专题3 从海水中获得的化学物质 单元测试卷 (含解析)2022-2023学年高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册

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名称 专题3 从海水中获得的化学物质 单元测试卷 (含解析)2022-2023学年高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-26 15:39:58

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专题3《从海水中获得的化学物质》单元测试卷
一、单选题
1.下列各组澄清溶液中的离子能大量共存,且加入(或通入)X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是
选项 离子组 X试剂 离子方程式
A 、、、 NaOH溶液
B 、、、 过量氨水
C 、、、 少量盐酸
D 、、、 足量
A.A B.B C.C D.D
2.下列属于铵态氮肥的是
A.NH4Cl B.KNO3 C.NaNO3 D.CO(NH2)2
3.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。下列有关说法正确的是
A.11.2 L标准状况下混合气体中NO的体积为5.376 L,NO2的体积为5.824L
B.产生的标准状况下11.2 LNO和NO2混合气体通入5.6LO2刚好能溶解到水中
C.反应中参加反应的HNO3的物质的量为0.5mol
D.待产生的气体全部逸出后,向溶液中加入V mL a mol·L 1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原HNO3溶液的浓度为mol·L 1
4.如图所示的实验方案,能达到实验目的的是
A.图甲验证对分解反应有催化作用 B.图乙用Cu和稀硝酸制取NO
C.图丙是氨气发生和干燥装置 D.图丁比较碳酸的酸性大于硅酸
5.下列物质的用途与性质相关联的是
选项 物质的性质 物质的用途
A 钠、钾的金属性强 钠钾合金可作原子反应堆的导热剂
B 易水解 常用做金属除锈剂
C SO2具有漂白性 SO2可以使石蕊溶液褪色
D SiO2具有良好的导光性 SiO2常用作半导体材料,推进网络高速发展
A.A B.B C.C D.D
6.下列离子方程式正确的是
A.钠与水反应:
B.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合:
C.等体积等物质的量浓度的溶液与溶液混合:
D.浓硝酸中加入过量铁粉并加热:
7.下列实验操作中,正确的是
A.用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气 B.用镊子将金属钠从煤油中取出
C.仰视容量瓶刻度线进行定容 D.鼻孔直接贴近瓶口闻氯气的气味
8.含硫煤燃烧会产生大气污染物。为消除污染,某工厂设计了以下治理方案,其工艺流程如图所示。下列有关说法中不正确的是
A.该流程中发生的反应都是氧化还原反应
B.该流程中可得到化工产品
C.该流程中吸收的与消耗的的质量比为2:1
D.图中涉及的离子反应之一为
9.下列物质的制备与工业生产相符合的是
A.
B.
C.制取镁:海水
D.铝土矿
10.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A.试管底部出现白色固体,不能说明反应中无生成
B.与浓硫酸反应,只体现的氧化性
C.b或c处褪色,均说明具有漂白性
D.为了检验产物中的,某同学直接向反应后的试管(已冷却)中加入少量水
11.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论,这是化学学习的方法之一。下列对实验现象的解释正确的是
选项 实验现象 解释
A 向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾 说明浓硫酸具有脱水性
B 浅黄色的氯水中通入适量SO2,氯水褪色 说明SO2具有漂白性
C 向某溶液中加盐酸酸化的硝酸钡溶液,有白色沉淀生成 说明该溶液中一定含有SO或SO
D 浓硝酸在光照条件下变黄 浓硝酸不稳定,见光易分解,生成的有色产物能溶于浓硝酸
