安徽省桐城中学化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 复习题
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安徽省桐城中学化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 复习题
一、选择题
1.在某100mL 混合液中,HNO 3和H 2SO 4的物质的量浓度分别是0.4mol/L 和0.1mol/L 。
向该混合液中加入1.92g 铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中的Cu 2+的物质的量浓度是( )mol/L A .0.15 B .0.225
C .0.35
D .0.45
【答案】B 【分析】
铜屑投入HNO 3和H 2SO 4的混合溶液中发生的反应实质为硫酸提供氢离子硝酸根离子具有强氧化性继续反应,反应实质为:3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO ↑+3H 2O ,根据反应的量来确定消耗的铜以及生成气体的量,生成铜离子的物质的量分析判断。
【详解】
反应实质为:3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO ↑+3H 2O ,1.92g 铜粉物质的量
= 1.9264/g g mol
=0.03mol ,100mL 混合溶液中,HNO 3和H 2SO 4的物质的量浓度分别是0.4mol/L 和0.1mol/L ,所含氢离子物质的量=0.1L ×0.4mol/L+0.1L ×0.1mol/L ×2=0.06mol ,根据反应离子方程式可以知道铜剩余,根据氢离子物质的量计算生成铜离子物质的量为8H +~3Cu 2+,得到铜离子物质的量为0.06mol ×
3
8
=0.0225mol ,所得溶液中Cu 2+物质的量浓度为0.02250.1mol
L
=0.225mol/L ,
所以B 选项是正确的。
2.下列选项中,描述与结论都正确的是( )
A .A
B .B
C .C
D .D
【答案】C 【详解】
A .常温下可以用铁罐运输浓硫酸,是由于浓硫酸具有强氧化性,会将金属Fe 表面氧化,产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,不是二者不反应,结论不合理,A 错误;
B .SO 2溶于水后与水反应产生H 2SO 3,H 2SO 3电离产生H +使溶液显酸性,因此将SO 2通入紫色石蕊溶液,溶液变红色,描述不符合事实,B 错误;
C .由于浓盐酸具有挥发性,挥发产生的HCl 与氨气反应产生NH 4Cl 白色固体小颗粒,因此用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验氨气,会发现两者反应会产生大量白烟,C 正确;
D .加热铝箔时Al 与空气中的O 2反应产生Al 2O 3,Al 2O 3熔点高达2050℃,但Al 的熔点只有660℃,故加热仔细打磨的铝箔,铝箔会熔化但不滴落,证明Al 易与O 2反应,产物的熔点高,铝单质的熔点较低,描述有问题,D 错误; 故合理选项是C 。
3.向下列溶液中通入足量相应气体后,各离子组还能大量存在的是 A .二氧化碳:K +、Na +、2-3CO 、Cl - B .氨气:Mg 2+、Al 3+、Na +、-
3NO C .氯化氢:Ca 2+、Fe 3+、-
3NO 、Cl - D .氯气:Na +、Ba 2+、-
3HCO 、-
3HSO
【答案】C 【详解】
A .CO 2、2-3CO 、H 2O 会发生反应产生3HCO -
,不能大量共存,A 不符合题意; B .NH 3·H 2O 与Mg 2+、Al 3+会发生反应产生Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,不能大量共存,B 不符合题意;
C .HCl 溶于水电离产生H +、Cl -,与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,C 符合题意;
D .氯气溶于水,反应产生HCl 、HClO ,HCl 与-
3HCO 会反应产生H 2O 、CO 2;HClO 与
-3HSO 会发生氧化还原反应,也不能大量共存,D 不符合题意;
