第3章 物质的性质与转化 章节测试
一、单选题(共13题)
1.下列关于实验基本操作的说法不正确的是( )
A.除去镁粉中混有的铝粉,加入足量氢氧化钠溶液过滤,洗涤干燥
B.检验溶液中是否存在硫酸根,向未知溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液
C.用四氯化碳萃取碘水中的碘,先从分液漏斗下口放出有机层,再从上口倒出水层
D.配制氢氧化钠溶液时,未恢复至室温就转移并定容,所得溶液浓度偏大
2.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验(部分夹持装置已略去),下列有关说法不正确的是
A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
C.点燃装置处的气体前必须检验气体的纯度
D.装置B中发生反应的化学方程式是2Fe+ 3H2O(g)Fe2O3+3H2
3.铁与水蒸气发生反应:,下列有关说法正确的是
A.通过灼热的不能得到
B.该反应需要加热,故一定是吸热反应
C.其他条件相同时,铁的颗粒直径越小,反应速率越快
D.时,在密闭容器中与混合充分反应生成
4.周期表中VIA族元素及其化合物应用广泛。是常见的氧化剂和助燃剂。催化氧化是工业制硫酸的重要反应之一(中和热为)。(硒)是重要的工业原材料与动物体必须营养素。提取的主要原材料为电解铜产生的阳极泥。可通过阳极泥硫酸化焙烧提取,硫酸化焙烧提取的步骤主要分为两步:第一步焙烧,硫酸将单质氧化为。第二步还原吸收,在水中将转化为单质。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.二氧化硫具有还原性,可用作漂白剂
B.硒在光照下导电性显著提高,可用作光敏材料
C.臭氧能溶于水,可用作杀菌剂
D.硫酸具有强氧化性,可用作干燥剂
5.对下列事实的解释中,正确的是
A.附着在试管内壁上的硫可用CS2洗涤,说明硫易溶于CS2
B.焰火中红色来源于钠盐灼烧
C.将SO2通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去,说明SO2具有漂白性
D.常温下浓硫酸可以用铁质容器贮存,说明铁与浓硫酸不反应
6.下列实验的现象与对应结论均正确的是( )
选项 操作 现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性和强氧化性
B 常温下将Al片放入浓硝酸中 无明显变化 Al与浓硝酸不反应
C 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
D 将水蒸气通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反应
A.A B.B C.C D.D
7.与氢氧化钠溶液反应的离子方程式正确的是
A.SO2与过量NaOH溶液反应:SO2+OH-=
B.Al与NaOH溶液反应:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
C.Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液:Ca2+++OH-=CaCO3↓+H2O
D.NaHSO4溶液与NaOH溶液反应至中性:+OH-=+H2O
8.氮及其化合物的转化过程如图所示,下列分析合理的是( )
A.反应①中的N2被氧化
B.若反应②有2.5mol电子转移,则参加反应的NH3体积为22.4L(标况下)
C.催化剂a表面活性物种是氮气
D.催化剂b表面活性物种是氧原子
9.下列说法不正确的是( )
