第3章物质的性质与转化章节测试(含解析)2023--2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

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名称 第3章物质的性质与转化章节测试(含解析)2023--2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-29 20:28:23

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第3章 物质的性质与转化 章节测试
一、单选题(共13题)
1.将Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放入某容器中,则下列情况错误的是
A.充分反应后,若Fe有剩余,则容器中不可能有Fe3+、Cu2+
B.充分反应后,若容器中还有大量Fe3+,则一定还有Fe2+、Cu2+,可能有Fe、Cu
C.充分反应后,若容器中有较多的Cu2+和一定量的Cu,则不可能还有Fe和Fe3+
D.充分反应后,若容器内有一定量的Cu,则可能还含有Cu2+,一定含有Fe2+,一定不含有Fe3+
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.Mg的摩尔质量是24
B.标准状况下,11.2LH2O中含有的分子数为0.5NA
C.5.6g铁与足量高温水蒸气完全反应,转移电子数小于0.3NA
D.物质的量浓度为1mo/LBaCl2溶液中含有Ba2+的数目为NA
3.下列关于硫酸的说法不正确的是
A.接触法制硫酸的主要步骤是产生SO2、SO2接触氧化和SO3的吸收
B.工业制硫酸过程中,三氧化硫并不是用水吸收,而是用浓硫酸吸收
C.常温下不能用铁、铝容器盛放浓硫酸,因为铁、铝是活泼金属
D.浓硫酸和Na2SO3固体反应制取SO2时,浓硫酸表现出强酸性
4.下列离子检验利用了氧化还原反应的是
选项 待检验离子 检验试剂
A Fe3+ KSCN溶液
B SO 稀盐酸、氯化钡溶液
C I- Cl2、淀粉溶液
D NH 浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸
A.A B.B C.C D.D
5.北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自于河北博物院的“长信宫灯”。下列说法正确的是
A.青铜是一种混合物,其硬度小于纯铜
B.鎏金层破损后生成铜锈的主要成分为CuO
C.铝合金表面氧化物薄膜可以保护内部金属不被腐蚀
D.铝合金在冷的浓硫酸中不反应
6.高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,在水处理过程中,高铁酸钾转化为Fe(OH)3胶体,制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述不正确的是
A.反应Ⅰ的化学方程式是Fe+Cl2FeCl2
B.用FeCl2溶液吸收反应I中尾气所得产物可再利用
C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3
D.用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时,Fe(OH)3胶体吸附杂质净化水
7.部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A.b化学性质稳定,既没有氧化性,也没有还原性
B.a与f可以相互转化:af
C.c、d、e可以相互转化:cde
D.实验室可以用铜与e的浓溶液反应制取d
8.下列说法正确的是( )
A.因SO2具有漂白性,所以能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色
B.SO2在葡萄酒中有杀菌,抗氧化作用
C.将少量的SO2通入氯化钡中,会产生白色沉淀
D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好
9.铝热反应的实验装置如图。下列有关铝热反应的说法中,不正确的是
A.铝热反应是放热反应
B.铝热反应可用于冶炼某些高熔点金属
C.实验中镁条的主要作用是还原氧化铁
D.实验现象为产生耀眼白光,漏斗下方有红热熔融物流出
10.物质a、b、c、d均为中学化学中的常见单质或化合物,它们之间的转化关系如右图所示(部分产物已略去),下列各组物质中,通过一步反应就能实现图示转化的是
选项 a b c d
A SO2 SO3 S H2SO4
B Na2O Na2O2 Na NaOH
C CO CO2 C H2CO3
D Al2O3 NaAlO2 Al Al(OH)3
A.A B.B C.C D.D
11.下列装置所示的实验中,能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 装置
A 除去氯气中的氯化氢
B 探究浓硫酸的脱水性
C 收集一氧化氮气体
D 验证氨气的还原性
A.A B.B C.C D.D
12.某研究性学习小组为了探究氢氧化钠溶液与稀硫酸是否恰好完全反应,分别取少量反应后的溶液于试管中,用下表中的不同试剂进行实验。下列选项错误的是( )
选项 所用试剂 现象和结论
A 硫酸铜溶液 出现蓝色沉淀,则氢氧化钠过量
B 氯化钡溶液 出现白色沉淀,则硫酸过量
C 锌粒 有气泡产生,则硫酸过量
D 无色酚酞溶液 溶液变红色,则氢氧化钠过量
A.A B.B C.C D.D
13.下列图示实验(夹持装置省略)正确的是
A.配制溶液时进行定容 B.实验室制备NO
C.制备氢氧化亚铁 D.收集SO2,并吸收多余的SO2
二、填空题(共8题)
14.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。如图是硫、氮两元素的价类二维图。
请回答下列问题:
(1)物质X可作为火箭发动机的燃料,其结构式为 。