A.A B.B C.C D.D
12.硫及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,下列离子方程式书写正确的是
A.溶液与足量稀混合:
B.等物质的量的和同时通入水中:
C.溶液逐滴滴入溶液中,反应后溶液呈中性:
D.溶液与过量氨水混合:
13.下列说法正确的是
A.氨气液化时吸热,故氨气可用于作制冷剂
B.SO2具有强氧化性,故可用来漂白纸浆
C.BaCO3不溶于水,在医疗上被用作“钡餐”
D.二氧化硫可用于抑制酒类中细菌的生长,可在葡萄酒中微量添加
14.下列说法错误的是
A.工业合成氨的过程是固氮的过程
B.可用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验输送氨气的管道是否漏气
C.汽车尾气中含有的是汽油或柴油的燃烧产物
D.液氨汽化时需要吸收大量的热,可用作制冷剂
15.下列有关物质特征判断的说法中正确的是
A.纳米材料的直径介于1nm~100nm之间,故纳米铜属于胶体
B.、均能与酸和碱发生反应,故二者均为两性化合物
C.由反应可知为一元酸
D.浓硫酸具有强氧化性,实验室不能使用浓硫酸干燥二氧化硫气体
二、填空题
16.氧化还原反应原理在生产生活和科学研究中应用广泛。
(1)下列表述中没有氧化还原反应发生的是___。
a.滴水成冰 b.蜡炬成灰 c.百炼成钢
(2)NH3和Cl2反应的方程式为:NH3+Cl2—N2+HCl
①该反应中被氧化的元素是___(填元素名称),氧化剂是___(填化学式)。
②配平该方程式:__NH3+__Cl2—__N2+__HCl
③根据上述反应,工业生产中常用喷洒氨水的方法来检查是否有Cl2泄漏,若Cl2有泄漏,可以观察到的现象是___,产生该现象的反应方程式为___。
(3)“地康法”制氯气的反应原理图示如下:
①反应I的化学方程式为___。
②反应II属于___反应。(填四种基本反应类型之一)。
③若要制得a个氯气分子,则整个反应中转移电子的个数为___个。
17.物理性质
通常把铵根离子和酸根离子形成的_________化合物称为铵盐 ,它们多为_____色_____溶于水的晶体。
18.二氧化硫的化学性质
(1)SO2具有酸性氧化物的通性
①写出下列反应的化学方程式:
a.和水反应:____。
b.和澄清石灰水反应:___。
c.和CaO反应:____。
②可逆反应:在____条件下,既能向____方向进行,____又能向____方向进行的反应。在可逆反应的化学方程式中用“”代替“=”。
(2)从元素化合价变化角度分析SO2性质
①强还原性
与氯水反应:____。
与O2反应:____。
②弱氧化性
与H2S反应:____。
(3)SO2的特性——漂白性
它能与某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
三、实验题
19.醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂,一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂。将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是_______。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3,此时c 中有气体产生,该气体的作用是_______。
(3)打开K3,关闭K1和K2,c中亮蓝色溶液流入d,其原因是_______;d中析出砖红色沉淀。
(4)指出装置d可能存在的缺点_______。
20.二氧化氮是主要的大气污染物之一,工业上在一定条件下用NH3可将NO2还原。某同学在实验室对该反应进行了探究,实验设计如图(部分夹持装置省略):
回答下列问题:
(1)用装置A制备NH3,其中发生反应的化学方程式为_______;若收集NH3应采用_______法进行收集;装置B内的试剂是_______。
(2)装置D中发生反应的离子方程式是_______。
(3)M中发生反应的化学方程式是_______。
21.硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4]是分析化学中的重要试剂,某学习小组探究其分解产物。
(1)甲组同学按照图(I)所示的装置进行实验,关闭止水夹,加热A中的硫酸亚铁铵固体至分解完全,检验其分解产物。
