化氢气体;部分硫元素转化成二氧化硫和三氧化硫气体,二氧化硫在大气中易被氧化成三氧化硫,二氧化硫和三氧化硫溶于水,分别生成亚硫酸和硫酸。
(1)从物质类别和硫元素化合价角度,对硫及其化合物进行分类,根据表中物质组成规律,补充缺项。
物质类别 |
单质 |
氢化物 |
氧化物 |
酸 |
盐 |
化学式 |
S |
H2S |
SO2 |
H2SO3 |
|
SO3 |
H2SO4 |
Na2SO4 |
(2)结合材料中硫单质的性质分析,如果洗去粘在试管壁上的硫,应选用的试剂是 。
(3)硫化氢中硫元素的化合价为 ;硫化氢的水溶液称为氢硫酸,氢硫酸露置在空气中与氧气发生置换反应,产生淡黄色沉淀,写出化学方程式 ;氢硫酸敞口放置在空气中,溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4) 从物质类别的角度预测, 下列物质与二氧化硫 、 三氧化硫均能发生化学反应的是 (填序号)。
a.O2 b.NaOH c.H2O d.HCl
(5)H2SO3不稳定,易分解产生气体(与H2CO3类似)。写出稀硫酸与亚硫酸钠(Na2SO3)溶液发生复分解反应的化学方程式 。
实验室有一瓶由氯化钾和硝酸钾组成的化肥,但标注的质量分数已模糊不清,小明想通过实验重新标注,以下是他进行的实验步骤:
①取10克样品于烧杯中,加入蒸馏水充分溶解,配制成60克溶液;
②在配制的溶液中,加入一定量的硝酸银溶液,恰好完全反应;
③将上述混合液过滤,沉淀经洗涤、干燥后,称得质量为14.35克。
3 3)
(1)在过滤操作中使用的玻璃仪器有:烧杯、 和玻璃棒。
(2)样品中氯化钾的质量分数为多少?(要求列式计算)
(3)完全反应后,混合液中的硝酸钾质量是多少克?
(4)为了回收硝酸钾,小明对滤液进行蒸发、结晶、称量,发现所得的晶体质量小于计算得出的理论值。造成这种结果的原因可能是 。(选填编号)
A.晶体没有干燥
B.蒸发时液体飞溅
C.硝酸钾残留在玻璃棒上
实验创新可以使现象更明显,操作更简便。Y型管的使用能增强实验的对比性,增添实验的趣味性。某化学兴趣小组同学利用Y型管设计了如图三个实验进行探究活动,请回答下列问题。
(1)据如图1所示实验,其设计的目的是 。一段时间后,观察到Y型管右侧湿润的蓝色石蕊试纸变红,写出发生反应的化学方程式 。
(2)如图2所示实验中,一段时间后,缓慢倾斜Y型管,将右侧的稀硫酸部分倒入左侧,依据 (填实验现象),可得出结论:Zn的金属活动性比Cu强。
(3)如图3所示实验中,根据Y型管左右两侧现象对比,可得到的实验结论是 。该实验中,Y型管顶端气球的主要作用是 。
某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe 2O 3,还有一定量的SiO 2)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO 4•7H 2O),其工艺流程如下:
查阅资料:SiO 2不溶于水,也不与稀硫酸反应。
(1)"浸取"步骤中,FeO、Fe 2O 3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为
FeO+H 2SO 4=FeSO 4+H 2O、 。
(2)为提高"浸取"步骤的反应速率,可采取的具体措施有 (写2条,不考虑"搅拌"和"使用催化剂")。
(3)"还原"步骤的目的是将Fe 3+转化为Fe 2+,试剂X可用SO 2或Fe。
①若试剂X是SO 2,转化原理为SO 2+Fe 2(SO 4) 3+2Y═2FeSO 4+2H 2SO 4,则Y的化学式是 。
②若试剂X是Fe,转化原理为Fe+Fe 2(SO 4) 3=3FeSO 4.测得"还原"后溶液的pH明显增大,其原因是 。
化学不仅支持高新技术的快速发展,还为解决能源、资源等问题提供有效途径。
(1)2019年1月,嫦娥四号登月探测器成功登陆月球表面。构成月球探测器的部件有碳化硅(SiC)光学仪器、有机高分子反光板、钛合金筛网车轮等,其中碳化硅(SiC)属于 材料。
(2)港珠澳大桥在建造过程中使用了大量的不锈钢钢筋,主要利用了其强度高和 的性质。
(3)将生活垃圾中的可燃物分离出来对其进行处理可以得到汽油、煤油等燃料,从而实现资源的循环再利用。下列生活垃圾中能实现上述转化的有 (填序号)。
a.废铁 b.玻璃 c.易拉罐 d.废塑料
(4)太阳能的利用为人类提供充足的氢能源。工业上以太阳能为能源,利用铁的氧化物循环分解水制氢气的流程如图所示:
