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(1)

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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(1)
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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 2023-12-22 19:24:48

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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.某些化合物可由两种单质加热直接反应生成。下列化合物不符合上述条件的是( )
A.FeS B.FeCl2 C.FeCl3 D.Fe3O4
2.下列说法不正确的是
A.在硫酸工业的吸收塔中,采用浓硫酸吸收三氧化硫
B.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
C.SO2与过量氨水反应得到
D.无水CoCl2吸水会变为蓝色,可用于判断变色硅胶是否吸水
3.实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,下列说法错误的是
A.实验时,先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3,再通入足量CO2
B.装置中使用“多孔球泡”可增大NH3的吸收速率
C.X溶液为饱和碳酸钠溶液,作用是吸收二氧化碳中的氯化氢
D.利用锥形瓶所得分散系制备Na2CO3固体,还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程
4.下列反应原理利用的是氧化还原反应的是
A.生活中利用洁厕净(主要成分为HCl)清洗卫生间的污垢
B.工业上通过将石灰石、石英、纯碱混合熔融制备普通玻璃
C.造船厂将锌块镶嵌在船体上避免船体遭受腐蚀
D.实验室用浓硫酸和食盐反应制备氯化氢气体
5.下列说法正确的是
A.地沟油和矿物油都属于酯类物质
B.在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质
C.为测定熔融氢氧化钠的导电性,将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化
D.电解从海水中得到的氯化镁溶液可获得金属镁
6.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,下列关于海洋氮循环的说法中正确的是
A.海洋中不存在游离态的氮
B.②中的含氮物质转化属于氮的固定
C.④中的含氮物质转化属于氮的还原
D.向海洋中排放含的废水不会影响的含量
7.某澄清溶液中可能含有Na+、K+、NH4+、Mg2+、Fe2+、SO42﹣、SO32﹣、Cl﹣、I﹣、CO32﹣中的若干种,且离子浓度都相等。现取该溶液进行有关实验,实验结果如下图所示:
下列关于该溶液的说法中正确的是
A.通过CCl4层无色可以推知原溶液中一定不存在I-
B.向白色沉淀中加入盐酸产生气体并留有难溶固体可推知原溶液中存在SO32﹣和CO32-
C.该溶液中不可能同时存在NH4+和Cl-
D.另取该溶液加入足量浓NaOH溶液,加热,若试管口的湿润红色石蕊试纸不变蓝,则可确定原溶液中所有离子的存在情况
8.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.SO2具有氧化性,常用于漂白秸秆、织物
B.Na2O2能与CO2等反应生成氧气,常用作供氧剂
C.硝酸具有强酸性,常用于实验室制氢气
D.次氯酸有酸性,可用于自来水的杀菌消毒
9.下列气体中,无色、有毒的是
A.NO2 B.CO C.Cl2 D.CO2
10.下列离子方程式书写不正确的是
A.稀Na2CO3溶液中通入过量CO2:CO+CO2+H2O=2HCO
B.氯水中通入少量SO2:Cl2+2H2O+SO2=4H++2Cl-+SO
C.FeI2溶液中通入少量Cl2:Fe+2Fe3+=3Fe2+
D.铜粉加入稀硝酸溶液中:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
