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 2023-06-30 22:18:21

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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
1.2022年我国具有独立知识产权的“龙芯”20岁了,下列叙述正确的是
A.硅太阳能电池、石英、光导纤维和计算机芯片所用的材料都是
B.据的反应,可推知硅酸酸性比碳酸酸性强
C.既能和氢氧化钠溶液反应又能和氢氟酸反应,则是两性氧化物
D.晶体硅和金刚石的硬度都很大
2.硅在自然界最主要的存在形式是 ①硅 ②二氧化硅 ③硅酸盐
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
3.下列关于无机非金属材料的说法中,不正确的是
A.高纯硅可用于制造半导体材料
B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,它是生物陶瓷
C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,可用于制造陶瓷发动机的受热面
D.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆
4.对下列离子方程式书写的判断和分析正确的是
选项 离子反应 判断和分析
A 向碳酸钠溶液中通入少量CO2:CO+CO2+H2O=2HCO 离子方程式书写错误,因生成NaHCO3会沉淀
B Fe(OH)3固体溶于HI溶液:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 离子方程式书写正确
C 向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O 离子方程式书写错误,原因是OH-和H+前面系数应为2,生成的H2O前面系数也为2
D 向碳酸氢铵溶液中加入足量的澄清石灰水Ca2++HCO+OH-CaCO3↓+H2O 离子方程式书写正确
A.A B.B C.C D.D
5.一定条件下,将3.52g铜和铁的混合物溶于40mL一定浓度的热硝酸中,恰好完全反应,得到NO和NO2的混合气体0.08mol,且所得溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。向反应后的溶液中加入1mol L-1的NaOH溶液,当金属离子恰好全部沉淀时得到6.24g沉淀。该硝酸的浓度为
A.2.4mol L-1 B.5.3mol L-1 C.6.0mol L-1 D.8mol L-1
6.汽车尾气中的氮氧化合物(NOx)与大气中的 NH3发生如下作用,形成一种雾霾。
NOxN2O5HNO3烟(一种雾霾)
有关该雾霾的叙述错误的是
A.该雾霾中含硝酸铵固体
B.反应②产生的酸雾对人有刺激性,会造成空气污染
C.NH3可能来自过度施用氮肥
D.[O]是反应①的催化剂
7.下列叙述正确的是
A.Na在空气中受热生成
B.与在加热条件下可催化氧化生成NO
C.Al和少量的NaOH溶液反应可制备
D.足量的Cu和Zn分别与热的浓硫酸反应产生的气体一定相同
8.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.100mL18mol/L浓硫酸与足量Cu粉加热反应,产生分子数为
B.标准状况下,中含有的原子数为
C.一定条件下,与足量氢气反应,产生的分子数为
D.与的混合气体中含有的原子数目为
9.下列关于浓硫酸的说法正确的是
A.易挥发 B.有脱水性 C.无吸水性 D.密度比水小
10.下列反应的离子方程式正确的是
A.过量的二氧化硫通入氢氧化钠溶液中∶
B.Cl2通入石灰乳中∶
C.铜与稀硝酸反应∶
D.向盐酸中加入适量氨水∶
11.下列实验操作正确的是
A.pH试纸使用时不需要润湿,用蓝色石蕊试纸检测氨气时需要润湿
B.实验室储存少量液溴、白磷时一般均需加入水进行“液封”
C.用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液