①过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→ →热能。
②写出过程Ⅱ反应的化学方程式 。
③当过程Ⅱ中得到ag H2时,过程I中得到的O2质量为 g。
开春以来,为提高水稻产量,某农场积极做好科学施肥、精准防治病虫害等工作。
(1)水稻不同生长期需要不同的肥料。如在水稻抽穗、开花时期,为促进穗数增多、籽粒饱满,需要多施磷肥。下列属于磷肥的是 。
A. |
碳酸钾( ) |
B. |
尿素[ ] |
C. |
磷酸二氢钙[ ] |
(2)氮肥能促进水稻幼苗生长。一百亩水稻需要施碳酸氢铵3950千克,用氨气、水和二氧化碳反应来制取,化学方程式为 ,需要氨气多少千克?
(3)井冈霉素是防治水稻纹枯病的常用药。要为一百亩水稻喷洒一次这种农药,需要配制溶质质量分数为0.01%的药液7500千克,应购买5%的井冈霉素药液 千克。
2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率,目前空间站通过以下途径实现物质循环利用:
(1)由图可知,目前空间站通过物质循环获得水的途径共有 条,其中尿液净化时必须除去尿液中的 等代谢废物。
(2)为实现氧的循环,目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳,在一定条件下转化为甲烷和水,化学方程式为 。据测算,正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约1.1千克,若这些二氧化碳全部与氢气反应,则可生成水多少千克?
举重前运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓,以起到防滑效果,某种“镁粉”中只含有 、 、 中的一种或几种固体。某兴趣小组对其成分展开了探究:分别取4.2克 、 、 和“镁粉”置于烧杯中,逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。四种固体消耗稀盐酸的质量如表所示,且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。请结合实验现象和数据回答问题。
物质 |
|
|
|
“镁粉” |
消耗稀盐酸的质量/克 |
121.8 |
|
58.0 |
61.9 |
(1)烧杯③中产生的气体是 。
(2)“镁粉”中不只含有 一种物质,理由是 。
(3)表格中 的值为多少?(请写出计算过程)
(4)为确定“镁粉”的具体成分,兴趣小组补充了如下实验:取“镁粉”和 各4.2克,加入足量稀盐酸,生成相同条件下的气体体积分别为952毫升和1120毫升。由此可知该种“镁粉”的成分是 。
化学是一门以实验为基础的自然科学
(一)实验帮助我们研究物质的组成
如图是测定空气中氧气体积分数的实验装置,请回答下列问题:
(1)红磷在空气中燃烧的现象是 ,发生反应的化学方程式为: 。
(2)实验结论:氧气约占空气总体积的 。
(二)实验帮助我们研究物质的性质
(3)图1实验中,食用油溶解于 中,该实验表明影响物质溶解性的因素是 。
(4)图2试管B中发生反应的化学方程式为: 。
(5)为了探究 、 、 的金属活动性顺序,图2试管C中需要补全的一组试剂是 。
(三)实验帮助我们研究物质的制法
实验室模拟炼铁原理的装置如图所示,请回答下列问题:
(6)写出A装置玻璃管中发生反应的化学方程式: ,该反应前后碳元素化合价发生的变化是 。
(7)B装置中的现象是 。
(8)实验中需要进行尾气处理的原因是 。
如图为高炉冶铁、炼钢并用生产的钢来探究白铜成分的流程图。(已知硫酸镍的化学式为NiSO 4)
(1)用高炉冶铁的主要反应原理是 (用化学方程式表示)。
(2)分析流程图,三脱装置中发生反应的基本反应类型是 。
(3)向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动,各成分均匀混合,相当于化学实验中 (填一种仪器的名称)的作用。
(4)铁与镍相比,铁的金属活动性 镍(选填">"、"="或"<"),判断依据是 (用化学方程式表示)。
(5)通过以上信息,得出白铜的成分是 ,其硬度比纯铜 (填"大"或"小")。
某化学兴趣小组同学为探究硫酸的化学性质,做了如下实验:
(1)能产生气泡的是 (填序号)。
(2)溶液变为蓝色的是 (填序号),写出其中发生的化学方程式 。
(3)能证明C中发生了反应的现象是 。
(4)实验过程中,发现只有A中无明显现象,说明铜与稀硫酸不发生反应。
【提出问题】铜与硫酸真的不能反应吗?
