19.空气中的氧气在细菌的作用下将辉铜矿中的硫化亚铜(Cu2S)转化成硫化铜(CuS),再把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜是“生物炼铜”的重要环节,根据下列物质间的转化关系回答问题:
(1)硫化铜在水中可以产生极少量的S2﹣,其结构示意图为 ,则一个硫原子中含有 16个 的电子;
(2)反应①、②中,细菌均起 催化 作用;
(3)反应②的基本反应类型是 化合反应 ;
(4)反应③的化学方程式为 H2SO4+CuO═CuSO4+H2O .
【考点】物质的相互转化和制备;原子结构示意图与离子结构示意图;反应类型的判定;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】物质的制备.
【分析】(1)由S2﹣的结构示意图为 ,是原子得到2个电子得到的,进行分析解答.
(2)由题意,反应①、②是在细菌的作用下进行的,进行分析判断.
(3)反应②是硫化 铜与氧气在细菌的催化作用下生成硫酸铜,进行分析解答.
(4)硫化亚铜与氧气反应生成硫化铜,由质量守恒定律,生成的黑色固体为氧化铜,反应③是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,写出反应的化学方程式即可.
【解答】解:(1)由S2﹣的结构示意图为 ,是原子得到2个电子得到的,则一个硫原子中含有2+8+8﹣2=16个电子.
(2)反应①、②是在细菌的作用下进行的,反应①、②中,细菌均起催化作用.
(3)反应②是硫化铜与氧气在细菌的催化作用下生成硫酸铜,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应.
(4)硫化亚铜与氧气反应生成硫化铜,由质量守恒定律,生成的黑色固体为氧化铜,反应③是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:H2SO4+CuO═CuSO4+H2O.
故答案为:(1)16个;(2)催化;(3)化合反应;(4)H2SO4+CuO═CuSO4+H2O.
【点评】本题难度不大,理解“生物炼铜”的流程图、粒子结构示意图的含义、催化作用、基本反应类型的特征、化学方程式的书写方法是正确解答本题的关键.
20.某品牌手机在经历了Ⅰ代的塑料手机外壳、Ⅱ代的不锈钢外壳后,又迎来了第Ⅲ代硬度极大的纳米陶瓷外壳.
(1)上述三种手机外壳由合成材料制成的是 A (填序号)产品
A.Ⅰ代 B.Ⅱ代 C.Ⅲ代
(2)不锈钢中的铬含量超过12%时,能在不锈钢的表面形成一层保护膜,隔绝空气中的氧气、 水 等使其不易生锈;
(3)科学家在1527℃的高温下用激光器合成了一种新型物质(化学式为CO2),该物质与金刚石结构相似,下列有关该新型物质的说法正确的是 AB (填序号)
A.它是一种超硬物质 B.构成它的基本粒子是原子 C.它在常温下为气态 D.构成它的基本粒子是分子.
【考点】合成材料的使用及其对人和环境的影响;金属锈蚀的条件及其防护;分子、原子、离子、元素与物质之间的关系;碳单质的物理性质及用途.[来源:学科网]
【专题】结合课本知识的信息;化学知识生活化;金属与金属材料;化学与生活.
【分析】(1)有机合成材料简称合成材料,要判断是否属于合成材料,可抓住三个特征:有机物、合成、高分子化合物.[来源:学#科#网Z#X#X#K]
(2)根据题意,不锈钢中的铬含量超过12%时,能在不锈钢的表面形成一层保护膜,进行分析解答.
(3)根据题意,科学家在1527℃的高温下用激光器合成了一种新型物质(化学式为CO2),该物质与金刚石结构相似,据此结合金刚石的性质与结构等,进行分析判断.
【解答】解:(1)Ⅰ代的塑料手机外壳是用塑料制成的,塑料属于三大合成材料之一.
Ⅱ代的不锈钢外壳,是用不锈钢制成的,不锈钢是铁的合金,属于金属材料.
Ⅲ代硬度极大的纳米陶瓷外壳,属于纳米材料.
(2)不锈钢中的铬含量超过12%时,能在不锈钢的表面形成一层保护膜,能隔绝空气中的氧气、水等使其不易生锈.
(3)A.该物质与金刚石结构相似,金刚石的硬很大,则它是一种超硬物质,故选项说法正确.
B.该物质与金刚石结构相似,金刚石是碳原子构成的,则构成它的基本粒子是原子,故选项说法正确.
