
可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 Ni-59 Zn-65
一、單項(xiàng)選擇題(本大題共14小題,每小題3分,共42分)
1. 化學(xué)與生活緊密相關(guān),下列描述錯誤的是
A. 在空氣質(zhì)量日報(bào)中,CO2的含量屬于空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目
B. 向燃煤中加入適量石灰石,可以減少SO2的排放,減少對大氣的污染
C. 固氮菌能把空氣中的游離氮轉(zhuǎn)化為化合物形態(tài)的銨態(tài)氮
D. 葡萄酒、果脯中加入適量SO2以起到殺菌、抗氧化的作用
【答案】A
【解析】
【詳解】A.CO2不是大氣污染物,A錯誤;
B.煤燃燒時(shí)介入適量的石灰石,可吸收二氧化硫,減少二氧化硫的排放,減少對大氣的污染,B正確;
C.固氮菌能將氮轉(zhuǎn)化成銨鹽,實(shí)現(xiàn)氮的固定,C正確;
D.二氧化硫具有殺菌能力、還原能力,葡萄酒、果脯中加入適量SO2,可以起到殺菌、抗氧化的作用,D正確;
故選A。
2. 2022年7月31日是中國化學(xué)家張青蓮院士誕辰114周年,張青蓮院士因成功測定了元素In(銦)的相對原子質(zhì)量而聞名全世界。In的原子結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是
A. In元素位于元素周期表中的第五周期第Ⅲ族
B. 113In和115In互為同素異形體,化學(xué)性質(zhì)幾乎相同
C. 115In中含有的中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)相差16
D. In元素在化合物中的最高正價(jià)為+3
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由In的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知其為49號元素,位于元素周期表中的第五周期第ⅢA族,A錯誤;
B.由同位素的定義可知113In和115In互為同位素,化學(xué)性質(zhì)幾乎相同,B錯誤;
C.115In中含有的中子數(shù)=115-49=66,質(zhì)子數(shù)為49,兩者相差17,C錯誤;
D.In為ⅢA元素,最外層電子數(shù)為3,在化合物中的最高正化合價(jià)為+3,D正確;
故選D。
3. 下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用對應(yīng)的是
A. N2性質(zhì)穩(wěn)定,工業(yè)生產(chǎn)金屬鎂時(shí),為防止其氧化,可以用N2作保護(hù)氣
B. 碳酸氫鈉受熱易分解,可用于治療胃酸過多
C. 液氨汽化時(shí)能吸收大量的熱,使周圍溫度急劇降低,因此可用作制冷劑
D. SO2具有漂白性,常用SO2的水溶液作Br2蒸氣的吸收劑
【答案】C
【解析】
【詳解】A.鎂可以在氮?dú)庵腥紵傻V,故A錯誤;
B.治療胃酸過多是碳酸氫鈉和胃液中的鹽酸反應(yīng),和受熱分解無關(guān),沒有對應(yīng)關(guān)系,故B錯誤;
C.液氨汽化吸收大量的熱,具有制冷作用,可用作制冷劑,故C正確;
D.SO2水溶液與Br2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸,二氧化硫體現(xiàn)還原性,故D錯誤;
故選:C。
4. 下列實(shí)驗(yàn)裝置原理正確且能達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵? )
A. 制SO2
B. 分離乙醇和水
C. 收集NO2
D. 制作噴泉
【答案】D
【解析】
【詳解】A、Cu與濃硫酸反應(yīng)需要加熱,圖中缺少酒精燈,故A錯誤;
B、乙醇與水互溶,不能分液分離,故B錯誤;
C、二氧化氮與水反應(yīng),不能排水法收集,故C錯誤;
D、氨氣極易溶于水,可形成噴泉實(shí)驗(yàn),故D正確。
5. 在給定條件下,下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化過程均能一步實(shí)現(xiàn)的是
A. FeS2SO2SB. CaCl2溶液CaCO3CO2
C. NaNa2ONaOHD. NH3NO2HNO3
【答案】A
【解析】
【詳解】A.,SO2+2H2S=3S↓+2H2O,A正確;
B.碳酸為弱酸,則二氧化碳不能和氯化鈣溶液反應(yīng),B錯誤;
C.鈉和氧氣點(diǎn)燃后生成過氧化鈉,C錯誤;
D.氨氣催化氧化生成一氧化氮,D錯誤;
故選A。
