人教版高一(下)学期 第一次月考化学试卷含答案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
人教版高一(下)学期第一次月考化学试卷含答案
一、选择题
1.根据下列实验操作和现象,所得结论错误的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.向某溶液中加入稀盐酸,无明显现象,排除了干扰离子,如碳酸根离子、亚硫酸根离子等,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀为硫酸钡,说明原溶液中一定含有SO42-,选项A正确;
B.某溶液中滴加稀盐酸,产生大量的气泡,另取一份滴加CaCl2溶液,产生白色沉淀,原溶液中可能含有SO32-,不一定含有CO32-,选项B错误;
C.向某溶液中加入NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体一定为氨气,则证明原溶液中一定含有NH4+,选项C正确;
D.溶液中加入KSCN溶液无明显现象,说明溶液中无Fe3+;再加少量氯水,溶液变红,说明加入氯水生成了Fe3+,原溶液中存在Fe2+,选项D正确;
答案选B。
2.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A. 由于Fe3+有氧化性,可以与铜反应,故FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜,A正确;
B. 二氧化硅没有导电性,其可作光导纤维是由于其对光的创导,B错误;
C. SO2可使溴水褪色是因为其还原性,C错误;
D. 浓硫酸具有吸水性,故浓硫酸可用于干燥H2和CO,D错误;
故答案选A。
3.下列“解释或结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A、浓硫酸具有强脱水性,遇到有机物后,“强行”以H2O的形式脱去有机物中的H、O元素,从而使有机物碳化变黑,A正确;
B、氯水中含有HCl和HClO,HCl使石蕊变红,HClO再氧化石蕊成无色物质,氯水的酸性主要靠HCl体现,漂白性靠HClO体现,B正确;
C、能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2,还可能是SO2,故该溶液中的离子可能是CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-中的一种或者几种,C错误;
D、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3,NH4+和强碱溶液在加热的条件下,可以反应产生NH3,D正确;
故选C。
【点睛】
能使澄清石灰水变浑浊的气体,一般认为是CO2,和酸反应产生CO2的离子有CO32-、HCO3-,在分析时,这两种离子都要考虑到;此外,SO2也能使澄清石灰水变浑浊,故若题中没有说明,也要考虑到SO2,相应的,和酸反应产生SO2的离子有SO32-、HSO3-。
4.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是()
A.“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应
B.从海水提取物质都必须通过化学反应才能实现
C.二氧化硫可广泛用于食品的漂白
D.“玉不琢不成器”“百炼方能成钢”发生的均为化学变化
【答案】A
【详解】
A.许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上称为焰色反应,“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应,A正确;
B.从海水提取H2O、NaCl等物质,不通过化学反应就能实现,B错误;
C.二氧化硫是有毒气体,不能用于食品的漂白,C错误;
D. “玉不琢不成器”,玉的加工过程中,没有新物质生成,与化学性质无关,D错误;
故合理选项是A。
5.不论以何种比例混合,将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中,一定能产生沉淀的组合是()
A.①②③④B.②③④⑤C.①③④D.②③④
【答案】A
【解析】
【详解】
①由于石灰水过量,因此必有3CaCO 和3CaSO 沉淀生成,故①正确;
②同样由于石灰水过量,因此必有3CaCO 沉淀生成,故②正确;
2CO ③气体与32Ba(NO )不反应,2SO 气体通入32Ba(NO )溶液后,由于溶液酸性增
强,2SO 将被3NO -
氧化生成24SO -
,因此有4BaSO 沉淀生成,故③正确;
2NO ④和2SO 混合后,2SO 将被2NO 氧化成3SO ,通入2BaCl 溶液后有4BaSO 沉淀生
成,故④正确;
⑤当3NH 过量时溶液中3CaCO 沉淀生成,发生反应的化学方程式为:
3222342NH CO CaCl H O CaCO 2NH Cl +++=↓+;当3NH 不足时,最终无沉淀生成,
发生反应的化学方程式为:32223242NH 2CO CaCl 2H O Ca(HCO )2NH Cl +++=+,故⑤错误。
故选A 。
【点睛】
本题考查元素化合物知识,注意丙过量,对相应物质的化学性质要掌握到位。
解题时要认真审题、一一排查,同时要掌握2NO 的氧化性,2SO 具有还原性,2SO 具有酸性氧化物的性质、2SO 气体通入32Ba(NO )溶液后,由于溶液酸性增强,2SO 将被3NO -
氧化生成
24SO -
,此时有
4BaSO 沉淀生成。
6.下列关于单质硫的叙述中正确的是( ) A .硫的活泼性不如氯气
B .硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
C .硫与金属单质或非金属单质反应均做氧化剂
