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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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高中同步达标检测卷
期末考试综合检测卷
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Ba-137。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列关于实践活动中涉及的化学知识说法错误的是( )
选项 实践活动 化学知识
A 东汉《周易参同契》记载的炼丹过程中汞和硫反应生成HgS 该反应为化合反应
B 东汉《神农本草经》记载的“石胆化铁为铜” 铁和铜均为金属元素
C 北宋《武经总要》记录的火药生产过程 火药爆炸为化学变化
D 明《天工开物》将陶瓷描述为“水火既济而土合” 陶瓷中的黑色颜料为Fe2O3
2.北宋名画《千里江山图》用到矿物颜料石青[Cu3(OH)2(CO3)2]。根据研究物质性质的方法和程序,下列有关石青的说法正确的是( )
A.物质分类角度:属于碱
B.物理性质角度:易溶于水
C.化学性质角度:高温下能稳定存在
D.物质制备角度:可用于制备胆矾
3.下列说法正确的是( )
A.浓H2SO4具有强吸水性,能吸收蔗糖中的水分并使其炭化
B.NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C.加热NaCl与浓H3PO4混合物可制备HCl,说明H3PO4比HCl酸性强
D.浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO,故稀HNO3氧化性更强
4.水体中的局部氮循环如图所示,其中含氮物质转化方向与水深有关。
下列说法不正确的是( )
A.图中涉及的反应均为氧化还原反应
B.反硝化过程中含N物质被还原
C.不同水深含氮物质转化方向不同,可能与溶氧量有关
D.排放含N废水不会影响水体中N的浓度
5.螺旋藻中富含铁元素,螺旋藻中铁元素的检验可经过以下四步完成:灼烧灰化→6.00 mol·L-1硝酸溶解→过滤→检测滤液中的铁元素。下列说法错误的是( )
A.“灼烧灰化”选用仪器①②③
B.④用于配制6.00 mol·L-1硝酸时需洗净、检查是否漏水,不需要烘干
C.“过滤”时需沿②通过⑤转移液体
D.检测铁元素时,⑥悬垂于⑦的上方滴加KSCN溶液
6.下列制备过程合理且涉及的物质转化一步可实现的是( )
A.硫酸工业:FeS2SO3H2SO4
B.硝酸工业:N2NONO2HNO3
C.盐酸工业:饱和食盐水H2和Cl2HCl
D.纯碱工业:饱和氨盐水NaHCO3Na2CO3
7.经检测,某废水中含有大量Na+、Cu2+、S、Cl-、N,化学小组欲从废水样品中得到NaCl和NaNO3,设计的方案流程如图所示。
下列关于流程中物质与反应的说法,不正确的是( )
A.试剂a为NaOH溶液 B.加入试剂b的目的是除去S
C.白色沉淀的成分为BaSO4 D.产生的气体为CO2
8.下列各组离子在指定条件下可大量共存的是( )
A.新制氯水中:Na+、N、N、S
B.澄清透明的溶液中:Cu2+、K+、N、S
C.常温下,pH=1的溶液中:Na+、ClO-、K+、Cl-
D.含有Fe3+的溶液中:K+、ClO-、S、I-
9.为探究FeSO4溶液的性质,进行如下实验:
实验 装置 试剂a 现象
A 新制氯水 溶液由浅绿色变为黄色
B Na2S溶液 出现黑色沉淀
C 酸性KMnO4 溶液 溶液变为黄色
D 氨水 生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后变为红褐色
上述实验所对应的离子方程式正确的是( )
A.Cl2+Fe2+ Fe3++2Cl-
B.3S2-+2Fe2+ Fe2S3↓
C.5Fe2++Mn+8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O
D.Fe2++2OH- Fe(OH)2↓
10.X、Y、Z、W四种物质间的转化关系如图所示,下列转化不能一步实现的是 ( )
X Y Z W
A N2 NH3 NO NO2
B Na NaOH Na2CO3 NaCl
C Cl2 Ca(ClO)2 HClO HCl
D H2S S SO3 H2SO4
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.同温同压下,有A、B两个完全相同的气球(质量忽略不计),A气球中充入a气体,B气球中充入b气体,充气后两气球的体积相等,A气球置于氮气中,气球静止不动,B气球置于氧气中,气球上升。下列有关叙述中正确的是( )
A.a气体的相对分子质量一定比b气体的相对分子质量大
B.a气体可能是CO,b气体可能是CH4
C.充气后,A气球中所含气体分子数大于B气球中所含气体分子数
D.充气后,A气球的质量一定大于B气球的质量
12.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示,已知HNO3的还原产物为NO。浓H2SO4的还原产物为SO2。
下列说法错误的是( )
A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3的物质的量之比最好为3∶2
B.1 mol CuSO4在1 100 ℃下所得混合气体X中O2为0.75 mol
C.相对于途径①、③,途径②对环境更友好
D.Y的还原性须强于Cu2O
13.用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备纳米Fe3O4,其流程如图所示:
下列叙述正确的是( )
A.步骤①发生的反应均为氧化还原反应
B.步骤②中,发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe Fe2+
C.浊液C和浊液D中分散质含量不相同
D.步骤⑤中,“分离”包含的操作有过滤、洗涤
14.某稀溶液中含HNO3、Fe(NO3)3、Cu(NO3)2三种溶质,向1 L该溶液中逐渐加入铁粉(忽略溶液体积变化),溶液中Fe2+的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图,下列说法正确的是( )
A.ab段发生反应:Cu2++Fe Cu+Fe2+
B.该过程中产生的NO的体积为22.4 L
C.c点对应的c(Fe2+)=5 mol·L-1
D.原溶液中n[Fe(NO3)3]∶n[Cu(NO3)2]=1∶1
15.某无色透明溶液中可能含有Na+、N、Ba2+、Cu2+、S、Cl-、S中的几种。取100 mL溶液,向其中加入足量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,继续加入足量盐酸,沉淀不消失,同时产生无色气体。过滤,所得沉淀经洗涤、干燥后称量,质量为4.66 g;所得滤液中加入足量NaOH溶液并加热,收集到672 mL气体(标准状况)。以下推测正确的是( )
A.实验中两次产生的气体成分不相同
B.原溶液中一定不含Ba2+、Cu2+、S
C.原溶液中一定含有N、Na+、S,且c(Na+)≥0.1 mol·L-1
D.另取试液滴加足量稀盐酸和BaCl2溶液,即可确定离子组成
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)碳元素的“价—类”二维图如图所示。
回答下列问题:
(1)A的名称为 。B代表的物质类别是 。
(2)HCOOH遇浓硫酸生成CO和H2O,体现了浓硫酸的 (填“吸水性”或“脱水性”),该反应的类型为 (填四大基本反应类型)。
(3)写出一定条件下CO与氧化铁反应的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目: ,体现了CO的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)将CO2充入饱和的Na2CO3溶液中,有沉淀产生,该反应的离子方程式为 。
(5)加热条件下碳与稀硝酸不反应,而与浓硝酸反应,说明 。
17.(12分)我国某现代化铜冶炼厂排放的废水中含有较多的Fe2+、Fe3+、Cu2+、S和少量的Na+,为了减少污染并变废为宝,该铜冶炼厂以该废水为原料制备硫酸钠、硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)并回收金属铜,设计了如下流程(流程中加入的试剂①、②均过量,试剂③适量)。
已知:加入的试剂①为NaOH溶液。回答下列问题:
(1)在实验室进行操作a时需要用到的主要玻璃仪器有 ;溶液A的溶质为 (填化学式)。
(2)溶液C中的一种离子可与固体F反应,该反应的离子方程式为 。
(3)若取溶液G加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象为 ,此现象中涉及氧化还原反应的化学方程式为 。
(4)FeSO4可用来制备Na2FeO4,原理为2FeSO4+6Na2O2 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,转移5 mol电子时生成的氧气在标准状况下的体积为 L。
18.(12分)某化学自主实验小组通过实验制备NH3并探究NH3的性质。
实验Ⅰ:利用图1装置制取氨气并探究NH3与Cl2的反应。
图1
(1)装置A中烧瓶内的试剂可选用烧碱,推测可产生NH3的原因: 。
(2)当装置D中集满氨气后,关闭K1、K2,打开K3,若烧杯中盛放蒸馏水,引发喷泉的实验操作是 。
(3)若探究氨气与氯气的反应,则需打开K1、K3,K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①装置D中氨气与氯气反应产生白烟,同时生成一种无色无味的气体,该反应的化学方程式为 。
②从K3处导管排出的气体中含有少量Cl2,则装置C中应盛放 (填化学式)溶液,Cl2与其发生反应的离子方程式为 。
实验Ⅱ:利用图2装置探究NH3与NO2的反应。
图2
(4)装置E中反应的化学方程式为 。若NO2能够被NH3还原,预期装置C中能观察到的现象是 。
19.(12分)化学小组通过一系列实验探究SO2的性质。用如图装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,并将足量的SO2通入试剂b中。
(1)浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是 。
(2)为了排除可能产生的硫酸酸雾的干扰,下列物质可以作为试剂a的是 。
①饱和的NaHCO3溶液 ②饱和的NaCl溶液 ③饱和的NaHSO3溶液
(3)从物质分类的角度分析,SO2和CO2都属于 ,具有相似的化学性质,欲验证该性质,试剂b选用紫色石蕊溶液,预期的实验现象是 。
(4)为了研究二氧化硫是否有氧化性,试剂b可选用 。
①氢氧化钠溶液 ②硫化钠溶液 ③酸性高锰酸钾溶液 ④品红溶液
能说明二氧化硫有氧化性的实验现象是 。
(5)试剂b选用0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液。打开分液漏斗活塞,滴加一定量浓硫酸,加热装置A,发现装置C内有白色沉淀产生,液面上方略显浅红棕色。
①白色沉淀是 。
②分析白色沉淀产生的原因,甲同学认为是N氧化了SO2,支持甲同学观点的实验证据是 。
③检验C中上层清液是否含有S的方法是
。
20.(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和优质漂白剂,可由ClO2为原料制取。实验室利用下图装置制备NaClO2(夹持装置略),并测定所制NaClO2的纯度。
已知:
①ClO2沸点为11 ℃,极易溶于水,浓度过高时易分解爆炸;
②2NaOH+H2O2+2ClO2 2NaClO2+O2+2H2O。
(1)装置A中仪器a的名称为 ;在酸性条件下,NaClO3可将Na2SO3氧化为Na2SO4并产生ClO2,A中反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中需要持续通入稀有气体,目的是 。
(3)装置B的作用是 。
(4)装置C中用冰水浴冷却的目的是 。
(5)测定亚氯酸钠含量的实验步骤:
①称取NaClO2样品5.0 g于小烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的KI固体,再滴入适量的稀H2SO4,充分反应,将所得混合液配成500 mL待测溶液。
②移取10.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液40.00 mL,溶液中的I2正好完全反应。(已知:Cl+4I-+4H+ 2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2 2I-+S4)
该样品中NaClO2的质量分数为 。
答案与解析
1.D Fe2O3是红棕色的,陶瓷中的黑色颜料不是Fe2O3而是Fe3O4。
2.D Cu3(OH)2(CO3)2属于盐,故A错误;Cu3(OH)2(CO3)2是一种矿物颜料,不溶于水,故B错误;Cu3(OH)2(CO3)2是碳酸盐,高温下易分解为氧化铜、二氧化碳、水,故C错误;Cu3(OH)2(CO3)2属于铜盐,与硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳、水,可用于制备胆矾,故D正确。
3.B 浓硫酸能使蔗糖炭化,体现的是其脱水性,而不是吸水性,A错误;NaClO电离产生ClO-,若pH减小,则酸性增强,会促使ClO-生成强氧化性的HClO,Cl在酸性条件下氧化能力增强,B正确;HCl的沸点低,易挥发,加热NaCl与浓H3PO4混合物发生反应生成HCl,利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理,C错误;相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知,浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的氧化性,D错误。
4.D 由题图中转化关系可知,图中涉及的反应,均有元素化合价发生变化,故均为氧化还原反应,A正确。由题图中转化关系可知,反硝化过程中含N物质被还原,B正确。表层水中O2浓度大,含氮物质转化以硝化过程为主,发生氧化反应;底层水中O2浓度小,含氮物质转化以反硝化过程为主,发生还原反应,所以不同水深含氮物质转化方向不同,可能与溶氧量有关,C正确。题图中转化关系中N浓度增大,硝化作用增强,会导致N增多,所以排放含N废水会影响水体中N的浓度,D错误。
5.A “灼烧灰化”用坩埚,A错误;容量瓶使用前洗净、检漏,不需要烘干,B正确;过滤时需用玻璃棒引流,C正确;用胶头滴管滴加液体时,滴管不能伸入容器内部,更不能接触容器内壁,D正确。
6.D 工业制备硫酸,FeS2和O2反应生成的是SO2而不是SO3,A错误;硝酸工业中,N2和O2反应生成NO需要在高温条件下进行,B错误;H2和Cl2混合光照会发生爆炸,应采用H2在Cl2中燃烧的方法,C错误;饱和氨盐水中通入过量CO2气体,反应产生NaHCO3沉淀和NH4Cl,将NaHCO3沉淀过滤,加热,NaHCO3分解得到Na2CO3,D正确。
7.C 废水中含有大量Na+、Cu2+、S、Cl-、N,最终得到的是NaCl和NaNO3,因此需要除去废水样品中的Cu2+和S。根据题意可知,加入过量试剂a后得到蓝色沉淀,因此首先往废水中加入过量NaOH溶液使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,则试剂a为NaOH溶液,A正确;溶液1中主要存在的离子有Na+、S、Cl-、OH-、N,根据还有白色沉淀产生可知,向溶液1中加入过量BaCl2溶液使S转化为BaSO4沉淀,接着加入过量Na2CO3溶液除去过量的Ba2+,过滤得到的白色沉淀为BaSO4和BaCO3,B正确、C错误;溶液2中主要存在的离子有Na+、C、Cl-、OH-、N,试剂d为盐酸或硝酸,加入盐酸或硝酸后与C反应产生二氧化碳,D正确。
8.B A项,新制氯水具有强氧化性,能氧化S,不能大量共存;B项,澄清透明的溶液中,Cu2+、K+、N、S之间不反应,可大量共存;C项,常温下,pH=1的溶液显酸性,ClO-与H+、Cl-之间反应生成氯气,不能大量共存;D项,含有Fe3+的溶液中,Fe3+能氧化I-,不能大量共存;故选B。
9.C 题给方程式电荷不守恒,应为Cl2+2Fe2+ 2Fe3++2Cl-,A项不正确;Fe2+与S2-结合为FeS沉淀,离子方程式应为S2-+Fe2+ FeS↓,B项不正确;Fe2+被Mn氧化为Fe3+,Mn被还原为Mn2+,离子方程式为5Fe2++Mn+8H+ 5Fe3++Mn2++4H2O,C项正确;NH3·H2O为弱碱,应为Fe2++2NH3·H2O Fe(OH)2↓+2N,生成的Fe(OH)2最终被氧化成红褐色的Fe(OH)3,D项不正确。
10.D A项,氮气与氢气在高温、高压和催化剂存在的条件下反应可制得氨气,氨气与氧气发生催化氧化可得到一氧化氮,NO与氧气反应可得到NO2,二氧化氮与一氧化碳在催化剂作用下反应可得到氮气;B项,Na与水反应可得到NaOH,NaOH与二氧化碳反应可得到碳酸钠,碳酸钠与氯化钡反应可得到氯化钠,电解熔融氯化钠可得到钠单质;C项,氯气和氢氧化钙反应可得到次氯酸钙,次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸分解可得到HCl,浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应可得到氯气;D项,硫化氢和二氧化硫反应可得到硫单质,硫单质无法通过一步反应制得SO3;故选D。
11.B 同温同压下,充气后两气球的体积相等,说明两气球中所含气体分子物质的量相等;A气球置于N2中,气球静止不动,a气体的密度与N2相等,B气球置于O2中,气球上升,说明b气体的密度比O2小,根据同温同压下气体的密度之比等于气体的相对分子质量之比可知,a气体的相对分子质量为28,b气体的相对分子质量小于32,但b气体的相对分子质量不一定小于28,a气体的相对分子质量不一定比b气体的相对分子质量大,故A错误;CO的相对分子质量为28,CH4的相对分子质量为16<32,故B正确;两气球中所含气体分子的物质的量相等,两气球中所含气体分子数相等,故C错误;两气球中所含气体分子的物质的量相等,由于b气体摩尔质量未知,无法确定充气后A气球与B气球质量的相对大小,故D错误。
12.B Cu与混酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2N 3Cu2++2NO↑+4H2O,N由HNO3提供,H+由HNO3和H2SO4提供,所以HNO3为2 mol时,H2SO4为3 mol,混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2,A正确;CuSO4在1 100 ℃发生反应2CuSO4 Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑,1 mol CuSO4在1 100 ℃所得混合气体X中O2为0.5 mol,B错误;途径①中HNO3的还原产物为NO,途径③中H2SO4的还原产物为SO2,均会污染环境,途径②无污染性气体产生,C正确;CuSO4与NaOH反应生成Cu(OH)2沉淀,在加热条件下若要将Cu(OH)2还原为Cu2O,Y为还原性物质,且还原性必须大于还原产物Cu2O,D正确。
13.CD 步骤①中Fe2O3、FeO与盐酸的反应均为非氧化还原反应,A项错误;步骤②中,发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+,B项错误;步骤④中,氢氧化亚铁被过氧化氢氧化成氢氧化铁,氢氧化亚铁含量减少,氢氧化铁含量增多,C项正确;浊液D与滤液B混合加热、搅拌发生反应制得Fe3O4,要分离出Fe3O4需经过滤、洗涤,D项正确。
14.C 由于氧化性:HNO3>Fe3+>Cu2+,Fe先与硝酸反应,然后再与Fe3+发生反应,最后与Cu2+反应,ab段反应的离子方程式为Fe+2Fe3+ 3Fe2+,A错误;产生NO的反应为Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,该过程消耗1 mol Fe,则n(NO)=1 mol,没有给出气体所处状况,不能计算其体积,B错误;ab段、bc段会生成Fe2+,ab段发生反应:Fe+2Fe3+ 3Fe2+,消耗1 mol Fe,生成的Fe2+为1 mol×3=3 mol,bc段发生反应:Fe+Cu2+ Fe2++Cu,消耗Fe为4 mol-2 mol=2 mol,生成Fe2+为2 mol,故c点溶液中Fe2+总共为3 mol+2 mol=5 mol,c点对应的c(Fe2+)==5 mol·L-1,C正确;Cu2+完全反应消耗Fe为2 mol,则原溶液中n[Cu(NO3)2]=n(Cu2+)=2 mol,c点溶液中Fe2+总共为5 mol,参加反应的Fe总共为4 mol,由铁原子守恒,可知原溶液中n[Fe(NO3)3]=n(Fe2+)-n(Fe)=5 mol-4 mol=1 mol,则原溶液中n[Fe(NO3)3]∶n[Cu(NO3)2]=1 mol∶2 mol=1∶2,D错误。
15.AC 无色透明溶液中不存在Cu2+,向100 mL溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,继续加入足量盐酸,沉淀不消失(为硫酸钡沉淀),同时产生气体,过滤,所得沉淀经洗涤、干燥后称量,质量为4.66 g,则n(BaSO4)为0.02 mol,由于硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性,能将S氧化为S同时生成NO气体,所以溶液中一定存在S,不确定是否含有S,且100 mL原溶液中含硫阴离子的物质的量为0.02 mol,根据离子共存可知,原溶液中不存在Ba2+;在所得滤液中加入足量NaOH溶液并加热,收集到标准状况下672 mL气体为氨气,物质的量为0.03 mol,所以100 mL原溶液中含有0.03 mol N;根据溶液呈电中性可知,溶液中一定存在Na+,不确定是否存在Cl-。实验中第一次得到的气体为NO,第二次得到的气体为NH3,两次产生的气体成分不相同,故A正确;原溶液中一定不含Ba2+、Cu2+,一定含S,故B错误;原溶液中一定含有N、Na+、S,不确定是否存在Cl-、S,根据电荷守恒可知,100 mL原溶液中Na+至少为0.02 mol×2-0.03 mol=0.01 mol,所以c(Na+)≥0.1 mol·L-1,故C正确;另取试液滴加足量稀盐酸和BaCl2溶液,不能确定原溶液中是否含有Cl-,故D错误。
16.答案 (除标注外,每空2分)
(1)甲烷(1分) 氧化物(1分)
(2)脱水性(1分) 分解反应(1分)
(3) 还原性
(4)CO2+2Na++C+H2O 2NaHCO3↓
(5)硝酸的氧化性随浓度增大而增大
解析 (1)A是CH4,名称为甲烷。B代表的物质类别是氧化物。
(2)HCOOH遇浓硫酸生成CO和H2O,体现了浓硫酸的脱水性;由一种物质生成两种物质,该反应为分解反应。
(3)一定条件下CO与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,铁元素化合价由+3降低为0、碳元素化合价由+2升高为+4,用双线桥标出电子转移的方向和数目为,体现了CO的还原性。
(4)将CO2充入饱和的Na2CO3溶液中,生成碳酸氢钠沉淀,该反应的离子方程式为CO2+2Na++C+H2O 2NaHCO3↓。
(5)加热条件下碳与稀硝酸不反应,而与浓硝酸反应,说明硝酸的氧化性随浓度增大而增大。
17.答案 (每空2分)
(1)烧杯、漏斗、玻璃棒 Na2SO4、NaOH
(2)2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
(3)先产生白色沉淀,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)11.2
解析
(1)操作a为过滤,需要用到的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;溶液A的溶质是Na2SO4、NaOH。
(2)溶液C的溶质为H2SO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4,固体F为铜,铜可以与溶液C中的Fe3+反应,离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。
(3)溶液G为FeSO4溶液,加入氢氧化钠溶液会生成白色的氢氧化亚铁沉淀,随后氢氧化亚铁沉淀又被氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀,实验现象为先产生白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;涉及的氧化还原反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。
(4)根据得失电子守恒可知,生成1 mol氧气转移10 mol电子,所以转移5 mol电子时生成0.5 mol氧气,标准状况下,0.5 mol氧气的体积为0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L。
18.答案 (除标注外,每空2分)
(1)烧碱溶于水放出大量的热促使NH3·H2O分解 (2)用热毛巾将装置D中烧瓶捂热 (3)①3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2 ②NaOH(1分) Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O (4)4HNO3(浓)+Cu Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 混合气体的颜色逐渐变浅(1分)
解析 实验Ⅰ目的是制取氨气并探究与Cl2的反应,装置A制取氨气,装置B用于干燥氨气,打开K1、K2,用向下排空气法收集氨气;若打开K1、K3,K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置,可以验证氨气和氯气的反应;实验Ⅱ目的是探究NH3与NO2的反应,故装置A、E分别制备氨气、NO2,干燥后通入C中反应。(1)烧碱固体溶于水放出大量热,促使NH3·H2O分解生成氨气。(2)当装置D中集满氨气后,关闭K1、K2,打开K3,用热毛巾将装置D中烧瓶捂热,使烧瓶内压强增大,氨气与水接触,即可引发喷泉。(3)①由装置D中氨气与氯气反应产生白烟可知有氯化铵生成,同时生成的无色无味的气体是氮气,根据得失电子守恒和原子守恒可得化学方程式为3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2。②从K3处导管排出的气体中含有少量Cl2,氯气能与氢氧化钠溶液反应,装置C中应盛放NaOH溶液,Cl2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(4)装置E用铜和浓硝酸反应制备NO2,反应的化学方程式为4HNO3(浓)+Cu Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;若NO2能够被NH3还原,则NO2浓度减小,预期装置C中能观察到的现象是混合气体的颜色逐渐变浅。
19.答案 (除标注外,每空1分)
(1)2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O(2分)
(2)③
(3)酸性氧化物 紫色石蕊溶液变红
(4)② 有淡黄色沉淀生成
(5)①BaSO4 ②装置C内产生白色沉淀,液面上方略显浅红棕色(2分) ③取少量C中上层清液于试管中,先滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,说明存在硫酸根离子(2分)
解析 (1)浓硫酸与Cu反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O。
(2)硫酸可与饱和NaHCO3溶液反应生成杂质气体CO2,且饱和NaHCO3溶液会吸收SO2;SO2能溶于饱和NaCl溶液中;饱和NaHSO3溶液可吸收硫酸酸雾并与其反应生成SO2,且SO2难溶于饱和NaHSO3溶液中;故选③。
(3)SO2和CO2都属于酸性氧化物,两者的水溶液都显酸性,能使紫色石蕊溶液变红。
(4)二氧化硫与氢氧化钠反应可生成Na2SO3和H2O,二氧化硫不表现氧化性;二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质,二氧化硫表现氧化性;二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液氧化生成硫酸根离子,二氧化硫表现还原性;二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色;故选②。二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质,实验现象为溶液中有淡黄色沉淀生成。
(5)①SO2的水溶液呈酸性,硝酸钡在水溶液中电离出的N在酸性条件下具有强氧化性,能将SO2氧化生成S,S与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀。③检验S的方法为取少量C中上层清液于试管中,先滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则说明存在S。
20.答案 (每空2分)
(1)分液漏斗 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓) 2Na2SO4+2ClO2↑+H2O
(2)稀释ClO2,防止发生危险
(3)做安全瓶(或缓冲瓶),防止C中烧瓶内液体倒吸进入装置A中
(4)减少H2O2分解和ClO2挥发
(5)90.5%
解析 制备亚氯酸钠的原理是2NaOH+H2O2+2ClO2 2NaClO2+O2+2H2O,装置A制备ClO2,装置B为安全瓶,装置C制备亚氯酸钠,装置D的作用是吸收ClO2。
(1)装置A中仪器a的名称为分液漏斗;A中反应的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓) 2Na2SO4+2ClO2↑+H2O。
(2)ClO2浓度过高时易分解爆炸,故实验过程中通入稀有气体的目的是稀释ClO2,防止发生危险。
(3)装置B是安全瓶,防止C中烧瓶内液体倒吸进入A中。
(4)ClO2沸点较低,易挥发,制取NaClO2时用到H2O2,H2O2易分解,冰水浴可以减少H2O2分解和ClO2挥发。
(5)NaClO2将I-氧化为I2,根据题中已知得:
Cl~2I2~4S2
1 mol 4 mol
n(Cl) 0.10 mol·L-1×40.00×10-3 L
10.00 mL待测液中n(NaClO2)=n(Cl)=0.10 mol·L-1×40.00×10-3 L×=1×10-3 mol,500 mL待测液中n总(NaClO2)=1×10-3 mol×=0.05 mol,m(NaClO2)=0.05 mol×90.5 g·mol-1=4.525 g,w=×100%=×100%=90.5%。