6. 下列說法正確的是
A. 濃硫酸能使藍(lán)礬(CuSO4·5H2O)變成白色粉末,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性
B. 蔗糖和濃硫酸的“黑面包”實(shí)驗(yàn)中,主要體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性和吸水性
C. 濃硫酸有強(qiáng)烈的吸水性,因此可以干燥SO2、H2S、HI、NH3等氣體
D. 100 mL 18.0 ml·L-1的濃硫酸和足量銅反應(yīng)生成SO2的物質(zhì)的量小于0.9 ml
【答案】D
【解析】
【詳解】A.濃硫酸能使藍(lán)礬(CuSO4·5H2O)變成白色粉末(無水硫酸銅),體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性,A錯誤;
B.蔗糖和濃硫酸的“黑面包”實(shí)驗(yàn)中,主要體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性和脫水性,B錯誤;
C.濃硫酸有強(qiáng)烈的吸水性,因此可以干燥酸性氣體,但是NH3為堿性氣體不能用其干燥,C錯誤;
D.隨著反應(yīng)進(jìn)行,硫酸濃度降低反應(yīng)停止,100 mL 18.0 ml·L-1的濃硫酸和足量銅反應(yīng)生成SO2的物質(zhì)的量小于0.9 ml,D正確;
答案選D。
7. 下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是
A. 酸性碘化鉀溶液中滴加少量雙氧水:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O
B. 向NH4HCO3溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O
C. 向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D. 氨水中通入少量SO2:SO2+NH3?H2O=NH+HSO
【答案】A
【解析】
【詳解】A.酸性碘化鉀溶液中滴加適量雙氧水,碘離子被過氧化氫氧化為碘單質(zhì)同時(shí)生成水,離子方程式為:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,A正確;
B.銨根離子可以和氫氧根離子反應(yīng),離子方程式為:,B錯誤;
C.由于Al(OH)3不溶于弱堿氨水中,則向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水的離子方程式為:Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH,C錯誤;
D.因?yàn)橥ㄈ隨O2是少量,因此少量SO2與氨水反應(yīng)生成亞硫酸銨,離子方程式為SO2+ 2NH3·H2O=2NH+SO+H2O,D錯誤;
故選A。
8. 以某銅渣(含少量Ag)為原料制備硫酸銅的實(shí)驗(yàn)步驟為:向題圖所示裝置中加入銅渣,分批加入稀和稀混合溶液,滴加的間隔鼓入氧氣。反應(yīng)結(jié)束后,向溶液中加入少量NaCl后過濾,從濾液中分離得到硫酸銅。下列敘述不正確的是
A. 與直接用稀硝酸溶解銅渣相比,加入稀硫酸及鼓入氧氣均可節(jié)約硝酸用量
B. 當(dāng)觀察到鼓入不再出現(xiàn)紅棕色,表明反應(yīng)停止
C. 加入氯化鈉可除去溶液中少量的
D. 將含硫酸銅的濾液蒸干、灼燒得硫酸銅晶體
【答案】D
【解析】
【分析】銅渣和混合酸反應(yīng)溶解,得到以硫酸銅為主的混合溶液,為了充分利用稀硝酸,在反應(yīng)過程中不時(shí)的通入氧氣,使生成的NO氣體轉(zhuǎn)化為硝酸,減小硝酸的消耗。由于雜質(zhì)也能被硝酸溶解氧化,為了能把反應(yīng)后溶液中的Ag+完全除去,在反應(yīng)后的溶液中,加入少量,使硫酸銀轉(zhuǎn)化為更難溶的氯化銀沉淀,然后過濾,濾液即溶液。
【詳解】A.直接用稀硝酸溶解銅渣時(shí)硝酸的還原產(chǎn)物為NO、不能被利用,而加入稀硫酸及鼓入氧氣均可節(jié)約硝酸用量,A正確;
B. 當(dāng)觀察到鼓入不再出現(xiàn)紅棕色(NO2氣體),表明NO已不再產(chǎn)生、反應(yīng)停止,B正確;
C. 氯化銀難溶于氫離子,加入氯化鈉可除去溶液中少量的,C正確;
D. 硫酸銅晶體含結(jié)晶水、應(yīng)用冷卻結(jié)晶法獲得,將含硫酸銅的濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,可得硫酸銅晶體,D不正確;
答案選D。