D .硫与铁反应产物为Fe 2S 3 【答案】A 【详解】
A.硫元素和氯元素在同一周期,氯元素的非金属性比硫元素强, 硫的活泼性不如氯气,故A 正确;
B.硫燃烧时只能生成SO 2,SO 3可由SO 2催化氧化制取,故B 错误;
C.硫与非金属单质反应时可以做氧化剂也可以做还原剂,如硫与O 2反应时做还原剂,硫与H 2反应时做氧化剂,故C 错误;
D.硫与变价金属反应的产物为金属的低价态硫化物,故D 错误; 故选:A 。
7.锌与100 mL 18.5 mol·
L -1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。
将反应后的溶液稀释至1 L ,测得溶液中氢离子浓度为0.1 mol·L -1。
下列叙述不正确的是( )
A .反应中共消耗1.8 mol 硫酸
B .气体甲中二氧化硫与氢气的体积比为
4∶1
C .反应中共消耗97.5 g 锌
D .反应中共转移3 mol 电子
【答案】B 【分析】
Zn 和浓硫酸先反应:Zn +2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+H 2O ,随着反应的进行硫酸浓度降低,发生Zn +H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑,然后在具体分析; 【详解】
A. Zn 和浓硫酸先反应:Zn +2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+H 2O ,随着反应的进行硫酸浓度降低,发生Zn +H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑,反应后溶液稀释至1L ,测的溶液中c(H +)=0.1mol·L -1,说明硫酸过量,剩余硫酸的物质的量为
1
2
×1L×0.1mol·L -1=0.05mol ,总硫酸物质的量为100×10-3L×18.5mol·L -1=1.85mol ,即反应过程中消耗硫酸的物质的量为(1.85mol -0.05mol)=1.8mol ,故A 说法正确; B. 令生成amolSO 2和bmolH 2,则有:
24422Zn 2H SO =ZnSO SO O
a
a
()H 2↑+浓++
2442Zn H SO =ZnSO H b
b
↑
++得到2a +b=1.8mol ,反应后得到气体物质的量为(a +
b)mol=
33.6L
22.4L/mol
,联立解得a=0.3,b=1.2,即相同条件下,气体体积之比等于物质的量
之比,SO 2和H 2的体积之比为0.3:1.2=1:4,故B 说法错误;
C. 根据选项A 的分析,反应后溶液中的溶质为H 2SO 4和ZnSO 4,根据硫酸守恒得出n(H 2SO 4)+n(ZnSO 4)+n(SO 2)=n(H 2SO 4)总,得出n(ZnSO 4)=(1.85mol -0.05mol -0.3mol)=1.5mol ,消耗Zn 的质量为1.5mol ×65g ·mol -1=97.5g ,故C 说法正确;
D. 整个反应中Zn 失电子,反应中转移电子物质的量为1.5mol ×2=3mol ,故D 说法正确; 故答案为:B 。
【点睛】
浓硫酸氧化性强,根据氧化还原反应的规律,锌先与浓硫酸反应:Zn +2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+H 2O ,随着反应的进行硫酸的浓度降低,然后发生Zn +H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑,最后根据反应方程式以及守恒进行计算。
8.如下图,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将甲针筒内的物质压到乙针筒内,进行下列实验,下列说法正确的是
实验序号 甲针筒内物质 乙针筒内物质 乙针筒里的现象 A
H 2S
CuSO 4溶液
产生黑色沉
淀
B H2S FeSO4溶液产生黑色沉淀
C SO2H2S 出现白色固体
D SO2紫色石蕊溶
液
先变红后褪
色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.H2S与CuSO4溶液能反应生成硫化铜黑色沉淀,A正确;
B.H2S与FeSO4溶液不能反应,B错误;
C.H2S和SO2反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,析出浅黄色固体,C错误;
D.SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红后不褪色,二氧化硫不能漂白指示剂,D错误;
故选A。
【点睛】
二氧化硫具有漂白性,但其遇到石蕊溶液时,溶液显红色。
9.下图是一检验气体性质的实验装置。
向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。
据此判断气体X和洗气瓶内液体Y(足量)可能是()
选项A B C D
X CO SO2CO2Cl2
Y浓H2SO4NaHCO3饱和溶液Na2SO3溶液NaHSO3饱和溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.CO不能使品红褪色,A错误;
B.若关闭活塞K,SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,品红溶液无变化,澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,SO2使品红褪色,B正确;
C.CO2与Na2SO3溶液不反应,且不能是品红褪色,C错误;
D.Cl2与饱和NaHSO3溶液发生氧化还原反应,Cl2不能使澄清石灰水变浑浊,D错误。
10.某未知溶液可能含Cl-、CO32-、Na+、SO42-、Cu2+。
