第3单元 元素化合物及其应用
1.(2013·山东省威海市期末)硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述错误的是
A.硅单质可用来制造太阳能电池
B.氮化硅陶瓷属于新型的无机非金属材料
C.为防止NaOH溶液变质,常将其保存在磨口玻璃瓶中
D.高温下,二氧化硅能分别与C、CaCO3、Na2CO3发生反应
答案:C
解析:NaOH能够与玻璃中的SiO2反应生成具有黏合能力的硅酸钠,将磨口玻璃塞和瓶口黏在一起,无法打开,C项错误。
2.(2013·福建省福州市期末检查)下列过程中,没有明显现象变化的是( )
A.向饱和碳酸钠溶液通入CO2气体
B.SO3通入BaCl2溶液中
C.向碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液
D.向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸
答案:C
解析:由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,CO2与碳酸钠反应生成碳酸氢钠的质量大于碳酸钠,溶剂水的质量减小,故能够析出NaHCO3,A项不符合题意;SO3溶于水生成H2SO4,与BaCl2生成BaSO4沉淀,B项不符合题意;碳酸氢钠与氢氧化钠反应的离子方程式为:HCO3-+OH-=CO32-+H2O,无明显现象,C项符合题意;酸性条件下NO3-将Fe2+氧化为Fe3+,溶液有浅绿色变为棕黄色,D项不符合题意。
3.(2013·山东省威海市期末)右图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是
A.使用此废气处理装置可减少酸雨的形成
B.装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应
C.整个过程的反应可表示为:2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2
D.若烟囱的气体排放不达标,则此气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案:B
解析:石灰石的加入可以使硫元素转化为CaSO4,减少酸雨的形成,A项错误;装置中CaCO3分解为CaO和CO2,SO2与CaO化合为CaSO3,进而CaSO3氧化为CaSO4:2CaSO3+O2=2CaSO4,无置换反应,B项错误,C项正确;若烟囱气体不达标,则气体中含有SO2,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项正确。
4.(2013·福建省龙岩市质检)如图所示,甲、乙、丙、丁分别代表Na2CO3、NaOH、NaHCO3、CO2四种物质,a、b、c、d、e、f分别表示两种物质间的转化关系。对于图中两种物质间的转化,通过一步反应就能实现的有
A.只有 a、b、c、d B.只有 b、c、d、e
C.只有 c、d、e、f D.a、b、c、d、e、f
答案:D
解析:a反应可以是Na2CO3与Ba(OH)2等反应;向NaOH溶液中通入过量的CO2,可以实现反应b;NaHCO3与酸反应均可以生成CO2,c反应能够实现;CO2与NaOH反应可以生成Na2CO2,d反应能够实现;Na2CO3溶液中通入CO2能够实现反应e;NaHCO3受热分解或与NaOH反应,能够实现反应f。
5.(2013·贵州省四校期末联考)将镁、铝合金10.2 g 溶于 4 mol·L-1的盐酸500 mL 里,若加入 2 mol·L-1的氢氧化钠溶液,并使得沉淀达到最大量,则需加入此种氢氧化钠溶液为
A、1000 mL B、500 mL C、100 mL D、1500 mL
答案:A
解析:生成最大量沉淀之后,溶液中的溶质只有NaCl,根据元素守恒可知,n(Na+)=n(Cl-)=n(NaOH)=n(HCl),故氢氧化钠溶液的体积为:(4mol·L-1×500mL)/2mol·L-1=1000mL。
6.(2013·福州市期末质量检查)向22.4g Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5 mol·L-1的硫酸溶液600mL时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为( )
A.6. 4g B.4.8g C.2.4g D.1.6g
答案:B
解析:溶液中可能的反应方程式有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,根据固体恰好完全溶解,且溶液中不含Fe3+,则Fe2O3与Cu的物质的量相同。由溶液中的电荷守恒可知:
n(Cu2+)+n(Fe2+)=n(SO42-)=0.5mol·L-1×0.6L=0.3mol
n(Fe2+)=2n(Cu2+)
解得:n(Fe2+)=0.2mol,Fe2O3的物质的量为0.1mol,CO还原固体减少的质量是氧原子的质量:0.1mol×3×16g·mol-1=4.8g。
7.(2013·山东省威海市期末)下列关于元素及其化合物的说法正确的是
A.Fe在常温下可与浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸剧烈反应
B.Na久置于空气中,可以和空气中的有关物质发生反应,最终生成NaHCO3
C.S、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应,且都既作氧化剂又作还原剂
D.因为碳酸、氨水能够导电,所以液氨、二氧化碳是电解质
答案:C
解析:铁在常温下能被浓硫酸、浓硝酸钝化,A项错误;钠久置在空气中,最终得到的是Na2CO3,B项错误;S、Cl2和NaOH溶液反应为Cl2、S的自身氧化还原反应,氧化剂和还原剂都是Cl2、S,C项正确;CO2、NH3为共价化合物,液态不导电,水溶液是由于二者与水反应的产物电离而导电,故氨、二氧化碳为非电解质,D项错误。
8 (2013·荆门市期末调考)固体粉末X中可能含有Fe、FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分,某同学依次进行了以下实验:
①将X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z
②取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物
③向Z溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀
④用玻璃棒蘸取溶液Z于广范pH试纸上,试纸呈蓝色
分析以上实验现象,下列结论正确的是 ( )
A.X中一定不存在FeO B.不溶物Y中一定含有Fe和CuO
C.Z溶液中一定含有KCl、K2CO3 D.Y中不一定存在MnO2
答案:B
解析:固体中可溶解的物质有KCl和K2CO3,信息③得到的白色沉淀可能是AgCl、Ag2CO3或二者的混合物,信息④说明溶液呈碱性一定存在K2CO3;信息②能够生成黄绿色的氯气,MnO2一定存在,还产生红色不溶物为铜单质,则CuO和Fe一定存在。综上所述,一定存在的有Fe、CuO、MnO2、K2CO3,FeO和KCl不能确定是否存在。
9.(2013·陕西省宝鸡市第一次质检)已知下列转化关系中,M、N均为单质,则M可能是
A.Na B.Al C.Fe D.Cu
答案:D
解析:Na、Al、Fe均为活泼电极,电解相关溶液不能制取其单质;电解铜盐溶液可以产生铜单质,该可能的转化是:Cu+Cl2→CuCl2→CuCl2溶液→电解生成Cu和Cl2。
10.(2013·福建省龙岩市质检)Al、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是
A.两者对应的氧化物均为碱性氧化物
B.两者的单质都能与稀硫酸反应产生氢气
C.常温条件下,两种金属都能溶解于浓硝酸中
D.制备AlCl3、CuCl2,均不能采用将其溶液直接蒸干的方法
答案:D
解析:Al2O3是两性氧化物,A项错误;铜为不活泼金属,不能与盐酸反应生成氢气,B项错误;常温下,浓硝酸能够使铝钝化,C项错误;直接蒸干AlCl3、CuCl2得到的固体分别是Al(OH)3、Cu(OH)2,D项正确。
11.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)下面有关金属的叙述正确的是
A.金属原子只有还原性而其阳离子只有氧化性
B.金属阳离子只存于化合物中且有相应的阴离子相配合
C.金属单质在常温下均为金属晶体
D.某单质具有延展性则它一定是金属
答案:D
解析:Fe2+中铁的化合价为中间价态,既有氧化性,又有还原性,A项错误;金属单质是由金属阳离子和自由电子组成的,B项错误;汞常温下是液态,C项错误;只有金属单质具有延展性,D项正确。
12.(2013·江西省吉安市西路片七校联考)下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
A.①③⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.②④⑤
答案:D
解析:硫在空气中燃烧,只能生成SO2,①错误;FeCl3溶液直接蒸干得到的是Fe(OH)3,
不能得到无水FeCl3,③错误。
13.(2013·福建省福州市期末检查)五种常见物质X、Y、Z、E、F均含有同一元素M,
已知Y是单质,Z是NO(一氧化氮),在一定条件下它们有如下转化关系,下列推断不合理的是( )
A.X可能是一种氢化物 B.M可能是金属
C.E可能是一种有色气体 D.X→Y可能是非氧化还原反应
答案:B
解析:因这五种物质中均含有同一元素M,且Z是NO,则M元素是氮或氧,B项错误;结合图可知M元素应为氮元素;若X是NH3,则NH3→N2→NO→NO2→HNO3,A、C正确;生成单质的反应可以是氧化还原反应,也可以是同素异形体之间的转化,为非氧化还原反应,D项正确。
14.(2013·浙江温州市第一次适应测试)下列说法正确的是
A.2013年1月1日起,我省正式发布环境空气质量指数(AQI),包括PM2.5、PM10、O3、CO2、SO2和NO2等6项指标
B.氨基酸是人体必需的营养物质,其晶体主要以内盐形式存在,调节溶液的pH可改变它的溶解度
C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可以用于饮用水的杀菌消毒
D.刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分是Al2O3,而青花瓷、石英玻璃、分子筛的主要成分是硅酸盐
答案:B
解析:CO2能算作大气污染物,A项错误;明矾净水是由于胶粒具有吸附性,使水中悬
浮颗粒沉降,不是杀菌消毒作用,C项错误;石英玻璃的主要成分是SiO2,D项错误。
15.(2013·合肥市第一次检测)化学与环境保护密切相关,下列叙述正确的是
A.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
B.煤经气化和液化两个物理变化过程,可变为清洁燃料
C.PM2.5(2.5微米以下的颗粒物)的污染主要来自化石燃料的燃烧
D.氢能是清洁能源,工业上电解水法制大量氢气符合节能减排理念
答案:C
解析:绿色化学是从源头消除污染,A项错误;煤的气化、液化属于化学变化,B项错误;电解水消耗大量的电能,不符合节能减排理念,D项错误。
16.(2013·贵州省四校期末联考)下列说法正确的是
A.垃圾资源化的主要途径是卫生填埋
B.在日常生活中,化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因
C.推广使用新能源,可以减少二氧化碳等温室气体的排放
D.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
答案:C
解析:垃圾填埋会使地下水和土壤受到污染,A项错误;电化学腐蚀是金属腐蚀的主要原因,B项错误;光导纤维的主要成分是SiO2,不是有机高分子化合物,D项错误。
17.(2013·山东省济南市期末)下列叙述中,正确的是
A.氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+
B.在加入铝粉能放出氢气的溶液中:K+、NH4+、CO32-、Cl-一定能够大量共存
C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液
D.依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO3Mg+Al2O3
答案:A
解析:氨水碱性太弱,不能与Al(OH)3反应,故A项正确;能够使铝粉产生氢气的溶液可能是强酸性,则CO32-不能存在,也可能是强碱性溶液,NH4+不能大量存在,B项错误;镁和铝都属于活泼金属,故都能够与盐酸反应,但是镁不能与碱反应,C项错误;铝热反应的实质是利用铝的还原性,但是金属性铝比镁弱,故不能用铝热法制取镁,D项错误。
18.(2013·河南省周口市期末)现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质,它们之间有如下图所示转化关系,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是
A.X可能为Al或Cl2 B.Y一定为NaOH(aq)
C.N一定是HCl(aq) D.Q、Z中的一种必定为Al2O3
答案:A
解析:根据物质之间的性质可知,Y能够与另外五种物质反应,故是NaOH;N能够与另
外四种物质反应,则是HCl;M能够与另外三种物质反应,故M、X是Al和Cl2;Al2O3、Al(OH)3既能与NaOH反应,又能与HCl反应,故Q、Z无法确定。
19. (2013·河南省周口市期末)钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出金、铜、锌、稀有金属等区域。下列说法正确的是
A.金不溶于任何溶液
B.铜、锌在空气中均被氧化成对应的氧化物
C.铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点
D.稀有金属原子质子数和中子数之差为28
答案:C
解析:金能够溶于王水,A项错误;铜在空气中被腐蚀生成铜锈,主要成分是Cu2(OH)
2CO3,B项错误;合金熔点一般比成分金属的都低,C项正确;质子数和中子数之差为:50-22×2=6,D项错误。
20.(2013·海淀区期末)已知A 、B、C、D之间的转化关系如右图所示。
下列说法正确的是
A.若A为Fe,D为氢气,则B一定为酸
B.若A、D为化合物,B为水,则C一定是气体单质
C.若A、B、C、D均为化合物,该反应一定属于复分解反应
D.若A、B、C、D均为10电子微粒,且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则D常温下一定呈液态
答案:D
解析:铁与水蒸气反应也可以生成H2:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 A项错误;
3NO2+H2O=2HNO3+NO,则B、C项错误;根据C的性质可知为NH3,则该反应只能是为NH4++OH-NH3↑+H2O,D项正确。
21.(2013·海淀区期末)下列说法正确的是
A.PM 2.5的产生与人类活动无关
B.硅是现代光学及光纤制品的基本原料
C.酒精可使蛋白质变性,故能消毒杀菌
D.塑化剂是一种化工塑料软化剂,可以大量添加到婴幼儿玩具中
答案:C
解析:PM2.5是大气污染物,会导致雾霾天气,是工业生产、汽车尾气等导致的,A项错误;二氧化硅是光导纤维的主要成分,B项错误;酒精能够使蛋白质变性,失去生物活性,用来杀菌消毒,C项正确;塑化剂对人体有害,不能添加到婴幼儿玩具中,D项错误。
22. (2013·荆门市期末)下列叙述涉及的化学相关知识,其中不正确的是( )
①打开汽水瓶盖时有大量气泡冒出,可用勒夏特列原理解释
②化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
③用铁制自来水管与铜制水龙头连接使用时,连接处的铁水管锈蚀更快
④Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关,而且还与溶液中的离子浓度有关
⑤氟利昂(CF2Cl2)会破坏大气臭氧层,从而导致“温室效应”
⑥Al和Fe在一定条件下都能与某些氧化物反应
⑦一定条件下,仅用稻草就可制得酒精和氨基酸
⑧汽油和花生油的主要成份都是油脂
A.④⑤⑦⑧ B.③④⑤⑧ C.①②③⑥ D.①④⑤⑦
答案:A
解析:汽水中溶解大量的CO2,打开瓶塞气压减小,CO2大量逸出,①正确;离子间形成的化学键是离子键,原子间形成的化学键是共价键,②正确;铜、铁接触与自来水形成原电池,加速接触处铁的腐蚀,③正确;Ksp只与温度有关,④错误;氟利昂败坏臭氧层,导致臭氧空洞,⑤错误;铝能与Fe2O3、Cr2O3等发生铝热反应,铁在高温下能够与水蒸气反应,⑥正确;稻草的主要成分是纤维素,元素种类有碳、氢、氧,无氮元素,不可能制得氨基酸,⑦错误;汽油的主要成分是烃,⑧错误。
23. (2013·河南省周口市期末)化学与科学、技术、社会和环境密切相关。下列有关说法中错误的是
A.高纯度硅是制造太阳能电板材料之一
B.锂可用于制造质量轻、容电量大的可充电电池
C.“海市蜃楼”是一种与光学和胶体性质相关的自然现象
D.人体内没有能使纤维素水解的酶,因此人类不需要摄取纤维素
答案:D
解析:硅能够使太阳能直接转化为电能,被用来制作太阳能电池板,又称为光伏发电,
A项正确;Li相对原子质量小,放电容量大,被广泛开发新型的化学电源,B项正确;“海市蜃楼”是太阳光通过胶体产生的一种折射现象,C项正确;纤维素在人体内不能被吸收,但可以促进胃肠的蠕动,促进食物的消化等,D项说法错误。
24.(2013·扬州市期末)下列有关物质的性质与应用相对应的是
A.氢氟酸具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.Na2O2具有强氧化性,可用作呼吸面具的供氧剂
C.氯化铁溶液能氧化铜,可用于制作印刷电路板
D.SO2具有漂白性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案:C
解析:SiO2不能与氢氟酸以外的酸反应,不是利用氢氟酸的酸性,A项错误;Na2O2用于供氧剂时,Na2O2既体现氧化性,又体现还原性,B项错误;Fe3+具有较强的氧化性,能够腐蚀铜:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C项正确;SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2的还原性,D项错误。
25.(2013·扬州市期末)下列物质转化在给定条件下不能实现的是
A.①②③ B.①②④
C.①②③④ D.①②③④⑤
答案:D
解析:①SiO2既不溶于水,也不能与水反应,错误;硫燃烧只能生成SO2,不能生成SO3,②错误;碳与SiO2在高温下才能发生反应,而且生成的是一氧化碳,③错误;镁的制取是电解熔融的氯化镁,④错误;常温下钠与氧气反应生成的是Na2O,加热条件下反应生成Na2O2,⑤错误。
26.(2013·河南省周口市期末)中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是
A.Na2O、Na2O2组成元素相同,推出与水反应产物也完全相同
B.SO2和湿润的Cl2都有漂白性,推出二者混合后漂白性更强
C.H2CO3的酸性比HClO强,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
D.根据常温下铜与浓硝酸可以制取NO2,推出常温下铁与浓硝酸也可以制取NO2
答案:C
解析:Na2O、Na2O2与水反应的化学方程式为:Na2O+H2O=2NaOH、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,A
项错误;SO2与Cl2混合通入水中发生反应:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,漂白性降低或消失,B项错误;根据强酸制弱酸原理,C项正确;常温下浓硫酸能够使铁发生钝化,阻碍反应的继续进行,D项错误。
27.(2013·山东省济南市期末)对于下列化学事实的表述中,有错误的是
A.浓硝酸需要在棕色瓶中保存,以防止硝酸见光分解
B.向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的稀硫酸,能发生“先沉淀后溶解”的现象
C.向石蕊试液中滴加氯水溶液先变红后褪色
D.向无色溶液中滴加盐酸生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,证明溶液一定含CO32-
答案:D
解析:硝酸见光易分解,故应保存着棕色瓶中,A项正确;向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的稀硫酸,先发生胶体的凝聚,继续加入硫酸,发生酸碱中和反应,Fe(OH)3溶解,B项正确;氯水具有酸性和漂白性,能够使石蕊先变红色后褪色,C项正确;若溶液中含有CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等离子时,与盐酸反应产生能够使澄清石灰水变浑浊的无色气体,D项错误。
28.(2013·安徽师大附中、安庆一中期末考试)中学化学中很多“规律”都有其使用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是
A.Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解,Fe(OH)3受热也易分解
B.过量CO2通入漂白粉溶液,所得溶液漂白性增强,过量SO2通入漂白粉溶液,所得溶液漂白性也增强(不考虑SO2溶解)
C.根据F、Cl、Br、I非金属性依次减弱,推出HF、HCl、HBr、HI的酸性依次减弱
D.37℃时,Fe3+、Cu2+能催化H2O2的分解;100℃时,MnO2、过氧化氢酶也能催化H2O2的分解
答案:A
解析:难溶性的氢氧化物加热易分解,A项正确;漂白粉能够氧化SO2,使漂白效果变弱,B项错误;F、Cl、Br、I非金属性依次减弱,但它们气态氢化物的水溶液的酸性递增,C项错误;过氧化氢酶是一种蛋白质,温度达到100℃,蛋白质已经变性,失去生物活性,D项错误。
29.(2013·山东省德州市期末校际联考)A.B、C、X均为中学化学常见物质,一定条
件下它们有如下转化关系(其它产物已略去),下列说法错误的是:
A.若X为O2,则A可为硫
B.若X为KOH溶液,则A可能为AlCl3
C.若X为HNO3,则C可能为Fe(NO3)3
D.若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物,则X可能为CO2
答案:A
解析:S和氧气反应只能生成SO2,不能生成SO3,A项错误;AlCl3与不同量的KOH
反应生成Al(OH)3或NaAlO2,B项正确;不同量的铁与硝酸反应可能生成Fe(NO3)2或Fe(NO3)3,C项正确;NaOH与不同量的CO2反应,可以生成NaHCO3或Na2CO3,D项正确。
30.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)向含有FeCl3、BaCl2的酸性溶液中通入SO2气体会有沉淀产生,该沉淀是
A.BaSO4 B.FeS C.BaSO3 D.S
答案:A
解析:Fe3+的氧化性能够将SO2氧化为SO42-:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,SO42-与Ba2+反应生成BaSO4:Ba2++SO42-=BaSO4↓,A正确。
31.(2013·广东省惠州市一模)下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A.单质硅常用作半导体和光导纤维材料
B.硅在自然界中只以化合态的形式存在
C.SiO2与纯碱高温生成CO2,说明硅酸的酸性比碳酸强
D.SiO2是非金属氧化物,它不与任何酸反应
答案:B
解析:单质硅用作半导体材料,SiO2用作光导纤维,A项错误;硅是亲氧元素,在自然界中只能以化合态存在,B项正确;比较酸性强弱,应在溶液中进行的反应,SiO2与纯碱高温生成CO2是固体与固体加热的反应,C项错误;SiO2能够与氢氟酸反应,D项错误。
32.(2013·合肥市第一次检测)下列关于物质的性质与用途的说法中不正确的是
A.氧化铝的熔点很高,因此可用做耐火材料
B.某些金属氧化物灼烧时有特殊的颜色,因此可用于制造烟花
C.氢氟酸能与二氧化硅反应,因此可用于刻蚀玻璃
D.氯气具有强氧化性,因此可用于漂白有色布料
答案:D
解析:氯气可以用于漂白,但是实际起漂白作用的是与水反应生成的HClO,D项错误。
33.(2013·广东省汕头市一模)下列药品和装置合理且能完成相应实验的是
A.喷泉实验 B.实验室制取并收集氨气
C.制备氢氧化亚铁 D.验证苯中是否有碳碳双键
答案:D
解析:NO不溶于水,也不与水反应,故不能用于喷泉实验,A项错误;加热固体混合物时,试管口应向下倾斜,B项错误;Fe(OH)2具有较强的还原性,应将滴管插入液面以下,C项错误;通过溴水或酸性高锰酸钾溶液是否褪色,可以验证苯环中是否有碳碳双键,D项正确。
34.(2013·广州市期末调研)下列说法不正确的是
A.漂白粉长时间露置空气中会结块变质
B.把NaHSO4溶液加入NaAlO2中生成白色沉淀然后沉淀又溶解
C.装强碱溶液的试剂瓶需要用橡胶塞,长时间后会在瓶口有白色固体生成
D.蘸有浓硫酸的玻璃棒接近浓氨水瓶口有白烟产生
答案:D
解析:漂白粉吸收空气中的CO2、H2O,生成CaCO3,A项正确;Al(OH)3具有两性,把NaHSO4溶液加入NaAlO2中生成白色沉淀然后沉淀又溶解,B项正确;强碱的试剂瓶口吸收空气中的CO2,形成碳酸盐,C项正确;浓硫酸无挥发性,不能产生白烟,D项错误。
35.(2013·广州市期末调研)下列离子方程式正确的是
A.氢氧化镁与稀盐酸反应:H+ + OH-=H2O
B.AlCl3溶液中加入少量氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
C.铜溶于稀硝酸:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
D.次氯酸钙溶液中通入过量CO2:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
答案:C
解析:A项氢氧化镁难溶于水,应写成化学式;B项NH3·H2O是弱碱,应写成化学式;D项次氯酸钙中通入过量的CO2,生成Ca(HCO 3)2,正确的离子方程式为:ClO-+H2O+CO2=HCO3-+HClO。
36.(2013·合肥市第一次检测)能实现下列物质件直接转化的元素是
A.硅 B.氮 C.钠 D.铁
答案:C
解析:硅与氧气生成SiO2,SiO2不溶于水,也不能与水反应生成酸,A项错误;氮与氧气反应生成NO,NO不溶于水也不与水反应,故不能实现直接转化,B项错误;Na与氧气生成Na2O或Na2O2,二者均能够与水反应生成NaOH,NaOH与盐酸反应生成NaCl,C项正确;铁与氧气反应生成Fe3O4,Fe3O4不溶于水,也不与水反应,D项错误。
37.(2013·河北省保定市期末)下列由相关实验现象所推出的结论正确的是
A. Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性
B. 向溶液中滴加酸化的溶液出现白色沉淀,说明该溶液中可能含有
C. Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
D. 分别充满NH3、HCl气体的烧瓶倒置于氢氧化钠溶液中后液面均迅速上升,说 明NH3和HCl气均易溶于水
答案:B
解析:Cl2使品红褪色说明HClO的强氧化性,而不是Cl2的强氧化性,SO2是品红的褪色不是氧化性,A项错误;稀硝酸与铁反应生成的气体是NO,该反应不是置换反应,C项错误;由于HCl为酸性气体,用NaOH吸收,不能说明其溶解性,D项错误。
38.(2013·山东省威海市期末)现有H2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3和氯水四种溶液,有如图所示的相互关系,图中每条线段两端的物质可以发生化学反应。下列推断合
理的是
A. M一定是Ba(OH)2 B.Y可能是氯水
C. X一定是Na2CO3溶液 D.Z可能是H2SO4
答案:D
解析:从物质的性质看,Na2CO3、Ba(OH) 2均能够与另外三种物质反应,故为M或Y,而H2SO4、氯水能够与Na2CO3、Ba(OH)2反应,且二者不能反应,故为X或Z。
39.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)下图是无机物A~M在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。其中,I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属, K是一种红棕色气体。
(提示:4FeS2+11O2 ======2Fe2O3+8SO2)
请填写下列空白:
⑴ 在周期表中,组成单质G的元素位于第__ _周期_________族。
⑵ 在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________。
⑶ 在②、③、⑥、⑨中既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是___________(填序号)
⑷ 反应④的离子方程式是:______________________________________________。
⑸ 将化合物D与KNO3、KOH共融,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O。该反应的化学方程式是:__________________________________。
答案:(1)四(或4);Ⅷ(2分) (2)1:2(1分) (3)③(1分)
(4)3Fe2++NO3- +4H+ = 3Fe3++NO↑+2H2O(2分)
(5)Fe2O3+3KNO3+4KOH =2K2FeO4+3KNO2+2H2O(2分)
解析:铝是第三周期中熔点最高的金属,即为I;从图看红棕色气体应含有氮,故为NO2,
L为NO,J是硝酸。从提示及图可知,D是Fe2O3,A、B、C分别是SO2、SO3、H2SO4。Al(代号I)与Fe2O3(代号D)为铝热反应,生成铁和氧化铝,根据反应⑩,G是铁,M是硝酸铁或硝酸亚铁溶液。从反应④看反应中发生了氧化还原反应,故M是硝酸亚铁。
(5)结合信息可知,KNO3→KNO2为还原反应,Fe2O3→K2MnO4为氧化反应,配平反应方程式为:Fe2O3+3KNO3+4KOH =2K2FeO4+3KNO2+2H2O。
40.(2013·河北省保定市期末)某化学小组利用下图实验装置进行NO的制取,并进行NO与O2反应的实验,请你参与此项活动并回答相应问题:
(1) 根据该化学小组的实验目的将以上各装置连接起来:
→e,_______→_______→_______→b
(2) 正确连接好装置后,先_______,再向试剂瓶中加入氢氧化钠溶液。
(3) 打开止水夹_______,关闭止水夹_______,向J型管中注入稀硝酸至短管口处,再在短管上插入带有铜片的橡胶塞,同时关闭止水夹______,写出此时J型管中发生反应的化学方程:_____________________
(4) 待生成的气体将J型管短管内的液体压入长管,直到与铜片相脱离时,打开止 水夹1,J型管中的NO气体受压进入干燥管,在干燥管中可观察到的现象是______________
(5) 此时R需进行如下操作:_______,即可将干燥管中 的氮氧化物气体全部排入到NaOH溶液中吸收。
(6) 已知NO、NO2与NaOH溶液反应的化学方程式为:
如果在尾气中NO占混合气体的体积分数为a%,NO2占混合气体的体积分数为b%。若尾气经过足量的NaOH溶液时,NO和NO2能被完全吸收,则a和 b的关系是_______
答案:
解析:(1)从实验目的,再结合装置图可知,第一个装置为产生NO;第二个装置是吸收NO2,第三个装置是NO与O2反应,第四个装置为连接装置和提供反应所需的氧气装置。故各装置的连接为:a→e,f→c→d→b。
(2)有气体参加反应的实验装置,应在检查好气密性后再进行实验。
从(3)、(4)叙述可知,应该是先产生NO,且在J型管的短管处产生气体,并排管中的稀硝酸。故应先打开止水夹1,关闭止水夹2;再关闭止水夹1,待气体使铜片与硝酸脱离后,打开止水夹1,气体进入干燥管中;然后关闭止水夹1,打开止水夹2,用气囊充入空气,会产生红棕色的NO2,NO2溶于NaOH,产生无色气体。
(6)从所给反应看,NO2与NO等体积或NO2过量,均不会剩余气体,故a≤b。
41.(2013·山东省德州市期末校际联考)云南省曲靖的铬渣污染经媒体报道后,铬污染再次引起人们的关注。利用化学原理可以对工厂排放的含铬废水、铬渣等进行有效处理。
I.含铬废水的处理:某企业排放的含铬废水中含有较多毒性较大的Cr2O72-,某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到金属铬,设计了如下的工艺流程。
(1)加酸调节到pH =6,则用pH试纸测定溶液pH的操作是: 。
(2)在含Cr2O2-7废水中存在着平衡:,请写出该平衡的平衡常数表达式k=____,若继续加水稀释,平衡将____移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
(3)请写出通入SO2时发生的离子反应方程式: 。
(4)写出加入铝粒在高温下发生反应制取铬的化学方程式 。
Ⅱ。还有一种净化处理方法是将含+6价Cr的废水放人电解槽内,用铁作阳极,加入适量的NaCl进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O2-7发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH—结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去[已知KSPFe(OH)3 =4.0×10-38,KSPCr(OH)3=6.0×10-31]。
①电解过程中NaCl的作用是 。
②已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol·L-1,则溶液中c(Cr3+)为____mol·L-1。
答案:I.(1)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。
(2)[CrO42-]2[H+]2/[Cr2O72-] 正向
(3)Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O
(4)2Al+Cr2O3 Al2O3+2Cr
II.①增强溶液的导电性 ②3×10-6
解析:I.(2)该平衡的平衡常数表达式为:[CrO42-]2[H+]2/[Cr2O72-]。加水稀释各离子浓度均减小,故离子浓度积减小,平衡将正向移动。
(3)图示说明SO2作用为还原性:SO2→SO42-,则Cr2O72-→Cr3+,配平反应方程式为:Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O。
(4)铝与Cr2O3的反应为铝热反应。
II.①根据题意,阳极反应为:Fe→Fe2+,阴极区溶液显碱性,则阴极反应为:2H++2e-=H2↑。Na+、Cl-均未参加电极反应,起增强溶液导电性作用。
②Fe(OH)3的溶度积表达式为:Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-),则c3(OH-)=Ksp/c(Fe2+)=4.0×10-38/2.0×10-13=2×10-25。Cr(OH)3的溶度积表达式为:Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-),则c(Cr3+) =
Ksp/ c3(OH-)=6.0×10-31/2×10-25=3.0×10-6。
42.(2013·江西省吉安市西路片七校联考)元素及其化合物的知识是高中化学重要的组成部分,是考查化学基本概念和理论、化学计算、化学实验知识的载体。
(1)元素周期表1-20号元素中,某两种元素的原子序数相差3,周期数相差1。
①这样的两种元素的组合有________种。
②若这样的两种元素形成化合物时原子数之比为1∶2,写出这些化合物的化学式:
_____________ ___;
③若这样的两种元素形成的化合物中原子数之比为1∶1。(2分)
写出其中一种化合物的化学式和名称:____________________________;
(2)A是自然界存在最广泛的ⅡA族元素,常以化合物F存在.从单质A起始发生的一系列化学反应可由下图表示:
请回答下列问题:
①F的化学式为_______,D的电子式为________________
②E与水反应的化学方程式为________________________________;
③实际生产中,可由F为原料制备单质A,简述一种简单的制备方法(不需考虑综合经济效益)____________________ __
答案: (1) ①7 (2分) ②Na2O、K2S、MgF2、CaCl2(2分);
③Na2O2、过氧化钠或K2S2、过硫化钾(2分)
(2)①CaCO3 (2分) (2分) ② NaH+H2O===NaOH+H2↑(2分)
③CaCO3高温加热分解生成CaO,CaO经电解生成单质Ca(2分)
或CaCO3与足量盐酸反应,蒸干得到CaCl2固体,CaCl2经高温熔化电解生成单质Ca
解析:(1)①若是第一周期的氢,则另一元素可以是第二周期的Be,氦和硼;若其中一个元素是第三周期的Na、Mg、Al,则另一元素可以是氧、氟、氩;若其中一种元素是钾、钙,则另一元素是硫、氯。
②可形成1:2化合物的元素应为VIA与IA、VIIA与IIA族的元素,化学式为:Na2O、K2S、MgF2、CaCl2。
③符合题意的只能是过氧化物,如:Na2O2、过氧化钠或K2S2、过硫化钾。
(2)自然界中元素存在顺序是:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢……,故A是钙。
钙与水反应方程式为:Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑,结合转化关系图可知:B是氢气,C是Ca(OH)2。则E是NaH、H是NaOH;D、F、G分别是CO2、CaCO3、CaO。
③Ca为极活泼的金属,只能通过电解法制取,通过电解熔融NaCl、Al2O3得到启示,可以通过电解熔融的CaO或CaCl2制取Ca。
43.(2013·河北省保定市期末)纳米级Cu20.由于具有优良的催化性能而受到科学研究的不断关注,下表为制取的三种方法:
(1) 工业上常用方法II和方法III制取Cu2O而很少用方法I,其原因是_______________________
(2) 巳知:
则方法I发生的反应:
=_______
(3) 方法II采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极反应式为_____________
(4) 方法III为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制 Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该反应的化学方程式为_____________
(5) 在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O作催化剂分别进行分解水的实验:水蒸气的浓度(mol/L)随时间t变化见下表:
下列叙述正确的是_________(填字母代号〉。
A.实验的温度:
B.实验①前
C.T1温度该反应的平衡常数为
D.实验②与实验①所用的催化剂的催化效率相同
答案:
解析:(1)高温下碳与CuO生成CO,污染环境,且CuO容易被还原为Cu,不容易控制。
(2)根据盖斯定律设计生成过程:
通过:③×2-①-②,可得反应方程式为: △H=(2c-a-b)kJ/mol。
(3)从总反应方程式可知,铜被氧化为Cu2O,为阳极反应:2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O。
(5)水解为吸热反应。从表中水解可知,T2促进了水的分解,且反应速率快,故T2>T1,A项错误;v(O2)=v(H2O)/2=(0.05-0.042)mol·L-1/20min×1/2=2×10-4mol·L-1·min-1,B项错误;平衡时,氢气和氧气的浓度分别为:0.01mol·L-1、0.005mol·L-1,带入平衡常数表达式:K=[c2(H2)·c(O2)]/c2(H2O)]=3.125×10-4,C项正确;实验①和②水的分解率相等,但是实验②先达到平衡,故实验②的催化剂效率较高,D项错误。
44.(2013·河北省保定市期末)Na2SO3和Na2S是硫元素的两种重要化合物。 请回答下列问题:
(1) 向Na2SO3和Na2S的混合溶液中加入稀盐酸,溶液中会产生大量淡黄色沉淀, 则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_________。
(2) Na2SO3和Na2S的混合物中,含硫的质量分数为32%,则混合物中的Na2SO3 和Na2S的物质的量之比为_________。
(3)在NaHS饱和水溶液中,+_________。
(4)已知Na2SO3在高温下分解生成两种产物。某同学称量25.2g纯净的 晶体在高温下隔绝空气加热至恒重,冷却后称得固体为12.6g, 将其完全溶于水配成1L溶液,并测溶液的pH。测得溶液的pH大于 溶液的pH,写出Na2SO3高温下分解的化学方程式___________________________
答案:
解析:(1)应的离子方程式为:SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O。
(2)Na2SO3与Na2S中钠与硫的质量比相等,故含硫32%的混合物,钠的含量为46%,则氧的含量为22%。则混合物中含Na2SO3质量分数为:22/100×126/48=693/1200,则Na2S的质量分数为:1-693/1200,转化为物质的量之比为:11:13。
(3)HS-在溶液中既能电离:HS-≒H++S2-,又能水解HS-+H2O≒H2S+OH-,故硫元素在溶液中有S2-、HS-和H2S三种形式存在,而钠元素只有Na+一种形式,根据钠元素和硫元素守恒可知c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)。
(4)Na2SO3中硫的化合价是+4价,则其在高温下分解,则其氧化产物为Na2SO4,因分解后溶液的pH大于Na2SO3,故其还原产物是Na2S。反应的化学方程式为:。
45.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测) “84消毒液”与硫酸溶液反应可以制取氯气(NaClO+ NaCl+H2SO4 Na2SO4 + Cl2↑+H2O) 为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置
请回答:
(1)从①、②、③装置中选择合适的制气装置(A处) (填写序号)。
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是 ,说明该装置存在明显的缺陷,请提出合理的改进的方法 。
(3)为了验证氯气的氧化性,将氯气通Na2SO3溶液中,写出氯气与Na2SO3溶液反应的离子方程式 。
(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体,已知酸性盐酸>碳酸>次氯酸,该实验证明氯气与水反应的生成物中含有 。
答案:(1)② (2分)
(2)产生的氯气中含有水蒸气会反应生成次氯酸(2分)
在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置)(2分)
(3)Cl2 + SO32—+ H2O = SO42— + 2Cl—+ 2H+(2分)
(4)HCl(或盐酸)(2分)
解析:(1)从信息可知,该反应为固体和液体在加热条件下进行的反应,故选②。
(2)由于反应产生的氯气中会混有水蒸气,导致B装置中的红色布条也会褪色。故应在A、 B之间增加干燥装置,干燥剂可以选浓硫酸。
(3)Cl2的氧化性能够将SO32-氧化为SO42-:Cl2+SO32—+H2O=SO42—+2Cl—+2H+。
(4)Cl2通入NaHCO3溶液产生无色气体,说明生成CO2,则产生了酸性比碳酸强的盐酸。
46.(2013·山东省威海市期末)氯化铝融盐电解法是以氯化铝为原料,以碱金属或碱土金属氯化物(含少量MgCl2、KCl、CaCl2)为电解质进行电解制取铝的方法。
(1)氯化铝融盐电解法需要先制纯氧化铝。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料通过以下途径提纯氧化铝:
①依次写出X、Y的成分 , 。
②如右图所示在实验室中进行过滤,
操作中的两处错误分别是 ;
。
(2)制备无水氯化铝的反应为:2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2
③为促进该反应的进行,实际生产中需加入焦炭,其原理是 。
④加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑,为确定气体X是否是混合气体,某同学将X依次通过灼热的氧化铜和澄清的石灰水,再根据现象判断。该操作是否正确?(填正确、不正确或无法判断) ,请说明理由 。
(3)现在工业上通常用电解熔融氧化铝方式制取铝,理论上生产1吨铝消耗的氧化铝的质量 (填“大于”、“小于”、“等于”)氯化铝质量。
答案:(1)①NaOH溶液(1分); 稀盐酸(1分)
②没有使用玻璃棒引流;滤纸边缘高于漏斗边缘(2分)
(2)③碳与O2反应,有利于反应正向进行(2分)
④不正确。将生成气体先通过灼热的CuO粉末,若有CO就会生成CO2,这样就无法确定原来是否有CO2。 (2分)
(3)小于(2分)
解析:(1)铝土矿经前两步除去了其中含有的铁、硅的化合物,从Al(OH)3逆向分析,滤液乙中含Al3+,则Y应为HCl,X是NaOH:铝土矿与NaOH反应,Fe2O3以沉淀形式除去,而SiO2、Al2O3转化为AlO2-、SiO32-,向滤液中加入过量的盐酸,SiO32-形成硅酸沉淀,AlO2-形成Al3+。
②图中滤纸边缘高于漏斗边缘,未用玻璃棒引流。
(2)③焦炭在高温下与产物氧气反应,使平衡向正反应方向移动。
④为确定X是否是混合气体,应先检验气体中是否含CO2,再检验CO是否存在,否则就会影响对CO2的判断。
(3)冶炼等量的铝,需要Al2O3、AlCl3的关系:Al2O3(102)~2AlCl3(267),故生产1吨铝消耗氧化铝的质量小于氯化铝的质量。
47.(2013·山东省威海市期末) 某铜矿石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以此铜矿石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,部分步骤如下:
请回答下列问题:
(1)溶液A除含有Cu2+外,还可能含有的金属离子有________(填离子符号),验证所
含离子所用的试剂是______________。
(2)可用生成的CO2制取优质碳酸钙。制备时,先向氯化钙溶液中通入氨气,再通入
CO2。
①实验室通常采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气。某学习小组选取下图所给部分装置制取并收集纯净的氨气。
如果按气流方向连接各仪器接口,你认为正确的顺序为a→______、______→______、______→ i。其中与i相连漏斗的作用是______________。
②实验室中还可用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气,下列最适合完成该实验的简易装置是_________(填编号)
(3)测定铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量百分含量的方法是:a.将1.25g铜矿石制取的CuSO4·5H2O于锥形瓶中,加入适量水完全溶解;b.向溶液中加入100mL0.25mol/L的氢氧化钠溶液使Cu2+完全沉淀;c.过滤;d.滤液中的氢氧化钠溶液用0.5mol/L盐酸滴定至终点,耗用10mL盐酸。则铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量分数为_____________。
答案:(1)Fe2+、Fe3+;酸性高锰酸钾溶液、KSCN溶液。
(2)①a→g、h→e、d→ i (2分),防止倒吸(1分);②A(2分)
(3)88.8%(2分)
解析:(1)铜矿石中Cu2(OH)2CO3和铁的化合物溶于稀硫酸,因化合物中铁的化合价未知,可能是Fe2+、Fe3+。Fe3+可以用KSCN检验,而Fe2+只能利用其还原性检验。
(2)①氨气是碱性气体,不能用浓硫酸干燥,只能用D装置干燥(气流方向g→h),氨气密度比空气小,用C装置收集(气体流向e→d),氨气极易溶于水,吸收时用E装置。故气流方向为a→g→h→e→d→i。
②用长颈漏斗不能控制反应的进行,C、D项错误;收集氨气导气管应伸到试管底部,方可收集到较纯的氨气,选A。
(3)用于沉淀Cu2+的NaOH物质的量:0.1L×0.25mol/L-0.5mol/L×0.01L=0.02mol。该转化过程中存在如下转化关系:
Cu2(OH)2CO3~2CuSO4·5H2O~4NaOH
222g 4mol
m 0.02mol
m=1.11g,则铜矿石中中Cu2(OH)2CO3质量分数为:1.11g/1.25g×100%=88.8%。
CaCO3
燃煤产生
的气体
洁净的气体
进入烟囱
空气
CaSO4
CaSO3
SO2
CaO
高温
铝土矿
滤液甲
滤液乙
过量X
过滤
过量Y
过滤
过量氨水
过滤
Al(OH)3
△
Al2O3
滤纸
铜矿石
稀硫酸
H2O2
CuO
过滤
SiO2
溶液A
溶液B
CO2
Fe(OH)3
溶液C
CuSO4·5H2O
水
碱石灰
浓硫酸
A B C D E
b
c
d
e
g
h
i
a
A B C D