第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题
一、单选题
1.下列关于硅单质及其化合物的说法中错误的是
A.水玻璃可以作为粘合剂、木材防腐剂
B.常温下,单质硅的性质稳定,与氧气、氯气、硝酸、硫酸等很难发生反应
C.SiO2有导电性,所以SiO2可用于制备光导纤维
D.青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4],若以氧化物形式可表示为:Al2O3 2SiO2 2H2O
2.下列常见物品与其主要成分对应关系正确的是
物品
主要成分 A.碳酸钠 B.硅胶 C.碳酸氢钠 D.碳粉
A.A B.B C.C D.D
3.下列有关说法不正确的
A.无单质参加的化合反应有可能是氧化还原反应
B.Al既能溶于强酸,又能溶于强碱,所以说明“Al既有金属性,又有非金属性”
C.青铜是人类在生产生活中使用最早的合金
D.硅在自然界中只以化合态形式存在
4.铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学常用基准试剂,其制备过程如图:
下列说法错误的是
A.过程Ⅰ过滤可得到NaHCO3晶体
B.过程Ⅱ加入稀硫酸的目的是为了除去滤液A中混有的杂质NaHCO3
C.铵明矾能析出是因为其溶解度比(NH4)2SO4、Al2(SO4)3的均小
D.向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液并加热,依次观察到的现象为:先有刺激性气味气体逸出,接着有白色沉淀生成,最后白色沉淀溶解
5.对下列事实的原因分析正确的是
选项 事实 原因
A H2SO4是酸 H2SO4中含有氢元素
B 浓硝酸在光照下颜色变黄 浓硝酸具有挥发性
C 在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象 浓硫酸具有吸水性
D 用可溶性铝盐和氨水制备氢氧化铝 氢氧化铝碱性比氨水弱且很难与氨水反应
A.A B.B C.C D.D
6.对于硝酸的物理性质,下列叙述中,不正确的是( )
A.可以与水以任意比互溶 B.不易挥发
C.有刺激性气味 D.质量分数在95%以上的硝酸为发烟硝酸
7.部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。
下列说法错误的是
A.a可经催化氧化生成b B.b为无色气体,可氧化为c
C.c是酸性氧化物 D.d的稀溶液与Cu反应生成b
8.常温下,将甲针筒内20mLH2S推入含有10 mLSO2的乙针筒内,一段时间后,对乙针筒内现象描述错误的是(气体在同温同压下测定)( )
A.有淡黄色固体生成 B.有无色液体生成
C.气体体积缩小 D.最终约余15mL气体
9.某微型实验装置(夹持仪器已省略)如图所示,其中a棉球蘸有品红溶液,b棉球蘸有含酚酞的溶液,c棉球蘸有与淀粉的混合溶液。实验时将滴入装有固体的培养皿中。下列说法错误的是
A.a棉球会变白,微热后变红
B.b棉球变为白色,离子反应为:
C.c棉球变为白色,说明具有漂白性
D.若将试剂改为浓和固体反应产生Cl2,a、b处棉球也会变白色
10.为了测定某铜银合金的组成,将30.0g合金溶于80.0mL 13.5mol·L-1的浓HNO3中。待合金完全溶解后,收集到NO和NO2的混合气体6.72L(标准状况),并测得H+浓度为1mol·L-1假设反应后溶液的体积仍为80.0mL。下列说法中错误的是
A.被还原的硝酸的物质的量为0.3mol
B.合金中银的质量分数为36%
C.6.72L气体中NO和NO2的体积比为2:1
D.向反应后的溶液中加入700mL 1mol·L-1的NaOH溶液,使金属离子恰好沉淀完全
11.下列说法或做法正确的是
A.液氯是混合物,氯水是纯净物
B.金属钠着火燃烧时,用泡沫灭火器灭火
C.铝比铁活泼,所以铝比铁更容易被腐蚀
D.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸胶体,所以硅酸的酸性小于碳酸
12.如图所示,纵坐标表示导电能力,横坐标表示所加溶液的量,以下各组反应符合该图的是
A.KOH溶液中滴加稀HCl B.Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4
C.CH3COOH溶液中滴加氨水 D.Mg(OH)2悬浊液中滴加HNO3溶液
