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

文档属性

名称 第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题(含解析) 高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
格式 docx
文件大小 767.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-07-01 22:51:06

图片预览

文档简介

第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题
一、单选题
1.为了检验某溶液中是否含有硫酸根离子,下列操作最合理的是
A.先加溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀不溶解则原溶液中含有
B.先加溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解则原溶液中含有
C.先用盐酸酸化无明显现象,再加溶液,若有白色沉淀则原溶液中含有
D.先用硝酸酸化无明显现象,再加溶液,若有白色沉淀则原溶液中含有
2.2023年中国航天科技集团计划安排超50次宇航发射任务,全面推进探月工程四期和行星探测工程,中国空间站转入常态化运营模式。中国航天使用了很多“黑科技”,下列所用物质属于有机物的是
A.制作发动机喷管套筒的碳纤维
B.用于燃气管路隔热层的纳米二氧化硅气凝胶
C.制作陀螺仪的浮液专用氟油(聚全氟异丙醚油)
D.制作柔性薄膜电池的砷化镓
3.下列说法不正确的是
A.二氧化硅是制造光导纤维的材料,单质硅是良好的半导体材料
B.SiO2和CO2都是酸性氧化物,SiO2能和水反应生成硅酸
C.保存NaOH溶液时不能用玻璃塞
D.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
4.将气体体积分别为V1mL、V2mL、V3mL的NO2、NO、O2混合于一支大试管中,将此大试管倒立于水槽中,最终大试管内充满水。则V1、V2、V3之比可能是
A.1:5:4 B.3:4:5 C.4:2:3 D.3:2:6
5.一氧化碳的分子式是
A.CO B.NO C.NO2 D.N2
6.如图所示装置,开始时夹子处于关闭状态,将液体A滴入试管②中与气体B充分反应,打开夹子,可发现试管①中的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是
A.氢氧化钠溶液、氯化氢 B.氢氧化钠溶液、一氧化碳
C.水、二氧化硫 D.水、二氧化氮
7.侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是
A.制取氨气 B.制NaHCO3 C.分离NaHCO3 D.制Na2CO3
8.下列说法正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,可用来干燥 NH3
B.SO2水溶液具有漂白性,可使紫色石蕊试液褪色
C.浓硫酸与铁不反应,可用铁罐储运浓硫酸
D.过氧化钠与 CO2、H2O 均能反应,可用作呼吸面具中的供氧剂
9.是一种空气污染物,会导致硫酸型酸雨。下列选项所述措施均能减少工业排放尾气中含量的是( )
①以其他清洁能源代替燃煤②对煤炭进行固硫、脱硫处理③用“石灰乳+氧气”吸收含的尾气④将含的尾气向高空排放
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
10.华裔科学家高琨因“在光纤传输信息领域中的突破性成就”获得 2009 年诺贝尔物理学奖, 下列有关硅材料的说法正确的是
A.光纤的主要成分是高纯度的单质硅
B.金刚砂的主要成分是二氧化硅
C.28g 硅含有 6.02×1023 个电子
D.28Si、29Si、30Si 是不同的核素
11.检验铵根离子的一般方法是取少许待测物置于试管中,然后
A.直接加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验
B.向溶液中滴加紫色石蕊试液
C.加入强酸溶液加热后,再滴入酚酞试液
D.加入强碱溶液加热后,再用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验
12.下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是
A.硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
B.高纯度的硅单质广泛用于制造光导纤维
C.普通玻璃、塑料、水泥等均属于硅酸盐材料
D.SiO2是水晶、玛瑙的主要成分,也是制造光导纤维的原料
13.氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料,下列说法正确的是
A.硅在元素周期表中的位置:第三周期第ⅥA族
B.氮化硅的摩尔质量:42
C.原子半径:N>Si
D.硅单质可应用于电脑芯片
14.下列有关SO2的叙述中,正确的是( )
A.SO2与水反应生成硫酸
B.SO2有毒,故不能用来杀菌、消毒
C.可用NaOH溶液回收工业废气中的SO2
D.被SO2漂白的品红溶液,加热后不能恢复为红色
15.下列有关制取气体的设计方案正确的是
选项 制取气体 所选药品 收集装置
① ②
A NH3 浓氨水 氧化钙 ④
B SO2 浓硫酸 亚硫酸钠 ④
C CO2 醋酸溶液 石灰石 ③
D Cl2 浓盐酸 二氧化锰 ③
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.研究氮及其化合物的性质具有极为重要的意义。依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,回答下列问题:
(1)实验室用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制取氨气的化学方程式为:_______;干燥氨气用_______(填物质名称)作干燥剂。
(2)将铜放入稀硝酸中,反应开始后的现象是_______;其离子方程式为_______。
17.Ⅰ、运用铁及其化合物的知识,完成下列各题。
(1)下列物质跟铁反应后的生成物,能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是________。
A.盐酸 B.氯气 C.CuSO4溶液 D.稀硫酸
(2)把过量的铁粉加入稀硝酸中,其结果是________。
A.不反应 B.生成硝酸铁 C.生成硝酸亚铁
(3)要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可行的办法是________。
A.滴入KSCN溶液 B.通入氯气 C.加入铜粉 D.加入铁粉
Ⅱ、工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同的地方,又有区别。线路①、②、③是工业生产硝酸的主要途径,线路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径。
(1)写出①步反应的化学方程式:____________________________________________________。
(2)下列环境问题与NO2的排放有关的是________(填字母序号)。
A.赤潮 B.光化学烟雾 C.臭氧空洞 D.温室效应 E.酸雨
(3)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体5.6 L(标准状况),则所消耗的硝酸的物质的量是________。
18.(1)氢氧化铝Al(OH)3是一种治疗胃酸(含盐酸)过多的药物,请用化学方程式表示该反应的原理:_______。
(2)夏季将食物保存在冰箱中,不容易腐败,原因是:_______。
(3)对植物而言,雷雨比自来水更营养,原因是:_______。
(4)铵态氮肥需密封包装,并置于通风阴凉处,原因是_______。
三、计算题
19.已知铜和铁都是生活中常用的金属。
(1)已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
①写出该反应的离子方程式__________________;
②用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目___________________;
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
③若19.2g铜与足量硝酸完全反应,被还原的硝酸为______mol,氧化剂与还原剂物质的量之比为______。
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
①写出该反应的化学方程式___________________。
②检验溶液少量Fe3+存在的方法是___________________。
20.无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料并称为三大材料,是发展高新技术的基石,在未来科技发展中发挥着重要的作用。
(1)Nierite是一种高熔点高硬度的陶瓷材料。Nierite的摩尔质量为140 g/mol,其中硅元素的质量分数为60%。已知1 mol NH3与足量的SiCl4充分反应后可得到35 g Nierite与3 mol HCl气体。Nierite的化学式为___________。
(2)K金是常见的贵金属材料,除黄金外,还含有银、铜中的一种或两种金属。为测定某18K金样品的组成,将2.832 g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中,固体全部溶解后,收集到NO2和N2O4的混合气体224 mL(折算至标准状况,下同),将该混合气体与84 mL O2混合后缓缓通入水中,恰好被完全吸收。
填写该18K金的成分表(精确至0.01%,若不含该金属则填0)。
18K金成分 Au Ag
含量(质量分数) 75.00% _________
四、实验题
21.如图为实验室分馏石油的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)图中的两处明显的错误是____。
(2)A仪器的名称是____,B仪器的名称是____。
(3)实验时A中除加入石油外,还需加入少量____,其作用是____。
22.某同学设计了如下实验,以测定CaCO3、(NH4)2CO3和NH4Cl固体混合物中氮元素的质量分数。实验过程如下图所示:
请回答:
(1)为进行操作①、②,需要用到的玻璃仪器有_____________________。
(2)原样品中氮元素的质量分数为_________________(用含W、m的代数式表示)。
(3)若该同学由于操作不当而使测定结果偏低,其原因可能是_________(填字母)。
a. 试剂①用量不足 b. 固体未经洗涤
c. 试剂②用量不足 d. 气体C未经干燥
五、元素或物质推断题
23.已知X是一种黄绿色气体,X、Y、Z都是有刺激性气味的气体,M是人类使用最多的一种金属单质,D是一种盐,受热易分解。现有以下转化关系,部分产物未标出。
试回答下列问题:
(1)①C的化学式:___________;②Z的电子式:___________
(2)写出下列反应的离子方程式。
X+Y—A+B:___________。
(3)Z是合成硝酸的重要原料,请写出其与氧气在催化剂的作用下反应的化学方程式:___________。
(4)大苏打(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要用途。现欲在实验室制备大苏打,从氧化还原角度分析,合理的是___________(填字母选项)。