将溶液滴在蓝色石蕊试纸上试纸变红;取少量试液,先滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,再在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。
下列判断合理的是
A.一定没有Na+、Cl-
B.可能有Cl-、CO32-
C.一定没有CO32-、可能有SO42-
D.一定有SO42-、Cu2+
【答案】D
【详解】
将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红说明溶液呈酸性,则CO32-不存在;因为Cu2+水解呈酸性,所以有Cu2+;取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中有SO42-;在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,则不能确定原溶液中有Cl-,因为前面已滴加了氯化钡,可知溶液中一定含有Cu2+和SO42-,一定不含CO32-,可能含有Cl-、Na+,故选D。
【点睛】
本题考查了溶液中离子的检验,题目难度中等,熟练掌握常见离子的性质及检验方法为解答关键,试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。
11.A是一种正盐,D相对分子质量比C相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时都有如图转化关系。
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含有同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含有另一种元素;下列说法不正确的是
A.D生成E的反应可能是氧化还原反应
B.当X是强碱时,C在常温下是气态单质
C.当X是强酸时,E是H2SO4
D.当X是强碱时,E是HNO2
【答案】B
【分析】
D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,且观察C是由B+Y→C,D是由C+Y→D,可知C和D含有的元素相同,且相对分子质量相差一个O的相对原子质量;在中学化学中很容易想到是NO,NO2或者是SO2和SO3等,推知Y一定是O2,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时都有以下转换关系:;且A是正盐,很容易想到NH4+的正盐。
再根据当X是强酸时,A、B、C、D、E中均含有同一种元素;强酸则要想到
是HCl、H2SO4、HNO3,再根据当X是强碱时,A、B、C、D、E均含有另一种元素。
由NH4+的性质与碱反应生产NH3,则可推出;当X是强碱时E是HNO3;当X是强酸时,E 是H2SO4,综上推出A的离子中含有NH4+离子,且含有S元素,可推出A为(NH4)2S。
【详解】
A.当D为SO3 时,E为H2SO4,SO3与水化合成H2SO4,没有发生氧化还原反应,当D为NO2时,E为HNO3,NO2与水发生氧化还原反应,A正确;
B.当X是强碱时,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3;当X是强酸时,B为
H2S,C为SO2,D为SO3,E是H2SO4,B不正确;
C.当X是强酸时,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E是H2SO4,C正确;
D.当X是强碱时,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3,D正确;
故选C。
12.针对下列实验现象表述不正确的是
A.往氯水和FeCl2混合溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色
B.SO2气体使湿润的蓝色石蕊试纸先变红色后褪色
C.金属钠投入到硫酸铜溶液中,钠四处游动,并产生蓝色沉淀
D.往蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变成黑色蜂窝状的固体,同时释放出刺激性气味气体
【答案】B
【详解】
A.氯水具有氧化性, FeCl2具有还原性,两者反应产生FeCl3,铁离子遇KSCN显红色,故A正确;
B.SO2与水反应生成亚硫酸,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,但不能褪色,故B错误;C.金属钠投入到硫酸铜溶液中,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和硫酸铜反应产生蓝色氢氧化铜沉淀,所以现象会有钠四处游动,并产生蓝色沉淀,故C正确;D.浓硫酸的脱水性使蔗糖变成黑色蜂窝状的固体(C),同时放热,浓硫酸和C发生氧化还原反应产生二氧化硫,即释放出刺激性气味气体,故D正确。
答案选B。
【点睛】
B.SO2不能漂白酸碱指示剂。
13.下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
面上的密度比水小
C 向某钠盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石
灰水变浑浊的气体
该盐一定是碳酸钠
D某物质的焰色试验火焰显黄色该物质一定不含钾元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.氯化银、碳酸钡、亚硫酸钡和硫酸钡均为白色沉淀,与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,溶液中不一定含有硫酸根离子,还可能含有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子,故A错误;