故合理选项是C 。
4.下列反应在指定条件下能实现的是
A .HClO −−−→光照
HCl B .Fe 2H O −−−→高温Fe 2O 3 C .S 2O
−−−→点燃
SO 3 D .S Fe
Δ
−−→Fe 2S 3 【答案】A 【详解】
A .HClO 在光照条件下能发生分解,生成HCl 和O 2,A 正确;
B .Fe 与水蒸气在高温条件下反应,生成Fe 3O 4和H 2,B 不正确;
C .S 在O 2中点燃,只能生成SO 2,不能生成SO 3,C 不正确;
D .S 与Fe 在加热条件下反应,只能生成FeS ,D 不正确; 故选A 。
5.锥形瓶内盛有气体x ,滴管内盛有液体y 。
若挤压滴管胶头,使液体y 滴入锥形瓶中,振荡,过一会儿,可见小气球a 鼓胀起来。
气体x 和液体y 不可能是( )
x y
A NH3H2O
B SO2KOH溶液
C CO26mol∕L H2SO4溶液
D HCl6mol∕L NaNO3溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】
气球鼓胀起来说明锥形瓶中压强减小。
【详解】
A.氨气极易溶于水,使锥形瓶中压强减小,A正确;
B.二氧化硫与氢氧化钾溶液反应使锥形瓶中压强减小,B正确;
C.二氧化碳与硫酸不反应且二氧化碳在水中溶解度不大,C错误;
D.氯化氢极易溶于水,使锥形瓶中压强减小,D正确。
答案选C。
6.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A.氢氧化钠可以与玻璃中的二氧化硅反应生成粘性的硅酸钠所以要用橡胶塞,表述I、II 都正确;
B.氯水使有色布条褪色是因为生成次氯酸,不是氯气具有漂白性;
C.酸性氧化物对应的水化物是酸,二者有联系;
D.漂白粉的主要成分是次氯酸钙,漂白原理是次氯酸钙与酸反应产生的次氯酸生效,根据强酸制弱酸的原理,加入白醋能增强漂白能力,D正确。
7.将Mg、Cu组成的26.4g混合物投入到适量的稀硝酸中,固体完全溶解,将产生的气体和6.72L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收.向反应后的溶液中加入足量4mol/L﹣1的NaOH溶液,使金属离子完全沉淀.则形成沉淀的质量是
A.63.8 g B.53.6 g C.46.8 g D.43.2 g
【答案】C
【解析】
试题分析:Mg、Cu与稀硝酸发生反应变为Mg2+、Cu2+,硝酸得到电子被还原变为NO,在反应过程中金属失去电子的物质的量与硝酸得到电子的物质的量相等,NO与氧气反应又转化为硝酸,则转移的电子就是氧气得到的电子,氧气是6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,则电子转移的物质的量是n(e-)=0.3mol×4=1.2mol。
当向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液时,金属形成Mg(OH)2、Cu(OH)2沉淀,结合的OH-的物质的量与金属单质失去电子的物质的量相等。
因此形成沉淀的质量就是金属质量与氢氧根离子的质量和,m(OH-
)=nM=1.2mol×17g/mol=20.4g,所以沉淀的质量是26.4g+20.4g=46.8g,答案选C。
【考点定位】本题主要是考查守恒方法在氧化还原反应的计算中的应用的知识。
【名师点晴】许多有关化学反应的计算,如果能够巧妙地运用守恒规律可以达到快速解题的目的,常见的守恒关系有:①反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒;②
电解质溶液中的电荷守恒;③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池或电解池中两极通过的电子总数相等;④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式,运用关系式法等计算技巧巧妙解题。
8.检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是
A.将固体加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看是否变蓝
B.加水溶解,用pH试纸测溶液的酸碱性
C.加入NaOH溶液,加热,再滴入酚酞试液