11.下列物质的性质和用途具有对应关系的是
A.浓硫酸具有吸水性,可使蔗糖变黑
B.氧化铝熔点高,可用于制造耐高温材料
C.具有还原性,故可用来漂白纸浆
D.小苏打受热易分解,可用于治疗胃酸过多
12.下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是 (   )
①过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合
②氯化钙溶液中通入少量的CO2
③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中
④向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2
⑤CaCl2与NaOH的混合溶液中通入过量CO2
⑥Na2SiO3溶液中通入过量CO2
A.①③④⑥ B.②③④⑤ C.①②⑤⑥ D.②③④⑤
二、非选择题(共10题)
13.利用物质类别及核心元素的化合价推测物质的性质是研究化学的重要手段。硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图。回答下列问题:
(1)将H2S与a混合,发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(2)c的浓溶液能与H2S反应产生一种气体和淡黄色沉淀,写出此反应的化学方程式:_______。
(3)硫元素还有一种常见的价态为-1价,如硫铁矿(主要成分为FeS2)中的硫元素。FeS2可以与Fe2(SO4)3溶液发生反应:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,向反应后的溶液中通入空气能使Fe2(SO4)3溶液再生,写出再生反应的离子方程式:_______。
(4)常温下,c的浓溶液可用铁罐车或铝槽车运输,其原因是铁和铝在常温下遇到c的浓溶液会发生_______。
(5)若要验证木炭与c的浓溶液反应的产物中同时含有气体a和CO2,可选择以下试剂进行实验:①NaOH溶液 ②品红溶液 ③溴水 ④Ca(OH)2溶液,选择合适试剂,并安排合理的顺序_______(填序号)。
14.氧化还原反应是中学阶段非常重要的知识,对它的认知和理解是分析问题的关键。
(1)某反应体系中有反应物和生成物共5种物质:、NO、、Cu、,已知还原性:Cu>NO。回答下列问题:
①在上述反应中,表现出氧化性的物质是______(填化学式,下同),______是还原产物。
②写出该反应的化学方程式:______。
(2)根据反应,回答下列问题。
①X的化学式为______;该反应的还原剂是______。
②当生成28g时,被氧化的物质的质量为______g。
15.请按要求填写出下列空白:
(1)的电离方程式______。
(2)氢氧化铜溶于盐酸的离子方程式______。
(3)0.1 molCO2的质量是______g;在的溶液中的物质的量浓度为______。
(4)除去Na2CO3溶液中混有的NaHCO3应加入适量______(填化学式)溶液;漂白粉的有效成分是______(填化学式)。
(5)蔗糖与浓硫酸发生反应形成“黑面包”,主要体现了浓硫酸的______性和______性。
16.二氯异氰尿酸钠是一种高效、安全的消毒剂,常温下为白色固体,20℃以上易溶于水。某研究团队在实验室中利用高浓度的NaClO溶液和(氰尿酸,三元弱酸)固体反应制备二氯异氰尿酸钠,并测定产品中氯元素的含量。
实验装置如图所示(部分夹持装置略)。
已知:



回答下列问题:
(1)装置A中盛放氯酸钾的仪器名称为___________。
(2)当装置B出现___________现象时,向B中加入固体,在反应过程中仍需不断通入的目的是___________。
(3)实验发现装置B中NaOH溶液的利用率较低,改进方法是___________。
(4)反应结束后,装置B中的物质需经“过滤、洗涤”操作,此过程中主要除去的杂质为___________(填化学式),洗涤操作过程中用___________洗涤,再经干燥得粗产品。
(5)为测定产品中氯元素的含量,请从下列选项中选出合理的选项,并对操作进行排序___________:准确称取mg产品于锥形瓶中→(___________)→b→(___________)→(___________)→(___________)。
a、向锥形瓶中滴加2~3滴淀粉溶液
b、加入足量的KI溶液
c、加入约25mL蒸馏水,使产品完全溶解
d、加入25mL一定浓度的醋酸溶液(足量),使产品完全溶解
e、加入25mL一定浓度的盐酸溶液(足量),使产品完全溶解
f、洗涤酸式滴定管后装入标准溶液,排气泡、调液面、记录读数
g、洗涤碱式滴定管后装入标准溶液,排气泡、调液面、记录读数
h、用标准溶液滴定,消耗标准液VmL
样品中氯元素的质量分数表达式为___________。
17.人类的农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料,某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。
(1)装置A中固体为___________,装置B中,碱石灰作用为___________。无水硫酸铜的作用___________,有同学认为需要在无水硫酸铜的后面再接一个B装置,他这样做的目的是___________。
(2)实验中观察到C中粉末变红,D中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则该反应相关化学方程式为:___________。
(3)工业上,通过氨的催化氧化等一系列反应最终可以制得硝酸,请写出氨的催化氧化的化学反应方式___________。在该工艺流程中的氮氧化物和都易造成酸雨,请写出用过量的氨水吸收的化学方程式___________。
(4)该实验缺少尾气吸收装置。图1中能用来吸收尾气的装置是___________(填装置序号)。
(5)图2装置中,a表示胶头滴管和烧杯中的液体,b表示烧瓶中的气体,不能形成喷泉实验现象的a中液体和b中气体的组合是___________。
A.溶液、气体
B.溶液、气体
C.溶液、气体
D.氯水、
18.某化学兴趣小组为了制取并探究氨气性质,按下列装置(夹持装置已略去)进行实验。
【实验探究】
(1)实验室制氨气的化学方程式_______利用上述原理,应选用下图中_______发生装置进行实验。
(2)F装置中倒置漏斗的作用_______。
(3)某同学用排空气法收集一圆底烧瓶氨气做喷泉实验,结果发现液面只上升到圆底烧瓶的一半,该同学认为收集到的氨气不纯,请你求出混合气体的摩尔质量为_______g/mol,最终所得溶液的浓度为_______mol/L。
(4)氨气的用途很广,可以作为工业制硝酸的原料,写出氨气催化生成NO的化学方程式_______。
(5)硝酸工业尾气中的NO、NO2进入大气后,会形成光化学烟雾、破坏臭氧层等。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,将一定量NO和NO2的混合气体通入300mL5mol·L-1NaOH溶液中,恰好被完全吸收,则标准状况下NO最多为_______L。
19.1.52g 铜镁合金完全溶解于50mL 密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。则
(1)该合金中铜与镁的物质的量之比是__________
(2)该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是___________mol/L
(3)NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是_____________
(4)得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是______mL
20.一定条件下,将28.8gCu2O固体投入100mL12.0mol·L-1的硝酸溶液中充分反应后,固体全部溶解,硝酸被还原为氮氧化物(NOx),并收集到标准状况下氮氧化物(NOx)4.48L。(生成气体全部逸出)
(1)x=____。
(2)往反应后的溶液中加入4.00mol·L-1NaOH溶液,为使沉淀质量达到最大,至少需要NaOH溶液____mL。(请写出简要的计算过程)
21.将9g铜和铁的混合物投入100mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下1.12LNO,剩余4.8g金属;继续加入100mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下1.12LNO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则完成下列问题:
(1)原混合物中铜的物质的量___________。
(2)稀硝酸的物质的量浓度为___________。
(3)剩余4.8g金属时溶液中主要的阳离子___________(填离子符号)。
22.某兴趣小组对化合物(由3种元素组成)开展探究实验。
其中:和均为纯净物;可使品红溶液褪色。请回答:
(1)白色沉淀的化学式是_______。
(2)组成的3种元素是_______(填元素符号)。
(3)写出步骤Ⅰ中反应的离子方程式_______。
(4)写出固体隔绝空气加热分解的化学方程式_______。
参考答案:
1.B
A.铁和硫单质反应生成硫化亚铁,符合条件,故A正确,但不符合题意;
B.和反应生成而不是,不符合条件,故B错误,符合题意;
C. 和反应生成,符合条件,故C正确,但不符合题意;
D.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,符合条件,故D正确,但不符合题意;
故选:B。
2.D
A.利用浓硫酸吸收三氧化硫,可以防止形成酸雾,所以硫酸工业的吸收塔中,采用浓硫酸吸收三氧化,A正确;
B.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O2可吸收呼出的CO2,产生吸入的O2,因此可用作呼吸面具供氧剂,B正确;
C.过量氨水,意味着少量SO2,少量SO2生成,过量SO2生成,C正确;
D.无水CoCl2呈蓝色,吸水会变为粉红色,因此可用CoCl2判断变色硅胶是否吸水,D错误。
答案选D。
3.C
将浓氨水滴入生石灰中反应制取NH3,然后通入盛有饱和NaCl溶液的锥形瓶中,使食盐水显碱性,得到氨化饱和食盐水。将稀盐酸滴入盛有CaCO3的试管中,反应产生CO2气体,然后经盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,除去CO2气体,将该CO2气体也通入盛有饱和NaCl溶液的锥形瓶中,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,过滤,分离得到NaHCO3晶体。
A.由于NH3极易溶于水,实验时,先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3,使溶液显碱性,就可以增大CO2在食盐水中的溶解度,再通入足量CO2,使溶液中产生更多,从而有利于析出NaHCO3晶体,A正确;
B.在装置中在通入NH3的导气管末端使用“多孔球泡”可增大NH3的吸收速率,促进NH3在溶液中的溶解,B正确;
C.Na2CO3能够吸收CO2气体,因此不能用于除去CO2中的杂质HCl,X应该是饱和NaHCO3溶液,其作用是吸收CO2中的杂质HCl,C错误;
D.在锥形瓶中发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,将NaHCO3过量出后经洗涤除杂,然后干燥,再焙烧发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,就制取得到纯碱Na2CO3,D正确;
故合理选项是C。
4.C
A.洁厕净清洗卫生间的污垢主要利用的是洁厕净的强酸性除去污垢,与氧化还原反应无关,A项不符合题意;
B.将石灰石、石英、纯碱混合熔融制备普通玻璃,不涉及氧化还原反应,B项不符合题意;
C.造船厂将锌块镶嵌在船体上避免船体遭受腐蚀利用的是牺牲阳极的阴极保护法,涉及氧化还原反应,C项符合题意;
D.实验室用浓硫酸制备HCl,利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理,不涉及氧化还原反应,D项不符合题意。
故选C。
5.B
A.地沟油是油脂,属于酯类,矿物油是各种烷烃、环烷烃的混合物,属于烃类,A错误;
B.硅胶具有吸水的性质可防止食品受潮变质,铁粉具有还原性可防止食品氧化变质,B正确;
C. 石英坩埚的主要成分为二氧化硅,在高温下氢氧化钠和二氧化硅反应而腐蚀仪器,因此不能用石英坩埚熔化氢氧化钠,C错误;
D.电解氯化镁溶液得到氯气、氢气和氢氧化镁,不能得到镁,应该电解熔融氯化镁制取金属镁,D错误;
故合理选项是B。
6.B
A.游离态的氮指零价态的氮,有氮气,故A错误;
B.②中氮气转化为铵根离子,氮元素由游离态转变为化合态,属于氮的固定,故B正确;
C.④中氮元素的化合价升高,氮元素被氧化,故C错误;
D.转化关系图中硝酸根离子增多,反硝化作用增强,向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量,故D错误;
故选B。
7.D
溶液1中加入少量氯水,无气体放出,说明溶液中不含CO32﹣,因还原性SO32﹣> I-,加入少量的氯水,应先氧化SO32﹣,下层溶液无色,不能确定原溶液中是否含有I-,氯水将SO32﹣氧化为SO42﹣,但量太少,可能只部分氧化,溶液3中加入足量氯化钡溶液产生白色沉淀为亚硫酸钡和硫酸钡,沉淀加入足量盐酸时亚硫酸钡溶解,硫酸钡不溶;SO32﹣与Mg2+、Fe2+不能大量共存,则原溶液中不存在Mg2+、Fe2+;原溶液中各离子浓度都相等,根据电荷守恒,Na+、K+、NH4+至少存在其中的两种,一定无SO42﹣,可能有I-,据此分析。
A. 因还原性SO32﹣> I-,溶液1中加入少量的氯水,应先氧化SO32﹣,故通过CCl4层无色不能推知原溶液中不一定存在I-,选项A错误;
B. 溶液1中加入少量氯水,无气体放出,说明溶液中不含CO32﹣,选项B错误;
C. 根据电荷守恒,Na+、K+、NH4+至少存在其中的两种,且存在SO32﹣,若阳离子Na+、K+、NH4+存在,则存在NH4+和Cl-,选项C错误;
D. 另取该溶液加入足量浓NaOH溶液,加热,若试管口的湿润红色石蕊试纸不变蓝,则不含NH4+,原溶液中所有离子为Na+、K+、SO32﹣,选项D正确。
答案选D。
8.B
A.二氧化硫用于漂白秸秆、织物是因为其具有漂白性,与其氧化性无关,A错误;
B.人呼出的气体中含有二氧化碳和水蒸气等,过氧化钠可以CO2等反应生成氧气,所以常用作供氧剂,B正确;
C.硝酸具有强氧化性,但被还原时一般得到氮氧化物,无法生成氢气,C错误;
D.次氯酸有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于自来水的杀菌消毒,与次氯酸的酸性无关,D错误;
综上所述答案为B。
9.B
NO2是有颜色的气体;CO有毒但无色;Cl2是黄绿色且有毒的气体;CO2是无色、无毒气体;
故选B。
10.C
A.向碳酸钠溶液中通入二氧化碳,溶液中的碳酸根与水和二氧化碳反应生成碳酸氢根,反应的离子方程式为CO+CO2+H2O=2HCO,A正确;
B.氯单质具有氧化性,可以和二氧化硫反应生成硫酸根,反应的离子方程式为Cl2+2H2O+SO2=4H++2Cl-+SO,B正确;
C.氯气具有氧化性,可以与I-和Fe2+发生反应,因I-的还原性强于Fe2+,则向FeI2溶液中通入少量的Cl2,Cl2先与I-反应,反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2,C错误;
D.硝酸具有氧化性,可以和Cu反应生成一氧化氮,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,D正确;
故答案选C。
11.B
A.浓硫酸具有脱水性,可以使蔗糖变黑,A错误;
B.氧化铝熔点较高,可用作高温耐火材料,B正确;
C.具有漂白性,可以用来漂白纸浆,C错误;
D.小苏打可以和盐酸反应,可以中和盐酸,可用于治疗胃酸过多,D错误;
故选B。
12.A
①Ba(OH)2溶液中的Ba2+与明矾溶液中的SO42-产生白色的BaSO4沉淀,故①正确,;
②氯化钙溶液与CO2不发生反应,若是反应,将会违背强酸制弱酸的原理,故②错误;
③首先是Ca(OH)2溶液中OH-与NaHCO3溶液中HCO3-发生反应产生CO32-,CO32-和Ca2+发生反应生成白色的CaCO3沉淀,故③正确;
④CO2和Na2CO3反应生成溶解度较小的NaHCO3,与此同时CO2与水反应也会消耗一部分溶剂,所以会有白色的NaHCO3析出,故④正确;
⑤CO2是过量的,所以最终溶液的溶质是易溶的Ca(HCO3)2,故⑤错误。
⑥CO2和Na2SiO3生成不溶于水的H2SiO3,故⑥正确;
正确的是①③④⑥,
答案选A。
13.(1)1:2
(2)H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O
(3)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
(4)钝化
(5)②③②④
a是S的+4价氧化物,a是SO2;b是S的+6价氧化物,b是SO3;c是S的+6价含氧酸,c是H2SO4;d是S的+4价含氧酸,d是H2SO3;e是S的+4价含氧酸盐。
