河南省辉县市高级中学高一下学期第一次质量检测化学试卷
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河南省辉县市高级中学高一下学期第一次质量检测化学试卷
一、选择题
1.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。
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.化学在工农业生产和日常生活中都有重要应用。
下列叙述正确的是
A.硅是良好的半导体材料,可以用作光导纤维
B.酸雨是指pH<7.0的雨水
C.居室中放置一盆石灰水可以吸收CO,预防中毒
D.水玻璃可以用作木材防火剂
【答案】D
【详解】
A.硅是良好的半导体材料,可制取太阳能电池板,光导纤维的主要成分是SiO2,不是Si,A 错误;
B.酸雨是指pH<5.6的酸性雨水,B错误;
C.CO不能溶于水,也不能与Ca(OH)2溶液反应,所以居室中放置一盆石灰水不能吸收CO,也就不能起到预防中毒的作用,C错误;
D.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,它不能燃烧,也不支持燃烧,因此可以用作木材防火剂,D 正确;
故合理选项是D。
4.金属铜不能与稀硫酸反应,却能够与浓硫酸反应,是因为浓硫酸具有()
A.脱水性B.吸水性C.强酸性D.强氧化性
【答案】D
【详解】
A. 脱水性是浓硫酸脱去有机物分子相当于水组成的氢、氧元素,A不合题意;
B. 吸水性是浓硫酸吸取气体中的水蒸气或晶体中的结晶水,B不合题意;
C. 强酸性是硫酸与中等强度的弱酸盐反应生成中强酸表现的性质,C不合题意;
D. 在金属活动顺序表中,Cu位于H之后,所以Cu不能置换出稀硫酸中的氢,但浓硫酸具有强氧化性,能将Cu氧化为CuO,然后溶解为CuSO4。
故选D。
5.Na2SO3与下列物质的反应中,体现的性质与其他3个反应不同的是
A.盐酸B.Ca(OH)2C.BaCl2D.O2
【答案】D
【详解】
A、Na2SO3和盐酸发生复分解反应生成NaCl、SO2、H2O,体现盐的性质;
B、Na2SO3和Ca(OH)2发生复分解反应生成CaSO3、NaOH,体现盐的性质;
C、Na2SO3和BaCl2发生复分解反应生成BaSO3、NaCl,体现盐的性质;
D、Na2SO3和O2发生氧化还原反应生成Na2SO4,体现还原性;
综上所诉,Na2SO3与O2反应体现的性质与其他3个反应不同,故选D。
6.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-。
7.由下列实验及现象,推出的相应结论正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A.钾的焰色是浅紫色,容易被钠的黄色火焰所掩盖,因此要在蓝色钴玻璃下进行观察才能确定有没有钾元素,A项错误;
CO,B.酸性:盐酸大于碳酸,碳酸大于次氯酸;因此次氯酸不可能与碳酸氢钠反应得到2
应该考虑是盐酸的影响,B项错误;
SO的水溶液显酸性,C项正确;
C.石蕊变红则证明溶液显酸性,因此说明2
SO和高锰酸钾之间发生的是氧化还原反应导致褪色,与漂白性无关,D项错误;
D.2
答案选C。
【点睛】
二氧化硫能够漂白一些有机色质,如品红溶液,属于非氧化性漂白;而二氧化硫在与酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯化铁等溶液反应时,体现了二氧化硫的强的还原性,导致了溶液的颜色发生了变化,而非漂白性。
8.如图是产生和收集气体的实验装置,该装置最适合于
A.用 H2O2溶液和 MnO2反应制取O2
B.用浓盐酸和 MnO2反应制取C12
C.用浓硝酸与 Cu反应制取 NO2
D.用Na2SO3和浓H2SO4反应制取SO2
【答案】A
【详解】
A. 用 H2O2溶液和 MnO2反应制取O2,固体不加热,故A符合;
B. 用浓盐酸和 MnO2反应制取C12,是固体加热,故B不符;
C. 用浓硝酸与 Cu反应制取 NO2,不能用排水法收集,故C不符;
D. 用Na2SO3和浓H2SO4反应制取SO2,SO2在水中溶解度大,不用排水法收集,故D错误;
故选A。
9.下列变化中,不属于化学变化的是()
A.SO2使品红溶液褪色B.氯水使有色布条褪色
C.活性炭使红墨水褪色D.漂白粉使某些染料褪色
【答案】C
【分析】
产生新物质的变化是化学变化。
【详解】
A. SO2具有漂白性,与品红结合生成不稳定的无色物质,发生了化学变化而使品红溶液褪色,A项错误;
B. 氯水中存在HClO,HClO具有强氧化性,能使有色布条褪色,发生了化学变化,B项错误;
C. 活性炭使红墨水褪色是因为活性炭具有吸附性,没有产生新物质,没有发生化学变化,C 项正确;
D. 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,与CO2等物质结合生成HClO,HClO具有强氧化性,能使有色物质褪色,过程中发生了化学变化,D项错误;
答案选C。
10.下列说法中正确的是()
A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色
B.二氧化硅与氢氟酸和氢氧化钠均能反应,属于两性氧化物
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可生成SO3
D.合金的熔点一般比成分金属的低
【答案】D
【详解】