C.科学家在1527℃的高温下用激光器合成了一种新型物质(化学式为CO2),该物质与金刚石结构相似,二氧化碳在常温下为固态,故选项说法错误.
D.该物质与金刚石结构相似,金刚石是碳原子构成的,则构成它的基本粒子是原子,故选项说法错误.
故答案为:(1)A;(2)水;(3)AB.
【点评】本题难度不大,掌握合成材料的特征、防止锈蚀的原理与措施、金刚石的结构与性质并能灵活运用是正确解答本题的关键.
21.波尔多液是农业上常用的杀菌剂,配制波尔多液的主要原料有生石灰和硫酸铜,在配制和使 用时有诸多注意事项:
(1)配制时:先将生石灰、硫酸铜分别溶于水,该过程发生反应的化学方程式是 CaO+H2O=Ca(OH)2 ,然后将所得的硫酸铜溶液缓慢倒入石灰乳中,即得 到波尔多液,若将石灰乳倒入硫酸铜溶液中,易产生蓝色沉淀,该沉淀的化学式是 Cu(OH)2 ;
(2)波尔多液中硫酸铜比例过高易造成药害,有经验的果农常将磨光的铁制芽接刀浸泡在药液里,若产生药害,只需1﹣2分钟就有明显现象出现,该现象是 铁刀表面有红色物质析出 ,反应的化学方程式是 CuSO4+Fe═Cu+FeSO4 .
【考点】盐的化学性质;金属的化学性质;生石灰的性质与用途;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】常见的盐 化学肥料.
【分析】(1)根据氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙进行分析;
(2)根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析.
【解答】解:(1)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2,氢氧化钙和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,所以将石灰乳倒入硫酸铜溶液中,易产生蓝色沉淀,该沉淀的化学式是Cu(OH)2;
(2)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,所以实验现象是铁刀表面有红色物质析出,化学方程式是:CuSO4+Fe═Cu+FeSO4.
故答案为:(1)CaO+H2O=Ca(OH)2,Cu(OH)2;
(2)铁刀表面有红色物质析出,CuSO4+Fe═Cu+FeSO4.
【点评】化学与我们的生活息息相关,与生产、生活相关的知识是中考考查的热点之一,灵活运用所学知识是正确解答本题的关键.
三、实验题(本大题包括2小题,共11分)
22.工业上用海水获取粗盐以及实验室用粗盐制得精盐都包含许多化学实验知识,分析以下过程后填写下列空白:
(1)操作Ⅰ的名称是 溶解 ;
(2)海水晒盐与上述操作中 A 的原理相同;
(3)上述操作可能用到下列装置,装置B中仪器①的名称是 漏斗 ,用甲制取淡水可选用装置 C (填序号),装置A中玻璃棒的作用是 搅拌,防止液体受热不均匀,造成液体飞溅 .
【考点】氯化钠与粗盐提纯;过滤的原理、方法及其应用;蒸发与蒸馏操作;海水晒盐的原理和过程.
【专题】化学学习中的实验思想;常见的盐 化学肥料.
【分析】(1)根据粗盐中氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,进行分析解答.
(2)根据食盐的溶解度受温度的影响小,结合海水晒盐的原理,进行分析解答.
(3)根据常见仪器的名称,甲是溶解之后得到的食盐水,结合蒸发操作中玻璃棒的作用,进行分析解答.
【解答】解:(1)粗盐中氯化钠易溶于水,泥沙难溶于水,故操作Ⅰ是溶解操作.
(2)食盐的溶解度受温度的影响小,从食盐溶液中获得食盐主要利用阳光和风蒸发水分,使海水中的水分蒸发掉,使氯化钠结晶出来,利用了蒸发结晶的原理,与上述操作中A的原理相同.
(3)装置B中仪器①的名称是漏斗;甲是溶解之后得到的食盐水,用甲制取淡水可进行蒸馏,可选用装置C.
装置A是蒸发操作,玻璃棒的作用是搅拌,防止液体受热不均匀,造成液体飞溅.
故答案为:(1)溶解;( 2)A;(3)漏斗;C;搅拌,防止液体受热不均匀,造成液体飞溅.
【点评】本题难度不大,掌握粗盐提纯的实验原理、蒸发与蒸馏操作等是正确解答本题的关键.
