湖南省邵东县创新实验学校高中化学提高题专题复习第五章 化工生产中的重要非金属元素 练习题含答案解析
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一、选择题
1.无机物X、Y、Z、M的相互转化关系如图所示(部分反应条件、部分反应中的H、O已略去)。
X、Y、Z均含有同一种元素。
下列说法正确的是
A.若X是氢氧化钠,则M不一定为CO2
B.若Y具有两性,则M的溶液只可能显碱性
C.若Z是导致酸雨的主要气体,则X一定是H2S
D.若M是用途最广的金属,加热蒸干Y的溶液一定能得到Y
【答案】A
【解析】
【详解】
A、若X是氢氧化钠,则M不一定为CO2,M为能形成多元酸的酸性氧化物,如:SO2,故A正确;
B. 若Y具有两性,则M的溶液可能显碱性,也可能显酸性,故B错误;
C. 若Z是导致酸雨的主要气体,则X也可以是Na2SO3,Y为NaHSO3,Z为SO2,M为HCl,故C错误;
D. 若M是用途最广的金属,Y为亚铁盐,因为亚铁离子水解,所以加热蒸干Y的溶液不能得到Y,故D错误;
故答案选A。
2.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
CO-+2H+=CO2↑+H2O
A.在稀盐酸中投入大理石粉末:2
3
B.1mol氯气通入含1molFeBr2的溶液中:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
C.金属钠投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+=2Na++Cu
HSO-
D.过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+ClO-+H2O=HClO+
3
【答案】B
【详解】
CO-的形式,A不正确;
A.大理石的主要成分为CaCO3,难溶于水,不能改写成2
3
B.0.5molCl2先与1molFe2+反应,另外0.5molCl2再与1molBr-反应,离子方程式为:
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-,B正确;
C.金属钠投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应,产物再与硫酸铜反应,而钠不能与Cu2+发生置换反应,C不正确;
HSO-还会发生氧化还原反应,二者不能D.过量SO2通入NaClO溶液中,产物中HClO与
3
共存,D不正确;
故选B。
3.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。
4.现今手机等电子产品产业蓬勃发展,推动了高纯硅的生产与应用。
工业上用“西门子法”。
以硅石(SiO2) 为原料制备冶金级高纯硅的工艺流程如下图所示。
下列说法不正确的是
已知:SiHCl3室温下为易挥发、易水解的无色液体。
A.“还原”过程需要在高温条件下,该反应的主要还原产物为Si
B.为最大程度节约成本,上述生产工艺中能循环使用的物质只有H2
C.为防止SiHCl3水解而损失、氢气爆炸,“氧化”、“分离”与“热解”的过程均需要在无水、无氧的条件下进行
D.“氧化”过程反应的化学方程式为Si+3HC1200-300C
SiHCl3+H2
【答案】B
【分析】
二氧化硅和金属镁在高温下反应生成氧化镁和硅,加入稀硫酸除去氧化镁,过滤得到硅,通入氯化氢在200~300℃下反应生成SiHCl3,与最后与氢气反应生成Si。
【详解】
A.二氧化硅和金属镁在高温下反应生成氧化镁和硅,还原产物为硅,镁和硅反应可生成Mg2Si,故A正确;
B.流程中H2、HCl 既是反应物也是生成物,则可循环使用,故B错误;
C.“氧化”、“分离”与“热解”的过程均需要在无水、无氧的条件下进行,可防止SiHCl3水解而损失、氢气爆炸,故C正确;
D.由流程可知,通入氯化氢在200~300℃下反应生成SiHCl3,反应的化学方程式为
Si+3HCl 200-300C
SiHCl3+H2,故D正确;
故选B。
5.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。
6.将51.2g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol,这些气体恰好能被500 mL NaOH溶液完全吸收,生成NaNO2和NaNO3两种盐溶液,其中NaNO3的物质的量为0.2mol,则NaOH的浓度为
A.2mol/L B.1.8mol/L C.2.4 mol/L D.3.6 mol/L
【答案】A
【详解】
试题分析:n(Cu)=51.2g÷64g/mol=0.8mol,由于Cu是+2价的金属,所以Cu失去电子的物质的量是n(e-)=0.8mol×2=1.6mol;Cu失去电子的物质的量与硝酸变为氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)得到电子的物质的量相等。
由于这些气体恰好能被500 mL NaOH溶液完
全吸收,生成NaNO2和NaNO3两种盐溶液,在NaNO3中N元素的化合价是+5价,与硝酸中N的化合价相同,所以产生NaNO2得到电子的物质的量就是Cu失去电子的物质的量。