D.加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看是否变蓝
【答案】D
【详解】
利用离子反应:,即加入NaOH溶液后加热会生成NH3,NH3是一种碱性气体,溶于水生成NH3.H2O显碱性,故能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,答案选D。
9.某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100 mL,逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示。
下列说法错误的是()
A.H2SO4浓度为4 mol/L
B.溶液中最终溶质为FeSO4
C.原混合酸中NO3-浓度为0.2 mol/L
D.AB段反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+
【答案】C
【分析】
由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑.最终消耗Fe为22.4g,此时溶液中溶质为 FeSO4,则n( FeSO4)=n(Fe),由硫酸根守恒n(H2SO4)=n( FeSO4),
根据OA段离子方程式计算原混合酸中NO3-物质的量,再根据c=n
V
计算c(H2SO4)、c
(NO3-)。
【详解】
A、反应消耗22.4g铁,也就是22.4g÷56g/mol=0.4mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒,所以每份含硫酸0.4mol,所以硫酸的浓度是4mol/L,A正确;
B、硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,B正确;
C、OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,所以n
(NO3-)=n(Fe)=0.2mol,NO3-浓度为2mol/L,C错误;
D、由图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,D正确。
答案选C。
【点晴】
该题难度较大,解答的关键是根据图象分析各段发生的反应,注意与铁的反应中硝酸全部起氧化剂作用。
在做此类题目时,应当先分析反应的过程,即先发生的是哪一步反应,后发生的是哪一步。
计算离子时注意用离子方程式计算。
还需要用到一些解题技巧来简化计算过程,比如合理使用守恒原理等。
10.有Fe和Fe2O3的混合物27.2g溶于100ml的稀硫酸中,恰好完全反应,放出H2 2.24L (标况下),向反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液,未见血红色。
混合物中单质Fe的质量为()
A.5.6g B.8.4g C.11.2g D.16.8g
【答案】C
【详解】
铁粉和氧化铁的混合物中加入稀硫酸,恰好完全反应,放出氢气,反应后的溶液中滴加KSCN不显红色,且无固体剩余物,则最终溶液中溶质为FeSO4,反应生成 H2的物质的量为:2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,则:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
0.1mol 0.1mol 0.1mol
设原混合物中Fe2O3的物质的量为xmol,则:
Fe+Fe2O3+3H2SO4=3Fe S O4+3H2O
x mol x mol 3x mol
由题意可知:(x+0.1)mol×56g/mol+x mol×160g/mol=27.2g,解得x=0.1mol,混合物中m (Fe2O3)=0.1 mol×160 g•mol-1=16g,m(Fe)=27.2g-16g=11.2g,答案选C。
11.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
A.①②B.②③C.③④D.①③
【答案】D
【详解】
①氯化铵分解产生NH3和HCl,气体在试管口降温后又化合生成NH4Cl甚至会堵塞,试管发生危险,所以方案①错误;
②浓氨水遇到氧化钙后,溶液中的水与CaO反应生成Ca(OH)2而消耗,反应同时放热使混合物温度升高,得到的Ca(OH)2可以降低NH3在水中的溶解度,这些都会促使氨水挥发生成氨气,因此方案②正确;
③2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,但是制备装置的试管口要略向下倾斜,防止水蒸气冷凝回流到试管中使试管炸裂,因此方案③错误;
④浓氨水受热分解生成氨气,通过碱石灰吸收水蒸气后可以得到氨气,方案④正确。
综上所述,不能制取氨气的是①③,应当选D。
【点睛】
与②相似,利用NaOH固体或碱石灰也可以制备NH3。
12.已知:稀硝酸能与SO2或亚硝酸盐发生氧化还原反应:
3SO2+2HNO3+H2O=3H2SO4+2NO。
下列过程中最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是( ) A.Fe(NO3)2溶液→通入SO2+过量盐酸→加BaCl2溶液→白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液→加过量盐酸→加Na2SO3溶液→白色沉淀
C.无色溶液→加稀HNO3→加BaCl2溶液→白色沉淀
D.无色溶液→加过量盐酸→无色溶液→加BaCl2溶液→白色溶液
【答案】C
【详解】
A.硝酸亚铁中有硝酸根离子存在,加入过量的稀盐酸,就相当于硝酸存在,通入二氧化
硫气体,二氧化硫与水生成亚硫酸,被硝酸氧化成硫酸根离子,加氯化钡最终生成BaSO4沉淀,A不符合题意;
B.硝酸钡溶液中有硝酸根离子存在,加入过量的稀盐酸,就相当于硝酸存在,加入亚硫酸钠,亚硫酸根离子被硝酸氧化成硫酸根离子,所以一定是硫酸钡白色沉淀,B不符合题意;
C.无色溶液加入稀硝酸,加入氯化钡,Ag+可能干扰,最终生成的白色沉淀可能是AgCl或BaSO4,C符合题意;
D.无色溶液,加盐酸无沉淀,就排除了亚硫酸钡和氯化银,因为亚硫酸钡会和盐酸生成二氧化硫和水,再加氯化钡有生成沉淀,所以一定是硫酸钡白色沉淀,D不符合题意;
答案选C。
13.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。
下列说法不正确的是()
A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2
B.相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想
C.1molCuSO4在1100℃所得混合气体X中O2可能为0.75mol
D.Y可以是葡萄糖
【答案】C
【详解】
A、根据反应式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知,硫酸与硝酸的物质的量之比是3︰2,选项A正确;
B、途径①③中均生成大气污染物,而②没有,所以选项B正确;
C、1mol硫酸铜可以生成0.5mol氧化亚铜,转移1mol电子,所以生成0.25mol氧气,选项C不正确;
D、醛基能被新制的氢氧化铜悬浊液氧化,生成氧化亚铜,葡萄糖含有醛基,D正确;
所以正确的答案选C。
14.在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体,将其倒立在水槽里,去塞后再通入280 mL氧气,恰好完全反应,且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积),下列有关叙述正确的是( )
A.总反应为NO+NO2+O2+H2O===2HNO3
B.总反应为4NO+8NO2+5O2+6H2O===12HNO3
C.生成硝酸的物质的量浓度均为0.030 mol·L-1
D.生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 mol·L-1
【答案】B
【分析】
利用得失电子守恒,列方程组,求出氧气、一氧化氮、二氧化氮的物质的量之比,可写出总反应方程式。
【详解】
标准状况下672mL的混合气体:n(NO)+n(NO2)=
0.672
22.4L/mol
L
=0.03mol,
(O2)=
0.28L
22.4L/mol
=0.0125mol,
由得失电子守恒可知3n(NO)+n(NO2)=4n(O2),
解之得n(NO)=0.01mol,n(NO2)=0.02mol,
所以总的方程式为:4NO+8NO2+5O2+6H2O═12HNO3,