A.司母戊鼎是含铜、锡、铅等金属的合金制品,硬度大于纯铜
B.原煤脱硫、改进燃烧技术、烟气脱硫可减少SO2的排放
C.DNA的结构、生理活性都与氢键相关
D.工业常用的静电除尘装置是利用胶体带电的性质设计的
10.对下列有关事实的解释,其中不正确的是
A.常温下,浓硫酸与金属反应,说明浓硫酸具有强氧化性
B.浓硝酸在光照条件下其颜色变黄,说明浓硝酸不稳定见光容易分解
C.在蔗糖固体中加入适量浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
D.向晶体中滴加少量浓硫酸,晶体表面出现“白斑”,说明浓硫酸具有吸水性
11.下列关于氨气的叙述错误的是
A.氨气极易溶于水
B.氨气可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.氨气容易液化,且液态氨在工业上常用作制冷剂
D.可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨气的存在
12.在浓硫酸试剂瓶的标签上应印有下列警示标志中的
A. B. C. D.
13.构建知识网络是一种有效的学习方法,化学学习中的“价一类”二维图就是其中一种,如图所示是铁及其化合物的“价一类”二维图,下列有关叙述或化学方程式书写不正确的是
A.物质A的氧化物不稳定,在空气中受热迅速被氧化
B.可能是
C.C在空气中容易被氧化成B,每被氧化消耗的氧气为
D.的反应类型是氧化还原反应
二、填空题(共8题)
14.与“实验操作”相对应的“实验现象”的字母代号填入答案栏中
15.人类农业生产离不开氮肥,科学合理使用氮肥,不仅能提高化肥的使用率,而且能够更好地保护环境,请回答下列问题:
(1)将N2转化为含氮化合物的过程称为固氮
① 人工固氮,将N2→NH3, N2发生 反应
② 自然界固氮,可将少量N2转化为Ca(NO3)2等氮肥,转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去):N2→NO→NO2→HNO3Ca(NO3)2。写出NO→NO2→HNO3的化学方程式 、 。将HNO3转化为Ca(NO3)2,列举三种不同类别的化合物M (写化学式)。
(2)科学合理地保存、施用氮肥
① NH4HCO3需阴凉处保存,原因是 (写化学方程式)。
② 铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用,以NH4Cl为例写出发生反应的离子方程式 。
(3)过渡施用氮肥将导致大气中NH3含量增高,加剧雾霾的形成。(NH4)2SO4是雾霾的成分之一,其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去):
① X可能是 、 。 Y是 。
② 尿素CO(NH2)2是一种常用化肥,缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3则尿素中C元素化合价为 。
16.工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题:
(1)写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式 。步骤①中加入足量铁屑的目的是 。
(2)工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法(剑桥法)生产钛 是一种较先进的方法,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应为 。
(3)步骤②的离子方程式是 ,所得副产品主要 是 (填化学式)。
(4)步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度,原因是 。
(5)乳酸可由乙烯经下列步骤合成:
上述合成路线的总产率为60%,乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%,则生产468 kg乳酸亚铁晶体(M=234 g/mol)需要标准状况下的乙烯 m3。
17.硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答:
(1)蔗糖炭化的过程中,会发生反应:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,若生成0.5 mol CO2,则转移电子的物质的量是 mol,蔗糖炭化过程体现了浓H2SO4的 (选填:脱水性、吸水性、氧化性、酸性)。
(2)实验室有一瓶放置很久的Na2SO3固体药品,小明同学想设计一个实验验证这瓶药品有没有变质?请你帮助他设计一个实验 。
(3)Cl2和SO2均可以使品红溶液褪色,将二者等体积混合通入品红,发现红色不褪去,用化学方程式解释其原因 。
(4)工业上可以通过氮气和氢气在一定条件下合成氨气。下列关于氨气的性质和用途描述正确的是 。
A.氨气易液化,液氨可作制冷剂 B.可用排水法收集氨气
C.氨气是一种无色无味的气体 D.向氨水中滴加酚酞,溶液变红
(5)氨气在一定条件下还可以被氧气所氧化,请写出化学方程式
(6)实验室检验试管里氨气是否收集满的方法是 (写出一种即可)。
(7)25.6 g Cu与含2 mol/L的HNO3和1mol/LH2SO4的200mL混合酸充分反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 (假设HNO3还原产物为NO)。
