14.(2010河北中考,37) 小刚为了解生活中常见的锌锰干电池,做了以下探究。
他打开一节废电池,观察到如下现象:①黑色碳棒完好无损;②电极周围充满黑色粉末;③里面有少量无色晶体;④金属外壳明显破损。
小刚查阅了资料:锌锰干电池的结构如右图所示,它以中心的碳棒(石墨)作正极,外围的锌筒作负极,锌筒与碳棒之间填满用氯化铵溶液(作电解质)拌湿的二氧化锰和石墨,石墨不参加化学反应,仅起导电作用。在电池的使用中,锌逐渐变成了氯化锌。
请你根据初中学习的知识和小刚的探究活动,完成下面各题:
(1)用碳棒作电极主要利用了石墨的___________性。
(2)干电池在使用过程中的能量转化是_____________________________________________。
(3)用简单的方法证明黑色粉末中含有石墨,写出操作步骤和实验现象:__________________
_______________________________________________________________________________。
(4)通过回收废旧锌锰干电池可得到的物质有___________、___________(至少2种)。
解析:电池是一种将化学能转化为电能的装置,用碳棒作电极是由于石墨能导电,同时电池中还含有多种其他物质,如Zn、MnO2及生成的ZnCl2等,因此废旧电池不能随意选择丢弃,而应回收再利用。
答案:(1)导电 (2)化学能转化为电能 (3)将黑色粉末放在金属片上加热,黑色粉末能燃烧,在其上方放一块附有澄清石灰水的玻璃片,玻璃片上出现白色物质,则说明黑色粉末中含有石墨 (4)锌 二氧化锰(或碳棒、氯化锌等)
13.有些科学家预言未来最理想的燃料是乙醇,植物的秸秆主要成分是纤维素,化学式为(C6H10O5)n,用适当的催化剂将纤维素与水作用生成葡萄糖,再将葡萄糖在一定条件下转化为酒精(化学名称为乙醇,化学式为C2H5OH),同时放出二氧化碳气体。酒精就是一种绿色能源,它燃烧后生成二氧化碳和水,并放出大量的热量。请你写出上述三步转化的化学方程式:
__________________________________________________________________;
__________________________________________________________________;
__________________________________________________________________。
答案:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
C6H12O62CO2+2C2H5OH
C2H5OH+3O22CO2+3H2O
12.有下列实验:用砂纸擦除铜片和锌片表面的氧化膜,再用导线将铜片和锌片连接到电流计的正、负极上,然后把锌片和铜片一起插入盛有CuSO4溶液的烧杯中(如右图所示)。试完成下列问题:
(1)可以观察到的现象有:①锌片逐渐溶解;②铜片上析出铜;③溶液蓝色逐渐变浅;④_________________________________。
(2)实验中发生的能量变化形式是由___________能变为___________能,发生这种能量变化的化学方程式是_____________________________________。
解析:Zn、Cu、CuSO4溶液及外电路共同构成了原电池,能把化学能转化为电能。因此不仅有化学变化Zn+CuSO4Cu+ZnSO4产生,也伴随电流的产生。
答案:(1)电流表指针偏转,说明有电流产生
(2)化学 电 Zn+CuSO4====ZnSO4+Cu
11.用如右图所示的装置制取氢气,在多孔塑料板上放锌粒,稀H2SO4由A中加入,若打开弹簧夹,酸液由A中流下与锌粒接触即发生反应,产生的氢气由支管导出,试完成下列问题:
(1)仪器A的名称是_________。
(2)检查此装置的气密性时,关闭弹簧夹,从仪器A处注入适量的___________形成液封后,若看到仪器A内___________,则表明装置气密性良好。
(3)若关闭弹簧夹,容器内继续反应产生的氢气会使容器内___________,将酸液压回仪器A中,使酸液与锌粒___________,反应即自行停止。
(4)若氢气发生装置气密性良好,该同学用排水法收集一试管氢气,经检验不纯,你认为可能的原因是_____________________________________________________________________。
(5)若在塑料隔板上放小块大理石,A中放稀HCl,___________(填“能”或“否”)用弹簧夹控制CO2的发生和停止。
解析:本题考查实验室制H2的简易装置及装置的原理,并且对气密性检查的多样性进行考查。
答案:(1)长颈漏斗 (2)水 液面不变 (3)压强增大 脱离接触 (4)开始冒气泡就收集,氢气中混有了原试管中的空气 (5)能
10.推广使用含10%乙醇的汽油,目的是开发石油替代资源,改善汽车尾气排放。常温下乙醇是一种能溶于水和汽油的液体,能在空气中燃烧。制取乙醇的方法是将淀粉水解生成葡萄糖(化学式为C6H12O6),葡萄糖在酶的作用下发生分解反应转化为乙醇(化学式为C2H5OH)和二氧化碳。另查资料知,纸张等含纤维素的物质也可水解生成葡萄糖。请根据上述信息完成下列问题:
(1)总结乙醇的有关知识:
乙醇的物理性质:_______________________________________________________________,
乙醇的化学性质(用化学方程式表示):_____________________________________________。
(2)写出葡萄糖转化为乙醇的化学方程式:__________________________________________。
(3)若想利用身边的废弃物生产乙醇,你设想的生产过程是:__________________________。
解析:从材料提供的信息可知乙醇的物理和化学性质,乙醇的获取方法。纸张是常见废弃物,从信息可知它也可转为葡萄糖,再转变为乙醇。
答案:(1)乙醇是一种能溶于水和汽油的液体 C2H5OH+3O22CO2+3H2O
(2)C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
(3)废弃的淀粉类物质(或纤维素类物质)葡萄糖酒精(如将废弃物写成具体的物品,如剩饭、废纸等也可)
9.一些家庭中使用的液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10),它们的组成、结构相似。根据下列所示的甲烷、乙烷的结构式,完成有关问题:
(1)推测丙烷的结构式:
甲烷(CH4) 乙烷(C2H6)
丙烷(C3H8)_______________________________________________________。
(2)写出丁烷在空气中完全燃烧的化学方程式。
解析:由甲烷结构式联想,每个“C”可获取4个“-”来推测。C、H化合物完全燃烧一定生成水和CO2。
答案:(1)
(2)C4H10+9O24CO2+5H2O
8.供选择的仪器装置如下图所示(图中A-G为装置代号,①-⑧为仪器的接口符号)。供选择的药品有:金属钠、铜片、锌粒、炭粉、硝酸、稀硫酸。
完成下列问题:
(1)写出B装置中的仪器名称:甲___________,乙___________,丙___________。
(2)实验室制取氢气时,常选用的药品是___________和___________;发生反应的化学方程式为________________________________________。
(3)若一个学生选用盐酸为原料之一,则制得的氢气中会含有少量盐酸的酸,如让氢气通过装置(写装置代号)___________,酸雾即可除去,化学反应方程式为________________________;制取和收集的装置是(写装置代号)___________和___________。
(4)请正确连接氢气的制取、除酸雾和收集氢气的装置(写接口符号)___________接___________,___________接___________。
解析:要掌握H2的实验室制法的原理装置、收集方法等,对装置的连接要了解一般的原则,发生装置→净化→干燥→收集装置,净化除杂要“长进短出”。
答案:(1)铁架台 分液漏斗 试管
(2)锌粒 稀硫酸 Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑
(3)A NaOH+HCl====NaCl+H2O G E
(4)⑧ ①(或②) ②(或①) ⑥
7.请回答:氢气作为一种优质能源,目前为什么不能广泛使用?
解析:一种能源,如果要推广使用,必须具备燃烧安全,充足;储存方便,价格低廉等特点。氢气为什么不能推广,应该从上述几个方面来回答。
答案:氢气难储存,生产成本高,这是制约氢气作为优质能源不能大力推广的关键因素。
6.利用自己所学知识或生活常识,解释或完成下列问题:
(1)在清洗沼气池时,能不能在池内点火吸烟?为什么?
(2)汽油是石油分馏的产物,它其中可能含有哪些元素,你能证明吗?
解析:结合沼气的成分来回答;证明物质的组成,对于有机物而言,常采用的方法是把有机物燃烧,根据燃烧产物来分析。
答案:(1)沼气的主要成分是甲烷,甲烷易于燃烧,所以在清理沼气池时不能吸烟,否则可能引发火灾,甚至爆炸
(2)分析有机物的组成,往往采用把有机物燃烧,根据产物及其质量分析该有机物的组成?成分。
具体方法:把石油气通过过量氧气,充分燃烧后,气体通过浓硫酸吸收,测定生成的水的质量(或通过无水氯化钙),然后通过碱石灰,测定产生的二氧化碳的质量。结合有机物的总质量,判断有机物中是否含有氧元素。并能确定各元素的原子个数比
5.2003年4月,我国登山运动员再次登上世界屋脊--珠穆朗玛峰。登山运动员登山时所带的能源是氢化钙(CaH2),它能与水剧烈反应生成氢气和氢氧化钙,该反应的化学方程式为:_____________________________________________________________________________。
当登山运动员需要热量时,将上述反应中生成的氢气点燃,该过程中实现了能量转化,即___________能转化为___________能。
解析:书写化学方程式主要是先分析反应物(CaH2与H2O)和生成物(H2和Ca(OH)2),并能正确地配平即可完成。
答案:CaH2+2H2O====Ca(OH)2+2H2↑ 化学 热(内)