由氮原子守恒可知,反应生成的HNO3物质的量为0.03mol。
水全部充满烧瓶,形成硝酸溶液体积为0.672L,硝酸的浓度为:
0.03mol÷0.672L=0.045mol/L。
ACD项错误,B项正确;
答案选B。
【点睛】
这类计算题若是善于利用得失电子守恒、原子守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒思想,会使得解题事半功倍。
15.某溶液X中仅可能含有K+、Na+、Fe2+、Fe3+、NH4+、SO42-、SO32-、CO32-、I-、Cl-中的一种或多种,且溶液中各离子浓度相同。
现进行下列实验,下列说法正确的是 ()
A.该溶液X中可能有Fe3+、Na+
B.取样溶液Z,滴加氯化钡溶液出现沉淀,可推出X中一定存在SO42-、SO32-中的某一种C.该溶液可能由是硫酸亚铁、碘化钾和氯化铵溶于水后得到的
D.如果气体Y能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,说明溶液中一定含有NH4+
【答案】C
【分析】
由题给实验现象可知,向溶液X中加入过量氯水和四氯化碳后,溶液分层,下层呈紫红色,说明溶液中一定存在I-,一定不含Fe3+;向上层一份溶液中加入硝酸银溶液,生成白色沉淀,此时不能确定是否含有Cl-,向另一份中加入氢氧化钠溶液共热,生成红褐色沉
淀,说明溶液X中一定含有Fe2+,一定不含有SO32-和CO32-;有气体生成,说明溶液中一定有NH4+;溶液Z的焰色反应为黄色火焰,此时不能确定是否含有Na+,透过蓝色钴玻璃片,火焰为紫色,说明溶液中一定含有K+,由溶液中各离子浓度相同,结合电荷守恒可知,溶液中含有SO42-和Cl-,综上可知,溶液X中一定含有K+、Fe2+、NH4+、I-、SO42-和Cl-,一定不含有Fe3+、SO32-、CO32-和Na+。
【详解】
A项、溶液X中一定没有Fe3+、Na+,故A错误;
B项、因溶液X中一定含有Fe2+,一定不含有SO32-,若取样溶液Z,滴加氯化钡溶液出现沉淀,可推出X中一定存在SO42-,故B错误;
C项、由以上分析可知,溶液X可能由是等物质的量的硫酸亚铁、碘化钾和氯化铵溶于水后得到的,故C正确;
D项、氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D错误;
故选C。
【点睛】
根据实验现象和离子共存是解答的突破口,由溶液中各离子浓度相同,结合电荷守恒是判断的关键所在。
16.类推法在化学学习中经常采用,下列类推的结论正确的是()
A.由Cl2+2KBr=2KCl+Br2,所以F2也能与KBr溶液反应置换出Br2
B.常温下,由Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,所以Fe也能与浓硝酸反应产生NO2
C.由Cu+Cl2加热
CuCl2,所以Cu+I2
加热
CuI2
D.由钠保存在煤油中,所以钾也可以保存在煤油中
【答案】D
【详解】
A.F2单质在水溶液中先和水发生反应,不能置换溴单质, 故A错误;
B.常温下铁在浓硝酸中发生钝化不能继续反应生成二氧化氮, 故B错误;
C.氯气氧化性强和铜反应生成氯化铜,碘单质氧化性弱,和铜发生反应生成碘化亚铜,故C错误;
D.钾密度大于煤油,可以保存在煤油中,故D正确;
所以答案:D。
【点睛】
注意点:F2氧化性特别强,所以单质在水溶液中先和水发生反;常温下铁在浓硝酸中发生钝化不能继续反应;碘单质氧化性弱,成碘化亚铜。
17.如图装置可以达到实验目的的是
选
实验目的X中试剂Y中试剂
项
A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸
B用Na2SO3与浓盐酸制取并收集纯净干燥的SO2饱和Na2SO3溶液浓硫酸
C用Zn和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H2NaOH溶液浓硫酸
D CaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】
X之前的装置为发生装置,而集气瓶不能进行加热;X和Y装置为除杂装置,Y之后的装置为气体的收集装置,其中导管长进短出,为向上排空气法收集气体。
【详解】
A.用MnO2和浓盐酸制取Cl2需要加热条件,图示装置不能完成,故A错误;
