1.(2分)下列說法不正確的是( )
A.氨氣易液化,液氨汽化時吸收大量的熱,因此液氨可用作制冷劑
B.水泥、玻璃、青花瓷、水晶、瑪瑙都屬于硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品
C.“鋇餐”是醫(yī)療上作消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑,其主要成分是BaSO4
D.光導(dǎo)纖維是一種無機非金屬材料,其主要成分為SiO2
2.(2分)下列有關(guān)化學(xué)用語的表示正確的是( )
A.HClO的結(jié)構(gòu)式:H﹣Cl﹣O
B.CO2的電子式:
C.CaCl2的電子式:
D.NH4Cl的電子式:
3.(2分)將足量SO2通入下列各溶液中,所含離子還能大量共存的是( )
A.Na+、、S2﹣、Cl﹣
B.Na+、、、Br﹣
C.K+、、、I﹣
D.K+、Na+、OH﹣、
4.(2分)已知某反應(yīng)的能量變化如圖所示,下列說法正確的是( )
A.該反應(yīng)一定需要加熱
B.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
C.該反應(yīng)可以用于表示CaCO3受熱分解的反應(yīng)
D.?dāng)嚅_反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量
5.(2分)核心元素的化合價及類別是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要視角。硫及其化合物的分類與相應(yīng)硫元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.適量的c可作為葡萄酒的添加劑
B.常溫下,a與f的濃溶液反應(yīng)可生成b和c
C.將c通入紫色石蕊試液中,溶液先變紅后褪色
D.在自然界中,部分的c會轉(zhuǎn)化成e,最后轉(zhuǎn)化為f或h
6.(2分)以下關(guān)于氨氣的實驗裝置正確的是( )
A.圖甲用于實驗室制取氨氣
B.圖乙用于制備NaHCO3
C.圖丙用于干燥氨氣
D.圖丁用于氨氣的尾氣處理
7.(2分)下列變化過程中,所需克服的作用力均相同的是( )
A.干冰熔化,氯化鈉熔化
B.硫酸氫鈉固體溶于水,碳酸氫鈉分解
C.過氧化氫分解,氯化銨受熱分解
D.氫氧化鈉溶于水,氯化氫通入水中
8.(2分)利用如圖所示裝置進(jìn)行下列實驗,能得出相應(yīng)實驗結(jié)論的是( )
A.AB.BC.CD.D
9.(2分)開發(fā)和利用礦物資源有重要的意義。某廠用無機礦物資源生產(chǎn)部分材料,其產(chǎn)品流程示意圖如圖,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.在制粗硅的反應(yīng)中,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:1
B.生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃的過程中都涉及氧化還原反應(yīng)
C.黃銅礦冶煉鋼時,產(chǎn)生的SO2可用于生產(chǎn)硫酸,產(chǎn)生的FeO可用作冶煉鐵的原料
D.黃銅(CuFeS2)與O2反應(yīng)產(chǎn)生的Cu2S、SO2均是還原產(chǎn)物
10.(2分)在一定條件下,將15mLNO2和3mLO2的混合氣體置于試管中,并將試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,剩余氣體的體積為( )
A.1mLB.3mLC.5mLD.11mL
11.(4分)現(xiàn)用傳感技術(shù)測定噴泉實驗中的壓強變化來認(rèn)識噴泉實驗的原理。下列說法不正確的是( )
A.制取氨氣時燒瓶中的固體常用CaO或堿石灰
B.將濕潤的紅色石蕊試紙置于三頸燒瓶瓶口,試紙變藍(lán),說明NH3已經(jīng)充滿
C.關(guān)閉a,將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊頸口c,打開b,完成噴泉實驗,電腦繪制三頸瓶內(nèi)壓強變化曲線如圖2,則C點時噴泉最劇烈
D.若實驗是在常溫(25℃)、常壓條件下完成,則在E點燒瓶中溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為ml?L﹣1
12.(4分)某種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。其中X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,X的原子半徑是元素周期表中最小的,下列說法錯誤的是( )
A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y<Z<Q
B.原子半徑:W>Z>Q
C.X、Z和Q可能形成離子化合物w
D.原子序數(shù)為82的元素與Q位于同一主族
13.(4分)某化學(xué)興趣小組為了探究鉻和鐵的活潑性,設(shè)計如圖所示裝置,下列推斷合理的是( )
A.若鉻比鐵活潑,則電流由鉻電極流向鐵電極
B.若鐵比鉻活潑,則溶液中向鉻電極遷移
C.若鉻比鐵活潑,則鐵電極反應(yīng)式為2H++2e﹣═H2↑
D.若鐵電極附近溶液pH增大,則鐵比鉻活潑
14.(4分)如圖的每一方格中表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物,其中A、C、D、E為無色氣體,F(xiàn)為紅棕色氣體。下列說法不正確的是( )
A.M可能是純凈物或混合物
B.用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口可以檢驗C氣體是否收集滿
C.D在一定條件下可以與O發(fā)生置換反應(yīng)
D.G與木炭的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4
15.(4分)某固體混合物X可能含有Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4、FeO和Fe2O3中的幾種。為確定組成,做如圖實驗:(已知:還原性>Fe2+)
以下說法不正確的是( )
A.固體X中不一定含有Na2SO4
B.濾液A中一定含有Fe2+
C.固體X中一定含有FeO
D.氣體A可能只含有CO2
16.(4分)銅與200mL一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng),生成的鹽只有硫酸銅,同時生成NO和NO2的混合氣體,將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價含氧酸鹽,消耗1L2.2ml/LNaOH溶液和1mlO2,則下列說法正確的是( )
A.生成NO2的物質(zhì)的量為0.9ml
B.生成CuSO4的物質(zhì)的量為2ml
C.原溶液中硝酸的濃度為2.5ml/L
D.銅與混合酸反應(yīng)時,硫酸未參加反應(yīng)
二、非選擇題(本題共4小題,共56分)
17.(14分)A、B、D、E、X是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素。A是周期表中相對原子質(zhì)量最小的元素,A、B能形成兩種液態(tài)化合物A2B和A2B2,D是短周期中原子半徑最大的主族元素,E的周期序數(shù)和族序數(shù)相等,D、X的原子最外層電子數(shù)之和為8.
