人教版高一第二学期 第二次质量检测化学试卷及解析
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人教版高一第二学期第二次质量检测化学试卷及解析
一、选择题
1.一定量的锌与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,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1。
下列叙述不正确的是( )
A.反应中共消耗1.8 mol H2SO4B.气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1 C.反应中共消耗97.5 g Zn D.反应中共转移3 mol电子
【答案】B
【分析】
Zn和浓硫酸发生:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O,随着反应的进行,溶液浓度减小,
稀硫酸与Zn发生:Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑,则生成的气体为SO2和的H2混合物,根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算。
【详解】
生成气体的物质的量为
33.6
22.4/
L
L mol
=1.5mol,溶液剩余硫酸的物质的量为
1
2
×1L×0.1mol/L=0.05mol,
参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,
设反应生成xmolSO2,ymolH2,
Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O
x 2x x
Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
y y y
x+y=1.5
2x+y=1.8
解之得 x=0.3,y=1.2
所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气。
A.由以上计算可知,反应中共消耗1.8mol H2SO4,故A正确;
B.气体A为SO2和H2的混合物,且V(SO2):V(H2)=1:4,故B错误;
C.反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3mol+1.2mol)×65g/mol=97.5g,故C正确;D.在反应Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O 中,生成0.3mol的二氧化硫转移电子为0.6mol,反应Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑中,生成1.2mol氢气转移电子2.4mol,所以反应中共转移3mol电子,故D正确。
故选B。
【点睛】
本题考查方程式的相关计算,侧重于学生的分析、计算能力的考查,注意浓硫酸和稀硫酸性质的不同,从质量守恒的角度解答该题,计算生成气体的物质的量关系是解答该题的关
键。
2.下列说法正确的是( )
A.晶体硅常用于制造光导纤维B.碳酸钠常用于治疗胃酸过多
C.明矾常用于自来水的消毒杀菌D.高压钠灯常用于道路和广场照明
【答案】D
【详解】
A.二氧化硅用于制造光导纤维,晶体硅可用于制造晶体管及太阳能电池,A错误;B.碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多,而碳酸钠溶液碱性强,对人会产生一定的腐蚀作用,因此不能用于治疗胃酸过多,B错误;
C.明矾具有净水作用但无强氧化性,因此常用于自来水的净化,但不能对水进行消毒杀菌,C错误;
D.高压钠灯发出的黄光穿透力强,因此常用于道路和广场照明,D正确;
故合理选项是D。
3.下列离子的检验方法及对应结论正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.氢氧化铝和氢氧化镁均为白色沉淀,取样,滴加氢氧化钠溶液,观察到有白色沉淀,不能证明有镁离子,可能有铝离子,故A错误;
B.铁离子与硫氰根离子反应生成红色的硫氰化铁,取样,滴加硫氰化钾溶液,观察到溶液变红,证明有铁离子,故B正确;
C.氯化银、碳酸钡、亚硫酸钡和硫酸钡均为白色沉淀,取样,滴加氯化钡溶液,观察到白色沉淀,不能证明有硫酸根离子,可能有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子,故C错误;
D.取样,用铂丝进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明有钾离子,故D错误;
故选B。
4.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。
5.有50mL某气体,可能含有CO2、O2、NH3中的一种或几种,将其通过浓H2SO4没有发现体积变化。
通过足量Na2O2后,体积变为30mL,则该气体可能为()
A.CO2为20mL,NH3为30mL B.NH3为40mL,O2为10mL
C.CO2为30mL,O2为20mL D.CO2为40mL,O2为10mL
【答案】D
【解析】
试题分析:有50mL某气体,可能含有CO2、O2、NH3中的一种或几种,将其通过浓H2SO4没有发现体积变化,说明不含有NH3;通过足量Na2O2后,体积变为30mL,说明含有CO2气体,根据反应方程式:2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+ O2,根据方程式可知,每有2体积的CO2