D.金属钠具有强还原性,故可以用Na与TiCl4溶液发生反应4Na+TiCl4=Ti+4NaCl来制备Ti
12.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.MgCO3MgCl2(aq) Mg
B.NaClNaHCO3(s) Na2CO3(s)
C.SiO2SiSiCl4
D.AgNO3[Ag(NH3)2]OH(aq) Ag
13.绵阳博物馆位于富乐山西麓,馆内藏品3万余件,其中包括东汉青铜摇钱树、清带套五彩高足瓷碗、宋莲瓣纹高足银碗、西汉漆木马等文物。下列有关叙述错误的是
A.青铜摇钱树表面绿色物质主要成分属于盐类
B.陶瓷是以作为主要原料经高温烧结而成
C.莲瓣纹高足银碗表面因被氧化而呈现灰黑色
D.漆木马表面黑漆涂料具有耐潮、耐腐蚀功能
14.下列由相关实验现象所推出的结论正确的是( )
A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性
B.SO2使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,说明SO2有漂白性
C.SO2、次氯酸钠溶液均能使品红溶液褪色,说明两者都有漂白性
D.SO2和Cl2都有漂白性,所以两者混合后能增强漂白效果
15.对下列事实的解释或现象描述正确的是
A.不用浓硝酸和铜屑反应制硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性。
B.久置的浓硝酸溶液呈黄色,说明浓硝酸具有不稳定性。
C.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解:再加入固体,铜粉仍不溶解。
D.锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸酸性太弱。
二、填空题
16.填写除去括号内杂质所用试剂的名称
(1)碳酸氢钠溶液(碳酸钠)_______
(2)FeCl3溶液(FeCl2)_______
(3)FeCl2溶液(FeCl3)_______
(4)Cu(Fe)_______
(5)FeCl2溶液(CuCl2)_______
(6)进行物质除杂净化时应注意哪些问题_______
17.现代社会,人类以煤、石油和天然气(化石燃料)为主要能源。但化石燃料使用过程中存在两大问题,一方面储量有限,短期不可再生;另一方面燃烧及使用过程中会产生 SO2、 NOx、CO等大气污染物。请回答以下问题:
(1)S是化工生产中重要的非金属元素,请画出S的原子结构示意图_____,其在元素周期表中的位置是_____。
(2)化石燃料使用过程中产生的含SO2、NOx 的废气直接排放到大气中,容易造成酸雨,酸雨是pH小于___________的降水。
(3)对工业废气进行适当处理能够减少环境污染。其中:
I.针对含SO2 的工业废气可以采用"钙基固硫法,。例如将生石灰与含硫的煤混合后再燃烧,可以将SO2 最终转化为CaSO4,请写出该反应化学方程式___________。
Ⅱ.针对含 NOx 的工业废气可以采用"氨气催化还原法,,在催化剂、加热条件下将 NOx 转化为无害气体。请写出NH3 催化还原 NO的反应方程式___________。
(4)在能源消费需求与储量之间矛盾日益加剧的今日,为改善人类生存环境,促进社会可持续发展,针对化石燃料使用的上述问题请写出1条应对方法:_____。
18.物质类别、物质所含核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本角度。
(1)向粉末中滴入几滴水,有大量气泡生成,该反应的化学方程式为_______,该反应中氧化剂是_______(填化学式,下同),还原剂是_______。
(2)铁锈的主要成分是氧化铁,从物质类别来看,它属于_______(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”);用稀盐酸除去铁锈的反应属于_______(填四大基本反应类型之一)。
(3)已知铁元素的常见化合价有0、、,根据铁元素的常见化合价可以预测氧化铁具有_______,试写出一个氧化铁表现该性质的化学方程式:_______。
(4)是一种酸性氧化物,类似的性质。试写出过量的与溶液反应的离子方程式:_______。
(5)从硫元素的价态分析可知具有还原性,在溶液中可被氧化为高价态的。写出将通入氯水中发生反应的主要离子方程式:_______。
三、计算题
19.某工厂生产硫酸,使用一种含杂质为25%的黄铁矿样品。已知黄铁矿与氧气反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 若取1吨该矿石,可制得98%的浓硫酸_______吨(设生产过程中硫损失2%)。(提示:用关系式法或原子守恒法进行计算)
20.由铝硅两种物质组成的试样11 g,均匀地分成等质量的两份,一份与足量的盐酸反应可产生气体a L,一份与足量的NaOH溶液反应产生气体b L,合并两次收集的气体共有11.2 L(标准状况),问此试样中铝、硅的物质的量分别是多少?_________。
四、实验题
21.醋酸亚铬水合物([Cr(CH3COO)2)]2·2H2O,深红色晶体)是一种氧气吸收剂,通常以二聚体分子存在。实验室以Zn、盐酸、CrCl3溶液、CH3COONa溶液为原料,制备醋酸亚铬水合物的装置如图所示:
已知:醋酸亚铬水合物不溶于冷水和醚,易溶于盐酸。
Zn(s) + 2HCl(aq) = ZnCl2(aq) + H2(g)
2CrCl3(aq) + Zn(s)= 2CrCl2 (aq) + ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq) + 4CH3COO-(aq) + 2H2O(l) = [Cr(CH3COO)2]2·2H2O (s)
请回答:
(1)检查虚线框内装置气密性的方法是_______。
(2)醋酸钠溶液应放在装置_______中(填写装置编号,下同);盐酸应放在装置_______中。
(3)将生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液混合时的操作是_______阀门A、_______阀门B (填“打开”或“关闭”)。
(4)本实验中锌粒须过量,其原因是_______。
(5)为洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品,下列方法中最适合的是_______。
A.先用盐酸洗,后用冷水洗 B.先用冷水洗,后用盐酸洗
C.先用冷水洗,后用乙醚洗 D.先用盐酸洗涤,后用乙醚洗
22.某兴趣小组设计以下装置进行铜与浓硫酸的反应,并检验生成产物。试管a中加入浓硫酸,在烧杯中加入饱和的氢氧化钠溶液,将螺旋状的铜丝连接在2号注射器活塞的橡胶上,1号注射器配有较长的耐腐蚀的针头。
请回答:
(1)试剂b为_______
(2)推动2号注射器活塞,将铜丝浸没在浓硫酸中,加热试管a,使反应开始进行,实验任务完成后,使反应停止的操作:_______
(3)利用1号注射器证明该实验中有生成的具体操作和现象:_______
(4)实验结束后,如何检验烧杯中是否有硫酸根离子?_______
五、元素或物质推断题
23.下图各方框内字母均表示一步反应中的某些反应物或生成物,其中X与C焰色反应均呈黄色,X分解时以1:1:1的比例得到化合物A、B、C,常温下A为一种常见的无色液体,B、D为无色气体,B是酸雨污染的主要原因,实验室中常用C与F的浓溶液反应来制备少量的B。
(1)写出下列各物质的化学式:A___,B___,C___,E___。
(2)①写出框图中下列转化的化学方程式:F与Cu作用生成B___;C与F生成B___;
②工业上制备F的工艺方法被称为___,生成B的设备名称为___,此法产生的含有B的废气常用C的水溶液作为吸收剂,写出吸收生成X的离子方程式___。
【参考答案】
一、单选题
1.D
解析:A.硅太阳能电池、计算机芯片都用到硅单质,石英、光导纤维用到的是二氧化硅,A错误;
B.反应只有在高温条件下进行,由于CO2是气体,逸出反应体系使反应得以继续进行,不能说明硅酸的酸性比碳酸强,比较硅酸和碳酸的酸性强弱要比较它们在水溶液中电离出H+的难易程度,B错误;
C.二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水、但不与其它酸反应,不符合两性氧化物的概念,SiO2不是两性氧化物,C错误;