(2)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于“银针验毒”的记载,银针主要用于检验是否有含硫元素的有毒物质。其反应原理之一为:,已知:为一种不溶于水的灰黑色固体。以下有关说法错误的是___________(填字母)。
A.当银针变黑时,说明所检验的物质中可能有毒
B.银针验毒时,Ag被氧化
C.上述验毒反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:1
D.在上述验毒反应中作还原剂
(3)已知物质Z是一种可溶性正盐,能被酸性溶液氧化为,被还原为,请写出此反应的离子方程式 。
(4)大苏打在照相、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,从氧化还原的角度分析,下列选用的试剂合理的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(5)氨的氧化物是常见的大气污染物之一,催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。当物质P与的物质的量之比为1:1时,与足量氨气能在催化剂作用下发生反应,生成两种无污染的物质,请写出该反应的化学方程式为 。
(6)将32g铜与150mL一定浓度的物质Q充分反应,铜完全溶解,产生标准状况下的物质P和二氧化氮混合气体共11.2L。则混合气体中物质P的体积为 L(标准状况下);待产生的气体全部释放后,向溶液加入200mL5mol/ L的NaOH溶液,恰好使溶液中的全部转化成沉淀,则物质Q的物质的量浓度是 mol/L;欲使铜与物质Q反应生成的混合气体在NaOH溶液中全部转化为,至少需要氧气 L(标准状况下)。
15.如下图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体体积在同温同压下测定)。试回答问题:
实验序号 甲针筒内物质 乙针筒内物质
1 溴水 SO2
2 H2S SO2
3 15mLCl2 35mLNH3
(1)实验1中发生反应的离子方程式为: 。
(2)实验2反应后甲针筒内有少量的残留气体,正确的处理方法是将其通入 溶液中。
(3)实验3中能看见有白烟产生并生成一种气体(空气主要成分之一),该化学反应方程式 ,写出检验所得白色固体中阳离子的操作方法: ,充分反应后甲针筒内剩余气体成分为 (填化学式)。
16.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段.如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式).
(2)将X与Y混合,可生成淡黄色固体.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 .
(3)检验物质Y的方法是 .
(4)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应,该反应的化学方程式为 .
(5)Na2S2O3是重要的化工原料.从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填代号).
a.Na2S+S b.Na2SO3+S c.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO4
(6)已知Na2SO3能被K2Cr207氧化为Na2SO4则24mL 0.05mol L﹣1的Na2SO3溶液与 20mL 0.02mol L﹣1的溶液恰好反应时,Cr元素在还原产物中的化合价为 .
17.(1)铁是人体中重要的微量元素,血红蛋白中存在 价铁:医学上常用硫酸亚铁糖衣片治疗贫血,药片上糖衣的作用是 。
(2)明矾能净水是因为其溶液中的Al3+的水解产物能吸附水中的悬浮杂质而沉降,请写出该水解的离子方程式 。
(3)白炽灯用金属钨作灯丝是因为 。
(4)熔点比较:硬铝 铝;人体中含量最多的金属元素是 。
(5)将铝条插入Hg(NO3)2溶液中,取出后用滤纸吸干,露置于空气中,看到的现象是 ,其原理是(化学方程式) , 。
(6)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,能观察到的现象是 。请写出产物颜色变化时发生的反应方程式 。
18.从化合价的角度可以预测物质的性质
(1)从硫的化合价分析浓H2SO4的性质 (填序号)。
A.只有还原性 B.只有氧化性 C.既有氧化性又有还原性
(2)SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,反应结束后,硫元素的存在形式合理的是 (填序号)。
A.S2- B.S C.SO32- D.SO42-
(3)若要将NH3→N2,,从氧化还原的角度分析,下列试剂可行的是 (填序号)。
A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2
(4)实验室只用一种物质将NO 直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为 。
19.磷化氢气体(PH3)是一种强烈的储粮害虫杀剂,其制取原理类似于实验室制氨气,空气中磷化氢气体达到2PPM以上时就会造成人畜中毒,请回答:
(1)用碘化磷(PH4I)和烧碱反应制取PH3的化学方程式 。
(2)实验室用硫酸铜溶液吸收PH3时的化学方程式24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4,当吸收2.2molPH3转移电子 mol
(3)氧硫化碳(COS)可替代磷化氢而被用作熏蒸剂,粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到COS和两种硫酸氢盐,生成物的物质的量之比为1∶1∶1,写出相应的化学方程式 。
(4)氧硫化碳水解及部分应用流程如下(部分产物已略去):COSH2SNa2SM溶液+H2
①组成氧硫化碳和磷化氢的各原子中,原子半径最大的元素在周期表中的位置是 .