发生反应,气体的体积会减少1体积,则反应减少的气体的体积是50mL-30mL=20mL,则含有CO2的体积是40mL,反应产生的O2体积是20mL,还有10mL的O2,故选项D正确。
考点:考查混合气体的组成与性质的知识。
6.下列实验操作、现象和结论均正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
试题分析:A、氯气和碘离子反应生成碘单质和氯离子,氯气的氧化性比碘单质强,碘遇到淀粉显蓝色,故正确;B、铜和硝酸反应不是置换反应,故错误;C、溶液中可能是硫酸根离子,或亚硫酸根离子,故错误;D、铝常温下在浓硝酸中钝化,故错误。
考点:氧化性的比较,硝酸的性质,硫酸根离子的检验
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.在1L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质,其浓度分别为0.2mol·L-1和1.5 mol·L-1,现向该溶液中加入39.2 g铁粉使其充分反应。
下列有关说法正确的是
A.反应后溶液中Fe3+物质的量为0.8 mol
B.反应后产生13.44 L H2(标准状况)
C.由于氧化性Fe3+>H+,故反应中先没有气体产生后产生气体
D.反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为0.9 mol
【答案】D
【分析】
硝酸铁和硫酸的物质的量分别为0.2摩尔和1.5摩尔,铁的物质的量为39.2/56=0.7mol,氧化性比较,硝酸氧化性最强,先反应,然后铁离子反应,最后氢离子反应。
Fe+4H++NO3-=Fe3++NO+2H2O
1 4 1 1
0.6 2.4 0.6 0.6
Fe+2Fe3+=3Fe2+
1 2 3
0.1 0.2 0.3
铁完全反应,没有剩余,溶液中存在0.6mol铁离子,0.3摩尔亚铁离子。
【详解】
A.反应后溶液中铁离子为0.6mol,错误,不选A;
B.没有产生氢气,错误,不选B;
C.先硝酸反应,错误,不选C;
D.铁离子与亚铁离子物质的量和为0.9mol,正确,选D。
答案选D。
9.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构与双氧水分子相似。
常温下,S2Cl2是一种橙黄色液体,遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体。
下列说法中不正确的是
A.S2Br2与S2Cl2结构相似,沸点S2Br2 > S2Cl2
B.S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl
C.S2Cl2中S显—1价
D.2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
【答案】C
【详解】
A. 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高;S 2Br 2与S 2Cl 2结构相似,S 2Br 2 相以分子质量较大,所以沸点S 2Br 2 > S 2Cl 2,A 正确;
B. 由题中信息分子结构与双氧水分子相似,双氧水的结构式为H-O-O-H ,所以S 2Cl 2的结构式为Cl-S-S-Cl ,B 正确;
C. 氯和硫都是第3周期元素,氯的非金属性较强,所以S 2Cl 2中Cl 显-1价,S 显+1价,C 错误;
D. 由题中信息S 2Cl 2遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体,可知反应后生成二氧化硫,所以S 2Cl 2与水发生反应的化学方程式为2S 2Cl 2+2H 2O =SO 2↑+3S↓+4HCl ,D 正确;故选C 。
10.现有Fe 、Al 、Si 三种单质的混合物,取一半投入足量的NaOH 溶液中,将剩余的一半投入足量的稀硫酸中,若经测量两次实验产生的气体质量相等,则原混合物中Fe 、Al 、Si 三种单质的物质的量之比可能为( ) A .6:4:3 B .1:1:1
C .2:3:4
D .3:7:6
【答案】A 【详解】
取一半固体投入足量的NaOH 溶液中,Al 、Si 与氢氧化钠反应放出氢气;将剩余的一半投入足量的稀硫酸中,Fe 、Al 与稀硫酸反应放出氢气,测量两次实验产生的气体质量相等,说明Fe 与硫酸反应放出的氢气和Si 与氢氧化钠反应放出氢气一样多,根据
2442Fe H SO FeSO H +=+ 、223222Si NaOH H O Na SiO H ++=+↑ ,Fe 、Si 的物质
的量比一定为2:1,故A 正确。
11.将43.8g Al 、Cu 组成的合金溶于足量的NaOH 溶液中,产生6.72L 气体(标准状况)。
另取等质量的该合金溶于过量的稀硝酸中,生成13.44LNO(标准状况),向反应后的溶液中加入足量的NaOH 溶液,得到沉淀的质量为 A .39.2g B .44.8g
C .58.8g
D .66.4g
【答案】C 【详解】
合金溶于足量的NaOH 溶液中,金属铝和氢氧化钠反应产生气体氢气6.72L ,物质的量为0.3mol ,根据电子转移守恒可以知道n(Al)=0.3×
2
3
=0.2mol ,故金属铝的质量为0.2×27=5.4 g ,金属铝提供电子的量是0.6 mol ,将合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al 3+ 、 Cu 2+离子,根据电子守恒,金属共提供电子的物质的量为13.44×
