第五章 化工生产中的重要非金属元素 同步测试
一、单选题
1.天然晶体称为水晶,是古代重要宝石品种。有关的说法错误的是( )
A.属于原子晶体 B.属于非电解质
C.属于酸性氧化物 D.含有键
2.下列溶液不能区别SO2和CO2气体的是( )
A.酸性高锰酸钾溶液 B.品红溶液
C.氢硫酸溶液 D.Ba(OH)2溶液
3.自然界的氮循环如图所示。下列说法中,错误的是( )
A.植物的根瘤菌可起固氮作用
B.雷电作用下实现了人工固氮
C.在氮循环过程中涉及了多个氧化还原反应
D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
4.下面关于硅的叙述中,正确的是( )
A.二氧化硅可用于光导纤维,利用了它的导电性
B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态形式存在
D.硅在电子工业中是重要的半导体材料
5.2021年3月20日,三星堆遗址新发现金面具、玉琮、象牙雕、铜尊等重要文物500余件.下列对文物成分的性质分析不正确的是( )
选项 文物成分 文物成分的性质
A 金面具中含金 金是一种不活泼金属,金面具埋在地底下几千年不锈蚀
B 玉琮(主要化学成分是硅酸盐矿物) 不溶于水,抗氧化
C 象牙含羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)] 羟基磷灰石可溶于浓硝酸
D 铜尊 是一种合金,表面的铜绿是铜的氧化物
A.A B.B C.C D.D
6.2022年1月14日,汤加火山喷发产生大量SO2进入大气。下列有关SO2说法正确的是( )
A.大气中SO2主要来源于火山喷发
B.SO2是直线形分子
C.食品中添加适量的SO2可以起到漂白和防腐等作用
D.可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验气体中的SO2
7.在同温同压下,将充有等体积混合而成的四组气体:①NO2+O2;②NO2+NO;③HCl+N2;④SO2+O2,分别通入体积相同的试管,并立即倒立于水槽中,如图所示,待试管内液面稳定后,剩余气体体积依次V1、V2、V3、V4,则剩余气体体积最多的是( )
A.V1 B.V2 C.V3 D.V4
8.下列关于氮及其化合物说法,错误的是( )
A.氮气性质稳定,可用于工业制镁的冷却剂
B.N2H4 可用作航天飞机的燃料
C.碳酸氢铵常用作氮肥,不可与碱性肥料混用
D.硝酸可用于制造染料、炸药等
9.下列关于纳米材料基本构成微粒的叙述中不正确的是( )
A.三维空间尺寸必须都处于纳米级
B.既不是微观粒子,也不是宏观物质
C.是原子排列成的纳米数量级原子团
D.内部具有晶体结构,而界面为无序结构
10.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A.K+、H+、SiO32-、SO42- B.Na+、K+、OH-、SO32-
C.Na+、Cl-、H+、ClO- D.Fe2+、Na+、AlO2-、OH-
11.常温下可盛放在铁质容器中的是( )
A.稀硫酸 B.浓硫酸 C.亚硫酸 D.硫酸铜溶液
12.下列有关的说法正确的是( )
A.有毒,不能用作食品添加剂
B.能使石蕊试液先变红后褪色
C.能使品红溶液褪色,加热后溶液又恢复红色
D.能使酸性溶液褪色,体现了的漂白性
13.室温下,某溶液中,下列离子组在该溶液中一定不能大量共存的是( )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
14.工业上用固体硫酸亚铁制取颜料铁红(Fe2O3),反应原理是:
2FeSO4 Fe2O3 + SO2↑+SO3↑,某学生欲检验该反应所产生的气态物质,他依次将气体通过盛有(I)BaCl2溶液、(II)x溶液、(III)NaOH溶液的三个装置。则下列对该方案的评价中正确的是( )
A.(I)中会生成BaSO3、BaSO4两种沉淀
B.可将(I)中的BaCl2溶液改为Ba(NO3)2溶液
C.(III)的作用是检验生成的SO2气体
D.(II)所盛x应为品红溶液
15.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.SO2具有还原性,可用作漂白剂
B.Fe粉有还原性,可用作食品抗氧化剂
C.明矾易溶于水,可作净水剂
D.氧化铝硬度大,可作耐火材料
16.下列物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是(部分反应中的H2O已略去)( )
选项物质 W X Y Z
A Cl2 Fe FeCl2 FeCl3
B O2 C CO CO2
C CO2 NaOH Na2CO3 NaHCO3
D O2 H2S S SO2
A.A B.B C.C D.D
17.实验室需配置离子浓度均为0.1mol/L的某混合溶液,下列选项中能达到实验目的的是( )
A.K+、Na+、NO3-、Cl- B.K+、Ba2+、Cl-、OH-
C.Ag+、K+、Cl-、NO3- D.Na+、NH4+、SO42-、NO3-
18.在强碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是( )
A.Na+、K+、SO42-、MnO4- B.Na+、NH4+、NO3-、Cl-
C.K+、Ba2+、HCO3-、Cl- D.K+、Na+、CO32-、NO3-
19.青釉是瓷器最早的颜色釉。化学家对商代的青釉器文物进行分析发现,青釉器中含有石英颗粒,还有一定量的莫来石(,),约3%的和1%的和。下列说法正确的是
A.青釉器质地均匀,硬度高,是纯净物
B.由于青釉器中含有氧化铁,因此其颜色为青色
C.石英在自然界中比较稳定,一般不与强酸发生反应
D.青釉器的主要成分是各种氧化物,遇水,其中的氧化钙会和水反应生成氢氧化钙
20.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.S CuS B.稀H2SO4(aq) SO2(g)
C.浓H2SO4 SO2(g) D.SO2(g)(NH4)2SO3(aq)
二、综合题
21.氮氧化物、二氧化硫能引发酸雨、雾霾等。回答下列问题:
(1)产生硝酸型酸雨的化学方程式为 。
(2)汽车尾气催化转化器可将尾气中的CO、NO均转化为无害气体,该反应的还原产物为 。
(3)目前工业上烟气脱硫脱硝的工艺流程如下:
已知:烟气中含尘、、NOx()。
①“催化氧化”的目的是 。
②图中产品中含硫成分为 (填化学式)。
(4)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
分离器的作用是 ,写出氧化炉中的化学反应方程式: 。
22.按要求填空:
(1)①光导纤维的主要成分(用化学式表示) ;②过氧化钠的电子式 。
(2)实验室制备氯气的离子方程式是 。
23.
(1)火药是中国的“四大发明"之一,永远值得炎黄子孙骄傲,也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:2KNO3+3C+S=K2S+2NO2↑+3CO2↑。其中被还原的元素的名称是 ,氧化产物是 。
(2)在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中,被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量比是 。
(3)强酸性的未知无色溶液中可能含有大量的Cl-、S2-、NO 、CO 、NH 、Cu2+、Fe3+、Ag+等,现已检出有Ag+,你认为其中 离子还需要鉴定是否存在,请写出检验该离子的离子方程式 。
24.工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图:
(1)写出CuS“焙烧”生成SO2和CuO的化学反应方程式: 。
(2)图中SO2经转化生成的硫酸可用于“酸化”,转化反应中SO2与O2的物质的量比为 。
(3)“过滤”后需洗涤沉淀,请设计实验证明已洗涤干净 。
(4)“淘洗”所用的溶液A应选用 (填序号)
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.稀硝酸 d.浓硝酸
(5)“反应”步骤加10% H2O2可以避免污染性气体的产生,写出该反应的离子方程式: ,也可以用气体 (填化学式)代替双氧水。
(6)大量排放SO2容易造成酸雨等环境问题,工业上可用双碱法脱硫法处理废气,过程如图所示,其中可循环使用的试剂是 ,写出双碱法脱硫法的总反应方程式: 。
25.下列三组物质中,均有一种物质的类别与其他三种不同:
a.MgO、Na2O、CO2、CuO
b.HCl、H2O、H2SO4、HNO3
c.NaOH、Na2CO3、KOH、Cu(OH)2
(1)三种物质依次是(填化学式):A: B :C
(2)这三种物质相互作用可生成一种新物质 NaHCO3,该反应 (填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(3)写出物质C与足量稀硫酸反应的离子方程式:
(4)HCO3-与H+、OH-在溶液中能共存吗?试用离子方程式说明。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.SiO2属于原子晶体,A不符合题意;
B.SiO2难溶于水,在熔融状态下也不能导电,属于非电解质,B不符合题意;
C.SiO2属于酸性氧化物,能和强碱反应生成硅酸盐和水,C不符合题意;
D.SiO2晶体中只含有Si-O键,不含Si=O键,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、原子直接结合而成的物质,属于原子晶体;
B、非金属氧化物属于非电解质(除水);
C、大部分非金属氧化物属于酸性氧化物,一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮除外;
D、硅和氧只有单键连接。
2.【答案】D
【解析】【解答】A、SO2中S显+4价,具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而CO2不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此高锰酸钾溶液可以鉴别CO2和SO2,故A不符合题意;
B、SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,CO2不具有漂白性,不能使品红溶液褪色,因此品红溶液可以鉴别,故B不符合题意;
C、SO2与H2S发生SO2+2H2S=3S↓+2H2O,有黄色沉淀产生,CO2不与H2S发生反应,硫化氢可以鉴别,故C不符合题意;
D、SO2、CO2与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,继续通入CO2或SO2,沉淀消失,现象相同,不能区别,故D符合题意;
【分析】二氧化硫与二氧化碳作为酸性氧化物,性质相似,二者的区别在于二氧化硫能够漂白品红溶液、二氧化硫能够与强氧化剂发生反应。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.结合图可知:植物的根瘤菌可起固氮作用,A不符合题意;
B.雷电作用下实现了自然固氮,B符合题意;
C.雷电作用涉及氮气和氧气反应生成NO,人工固氮涉及氮气和氢气反应生成氨气,氨或铵盐转化为亚硝酸盐,亚硝酸盐转化为硝酸盐,硝酸盐被细菌分解等都涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.由氮循环的示意图可知,通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.植物的根瘤菌可生物固氮;
B.雷电作用下为自然固氮:N2+O22NO;
C.自然固氮、人工固氮、氨气转化为亚硝酸盐、亚硝酸盐转化为硝酸盐中均含元素的化合价变化;
D.图中存在硝酸盐与蛋白质的转化。
4.【答案】D
【解析】【解答】A、光导纤维成分是SiO2,不是利用的导电性,利用对光的全反射,故A错误,A不符合题意;
B、地壳中含量最高的是氧元素,硅元素居第二位,故B错误,B不符合题;
C、硅元素是亲氧元素,在自然界中以化合态形式存在,故C错误,C不符合题意;
D、硅是良好的半导体,故D正确,D符合题意。
故正确答案为:D
【分析】本题注意硅的存在形式。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.金的活泼性较差,很难与氧气等物质发生反应,因金面具中含金导致其很难被腐蚀,故A不符合题意;
B.玉琮的主要成分为硅酸盐,大多数硅酸盐矿物,难溶于水,性质稳定,很难被氧化,故B不符合题意;
C.由羟基磷灰石的化学式可知其属于碱式盐结构,能与酸发生反应,故C不符合题意;
D.铜绿是碱式碳酸铜,不是氧化铜,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】解题关键在于要对这些文物主要成分进行判断,然后根据物质性质进行解答即可
6.【答案】C
【解析】【解答】A.大气中的SO2主要来自于化石燃料的燃烧,故A不符合题意;
B.SO2:中心原子S的价层电子对数为4,还有2个孤电子对,空间构型为V形,故B不符合题意;
C.SO2具有漂白性,有毒,食品中添加适量的SO2可以起到漂白和防腐等作用,如葡萄酒中含有微量的SO2,故C符合题意;
D.二氧化硫不与盐酸酸化的氯化钡溶液发生反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.大气中的SO2主要来源于煤、石油的燃烧,以及某些金属矿物中含硫或硫的化合物的冶炼。
B.SO2是V形分子。
C.SO2具有漂白性,还能使蛋白质变性而起到杀菌作用。注意SO2有毒,食品中要适量添加。
D.SO2与含盐酸的BaCl2不反应。
7.【答案】B
【解析】【解答】①在同温同压下,将充有等体积混合而成的气体NO2+O2分别通入体积相同的试管,并立即倒立于水槽中,二氧化氮和氧气、水能反应生成硝酸4NO2+O2+2H2O=4HNO3,根据方程式知,氧气剩余,参加反应的氧气的体积为氧气总体积的 ,二氧化氮全部参加反应,所以混合气体减少的体积为试管体积的 ,故水面上升的高度为试管的 ;
②在同温同压下,将充有等体积混合而成的气体,NO2+NO分别通入体积相同的试管,并立即倒立于水槽中,二氧化氮和水能反应生成硝酸和一氧化氮3NO2+H2O=2HNO3+NO,一氧化氮和水不反应,根据方程式知,气体减少的体积是二氧化氮的 ,二氧化氮占混合气体的 ,所以试管内气体减少的体积为试管体积的 ,故水面上升的高度为试管的 ;\③在同温同压下,将充有等体积混合而成的气体HCl+N2分别通入体积相同的试管,并立即倒立于水槽中,氯化氢全部溶于水,氮气不溶,所以试管内气体减少的体积为试管体积的 ,故水面上升的高度为试管的 ;
④在同温同压下,将充有等体积混合而成的气体SO2+O2分别通入体积相同的试管,并立即倒立于水槽中,二者不反应,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,氧气不溶,所以试管内气体减少的体积为试管体积的 ,故水面上升的高度为试管的 ;
待试管内液面稳定后,剩余气体体积依次V1、V2、V3、V4,则剩余气体体积最多的是V2,
故答案为:B。
【分析】二氧化氮和氧气和水混合后,可以直接发生反应,二氧化氮和一氧化氮混合后,只有二氧化氮与水反应,氯化氢和氮气混合后,氯化氢极易溶于水,二氧化硫与水反应。再结合化学方程式即可计算出剩余体积之比
8.【答案】A
【解析】【解答】A.镁能与氮气反应生成Mg3N2,氮气不能用于工业制镁的冷却剂,故A符合题意;
B.N2H4和NO2反应放出大量的热,N2H4可用作航天飞机的燃料,故B不符合题意;
C.铵盐与碱反应放出氨气,碳酸氢铵不可与碱性肥料混用,故C不符合题意;
D.硝酸可用于制造染料、炸药、化肥、硝酸盐等,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、一般情况下,氮气不能支持物质燃烧,但能与活泼金属Mg等反应;
B、N2H4用作航天飞机的燃料;
C、铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气;
D、硝酸是一种重要的化工原料,用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;也用来制取硝基的炸药等。
9.【答案】A
【解析】【解答】A.纳米材料的基本构成微粒的尺寸需至少一维处于纳米级,A符合题意;
B.纳米材料的基本构成微粒处于纳米数量级,既不是微观粒子,也不是宏观物质,B不符合题意;
C.纳米材料的基本构成微粒处于纳米数量级,微粒不一定是原子,C不符合题意;
D.纳米颗粒内部具有晶体结构,而界面则为无序结构,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】依据纳米材料实际上是指三维空间尺寸至少有一维处于纳米尺度的、具有特定功能的材料。纳米颗粒内部具有晶状结构,原子排列有序,而界面则为无序结构,因此纳米材料具有既不同于微观粒子又不同于宏观物体的独特性质分析解答。
10.【答案】B
【解析】【解答】A. H+和SiO32-生成硅酸沉淀,不能大量共存,A不符合题意;
B.能大量共存,B符合题意;
C. H+与ClO-生成次氯酸,次氯酸是弱酸,不能大量共存,C不符合题意;
D. Fe2+ 与OH-不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】溶液中的离子可大量共存,则相互间不形成难溶(或微溶)物、不形成易挥发物质、不形成弱电解质,不发生氧化还原反应,不形成络合物;据此结合选项所给物质进行分析。
11.【答案】B
【解析】【解答】A. Fe与稀硫酸持续反应,稀硫酸不能盛放在铁质容器,A项不符合题意;
B. 常温下,Fe遇浓硫酸发生钝化,生成致密的氧化膜,阻止反应的进一步发生,浓硫酸可盛放在铁质容器,B项符合题意;
C. 亚硫酸为弱酸,Fe会与之发生反应,亚硫酸不可盛放在铁质容器,C项不符合题意;
D. Fe与硫酸铜溶液持续反应会生成铜与硫酸亚铁,硫酸铜溶液不能盛放在铁质容器,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】常温下,Fe、Al遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化,生成致密的氧化膜,阻止反应的进一步发生,以此来解答。
12.【答案】C
【解析】【解答】A、SO2具有还原性,可用作葡萄酒的添加剂,做抗氧化剂,A不符合题意。
B、SO2能与H2O发生反应SO2+H2O=H2SO3,使得溶液显酸性,因此将SO2通入紫色石蕊溶液中,可观察溶液变红色,但不会褪色,B不符合题意。
C、SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。其褪色过程是SO2与品红溶液中的有色物质发生化合反应生成不稳定的无色物质,加热后,溶液又会恢复原来的红色,C符合题意。
D、酸性KMnO4溶液具有氧化性,SO2具有还原性,二者可发生氧化还原反应,使得酸性KMnO4溶液褪色,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】此题是对SO2性质的考查,结合SO2的酸性氧化物、漂白性、还原性和氧化性进行分析。
13.【答案】C
【解析】【解答】A. 某溶液中, 若溶液为酸性, 、、、 可以大量共存,故A不符合题意;
B.某溶液中, 若溶液为酸性, 、、、 可以大量共存,故B不符合题意;
C.某溶液中,碘离子具有还原性,被铁离子氧化,不能共存,故C符合题意;
D. 某溶液中, 若溶液为酸性, 、、、 可以大量共存,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据题意可知,溶液中含有铁离子,A,B,D在酸性溶液中均可共存,C中碘离子与铁离子发生氧化还原反应不共存即可判断
14.【答案】D
【解析】【解答】工业上用固体硫酸亚铁制取颜料铁红(Fe
2O
3),反应原理是:
2FeSO4 Fe2O3 + SO2↑+SO3↑,某学生欲检验该反应所产生的气态物质,他依次将气体通过盛有(I)BaCl2溶液,其作用是出去气体二氧化硫和三氧化硫,不能将其换成硝酸钡,硝酸具有强氧化性,不能验证生成的气体物质。(II)x溶液 其作用是检验气体是不是除干净了、(III)NaOH溶液,其作用是尾气处理。所以(II)所盛x应为品红溶液,
故答案为:D。
【分析】本体需要特别注意二氧化硫与氯化钡不反应,若反应就违反了较强酸制较弱酸的原理。所以
(I)BaCl2溶液 检验三氧化硫,现象为产生白色沉淀,且沉淀为硫酸钡。
(II)x溶液 为检验二氧化硫,应为品红溶液,现象为品红褪色。
(III)NaOH溶液 为尾气处理装置。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.SO2可以作漂白剂是漂白性,A不符合题意;
B.Fe粉有还原性,可以和氧气反应,可用作食品抗氧化剂,B符合题意;
C.明矾在水溶液中电离出的铝离子可以水解生成氢氧化铝胶体,可以吸附杂质,C不符合题意;
D.氧化铝可以作耐火材料是由于熔点很高,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.SO2可以作漂白剂是漂白性;
B.Fe粉有还原性,可以和氧气反应;
C.明矾在水溶液中电离出的铝离子可以水解生成氢氧化铝胶体,可以吸附杂质;
D.氧化铝可以作耐火材料是由于熔点很高。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.变价金属铁和强氧化剂氯气反应生成高价态金属氯化物:FeCl3,A中X和W不能生成FeCl2,A符合题意;
B.氧气和过量的碳生成一氧化碳,一氧化碳继续和氧气反应生成二氧化碳,碳和二氧化碳化合生成一氧化碳,B不符合题意;
C.少量二氧化碳和氢氧化钠生成碳酸钠,向碳酸钠中继续通入二氧化碳生成碳酸氢钠,碳酸氢钠和氢氧化钠反应生成碳酸钠,C不符合题意;
D.硫化氢和氧气反应生成单质硫,硫和氧气化合生成二氧化硫,硫化氢和二氧化硫反应生成单质硫,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】氯气氧化性很强,在和变价金属反应时候生成高价态
17.【答案】A
【解析】【解答】A. K+、Na+、NO3-、Cl-四种离子不反应,能共存,当离子浓度相同时能满足溶液中的电荷守恒,故符合题意;
B. K+、Ba2+、Cl-、OH-四种离子不反应,能共存,但当离子浓度相同时,阳离子电荷多余阴离子电荷,故不符合题意;
C. Ag+和Cl-反应生成氯化银沉淀,故不符合题意;
D. Na+、NH4+、SO42-、NO3-四种离子不反应能共存,但当离子浓度相同时,阴离子电荷大于阳离子电荷,故不符合题意。
故答案为:A。
【分析】本题既要考虑离子能否共存,也要考虑电荷是否守恒,要注意离子浓度均为0.1mol/L,则各种离子的电荷数应该相等,同时阴阳离子的总数也要相等;
A、离子共存,且都为一个电荷;
B、离子共存,钡离子为两个电荷,其他一个;
C、银离子和氯离子不共存;
D、离子共存,硫酸根为两个电荷,其他一个。
18.【答案】D
【解析】【解答】无色溶液时可排除 Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在,强碱性溶液中存在大量氢氧根离子。A.MnO4-为有色离子,不满足溶液无色的要求,故A不符合题意;
B.NH4+与强碱性溶液中的氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,故B不符合题意;
C.Ba2+、HCO3-与氢氧根离子反应生成碳酸钡沉淀,在溶液中不能大量共存,故C不符合题意;
D.K+、Na+、CO32-、NO3-之间不发生反应,都不与氢氧根离子反应,且都是无色离子,在溶液中能够大量共存,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】离子共存,实质上就是判断离子间是否发生反应的问题。若在溶液中能够发生反应,就不能大量共存。判断能否发生反应,不仅是有沉淀、气体、水、难电离的物质产生,还涉及到溶液酸碱性、有色、无色,能否进行氧化还原反应等。
19.【答案】C
【解析】【解答】A.青釉器的主要成分为硅酸盐混合物,A项不符合题意;
B.氧化铁为红色,B项不符合题意;
C.石英的主要成分是二氧化硅 二氧化硅只和氢氟酸反应,不和其他酸反应,C项符合题意;
D.青釉器中的钙元素主要以硅酸钙的形式存在,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.青釉器的主要成分为硅酸盐混合物;
B.氧化铁为红色;
C.二氧化硅只和氢氟酸反应,不和其他酸反应。
20.【答案】D
【解析】【解答】A.硫单质的氧化性弱,只能将Cu氧化成低价态,A不符合题意;
B.非金属碳只能与浓硫酸在一定条件下反应生成二氧化硫,碳与稀硫酸不反应,B不符合题意;
C.铜与浓硫酸需要加热才能生成二氧化硫氢气体,反应条件不足,C不符合题意;
D.二氧化硫与过量的氨水可反应生成盐(NH4)2SO3,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A.S与Cu反应生成Cu2S;
B.C单质与稀硫酸不反应;
C.浓硫酸与铜制备二氧化硫需要加热。
21.【答案】(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2)N2
(3)将NO氧化为NO2;(NH4)2SO3
(4)分离出NH3;4NH3+5O24NO+6H2O
【解析】【解答】(1)NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3随雨水落下,形成硝酸型酸雨;
(2)CO和NO在一定条件下反应生成无害气体,根据元素守恒推知生成的气体为N2和CO2,反应的化学方程式为:2CO+2NO2CO2+N2,反应中氮元素的化合价由+2价降低为0价,NO得电子发生还原反应,N2为还原产物;
(3)①根据流程图可知,烟气中>9,催化氧化后<,NO的比例减少,说明催化氧化过程中将NO转化为NO2;
②除尘、除NOx后剩余气体主要为SO2,SO2与过量氨水反应生成亚硫酸铵,化学方程式为SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O,因此图中产品中含硫成分为(NH4)2SO3;
(4)氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气,进入氨分离器,分离出氨气,氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化,进入吸收塔,通入空气使NO2和NO全部转化为HNO3,最后进行尾气处理即可。因此分离器的作用是分离出NH3;氨气的催化氧化的方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
【分析】(1)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮;
(2)氮元素化合价降低,发生还原反应生成还原产物氮气;
(3) ① 催化氧化可以将一氧化氮转化为二氧化氮;
② 二氧化硫和碱的反应生成亚硫酸盐;
(4)氨气和氧气催化加热生成一氧化氮和水。
22.【答案】(1)SiO2;
(2)
【解析】【解答】 (1)①光导纤维的主要成分化学式为SiO2;②过氧化钠有两个钠离子和一个过氧根离子;故答案为: 第1空、 SiO2; 第2空、
(2)实验室制备氯气的离子方程式是
故答案为: 第1空、 。
【分析】光导纤维的主要成分化学式为SiO2,过氧化钠有两个钠离子和一个过氧根离子,离子反应方程式书写。
23.【答案】(1)氮和硫;CO2
(2)5:1
(3)NH ;NH +OH- NH3↑+H2O
【解析】【解答】(1)2KNO3+3C+S=K2S+2NO2↑+3CO2↑中N、S元素化合价降低被还原,C元素化合价升高被氧化,故被还原的元素名称是氮和硫;氧化产物是CO2;(2)在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中,根据氧化还原反应化合价变化中“只靠近不交叉”可知,KClO3中Cl元素化合价降低生成Cl2,HCl中部分被氧化生成Cl2,由反应可知,每生成3 mol Cl2,则有1 mol KClO3被还原,5 mol HCl 被氧化,因此被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量比是5:1;(3)强酸性溶液中含有大量H+,因此溶液中不能大量存在与H+反应的S2-、CO ;溶液呈无色,则溶液中不可能大量存在有色离子Cu2+、Fe3+;现已检出有Ag+,则溶液中不能大量存在Cl-;根据电荷守恒可知,溶液中一定存在NO ,而无法确定溶液中是否一定存在大量NH ,因此NH 还需要鉴定是否存在,可利用强碱浓溶液与NH 并加热的方式检验NH ,反应的离子方程式为:NH +OH- NH3↑+H2O。
【分析】 (1)2KNO3+3C+S=K2S+2NO2↑+3CO2↑,C元素的化合价升高被氧化,N、S元素的化合价降低被还原;
(2)在 KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O 的反应中,Cl元素化合价由+5价、-1价变为0价,氯酸钾是氧化剂、HCl是还原剂;
(3)溶液呈强酸性,则S2-、CO 不存在,溶液无色,则不存在Cu2+、Fe3+,现已检Ag+,则不存在Cl-,溶液中可能存在 NH 。
24.【答案】(1)
(2)2:1
(3)取最后一次洗涤液于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净
(4)a
(5);
(6)NaOH;
【解析】【解答】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,该反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2。
(2)SO2转化为H2SO4的过程中,发生反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,因此转化反应中SO2与O2的物质的量之比为1:2。
(3)沉淀洗涤的过程中,主要是为了除去沉淀表面附着的SO42-,因此检验沉淀是否已洗涤干净,应取最后一次洗涤液,先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净。
(4)“淘洗”过程是为了除去铜粉中混有的Fe,因此不能用浓硫酸、浓硝酸和稀硝酸等氧化性酸。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下,能将Cu氧化成Cu2+,该反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)由图示过程可知,过程Ⅰ中SO2先与NaOH反应,生成Na2SO3;过程Ⅱ中Ca(OH)2、O2和Na2SO3反应生成CaSO4和NaOH,因此可循环使用的试剂为NaOH;该过程的总反应为2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O。
【分析】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据SO2与O2反应的化学方程式确定二者的物质的量之比。
(3)洗涤沉淀的过程,是为了除去沉淀表面附着的SO42-,结合SO42-的检验分析。
(4)“淘洗”是为了除去铜中混有的Fe,因此淘洗液不能与Cu发生反应。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下能与Cu反应生成Cu2+,据此写出反应的离子方程式;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)根据图示流程分析科循环利用的物质,以及反应的化学方程式。
25.【答案】(1)CO2;H2O;Na2CO3
(2)不是
(3)CO32-+2H+=H2O+CO2↑
(4)都不能共存。HCO3-与H+、OH-都能发生反应:HCO3-+H+=CO2↑+H2O、HCO3-+OH-=CO32-+H2O
【解析】【解答】(1)由分析可知,A、B、C分别是CO2、H2O、Na2CO3。
(2)涉及反应方程式为CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3,反应前后各元素的化合价均未变,不属于氧化还原反应。
(3)Na2CO3与H2SO4反应生成Na2SO4、H2O、CO2,其离子方程式为CO32-+2H+=H2O+CO2↑
(4)HCO与H+、OH-都能发生反应,不能共存,涉及反应离子方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O、HCO3-+OH-=CO32-+H2O。
【分析】a组中除了CO2为非金属氧化物外,其他均为金属氧化物;b组中除了H2O为氧化物外,其他均为酸;c组中除了Na2CO3为盐之外,其他均为碱。