①装置B仪器名称是______,所盛试剂是_______。
②装置C中可观察到的现象是______,由此可知硫酸亚铁铵分解的产物中有______。
(2)乙组同学选用装置A和图(II)所示的装置,进行实验验证硫酸亚铁铵分解的产物中还有SO2和SO3。
①乙组装置依次连接的合理顺序(用装置字母表示)为A、D、H、E、____、____。D的功能_________,E的功能_______________。
②其中取适量固体于A中,通入N2一段时间后,关闭止水夹,再点燃酒精灯,通入N2的目的是___。
③装置H中有白色沉淀,则证明分解产物中有_____;能证明分解产物中有SO2的实验现象是___。
(3)丙组同学根据甲、乙实验推测固体产物为:___,原因:________________。
四、计算题
22.煤中含有硫可以采用石灰石脱硫法进行处理,写出有关反应的方程式。
______________________________
已知某种煤的含硫量为1%,在进行脱硫处理时100t的煤中需要加入多少吨的石灰石?____反应可得硫酸钙多少吨?____
23.有一稀硫酸和硝酸铁的混合溶液,向其中加入铁粉,溶液中的Fe2+浓度如图所示(不考虑溶液体积的变化):
溶液中H2SO4与Fe(NO3)3的物质的量之比为_______
24.如图为化学教学中所用的喷泉实验装置。某同学用烧瓶中盛不同成分的气体进行喷泉实验,请帮助分析实验后烧瓶中所得溶液的浓度(假设是在标准状况下完成实验,且溶质不扩散)。
(1)若用HCl气体,则c(HCl)=_____。
(2)若用NO2气体,则c(HNO3)=_______。
(3)若用n(NO2):n(O2)=2:1的混合气体,则c(HNO3)=_____。
试卷第2页,共8页
参考答案:
1.C
【详解】A.、、、在溶液中可大量共存,加入NaOH溶液发生反应,A错误;
B.、在溶液中发生氧化还原反应生成单质碘和亚铁离子,不能大量共存,B错误;
C.、、、在溶液中可大量共存,加入少量盐酸,偏铝酸根离子结合氢离子生成氢氧化铝沉淀:,C正确;
D.、、、在溶液中可大量共存,加入足量发生反应:,D错误;
答案选C。
2.A
【详解】A.NH4Cl中含有铵根离子,属于铵态氮肥,故A正确;
B.KNO3中含有硝酸根离子,属于硝态氮肥,故B错误;
C.NaNO3中含有硝酸根离子,属于硝态氮肥,故C错误;
D.CO(NH2)2属于有机物,不是铵盐,尿素属于有机氮肥,不属于铵态氮肥,故D错误;
故选A。
3.D
【分析】32.64g铜的物质的量为32.64g÷64g/mol=0.51mol,在反应中失去的电子的物质的量为2×0.51mol=1.02mol,11.2L混合气体的物质的量为11.2L÷22.4L/mol=0.5mol。令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=0.5、3x+y=1.02,解得x=0.26、y=0.24,NO的体积=0.26mol×22.4L/mol=5.824L,NO2体积为0.24mol×22.4L/mol=5.376L。
【详解】A.根据分析,NO的体积0.26mol×22.4L/mol=5.824L,NO2体积为0.24mol×22.4L/mol=5.376L,A错误;
B.结合得失电子守恒,氧气得到电子等于铜失去的电子,则需要O2体积为,B错误;
C.反应中生成Cu(NO3)2以及NO、NO2,根据氮元素守恒,参见反应的HNO3为0.51mol×2+0.5mol=1.52mol,C错误;
D.加入氢氧化钠恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,此时溶液中溶质为NaNO3,根据钠离子守恒有:n(NaNO3)=n(NaOH)=V×10-3L×amol/L=aV×10-3 mol,由N原子守恒可知:n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO、NO2)=aV×10-3 mol+0.5mol=(aV×10-3+0.5)mol,故硝酸的物质的量浓度=mol/L,D正确;
故选D。
4.B
【详解】A.验证氯化铁是该反应的催化剂,应固定温度为单一变量,A错误;
B.稀硝酸与铜反应得到NO,NO难溶于水,可用排水法收集,B正确;
C.氯化铵受热分解后又在试管口重新生成氯化铵,得不到氨气,C错误;
