鲁科版高中化学必修一第3章《自然界中的元素》单元测试题(解析版)

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名称 鲁科版高中化学必修一第3章《自然界中的元素》单元测试题(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2018-12-03 14:24:36

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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.在反应中,既能放出气体,又不是氧化还原反应的是( )
A.Na和水反应 B.Na2O2和水反应
C.石灰石和盐酸反应 D.MnO2与浓盐酸共热
2.化学与环境、生活、技术等密切相关。下列说法正确的是( )
A. 从海水中提取物质都必须通过化学反过才能实现
B. 光化学烟雾主要与碳氢化合物和氮氧化物有关
C. 燃煤中加入生石灰可以减少酸雨形成和温室气体的排放
D. 工业上用电解其相应的熔融氯化物的方法制备钠、镁、铝
3.下列关于SO2的说法中,不正确的是( )
A.SO2可使石蕊试液褪色 B.SO2有漂白和杀菌作用
C.SO2溶于水后生成H2SO D.SO2是一种大气污染物
4.下列有关图示和图标中正确的是(  )

A. A B. B C. C D. D
5.下列每步转化不能通过一步反应就实现的是( )
A.NH3→NO→NO2→HNO3 B.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2
C.S→SO2→H2SO4→MgSO4 D.Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
6.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是( )
A. 使石蕊试液变红
B. 与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
C. 与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3
D. 与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2
7.下列有关物质的用途叙述错误的是 ( )
A. 碳酸氢钠在医疗上可用于治疗胃酸过多
B. 钠和钾的合金可用于制原子反应堆的导热剂
C. 碳酸钠可用于玻璃,制皂,造纸、纺织等工业
D. 氧化钠可用来作漂白剂
8.下列颜色变化过程中无化学反应发生的是:( )
A.蛋白质遇浓硝酸变黄
B.含钠元素的物质在火焰上灼烧产生黄色火焰
C.pH试纸与某溶液接触变为红色
D.无色浓硝酸久置后变黄
9.向100mL18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铁片加热。充分反应后,产生的气体在标准状况下的体积为(提示:2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+SO2↑+6H2O)。( )
A.小于20. 16 L B.等于20. 16 L
C.介于20. 16 L和40. 32 L之间 D.等于40. 32 L
10.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古化文献中充分记载了古代化学研究成果.下列关于KNO3的古代文献,对其说明不合理的是( )

A. A B. B C. C D. D
11.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质,下列说法正确的是(  )

A. Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗
B. Ⅱ图中:若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH反应
C. Ⅲ图中:生成蓝色的烟
D. Ⅳ图中:湿润的有色布条褪色;将硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成
12.X、Y、Z、W有如图所示的转化关系,则X、Y可能是( )

①C、CO ②S、SO2③N2、NO ④AlCl3、Al(OH)3
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
13.下列说法错误的是( )
A.Fe与S混合加热生成FeS
B.Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al 并不滴落
C.检验SO2气体中是否含有CO2气体,可将气体先通入饱和碳酸氢钠溶液,再通入品红溶液,最后通入澄清石灰水溶液
D.氯化氢水溶液能导电,所以氯化氢是电解质
14.下列关于钢铁冶炼的说法错误的是(  )
①焦炭在炼铁中的作用是产生还原剂和热量
②炼钢中用纯氧代替空气做氧化剂,是为了防止产生污染
③炼铁高炉有两个进口、三个出口
④用含硫较多的生铁炼钢,应加入较多的生石灰
⑤炼铁、炼钢过程中都发生CaO+SiO2CaSiO3
⑥尽管铁的熔点是1 535 ℃,但高炉中的铁在1 200 ℃左右就呈液态
⑦生铁炼钢的主要目的调节硅锰等的含量、除去硫磷
A. ①⑥ B. ②⑦ C. ③⑤ D. ④⑥
15.化学在生产和生活中有着广泛的应用,下列说法不正确的是( )
A. 二氧化硫具有漂白性,可广泛用于食品的增白
B. 鉴别蚕丝和人造丝(纤维素)的方法之一是灼烧,有烧焦羽毛气味的是蚕丝
C. 农村兴建沼气池将秸秆发酵产生沼气,可减少因焚烧带来的环境污染
D. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯可达到保鲜的目的


