鲁科版《自然界中的元素》章末小结素材

章末小结▲本章知识回顾【网络图表】自然界自然界中的元素硫的转化镁溴碘碳单质的多样性：金刚石、石墨、C60（同素异形体）碳纳米管等碳化合物的多样性：CO、CO2、NaHCO3、Na2CO3等碳转化的多样性：溶洞的形成、炼铁、碳的燃烧、炉垢的形成等镁和海水提镁溴和海水提溴海水的综合利用海水中的元素氮的固定氮循环中的化学物质自然固氮人工固氮N2、NO、NO2、NH3、HNO3、硝酸盐、铵盐等氮的循环碳的多样性H2S（－2价）S（0价）SO2（＋2价）H2SO4（＋6价）【知识归纳】一、碳的多样性1．多种多样的碳单质（1）同素异形体的定义：由同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫做该元素的同素异形体（2）碳的同素异形体：金刚石、石墨、C60、碳纳米管及其他碳单质（3）碳的化学性质（主要为还原性）：与氧气、氧化铁和氧化铜等金属氧化物、CO2等反应。2．广泛存在的含碳化合物：（1）重要的两种盐：Na2CO3（碳酸盐）和NaHCO3（碳酸氢盐）①主要的物理性质和应用：化学式学名俗名状态颜色溶解度应用NaHCO3碳酸氢钠小苏打细小晶体白色较小治疗胃酸过多、做发酵粉Na2CO3碳酸钠苏打、纯碱粉末白色较大洗涤剂等②主要的化学性质a碳酸钠：与酸、与碱（如氢氧化钙）、与盐（如氯化钙、氯化钡等）反应。b碳酸氢钠：与酸、与碱反应、受热易分解。c碳酸钠与碳酸氢钠之间的转化：溶液中：NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3固体中：NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O（2）重要的两种氧化物：CO和CO2①CO：毒性（与血红蛋白结合）、还原性。②CO2：酸性氧化物的通性、弱氧化性（与镁等活泼金属反应）。3．碳及其化合物间的转化（1）碳的循环（2）溶洞及石笋、钟乳石的形成（3）温室效应（4）生产和生活中碳及其化合物间的转化：①高炉炼铁②木炭燃烧③水垢的形成二、氮的循环1．氮在自然界中的循环和存在形式（1）氮元素在自然界中的存在形式（2）氮在自然界中的循环2．氮循环中的重要物质（1）氮气①物理性质：无气无味的难溶于水的气体；密度比空气小，在空气中约占总体积的78%，占总质量的75%。②化学性质：还原性：与O2反应N2＋O22NO氧化性：与H2在高温、高压、催化剂条件下反应、与Mg在点燃的条件下反应。③用途：a.保护气b.液氮作深度冷冻剂c.合成氨等（2）氮的氧化物——NO、NO2的重要性质①物理性质：NO：无色无味难溶于水的气体有毒；NO2：红棕色有刺激性气味的气体有毒②化学性质：2NO＋O2＝2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO③计算中用到的两个重要化学方程式：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3；4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3（3）氮的氢化物——NH3①物理性质：无色、有刺激性气味的气体，比空气轻，极易溶于水（1:700）且快速溶解，易液化得液氨，常用作制冷剂。②化学性质a氨与水的反应：NH3＋H2ONH3·H2Ob氨与酸反应：NH3＋HCl＝NH4Clc氨与某些盐溶液的反应：FeCl3＋3NH3·H2O＝Fe(OH)3↓＋3NH4Cl；MgCl2＋2NH3·H2O＝Mg(OH)2↓＋2NH4Cld氨与O2的催化氧化（氨的还原性）：4NH3＋5O24NO＋6H2O氨的制备：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O（4）铵盐的主要性质①概念：由铵根离子和酸根离子组成的盐②物理性质：都是无色晶体，都易溶于水③化学性质a受热易分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O，NH4ClNH3↑＋HCl↑b与碱反应NH4＋＋OH－＝NH3·H2O④NH4＋的检测：在未知溶液中加入强碱并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明原溶液中含NH4＋（5）硝酸的重要性质①物理性质：纯HNO3是无色，易挥发（沸点83℃），有刺激性气味的液体。易溶于水，密度比水大，常用的浓HNO3质量分数为69%，98%的硝酸称“发烟硝酸”。