(1)E在周期表中的位置是 ;A2B2的電子式為 .
(2)D、E、X的非金屬性由強到弱的順序是 (填元素符號);D、E、X形成的最簡單離子中,離子半徑由大到小的順序是 (填離子符號).
(3)在這些元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,酸性最強的物質(zhì)與堿性最強的物質(zhì)相互反應(yīng)的離子方程式為 .
(4)鎵(31Ga)與E為同主族元素,氮化鎵(GaN)作為第三代半導(dǎo)體材料,具有耐高溫、耐高電壓等特性,隨著5G技術(shù)的發(fā)展,GaN商用進(jìn)入快車道。下列相關(guān)說法中,正確的是 .
A.Ga位于元素周期表的第四周期
B.GaN中Ga的化合價為+3
C.Ga3+的離子半徑小于E3+的離子半徑
(5)XB2是一種高效消毒劑,工業(yè)上用其處理偏中性廢舊中的錳,使Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀除去,X被還原至最低價,該反應(yīng)的離子方程式為 .
18.(14分)在生活中亞硝酸鈉(NaNO2)應(yīng)用十分廣泛,它是一種白色固體,外觀與NaCl極其相似;少量可做食品的護色劑,可防止肉毒桿菌在肉類食品中生長,還可用于治療氰化物中毒等。某化學(xué)興趣小組查閱資料得知:2NO+Na2O2═2NaNO2,該學(xué)習(xí)小組利用下列裝置制備干燥的亞硝酸鈉(夾持及加熱裝置略去,部分儀器可重復(fù)使用)。
已知:①NO能被高錳酸鉀氧化,但不能被濃硫酸氧化。
②酸性高錳酸鉀溶液可將NO2氧化成NO3。
回答下列問題:
Ⅰ.NaNO2的制備:
(1)盛放銅的儀器名稱為 ;儀器按氣流方向連接順序為b→g→ (裝置可重復(fù)使用)。
(2)反應(yīng)開始前打開止水夾a,通入過量氮氣排除裝置中的空氣,若不排除裝置中的空氣,可能導(dǎo)致產(chǎn)物中混有雜質(zhì) (填化學(xué)式);反應(yīng)結(jié)束后打開止水夾a,繼續(xù)通入過量氮氣,其目的是 。
(3)盛水的洗氣瓶中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;為了提高產(chǎn)率,可在該洗氣瓶中加入銅片,請用化學(xué)反應(yīng)方程式解釋加入銅片的作用 。
Ⅱ.測定NaNO2的純度:
(4)準(zhǔn)確稱取反應(yīng)后的固體2.500g于燒杯中,加入煮沸并冷卻的蒸餾水溶解,配成250mL的溶液;取出25.00mL的溶液于錐形瓶中,向錐形瓶中滴加0.1ml?L﹣1的酸性KMnO4溶液,當(dāng)溶液恰好變?yōu)闇\紅色時停止滴加,共消耗酸性KMnO4溶液10.00mL,計算所得固體中NaNO2的純度為 %。
19.(14分)鋁、鐵、硅的單質(zhì)及化合物在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛應(yīng)用,工業(yè)上常用某礦石(主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)來制備綠礬FeSO4?7H2O和Al2O3,其工藝流程如圖:
回答下列問題:
(1)濾渣1的成分是: (填化學(xué)式);過程1發(fā)生的化學(xué)方程式為 。
(2)過程1、2、3涉及的分離操作為 。
(3)寫出由濾液1生成濾渣2的化學(xué)方程式為: 。
(4)過程3中加入的過量試劑A為 (填試劑名稱)。
(5)向溶液A中加入過量鐵粉的目的是: ;若將鐵粉換為SO2進(jìn)行反應(yīng),發(fā)生的離子方程式為 。
20.(14分)探究Na2SO3固體的熱分解產(chǎn)物。
資料:①Na2SO3加熱可能發(fā)生以下反應(yīng):4Na2SO3Na2S+3Na2SO4;②Na2S能與S反應(yīng)生成Na2Sx,Na2Sx與酸反應(yīng)生成S和H2S;③BaS易溶于水。隔絕空氣條件下,加熱無水Na2SO3固體得到黃色固體A,過程中未檢測到氣體生成。黃色固體A加水得到濁液,放置得無色溶液B。
(1)檢驗分解產(chǎn)物Na2S:取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,產(chǎn)生黑色沉淀,證實有S2﹣。反應(yīng)的離子方程式是 。
(2)檢驗分解產(chǎn)物Na2SO4:取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,加入鹽酸,沉淀增多(經(jīng)檢驗該沉淀含S),同時產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體(H2S),由于沉淀增多對檢驗造成干擾,另取少量溶液B,加入足量鹽酸,過濾后, (填操作和現(xiàn)象),可證實分解產(chǎn)物中含有。
(3)探究(2)中S的來源。
來源1:固體A中有未分解的Na2SO3,在酸性條件下與Na2S反應(yīng)生成S。
針對來源1進(jìn)行如圖實驗:
①實驗中觀察到 ,可證實來源1不成立。
②不能用鹽酸代替硫酸的原因是 。
來源2:溶液B中有 ,加酸反應(yīng)生成S,該反應(yīng)的離子方程式為: 。
(4)實驗證明Na2SO3固體熱分解有Na2S、Na2SO4和S產(chǎn)生,因此題干中的黃色固體A含有S,運用氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析產(chǎn)物中S產(chǎn)生的合理性: ;黃色固體A加水得到濁液,放置后變澄清的原因為: 。
2022-2023學(xué)年廣東省深圳中學(xué)高一(下)期中化學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一、單項選擇題(本題共16小題,共44分。第1~10小題,每小題2分:第11~16小題,每題4分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。)
1.(2分)下列說法不正確的是( )
A.氨氣易液化,液氨汽化時吸收大量的熱,因此液氨可用作制冷劑
B.水泥、玻璃、青花瓷、水晶、瑪瑙都屬于硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品
C.“鋇餐”是醫(yī)療上作消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑,其主要成分是BaSO4
D.光導(dǎo)纖維是一種無機非金屬材料,其主要成分為SiO2
