福建省厦门第一中学高中化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 知识归纳总结及答案
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福建省厦门第一中学高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素知识归
纳总结及答案
一、选择题
1.下列化合物中,不能通过化合反应制取的是
A.FeCl3B.H2SiO3C.Fe(OH)3D.FeCl2
【答案】B
【详解】
A.氯气具有强氧化性,氯气与变价金属反应生成最高价金属氯化物,铁与氯气反应生成氯化铁,反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,FeCl3可以由Fe与Cl2直接化合得到,故A错误;
B.二氧化硅不溶于水,二氧化硅和水不能发生化合反应生成H2SiO3,故B正确;
C.Fe(OH)2、O2、H2O反应产生Fe(OH)3,反应的化学方程式为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,能通过化合反应产生Fe(OH)3,故C错误;
D.Fe与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,氯化亚铁可由化合反应生成,故D错误;
故选B。
2.下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
选
项
实验操作及现象推理或结论
A向某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀该溶液中一定含有SO24
B 向水中加入金属钠,钠熔成闪亮的小球浮在水
面上
钠与水反应放热,钠的熔点低,钠
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。
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.下列选项中,描述与结论都正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】C 【详解】
A .常温下可以用铁罐运输浓硫酸,是由于浓硫酸具有强氧化性,会将金属Fe 表面氧化,产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,不是二者不反应,结论不合理,A 错误;
B .SO 2溶于水后与水反应产生H 2SO 3,H 2SO 3电离产生H +使溶液显酸性,因此将SO 2通入紫色石蕊溶液,溶液变红色,描述不符合事实,B 错误;
C .由于浓盐酸具有挥发性,挥发产生的HCl 与氨气反应产生NH 4Cl 白色固体小颗粒,因此用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验氨气,会发现两者反应会产生大量白烟,C 正确;
D .加热铝箔时Al 与空气中的O 2反应产生Al 2O 3,Al 2O 3熔点高达2050℃,但Al 的熔点只有660℃,故加热仔细打磨的铝箔,铝箔会熔化但不滴落,证明Al 易与O 2反应,产物的熔点高,铝单质的熔点较低,描述有问题,D 错误; 故合理选项是C 。
5.向下列溶液中通入足量相应气体后,各离子组还能大量存在的是 A .二氧化碳:K +、Na +、2-3CO 、Cl - B .氨气:Mg 2+、Al 3+、Na +、-
3NO C .氯化氢:Ca 2+、Fe 3+、-
3NO 、Cl - D .氯气:Na +、Ba 2+、-
3HCO 、-
3HSO
【答案】C 【详解】
A .CO 2、2-3CO 、H 2O 会发生反应产生3HCO
,不能大量共存,A 不符合题意; B .NH 3·H 2O 与Mg 2+、Al 3+会发生反应产生Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,不能大量共存,B 不符合题意;
C .HCl 溶于水电离产生H +、Cl -,与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,C 符合题意;
D .氯气溶于水,反应产生HCl 、HClO ,HCl 与-
3HCO 会反应产生H 2O 、CO 2;HClO 与
-3HSO 会发生氧化还原反应,也不能大量共存,D 不符合题意;
故合理选项是C 。
6.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A.氢氧化钠可以与玻璃中的二氧化硅反应生成粘性的硅酸钠所以要用橡胶塞,表述I、II 都正确;
B.氯水使有色布条褪色是因为生成次氯酸,不是氯气具有漂白性;
C.酸性氧化物对应的水化物是酸,二者有联系;
D.漂白粉的主要成分是次氯酸钙,漂白原理是次氯酸钙与酸反应产生的次氯酸生效,根据强酸制弱酸的原理,加入白醋能增强漂白能力,D正确。