②化学性质酸的通性特性：不稳定性：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O强氧化性：a浓、稀HNO3均有强氧化性b氧化性：浓HNO3>稀HNO3c金属与硝酸反应不产生H2，而是与浓硝酸反应生成NO2，与稀HNO3，生成NO4HNO3（浓）＋Cu＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O8HNO3（稀）＋3Cu＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2Od铝、铁等金属可以在冷的浓硝酸中发生钝化现象，浓HNO3会把铝或铁的表面氧化，形成一层薄而致密的氧化膜，阻止了反应的进一步发生。因此常温下铝、铁制品可以盛放冷的浓HNO3。e与非金属反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O三、硫的转化1．自然界中的硫（1）自然界中不同价态硫元素间的转化（2）认识硫单质①物理性质：通常硫是一种黄色或淡黄色的固体，很脆，易研成粉末。不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，熔点和沸点较低。硫有多种同素异形体，常见的有斜方硫和单斜硫。②化学性质：硫元素的化合价有－2、0、＋4、＋6，硫单质0价，居于中间价态，既有氧化性又有还原性。氧化性：与金属：Fe＋SFeS2Cu＋SCu2S2Na＋S＝Na2S(研磨)与非金属：H2＋SH2S黑火药的爆炸：S＋2KNO3＋3C=K2S＋3CO2↑＋N2↑还原性：硫在空气中燃烧，发出淡蓝色的火焰，在纯氧中燃烧剧烈，发出蓝紫色火焰，产物都是二氧化硫。S＋O2SO2与浓硫酸反应：S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O③用途2．实验室里研究不同价态硫元素间的转化（1）二氧化硫①物理性质通常二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度大于空气，易液化，易溶于水，常温常压下，1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫。②化学性质a酸性氧化物的通性：与水反应SO2＋H2O＝H2SO3；与碱性氧化物反应：SO2＋CaO＝CaSO3；与碱反应：SO2(少量)＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O，SO2(过量)＋NaOH＝NaHSO3。b氧化性：2H2S＋SO2＝3S＋2H2Oc还原性SO2可以使KMnO4溶液、氯水、溴水、FeCl3溶液等退色，证明SO2具有还原性：Cl2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl此外，SO2还可以在一定条件下被氧气氧化：2SO2＋O22SO3d漂白性：二氧化硫与水反应生成的亚硫酸能与有色物质结合，生成不稳定的无色物质，所以说二氧化硫具有漂白性。（2）浓H2SO4①物理性质：通常浓硫酸是无色油状液体，难挥发，与水以任意比混溶，溶解时放出大量热。②特性：吸水性、脱水性、强氧化性浓硫酸中＋6价的S原子有很强的氧化性，可以夺取许多物质中的电子，因此浓硫酸具有强氧化性。浓硫酸可以与许多金属、非金属等物质反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O3．酸雨及其防治（1）酸雨的概念（2）酸雨的成因（3）酸雨的危害（4）酸雨的防治四、海水中的化学元素1．海水——化学元素的宝库（1）海水中的元素（2）氯化钠、锂、碘的重要用途（3）氯碱工业①概念②原料：饱和食盐水③原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑2．镁和海水提镁（1）海水提镁的方法：①碱的制取：CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋H2O＝Ca(OH)2②Mg2＋的浓缩：Mg2+＋2OH－＝Mg(OH)2↓；Mg(OH)2＋2H+＝Mg2+＋2H2O③Mg的制取：MgCl2Mg+Cl2↑（2）镁的性质①物理性质：镁是一种银白色金属，密度小于水，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性和延展性，与其他金属易构成性能优良的合金。②化学性质与非金属单质反应：2Mg＋O22MgO、3Mg＋N2Mg3N2、Mg＋Cl2MgCl2与酸反应：与非氧化性酸反应：Mg＋2H＋＝Mg2＋＋H2↑与氧化性酸反应，但不生成氢气：Mg＋2H2SO4(浓)＝MgSO4＋SO2↑＋2H2O与某些氧化物反应：2Mg＋CO22MgO＋C3．