B.金属钠浮在水面上说明金属钠的密度比水小,熔成闪亮的小球说明钠的熔点低,与水的反应放出的热量使熔成闪亮的小球,故B正确;
C.碳酸氢钠、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都能与盐酸反应放出使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳和二氧化硫气体,则向某钠盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该盐不一定是碳酸钠,还可能是碳酸氢钠或亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,故C错误;
D.某物质的焰色试验火焰显黄色,说明该物质一定含有钠元素,黄色光掩盖紫色光,由于没用蓝色钴玻璃片滤去黄色光,则不能确定该物质是否含有钾元素,故D错误;
故选B。
14.运输化学药品浓硫酸的车辆,应该张贴的标志为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】
A.浓硫酸不是易燃液体,不能张贴,故A错误;
B.浓硫酸有强氧化性,可作氧化剂,但不张贴,故B错误;
C.浓硫酸不是剧毒品,不能张贴,故C错误;
D.浓硫酸具有强腐蚀性,应该张贴,故D正确;
故答案为D。
15.下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是()
a b c
A Al AlCl3Al(OH)3
B NO NO2HNO3
C Si SiO2H2SiO3
D S SO2H2SO4
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
试题分析:A项:用Al(OH)3无法一步生成Al,故错。
B项:可以。
如2NO+O2=2NO2,
3NO2+H2O=2HNO3+NO,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故正确。
C项:SiO2无法一步生成H2SiO3,H2SiO3无法一步生成Si,故错。
D项:H2SO4无法一步生成FeS2,故错。
故选B。
考点:无机推断
点评:本题考查的是无机推断的知识,要求学生对课本中的化学反应要熟悉掌握,识记化学方程式的书写。
16.类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关离子方程式的类推正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A、钠与硫酸铜溶液反应,钠会优先与水反应,生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜,A错误;
B、硫酸与氢氧化钡除了生成水还生成硫酸钡沉淀,B错误;
C、氢氧化铝溶于强碱,不溶于弱碱,C错误;
D、CO2和SO2均为酸性氧化物,与碱反应时类似,D正确;
答案选D。
17.将一定量的锌与浓度为18.5mol/L的100mL浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成26.88L标准状况下的气体,反应后测得溶液中氢离子浓度为1.0mol/L,则生成的气体的物质的量之比为
A.n(SO2)/n(H2)=1/1 B.n(SO2)/n(H2)=4/1
C.n(SO2)/n(H2)=1/4 D.n(SO2)/n(H2)=3/2
【答案】A
【详解】
根据题意,发生反应的化学方程式为Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,设反应生成SO2的物质的量为x mol,生成氢气的物质的量为y mol,列方程为x+y=26.88÷22.4=1.2mol,2x+y=18.5×0.1-1.0×0.1÷2=1.8,解得
x=0.6mol,y=0.6mol,则n(SO2)/n(H2)=1/1,答案选A。
18.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是
选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ
A.Fe3+ 有氧化性FeCl溶液可用于回收旧电路板中的铜
B.SiO2有导电性SiO可用于制备光导纤维
C.氯水、SO2都有漂白性氯水与SO2混合使用漂白效果更好
D.铝制容器表面有氧化膜保护可用铝制容器盛装稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
试题分析:2Fe3+ +Cu= 2Fe3++ Cu2+,故A正确;SiO2不导电,故B错误;
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,氯水与SO2混合使用漂白效果差,故C错误;氧化铝、铝都能与稀硫酸反应,不能用铝制容器盛装稀硫酸,故D正确。
考点:本题考查元素、化合物性质。
19.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。
20.下图是物质间发生化学反应的颜色变化,下表选项物质对应正确的是
选项M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2铜KSCN
B Na BaCl2FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2铁粉KSCN
D Na2O2MgCl2锌粉KSCN
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】
硫酸铁与M发生反应生成红褐色沉淀,红褐色沉淀为Fe(OH)3沉淀,M为碱或与水反应能生成碱的物质。