13.某研究小组研究某地硫酸型酸雨的形成,有人提出以下猜想:
猜想三:以上两过程同时存在
为验证上述有关猜想的正确性,收集一定量该地区刚下的雨水进行实验,下列判断中错误的是
A.若猜想一或猜想三正确,则该雨水加入盐酸后,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
B.若存在猜想二的过程,则该雨水可能使品红褪色
C.若只存在猜想一的过程,则该雨水的pH随时间延长而增大
D.上述任意一个猜想正确,该地区雨水的pH均小于5.6
14.下列说法中不正确的是
A.硝酸应保存在棕色试剂瓶中,且置于阴凉处
B.稀硝酸与Cu反应时,硝酸只表现为强氧化性
C.浓硝酸与碳反应时,硝酸只表现为强氧化性
D.1L1 mol·L-1的氨水中含有NH3、NH3·H2O、NH的物质的量之和为1 mol
15.现有氧化铁、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液和碳酸钾溶液五种物质,在常温下它们两两相互发生的化学反应有
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
二、填空题
16.为了在实验室制取干燥的氨气,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置:
(1)写出实验室制氨气的化学方程式:__________________________________。
(2)实验装置和所用样品都正确的是__________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)检验试管里是否收集满氨气的方法是____________。
(4)上述装置中肯定收集不到氨气的是_________(填“甲”“乙”或“丙”),其原因是_______________(用化学方程式表示)。
(5)尾气处理时,下列装置不可以用于处理氨气的是________(填标号)。
(6)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应,写出该反应的化学方程式:_________。
17.在下列用途或反应中,硫酸表现出的性质为:A.高沸点;B.强酸;C.吸水性;D.脱水性;E.强氧化性。试用字母填空:
(1)实验室制取氢气________________;
(2)干燥氢气________________;
(3)浓硫酸溶解金属铜________________;
(4)浓硫酸可用钢瓶贮运_____;
(5)硫酸使蔗糖变黑_______________;
18.央视《每周质量报告》曝光了河北省一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,出售给浙江绍兴某些制药企业,最终变成药用胶囊。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(1)已知中铬元素是+3价,则其中铁元素是___________价。是一种酸根离子,则属于___________(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(2)明胶的水溶液和溶液共同具备的性质是___________(填序号)。
a.都不稳定,密封放置沉淀 b.能产生丁达尔效应 c.分散质粒子可通过滤纸
(3)现有10mL明胶的水溶液与5mLK2SO4溶液混合装入半透膜内,将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中,设计实验证明SO能够透过半透膜:___________。
三、计算题
19.在加热条件下,6.4g铜与20mL 18mol/L硫酸(足量)反应,反应后稀释溶液至200mL。计算:
(1)生成气体的体积为_____(标准状况下)
(2)被还原的硫酸的物质的量为_____
(3)反应后溶液中硫酸根离子的物质的量浓度为_____
20.某化工厂生产硫酸,使用一种含杂质为25%的黄铁矿原料。若取1t该矿石,可制得98%的浓硫酸多少吨(假设生产过程中硫的损失为零)?已知黄铁矿与氧气反应的化学方程式为。__________
四、实验题
21.按照要求回答下列问题。
I.甲同学为探究元素Cl、C、Si非金属性强弱,设计了图一装置进行实验研究。
可选用的实验药品:1.0mol/L HCl(挥发性强酸)、1.0mol/L (挥发性强酸)、碳酸钙(固体)、1.0mol/L 溶液。
