考點(diǎn)5．碳元素形成的其他單質(zhì) 近年來科學(xué)家們發(fā)現(xiàn).除金剛石.石墨外.還有一些由碳元素形成的單質(zhì).如C60.納米碳管等.一個(gè)C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的形似足球狀的大分子.共有32個(gè)面的近似足球的結(jié)構(gòu)中共有60個(gè)頂點(diǎn).各有一碳原子.目前.人們對(duì)C60分子及納米碳管的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的認(rèn)識(shí)正在不斷深入.它們?cè)诓牧峡茖W(xué).超導(dǎo)體等方面的應(yīng)用正在深入地研究. 第15講 二氧化碳的性質(zhì).用途及制法 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

某興趣小組在復(fù)習(xí)鐵的冶煉時(shí)，在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字：已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物（或鐵單質(zhì)）和CO2．他們不禁產(chǎn)生了疑問：課本上冊(cè)124頁的實(shí)驗(yàn)中，CO與Fe2O3反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)真的是Fe粉嗎？于是他們進(jìn)行了以下探究．
[查閱資料]
資料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁鐵吸引而FeO（黑色）不能；
資料二：Fe3O4中鐵元素有+2、+3兩種化合價(jià)，其化學(xué)式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
[提出猜想]黑色物質(zhì)可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一種或幾種．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]興趣小組收集了CO與Fe2O3反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
甲 取少量黑色物質(zhì)用磁鐵吸引 黑色物質(zhì)全部被磁鐵吸引
乙 取少量黑色物質(zhì)加入30%熱的鹽酸中 無氣泡、溶液顏色變成黃綠色
丙 取少量黑色物質(zhì)加入硫酸銅溶液中 無任何現(xiàn)象
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
（1）甲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明黑色物質(zhì)中沒有
FeO
FeO
，乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明黑色物質(zhì)中沒有
Fe
Fe
；
（2）生成的黑色物質(zhì)應(yīng)為Fe3O4；
（3）寫出黑色粉末和熱的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
；
[拓展探究]同學(xué)們對(duì)Fe3O4產(chǎn)生了興趣，從參考資料中找到了氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe3O4粉的工藝流程簡圖．
[生產(chǎn)流程]

[查閱資料]
資料一：硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如表所示：
溫度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0
資料二：Fe（OH）2受氧氣氧化反應(yīng)原理為：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
資料三：獲得Fe3O4的反應(yīng)原理為：Fe（OH）2+2Fe（OH）3
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
[問題討論]
（1）溶解時(shí)，用50℃至80℃的熱水目的是
在50℃～80℃時(shí)，硫酸亞鐵的溶解度較大，有利于溶解的更多，提高產(chǎn)率
在50℃～80℃時(shí)，硫酸亞鐵的溶解度較大，有利于溶解的更多，提高產(chǎn)率
．
（2）寫出加入適量NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
．
（3）上述過程中，要控制“通一定量空氣”的目的是
控制Fe（OH）2轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3的量
控制Fe（OH）2轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3的量
．
（4）要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高，則上述流程中產(chǎn)生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳質(zhì)量比為
90：214
90：214
．
（5）副產(chǎn)品P是硫酸鈉，由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→
c
c
→
a
a
→d．
a．過濾   b．加熱濃縮     c．冷卻結(jié)晶    d．晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
[組成確定]為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質(zhì)，同學(xué)們又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)探究．
[查閱資料]
資料一：難溶性堿受熱時(shí)能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水（反應(yīng)中各種元素的化合價(jià)不變）；
資料二：Fe2O3和CO反應(yīng)是隨溫度升高而逐步進(jìn)行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
[提出猜想]Fe3O4中可能含有的雜質(zhì)是Fe2O3和FeO中的一種或兩種．
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]同學(xué)們稱取了23.28g該Fe3O4樣品進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

