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.“绿色化学”体现了化学承担的“可持续发展”的社会责任,工业上可以利用废铜屑来制备硝酸铜,下列方法中最适宜的方法为
A.Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2
B.Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2
C.CuCuOCu(NO3)2
D.CuCuSO4Cu(NO3)2
2.Y、Z、U、W为四种短周期非金属元素,它们的原子半径与原子序数的关系如图所示,其中W的单质呈黄绿色。下列有关这四种元素的单质的用途说法不正确的是
A.W的单质可用于自来水消毒
B.U的单质为光导纤维的主要成分
C.Z的单质可用作氧化剂
D.Y的单质可用作灯泡保护气
3.能正确表示下列反应的离子方程式的是
A.向硅酸钠水溶液中通入少量SO2气体:2H2O+SiO+2SO2 =H2SiO3↓+2HSO
B.过量SO2气体通入氢氧化钡溶液中:SO2+OH- =HSO
C.SO2气体通入碘水中:SO2+I2+2H2O =2H++2HI+SO
D.常温下,Al与浓硝酸反应:Al+6H++3NO=Al3++3NO2↑+3H2O
4.实验室某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持装置)。仅用如图装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质
A 浓氨水
B 稀硝酸
C 浓硫酸 溶液
D 浓盐酸 溶液
A.A B.B C.C D.D
5.实验室利用反应制取并得到纯净干燥的CO气体,合适的组合装置是
A.①④⑦ B.②③⑤ C.②④③⑥ D.①④③⑤
6.下列图示实验(部分夹持装置省略)能达到目的的是
A.制取氯气
B.用于制备NaHCO3
C.证明非金属性: Cl>Br> I
D.探究Cl2能否溶于水或与NaOH反应
7.下列说法正确的是
A.FeO不稳定,在空气中受热能迅速转化为Fe3O4
B.铁在高温下能与水反应生成Fe2O3
C.Fe3+能与KSCN溶液反应生成红色沉淀
D.常温下铁与浓硫酸不反应,所以可用铁罐来贮运浓硫酸
8.下列变化中,不属于化学变化的是( )
A.氯水使有色布条褪色
B.臭氧使某些染料褪色
C.活性炭使红墨水褪色
D.二氧化硫使品红溶液褪色
9.下列反应中,硝酸既表现酸性,又表现氧化性的是
A.Fe与浓硝酸反应 B.Cu跟稀硝酸反应
C.C与浓硝酸反应 D.NaOH跟稀硝酸反应
10.已知三角锥形分子E和直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)如图,则下列判断正确的是
A.上述元素中,单质G所含元素非金属性最强
B.L中含有非极性共价键
C.E能使湿润的蓝色石蕊试纸变红色
D.M中含有的元素非金属性强,所以M的化学性质很活泼
11.下列关于二氧化硫气体性质的描述中,不正确的是( )
A.能溶于水 B.空气中能与氧气反应生成三氧化硫
C.能使品红溶液褪色 D.能与NaOH溶液反应
12.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹的内充物为黑火药(配方为硝石、木炭和硫黄)。下列有关说法正确的是( )
A.黑火药应贴的危险品标志是
B.爆竹爆炸只涉及化学变化
C.黑火药爆炸生成三种氧化物
D.硝石的化学式为
二、非选择题(共10题)
13.相同价态硫的转化通过非氧化还原反应实现:
写出②③④反应的化学方程式:
②________________;③_______________;④_______________。
14.将与“实验操作”相对应的“实验现象”的字母代号填入“答案”栏中。
实验操作 答案 实验现象
(1)将浓硫酸滴在小木条上 ______ A.产生白烟
(2)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近 ______ B.产生蓝色物质
(3)在盛有KI淀粉溶液的试管中滴加氯水 ______ C.溶液呈红色
(4)在盛有FeC13溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液 ______ D.变黑色
15.工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同之处,又有区别。图中路线a、b、c是工业制备硝酸的主要途径,路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮过程中生成硝酸的途径。
(1)写出N2的—种用途:__________。
(2)实验室制取NH3的化学方程式为______。
(3)写出工业制硝酸中c过程中反应的化学方程式:______。
(4)硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸,其还原产物因硝酸溶液浓度的不同而有变化。浓硝酸的还原产物主要为NO2,稀硝酸的还原产物主要为NO。实验室中,常用Cu与浓HNO3反应制取NO2,用Cu与稀HNO3反应制取NO。
①请写出实验室中用Cu与浓HNO3反应制取NO2的化学方程式:_____。该反应中发生氧化反应的物质是_____。
②64.0gCu与适量的浓HNO3反应,铜全部溶解后,共收集到1mol NO2和NO的混合气体,反应中消耗HNO3的物质的量是____(填标号)。
A.1.5mol B.2.0mol C.2.5mol D.3.0mol
③实际上HNO3不仅可被还原为NO2或NO,浓度更稀时HNO3还可以被还原为N2O、N2、NH4NO3等。请将3种物质:、和分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式并配平其对应的离子方程式。
i.__________
ii._______________。
16.氮化钙()是一种棕色粉末,耐高温、导电性好、能溶于稀酸:在空气中会被氧化,遇水会水解生成刺激性气味的气体。实验室用与反应制备,并对纯度进行测定。制备装置如下图,回答下列问题:
Ⅰ.的制备
(1)仪器X的名称为_______;E装置的作用是_______。
(2)实验开始时应先点燃A处酒精灯,目的是_______;当观察到_______时再点燃C处酒精灯。
Ⅱ.纯度的测定:
(3)甲同学称取制备的样品,加入足量的碳酸钾溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥得沉淀。通过数据a、b即可求得氮化钙的质量分数,该方案是否合理?_______(填“是”或“否”),理由是_______。
(4)乙同学按下图装置进行实验。用分液漏斗向三颈烧瓶中加入蒸馏水,打开K持续通入水蒸气,将产生的氨全部蒸出,并用的稀硫酸标准溶液完全吸收(液体体积变化忽略不计)。从烧杯中量取的吸收液注入锥形瓶中并滴入几滴指示剂,用标准溶液滴定过量的稀硫酸,重复操作2~3次,若消耗标准溶液平均体积为,则产品中的质量分数为_______;如果滴定管用蒸馏水洗涤后未用待装标准溶液润洗,则测定结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
17.某实验小组利用如图所示装置制备SO2,并验证其部分性质。
回答下列问题:
(1)仪器组装完毕后,必须进行的实验操作是______。
(2)试剂1最好选择______(填标号),试剂1与亚硫酸钠固体反应时体现出的化学性质为______。
A.50%硝酸 B.30%盐酸 C.70%硫酸
(3)导管a的作用为______。
(4)实验过程中,装置Ⅱ中的实验现象为______。某同学预测装置Ⅲ中不会产生白色沉淀,随着实验的进行,装置Ⅲ中产生了少量白色沉淀,该白色沉淀的化学式为______,产生该白色沉淀的可能原因为______。
(5)实验过程中装置Ⅳ中发生反应的离子方程式为______。
(6)为测定空气中的SO2含量,实验小组将空气样品经过管道通入密闭容器中的100mL0.2000mol/L的酸性KMnO4溶液中。若管道中空气流量为aL/min,经过bmin溶液恰好褪色(假定样品中的SO2可被溶液充分吸收),则该空气样品中SO2的含量为______g/L(用含a、b的式子表示)。
18.某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与铜是否发生反应及反应所产生气体的性质。请回答下列问题:
(1)写出试管甲中所发生反应的化学反应方式___。
(2)通过试管甲中溶液变为___色,乙中品红溶液___等现象,说明了铜和浓硫酸发生了化学反应,并且该现象还能说明产生的气体具有___性。
(3)SO2的排放是造成酸雨的主要因素,为了减少SO2的排放,常用石灰(CaO)法对煤燃烧后的烟气脱硫,其原理是___(用化学方程式表示 )。
(4)SO2在适当的温度并有一定催化剂存在的条件下可以转化为SO3,其化学反应方程式为__。
(5)为防止二氧化硫造成空气污染,如果需要在装置末端增加尾气吸收装置,应选择的装置是__(填“B”或“C”)。
(6)硫酸有很多的性质,将下列性质对应的字母填入各小题后面对应的括号中:
A.脱水性 B.酸性 C.强氧化性 D.吸水性
①在化学实验中,浓硫酸可做SO2、CO2等气体的干燥剂。( )
②Na2CO3与H2SO4反应,可生成Na2SO4和CO2。( )
③向滤纸上滴加浓H2SO4 ,滤纸变黑。( )
④在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象。( )
19.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)。
(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lmol/L的盐酸l00mL中充分溶解,得不溶物2.40g。过滤,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(STP)。则
①p=_______;
②白玉的化学式为______________________________。
20.铜及其化合物在生产、生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有+1价、+2 价。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。
(1)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃,加入H2O2,反应一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后可制得硫酸铜,该反应的离子方程式为_______。温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外,还有_______。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl 溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式_______。
(2)现向Cu、Cu2O 和CuO组成的混合物中,加入1L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240 mL NO 气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式_______。若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为_______g。若混合物中含0.1mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗H2SO4的物质的量为_______。
21.氮及化合物在生产生活中有着重要的作用。请回答下列问题:
(1)连二亚硝酸H2N2O2是一种二元弱酸,在水溶液中缓慢分解,其分解原理与碳酸分解原理相似,请写出连二亚硝酸分解的化学方程式_________________________。
(2)有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是3 mol·L-1和1 mol·L-1,取100 mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的气体的体积为____________ (设反应中HNO3被还原成NO)。
(3)足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.5 molO2混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸,若向所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗溶液中NaOH的物质的量为____________mol
22.某材料A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1) 溶液C中的金属阳离子为___________(写离子符号)。
(2) 写出F→G反应的化学方程式:___________。
(3) A的化学式为___________。
参考答案:
1.C
A.该反应中除了生成Cu(NO3)2外,还生成有毒气体NO2,NO2污染空气,不符合环境保护,A项错误;
B.该反应中除了生成Cu(NO3)2外,还生成气体NO,NO污染空气,不符合环境保护,B项错误;
C.Cu和O2反应生成CuO,CuO和硝酸反应生成Cu(NO3)2和H2O,反应中没有产生对环境有污染的气体,C项正确;
D.Cu和浓硫酸在加热条件下生成有毒气体SO2,SO2污染空气,不符合环境保护,D项错误;
答案选C。
2.B
W单质为黄绿色,则为Cl2,W为Cl元素;2a+3=17,a=7,则Y是N元素;据此推出Z、U分别为O、Si元素,以此解答。
A.W单质为Cl2,Cl2与水反应生成HClO,可用于自来水消毒,故A正确;
B.Si的氧化物SiO2为光导纤维的主要成分,故B错误;
C.Z的单质为O2,是常见的氧化剂,故C正确;
D.Y的单质为N2,化学性质稳定,可用作灯泡保护气,故D正确;
故选B。
3.B
A. 向硅酸钠水溶液中通入少量SO2气体,生成硅酸和亚硫酸根,应为:H2O+SiO+SO2 =H2SiO3↓+SO,故A错误;
B. 过量SO2气体通入氢氧化钡溶液中生成亚硫酸氢钡:SO2+OH- =HSO,故B正确;
C. SO2气体通入碘水中,HI是强酸,可以拆写成离子,应为:SO2+I2+2H2O =4H++2I-+SO,故C错误;
D. 常温下,Al与浓硝酸发生钝化反应,生成了致密氧化膜,故D错误。
综上所述,答案为B。
4.C
由实验装置可知,为固体与液体的反应生成气体,用向上排空气法收集气体,说明气体密度比空气大,d中吸收过量的气体,注意防止倒吸,以此来解答。
A.氧化钙与浓氨水中水反应,且反应为放然反应,促进,平衡右路,可制备氨气,氨气的密度比空气密度小,应该采用向下排空气法收集,装置c中的导管应改为短进长出,故A错误;
B.稀的酸与Cu反应会生成NO,NO不与水反应,不能用作吸收过量的气体,故B错误;
C.浓硫酸可以与亚硫酸反应,生成二氧化硫,SO2气体的密度比空气大,能使用向上排空气法,SO2气体能与氢氧化钠迅速反应,所以吸收装置中要防倒吸,图示收集装置和安全吸收装置都合理,故C正确;
D.用和浓盐酸制取氯气时需要加热,故D错误;
故答案选C。
5.C
草酸晶体和浓硫酸在加热条件下得到CO、CO2和H2O,利用浓烧碱溶液除去CO2,再用澄清石灰水检验CO2是否除尽,然后用浓硫酸或碱石灰或无水氯化钙干燥CO,从而得到了纯净干燥的CO气体。
草酸晶体和浓硫酸在加热条件下发生反应,气体发生装置只能用②;因石灰水浓度低故除适宜用④,③可用于检验是否除尽,⑤⑥⑦均可用于干燥CO气体,其中⑥还可进一步除去,C项正确。
6.D
A.A装置没有加热装置,不能制取氯气,不能达到实验目的,故A不符合题意;
B.制备NaHCO3时,应先通入氨气,再通入二氧化碳,不能达到实验目的,故B不符合题意;
C.过量可能的氯气也将碘离子氧化,不能证明单质溴氧化了碘离子,因此不能证明非金属性: Cl>Br> I,故C不符合题意;
D.气球体积变大,说明Cl2溶于水或与NaOH反应,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
7.A
A.FeO不稳定,在空气中受热能被氧气氧化转化为Fe3O4,A正确;
B.铁在高温下能与水反应生成Fe3O4和氢气,B错误;
C.Fe3+能与KSCN溶液反应,使溶液显红色,而不是红色沉淀,C错误;
D.常温下铁与浓硫酸发生钝化,所以可用铁罐来贮运浓硫酸,但钝化是化学变化,D错误;
答案选A。
8.C
A.氯水使有色布条褪色是因为氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸,次氯酸具有漂白性,有新物质生成,属于化学变化,故A不选;
B.臭氧有强氧化性,将有色物质氧化为无色物质,属于化学变化,故B不选;
C.活性炭表面积较大,能吸附色素,使墨水褪色,该过程没有新物质的生成,属于物理变化,故C选;
D.SO2使品红溶液褪色,是二氧化硫与有色物质发生化合反应生成无色物质,有新物质的生成,属于化学变化,故D不选;
故答案为C。
9.B
A、Fe在冷的浓硝酸中钝化,表现浓硝酸的强氧化性,故不选A;
B、铜与浓硝酸反应时,部分硝酸被还原为NO2,部分硝酸形成了硝酸铜,硝酸既表现酸性,又表现氧化性,故选B;
C、C与浓硝酸反应,C被硝酸氧化为二氧化碳,硝酸全部被还原为NO2,硝酸只表现氧化性,故不选C;
D、NaOH跟稀硝酸反应无化合价的改变,属于非氧化还原反应,硝酸只表现酸性,故不选D。
【点睛】本题考查硝酸的性质,题目难度不大;若酸中元素的化合价降低,则酸表现氧化性,若有相应的盐生成,则表现酸性;注意根据反应产物判断酸在反应中表现的性质。
10.A
已知三角锥形分子E和直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10),三角锥形分子E为NH3,含三键的分子M为N2,则G为F2,L为HF。
A.G为F2,F元素的非金属性最强,A正确;
B.L为HF,含氢氟极性共价键,B错误;
C.E为NH3,是一种碱性气体,能使湿润红色石蕊试纸变蓝,C错误;
D.M为N2,含氮氮三键,键能较大,化学性质稳定,D错误;
答案选A。
11.B
A. 二氧化硫易溶于水,且溶于水后生成亚硫酸,A正确;
B. 二氧化硫与氧气反应需要特殊条件催化剂和加热才能生成三氧化硫,B错误;
C. 二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,C正确;
D. 二氧化硫是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水,D正确。
答案选B。
12.D
A.爆竹的内充物为黑火药属于易爆物品,故应贴爆炸品标志,不属于腐蚀品,故A错误;
B.燃放爆竹时,燃烧是化学变化,形状的改变,属于物理变化,故B错误;
C.黑火药爆炸的主要反应为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑中,只生成一种氧化物,故C错误;
D.硝石的主要成分为硝酸钾,化学式为,故D正确;
故选D。
【点睛】本题的易错点为B,要注意爆竹爆炸中涉及的主要化学变化为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,爆炸后爆竹的形状发生了变化,也发生物理变化。
13. H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑ Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3
反应②为:H2SO3与NaOH反应生成Na2SO3,为酸碱中和,化学方程式为:H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O;
反应③为:Na2SO3与浓H2SO4反应生成SO2,为复分解反应,化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑;
反应④为:Na2SO3与SO2反应生成NaHSO3,反应方程式为:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3;
故答案为:H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O;Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑;Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。
14. D A B C
(1)浓硫酸具有脱水性,能使木条变黑,答案选D。
(2)浓氨水和浓盐酸都易挥发,氨气和氯化氢化合生成固体氯化铵,同时产生白烟,答案选A。
(3)氯水具有氧化性,能把碘化钾氧化生成单质碘,碘遇淀粉显蓝色,答案选B。
(4)氯化铁溶液和KSCN溶液反应产生红色的Fe(SCN)3,答案选C。
15. 做保护气(或制氨气等其他合理答案) Cu D 【、可互换位置】
氮气与氢气在高温高压催化剂作用下反应生成氨气,氨气与氧气在催化剂并在加热条件下反应生成一氧化氮,氮气与氧气在放电或高温条件下发硬生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水氧气反应生成硝酸。
(1)在日常生活中用途很广,可做保护气、制氨气等,故答案为:做保护气(或制氨气等其他合理答案);
(2)实验室常用氯化铵与氢氧化钙反应制取,化学方程式为
,故答案为:;
(3)工业制硝酸中c过程中的反应为转化为硝酸的反应,化学方程式为
,故答案为:;
(4)①用Cu与浓反应制取的化学方程式为
。反应中,Cu化合价升高被氧化,发生氧化反应,故答案为:;Cu;
②由题意可知,被还原的的物质的量为,参加反应的铜的物质的量为,则生成的的物质的量为,起酸性作用的的物质的量为,反应中消耗的的物质的量为,故答案选D;
③发生的反应为氧化还原反应,根据化合价的升降可知做氧化剂,硫酸亚铁做还原剂,发生的反应为。根据得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒,可得,故答案为:;;;。
16.(1) 硬质玻璃管 液封(或防止空气中的氧气进入硬质玻璃管与和反应)
(2) 排出装置中的空气防止钙加热氧化 E装置中有均匀的气泡产生
(3) 否 如有未参加反应的钙也可以与水反应转化为钙离子从而形成碳酸钙沉淀(合理答案均计分)
(4) 74.0%(或0.74) 偏低
在A装置中,NH4Cl与NaNO2反应制取N2,用B装置干燥后,在C装置内与Ca反应生成Ca3N2,D装置用于防止E装置内水蒸气进入D装置,E装置用于防止空气进入D装置内,起液封作用。
(1)由图可知,仪器X的名称为硬质玻璃管,根据题给信息可知,和Ca可以和空气中的氧气以及水蒸气反应,要防止空气中的氧气进入装置内,故装置E的作用为液封(或防止空气中的氧气进入硬质玻璃管与和反应);
(2)装置中含有空气,会影响实验,故先点燃A处酒精灯的目的是:排出装置中的空气防止钙加热氧化;当观察到E装置中有均匀的气泡产生时,说明装置中的空气已经被排干净了;
(3)金属钙也是比较活泼的,没有反应完的钙也可以和水反应生成氢氧化钙,再转化成碳酸钙,故该方案不合理;理由是:如有未参加反应的钙也可以与水反应转化为钙离子从而形成碳酸钙沉淀(合理答案均计分);
(4)根据反应2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,可知2NaOH~H2SO4则与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量为×15×10-3L×2.00mol·L-1=0.015mol,再根据2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O,可知2NH3~H2SO4,可知反应产生氮化钙与水反应产生的氨气的物质的量为:2×(20×10-3L×1.00mol·L-1-0.015mol×)=0.1mol,根据Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3,根据Ca3N2~2NH3,可知148g Ca3N2~2mol NH3,产品中Ca3N2的质量分数;如果滴定管用蒸馏水洗涤后未用待装标准溶液润洗,则测出的剩余的硫酸的量会偏大,用于吸收氨气的硫酸会偏小,氨气的量会偏小,结果偏低。
17.(1)检查装置的气密性
(2) C 酸性
(3)平衡气压,使液体顺利滴下
(4) 有淡黄色沉淀生成 BaSO4 装置Ⅳ内的溴进入装置Ⅲ,将部分二氧化硫氧化为硫酸根
(5)
(6)
装置I中70%的硫酸与亚硫酸钠固体反应制备SO2,导管a的作用是平衡气压,使液体顺利滴下,Ⅱ中SO2与H2S发生氧化还原反应产生淡黄色沉淀,Ⅲ中SO2与氯化钡不反应,Ⅳ中SO2与溴水反应使其褪色。
(1)仪器组装完毕后,必须进行的实验操作是:检查装置的气密性;
(2)制备二氧化硫气体时,试剂1最好选择70%的硫酸,故选C,硫酸酸性强于亚硫酸,故体现出硫酸的酸性;
(3)根据分析,导管a的作用为:平衡气压,使液体顺利滴下;
(4)根据分析,Ⅱ中SO2与H2S发生氧化还原反应产生淡黄色沉淀,故装置Ⅱ中的实验现象为:有淡黄色沉淀生成;装置Ⅲ中产生的白色沉淀可能为BaSO4,可能是装置Ⅳ内的溴进入装置Ⅲ,将部分二氧化硫氧化为硫酸根;
(5)实验过程中装置Ⅳ中发生反应的离子方程式为:;
(6)二氧化硫与高锰酸钾发生氧化还原反应生成硫酸根和锰离子,根据得失电子守恒可找出关系式:,。
18. Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 蓝色 褪色 漂白性 2CaO+2SO2+ O2=2CaSO4 2SO2+O22SO3 B D B A C
(1)铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;
(2)试管甲中生成硫酸铜,溶液显蓝色;生成的二氧化硫有漂白性,使试管乙的品红溶液褪色;
(3)燃烧产生的二氧化硫、CaO和空气中的氧气反应生成硫酸钙;
(4)二氧化硫与氧气在催化剂加热的条件下生成三氧化硫;
(5)二氧化硫与水的溶解体积比为40:1,且用NaOH溶液吸收,应用防倒吸装置;
(6)①浓硫酸可做SO2、CO2等气体的干燥剂,浓硫酸表现了吸水性;
②Na2CO3与H2SO4反应,生成了盐和水,浓硫酸表现了酸性;
③向滤纸上滴加浓H2SO4 ,滤纸变黑,浓硫酸表现了脱水性;
④在冷浓H2SO4中放入铁片,发生钝化,浓硫酸表现强氧化性。
(1)铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)试管甲中生成硫酸铜,溶液显蓝色;生成的二氧化硫有漂白性,使试管乙的品红溶液褪色;
(3)燃烧产生的二氧化硫、CaO和空气中的氧气反应生成硫酸钙,方程式为2CaO+2SO2+ O2=2CaSO4;
(4)二氧化硫与氧气在催化剂加热的条件下生成三氧化硫,方程式为2SO2+O22SO3;
(5)二氧化硫与水的溶解体积比为40:1,且用NaOH溶液吸收,应用防倒吸装置,答案为B;
(6)①浓硫酸可做SO2、CO2等气体的干燥剂,浓硫酸表现了吸水性,答案为D;
②Na2CO3与H2SO4反应,生成了盐和水,浓硫酸表现了酸性,答案为B;
③向滤纸上滴加浓H2SO4 ,滤纸变黑,浓硫酸表现了脱水性,答案为A;
④在冷浓H2SO4中放入铁片,发生钝化,浓硫酸表现强氧化性,答案为C。
19. 810 8 Ca2Mg5Si8O22(OH)2
计算题,根据转化的关系式计算,运用质量守恒规律。
(1)由白玉的化学式CaxMgySipO22(OH)2可以看出每个分子在灼烧时发生反应,只能生成1个水分子,n(H2O)==0.01mol,所以白玉的物质的量也是0.01mol,则白玉的摩尔质量为=810g/mol,故答案为:810;
(2)①n(白玉)==0.005mol,其中含有二氧化硅的物质的量为=0.04mol,因此每摩尔的白玉中含有Si的物质的量为=8,故答案为:8;
②由方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知:n(H2)==0.015mol,因此与白玉反应后过量的盐酸的物质的量为0.03mol,白玉消耗的HCl的物质的量为=0.07mol,那么每摩尔的白玉反应需要消耗的HCl的物质的量为=14,由于Ca、Mg都是+2价的金属,所以与盐酸反应时每个金属阳离子都要结合2个Cl-,所以n(Ca2+)+n(Mg2+)==7,即x+y=7,再结合相对分子质量40x+24y+28×8+16×22+17×2=810,两式联立求解可得x=2;y=5,则该化合物的分子式为Ca2Mg5Si8O22(OH)2,故答案为:Ca2Mg5Si8O22(OH)2。
20. Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 同时防止H2O2 分解 2Cu2++2Cl-++H2O2CuCl↓++2H+ 3Cu2O+14H++2=6Cu2++2NO↑+7H2O 16 0.1mol
(1)少量铜丝放入适量的稀硫酸中,铜丝与稀硫酸不反应,但加入H2O2后由于双氧水具有强氧化性,在酸性条件下可以把铜氧化成二价铜离子,反应的离子方程式为:Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;因为H2O2在较高温度时容易分解,所以温度控制在50℃-60℃,可以防止H2O2分解;在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl 溶液加热,生成CuCl沉淀,铜元素的化合价降低,则被Cu2+氧化为,反应物除Cu2+、Cl 、外,还有H2O,产物有H+,根据得失电子守恒和原子守恒配平得:2Cu2++2Cl-++H2O2CuCl↓++2H+,故答案为Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;同时防止H2O2分解;2Cu2++2Cl-++H2O2CuCl↓++2H+;
(2)稀硝酸可把+1价的Cu+氧化为+2价的Cu2+,自身被还原为NO,根据得失电子守恒和原子守恒,该反应的离子方程式为:3Cu2O+14H++2=6Cu2++2NO↑+7H2O;HNO3的物质的量为0.6mol,其中作氧化剂的HNO3被还原为NO,其物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,则起酸性作用的HNO3为:0.6mol-0.1mol=0.5mol,这部分HNO3转化为了Cu(NO3)2,根据原子守恒可知,原化合物中Cu原子的物质的量与起酸性作用的HNO3的物质的量之比为1:2,所以H2还原最终得到的Cu的质量为:0.5mol÷2×64g/mol=16g;若混合物中含0.1 mol Cu,根据得失电子守恒得:2×0.1mol+2×n(Cu2O)=3×0.1mol,n(Cu2O)=0.05mol,根据题目所给信息,Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色,说明生成了Cu2+,离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,则0.05mol Cu2O完全反应需要H2SO40.05mol, n(CuO)=0.25mol-0.1mol-2×0.05mol=0.05mol,0.05molCuO 完全反应需要H2SO40.05mol,所以共消耗H2SO4的物质的量为0.1mol,故答案为3Cu2O+14H++2=6Cu2++2NO↑+7H2O;16;0.1mol。
21. H2N2O2 =N2O↑ + H2O 5.6 L 6
(1)碳酸在溶液中分解生成二氧化碳和水,碳酸和二氧化碳在碳元素化合价相同,连二亚硝酸中氮元素化合价为+1价,由连二亚硝酸在水溶液中分解原理与碳酸分解原理相似可知,连二亚硝酸在水溶液中分解生成氮元素化合价相同的一氧化二氮和水;
(2)由题意可知,过量的铁与稀硝酸和稀硫酸反应生成一氧化氮和氢气;
(3)由反应生成的NO2、N2O4、NO的混合气体与1.5 molO2混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸可知,铜失去电子物质的量等于氧气得到电子的物质的量。
(1)碳酸在溶液中分解生成二氧化碳和水,碳酸和二氧化碳在碳元素化合价相同,连二亚硝酸中氮元素化合价为+1价,由连二亚硝酸在水溶液中分解原理与碳酸分解原理相似可知,连二亚硝酸在水溶液中分解生成氮元素化合价相同的一氧化二氮和水,反应的化学方程式为H2N2O2 =N2O↑ + H2O,故答案为:H2N2O2 =N2O↑ + H2O;
(2)100 mL混合酸中氢离子的物质的量为3 mol·L-1×0.1L×2+1mol·L-1×0.1L=0.7mol,硝酸根的物质的量为1 mol·L-1×0.1L=0.1mol,过量的铁和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,反应的化学方程式为3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,由方程式可知,0.1mol硝酸根完全反应需0.4mol氢离子,则反应中氢离子过量0.3mol,过量的氢离子与铁反应生成氢气,标准状况下生成一氧化氮和氢气的体积为(0.1mol+)×22.4L/mol=5.6L,故答案为:5.6;
(3)由反应生成的NO2、N2O4、NO的混合气体与1.5 molO2混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸可知,铜失去电子物质的量等于氧气得到电子的物质的量,则铜离子的物质的量为=3mol,由铜原子个数守恒可知,铜离子的物质的量为3mol,由Cu2+—OH—可知,消耗溶液中NaOH的物质的量为3mol×2=6mol,故答案为:6。
【点睛】根据n(H+)、n(NO3-)判断反应物的过量情况,明确铁与稀硝酸和稀硫酸反应生成一氧化氮和氢气,然后计算出标准状况下反应生成的一氧化氮和氢气的体积是解答难点和易错点。
22. Fe3+ H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI或SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI FeS2
B为红棕色固体,B是Fe2O3,加入盐酸生成氯化铁,C加入KSCN,D为血红色溶液,D为Fe(SCN)3等,无色气体E的物质的量是0.896L÷22.4L/mol=0.04mol,溶于水得到无色酸性溶液F,然后加入碘的碘化钾溶液后得到无色溶液,且溶液酸性增强,说明碘可氧化E的水溶液,所以E是SO2,F为H2SO3,G含有H2SO4和HI,可知A含有Fe、S元素,其中硫元素的质量是0.04mol×32g/mol=1.28g,则铁元素质量是2.400g-1.28g=1.12g,物质的量是1.12g÷56g/mol=0.02mol,n(Fe):n(S)=1:2,应为FeS2。
(1)根据以上分析可知溶液C中的金属阳离子为Fe3+。
(2)根据以上分析F→G反应的化学方程式为H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI或SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。
(3)根据以上分析A的化学式为FeS2。