23.工业上常用电解饱和食盐水的方法制取烧碱,某化学兴趣小组为了探究久置的工业烧碱的成分,进行了如下实验:
(1)取少量样品于烧杯中,向其中加入过量稀盐酸,观察到有气泡产生,说明样品中含有 碳酸钠 ,该反应的化学方程式为 Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ ,接着又向烧杯中继续加入硝酸银溶液,出现了白色沉淀,甲同学立刻得出结论:样品中还含有氯化钠,乙同学对该结论提出了质疑,认为不一定含有氯化钠,理由是 由于事先“向其中加入过量稀盐酸”,无法判断氯离子是来自于盐酸还是原样品 ;
(2)丙同学认为除了需要确认是否含有氯化钠外,还需要确认样品中是否含有氢氧化钠,于是,大家又进行了以下实验:
①另取少量样品溶解于水,向其中加入过量硝酸钙溶液,产生白色沉淀,然后过滤、洗涤;
②向滤液中加入足量稀硝酸,再滴入硝酸银溶液后产生白色沉淀;
③向滤渣中加少量水后滴入酚酞,溶液变红.
由此判断,滤渣中的物质是 碳酸钙 (填化学式).
(3)根据以上经验,得出的结论正确的是 D (填序号)
A.样品中无NaCl
B.样品中只有NaOH和Na2CO3
C.样品中无NaOH
D.样品中有Na2CO3、NaOH和NaCl.
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】科学探究.
【分析】(1)根据碳酸盐可以与盐酸反应生成气体分析;盐酸含有氯离子与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀;
(2)(3)碳酸钠与硝酸钙反应生成碳酸钙和硝酸钠,氯离子与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,碱性溶液能使酚酞溶液变红.
【解答】解:(1)由于部分氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳;该反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;由于事先“向其中加入过量稀盐酸”,引入了氯离子,继续加入硝酸银溶液,出现了白色沉淀,无法判断氯离子是来自于盐酸还是原样品.
(2)由(1)可知样品中有碳酸钠,碳酸钠与硝酸钙反应生成碳酸钙和硝酸钠,所以滤渣中的物质是碳酸钙;
(3)①加入过量硝酸钙溶液,将碳酸钠除尽,②加入足量稀硝酸,再滴入硝酸银溶液后产生白色沉淀,说明样品中含有氯化钠;③向滤渣中加少量水后滴入酚酞,溶液变红,说明样品中含有氢氧化钠.
故答案为:(1)碳酸钠;Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;由于事先“向其中加入过量稀盐酸”,无法判断氯离子是来自于盐酸还是原样品;(2)碳酸钙;(3)D.
【点评】解答本题时要充分理解各种物质的性质,只有这样才能对问题做出正确的判断,同时要明确酸碱中和的化学方程式,学会检验酸碱的方法,并注意方法的可行性.
四、计算题(本大题包括1小题,共7分)
24.某同学用自制电解器电解水,为了加快电解速率,可在水中加少许硫酸钠增强其导电性,当他在93.6g质量分数为5%的硫酸钠溶液中通电一段时间后,正极上产生3.2g氧气,计算:
(1)负极上产生氢气的质量;
(2)通电后溶液中硫酸钠的质量分数;
(3)该同学认为电解速率较慢,又继续向通电后的溶液中加入硫酸钠,若要使溶液中溶质的质量分数变为10%,则需要加入 硫酸钠固体的质量是多少?
【考点】根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.
【专题】溶质质量分数与化学方程式相结合的计算.
【分析】根据电解水生成氢气和氧气,结合氧气的质量可以计算生成氢气的质量、反应的水的质量,以及溶液稀释前后,溶质质量不变等知识进行分析.
【解答】解:(1)设生成氢气的质量为x,反应的水的质量为y,
2H2O 2H2↑+O2↑
36 4 32
y x 3.2g
= =
x=0.4g
y=3.6g
所以生成氢气的质量是0.4g;
(2)电解后溶质硫酸钠的质量为:93.6g×5%=4.68g,
溶液的质量为:93.6g﹣3.6g=90g,
电解后溶液的溶质质量分数为: ×100%=5.2%;
(3)设需要加入硫酸钠的质量为y
y+4.68g=(y+90g)×10%
y=4.8g
故答案为:(1)生成氢气的质量是0.4g;
(2)电解后溶液的溶质质量分数为5.2%;
(3)需要加入硫酸钠的质量为4.8g.
【点评】本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性.
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