第五章 化工生产中的重要非金属元素测试题
一、单选题
1.常温下,能鉴别浓硫酸和稀硫酸,且与浓硫酸强氧化性有关的是
A.铝片 B.纸 C.铜片 D.焦炭
2.石墨烯是单层碳原子排列成的蜂窝状六角平面晶体,具有重要的应用前景。中科院科学家研发出一条以碳化硅为原料制备高品质石墨烯材料的途径,过程如图。下列相关认识正确的是
A.石墨烯属于新型高分子化合物 B.碳化硅是一种硬度很高的合金
C.上述制备途径属于物理剥离过程 D.石墨烯与C60互为同素异形体
3.下列有关非金属及其化合物的说法不正确的是
A.碘酸钾溶液中加入淀粉溶液变蓝色
B.钾云母(KH2Al3Si3O12)用氧化物的形式表示为:K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2O
C.碳酸氢铵易溶于水,既能与强酸反应,又能与强碱反应
D.无色的一氧化氮气体遇到空气会变为红棕色
4.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.将通入稀硝酸溶液:
B.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中含有的:
C.“水玻璃”长期暴露在空气中会变质:
D.过量的铁粉加入稀硝酸反应:
5.下列物质的贮存方法错误的是
A.硅酸钠、氢氧化钠、碳酸钠等溶液保存在用橡皮塞的细口试剂瓶中,氢氟酸保存在塑料瓶中
B.保存氯化亚铁溶液时,要向其中加入少量盐酸和铁粉
C.少量的锂、钠均保存在煤油中
D.液氯贮存在干燥的钢瓶里
6.下列说法正确的是
A.光导纤维的主要成分是单质硅
B.新型氢动力汽车的使用可减少雾霾的产生
C.明矾可用于自来水消毒
D.福尔马林可用于食品保鲜
7.“龙芯一号”的问世填补了我国电脑芯片制造史上的一项空白。用硝酸与氢氟酸的混合液作制作芯片的刻蚀液,发生的反应为。下列有关叙述正确的是
A.电脑芯片的主要成分为,具有良好的光学性能
B.实验室中,可用玻璃仪器密封保存氢氟酸
C.在该反应中,作还原剂,被氧化为
D.该反应转移电子时,生成
8.将1.92gCu投入到一定量的浓硝酸中,随着反应的进行,生成气体的颜色逐渐变浅,当铜完全溶解后,共收集到XmL气体(标准状况)。将盛有等量该气体的容器倒入水中,欲使容器内气体恰好完全溶解于水,需通入氧气的体积(标准状况)是
A.224mL B.336mL C.448mL D.672mL
9.硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气,废气中只含有NO、两种气体。将一定量废气通入到足量的溶液中被完全吸收,溶液中生成的、两种离子的物质的量与废气中的物质的量分数x[]变化关系如图所示。已知溶液中可发生以下两个反应:
①;
②
下列说法正确的是
A.图中线段b表示离子
B.随x值增大,溶液中增大
C.x=0.6时,反应中可收集到标准状况下22.4 L
D.若测得所得溶液中为0.4 mol,则x值为0.75
10.用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂),能实现的是
选项 气体 a b
A SO2 稀H2SO4 FeS
B NH3 浓氨水 CaO
C NO2 浓HNO3 铁片
D CO2 稀盐酸 大理石
A.A B.B C.C D.D
11.下列关于氮及其化合物的说法不正确的是
A.氮氧化物以及它们在大气中发生反应的生成物溶于雨水会形成酸雨,导致雨水的pH小于5.6
B.1molN2和3molH2充分反应能生成2molNH3
C.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉逐渐溶解
D.碳酸氢铵俗称碳铵,是常见的铵盐之一,应避免与碱性肥料混合施用
12.高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4Fe2O3 + SO2↑+ SO3↑,若将生成的气体通入浓氨水和氯化钡的混合溶液中,得到的沉淀物可能是
A.BaSO3和BaSO4 B.BaSO4、(NH4)2SO4
C.(NH4)2SO4 D.BaSO3
13.关于SO2的叙述中正确的是
A.燃煤时加入石灰石减少SO2排放的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O22CaSO3+2CO2
B.SO2是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸
C.SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3
D.SO2通入CuSO4与NaCl混合溶液产生白色沉淀(CuCl),体现SO2的还原性
14.下列有关二氧化硫的性质叙述中,不正确的是
A.工业生产中常用生石灰来吸收废气中的二氧化硫
B.二氧化硫的水溶液能使紫色石蕊溶液变红,说明二氧化硫能与水反应生成酸
