
? 第03周 專題強化練一
硫、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化、計算和綜合實驗
(限時:60分鐘 滿分80分)
一、選擇題:本題共15個小題,每小題3分,共45分。
1.(2022·北京懷柔·高一期末)下列敘述中正確的是
A.鐵與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生對應(yīng)的鹽和氫氣
B.常溫下,濃硫酸可以用鋁制容器盛放
C.金屬與水反應(yīng)均生成對應(yīng)的氫氧化物和氫氣
D.鐵與硫反應(yīng)的產(chǎn)物為硫化鐵
【答案】B
【詳解】
A.鐵與濃硝酸常溫下發(fā)生鈍化,且硝酸與金屬反應(yīng)不能生成氫氣,故A錯誤;
B.常溫下, 濃硫酸與鋁發(fā)生鈍化,因此可用鋁制容器盛放濃硫酸,故B正確;
C.很活潑的金屬才能與水反應(yīng)生成氫氧化物和氫氣,不活潑的金屬與水不反應(yīng),如銅與水不反應(yīng),故C錯誤;
D.硫的氧化性較弱,與鐵反應(yīng)只能生成硫化亞鐵,故D錯誤;
故選:B。
2.下列轉(zhuǎn)化不能一步實現(xiàn)的是( )
A.S→H2S B.S→SO3
C.H2SO4→SO2 D.Na2SO3→SO2
【答案】B
【解析】
H2+SH2S,A不選;S和O2反應(yīng)只能生成SO2,選B;濃硫酸和還原性物質(zhì)反應(yīng)生成SO2,C不選;Na2SO3與濃H2SO4反應(yīng)生成SO2,D不選。
3.含硫元素物質(zhì)間發(fā)生轉(zhuǎn)化:SSO2SO3H2SO4Al2(SO4)3,其中硫元素化合價發(fā)生變化的是
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】A
【詳解】
①S單質(zhì)與O2在點燃時反應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO2,S元素化合價由0價變?yōu)?4價,反應(yīng)前后S元素化合價發(fā)生了變化,①符合題意;
②SO2與O2在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生SO3,S元素化合價由+4價變?yōu)?6價,S元素化合價升高,可見在反應(yīng)前后S元素化合價發(fā)生了變化,②符合題意;
③SO3被水吸收得到H2SO4,S元素化合價都是+6價,因此S元素化合價未發(fā)生變化,③不符合題意;
④H2SO4可以與Al2O3發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Al2(SO4)3和水,S元素化合價都是+6價,反應(yīng)前后S元素化合價未發(fā)生變化,④不符合題意;
綜上所述可知:在物質(zhì)轉(zhuǎn)化中硫元素化合價發(fā)生變化的序號是①②,故合理選項是A。
4.氮元素在海洋中的循環(huán)是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無機氮的循環(huán)過程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋中的氮循環(huán)的說法正確的是
A.過程①屬于化學(xué)變化
B.屬于固氮作用的是過程③
C.反硝化作用是氮元素發(fā)生氧化反應(yīng)
D.向海洋中排放含的廢水會影響海洋中的含量
【答案】D
【詳解】
A.在該變化過程中都是N2,沒有新物質(zhì)產(chǎn)生,因此屬于物理變化,A錯誤;
B.氮的固定是游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的方法,在上述轉(zhuǎn)化過程中只有②是氮的固定,B錯誤;
C.根據(jù)圖示可知:反硝化作用是氮元素由轉(zhuǎn)化為N2,N元素化合價降低,得到電子被還原,發(fā)生還原反應(yīng),C錯誤;
D.根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:若向海洋中排放含的廢水,會通過反硝化作用產(chǎn)生,導(dǎo)致海洋中的含量增加,因而影響的含量,D正確;
故合理選項是D。
5.相同質(zhì)量的鐵與足量的稀硫酸及足量的CuO反應(yīng)制單質(zhì)銅,有人設(shè)計以下兩種方案:
①FeH2Cu,
②CuOCuSO4Cu。
若實驗過程中,根據(jù)一般的實驗方法和實驗操作規(guī)則進行操作,對兩者制得單質(zhì)銅的量作比較正確的是
A.相等 B.①多 C.②多 D.無法判斷
【答案】C
【詳解】
根據(jù)反應(yīng)方程式:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O;CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,F(xiàn)e+CuSO4=FeSO4+Cu可知,方案①中氫氣還原氧化銅實驗,開始時需先通入一部分氫氣,排除裝置中的空氣,實驗結(jié)束時還要通一會氫氣,以防止生成的銅被氧化,如果不考慮先通后停,相同質(zhì)量的鐵生成銅的質(zhì)量是相同的,但是由于有部分氫氣被浪費,所以導(dǎo)致方案①對應(yīng)的銅減少。故方案②生成的銅多,故答案為:C。
6.物質(zhì)類別和核心元素的價態(tài)是學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的重要認識視角。如圖是某元素的“價類二維圖”,其中單質(zhì)b是黃色固體,f、h均為正鹽,且焰色都是黃色。下列說法不正確的是
A.a(chǎn)和c反應(yīng)可以生成b
B.用BaCl2溶液可以鑒別f和h的溶液
C.e的濃溶液可用鋁槽車運輸
D.c能使品紅溶液褪色
【答案】B
【分析】
單質(zhì)b是黃色固體,所以b是硫,f、h均為正鹽,且焰色都是黃色,根據(jù)示意圖可知a是H2S,c是SO2,d是SO3,e是硫酸,f是硫酸鈉,g是亞硫酸,h是亞硫酸鈉,據(jù)此解答。
【詳解】
A. 二氧化硫具有氧化性,能氧化硫化氫,二者反應(yīng)可以生成單質(zhì)硫,A正確;
B. 亞硫酸鈉和硫酸鈉均能與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀,不用BaCl2溶液鑒別二者,B錯誤;
C. 常溫下鋁在濃硫酸中鈍化,因此e的濃溶液可用鋁槽車運輸,C正確;
D. 二氧化硫具有漂白性,能使品紅溶液褪色,D正確;
7.(2022·山東濟南·高一期末)如圖是N元素及其化合物的“價—類”二維圖。
下列說法正確的是
A.實驗室采用向上排空氣法收集A
B.化合物B的水溶液能導(dǎo)電,證明B是電解質(zhì)
C.控制不同的反應(yīng)條件,C與E也能相互轉(zhuǎn)化
D.兩支玻璃棒分別蘸取B的濃溶液與D的濃溶液,靠近后會產(chǎn)生白霧
【答案】C
【分析】
根據(jù)化合物中元素的化合價以及物質(zhì)的組成與分類來分析:B為NH3,A為NO,C為NO2,D為硝酸,E為硝酸鹽。
【詳解】
A. A點所示物質(zhì)中氮元素的化合價為+2價,其化學(xué)式為NO,NO易與氧氣反應(yīng),實驗室采用排水法收集A,故A錯誤;
B. B點對應(yīng)的物質(zhì)是NH3,化合物B的水溶液能導(dǎo)電,是因為生成了NH3?H2O能電離,但NH3本身沒有電離,不能證明B是電解質(zhì),故B錯誤;
C. 控制不同的反應(yīng)條件,C與E也能相互轉(zhuǎn)化,如:NO2與水反應(yīng)生成硝酸,濃硝酸和銅反應(yīng)生成NO2,故C正確;
D. 兩支玻璃棒分別蘸取NH3的濃溶液與硝酸的濃溶液,靠近后會產(chǎn)生硝酸銨固體,是白煙,故D錯誤;
故選C。
8.(2022·江蘇蘇州·高一期末)利用如下實驗研究濃硫酸的性質(zhì)。
實驗1:取2 g蔗糖放入大試管中,加2~3滴水, 再加入3 mL濃硫酸,攪拌,蔗糖變黑,同時將產(chǎn)生的氣體通入酸性KMnO4溶液中,觀察到KMnO4溶液褪色。
