第3章 物质的性质与转化 章节测试
一、单选题
1.下列实验方案能达到目的的是 ( )
A.用加热称重的方法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体
B.用加热的方法除去NaHCO3固体中的少量NaCl
C.用焰色反应鉴别NaCl固体和NaOH固体
D.用KSCN溶液鉴别FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液
2.下列与实验相关的叙述正确的是 ( )。
A.稀释浓硫酸时,应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中
B.将SO2和Cl2按等物质的量比通入品红溶液中,品红很快褪色
C.NO2与H2O反应的过程中,被氧化的氮原子与被还原的氮原子的个数比为2∶1
D.检验某溶液是否含有SO42-时,应取少量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
3.部分含铁物质的物质类别与相应化合价的关系如图所示,下列相关说法错误的是
A.Fe高温下可与水蒸气反应生成②
B.③用于生产红色涂料,可长久不变色
C.在空气中加热⑥,不易得到纯净的FeO,易生成红棕色的Fe2O3
D.向盛有少量酸性KMnO4溶液的试管中加入足量④溶液,紫色褪去,说明④溶液未变质
4.化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A.我国科学家突破的人工合成淀粉技术有利于我国实现碳中和
B.明矾是一种良好的净水剂,但不能杀菌消毒
C.泡腾片可作环境消毒剂,使病毒失去生理活性
D.氨气在加压下易液化,工业上可使用液氨作制冷剂,因氨气的沸点低
5.将1.12g铁粉加入到25mL2mol·L-1的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是
A.铁粉剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本不变
B.向溶液中滴入无色KSCN溶液,不显血红色
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5
D.溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比为6:1
6.下列有关硫的性质的叙述正确的是
A.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化
B.硫在纯氧中燃烧生成三氧化硫
C.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.硫与氢气的反应中,硫体现还原性
7.化学与我们的生产、生活密切相关。下列有关物质的用途不正确的是
A.晶体硅可用于制造芯片和太阳能电池
B.补铁保健品中含有铁盐,激光打印机的墨粉中含有四氧化三铁
C.钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂
D.SO2可作为漂白剂、防腐剂和抗氧化剂等,是一种食品添加剂
8.下列说法错误的是
A.将过氧化钠加入滴有酚酞的水中,溶液先变红后褪色并产生气泡
B.利用溶液将覆铜板上不需要的铜腐蚀,其反应类型为置换反应
C.仅用稀盐酸即可鉴别和溶液
D.用强光照射氯水,测得氯水中增大,其反应原理为
9.下列关于物质性质的说法错误的是
A.小苏打可用于治疗胃酸过多
B.氯化铁溶液可用于刻制含铜箔的印刷电路板
C.漂白粉久置于空气中会与水、二氧化碳反应而失效
D.将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,可以看到石蕊溶液先变蓝后褪色
10.下列物质转化在给定条件下能实现的是
A.FeS2 SO3 H2SO4
B.NaCl(aq) Na Na2O2
C.Fe FeSO4(aq) Fe(OH)2 Fe2O3
D.Fe2O3 FeCl3(aq) Fe
11.木炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置),下列有关说法正确的是
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 B.在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.洗气瓶中的溶液仍然显中性 D.在Z导管口有红棕色气体出现
12.用绿矾制备电池电极材料LiFePO4的流程如图:
下列说法正确的是
A.反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
B.可用KSCN溶液检验反应1中Fe2+是否剩余
C.洗涤沉淀时可用玻璃棒搅拌
D.反应2的化学方程式为:2FePO4+H2C2O4+2LiOH=2LiFePO4+2CO2↑+2H2O
13.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。
下列推断不合理的是
A.a可与水蒸气共热生成d对应的碱性氧化物
B.e可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
C.b在空气中久置后滴入KSCN溶液显红色
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
14.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并检验产物的性质,下列说法正确的是
A.实验时,应先点燃B处的酒精灯,再点燃A处的酒精灯
B.B中发生反应的化学方程式是:2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2↑
C.B中生成1mol H2时,E处有1mol CuO被还原
D.碱石灰的作用是吸收水蒸气
二、填空题
15.(1)把NH4Cl晶体溶入水中,得到饱和NH4Cl溶液。若在该溶液中加入镁条,观察到有气泡产生,点燃有爆鸣声,此气体是 ,产生该气体的原因是 (用离子方程式表示) ,微热后,能放出有刺激性气味的气体,它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是 ,产生该气体的原因是 (用离子方程式和文字叙述),总的离子反应方程式为 。
(2)NH4Cl溶于重水后,产生的一水合氨和水合氢离子均正确的是( )
A.NH2D·H2O和D3O+
B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+
D.NH2D·HDO和H2DO+
16.H2S是一种无色、有毒的可燃性气体,其水溶液叫氢硫酸(二元弱酸)。
(1)实验室可用硫化亚铁固体与稀硫酸反应来制备H2S气体。
①该反应的化学方程式为 。②不能用燃烧的方法处理H2S气体的理由是 。
(2)用30%FeCl3溶液作吸收液也能吸收H2S气体,反应方程式为:2FeCl3+H2S=S↓+2FeCl2+2HCl,废吸收液经电解可循环使用。
①该反应中H2S显 (填字母)。
a.不稳定性 b.弱酸性 c.氧化性 d.还原性
②检验废吸收液中是否含有Fe3+的适宜试剂是 。
(3)在Fe(OH)3胶体中逐滴加入HI稀溶液,会出现一系列变化:
①先出现红褐色沉淀,原因是: ;
②随后沉淀溶解,溶液呈黄色,写出此过程反应的离子方程式: ;
③最后溶液颜色加深或黄褐色,请推测其原因是 ;此过程的离子方程式是: ;
17.某同学利用如图所示装置分别进行相应的实验,按要求回答相应的问题。
(1)当X是、Y是稀硝酸时,反应的离子方程式为 ,当X是、Y是浓硝酸且过量时,若有物质被还原,则生成的盐为 。
(2)当X是铝片、Y是浓硝酸时,常温下发生氧化反应与还原反应的物质的物质的量之比为 ,加热时试管中的主要实验现象为 。
(3)当X是,Y分别是的硫酸、的硝酸时,反应后溶液的颜色分别为 ;等量的X完全反应消耗的上述硫酸、硝酸的体积之比为 。
18.氮、磷、钾号称肥料的“三要素”,化学肥料的施用,使农业增产增收,经济效益显著。但是化学肥料的滥施乱用也对环境产生了许多不良影响。请根据相关知识和信息回答下列问题:
(1)如图是某品牌化肥包装袋中的部分文字
①写出以氨为原料制取该化肥的各步化学方程式 。
②关于该氮肥的处置和施用正确的方法是 。
A.与草木灰混合施用
B.如果结块,可用铁锤敲击
C.与钙镁磷肥混合施用
D.在经常排灌水的稻田中施用肥效最高
③若该化肥的杂质中不含氮元素,则该化肥的纯度是 。
(2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同:
①甲厂以焦炭和水为原料;②乙厂以天然气和水为原料;③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料。按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高? 。
(3)近年来“水华”和“赤潮”时有发生,据专家分析,是因水体富营养化造成的,试分析水体富营养化的原因 。
19.某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验,根据实验流程回答相关问题:
(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式 。
(2)请写出FeCl3与铁粉反应的离子方程式 。
(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液,该过程的现象为 ,此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达) 。
(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至红褐色,制得分散系③是 ,它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是 。
20.一定条件下,氮元素可发生如图所示的循环转化。
图中属于“氮的固定”的是 (填字母);转化过程为非氧化还原反应的是 ,过程h的化学方程式为: 。
21.Ⅰ.在、N、O、Cl、U、U中:
(1) 和 的质量数相等,但不能互称为同位素。
(2) 和 的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。以上所列共有 种元素。
Ⅱ.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。
(3)Y的分子式为 。
(4)图中X的电子式为;其水溶液长期在空气中放置容易变浑浊,原因是 (用化学方程式表示);该变化体现出:S非金属性比O (填“强”或“弱”)。用原子结构解释原因:同主族元素从上到下, ,得电子能力逐渐减弱。
(5)Z与图表中某物质反应生成SO2的化学方程式是 。
22.如图为铁及其化合物的“价一类”二维图。
(1)填写二维图缺失的化学式② 。
(2)利用以下试剂研究性质,进行了如下预测:
a. b. c. d. e.
从物质类别上看,属于盐,可能与 发生反应(填序号);从化合价角度看,体现氧化性,可能与 反应(填序号)。
(3)具有较强的还原性,容易被一些氧化剂氧化为。
①向溶液中加入溶液,无明显现象,再加入氯水,溶液变血红色。与反应的离子方程式为 。
②配制含的溶液时,为防止被氧化,应采取的措施是 。
(4)工业中常用高铁酸钾(K2FeO4)作为高效、多功能的自来水处理剂,高铁酸钾与水反应时,能生成胶体吸附杂质净水,同时还产生一种气体,该原理的离子方程式为,每生成该气体,转移的电子数目为 。
23.某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物,分别制成溶液。向其中一份逐滴加入NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,加热后共计可收集到2.24L该气体(标准状况);最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液,开始现象类似,但最终仍有白色沉淀;过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6 g。
请回答以下问题:
⑴ 该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ,阴离子是 。
⑵ 试通过计算确定该结晶水合物的化学式。
⑶ 假设过程中向该溶液中加入的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1,请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系
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.NaHCO3加热分解,而碳酸钠不能,则用加热、称重的方法,质量减小的为NaHCO3,可鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体,故A正确;
B.NaCl受热不分解,而NaHCO3加热分解,不能用加热的方法除去NaHCO3固体中的少量NaCl,故B错误;
C.NaCl固体和NaOH固体中都含有Na元素,所以焰色反应时都呈黄色,无法鉴别,故C错误;
D.FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液均含铁离子,加KSCN溶液均为血红色,现象相同,不能鉴别,故D错误;
故选A。
2.C
【详解】A.应为将浓H2SO4注入水中才正确;
B.因SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,则不再具有漂白性,品红不褪色;
C.,故C项正确;
D.正确操作应先加稀盐酸看有无沉淀和气体,若有沉淀则过滤后向滤液中滴加BaCl2溶液,D项错误。
3.D
【分析】①~⑦分别是、、、、、、。
【详解】A. 高温下铁与水蒸气反应生成和,A项正确;
B. 作红色涂料很稳定,B项正确;
C. 在空气中容易发生反应,分解为,C项正确;
D. 实验只能证明有,无法判断是否有,D项错误。
故答案为:D。
4.D
【详解】A.CO2人工合成淀粉,可以消耗CO2,有利于实现碳中和,A正确;
B.明矾溶于水产生的Al3+水解得到氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体表面积大、吸附能力强,可以吸附水中的悬浮物而聚沉,是一种良好的净水剂,但氢氧化铝胶体不能杀菌消毒,B正确;
C.具有强氧化性,能使病毒蛋白质变性,可作环境消毒剂,C正确;
D.氨气含有分子间氢键,沸点高,在加压、降温条件下易液化,液氨汽化时吸收大量的热,工业上可使用液氨作制冷剂,D错误;
故选D。
5.D
【详解】,25mL2mol·L-1的氯化铁溶液中
A.由反应:可知Fe3+过量,呈黄色,Cl-浓度基本不变,选项A错误;
B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液显红色,选项B错误;
C.由反应:可知氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2,选项C错误;
D.反应后溶液中n(Fe2+)=3n(Fe)=0.06mol,n(Fe3+)=0.01mol,Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1,选项D正确;
故答案选D。
6.A
【详解】A.硫质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化,A正确;
B.硫在纯氧中燃烧生成二氧化硫,B错误;
C.硫氧化性较弱,故与铁粉和铜粉反应,分别生成低价金属硫化物硫化亚铁和硫化亚铜,C错误;
D.硫与氢气的反应中,生成硫化氢,S的化合价由0→-2,S为氧化剂,硫体现氧化性,D错误;
故选A。
7.B
【详解】A. 晶体硅是重要的半导体材料,可做成太阳能电池,各种集成电路,用于制造计算机芯片,故A用途正确;
B. 人体中的铁以+2价存在,故补铁保健品中应含有亚铁盐,故B用途错误;
C. 钠钾合金具有良好的导热性,故钠钾合金可用作原子反应堆导热剂,故C用途正确;
D. SO2具有漂白性,可作漂白剂,SO2具有还原性,可作防腐剂、抗氧化剂等,是一种食品添加剂,故D用途正确;
故选B。
【点睛】
8.B
【详解】A.过氧化钠与水反应会生成氢氧化钠和氧气,显碱性,所以酚酞变红。但过氧化钠有强氧化性,所以过氧化钠加入滴有酚酞的水中,溶液先变红后褪色并产生气泡,故A正确;
B.利用溶液将覆铜板发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,铜板被腐蚀,不属于置换反应,故B错误;
C.将稀盐酸分别滴入和溶液中,过一段时间才产生气体,溶液迅速产生气体,所以仅用稀盐酸即可鉴别和溶液,故C正确;
D.氯气溶于水生成次氯酸是可逆反应,用强光照射氯水,发生,使氯气溶于水的反应正向进行,氯水中增大,故D正确;
故答案为B。
9.D
【分析】
【详解】A.小苏打是碳酸氢钠的俗称,胃酸的主要成分是盐酸,碳酸氢钠可以和盐酸发生化学反应,从而消耗盐酸,可用于治疗胃酸过多,故A正确;
B. 氯化铁可以和铜发生氧化还原反应:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,所以氯化铁溶液可用于刻制含铜箔的印刷电路板,故B正确;
C. 漂白粉久置于空气中会与水、二氧化碳发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,次氯酸见光分解,使漂白粉失效,故C正确;
D. 新制氯水中含有HCl和HClO,使新制氯水具有酸性和漂白性,将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,可以看到石蕊溶液先变红后褪色,故D错误;
答案选D。
10.C
【详解】A、FeS2煅烧生成SO2,A错误;
B、电解氯化钠溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气,B错误;
C、转化关系正确,C正确;
D、氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,D错误。
答案选C。
11.D
【分析】C与浓硫酸共热发生:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,X气体为CO2、SO2的混合气体,Cu和浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,气体Y为NO2,将X和Y通入BaCl2溶液中,CO2不与BaCl2反应,NO2与H2O反应生成HNO3,利用硝酸的强氧化性,将SO2氧化成SO42-,据此分析解答。
【详解】C与浓硫酸共热发生:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,X气体为CO2、SO2的混合气体,Cu和浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,气体Y为NO2,将X和Y通入BaCl2溶液中,CO2、SO2不与BaCl2反应,NO2与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,利用HNO3的强氧化性将SO2氧化成SO42-,本身被还原成NO,SO42-与Ba2+反应Ba2++SO42-=BaSO4↓,从Z中出来的气体为NO和CO2,
A. 根据上述分析,生成的沉淀为BaSO4,没有BaCO3生成,故A错误;
B. 根据上述分析,在Z导管出来的气体中含有CO2,故B错误;
C. 根据上述分析,洗气瓶中发生3NO2+H2O=2HNO3+NO、2HNO3+3SO2+2H2O=2NO+3H2SO4、BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl,溶液显酸性,故C错误;
D. 根据上述分析,Z导管口的气体为CO2和NO,NO能与空气中的氧气反应生成NO2,NO2红棕色气体,NO无色气体,即Z导管口有红棕色气体出现,故D正确;
答案:D。
【点睛】易错点是学生认为CO2和BaCl2反应生成BaCO3沉淀,假设能够发生,其反应方程式为CO2+BaCl2+H2O=BaCO3↓+2HCl,忽略了化学反应中酸性强的制取酸性弱的,也就是CO2、SO2不与BaCl2、CaCl2反应生成沉淀。
12.D
【详解】A.反应1中NaClO将Fe2+氧化为Fe3+,NaClO为氧化剂,Fe2+为还原剂,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1:2,A错误;
B.KSCN溶液可以检验Fe3+,无法确定Fe2+是否剩余,应用K3[Fe(CN)6]溶液检验,B错误;
C.洗涤沉淀时用玻璃棒搅拌容易把滤渣捣破,C错误;
D.根据流程可知,反应2中FePO4与H2C2O4、LiOH反应得到LiFePO4,Fe元素被还原,根据各元素的价态规律可知,应是H2C2O4被氧化生成CO2,根据电子守恒、元素守恒可得化学方程式为2FePO4+H2C2O4+2LiOH=2LiFePO4+2CO2↑+2H2O,D正确;
综上所述答案为D。
13.A
【分析】根据关系图,可知a为Fe,b为亚铁盐,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,e为铁盐,据此分析解题。
【详解】A.a为Fe,可与水蒸气共热发生反应生成Fe3O4和H2,而d为Fe(OH)3,其对应的碱性氧化物为Fe2O3,故A项不合理;
B.e为铁盐,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu,反应原理为,故B项合理;
C.b为亚铁盐,由于Fe2+容易被氧化,所以在空气中久置后容易被空气中的氧气氧化为Fe3+,滴入KSCN溶液显红色,故C项合理;
D.根据分析,b为亚铁盐,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,e为铁盐,可以发生反应,,,,因此可存在b→c→d→e→b的循环转化关系,故D项合理;
答案选A。
14.D
【详解】A. 实验时,应先点燃A处的酒精灯,再点燃B处的酒精灯,防止铁被氧气氧化,故A错误;
B. B中发生反应的化学方程式是:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑,故B错误;
C. B中生成1mol H2时,由于H2先排除装置内空气,再与CuO反应,因此E处有CuO被还原物质的量小于1mol,故C错误;
D. 碱石灰的作用是吸收水蒸气,干燥H2,故D正确。
综上所述,答案为D。
15. H2 加入金属镁,金属镁可以和铵根离子水解之后的酸性溶液反应生成氢气 NH4++H2O NH3 H2O+H+、Mg+2H+=Mg2++H2↑ NH3 因为c(H+)减小,使NH4++H2O NH3 H2O+H+水解平衡右移,产生的NH3 H2O增多,加热使NH3 H2O分解放出NH3 Mg+2NH4+=Mg2++H2↑+2NH3↑ C
【分析】(1)检验氢气的方法:收集一小试管气体,移到酒精灯的火焰上点燃,产生轻微的爆鸣声;
氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解呈酸性,镁条能够和水解产生的氢离子反应,使水解平衡正向移动;
水解生成的一水合氨受热分解产生能使湿润的红色石蕊变蓝的气体;
(2)氯化铵水解的实质是铵根离子和重水电离出的OD-结合生成弱碱NH3·HDO的过程,使重水的电离平衡正向移动。
【详解】(1)饱和NH4Cl溶液中铵根离子水解导致溶液显示酸性,NH4++H2O NH3 H2O+H+,加入金属镁,金属镁可以和酸之间反应生成氢气,点燃氢气会听到有爆鸣声,微热后,NH4++H2O NH3 H2O+H+会正向移动,生成的一水合氨不稳定,受热易分解产生氨气和水,能放出有刺激性气味并能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体氨气,此时反应过程实质是:Mg+2NH4+=Mg2++H2↑+2NH3↑;
故答案为:H2;加入金属镁,金属镁可以和铵根离子水解之后的酸性溶液反应生成氢气;NH4++H2O NH3 H2O+H+、Mg+2H+=Mg2++H2↑;NH3;因为c(H+)减小,使NH4++H2O NH3 H2O+H+水解平衡右移,产生的NH3 H2O增多,加热使NH3 H2O分解放出NH3;Mg+2NH4+=Mg2++H2↑+2NH3↑;
(2)氯化铵为强酸弱碱盐,在重水中水解,发生NH4Cl=NH4++Cl-,2D2O=DO-+D3O+,NH4++DO- NH3 HDO,使D3O+的浓度不断增加,直至达到平衡,溶液呈酸性,
故答案为:C。
16. FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑ 燃烧产生的SO2也是大气污染物 d KSCN溶液 加入电解质,使胶体凝聚 Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 有I2生成 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【分析】实验室可用硫化亚铁固体与稀硫酸发生复分解反应来制备H2S气体,H2S具有很强的还原性,可以被Fe3+氧化,H2S气体燃烧会产生有害的SO2。
【详解】(1)①硫化亚铁固体与稀硫酸发生复分解反应,故该反应的化学方程式为:FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑;
②H2S是可燃性气体,点燃时发生燃烧反应:2H2S+3O22SO2+2H2O,燃烧产生的SO2也是大气污染物,所以不能用燃烧的方法处理该尾气,所以答案为:燃烧产生的SO2也是大气污染物。
(2)①在2FeCl3+H2S=S↓+2FeCl2+2HCl中H2S中的S化合价为-2价,反应后变为S单质的0价,化合价升高,失去电子,表现还原性,所以选项是d;
②Fe3+遇KSCN溶液显血红色,所以检验溶液中是否存在Fe3+的适宜试剂是KSCN溶液。
(3)①在Fe(OH)3胶体中逐滴加入HI稀溶液,因为加入电解质,使胶体凝聚,所以先出现红褐色沉淀;
②随后发生酸碱中和反应:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O;所以沉淀溶解,溶液呈黄色。
③Fe3+具有较强的氧化性,会与还原性的I-反应生成有颜色的I2:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,碘水的颜色呈黄褐色,所以溶液颜色加深或黄褐色。故答案:有I2生成;2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
17.(1) 0.4
(2) 1:3 有红棕色气体产生
(3) 浅绿色、黄色 3:10
【解析】(1)
当X是、Y是稀硝酸时,银和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮、水,反应的离子方程式为,当X是、Y是浓硝酸且过量时,发生反应,若有物质被还原即生成了0.4molNO2,则根据反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+2H2O可知,则生成的盐为0.4。
(2)
当X是铝片、Y是浓硝酸时,常温下铝表面被氧化为氧化铝、硝酸被还原为二氧化氮,根据得失电子守恒,氧化反应与还原反应的物质的物质的量之比为1:3,加热时,发生反应Al+6HNO3(浓)Al(NO3)3 +3NO2↑+3H2O,试管中的主要实验现象为有红棕色气体产生;
(3)
当X是、Y是的硫酸时,发生反应的方程式为,反应生成硫酸亚铁,溶液呈浅绿色;当X是、Y是的硝酸时,发生反应,反应生成硝酸铁,溶液呈黄色;根据反应方程式,等量的X完全反应消耗的上述硫酸、硝酸的体积之比为3:10。
18. 4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO;NH3+HNO3=NH4NO3 C 98% 丙 含N、P化肥的大量施用以及生活污水的大量排放,若不采用污水处理措施,必将导致水体富营养化,而暴发“水华”、“赤潮”
【详解】(1)①氨气催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,硝酸和氨气反应生成硝酸铵,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、NH3+HNO3=NH4NO3;
②A.草木灰中含有碳酸钾,水解显碱性,铵根水解显酸性,铵态氮肥不能与草木灰混合使用,以免大量NH3逸出,A错误;
B.NH4NO3结块,用铁棒击碎易引起爆炸,B错误;
C.该氮肥能与钙镁磷肥混合施用,C正确;
D.高NH4NO3易水解为一水合氨,导致N的损失,D错误;
答案选C;
③该化肥的杂质中不含氮元素,NH4NO3的含氮量为35%,则纯度为98%;
(2)甲、乙、丙的主要反应分别为C+H2O(g)CO+H2,CH4+H2OCO+3H2,C5H12+5H2O5CO+11H2,三厂都把CO转成CO2,其反应式CO+H2OCO2+H2,故甲、乙、丙厂的H2和CO2的物质的量比为:甲:2:1,乙:4:1,丙:16:5,而合成尿素的H2和CO2的物质的量比为3:1 时,因此丙利用率最高;
(3)大量含有各种含氮和磷有机物的废污水排入水中,促使水域富营养化,而暴发“水华”、“赤潮”。
【点睛】本题考查了原料与能源的合理利用,侧重于化学反应流程的分析和计算、环境保护,题目难度中等,有关计算是解答的难点,注意结合反应原理和有关反应的化学方程式解答。
19. Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+ 先出现白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3胶体 分散质粒子直径不同
【分析】本题考查铁及其化合物的性质,特别是Fe3+的性质。
【详解】分析框图可知
(1)Fe2O3发生反应后变为FeCl3可知是Fe2O3与盐酸反应,离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ;
故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2)FeCl3溶液与铁粉反应生成FeCl2,离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+
故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+
(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH)2,Fe(OH)2是白色沉淀,容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,这个过程的现象为:生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,发生氧化还原反应的反应是Fe(OH)2被氧化的反应,化学方程式是:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
故答案为:生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色; 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色,制得Fe(OH)3胶体,溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径大小不同。
故答案为:Fe(OH)3胶体;分散质粒子直径不同。
【点睛】本题以铁及其化合物为载体考查离子方程式书写、氧化还原反应、胶体等知识。
20. k、c a、d 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【详解】氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。k过程是氮气转化为氨气,c过程是氮气转化为N2O,属于氮的固定;a和d是氨气和铵根离子间的转化,氮元素的化合价均为-3价,转化过程中没有化合价的变化,是非氧化还原反应;过程h是NO2转化为,可以是NO2和水反应生成硝酸和NO,反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO。
21. N O 5 SO3 2H2S+O2=2S↓+2H2O 弱 电子层数增多,原子半径增大 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
【分析】Ⅰ. (1)同位素中核素质子数相同;
(2)中子数=质量数-质子数;一种元素符号对应一种元素;
Ⅱ.(3)Y为S元素+6价的氧化物;
(4) H2S在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S;同主族元素最外层电子数相同,原子半径自上而下逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强;
(5) Z为S元素+4价的盐,可以与硫酸反应生成SO2。
【详解】Ⅰ. (1)同位素中核素质子数相同,因此质量数相等,但不能互称为同位素的核素为和,故答案为:;;
(2)中子数=质量数-质子数,上述核素的中子数分别为8、7、8、18、143、146,因此和的中子数相等,但质子数不相等,二者不是同一种元素;一种元素符号对应一种元素,因此上述一共有5种元素,故答案为:;;5;
Ⅱ. (3)Y为S元素+6价的氧化物SO3,故答案为:SO3;
(4)X为H2S,H2S在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S,反应为2H2S+O2=2S↓+2H2O,所以S非金属性比O弱,从结构上可知,氧和硫同主族,同主族元素最外层电子数相同,从上到下,电子层数增多,原子半径增大,得电子能力逐渐减弱,故答案为:2H2S+O2=2S↓+2H2O;弱;电子层数增多,原子半径增大;
(5)Z为S元素+4价的盐,如Na2SO3,可以与硫酸反应生成SO2,化学方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O,故答案为:H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O。
【点睛】本题注意区分Ⅰ,①不同核素可能具有相同的质子数,如、;也可能具有相同的中子数,如、;也可能具有相同的质量数,如、;
②同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应;
③同位素之间可形成不同的同位素单质,如氢的三种同位素形成的单质有六种:H2、D2、T2、HD、HT、DT,他们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同;
④同位素之间可形成不同的同位素化合物,如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等,他们的相对分子质量不同,物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。
22.(1)
(2) c、e b
(3) 往溶液中加入少量铁粉
(4)
【详解】(1)铁的氢氧化物有Fe(OH)2和Fe(OH)3两种,则②为Fe(OH)3。
(2)从物质类别上看,FeCl3属于盐,可能与氢氧化钠和硝酸银反应;从化合价角度看,Fe3+化合价处于最高价态,具有氧化性,可发生还原反应,可能与铁发生反应。故答案为c、e;b;
(3)①溶液加入氯水,被氧化成溶液变血红色,离子方程式为;
②Fe3+可以被Fe还原为,配制含的溶液时,为防止被氧化,可以加入少量的铁粉;
(4)根据方程式可知,产生3molO2转移12mol电子,每生成该气体,转移的电子数目为;
23. NH4+ Al3+ SO42- NH4Al (SO4)2·12H2O [或(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]
【详解】(1)一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6g,说明含有SO42-;加入NaOH溶液,一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是NH3,证明一定含有NH4+;向其中一份逐滴加入NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多,最后白色沉淀逐渐减少并最终消失,证明一定含有Al3+;
(2)由题中信息可知45.3g的该结晶水合物中: ,,根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理:n(NH4+)+3n(Al3+)=2n(SO42-)可得:n(Al3+)=×(2×0.2mol-0.1mol)=0.1mol,n(H2O)= ,该结晶水合物中:n(NH4+):n(Al3+):n(SO42-):n(H2O)=0.1mol:0.1mol:0.2mol:1.2mol=1:1:2:12,所以,该结晶水合物的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O[或(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O];
(3)根据前面的分析,45.3g样品中含有n(NH4+)= 0.1mol,n(Al3+)=0.1mol,滴加NaOH,先与Al3+反应生成Al(OH)3,再与NH4+反应生成NH3·H2O,Al(OH)3再与NaOH反应生成NaAlO2,沉淀溶解;根据化学方程式,开始生成0.1molAl(OH)3,
消耗0.3molNaOH,则NaOH的体积,
再生成NH3·H2O,根据化学方程式
消耗0.1molNaOH,则NaOH的体积,
Al(OH)3再与NaOH反应生成NaAlO2,沉淀溶解,根据化学方程式
,
消耗0.1molNaOH,则NaOH的体积,
按照数据作图,图形如图。
答案第1页,共2页
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