第五章 化工生产中的重要非金属元素测试题 (含解析) 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

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名称 第五章 化工生产中的重要非金属元素测试题 (含解析) 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-05-02 15:29:08

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第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试题
一、单选题(共12题)
1.为了更简便地制取干燥的NH3,下列方法中合适的是
A.NH4Cl与浓H2SO4混合共热,生成的气体用碱石灰进行干燥
B.N2+3H2 2NH3,生成的气体用烧碱进行干燥
C.加热浓氨水,生成的气体用碱石灰干燥
D.加热NH4HCO3,生成的气体用P2O5干燥
2.化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关说法正确的是
A.我国发射的“嫦娥三号”卫星中使用的碳纤维,是一种有机高分子材料
B.石油裂化和裂解制取乙烯、丙烯等化工原料不涉及化学变化
C.电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
D.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶没有丁达尔效应
3.材料科学与现代社会生产生活密切相关,在通信方面,能同时传输大量信息,且具有较强抗干扰能力的材料是
A.光导纤维 B.塑料 C.橡胶 D.纤维
4.中国传统文化博大精深,也蕴含着许多化学知识。下列说法正确的是
A 宋代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器 瓷器主要原料是SiO2
B 《梦溪笔谈》中“方家以磁石磨针锋,则能指南” 磁石主要成分是Fe2O3
C 古代四大发明之一的火药“乃焰硝、硫磺、杉木炭所合” 焰硝是指HNO3
D 《本草纲目》中记载石碱条:“彼人采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,……浣衣发面,亦去垢发面” 石碱条主要成分是K2CO3
A.A B.B C.C D.D
5.H2O2在纸张漂白和废水处理等领域具有重要应用。一定条件下用H2和O2合成H2O2的反应过程示意图如图。下列说法错误的是
A.O2在催化剂表面得到电子
B.消耗H2和O2物质的量相等
C.H2O2既有氧化性又有还原性
D.H2O2与SO2的漂白原理相同
6.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B Al箔插入稀HNO3 无现象 Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
C 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓氨水呈碱性
D 浓HNO3加热 有红棕色气体 HNO3有强氧化性
A.A B.B C.C D.D
7.如图为自然界中氮的循环图(部分),有关说法错误的是
A.大气中氮主要是指NO2
B.氮的循环涉及氧化还原反应
C.固氮作用生成的氨和氨盐可促进植物生长
D.雷电作用下生成的少量NO会转化为硝酸盐
8.下列各组反应中,所得产物相同的是
A.金属铜与浓硝酸或稀硝酸反应
B.钠在常温或加热条件与氧气反应
C.铁在少量氧气或过量的氧气中点燃
D.氯化铝溶液与少量氢氧化钠溶液或过量氢氧化钠溶液反应
9.下列叙述正确的是
A.水泥是建筑工业的基础材料,通常可用纯碱、石灰石和石英等原料来制备
B.液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此,液氨可用作制冷剂
C.活泼金属和稀硝酸反应时置换出氢气
D.氨气与任何溶液都能形成喷泉
10.实验室制取气体时,必须用排水法收集的是(  )
A.NH3 B.NO C.NO2 D.SO2
11.下列实验报告记录的实验现象正确的是( )
实验 分别加入饱和溶液
石蕊试液a 品红溶液b 溶液c 和的混合液d
现象 A 无色 无色 无色溶液 无色溶液
B 红色 无色 无色溶液 白色沉淀
C 红色 无色 白色沉淀 白色沉淀
D 无色 无色 白色沉淀 白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
12.下列说法正确的是
A.5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA
B.0.3 mol NO2与足量的水反应,转移的电子数为0.2NA
C.22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子
D.标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子数为NA
