第3章《自然界中的元素》单元测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.有3份等量的烧碱溶液,第1份直接与盐酸反应;第2份稀释一倍,再与盐酸反应;第3份通入适量的CO2后,再与盐酸反应.若盐酸的浓度相同,完全反应时消耗盐酸的体积分别为V1、V2和V3,则V1、V2和V3的大小关系正确的是( )
A.V1=V2=V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V1>V2>V3
2.将Mg、Cu组成的2.64 g混合物投入适量稀硝酸中,固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.896 L(标准状况),向反应后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量及硝酸物质的量分别为( )
A. 4.32 g 0.02 mol B. 4.68 g 0.16 mol
C. 5.36 g 0.18 mol D. 6.38 g 0.2 mol
3.下列反应中硝酸既表现氧化性又表现酸性的是( )
A. H2SO3 与稀HNO3 反应 B. 铁和热的浓HNO3
C. Ag 和稀硝酸共热 D. Fe(OH)3 和稀HNO3
4.闪电时空气中有臭氧生成。下列说法正确的是( )
A.O3和O2互为同位素 B.O2比O3稳定
C.等体积O3和O2含有相同质子数 D.O3与O2的相互转化是物理变化
5.铜跟1mol/L 的硝酸反应,若C(NO3—)下降0.2mol/L ,则C(H+)下降 ( )
A.0.2mol/L B.0.4mol/L C.0.6mol/L D.0.8mol/L
6.某化学兴趣小组利用MnO2 和浓HCl 及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是( )
A.A 中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B.A 中缺少加热装置
C.B 中盛放的NaOH 溶液可以净化Cl2 D.D 中盛放的NaOH 溶液可以吸收尾气
7.下列物质敞口放置不会对空气造成污染的是( )
A. 食盐 B. 浓盐酸 C. 苯 D. 浓硝酸
8.下列说法正确的是( )
A. 硅材料广泛应用光纤通讯
B. 工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C. 水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D. 粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
9.两份体积相同,浓度未知的Na2CO3和HCl溶液,将它们互相滴加,产生的气体在相同的温度和压强下的体积比为1:3,则Na2CO3和HCl溶液的浓度之比为( )
A. 5:6 B. 2:5 C. 3:4 D. 5:3
10.下列气体不能用来作喷泉实验的是( )
A.NH3 B.HCl C.SO2 D.NO
11.下列有关说法正确的是( )
A.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
B.Fe(OH)3胶体无色、透明,能发生丁达尔现象
C.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥
D.SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
12.下表中实验操作、现象和所得出的结论均正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡,静置
下层溶液显紫红色
氧化性:Fe3+>I2
B
向氯化亚铁溶液中加入Na2O2粉末
出现红褐色沉淀
说明原氯化亚铁已氧化变质
C
碳酸盐X加热分解,产生的气体通入酸化的BaCl2溶液
产生白色沉淀
X可能是NaHCO3
D
湿润的KI淀粉试纸靠近气体Y
试纸变蓝
Y一定是Cl2
A. A B. B C. C D. D
13.将溶液(或气体)X逐渐加入(或通入)到一定量Y溶液中,产生沉淀的质量与加入X的物质的量关系如图,
符合图中情况的一组物质是( )
A B C D
X Ba(HCO3)2溶液 Na2CO3溶液 KOH溶液 CO2气体
Y NaOH溶液 CaCl2溶液 Mg(HSO4)2溶液 石灰水
14.下列各项说法正确的是( )
A. “84”消毒液的有效成分是NaClO
B. SO2具有漂白性,可用于加工食品,使食品增白
C. 可以用酒精萃取碘水中碘单质
D. SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中不能产生白色沉淀
15.学生甲和学生乙完成了下列实验,其中实验现象完全相同的是( )
学生甲 学生乙
A 向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸 向盐酸中逐滴加入NaHCO3 溶液
B 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液 向NaOH溶液中滴加入AlCl3 溶液
C 向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再通入Cl2 向FeCl2溶液中通入Cl2,再滴加KSCN溶液
D 向BaCl2溶液中通入SO2 向BaCl2溶液中通入SO3
二、填空题
16.研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。
(1)高湿条件下,写出大气中SO2转化为HSO3-的方程式: 。
(2)土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42-,两步反应的能量变化示意图如下:
1mol H2S(g)全部氧化成SO42-(aq)的热化学方程式为 。
(3)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动,其装置示意图如下:
① 质子的流动方向为 (“从A到B”或“从B到A”)。
② 负极的电极反应式为 。
(4)燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。SO2烟气脱除的一种工业流程如下:
用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3-,反应的离子方程式是 。
若石灰乳过量,将其产物再排回吸收池,其中可用于吸收SO2的物质的化学式是 。
17.现有A、B、C、D四种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈绿色,把四种气体分别通入酸性硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色 沉淀,纯净的A可以在B中安静地燃烧,发出苍白色的火焰并生成D。把无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊。
(1)A、B、C、D的分子式分别为:A__________B_________C___________D_________。
(2)写出下列各反应的化学方程式:
A与B_______________________________________________
B与水_______________________________________________
B与NaOH溶液_______________________________________
C与澄清石灰水_______________________________________
18.中学常见化学反应方程式为:A+B→X+Y+H2O(未配平,反应条件略去),其中,A、B的物质的量之比为1:4。请回答:
(1)若Y为黄绿色气体,该反应的离子方程式为 ,B体现出的化学性质有 。
(2)若A为常见的非金属单质,B的溶液为某浓酸,反应条件为加热,其反应的化学方程式为 。
(3)若A为某不活泼的金属单质,该反应能产生一种造成光化学烟雾的气体,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)若A为常见的金属单质,常温下A在B的浓溶液中“钝化”,且A可溶于X溶液中。写出A与X的溶液反应的离子方程式 。
19.高中化学教材介绍了部分常见的金属与非金属元素及其化合物的相关知识,试回答下列问题
(1)实验室制取纯净氯气的实验中,除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸,还需要___________、________(填写试剂或溶液名称)
(2)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式:____________________
(3)图中三根曲线表示锌、铝、铁分别与稀硫酸反应时金属质量与H2体积的关系,其中能表示铝的是 (填“a”“b”或“c”)。
(4)氧元素的氢化物除H2O外,还有H2O2;碳元素的氢化物除CH4外,还有C2H6等;氮元素的氢化物除NH3外,还有含2个氮原子的分子的化学式为 ,该氢化物与足量盐酸反应的化学反应方程式为 。
20.按要求书写相关反应的化学方程式:
(1)硫在氧气中燃烧______________________。
(2)在汽车的排气管上装一个催化转化装置,可以治理汽车尾气中的NO和CO,其原理是________
(3)氨的催化氧化________________________。
(4)制取漂白粉__________________________。
(5)工业合成氨__________________________。
三、实验题
21.实验室制备气体时,可根据反应物的状态、反应条件和生成气体的性质来选择气体的发生装置。
编号 A B C
发 生 装 置
(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气时,可选用的发生装置是 (写编号);
(2)实验室用食盐固体和浓硫酸制氯化氢气体时,可选用的发生装置是 (写编号),写出微热时的反应方程式 ;
(3)高锰酸钾和二氧化锰都是强氧化剂,均可将浓盐酸氧化为氯气。
(a) 用浓盐酸和高锰酸钾制氯气的反应方程式如下:
2KMnO4 + 16HCl2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ↑ + 8H2O
①用“单线桥”在上述方程式上标出电子转移的方向和数目。
②反应中 元素被氧化, 是氧化剂。当有1mol电子转移时,可生成气体 升(标准状态下)。
(b) 用浓盐酸和二氧化锰制氯气的实验装置如图所示:
写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式_
②实验结束清洗仪器时,为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染,可以向烧瓶中加入的溶液是________,有关的化学方程式_________________________.
22.某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO,还含有少量Cu2O和SiO2等。利用该固体废渣制取Cu (NO3)2的部分工艺流程如图所示:
(1)Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为 。
(2)酸溶时,反应温度不宜超过70℃,其主要原因是 ,若保持反应温度为70℃,欲加快反应速率可采取的措施为 (写出一种即可)。
(3)过滤后所得废渣的主要成分的化学式为 。
(4) Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO,同时产生NO2和O2,该反应的化学方程式为 。
四、推断题
23.下图中A~K分别代表有关反应的一种反应物或生成物,其中A、C、F、K是固体。已知A是一种不含金属元素的盐,受热分解得到三种产物物质的量之比为2︰1︰1;A加热后生成的混合气体若通过碱石灰,只剩余气体B(B为无色有刺激性气味的气体),若通过浓硫酸则只剩余气体D(D为无色无味气体);C为淡黄色固体。各物质间的转化关系如下图所示:
请回答:
(1)D中化学键的类型为________,C的电子式 ,B的空间构型为_________。
(2)写出A的溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式 。
(3)写出J与K反应的化学方程式 。
(4)在标准状况下4.48L的H与I恰好被100mlNaOH溶液完全吸收,所需NaOH溶液的物质的量浓度
为 mol·L-1。
(5)工业尾气中含有各种氮的氧化物(主要是NO和NO2,表示为NOx),NOx是严重的大气污染物,处理这些废气方法之一是通入适量的B,反应后会生成一种无色无味的气体。写出NOx与B反应的化学方程式______________________________。
24.(14分)下图中的每个方格表示有关的一种反应物或生成物。其中A、C为无色气体。
完成下列问题:
(1)物质M可以是 或 ,C是 ,F是 。
(2)淡黄色粉末的电子式是: 。
(3)反应①的化学方程式: 。
(4)反应②的离子方程式: 。
五、计算题
25.某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成,现对该混合物做如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积):
请确定混合物的组成和各自的质量
26.已知: MnO2 +4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O。一定质量的二氧化锰溶解在100mL 过量的浓盐酸中,当反应生成 4.48L 氯气(标况)时,剩余溶液中盐酸的浓度为1mol/L(假设反应前后体积不变)。请计算:
(1)反应耗用MnO2的质量是______________ ;
(2)被氧化的HCl物质的量是______________ ;
(3)原浓盐酸的物质的量浓度是______________.
参考答案
1.A
【解析】
试题分析:最后生成物质的都为NaCl,根据Na原子、Cl原子守恒:n(HCl) = n(NaCl)= n(NaOH) ,由于NaOH物质的量相等,则消耗HCl的物质的量相等,故消耗盐酸的体积相等,即V1=V2=V3,答案选A。
【考点定位】本题考查化学方程式有关计算
【名师点晴】该题侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,题目难度不大,注意根据元素质量守恒进行计算,可省去中间过程的繁琐。
2.B
【解析】硝酸被还原为NO气体且标准状况下体积为0.896L,即物质的量为=0.04mol,所以转移的电子的物质的量为0.04mol×(5-2)=0.12mol。最后沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2,金属提供的电子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量,故最后沉淀质量等于2.64g+0.12mol×17g/mol=4.68g。所用硝酸转化为NO和硝酸盐,根据NO及转移电子的物质的量可知,硝酸的物质的量为0.04mol+0.12mol=0.16mol。答案选B。
3.BC
【解析】
试题分析:得到电子,元素化合价降低,则表现氧化性。有硝酸盐生成,则表现酸性。A中生成物是硫酸和NO,只表现硝酸的氧化性;B中生成硝酸铁、NO2和水,硝酸既表现氧化性又表现酸性;C中生成硝酸银NO和水,硝酸既表现氧化性又表现酸性;D中生成硝酸铁和水,硝酸只表现酸性,答案选BC。
考点:考查硝酸的性质
点评:该题属于基础性试题。解题的关键是准确判断出表现氧化性和酸性的标志,即所含元素化合价降低的,则一定表现出氧化性。而表现酸性的条件则是有相应的盐生成,据此可以进行有关判断。
4.B
【解析】选项A中,同位素的研究对象是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子,O2和O3是分子,故不正确;选项B中,O2比O3稳定,正确,O3具有比O2更强的氧化性,很不稳定;选项C中,等体积的O2与O3在相同状况下质子数之比为2∶3,故不正确;选项D中,O2转变为O3,因为生成了新物质,故是化学变化,所以不正确。
5.D
【解析】
试题分析:铜和稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,由离子方程式可知,溶液中H+浓度变化为NO3-浓度变化量的4倍,NO3-浓度下降0.2mol/L,则溶液中H+浓度同时下降:0.2mol/L×4=0.8mol/L,故选D。
考点:考查了化学方程式的有关计算的相关知识。
6.C
【解析】
试题分析:A.A中可用分液漏斗代替长颈漏斗,避免盐酸挥发,气体逸出,同时便于控制反应速率,故A正确;B.二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气,需要添加加热装置,故B正确;C.B中盛放的NaOH溶液吸收氯气,不能净化Cl2,最后不能收集干燥纯净的氯气,故C错误;D.氯气和氢氧化钠溶液反应,可除去含氯气的尾气,故D正确;故选C。
考点:考查实验室制备氯气的实验装置和反应原理的分析应用。
7.A
【解析】A.食盐为生活中的调味品,为无毒物质,不会污染空气,故A正确;
B.浓盐酸易挥发,使空气中的酸度增大,污染空气,故B错误;
C.苯有毒,为常见的溶解,易挥发,能污染空气,故C错误;
D.浓硝酸易挥发,使空气中的酸度增大,污染空气,故D错误;
故选A.
【点评】本题考查了常见环境污染及其防治,注意物质的挥发性与空气污染的关系,只把握化学与生活的联系,题目难度不大.
8.A
【解析】盐酸和石英不反应;水晶项链的主要成分为SiO2而不是硅酸盐;粗硅制备单晶硅涉及氧化还原反应,Si(粗)+2Cl2SiCl4,SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl。
9.A
【解析】
【详解】
碳酸钠滴加到盐酸中,发生Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,盐酸滴加到碳酸钠中,发生:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,因为生成气体体积不同,说明盐酸不足,设Na2CO3的浓度为c1,盐酸浓度为c2,溶液的体积为1L,碳酸钠滴入盐酸产生CO2多于盐酸滴加到碳酸钠中,碳酸钠滴入到盐酸中产生CO2的量,根据盐酸计算,即n(CO2)=mol,盐酸滴入碳酸钠溶液中产生的CO2的物质的量为:(c2-c1)mol,=1:3,即c1:c2=5:6,答案选A。
【点睛】
本题考查碳酸钠与盐酸反应的有关计算。明确反应的原理是解答的关键,注意分析Na2CO3和NaHCO3的混合溶液与盐酸反应的先后顺序:在Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中,逐滴加入盐酸,盐酸先与何种物质反应,取决于CO32-和HCO3-结合H+的难易程度。由于CO32-比HCO3-更易于结合H+形成难电离的HCO3-,故盐酸应先与Na2CO3溶液反应。只有当CO32-完全转化为HCO3-时,再滴入的H+才与HCO3-反应。
10.D
【解析】
试题分析:能用来作喷泉实验的气体必须易溶于水或与水发生反应,氨气、HCl都易溶于水,二氧化硫可与水反应生成亚硫酸,而NO不溶于水,也不与水反应,不能做喷泉实验,答案选D。
考点:考查气体的性质
11.C
【解析】
试题分析:A、二氧化硫通入硝酸钡溶液中,酸性条件下,硝酸根具有强氧化性,将亚硫酸氧化为硫酸,进一步反应得到硫酸钡,故SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO4,故C错误;B、氢氧化铁胶体为红褐色液体,透明,能发生丁达尔现象,故B错误;C、氢气、二氧化硫、二氧化碳和浓硫酸不反应,可以做气体的干燥剂,H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥,故C正确;D、二氧化硅和氢氟酸反应是二氧化硅的特殊性质,两性氧化物是指和酸碱都反应的氧化物,二氧化硅属于酸性氧化物,故D错误;故选C。
考点:考查了胶体的重要性质;硅和二氧化硅;气体的净化和干燥.二氧化硫的化学性质的相关知识。
12.A
【解析】试题分析:A.将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡,静置, 下层溶液显紫红色,可知有碘单质生成,说明Fe3+将溶液里的I-氧化成碘单质,可知Fe3+氧化性大于I2,故A正确;B.过氧化钠具有强氧化性,能氧化亚铁离子,该方案不能验证是否变质,应选KSCN溶液检验是否变质,故B错误;C.二氧化碳与氯化钡溶液不反应,则碳酸盐X加热分解,产生的气体通入酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,X可能为碳酸铵或碳酸氢铵,故C错误;D.强氧化性气体与KI反应生成碘,碘单质遇淀粉变蓝,则Y可能为氯气,或臭氧等,故D错误;故选A。
【考点定位】考查化学实验方案的评价
【名师点晴】本题涉及微粒氧化性强弱判断、过氧化钠、碘的性质及离子检验等,侧重实验操作和实验原理的考查,注意方案的合理性、评价性和物质性质的应用,选项B为解答的易错点,不能忽视过氧化钠本身有强氧化性,考查基础知识的熟练程度,难度一般。
13.C
【解析】
试题分析:由图可知,加入X物质,开始不产生沉淀,加入一定量的X时开始产生沉淀,当沉淀达最大值时,再加入X沉淀不溶解。A、氢氧化钠溶液中加入碳酸氢钡溶液立即生成碳酸钡沉淀,图象与实际不符合,故A错误;B、氯化钙溶液中加入碳酸钠溶液反应生成碳酸钙与氯化钠,立即产生碳酸钙沉淀,图象与实际不符合,故B错误;C、Mg(HSO4)2溶液中加入KOH溶液,先发生中和反应,氢氧化钠中和完溶液中的氢离子后,再与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,且氢氧化镁不溶于氢氧化钠,图象与实际符合,故C正确;D、石灰水通入二氧化碳立即生成碳酸钙沉淀,最后沉淀完全溶解,图象与实际不符合,答案选C。
考点:考查离子反应的有关判断以及图像分析等
14.A
【解析】A.NaClO是“84”消毒液的有效成分,故A正确;B.因二氧化硫对人体有害,不能用来漂白食品,故B错误;C.酒精能与水互溶,不能用酒精萃取碘水中的碘单质,故C错误.D.将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液,发生氧化还原反应生成BaSO4沉淀,故D错误;故选A。
15.A
【解析】
试题分析:A、向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸现象为有气体生成,向盐酸中逐滴加入NaHCO3 溶液现象为有气体生成,现象完全相同,正确;B、向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为先生成白色沉淀后消失,向NaOH溶液中滴加入AlCl3 溶液,现象为一开始白色沉淀即现即失,最后生成白色沉淀,现象不同,错误;C、向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液颜色无变化,再通入Cl2溶液变血红色;向FeCl2溶液中通入Cl2,溶液由浅绿色变为黄色,再滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,现象不同,错误;D、向BaCl2溶液中通入SO2,无现象,向BaCl2溶液中通入SO3生成白色沉淀,现象不同,错误。
考点:考查元素化合物知识及相关实验现象。
16.(1)SO2+H2OH2SO3;H2SO3H++HSO3-
(2)H2S(g)+2O2(g)=SO42-(aq)+2H+(aq)ΔH=-806.39kJ·mol-1
(3)①从A到B(1分)②SO2–2e-+2H2O==SO42-+4H+
(4)①H2O+2SO2+CO32-=2HSO3-+CO2↑②NaOH
【解析】
试题分析:(1)高湿条件下,大气中SO2转化为HSO3-的方程式为SO2 + H2OH2SO3;H2SO3H+ + HSO3-;
(2)根据图像有:①H2S(g)+O2(g)=S(s)+H2O(g) ΔH=-221.19kJ/mol,②S(s)+O2(g)= SO42-(aq) +2H+(aq) ΔH =-585.20kJ/mol,将①+②,得:H2S(g) + 2O2(g) = SO42-(aq) + 2H+(aq) ΔH=-221.19kJ/mol+(-585.20kJ/mol)= -806.39 kJ/mol;
(3)①根据图示,A为燃料电池的负极,B为燃料电池的正极,在原电池电解液中,正电荷由负极向正极移动,即从A到B,故答案为:从A到B;
② 负极发生氧化反应,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,电极反应式为SO2 – 2e- + 2H2O=SO42- + 4H+;
(4)① 碳酸钠溶液吸收SO2生成亚硫酸氢钠和二氧化碳气体,反应的离子方程式为H2O + 2SO2 + CO32- =2HSO3- + CO2↑。② 氢氧化钙在吸收池中与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,其中氢氧化钠可以吸收SO2。
考点:考查了硫及其化合物的性质、空气污染物的处理工艺的相关知识。
17.A:H2; B:Cl2; C:CO2; D:HCl
H2 + Cl2 2HCl
Cl2 + H2O ===== HCl + HClO
Cl2 + 2NaOH ===== NaCl + NaClO+ H2O
2Cl2 +2 Ca(OH)2 ===== CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
【解析】
试题分析:(1)密度最小的气体为氢气,所以A是氢气;B为黄绿色气体,则B是氯气;发出苍白色的火焰并生成D,则D是HCl;无色无刺激气味气体C通入澄清石灰水时变浑浊,则C是二氧化碳。把四种气体分别通入酸性硝酸银溶液中,通入B、D气体时立即出现白色沉淀AgCl,纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧。所以四种气体的化学式是A:H2; B:Cl2; C:CO2; D:HCl;
(2)氢气与氯气点燃生成氯化氢,化学方程式是H2 + Cl2 2HCl;
氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,化学方程式是Cl2 + H2O ===== HCl + HclO;
氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,化学方程式是Cl2 + 2NaOH ===== NaCl + NaClO+ H2O
氯气与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙、次氯酸钙、水,化学方程式是2Cl2 +2 Ca(OH)2 ===== CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
考点:考查常见气体的判断,氯气的化学性质及化学方程式的书写
18.(共10分,每空2分)
(1)MnO2+4H++2Cl—Mn2++2H2O+Cl2↑ 酸性和还原性(答对一个得1分)
(2)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O (3)2:1 (4)Fe+2Fe3+=3Fe2+
【解析】
试题分析:(1)若Y是黄绿色气体,在Y为氯气,A、B的物质的量之比为1:4,该反应为二氧化锰与浓盐酸制备氯气,反应离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,氯化氢在反应中做还原剂和酸,显示了还原性和酸性;
(2)若A为常见的非金属单质,B的溶液为某浓酸,A、B的物质的量之比为1:4,该反应为碳与浓硝酸反应,氧化产物为二氧化碳,反应为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(3)若A为某不活泼的金属单质,实验室常用该反应来制备某种能形成酸雨的气体,判断为铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体,Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1;
(4)若A为金属单质,常温下A在B的浓溶液中“钝化”,且A可溶于X溶液中,可知该反应为Fe与稀硝酸反应生成硝酸铁、NO与水,则铁与硝酸铁反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。
考点:考查无机物推断
19.(1)饱和氯化钠溶液、氢氧化钠溶液
(2)2ClO2—+Cl2=2ClO2+2Cl—
(3)c
(4)N2H4(2分)N2H4+2HCl=N2H6Cl2
【解析】
试题分析:
(1)浓盐酸有挥发性,所以在制取的氯气中含有杂质HCl,用饱和NaCl溶液除去杂质HCl,由于氯气有毒,为防止污染环境,应该用NaOH溶液吸收。所以实验室制取纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸,还需要饱和氯化钠溶液、氢氧化钠溶液;
(2)利用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,其中Cl2是氧化剂,还原产物为NaCl,ClO2为氧化产物,此反应的离子反应方程式为2ClO2-+Cl2=2ClO2+2Cl-。
(3)在Al、Zn、Fe三种金属中,Al的金属性最强,所以Al与稀硫酸反应的速率最快,所以c曲线代表Al;
(4)N能形成3个共价键,根据数列的形式,一个N形成的是NH3,二个N形成的是N2H4,属于同系物,性质具有相似性,参考NH3,因此有N2H4+2HCl=N2H6Cl2。
考点:元素及其化合物性质
20.(1)S+O2SO2
(2)2NO+2CON2+2CO2
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(5)N2+3H22NH3
【解析】
试题分析:(1)硫在空气中燃烧生成二氧化硫,反应的化学方程式为S+O2SO2。
(2)在催化剂的作用下NO与CO反应生成氮气和二氧化碳,即2NO+2CON2+2CO2。
(3)氨气在催化剂的作用下发生催化氧化生成NO和水,即4NH3+5O24NO+6H2O。
(4)工业上利用石灰乳与氯气反应制备漂白粉,即2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(5)工业上氮气和氢气在一定条件下化合生成氨气,即N2+3H22NH3。
考点:考查化学方程式书写
21.(1) A (2) C ; NaCl + H2SO4NaHSO4 + HCl↑;(3)(a)
Cl元素;KMnO4 ;11.2
(b) ① MnO2 + 4HCl(浓)2MnCl2 + Cl2 ↑ + 2 H2O
②NaOH; Cl2 + 2 OH- Cl- + ClO- + H2O
【解析】
试题分析:根据装置图可知,A适用于固体和固体加热制备气体的。B装置适用于液体和固体或液体和液体之间不需要加热制备气体的。C装置适用于液体和固体或液体和液体之间需要加热制备气体的。
(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气时,属于固体和固体之间加热制备气体的,所以可选用的发生装置是A。
(2)实验室用食盐固体和浓硫酸制氯化氢气体时,属于液体和固体之间加热制备气体的,所以可选用的发生装置是C,反应的化学方程式是NaCl + H2SO4NaHSO4 + HCl↑。
(3)(a)根据方程式可知,Mn元素的化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,则高锰酸钾是氧化剂。氯化氢中氯元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,则氯化氢是还原剂,氯元素被氧化。所以根据电子得失守恒可知,其表示方法是
当有1mol电子转移时,可生成0.5mol氯气,在标准状况下的体积是22.4L/mol×0.5mol=11.2L。
(b)① 在加热的条件下,二氧化锰能把浓盐酸氧化生成氯气,则反应的化学方程式是 MnO2 + 4HCl(浓)2MnCl2 + Cl2 ↑ + 2 H2O。
②氯气有毒,需要尾气处理,试剂选用氢氧化钠溶液,反应的离子方程式是 Cl2 + 2 OH- Cl- + ClO- + H2O。
考点:考查常见气体制备装置的选择、氧化还原反应的判断和计算以及氯气的尾气处理
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度实验题的考查,该题紧扣教材基础知识,有利于调动学生的学习兴趣,激发学生的学习积极性,有利于培养学生规范严谨的实验设计能力,提升学生的学科素养。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
22.(1)3Cu2O +14 H + + 2NO3-= 6Cu2++2NO↑+7H2O
(2)防止温度过高HNO3分解(或者挥发)(1分) 搅拌、将固体废渣粉碎、适当提高硝酸的浓度(其它合理答案也对)(1分)
(3)SiO2(1分)
(4)2Cu(NO3)22CuO + 4NO2↑+ O2↑
【解析】
试题分析:(1)Cu2O中铜元素的化合价为+1价,具有还原性,能与硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜、NO和水,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平,反应的离子方程式为3Cu2O +14 H + + 2NO3-= 6Cu2++2NO↑+7H2O。
(2)为了防止温度过高HNO3分解,所以酸溶时,反应温度不宜超过70℃;根据影响化学反应速率的因素,若保持反应温度为70℃,欲加快反应速率可采取的措施为搅拌、将固体废渣粉碎、适当提高硝酸的浓度。
(3)Cu、CuO、Cu2O和SiO2这四种物质,只有SiO2和硝酸不反应,所以过滤后所得废渣的主要成分是二氧化硅,化学式为SiO2。
(4)Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO,同时产生NO2和O2,则该反应的化学方程式为2Cu(NO3)22CuO + 4NO2↑+ O2↑。
【考点定位】本题主要是考查硝酸铜制备的工艺流程分析
【名师点晴】无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题为指导思想,能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。解决本类题目的基本方法和步骤为:(1)从题干中获取有用信息,了解生产的产品。(2)然后整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步骤,从以下几个方面了解流程:①反应物是什么;②发生了什么反应;③该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
23.(13分)
(1)共价键(1分) (2分) 三角锥形(2分)
(2)NH4++OH- 2NH3 ↑+ H2O (或NH4++ OH-== NH3·H2O) (2分)
(3)C+4HNO3(浓)4NO2 ↑+ CO2 ↑+2H2O (2分)
(4)2 mol·L-1
(5)2NH3+NO2+NO====2N2+3H2O或4xNH3+6NOx==== (2x+3)N2+6xH2O(2分)
【解析】
试题分析:A是一种不含金属元素的盐,受热分解得到三种产物物质的量之比为2︰1︰1;可知该盐为铵盐,酸根为二元弱酸的酸根,应为碳酸铵;A加热后生成的混合气体若通过碱石灰,只剩余气体B(B为无色有刺激性气味的气体),气体B为NH3;若通过浓硫酸则只剩余气体D(D为无色无味气体,D为CO2 ;C为淡黄色固,且与二氧化碳反应,C为Na2O2 生成E、F,F是固,则E为O2,F为Na2CO3;B NH3与E O2反应生成G、H,则G为水,H为NO;I为NO2 ,J为HNO3 ,K为固体,燃烧生成二氧化碳D,则K为C ;(1)CO2中化学键的类型为共价键,Na2O2的电子式,NH3的空间构型为三角锥形;(2)碳酸铵溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式NH4++OH- 2NH3 ↑+ H2O (或NH4++ OH-== NH3·H2O); (3)HNO3 与C反应的化学方程C+4HNO3(浓)4NO2 ↑+ CO2 ↑+2H2O ;(4)在标准状况下4.48L的NO与NO2恰好被100mlNaOH溶液完全吸收,由元素守恒可知N元素为0.2mol,则所需NaOH的物质的量为0.2mol,溶液的物质的量浓度为2mol?L-1 ;(5)NOx与NH3反应的化学方程式2NH3+NO2+NO====2N2+3H2O或4xNH3+6NOx==== (2x+3)N2+6xH2O。
考点:元素化合物知识应用、无机推断
24.(14分)(每空2分)(1)NH4HCO3 或(NH4)2CO3 NH3 NO2 (2)
(3)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 (4)3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
【解析】
试题分析:M既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,都生成气体,应为弱酸铵盐,则C为NH3,气体A能与淡黄色粉末反应,应是二氧化碳与过氧化钠反应,故A为CO2,则A应为碳酸铵或碳酸氢铵,B为H2O,结合转化关系可知,D为O2,E为NO,F为NO2,G为HNO3,则
(1)由上述分析可知,M为(NH4)2CO3 或NH4HCO3,C为NH3,F为NO2,故答案为:(NH4)2CO3 或NH4HCO3;NH3;NO2;
(2)淡黄色粉末为过氧化钠,其电子式为:,故答案为:;
(3)反应③为CO2与过氧化钠反应,化学方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,故答案为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;
(4)反应②是铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为:3Cu+8H++2N03-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2N03-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
考点:考查无机框图题的推断
25.Al:5.4g、(NH4)2SO4:13.2g、MgCl2:9.5g
【解析】
试题分析:根据题给流程图分析知,28.1g固体在浓氢氧化钠溶液加热的条件下,生成标准状况下11.2L气体(物质的量为0.5mol),气体通过碱石灰体积不变(无酸性气体),通过浓硫酸体积减小,说明剩余的6.72 L气体(物质的量为0.3mol)为氢气,即原固体中一定含有金属Al。根据方程式2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑计算得,铝的物质的量为0.2mol,质量为5.4 g;生成氨气的物质的量为0.2 mol,则原固体中一定含有 0.1 mol (NH4)2SO4,其质量为13.2 g;得到白色沉淀久置不变色,说明无FeCl2(氢氧化亚铁易被氧化为红棕色的氢氧化铁),因为NaOH过量,所以白色沉淀不可能含有氢氧化铝,则说明5.8 g白色沉淀为Mg(OH)2,为0.1 mol,则固体中MgCl2为0.1 mol,质量为9.5g,三种物质的质量之和刚好等于28.1g,所以一定没有AlCl3,原固体中一定含有Al、(NH4)2SO4和MgCl2三种物质。
考点:考查物质的分离、提纯以及成分推断计算
26.(每小题3分,共9分)
(1)17.4g (2)0.4 mol (3)9 mol/L
【解析】
试题分析:(1)4.48L标准状况下的Cl2的物质的量为:4.48L÷22.4L/mol=0.2mol,根据化学方程式进行计算: MnO2 +4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O,n(MnO2)=n(Cl2)=0.2mol,则m(MnO2)=87g/mol×0.2mol=17.4g。
(2)参加反应的HCl有1/2发生化合价的升高,即被氧化,所以被氧化的HCl与生成Cl2物质的量之比为2:1,所以被氧化的HCl物质的量为0.4mol。
(3)根据化学方程式参加反应的HCl物质的量为生成的Cl2物质的量的4倍,为0.8mol,则原浓盐酸的物质的量浓度是(0.8mol+0.1L×1mol?L?1)÷0.1L=9mol?L?1。
考点:本题考查物质的量的计算。