第五章 化工生产中的重要非金属元素 优选提升题
2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.唐代中药学著作《新修本草》中,有关于“青矾”的记录为“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃,……,烧之赤色”。据此推测,“青矾”的主要成分为()
A.CuSO4·5H2O B.FeSO4·7H2O
C.KAl(SO4)2·12H2O D.ZnSO4·7H2O
2.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”这里的“强水”指( )
A.氨水 B.硝酸 C.醋 D.卤水
3.将一定量的锌与100mL18mol/L浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A33.6L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液中氢离子的浓度为0.4mol/L,则下列叙述错误的是( )
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.反应中共转移3mol电子
C.反应中共消耗Zn97.5g
D.气体A中SO2和H2的体积比为1:4
4.下列气体中,有颜色且有毒的是( )
A.硫化氢 B.二氧化硫 C.二氧化氮 D.一氧化氮
5.化学与生活密切相关,下列有关说法正确的是( )
A.单晶硅可用于制造光导纤维
B.液氨汽化吸收大量的热,可用作制冷剂
C.冬奥会的火炬外壳使用了新型有机非金属材料——碳纤维复合材料
D.二氧化硫具有漂白性,可用于大量漂白银耳
6.赏心悦目的雕花玻璃是用一种物质对玻璃进行刻蚀而制成的,这种物质是( )
A.硫酸 B.烧碱 C.盐酸 D.氢氟酸
7.现代光学及光纤制品的基本原料是( )
A.SiO2 B.Cu C.Al D.C
8.下列有关说法正确的是( )
A.氯气、活性炭都能使品红溶液褪色,它们的漂白原理相同
B.SiO2是酸性氧化物,所以SiO2能与NaOH溶液反应
C.足量Cu与一定量浓硝酸充分反应得到的气体是纯净物
D.NH3的水溶液可以导电,所以NH3是电解质
9.实验小组按如图装置进行实验,制备并探究的性质。下列说法错误的是( )
A.试管内制备的化学方程式为
B.②处观察到淡黄色固体生成,说明具有还原性
C.①、③处均可观察到颜色褪去,但褪色原理不相同
D.④处NaOH溶液可吸收多余的
10.X、Y、Z三种物质均含某种元素,箭头表示物质间的转化一步就能实现,则X不可能是( )
A.SiO2 B.CO2 C.Na D.HNO3
11.下列能有关SO2的说法不正确的是( )
A.属于酸性氧化物
B.属于“城市空气质量日报”的物质
C.水溶液能使紫色石蕊试液变红
D.因为具有强氧化性,所以能漂白品红
12.某澄清溶液中存在大量的Ba2+、NH4+、Cl﹣,该溶液中还可能大量存在的离子是( )
A.Fe3+ B.CO32﹣ C.Ag+ D.OH﹣
13.下列能说明二氧化硫具有漂白性的是( )
A.二氧化硫使黄色的小麦秸秆变白
B.二氧化硫通入溴水溶液中,溶液褪色
C.二氧化硫通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,红色褪去
D.二氧化硫通入紫红色高锰酸钾溶液中,紫红色褪去
14.在无色溶液中,下列离子能大量共存的是( )
A.Na+、NH4+、NO3-、MnO4- B.K+、SO42-、OH-、CO32-
C.K+、Fe3+、Cl-、Br- D.Ba2+、Na+、OH-、CO32-
15.下列溶液中的离子—定能大量共存的是( )
A.含大量 MnO4-的溶液中:Na+、K+、Cu2+、Fe3+
B.在加入铝粉能产生氢气的溶液中:NH4+、Fe2+、SO42-、NO3-
C.酸性溶液中:Ba2+、NO3-、K+、AlO2-
D.含大量 Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、I-、SCN-
16.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Na+、K+、CO32-、AlO2-
B.0.1 mol·L-1 FeCl2溶液:K+、Mg2+、SO42-、MnO4-
C.0.1 mol·L-1 KHCO3溶液:Na+、Al3+、Cl-、NO3-
D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液:K+、NH4+、NO3-、HSO3-
17.我国取得让世界瞩目的科技成果,化学功不可没。下列说法错误的是
A.“北斗”系统芯片中的半导体材料为单晶硅
B.“奋斗者”号潜水器外壳的钛合金的硬度比纯钛的高
C.“嫦娥”五号运载火箭的液氧液氢推进剂的产物无污染
D.我国首创的“硅—石墨烯—锗晶体管”中所含元素均为短周期元素
18.下列“类比”合理的是( )
A.由CO2能与NaOH溶液反应,推测SiO2能与NaOH溶液反应
B.Fe和S反应生成FeS,Cu和S反应生成CuS
C.CO2是直线形结构的酸性氧化物,COS也是直线形结构的酸性氧化物
D.Ca(ClO)2溶液中通入CO2得到CaCO3,Ca(ClO)2溶液中通入SO2得到CaSO3
19.25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.由水电离产生的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:Na+、Ba2+、NO3-、Cl-
B.0.1 mol/L的Fe(NO3)3溶液中:Na+、H+、Cl-、I-
C.0.1 mol/L的NaAlO2溶液中:K+、H+、NO3-、SO42-
D.滴入石蕊试液显蓝色的溶液中:K+、Na+、HSO3-、ClO-
20.重金属离子具有毒性,强碱性溶液不能直接排放到自然界中。实验室中有甲、乙两种废液,甲废液经化验呈碱性,主要有毒离子为Ba2+。如将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低,且可排放到自然界中。则乙废液中可能含有的离子是( )
A.K+和SO42- B.Cu2+和Cl- C.Cu2+和SO42- D.Cu2+和CO32-
二、综合题
21.研究氮及其化合物的性质具有极为重要的意义。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:
(2)在含Cu+离子的酶的活化中,亚硝酸根 (NO2-)离子可转化为NO,写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式 。
(3)将38.4 g铜与150mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L,请回答:
①
NO2的体积为 L。
②若铜与硝酸刚好反应完全,则原硝酸溶液的浓度为 mol L-1。
22.某小组同学在加热NH4HCO3固体时,闻到了刺激性气味,决定对其进一步探究:
实验一 实验二
(1)如图所示,实验一中观察到的现象是 宏观上说明浓氨水有 ,微观上说明 。写出NH4HCO3受热分解的化学方程式 。
(2)实验二装置连接好之后首先要做的是 ,然后再通入氨气排尽装置A中的空气,最后点燃酒精灯,持续加热,发现氧化铜逐渐由黑变红,依据题中信息,写出装置A中发生反应的化学方程式 ,该反应中氨气是 剂,实验证明了氨气具有 性。
(3)实验二加热一段时间后,A、B、C三个装置的质量变化是:
装置 A B C
数据 减少了4.8g 增加了7.2g 增加了2.8g
该实验小组的同学按照实验数据计算出氮、氢元素的质量之比明显的与理论上氨气中氮、氢的质量比不符,分析产生该误差的原因是 ,写出装置B中发生反应的化学方程式 。
23.A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质.这些化合物和单质之间存在如下的关系:
据此判断:
(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是 .(用A、B、C字母填写)
(2)单质乙必定是 (填“金属“或“非金属“),其理由是
(3)单质乙的分子式可能是 ,则化合物B的分子式是
24.某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究大气污染物SO2的性质,设计如图实验装置.请回答:
(1)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为 ;C中反应的离子方程式为 .
(2)为了实现绿色环保的目标,某同学设计了如图A2的制取装置来代替A1装置,与A1装置相比,A2装置的优点是 (写两点).
25.天然气的主要成分是甲烷,含有少量的羰基硫(COS)、乙硫醇(C2H5SH)等气体.
(1)组成羰基硫的元素中,原子半径最小的元素在周期表中的位置是
(2)乙硫醇有特殊气味,是天然气的臭味指示剂.乙硫醇可以看作是乙醇分子中羟基(﹣OH)被﹣SH取代,则乙硫醇的结构式为
(3)下列事实可用于比较C与S两种元素非金属性(原子得电子能力)相对强弱的是 (填序号).
a.沸点:H2S>CH4 b.元素在周期表中的位置 c.酸性:H2SO3>H2CO3 d.同温同浓度水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4
(4)羰基硫水解及利用的过程如下(部分产物已略去):COSH2SNa2S溶液X溶液+H2
①常温下,在反应Ⅱ中,每吸收lgH2S气体放出热量a kJ,其热化学方程式为
②已知X溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32﹣,则反应Ⅲ中生成该离子的离子方程式为
③如图是反应Ⅲ中,在不同反应温度下,反应时间与H2产量的关系图(Na2S初始含量为3mmo1).请结合图象数据解释X溶液中除S2O32﹣外,还有SO32﹣、SO42﹣的原因.答:
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃…烧之赤色…”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末为红色。
A、 CuSO4·5H2O 为蓝色晶体,A不符合题意;
B、FeSO4 7H2O是绿色晶体,B符合题意;
C、KAl(SO4)2·12H2O是无色晶体,C不符合题意;
D、ZnSO4·7H2O为无色晶体,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】熟悉常见的硫酸盐的颜色,并能了解铁元素化合价变化导致的颜色变化,可以解答。
2.【答案】B
【解析】【解答】“能蚀五金”,说明能与金属铜、铁等反应,选项所给物质中,只有硝酸能与铜和铁反应,因此“强水”应指硝酸,B符合题意;
故答案为:B
【分析】根据描述确定“强水”所具有的性质,从而确定其成分。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.若气体A只有SO2,则反应需要消耗硫酸的物质的量3mol,实际参加反应的硫酸为1.6mol,所以气体A为SO2和H2的混合物,故A不符合题意;
B.反应生成1mol SO2转移2mol电子,生成1mol H2转移2mol电子,该反应生成1.5mol气体,所以反应中共转移3mol电子,故B不符合题意;
C.1mol锌失2mol电子,生成1.5mol气体共转移3mol电子,所以参加反应的锌为1.5mol,共消耗Zn97.5g,故C不符合题意;
D.设气体A中SO2为xmol, 反应消耗硫酸2xmol, H2为(1.5-x)mol, 反应消耗硫酸(1.5-x)mol,2xmol+(1.5-x)mol=1.6mol,x=0.1mol,所以气体A中SO2和H2的体积比为1:14,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.锌与浓硫酸反应生成SO2,与稀硫酸反应生成氢气;
B.生成1mol SO2转移2mol电子,生成1mol H2转移2mol电子,共生成1.5mol气体;
C.生成1.5mol气体,参加反应的锌为1.5mol;
D.根据和计算生成的气体。
4.【答案】C
【解析】【解答】H2S是无色具有臭鸡蛋性气味的有毒气体,SO2是无色具有刺激性气味的有毒气体,NO2是红棕色具有刺激性气味的气体,CO是无色无味的有毒气体,
故答案为:C。
【分析】高中阶段有颜色的气体是碘蒸气、溴蒸汽、氯气及二氧化氮,二氧化氮有毒。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.硅可用于制造计算机芯片,二氧化硅制造光纤,A不符合题意;
B.氨气易液化、液氨汽化吸收大量的热,故液氨可用作制冷剂,B符合题意;
C.碳纤维复合材料是新型无机非金属材料,C不符合题意;
D.食品中添加适量的二氧化硫,可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用,但不可大量用于漂白银耳,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】易错辨析:A.单质硅用途:半导体、计算机芯片、太阳能电池等;二氧化硅用途:建筑材料、装饰品、光导纤维等。
6.【答案】D
【解析】【解答】解:A、硫酸和二氧化硅不反应,不能用于在玻璃上进行刻蚀,故A错误;
C、盐酸和二氧化硅不反应,不能用于在玻璃上进行刻蚀,故B错误;
B、二氧化硅与烧碱反应,但反应缓慢,生产的硅酸钠和二氧化硅难以分离,不能用于在玻璃上进行刻蚀,故C错误;
D、氢氟酸与二氧化硅易反应,生产四氟化硅气体,能在玻璃上进行刻蚀,故D正确.
故选D.
【分析】二氧化硅性质较为稳定,与硝酸、硫酸、盐酸以及强氧化性物质不反应,在一定条件下可与碱、碱性氧化物、盐以及HF酸反应.
7.【答案】A
【解析】【解答】A. 二氧化硅具有良好的光学效果,是高性能通讯材料光导纤维的主要原料,故A符合题意;
B. 铜是电的良导体,不是良好的光学材料,故B不符合题意;
C. 铝是电的导体,不是良好的光学材料,故C不符合题意;
D. 碳元素形成的单质石墨是电的良导体,不是良好的光学材料,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】现代光学及光纤制品的基本原料是二氧化硅,铜、铝、碳不具有良好的光学性,不是现代光学及光纤的基本原料,据此即可解答。
8.【答案】B
【解析】【解答】解:A.氯气具有强氧化性,与水反应生成具有漂白性的HClO,可使品红褪色,活性炭具有吸附性,二者原理不同,故A错误;
B.SiO2是酸性氧化物,所以SiO2能与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,故B正确;
C.足量Cu与一定量浓硝酸充分反应,开始硝酸浓度大生成二氧化氮,随着反应进行硝酸浓度变小,反应生成一氧化氮,故C错误;
D.NH3的水溶液可以导电是因为氨气与水反应生成电解质一水合氨,氨气本身不能电离产生自由移动的离子,属于非电解质,故D错误;
故选:B.
【分析】A.氯气具有强氧化性,活性炭具有吸附性;
B.酸性氧化物能够与碱反应生成盐和水;
C.铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,与稀硝酸反应生成一氧化氮;
D.氨气本身不能电离出自由离子.
9.【答案】B
【解析】【解答】A.制备SO2的原理是: ,A选项是正确的;
B.②处出现黄色沉淀是S单质,证明SO2具有氧化性,B选项是错误的;
C.①处褪色说明SO2具有漂白性,③处褪色证明SO2具有还原性,C选项是正确的;
D.④处的NaOH溶液可以与SO2反应达到尾气处理的作用,D选项是正确的。
故答案为:B。
【分析】A.制备SO2的原理是强酸制弱酸;
B.②处发生的反应是:二氧化硫将硫化钠氧化为硫单质;
C.SO2具有漂白性,可以使品红褪色,SO2具有还原性,可以将碘单质还原为碘离子;
D.SO2与NaOH反应的方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
10.【答案】A
【解析】【解答】解:A.假设X是SiO2,物质间的转化一步不能实现,故A错误;
B.假设X是CO2,CO2和少量氢氧化钠反应生成碳酸氢钠,和氢氧化钠铁反应生成碳酸钠,碳酸钠和碳酸氢钠能相互转化,故B正确;
C.假设X是Na,钠和水反应生成氢氧化钠,钠在氯气中燃烧生成氯化钠,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠,电解饱和氯化钠溶液得到氢氧化钠,故C正确;
D.假设X是硝酸,硝酸和少量铁反应生成硝酸铁,和过量铁反应生成硝酸亚铁,硝酸铁和硝酸亚铁能相互转化,故D正确;
故选A.
【分析】X能发生反应生成Y和Z,说明X反应时与X的量或浓度或反应条件有关,Y和Z能相互转化,说明二者之间有元素化合价变化或能通过复分解反应相互转化,然后采用代入法解答.
11.【答案】D
【解析】【解答】A.SO2能与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,故SO2属于酸性氧化物,选项正确,A不符合题意;
B.SO2是一种空气污染物,故属于“城市空气质量日报”的物质,选项正确,B不符合题意;
C.SO2能与H2O反应生成H2SO3,溶液显酸性,能使紫色石蕊试液变红,选项正确,C不符合题意;
D.SO2能与品红溶液中的有色物质发生化合反应,形成不稳定的无色物质,体现了SO2的漂白性,选项错误,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.酸性氧化物是指能与碱溶液反应生成盐和水的氧化物;
B.SO2是一种空气污染物;
C.SO2能与H2O反应形成H2SO3;
D.SO2使品红溶液褪色体现其漂白性;
12.【答案】A
【解析】【解答】A.离子之间均不反应,可大量共存,故A正确;
B.Ba2+、CO32﹣结合生成沉淀,不能共存,故B错误;
C.Ag+、Cl﹣结合生成沉淀,不能共存,故C错误;
D.NH4+、OH﹣结合生成弱电解质,不能共存,故D错误;
故选A.
【分析】根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水、弱电解质等,则离子大量共存,以此来解答.
13.【答案】A
【解析】【解答】A.二氧化硫可以和小麦秸秆中的有色物质反应生成无色物质,体现了其漂白性,A符合题意;
B.二氧化硫使溴水褪色是因为二氧化硫将溴单质还原,体现了其还原性,B不符合题意;
C.二氧化硫通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,红色褪去是因为二氧化硫可以和碱反应,体现了其酸性氧化物通性,C不符合题意;
D.二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色是因为二氧化硫将高锰酸钾还原,体现了其还原性,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】依据二氧化硫的化学性质进行分析判断。
14.【答案】B
【解析】【解答】A、含MnO4-的溶液呈紫红色,故A不符合题意;
B、能够在指定溶液中大量共存,故B符合题意;
C、含Fe3+的溶液呈棕黄色,故C不符合题意;
D、Ba2+与CO32-反应生成BaCO3沉淀,不能大量共存,故D不符合题意。
【分析】(1)熟记常见离子的颜色;
(2)判断离子共存实质:离子间是否发生反应,若在溶液中能够发生反应,就不能大量共存;
(3)判断能否发生反应标准:有无沉淀、气体、水、难电离的物质生成。
15.【答案】A
【解析】【解答】A、Na+、K+、Cu2+、Fe3+之间不反应,都不与MnO4﹣反应,在溶液中不能大量共存,符合题意;
B、加入铝粉能产生氢气的溶液为酸性或强碱性溶液,NH4+、Fe2+能够与碱性溶液中的离子反应,在酸性条件下发生氧化还原反应,Fe2+、NO3﹣在溶液中不能大量共存,不符合题意;
C、酸性溶液中存在大量氢离子,AlO2﹣与氢离子反应,在溶液中不能大量共存,不符合题意;
D、Fe3+和SCN﹣之间发生络合反应,在溶液中不能大量共存,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】本题考查离子共存的判断,为高考的高频题,题目难度中等,注意明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间;能发生络合反应的离子之间等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH﹣;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;是“可能”共存,还是“一定”共存等。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液含有大量OH-,Na+、K+、CO32-、AlO2-离子之间以及与OH-之间不发生反应,能大量共存,故A符合题意;
B.0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中Fe2+具有还原性,与MnO4-发生氧化还原反应,不能大量共存,故B不符合题意;
C.0.1 mol·L-1 KHCO3溶液中,HCO3-与Al3+发生双水解反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液含有大量H+,与NO3-、HSO3-发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不符合题意;
答案选A。
【分析】HSO3-具有还原性,在酸性条件下可被硝酸根离子氧化为硫酸根。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.晶体硅为良好的半导体,是制造芯片的主要原料,A项不符合题意;
B.钛合金具有耐腐蚀,强度大,耐高温的性质, 钛合金的硬度比纯钛的高,B项不符合题意;
C.液氧液氢推进剂的产物是水,无污染,C项不符合题意;
D.我国首创的“硅—石墨烯—锗晶体管”中所含碳,硅元素为短周期元素,锗不是短周期元素,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.晶体硅为良好的半导体;
B.钛合金具有耐腐蚀,强度大,耐高温的性质;
C.液氧液氢推进剂的产物是水;
D.短周期是前三周期的元素,锗不是短周期元素。
18.【答案】A
【解析】【解答】A.酸性氧化物与碱反应生成盐和水,可知CO2、SiO2均能与NaOH溶液反应生成盐和水,故A符合题意;
B.S具有弱氧化性,则Fe和S反应生成FeS,而Cu和S反应生成Cu2S,故B不符合题意;
C.CO2、COS中C均为sp杂化,均为直线结构,但COS含三种元素,则CO2为酸性氧化物,而COS不属于酸性氧化物,故C不符合题意;
D.Ca(ClO)2溶液中通入CO2发生强酸制弱酸的反应生成CaCO3,Ca(ClO)2溶液中通入SO2发生氧化还原反应生成CaSO4,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】
A、酸性氧化物可以与碱反应生成盐和水,二氧化碳和二氧化硅都属于酸性氧化物;
B、Cu和S反应生成Cu2S;
C、COS不属于酸性氧化物;
D、Ca(ClO)2溶液中通入SO2发生氧化还原反应生成CaSO4,不是 CaSO3 。
19.【答案】A
【解析】【解答】A.由水电离产生的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液呈酸性或碱性,酸性或碱性条件下Na+、Ba2+、NO3-、Cl-都不反应,选A;
B.酸性条件下,Fe3+、NO3-都能氧化I-,所以0.1 mol/L的Fe(NO3)3溶液中不能大量含有I-,故不选B;
C.AlO2-与H+反应生成Al3+,0.1 mol/L的NaAlO2溶液中不能大量存在H+,故不选C;
D.滴入石蕊试液显蓝色的溶液呈碱性,碱性条件下HSO3-不能大量存在,HSO3-具有还原性、ClO-具有氧化性,HSO3-、ClO-不能共存,故不选D。
故答案为:A
【分析】A.由水电离产生的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液呈酸性或碱性;
B.铁离子具有强氧化性,能氧化碘离子;
C.偏铝酸根离子与氢离子反应;
D.碱性溶液中不能大量存在亚硫酸氢根离子,且亚硫酸氢根离子能与次氯酸根离子发生氧化还原反应。
20.【答案】C
【解析】【解答】甲废液经化验呈碱性,说明含有氢氧根离子,主要有毒离子为Ba2+,甲乙混合,毒性降低,说明氢氧根离子和钡离子都反应,则乙废液中含有铜离子和硫酸根离子,两废液按一定比例混合后生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,毒性明显降低,可直接排放到自然界。
故答案为:C
【分析】甲中含有OH-和Ba2+,乙中含有 Cu2+和SO42- ,发生反应Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,Ba2++SO42-=BaSO4↓。
21.【答案】(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2)Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O
(3)3.36;11.3
【解析】【解答】(1) NO2和水反应转化为HNO3的化学方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2) Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应,亚硝酸根 (NO2-)离子可转化为NO,Cu+被氧化为铜离子,离子方程式Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O。
(3)将38.4 g铜与150mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L,请回答: ① 设NO的物质的量是x mol、NO2的物质的量是y mol;根据元素守恒 ,根据电子守恒 ,解得x=0.35、y=0.15,NO2的体积为3.36L。
②表现酸性的硝酸 mol,表现氧化性的硝酸 mol,原硝酸溶液的浓度为 =11.3mol L-1。
【分析】(1)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮;
(2)亚铜离子在酸性环境中与亚硝酸根离子反应生成铜离子、一氧化氮和水;
(3)根据电子守恒、气体摩尔体积,结合铜与硝酸的反应进行解答即可。
22.【答案】(1)烧杯B中酚酞试液变红;挥发性;分子是运动的;NH4HCO3 NH3↑+CO2+H2O
(2)检查装置的气密性;2NH3+3CuO 3Cu+N2↑+3H2O;还原;还原
(3)浓硫酸还吸收了未反应的氨气;2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4
【解析】【解答】(1)实验一中,浓氨水具有挥发性,挥发出的NH3分子进入酚酞溶液中与水反应生成具有碱性的氨水,碱性溶液能使酚酞溶液变红,说明分子是运动。NH4HCO3受热分解的化学方程式为NH4HCO3 NH3↑+CO2+H2O。
(2)装置连接好后需要首先检查装置的气密性,根据实验现象可知,CuO被还原为Cu,则NH3被氧化为N2,说明NH3是还原剂,具有还原性,化学方程式为2NH3+3CuO 3Cu+N2↑+3H2O。
(3)由于浓硫酸能与氨气反应,未反应的NH3会被浓硫酸吸收,导致m(H)偏大,从而计算出NH3中氮、氢元素的质量之比明显的与理论上氨气中氮、氢的质量比不符。装置B中发生反应的化学方程式为2NH3+H2SO4= (NH4)2SO4。
【分析】(1)浓氨水具有挥发性,碱性溶液能使酚酞溶液变红。
(2)还原剂中部分元素化合价升高,还原剂具有还原性。
(3)注意浓硫酸能与氨气反应。
23.【答案】(1)A、B
(2)非金属;因为A+B→乙+C,且乙为单质,可知乙元素在A,B中分别呈正、负价,所以乙是非金属;
(3)S(或N2);H2S(或NH3)
【解析】【解答】根据题目信息:A、B、C是由两种元素组成的化合物,首先列出三式:(为便于分析,设甲、乙和X分别表示三种不同元素),①甲(单质)十乙(单质)→A(甲乙)(可知A中必含有甲、乙两元素); ②甲(单质)十B(X乙)→A(甲乙)+C(X甲)(可知由生成物A反推出B中必含乙元素);③A(甲乙)+B(X乙)→乙(单质)+C(X甲)(由生成物乙单质可能推出乙是非金属而不可能是金属,因金属只有正价没有负价); 由①②推出(1)为A、B,故答案为:A、B;
(2)由③及元素在反应中体现的化合价可推出单质乙为非金属,故答案为:非金属;因为A+B→乙+C,且乙为单质,可知乙元素在A,B中分别呈正、负价,所以乙是非金属;
(3)由②力推出(甲)亦为非金属(因金属与两元素组成的化合物反应发生置换反应),故单质乙的分子式可能是S或N2,化合物B的分子式是H2S或NH3,
故答案为:S(或N2);H2S(或NH3).
【分析】要抓住解题的突破口,抓住题中的隐含信息:“A、B、C是由两种元素组成的化合物”这一关键,再根据所学习的元素及化合物的性质进行推导得出答案.
24.【答案】(1)品红溶液;SO2+I2+2H2O═SO42﹣+2I﹣+4H+
(2)不用加热或节约能源或药品;或相对安全;或易于控制反应进行;或反应更充分
【解析】【解答】解:(1)依据装置图可知,铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体,B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性.其中C、D分别为碘水和硫化氢的水溶液,C检验二氧化硫的还原性,D检验二氧化硫的氧化性,检验二氧化硫漂白性可以通过品红试液,品红褪色是二氧化硫气体的特性;二氧化硫具有还原性,和碘单质反应生成硫酸和碘化氢;反应的两种方程式为:SO2+I2+2H2O═SO42﹣+2I﹣+4H+;
故答案为:品红溶液; SO2+I2+2H2O═SO42﹣+2I﹣+4H+;(2)装置图分析可知,A2的制取装置来代替A1装置,可以不需要加热或节约能源或药品,用分液漏斗加入硫酸可以控制反应速率,易于控制反应进行;或反应更充分,故答案为:不用加热或节约能源或药品;或相对安全;或易于控制反应进行;或反应更充分.
【分析】(1)铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体,B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性.其中C、D分别为碘水和硫化氢的水溶液,检验二氧化硫漂白性可以通过品红试液;二氧化硫具有还原性,和碘单质反应生成硫酸和碘化氢;(2)依据装置图对比分析不同,总结优点.
25.【答案】(1)第二周期第VIA族
(2)
(3)d
(4)H2S(g)+2NaOH(aq)=Na2S(aq)+2H2O(l)△H=﹣34akJ/mol;2S2﹣+5H2O=S2O32﹣+4H2↑+2OH﹣;从图形可知, >2,故部分硫元素的化合价将高于+2价
【解析】【解答】(1)电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同的,原子序数越大,半径越小,则原子半径:S>C>O,则O原子的半径最小,O元素位于第二周期第VIA族;
故答案为:第二周期第VIA族;
(2)乙硫醇可以看作是乙醇分子中羟基(﹣OH)被﹣SH取代,则乙硫醇的结构式为,故答案为:;
(3)a.氢化物的沸点高低与分子间作用力有关,不能根据沸点高低判断非金属性,故a错误;
b.根据周期表中位置可知非金属性:O>C,O>S,但是不能比较C与S,故b错误;
c.元素的非金属性越强,其最高价氧化物水化物的酸性越强,但是H2SO3不是最高价含氧酸,故c错误;
d.元素的非金属性越强,其最高价氧化物水化物的酸性越强,同温同浓度水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4,说明碳酸的酸性小于硫酸,则非金属性:C<S,故d正确;
故答案为:d;
(4)①常温下,在反应Ⅱ中,每吸收lgH2S气体放出热量a kJ,则34g硫化氢即1mol反应的热效应为34akJ,所以其热化学方程式为H2S(g)+2NaOH(aq)=Na2S(aq)+2H2O(l)△H=﹣34akJ/mol;
故答案为:H2S(g)+2NaOH(aq)=Na2S(aq)+2H2O(l)△H=﹣34akJ/mol;
②硫化钠与水反应生成S2O32﹣、氢气和氢氧化钠,其反应的离子方程式为:2S2﹣+5H2O=S2O32﹣+4H2↑+2OH﹣,故答案为:2S2﹣+5H2O=S2O32﹣+4H2↑+2OH﹣;
③3molNa2S若只生成S2O32﹣转移12mol电子,根据电子守恒可知,生成的氢气为6mol,即
=2,由图象可知,生成的氢气大于6mol,则
>2,所以Na2S失去的电子的物质的量大于12mol,因此产物中S的化合价高于+2价,所以有SO32﹣、SO42﹣;
故答案为:从图形可知,
>2,故部分硫元素的化合价将高于+2价.
【分析】(1)电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同的,原子序数越大,半径越小;
(2)根据乙醇的结构式分析;
(3)比较非金属性强弱,可以通过氢化物的稳定性、单质的氧化性、最高价氧化物水化物的酸性等角度分析;
(4)①常温下,在反应Ⅱ中,每吸收lgH2S气体放出热量a kJ,然后求出34g硫化氢即1mol反应的热效应,然后写出其热化学方程式;
②硫化钠与水反应生成S2O32﹣、氢气和氢氧化钠,根据电子守恒和原子守恒书写;
③3molNa2S若只生成S2O32﹣转移12mol电子,根据电子守恒可知,生成的氢气为6mol,由图象可知,生成的氢气大于6mol,则Na2S失去的电子的物质的量大于12mol.