C.二氧化硫能使有色物质颜色消失,说明二氧化硫具有氧化性
D.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性
15.表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是( )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸只体现脱水性
B 向某溶液中滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 溶液中含有
C 将浓硫酸和铜加热,冷却后将混合液加入水中稀释 产生刺激性气味气体,溶液呈蓝色 浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性
D 将足量锌和浓硫酸共热,将气体通入品红溶液 产生刺激性气味气体,品红溶液褪色 产生的气体只有SO2
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.回答下列问题:
(1)下列事实体现了物质的什么性质 选择相应的序号填在横线上。
A.氧化性 B.酸性 C.吸水性 D.脱水性 E.漂白性 F.还原性 G.不稳定性
①浓硝酸久置变黄,体现了硝酸____性。
②浓硫酸敞口久置后质量增加,浓硫酸体现____性。
③Mg在N2中燃烧,N2体现____性。
④浓硫酸滴在棉布上,棉布破洞,浓硫酸主要体现____性。
(2)HF溶液可刻蚀玻璃,用化学方程式说明原因____。
(3)化工生产过程中产生的SO2、Cl2等大气污染物,若将二者按照一定比例通入水中可减少或消除污染。写出该反应的离子反应方程式____。
(4)工业上用石英和焦炭为原料制取粗硅,请写出化学方程式___。
(5)汽车尾气中含有NO,可用NH3在催化剂作用下,可转化为无污染的物质,用化学方程式说明原因____。
17.氮氧化物会严重污染大气,所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用 NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应方程式如下:
① NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
② 2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O
(1)在反应①中,参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为_____。
(2)在反应②中,氧化产物是_____,还原产物是_____。(填化学式)
(3)在反应①②中,参加反应的 NaOH 均为 2mol 时,两个反应转移电子数的关系是①______②(填“﹥”、“=”或“﹤”)。
18.某镇有座硫酸厂,设备简陋,技术陈旧,该厂每天排放大量含SO2的废气和含H2SO4的酸性废水。当地的其他工厂和居民均用煤炭作燃料。只要下雨就下酸雨,对该镇环境造成极大破坏。
(1)分析该镇下酸雨的原因:_____________________;
(2)举一例说明酸雨对环境造成的危害:_____________________;
(3)该镇某中学环保小组提出了治理酸雨的下列措施,你认为其中不妥的是_________;
A.将硫酸厂搬离该镇
B.建议环保部门限令整改
C.将硫酸厂排出的废气中的SO2处理后排放
D.工厂和居民改用较清洁的燃料
(4)可用熟石灰来处理硫酸厂排出的酸性废水,处理原理的化学方程式是___________;
(5)浓硫酸弄到手上后应先用棉布擦去浓硫酸,再用大量水洗,然后涂上碳酸氢钠。若是稀硫酸弄到手上,____________(填“需要”或“不需要”)这样做,理由是______________;
19.如图的坐标系是部分含硫化合物的转化关系图。
(1)X的名称为_____,Z的化学式为_____。
(2)用图中物质之间的反应,证明SO2有氧化性的反应的化学方程式为_____。
(3)若X能与Na2O2的反应生成Y,则该反应的化学方程式为_____。
(4)已知:+I2+H2O=+2I-+2H+。某溶液中可能含有大量的Na+、、Fe2+、K+、I-、、。向该溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色,依此可判断该溶液中肯定含有_____;肯定不能含有_____。
(5)向50mL浓硫酸中加入铜片,加热,反应一段时间,共收集到2.24L(标准状况)的SO2,将反应后的混合物加水稀释,再加入足量锌粉放出15.68L(标准状况)的H2,则原浓硫酸的物质的量浓度为_____,整个过程消耗锌粉的质量为_____。