(1)图中A的仪器名称为______,所装的试剂为_______(填化学式)。
(2)观察到图C中的现象为___________。
(3)实验发现甲同学设计的实验不够严谨,应在B和C之间增加一个洗气装置,洗气瓶中盛装的液体为________。(填化学式)
II.乙同学设计实验探究在KI溶液体系中的反应产物。
实验开始后,发现图二装置D中的溶液迅速变黄,继续通入,装置D中出现乳黄色浑浊。该小组同学查阅资料得知,存在反应:,但有同学提出上述反应生成的可与发生反应:,为进一步探究体系中的产物,完成下列实验方案。
(4)取适量装置D中浊液,向其中滴加几滴________溶液(填试剂名称),振荡无明显变化,证明浊液中无。
(5)将装置D中浊液进行分离,得淡黄色固体和澄清溶液;取适量分离后的澄清溶液于试管中,___________,出现白色沉淀,产物溶液中存在。
综上可知,在KI溶液中发生了歧化反应,其反应的离子方程式为:______________。
22.硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛的化学药品,常用于合成树脂、杀虫杀菌剂等。某实验小组用下图所示的装置制备硫化钾。
已知CS2是一种难溶于水的无色液体,密度为1.26g/cm3 NH3,难溶于CS2,回答下列问题:
(1)制备NH4SCN溶液:三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂,实验开始时,打开K1(K2处于关闭状态)加热装置A、D,使A中产生的氨气缓缓通入到三颈烧瓶中,反应至CS2消失,反应的方程式为:CS2 +3NH3 NH4SCN+NH4HS。
①装置A中_______(填“能”或者“不能”)直接加热NH4Cl固体制取氨气
②仪器B的名称是:_______。
③装置C的作用是:_______。
④三颈烧瓶左侧导管口必须插入到下层的CS2液体中,主要原因是_______(写出一条原因即可)。
(2)制备KSCN溶液:
①熄灭A处的酒精灯,关闭K1,移开水浴,将装置D继续加热至105℃,NH4HS完全分解后(反应方程式为NH4HS NH3↑+H2S↑),打开K2,继续保持溶液温度为105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,制得KSCN溶液。反应的化学方程式为_______。
②装置E可用于处理尾气,已知酸性重铬酸钾溶液能将H2S氧化生成浅黄色沉淀。铬元素被还原为Cr3+,写出其氧化H2S的离子方程式_______。
五、元素或物质推断题
23.书到用时方恨少,该题又是周期表;众里寻他千百度,答案还得自己找!下表是元素周期表中的一部分,回答下列问题:
(1)元素①的氢化物的化学式是________;该元素的一种氧化物是红棕色气体,请写出该气体溶于水时发生反应的离子方程式_________________________;
(2)原子半径:②____③(填“>”“ <”或“=”),
(3)元素④的名称是______;
(4)元素的非金属性:⑤_____⑥(填“>”或“<”)。
【参考答案】
一、单选题
1.C
解析:A.水玻璃是硅酸钠的水溶液,可以作为粘合剂、木材防腐剂,故A正确;
B.常温下,单质硅的性质稳定,与氧气、氯气、硝酸、硫酸等很难发生反应,故B正确;
C.SiO2具有良好的透光性,SiO2没有导电性,故C错误;
D.高岭土[Al2Si2O5(OH)4]以氧化物形式可表示为:Al2O3 2SiO2 2H2O,故D正确;
选C。
2.B
解析:A. 苏打水显弱碱性,主要成份是碳酸氢钠,故A错误;
B. 硅胶表面积大,吸附性强,常用作食品干燥剂,是物理过程,故B正确;
C. 碳酸钠的水溶液显碱性,被称为“纯碱”,因此食用纯碱是碳酸钠,故C错误;
D. 脱氧剂是铁粉,铁具有还原性,故D错误。
综上所述,答案为B。
3.B
解析:试题分析:A.无单质参加的化合反应有可能是氧化还原反应,如二氧化硫与双氧水的反应,正确;B. Al是金属,具有金属性,不具有非金属性,错误;C.铜的性质较为稳定,铜是人类发现最早的金属元素,青铜是生产生活中使用最早的合金,正确;D.硅是一种亲氧元素,在自然界中只以化合态形式存在,正确;故选B。
4.D