3
22.4
=1.8 mol 故Cu 共提供的电子物质的量为1.8-0.6=1.2 mol ,向反应后的溶液中加入过量的NaOH 溶液,铝离子全部转化为偏铝酸根离子,不会出现沉淀,所得沉淀为氢氧化铜,由电荷守恒可以知道,反应中金属铜提供的电子的物质的量等于生成碱的氢氧根离子的物质的量即n(OH -)=1.2 mol ,所以反应
后沉淀的质量等于43.8-5.4+1.2×17=58.8 g ;C正确;
故答案选C。
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.在某100mL混合液中,HNO3和H2SO4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Cu2+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HNO3和H2SO4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++2NO3-=3Cu2++2NO↑+3H2O,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++2NO3-=3Cu2++2NO↑+3H2O,1.92g铜粉物质的量
=
1.92
64/
g
g mol
=0.03mol,100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4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+~3Cu2+,
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。
14.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。
15.下列说法正确的是( )
A .向新制氯水中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色
B .浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
C .铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe 2O 3和H 2
D .在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有吸水性 【答案】B 【详解】
A .氯水中生成了盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,次氯酸具有强氧化性漂白,所以向新制氯水中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液先变红色后褪色,故A 错误;
B .硝酸分解生成二氧化氮、氧气和水,二氧化氮是红棕色气体,浓硝酸溶解了二氧化氮而呈黄色,故B 正确;
C .铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe 3O 4和H 2,故C 错误;
D .浓硫酸能将有机物中H 、O 元素以2:1水的形式脱去而体现脱水性,故浓硫酸具有脱
水性,可使蔗糖脱水生成炭黑,故D 错误; 故答案为B 。
【点睛】
氯水由于存在氯气和水的反应生成盐酸和次氯酸,所以氯水含有氯气分子,水,盐酸和次氯酸,与不同的试剂反应时,起作用的微粒不同;①与硝酸银反应:氯离子与硝酸银反应生成白色沉淀;②与碳酸钠反应:碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体;③与有色布条作用:次氯酸有漂白性,有色布条褪色;④与石蕊试液作用:先变红后褪色,因为溶液中有酸,显酸性,有次氯酸有漂白性;⑤与二氧化硫作用:黄绿色退去,二氧化硫和氯气和水反应生成硫酸和盐酸。
16.当氨气与氧气一起通过灼热的铂丝网时,在导出的产物中,不可能出现的物质是( ) A .NH 4NO 3 B .H 2O
C .N 2
D .NO 2
【答案】C 【详解】
在铂丝的催化作用下,发生氨气的催化氧化:322Pt
4NH +5O 4NO+6H O ∆
,NO 遇到O 2
变为NO 2,NO 2和H 2O 反应生成HNO 3,HNO 3和NH 3反应可以生成NH 4NO 3,故选C 。
17.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH 3 ②NO 2③HCl 和N 2 的4:5混合气体,进行喷泉实验。
经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为 A .①>②>③ B .①<②<③
C .①=②=③
D .①<②=③
【答案】C 【详解】
同温同压下,等体积的3NH 、HCl 、2NO 物质的量相等,设3NH 、HCl 、2NO 的物质的量均为1mol ,烧瓶体积为VL 。
由2233NO H O 2HNO NO +=+可知生成3HNO 的物质的量为
2mol 3,生成NO 的物质的量为1
mol 3
,NO 难溶于水,则3HNO 的物质的量浓度为213/23
mol
mol L V V L =,3NH 和HCl 溶于水后溶液的物质的量浓度为1mol /L V ,因此
①=②=③,答案选C 。
18.依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法中不正确...
