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.检验下列离子时,选用的试剂或方法错误的是
A.SO42-(稀盐酸、BaCl2溶液) B.Fe2+(KSCN溶液)
C.Cl-(稀硝酸、AgNO3溶液) D.K+(焰色反应,透过蓝色钴玻璃片观察)
2.下列关于物质的用途,叙述不正确的是
A.过氧化钠可用作供氧剂 B.三氧化二铁可用做漆料
C.镁铝合金可用作制造飞机的材料 D.高纯硅用来制造光导纤维
3.下列氧化物中属于酸性氧化物的是
A.NO B. C. D.
4.常温下,向100mL0.05mol/L氢硫酸中逐渐通入氯气。下列叙述正确的是
A.溶液pH先变大后变小 B.溶液导电能力逐渐增强
C.氢硫酸完全反应生成1.6g硫 D.反应的离子方程式为:S2-+Cl2→2Cl-+S↓
5.下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是
A B C D
实验室制备少量碳酸氢钠 实验室灼烧氢氧化铝 验证酸性:盐酸>碳酸>硅酸 实验室制备少量氨气
A.A B.B C.C D.D
6.中国古代文物不仅彰显了民族和文化自信,还蕴含许多化学知识。下列说法不正确的是
A.两代“四羊方尊”属于青铜制品,青铜是一种铜锡合金
B.宋代《莲塘乳鸭图》缂丝中使用的丝,主要成分是蛋白质
C.清代乾隆“瓷母”是指各种釉彩大瓶,主要成分是二氧化硅
D.东晋《洛神赋图》中的绿色颜料铜绿,主要成分是碱式碳酸铜
7.下列仪器和名称不正确的是
A B C D
坩埚 蒸馏烧瓶 干燥管 三脚架
A.A B.B C.C D.D
8.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的
A.H2、NO2、NO B.NO2、NO、N2 C.NO2、NO、O2 D.NO2、CO2、Br2
9.有一瓶溶液,它可能部分被氧化。某同学取少量该溶液,滴加溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,充分振荡后仍然有白色沉淀,下列叙述正确的是
A.亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化
B.加入溶液后,产生的沉淀中一定含有硫酸钡
C.加入稀硫酸后,不溶的沉淀一定是硫酸钡和亚硫酸钡
D.将稀硫酸换成稀盐酸后观察沉淀变化量可以确定溶液是否部分被氧化
10.实验是化学研究的基础。下列关于各实验装置的叙述正确的是
A.装置①常用于分离互不相溶的液体混合物
B.装置②可用于吸收或HCl气体,并防止倒吸
C.装置④可用于干燥、收集氯化氢,并吸收多余的氯化氢
D.装置③可用于收集等气体
11.“绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是
①实验室收集氨气采用图甲所示装置
②实验室中做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
12.下列实验操作和现象均正确的是
选项 操作 现象
A 用玻璃棒蘸取碳酸钾溶液在火焰上灼烧 观察到紫色火焰
B 向饱和溶液中通入过量气体 有无色晶体析出
C 通入滴有酚酞试液的NaOH溶液中 溶液红色褪去
D 将铜粉加入到溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(共10题)
13.硫及其化合物在工农业生产中有着重要作用.回答下列问题
(1)工业制硫酸,接触室中发生反应的化学方程式为___________。下列可提高SO2平衡转化率的措施是___________。(填标号)
A.降低温度 B.减小压强 C.延长反应时间 D.增大O2的投料
(2)工业上可用Fe2(SO4)3溶液吸收SO2,该过程的离子方程式为________。为实现吸收液的再生,可通入_________。
(3)用如图装置脱除废烟气中的SO2和废水中的Cu2+,该方法总反应的化学方程式为___________。含Cu2+的废水应置于___________室(填“a”或“b”)。
14.二氧化硫是形成酸雨的“罪魁祸首”,为了保护环境,应减少二氧化硫在大气中的排放。二氧化硫易溶于水生成酸,请写出二氧化硫与水反应的化学方程式_______;工业尾气中的二氧化硫常用足量氢氧化钠溶液吸收,请写出该反应的化学方程式_______;
15.SO2是常见的大气污染物,燃煤是产生SO2的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO2的排放。
(1)往煤中添加一些生石灰,可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。该反应的化学方程式为____。
(2)可用多种溶液做燃煤烟气中SO2的吸收液。
①分别用等物质的量浓度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液,当生成等物质的量NaHSO3时,两种吸收液体积比V(Na2SO3)∶V(NaOH)=____。