A. 久置的氯水中次氯酸发生分解反应生成HCl和O2,所以不具有漂白性,故滴入紫色石蕊试液,溶液只变红不褪色,故A错误;
B. 二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,但二氧化硅和HF反应生成四氟化硅而不是盐,所以它是酸性氧化物而不是两性氧化物,故B错误;
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧也只能生成SO2,故C错误;
D. 在熔化状态时金属相互溶解或金属与某些非金属相互融合形成合金。
合金是两种金属或金属与某些非金属的非均匀混合物,它的熔点总比任一成分金属的熔点低,故D正确;
答案:D。
11.下列有关含硫物质转化判断正确的是( )
A.0.1molCu与足量的硫充分反应,生成物的质量比该单质的质量增加了1.6g
B.如图是铜与浓硫酸反应的实验装置。
B中盛装的是浓硫酸,作用是干燥SO2
C.Cu投入稀硫酸中加热,没有明显变化,加入一定量的H2O2溶液,金属Cu逐渐溶解,反应中H2O2起催化作用
D.25.0mL0.100mol•L-1的Na2S2O3溶液恰好把224mL(标况)Cl2转化为Cl-,则S2O23-将转化为S
【答案】A
【详解】
A.2Cu+S=∆Cu2S,0.1mol铜和足量的硫充分反应,生成物的质量增加△m=m(S)=1
2
n(Cu)
×32g/mol=1
2
×0.1mol×32g/mol=1.6g,故A正确;
B.由题中图示可知,B中盛装的是浓硫酸,若是干燥SO2,装置中导管应该长进短出,所以该装置不符合洗气要求,是为了实验安全的作用,故B错误;
C.铜投入稀硫酸中加热,没有明显现象,加入一定量的过氧化氢溶液,金属铜逐渐溶解,反应中过氧化氢起氧化剂作用,发生的反应为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,故C错误;D.25.0mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液恰好把224mL(标况)Cl2转化为Cl-,则
n(Cl2)=
0.224L
22.4L/mol
=0.01mol,转移电子为0.02mol,
n(Na2S2O3)=0.1mol/L×0.025L=0.0025mol,设S元素的化合价由+2价失电子变为x价,根据得失电子相等,则0.0025mol×2×(x-2)=0.02mol,解之x=+6,Na2S2O3转化为Na2SO4,故D 错误;
答案为A。
12.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论错误的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.SO2与H2O2反应生成H2SO4,结论错误,故A错误;
B.SO2与H2S反应生成S沉淀,SO2中S元素化合价降低,SO2表现氧化性,故B正确;C.SO2有还原性,能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾褪色,故C正确;
D.SO2与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,氢氧化钠溶液碱性减弱,溶液红色褪去,故D正确;
选A。
【点睛】
本题考查二氧化硫的性质,注意掌握二氧化硫具有氧化性、还原性、漂白性以及酸性氧化物的性质,试题有利于提高学生的理解能力及综合应用能力。
13.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是()
A.常温时都能与铁发生反应,放出气体B.加热时都能与铜发生反应
C.硫元素的化合价都是+6价D.都能作为气体的干燥剂
【答案】C
【详解】
A.常温下浓硫酸遇到金属铁会发生钝化,稀硫酸和铁之间反应产生氢气,故A错误;
B. 金属铜和稀硫酸之间不会反应,加热可以和浓硫酸之间反应,故B错误;
C. 浓硫酸和稀硫酸中H化合价+1价,O元素是-2价,根据化合价规则确定S的化合价都是+6价,故C正确;
D. 浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂,但是稀硫酸不具备,故D错误;
故选:C。
14.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。
15.下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
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。
16.一定量的锌与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A 33.6L(标况)。
将反应液稀释至1 L,测得溶液的c(H+)=0.1mo1·L-1,则叙述中错误的是()
A.气体A为SO2和H2的混合物B.气体A中SO2与H2的体积之比为4︰1 C.反应中共消耗97.5g Zn D.反应中共转移3 mol电子
【答案】B
【分析】
生成气体的物质的量为33.6
22.4
=1.5mol,溶液剩余硫酸的物质的量为0.1×
1
2
=0.05mol,参加
反应是硫酸的物质的量为0.1×18.5-0.05=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设生成xmol二氧化硫,ymol氢气,则有 x+y=1.5 2x+y=1.8 ,解x=0.3,y=1.2;根据电子得失守恒可知:2n(Zn)=2n(SO2)+2n(H2)=2×0.3+2×1.2,所以n(Zn)=1.5mol,据以上分析解答。
