专题4《硫与环境保护》检测题
一、单选题
1.在空气中久置会因为氧化还原反应变质的强电解质是
A.亚硫酸钠 B.硫化氢 C.烧碱 D.氯水
2.下列离子检验或除杂方法错误的是
A.除去Fe粉中混有的少量铝粉:加入过量NaOH溶液,过滤
B.除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3:加入适量NaOH溶液
C.向某溶液中加入过量稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有SO
D.向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有Cl-
3.下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A.和乙醇反应可生成 B.工业上煅烧黄铁矿生产
C.工业上用氨的催化氧化制备 D.常温下铁与浓硝酸反应可制备
4.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A.制作冰墩墩的PVC(聚氯乙烯)和PC(聚碳酸酯)均是有机合成高分子化合物
B.“天和核心舱”声学通信定位系统所用芯片的主要原料为晶体硅
C.国家速滑馆“冰丝带”采用CO2超临界制冰,比氟利昂制冰更加环保
D.可在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的三氧化二铁薄膜)对其进行防护
5.连四硫酸钠(Na2S4O6)能延长血液凝结时间,是生物酶、肽键的修复剂。其合成的化学方程式为2Na2S2O3 + I2 =Na2S4O6 + 2NaI,下列说法不正确的是
A.还原产物是NaI
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C.Na2S4O6溶液应在阴凉处密封保存
D.Na2S4O6遇酸产生的气体不能与品红溶液反应
6.根据下列反应的化学方程式:2Fe2+ + Br2=2Fe3+ +2 Br-,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-,2Fe3+ +2I-=2Fe2+ + I2 ,判断有关物质的还原性强弱顺序是
A.I->Br->Fe2+>Cl- B.I﹣>Fe2+>Br->Cl-
C.Cl->Br- >Fe2+>I﹣ D.Fe2+>I﹣>Br->Cl-
7.自然界的硫循环如下图所示,下列说法不正确的是
A.①和②中硫元素均被氧化
B.控制化石燃料的使用可以减少SO2排放
C.含硫有机物和含硫无机物可相互转化
D.①是自然界形成酸雨的唯一原因
8.歌曲《青花瓷》中写到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”,其中“铜绿”的化学成分是碱式碳酸铜。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应方程式为:Cu+O2+CO2+H2O = Cu2(OH)2CO3(未配平),关于该反应的说法正确的是
A.Cu2(OH)2CO3属于碱
B.O2表现氧化性,发生氧化反应
C.由该反应可推知,化合反应一定是氧化还原反应
D.若有12.8g还原剂参与反应,则转移电子0.4mol
9.下列有关硫酸和硝酸的说法中正确的是
A.实验室中用铜片与稀反应制备 B.常温下可以用铝制容器来盛装浓
C.实验室中用浓干燥 D.加热时,浓不能将木炭氧化
10.和在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸,过程如下:将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成;在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应,反应的热化学方程式表示为;;生成的在吸收塔中用的浓硫酸吸收得到发烟硫酸。下列关于的说法不正确的是
A.工业制备硫酸后含的尾气大量排放至空气中会形成酸雨
B.葡萄酒中使用作抗氧化剂是利用了的还原性
C.与气体混合,产生淡黄色固体,体现了的氧化性
D.通入滴有酚酞的溶液中,红色褪去,向褪色后的溶液中滴加溶液,红色复现,体现了的漂白性
11.柴油中含硫,燃烧过程中会生成有毒、有污染的,我国科学工作者设计了以下流程来解决燃料脱硫问题,柴油中含有的二苯并噻吩(),经此流程生成二苯并噻吩砜()。下列叙述正确的是
A.该流程中POM不是催化剂,但可反复使用
B.该流程中的氧化性强于
C.22.4L 完全反应时,过程中会生成4mol
D.反应③中1mol生成的过程转移电子数为
12.在生活、生产及化学研究中,人们经常需要根据不同原子、分子或离子的某些特征反应对物质进行检验,以确定物质的组成。下列有关物质检验的说法正确的是
