【知识点解析】
1. 化学反应与物质性质:
- 司南中"杓"的材质Fe2O3,即磁铁矿,具有磁性,这是地球磁场导航原理的基础。
- "红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。" 文中的"气"指的是乙烯,乙烯是一种植物激素,能促进果实成熟。
2. 热化学方程式与能量变化:
- 甲烷的燃烧热表示1摩尔甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,正确的热化学方程式应为CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = -890.3 kJ/mol。
- 强酸与强碱反应的中和热是固定值,但硫酸钡的生成会放出额外热量,因此ΔH < -57.3 kJ/mol。
- N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) 的反应是可逆的,500℃、30MPa下的放热19.3 kJ不能代表反应热,因为不是完全转化。
- 两反应的ΔH比较表明,氧气更稳定,因为生成相同的氧化物放出的热量多。
3. 实验设计与分析:
- A选项,测定气体摩尔体积,需要确保气体在标准状况下,这里没有提及。
- B选项,检验SO42-需要先排除其他干扰离子,如Ag+。
- C选项,验证铁的还原性,实验设计合理。
- D选项,检验氯离子需排除碘离子的干扰,实验设计不合理。
4. 化学计算与物质性质:
- 1L 0.25mol/L Na2SO4溶液中氧原子数远大于NA,因为除了硫酸根离子外,水分子中也含有氧原子。
- 1L 0.1mol/L Na2S溶液中硫离子水解产生阴离子,所以阴离子总数大于0.1NA。
- 还原产物Na2S中S的氧化态由+6变为-2,生成1mol还原产物转移8NA个电子。
- 通常状况下,11.2L CO2不是标准状况,无法直接计算其共价键数目。
5. 离子共存问题:
- 铜离子在无色溶液中,B选项中的Cu2+不符。
- 加入石蕊变红的溶液显酸性,C1O-在酸性环境中不稳定,B选项错误。
- 能使Al转化为AlO2-的溶液可能是强碱性,C选项离子能共存。
- 加入盐酸形成不溶于硝酸的白色沉淀可能是硫酸钡,D选项可能正确。
6. 离子方程式正误判断:
- A选项正确,过氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜、氧气和硫酸钠。
- B选项错误,过量SO2与硅酸钠反应生成H2SiO3和HSO3-。
- C选项错误,氨水不能将铝离子完全沉淀为偏铝酸根,应生成氢氧化铝。
- D选项错误,硝酸具有氧化性,会将亚硫酸根氧化。
7. 元素周期表与化学键:
- 短周期元素A、B、C、D、E,A与C形成的10电子分子可能是水或氨,B的最外层电子数是电子总数的2/3,可能是碳;C与E同主族,D2E3可能为Al2S3,E为硫,C为氮,A为氢。
- 气态氢化物稳定性:E(S) < C(N)。
- 10电子分子如氨的电子式正确。
- 18电子分子可能是C2H6,含有的共价键类型包括极性共价键和非极性共价键。
8. 电解精炼与燃料电池:
- 左侧电解槽中硅优先于铜被氧化,因为硅的氧化势能更高。
- a极是阴极,b极是阳极,c与d相连,a与b相连,形成外部电路。
- a极是燃料电池的负极,发生氧化反应,CH4失去电子生成CO2。
- 通入的CH4和O2的体积比例会影响硅的提纯效率。
9. 置换反应与金属冶炼:
- 若乙是半导体,可能为硅,对应的反应是高温下碳还原二氧化硅制硅。
- 若甲是铝,丙是FeO,过量的铝与FeO反应后,加入NaOH溶液,铝与氢氧化钠反应,可分离出硅。
- Cl2与NH3的置换反应可能生成氮气和氯化氢。
以上是对化学试题中涉及的知识点的详细解析。