②已知M溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32﹣,则反应Ⅲ中生成S2O32﹣的离子方程式为 .
③如图是反应Ⅲ中,在不同反应温度下,反应时间与H2产量的关系(Na2S初始含量为3mmol),由图象分析可知,a点时M溶液中除S2O32—外,还有 (填含硫微粒的离子符号)。

20.纯碱是一种重要的工业原料,可用于生活洗涤、食品加工和工业制玻璃等,可用侯氏制碱法制备,其流程如下(部分物质已略去):
已知:通常状况下,1体积水大约溶解1体积或700体积;溶于水后,溶液显碱性。
(1)为除去食盐水中的、、,可先 (填选项字母),过滤后加适量盐酸,再蒸发浓缩得饱和溶液。
A.加NaOH溶液,后加溶液,再加钡试剂溶液
B.加NaOH溶液,后加钡试剂溶液,再加溶液
C.加钡试剂溶液,后加NaOH溶液,再加溶液
除去时,该钡试剂最好为 。
A. B. C.
(2)向饱和食盐水中先通入的气体为 ,分析其原因 。
(3)过程①的实验操作为 、洗涤、干燥,检验所得小苏打中不含的方法为 。
(4)过程②的化学方程式为 。
(5)该制备可得到的副产品为 。
21.硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素,其价类二维图分别如图所示:

(1)c物质的浓溶液与金属铜发生反应的化学方程式为: 。
(2)a与H2S发生反应的化学方程式: 。
(3)实验室用⑤途径制备NH3的化学方程式为: 。
(4)氨气是工业制硝酸的重要原料,写出①反应的化学方程式 。
(5)关于氮及其化合物的说法错误的是 。
A.氮气分子结构稳定,常做保护气,不支持任何物质燃烧
B.NO、NO2均为大气污染气体,在大气中均可稳定存在
C.可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏
D.HNO3具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】氧化性:FeCl3>CuCl2>FeCl2,还原性Fe>Cu。
【详解】A.反应后铁有剩余,发生Fe+2FeCl3=3FeCl2,Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,Fe3+、Cu2+都不能存在,故A正确;
B.若FeCl3有剩余,发生Fe+2FeCl3=3FeCl2,Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,Fe、Cu都不能存在,故B错误;
C.充分反应后,若容器中有较多的Cu2+和一定量的Cu,因Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,则不可能还有Fe和Fe3+,故C正确;
D.充分反应后,若容器内有一定量的Cu,因Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,则可能还含有Cu2+,一定含有Fe2+,一定不含有Fe3+,故D正确;
综上所述答案为B。
【点晴】氧化性:FeCl3>CuCl2>FeCl2,还原性Fe>Cu,Fe有剩余,则Cu没有参加反应,溶液中不存在Fe3+、Cu2+,以此解答该题。
2.C
【详解】A.摩尔质量的单位为g/mol,数值等于相对分子质量或相对原子质量,即Mg的摩尔质量是24g/mol,A错误;
B.标准状况下,水不是气体,无法计算水分子数目,B错误;
C.5.6g铁的物质的量为0.1mol,铁与足量高温水蒸气完全反应转化为Fe3O4,5.6g铁与足量高温水蒸气完全反应,转移电子数为0.1mol×<0.3mol,即转移电子数小于0.3NA,C正确;
D.未给体积,无法计算Ba2+的数目,D错误;
答案选C。
3.C
【详解】A.接触法制硫酸主要步骤是在沸腾炉产生SO2、在接触室将SO2接触氧化成SO3和在吸收塔用浓硫酸将SO3吸收,A正确;
B.工业制硫酸过程中,为防止形成酸雾,三氧化硫并不是用水吸收,而是用浓硫酸吸收,B正确;
C.常温下,浓硫酸可以使铁、铝钝化,所以常温下能用铁、铝容器盛放浓硫酸,C错误;
D.浓硫酸和Na2SO3固体反应:,浓硫酸全部转化为硫酸盐,且制出了SO2,体现了浓硫酸的强酸性,D正确;
答案选C
4.C
【详解】A.Fe3+与KSCN溶液发生络合反应,不是氧化还原反应,A不符合;
B.SO与氯化钡溶液反应属于复分解反应,不是氧化还原反应,B不符合;
C.氯气能把碘离子氧化为单质碘,属于氧化还原反应,碘遇淀粉显蓝色,C符合;
D.浓NaOH溶液与铵盐发生的是复分解反应,不是氧化还原反应,D不符合;
答案选C。
5.C
【详解】A.青铜属于合金,一般来说合金的硬度大于纯金属的硬度,因此青铜的硬度大于纯铜,A错误;
