江西省上高中化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 复习题(1)
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江西省上高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素复习题
一、选择题
1.类推法在化学学习中经常采用,下列类推的结论正确的是()
A.由Cl2+2KBr=2KCl+Br2,所以F2也能与KBr溶液反应置换出Br2
B.常温下,由Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,所以Fe也能与浓硝酸反应产生NO2
C.由Cu+Cl2加热
CuCl2,所以Cu+I2
加热
CuI2
D.由钠保存在煤油中,所以钾也可以保存在煤油中
【答案】D
【详解】
A.F2单质在水溶液中先和水发生反应,不能置换溴单质, 故A错误;
B.常温下铁在浓硝酸中发生钝化不能继续反应生成二氧化氮, 故B错误;
C.氯气氧化性强和铜反应生成氯化铜,碘单质氧化性弱,和铜发生反应生成碘化亚铜,故C错误;
D.钾密度大于煤油,可以保存在煤油中,故D正确;
所以答案:D。
【点睛】
注意点:F2氧化性特别强,所以单质在水溶液中先和水发生反;常温下铁在浓硝酸中发生钝化不能继续反应;碘单质氧化性弱,成碘化亚铜。
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。
3.一定量的锌与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。
4.将一定量的锌与浓度为18.5mol/L的100mL浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成26.88L标准状况下的气体,反应后测得溶液中氢离子浓度为1.0mol/L,则生成的气体的物质的量之比为
A.n(SO2)/n(H2)=1/1 B.n(SO2)/n(H2)=4/1
C.n(SO2)/n(H2)=1/4 D.n(SO2)/n(H2)=3/2
【答案】A
【详解】
根据题意,发生反应的化学方程式为Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,设反应生成SO2的物质的量为x mol,生成氢气的物质的量为y mol,列方程为x+y=26.88÷22.4=1.2mol,2x+y=18.5×0.1-1.0×0.1÷2=1.8,解得
x=0.6mol,y=0.6mol,则n(SO2)/n(H2)=1/1,答案选A。
5.将一定质量的金属铜溶于50mL11mol·L-1的浓硝酸中,待铜完全溶解后,生成了
0.2molNO2和NO的混合气体,并测得溶液中氢离子浓度为1mol·L-1.假设反应后溶液的体积仍为50mL,则金属铜的质量为
A.6.4g B.9.6g C.11.2g D.12.8g
【答案】B
【解析】
试题分析:反应前硝酸的物质的量为0.05L×11mol/L=0.55mol,反应剩余硝酸的物质的量为0.05L×1mol/L=0.05mol,所以参加反应的硝酸是0.5mol,生成气体的物质的量为0.2mol,根据氮原子守恒,生成硝酸铜为(0.5-0.2)÷2=0.15mol,则金属铜的质量为
0.15mol×64g/mol=9.6g,答案选B。
考点:考查物质的量的计算,硝酸的化学性质等知识。
6.某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成.某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究.
下列有关说法不正确的是()
A.由Ⅱ可知X中一定存在SiO2
B.无法判断混合物中是否含有Na2O
C.1.92 g固体成分为Cu
D.15.6 g混合物X中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1
【答案】B
【解析】
途径a:15.6gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液,所以是铜离子的颜色,但是金属Cu和盐酸不反应,所以一定含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应,二氧化硅可以和氢氧化钠反应,4.92g固体和氢氧化钠反应后,固体质量减少了3.0g,所以该固体为二氧化硅,质量为3.0g,涉及的反应有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,又Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu;结合途径b可知15.6gX和足量水反应,固体质量变为6.4g,固体质量减少15.6g﹣6.4g=9.2g,固体中一定还有氧化钠,其质量为9.2g,
A.由以上分析可知X中一定存在SiO2,故A正确;
B.15.6gX和足量水反应,固体质量变为6.4g,只有氧化钠与水反应,混合物中一定含有Na2O,故B错误;
C.Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu,故C正确;
D.设氧化铁的物质的量是x,金属铜的物质的量是y,由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出:Fe2O3~2Fe3+~Cu,则160x+64y=6.4,64y﹣64x=1.92,解得
x=0.02mol,y=0.05mol,所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g,金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g,则原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1,故D正确;
【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算,侧重于学生的分析和计算能力的考查,为高考常见题型,注意掌握检验未知物的采用方法,能够根据反应现象判断存在的物质,注意合理分析题中数据,根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量,难度中等.