硫酸铁与N反应生成白色沉淀,可以为BaSO4沉淀,N可能含有Ba2+。
P 与硫酸铁反应生成浅绿色溶液,浅绿色微粒为Fe2+,P起到还原剂的作用;硫酸铁与Q作用溶液变为红色,则Q为硫氰化钾。
【详解】
A. N不能是氢氧化钡,因为它与硫酸铁反应除了生成硫酸钡,还会生成氢氧化铁,二者的混合物为红褐色,不是白色沉淀,A错误;
B. P不能为氧化亚铁,因为FeO不能与硫酸铁反应生成Fe2+,B错误
C. M若为NaOH,与硫酸铁反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀;N若为硝酸钡,与硫酸铁反应生成BaSO4白色沉淀;P若为铁粉,还原+3价的Fe3+为+2价的Fe2+,C正确;
D. N不能为氯化镁,它不能与硫酸铁反应生成白色沉淀,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】
本题考查了有关铁元素的化学反应,注意各种物质之间的化学反应及常见物质的颜色及溶解性。
二、非选择题
21.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物.冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2.
(1)若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是__(填元素符号).
(2)用稀H2SO4浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣,取少量所得溶液,检验溶液中存在Fe3+的方法是__(注明试剂、现象).
(3)上述冶炼过程产生大量SO2.下列处理方案中合理的是__(填代号)
a.高空排放 b.用于制备硫酸 c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d.用浓硫酸吸收
(4)验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO2的方法是__.
(5)实验室制备,收集干燥的SO2,所需仪器如下.
①其中装置A产生SO2,反应的化学方程式为__.
②请按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→__→→→f,装置E中NaOH溶液的作用是__.E中反应的离子方程式__.
【答案】Cu、O 取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红 bc 将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2 Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O d;e;c;b 吸收多余的SO2,防止污染空气 SO2+2OH-
=SO32++H2O
【解析】
【分析】
(1)8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中,Cu元素的化合价由+2价降低为0、O 元素的化合价由0降低为-2价,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价、S元素的化合价由-2价升高为+4价;
(2)铁离子遇KSCN溶液为血红色;
(3)二氧化硫为环境污染物,不能排放,可用于制备硫酸或亚硫酸盐;
(4)二氧化硫具有漂白性,且漂白具有暂时性;
(5)实验室制备,收集干燥的SO2,由装置可知,A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理,以此来解答。
【详解】
(1)8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中,Cu元素的化合价由+2价降低为0、O 元素的化合价由0降低为-2价,化合价降低的元素被还原,故Cu、O被还原;
故答案为:Cu、O;
(2)用稀H2SO4浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣,取少量所得溶液,检验溶液中存在Fe3+的方法是取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红;
故答案为取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红;
(3)二氧化硫为环境污染物,不能高空排放,与浓硫酸不反应,可用于制备硫酸或亚硫酸盐,只有bc符合;
故答案为:bc;
(4)验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO2的方法是将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2;
故答案为:将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2;
(5)①装置A产生SO2,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;‘’故答案为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
②根据装置A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理,则按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→d→e→c→b→f;装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气,发生的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O;故答案为
