碳族元素主要化合价为+2和+4,非金属元素还有-4价。其中Pb+2价稳定;其余的+4价稳定。

典例剖析

[例1]向下列物质的浓溶液中缓慢地通入过量CO2气体,整个过程中无明显现象的是

A.水玻璃  B.苯酚钠  C.漂白粉  D.饱和碳酸钠  E.氯化钙

解析: CO2溶于水生成碳酸,碳酸的酸性比盐酸弱,而比硅酸、次氯酸、苯酚强。根据酸与盐反应的规律(弱酸不能制强酸),过量CO2通入硅酸钠溶液中有白色沉淀H2SiO3生成,CO2通入苯酚钠溶液中会生成苯酚浊液;CO2通入次氯酸钙溶液过程中会生成碳酸钙白色沉淀,CO2过量最终沉淀会消失;过量CO2通入饱和碳酸钠溶液会生成碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度比碳酸钠溶解度小而结晶析出;CO2通入氯化钙溶液无明显现象。 答案:E。

规律总结: 此题易出错的地方有三个:①CO2通入氯化钙溶液无明显现象;②题干中CO2是过量的;③碳酸氢钠因溶解度小而结晶析出。

[例2](2002年上海)将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的

物质的量(n)和通入CO2体积(y)的关系正确的是

A        B      C        D

解析:CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中,首先发生反应CO2+2OH+Ca2+=CaCO3↓+H2O,此段时间内随着CO2的不断通入,沉淀量逐渐增加;等Ca(OH)2反应完,溶液中还剩余OH,再通CO2,即发生反应:CO2+2KOH=K2CO3+H2O,此段时间内,随着CO2的不断通入,沉淀量保持不变; 等KOH反应完,继续通CO2,即发生反应:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,沉淀量逐渐减少,一直到沉淀完全溶解。D图象符合题意。实际上这里还有一个定量关系:完全生成碳酸钙沉淀所需的CO2的体积和使碳酸钙沉淀完全溶解所需的CO2的体积相等。答案:D。 

规律总结:遇到通入气体沉淀又溶解的这类题,首先联想到碳酸盐,亚硫酸盐转化为酸式盐,当全部转化为正盐时,如有OH,则应把OH中和完毕,酸式盐再转化为正盐。

[例3]Fe3O4若看作“混合氧化物”时可写成FeO·Fe2O3,若看作一种盐时又可写成Fe(FeO2)2.根据化合价规则和这种书写方法,Pb3O4可以分别写成________和________。

解析: Fe元素有+2、+3价,Fe3O4中有1/3Fe元素为+2价,2/3Fe元素为+3价.与Fe元素不同,铅是+2价、+4价.按化合价规则及题中要求的写法(即低价在前,高价在后,且高价元素形成酸根),故Pb3O4应改写为下列两种形式2PbO·PbO2和Pb2PbO4

[例4] 草酸晶体与浓硫酸共热可制得CO,其化学方程式如下:H2C2O4 CO↑+CO2↑+H2O,现利用该反应制取CO气体,要求:a.验证CO还原性及其氧化产物。b.剩余气体CO不能排入大气中,并回答有关问题:

 (1)试从图中选用几种装置(有些可重复使用)连接成一套实验装置,所选用的装置及连接顺序为     

 (2)用简洁的文字说明所选的装置,如何达到上述两要求:a.    ;b.   

 (3)在装置C中的化学反应方程式为      

 (4)本实验有四个酒精灯A、B、C、H,正确操作时点燃酒精灯的顺序是     ;试简单说明理由;       。熄灭酒精灯的顺序是     ;试简单说明理由:    

 (5)用有效气体还原0.40g将生成的气体通入过量澄清石灰水中,生成0.75g白色沉淀,则 值是     值是     

  解析:在制取气体时,根据方程式:H2C2O4 CO↑+CO2↑+H2O,可知这是一个固体与液体物质在加热条件下制取气体的反应,应选装置A。

 因为草酸在加热中分解生成CO时,同时有CO2 和H2O生成,若不除去则影响CO还原性和进行氧化产物CO2 的鉴定。可选用装有苛性钠的U型管以吸收混合气体中的CO2 ,同时还要配以装有澄清石灰水的装置E。当气体通过G装置后进行装置E无浑浊出现,说明混合气体中CO2 已除尽,然后通过装有浓H2SO4 的洗气瓶进行干燥,才能进入装置C与 反应,证明CO的还原性。

 在C中反应生成Fe和CO2 ,证明生成了CO2 ,只能再次选用装置E,其中溶液在气体通过后出现浑浊,证明在反应中已生成了CO2 ,这就说明了CO的还原性,CO在反应中被氧化为CO2 ,剩余CO不能向空气中排放,无其他试剂可以将其吸收,所以将尾气在H处点燃,使未反应的CO转化为CO2

 实验中有三处装置使用酒精灯,即A、C、H。正确操作点燃酒精灯的顺序应为A→H→C。使分解产生的气体将系统内的空气排净,防止加热时发生爆炸,而熄灭酒精灯的顺序应为C→A→H。这是因为要使已被还原的铁粉在CO的气流中冷却,以防止再被氧化影响实验结果。

 实验最后给出测定的有关数值,要求确定 中的 值:

     

 

  中含氧原子的物质的量:

 

 

  ,故

 答案:(1)A→G→E→F→C→E→H(2)a.草酸分解气体通过装置E时无白色沉淀生成说明其中所含CO2 已除尽,通过装置C反应后气体通过第二个装置E时出现白色沉淀,说明CO的氧化产物为CO2 。b.尾气在装置H处点燃,使剩余的CO转化为CO2

(3)

(4)A→H→C,使分解产生的气体把实验系统内的空气排尽,防止加热时引起爆炸

  C→A→H,使热的铁粉在CO气流中冷却,防止铁粉再次被氧化

 (5)2、3

   知能训练

 0  37367  37375  37381  37385  37391  37393  37397  37403  37405  37411  37417  37421  37423  37427  37433  37435  37441  37445  37447  37451  37453  37457  37459  37461  37462  37463  37465  37466  37467  37469  37471  37475  37477  37481  37483  37487  37493  37495  37501  37505  37507  37511  37517  37523  37525  37531  37535  37537  37543  37547  37553  37561  447348 

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