B.用Na2SO3与浓盐酸制取SO2,二氧化硫气体中会混有氯化氢气体,应用饱和的亚硫酸氢钠进行除杂,若用亚硫酸钠,二氧化硫会与亚硫酸钠发生反应,故B错误;
C.氢气的密度比空气的密度小,所以应用向下排空气法进行收集,而图示方法用的是向上排空气法,故C错误;
D.碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体中混有氯化氢气体,可以用饱和的碳酸氢钠进行除杂,后进行干燥可得到纯净的二氧化碳,故D正确;
综上所述,答案为D。
18.铜与200mL一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成NO和NO2的混合气体,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1L2.2mol/LNaOH 溶液和1molO2,则下列说法正确的是
A.生成NO2的物质的量为0.9mol B.生成CuSO4的物质的量为2mol
C.原溶液中硝酸的浓度为2.5mol/L D.铜与混合酸反应时,硫酸未参加反应【答案】B
【分析】
根据题目,原溶液中NO3-完全反应,设生成xmol NO,ymolNO2,整个过程涉及化合价变化有Cu(0→+2)N(+5→+2,+5→+1),通入O2涉及化合价变化有O((0→-2)
N(+2→+5,+1→+5),则O2转移的电子与Cu转移的电子相同,1molO2转移4mol电子,可参与反应的Cu的物质的量为2mol,得到CuSO4的物质的量为2mol。
根据化合价升价守恒有3x+y=4;气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗2.2molNaOH溶液,有x+y=2.2,可得x=0.9,y=1.3,则原来硝酸的物质的量2.2mol,原溶液体积是200mL,浓度为11mol/L。
【详解】
A.根据分析,生成NO的物质的量为0.9mol,NO2的物质的量为1.3mol,A项错误;
B. 根据分析,生成CuSO4的物质的量为2mol,B项正确;
C. 根据分析,原溶液中硝酸的浓度为11mol/L,C项错误;
D. 铜与混合酸反应时,硫酸提供酸性环境,氢离子参加反应,D项错误;
答案选B。
19.分别盛有不同无色溶液①②③④四支试管进行如下操作,现象和结论对应且正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A.滴加BaCl2溶液再滴加硝酸,生成白色沉淀,该沉淀不一定是硫酸钡,比如可以是氯化银,也有可能原溶液中有SO32-,硝酸将其氧化成了SO42-,A错误;
B.加入AgNO3溶液生成白色沉淀,沉淀不一定是AgCl,也有可能是Ag2SO4等,B错误;C.溶液分层且上层为橙红色,说明生成了Br2,证明原溶液中含有Br-,C错误;
D.湿润红色石蕊试纸变蓝,说明遇到了碱性物质,所以试管口有氨气,所以原溶液中有NH4+,D正确;
答案选D。
20.某固体X可能含有Na2O2、Fe2O3、Al2O3、SiO2、K2SO4、Na2SO3、NH4NO3、MgCl2中的一种或几种物质,进行如下实验以确定其组成:
下列说法不正确
...的是()
A.溶液1中不可能含有Cl-
B.气体1可能是二种气体的混合物
C.固体1可能是二种固体的混合物
D.固体X中,K2SO4和Na2SO3两种物质至少含一种
【答案】D
【详解】
固体X可能含有Na2O2、Fe2O3、Al2O3、SiO2、K2SO4、Na2SO3、NH4NO3、MgCl2中的一种或几种物质,Fe2O3、Al2O3、SiO2都难溶于水且与水不反应,K2SO4、Na2SO3、NH4NO3、MgCl2都为溶于水的盐;加入足量水,有气体1产生,则X中一定含有Na2O2,Na2O2与水的反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠与水反应放热;
A.因为MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀和NaCl,Mg(OH)2不溶于NaOH溶液,而固体X中加入足量水得到的固体1能与NaOH溶液反应得到溶液2,故固体1中不含Mg(OH)2,X中不含MgCl2,溶液1中不可能含Cl-,A正确;
B.若X中还含有NH4NO3,则固体X加入足量水后还会发生反应:
NH4NO3+NaOH Δ
NaNO3+NH3↑+H2O,气体1可能是O2、NH3的混合物,B正确;
