1、单元质检卷三自然界中的元素(时间:45分钟满分:100分)单元质检卷第6页一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列有关燃料的说法错误的是()A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一答案B解析化石燃料完全燃烧也会造成大气污染,如雾霾和SO2导致的酸雨等,B项错误。2.(2020四川德阳调研)为了验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下产生的气体产物,某同学选用了如图所示的实验装置。下列说法错误的是()A.B装置用来检验产物中是否有水蒸气B.拆除E
2、装置也能达到实验目的C.F装置中出现白色浑浊证明产物中一定有CO2生成D.C装置用来检验产物中是否有SO2生成答案C解析无水硫酸铜遇水变蓝,B装置中无水硫酸铜用来检验产物中是否有水蒸气,故A正确;气体通过溴水除去了SO2,所以拆除E装置也能达到实验目的,故B正确;E中品红溶液不退色,F中澄清石灰水变浑浊,才能证明产物中一定有CO2生成,故C错误;SO2能使品红退色,所以C装置用来检验产物中是否有SO2生成,故D正确。3.(2020湖北武汉中学质检)SO2是一种大气污染物,工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。该催化过程如图所示,下列有关说法不正确的
3、是()A.H2SO3的酸性比HClO强,所以SO2能与NaClO溶液反应生成HClOB.过程2中产生的氧原子可加快对SO2的吸收C.过程2的离子方程式为2NiO2+ClO-Ni2O3+Cl-+2OD.当溶液中c(ClO-)相同时,用Ca(ClO)2脱硫的效果比用NaClO好答案A解析NaClO有强氧化性,SO2有还原性,所以二者能发生氧化还原反应,故A错误;催化过程2中产生的原子氧(O)具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收,故B正确;根据图示催化过程2中发生的反应为2NiO2+ClO-Ni2O3+Cl-+2O,故C正确;用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫,Ca2+与反应生成的SO42-结
4、合生成微溶的CaSO4,有利于反应的进行,脱硫的效果比用NaClO好,故D正确。4.用下图装置能够制得表中所列纯净气体的是(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)()气体abcdASO2稀硫酸Na2SO3粉末浓硫酸NaOH溶液BO2双氧水MnO2H2O浓硫酸CNH3浓氨水生石灰浓硫酸H2ODCl2浓盐酸KMnO4NaOH溶液浓硫酸答案B解析A项中的NaOH溶液与SO2反应,无法收集到气体;C项中的浓硫酸与NH3反应,无法收集到气体;D项中的NaOH溶液与Cl2反应,无法收集到气体。5.(2020广西桂林调研)化学反应中会出现“一种
5、物质过量,另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中属于这种情况的是()过量稀硫酸与块状石灰石;过量的氢气与氮气在催化剂存在下充分反应;过量稀硝酸与铜反应;常温下将铝片投入到过量浓硫酸中;过量铜与浓硫酸反应;过量的锌与18 molL-1的硫酸反应;A.B.C.D.答案C解析稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶物硫酸钙,附着在碳酸钙表面阻止反应的进一步发生,故符合题意;合成氨是一个可逆反应,无论如何充分反应,反应物都不能完全反应,故符合题意;铜与过量的稀硝酸反应时,铜完全反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,故不符合题意;常温下铝遇浓硫酸发生钝化,不再继续反应,故符合题意;随反应进行浓硫酸变为稀硫酸,铜
6、无法与稀硫酸反应,无论铜怎么过量,都不能完全消耗完硫酸,故符合题意;锌不论与浓硫酸还是稀硫酸都能反应,一种物质过量时,另一种能完全反应,故不符合题意;故答案为C。6.下列陈述和均正确,并存在因果关系的是()陈述陈述A漂白粉在空气中久置变质漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3B非金属性:ClS酸性:HClO3H2SO4C常温下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3小向饱和Na2CO3溶液中通入CO2产生沉淀D常温下,SO2与氢硫酸和NaOH溶液均可反应SO2是两性氧化物答案C解析CaCl2与空气中的CO2不反应,漂白粉在空气中久置变质,因为次氯酸钙与水、二氧化碳能反应,A项错误;
7、HClO3不是最高价含氧酸,由非金属性:ClS,可知酸性HClO4H2SO4,B项错误;因为NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2产生沉淀,析出碳酸氢钠,C项正确;SO2是酸性氧化物,SO2与氢硫酸发生的是氧化还原反应,D项错误。7.已知NH4CuSO3与足量的2 molL-1硫酸溶液混合微热,产生下列现象:有红色金属生成;产生刺激性气味的气体;溶液呈现蓝色。据此判断下列说法正确的是()A.反应中硫酸作氧化剂B.NH4CuSO3中硫元素被氧化C.1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子D.刺激性气味的气体是氨气答案C解析由题意知,发生的反应为
8、2NH4CuSO3+2H2SO42(NH4)2SO4+CuSO4+Cu+2SO2+2H2O。硫酸起酸性作用,错误;NH4CuSO3中铜元素发生自身氧化还原反应,所以部分铜元素被氧化,B错误;由反应可知1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子,C正确;刺激性气味的气体是SO2,D错误。8.(2019湖北八校联考)将一定量的铜粉加入到100 mL某浓度的稀硝酸中充分反应后,容器中剩有m1 g铜粉,此时共收集到NO气体448 mL(标准状况),然后向上述混合物中加入足量稀硫酸至不再反应为止,容器剩有铜粉m2 g,则(m1-m2)为()A.5.76B.2.88C.1.92D.0.28
9、答案A解析铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,而第一次反应产生NO的物质的量为0.44822.4 mol=0.02 mol,从而可得剩余NO3-的物质的量为0.02 mol6/2=0.06 mol,故再次加入足量稀硫酸,可形成的稀硝酸的物质的量为0.06 mol,最终NO3-全部转化为NO,而Cu转化为Cu2+,根据得失电子守恒可得,再次参与反应的Cu的质量为0.063/264 g=5.76 g,即m1-m2=5.76,故选A。二、非选择题(本题共3小题,共44分)9.(15分)SO2虽是大气污染物之一,但也是重要的工业原料,某同学在实验室
10、设计如下实验,对SO2的部分性质进行了探究。(1)二氧化硫的水溶液SO2易溶于水,常温常压下溶解度为140,溶于水过程中有H2SO3生成。向SO2的饱和溶液中加入NaHSO3固体,有气体冒出,原因是。欲验证酸性:H2SO3HClO,下面装置的连接顺序为:A(按气流方向用大写字母表示即可)。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为。(2)二氧化硫的还原性已知SO2具有还原性,可以还原I2,可以与Na2O2发生反应,按下图所示装置进行实验。(部分固定装置未画出)操作步骤实验现象解释原因关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体若将带火星的木条放D试管口处,木条不复燃SO2与Na
11、2O2反应无O2生成,可能发生的化学反应方程式为 若将带火星的木条放在D试管口处,木条复燃SO2与Na2O2反应有O2生成,发生的化学反应为2SO2+2Na2O22Na2SO3+O2关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F中E中E中反应的离子方程式F中F中反应为2OH-+SO2SO32-+H2O答案(1)SO2的水溶液中存在如下平衡:SO2+H2OH2SO3H+HSO3-,NaHSO3固体溶解后增大了c( HSO3- ),导致平衡左移,降低了SO2的溶解度CBEDFD中品红溶液不退色,F中产生白色沉淀(2)Na2O2+ SO2 Na2SO4溶液蓝色退去SO2 + I2+2H2O2I-+S
12、O42-+4H+溶液红色变浅或退色解析(1)次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,应通过验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HClO强,间接作出判断。A装置制备二氧化硫,由于盐酸易挥发,制备的二氧化硫中混有HCl,故用饱和的亚硫酸氢钠溶液除去HCl,再通过碳酸氢钠溶液,可以验证亚硫酸酸性比碳酸强,用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫,用品红溶液检验二氧化硫是否除尽,再通入F中。(2)A中制备二氧化硫,X干燥二氧化硫,C中发生SO2与Na2O2的反应,D中氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫,防止污染空气。E装置检验I-还
13、原性弱于SO2,F装置验证二氧化硫为酸性气体,并吸收二氧化硫,防止污染空气。10.(2020浙江宁波调研)(14分)含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。完成下列填空:(1)工业上将氯气溶于一定浓度的氢氧化钠溶液可制得“84消毒液”,反应的离子方程式为。(2)“84消毒液”(主要成分是NaClO)不能和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)混用。混用时反应的化学方程式是;“84消毒液”不能对钢铁制品进行消毒,原因是。(3)工业常用石灰乳和氯气反应制取漂粉精,其主要设备是氯化塔,将含有3%6%水分的石灰乳从塔顶部喷洒而入,氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是;处理从氯化塔中逸出气体的方法是。(4)二氧化氯
14、(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体。工业上常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加入H2SO4酸化后反应制得,反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为。(5)在用二氧化氯进行水处理时,ClO2除了杀菌消毒外,还能除去水中的Fe2+和Mn2+。用ClO2氧化除去Mn2+生成ClO2-和MnO2-的离子方程式为。答案(1)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2)NaClO+2HCl(浓)Cl2+NaCl+H2O钢铁中的碳和铁与消毒液能够形成原电池,使钢铁发生电化学腐蚀(3)使反应物充分接触、充分反应用碱液吸收(4)21(5)2ClO2+Mn2+2H2O2ClO2-+MnO2+4
15、H+解析(1)工业上将氯气溶于一定浓度的氢氧化钠溶液可制得“84消毒液”,其反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(2)“84消毒液”(主要成分是NaClO)不能和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)混用,因为二者会发生氧化还原反应生成氯气,其化学方程式为NaClO+2HCl(浓)Cl2+NaCl+H2O。钢铁中的碳和铁与消毒液能够形成原电池,使钢铁发生电化学腐蚀,所以不能用“84消毒液”对钢铁制品进行消毒。(3)将含3%6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入,氯气从塔的最底层通入,是为了使反应物充分接触,充分反应;Cl2有毒,可用碱液来吸收。(4)NaClO3和Na2SO3溶液混合并加入
16、H2SO4酸化后反应制得二氧化氯,则氯元素的化合价由+5价降低为+4价,而硫元素的化合价由+4价升高为+6价,由电子守恒可知,NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为(6-4)(5-4)=21。(5)在用ClO2氧化除去Mn2+的反应中,由得失电子守恒及原子守恒可知,反应物中要补水,生成物中要补H+,离子方程式为2ClO2+Mn2+2H2O2ClO2-+MnO2+4H+。11.(15分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程:已知:ClO2气体只能保持在浓度较低状态下,以防止爆炸性分解,且需现合成现用。ClO2气体在中性和
17、碱性溶液中不能稳定存在。(1)在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后,生成氢气和NaClO3,请写出阳极的电极反应式:。(2)反应生成ClO2气体需要X酸酸化,X酸可以为。A.盐酸B.稀硫酸C.硝酸D.H2C2O4溶液(3)吸收塔内的温度不能过高的原因为。(4)ClO2被S2-还原为ClO2-、Cl-的转化率与pH的关系如图。写出pH2时ClO2与S2-反应的离子方程式:。(5)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN- a mgL-1,现用ClO2将CN-氧化,生成了两种无毒无害的气体,其离子方程式为;处理100 m3这种污水,至少需要ClO2mo
18、l。答案(1)Cl-6e-+3H2OClO3-+6H+(2)B(3)温度过高H2O2将分解(4)2ClO2+5S2-+8H+2Cl-+5S+4H2O(5)2ClO2+2CN-2Cl-+2CO2+N250a/13解析(1)电解池中阳极失去电子,所以溶液中的氯离子在阳极失去电子,因此反应的电极反应式为Cl-6e-+3H2OClO3-+6H+。(2)由于ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在,所以只能在酸性环境中存在。由于在酸性条件下,氯酸钠容易和盐酸、H2C2O4发生氧化还原反应,而硝酸具有强氧化性可能氧化ClO2,所以X是硫酸。(3)H2O2不稳定,温度过高时H2O2容易分解,因此吸收塔的温度不能过高,其目的是防止H2O2分解。(4)根据图像可知,pH2时ClO2被还原为Cl-,所以该反应的离子方程式是2ClO2+5S2-+8H+2Cl-+5S+4H2O。(5)ClO2将CN-氧化生成了两种无毒无害的气体,按照氧化还原反应规律与元素组成,这两种气体应是CO2和N2,其离子方程式为2ClO2+2CN-2Cl-+2CO2+N2,根据离子方程式可得关系式n(ClO2)n(CN-)=11,n(ClO2)=n(CN-)=100a26 mol=50a13 mol。9