7.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。
8.某课外实验小组设计的下列实验不合理的是()
A.制备并观察氢氧化亚铁
B.证明过氧化钠与水反应放热
C.制备并收集少量NO2气体
D.实验室制备少量氨气
【答案】C
【解析】
【详解】
A、甲可用于制备并观察氢氧化亚铁沉淀,符合,错误;
B、脱脂棉燃烧,说明反应放热,合理,错误;
C、二氧化氮与水反应,不能有排水法收集,不合理,正确;
D、丁可用于实验室制备少量氨气,正确;
答案选C。
9.向一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物中,加入120 mL 4 mol·L的稀硝酸,恰好使混合物完
全溶解,放出1.344 L(标准状况)气体,往所得溶液中加入KMnO4的酸性溶液,无明显现象,
若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为
A.0.21 mol B.0.14 mol C.0.16 mol D.0.24 mol
【答案】B
【解析】
试题分析:因一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL 4mol/L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,无血红色出现,说明溶液中的溶质为硝酸亚铁,根据氮元素守恒,硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为0.12L×4mol/L-0.06mol=0.42mol,所以硝酸亚铁的物质的量为n[Fe(NO3)2]=0.42mol÷2=0.21mol,由铁元素守恒可知,得到铁的物质的量为
n(Fe)=0.21mol,故选项A正确。
考点:考查原子守恒的方法在化学计算的应用的知识。
10.在15g铁和氧化铁的混合物中,加入稀硫酸150mL,能放出H21.68L(标准状况)。
同时铁和氧化铁均无剩余。
向溶液中滴入KSCN溶液,未见颜色变化,为了中和过量的硫酸,而且使Fe2+完全转化成Fe(OH)2,共消耗3mol/L的NaOH溶液200mL,原硫酸溶液的物质的量浓度是()
A.1.5mol/L B.2.5mol/L C.2mol/L D.3mol/L
【答案】C
【详解】
试题分析:将铁和氧化铁的混合物加入稀硫酸中,产生气体,向溶液中滴入硫氰化钾溶液,未见颜色变化,说明生成的是硫酸亚铁,向该溶液中加入NaOH中和过量的硫酸,而且使铁完全转化成氢氧化亚铁,产生溶液中溶质为Na2SO4 ,根据硫酸根守恒可知
n(H2SO4)=n(Na2 SO4),根据钠离子守恒n(NaOH)=2n(Na2SO4),故n(H2SO4)= 1/2 n(NaOH)=
1/2×3mol/L×0.2L =0.3mol,故c(H2SO4)= n(H2SO4)÷V=0.3mol÷0.15L=2mol/L,选项C正确。
考点:考查混合物反应的计算的知识。
11.由MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3组成的混合粉末。
现取一份该混合粉末试样进行实验,首先将其溶于过量的盐酸,过滤后,得到沉淀X和滤液Y。
下列叙述正确的是
A.从组成看,其成分皆是碱性氧化物
B.沉淀X的成分是SiO2
C.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Fe3+、H+
D.在溶液Y中加入过量NaOH溶液,先产生沉淀后全部溶解
【答案】B
【解析】
试题分析:混合粉末加入过量的盐酸,氧化镁反应生成氯化镁,氧化铝反应生成氯化铝,氧化铁反应生成氯化铁,二氧化硅不反应。
A、氧化镁和氧化铁是碱性氧化物,氧化铝是两性氧化物,二氧化硅是酸性氧化物,错误,不选A;B、二氧化硅不溶于盐酸,沉淀X为二氧化硅,正确,选B;C、溶液Y中含有镁离子,铁离子,氢离子和铝离子,错误,不选C;D、溶液Y中加入过量的氢氧化钠,产生氢氧化镁和氢氧化铁沉淀,氢氧化铝沉淀能溶解,其他沉淀不溶解,错误,不选D。
考点: 金属及其化合物的性质
12.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 。
13.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。
14.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H 2SO 4
D .当X 是强碱时,
E 是HNO 2 【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 ,NO 2 或者是SO 2 和SO 3 等,推知Y 一定是O 2 ,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
