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 2023-12-27 18:44:42

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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.下图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,然后打开弹簧夹f,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,烧瓶中的液体d呈喷泉喷出,最终几乎充满烧瓶。下列各组不可能出现上述现象的是
序号 a(干燥气体) b(液体)与d(液体)
A NO 水
B CO2 4mol·L-1NaOH溶液
C Cl2 4mol·L-1NaOH溶液
D NH3 1mol·L-1盐酸
A.A B.B C.C D.D
2.是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是

A.和都是常用的化肥
B.NaCl、和受热时都易分解
C.上述反应中均不涉及固氮反应
D.图中所涉及的盐类物质均可以与发生反应
3.水合肼()是重要的氢能源稳定剂,其制备的反应原理为。下列装置正确或操作能达到实验目的的是

A.用装置甲制取
B.用装置乙作为反应过程的安全瓶
C.制备水合肼时从装置丙的b口通入
D.用装置丁吸收反应中过量的
4.下列实验操作能达到实验目的且离子方程式正确的是
A.向少量澄清石灰水中加入足量的溶液:
B.用KSCN溶液检验是否完全变质:
C.用NaOH溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸:
D.用盐酸清洗进行银镜反应后试管内壁的银白色固体:
5.以黄铁矿(主要成分为FeS2,其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如下图,下列说法不正确的是

A.将黄铁矿粉碎,可以提高反应速率
B.沸腾炉中每生成1molSO2,有5mole-发生转移
C.接触室中排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率
D.可用浓氨水吸收尾气,并进一步转化为氮肥
6.以下关于铝的叙述正确的是(  )
A.铝的化学性质很活跃,在空气中极易锈蚀
B.铝对稀硫酸有耐腐蚀性质
C.铝在高温下还原性很强,可以用铝冶炼高熔点金属
D.铝的导电性比铜、银更强,所以常用以制造电线、电缆
7.下列离子在指定溶液中能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO
B.1.0 mol·L-1的FeCl2溶液:NO、Na+、K+、ClO-
C.使酚酞变红的溶液中:Na+、Cl-、SO、Fe3+
D.酸性溶液中:NO、SO、Fe3+、Mg2+
8.下列关于SO2的说法中,不正确的是
A.SO2不能用来漂白食品
B.SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色
C.SO2与水反应生成H2SO4
D.SO2是一种大气污染物,它主要来自于化石燃料的燃烧
9.下列说法不正确的是
A.塑料废弃物可回收再利用
B.赤潮的发生与人类活动无关
C.垃圾处理常用的方法是卫生填埋、堆肥和焚烧
D.给汽车安装尾气净化装置,可减少尾气中有害气体NO、CO的排放
10.化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.碳酸钠可用于去除餐具的油污
B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.铝餐具不易用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性和咸的食物
D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
11.下列离子方程式正确的是
A.澄清石灰水中通入少量二氧化碳:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
B.铜与FeCl3溶液反应:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
C.碳酸氢钠溶液与烧碱溶液反应:HCO+OH﹣=CO+H2O
D.亚硫酸钡与足量盐酸反应:SO+2H+=H2O+SO2↑
12.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释错误的是
选项 现象或事实 解释
A 食盐能腐蚀铝制容器 Al能与Na+发生置换反应
B 用铁罐贮存浓硝酸 常温下铁在浓硝酸中钝化
C 用(NH4)2S2O8溶液蚀刻铜制线路板 S2O82-的氧化性比Cu2+的强
D 漂白粉在空气中久置变质 Ca(ClO)2与CO2和H2O反应,生成的HClO分解
A.A B.B C.C D.D
13.实验室制取少量的装置如图所示。下列实验装置不能达到目的的是
A.用装置甲制得 B.用装置乙干燥
C.用装置丙收集 D.用装置丁吸收
二、填空题(共9题)
14.把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110mL4mol/L盐酸中,充分反应后产生896mLH2(标准状况),残留固体1.28g.过滤,滤液中无Cu2+,将滤液加水稀释到200mL,测得其中c(H+)=0.4mol/L。
请回答下列问题(请写出必要的解题过程):
(1)残留固体1.28g为 (填化学式)。
(2)原混合物粉末中,m(CuO)= g。
(3)滤液稀释到200mL后,c(Fe2+)= mol/L。
(4)稀释后,加入足量的硝酸银,产生沉淀的物质的量n(AgCl)= mol。
(5)原混合物总质量为m(总)= g。
15.实验室模拟用工业废弃固体(含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制取粗铜、绿矾(FeSO4·7H2O)和明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的操作流程如下:
(1)试剂X是 (写化学式)。
(2)配平下列方程式:
______MnO4-+______SO2+______H2O===______Mn2++______SO42-+______H+
(3)为了分析产品(绿矾)中铁元素的含量,某同学称取20.0 g样品配成100 mL溶液,移取至锥形瓶中,用1.000×10-1 mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定(MnO被还原为Mn2+)。若两者正好反应时消耗KMnO4标准溶液的体积为100.00 mL,则该产品中铁元素的质量分数为 。(写出解题过程)
16.“价—类”二维图是预测物质性质的重要思维工具。下图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)图中X、Y、Z三种物质中,属于电解质的是 (用化学式表示)。
(2)Na2SO4的电离方程式为 。
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波。从类别的角度分析,其属于___________。
A.盐 B.碱 C.酸 D.氧化物
(4)Z的浓溶液可用铝质容器储存的原因是 。
(5)从物质的性质分析,Y不可用 进行干燥(填标号)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.P2O5固体
17.从物质分类的角度可以推测物质的性质.
①已知蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成.其中SiO2属于 氧化物,MgO和Fe2O3属于 氧化物(填“酸性”、“碱性”或“两性”).
②现取一份蛇纹石试样进行实验:
Ⅰ.先将其溶于过量的盐酸中、过滤,滤渣的主要成分是 .
Ⅱ.再向滤液中加入NaOH溶液至过量、过滤,滤渣中的主要成分是 .
③若将少量的蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液中,所发生的两个反应的化学方程式是 , .
18.工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理如下:4xNH3+6NOx(2x+3)N2+6xH2O。某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图:
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②装置D中碱石灰的作用是 。
(2)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应。
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2(Ⅰ)
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是 (填字母)。
A.1.3B.1.6C.1.8
②将1molNOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收时,溶液中生成的NO、NO两种离子的物质的量随x变化关系如图所示。图中线段a表示 随x值变化的关系;若用溶质质量分数为21.2%的Na2CO3溶液吸收,则需要Na2CO3溶液至少 g。
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则NOx中的x值为 。
(3)氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气共同的优点是 。
19.在天平的左、右两托盘上各放一只质量相同的烧杯,往烧杯中都注入含溶质9.8克的稀硫酸。然后向一只烧杯中加入a克金属Mg,另一只烧杯中加b克金属Al,充分反应以后天平仍然平衡。
(1)小明分析计算得到了左盘增加的质量随加入Mg的质量的大致变化曲线图如图,请在图中画出天平的右盘增加的质量随加入Al的质量的大致变化曲线图,并标注特殊点的坐标 。

(2)根据图像,请分析a、b应当满足的关系及对应的取值范围 。
20.NH3和HNO3是重要的工业产品,如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15MPa,温度约为-20℃,分离氨时应用了氨 的性质,从氨分离器中又回到合成塔中的物质是 。
(3)氧化炉中反生反应的化学方程式是 。
(4)尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理,在催化剂作用下生成无污染的气体,写出NO2和NH3反应的化学方程式 。当有5.6LNO2(标准状况)被还原时,转移电子的物质的量为 mol。
(5)取一定量制取的硝酸加水稀释,加入过量的铜充分反应,用烧瓶共收集到6.72L(标况)NO、NO2的混合气体(不考虑N2O4),然后充入0.125molO2并倒扣于水槽中,水刚好充满整个烧瓶,则NO和NO2体积比是 。
21.一种以钛铁矿(FeTiO3,含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)为主要原料制备钛白粉(TiO2)的工艺流程如图所示。
已知:①H2TiO3不溶于水和稀酸;
②“酸浸”后钛元素主要以TiO2+形式存在;
③Fe3+在pH=1.8时生成沉淀,pH=4.1时沉淀完全。
流程中加入铁粉的目的是还原体系中的Fe3+。为探究最佳反应条件,某化学兴趣小组在保持反应时间相同的情况下进行探究得到结果如图甲所示。
保持其它反应条件不变,还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图乙所示。由图可知,还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为 ℃。
22.氮氧化物(NO、NO2)、SO2是大气污染物。回答下列问题:
(1)以上污染物会造成的环境问题有 (写一种即可)。