18.化学与生活紧密相联,请利用化学知识回答以下问题。
(1)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常见的净水剂,明矾净水的原理是明矾在水中能形成Al(OH)3胶体,胶体具有 性。
(2)氮肥中含有,请设计实验证明(实验方案和现象) 。
(3)用食醋除去暖水瓶中的薄层水垢,用方程式解释 。
(4)草酸钙()是不能被人体吸收的沉积物。豆腐中含有较多的钙盐[如硫酸钙()],菠菜、洋葱、竹笋中含有丰富的草酸()、草酸钠(),豆腐和上述几种蔬菜混合食用,可能诱发“结石”症。请写出草酸钠与硫酸钙反应的化学方程式: 。
(5)二氧化硫还可作为织物和皮革的漂白,写出二氧化硫与少量氢氧化钡溶液反应 。
19.铝热反应是铝的一个重要性质,该性质用途十分广泛。 “铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。已知:Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下:
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2 054 1 535 1 462
沸点/℃ 2 467 2 980 2 750 -
I.(1)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理? (填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ,反应的离子方程式为 。
(3)实验室溶解该熔融物,在下列试剂中最适宜的试剂是 (填序号)。
A、浓硫酸 B、稀硫酸 C、稀硝酸 D、氢氧化钠溶液
Ⅱ.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入6mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)依题意,请写出熔融物中铁与该稀的硝酸反应的离子方程式:
(2)图中OA段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为 。
(3)在BC段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为 ;
(4)熔融物中铝元素的物质的量为 mol。
(5)B点对应的沉淀的物质的量为 mol,A点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL。
20.氯、硫、氮是中学化学常见的三种非金属,请回答下列问题:
(1)工业上用电解饱和食盐水的方法生产Cl2,电解所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Ca2+,要加入的试剂为 (填化学式);
(2)SO2可以使品红溶液褪色,说明SO2具有 性,SO2也能使新制的氯水褪色,反应的化学方程式为:SO2+Cl2+2H2O═2HCl+2H2SO4,将其改写成离子方程式 。
(3)在3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O的反应中,氧化产物是 (填化学式),当反应产生标准状况下4.48L NO,硝酸作为作氧化剂消耗的物质的量为 mol。
21.实验室可用下列几组试剂制取少量NH3:①固体Ca(OH)2和NH4Cl;②浓氨水和固体CaO;③浓氨水。请回答下列问题:
(1)用上述三组试剂制取少量NH3,需要加热的是 (填序号),第②组试剂中产生NH3的化学方程式可表示为 。
(2)下面的制取装置图中,方法①应选用装置 (填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置 。
(3)在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是 。
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠 C.五氧化二磷 D.碱石灰 E.固体CaO F.无水CaCl2
(4)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是 。
(5)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体为水)可用于吸收多余NH3的是 (填序号)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.Mg不与NaOH反应,而Al可以与NaOH反应,过滤、洗涤、干燥得到Mg,可除去镁粉中的铝粉,操作正确,A不符合题意;
B.若溶液中有Ag+,加入硝酸酸化的氯化钡,也会产生白色沉淀,不能检验SO42-,B符合题意;
C.碘易溶于四氯化碳,可用四氯化碳萃取碘水中的碘,四氯化碳的密度大于水,萃取后在下层,水在上层,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,操作正确,C不符合题意;
D.未恢复至室温就转移并定容,冷却到室温时,溶液体积变小,所得溶液浓度偏大,说法正确,D不符合题意;
答案选B。
2.D
【详解】A.装置A是将液态H2O加热转化为气态,与装置B中的铁粉在高温下发生反应,A正确;
B.因生成的H2中含有较多的水蒸气,碱石灰不与H2反应,可以干燥H2,B正确;
C.不纯的H2在点燃时可能会发生爆炸,故在点燃H2前必须检验其纯度,C正确;
D.铁与H2O(g)在高温下发生反应生成Fe3O4和H2,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,D错误;
故选D。
3.C
【详解】A.因为为可逆反应,所以过量的通过灼热的也能得到,故A错误;
B.需要加热才能发生的反应,不一定都是吸热反应,如木炭燃烧也需要加热,但该反应属于放热反应,故B错误;
C.其他条件相同时,铁的颗粒直径越小,接触面积越大,所以反应速率越快,故C正确;
D.时,是可逆反应,在密闭容器中与混合,不能完全反应,所以不能生成,故D错误;
故答案:C。
4.B
【详解】A.二氧化硫能够与有色物质化合生成无色物质,具有漂白性,能做漂白剂,与二氧化硫具有还原性无关,A错误;
B.硒是典型的半导体,在光照下导电性显著提高,可用作光敏材料,B正确;
C.臭氧不能溶于水,可用作杀菌剂,C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂,与浓硫酸具有强氧化性无关,D错误;
故选B。
5.A
【详解】A.附着在试管内壁上的硫可用CS2洗涤,这说明硫易溶于CS2中,A正确;
B.钠的焰色试验显黄色,B错误;
C.将SO2通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去,说明SO2具有还原性,二氧化硫不能漂白高锰酸钾,C错误;
D.常温下铁遇浓硫酸钝化,浓硫酸可以用铁质容器贮存,钝化是化学变化,D错误;
答案选A。
6.A
【详解】A. 将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,浓硫酸具有脱水性使蔗糖脱水生成碳变黑,碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体表现浓硫酸的氧化性,故A正确;
B. 常温下将Al片放入浓硝酸中,无明显变化,铝和浓硝酸发生钝化现象,发生反应生成一薄层致密的氧化物薄膜阻止反应进行,表现了强氧化性,故B错误;
C. 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液,由于铁粉过量,生成亚铁离子,不能变成红色,故C错误;
D. 将水蒸气通过灼热的铁粉,反应生成黑色的四氧化三铁固体,说明铁在高温下和水反应,不是生成氧化铁,故D错误;
故选:A。
7.B
【详解】A.SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3和水,反应的离子方程式为SO2+2OH-=+H2O,A错误;
B.Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2 +3H2↑,B正确;
C.Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液反应生成CaCO3、水和Na2CO3,反应的离子方程式为Ca2++2+2OH-=CaCO3↓+ +2H2O,C错误;
D.NaHSO4属于强酸的酸式盐,在水溶液中电离成Na+、H+和,NaHSO4溶液与NaOH溶液反应至中性的离子方程式为H++OH-=H2O,D错误;
答案选B。
8.D
【详解】A.反应①为氮气和氢气生成氨气,氮元素化合价从0价降低到-3价,氮气被还原,A错误;
B.反应②为氨气和氧气生成一氧化氮和水,方程式:,氮元素从-3价升高到+2价,消耗1个氨气转移5个电子,故有2.5mol电子转移时,消耗氨气0.5mol,标况下体积为11.2L,B错误;
C.根据图象,催化剂a表面活性物种是氢原子,C错误;
D.根据图象,催化剂b表面活性物种是氧原子,D正确;
故答案选D。
9.D
【详解】A.司母戊鼎是含铜、锡、铅等金属的合金,合金要比组成成分金属的硬度大,所以硬度大于纯铜,故A正确;
B.原煤脱硫、改进燃烧技术、烟气脱硫可减少生成SO2的质量,故B正确;
C.DNA分子中碱基对之间存在氢键,影响了DNA的结构和生理活性,故C正确;
D.胶体粒子带电,而胶体不带电,故D错误;
故答案选D。
10.A
【详解】A. 常温下,浓硫酸与金属反应,可能是+1价的氢显氧化性,只有+6价的硫降价,才说明浓硫酸具有强氧化性,故A错误;
B. 浓硝酸受热或见光易分解生成二氧化氮、水和氧气,浓硝酸在光照下颜色变黄,是分解产生的二氧化氮溶解在溶液中所致,故B正确;
C. 浓硫酸具有的特性:吸水性、脱水性、强氧化性,在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,体现了浓硫酸的脱水性,故C正确;
D. 浓硫酸具有吸水性,向晶体中滴加少量浓硫酸,晶体表面出现“白斑”,故D正确;
故选A。
11.B
【详解】A.常温常压下,1体积水约溶解700体积的氨气,氨气是极易溶于水的气体,故A正确;
B.氨气为碱性气体,与水反应生成一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子和铵根离子,溶液显碱性,遇到红色石蕊试纸变蓝色,故B错误;
C.氨气易液化,液氨汽化吸收大量的热,使周围的温度急剧下降,在工业上常用作制冷剂,故C正确;
D.浓盐酸与氨气接触产生白烟,可以用浓盐酸来检验氨气的存在,故D正确;
故选B。
12.D
【详解】浓硫酸是具有腐蚀性的液体药品,应该贴的标识是,故合理选项是D。
13.C