D.晶体硅和金刚石二者都属于共价晶体,都只存在共价键,键能都很大,硬度也很大,D正确;
故选D。
2.C
解析:自然界中没有游离态的硅,只有化合态的硅,以二氧化硅和各种硅酸盐的形式存在;
答案选C。
3.D
解析:A.高纯硅可用于制造半导体材料,制造芯片,故A正确;
B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,它是生物陶瓷具有特定的生物或生理功能,可直接用于人体,故B正确;
C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,是高温结构材料,可用于制造陶瓷发动机的受热面,故C正确;
D.二氧化硅不具有导电能,故D错误;
故选D。
4.C
解析:A.离子方程式书写正确,少量二氧化碳通入碳酸钠溶液中不生成碳酸氢钠沉淀,分析错误,故A不符合题意;
B.离子方程式书写错误,沉淀溶解后与会发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,故B不符合题意;
C.氢氧化钡溶液中加入稀硫酸发生反应:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,分析和判断正确,故C符合题意;
D.还有与反应生成,故D不符合题意;故选:C。
5.C
解析:金属离子全部沉淀时,得到6.24g沉淀为氢氧化铜、氢氧化铁,故沉淀中氢氧根的质量为:6.24g -3.52g =2.72g,计算出氢氧根的物质的量,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,设铜、镁合金中Cu、Fe的物质的量分别为x、y,则:解得x、y的值,根据氮元素守恒n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2),根据钠元素守恒可得:n(NaNO3)=n(NaOH)=n(OH-),可以得到n(HNO3)的值,利用c(HNO3)=可以得到硝酸的浓度。
根据氮元素守恒:n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2),n(NaNO3)=n(NaOH)=n(OH-)=0.16mol,可以得到n(HNO3)=0.16mol+0.08mol=0.24mol,c(HNO3)= =6mol/L,答案为C。
6.D
解析:A.由反应③可知该雾霾中含硝酸铵固体,A正确;
B.反应②产生的酸雾对人有刺激性,会形成酸雨,造成空气污染, B正确;
C.铵盐不稳定易分解产生氨气,故NH3可能来自过度施用氮肥(铵态氮肥), C正确;
D.[O]是反应①的反应物,不是催化剂,D错误。
答案选D。
7.B
解析:A.Na在空气中受热生成,故A错误;
B.与在加热条件下发生催化氧化生成NO和水,故B正确;
C.Al和少量的NaOH溶液反应生成NaAlO2和氢气,故B错误;
D.足量的Cu与热的浓硫酸反应产生的气体一定是SO2, Zn与浓硫酸反应开始生成SO2,硫酸变稀后产生H2,故D错误;选B。
8.D
解析:A.100mL18mol/L浓硫酸与足量Cu粉加热反应,随反应进行,硫酸浓度减小,稀硫酸和Cu不能反应,产生分子数小于,A错误;
B.标准状况下,NO2不是气体,无法由气体体积求算原子个数,B错误;
C.一定条件下,氮气与氢气合成氨气反应为可逆反应,与足量氢气反应,产生的分子数小于,C错误;
D.与的混合气体最简式为NO2,4.6g中含有的原子数目为=,D 正确;故答案选D。
9.B
解析:浓硫酸是一种具有高腐蚀性的强矿物酸,浓硫酸密度比水大得多,浓硫酸指质量分数大于或等于70%的硫酸溶液,浓硫酸还具有强腐蚀性:在常压下,沸腾的浓硫酸可以腐蚀除铱和钌之外所有金属(甚至包括金和铂),其可以腐蚀的金属单质种类的数量甚至超过了王水,硫酸在浓度高时具有强氧化性,这是它与稀硫酸最大的区别之一。同时它还具有脱水性,难挥发性,酸性,吸水性等,综上所述,故答案为:B。
10.D
解析:A.过量的二氧化硫通入氢氧化钠溶液中会生成亚硫酸氢根,故A错误;
B.石灰乳中的Ca(OH)2不能写成离子形式,故B错误;
C.选项所给离子方程式电荷不守恒,正确离子方程式为,故C错误;
D.盐酸中加入适量氨水生成氯化铵和水,HCl、NH4Cl为可溶于水的强电解质,可以写成离子,一水合氨、H2O为弱电解质不能拆,离子方程式正确,故D正确;