n(NaNO2)×2=1.6mol,n(NaNO2)=0.8mol.根据元素守恒可知n(NaOH)= n(NaNO2)+ n(NaNO3)= 0.8mol+0.2mol=1mol,所以c(NaOH)=1mol÷0.5L=2mol/L,选项是A。
7.某固体物质和某溶液在一定条件下反应,产生气体的相对分子质量(或平均相对分子质量)为45,则发生反应的物质一定不可能是
A.Zn和浓H2SO4B.Cu和浓HNO3
C.Na2O2和NH4Cl浓溶液D.C和浓HNO3
【答案】C
【解析】
试题分析:A.Zn和浓H2SO4,开始发生反应:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O。
当随着反应的进行,溶液变稀后,会发生反应:Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑。
最后得到的气体为SO2与H2的混合气体。
SO2的相对分子质量为64,H2的相对分子质量为2.因此混合气体的平均相对分子质量可能为45.正确。
B.C和浓HNO3。
发生反应:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
CO2与4NO2的相对分子质量分别是44、46.所以混合气体平均相对分子质量可能为45.正确。
C.Na2O2和溶液中的水发生反应:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
产生的NaOH与溶液中的溶质NH4Cl发生反应:
NaOH+NH4Cl NaCl++H2O+ NH3↑。
得到的气体中含有O2与NH3的相对分子质量都比45小,所以不可能平均为45.错误。
D.Cu和浓HNO3,开始发生反应:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O。
当溶液变为稀硝酸时,发生反应:3Cu+
8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
NO2、NO的相对分子质量分别是46、28,因此混合气体的平均相对分子质量可能为45.正确。
考点:考查物质之间的相互反应得到的气体成分的相对分子质量的关系的知识。
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.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。
10.将装有60mLNO2、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NO2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NO2体积为x mL
223
3NO+H O=2HNO+NO V 32 x60-40
∆
3 x =
2 6040
-
x=30 mL
混合气体中NO2和NO的体积比是1:1,故C正确。
11.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是
选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ
A.Fe3+ 有氧化性FeCl溶液可用于回收旧电路板中的铜
B.SiO2有导电性SiO可用于制备光导纤维
C.氯水、SO2都有漂白性氯水与SO2混合使用漂白效果更好
D.铝制容器表面有氧化膜保护可用铝制容器盛装稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
试题分析:2Fe3+ +Cu= 2Fe3++ Cu2+,故A正确;SiO2不导电,故B错误;
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,氯水与SO2混合使用漂白效果差,故C错误;氧化铝、铝都能与稀硫酸反应,不能用铝制容器盛装稀硫酸,故D正确。
考点:本题考查元素、化合物性质。
12.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.在硫酸亚铁溶液中通入氯气:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.NH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO-3+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO2-3 C.氢氧化亚铁溶于稀硝酸中:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
D.澄清石灰水与过量小苏打溶液混合:Ca2++OH-+HCO-3=CaCO3↓+H2O
【答案】A
【详解】
A .氯气会将亚铁离子氧化成铁离子,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -,故A 正确;
B .过量的氢氧化钡也会把铵根反应掉,正确的离子方程式为NH +4+HCO -
3+Ba 2++2OH -=BaCO 3↓+NH 3·H 2O+ H 2O ,故B 错误;
C .硝酸具有强氧化性会把亚铁离子给氧化成铁离子,正确离子方程式为3Fe(OH)2+NO 3