實驗2:將一小片銅放入試管中再加入3 mL濃硫酸,加熱,將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中,觀察到品紅溶液褪色。將反應(yīng)后的混合物溶于水,得到藍色溶液。
下列說法正確的是
A.“實驗1” 只可以說明濃硫酸具有吸水性和強氧化性
B.“實驗1”中產(chǎn)生的氣體直接通入澄清石灰水可檢驗是否含CO2
C.“ 實驗2”可以說明濃硫酸具有強氧化性和酸性
D.“實驗1”和“實驗2”的現(xiàn)象都說明SO2具有漂白性
【答案】C
【詳解】
A. “實驗1” 中蔗糖變黑,可以說明濃硫酸具有吸水性、強氧化性和脫水性,故A錯誤;
B.“實驗1”中產(chǎn)生的氣體含有CO2和SO2,需要先除去SO2再通入澄清石灰水檢驗是否含CO2,故B錯誤;
C. “ 實驗2”中銅片和濃硫酸反應(yīng)生成SO2可以說明濃硫酸具有強氧化性,生成藍色的銅鹽說明有酸性,故C正確;
D. “實驗1”的現(xiàn)象說明SO2有還原性,“實驗2”的現(xiàn)象說明SO2具有漂白性,故D錯誤;
故答案為:C
9.(2022·北京海淀·高一期末)實驗室用下圖裝置(夾持裝置已略去)制備NH3,并研究其性質(zhì)。其中,a、b為濕潤的紅色石蕊試紙,下列關(guān)于NH3性質(zhì)實驗的說法中,不正確的是
A.裝置乙中,b先變藍,a后變藍 B.裝置丙中,產(chǎn)生大量白煙
C.裝置丁中,試劑可以是水 D.裝置丁具有防止倒吸的作用
【答案】A
【詳解】
A.由于NH3的密度比空氣的小,故裝置乙中,a先變藍,b后變藍甚至不變藍,A錯誤;
B.濃鹽酸具有揮發(fā)性,NH3+HCl=NH4Cl,產(chǎn)生NH4Cl小顆粒,即裝置丙中,產(chǎn)生大量白煙,B正確;
C.NH3極易溶于水,可以用水來吸收多余的NH3,裝置丁中,試劑可以是水,C正確;
D.裝置丁中的干燥管能夠起到防止倒吸的作用,D正確;
故答案為:A。
10.(2022·山東濟南·高一期末)將碳和濃反應(yīng)產(chǎn)生的氣體X通入盛有足量溶液的洗氣瓶中(如圖),有白色沉淀產(chǎn)生,下列說法正確的是
A.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是和的混合物
B.洗氣瓶中發(fā)生的離子反應(yīng)可能為:
C.處逸出的氣體能使澄清石灰水變渾濁,說明反應(yīng)產(chǎn)生了
D.若將溶液改為煮沸后冷卻的溶液,仍會有白色沉淀產(chǎn)生
【答案】D
【分析】
鹽酸的酸性強于碳酸和亞硫酸,碳與濃硫酸共熱產(chǎn)生的X氣體為CO2和SO2的混合氣體,與氯化鋇不反應(yīng)。
【詳解】
A. CO2和SO2的混合氣體,與氯化鋇不反應(yīng),洗氣瓶中不產(chǎn)生的沉淀,故A錯誤;
B. 鹽酸的酸性強于碳酸和亞硫酸,洗氣瓶中不發(fā)生反應(yīng),故B錯誤;
C. 處逸出的氣體是CO2和SO2的混合氣體,能使澄清石灰水變渾濁,但無法確定是、SO2還是兩者的混合物與氫氧化鈣反應(yīng)的,故C錯誤;
D. 若將溶液改為煮沸后冷卻的溶液,二氧化硫被硝酸根氧化為硫酸根離子,會有白色沉淀產(chǎn)生,沉淀為BaSO4,故D正確;
故選D。
11.(2022·江蘇常州·高一期末)大氣污染物易溶于水,通常表現(xiàn)出較強的還原性,對人體的呼吸系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)等均有毒性作用。認識和利用的性質(zhì)可有效防治對環(huán)境的污染,并實現(xiàn)的綜合利用。實驗室通過下列實驗探究的性質(zhì)。
實驗
實驗操作和現(xiàn)象
1
用充有的針筒吸入蒸餾水,用橡皮塞堵住針筒前端,充分振蕩,針筒內(nèi)幾乎沒有氣體剩余
2
取實驗1中的溶液,滴入幾滴紫色石蕊試液,溶液顯紅色
3
取實驗1中的溶液,加入的溶液,觀察不到實驗現(xiàn)象
4
取實驗1中的溶液,通入氣體,出現(xiàn)淡黃色渾濁
下列有關(guān)說法正確的是
A.實驗1說明與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
B.實驗2中發(fā)生了以下過程:、
C.實驗3中可能發(fā)生了反應(yīng)
D.實驗4說明水溶液具有還原性
【答案】C
【詳解】A.已知易溶于水,針筒內(nèi)幾乎沒有氣體剩余,可能原因是溶于水,不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故A錯誤;B.紫色石蕊試液變紅色說明溶液呈酸性,發(fā)生反應(yīng):、亞硫酸是二元弱酸,主要的電離方程式為,故B錯誤;C.具有還原性,有氧化性,兩者在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng),化學(xué)方程式為:,故C正確;D.實驗4的反應(yīng)方程式為+2H2S=3S↓+2H2O,→S反應(yīng)中S元素化合價降低,說明水溶液具有氧化性,故D錯誤;故選:C。
12.(2021·江西南昌市·南昌二中高一期末)下列有關(guān)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化判斷正確的是( )
A.0.1 mol Cu與足量的硫充分反應(yīng),生成物的質(zhì)量比該單質(zhì)的質(zhì)量增加了1.6 g
B.如圖是銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗裝置。B中盛裝的是濃硫酸,作用是干燥SO2
C.Cu投入稀硫酸中加熱,沒有明顯變化,加入一定量的H2O2溶液,金屬Cu逐漸溶解,反應(yīng)中H2O2起催化作用
D.向銅與濃硫酸反應(yīng)后的混合溶液中加水,判斷有無銅離子
【答案】A
【詳解】
A.Cu與S混合加熱發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cu2S,若Cu物質(zhì)的量是0.1 mol,則反應(yīng)產(chǎn)生0.05 mol Cu2S,消耗S的物質(zhì)的量是0.05 mol,因此固體質(zhì)量增加了0.05 mol×32 g/mol=1.6 g,A正確;
B.在如圖銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗裝置中,B中盛裝的應(yīng)該是飽和NaHSO3溶液,作用是儲存SO2,并可作安全瓶,防止倒吸的作用,B錯誤;
C.H2O2溶液具有強氧化性,在酸性條件下將Cu氧化為Cu2+,反應(yīng)方程式為:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,在該反應(yīng)中H2O2的作用是氧化劑,C錯誤;
D.反應(yīng)后溶液中含有大量濃硫酸,要根據(jù)硫酸的稀釋原則進行操作,即應(yīng)該待溶液冷卻后,取少量溶液加入到盛有水的容器中,根據(jù)溶液是否變?yōu)樗{色,確定其中是否含有Cu2+,D錯誤;
故合理選項是A。
13.(2021·貴州黔東南苗族侗族自治州·高一期末)已知X為一種常見酸的濃溶液,能使蔗糖粉末變黑。A與X反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物均已略去,則下列有關(guān)說法正確的是( )
A.X使蔗糖變黑的現(xiàn)象只體現(xiàn)了X的強氧化性
B.若A為鐵,則足量A與X在室溫下即可完全反應(yīng)
C.工業(yè)上,B轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)條件為適當溫度、常壓、使用催化劑
D.若A為碳單質(zhì),則將C通入少量的澄清石灰水,一定可以觀察到有白色沉淀產(chǎn)生
【答案】C
【分析】
X為一種常見酸的濃溶液,能使蔗糖粉末變黑,則X是硫酸,D和水反應(yīng)生成硫酸,則D是三氧化硫,B和氧氣反應(yīng)生成三氧化硫,則B是二氧化硫,據(jù)此答題。
【詳解】
A.濃硫酸使蔗糖變黑的現(xiàn)象主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性,故A錯誤;
B.若A是鐵,常溫下,鐵與濃硫酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象,所以鐵不能完全溶解,故B錯誤;
C.工業(yè)上,二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的反應(yīng)條件為高溫、常壓、使用催化劑,故C正確;
D.若A是碳,濃硫酸和碳反應(yīng)生成二氧化碳,向少量澄清石灰水中通入少量CO2氣體有碳酸鈣白色沉淀生成,而通入過量CO2則生成Ca(HCO3)2,溶液仍澄清,故D錯誤;
故答案為C。
14.某溶液含有下列離子中的幾種:K+、、Ba2+、、、Cl-,且溶液中各離子濃度相等。取該溶液進行如下實驗:
(1)取該溶液與足量NaOH溶液共熱產(chǎn)生刺激性氣體
(2)另取該溶液加入稀HCl無明顯現(xiàn)象,再加足量BaCl2 溶液得到白色沉淀
(3)取(2)的上層清液加入AgNO3溶液和稀硝酸得到白色沉淀
下列結(jié)論正確的是
A.一定不含Ba2+、,可能含有K+
B.一定含K+、、,一定不含Cl-、、Ba2+
C.一定含、,可能含K+ 、Cl-
D.一定不含,一定含、、Cl-
【答案】B
【分析】
取該溶液與足量NaOH溶液共熱產(chǎn)生刺激性氣體,該氣體為NH3,說明含有,另取該溶液加入稀HCl無明顯現(xiàn)象,說明原溶液中不含,再加足量BaCl2 溶液得到白色沉淀說明原溶液中含有,不含Ba2+,由于第(2)步加入HCl和BaCl2,引入Cl-,因此第(3)步加AgNO3生成沉淀不能說明原溶液中含有Cl-,因為溶液中各離子濃度相等,帶有2個單位的負電荷,帶有1個單位的正電荷,因此溶液中一定含有K+,一定不含Cl-,綜上所述,一定含有的離子有、、K+,一定不含的離子有、Ba2+、Cl-。
【詳解】
根據(jù)分析,溶液中一定含有的離子有、、K+,一定不含的離子有、Ba2+、Cl-,故選B。
15.將3.84g銅粉與一定質(zhì)量濃硝酸反應(yīng),當銅完全溶解時,收集到NO、NO2混合氣體2.24L(標準狀況下),則所消耗酸的物質(zhì)的量是( )
A.0.1mol B.0.11mol C.0.16mol D.0.22mol
【答案】D
【分析】
根據(jù)銅和硝酸的反應(yīng),可知消耗的硝酸有兩個去處,一個是被還原生成氮的氧化物,一個是生成硝酸銅,根據(jù)元素守恒可得答案。
【詳解】
根據(jù)銅和硝酸的反應(yīng),3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,Cu+4HNO3(濃)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,可知消耗的硝酸有兩個去處,一個是被還原生成氮的氧化物,一個是生成硝酸銅,根據(jù)元素守恒n(HNO3)= n(NOx)+ 2n(Cu(NO3)2)= ,
故選D。
二、非選擇題:共35分。
16.(8分)某小組同學(xué)設(shè)計如下實驗實現(xiàn)幾種價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化。
任務(wù)Ⅰ.從以下試劑中選擇合適的試劑實現(xiàn)的轉(zhuǎn)化。
試劑:①濃H2SO4 ②稀H2SO4 ③酸性溶液 ④溶液 ⑤Cu ⑥品紅溶液
(1)寫出實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:________________________。
(2)設(shè)計實驗,證明實現(xiàn)了該轉(zhuǎn)化(寫出操作和現(xiàn)象):______________________________。
任務(wù)Ⅱ.實現(xiàn)硫元素在、、價之間的轉(zhuǎn)化。
查閱資料:價硫元素在酸性條件下不穩(wěn)定,自身易發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
(3)①中加入的物質(zhì)是______,該轉(zhuǎn)化利用的是______的性質(zhì)。
(4)寫出③的離子方程式:____________________________________。
【答案】(1)
(2)將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中,溶液褪色
(3)溶液 酸性氧化物
(4)
【詳解】
(1)由題意知實現(xiàn)該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為。答案為
(2)要證明實現(xiàn)了該轉(zhuǎn)化,只需要證明產(chǎn)生了二氧化硫,結(jié)合二氧化硫的漂白性可將反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中,若溶液褪色,即實現(xiàn)了該轉(zhuǎn)化。答案為將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中,溶液褪色;
(3)二氧化硫轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩徕c的過程中硫元素化合價沒有發(fā)生變化,完成該轉(zhuǎn)化體現(xiàn)二氧化硫酸性氧化物的性質(zhì),二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉和。答案為溶液,酸性氧化物;
(4)根據(jù)題干信息,價硫元素在酸性條件下不穩(wěn)定,自身易發(fā)生氧化還原反應(yīng),即發(fā)生歧化反應(yīng),價的硫元素化合價既升高又降低,結(jié)合步驟②中亞硫酸鈉和反應(yīng)生成硫代硫酸鈉分析可得中硫元素的化合價應(yīng)低于價則為硫單質(zhì),③的離子方程式為。答案為
17.(9分)如圖是氮元素的幾種價態(tài)與物質(zhì)類別的對應(yīng)關(guān)系。請回答下列問題:
(1)寫出N2的一種用途:_______________________。
(2)B物質(zhì)的電子式為:___________。
(3)HNO3與圖中的物質(zhì)C常用于檢驗Cl-的存在,則C的化學(xué)式為___________。
(4)實驗室制取物質(zhì)B的化學(xué)方程式為___________________________________。
(5)濃硝酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。
(6)從N元素化合價角度分析,上圖中涉及的六種物質(zhì)只有還原性的是___________(填化學(xué)式,下同),既有氧化性又有還原性的是_________________。
【答案】(1)做保護氣(冷凍劑、制氨氣)
(2)
(3)AgNO3
(4)
(5)
(6)NH3 N2、NO、NO2
【分析】
(1)氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑,可以用來做保護氣,也可以用來保存糧食,也可做冷凍劑、制氨氣等;
(2)B為氨氣,電子式為;
(3)Cl-的檢驗方法是向待測溶液中加入硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若產(chǎn)生不是沉淀,就證明溶液中含有Cl-。因此C為AgNO3;
(4)在實驗室中是用銨鹽與堿共熱來制取氨氣的。制取物質(zhì)氨氣的化學(xué)方程式為;
(5)濃硝酸有強氧化性,在加熱條件下與木炭發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CO2、NO2、H2O。反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
(6)化合價最低的NH3只有還原性,處于中間價態(tài)的N2、NO、NO2既有氧化性又有還原性。
18.(9分)(2021·河南漯河市·高一期末)下面是某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組探究足量鋅與濃硫酸反應(yīng)的實驗:
Ⅰ.甲同學(xué)設(shè)計如圖實驗驗證該反應(yīng)產(chǎn)生的混合氣體中含有SO2、H2、H2O,已知裝置C中試劑過量。
A. B. C. D.
E. F.
(1)寫出A中生成SO2的化學(xué)方程式_________________________________。
(2)若按氣體從左到右的流向,氣體流經(jīng)的各裝置連接順序是____________________。
(3)E中干燥管的作用是______________________________________。
(4)證明混合氣體中含有H2的實驗現(xiàn)象為__________________________。
Ⅱ.乙同學(xué)設(shè)計如下實驗步驟測定44.8L(標準狀況下)混合氣體中SO2的體積分數(shù)。
(5)W溶液可以是________(填序號)。
A.H2O2溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.溴水 D.稀硫酸
該混合氣體中二氧化硫的體積分數(shù)為______________(用含m的代數(shù)式表示)。
【答案】(1)Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O
(2)ADBFCE
(3)防止空氣中的水蒸氣進入裝置,干擾H2的檢驗
(4)E中黑色物質(zhì)變?yōu)榧t色,且E中無水CuSO4變?yōu)樗{色
(5)AC
(6)×100%
【分析】
驗證鋅和濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的混合氣體中含有SO2、H2、H2O,依次用無水硫酸銅檢驗水、用品紅溶液檢驗二氧化硫、用氧化銅檢驗氫氣;根據(jù)質(zhì)量守恒定律,1mol二氧化硫被氧化為1mol硫酸,與氫氧化鋇反應(yīng)生成1mol硫酸鋇沉淀。
【詳解】
(1) A中鋅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、SO2、水,反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O;
(2) 驗證鋅和濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的混合氣體中含有SO2、H2、H2O,依次用無水硫酸銅檢驗水、用品紅溶液檢驗二氧化硫、用氧化銅檢驗氫氣,若按氣體從左到右的流向,氣體流經(jīng)的各裝置連接順序是ADBFCE;
(3)E中無水硫酸銅檢驗氫氣和氧化銅反應(yīng)生成水,E中干燥管的作用是防止空氣中的水蒸氣進入裝置,干擾H2的檢驗;
(4)氫氣把氧化銅還原為銅,若混合氣體中含有H2,E中黑色氧化銅變?yōu)榧t色銅,且E中無水CuSO4變?yōu)樗{色。
Ⅱ.固體為硫酸鋇,所以W具有氧化性,能把二氧化硫氧化為硫酸,由于酸性KMnO4溶液中含有硫酸, W溶液可以是H2O2溶液或溴水;根據(jù),該混合氣體中二氧化硫的體積分數(shù)為 ×100%。
【點睛】
本題以鋅與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物檢驗為載體,考查物質(zhì)檢驗方法,明確濃硫酸的性質(zhì)為解題關(guān)鍵,理解化學(xué)實驗設(shè)計的方法,掌握物質(zhì)檢驗的順序和方法。
19.(9分)(2021·浙江·鎮(zhèn)海中學(xué)高一期末)氨氣與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅、氮氣和水。利用下圖所示實驗裝置可測定氨分子的組成(圖中夾持、固定裝置均略去)?;卮鹣铝袉栴}。
(1)盛放濃氨水的儀器名稱為_______。
(2)若撤去裝置B會產(chǎn)生的安全隱患是_________________________。
(3)寫出氨氣與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________。
(4)待實驗完畢后,若實驗測得N2的體積(折算成標準狀況)為a L,則被還原的氧化銅的物質(zhì)的量為_____________mol,若測得干燥管D增重b g,則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比為_____________(用含a、b字母的代數(shù)式表示)
(5)量筒G讀數(shù)時除了視線與凹液面最低點保持水平外,還需要注意_________________________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)C中的硬質(zhì)玻璃管遇到冷的水蒸氣破裂
(3)
(4)3a/22.4 9a/11.2b
(5)F和G的液面處于同一水平上
【解析】實驗?zāi)康闹皇菧y定氨分子的組成,結(jié)合所給裝置可看出,通過氨氣還原氧化銅,氨元素轉(zhuǎn)化為氮氣,可用排水法來測定其體積,而氫元素轉(zhuǎn)化為水,其質(zhì)量可通過裝置D的增重來測得。
(1)盛放濃氨水的儀器為分液漏斗。
(2)B為干燥裝置,若缺少此裝置,可會C中的硬質(zhì)玻璃管遇到冷的水蒸氣破裂。
(3)氨氣還原氧化銅生成銅和氮氣,故化學(xué)方程式為。
(4)N2的物質(zhì)的量為mol,由化學(xué)方程式可知,被還原的氧化銅得物質(zhì)的量為mol。
水的物質(zhì)的量為mol,所以氨氣分子中氮、氫得原子個數(shù)比為:=。
(5)量筒G讀數(shù)時除了視線與凹液面最低點保持水平外,還需要注意F和G的液面處于同一水平上。
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