②NaOH溶液吸收了足量的SO2后会失效,可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤,使NaOH溶液再生,再生过程的离子方程式为____。
(3)甲同学认为BaCl2溶液可以做SO2的吸收液。为此甲同学设计如图实验(夹持装置和加热装置略,气密性已检验):
已知:Na2SO3(固体)+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O反应开始后,A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成;B中有白色沉淀。甲认为B中白色沉淀是SO2与BaCl2溶液反应生成的BaSO3,所以BaCl2溶液可做SO2吸收液。
乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO4,产生BaSO4的原因是
①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾,进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀。
②____。
为证明SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀,乙同学对甲同学的实验装置做了如图改动并实验(夹持装置和加热装置略,气密性已检验):
反应开始后,A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成;B、C试管中除了有气泡外,未见其他现象;D中红色褪去。
③试管B中试剂是溶液____;滴加浓硫酸之前的操作是____。
④通过甲乙两位同学的实验,得出的结论是____。
16.人类农业生产离不开氮肥,科学合理使用氰肥,不仅能提高化肥的使用率,而且能够更好地保护环境,请回答下列问题:
(1)工业合成氨是制取氮肥的基础。写出工业合成氨的化学反应方程式___________。
(2)某小组在实验室模拟以为原料,制备少量硝态氮肥,转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去)。
①写出实验室用和消石灰共热制备氨气的化学反应方程式___________。
②写出发生催化氧化反应生成的化学方程式___________。
③将转化为,列举两种不同类别的化合物M___________(写化学式)。
(3)是一种铵态氮肥,需阴凉处保存,原因是___________(写化学方程式)。
(4)过渡施用氮肥将导致大气中含量增高,加剧雾霾的形成。是雾霾的成分之一,其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去)
①X可能是或___________。
②尿素是一种常用有机氮肥,缓慢与发生非氧化还原反应释放出和另外一种气体,该反应的化学方程式为___________。
17.亚硝酸钠()可用作建筑钢材缓蚀剂,外观与相似。某学习小组设计如图装置制备亚硝酸钠(夹持装置已省略),仪器A中盛放金属铜,C、E盛放浓硫酸,D中盛放固体,F中盛放酸性高锰酸钾溶液。已知:,。
(1)反应开始时先打开止水夹K,通入氮气至F中产生大量气泡后再关上止水夹K。
①通入的目的是______,若实验时观察到______,说明通入未达到预期目的。
②若通入未达到预期目的,装置B可除去中的杂质,该反应的化学方程式为______。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为______。
(3)装置C、E不可省去,省去会导致产品中混有杂质______和______。
(4)装置F的作用是______。
18.兴趣小组同学用如下图所示装置进行实验,以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。请回答下列问题
(1)冷凝管所起的作用为冷凝回流蒸汽。冷凝水从________(填a或b)口进入。
(2)实验开始时,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始。III中小试管内苯的作用是________________________。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________________。
(4)反应结束后要使装置I中的水倒吸入装置Ⅱ中.这样操作的目的是________________________________________________________________________________,简述这一操作方法____________________________________________________________________________________________________。
(5)整套实验装置中能防止倒吸的装置有________(填装置序号)。
(6)将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;
③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;④加入无水CaCl2粉末干燥;
⑤__________________________________(填操作名称)。
19.为研究铁质材料与热的浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将钢钉(碳素钢)放入冷的浓硫酸中,10分钟后将钢钉移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,钢钉表面无明显变化。
(2)将已去除表面氧化物的钢钉(碳素钢)放入冷的浓硫酸中,10分钟后将钢钉移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,钢钉表面无明显变化,其原因是____________。
(3)称取钢钉(碳素钢)放入浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液并收集到混合气体。
①甲同学认为溶液中除含有之外还可能含有。若要确认在溶液中是否存在,应选用______(填序号)。
A.溶液和氯水
B.铁粉和溶液
C.浓氨水
D.酸性溶液
②乙同学取(标准状况)气体通入足量溴水中,发生反应,然后加入足量溶液,经适当操作后得到干燥固体。由此推知气体中的体积分数为______。
20.称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.58g,加入80.0g质量分数为5.00%的NaOH溶液,充分反应后生成NH30.0800mol。
(1)NaOH的物质的量为___。
(2)该混合样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为___。
21.将一定质量的Mg和Al混合物投入400 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。
计算:
Mg和Al的总质量为__________g;硫酸的物质的量浓度为_________;生成的H2物质的量为________
22.H、C、N、O、Fe、Si、Cl、I是中学化学中常见的元素,请根据题意回答与这些元素有关的问题:
(1)根据元素周期律,碳的非金属性强于硅,请用一个化学反应方程式表示___________。
(2)各种氮氧化物(NO、NO2)是主要的大气污染物之一,治理氮氧化物(NOx)废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,其反应原理可表示如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,现有一NO与NO2的混合气体,将其通入50mL 2mol/L的NaOH溶液中,恰好完全吸收,测得溶液中含有0.02mol。
①所得溶液中NaNO2的物质的量为___________mol;
②混合气体中V(NO):V(NO2)=___________。
(3)已知Cl有两种天然同位素35Cl、37Cl,Cl的相对原子质量为35.5,Na只有一种原子23Na,求10吨纯度为90%的食盐(杂质中不含Na、Cl)样品中含37Cl___________吨,含Na35Cl___________吨。
参考答案:
1.B
A.SO42-检验方法:取少量待测溶液于一小试管中,先滴加盐酸酸化,然后滴加BaCl2溶液,若出现沉淀,则证明待测液中含有SO42-,故A正确;
B.Fe2+与KSCN溶液不反应,所以不能用KSCN溶液检验Fe2+,KSCN溶液可检验Fe3+,故B错误
C.Cl-检验方法:取少量待测溶液于一小试管中,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,若溶液出现白色浑浊,则说明含有Cl-,故C正确;
D.含有钾元素的物质进行焰色反应可以透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰,故D正确;
故答案为B。
2.D
A、过氧化钠与二氧化碳、水蒸气反应均有氧气生成,可用作供氧剂 ,正确;
B、三氧化二铁为红棕色粉末,可用做漆料,正确;
C、镁铝合金密度较小,强度高,耐腐蚀,可用作制造飞机的材料,正确;
D、用来制造光导纤维的是二氧化硅而不是高纯硅,错误。
3.C
A.酸性氧化物是指能跟碱反应生成盐和水的氧化物,NO不属于酸性氧化物,故A错误;
B.二氧化氮与碱反应,发生的是氧化还原反应,如和氢氧化钠反应,生成亚硝酸钠、硝酸钠、水,故二氧化氮不属于酸性氧化物,故B错误;
C.二氧化硅能与碱反应生成盐和水,故是酸性氧化物,故C正确;
D.酸性氧化物是指能跟碱反应生成盐和水的氧化物,不属于酸性氧化物,故D错误;
答案选C。
4.B
向100mL0.05mol/L氢硫酸中逐渐通入氯气,发生H2S+Cl2=2H++2Cl +S↓,生成盐酸,酸性增强,若硫化氢完全反应,n(H2S)=0.005mol,则生成S为0.005mol,以此来解答.
A.H2S+Cl2=2H++2Cl +S↓,生成盐酸,酸性增强,pH在减小,故A错误;
B.硫化氢为弱电解质,生成HCl为强电解质,溶液中离子浓度增大,导电性增强,故B正确;
C.若硫化氢完全反应,n(H2S)=0.005mol,则生成S为0.005mol,其质量为0.005mol×32g/mol=0.16g,故C错误;
D.反应的离子方程式为H2S+Cl2=2H++2Cl +S↓,故D错误;
故选:B。
5.D
A.食盐水、氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵,应长导管通入二氧化碳,故A错误;
B.灼烧在坩埚中进行,不能选蒸发皿,故B错误;
C.浓盐酸易挥发,盐酸与硅酸钠反应,图中不能比较碳酸、硅酸的酸性,故C错误;
D.浓氨水与CaO混合后放热,且氢氧根离子浓度增大,均使氨气逸出,图中固液反应装置可制备氨气,故D正确;
故选:D。
6.C
A.青铜主要是铜、锡的合金,A项正确;
B.蚕丝的主要成分是蛋白质,B项正确;
C.瓷器的主要成分是硅酸盐,C项错误;
D.铜绿的主要成分是碱式碳酸铜,D项正确;
所以答案选择C项。
7.D
A.如图所示为坩埚,A正确;
B.如图所示为蒸馏烧瓶,B正确;
C.如图所示为干燥管,C正确;
D.如图所示为泥三角,D错误;
故选D。
8.D
某集气瓶中的气体呈红棕色,其中可能含有NO2和Br2中的至少一种;加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,说明气体中一定含有Br2蒸气;同时气体颜色消失,再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,说明该无色气体中含有NO,NO遇空气中的O2反应产生红棕色的NO2气体,反应方程式为:2NO+O2=2NO2,由于NO2溶于水时生成HNO3和NO,发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,则该NO是NO2与水反应产生,因此原气体中一定含有Br2、NO2,根据各个选项的气体成分分析可知合理选项是D。
9.D
亚硫酸钠和硫酸钠均能与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,则向亚硫酸钠溶液中加入氯化钡溶液后,产生的沉淀可能为亚硫酸钡或亚硫酸钡和硫酸钡的混合物;再加入足量稀硫酸,亚硫酸钡可与稀硫酸反应生成硫酸钡、二氧化硫和水,则充分振荡后仍然有白色沉淀,不能说明加入氯化钡溶液产生白色沉淀的成分,无法确定亚硫酸钠是否被氧化。
A.由分析可知,该实验无法确定亚硫酸钠溶液是否被部分氧化,故A错误;
B.由分析可知,若亚硫酸钠未被氧化,加入氯化钡溶液后,生成的沉淀为亚硫酸钡,故B错误;
C.由分析可知,加入稀硫酸后白色沉淀一定是硫酸钡,故C错误;
D.将稀硫酸换成稀盐酸,若亚硫酸钠部分被氧化,则生成的BaSO3沉淀可溶于盐酸而BaSO4不溶,可以确定亚硫酸钠溶液是否被部分氧化,故D正确;
故选D。
10.D
A.装置①:蒸馏,利用沸点不同分离互溶的液体混合物,A错误;
B.水在下方,氯化氢或氨气极易溶于水,直接将导气管插入水中会产生倒吸现象,应用四氯化碳替换苯,B错误;
C.碱石灰具有碱性,只能干燥碱性或中性气体,不能干燥酸性气体,氯化氢是酸性气体,所以不能用碱石灰干燥,C错误;
D.H2、CO2、Cl2、NH3等气体和氧气不反应,所以可以采用排空气法收集,D正确;
故选D。
11.C
①实验室采用图甲所示装置收集NH3,在收集的过程中用滴有酚酞的水检验NH3收集满并吸收逸出的NH3,防止污染环境,符合绿色化学的要求,①合理;
②实验室中作Cl2与钠的反应实验时采用图乙所示装置,浸有碱液的棉球可以吸收多余的氯气,防止污染环境,符合绿色化学的要求,②合理;
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水作氨气与酸反应生成铵盐的实验,挥发的HCl气体和NH3会污染环境,不符合绿色化学的要求,③不合理;
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应,生成的氮氧化物可以收集在气球里,防止污染环境,符合绿色化学的要求,④合理;
综上所述可知符合“绿色化学”要求的是①②④,故合理选项是C。
12.C
A.未用蓝色钴玻璃观察,且玻璃棒含钠元素,故观察不到紫色,A错误;
B.和不反应,无现象,B错误;
C.二氧化硫为酸性氧化物,与反应,随着的通入量增加,溶液由碱性转化为酸性,最终溶液红色褪去,C正确;
D.将铜粉加入到溶液中,发生反应为,不会出现黑色固体,D错误;
故答案选C。
13. AD 空气或O2 a
(1)工业制备硫酸流程中,接触室中主要是SO2与O2反应生成SO3,其反应化学方程式为:;该反应为放热反应,降低温度、增加O2的投料可使反应正向移动,提高SO2的转化率,减小压强会使反应逆向移动,SO2的转化率将降低,延长反应时间对于平衡时SO2的转化率无影响,
故答案为:;AD;
(2)Fe3+具有氧化性,SO2具有还原性,Fe3+在反应过程中转化为Fe2+,SO2转化为,根据转移电子守恒、电荷守恒、原子守恒可配平该离子方程式为:;为实现吸收液再生,需将Fe2+氧化为Fe3+,因此可通入空气或O2进行氧化,
故答案为:;空气或O2;
(3)废水中铜元素为最高价,因此需将其转化为Cu进行除去,因此SO2发生氧化反应,其电解过程总反应为:;右侧通入废烟气,故Cu2+应置于a室,故答案为:;a。
14. SO2+H2O=H2SO3 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
二氧化硫与水反应生成亚硫酸,化学方程式为:SO2+H2O=H2SO3;二氧化硫与足量NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
15.(1)2CaO+2SO2+O22CaSO4
(2) 1∶2 Ca2++OH-+HSO=CaSO3↓+H2O
(3) A中产生的SO2与装置内空气中的O2进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀 饱和NaHSO3 打开弹簧夹,通入N2,一段时间后关闭弹簧夹 不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液(或SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀)
【解析】(1)
由题意可知,生石灰与SO2、O2在高温条件下生成硫酸钙,该反应化学方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4;
(2)
①用等物质的量浓度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液吸收SO2生成NaHSO3,反应化学方程式分别为、,生成等物质的量NaHSO3时,由方程式可知所需的,因二者物质的量浓度相等,所以V(Na2SO3)∶V(NaOH)=1:2;
②NaOH溶液吸收了足量的SO2生成NaHSO3,NaHSO3可与石灰水反应生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠,使NaOH溶液再生,反应的离子方程式为Ca2++OH-+HSO=CaSO3↓+H2O;
(3)
②二氧化硫具有还原性易被氧气氧化成三氧化硫,与BaCl2溶液反应,三氧化硫与水反应生成硫酸,硫酸与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀,则产生BaSO4的原因是A中产生的SO2与装置内空气中的O2进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀;
③试管B中试剂的作用是除去SO2中混有的浓硫酸酸雾,应为饱和NaHSO3;滴加浓硫酸之前的操作是将装置中的空气排出,防止O2、SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀,则其操作为打开弹簧夹,通入N2,一段时间后关闭弹簧夹;
④反应开始后,A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成;B、C试管中除了有气泡外,未见其他现象;D中红色褪去,故通过甲乙两位同学的实验,得出的结论是不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液(或SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀)。
16.(1)
(2) Ca(OH)2、CaCO3
(3)
(4) H2SO3 CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑
氮的单质及其化合物是元素化合物的重要知识,熟记并理解元素的化学性质,掌握相关化学方程式。
(1)工业合成氨是制取氮肥的基础,利用空气中的氮气与空气反应制备氨气,故反应的方程式为:;
(2)强碱和铵盐在加热的条件下可以制备氨气,实验室制备氨气的重要基础原理,故其反应方程式为:;
NH3与O2在催化剂作用下,可发生催化氧化反应生成,故反应的方程式为:;
与硝酸反应生成硝酸钙可以是碱氢氧化钙或盐碳酸钙,故答案为:Ca(OH)2、CaCO3
(3)碳酸氢铵在温度较高的情况下,可以分解生成氨气、二氧化碳、水;故反应的方程式为:
(4)二氧化硫经过两步反应生成硫酸,最终生成硫酸铵,故X可以是SO3或H2SO3;
尿素是一种常用有机氮肥,缓慢与发生非氧化还原反应释放出和CO2,故反应的方程式为:CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑。
17.(1) 除去装置中的空气(氧气) A中气体变为红棕色
(2)
(3)
(4)吸收尾气,防止污染空气
铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,也会和过氧化钠反应,所以通过B中的水,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,然后通过浓硫酸干燥,因为水也会和过氧化钠反应,在D处一氧化氮和过氧化钠反应,最后用高锰酸钾溶液反应一氧化氮,防止污染。
(1)
①因为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮为红棕色气体,通入N2的目的是除去装置中的空气,若实验时观察到A中气体变为红棕色,说明通入N2未达到预期目的;
②若通入N2未达到预期目的,装置B可除去NO中的NO2杂质,利用二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮除去二氧化氮,该反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(2)
装置A中发生铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,反应的离子方程式为;
(3)
装置C、E不可省去,环境中有水蒸气,水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,有氧气,可以和一氧化氮反应生成二氧化氮,二氧化氮和过氧化钠反应生成硝酸钠,所以省去会导致产品中混有杂质和;
(4)
高锰酸钾溶液有强氧化性,能氧化一氧化氮,所以装置F的作用是吸收尾气NO,防止污染空气。
18. a 吸收溴蒸气 Ⅲ中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀(或测反应后Ⅲ中硝酸银溶液的pH,其pH变小) 反应结束后装置Ⅱ中存在大量的溴化氢,使Ⅰ的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免逸出污染空气 先关闭K1和分液漏斗活塞,后开启K2 Ⅲ、Ⅳ 分馏(或蒸馏)
(1)冷凝管采用逆向通水,即从a进水,使气体与水充分接触,冷凝效果好,答案选a;
(2)Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气,避免干扰溴离子检验;
(3)因从冷凝管出来的气体为溴化氢,溴化氢不溶于苯,溴化氢能与硝酸银反应生成溴化银沉淀,答案为:Ⅲ中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀或测反应后Ⅲ中硝酸银溶液的pH,其pH变小;
(4)因装置Ⅱ中含有溴化氢气体能污染空气,使I的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免逸出污染空气;操作方法为先关闭K1和分液漏斗活塞,后开启K2 ;
(5)整套实验装置中能防止倒吸的装置有Ⅲ、Ⅳ;
(6)加入无水CaCl2粉末干燥,然后通过蒸馏操作,获得纯净的溴苯。
19. 铁在冷的浓硫酸中发生钝化 D 80%
铁在冷的浓硫酸中发生钝化,表面形成了一层致密的保护膜,验证铁离子中含有亚铁离子,利用亚铁离子的还原性来鉴别,使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色或变浅,利用沉淀的质量计算二氧化硫的物质的量,再计算体积分数。
(2)铁在冷的浓硫酸中发生钝化,表面形成了一层致密的保护膜,所以不能和硫酸铜反应;故答案为:铁在冷的浓硫酸中发生钝化。
(3)①亚铁离子具有还原性,可根据此性质进行鉴剐,由于溶液中合有铁离子,所以不能用溶液检验,也不能用氨水来鉴别,否则影响亚铁离子鉴别;酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,且显紫红色,与反应其紫红色褪去;故D正确;综上所述,答案为D。
②固体是硫酸钡,物质的量为,根据原子守恒可知,也为,其在标准状况下的体积为,所以气体中的体积分数是%%;故答案为:80%。
20. 0.1mol 2:1
根据溶液的质量分数计算物质的量;根据反应方程式计算混合物中各成分的物质的量。
(1)NaOH的物质的量为(80g×5%)/40g/mol=0.1mol,故答案为0.1mol;
(2)(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品中加入NaOH溶液,NH4HSO4电离出的氢离子优先反应,根据NH4+ OH 可知与氢离子反应消耗NaOH的物质的量为:0.1mol 0.08mol=0.02mol,则NH4HSO4的物质的量为0.02mol,所以(NH4)2SO4的质量为:7.58g 115g/mol×0.02mol=5.28g,其物质的量为:5.28g/132g/mol=0.04mol,则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比=0.04mol:0.02mol=2:1,故答案为2:1。
21. 18 g 2.5 mol/l 0.9mol
由图象可知,从开始至加入NaOH溶液40mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O,当V(NaOH溶液)=400mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物质的量之和为0.7mol,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于400mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍.从400mL开始,NaOH溶解Al(OH)3,发生反应NaOH+Al(OH)3= NaAlO2+2H2O,当沉淀不再减少,此时全部为Mg(OH)2,物质的量为0.3mol,所以沉淀量最大时,Mg(OH)2为0.3mol,Al(OH)3为0.7mol-0.3mol=0.4mol,所以该阶段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.4mol,氢氧化钠的浓度为0.4/(0.48-0.4) =5mol/L.
(1)由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.4mol,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.3mol,Mg和Al的总质量为0.4mol×27g/mol+0.3mol×24g/mol=18g;
(2)沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(NaOH) =2n(Na2SO4)=0.4L×5mol/L=2mol,所以n(Na2SO4)=1mol,所以硫酸的浓度为1/0.4=2.5mol/L,
(3)由(1)中可知n(Al)=0.4mol,n(Mg)=0.3mol,根据电子转移守恒可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=3×0.4mol+2×0.3mol=1.8mol,所以n(H2)=0.9mol,
答:生成的H2物质的量为0.9mol。
22. CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓ 0.08 3∶7 1.42t 6.69t
非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,据此分析解答(1); 根据NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,结合Na元素和N元素守恒分析计算(2);利用十字交叉法计算和的原子个数比,再根据原子个数比和质量守恒计算23Na35Cl、23Na37Cl的质量,据此分析解答(3)。
(1)非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,根据CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓可知,碳酸的酸性大于硅酸,则C元素的非金属性大于Si,故答案为:CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓;
(2)①n(NaNO3)=n()=0.02mol,n(NaOH)=0.05L×2mol/L=0.1mol,根据Na元素质量守恒,则n(NaOH)=n(NaNO3)+n(NaNO2),则n(NaNO2)=0.1mol-0.02mol=0.08mol,故答案为:0.08;
②设混合气体中含有xmolNO,ymolNO2,
则2x+(y-x)=0.08、(y-x)=0.02,解得:x=0.03、y=0.07,所以x∶y=3∶7,故答案为:3∶7;
(3)氯元素的相对原子质量35.5是质量数分别为35和37的核素的平均值,根据十字交叉法,和的原子个数之比为1.5∶0.5=3∶1,10吨纯度为90%的食盐中食盐的质量为10吨×90%=9吨,设23Na35Cl、23Na37Cl的质量分别为X、Y吨,则X+Y=9(质量守恒),∶=(Cl的原子个数之比),解得:X≈6.69吨,Y≈2.31吨,所以含的质量=2.31吨×≈1.42吨,故答案为:1.42吨;6.69吨