+10H +=3Fe 3++8H 2O+NO↑,故C 错误;
D .小苏打过量时氢氧根完全反应,所以正确离子方程式为Ca 2++2OH -+2HCO -3=CaCO 3↓+H 2O+CO 2-3,故D 错误; 综上所述答案为A 。
13.二氯化二硫(S 2Cl 2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构与双氧水分子相似。
常温下,S 2Cl 2是一种橙黄色液体,遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体。
下列说法中不正确的是
A .S 2Br 2与S 2Cl 2结构相似,沸点S 2Br 2 > S 2Cl 2
B .S 2Cl 2的结构式为Cl —S —S —Cl
C .S 2Cl 2中S 显—1价
D .2S 2Cl 2+2H 2O =SO 2↑+3S↓+4HCl 【答案】C 【详解】
A. 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高;S 2Br 2与S 2Cl 2结构相似,S 2Br 2 相以分子质量较大,所以沸点S 2Br 2 > S 2Cl 2,A 正确;
B. 由题中信息分子结构与双氧水分子相似,双氧水的结构式为H-O-O-H ,所以S 2Cl 2的结构式为Cl-S-S-Cl ,B 正确;
C. 氯和硫都是第3周期元素,氯的非金属性较强,所以S 2Cl 2中Cl 显-1价,S 显+1价,C 错误;
D. 由题中信息S 2Cl 2遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体,可知反应后生成二氧化硫,所以S 2Cl 2与水发生反应的化学方程式为2S 2Cl 2+2H 2O =SO 2↑+3S↓+4HCl ,D 正确;故选C 。
14.向BaCl 2溶液中通入SO 2气体,溶液仍然澄清;若将BaCl 2溶液分盛在两支试管中,一只试管加稀HNO 3,另一只加NaOH 溶液,然后再通入SO 2气体,结果两支试管都有白色沉淀
产生。
由此得出的下列结论中不合理
...的是
A.SO2是酸性氧化物、SO2具有还原性
B.两支试管中的白色沉淀不是同种物质
C.BaCl2既能跟强酸、又能跟强碱反应,具有两性
D.升高pH时,SO2水溶液中SO32-浓度增大
【答案】C
【分析】
根据SO2的化学性质(酸性氧化物的性质、还原性)分析判断。
【详解】
SO2与水反应生成的H2SO3是弱酸,故SO2通入BaCl2溶液不会生成BaSO3和HCl。
SO2通入BaCl2和稀硝酸的混合溶液中,SO2被稀硝酸氧化为SO42-,再与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀;SO2通入BaCl2和NaOH的混合溶液中,SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水,再与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。
故A、B项正确,C项错误。
H2SO3水溶液中存在两步电离,升高pH时,促进电离,SO32-浓度增大,D项正确。
本题选C。
【点睛】
SO2有较强的还原性,稀硝酸有强氧化性,两者能发生氧化还原反应。
15.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。
16.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SO 2的生成
C .③中选用NaOH 溶液吸收多余的SO 2
D .为确认CuSO 4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 .SO 2具有漂白性,可用品红溶液验证SO 2的生成,故B 正确;
C .SO 2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SO 2,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CuSO 4生成,故D 错误; 故答案为D 。
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.下列物质转化在给定条件下不能实现的是 A .S SO 3H 2SO 4 B .SiO 2Na 2SiO 3(aq) H 2SiO 3(胶体) C .Fe
FeCl 3
FeCl 2(aq)
D .Al 2O 3
NaAlO 2(aq)
AlCl 3(aq)
【答案】A 【详解】
A 、硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,故A 错误;
B 、SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2O ,Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3↓+2NaCl ,故B 正确;
C 、2Fe+3Cl 2=2FeCl 3,2FeCl 3+Fe=3FeCl 2,故C 正确;