20.硬铝(因其主要成分,在此仅看作Al-Cu合金)常用于建筑装潢。1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应,生成的混合气体(其中NO2与NO的体积比为2:1)再与448mL氧气(标准状况)混合,恰好能被水完全吸收。则该硝酸的物质的量浓度_____________mol/L。请写出简要计算过程。
21.某同学欲验证碳与浓硫酸反应产物的性质。现已将装置如图连接,请回答下列问题。
(1)烧瓶中发生反应的化学反应方程式是___________。
(2)实验中两次使用到品红溶液,其目的不同。A的使用目的是_____,通过洗气瓶C中无现象和___的现象,证明反应有_______(填化学式)生成。
(3)洗气瓶B中溶液颜色变浅,说明碳与浓硫酸反应的产物之一______(填名称)具有______的性质。
(4)实验完成后,取出洗气瓶A中的无色溶液于试管中,加热,可观察到__________。
22.氨气的制备
(1)反应原理:_________。
(2)气体制备流程:_________。
(3)注意事项
①制备装置中试管口要_________、收集装置中导管应插入。
②浓氨水(或浓铵盐溶液)滴到生石灰或烧碱中制氨气,或浓氨水直接加热也可制氨气。
③试剂的选择
a.NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替,但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替,因为NH4HCO3、NH4NO3受热分解产生杂质气体。
b.消石灰不能用KOH或NaOH代替,因为KOH和NaOH易吸水、易结块,不利于产生NH3,且碱性太强高温下腐蚀试管。
(4)净化干燥
用________干燥氨,不能用浓硫酸、CaCl2(因为可生成CaCl2·8NH3)干燥氨。
(5)尾气处理
多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)以避免污染空气。在尾气吸收时要防止倒吸,常采用的装置有:___________。
23.A、B、C、D四种物质之间有下图所示的转化关系。已知:A是气体单质,C 是红棕色气体。
回答下列问题:
(1)写出C的化学式:________________;
(2)写出C→D转化的化学方程式_____________________________________________________。
【参考答案】
一、单选题
1.A
解析:A.Al常温下因浓硫酸的强氧化性而钝化,可以与稀硫酸反应生成氢气,可鉴别,与浓硫酸的强氧化性有关,A符合题意;
B.浓硫酸具有脱水性,会将纸张碳化变黑,而稀硫酸不能,可鉴别,但与浓硫酸强氧化性无关,B不符题意;
C.常温下,Cu与浓硫酸和稀硫酸都不反应,不可鉴别,C不符题意;
D.常温下,C与浓硫酸和稀硫酸都不反应,不可鉴别,D不符题意;
故答案选A。
2.D
解析:A.石墨烯属于单质而不是新型高分子化合物,选项A错误;
B.碳化硅属于非金属材料,不属于合金,选项B错误;
C.由碳化硅生产石墨有新物质产生,属于化学反应,选项C错误;
D.石墨烯与C60是由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,选项D正确。
答案选D。
3.A
解析:A.碘单质使淀粉溶液变蓝,而碘酸钾溶液中不含有碘单质,不能够使淀粉溶液变蓝,A错误;
B.金属活动性K>Al,所以钾云母(KH2Al3Si3O12)用氧化物的形式表示为:K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2O,B正确;
C.碳酸氢铵易溶于水,其可与强碱发生反应生成NH3·H2O,可与强酸反应生成CO2,C正确;
D.无色的一氧化氮气体遇到空气会被氧化为二氧化氮,二氧化氮为红棕色气体,D正确;
答案选A。
4.C
解析:A.将通入稀硝酸溶液中发生氧化还原反应:,A错误;
B.醋酸难电离,用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中含有的:,B错误;
C.“水玻璃”的主要成分是硅酸钠,长期暴露在空气中会变质转化为硅酸沉淀:,C正确;
D.过量的铁粉加入稀硝酸溶液中生成硝酸亚铁:,D错误;
答案选C。
5.C
解析:A.硅酸钠、氢氧化钠、碳酸钠等碱性溶液要保存在用橡皮塞的细口试剂瓶中,不能用玻璃塞;氢氟酸能与玻璃中二氧化硅反应而腐蚀玻璃,所以不能用玻璃瓶存放,应保存在塑料瓶中,故A正确;
B.氯化亚铁易被氧化为氯化铁,常加入少量铁粉防止亚铁离子被氧化,加入稀盐酸防止其水解,故B正确;
C.锂的密度比煤油小,会浮在煤油的表面上,故不能用煤油保存,故C错误;
D.常温下液氯和干燥的钢瓶不反应,故可用以用干燥的钢瓶存放,故D正确;
答案选C。
6.B
解析:A、光导纤维的主要成分是二氧化硅,A错误;
B、氢气燃烧的产物是水,无污染,因此新型氢动力汽车的使用可减少煤炭燃烧产生的污染物,防止雾霾的产生,B正确;
C、明矾水解生成的氢氧化铝胶体吸附水中杂质,可以用来净水,但不可用于自来水消毒,C错误;
D、福尔马林溶液中含有甲醛,有毒,不能用于食品保鲜,D错误。
故答案选B。
7.C
解析:A.电脑芯片的主要成分为硅,不是二氧化硅,故A错误;
B.氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应,所以不能用玻璃仪器密封保存氢氟酸,故B错误;
C.由方程式可知,反应中硅元素的化合价升高被氧化,硅为反应的还原剂,被氧化为硅氟酸,故C正确;
D.缺标准状况下,无法计算反应转移0.1mol电子时,生成二氧化氮的体积,故D错误;
故选C。
8.B
解析:铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应生成的二氧化氮、一氧化氮又被氧气氧化为硝酸,最后等效于铜失电的数目等于氧气得电子数目,根据电子得失守恒规律进行分析解答。1.92 gCu的物质的量为,反应时失去电子数目为2×0.03mol=0.06mol,反应整个过程为HNO3NO2、NO;NO、NO2HNO3,反应前后HNO3的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目,所以消耗氧气的物质的量为,,故B正确。
故选B。
9.C
解析:根据图示=2mol,则NO、的物质的量和为2mol;根据反应可知,时只发生反应,产物只有;当时,只发生,产物为等物质的量的、;
A.时产物只有;当时产物为等物质的量的、,随x值增大n()增大、n()减小,图中线段b表示离子,a表示,故A错误;
B.根据N元素守恒,随x值增大,溶液中不变,故B错误;
C.根据图示,则参加反应的碳酸钠为1mol,根据碳元素守恒,反应中可收集到标准状况下22.4 L,故C正确;
D.若测得所得溶液中为0.4 mol,根据反应,的物质的量为0.8mol,则x值为,故D错误;选C。
10.D
解析:A.FeS与稀硫酸反应生成H2S而不生成SO2, 选项A不符合题意;
B.氨气与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥氨气,选项B不符合题意;
C.铁片和浓硝酸常温下发生钝化,故不能制取二氧化氮气体,选项C不符合题意;
D.大理石与稀盐酸反应生成CO2,且CO2能用浓硫酸干燥,选项D符合题意;
答案选D。
11.B
解析:A.氮氧化物以及它们在大气中发生反应的生成物溶于雨水会形成酸雨,由于雨水中溶解有二氧化碳,因此酸雨的雨水pH小于5.6,故A正确;
B.氮气和氢气反应是可逆反应,因此1molN2和3molH2充分反应生成NH3物质的量小于2mol,故B错误;
C.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,主要是硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,氧化铜单质,因此铜粉逐渐溶解,故C正确;
D.碳酸氢铵俗称碳铵,是常见的铵盐之一,碳酸氢铵会与碱性物质发生反应,因此碳铵应避免与碱性肥料混合施用,故D正确。
综上所述,答案为B。
12.A
解析:SO2、SO3都是酸性氧化物,能和一水合氨生成亚硫酸铵、硫酸铵,亚硫酸根离子、硫酸根离子都能和钡离子发生反应分别生成沉淀BaSO3和BaSO4,所以得到的沉淀是BaSO3和BaSO4。
答案选A。
13.D
解析:A.燃煤时加入石灰石减少SO2排放,是由于发生氧化还原反应产生了CaSO4,反应方程式为:2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2,A错误;
B.SO2是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸,亚硫酸不稳定,受热易分解,B错误;
C.向NaOH溶液中通入SO2的量不同,反应产物不同,若通入少量SO2,反应产物是Na2SO3,若SO2过量,反应产生NaHSO3,还可能是二者的混合物,C错误;
D.反应生成CuCl白色沉淀,铜元素的化合价由反应前CuSO4中的+2价变为反应后CuCl中的+1价,化合价降低,得到电子被还原,因此只能是SO2中+4价的硫表现还原性,D正确;
故合理选项是D。
14.C
解析:A.CaO+SO2=CaSO3,故工业生产中常用生石灰来吸收废气中的二氧化硫,A正确;
B.二氧化硫的水溶液能使紫色石蕊溶液变红,SO2+H2OH2SO3,说明二氧化硫能与水反应生成酸,B正确;
C.二氧化硫能使有色物质颜色消失,是由于SO2与有色物质直接结合为无色不稳定的化合物,与氧化还原反应无关,C错误;
D.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是SO2将KMnO4还原为无色的Mn2+,自身被氧化为H2SO4,则说明二氧化硫具有还原性,D正确;
故答案为:C。
15.C
解析:A.浓硫酸滴到蔗糖表面,变黑表现脱水性,膨胀表现强氧化性,A不选;
