例1 化学课外活动中,老师为大家演示了如图1( 1) 所示的趣味实验———“魔棒生烟”,该实验原理的微观示意图如图1( 2) 所示.
( 1) 图示反应属于基本反应类型中的____反应.
( 2) 小丽同学根据实验原理, 又设计了如图2所示的实验装置,用该装置与用玻璃棒做实验相比,明显的优点是_________.
( 3) 白烟成分NH4Cl中,氮元素的化合价是___.
解析: ( 1) 根据微观反应示意图可知,图中一个氨气分子与一个浓盐酸分子反应生成一个氯化铵分子,属于化合反应; ( 2) 氨水和浓盐酸都具有挥发性,能发出刺激性气味,污染环境,改进后的装置是密封的,可以减少污染; ( 3) 根据化合物中正负化合价的代数和为零,NH4Cl中,氢为 + 1价,氯为 – 1价,设氮元素化合价为x,则x + ( + 1) × 4 + ( – 1) = 0,解得x = – 3.
答案: ( 1) 化合( 2) 环保或污染小 ( 3) – 3
例2 《奔跑吧兄弟》是一档热播的娱乐节目,其中蕴含着许多化学知识.
( 1) 节目最刺激的游戏是“撕名牌”.“名牌”是贴在队员衣服后面,标有自己姓名的标牌,制作材料有棉布、塑料等. 塑料属于_____( 填“有机化合物”或“无机化合物”) ; 鉴别棉布和涤纶布的方法是_____.
( 2) 其中一期节目,队员用水枪将酚酞溶液喷射到对方的 “名牌”上,立即变红色. 事先浸泡“名牌”的溶液可能是_____.
( A) 白酒( B) 柠檬酸
( C) 食盐溶液( D) 纯碱溶液
( 3) 另一期节目,蓝色的“污水”中注入“神秘水”后立即变得澄清透明.“污水”是单宁酸和硫酸亚铁溶液混合后发生一系列化学反应形成的,加入无色的“神秘水”草酸后,污水变澄清. 其中的一个反应为2C76H49O46Fe + H2C2O4= 2C76H50O46Fe + 2X,则X的化学式为_____,草酸( H2C2O4) 中碳元素的化合价为_____.
解析: ( 1) 塑料属于有机化合物,棉布灼烧的灰烬无硬结, 而涤纶灼烧的灰烬中含有硬结,故可以使用灼烧观察有无灰烬的方法鉴别棉布和涤纶. ( 2) 酚酞变红,说明溶液呈碱性,而白醋、柠檬酸呈酸性,食盐水呈中性,纯碱溶液呈碱性,故选D. ( 3) 根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目保持不变,可确定X的化学式为CO2; 设碳元素的化合价为x,依据H、O在化合物中分别为 + 1价和 – 2价,各元素正负价的代数和为零可列出代数式: ( + 1) × 2 + 2x + ( – 2) × 4 = 0,解得x = + 3.
答案: ( 1) 有机化合物燃烧法( 或点燃后观察现象)( 2) ( D) ( 3) CO2+ 3
例3 下列是初中化学中常见的物质: 铁、 氢气、氧化铜、二氧化碳、硫酸、氢氧化钠、氯化铜. 他们进行击鼓传花游戏,条件是相互之间能发生反应就可以进行传递. 请把上述物质分别安排在A ~ G的位置上,使花束能从A传到G. 其中A的固体俗称干冰.
请回答: ( 1) 氢氧化钠应放在位置上_____.
( 2) C和D反应的化 学方程式 为_____ ,反应类型 为_____反应. 上述物质除了发生从A到G的化学反应外,常温下还能相互发生化学反应的是_____ 、_____
( 3) 当G换成另一个同类别物质时就能将花传回起点A, 它是( 写名称)_____ .
解析: A的固体俗称干冰,因此A是二氧化碳,二氧化碳能够和氢氧化钠反应,则B是氢氧化钠; 氢氧化钠能够与硫酸、氯化铜反应,假设C是氯化铜,氯化铜能够和铁反应,因此D就是铁; 铁能够和硫酸反应,因此E就是硫酸; 硫酸能够和氧化铜反应,氧化铜能够和氢气反应,因此F是氧化铜,G是氢气,带入验证符合要求,因此: ( 1) 氢氧化钠能够和二氧化碳反应,因此氢氧化钠在B位置上. ( 2) C是氯化铜,D是铁,铁和氯化铜反应产生氯化亚铁和铜; 该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应; 常温下硫酸能与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,二氧化碳和氢氧化钠反应产生碳酸钠和水. ( 3) G是氢气,氢气和碳都能够还原氧化铜,因此可以把氢气换成碳.
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