解析:由题给流程可知,向碳酸氢铵饱和溶液中加入过量的硫酸钠溶液,碳酸氢铵溶液与硫酸钠溶液反应生成硫酸铵和碳酸氢钠沉淀,过滤得到碳酸氢钠晶体和含有碳酸氢钠和硫酸铵的滤液A;向滤液A中加入稀硫酸调节溶液pH,除去滤液A中的碳酸氢钠得到滤液B,向滤液B中加入硫酸铝,混合溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到铵明矾。
A.由分析可知,过程Ⅰ过滤得到碳酸氢钠晶体,故A正确;
B.由分析可知,过程Ⅱ加入稀硫酸的目的是为了除去滤液A中混有的碳酸氢钠得到滤液B,故B正确;
C.铵明矾的溶解度小于硫酸铵、硫酸铝,滤液B中加入硫酸铝,混合溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到铵明矾,故C正确;
D.铝离子与氢氧根的结合能力强于铵根离子,向铵明矾溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液并加热时,溶液中铝离子先与氢氧根离子反应生成氢氧化铝白色沉淀,故D错误;
故选D。
5.D
解析:A.H2SO4在水中能电离出氢离子,并且电离出的阳离子全部是氢离子,所以H2SO4是酸,不是因为H2SO4中含有氢元素,故A错误;
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,是因为浓硝酸分解生成二氧化氮,故B错误;
C.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,是因为浓硫酸的脱水性,故C错误;
D.氢氧化铝溶于强碱,碱性比氨水弱且很难与氨水反应,用可溶性铝盐和氨水制备氢氧化铝,故D正确;故答案为D。
6.B
解析:A.硝酸和水可以以任意比互溶,故A正确,不符合题意;
B.硝酸是挥发性酸,故B错误,符合题意;
C.硝酸具有刺激性气味,故C正确,不符合题意;
D. 质量分数在95%以上的硝酸为发烟硝酸,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.C
解析:A.根据图象,a为NH3,b为NO,NH3可经催化氧化生成NO,A项正确;
B.b为NO,为无色气体,与氧气反应可转化为c,即NO2,B项正确;
C.c为NO2,与水反应生成硝酸和一氧化氮,不属于酸性氧化物,C项错误;
D.d为硝酸,Cu与稀硝酸溶液反应生成NO,与浓硝酸反应生成NO2,D项正确;
答案选C。
8.D
解析:A.因H2S与SO2能够发生反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,生成黄色固体,正确;
B. 根据反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,有无色液体水生成,正确;
C. 根据反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,反应后气体体积缩小,正确;
D. 根据反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,20mLH2S与10 mLSO2恰好完全反应,最终没有气体剩余,错误;答案选D。
9.C
解析:A.SO2与品红反应生成无色不稳定物质,遇热分解又生成SO2和品红,又恢复红色, a棉球会变白,微热后变红,选项A正确;
B.氢氧化钠遇到酚酞也是红色的,二氧化硫能和氢氧化钠反应,溶液的碱性减弱,导致红色消失,反应原理是:、SO2+OH-=HSO3-,选项B正确;
C. 碘单质遇到淀粉变为蓝色,二氧化硫能将碘单质还原为碘离子,SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,从而使蓝色消失,c棉球变为白色,说明具有还原性,选项C错误;
D. 若将试剂改为浓和固体,反应生成氯气,潮湿的氯气也具有漂白性,氯气也能与碱反应,过量的氯气溶于水呈酸性,a、b处棉球也会变白色,选项D正确;
答案选C。
10.D
解析:A.被还原的硝酸的物质的量等于生成气体的物质的量,即:n(HNO3)(被还原)=,A正确;
B.剩余硝酸的物质的量为n(HNO3)(剩余)=0.08L×1mol/L=0.08mol,参加反应的硝酸为:0.08L×13.5mol/L-0.08mol=1mol,设混合物中含有xmolAg,ymolCu,则有106x+64y=30.0(质量守恒),x+2y+0.3+0.08=1.08(N元素守恒),解之得:x=0.1,y=0.3,则:m(Ag)=0.1mol×108g/mol=10.8g,合金中银的质量分数为×100%=36.0%,B正确;
C.令混合气体中NO和NO2的物质的量分别为amol、bmol,根据二者体积及电子转移守恒,则:a+b=,3a+b=0.3×2+0.1×1,解得:a=0.2,b=0.1,故混合气体中NO2的物质的量是0.1mol,NO的物质的量是0.2mol,体积比等于物质的量比,即为2:1,C正确;
D.将所得溶液中全部金属阳离子沉淀,则溶液中溶质为硝酸钠,n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NOx),则n(NaOH)=n(NaNO3)=n(HNO3)-n(NOx)=0.08L×13.5mol/L-0.3mol=0.78mol,加入700mL 1mol·L-1的NaOH溶液物质的量n=cV=1mol·L-1×0.7L=0.7mol,则不能完全沉淀,D错误;故选:D。
11.D
解析:A. 液氯是液态的氯气,属于纯净物,氯水是氯气的水溶液,属于混合物,A不正确;
B. 金属钠着火燃烧时,不能用泡沫灭火器灭火,钠燃烧生成的过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,不能达到灭火的目的,B不正确;
C. 铝比铁活泼,铝表面存在一层致密的氧化膜,能减缓腐蚀,所以铝比铁更难被腐蚀,C不正确;
D. CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸胶体,所以硅酸的酸性小于碳酸,D正确;
故选D。
12.B
解析:A.KOH溶液中滴加稀HCl,至完全反应时,离子的物质的量基本不变,溶液体积增大,导电能力减弱,但不会降为0,A不符合题意;
B.Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4,生成难溶于水的BaSO4和水,导电能力减弱,刚好完全反应时,导电能力为0,稀H2SO4过量后,溶液的导电能力逐渐增强,B符合题意;
C.CH3COOH溶液中滴加氨水,生成强电解质醋酸铵,导电能力增强,C不符合题意;
D.Mg(OH)2悬浊液中滴加HNO3溶液,生成硝酸镁溶液,导电能力增强,D不符合题意;
故选B。
13.C
解析:A.若猜想一或者猜想三正确,则该雨水中存在硫酸根离子,加入盐酸后再加入氯化钡,硫酸根离子与钡离子生成硫酸钡沉淀,A正确;
B.若存在猜想二的过程,则空气中二氧化硫与水反应生成亚硫酸且该反应为可逆反应,雨水中存在二氧化硫,二氧化硫可使品红褪色,B正确;
C.若只存在猜想一的过程,则该雨水中只有硫酸,硫酸的pH不随时间延长而增大,C错误;
D.上述任意一个猜想正确,雨水中都含有硫酸,该地区雨水的pH均小于5.6,D正确;
故答案选C。
14.B
解析:A.硝酸不稳定,见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中,且置于阴凉处,故A正确;
B.稀硝酸与Cu反应生成硝酸铜、NO和水,硝酸既表现还原性,又表现酸性,故B错误;
C.浓硝酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,该过程中硝酸只表现强氧化性,故C正确;
D.氨水中存在平衡NH3+H2O NH3 H2O NH+OH-,则氨水中的含氮微粒有NH3、NH3·H2O、NH,根据物料守恒有n(NH3)+n(NH3 H2O)+n(NH )=1mol,故D正确;
故答案选B。
15.B
解析:稀硫酸可与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,与氧化铁反应生成硫酸铁和水,与氯化钡反应生成硫酸钡和氯化氢,与碳酸钾反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,综上分析,在常温下它们两两相互发生的化学反应有5个,答案选B。
二、填空题
16. 丙 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝。则证明氨气已收集满【或用玻璃棒蘸取浓盐酸(或浓硝酸)放在试管口,若产生白烟,则证明氨气已收集满】 乙 (或) C
解析:(1)氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为
,故答案为:;
(2)甲中没有干燥装置,得到的氨气中含有水蒸气;乙中浓硫酸能够与氨气发生反应;丙中碱石灰与氨气不反应,能够干燥氨气,故答案案为:丙;
(3)氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨可部分电离出,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故可将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验氨气是否已收集满;氨气和氯化氢或硝酸反应可产生白烟,所以可用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口,若产生白烟,可证明氨气已经收集满,故答案为:将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝。则证明氨气已收集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸(或浓硝酸)放在试管口,若产生白烟,则证明氨气已收集满)。
(4)氨气为碱性气体,可与浓硫酸反应,反应的化学方程式为
(氨过量)或(氨少量),故乙装置肯定收集不到氨气,故答案为:乙;(或);
(5)由于氨气极易溶于水,所以处理氨气时应防止倒吸,A中的漏斗,D中的球形干燥菅可防止倒吸,B中氨气没有与水直接接触,可防止倒吸,而C可引起倒吸,故选C;
(6)氨催化氧化可生成一氧化氮和水,该反应的化学方程式为,故答案为:。
17. B C B、E E D
解析:(1)实验室利用金属Zn和稀硫酸反应制取氢气,生成了盐ZnSO4,体现了硫酸的强酸性,答案为B;
(2)作干燥剂是浓硫酸吸收气体中的水蒸气,所以实验室用浓硫酸干燥H2,体现浓硫酸的吸水性,答案为C;
(3)浓硫酸和铜在加热条件下反应生成了盐CuSO4和SO2,体现了浓硫酸的强酸性和强氧化性,答案为B、E;
(4)实际生产中,常温下,Fe遇浓硫酸会钝化,生成一层致密的氧化膜,阻止浓硫酸与Fe的进一步反应,体现了浓硫酸的强氧化性,答案为E;
(5)蔗糖的分子式为C12H22O11,浓硫酸能将蔗糖中的H原子和O原子按照2:1的比例形成水脱去,体现了浓硫酸的脱水性,答案为D。
18.(1) +2 盐
(2)c
(3)取少许半透膜袋外的蒸馏水于试管中,滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,说明SO能够透过半透膜
解析:(1)根据化合物中元素化合价的代数和等于零计算出铁元素的化合价为+2价,盐是由金属离子或铵根离子和酸根离子组成的化合物,所以Fe(CrO2)2属于盐;
(2)a.溶液很稳定,a项错误;
b.胶体具有丁达尔效应而溶液没有,b项错误;
C.胶体和溶液中的分散质都能透过滤纸,c项正确;
故选c;
(3)检验SO可用可溶性钡盐,但需用盐酸酸化,具体操作为:取少许半透膜袋外的蒸馏水于试管中,滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,说明SO能够透过半透膜。
三、计算题
19.24L 0.1mol 1.3mol/L
解析:(1) V(SO2)= 0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
(2)根据硫元素化合价可知2mol硫酸参加反应时被还原的硫酸为1mol,则被还原的硫酸的物质的量为=0.1mol;
(3)反应时硫酸根减少的物质的量为生成的二氧化硫的物质的量,则反应后溶液中硫酸根离子的物质的量为0.36mol-0.1mol=0.26mol,浓度为=1.3mol/L。
20.25t
解析:由反应及原子守恒可知,存在FeS2~2SO2~2H2SO4,设制得98%浓硫酸的质量为x,根据题意可得:
,x=1.25t
可制得98%的浓硫酸1.25吨。
四、实验题
21.(1) 分液漏斗 HClO4
(2)出现白色沉淀
(3)NaHCO3
(4)淀粉
(5) 酸化的BaCl2溶液, 3SO2+2H2O 4H++ 2SO+S↓
【分析】I.由实验装置图可知,左侧装置B中高氯酸溶液与碳酸钙反应生成高氯酸钙、二氧化碳和水,该反应说明高氯酸的酸性强于碳酸,从而证明氯元素的非金属性强于碳元素;因挥发出的高氯酸会优先与硅酸钠溶液反应,干扰二氧化碳与硅酸钠溶液的反应,所以应在B和C之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,排出高氯酸的干扰,右侧装置C中二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀和碳酸氢钠,该反应用于证明碳酸的酸性强于硅酸,证明碳元素的非金属性强于硅元素;
