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

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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)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 2023-07-13 16:21:39

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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(共12题)
1.关于实验装置与试剂选择,下列说法正确的是
A.装置①可用于实验室制备NH3 B.装置②可用于吸收尾气NH3
C.装置③可用于验证氨气在水中的溶解性 D.装置④可用于收集NO2气体
2.室温下,某兴趣小组用如图所示装置在通风橱中进行如下实验:
实验 现象
试管Ⅰ中开始无明显现象,逐渐有微小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色
试管Ⅱ中剧烈反应,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色;之后向绿色溶液中持续通入N2,溶液变为蓝色
下列说法不正确的是
A.试管Ⅱ中红棕色气体为NO2,由硝酸还原生成
B.等质量的Cu完全溶解时,Ⅱ试管中消耗的HNO3多
C.将Cu换成Fe之后重复实验,依然是试管II中反应更剧烈
D.试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶有NO2
3.下列关于SO2性质的预测中,不合理的是
A.从S元素价态看,具有氧化性 B.从S元素价态看,具有还原性
C.属于酸性氧化物,能与碱溶液反应 D.属于酸性氧化物,能与稀硫酸反应
4.下列说法不正确的是
A.维生素C能将Fe3+还原为Fe2+,帮助人体吸收,可做食品的抗氧化剂
B.亚硝酸钠可使肉制品保持红色并防腐,但是一种强致癌物,不可用于食品加工
C.碳化硅(SiC)俗称金刚砂,结构类似金刚石,硬度很大,可用作砂纸和砂轮的磨料
D.二氧化硫既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂
5.用如图所示的实验装置模拟侯氏制碱法的主要反应原理。下列说法正确的是
A.侯氏制碱法中可循环利用的气体为
B.先从a管通入NH3,再从b管通入CO2
C.为吸收剩余的NH3,c中应装入碱石灰
D.反应后冷却,瓶中析出的晶体主要是纯碱
6.铜和镁的合金78g完全溶于浓硝酸,若反应后硝酸被还原,只产生44.8L的NO2气体和11.2L的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为
A.95g B.112g C.129g D.146g
7.某澄清溶液中可能含有、、、、、、、离子中的几种,且每种离子物质的量浓度均为0.1mol/L,对该溶液进行如下试验,对应操作与现象如下:
实验①:取少量溶液滴加几滴石蕊试液,溶液变红色;
实验②:取少量溶液,加入铁屑,产生无色气泡,在试管口变红棕色;
实验③:取100mL溶液,滴加足量溶液,产生2.33g沉淀。
下列说法正确的是
A.无法确定和的存在 B.肯定存在的有、、、、
C.肯定不存在的有、、 D.肯定不存在
8.下列实验现象及所对应的离子方程式书写错误的是
A.收集酸雨并放置后减小:
B.澄清石灰水放置过程中水面会出现结晶膜:
C.向溶液中滴加几滴新制氯水得到黄色溶液:
D.盛放的玻璃试剂瓶不能使用玻璃塞:
9.下列关于氮的氧化物的叙述正确的是
A.氮的氧化物只有NO、NO2
B.氮的氧化物均为红棕色气体
C.氮的氧化物均有毒
D.氮的氧化物在空气中能稳定存在
10.某固体样品由NH4Cl、FeCl2、Na2CO3、NaNO3中的两种按物质的量1:1组成,现对固体样品进行实验:将混合物溶于水,滴加足量的稀盐酸,产生气体,且反应后阴离子的种数与反应前相比无变化。根据实验现象判断固体样品的组成为
A.NH4Cl、Na2CO3 B.FeCl2、Na2CO3
C.FeCl2、NaNO3 D.NH4Cl、NaNO3
11.下列溶液里离子检验的结论正确的是
A.加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定有
B.加入盐酸使之酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定有
C.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液一定含有Cl-
D.加入Na2CO3 溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,白色沉淀消失,原溶液中一定含有Ca2+