NH 4+ 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 、H 2SO 4 、HNO 3 ,再根据当X 是强碱时,A 、B 、C 、D 、E 均含有另一种元素。
由NH 4+ 的性质与碱反应生产NH 3,则可推出;当X 是强碱时E 是HNO 3 ;当X 是强酸时,E 是H 2SO 4,综上推出A 的离子中含有NH 4+ 离子,且含有S 元素,可推出A 为(NH 4)2S 。
【详解】
A .当D 为SO 3 时,E 为H 2SO 4 ,SO 3与水化合成H 2SO 4,没有发生氧化还原反应,当D 为NO 2时,E 为HNO 3,NO 2与水发生氧化还原反应,A 正确;
B .当X 是强碱时,B 为NH 3 ,
C 为NO ,
D 为NO 2 ,
E 为HNO 3;当X 是强酸时,B 为H 2S ,C 为SO 2 ,D 为SO 3 ,E 是H 2SO 4 ,B 不正确;
C .当X 是强酸时,B 为H 2S ,C 为SO 2 ,
D 为SO 3 ,
E 是H 2SO 4 ,C 正确; D .当X 是强碱时,B 为NH 3 ,C 为NO ,D 为NO 2 ,E 为HNO 3,D 正确; 故选C 。
15.在某100mL 混合液中,HNO 3和H 2SO 4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Cu 2+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HNO 3和H 2SO 4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 ++2NO 3-=3Cu 2++2NO ↑+3H 2O ,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 ++2NO 3-=3Cu 2++2NO ↑+3H 2O ,1.92g 铜粉物质的量
= 1.9264/g g mol
=0.03mol ,100mL 混合溶液中,HNO 3和H 2SO 4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 +~3Cu 2+,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。
16.某溶液X 中仅可能含有K +、Na +、Fe 2+、Fe 3+、NH 4+、SO 42-、SO 32-、CO 32-、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Fe 3+、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SO 42-、SO 32-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NH 4+ 【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Fe 3+;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Fe 2+
,一定不含有SO 32-和CO 32-;有气体生成,说明溶液中一定有NH 4+;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SO 42-和Cl -,综上可知,溶液X 中一定含有K +、Fe 2+、NH 4+、I -
、SO 42-和
Cl -,一定不含有Fe 3+、SO 32-、CO 32-和Na +。
【详解】
A 项、溶液X 中一定没有Fe 3+、Na +,故A 错误;
B 项、因溶液X 中一定含有Fe 2+,一定不含有SO 32-,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SO 42-,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。
17.标准状况下,使2NO 和2O 按4:1体积比充满干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液
面逐渐上升,假设烧瓶内溶液不扩散,则最终该溶液中溶质的物质的量浓度为()
A .
1
mol /L 14
B .
4
mol /L 5
C .
1
mol /L 28
D .
1
mol /L 42
【答案】C 【分析】
设出二氧化氮和氧气的体积,NO 2和O 2按体积比4:1混合后充入一干燥烧瓶中,把烧瓶倒置于水中发生反应:4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3,根据方程式计算. 【详解】
设混合气体中含有4VLNO 2,1VLO 2,则烧瓶的体积为5VL ,
23
22+O +2H O =4/22.41/22.4
4N 4/O 4HNO 22.4
3422.41=
c HN mol/L 5
28
O =
();故答案为C 。
【点睛】