9. 科學(xué)研究人員提出在有機(jī)碳源和微生物的作用下,可以實(shí)現(xiàn)大氣中的氮循環(huán)(如圖所示),減少對環(huán)境的污染。下列說法正確的是
A. 轉(zhuǎn)化成屬于氮的固定
B. 圖中氮的化合價(jià)僅有0、+3、+5
C. 轉(zhuǎn)化過程中被甲醇氧化為N2
D. 與反應(yīng)的離子方程式為:
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A. 轉(zhuǎn)化成不是N由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài),不屬于氮的固定,故A錯誤;
B. 圖中氮的化合價(jià)除有0、+3、+5,圖中還有-3價(jià),故B錯誤;
C. 轉(zhuǎn)化過程中被甲醇還原為N2,故C錯誤;
D. 與反應(yīng)生成氮?dú)夂退x子方程式為:,故D正確;
故選D。
10. 下列說法正確的是
A. Na和Mg與酸都能劇烈反應(yīng)放出氫氣,故無法比較它們的金屬性強(qiáng)弱
B. 已知HCl、HBr、HI都是強(qiáng)酸,推測HF也是強(qiáng)酸
C. 已知Mg、Ca、Ba位于同一族,且Ba(OH)2、Ca(OH)2都是強(qiáng)堿,推測Mg(OH)2也是強(qiáng)堿
D. 已知H2SO4酸性強(qiáng)于H3PO4,推測H3PO4酸性強(qiáng)于H2SiO3
【答案】D
【解析】
【詳解】A.Na與冷水反應(yīng)劇烈反應(yīng),Mg與冷水反應(yīng)緩慢,因此可用來比較它們的金屬性強(qiáng)弱,A錯誤;
B.HF在水溶液中部分電離,是弱酸,B錯誤;
C.Mg(OH)2是弱堿,C錯誤;
D.元素的非金屬性越強(qiáng),則其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng),P的非金屬性大于Si,故酸性H3PO4酸性強(qiáng)于H2SiO3,D正確;
故選D。
11. 某學(xué)習(xí)小組研究為金屬與硝酸的反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
下列說法錯誤的是
A. Ⅰ中的無色氣體是NO
B. Ⅲ中生成的氣體是NH3
C. Ⅱ中所有NO3﹣都沒有參與反應(yīng)
D. 金屬與硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物與金屬種類、硝酸濃度等有關(guān)
【答案】C
【解析】
【分析】由已知實(shí)驗(yàn)分析:(1)20C時(shí),將過量銅粉加入2mL 0.5ml/L HNO3中產(chǎn)生NO,NO遇空氣能變成紅棕色的NO2(2)根據(jù)題意,過量的鐵粉與硝酸反應(yīng)生成H2和硝酸亞鐵;(3)?、蛑蟹磻?yīng)后的溶液,加入足量NaOH溶液并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氣體, 產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)、有刺激性氣味的氣體,說明有NH3生成;(4)20C時(shí),將過量鐵粉加入2mL 3ml/L HNO3中,產(chǎn)生無色氣體,遇空氣變紅棕色,說明有NO產(chǎn)生。
【詳解】A.結(jié)合上述分析可知:20C時(shí),將過量銅粉加入2mL 0.5ml/L HNO3中,產(chǎn)生的是NO氣體,NO不穩(wěn)定遇空氣能變成紅棕色的二氧化氮,故A正確;
B. 根據(jù)上述分析可知Ⅲ中生成的氣體是NH3,故B正確;
C. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)III可知,實(shí)驗(yàn)II中部分NO3﹣?zhàn)餮趸瘎┥闪薔H4+,故C錯誤;
D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析,金屬與硝酸反應(yīng)時(shí),金屬的種類、硝酸的濃度和反應(yīng)溫度有可能影響硝酸的還原產(chǎn)物;故D正確;
綜上所述,本題答案為C。
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序數(shù)依次增大,X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,Y是地殼中含量最多的元素,Z是同周期金屬性最強(qiáng)的元素,Y和W同主族。下列說法正確的是
A. 原子半徑的大小順序:r(M)>r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B. 簡單氫化物的沸點(diǎn)高低順序:Y<W