B.向某溶液中滴加BaCl2溶液,白色沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,则溶液中不一定含有 SO ,B不选;
C.将浓硫酸和铜加热,冷却后用水稀释,产生刺激性气味气体,浓硫酸表现强氧化性,溶液呈蓝色,即生成硫酸铜,浓硫酸表现酸性,C选;
D.足量锌和浓硫酸共热,产生的刺激性气味气体能使品红溶液褪色,则其肯定含有SO2,浓硫酸随着反应进行浓度逐渐减小,足量的锌继续与稀硫酸反应会产生H2,D不选;
故选C。
二、填空题
16.(1) G C A D
(2)4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O
(3)SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO
(4)2C+SiO2Si+2CO↑
(5)4NH3+6NO5N2+6H2O
解析:(1)①浓硝酸久置变黄,是因为硝酸分解生成的二氧化氮溶于硝酸,体现了硝酸性不稳定性,选G。
②浓硫酸敞口久置后,浓硫酸吸收空气中的水蒸气使溶液质量增加,浓硫酸体现吸水性,选C。
③Mg在N2中燃烧生成Mg3N2,N元素化合价降低,N2作氧化剂,N2体现氧化性,选A。
④棉布的成分是纤维素,浓硫酸滴在棉布上,浓硫酸夺取纤维素中的氢、氧原子,使棉布碳化,浓硫酸主要体现脱水性,选D。
(2)二氧化硅和HF溶液反应生成四氟化硅气体和水,所以用氢氟酸刻蚀玻璃,反应的化学方程式为4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O;
(3)SO2、Cl2通入水中生成硫酸和盐酸,反应的离子反应方程式SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO;
(4)二氧化硅和焦炭在高温条件下反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑;
(5)NO和NH3在催化剂作用下生成N2和水,反应的化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O。
17. .23:15 NaNO3 NaNO2 =
解析:反应①中NO2是氧化剂,NO是还原剂,NaNO2即是氧化产物也是还原产物,2mol NaOH参加反应,转移1mol电子;反应②中只有氮元素的化合价发生变化,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化产物为NaNO3,还原产物为NaNO2,2mol NaOH参加反应,转移1mol电子。
(1)根据反应①可知,产物NaNO2中N元素的化合价为+3价,其中NO2中氮元素的化合价从+4价降低到+3价,NO中氮元素的化合价显从+2价升高到+3价,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比是1:1,质量之比为23:15,故答案为23:15;
(2)在反应②中只有氮元素的化合价发生变化,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化产物为NaNO3,还原产物为NaNO2,故答案为NaNO3;NaNO2;
(3)反应①中2mol NaOH参加反应,转移1mol电子,反应②中2mol NaOH参加反应,转移1mol电子,故答案为=。
18. 排放二氧化硫废气、用煤作燃料 酸化土壤、腐蚀、破坏森林植物、腐蚀建筑物(答出一点即可) A Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O 需要 稀硫酸中的水蒸发后会变成浓硫酸
解析:(1)每天排放大量含SO2的废气,当地的其他工厂和居民均用煤炭作燃料,也会产生二氧化硫;
(2)酸雨具有一定的酸性和腐蚀性,会破坏森林植物、腐蚀建筑物;
(3)要治理酸雨,就要从根本上减少二氧化硫的排放,而A只是地方换了,没有从根本上减少二氧化硫的排放,B、C、D从不同的方面减少了二氧化硫的排放,答案选A;
(4)氢氧化钙和硫酸发生中和反应生成硫酸钙和水,反应的方程式为
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O;
(5)浓硫酸具有较强的腐蚀性和脱水性,极易腐蚀人的皮肤,稀硫酸在空气中水分蒸发较快,浓度会很快的增大。
19. 三氧化硫 H2SO3 SO2+2H2S=3S↓+2H2O 2SO3+2Na2O2=2Na2SO4+O2 Fe2+ 18mol·L-1 52g
解析:(1)根据分析,X的名称为三氧化硫,Z的化学式为H2SO3;
(2)根据氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化剂在氧化反应中化合价降低,证明SO2有氧化性的反应的化学方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O;