[實(shí)驗(yàn)分析]因探究思路不同，興趣小組分成甲、乙兩小組．
甲組：
（1）該組同學(xué)欲通過B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化來計(jì)算確認(rèn)該Fe3O4樣品中的雜質(zhì)．
B中的最佳試劑是
②
②
（填序號(hào)）
①澄清石灰水     ②氫氧化鈉濃溶液    ③稀鹽酸         ④水
（2）上述實(shí)驗(yàn)過程中，CO氣體除作為反應(yīng)物外，能起到的作用是：
①實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，排盡裝置中的空氣，防止
防止爆炸
防止爆炸
；
②停止加熱后，繼續(xù)通CO氣體，防止
防止生成物被氧化
防止生成物被氧化
，以及B中的溶液倒吸入A中；
在本實(shí)驗(yàn)中，CO氣體還能起到的作用是③
讓二氧化碳全部進(jìn)入B瓶中
讓二氧化碳全部進(jìn)入B瓶中
．
（3）尾氣如何處理？
點(diǎn)燃
點(diǎn)燃
．
乙組：
利用儀器測定并繪制成反應(yīng)過程中A裝置中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線（如圖）

（1）寫出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：
Fe3O4+CO
 高溫 
.
 
3FeO+CO2
Fe3O4+CO
 高溫 
.
 
3FeO+CO2
；
（2）通過分析計(jì)算確定：該Fe3O4樣品中含有的雜質(zhì)是
Fe2O3
Fe2O3
．（不需要寫過程）

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人類社會(huì)的發(fā)展離不開能源。當(dāng)今社會(huì)，人類利用的能源主要來自化石燃料。（1）用來驅(qū)動(dòng)汽車、飛機(jī)和輪船的燃料主要是從石油中根據(jù)不同沸點(diǎn)范圍分餾出來的汽油、航空煤油、柴油等，石油分餾的過程屬__________變化�；剂现兄饕刑�、氫元素，完全燃燒的產(chǎn)物是_____________，還含有硫、氮等元素，燃燒時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化為_________________。

（2）西氣東輸，將改變我市居民的氣體燃料結(jié)構(gòu)。下表是幾種氣體燃料的價(jià)格和熱值：

燃燒物

煤氣

液化石油氣

天然氣

價(jià)格

1.4元/千克

6.0元/千克

1.8元/千克

熱值

1.56×104kJ/kg

4.5×104kJ/kg

3.9×104kJ/kg

 

 

 

 

綜合考慮，你將選用哪種燃料              理由是________________             。   

（3）化石燃料不僅是優(yōu)質(zhì)的能量資源，還是寶貴的化工資源。聚乙烯是一種最常用的塑料，它是以石油裂解氣體乙烯(CH2=CH2)為原料，經(jīng)許多乙烯分子打開雙鍵(-CH2-CH2-)連在一起，聚合成大分子而形成的。下圖是聚乙烯分子形成過程的示意圖，卡通畫中單個(gè)小人代表一個(gè)乙烯分子。聚乙烯其中的部分結(jié)構(gòu)可表示為：…                       …。

（4）開發(fā)和利用清潔高效而又用之不竭的新能源，是21世紀(jì)人類面臨的重要課題。①2006年1月起，我省蘇北四市推廣使用乙醇汽油。乙醇可利用農(nóng)作物發(fā)酵制得，農(nóng)作物在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為葡萄糖(C6H12O6)，然后葡萄糖在酒化酶的作用下轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳，寫出葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇的化學(xué)方程式                     _________ 。

②氫氣是一種未來理想的能源�，F(xiàn)通過生物法制得的氫氣中混有CO2、O2和水蒸氣等（氫氣的體積分?jǐn)?shù)通常為60℅～90℅），為了得到純凈的氫氣，將混合氣體依次通過NaOH溶液、灼熱的Cu絲和干燥裝置。該除雜方案是否正確？          ,理由是                     

                                                                  。

【解析】（1）沒有新物質(zhì)生成的變化屬于物理變化，含有碳、氫元素的物質(zhì)完全燃燒能生成水和二氧化碳，含有的硫、氮等元素，燃燒時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化為二氧化硫和氮的氧化物；

（2）可以通過計(jì)算單位價(jià)格購買的熱量來選擇燃料．

（3）本題是一信息給予題，通過題中信息進(jìn)行分析解答．

（4）①書寫化學(xué)方程式時(shí)首先要正確寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，然后配平，再注明反應(yīng)條件．

②除去一種氣體中的其他雜質(zhì)時(shí)，要選擇適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)并注意除雜的順序，還有除雜過程中可能發(fā)生的反應(yīng)等．當(dāng)氫氣和氧氣混合遇到高溫或明火時(shí)有可能發(fā)生爆炸．

 

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