溴和海水提溴（1）与溴关系密切的一组元素——卤素（2）溴单质和碘单质的物理性质①溴在常温下为红棕色液体（惟一的液态非金属单质），极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气；碘是紫黑色固体，具有金属光泽，易升华（常用于分离提纯碘）。二者在水中溶解度都较小，都易溶于酒精等有机溶剂。②萃取：利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取，萃取所用的仪器是分液漏斗。（3）氯、溴、碘单质氧化性的强弱：氯、溴、碘的氧化性：Cl2>Br2>I2;还原性：Cl－<Br－<I－（4）碘的特性：遇淀粉变蓝色（常用来检验碘的存在）（5）卤素离子的检验在含有Cl－、Br－、I－的溶液中加入硝酸银溶液分别生成白色、浅黄色、黄色的卤化银沉淀．若再加入稀硝酸．沉淀不溶解（AgF能溶于水）（6）海水提溴与海洋的综合利用①海水提溴：大体分为三个步骤：浓缩→氧化→提取。②海水的综合利用▲本章专题探究多步反应计算若化学计算涉及到几个化学方程式，且一个方程式的生成物又是另一个方程式中的反应物时，我们称这种计算为多步反应计算，这类反应的计算有三点需要注意。1．多步反应的基本解法是关系式法。它不需要按每个化学方程式逐一计算，而应找出相应的关系式一步运算。按关系式进行多步反应的计算，其优点是：（1）方法简单，运算简便；（2）减少环节使结果更准确；（3）减少了错误机会。多步反应计算的关键是找出正确的关系式，因此，应正确地写出各步化学反应方程式，按照方程式中物质问的化学计量数关系找出已知量和未知量相应的关系式，并进行计算。例如用接触法制硫酸，各步化学方程式如下：4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO22SO2＋O2=SO3SO3＋H2O＝H2SO4由三个方程式可得关系式FeS2一2H2SO4若以S原子来分析，又可得关系式S一H2SO4若已知硫铁矿中Fe52的质量分数，求硫酸的产量，应按关系式FeS2一2H2SO4计算；若已知硫铁矿的含硫量，求硫酸产量，则按关系式S一H2SO4计算即可。

2．多步反应可按质量比计算，也可按物质的量之比进行计算，还可按相同条件下气体体积比进行计算。若已知量和未知量的单位不同，或分别用质量、物质的量和体积（气体）的单位，必须对应搭配单位，其关系是：质量——物质的量——气体体积标准状况gmolLkgkmolm3t106moll0而且同一物质使用的单位应相同。即横向对应，纵向相同。使用时切勿弄锗。不过，在计算中，由于化学方程式各物质的物质的量之比为相应物质的化学计量数之比，因此，使用物质的量进行相关计算比较简捷。3．在遇到原料或中间物质不能全部进入产物的情况，应进行如下相当处理：化合物中某元素的损失率＝该化合物损失率；中间产物的损失率＝原料的损失率；中间产物的转化率＝原料的转化率。［例题］用含FeS284％的硫铁矿生产硫酸．硫铁矿煅烧时有4％的硫元素损失而混入炉渣，SO2转化为SO3的转化率为95％，SO3的吸收率为％，求2吨硫铁矿可生产98％的浓H2SO4多少吨？解析：SO2的转化率和SO3的吸收率(即转化率)均可累积到FeS2上，硫元素的利用率就是FeS2的转化率，利用下列关系式计算：设生产98％的H2SO4质量为x。FeS2～2H2SO41202×982吨×84％×(1－4％)×95％×％98％x列比例式：x＝吨。答案：2吨硫铁矿可生产98％的浓H2SO4吨。点评：涉及多个有关化学方程式的多步反应计算，应用关系式法最为简捷。不需要按每个化学方程式进行计算，而只要正确找出已知量和未知量的关系式。要记住以下一些关系式：(1)接触法制硫酸：FeS2—2S—2H2SO4，当知道硫铁矿纯度时用FeS2—2H2SO4计算，当已知硫铁矿的含硫量时，应根据S—H2SO4计算。(2)氨氧化法制硝酸或硝铵：NH3—NO—HNO3，HNO3—NH4NO3，2NH3—NH4NO3，NH3—2O2等。练习：某合成氨厂，日生产能力为30吨，现以NH3为原料生产NH4NO3，若硝酸车间的原料转化率为92％，氨被吸收为NH4NO3的吸收率为98％，则硝酸车间日生产能力应为多少吨才合理?解析：解此题必须注意以下三点：第一，合成氨厂日生产能力为30吨，现以NH3为原料生成NH4NO3．NH3的用途有两方面：一方面，用NH3氧化制HNO3，另一方面用NH3与制得的HNO3作用制NH4NO3。关键是计划好生产多少吨HNO3，才能使NH3原料最大限度地被利用。HNO3生产少了，则NH3不能全部被HNO3吸收，NH3浪费了，HNO3生产多了，HNO3又浪费了。