1、专题质量评估(四) (专题4)(90分钟100分)一、单项选择题(本大题共23小题,每小题2分,共46分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.(2019全国卷)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是()A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点【解析】选A。氧化铁是红色的,俗称铁红,所以瓷器的青色不是氧化铁。2.(2019浙江4月学考真题)
2、下列说法不正确的是()A.液氯可以储存在钢瓶中B.天然气的主要成分是甲烷的水合物C.天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅D.硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等【解析】选B。液氯就是液态的氯气,与钢瓶不反应,可以储存在钢瓶中,A项正确;天然气的主要成分是甲烷,可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,B项错误;石英、水晶的主要成分均为二氧化硅,C项正确;硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,火山口处有硫单质,D项正确。3.下列说法正确的是()A.Fe(OH)3胶体无色、透明,能发生丁达尔效应B.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥C.SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反
3、应,所以是两性氧化物D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4【解析】选B。氢氧化铁胶体为红褐色,透明,能发生丁达尔效应,A错误;H2、SO2、CO2三种气体和浓硫酸不反应,都可用浓硫酸干燥,B正确;氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,没表现碱性氧化物的通性,C错误;SO2具有还原性,在酸性环境下,硝酸根离子把SO2氧化为S,S与Ba2+生成硫酸钡沉淀;SO3溶于水生成硫酸,与钡离子生成硫酸钡沉淀,所以SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液得到BaSO4,D错误。4.下列关于氯气的说法中,不正确的是()A.尽管氯气的化学性质很活泼,但是干燥的液氯能
4、用钢瓶储存B.氯气和液氯是两种不同的物质C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气D.氯气有毒,它曾在战争中被用于制造毒气弹【解析】选B。在通常状况下,干燥的液氯可以用钢瓶储存,所以A选项是正确的。氯气和液氯是同一种物质的不同状态,所以B选项不正确。除去氯气中混有的水蒸气应选用不能和氯气反应的干燥剂,不宜选用碱性干燥剂,如碱石灰等,常选用酸性或中性干燥剂,如浓硫酸、无水氯化钙等,因此C选项是正确的。氯气有毒,对人体有害,曾经用于制造毒气弹应用于战争中,所以D选项是正确的。5.绿色化学实验是指化学实验要符合绿色化学思想,如减少污染,防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是()A.用铜与浓硫酸反应制取CuSO
5、4,并用少量品红溶液吸收尾气B.将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中C.用CCl4进行萃取操作练习时,将溴水改成碘水D.将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽中后,再清洗玻璃仪器【解析】选C。品红溶液可以用来检验SO2气体,但不能用来吸收尾气,A错误;CO还原Fe2O3后的尾气中含有少量CO气体,直接排放到空气中会造成污染,B错误;溴易挥发,而碘不易挥发,C正确;锌与稀硫酸制氢气后的废液倒入水槽会污染环境,D错误。6.(2019浙江4月学考真题)针对下列实验现象表述不正确的是()A.用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水,振荡,气体完全溶解,溶液变为黄绿色B.在表面皿中加入少量胆矾
6、,再加入3 mL浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色C.向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液,再滴加双氧水,产生白色沉淀D.将点燃后的镁条伸入充满二氧化碳的集气瓶,镁条剧烈燃烧,有白色、黑色固体生成【解析】选A。A.氯气可溶于水,在常温时,1体积水大约能溶解2体积氯气,因而20 mL水大约能溶解40 mL氯气,气体大约剩余40 mL未溶解,A项错误;B.胆矾指的是五水硫酸铜(CuSO45H2O),其显蓝色,而浓硫酸具有吸水性,CuSO45H2O变为CuSO4,CuSO4为白色固体,B项正确;C.双氧水将SO2氧化,离子方程式为H2O2+SO2S+2H+,氯化钡溶液中Ba2+与S生成BaSO4白色沉淀,C
7、项正确;D.将点燃后的镁条伸入充满二氧化碳的集气瓶,发生反应的化学方程式为CO2+2Mg2MgO+C,MgO为白色固体,C是黑色固体,D项正确。7.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是()A.用装置甲制取氯气B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl24H2O【解析】选C。MnO2与浓盐酸反应生成Cl2,需加热,A错误;除去Cl2中的HCl应通过饱和食盐水,且气体从长导管进入,B错误;MnO2不溶于水,MnCl2可溶于水,两者用过滤的方法分离,C正确;MnCl2水解生成HCl和Mn(OH)2,加热HCl
8、挥发,促进Mn2+的水解,最终得不到氯化锰晶体,同时不可蒸干MnCl2溶液,否则得不到结晶水合物,D错误。8.下列陈述中、正确并且有因果关系的是()选项陈述陈述ASO2有漂白性SO2可使酸性高锰酸钾溶液褪色BNH3极易溶于水充满NH3的试管倒置于水槽中,水面迅速上升C浓硫酸有强氧化性浓硫酸可用于干燥H2和COD常温下,铁遇浓硝酸发生钝化常温下,铁与浓硝酸不反应【解析】选B。A项,陈述表现了SO2的还原性,而陈述表现为漂白性,没有因果关系;B项,陈述、都正确且具有因果关系;C项,陈述表现出浓硫酸的吸水性,没有因果关系;D项,陈述错误,常温下,铁与浓硝酸不反应是不正确的,钝化属于化学反应。9.下图
9、是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是()A.单质是最活泼的非金属单质B.单质能使品红溶液褪色C.保存单质时加少量水进行水封D.单质的氧化性是【解析】选D。从图中可以看出,从F2I2,相对分子质量逐渐增大,沸点也依次升高,故为F2,为Cl2,为Br2,为I2,单质的氧化性是,D项错误。10.下列除杂方法正确的是()A.SiO2中含Al2O3杂质,可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去B.CO2中含有CO杂质,可以通入盛有CuO的玻璃管且加热C.CO2中含有HCl杂质,可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质,
10、可以通入足量的CO2,然后过滤【解析】选B。A项,SiO2、Al2O3均与NaOH溶液反应;C项,应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶;D项,引入NaHCO3。11.ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是()A.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式:2ClO2+H2O22Cl+O2+2H+C.工业上可将ClO2制成NaClO2固体,便于贮存和运输D.通入空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收器充分吸收【解析】选B。步骤a中,由溶液得到NaClO2固体,进行的操作为:过滤、洗涤和干燥,A正
11、确;吸收器中发生反应:2ClO2+2NaOH+H2O22NaClO2+O2+2H2O,离子方程式为:2ClO2+2OH-+H2O22Cl+O2+2H2O,B错误;固体比气体便于贮存和运输,工业上可将ClO2制成NaClO2固体,C正确;反应结束后,发生器中仍有少量ClO2,用空气可以将其排出,使其在吸收器中被充分吸收,D正确。12.工业上制备相关物质,涉及的反应原理及部分流程较为合理的是()A.制取镁:海水Mg(OH)2MgOMgB.冶炼铝:铝土矿NaAlO2无水AlCl3AlC.制溴:浓缩海水Br2HBr(aq)Br2D.制碘:海带海带灰I2(aq)I2【解析】选C。A项制取Mg应电解MgC
12、l2;B项制取Al应电解Al2O3;D项热裂汽油与I2反应,可用CCl4或苯萃取。13.(2019江苏高考)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)B.MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO (s)C.S(s)SO3(g)H2SO4(aq)D.N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)【解析】选B。A项,Cl2与Fe反应生成FeCl3,错误;B项,MgCl2与Ca(OH)2反应生成Mg(OH)2沉淀,煅烧Mg(OH)2生成MgO固体,正确;C项,S与O2燃烧只能生成SO2,错误;D项,NH3、CO2和NaCl溶液反应生成NaHC
13、O3,方程式为NH3 + CO2 + NaCl + H2ONaHCO3+ NH4Cl,错误。14.某固体混合物X可能是由Na2SiO3、Fe、Na2CO3、BaCl2中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成,设计实验方案如图所示(所加试剂均过量)。下列说法不正确的是()A.气体A一定是混合气体B.沉淀A一定是H2SiO3C.白色沉淀B在空气中逐渐变灰绿色,最后变红褐色D.该固体混合物一定含有Fe、Na2CO3、BaCl2【解析】选D。由实验可知,气体A与澄清的石灰水反应,溶液变浑浊,则A中一定含CO2;混合物与稀盐酸反应后的沉淀A为H2SiO3。溶液A与NaOH反应后生
14、成白色沉淀B,则B为Fe(OH)2,溶液B与硝酸、硝酸银反应生成沉淀C为AgCl,则原混合物中一定含有Fe、Na2CO3、Na2SiO3,可能含有BaCl2。根据以上分析可以解答下列问题。A.稀盐酸与Na2CO3反应生成CO2气体,与Fe反应生成H2,气体A是CO2与H2的混合气体,A正确;B.沉淀A为H2SiO3沉淀,B正确;C.B为Fe(OH)2,在空气中被氧气氧化,逐渐变灰绿色,最后变红褐色,C正确;D.该固体混合物中可能含有BaCl2,D错误。15.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到目的的是()选项ABCD实验目的吸水性脱水性稀释放热强氧化性实验装置【解析】选D。
15、A项中由于分子是在不断运动着的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断挥发,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量,A能达到目的;B项中滤纸沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内气压增大,U形管内液面出现左低右高的现象;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。16.水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是()A.臭氧、活性炭处理水的原理相同B.氯气是一种常用的消
16、毒剂,用氯气消毒的水也可以用于配制各种化学试剂C.氯气和二氧化硫都具有漂白性,等体积的两者混合会提高漂白的效率D.漂白粉长期露置在空气中会失效【解析】选D。臭氧具有氧化性、活性炭具有吸附性,二者的漂白原理不同,A错误;氯水中含有Cl2、HClO、H+、Cl-等多种粒子,如配制AgNO3溶液时会导致试剂变质,B错误;Cl2和SO2发生氧化还原反应,生成硫酸和盐酸,漂白效率降低,C错误;漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2,可与空气中CO2和H2O反应生成不稳定的HClO,易变质,D正确。【加固训练】在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一定正确的是()A
17、.加入有色布条,一会儿有色布条褪色。说明溶液中有Cl2存在B.溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在C.加入盐酸酸化,再加入硝酸银溶液产生白色沉淀,说明氯水中有Cl-存在D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在【解析】选B。氯水中存在三种分子:Cl2、HClO、H2O,四种离子:Cl-、ClO-、H+、OH-,其中HClO具有漂白性,能使有色布条褪色;氯水中含有氯气分子,溶液呈黄绿色,往溶液中加入NaOH溶液,Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO而使氯水的黄绿色消失; 加入盐酸酸化,就会往溶液中引入Cl-,再加入AgNO3产生白色沉淀,不能说明氯水中有Cl-
18、存在。17.下列实验方案叙述正确的是()A.利用SiO2与水反应制备H2SiO3B.SiO2(含杂质Fe2O3)滤液制备H2SiO3C.同浓度的Na2CO3溶液的碱性比Na2SiO3溶液的强,说明酸性H2CO3H2SiO3D.将CO2通入Na2SiO3溶液中,根据现象可说明酸性H2CO3H2SiO3,D错。【加固训练】下列实验一定能证明有SO2存在的是()能使澄清石灰水变浑浊能使湿润的蓝色石蕊试纸变红色能使品红溶液褪色通入溴水中能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成先通入足量的NaOH溶液,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸A.都能证明B.都不能证明C.能证明
19、D.只有能证明【解析】选D。CO2也能使澄清石灰水变浑浊,酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红色,Cl2也可使品红溶液褪色,也可能是CO2气体。18.卤素在生产、生活及高科技中的应用越来越广泛。下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是()A.氯气与水反应的离子方程式为Cl2+H2O2H+ClO-+Cl-B.HX都极易溶于水,HX都属于强电解质C.卤素单质的颜色从Cl2到I2逐渐加深D.由Cl2+2I-I2+2Cl-和Br2+2I-I2+2Br-可知,X-的氧化性依次为Cl-Br-I-【解析】选C。氯气与水反应生成盐酸和HClO,HClO属于弱电解质,不能拆写,所以A项错;HX极易溶于水,但HF属
20、于弱电解质,B项错; X-的还原性依次为Cl-Br-I-Fe2+Br-,通入Cl2后依次发生反应:SCl22I-Cl20.1 mol0.1 mol0.1 mol0.05 mol2Fe2+Cl22Br-Cl20.1 mol 0.05 mol0.1 mol0.05 mol所以故选C项。20.Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:结晶脱水Na2S2O5下列说法正确的是()A.上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性C.上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换D.实验室
21、模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗【解析】选C。上述制备过程所涉及的物质中有SO2、CO2两种酸性氧化物,A错误;SO2作漂白剂时,未发生氧化还原反应,没有表现还原性,B错误;根据上述分析,上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换,否则得不到过饱和的NaHSO3溶液,C正确;“结晶脱水”是加热固体分解,应该在坩埚中进行,D错误。【加固训练】下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是()A.硫黄矿制备硫酸通过两步:SSO3H2SO4B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为2Ca
22、CO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4D.向50 mL 18 molL-1 的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 mol【解析】选C。S和氧气点燃条件下只能生成SO2,A项错;硫元素以酸根离子的形式进入土壤,B项错;Cu与浓硫酸反应时,随着反应的进行,硫酸的浓度降低,稀硫酸不与铜反应,生成的SO2小于0.45 mol,D项错。21.某同学通过系列实验探究硫及其化合物的性质,实验现象正确且能达到目的的是()A.点燃硫黄产生有刺激性气味的气体,该气体可以漂白纸浆B.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑色,说明浓硫酸具有强吸水性C.将H2S气体通入C
23、uSO4溶液生成CuS沉淀,说明H2S为强电解质D.常温下,将铝片加入浓硫酸中,反应剧烈,说明浓硫酸具有强氧化性【解析】选A。SO2具有漂白性,能漂白纸浆,A正确;浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖变黑,B错误;H2S是弱电解质,能够与CuSO4溶液反应,是因为二者反应生成了难溶于水和酸的CuS沉淀,C错误;常温下,浓硫酸使铝片“钝化”,而不是反应剧烈,D错误。22.SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,这时若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀。针对上述一系列变化,下列说法不正确的是()A.上述过程中,最终被还原的是NB.从上述反应可以得出结论,氧化性:
24、HNO3Fe3+稀硫酸C.上述过程中,会产生一种无色难溶于水的气体D.假设通SO2完全反应,同温同压下,SO2和逸出气体的体积比为11【解析】选D。溶液由黄色变为浅绿色,但立即又变为黄色,实质是Fe3+变为Fe2+,后又被氧化为Fe3+,所以最终被还原的是N,A正确;根据溶液由棕黄色变为浅绿色,说明Fe3+的氧化性强于稀硫酸,但在硝酸存在的条件下溶液立即又变成棕黄色,说明Fe2+迅速被氧化成Fe3+,故硝酸的氧化性比Fe3+强,综上所述氧化性:HNO3Fe3+稀硫酸,B正确;SO2被氧化后产生的H+和N构成强氧化体系,氧化Fe2+时生成无色难溶于水的NO气体,C正确;上述过程中,最终被还原的是
25、N,故相当于SO2与N之间的氧化还原,有3SO22N,则通入SO2与逸出气体的体积比为32,故D错误。23.某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是()已知:浓硝酸可氧化NO;NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。A.装置的连接顺序为afejihg(或gh)bcdB.装置E中发生的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2C.装置D的作用是除去挥发出的硝酸和产生的NO2D.装置B的作用是干燥,防止水蒸气进入E中干扰反应【解析】选D。根据实验原理利用NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,所以首先应制备纯净的干燥的NO,利用铜与稀硝酸反应生成NO,由于HNO3
26、具有挥发性,所以制得的NO中会混有HNO3和水蒸气,则先通过装置D除去挥发出的HNO3等酸性气体,然后再通过F干燥,得到纯净的干燥的NO进入E中与铁粉反应,最后处理多余的NO,又因为NaOH溶液不与NO反应,而浓硝酸可氧化NO生成NO2,所以最终先通过B氧化NO,后再通过C吸收,故装置接口的连接顺序为afejihg(或gh)bcd,A正确;装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2,B正确;装置D盛放的是水,其作用是除去挥发出的HNO3等酸性气体,C正确;装置B盛放的是浓硝酸,依题意可以氧化NO,便于被NaOH溶液吸收,D错误。二、非选择
27、题(本大题共5小题,共54分)24.(4分)(2018浙江11月选考真题)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略):请回答:(1)下列说法正确的是_。A.反应后,将试管中的白色固体加入水中,溶液呈蓝色B.取下试管并不断振荡,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO4C.试管中KMnO4溶液褪色,说明SO2具有氧化性D.试管中的NaOH溶液可用Na2CO3溶液代替(2) 取下试管,在该试管口套上气球,将无色溶液加热恢复至红色,冷却后,发现溶液颜色再次变浅。解释“无色红色颜色变浅”变化的原因_。【解析】(1) 试管中的铜丝与浓硫酸反应:2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2+
28、2H2O,生成的硫酸铜溶于水,溶液呈蓝色,A正确;SO2与水反应生成的H2SO3具有还原性,振荡试管,H2SO3被空气中的氧气氧化为H2SO4,H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀,B正确;SO2能使试管中KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性,C错误;二氧化硫污染空气,要用NaOH溶液吸收,少量二氧化硫可以用Na2CO3溶液吸收,D正确。(2)二氧化硫能使有色有机物转为无色,但不稳定,在一定的条件,如加热,会恢复原来的颜色。生成的二氧化硫使品红溶液褪色,加热后品红溶液变为红色,冷却后部分二氧化硫会溶于品红溶液中,使溶液颜色变浅。答案:(1)ABD(2)生成的二氧化硫使品红溶液褪
29、色,加热后品红溶液变为红色,冷却后部分二氧化硫会溶于品红溶液中,使溶液颜色变浅【加固训练】汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。(1)氧化还原法消除NOx的转化如下:NONO2N2反应为NO+O3NO2+O2,生成标准状况下11.2 L O2时,转移电子的物质的量是_ mol。反应中,当n(NO2)nCO(NH2)2=32时,氧化产物与还原产物的质量比为_ 。(2)使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和NOx,转化过程中发生反应的化学方程式为CO+ NOxN2+CO2(未配平),若x=1.5,则化学方程式中CO2和N2的化学计量数比为_ 。(3
30、)吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)。装置中,酸性条件下,NO被Ce4+氧化的产物主要是N、N,请写出生成等物质的量的N和N时的离子方程式_。(4)已知进入装置的溶液中,N的浓度为a gL-1,要使1 m3该溶液中的N完全转化为NH4NO3,至少需向装置中通入标准状况下的氧气_ L(用含a代数式表示,结果保留整数)。【解析】(1)在反应NO +O3NO2+O2中,每产生1 mol 的氧气,转移电子的物质的量是2 mol,现在生成标准状况下11.2 L O2时,转移电子的物质的量是1 mol。反应中,当n(NO2)nCO(NH2)2=32时,反应方
31、程式为6NO2+4CO(NH2)27N2+4CO2+8H2O,NO2是氧化剂,N2是还原产物,CO(NH2)2是还原剂,转化为氧化产物N2,氧化产物与还原产物的质量比为86=43。(2)若x=1.5时,方程式为3CO+2NO1.5N2+3CO2,则化学方程式中CO2和N2的化学计量数比为31。(3)在酸性条件下,NO被Ce4+氧化的产物主要是N、N,生成等物质的量的N和N时的离子方程式2NO+3H2O+4Ce4+N+N+6H+4Ce3+。(4)进入装置的溶液中,N的浓度为a gL-1,要使1 m3该溶液中的N完全转化为NH4NO3,则失去电子数目是1000,设需向装置中通入标准状况下的氧气为V
32、 L,则得电子数目是4,有1000=4,V243a答案:(1)143(2)31(3)2NO+3H2O+4Ce4+N+N+6H+4Ce3+ (4)243a25.(12分)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成了如下实验:另取10.80 g X在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40 g固体1。请回答如下问题:(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_,写出气体甲的电子式_。(2)X的化学式是_,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_(用化学方程式表示)。(4)一定条件下,气体甲与固体1中的某种成
33、分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式:_,并设计实验方案验证该反应的产物_。【解析】从框图可知,气体甲为CO2;由溶液1转变为白色沉淀1,白色沉淀1又能溶解在CO2水溶液中,可推断白色沉淀1为CaCO3;从固体2的转化过程可知,白色沉淀2为Fe(OH)2,最终的红褐色沉淀为Fe(OH)3;由上述推断可初步确定X为含有钙、铁元素的碳酸盐,且其中铁元素的化合价为+2,故可推断其为CaFe(CO3)2,分解得到的固体1为CaO与FeO的混合物,应用题给信息可以进一步确认上述判断的正确性。(1)白色沉淀1中的金属元素为钙,其原子结构示意图为,气体甲为CO2,其电子式为。(2)X的化学式
34、为CaFe(CO3)2;在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为CaFe(CO3)2CaO+FeO+2CO2。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀是因为Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(4)CO2气体与固体1中的FeO可能发生氧化还原反应,反应方程式为2FeO+CO2Fe2O3+CO;检验产物的方法:取反应所得固体物质,加稀盐酸溶解,然后加入KSCN溶液,若溶液呈红色,说明反应产物中有Fe3+。将生成的气体通过灼热CuO,若黑色固体变为红色,证明生成的气体中含有CO。答案:(1)(2)CaFe(CO3)2CaFe(CO
35、3)2CaO+FeO+2CO2(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(4)2FeO+CO2Fe2O3+CO检测Fe2O3:将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色,表明产物中有Fe3+;检测CO:将气体通过灼热CuO,黑色固体变为红色,表明产物中有CO26.(12分)图中是在实验室进行氨气快速制备与性质探究实验的组合装置,部分固定装置未画出。(1)在组装好装置后,若要检验AE装置的气密性,其操作是首先_,打开弹簧夹1,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。(2)装置B中盛放的试剂是_。(3)点燃C处酒精灯,关闭弹
36、簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗活塞,稍等片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生_(答现象);从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式:_。(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16 g,反应后固体质量减少2.4 g,通过计算确定该固体产物的成分(用化学式表示)。(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中,写出产生白烟的化学方程式: 迅速产生倒吸的原因是_。
37、【解析】(1)A是制备NH3的装置,B是干燥NH3的装置,C是NH3与CuO的反应装置,E是处理氨气尾气的装置,F是NH3与Cl2的反应装置,G是处理Cl2尾气的装置。(2)干燥NH3需使用碱性干燥剂。(3)C中CuO与NH3发生氧化还原反应生成红色的Cu、N2和H2O;E中发生反应:2NH3+BaCl2+SO2+H2OBaSO3+2NH4Cl。(4)若产物全部是Cu,则由差量法知减小的全部是氧元素的质量,即n(CuO)=n(O)=2.4g16 g mol-1=0.15 mol,所以反应的CuO的质量为0.15 mol80 g mol-1=12 g16 g,所以CuO未完全转化成Cu,高温情况
38、下CuO分解生成Cu2O和O2,剩余固体中可能含有Cu2O。(5)Cl2可将NH3氧化为N2,同时生成的HCl会和NH3反应生成NH4Cl,产生白烟现象,F瓶内压强变小,从而出现倒吸现象。答案:(1)关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞(2)碱石灰(或生石灰)(3)白色沉淀2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O(4)Cu2O、Cu(5)3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氧气生成固体,导致瓶内压强减小,引起溶液倒吸【加固训练】氨气在工农业生产中有重要应用。(1)氮气用于工业合成氨,写出氮气的电子式:_;NH3的稳定性比PH3_(填写“强”或“弱”)。(2)如图所示,向NaO
39、H固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上盖,观察现象。浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为_。浓硫酸液滴上方没有明显现象,一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体,该固体可能是_(写化学式,一种即可)。FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应包括Fe2+2NH3H2OFe(OH)2+2N和_。(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下,向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大,用平衡移动原理解释其原因: _。(4)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),反应的化学方程式为_,若反应中有0.3 mol电子
40、发生转移,生成亚硝酸的质量为_g(小数点后保留两位有效数字)。【解析】(1)氮气电子式中存在叁键;根据非金属性的判断依据“非金属性越强,气态氢化物越稳定”,很容易判断出NH3的稳定性强于PH3。(2)氨气溶于浓硫酸,能生成(NH4)2SO4或NH4HSO4;根据现象写方程式,氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(3)氨在水中存在平衡:NH3+H2ONH3H2ON+OH-,加入NaOH后OH-浓度增大,平衡逆向移动,故有利于氨的逸出。(4)氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),由质量守恒定律可知还生成水,该反应为2NH3+3O22HNO2+2H2O
41、,由方程式可看出,每当生成1 mol HNO2,转移电子数为6 mol,当有0.3 mol电子发生转移时,生成亚硝酸0.05 mol,即2.35 g。答案:(1) 强(2)NH3+HClNH4ClNH4HSO4或(NH4)2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(3)氨在水中存在平衡:NH3+H2ONH3H2ON+OH-,加入NaOH后OH-浓度增大平衡逆向移动,故有利于氨的脱除(4)2NH3+3O22HNO2+2H2O2.3527.(12分)为了探究Cl2、SO2同时通入水中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。(1)气体发生装置A产生的气体是_。(2)为
42、验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量,某小组同学准备了以下试剂:氯化铁溶液氯化亚铁溶液硫氰化钾溶液苯酚溶液品红溶液酸性高锰酸钾溶液.若Cl2过量:取适量D中溶液滴加至盛有_(选填一个序号)试剂的试管内,再加入_(选填一个序号)试剂,实验现象是_。.若SO2过量:取适量D中溶液滴加至盛有_(选填一个序号)试剂的试管内,实验现象是_。(3)另一小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?_(填“相同”或“不相同”);若装置B中装有5.0 mL 1.0 molL-1碘水,当通入足量Cl2完
43、全反应后,共转移了5.010-2 mol电子,该反应的化学方程式为_。(4)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为43;当Cl2与含X的溶液完全反应后,有浅黄色沉淀产生,取上层清液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式: _。【解析】(1)气体发生装置B产生的气体经过饱和食盐水后才进入装置,说明气体发生装置B产生的气体是Cl2,气体发生装置A产生的气体是SO2。(2).若Cl2过量:取适量D中溶液滴加至盛有氯化亚铁溶液的试管内,再加入硫氰化钾溶液(或苯酚溶液),溶液呈红色(或紫色);.若SO2过量:取适量D中溶液滴加至盛有酸性高锰酸钾溶液的试管
44、内,溶液变成无色。(3)SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,Cl2溶于水后与水反应生成HClO,HClO具有漂白性,也可使品红溶液褪色。当Cl2通入到碘水中时,I2失电子被氧化,5.0 mL 1.0 molL-1碘水中n(I2)=0.005 mol,转移5.010-2 mol电子,则碘的化合价由0价+5价,反应化学方程式为5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl。(4)由题给信息可知,X中硫、氧原子个数比为=23,故X为S2或S4,Cl2与X的溶液反应生成浅黄色沉淀为S,上层清液加入BaCl2溶液,生成白色沉淀为BaSO4,故反应中有S和S生成,据此可得相应反应离子方程式。答案:(1)S
45、O2(2).(或)溶液呈红色(或紫色).溶液变成无色(3)相同5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl(4)S2+Cl2+H2OS+S+2Cl-+2H+或S4+Cl2+2H2O2S+2S+2Cl-+4H+28.(14分)某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。(1)用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液,各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应,实验记录如下:序号浓硝酸与水的体积比实验现象11反应速率快,溶液很快变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体呈红棕色13反应速率较快,溶液变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体无色15反应速率慢,微热后速率加快,溶液变成蓝色,铜丝表面有气泡冒出,气
46、体无色铜与稀硝酸反应的离子方程式为_;若生成标准状况下0.56 L NO气体,反应中被还原的HNO3的质量为_g(小数点后保留两位有效数字)。依据上表,制备NO气体最适宜的是实验,理由是_。(2)为防止有毒气体逸散造成空气污染,该小组同学改进实验装置,如图所示(夹持仪器略去)。用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质,实验步骤如下:.安装好装置后,检查装置气密性.打开旋塞C,从B管上端加入所选浓度的硝酸,至铜丝下沿(不接触铜丝).向上移动B管,使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触,关闭旋塞C,反应开始.当液面重新下降至与铜丝脱离接触时,反应停止.打开旋塞C,向下移动B管,使A中迅速进入
47、少量空气,关闭旋塞C,观察现象步骤中检查装置气密性的操作是关闭旋塞C,从B管上端加入水,若观察到_,说明装置的气密性良好。步骤操作的目的是_。为使A管内的NO气体完全被溶液吸收,可进一步采取的操作是_,能确定NO完全被溶液吸收的现象是_。【解析】(1)金属铜可以和硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮、水,实质是3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O,若生成标准状况下0.56 L即0.025 mol NO气体,则反应中被还原的HNO3的物质的量是0.025 mol,质量是0.025 mol63 gmol-11.58 g;依据上表,实验的产物是NO,且反应速率较快(不用加热),所以制备NO气体最适宜
48、的是实验;(2)关闭旋塞C,从B管上端加入水,若观察到A、B间形成液面差,且保持不变,说明装置的气密性良好;向上移动B管,使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触,关闭旋塞C,可以赶走液面上方空气,防止NO被空气中的O2氧化,以便观察生成气体的颜色;为使A管内的NO气体完全被溶液吸收,可以向下移动B管,使A中迅速进入空气,关闭旋塞C,待气体变为红棕色,反复上述操作,如果再次重复操作后气体不再变为红棕色,确定NO完全被溶液吸收。答案:(1)3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O1.58产物是NO,反应速率较快(不用加热)(2)A、B间形成液面差,且保持不变赶走液面上方空气,防止NO被空气中的O2氧化,以便观察生成气体的颜色重复步骤的操作(或答“向下移动B管,使A中迅速进入空气,关闭旋塞C,待气体变为红棕色,反复上述操作”)再次重复操作后气体不再变为红棕色