D.浓盐酸易挥发,制备的二氧化碳中含有HCl,不能证明碳酸的酸性比硅酸强,D错误;
故选B。
5.B
【详解】A.钠钾合金可作原子反应堆的导热剂是因为钠钾合金为液态,导热性能好,与钠、钾的金属性强无关,选项A错误;
B.含溶液中易水解使溶液呈酸性,发生水解反应的离子方程式为+ H20NH3·H2O+ H+,酸性溶液可除锈,则金属焊接时可用含溶液作除锈剂,选项B正确;
C.二氧化硫具有漂白性,但不能使酸碱指示剂漂白褪色,选项C错误;
D.硅是良好的半导体材料,二氧化硅不是半导体材料,选项D错误;
答案选B。
6.C
【详解】A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,正确的离子方程式:,A错误;
B.醋酸是弱酸,要用化学式表示,不能写成,B错误;
C.等体积等物质的量浓度的溶液与溶液混合,离子方程式为,C正确;
D.浓硝酸中加入过量铁粉并加热,生成亚铁离子而不是铁离子,D错误;
故答案选C。
7.B
【详解】A.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能使湿润的蓝色石蕊试纸变色,所以不能用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气,A选项错误;
B.金属钠保存在煤油中,使用时用镊子取出,并用滤纸吸干表面的煤油,B选项正确;
C. 仰视容量瓶刻度线进行定容,会使所配制溶液浓度偏低,定容时视线应与容量瓶刻度线相切,C选项错误;
D.氯气有毒,应用手轻轻在瓶口扇动使少量气体飘进鼻孔,不能直接贴近瓶口闻氯气的气味,D选项错误;
答案选B。
8.C
【详解】A.由图可知每一步中都有元素化合价的升降,如O、S和Fe元素均发生了变化,所以该流程中发生的反应都是氧化还原反应,A正确;
B.由图可知是化工产品,B正确;
C.根据得失电子守恒2个SO2需要1个O2,所以质量比为4∶1,C错误;
D.由图可知该过程涉及离子反应:,D正确;
故选C。
9.D
【详解】A.工业上制漂白粉是利用氯气与石灰乳制备的,不是用石灰水,故A不选;
B.工业生产硝酸是用氨气催化氧化生产NO,不是用氮气和氧气放电反应生产的,故B不选;
C.氢氧化钠的价格较氢氧化钙高,工业上是在海水中加入生石灰或石灰乳沉淀海水中镁离子,故C不选;
D.工业上将铝土矿用氢氧化钠溶液溶解,过滤得到偏铝酸钠溶液,再通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀,将氢氧化铝沉淀煅烧得到氧化铝,最后电解熔融的氧化铝冶炼铝,上述制备过程与工业生产相符合,故D选;
故选D。
10.A
【分析】铜丝插入热浓硫酸中,两者反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,a处紫色石蕊变红,二氧化硫具有漂白性,b处品红褪色,二氧化硫具有还原性,c处酸性高锰酸钾褪色,d处浓NaOH可吸收多余的SO2。
【详解】A.试管底部出现白色固体,是因为浓硫酸具有吸水性,将生成的水吸收生成了无水硫酸铜,但该反应中有水生成,A正确;
B.Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜的同时生成二氧化硫,硫酸表现酸性和氧化性,B错误;
C.b处品红褪色,说明二氧化硫具有漂白性,c处酸性高锰酸钾褪色说明二氧化硫具有还原性,C错误;
D.某同学直接向反应后的试管中加入少量水,可能导致溶液飞溅造成实验事故,此外加入少量水硫酸浓度还是很高,溶液不会呈蓝色,无法检验产物中的铜离子,D错误;
故答案选A。
11.D
【详解】A.盐酸易挥发,浓硫酸稀释放热,向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾,是因为盐酸挥发导致的,与浓硫酸的脱水性无关,故A错误;
B.SO2通入氯水中,发生氧化还原反应生成HCl、硫酸,氯水褪色,与二氧化硫的还原性有关,与漂白性无关,故B错误;
C.向某溶液中加盐酸酸化的硝酸钡溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀可能是AgCl,因此由现象不能说明溶液中一定含有或,故C错误;
D.浓硝酸不稳定,分解生成的红棕色二氧化氮能溶解在溶液中,因此浓硝酸在光照条件下变黄,故D正确;
答案选D。
12.B
【详解】A.稀硝酸具有强氧化性,能将生成的SO2继续氧化成硫酸根,正确的离子方程式为,故A错误;