C. Y與Z形成的常見化合物中,陰、陽離子數(shù)目之比為1∶2
D. 由X、Y、Z形成的化合物含有共價(jià)鍵,所以是共價(jià)化合物
【答案】C
【解析】
【分析】X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,則X為C;Y是地殼中含量最多的元素,則Y為O;Z是同周期金屬性最強(qiáng)的元素,則Z為Na;Y和W同主族,則W為S,即:X為C、Y為O、Z為Na、W為S、M為Cl,以此解題。
【詳解】A.一般,電子層數(shù)越大,原子半徑越大;電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大原子的半徑越小,故原子半徑r(Na) > r(S)> r(Cl)> r(C) > r(N),A錯誤;
B.由分析可知,Y為O、W為S,其氫化物H2O存在分子間氫鍵,沸點(diǎn)較高,B錯誤;
C.由分析可知,Y為O、Z為Na,可以形成氧化鈉和過氧化鈉,其中陰、陽離子數(shù)目之比都為1∶2,C正確;
D.由分析可知,:X為C、Y為O、Z為Na,其中含有活潑金屬鈉,形成的化合物為離子化合物,D錯誤;
故選C。
13. 硫酸和硝酸混合的稀溶液200mL,向其中加入過量鋅粉充分反應(yīng)。反應(yīng)后溶液中只含有一種溶質(zhì),且濃度為2ml/L(溶液體積變化可忽略),收集到無色氣體6.72L(標(biāo)況)。下列說法不正確的是
A. 無色氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色
B. 無色氣體中兩種氣體體積比為2∶1
C. 原溶液中硫酸與硝酸的濃度之比為3∶2
D. 參與反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量為0.4ml
【答案】C
【解析】
【詳解】A.無色氣體中含有NO,遇空氣被氧化為NO2,因此變?yōu)榧t棕色,A正確;
B.反應(yīng)后溶液中只含有一種溶質(zhì),且濃度為2ml/L(溶液體積變化可忽略),溶質(zhì)只能是硫酸鋅,物質(zhì)的量是0.4ml,參加反應(yīng)的鋅是0.4ml,失去0.8ml電子,無色氣體6.72L(標(biāo)況),物質(zhì)的量是0.3ml,設(shè)H2和NO分別是xml、yml,則x+y=0.3、2x+3y=0.8,解得x=0.1、y=0.2,因此無色氣體中兩種氣體體積比為2∶1,B正確;
C.根據(jù)原子守恒可知硫酸和硝酸的物質(zhì)的量分別是0.4ml、0.2ml,因此原溶液中硫酸與硝酸的濃度之比為2∶1,C錯誤;
D.參與反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量為0.4ml,D正確;
答案選C。
14. 堿式氧化鎳是鎳電池的正極活性材料。利用鎳渣(主要含NiO,及少量、CuO、CaO、BaO、等雜質(zhì))制備堿式氧化鎳的流程如下:
下列敘述錯誤的是
A. 粉碎鎳渣可加快“酸浸”速率
B. 浸渣的成分主要為、、
C. “除銅”時(shí)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為
D. 最后一步“氧化”工序中,若通入4.48 L ,則理論上能夠制備堿式氧化鎳36.8 g
【答案】D
【解析】
【分析】鎳渣(主要含NiO,及少量、CuO、CaO、BaO、等雜質(zhì)),用硫酸浸取,過濾得含有鎳離子、鐵離子、鈣離子、銅離子溶液,再通入硫化氫除去銅離子,且使鐵離子被還原成亞鐵離子,得硫化銅、硫固體,過濾得濾液中含有鎳離子、亞鐵離子、鈣離子,加入氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,再加入NiO調(diào)pH將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀過濾除去,加入氟化鈉除去鈣離子,再加入NaOH和Cl2氧化后得NiOOH,以此解答。
【詳解】A.粉碎鎳渣可以增大反應(yīng)物的接觸面積,加快“酸浸”速率,故A正確;
B.由分析可知,鎳渣(主要含NiO,及少量、CuO、CaO、BaO、等雜質(zhì)),用硫酸浸取,不和硫酸反應(yīng)存在于濾渣中,BaO和硫酸反應(yīng)生成BaSO4沉淀存在于濾渣中,CaO和硫酸反應(yīng)生成CaSO4沉淀存在于濾渣中,故B正確;
C.“除銅”時(shí),通入硫化氫除去銅離子,且使鐵離子被還原成亞鐵離子,該過程中氧化還原方程式為:,故C正確;
D.未說明4.48 L所處的溫度和壓強(qiáng),無法計(jì)算其物質(zhì)的量,故D錯誤;
故選D。
二、非選擇題(本大題共4小題,共58分)
15. 表格列出了①~⑨共9種元素在元素周期表中的位置。
回答下列問題:
(1)以上元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物中的酸性最強(qiáng)的分子式為:_______。
(2)③④⑤⑥⑦五種元素的簡單離子半徑由大到小的順序是_______(填離子符號)。
(3)⑤的單質(zhì)在④的單質(zhì)中燃燒形成的化合物含有的化學(xué)鍵類型為_______,其電子式為_______。
(4)下列能證明元素⑤比⑦金屬性強(qiáng)的事實(shí)有_______(填字母)。寫出⑤和⑦的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物之間在水溶液中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式_______。
A.在化合物中⑤的化合價(jià)比⑦的低
B.⑤的單質(zhì)能與冷水劇烈反應(yīng)而⑦的單質(zhì)不能
C.⑤的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性比⑦強(qiáng)
D.⑤單質(zhì)的熔點(diǎn)比⑦單質(zhì)的低
【答案】(1)HClO4
(2)N3->O2->Na+>Mg2+>Al3+
(3) ①. 離子鍵、非極性鍵 ②.
(4) ①. BC ②. OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]-
【解析】
【分析】根據(jù)元素周期表,①為H,②為C,③為N,④為O,⑤為Na,⑥為Mg,⑦為Al,⑧為S,⑨為Cl,結(jié)合題干信息解答。
【小問1詳解】
同周期元素,元素的非金屬性從左往右逐漸增強(qiáng),對應(yīng)最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性增強(qiáng),則酸性最強(qiáng)的為HClO4;
【小問2詳解】
由分析可知,③為N,④為O,⑤為Na,⑥為Mg,⑦為Al,其簡單離子的核外電子排布是相同的,此時(shí)原子序數(shù)越小,則其半徑越大,故離子半徑由大到小的順序是N3->O2->Na+>Mg2+>Al3+;
【小問3詳解】
由分析可知,④為O,⑤為Na,則鈉在氧氣中燃燒生成過氧化鈉,其中含有離子鍵、非極性鍵;其電子式為:;
【小問4詳解】
由分析可知,⑤為Na,⑦為Al
A.不能通過化合價(jià)的高低判斷金屬性的強(qiáng)弱,A錯誤;
B.鈉可以和冷水反應(yīng),鋁不能和冷水反應(yīng),說明鈉的金屬性強(qiáng),B正確;
C.鈉的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物為強(qiáng)堿,堿性較強(qiáng),說明其金屬性較強(qiáng),C正確;
D.不能通過熔點(diǎn)高低判斷金屬性強(qiáng)弱,D錯誤;
故選BC;
鈉和鋁最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物分別為氫氧化鈉和氫氧化鋁,兩者之間反應(yīng)的離子方程式為:OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]-;
16. 焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛,是常用的抗氧化劑(易被氧化),Na2S2O5晶體溶于水即生成NaHSO3。某研究性學(xué)習(xí)小組為了制備少量(Na2S2O5),并探究SO2和Na2S2O5某些性質(zhì),設(shè)計(jì)如圖所示裝置(夾持裝置已略去):
請回答下列問題:
(1)A中盛放濃硫酸的儀器的名稱為_______,其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(2)關(guān)閉K1、K3,打開K2,一段時(shí)間后裝置E中有Na2S2O5晶體析出,裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。要從裝置E中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是_______。
(3)檢測Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是_______。
(4)關(guān)閉K2、K3,打開K1,若探究SO2的還原性,裝置B中可裝溴水,這時(shí)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②.