所以设HNO3日生产能力为x吨，x吨HNO3需用多少吨NH3氧化制得，又可以吸收多少吨NH3生成NH4NO3，通过生产HNO3的数量把氨的两方面用途联系起来。第二，氨氧化制硝酸中，其关系式如下：4NH3＋5O24NO＋6H2O2NO＋O2＝2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO此反应中NO是被循环利用的，即NO又被氧化成NO2，再与水作用生成HNO3，因此NO2与水反应的化学方程式应为：4NO2＋2H2O＋O2＝4HNO3所以氨氧化制硝酸的关系式如下：NH3～NO～NO2～HNO3(NH3全部转化成HNO3)第三，在实际生产过程中，氨不可能100％被氧化生成HNO3，也不可能100％被HNO3吸收生成硝酸铵，题给条件是NH3转化为硝酸的转化率为92％，氨被硝酸吸收的吸收率为98％，在数量关系上，我们必须掌握住一条原则，代入化学方程式的量必须是纯量．设日产HNO3的质量为x，NH3用于生产HNO3的质量为y．由各步反应方程式得氨氧化制HNO3的关系为：NH3～NO～NO2～HNO31763y·92％xy＝用于被HNO3吸收的NH3质量为(30t－y)：30t－y＝30t－由NH3＋HNO3＝NH4NO31763(30t－)×98％x得：［30t－17x/(63×92％)］·98％＝17x/63解之得：x＝t。答案：硝酸车间日生产能力为t才合理。综合能力探究演练（时间60分钟，满分100分）一、选择题（36分）1．下列过程属于人工固氮的是（）A．分离液态空气制氮气B．闪电时N2转化为NOC．合成氨D．豆科作物根瘤菌将N2转化为NH31．答案：C研析：该题目考查氮的固定知识，将空气中游离态的氮转化为化合物的方法，统称为氮的固定，分为自然固氮和人工固氮，B、D属于自然固氮，C属于人工固氮。2．采用不同的分类方法，可将非金属氧化物分为不同的类别。例如，从某种意义讲P2O5、SO2、SO3、CO2、Cl2O7等归为一类，则下列氧化物中与它们同属一类的是（）A．CO B．NO C．N2O5 D．NO22．答案：C研析：本题考查了基本概念。题目中所给氧化物都是酸酐，而所给选项中CO、NO、NO2都是不成盐氧化物，只有N2O5是硝酸的酸酐。3．有关氨的性质的叙述中正确的是（）A．氨不能在空气中燃烧B．氨水呈碱性C．氨气和酸相遇能产生白色烟雾D．在反应NH3+H+＝NH4+中，氨失去电子被氧化3．答案：AB研析：氨只能在纯氧中燃烧，不能在空气中燃烧，A正确；因为NH3·H2O＝NH4++OH-，故氨水呈碱性，并视为一元弱碱，B正确；氨气只有与挥发性酸相遇才能生成白烟，C错；反应NH3+H+＝NH4+为非氧化还原反应，D错。综上分析，本题答案为A、B。4．下列关于浓硫酸的叙述正确的是（）A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D．浓硫酸在常温下能够使铁铝等金属钝化4．答案：D研析：浓硫酸使蔗糖炭化，体现的是脱水性而不是吸水性，脱水性和吸水性的本质区别是看氢和氧两元素在原物质中是否是以“H2O”的形式存在。浓硫酸与铜的反应需在加热的条件下进行。浓硫酸作为干燥剂，不能干燥碱性和强还原性物质，氨气不能用浓硫酸干燥而氢气可以。浓硫酸使铁铝钝化必须强调在常温下。5．镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料，工业上制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却，有下列气体：①空气，②CO2，③Ar，④H2，⑤N2其中可作为冷却气体的是（）A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤5．答案：C研析：镁的性质非常活泼，不仅在空气中可以燃烧，在CO2或N2中都可以燃烧。因此，镁蒸气只能在Ar或H2中冷却。6．关于碳酸氢钙的以下叙述中正确的是A．用加热浓缩结晶的方法，可以从溶液中得到固态碳酸氢钙B．碳酸氢钙在270℃C．碳酸氢钙的溶液可以与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀D．碳酸钙在碳酸中溶解可形成碳酸氢钙溶液6．答案：C、D研析：对溶液中Ca（HCO3）2加热（低于100℃），Ca（HCO3）2即发生分解反应：Ca（HCO3）2＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，A错、B错；碳酸氢钙的溶液可以与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钙沉淀，C正确；根据CaCO3＋CO2＋H2O＝Ca（HCO3）2，可判断D正确。