D 、氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液与过量的盐酸生成三氯化铝,故D 正确; 故选A 。
19.有一瓶澄清的溶液,只可能含有 NH 4+、Na +、Mg 2+、Ba 2+、Fe 3+、Clˉ、Brˉ、Iˉ、CO 32ˉ、SO 42—中的几种,且浓度均为 0.1mol L —1。
进行以下实验: ①取少量溶液,滴加盐酸至溶液呈酸性,无明显现象。
②取少量溶液,滴加少许新制氯水,再加淀粉溶液,溶液变蓝
③取少量溶液,向其中逐滴加入 NaOH 溶液至碱性,过程中均无沉淀产生。
将此溶液分为两等份,第一份加热,有气体放出;第二份溶液中加入Na 2CO 3 溶液,有白色沉淀生成。
下列结论不正确的是
A .肯定含有的阳离子是 NH 4+、Ba 2+
B .肯定含有的阴离子是Iˉ、Clˉ、Brˉ
C .肯定不含有的离子是 Fe 3+、CO 32ˉ、SO 42ˉ
D .不能确定是否含有的离子是 Na + 【答案】D 【详解】
①取少量溶液,滴加盐酸至溶液呈酸性,无明显现象,说明该溶液中不含有23CO -
; ②取少量溶液,滴加少许新制氯水,再加淀粉溶液,溶液变蓝,说明原溶液中含有I -,因Fe 3+与I -不能共存,故不含Fe 3+;
③取少量溶液,向其中逐滴加入 NaOH 溶液至碱性,过程中均无沉淀产生,说明原溶液中不含有Mg 2+,将此溶液分为两等份,第一份加热,有气体放出,说明此溶液中含有NH 3•H 2O ,说明原溶液中含有+
4NH ;第二份溶液中加入Na 2CO 3 溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中含有Ba 2+,因Ba 2+与24SO -不能大量共存,故原溶液中不含有24SO -
; 通过实验确定的离子有:Ba 2+、+4NH 、I -,根据离子浓度均为 0.1mol L -1结合电荷守恒可知阴离子中一定含有Cl -、Br -,因此溶液中一定不含有Na +, 综上所述,答案为:D 。
【点睛】
高中阶段对于Na +的检验,常见方法有:①根据焰色反应确定,若颜色反应火焰为黄色,则说明溶液中含有钠元素;②可根据电荷守恒进行分析。
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
B向试管②中加入AgNO3溶液生成白色沉淀原溶液中有Cl-
C 向试管③中先滴加少量氯水,后滴加适量
苯,振荡静置
溶液分层且上层为
橙红色
原溶液中含有I-
D 向试管④中滴加浓NaOH溶液,加热,将湿
润红色石蕊试纸靠近试管口
试纸变蓝原溶液中有NH4+
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.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。
22.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;
23.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 。
24.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 NO 2和0.3 mol NO B .0.2 mol NO 2和0.1 mol N 2O 4 C .0.6 mol NO
D .0.1 mol NO 、0.2 mol NO 2和0.05 mol N 2O 4 【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;
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。
25.下列实验操作、现象和结论均正确的是()
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
二、实验题
26.NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为__。
(2)按如图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是___,原因是___,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是____。
【答案】A、C、G 有白烟生成 A瓶中的氯化氢移动到B瓶中,与B瓶中的氨气反应生成氯化铵,能看到白烟液体进入B瓶中,溶液的颜色变红
【分析】
(1)实验室用加热固体氯化铵和熟石灰制取氨气,反应发生为固体与固体加热制取气体的装置,根据氨气为易溶于水密度比空气小的气体性质选择收集装置,氨气极易溶于水,尾气处理需考虑倒吸;
(2)由于A中压强比B中大,所以当打开旋塞1时,A中的HCl会进入B中与NH3反应生成氯化铵,产生大量的白烟,稳定后,再打开旋塞2,由于氯化氢和氮气反应生成了固体氯化铵,导致烧瓶内的压强减小,使烧杯中的石蕊溶液进入B瓶。
【详解】
(1)实验室用加热固体氯化铵和熟石灰制取氨气,反应发生为固体与固体加热制取气体的装置,应选择装置A制备氨气,氨气为易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,需用向下排空气法收集,应选择装置C收集氨气,氨气极易溶于水,尾气处理需考虑倒吸,倒扣的漏斗边缘浸入水中能防止倒吸,应选装置G进行尾气处理,故答案为:ACG;(2)①由于A中压强比B中大,所以当打开旋塞1时,A中的HCl会进入B中与NH3反应生成氯化铵,产生大量的白烟,故答案为:有白烟生成;A瓶中的氯化氢移动到B瓶中,与B瓶中的氨气反应生成氯化铵,能看到白烟;
