题目内容

含有CO、N、CO和水蒸气的混合气，依次通过NaOH溶液、灼热的氧化铜、浓硫酸，最后剩余的气体是 (　)

A．N

B．N和CO

C．N和CO

D．N和H

 

答案：B
练习册系列答案
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2008年全球出现“无声海啸”--粮食危机，而我国粮食储备充足，市场价格稳定．化肥为保持粮食丰产起到了重要作用．常用化肥有：①尿素[CO（NH2）2]、②氯化钾KCl、③硝酸铵NH4NO3、④磷矿粉[Ca3（PO4）2]、⑤硝酸钾KNO3
（1）以上化肥中属于复合肥的是
 
（填序号）
（2）硝酸铵是一种含氮量较高的化肥．硝酸铵中含氮的质量分数为
 
．硝酸铵溶于水可以解离出NH4+和
 
（写离子符号），供植物吸收．
（3）尿素因含有
 
元素，所以是一种有机物．尿素中所含C、O、N、H的质量比为
 

（4）某茄子的无土栽培营养液中含有7%的KNO3．要配制150kg该营养液，需要KNO3的质量
 
kg．
高温下赤热的焦炭能与水蒸气发生反应生成无色的气体，探究小组同学对其反应后生成的气体作了如下探究：
【猜想与假设】假设①：生成的气体可能有H2、CO；
假设②：生成的气体可能有H2、CO2、
CO
CO
；
假设③：生成的气体可能有H2、CO、CO2、N2；
假设④：组长认为③的猜想不合理，他作出判断的理论依据是
反应物中没有N元素，根据质量守恒定律不可能生成N2
反应物中没有N元素，根据质量守恒定律不可能生成N2
．
【设计与实验】为了证明他们的猜想是正确的，设计了如图所示的实验装置：
（提示：浓硫酸作干燥剂，无水硫酸铜遇到水变蓝色，H2和CuO反应生成Cu和H2O，CO与CuO反应的原理与工业炼铁的反应原理相似．）
①证明混合气体中含有H2，相应的反应现象是
D中无水硫酸铜变蓝色
D中无水硫酸铜变蓝色

②证明混合气体中含有CO，相应的反应现象是
E中澄清石灰水变浑浊
E中澄清石灰水变浑浊

③证明混合气体中含有CO2，相应的反应现象是
A中澄清石灰水变浑浊
A中澄清石灰水变浑浊

【结论与思考】实验后得出结论，假设①成立．
①写出焦炭与水蒸气发生反应的化学方程式
C+H2O
 高温 
.
 
H2+CO
C+H2O
 高温 
.
 
H2+CO
；
②有同学认为尾气直接排出会污染空气，应如何处理更合理：
在尾气排出处加一盏点燃的酒精灯或用空的气囊收集（合理均可）
在尾气排出处加一盏点燃的酒精灯或用空的气囊收集（合理均可）
（2011?丹阳市二模）某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2．他们不禁产生了疑问：书本119页的实验中，CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
【查阅资料】
资料一：Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示；
【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
实验方案 实验现象
甲 取少量黑色物质用磁铁吸引 黑色物质全部被磁铁吸引
乙 取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 无气泡、溶液颜色变成黄绿色
丙 取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 无任何现象
【实验结论】
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有
FeO
FeO
，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有
Fe
Fe
；
（2）生成的黑色物质应为Fe3O4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O
；
【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图．
【生产流程】

【查阅资料】
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：
温度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0
资料二：Fe（OH）2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
资料三：获得Fe3O4的反应原理为：Fe（OH）2+2Fe（OH）3
  △  
.
 
Fe3O4+4H2O
【问题讨论】
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
．
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
；
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量[或防止Fe（OH）2完全转化为Fe（OH）3]
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量[或防止Fe（OH）2完全转化为Fe（OH）3]
．
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为
90：214（或45：107）
90：214（或45：107）
．
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
c
c
→
a
a
→d．
a．过滤   b．加热浓缩     c．冷却结晶    d．晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
【查阅资料】
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe3O4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种．
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验：
【实验分析】因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质．B中的最佳试剂是_
②
②
（填序号）．
①澄清石灰水     ②氢氧化钠浓溶液     ③稀盐酸     ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③
将装置中的CO2送入NaOH溶液中
将装置中的CO2送入NaOH溶液中
．
（3）乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是
CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气
CO从B中溶液里逸出时会带出部分水蒸气
．
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（右图）．
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
Fe3O4+CO
 高温 
.
 
3FeO+CO2
．
（2）通过计算确定：该Fe3O4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
，其中含Fe3O4的质量是
20.88
20.88
g．（不需要写过程）
（1）常见的绿色净水剂、消毒剂有：①高铁酸钾（K2FeO4）②聚合硫酸铁（[Fe2（OH）n（SO4）3-n/2]m，简称聚铁）③二氧化氯（ClO2），这3种物质中共含有
4
4
（填数字）种非金属元素，高铁酸钾与水反应生成一种红褐色的氢氧化物
Fe（OH）3
Fe（OH）3
（填化学式），该物质对水中的杂质有絮凝作用．ClO2制备方法较多，我国科学家探索的新方法是：氯气（Cl2）和固体亚氯酸钠（NaClO2）反应生成一种常见的盐和ClO2，反应方程式为
Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl
Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl
．
（2）氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于大规模集成电路生产、陶瓷工业等领域．工业上从铝土矿中获得物质X，从空气中获得氮气，再将物质X、N2和碳在一定条件下反应制得AlN和CO．氮化铝陶瓷属于
无机非金属材料
无机非金属材料
（填“金属材料”或“无机非金属材料”）．物质X的化学式
Al2O3
Al2O3
，经估算，AlN中N元素质量分数
小于
小于
（填“大于”或“小于”）NH4NO3中N元素质量分数．
（3）叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊．汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解为Na、N2，反应方程式为
2NaN3=2Na+3N2↑
2NaN3=2Na+3N2↑
．汽车尾气中有毒的CO和NOx经特殊的催化装置后，转化为两种无色无味无毒的常见气体是
CO2
CO2
、
N2
N2
．

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