综上所述答案为D。
11.B
解析:A.pH试纸使用时不需要润湿防止产生误差;氨气极易溶于水生成氨水,故用红色石蕊试纸检测氨气时需要润湿,A错误;
B.实验室储存少量液溴、白磷时一般均需加入水进行“液封”,防止溴挥发、磷接触氧气自燃,B正确;
C.BaCl2溶液和AgNO3溶液、K2SO4溶液分别生成白色氯化银沉淀、白色硫酸钡沉淀,不能鉴别,C错误;
D.金属钠具有强还原性,故可以用Na与TiCl4发生反应4Na+TiCl4=Ti+4NaCl来制备Ti,而不是四氯化钛溶液,D错误;
故选B。
12.D
解析:A. 电解氯化镁溶液无法得到单质Mg,应当电解熔融状态氯化镁,A错误;
B. 向氯化钠溶液中通入二氧化碳无法得到碳酸氢钠固体,应当向饱和食盐水中先通入氨气,从而增大二氧化碳的溶解度,进而通入二氧化碳,才能得到碳酸氢钠固体,B错误;
C. 硅单质不溶于盐酸,C错误;
D. 向硝酸银溶液中滴加氨水,可以得到银氨溶液,麦芽糖具有还原性,故能够还原[Ag(NH3)2]OH,得到Ag单质,D正确;
答案选D。
13.B
解析:A.青铜摇钱树表面绿色物质主要成分为碱式碳酸铜,属于盐类,A正确;
B.陶瓷是以黏土作为主要原料经高温烧结而成的硅酸盐产品,B错误;
C.莲瓣纹高足银碗表面因银与硫化氢反应生成硫化银而呈现灰黑色,反应中银被氧化,C正确;
D.漆木马表面的黑漆涂料是具有耐潮、耐腐蚀优良功能的涂料,D正确;
故选B。
14.C
解析:A.氯气和水反应生成的次氯酸有强氧化性,次氯酸的强氧化性可使品红溶液褪色;二氧化硫和品红反应生成无色物质而使品红溶液褪色,只能说明二氧化硫具有漂白性不能说明其具有氧化性,A项错误;
B.SO2可使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,都不是SO2的漂白性所致,褪色的原因是SO2的还原性,分别发生氧化还原反应:SO2+Br2+2H2O==H2SO4+2HBr,5SO2+2KMnO4+2H2O==K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,B项错误;
C.二氧化硫使品红溶液褪色是由于其具有漂白性,次氯酸钠溶液因为具有强氧化性而具有漂白性,故可使品红溶液褪色,C项正确;
D.SO2和Cl2按物质的量之比1∶1混合后,生成硫酸和盐酸,则没有漂白性,D项错误;
综上所述答案为C。
15.B
解析:A.,铜和浓硝酸反应除了生成硝酸铜还生成二氧化氮,浓硝酸的利用率不高,与浓硝酸的挥发性无关,而制取硝酸铜通常利用稀硝酸与氧化铜反应,故A错误;
B.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶,久置的浓硝酸溶液呈黄色,是因为浓硝酸遇光分解生成的NO2溶解在硝酸中的缘故,说明浓硝酸具有不稳定性,故B正确;
C.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解。再加入固体,由于在酸溶液中硝酸根离子具有强氧化性,故此时铜粉溶解,故C错误;
D.硝酸为强氧化性酸,与锌反应不能生成氢气,与其酸性强弱无关,而是和酸根有关,为强酸,故D错误;
本题答案B。
二、填空题
16.(1)二氧化碳 (2)氯气 (3)铁粉 (4)稀盐酸 (5)铁粉
(6)①不增,即在除去杂质的同时,不能引入新的杂质;②不减,即不能减少被提纯的物质;③简便,即分离操作简便易行;④易得,即除杂试剂价格便宜,容易得到;⑤最好,即所选用的方法在保证除去杂质的同时,最好能增加被提纯物质的量。
解析: (1)碳酸氢钠溶液(碳酸钠):通入过量的二氧化碳,将碳酸钠转化为碳酸氢钠,故答案为:二氧化碳;
(2)FeCl3溶液(FeCl2):通入过量的氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁,故答案为:氯气;
(3)FeCl2溶液(FeCl3):加入过量的铁粉将氯化铁还原为氯化亚铁过滤,故答案为:铁粉;
(4)Cu(Fe):加入过量的稀盐酸将铁粉溶解,故答案为:稀盐酸;
(5)FeCl2溶液(CuCl2):加入过量的铁粉将铜还原,过滤,故答案为:铁粉;
(6)进行物质除杂净化时应注意哪些问题①不增,即在除去杂质的同时,不能引入新的杂质;②不减,即不能减少被提纯的物质;③简便,即分离操作简便易行;④易得,即除杂试剂价格便宜,容易得到;⑤最好,即所选用的方法在保证除去杂质的同时,最好能增加被提纯物质的量。故答案为:①不增,即在除去杂质的同时,不能引入新的杂质;②不减,即不能减少被提纯的物质;③简便,即分离操作简便易行;④易得,即除杂试剂价格便宜,容易得到;⑤最好,即所选用的方法在保证除去杂质的同时,最好能增加被提纯物质的量。
17. 第三周期第VIA族 5.6 从节能、减排、使用新能源任意角度说明均可
解析:(1)S为第16号元素,位于第三周期VIA族,原子结构示意图为;
(2)酸雨指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,主要是人为的向大气中排放大量酸性物质所造成的;
(3)I.生石灰与SO2、氧气发生氧化还原反应,转化为CaSO4,化学方程式为2CaO+2SO2+ O2CaSO4;
Ⅱ.NH3与NO催化还原生成氮气和水,反应方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O;
(4)化石燃料使用会产生污染大气的气体,可从节能、减排、使用新能源的角度,改善人类生存环境。
18.(1) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O2 Na2O2
(2) 碱性氧化物 复分解反应
(3) 氧化性
(4)
(5)
解析:(1)与水反应生成NaOH和氧气,该反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2中O为-1价,氧元素发生歧化反应,该反应中氧化剂是Na2O2,还原剂是Na2O2;
(2)氧化铁能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;用稀盐酸除去铁锈的反应方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,属于复分解反应;
(3)氧化铁中铁元素为+3价,具有氧化性,可与还原性物质CO反应生成Fe和二氧化碳,反应的化学方程式:;
(4)过量的与溶液反应生成NaHSO3,反应的离子方程式为:;
(5)通入氯水中发生反应生成和Cl-,反应的主要离子方程式:。
三、计算题
19.225
解析:根据硫元素守恒可列关系式:
解得:m(H2SO4)=1.2005t。可得98%的浓硫酸质量为:m(H2SO4)÷98% =1.225(吨)。
20.n(Al)=0.2 mol,n(Si)=0.2 mol
【分析】铝能够与盐酸和氢氧化钠溶液反应生成氢气,而硅只能与氢氧化钠溶液反应生成氢气,则与盐酸反应生成的气体为铝反应生成的,则Si与氢氧化钠溶液反应生成的气体为:(b-a)L,然后根据电子守恒计算出铝、硅的物质的量。
解析:假设每一份试样中含有Al、Si的物质的量分别是x、y,一份试样与盐酸反应放出氢气,发生反应:2Al+6H+=2Al3++3H2↑,根据方程式可得氢气在标准状况下的体积V(H2)=33.6x L;一份与NaOH溶液反应,方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑,根据方程式可知:等物质的量的Al与足量的酸、碱反应产生氢气的体积相同,其产生的氢气在标准状况下的体积V(H2)=33.6x L,根据方程式可得Si反应产生的H2的体积V(H2)=44.8y L,由Al、Si两种物质组成的样品质量是11 g,均匀分成等质量的两份,每一份是5.5 g,则根据氢气的体积关系可得:33.6x+33.6x+44.8y=11.2,根据样品质量关系可得27x+28y=5.5,两式联立,解得x=y=0.1 mol,所以此试样中铝、硅的物质的量均是0.1 mol×2=0.2 mol。
四、实验题
21.(1)将装置连接好,关闭A、B阀门,往装置1中加水,打开活塞后,水开始下滴,一段时间后,如果水不再下滴,表明装置气密性良好。反之,则气密性不好
(2) 3 1
(3)打开 关闭
(4)产生足够的H2;与CrCl3充分反应得到CrCl2
(5)C
【分析】整套装置的工作原理是:先在装置2中制备出二价的铬离子,在制备过程中,因为二价铬离子容易被空气中的氧气氧化成三价。因此在装置2中,我们要放入足够多的锌粒,一是还原三价铬,二是用来产生氢气排除装置内的空气。反应开始前,应该先打开B让氢气充满整个装置,然后再关闭B,打开A,让装置2中的二价铬离子进入装置3,跟醋酸钠反应生成醋酸亚铬水合物。装置4的作用是:可以防止空气进入装置3。
解析:(1)装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏;
可利用装置内外压强差来验证装置的气密性:将装置连接好,关闭A、B阀门,往装置1中加水,打开活塞后,水开始下滴,一段时间后,如果水不再下滴,表明装置气密性良好。反之,则气密性不好;
(2)由分析可知,醋酸钠溶液应放在装置3中,盐酸应放在装置1中;
(3)将生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液混合时的操作是打开阀门A、关闭阀门B;这样装置2中的溶液就可以在氢气的压力下,将液体压往装置3中进行反应。
(4)因为二价铬离子容易被空气中的氧气氧化成三价;故本实验中锌粒须过量,其原因是:①产生足够的H2;②与CrCl3充分反应得到CrCl2 。
(5)洗涤[Cr(CH3COO)2)]2·2H2O产品,主要是洗去附着在表面的没有反应掉的二价铬离子、氯离子、醋酸根离子、钠离子等,不能用盐酸,因为醋酸亚铬水合物易溶于盐酸、不溶于冷水和醚,因此先用冷水洗去杂质离子,再用乙醚来洗去多余的水,多余的乙醚可以挥发掉,故选C 。
22. 品红溶液或酸性高锰酸钾溶液 抽拉2号注射器活塞,使铜丝与浓硫酸脱离接触,再移去酒精灯 推动1号注射器,使针头深入到溶液底部,推动1号注射器活塞,使较多水进入试管中,若白色固体逐渐溶解,溶液呈蓝色,则说明实验中有生成(或推动1号注射器,使针头伸入液面,拉动1号注射器活塞,针筒内溶液变蓝色,则说明实验中有生成) 取少量烧杯中的溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无沉淀生成,再加入溶液,如果有色沉淀生成,证明有,反之则无
解析:(1)二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色,所以试剂b为品红溶液或酸性高锰酸钾溶液;
(2)使反应停止的操作为,抽拉2号注射器活塞,使铜丝与浓硫酸脱离接触,再移去酒精灯;
(3)硫酸铜溶液显蓝色,所以证明该实验中有CuSO4生成的具体操作和现象推动1号注射器,使针头深入到溶液底部,推动1号注射器活塞,使较多水进入试管中,若白色固体逐渐溶解,溶液呈蓝色,则说明实验中有CuSO4生成(或推动1号注射器,使针头伸入液面,拉动1号注射器活塞,针筒内溶液变蓝色,则说明实验中有CuSO4生成);
(4)主要通过验证能否出现不溶于水的硫酸钡沉淀,确定是否有硫酸根,所以为取少量烧杯中的溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,如果有色沉淀生成,证明有SO ,反之则无。
五、元素或物质推断题
23. H2O SO2 Na2SO3 SO3 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O Na2SO3+H2SO4(浓) = Na2SO4+SO2↑+H2O 接触法 沸腾炉
SO32- +SO2+H2O = 2HSO3-
解析:试题分析:由题意可知,A为一种常见的无色液体,则A为水,与Na2O2反应生成D,其中X与C焰色反应均呈黄色,可知X、C均含Na元素,B、D为无色气体,D为O2,B是酸雨污染的主要原因,则B为SO2,实验室中常用C与F的浓溶液反应来制备少量的B,则C为Na2SO3,F为浓H2SO4,E为SO3;F与Cu作用生成B方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;C与F生成B方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓) = Na2SO4+SO2↑+H2O;工业上制备F的工艺方法被称为接触法制硫酸,生成SO2的设备名称为沸腾炉,用Na2SO3的水溶液作为吸收剂吸收SO2的离子方程式:SO32- +SO2+H2O = 2HSO3-