的是( )
A .X 是N 2O 5
B .可用排水法收集NO 、NO 2气体
C .由NO 2→NO ,无须另加还原剂也可实现
D .由NH 3→N 2,从理论上看,NH 3可与NO 2反应实现 【答案】B 【分析】
A .图象可知X 为+5价对应的氮的氧化物;
B .一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体;
C .氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸;
D .氨气中氮元素化合价-3价,二氧化氮中氮元素化合价+4价二者反应生成氮气; 【详解】
A .图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X 为+5价对应的氮的氧化物是N 2O 5,A 正确;
B .一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体,不可用排空气法收集NO 气体,B 错误;
C .氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工业上以NH 3、空气、水为原料生产硝酸,C 正确;
D .NH 3可与NO 2反应生成氮气,8NH 3+6NO 2=7N 2+12H 2O ,D 正确; 答案选B 。
【点睛】
本题考查了氮元素及其化合物的性质、主要是个价态存在物质的氧化还原反应,掌握基础是解题关键,题目难度中等
19.镁、铝、铁合金投入300mL 3HNO 溶液中,金属恰好溶解,分别转化成2+
3+
Mg Al
、和3+Fe ;还原产物为NO ,在标准状况下体积为6.72L 。
在反应后的溶液中加入300mL 某浓度的NaOH 溶液,金属阳离子恰好全部沉淀,干燥后测得质量为27.2g 。
下列有关推断正确的是( )
A .参加反应的3HNO 的物质的量为0.9mol
B .NaOH 的物质的量浓度为6-1mol L ⋅
C .参加反应的金属的质量为11.9g
D .3HNO 的物质的量浓度为3-1mol L ⋅
【答案】C
【分析】
镁、铝、铁合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al3+、Fe3+、Mg2+离子,根据电子得失守恒、原子守恒计算。
【详解】
将镁、铝、铁合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al3+、Fe3+、Mg2+离子,根据电子守恒,金
属共失去电子的物质的量为:
6.72L
×(5-2)
22.4L/mol
=0.9mol,反应中金属失去电子的物质的
量=生成物硝酸盐中硝酸根离子的物质的量=生成碱中的氢氧根离子的物质的量,即:n(OH-)=n(NO3-)=0.9mol,则
A.参加反应的硝酸的物质的量为:n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO)=0.3mol+0.9mol=1.2mol,A选项错误;
B.沉淀达到最大量时,溶液中的溶质为硝酸钠,由钠离子守恒可知,氢氧化钠溶液的物质
的量浓度为:c(NaOH)=0.9
0.3
mol
L
=3mol/L,B选项错误;
C.反应后沉淀的质量=金属质量+m(OH-)=金属质量+0.9mol×17g/mol=27.2g,则金属的质量为:27.2g-15.3g=11.9g,C选项正确;
D.参加反应的硝酸的物质的量为:n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO)=0.3mol+0.9mol=1.2mol,硝酸的
物质的量浓度为:c(HNO3)= 1.2
0.3
mol
L
=4mol/L,D选项错误;
答案选C。
【点睛】
本题考查了混合物计算、物质的量浓度的计算,明确“反应中金属失去电子的物质的量=生成物硝酸盐中硝酸根离子的物质的量=生成碱中的氢氧根离子的物质的量”为解答本题的关键,注意电子守恒在计算中的应用。
20.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 ,NO 2的物质的量为1.3mol ,A 项错误;
B . 根据分析,生成CuSO 4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 。
21.某100mL 混合溶液中,H 2SO 4和HNO 3的物质的量浓度分别是4.0mol/L 和2.0mol/L ,向该混合溶液中加入25.6g 铜粉,加热,待充分反应后,静置,得到蓝色澄清溶液(假设反应后溶液体积不变)。
下列说法中正确的是( )
A .产生的NO 在标准状况下的体积是1.12L
B .反应后溶液中Cu 2+的物质的量浓度为3.0mol/L
C .反应后溶液中H +的物质的量浓度为8.0mol/L
D .在反应后的溶液中加0.6molNaOH 刚好使Cu 2+完全沉淀
【答案】B
【分析】
25.6g (Cu)0.4mol 64g /mol
n ==,(H ) 4.0mol /L 0.1L 2 2.0mol /L 0.1L 1.0mol n +=⨯⨯+⨯=,
3(NO ) 2.0mol /L 0.1L 0.2mol n -=⨯=,则该反应的离子反应方程式为:
2323Cu 8H 2NO 3Cu 2NO 4H O +-+++=+↑+,于是得出:
33Cu
~8H ~2NO 3mol
8mol 2mol 0.4mol 1.0mol 0.2mol
+-,显然3NO -的物质的量不足,则按3NO -的物质的量进行计算;
【详解】 A. 产生的0.2mol NO ,在标准状况下的体积是4.48L ,A 错误;
B. 反应后溶液中Cu 2+的物质的量浓度为
23233(NO )0.2mol (Cu )22(Cu ) 3.0mol /L 0.1L 0.1L n n c V -+
+⨯===== ,B 正确; C. 反应后溶液中H +有剩余,则(H ) 1.0mol 0.8mol (H ) 2.0mol /L 0.1L n c V ++
-===,C 错误;
D. 在反应后的溶液中有剩余的0.2mol H +,生成的0.3mol Cu 2,加0.8molNaOH 刚好在中和的基础上使Cu 2+完全沉淀,D 错误;
答案选B 。
22.白色固体混合物A ,含有KCl 、CaCO 3、Na 2CO 3、Na 2SiO 3、CuSO 4中的几种,常温常压
下进行如下实验(已知Ag 2SO 4可溶于硝酸)。
①A 溶于足量水,最终得到无色溶液B 和固体C
②固体C 与过量稀硝酸作用得到无色气体D ,蓝色溶液E 和固体F
下列推断不正确的是
A .无色溶液
B 的pH ≥7
B .固体F 中有H 2SiO 3
C .混合物A 中一定含有Na 2SiO 3、CuSO 4和CaCO 3
D .溶液B 加HNO 3酸化,无沉淀;再加AgNO 3,若有白色沉淀生成,则A 中有KCl
【答案】C
【分析】
由实验可知,混合物加水得到无色溶液B 和固体C ,且固体C 不能完全溶解于硝酸中,不
溶于硝酸的只有H 2SiO 3,无色气体D 为CO 2,蓝色溶液含有Cu 2+,则溶液A 中一定含有
Na 2CO 3、Na 2SiO 3、CuSO 4;无色溶液B 中一定含有硫酸钠,可能含有碳酸钠或硅酸钠,实验不能确定是否含有KCl 、CaCO 3。
【详解】
A .溶液
B 中一定含有硫酸钠,可能含有碳酸钠和硅酸钠,因此溶液B 可能是中性或碱性,故pH ≥7,A 正确,不选;
B .根据分析,硅酸不溶于硝酸,则F 中含有H 2SiO 3,B 正确,不选;
C .根据分析,A 中一定含有Na 2CO 3、Na 2SiO 3、CuSO 4,不能确定是否含有KCl 、CaCO 3,C 错误,符合题意;
D .无色溶液B 中加HNO 3酸化,无沉淀,可排除Na 2SiO 3,再滴加AgNO 3,有白色沉淀生成,白色沉淀为AgCl ,说明A 中含有KCl ,D 正确,不选;
答案选C 。
23.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。
SO的叙述正确的是C。
综上所述,有关S和
2
24.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。
25.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。
二、实验题
26.亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体或黄色气体,沸点为-5.5℃,遇水和潮气分解。
回答下列问题:
(1)NO与Cl2在通常条件下可反应得到NOCl。
某实验小组用浓盐酸与MnO2反应制C12,Cu和稀HNO3制NO。
①制取NO的离子方程式为________________________
②选用下列部分装置预制备一瓶干燥纯净的氯气,各玻璃导管接口连接顺序为____(气流方向从左至右)。
(2)文献中记录的一种利用浓盐酸和NaNO2浓溶液反应制取NOCl的原理及装置如下所示:
反应原理:NaNO2+2HCl=NOCl↑+NaCl+H2O。
制取装置图:。