7.X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以用碱液吸收.已知X是化石燃料燃烧的产物之一,是形成酸雨的主要物质;Y是一种黄绿色气体单质,其水溶液具有漂白作用;Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一,能与水反应.下列说法不正确的是A.X是SO2,它既有氧化性又有还原性
B.干燥的气体Y不能使干燥的有色布条褪色,其水溶液具有漂泊作用的是HClO
C.Z与水反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO
D.等物质的量的X与Y同时通入到湿润的有色布条上,有色布条褪色时间变短,漂泊效果增强
【答案】D
【分析】
X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以用碱液吸收,说明这三种气体能和碱反应,X是化石燃料燃烧的产物之一,是形成酸雨的主要物质,化石中含有S元素,二氧化硫和氮氧化物是酸性酸雨的主要气体,所以X是SO2;Y是一种单质,它的水溶液具有漂白作用,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,且氯气有毒,所以Y是Cl2;Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一,汽车尾气中含有一氧化氮和二氧化氮,能与水反应的氮氧化物是二氧化氮,则Z是NO2。
【详解】
A.X是SO2,二氧化硫中硫为+4价,既可以升高又可以降低,所以它既有氧化性又有还原性,故A正确;
B.氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性,故B正确;
C.Z是二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式:
3NO2+H2O=2HNO3+NO,故C正确;
D.二者恰好反应生成盐酸和硫酸,反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,盐酸和硫酸没有漂白性,所以等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中不能使有色布条褪色,故D错误。
答案选D。
【点睛】
本题考查了无机物的推断,熟悉物质的性质及氧化还原反应规律,次氯酸、二氧化硫漂白原理是解题关键。
8.下列实验操作、现象和结论均正确的是()
Ba(NO3)2溶液
D常温下将铝片放入浓硝酸中无明显现象铝与浓硝酸不反应
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
9.检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是
A.将固体加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看是否变蓝
B.加水溶解,用pH试纸测溶液的酸碱性
C.加入NaOH溶液,加热,再滴入酚酞试液
D.加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看是否变蓝
【答案】D
【详解】
利用离子反应:,即加入NaOH溶液后加热会生成NH3,NH3是一种碱性气体,溶于水生成NH3.H2O显碱性,故能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,答案选D。
10.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
A.①②B.②③C.③④D.①③
【答案】D
【详解】
①氯化铵分解产生NH3和HCl,气体在试管口降温后又化合生成NH4Cl甚至会堵塞,试管发生危险,所以方案①错误;
②浓氨水遇到氧化钙后,溶液中的水与CaO反应生成Ca(OH)2而消耗,反应同时放热使混合物温度升高,得到的Ca(OH)2可以降低NH3在水中的溶解度,这些都会促使氨水挥发生成氨气,因此方案②正确;
③2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,但是制备装置的试管口要略向下倾斜,防止水蒸气冷凝回流到试管中使试管炸裂,因此方案③错误;
④浓氨水受热分解生成氨气,通过碱石灰吸收水蒸气后可以得到氨气,方案④正确。
综上所述,不能制取氨气的是①③,应当选D。
【点睛】
与②相似,利用NaOH固体或碱石灰也可以制备NH3。
11.某一固体粉末含有SiO2、Fe2O3、Al2O3,加入足量NaOH溶液充分反应后,过滤,向所得溶液中加入过量盐酸,过滤,将所得滤渣洗涤并灼烧至恒重,最终固体成份为
A.SiO2B.Fe2O3、SiO2
C.SiO2、Al2O3D.Fe2O3
【答案】A
【解析】
SiO2、Fe2O3、Al2O3,加入足量NaOH溶液充分反应后,过滤,向所得溶液中含有硅酸钠、偏铝酸钠,加入过量盐酸,生成硅酸沉淀,将所得滤渣洗涤并灼烧生成二氧化硅,故A正确。
12.工业上获得下列物质不是以海水或海洋资源为主要原料的是( )
①Fe ②Mg ③Na ④NaOH ⑤I2 ⑥Cu ⑦Si
A.①⑥⑦B.①②⑦C.⑤⑥⑦D.①④⑥
【答案】A
【详解】
①Fe是用CO还原铁矿石制得;
②Mg是先从海水中分离出MgCl2,然后熔融电解获得;
③Na是先从海水中提取食盐,然后熔融电解获得;
④NaOH是电解饱和食盐水获得;