C.若X中还同时含有Al2O3、SiO2,X与足量水反应后可能溶解部分Al2O3、SiO2,还有未溶解的Al2O3、SiO2在固体1中,Al2O3、SiO2都能溶于NaOH溶液,C正确;
D.溶液1中加入盐酸/BaCl2溶液产生白色沉淀,溶液1中可能含SO42-、SiO32-等,即溶液1中不一定含SO42-,则原固体X中不一定含有K2SO4、Na2SO3,D错误;
答案选D。
21.如图所示是某一短周期元素的“类价二维图”。
图中箭头表示的物质间转化,均能一步完成,a、g的焰色反应均为黄色。
下列说法错误的是
A .x 为O 2,y 为H 2O
B .c 为S ,g 为Na 2SO 4或NaHSO 4
C .f 的浓溶液不能用铁制容器盛装
D .反应a→b 的离子方程式可能是S 2-+2H +=H 2S↑
【答案】C
【分析】
a 、g 的焰色反应均为黄色,说明含有钠元素;根据图示,最低价为-2价,即为第ⅥA 族元素,可能为硫元素或氧元素,且存在+4价,即元素为硫元素。
根据物质分类可知,
b 为硫化氢,
c 为硫单质,
d 为二氧化硫,即x 为氧气,
e 为三氧化硫,
f 为硫酸,y 为水,
g 为硫酸钠或硫酸氢钠,a 为硫化钠或硫氢化钠。
【详解】
A .根据物质分类和反应过程可知,x 为O 2,y 为H 2O ,A 正确,不选;
B .根据物质分类可知,c 为S ,g 为Na 2SO 4或NaHSO 4,B 正确,不选;
C .常温下,f 的浓溶液会与Fe 发生钝化反应,阻止金属与浓硫酸进一步反应,故能用铁制容器盛装,C 错误,符合题意;
D .a 为硫化钠或硫氢化钠,b 为硫化氢,反应a→b 的离子方程式可能是S 2-+2H +=H 2S↑,D 正确,不选。
答案为C 。
22.下列有关S 和2SO 的叙述正确的是( )
A .硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成3SO
B .空气吹出法提取海水中的溴常用2SO 作氧化剂
C .将2SO 通入()32Ba NO 溶液能生成白色沉淀
D .2SO 具有漂白性,所以能使品红溶液和高锰酸钾酸性溶液褪色
【答案】C
【详解】
A .硫粉在过量的氧气中燃烧也只能生成2SO ,A 不正确;
B .空气吹出法提取海水中的溴,常用2SO 作还原剂,将溴还原为易溶于水的氢溴酸而富集,B 不正确;
C .二氧化硫的水溶液显酸性,硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性,可以将二氧化硫氧化为硫酸,因此,将2SO 通入()32Ba NO 溶液能生成白色沉淀硫酸钡,C 正确;
D .2SO 具有漂白性,所以能使品红溶液褪色,但是其能使高锰酸钾酸性溶液褪色不是因为其有漂白性,而是因为其有还原性,D 不正确。
综上所述,有关S 和2SO 的叙述正确的是C 。
23.向BaCl 2溶液中通入SO 2气体,溶液仍然澄清;若将BaCl 2溶液分盛在两支试管中,一只试管加稀HNO 3,另一只加NaOH 溶液,然后再通入SO 2气体,结果两支试管都有白色沉淀产生。
由此得出的下列结论中不合理...
的是 A .SO 2是酸性氧化物、SO 2具有还原性
B .两支试管中的白色沉淀不是同种物质
C .BaCl 2既能跟强酸、又能跟强碱反应,具有两性
D .升高pH 时,SO 2水溶液中SO 32-浓度增大
【答案】C
【分析】
根据SO 2的化学性质(酸性氧化物的性质、还原性)分析判断。
【详解】
SO 2与水反应生成的H 2SO 3是弱酸,故SO 2通入BaCl 2溶液不会生成BaSO 3和HCl 。
SO 2通入BaCl 2和稀硝酸的混合溶液中,SO 2被稀硝酸氧化为SO 42-,再与BaCl 2溶液反应生成BaSO 4沉淀;SO 2通入BaCl 2和NaOH 的混合溶液中,SO 2与NaOH 反应生成Na 2SO 3和水,再与BaCl 2溶液反应生成BaSO 3沉淀。
故A 、B 项正确,C 项错误。
H 2SO 3水溶液中存在两步电离,升高pH 时,促进电离,SO 32-浓度增大,D 项正确。
本题选C 。
【点睛】
SO 2有较强的还原性,稀硝酸有强氧化性,两者能发生氧化还原反应。
24.将19.2g 的铜屑投入到400 mL 浓度均为0.5mol/L HNO 3和H 2SO 4的混合溶液中,溶液增加的质量为
A .4.5 g
B .9.9 g
C .13.2 g
D .14.7 g 【答案】B
【详解】
Cu 与稀硫酸、稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+2NO 3-+8H+=3Cu 2++2NO↑+4 H 2O ,据题可知Cu 的物质的量=19.2g 64
=0.3mol ,氢离子的物质的量是0.4×(0.5+1.0 ) =0.6mol ,硝酸根离子
的物质的量是0.4×0.5 =0.2mol,所以氢离子不足,当转移0.45mol的电子时参加反应的Cu
的物质的量=0.45
2
=0.225mol,产生NO的物质的量=
0.45
3
=0.15mol,参加反应的Cu的质量
是0.225×64=14.4g,生成NO的质量是0.15×30 =4.5g,所以溶液增重14.4-4.5=9.9g,故B正确;答案选B。
25.无机物X、Y、Z、M的相互转化关系如图所示(部分反应条件、部分反应中的H、O 已略去)。
X、Y、Z均含有同一种元素。
下列说法正确的是
A.若X是氢氧化钠,则M不一定为CO2
B.若Y具有两性,则M的溶液只可能显碱性
C.若Z是导致酸雨的主要气体,则X一定是H2S
D.若M是用途最广的金属,加热蒸干Y的溶液一定能得到Y
【答案】A
【解析】
【详解】
A、若X是氢氧化钠,则M不一定为CO2,M为能形成多元酸的酸性氧化物,如:SO2,故A正确;
B. 若Y具有两性,则M的溶液可能显碱性,也可能显酸性,故B错误;
C. 若Z是导致酸雨的主要气体,则X也可以是Na2SO3,Y为NaHSO3,Z为SO2,M为HCl,故C错误;
D. 若M是用途最广的金属,Y为亚铁盐,因为亚铁离子水解,所以加热蒸干Y的溶液不能得到Y,故D错误;
故答案选A。
二、实验题
26.硫酸铜可应用于电镀、颜料、医药、农药等方面。
下图是探究铜与浓硫酸反应生成硫酸铜的实验装置图:
完成下列填空:
(1)写出烧瓶中发生反应的化学方程式_________。
写出图中虚线框内装置的作用
__________、_________。
(2)实验结束后,烧瓶中有白色固体生成。
写出检验烧瓶中此白色固体是CuSO4的简便的方
法__________。
(3)实验中,若反应条件控制不当,则会有少量黑色难溶物CuS、Cu2S固体生成。
取此黑色固体样品ag,隔绝空气加热,发生2CuS Cu2S+S,充分反应后得到bgCu2S,则CuS的质量分数ω=_________(用含a、b的代数式表示)。
加热温度过高,会有部分Cu2S分解生成Cu,则ω________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】Cu+2H2SO4(浓)Δ
CuSO4+SO2
↑+2H2O 吸收二氧化硫,防止污染环境防倒吸将冷却后的混合物缓缓加到适量水中,并搅拌,溶液呈蓝色
6()
a b
a
-
偏大
【分析】
在加热的条件下铜浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,生成的二氧化硫用氢氧化钠溶液吸收,防止污染环境,据此解答。
【详解】
(1)烧瓶中铜和浓硫酸反应,发生反应的化学方程式为
Cu+2H2SO4(浓)
Δ
CuSO4+SO2↑+2H2O。
二氧化硫易溶于水,属于大气污染物,因此图中虚线框内装置的作用是吸收二氧化硫,防止污染环境,同时起防倒吸作用。
(2)由于反应后浓硫酸剩余,则实验结束后,若要证明白色固体为CuSO4,需要采取的操作是将冷却后的混合物缓缓加到适量水中,并搅拌,溶液呈蓝色;
(3)实验中,若反应条件控制不当,则会有少量黑色难溶物CuS、Cu2S固体生成。
取此黑色固体样品ag,隔绝空气加热,发生2CuS Cu2S+S,充分反应后得到bgCu2S,设混合物中CuS、Cu2S的物质的量分别是xmol、ymol,则96x+160y=a,根据铜原子守恒可
知x+2y=2
160
b
⨯,解得x=
16
a b
-
,所以CuS的质量分数ω=
966()
16
a b
a b
a a
-
⨯-
=。
加热温度过高,会有部分Cu2S分解生成Cu,则b减小,所以ω偏大。
27.某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略
去)。
实验表明浓硝酸能将NO氧化成2
NO,而稀硝酸不能氧化NO。
由此得出的结论是浓
硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与2
NO反应:。