二、非选择题(共10题)
13.结合所学内容,完成下列问题:
(1)我们学习过很多颜色的化学物质,写出下列物质的颜色:
过氧化钠固体_______,氢氧化铁胶体_______。
(2)写出下列物质的化学式:
磁性氧化铁_______,过氧化钠_______。
(3)通过学习,我们掌握了胶体的知识,请完成下列问题:
鉴别胶体和溶液的方法_______,胶体和溶液的本质区别是_______。
(4)写出下列反应的化学方程式:
实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3_______,制漂白粉_______。
(5)写出下列反应的离子方程式:
实验室中常用铜与浓硝酸来制备NO2_______;
氯气作为尾气一般用氢氧化钠溶液吸收_______;
四氧化三铁可以用盐酸溶解_______。
(6)若要提取饱和碘水中的碘,所用的萃取剂可以是_______(填序号)。
①四氯化碳②酒精③淀粉溶液
(7)红热的木炭与浓硝酸反应的化学方程式为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______;如果产生标准状况下22.4LCO2,则转移的电子的物质的量为_______mol。
14.国际化学年的中国宣传口号是“化学——我们的生活,我们的未来”。
(1)宇航员常用过氧化钠作供氧剂,写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式______。
(2)厨房里小苏打常作面包和糕点的发泡剂,写出小苏打溶于水的电离方程式______。
(3)酸雨是指pH<_____的降水。大量燃烧含硫煤产生气体随雨水降落到地面,随时间变长雨水酸性会逐渐增强,试用化学方程式解释其原因_________。在煤中加入适量石灰石,可以大大减少煤燃烧时SO2的排放,同时得到硫酸钙,发生反应的化学方程式__________。
(4)空气质量报告的各项指标可以反映出各地空气的质量,下列气体已纳入我国空气质量报告的是______(填字母)。
A.CO2 B.N2 C.NO2 D.O2
(5)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式___________。若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是_______。
A.有铜无铁 B.有铁无铜 C.铁、铜都有 D.铁、铜都无
15.某元素的同位素,已知 M=30,且 M Z=16,则:
(1)X 元素为_______
(2)X 的气态氢化物电子式_______
(3)X 氧化物与强碱 NaOH 溶液反应的化学方程式_______。
(4)X 氧化物与酸反应的化学方程式_______。
16.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量铁铝合金与100mL某浓度的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示(C>0)。试回答下列问题:
(1)写出反应过程中的离子反应方程式:
DE段_____________________________________,
EF段__________________________________。
(2)合金中,铝的质量为_________g,铁的质量为_______g 。
(3)硝酸溶液的物质的量浓度为________________mol·L-1
(4)C的值为___________mL。
17.有H2SO4和HNO3的混合溶液20 mL,加入0.25 mol L﹣1Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的质量w(g)和Ba(OH)2溶液的体积V(mL)的关系如图所示(C 点混合液呈中性)。则原混合液中H2SO4的物质的量浓度为__mol·L-1,HNO3的物质的量浓度为__mol·L-1。
18.将一块锌片投入到100 mL18.5 mol·L-1浓H2SO4中,使之充分反应,观察到锌片完全溶解,同时生成气体33.6 L(标准状况下)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)为0.1 mol·L-1,求:
(1)消耗的锌的质量_________。
(2)气体A的成分以及含量_________。
19.在50mL amol/L的硝酸溶液中,加入6.4gCu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100mL时测得c(NO)=3mol/L,则
(1)稀释后溶液c(H+)=______ mol/L。
(2)若a=9,则生成的气体中NO2的物质的量为________mol。
(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,反应原理如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。将上述的(2)中的NO2和NO气体通入1mol/L的NaOH恰好被吸收,则NaOH溶液的体积为______mL。