⑤I2是从海藻类植物中提取的;
⑥Cu是采用高温氧化铜矿石的方法获得;
⑦Si是在高温条件下,用焦炭还原二氧化硅获得;
综合以上分析,①⑥⑦不是以海水或海洋资源为主要原料获得,故选A。
13.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Na2CO3,C中盛有Na2SiO3溶液,则C中溶液出现白色沉淀,证明酸性:H2CO3> H2SiO3
B.若A为浓盐酸,B为KMnO4,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Na2SO3固体,C中盛有Na2S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Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,则无法判断H2CO3的酸性一定比H2SiO3强,故A错误;
B.A为浓盐酸,B为KMnO4,则反应生成的氯气通入C中,Cl2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。
14.CuSO4•5H2O在不同温度下分解情况不同,取5.00g该晶体在密闭容器中进行实验,测
得分解后剩余固体质量与温度关系如图,下列说法不正确
...的是( )
A.113℃分解得到的固体产物为CuSO4•H2O
B.温度低于650℃时的分解反应,均不属于氧化还原反应
C.650℃时的气态产物冷却至室温,可得组成为n(H2SO4):n(H2O)=1:4的硫酸溶液D.1000℃分解得到的固体产物为CuO
【答案】D
【分析】
n(CuSO4•5H2O)=
5.00g
250g/mol
=0.02mol,CuSO4•5H2O完全失去结晶水时,所得CuSO4的质量
为0.02mol×160g/mol=3.20g,由图中可知,刚好位于温度在258~650℃之间,说明在此之前,胆矾受热分解,只失去结晶水;650~1000℃之间,固体质量为1.60g,其中Cu元素的质量为0.02mol×64g/mol=1.28g,则氧元素质量为1.60g-1.28g=0.32g,物质的量为
0.32g
16g/mol
=0.02mol,此固体为CuO;1000℃之后,固体质量为1.44g,其中Cu元素质量为
1.28g,则氧元素质量为1.44g-1.28g=0.16g,物质的量为
0.16g
16g/mol
=0.01mol,此固体为
Cu2O。
【详解】
A.113℃时,固体质量为3.56g,失去结晶水的质量为5.00g-3.56g=1.44g,物质的量为
1.44g 18g/mol =0.08mol,则失去结晶水的数目
0.08mol
0.02mol
=4,从而得出分解得到的固体产物为
CuSO4•H2O,A正确;
B.由以上分析可知,温度低于650℃时的分解反应,只失去结晶水,CuSO4的组成未变,所以均不属于氧化还原反应,B正确;
C.650℃时的气态产物中,SO3与H2O的物质的量之比为0.02mol:0.10mol=1:5,所以冷却至室温,可得组成为n(H2SO4):n(H2O)=1:4的硫酸溶液,C正确;
D.由分析可知,1000℃分解得到的固体产物为Cu2O,D不正确;
故选D。
15.10mLNO、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:①2Na 2O 2+CO 2==Na 2CO 3 + O 2 ,② 2NO+ O 2==2NO 2,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O 2种情况可能是过量,据此讨论计算。
【详解】
发生反应有:①2Na 2O 2+2CO 2═2Na 2CO 3+O 2,②2NO+O 2═2NO 2, 假设参加反应的CO 2为x mL ,NO 为y mL ,则x+y=10,
2222322mL 1222mL xmL 1
xmL 2
CO Na O Na CO O +=+⋯①
22+=2mL
1mL
2mL
ymL 1
22xmL 2
NO 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-2
y
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 。
16.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:
3
3Cu ~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 。
17.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O 2,y 为H 2O
B .c 为S ,g 为Na 2SO 4或NaHSO 4
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。
18.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 (HNO 3)=2n [M(NO 3)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)=0.15mol 252
⨯-=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 。
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SO 2
