1、疑难易错专练(四)(建议用时50分钟)一、选择题1.下列说法正确的是()A.在粗硅的制取中发生反应:2C+SiO22CO+Si,硅被还原,所以碳的还原性强于硅的还原性B.盛放NaOH溶液时,使用带玻璃塞的磨口瓶C.用SiO2制取硅酸,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,然后再通入CO2D.由Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2可知,硅酸的酸性强于碳酸【解析】选C。A、依据元素周期律,硅的还原性大于碳,上述反应能发生是因为产物中有CO气体生成,使平衡向右移动,故A错误;B、磨口玻璃塞中玻璃的成分二氧化硅能和氢氧化钠溶液反应,生成具有粘性的硅酸钠,造成玻璃塞和瓶口粘在一起,不便于打开,所以盛
2、放氢氧化钠溶液时,不可以用玻璃瓶塞,故B错误;C、二氧化硅难溶于水,所以无法用二氧化硅和水直接反应制得H2SiO3,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,因碳酸酸性强于硅酸且硅酸是溶解度较小的沉淀,所以通入CO2,发生反应Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3,制得硅酸,故C正确;D、反应不是在水溶液中进行的,且产物中有气体生成,与酸性强弱无关,一般在溶液中强酸可制得弱酸,即硅酸钠溶液中通入CO2,制得硅酸说明碳酸酸性强于硅酸,故D错误。2.据报道,科学家通过对稻壳进行控制性热解,可从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,
3、将少量这种材料掺入混凝土中,即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是()A.二氧化硅溶于水生成硅酸,所以二氧化硅属于酸性氧化物B.将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸C.因为高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应能放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强D.水晶是比较纯净的二氧化硅,沙子的主要成分是硅酸盐【解析】选B。二氧化硅为酸性氧化物,但其不溶于水,A项错误;硅酸的酸性比碳酸弱,B项正确,C项错误;沙子的主要成分是二氧化硅,D项错误。3.(2020武汉模拟)如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。目前,采用较多的方法是对二氧化碳进行捕集封存和富集再利用。下列
4、与二氧化碳有关的叙述正确的是()A.CO2是形成酸雨的主要物质B.CO2导致温室效应,是一种大气污染物C.CO2(g)+C(s)2CO(g)H0,高温有利于该反应自发进行D.实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳【解析】选C。硫的氧化物和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质,A项错误;CO2不属于大气污染物,B项错误;CO2(g)+C(s)2CO(g)为熵增的吸热反应,当G=H-TS0时,反应易自发进行,故高温有利于该反应自发进行,C项正确;实验室不能用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳,因为生成的硫酸钙微溶,包裹在大理石的表面,会阻止大理石与稀硫酸接触,使反应停止,D项错误。4.从石英砂制取
5、高纯硅的主要化学反应如下:SiO2+2CSi(粗)+2COSi(粗)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl关于上述反应的叙述不正确的是()A.是置换反应,是化合反应B.高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅C.任一反应中,每消耗或生成28 g硅,均转移4 mol电子D.高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅【解析】选D。在氧化还原反应中,还原剂的还原性比还原产物的还原性强,B正确;根据元素化合价的变化,每消耗或生成28 g(1 mol)硅,均转移4 mol电子,C正确;题中的三个反应是在三个不同的反应器中发生的,D错误。5.(2020上饶模拟)下列实验
6、室里保存试剂的方法,错误的是()A.新制氯水盛放在棕色试剂瓶中,存放于低温避光的地方B.碘易升华,盛放在有水的棕色广口试剂瓶中C.液溴易挥发,盛放在用水液封的棕色试剂瓶中D.浓盐酸易挥发,盛装在无色密封的细口玻璃试剂瓶中【解析】选B。A.氯水中的次氯酸见光易分解而导致氯水变质,应于棕色试剂瓶避光保存,故A正确;B.碘易升华,但不易挥发,一般不需要液封,而是密闭保存,故B错误;C.液溴易挥发,一般采用水封的办法以减少挥发,故C正确;D.浓盐酸具有较强的挥发性,但见光不会分解,所以应密封保存在无色细口瓶中,故D正确。6.(2020泉州模拟)下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装
7、置合理的是()【解析】选B。MnO2和浓盐酸反应制取氯气,需要加热才能发生,A项错误;收集氯气用向上排空气法,导管长进短出,C项错误;吸收氯气尾气用NaOH溶液,D项错误。7.某溶液中可能含有K+、Na+、Fe3+、Fe2+、S、C、I-、Cl-中的一种或多种,进行如图所示的实验,下列说法正确的是()A.溶液X中有 Fe3+、SB.溶液X中有 Fe2+、I-,可能有 S、Cl-C.溶液X中有 I-、Cl-,无 CD.溶液X中有 I-、Fe2+和 Fe3+两种离子中至少有一种【解析】选B。由实验流程可知,过量氯水反应后的溶液,加入CCl4萃取后下层紫红色,说明原溶液中含有I-,则能够氧化I-的F
8、e3+不能同时存在于溶液中。此时上层的水溶液中一定含有氯水还原生成的Cl-,所以用该溶液加入AgNO3生成白色沉淀,其中Cl-不能说明存在于原溶液中。另外一份加入NaOH产生红褐色沉淀说明溶液中存在Fe3+,但是该Fe3+又不能存在于原溶液中,那只能是Fe2+开始时被氯水氧化生成Fe3+,所以原溶液中含有Fe2+;Fe2+的存在说明原溶液中不含有C,由上述分析可知,原溶液X中一定含有I-、Fe2+,一定不存在Fe3+、C,不能确定是否存在K+、Na+、S、Cl-,A.X中不含Fe3+,错误;B.由分析可知溶液X中有Fe2+、I-,可能有S、Cl-,正确;C.不能确定是否存在Cl-,错误;D.X
9、中不含Fe3+,错误。8.如图所示,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是 ()选项实验现象解释ABa(OH)2溶液变浑浊SO2与Ba(OH)2溶液反应产生了BaSO3沉淀BNa2S溶液变浑浊SO2与Na2S溶液反应产生了S单质CKMnO4溶液褪色SO2具有还原性DNaOH的酚酞溶液褪色SO2具有漂白性【解析】选D。A项,SO2+Ba(OH)2BaSO3+H2O,正确;B项,SO2溶于水生成H2SO3,进而与Na2S溶液反应生成S单质,正确;KMnO4溶液具有强氧化性,若KMnO4溶液褪色,则说明SO2
10、具有还原性,C正确;D项,SO2中和了NaOH溶液,不是漂白性,错误。二、非选择题9.我国考古学家对“南澳一号”沉船进行了考古探索,从沉船中发现了大量宋代精美瓷器,体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料高岭土Al2Si2O5(OH)x,可掺进瓷石制胎,青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8),在1 300 左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列说法正确的是_(填选项字母)。A.高岭土分子中x=2B.钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液C.烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化D.青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品(2)在“南澳一号”考古直播过程中,需用高纯度SiO2制
11、造的光纤。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。洗涤石英砂的目的是_。二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_。在以上流程中,要将洗净的石英砂研磨成粉末,目的是_。工业上常用纯净石英砂与C在高温下发生反应制造粗硅,粗硅中含有SiC,其中Si和SiC的物质的量之比为11。下列说法正确的是_(填选项字母)。A.SiC性质稳定,能用于制造抗高温水泥B.制造粗硅时的反应为2SiO2+5CSi+SiC+4COC.在以上流程中,将盐酸改为NaOH溶液,也可达到目的D.纯净的SiO2只能用于制造光导纤维【解析】(1)选项A,根据化合物中元素化合价代数和等于零的原则,可
12、得:6+8-10-x=0,解得x=4。选项B,钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液。选项C,根据水泥制造过程可推测出烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化。选项D,青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸盐产品的特点,是硅酸盐产品。(2)石英砂中含有易溶于水的NaCl杂质,洗涤石英砂可使NaCl与SiO2分离。SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2O,据此可写出相应的离子方程式。将纯净的石英砂研磨后能增大物质的表面积,从而增大反应物与盐酸的接触面积,增大反应速率,提高生产效率。选项A,根据SiC中元素的价态可知,SiC具有还原性,在高温下仍能在O2中燃烧生成SiO2和CO2,因此不能用于
13、制造抗高温水泥。选项B,粗硅中含有SiC,其中Si和SiC的物质的量之比为11,根据原子守恒,可将题述信息转化为如下反应:2SiO2+5CSi+SiC+4CO。选项C,因SiO2、Al2O3都能溶解在NaOH溶液中,无法实现二者的分离。选项D,纯净的SiO2还可用于制造光学玻璃等。答案:(1)C、D(2)除去石英砂中的NaCl杂质SiO2+2OH-Si+H2O增大反应物之间的接触面积,增大反应速率,提高生产效率B10.化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。浓H
14、2SO4与Cu反应的化学方程式是_。试剂a是_。(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)实验二:验证B的成分写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:_。加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是_。(3)根据沉淀F的存在,推测S的产生有两个途径:途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。途径2:实验二中,S被氧化为S进入D。实验
15、三:探究S的产生途径向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有_;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由:_。实验三的结论:_。(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_。(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和S生成。(6)根据上述实验所得结论:_。【解析】(1)铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。由于反应时逸出的SO2气体可能带出少量硫酸,所以试剂a应
16、为除杂试剂,可用饱和NaHSO3溶液。(2)Ag2SO3溶于氨水得到Ag(NH3,离子方程式为:Ag2SO3+4NH3H2O2Ag(NH3+S+4H2O。推测沉淀D为BaSO3,加过量稀盐酸溶解得滤液E和少量沉淀F,则E中可能含有溶解的SO2,可加入双氧水溶液,若加入双氧水溶液,可以将亚硫酸(或亚硫酸根离子)氧化为硫酸根离子,从而生成白色的硫酸钡沉淀,则证明B中含有Ag2SO3。(3)加入过量盐酸产生白色沉淀,说明含有Ag+;Ag2SO4微溶于水,若产生Ag2SO4,则溶液中会有微量S,加入BaCl2产生硫酸钡沉淀,与实验现象不符。由实验三可以得出:实验一中SO2未被氧化;实验二中S被氧化为S
17、进入D。(4)根据以上分析,二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银沉淀,离子方程式为:2Ag+SO2+H2O Ag2SO3+2H+。(6)该实验的结论为:二氧化硫与硝酸银溶液既能发生沉淀反应生成亚硫酸银,又能发生氧化还原反应,沉淀反应的速率大于氧化还原反应的速率。答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O饱和NaHSO3溶液(2)Ag2SO3+4NH3H2O2Ag(NH3+S+4H2OH2O2溶液,产生白色沉淀(3)Ag+Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4途径1不产生S,途径2产生S(4)2Ag+SO2+H2O Ag2SO3+2H+
18、(6)实验条件下:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和S的速率(或碱性溶液中S更易被氧化为S)11.亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。实验室以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制取的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置略)。已知:室温下,2NO+Na2O22NaNO2;3NaNO2+3HCl3NaCl+HNO3+2NO+H2O;酸性条件下,NO或N都能与Mn反应生成N和Mn2+。完成下列填空:(1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式_。(2)B中观察到的主要现象是有无色气体产生和_,D装置的作用是_。(3)检验C中产物有亚硝酸钠的方法是_。(4)经检验
19、C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠,为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置,则该装置中盛放的药品名称是_。(5)将1.56 g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭_g。【解析】(1)装置A中,浓硝酸和木炭在加热条件下反应生成二氧化氮、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O。(2)装置B中发生的反应是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮:3NO2+H2O2HNO3+NO,硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,所以反应现象为溶液变蓝,铜片溶解;NO在装置C中与Na2O2反应制备NaNO2,最后通过酸性高锰酸钾溶液除去
20、剩余的一氧化氮,防止污染空气。(3)将生成物置于试管中,加入稀盐酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则C中产物有亚硝酸钠。(4)生成碳酸钠是由于二氧化碳和过氧化钠发生反应,生成氢氧化钠是由于水蒸气和过氧化钠发生反应,所以要避免生成碳酸钠和氢氧化钠,应除去二氧化碳和水蒸气,因此可在B、C装置间增加盛有碱石灰的装置。(5)1.56 g过氧化钠的物质的量是=0.02 mol,则根据2NO+Na2O22NaNO2可知需要NO 0.04 mol。浓硝酸转化为NO,得到3个电子,因此生成0.04 mol NO需要得到0.12 mol电子,碳在反应中失去4个电子,所以需要碳的物质的量是0.12 mol=0.03 mol,其质量是0.03 mol12 gmol-1=0.36 g。答案:(1)C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O(2)铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色吸收未反应的NO(3)取样,加入稀盐酸,产生无色气体,遇到空气变为红棕色(4)碱石灰(5)0.36
