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.下列说法正确的是
A.FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
B.Na加入到CuCl2溶液中可得Cu
C.NaOH在空气中变质最终生成Na2CO3
D.H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2
2.下列各组离子在指定操作下一定能大量共存的是
A.加入产生的溶液:、、
B.通入后的溶液:、、
C.加入后的溶液:、、
D.加入少量的溶液:、、
3.下列说法正确的是
A.“液氯”因其具有强氧化性不能用钢瓶运输
B.氧化镁具有较高的熔点,常被用于耐高温材料
C.在医疗上,纯碱可用于治疗胃酸过多,但不能用于胃穿孔病人
D.硅是一种重要的半导体材料,常被用于制造光导纤维
4.和(催化剂)的混合物加热分解,现要对反应完全后所得的混合物进行分离,为此有下列方法可供选择:(a)干燥(b)过滤(c)溶解(d)水洗(e)盐酸洗涤(f)高温灼烧(g)蒸发结晶(h)高温加碳还原.其中正确的组合是
A.(c)(b)(d)(a)(e) B.(c)(b)(g)(h) C.(c)(b)(d)(e)(f) D.(c)(b)(d)(a)(g)
5.如图所示为“双色双喷泉”实验装置。图中烧瓶内分别充了氨气和氯化氢,烧杯内盛放滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中可用浓氨水和生石灰制备氨气,浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B.大型中央空调的制冷剂可用液氨
C.实验中同时打开止水夹a、c、d即可分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后将烧瓶内的溶液混合后进行蒸发结晶即可得氯化铵的固体
6.下列物质的使用不涉及化学变化的是
A.过氧化钠用作供氧剂 B.液氨用作制冷剂
C.氢氟酸刻蚀玻璃 D.氯气用于自来水的杀菌、消毒
7.下列叙述正确的是
A.氧化铝是两性氧化物 B.光导纤维的主要成分是硅酸盐
C.次氯酸是一种强酸 D.钠的焰色反应为浅紫色
8.已知可以写成,从某些性质看,和,和,和,和两两相似,据此判断下列反应式(反应条件忽略)正确的是
①
②
③
④
A.仅① B.仅②④ C.全部 D.仅①②④
9.下列有关实验操作、发生的现象、解释或结论都正确的是
选项 实验操作 发生的现象 解释或结论
A 向亚硫酸钠溶液中,逐滴加入硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀 产生的亚硫酸钡是难溶解入水的沉淀
B 将SO2通入滴有酸性高锰酸钾溶液中 溶液紫红色褪去 SO2具有漂白性
C 常温下铜片插入硝酸中 产生红棕色气体 常温下铜和硝酸一定产生NO2
D 向某溶液中加入NaHCO3 产生白色沉淀 该溶液可能原来含有氢氧化钡
A.A B.B C.C D.D
10.下列关于硝酸的说法中正确的是
A.硝酸和活泼金属反应生成氢气和相应的硝酸盐
B.硝酸的浓度越大,其氧化性越强
C.稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水
D.王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为3∶1的混合物,能溶解金和铂
11.2022年12月,中国航天员乘组完成首次在轨交接,中国航天员“天宫”会师创造历史。下列说法不正确的是
A.航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是
B.运载火箭的燃料偏二甲肼()在反应中作还原剂
C.天和核心舱的霍尔发动机燃料原子核中含77个中子
D.航天员的耳机使用的双层蛋白质皮革属于有机高分子材料
12.下列有关氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.N2难溶于水,可用作粮食保护气
B.氨水具有碱性,可用于去除烟气中的SO2
C.NO2具有还原性,与N2H4混合可用作火箭推进剂
D.HNO3具有氧化性,可用于生产氮肥NH4NO3
二、非选择题(共10题)
13.硫酸在下列用途或反应中各表现的性质是:
A.强酸性 B.高沸点难挥发性 C.吸水性 D.脱水性 E.强氧化性
(1)干燥H2、SO2等气体_______;
(2)实验室用食盐与浓硫酸反应制备氯化氢气体_______;
(3)胆矾中加入浓硫酸,久置变为白色粉末_______;
(4)蔗糖中加入浓硫酸,形成“黑色发糕”_______;
(5)浓硫酸与木炭共热_______。
14.用化学方程式或离子方程式表示相应的化学反应.
(1)工业生产上将氯气通入石灰乳,在一定条件下蒸干可制漂白粉.写出该过程的化学方程式:_____________________.