7．能使淀粉碘化钾试纸变蓝的物质是（）A．氯水B．碘水C．碘化钠溶液D．溴化钠溶液7．答案：A、B研析：能使淀粉碘化钾试纸变蓝的物质一种是本来就有I2存在,如A，一种是生成I2，如B，Cl2+2KI=2KI+I28．把•10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水，配成100mLD溶液，其中c(Na+)＝L.若把等质量的混合物加热到恒重时，残留物的质量是（）A.3.18g B.2.21g C.5.28g8．答案：A研析：混合物加热最终得到的是Na2CO3，根据Na+守恒，n(Na2CO3)＝1/2n(Na+)＝1/2×0.1L×L＝所以，m(Na2CO3)＝×106g/mol＝9．强热条件下，硫酸亚铁固体发生分解：2FeSO4＝Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，如将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中，则（）A．析出BaSO3沉淀B．析出BaSO4沉淀C．逸出SO3气体D．逸出SO2气体9．答案：B、D研析：在BaCl2溶液中，SO3和水剧烈反应生成H2SO4，H2SO4再和BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，由于BaSO4不溶于水和酸，所以析出BaSO4沉淀，不逸出SO3气体。而BaSO3虽不溶于水，但溶于酸，所以SO2和水和BaCl2溶液不会反应生成BaSO3，SO2在酸性溶液里溶解度很小，所以逸出SO2气体。10．已知氯化溴（BrCl）能发生下列反应：nBrCl＋2M＝MCln＋MBrn，BrCl＋H2O＝HBrO＋HCl。下列推断正确的是（）A．与水反应时，BrCl是还原剂B．与水反应时，BrCl是氧化剂C．BrCl氧化性比Br2和Cl2都强D．BrCl氧化性强于Br2弱于Cl210．答案：D研析：本题是一道信息迁移题。解题时应充分利用类比的方法，既要注意卤素互化物与卤素的相似性，又要注意差异性，将信息正确迁移。卤素互化物BrCl性质虽与卤素单质相似，但它们的化合价不同，单质中卤素的化合价为零价，而BrCl中，Br为＋1价，Cl为－1价。这是解本题的关键所在。在BrCl中元素的化合价应是：Br为+1价，Cl为－1价。所以在nBrCl＋2M＝MCln＋MBrn中，溴的价态降低，而M的价态升高，氯的化合价不变。在BrCl＋H2O＝HBrO＋HCl中，各元素的化合价均没有变化。在BrCl中，溴显＋1价，氧化性强于Br2。BrCl与H2O反应中，并未把Cl－氧化成Cl2，所以氧化性BrCl＜Cl2。11．由碳、氧两种元素组成的气体中，碳与氧的质量比为3∶5，则该气体可能是（）A．由CO或CO2单独组成的纯净物B．由CO和CO2共同组成的混合物C．由CO和O2共同组成的混合物D．由CO2和O2共同组成的混合物11．答案：BC研析：由碳、氧元素组成的纯净物有CO和CO2，CO中碳、氧元素质量比是3∶4，CO2中碳、氧元素质量比为3∶8，因此不可能是CO或CO2中的一种组成，A错误；选项B，CO与CO2组成的混合气体，碳、氧元素质量比肯定小于3∶4而大于3∶8，有可能是3∶5，正确；选项C，CO与O2的混合物，碳、氧元素质量比小于3∶4而大于3∶8，有可能是3∶5，正确；选项D，碳、氧元素质量比会小于3∶8，不可能是3∶5，错误。12．把CO2通入NaOH溶液中，当生成Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为2：1时，CO2和NaOH的物质的量之比为（）A．3：2B．3：4C．3：5D．1：212．答案：C研析：本题可直接用“钠离子和碳原子守恒”来做。设Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为2mol、1mol。则钠离子的物质的量为2mol×2＋1mol＝5mol；碳原子的物质的量为2mol＋1mol＝3mol。显然，CO2和NaOH的物质的量之比为3：5。二、非选择题（64分）13．从海水中提取镁有以下主要步骤，请写是每步化学方程式①燃烧贝壳 ；②制取石灰乳 ；③将石灰乳加入到引入蓄水池的海水里 ；④滤出白色沉溶物并灼烧 ；⑤用盐酸溶解灼烧产物 ；⑥浓缩溶液、结晶、过滤、干燥后，对熔融物进行电解 由此得金属镁。13．答案：CaCO3CaO+CO2↑；CaO+H2OCa(OH)2；MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2MgO+H2O；MgO+2HClMgCl2+H2O；MgCl2Mg+Cl2↑14．