d;e;c;b;吸收多余的SO2,防止污染空气;SO2+2OH-=SO32-+H2O。
【点睛】
本题涉及二氧化硫的制备、离子的检验、装置的选择等知识点,把握制备原理、实验装置、实验技能为解答的关键。
本题的易错点为(5),制备和收集干燥的SO2,由装置可知,A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理。
22.Ⅰ.为探究硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)受热分解后所得产物,设计实验装置如图所示,部分实验现象为:A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,继续加热最终变成黑色;B中产生白色
沉淀;D中溶液变成红色。
(洗气瓶中试剂均足量)
(1)分析推测该硫酸铜晶体最终分解产物可能有_______________________________。
(2)D中的反应分两步进行,写出第一步反应的离子方程式_____________________。
II.测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水x的值,实验装置和过程如下:取硫酸铜晶体7.23 g置于硬质试管中,先通N2排除体系内空气,酒精喷灯高温加热充分,待A中蓝色晶体最终变成黑色,停止加热,再次鼓入N2至装置冷却到室温。
(洗气瓶中试剂均足量)
(1)取B中白色沉淀经过滤洗涤干燥称量得固体6.99 g,经计算可得CuSO4·xH2O中
x=__________,再次鼓入N2的目的是____________________。
(2)某同学提出,要测定晶体中结晶水x的值,也可将B装置用装有浓硫酸的洗气瓶替换,最终测浓硫酸增重即可计算得到结果,评价该同学的方案是否可行?(如果不可行,请说明理由)_____________________________
【答案】CuO、SO3、SO2、O2、H2O 4Fe2++O2+4H+ = 4Fe3++2H2O 4.5 使分解产生的气体全部被洗气瓶中试剂吸收不可行,SO3也能溶解在浓硫酸中,浓硫酸的增重不止只是水的质量
【分析】
I、该实验的目的是探究硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)受热分解后所得产物,A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,继续加热最终变成黑色,说明晶体受热分解产生了CuO;B中酸性BaCl2溶液产生白色沉淀,则分解产物中有SO3;D中溶液变红,说明Fe2+被氧化为Fe3+,即产物中有氧化性物质,根据质量守恒定律可知,该氧化性物质为O2,则分解产物中有SO2生成(CuSO4中,O为-2价,若得到O2,需要升高化合价,所以S的化合价一定降低,生成SO2),所以B中的现象是品红溶液褪色,E的作用是吸收多余的有害气体,防止污染环境;
II、根据实验I推出硫酸铜晶体产物有SO2、SO3,B中含有Cl2和BaCl2,Cl2在水中可以将SO2氧化为SO42-,故CuSO4中的S全部转化为了BaSO4,则可以通过BaSO4的质量来计算x的值。
【详解】
I、(1)经分析,CuSO4受热分解产生的产物有CuO、SO2、SO3、O2;对于晶体而言,受热分解产物还有H2O,故可推测该硫酸铜晶体最终分解产物可能有CuO、SO3、SO2、O2、
H2O;
(2)D中,Fe2+先被O2氧化为Fe3+,Fe3+再和SCN-结合生成血红色物质,涉及的离子反应为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
II、(1)根据题意可知,n(BaSO4)=
6.99g
233g/mol
=0.03mol,则n(CuSO4·xH2O)=0.03mol,所以
有0.03mol×(150+18x)g/mol=7.23g,解得x=4.5;再次通入N2的目的是使分解产生的气体全部被洗气瓶中试剂吸收;
(2)不可行,分解产物SO3可以溶解在浓硫酸中,浓硫酸的增重不止只是水的质量。
【点睛】
本题的难点在于实验II的(2)题,浓硫酸吸收SO3是一个很少见的知识点,主要出现在硫酸工业的第三步,考生需要结合平时学习中的知识去分析问题。
23.如图是有关二氧化硫性质的实验装置图,试回答下列问题:
(1)A、B、C、D四个装置中发生的现象依次是___;___;__;___;
(2)二氧化硫具有:①漂白性;②酸性氧化物性质;③还原性;④氧化性。
在图中几个装置中对应表现出的性质是(填序号):
A中___,B中___,C中___,D中____;
(3)实验完毕后,将B中溶液取少量于试管中,加热,现象是___,原因是___;
(4)实验完毕后,取少量D中溶液于试管中,加入BaCl2溶液和稀盐酸,现象是___;用化学方程式解释其原因___。
(5)E中发生反应的化学方程式是___。
【答案】变红褪色浅黄色沉淀褪色②①④③溶液由无色恢复为红色二氧化硫和有色物质生成的无色物质是不稳定的,加热后会分解产生白色沉淀 SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4、H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
【分析】
二氧化硫能与水反应生成亚硫酸,亚硫酸使石蕊试液变红,体现了酸性氧化物的性质;二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色;二氧化硫能使溴水褪色,体现了还原性;二氧化硫能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,体现酸性氧化物的性质;根据以上知识解答(1)(2);
(3)品红溶液的漂白性不稳定,加热反应后的溶液易恢复原来颜色;。