第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题(含解析) 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

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名称 第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题(含解析) 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-28 15:31:54

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第五章 化工生产中的重要非金属元素测试题
一、单选题
1.能用磨口玻璃塞玻璃瓶存放的试剂有( )
A.烧碱溶液 B.浓硝酸 C.氢氟酸 D.硅酸钠溶液
2.化学与生产、生活等息息相关,下列说法中错误的是
A.“华为P30 pro”手机中麒麟芯片的主要成分是单质硅
B.港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物
C.“地沟油”是一种质量极差、极不卫生的非食用油,可制肥皂、生物柴油等
D.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中没有任何作用
3.以下涉及的生产方法和物质转化(“→”表示一步转化关系)正确的是
A.工业制高纯硅:石英砂
B.工业制硫酸:黄铁矿
C.工业制漂白粉:浓盐酸
D.侯氏制碱法:饱和食盐水
4.下列离子方程式的书写正确的是
A.水玻璃中通入过量二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O =2Na++CO+H2SiO3↓
B.Na2O2加入H218O中:2Na2O2+2H218O=4Na++4OH-+18O2↑
C.硅与氢氟酸的反应:Si+4H++4F-=SiF4↑+2H2↑
D.过量CO2通入氢氧化钙溶液中:CO2+OH-=HCO
5.下列有关说法不正确的是
A.常温下、对浓硫酸、浓硝酸表现出惰性,不与其发生反应
B.、都可以通过化合反应制得
C.石英砂和水晶的主要成分都是二氧化硅
D.高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域
6.下列说法正确的是
A.镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
B.浓H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
C.加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI,说明H3PO4比HI酸性强
D.向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,说明炭可与浓HNO3反应生成NO2
7.下列关于硫和氮及其化合物的说法中,不正确的是
A.NO2是无色气体 B.SO2可用作食品添加剂
C.N2可用作焊接金属的保护气 D.铵盐易溶于水、可用作氮肥
8.实验室制取气体时,不能用排空气法收集的是
A.NO B.NO2 C.NH3 D.SO2
9.下列离子方程式书写正确的是( )
A.澄清石灰水与过量的小苏打溶液反应:
B.酸性高锰酸钾溶液与草酸反应:
C.向AgCl沉淀中加入过量的氨水使AgCl溶解:AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
D.NH4HCO3溶液加入过量NaOH溶液加热:NH+OH-=NH3 H2O
10.关于氯磺酸的性质,下列推测不合理的是
A.水溶液呈酸性 B.与水反应生成次氯酸,可用作漂白剂
C.常温下为油状液体,难溶于四氯化碳 D.与溶液反应可生成三种盐
11.下列有关物质的类别、用途及原理均正确的是
选项 物质 类别 用途 原理
A Na2O2 碱性氧化物 潜水艇中作为供氧剂 Na2O2与CO2反应生成O2
B FeCl3 盐 刻制印刷电路板 Fe3+的氧化性强于Cu2+
C SO2 酸性氧化物 漂白纸浆、毛、丝等 SO2具有强氧化性
D NH3 碱 液氨作制冷剂 液氨汽化时吸收大量的热
A.A B.B C.C D.D
12.探究浓硫酸与木炭粉反应的产物,把生成物通过如图所示连接装置。下列叙述错误的是
A.若A中固体由白色变蓝色,则说明此反应有水生成
B.若B的品红褪色,则说明此反应生成了SO2
C.装置C的作用是除去SO2
D.若D中出现白色沉淀,就能证明此反应生成了CO2
13.下列离子方程式错误的是( )
A.将少量的硝酸银溶液滴入氨水中 Ag++2NH3·H2O= [Ag(NH3)2]+ +2H2O
B.碳酸钠水解:CO32-+2H2O=H2CO3+2OH-