(2)侯氏制碱法中最后利用小苏打固体可以制得纯碱,写出该过程的化学方程式:_____________________.
(3)向水玻璃溶液(Na2SiO3溶液)中,加入稀盐酸可用于生产硅酸胶体.用离子方程式表示该生产原理:_____________________.
(4)硫酸工业中用氨水吸收二氧化硫,写出氨水吸收过量二氧化硫的离子方程式_______________________.
(5)NO是大气污染物之一,目前一种治理方法是在400℃左右、在催化剂的作用下用氨气还原,写出化学方程式_____________________.
15.氮元素是地球大气中含量最多的元素,请完成下列有关问题
(1)写出氮元素的原子结构示意图:_____。
(2)将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现固氮的是_____。
A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3 B.雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO
C.NH3经过催化氧化生成NO D.NH3和HNO3反应生成NH4NO3
(3)写出实验室制取氨气的化学反应方程式_____。
(4)如图是实验室制取氨气的装置,请指出图中错误之处:_____。
(5)用如图装置进行喷泉实验,挤压滴管的胶头时,现象_____。
(6)若实验室要收集一定量的氨气应用什么方法收集:_____。
(7)请写出氨气的催化氧化反应方程式:_____。
(8)在如图所示的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是_____(填字母)。
A.Cu与稀盐酸 B.NaHCO3与NaOH溶液 C.CaCO3与稀硫酸 D.NH4HCO3与稀盐酸
(9)在图示锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入水后,再加入足量的下列物质,结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是_____(填字母)。
A.浓硫酸 B.食盐 C.硝酸钾 D.硫酸
16.请阅读下列材料,完成下面小题。
汽车彻底改变了我们生活,成为我们的不可或缺的交通工具之一。汽车尾气系统中的催化转化器,可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放,在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。
1. 上述催化器中发生的反应属于______
A.复分解反应 B.分解反应 C. 置换反应 D.不属于四种基本反应
2. 关于反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)中,下列说法正确的是______
A.CO作氧化剂 B.CO发生氧化反应
C. NO被氧化 D.NO作还原剂
3. 已知汽车尾气处理反应能量过程如下图,下列说法正确的是______
A.该反应为放热反应
B.该反应为吸热反应
C. 形成N≡N化学键需要吸收热量
D.反应物的总能量小于生成物的总能量
4. 下列反应条件的改变对该反应速率的影响正确的是______
A.升高温度能减慢反应速率
B.增大反应物浓度能减缓反应速率
C. 达到平衡时,CO能100%转化为CO2
D.使用催化剂能加快该反应的速率
17.白玉的化学式可用CaxMgySipO22(OH)2表示(也可用Ca、Mg、si、H的氧化物表示、。
(1)取8.10g白玉粉末灼烧至恒重,固体减少了0.18g,则白玉的摩尔质量为___g/mol。
(2)另取4.05g白玉粉末加入lmol/L的盐酸100mL中充分溶解,得不溶物2.40g。过滤,将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑,得到气体336mL(STP)。则①p=_______________;②白玉的化学式为_______________。
18.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。
19.(1)如下图实验装置,当有16.8g铁粉参加反应时,生成的气体在标准状况下的体积是__________L。
(2)向Cu和CuO组成的混合物中,加入100mL 6.0mol·L1稀硝酸溶液,恰好使混合物完全溶解,同时收集到标准状况下NO 2.24 L。请回答以下问题:
①原混合物中Cu和CuO的物质的量之比为____________;
②假设反应后溶液的体积保持不变,所得溶液溶质的物质的量浓度为______mol·L1;
③若将生成的NO气体完全溶解,需要标准状况下的氧气的物质的量为______。
20.教材中有两个关于混合物分离的实验,请回答下列有关问题。
实验一:通过蒸馏的方法除去自来水中含有的氯离子等杂质制取纯净水,如图所示。
(1)写出下列仪器的名称:①_______,②_______。
(2)若利用以上装置分离酒精和四氯化碳两种液体的混合物,还缺少的仪器是_______,将仪器补充完整后进行的实验操作的名称是_______;①的进水口是_______(填“f”或“g”)。