【分析】A是+2价铁的氧化物,A是FeO;B是+3价铁的氢氧化物,B是Fe(OH)3;C是+2价铁的氢氧化物,C是Fe(OH)2。
【详解】A.A是FeO,FeO不稳定,在空气中受热迅速被氧化,故A正确;
B.铝的活泼性大于铁,铝能置换出氧化铁中的铁,可能是,故B正确;
C.Fe(OH)2在空气中容易被氧化成Fe(OH)3,根据得失电子守恒,每1mol Fe(OH)2被氧化消耗0.25mol氧气,没有明确是否为标准状况,体积不一定为,故C错误;
D.的反应中,铁元素化合价发生了变化,该反应是氧化还原反应,故D正确;
故选C。
14.EAFCDB
【详解】(1)将浓硫酸滴在小木条上,浓硫酸具有脱水性,使小木条炭化变黑,故答案为:E;
(2)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,挥发出的氨气和氯化氢气体结合生成氯化铵固体,生成白烟,故答案为:A;
(3)在盛有KI淀粉溶液的试管中滴加氯水,氯水具有强氧化性,可将I-氧化为I2,I2遇淀粉变蓝,故答案为:F;
(4)在盛有FeC13溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液,三价铁遇KSCN溶液出现血红色,故答案为:C;
(5)铜丝放到浓硝酸中反应生成硝酸铜、NO2和水,故答案为:D;
(6)铜丝放入热的浓硫酸溶液中,有二氧化硫生成,将生成气体通入品红溶液中,二氧化硫具有漂白性,品红褪色,故答案为:B;
综上所述,答案为:EAFCDB。
15. 还原 2NO + O2= 2 NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO CaO、Ca(OH)2、CaCO3 NH4HCO3NH3↑+CO2↑+ H2O NH4+ + OH-= NH3↑+ H2O SO3 H2SO3 H2SO4 +4
【分析】本题主要考查含N物质的化学性质,运用所学知识答题即可。
【详解】(1)①N2→NH3,N的化合价由0变为了-3,则N2作氧化剂,发生还原反应;
②NO→NO2的化学方程式为:2NO+O2=2NO2;NO2→HNO3的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;HNO3Ca(NO3)2,M可以是CaO、Ca(OH)2、CaCO3;
(2)①NH4HCO3需阴凉处保存,是因为该物质对热不稳定,受热易分解,相关的化学方程式为:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;
②该离子方程式为:NH4++OH-=NH3↑+H2O;
(3)①根据图可知,Y为H2SO4;在自然环境中,SO2变为H2SO4的途径有两种:、,故X为SO3或H2SO3;
②尿素CO(NH2)2缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3,说明尿素中N呈-3价,由于O呈-2价,H呈+1价,故可算得C呈+4价。
16. TiO2++3H2OH4TiO4+2H+ 将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,消耗溶液中的H+促进TiO2+水解 TiO2+4e-=Ti+2O2- Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O (NH4)2SO4 防止Fe2+被空气中的氧气氧化 165.9
【详解】(1)根据水解原理:盐+水=酸+碱,则TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式TiO2++3H2OH4TiO4+2H+;加入足量铁屑能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,同时消耗溶液中的H+促进TiO2+水解;
(2)电解时,阴极上得电子发生还原反应,所以二氧化钛得电子生成钛和氧离子,故阴极电极反应:TiO2+4e-=Ti+2O2-;
(3)NH4HCO3在溶液中电离出HCO3-离子,易电离生成碳酸根,碳酸根和亚铁离子反应生成FeCO3促进HCO3-电离,故离子方程式Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;所得的副产物为溶液中没有参加反应的铵根离子和硫酸根离子形成的(NH4)2SO4;
(4)亚铁离子易被氧气氧化,所以步骤⑥必须控制一定的真空度,这样有利于蒸发水还能防止Fe2+被氧化;
(5)由题意知,乳酸生成乳酸亚铁的物质的量之比为2:1,设需要乙烯x m3,则反应生成468kg乳酸亚铁晶体所需乙烯为×0.6×0.9=×2,解得x=165.9。
17. 2 氧化性 向溶液中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明Na2SO3固体已变质 Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 AD 4NH3+5O24NO+6H2O
湿润的红色石蕊试纸置于集气瓶口,若试纸变蓝,证明氨气已经收集满或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集气瓶口,若出现白烟,证明氨气已经收集满; 4.48L
【详解】(1)蔗糖炭化的过程中,会发生反应:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,碳单质的化合价从0升高到+4价,生成1mol二氧化碳转移4mol电子,若生成0.5 mol CO2,则转移电子的物质的量是2mol,蔗糖炭化过程体现了浓H2SO4的氧化性;
(2) 检验Na2SO3固体药品是否变质,向溶液中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明混有Na2SO4,说明硫酸钠已经变质;
(3)Cl2和SO2均可以使品红溶液褪色,将二者等体积混合通入品红,发现红色不褪去,二氧化硫具有还原性,氯气具有氧化性,溶液中二氧化硫和氯气和水反应生成了硫酸和盐酸,反应的化学方程式为:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4;
(4) A.氨气属于分子晶体,分子晶体间的作用力较小,故氨气易液化,液氨汽化时易吸热,故液氨可作制冷剂,故A正确;
B.氨气极易溶于水,不能用排水法收集氨气,故B错误;
C.氨气是一种无色有刺激性气味的气体,故C错误;
D.氨水可以电离出铵根离子和氢氧根离子,显碱性,向氨水中滴加酚酞,溶液变红,故D正确;
答案选AD。
(5)氨气在催化剂和加热的条件下还可以被氧气所氧化,化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(6)氨气是一种碱性气体,实验室检验试管里氨气是否收集满的方法是:湿润的红色石蕊试纸置于集气瓶口,若试纸变蓝,证明氨气已经收集满或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集气瓶口,若出现白烟,证明氨气已经收集满;
(7)25.6 g Cu与含2 mol/L的HNO3和1mol/LH2SO4的200mL混合酸充分反应,反应后的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑,25.6gCu的物质的量为,2 mol/L的HNO3和1mol/LH2SO4的200mL混合酸中氢离子的物质的量为2mol/L×0.2L+1mol/L×0.2L×2=0.8mol,硝酸根的物质的量为2 mol/L×0.2L=0.4mol,
铜和硝酸根都过量,氢离子完全反应,得到的气体为一氧化氮,物质的量为0.2mol,标况下的体积为V=n×Vm=0.2×22.4L/mol=4.48L。
【点睛】铜与混酸的计算是易错点,利用离子方程式判断出铜和硝酸根过量,利用氢离子的物质的量和一氧化氮的物质的量关系进行计算比较简便。
18.(1)吸附
(2)取样于试管中,加水溶解,加入NaOH溶液,加热,产生有刺激性气味气体,且能使湿润红色石蕊试纸变蓝
(3)2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
(4)CaSO4 +Na2C2O4═CaC2O4 ↓+Na2SO4
(5)SO2+Ba(OH)2=Ba(HSO3)2
【详解】(1)胶体中的胶粒具有较大的表面积,能吸附悬浮颗粒起到净水作用,该性质称为吸附性,故答案为:吸附;
(2)离子的检验方法是:取样于试管中,加水溶解,加入NaOH溶液,加热,产生有刺激性气味气体,且能使湿润红色石蕊试纸变蓝,故答案为:取样于试管中,加水溶解,加入NaOH溶液,加热,产生有刺激性气味气体,且能使湿润红色石蕊试纸变蓝;
(3)食醋中的醋酸能与水垢中的碳酸钙反应生成醋酸钙,反应方程式为:2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O,醋酸钙可溶于水从而除去水垢,故答案为:2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O;
(4)草酸钠与硫酸钙反应生成难溶于水的草酸钙沉淀,反应为:CaSO4 +Na2C2O4═CaC2O4 ↓+Na2SO4,故答案为:CaSO4 +Na2C2O4═CaC2O4 ↓+Na2SO4;
(5)二氧化硫与少量氢氧化钡反应生成亚硫酸氢钡,反应为:SO2+Ba(OH)2=Ba(HSO3)2,故答案为:SO2+Ba(OH)2=Ba(HSO3)2;
19. 合理 NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ B 8Fe + 30H++ 3NO3-===8 Fe 3+ + 3NH4+ + 9 H2O H++OH-===H2O NH+OH-===NH3·H2O 0.012 0.048 15
【详解】试题分析:本题考查铁铝及其化合物的性质、化学图象分析和化学计算。I.根据铝热反应的原理、铁铝的性质和题给信息作答。
Ⅱ.理清反应过程,分析图象中的每一段对应的反应,结合题给数据利用守恒思想作答。
解答:I.(1)铝热反应的原理为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,反应过程中生成铁单质,铝粉可能有剩余,结合题给熔点数据和信息:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金,合理。
(2)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,铁与氢氧化钠溶液不反应。证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝的实验方案为取少量熔融物于试管中,向其中滴加氢氧化钠溶液,看固体是否部分溶解,是否有气体生成。该实验所用试剂是NaOH溶液,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ 。
(3)A、常温下,浓硫酸能使铁、铝钝化,错误;B、铁铝均与稀硫酸反应,生成的氢气对环境无污染,正确;C、稀硝酸 与铁、铝反应有有毒气体NO生成,错误; D、氢氧化钠溶液与铁不反应,错误。选B。
Ⅱ.(1)分析图象知OA段没有沉淀生成,说明硝酸过量,则熔融物中的铁与稀硝酸反应生成硝酸铁,反应过程中无气体生成,则硝酸的还原产物为硝酸铵,利用化合价升降法结合原子守恒、电荷守恒配平,该反应的离子方程式为8Fe + 30H++ 3NO3-===8 Fe 3+ + 3NH4+ + 9 H2O;
(2)OA段发生酸碱中和反应,离子方程式为H++OH-===H2O ;
(3)BC段沉淀的量没有发生变化,NH4NO3和NaOH反应生成硝酸钠和一水合氨,反应的离子方程式为NH4++OH-===NH3·H2O ;
(4)由图可知,CD段消耗的氢氧化钠溶液的体积为44mL-42mL=2mL,故参加反应的氢氧化钠为0.002L×6mol/L=0.012mol,根据Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O可知,Al(OH)3的物质的量为0.012mol,根据铝元素守恒知熔融物中铝元素的物质的量为0.012mol。
(5)AB段发生的反应为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,消耗氢氧化钠的物质的量为(39-15)×10-3L×6mol/L=0.144mol,Al3+的物质的量为0.012mol,消耗氢氧化钠的物质的量为0.036mol,则与Fe3+反应的氢氧化钠的物质的量为0.144-0.036=0.108mol,Fe3+的物质的量为0.036mol,B点铝离子和铁离子恰好完全生成沉淀,根据元素守恒知生成沉淀的物质的量为0.048mol。由图象知A点对应的氢氧化钠溶液的体积为15mL。
20. Na2CO3 漂白 Cl2+SO2+2H2O=4H+++2Cl﹣ Cu(NO3)2 0.2
【详解】(1)钙离子易生成碳酸钙沉淀,可加入Na2CO3除杂,故答案为:Na2CO3;
(2)SO2可以使品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性,二氧化硫具有还原性,与氯气反应生成盐酸和硫酸反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H+++2Cl﹣,故答案为:漂白;Cl2+SO2+2H2O=4H+++2Cl﹣;
(3)反应中Cu元素化合价由0价升高到+2价,N元素化合价由+5价降低到+2价,氧化产物为Cu(NO3)2,n(NO)==0.2mol,则有0.2mol硝酸被还原,故答案为:Cu(NO3)2;0.2。
21.(1) ①③ NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3
(2) A B
(3)BDE
(4)将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口,若试纸变蓝,说明NH3已集满
(5)②④
【分析】根据反应原理分析是否需要加热选择反应装置,实验室用固体Ca(OH)2和NH4Cl制取氨气的反应为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O; A装置适用于固体与固体加热制气体,B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体; NH3只能用碱性干燥剂,检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸或用蘸有浓盐酸的玻璃棒“靠近”试管口,据此分析解题。
【详解】(1)①组反应为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。②组反应为NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑,由于CaO+H2O=Ca(OH)2既消耗水,又放出热量,促使一水合氨分解、又减少了NH3的溶解,因此不必加热,即放出NH3。③组为NH3·H2O受热分解生成NH3和H2O。因此需要加热的是①③,②中产生氨气的反应方程式可表示为:;
(2)A装置适用于固体与固体加热制气体,B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体,故方法①应选用装置A;方法②应选用装置B;
(3)NH3是碱性气体,氨气可以与浓硫酸、五氧化二磷、氯化钙反应,故只能选择碱性干燥剂,可以用B、D、E干燥;
(4)检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸或用蘸有浓盐酸的玻璃棒“靠近”试管口。因此,检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是:用湿润的红色石蕊试纸“靠近”试管口,试纸变蓝,证明已集满或用蘸有浓盐酸的玻璃棒“靠近”试管口,产生白烟(氯化铵),证明已集满;
(5)装置①没有出气导管,装置③中没有“储液的装置”则易引起倒吸,装置②④有“储液的装置”可起防倒吸作用,故选②④。
答案第1页,共2页
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