如图所示，试管中集满干燥的氯气，胶头滴管中装有供反应的足量浓氨水。滴入浓氨水，开始时试管内发生的反应有氧化还原反应：NH3＋Cl2→N2＋HCl并产生红光和白烟。请根据以上反应和现象回答下列问题：（1）标志反应全部完成的现象是。（2）反应完毕后，将试管浸入水中并倒立着试管，取下滴管，有水进入试管．在室温时，进入试管内的水约占试管容积的。（3）反应中生成的白烟是。（4）用写出试管中反应的化学方程式。14．研析：由题意知因发生反应8NH3＋3Cl2＝6NH4Cl＋N2时放出大量的热而产生红光和白烟。当不再产生红光和白烟时表明不再放出大量的热，此时反应已经完成。由反应方程式可知，反应产生的N2为参加反应的Cl2的物质的量的1/3，故进入试管的水的体积约为试管容积的2/3。显然白烟为NH4Cl。答案：（1）不再产生红光和白烟。（2）2/3（3）NH4Cl（4）8NH3＋3Cl2＝6NH4Cl＋N215．某地有一池塘，生长着丰富的水生植物和多种鱼虾。后来，由于化工厂将大量污水排入池塘中，使水质恶化，各种水生生物先后死亡。根据题意回答下列问题：（1）从生态平衡角度看，池塘这种变化说明了。（2）造成这种变化的原因是。（3）经检测，污水中含有mol·L－1的游离溴。可用亚硫酸钠除去污水中的溴，请写出其化学方程式。（4）处理这种污水5L，需加入mol·L－1的亚硫酸钠__________L，才能将溴全部除去。（5）要使池塘恢复本来面目．首先要解决的问题是__________．首先要恢复的生物是__________。15．研析：首先分析池塘的变化。变化情况：丰富水生生物→水质恶化→水生生物死亡；变化原因：化工厂排放污水进入池塘。在此基础上，运用生态平衡知识解答（1）、（2）、（5）三个小题；运用氧化还原反应原理及物质的量浓度计算解决（3）、（4）两个小题．考查生态平衡、氧化还原反应、物质的量浓度计算等知识综合应用的能力。答案：（1）池塘的生态平衡遭受破坏（2）化工厂对池塘的污染超过了池塘生态系统的自动调节能力（3）Na2SO3＋Br2＋H2O＝Na2SO4＋2HBr（4）（5）化工厂的污染问题水生植物16．读下图回答以下问题。（1）绿色植物可以通过__________作用吸收CO2，可以通过__________作用将CO2释放到大气中。（2）人类活动可经过多种途径增加大气中的CO2。请写出下列会产生CO2的化学反应方程式：①石灰窑生产石灰：。②煤炭燃烧：。③汽油（C8H18）燃烧：。（3）随着人类社会的发展．化石燃料的消耗剧增．导致大气中的CO2显著增多．这一变化始于历史上的__________时期。（4）如果以CO2为主的一些气体在大气中的积聚造成所谓温室效应，那么由于__________、__________将会导致海平面上升。16．答案：（1）光合；呼吸（2）①CaCO3CaO＋CO2↑②C＋O2CO2③2C8H18＋25O216CO2＋18H2O（3）工业革命（4）海水受热膨胀冰川融化17．水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气，请用下图所示装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2。（1）连接上述装置的正确顺序是：（填接口字母）混合气→（），（）接（），（）接（），（）接（），（）接（），（）．（2）确认混合气中含有H2的实验现象是__________，其理由是_________________。17．研析：除杂质和干燥的操作，一般规律是先进行溶液的除杂质操作，后进行干燥，其原因是气体通过溶液时（浓H2SO4除外）将带出水蒸气，干燥剂可除去这些水蒸气。答案：（1）EFDCAB（或B，A）JIHG（2）黑色CuO变红，无水硫酸铜变蓝因CuO＋H2Cu＋H2O后生成铜和水蒸气，水蒸气使无水硫酸铜变蓝18．大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响，制取氨气并完成喷泉实验。（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：。（2）收集氨气应使用法，要得到干燥的氨气可选用作干燥剂。（3）用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是，该实验的原理是。（4）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。18．研析：本题考查了氨气的制取及喷泉实验的有关操作．