(2) ①. ②. 濾、洗滌、烘干
(3)取樣品加水溶解,加入足量的稀鹽酸,再加入氯化鋇溶液,生成白色沉淀,說明晶體在空氣中已被氧化;
(4)SO2+Br2+2H2O=SO+4H++2Br-
【解析】
【分析】A中使用亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,二氧化硫進(jìn)入裝置E生成;二氧化硫進(jìn)入B和高錳酸鉀反應(yīng)、進(jìn)入C和硫化鈉反應(yīng);尾氣使用DF裝置吸收減少污染。
【小問1詳解】
由圖可知,A中盛放濃硫酸的儀器的名稱為分液漏斗,該裝置用來制備二氧化硫,方程式為:;
【小問2詳解】
生成的二氧化硫進(jìn)入裝置E,和亞硫酸鈉飽和溶液反應(yīng)生成,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。過濾是分離固液的方法,要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是過濾、洗滌、烘干得到晶體;
【小問3詳解】
焦亞硫酸鈉易被氧化,晶體溶于水即生成,檢測晶體在空氣中已被氧化就是檢驗(yàn)生成的硫酸根離子,故實(shí)驗(yàn)方案為:取樣品加水溶解,加入足量的稀鹽酸,再加入氯化鋇溶液,生成白色沉淀,說明晶體在空氣中已被氧化;
【小問4詳解】
單質(zhì)溴可以和二氧化硫發(fā)生反應(yīng),生成硫酸和氫溴酸,離子方程式為:SO2+Br2+2H2O=SO+4H++2Br-;
17. 氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要應(yīng)用,請回答下列問題:
I.實(shí)驗(yàn)室用消石灰和氯化銨固體制備NH3,并驗(yàn)證其還原性。
(1)儀器C的名稱為_______;用消石灰和氯化銨固體共熱制取氨氣的發(fā)生裝置為_______(填“A”或“B”),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
(2)欲收集一瓶干燥的NH3,選擇如圖的裝置,其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→_______(按氣流方向,用小寫字母表示)。
(3)將制得的氨氣通入灼熱的氧化銅粉末中,一段時(shí)間后,黑色粉末逐漸變紅,并產(chǎn)生無毒的氣體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
Ⅱ.如圖為工業(yè)制備硝酸的工藝流程,請回答相關(guān)問題:
(4)Pt-Rh合金網(wǎng)上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______。
(5)硝酸工業(yè)尾氣中的NO、NO2進(jìn)入大氣后,會形成光化學(xué)煙霧、破壞臭氧層等。可用氫氧化鈉溶液對含氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,將一定量NO和NO2的混合氣體通入300mL5ml?L-1NaOH溶液中,恰好被完全吸收,則標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO最多為_______L。
【答案】(1) ① 球形干燥管 ②. A ③.
(2)a?d?c?f?e?d?c?i
(3)
(4)
(5)16.8
【解析】
【分析】在實(shí)驗(yàn)室中一般是用銨鹽與堿共熱制取氨氣,在裝置連接時(shí),一般是按照發(fā)生裝置、凈化裝置、尾氣處理裝置連接。同時(shí)為收集干燥的氨氣,要注意在尾氣處理前面再接一個(gè)干燥裝置,避免尾氣處理時(shí)水蒸氣導(dǎo)致收集的氨氣不干燥。氨氣具有還原性,能夠?qū)uO還原為Cu單質(zhì),氨氣被氧化產(chǎn)生氮?dú)狻?br>【小問1詳解】
根據(jù)圖示可知儀器C為球形干燥管;用消石灰和氯化銨固體共熱制取氨氣時(shí),由于反應(yīng)物狀態(tài)都是固體,固體混合物加熱制取氣體;故發(fā)生裝置為:A;反應(yīng)的化學(xué)方程式:;
【小問2詳解】
欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖的裝置為ACDCF,由于氨氣密度比空氣小,要采用向下排空氣法收集,其連接順序?yàn)椋篴?d?c?f?e?d?c?i;
【小問3詳解】
將制得的氨氣通入灼熱的氧化銅粉末中,一段時(shí)間后黑色粉末逐漸變紅,說明反應(yīng)產(chǎn)生Cu單質(zhì),并產(chǎn)生無毒的氣體是氮?dú)?,根?jù)元素守恒可知同時(shí)還有水生成,則根據(jù)電子守恒、原子守恒,可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
【小問4詳解】
NH3、O2在合金網(wǎng)上發(fā)生反應(yīng),生成NO和水,化學(xué)反應(yīng)方程式為;
【小問5詳解】
300 mL 5ml/LNaOH溶液中n(NaOH)=0.3L×5ml/L=1.5ml,若只發(fā)生NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O,n(NO)=0.75ml,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積V(NO)=22.4L/ml×0.75ml=16.8L,此時(shí)NO的體積最大。
18. 亞硝酸鈉(NaNO2)可用作建筑鋼材的緩蝕劑,也可用作食品添加劑,抑制微生物,保持肉制品的結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)價(jià)值,但是過量攝入會導(dǎo)致中毒。
I.某工廠以濃HNO3、SO2、Na2CO3溶液等為原料生產(chǎn)NaNO2,其流程如圖:
(1)在“分解塔”中,按一定比通入SO2和噴入濃HNO3,產(chǎn)生NO和NO2。操作時(shí)將SO2從塔底通入,濃HNO3從塔頂向下噴淋,這種加料操作的目的是_______。
(2)“分解塔”中的溫度不宜過高,其主要原因是_______。
Ⅱ.某化學(xué)研究小組在實(shí)驗(yàn)室用稀HNO3、Cu、Na2O2為原料制備NaNO2,實(shí)驗(yàn)裝置如圖(夾持裝置已省略)。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3
②酸性條件下,NO、NO2或NO,都能與MnO反應(yīng)生成NO和Mn2+
(3)實(shí)驗(yàn)開始加入稀HNO3前,需要先打開止水夾K,向裝置中通入一段時(shí)間N2,目的是_______。
(4)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。
(5)裝置B、D不可省去,否則會導(dǎo)致產(chǎn)品中混有雜質(zhì)_______(填化學(xué)式)。
Ⅲ.NaNO2含量測定
工業(yè)亞硝酸鈉產(chǎn)品中往往混有少量NaNO3等雜質(zhì),可以采用KMnO4測定含量。稱取5.000g該亞硝酸鈉產(chǎn)品溶于水配制成250mL的樣品溶液。取25.00mL該樣品溶液于錐形瓶中,用稀H2SO4酸化后,再向錐形瓶中滴加0.1000ml?L-1KMnO4溶液,至恰好完全反應(yīng)時(shí),消耗28.00mLKMnO4溶液。
(6)計(jì)算該產(chǎn)品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______。(寫出計(jì)算過程)
【答案】(1)使SO2氣體被充分吸收
(2)硝酸受熱會揮發(fā)、分解
(3)排除裝置內(nèi)O2、CO2、水蒸氣