C.向3%的双氧水中通入少量SO2:H2O2+SO2=2H++SO42-
D.向NaHCO3溶液中加入过量石灰水:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
14.下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )


③饱和

A.①③④ B.②③④ C.②③④ D.①②④
15.下列说法正确的是( )
①二氧化硅是酸性氧化物,它可以跟碱反应,但不能与任何酸反应
②根据反应SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑可推知硅酸酸性比碳酸强
③二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸
④二氧化硅常被用来制造光导纤维
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
二、填空题
16.(1)①写出氮气的结构式______;
②写出医疗用内服药剂“钡餐”主要成分的化学式_________;
(2)写出醋酸与少量碳酸钠溶液反应的离子方程式__________。
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),Si为+4价。
(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1mol/L的盐酸100mL充分溶解,过滤,得到不溶的非金属氧化物2.40g。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(标准状况),则:
①p=______;
②白玉的化学式为:________________。
18.某小组同学设计如下实验实现几种价态硫元素间的转化。
任务Ⅰ.从以下试剂中选择合适的试剂实现的转化。
试剂:①浓H2SO4 ②稀H2SO4 ③酸性溶液 ④溶液 ⑤Cu ⑥品红溶液
(1)写出实现转化的化学方程式:______。
(2)设计实验,证明实现了该转化(写出操作和现象):______。
任务Ⅱ.实现硫元素在、、价之间的转化。
查阅资料:价硫元素在酸性条件下不稳定,自身易发生氧化还原反应。
(3)①中加入的物质是______,该转化利用的是______的性质。
(4)写出③的离子方程式:______。
19.在试管里放入一块铜片,注入一定体积的浓硫酸,给试管加热,使之反应。
(1)若铜片还有剩余,硫酸________消耗完毕(填“已”或“没有”)。其理由是___________________________________________________________________。
(2)用一定量的废铜屑制取胆矾,有两种方法:一种是取Cu与浓H2SO4直接反应;二是先将铜在空气中加热使之生成CuO,再与稀H2SO4反应,其中_________种方法好,理由是 _____________________________________________________。
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.将8.8g FeS固体置于200mL 2.0mol L﹣1的盐酸中,以制备H2S气体.反应完全后,若溶液中H2S的浓度为0.10mol L﹣1,假定溶液体积不变,试计算:
(1)收集到的H2S气体的体积(标准状况)。__________
(2)溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度(摩尔浓度)。___________
22.国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸 (CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。其中含氯消毒剂在抗疫防疫中发挥了重要的作用。
84消毒液有效成分NaClO 质量分数25% 密度 规格1000mL 使用方式稀释100倍(体积比)之后使用
(1)“84消毒液”是常用的消毒剂,防疫物资中的一瓶“84消毒液”部分标签如图所示。
①上述“84消毒液”的物质的量浓度为_______。某同学取该“84消毒液”,稀释100倍后用于消毒,稀释后溶液中_______。
②该同学参阅上述“84消毒液”配方,用固体配制质量分数为的消毒液,下列仪器中不需要使用的有_______(写仪器名称)。
③“84消毒液”不可与酸性清洁剂混用的原因是_______(用离子方程式表示)。
(2)二氧化氯 (ClO2)是国际上公认的最新一代广谱、高效、安全、环保的杀菌消毒剂,因其稳定性差,常制备成固体以便运输和贮存。其工艺流程示意图如下图所示:
已知:浓度较大时易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到以下;饱和溶液在温度低于时析出的晶体是,高于时析出的晶体是,高于时分解成和。
①步骤1中通入空气的作用是_______。步骤2中发生反应的化学方程式为_______。
②步骤3中从溶液中获得晶体的操作步骤为:(Ⅰ)减压,蒸发结晶;(Ⅱ)趁热过滤;(Ⅲ)温水洗涤;(Ⅳ)低于干燥,得到成品。其中第(Ⅲ)步洗涤时水的温度范围为_______。
23.A、B、C、D 四种元素,原子序数依次增大,A 原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和 C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
(1)C离子的结构示意图为_____。D在周期表中位置_____。
(2)A、D两元素形成的化合物属_____(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)写出D的最高价氧化物的水化物和A单质反应的化学方程式:_____。
(4)写出B与氯元素和氢元素形成的氯水中含有的具有漂白性物质的结构式 _____________
【参考答案】
一、单选题
1.B
解析:A.氢氧化钠和二氧化硅反应生成粘性的物质硅酸钠,反应方程式为2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,硅酸钠能将玻璃瓶塞和试剂瓶粘结在一起而打不开,所以氢氧化钠溶液不能用磨口玻璃塞玻璃瓶存放,A错误;
B.浓硝酸虽然具有强氧化性,但浓硝酸和二氧化硅不反应,所以可以用磨口玻璃塞玻璃瓶存放,B正确;
C.氢氟酸能和二氧化硅反应生成四氟化硅和水,反应方程式为SiO2+4HF=SiF4+2H2O,所以HF不能用玻璃瓶存放,C错误;
D.硅酸钠具有粘性,能将玻璃瓶塞和试剂瓶粘结在一起而打不开,因此硅酸钠溶液不能用磨口玻璃塞玻璃瓶存放,D错误;
答案选B。
2.D
解析:A. “华为P30 pro”手机中麒麟芯片的主要成分是单质硅,A正确;
B.港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物,B正确;
C. “地沟油”是一种质量极差、极不卫生的非食用油,可制肥皂、生物柴油等,C正确;
D.虽然人体中没有水解纤维素酶,但纤维素在人体中可增强大肠蠕动并有通便功能,D错误;答案为D。
3.B
解析:A.制取纯硅的流程:用C和石英砂中的SiO2反应得到粗硅,再向粗硅中通Cl2得到SiCl4,最后用H2还原得到纯硅,故A错误;
B.黄铁矿的主要成分是FeS2,煅烧生成二氧化硫,再将二氧化硫转化为三氧化硫,然后与水反应生成硫酸,通过该生产流程可制备硫酸,故B正确;
C.漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2,由Cl2和Ca(OH)2反应制取,故C错误;
D.侯德榜制碱法中,先向饱和NaCl溶液通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体,产生溶解度较小的NaHCO3晶体,再加热分解NaHCO3得到Na2CO3,故D错误;
故选:B。
4.D
解析:A.通入过量的CO2生成碳酸氢盐,离子方程式为SiO+2CO2+2H2O=2HCO+H2SiO3↓,A错误;
B.在Na2O2与水的反应中,水既不是氧化剂,也不是还原剂,离子方程式为2Na2O2+2H218O=4Na++418OH-+O2↑,B错误;
C.氢氟酸是弱酸,写化学式,应该为Si+4HF=SiF4↑+2H2↑,C错误;
D.过量CO2通入氢氧化钙溶液中生成碳酸氢钙,其离子方程式为:CO2+OH-=HCO,D正确;答案选D。
5.A
解析:A.常温下Al、Fe对浓硫酸、浓硝酸表现出惰性,是由于浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性,在金属Al、Fe表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属进—步氧化,即发生钝化现象,A错误;
B.FeCl2可以通过氯化铁与铁化合得到,Fe(OH)3可以通过氢氧化亚铁和氧气、水化合得到,都可以通过化合反应直接制得,B正确;
C.英砂和水晶的主要成分都是二氧化硅,C正确;
D.高纯硅是半导体,是制造集成电路、太阳能电池的常用材料,D正确;
故选A。
6.A
解析:A.镁非常活泼,在空气中燃烧可和氮气、氧气反应,生成氧化镁和氮化镁,A正确;
B.浓H2SO4能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化,是其脱水性的体现,B错误;
C.浓H3PO4为难挥发性酸,加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI,是难挥发性酸制取挥发性酸,C错误;
D.向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,也可能是硝酸受热分解生成二氧化氮气体,D错误。故选A。
7.A
解析:A.NO2是红棕色气体,有毒,A不正确;
B.葡萄酒中添加适量SO2可以起到抗氧化的作用,所以SO2可用作食品添加剂,B正确;
C.N2性质稳定,与铁等金属不能发生反应,可用作焊接金属的保护气,C正确;
D.铵盐易溶于水、含有植物的营养元素氮,能被植物吸收,可用作氮肥,D正确;
故选A。
8.A
解析:A.NO能与空气中的O2反应生成NO,不能用排空气法收集,A符合题意;
B.NO2的密度比空气大,用向上排空气法收集,B不符合题意;
C.NH3的密度比空气小,用向下排空气法收集,C不符合题意;
D.SO2的密度比空气大,用向上排空气法收集,D不符合题意;
答案选A。
9.C
解析:A.小苏打过量,氢氧根完全反应,二者反应生成碳酸钙沉淀和碳酸钠、水,离子方程式为Ca2++2OH-+2HCO=CaCO3↓+2H2O+CO,故A错误;
B.草酸是弱酸不能写成离子,正确离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故B错误;
C.向AgCl沉淀中加入过量的氨水使AgCl溶解,该过程中Ag+与氨气分子形成配合物,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O,故C正确;
D.往NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热,反应生成碳酸钠、氨气和水,正确的离子方程式为:NH+ HCO+2OH-2H2O+NH3↑+ CO,故D错误;
综上所述答案为C。
10.B
解析:A.氯磺酸可以看做是硫酸中的一个羟基被氯原子代替,氯磺酸分子中还有一个羟基,具有酸的性质,水溶液呈酸性,故A合理;
B.氯磺酸中的Cl为-1价,跟水反应生成盐酸和硫酸,不生成次氯酸,不能用作漂白剂,故B不合理;
C.硫酸常温下为油状液体,难溶于有机溶剂四氯化碳,推测氯磺酸常温下也是油状液体,难溶于四氯化碳,故C合理;
D.氯磺酸跟水反应生成盐酸和硫酸,则跟氢氧化钠溶液反应可以生成氯化钠、硫酸钠和硫酸氢钠三种盐,故D合理;故选B。
11.B
解析:A. 过氧化钠不是碱性氧化物,碱性氧化物是和酸反应生成盐和水的氧化物,且化合价不变,过氧化钠中氧为负一价,和水或酸反应生成了氧气,故A错误;
B. 氯化铁属于盐,可以和金属铜反应,所以可以刻制印刷电路板,发生的化学方程式为: ,氯化铁为氧化剂,氯化铜为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,所以三价铁离子氧化性强于二价铜离子,故B正确;
C .二氧化硫漂白纸浆、毛、丝等,属于漂白性,不是强氧化性,故C错误;
D. 在水溶液中电离出的阴离子只有氢氧根离子的化合物属于碱,氨气溶于水呈碱性,是因为氨气和水反应生成的一水合氨电离出氢氧根,不是氨气本身电离,所以氨气不是碱,一水合氨是碱,故D错误;
故选:B。
12.D
解析:A.无水硫酸铜是白色,CuSO4 5H2O是蓝色,若A中固体由白色变蓝色,则说明此反应有水生成,故A正确;
B.SO2使品红溶液褪色,若B的品红褪色,则说明此反应生成了SO2,故B正确;
C.为检验CO2,则先除掉SO2,用酸性高锰酸钾溶液除掉,因此装置C的作用是除去SO2,故C正确;
D.由于C装置不清楚SO2是否除尽,因此若D中出现白色沉淀,不能证明此反应生成了CO2,可能还有SO2,SO2也能使澄清石灰水变浑浊,故D错误。
综上所述,答案为D。
13.B
解析:A. 由于氨水是过量的,则生成了稳定的[Ag(NH3)2]+,正确的离子方程式为:Ag++2NH3·H2O= [Ag(NH3)2]+ +2H2O,A项正确;
B. 碳酸钠分步水解,主要为第一步水解,且为可逆反应,正确的离子方程式为:CO32-+H2O HCO3--+OH-,B项错误;
C. 向3%的双氧水中通入少量SO2,H2O2氧化SO2生成硫酸,正确的离子方程式为:H2O2+SO2=2H++SO42-,C项正确;
D. 向NaHCO3溶液中加入过量石灰水,碳酸氢根离子全部参与反应,假设碳酸氢根离子为1mol,则正确的离子方程式为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,D项正确;
答案选B。
14.A
解析:①氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝,图中转化可实现,正确;
②S与O2在点燃条件下生成二氧化硫,不能生成SO3,错误;
③饱和食盐水与氨水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,图中转化可实现,正确;