对于氨气的实验室制法，其制取原料、干燥方法、收集方法都是学生必须掌握的基本内容，因而（1）（2）两小题难度不大；第（3）小题考查喷泉实验的基本操作，将胶头滴管中的水挤压至烧瓶中即可引发喷泉；第（4）小题则注重考查学生解决问题的能力，只要理解了喷泉实验的原理——设法将烧瓶中的NH3先溶解一部分使其压强降低即可引发喷泉，在没有外加水的情况下只能使烧瓶中的NH3体积膨胀与烧杯中的水接触，使NH3体积膨胀的方法便是升高其温度，因而可用手或热毛巾将烧瓶捂热．答案：（1）2NH4Cl＋Ca（OH）22NH3↑＋CaCl2＋2H2O（2）向下排气碱石灰（3）打开止水夹，挤出胶头滴管中的水氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小（4）打开止水夹，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管中的空气，NH3与水接触，即发生喷泉。19．根据下图所示的A、B、C、D、E五种物质的相互转化关系，按如下关系填写相应的物质和有关反应的化学方程式：（1）当A是气体单质时，B是_________，C是____________，E是______________，由D生成E的反应的化学方程式是__________________。（2）当A是固体单质时，A是_________，B是____________，D是______________，由E生成C的反应的化学方程式是__________________。19．研析：由题中所给的转化关系得知：B为氢化物．B(AHx)经过两步反应，可以被氧化成D，说明A元素有多种价态，D能与水反应得E，E又能与Cu反应得氧化物C，则E一定为氧化性酸，依题意，应为硝酸或浓硫酸，由此不难得出答案答案：（1）NH3；NO；HNO3；3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO（2）S；H2S；SO3；Cu＋2H2SO4CuSO4＋SO2↑＋2H2O20．为了测定某铜银合金的成分，将30.0g合金溶于80mLmol·L-1的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L(标准状况)，并测得溶液中c(H+)＝1mol·L-1。假设反应后溶液的体积仍为80mL，试计算：（1）被还原的HNO3的物质的量；（2）合金中银的质量分数。20．研析：（1）HNO3被还原生成NO或NO2气体，因此产生的气体的物质的量即是被还原的HNO3的物质的量。n＝6.72L/22.4L·mol-1＝（2）反应后溶液中c(H+)＝1mol·L-1，说明硝酸过量。参加反应的HNO3为·L-1-1mol·L-1)×＝1mol，设合金中Cu的物质的量为x，Ag的物质的量为y则得：64g/molx＋108g/moly＝30.0g2x＋y＋mol＝1mol解得：x＝y＝则合金中银的质量分数为：（×108g/mol）/＝36%答案：（1）mol（2）36%本章答案解析与研读教材章末习题（P100）1．（1）④⑤（2）研析：②根据题目提供的信息：CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，这气体是CO2和N2；③SO2可被氧化成SO3．与水蒸气形成硫酸酸雾；④控制城市空气污染方法中，植树造林这一选项具有一定迷惑性，植树造林能控制CO2量的增加，但不可控制“污染源”。答案：①CO、NO、SO2；②2CO+2NON2+2CO2；③SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾：SO3+H2O=H2SO4；④A、B2．答案：②Na2CO3＋2CH3COOH＝2CH3COONa＋H2O＋CO2↑③CaCO3＋2CH3COOH＝Ca(CH3COO)2＋CO2↑＋H2O④CaCO3＋2CH3COOH＝Ca(CH3COO)2＋CO2↑＋H2OMg(OH)2＋2CH3COOH＝Mg(CH3COO)2＋2H2O(水垢的成分是CaCO3和Mg(OH)2)3．答案：（1）是氧化还原反应；KI做还原剂。（2）实验步骤：在试管中加入少量含碘食盐溶液，滴入稀H2SO4，再滴入几滴淀粉溶液，观察现象。将上述两支试管里的液体混合，观察现象。实验现象：前两支试管内溶液颜色均无变化，当两支试管里的液体混合后，溶液迅速变成蓝色。实验结论：食盐中含KIO3；KIO3在酸性条件下可将I-氧化I2；（3）在试管中加入少量KI溶液，滴入稀H2SO4，再滴入几滴淀粉溶液，观察现象。将上述两支试管里的液体混合，观察现象。(或用淀粉KI试纸)4．