题目内容
13.(1)有水(H2O)、双氧水(H2O2)、重水(D2O,“D”表示原子核中有一个质子和一个中子的氢原子)三种物质,从物质组成的角度看,这三种物质所含的元素共有2种,从化学性质的角度看,双氧水与水的化学性质有较大的差异.(2)把相同体积、相同质量分数的稀盐酸,分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中,生成H2的质量与反应时间的关系如图1所示.这三种金属的活动性顺序为Y>X>Z;假如X、Y、Z都是+2价金属,则相对原子质量由大到小的顺序为Z>Y>X.
(3)缺钙能导致儿童发育不良或佝偻病.小明同学从食物中摄入钙元素的量不足,每天需要服用2片某种钙片.该钙片标签的部分内容如图2所示(假设钙片中只有碳酸钙含有钙元素).碳酸钙中钙元素的质量分数为40%;小明同学每天从钙片中摄入钙元素的质量为0.6g.
分析 (1)根据化学式进行分析其元素组成;物质的结构决定物质的性质;
(2)根据金属与酸反应的“时间-氢气质量”关系图,分析图中所提供的关系,推断金属活动性、比较金属相对原子质量.
金属与酸反应的“时间-氢气质量”关系图,可以表示出相同时间内,金属与酸反应速度的快慢,从而判断金属的活动性;
利用关系图,可比较金属完全反应后放出氢气质量的大小,然后推算出金属相对原子质量的大小关系;
(3)根据碳酸钙的化学式,根据碳酸钙中钙元素的质量分数=$\frac{钙的相对原子质量}{碳酸钙的相对分子质量}$×100%计算即可;
用每片钙片含碳酸钙的质量×钙元素的质量分数计算出每片钙片含钙元素的质量,然后乘以2就是小明每天从钙片中摄入钙元素的质量.
解答 解:(1)根据水(H2O)、双氧水(H2O2)、重水(D2O)的化学式可知都有氢、氧两种元素组成;物质的结构决定物质的性质,从化学性质的角度看,双氧水与水的化学性质有较大的差异;
(2)取X、Y、Z三种金属停止反应前的任一时刻,利用关系图可查出,相同时间里金属Y放出氢气的量最多,则金属Y的活动性强,其次是金属X,活动性最弱的为金属Z,所以三种金属的活动性顺序为:Y>X>Z;X、Y、Z三种金属的化合价相等、三种金属的质量相等,利用生成氢气的质量=$\frac{金属的化合价}{金属的相对原子质量}$×金属的质量,可得出在相同条件下:放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,换言之,产生氢气多的金属的相对原子质量小,产生氢气少的金属相对原子质量大.根据关系图,等质量的X、Y、Z三种完全反应时生成氢气从多到少的顺序为:X>Y>Z,则三种金属相对原子质量由大到小的顺序为:Z>Y>X;
(3)碳酸钙的化学式为CaCO3,其中钙元素的质量分数为:$\frac{40}{100}$×100%=40%;每片钙片含钙元素的质量为:0.75g×40%=0.3g,小明每天从钙片中摄入钙元素的质量为:2×0.3g=0.6g.
故答案为:(1)2,双氧水;
(2)Y>X>Z,Z>Y>X;
(3)40%,0.6g.
点评 本题主要考查化学式的意义,学生运用化学式和元素的质量分数进行计算的能力等知识,属常规性考题.
| A. | 在化学变化中,分子可以分原子不可再分 | |
| B. | 分子大、原子小 | |
| C. | 分子间有间隔,原子间没有间隔 | |
| D. | 分子在不停地运动,原子不运动 |
查得资料:该牙膏摩擦剂主要由碳酸钙、氢氧化铝组成;其他成分遇到盐酸时无气体生成.
方案设计:小组的两位同学提出了各自的设计方案
甲同学:利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数.
乙同学:也利用图示装置进行实验,充分反应后,测定C装置中反应前后的质量差,得出二氧化碳质量,以确定碳酸钙的质量分数.
小组同学认为甲同学装置还需要进一步完善,在C装置后他们又增加了一个装置,你认为他们增加的装置是E(选填D或E),其目的是防止空气中的二氧化碳进入C装置影响实验测定.同时小组同学经过讨论后认为乙同学的设计存在明显的缺陷,你认为此缺陷是挥发的氯化氢气体等也进入了C装置.
实验步骤:(1)检查装置气密性(2)打开止水夹,缓缓通入一段时间空气(3)关闭止水夹,打开分液漏斗活塞(4)再次打开止水夹,缓缓通入一段时间空气(5)过滤出沉淀,进行适当的处理后称量其质量.实验过程中,C装置应该在实验步骤2后(填序号)与B装置连接,否则实验结果偏大 (填偏大、偏小或无影响).
进行实验:同学们分四组准确称取四份样品,每份均为16.00g,按照实验步骤分别进行实验,得到了如下的实验数据:
| 组别 | 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 |
| 沉淀质量(g) | 7.86 | 7.88 | 7.90 | 9.86 |
A.实验结束后通入空气速度太快,装置中的二氧化碳没有完全吸收
B.沉淀过滤后没有洗涤
C.沉淀没有干燥直接称量
D.称量沉淀质量时,砝码与药品位置放反了
(2)根据另外三组同学的BaCO3平均质量,计算出了收集到的二氧化碳质量为1.76g.
(3)计算该样品中碳酸钙的质量分数?(写出计算过程)
实验反思:实验后,有同学提出用氢氧化钙溶液替代氢氧化钡溶液可以直接得到碳酸钙沉淀,称量其质量后即可算出质量分数.大家讨论后认为用氢氧化钡溶液比氢氧化钙更好,请说出他们的理由氢氧化钡的溶解性大于氢氧化钙,更容易完全吸收二氧化碳(答出一点即可).
【查阅资料】电石的主要成分是碳化钙(CaC2),可以与水反应生成一种可燃性气体及白色固体.常见的可燃性气体中,乙炔(C2H2)燃烧时伴有大量黑烟.
【猜想与假设】
电石与水反应生成的可燃性气体是:氧气、氢气或乙炔(C2H2);电石与水反应生成的白色固体是:氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙.大家做出以上推断的理由是质量守恒定律反应前后元素的种类不变.
大家讨论后一致认为该气体不可能是氧气,原因是氧气不具有可燃性,白色固体不可能是氧化钙,原因是(用化学方程式表示)CaO+H2O═Ca(OH)2.
【实验探究】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| (1)取适量电石加水反应,收集生成的气体,验纯后点燃. | 气体燃烧,产生黄色火焰并伴有浓烈黑烟. | 电石与水反应产生的气体是乙炔 |
| (2)取适量反应后生成的固体于试管中,滴加过量稀盐酸. | 固体溶解,没有气泡产生. | 电石与水反应产生的固体不是碳酸钙 |
| (3)取适量反应后生成的固体于试管中加水,向上层清液中滴加2~3滴酚酞. | 溶液变红 | 电石与水反应产生的固体是氢氧化钙 |
载有电石的货车可以在雨中整整燃烧一天而不熄灭,说明电石与水的反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应.
| A. | 该粒子各电子层电子的能量相同 | B. | 该粒子核外电子总数为8 | ||
| C. | 该粒子表示的是原子 | D. | 该粒子属于金属元素 |
| A. | C2H5OH | B. | H2O2 | C. | C2H4 | D. | H2 |