明确二氧化氮与氧气的反应是解题关键,注意掌握物质的量的相关计算公式的运用。
18.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:32
2Pt
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 。
19.用如图装置进行实验,将液体A 逐滴加入到固体B 中,下列叙述正确的是( )
A .若A 为浓盐酸,
B 为Na 2CO 3,
C 中盛有Na 2SiO 3溶液,则C 中溶液出现白色沉淀,证明酸性:H 2CO 3> H 2SiO 3
B .若A 为浓盐酸,B 为KMnO 4,
C 中盛石蕊试液,则C 中溶液最终呈红色 C .若A 为较浓硫酸,B 为Na 2SO 3固体,C 中盛有Na 2S 溶液,则C 中溶液变浑浊
D .装置D 起干燥气体作用 【答案】C 【详解】
A .浓盐酸挥发的HCl 在C 中也能与Na 2SiO 3溶液反应生成白色沉淀,则无法判断H 2CO 3的酸性一定比H 2SiO 3强,故A 错误;
B .A 为浓盐酸,B 为KMnO 4,则反应生成的氯气通入
C 中,Cl 2与水反应生成HCl 和HClO ,其中HClO 有强氧化性和漂白性,则C 中紫色石蕊试液先变红色,后褪色,故B 错
误;
C.A为较浓硫酸,B为Na2SO3固体,两者反应生成的SO2气体通入C中,因SO2有氧化性,则与C中Na2S溶液反应有淡黄色S生成,可观察到C中溶液变浑浊,故C正确;D.仪器D为球形干燥管,则可以起到防止溶液倒吸的作用,故D错误;
故答案为C。
20.分别盛有不同无色溶液①②③④四支试管进行如下操作,现象和结论对应且正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A.滴加BaCl2溶液再滴加硝酸,生成白色沉淀,该沉淀不一定是硫酸钡,比如可以是氯化银,也有可能原溶液中有SO32-,硝酸将其氧化成了SO42-,A错误;
B.加入AgNO3溶液生成白色沉淀,沉淀不一定是AgCl,也有可能是Ag2SO4等,B错误;C.溶液分层且上层为橙红色,说明生成了Br2,证明原溶液中含有Br-,C错误;
D.湿润红色石蕊试纸变蓝,说明遇到了碱性物质,所以试管口有氨气,所以原溶液中有NH4+,D正确;
答案选D。
21.10mLNO、CO2 的混合气体通过足量的Na2O2后,气体的体积变为6 mL (相同状况),则NO和CO2的体积比为( )
A.1:1 B.2:1 C.3:2 D.1:2
【答案】D
【分析】
发生反应有:①2Na2O2+CO2==Na2CO3 + O2,② 2NO+ O2==2NO2,问题的关键在于NO与氧气反应存在着三种可能性,一种情况是恰好反应,一种情况是NO过量,另一O2种情况可能是过量,据此讨论计算。
【详解】
发生反应有:①2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,②2NO+O2═2NO2,
假设参加反应的CO 2为x mL ,NO 为y mL ,则x+y=10,
2222322mL 1222mL
xmL 1xmL 2CO Na O Na CO O
+=+⋯①
2
2+=2mL 1mL
2mL ymL 122xmL 2NO O NO ⋯② (1)当反应②恰好反应时,即当y=x 时(此时x 、y 都等于5),生成的NO 2的体积为5mL ,不符合题意,所以选项A 错误;
(2)当y >x 时,NO 有过量,O 2反应完,此时反应掉的NO 为xmL ,则剩余的NO 为(ymL-xmL),生成的NO 2气体为xmL ,因此,反应最后得到的混合气体为NO 和NO 2,其体积和为:(ymL-xmL)+xmL=ymL ,故y=6ml ,即NO 体积6ml ,结合x+y=10,x=4ml ,则CO 2为4 mL ,故NO 和CO 2的体积比为6ml :4ml=3:2,故B 错误,C 正确;
(3)当y <x 时,NO 不足,O 2过量,此时反应掉的O 2为2y mL ,剩余的O 2为(2x mL-2y mL),生成的NO 2气体为ymL .因此,反应最后得到的混合气体为O 2和NO 2,其体积和为:(
2x mL-2y mL)+ymL=2x mL+2
y mL=5mL ,这与题意“气体体积缩小为6mL”不符合,这表明如果y <x ,这种情况不符合题意,所以选项D 错误;
故答案为C 。
22.某溶液中可能含有H +、NH +4、Mg 2+、 Al 3+、Fe 3+、CO 2-3、SO 2-4、NO -
3中的几种。
①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH 溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH 的物质的量之间的关系如图所示。
则下列说法不正确的是( )
A .溶液中一定含有NH +4
B .溶液中一定含有Al 3+
C .溶液中一定含有NO -3
D .溶液中一定含有SO 2-4 【答案】C
【分析】
