2021届甘肃省白银市会宁县第四中学高三上学期第三次月考化学试题(解析版)

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会宁四中2020-2021学年度第一学期高三级第三次月考
化学试卷
命题:(签字) 审核:(签字)
可能用到的原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
第I卷(选择题部分共50分)
(每小题只有
..1.个.正确选项符合题意,1-10小题每小题3分,11-14小题每小题5分,共50分)
1. 近年来,我国航空航天事业成果显著。

下列成果所涉及的材料为金属材料的是()
A. “长征五号”运载火箭使用的高效燃料------液氢
B. “C919”飞机身使用的复合材料------碳纤维和环氧树脂
C. “北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料------砷化镓
D. “天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料------钛合金
【答案】D
【解析】
【详解】A.液氢是液态氢气单质,氢元素是非金属,不是金属材料,选项A不符合;
B.碳纤维是碳元素组成的一种单质,是无机非金属材料,环氧树脂是有机高分子合成材料,都不是金属材料,选项B不符合;
C.砷化镓是一种半导体材料,不是金属材料,选项C不符合;
D.钛合金是合金材料,属于金属材料,选项D符合;
答案选D。

2. 下列说法不正确
...的是( )
A. 二氧化硫可漂白纸浆
B. 84消毒液可用于环境消毒
C. 明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用做净水剂,也可用作消毒剂
D. 含有钠、锶、钡等金属元素的化合物用作烟花燃放时呈现艳丽色彩
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫具有漂白性,可以用于漂白纸浆,A正确;
B.84消毒液的有效成分为NaClO,ClO-具有氧化性,可以用于环境消毒,B正确;
C.明矾中铝离子在水中可以水解生成大量的白色絮状Al(OH)3,可以用于吸附水中悬浮颗粒物,但明矾没有消毒作用,C错误;
D.金属元素在燃烧时需要吸收能量从基态变成激发态,当元素从激发态变回基态时需要放出能量,该能量以光的形式放出,不同元素呈现出的光的颜色不同,可以用来制作烟花,D正确;
故选C。

3. 下列过程中,没有明显实验现象的是( )
A. 加热溶有SO2的品红溶液
B. 将过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中
C. 向盛有NO的集气瓶中通入空气
D. 常温下,向SO2气体中通入O2
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热后二氧化硫从品红中释放出来,溶液由无色变为红色,有明显现象,A不符合题意;B.CO2与水和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠在水中的溶解度较低,有固体析出,有明显现象,B不符合题意;
C.NO可以与空气中的氧气反应生成有颜色的NO2,有明显现象,C不符合题意;
D.常温下SO2与O2不反应,无明显现象,D符合题意;
故选D。

4. 国际计量大会第26次会议新修订了阿伏加德罗常数(N A=6.02214076×1023mol-1),并于2019年5月20日正式生效。

下列说法正确的是( )
A. 22.4 L氨气含有的质子数为10N A
B. 1L 0.5 mol/L KAl(SO4)2溶液中阳离子数目小于N A
C. 含2N A Na+的Na2O2和Na2O的固体混合物中阴离子数为N A
D. 密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2N A
【答案】C
【解析】
【详解】A.没有明确气体状态,无法计算气体的物质的量,A错误;
B.1L 0.5 mol/L KAl(SO 4)2溶液中钾离子的数目为0.5N A,铝离子会发生水解,Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,溶液中的阳离子还包括氢离子,所以阳离子总数增加,1L 0.5 mol/L KAl(SO4)2溶液中阳离子数目大于N A,B错误;
C.Na2O2和Na2O中阴阳离子个数比为1:2,故含2N A Na+的Na2O2和Na2O的固体混合物中阴离子数为N A,C正确;
D.SO2与O2的反应为可逆反应,反应不能完全,故二者发生催化反应后分子总数大于2N A,D错误;
故选C。

5. 解释下列现象的化学用语正确的
...是( )
A. 酸雨溶液呈酸性的主要原因:H 2O + CO 2H 2CO 3
H ++-
3HCO
B. 硫酸酸化的KI 淀粉溶液放置后变蓝:4I -+O 2+2H 2O =2I 2+4OH -
C. 向明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至2-4SO 完全沉淀:Al 3++2-4SO +2Ba 2++4OH -=2BaSO 4↓+-
2AlO + 2H 2O
D. 明矾溶于水产生Al(OH)3 胶体:Al 3++3H 2O= Al(OH)3↓+3H +
【答案】C 【解析】
【详解】A .酸雨的出现是由于空气中的S 氧化物和N 氧化物溶于水后电离出的H +,可能出现的离子方程式为H 2O+SO 2
H 2SO 3
H ++-
3HSO ,A 错误;
B .在酸性条件下不会出现OH -,正确的离子方程式为4I -+O 2+4H +=2I 2+2H 2O ,B 错误;
C .1mol 明矾中有2mol 硫酸根,需要2mol 氢氧化钡参加反应,2mol 氢氧化钡中有4mol 氢氧根,可以与1mol 铝离子完全反应生成偏铝酸根,选项中所示的离子方程式正确,C 正确;
D .明矾在水中产生的白色絮状物不是沉淀,不能用沉淀符号表示,D 错误; 故选C 。

6. 火法炼铜的原理为:Cu 2S+O 2高温
2Cu+ SO 2,下列说法中正确的是 ( )
A. Cu 2S 只作还原剂
B. 氧化剂是Cu 2S 和O 2
C. 当1 mol O 2参加反应时,整个反应共转移4 mol e –
D. S 元素发生还原反应 【答案】B 【解析】
【详解】A .在反应中Cu 元素的化合价降低,S 元素的化合价升高,故Cu 2S 既做氧化剂又做还原剂,A 错误;
B .因反应中Cu 元素和O 元素的化合价均降低,故Cu 2S 和O 2均为氧化剂,B 正确;
C .1mol O 2参加反应,O 2共得到4mol 电子,同时Cu 2S 中Cu 元素也得到2mol 电子,故整个反应转移6mol 电子,C 错误;
D .反应中S 元素化合价升高发生氧化反应,D 错误; 故选B 。

7. 在给定条件下,下列物质的转化能实现的是( )
A. S 2
O /−−−−→点燃
SO 32H O
−−−
→ H 2SO 4 B. Na 2O /−−−−→点燃Na 2O 2
CO −−−→Na 2CO 3
C NH 32O /−−−−→催化剂NO 22
H O
−−−
→HNO 3 D. AI 2O 3HCl(aq)−−−−−→ AlCl 3(aq)−−−−→过量氨水
Al(OH)3
【答案】D 【解析】
【详解】A .硫和氧气在点燃条件下生成二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,故A 错误; B .钠和氧气在点燃的条件下生成过氧化钠,不能得到氧化钠,故B 错误; C .氨气与氧气在催化剂作用下生成一氧化氮,不能直接生成二氧化氮,故C 错误;
D .氧化铝为两性氧化物,可以与盐酸反应生成氯化铝,氢氧化铝只与强碱反应,与弱碱不反应,则氯化铝与过量氨水反应生成氢氧化铝,故D 正确; 答案选D 。

8. 制计算机芯片的主要材料是硅,下列有关硅及其化合物的说法正确的是( ) A. 水晶项链是硅酸盐制品 B. 硅单质广泛用于光纤通信 C. 硅酸钠可用于制备木材防火剂 D 利用盐酸刻蚀石英制作艺术品 【答案】C 【解析】
【详解】A .水晶主要成分是二氧化硅,二氧化硅为氧化物,不是硅酸盐,故A 错误;
B .二氧化硅为制作光导纤维的主要原料,高纯度的硅单质用于电路板的制作和太阳能电池,故B 错误;
C .硅酸钠不燃烧,耐高温,可用于制备木材防火剂,故C 正确;
D .盐酸与二氧化硅不反应,氢氟酸能够与二氧化硅反应,即SiO 2+4HF=SiF 4↑+2H 2O ,所以用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,故D 错误; 答案为C 。

9. 生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。

如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的是( ) A. 只要在室内放一盆水 B. 向地势低的地方撤离 C. 观察风向,顺风撤离
D. 用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离 【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气与水反应,其速度慢且反应不充分,A错误;
B.氯气的密度大于空气,故应向地势高的地方跑,B错误;
C.逆风跑,才可以脱离氯气的笼罩,C错误;
D.因纯碱水为弱碱性,则可以吸收氯气,以减少对口鼻的刺激,D正确;
故答案为:D。

10. 实验室中,从海藻里提取碘的部分流程如下图。

下列说法中,不正确
...的是()
A. 试剂a可选用酸化的双氧水
B. 试剂b可选用四氯化碳
C. 步骤①需用坩埚,步骤②需用烧杯
D. 步骤③的操作是分液
【答案】D
【解析】
【详解】海带灼烧可生成水和二氧化碳,海带灰中含有碘化钾等物质,溶于水,浸泡过滤得到含有碘离子的溶液,通入氯气等氧化性物质,可以氧化生成碘,得到碘的水溶液,用有机溶剂萃取得到含碘的有机溶液。

A.试剂a应该是具有氧化性的物质,可选用酸化的双氧水,选项A正确;
B.四氯化碳与水不互溶,且碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的,故能萃取碘水中的碘,选项B正确;C.步骤①灼烧海带应该在坩埚中进行,步骤②浸泡海藻灼烧物时溶解,需用烧杯,选项C正确;
D.根据流程图,步骤③分离得到了溶液和灰渣应该选用过滤,选项D不正确;
答案选D。

11. 为探究Na2SO3溶液的性质,在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液,再分别滴加下图所示的试剂。

下列关于实验现象的解释或结论正确的是
选项实验现象解释或结论
A a中无明显现象Na2SO3和H2O2一定不发生反应
B
b中加稀H2SO4后才产生淡黄色
沉淀
SO32−和S2−两种离子一定不能大量共存
C
c中加BaCl2溶液后产生白色沉淀
且红色褪去Ba2++ SO32− == BaSO3↓,使SO32−水解平衡逆向移动,红色褪去
D d中产生白色沉淀原Na2SO3溶液中含有SO42−
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】 C
【解析】
试题分析:A.a滴加双氧水后无明显现象,不能说明Na2SO3和H2O2一定不发生反应,很多反应都无明显变化,A不正确;B.b中是先滴入硫化钠溶液、后滴入稀硫酸,加稀H2SO4后才产生淡黄色沉淀,“才”是重点,说明不加酸之前,SO32−和S2−两种离子能大量共存,B不正确;C.c中滴入酚酞后溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去,在Na2SO3溶液中,SO32﹣水解显碱性,所以滴入酚酞后溶液变红;在该溶液中加入BaCl2后,Ba2++SO32﹣═BaSO3↓(白色),水解平衡SO32﹣+H2O⇌HSO3﹣+OH﹣向左移动,氢氧根离子浓度减小,红色褪去,C正确;D.d中无论亚硫酸钠溶液中是否含有SO42−,都会产生白色沉淀,因为在酸性条件下,SO32−可以被硝酸根氧化为SO42−,D错误。

本题选C。

12. 某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方,欲用容量瓶使用NaClO固体配制480mL含NaClO 25.0%,密度为1.19g/cm3的消毒液。

下列说法正确的是( )
A. 配制过程只需要三种仪器即可完成
B. 需要称量的NaClO固体的质量为142.8 g
C. 容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制
D. 所配得的NaClO消毒液在空气中光照,久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.配制溶液所需仪器:天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,A错误;B.实验室没有480mL的容量瓶,应用500mL的,质量应是500mL×1.19g/mL×25%=148.8g,B错误;C.向容量瓶加水至刻度线,因此容量瓶洗净即可,不用烘干,C错误;
D.碳酸的酸性强于次氯酸,在空气中会生成次氯酸,次氯酸不稳定易分解,长时间放置,NaClO的浓度
会降低,D正确;
故选D。

13. 已知:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-=2Fe2++I2。

向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。

下列有关说法中,不正确的是()
A 还原性:I->Fe2+>Br-
B. 原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol
C. 当通入1 mol Cl2时,溶液中发生的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
D. 原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中,还原剂Fe2+的还原性强于还原产物Br-,所以还原性:Fe2+>Br-,反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2中,还原剂I-的还原性强于还原产物Fe2+,所以还原性:I->Fe2+,所以还原性I->Fe2+>Br-,故A正确;
B.通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,最后是溴离子,在通入氯气的量为0~1mol的过程中,碘离子从最大量降到0,即得到碘离子的物质的量为2mol,通入氯气的量为1~3mol的过程中,亚铁离子从4mol降到0,三价铁的量逐渐增大,所以含有亚铁离子共4mol,在通入氯气的量为3~6mol的过程中溴离子从6ml降到0,所以溴离子的物质的量是6mol,即FeBr2的物质的量为3mol,故B正确;C.当通入1molCl2时,2mol的I-消耗氯气1mol,即溶液中发生的离子反应可表示为2I-+Cl2=I2+2Cl-,故C 不正确;
D.由B可知,碘离子的物质的量为2mol,亚铁离子是4mol,溴离子的物质的量是6mol,n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=2:1:3,故D正确;
答案选C。

14. 在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2 + 7O2+ 2H2O ═ 2Fe2+ + 4SO24 + 4H+。

实现该反应的物质间转化如图所示。

下列分析正确的是
A. 反应Ⅲ的离子方程式为Fe2+ + NO ═Fe(NO)2+,该反应是氧化还原反应
B. 反应Ⅱ中Fe3+作氧化剂,在反应中FeS2被还原
C. 反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2++ O2+ 4H+═ 4Fe3+ +4NO+ 2H2O,当转移1mol电子时,生成22.4LNO
D. 在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
【答案】D
【解析】
【分析】
由图可知:反应ⅠFe(NO)2+中铁由+2价变+3价,氧气中氧由0价变成-2价,反应Ⅱ的Fe3+由+3价变成+2价,FeS2中S硫元素化合价升高,反应Ⅲ的离子方程式为Fe2++NO═Fe(NO)2+,无元素化合价变化,总反应2FeS2+7O2+2H2O═2Fe2++4SO42-+4H+可知,一氧化氮参加反应但反应前后性质和质量不变。

【详解】A.反应Ⅲ的离子方程式为Fe2++NO═Fe(NO)2+,无元素化合价变化,所以反应Ⅲ是非氧化还原反应,故A错误;
B.反应Ⅱ的Fe3+由+3价变成+2价,FeS2中S硫元素化合价升高,所以反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+,FeS2被氧化,故B错误;
C.反应ⅠFe(NO)2+中铁由+2价变+3价,氧气中氧由0价变成-2价,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为:4 Fe(NO)2++O2+4H+═4Fe3++4NO+2H2O,当转移1mol电子时,生成1molNO,但没有描述标准状况下,体积无法计算,故C错误;
D.由总反应2FeS2+7O2+2H2O═2Fe2++4SO42-+4H+可知,一氧化氮参加反应但反应前后性质和质量不变,所以黄铁矿催化氧化中NO作催化剂,故D正确。

答案选D。

Ⅱ卷(非选择题部分,共50分)
15. 根据信息写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
(1)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,要用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,写出反
应的离子
..方程式_____________________________________;
(2)二氧化硫的催化氧化是工业制硫酸的重要一步,写出该步反应的化学
..方程式
_____________________________________________________________________;
(3)氯化亚铁溶液加入氢氧化钠溶液,生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,写出白色沉淀转
化为红褐色沉淀的化学..
方程式_____________________________________________________________________; (4)二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中紫色褪去的离子..
方程式____________________________________________________________________;
(5)取FeSO 4溶液,调pH 约为7,加入淀粉KI 溶液和H 2O 2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。

当消耗2mol I -时,共转移3 mol 电子,该反应的离子方程式是
_____________________________________________________________________。

【答案】 (1). 2Fe 3+ + Cu=2Fe 2++ Cu 2+
(2). 2SO 2+O 2
Δ
催化剂
2SO 3 (3). 4Fe(OH)2 +O 2 +2H 2O =4Fe(OH)3
(4). 5SO 2+2-
4MnO +2H 2O =2Mn 2+ +52-
4SO +4H + (5). 2Fe 2+ +4I - +3H 2O 2=2Fe(OH)3↓+ 2I 2 【解析】
【详解】(1)Fe 3+有氧化性,
Cu 有还原性,二者发生氧化还原反应生成Cu 2+和Fe 2+,故用氯化铁溶液作为“腐蚀液”腐蚀电路板发生的离子方程为2Fe 3+ + Cu=2Fe 2++ Cu 2+,故答案为:2Fe 3+ + Cu=2Fe 2++ Cu 2+;
(2)二氧化硫在催化剂和加热条件下反应生成三氧化硫,反应的化学方程式为2SO 2+O 2
Δ
催化剂
2SO 3,故答案
为:2SO 2+O 2
Δ
催化剂
2SO 3;
(3)氯化亚铁溶液加入氢氧化钠溶液,生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁有还原性,有水的情况下易被氧气氧化为红褐色的氢氧化铁,发生现象为白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,即白色沉淀转化为红褐色沉淀的方程式为4Fe(OH)2 +O 2 +2H 2O =4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2 +O 2 +2H 2O =4Fe(OH)3; (4)二氧化硫有还原性,酸性条件下将高锰酸根离子还原为Mn 2+,高锰酸根离子有强氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,结合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可得反应的离子方程式为5SO 2+2-
4MnO +2 H 2O =2Mn 2+ +52-4SO +4H +,故答案为:5SO 2+2-4MnO +2H 2O =2Mn 2+ +52-
4SO +4H +;
(5)取FeSO 4溶液,调pH 约为7,加入淀粉KI 溶液和H 2O 2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成,说明生成碘单质和氢氧化铁沉淀,即过氧化氢将碘离子和亚铁离子氧化为碘单质和氢氧化铁,当消耗2mol I -时,I -失去2×
1mol=2mol 电子,共转移3 mol 电子,则亚铁离子失去1×1mol=1mol 电子,即亚铁离子和碘离子的化学计量数之比=1:2,结合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可得反应的离子方程式为2Fe 2+ +4I - +3H 2O 2=2Fe(OH)3↓+ 2I 2,故答案为:2Fe 2+ +4I - +3H 2O 2=2Fe(OH)3↓+ 2I 2。

16. 氮及氮的化合物有着重要的用途。

(1)将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定,请举例说明一种自然界中氮的固定的途径_________________(用化学方程式表示)。

(2)选择性催化还原技术(SCR)可使NO x 与NH 3直接反应,实现无害转化。

当NO 与NO 2的物质的量之比为
2:1时,写出发生反应的化学..方程式:___________________。

(3)利用ClO 2氧化氮氧化物反应过程如下:NO 2ClO →反应Ⅰ
NO 2
23Na SO →
反应Ⅰ水溶液
N 2。

反应Ⅰ的化学方程式是
2NO+ClO 2+H 2O=NO 2+HNO 3+HCl ,请写出反应Ⅱ转化关系的离子..方程式___________________________。

(4)加入过量次氯酸钠可使废水中4NH +
完全转化为N 2,而本身被还原为NaCl 。

①写出次氯酸的电子式__________________________________。

②上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________;若处理废水产生了0.448 L N 2(标准状况),则至少需消耗浓度为2 mol·
L -1的次氯酸钠的体积为______________mL 。

(5)“化学,让生活更美好”,下列叙述不能直接体现这一主旨的是( ) A .风力发电,让能源更清洁 B .合成光纤,让通讯更快捷 C .合成药物,让人类更健康 D .环保涂料,让环境更宜居 【答案】 (1). N 2+O 2放电
2NO (2). 16NH 3+12NO+6NO 2=17N 2+24H 2O (3).
2NO 2+42-
3SO =N 2+42-
4SO (4). (5). 3:2 (6). 30 (7). A
【解析】
【详解】(1)在雷雨天气,N 2与O 2在电火花作用下反应产生NO 属于自然界的氮的固定,反应方程式为:N 2+O 2
放电
2NO ;
(2)NO x 与NH 3反应产生N 2、H 2O ,当NO 与NO 2的物质的量之比为2:1时,二者混合物与NH 3反应产生N 2、H 2O ,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应方程式为:16NH 3+12NO+6NO 2=17N 2+24H 2O ; (3)在反应II 中,N 原子得到电子变为N 2,Na 2SO 3失去电子,被氧化变为Na 2SO 4,该反应的离子方程式为:2NO 2+42-
3SO =N 2+42-
4SO ;
(4)①在HClO 分子中O 原子分别与H 、Cl 原子各形成1对共用电子对,从而使分子中各原子都达到稳定结构,其电子式为:

②NaClO 具有氧化性,能够将NH 4Cl 氧化为N 2,它本身被还原产生NaCl ,反应的离子方程式为:3ClO -+24NH +
=3Cl -+N 2。

在该反应中ClO -为氧化剂,4NH +
为还原剂,则反应中氧化剂和还原剂的物质的量
之比为3:2;若处理废水产生了0.448 L N 2,其物质的量n (N 2)=
m V 0.448L
=V 22.4L/mol
=0.02 mol ,根据方程式可知:每反应产生1 mol N 2,反应会消耗3 mol ClO -,则反应产生0.02 mol ,消耗了0.06 mol NaClO ,则至
少需消耗浓度为2 mol·L-1的次氯酸钠的体积V(NaClO)=n0.06mol
=
c2mol/L
=0.03 L=30 mL;
(5) A.风力发电将风能转化为电能,满足了人类对能源的需求,同时保护了环境,这与化学无关,A符合题意;
B.光纤的主要成分是二氧化硅,利用其能够使光线全反射而传输信号,让通讯更快捷,能让生活更美好,B不符合题意;
C.用化学方法合成药物,让人类更健康,能让生活更美好,C不符合题意;
D.用化学方法合成环保涂料,让居住环境更适宜,能让生活更美好,D不符合题意;
故合理选项是A。

17. 为验证氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。

实验过程:
I.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。

Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。

Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。

Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。

Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。

Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。

(1)过程Ⅰ的目的是_________________________________________________。

(2)棉花中浸润的溶液为________________________。

(3)A中发生反应的化学方程式为_______________________________________。

(4)过程Ⅴ中,B溶液中发生反应的离子方程式是_______________________________。

(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+ >SO2的是
____________________(填“甲”“乙”“丙”)。

过程ⅣB 溶液中含有的离子 过程Ⅵ B 溶液中含有的离子 甲 有Fe 3+无Fe 2+ 有2-4SO
乙 既有Fe 3+又有Fe 2+ 有2-4SO
丙 有Fe 3+无Fe 2+
有Fe 2+ (6)进行实验过程Ⅴ时,B 中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。

查阅资料:Fe 2+(aq) + 2-3SO (aq)FeSO 3(s)(墨绿色)。

提出假设:FeCl 3与 SO 2的反应经历了中间产物FeSO 3,溶液的红棕色是FeSO 3(墨绿色)与FeCl 3(黄色)的混合色。

某同学设计如下实验,证实该假设成立:
①溶液E 为__________________。

②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因_____________
【答案】 (1). 排出装置中的空气,防止氧气干扰;
(2). NaOH 溶液 (3). MnO 2+4HCl(浓)ΔMnCl 2+2H 2O +Cl 2↑ (4). 2Fe 3++SO 2+2H 2O=2Fe 2++2-4SO +4H + (5). 乙 丙 (6). Na 2SO 3溶液 (7).
Fe 3+消耗2-3SO ,c (2-3SO )减小,使得Fe 2+(aq)+ 2-3SO (aq)
FeSO 3 (s)平衡逆向移动,所以溶液中红棕色
变为浅绿色
【解析】
【分析】 打开弹簧夹通入氮气,排尽装置中的空气,先打开活塞a ,二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯气,氯气进入氯化亚铁溶液生成氯化铁,关闭K 2后打开活塞b ,亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫进入氯化铁溶液发生氧化还原反应,据此回答问题。

【详解】(1)由于装置中含有空气,空气中O 2会干扰实验,过程Ⅰ中通入一段时间N 2,目的是排除装置中的空气,防止干扰。

(2)为了防止多余的Cl 2、SO 2污染环境,所以棉花中浸润的溶液是NaOH 溶液,吸收未反应的Cl 2、SO 2。

(3)A 中二氧化锰与浓盐酸的反应生成MnCl 2、氯气、水,该反应的化学方程式为MnO 2+4HCl(浓)ΔMnCl 2
+2H 2O +Cl 2↑;
(4)过程Ⅴ中,B 溶液中发生反应的离子方程式是2Fe 3++SO 2+2H 2O=2Fe 2++2-4SO +4H +; (5)甲、过程Ⅳ的B 溶液中含有的离子有Fe 3+无Fe 2+,氯气可能过量,过程Ⅵ的B 溶液中含有的2-4SO ,可能是氯气氧化SO 2生成的,不能证明Fe 3+的氧化性大于SO 2;不能证明结论;
乙、过程Ⅳ的B 溶液中含有的离子既有Fe 3+又有Fe 2+,说明氯气不足,氯气氧化性大于铁离子,过程Ⅵ的B 溶液中含有的2-4SO ,说明二氧化硫与铁离子发生了反应:2Fe 3++SO 2+2H 2O=2Fe 2++2-4SO +4H +,则Fe 3+氧化性大于二氧化硫;能证明结论;
丙、过程Ⅳ的B 溶液中有Fe 3+、无Fe 2+,则氯气的氧化性大于铁离子,过程Ⅵ的B 溶液中含有Fe 2+,说明SO 2将Fe 3+还原成Fe 2+,则氧化性铁离子大于二氧化硫;能证明结论;
故乙、丙一定能够证明氧化性Cl 2>Fe 3+>SO 2;
(6)①FeCl 2溶液加入溶液E 后,溶液变为墨绿色,说明生成了FeSO 3,说明E 为Na 2SO 3(或可溶性亚硫酸盐); ②溶液的红棕色是FeSO 3(墨绿色)与FeCl 3(黄色)的混合色,Fe 3+消耗2-3SO ,c (2-3SO )减小,使平衡Fe 2+(aq)+2-3SO (aq)
FeSO 3(s)逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色。

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