青海省西宁市第四高级中学人教版高一第二学期第一次质量检测化学试卷
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青海省西宁市第四高级中学人教版高一第二学期第一次质量检测化学试卷
一、选择题
1.下列物质的检验与结论正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A. 焰色反应呈黄色说明待测液含Na+,同时K的焰色反应为紫色,容易被黄色掩蔽。
所以不确定是否含K+,A项错误;
B. 待测液加入过量盐酸无现象说明不含Ag+,加入BaCl2生成不溶于盐酸的沉淀,则待测液肯定含有SO42-,B项正确;
C. 如果待测液只含HCO3-,加入过量盐酸也能产生CO2气体,C项错误;
D. 原溶液可能只含Fe3+,先加氯水再加KSCN,溶液也呈红色,D项错误;
故答案选B。
【点睛】
本题易错点为A项。
Na的焰色反应颜色可能影响观察到K的焰色反应颜色,所以不能断定不含K,实际上可透过蓝色钴玻璃观察焰色反应排除Na的焰色反应影响。
2.将等物质的量的Cl2和SO2混合后通入品红溶液中,观察到的现象是()
A.迅速退色B.不退色
C.先退色后又恢复红色D.慢慢退色
【答案】B
【详解】
Cl2和SO2同时通入到溶液中,发生反应:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,若Cl2和SO2的物质的量相同,它们在溶液中反应恰好没有剩余,即没有漂白性的物质剩余,故溶液不会褪色,故选B。
【点睛】
Cl2、SO2都具有漂白性,同时它们的漂白性都需要在湿润的环境中才能得以体现;若将这两种气体以物质的量比为1:1的方式通入到溶液中,二者优先发生氧化还原反应
(Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4)生成无漂白性的物质;需要注意的是,这两种气体的漂白原理也不相同,Cl2是因为溶于水后生成了HClO,该物质具有强化性,漂白作用是不可逆
的,而SO2是因为溶于水后生成了H2SO3,该物质可以和有色物质结合生成无色物质,漂白作用是可逆的。
3.如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。
据此下列说法中正确的是()
硫酸化学纯(CP)(500 mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
A.该硫酸的物质的量浓度18.0 mol·L-1
B.1molZn与足量的该硫酸反应能产生22.4L H2
C.配制230mL4.6mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸62.5mL
D.若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应立即用NaOH溶液冲洗
【答案】C
【详解】
A.该硫酸的物质的量浓度为1000w
M
ρ
=
1000 1.8
9
4
8
98%
⨯⨯
=18.4mol/L,故A错误;
B.18.4mol/L的硫酸为浓硫酸,浓硫酸与Zn反应生成二氧化硫,不会生成氢气,故B错误;
C.配制230mL4.6mol·L-1的稀硫酸需要选取250 mL容量瓶,设需浓硫酸的体积为V,根据稀释定律,稀释前后溶质硫酸的物质的量不变,则250mL×4.6 mol•L-1=V×18.4mol/L,解得V=62.5mL,故C正确;
D.NaOH溶液具有强腐蚀性,会腐蚀皮肤,若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应该用水冲洗后,再用稀的碳酸氢钠溶液涂抹,故D错误;
故选C。
4.下列说法正确的是
A.新制氯水能使品红溶液褪色,说明Cl2具有漂白性
B.富含硫单质的矿物在工业上可用于制造硫酸
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3
D.常温时将Fe片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe和浓硫酸不反应
【答案】B
【详解】
A. 新制氯水能使品红溶液褪色,只能说明氯水中某种成分具有漂白性,不能肯定Cl2表现出漂白性,A错误;
B. 富含硫单质的矿物,比如硫磺粉,在工业上可用于制造硫酸,B正确;
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO2,但不能直接生成SO3,C错误;
D. 常温时将Fe片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe和浓硫酸反应,生成的钝化膜阻止了反应的进行,D错误。
故选B。
5.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。
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Fe2S3
【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SO2,SO3可由SO2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O2反应时做还原剂,硫与H2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.根据实验操作和现象所得出的结论正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A. SO2与有色物质化合生成无色物质,所以二氧化硫的漂白性与氧化性无关,故A错误;
B. 将铜粉加入FeCl3溶液中生成氯化亚铁和氯化铜,说明氧化性:Fe3+>Cu2+,铁的活泼性大于铜,故B错误;
C. 向某溶液中加入Ca(OH)2溶液,出现白色沉淀,原溶液可能含有CO32-或HCO3-,故C错误;
D. 用激光笔照射微蓝色透明液体,有光亮的通路,说明产生了丁达尔效应,所以微蓝色透明液体为胶体,故D正确。
8.下列关于硫酸的叙述中,正确的是()
A.浓硫酸具有吸水性,能使蔗糖炭化
B.浓硫酸有强氧化性,常温下可贮存在铝、铁容器中
C.浓硫酸具有脱水性,能够干燥氨气、氯气等气体
D.稀释浓硫酸时,应将水沿着器壁慢慢加入到浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
【答案】B
【详解】
A. 浓硫酸具有脱水性能使蔗糖炭化, A错误;
B. 浓硫酸有强氧化性,常温遇到铝铁钝化,所以常温下可贮存在铝、铁容器中,B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,能够干燥氯气但不能干燥氨气,C错误;
D.稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入到水中,并用玻璃棒不断搅拌,D错误;答案选B。
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.将xmolNa2SO3和ymolNaS溶于水,用稀硫酸酸化后发生了反应,生成物:
①为S和SO2,②为S和H2S,③只有S。
设x,y的比值a、b、c,若a>0.5,b=0.5,c<0.5,对应①②③三个反应正确的顺序是()
A.a、b、c B.a、c、b C.c、b、a D.b、a、c
【答案】B
【分析】
Na2SO3和Na2S溶于水,用稀硫酸酸化,发生反应:Na2SO3+2Na2S+3H2SO4=3Na2SO4+
3S↓+3H2O,过量的Na2SO3或Na2S能与稀硫酸继续反应生成SO2或H2S,据此讨论过量问题解答。
【详解】
混合溶液酸化,发生反应:Na2SO3+2Na2S+3H2SO4=3Na2SO4+3S↓+3H2O;
当x:y>0.5时,Na2SO3有剩余,Na2S完全反应,剩余的Na2SO3再与硫酸反应生成SO2,生成物为S和SO2;
当x:y=0.5时,Na2SO3和Na2S恰好反应,此时生成物只有S;
当x:y<0.5时,Na2SO3完全反应,Na2S有剩余,剩余的Na2S再与硫酸反应生成H2S,生成物为S和H2S;
故答案选B。
11.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O2,y为H2O
B.c为S,g为Na2SO4或NaHSO4
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S2-+2H+=H2S↑
【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O2,y为H2O,A正确,不选;
B.根据物质分类可知,c为S,g为Na2SO4或NaHSO4,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S2-+2H+=H2S↑,D正确,不选。
答案为C。
12.下列气体中既可用浓硫酸干燥又可用碱石灰干燥的是
A.CO B.H2S C.SO2D.NH3
【答案】A
【详解】
A.一氧化碳与浓硫酸、碱石灰都不发生反应,既可用浓硫酸干燥又可用碱石灰干燥,选项A正确;
B.硫化氢具有还原性,为酸性气体,既不能用浓硫酸也不能用碱石灰干燥,选项B错
误;
C.二氧化硫为酸性氧化物,能够与氢氧化钠、氧化钙反应,不能用碱石灰干燥,选项C
错误;
D.氨气为碱性气体,不能用浓硫酸干燥,选项D错误;
答案选A。
【点睛】
本题考查了干燥剂的选择,明确干燥剂的性质及气体的性质是解题关键,浓硫酸具有酸性、强的氧化性,不能干燥还原性、碱性气体;碱石灰成分为氢氧化钠和氧化钙,不能干燥酸性气体。
13.浓硫酸与下列物质反应(可以加热),既体现酸性、又体现氧化性的是( )
A.铜B.炭C.五水硫酸铜D.氧化铜
【答案】A
【详解】
A.铜与浓硫酸在加热条件下反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸表现酸性和强氧化性,A符合题意;
B.炭与浓硫酸在加热条件下反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸表现强氧化性,B不符合题意;
C.五水硫酸铜中加入浓硫酸,生成无水硫酸铜,浓硫酸表现吸水性,C不符合题意;D.氧化铜与浓硫酸反应,生成硫酸铜和水,浓硫酸表现酸性,D不符合题意;
故选A。
14.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 。
15.下列实验中,固体不会..溶解的是( ) A .氧化铝与足量的稀盐酸混合 B .过氧化钠与足量水混合 C .氢氧化铝与足量的氨水混合 D .木炭与足量浓硫酸共热
【答案】C 【详解】
A .氧化铝与足量的稀盐酸反应生成氯化铝和水,可完全溶解,故A 错误;
B .过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,可完全溶解,故B 错误;
C .氢氧化铝与氨水不反应,固体不能溶解,故C 正确;
D .浓硫酸具有强氧化性,木炭与足量浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,可完全溶解,故D 错误; 故选C 。
16.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 。
17.在未知液中加入AgNO 3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,由此判断水溶液中含有 A .Cl -,SO
B .Cl -,NO
C .Cl -,CO
D .Cl -,OH -
【答案】C 【解析】
加入硝酸后沉淀部分溶解,且产生无色无味能使澄清的石灰水变浑浊的气体,则该溶液中含有Cl -和CO 32-,C 项正确。
18.一定量的锌与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。
19.用图所示实验装置探究铜丝与过量浓硫酸的反应。
下列描述不合理的是()
A.该反应中浓硫酸表现了强氧化性和酸性
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
【答案】D
【解析】
【详解】
A.铜与浓硫酸反应中,硫元素部分化合价降低,部分化合价不变,浓硫酸既表现酸性又表现强氧化性,故A正确;
B.SO2具有漂白性,可用品红溶液验证SO2的生成,故B正确;
C.SO2有毒,对环境有污染,但能溶于NaOH溶液,则③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2,防污染环境,故C正确;
D.①中反应后为浓硫酸和硫酸铜的混合液,应将①中混合物加入水中,观察溶液显蓝色,确认有CuSO4生成,故D错误;
故答案为D。
20.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论错误的是()
选项溶液现象结论
A H2O2溶液无明显现象SO2与H2O2不反应
B H2S溶液产生淡黄色沉淀SO2有氧化性
C酸性KMO4溶液溶液紫色褪去SO2有还原性
D滴有酚酞的NaOH溶液溶液红色褪去SO2有酸性氧化物的性质
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。
二、非选择题
21.Ⅰ.课堂上,老师提问如何鉴别浓硫酸与稀硫酸,某学习小组设计方案如下
方案结论
①往酸中投入火柴梗变黑者为浓硫酸
②加入铝片产生刺激性气味者为浓硫酸
②加少量酸于盛水的小烧杯中放热者为浓硫酸
④用玻璃棒蘸浓氨水靠近酸的瓶口冒白烟者为浓硫酸
⑤将酸滴加到胆矾晶体上变白者为浓硫酸
(1)以上方案中,可行的是______________(填序号)
(2)其中一个稍作改进就能成为可行方案是________________,改进方法为____________。
(3)完全错误的是__________,因为_________________________________________。
Ⅱ.实验室用浓硫酸配制1.0mol/L硫酸溶液480mL,回答下列问题:
(1)如下图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是____________(填字母),配制上述溶液还需要用到的玻璃仪器是_________________________(填仪器名称)。
(2)容量瓶上标有以下5项中的_____________(填序号)
①压强②温度③容量④浓度⑤刻度线
(3)在配制过程中,下列操作使所配溶液浓度偏大的是______________(填序号)。
①未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
②定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
③定容时,仰视刻度线
④使用容量瓶前用蒸馏水洗涤且没干燥
(4)计算实验室配制上述溶液需用量筒取质量分数为98%、密度为1.84g/mL的浓硫酸的体积
为_____________________mL。
(保留小数点后一位)
【答案】①③⑤②有气体放出或者使铝片溶解的是稀硫酸④硫酸是难挥发性酸(或者高沸点酸) AC 烧杯、玻璃棒②③⑤① 36.8
【分析】
Ⅰ.根据稀硫酸和浓硫酸性质不同设计实验;
Ⅱ. (1)根据配制一定物质的量浓度溶液用到的仪器选择;根据配制溶液的体积选择容量瓶的规格;
(2)依据容量瓶构造解答;
(3) 分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响,依据C=n
V
进行误差分析;
(4)依据c=1000ρw
M
计算浓硫酸的物质的量浓度,依据溶液稀释溶质的物质的量不变计算
需要浓硫酸体积。
【详解】
(1)浓硫酸具有脱水性,能使火柴梗变黑,稀硫酸没有脱水性,故①可行;Al和稀硫酸反应生成氢气,浓硫酸和Al发生钝化现象,故②不可行;浓硫酸和稀硫酸稀释过程中都放出热,但浓硫酸放出的热量远远大于稀硫酸,故③可行;浓硫酸和稀硫酸都没有挥发性,所以用玻璃棒蘸浓氨水靠近盛有酸的瓶口不产生白烟,故④不可行;浓硫酸具有吸水性,稀硫酸没有吸水性,所以浓硫酸、稀硫酸分别加到胆矾晶体上,变白的是浓硫酸,故⑤可行;
可行的是①③⑤;
(2)其中一个稍作改进就能成为可行方案是②;金属铝能和稀硫酸反应产生氢气,遇到浓硫酸钝化,可以调整一下:加入铝片,有气体放出或者使铝片溶解的是稀硫酸;
(3)因浓硫酸高沸点,不易挥发,所以打开试剂瓶塞,不会冒白烟,故④完全错误;
Ⅱ.(1)配制一定物质的量浓度溶液用的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、筒量、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,不需要的仪器有烧瓶和分液漏斗,要配制450mL溶液应选择500mL容量瓶,所以还缺少的仪器:烧杯、玻璃棒;故答案为:AC;烧杯、玻璃棒;
(2)容量瓶上标有:温度、容量、刻度线;故选:①③⑤;
(3)①未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中,冷却后溶液体积偏小,溶质的物质的量浓度偏高,故选;
②定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故不选;
③定容时,仰视刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故不选;
④使用容量瓶前用蒸馏水洗涤且没干燥对实验结果没有影响,故不选;
正确答案是①;
(4)质量分数为98%、密度为1.84g/mL的浓硫酸的物质的量浓度
c=1000 1.8498%
98
⨯⨯
=18.4mol/L,设需要浓硫酸体积为V,配制1.0mol/L硫酸溶液480mL
需要用500mL容量瓶,则依据溶液稀释溶质的物质的量不变计算得:
18.4mol/L×V=1mol/L×500mL,解得V=36.8mL。
【点睛】
本题考查了配制一定物质的量浓度的溶液方法及误差分析,题目难度不大,注意掌握配制一定物质的量浓度的溶液的配制步骤及误差分析方法,试题有利于培养学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。
22.将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯,滴入几滴水,搅拌均匀,然后加入适量的浓硫酸。
可观察到固体变黑,片刻后,黑色物质急剧膨胀,同时产生大量刺激性气味的气体,放出大量的热。
(如下图所示)
(1)固体变黑体现了浓硫酸的________性(填“吸水”、“脱水”或“强氧化”)。
(2)确定刺激性气味气体的成分。
①将气体通入品红溶液后,溶液褪色,加热,颜色恢复。
说明该气体中一定含有______。
②将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,______(填“能”或“不能”)证明气体中含有二氧化碳,其理由是________________。
③刺激性气味气体产生的原因可用如下化学方程式表示,完成化学方程式:_________。
(3)大量燃煤会产生与上述混合气体相同的废气,不仅污染空气还可能导致__________,请你提出至少一条防治措施____________________。
【答案】脱水 SO2不能 SO2也能使石灰水变浑浊
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 酸雨可在燃煤中加入生石灰脱硫
【分析】
浓硫酸具有脱水性,能够将氧化物中的H、O以2:1组成脱去,反应产生碳单质,可以被浓硫酸氧化产生CO2、SO2、H2O,SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色,CO2、SO2都可以与Ca(OH)2反应,产生不溶性的物质而变浑浊,SO2是大气污染物,会导致酸雨的形成,可结合其是酸性氧化物,能够与碱性物质反应的性质,在燃煤中加热CaO或CaCO3将其反应转化为固体物质进入滤渣,排除其对环境的污染。
【详解】
(1)蔗糖是有机物,分子式是C12H22O11,将其放入烧杯,滴入几滴水,搅拌均匀,然后加入适量的浓硫酸。
可观察到固体变黑,这是由于浓硫酸具有脱水性,将蔗糖中的H、O以2:1组成脱去,剩余固体物质为黑色的C单质;
(2)①将气体通入品红溶液后,溶液褪色,说明气体具有漂白性,将无色物质加热,溶液颜色恢复,说明该气体中一定含有SO2;
②将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,不能证明气体中含有二氧化碳,原因是CO2、SO2都能与Ca(OH)2反应,产生使石灰水变浑浊的固体物质。
③产生刺激性气味气体是由于浓硫酸具有强的氧化性,将脱水产生的C单质氧化,硫酸钡还原产生SO2,同时有水生成,反应的化学方程式为:
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(3)大量燃煤,煤中的S元素会燃烧变为SO2气体进入大气,不仅污染空气还可能导致酸雨的形成,防治措施可以是在燃煤中加入生石灰脱硫,反应方程式为CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,使S元素进入滤渣,从而可减少对大气的污染。
【点睛】
本题考查了浓硫酸的性质、反应产物的检验方法等知识。
掌握硫酸、二氧化硫、二氧化碳等物质的性质及作用是本题解答的关键,注意二氧化硫、二氧化碳化学性质的异同,根据二氧化硫的漂白性检验二氧化硫,要检验二氧化碳,应该先除去二氧化硫后经检验无二氧化硫再进行检验。
23.某实验小组欲制取 NaHSO3晶体,设计采用如下装置制备(省略夹持和加热装置)。
(1)仪器 b 的名称是_____________。
(2)装置丙的作用是_____________。
(3)装置乙中过量的 SO2与 NaOH 溶液反应生成 NaHSO3晶体,其离子方程式为
_____________。
(4)装置甲中反应生成 SO2的操作顺序是_____________。
①点燃酒精灯加热仪器 a
②打开分液漏斗上口玻璃塞
③打开分液漏斗玻璃旋塞,使浓硫酸流入 a
④关闭分液漏斗玻璃旋塞
(5)经检验,实验制得的 NaHSO3晶体中含有大量的 Na2S2O5固体和一定量的 Na2SO3和
Na2SO4,查阅资料获知在溶液中 NaHSO3易发生反应生成 Na2S2O5,Na2S2O5在空气中、受热时均易分解。
①试写出反应生成 Na2S2O5的化学方程式_____________。
②晶体中含有 Na2SO3和 Na2SO4的可能原因是_____________。
【答案】锥形瓶安全瓶,防止倒吸 SO2+Na++OH-═NaHSO3↓②③④①
2NaHSO3═Na2S2O5+H2O Na2S2O5分解生成生Na2SO3,Na2SO3被氧化生成Na2SO4
【分析】
(1)根据常见仪器的名称结合该仪器的特征解答;
(2)根据图示可知气体通过一个集气瓶再与液体接触,发生倒吸时,液体会进入集气瓶中,从而从导气管进入左侧的集气瓶,据此分析用途;
(3)装置乙中过量的 SO2与 NaOH 溶液反应生成 NaHSO3晶体,NaHSO3晶体为沉淀,根据方程式书写;
(4)装置甲中反应生成 SO2,先将分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,保证压强上下一样,后打开分液漏斗玻璃旋塞,关闭分液漏斗玻璃旋塞后,再点燃酒精灯加热仪器 a,防止生成的二氧化硫从上口逸出;
(5)①在溶液中 NaHSO3易发生反应生成 Na2S2O5,根据原子守恒还有水生成;
②Na2S2O5在空气中.受热时均易分解,亚硫酸钠中+4价的硫易被氧化成+6价。
【详解】
(1)该仪器外观呈平底圆锥状,下阔上狭,有一圆柱形颈部,上方有一较颈部阔的开口,为锥形瓶,
故答案为:锥形瓶;
(2)二氧化硫极易溶于NaOH溶液,易发生倒吸,图示可知二氧化硫气体通过一个集气瓶再与NaOH溶液接触,发生倒吸时,液体会进入集气瓶中,从而从导气管进入左侧的集气瓶,所以装置丙的作用是安全瓶,防止倒吸,
故答案为:安全瓶,防止倒吸;
(3)乙装置:二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠,反应为:
SO2+NaOH═NaHSO3↓,其离子方程式为:SO2+Na++OH-═NaHSO3↓,
故答案为:SO2+Na++OH-═NaHSO3↓;
(4)装置甲中反应生成 SO2,放出液体时,应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔使分液漏斗内外大气相通,便于液体流出,选②,打开分液漏斗玻璃旋塞,使浓硫酸流入 a,选③,后打开分液漏斗玻璃旋塞,关闭分液漏斗玻璃旋塞后选④,再点燃酒精灯加热仪器 a选①,防止生成的二氧化硫从上口逸出,所以操作顺序是②③④①,故答案为:②③④①;
(5)①在溶液中 NaHSO3易发生反应生成 Na2S2O5,根据原子守恒产物还有水,反应为:2NaHSO3═Na2S2O5+H2O,
故答案为:2NaHSO3═Na2S2O5+H2O;
②Na2S2O5在空气中.受热时均易分解,分解生成生 Na2SO3,晶体中含有 Na2SO3,
Na2SO3被氧化生成 Na2SO4,
故答案为:Na2S2O5分解生成生 Na2SO3,Na2SO3被氧化生成 Na2SO4。
24.将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯中,滴入几滴水并搅拌均匀,然后再加入适量的浓硫酸,迅速搅拌,放出大量的热,同时观察到固体逐渐变黑。
片刻后,黑色物质急剧膨胀,并产生大量刺激性气味的气体(实验过程如图所示)
(1)固体变黑体现了浓硫酸的__________性。
(2)为了确定刺激性气味气体的成分,收集性所得气体,分别进行如下实验。
①将气体通入品红溶液后,溶液褪色,加热,颜色恢复。
说明该气体中一定含有。