II.该实验的目的是探究二氧化硫在碘化钾溶液体系中的反应产物,通过实验得到二氧化硫在碘化钾溶液中发生歧化反应生成硫酸和硫沉淀的实验结论。
解析:(1)由实验装置图可知,图中仪器A为分液漏斗,由分析可知,所装的试剂为高氯酸溶液,用于说明高氯酸的酸性强于碳酸,从而证明氯元素的非金属性强于碳元素,故答案为:分液漏斗;HClO4;
(2)由分析可知,右侧装置C中二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀和碳酸氢钠,故答案为:出现白色沉淀;
(3)由分析可知,因挥发出的高氯酸会优先与硅酸钠溶液反应,干扰二氧化碳与硅酸钠溶液的反应,所以应在B和C之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,排出高氯酸的干扰,故答案为:NaHCO3;
(4)由题给信息可知,向装置D的浊液中滴加几滴酚酞溶液,振荡溶液不变蓝色,说明反应后的溶液中不含有碘,故答案为:淀粉;
(5)由题给信息可知,向分离后的少量澄清溶液管中滴加酸化的氯化钡溶液出现白色沉淀说明产物溶液中存在硫酸根离子;由分析可知,通过实验得到二氧化硫在碘化钾溶液中发生歧化反应生成硫酸和硫沉淀的实验结论,则二氧化硫在碘化钾溶液中发生的反应为3SO2+2H2O 4H++ 2SO+S↓,故答案为:3SO2+2H2O 4H++ 2SO+S↓。
22.(1)不能 球形干燥管 观察气体流速,便于调控生成氨气的速率 使氨气和二硫化碳充分接触,防倒吸
(2) NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O 3H2S+Cr2O+8H+=2Cr3++3S↓+7H2O
【分析】加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,用碱石灰干燥后,在三颈烧瓶中氨气与CS2反应生成NH4SCN、NH4HS,滴入KOH生成KSCN,滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体,多余的氨气在E中发生反应2NH3+Cr2O+8H+=N2↑+2Cr3++7H2O转为氮气,据此分析回答问题。
解析:(1)①直接加热氯化铵,会有HCl产生,且低温时重新和氨气发生化合反应生成氯化铵,故不可以直接加热制取氨气,故答案为:不能;
②结合图象可知,B为球形干燥管,故答案为:球形干燥管;
③装置C的作用为观察气体流速,便于调控生成氨气的速率,故答案为:观察气体流速,便于调控生成氨气的速率;
④为了让氨气和二硫化碳充分接触,充分反应,还可以起到防倒吸的作用,因此三颈烧瓶左侧导管口必须插入到下层的CS2液体中,故答案为:使氨气和二硫化碳充分接触,防倒吸;
(2)①装置D中NH4SCN和KOH反应生成KSCN,化学方程式是NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O,故答案为:NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O;
②装置E可用于处理尾气,已知酸性重铬酸钾溶液能将H2S氧化生成浅黄色沉淀.铬元素被还原为Cr3+,相关的离子方程式:3H2S+Cr2O+8H+=2Cr3++3S↓+7H2O,故答案为:3H2S+Cr2O+8H+=2Cr3++3S↓+7H2O。
五、元素或物质推断题
23. NH3 3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO > 硅 <
解析:分析:根据周期表中各元素的位置可推断出:①为氮元素,②为钠元素,③为镁元素;④为硅元素,⑤为硫元素,⑥为氯元素;据此分析解题。
详解:(1)氮元素的氢化物为氨气,化学式为NH3;NO2是红棕色气体,与水反应生成硝酸和一氧化氮,离子方程式:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO;故为NH3 ;3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO。
(2)同一周期,从左到右,原子半径减小,因此原子半径:②>③;故为>。
(3) 元素④位于三周期,IVA族,为硅;故为硅。
(4)同一周期元素,从左到右,非金属性增强,因此元素的非金属性:⑤<⑥;故为<。