A.MnO2、CuO、Fe三种物质的粉末都是黑色的,用稀盐酸不能将它们区别开
B.(NH4)2SO4、K2SO4、NH4C1三种物质不能用一种试剂通过化学反应区别开
C.可以用BaCl2溶液和稀硝酸检验Na2SO3是否变质
D.用湿润的KI淀粉试纸可以检验氯化氢气体中是否含有氯气
13.下列有关物质的实验操作、现象及结论描述正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向某含铁元素的盐溶液中先滴加氯水,再滴加溶液 溶液变为红色 该溶液含有
B 向某无色溶液中通入过量的气体 有白色沉淀产生 该溶液含有
C 向品红溶液中通入某气体 溶液褪色 该气体是
D 向某盐溶液中滴加浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸变蓝 该溶液含有
A.A B.B C.C D.D
14.下列说法中不正确的是
A.铜与浓硝酸的反应中,硝酸既体现氧化性,又体现酸性
B.常温下,可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸
C.可用向上排空气方法收集NO
D.利用氨气极易溶于水的性质可完成喷泉实验
15.下列离子方程式中,能正确表达反应颜色变化的是
A.硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝:
B.铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液:
C.向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水,溶液褪色:
D.把铁片插入溶液中,铁片表面析出红色物质:
二、填空题
16.用氯气消毒过的自来水中常残留有一定量的氯气,因此不能直接用于饲养金鱼,但向水中加入适量后,能有效改善质水质,降低水中的氯气对鱼的危害
已知:反应①:;
反应②:(未配平)。
请回答下列问题:
(1)亚硫酸钠中S元素的化合价为___________价。
(2)用双线桥法标出反应①中电子的转移方向和数目:___________。
(3)将反应②配平:___________,该反应的还原剂是:___________(填化学式,下同),氧化产物是:___________。
(4)将反应②改写成离子方程式:___________
17.氯气是一种重要的化工原料,在生产生活中具有广泛的应用。
(1)实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气。根据要求回答下列问题。
①写出实验室制取氯气的化学方程式_______。若产生标准状况下4.48L,则反应过程中被氧化的HCl的物质的量是_______mol,电子转移_______mol。
②为了防止氯气污染环境,需将剩余氯气通入_______,发生的化学反应方程式_______。
③实验室还可用高锰酸钾快速地制取氯气,反应的化学方程式如下:。用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目_______;在此反应中浓盐酸中显示出来的性质是_______(填写字母)
A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性
(2)电解饱和食盐水生产氢气、氯气、氢氧化钠,氯气与石灰乳反应可制取漂白粉。
①若电解饱和食盐水时有117gNaCl被电解,理论上最多可生成氯气_______升?(标准状况)
②漂白粉的有效成分是,若将标准状况下22.4L的氯气通入足量的石灰乳,理论上可以得到_______g。干燥的漂白粉不能发挥漂白效果,请写出漂白粉能发挥漂白效果的化学反应方程式_______。
三、实验题
18.Ⅰ.二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验。
请回答:
(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式:___________。
(2)装置E中试管D内盛品红溶液,当C中气体收集满后,D中有可能观察到的现象是___________。
(3)装置B的作用是___________。当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是___________。B中应放置的液体是___________(填字母)。
A.饱和溶液 B.酸性溶液 C.浓溴水 D.饱和溶液
Ⅱ.某学习小组设计了如图所示装置来验证二氧化硫的化学性质。
(4)能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为___________。
(5)试管b中发生反应的离子方程式为___________。