(1)
硫化氢具有还原性,将H2S与SO2混合,发生反应生成硫单质和水:,H2S中S元素化合价升高,H2S是还原剂,SO2中S元素化合价降低,SO2是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。
(2)
浓硫酸具有强氧化性,能与H2S反应产生一种气体和淡黄色沉淀,根据质量守恒可知,产生二氧化硫气体和淡黄色S沉淀,反应的化学方程式为:H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O。
(3)
氧气具有氧化性,向反应后的溶液中通入空气,氧气把Fe2+氧化为Fe3+,能使Fe2(SO4)3溶液再生,再生反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。
(4)
常温下,浓硫酸可用铁罐车或铝槽车运输,其原因是铁和铝在常温下遇到浓硫酸会发生钝化,阻碍了反应的进行;
(5)
若要验证木炭与浓硫酸反应的产物中同时含有气体SO2和CO2,二氧化硫具有漂白性用品红溶液检验二氧化硫;二氧化碳能使石灰水变浑浊,用澄清石灰水检验二氧化碳;二氧化碳、二氧化硫都能使石灰水变浑浊,所以先检验二氧化硫,用溴水除去二氧化硫后再检验二氧化碳(二氧化硫具有还原性,能被溴水吸收,氢氧化钠和二氧化硫、二氧化碳均会反应不选择氢氧化钠),故合理的顺序是品红溶液→溴水→品红溶液(检验二氧化硫是否吸收干净)→Ca(OH)2溶液。故填:②③②④。
14.(1) NO
(2) 34
氧化还原反应中氧化剂化合价降低,还原剂化合价升高,根据题中还原性Cu>NO,故该反应的化学方程式为:,其中硝酸为氧化剂,铜为还原剂,NO为还原产物,硝酸铜为氧化产物。
(1)根据分析,氧化剂是HNO3;还原产物为NO;该反应的化学方程式为:;
(2)根据原子守恒,X为NH4Cl;该反应中N元素的化合价由-3价升高为0价,故NH3为还原剂;28gN2的物质的量为1mol,消耗NH3的物质的量为8mol,而8molNH3中只有2mol被氧化,故被氧化的NH3的质量为。
15. 4.4 0.4 NaOH Ca(ClO)2 脱水 强氧化
(1)的电离方程式为:;
(2)氢氧化铜溶于盐酸的离子方程式为:;
(3)0.1 molCO2的质量是;的物质的量浓度为;
(4)NaHCO3能与NaOH反应生成Na2CO3、H2O,用NaOH能除去Na2CO3溶液中混有的NaHCO3;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2;
(5)蔗糖与浓硫酸发生反应形成“黑面包”,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。
16.(1)三颈烧瓶
(2) 液面上方出现黄绿色气体 使之与NaClO和反应生成的NaOH继续反应,提高原料利用率
(3)在A、B装置间加盛装饱和食盐水的洗气瓶洗气
(4) NaCl 20℃以下冷水(或冰水)
(5) dgah或dagh
(1)由图可知,装置A中盛放氯酸钾的仪器名称为三颈烧瓶。
(2)装置A中产生氯气,进入B中与氢氧化钠溶液反应生成高浓度NaClO溶液,当装置B中液面上方出现黄绿色,说明氢氧化钠已全部转化为次氯酸钠和氯化钠,再向B中加入氰尿酸固体,发生反应:,该反应中会产生氢氧化钠,所以在反应过程中不断通入氯气,使反应生成的NaOH继续反应,提高原料利用率。
(3)盐酸易挥发,装置A后没有除杂装置,挥发出的HCl与装置B中氢氧化钠反应,使其利用率降低,应在A、B装置间加盛装饱和食盐水的洗气瓶洗气。
(4)装置B中先后发生反应和,同时不断通入氯气,使氢氧化钠继续转化为氯化钠和次氯酸钠,次氯酸钠继续反应,杂质主要为氯化钠;二氯异氰尿酸钠20℃以上易溶于水,洗涤过程中可用冰水或20℃以下冷水。
(5)结合题干及已知信息,可知应先转化为HClO,HClO氧化KI生成,再与反应。由已知②离子方程式可知,二氯异氰尿酸钠可在酸性条件下生成次氯酸,HCl与HClO发生归中反应生成,影响HClO氧化KI,因此可选择一定浓度的醋酸溶液溶解产品,硫代硫酸钠具有还原性,其溶液应放在碱式滴定管中,向锥形瓶中加入足量KI溶液并滴加2~3滴淀粉溶液作指示剂,最后滴定并读数,则排序为d→b→g→a→h或d→b→a→g→h。在醋酸溶液中完全溶解后生成HClO,HClO与足量KI溶液发生氧化还原反应,由得失电子守恒得关系式HClO~,根据已知③得,则样品中氯元素的质量分数为。
17.(1) 氢氧化钠或碱石灰 干燥氨气 检验是否生成水 吸收空气中水蒸气,防止干扰实验
(2)
(3)
(4)II、III
(5)BC
浓氨水和氧化钙(或氢氧化钠)反应制备氨气,用碱石灰干燥氨气,把干燥后的氨气通过热的氧化铜,氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水,用无水硫酸铜检验生成的水。
(1)
该实验用浓氨水和氧化钙(或氢氧化钠)反应制备氨气,A中固体为氢氧化钠或碱石灰,碱石灰是碱性干燥剂,能干燥氨气,装置B中,碱石灰的作用干燥氨气,无水硫酸铜遇水变蓝,无水硫酸铜的作用是检验是否生成水。因空气中的水蒸气会进入无水硫酸铜中,干扰试验,故无水硫酸铜的后面再接一个B装置目的是为了吸收空气中水蒸气,防止干扰实验;
(2)
实验中观察到C中CuO粉末变红,说明生成铜单质,D中无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,根据元素守恒,收集到单质气体是氮气,反应的化学方程式为;
(3)
氨在催化剂条件下被氧气氧化为一氧化氮和水,反应的反应方程式是,用过量氨水吸收SO2的化学方程式为:;
(4)
氨气极易溶于水,氨气溶于水要注意防止倒吸,图2中II、III装置能防倒吸,能用来吸收氨气的装置是II、III;
(5)
A.NaOH溶液能吸收HCl气体,使烧瓶内压强减小,形成喷泉;A项错误
B.CO2在NaHCO3溶解度较小,瓶内和大气无法形成压强差,故不能形成喷泉;B项正确;
C.CH4在KMnO4不发生反应,瓶内和大气无法形成压强差,故不能形成喷泉;C项正确;
D.SO2和氯水发生反应,使烧瓶内压强减小,形成喷泉;D项错误;
答案选BC。
18.(1) a
(2)防止倒吸
(3) 23
(4)
(5)16.8
【解析】(1)
实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气,反应为;实验室制取氨气为固固加热型装置,应选用a发生装置进行实验,故答案为:;a;
(2)
氨气极易溶于水,F装置中倒置漏斗的作用防止倒吸, 故答案为:防止倒吸;
(3)
液面只上升到圆底烧瓶的一半,说明烧瓶中一半氨气一半空气,同温同压时,等体积的气体物质的量相同,则混合气体的摩尔质量为;最终所得溶液中溶质气体的体积与溶液体积相同,则溶液浓度为mol/L;
(4)
氨气在催化剂的作用下与氧气反应生成一氧化氮和水,化学方程式为:;
(5)
300 mL 5mol/LNaOH溶液中n(NaOH)=0.3L×5mol/L=1.5mol,若只发生NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,n(NO)=0.75mol,此时NO为最大量,在标准状况下气体体积=22.4L/mol×0.75mol=16.8L,故答案为:16.8。
19. 2:1 14 80% 640
(1)在Mg、Cu与硝酸反应的过程中,金属都是+2价的金属,金属失去电子的物质的量与硝酸反应得到电子的物质的量相等。金属变为Mg2+、Cu2+,当向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液时,发生反应形成Mg(OH)2、Cu(OH)2沉淀,增加的质量就是OH-的质量,m(OH-)=2.54 g-1.52g=1.02g,n(OH-)==0.06mol,则n(Mg)+n(Cu)=0.03mol,假设Mg的物质的量是x,Cu的物质的量是y,则x+y=0.03mol;24x+64y=1.52g,解得x=0.01mol,y=0.02mol,所以该合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.01mol=2:1;
(2)根据物质的量浓度与质量分数换算式,可得该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是;
(3)根据在氧化还原反应中金属失去电子的物质的量等于硝酸发生还原反应得到电子的物质的量,等于反应产物结合的氢氧根离子的物质的量。n(e-)=n(OH-)=0.06mol,NO2和N2O4的混合气体1120 mL,物质的量是n==0.05mol,假设NO2和N2O4的物质的量分别是a、b,则根据电子守恒可得a+2b=0.06mol,根据元素守恒可得a+b=0.05mol。解得a=0.04mol,b=0.01mol,根据可知,在相同外界条件下,气体的体积比等于气体的物质的量的比,所以NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是×100%= 80%;
