第3章 物质的性质与转化 章节测试
一、单选题
1.某固体X可能含有Na2O2、Fe2O3、Al2O3、SiO2、K2SO4、Na2SO3、NH4NO3、MgCl2中的一种或几种物质,进行如下实验以确定其组成:
下列说法不正确的是( )
A.溶液1中不可能含有Cl-
B.气体1可能是二种气体的混合物
C.固体1可能是二种固体的混合物
D.固体X中,K2SO4和Na2SO3两种物质至少含一种
2.下列有关物质的性质描述正确的是
A.Fe(OH)3溶于氢碘酸生成FeI3
B.Na与CuSO4水溶液反应析出Cu
C.Fe和水蒸气高温下生成Fe2O3
D.稀盐酸与Na2SiO3溶液混合产生H2SiO3
3.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分化合物的价态-类别图。下列说法不正确的是
A.a和c可以反应生成b B.附着有b的试管,可以用清洗
C.c具有氧化性,可漂白纸浆 D.f的浓溶液和Cu在加热条件下反应时体现了其氧化性和酸性
4.类比是研究物质性质常用的方法之一。下列类比正确的是
A.由加热条件下2Cu + O22CuO,推测同族的硫也可以在加热条件下发生Cu + SCuS
B.CO2与Na2O2反应只生成Na2CO3和O2,推测SO2与Na2O2反应也只生成Na2SO3和O2
C.由Fe可以置换CuSO4溶液中的铜,推测K可以置换CuSO4溶液中的铜
D.由CO2能与NaOH溶液反应,推测SiO2能与NaOH溶液反应
5.下列说法不正确的是
A.工业上利用电解熔融氯化钠的方法来制备金属钠
B.可用丁达尔效应区分胶体和溶液
C.工业上利用焦炭与二氧化硅在高温下反应可直接制得高纯度的硅
D.医疗上硫酸亚铁可用于生产防治缺铁性贫血的药剂
6.如图铁与水反应的实验中,下列做法不正确的是
A.试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B.将试管底部的湿棉花移到试管口部
C.试管中的反应属于置换反应
D.点燃肥皂泡验证氢气的生成
7.下列“类比”合理的是
A.SiH4的沸点高于CH4的沸点,则P2H4的沸点高于N2H4的沸点
B.CO2与Ba(NO3)2溶液不反应,则SO2与Ba(NO3)2溶液也不反应
C.Fe与Cl2反应生成FeCl3,则Fe与I2反应生成FeI3
D.NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,则NaBr与浓H3PO4加热可制HBr
8.设NA为阿伏加 德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.7.8gNa2O2固体中阴阳离子总数为0.4NA
B.密闭容器中2 mol NO与1molO2充分反应,产物的分子数目为2NA
C.在一定温度下,足量Zn与2 mol浓硫酸反应产生NA个SO2分子
D.S2和S8的混合物共6.4g,其中所含硫原子数一定为0.2NA
9.下列指定溶液中能大量共存的离子组是
A.澄清透明的溶液:、、、
B.含有大量的溶液:、、、
C.插入铝片有气泡产生的溶液:、、、
D.所含溶质为的溶液加入:、、、
10.将9 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下1.12 L NO,剩余4.8 g金属;继续加入100 mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下1.12 L NO。若向反应后的溶液中加入 KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法正确的是
A.原混合物中铜和铁各0.065 mol
B.稀硝酸的物质的量浓度为4.0 mol L-1
C.第一次剩余的4.8 g金属为铜和铁
D.向反应后的溶液中再加入该稀硝酸100 mL,又得到的NO在标准状况下的体积为0.56 L
11.将某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL。平均分成两等份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g;向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示(已知硝酸均只被还原为NO气体)。下列分析或结果不正确的是( )
A.原混合酸中NO3-的物质的量共为0.2mol
B.原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为4mol·L-1
C.第二份溶液中最终的溶质为FeSO4
D.OA段产生的气体是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+→3Fe2+,BC段产生的气体是H2
12.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古文献中充分记载了古代化学研究成果。以下说法从化学视角理解不正确的是
A.《抱朴子》记载“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,该过程中涉及到氧化还原反应
B.《论衡·是应篇》中“司南之杓(勺),投之于地,其框(勺柄)指南”,司南中“杓”的材质为Fe2O3
C.《本草纲目》记载“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”,其中“碱”指的是K2CO3,K2CO3是盐
D.《肘后备急方·治寒热诸急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦改进提取青蒿素的方法,提取过程中未发生化学变化
13.根据下列实验操作和现象所得出的结论错误的是
选项 操作 现象 结论
A 向某溶液中滴加碳酸氢钠溶液 产生无色气体 该溶液中溶质可能是盐
B 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验 透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色 该溶液一定是钾盐溶液
C 将SO2通入紫色石蕊试液中 溶液变红 SO2与水反应生成H2SO3使溶液显酸性
D 向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,再加入足量稀盐酸 先出现白色沉淀,后部分沉淀溶解 部分Na2SO3被氧化
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
14.按要求写方程式
(1)过氧化钠与水反应(化学方程式)
(2)铁与水蒸气反应(化学方程式)
(3)氯气与氢氧化钙反应(化学方程式)
(4)铝氢化钠(NaAlH4)遇水发生剧烈反应产生大量气泡(化学方程式)
(5)大气中的水蒸气在紫外线作用下会转化为活泼的·OH(羟基自由基,“·”表示1个电子)。·OH可看作催化剂,将H2S转化为SO2,过程如下:H2S·SHSOSO2,则第二步反应的方程式是
(6)FeCl2溶液加双氧水加磷酸制备FePO4沉淀(离子方程式)
15.Ⅰ.有下列物质:①②③④⑤铜⑥⑦蔗糖
(1)属于电解质的有 (填序号)。
(2)②在水溶液中的电离方程式为 。
(3)⑥与氧气反应的化学方程式为 。
Ⅱ.某学习兴趣小组用、、固体配制了无土栽培用的营养液。测得该营养液中部分离子的浓度柱状图如图所示,则该营养液中的物质的量浓度为 ,的质量为 ,的物质的量为 。
16.依据图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)上图中 X 的化学式为 ,从化合价上看,X 具有 性(填“氧化”或“还原”);
(2)写出 NO2与水反应的化学方程式 ;
(3)写出稀硝酸与铜反应的离子方程式 ;
(4)实验室常用 NH4Cl与 Ca(OH)2制取氨气,写出反应的化学方程式 ;
(5)下列试剂不能用于干燥 NH3的是 (填字母);
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH 固体
(6)氨气是重要的化工原料,写出其催化氧化的化学方程式 。
17.的排放是造成酸雨的主要因素。形成酸雨的原理之一如图所示:
(1)酸雨的pH (填“>”“<”或“=”)5.6.
(2)反应b的化学方程式为 。
(3)D物质的化学式为 。
(4)若用足量的氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的工业废气,写出反应的离子方程式: 。
18.用Cu还原密度为1.42g·cm-3,溶质质量分数为68%的HNO3溶液。反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(1)该反应的离子方程式为: ,该硝酸的物质的量浓度为 mol/L(保留一位小数)。
(2)该反应转移的电子的物质的量: 。
(3)12.8gCu与足量该浓硝酸反应能使 molHNO3被还原;其中还原过程为:
(4)浓硝酸在反应中显示出来的性质是 (填字母)
a.还原性 b.酸性 c.氧化性 d.挥发性
19.利用物质类别及核心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。回答下列问题:
(1)质量相同的a和b,物质的量之比为 。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S反应产生一种气体,该气体的化学式为 。
(3)将足量的a通入BaCl2溶液中,下列说法正确的是 (填标号)。
A.溶液中出现白色沉淀
B.溶液没有明显变化
C.若再通入Cl2或NH3,则溶液中均会出现白色沉淀
(4)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载,“银针验毒”的原理:4Ag+2H2S+O2=2Ag2S + 2H2O。H2S在该反应中_______(填标号)。
A.是氧化剂 B.是还原剂
C.既是氧化剂也是还原剂 D.既不是氧化剂也不是还原剂
(5)已知e为正盐,且能被酸性K2Cr2O7氧化为Na2SO4,Cr2O被还原为Cr3+,写出此反应的离子方程式: 。
20.氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有重要的应用。根据题意完成下列计算:
(1)联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977,计算确定该氢化物的分子式为 。
该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为 L。
(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂,联氨是燃料,四氧化二氮做氧化剂,反应产物是氮气和水。2N2H4+N2O4==3N2+4H2O由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0 kg水,计算推进剂中联氨的质量 。
(3)氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体,反应方程式为
6NO+4NH3=5N2+6H2O
6NO2+ 8NH3=7N2+12H2O。
NO与NO2混合气体180 mol被过量氨水(质量分数0.300)完全吸收,产生156 mol氮气。计算混合气体中NO与NO2的体积比为 。
21.氮氧化物和硫氧化物是常见的空气污染物,含氮氧化物和硫氧化物的尾气需处理后才能排放。
Ⅰ.氮氧化物的处理
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为NO+NO2+2OH =2NO2-+H2O,2NO2+2OH = NO2-+NO3-+H2O,吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl 和NO3-。其他条件相同,NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是 。
Ⅱ.煤燃烧排放的烟气中SO2和NOx的处理
采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有SO2和NOx的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10 3mol·L 1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 SO42 SO32 NO3 NO2 Cl
c/(mol·L 1) 8.35×10 4 6.87×10 6 1.5×10 4 1.2×10 5 3.4×10 3
(4)写出NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式 。增加压强,NO的转化率 (填“提高”“不变”或“降低”)。
(5)由实验结果可知,脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】固体X可能含有Na2O2、Fe2O3、Al2O3、SiO2、K2SO4、Na2SO3、NH4NO3、MgCl2中的一种或几种物质,Fe2O3、Al2O3、SiO2都难溶于水且与水不反应,K2SO4、Na2SO3、NH4NO3、MgCl2都为溶于水的盐;加入足量水,有气体1产生,则X中一定含有Na2O2,Na2O2与水的反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠与水反应放热;
A.因为MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀和NaCl,Mg(OH)2不溶于NaOH溶液,而固体X中加入足量水得到的固体1能与NaOH溶液反应得到溶液2,故固体1中不含Mg(OH)2,X中不含MgCl2,溶液1中不可能含Cl-,A正确;
B.若X中还含有NH4NO3,则固体X加入足量水后还会发生反应:NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O,气体1可能是O2、NH3的混合物,B正确;
C.若X中还同时含有Al2O3、SiO2,X与足量水反应后可能溶解部分Al2O3、SiO2,还有未溶解的Al2O3、SiO2在固体1中,Al2O3、SiO2都能溶于NaOH溶液,C正确;
D.溶液1中加入盐酸/BaCl2溶液产生白色沉淀,溶液1中可能含SO42-、SiO32-等,即溶液1中不一定含SO42-,则原固体X中不一定含有K2SO4、Na2SO3,D错误;
答案选D。
2.D
【详解】A.铁离子能氧化碘离子,Fe(OH)3溶于氢碘酸生成FeI2、I2和H2O,A错误;
B.Na是活泼的金属,与CuSO4水溶液反应生成Cu(OH)2、H2和Na2SO4,B错误;
C.Fe和水蒸气高温下生成Fe3O4、H2,C错误;
D.稀盐酸与Na2SiO3溶液混合产生H2SiO3沉淀和氯化钠,D正确;答案选D。
3.C
【分析】由图可知,a为硫化氢、b为硫、c为二氧化硫、d为三氧化硫、e为亚硫酸、f为硫酸、g为亚硫酸盐、h为硫酸盐。
【详解】A.硫化氢气体能与二氧化硫气体反应生成硫和水,故A正确;
B.硫不溶于水,易溶于二硫化碳,则附着有硫的试管,可用二硫化碳清洗除去硫,故B正确;
C.二氧化硫具有漂白性,可用于漂白纸浆,故C错误;
D.铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应中浓硫酸表现强氧化性和酸性,故D正确;
故选C。
4.D
【详解】A.S是弱氧化剂,加热条件下只能将铜单质氧化成正一价的硫化亚铜,A错误;
B.SO2具有较强的还原性,Na2O2具有较强的氧化性,两者发生氧化还原反应生成硫酸钠,不是过氧化钠的歧化反应,B错误;
C.K是非常活泼的金属单质,在CuSO4溶液中先与水反应,产生氢气和氢氧化钾,氢氧化钾再与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀,不能产生铜单质,C错误;
D.SiO2是酸性氧化物,可以和强碱溶液反应,能与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,D正确;
答案选D
5.C
【详解】A.金属钠是活泼金属,则可利用电解熔融氯化钠的方法来制备金属钠,故A正确;
B.胶体能产生丁达尔效应,溶液不能,故B正确;
C.利用焦炭与二氧化硅在高温下反应可制得粗硅,故C错误;
D.硫酸亚铁能治疗缺铁性贫血,可用于生产防治缺铁性贫血的药剂,故D正确;
答案选C。
6.B
【详解】A.把铁粉用绕成团的细铁丝代替,更有利于水蒸气与铁的接触,A正确;
B.如果把试管底部的湿棉花移到试管口部,加热后产生的水蒸气直接从导管口出去了,与铁没有接触,B错误;
C.铁与水反应生成四氧化三铁和氢气,属于置换反应,C正确;
D.点燃肥皂泡可观察到蓝色火焰,证明有氢气产生,D正确;
故答案为B。
7.D
【详解】A.N2H4分子间存在氢键,沸点高于P2H4,A错误;
B.酸性条件下,SO2与Ba(NO3)2溶液可发生反应生成BaSO4的沉淀,B错误;
C.还原性Fe>I->Fe2+,因此Fe与I2反应生成FeI2,C错误;
D.NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,原理为难挥发性酸制易挥发性酸,同理NaBr与浓H3PO4加热可制得易挥发的HBr,D正确;
答案选D。
8.D
【详解】A、过氧化钠的电子式为,7.8g过氧化钠为0.1mol,即7.8g过氧化钠中含有阴阳离子总物质的量为0.3mol,故A错误;
B、NO与O2发生2NO+O2=2NO2,而2NO2N2O4,因此2molNO与1molO2充分反应后,产物的分子物质的量小于2mol,故B错误;
C、足量的Zn与浓硫酸反应,随着反应的进行,硫酸浓度降低,Zn与稀硫酸反应生成H2,因此生成SO2的物质的量小于1mol,故C错误;
D、无论S2还是S8都是由硫原子组成,即6.4g是硫原子质量总和,硫原子物质的量为=0.2mol,故D正确;
答案选D。
【点睛】易错点是选项C,学生应审清楚题意,Zn是过量,浓硫酸不足,随着反应的进行浓硫酸的浓度降低,变为稀硫酸,Zn与浓硫酸反应生成SO2,Zn与稀硫酸反应生成H2,即得到气体为SO2和H2的混合气体。
9.A
【详解】A.澄清透明的溶液可以有颜色,、、、可以大量共存,A正确;
B.与发生氧化还原反应不能大量共存,B错误;
C.插入铝片有气泡产生的溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,酸性溶液中不能大量共存,碱性溶液中、不能大量共存,C错误;
D.所含溶质为的溶液为强酸性,不能大量共存,D错误;
故选A。
10.D
【详解】A.整个过程可以看作是9g铜和铁混合物与200 mL硝酸反应生成0.1 mol NO,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,发生的反应方程式为:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,设铁为x mol,铜为y mol,根据二者质量与生成NO的体积列方程,有:56x+64y=9、2(x+y)/3=2.24/22.4,联立方程,解得:x=0.075 mol、y=0.075 mol,A.由上述分析可知,原混合物中铜和铁各0.075 mol,故A错误;B.根据方程式可知,n(HNO3)=4n(NO)=0.4 mol,稀硝酸的物质的量浓度为0.4 mol÷0.2 L=2 mol/L,故B错误;C.9g混合物中含铁质量为0.075mol×56g/mol=4.2g,含铜质量为0.075 mol×64 g/mol=4.8 g,故第一次剩余金属4.8 g为Cu的质量,故C错误;D.再加入100mL该稀硝酸,亚铁离子与硝酸反应生成NO与硝酸铁,溶液中亚铁离子为0.075mol,根据电子转移守恒可知,亚铁离子完全反应,所以再加硝酸得NO为=0.025 mol,其体积为0.025 mol×22.4 L/mol=0.56 L,故D正确;故选D。
点晴:利用整体法解答及判断最终的产物是关键,整个过程可以看作是9g铜和铁混合物与200mL硝酸反应生成0.1mol NO,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,发生的反应方程式为:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,设铁为x mol,铜为ymol,根据二者质量与生成NO的体积列方程,再结合选项解答。
11.A
【分析】由图像可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,据此分析解答。
【详解】A.OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,所以原混合酸中n(NO3-)=2n(Fe)=2×=0.4mol,故A错误;
B.反应消耗22.4g铁,也就是=0.4mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒,所以每份含硫酸0.4mol,所以硫酸的浓度是=4mol/L,故B正确;
C.硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,故C正确;
D.由图像可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故D正确;
故选A。
【点睛】根据图像分析各段发生的反应是解题的关键。本题的提出的为A,要注意与铁的反应中硝酸全部起氧化剂作用,应根据离子方程式分析解答。
12.B
【详解】A.“丹砂(HgS)烧之成水银”,Hg的化合价从+2价降低到0价,“积变又还成丹砂”,Hg的化合价从0价升高到+2价,过程中Hg的化合价发生变化,属于氧化还原反应,A项正确;
B.司南中“杓”的材质具有磁性,则为Fe3O4,B项错误;
C.草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾水解显碱性,可洗衣服,且K2CO3是盐,C项正确;
D.提取青蒿素的方法中,提取过程中没有新物质生成,未发生化学变化,D项正确;
答案选B。
13.B
【详解】A.该溶液可能是酸式盐,比如硫酸氢钠,故A正确;
B.结论应该是溶液中一定含有钾离子,但可能是氢氧化钾(属于碱,不属于钾盐),故B错误;
C.将SO2通入紫色石蕊试液中,溶液变红,说明溶液呈酸性,则二氧化硫为酸性氧化物,SO2与水反应生成H2SO3使溶液显酸性,故C正确;
D.硫酸钡不溶于盐酸,亚硫酸钡溶于盐酸,由现象可知部分Na2SO3被氧化为Na2SO4,故D正确;
故选B。
14. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ ·SH+O2=·OH+SO 2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+4H++2H2O
【分析】(5)根据H2S转化为SO2的过程, SH与氧气反应生成SO和 OH;
【详解】(1)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑;
(2)铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;
(3)氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,反应的化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(4)铝氢化钠遇水发生剧烈反应产生大量气泡,铝氢化钠具有强还原性,氢元素由-1价升高到0价,故生成的氢气,同时生成偏铝酸钠,反应方程式为:NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑;
(5) OH是反应的催化剂,根据H2S转化为SO2的过程, SH与氧气反应生成SO和 OH,方程式为·SH+O2=·OH+SO;
(6)FeCl2溶液加双氧水加磷酸制备FePO4沉淀的离子方程式:2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+4H++2H2O。
15.(1)①②③⑥
(2)
(3) 37.25g
【详解】(1)电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,属于电解质的有、、、。
(2)硫酸氢钠为强酸的酸式盐,在水溶液中的电离方程式为。
(3)氢氧化亚铁在空气中容易被氧化成氢氧化铁,与氧气反应的化学方程式为。
Ⅱ.由图可知,的物质的量浓度,的物质的量浓度为剩余,则,的物质的量。
16. N2O5 氧化 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O Ca(OH)2+2NH4C1CaC12+2NH3↑+2H2O A 4NH3+5O24NO+6H2O
【分析】(1).图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X为N2O5,其化合价为最高正价+5价,只具有氧化性;
(2).NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮;
(3).稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,再拆解为离子反应方程式即可;
(4).实验室制取氨气常用 NH4Cl与 Ca(OH)2的反应生成氯化钙、氨气和水;
(5).NH3为碱性气体,不能用浓硫酸干燥;
(6).氨气的催化氧化生成一氧化氮和水。
【详解】(1).图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X为N2O5,其化合价为最高正价+5价,只具有氧化性,故答案为:N2O5;氧化性;
(2). NO2与水反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(3).稀硝酸与铜反应的离子方程式为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(4).实验室常用 NH4Cl与 Ca(OH)2制取氨气的反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4C1CaC12+2NH3↑+2H2O,故答案为:Ca(OH)2+2NH4C1CaC12+2NH3↑+2H2O;
(5). NH3为碱性气体,不能用浓硫酸干燥,故答案为:A;
(6).氨气的催化氧化的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O。
17. <
【分析】含硫燃料燃烧生成A为SO2,二氧化硫催化氧化生成SO3,三氧化硫溶于水生成C为H2SO4,反应d是二氧化硫和水反应生成D为亚硫酸,亚硫酸被空气中氧气氧化生成硫酸。
【详解】(1)酸雨的。故答案为:<;
(2)反应b是二氧化硫的催化氧化,反应的化学方程式为。故答案为:;
(3)含硫燃料燃烧生成的A是二氧化硫,二氧化硫溶于水生成的D是亚硫酸,化学式为。故答案为:;
(4)若用足量的氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的工业废气,生成亚硫酸钠和水,该反应的化学方程式为,离子方程式为。故答案为:。
18.(1) Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O 15.3
(2)2mol
(3) 0.4 HNO3→NO2
(4)bc
【解析】(1)
根据化学反应方程式可知该反应的离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O;根据c=1000ρω/M可知该硝酸的物质的量浓度为≈15.3mol/L;故答案为:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O;15.3;
(2)
铜与浓硝酸反应中Cu元素化合价从0价升高到+2价,N元素化合价从+5价降低到+4价,消耗1mol铜转移2mol电子,故答案为:2mol;
(3)
依据方程式可知消耗1mol铜,消耗4mol硝酸,但是只有2mol硝酸被还原为二氧化氮,12.8gCu的物质的量是12.8g÷64g/mol=0.2mol,则被还原的硝酸物质的量为:0.4mol;其中还原过程为HNO3→NO2;故答案为:0.4;HNO3→NO2;
(4)
依据反应方程式可知硝酸中部分氮元素化合价降低变为二氧化氮,表现氧化性,部分氮元素化合价不变,生成硝酸铜,表现酸性;故选:bc。
19.(1) 5:4 1:2
(2)
(3)BC
(4)D
(5)
【详解】(1)由图可知a是SO2,b是SO3,由公式m=nM可得,质量相同的和,物质的量之比为是摩尔质量的反比,即n(SO2):n(SO3)=80:64=5:4;H2S与SO2发生2H2S+SO2=3S+2H2O,SO2为氧化剂,H2S为还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2;故答案为5:4;1∶2;
(2)由图可知c是H2SO4,浓硫酸会和S发生归中反应生成SO2,故答案为:SO2;
(3)将足量的通入BaCl2溶液中,溶液没有明显变化,若再通入Cl2会发生氧化还原反应Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,硫酸与BaCl2发生BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl,最后生成硫酸钡沉淀,若通入NH3,2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3,(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl,碱性环境下则会生成亚硫酸钡沉淀,故答案为:BC;
(4)由知,反应前后的化合价都没变,在该反应中既不是氧化剂也不是还原剂,故答案为:D;
(5)已知e为正盐,且能被酸性氧化为,则e为,则反应的离子方程式:,故答案为:。
20. HN3或N3H 4.48L 64kg 9:1
【详解】(1)氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977,则氢原子的质量分数为0.023,则n(N):n(H)=: =3:1,所以最简式为HN3,设化学式为(HN3)n,有(1+14×3)n=43,n=1,所以分子式为HN3,4.30g该氢化物的物质的量为n= =0.1mol,根据反应2HN3═H2+3N2,共产生气体的物质的量为0.1mol×2=0.2mol,体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L;(2)反应的方程式为:2N2H4+N2O4═3N2+4H2O,生成72.0kg水时,n(H2O)= =4000mol,则消耗的n(N2H4)=2000mol,联氨的质量为2000mol×32g/mol=64000g,即64kg;(3)根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量。n(NH3)+180mol=156mol×2,n(NH3)=132mol,根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO2的物质的量,设为NO的物质的量X,NO2的物质的量为(180mol-X),132mol×3=Xmol×2+(180-X)mol×4,X=162mol,(180mol-X)=18mol,相同条件下气体的物质的量之比等于体积比,则NO与NO2体积比为162:18=9:1。
点睛:本题考查较为综合,涉及混合物的计算、分子式的确定以及化学方程式的有关计算,注意从质量守恒的角度进行分析,从而得解。
21. 2NH3+2O2N2O+3H2O NaNO3 溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强 2SO2+ClO2-+4OH-=2SO42-+2H2O+Cl- 提高 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高
【分析】(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O,同时生成水;
(2)反应生成NaNO2和NaNO3;
(3)NaClO溶液的初始pH越小,HClO的浓度越大,氧化能力强;
(4)亚氯酸钠具有氧化性,则NaClO2溶液脱硫过程中将SO2氧化为SO42-,ClO2-被还原为Cl-,结合电子守恒、电荷守恒及原子守恒书写方程式;正反应是体积减小的反应,则增加压强,NO的转化率提高;
(5)由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率,原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是二氧化硫的还原性强,易被氧化,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。
【详解】(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成N2O和水,反应的化学方程式为2NH3+2O2N2O+3H2O;
(2)根据气体的成分及发生的反应可知,反应生成NaNO2和NaNO3,所以吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是NaNO3;
(3)NaClO溶液的初始pH越小,则NaClO与溶液中的H+结合形成的HClO的浓度就越大,HClO的浓度越大,其氧化能力强,因此可提高NO转化率;
(4)亚氯酸钠具有氧化性,则NaClO2溶液脱硫过程中将SO2氧化为SO42-,ClO2-被还原为Cl-,结合电子守恒、电荷守恒及原子守恒书写方程式为:2SO2+ClO2-+4OH-=2SO42-+2H2O+Cl-;脱硝反应的正反应是气体体积减小的反应,根据平衡移动原理:增加压强,平衡正向移动,所以NO的转化率提高;
(5)由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率,原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是二氧化硫的还原性强,易被氧化,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。
【点睛】本题综合考查元素化合物、氧化还原反应、外界条件对反应速率的影响等,注意把握物质的性质以及题给信息,掌握基本概念,结合生活实际分析问题、解决问题,在方程式的书写要遵循相关守恒,试题有利于培养学生良好的科学素养,侧重考查化学在环境中的应用。
答案第1页,共2页
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