为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。
方案Ⅰ:向第一份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入溶液,产生白色沉淀
上述方案合理的是___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);
19.蚀刻铜制线路板的蚀刻液种类很多:酸性蚀刻液,如蚀刻溶液、H2O2-盐酸及CuCl2-盐酸碱性蚀刻液,如溶液等。回答下列问题:
(1)写出下列蚀刻液蚀刻铜的离子方程式。
①FeCl3溶液:_______。
②H2O2-盐酸:_______。
③溶液:_______生成。
(2)利用废蚀刻液含、及制备碱性蚀刻液溶液和的主要步骤包括:用氧化废蚀刻液,通入氨气,固液分离,用盐酸溶解沉淀和的制备。下列实验装置不能达到实验目的的是_______填字母。
A.制备
B.制备并沉铁
C. 分离溶液和沉淀
D.将溶液蒸干制备
(3)常用水合肼还原法回收CuCl2-盐酸蚀刻液得到单质铜,先用氢氧化钠溶液中和其中酸并将溶液调至强碱性,然后加入水合肼得纳米铜,该氧化还原反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(4)文献报道一种回收蚀刻废液中铜并制取胆矾的主要工艺流程如下:
已知:易与酸反应。
在混合器中,的离子方程式为_______。
溶于硫酸的离子方程式为_______。
四、计算题
20.将23.9 g表面已锈蚀成铜绿的铜片投入100 mL一定浓度的硝酸中,充分反应后,得到成和NO混合气体,反应后溶液中的物质的量为0.160 mol,向反应后的溶液中加入1 mol/L NaOH溶液,至恰好完全沉淀,洗涤,干燥后得到29.4 g蓝色固体。
(1)铜片中单质铜的质量为_______g。
(2)和NO混合气体与一定量混合后通入水中恰好被完全吸收生成,所需在标准状况下的体积为_______L。
(3)恰好完全沉淀时,加入NaOH溶液体积为_______L。
21.有三份不同质量的硫化铜与硫化亚铜的混合物样品①②③。甲、乙、丙三同学各取一种样品,加强热充分反应,测定各样品中硫化铜的量。
(1)甲取2.56克样品①,置于空气中加强热,产物为氧化铜和二氧化硫。若产生0.448 L气体(标准状况),该气体被30 mL一定浓度氢氧化钠恰好完全吸收,将所得溶液小心低温蒸干得固体2.3克。则样品①中硫化铜的质量为_____g,氢氧化钠浓度_______mol·L-1;
(2)乙取3.52克样品②,投入过量的浓硝酸中加热,充分反应后,样品全部参与反应,溶液失重8.44克。样品②中硫化铜的物质的量为____mol;若浓硝酸的浓度为14.2 mol·L-1,则反应消耗浓硝酸____mL。(已知:Cu2S+14HNO3→2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O)
(3)丙称量样品③强热后剩余的固体质量比原样品减小了a g,若该固体为氧化铜,则样品③中硫化铜物质的量(n)为_________mol。若要计算硫化亚铜的质量,则缺少_____________数据,若设该数据为b克,则硫化亚铜的质量为___________。
参考答案:
1.A
【分析】电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,在水溶液中若能完全电离,则为强电解质。氧化还原反应的特征是有元素化合价的升降,据此分析解答。
【详解】A.亚硫酸钠具有还原性,会被空气中的氧气氧化,生成硫酸钠,亚硫酸钠属于强电解质,A符合题意;
B.硫化氢具有还原性,会被空气中的氧气氧化,生成硫单质和水,但硫化氢在水溶液中发生部分电离,属于弱电解质,B不符合题意;
C.烧碱在空气中易潮解,潮解后会与二氧化碳反应,没有元素化合价的升降,不会发生氧化还原反应,C不符合题意;
D.氯水在空气中久置,其中的次氯酸会发生分解生成盐酸和氧气,属于氧化还原反应,但氯水为混合物,不属于电解质,D不符合题意;
故选A。
2.D
【详解】A.Fe不与NaOH溶液反应,Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠,过滤可除去铝,A正确;
B.NaHCO3和NaOH反应生成Na2CO3和水,故加入适量NaOH溶液可除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3,B正确;
C.加入过量稀盐酸无明显现象,说明不含和,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中一定含有SO,C正确;
D.向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可能含Cl-,也可能含等离子,D错误;