【详解】
生成气体的物质的量为33.6
22.4
=1.5mol,溶液剩余硫酸的物质的量为0.1×
1
2
=0.05mol,参加
反应是硫酸的物质的量为0.1×18.5-0.05=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设生成xmol二氧化硫,ymol氢气,则有 x+y=1.5 2x+y=1.8 ,解x=0.3,y=1.2;根据电子得失守恒可知:2n(Zn)=2n(SO2)+2n(H2)=2×0.3+2×1.2,所以n(Zn)=1.5mol,
A、由以上分析可知气体为二氧化硫和氢气的混合气体,正确,不选A;
B、气体为二氧化硫和氢气,体积比为0.3:1.2=1:4,错误,选B;
C、由以上分析可知,反应中共消耗金属锌的质量为1.5×65=97.5g,正确,不选C;
D、由以上分析可知,根据金属锌计算转移电子数为1.5×2=3mol,正确,不选D;
故答案选B。
17.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。
18.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H 2SO 4与HNO 3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 .1molCuSO 4在1100℃所得混合气体X 中O 2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 ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O 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 。
19.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 。
20.下列反应中,硫酸既表现了氧化性又表现了酸性的是( )
A.2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑
B.2H2SO4(浓)+C CO2↑+2H2O+2SO2↑
C.H2SO4(浓)+NaNO3NaHSO4+HNO3↑
D.H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+H2O+SO2↑
【答案】A
【详解】
A.在2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑中,硫元素的化合价部分降低,部分不变,则浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性,故A正确;
B.在2H2SO4(浓)+C CO2↑+2H2O+2SO2↑中,硫元素的化合价全部降低,则浓硫酸只表现强氧化性,故B错误;
C.在H2SO4(浓)+NaNO3NaHSO4+HNO3↑中,硫元素化合价没有改变,体现浓硫酸是难挥发性酸,故C错误;
D.在H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+H2O+SO2↑中,硫元素化合价没有改变,体现浓硫酸是强酸,故D错误;
故答案为A。
【点睛】
结合反应原理,依据元素化合价的变化,准确判断浓硫酸的性质是解题关键,浓硫酸在化学反应中,若硫元素的化合价降低(有二氧化硫生成),浓硫酸表现强氧化性;若硫元素的化合价不变(仍为+6价,以硫酸根形式存在),浓硫酸表现酸性。
二、非选择题
21.根据下图所示实验回答下列问题:
(l)试管A中发生反应的化学方程式是___________________________________________试管C口部的棉团中发生反应的离子方程式是_______________________________
(2)试管B中的实验现象是______________________________________
若将该试管中反应后的溶液加热,可以观察到试管B中的实验现象是__________________通过试管C中的实验现象,可以证明SO2是氧化物。
(填“酸性”,“碱性”或“两性” )【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O SO2+2OH-===SO32-+H2O
(2)品红溶液褪色(2分)褪色后的品红溶液变红(2分)酸性(2分)
【解析】
试题分析:试管A中Cu和浓硫酸H2SO4反应,化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;试管C口部的棉团中SO2和氢氧化钠反应,离子方程式是SO2+2OH-
===SO32-+H2O;(2)二氧化硫能使品红溶液褪色;加热褪色后的溶液,品红溶液再变红;试管C中石蕊溶液变红,说明有酸生成,SO2是酸性氧化物。
考点:本题考查化学试剂的标志。
22.某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。
为了验证哪位同学的判断正确,丙同学设计了图中的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该反应装置略去)。
试回答下列问题:
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为__________。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是__________。
(3)A中加入的试剂可能是______,作用是__________;B中加入的试剂可能是__________,作用是_______;E中加入的试剂可能是__________,作用是__________。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象:C中__________,D中__________。
【答案】Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O当Zn与浓硫酸反应时,浓硫酸逐渐变稀,Zn 与稀硫酸反应可产生H2品红溶液检验SO2浓硫酸吸收水蒸气碱石灰防止空气中的水蒸气进入装置D中黑色粉末变成红色白色粉末变成蓝色
【解析】
【分析】
(1)二氧化硫由锌和浓硫酸反应得到;
(2)浓H2SO4浓度逐渐变稀,Zn与稀H2SO4反应可产生H2;
(3)分析装置图可知,生成的气体中有二氧化硫和氢气,所以装置A是验证二氧化硫存在的装置,选品红溶液进行验证;通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫,通过装置B中的浓硫酸除去水蒸气,利用氢气和氧化铜反应生成铜和水蒸气,所以利用装置D中的无水硫酸铜检验水的生成,为避免空气中的水蒸气影响D装置中水的检验,装置E中需要用碱石灰,据此分析(3)(4)。
【详解】
(1)二氧化硫由锌和浓硫酸反应得到,锌和浓硫酸反应得二氧化硫、硫酸锌和水,反应的化学方程式为:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O;
(2)在Zn与浓H2SO4反应过程中,H2SO4被消耗且有水生成,H2SO4浓度逐渐减小,变成稀硫酸,Zn与稀H2SO4反应生成H2;
(3)分析装置图可知,生成的气体中有二氧化硫和氢气,所以装置A是验证二氧化硫存在的装置,选品红溶液进行验证;通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫,通过装置B中的浓硫酸除
去水蒸气,利用氢气和氧化铜反应生成铜和水蒸气,所以利用装置D中的无水硫酸铜检验水的生成,为避免空气中的水蒸气影响D装置中水的检验,装置E中需要用碱石灰;(5)证明生成的气体中含有水蒸气的现象是:C装置中黑色氧化铜变为红色铜,D装置中白
色硫酸铜变为蓝色。
23.某课外小组设计了下图所示的实验装置(图中固定装置已略去),进行SO2性质的研究。
(1)从物质分类的角度,SO2属于____(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
①图中D装置可用来验证SO2具有该性质,其中所加入的试剂是________________。
②当向该装置通入SO2时,A中实验现象为_________,用化学用语解释其原因
___________。
(2)从元素化合价的角度分析,SO2具有___性。
①当向该装置通入SO2一段时间后,可观察C中实验现象为___,说明SO2具有_____性。
②如验证SO2还具有另一方面的性质,可选择的药品是___,实验现象__________。
A.过氧化氢 B.浓硫酸C.氯水 D.硫化钠溶液
(3)B中的品红溶液现象是___________,证明SO2具有_________性。
(4)多余的SO2一般用氢氧化钠溶液吸收,反应的离子方程式_________________。
【答案】酸性滴加酚酞的NaOH稀溶液紫色石蕊溶液变红 H2O+SO2H2SO3氧化性和还原溶液褪色还原 D 有淡黄色沉淀生成褪色漂白 SO2+2OH-=SO32—+H2O 【分析】
(1)二氧化硫为酸性氧化物,可在A中使石蕊试液变红色,二氧化硫具有漂白性,B中品红褪色,具有还原性,可在C中与高锰酸钾发生氧化还原反应,高锰酸钾溶液褪色,检验二氧化硫的酸性,可在D中用滴加酚酞的NaOH稀溶液检验,E应为尾气处理装置;
(2) 从元素化合价的角度分析SO2的性质,二氧化硫中S元素化合价为+4价,具有还原性和氧化性,可与高锰酸钾、硫化钠等溶液反应,以此解答该题;
(3) SO2具有漂白性,能使品红褪色;
(4) SO2是酸性氧化物,溶于氢氧化钠溶液生成Na2SO3和水。
【详解】
(1) 二氧化硫能和碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物;
①能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,因此要验证二氧化硫属于酸性氧化物,必须和碱反应,例如二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水.但亚硫酸钠溶液和氢氧化钠溶液都是无色溶液,不能观察到明显的实验现象,所以可向溶液中加入酚酞试液检验亚硫酸钠的生成,即D中盛放的液体是滴加酚酞的氢氧化钠稀溶液;
②二氧化硫和水反应生成亚硫酸,反应方程式为H2O+SO2H2SO3。
亚硫酸能电离出氢
离子而使其溶液呈酸性,酸能使紫色石蕊试液变红色;
(2) 二氧化硫中硫元素的化合价为+4价,处于中间价态,既有氧化性也有还原性;
①酸性高锰酸钾具有强氧化性,能氧化二氧化硫生成硫酸,则C中实验现象为溶液褪色,说明SO2具有还原性;
②要证明二氧化硫的氧化性,则必须和还原性物质发生氧化还原反应.
