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.下列物质均有漂白作用,其漂白原理相同的是( )
①过氧化钠 ②次氯酸 ③二氧化硫 ④活性炭 ⑤臭氧
A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ②③④ D. ①②③
2.取三张蓝色石蕊试纸放在表面皿上,然后按顺序分别滴加65%的浓硝酸、98%的浓硫酸和新制的氯水,三张试纸最后呈现的颜色是( )
A.白、红、白 B.白、黑、白 C.红、红、红 D.红、黑、红
3.“侯氏制碱法”化学反应原理为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4C1,下图模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )
A. a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰
B. b通入NH3,然后a通入CO2c中放碱石灰
C. a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D. b通入CO2然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
4.下列有关实验的叙述中正确的是( )
A. 用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3
B. 用托盘天平称取25.20g NaCl固体
C. 用干燥的淀粉碘化钾试纸检验溶液中是否含有Fe3+
D. 用25mL碱式滴定管量取14.80mL 1mol·L-1 KMnO4溶液
5.列物质中,酸性最强的是 ( )
A.H2SiO3 B.H3PO4 C.H2SO4 D.HClO
6.除去混在碳酸钠粉末中的少量碳酸氢钠,最合理的方法是( )
A. 加热 B. 加入氢氧化钠溶液 C. 加入盐酸 D. 加入CaCl2溶液
7.下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是( )
物质 组别 甲 乙 丙
A NaHCO3 HCl Ca(OH)2
B O2 SO2 NaOH
C NH3 NO2 H2O
D H2SO4(浓) Fe S
A. A B. B C. C D. D
8.把a L含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分成两等份,一份用b mol烧碱刚好把NH3全部赶出,另一份与BaCl2溶液完全反应,消耗c mol BaCl2,则原溶液中c(NO3-)为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
9.可以通过两种单质直接化合生成的物质是( )
A.SO3 B.NO2 C.CO2 D.FeCl2
10.FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为1:1:1时,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为( )
A.1:6????? B.2:15?? ?? C.2:11?????? D.1:7
11.如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是( )
A.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为血红色
B.溶液B转化为溶液C发生的变化的离子方程式为4H++2Fe2++O2===2Fe3++2H2O
C.溶液酸性A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A
12.下列有关实验的说法正确的是( )
A. SO2能使品红溶液、酸性KMnO4溶液褪色,加热后都能复原
B. 用铂丝蘸取某溶液在酒精灯的火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察到火焰颜色为紫色,说明原溶液中不含Na+
C. 用滴加BaCl2溶液观察有无白色沉淀生成的方法鉴别K2CO3和NaHCO3
D. 少量CO2通入CaCl2溶液能生成白色沉淀,CO2过量时白色沉淀溶解
13.氯碱工业的原料为食盐和水,所以氯碱工厂最好是选择靠近生产食盐的基地,以降低食盐的运输成本。下列关于电解NaCl水溶液的说法不正确的是( )
A.电解产物为Cl2和Na
B.电解过程中能产生黄绿色气体
C.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈红色
D.用排水集气法可以收集到较纯净的氢气
14.50g含有1.17g氯化钠和0.84g氟化钠的溶液中加入过量的硝酸银溶液,充分反应搅拌、静止、过滤、洗涤、干燥得到2.87g固体,由此得出的结论是( )
A.氯离子只有一部分参加反应 B.氟离子只有一部分参加反应
C.氟化银难溶于水 D.氟化钠和硝酸银在溶液中无沉淀生成
15.下列实验操作或方法中,正确的是( )
A. 将NaOH溶液存放在玻璃滴瓶中B. 检验试液中NH4+的存在
C. 干燥SO2气体 D. 收集HCL气体
二、填空题
16.NOx在阳光的作用下会引起光化学烟雾,从而造成严重的大气污染。火力发电厂烟气中含有大量氮氧化物,必须对燃烧后的烟气进行处理,其原理如下(已知:燃烧系统排放烟气中的NOx,90%以上是NO):
请回答:
(1)NO2气体的颜色为______。
(2)下列物质可作试剂A的是______(填字母)。
a.O3 b.CO c.NH3 d.ClO2
(3)试剂B可使用Na2SO3溶液,该反应的化学方程式为______。
(4)NO2还可以用NaOH溶液吸收(原理:2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O)。取一定量 NO2用过量的V1 mL c1 mol·L?1NaOH溶液吸收完全,剩余NaOH用V2 mL c2 mol·L?1 H2SO4溶液恰好中和,则被吸收的NO2物质的量是______。
17.海水开发利用的部分过程如图所示。
(
海水
苦卤(含
K
+
、
Mg
2+
、
Br
-
等)
粗盐
Br
2
K
+
、
Mg
2+
等
沉淀剂
Mg(OH)
2
Cl
2
)
(1)向苦卤中通入Cl2是为了提取溴,发生反应的离子方程式为____。
(2)富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2的水溶液将其还原吸收,发生反应的化学方程式为____。也可用纯碱吸收溴,主要反应是Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平),吸收1 mol Br2时,转移的电子为____mol。
(3)下列有关海水综合利用的说法错误的是____。
A.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
B.电解饱和食盐水可制得金属钠
C.工业生产常选用NaOH作为沉淀剂
D.海水提镁涉及到复分解反应
18.回答下列问题:
(1)焰色反应的实验中,钠元素的焰色为_____色,观察K元素燃烧时的焰色需要透过______。
(2)饮用水质量是关系人类健康的重要问题,在我国,一些贫困山区的农民至今还饮用井水,但暴雨过后井水混浊,无法饮用。为了能让暴雨过后井水尽快变的澄清,你会建议他们最好向井水中投入下列中的________(填序号)。
A.NaCl B.Na2CO3 C.KAl(SO4)2·12H2O D.CuSO4
(3)Na2O2可用作呼吸面具的供氧剂,发生反应的化学方程为__________、_______。
(4)铝元素是自然界中含量最多的的金属元素,应用广泛。金属铝既能与酸反应又能与强碱反应,请写出铝与强碱反应的离子方程式__________________。
(5)小苏打可作胃药,请写出其中和胃酸时的离子方程式____________。
(6)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成,爆炸时的反应为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。该反应的氧化剂是_____。
19.将一支盛有a mL NO 和b mL NO2气体的试管倒立于水槽中,然后通过a mL O2,请回答以下小题:
(1)若a=b,则充分反应后试管内气体体积为_________mL。
(2)若a<b,则充分反应后试管内气体体积为_________mL。
(3)若a>b,则充分反应后试管内气体体积为_________mL。
20.接触法制硫酸采用V2O5作催化剂,使用过的催化剂中含V2O5、VOSO4和SiO2,其中VOSO4能溶于水,从使用过的V2O5催化剂中回收V2O5的主要步骤是:向使用过的催化剂中加硫酸和Na2SO3浸取还原,过滤得VOSO4溶液;向滤液中加入KClO3氧化,再加入氨水生成沉淀;将沉淀焙烧处理后得V2O5.
(1)V2O5被浸取还原的反应产物之一是VOSO4,该反应的化学方程式为________________________;
(2)若生产过程使用的硫酸用量过大,进一步处理时会增加__________的用量.氨气常用______________检验,现象是__________________;
(3)若取加入氨水后生成的沉淀(其摩尔质量为598g?mol-1,且仅含有四种元素)59.8g充分焙烧,得到固体残留物54.6g,同时将产生的气体通过足量碱石灰,气体减少了1.8g,剩余的气体再通入稀硫酸则被完全吸收.通过计算确定沉淀的化学式(写出计算过程)。
三、推断题
21. A是用途最广的金属,B、C是两种常见气体单质,E溶液为常见强酸,D溶液中滴加KSCN溶液显红色,它们相互转化关系如图所示。
请回答:
(1)写出B物质的化学式: ;F的名称: ;
(2)写出第③步反应的化学方程式为 ;
(3)第④步反应中溶液颜色的变化 ;
写出第④步反应的离子方程式 ;
(4)写出SO2和B反应的离子方程式 ;
(5)F溶液中滴入NaOH溶液可能产生的实验现象是 。
22.已知下列反应,(反应所需的其他条件和各物质的化学计量数均已略去):
① A+BM+D+E; ② M+EA+F+B
请针对以下两种不同情况回答:
(1)若A是一种钠盐,反应①是化学工业上制取单质E和化合物M的重要方法。则A的电子式为 ;反应②的离子方程式为 ;在酸性条件下,若将化合物F加到Fe2+的溶液中,溶液从浅绿色变成黄色,反应的离子方程式为 。
(2)若A是一种含氧酸盐,可用于实验室中检验水的存在。1个A的酸根离子中共含有50个电子,其中含有一种元素X,X的原子的最外层电子数是电子层数的2倍,则X在元素周期表中的位置是 周期____族。X单质的熔点是1128C,则X单质的晶体类型属于 晶体。X与碳单质在一定条件下可以生成CX2的化合物,其分子结构类似于CO2,则CX2属于 分子(填“极性”或“非极性”)。反应②的化学方程式为: ;