20.某课外活动小组在实验室用如图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净干燥的。
(1)碱石灰的作用是___________;
(2)实验进行一段时间后,观察到加热的硬质玻璃管内的黑色氧化铜粉末变为红色,盛无水的干燥管内出现蓝色,并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的。
根据这些现象,写出硬质玻璃管内发生反应的化学方程式___________;该反应说明氨气具有___________。
A.碱性 B.还原性 C.氧化性 D.不稳定性
(3)盛有浓氨水的玻璃仪器名称为___________;洗气瓶中浓的主要作用是___________。
21.右图为浓硫酸与铜片反应的装置。请回答:
⑴铜与浓硫酸反应的化学方程式___________。
⑵反应一段时间后,试管乙中品红溶液的现象是_____________。
⑶下列关于该实验的说法中不正确的是________。
A.该反应体现了浓硫酸的氧化性和酸性
B.试管乙中含有碱液的棉花,其作用是吸收过量的SO2,防止环境污染
C.反应一段时间后,试管甲中的溶液显蓝色
D.含0.04mol溶质的浓硫酸与足量Cu反应,可生成标准状况下气体448mL。
22.实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示:
(1)实验室可用C装置制取SO2,离子反应方程式_____;
(2)SO2和CO2的混合气体可通过下列装置依次检验,其中证明CO2存在的现象是____;
(3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体,则X可能是____。
①CO2 ②NO ③Cl2 ④H2
(4)实验室若选用装置B制取氨气,反应方程式__;指出用D收集纯净的氨气错误之处___。
(5)实验室可用铁和稀硝酸制取NO,发生装置选用______,要检验反应后的滤液中是否存在Fe2+的方法是____;
参考答案:
1.C
A.NH4Cl与NaOH固体混合共热会产生NH3,不能与酸反应产生NH3,生成的气体用碱石灰进行干燥,A错误;
B.该方法不适用于简便地制取干燥的NH3,适用于工业上制取NH3,生成的NH3用碱石灰进行干燥,B错误;
C.浓氨水不稳定,加热分解产生氨气,产生的氨气是碱性气体,可以用碱性干燥剂碱石灰干燥,C正确;
D.加热NH4HCO3分解产生NH3、H2O、CO2,但P2O5是酸性干燥剂,可以吸收生成的NH3、H2O,最后得到的气体是CO2,而不是得到NH3,因此不能用于制取NH3,D错误;
故合理选项是C。
2.C
A. 碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维,属于无机非金属材料,A项错误。
B. 石油裂化和裂解都属于化学变化,在反应过程中生成了新物质,B项错误。
C.金属内胆一般来说是不锈钢材质的,镁棒的金属活动性强于金属内胆的,所以镁棒相当于原电池的负极,从而保护了金属内胆不被腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法,C项正确。
D.胶体具有丁达尔效应,气溶胶也属于胶体的一种,D项错误。
3.A
光导纤维是以高纯度的二氧化硅为原料制成的,具有很强的传输信息能力,是普通电缆的千万倍,且有很强的抗干扰性,而塑料、橡胶、纤维都不具有这种性能。
故本题选A。
4.D
A.瓷器的主要成分是硅酸盐,不是二氧化硅,A错误;
B.磁石的主要成分是Fe3O4,不是Fe2O3,Fe3O4有磁性,Fe2O3、FeO无磁性,B错误;
C.焰硝指的是KNO3,C错误;
D.植物燃烧后产生草木灰,其中的主要成分是K2CO3,D正确;
答案选D。
5.D
A.根据图中信息得到O2在催化剂表面得到电子,故A正确;
B.根据总反应方程式H2+O2 H2O2,则H2和O2物质的量相等,故B正确;
C.H2O2中氧为 1价,既可升高,又可降低,因此H2O2既有氧化性又有还原性,故C正确;
D.H2O2是强氧化性漂白,SO2是与有色物质生成不稳定的无色物质而漂白,因此H2O2与SO2的漂白原理不相同,故D错误。
综上所述,答案为D。
6.C
A. 现象和结论都不对,过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,只能得到浅绿色的硫酸亚铁溶液,滴入KSCN溶液,溶液仍呈浅绿色;
B. 现象和结论也都不对,Al箔插入稀HNO3后铝会被硝酸溶解,只有遇浓硝酸才会发生钝化;
C. 实验操作、现象和解释都正确;
D. 浓HNO3加热后有红棕色气体生成,现象正确,但是解释不对,红棕色的气体二氧化氮是硝酸受热分解的产物,硝酸表现的是不稳定性,不是因为硝酸具有强氧化性;
综上所述,本题选C。
7.A
A.大气中的氮主要指的是氮气,A错误;
B.氮循环中将单质氮转化为氮的化合态,故涉及氧化还原反应,B正确;
C.固氮作用生成的氨和氨盐可为植物提供生长所必需的氮元素,从而促进植物生长,C正确;
D.雷电作用下氮气反应生成的少量NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2再与水反应生成硝酸,进而与土壤中的成分反应生成硝酸盐,D正确;
答案选A。
8.C
A.金属铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体,与稀硝酸反应生成一氧化氮气体,所得产物不相同,A项不符合题意;
B.钠在常温与氧气反应生成氧化钠,在加热条件与氧气反应生成过氧化钠,所得产物不相同,B项不符合题意;
C.铁不论在少量氧气或过量的氧气中点燃生成产物都是四氧化三铁,所得产物相同,C项符合题意;
D.氯化铝溶液与少量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀,与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,所得产物不相同,D项不符合题意;
答案选C。
9.B
A.水泥是建筑工业的基础材料,但是水泥是由黏土、石灰石、石膏为原料制得的,故A错误;
B.氨气易液化,汽化化时吸收热量导致周围环境温度降低,所以液氨常作制冷剂,故B正确;
C.硝酸具有强氧化性,金属和稀硝酸反应的还原产物一般是一氧化氮等低价态的含氮化合物,不会产生氢气,故C错误;
D.氨气难溶于有机物,与有机物不能形成喷泉,故D错误;
故选B。
10.B
A.氨气极易溶于水,不能用排水法收集,只能用排空气法收集,故A错误;
B.NO难溶于水,但易被空气氧化,必须用排水法收集,故B正确;
C.NO2与水反应生成硝酸和NO,不能用排水法收集,只能用排空气法收集,故C错误;
D.SO2易溶于水,不能用排水法收集,只能用排空气法收集,故D错误;
故选B。
11.B
的水溶液呈酸性,能使石蕊试液变红色,但不能漂白石蕊试液;能漂白品红溶液,使品红溶液褪色;的饱和溶液加入溶液中,与不反应,最终还是无色溶液;d试管中发生反应:,与反应生成沉淀,故现象分别为:红色、无色、无色溶液、白色沉淀,B正确;故选B。
12.B
A.铁与足量的硝酸反应生成硝酸铁,与少量的硝酸生成硝酸亚铁,硝酸的用量未知,无法计算转移电子数,故A错误;
B.二氧化氮与水反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,3mol二氧化氮与水反应转移2mol电子,则0.3molNO2与足量的水反应,转移的电子数为0.2NA,故B正确;
C.22.4L(标准状况)氮气物质的量为,含有14NA个中子,故C错误;
D.标况下三氧化硫为固态,不能使用气体摩尔体积计算物质的量,故D错误;
故选:B。
13.(1) 淡黄色 红褐色
(2) Fe3O4 Na2O2
(3) 丁达尔效应 分散质粒子直径大小不同
(4) 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O 2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(5) Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
(6)①
(7) 4:1 4 mol
【解析】(1)
过氧化钠固体为淡黄色;氢氧化铁胶体为红褐色,故答案为:淡黄色;红褐色;
(2)
磁性氧化铁是四氧化三铁的别称,四氧化三铁的化学式为Fe3O4;过氧化钠的化学式为Na2O2,故答案为:Fe3O4;Na2O2;
(3)
胶体能产生丁达尔效应,而溶液不能产生丁达尔效应,因此可用丁达尔效应鉴别胶体和溶液;分散系的本质区别是分散质粒子直径的大小,因此胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小不同,故答案为:丁达尔效应;分散质粒子直径大小不同;
(4)
实验室加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制备氨气,发生的反应为2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O;实验室通常将氯气通入石灰乳中制备漂白粉,反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O;2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(5)
铜与浓硝酸反应生成硝酸铜,NO2和水,反应的离子方程式为Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O;氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;四氧化三铁溶于盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O,故答案为:Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O;
(6)
①碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,且四氯化碳与水不互溶,可用四氯化碳作萃取剂,故①符合题意;
②酒精与水互溶,不能作为提取饱和碘水中碘的萃取剂,故②不符合题意;
③淀粉遇到碘变蓝,不能用淀粉溶液萃取碘,故③不符合题意;
故答案为:①;
(7)
根据反应的方程式可知,该反应中氧化剂为硝酸,还原剂为C,氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:1;如果产生标准状况下22.4L CO2,物质的量为1mol,则转移的电子的物质的量为4mol,故答案为:4:1;4。
14. 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 NaHCO3=Na++HCO3- 5.6 2H2SO3+O2=2H2SO4 2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2 C Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ B
(1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(2)小苏打是碳酸氢钠,溶于水的电离方程式为NaHCO3=Na++HCO3-。
(3)酸雨是指pH<5.6的降水。雨水中的亚硫酸被氧化为强酸硫酸,所以雨水酸性会逐渐增强,反应的化学方程式为2H2SO3+O2=2H2SO4。在煤中加入适量石灰石,可以大大减少煤燃烧时SO2的排放,同时得到硫酸钙,发生反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。
(4)选项中已纳入我国空气质量报告的是NO2,答案选C。
(5)FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;
A.金属性是铁强于铜,铁离子首先氧化金属铁,因此有铜无铁可能出现;
B.有铁无铜不可能出现;
C.如果氯化铁不足,则铁、铜都有可能出现;
D. 如果氯化铁足量,则铁、铜都完全反应,答案选B。
15.(1)Si
(2)
(3)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
(4)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(1)某元素的同位素,已知 M=30,且 M Z=16,则Z=14,因此X 元素为Si;故答案为:Si。
(2)X 的气态氢化物为硅烷,其电子式;故答案为:。
(3)X 氧化物与强碱 NaOH 溶液反应生成硅酸钠和水,其反应的化学方程式SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;故答案为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
(4)X 氧化物与酸反应即二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水,其反应的化学方程式SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;故答案为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
16. NH4++OH-→NH3·H2O Al(OH)3+ OHˉ→AlO2ˉ+2H2O 0.216 1.344 1.48 7
铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分反应,被氧化为Al3+、Fe3+,通过题意,反应始终没有气体生成,可以得出不会有氮的氧化物生成,又有硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低,可以推测N元素由+5变成了-3价,由图可得硝酸过量,加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应,再生成沉淀,当沉淀完全后,由图知继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,可得与NH4+发生了反应,则随着NaOH的滴加,发生的反应依次有:




(1)D与E一段沉淀的质量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH反应,E与F之间沉淀的量减少,为Al(OH)3溶解在氢氧化钠溶液中,以此书写离子方程式;
(2)根据曲线的变化判断出各段反应,根据消耗的氢氧化钠的体积和反应方程式计算反应后溶液含有铁离子和铝离子的物质的量,再根据原子守恒计算铝和铁的质量;
(3)根据E点溶液中的溶质结合原子守恒计算硝酸的物质的量浓度;
(4)根据消耗NaOH的总体积,结合在D点氢氧化钠与硝酸、铝铁离子的反应,可计算得出C点氢氧化钠溶液的体积。
铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分反应,被氧化为Al3+、Fe3+,通过题意,反应始终没有气体生成,可以得出不会有氮的氧化物生成,又有硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低,可以推测N元素由+5变成了-3价,由图可得硝酸过量,加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应,再生成沉淀,当沉淀完全后,由图知继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,可得与NH4+发生了反应,则随着NaOH的滴加,发生的反应依次有:




(1)D与E一段沉淀的质量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH反应,反应的离子方程式为,,
E与F之间沉淀的量减少,肯定是因为Al(OH)3溶解在氢氧化钠溶液中,反应的离子方程式为,
故答案为:;;
(2)E与F之间沉淀的量减少,为Al(OH)3溶解在氢氧化钠溶液中,其反应方程式为氢氧化铝与氢氧化钠物质的量之比为1:1, EF段的, 由关系式可知铝的物质的量为0.008mol,所以铝的质量是;
D与E一段氢氧化钠被消耗,但没有和氢氧化铝反应,从题干中可以知道硝酸反应没有气体产生,由此可以肯定还原产物为硝酸铵。DE段分析如下,是NH4NO3和NaOH反应由关系式可知n(NH4NO3)=n(NaOH)=(34-31)×10-3L×4mol/L=0.012mol, 所以铁和铝开始和硝酸反应的时候生成三价离子,N元素变成铵根离子,铁离子和铝离子失去3e-,N元素从+5变成-3价得8e-设铁有xmol,Al离子也是0.008mol,NH4+有0.012mol,根据电子守恒可得:,x=0.024mol,所以铁离子有0.024mol,根据原子守恒知,铁的物质的量是0.024mol,其质量
故答案为:0.216;1.344;
(3)E点时,溶液中的溶质是硝酸钠和氨水,n(NH3 H2O )=n(NH4+)=0.012mol,n(NaNO3)=n(NaOH)=34×10-3L×4mol/L=0.136mol,根据氮原子守恒知,,
故答案为:1.48;
(4)由图像可知滴加NaOH体积为31ml时,发生反应为,

可计算得出C点氢氧化钠溶液的体积为,
故答案为:7。
17. 0.25 1
由图可知,加入20mLBa(OH)2溶液时,硫酸钡沉淀达最大值,故根据方程式计算硫酸的物质的量;由图可知,pH=7时,消耗60mLBa(OH)2溶液,由H++OH-═H2O可知n(H+)=n(OH-),据此计算原溶液中含有的n(H+),进而计算硝酸的电离产生的氢离子物质的量,再根据c=计算硫酸、硝酸的物质的量浓度。
由图可知,0~20 mL Ba(OH)2溶液发生H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+H2O,20~60 mL Ba(OH)2溶液发生发生H++OH﹣=H2O;
加入20 mL Ba(OH)2溶液时,硫酸钡沉淀达最大值,设硫酸的物质的量为x,则:
故x=0.02 L×0.25 mol L﹣1=0.005 mol,
硫酸的物质的量浓度为=0.25 mol L﹣1,
由图可知,pH=7时,消耗60 mL Ba(OH)2溶液,由H++OH﹣=H2O可知原溶液中含有的n(H+)=n(OH﹣)=2×0.06 L×0.25 mol L﹣1=0.03 mol,故n(HNO3)=0.03 mol-0.005 mol×2=0.02 mol;
故原溶液中HNO3的物质的量浓度==1 mol·L-1。
18. 97.5 g SO2:0.3 mol,H2:1.2 mol
(1)锌与浓硫酸发生:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,硫酸浓度降低,发生反应: Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑,可见生成气体A为SO2和H2的混合物,由方程式可知:n(Zn)=n(SO2)+n(H2)==1.5 mol,其质量m(Zn)=1.5 mol×65 g/mol=97.5 g;
(2)原溶液中H2SO4的物质的量n(H2SO4)=18.5 mol/L×0.1 L=1.85 mol,溶液剩余硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(H+)=×1 L×0.1 mol/L=0.05 mol,则参加反应的硫酸的物质的量n(H2SO4)=1.85 mol-0.05 mol=1.8 mol,假设反应生成x mol SO2,y mol H2,则可得方程组:x+y=1.5 mol,2x+y=1.8 mol,解得:x=0.3 mol ,y=1.2 mol,即所得气体A是SO2和H2的混合物,其中含有SO20.3 mol,含有H21.2 mol。
19. 1 0.125 150
(1)溶液n(Cu2+)=n(Cu),由电荷守恒可知溶液中c(NO3-)=c(H+)+2c(Cu2+),据此计算c(H+);
(2)根据N元素守恒,可知n(NO2)+n(NO)=n硝酸溶液(HNO3)-n反应后溶液(NO3-),令NO2、NO的物质的量分别为xmol、ymol,利用电子转移守恒、二者的物质的量之和列方程计算;
(3)由NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O可知,标准状况下11.2LNO2和NO的混合气体恰好与1mol/L的NaOH溶液反应,则n(NaOH)= n(NO)+n(NO2)。
(1)6.4g Cu的物质的量是=0.1mol,由铜原子个数守恒可知溶液n(Cu2+)=n(Cu)=0.1mol,则溶液中NO3-的浓度是3mol/L,Cu2+浓度是=1mol/L,由电荷守恒可得c(NO3-)=c(H+)+2c(Cu2+),解得c(H+)=1mol/L,故答案为:1;
(2)若a=9,则原硝酸溶液中硝酸的物质的量是0.45mol,由题意可知可知反应后溶液中NO3-的物质的量是0.3mol,则被还原的硝酸的物质的量是0.15mol,设混合气体中NO2的物质的量为xmol,NO的物质的量是ymol,由氮原子个数守恒可得①x+y=0.15,由得失电子数目守恒可得②x+3y=0.1×2,解①②得x=0.125mol,y=0.025mol,故答案为:0.125;
(3)由化学方程式可知,NO2和NO气体通入1mol/L的NaOH恰好被吸收生成NaNO3和NaNO2混合液,由盐的化学式可知,反应中n(NaOH)= n(NO)+n(NO2)=0.125+0.025=0.15mol,则1mol·L-1的NaOH溶液的体积是=0.15L=150mL,故答案为:150。
20. 吸收氨气中的水蒸气(或干燥氨气) B 分液漏斗 干燥,吸收未反应的
浓氨水滴入生石灰,氧化钙和水反应放热,一水合氨分解生成氨气,碱石灰的作用是吸收氨气中的水蒸气,氨气通过氧化铜加热反应生成红色铜、水和氮气,生成产物水能够使无水硫酸铜学生蓝色,浓硫酸是吸收氮气中的水蒸气。
(1)碱石灰具有吸水性,碱石灰的作用是吸收氨气中的水蒸气(或干燥氨气);故答案为:吸收氨气中的水蒸气(或干燥氨气);
(2)加热的硬质玻璃管内的黑色氧化铜粉末变为红色,说明氧化铜被还原成铜,盛无水的干燥管内出现蓝色,说明有水生成,硬质玻璃管内发生反应的化学方程式;反应中氨气中的N由-3价升高为0价,该反应说明氨气具有还原性,故选B。故答案为:;B;
(3)盛有浓氨水的玻璃仪器名称为分液漏斗;洗气瓶中浓的主要作用是干燥,吸收未反应的。故答案为:分液漏斗;干燥,吸收未反应的。
21. Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O 品红溶液褪色 CD
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)二氧化硫能和有色物质生成无色物质,二氧化硫能使品红溶液褪色,所以二氧化硫具有漂白性;但生成的无色物质不稳定,加热时会恢复原来的颜色;故答案为品红溶液褪色;
(3)A.该反应中浓硫酸只体现酸性和氧化性,故A正确;B.试管乙中含有碱液的棉花,防止二氧化硫散失到空气中,造成大气污染,其作用是吸收过量的SO2,防止环境污染,故B正确;C.反应一段时间后,试管中的溶液中水很少,生成的硫酸铜几乎不溶,故C错误;D.含0.04mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反应,随着反应的进行浓度减小,稀硫酸与铜不反应,所以收集到SO2的体积在标准状况小于448mL,故D错误;故选CD。
22. +2H+=SO2↑+H2O ③中品红不褪色,④中澄清石灰水变浑浊。 ③ 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 浓硫酸不能干燥NH3;不能用向上排空气法收集;未防止倒吸 C 取试液少许滴加少量高锰酸钾溶液观察是否褪色,褪色则含Fe2+
根据制备气体的反应原理选择制备装置,根据气体的密度和溶解性选择收集方法,根据气体的性质选择检验气体的试剂及检验气体的现象。
(1)实验室可用C装置制取SO2,则应符合“固+液制气体”, 通常利用亚硫酸钠与70%的硫酸反应制取SO2,反应的离子反应方程式为+2H+=SO2↑+H2O;
(2)SO2和CO2的混合气体可通过下列装置依次检验,则应先利用品红溶液检验SO2,再利用酸性高锰酸钾除尽SO2,然后再利用品红溶液检验SO2完全除尽,最后才利用澄清石灰水检验CO2的存在,其中证明CO2存在的现象是③中品红不褪色,④中澄清石灰水变浑浊;
(3)利用装置A制取的气体需要加热,利用装置D收集的气体是密度比空气的大的,则依据这两个条件,题给③Cl2符合;
(4)实验室若选用装置B制取氨气,则应该是利用氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加热生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;用D收集纯净的氨气错误之处有浓硫酸不能干燥NH3;不能用向上排空气法收集;未防止倒吸;
(5)实验室可用铁和稀硝酸制取NO,反应为“固+液不加热制气体”,发生装置选用C,要检验反应后的滤液中是否存在Fe2+的方法是取试液少许滴加少量高锰酸钾溶液观察是否褪色,褪色则含Fe2+