故选D。
3.D
【详解】A.乙醇分子中含有羟基,可以和钠反应生成氢气,A正确;
B.黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁,B正确;
C.工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水,C正确;
D.常温下铁与浓硝酸会发生钝化,不能制备二氧化氮,D错误;
故选D。
4.D
【详解】A.PVC(聚氯乙烯)和PC(聚碳酸酯)均是有机合成高分子化合物,选项A正确;
B.芯片的主要原料为高纯晶体硅,选项B正确;
C.氟利昂泄露会破坏臭氧层,而二氧化碳跨临界直接制冰技术中,二氧化碳的排放几乎为零,因此更加环保,选项C正确;
D.可在钢铁部件表面进行发蓝处理,是生成一层致密的四氧化三铁薄膜,对其进行防护,选项D错误;
答案选D。
5.D
【详解】A.由化学方程式可知,反应过程中碘的化合价降低,碘单质为氧化剂,碘化钠为还原产物,A正确;
B.由化学方程式可知,反应过程中硫元素化合价升高,硫代硫酸钠为还原剂,则氧化剂与还原剂的比例为1:2,B正确;
C.连四硫酸钠中硫的价态较低具有还原性,受热易分解,因此要密封保存在阴凉处,C正确;
D.连四连酸钠遇酸发生歧化反应,生成二氧化硫,二氧化硫能与品红反应生成无色物质,使品红溶液褪色,D错误;
故选D。
6.B
【详解】氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性;2Fe2+ + Br2=2Fe3+ +2 Br-反应中,还原性:Fe2+>Br-;2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-反应中,还原性:Br->Cl-;2Fe3+ +2I-=2Fe2+ + I2 反应中,还原性:I﹣>Fe2+;结合以上分析可知,还原性强弱顺序是I﹣>Fe2+>Br->Cl-;
故选B。
7.D
【详解】A.①中SO2被氧化变为SO,②岩石中硫以金属硫化物或硫单质存在,火山爆发时,被氧化变为SO2,所以选项A合理;
B.有些化石燃料中含有硫元素,使用时就会转化为SO2扩散到空气中,所以控制化石燃料的使用可以减少SO2排放,选项B正确;
C.动植物遗体碎屑、排出物中硫元素是有机物,它们能形成石油等矿物质中的有机物,化石燃料燃烧会转化为SO2进入大气,动植物遗体碎屑、排出物也可以被微生物分解变为SO进入土壤溶液中,SO2、SO是无机物;它们被生产者吸收又可转化为有机物,从而实现了含硫有机物和含硫无机物相互转化,选项C正确;
D.形成酸雨的物质,除了SO2还有H2S、NO2等,所以①不是自然界形成酸雨的唯一原因,选项D错误;
故合理选项是D。
8.D
【详解】A.从碱式碳酸铜的化学式的组成来看,碱式碳酸铜属于碱式盐,不是碱,A错误;
B.O2表现氧化性,是氧化剂,氧化剂被还原,发生还原反应,B错误;
C.化合反应不一定是氧化还原反应,比如氧化钠和水反应生成氢氧化钠为非氧化还原反应,C错误;
D.根据反应的关系式可知,还原剂是铜单质,12.8g铜的物质的量为:,铜和电子转移的关系式为:,故12.8g铜参与反应,则转移电子0.4mol,D正确;
故本题选D。
9.B
【详解】A.稀硝酸和Cu反应生成NO,浓硝酸与Cu反应生成NO2,故A错误;
B.常温下铝在浓硝酸中发生钝化,阻止反应进一步进行,所以常温下可以用铝制品容器来盛装浓硝酸,故B正确;
C.氨气为碱性气体,会与浓硫酸反应生成硫酸铵,故C错误;
D.加热条件下浓硫酸可以将木炭氧化成二氧化碳,故D错误;
故答案为B。
【点睛】氨气为碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥,且氨气能和氯化钙反应,也不能用无水氯化钙干燥,一般用碱石灰干燥氨气。
10.D
【详解】A.含有的尾气大量排入空气中最后会生成硫酸型酸雨,A正确;
B.葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用,二氧化硫又是一种抗氧化剂能防止葡萄酒中的成分被氧化,利用了二氧化硫的还原性,B正确;
C.与气体混合发生如下反应:,二氧化硫中硫元素化合价降低,体现了氧化性,C正确;
D.通入滴有酚酞的溶液中,发生如下反应:,消耗,所以红色褪去,向褪色后的溶液中滴加溶液,遇酚酞红色复现,和的漂白性无关,D错误;
答案为:D。
11.B
【详解】A.该流程中POM是催化剂,故A错误;
B. 中含有O-O键,氧化性强于,故B正确;
C.没有明确是否为标准状况,22.4L 的物质的量不一定是1mol,故C错误;
D.反应③中1mol生成的过程转移4mol电子,转移电子数为,故D错误;
选B。
12.D
【详解】A.MnO2、CuO、Fe三种物质的粉末都是黑色的,二氧化锰和稀盐酸不反应,和氧化铜反应得到蓝色溶液氯化铜,和金属铁反应生成浅绿色溶液氯化亚铁并放氢气,用稀盐酸能将它们区别开,A错误;
B.(NH4)2SO4、K2SO4、NH4C1三种物质可以用Ba(OH)2区别开,B错误;
C.亚硫酸钠可以和氯化钡反应生成亚硫酸钡,可以被硝酸氧化为硫酸钡,所以Na2SO3是否变质用BaCl2溶液和稀硝酸检验不出来,C错误;
D.氯气和KI反应生成碘,淀粉变蓝,可以检验氯化氢气体中是否含有氯气,D正确。
答案选D。
13.D
【详解】A.向盐溶液中先滴加氯水,氯气能将亚铁离子氧化成铁离子,即使原溶液不含亚铁离子,滴加硫氰化钾溶液后,溶液也显红色,则溶液变为红色无法证明原溶液是否含有亚铁离子,故A错误;
B.若无色溶液中含有偏铝酸根离子,向溶液中通入过量的二氧化碳气体时,偏铝酸钠溶液能与二氧化碳反应生成氢氧化铝白色沉淀,则有白色沉淀产生不能说明溶液中含有硅酸根离子,故B错误;
C.向品红溶液中通入氯气,氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸也能使品红溶液漂白褪色,则溶液褪色不能说明气体是二氧化硫,故C错误;
D.若溶液中含有铵根离子,向溶液中滴加浓氢氧化钠溶液共热时,铵根离子与氢氧根离子共热反应生成氨气和水,氨气能使置于试管口的湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则试纸变蓝色说明溶液中含有铵根离子,故D正确;
故选D。
14.C
【详解】A.铜与浓硝酸反应的方程式如下:。被还原为NO2的HNO3体现了氧化性,剩余参与反应的硝酸体现酸性,A正确;
B.常温下,浓硝酸和浓硫酸能使铝和铁钝化。其表面形成的致密氧化物薄膜可以阻止浓硝酸和浓硫酸进一步与铝和铁反应。因此,可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸,B正确;
C.同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比。,说明NO密度与空气密度十分接近,且与空气中的氧气反应,无法用排气法收集,C错误;
D.喷泉实验中,喷泉形成与内外压强差有关。当瓶内压强小于外界大气压时,大气压可将烧杯中的液体沿导管压入烧瓶形成喷泉。氨气极易溶于水,被水吸收后烧瓶内压强小于外界大气压,可以形成喷泉,D正确。
综上所述,答案为C。
15.A
【详解】A.硫酸酸化的 KI淀粉溶液久置后变蓝,二者发生氧化还原反应,离子方程式为,A项正确;
B.铁和稀硝酸反应,产物与量有关,铁少量时变成三价铁,溶液由无色变为黄色,离子方程式为,铁过量时变成二价亚铁,溶液由无色变为浅绿色,离子方程式为,B项错误;
C.氧化还原反应中的得失电子不守恒,正确的离子方程式为,C项错误;
D.把铁片插入溶液中,离子方程式为,D项错误。
故选A。
16.(1)+4
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)根据化合价法则,中氧元素化合价为-2价,硫元素为+4价;故答案为:+4;
(2)反应①中氯元素的价态即升高又降低,所以氯气既作氧化剂又作还原剂,1molCl2完全反应转移1mol电子,双线桥为 ;故答案为:;
(3)反应②中Cl2中Cl的化合价由0降低到-1价,中S的化合价由+4价升高到+6价,根据电子守恒Cl2配系数1,配系数1,再根据原子守恒配平方程式,得到。还原剂为,氧化产物为。故答案为:;;;
(4)反应②改写离子方程式为:。故答案为:。
17.(1) MnO2 +4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O 2 2 NaOH溶液 Cl2 +2NaOH=NaCl+NaClO+H2O B
(2) 22.4L 143g Ca(ClO)2+H2O+CO2= CaCO3+2HClO
【解析】(1)
①实验室利用二氧化锰做氧化剂和还原剂浓盐酸加热反应生成二氧化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2 +4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O;反应MnO2 +4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O每生成1mol Cl2转化2mol电子,被氧化的HCl为2mol,若产生标准状况下4.48L,即1mol,则反应过程中被氧化的HCl的物质的量是2mol,电子转移2mol,答案为MnO2 +4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O;2;2;