(4)3Cu+8H++2=3Cu2++4H2O+2NO↑
(5)NaNO3 (6)96.6%
【解析】
【分析】將SO2通入濃HNO3溶液中后,有H2SO4生成,HNO3被還原為NO與NO2;將生成的混合物冷卻后,向NO與NO2的混合氣體中通入氮?dú)夂笤谖账杏锰妓徕c吸收,通入的氮?dú)饪梢允筃O和NO2混合氣體被稀釋,能被碳酸鈉充分吸收,得到主產(chǎn)物NaNO2,所得的尾氣中會有NO,可循環(huán)使用,最后將溶液結(jié)晶得到NaNO2。A裝置中銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO,NO氣體經(jīng)過濃硫酸干燥后與Na2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaNO2,最后利用酸性高錳酸鉀溶液吸收尾氣,Na2O2能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成O2,O2能與NO反應(yīng)生成NO2,NO2與Na2O2反應(yīng)生成NaNO3,會使得產(chǎn)品的純度降低,因此B中濃硫酸用于吸收A中揮發(fā)的水蒸氣,D中濃硫酸用于吸收E中揮發(fā)的水蒸氣。
【小問1詳解】
分解塔"中SO2從塔底進(jìn)入,硝酸從塔頂噴淋,可使二氧化硫與硝酸充分接觸,使SO2氣體被充分吸收,故答案為:使SO2氣體被充分吸收;
【小問2詳解】
HNO3具有良好的揮發(fā)性且受熱易發(fā)生分解,為防止硝酸受熱會揮發(fā)、分解,則“分解塔”中的溫度不宜過高,故答案為:硝酸受熱會揮發(fā)、分解;
【小問3詳解】
裝置中殘留的空氣中含有O2、CO2、水蒸氣,CO2、水蒸氣能與Na2O2發(fā)生反應(yīng)生成O2,O2能與NO發(fā)生反應(yīng)生成NO2,因此實(shí)驗(yàn)開始加入稀HNO3前,需要先打開止水夾K,向裝置中通入一段時(shí)間N2,目的是排除裝置內(nèi)的O2、CO2、水蒸氣;
【小問4詳解】
A中銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO,反應(yīng)離子方程式為3Cu+8H++2=3Cu2++4H2O+2NO↑;
小問5詳解】
由上述分析可知,若沒有B、D裝置,會導(dǎo)致產(chǎn)品中含有NaNO3;
【小問6詳解】
根據(jù)化合價(jià)升降守恒可知,酸性高錳酸鉀與NaNO2反應(yīng)的關(guān)系式為5NaNO2~2KMnO4,25.00mL樣品溶液反應(yīng)消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.1ml/L×0.028L=0.0028ml,則250mL樣品溶液中含有n(NaNO2)=2.5×0.0028ml×10=0.07ml,樣品中NaNO2質(zhì)量為0.07ml×69g/ml=4.83g,該產(chǎn)品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=96.6%。實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
Ⅰ
20C時(shí),將過量銅粉加入2mL 0.5ml/L HNO3中
無色氣體(遇空氣變紅棕色)
Ⅱ
20C時(shí),將過量鐵粉加入2mL 0.5ml/L HNO3中
6mL無色氣體(經(jīng)檢測為H2)
Ⅲ
?、蛑蟹磻?yīng)后的溶液,加入足量NaOH溶液并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氣體
產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體;
濕潤紅色石蕊試紙變藍(lán)
Ⅳ
20C時(shí),將過量鐵粉加入2mL 3ml/L HNO3中
無色氣體(遇空氣變紅棕色)
族
周期
IA
0
1
①
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
這是一份江蘇省南通市海門實(shí)驗(yàn)學(xué)校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期第一次學(xué)情調(diào)研考試化學(xué)試題,共10頁。
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