②稳定后,再打开旋塞2,由于氯化氢和氨气反应生成了固体氯化铵,导致烧瓶内的压强减小,使烧杯中的石蕊溶液进入B瓶,氯化铵溶液呈酸性,溶液变为红色,故答案为:液
体进入B 瓶中,溶液的颜色变红。
【点睛】
由于氯化氢和氨气反应生成了固体氯化铵,导致烧瓶内的压强减小,使烧杯中的石蕊溶液进入B 瓶是分析关键。
27.化学小组为探究2SO 在酸性KI 溶液中的反应,利用如图装置进行实验:
I.排出装置内的空气。
减缓2CO 的流速,向丁装置中通入2CO 和2SO 的混合气体。
Ⅱ.一段时间后,溶液变黄并出现浑浊。
摇动锥形瓶、静置,苯与溶液边缘呈紫红色。
Ⅲ.持续向丁装置中通入2CO 和2SO 混合气体,溶液变为无色。
Ⅳ.再静置一段时间,取锥形瓶中水溶液,滴加2BaCl 溶液,产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)苯的作用为__________。
排出装置内空气的具体操作为_________。
(2)向装置丁中缓慢通入2CO 的作用是__________。
(3)步骤Ⅱ反应的离子方程式为__________;步骤Ⅲ反应的离子方程式为______________。
(4)实验的总反应为_________,KI 和HI 在反应中的作用为___________。
【答案】萃取碘单质,隔绝空气防止I -被氧化 关闭2K ,打开3K ,打开1K 防止倒吸
222SO 4I 4H 2I S 2H O -+++=+↓+ 22224SO I 2H O 4H SO 2I +-
-++=++ 22243SO 2H O 4H 2SO S +-+=++↓ 催化剂
【分析】
为探究2SO 在酸性KI 溶液中的反应,由于酸性KI 容易被O 2氧化,所以加苯液封,同是萃取碘单质,并且在反应前先用二氧化碳将装置内的空气排尽;在反应中分二步进行,第一
步,222SO 4I 4H 2I S 2H O -+
++=+↓+,第二步,
22224SO I 2H O 4H SO 2I +-
-++=++;最后用氢氧化钠进行尾气处理,四氯化碳防倒
吸。
【详解】
(1)根据分析,装置丁中苯有二个作用:萃取碘单质,隔绝空气防止I -被氧化;用二氧化碳排出甲、乙、丙中的空气,打开3K ,打开1K ,关闭2K ;
(2)若只将2SO 通入丁中,2SO 反应后压强减小,会倒吸,通入2CO 和2SO 混合气体,
2CO 不反应,始终有气体排出,起防止倒吸的作用,故答案为:防止倒吸;
(3)步骤Ⅱ中,溶液变黄并出现浑浊,说明生成了硫单质,摇动锥形瓶、静置,苯与溶液边
缘呈紫红色,说明生成了碘单质,离子方程式为222SO 4I 4H 2I S 2H O -+
++=+↓+;步
骤Ⅲ通入2CO 和2SO 混合气体,溶液变为无色,说明碘单质被消耗,离子方程式为:
22224SO I 2H O 4H SO 2I +-
-++=++;
(4)根据222SO 4I 4H 2I S 2H O -+++=+↓+和22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++反
应,将后者的系数扩大2倍,与前一个反应叠加,得总反应为:
22243SO 2H O 4H 2SO S +-
+=++↓; KI 和HI 在反应前后质量和性质没有发生改变,故
其为催化剂。
28.研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。
氮元素化合价——物质类别关系图如下。
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A 生成NO 是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是:__________
(2)在加热条件下,物质C 的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式: _______________;
(3)实验室中,检验溶液中含有NH 4+的操作方法是: __________________________; (4)物质B 为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式_____________,当反应消耗3.36L (标准状况) 物质B 时,转移电子的物质的量为__________________________。
(5)将32g 铜与140 mL 一定浓度的C 溶液反应,铜完全溶解产生的气体在标准状况下的体积为11.2L 。
①参加反应的C 的物质的量为__________________________;
②待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamol·L -1 的NaOH 溶液,恰好使溶液中的Cu 2+全部转化成沉淀,则原C 溶液的浓度为________ mol·L -1
③欲使铜与C 反应生成的气体在NaOH 溶液中全部转化为NaNO 3,至少需要通入O 2_____mol 。