题目内容
【题目】如今,走向“地铁、高铁时代”的中国,正大力发展电气化铁路。高铁的运行为我们的出行提供了方便。中国的高铁技术不仅服务于中国,也终将造福于全人类。请试着回答下列问题:
(1)地铁、高铁的车身具有密度小,抗腐蚀性好的性质,应选择的合金_____;(在A、B、C中选填)
A 锰钢 B 铝合金 C 不锈钢
(2)高铁在工作过程中的能量转化为_____;
(3)高铁运行时的接触材料用铜及铜合金线,而火法炼铜是当今生产铜的主要方法。其中重要的一步是用氧化亚铜(Cu2O)和硫化亚铜(Cu2S)高温反应生成高纯度的铜和一种气态空气污染物,则发生反应的化学方程式是_____,该反应前后铜元素的化合价变化为_____。
(4)地铁的建成将大大缓解城市的交通压力并保护环境,将减少汽车污染物的排放,如一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、_____、含铅化合物、_____。
【答案】B 电能转化为机械能 2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑ +1价→0价 氮的氧化物 烟尘
【解析】
(1)铝合金抗腐蚀性好,密度小,车身要求合金材料抗腐蚀、密度小;故填:B;
(2)地铁机车通常是电力机车,机车行驶过程中的能量转化是电能转化为机械能;故填:电能转化为机械能;
(3)根据题干信息以及元素守恒可知,还生成二氧化硫气体。在化合物中各元素正负化合价的代数和为零,氧化亚铜(Cu2O)中,氧元素显﹣2价,故其中铜元素显+1价;硫化亚铜(Cu2S)中,硫元素显﹣2价,故其中铜元素显+1价,铜属于单质,单质中元素的化合价为零。故填:2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2↑;+1价→0价;
(4)汽车尾气中含有未燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、氮的氧化物、含铅的氧化物和烟尘等,故填:氮的氧化物;烟尘。
【题目】某校研究小组对氯酸钾热分解进行以下探究。
[探究一]第一小组通过氧气传感器进行探究,绘制出氧气浓度随温度的变化如图所示。
查阅资料:KClO3的熔点约为356°C,MnO2的分解温度约为535°C,用酒精灯给物质加热,受热物质的温度一般约为400°C左右,从图中可知,KClO3分解温度_____(填“>”、“=”或“<”)其熔点。在KCIO3分解前,传感器得到氧气浓度降低的可能原因是____。
[探究二]第二小组发现:氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气。于是,按下表进行实验探究,并测定分解温度。
实验编号 | 实验用品 | 分解温度 |
① | 3.0g氯酸钾 | 580 |
② | 3.0g氯酸钾和1.0g二氧化锰 | 350 |
③ | xg氯酸钾和1.0g氧化铜 | 370 |
(1)实验3中x的值应为_____;由对比实验____(填标号),证明氧化铜也会加快氯酸钾的分解,但催化效果更好的物质是_____。
(2)在探究“氧化铜用量与一定质量氯酸钾分解速率关系”时,得出有关实验数据如下:
氧化铜与氯酸钾的质量比 | 1/40 | 1/20 | 1/10 | 1/5 | 1/3 | 1/2 | 2/3 | 1/1 | 2/1 |
生成1L氧气所需的时间(s) | 124 | 79 | 50 | 54 | 75 | 93 | 106 | 153 | 240 |
分析数据:氧化铜与氯酸钾的质量比为____时,反应速率最快。因此,在化学反应中催化剂的用量_____ (填“是”或“不是”)越多越好。
[探究三]第三小组利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,发现生成的气体略带颜色,并有刺激性气味。
提出问题:生成的气体中除了氧气外还含有什么物质?
查阅资料:①常温下,氯气是黄绿色、二氧化氯是黄色,都有强烈刺激性气味的气体;
②二氧化氯具有强氧化性,可与硫酸锰溶液反应生成不溶于水的二氧化锰,而氯气不能。
提出假设:
假设1:含有氯气;假设2:含有二氧化氯。
设计实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
____ | _____ | 假设2正确 |
【题目】2018年5月18日我国第一艘国产航母试海成功,航母的许多电子元件使用了黄铜。为测定某黄铜(假设合金中仅含铜,锌)中铜的质量分数,兴趣小组同学称取20g黄铜粉末于烧杯中,将80g稀硫酸分四次加入,充分反应,测得实验数据如下表所示:
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
加入稀硫酸的质量(g) | 20 | 20 | 20 | 20 |
烧杯中剩余物的质量(g) | 39.92 | 59.84 | 79.80 | 99.80 |
(1)黄铜粉末完全反应生成氢气的总质量为_______g。
(2)该黄铜中铜的质量分数为多少____________? (写出计算过程)
(3)第三次实验中溶质的种类为________________。