二、填空题
16.某同学用10 mol/L的浓盐酸配制250mL 1 mol/L的稀盐酸,并进行有关实验。请回答下列问题:
(1)需要量取浓盐酸 mL。
(2)配制该稀盐酸时使用的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还必须用到的仪器有 、 等。
(3)取所配制的稀盐酸100mL,与一定质量的锌充分反应,锌全部溶解后,生成的气体在标准状况下的体积为0.896L,则参加反应的锌的质量为 g ;设反应后溶液的体积仍为100 mL ,则反应后溶液中H+的物质的量浓度为 。
17.向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色,如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。完成下列填空:
(1)写出CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(已知氧化产物为HIO3):
(2)把KI换成KBr,则CCl4层变为_ _色:继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)加碘盐中含碘量为20mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若用Kl与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(标准状况,保留2位小数)。
18.(1)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,能观察到的现象是 。
(2)把一定量铁粉放入氯化铁溶液中,完全反应后,所得溶液中Fe2+和Fe3+的浓度恰好相等。
则Fe粉和氯化铁的物质的量之比为________
(3)向40mL 1mol/L的NaOH溶液中通入过量的CO2,并将溶液分成两等份。
①一份加热、蒸干、灼烧,所得固体的化学式是 。
②将NaHSO4固体放入另一份溶液中,发生反应的离子方程式是 。
19.已知Cu+2H2 SO4(浓)= CuSO4 +2H2O + SO2↑,若有0.2molCu反应掉,则生成SO2的体积为: (标况下),有 mol H2SO4发生还原反应。
20.下列反应或说明了浓硫酸具哪些性质有?
A浓硫酸干燥气体时___________________
B CuSO4·5H2O CuSO4 + 5H2O_______________
C Cu+H2SO4(浓) CuSO4 +2H2O+SO2↑______
D C6H12O6 6C + 6H2O_____________________
E C+H2SO4(浓) CO2+2H2O+SO2↑_________

三、实验题
21.某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质,设计如下实验。请回答下列问题:
(1)按图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称是___________;实验过程中,装置B中观察的现象是___________;装置C中有白色沉淀生成,该沉淀是__________(填化学式)。

(2)装置A反应容器中还会产生CO2气体,请写出产生CO2的化学方程式__________。
(3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2,应先从下列①~④中选出必要的装置连接A装置中c处管口,从左到右的顺序为__________(填序号);然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2,其目的是__________。

(4)某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H2,理由是__________(用离子方程式表示)。
22.二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义.
(1)工业上用黄铁矿(FeS2,其中S元素为-l价)在高温下和氧气反应制备SO2:4FeS2 + 11O2 8SO2 + 2Fe2O3,该反应中被氧化的元素是_________(填元素符号)。当该反应转移2.75mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为_________L.
(2)实验室中用如图1所示的装置测定SO2催化氧化为SO3,的转化率。(已知SO3熔点为16.8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响.)


①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是____________.
②实验过程中,需要通入氧气.试写出一个用图2所示装置制取氧气的化学方程式____________.
③当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是____________.
④实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是____________(用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某学习小组设计用如图3装置验证二氧化硫的化学性质.
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为____________.
②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案中合理的是_______________(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为__________________.


四、推断题
23.如图表示A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图。其中A、B、C、D常温下都是气体,B为红棕色。

(1)写出各物质的化学式:A________,B________,C________,D________,E________。
(2)写出各步反应的化学方程式:
①A→C:____________________________________________________________。
②B→E:____________________________________________________________。
③C→B:_____________________________________________________________。
24.A、B是中学化学里常用的物质,其中B是单质,A是化合物;F是红棕色气体,I是红褐色沉淀。它们之间相互反应以及生成物之间的转化关系如图所示。已知,I、L两种物质中除了含不同价态的B元素外,还都含另外两种相同的元素(这两种元素的原子序数均小于18)。请回答:

(1)B和A的浓溶液在常温下难反应,原因是_____________。但加热后,却可以,请写出反应的化学方程式: 。
(2)写出F和G相互转化的化学方程式:
F→G ;
A→H 。
(3)L转化成I的现象是 ;有关的化学方程式 。

五、计算题
25. 10.7g 氯化铵和足量的氢氧化钙混合后充分加热,再将所生成的气体完全溶于水后得 50 mL 溶液,计算:
(1)可生成标准状况下的氨气多少升?______________
(2)所得溶液的物质的量浓度是多少? ______________


26.将一定量的铁粉加入到装有100mL某浓度的稀硝酸溶液中充分反应。反应后溶液中剩有a g铁粉,收集到NO气体448mL(标准状况下)。
(1)写出所得溶液中溶质成分;
(2)求硝酸的物质的量浓度。

参考答案
1.C
【解析】A、B、C、D均可反应放出气体,但只有C不是氧化还原反应。
2.B
【解析】海水晒盐即为物理变化,A错误; 高温下,生石灰与二氧化碳不反应,C错误;电解熔融的氧化铝制备金属铝,D错误;正确选项B。
3.A
【解析】SO2的漂白性具有选择性,不能使石蕊试液褪色,而是表现出酸性,使石蕊变红。
4.B
【解析】
【分析】
A项,浓硫酸溶于水要放热,因此稀释浓硫酸要遵循“酸入水、棒搅拌”原则;

B项,碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳,长颈漏斗应在液面以下,应该用向上排空气法收集;

C项,图中所示标志是腐蚀品标志;
D项,由图标可知是禁止烟火标志。
【详解】
A项,浓硫酸溶于水要放热,所以稀释浓硫酸时要将浓硫酸缓慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌散热,故A项错误;
B项,实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳,长颈漏斗应在液面以下,且二氧化碳的密度大于空气的密度,用向上排空气法收集,故B项正确;
C项,图中所示标志是腐蚀品标志,故C项错误;
D项,由图标可知是禁止烟火标志,而不是禁止吸烟标志,故D项错误;
综上所述,本题正确答案为B。
5.B
【解析】
试题分析:A、氨气发生催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,A正确;B、铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能直接转化为氢氧化铝,B错误;C、S燃烧生成SO2,SO2被氧化可以转化为硫酸,硫酸与镁等反应可以生成硫酸镁,C正确;D、铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化转化为氢氧化铁,D正确,答案选B。
考点:考查物质之间转化的有关判断
6.D
【解析】A、使石蕊变红,只能说明硝酸具有酸性,不能说明氧化性,选项A错误;B、与S单质混合共热时生成H2SO4 和NO2 ,只表现硝酸的氧化性,不表现酸性,选项B错误; C、与Na2CO3 反应放出CO2 气体生成NaNO3 ,说明硝酸的酸性比碳酸强,不发生氧化还原反应,选项C错误;D、与铜反应生成Cu(NO3)2 和NO气体,生成硝酸铜表现酸性,生成NO表现硝酸的氧化性,选项D正确。答案选B。
7.D
【解析】A、碳酸氢钠能与盐酸反应,在医疗上可用于治疗胃酸过多,A正确;B、钠和钾的合金可用于制原子反应堆的导热剂,B正确;C、碳酸钠可用于玻璃,制皂,造纸、纺织等工业,C正确;D、过氧化钠可用来作漂白剂,D错误,答案选D。
8.B
【解析】
试题分析:A. 蛋白质遇浓硝酸变黄是蛋白质的特征反应(主要指含苯环的),属于化学变化,A项错误;B.焰色反应是元素的性质,属于物理变化;B项正确;C.pH试纸变色,是有机色素与H+、OH-的反应,属于化学反应,C项错误;D.浓HNO3分解产生的NO2溶在其中,使其变黄,属于HNO3的分解反应,D项错误;答案选B。
考点:考查化学变化、物理变化的判断
9.C
【解析】
试题分析:足量的铁和浓硫酸反应,随反应进行,浓硫酸浓度会降低。采用极限法,若全部生成SO2,则气体体积为20.16L,若全部生成H2,则气体体积为40.16L,所以C正确。
考点:考查了化学反应计算。
10.A
【解析】试题分析: A.选项KNO3 加热后会发生分解反应产生氧气,物质不能自燃,错误;B.鉴别KNO3 和Na2SO4两种物质可根据物质组成中含有的钾元素和钠元素的焰色反应进行鉴别,若灼烧使火焰呈黄色,就证明是Na2SO4;若灼烧,通过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,就证明是KNO3,正确;C. KNO3的溶解度随温度的升高而增大,提纯的方法是利用溶解后,煎炼得之主要利用蒸发结晶的方法,正确。D.火药与硫磺、木炭发生化学反应时,KNO3 中氮元素的化合价降低,被还原变为N2,体现氧化性,正确。
0考点:考查元素化合物的性质的知识。
11.D
【解析】A、MnO2只能与浓盐酸反应,因为MnO2是过量,随着反应的进行,盐酸浓度降低,到达某一浓度,反应将会停止,因此MnO2过量时,盐酸不能全部消耗,故A错误;B、Cl2与NaOH反应,造成烧瓶内压强减小,气球鼓起,故B错误;C、Cu和Cl2反应生成棕黄色烟,故C错误;D、干燥氯气不能使干燥的有色布条褪色,能够使湿润的有色布条褪色,Cl2和NaOH反应生成NaCl和NaClO,烧杯中加入硫酸,发生Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O,故D正确。
12.D
【解析】试题分析:①X是C,Y是CO时,则W是氧气,Z是二氧化碳,CO与氧气反应生成二氧化碳,正确;②X是S、Y是SO2,则W是氧气,Z是三氧化硫,而S与氧气不能一步生成三氧化硫,错误;③X是N2、Y是NO,则W是氧气,Z是二氧化氮,而氮气与氧气不能一步反应生成二氧化氮,错误;④X是AlCl3、Y是Al(OH)3,则W是氢氧化钠,Z是偏铝酸钠,氢氧化铝可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,氯化铝与过量氢氧化钠反应也生成偏铝酸钠,正确,答案选D。
考点:考查物质之间转化关系的判断
13.C
【解析】
试题分析:A.由于S的氧化性不是特别强,与金属反应生成的硫化物为低价硫化物,故Fe与S混合加热生成FeS,A正确;B.Al箔在空气中受热可以熔化,生成的Al2O3的熔点较高,包裹在铝的外面,因此熔化的Al 并不滴落,B正确;C.检验SO2气体中的CO2气体时,不能将气体先通入饱和碳酸氢钠溶液,原因是SO2与碳酸氢钠反应能够生成CO2气体,会对混合气体的检验产生影响,C错误;D.在熔融状态或者是水溶液中能够导电的化合物是电解质,由于氯化氢水溶液能导电,所以氯化氢是电解质,D正确。故答案C。
考点:考查元素化合物的性质,电解质的定义。
14.B
【解析】
【详解】
①焦炭与氧气生成一氧化碳,同时放出大量热,一氧化碳与铁矿石反应生成铁单质,故正确;②炼钢的确是用纯氧的,因为空气中的氮气会带走很多热量,并且会对钢的性能产生影响,故错误;?③炼铁高炉有两个进口:炉口和风口、三个出口:渣口、铁口和烟囱,故正确;?④生石灰在高温下与二氧化硫反应,生成亚硫酸钙,再与氧气生成硫酸钙,故正确;?⑤炼铁、炼钢含有二氧化硅,所以炼铁、炼钢过程中都发生CaO+SiO2?CaSiO3,故正确;⑥高炉中是铁的合金,熔点比纯金属低,故正确;?⑦生铁炼钢的主要目的降低碳的含量,调节硅锰等的含量、除去硫磷,故错误;所以说法错误的是:②⑦;故选B。
15.A
【解析】A、SO2有毒,不可用于食品的增白,故A错误;B、蚕丝的主要成分是蛋白质,燃烧时有烧焦羽毛的气味,人造丝没有,可用燃烧法区别人造丝和蚕丝,故B正确;C、农村兴建沼气池将秸秆发酵产生沼气,可减少因焚烧带来的环境污染,故C正确;D、高锰酸钾溶液能将乙烯氧化,故D正确;故选A。
16.(1)25.0;
(2)胶头滴管;250mL容量瓶;
(3)2.6;0.2mol/L。
【解析】试题分析:(1)设浓盐酸的体积为V,则10mol×V=1mol/L×0.25L,V=0.025L=25.0mL,故答案为:25.0;
(2)用胶头滴管定容,用250mL容量瓶配制溶液,故答案为:胶头滴管;250mL容量瓶;
(3)盐酸和锌反应的方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,设参加反应的锌的质量为x,参加反应的盐酸的物质的量为y。
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65g 2mol 22.4L
x y 0.896L
x==2.6g,y==0.08mol,剩余盐酸的物质的量=1mol/L×0.1l-0.08mol=0.02mol,则氢离子浓度==0.2mol/L,故答案为:2.6;0.2mol/L。
考点:考查了配制一定物质的量浓度的溶液的相关知识。
17.(8分)(1)I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl
(2)橙红色 HBrO3>Cl2>HIO3 (3)10.58
【解析】
试题分析:(1)CCl4层有紫色变成无色,说明Cl2把I2氧化成了HIO3,本身被还原为Cl-,Cl2→Cl-:化合价降低,被还原,0价→-1,↓1×2,I2→HIO3“化合价升高,被氧化,0→+5价↑5×2,最小公倍数为10,即I2+5Cl2→2HIO3+10HCl,反应物还少12个H,6个O,即6个H2O,得反应方程式为:I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl;(2)氯气的氧化性强于溴,Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,溴单质易溶于有机溶剂,在CCl4中呈现橙红色,继续滴加无现象,说明氯气不能把溴单质氧化成HBrO3,从而得出氧化性强弱大小为:HBrO3>Cl2>HIO3;(3)1000kg食盐中含碘的物质的量为:1000×103×20×10-3/(103×127)mol,根据上述反应方程式得出:2I-~6Cl2,消耗氯气的体积为6×1000×103×20×10-3×22.4/(103×127×2)=10.58L。
考点:考查氧化还原反应方程式的书写、氧化还原的概念、氧化性强弱的比较、化学计算等知识。
【答案】(1)先产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
(2)1:5
(3)①Na2CO3 ②HCO3-+H+=H2O+CO2↑
【解析】
试题分析:(1)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,能观察到的现象是:先产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
(2)由Fe+ 2Fe3+=3 Fe2+,及完全反应后Fe2+和Fe3+的浓度恰好相等,得消耗1Fe、2 Fe3+,生成了3Fe2+,溶液中余3 Fe3+,则原溶液中有5 Fe3+,所以Fe粉和氯化铁的物质的量之比是1:5
(3) ①向40mL 1mol/L的NaOH溶液中通入过量的CO2,生成碳酸氢钠,加热、蒸干、灼烧,碳酸氢钠分解,最终得Na2CO3固体
②NaHCO3和NaHSO4反应的离子方程式中需注意两种酸式盐的电离形式:NaHCO3= HCO3-+Na+、NaHSO4= Na++ H++ SO42-,所以离子方程式是HCO3-+H+=H2O+CO2↑
考点:考查NaOH溶液与FeSO4溶液反应的实验现象、铁元素的计算、碳酸氢钠的不稳定性、酸式盐的电离
19.(4分)4.48L (无单位或写错单位扣1分) ; 0.2
【解析】略
20.A吸水性 B 吸水性 C酸性 强氧化性 D脱水性 E强氧化性
【解析】
试题分析:A浓硫酸干燥气体利用浓硫酸的吸水性。
B硫酸铜晶体分解,是利用浓硫酸的吸水性。
C铜与浓硫酸反应利用了浓硫酸的酸性和强氧化性。
D葡萄糖碳化体现浓硫酸的脱水性。
E碳与浓硫酸只体现浓硫酸的强氧化性。
考点:考查浓硫酸的性质
21. 分液漏斗 品红试纸褪色,石蕊试纸变红 BaSO4 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O ③②④ 除尽装置中的空气,防止空气中的CO2影响实验 Fe+2H+==Fe2++H2↑
【解析】分析:(1)由装置图可知,仪器b为分液漏斗,生铁(含碳)与浓硫酸反应生成二氧化硫,可使湿润的品红试纸褪色,湿润的石蕊试纸变红;硝酸具有强氧化性,把二氧化硫通入硝酸钡溶液,会生成硫酸钡沉淀;
(2)碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫与水;
(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,因此应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽,最后通入澄清石灰水检验二氧化碳;
由于装置有空气,空气中含有二氧化碳,开始鼓入氮气,排尽装置中的空气,防止空气中的CO2影响实验;
(4)随着反应的进行浓硫酸变为稀硫酸,Fe和稀硫酸反应生成氢气。
详解:(1)由装置图可知,仪器b为分液漏斗,生铁(含碳)与浓硫酸反应生成二氧化硫,可使湿润的品红试纸褪色,湿润的石蕊试纸变红;把二氧化硫通入硝酸钡溶液,溶液显酸性,硝酸根离子把二氧化硫氧化为硫酸,因此会生成硫酸钡沉淀;
(2)碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫与水,反应的方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,因此应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽,最后通入澄清石灰水检验二氧化碳,即从左到右的顺序为③②④;由于装置有空气,空气中含有二氧化碳,开始鼓入氮气,排尽装置中的空气,防止空气中的CO2影响实验;
(4)随着反应的进行浓硫酸变为稀硫酸,Fe和稀硫酸反应生成氢气,反应离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑。
点睛:本题考查浓硫酸的性质实验、二氧化硫与二氧化碳的检验等,主要是二氧化硫性质的分析应用,注意二氧化硫、二氧化碳检验先后顺序,注意二氧化硫虽然具有漂白性,但不能使酸碱指示剂褪色,题目难度中等。
22.(1)Fe、S;11.2;
(2)①打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,慢慢滴加;
②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
③使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收;
④m/80 /(m/80+n/233);
(3)①试管a中出现淡黄色浑浊; ②方案Ⅲ:SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-。
【解析】
试题分析:(1)在反应4FeS2+11O2 8SO2+2Fe2O3中,化合价升高的Fe、S元素在反应中被氧化;根据反应方程式可知:每有44mol电子转移,会反应产生8molSO2,则反应转移2.75mol电子,产生SO2的物质的量是n(SO2)= (2.75mol÷44mol)×8mol=0.5mol,其在标准状况下的体积是V(SO2)= 0.5mol×22.4L/mol=11.2L;(2) ①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是①打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,慢慢滴加;②用图2所示装置是固体混合物加热制取气体的装置,则制取氧气的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;③当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收;④实验结束后,若装置D增加的质量为m g,则反应产生SO3的质量是mg;装置E中产生白色沉淀的质量为n g,由于未反应的SO2会被硝酸氧化产生硫酸,与溶液中的钡离子结合形成BaSO4沉淀,根据S元素守恒可知SO2的物质的量n/233mol,则此条件下二氧化硫的转化率是m/80÷(m/80+ n/233); (3)①二氧化硫具有氧化性,可以和最低价的硫化钠发生氧化还原反应,生成淡黄色的沉淀S,故证明其氧化性的现象是:试管a中出现淡黄色浑浊;②方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可能是氯水中的氯离子产生的作用,方案Ⅱ:向第二份溶液加入品红溶液,红色褪去,可以是氯水中含有的漂白性物质次氯酸起的作用;方案Ⅲ:向第三份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含硫酸根离子,是二氧化硫在酸性环境下被氯水氧化生成的,即SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-。S元素的化合价升高,失去电子,被氧化,体现二氧化硫的还原性,则实验设计合理。
考点:考查二氧化硫的性质及实验设计的知识。
23. N2 NO2 NO NH3 HNO3 N2+O22NO 3NO2+H2O===2HNO3+NO 2NO+O2===2NO2
【解析】(1)B为红棕色气体,则B为NO2,C与氧气反应生成NO2,则C为NO;A气体在闪电条件下与氧气反应生成NO,则A为氮气;E与铜反应生成NO,则E为硝酸;D在催化剂条件下与氧气加热反应生成NO,且D是A在高温高压、催化剂条件下反应生成的,则D为氨气,根据分析可知:A、B、C、D、E分别为N2、NO2、NO、NH3、HNO3,故答案为:N2、NO2、NO、NH3、HNO3;
(2)①A→C的反应为氮气与氧气转化成NO的反应,氮气在放电的条件下可以和氧气之间反应生成一氧化氮,反应的化学方程式为:N2+O22NO,故答案为:N2+O22NO;
②B→E为二氧化氮与水反应转化成硝酸,反应的化学方程式为:3NO2+H2O═2HNO3+NO,故答案为:3NO2+H2O═2HNO3+NO;
③C→B为NO与氧气转化成二氧化氮的反应,反应方程式为:2NO+O2═2NO2,故答案为:2NO+O2═2NO2。
点睛:本题考查框图形式的无机推断,解题的关键是在审题的基础上找准解题的突破口,本题的突破口为“B为红棕色”气体可推测B为二氧化氮。本题的易错点为二氧化氮与水反应方程式的书写,要注意基础知识的记忆。
24.(1)钝化;
Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O,
(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO;
3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)白色沉淀变成灰绿色,最终变成红褐色;
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【解析】
试题分析:A、B是中学化学里常用的物质,其中B是单质,A是化合物;F是红棕色气体,则F是NO2。I是红褐色沉淀,所以I是4Fe(OH)3。因此B是铁,A是硝酸。铁和浓硝酸反应生成硝酸铁、二氧化氮和水,所以D是水,E是硝酸铁。二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,则G是NO,J是氧气。H是硝酸亚铁,K是硝酸钠,L是氢氧化亚铁。
(1)常温下铁在浓硝酸中钝化,因此常温下很难发生反应,加热时二者反应,反应的化学方程式为 Fe+6HNO3(浓) Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O;
(2)二氧化氮溶于水的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;过量的铁与稀硝酸反应的化学方程式为3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2 +2NO↑+4H2O;
(3)氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁,实验现象是白色沉淀变成灰绿色,最终变成红褐色,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【考点定位】本题主要是考查无机框图题推断
【名师点晴】该题涉及的知识点比较多,参与反应的物质主要是氮的化合物和铁的化合物,题目难度不大。突破点是二氧化氮和氢氧化铁。答题时需要注意钝化是化学变化,不是物理变化。注意氢氧化亚铁的性质和铁与氧化剂反应时过量问题。
25. 4.48 L 4 mol / L
【解析】10.7g氯化铵的物质的量为:n===0.2mol,根据方程式计算:
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
2mol?????????????? ?????? ?2mol
0.2mol?????????????????? ? n
n==0.2mol。
(1)标准状况下的氨气的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:4.48L;
(2)将制得的氨气全部溶于水制成0.05L溶液,所得氨水物质的量浓度为:c===4mol/L,故答案为:4mol/L。
26.(1)Fe(NO3)2 0.8mol/L
【解析】(1)容器中剩有a g的铁粉,所得溶液中的溶质为Fe(NO3)2;
(2)硝酸完全反应生成硝酸亚铁与NO,NO的物质的量==0.02mol,根据电子转移守恒,参加反应的n(Fe)= =0.03mol,由氮元素守恒可知:n(HNO3)=2n[Fe(NO3)2]+n(NO)=2×0.03mol+0.02mol=0.08mol,故原硝酸的物质的量浓度==0.8mol/L。