高一(下)学期 第一次月考化学试卷及答案
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高一(下)学期 第一次月考化学试卷及答案
一、选择题
1.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是( ) A .常温时都能与铁发生反应,放出气体 B .加热时都能与铜发生反应 C .硫元素的化合价都是+6价 D .都能作为气体的干燥剂
【答案】C 【详解】
A.常温下浓硫酸遇到金属铁会发生钝化,稀硫酸和铁之间反应产生氢气,故A 错误;
B. 金属铜和稀硫酸之间不会反应,加热可以和浓硫酸之间反应,故B 错误;
C. 浓硫酸和稀硫酸中H 化合价+1价,O 元素是-2价,根据化合价规则确定S 的化合价都是+6价,故C 正确;
D. 浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂,但是稀硫酸不具备,故D 错误; 故选:C 。
2.下列反应中,调节反应物用量或浓度不会改变反应产物的是( ) A .H 2S 在O 2燃烧 B .铁在硫蒸气中燃烧 C .SO 2通入澄清石灰水中 D .硫酸中加入锌粉
【答案】B 【详解】
A 、H 2S 和O 2的反应有两种情况,O 2不足:22
22H S+O 2S+2H O 点燃
,O 2过量:
22
222H S+3O 2SO +2H O 点燃
,A 错误;
B 、Fe 和S 反应只会生成FeS ,与反应物用量或者浓度无关,B 正确;
C 、SO 2和澄清石灰水反应有两种情况,SO 2不足:SO 2+Ca(OH)2=CaSO 3↓+H 2O ,SO 2过量:Ca(OH)2+2SO 2=Ca(HSO 3)2,C 错误;
D 、Zn 和硫酸反应有两种情况,Zn 和稀硫酸反应放出氢气,和浓硫酸反应放出SO 2,D 错误; 故选B 。
【点睛】
注意两点:①S 、I 2这两种弱氧化剂,和变价金属反应只会生成低价态金属的化合物;②浓硫酸作氧化剂时,还原产物一般是SO 2,而不是H 2。
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:H 2SO 4
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.Na2SO3与下列物质的反应中,体现的性质与其他3个反应不同的是
A.盐酸B.Ca(OH)2C.BaCl2D.O2
【答案】D
【详解】
A、Na2SO3和盐酸发生复分解反应生成NaCl、SO2、H2O,体现盐的性质;
B、Na2SO3和Ca(OH)2发生复分解反应生成CaSO3、NaOH,体现盐的性质;
C、Na2SO3和BaCl2发生复分解反应生成BaSO3、NaCl,体现盐的性质;
D、Na2SO3和O2发生氧化还原反应生成Na2SO4,体现还原性;
综上所诉,Na2SO3与O2反应体现的性质与其他3个反应不同,故选D。
6.如图是产生和收集气体的实验装置,该装置最适合于
A.用 H2O2溶液和 MnO2反应制取O2
B.用浓盐酸和 MnO2反应制取C12
C.用浓硝酸与 Cu反应制取 NO2
D.用Na2SO3和浓H2SO4反应制取SO2
【答案】A
【详解】
A. 用 H2O2溶液和 MnO2反应制取O2,固体不加热,故A符合;
B. 用浓盐酸和 MnO2反应制取C12,是固体加热,故B不符;
C. 用浓硝酸与 Cu反应制取 NO2,不能用排水法收集,故C不符;
D. 用Na2SO3和浓H2SO4反应制取SO2,SO2在水中溶解度大,不用排水法收集,故D错误;
故选A。
7.实验室有一瓶久置的白色亚硫酸钾粉末,为确定其是否被氧化及其成分,元素分析表明粉末中钾元素和硫元素的质量比为39∶16,下列结论正确的是()
A.根据元素分析结果推测该粉末为纯净物
B.将粉末溶于水,加入氯化钡,有白色沉淀生成,证明原粉末是硫酸钾
C.将粉末加入盐酸中,产生气泡,证明原粉末是亚硫酸钾
D.将粉末溶于水,加入氯化钡和过量的盐酸,有白色沉淀和气泡生成,证明原粉末是硫酸钾和亚硫酸钾的混合物
【答案】D
【详解】
A. 硫酸钾和亚硫酸钾中钾元素和硫元素元素的质量比均为39∶16,不能推测该粉末为纯净物,故A错误;
B. 加入氯化钡都可产生沉淀,故B错误;
SO ===H2O+SO2↑,只能证明原粉末有亚硫酸C. 将粉末加入盐酸中,产生气泡, 2H++23
钾,不能证明原粉末只有亚硫酸钾,故C错误;
D. 将粉末溶于水,加入氯化钡和过量的盐酸有白色沉淀,证明原粉末含硫酸钾,有气泡生成,说明发生反应2HCl+BaSO3=BaCl2+H2O+SO2↑,证明原粉末仍含亚硫酸钾,故D正确。
故选D。