(4)50mL 密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中含有硝酸的物质的量是:n(HNO3)=cV=14mol/L×0.05L=0.7mol,当恰好形成沉淀时,溶液为NaNO3溶液,根据元素守恒,可得n(NaOH)=n(HNO3)(酸)=0.7mol-0.04mol-0.01mol×2=0.64mol,故当得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是V===0.64L=640mL。
20.(1)1.5
(2)250
【解析】(1)
n(Cu2O)==0.2mol,n(NOx)==0.2mol,在反应中,Cu2O中的Cu元素由+1价升高到+2价,HNO3中生成NOx的N元素由+5价降低为+2x价,依据得失电子守恒可得:0.2mol×2=0.2mol×(5-2x),x=1.5。答案为:1.5;
(2)
往反应后的溶液中加入4.00mol·L-1NaOH溶液,当沉淀质量达到最大时,Cu(NO3)2及过量HNO3刚好与NaOH完全反应,生成NaNO3等,则n(NaOH)=n(),从而得出4.00mol·L-1×V(NaOH)=n(HNO3)-n(NOx)= 0.100L×12.0mol·L-1-0.2mol,V(NaOH)=0.25L=250mL。答案为:250。
21. 0.075mol 2mol/L Fe2+
整个过程可以看作是9g铜和铁混合物与200mL硝酸反应,金属完全溶解,向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,说明生成硝酸亚铁、硝酸铜,且硝酸完全反应,生成NO为=0.1mol,发生的反应方程式为:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(1)设铁为x mol,铜为ymol,根据二者质量、生成NO的物质的量有:56x+64y=9、(x+y)=0.1,联立方程,解得:x=0.075、y=0.075,即原混合物中铜和铁各0.075mol;
(2)根据方程式可知,n(HNO3)=4n(NO)=0.4mol,稀硝酸的物质的量浓度为=2mol/L;
(3)剩余的金属一定含有Cu,可能含有Fe,9g混合物中含铜质量为0.075mol×64g/mol=4.8g,故第一次剩余金属4.8g为Cu的质量,铜并未参与反应,金属铁完全转化为Fe2+,剩余4.8g金属时溶液中主要的阳离子为Fe2+。
22.(1)
(2)、、
(3)
(4)
A和B均为纯净物,A溶于水分成两等份,其中一份加入氯化钡得到1.165g硫酸钡沉淀,则硫酸钡物质的量为=0.005mol,另一半加入氢氧化钠得到蓝色沉淀,则含有铜离子,因此固体A为硫酸铜,硫酸铜物质的量为0.005mol×2=0.01mol;气体B与足量氯化钡溶液/新制氯水反应生成的C是2.33g硫酸钡,其物质的量为=0.01mol,则气体B为SO2,其物质的量为0.01mol,则X中含有S物质的量0.02mol、O的物质的量为0.01mol×4+0.01mol×2=0.06mol,Cu的物质的量为0.01mol,因此X的化学式为CuS2O6,据此分析解题。
(1)
B可使品红溶液褪色,气体B与足量氯化钡溶液/新制氯水反应生成硫酸钡,结合分析,因此白色沉淀C的化学式是BaSO4,故答案为:BaSO4;
(2)
由分析可知,组成的3种元素是Cu、S、O,故答案为:Cu、S、O;
(3)
步骤I是二氧化硫和氯水反应生成硫酸和盐酸,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,整个反应的离子方程式是SO2+Cl2+Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Cl-+4H+,故答案为:SO2+Cl2+Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Cl-+4H+。
(4)
由分析可知,固体X的化学式为CuS2O6,A为CuSO4,B为SO2,则固体隔绝空气加热分解的化学方程式为:,故答案为:。