B.等物质的量的和同时通入水中,生成盐酸和硫酸,反应的离子方程式为,故B正确;
C. 溶液逐滴滴入溶液中至溶液呈中性,两者的物质的量之比为2:1,正确的离子方程式为,故C错误;
D.Al(OH)3不溶于氨水,溶液与过量氨水混合反应生成氢氧化铝和氯化铵,正确的离子方程式为,故D错误;
答案选B。
13.D
【详解】A. 液氨气化时吸热,氨气可用于作制冷剂,故A错误;
B. SO2具有漂白性,可用来漂白纸浆,故B错误;
C. BaSO4不溶于水和酸,X射线不能透过,在医疗上被用作“钡餐”,故C错误;
D. 二氧化硫具有较强的还原性,故常用作葡萄酒的抗氧化剂,所以二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长,故D正确;
故选D。
14.C
【详解】A.氮的固定是将氮的单质转化为氮的化合物,工业合成氨的过程是固氮的过程,故A正确;
B.由于氨气与氯化氢反应生成氯化铵冒白烟,所以可用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验输送氨气的管道是否漏气,故B正确;
C.汽车尾气中含有的氮氧化物是放电条件下氮气与氧气反应生成,汽油(或柴油)属于烃,不含氮元素,故C错误;
D.氨气易液化,液氨汽化时需要吸收大量的热,可用作制冷剂,故D正确;
故选C。
15.C
【详解】A.胶体属于分散系,是由分散质和分散剂构成,纳米材料只是达到了胶体分散质的要求,缺少分散剂不能形成胶体,A项错误;
B.二氧化硅属于酸性氧化物,B项错误;
C.与过量的NaOH反应,分子中只有1个参与了反应,故属于一元酸,C项正确;
D.浓硫酸的强氧化性由+6价硫体现,的强还原性由+4硫体现,而+6价硫和+4价硫之间无中间价态,无法发生归中反应,可以使用浓硫酸干燥,D项错误。
故选C。
16. a 氮 Cl2 2 3 1 6 有白烟产生 HCl+NH3=NH4Cl 2HCl+CuO=CuCl2+H2O 置换反应 2a
【分析】(1)反应前后有元素化合价变化的是氧化还原反应,没有化合价变化的是非氧化还原反应;
(2)①NH3和Cl2反应中氮元素化合价由-3价升高为0,氯元素化合价由0降低为-1价;
②根据得失电子守恒配平方程式;
③氨气与氯化氢反应有白烟氯化铵生成;
(3)①根据反应原理图,反应I是HCl、CuO反应生成CuCl2和H2O;
②反应II是CuCl2与氧气反应生成氧化铜和氯气;
③反应I是非氧化还原反应,反应II是氧化还原反应,根据2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2确定转移电子数。
【详解】(1)a. 滴水成冰,没有生成新物质,属于物理变化,a符合;
b. 蜡炬燃烧生成二氧化碳和水,碳元素、氧元素化合价改变,属于氧化还原反应,b不符合;
c. 百炼成钢,碳与氧气反应生成二氧化碳,碳元素、氧元素化合价改变,属于氧化还原反应,c不符合;
故答案为a;
(2)①NH3和Cl2的反应中N元素化合价由 3价升高为0,氯元素化合价由0降低为 1价,则该反应中被氧化的元素是氮元素,氧化剂是Cl2;
故答案为氮;Cl2;
②氮元素化合价由 3价升高为0,化合价升高3价,氯元素化合价由0降低为 1价,化合价降低1价,根据得失电子守恒配平方程式为:2NH3+3Cl2=N2+6HCl;
故答案为2;3;1;6;
③氨气与氯化氢反应生成氯化铵,所以会有白烟生成,产生该现象的反应方程式为:HCl+NH3=NH4Cl;
故答案为有白烟产生;HCl+NH3=NH4Cl;
(3)①根据反应原理图,反应I是HCl、CuO反应生成CuCl2和H2O,反应方程式是:2HCl+CuO=CuCl2+H2O;
故答案为2HCl+CuO=CuCl2+H2O;
②反应II是CuCl2与氧气反应生成氧化铜和氯气,反应方程式是2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2,属于置换反应;
故答案为置换反应;
③反应I是非氧化还原反应,反应II是氧化还原反应,根据2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2,可知氯元素化合价由 1升高为0,若要制得a个氯气分子则整个反应中转移电子的个数为2a个;
故答案为2a。