④MgCl2与石灰乳反应生成氢氧化镁,氢氧化镁加热分解生成MgO,图中转化可实现,正确;故选A。
15.C
解析:①二氧化硅是酸性氧化物,但它可以与氢氟酸发生反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2↑,①错误;
②反应SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑只有在高温下才能进行,由于CO2是气体,生成后脱离反应体系使反应得以继续进行,但这不能说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强,②错误;
③二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸:CO2+H2O+ Na2SiO3= Na2CO3+ H2SiO3↓,符合强酸制弱酸原理,可以说明碳酸的酸性比硅酸的强,③正确;
④二氧化硅是光导纤维的主要成分,光导纤维可以用二氧化硅来制取,④正确。
二、填空题
16. N≡N BaSO4 2CH3COOH+=2CH3COO-+CO2↑+H2O
解析:(1)氮气分子中氮原子之间形成三键,结构式为:N≡N,故答案为:N≡N;
②BaSO4性质稳定,难溶于水和盐酸,且对人体无害,常用作医疗用内服药剂‘钡餐’,故答案为:BaSO4;
(2)醋酸为弱酸应写化学式,碳酸钠为可溶性盐,两者反应生成醋酸钠和二氧化碳,反应的离子方程式为:2CH3COOH+=2CH3COO-+CO2↑+H2O,故答案为:2CH3COOH+=2CH3COO-+CO2↑+H2O;
17.8 Ca2Mg5Si8O22(OH)2(或2CaO·5MgO·8SiO2·H2O )
解析:白玉类似的物质均是由多种金属氧化物结合得到的,故化学式可以拆分成几种金属氧化物结合的形式,白玉酸溶时,只有二氧化硅不溶解,再根据整个溶解过程中氯元素守恒求得白玉的化学式。
(1)白玉粉末灼烧过程中减少的是水的质量:根据比例关系可以求得白玉的摩尔质量为,解得M=810g/mol;
(2)①白玉粉末加酸溶解,只有二氧化硅不溶: ,则,p=8;
②4.05g白玉的物质的量为: ,又在标况下,得到气体336mL,则,根据关系式 ,则,由氯原子守恒有:2×0.005xmol+2×0.005ymol+2×0.015mol=0.1L×lmol/L ,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;即该物质的化学式为Ca2Mg5Si8O22(OH)2(或2CaO·5MgO·8SiO2·H2O )。
18. 将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色 溶液 酸性氧化物
解析:(1)由题意知实现该转化的化学方程式为。答案为
(2)要证明实现了该转化,只需要证明产生了二氧化硫,结合二氧化硫的漂白性可将反应后产生的气体通入品红溶液中,若溶液褪色,即实现了该转化。答案为将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色;
(3)二氧化硫转变为亚硫酸钠的过程中硫元素化合价没有发生变化,完成该转化体现二氧化硫酸性氧化物的性质,二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和。答案为溶液,酸性氧化物;
(4)根据题干信息,价硫元素在酸性条件下不稳定,自身易发生氧化还原反应,即发生歧化反应,价的硫元素化合价既升高又降低,结合步骤②中亚硫酸钠和反应生成硫代硫酸钠分析可得中硫元素的化合价应低于价则为硫单质,③的离子方程式为。答案为
19. 没有 因随反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O的进行,硫酸变稀,不与Cu反应,故H2SO4不会耗完; 第二 既节省H2SO4又防止产生SO2造成污染
解析:(1)浓硫酸与铜发生反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硫酸浓度逐渐降低,稀硫酸与铜不反应,则硫酸不能消耗完毕。因此,本题正确答案是:没有;因随反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(浓)的进行,硫酸变稀不与Cu反应,故H2SO4不会耗完;
(2)浓硫酸与铜反应生成二氧化硫气体,可污染环境,且消耗硫酸较多,所以选择第二种方法好,因此,本题正确答案是:第二种;既节省H2SO4又防止产生SO2造成污染。
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。
21.8L 0.5mol L﹣1;1.0mol L﹣1
解析:(1)FeS的物质的量为=0.1mol,盐酸的物质的量为0.2L×2.0mol L﹣1=0.4mol,根据方程式FeS+2H+═Fe2++H2S↑可判断盐酸过量,计算应以FeS的物质的量为基准,则共生成H2S 0.1mol.在溶液中溶解的物质的量为:0.10mol L﹣1×0.2L=0.02mol,所以收集到的H2S气体的物质的量为0.08mol,其体积为:0.08mol×22.4L/mol=1.8L,
答:收集到的H2S气体的体积(标准状况)为1.8L。
(2)参加反应的FeS的物质的量0.1mol,根据方程式FeS+2H+═Fe2++H2S↑得Fe2+的物质的量为0.1mol,消耗掉H+0.20 mol,反应前H+的物质的量为:2.0 mol L﹣1×0.20 L=0.40 mol,剩余的H+的物质的量为0.40 mol﹣0.20 mol=0.20 mol,所以Fe2+的物质的量浓度为=0.5mol L﹣1,H+的物质的量浓度为=1.0mol L﹣1,
答:溶液中Fe2+的物质的量浓度为0.5mol L﹣1;H+的物质的量浓度为1.0mol L﹣1。
22.(1) 4 0.04 圆底烧瓶、分液漏斗 ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O
(2) 稀释产生的ClO2,防止其分解爆炸 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑ 38°C~60°C
【分析】(2)由题中制备流程可知,NaClO3在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成ClO2,同时得到NaHSO4,ClO2发生器中发生反应为H2SO4+2NaClO3+SO2=2ClO2↑+2NaHSO4,纯ClO2易分解爆炸,通入足量空气稀释ClO2以防止爆炸;ClO2与H2O2和NaOH发生2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑,根据题中信息可知,高于38℃时析出NaClO2晶体,且控制温度低于60℃,减压蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到NaClO2产品。
解析:(1)① c(NaClO)=≈4mol/L,稀释100倍后的溶液中c(Na+)=0.04mol/L;
②根据物质的量浓度溶液的步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签配制溶液,可知需要使用的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500 mL的容量瓶,不需要的仪器有圆底烧瓶、分液漏斗;
③酸性清洁剂主要成分为盐酸,ClO-在酸性条件下与Cl-反应生成Cl2,离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O,因此不能共用;
(2)①由题中信息可知,纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下,所以通入空气的作用是稀释产生的ClO2,防止其分解爆炸;根据分析,步骤2中发生反应的化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑;
②由题中信息可知,饱和NaClO2溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2,高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所以步骤3中洗涤时水的温度范围为38°C~60°C。
23. 第三周期第ⅥA族 共价 C+2H2SO4 (浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O H-O-Cl
解析:A原子最外层上有4个电子,则A属于IVA族,B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,且两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体,该固体为Na2O2,即B为O,C为Na,因为原子序数依次增大,因此A为C,D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和,根据核外电子排布规律,则D为S,据此分析;
根据上述分析,A为C,B为O,C为Na,D为S;
(1)C离子是Na+,其离子结构示意图是;D为S,位于第三周期VIA族;
(2)A和D形成的化合物是H2S,属于共价化合物;
(3)D的最高价氧化物的水化物是H2SO4,浓硫酸具有强氧化性,加热条件下能与C单质反应,其反应方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(4)O、Cl、H形成具有漂白性物质,且氯水中含有的,该物质为HClO,其结构式为H-O-Cl