四、实验题
23.某小组同学欲探究NH3的催化氧化反应,按下图装置进行实验。A、B装置可选用的药品:浓氨水、H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。
(1)NH3催化氧化的化学方程式是__________。
(2)甲、乙两同学分别按上图装置进行实验。一段时间后,装置G中的溶液都变成蓝色。
①甲观察到装置F中有红棕色气体,生成红棕色气体的化学方程式是__________?。
②乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟的成分是__________(填化学式)。
③用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因:__________。
(3)为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体,可在原实验的基础上进行改进:
①甲认为可调节K1和K2控制A、B装置中的产气量,应__________(填“增加”或“减少”)装置A中的产气量,或__________(填“增加”或“减少”)装置B中的产气量。
②乙认为可在装置E、F间增加置,该装置可以是__________(填字母序号)。
(4)为实现该反应,也可用下图所示的装置替换题.给装置中虚线框部分,
化合物X为__________。NH4HCO3的作用是__________。
24.如下图所示,根据实验室制取氯气的原理和性质,回答下列问题:
(1)写出装置甲中发生反应的化学方程式: 。
装置甲中的仪器使用前需要检漏的有 (写名称)。
(2)利用装置丙制取饱和氯水并测其pH值。
①证明氯水已饱和的现象是 。
②测定饱和氯水的pH方法是 。
③若撤去装置乙,直接将装置甲和丙相连。这样做对实验测定结果的影响是 。
(3)饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法,尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验:
i.在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20ml饱和氯水,充分反应,有少量气泡产生,溶液的黄绿色褪去;
ii.过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其漂白性更强;
iii.为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:
第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;
第二份与稀盐酸混合,立刻产生大量气泡;
第三份加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。
② 试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因: 。(用有关的方程式结合文字回答)
②试根据所学知识推测,在ii的滤液中含有的溶质,除了溶解的极少量氯气外,还含有的其他溶质为 (写化学式)。
③写出步骤iii中第一份滤液发生反应的离子方程式: 。
五、计算题
25.在标准状况下,将SO2和Cl2气体混合,测得混合气体相对HCl的密度是1.85。将该混合气体2.24L溶于100mL水中制成溶液,已知该溶液的密度为1.05 g/cm3。(已知:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl)计算该混合溶液中H+的物质的量浓度。(计算最终结果保留两位小数)
26.“铜都”安徽铜陵有许多黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量Al2O3、SiO2),黄铜矿是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
(1)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应原理为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2。CuFeS2中Cu和Fe元素的化合价均为+2价,若反应中转移0.3mol电子时,则标准状况下,产生SO2的体积为________L。
(2)焙烧黄铜矿产生的Cu2S可被稀硝酸氧化为Cu2+ 和硫单质,HNO3的还原产物为NO,试写出Cu2S与稀硝酸反应的离子方程式,并用双桥式表示电子转移__________________。
(3)焙烧黄铜矿还可得到Cu2O,将21.6g Cu2O加入到500mL某浓度的稀硝酸中,固体物质完全反应,生成Cu(NO3)2和NO,在所得溶液中加入1.0mol?L-1的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。原硝酸的物质的量浓度为___________。
试卷第8页,总8页
参考答案
1.A
【解析】试题分析:①过氧化钠、②次氯酸和 ⑤臭氧等漂白的原理属于化学变化,是永久性的,而③二氧化硫的漂白作用不是永久性的,④活性炭属于物理吸附,所以漂白原理相同的是①②⑤,答案为A。
【考点定位】本题主要是考查漂白作用原理判断
【名师点晴】掌握常见的漂白剂漂白原理是解答的关键,归纳如下:
用于漂白
的物质
实际参与
漂白的物质
漂白原理
变化类别
漂白特点
活性炭
活性炭
吸附漂白
物理变化
物理漂白不可逆
氯气
次氯酸
利用次氯酸的强氧化性进行漂白
化学变化
氧化还原漂白,不可逆
次氯酸盐
次氯酸
过氧化钠
过氧化氢
过氧化氢的强氧化性
化学变化
氧化还原漂
白,不可逆
过氧化氢
二氧化硫
二氧化硫
二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质
化学变化
可逆
2.B
【解析】浓硝酸和氯水具有漂白性,所以当滴加到蓝色石蕊试纸上时,试纸会变为白色,浓硫酸具有脱水性,所以当滴加在蓝色石蕊试纸上时,试纸会变为黑色,所以答案选B。
3.C
【解析】“侯氏制碱法”制取NaHCO3的原理是在饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,而得到NaHCO3的,在这一实验过程中,由于CO2在水中的溶解度较小,而NH3的溶解度较大,为防止倒吸,b管通CO2,a管通NH3,所以要在食盐水先通NH3然后再通CO2,否则CO2溶解的太少,不利于碳酸氢钠的生成;实验中的尾气主要是CO2和NH3,其中NH3对环境影响较大,要进行尾气处理,而NH3是碱性气体,所以在c装置中要装酸性物质,根据以上分析可知A错误、B错误、C正确、D错误,答案选C。
4.C
【解析】A、石蕊试纸是常用的试纸,是检验溶液的酸碱性最古老的其中一种方式。有红色石蕊试纸和蓝色石蕊试纸两种,碱性溶液使红色试纸变蓝,,酸性溶液使蓝色试纸变红,故A错误;B、无法用托盘天平称取25.20g NaCl固体,托盘天平只能精确到0.1g,故B错误;C、用干燥的淀粉碘化钾试纸检验溶液中是否含有Fe3+,Fe3+ 能将I― 氧化成I2,I2能使淀粉溶液呈蓝色,故C正确;D、 KMnO4溶液能氧化碱式滴定管中的乳胶管。故D错误;故选C。
5.C
【解析】
试题分析:A.H2SiO3是弱酸;B.H3PO4是中强酸;C.H2SO4是强酸;D.HClO是弱酸。因此酸性最强的是H2SO4。选项是C。
考点:考查物质酸性强弱的比较的知识。
6.A
【解析】试题分析:A、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠和水和二氧化碳,不引入新的杂质,碳酸钠的量增多,所以最好,选A;B、加入氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水,可能会引入氢氧化钠杂质,不选B;C、加入盐酸,碳酸钠先和盐酸反应生成碳酸氢钠,不选C;D、加入氯化钙,与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,错误,不选D。
考点:物质的除杂,钠的重要化合物的性质
7.B
【解析】试题分析:A.NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,2NaHCO3+ Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,2HCl+ Ca(OH)2=CaCl2+2H2O,任何两种物质都可以发生反应,错误;B.O2与NaOH不能发生反应,正确;C.8NH3+6NO27N2+12H2O,NH3+ H2O= NH3·H2O;3NO2+ H2O=2HNO3+NO,任何两种物质都可以发生反应,错误;D.H2SO4(浓)与铁在加热时发生反应产生硫酸铁、二氧化硫和水,与S在加热时发生反应产生二氧化硫和水,Fe与S加热反应产生FeS,任何两种物质都可以发生反应,错误。
考点:考查物质的化学性质的知识。
8.B
【解析】
试题分析:设平分后各含(NH4)2SO4的物质的量为x,NH4NO3的物质的量为y,则有:,解得:y=(b-2c)mol,所以原溶液中N的浓度为=mol·L-1。
考点:氮肥的生产和使用
9.C
【解析】
试题分析:A.S和氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫与氧气发生催化氧化生成三氧化硫,A不选;B.氮气与氧气反应生成NO,NO再与氧气反应生成二氧化氮,B不选;C.碳在氧气中完全燃烧生成CO2,C符合,D. 铁在氯气中燃烧生成三氯化铁,D不符,选C。
考点:考查物质的性质。
10.D
【解析】设生成NO2、N2O4、NO的物质的量均为1mol,则被还原的HNO3物质的量为4mol,共得到6mol电子;1molFeS在反应中失去9mol电子,故被氧化的FeS物质的量为mol,生成物中 Fe2(SO4)3的物质的量是mol,Fe(NO3)3的物质的量也是×(-×2)mol,即反应中有mol HNO3生成了盐,因此共有mol HNO3参加反应,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为mol: mol =1:7,D正确。
11.A
【解析】
试题分析:A、硫酸铁过量,溶液中还含有Fe3+,因此滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,故正确;B、利用Fe2+的还原性,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故错误;C、A→B发生的离子反应是:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,B中c(H+)>A中,即B的酸性强于A,故错误;D、氧化亚铁和酸反应,不与Fe3+反应,故错误。
考点:考查铁及其化合物的性质、氧化还原反应方程式的配平等知识。
12.C
【解析】A.二氧化硫具有漂白性,二氧化硫与品红化合生成无色物质,溶液褪色,其生成无色物质不稳定,加热后恢复红色,二氧化硫被高锰酸钾氧化,高锰酸钾褪色,加热后不能复原,故A错误;B、含有钠元素和钾元素的物质透过蓝色钴玻璃观察到火焰颜色也是为紫色,所以原溶液中可能不含Na+,故B错误;C.K2CO3与BaCl2反应生成碳酸钡沉淀,NaHCO3与BaCl2不反应,现象不同,能鉴别,故C正确;D、二氧化硫和氯化钙不能发生反应,无沉淀生成,故D错误;故选C。
13.A
【解析】
试题分析:电解食盐水产物为Cl2、NaOH和H2,A错;电解时产生了氯气,氯气是黄绿色气体,B对;有NaOH生成,故滴加酚酞溶液,溶液呈红色,C对;Cl2 和H2在不同的两极生成,所以可以收集到较纯净的氢气,D对。
考点:电解食盐水的基本知识。
14.D
【解析】
试题分析:1.17g氯化钠和0.84g氟化钠的物质的量都为0.02mol,若氟化银难溶于水,因为加入了过量的硝酸银溶液,氟离子和氯离子完全沉淀,所以沉淀的总物质的量应为0.04mol,其质量为5.41g,而实际得到固体2.87g,说明氟化银不是沉淀;若固体为氯化银,其物质的量等于0.02mol等于氯化钠的物质的量,说明氯离子沉淀完全,所以答案选D。
考点:考查对实验结果的分析判断
15.B
【解析】A.玻璃塞的主要成分为硅酸钠、二氧化硅等,二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,硅酸钠是黏性物质,很容易将玻璃塞粘结,不易打开,故A错误; B.NH4+与氢氧化钠反应生成氨气,氨气显碱性,能使石蕊试纸变蓝色,故B正确;C.SO2是酸性氧化物,能与碱石灰发生反应,故C错误;D.氯化氢极易溶于水,应用排空气法收集,故D错误;故选B。
16.红棕色 ad 2NO2+4Na2SO3=N2+4Na2SO4 (c1V1-2c2V2)×10-3mol
【解析】
【分析】
NO转化为NO2的过程中氮元素化合价升高,被氧化,则试剂A是氧化剂,NO2转化为氮气时氮元素化合价降低,被还原,则试剂B是还原剂,结合物质的性质分析判断。
【详解】
(1)NO2气体为红棕色。
(2)NO转化为NO2的过程中氮元素化合价升高,失去电子,A具有强氧化性,因此物质可以是臭氧或ClO2,CO或氨气具有还原性,不能将NO转化为NO2,答案选ad;
(3)试剂B可使用Na2SO3溶液,与二氧化氮反应生成氮气和硫酸钠,根据电子得失守恒可知该反应的化学方程式为2NO2+4Na2SO3=N2+4Na2SO4。
(4)消耗硫酸的物质的量是0.001c2V2mol,则与硫酸反应的氢氧化钠是0.002c2V2mol,因此与NO2反应的氢氧化钠是(c1V1-2c2V2)×10-3mol,所以根据方程式2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O可知被吸收的NO2物质的量是(c1V1-2c2V2)×10-3mol。
17.(1)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;(2)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr;5/3 ;(3)BC。
【解析】
试题分析:(1)利用氯气置换溴,Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;(2)利用SO2的还原性,Br2的氧化性,发生氧化还原反应,达到溴的富集,SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr;配平3Br2+6Na2CO3+3H2O=5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,消耗3molBr2转移电子为5mol,则吸收1molBr2转移电子5/3mol;(3)A、粗盐中含有杂质,因此提纯食盐时,需要除杂,如加入Na2CO3除去Ca2+,得到食盐固体需要重结晶,故说法正确;B、电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气,故说法错误;C、工业生产中考虑成本问题,NaOH成本高,常用石灰乳作沉淀剂,故说法错误;D、Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2+CaCl2,属于复分解反应,故说法正确。
考点:考查海水的综合利用、工业流程等知识 。
18.黄 蓝色钴玻璃 C 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ HCO3-+H+=H2O+CO2↑ S和KNO3
【解析】
【分析】
(1)根据钠、钾元素的焰色反应以及实验操作分析;
(2)根据明矾可以作净水剂分析解答;
(3)根据过氧化钠能与水和二氧化碳反应生成氧气分析;
(4)铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,据此书写;
(5)碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,据此书写;
(6)所含元素化合价降低的物质是氧化剂,据此判断。
【详解】
(1)焰色反应的实验中,钠元素的焰色为黄色,观察K元素燃烧时的焰色需要透过蓝色钴玻璃观察,以便滤去黄光。
(2)A.NaCl不能作净水剂;
B.Na2CO3水解显碱性,不能作净水剂;
C.KAl(SO4)2·12H2O溶于水生成氢氧化铝胶体,可以作净水剂;
D.CuSO4是重金属盐,不能用作净水剂;
答案选C。
(3)过氧化钠能与水和二氧化碳反应生成氧气,因此Na2O2可用作呼吸面具的供氧剂,发生反应的化学方程为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
(4)铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
(5)碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,因此小苏打可作胃药,反应的离子方程式为HCO3-+H+=H2O+CO2↑。
(6)反应S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑中S元素化合价降低,硝酸钾中氮元素化合价降低,所以该反应的氧化剂是S和KNO3。
19.(1)0 (2)(b-a)/3 (3)(a-b)/4
【解析】
试题分析:NO 和 NO2气体与氧气、水反应涉及到的化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3、3NO2+H2O=2HNO3+NO
(1)a=b时,NO 和 NO2气体与氧气恰好完全反应,无气体剩余,体积为0;
(2)a<b时,氧气不足,aml的NO需要3a/4ml的氧气,a/4ml的氧气只能与aml的NO2反应,余(b-a)ml的NO2再与水反应产生(b-a)/3ml的NO;
(3)a>b时,氧气过量,aml的NO需要3a/4ml的氧气,bml的NO2气体需要b/4ml的氧气,剩余氧气a-3a/4-b/4=(a-b)/4ml。
考点:考查NO、NO2混合气体与氧气、水反应的计算
20.(1)Na2SO3+V2O5+2H2SO4═2VOSO4+Na2SO4+2H2O
(2)NH3?H2O 红色的石蕊试纸;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(3)V6N2H8O16
【解析】
试题分析:(1)浸取还原过程的产物之一是VOSO4,V化合价为+4,据是还原过程可得原反应物是更高价的V,即为V2O5,反应的化学方程式为:Na2SO3+V2O5+2H2SO4=2VOSO4+Na2SO4+2H2O;(2)反萃取使用的硫酸用量过大,就需要用氨水中和,则会增加氨水的用量;氨水能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则通常用红色的石蕊试纸检验氨气;(3)59.8g沉淀的物质的量为:=0.1mol;取沉淀59.8g充分焙烧,得固体残留物54.6g,该残留物为V2O5,其物质的量为:n(V2O5)==0.3mol;所得气体通过碱石灰,减少的1.8g为水,水的物质的量为:n(H2O)==0.1mol,剩余气体能被稀硫酸完全吸收,硫酸稀释的为氨气,氨气的物质的量为:n(NH3)==0.2mol,n(H)=2n(H2O)+3n(NH3)=0.8?mol、n(O)=n(H2O)+5n(V2O5)=1.6?mol,该沉淀的化学式中含有V、N、H、O的数目分别为:N(V)==6、N(N)==2、N(H)==8、N(O)==16,
所以该沉淀的化学式为:V6N2H8O16。
考点:考查工业制硫酸的原理及化学方程式的计算,明确工业制硫酸的原理为解答关键。
21.(12分)
(1)Cl2(1分) ;氯化亚铁(1分)
(2)Fe +2HCl = FeCl2 + H2↑ (2分)
(3)溶液由黄色变为浅绿色(2分); 2Fe3++ Fe =3Fe2+ (2分)
(4)SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+Cl- (2分)
(5)先生成灰白色沉淀,立即变成灰绿色,最后变成红褐色(2分)
【解析】
试题分析:D中加入KSCN溶液,溶液变红色,说明D中含有铁离子,则D固体中含有Fe元素,所以A是Fe;B为气体单质,且D固体溶于水得到溶液,所以D是溶于水的化合物,所以B为氯气,D是;D是氯化铁;氯气与单质C反应生成一种强酸,则该强酸中含有Cl元素,所以E是HCl;HCl与Fe反应生成氯化亚铁和氢气,所以F是氯化亚铁。
(1)B的化学式是Cl2;F的名称是氯化亚铁;
(2)③的反应是盐酸与Fe反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式是Fe +2HCl = FeCl2 + H2↑;
(3)D是氯化铁,为黄色溶液,与Fe反应生成氯化亚铁,现象是固体逐渐溶解,溶液由黄色逐渐变为浅绿色;反应的离子方程式是2Fe3++ Fe =3Fe2+;
(4)二氧化硫与氯气反应生成硫酸和盐酸,化学方程式是SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+Cl-;
(5)氯化亚铁溶液滴入氢氧化钠溶液,先产生白色沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,最终转化为红褐色。
考点:考查无机物的推断,物质性质的应用
22.
(1);Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
(2)三;ⅥA;分子;非极性;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【解析】
试题分析:(1)由“日常生活中用作调味剂的盐”可判断A是氯化钠,电解饱和食盐水是化学工业上制取氯气(E)和氢氧化钠(M)的重要方法,说明A是氯化钠.氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠(F)、氯化钠(A)和水(B),由于次氯酸钠是常见的强氧化剂,亚铁离子是常见的还原剂,根据“溶液从浅绿色变成黄色”判断氧化产物为铁离子,次氯酸根离子中的氯元素显+1价,得电子化合价降低,若降为0价生成的氯气可以氧化亚铁离子进一步降至-1价,因此次氯酸根离子的还原产物应为氯离子,根据得失电子守恒和电荷守恒就可以得到离子方程式:2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O,故答案为:;Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2;2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O;
(2)实验室常用无水硫酸铜检验水的存在,1个硫酸根离子恰好含50个电子,其中的硫元素最外层电子数是6,电子层数是3,X为硫,位于元素周期表第三周期第ⅥA族,硫单质构成的晶体熔沸点较低,属于分子晶体;CO2是直线型分子,属于非极性分子,因此CS2也是非极性分子;铜和浓硫酸在加热时可以生成硫酸铜,化学方程式是:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:第三周期第ⅥA族;分子;非极性;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
考点:考查了无机物的推断;原子结构与元素周期律的关系;电解原理;铁盐和亚铁盐的相互转变的相关知识。
23.4NH3+5O24NO+6H2O2NO + O22NO2NH4NO33Cu + 8H+ +2NO3- =3Cu2++2NO↑ +4H2O增加减少abcNa2O2NH4HCO3受热分解放出NH3;同时放出的CO2 和H2O分别与Na2O2反应生成O2
【解析】
【详解】
(1)氨的催化氧化反应,氨气中-3价的氮被氧气氧化成显+2价的一氧化氮,化学反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)①氨气发生了催化氧化的产物一氧化氮,一氧化氮极易和氧气化合为二氧化氮,即2NO+O2=2NO2;所以装置F中有红棕色气体产生,故答案为:2NO+O2═2NO2;
②乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟是由于氨气和硝酸反应NH3+HNO3=NH4NO3,生成了白色的NH4NO3固体,故答案为:NH4NO3;
③在装置G中,生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式为:3NO2+H2O═2HNO3+NO,获得硝酸,金属铜和硝酸反应,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O实质是:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)①为了充分氧化氨气,氧气需过量,故需增加氧气的量或减少氨气的量。由气体的干燥装置可知,A为制氧气的装置、B为制取氨气的装置,故可增加装置A中的产气量或减少装置B中的产气量,故答案为:增加; 减少;
②E装置是氨气的催化氧化装置,从装置中出来的气体中有氧气和氨气和一氧化氮和水蒸气,因4NO+2H2O+3O2=4HNO3,NH3+HNO3=NH4NO3,所以避免F中生成硝酸铵,实现在F中看到红棕色的二氧化氮,需除去水或氨气,需在装置E、F间增加一个装置,该装置可以将氨气或水除去,a碱石灰吸收水蒸气,可以通过防倒吸的b装置吸收氨气,可以通过浓硫酸吸收氨气和水蒸气,实现在F中看到红棕色的二氧化氮,需选abc,故答案为:abc;
(4)为实现2NO+O2═2NO2该反应,须生成氧气,碳酸氢铵受热分解生成氨气和水和二氧化碳,放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2,则X为Na2O2,故答案为:Na2O2、NH4HCO3受热分解放出NH3;同时放出的CO2 和H2O分别与Na2O2反应生成O2。
【点睛】
本题综合考查实验方案的设计和有关氮元素及其化合物的相关知识,在进行实验方案设计时明确实验目的是关键,如为在F中看到红棕色的二氧化氮,为了避免生成白烟硝酸铵对现象造成干扰,需要避免生成硝酸,因此需除去水或氨气,可以在装置E、F间增加一个装置,该装置可以是将氨气或水除去即可,a中碱石灰吸收水蒸气, b装置可吸收氨气并防倒吸,c中的浓硫酸吸收氨气和水蒸气,从而都可以实现在F中看到红棕色的二氧化氮。
24.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;分液漏斗;
(2)①丙中液体呈黄绿色,丙上部空间呈黄绿色,有黄绿色气体进入丁中;
②用pH计直接测定(用pH试纸测定不给分)
③由于氯化氢未除尽会导致制得的氯水酸性增强,测得的pH偏小;
(3)①由于饱和氯水中存在平衡:Cl2+H2O=H++Cl?+HClO,加入CaCO3后,2HCl+ CaCO3 CaCl2+CO2↑+H2O,使平衡右移,HClO的浓度增大;
② CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO;③ Ca2++HCO3-+OH?=CaCO3↓+H2O。
【解析】
试题分析:(1)在A装置中MnO2与浓盐酸混合加热发生反应,制取氯气,反应的化学方程式是:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;装置甲中的仪器使用前需要检漏的有分液漏斗;
(2)①氯气的水溶液叫氯水,证明氯水已饱和的现象是丙中液体呈黄绿色,丙上部空间呈黄绿色,有黄绿色气体进入丁中;②由于饱和氯水中含氧化性的HClO,会将pH试纸氧化,因此不能使用pH试纸测定溶液的pH,测定饱和氯水的pH方法是用pH计直接测定;③浓盐酸具有挥发性,在制取的氯气中含有HCl,若撤去装置乙,直接将装置甲和丙相连。HCl溶解在水中使氯水的酸性增强,故导致测得的pH偏小;(3)①在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因是饱和氯水中存在平衡:Cl2+H2OH++Cl?+ HClO,加入CaCO3后,由于酸性HCl>H2CO3>HClO,所以会发生化学反应:2HCl+ CaCO3= CaCl2+ CO2↑+H2O,由于c(H+)减小,根据平衡移动原理,减小生成物的浓度,化学平衡正向移动,使HClO的浓度增大;②将ii的滤液滴在有色布条上,发现其漂白性更强含有的溶质,说明该滤液中除了溶解的极少量氯气外,还含有的其他溶质为CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO。③将滤液的第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀,说明产生了CaCO3沉淀,反应的离子方程式是Ca2++HCO3-+OH?=CaCO3↓+H2O。
【考点定位】考查气体的制取方法、HClO的pH的测定、离子方程式的书写、溶液成分的判断的知识。
【名师点睛】元素、化合物知识是中学化学的重要知识内容,Cl2是中学非常重要的一种气体,气体在制取前要检查装置的气密性,掌握有关气体的制取方法与反应物质的状态、反应条件的关系是选择仪器的关键;一般情况下可以将待测溶液滴在pH试纸上,半分钟后根据试纸颜色变化可确定溶液的pH,但由于氯水中含有具有强氧化性的HClO,会把试纸氧化,不能观察其pH,故要用pH计直接测量。在判断化学操作的应用水,要结合物质的性质、判断溶液的成分,并根据复分解反应的规律:强酸与弱酸的盐发生反应制取弱酸的性质,及化学平衡移动原理进行分析。掌握各种化学反应规律及元素化合物的知识是本题解答的关键。
25.1.97mol/L
【解析】设混合气体中SO2?为xmol,Cl2为ymol,则x+y=0.1mol,测得混合气体相对HCl的密度是1.85,则混合气体的相对分子质量为HCl的1.85倍,即混合气体的相对分子质量为1.85×36.5=67.525,则=67.5,求出SO2?和Cl2的物质的量,再根据方程式求出酸的物质的量和氢离子的浓度。
根据上述分析:解得:x=0.05mol,y=0.05mol,
已知:SO2+Cl2+H2O═H2SO4+2HCl
则SO2?和Cl2恰好反应生成0.05molH2SO4和0.1molHCl,则溶液中n(H+)=0.2mol,
溶液的体积V===101.7mL=0.1017L,
则c(H+)==1.97mol/L。
点睛:本题考查的混合物的计算,涉及物质的量和物质的量浓度的有关计算。该题的关键是求得混合物气体中各气体的含量,再根据方程,求得n(H+),根据溶液总质量与密度的关系求得溶液体积,综合在一起及可求得氢离子的浓度。
26.1.12 2.2mol?L-1
【解析】
【详解】
(1) 2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2中,Cu、O元素的化合价降低,则被还原的元素是Cu、O;S元素的化合价由-2价升高为+4价,可以知道生成1mol气体转移6mol电子,则反应中转移0.3mol电子时,则标准状况下产生SO2的体积为0.3mo22.4L/mol=1.12L因此,答案是1.12;
(2) Cu2S可被稀硝酸氧化为Cu2+ 和硫单质, HNO3的还原产物为NO,Cu、S元素的化合价升高,N元素的化合价降低,由电子、电荷及原子守恒可以知道,离子反应为3Cu2S+16H++4NO3-=6Cu2++3S↓+4NO↑+8H2O根据化合价变化确定得失电子数,因此,本题正确答案是: 。
(3)溶液为中性,则溶质为NaNO3,由NaOH3可确定反应后溶液中NO3-,与固体反应后溶液中的n(NO3-)=1L1mol/L=1mol,n(Cu2O)=21.6g/144g/mol=0.15mol,由电子守恒可以知道n(NO)=0.15mol2(2-1)/(5-2)=0.1mol,根据N守恒,原溶液中硝酸为n(NO3-)+n(NO)=1mol+0.1mol=1.1mol ,原硝酸的物质的量浓度为1.1mol/0.5L=2.2mol?L-1,因此,答案是:2.2mol?L-1。