【查阅资料】
①铜与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)═CuSO4+SO2↑+2H2O
②SO2能使品红溶液褪色;
③SO2能与碱溶液反应;
④SO2能溶于水,但不溶于饱和NaHSO3溶液
【进行实验】
同学们在老师的帮助下用如图所示装置进行实验:
请回答下列问题:
(1)实验开始时,打开开关K,发现D中品红溶液褪色,装置D中试管口放置的棉花上浸有浓氢氧化钠溶液,其作用是 。
(2)装置B的作用是收集贮存多余的气体,当D中有明显现象后,关闭K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A有仍有气体产生,此时B中现象是:长颈漏斗内液面 (填“上升”或“下降”),则B中盛放的液体为 (填序号)。
A.水
B.氢氧化钠溶液
C.饱和石灰水
D.饱和NaHSO3溶液
【知识拓展】化学反应的进行与物质的溶质质量分数,反应条件都有一定的关系。
掌握化学知识有利于我们更好地生活。
(1)在炎热的夏天,应该把自行车停放在阴凉处,防止因暴晒而爆胎。请用微观粒子观点解释爆胎的原因: 。
(2)家庭使用燃气时要特别注意安全,当发现燃气泄漏时,一定要防止电火花的产生,否则可能发生 现象。
(3)沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是 。
(4)主要成分为氧化钙的食品干燥剂与水接触时会对人体造成伤害,因为氧化钙与水反应生成具有腐蚀性的碱溶液,同时还能 。
某化学小组选用如图部分装置制取纯净、干燥的CO2。
(1)写出A中所发生反应的化学方程式 。
(2)若将a、b连接,B中溶液不变浑浊,这是因为CO2中混有哪种杂质? 。
(3)为达到实验目的,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为: a接 、 接 、 接j。
(4)用F收集CO2,j为进气口。请将F中的玻璃导管补画完整。
甜叶菊苷具有高甜度低热能的特点,是一种新型甜味剂,我国是全国最主要的生产国,实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成,进行如下实验:
[提出猜想]甜叶菊苷由什么元素组成?
[进行实验]小晴取适量的甜叶菊苷按如图1进行操作,并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置与火焰上方。
[讨论交流]其他同学认为小晴的实验设计不严谨,原因是 。经改进试验后,检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定甜叶菊苷中一定含有碳,氢元素。
[继续探究]为了进步确定其元素组成。利用如图2进行实验。(已知:装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳)
(1)实验前要通一会儿氮气,目的是 。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为 。
[数据记录]4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后,D装置增重2.7g,E装置增重8.36g。(产物被完全吸收)
[分析与讨论]数据分析:4.02g 甜叶菊苷中氧元素的质量为 g,由此可以确定甜叶菊苷是由碳,氢,氧元素组成。
[反思评价]若没有F装置,对氧元素质量测定结果的影响是 。 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。