(3)仪器②中常加入碎瓷片,这样做的目的是_______。
实验二:用CCl4从碘水中萃取I2并用分液漏斗分离两种液体。其实验操作中有如下两步:
①将漏斗上口玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗的小孔。
(4)这样做的目的是_______。
②静置分层后,旋开活塞,用烧杯接收下层液体。
(5)分液漏斗使用之前需_______。
21.某化学兴趣小组探究二氧化硫和氯气二者的制法和性质,做下列有关实验。
(一)实验室可由多种方法制取。
方法Ⅰ:固体与70%的浓硫酸反应制取;
方法Ⅱ:铜与浓硫酸加热制取。
(1)如果要在实验室制取,选用____________(填“方法Ⅰ”或“方法Ⅱ”)更合理,理由是________________________(答出一点即可)。
(2)用如图所示装置探究二氧化硫的性质:
①图中倒扣漏斗的作用是________________________。
②写出方法Ⅰ反应的化学方程式:________________________。
(二)如图所示的是用与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
已知:。
(1)装置E的作用是________________________。
(2)装置F中反应的离子方程式为________________________。
(三)设计用如图所示装置探究二氧化硫、氯气的化学性质,通过控制弹簧夹a、b可向装置A中分别通入不同气体,请完成下列问题:
(1)若关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a,试剂X为品红溶液,则装置A中的现象为_________________,说明二氧化硫具有____________性。
(2)若关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,试剂X为紫色石蕊溶液,则装置A中的现象为_____________,原因是_____________________。
(3)若同时打开弹簧夹a、b,且通入的气体体积比为,试剂X为紫色石蕊溶液,则装置A中的现象为_____________________,与(2)现象不同的原因是_____________________(写相应的化学方程式)。
22.氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。
Ⅰ、氮化铝可用以下两种方法制备:
(1)①氧化铝高温还原法:
_______Al2O3 +_______C+_______N2_______AlN+_______CO
②氯化铝与氨气高温合成法:AlCl3+NH3AlN+3HCl
配平方程式:_______。
(2)方法②比方法①在生产上更具优势。下列说法正确的是_______。
A.方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中
B.两种方法中氮化铝均为还原产物
Ⅱ、某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下二种实验方案。已知:AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑。
【方案1】取一定量母的样品,用图1装置测量样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
(3)如图C装置中球形干燥管的作用是_______。
(4)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先_______,再加入实验药品,接下来的实验操作是_______,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体,打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是_______。
(5)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见_______。
【方案2】用如图2装置测定mg样品中AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。
(6)导管a的主要作用是_______。
(7)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是_______(填选项序号)。
a.CCl4b.H2O c.稀硫酸d.苯
(8)若mg样品完全反应,测得生成气体的体积为VmL(已转换为标准状况),则AlN的质量分数是_______(用含m、V的数学表达式表示)。
参考答案:
1.C
A.FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO2,即4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,而不是三氧化硫,故A错误;
B.Na性质活泼,与水剧烈反应,将Na加入到CuCl2溶液中,最终产物为Cu(OH)2和H2,即2Na+2H2O+CuCl2=2NaCl+Cu(OH)2↓+H2↑,不能置换出铜,故B错误;
C.NaOH会与空气中的CO2发生反应,即2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O,最终得到 Na2CO3,故C正确;
D.H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2O和O2,即2H2O22H2O+O2↑,而不是氢气和氧气,故D错误;
答案为C。
2.D
A.能与Mg反应生成氢气,说明溶液显酸性,NO(H+)具有强氧化性,与活泼金属反应不生成氢气,故A不符合题意;
B.Fe3+具有强氧化性,能将SO2氧化成SO,SO与Ba2+生成白色沉淀,故B不符合题意;
C.过氧化钠具有强氧化性,能将S2-、SO氧化,故C不符合题意;
D.所给离子在指定溶液中能够大量共存,故D符合题意;
答案为D。
3.B
A.液氯为液态的氯气,不具有酸性,常温下与铁不反应,能用钢瓶运输,故A错误;
B.氧化镁为离子晶体,熔点高,可用于耐高温材料,故B正确;
C.碳酸钠的碱性较强,并且和盐酸之间反应剧烈同时会产生大量的二氧化碳气体,会导致胃穿孔,不能用纯碱治疗胃酸过多,故C错误;
D.制作光导纤维的成份是二氧化硅,而不是硅,故D错误;
故选B。
4.D
,混合加热后,剩余KCl、MnO2固体,KCl易溶于水,MnO2不易溶于水,故对混合物进行分离的过程,先溶解,经过过滤后MnO2被分离,水洗MnO2,干燥得到MnO2,滤液为KClO3,经过蒸发结晶得到固体;
故答案为:D。
5.D
A.氨水中加入生石灰,生石灰吸收水,且与水反应放出大量的热,促进氨气的挥发,盐酸加入浓硫酸,浓硫酸吸收水,且放出大量的热,可促进氯化氢挥发,以此可得到气体,故A正确;
B.液氨汽化时大量吸热,则大型中央空调的制冷剂可用液氨,故B正确;
C.打开止水夹a、c、d,氨气、氯化氢均极易溶于水,且氨气和氯化氢反应而导致压强减小,从而形成喷泉,氨水溶液呈碱性、盐酸呈酸性,则可分别形成蓝色和红色喷泉,故C正确;
D.氯化铵不稳定,加热易分解,不能采用蒸发结晶,故D错误;
答案为D。
6.B
A.过氧化钠用作供氧剂是与水或二氧化碳反应产生氧气,是化学变化,A错误;
B.液氨用作制冷剂是物理变化,B正确;
C.氢氟酸刻蚀玻璃是氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应,是化学变化,C错误;
D.氯气用于自来水的杀菌、消毒是利用氯气与水反应产生的次氯酸杀死水中的细菌和病毒,涉及化学变化,D错误;
答案选B。
7.A
A.氧化铝既能和酸反应生成盐和水,又能和碱反应生成盐和水,属于两性氧化物,故A正确;
B.光导纤维的主要成分是二氧化硅,故B错误;
C.次氯酸在水溶液中不完全电离,属于弱酸,故C错误;
D.钠的焰色反应为黄色,故D错误;
综上所述答案为A。
8.C
①NH3和H2O相当,可以依据2Na+2H2°═2NaOH+H2↑,类推得到反应为:2Na+2NH3═2NaNH2+H2↑,正确,故①正确;
②NH4+和H3O+相当,依据CaO+2HCl=CaCl2+H2O;类推得到反应:CaO+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+H2O,正确,故②正确;
③OH-和NH2-相当,N3-和O2-两两相当,依据Mg(OH)2=MgO+H2O,类推得到:3Mg(NH2)2Mg3N2+4NH3↑正确,故③正确;
④OH-和NH2-相当,NH3和H2O相当,依据NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3+H2O;类推得到:NH4Cl+NaNH2═NaCl+2NH3正确;故④正确;
①②③④均正确,故答案为C。
9.D
A.亚硫酸钠能被硝酸氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成BaSO4沉淀,所以该白色沉淀是硫酸钡,故A错误;
B.高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,该实验体现二氧化硫还原性而不是漂白性,故B错误;
C.常温下,Cu和稀硝酸反应生成NO,NO遇空气反应生成红棕色气体二氧化氮,铜和浓硝酸反应生成二氧化氮、和稀硝酸反应生成NO,故C错误;
D.能和碳酸氢钠反应生成白色沉淀的还有氢氧化钙等,所以该实验现象说明该溶液可能原来含有氢氧化钡,故D正确;
故选D。
【点晴】本题考查化学实验方案评价,为高频考点,涉及物质检验、氧化还原反应等知识点,明确实验原理及物质性质是解本题关键,注意物质检验时要除去其它物质的干扰,易错选项是B。
10.B
A.硝酸和活泼金属反应生成一氧化氮或二氧化氮气体和相应的硝酸盐,A错误;
B.硝酸的浓度越大,其氧化性越强,B正确;
C.稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)3和水,C错误;
D.王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物,能溶解金和铂,D错误;
故选B。
11.A
A.太阳能电池帆板的主要成分是硅单质,选项A不正确;
B.火箭升空过程中,燃料发生反应:C2H8N2+2N2O4=2CO2+3N2+4H2O提供能量,偏二甲肼中碳元素化合价从-1价升高到+4价,氮元素从-3价升高到0价,做还原剂,选项B正确;
C.原子核中含131-54=77个中子,选项C正确;
D.蛋白皮革主要成分为蛋由质,其属于有机物,选项D正确;
答案选A。
12.B
A.用作粮食保护气的气体化学性质稳定且不与粮食反应,与氮气的溶解度无关,A错误;
B.氨水具有碱性,可与酸性氧化物反应,故可用于去除烟气中的SO2,B正确;
C.NO2具有氧化性,与N2H4混合反应生成氮气并放热,体现氧化性,C错误;
D.HNO3具有氧化性,用硝酸与氨气反应生产氮肥NH4NO3,相关性质为硝酸的酸性,D错误;
故选B。
13.(1)C
(2)B
(3)C
(4)DE
(5)E
【解析】(1)
浓硫酸具有吸水性,能用来干燥二氧化硫、氢气、氧气、氮气等气体。
(2)
实验室用食盐与浓硫酸反应制备氯化氢气体的方程式为:NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑,没有元素化合价发生变化,为非氧化还原反应,而浓硫酸难挥发,盐酸易挥发,为难挥发性酸制挥发性酸,或高沸点酸制低沸点酸。
(3)
胆矾的化学式为:CuSO4·5H2O,含有结晶水,浓硫酸具有吸水性,使胆矾变为无水硫酸铜。
(4)
蔗糖是碳水化合物,浓硫酸具有脱水性,能将蔗糖中的氢原子和氧原子按2:1比例脱去,生成碳,形成“黑色发糕”的同时能闻到生成刺激性气味的气体,说明浓硫酸和碳发生氧化还原反应生成二氧化硫,体现浓硫酸的强氧化性。
(5)
浓硫酸与木炭共热,两者发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,体现浓硫酸的强氧化性。
14.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(1)氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学反应为。
(2)最后利用小苏打固体可以制得纯碱,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,化学反应为。
(3)加入稀盐酸可用于生产硅酸胶体,盐酸与硅酸钠反应生成硅酸胶体和氯化钠,离子反应为。
(4)氨水吸收过量二氧化硫,反应生成亚硫酸氢铵,离子反应。
(5)一氧化氮在400℃左右、在催化剂的作用下用氨气还原生成氮气和水,反应的化学方程式为。
15.(1)
(2)AB
(3)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
(4)试管口应向下倾斜
(5)产生蓝色的喷泉
(6)向下排空气法
(7)4NH3+5O24NO+6H2O
(8)D
(9)A
(1)氮元素的原子结构示意图: ;
(2)A. N2和H2在一定条件下反应生成NH3,属于氮的固定,A正确;
B. 雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO,属于氮的固定,B正确;
C. NH3经过催化氧化生成NO,不属于氮的固定,C错误;
D. NH3和HNO3反应生成NH4NO3,不属于氮的固定,D错误;
故选AB;
(3)实验室制取氨气的化学反应方程式:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)实验室制取氨气有水产生,故试管口应向下倾斜;
(5)氨气溶于水溶液显碱性,遇石蕊溶液变蓝,故会产生蓝色的喷泉;
(6)氨气极易溶于水,密度比空气小,收集一定量的氨气采用向下排空气法;
(7)氨气的催化氧化反应方程式:4NH3+5O24NO+6H2O;
(8)锥形瓶中产生气体,压强增大,才能产生喷泉。
A. Cu与稀盐酸不反应,A错误;
B. NaHCO3与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,没有气体产生,B错误;
C. CaCO3与稀硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水,硫酸钙附着在碳酸钙表面,阻止反应的进一步进行,C错误;
D. NH4HCO3与稀盐酸反应生成氯化铵、二氧化碳和水,可以产生喷泉,D正确;
故选D;
(9)加入水槽中的物质遇水放出热量,是酒精挥发变为蒸汽,压强增大,产生喷泉。
A. 浓硫酸遇水放热,A正确;
B. 食盐加入水中无明显的热效应,B错误;
C. 硝酸钾溶于水吸热,不能产生喷泉,C错误;
D. 硫酸稀释无明显的热效应,D错误;
故选A。
16. D B A B
1、A. 复分解反应要求反应物和生成物都是化合物,而此反应的生成物有一种是单质,A不合题意;
B. 分解反应要求反应物只有一种,而此反应的反应物有两种,B不合题意;
C. 置换反应要求反应物中有一种是单质,而此反应的反应物都为化合物,C不合题意;
D. 2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)不属于化合、分解、置换、复分解反应,因而它不属于四种基本反应,D符合题意。
故选D。
2、在反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)中,C元素由+2价升高到+4价,N元素由+2价降低到0价。
A. CO中所含C元素价态升高,作还原剂,A错误;
B. CO作还原剂,发生氧化反应,B正确;
C. NO中所含N元素化合价降低,得电子,被还原,C错误;
D. NO得电子,作氧化剂,D错误。
故选B。
3、从图中可以看出,该反应物的总能量大于生成物的总能量。
A. 因为反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应为放热反应,A正确;
B. 由A的分析可知,该反应为放热反应,B错误;
C. 形成N≡N化学键,能够放出能量,C错误;
D. 由图中可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,D错误。
故选A。
4、A. 升高温度能加快反应速率,A错误;
B. 增大反应物浓度能加快反应速率,B错误;
C. 可逆反应达到平衡时,CO不能100%转化为CO2,C错误;
D. 使用催化剂,可以降低反应时所需的能量,从而加快该反应的速率,D正确。
故选D。
17. 810 8 Ca2Mg5Si8O22(OH)2
(1)灼烧白玉粉末质量减少的是水,根据白玉与水的关系式计算其摩尔质量;
(2)①不溶物是二氧化硅,根据白玉与二氧化硅的关系式计算P值;
②最后的溶液含有CaCl2、MgCl2、FeCl2,根据Ca、Mg 原子守恒分别用x、y表示出CaCl2、MgCl2的物质的量,根据H2的体积求出FeCl2的物质的量,利用Cl原子守恒,列出方程;再利用白玉的相对原子质量列出另一方程,联立方程求解,确定白玉的化学式。
(1)白玉粉末灼烧后,质量减少的是水,根据氢原子守恒得白玉和水的关系式,设白玉的摩尔质量为M;
CaxMgySipO22(OH)2--H2O
1mol 1mol
所以M=810g/mol;
故答案为810;
(2)①通过题意知,酸过量,所以不溶物是二氧化硅,根据硅原子守恒得白玉与二氧化硅的关系式,
CaxMgySipO22(OH)2--PSiO2
1mol pmol
则1mol:pmol=:
解得p=8;
故答案为8;
②4.05g白玉的物质的量为n==0.005mol;由 FeCl2~H2关系式,得n(FeCl2)=n(H2)==0.015mol;由Cl原子守恒,列方程:2×0.005xmol+2×0.005ymol+2×0.015mol=0.1L×lmol/L;由白玉的相对原子质量为810,列方程:40x+24y+28×8+16×22+17×2=810;联立方程,解得:x=2;y=5;则白玉的化学式为:Ca2Mg5Si8O22(OH)2;
故答案是:Ca2Mg5Si8O22(OH)2。
18. 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。
19.(1)8.96
(2) 3:2 2.5 0.075mol
(1)16.8g铁的物质的量是=0.3mol,根据方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2化学计量数之比等于物质的量之比,所以生成0.4mol氢气,在标准状况下的体积是V=n×Vm=0.4mol×22.4L/mol=8.96L;
(2)①n(NO)==0.1mol,根据方程式3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O可知消耗硝酸的物质的量为0.4mol,铜是0.15mol,所以与氧化铜反应的硝酸的物质的量为:6.0mol/L×0.1L-0.4mol=0.2mol,根据方程式CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O中的化学计量数之比可知参加反应的氧化铜为0.1mol,则原混合物中Cu和CuO的物质的量之比为:0.15:0.1=3:2;
②根据铜原子守恒可知硝酸铜的物质的量是0.25mol,假设反应后溶液的体积保持不变,所得溶液溶质的物质的量浓度为=2.5mol·L1;
③根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3中的化学计量数之比可知需要氧气的物质的量是。
20.(1) 直形冷凝管 蒸馏烧瓶
(2) 酒精灯 蒸馏 g
(3)防止液体暴沸
(4)平衡分液漏斗内外气压,使下层液体顺利流下
(5)查漏
通过蒸馏的方法除去自来水中含有的氯离子等杂质制取纯净水,加热水变为水蒸气,通过冷凝管冷凝后使用锥形瓶收集得到蒸馏水。
(1)根据仪器的形状可知仪器的名称为:①直形冷凝管、②蒸馏烧瓶;
(2)酒精和四氯化碳是两种沸点不同的液体,可采用蒸馏法进行分离,蒸馏需要酒精灯加热,若利用以上装置分离酒精和四氯化碳两种溶液的混合物,还缺少的仪器是酒精灯,进行的实验操作的名称是蒸馏;冷凝水采用逆流的方式,①的进水口是g;
(3)仪器①中常加入碎瓷片,目的是防止液体暴沸,冲出蒸馏瓶,发生危险;
(4)将漏斗上口玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔准漏斗的小孔,目的是平衡分液漏斗内外气压,使下层液体顺利流下;
(5)分液漏斗使用之前需检漏,防止装置漏液。
21. 方法Ⅰ 制备等量的二氧化硫时方法Ⅰ消耗的较少(其他答案合理也可) 防止倒吸 防止装置F中的液体倒吸进入装置D中 品红溶液褪色 漂白 紫色石蕊溶液先变红后褪色 氯气与水反应生成的酸使紫色石蕊溶液变红,同时生成的HClO具有漂白性,使溶液红色褪去 紫色石蕊溶液变为红色
(一)(1)方法Ⅰ的反应为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,方法Ⅱ的反应为,由两反应的化学方程式可知生成等量的时,方法Ⅰ消耗的的量少。答案为:方法Ⅰ;制备等量的二氧化硫时方法Ⅰ消耗的H2SO4较少(其他答案合理也可);
(2)①是大气污染物,不能直接排放到空气中,必须进行尾气处理,尾气处理时一般用碱液吸收,且的溶解度较大,要注意防倒吸。答案为:防止倒吸;
②方法Ⅰ是固体与70%的浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O。答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(二)(1)根据图可知,装置A为反应装置;装置B是净化装置,除去氯气中含有的氯化氢气体;装置C是干燥装置;装置D是收集装置;装置F是尾气处理装置;若没有装置E,直接将装置D和装置F连接,会引起倒吸,故装置E是安全瓶,作用是防止装置F中的液体倒吸进入装置D中。答案为:防止装置F中的液体倒吸进入装置D中;
(2)装置F中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其反应的离子方程式为Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O。答案为:Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O;
(三)(1)若关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a,通入的是,试剂X为品红溶液,则装置A中的现象为品红溶液褪色,说明二氧化硫具有漂白性。答案:漂白;
(2)若关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,通入的是氯气,试剂X为紫色石蕊溶液,装置A中的现象为紫色石蕊溶液先变红后褪色,原因是氯气与水反应生成的酸使紫色石蕊溶液变红,同时生成的HClO具有漂白性,使溶液红色褪去。答案为:紫色石蕊溶液先变红后褪色;氯气与水反应生成的酸使紫色石蕊溶液变红,同时生成的HClO具有漂白性,使溶液红色褪去;
(3)若同时打开弹簧夹a、b,且通入体积比为的和,试剂X为紫色石蕊溶液,则装置A中的现象为紫色石蕊溶液变为红色,与(2)现象不同的原因是等物质的量的氯气和二氧化硫在水中反应生成HCl和硫酸,其化学方程式为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4。答案为:紫色石蕊溶液变为红色;Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4。
22.(1)1Al2O3 +3C +1N2 =2AlN +3CO
(2)A
(3)防止倒吸
(4) 检查装置气密性 关闭K1,打开K2 把装置中残留的氨气全部赶入C装置
(5)C装置出口处连接一个干燥装置
(6)保持气压恒定,使NaOH浓溶液容易流下
(7)ad
(8)×100%
(1)
①氧化铝高温还原法,碳元素化合价由0升高为+2、N元素化合价由0降低为-3,根据得失电子守恒、质量守恒,反应方程式为Al2O3 +3C+N22AlN+3CO;
(2)
A. Al2O3和C是固体,方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中,故A正确;
B.方法①中氮化铝为还原产物;方法②没有元素化合价变化,属于非氧化还原反应,故B错误;
选A;
(3)
氨气易溶于硫酸,C装置中球形干燥管的作用是防倒吸;
(4)
组装好实验装置,为防止漏气,首先检查装置气密性,再加入实验药品,接下来的实验操作是关闭K1,打开K2,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体,打开K1,通入氮气一段时间,把装置中残留的氨气全部赶入C装置,测定C装置反应前后的质量变化;
(5)
浓硫酸易吸收空气中水蒸气,空气中的水蒸气可由C装置出口处进入C,导致测定结果偏高,改进方法是:C装置出口处连接一个干燥装置;
(6)
图2中导管a连接反应容器和分液漏斗上口,导管a的主要作用是保持气压恒定,使NaOH浓溶液容易流下;
(7)
为测定生成气体的体积,氨气不能溶于量气装置中的X液体,所以X可以是CCl4或苯,选ad。
(8)
生成氨气的体积为VmL,氨气的物质的量是,根据N元素守恒,则AlN的物质的量是,AlN的质量分数是×100%