B.镏金层破损后生成铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3,B错误;
C.铝合金表面氧化物薄膜是致密的氧化膜,因此可以保护内部金属不被腐蚀,C正确;
D.铝在冷的浓硫酸中会钝化、表面生成致密的氧化物保护膜、属于化学反应,D错误;
答案为C。
6.A
【分析】反应Ⅰ是铁屑与Cl2反应生成FeCl3,尾气是未反应完的Cl2,反应Ⅱ是NaClO溶液和NaOH溶液加入FeCl3中,反应生成Na2FeO4和NaCl,向Na2FeO4中加入饱和KOH溶液,得到粗K2FeO4晶体。
【详解】A.铁与氯气反应生成氯化铁,化学方程式是2Fe+3Cl22FeCl3,A错误;
B.反应Ⅰ中尾气是氯气,因此可用FeCl2溶液作为反应Ⅰ中尾气吸收剂,生成FeCl3,且反应后溶液进入到反应Ⅱ进行反应,B正确;
C.反应中Cl元素化合价由+1价降低为 1价,Fe元素化合价由+3价升高到+6价,根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2,C正确;
D.K2FeO4中+6价铁具有强氧化性,用于饮用水杀菌消毒,得到的还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附杂质达到净化水,D正确;
故答案为:A。
7.A
【分析】由图中含氮物质与相应化合价关系可得,a为氨气,b为氮气,c为一氧化氮,d为二氧化氮,e为硝酸,f为铵盐,据此解题。
【详解】A.b为氮气,性质稳定,为0价,既有氧化性又有还原性,故A错误﹔
B.氨气加酸生成铵盐,铵盐加碱生成氨气,故a与f可以相互转化:af,故B正确;
C.由分析可知,c为NO,d为NO2,e为硝酸,2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故c、d、e之间存在转化关系:cde,故C正确﹔
D.实验室用e的浓溶液与反应制备d,发生的反应方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故D正确;
故选A。
8.B
【详解】A.SO2的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质而漂白品红溶液,SO2被溴、酸性高锰酸钾氧化而使这两种物质褪色,SO2不能使酸碱指示剂褪色,故A错误;
B.SO2具有还原性,也具有较弱的氧化性,在葡萄酒中较弱的氧化性起到杀菌作用,还原性起到抗氧化作用,故B正确;
C.盐酸的酸性强于亚硫酸,将少量的SO2通入氯化钡中不反应,故C错误;
D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,二者恰好反应生成盐酸和硫酸,反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,盐酸和硫酸没有漂白性,所以等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中不能使有色布条褪色,故D错误;
答案选B。
9.C
【分析】本题考查铝热反应及其应用,为高频考点,题目难度中等,明确铝热反应原理及装置特点即可解答,试题有利于提高学生的分析能力和化学实验能力。
【详解】A、铝热反应放出大量的热,使反应生成的在高温下熔化,证明铝热反应为放热反应,故A正确;
B、铝具有强还原性,高温下,能还原某些金属氧化物,所以可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属,故B正确;
C、实验中镁条为引燃剂,利用燃烧放出的热量引燃铝热反应,而还原氧化铁的物质为金属,故C错误;
D、铝热反应为放热反应,反应剧烈产生耀眼白光,放出的热量使铁熔化,所以漏斗下方有红热熔融物流出,故D正确;
故选C。
10.D
【详解】A.S在氧气中燃烧只生成SO2,SO2和O2在催化剂的条件下反应生成SO3,S不能通过一步反应生成SO3,A项错误;
B.NaOH受热不分解,无法生成Na2O,B项错误;
C.H2CO3分解生成CO2和水,无法生成CO,C项错误;
D.Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2,向NaAlO2溶液中通入CO2生成Al(OH)3,Al(OH)3受热分解生成氧化铝和水,Al与强碱反应生成NaAlO2和氢气,Al在空气中燃烧生成Al2O3,都能通过一步反应实现转化,D项正确;
答案选D。
【点睛】本题考查常见物质的转化。对于铝的化合物,总结如下:
(1)Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物,经常应用到除杂、计算题中,所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。
(2)Al(OH)3具有两性,能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液),但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。
(3)由Al(OH)3的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知:与酸反应时相当于三元碱,与碱反应时相当于一元酸。
(4)明矾净水只能除去水中的悬浮杂质,不能杀菌消毒,与氯水净水原理不同。
11.C
【详解】A.NaOH溶液不仅能吸收HCl,还能吸收Cl2,不能用于除去氯气中的氯化氢,A不正确;
B.CuSO4 5H2O中加入浓硫酸,由蓝色变为白色,浓硫酸表现吸水性,B不正确;
C.NO难溶于水,用排水法可收集NO气体,C正确;
D.浓氨水挥发出的氨气与O2反应,需要铂丝的催化和加热条件,Pt丝没有加热(应为红热的铂丝),不能使反应发生,D不正确;
故选C。
12.B
【详解】A.加入硫酸铜溶液,生成蓝色沉淀,反应为Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,则表明NaOH过量,A正确;
B.氯化钡溶液,生成的白色沉淀为BaSO4,不一定是硫酸过量,Na2SO4也具有此性质,B不正确;
C.加入锌粒,有气泡产生,表明Zn+2H+=Zn2++H2↑,从而表明硫酸过量,C正确;
D.加入无色酚酞溶液,溶液变红,表明反应后的溶液中含有一定浓度的OH-,即NaOH过量,D正确;
故选B。
13.B
【详解】A.向容器中滴加液体时,胶头滴管不能伸入到容量瓶内,要悬空垂直滴加,A错误;
B.稀硝酸与铜反应产生NO气体,该气体的难溶于水,故可以用排水的方法收集,B正确;
C.稀硫酸与铁粉反应生成的FeSO4溶液无法进入盛有NaOH溶液的试管中,所以装置中不可能有Fe(OH)2生成,C错误;
D.SO2气体的密度比空气大,用排空气的方法收集时,应该长进短出,D错误;
故选B。
14.(1)
(2)CD
(3)
(4)B
(5)
(6) 5.6 10 5.6
【详解】(1)物质X为肼N2H4,其电子式为 ,结构式为 ;
(2)A.当银针变黑时,说明生成,说明所检验的物质中可能有毒,故A正确;
B.反应生成硫化银,Ag元素化合价升高,被氧化,故B正确;
C.反应的方程式为,氧化剂和还原剂Ag的物质的量之比应为1:4,故C错误;
D.中元素的化合价在反应未发生变化,故在该反应中既不是氧化剂又不是还原剂,故D错误;
故选CD。
(3)物质Z为,由氧化还原反应的知识分析和配平可得到。
(4)在中,S的平均价态为+2价。
A.若反应,产物中S的价态一定在价与0价之间,故A错误;
B.若反应,产物中S的价态在0价和+4价之间,可能为+2价,故B正确;
C.若反应,产物中S的价态一定在+4价和+6价之间,故C错误;
D.,若反应,产物中S的价态一定在+4价和+6价之间,故D错误;
故选B。
(5)由图可知,反应物为、NO和,生成物为和,中氮元素的化合价从+4价降低到0价,则每摩尔得到电子,NO中氮元素的化合价从+2价降低到0价,则每摩尔NO得到电子,中氮元素的化合价从价升高到0价,则每摩尔失去电子,当与NO的物质的量之比为1:1时,根据得失电子数守恒可知,,设的系数为2,的系数为1,NO的系数为1,根据原子守恒可知,的系数为2,的系数为3,故该反应化学方程式为。
(6)设产生,结合气体的总物质的量和电子得失守恒,可得方程组:,,解得:,,则混合气体中一氧化氮的体积为;向反应后溶液中加入NaOH溶液,恰好使溶液中的全部转化成沉淀,此时溶液中溶质为,由钠离子守恒,生成混合气体物质的量为,根据氮原子守恒可知,故原有硝酸的物质的量浓度为;欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为,则、NO与氧气和水完全反应生成硝酸,由此可得出硝酸与铜反应得到电子的物质的量应等于氧气氧化、NO生成硝酸得到电子的物质的量,等于铜失去电子的物质的量,则由电子守恒可得需要氧气的物质的量是,在标况下的体积为。
15. SO2+Br2+2H2O=+2Br-+4H+ NaOH 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 取样,向其中加入强碱溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则含 Cl2、N2
【分析】(1)SO2与溴水发生反应生成硫酸和氢溴酸;
(2)H2S与SO2发生反应生成硫单质和水,根据二者水溶液显酸性的性质选择使用的试剂;
(3)Cl2具有氧化性,与NH3反应生成NH4Cl和N2,根据得失电子守恒、原子守恒配平方程式,可根据铵盐与碱共热产生氨气检验。
【详解】(1)SO2与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=+2Br-+4H+, 溴水显橙色,反应后溶液由橙色变为无色;
(2)H2S与SO2发生反应生成硫单质和水,反应方程式为: 2H2S+SO2=3S↓ +2H2O, H2S与SO2按2: 1的体积比发生反应,反应后甲针筒内有少量的残留气体,残留气体是大气污染物,会导致大气污染,可利用该气体为酸性气体,能够与强碱NaOH溶液反应生成盐的性质,则反应后甲针筒内少量的残留气体,通入NaOH溶液溶液中进行吸收;
(3) Cl2具有氧化性,NH3具有还原性,二者会发生氧化还原反应,根据实验现象可知Cl2与NH3反应生成NH4Cl和N2,根据得失电子守恒、原子守恒配平方程式为8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,检验NH4Cl中阳离子的方法是取样,向其中加入强碱溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明固体中含离子。氨气与Cl2同温同压下按8:3的体积比反应,题给氨气与氯气体积比为35:15,故反应后氯气过量,所以充分反应后甲针筒内剩余气体为过量的Cl2和生成的N2。
16. SO2、H2SO3、Na2SO3 1:2 将Y通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热后又变红色 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑ b +3
【详解】S元素的化合价有﹣2价、0价、+4价、+6价,
(1)具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性,S元素的化合价有﹣2价、0价、+4价、+6价,所以0价和+4价S的化合物既有还原性又有氧化性,即SO2,H2SO3、Na2SO3;
(2)将X为H2S与SO2混合,可生成淡黄色固体,是用二氧化硫的氧化性氧化硫化氢生成淡黄色沉淀S和水,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,反应中硫元素化合价﹣2价变化为0价,H2S做还原剂,+4价变化为0价,二氧化硫做氧化剂,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2;
(3)二氧化硫具有漂白性可以使品红溶液褪色,加热又会恢复红色,则检验Y的方法是:将Y通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热后又变红色;
(4)浓硫酸溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑;
(5)Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2,a中S化合价都小于2,cd中S的化合价都大于2,b符合题意;
(6)令Cr元素在产物中的化合价为a价,根据电子转移守恒,则24×10﹣3L×0.05mol/L×(6﹣4)=20×10﹣3L×0.02mol/L×2×(6﹣a),解得a=+3 。
点睛:S元素的化合价有﹣2价、0价、+4价、+6价,
(1)具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性;
(2)将X为H2S与SO2混合,可生成淡黄色固体,是用二氧化硫的氧化性氧化硫化氢生成淡黄色沉淀S和水,元素化合价降低的物质做氧化剂,元素化合价降低的为还原剂;
(3)二氧化硫具有漂白性可以使品红溶液褪色;
(4)浓硫酸溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;
(5)Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2;
(6)Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素化合价由+4价升高为+6价;K2Cr2O7中Cr元素发生还原反应,令Cr元素在产物中的化合价为a价,根据电子转移守恒计算a的值。
17. +2 保护层的作用,防止硫酸亚铁被氧化 Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 钨是熔点最高的金属 小于 钙 长出“白毛” 2Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg 4Al+3O2=2Al2O3 先产生白色沉淀,并逐渐变成灰绿色,最后变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 
【分析】(1)根据人体血液中的铁的形式分析,并根据亚铁离子的还原性分析药片糖衣的作用。
(2)根据铝离子水解生成氢氧化铝和氢离子书写离子方程式。
(3)根据钨的熔点高分析。
(4)根据合金的熔点低于成分金属分析。
(5)根据铝能置换汞分析。
(6)根据亚铁离子可以和碱反应生成氢氧化亚铁沉淀,而氢氧化亚铁沉淀迅速被氧化分析现象和反应方程式。
【详解】(1)人体血液中含有的是二价铁,二价铁具有还原性,容易被氧化生成三价铁,缺铁容易导致人体贫血,所以医学上常用硫酸亚铁糖衣片治疗贫血,药片上糖衣起到保护层的作用,防止硫酸亚铁被氧化;故答案为+2;保护层的作用,防止硫酸亚铁被氧化;
(2)铝离子为弱碱阳离子水解生成氢氧化铝和氢离子,离子方程式为:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,故答案为Al3++3H2O Al(OH)3+3H+;
(3)钨是熔点最高的金属,可以用作灯丝;故答案为钨是熔点最高的金属;
(4)合金的熔点小于其成分金属,故硬铝的熔点低于铝;钙人体中含量最多的金属元素,故答案为小于;钙(Ca)。
(5)将铝条插入Hg(NO3)2溶液中,取出后用滤纸吸干,露置于空气中,会看到铝条表面长出“白毛”,因为铝和Hg(NO3)2发生置换反应:2Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg,而裸露出的铝和氧气反应生成氧化铝:4Al+3O2=2Al2O3,故答案为长出“白毛”;2Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg;4Al+3O2=2Al2O3;
(6)硫酸亚铁和氢氧化钠发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,该白色沉淀易被氧化为氢氧化铁红褐色沉淀,化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为先产生白色沉淀,并逐渐变成灰绿色,最后变成红褐色;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
18. B D A D H2O2
【详解】(1)从硫的化合价分析浓H2SO4中S的化合价为+6价,为S的最高价,只有氧化性,答案选B;(2)SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,反应结束后,SO2被氧化,硫元素化合价升高,水溶液中以SO42-存在,答案选D;(3)若要将NH3→N2,氮元素化合价﹣3价变化为0价,氨气做还原剂被氧化,A.O2可以氧化氨气为氮气,选项A正确;B.Na是还原剂不能氧化氨气,选项B错误;C.NH4Cl中氮元素化合价﹣3价,不能和氨气反应生成氮气,选项C错误;D.NO2和氨气反应做氧化剂,氮元素化合价可以变化为0价,生成氮气,选项D正确;答案选A D;(4)实验室只用一种物质将NO 直接转化为硝酸且绿色环保,则该物质的化学式为H2O2:3H2O2+2NO=2HNO3+2H2O。
19. PH4I+NaOHPH3↑+NaI+H2O 4.8 KSCN+2H2SO4(浓)+H2O=KHSO4+NH4HSO4+COS↑ 第三周期第VA族 2S2﹣+5H2OS2O32﹣+4H2↑+2OH﹣ SO42﹣
【分析】可结合NH4Cl与NaOH加热反应制取NH3,用PH4I与NaOH反应制取PH3;
(2)根据氧化还原反应规律分析判断;
(3)根据题干确定生成物,然后结合原子守恒及物质的物质的量关系书写反应方程式;
(4)①根据物质含有的元素种类,结合元素周期律分析判断;
②依据题干信息:S2-与H2O反应产生S2O32-和H2,结合电荷守恒及原子守恒书写反应式;
③根据反应III在不同温度下反应时间与H2产量关系分析判断。
【详解】(1)用PH4I与NaOH加热发生反应产生NaI、H2O、PH3,反应方程式为PH4I+NaOHPH3↑+NaI+H2O;
(2)在反应24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4中,Cu元素的化合价由反应前CuSO4中的+2价变为反应后中Cu3P的+1价,化合价降低,因此CuSO4为氧化剂;每24mol CuSO4发生反应,同时会消耗11molPH3,转移24mol电子,则吸收2.2molPH3转移电子的物质的量为mol=4.8mol;