【答案】B
【分析】A.氨氣沸點低易液化,液氨汽化時吸收大量的熱;
B.水晶、瑪瑙主要成分為二氧化硅;
C.硫酸鋇不溶于酸;
D.光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅。
【解答】解:A.氨氣沸點低易液化,液氨汽化時吸收大量的熱,是一種制冷劑,故A正確;
B.水晶、瑪瑙主要成分為二氧化硅,是氧化物,不是硅酸鹽,故B錯誤;
C.硫酸鋇不溶于酸,且不容易被X射線透過,在醫(yī)療上可用作檢查腸胃的內(nèi)服藥劑,故C正確;
D.光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,屬于新型無機非金屬材料,故D正確;
故選:B。
【點評】本題考查了元素化合物知識,主要考查物質(zhì)的用途與性質(zhì)的關(guān)系,性質(zhì)決定用途,熟悉相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵,題目難度不大。
2.(2分)下列有關(guān)化學(xué)用語的表示正確的是( )
A.HClO的結(jié)構(gòu)式:H﹣Cl﹣O
B.CO2的電子式:
C.CaCl2的電子式:
D.NH4Cl的電子式:
【答案】C
【分析】A.HClO中O原子分別與H、Cl原子形成共價鍵;
B.二氧化碳中C原子與兩個O原子之間以雙鍵結(jié)合;
C.CaCl2由鈣離子和2個氯離子構(gòu)成;
D.氯離子必須表示出最外層電子。
【解答】解:A.HClO中O原子分別與H、Cl原子形成共價鍵,其結(jié)構(gòu)式為H﹣O﹣Cl,故A錯誤;
B.二氧化碳中C原子與兩個O原子之間以雙鍵結(jié)合,其電子式為,故B錯誤;
C.CaCl2由鈣離子和2個氯離子構(gòu)成,電子式為,故C正確;
D.氯化銨的電子式為,故D錯誤;
故選:C。
【點評】本題主要考查常見的化學(xué)用語,涉及電子式、結(jié)構(gòu)式等知識,為高頻考點,題目難度不大。
3.(2分)將足量SO2通入下列各溶液中,所含離子還能大量共存的是( )
A.Na+、、S2﹣、Cl﹣
B.Na+、、、Br﹣
C.K+、、、I﹣
D.K+、Na+、OH﹣、
【答案】C
【分析】A.二氧化硫與硫離子在溶液中反應(yīng)生成硫單質(zhì);
B.亞硫酸根離子與二氧化硫反應(yīng),硝酸根離子在酸性溶液中氧化亞硫酸根離子;
C.四種離子之間不反應(yīng),都不與二氧化硫反應(yīng);
D.氫氧根離子與二氧化硫反應(yīng);
【解答】解:A.S2﹣、SO2在溶液中反應(yīng)生成S單質(zhì),不能大量共存,故A錯誤;
B.通入SO2的溶液呈酸性,在酸性溶液中氧化SO2,且SO2與、H2O反應(yīng)生成,不能大量共存,故B錯誤;
C.K+、、、I﹣之間不發(fā)生反應(yīng),都不與SO2反應(yīng),能大量共存,故C正確;
D.OH﹣、SO2之間發(fā)生反應(yīng),不能大量共存,故D錯誤;
故選:C。
【點評】本題考查離子共存的判斷,為高頻考點,明確題干暗含信息、常見離子的性質(zhì)及離子反應(yīng)發(fā)生條件為解答關(guān)鍵,注意掌握常見離子不能共存的情況,試題側(cè)重考查學(xué)生的分析與應(yīng)用能力,題目難度不大。
4.(2分)已知某反應(yīng)的能量變化如圖所示,下列說法正確的是( )
A.該反應(yīng)一定需要加熱
B.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
C.該反應(yīng)可以用于表示CaCO3受熱分解的反應(yīng)
D.?dāng)嚅_反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量
【答案】C
【分析】A.由圖可知,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,是吸熱反應(yīng),吸熱反應(yīng)不一定需要加熱;
B.由圖可知,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量;
C.CaCO3受熱分解的反應(yīng)是吸熱反應(yīng);
D.該圖像表示的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
【解答】解:A.由圖可知,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,是吸熱反應(yīng),吸熱反應(yīng)不一定需要加熱,故A錯誤;
B.由圖可知,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,故B錯誤;
C.CaCO3受熱分解的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,故C正確;
D.該圖像表示的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量大于形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量,故D錯誤;
故選:C。
【點評】本題考查化學(xué)反應(yīng)原理,涉及化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,由圖像分析判斷反應(yīng)是吸熱或者是放熱,可以依據(jù)反應(yīng)物和生成物能量的相對大小,題目難度不大。
5.(2分)核心元素的化合價及類別是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要視角。硫及其化合物的分類與相應(yīng)硫元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.適量的c可作為葡萄酒的添加劑
B.常溫下,a與f的濃溶液反應(yīng)可生成b和c
C.將c通入紫色石蕊試液中,溶液先變紅后褪色
D.在自然界中,部分的c會轉(zhuǎn)化成e,最后轉(zhuǎn)化為f或h
【答案】C
【分析】由圖可知,a為﹣2價S的氫化物,a為H2S,b為單質(zhì),b為S;c為+4價S的氧化物,c為SO2;d為+6價S的氧化物,d為SO3;e、f分別為+4價、+6價含氧酸,則e、f分別為H2SO3、H2SO4,g、h分別為+4價、+6價S的正鹽,如亞硫酸鈉、硫酸鈉等,以此分析解答。
【解答】解:A.由分析可知,c為SO2,SO2具有還原性,可作抗氧化劑,則適量的c可作為葡萄酒的添加劑,故A正確;
B.常溫下H2S與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成S和SO2,故B正確;
C.c為SO2,為酸性氧化物,將c通入紫色石蕊試液中,溶液變紅不褪色,故C錯誤;
D.自然界中,部分的SO2在飄塵的作用下會催化氧化轉(zhuǎn)化成SO3,最后轉(zhuǎn)化為硫酸或硫酸鹽,故D正確;
故選:C。
【點評】本題考查含硫物質(zhì)的性質(zhì),題目難度不大,明確圖中價類二維圖來推斷物質(zhì)為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意元素化合物知識的應(yīng)用。
6.(2分)以下關(guān)于氨氣的實驗裝置正確的是( )
A.圖甲用于實驗室制取氨氣
B.圖乙用于制備NaHCO3
C.圖丙用于干燥氨氣
D.圖丁用于氨氣的尾氣處理
【答案】D
【分析】A.氯化銨固體受熱分解生成氨氣和氯化氫氣體,氨氣和氯化氫氣體在試管口遇冷化合生成氯化銨;
B.制備碳酸氫鈉時,應(yīng)該是向氨化的飽和食鹽水中通入過量的二氧化碳;
C.氨氣與濃硫酸反應(yīng);
D.氨氣極易溶于水,但難溶于四氯化碳。
【解答】解:A.氯化銨固體受熱分解生成氨氣和氯化氫氣體,氨氣和氯化氫氣體在試管口遇冷化合生成氯化銨,因此不能用加熱氯化銨的方法制備氨氣,故A錯誤;
B.氨氣在水中溶解度很大,二氧化碳不易溶于水,則制備碳酸氫鈉時,應(yīng)該是向氨化的飽和食鹽水中通入過量的二氧化碳,故B錯誤;
C.氨氣與濃硫酸反應(yīng),不能用濃硫酸干燥氨氣,故C錯誤;
D.氨氣極易溶于水,但難溶于四氯化碳,則可以將氨氣通入四氯化碳中,氨氣上升的過程中被水吸收,這樣可以防止倒吸,故D正確;
故選:D。
【點評】本題主要考查氨氣的制備及除雜,為高頻考點,題目難度不大。
7.(2分)下列變化過程中,所需克服的作用力均相同的是( )
A.干冰熔化,氯化鈉熔化
B.硫酸氫鈉固體溶于水,碳酸氫鈉分解
C.過氧化氫分解,氯化銨受熱分解
D.氫氧化鈉溶于水,氯化氫通入水中
【答案】B
【分析】A、干冰熔化克服分子間作用力,氯化鈉熔化克服離子鍵;
B.NaHSO4溶于水發(fā)生電離,電離方程式為NaHSO4=Na++H++,NaHCO3受熱分解方程式為2NaHCO32Na2CO3+H2O+CO2↑;
C.H2O2分解生成H2O、O2,NH4Cl受熱分解生成NH3、HCl;
D.NaOH溶于水電離生成Na+、OH﹣,HCl溶于水電離生成H+、Cl﹣。
【解答】解:A、干冰熔化克服分子間作用力,氯化鈉熔化克服離子鍵,故A錯誤;
B.NaHSO4溶于水發(fā)生電離,電離方程式為NaHSO4=Na++H++,破壞離子鍵和共價鍵;NaHCO3受熱分解方程式為2NaHCO32Na2CO3+H2O+CO2↑,破壞離子鍵和共價鍵,故B正確;
C.H2O2分解生成H2O、O2,NH4Cl受熱分解生成NH3、HCl,前者破壞共價鍵,后者破壞離子鍵,故C錯誤;
D.NaOH溶于水電離生成Na+、OH﹣,HCl溶于水電離生成H+、Cl﹣,前者破壞離子鍵,后者破壞共價鍵,故D錯誤;
故選:B。
【點評】本題考查化學(xué)鍵及晶體類型判斷,側(cè)重考查基礎(chǔ)知識的掌握和靈活運用能力,明確物質(zhì)構(gòu)成微粒及微粒之間作用力是解本題關(guān)鍵,注意:氯化銨雖然完全由非金屬元素組成,但含有離子鍵。
8.(2分)利用如圖所示裝置進(jìn)行下列實驗,能得出相應(yīng)實驗結(jié)論的是( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【分析】A.制取氯氣,應(yīng)在加熱條件下進(jìn)行;
B.發(fā)生強酸制取弱酸的反應(yīng),但硝酸易揮發(fā),硝酸與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀;
C.鹽酸與亞硫酸鈉生成二氧化硫,與Ba(NO3)2溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀;
D.濃硫酸使蔗糖變黑,然后C與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化硫,二氧化硫與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)使其褪色。
【解答】解:A.二氧化錳和濃鹽酸應(yīng)在加熱條件下進(jìn)行,常溫下不反應(yīng),故A錯誤;
B.濃硝酸與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳,但濃硝酸易揮發(fā),硝酸、碳酸均可與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀,則不能比較碳酸與硅酸的酸性,應(yīng)排除硝酸的干擾,故B錯誤;
C.鹽酸與亞硫酸鈉生成二氧化硫,與Ba(NO3)2溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,但SO2與可溶性鋇鹽不一定生成白色沉淀,如與氯化鋇不反應(yīng),故C錯誤;
D.濃硫酸具有脫水性使蔗糖變黑,然后C與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化硫,體現(xiàn)其強氧化性,最后二氧化硫與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)使其褪色,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查化學(xué)實驗方案的評價,為高頻考點,涉及氯氣的制備、濃硫酸的性質(zhì)、酸性比較、氧化還原反應(yīng)等,把握化學(xué)反應(yīng)原理及實驗裝置中的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵,注意實驗操作的可行性、評價性分析,題目難度不大。
9.(2分)開發(fā)和利用礦物資源有重要的意義。某廠用無機礦物資源生產(chǎn)部分材料,其產(chǎn)品流程示意圖如圖,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.在制粗硅的反應(yīng)中,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:1
B.生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃的過程中都涉及氧化還原反應(yīng)
C.黃銅礦冶煉鋼時,產(chǎn)生的SO2可用于生產(chǎn)硫酸,產(chǎn)生的FeO可用作冶煉鐵的原料
D.黃銅(CuFeS2)與O2反應(yīng)產(chǎn)生的Cu2S、SO2均是還原產(chǎn)物
【答案】C
【分析】A.粗硅的反應(yīng)2C+SiO2Si+2CO↑,結(jié)合方程式判斷;
B.工業(yè)制玻璃過程中,未涉及氧化還原反應(yīng);
C.黃銅礦冶銅時,會產(chǎn)生副產(chǎn)物二氧化硫和FeO;
D.依據(jù)元素化合價變化判斷。
【解答】解:A.二氧化硅與碳高溫下反應(yīng)生成硅和一氧化碳,反應(yīng)的方程式為2C+SiO2Si+2CO↑,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2:1,故A錯誤;
B.生產(chǎn)鋁、銅、高純硅過程,均由化合物生成單質(zhì),涉及氧化還原反應(yīng),但工業(yè)制玻璃過程中,未涉及氧化還原反應(yīng),故B錯誤;
C.黃銅礦冶銅時,會產(chǎn)生副產(chǎn)物二氧化硫和FeO,副產(chǎn)物SO2可用于生產(chǎn)硫酸,F(xiàn)eO可用作冶鐵的原料,從而達(dá)到減少污染、提高原料利用率的目的,故C正確;
D.黃銅礦(CuFeS2)與O2反應(yīng)生成二氧化硫中,硫元素化合價升高,氧元素化合價降低,既是氧化物,也是還原產(chǎn)物,故D錯誤;
故選:C。
【點評】本題考查電解原理和工業(yè)制備原理,題目難度中等,掌握相關(guān)的工業(yè)制備原理和化學(xué)反應(yīng)變化是解題的關(guān)鍵。
10.(2分)在一定條件下,將15mLNO2和3mLO2的混合氣體置于試管中,并將試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,剩余氣體的體積為( )
A.1mLB.3mLC.5mLD.11mL
【答案】A
【分析】NO2、O2混合氣體與H2O的總反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O=4HNO3,相同條件下氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比,則15mLNO2和3mLO2的混合氣體置于試管中,并將試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后NO2過量15mL﹣4×3mL=3mL,過量的NO2與H2O的反應(yīng)為3NO2+H2O=2HNO3+NO,據(jù)此計算剩余氣體的體積,據(jù)此分析解答。
【解答】解:相同條件下氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比,則15mLNO2和3mLO2的混合氣體置于試管中,并將試管倒立于水槽中,發(fā)生的反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O=4HNO3,則充分反應(yīng)后NO2過量,過量的NO2體積為15mL﹣4×3mL=3mL,并且NO2能與H2O反應(yīng),方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO,所以最終剩余的氣體為NO,體積為×3mL=1mL,
故選:A。
【點評】本題考查化學(xué)方程式的有關(guān)計算,明確物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵,試題培養(yǎng)了學(xué)生化學(xué)計算能力,題目難度中等。
11.(4分)現(xiàn)用傳感技術(shù)測定噴泉實驗中的壓強變化來認(rèn)識噴泉實驗的原理。下列說法不正確的是( )
A.制取氨氣時燒瓶中的固體常用CaO或堿石灰
B.將濕潤的紅色石蕊試紙置于三頸燒瓶瓶口,試紙變藍(lán),說明NH3已經(jīng)充滿
C.關(guān)閉a,將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊頸口c,打開b,完成噴泉實驗,電腦繪制三頸瓶內(nèi)壓強變化曲線如圖2,則C點時噴泉最劇烈
D.若實驗是在常溫(25℃)、常壓條件下完成,則在E點燒瓶中溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為ml?L﹣1
【答案】D
【分析】A.CaO或NaOH與氨水混合放熱,且溶液中氫氧根離子濃度增大,可使氨氣逸出;
B.氨氣可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán);
C.氨氣極易溶于水,壓強變化最大時,噴泉最劇烈;
D.常溫(25℃)Vm大于22.4L/ml。
【解答】解:A.CaO或NaOH與氨水混合放熱,且溶液中氫氧根離子濃度增大,NH3?H2ONH3↑+H2O平衡正向移動,可使氨氣逸出,所以濃氨水滴到生石灰或者堿石灰上可制備氨氣,故A正確;
B.氨氣可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),濕潤的紅色石蕊試紙置于三頸瓶口,試紙變藍(lán),說明NH3已經(jīng)集滿,故B正確;
C.氨氣極易溶于水,壓強變化最大時,噴泉最劇烈,則圖中C點時噴泉最劇烈,故C正確;
D.常溫(25℃)Vm大于22.4L/ml,設(shè)燒瓶的體積為VL,則氨水的物質(zhì)的量濃度<=ml?L﹣1,故D錯誤;
故選:D。
【點評】本題考查化學(xué)實驗方案的評價,為高頻考點,把握物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的制備、噴泉實驗、實驗技能為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾?,注意實驗的評價性分析,題目難度不大。
12.(4分)某種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。其中X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,X的原子半徑是元素周期表中最小的,下列說法錯誤的是( )
A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y<Z<Q
B.原子半徑:W>Z>Q
C.X、Z和Q可能形成離子化合物w
D.原子序數(shù)為82的元素與Q位于同一主族
【答案】D
【分析】X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,X的原子半徑是元素周期表中最小的,X為H元素;化合物中Y形成4個共價鍵,W形成帶1個電荷的陽離子,結(jié)合原子序數(shù)可知Y為C元素、W為Na元素;Z形成3個共價鍵、Q形成2個共價鍵,則Z為N元素、Q為O元素,以此來解答。
【解答】解:由上述分析可知,X為H元素、Y為C元素、Z為N元素、Q為O元素、W為Na元素,
A.同周期主族元素從左向右非金屬性增強,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y<Z<Q,故A正確;
B.同周期主族元素從左向右原子半徑減小,同主族從上到下原子半徑增大,則原子半徑:W>Z>Q,故B正確;
C.X、Z和Q可能形成離子化合物w為硝酸銨,故C正確;
D.原子序數(shù)為82的元素為Pb元素,與Y位于同一主族,故D錯誤;
故選:D。
【點評】本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,為高頻考點,把握原子序數(shù)、化學(xué)鍵來推斷元素為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意規(guī)律性知識的應(yīng)用,題目難度不大。
13.(4分)某化學(xué)興趣小組為了探究鉻和鐵的活潑性,設(shè)計如圖所示裝置,下列推斷合理的是( )
A.若鉻比鐵活潑,則電流由鉻電極流向鐵電極
B.若鐵比鉻活潑,則溶液中向鉻電極遷移
C.若鉻比鐵活潑,則鐵電極反應(yīng)式為2H++2e﹣═H2↑
D.若鐵電極附近溶液pH增大,則鐵比鉻活潑
【答案】C
【分析】若鉻比鐵活潑,則負(fù)極為鉻,正極為鐵,鉻發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),氫離子在鐵上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),電流由正極Fe經(jīng)外電路流向負(fù)極Cr;若鐵比鉻活潑,則負(fù)極為鐵,正極為鉻,鐵發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),氫離子在鉻上得電子發(fā)生還原反應(yīng),溶液中向鐵電極遷移,據(jù)此分析解答。
【解答】解:A.若鉻比鐵活潑,則Cr為負(fù)極,F(xiàn)e作正極,電流由正極Fe經(jīng)外電路流向負(fù)極Cr,故A錯誤;
B.若鐵比鉻活潑,則Fe為負(fù)極,Cr作正極,溶液中的陰離子移向負(fù)極,即溶液向鐵電極遷移,故B錯誤;
C.若鉻比鐵活潑,則Cr為負(fù)極,F(xiàn)e作正極,正極上H+發(fā)生得電子的反應(yīng)生成H2,即正極反應(yīng)式為2H++2e﹣═H2↑,故C正確;
D.若鐵電極附近溶液pH增大,則鐵電極上H+發(fā)生得電子的反應(yīng)生成H2,鐵為正極、鉻為負(fù)極,負(fù)極金屬比正極金屬活潑,故D錯誤;
故選:C。
【點評】本題考查原電池工作原理,為高頻考點,側(cè)重學(xué)生的分析能力和靈活運用能力的考查,把握電極的判斷、電極反應(yīng)是解題關(guān)鍵,注意電子或離子的移動方向,題目難度不大。
14.(4分)如圖的每一方格中表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物,其中A、C、D、E為無色氣體,F(xiàn)為紅棕色氣體。下列說法不正確的是( )
A.M可能是純凈物或混合物
B.用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口可以檢驗C氣體是否收集滿
C.D在一定條件下可以與O發(fā)生置換反應(yīng)
D.G與木炭的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4
【答案】D
【分析】A、C、D、E為無色氣體,A與過氧化鈉反應(yīng)生成D,則D為O2,A為CO2,C是能使?jié)駶櫟募t色的石蕊試紙變藍(lán)的無色氣體,則C為NH3,F(xiàn)為紅棕色氣體,氨氣催化氧化生成E,所以E為NO,E與D反應(yīng)生成F,F(xiàn)為NO2,M受熱分解得A、B、C,且M與鹽酸反應(yīng)得A,M與氫氧化鈉反應(yīng)得C,且B為無色液體,則M為(NH4)2CO3或NH4HCO3,由M分解可知B為H2O,F(xiàn)與水反應(yīng)生成G,G為HNO3,硝酸與碳反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化氮,符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,以此解答該題。
【解答】解:A.M為(NH4)2CO3或NH4HCO3,或二者的混合物,可能是純凈物或混合物,故A正確;
B.C為NH3,可用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口檢驗是否收集滿,故B正確;
C.D為O2,可與氨氣發(fā)生置換反應(yīng)生成氮氣,故C正確;
C.G為硝酸,木炭與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水,方程式為:C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O,濃硝酸是氧化劑,碳是還原劑,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,故D錯誤;
故選:D。
【點評】本題考查無機物的推斷,為高考常見題型,側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,A、C為解答本題的突破口,然后利用轉(zhuǎn)化關(guān)系推出各物質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵,題目難度中等。
15.(4分)某固體混合物X可能含有Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4、FeO和Fe2O3中的幾種。為確定組成,做如圖實驗:(已知:還原性>Fe2+)
以下說法不正確的是( )
A.固體X中不一定含有Na2SO4
B.濾液A中一定含有Fe2+
C.固體X中一定含有FeO
D.氣體A可能只含有CO2
【答案】C
【分析】由圖可知,固體加入足量HCl酸化的BaCl2溶液后產(chǎn)生沉淀濾渣A,說明固體中有或反應(yīng)中生成了,濾液A中加入足量HNO3產(chǎn)生氣體B說明濾液A中含有Fe2+,所以固體中含有Fe2+或反應(yīng)中生成了Fe2+,題中給出還原性>Fe2+,如果固體中含有Fe2O3和Na2SO3,加入足量HCl酸化的BaCl2溶液后發(fā)生的反應(yīng)為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,+2Fe3++H2O=+2Fe2++2H+,+Ba2+=BaSO4↓,據(jù)此分析。
【解答】解:A.題中給出還原性>Fe2+,如果固體中含有Fe2O3和Na2SO3,加入足量HCl酸化的BaCl2溶液后發(fā)生的反應(yīng)為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,+2Fe3++H2O=+2Fe2++2H+,+Ba2+=BaSO4↓,所以固體X中不一定含有Na2SO4,故A正確;
B.濾液A加入足量HNO3產(chǎn)生氣體B,說明濾液A中一定含有Fe2+,故B正確;
C.如果固體中含有Fe2O3和Na2SO3,加入足量HCl酸化的BaCl2溶液后發(fā)生的反應(yīng)為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,+2Fe3++H2O=+2Fe2++2H+,所以固體X中不一定含有FeO,故C錯誤;
D.如果固體X含有Na2CO3無Na2SO3,或含有Na2CO3和Na2SO3,Na2SO3在反應(yīng)中被Fe3+完全氧化,那么氣體A只含有CO2,故D正確;
故選:C。
【點評】本題考查無機物的推斷,為高頻考點,把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)等為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與推斷能力的考查,注意氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用,題目難度不大。
16.(4分)銅與200mL一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng),生成的鹽只有硫酸銅,同時生成NO和NO2的混合氣體,將產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價含氧酸鹽,消耗1L2.2ml/LNaOH溶液和1mlO2,則下列說法正確的是( )
A.生成NO2的物質(zhì)的量為0.9ml
B.生成CuSO4的物質(zhì)的量為2ml
C.原溶液中硝酸的濃度為2.5ml/L
D.銅與混合酸反應(yīng)時,硫酸未參加反應(yīng)
【答案】B
【分析】銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng),生成的鹽只有硫酸銅,硝酸全部轉(zhuǎn)化為NO和NO2,硫酸參與反應(yīng),產(chǎn)生的氣體與1L2.2ml/LNaOH溶液和1mlO2完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為最高價含氧酸鹽NaNO3,根據(jù)原子個數(shù)守恒和電荷守恒可知原溶液中硝酸的物質(zhì)的量就是NO和NO2的物質(zhì)的量之和,也是氫氧化鈉的物質(zhì)的量,再有得失電子守恒知,銅失電子數(shù)等于NO和NO2失電子數(shù),也等于1ml氧氣得電子數(shù),設(shè)出NO和NO2的物質(zhì)的量,根據(jù)電子守恒和原子守恒即可求解。
【解答】解:銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應(yīng)生成一氧化氮和二氧化氮,原溶液中完全反應(yīng),設(shè)生成 xmlNO,ymlNO2,1ml氧氣參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4ml,有得失電子守恒知O2轉(zhuǎn)移的電子與Cu轉(zhuǎn)移的電子相同,則參與反應(yīng)的Cu的物質(zhì)的量為2ml,得到CuSO4的物質(zhì)的量為2ml;再根據(jù)化合價升降守恒有3x+y=4,氣體完全轉(zhuǎn)化為最高價含氧酸鹽,消耗2.2mlNaOH溶液,有x+y=2.2,可得 x=0.9,y=1.3,則原來硝酸的物質(zhì)的量2.2ml,原溶液體積是200mL,濃度為11ml/L;
A.根據(jù)分析,生成NO的物質(zhì)的量為0.9ml,NO2的物質(zhì)的量為1.3ml,故A錯誤;
B.根據(jù)分析,生成CuSO4的物質(zhì)的量為2ml,故B正確;
C.根據(jù)分析,原溶液中硝酸的濃度為11ml/L,故C錯誤;
D.銅與混合酸反應(yīng)時,硫酸提供酸性環(huán)境,氫離子參加反應(yīng),故D錯誤;
故選:B。
【點評】本題考查氧化還原反應(yīng)的計算,難度不大,是守恒法解題的典型事例,把握守恒關(guān)系是解題的關(guān)鍵。
二、非選擇題(本題共4小題,共56分)
17.(14分)A、B、D、E、X是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素。A是周期表中相對原子質(zhì)量最小的元素,A、B能形成兩種液態(tài)化合物A2B和A2B2,D是短周期中原子半徑最大的主族元素,E的周期序數(shù)和族序數(shù)相等,D、X的原子最外層電子數(shù)之和為8.
(1)E在周期表中的位置是 第三周期ⅢA族 ;A2B2的電子式為 .
(2)D、E、X的非金屬性由強到弱的順序是 Cl>Al>Na (填元素符號);D、E、X形成的最簡單離子中,離子半徑由大到小的順序是 Cl﹣>Na+>Al3+(填離子符號).
(3)在這些元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,酸性最強的物質(zhì)與堿性最強的物質(zhì)相互反應(yīng)的離子方程式為 H++OH﹣=H2O .
(4)鎵(31Ga)與E為同主族元素,氮化鎵(GaN)作為第三代半導(dǎo)體材料,具有耐高溫、耐高電壓等特性,隨著5G技術(shù)的發(fā)展,GaN商用進(jìn)入快車道。下列相關(guān)說法中,正確的是 AB .
