例15. (2008届创博智典联考题)中学教材高中化学第一册有如下图1所示的铜与浓硫酸反应实验装置，该实验过程中会有二氧化硫气体放出，污染室内空气，严重地损害师生健康．为此某课外小组对此实验进行如图2所示的改进，改进的实验操作简单现象明显，并且几乎无二氧化硫气体泄漏。实验步骤如下：

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

①首先按装置图安装仪器，安装仪器时，在支管胶塞的铁丝构上挂一片品红试纸。

　②向试管中加入约10毫升的浓硫酸，加热(在加热浓硫酸时，将铜片向上提起，铜片先不要伸入浓硫酸中)，当加热至沸腾时，把铜片放下，使其完全浸入浓硫酸中，反应即刻发生。等不需要反应时停止加热并将铜片提起，离开浓硫酸，反应就停止了。

回答下列问题：

(1)如图2所示，铜片与沸腾的浓硫酸接触后可看到的现象有：　　　　　　　　　　 ；

(2)塑料袋作用是：　　　　　　　　；

(3)为了防止反应结束后留在试管中的气体和塑料袋中的气体污染环境，可进行的操作是：　　　　 　　　　　　　　　　　　　　；相关的离子方程式是：　　　　　　　　 。

[解析]当铜片接触热浓硫酸时，有大量的白雾产生(白雾是由于二氧化硫气体与水结合形成亚硫酸小液滴缘故)并沿支管口喷在品红试纸上，使品红试纸的红色开始褪色，而且原来无色硫酸溶液开始变绿，当品红试纸完全褪成白色后，把铜片向上提使其离开浓硫酸溶液，反应马上停止。

[答案](1)支管口有白雾，试管中出现绿色，品红试纸褪色，铜片部分溶解。

 (2)收集多余的SO₂气体，防止污染空气；

(3)在反应后的试管中、塑料袋中加适量的碱吸收SO₂气体　

SO₂+2OH^-H₂O+SO₃^2-或SO₂+OH^-HSO₃^-

例13.(2007年上海)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现取三份100mL溶液进行如下实验：

(1)第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生

(2)第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol

(3)第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验，以下推测正确的是　　　　　　　　　 　　　　(　　 )

A．K⁺一定存在　　 B．100mL溶液中含0.01mol CO₃^2-

C．Cl^-可能存在　　 D．Ba²⁺一定不存在，Mg²⁺可能存在

[解析]加入NaOH溶液加热后有气体产生，说明溶液中含NH₄⁺；加足量BaCl₂溶液后有沉淀产生，说明溶液中含CO₃^2-或SO₄^2-或CO₃^2-、SO₄^2-均有，经盐酸洗涤、干燥后，沉淀部分溶解，故CO₃^2-、SO₄^2-均有。因溶液中含CO₃^2-、SO₄^2-，故不含Mg²⁺、Ba²⁺；从实验(3)可见，溶液中含SO₄^2-0.01mol，含CO₃^2-0.02mol，从实验(2)得知，溶液中含NH₄⁺0.04mol，故应还最少含K⁺0.02mol，Cl^-可能存在也可能不存在。

[答案]AC

例14. 对某酸性溶液(可能含有Br^-、SO₄^2-、H₂SO₃、NH₄⁺)分别进行如下实验：

①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色　 ②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝　 ③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl₂溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是　 (　　 )

A．Br^-　 　　　　　B．SO₄^2-　　　　　 C．H₂SO₃　　　　　　 D．NH₄⁺

[解析]①加热时放出的气体可以使品红褪色，则溶液中一定含有H₂SO₃，因H₂SO₃不稳定，分解产生的SO₂可使品红褪色。②加碱后加热，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH₃产生，说明溶液中一定含有NH₄⁺。③加氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br^-。再加BaCl₂有白色不溶于HNO₃的沉淀生成，说明此时溶液中含SO₄^2-，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H₂SO₃产生的，故不能确定的为SO₄^2-。

[答案]B

例12. (1)将m g铁粉和n g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入____Lb mol·L^-1的盐酸就不再产生气体。若把已放出的气体收集起来，在标准状况下的体积是______。

(2)若把0.1 mol铁粉和1.6 g硫粉均匀混合后，铺在石棉网上用酒精灯加热引燃，完全反应后，将残渣全部放入过量的稀H₂SO₄中充分反应，结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于2.24 L，其原因是__________________________________________________。

[解析](1)由Fe+SFeS，FeS+2HClFeCl₂+H₂S↑，得Fe-2HCl；又由Fe+2HClFeCl₂+H₂↑，得Fe-2HCl，即产生气体的总体积和消耗的盐酸的量与硫粉量无关，只由铁的量确定。

设加入b mol·L^-1盐酸的体积为V，则

×2=V×b mol·L^-1，得V= L或 mL

标准状况下产生气体的体积为×22.4 L·mol^-1=0.4m L。

(2)n(S)==0.05 mol＜0.1 mol，铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成的铁的氧化物与H₂SO₄反应不再放出H₂，故放出气体的体积小于2.24 L。

[答案](1)　 0.4m L

(2)与硫反应的铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成了铁的氧化物，与H₂SO₄反应不再放出H₂，故放出气体的体积小于2.24 L

例10.(09年全国2卷)下列徐树中正确的是

A. 向含有CaCO₃沉淀的水中通入CO₂ 至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO₃饱和溶液，又有CaCO₃沉淀生成

B. 向Na₂ CO₃溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO₂与原Na₂ CO₃的物质的量之比为1：2.

C. 等质量的NaHCO₃和Na₂ CO₃分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO₂体积相同

D. 向Na₂ CO₃饱和溶液中通入CO₂，有NaHCO₃结晶析出

^{[解析]CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2,再加入NaHCO3是没有现象的，A项错；}向Na₂CO₃溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，^{仅生成NaHCO3，无CO2气体放出，B项错；等质量的}NaHCO₃和Na₂CO₃，其中NaHCO₃的物质的量多，与足量HCl反应时，放出的CO₂多，C项错；D项，发生的反应为：Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O =2NaHCO₃↓，由于NaHCO₃的溶解性较小，故有结晶析出，正确。

[答案]^D

例11、(09年广东卷)下列说法都正确的是

① 江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关

② 四川灾区重建使用了大量钢材，钢材是合金

③ “钡餐”中使用的硫酸钡是弱点解质

④ 太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置

⑤ 常用的自来水消毒剂有氯气和二氧化氮，两者都含有极性键

⑥ 水陆两用公共汽车中，用于密封的橡胶材料是高分子化合物

A. ①②③④　 B. ①②④⑥　 C. ①②⑤⑥　 D. ③④⑤⑥

[解析]根据胶体的性质①正确；钢材是铁和碳的合金，②正确；“钡餐”是硫酸钡，但硫酸钡是强电解质，因为尽管硫酸钡是难溶物但溶于水的部分确实完全电离的 ③错；硅元素位于周期表第三周期第Ⅳ_A主族，是处于金属与非金属的交界处，④正确；氯气是由非极性键组成的单质，⑤错；橡胶是高分子化合物，⑥正确。

[答案]B

例8.(09年全国2卷) 物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为

N₂O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是

A. 1：4　　　 B.1：5　　　 C. 2：3　　　 D.2：5

^{[解析]设2molZn参与反应，因Zn无剩余，则最终生成了2molZn(NO3)2，显然含有4molNO3－ ，这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3，根据得失电子守恒有：2×n(Zn)=n(HNO3)×4，则n(HNO3)=1mol，即有1molHNO3被还原。}

[答案]^A

例9. 最新研究表明：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是(　　 )

　　　　 A．NO是一种红棕色的气体　

B．常温常压下，NO不能与空气中氧气直接化合

　　　　 C．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等

　　　 　D．NO易溶于水，不能用排水法收集

　　　　 [解析]NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO₂。

[答案]C

例6.(09年福建卷) 能实现下列物质间直接转化的元素是

A. 硅　　　　　　　 B. 硫　　 　　　　　C. 铜　　　　　　　　　 D. 铁

[解析]S与O₂生成SO₂，再与H₂O生成H₂SO₃，可以与NaOH生成Na₂SO₃，B项正确。A项，SiO₂不与水反应，错；C项中CuO，D项中Fe₃O₄均不与H₂O反应，故错。

[答案]B

例7.(09年广东卷) 常温下，往H₂O₂溶液中滴加少量FeSO₄溶液，可发生如下两个反应：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺＝2Fe³⁺+2H₂O　　 2Fe³⁺+H₂O₂＝2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺下列说法正确的是

A．H₂O₂的氧化性比Fe³⁺强，其还原性比Fe²⁺弱

B．在H₂O₂分解过程中，溶液的pH逐渐下降

C．在H₂O₂分解过程中， Fe²⁺和Fe³⁺的总量保持不变

D．H₂O₂生产过程要严格避免混入Fe²⁺

[解析]结合A、B两个方程式根据 氧化性、还原性强弱比较规律：得 H₂O₂的氧化性>Fe³⁺的氧化性， H₂O₂的还原性>Fe²⁺的还原性，A错；2H₂O₂＝2H₂O+O₂↑，分解过程中，Fe²⁺作催化剂，溶液pH值不变，B错，H₂O₂分解Fe³⁺或Fe²⁺作催化剂，所以总量不变。因为Fe²⁺可导致H₂O₂分解，所以H₂O₂生产过程要避免混入Fe²⁺，D正确。

[答案]CD

例3.(2009届龙岩一中第一学段考试)下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A．将NaHCO₃固体加入新制氯水，有无色气泡(H⁺)

B．使红色布条褪色(HCl)

C．向FeCl₂溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色(Cl₂)

D．滴加AgNO₃溶液生成白色沉淀(Cl^-)

[解析]氯水中存在H⁺，与NaHCO₃反应产生CO₂，与H⁺相关；氯水使红色布条褪色是因为氯水中存在HClO，而不是因为氯水中存在HCl；氯水中存在Cl₂能氧化Fe²⁺→Fe³⁺，故滴加KSCN溶液，溶液呈血红色；氯水中存在Cl^-能与AgNO₃溶液生成白色沉淀。

[答案]B

例4.下列有关氯的叙述中正确的是　

A．液氯和氯水是同一物质　

　 B．红磷在氯气中燃烧产生白色烟雾

C．氯气与水的反应中氯是氧化剂，水是还原剂

D．用氯制漂白粉是为了得到易贮存的漂白剂

[解析]液氯、氯水都是液体，但前者是纯氯，后者是氯与水的混合物，时间延长氯水中还逐渐生成盐酸和次氯酸，氯分子渐少，氯离子渐多。如果再有光照， 因分解也在渐少，出现氧气和更多盐酸。氯与水的反应是氯分子中氯原子间发生的自身氧化还原，即歧化反应, 水虽然是反应物，却未参加氧化还原。A、C不正确。

烟是分散在气体中的固体小颗粒，雾是分散在气体里的液体小珠滴。磷在氯气里燃烧的产物三氯化磷是无色液体，可发雾；五氯化磷是浅黄色固体，能形成烟。漂白粉和氯都可以作为漂白剂、消毒剂，且氯更有效。但氯气难贮存，又有剧毒，一般医用、家用的漂白剂和

消毒剂使氯气是不合宜的，所以制成漂白粉便于贮存和使用。漂白粉保存得当，如密闭，以防止吸水和 而变质，可以存放较长时间。B、D正确。

[答案]B、D。

例5. 多原子分子氰(CN)₂、硫氰(SCN)₂和(OCN)₂的性质与卤素单质相似，故称它们为拟卤素。它们可以生成酸和盐(见下表，表中X代表F、Cl、Br或I)。

(1)在表中①②③空格处应分别填写_______、_______、_______。

(2)完成下列反应的化学方程式或离子方程式。

①(CN)₂和KOH溶液反应的化学方程式为：______________。

②已知阴离子的还原性强弱为：Cl^－＜Br^－＜CN^－＜SCN^－＜I^－。试写出在NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)₂反应的离子方程式：____________________________________。

[解析]此题主要考查“运用已学知识进行类推思维的能力”。解题时可用熟知的Cl₂、HCl、KCl等物质作参照物。由还原性Br^-<CN^-<SCN^-，可推知氧化性Br₂>(CN)₂>(SCN)₂，因而可判断(CN)₂只能与KSCN反应，不能与NaBr反应，亦即由物质的氧化性和还原性的强弱，可以判断氧化还原反应能否发生。

[答案]

(1)氧氰　 HSCN　 KOCN

(2)①(CN)₂+2KOH====KCN+KOCN+H₂O

②(CN)₂+2SCN^－====2CN^－+(SCN)₂

例1.(09年全国1卷)已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：

(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是　　　 　　　　　　　　　；

(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是　　　　　　　　　 ；

(3)R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是　　　　　　 ；

(4)这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式)　　　　　　　　 ，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH₂)₄和HCL气体；W(QH₂)₄在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是　　　　　　　　　　　　　　　　 。

[解析]本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型，则应为SiCl₄或CCl₄，又W与Q形成高温陶瓷，故可推断W为Si。(1)SiO₂为原子晶体。(2)高温陶瓷可联想到Si₃N₄,Q为N，则有NO₂与N₂O₄之间的相互转化关系。(3)Y的最高价氧化的的水化物为强酸，且与Si、N等相邻，则只能是S。R为As，所以R的最高价化合物应为As₂S₅。(4)显然x为P元素。①氢化物沸点顺序为NH₃> AsH₃ > PH₃,因为前者中含有氢键后两者构型相同，分子间作用

力不同。②SiH₄、PH₃和H₂S的电子数均为18。，结构分别为正四面体，三角锥和V形。(5)由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质，然后配平即可

[答案](1)原子晶体。(2)NO₂和N₂O₄(3)As₂S₅。(4)①NH₃> AsH₃ > PH₃,因为前者中含有氢键,后两者构型相同，分子间作用力不同；②电子数相同的有SiH₄、PH₃和H₂S结构分别为正四面体，三角锥和V形。(5)SiCl₄ + 4NH₃ = Si(NH₂)₄ + 4HCl，3Si(NH₂)₄ = 8NH₃ + Si₃N₄

例2.(1)氰化钾、氰化氢的制备反应式为：

K₂CO₃+C+2NH₃2KCN+3H₂O；△H＝+276kJ／mol　 ①

　　　　 CO+NH₃HCN+H₂O；△H＝+46kJ／mol　 ②

氰离子为负一价(CN^-)，其中碳氮元素的化合价分别为________。 以上两个反应是否均为氧化还原反应？

(2)制备纯净无水HCN(沸点299K)的另一种方法是 ：混合磨细的KCN和KHS粉末适度加热①试写出这个反应式。②为什么要磨细和用粉末？③为什么要强调适度加热？

[解析]据共价键理论，一般当碳同非金属性比它强的元素结合时，碳显正价，氮为负价，为-3价，所以(CN^-)中碳为+2价，氮为-3价。故①为氧化还原反应，②为非氧化 还原反应。第二种方法制备HCN是固体与固体之间的反应，故磨细和用粉末的目的是增大表面积，加快反应速率，据题意知，第二种方法制备HCN如温度太低，反应速率较小，温度太高，则酸式盐易分解发生副反应：2KHSK₂S+H₂S↑。该反应的化学方程式为KCN+KHSHCN↑+K₂S。

[答案]

(1)-3、①为氧化还原反应，②为非氧化还原反应。

(2)KCN+KHSHCN↑+K₂S。　 第二种方法制备HCN是固体与固体之间的反应，故磨细和用粉末的目的是增大表面积，加快反应速率.

15、(12分)解：

(1)金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律： mgsinθ－μmgcosθ=ma，解得 a=10(0.6－0.250.8)m/s²=4m/s²．

(2)4m/s　　　

(3)B=2T ，磁场方向垂直导轨平面向上．

洛仑兹力提供向心力 　　

由图可知　　　 r = 2h　　　　　 　

解得　　　　　 h = 2=3．46m　

　 (3)ab系统损失的机械能

　　　　 或　 　

解得　 　= 1．48 ×10^-4J

14、(12分)解：

(1)设二者相对静止时共同速度为，则有：

　 (2)　　　　　　　　　

　 (3)对系统(M，m)应用功能关系分析有：: