第3章 物质的性质与转化 同步检测
一、单选题
1.下列产品的使用不会对环境造成污染的是( )
A.含磷洗衣粉 B.氢气 C.一次电池 D.煤
2.常温下,下列有关的说法正确的是( )
A.为无色气体 B.摩尔质量为46
C.密度比空气小 D.具有还原性
3.推进绿色发展,建设美丽中国。下列做法应提倡的是( )
A.限制二氧化碳排放,减少酸雨产生
B.加大化肥、农药使用,提高粮食产量
C.将塑料焚烧处理,减轻白色污染
D.开发新能源,减少化石燃料的使用
4.“绿色化学”是日渐被人们所熟悉的概念,绿色食品的基本标准是( )
①食品呈绿颜色 ②无化学添加剂 ③香甜可口 ④无污染 ⑤有营养价值 ⑥有利于消化
A.①③⑤⑥ B.①③④⑤ C.②④⑤ D.全部
5.科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)在常温下催化实现氨的合成,其反应机理如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.TMNS大大降低了合成氨反应的焓变
B.TMNS表面上的N原子最终被还原为氨
C.TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2
D.用同位素标记后的15N2进行该合成反应,产物中不只有15NH3
6.将3.84g铜粉与一定质量浓硝酸反应,当铜完全溶解时,收集到NO、NO2混合气体2.24L(标准状况下),则所消耗酸的物质的量是( )
A.0.1mol B.0.11mol C.0.16mol D.0.22mol
7.对于下列事实的解释不正确的是( )
A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
C.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应
D.氨气可以完成喷泉实验,说明氨气极易溶于水
8.不能由两种单质直接化合而成的是( )
A.FeCl3 B.NO C.CuS D.SO2
9.下列关于硫及其化合物的说法正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,可使滤纸变黑
B.H2S具有还原性,能与SO2反应产生S
C.硫单质在空气中燃烧生成SO3
D.SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因其有氧化性
10.某兴趣小组为了探究SO2气体还原Fe3+的反应,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法不合理的是( )
A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色
B.装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气
C.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去
D.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
11.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.加入酸性KMnO4溶液紫色褪去
D.只需滴加KSCN溶液
12.下列说法组合全部正确的是
①自然界没有游离态的硫
②向某无色气体中通入空气,无色气体变为红棕色,该无色气体为NO
③浓氨水可以用来检测氯气管道是否泄漏
④二氧化硫使紫红色高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
⑤用浓硫酸与、反应可制取HCl和,是因为浓硫酸是一种高沸点酸
⑥酸雨是指的雨雪或其他形式的降水
⑦浓硝酸见光会分解,一般保存在棕色试剂瓶中
A.②③⑤⑦ B.①②⑤⑥ C.①③⑤⑥ D.②④⑤⑦
13.下列物质的颜色错误的是( )
A.Fe2O3﹣﹣红棕色 B.Na2O2﹣﹣淡黄色
C.Fe2(SO4)3﹣﹣黄绿色 D.FeSO4溶液﹣﹣浅绿色
14.“绿水青山就是金山银山”。下列做法有利于环境保护和可持续发展的是( )
A.生活垃圾直接露天焚烧,减少处理成本
B.大量生产一次性超薄塑料袋,方便日常生活
C.加大农药和化肥的生产和使用量,以提高粮食的产量
D.推行绿色设计、绿色工艺,开发绿色产品,从源头上消除污染
15.某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如下(夹持装置省略),下列叙述正确的是( )
A.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到C中长导管口有明显气泡现象,就能判断装置A,B部分气密性良好
B.A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸
C.B装置溶液变红色,说明SO2是酸性氧化物;C装置产生白色沉淀的原因为:BaCl2+SO2+H2O BaSO3↓+2HCl
D.取反应后D溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,不能说明SO2具有漂白性
16.关于氮的变化关系图如下,则下列说法错误的是 ( )
A.上述所有反应都是氧化还原反应
B.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
C.氮气在足量的氧气中通过一步反应可生成NO2
D.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
17.下列实验中,不能观察到明显变化的是( )
A.把Cl2通入FeCl2溶液中
B.把溴水滴加到淀粉KI溶液中
C.把一段打磨过的镁放入有酚酞的沸水中
D.把SO2通入BaCl2溶液中
18.K2FeO4在水中不稳定,发生反应:4FeO42-+10H2O 4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2,其稳定性与温度(T)和溶液pH的关系分别如图所示。下列说法错误的是()
图ⅠK2FeO4的稳定性与温度的关系
图ⅡK2FeO4的稳定性与溶液pH的关系
A.由图Ⅰ可知K2FeO4的稳定性随温度的升高而减弱
B.由图Ⅱ可知图中a>c
C.由图Ⅰ可知温度:T1>T2>T3
D.由图Ⅰ可知上述反应△H>0
二、综合题
19.除去工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法。原理是NH3与NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
(1)(一)提供的装置
(二)NH3的制取
下列有关实验室制备氨气的说法正确的有 (填序号)
①用氮气与氢气反应制取氨气
②用排饱和食盐水的方法收集氨气
③实验室制氨气有时需要加热,有时不需要加热
④用无水氯化钙干燥氨气
(2)若选择装置G制取氨气,则分液漏斗中盛装的液体试剂是 。
(3)若选择装置C制取氨气,则反应的化学方程式是 。
(4)(三)模拟尾气的处理
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置,回答有关问题:
A装置中反应的离子方程式为 。
(5)D装置中的液体可换成 (填字母)。
A.H2O B.CCl4 C.浓硫酸
(6)该同学所设计的模拟尾气处理实验存在的明显缺陷是 。
20.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜:3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O,C中的现象是黑色粉末逐渐变为红色,用示意图中的装置可以实现该反应.
(1)A中装有Ca(OH)2和NH4Cl混合粉末,该反应的化学方程式是: .
(2)B中加入的是碱石灰,其作用是 .
(3)D中收集到的物质是 ,检验该物质的方法 现象是 .
21.酸雨的危害很大,能直接破坏农作物、腐蚀建筑物,还会危害人体健康。、是形成酸雨的主要物质。研究、等对减少酸雨,改善空气质量具有重要意义。请回答下列问题:
(1)酸雨是指小于 的雨水。
(2)你认为减少酸雨的产生可采取的措施有 (填序号)。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰
(3)开发新能源可有效减少酸雨。下列能源不属于新能源的有 (填序号)。
①太阳能 ②风能 ③地热能 ④海洋能 ⑤氢能 ⑥石油 ⑦无烟煤
(4)主要来源于汽车尾气。通过传感器可监测汽车尾气中含量,其工作原理如下图。据此回答:
电极为 (填“正极”或“负极”);其电极反应式为 。
(5)可用氨水将转化为,再用氧化成来脱除烟气中的,原理是 、 (用离子方程式表示)。
22. 和是重要的工业产品,下图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺流程。
(1)合成塔中发生反应的化学方程式是 。
(2)氨分离器中压强约为,温度约为,分离氨应用了氨 的性质,从氨分离器中又回到合成塔中的物质是 。
(3)工业上制硝酸的关键一步便是的催化氧化,可用下图装置模拟氧化炉中的催化氧化。玻璃管中发生的催化氧化反应,化学反应方程式 。为保证在装置2中观察到红棕色气体,装置1应装入 (填试剂名称)。
(4)氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键,海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是 (填图中数字序号)。
(5)有氧时,在硝化细菌作用下,可实现过程④(如上图)的转化,将离子方程式补充完整:。
23.按要求回答下列问题。
(1)写出漂白粉中有效成分的化学式 。
(2)考古学上常用中子数为8的碳原子来测定文物的年代,写出该碳原子符号 。
(3)写出氢氧化钡与硫酸反应的离子方程式 。
(4)写出白色氢氧化亚铁被氧气氧化成红褐色氢氧化铁的化学方程式 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.含N、P的物质在分解过程中,大量消耗水中溶解的氧,并释放出养分,使藻类和其它浮游生物大量繁殖,而造成赤潮和水华,所以含磷洗衣粉能造成环境污染,故A不符合题意;
B.氢气燃烧生成水,对环境无污染,故B符合题意;
C.一次电池含有重金属,能造成重金属污染,污染土壤、地下水等,所以对环境有污染,故C不符合题意;
D.煤燃烧时可生成一氧化碳、二氧化硫以及粉尘等污染,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据富含氮磷元素的污水能造成水化和赤潮、一次电池污染环境、煤炭燃烧产生污染物,进行解答该题。
2.【答案】D
【解析】【解答】A、NO2是一种红棕色气体,A不符合题意;
B、NO2的摩尔质量是46g·mol-1,B不符合题意;
C、NO2的密度比空气大,C不符合题意;
D、NO2中氮元素由+4价,易被氧化成NO3-,具有还原性,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对NO2性质的考查,结合NO2的性质尽心分析即可。
3.【答案】D
【解析】【解答】解:A、酸雨是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的,限制二氧化碳排放,不能减少酸雨产生,故A不符合题意;
B.农业生产中,合理使用化肥、农药以提高粮食产量,符合题意;
C、白色污染是塑料制品造成的污染,焚烧会污染空气,C说法不符合题意;
D 、化石燃料属于不可再生能源,面临被耗尽的危险,人类正在利用和开发新的能源,如太阳能、风能、地热能,故D说法符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.二氧化碳不是引起酸雨的主要原因;
B.化肥、农药应合理使用;
C.塑料不能焚烧;
D.开发新能源。减少化石燃料的使用可减少环境污染。
4.【答案】C
【解析】【解答】①食品不一定呈绿颜色,也可能为白色、黄色,甚至黑色等,①不符合题意;②无化学添加剂,尤其是有毒、有害环境的化学添加剂,更不能加入,②符合题意;③食品不一定香甜可口,也可能具有苦味甚至腥味,③不符合题意;④无污染,这是生产过程的底线,④符合题意;⑤有营养价值,这是生产的食品必须具有的品质,⑤符合题意;⑥有利于消化,这个不一定,因为富含粗纤维的食品,在人体内消化缓慢,⑥不符合题意。
综合以上分析,②④⑤符合题意。
故答案为:C。
【分析】绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,将反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.催化剂TMNS只能大大降低反应所需要的活化能,而不能改变合成氨反应的焓变,A符合题意;
B.由反应机理图可知,N2在TMNS表面上先分解为N原子,然后催化剂表面的N原子最终被还原为氨,B不符合题意;
C.由反应机理图可知,TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2,C不符合题意;
D.由于合成氨的反应是一个可逆反应,用同位素标记后的15N2进行该合成反应,产物中不只有15NH3还有15N2,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、催化剂改变活化能;
B、氮原子转化为氨,化合价降低,被还原;
C、空位可以吸附氮气;
D、结合可逆反应的特点,可知氨分子和氮气中都含有 15N 。
6.【答案】D
【解析】【解答】根据铜与硝酸发生的反应:假设与浓硝酸反应的铜的物质的量为xmol,与稀硝酸反应的铜的物质的量为ymol ,
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H20
x 2x
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H20
y 2/3 y
则有x+y=3.84/64 ①
2x+2/3 y=2.24/22.4 ②
解得x=0.045 y=0.015
所以消耗的硝酸的物质的量为:0.045×4+8/3×0.015=0.22mol,D选项是正确的。
故答案为:D。
【分析】硝酸具有强氧化性,浓硝酸与铜反应的还原产物是NO2,稀硝酸与铜反应的产物是NO。
7.【答案】C
【解析】【解答】解:A.蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性,故A正确;
B.浓硝酸具有不稳定性,在光照下分解身材二氧化氮,二氧化氮溶于硝酸颜色变黄,故B正确;
C.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,是因为铝与浓硝酸发生钝化,钝化属于化学反应,故C错误;
D.氨气极易溶于水,在喷泉实验中因溶于水导致圆底烧瓶中压强减小,从而形成喷泉,故D正确;
故选:C.
【分析】A.浓硫酸具有脱水下,可使蔗糖变黑;
B.依据浓硝酸不稳定性解答;
C.钝化反应属于化学反应;
D.氨气的喷泉实验从压强的角度证明氨气极易溶于水;
8.【答案】C
【解析】【解答】A.氯气的氧化性强,能将变价金属氧化为最高价,即Fe与Cl2化合生成FeCl3,故FeCl3能由两种单质直接化合而成,A不符合题意;
B.氮气和氧气在放电条件下反应生成NO,故NO能由两种单质直接化合而成,B不符合题意;
C.S单质的氧化性较弱,可以和变价金属反应,生成低价态的化合物,即Cu与S化合生成Cu2S, 故CuS不能由两种单质直接化合而成,C符合题意;
D.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,故SO2能由两种单质直接化合而成,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】S具有弱氧化性,和变价金属化合时,得到的是低价的金属硫化物。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.浓硫酸可使滤纸变黑,是因为浓硫酸具有脱水性,A项不符合题意;
B.H2S中S元素为-2价,具有还原性,能与SO2反应产生S,B项符合题意;
C.硫单质在空气中燃烧生成SO2,C项不符合题意;
D.SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为SO2具有还原性,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.浓硫酸具有很强的脱水性,将氢原子和氧原子个数比按照1:2进行脱去,所以变黑
B.化学价升高体现其还原性
C.氧气的氧化性不足以将硫单质直接氧化为正6价,只能氧化为+4价
D.二氧化硫与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸酸价褪色,体现出二氧化硫的还原性
10.【答案】C
【解析】【解答】A、装置B中溶液蓝色褪去,说明SO2与I2发生反应:I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,该反应中还原性:SO2>I-,A不符合题意。
B、装置C中NaOH溶液用于吸收尾气中的SO2,防止SO2逸散到空气中,造成空气污染,B不符合题意。
C、装置A中含有Cl-,能被酸性KMnO4溶液氧化,使溶液褪色,因此酸性KMnO4溶液褪色,无法证明SO2与Fe3+反应生成Fe2+,C符合题意。
D、若装置A中发生氧化还原反应,则SO2被氧化为SO42-,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液后,可产生白色沉淀,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】Fe3+具有氧化性,SO2具有还原性,二者可发生反应:2Fe3++SO2=2Fe2++SO42-,因此可观察到装置A中溶液由黄色变为浅绿色。SO2进入装置B中,与I2发生反应:SO2++I2+2H2O=2HI+H2SO4,因此可观察到溶液由蓝色变为无色。过量的SO2通入NaOH溶液中,被NaOH溶液吸收,因此装置C的作用是吸收尾气中的SO2。
11.【答案】B
【解析】【解答】要检验溶液中是否含有Fe3+,可加入KSCN溶液,若溶液不变红色,则说明溶液中不含有Fe3+;此时再加入氯水,若观察到溶液变红色,则说明溶液中含有Fe2+,B符合题意。
故答案为: B
【分析】要证明溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+,可先加入KSCN溶液,检验是否含有Fe3+;再加入氯水,检验是否含有Fe2+。
12.【答案】A
【解析】【解答】 ① 自然界存在游离态的硫一般分布在火山喷口附近,故 ① 错误; ②向某无色溶液中通入空气无色气体变为红棕色,说明一氧化氮和空气中氧气反应生成红棕色二氧化氮,则该无色气体为一氧化氮,故②正确; ③氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气,因此浓氨水可以用来检测氯气管道是否泄露,故③正确; ④ 二氧化硫使紫红色高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,故④错误; ⑤浓硫酸是一种高沸点酸,利用难挥发性酸至易挥发性酸,因此用浓硫酸与氯化钠、硝酸钠反应制取氯化氢和硝酸,故⑤正确; ⑥ 酸雨是指pH<5.6的雨雪或者其他形式的降水,故⑥正确; ⑦浓硝酸见光会分解生成二氧化氮、水和氧气,一般保存在棕色试剂瓶中 ,故⑦正确;因此②③⑤⑦正确,故选A。
故答案为:A。
【分析】① 游离态的硫一般分布在火山喷口附近; ②一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮; ③氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气; ④ 体现了二氧化硫的还原性; ⑤利用难挥发性酸至易挥发性酸分析; ⑥ 酸雨是指pH<5.6的降水; ⑦浓硝酸见光易分解。
13.【答案】C
【解析】【解答】解:三氧化铁是一种红棕色的固体,故A正确;
B、过氧化钠是一种淡黄色的固体,故B正确;
C、三价铁离子是黄色的,氯气为黄绿色,故C错误;
D、二价铁在溶液中呈现浅绿色,故D正确.
故选C.
【分析】根据中学阶段所学习的常见物质的颜色来回答.
14.【答案】D
【解析】【解答】A、生活垃圾直接露天焚烧可产生大量二噁英、颗粒物和有机物,对人体危害很大,选项A不符合题意;
B、塑料不易降解,容易造成“白色污染”,不符合题意,选项B不符合题意;
C、农药化肥过量的使用,在农作物上的残留会对人的健康不利,选项C不符合题意;
D、推行绿色设计、绿色工艺,开发绿色产品,从源头上消除污染,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,即减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计;绿色化学倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生;
15.【答案】D
【解析】【解答】A. 关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到C中长导管口有明显气泡现象,且冷却后C中长导管口出现一段稳定的水柱,才能说明A、B部分气密性良好,故A不符合题意;
B. 因SO2易溶于水,所以A装置中比较理想的反应物是Na2SO3固体和质量分数为70%左右的浓硫酸,故B不符合题意;
C. SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸能使蓝色石蕊试液变红,因亚硫酸的酸性小于盐酸,所以SO2不能与BaCl2溶液发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀,C装置产生白色沉淀的原因是SO2被氯化铁溶液中的Fe3+氧化成SO42-,最终生成硫酸钡沉淀,故C不符合题意;
D. 因D溶液中可能含有HClO(氯气未反应完),也可能含有SO2,则取反应后的D溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,不能说明SO2 具有漂白性,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】本实验的目的是制取SO2并验证其部分性质。反应原理为Na2SO3固体和质量分数为70%左右的浓硫酸反应制取。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.由题图可知,涉及的反应中氮元素的化合价均发生了变化,因此都是氧化还原反应,故A不符合题意;
B.工业上用氨催化氧化法制取硝酸,题图中路线①②③是工业生产硝酸的主要途径,故B不符合题意;
C.氮气与足量的氧气在高温或放电的条件下反应生成NO,与二者量的多少无关,故C符合题意;
D.雷电固氮是空气中的N2与O2在电火花作用下反应产生NO,NO被O2氧化产生NO2,NO2被水吸收得到硝酸,故图中路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.氧化还原反应过程中一定有元素化合价发生变化;
B.工业生产硝酸的流程为:氮气和氢气生成氨气,氨气催化氧化生成NO,NO氧化生成NO2,NO2与水反应生成硝酸和NO;
C.氮气与氧气生成NO;
D.空气中的N2与O2在电火花作用下反应产生NO,NO氧化生成NO2,NO2与水反应生成硝酸和NO。
17.【答案】D
【解析】【解答】A、因Cl2与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl2=2 FeCl3,溶液由浅绿色变为棕黄色,现象明显,故A不符合题意;
B、因单质溴与KI溶液反应: 2KI+Br2=2KBr+I2,I2遇淀粉变蓝,现象明显,故B不符合题意;
C、镁要与沸水反应生成碱性的氢氧化镁和氢气,所以有气泡冒出且溶液变红,现象明显,故C不符合题意;
D、亚硫酸钡可溶于盐酸,所以把 SO2通入BaCl2溶液中不能生成亚硫酸钡沉淀,无明显现象,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】二氧化硫和水反应生成亚硫酸,而亚硫酸是无法继续和氯化钡反应的,因为亚硫酸钡会和生产的盐酸反应。
18.【答案】B
【解析】【解答】A、由图1数据可知,温度越高,相同时间内FeO42-浓度变化越快,高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小,温度越高FeO42-浓度越小,所以K2FeO4的稳定性随着温度的升高而减弱,故A不符合题意;
B、pH越小,氢离子浓度越大,由4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑可知:氢离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小,pH越小,由图知a<c,故B符合题意;
C、温度越高,反应速率越快,相同时间内FeO42-浓度变化越快,则由图Ⅰ可知温度:T1>T2>T3,故B不符合题意;
D、温度越高FeO42-浓度越小,正向反应是吸热反应,说明平衡正向移动,即ΔH>0,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据浓度的变化速率,结合图像分析,K2FeO4的稳定性随着温度的升高而减弱,根据方程式与平衡移动原理,pH越小,平衡正向移动,故B符合题意。
19.【答案】(1)③
(2)浓氨水
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(4)3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
(5)B
(6)NO直接排放,缺少尾气吸收装置;同时装置F含吸收部分NO2
【解析】【解答】(1)①氮气与氢气的反应为可逆反应,且反应需要催化剂和高温高压, 不适宜实验室制取氨气,不符合题意;
②氨气能溶于饱和食盐水中,不能用排饱和食盐水的方法收集氨气,不符合题意;
③实验室用加热熟石灰和氯化铵的方法或用浓氨水与生石灰反应,都可制得氨气,前者需要加热,后者不需要加热,符合题意;
④氨气能与氯化钙反应生成CaCl2·8NH3,故不能用无水氯化钙干燥氨气,不符合题意;
故答案为:③
(2)G装置为固液常温型装置,可用浓氨水和生石灰反应制取氨气,因此分液漏斗内装的液体试剂为浓氨水;
(3)C装置为固固加热型装置,可用熟石灰和氯化铵固体共热制氨气,该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑;
(4)A装置中试剂为铜片和稀硝酸,二者反应生成可溶性Cu(NO3)2、NO和H2O,该反应的离子方程式为:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(5)D装置中饱和氨水可使气体混合均匀,同时还可以调节气体流速,因此代替的液体,要求也能起到相同的作用;
A、氨气极易溶于水,故不能用水代替,A不符合题意;
B、氨气不溶于CCl4,可用CCl4代替,B符合题意;
C、氨气能与浓硫酸反应,不可用浓硫酸代替,C不符合题意;
故答案为:B
(6)该装置中NO无法被吸收,直接排放,由于NO是一种有毒气体,直接排放会造成空气污染;因此该装置存在的缺陷是NO直接排放,缺少尾气吸收装置;同时F装置含吸收部分NO2;
【分析】(1)根据氨气的制备和性质进行分析;
(2)结合氨气的制备分析;
(3)装置C为固固加热型装置,结合氨气的制备原理和装置进行分析;
(4)结合装置内试剂发生的反应,书写反应的离子方程式;
(5)根据装置D的作用进行分析;
(6)缺少尾气处理装置;
20.【答案】(1)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)干燥NH3
(3)氨水;将红色石蕊试纸、无水硫酸铜分别放入盛有少量的D中收集的物质的试管中;石蕊变蓝,白色固体变蓝
【解析】【解答】解;(1)加热固体氢氧化钙和氯化铵生成氨气、氯化钙和水,化学方程式:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2 H2O;故答案为:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2 H2O;
(2.)气体通入C中前应进行干燥,氨气为碱性气体,应选择碱性干燥剂,可以用碱石灰碱性干燥;故答案为:干燥 NH3;
(3.)氨气还原氧化铜之后剩余的氨气和产生的水蒸气在冷凝时会形成氨水,具有氨气分子和结晶水的成分,氨水可以使使红色石蕊试纸变蓝,其中的结晶水会使无水硫酸铜变蓝,故答案为:氨水;将红色石蕊试纸、无水硫酸铜分别放入盛有少量的D中收集的物质的试管中;石蕊变蓝,白色固体变蓝.
【分析】本题考查氨气的实验室制备和氨气性质检验,通过装置A加热固体氯化铵与氢氧化钙制取氨气,B为干燥氨气的装置,依据氨气的性质选择干燥剂,C装置中氨气还原氧化铜反应生成铜、氮气和水,氨气易液化,极易吸收水成为氨水,氨水具有碱性,能使红色石蕊试纸变蓝,其中的结晶水会使无水硫酸铜变蓝.
21.【答案】(1)5.6
(2)①③
(3)⑥⑦
(4)负极;
(5);
【解析】【解答】(1)酸雨是指pH<5.6的雨水。
(2)①未经脱硫的煤燃烧会产生二氧化硫,少用煤作燃料,可减少二氧化硫的排放,从而减少酸雨,①正确;
②把工厂烟囱造高,不能减少SO2、NOx的排放,不能减少酸雨,②不正确;
③使用脱硫煤,可减少二氧化硫的排放,从而减少酸雨,③正确;
④在已酸化的土壤中加石灰,不会减少空气中SO2、NOx的含量,不能减少酸雨,④不正确;
故答案为:①③。
(3)新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、海洋能、氢能、沼气、酒精、甲醇等,石油和无烟煤为化石燃料,是不可再生能源,
故答案为:⑥⑦。
(4)由图示可知,NO在NiO电极上转化为了NO2,氮元素化合价升高,失电子,则NiO电极为负极,电极反应式为:。
(5)二氧化硫为酸性氧化物,过量的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氢铵,反应的离子方程式为:,亚硫酸氢铵有还原性,能与氧气发生氧化还原反应生成硫酸氢铵,反应的离子方程式为:。
【分析】(1)依据酸雨的定义。
(2)依据酸雨的成因分析。
(3)新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源;化石燃料不是新能源。
(4)负极失电子,所含元素化合价升高,发生氧化反应。
(5)过量的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氢铵;亚硫酸氢铵能与氧气反应生成硫酸氢铵。
22.【答案】(1)
(2)易液化;N2和H2
(3);浓硫酸
(4)②
(5)4 +5O2 2 +6H++N2O+5H2O
【解析】【解答】(1)合成塔中H2和N2发生反应生成NH3,该反应的化学方程式为N2+3H22NH3。
(2)氨分离器中压强为15Mpa,温度为-20℃,主要是利用了氨气易液化的性质,将NH3转化为液态分离,从氨分离器中又回到合成塔中的物质为H2和N2。
(3)氨的催化氧化反应中,NH3与O2反应生成NO和H2O,该反应的化学方程式为。由于NO2易与H2O反应生成生成NO和HNO3,为保证装置2中观察到红棕色气体NO2,需对NO气体进行干燥除水,因此装置1中的试剂为浓硫酸。
(4)固氮作用是将游离态的氮转化为化合态氮的过程,其中属于固氮作用的是步骤②。
(5)步骤④中NH4+与O2反应生成NO2-和N2O,反应过程中氮元素由-3价变为+3价,失去6个电子;由-3价变为+1价,失去4个电子。氧元素由0价变为-2价,得到4个电子。根据得失电子守恒可得,反应后生成N2O的分子数为1;参与反应的NH4+的个数为4。结合电荷守恒可得,反应生成H+的个数为6;结合氢原子守恒可得,反应生成H2O的个数为5。因此可得该反应的离子方程式为4NH4++5O22NO2-+6H++N2O+5H2O。
【分析】(1)合成塔中H2和N2反应生成NH3,据此写出反应的化学方程式。
(2)温度为-20℃利用了氨气易液化的性质,实现了NH3和N2、H2的分离。
(3)氨的催化氧化反应,生成NO和H2O,据此写出反应的化学方程式。红棕色气体为NO2,能与H2O反应,因此需除去NO2中混有的水蒸气。
(4)氮的固定是将游离态的氮转化为化合态氮的过程。
(5)结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒进行配平。
23.【答案】(1)Ca(ClO)2
(2)
(3)Ba2++2OH +SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【解析】【解答】(1)漂白性主要含氯化钙和次氯酸钙,有效成分为Ca(ClO)2;
(2)中子数为8的碳原子的质量数为6+8=14,符号为;
(3)
氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式为Ba2++2OH +SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O;
(4)根据电子守恒、元素守恒可得白色氢氧化亚铁被氧气氧化成红褐色氢氧化铁的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【分析】(1)根据漂白粉名称即可写出
(2)一般利用碳-14进行测量年份
(3)根据反应物性质即可写出方程式,结合离子方程式书写原则即可写出离子方程式
(4)根据反应物和生成物即可写出方程式