8.下列有关叙述正确的是()
A.二氧化硫可使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
B.同体积、同密度的N2O和CO2,两种气体的分子数一定相等
C.1mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时,失电子数目均为2N A
D.1L 0.45 mol/L NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度比0.1L 0.15 mol/L AlCl3溶液大
【答案】B
【详解】
A. 二氧化硫具有还原性,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,故A错误;
B. 同体积、同密度的N2O和CO2的质量相等,因为N2O和CO2的摩尔质量均为44g/mol,所以两者的物质的量相等,气体的分子数一定相等,故B正确;
C. 钠最外层只有一个电子,所以1mol钠与氧气反应不管是生成Na2O还是Na2O2,失电子数目均为N A,故C错误;
D. 1L 0.45 mol/L NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度为0.45 mol/L,0.1L 0.15 mol/L AlCl3溶液的Cl-的物质的量浓度为0.45 mol/L,两者Cl-的物质的量浓度相等,故D错误;
答案:B。
9.把70 mL硫化氢和90 mL氧气(标准状况)混合,在一定条件下点燃,使之反应。
当反应完全后恢复到原来状况时,可得到SO2的体积是(不考虑二氧化硫在水中溶解)() A.50 mL B.55 mL C.60 mL D.70 mL
【答案】B
【详解】
H2S完全燃烧的化学方程式为:2H2S+3O22SO2+2H2O,根据方程式可知90mLO2完全反应消耗60mLH2S,同时产生60mLSO2,剩余10mL H2S,剩余H2S与反应产生的SO2会进一步发生反应:SO2+2H2S=3S+2H2O,10mLH2S反应消耗5mL SO2,因此充分反应后,剩余SO2气体的体积是60mL-5mL=55mL,故合理选项是B。
10.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选
项
实验操作现象解释或结论
A将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应
B将Na投入到CuSO4溶液中生成气体,并有固
体产生
气体是H2,固体是
Cu
C将SO2通入滴有酚酞的氨水中溶液红色褪去SO2是酸性氧化物
D 向某溶液中先加入少量BaCl2溶液,再
加入足量盐酸
产生白色沉淀原溶液是硫酸溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A.将水蒸气通过灼热的铁粉,反应生成黑色的四氧化三铁固体,说明铁在高温下和水反应,故A错误;
B.将Na投入到CuSO4溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,故B错误
C.二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,碱性减弱,红色褪去,与漂白性无关,体现二氧化硫是酸性氧化物,故正确;
D.先加氯化钡溶液,后加稀盐酸有白色沉淀生成,原溶液中可能存在Ag+,故D错误;故选:C。
【点睛】
检验硫酸根离子,先滴加盐酸没有现象,再滴加氯化钡溶液,出现白色沉淀,滴加的顺序不能颠倒。
11.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。
12.下列实验的现象与对应结论均正确的是()
A .A
B .B
C .C
D .D
【答案】A 【详解】
A. 将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,浓硫酸具有脱水性使蔗糖脱水生成碳变黑,碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体表现浓硫酸的氧化性,故A 正确;
B. 常温下将Al 片放入浓硝酸中,无明显变化,铝和浓硝酸发生钝化现象,发生反应生成一薄层致密的氧化物薄膜阻止反应进行,表现了强氧化性,故B 错误;
C. 过量的Fe 粉中加入稀HNO 3,充分反应后,滴入KSCN 溶液,由于铁粉过量,生成亚铁离子,不能变成红色,故C 错误;
D. 将水蒸气通过灼热的铁粉,反应生成黑色的四氧化三铁固体,说明铁在高温下和水反应,不是生成氧化铁,故D 错误; 故选:A 。
13.下列有关化学反应的叙述正确酌是 A .常温下铜在浓硝酸中发生钝化 B .氯气和烧碱反应可制取漂白粉 C .碳酸氢钠固体受热分解可得到纯碱 D .铁和高温水蒸气反应生成铁红
【答案】C 【详解】
A. 常温下铁和铝在浓硝酸中发生钝化,铜不发生钝化,故A 错误;
B. 氯气和石灰乳反应可制取漂白粉,故B 错误;
C. 碳酸氢钠固体受热分解323222NaHCO Na CO +CO +H O =∆
↑可得到纯碱,故C 正确; D. 铁和高温水蒸气反应生成四氧化三铁,故D 错误; 故答案选:C 。
14.下列说法不正确的是 A .氯水、氨水、漂白粉都是混合物
B .
C 60、金刚石、石墨都是碳元素的同素异形体 C .HClO 、H 2SO 4(浓)、HNO 3都是强氧化性酸
D .Na 2O 2、Cl 2、SO 2都能使紫色石蕊溶液褪色 【答案】D 【详解】
A .氯水是氯气的水溶液,氨水是氨气的水溶液,漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,都属于混合物,选项A 正确;
B .
C 60、石墨和金刚石都是碳元素形成的不同单质,属于同素异形体,选项B 正确;
C.HClO、H2SO4(浓)、HNO3都具有强氧化性,是强氧化性酸,选项C正确;
D.Na2O2、Cl2都能使紫色石蕊溶液褪色,SO2只能使紫色石蕊溶液变红而不能褪色,选项D不正确;
答案选D。
15.针对下列实验现象表述不正确的是
A.往氯水和FeCl2混合溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色
B.SO2气体使湿润的蓝色石蕊试纸先变红色后褪色
C.金属钠投入到硫酸铜溶液中,钠四处游动,并产生蓝色沉淀
D.往蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变成黑色蜂窝状的固体,同时释放出刺激性气味气体
【答案】B
【详解】
A.氯水具有氧化性, FeCl2具有还原性,两者反应产生FeCl3,铁离子遇KSCN显红色,故A正确;
B.SO2与水反应生成亚硫酸,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,但不能褪色,故B错误;C.金属钠投入到硫酸铜溶液中,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和硫酸铜反应产生蓝色氢氧化铜沉淀,所以现象会有钠四处游动,并产生蓝色沉淀,故C正确;D.浓硫酸的脱水性使蔗糖变成黑色蜂窝状的固体(C),同时放热,浓硫酸和C发生氧化还原反应产生二氧化硫,即释放出刺激性气味气体,故D正确。
答案选B。
【点睛】
B.SO2不能漂白酸碱指示剂。
16.下列实验操作、现象及结论正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B 【详解】
A .Na 2CO 3中滴入水,形成十水合碳酸钠,放热,取少许两种物质,加入几滴水,插入温度计,温度升高的是Na 2CO 3,故A 错误;
B .将2mL 水滴入盛有1g 过氧化钠试管中,立即把带火星木条伸入试管,木条复燃,证明过氧化钠与水反应有氧气产生,故B 正确;
C .向溶液中加入KSCN 溶液,变红说明含Fe 3+,不能证明含有Fe 2+,故C 错误;
D .检验溶液中是否含SO 24-
时,向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl 2溶液,有白色沉淀,该沉淀可能是AgCl 也可能是BaSO 4,不能说明含有SO 24-
,故D 错误; 答案选B 。
17.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 。
18.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CO 2
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H 2S
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CO 2,M 为能形成多元酸的酸性氧化物,如:SO 2,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Na 2SO 3,Y 为NaHSO 3,Z 为SO 2,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。
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。
20.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为深黄色。
再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。
下列分析正确的是()
A.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO2
B.通入SO2时,SO2与I2反应,I2作还原剂
C.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性
D.滴加KI溶液时,转移2mol电子时生成1mol白色沉淀
【答案】A
【分析】
向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为深黄色,说明有I2生成。
碘元素化合价由-1价升高到0价,Cu2+被还原为CuI,向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色,说明I2被还原,I2与SO2反应生成HI和H2SO4,据
此分析解答。
【详解】
CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液,发生反应化学方程式为2CuSO4+4KI=2K2SO4+2CuI↓+I2,向反应后的混合物中不断通入SO2气体,发生反应:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI。
A. 在2CuSO4+4KI=2K2SO4+2CuI↓+I2反应中,Cu2+化合价降低,Cu2+作氧化剂,I2是I-失去电子形成的,I2是氧化产物,根据物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,可知氧化性:Cu2+>I2;在反应SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI中,碘元素化合价由0价降低为-1价,I2作氧化剂,SO2被氧化,SO2作还原剂。
由于物质氧化性:氧化剂>还原剂,因此氧化性:I2>SO2,故氧化性:Cu2+>I2>SO2,A正确;
B. 向反应后的混合物中不断通入SO2气体,发生反应:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,由反应方程式可知,碘元素化合价由0价降低为-1价,被还原,所以I2作氧化剂,B错误;
C. 向反应后的混合物中不断通入SO2气体,发生反应:SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI,因为I2不断被还原消耗变为I-使碘水褪色,SO2体现强还原性,而不能表现漂白性,C错误;
D. CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液,发生反应的化学方程式为
2CuSO4+4KI=2K2SO4+2CuI↓+I2,可知:每转移2 mol电子生成2 mol CuI,D错误;
故合理选项是A。
【点睛】
本题考查氧化还原反应,掌握物质的性质与元素化合价的关系是本题解答的关键。
根据题目信息推断实验中发生的反应,利用物质的氧化性:氧化剂大于氧化产物,氧化剂大于还原剂;物质的还原剂:还原剂大于还原产物,还原剂大于氧化剂,电子转移数目等于反应中元素化合价升降总数,本题考查了学生对氧化还原反应的利用及对陌生信息的接受与应用能力。
二、非选择题
21.浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应:C+H2SO4(浓)CO2↑+SO2↑+2H2O
Ⅰ.第一小组用如图所示各装置设计一个实验,验证上述反应所产生的三种产物。
编号①②③④
装置
(1)这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号):④→→→。
___
(2)实验时可观察到装置A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色;A瓶溶液变化体现了
SO2___性;B瓶溶液的作用是___,B瓶中对应反应的离子方程式是___;C瓶溶液的作用是___。
(3)装置②中看到现象是___。
(4)装置③中所加试剂名称是___,现象是___。
Ⅱ.另一个小组为测得CO2和SO2的质量,并计算两者物质的量之比,设计下列实验:
将生成气体依次通过X溶液→浓硫酸→碱石灰1→碱石灰2,并设法让气体完全被吸收。
(5)下列试剂中适合充当X的是___
A.BaCl2溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.滴加H2O2的BaCl2溶液 D.滴加H2O2的Ba(OH)2溶液
(6)实验结束后,在X溶液中得到的沉淀通过过滤、洗涤、烘干、称重,称得质量为
4.66g。
称得碱石灰1(足量)在实验前后增重质量为1.32g。
CO2和SO2物质的量比___。
【答案】④→②→①→③漂白除去二氧化硫,避免对检验二氧化碳造成干扰
5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+确认二氧化硫已除尽固体由白色变蓝色澄清石灰水溶液变浑浊 C 3:2
【分析】
(1)反应得到的三个气态产物是SO2、CO2和H2O,用无水硫酸铜检验H2O,用品红溶液检验SO2,用澄清石灰水检验CO2;
(2)二氧化硫具有漂白性,能使品红褪色,二氧化硫能被高锰酸钾溶液氧化为SO42-,C瓶的溶液不褪色,可证明二氧化硫已除尽;
(3)无水硫酸铜遇水变蓝;
(4)装置③用来检验二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;
(4)X只能与二氧化硫反应,不能与二氧化碳反应;
(6)实验结束后,在X溶液中得到的沉淀硫酸钡的质量为4.66g,碱石灰1(足量)吸收二氧化碳质量为1.32g。
【详解】
实验的目的是要将三种气态产物一一验证出来.由题中所给的各种装置可知:④是反应发生器;①中有品红溶液,可联想用来验证SO2;装置③中装有某种水溶液,显然③可用来验证CO2;②装入无水硫酸铜可验证水气,由于①、③中装的都是水溶液,气流经过后一定会带出水气,所以必须先用②验证产物中的水气,然后再验证SO2和CO2,不然就不能验证水气一定是反应产物;由于SO2和CO2都能与石灰水反应,使澄清的石灰水变浑浊,因此从②出来的气体必须先经过①验证和除去SO2后再进入③验证CO2,由此可以得出正确的连接顺序应当是④→②→①→③;
(2)二氧化硫能使品红褪色,A瓶的溶液褪色,体现了SO2的漂白性;二氧化硫能被高锰酸钾溶液氧化为SO42-,B瓶溶液的作用是除去二氧化硫,避免对检验二氧化碳造成干扰,B瓶中反应的离子方程式是5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+;C瓶的溶液不褪色,可证明二氧化硫已除尽,C瓶溶液的作用是确认二氧化硫已除尽。
(3)装置②中装入无水硫酸铜,看到现象是固体由白色变蓝色;
(4)装置③用来检验二氧化碳,装入的试剂是澄清石灰水,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,装置③的现象是溶液变浑浊;
(4)A.BaCl2溶液与二氧化硫、二氧化碳都不反应,故不选A;
B.Ba(OH)2溶液与二氧化硫、二氧化碳都能反应,故不选B;
C. SO2被H2O2氧化为H2SO4,H2SO4与的BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,二氧化碳不反应,故选C;
D.滴加H2O2的Ba(OH)2溶液与二氧化硫、二氧化碳都能反应,故不选D。
(6)实验结束后,在X溶液中得到的沉淀硫酸钡的质量为4.66g,硫酸钡的物质的量为0.02mol,根据硫元素守恒,SO2的物质的量是0.02mol,碱石灰1(足量)吸收二氧化碳质
量为1.32g,二氧化碳的物质的量是
1.32g
44g/mol
=0.03mol, CO2和SO2物质的量比3:2。
22.某同学为了检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应:
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
产生的所有气体产物,选用了如图所示实验装置。
(1)①中无水硫酸铜的作用是___。
(2)②中酸性KMnO4溶液的作用是__。
(3)②中两次用到品红溶液,A的作用是___,B的作用分别是___。
【答案】检验反应生成的水蒸气除去混合气体中的SO2检验生成的的SO2检验SO2是否除尽
【分析】
木炭粉与浓硫酸反应化学方程式为:C+2H2SO4(浓)∆
2SO2↑+CO2↑+2H2O,用无水硫酸铜
检验水蒸气,用品红溶液检验二氧化硫,用澄清石灰水检验二氧化碳,由于二氧化硫与澄清石灰水也产生白色沉淀,故检验二氧化碳前需要除去二氧化硫,品红溶液A检验SO2,通过酸性高锰酸钾溶液除去SO2,品红溶液B检验二氧化硫是否除尽,品红溶液B不褪色,澄清石灰水变浑浊,说明生成二氧化碳。
【详解】
(1)实验利用白色硫酸铜(CuSO4)遇到水变为蓝色(CuSO4⋅5H2O),证明含有水蒸气,所以①中无水硫酸铜的作用是检验反应生成的H2O,故答案为:检验反应生成的H2O;
(2)因SO2和CO2都能使石灰水变浑浊,因此要想检验出CO2,就要先把SO2检验了,并除掉SO2,这样石灰水变浑浊才能说明有CO2,所以酸性高锰酸钾溶液是除去混合气中的二氧化硫,反应为5SO2+2MnO4−+2H2O=5SO42−+2Mn2++4H+,故答案为:除去混合气中的SO2;(3)②中两次用到品红溶液,品红溶液A检验生成的SO2气体,通过酸性高锰酸钾溶液除去SO2,品红溶液B是检验SO2是否除尽,故答案为:检验生成的的SO2;检验SO2是否除尽。
23.Ⅰ.为探究硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)受热分解后所得产物,设计实验装置如图所示,部分实验现象为:A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,继续加热最终变成黑色;B中产生白色沉淀;D中溶液变成红色。
(洗气瓶中试剂均足量)
(1)分析推测该硫酸铜晶体最终分解产物可能有_______________________________。
(2)D中的反应分两步进行,写出第一步反应的离子方程式_____________________。
II.测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水x的值,实验装置和过程如下:取硫酸铜晶体7.23 g置于硬质试管中,先通N2排除体系内空气,酒精喷灯高温加热充分,待A中蓝色晶体最终变成黑色,停止加热,再次鼓入N2至装置冷却到室温。
(洗气瓶中试剂均足量)
(1)取B中白色沉淀经过滤洗涤干燥称量得固体6.99 g,经计算可得CuSO4·xH2O中
x=__________,再次鼓入N2的目的是____________________。
(2)某同学提出,要测定晶体中结晶水x的值,也可将B装置用装有浓硫酸的洗气瓶替换,最终测浓硫酸增重即可计算得到结果,评价该同学的方案是否可行?(如果不可行,请说明理由)_____________________________
【答案】CuO、SO3、SO2、O2、H2O 4Fe2++O2+4H+ = 4Fe3++2H2O 4.5 使分解产生的气体全部被洗气瓶中试剂吸收不可行,SO3也能溶解在浓硫酸中,浓硫酸的增重不止只是水的质量
【分析】
I、该实验的目的是探究硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)受热分解后所得产物,A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,继续加热最终变成黑色,说明晶体受热分解产生了CuO;B中酸性BaCl2溶液产生白色沉淀,则分解产物中有SO3;D中溶液变红,说明Fe2+被氧化为Fe3+,即产物中有氧化性物质,根据质量守恒定律可知,该氧化性物质为O2,则分解产物中有SO2生成(CuSO4中,O为-2价,若得到O2,需要升高化合价,所以S的化合价一定降低,生成SO2),所以B中的现象是品红溶液褪色,E的作用是吸收多余的有害气体,防止污染环境;
II、根据实验I推出硫酸铜晶体产物有SO2、SO3,B中含有Cl2和BaCl2,Cl2在水中可以将SO2氧化为SO42-,故CuSO4中的S全部转化为了BaSO4,则可以通过BaSO4的质量来计算x的值。
【详解】
I、(1)经分析,CuSO4受热分解产生的产物有CuO、SO2、SO3、O2;对于晶体而言,受热分解产物还有H2O,故可推测该硫酸铜晶体最终分解产物可能有CuO、SO3、SO2、O2、
H2O;
(2)D中,Fe2+先被O2氧化为Fe3+,Fe3+再和SCN-结合生成血红色物质,涉及的离子反应为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
II、(1)根据题意可知,n(BaSO4)=
6.99g
233g/mol
=0.03mol,则n(CuSO4·xH2O)=0.03mol,所以
有0.03mol×(150+18x)g/mol=7.23g,解得x=4.5;再次通入N2的目的是使分解产生的气体全部被洗气瓶中试剂吸收;
(2)不可行,分解产物SO3可以溶解在浓硫酸中,浓硫酸的增重不止只是水的质量。
【点睛】
本题的难点在于实验II的(2)题,浓硫酸吸收SO3是一个很少见的知识点,主要出现在硫酸工业的第三步,考生需要结合平时学习中的知识去分析问题。
24.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。