C .Cu 投入稀硫酸中加热,没有明显变化,加入一定量的H 2O 2溶液,金属Cu 逐渐溶解,反应中H 2O 2起催化作用
D .25.0mL0.100mol•L -1的Na 2S 2O 3溶液恰好把224mL(标况)Cl 2转化为Cl -,则S 2O 23-将转化为S
【答案】A
【详解】
A .2Cu+S =∆Cu 2S ,0.1mol 铜和足量的硫充分反应,生成物的质量增加△m =m (S)=12n (Cu) ×32g/mol=12
×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SO 2,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+H 2O 2+H 2SO 4=CuSO 4+2H 2O ,故C 错误;
D .25.0mL0.1mol/L 的Na 2S 2O 3溶液恰好把224mL(标况)Cl 2转化为Cl -,则
n (Cl 2)=0.224L 22.4L /mol
=0.01mol ,转移电子为0.02mol ,n (Na 2S 2O 3)=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,Na 2S 2O 3转化为Na 2SO 4,故D 错误;
答案为A 。
21.下列图示箭头方向表示与某种常见试剂在通常条件下发生转化,其中6步转化均能一步实现的一组物质是( ) 选项 W
X Y Z A
Cu 4CuSO 2CuCl 2Cu(OH) B
Na 22Na O NaOH 2Na O C
Al ()243Al SO 3AlCl 2NaAlO D S 2SO 3SO
24H SO A .A
B .B
C .C
D .D
【答案】C
【详解】
A .Cu 不能一步生成Cu(OH)2,所以W 不能发生图中转化生成Z ,故A 不选;
B .氢氧化钠一步不能生成生成氧化钠,所以Y 不能发生图中转化生成Z ,故B 不选;
C .Al 与硫酸反应生成X ,Al 与HCl 反应生成Y ,Al 与过量NaOH 反应生成Z ,Z 与过量硫酸反应生成X ,X 与BaCl 2反应生成Y ,Y 与过量NaOH 反应生成Z ,反应均可进行,故C 选;
D.硫不能一步变为三氧化硫,D不选;
答案选C。
22.将11.2 g的Mg—Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的气体x(假定产生的气体全部逸出)。
再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4 g沉淀。
根据题意推断气体x的成分可能是()
A.0.3 mol NO2和0.3 mol NO
B.0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4
C.0.6 mol NO
D.0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4
【答案】D
【分析】
向Mg—Cu混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4 g沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜,所以沉淀中m(OH-)为21.4 g-11.2 g=10.2 g,物质的量为
10.2g
17g mol
=0.6 mol,根据电荷守恒可知,11.2 g的Mg—Cu提供的电子为0.6 mol,据此分析;
【详解】
A. 生成0.3 mol NO2和0.3 mol NO,N元素获得电子为0.3 mol×(5-4)+0.3 mol×(5-2)=1.2 mol,得失电子不相等,A错误;
B. 生成0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4,N元素获得电子为0.2 mol×(5-4)+0.1 mol×2×(5-4)=
0.4 mol,得失电子不相等,B错误;
C. 生成0.6 mol NO,N元素获得电子为0.6 mol×(5-2)=1.8 mol,C错误;
D. 生成0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4,N元素获得电子为0.1 mol×(5-2)+0.2 mol×(5-4)+0.05 mol×2×(5-4)=0.6 mol,得失电子相等,D正确;
答案选D。
23.将19.2g的铜屑投入到400 mL浓度均为0.5mol/L HNO3和H2SO4的混合溶液中,溶液增加的质量为
A.4.5 g B.9.9 g C.13.2 g D.14.7 g
【答案】B
【详解】
Cu与稀硫酸、稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4 H2O,据题可知
Cu的物质的量=19.2g
64
=0.3mol,氢离子的物质的量是0.4×(0.5+1.0 ) =0.6mol,硝酸根离子
的物质的量是0.4×0.5 =0.2mol,所以氢离子不足,当转移0.45mol的电子时参加反应的Cu
的物质的量=0.45
2
=0.225mol,产生NO的物质的量=
0.45
3
=0.15mol,参加反应的Cu的质量
是0.225×64=14.4g,生成NO的质量是0.15×30 =4.5g,所以溶液增重14.4-4.5=9.9g,故B正
确;答案选B。
24.在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体,将其倒立在水槽里,去塞后再通入280 mL氧气,恰好完全反应,且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积),下列有关叙述正确的是( )
A.总反应为NO+NO2+O2+H2O===2HNO3
B.总反应为4NO+8NO2+5O2+6H2O===12HNO3
C.生成硝酸的物质的量浓度均为0.030 mol·L-1
D.生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 mol·L-1
【答案】B
【分析】
利用得失电子守恒,列方程组,求出氧气、一氧化氮、二氧化氮的物质的量之比,可写出总反应方程式。
【详解】
标准状况下672mL的混合气体:n(NO)+n(NO2)=
0.672
22.4L/mol
L
=0.03mol,
(O2)=
0.28L
22.4L/mol
=0.0125mol,
由得失电子守恒可知3n(NO)+n(NO2)=4n(O2),
解之得n(NO)=0.01mol,n(NO2)=0.02mol,
所以总的方程式为:4NO+8NO2+5O2+6H2O═12HNO3,
由氮原子守恒可知,反应生成的HNO3物质的量为0.03mol。
水全部充满烧瓶,形成硝酸溶液体积为0.672L,硝酸的浓度为:
0.03mol÷0.672L=0.045mol/L。
ACD项错误,B项正确;
答案选B。
【点睛】
这类计算题若是善于利用得失电子守恒、原子守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒思想,会使得解题事半功倍。
25.一定量的锌与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33.622.4/L L mol
=1.5mol ,溶液剩余硫酸的物质的量为12
×1L×0.1mol/L=0.05mol , 参加反应的n (H 2SO 4)=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xmolSO 2,ymolH 2,
Zn+2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+H 2O
x 2x x
Zn+ H 2SO 4(稀)=ZnSO 4+H 2↑
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 H 2SO 4,故A 正确;
B .气体A 为SO 2和H 2的混合物,且V (SO 2):V (H 2)=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+2H 2SO 4(浓)=ZnSO 4+SO 2↑+H 2O 中,生成0.3mol 的二氧化硫转移电子为0.6mol ,反应Zn+ H 2SO 4(稀)=ZnSO 4+H 2↑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。
二、实验题
26.某化学学习小组为探究2NO 和2SO 的反应,特进行如下实验(如下图所示)。
图1 图2 图3
(1)图1两集气瓶中________(填“上”或“下”)瓶颜色深。
(2)图2中反应的现象是___________。
(3)图3中“有红棕色气体产生”说明2SO 和2NO 反应的产物中有________,说明2NO 在该反应中显________性。
(4)由图2和图3中的现象写出2NO 和2SO 反应的化学方程式:__________。
【答案】下 两气体混合后,颜色消失 NO 氧化 223NO SO NO SO ==+=+
【分析】
根据操作过程可知:二氧化硫与二氧化氮气体混合后产生的无色气体遇到空气变为红棕色,说明反应产生了无色气体一氧化氮,而二氧化硫被氧化为三氧化硫,据此进行分析。
【详解】
(1) NO 2是红棕色气体而SO 2是无色气体,所以下瓶颜色更深,故答案为:下;
(2)结合图2和图3中的操作现象可知,二种气体混合后发生反应:
223SO + NO = SO + NO ;NO 2参与了反应被消耗,故答案为:两气体混合后,颜色消失;
(3)产生的NO 和O 2反应产生红棕色的NO 2,所以说明产物有NO ,NO 2反应后得到NO ,N 元素化合价降低,所以NO 2显氧化性,故答案为:NO ;氧化;
(4)由现象分析可知答案为:223SO + NO = SO + NO ;
【点睛】
常见的有颜色的气体:氟气:浅黄绿色 氯气:黄绿色 溴蒸汽:红棕色 碘蒸汽:紫色 二氧化氮:红棕色。
27.将铁粉和铜粉的均匀混合物,平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应,在标准状况下生成NO 的体积和剩余金属的质量如下表(假设硝酸的还原产物只有NO ):
试通过计算填空:
(1)硝酸的物质的量浓度为____________________。
(2)②中溶解了 _______________g Fe 。
(3)③中溶解了_______________g Cu 。
(4)④中V=_______________L.
【答案】4mol/L 16.8 9.6 8.96
【分析】
由表中数据可以知道,实验①②都有金属剩余,则溶液中不可能含有硝酸铁,溶液中金属离子为+2价,在实验①的基础上加入100mL 硝酸,参加反应的金属的质量为18-。