A.过氧化氢具有氧化性,能氧化二氧化硫,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,且和二氧化硫不反应,故B错误;
C.氯水具有强氧化性,能氧化二氧化硫,故C错误;
D.硫化钠具有还原性,能被二氧化硫氧化生成单质S,因此可以验证SO2的氧化性,故D 正确;
故答案为:D;可观察到的实验现象为有淡黄色沉淀生成;
(3)B中的品红溶液褪色,证明SO2具有漂白性;
(4) SO2是酸性氧化物,溶于氢氧化钠溶液生成Na2SO3和水,反应的离子方程式SO2+2OH-=SO32—+H2O。
24.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________,其中发生反应的化学方程式为
_______。
(2)实验过程中,装置B中产生的现象为_______,这说明SO2具有____。
(3)装置C的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象:
_________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
【答案】蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O 溶液由紫红色变为无色还原性品红溶液褪色后,关闭分液漏斗旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 NaOH 【分析】
装置A为制备SO2气体装置,制备出的SO2通入B中,因酸性高锰酸钾溶液具有较强的氧化性,可用以检验SO2的还原性,SO2通入品红溶液中目的是检验其漂白性,因SO2为酸性氧化物,可利用碱液进行吸收尾气,以此解答本题。
【详解】
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器是蒸馏烧瓶;其中发生反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)高锰酸钾溶液为紫红色,具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应,则观察到紫红色逐渐变浅直至完全褪去;
(3)因二氧化硫能使品红褪色,但加热褪色后的溶液又可恢复红色,则操作为:品红溶液褪色后,关闭分液漏斗旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色;
(4)SO 2为酸性氧化物,可利用碱液吸收尾气,常利用氢氧化钠溶液来吸收尾气。
25.实验室制取、净化并收集氯气涉及以下几个主要阶段:
(1)写出实验室制取2Cl 的离子方程式______________,A N 表示阿伏伽德罗常数,若有4mol 的HCl 被氧化,则转移的电子总数为______________;将足量的MnO 2投入到含2mol HCl 的浓盐酸中,充分加热,可生成Cl 2______________(填>0.5mol ;=0.5mol ;<0.5mol )
(2)现有以下3种试剂:A .饱和食盐水B .浓硫酸C .NaOH 溶液,请在以上试剂中选择并回答填空:Y 溶液应选用___________ (填写序号):X 试剂的作用_________。
(3)某兴趣小组的同学为探究和比较2SO 和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
①实验室用装置A 制备2SO 。
某同学在实验时发现打开A 的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是:_______;
②反应开始一段时间后,观察到B 、D 两试管中的品红溶液都出现褪色的现象,取下后两试管外观无区别,请你帮助设计实验加以鉴别,你的操作是____________。
③若左右气体流速相同,写出C 烧杯中的化学方程式____________。
(写总方程式)
【答案】MnO 2+4H ++2Cl -
Mn 2++2H 2O+Cl 2↑ 4N A <0.5mol B 吸收挥发的HCl 分液漏斗上口塞子没有打开 分别将试管在酒精灯上加热,若溶液恢复红色,是SO 2的作用,反之,则为Cl 2 Cl 2+SO 2+4NaOH=2NaCl+Na 2SO 4
【分析】
(1)实验室用加热二氧化锰与浓盐酸的方法制取氯气,二者反应生成氯化锰、氯气和水;参加反应的氯化氢在反应中只有一半氯原子被氧化,做还原剂,据此判断转移电子数目;随反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应;
(2)浓盐酸易挥发,所以制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气,应依次通过饱和食盐水、浓硫酸除去;
(3)①使用分液漏斗时应取下塞子,使分液漏斗内的压强等于大气压强,保证液体顺利流出;。