(3)氧硫化碳(COS)可替代磷化氢而被用作熏蒸剂,粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到COS和两种硫酸氢盐KHSO4、NH4HSO4,生成物的物质的量之比为1∶1∶1,反应方程式为:KSCN+2H2SO4(浓)+H2O=KHSO4+NH4HSO4+COS↑;
(4)①组成氧硫化碳和磷化氢的原子为O、S、P、H,由于原子核外电子层数越多,原子半径越大;当原子核外电子层数相同时,原子序数越大,原子半径越小,所以这四种元素中,原子半径最大的元素为P,其在周期表中的位置位于第三周期第VA族;
②S2-与H2O反应产生S2O32-和H2,根据电荷守恒、原子守恒、电子守恒,可得反应方程式为:2S2﹣+5H2OS2O32﹣+4H2↑+2OH﹣;
③反应III中,a点360℃时,随着时间推移,氢气的物质的量不变,Na2S初始含量为3mmol,若只发生反应2S2﹣+5H2OS2O32﹣+4H2↑+2OH﹣,生成氢气的物质的量为3mmol×=6mmol,图示为9mmol,说明M溶液中除含有S2O32﹣外,还含有SO42-,反应方程式为:S2﹣+4H2O=SO42-+4H2↑。
20.(1) BC A
(2) 在水中的溶解度较小,而易溶于水,且使溶液呈碱性,先通入更有利于吸收,析出更多小苏打,提高纯碱产量
(3) 过滤 取少量小苏打于试管中,加适量蒸馏水形成溶液,向其中滴加过量的稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,充分振荡后无明显现象
(4)
(5)或氯化铵
【分析】侯德榜制碱流程中,将氨气、二氧化碳先后通入饱和食盐水中,发生反应,同温下,碳酸氢钠溶解度较小,故以沉淀析出;过滤后得到碳酸氢钠固体,经加热后得到碳酸钠,发生反应是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,滤液A中含有氯化铵、氯化钠等,氯化铵作为副产品,可做氮肥。
【详解】(1)除去食盐水中杂质、SO、Ca2+分别可用过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液,为了保证过量的氯化钡被除去,必须保证碳酸钡加入的顺序在BaCl2之后,将得到的沉淀过滤后在加入稀盐酸,以除去过量的NaOH、Na2CO3溶液,再蒸发浓缩得饱和溶液。所以根据以上要求,选项中加入药品顺序正确的是BC,故答案选BC。除去时,该钡试剂最好为不引入新的杂质离子,食盐水中含大量氯离子,故该钡试剂最好为BaCl2,故答案是A。
故答案是BC;A。
(2)由已知信息可知通常状况下,1体积水大约溶解1体积或700体积,的溶解度较小,故先通入使溶液呈碱性,更易吸收,故向饱和食盐水中先通入的气体为,分析其原因是在水中的溶解度较小,而易溶于水,且使溶液呈碱性,先通入更有利于吸收,析出更多小苏打,提高纯碱产量。
(3)过程①中将氨气、二氧化碳先后通入饱和食盐水中,发生反应,同温下,碳酸氢钠溶解度较小,以沉淀析出;故过程①的实验操作为过滤、洗涤、干燥;检验所得小苏打中不含的方法为先加足量硝酸,再加入硝酸银,不产生不溶于水和酸的沉淀,故答案是取少量小苏打于试管中,加适量蒸馏水形成溶液,向其中滴加过量的稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,充分振荡后无明显现象。
(4)过程②是加热碳酸氢钠,化学方程式为。
(5)该制备可得到的副产品为(或氯化铵)
21.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)AB
【详解】(1)由图可知,c为+6价硫元素的酸,为硫酸;浓硫酸与金属铜发生反应生成硫酸铜和水、二氧化硫,化学方程式为:;
(2)a为二氧化硫,二氧化硫与H2S发生反应生成硫单质和水,化学方程式:;
(3)用⑤途径制备NH3的反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氨气、氯化钙和水,;
(4)①反应为氮气和氢气催化生成氨气,化学方程式;
(5)A.氮气分子结构稳定,常做保护气,但是镁能在氮气中燃烧,A错误;
B.NO、NO2均为大气污染气体,一氧化氮能和空气中氧气转化为二氧化氮,B错误;
C.浓盐酸和氨气生成白烟得到氯化铵固体,可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏,C正确;
D.HNO3具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属生成相应盐溶液,D正确;
故选AB。
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