(3)若SO3能与Na2O2的反应生成硫酸钠,则该反应的化学方程式为2SO3+2Na2O2=2Na2SO4+O2;
(4)根据题意,溶液本身无色,Fe2+在溶液中呈浅绿色,则一定不含有Fe2+,加少量溴水,溶液仍呈无色,说明溴水发生了反应生成了无色物质,I-和均可与溴水反应使溴水褪色,反应后的溶液无色,说明没有碘单质生成,则原溶液中一定含有,根据反应+I2+H2O=+2I-+2H+可知,的还原性大于I-,故I-是否存在无法判断,溶液为电中性,一定含有阳离子,结合实验现象无法确定阳离子的种类,由于溶液中各离子的浓度未知,其他离子是否含有也无法确定,则可以确定的一定含有,一定不存在Fe2+,其他离子无法具体确定;
(5)由于稀硫酸不与铜反应,向50mL浓硫酸中加入铜片,加热,反应一段时间,共收集到2.24L(标准状况)的SO2,发生的反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,反应中消耗硫酸的物质的量=2n(SO2)==0.2mol,生成硫酸铜的物质的量为0.1mol;将反应后的混合物溶液为硫酸和硫酸铜的混合液,加水稀释,再加入足量锌粉放出15.68L(标准状况)的H2,该过程发生的反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu,则该过程消耗的硫酸的物质的量= n(H2)==0.7mol,消耗锌粉的物质的量为0.7mol+0.1mol=0.8mol,整个反应过程中消耗硫酸的总物质的量=0.7mol+0.2mol=0.9mol,则原浓硫酸的物质的量浓度= ,整个过程消耗锌粉的质量为。
20.8mol/L
解析:由题干可知n(O2) = 0.02 mol,混合气体中n(NO2) = 2×n(NO)①;
根据氧化还原反应得失电子守恒:
3×n(Al) + 2×n(Cu) = 4×n(O2) = 0.02×2×2 ②;
2×n(NO2) + 3×n(NO) = 4×n(O2) =0.02×2×2 ③;
根据质量守恒可得:27×n(Al) + 64×n(Cu) = 1.18g ④;
联立②④,解得n(Al)=0.02 mol,n(Cu)=0.01 mol;
联立①③,解得n(NO2) =0.032 mol,n(NO) =0.016 mol;
根据氮元素守恒:n(HNO3) = n(NO2)+n(NO)+3×n[Al(NO3)3] +2×n[Cu(NO3)2]=0.032mol+0.016mol+3×0.02mol+ 2×0.01mol=0.128 mol;
c(HNO3) = 0.128 mol÷0.01 L = 12.8 mol/L。
21. C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 检验反应中有SO2气体生成 澄清石灰水变浑浊 CO2 SO2 还原性 无色溶液又恢复红色
解析:(1)浓硫酸具有强氧化性,在加热的条件下,能把木炭氧化生成CO2、SO2和水,反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(2)A中品红褪色,可检验反应中有SO2气体生成;经过B装置中酸性高锰酸钾溶液除去SO2后,可通过洗气瓶C中品红不褪色和D中澄清石灰水变浑浊,证明反应有CO2生成;
(3)洗气瓶B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明碳与浓硫酸反应的产物之一SO2具有还原性;
(4)因SO2与品红生成了不稳定的无色物质,则A中品红溶液褪色后,再加热,溶液又恢复红色。
22.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)写原理——选择发生装置——除杂干燥——收集——验满——尾气处理
(3)略低于试管底、试管底部
(4)碱石灰(CaO和NaOH)
(5)
【分析】该装置为利用氯化铵与氢氧化钙在加热的条件下制取氨气,以此分析;
解析:(1)氯化铵与氢氧化钙在加热的条件下制取氨气;
故答案为:;
(2)气体制备流程:写出反应原理——选择发生装置——除杂干燥——收集——验满——尾气处理;
故答案为:写出反应原理——选择发生装置——除杂干燥——收集——验满——尾气处理;
(3)制备装置中试管口要略低于试管底;
故答案为:略低于试管底;
(4)氨气为碱性气体且与CaCl2反应,故用碱石灰干燥氨气;
故答案为:碱石灰(CaO和NaOH);
(5)倒置的漏斗、球形漏斗均可以作为防止倒吸装置;
故答案为:(见上述答案)。
23. NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
解析:A是气体单质,C是红棕色气体,则C是NO2,与水反应生成硝酸和NO,D能与铜反应,则D是硝酸,B是NO,因此A是氮气。则
(1)C的化学式为NO2;(2)C→D转化的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO