一、選擇題(共14小題,每空3分,共45分)
1. 化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說(shuō)法不正確的是
A. 硫和氮的氧化物都可造成“酸雨”和光化學(xué)煙霧
B. 故宮是中國(guó)最大的古代文化藝術(shù)博物館,氧化鐵可作故宮紅色外墻的涂料
C. “靜電除塵”、“燃煤脫硫”、“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質(zhì)量
D. SO2和CO2是酸性氧化物,都能與NaOH溶液反應(yīng)
【答案】A
【解析】
【詳解】A.硫的氧化物能形成酸雨,不能形成光化學(xué)煙霧,氮的氧化物NO是不成鹽氧化物,不能形成酸雨,A錯(cuò)誤;
B.氧化鐵是紅褐色固體,可作故宮紅色外墻的涂料,B正確;
C.“靜電除塵”可以除去空氣中的固體小顆粒,“燃煤脫硫”然后反應(yīng)可以降低空氣中SO2的含量,從而可減少酸雨的形成,“汽車尾氣催化凈化”可以降低CO、NO的產(chǎn)生與排放,因此這些都能提高空氣質(zhì)量,C正確;
D.SO2和CO2是酸性氧化物,二者都能與鍵NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水,D正確;
故合理選項(xiàng)是A。
2. 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 腹瀉患者可以適當(dāng)飲用添加蔗糖、氯化鈉等電解質(zhì)的飲用水
B. 松花蛋是一種常見(jiàn)食品,若食用時(shí)有氨氣的味道,可以蘸些食醋
C. “雨過(guò)天晴云破處,這般顏色做將來(lái)”,所描述的瓷器天青色來(lái)自氧化亞鐵
D. 用高鐵酸鉀(K2FeO4)處理飲用水,不僅可以殺菌消毒,還能沉降水中的懸浮物
【答案】A
【解析】
【詳解】A.蔗糖不是電解質(zhì),故A錯(cuò)誤;
B.氨氣能與酸發(fā)生中和反應(yīng),用醋可除去氨的氣味,故B正確;
C.青瓷的燒制過(guò)程就是將含有紅棕色氧化鐵的色釉還原為青色,此時(shí)鐵是二價(jià)鐵,瓷器天青色來(lái)自氧化亞鐵,故C正確;
D.K2FeO4中Fe元素為+6價(jià),具有強(qiáng)氧化性,能夠使蛋白質(zhì)變性,因此處理水時(shí)能夠消毒殺菌,K2FeO4您看到的資料都源自我們平臺(tái),家威鑫 MXSJ663 免費(fèi)下載 還原為Fe3+,F(xiàn)e3+水解生成的Fe(OH)3膠體具有吸附性,能吸附水中的懸浮雜質(zhì),故D正確;
故選:A。
3. 向飽和溶液中先通入氣體,再通入下列氣體后,能產(chǎn)生沉淀且沉淀組成相同的是
①;②;③;④;⑤;⑥;⑦。
A. ①②⑤⑥B. ①③④⑦C. ②⑤⑥⑦D. ②④⑤⑥
【答案】D
【解析】
【詳解】通入SO2時(shí),部分SO2與水反應(yīng)生成H2SO3,此時(shí)沒(méi)有沉淀生成,再通入以下氣體后:
①NH3能與SO2和H2SO3反應(yīng)生成(NH4)2SO3,溶液不再顯酸性后,與反應(yīng)生成BaSO3沉淀;②NO2通入水中,能與水反應(yīng)生成HNO3,HNO3具有強(qiáng)氧化性,能把SO2和H2SO3氧化生成H2SO4,與反應(yīng)生成BaSO4沉淀;③H2S具有強(qiáng)還原性,能與SO2和H2SO3反應(yīng)生成S;④SO3通入水中與水反應(yīng)生成H2SO4,與反應(yīng)生成BaSO4沉淀;⑤O2具有一定的氧化性,通入O2后能使SO2和H2SO3氧化生成H2SO4,與反應(yīng)生成BaSO4沉淀;⑥Cl2具有強(qiáng)氧化性,通入后能使SO2和H2SO3氧化生成H2SO4,與反應(yīng)生成BaSO4沉淀;⑦NO不與水反應(yīng),也不溶于水,通入NO時(shí),不再發(fā)生其他反應(yīng)。
②④⑤⑥均能生成BaSO4沉淀,故選D。
4. 以黃鐵礦(主要成分為FeS2,其中硫的化合價(jià)為-1價(jià))生產(chǎn)硫酸的工藝流程如圖,下列說(shuō)法不正確的是
A. 將黃鐵礦粉碎,可以提高其在沸騰爐中的反應(yīng)速率
B. 沸騰爐中每生成1 ml SO2,有11 ml e-發(fā)生轉(zhuǎn)移
C. 接觸室中排放出的SO2、O2循環(huán)利用,可提高原料利用率
D. 可用濃氨水吸收尾氣,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮肥
【答案】B
【解析】
【分析】黃鐵礦在沸騰爐中燃燒,生成Fe2O3和SO2,SO2和O2在接觸室中催化氧化轉(zhuǎn)化為SO3,SO3用98.3%的硫酸吸收,可制得“發(fā)煙”硫酸。
【詳解】A.將黃鐵礦粉碎,可以增大其與空氣的接觸面積,從而加快反應(yīng)速率,A正確;
B.沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,則每生成1 ml SO2,有5.5ml e-發(fā)生轉(zhuǎn)移,B不正確;
C.接觸室中,SO2、O2沒(méi)有完全轉(zhuǎn)化為SO3,將排放出的SO2、O2循環(huán)利用,可提高原料利用率,C正確;
D.尾氣中含有SO2,用濃氨水吸收尾氣,可生成(NH4)2SO3或NH4HSO3,用硫酸處理,可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮肥,D正確;
故選B。
5. 某工廠用硫酸處理氨氣尾氣,得到銨鹽(不同批次得到a,b,c三種不同的銨鹽)。稱取不同質(zhì)量的銨鹽,加入到1L0.1ml/LNaOH溶液中并加熱,收集氨氣(NH3),得到如下氨氣物質(zhì)的量與銨鹽的關(guān)系圖。提示:加熱條件下+OH-=NH3+H2O
下列敘述不正確的是
A. a對(duì)應(yīng)的是(NH4)2SO4
B. b對(duì)應(yīng)的是(NH4)2SO4和NH4HSO4的混合銨鹽
C. c對(duì)應(yīng)的是NH4HSO4,生成NH3物質(zhì)的量為0.1ml
D. 質(zhì)量相同的b和c銨鹽,加入足量NaOH溶液中并加熱,得到氨氣物質(zhì)的量不同
【答案】C
【解析】
【詳解】A.氨氣產(chǎn)生的量隨著硫酸銨的加入先增加后不變,所以固體為硫酸銨,故A正確;
B.混合物為硫酸銨和硫酸氫銨時(shí),首先發(fā)生,然后才發(fā)生,在氫氧化鈉總量不變時(shí),混合物的質(zhì)量增多,硫酸氫銨增多,第一個(gè)反應(yīng)后剩余的氫氧化鈉的量減少,第二個(gè)反應(yīng)生成的氨氣的量必定減少,故B正確;
C.混合物中只有硫酸氫銨時(shí),先發(fā)生反應(yīng),再發(fā)生反應(yīng),依據(jù)硫酸氫銨消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量與硫酸銨消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量,可知圖像c符合題意,1L0.1ml/L的氫氧化鈉溶液完全反應(yīng),加熱條件下生成氨氣的物質(zhì)的量小于0.1ml,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)硫酸銨與硫酸氫銨與氫氧化鈉反應(yīng)的順序可知,混合物中含有硫酸氫銨越多,與相同質(zhì)量的氫氧化鈉反應(yīng)生成的氨氣越少,得到氨氣的物質(zhì)的量不同,故D正確;
故答案為:C。
6. 實(shí)驗(yàn)室中某些氣體制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略?shī)A持和凈化裝置),僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn),最合理的選項(xiàng)是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.濃氨水與氧化鈣反應(yīng)生成氨氣,氨氣的密度比空氣小,不能使用向上排空氣法,故A錯(cuò)誤;
B.濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫,二氧化硫密度大于空氣,濃硫酸能夠干燥二氧化硫氣體,故B正確;
C.稀硝酸與銅反應(yīng)生成一氧化氮,一氧化氮易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,不能用排空氣法收集一氧化氮,也不能用水吸收一氧化氮尾氣,故C錯(cuò)誤;
D.常溫下濃鹽酸和二氧化錳不反應(yīng),不能用于制備氯氣,故D錯(cuò)誤;
故選B。
7. 若NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說(shuō)法正確的是
A. 含NA個(gè)H2SO4分子的濃硫酸與足量銅反應(yīng)可制得0.5mlSO2
B. 15.6gNa2O2與過(guò)量CO2反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA
C. 含1ml氯化鐵的飽和溶液滴入沸水中,所得氫氧化鐵膠體分散質(zhì)的粒子數(shù)為NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,33.6LSO3含有1.5NA個(gè)SO3分子
【答案】B
【解析】
【詳解】A.隨著反應(yīng)進(jìn)行H2SO4不斷被消耗,濃硫酸變稀,反應(yīng)停止,無(wú)法計(jì)算所得SO2的物質(zhì)的量,故A錯(cuò)誤;
B.Na2O2與CO2的反應(yīng)是-1價(jià)氧元素的歧化反應(yīng),每摩爾Na2O2與過(guò)量CO2反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA,15.6gNa2O2即0.2ml,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA,故B正確;
C.膠體分散質(zhì)的粒子數(shù)是多個(gè)分子集合體,所以無(wú)法計(jì)算,故C錯(cuò)誤;
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO3不是氣體,無(wú)法計(jì)算,故D錯(cuò)誤;
故選B。
8. 為解決銅與稀硝酸反應(yīng)過(guò)程中裝置內(nèi)氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾,以及實(shí)驗(yàn)后裝置內(nèi)氮氧化物無(wú)法全部排出進(jìn)行綠色化處理等問(wèn)題,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)裝置進(jìn)行了改造。改造后的裝置如下圖所示(注:下圖中的試管底部有小孔)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先拉注射器A活塞,其目的是除去反應(yīng)前試管內(nèi)的空氣
B. 注射器B可用于調(diào)節(jié)或平衡廣口瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)
C. 該實(shí)驗(yàn)裝置可通過(guò)控制止水夾和注射器來(lái)控制反應(yīng)的開(kāi)始與停止
D. 反應(yīng)停止后,打開(kāi)止水夾、緩慢拉動(dòng)注射器A即可將試管內(nèi)的氮氧化物全部排入注射器A中
【答案】D
【解析】
【詳解】A.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先拉注射器A活塞,其目的是除去反應(yīng)前試管內(nèi)的空氣,A正確;
B.拉注射器A可將試管中氣體排出,同時(shí)使試管中的液面上升,A正確;拉注射器B,可降低廣口瓶中的壓強(qiáng),推注射器B,可增大氣壓強(qiáng),B正確;
C.該實(shí)驗(yàn)裝置可通過(guò)控制止水夾和注射器來(lái)控制反應(yīng)的開(kāi)始與停止,C正確;
D.反應(yīng)停止后,提拉粗銅絲,使粗銅絲下端靠近軟膠塞A,再打開(kāi)止水夾,緩慢拉注射器A活塞,可觀察到試管內(nèi)的無(wú)色氣體被吸入注射器A內(nèi),試管內(nèi)稀硝酸液面逐漸上升,注射器B活塞緩慢向內(nèi)移動(dòng),如不提拉銅絲會(huì)繼續(xù)反應(yīng),D錯(cuò)誤;
答案選D。
9. 宏觀辨識(shí)與微觀探析是化學(xué)核心素養(yǎng)之一,下列有關(guān)方程式與所述事實(shí)相符合的是
A. 電解熔融制取Mg:
B. 實(shí)驗(yàn)室制氨氣:
C. 工業(yè)制漂白粉:
D. 過(guò)量的鐵粉在中燃燒:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.電解熔融氯化鎂生成鎂和氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,故A正確;
B.實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的反應(yīng)為氯化銨與氫氧化鈣共熱反應(yīng)生成氯化鈣和氨氣、水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故B錯(cuò)誤;
C.工業(yè)上制取漂白粉的反應(yīng)為氯氣與石灰乳反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故C錯(cuò)誤;
D.過(guò)量的鐵粉在氯氣中燃燒生成氯化鐵,反應(yīng)的方程式為,故D錯(cuò)誤;
故選A。
10. 用NA代表阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說(shuō)法正確的是
A. 濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)生成11.2 L Cl2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA
B. 將1 ml Cl2通入足量水中,HClO、Cl-、ClO-微粒數(shù)之和為2NA
C. 有鐵粉參加的反應(yīng),若生成2 ml Fe2+,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為4NA
D. 0.1 ml FeCl3加入沸水中完全反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體粒子數(shù)小于0.1NA
【答案】D
【解析】
【詳解】A.氣體狀態(tài)未知,不能計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù),A錯(cuò)誤;
B.氯氣溶于水,部分以氯氣分子存在,HClO、Cl-、ClO-微粒數(shù)之和小于2NA,B錯(cuò)誤;
C.有鐵粉參加的反應(yīng),若生成2 ml Fe2+,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)不一定為4NA,如Fe+2Fe3+=3Fe2+,C錯(cuò)誤;
D.Fe(OH)3膠體是多個(gè)Fe(OH)3的集合體,0.1 ml FeCl3加入沸水中完全反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體粒子數(shù)小于0.1NA,D正確;
故選D。
11. 城市污水中含有一定量的、,向污水中加入菌體和溶液,在菌體的作用下依次發(fā)生過(guò)程Ⅰ、過(guò)程Ⅱ,從而實(shí)現(xiàn)、的脫除,其過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. “過(guò)程Ⅰ”中為催化劑
B. 的氧化性強(qiáng)于
C. “過(guò)程Ⅱ”中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為
D. “過(guò)程Ⅰ”中和的物質(zhì)的量之比為,則氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為
【答案】C
【解析】
【詳解】A.“過(guò)程Ⅰ”中為氧化劑,被還原為,A錯(cuò)誤;
B.“過(guò)程Ⅰ”中將氧化為的氧化性強(qiáng)于,B錯(cuò)誤;
C.“過(guò)程Ⅱ”為和生成,反應(yīng)方程式為:,氧化劑為,還原劑為,物質(zhì)的量之比為1:1,C正確;
D.“過(guò)程Ⅰ”中和的物質(zhì)的量之比為,發(fā)生反應(yīng):,則氧化劑為12個(gè),還原劑為3個(gè),二者物質(zhì)的量之比為,D錯(cuò)誤;
故選C。
12. 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1ml/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的氣體。所得溶液中加入KSCN溶液無(wú)紅色出現(xiàn),混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
A. 81.4%B. 77.8%C. 68.6%D. 無(wú)法計(jì)算
【答案】A
【解析】
【詳解】向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1ml/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的氣體,最終生成FeCl2、H2O、H2。n(H2)==0.01ml,n(FeCl2)==0.05ml,依據(jù)氫元素守恒,生成H2O的物質(zhì)的量為-0.01ml=0.04ml,混合物中所含氧元素的質(zhì)量為0.04ml×16g/ml=0.64g,含F(xiàn)e元素的質(zhì)量為0.05ml×56g/ml=2.8g,則混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為≈81.4%,故選A。
13. 下列離子方程式符合題目要求的是
A. 向少量中滴加足量醋酸溶液:
B. 向溶液中滴加氨水:
C. 在空氣中變?yōu)榧t褐色:
D. 向稀硫酸中滴加少量氫氧化鋇溶液:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.向少量中滴加足量醋酸溶液生成醋酸鈣、二氧化碳、水,反應(yīng)的離子方程式是,故A錯(cuò)誤;
B.向溶液中滴加氨水生成氫氧化鐵沉淀和氯化銨,反應(yīng)的離子方程式是,故B錯(cuò)誤;
C.在空氣中和氧氣反應(yīng)生成紅褐色氫氧化鐵,反應(yīng)方程式為,故C正確;
D.向稀硫酸中滴加少量氫氧化鋇溶液生成硫酸鋇沉淀和水,反應(yīng)的離子方程式是,故D錯(cuò)誤;
選C。
14. 某小組探究濃硝酸與鐵的反應(yīng),并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知:(棕色)。下列說(shuō)法正確的是
A. 用KSCN溶液和氯水可檢驗(yàn)裝置甲反應(yīng)產(chǎn)物中是否有
B. 裝置乙中銅溶解,是將銅氧化的結(jié)果
C. 裝置丙中溶液由淺綠色變?yōu)樽厣f(shuō)明裝置甲中生成了NO
D. 裝置丁中的溶液可以為酸性溶液,用于吸收尾氣
【答案】D
【解析】
【分析】鐵和濃硝酸加熱生成二氧化氮?dú)怏w,二氧化氮?dú)怏w進(jìn)入乙溶于水和水生成硝酸和一氧化氮,揮發(fā)的硝酸也進(jìn)入乙中,硝酸和銅生成一氧化氮?dú)怏w,一氧化氮和丙中硫酸亞鐵生成棕色溶液,尾氣有毒需要吸收處理;
【詳解】A.硝酸具有強(qiáng)氧化性,鐵和濃硝酸加熱會(huì)生成鐵離子,加入KSCN溶液變紅色,故不能使用KSCN溶液和氯水可檢驗(yàn)裝置甲反應(yīng)產(chǎn)物中是否有,A錯(cuò)誤;
B.揮發(fā)的硝酸也會(huì)使得銅被氧化,B錯(cuò)誤;
C.乙中二氧化氮和水生成的NO也會(huì)使得丙中溶液由淺綠色變?yōu)樽厣?,C錯(cuò)誤;
D.尾氣NO具有還原性,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,故可以吸收尾氣,D正確;
故選D。
15. 微生物法煉銅是在反應(yīng)釜中加入黃銅礦(,其中Cu為+2價(jià))、硫酸鐵、硫酸和微生物,并鼓入空氣,黃銅礦逐漸溶解,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 反應(yīng)釜中保持高溫不利于反應(yīng)進(jìn)行
B. 整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)有和
C. 反應(yīng)①的離子方程式為
D. 當(dāng)黃銅礦中的鐵元素全部轉(zhuǎn)化為時(shí),生成共消耗
【答案】D
【解析】
【分析】由題給流程可知,黃銅礦與溶液中的鐵離子反應(yīng)生成銅離子、亞鐵離子和硫,微生物作用下溶液中的亞鐵離子與氫離子、氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鐵離子,微生物作用下硫與氧氣和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子。
【詳解】A.高溫條件下微生物會(huì)失去催化活性,不利于反應(yīng)釜中反應(yīng)的進(jìn)行,故A正確;
B.由圖可知,硫酸鐵、硫酸是可循環(huán)利用的中間產(chǎn)物,故B正確;
C.由分析可知,反應(yīng)①為微生物作用下溶液中的亞鐵離子與氫離子、氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為,故C正確;
D.由題意可知,黃銅礦中的鐵元素最終生成鐵離子時(shí),硫元素轉(zhuǎn)化為硫酸根離子,由原子個(gè)數(shù)和得失電子數(shù)目守恒可知,生成1ml硫酸根離子消耗氧氣的物質(zhì)的量為=2.125ml,故D錯(cuò)誤;
故選D。
二、填空題(共4小題,除標(biāo)注外每空兩分,共55分)
16. 人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)氮肥,幾乎所有的氮肥都以氨為原料,某化學(xué)興趣小組利用圖1裝置制備氨氣,圖2裝置探究其相關(guān)性質(zhì)。
I.實(shí)驗(yàn)室制取氨氣
(1)圖1裝置中生成的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________。檢驗(yàn)圓底燒瓶中已收集滿氨氣的方法是____________________________________________________________。
II.探究氨氣與氧化銅的反應(yīng),驗(yàn)證氨氣的性質(zhì)及部分反應(yīng)產(chǎn)物。
(2)無(wú)水硫酸銅的作用是______________________________;有同學(xué)認(rèn)為需要在無(wú)水硫酸銅的后面再接一個(gè)裝有固體的球形干燥管,這樣做的目的是________________________________________。
(3)該實(shí)驗(yàn)缺少尾氣吸收裝置。如圖中能用來(lái)吸收尾氣的裝置是__________(填字母)。
(4)實(shí)驗(yàn)中觀察到a中粉末變紅,b中無(wú)水硫酸銅變藍(lán),并收集到一種單質(zhì)氣體。則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________,證明氨氣具有__________(填“氧化”或“還原”)性;氨與氧氣在高溫、催化劑作用下的反應(yīng)也體現(xiàn)了這一性質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。
(5)若向a中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氨氣,最終得到銅的質(zhì)量為_(kāi)_________g。
【答案】(1) ①. ②. 將濕潤(rùn)的紅色石?試紙放在瓶口,若試紙變藍(lán)色,則說(shuō)明氨氣已收集滿
(2) ①. 檢驗(yàn)是否生成水 ②. 吸收空氣中水蒸氣,防止干擾實(shí)驗(yàn)
(3)BC (4) ①. ②. 還原 ③.
(5)14.4
【解析】
【分析】加熱氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、和水,氨氣密度比空氣小,選向下排空氣法收集氨氣,氨氣與CuO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu和氮?dú)夂退?,無(wú)水硫酸銅用來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)物水;
【小問(wèn)1詳解】
圖1裝置中加熱氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,檢驗(yàn)已收集滿氨氣的方法是:將濕潤(rùn)的紅色石?試紙放在瓶口,若試紙變藍(lán)色,則說(shuō)明氨氣已收集滿;
小問(wèn)2詳解】
無(wú)水硫酸銅為白色,與水結(jié)合生成五水硫酸銅是藍(lán)色,則作用是:檢驗(yàn)是否生成水;需要在無(wú)水硫酸銅的后面再接一個(gè)裝有固體的球形干燥管,這樣做的目的是吸收空氣中水蒸氣,防止干擾實(shí)驗(yàn);
【小問(wèn)3詳解】
氨氣極易溶于水,會(huì)造成倒吸,防倒吸的裝置是BC;
【小問(wèn)4詳解】
觀察到a中粉末變紅即生成Cu,b中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)證明生成水,并收集到一種單質(zhì)氣體是氮?dú)猓瑒t該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;氮元素化合價(jià)升高,證明氨氣具有還原性,氨與氧氣在高溫、催化劑作用下反應(yīng)生成NO和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
【小問(wèn)5詳解】
標(biāo)準(zhǔn)狀況下氨氣的物質(zhì)的量為,由生成0.15ml×=0.225ml,得到銅的質(zhì)量為m=n?M=0.225ml×64g/ml=14.4g。
17. 物質(zhì)的類別和元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要角度。回答下列問(wèn)題:
I.硫元素在不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化為:
SO2 Na2SO3溶液 Na2S2O3溶液
(1)“反應(yīng)①”常使用NaOH溶液,該轉(zhuǎn)化說(shuō)明SO2的類別屬于___________。
(2)欲制備Na2S2O3,從氧化還原的角度分析,“反應(yīng)②”合理的是___________(填標(biāo)號(hào))。
a.Na2SO3+Na2SO4 b.Na2SO3+S c.Na2SO3+Na2S2O5
II.某實(shí)驗(yàn)小組用銅片與濃硫酸反應(yīng)并驗(yàn)證SO2性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。
(3)裝置A用于驗(yàn)證SO2的___________性,裝置D的作用是___________。
(4)裝置B的現(xiàn)象為_(kāi)__________,裝置C的離子方程式為_(kāi)__________。
(5)若用裝置乙代替裝置甲,裝置乙的優(yōu)點(diǎn)是___________(任寫一點(diǎn))。
(6)將28.8 g的銅片加入到25 mL 18 ml/L的硫酸中并加熱,被還原的硫酸的物質(zhì)的量為_(kāi)__________(填標(biāo)號(hào))。
A. 大于0.225 mlB. 等于0.225 ml
C. 小于0.225 mlD. 在0.225 ml和0.45 ml之間
【答案】(1)酸性氧化物
(2)b (3) ①. 漂白 ②. 吸收SO2和防止污染環(huán)境
(4) ①. 產(chǎn)生淡黃色渾濁 ②. 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
(5)節(jié)約能源、藥品或易于控制反應(yīng)的進(jìn)行等 (6)C
【解析】
【分析】甲中濃硫酸和銅在加熱條件下反應(yīng)生成SO2,試管A中品紅褪色,證明二氧化硫具有漂白性;二氧化硫和硫化氫能發(fā)生歸中反應(yīng)得到硫,則試管B中氫硫酸溶液變渾濁;氯化鐵具有較強(qiáng)氧化性,能夠氧化二氧化硫,則試管C中溶液顏色變淺;D中NaOH溶液,用于吸收二氧化硫,防止污染環(huán)境,以此解答該題。
【小問(wèn)1詳解】
“反應(yīng)①”常使用NaOH溶液,則反應(yīng)為,該轉(zhuǎn)化說(shuō)明SO2的類別屬于酸性氧化物;
【小問(wèn)2詳解】
Na2S2O3中S平均價(jià)態(tài)為+2價(jià),欲制備Na2S2O3,從氧化還原的角度分析,反應(yīng)物中一部分硫元素化合價(jià)高于+2價(jià),另一部分硫元素化合價(jià)低于+2價(jià),b合理,選b;
【小問(wèn)3詳解】
據(jù)分析,裝置A用于驗(yàn)證SO2的漂白性,裝置D的作用是吸收SO2和防止污染環(huán)境;
【小問(wèn)4詳解】
據(jù)分析,裝置B的現(xiàn)象為產(chǎn)生淡黃色渾濁;二氧化硫具有強(qiáng)還原性、氯化鐵具有較強(qiáng)氧化性,二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到亞鐵離子和硫酸根離子,裝置C的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+;
【小問(wèn)5詳解】
甲中反應(yīng)為,若用裝置乙代替裝置甲,乙中反應(yīng)為Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,則乙更容易實(shí)施反應(yīng)、生成等量的二氧化硫乙消耗硫酸更少,故裝置乙的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源、藥品或易于控制反應(yīng)的進(jìn)行等;
【小問(wèn)6詳解】
將28.8g的銅片加入到25 mL 18 ml/L的硫酸中并加熱,,銅的物質(zhì)的量為0.45ml,硫酸的物質(zhì)的量為0.45ml,則硫酸不足、且硫酸變稀后反應(yīng)停止,則被還原的硫酸的物質(zhì)的量小于 0.45ml,C滿足;
選C。
18. 實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀并探究其性質(zhì)。
資料:為紫色固體,微溶于溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生,在堿性溶液中較穩(wěn)定。
I.制備(夾持裝置略)
(1)A為氯氣發(fā)生裝置。中反應(yīng)的離子方程式是_______
(2)B裝置盛有飽和溶液,中得到紫色固體和溶液。中制備高鐵酸鉀的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)______
II.探究的性質(zhì)
(3)取中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液,經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有。
為證明是否氧化了而產(chǎn)生,設(shè)計(jì)以下方案:
由方案Ⅰ可知中含有離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是將氧化,還可能由_______產(chǎn)生,(用離子方程式表示)。
(4)根據(jù)的制備實(shí)驗(yàn)得出:氧化性_______(填“>”或“<”),而方案Ⅱ?qū)嶒?yàn)表明,和的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反,原因可能是_______。
【答案】(1)2MnO+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O
(2)3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O
(3)4FeO+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O
(4) ①. > ②. 溶液的酸堿性的不同影響物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱
【解析】
【分析】裝置A中KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2;由于Cl2中混有HCl(g)和H2O(g),HCl(g)會(huì)消耗Fe(OH)3和KOH,裝置B中應(yīng)盛放飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl(g);C裝置中Cl2與KOH、Fe(OH)3反應(yīng)制備K2FeO4,在此裝置中Cl2還可以直接與KOH反應(yīng)生成KCl、KClO和H2O;D裝置中NaOH溶液用于吸收多余Cl2,防止污染大氣,據(jù)此分析解答。
【小問(wèn)1詳解】
根據(jù)題意,KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O,反應(yīng)中Mn元素的化合價(jià)由+7價(jià)降至+2價(jià),Cl元素的化合價(jià)由-1價(jià)升至0價(jià),根據(jù)電子守恒和原子守恒配平,A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnO+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O;
【小問(wèn)2詳解】
裝置C中得到紫色固體和溶液,說(shuō)明Cl2在堿性環(huán)境下將Fe(OH)3氧化得到K2FeO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得反應(yīng)方程式為3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O;
【小問(wèn)3詳解】
溶液a中含有Fe3+,F(xiàn)e3+的產(chǎn)生不能判斷FeO與Cl-一定發(fā)生了反應(yīng),根據(jù)資料“K2FeO4在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2”,自身被還原成Fe3+,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,可能的反應(yīng)為4FeO+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O;
【小問(wèn)4詳解】
制備K2FeO4的原理為3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,在該反應(yīng)中Cl元素的化合價(jià)由0價(jià)降至-1價(jià),Cl2是氧化劑,F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+3價(jià)升至+6價(jià),F(xiàn)e(OH)3是還原劑,K2FeO4為氧化產(chǎn)物,根據(jù)同一反應(yīng)中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,得出氧化性Cl2> FeO;方案Ⅱ的反應(yīng)為2 FeO+6Cl-+16H+=2Fe3++3Cl2↑+8H2O,由方案Ⅱ得出氧化性FeO>Cl2,實(shí)驗(yàn)表明,Cl2和氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反;對(duì)比兩個(gè)反應(yīng)的條件,制備K2FeO4在堿性條件下,方案Ⅱ在酸性條件下,說(shuō)明溶液的酸堿性的不同影響物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱。
19. 隨著生活水平的不斷提高,人們?cè)絹?lái)越重視消毒防護(hù)和環(huán)境保護(hù),其中化學(xué)物質(zhì)發(fā)揮了重要作用。
(1)亞氯酸鈉是一種高效消毒劑。的一種生產(chǎn)工藝如圖所示。
①“反應(yīng)”工序中中元素的化合價(jià)為_(kāi)__________。
②“吸收”工序反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________,制得理論上需要消耗標(biāo)況下的體積為_(kāi)__________L。
(2)某氨氮廢水(、)的生物法處理流程如圖所示:
①過(guò)程Ⅰ主要操作為加溶液調(diào)節(jié)至9充分反應(yīng)后,升溫至30℃,然后通入空氣。以上操作能降低廢水中氨氮含量的原因?yàn)開(kāi)__________(用離子方程式和必要的文字說(shuō)明)
②過(guò)程Ⅱ在硝化細(xì)菌作用下實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化,稱為硝化過(guò)程。在堿性條件下實(shí)現(xiàn)上述硝化過(guò)程的總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。
③過(guò)程Ⅲ在反硝化菌存在下,向廢水中加入有機(jī)碳源,與共同作用轉(zhuǎn)化為、而排放。理論上過(guò)程Ⅱ消耗的和過(guò)程Ⅲ消耗的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________。
【答案】(1) ①. +5 ②. 2ClO2+H2O2+2OH-═2+O2↑+2H2O ③. 16.8
(2) ①. 發(fā)生反應(yīng)+OH-NH3↑+H2O,升溫、通入空氣有利于氨氣的逸出 ②. +2O2+2OH-+3H2O ③. 12:5(2.4:1、2.4也可)
【解析】
【分析】(1)NaClO3和稀硫酸溶解,然后NaClO3被SO2還原為ClO2,而SO2被氧化為硫酸鹽,為防止ClO2發(fā)生爆炸,通入空氣將其稀釋;然后在堿性條件下用H2O2還原,然后過(guò)濾,得到NaClO2溶液,經(jīng)過(guò)結(jié)晶后可得NaClO2。
【小問(wèn)1詳解】
①NaClO3中Na為+1價(jià),O為-2價(jià),根據(jù)化合物化合價(jià)代數(shù)和為0可知,Cl為+5價(jià);
②吸收工序中,在濃NaOH溶液的環(huán)境下,ClO2與H2O2反應(yīng)生成NaClO2,Cl元素的化合價(jià)降低,則H2O2中O元素的化合價(jià)升高,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒和質(zhì)量守恒可得,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2↑+2H2O,離子方程式為2ClO2+H2O2+2OH-═2+O2↑+2H2O;135.75gNaClO2的物質(zhì)的量為=1.5ml,反應(yīng)工序中,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可得對(duì)應(yīng)關(guān)系SO2~2ClO2,結(jié)合2ClO2~2NaClO2可得SO2~2NaClO2,因此SO2的物質(zhì)的量為×1.5ml=0.75ml,標(biāo)況下的體積為0.75ml×22.4L/ml=16.8L;
【小問(wèn)2詳解】
①加入NaOH時(shí),銨根離子和氫氧根離子在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣和水,+OH-NH3↑+H2O,升溫、通入空氣有利于氨氣的逸出;
②銨根離子在堿性條件下被氧氣氧化為硝酸根離子,依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知,反應(yīng)的離子方程式為+2O2+2OH-+3H2O
③過(guò)程Ⅱ中,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可得關(guān)系式NH3~2O2~,過(guò)程Ⅲ中,CH3OH與反應(yīng)生成CO2、N2和水,CH3OH中碳元素的化合價(jià)為-2價(jià),CO2中C為+4價(jià),硝酸中氮元素化合價(jià)為+5價(jià),氮?dú)庵械鼗蟽r(jià)為0價(jià),根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可得關(guān)系式6~5CH3OH,結(jié)合兩個(gè)關(guān)系式可得6NH3~12O2~6~5CH3OH,因此O2與CH3OH的物質(zhì)的量之比為12:5。選項(xiàng)
a中的物質(zhì)
b中的物質(zhì)
c中收集的氣體
d中的物質(zhì)
A
濃氨水
B
70%濃硫酸
溶液
C
稀硝酸
D
濃鹽酸
溶液
方案Ⅰ
取少量a,經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)溶液中含有 。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有產(chǎn)生。

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