A. B.
C. D.
(5)D中阳离子的检验方法:___________。
【参考答案】
一、单选题
1.C
解析:A.先加硝酸钡溶液产生白色沉淀,可能为BaSO3,再加盐酸,BaSO3被硝酸氧化为BaSO4,白色沉淀不溶解,则原溶液中可能含有亚硫酸根离子,A不正确;
B.先加硝酸钡溶液产生白色沉淀,可能为BaSO3,再加稀硝酸,BaSO3被硝酸氧化为BaSO4,白色沉淀不溶解,则原溶液中可能含有亚硫酸根离子,B不正确;
C.先用盐酸酸化无明显现象,则不含有Ag+,且能除去溶液中的亚硫酸根离子、碳酸根离子等,再加氯化钡溶液,若有白色沉淀,则原溶液中一定含有硫酸根离子,C正确;
D.若溶液中含有亚硫酸根离子,先用硝酸酸化时,被氧化为硫酸根离子,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则原溶液中可能含有亚硫酸根离子,D不正确;
故选C。
2.C
解析:A.碳纤维为单质,不是有机化合物,故A不符合题意;
B.纳米二氧化硅气凝胶,胶体为分散系属于混合物,故B不符合题意;
C.聚全氟异丙醚油为有机合成物,故C符合题意;
D.砷化镓为无机非金属材料,故D不符合题意;
故选C。
3.B
解析:A.单质硅是良好的半导体材料,制造光导纤维的材料是二氧化硅,故A正确;
B.二氧化硅不溶于水,不能与水反应生成硅酸,故B错误;
C.玻璃的主要成分二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成具有黏性的硅酸钠,硅酸钠溶液会将玻璃塞与瓶颈黏到一起,使玻璃塞无法打开,所以保存氢氧化钠溶液时不能用玻璃塞,故C正确;
D.制备普通玻璃的主要原料是石英、纯碱、石灰石,普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅,故D正确;
故选B。
4.A
解析:根据同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,有NO2、NO、O2混合于一支大试管中,将此大试管倒立于水槽中,最终大试管内充满水,即三种气体恰好完全反应生成HNO3,根据氧化还原反应中得失电子总数相等可知,n(NO2)+3n(NO)=4n(O2),即V(NO2)+3V(NO)=4V(O2),据此分析解题。A.1+3×5=4×4,A符合题意;
B.3+3×4≠4×5,B不合题意;C.4+3×2≠4×3,C不合题意;D.3+3×2≠4×6,D不合题意;故答案为:A。
5.A
解析:A.CO是一氧化碳的分子式,A项选;
B.NO是一氧化氮的分子式,B项不选;
C.NO2是二氧化氮的分子式,C项不选;
D.N2是氮气的分子式,D项不选;
答案选A。
6.B
解析:A.氢氧化钠溶液能中和氯化氢气体,打开夹子时①中的气体进入②中,从而使得①中的压强减小,水的沸点降低,水沸腾了,A项不符合题意;
B. 一氧化氮和氢氧化钠不反应,打开夹子时①中的压强不变,水的沸点不变,所以水不能沸腾,B项符合题意;
C.二氧化硫可与水反应生成亚硫酸,①中的压强减小,水因沸点降低而沸腾,C项不符合题意;
D.水和二氧化氮反应,使试管②中气体的压强减小,打开夹子时①中的气体进入②中,从而使得①中的压强减小,水的沸点降低,水沸腾,D不符合题意;
故本题选B。
7.C
解析:A.氯化铵分解后,在试管口化合生成氯化铵,应选铵盐与碱加热制备,试管口应该略向上倾斜,A不符合题意;
B.二氧化碳在水中溶解度不大,应向溶有氨气的食盐水中通入二氧化碳,B不符合题意;
C.析出溶解度小的碳酸氢钠,过滤可分离,图中操作合理,C符合题意;
D.加热固体分解不能在烧杯中进行,应选坩埚加热,D不符合题意;
故选C。
8.D
解析:A.氨气为碱性气体,会与浓硫酸反应,所以浓硫酸不能干燥氨气,故A错误;
B.SO2并不能漂白指示剂,故B错误;
C.常温下铁在浓硫酸中钝化,钝化过程也发生了反应,故C错误;
D.过氧化钠与 CO2、H2O 均能反应放出氧气,所以可用作呼吸面具中的供氧剂,故D正确;
综上所述答案为D。
9.A
解析:①以其他清洁能源代替燃煤,可减少化石燃料燃烧,减少二氧化硫排放,正确;
②对煤炭进行固硫、脱硫处理,可减少尾气中二氧化硫排放,正确;
③用“石灰乳+氧气”吸收含的尾气,可减少尾气中二氧化硫排放,正确;
④将含的尾气向高空排放,仍然会对大气造成污染,错误;
故选A。
10.D
解析:A.光纤的主要成分是二氧化硅,不是硅单质,故A错误;
B.金刚砂的主要成分为碳化硅,故B错误;
C.1 个硅原子中含有14个电子,因此28g 硅含有电子的数目为 ×6.02×1023mol-1×14=8.428×1024,故C错误;
D.28Si、29Si、30Si质子数相同,中子数不同,是不同的核素,故D正确;
故选D。
11.D
解析:A.若是铵盐溶液,在加热时不会分解,没有氨气产生,用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验无现象,故A不选;
B.向溶液中滴加紫色石蕊试液可以检验氢离子,而不是用来检验铵根离子,故B不选;
C.强酸溶液并不与铵盐反应,再滴加酚酞溶液也无明显现象,故C不选;
D.铵根离子与氢氧根离子反应产生了氨气;将铵盐和强碱溶液混合加热,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,说明产生了氨气,可以证明原溶液中含有铵根离子,故D选;
故选D。
12.D
解析:A.硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”,是一种粘合剂,会将磨口玻璃塞黏在瓶口,因此应保存在橡胶塞的试剂瓶中,A错误;
B.高纯度的二氧化硅广泛用于制造光导纤维,B错误;
C.普通玻璃、陶瓷、水泥等均属于硅酸盐材料,塑料属于高分子化合物,C错误;
D.SiO2是水晶、玛瑙的主要成分,也是制造光导纤维的原料,D正确。
因此,本题选D。
13.D
解析:A.硅为14号元素,核外电子排布为2、8、4,则硅在元素周期表中的位置:第三周期第IVA族,故A错误;
B.氮化硅的摩尔质量:42 g mol 1,故B错误;
C.根据层多径大,则原子半径:N<Si,故C错误;
D.硅单质是半导体,常应用于电脑芯片,故D正确。
综上所述,答案为D。
14.C
解析:A.SO2与水反应生成亚硫酸,故A错误;
B.SO2有毒,不能用来漂白食品,但SO2可以添加到红酒里,具有杀菌和抗氧化作用,防止葡萄酒变酸,故B错误;
C.SO2是酸性氧化物,能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水,则可用NaOH溶液回收工业废气中的SO2,故C正确;
D.被SO2漂白的品红溶液,加热后能恢复红色,故D错误;
本题答案C。
15.B
解析:A.氨气极易溶于水,密度比空气小,因此一般采用向下排空气法收集氨气,故A错误;
B.亚硫酸钠与浓硫酸反应生成SO2,可用氯化钙干燥,其密度比空气大,用向上排空气法收集,故B正确;
C.CO2是酸性气体,③中碱石灰会吸收二氧化碳,且其密度比空气大,向上排空气法收集,故C错误;
D.二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气需要加热,所以该装置不能得到氯气,故D错误;
故选:B。
二、填空题
16.(1) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 碱石灰
(2) 有无色气体产生,同时溶液变为蓝色 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
解析: (1)实验室用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制取氨气的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,NH3是碱性气体,故干燥氨气用碱石灰作干燥剂,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;碱石灰;
(2)将铜放入稀硝酸中,反应开始后的现象是有无色气体产生,同时溶液变为蓝色,其离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:有无色气体产生,同时溶液变为蓝色;3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O。
17. B C D 4NH3+5O24NO+6H2O BE 0.65mol
解析:试题分析:(1)Fe3+能跟KSCN溶液作用生成红色溶液;(2)铁粉被稀硝酸中氧化为硝酸铁,过量的铁把硝酸铁还原为硝酸亚铁;(3) 2FeCl3+Fe=3 FeCl2;Ⅱ、(1)氨气具有还原性,能被催化氧化为NO和H2O;(2) 光化学烟雾、酸雨与NOx的排放有关;(3)硝酸在反应中表现氧化性和酸性,根据元素守恒计算。
(1)盐酸与铁生成氯化亚铁和氢气; B.氯气 和铁反应生成氯化铁; C.CuSO4溶液与铁反应生成氯化亚铁和铜; D.稀硫酸与铁生成硫酸亚铁和氢气;故B正确;(2) 铁粉被稀硝酸中氧化为硝酸铁,过量的铁把硝酸铁还原为硝酸亚铁,把过量的铁粉加入稀硝酸中,其结果是生成硝酸亚铁;(3) 2FeCl3+Fe=3 FeCl2,要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可行的办法是加入铁粉;Ⅱ、(1)氨气催化氧化的化学方程式4NH3+5O24NO+6H2O ;(2) 赤潮与海水富营养化有关;光化学烟雾与NOx的排放有关;臭氧空洞与卤代烃排放有关;温室效应与CO2、碳氢化合物、水蒸气有关;酸雨与SO2、NO2的排放有关,故BE正确; (3)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体5.6 L(标准状况),则所消耗的硝酸的物质的量是,12.8 g铜的物质的量为12.8 g÷64 g/mol =0.2 mol,生成硝酸铜的物质的量为0.2 mol,则表现酸性的硝酸的物质的量是0.4 mol,生成的气体是NOx,5.6 L气体的物质的量为5.6 g÷22.4 L/mol =0.25 mol,则表现氧化性的硝酸为0.25 mol;根据元素守恒,消耗的硝酸的物质的量是0.4 mol+0.25 mol=0.65 mol。
18. 3HCl+ Al(OH)3=AlCl3 + 3H2O 低温降低了反应速率 雷雨中发生的反应产生的物质与土壤中的矿物相互作用生成硝酸盐,即氮肥 铵盐易潮解,受热易分解
解析:(1)胃液中含有盐酸,胃酸过多会引起胃部.不适,可用氢氧化铝来中和过多的盐酸,化学方程式为:3HCl+ Al(OH)3=AlCl3 + 3H2O,故答案为:3HCl+ Al(OH)3=AlCl3 + 3H2O;
(2)食物腐败的本质原因是食物发生化学反应,低温可降低化学反应速率,从而延长保质期,故答案为:低温降低了反应速率;
(3)雷雨比自来水更营养,是因为雷雨中发生的反应产生的物质与土壤中的矿物相互作用生成硝酸盐,即氮肥,故雷雨更有营养,故答案为:雷雨中发生的反应产生的物质与土壤中的矿物相互作用生成硝酸盐,即氮肥;
(4)铵态氮肥易潮解,受热易分解,因此贮存氨态氮肥时要密封保存,并放在阴凉处,故答案为:铵盐易潮解,受热易分解。
三、计算题
19. 3Cu+8H+ +2NO3-=3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O 0.2 2∶3 Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 取所得溶液少量于试管中,加入KSCN,溶液显红色,则证明含Fe3+
解析: (1)①根据离子方程式的书写方法改写;②3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中N元素由+5价变成+2价,Cu由0价变成+2价,反应中转移6个电子,据此分析解答;③反应中硝酸表现为酸性和氧化性,结合反应的化学方程式计算;
(2)①氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜;②实验室常用KSCN溶液检验Fe3+。
(1)①3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O的离子方程式为3Cu+8H+ +2NO3-=3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O;
②3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中N元素由+5价变成+2价,Cu由0价变成+2价,反应中转移6个电子,用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目可以表示为;
③n(Cu)==0.3mol,由方程式可知应消耗0.8mol硝酸,反应生成0.2molNO,则有0.2mol硝酸被还原,氧化剂(HNO3)与还原剂(Cu)物质的量之比为0.2mol∶0.3mol=2∶3;
(2)①工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,氯化铁腐蚀铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2;
②检验溶液Fe3+的方法为:取所得溶液少量于试管中,加入KSCN,溶液显红色,则证明含Fe3+。
20. Si3N4 11.44%
【分析】(1)确定Nierite有硅元素和氮元素,化学式中硅原子的个数为140×60%÷28=3,氮原子个数为140×40%÷14=4;
(2)设K金中含有铜银两种金属,则根据质量关系列等式为64n(Cu)+108n(Ag)=2.832×(1-75%),金与浓硝酸不反应,铜银与浓硝酸发生氧化还原反应,将HNO3还原为NO2和N2O4,NO2和N2O4的混合气与标准状况下84mLO2混合通入水中恰好被完全吸收获得HNO3,根据电子守恒,即Cu、Ag失去的电子总数等于O2得到的电子总数,2n(Cu)+n(Ag)= ,联立方程可以求出Ag的质量分数。
解析:(1)1 mol NH3与足量的SiCl4充分反应后可得到35 g Nierite与3 mol HCl气体,参与反应的SiCl4物质的量为(35g+3mol×36.5g/mol-1mol×17g/mol)÷170g/mol=0.75mol;则Nierite中有硅元素和氮元素,化学式中硅原子的个数为140×60%÷28=3,氮原子个数为140×40%÷14=4,故化学式为Si3N4;
(2)设K金中含有铜银两种金属,则根据质量关系列等式为64n(Cu)+108n(Ag)=2.832×(1-75%),金与浓硝酸不反应,铜银与浓硝酸发生氧化还原反应,将HNO3还原为NO2和N2O4,NO2和N2O4的混合气与标准状况下84mLO2混合通入水中恰好被完全吸收获得HNO3,根据电子守恒,即Cu、Ag失去的电子总数等于O2得到的电子总数,2n(Cu)+n(Ag)= ,二者联立解得n(Cu)=0.006mol,n(Ag)=0.003mol,Ag的质量分数为=11.44%,Cu的质量分数为25%-11.44%=13.56%。
四、实验题
21.(1)温度计水银球的位置错误、冷凝管中冷却水的流向错误
(2) 蒸馏烧瓶 直形冷凝管
(3) 沸石或碎瓷片 防止爆沸
解析:(1)图中的两处明显的错误是温度计水银球的位置错误、冷凝管中冷却水的流向错误;
(2)A仪器的名称是蒸馏烧瓶,B仪器的名称是冷凝管;
(3)加入少量的沸石目的是防止爆沸。
22. 烧杯、漏斗、玻璃棒 a、b、c
【分析】样品首先加水溶解,过滤后得到的沉淀为CaCO3,溶液A为(NH4)2CO3和NH4Cl的混合物,加入足量NaOH浓溶液加热可得氨气,用浓硫酸吸收氨气可得样品中氮元素的质量分数,以此解答该题。
解析:(1)样品经操作①、②可得沉淀和溶液,则应为首先加水溶解,过滤后得到沉淀,所以溶解、过滤操作中用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)溶液A为(NH4)2CO3和NH4Cl的混合物,加入足量NaOH浓溶液加热可得氨气,m(NH3)=m g,则m(N)=g;则原样品中氮元素的质量分数为×100%;
(3)a.试剂①用量不足,会导致铵盐不能完全溶解,则测定的含氮量偏低,故a正确;
b.固体未经洗涤,固体表面会吸附铵根离子,测定的含氮量偏低,故b正确;
c.试剂②用量不足,不能是铵根离子全部转化为氨气而被吸收,则测定的含氮量偏低,故c正确;
d.气体C未经干燥,会使测定结果偏低,故d错误;
因此,本题正确答案是:abc。
五、元素或物质推断题
23.(1) FeCl3
(2)Cl2 +SO2 +2H2O = 2Cl- ++4H+
(3)
(4)B
(5)取适量NH4Cl,加熟石灰研磨,若产生刺激性气味气体,则证明含铵根离子
【分析】X是一种黄绿色气体,推断X是Cl2;M是人类使用最多的一种金属单质,推断M是Fe;结合图示转化关系,C是Cl2与Fe反应得到的FeCl3;Cl2与Y反应后的溶液能与AgNO3得到白色沉淀,与BaCl2也能得到白色沉淀,则Y是有刺激性气味的SO2,A是HCl,B是H2SO4;FeCl3与SO2溶液于水反应得到H2SO4;FeCl3与Z能生成红褐色沉淀Fe(OH)3,则Z是有刺激性气味的气体NH3;Cl2与NH3反应生成D,D是一种受热易分解的盐,则D是NH4Cl;据此答题。
解析:(1)据分析,①C是FeCl3,②Z是NH3,其电子式为;
(2)X+Y—A+B,即Cl2与SO2反应生成HCl和H2SO4,离子方程式为Cl2 +SO2 +2H2O = 2Cl- ++4H+;
(3)NH3是合成硝酸的重要原料,其与氧气在催化剂的作用下反应的化学方程式为;
(4)A.、S的S元素分别是-2价和0价,均低于+2价,不可能生成+2价S元素的化合物,A不合理;
B.、S的S元素分别是+4价和0价,可能生成+2价的S元素的化合物,B合理;
C.的S元素分别是+4价和+6价,均高于+2价,不可能生成+2价的S元素的化合物,C不合理;
D.的S元素分别是+4价和+6价,均高于+2价,不可能生成+2价的S元素的化合物,D不合理;
故选B。
(5)D中的阳离子为,其检验方法为:取适量NH4Cl,加熟石灰研磨,若产生刺激性气味气体,则证明含铵根离子。