【点睛】本题有两个空是书写氧化还原反应方程式,可见书写方程式的重要性,尤其是陌生的氧化还原反应方程式的书写,首先通过信息和经验确定部分反应物、生成物,再依据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数,然后再根据电荷守恒、元素守恒配平其余物质的系数。
17. 离子 白 易
【详解】铵根离子与酸根离子形成离子化合物,为铵盐,铵盐多为白色易溶于水的晶体。
18.(1) SO2+H2OH2SO3 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O SO2+CaO=CaSO3 同一 正反应 同时 逆反应
(2) SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 2SO2+O22SO3 SO2+2H2S=3S+2H2O
【解析】略
19.(1)去除水中溶解氧
(2)排除c中空气
(3)c中产生H2使压强大于大气压
(4)敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触
【分析】将过量的锌和氧化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,打开K1、K2,关闭K3,发生反应2Cr3++Zn→Zn2++2Cr2+,c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,打开K3,关闭K1、K2,继续产生的H2增大c中压强,可将CrCl2溶液压入装置d中反应。
(1)
由题给信息,(CH3COO)2Cr·2H2O在气体分析中用作O2吸收剂,说明Cr2+具有强还原性,易被O2氧化,故所用蒸馏水需经煮沸除去其中的O2,以免影响(CH3COO)2Cr·2H2O的制备,故答案为:去除水中溶解氧;
(2)
Zn和盐酸反应 Zn+2H+=Zn2++H2↑,H2起到排除c中空气的作用,以防Cr2+被氧化,故答案为:排除c中空气;
(3)
打开K3,关闭K1和K2,c中产生H2使压强大于大气压,可使亮蓝色溶液流入d,故答案为:c中产生H2使压强大于大气压;
(4)
d为敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触而被氧化,应在密闭容器中制备,且缺少氢气的处理装置,故答案为:敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触。
20.(1) Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 向下排空气 碱石灰(或固体氢氧化钠)
(2)Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
(3)6NO2+8NH37N2+12H2O
【分析】A可用于固体加热制备气体,目的是制备氨气,可用氢氧化钙和氯化铵,干燥氨气用碱石灰或固体氢氧化钠;装置D中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水,反应生成的氮的氧化物是大气污染气体,铜丝可抽动的优点是便于控制反应的开始与停止,减少对大气的污染;装置M中NH3还原NO2生成N2和H2O,随着反应进行,NO2浓度降低,红棕色变浅,以此来说明在一定条件下NH3可将NO2还原。
(1)
A可用于固体加热制备气体,目的是制备氨气,可用氢氧化钙和氯化铵,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O,装置B的作用是干燥氨气,U型管内的试剂是碱石灰;
故答案为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;碱石灰(固体氢氧化钠);
(2)
铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水,反应离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O,反应生成的氮的氧化物是大气污染气体,抽动铜丝,可控制反应;
故答案为:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O;
(3)
NH3还原NO2,将有污染的气体转化为无污染的氮气,化学方程式为6NO2+8NH3=7N2+12H2O;
故答案为:6NO2+8NH3=7N2+12H2O。
