专题4 硫与环境保护 单元测试卷 (含解析) 2022-2023学年高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册

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名称 专题4 硫与环境保护 单元测试卷 (含解析) 2022-2023学年高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-04-25 22:44:55

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文档简介

专题4《硫与环境保护》单元测试卷
一、单选题
1.下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是(  )
A.CCO2 B.CO2CO
C.CuOCu D.H2SO4BaSO4
2.化学与生活、能源、环境等密切相关。下列描述错误的是( )
A.采用催化转化技术,可将汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物转化为无毒气体
B.“雾霾天气”“温室效应”“光化学烟雾”的形成都与氮的氧化物无关
C.半导体行业中有一句话:“从沙滩到用户”,计算机芯片的材料是单质硅
D.“地沟油”经过加工处理后,可以用来制肥皂和生物柴油
3.反应①、②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:
①2NaI+MnO2+3H2SO4=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
下列说法不正确的是
A.反应①中是氧化剂
B.两个反应中硫元素均被氧化
C.氧化性:
D.反应①、②中生成等量的时转移电子数之比为1:5
4.某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与ClO的物质的量之比为1∶2,则Cl2与NaOH溶液反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为
A.21∶5 B.11∶3 C.3∶1 D.4∶1
5.ag镁铝合金投入xmL2mol/L的盐酸中,一段时间后金属完全溶解,再加入ymL1mol/L的NaOH溶液,沉淀达到最大值,其质量为(a+1.7)g,则下列说法中不正确的是
A.镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1 B.y一定等于100
C.产生的H2在标准状况下体积为1.12L D.a的取值范围为0.96.下列所选装置与试剂合理,能达到实验目的的是
选项 实验目的 分液漏斗内试剂 锥形瓶内试剂
A 制 盐酸 碳酸钙
B 制 浓盐酸 二氧化锰
C 制 饱和石灰水 氯化铵溶液
D 制 浓硫酸 铜
A.A B.B C.C D.D
7.关于空气污染,下列说法正确的是
A.二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和二氧化碳是空气质量报告中涉及的主要污染物
B.正常雨水的等于7
C.二氧化硫和二氧化氮是引起酸雨的主要气体
D.秸秆焚烧总体来说对庄稼是有益的,值得提倡
8.硫酸能在金星的上层大气中找到。硫酸在金星大气中较高较冷的地区为液体,厚厚的,离星球表面约45~70公里的硫酸云层覆盖整个星球表面。大气不断地释放出酸雨。下列叙述正确的是
A.浓硫酸与单质硫反应的方程式为2H2SO4(浓)+S3SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
B.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、硫化氢等气体,但不能干燥有较强还原性的碘化氢、氨气等气体
C.把足量铜粉投入只含2molH2SO4的浓硫酸中,加热,得到气体体积标准状况下小于22.4L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4,是因为浓H2SO4与铁和铝不发生反应
9.下列叙述正确的是
A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥气体CO2、O2、Cl2、SO2、H2S
B.用氢氟酸蚀刻玻璃,是因为氢氟酸是强酸
C.足量铜粉投入到只含2 mol H2SO4的浓硫酸中,得到的气体体积在标准状况下等于22.4 L
D.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,说明NH3显碱性
10.实验室用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2:2KMnO4+16HCl(浓)→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列判断错误的是
A.HCl既作还原剂,又作酸
B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:8
C.Cl2是氧化产物
D.1molKMnO4完全反应,转移电子5mol
11.下列物质间转化符合工业生产实际的是( )
A.N2 NO NO2 HNO3
B.海水 Mg(OH)2 MgCl2(aq) Mg
C.S SO3 H2SO4
D.NaCl(饱和溶液)Cl2 漂白粉
12.设为阿伏伽德罗常数的值。已知能与硝酸反应,化学方程式为。若生成NO的体积为0.448L(标准状况下),则下列说法正确的是
A.被氧化的的质量为1.44g
B.作氧化剂的硝酸的物质的量为0.14mol
C.至少需要的硝酸溶液
D.转移电子的总数为0.06
13.SO2能使含有I2的淀粉溶液褪色,说明SO2
A.具有漂白性 B.具有氧化性 C.具有还原性 D.是酸性氧化物
14.下列物质的化学式不正确的是
A.钡餐:BaSO4 B.铁锈:Fe2O3 xH2O
C.二甲醚:CH3OCH3 D.丙酸:HCOOCH2CH3
15.溴、碘主要存在于海水中,有“海洋元素”的美称。海水中的碘主要富集在海带中,我国海带产量居世界第一位,除供食用外,大量用于制碘。提取碘的途径如下图所示,下列有关叙述正确的是
A.此装置进行操作①
B.②③操作中所用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、分液漏斗
C.④中当1molH2O2氧化I-时,转移电子数为2NA
D.溶剂X可选用酒精或苯
二、填空题
16.(主要指和)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的是环境保护的重要课题。
(1)在催化剂作用下,可与发生如下反应:
①该反应的氧化剂是_____ (填化学式)。
②用单线桥表示该反应中电子转移的方向和数目_____。
③为研究哪些物质能将转化为以消除污染,根据氧化还原反应的知识可知,下列物质中不适宜选用的是_____ (填序号)
A. B. C.
(2)水体中含有较多的硝酸盐会污染水质。一种用铁粉处理水体中的硝酸盐的反应如下: (未配平)
①配平后的反应中和前的化学计量数比为_____。
②由反应可知酸性条件下粒子的氧化性大小______________________。
17.写出下列方程式
(1)写出下列物质在水中的电离方程式:
____________________,NaHSO4________________,
(2)写出下列反应的离子方程式:
稀盐酸与碳酸钙反应____________,
氢氧化钡溶液与稀硫酸反应_________;
(3)利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO,杂质为Al2O3和SiO2等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下:
①“酸溶”时,Fe2O3与硫酸反应的化学方程式为__________。
②已知滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和SiO2;Fe3+被FeS2还原的离子方程式为______。
③“氧化”中,生成FeOOH的离子方程式为_______。
三、计算题
18.氯、磷的化合物广泛用于农药、医药、染料等领域。
(1)PCl3与氯气、水反应,得到HCl气体和一种无色透明有刺激性臭味的液体X,实验测定,1mol的H2O完全反应会生成2mol的HCl,则X的组成元素是___;已知X的相对分子质量为153.5,则X的化学式为___。
(2)X在高温与O2发生反应,形成P4O10(固态)和Cl2。将3.07gX与448mLO2(已折算至标准状况,下同)在高温下充分反应后,生成Cl2___mol,气体的体积将变为___mL。
(3)白磷在氯气中燃烧,一般得到PCl3和PCl5的混合物。2.480g白磷(P4),与一定量的氯气恰好完全反应,产物的总质量为14.550g,计算产物中PCl3的质量分数___(保留4位有效数字)。
(4)PCl3和PCl5能发生如下水解反应:PCl3+3H2O→H3PO3+3HCl;PCl5+4H2O→H3PO4+5HCl
现将一定量的PCl3和PCl5混合物溶于足量水中,在加热条件下缓缓通入0.020molO2,恰好将H3PO3氧化为H3PO4。往反应后的溶液中加入15.725gCa(OH)2,充分反应后磷元素全部转化为Ca3(PO4)2沉淀,过滤后得到2.5L滤液,测得pH为12。计算:
①Ca3(PO4)2(已知式量310)沉淀的质量___;
②滤液中溶质的物质的量浓度___。
19.尿磷是指尿中的全部无机磷酸盐,尿中尿磷的正常值成人为22 ~ 48 mmol/24h,儿童为16~ 48mmol/24h。某些疾病可引起尿磷升高,而另一些疾病会使尿磷降低。在测定磷酸盐的分光光度法中,大多是利用在酸性介质中磷酸盐与钼酸盐形成磷钼杂多酸的反应,反应产物是黄色的,又称磷钼黄。为提高灵敏度,一般采用钼蓝法:在温和条件下将磷钼黄还原为磷钼蓝(MoO2·4MoO3)2·H3PO4·4H2O,然后进行测定。一种测定尿磷 (原子量30.97) 的方法如下:尿液用钼(VI)处理,生成磷钼复合物,然后用4-氨基-3羟基-1-蔡磺酸还原,形成磷钼蓝,其最大吸收波长为690 nm。某患者24小时排尿总量1270 mL,今移取该尿液1.00 mL用钼试剂和4-氨基-3-羟基-1-蔡磺酸处理并稀释至50.0 mL,同法处理磷酸盐标准溶液系列,以试剂空白溶液作参比,在690 nm波长处测定吸光值,结果如下:
测试溶液 吸光值
1.00 ppm P 0.205
2.00 ppm P 0.410
3.00 ppm P 0.615
4.00 ppm P 0.820
尿样 0.625
(1)该组测定数据符合一元线性回归方程y=bx+a,计算该患者每天排出的磷有多少克__________。
(2)计算该尿液中磷酸盐的浓度(mmol·L-1) __________。
(3)写出在酸性介质中磷酸盐与钼酸铵生成磷钼黄的离子反应方程式__________。
(4)写出用4-氨基-3-羟基-1-萘磺酸将磷钼黄还原为磷钼蓝的反应式(有机物用结构式表示) __________。
四、实验题
20.是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,为了运输和贮存便利常将其制成固体,模拟工业上用过氧化氢法制备固体的实验装置如图所示。
已知:熔点-59℃、沸点11℃、沸点150℃
中的化学方程式:
(1)放入仪器中,仪器中的药品是__________(写化学式)。如果仪器改成分液漏斗,实验过程中可能会出现的实验现象__________。
(2)装置有明显缺陷,请绘出合理的装置图(标明气流方向)__________。
(3)向装置中通入空气,其作用是赶出,然后通过再到中反应。通空气不能过快的原因是__________,通空气也不能过慢原因是__________。
(4)冰水浴冷却的目的是__________。
a.降低的溶解度 b.减少的分解 c.使变为液态 d.加快反应速率
(5)写出中发生反应的化学方程式__________,在反应起到__________作用。假设在反应中消耗掉则有__________电子转移。
21.高铁酸钾()是优质水处理剂。实验室制取的装置如图。
的制备原理为:
回答下列问题
(1)A装置的作用是_______。盛浓盐酸的仪器名称为_______。
(2)装置C的作用是_______。B装置内出现_______现象时,说明B中反应已停止。
(3)中铁元素的化合价为,分析是优质水处理剂的原因可能是_____。
(4)当上述反应消耗标准状况下时,生成质量为_______。
试卷第8页,共8页
参考答案:
1.A
【详解】A.碳单质的化合价为0价,二氧化碳中碳元素的化合价为+4价,碳的化合价升高,碳能够被氧化成二氧化碳,需要加入氧化剂,故A符合题意;
B.二氧化碳中碳元素的化合价为+4价,一氧化碳中碳元素的化合价为+2价,二氧化碳能够被还原成一氧化碳,需要加入还原剂,故B不符合题意;
C.氧化铜转化为铜,氧化铜中铜元素的化合价为+2价,铜单质的化合价为0价,氧化铜能够被还原成铜,需要加入还原剂,故C不符合题意;
D.硫酸转化成硫酸钡没有发生氧化还原反应,不需要加入氧化剂,故D不符合题意;
答案选A。
2.B
【详解】A. 采用催化转化技术,可将汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物转化为无毒的氮气和CO2,A正确;
B. 氮的氧化物能引起酸雨、光化学烟雾、雾霾天气,但与温室效应的形成无关,B错误;
C. 硅是良好的半导体材料,计算机芯片的材料是单质硅,C正确;
D. “地沟油”成分为高级脂肪酸甘油酯,碱性条件下可以发生水解,生成的高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分,故地沟油经过加工处理后,可以用来制肥皂和生物柴油,D正确;
故选B。
3.B
【详解】A.反应①中Mn元素的化合价由反应前MnO2中的+4价变为反应后MnCl2中的+2价,锰元素的化合价降低,MnO2作氧化剂,A正确;
B.在反应①中硫元素化合价不变,所以S既不被氧化也不被还原;在反应②中S元素的化合价由反应前NaHSO3中的+4价变为反应后NaHSO4中的+6价,化合价升高,失去电子,被氧化,B错误;
C.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,根据①可知氧化性MnO2>I2;根据②可知氧化性IO3->SO42-,C正确;
D.反应①中生成1mol碘转移电子2NA,反应②中生成1mol碘转移10NA,所以反应①、②中生成等量的I2时转移电子数比为2NA :10NA =1:5,D正确;
故合理选项是B。
4.B
【详解】Cl2生成ClO-与是被氧化的过程,化合价分别由0价升高为+1价和+5价,ClO-与的物质的量浓度之比为1:2,则可设ClO-为1mol,为2mol,被氧化的Cl共为3mol,失去电子的总物质的量为1mol×(1-0)+2mol×(5-0)=11mol,氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等,Cl2生成NaCl是被还原的过程,化合价由0价降低为-1价,则得到电子的物质的量也应为11mol,则被还原的Cl的物质的量为11mol,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为11mol:3mol=11:3,故选:B。
5.B
【分析】记合金中镁、铝分别为f mol、g mol,则,加你换啊溶液溶解,沉淀到最大过程有:、,故建立方程得,联立解得a=1.2-9g,a=0.9+6f。
【详解】A.根据初始合金为ag,最后沉淀为,这1.7g来自于OH-,故溶解的Mg2+、Al3+所带电荷数为,即转移电子数为0.1mol,A正确;
B.盐酸可能过量,加入的NaOH可能部分先与盐酸发生中和反应,B错误;
C.根据A中分析,转移电子数为0.1mol,对应的生成的氢气的为0.05mol,其体积为1.12L,C正确;
D.根据分析,f、g必然大于0,则a的取值在0.9故选B。
6.A
【详解】A.实验室制备二氧化碳,利用碳酸钙和盐酸反应,故A正确;
B.实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热,故B错误;
C.实验室利用氯化铵和熟石灰制备氨气,属于固固加热,该装置适用于固液反应,故C错误;
D.利用铜和浓硫酸反应制备二氧化硫时,需要加热,故D错误;
故选A。
7.C
【详解】A.二氧化碳不是空气质量报告中涉及的污染物,它是引起温室效应的主要气体,A项错误;
B.正常雨水中因为溶有二氧化碳而显酸性,正常雨水的pH约为5.6,B项错误;
C.二氧化硫可以形成硫酸型酸雨,二氧化氮可以形成硝酸型酸雨,C项正确;
D.秸秆焚烧不但会引起空气污染,还会破坏土壤的结构,造成农田质量下降,容易引起火灾,引起交通事故等,必须禁止,D项错误;
故选C。
8.C
【详解】A.该反应中硫酸中的全部硫元素从+6价变为+4价,所以浓硫酸做氧化剂,体现氧化性,A错误;
B.浓硫酸具有很强的吸水性,可作为气体干燥剂,但浓硫酸为酸性干燥剂,且具有强氧化性,故不能用浓硫酸干燥的碱性气体如 NH3,还原性气体如H2S、HBr和HI等气体,B错误;
C.随着反应的进行,硫酸浓度降低,从浓硫酸变成稀硫酸,反应会停止,故产生的气体会小于标况下的22.4L,C正确;
D.浓硫酸可盛放在铝制或铁制容器中,是因为铁和铝在冷的浓硫酸中发生钝化,表面被氧化生成一层致密的氧化膜,并非不发生反应,故D错误;
故选C。
9.D
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,不能干燥还原性气体,不能够干燥H2S,A错误;
B.氢氟酸是弱酸,玻璃中二氧化硅能与氢氟酸反应,从而可用于蚀刻玻璃,B错误;
C.铜不能与稀硫酸反应,随着反应进行,浓硫酸的浓度变稀而停止反应,2 mol H2SO4不能完全反应,生成的气体体积在标准状况下小于22.4L,C错误;
D.加热NH4HCO3固体分解生成氨气、二氧化碳和水,氨气溶于水得到氨水能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明NH3显碱性,D正确;
故选:D。
10.B
【分析】反应2KMnO4+16HCl(浓)→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中KMnO4中Mn元素化合价由+7价变为+2价,KMnO4作氧化剂被还原、HCl中Cl元素化合价由-1价变为0价,HCl作还原剂被氧化,同时部分HCl起到酸的作用。
【详解】A. HCl既作还原剂,又作酸,正确;
B. 氧化剂KMnO4和还原剂HCl的物质的量之比为2:10=1:5,错误;
C. Cl2是氧化产物,正确;
D. 1molKMnO4完全反应,转移电子5mol,正确。
答案选B。
【点睛】本题考查了氧化还原反应,根据元素化合价变化来分析解答,注意该反应中HCl的作用,该反应中KMnO4中Mn元素化合价由+7价变为+2价,、HCl中Cl元素化合价由-1价变为0价,所以KMnO4是氧化剂、部分氯化氢是还原剂,据此分析解答
11.D
【详解】A.工业中用氮气和氢气反应合成氨,再生产硝酸,与题意不符,A错误;
B.工业中用电解熔融的氯化镁制取单质镁,与题意不符,B错误;
C.工业中,硫与氧气反应生成的为二氧化硫,与题意不符,C错误;
D.用电解饱和食盐水制取氯气,再与石灰乳反应制取漂白粉,符合题意,D正确;
答案为D。
12.D
【详解】A.生成NO的物质的量为,根据化学方程式可知,消耗的物质的量为0.03mol, 的质量为,A错误;
B.根据方程式可知,14个参加反应时,只有2个中N的化合价降低,作为氧化剂,故反应中消耗0.14mol时作氧化剂的硝酸的物质的量为0.02mol,B错误;
C.反应中消耗0.14mol,则至少需要0.5mol/L硝酸溶液的体积为,C错误;
D.反应中Cu元素从+1价升高到+2价,部分N元素从+5价降低到+2价,即每生成1molNO,转移3mol电子,则生成0.02molNO时,转移电子的物质的量为0.06mol,转移电子总数为0.06,D正确;
故选D。
13.C
【详解】SO2与I2在溶液中发生氧化还原反应,化学方程式为:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,碘单质被消耗,溶液褪色,二氧化硫中硫元素化合价升高,体现还原性,故选C。
14.D
【详解】A.BaSO4难溶于水、难溶于酸、不易被X射线穿透,故常用用钡餐,A正确;
B.铁锈是由铁被腐蚀生成的氢氧化铁分解而得的,其化学可表示为Fe2O3 xH2O,B正确;
C.二甲醚是由O原子与两个甲基相连而成的,其结构简式为CH3OCH3,C正确;
D.丙酸是由乙基与羧其相连而成的,其结构简式为HOOC-CH2CH3,D不正确。
综上所述,相关物质的化学式不正确的是D。
15.C
【分析】由流程可知,海带灼烧后,溶解、过滤得到含碘离子的溶液,加过氧化氢发生H2O2+2H++2I-═I2+2H2O,得到含碘的溶液,溶剂X为苯或四氯化碳等,X作萃取剂,得到含碘的有机溶液,最后蒸馏分离X与晶体碘,以此来解答。
【详解】A.灼烧选坩埚,不能选蒸发装置,故A错误;
B.溶解、过滤需要玻璃棒、烧杯、漏斗,不用分液漏斗,故B错误;
C.由H2O2+2H++2I ═I2+2H2O可知,④中当1molH2O2氧化I 时生成1mol碘单质,碘元素由-1价变为0价,转移2mol电子,转移电子数为2NA,故C正确;
D.X不能为酒精,酒精与水互溶,无法分液萃取提纯碘,故D错误;
答案选C。
16.(1) C
(2) 4:1
【分析】(1)
(1)①氧化剂得到电子,元素化合价降低;还原剂失去电子,元素化合价升高;将NOx转化为N2, N得到电子,该反应中得电子,是氧化剂。故答案为:。
②氧化剂得到电子,元素化合价降低;还原剂失去电子,元素化合价升高;在用单线桥法表示时,电子由还原剂中失去电子的元素指向氧化剂中得到电子的元素,电子转移数目等于元素化合价升高或降低的总数;该反应的单线桥为表示为:,故答案为:。
③在该反应中,N元素的化合价由NO2中的+4价变为反应后N2中的0价,化合价降低,得到电子,所以加入的物质应该具有还原性。
A. CO中C元素化合价为+2价,具有强的还原性,可以作还原剂,A不符合题意;
B. H2中H元素化合价为0价,具有强的还原性,可以作还原剂,B不符合题意;
C. CO2中C元素化合价为+4价,具有弱的氧化性,无还原性,不能作还原剂,C符合题意;
故答案为:C
(2)
(2)①在该反应中Fe元素化合价由反应前Fe单质的0价变为反应后Fe2+的+2价,化合价升高2价,N元素化合价由反应前中的+5价变为反应后中的-3价,化合价降低8价,化合价升降最小公倍数是8,所以Fe、Fe2+的系数是4,、的系数为1,根据电荷守恒,可知H+的系数是10,根据原子守恒,可知H2O的系数是3,则该反应方程式为,配平后的反应中和前的化学计量数比为4:1。故答案为:4:1。
②在该反应中,得到电子,表现氧化性,作氧化剂; Fe失去电子,为还原剂,被氧化变为Fe2+,所以Fe2+为氧化产物。由于氧化剂的氧化性大于氧化产物,所以酸性条件下粒子的氧化性: >Fe2+。
17.(1) Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO NaHSO4=Na++H++SO
(2) 2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
(3) Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 2Fe3++FeS2=3Fe2++2S 4Fe2++O2+8NH3·H2O=4FeOOH+8NH+2H2O
【分析】(3)硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO,杂质为Al2O3和SiO2等)加硫酸溶解,金属氧化物转化为金属阳离子,二氧化硅不溶,再加FeS2把铁离子还原为Fe2+,同时生成S沉淀,过滤,滤渣含有二氧化硅和S、FeS2,滤液中含有Fe2+和Al3+,滤液中通入空气氧化,同时调节pH生成FeOOH沉淀,过滤、洗涤、烘干,得到纯净的FeOOH。
【详解】(1)为盐,是强电解质,电离方程式为Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO;NaHSO4为盐,是强电解质,电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO。
(2)稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故离子方程式为2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O;氢氧化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,故离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O。
(3)①Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁和水,故化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。②Fe3+被FeS2还原生成Fe2+,FeS2生成S,故离子方程式为2Fe3++FeS2=3Fe2++2S。③在氨水、空气中Fe2+被氧化为FeOOH的离子方程式为4Fe2++O2+8NH3·H2O=4FeOOH+8NH+2H2O。
18. 磷、氧、氯 POCl3 0.03 784 0.2835 9.300g c[Ca(OH)2]=0.005mol/L;c[CaCl2]=0.044mol/L
【详解】(1)根据信息:PCl3与氯气、水反应,得到HCl气体和X,1mol的H2O完全反应会生成2mol的HCl,反应方程式应为xPCl3+H2O+yCl2===2HCl+xX,根据原子守恒知道X中含有磷、氧、氯三种元素,反应中氯气被还原,则P元素被氧化成+5价,再结合X的相对分子质量为153.5可得X的化学式为POCl3;
(2)POCl3在高温与O2发生反应,形成P4O10(固态)和Cl2,该反应中氧气被还原,Cl元素被氧化,结合电子守恒和元素守恒可得方程式为:4POCl3+3O2=P4O10+6Cl2;
将3.07g即0.02mol POCl3与448mL即0.02mol O2在高温下充分反应后,POCl3全部反应,氧气有剩余,生成氯气的量按照POCl3进行计算,根据方程式可知氯气的物质的量是0.03mol,消耗氧气是0.025mol,剩余氧气是0.005mol,气体的体积将从0.02mol变为0.005mol+0.03mol=0.035mol,体积是0.035mol×22.4L/mol=0.784L=784mL;
(3)白磷在氯气中燃烧,设得到PCl3和PCl5的物质的量分别是x mol、y mol,则x+y=×4=0.08,137.5x+208.5y=14.550,解得x=0.03mol,y=0.05mol,则三氯化磷的质量分数=×100%=28.4%=0.284;
(4) ①n[Ca(OH)2]==0.2125 mol,P元素失电子,氧元素得电子,设氯化磷的物质的量是zmol,由得失电子守恒知:0.020mol×2(2-0)=z(5-3)mol,解得n(PCl3)= 0.04 mol;过滤后得到2.5 L滤液,测得pH为12,即溶液中c(OH-)=0.01mol,所以过量n[Ca(OH)2]=0.0125mol,反应掉0.2mol,根据PCl3 + 3H2O → H3PO3 + 3HCl 可知0.04 mol PCl3和水反应会生成0.04 molH3PO3、0.12 molHCl,需Ca(OH)2 0.12mol,被氧化后生成Ca3(PO4)2的物质量为0.01mol;设PCl5为xmol,根据PCl5 + 4H2O → H3PO4 + 5HCl可知生成x mol H3PO4,5x mol HCl,需4x mol Ca(OH)2,则4xmol=0.2mol-0.12mol,x=0.02mol,所以Ca3(PO4)2为0.01mol+0.02mol=0.03mol,质量为9.300g,
答:Ca3(PO4)2沉淀的质量是9.300g;
②滤液中溶质为过量的Ca(OH)2和反应生成的CaCl2,过量n[Ca(OH)2]=0.0125mol,c[Ca(OH)2]==0.005 mol/L,反应生成的n(CaCl2)=0.2125mol-0.125mol-0.03mol×3=0.11mol,所以c[CaCl2]==0.044 mol/L,
答:c[Ca(OH)2]=0.005 mol/L(1分);c[CaCl2]=0.044 mol/L。
19. 0.194 g/d 4.92mmol/L PO + 12MoO +24H+ + 3NH= (NH4)3PO4·12MoO3 + 12H2O + (NH4)3PO4·12MoO3+ (MoO2· 4MoO3)2·H3PO4· 4H2O
【详解】3-1回归方程y= bx +a的回归系数:
b=
∵= 2.50
= 0.5125
=1.025
=5.00
∴b= =0 。205.。。。。。。。。。。。
而a= =0.5125- 0.205 × 2.50=0 …
故回归方程为y= 0.205x
以y=0.625代入求得
x== 3.05 (ppm)
即 尿样 测试液含3.05 ppm P。
∴每天排出的磷为:
3.05 μg/ml ×50.0 ml/1.00 ml × 1.00 × 10-6 g/ug ×1270 ml/d = 0.194 g/d
每天排出磷的计算过程和结果各1分,结果的单位和有效数字错各扣0.5分。(共6分)
3-2
c==4.92mmol/L
计算过程和结果各1分,结果的单位和有效数字错各扣0.5分。
3-3 PO43- + 12MoO42- +24H+ + 3NH4+ = (NH4)3PO4·12MoO3 + 12H2O
反应方程式未配平不得分。磷钼黄写为(NH4)3PO4·12MoO3 ·6H2O或(NH4)3(H3O)4[P(Mo2O7)6]不扣分。
3-4
+ (NH4)3PO4·12MoO3+ (MoO2· 4MoO3)2·H3PO4· 4H2O
20. H2O2 液体无法顺利滴落 空气流速快时,不能被充分吸收 空气流速过慢时,不能及时被移走,浓度过高导致分解 abc 2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O 还原剂 a/17
【分析】氯酸钠(NaClO3)在酸性条件下与过氧化氢生二氧化氯,ClO2与氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2,NaClO2的溶解度随温度升高而增大,通过冷却结晶,过滤洗涤得到晶体NaClO2 3H2O。
【详解】(1)放入仪器中,仪器中的药品是H2O2,仪器B为滴液漏斗,其目的是平衡气压,使得溶液能够顺利滴入,如果仪器改成分液漏斗,实验过程中可能会出现的实验现象是:分液漏斗中的液体无法顺利滴落,反应无法继续进行;
(2)实验中C的作用是防止倒吸,装置中的右侧导管太短,不利于气体的流动,合理的装置图为:;
(3)向装置中通入空气,其作用是赶出,然后通过再到中反应。空气流速不能过快,因为空气流速快时,不能被充分吸收;空气流速也不能过慢,空气流速过慢时,不能及时被移走,浓度过高导致分解;
(4) NaClO2的溶解度随温度升高而增大,过氧化氢易分解,所以冰水浴冷却的目的是:降低的溶解度、减少的分解,由于的沸点较低,所以还能使变为液态,方便使用;
(5)写出中发生反应的化学方程式为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,在反应中得电子,起到还原剂的作用。反应中存在关系:~2e-,若在反应中消耗掉,则转移的电子的物质的量为:2×a g/(34g·mol-1)= a/17mol。
21.(1) 制取氯气 分液漏斗
(2) 尾气吸收 红褐色沉淀消失
(3)高铁酸钾(K2FeO4)有强氧化性,可以杀菌消毒,且还原产物为Fe3+,与水反应生成Fe(OH)3胶体可以吸附悬浮物,常用作水处理剂
(4)7.92g
【分析】本实验目的为制取K2FeO4,实验原理为,其中A装置为制备氯气的装置,B装置为制备K2FeO4的装置,C为尾气吸收装置,据此分析解答。
【详解】(1)A装置的作用为制取氯气。根据仪器结构可知,盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗。
(2)Cl2为有毒气体,不能直接排放至空气中,因此C装置为尾气吸收装置。Fe(OH)3为红褐色沉淀,因此当B装置内出现红褐色沉淀消失的现象时,说明反应已经停止。
(3)中K为+1价,0为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为0,可知其中铁元素的化合价为+6价。高铁酸钾(K2FeO4)有强氧化性,可以杀菌消毒,且还原产物为Fe3+,与水反应成Fe(OH)3胶体可以吸附悬浮物,常用作水处理剂。
(4)标准状况下672mLCl2的物质的量为=0.03mol,根据方程式可知,生成K2FeO4的物质的量为0.02mol,其质量为0.02mol×396g/mol=7.92g