某溶液中可能含有H +、NH +4、Mg 2+、Al 3+、Fe 3+、CO 2-3、SO 2-4、NO -
3中的几种。
①若加入锌
粒,产生无色无味的气体,则该气体为氢气,确定有H +,没有NO -3;②若加入NaOH 溶液,产生白色沉淀,根据产生的沉淀量与加入NaOH 的物质的量之间的关系示意图可知,
一定有Mg2+、Al3+和NH+
4,则根据离子共存的条件及沉淀的颜色可以判断,一定没有CO2-
3
和Fe3+。
根据溶液电中性可知,一定有SO2-
4。
【详解】
A. 沉淀达到最大量之后,即加入NaOH的物质的量在0.5mol~0.7mol之间时,沉淀既没有
增加也不有减少,说明溶液中一定含有NH+
4
,A说法正确;
B. 加入NaOH的物质的量在0.7mol~0.8mol之间时,沉淀的量逐渐减少,说明溶液中一定含有Al3+,B说法正确;
C. 加入锌粒,产生无色无味的气体,则该气体为氢气,确定有H+,没有NO-
3
,因为若有
NO-
3
,会产生有刺激性气味的氮的氧化物,C说法不正确;
D. 溶液中一定存在H+、NH+
4、Mg2+、Al3+,一定没有CO2-
3
和NO-
3
,由于溶液呈电中性,所
以,溶液中一定含有SO2-
4
,D说法正确。
本题选C。
23.将一定质量的镁、铜合金加入稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol·L-1NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则下列有关叙述中正确的是
A.加入合金的质量可能为9.6g
B.沉淀完全时消耗NaOH溶液体积为150mL
C.参加反应的硝酸的物质的量为0.4mol
D.溶解合金时产生NO气体体积2.24L
【答案】C
【详解】
沉淀为M(OH)2,根据化学式知,生成沉淀的质量比原合金的质量增加的量是氢氧根离子,
则n(OH-)=
5.1
17/
g
g mol
=0.3mol,根据氢氧根离子守恒n[M(OH)2]=
1
2
n(OH-
)=1
2
×0.3mol=0.15mol,根据金属原子守恒得金属的物质的量是0.15mol;
A.因为镁、铜的物质的量无法确定,则无法计算合金质量,故A错误;
B.由氢氧根离子守恒得n(OH-)=n(NaOH)=0.3mol,V(NaOH)=
0.3mol
3mol/L
=0.1L=100mL,故B
错误;
C.根据转移电子守恒得起氧化作用的硝酸的物质的量= 0.15mol2
52
⨯
-
=0.1mol,根据金属原
子守恒、硝酸根离子守恒得起酸作用n(HNO3)=2n[M(NO3)2]=2n(M)=0.15mol×2=0.3mol,所以参加反应硝酸的物质的量=0.1mol+0.3mol=0.4mol,故C正确;
D.由转移电子守恒得n(NO)=0.15mol2
52
⨯
-
=0.1mol,由于缺少标准状况这个条件,气体体
积无法计算,故D 错误;
答案为C 。
24.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 。
25.将装有60mLNO 2、NO 混合气的量筒倒立于水槽中,反应后气体体积缩小为40mL ,则混合气体中NO 2和NO 的体积比是
A .5︰3
B .2︰3
C .1︰1
D .2︰1
【答案】C
【详解】
设NO 2体积为x mL 2
233NO +H O =2HNO +NO V 3
2x 60-40
∆ 3x =26040
- x=30 mL
混合气体中NO 2和NO 的体积比是1:1,故C 正确。
二、实验题
26.如图所示是实验室快速制备氨气与验证氨气性质的装置(部分固定装置已省略)。
(1)连接好装置后,若要检查A E 装置的气密性,其操作是先关闭______和______,打开______,在E 中装入水后,用酒精灯微热A ,观察到E 中有气泡产生,移开酒精灯,E 中导管有水柱形成,则说明A E 装置的气密性良好。
(2)请解释A 中制取氨气的原理:_____________。
(3)装置B 中盛放的试剂是______。
(4)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗中放出浓氨水至浸没烧瓶中的生石灰后,关闭分液漏斗活塞,点燃C 处酒精灯,装置C 中黑包固体逐渐变红,装置E 中______(填实验现象);从装置E 中逸出的气体可以直接排人空气中,请写出装置C 中发生反应的化学方程式:____________。
(5)反应结束后,关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,残余气体进入装置F 中,很快发现装置F 中产生白烟,同时发现装置G 中溶液发生倒吸流人装置F 中,写出装置F 中产生白烟的反应的化学方程式:______,装置G 中溶液发生倒吸的原因是_______。
【答案】弹簧夹2 分液漏斗活塞 弹簧夹1 固体生石灰溶于浓氨水后吸水,放出大量的热促使32NH H O ⋅分解生成3NH 碱石灰 有气泡冒出并产生白色沉淀
3222NH 3CuO
3Cu N 3H O +++ 2324=3Cl 8NH N 6NH Cl ++ 盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体,导致瓶内压强减小
【分析】 A 中将浓氨水滴入到生石灰中,逸出的NH 3经干燥后,在加热条件下还原CuO 生成Cu 和N 2,多余氨气通入E 装置中,中和溶液的酸性,可观察到有白色沉淀BaSO 3生成;因氯气有强氧化性,氧化氨气生成N 2,同时产生白烟,说明还生成NH 4Cl 。
【详解】
(1)组装好装置后,若要检验A-E 装置的气密性,其操作是:首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,在E 中装入水后,然后微热A ,观察到E 中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E 中导管有水柱形成说明装置气密性良好;
(2)根据装置图可知,A 中将浓氨水滴入到生石灰中,固体生石灰溶于浓氨水后,吸水,放出大量的热促使NH 3挥发,溶液中OH -浓度增加,都促使NH 3+H 2O ⇌NH 3•H 2O ⇌NH 4++OH -向生成NH 3移动,加快氨气逸出;
(3)进入C 中硬质试管的氨气应干燥,装置B 的作用是干燥氨气,干燥氨气用碱石灰;
(4)反应后的尾气中含有未反应的氨气,氨气在E 溶液中与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡,故还有白色沉淀沉淀,所以现象为有气泡冒出并产生白色沉淀,装置C 中黑色固体逐渐变红,说明有Cu 生成,从E 中逸出液面的气体可以直接排入空气,说明氨气被氧化为氮气,同时生成水,C 中发生反应的化学方程式为:2NH 3+3CuO 3Cu+N 2↑+3H 2O ;
(5)氯气有强氧化性,氧化氨气生成N 2,产生白烟,说明生成固体,故还生成NH 4Cl ,反应
方程式为:3Cl 2+8NH 3=N 2+6NH 4Cl .盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体,导致内压减小,引起溶液倒吸。
【点睛】
考查氨气的制备与性质实验、对装置的理解、实验操作、化学计算等,掌握物质的性质理解原理是解题的关键,准确分析装置的特点并结合氨的性质与制备原理去分析,如:①涉及制备原理、②考查氨气的物理性质及防倒吸操作、③考查常见氨气的制备方法、④氨气的碱性和还原性。
27.某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律,探究NO 2、NO 与Na 2O 2反应的情况,提出假设并进行相关实验。
Ⅰ.从理论上分析Na 2O 2和NO 2都既有氧化性又有还原性,于是提出如下假设: 假设1:Na 2O 2氧化NO 2;
假设2:NO 2氧化Na 2O 2。
(1)甲同学设计如图1装置进行实验:
①试管A 中反应的离子方程式是_________________________________________。
②待试管B 中充满红棕色气体,关闭旋塞a 和b ;取下试管B ;向其中加入适量Na 2O 2粉末,塞上塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃。
③仪器C 兼有防倒吸的作用,仪器C 的名称为___________________。
结论:甲同学认为假设2正确。
(2)乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷,为达到实验目的,在A 、B 之间应增加一个装置,该装置的作用是________________________。
乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失;带火星的木条未复燃,得出结论:假设1正确,则NO 2和Na 2O 2反应的化学方程式是_______________________。
Ⅱ.该研究性学习小组同学还认为NO 易与O 2发生反应,应该更易被Na 2O 2氧化。
查阅资料:2NO+Na 2O 2=2NaNO 2;2NaNO 2+2HCl=2NaCl+NO 2↑+NO↑+H 2O ;酸性条件下,NO 能与
-
4MnO 反应生成-3NO 和Mn 2+。
(3)丙同学用图2所示装置(部分夹持装置略)探究NO 与Na 2O 2的反应。
①在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间N 2,目的是_________________。
②B 中不能观察到的现象是____________(填字母编号)。
a.铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色
b.有红棕色气泡产生
c.有无色气泡产生
③C 、E 中所盛装的试剂不能是________(填字母编号)。
a .无水硫酸铜
b .无水氯化钙
c .碱石灰
d .生石灰。