提示：C→CO2（O2，点燃）；CO→CO2（O2，点燃）；CO2→CO（C，高温）；CO2→C（Mg，点燃）；CO2→H2CO3（H2O）；H2CO3→CO2（分解）；CO2→CaCO3（石灰水）；CaCO3→CO2（高温）；CaCO3→Ca(HCO3)2（CO2、H2O）；Ca(HCO3)2→CaCO3（加热）；Ca(HCO3)2→CO2（加热）。5．答案：（1）S，H2SO3，H2SO4，SO2，BaSO3，BaSO4（2）H2SO3＋Cl2＋H2O＝2HCl＋H2SO4（3）Ba2+＋SO42-＝BaSO4↓提示：本题的突破口在于：常见的淡黄色固体有S、Na2O2、AgBr等。6．A：CB：浓HNO3C：NO、CO2D：稀HNO3E：NOF：CuG：Cu(NO3)2X：NO2、CO综合能力探究演练1．答案：C研析：该题目考查氮的固定知识，将空气中游离态的氮转化为化合物的方法，统称为氮的固定，分为自然固氮和人工固氮，B、D属于自然固氮，C属于人工固氮。2．答案：C研析：本题考查了基本概念。题目中所给氧化物都是酸酐，而所给选项中CO、NO、NO2都是不成盐氧化物，只有N2O5是硝酸的酸酐。3．答案：AB研析：氨只能在纯氧中燃烧，不能在空气中燃烧，A正确；因为NH3·H2O＝NH4++OH-，故氨水呈碱性，并视为一元弱碱，B正确；氨气只有与挥发性酸相遇才能生成白烟，C错；反应NH3+H+＝NH4+为非氧化还原反应，D错。综上分析，本题答案为A、B。4．答案：D研析：浓硫酸使蔗糖炭化，体现的是脱水性而不是吸水性，脱水性和吸水性的本质区别是看氢和氧两元素在原物质中是否是以“H2O”的形式存在。浓硫酸与铜的反应需在加热的条件下进行。浓硫酸作为干燥剂，不能干燥碱性和强还原性物质，氨气不能用浓硫酸干燥而氢气可以。浓硫酸使铁铝钝化必须强调在常温下。5．答案：C研析：镁的性质非常活泼，不仅在空气中可以燃烧，在CO2或N2中都可以燃烧。因此，镁蒸气只能在Ar或H2中冷却。6．答案：C、D研析：对溶液中Ca（HCO3）2加热（低于100℃），Ca（HCO3）2即发生分解反应：Ca（HCO3）2＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，A错、B错；碳酸氢钙的溶液可以与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钙沉淀，C正确；根据CaCO3＋CO2＋H2O＝Ca（HCO3）2，可判断D正确。7．答案：A、B研析：能使淀粉碘化钾试纸变蓝的物质一种是本来就有I2存在,如A，一种是生成I2，如B，Cl2+2KI=2KI+I28．答案：A研析：混合物加热最终得到的是Na2CO3，根据Na+守恒，n(Na2CO3)＝1/2n(Na+)＝1/2×0.1L×L＝所以，m(Na2CO3)＝×106g/mol＝9．答案：B、D研析：在BaCl2溶液中，SO3和水剧烈反应生成H2SO4，H2SO4再和BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，由于BaSO4不溶于水和酸，所以析出BaSO4沉淀，不逸出SO3气体。而BaSO3虽不溶于水，但溶于酸，所以SO2和水和BaCl2溶液不会反应生成BaSO3，SO2在酸性溶液里溶解度很小，所以逸出SO2气体。10．答案：D研析：本题是一道信息迁移题。解题时应充分利用类比的方法，既要注意卤素互化物与卤素的相似性，又要注意差异性，将信息正确迁移。卤素互化物BrCl性质虽与卤素单质相似，但它们的化合价不同，单质中卤素的化合价为零价，而BrCl中，Br为＋1价，Cl为－1价。这是解本题的关键所在。在BrCl中元素的化合价应是：Br为+1价，Cl为－1价。所以在nBrCl＋2M＝MCln＋MBrn中，溴的价态降低，而M的价态升高，氯的化合价不变。在BrCl＋H2O＝HBrO＋HCl中，各元素的化合价均没有变化。在BrCl中，溴显＋1价，氧化性强于Br2。BrCl与H2O反应中，并未把Cl－氧化成Cl2，所以氧化性BrCl＜Cl2。11．答案：BC研析：由碳、氧元素组成的纯净物有CO和CO2，CO中碳、氧元素质量比是3∶4，CO2中碳、氧元素质量比为3∶8，因此不可能是CO或CO2中的一种组成，A错误；选项B，CO与CO2组成的混合气体，碳、氧元素质量比肯定小于3∶4而大于3∶8，有可能是3∶5，正确；选项C，CO与O2的混合物，碳、氧元素质量比小于3∶4而大于3∶8，有可能是3∶5，正确；选项D，碳、氧元素质量比会小于3∶8，不可能是3∶5，错误。12．答案：C研析：本题可直接用“钠离子和碳原子守恒”来做。设Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为2mol、1mol。则钠离子的物质的量为2mol×2＋1mol＝5mol；碳原子的物质的量为2