12.对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是( )
A.向 CaCl2溶液中通入 CO2: Ca2+ +H2O+CO2 =CaCO3 +2H+
B.向 H2O2溶液中滴加少量 FeCl3: 2Fe3+ +H2O2 =O2 +2H+ +2Fe2+
C.同浓度同体积 NH4HSO4溶液与 NaOH 溶液混合: NH +OH-=NH3·H2O
D.用 Na2SO3溶液吸收少量 Cl2: SO +Cl2 +H2O =2HSO +2Cl- +SO
二、非选择题(共10题)
13.现有下列种物质:①铜 ② ③ ④ ⑤ ⑥氢氧化铁胶体⑦氨水 ⑧稀硝酸 ⑨ ⑩
(1)属于非电解质的是________;属于混合物的是________。
(2)④在水中的电离方程式为________。
(3)①与⑧反应的离子方程式为________。
(4)⑥中分散质微粒直径的范围是________。向⑥的溶液中逐渐滴加⑤的溶液,看到的现象是________。
(5)上述种物质中有两种物质之间可发生离子反应:=,该离子反应对应的化学方程式为________。
(6)标准状况下溶于水配成溶液,可以与________⑨恰好完全反应。
14.、、(焦亚硫酸钠)中都含有价的S,具有还原性。
(1)是实验室常用试剂。
①固体需密封保存,其原因是___________。
②在水中加入溶液反应的离子方程式为___________。
(2)—定条件下,将通入溶液中,反应一段时间后过滤、洗涤得到粗Te。
①还原溶液得到Te的反应中,___________。
②“洗涤”的具体操作为___________。
③过程中须控制反应温度为80℃,温度不能过高的原因是___________。
(3)焦亚硫酸钠空气法处理含氰废水的部分机理如下,其中代表活性氧原子,具有强氧化性:、、。其他条件相同时,废水中氰化物去除率随初始浓度的变化如图所示。当初始浓度大于时,总氰化物去除率下降的原因可能是___________。
15.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气___________,氢气___________
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有干燥氮气和氢气以及___________。
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,但不会发生倒吸,原因是___________。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是___________。
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式___________。
16.某同学为了验证木炭和浓硫酸反应的产物,设计了如图所示的实验装置。
回答下列问题:
(1)A装置中发生反应的化学方程式为_________,其中浓硫酸的作用是__________。
(2)B装置的作用是_____________,现象是___________________。
(3)C装置的作用是____________,现象是_______________。
(4)D装置的作用是_________________。
(5)E装置的作用是______________。
(6)F装置的作用是____________,反应的离子方程式是___________。
(7)B装置和C装置能否互换_____(填“能”或“不能”),原因是__________。
17.氮化铬(CrN)是一种良好的耐磨材料,难溶于水。某实验小组用无水氯化铬()与氨气在高温下反应制备氮化铬,装置如图所示(夹持装置略)。
已知:①无水易潮解、高温下易被氧气氧化;②焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气。
回答下列问题:
(1)装置A中橡皮管m的作用是_______,盛生石灰的仪器名称是_______。
(2)装置A中CaO可用NaOH固体代替,其原因是_______。
(3)若装置C玻璃管中产生大量白烟,则C中发生反应的化学方程式为_______。
(4)制备氮化铬时,装置的接口连接顺序依次为a_______(装置不能重复使用)。
(5)制得的CrN中含有杂质,取样品14.38 g在空气中充分加热,得固体残渣()的质量为16.72 g,则样品中CrN与的物质的量之比为_______。
18.常温下,pH=1的某溶液A中含有、K+、Na+、Fe3+、Al3+、Fe2+、、、Cl-、I-、中的4种,且溶液中各离子浓度相同。现取该溶液进行有关实验,实验结果如图所示。
(1)检验气体乙的试剂和现象是___________。
(2)生成气体丙的离子方程式_______。实验消耗Cu19.2g,则生成气体丁的体积为________L(标况下)。
(3)写出生成白色沉淀甲的离子方程式___________。
(4)溶液中是否存在I-?________(填“是”或“否”或“不确定”),请用简单的文字或离子方程式说明理由___________。
(5)根据以上信息和所学有关内容,该溶液A中一定有上述离子中的___________。
19.称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.58g,加入80.0g质量分数为5.00%的NaOH溶液,充分反应后生成NH30.0800mol。
(1)NaOH的物质的量为___。
(2)该混合样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为___。
20.为测定和固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的溶液各40.00mL,加热至120℃左右,使氨气全部逸出[和的分解温度均高于200℃],测得有关实验数据如下(标准状况):
实验序号 样品的质量/g 溶液的体积/mL 氨气的体积/L
Ⅰ 7.4 40.00 1.68
Ⅱ 14.8 40.00 3.36
Ⅲ 22.2 40.00 1.12
Ⅳ 37.0 40.00 0.00
(1)实验过程中有关反应的离子方程式为___________;
(2)由Ⅰ组数据直接推测:标准状况下3.7g样品进行同样实验时,生成氨气的体积为___________L;
(3)求出该混合物和的物质的量之比(写出计算过程)_________
(4)求出所用溶液的物质的量浓度(写出计算过程)______
21.已知单质铜与稀硝酸的反应为3Cu+8HNO3=2NO↑+4H2O+3Cu(NO3)2(Cu的相对原子质量为64)。现把19.2 g Cu放入200 mL 5 mol·L-1硝酸中,充分反应,问:
(1)参加反应的硝酸的物质的量为多少?______________
(2)在标准状况下产生的气体的体积为多少?____________
(3生成水的分子数为多少?___________
(4)若反应前后溶液的体积不变,则生成Cu(NO3)2的物质的量浓度为多少?__________
22.氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种地壳中含量最多的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g·L-1。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是____________。
(2)甲与水反应的化学方程式是_______________________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式______________。
(5)有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之___________。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)
参考答案:
1.C
A.NH4Cl固体受热分解,生成的NH3和HCl在试管口遇冷又结合为NH4Cl,所以装置①不可用于实验室制备NH3,A不正确;
B.NH3易溶于水,装置②中的煤油不能起到防止倒吸的作用,所以装置②不可用于吸收尾气NH3,B不正确;
C.装置③中,往烧瓶内滴入水,看到气球体积膨胀,则表明烧瓶内气体压强减小,从而表明NH3易溶于水,所以装置③可用于验证氨气在水中的溶解性,C正确;
D.NO2易与水反应生成HNO3和NO,所以装置④不可用于收集NO2气体,D不正确;
故选C。
2.C
A.试管Ⅱ中发生的反应为铜与浓硝酸剧烈反应生成硝酸铜、红棕色的二氧化氮气体和水,反应中浓硝酸为反应的氧化剂,发生还原反应生成二氧化氮,故A正确;
B.试管Ⅰ中发生的反应为铜与稀硝酸剧烈反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水,试管Ⅱ中发生的反应为铜与浓硝酸剧烈反应生成硝酸铜、红棕色的二氧化氮气体和水,由得失电子数目守恒可知,等质量的铜完全溶解时,Ⅱ试管中消耗的硝酸多,故B正确;
C.将铜换成铁之后重复实验,铁在浓硝酸中会发生钝化阻碍铁与浓硝酸继续反应,故C错误;
D.由向绿色溶液中持续通入氮气,溶液变为蓝色可知,试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于硝酸铜溶液中溶有了红棕色的二氧化氮,故D正确;
故选C。
3.D
在SO2中,S元素显+4价,S元素的最低价态为-2价,最高价态为+6价。
A.从S元素价态看,SO2中S元素价态能降低,则SO2具有氧化性,A不符合题意;
B.从S元素价态看,SO2中S元素价态能升高,则SO2具有还原性,B不符合题意;
C.SO2对应的酸为亚硫酸,属于酸性氧化物,能与碱溶液反应,C不符合题意;
D.SO2对应的酸为亚硫酸,属于酸性氧化物,不能与稀硫酸反应,D符合题意;
故选D。
4.B
A.维生素C具有还原性能将Fe3+还原为Fe2+,故可做食品的抗氧化剂,A正确;
B.亚硝酸钠可使肉制品保持红色并防腐,可用于食品加工,但是一种强致癌物,不能过量使用,B错误;
C.碳化硅(SiC)的结构类似金刚石,硬度很大,所以可用作砂纸和砂轮的磨料,C正确;
D.二氧化硫具有漂白性可漂白棉、麻、纸张,可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂如红酒中添加二氧化硫,D正确;
故选B。
5.B
侯氏制碱法的原理:
①将足量NH3通入饱和食盐水中,再通入CO2,溶液中会生成高浓度的HCO3-,与原有的高浓度Na+结合成溶解度较小的NaHCO3析出:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl;
②将析出的沉淀加热,制得Na2CO3(纯碱):2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2可用于上一步反应(循环利用);
③副产品NH4Cl可做氮肥。
A.侯氏制碱法中可循环利用的气体是CO2,A项错误;
B.先通入NH3,NH3在水中的溶解度极大,为了防止倒吸,应从a管通入,之后再从b管通入CO2,B项正确;
C.碱石灰(主要成分是NaOH和CaO)不能吸收NH3,C项错误;
D.反应后冷却,瓶中析出的晶体主要是NaHCO3,将其加热得到纯碱(Na2CO3),D项错误;
答案选B。
【点睛】侯氏制碱法中,要先通入足量NH3,再通入CO2,是因为:NH3在水中的溶解度极大,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HCO3-,与高浓度的Na+结合,才能析出NaHCO3晶体;如果先通入CO2,由于CO2在水中的溶解度很小,即使之后通入过量的NH3,所生成的HCO3-浓度很小,无法析出NaHCO3晶体。
6.C
根据电子得失守恒计算出金属的物质的量,根据Cu2+与Mg2+与OH-的比例关系得出消耗的OH-的物质的量,金属质量+OH-质量=沉淀质量。
标准状况下,,。由于,因此硝酸得电子物质的量为2+0.52=3mol,根据金属氧化时与电子转移的关系,因此金属离子共1.5mol ,加入NaOH后可以结合3mol OH-,沉淀质量=金属质量+OH-质量=78+173=129g。
答案选C。
7.D
由实验①可知一定存在,则一定不存在;由实验②可知一定存在,则一定不存在;由实验③可知一定存在,根据每种离子物质的量浓度均为0.1mol/L及溶液呈电中性,则一定存在和,一定不存在、、。
A.由分析可知,一定不存在,一定存在,A错误;
B.肯定存在的有、、、、,Fe2+肯定不存在,B错误;
C.肯定不存在的有、、,Fe3+肯定存在,C错误;
D.由分析可知,肯定不存在,D正确;
故选D。
8.C
A.酸雨中含有弱酸,可被溶解在水中的氧化为强酸而导致溶液减小,A项正确;
B.石灰水表面的结晶膜是,由与反应生成,B项正确;
C.还原性,故加入少量新制氯水时先被氧化,C项错误;
D.玻璃中的与生成具有黏结性的,从而导致瓶塞与瓶口粘结在一起,D项正确;
故选C。
9.C
A.氮的氧化物包括NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等,则A错误;
B.NO、N2O4等均为无色气体,则B错误;
C.氮的氧化物均有毒,则C正确;
D.NO在空气中易被O2氧化为NO2,则D错误;
本题答案C。
10.C
加入稀盐酸,产生无色气体,且反应后阴离子的种数与反应前相比无变化,若是CO+2H+=H2O+CO2↑,阴离子会减少,则没有Na2CO3,考虑引入Cl-,则样品含有NH4Cl或FeCl2,气体应是H+、NO、Fe2+产生的,离子方程式:3Fe2++4H++ NO=3Fe3++NO↑+2H2O,FeCl2、NaNO3两种物质按物质的量1:1组成,没有消耗完NO,故阴离子种类没变,故选C。
11.B
A.加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中可能有,也可能含有Mg2+、Fe2+等,A错误;
B.加入盐酸使之酸化无现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定有, B正确;
C.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液可能含有Cl-,也可能含有,Ag+与反应产生Ag2CO3白色沉淀,加入盐酸酸化时发生沉淀转化形成不溶于酸的AgCl白色沉淀,C错误;
D.加入Na2CO3 溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,白色沉淀消失,原溶液中可能含有Ca2+,也可能含有Ba2+,D错误;
故合理选项是B。
12.D
A.盐酸酸性比碳酸强,所以二氧化碳和氯化钙溶液不反应,故A错误;
B.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3,FeCl3做催化剂,促进双氧水的分解,三价铁并不能氧化双氧水,故B错误;
C.同浓度同体积 NH4HSO4 溶液与 NaOH 溶液混合时,氢氧根先与氢离子反应,没有足够的氢氧根和铵根反应,离子方程式为H++OH-=H2O,故C错误;
D.氯气具有强氧化性,可以将亚硫酸根氧化成硫酸根,根据电荷守恒和电子守恒可得离子方程式为SO+Cl2 +H2O =2HSO +2Cl- +SO,故D正确;
综上所述答案为D。
13. ③ ⑥⑦⑧ = = 出现红褐色沉淀 = 4.2
(1)非电解质是在溶于水和熔融状态下都不导电的化合物,二氧化碳、二氧化硫等由于自身无法电离出离子而为非电解质,所以③是非电解质;混合物是指含两种及以上物质,故氢氧化铁胶体(含有氢氧化铁和水)、氨水(氨气溶于水形成的溶液)、稀硝酸(硝酸和水)为混合物;
故答案为:③;⑥⑦⑧;
(2)是强电解质,在水中可以完全电离为钠离子和硫酸根离子,电离方程式为=,故答案为:=;
(3)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,方程式为=,故答案为:=;
(4)胶体中分散质微粒直径的范围是 ,氢氧化铁胶体中滴加电解质溶液(氢氧化钡)可以发生聚沉,生成红褐色的氢氧化铁的沉淀,故答案为:;出现红褐色沉淀;
(5)强酸和强碱发生离子反应的离子方程式为:=,故氢氧化钡和稀硝酸符合该离子反应,故答案为:=;
(6)与碳酸氢钠以物质的量之比发生反应,标况下,的物质的量为0.05mol,通过关系式得:
得出 =,故答案为:。
14.(1) 亚硫酸钠易被氧化成硫酸钠
(2) 2∶1 向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,等水自然流下后,重复操作2~3次 二氧化硫的溶解度随温度的而升高而减小
(3)过量的或会消耗[O],导致与反应的[O]减少
(1)①亚硫酸钠易被空气氧气氧化为硫酸钠,所以Na2SO3固体需密封保存。
②在Br2水中加入Na2SO3溶液,溴被还原,亚硫酸钠被氧化,反应的离子方程式为Br2+SO+H2O=SO+2Br-+2H+。
(2)①SO2还原TeOSO4溶液得到Te,反应中二氧化硫发生氧化反应、Te发生还原反应,根据电子守恒可知,反应方程式为TeOSO4+2SO2+3H2O=Te↓+3H2SO4,所以反应中n(SO2):n(TeOSO4)=2:1。
②“洗涤”需要在漏斗中进行,其具体操作为向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,等水自然流下后,重复操作2~3次。
③由于二氧化硫的溶解度随温度的而升高而减小,所以过程中须控制反应温度为80℃;
(3)当Na2S2O5初始浓度大于6g L-1时时,S2O过量,进一步导致SO过量,过量的S2O或SO会消耗[O],导致与CN-反应的[O]减少,总氰化物去除率下降。
15.(1) a b
(2)控制氢气和氮气的流速
(3)因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体
(4)说明氨的氧化反应是一个放热反应
(5)
(1)已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,溶液中加热反应选择a装置制备N2。锌粒与稀硫酸反应制备H2,固液反应不加热选择b。答案为a;b;
(2)可以通过气泡的量确定其他的流速。答案为控制氢气和氮气的流速;
(3)因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体溶解过程中不会造成压强的急剧变化不会引起倒吸。答案为因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体;
(4)铂丝一直红热说明外界给它提供热量,即NH3的催化氧化为放热反应。答案为说明氨的氧化反应是一个放热反应;
(5)NH3经O2氧化为NO,反应为。答案为。
16. C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 作氧化剂 验证有水生成 固体由白色变为蓝色 验证有SO2生成 品红溶液褪色 除去SO2 检验SO2是否除尽 验证有CO2生成 CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O 不能 气体通过C装置中的品红溶液时会带出水分,对水的验证产生干扰
实验目的为验证木炭和浓硫酸反应的产物,则装置A为碳与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化碳、二氧化硫和水;装置B为无水硫酸铜白色固体,吸收水后生成蓝色的五水合硫酸铜,验证气体中的水蒸气;装置C为品红溶液,二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色;装置D中酸性高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二氧化碳无还原性,可除去二氧化硫气体;装置E可验证二氧化硫气体是否除净;装置F可验证二氧化碳气体的存在。
(1)木炭和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,浓硫酸作氧化剂。
(2)验证木炭和浓硫酸反应的产物需要先验证生成的水,依据B装置中固体由白色变为蓝色说明产物中有水。
(3)C装置的作用是验证产物中二氧化硫的存在,二氧化硫能使品红溶液褪色。
(4)D装置的作用是除去二氧化硫气体。
(5)E装置的作用是检验二氧化硫是否除尽。
(6)F装置的作用是验证产物中二氧化碳气体的存在,反应的离子方程式为CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O。
(7)品红溶液中存在水分子,所以B装置和C装置不能互换。
【点睛】除去CO2中混有的SO2,常用的方法是使混合气体通过足量的酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液,再通过浓硫酸。
17.(1) 平衡气压,便于液体流下的作用 U形管
(2)NaOH溶于水放热,且电离出OH-,促使NH3·H2O分解生成NH3
(3)
(4)acbfgdehi
(5)
根据装置图,可判断A装置为氨气的发生装置,利用浓氨水和氧化钙反应制取氨气。B、D装置为氨气的净化装置,用于干燥氨气。经过干燥的氨气和无水CrCl3在丙装置中发生反应生成CrN+3NH4Cl,据此解答。
(1)装置A中橡皮管m上下相连,可起到平衡气压,便于液体流下的作用;由图可知盛生石灰的仪器名称是:U形管;
(2)氨水中存在平衡:,NaOH溶于水放热,且电离出OH-,促使NH3·H2O分解生成NH3;
(3)装置丙玻璃管中的物质为CrCl3,另外通入NH3,产生大量白烟是NH4Cl固体小颗粒,目标产物为CrN,故化学方程式为;
(4)根据无水氯化铬的性质,在氨气参加反应时候需要干燥,以及除去其中混入的氧气,同时要防止空气从右侧进入反应装置,故顺序为:acbfgdehi ;
(5)设CrN与Cr2N的物质的量分别为x、y,则有,,解得,。
18.(1)湿润的红色石蕊试纸、变蓝
(2) 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O 4.48
(3)2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
(4) 否 8H++2+6I-=3I2+4H2O+2NO↑
(5)Al3+、、Cl-、
溶液A中加入过量(NH4)2CO3时,生成的气体甲应为H+与反应生成的CO2,白色沉淀甲应为Al(OH)3;溶液甲中加入过量的Ba(OH)2,过量(NH4)2CO3会发生反应生成BaCO3沉淀和NH3,所以气体乙为NH3,白色沉淀乙为BaCO3;溶液乙中加入Cu和硫酸,生成的气体丙为NO,气体丁为NO2,则溶液乙中含有,沉淀丙为硫酸与过量Ba(OH)2反应生成的BaSO4。则溶液A中一定含有H+、Al3+、,一定不含有Fe3+、Fe2+、。
(1)
由分析知,气体乙为NH3,检验气体乙的试剂为湿润的红色石蕊试纸,现象是试纸变蓝。答案为:湿润的红色石蕊试纸、变蓝;
(2)
气体丙为NO,由Cu与H+、反应生成,则生成气体丙的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O。实验消耗Cu19.2g,其物质的量为=0.3mol,则生成气体丙的物质的量为0.2mol,生成气体丁的物质的量也为0.2mol,体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L(标况下)。答案为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O;4.48;
(3)
白色沉淀甲为Al(OH)3,由Al3+与发生双水解反应生成,则生成白色沉淀甲的离子方程式为2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。答案为:2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)
由分析知,溶液中含有H+和,能将I-氧化为I2,所以溶液中不存在I-,理由是8H++2+6I-=3I2+4H2O+2NO↑。答案为:否;8H++2+6I-=3I2+4H2O+2NO↑;
(5)
根据以上信息可推知,溶液A中含有H+、Al3+、,再据溶液A中含有除H+外的4种离子,且溶液中各离子浓度相同,依据电荷守恒,溶液A中还应含有上述离子中的Cl-、,故该溶液A中一定有上述离子中的Al3+、、Cl-、。答案为:Al3+、、Cl-、。
【点睛】各步操作中加入的检验试剂都是过量的,所以所得溶液中必然含有过量试剂电离产生的离子,分析溶液A中所含的离子时,应考虑过量试剂电离产生离子的影响。
19. 0.1mol 2:1
根据溶液的质量分数计算物质的量;根据反应方程式计算混合物中各成分的物质的量。
(1)NaOH的物质的量为(80g×5%)/40g/mol=0.1mol,故答案为0.1mol;
(2)(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品中加入NaOH溶液,NH4HSO4电离出的氢离子优先反应,根据NH4+ OH 可知与氢离子反应消耗NaOH的物质的量为:0.1mol 0.08mol=0.02mol,则NH4HSO4的物质的量为0.02mol,所以(NH4)2SO4的质量为:7.58g 115g/mol×0.02mol=5.28g,其物质的量为:5.28g/132g/mol=0.04mol,则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比=0.04mol:0.02mol=2:1,故答案为2:1。
20.(1)、
(2)0.84
(3)1:4
(4)5mol/L
(1)反应过程中氢氧根离子首先和氢离子生成水、再和铵根离子生成氨气和水,反应为、;
(2)由数据Ⅰ、Ⅱ可知,,则说明当样品质量小于等于14.8g时铵根离子完全转化为氨气,则标准状况下3.7g样品进行同样实验时,生成氨气的体积为;
(3)由图表可知,Ⅰ中氢氧化钠过量,和完全反应,设和物质的量分别a、b,则132a+115b=7.4g,根据氮元素守恒可知,2a+b=,解得a=0.0125mol、b=0.05mol,a:b=1:4;
(4)Ⅲ中生成氨气的量小于Ⅱ,则氢氧化钠不足完全反应;22.2g中的物质的量为,结合(1)分析可知,氢氧化钠为0.15mol+=0.2mol,浓度为。
21. 0.8mol 4.48L 0.4NA 1.5 mol L 1
19.2 g Cu物质的量为,放入200 mL 5 mol·L-1硝酸中,硝酸的物质的量为,单质铜与稀硝酸的反应为3Cu+8HNO3 =2NO↑+4H2O+3Cu(NO3)2。
(1)根据铜和稀硝酸的量的关系,得出铜反应完,硝酸过量,未反应完,因此参加反应的硝酸的物质的量为n(HNO3)= n(Cu)= ×0.3mol = 0.8mol;故答案为:0.8mol。
(2)在标准状况下产生的气体的物质的量为n(NO) = n(Cu)= ×0.3mol = 0.2mol,则体积为;故答案为:4.48L。
(3生成水的物质的量为n(H2O) = n(Cu)= ×0.3mol = 0.4mol,则分子数为;故答案为:0.4NA。
(4)若反应前后溶液的体积不变,则生成Cu(NO3)2的物质的量为n[Cu(NO3)2]=n(Cu)= 0.3mol,则Cu(NO3)2物质的量浓度为;故答案为:1.5 mol L 1。
22. AlH3 AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑ Mg3N2 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 取样后加稀H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O,反之则无Cu2O
将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种地壳中含量最多的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况),则金属单质是铝。则甲是AlH3,甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液,因此白色沉淀是Al(OH)3。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g·L-1,则丙的相对分子质量是1.25×22.4=28,因此丙是氮气,则乙是氨气NH3。
(1)根据以上分析可知甲的化学式是AlH3。
(2)甲与水反应的化学方程式是AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑。(3)氨气与金属镁反应的产物是Mg3N2。
(4)氨气在加热条件下与CuO反应可生成Cu和氨气,根据原子守恒可知该反应的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。
(5)铜与稀硫酸不反应,则根据Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知,要检验产物Cu中可能还混有Cu2O可以将固体溶于稀硫酸中,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O,反之则无Cu2O。