21.(1) 球形干燥管 碱石灰 溶液由无色变为红色 NH3
(2) G F 平衡气压,防倒吸 检验SO3已经被除尽 赶走装置中的空气,防止对SO2验证产生干扰 SO3 E中无明显现象,G中出现白色沉淀
(3) Fe2O3 化合价
【分析】乙组选用甲组实验中的装置A和图2所示的装置进行实验验证硫酸亚铁铵分解的产物中还有SO2和SO3,分解产物通过装置D防止倒吸和冷凝;通过装置H中的足量元素和氯化钡溶液检验是否生成气体中含三氧化硫;通过装置E检验SO3是否已经被除净;通过装置G过氧化氢氧化二氧化硫为硫酸,结合钡离子生成白色沉淀,最后剩余二氧化硫气体需要尾气吸收。
【详解】(1)①根据装置B的形状和作用可知B仪器名称为球形干燥管,盛放固体干燥剂;
②装置C中可观察到的现象是变红色,氨气溶于水生成一水合氨是弱碱,溶液中电离显碱性,遇到酚酞变红色,证明分解产物中生成了氨气;
(2)①据上述分析可知装置连接顺序为ADHEGF;
②取适量硫酸亚铁铵固体于A中,通入一段时间N2后,关闭止水夹再点燃酒精灯,目的是赶走装置中的氧气,避免对二氧化硫检验的干扰;
③装置H中有白色沉淀,说明生成了不溶于水、不溶于酸的沉淀为BaSO4沉淀,原气体中生成了SO3;由于HCl的酸性比H2SO3强,所以SO2与BaCl2溶液不能发生反应,G中H2O2氧化SO2生成硫酸,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,则能证明分解产物中有SO2的实验现象是E中无明显现象,G中出现白色沉淀;
(3)利用+2价Fe2+具有还原性设计实验进行检验:取少量固体于试管中,加稀硫酸溶解,再滴入KMnO4溶液,KMnO4溶液不褪色,证明此固体产物不含+2价Fe2+,只能是+3价的Fe2O3。
22. 、 3.125 4.25
【分析】本题主要考查煤脱硫的过程及相关计算。
【详解】(1)石灰石在高温下会分解为CaO,煤燃烧会产生SO2,CaO是碱性氧化物,SO2是酸性氧化物,二者可以结合为CaSO3,在空气的作用下,CaSO3会再被氧化为CaSO4,此过程的化学方程式为:、;
(2)由题知,煤中含1t S,则可转化为SO2的物质的量为,根据CaO-SO2-CaCO3-CaSO4,可知需要CaCO3的质量为=3.125t,生成CaSO4的质量为=4.25t。
23.2:1
【详解】n(Fe)1==0.35mol,n(Fe)2==0.70mol,在溶液中加入Fe粉,首先发生反应:Fe + 4H+ +=Fe3++ NO↑+ 2H2O,由n(Fe)1=0.35mol,求出参加反应的n(H+)=1.4mol,n()=0.35mol,反应生成Fe3+为0.35mol;由反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,n(Fe)=n(Fe)2-n(Fe)1=0.35mol,可求出n(Fe3+)=0.70mol,原溶液中含Fe3+为0.70mol-0.35mol=0.35mol,即n[Fe(NO3)3]=0.35mol,溶液中过量,则H+完全反应,n(H2SO4)=0.70mol,从而求出溶液中H2SO4与Fe(NO3)3的物质的量之比为0.70mol:0.35mol=2:1。答案为:2:1。
【点睛】与Fe反应时,若用化学方程式表示,则铁盐的化学式难以确定。
24.(1)mol L-1
(2)mol L-1
(3)mol L-1
【分析】题目没有给出计算浓度所需的具体数据,只能利用气体摩尔体积相关知识计算,容器中充满气体时,容器容积即气体体积,按标准状况下,利用换算出气体的物质的量,实验完成后,根据气体的溶解性或发生反应的化学方程式来确定溶质物质的量和容器内溶液的体积,代入计算所得溶液的浓度。
【详解】(1)标准状况下,假设容器容积为VL,充满HCl气体时,HCl气体体积为VL,物质的量为,HCl极易溶于水,实验后容器内充满液体,所得溶液体积也为VL,其浓度为:。
(2)标准状况下,假设容器容积为VL,充满NO2气体时,NO2气体体积为VL,物质的量为,实验时NO2溶于水后与水反应:,所得溶液溶质是,物质的量是,容器内溶液体积为,其浓度为:。
(3)标准状况下,假设容器容积为VL,按n(NO2):n(O2)=2:1充满NO2、O2混合气体,NO2、O2体积分别为、,其物质的量为、,实验时NO2、 O2溶于水后与水反应:,氧气过量,所得溶液溶质是,物质的量,容器内溶液体积为,其浓度为: