解析:据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可以推知该物质中一定含有C、H元素,可能有O元素。
例2.检验某可燃物是否含有碳、氢、氧三种元素,则一定质量的该物质在氧气中完全燃烧后还必须进行的实验是( )。
①用带火星的木条检验 ②用无水CuSO检验
③用澄清的石灰水检验 ④对生成物进行称量
A.①②③④ B.②③④ C.①②③ D.②③
解析:由例1结论知,从生成物的组成元素可判断反应物的元素组成,所以要检验可燃物中是否含有C、H元素,必须从生成物的元素组成去判断,因为可燃物燃烧时,碳元素被氧化成二氧化碳,氢元素被氧化成水,所以要确定是否含有碳元素应该用澄清的石灰水来检验生成物中是否有二氧化碳,要确定是否含有氢元素就应该用无水硫酸铜来检验生成物中是否有水,而氧元素是否存在应该对生成物进行称量,通过反应物和生成物的质量比较来确定。所以答案为B。
例3.1.6克某物质在氧气中完全燃烧,生成4.4克二氧化碳和3.6克水,则该物质的组成为( )。
A.只含碳、氢元素,不含氧元素
B.一定含碳、氢元素,可能含氧元素
C.一定含碳、氢、氧元素
D.无法确定
解析:此题是在1、2例题定性判断物质组成的基础又再加入定量判断的因素。据例1、2的结论,该有机物中一定含碳、氢元素,可能含氧元素质量。据质量守恒定律,该物质中碳元素的质量等于生成的二氧化碳中碳元素的质量,氢元素的质量等于生成的水中氢元素质量,即碳元素的质量为4.4g×12/44=1.2g,氢元素的质量为3.6g×2/18=0.4g,而1.2g+0.4g=1.6g,所以该有机物中只含碳、氢元素不含氧。应选答案A。
例4.一定质量的某有机物在氧气中完全燃烧生成了8.8克CO和5.4克水,则该有机物的化学式可能为( )。
A.CH B.CH C.CH D.CHOH
解析:同例题3分析,该有机物一定含C、H,且C、H元素的质量与生成的CO与HO中C、H元素质量相等。即碳元素的质量为8.8g×12/44=2.4g。氢元素的质量为5.4g×2/18=0.6g。因题中没有提及该有机物的质量或消耗的氧气的质量,所以无法判断该有机物的中是否有氧。设该有机物的化学式为CxHy(或CxHyOz),则12x/y=2.4g/0.6g,解得,x/y=1/3,所以答案为C、D。
例5:某有机物在氧气中充分燃烧,产物只有CO和HO,甲、乙两组同学分别用A、B两种方法测定它的组成,得到两组数据,(如下表)
(1)请你在不计算的情况下判断有机物一定有哪几种元素?
(2)A、B两种方法哪种方法正确?为什么?
(3)请你通过计算说明该有机物是否含氧元素?
解析:本题在前几题的基础上又增加了吸收水HO和CO的装置。为了避免先检验二氧化碳时,无法确定水的生成及质量,所以应先测定水的质量再测定二氧化碳的质量。所以选择方法B。然后据例2的方法来确定是否有氧。
解:(1)该有机物一定含有C、H元素。
(2)方法B正确,因为A方法先测定二氧化碳的质量后测定水的质量会使测定的水的质量不准确。而方法B就克服了这个缺点。
一、化学用语的起源
1808年,道尔顿在化学中首先开始使用基于原子论观点的、表示元素原子和化合物的符号,即所谓道尔顿符号。画出了一些原子和化合物的表示符号共37个。如:
元素 氢 氮 碳 氧 磷 硫 铁 锌 铜
符号
化合物 水 氨 一氧化碳 碳酸
符号
1819年,柏齐里乌斯倡议并开始使用元素拉丁文名称第一个字母表示元素,他建议:用简单的字母表示主要的非金属元素,用附加第二个小写字母的办法来区分那些第一个字母相同的金属或其它非金属元素。至今使用的化学符号就是在柏齐里乌斯倡议的原则基础上形成的符号体系。例如:用C表示碳元素,Ca表示钙元素;S表示硫元素,Si表示硅元素;N表示氮元素, Na表示钠元素等等。为了便于国际交流,进行规定和统一化学用语的工作,多年来国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)开展了大量工作;我国化学会和科学院均设立专门机构,从事化学名词的翻译和规定工作。中学化学课本中的元素符号都是世界各国所公认、统一的。
二、化学用语的分类和相关的内容
在中学化学中,化学用语主要包括化学符号、化学式、化学方程式、化学图式四个部分。它是按现行中学化学课本知识体系有计划有目的地引入的。在初中阶段初步形成体系,在高中阶段得到充分提高。
1.化学符号主要包括:元素符号、离子符号、同位素符号、电子式、根式。
2.化学式主要包括:最简式、分子式、结构式、示性式、同分异构式、用电子式表示分子的结构的化学式、用配位键结合的络合物、用氢键表示的化合物。
3.化学方程式主要包括:化学方程式、氧化还原反应方程式、电离方程式、离子方程式、热化学方程式、可逆反应方程式、可逆反应通式、电极反应方程式、盐类水解反应方程式、用电子式表示分子形成过程的式子。
4.化学图式主要包括,化合物的分子图式、原子结构示意图、离子结构示意图、原子和离子的轨道表示式、共价分子轨道表示式、电子排布式、电子云图、电子云界面图、电子云径向分布图、电子云的角度分布图、晶体结构图。
对于每一种化学用语,都要明确它们的表示方法和表示的意义。例如:乙炔和苯的最简式的表示方法为CH,它表示的意义是:表示组成物质的各种元素和各种元素的原子个数最简整数比。又如:盐酸和氢氧化钠反应的离子方程式为:H++OH-=H2O它是用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应。表示的意义是:表示离子间的反应;表示同一类型的离子反应的实质。因此,教师要统观全局,理清脉络,认清各种化学用语的特点,比较各自的异同点以及它们之间的相互联系。在初中化学教学中就要打好一定的基础,然后在此基础上有计划有步骤地引入和讲清新的化学用语,这样,从整体着眼,从具体入手,环环扣紧,严格要求,就能收到较好的效果,完成化学用语教学目标中确定的教学任务。
三、在化学用语教学中应注意的几个问题
1.从化学教学起始阶段就要不断渗透有关化学用语的知识内容。
对于元素符号、化学式、化学方程式,学生过去从没接触过,但又是教学中的难点,学生往往感觉枯燥无味,认为记元素符号是一种“苦差事”,教师不妨采取一些教学的超前措施,避免学到后面《元素》一节内容时,大量元素符号一起呈现在学生面前,并要求他们一下子熟记,以至挫伤他们学习化学的积极性。为了分散难点,提高学生学习兴趣,要从“绪言”一节开始,就有选择地给出一些元素符号和一些物质的化学式。例如:银白色金属镁带,点燃后能在空气中燃烧,生成了白色粉末状物质氧化镁。在课本中用文字表示如下:镁+氧气氧化镁 在教学中可告知学生:在化学中,镁用符号Mg表示,氧气用符号O2表示,氧化镁用MgO表示。那么这个化学变化就可表示为:Mg+O2MgO(这里不要求配平),并说明这种表示化学反应的式子,是一种国际通用的化学书面语言。促使学生学习行为的有的性。习读成镁和氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁。在这个反应里,我们认识了二个元素符号Mg和O,二个化学式O2和MgO,紧接着在第一章空气、氧气中,我们又学习了氧气的化学性质,又认识了氮N、碳C、硫S、铁Fe、磷P、铜Cu、铝Al等元素符号。同时又认识了二氧化碳CO2、二氧化硫SO2、四氧化三铁Fe3O4、五氧化二磷P2O5、氮气N2等化学式。并会写出碳、硫、铁、磷与氧气反应的式子,如:C+O2CO2,S+O2SO2等。为后面学习化学方程式打下了基础。
这样,从一开始学习化学就渗透化学用语,学生容易接受,不吃力,反而很感兴趣,了解到化学中的这些符号成为化学这门课的特点,是学习化学的工具。
在集中学习元素符号时,可以在已经熟悉部分元素符号的基础上,把中学常用的27种元素中最常见的17种元素编成三句韵律语:碳C氢H氧O氮N氯Cl硫S磷P,钾K钙Ca钠Na镁Mg铝Al铁Fe锌Zn,再加三个铜Cu汞Hg银Ag。然后每节课抽出5分钟默写几个元素符号和化学式,并要求学生做“元素名称元素符号”,“物质名称化学式”的互现练习。同时把易混淆的元素如:H和He,Al和Cl,Mg和Hg,Hg和Ag等穿插进去,使学生在变式练习中加深记忆达到熟练掌握的目的。
随着知识的积累,要求学生每见到一个物质的化学式,就要说出它是由哪些元素组成的。如:H2O,是由氢元素和氧元素组成的;CO2,是由碳元素和氧元素组成的;NH4HCO3是由氢元素氮元素碳元素氧元素四种元素组成的。
这种在起始课就开始渗透化学用语的教学方法是行之有效的,为后面学习元素符号、化学式、化学方程式的含义奠定了基础。
转贴于 2.了解化学用语表示的意义,是学好化学用语的关键
学生不但要能正确书写元素符号、分子式和化学方程式,更重要的是要掌握化学用语的意义。如:要让学生见到CO2这个分子式时,要知道它表示的意义应有以下10个方面:
(1)表示二氧化碳
(2)表示二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的。
(3)表示碳、氧元素质量比为3∶8。
(4)表示1个二氧化碳分子。
(5)表示1摩二氧化碳分子。
(6)表示1个二氧化碳分子里有1个碳原子和2个氧原子。
(7)表示1摩二氧化碳分子里有1摩碳原子,2摩氧原子。
(8)表示二氧化碳的分子量是44。
(9)表示二氧化碳的摩尔质量是44克/摩
(10)表示在标准状况下1摩二氧化碳气体的体积是22.4升。
这样,就使枯燥的二氧化碳分子式变成了活生生的,既有宏观又有微观、既有定性又有定量的事实了。
又如:C+O2CO2这个化学方程式,应使学生掌握以下六点含义:
(1)表示了碳和氧气反应生成了二氧化碳。
(2)表示了反应条件是点燃。
(3)表示了碳、氧气、二氧化碳的质量比是12∶32∶44,即3∶8∶11。
(4)表示了碳、氧气、二氧化碳的微粒个数比或物质的量比是1∶1∶1。
(5)表示在同温同压下氧气和二氧化碳气体体积比是1∶1。
(6)体现了质量守恒定律。
这样,当学生掌握了这些含义后,不论再做概念判断,还是应用化学方程式的计算,就找到了依据,再根据题目的具体要求,进行适当的取舍。更重要的是使学生具体明确学习化学用语的目的,意义和要求。
3.化学用语中氧化还原方程式与氧化还原反应概念的关系。
学生在初中初次学习氧化还原反应时,是从得氧、失氧的角度来认识什么是氧化、什么是还原的。在高一时,就要求从化合价升降的角度认识氧化还原。并要掌握氧化还原方程式的配平。从而也进一步认识了氧化还原反应的本质,是化合价的升降或电子的转移。为了把氧化还原反应学深学透,就要从6方面来入手,掌握氧化还原化学方程式反映的有关定性和定量知识内容。
(1)要标出电子转移的方向和数目。
(2)提出被氧化和被还原的元素。
(3)要标出反应中的氧化过程和还原过程。
(4)找出氧化剂和还原剂。
(5)明确氧化产物和还原产物。
(6)有些反应还要定量地分析出起氧化剂作用或起还原剂作用的物质,物质的量是多少。
有利于学生掌握氧化还原反应的本质,掌握氧化还原方程式配平的方法,从而正确地书写氧化还原方程式。
4.化学用语的综合复习
在化学总复习时,要对学过的化学用语通过具体实例做一全面的复习。例如通过对同一微粒的不同表示方法,从而明确它们所代表的不同意义。
进一步复习
(1)上述微粒中能自相结合成非极性分子的氯原子、氢原子。
(2)上述微粒中能互相结合成极性分子的是氢原子与氯原子结合生成氯化氢分子。
文章编号: 1005–6629(2012)5–0003–03 中图分类号: G633.8 文献标识码: B
1 从化学元素观说起
古代哲学家们认为世间的万物都是由为数不多的元素组成的。虽然中外哲学家提出的元素并不相同,但是把复杂的物质归结为有限数目的元素,他们的哲学思想却是一致的,而且实践证明是正确的。尽管如此,古代哲学家们所提出的元素论并不能成为化学科学的基础,因为他们所提出的元素,不仅本身无法量化,而且在解释具体物质的性质及变化时,具有很大的随意性。化学元素则专指组成化学物质的基本单元,本身有着确定的物理意义。因为元素已经成为大众耳熟能详的名词,在学习初等化学时,应当有助于建立化学元素的概念。但是仅仅认识到化学元素是组成物质世界的基本单元是不够的,只有对化学元素的多种存在形式,如自由态―原子、离子态(包括不同价态)、结合态―单质,以及以化学元素在化学变化中的可迁移性、组合方式的可变性和化学元素本身的不变性有所认识,才算是对化学元素有了比较全面地认识。而这种认识,只有通过化学的学习才能形成。虽然初等化学涉及的化学元素不多,涉及的元素形态也不多,但是对于形成比较全面的化学元素概念,却是可以而且应该能够做到的。遗憾的是,我们并没有把握住这个最基本的学科基础。尤其值得反思的是,尽管我们也承认化学是一门实验性科学,化学实验教学是化学教学的重要组成部分,但是在实际教学中,化学实验的作用往往只体现在培养学生动手能力、学习几种简单仪器的基本操作、了解把仪器组合成能够完成某个化学过程的装置时的要点等有限的几个方面。当课时紧张时,实验现象的观察改为多媒体演示,仪器装置改为图示,化学过程被简化为相关的化学反应式等,就成为一种普遍采用的应对方法。考核方式则着重于背诵某些实验事实、名词定义、各式各样的化学计算题、脱离化学本身的推理题、和那些只适合化学专业学习阶段才能够正确回答的所谓探究性试题。
初等化学的任务,不仅在于学习一些基本的化学知识、以元素符号为基础的化学语言体系、以原子相对质量(分子相对质量)为基础的化学计量关系、以及化学常用仪器的使用方法和操作技术,作为化学学科的启蒙和以培育科学素养为首要任务的学段,更为重要的是通过学习,帮助学生把握住核心的化学基本观念,从而能够从化学视角来认识我们周围的物质世界,和恰如其分地评价化学对人类社会的发展与进步所起的作用。
化学元素观是化学学科的核心观念,即使在人们已经知道,于特定条件下,对于为数不多的放射性元素或放射性同位素而言,原子核是可以发生变化的,亦即在这类体系中,化学元素是可以发生变化的。这种认识并没有违背化学元素观,因为就所生成的化学物质而言,化学元素观仍然是认识其变化途径和确定产物的基础,而且都可以从元素周期表中找到它们的归宿。就一般情况而言,在化学变化中,反应体系内化学元素的存在形态和相互作用的方式可以变化,但是化学元素的种类不变(即原子核不变),以各种形态存在于物质体系中的(元素)微粒数量不变,却是经过大量实验证实了的事实,并已成为化学学科的基础。因为原子核不变,所以化学体系中物质总质量不变,化学反应体系必定遵守质量守恒定律,就是不言而喻的了。在这个前提下,化学反应式的完成和化学计量关系的建立,以及依据化学反应式进行化学计算的规则和方法,对于初中学生来说,难道会比一般的四则运算题更难吗?
2 实验体系的特点和应当可以学到的化学
为了便于讨论,先对氧气和二氧化碳的实验室制取与性质实验的原理和有关的化学概念分别加以介绍,然后再把它们整合起来,试图阐明通过这两个实验应当并能够学到什么。
2.1 氧气的实验室制取和性质实验
这是一个利用化学方法从含氧化合物中分离出氧元素并制备氧单质的实验。对大多数学生来说,利用化学变化以制取某种物质为目标的这类科学实验可能是第一次。实验所选择的化学体系和所用到的仪器及基本操都比较简单,但却是最能体现化学特色(可惜过去在这方面没有给以足够的关注)。
从含氧化合物中获取单质氧的实验,是对化学倚为基础的化学元素论的有力佐证。直接加热或同时加入某种催化剂的方法对于其他含氧化合物并非都可以奏效,表明在不同的含氧化合物中,氧所处化学环境不同(即结合的方式和强度不同),所以结果可以不同。它们之间的差别,包含在化学性质不同的含义之中。元素在化合物中存在形态(或环境)的差别,是引申到对化学结构理论的最好铺垫。所以仅仅关注排水集气法的装置原理和相关操作,对实验体系中所包含化学本身的思考和探究的缺失,是值得认真研究和改进的一个重要方面。
为了加深对上述论述的理解,选取一些不能用类似方法制取氧气的化学体系进行对比,这是通过实验学习化学的重要途径。有比较才能有鉴别,其间的相似及差异的发现和比较,是通过实验学习化学的有效方法。这种认知过程虽然偏于感性,但是却生动而具体,更容易引发学生的学习兴趣。最简单的选择莫过于参照实验中用于加热和作为反应容器之用的玻璃仪器,只要想到,以二氧化硅为主要组分的玻璃,其中也包含有氧,却能够经历整个反应过程而安全无恙!二者之间的差别所形成的鲜明对照,可以使得学生在物质性质取决于它的组成与结构,以及物质的变化可以用外界条件来控制这两个方面有了实际的体验,从而体现出初中化学的启蒙作用。如果把探究的视角扩展到水、石英砂和陶瓷,内涵就更丰富了。
在书写反应方程、绘制仪器装置简图、叙述所观察到的实验现象的同时,还可以引导学生思考和研讨以下的问题。
(1)在这个实验中,通过氧气的实验室制取和对氧气性质的探究,你对氧气的性质有了哪些认识?和你此前对氧气的认识相比,是否基本一致?又有了哪些新的认识?
(2)在这个实验中,我们有了把氧从含氧化合物中分离出来,和通过反应(如氧化、燃烧)使氧进入生成的含氧化合物两个方面的体验,你对化学元素论是否有了新的体会?
(3)如果有人说,只要化学物质的组成中含有氧元素,就一定可以从它制得氧气。你同意这种说法吗?为什么同意或不同意?如果不完全同意,请试着给出一个你认为更合理的说法。
(4)带火星的木条、细细的铁丝等在空气中和在纯氧中氧化(或燃烧)时,发生反应的物质相同(化学反应式也相同),为什么现象并不相同?
(5)类似于上面的事例,在日常生活中并不少见,你能够举出几个实例吗?
(6)综合(3)和(4)的事例,你能够得出一个具有普遍性的结论吗?试一试,好吗?
2.2 二氧化碳的实验室制取与性质实验
这是又一个用实验室方法制备气体物质的化学实验。因为气体性质不同,所以收集方法也有所不同。故尔在学习化学时,应当着重于发现和利用物质之间的差异,这种差异无论是基于物理性质或化学性质,都可以成为选取对化学物质进行制取、分离、提纯和鉴别方法的基础。二氧化碳的实验室制取,和氧气制备时相同之处,在于产物取自含有所需元素的反应物;它们之间的不同,则在于所用的大理石或石灰石来自自然界,而非化学试剂(可视为纯净物),组成比较复杂,通常含有钙、碳和氧三种元素(碳酸钙是主要成分)以外的其他元素(如硅、铝等)。如果以它们为原料直接制备二氧化碳气体,需要采用高温焙烧的方法,但是利用一般的化学方法则在常温下就可以制得。从而说明在实现物质转化时,化学可以提供更多的选择性。所用方法可以不同,但是依据的最基本原理却是相通的。因为化学元素在化学反应中不会改变,所以通过物质间元素的转移、交换、或重新组合,就有可能实现所期望的物质转化。如果把实验中二氧化碳的生成和二氧化碳与石灰水的反应,仅仅当成两个孤立的化学事例,而不是引导学生把它们看成是一个整体,体会其中包括的化学元素观和对化学元素观的运用,也就达不到通过实验学习化学的预期。二氧化碳和氧化钙之间的结合和分离,在实验室中用最简单的仪器和普通的试剂就可以实现,充分体现了科学技术的价值,化学难道不是非常有趣吗?
火山喷出的气体中含有大量的二氧化碳,动植物的代谢产物中也含有二氧化碳,但是依靠化石燃料作为动力的生产与生活过程是目前排向大气的二氧化碳的主体。由于二氧化碳是一种重要的温室气体,所以“减碳”成为环境保护的重要措施之一。在现有的措施中,减少化石燃料的使用量和增加地表植被面积已达成共识。因为气体物质在水中的溶解度正比于所承受的压力(你在生活中有此体验吗?),所以在高压下将二氧化碳溶入深层海水中;利用化学反应使二氧化碳转变为有机塑料;利用人工光合作用,使二氧化碳转化为糖类;利用太阳能使二氧化碳和水转化成有机化合物等方案,都成为化学家的热门研究课题。有些设想看来有点匪夷所思,其实它们都有相同的科学依据,那就是化学元素论和物质的性质决定于它们的组成和结构的基本化学原理。所以学了化学你便有了进入复杂的物质世界之门的钥匙,你的奇思妙想将有理可循也将更加符合实际,因而行动更为有效。
通过这个实验还可以引导学生思考或探究以下问题:
(1)实验证明,由石灰石得到的石灰,制成石灰水或石灰浆后,可以很好地吸收二氧化碳,并生成固态沉淀。这个方法可以用于环境保护吗?
(2)这个实验也可以成为由并不纯净的石灰石或大理石为原料,制备纯净的碳酸钙的一种方法。也就是一种可用以提纯碳酸钙的化学方法。从所依据的原理和化学基本概念着眼,和粗盐提纯相比,二者之间有什么差别,又各有什么特点?
(3)二氧化碳中含有氧,也含有碳,为什么反而可以用来灭火?可是镁条不仅能够在空气和氧气中燃烧,也能在二氧化碳中燃烧。从这两件看起来似乎互相矛盾的事实,你能够得出什么结论?
(4)有人建议利用太阳能来实现如下的反应:式中hν代表光子。
2CO2+4H2O+hν---2CH3OH+3O2
2CO2+3H2O+hν--- C2H5OH+3O2
CO2+2H2O+hν--- CH4+2O2
……等等。燃烧产物在吸收光子的能量之后,又可以转化成为燃料,这是多么有趣的设想!但是从原理上看,不过是植物光合作用的另一种模拟方案而已。这是化学家在了解自然现象的化学本质之后受到的启发,向大自然学习,也是一种有益的探究思维方式。
①你认为这些设想合理吗?符合质量守恒定律和能量守恒定律吗?为什么不同于永动机设计(后者被认为是违背科学原理的)?
②通过上面的这个设想,你对在可持续发展中能源的重要性和对科学技术的评价,有了哪些新的认识?
③这是一个利用化学反应式和化学计量关系进行方案可能性探究的例子。有人认为它体现了学习和运用化学语言的必要性和意义,你同意这种看法吗?
3 从这两个化学实验还可以学到什么
上述两个实验有助于初步认识四类基本反应,也有助于初步建立化学元素观和微粒观。这两个实验虽然比较简单,如果加上镁条在二氧化碳中可以燃烧生成碳和氧化镁的演示实验(或多媒体放映),已经涵盖了课标要求的分解、化合、置换和复分解四种基本类型的化学反应。在完成实验报告时,由学生自己分别指认,四类反应的特点和反应式前后有关元素的迁移(石灰石的热分解和加酸后的复分解反应,可以视为组成中CO2的整体迁移)、结合态和自由态的相互转化、镁对二氧化碳中碳的置换,可以使得学生通过化学式和化学反应方程式获得新的体验。因为以化学元素符号组合而成的化学式和化学反应式,可以帮助学生初步建立对物质及其变化的微观视角。只要把化学式中的每个符号视为某个元素的微粒,化学变化的过程与结果看成是有关微粒的迁移、交换、化合和分解,就可以形成这种认识。实验中观察到的反应物和生成物之间的差别(此外,还有严格的化学计量关系)、变化过程中的种种现象(例如气体的产生,发热发光、体系颜色的变化,固体反应物表面的变化等),都可以成为上述微观过程的生动而直接的证明,通过实验学习化学的预期目标由此可以落在实处。
四类基本反应大致概括了利用化学变化实现物质转化和元素迁移的具体思路。亦即利用原料物质制备简单的新物质这一化学合成途径的基本思路。
通过化学途径使氧和二氧化碳由结合态转化为自由态,再通过化学途径使它们由自由态转化为结合态,和学生已经知道的自然界的氧循环和碳循环过程很相似,可以看成体现后者基本特点的最简化学模型。从而更有力地证明了化学就在我们的身边的认识。初中化学的教育价值也由此得到体现。
由于在化学反应中元素保持不变(所以反应前后,化学体系的总质量保持恒定),由此可以想到,所有的化学物质,包括废弃物在内,都有可能视为通过化学转化获取新物质时的资源。虽然由可能性进而成为现实,不仅决定于化学,还要受到能源、环境、成本和技术等方面的制约,但是这种可能性的存在是确切无疑的(已成为纳米科技的理论依据)。这是化学为人们看待和解决环境问题和资源问题时提供的新视角,也是深入理解科学技术的进步和人类社会可持续发展之间关系的一个方面。
五个不改变:宏观元素的种类和质量不变
原子的种类不变
微观 原子的个数不变
原子的质量不变
宏观:物质的种类变
二个一定变 微观:分子的种类变
【巩固训练】
1、 以下是某两种物质在一定条件下发生化学反应的微观示意图:
(其中和 分别表示两种不同的原子)
由图可知,下列说法中正确的是( )
该反应属于化合反应 ②生成物可能是氧化物 ③反应遵守质量守恒定律 ④反应前后分子和原子种类都不变 ⑤分子在化学变化中可以再分,而原子不能再分
A..①②③⑤B.①②④⑤ C.①③④⑤ D. ①②③④⑤
2、下列叙述完全符合质量守恒定律的是( )
A.水结成冰前后,质量保持不变 B.50L水和50 L乙醇混合后总体积小于100 L
C.在100g过氧化氢溶液中,含有30g过氧化氢和70g水
D.1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳
3.下列观点中正确的是( )
A通过化学变化可以 改变原子的种类和个数 B改变物质的性质一定要通过化学变化
C在化学变化中原子中的电子数不会发生 变化 D在化学变化中都伴随着能量的变化
4.某一物质在空气中燃烧后,生成H2O和CO2,因此该物质一定含有( )
A.氧气 氢气 碳 B.氢气 碳 C.氧元素 氢元素 碳元素 D.氢元素 碳元素
5. 下列说法正确的( )
A.参加反应的各物质的分子总数,等于反应后生成的各物质的分子总数
B.煤燃烧后产生的煤渣的质量一定和所 用煤的质量相等
C.参加反应的物质所含元素的种类与反应后各物质所含元素的种类相同
D.氯酸钾受热分解后,生成固体的质量等于原反应物的质量
6.将agClO3与2gMnO2混合加热,待反应完全后残留固体质量为bg,则生成氧气的质量为( )A.(a-b)g B.(2+a-b)g C.(b-2)g D.(a-b-2)g
【拓展探究】
1.下列说法中,符合质量守恒定律的是( )
A.电解18g水可得9g氢气和9g氧气 B.12g的碳与12g氧气反应生成24g二氧化碳
C.8g氧气与1g氢气化合生成9g水 D.16g氧气 与12g碳反应生成28g二氧化碳
10.某化工厂进行生产用食盐(NaCl)和水配成食盐水,然后电解。电解食盐水不能得到的产物是 ( ) A.NaOH B. HNO3 C. H2 D. Cl2
2.镁燃烧后质量增大的解释正确的( )A.因为生成物中含有氧气 B.这不可能,不符合质量守恒定律 C.没有发生化学反应 D.因为生成物中还含有氧元素
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)01B-0099-02
元素化合物相关知识是高中化学中非常重要的一部分,学生需要掌握诸多元素化合物的组成、性质、规律、各种类型的化学反应等。然而在高中的学习中,学生有繁重的课业压力,课下很少有时间去复习和记忆课上所学知识,这就对教师的教学质量有了更高的要求。为了提高学生的学习效率,实现高效的化学课堂,教师应当采用科学有效的教学方法,使用分类教学法将物质进行分类。分类法是按照事物的性质、特点、用途等作为区分的标准,将符合同一标准的事物聚类,不同的分开的一种认识事物的方法。这种方法有助于让学生理解知识点之间的联系,构建一个知识体系,促进学生简单快速地记忆化学知识。
一、性质分类,鉴别物质
在元素化合物知识的学习中,鉴别各种不同的元素化合物是一个重要的考点。如果对每一种化合物一一进行分析,讲解鉴别该物质的方法,不仅不利于学生进行快速有效的记忆,而且会降低教学效率,影响进度。因此,教师可以对不同的化学物质进行分类,对相似性质的化合物进行归类讲解,引导学生掌握鉴别物质的规律与方法,学会熟练地解决这类题型。
比如,笔者在讲到含有钠元素的化合物之间的鉴别与分离时,讲到了Na2CO3 与 NaHCO3 之间相互鉴别的方法。于是笔者对碳酸正盐与碳酸酸式盐之间的这一类型的鉴别方法进行了讲解。一般来说,酸式盐的溶解性强于正盐;碳酸正盐的热稳定性要强于碳酸酸式盐;碳酸正盐与氯化钡、氯化钙溶液容易生成碳酸盐沉淀,碳酸酸式盐与盐类溶液不易生成沉淀;碳酸正盐不能与氢氧化钠等发生反应而碳酸酸式盐则能与之发生反应产生水并放出气体。当然两者也有相同的性质,比如都能与强酸反应放出气体,与石灰水或氢氧化钡溶液反应生成白色沉淀等。在鉴别碳酸正盐与碳酸酸式盐时,可以利用两者性质的不同之处,例如利用碳酸酸式盐的热不稳定性进行鉴别。加热两个目标溶液,产生气泡的则为碳酸酸式盐。也可以利用碳酸正盐能与氯化钡、氯化钙溶液产生白色沉淀这一性质进行鉴别。在此基础上,笔者又衍生了其他的分类,总结了可以通过加热法进行鉴别与分离的化学物质,例如碳酸铵加热后会生成气体,氯化铵受热会分解成气态;利用沉淀生成法进行鉴别与分离的化学物质。
在上述教学活动中,笔者通过对不同化学物质的性质进行分类讲解,使知识变得条理化、系统化,有利于学生理解与记忆,取得了较好的教学效果。
二、元素分类,构建网络
教师应当善于引导学生巩固所学的知识,将学到的各种化学物质相联系起来,构架出一个知识网络。可以通过将各种元素进行分类,建立每一种元素相关联的化学物质的知识结构,分析各种物质的转化关系,从而使知识在头脑中更加具体与清晰。
比如在对元素化合物这部分内容进行系统复习时,笔者构建了一个以钠元素为中心的辐射图。由钠元素组成的化合物主要有氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠等。笔者分别对每一种化合物的性质进行讲解,例如氧化钠化学式为 Na2O,白色无定形片状或粉末,遇水会发生剧烈反应生成氢氧化钠,具有腐蚀性和强刺激性,到 400℃以上可以分解成金属钠和过氧化钠,应当密封干燥保存。介绍完每一种主要化合物的性质后,笔者开始引导学生思考各个化合物之间的转化问题,例如如何从固体钠得到碳酸钠与碳酸氢钠。学生经过思考与讨论后,得出了正确的结论。先将钠放在空气中氧化生成白色的氧化钠,4Na+O2=2Na2O;然后将适量的氧化钠与水反应生成氢氧化钠,Na2O+H2O=2NaOH;最后使氢氧化钠与少量二氧化碳反应,即可生成碳酸钠,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,使氢氧化钠与过量二氧化碳反应即可生成碳酸氢钠,NaOH+CO2=NaHCO3。另外,学生可以利用碳酸钠与碳酸氢钠之间的转化关系生成另一种物质,例如得到碳酸氢钠后,可以对其充分加热,使其分解生成碳酸钠2NaHCO3Na2CO3+ CO2+ H2O。
在上述教学活动中,笔者通过对元素进行分类,讲解由具体某一元素组成的化合物的性质及其转化,使学生对这部分知识形成一个完整的框架与网络,达到了很好的复习巩固与能力提升的目的。
三、反应分类,强化认知
在元素化合物这部分内容的学习中,学生要学习很多的化学反应,并且要求他们能够准确地书写其化学反应方程式。这成为学生的一大难题,大部分学生都不能很好地记忆与书写这些方程式,总是会犯一些错误。因此教师在教学时,可以有针对性地进行辅导,根据不同的形式对化学反应进行分类,以强化学生的记忆与认知。
比如笔者在引导学生梳理所学的化学反应时,将众多的化学反应分为基本反应与非基本反应两类。基本反应包括化合反应、分解反应、置换反应与复分解反应,笔者引导学生一起总结了每种类型的基本反应所涉及的化学反应方程式。
非基本反应涉及的化学方程式有 CO2+Ca(OH)2 =CaCO3+H2O 等。
此外,在有机化合物的复习中,笔者也同样应用这样的分类方法,引导学生对相关有机化合物之间的反应进行了梳理与总结。
在上述教学活动中,笔者通过将化学反应进行分类,引导学生梳理与巩固了无机化合物这部分内容中重点的化学反应,加深了学生的记忆,高效完成了教学任务。
四、多元分类,全面理解
每一种分类的标准都有一定的局限性,也往往会对物质性质的描述不够全面,因此教师在教学时可以采用多种分类标准进行教学,从而弥补单一分类方法的不足。从不同角度对知识内容进行分析与讲解,促进学生全面理解与吸收知识。
比如,笔者在引导学生对硫元素进行复习时,从多种分类的角度引导学生进行分析。首先从存在状态的角度入手,将硫元素组成的化合物分为气体、液体和固体。其中气体的化合物有 SO2、H2S、SO3 等,固体的化合物有 MgS、CS2、FeS2、Na2S 等,液体的化合物有 H2SO4、CuSO4 等;然后接下来从性质入手,笔者引导学生分析二氧化硫、三氧化硫、硫化氢、硫化钠、浓硫酸、稀硫酸的化学性质,例如浓硫酸具有强氧化性、脱水性、酸性与吸水性,可以与铁、铜等金属发生氧化还原反应;最后笔者从化合物之间的反应入手,引导学生复习各个化合物之间的转化,例如三氧化硫受热分解可以得到二氧化硫与氧气。
在上述教学活动中,笔者从多种分类角度入手,引导学生复习硫元素的化合物的性质、具体的化学反应等,使学生形成了深刻的印象并全面理解所学知识。
综上所述,巧用分类法进行教学,有助于学生鉴别物质、构建网络、强化认知、全面理解,提高学习化学知识的效率,降低学习难度,促进学生深刻理解与吸收化W知识,提高化学素养。
【参考文献】
元素及其化合物知识作为一个知识的载体,是培养学生的学习方法和能力的教育教学模型.元素化合物性质虽然内容繁杂,但它们存在着某些内在的联系,抓住了这种内在的联系,就会掌握元素化合物性质的分析方法,使元素化合物性质的复习变得简单很多.复习课就是要善于渗透复习方法的引导,关键是抓住两条主线:一是从物质分类的角度运用复分解反应原理来解决酸,碱,盐的化学性质;二是从化合价变化的角度运用氧化还原反应原理来解决常见的氧化性物质及还原性物质的化学性质.另外通过比较,加深对物质特性的认识和应用.所以,我认为元素化合物的复习模式最好的就是根据物质分类和化合价变化这两个角度运用复分解反应原理和氧化还原反应原理去分析元素化合物的性质.
接下来是我按照这个复习模式在高三年级中最好的两个理科班中进行的元素化合物复习模式.
一、从常见的酸,碱,盐入手归纳总结复分解反应原理
1.酸(包括酸性氧化物)与盐之间的反应
这类反应看似简单,但很多学生却容易犯错,例如,将CO2通入BaCl2溶液,很多学生认为会生成BaCO3 沉淀,符合复分解反应的条件,所以能反应,忽略了如果生成BaCO3沉淀,那么同时也应该生成盐酸,盐酸和BaCO3怎么可能大量共存呢?其实这类反应只要应用较强酸制较弱酸的规律就很容易解决了.
①利用较强酸制较弱酸规律解决酸与盐能否反应的问题:中学常见酸的酸性强弱顺序:H2SO4,HNO3,HCl>H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HClO,H2SiO3;以及碳酸>苯酚>碳酸氢根,根据较强酸制较弱酸并且记住常见酸的强弱顺序,学生就能轻易的判断出什么样的酸和什么样的盐能反应以及产物是什么.这样学生就找到解决这类问题的正确方法了.
②二元酸和其正盐反应
如,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3(将碳酸盐转化成碳酸氢盐的方法),举一反三:碳酸盐+二氧化碳+水= 碳酸氢盐; 亚硫酸盐+二氧化硫+水= 亚硫酸氢盐.
2.酸与碱之间的反应
强酸与弱碱,强碱与弱酸都可以发生反应.一元酸与碱反应很简单,对于学生来说,难点就是二元酸与碱的反应.一个典型的实验:少量的二氧化碳通入澄清石灰水结果是溶液变浑浊,而继续通入过量的二氧化碳,溶液又会变澄清.说明二元酸与碱的反应要注意过量问题.
①少量CO2通入澄清石灰水:
CO2(少量)+Ca(OH)2=CaCO3+H2O
可让学生举一反三的写出下列反应:少量二氧化碳和氢氧化钠反应;少量二氧化硫和氢氧化钠反应.
②过量CO2通入澄清石灰水:2CO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2
联系上面1中的情形②,学生也就不难理解过量的CO2把碳酸盐转化成了碳酸氢盐.同样可让学生举一反三的写出下列反应: 过量二氧化碳与氢氧化钠反应;过量二氧化碳与氨水反应.
3.碱与盐反应,以及盐与盐反应,要求学生熟记必修1附页上的《部分盐,碱的溶解性表》就很容易解决这类问题.
二、从常见的强氧化剂与强还原剂之间的反应归纳总结氧化还原反应原理
学生存在的问题:不能判断常见强氧化剂与强还原剂之间的反应;书写氧化还原反应大多靠记忆;不会计算转移的电子数.
1.掌握氧化还原反应的基本概念,如,氧化剂与还原剂,被氧化与被还原,氧化反应与还原反应.
2.熟记常见的强氧化剂及其在溶液中的还原产物:Cl2,H2SO4(浓),HNO3 , Fe3+ ,MnO-4(H+), H2O2;熟记常见的强还原剂及其在溶液中的氧化产物:Fe2+,I-, S2, SO23,SO2.
3.会用化合价升降法配平.
4.会计算电子的转移数.
例,往含有1摩尔氯化亚铁的溶液中滴加足量的氯水,反应中转移的电子数是多少摩尔?没讲这部分内容之前,很多学生不知如何下手,我给学生讲了2种方法,常规算法和快速算法,常规算法就是遇到这种问题,写出反应方程式,算出反应中转移的电子数(即化合价升高的总数或者降低的总数),建立了转移的电子数和已知量氯化亚铁的关系,即可求出反应中转移的电子数;快速算法就是抓住反应中只有氯化亚铁失电子,1 mol氯化亚铁失去的1摩尔电子就是反应中转移的电子数.然后再做一个对比:如氯气与水的反应中,如果消耗1摩尔氯气,则反应中转移的电子是多少摩尔?和上面反应不一样的是氯气与水的反应中,消耗的氯气是一半得电子,一半失电子,弄清楚这个问题,转移的电子数也就容易算了,就是0.5摩尔氯气得到的电子数1摩尔.
三、从物质分类的角度运用复分解反应原理来解决酸,碱,盐的化学性质及从化合价变化的角度运用氧化还原反应原理来解决常见的氧化性物质和还原性物质的化学性质
下面我们就可以引导学生从复分解反应和氧化还原反应这两个角度分析中学涉及到的一些重要元素化合物的性质了.学生的思路就清晰多了,而不再依靠盲目的记忆了.
可能用到的相对原子质量:Ar(H)=1 Ar(C)=12 Ar(N)=14 Ar(O)=16 Ar(S)=32 Ar(Cl)=35.5 Ar(Fe)=56题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20答案 一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意。)1.下列关于分子、原子、离子的叙述正确的是 A.分子是由原子构成的 B、原子是不可再分割的粒子 C. 氯原子的质子数大于氯离子的质子数 D、离子既可以带电荷,也可以为电中性2.下列物质中由离子构成的是 A、氦气 B.过氧化氢 C. 碳酸钙 D、二氧化碳3、从热水瓶中倒开水,能够观察到瓶口有白雾,白雾上升一段距离后消失。这一现象无法说明 A水分子在不断运动 B水分子能保持水的化学性质 C水分子有间隔 D水分子很小4.下列物质中,含有氧分子的是: A.水 B.高锰酸钾 C.双氧水 D.液氧 5.关于液氧与氧气的下列说法,正确的是 A、两者属于不同的物质 B.两者的构成微粒不同 C、两者的化学性质不同 D、构成两者的微粒间的距离不同6. 右下图是“尾气催化转换器”将汽车尾气中有毒气体转变为无毒气体的微观示意图,其中不同的圆球代表不同原子。下列说法错误的是A.此反应有单质生成B.原子在化学变化中是不可分的C.图中生成物全部是化合物D.参加反应的两种分子的个数比为1∶17.意大利科学家最近合成子一种新型氧分子,其化学式为O4。对其说法正确的是 A.O4是一种化合物 B.O4是由O2组成的混合物C. 一个O4分子是由两个O2分子构成的 D. O4是一种单质 8.重水的主要作用是在核反应堆中做减速剂,一个重水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成,重氢原子核电荷数为1,相对原子质量为2。下来说法正确的是 A重水的相对分子质量为20 B重氢原子核外有2个电子 C 重氢分子的相对分子质量为2 D重氢离子核内有2个质子9.下来关于NaNO2 、Na2O2 、SO2 、 O2 等四种物质的组成的叙述中正确的是 A.都含有氧气 B.都含有氧元素 C.都含有氧分子 D.都含有2个氧原子10. 下列关于“元素之最”的说法错误的是 A.空气中含量的元素是氮 B.地壳中含量的元素是铁C.人体中含量的元素是氧 D.太阳中含量的元素是氢阅读下面这段文字,并回答11一12题。 生活在密闭狭小的特殊环境(如潜艇、太空舱)里,氧气会越来越少,二氧化碳会越来越多,因此将二氧化碳转化为氧气,不仅有科学意义也有重要的实用价值。据科学文献报道,NiFe204在一定条件下既能促进二氧化碳的分解又可重复使用,M而达到上述目的。11.巳知NiFe204中铁的化合价为+3价,则镍的化合价为A.-2 B.+2 C.-4 D.+412.在此反应中NiFe204是 A、反应物 B、生成物 C.催化剂 D、净水剂13.下列关于物质组成的叙述正确的是 A、纯净物中一定只含有一种元素 C、混合物中一定含有多种元素 C、不同的物质可以含有相同的元素 D.相同的物质可以含有不同的元素14. 去年春季以来,甲型H1N1流感疫情在一些国家持续蔓延,用于治疗流感的抗病毒药物“达菲”可以有效地预防和治疗甲型H1N1流感。从烹调香料八角中提取到的莽草酸(化学式为:C7H10O5)是制取“达菲”的基本原料。下列有关莽草酸的说法正确的是 A.莽草酸中分别有7个碳元素、10个氢元素、5个氧元素 B.该物质中含有22个原子 C.莽草酸的相对分子质量为174 D.莽草酸中C、H、O三种元素的质量比为7∶10∶5
15. 图3是元素周期表中硫元素的信息示意图,对图中信息理解错误的是A.原子序数 B.元素名称 C. 元素符号 D. 中子数
16.我国于2005年10月12日成功发射了“神舟六号”载人飞船,这标志我国在多人多天航天航空领域又有重大突破,为早日实现“登月”计划打下了坚实的基础。发射神舟六号飞船用的是长征Ⅱ(F)型火箭,该火箭的燃料是偏二甲肼[(CH3)2N-NH2],氧化剂是四氧化二氮(N2O4),下列有关说法正确的是:A、偏二甲肼由2个碳原子、8个氢原子、2个氮原子构成B、在宇宙仓中(失重条件下)跟地球上一样做过滤实验C、四氧化二氮中组成元素氮、氧的质量比为7∶16 D、偏二甲肼由碳原子、氢分子、氮分子组成17.下列对有关主题知识的归纳错误的是A.认识元素海水中含量最多的元素——氢地壳中含量最多的金属元素——铝 B、元素与人体健康人体缺铁——易引起贫血人体缺碘——易造成甲状腺肿大C.变化与能量 D、物质的性质与用途蜡烛燃烧——释放能量铜绿分解——吸收能量 氧气具有助燃性——可用于火箭助燃剂 二氧化碳不可燃不助燃——可用于灭火18. 有H、O、S、K四种元素,按指定化合价( H(+1)、O(-2)、S(-2)、K(+1) )组合,最多可以组成由两种元素组成的化合物的种数是 A.4种 B.5种 C.6种 D.7种19.某化合物4.6克完全燃烧,同时生成8.8克二氧化碳和5.4克水,则该化合物中A.含碳、氢、氧三种元素 B.只含碳、氢两种元素C.一定含碳、氢两种元素,可能含氧元素 D.无法确定该化合物所含元素的量20、某混合气体,经分析只含有碳、氧两种元素,且氧元素与碳元素的质量比大于8:3,则混合气体的组成不可能是 A . CO和CO2 B CO2和O2 C CO 和O2 D CO、CO2和O2二、非选择题(60分)21、 (1)写出符合下列要求的化学用语(6分):①2个氯原子 , ②铵根离子 ______,③硫酸铁中铁元素的化合价 ,④碳酸根离子 , ⑤亚铁离子 ,⑥ 由4个氧原子构成的分子_______ , (2)写出下列物质的化学式(6分): 氢气___ 、 硝酸铵 、 氢氧化镁 、 氧化铁 、 氯化钙_______ 、 硫酸铝 、22.(5分)判断下列化学符号中数值“2”所代表的意义,并将其序号填在相应的横线上。 A.Mg2+ B.H2O C.2CO D. O E.2H+(1)表示分子个数的是 (2)表示离子个数的是 (3)表示离子所带电荷数的是 (4)表示元素化合价的是 (5)表示一个分子中某原子个数的是 23、(4分)有下列物质:①二氧化锰 ②石灰水 ③氧气 ④水 ⑤水银 ⑥含铁的质量分数为60%的氧化铁样品 ⑦铜绿完全分解后的固体剩余物。其中属于混合物的是(填序号,下同) ; 属于化合物的是 ;属于金属单质的是 ;属于氧化物 。24、(3分)现有①氧气、⑧氨气、③氯化钠、④二氧化硫四种物质,从各种不同的角度都可以找出与众不同的一种物质,请你根据要求填空(只需填序号)。(1)从常温下物质的存在状态判断,与众不同的物质是_______;(2)从组成物质的元素种类判断,与众不同的物质是_______;(3)从物质的分类判断,与众不同的物质是 。25(5分)写出由H、C、0、N、S五种元素中的一种或几种组成的符合下列要求的物质的化学式。(1)能用于植物光合作用的气体是 ;(2)能用于实验室制取氧气的物质是 ;(3)能用于粮食、瓜果保护气的物质是__ _____;(4)能使紫色石蕊试液变红的物质是 ;(5)能作为化肥使用的是 。26.(3分)影响物质性质的因素有:A.离子的种类不同;B.分子的构成不同;C.成分的质量分数不同等,请从中选择导致下列物质性质差异的因素(填序号)。①一氧化碳具有可燃性而二氧化碳不具有可燃性: ;②H2SO4溶液为无色而CuSO4溶液为蓝色: ;③铁丝能在氧气中燃烧但不能在空气中燃烧: 。27.(3分)相同质量的SO2和SO3中,所含氧元素的质量之比为 ,分子个数相同的H2O与H2SO4之间氧元素的质量比是 ;保持水化学性质的最小微粒的符号是 。 28.(4分)为了履行国际社会的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,我国政府决定自2003年6月1日起在全国范围内禁止使用“CTC”作为清洗剂。“CTC”又称作四氯化碳,是常用的服装干洗剂,也是修正液(又称涂改液)中的一种溶剂,还是一种优良的灭火剂。根据以上信息回答:(1)“CTC”的化学式为__________,其中碳元素的化合价为__________。(2)推测“CTC”的物理性质和化学性质各一种。物理性质:____________________________________________;化学性质:____________________________________________。29.(6分)现有A、B、C三种元素,A元素是地壳中含量最多的元素,B元素是空气中含量最多的元素,C元素的单质可以在A元素的单质中燃烧产生蓝紫色火焰。试确立(用元素符号表示),A是 ,B是 ,C是 ,C元素的单质在A元素的单质中燃烧的产物是 (填名称),除该气体外, 和 (填化学式)也是造成空气污染的主要气体。30(5分)阅读以下材料,并回答问题 据媒体报道,今年9月17日某市发生一起严重的家庭管道燃气爆炸事件,一家三口造成一死两伤的惨剧。经过调查,确认了事件的起因经过。当天晚上,女主人将水壶放在点燃的燃气灶上后,便忙于其他家务。由于①水装的太满,在快烧开时,水壶中的水益出,浇灭了灶火,②燃气因而泄漏出来,迅速充斥了整个房间,但主人却未在意,随后便发生了爆炸。(1) 目前我国的管道燃气有三种,即“管道煤气”、“管道液化石油气”和“管道天然气”,这三 种燃气的组成中都含有碳元素,据此猜测,它们完全燃烧后都能产生的物质是 (2)①、②两处的描述体现了微粒的一些特点,其中①主要体现了 ,②主要体现了 。(3)请从微观的角度分析说明物理变化与化学变化的本质区别。物理变化中分子本身 变化(填“有”或“没有”下同);而化学变化中,分子本身变化。31.(5分)为了进一步研究微粒的特点,大黄同学设计了以下两组试验,并记录了相应的实验现象,请你据此回答下列问题。编号 试验步骤 试验现象I 取编号为A、B的两只50毫升的烧杯,向A烧杯中加入50毫升20℃的水,向B烧杯中加人50毫升80℃的水,然后向其中分别加入相同质量的高锰酸钾固体颗粒 B烧杯中的水迅速全部变成紫红色,A烧杯中的水一段时间后也全部变红 II 在如下图所示玻璃管两端甲、乙两处分别放上蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花(已知浓氨水挥发出来的氨分子和浓盐酸挥发出来的氯化氢分子接触时会产生白烟氯化铵) 甲 B A C 乙
C处最先出现白烟且白烟较多
(1)实验I的研究目的是_______ 实验II的研究目的是__ ____ (2)根据实验I的现象可总结得到的结论是 从能量的角度解释该结论: 根据实验II的现象可总结得到的结论是: 。 32、(5分) 俗话说:“庄稼一支花,全靠肥当家”,因此正确施肥对于农作物的正常生长是非常重要的。现已知种植油菜时,每亩施用了1.32kg的(NH4)2S04 ,请你计算:(1)(NH4)2S04中硫、氮、氢、氧元素的质量比为 。(1分)(2)10亩油菜实际补充了多少千克的氮元素? (2分) (3)如改用尿素【CO(NH2)2】施肥,为保持每亩油菜获得相同的肥效,至少每亩需要施用多少千克尿素? (2分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 S:32 Cl:35.5 K:39 Ca:40Ⅰ卷(选择题,30分)一、选择题(共10分。每小题只有一个正确答案)1.当今环境问题上较为理想的构想是“变废为宝,资源循环”。如: 燃料 燃烧产物 燃料 这样可以解决能源问题,又能消除污染。上述两个转化过程的变化为 A.均为化学变化 B.均为物理变化 C.(1)为物理变化,(2)为化学变化 D.(1)为化学变化,(2)为物理变化2.3月29日是世界节能日,人们的节能意识正日趋增强,下图中属于中国节能标志的是 3.“生命高于一切”,为确保生命安全,以下处理事故的方法正确的是 A.高楼着火,为确保迅速离开火场,乘坐电梯逃生 B.桌面上酒精灯内酒精洒 出,着火燃烧,立即用湿抹布扑灭 C.炒菜时油锅着火,立即浇水灭火 D.室内着火,应立即开窗呼救4.今年年初北方遭受干旱灾害,某市曾使用了液氮作增雨剂,实施大面积的人工降雨,下列说法正确的是 A.液氮是一种溶液 B.使用液氮会大面积污染环境 C.降落的 雨滴中将含有大量的液氮 D.液氮汽化使空气中的水蒸气凝结成水珠落下5.“雪碧”是一种无色的碳酸饮料,将少量“雪碧”滴入石蕊试液中,然后再加热,最后溶液的颜色是 A.紫色 B.红色 C.蓝色 D.无色6.吉林市“2•15”中百商厦特大火灾事故是由于丢弃的一个烟头引起的,烟头在火灾发生中所起的作用是 A.提供可燃物 B.使可燃物的温度达到着火点 C.提供氧气 D.降低可燃物的着火点7.在密闭容器中通入CO和O2分子个数比为2:3的混合气体,将其点燃充分反应后,则容器内碳原子和氧原子的个数比为 A.1:4 B.1:2 C.2:3 D.2:58.在消防知识中有一个词叫做“物理性爆炸”,是指在没有发生化学反应的情况下发生的爆炸,下列各项描述中属于物理性爆炸的是 A.煤矿中因遭到明火而发生的瓦斯爆炸 B.高压锅因排气孔堵塞而爆炸 C.节日的烟花在 空中爆炸 D.厨房中因燃气泄漏而爆炸9.微型化录音录像的高性能磁带中的磁粉主要材料之一是化学组成相当于CoFe2O4的化合物,又知钴(Co)和铁都可能有+2、+3价,且上述化合物中每种元素只具有一种化合价,则钴和铁的化合价分别为 A.+2、+2 B.+3、+3 C.+2、+3 D.+3、+210.(亚)铁磁性纳米材料因其特殊的磁学性能,在生物、医药、电子器件等领域具有广泛的应用前景。某磁性纳米材料X的一种制备方法为:FeCl2+2FeCl3+8NaO H=X+8NaCl+4H2O。该磁性纳米材料X的化学式是 A.Fe(OH)2 B.Fe(OH)3 C.Fe2O3 D.Fe3O4二、选择题(共20分,每小题有1-2个选项符合题意)11.已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应,其微观示意图如下: 则下列说法中正确的是 A.图示中的反应物都是化合物 B.该反应属于化合反应 C.该反应中的四种物质中可能有氧化物 D.该图示符合质量守恒定律12.分析下图,找出某可燃物最易着火,且燃烧最旺的点 A.a点 B.b点 C.c点 D.d点13.过氧化钠Na2O2因能与CO2反应生成氧气,故可作为呼吸面具中的氧气的来源。潜水艇紧急情况时,也使用过氧化钠来供氧,有关反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2======2Na2CO3+O2,从该反应获取的以下信息,正确的是 A.利用该反应可以将人体呼出的二氧化碳转化成人体需要的氧气 B.该反应属于分解反应[ C.反应前后氧元素的化合价发生了变化 D.实验室不必使用除杂装置即可利用这一原理制取纯净的氧气14.蛋白质是构成细胞的基本物质,蛋白质又是由多种氨基酸构成的、复杂的、相对分子质量巨大的化合物。 一丙氨酸是组成人体蛋白质的氨基酸之一,下图是 一丙氨酸的分子结构模型图,下列对 一丙氨酸的叙述不正确的是 A.其组成元素有四种 B.在构成 一丙氨酸的原子中,氢原子最小 C.分子中氮、氧元素的原子个数比为1:2 D.分子中碳、氢元素的质量比为3:715.人类的生活离不开空气,下列有关空气各成分的说法正确的是 A.几乎不与任何物质发生化学反应,用于制造霓虹灯,这是利用了氮气的性质 B.空气中二氧化碳含量增多会引起温室效应,属于气体污染物 C.空气质量报告中所列的空气质量级别越大,空气质量越差 D.夏天的食物发生了腐败,说明空气中含有氮气16.煤和石油是常用的燃料,下列关于煤和石油的说法正确的是 A.都是含有碳元素的化合物 B.都是化石燃料,燃烧产物只有CO2和H2O C.都是重要的化工原料 D.都可直接用作家用燃料17.下列关于“物质——在氧气中燃烧的现象——反应类型”的描述中,正确的是 A.磷——大量白烟——氧化反应 B.铁丝——四氧化三铁——化合反应 C.碳——白色火焰——化合反应 D.氢气——发出白光——氧化反应18.下列有两项的现象或事实可以用同一化学原理解释,它们是 A.久置石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜 B.施用二氧化碳可以促进植物的光合作用 C.用石灰水浸泡过的鸡蛋可以长时间保鲜 D.二氧化碳的水溶液长期溶蚀石灰岩,形成了美丽的溶洞19.当调整、改变有关反应物的相对用量时,下列反应的产物会发生改变的是A.氢气在氧气中燃烧 B.镁在氧气中燃烧C.木炭在氧气中燃烧 D.乙炔在氧气中燃烧20.在反应A+2B=3C+2D中,已知A、B、C的相对分子质量之比为58:3:14,现将30gA和3gB以及5gC混合后,充分反应,所得的混合物中,D的质量为 A.11g B.28g C.22g D.26gⅡ卷(非选择题,共65分)三、填空题(共32分)21.(4分)请用空气的各种成分的相关知识进行填空: (1)进行“南澳一号”考古发掘时,潜水员需要携带氧气,氧气的作用是______。 (2)刚拧开碳酸饮料瓶盖的时候,会听到“嘶嘶”的声音,那是_____________气体正在向外冒出,若加热该碳酸饮料会发现有大量气体逸出,这说明_______________。 (3)_________虽然几乎不与任何物质发生化学反应,但是也有很广泛的用途,如制造电光源等。22.(6分)利用化学知识,可以防止生活中一些不利现象的产生: (1)为保证人身安全,进入久未开启的菜窖前,必须先做____________试验; (2)为防止彩色照片褪色,可将照片塑封(用塑料薄膜封闭),目的是隔绝_______; (3)为保证安全,凡是可燃性的气体,点燃前都要检验气体的___________________; (4)使用燃气热水器时,应充分保证室内的通风,否则容易中毒,造成人中毒的气体是_____________________________(写化学式); (5)森林突发大火时,消防队员常使用一种手持式风力灭火机,它可以喷出类似十二级台风的高速空气流将火吹灭。该灭火机的灭火原理是_______________;请举出与上述灭火原理不同的灭火 措施_________________________。23.(5分)下表是几种家用清洁剂的功能和有效成分。清洁剂 功能 清除污垢,除异味 漂洗衣物,使色彩鲜艳 漂除衣物污渍有效成分 HCl H2O2 NaClO 根据表中信息,回答下列问题。 (1)三种清洁剂的有效成分中,属于氧化物的是_______________(填化学式)。 (2)大理石上的污垢不能 用“洁厕灵”清洁的理由是_____________________。 (3)在盛有少量“彩漂液”的试管中,加少量二氧化锰,观察到的现象是_____________,其反应的化学方程式为______________________。 (4)“洁厕灵”与“漂白水”不能混用。二者若混合其有效成分之间能发生化学反应,产生氯化钠、水和有毒的氯气(Cl2),化学方程式为_________________________________。24.(6分)化学与生产、生活和社会热点紧密联系。 (1)2010年春,我国南方地区发生严重旱灾。人工降雨是缓解旱情的重要手段,干冰可用于人工降雨,其原理是_____________________________________。干冰转化成的二氧化碳气体可在大棚蔬菜种植中做气态肥料,原因是____________________。 (2)用石灰浆[Ca(OH)2]粉刷墙壁后的室内放置一燃烧的煤炉,可使墙壁迅速硬化,同时墙壁上会出现一些水珠,其原因是(用化学方程式表示)________________________ (3)2009年10月以来甲型H1N1型流感呈现出在全球蔓延的趋势。莽草酸(化学式为C7H10O5,)是生产治疗甲型H1N1型流感药物“达菲”的关键原料,根据化学式你能获得的信息是___________________________(答出两条)。25.(6分)下图是自然界碳循环简图,请回答: (1)含碳单质矿物燃烧的化学方程式为___________________________________; (2)海水吸收二氧化碳时,发生反应的化学方程式为________________________;(3)人类降低空气中二氧化碳含量的研究有两个方向:一是___________________________________________________________ 另一是_____________________________________________________ _____。 (4)在去年年春结束的全国“两会”上,政协一号提案花落“低碳经济”,“低碳经济”是一种以低能耗和高效能等为主要特征,以较少的温室气体排放获得较大产出的新经济发展模式。 ①下列做法中不符合“低碳经济”理念的是_________________________(填字母序号); A.改造或淘汰高能耗、高排放产业 B.开采利用煤炭等矿物燃料 C.发展水利和风力发电 D.优化建筑设计,增大太阳光的利用率,减少煤、电、气的使用 ②为解决温室效应加剧,科学家正在研究如下图所示的二氧化碳新的循环体系。 从图中分析得出的下列结论中,不正确的是________________(填字母序号)。 A.二氧化碳也是一种重要的资源 B.分离、浓缩得到二氧化碳是化学变化 C.二氧化碳与氢气在复合催化剂下反应产物是混合物 D.液化石油气、汽油、甲醇等物质中共含有碳、氢、氧三种元素26.(5分)某学习小组,为探究第十一届全运会火炬——“如意”的燃料组成,取此燃料在纯氧中充分燃烧,只生成水和 二氧化碳,该燃料中一定含___________元素,可能含______元素。若所取燃料的质量是4.4克,测得生成水的质量是7.2克,二氧化碳的质量是13.2克,则该燃料含________________元素,各元素的质量比为_________________。四、实验题(共25分)27.(8分)实验室开放日,同学们来到实验室,利用下列装置进行气体的制取和气体性质的探究。 (1)图中标有①、②的仪器名称:①_____________;②________________。 (2)图示装置A对反应物的状态和反应条件的要求是________________、___________。 (3)小红所在的小组进行的是二氧化碳的制取和性质探究。 提供的药品有:块状石灰石、浓盐酸、石灰石粉末、稀硫酸、稀盐酸、碳酸钠粉末。 从制取和收集的角度分析,一般选择的药品是____________,发生反应的化学方程式为____________________。从上面的装置中选取合适的装置,组装一套制取二氧化碳的装置____________________________(填字母)。28.(11分)请根据不同的实验内容回答对应的问题。实验内容 回答问题 (1)探究氧气的性质 ①铁丝表面有铁锈,影响了反应的进行,我们应该_____________________________________。②点燃火柴后不能立即伸入瓶内,因为_______________________________________________。③该反应的化学方程式 _______________________。 (2)探究二氧化碳的性质 ①该实验过程中,可观察到的现象是_______________________________________。②从实验现象得出,二氧化碳具有的性质是_________________________。这一性质在实际生活中的应用为___________________________________。 (3)测定空气的成分(试管容40mL,白磷过量且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计) ①实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松开手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明:__________________;②若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为___________________________________。③若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却。可观察到的现象为____________________________________________。29.(6分)小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题。他设计并完成了下表所示的探究实验: 实验操作 实验现象 实验结论或总结 各步骤结论 总结实验一 将2g氯酸钾加热至熔化,伸入带火星的木条, 木条复燃 氯酸钾受热分解能产生氧气,但是_______________。反应的化学方程式为:2KClO3 2KCl+3O2二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂实验二 加热二氧化锰,伸入带火星的木条 木条不复燃 __________________________________ 实验三 _______________________________________ 木条迅 速复燃 二氧化锰能加快氯酸钾的分解 ( 1)请你帮小明同学填写上表中未填完的空格; (2)在小明的探究实验中,实验一和实验二起的作用是___________________________; (3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。 第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是______________________; 第二方面的实验是要________________________________________________。五、计算题(8分) 30.(3分)“牌”钾肥的部分信息,根据该信息计算: 牌钾肥 主要成分:K2SO4(杂质不含钾元素净重50kg) ××化工厂 (1)硫酸钾中钾、硫、氧元素的质量比为____________________________; (2)请计算该钾肥中钾元素的含量为多少?(保留一位小数)31.(5分)某一矿山上的石灰石样品,其中只含二氧化硅杂质(二氧化硅是一种既不溶于水也不与盐酸反应且耐高温的固体)。某学校的同学们想测定该样品中碳酸钙的质量分数,他们选取了一块石灰石样品,将其敲打粉碎后,称出6g放入烧杯内(烧杯质量为20g),然后加入50g某一定溶质质量分数的足量的稀盐酸,用玻璃棒搅拌至不再产生气泡为止。反应所需时间(t)和烧杯及其所盛物质总质量(m)的关系如 下图所示。 请完成下列问题: (1)实验结束时,理论上共放出二氧化碳的质量为________________g。 (2)计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(保留一位小数)
化学试卷参考答案一、选择题(共10分)1.A 2.B 3.B 4.D 5.A 6.A 7.A 8.B 9.C 10.D二、选择题(共20分)11.CD 12.A 13.AC 14.D 15.C 16.C 17.A 18.AC 19.CD 20.A三、填空题(共32分) 21.(4分)供给呼吸 二氧化碳 碳酸不稳定,容易分解成二氧化碳和水 稀有气体22.(6分)灯火 空气(或氧气) 纯度 CO 降温至着火点以下 可将火焰蔓延线路前的小片树林砍掉等合理答案23.(5分)H2O2 大理石的主要成分是碳酸钙,它和盐酸(HCl)反应 有气泡产生 2H2O2 2H2O+O2 2HCl+NaClO=N aCl+H2O+Cl2 24.(6分)撒在云层上的干冰升华吸热,使空气中的水蒸气迅速凝结成水滴 形成降雨 CO2能参与植物的光合作用,增加产量 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 表示莽草酸由碳、氢、氧三种元素组成 表示一个莽草酸分子 表示一个莽草酸分子由7个碳原子、10个氢原子和5个氧原子构成(其他答案合理得分)25.(6分)C+O2 CO2 CO2+H2O=H2CO3, 减少二氧化碳的排放 增加空气中二氧化碳的消耗 B B26.(5分)C、H O C、H 36:8或9:2(H、C 8:36或2:9)(2分)四、实验题(共25分)27.(8分)锥形瓶 水槽 反应物是固体 反应条件是加热 块状石灰石和稀盐酸(2分) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 B和D28.(11分)用砂纸除去表面的铁锈 火柴燃烧消耗了瓶内的氧气,不利于铁丝的燃烧 3Fe+2O2 Fe3O4 蜡烛由下至上依次熄灭 不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大(2分) 利用二氧化碳灭火 装置的气密性好 白磷燃烧,产生白烟,活塞前沿停在约12mL的刻度线上 白磷燃烧,产生白烟,活塞先向右移动,后向左移动,活塞前沿最终稳定在约8mL的刻度线上(2分)29.(6分)实验一 反应速率慢实验二 二氧化锰受热不产生氧气实验三 将少量的MnO2与2gKClO3的混合物加热 对比(或比照等) 比较MnO2在KClO3分解前后的质量是否改变 验证从反应后的剩余物中分离出的物质是否还能加快KClO3的分解或二氧化锰的化学性质在反应前后是否改变五、计算题(共8分)30.(3分)钾元素与硫元素与氧元素的质量比为:39:16:32(1分) 44.8%(2分)31.(5分)2.2g(2分)83.3%(3分)
A.14 g碳与32 g氧气反应,根据质量守恒推出生成的二氧化碳的质量为46 g
B.聚乙烯燃生成二氧化碳和水,根据元素守恒推出聚乙烯由碳、氢、氧元素组成
C.细铁丝在氧气中燃烧后,生成物质量比细铁丝的质量大,因此这个反应不遵守质量守恒定律。
D.水电解生成H2和O2的分子数比为2∶1,根据原子守恒推出水分子中H、O原子数比为2∶1
解析A中14 g碳与32 g氧气反应,需先判断14 g碳与32 g氧气是否全部反应,根据化学方程式算出碳与氧气恰好完全反应的质量比为12∶32,对比质量比发现14 g碳只反应了12 g,剩余2 g没有参加反应,所以生成的二氧化碳的质量为44 g,不是46 g,A错误;B中聚乙烯燃烧,是聚乙烯与氧气反应,氧气由氧元素组成,生成二氧化碳和水,生成物含碳、氢、氧三种元素,消去氧元素,根据元素守恒推出聚乙烯一定含有碳、氢元素,不能推出聚乙烯由碳、氢、氧元素组成,B错误;C中根据质量守恒定律,生成物质量等于参加反应的细铁丝和氧气质量总和,所以生成物质量比细铁丝的质量大,遵守质量守恒定律,C错误;D中水电解生成H2和O2的分子数比为2∶1,而每个氢分子和氧分子分别由两个氢原子和两个氧原子构成,根据反应前后原子种类和数目不变,推出水分子中H、O原子数比为2∶1,D正确。
答案:D
点评该例题考查了对质量守恒定律的如下理解:“参加反应”是指真正参与反应的那一部分质量,如果反应物没有全部参加反应,则剩余部分不能计算在内;反应前后元素守恒,是指所有反应物所含元素与所有生成物所含元素种类相同,不是其中一种反应物所含元素与所有生成物所含元素相同;根据质量守恒定律计算时,不能漏掉任何一种反应物或生成物的质量,否则,就会出现“表面不守恒”现象;化学反应前后原子的种类、数目、质量均不变。
考点二质量总和守恒结合化学方程式计算
例2在一个密闭容器内有四种物质,在一定条件下充分反应后,测得反应前后各物质的质
可转化为碳酸氢钠:
Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3
2.NaHCO3转化为Na2CO3
(1)在碳酸氢钠溶液中加入适量的NaOH溶液,碳酸氢钠可转化为碳酸钠:
NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O
(2)将碳酸氢钠固体加热至恒重,碳酸氢钠可转化为碳酸钠:
量见表1:
表1
物质XYZQ
反应前质量/g410121
反应后质量/g01215待测
已知X的相对分子质量为n,Q的相对分子质量为2n,下列推理正确的是( )。
A. 反应后Q的质量为9 g
B. 反应后生成15 g Z
C. 反应中Y与Q发生改变的质量比为1∶1
D. 该反应方程式X与Q的化学计量数之比为2∶3
解析先根据质量总和守恒,立式,4+10+1+21=0+12+15+Q(待测),算出Q(待测)=9;然后根据反应后与反应前的质量变化,判断反应物和生成物,
X、Q质量减少是反应物,Y、Z质量增加是生成物;同时求出变化量,从而知道X、Y、Z、Q四物质间质量比为4∶2∶14∶12,Y与Q的质量比为2∶12=1∶6,C错误;利用化学方程式计算质量比的方法,可以求出X与Q的化学计量数之比为:4/n∶12/2n=2∶3,D正确。
答案:D
点评该题把根据质量守恒定律计算物质质量和利用化学方程式计算各物质间质量比结合起来考查。
考点三、质量守恒结合化学方程式、化学式计算
例3物质R在0.96 g氧气中恰好完全燃烧:
R+3O2点燃XO2+2SO2
测得XO2和SO2的质量分别为0.44 g和1.28 g。下列判断正确的是()。
A.参加反应的R的质量为0.86 g
B.R的相对分子质量为76
C.R中含有X元素、硫元素和氧元素
D.XO2和SO2都是形成酸雨的主要物质
解析根据质量守恒定律,R的质量=
0.44 g+1.28 g-0.96 g=0.76 g,A错误;同时可知R、O2、XO2、SO2四种物质间质量比为0.76 g∶0.96 g∶0.44 g∶1.28 g=76∶96∶44∶128,利用化学方程式根据质量比,R的相对分子质量:3×16×2=76∶96可以算出R的相对分子质量=76,B正确;同理,算出XO2的相对分子质量为44,并且用化学式XO2算出X的相对原子质量为12,推知X为碳元素,XO2为CO2,D错误;再利用化学式计算m(X)=0.44 g×12/44=0.12 g,m(S)= 1.28 g×32/128=0.64 g,m(X)+m(S)=0.12 g+0.64 g=0.76 g,等于R的质量,根据元素质量守恒,可以推知R中只含有X元素、硫元素不含氧元素,C错误。
答案:B
点评本题先根据质量守恒定律计算出R的质量,然后利用化学方程式和化学式计算,综合程度较高。
考点四、质量守恒结合微观模式图计算
例4地球大气的演化经历了原始大气、次生大气和现代大气三个阶段,次生大气中部分成分的微观示意图如图1所示:
图1
一定条件下,3.4 g甲物质和4.8 g氧气恰好完全反应,生成5.4 g乙物质和另一种物质X,下列判断不正确的是()。
A.物质甲的化学式是NH3
B.物质X的质量为2.8 g
C.物质X中含两种元素
D.该反应化学方程式中物质X与O2的化学计量数之比为2∶3
解析由微观示意图推知,甲物质的化学式是NH3,乙物质化学式为H2O,A正确;根据质量守恒定律,物质X的质量=3.4 g+4.8 g-5.4 g=2.8 g,B正确;通过化学式计算,甲物质中含m(H)=3.4 g×3/17=0.6 g,乙物质中含m(H)=5.4g×2/18=0.6g,含m(O)=5.4 g×16/18=4.8 g,根据元素种类和质量守恒,推知物质X中只含有氮元素,化学式为N2,C错误;利用化学方程式求各物质间质量比的方法,已知物质X与O2的质量比为2.8 g∶4.8 g=28∶48,物质X与O2的化学计量数之比=28/28∶48/32=2∶3,D正确。
1、二氧化碳与水反应的化学方程式为:CO₂+H₂O=H₂CO₃。
2、二氧化碳可以溶于水并和水反应生成碳酸,而不稳定的碳酸容易分解成水和二氧化碳,相应的化学反应方程式为:CO₂+H₂O=H₂CO₃。H₂CO₃=CO₂+H₂O。
3、二氧化碳是一种碳氧化合物,化学式为CO2,化学式量为44.0095,常温常压下是一种无色无味或无色无嗅(嗅不出味道)而略有酸味的气体,也是一种常见的温室气体,还是空气的组分之一。
4、二氧化碳是是一种无机物,不可燃,通常也不支持燃烧,低浓度时无毒性。它也是碳酸的酸酐,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,其中碳元素的化合价为+4价,处于碳元素的最高价态,故二氧化碳具有氧化性而无还原性,但氧化性不强。
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