(2)如图包含气体发生装置和收集装置(部分装置的夹持仪器已省略),实验室以Cu与浓HNO3反应制备并收集NO2,应选择的装置是 (填字母)。
(3)SCR脱硝技术已成为使用广泛和成熟的烟气净化技术,脱硝效率高达90%以上。值,化反应机理如图所示,写出该反应发生的化学方程式:
(4)目前,NaClO溶液广泛地应用于脱硫脱硝。某课外小组同学设计了如图喷淋吸收塔装置(如图)。设计该装置的优点是 脱硝(NO)反应的离子方程式为 。
(5)某兴趣小组用Fe2(SO4);溶液吸收含SO2的尾气(SO2的体积分数约10%,其余为空气),实验装置如图所示:
①装置A中用Fe2(SO4);溶液吸收SO2反应的离子方程式: 。
②反应后,若要检验SO2是否过量,可用试剂为 。
③若实验测得反应后的装置A中不含有SO2,为测定其中所含FeSO4的物质的量浓度,现进行如下实验:取20.00mL装置A中溶液,向其中逐滴加入0.1000mol·L-1Ce(SO4)2溶液,发生反应Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+,当反应恰好完全时,共消耗Ce(SO4)2溶液18.00mL。请通过计算确定FeSO4的物质的量浓度 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.一氧化氮和水不反应,所以不能形成喷泉实验,故A符合题意;
B.CO2与NaOH溶液反应,容器内气体减少,气压减小,形成喷泉,最终液体充满烧瓶,故B不符合题意;
C.Cl2与氢氧化钠溶液反应,容器内气体减少,气压减小,形成喷泉,最终液体充满烧瓶,故C不符合题意;
D.NH3与盐酸能发生反应,生成物为氯化铵固体,气体被吸收进溶液中,烧瓶内压强减小为零,同外界大气压产生压强差,所以形成喷泉,并充满烧瓶,故D不符合题意;
故选A。
2.C
【详解】A.NH4Cl是氮肥,Na2CO3不是化肥,故A错误;
B.受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳、水;HNO3受热时分解生成二氧化氮、氧气和水;但NaCl受热不分解,故B错误;
C.固氮反应为将氮单质转化为氮化合物的反应,上述反应中均不涉及固氮反应,故C正确;
D.NaCl和氢氧化钙之间不会反应,故D错误;
故选C。
3.B
【详解】A.氯化铵分解生成的氨气和氯化氢不易分离,两者在甲图中试管口处又化合生成氯化铵,A错误;
B.装置乙可缓冲气流,作为安全瓶,B正确;
C.通入氨气的导管应接近NaClO溶液的液面上方,C错误;
D.装置丁易发生水的倒吸,D错误;
故选B。
4.A
【详解】A.向NaHCO3溶液中滴入少量澄清石灰水,NaHCO3过量,故二者应以化学计量数比2∶1发生反应,故正确的离子方程式为:2HCO+Ca2++2=CaCO3↓+2H2O+,A正确;
B.氯化亚铁如果没有完全变质说明含有二价铁,应该用铁氰化钾检验二价铁,B错误;
C.乙酸乙酯可以和氢氧化钠反应,会造成乙酸乙酯的损失,C错误;
D.盐酸和单质银不反应,D错误;
故选A。
5.B
【分析】黄铁矿在沸腾室被O2氧化为SO2和Fe2O3,而SO2与O2在接触室转变为SO3,SO3经吸收塔吸收转变为硫酸。
【详解】A.固体粉碎增大接触面积可加快反应速率,A项正确;
B.FeS2,其中硫的化合价为-1价,按照电子守恒关系式为FeS2~2SO2~11e-,即1molSO2转移5.5mol电子,B项错误;
C.原料循环利用可提高原料利用率,C项正确;
D.尾气中含有SO2可用氨水吸收转化为(NH4)2SO3,进一步转化为氮肥,D项正确;
故选B。
6.C
【详解】A.铝的化学性质很活跃,在空气中易与氧气反应产生致密的氧化铝薄膜,阻止里面的铝和氧气继续反应,故铝在空气中不易锈蚀,A错误;
B.铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气而溶解,故铝对稀硫酸无耐腐蚀性质,B错误;
C.铝在高温下还原性很强,可以用铝热反应冶炼高熔点金属,如可用冶炼Mn,C正确;
D.导电性:银>铜>铝,常用铝制造电线、电缆是因为铝在空气中耐腐蚀、成本较低等,D错误;
答案选C。
7.D
【详解】A.1.0mol·L-1的KNO3溶液中H+、Fe2+与硝酸根离子之间发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;
B.1.0 mol·L-1的FeCl2溶液,溶液呈酸性,H+、Fe2+与硝酸根离子之间发生氧化还原反应,不能大量共存,故B错误;
C.使酚酞变红的溶液呈碱性,OH-与Fe3+结合生成沉淀,Fe3+不能大量存在,故C错误;
D.酸性溶液中NO、SO、Fe3+、Mg2+之间不反应,可以大量共存,故D正确;
故选D。
8.C
【详解】A、SO2具有漂白性,但是SO2有毒,对人体有害,故A正确;
B、SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,故B正确;
C、SO2与H2O反应生成亚硫酸,不是硫酸,故C错误;
D、SO2是造成酸雨的主要原因,是大气污染物,主要来自化石燃料的燃烧,故D正确;
答案选C。
9.B
【详解】A. 塑料废弃物可回收再利用,以减少资源浪费,故A正确;
B. 过于丰富的营养元素导致藻类生物的大量繁殖,而引起缺氧是产生赤潮的主要原因,赤潮的发生与人类活动有密切的关系,故B错误;
C. 目前垃圾处理常用的方法是卫生填埋、堆肥和焚烧,故C正确;
D. 给汽车安装尾气净化装置,可减少尾气中有害气体NO、CO的排放,减小汽车尾气对环境的影响,故D正确;
故选B。
10.D
【详解】A.碳酸钠水解溶液显碱性,碱性条件下促进油脂水解,因此可用于去除餐具的油污,A正确;
B.漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B正确;
C.铝和氧化铝均既能和酸反应也能和碱反应,且铝制品可以与氯化钠发生缓慢反应,生成有害物质,咸物质遇水和铝可以形成原电池腐蚀铝制品,所以铝餐具不易用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性和咸的食物,C正确;
D.碳酸钡能和稀盐酸反应生成有毒的氯化钡,但是硫酸钡不溶于稀盐酸、不溶于水,所以应该用硫酸钡而不是碳酸钡作胃肠X射线造影检查,D错误。
综上所述答案选D。
11.C
【详解】A.澄清石灰水中Ca(OH)2要拆写,A错误;
B.配平错误,铜与FeCl3溶液反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,B错误;
C.碳酸氢钠溶液与烧碱溶液反应:HCO+OH﹣=CO+H2O,C正确;
D.亚硫酸钡是难溶性盐不拆写,D错误;
故选C。
12.A
【详解】A.在通常情况下,铝表面有一层致密的氧化物薄膜,对铝有保护作用。当有食盐存在时,食盐能在潮湿的空气中电离出Na+和Cl-,而Cl-很容易在氧化膜的表面发生反应,形成吸附化合物AlCl3,AlCl3易溶于水,不能形成致密的保护膜,因而铝制容器跟食盐接触会被腐蚀。故A错误;
B. 常温下铁在浓硝酸中钝化,则可用铁罐贮存浓硝酸,故B正确;
C. S2O82-具有强氧化性,氧化性比Cu2+的强,能与铜制线路板中的铜反应,将铜氧化为Cu2+,故C正确;
D.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,次氯酸钙能与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸遇光分解,导致漂白粉在空气中久置变质,故D正确;
故选A。
【点睛】在通常情况下,铝表面有一层致密的氧化物薄膜,对铝有保护作用。当有食盐存在时,食盐能在潮湿的空气中电离出Na+和Cl-,而Cl-很容易在氧化膜的表面发生反应,形成吸附化合物AlCl3,AlCl3易溶于水,不能形成致密的保护膜是解答关键和易错点。
13.C
【详解】A.浓氨水和氧化钙反应放出氨气,用装置甲制得,故A正确;
B.氨气是碱性气体,用碱石灰干燥氨气,故B正确;
C.氨气的密度比空气小,用向下排空气法收集氨气,故C错误;
D.氨气极易溶于水,用装置丁吸收可以防倒吸,故D正确;
选C。
14.(1)Cu
(2)1.6g
(3)0.9mol/L
(4)0.44mol
(5)13.6g
【分析】根据题中信息,还有较多H+离子剩余,且滤液中没有Cu2+,可知残留物没有Fe,1.28g固体只有Cu,而Cu残留说明溶液中没有Fe3+,阳离子为H+和Fe2+,反应有:CuO + 2H+=Cu2++H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe+Cu2+=Fe2++Cu,Fe+2H+=Fe2++H2↑,根据原子守恒和得失电子总数相等计算,设原有Fe为xmol ,Fe2O3为ymol,CuO为zmol,1.28gCu的物质的量n== =0.02mol, CuO物质的量为0.02mol,生成H2为 =0.04mol,根据得失电子总数相等知2x= 2y+2×0.02 +2×0.04,又根据Cl-知:(x+ 2y) + 0.2×0.400=0.1×4.40将上述两式联立解出:x=0.1mol,y = 0.04mol,z = 0.02mol,原混合物中单质铁的质量56g/mol×0.1mol = 5.6g,以此来解析;
(1)
依据上述分析可知,最后剩余1.28g固体为铜;
(2)
依据上述计算可知氧化铜物质的量为0.02mol,所以氧化铜质量为m (CuO) = 0.02mol×80g/mol= 1.6g;
(3)
上述计算可知溶液中亚铁离子物质的量=x+2y= 0.1mol + 2×0.04mol=0.18mol,c(Fe2+)== =0.9mol/L;
(4)
滤液加水稀释到200mL后,加入足量的硝酸银,产生的沉淀的物质的量依据Cl-~AgCl得到,n (Cl-)=0.110L×4mol/L=0.44mol,可得n (AgCl)=0.44mol;
(5)
计算可知原混合物含有的物质为Fe为0.1mol,Fe2O3为0.04mol,CuO为0.02mol,原混合物的总质量m(总)=0.1mol×56g/mol+0.04mol×160g/mol+ 0.02mol×80g/mol= 13.6g。
15. H2SO4(或KHSO4) 2;5;2;2;5;4; 根据电子守恒可得到关系式:MnO4-5Fe2+可知:
n(Fe2+) = 5c(MnO4-)V(MnO4-) =51.000×10-1 mol·L-10.1 L = 0.05 mol,
故绿矾产品中铁元素的质量为m = n(Fe2+)M(Fe2+) = 0.05 mol56 g/mol = 2.8 g,则该产品中铁元素的质量分数w = 100% = 14%,
答:该产品中铁元素的质量分数为14%。
【分析】加入KOH溶液以后,只有Al2O3会与KOH反应生成KAlO2和水,则可推出溶液B的溶质主要为KAlO2和过量的KOH,采用逆推法,最终产物为明矾(KAl(SO4)2·12H2O),可推出试剂X为H2SO4(或KHSO4);
(2)MnO4-转化为Mn2+,其中Mn元素降低5价,SO2转化为SO42-,S元素升高2价,根据最小公倍法配平电子转移数,再结合电荷守恒与原子守恒完成该氧化还原反应的配平即可。
(3)氧化还原反应的计算原则是电子得失总数相等,得出KMnO4与Fe2+的对应关系,根据公式n = cV = 推出铁元素的质量,进而求出该产品中铁元素的质量分数。
【详解】废弃固体主要成分Cu2S和Fe2O3、SiO2等,灼烧废气固体发生反应Cu2S+2O2SO2+2CuO,所以气体A是SO2,固体A是CuO、Fe2O3、SiO2和Al2O3,加入KOH溶液以后,只有Al2O3会与KOH反应生成KAlO2和水,则可推出固体B为CuO、Fe2O3和SiO2,溶液B的溶质主要为KAlO2和过量的KOH,采用逆推法,要想得到明矾(KAl(SO4)2·12H2O),溶液C中溶质为KAl(SO4)2,由KAlO2转化为KAl(SO4)2,可推出试剂X为H2SO4(或KHSO4),
故答案为H2SO4(或KHSO4);
(2)MnO4-转化为Mn2+,其中Mn元素降低5价,SO2转化为SO42-,S元素升高2价,故方程式中的MnO4- 与Mn2+化学计量数为2,SO2与SO42-前面的化学计量数为5,再结合高锰酸钾存在于酸性溶液中,根据电荷守恒规律与原子守恒规律配平得:2MnO4-+5O2+2H2O===2Mn2++5O42-+4H+,
故答案为2;5;2;2;5;4;
(3)根据电子守恒可得到关系式:MnO4-5Fe2+可知:
n(Fe2+) = 5c(MnO4-)V(MnO4-) =51.000×10-1 mol·L-10.1 L = 0.05 mol,
故绿矾产品中铁元素的质量为m = n(Fe2+)M(Fe2+) = 0.05 mol56 g/mol = 2.8 g,则该产品中铁元素的质量分数w = 100% = 14%,
答:该产品中铁元素的质量分数为14%。
16.(1)H2S、H2SO4
(2)Na2SO4= 2Na++SO
(3)A
(4)浓硫酸具有强氧化性,能使铝钝化
(5)B
【解析】(1)
电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物;由图可知,XYZ分别为H2S、SO2、H2SO4,H2S、H2SO4均为电解质,SO2为非电解质;
(2)
Na2SO4属于盐,能完全电离,电离方程式为Na2SO4= 2Na++SO;
(3)
酸是电离出的阳离子都是氢离子的化合物;碱是电离出的阴离子都是氢氧根离子的化合物;盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物;氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物;
硫代硫酸钠是由钠离子和硫代硫酸根离子构成的盐,故选A;
(4)
Z的浓溶液可用铝质容器储存的原因是浓硫酸具有强氧化性,能使铝钝化,阻碍了反应的进行;
(5)
Y为二氧化硫,为酸性氧化物,能和碱石灰反应,故不可用碱石灰干燥;故选B。
17. 酸性 碱性 SiO2 Fe(OH)3和Mg(OH)2 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
【详解】①SiO2只能与碱反应生成盐和水,则属于酸性氧化物,MgO和Fe2O3可与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,故答案为酸性;碱性;
②I.先将其溶于过量的盐酸中,滤渣为与盐酸不反应的物质,应为SiO2;
II.加入盐酸后,滤液中含有氯化铝、氯化镁和氯化铁,再向滤液中加入NaOH溶液至过量,氯化铝生成偏铝酸钠,滤渣为氢氧化镁和氢氧化铁;
③二氧化硅和氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成盐和水,氧化镁和氧化铁与氢氧化钠溶液不反应,所以涉及的反应方程式为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
18.(1) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 除去气体中含有的水蒸气
(2) A NO 250 (或1.875)
(3)将有毒气体转化成无毒的物质,防止有毒气体的污染
【详解】(1)①在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;②碱石灰能吸收水分而作干燥剂,氨气属于碱性气体,所以能用碱石灰干燥,故答案为除去气体中含有的水蒸气;
(2)①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,则n(NO2)≥n(NO),当n(NO2):n(NO)=1时x值最小,x最小值为=1.5,因为混有NO,所以x最大值<2,故x的取值范围为1.5≤x<2,所以x的值不可能是1.3,故选A;
②用极限法:若x=1.5气体应为NO和NO2混合物,物质的量比为1:1,按Ⅰ式反应,没有NO3-,线a应该表示NO2-;用守恒法:反应生成的NaNO3和NaNO2中氮元素与钠元素之比为1:1,所以1molNOx被完全吸收至少需碳酸钠0.5mol,质量为53g,计算得碳酸钠溶液的质量为,故答案为;250;
③设由NO2和纯碱反应产生CO2为amol,
由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol,
a+b=1,48a+32b=44,解得:a=0.75mol,b=0.25mol
n(NO2)=0.75mol×2+0.25mol=1.75mol
n(NO)=0.25mol
,故答案为(或1.875)。
(3)根据以上分析可得,氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气共同的优点是将有毒气体转化成无毒的物质,防止有毒气体的污染。
19.(1)
(2)硫酸过量时;两种金属都过量时a=b;当镁完全反应,铝过量时
【详解】(1)画图要点:
①恰好完全反应时,铝的质量未,烧杯增加的质量为,而反应增加质量为,故拐点如图所示;
②质量大于后曲线斜率故平行与45度曲线;
③质量大于后烧杯增加质量与一样,故重合;

故答案为: 。
(2)解:设a克镁完全反应,增加质量为X,b克铝完全反应,增加质量为Y,
由第1题图像可知,①硫酸过量,此时,代入方程式可得
②两种金属都过量,此时,硫酸完全反应且量相同跑掉氢气相同,故
③当镁完全反应,铝过量,此时,则,故;
故答案为:硫酸过量时;两种金属都过量时a=b;当镁完全反应,铝过量时12b-11a=2.4。
20.(1)N2+3H22NH3
(2) 易液化 N2、H2
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4) 6NO2+8NH37N2+12H2O 1
(5)1:2
【分析】合成塔中通入氮气和氢气,在高温高压催化剂作用下合成氨气,进入氨分离器,氮气和氢气循环使用,氨气进入氧化炉中催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和空气中氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮通入吸收塔加入稀硝酸吸收二氧化氮发生反应,生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮循环使用,得到浓硝酸,最后进行尾气处理,防止污染空气,据此解答。
【详解】(1)合成塔中氮气和氢气反应生成氨气,方程式为N2+3H22NH3;
(2)合成氨反应是一个可逆反应,氨气极易挥发,氨分离器中压强约为15MPa,温度约为-20℃,分离氨应用了氨的易液化性质,根据题干中的生产流程图知,经过氨的合成、氨的分离,分离出的是氨气,循环利用的为氮气和氢气的混合气,故答案为:易液化;N2、H2;
(3)氧化炉中发生的反应是氨的催化氧化反应,反应的方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理,在催化剂作用下生成无污染的气体,生成的是氮气和水,因此NO2和NH3反应的化学方程式6NO2+8NH37N2+12H2O,反应中6mol二氧化氮被还原,电子转移24mol,标准状况下,5.6L NO2的物质的量n=5.6L÷22.4L/mol=0.25mol,转移电子的物质的量=0.25mol×24mol/6mol=1.0mol;
(5)取一定量制取的硝酸加水稀释,加入过量的铜充分反应,用烧瓶共收集到6.72L(标况)NO、NO2的混合气体(不考虑N2O4),物质的量是6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,然后充入0.125molO2并倒扣于水槽中,水刚好充满整个烧瓶,根据电子得失守恒可知混合气体失去电子的物质的量就等于氧气得到电子的物质的量,为0.125mol×4=0.5mol,设NO和NO2的物质的量分别是xmol、ymol,则x+y=0.3、3x+y=0.5,解的x=0.1、y=0.2,所以NO和NO2体积比是1:2。
21.55℃
【分析】以钛铁矿(FeTiO3,含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)为主要原料制备钛白粉(TiO2),钛铁矿加入稀硫酸酸浸,Fe2O3、CaO和稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3、CaSO4,“酸浸”后钛元素主要以TiO2+形式存在,FeTiO3和稀硫酸反应生成TiOSO4、FeSO4,CaSO4微溶于水,SiO2和稀硫酸不反应,然后向溶液中加入还原铁粉,得到TiSO4,Fe2(SO4)3被还原为FeSO4,过滤,滤渣①为SiO2、CaSO4和过量的Fe;滤液冷却结晶得到,滤渣②为FeSO4 7H2O晶体,加热水解得到H2TiO3,灼烧H2TiO3得到TiO2。
【详解】保持其它反应条件不变,还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图乙所示,由图可知,55℃是体系中Fe(Ⅲ)含量最低,故还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为55℃,故答案为:55℃;
22.(1)光化学烟雾、酸雨(写一种即可)
(2)AD
(3)
(4) 增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了脱硫脱硝速率
(5) 品红溶液 0.0900mol·L-1
【详解】(1)氮氧化物造成光化学烟雾,氮氧化物、二氧化硫均能造成酸雨。
(2)实验室以Cu与浓HNO3反应制备并收集NO2,根据反应物的状态是固体和液体,反应不需要加热,确定发生装置为A,根据NO2能与水反应且密度大于空气,应用向上排空气法收集NO2气体,则收集装置是D,故选AD。
(3)根据反应原理可知,NO、NH3、O2为反应物,生成N2和H2O,配平化学方程式为:。
(4)喷淋吸收塔装置的优点:增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了脱硫脱硝速率,由图可知,NaClO与NO反应生成硝酸根离子和氯离子,配平反应的离子方程式为。
(5)①装置A中,Fe2(SO4)溶液吸收SO2反应的离子方程式为:。
②SO2使品红溶液褪色,反应后,若要检验SO2是否过量,可用试剂为品红溶液。
③FeSO4与Ce(SO4)2发生反应Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+,设FeSO4的物质的量浓度为c,则可得c×0.02L=0.1000mol·L-1×0.018L,解得x=0.0900mol·L-1,故FeSO4的物质的量浓度为0.0900mol·L-1。
答案第1页,共2页
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