题目内容
(10分)材料:2013年12月2日,“嫦娥三号”探测器由长征三号运载火箭发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。12月15日晚,“嫦娥三号”着陆器和巡视器(玉兔月球车)成功分离,顺利互拍,任务取得圆满成功。长征三号运载火箭主要用于发射地球同步轨道有效载荷,它的一子级和二子级使用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂,三子级则使用效能更高的液氢(H2)和液氧(O2)。
(1)“长征三号”三子级火箭用液氢做燃料,其反应的化学方程式为 ,使用液氢做燃料的优点有: (填一条)。
(2)下列有关偏二甲肼(C2H8N2)的叙述正确的是
A.由2个碳原子,4个氢原子,一个氮分子组成
B.由碳、氢、氮三种元素组成
C.由2个碳原子,8个氢原子,2个氮原子构成
D.偏二甲肼分子中碳、氢、氮的原子个数比为1:4:1
(3)“玉兔”月球车(下图)主体为长方形盒状,车底安有六个轮状的移动装置,顶部两片太阳翼可以打开,太阳翼打开可将太阳能转化成 能,为“玉兔”提供能源的还有锂电池和核电池。“玉兔号”对“车轮”要求极高。月球车底盘和车轮由铝合金材料制成,这是由于铝合金具有质轻坚硬的特性。
![]()
(4)看见玉兔车金灿灿的车身后,小聪想到家里新换的水龙头。他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬。好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,请你参与。
【作出猜想】
猜想1.Cr>Fe>Cu; 猜想2.Fe>Cu >Cr; 猜想3.你的猜想是 。
【查阅资料】
① 铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜。
② 铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液。
【设计与实验】
小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸。
实验 | 试管1 | 试管2 | 试管3 |
实验 操作 |
|
|
|
实验 现象 | 铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色 | 铬片表面产生气泡较快,溶液变成为蓝色 |
|
【结论与解释】
① 小聪得到的结论是猜想 正确。
② 实验前用砂纸打磨金属片的目的是 。
【知识运用】
将铬片投入FeSO4溶液中,反应 (填“能”或“不能”)进行。若能进行,请你写出 。
(1)2H2+O2点燃2H2O 无污染或来源广或热值高 (2)BD
(3)电 (4)Fe>Cr>Cu 铜表面无气泡
【结论与解释】① 1 ② 除去氧化膜 【知识运用】能 Cr+FeSO4=CrSO4+Fe
【解析】
试题分析:(1)氢气具有可燃性,可用来做燃料,所以液氢做燃料的反应化学方程式为:2H2+O2点燃2H2O,使用液氢做燃料的优点是:燃烧产物只有水无污染或来源广或热值高
(2) 化学式的意义,A、分子由原子构成,所以应该说偏二甲肼(C2H8N2)分子由2个碳原子,4个氢原子,2个氮原子组成,错误,B、偏二甲肼(C2H8N2)由碳、氢、氮三种元素组成,正确,C、理由同A,错误,D、元素符号右小脚的数字表示的是分子中所含的云子个数,所以偏二甲肼分子中碳、氢、氮的原子个数比为1:4:1,正确,故选B、D
(3) “玉兔”月球车太阳翼打开可将太阳能转化成电能,为“玉兔”提供能源的还有锂电池和核电池
(4)由于金属铁、铜的活动性强弱已知,所以只能改变Cr的位置,故猜想3是:Fe>Cr>Cu,由于铜排在氢的后面,所以试管3的现象是:铜表面无气泡
【结论与解释】①根据实验现象:铬片表面产生气泡较快,聪得到的结论是猜想1正确
②实验前用砂纸打磨金属片的目的是除去氧化膜,以防实验失败
【知识运用】根据上面的结论,将铬片投入FeSO4溶液中,反应能进行,反应的化学方程式:Cr+FeSO4=CrSO4+Fe
考点:氢气的性质及用途,化学式的意义,化学反应中的能量变化,金属活动性顺序的探究
(5分)在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的基本方法。
(1)下列为A、B、C、D的原子或离子的结构示意图。
![]()
①B的原子结构示意图中X为 ;若D的元素符号为S,则D表示的微粒符号是 。
②分析A、C的原子结构,你认为A与C具有相似化学性质的原因是 。
(2)下图为处理汽车尾气化学反应微观示意图,其中A、B、C、D表示4种物质,A和B在一定条件下反应可生成C 和D。
反应前 | 反应后 |
| ||
|
|
|
| |
|
|
|
| |
③物质C中,各元素的质量比为 。
④根据上述微观示意图,处理汽车尾气的化学反应方程式为 。
学习了金属的化学性质后,某兴趣小组进行了如下实验:将足量镁条加入到氯化铜溶液 中,观察到镁条表面有气泡产生,同时有红色固体附在镁条表面。
【提出问题】产生气体是什么物质? 有红色固体又是什么物质?
【查阅资料】在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属Cu,在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应,但可以与稀硝酸反应,其化学方程式为:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O
反应生成的NO是无色、难溶于水的气体,在常温下与空气中的O2迅速化合生成 N02,N02是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。
【作出猜想】猜想一:气体可能是氢气、红色固体是金属氧化铁;猜想二:气体可能是氢气、 红色固体是金属铜;猜想三:气体可能是二氧化碳、红色固体是金属铜。
【交流讨论】大家思考后,一致认为猜想一和三不合理,其理由是_____________________。
【实验与结论】
实验步骤 | 现象 | 结论 |
(1)取少量红色固体于一支洁净的试管中,加入稀盐酸 | __________________________________ | 猜想一不成立
|
(2)①用尖嘴导管将气体导出并引燃,同时在上方放一块干冷的玻璃片 ②取少量红色固体于一支洁净的试管中,加入稀硝酸 | 该气体能燃烧,且玻璃片上有______出现 红色固体溶解,得到蓝色溶液同时看到试管上部有红棕色气体产生 | 猜想二成立 |
【继续探究】
(1)用pH试纸测得氯化铜溶液pH约为4,说明氯化铜溶液中含有较多的________离子。
(2)取7.68g 红色固体,加入100g稀HNO3溶液,如恰好完全反应,计算生成NO的质量(化学方程式见上)和反应前稀HNO3溶液中溶质的质量分数。 (请写出计算过程)