②氯气和水反应生成HCl、HClO,两种酸和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO,所以NaOH溶液能吸收氯气,反应方程式为Cl2 +2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;答案为NaOH溶液;Cl2 +2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
③反应中,KMnO4 转化为MnCl2,Mn元素从+7价降低到+2价,故得到的电子为25=10;HCl转化为Cl2,Cl元素从-1价升高到0价,故失去的电子为125=10,用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目为;
该反应中,HCl中的Cl元素部分失去电子生成氯气,体现盐酸的还原性,部分化合价不变生成盐,体现酸性,所以浓盐酸体现的性质是还原性和酸性,答案选B;
(2)
①电解饱和食盐水发生的反应为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,若电解饱和食盐水时消耗NaCl 117g,反应的氯化钠物质的量==2mol,依据化学方程式计算得到:氯气物质的量为1mol,标准状况下氯气体积为22.4L;
②若将2mol氯气通入足量石灰乳中发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;2molCl2完全反应生成次氯酸钙物质的量为1mol,则次氯酸钙质量=1mol×143g/mol=143g;
干燥的漂白粉不能发挥漂白效果,漂白粉能发挥漂白效果是与空气中的二氧化碳及水作用生成次氯酸,反应的化学反应方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2= CaCO3+2HClO。
18.(1)(浓)
(2)品红溶液褪色
(3) 储存多余的气体 广口瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升 D
(4)试管a中出现黄色浑浊
(5) III
【分析】探究铜跟浓硫酸的反应,A装置为反应装置,反应生成二氧化硫,B为多余二氧化硫的储存装置,二氧化硫密度比空气大,C为二氧化硫收集装置,D为品红溶液,用来验证二氧化硫漂白性,据此作答。
(1)
Cu与浓反应需加热,反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为(浓);
(2)
能使品红溶液褪色,故D中现象为品红溶液褪色。
(3)
装置B的作用是储存多余的气体。关闭K装置内气体压强增大,B广口瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升;B中的液体应不能与反应,而且要防止的溶解:
A.亚硫酸钠溶液能吸收,发生的反应为;
B.氧化;
C.溴水能吸收,发生的反应为;
D.难溶于饱和溶液;
答案选D;
(4)
具有氧化性,能把硫离子氧化生成单质S沉淀,所以能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为a试管中有淡黄色沉淀生成;
(5)
试管b反应的离子方程式是。氯水中含有氯离子,和硝酸银溶液一定生成白色沉淀,方案Ⅰ不正确;氯水具有强氧化性,能使品红溶液褪色,则方案Ⅱ也不正确;向第三份溶液加入溶液,产生白色沉淀,白色沉淀一定是硫酸钡,即被氧化生成硫酸,所以方案Ⅲ合理。
19.
【详解】(1)①氯化铁溶液与铜单质反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式为:,故答案为:;
过氧化氢、盐酸与铜发生氧化还原反应生成水和氯化铜,对应的离子方程式为:,故答案为:;
溶液与铜单质反应生成亚铜离子的络合物,离子方程式为:,故答案为:;
(2)A.甲装置可用于实验室制取氨气,故A不选;
B.用装置乙制备并沉铁,过氧化氢可将低价铁氧化为铁离子,从而通过调节pH除去铁,故B不选;
C. 装置丙为过滤装置,因此可以分离溶液和沉淀,故C不选;
D.氯化铁在水溶液中能够发生水解反应,蒸干得不到,故D选;
故选D;
(3)常用水合肼还原法回收CuCl2-盐酸蚀刻液得到单质铜,根据得失电子守恒分析可知该氧化还原反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为,故答案为:;
(4)在混合器中,的离子方程式为,故答案为:;
溶于硫酸的离子方程式为,故答案为:。
【点睛】本题考查离子方程式书写、物质制备实验的相关问题分析、氧化还原反应的计算以及工艺流程中方程式的书写等,明确方程式书写的基本原则是解答这类问题的关键,根据流程图分析铜的化合物之间的转化。
20.(1)12.8g
(2)2.24L
(3)0.76
【分析】锈蚀的铜经硝酸后均变为了Cu(NO3)2,再加入NaOH溶液后先中和了H+再将溶液中Cu2+完全转变为Cu(OH)2,Cu(OH)2物质的量为0.3mol。
【详解】(1)由上分析得到关系式为由单质Cu转变为Cu(OH)2为,而由铜绿转化为的Cu(OH)2为,得到等式为+=29.4g、m(Cu)+m(铜绿)=23.9g,解得m(Cu)=12.8g、m(铜绿)=11.1g。答案为12.8;
(2)获得Cu的电子转变为NO2和NO,而NO2和NO又将电子给O2转变为HNO3,整个过程电子守恒:Cu失去的电子与O2得到电子相等。由上计算得到n(Cu)= ,其失去的电子为0.4mol。解得V(O2)=2.24L。答案为2.24;
(3)加入NaOH发生的反应为OH-+H+=H2O该反应消耗的NaOH为0.160mol、Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓该反应消耗的NaOH为0.6mol,总消耗0.76mol。由n=cV得到V(NaOH)=0.76L。答案为0.76。
21. 0.96 1 0.02 23.9 0.0625a或 样品总质量 b-6a 克
【分析】(1)根据n=计算SO2的物质的量,然后利用S原子守恒、固体质量计算CuS的质量;根据硫原子守恒、得到固体的质量计算亚硫酸钠、硫酸氢钠的物质的量,再根据钠原子守恒计算氢氧化钠的物质的量浓度;
(2)CuS、Cu2S与硝酸发生反应:CuS+10HNO3=Cu(NO3)2+8NO2↑+H2SO4+4H2O、Cu2S+14HNO3→2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O,根据固体质量及溶液失重质量列方程式计算CuS的物质的量;根据CuS、Cu2S与硝酸的关系式计算硝酸的体积;
(3)CuS、Cu2S发生反应生成CuO,根据化学式知,Cu2S的相对分子质量相当于2个CuO的相对分子质量,所以反应过程中减少的质量相当于CuS---CuO之间减少的质量,据此计算CuS的物质的量;要计算硫化亚铜的质量,还需要知道样品总的质量,根据m=n·M计算CuS的质量,总质量减去CuS的质量就是硫化亚铜的质量。
【详解】(1) n(SO2)===0.02 mol,设CuS的物质的量为x mol,Cu2S的物质的量为y mol,则x+y=0.02,96x+160y=2.56,解得x=0.01,y=0.01,则m(CuS)=0.01 mol×96 g/mol=0.96 g;设反应产生Na2SO3的物质的量为a mol、NaHSO3的物质的量为b mol,a+b=0.02,126a+104y=2.3,解得a=0.01,b=0.01,所以根据钠原子守恒得n(NaOH)=2n(Na2SO3)+n(NaHSO3)=2×0.01 mol+0.01 mol=0.03 mol,故NaOH溶液的物质的量浓度c(NaOH)==1 mol/L;
(2)设CuS的物质的量为c mol,Cu2S的物质的量为d mol,则根据固体质量和为3.52 g可得:96c+160d=3.52;根据CuS、Cu2S与硝酸发生反应:CuS+10HNO3=Cu(NO3)2+8NO2↑+H2SO4+4H2O、Cu2S+14HNO3→2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O,溶液失重可得:272c+300d=8.44,两式联立,解得c=0.02 mol,d=0.01 mol,所以样品②中CuS的物质的量为0.02 mol,Cu2S为0.01 mol。由CuS+10HNO3=Cu(NO3)2+8NO2↑+H2SO4+4H2O可知,0.02 molCuS完全反应需要硝酸的物质的量n(HNO3)=0.02mol×10=0.2 mol,根据Cu2S+14HNO3→2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O可知,0.01 mol Cu2S完全反应需要硝酸的物质的量n(HNO3)=0.01 mol×14=0.14 mol,故需要总的硝酸的物质的量n(HNO3)总=0.2 mol+0.14 mol=0.34 mol因此需要硝酸的体积V(HNO3)总==0.0239 L=23.9 mL;
(3)CuS、Cu2S发生反应生成CuO,根据化学式知,Cu2S的相对分子质量相当于2个CuO的相对分子质量,所以反应过程中减少的质量相当于CuS---CuO之间减少的质量,所以n(CuS)=mol=0.0625a mol;m(CuS)=96 g/mol×mol=6a g,所以m(Cu2S)=bg-6a g=(b-6a) g。
【点睛】本题考查了混合物的有关计算,要结合反应方程式中物质之间反应的各个物理量之间的关系式进行计算,注意列方程进行计算,注意(2)中溶液失重的质量是气体与溶解固体的质量差,(3)中利用化学式代换这两个点为易错点。充分考查了学生对物质的量的有关公式的应用能力和分析与计算能力。