第五章化工生产中的重要非金属元素同步练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

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名称 第五章化工生产中的重要非金属元素同步练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-10-13 21:00:04

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第五章化工生产中的重要非金属元素
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列离子方程式正确的是
A.用热溶液洗涤试管内壁的硫黄:
B.利用稀硝酸洗去试管壁上的银镜:
C.向溶液中滴加足量溶液:
D.向溶液中通入少量
2.下列实验操作,能达到实验目的的是
选项 实验操作 实验目的
A 玻璃棒蘸取少量含氯自来水点在pH试纸上 测定含氯自来水的pH
B 将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入少量稀后,再加入几滴KSCN溶液,溶液变红 证明菠菜中含有铁元素
C 将浓滴到胆矾晶体上 证明浓的脱水性
D 通入品红溶液中,溶液褪色 证明具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
3.某小组同学用医用三通阀和针筒完成了二氧化硫的制备和性质检验的创新实验.将b中浓硫酸推入a中,将生成的收集在c中,之后用c中气体分别通入d、e、f、g、h中检验的性质.以下说法错误的是
注:通过调节阀可使所朝向部位连通.
A.实验现象和对应的性质:d、e褪色-漂白性;f、g褪色-还原性;h黄色浑浊-氧化性
B.如果只想观察d中的实验现象,其他调节阀已调好,则d处的调节阀应调为
C.实验结束后,将j中NaOH溶液推入到a、c中,可实现残留;的吸收
D.a、b的药品不能用铜和浓硫酸代替
4.用化学沉淀法可以除去粗盐中常含有的等杂质离子。关于下列操作(部分步骤已略去,所加试剂均略微过量)的说法错误的是
①称取5g粗盐(不含泥沙),放入100mL烧杯中,加入20mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其全部溶解,得到粗盐水
②滴加溶液 ③滴加20%NaOH溶液
④滴加饱和溶液 ⑤将烧杯静置,过滤
⑥向所得滤液中滴加稀盐酸,直至没有气泡冒出,使滤液呈中性或微酸性
A.第②步和第④步的操作顺序可以颠倒
B.“过滤”时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.将步骤⑥后的滤液蒸发结晶干燥得到精盐mg,m可能大于5
D.第⑥步加入盐酸的目的是除去多余的和
5.近日,GIST的研究人员采用草酸钴(CoC2O4)作为锂硫电池的电化学催化剂,提高电池的寿命、性能和储能能力。草酸钴中钴元素显+ 2价,则碳元素的化合价为
A.-4 B.0 C.+ 3 D.+ 4
6.下列离子方程式不能准确解释相应化学反应的是
A.用石灰石与盐酸制备:
B.用稀硝酸与粒制备:
C.与稀硫酸的反应:
D.盛放溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞的原因:
7.下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.实验室制取 B.检验二氧化硫的漂白性
C.比较和的稳定性 D.制备氢氧化铁胶体
A.A B.B C.C D.D
8.设表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.常温常压下,92g 和的混合气体中含有的原子数为6
B.含个HCl分子的浓盐酸与足量反应充分,生成在标况下的体积约为5.6L
C.标准状况下,44.8L 中含有的分子数为2
D.1mol Fe与足量的水蒸气在高温下完全反应转移的电子数为3
9.下列实验所选装置、试剂或所得结论正确的是
选项 试剂a 试剂b 试剂c 试剂d 实验结论
A 浓盐酸 KMnO4 饱和食盐水 NaBr溶液 氧化性:Cl2>Br2
B 稀盐酸 CaCO3 饱和NaHCO3溶液 Na2SiO3溶液 非金属性:Cl>C>Si
C 浓盐酸 Na2SO3 饱和NaHSO3溶液 次氯酸钙溶液 酸性:HCl>H2SO3>HClO
D 浓氨水 生石灰 浓H2SO4 AlCl3溶液 碱性:NH3·H2O>Al(OH)3
A.A B.B C.C D.D
10.工业上用二氧化硫制硫酸和大气中二氧化硫转化成硫酸型酸雨的流程如下图所示。
下列说法正确的是
A.工业上直接氧化是因为比更容易被氧化
B.实际生产中,用吸收比用98.3%浓硫酸吸收的产率更高
C.燃煤脱硫不仅可以减少的排放,还有助于实现“碳达峰”战略目标
D.与在催化剂、加热的条件下充分反应生成,转移2mol电子
11.下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作 现象 结论
A 取适量固体于试管中,滴入少量水并用温度计检测 试管内温度上升,结块变为晶体 溶于水放热
B 向足量NaBr溶液中通入少量氯气,再加入淀粉KI溶液 溶液先变橙色,后变为蓝色 氧化性:
C 向溶液中逐滴加入稀氨水至过量 产生白色沉淀,并逐渐增多,后慢慢溶解 碱性:
D 取适量浓硝酸于试管中,将灼热的木炭插入试管 产生红棕色气体 浓硝酸与炭反应产生
A.A B.B C.C D.D
12.下列有关物质性质与用途说法正确且具有对应关系的是
A.氨气具有还原性,可用作烟气中的脱除剂
B.Na具有强还原性,可用于制造高压钠灯
C.的密度比的大,可用于萃取碘水中的碘
D.溶液呈碱性,常作烘焙糕点的膨松剂
13.下列化学反应的离子方程式正确的是
A.用稀硝酸溶解硫化亚铁固体:FeS+2H+=Fe2++H2S↑
B.少量二氧化硫通入次氯酸钙溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C.在稀氨水中通入过量二氧化碳:NH3·H2O+CO2=+
D.氢氧化钙溶液与等物质的量稀硫酸混合:Ca2++OH-+H++=CaSO4↓+H2O
14.Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究与反应产生沉淀的条件,下列判断错误的是
A.玻璃管的作用是连通大气,平衡压强
B.c、d两根导管都必须插入溶液中,保证气体与充分接触
C.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
D.Y形管乙中产生的可能为氧化性气体
15.下列离子方程式正确的是
A.向1 mol/LFe(NO3)2溶液中滴加盐酸:Fe2+++2H+=Fe3++NO2↑+H2O
B.向FeBr2溶液中通入足量Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
C.硫化氢通入氯化铁溶液:
D.用热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫黄:3S+6OH-+2S2-+3H2O
二、填空题
16.某化学兴趣小组用铁矿石(主要成分为Fe2O3,还有SiO2、A12O3等杂质)提取Fe2O3。操作讨程如下:
(1)(I)和(Ⅱ)步骤中分离溶液和沉淀的操作名称是 ;
(2)沉淀A中主要含有 ,固体B是 ;
(3)取少量滤液X于试管中滴入几滴KSCN溶液可观察到溶液变成 色,滤液Y中的阴离子除OH-、Cl-外,还有 ;
(4)写出(Ⅱ)步骤中生成Fe(OH)3的离子方程式
17.向含有0.8mol的稀硝酸溶液中慢慢加入22.4g的铁粉。假设反应分为两个阶段。第一阶段为:Fe+HNO3→Fe(NO3)3+NO↑+H2O
(1)写出这两个阶段反应的离子方程式 、 。
(2)求这两个阶段反应中,加入铁粉的物质的量和溶液中铁元素存在的形式 。
(3)在图中画出溶液中Fe2+、离子的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图像 (纵坐标是溶液中离子的物质的量)。
18.请按要求书写下列离子方程式:
(1)向溶液中滴入溶液,至沉淀完全,写出反应的离子方程式: ,在上述溶液中继续滴入溶液,此时离子方程式为 。
(2)的溶液与的溶液等体积混合: 。
(3)溶液与烧碱溶液反应,当时: 。
(4)溶液与溶液反应,当时: 。
(5)标准状况下,通入的溶液中: 。
(6)的溶液中加入: 。
(7)的溶液和的盐酸等体积均匀混合: 。
19.写出下列反应的离子方程式。
(1)可溶性多元弱酸或其酸酐与碱溶液反应。
如CO2通入NaOH溶液中
①CO2少量: ;
②CO2足量: 。
类似该反应的还有SO2、H2S、H2C2O4与碱溶液的反应。
(2)AlCl3溶液和NaOH溶液反应
①NaOH少量: ;
②NaOH足量: 。
类似该反应的还有Na2CO3溶液或NaAlO2溶液与稀盐酸的反应。
(3)Fe与稀硝酸反应
①Fe少量: ;
②Fe足量: 。
20.回答下列问题:下列可用于分离和提纯物质的方法是(填选择序号)。
a.结晶 b.蒸馏 c.过滤 d.萃取分液
(1)分离KNO3和NaCl混合物 。
(2)分离溴水中的溴和水 。
(3)除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3颗粒: 。
(4)写出仪器的名称:① ,② 。
(5)若利用装置分离四氯化碳和酒精的混合物,还缺少的仪器 ;该分离操作的名称为 ;进行分离操作时进水口为 (填f或g)。
21.请回答下列问题:
(1)若将气体分别通入下边溶液中,发现溶液中无明显现象,硫化氢溶液中看到 (填实验现象),写出该反应的化学方程式 。
(2)将中的溶液分成两份,分别滴加下列溶液,都产生了白色沉淀,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
滴加的溶液 氯水 氨水
沉淀的化学式
22.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)广泛用于化工、医药工业、食品工业等,为白色结晶粉末,水溶液呈酸性,易被氧化。回答下列问题:
(1)实验室制备少量Na2S2O5的实验装置如图:
①装置甲中的反应先生成NaHSO3,NaHSO3再发生分解生成Na2S2O5。生成NaHSO3的离子方程式为 ;通SO2气体的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡,其主要作用是 ;水浴加热温度为40℃左右,若反应温度过高可能会生成Na2SO3和Na2SO4等杂质。检验溶液中是否含离子的方法是 。
②装置乙的作用是 。
(2)Na2S2O5是常用的食品添加剂,常用于葡萄酒、果脯、拉面等食品中。
①为检验某白葡萄酒中是否含有Na2S2O5能否用酸性KMnO4溶液检验 作出判断并说明理由 。
②向一定质量的高筋面粉中分别添加不同比例的焦亚硫酸钠,加入适量NaCl、水、和面、熟化、揉搓、拉伸至面筋柔顺,用模具压制成2mm×60mm的面团条,用专用仪器进行拉伸试验及检测,焦亚硫酸钠的添加比例对二硫。键(—S—S—)含量、游离巯基(—SH)含量和拉伸距离的影响如图所示。
已知:二硫键是维持面筋蛋白弹性的重要结构,其含量过高或过低都会影响面团的延伸性。分析图象可知,拉面中添加焦亚硫酸钠,其在反应中表现出的性质是 ;当添加量 (填标号)时,面团延伸性较好。
A.0~0.05‰ B.0.05‰~0.10‰ C.0.1‰~0.15‰ D.0.20‰~0.25‰
(3)根据我国相关规定,焦亚硫酸钠在拉面中的最大使用量为0.05g·kg-1(以二氧化硫残留量计)。若每1kg面粉中添加0.1gNa2S2O3(添加量为0.1‰),可制得约1.5kg拉面,则理论上拉面中二氧化硫最大残留量约为 g·kg-1(不考虑二氧化硫的反应和挥发)。
23.回答下列问题:
(1)实验室,少量的钠应保存在 中;加热铝箔的实验现象是 ,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)在含氮的常见化合物中,常用作制冷剂的是 ,原理是 (用适当文字描述)。
(3)某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.4%,该工厂每天燃烧这种煤80t,试计算:
①若煤中的硫全部转化为SO2,该工厂每天产生的SO2的质量为 kg。
②如果把产生的SO2全部回收利用,理论上每年(360天)得到的98%的浓硫酸的质量为 kg。
24.按要求完成下列填空:
(1)写出在水中的电离方程式 。
(2)向新制氯水中滴加石蕊试液,溶液变红,起作用的微粒是 ;然后又褪色,起作用的微粒是 。
(3)实验证明铜、不能在低温下与反应,也不能与稀共热发生反应,但工业上却是将废铜屑倒入热的稀中并通入空气来制备溶液的。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为 。
(4)过量铁粉与稀硝酸反应方程式为:此反应中,被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比为 。当产生气体在标况下体积为时,转移电子 ,被还原的硝酸的物质的量为 。
(5)漂白粉是常用的消毒剂。漂白粉的有效成分是(填化学式) 。
25.目前,我国大、中型火电厂的脱硫系统大多采用石灰石-石膏法工艺(具体内容参见本专题第三单元的“拓展视野”)。一些沿海地区的发电厂则用海水脱硫,其过程如下图所示(从吸收塔出来的酸性气体,再加热以促进扩散,防止其腐蚀设备)。请查阅资料比较这两种脱硫方法的优缺点 。
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B A A C A C A A D
题号 11 12 13 14 15
答案 B A C B D
1.A
【详解】A.用热溶液洗涤试管内壁的硫黄,发生歧化反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水:,A正确;
B.利用稀硝酸洗去试管壁上的银镜:,B错误;
C.向溶液中滴加足量溶液,生成氢氧化镁沉淀:,C错误;
D.向溶液中通入少量,发生氧化还原反应:,D错误;
故选A。
2.B
【详解】A.含氯自来水具有漂白性,不能用pH试纸测pH值,故A错误;
B.硝酸可氧化亚铁离子,铁离子遇到KSCN溶液呈血红色,由操作和现象可知,可以证明菠菜中含有铁元素,故B正确;
C.将浓滴到胆矾晶体上,蓝色的胆矾晶体表面出现白斑,证明浓具有吸水性,故C错误;
D.通入品红溶液中,溶液褪色,证明具有漂白性,故D错误;
故选B。
3.A
【详解】A.d中品红溶液褪色证明SO2的漂白性,e中紫色石蕊溶液变红不褪色,A说法错误;
B.如果只想观察d中的实验现象,其他调节阀已调好,则d处的调节阀应阻止气体通向后续装置,但气体能通入d中,故调为,B正确;
C.氢氧化钠溶液为碱性,可以吸收a、c中残留的SO2气体,C正确;
D.铜和浓硫酸反应生成SO2需要加热,故a、b的药品不能用铜和浓硫酸代替,D正确;
答案选A。
4.A
【分析】称取5g粗盐(不含泥沙),放入100mL烧杯中,加入20mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其全部溶解,得到粗盐水,滴加溶液除去,滴加20%NaOH溶液除去Mg2+,滴加饱和溶液除去Ba2+和Ca2+,将烧杯静置,过滤除去硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钡和碳酸钙,向所得滤液中滴加稀盐酸,直至没有气泡冒出,除去碳酸根离子和氢氧根离子,使滤液呈中性或微酸性,据此回答。
【详解】A.若步骤②和④顺序颠倒,过量的Ba2+将不能除去,故A错误;
B.⑤步操作为过滤,过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,故B正确;
C.将步骤⑥后的滤液蒸发结晶干燥得到精盐mg,m可能大于5,除杂过程中会再生成氯化钠,故C正确;
D.根据分析可知,第⑥步加入盐酸的目的是除去多余的OH-和,故D正确;
故选A。
5.C
【详解】草酸钴中钴元素为+2价,设其中碳元素的化合价为x,根据化合物中元素的正负化合价的代数和为0,则 (+2)+2x+( 2)×4=0,解得x=+3,故C项正确;
故本题选C。
6.A
【详解】A.用石灰石CaCO3与盐酸制备,碳酸钙是难溶物,不可拆,离子方程式为:,A错误;
B.稀硝酸与反应生成硝酸铜、水和,离子方程式为:,B正确;
C.与稀硫酸发生歧化反应生成硫单质和二氧化硫,离子方程式为:,C正确;
D.溶液能与玻璃塞中的成分二氧化硅反应生成硅酸钠溶液,粘住瓶口,反应的离子方程式为:,D正确;
故选A。
7.C
【详解】A.铜与浓硫酸加热反应生成二氧化硫,A错误;
B.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现二氧化硫的还原性,B错误;
C.内管温度较低,较高温度下碳酸钠不分解,受热到较低温度时碳酸氢钠分解,可以比较和的稳定性,C正确;
D.向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,可制得氢氧化铁胶体,氯化铁滴入氢氧化钠溶液产生氢氧化铁沉淀,D错误;
故选C。
8.A
【详解】A.NO2和N2O4的最简式均为NO2,故92g混合物中含有的NO2的物质的量为2mol,则含6mol原子,即原子总数为6NA个,故A正确;
B.NA个HCl分子的物质的量为1mol,若能全部反应生成0.25mol氯气,即标况时5.6L,但是该反应随着盐酸浓度减小,反应停止,生成氯气小于5.6L,故B错误;
C.标况下三氧化硫为固体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故C错误;
D.铁和水蒸气反应后生成,Fe并非全部转化为+3价的铁,故1mol铁反应后转移小于3NA个电子,故D错误;
故选A。
9.A
【详解】A.浓盐酸和高锰酸钾溶液生成氯气,浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有HCl,HCl易溶于饱和食盐水、氯气不易溶于饱和食盐水可除去杂质HCl,氯气和NaBr发生氧化还原反应生成Br2,可证明氧化性:Cl2>Br2,故A正确;
B.稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,饱和NaHCO3溶液可除去挥发出的HCl气体,二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸,可得酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3,非金属性越强其最高价氧化对应的水化物的酸性越强,HCl不是Cl元素的最高价含氧酸,无法验证非金属性:Cl>C>Si,故B错误;
C.浓盐酸与Na2SO3反应生成SO2,饱和NaHSO3溶液可除去挥发出的HCl杂质气体,SO2有还原性,与氧化性的次氯酸钙发生氧化还原反应,无法说明酸性:HCl>H2SO3>HClO,故C错误;
D.浓氨水与生石灰反应生成氨气,氨气是碱性气体,能与浓H2SO4发生化学反应而被吸收,则无氨气与AlCl3溶液反应,不能得出碱性:NH3·H2O>Al(OH)3,故D错误;
故选:A。
10.D
【详解】A.不易直接被氧气氧化,工业上可以使用催化剂降低反应活化能,从而加快反应速率,而自然界中不能提供催化剂,需要先转化为才能被氧化成,A错误;
B.实际生产中用直接吸收会形成硫酸酸雾,硫酸产率降低,B错误;
C.燃煤脱硫不能减少的排放,C错误;
D.的物质的量为1mol,生成1mol转移2mol电子,D正确;
故选D。
11.B
【详解】A.取适量固体于试管中,滴入少量水并用温度计检测,碳酸氢钠溶解、试管内温度下降,溶于水吸热,A错误;
B.向足量NaBr溶液中通入少量氯气,溶液变橙色说明发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,该反应中Cl2是氧化剂、Br2是氧化产物,则氧化性:Cl2>Br2,氯气完全反应后NaBr过量,再加入淀粉KI溶液,溶液变蓝说明发生反应Br2+2KI=2KBr+I2,此反应中Br2是氧化剂,I2是氧化产物,则氧化性:Br2>I2,B正确;
C.与氨水不反应,故溶液中逐滴加入稀氨水至过量,产生白色沉淀,并逐渐增多,沉淀不会溶解,C错误;
D.取适量浓硝酸于试管中,将灼热的木炭插入试管,产生红棕色气体,可能是浓硝酸与炭反应产生、也可能是浓硝酸受热分解产生了NO2,D错误;
故选B。
12.A
【详解】A.由于氨气具有还原性,因此NH3与NOx在催化剂条件下反应生成N2和H2O,实现氮氧化物脱除,故A选;
B.钠灼烧发出黄光,黄光透雾性好,可用于制造高压钠灯,与Na的强还原性无关,故B不选;
C.碘在中溶解度大于在水中的溶解度,且与水不互溶,所以可用于萃取碘水中的碘,与的密度比大的性质无关,故C不选;
D.NaHCO3不稳定,受热分解生成CO2,能使糕点疏松多孔,常作烘焙糕点的膨松剂,与NaHCO3溶液显碱性无关,故D不选;
答案选A。
13.C
【详解】A.用稀硝酸溶解硫化亚铁固体,发生氧化还原反应:,A错误;
B.少量二氧化硫通入次氯酸钙溶液中,发生氧化还原反应:Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2HClO,B错误;
C.在稀氨水中通入过量二氧化碳:NH3·H2O+CO2=+,C正确;
D.氢氧化钙溶液与等物质的量稀硫酸混合,当Ca(OH)2为澄清石灰水时:Ca2++2OH-+2H++=CaSO4↓+2H2O,D错误;
故选C。
14.B
【分析】由实验装置图可知,Y形管甲中亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制备二氧化硫,亚硫酸的酸性弱于盐酸,二氧化硫不能与氯化钡溶液反应,则Y形管乙中发生的反应可能为高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气,也可能是铜与浓硝酸反应制备二氧化氮,Y形管乙还可能是浓氨水与氢氧化钠固体碱石灰混合制备氨气的装置,目的是改变反应条件,使二氧化硫与氯化钡溶液反应。
【详解】A.由实验装置图可知,广口瓶中玻璃管的作用是连通大气,平衡气压,便于左右Y形管产生的气体顺利导入溶液中,故A正确;
B.若Y形管乙中制备的气体是极易溶于水的氨气,将d导管插入氯化钡溶液中,会产生倒吸,所以d导管不能插入氯化钡溶液中,故B错误;
C.由分析可知,Y形管乙还可能是浓氨水与氢氧化钠固体和碱石灰混合制备氨气的装置,则e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和氢氧化钠固体,故C正确;
D.由分析可知,Y形管乙中发生的反应可能为高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气,也可能是铜与浓硝酸反应制备二氧化氮,氯气或二氧化氮都具有氧化性,能与溶液中的亚硫酸、氯化钡反应得到硫酸钡沉淀,故D正确;
故选B。
15.D
【详解】A.在酸是稀溶液中,得到电子还原反应产生NO气体,离子方程式应该为:3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,A错误;
B.不符合物质反应的微粒数目比,反应的离子方程式应该为:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-,C错误;
C.H2S是气体,应该写化学式,反应的离子方程式应该为:H2S+2Fe3+=2H++S↓+2Fe2+,C错误;
D.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,D正确;
故合理选项是D。
16. 过滤 SiO2 Fe2O3 血红 AlO2- Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
【详解】试题分析:铁矿石中主要成分为Fe2O3,还有SiO2、A12O3等杂质,加入足量盐酸,Fe2O3和Al2O3与盐酸反应生成相应的盐,SiO2不反应,过滤,沉淀A主要成分是SiO2,滤液X是FeCl3和AlCl3的混合溶液,加入足量的NaOH溶液,发生反应FeCl3 +3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,AlCl3+4NaOH=NaAlO2 +3NaCl+2H2O,则滤液Y主要成分是NaAlO2、NaCl,Fe(OH)3受热分解生成氧化铁,固体B是氧化铁。据此回答:
(1)(I)和(Ⅱ)步骤中分离溶液和沉淀的操作名称是过滤;
(2)沉淀A中主要含有SiO2,固体B是Fe2O3;
(3)滤液X是FeCl3和AlCl3的混合溶液,取少量滤液X于试管中滴入几滴KSCN溶液可观察到溶液变成色,滤液血红色,滤液Y主要成分是NaAlO2、NaCl,Y中的阴离子除OH-、Cl-外,还有AlO2-;
(4)(Ⅱ)步骤中生成Fe(OH)3的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
考点:考查由铁矿石提取氧化铁的流程分析,铁及其化合物的性质。
17.(1) Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+。
(2)加入Fe粉为0~0.2mol时,存在形式为Fe3+;加入铁粉为0.2~0.3mol时,存在形式为Fe2+和Fe3+;加Fe粉为n(Fe)≥0.3mol时,存在形式为Fe2+
(3)
【分析】n(HNO3)=0.8mol,n(Fe)==0.4mol。当加入少量Fe时,Fe被HNO3氧化为Fe3+;当HNO3反应完后,再加入Fe,此时Fe与Fe3+反应生成Fe2+。
【详解】(1)假设反应分为两个阶段。第一阶段为:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,则第二阶段为:Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2。离子方程式为:Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+。
(2)n(HNO3)=0.8mol,第一阶段为:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,需消耗Fe的物质的量为0.2mol,同时生成Fe(NO3)3的物质的量为0.2mol;第二阶段为:Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2,0.2mol Fe(NO3)3能消耗0.1molFe,此时生成0.3mol Fe(NO3)2。所以这两个阶段反应中,加入铁粉的物质的量和溶液中铁元素存在的形式为:加入Fe粉为0~0.2mol时,存在形式为Fe3+;加入铁粉为0.2~0.3mol时,存在形式为Fe2+和Fe3+;加Fe粉为n(Fe)≥0.3mol时,存在形式为Fe2+。
(3)反应开始前,溶液中n()=0.8mol,第一阶段,HNO3完全反应,0.2molFe(NO3)3中n()=0.6mol;第二阶段时,反应前,n(Fe2+)=0,加入0.1molFe后,0.2molFe3+完全反应,生成0.3molFe2+;再加入Fe,不发生反应,Fe2+的物质的量不变。溶液中Fe2+、离子的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图像为(纵坐标是溶液中离子的物质的量)。
18.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
【详解】(1)碳酸氢钡溶液与硫酸氢钠溶液反应至沉淀完全时生成碳酸氢钠、硫酸钡沉淀和水,向溶液中继续滴入硫酸氢钠溶液,碳酸氢钠溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式依次为、,故答案为:;;
(2)0.2mol/L的硫酸铝铵溶液与0.3mol/L氢氧化钡溶液等体积混合反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)当溶液中氢氧根离子和铝离子的物质的量比为7∶2时,氯化铝液与烧碱溶液反应生成氯化钠、等物质的量的氢氧化铝沉淀和偏铝酸钠、水,反应的离子方程式为,故答案为:;
(4)当氯化铜和硫氢化钠的物质的量比为1∶2时,氯化铜溶液和硫氢化钠溶液反应生成氯化钠、硫化铜沉淀和硫化氢气体,反应的离子方程式为,故答案为:;
(5)标准状况下,2.24L二氧化碳与250mL0.5mol/L氢氧化钠溶液反应得到物质的量比为1∶3的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液,反应的离子方程式为,故答案为:;
(6)100mL0.1mol/L碳酸钠溶液与0.01mol醋酸反应生成醋酸钠和碳酸氢钠,反应的离子方程式为,故答案为:;
(7)4mol/L偏铝酸钠溶液和7mol/L盐酸等体积均匀混合反应生成氯化钠、物质的量比为3∶1的氢氧化铝沉淀和氯化铝,反应的离子方程式为,故答案为:。
19.(1) CO2+2OH-=+H2O CO2+OH-=
(2) Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al3++4OH-=+2H2O
(3) Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O 3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O
【详解】(1)少量的CO2与NaOH反应生成碳酸根,;过量的CO2与NaOH反应生成碳酸氢根,;
故答案为:;;
(2)AlCl3与少量NaOH反应生成Al(OH)3沉淀,;Al(OH)3为两性物质与强碱NaOH反应生成偏铝酸钠,;
故答案为:;;
(3)硝酸具有强氧化性,与Fe反应生成铁离子与NO,当铁过量,;;
故答案为:;。
20.(1)a
(2)d
(3)c
(4) 蒸馏烧瓶 锥形瓶
(5) 温度计和酒精灯 蒸馏 g
【详解】(1)硝酸钾的溶解度受温度影响比较大,氯化钠的溶解度受温度影响比较小,则分离KNO3和NaCl混合物操作是结晶,故选:a;
(2)溴单质在水中的溶解度比较小,易溶于有机溶剂,则分离溴水中的溴和水操作是萃取分液,故选:d;
(3)碳酸钙难溶于水,则除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3颗粒操作是过滤,故选:c;
(4)仪器①的名称是蒸馏烧瓶;仪器②的名称是锥形瓶;
(5)分离四氯化碳和酒精的混合物的操作是蒸馏,图中还需要酒精灯和温度计两种仪器,酒精和四氯化碳互溶但沸点不同,故该分离的操作名称是蒸馏,为了充分冷却馏分,分离操作时冷凝管的水是下进上出,即图中进水口为g。
21.(1) 出现浅黄色浑浊
(2) BaSO4 BaSO3
【详解】(1)二氧化硫与硫化氢溶液反应生成硫单质和水,观察到溶液中出现浅黄色浑浊,化学方程式为;
(2)通入SO2后的BaCl2溶液中含有+4价S元素,+4价S元素能被氯水氧化生成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成BaSO4;通入SO2后的BaCl2溶液能与氨水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与反应生成BaSO3,都产生白色沉淀。
22.(1) 2SO2+ +H2O=2+CO2 增大接触面积,使SO2气体充分吸收 取少量溶液,加入过量的稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则存在 防止倒吸
(2) 不能,葡萄酒中含有乙醇,也会使酸性KMnO4溶液褪色 还原性 C
(3)0.045
【详解】(1)①装置甲中将二氧化硫通入碳酸钠过饱和溶液中,发生反应生成NaHSO3,同时生成二氧化碳,生成NaHSO3的离子方程式为2SO2+ +H2O=2+CO2;
通SO2气体的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡,以增大接触面积,使SO2气体充分吸收;
检验溶液中是否含离子的方法是取少量溶液,加入过量的稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则存在;
②装置乙中导管短进长出,其作用是防止倒吸;
(2)葡萄酒中含有乙醇、SO2,乙醇、SO2也会使酸性KMnO4溶液褪色,Na2S2O5易被氧化,说明Na2S2O5易被氧化,也有还原性,说明也会使酸性KMnO4溶液褪色,因此,不能用酸性KMnO4溶液检验某白葡萄酒中是否含有Na2S2O5;
分析图象可知,面团中加Na2S2O5,表现出Na2S2O5的还原性;
从图中可看出,当面粉中Na2S2O5在0.1‰~0.15‰时,面团延伸性较好,答案选C;
(3)根据关系Na2S2O5 2SO2可知,m(SO2)=n(SO2)M(SO2)= 2n(Na2S2O5)M(SO2)=2=0.067g;则1.5kg拉面中SO2的最大残留量为。
23. 煤油/石蜡油 铝箔熔化,表面变暗,但不滴落 4Al+3O22Al2O3 液氨/NH3 液氨汽化时吸收大量的热,使周围温度急剧降低 640 3.6×105
【详解】(1)钠化学性质活泼,容易和空气中的氧气以及水、二氧化碳反应,在实验室,少量的钠应保存在煤油或石蜡油中,以隔绝空气;加热铝箔时,由于铝的熔点比较低,所以能看到铝箔熔化,表面变暗,但熔化的铝不会滴落下来,因为铝箔表面的铝会被空气中的氧气氧化生成氧化铝,氧化铝熔点很高,包在铝的外面,反应的化学方程式为:4Al+3O22Al2O3。
(2)NH3易液化,液氨气化时吸收大量的热,使周围的温度急剧降低,液氨常用作制冷剂。
(3)①80t煤中含有硫的质量为80×106g×0.4%=3.2×105g,物质的量为=1×104mol。根据硫守恒,SO2的物质的量也为1×104mol,质量为1×104mol×64g/mol=6.4×105g=640kg。
②1×104molSO2理论上能生产硫酸1×104mol,则得到硫酸的质量为1×104mol×98g/mol=9.8×105g=980kg。则每年(360天)得到的98%的浓硫酸的质量为=3.6×105kg。
24.(1)
(2)
(3)
(4) 0.25
(5)
【详解】(1)在水中完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为:;
(2)新制氯水中含有氯气和水生成的盐酸和漂白性的次氯酸,滴加石蕊试液,溶液变红,起作用的微粒是;然后又褪色,起作用的微粒是;
(3)氧气具有氧化性,铜能够被空气中的氧气氧化成氧化铜,氧化铜为碱性氧化物,能够与稀硫酸反应生成硫酸铜和水;故废铜屑倒入热的稀中并通入空气反应为;
(4)由反应可知,8mol 中的2mol 被还原为NO,6mol 转化为硝酸亚铁,故被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比为2:6=1:3,电子转移关系为:,当产生气体在标况下体积为时(为0.25mol),转移电子0.75,被还原的硝酸的物质的量为0.25mol;
(5)漂白粉的有效成分为次氯酸钙。
25.石灰石-石膏法工艺优点:工艺简洁、可靠,技术成熟、脱硫率高,吸收剂利用率高;缺点:成本较高,设备要求高,副产品容易产生二次污染;
海水脱硫优点:工艺简单、不添加化学试剂,没有固体副产物生成,建设周期短、便于运行和维护;缺点:使用大量的海水,受到地点的限制,应用范围较小。
【详解】石灰石-石膏法工艺优点:工艺简洁、可靠,技术成熟、脱硫率高,吸收剂利用率高;缺点:成本较高,设备要求高,副产品容易产生二次污染;
海水脱硫优点:工艺简单、不添加化学试剂,没有固体副产物生成,建设周期短、便于运行和维护;缺点:使用大量的海水,受到地点的限制,应用范围较小。
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