A.Ga位于元素周期表的第四周期
B.GaN中Ga的化合價為+3
C.Ga3+的離子半徑小于E3+的離子半徑
(5)XB2是一種高效消毒劑,工業(yè)上用其處理偏中性廢舊中的錳,使Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2沉淀除去,X被還原至最低價,該反應(yīng)的離子方程式為 2ClO2+6H2O+5Mn2+=5MnO2↓+2Cl﹣+12H+.
【答案】(1)第三周期ⅢA族;;
(2)Cl>Al>Na;Cl﹣>Na+>Al3+;
(3)H++OH﹣=H2O;
(4)AB;
(5)2ClO2+6H2O+5Mn2+=5MnO2↓+2Cl﹣+12H+。
【分析】A、B、D、E、X是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,A是周期表中相對原子質(zhì)量最小的元素,則A為H元素;A、B能形成兩種液態(tài)化合物A2B和A2B2,則B為O元素,兩種液態(tài)化合物分別為H2O和H2O2;D是短周期中原子半徑最大的主族元素,則D為Na元素;E的周期序數(shù)和族序數(shù)相等,結(jié)合原子序數(shù)可知E為Al元素;D、X的原子最外層電子數(shù)之和為8,X的最外層電子數(shù)為8﹣1=7,結(jié)合原子序數(shù)可知X為Cl元素,據(jù)此分析。
【解答】解:(1)由分析知,E為Al元素,位于第三周期ⅢA族,A2B2為H2O2,電子式為:
故答案為:第三周期ⅢA族;;
(2)同一周期從左到右非金屬性逐漸增強,則非金屬性:Cl>Al>Na;電子層數(shù)越多,離子半徑越大,電子層數(shù)相同時,序數(shù)越大半徑越小,則離子半徑:Cl﹣>Na+>Al3+,
故答案為:Cl>Al>Na;Cl﹣>Na+>Al3+;
(3)在這些元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,酸性最強的物質(zhì)與堿性最強的物質(zhì)分別為HClO4和NaOH,反應(yīng)的離子方程式為:H++OH﹣=H2O,
故答案為:H++OH﹣=H2O;
(4)Ga與Al同族,Ga位于第四周期,最外層為三個電子,GaN中Ga的化合價為+3價;Ga3+電子層數(shù)多,半徑比Al3+大,故A、B正確,
故答案為:AB;
(5)由題中信息可知,反應(yīng)后ClO2變?yōu)槁入x子,二價錳離子轉(zhuǎn)化為二氧化錳,故離子反應(yīng)方程式為:2ClO2+6H2O+5Mn2+=5MnO2↓+2Cl﹣+12H+,
故答案為:2ClO2+6H2O+5Mn2+=5MnO2↓+2Cl﹣+12H+。
【點評】本題考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì),為高頻考點,把握原子序數(shù)、元素化合物知識、元素的性質(zhì)來推斷元素為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意元素化合物知識的應(yīng)用,題目難度不大。
18.(14分)在生活中亞硝酸鈉(NaNO2)應(yīng)用十分廣泛,它是一種白色固體,外觀與NaCl極其相似;少量可做食品的護色劑,可防止肉毒桿菌在肉類食品中生長,還可用于治療氰化物中毒等。某化學(xué)興趣小組查閱資料得知:2NO+Na2O2═2NaNO2,該學(xué)習(xí)小組利用下列裝置制備干燥的亞硝酸鈉(夾持及加熱裝置略去,部分儀器可重復(fù)使用)。
已知:①NO能被高錳酸鉀氧化,但不能被濃硫酸氧化。
②酸性高錳酸鉀溶液可將NO2氧化成NO3。
回答下列問題:
Ⅰ.NaNO2的制備:
(1)盛放銅的儀器名稱為 三頸燒瓶 ;儀器按氣流方向連接順序為b→g→ h→e→f→c→d→e→f→i或h→e→f→d→c→e→f→i (裝置可重復(fù)使用)。
(2)反應(yīng)開始前打開止水夾a,通入過量氮氣排除裝置中的空氣,若不排除裝置中的空氣,可能導(dǎo)致產(chǎn)物中混有雜質(zhì) Na2CO3、NaNO3(填化學(xué)式);反應(yīng)結(jié)束后打開止水夾a,繼續(xù)通入過量氮氣,其目的是 將整個裝置中殘留的NO全部排入酸性高錳酸鉀溶液中吸收,防止氮氧化合物污染空氣 。
(3)盛水的洗氣瓶中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3NO2+H2O=2HNO3+NO↑ ;為了提高產(chǎn)率,可在該洗氣瓶中加入銅片,請用化學(xué)反應(yīng)方程式解釋加入銅片的作用 3Cu+8HNO3(?。?Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 。
Ⅱ.測定NaNO2的純度:
(4)準(zhǔn)確稱取反應(yīng)后的固體2.500g于燒杯中,加入煮沸并冷卻的蒸餾水溶解,配成250mL的溶液;取出25.00mL的溶液于錐形瓶中,向錐形瓶中滴加0.1ml?L﹣1的酸性KMnO4溶液,當(dāng)溶液恰好變?yōu)闇\紅色時停止滴加,共消耗酸性KMnO4溶液10.00mL,計算所得固體中NaNO2的純度為 69 %。
【答案】(1)三頸燒瓶;h→e→f→c→d→e→f→i或h→e→f→d→c→e→f→i;
(2)Na2CO3、NaNO3;將整個裝置中殘留的NO全部排入酸性高錳酸鉀溶液中吸收,防止氮氧化合物污染空氣;
(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO;3Cu+8HNO3(?。?Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(4)69。
【分析】(1)三頸燒瓶中銅和濃硝酸反應(yīng)制取二氧化氮,在盛水的洗氣瓶中二氧化氮和水反應(yīng)生成NO,在盛有濃硫酸的洗氣瓶中將NO干燥通入直玻璃管中與過氧化鈉反應(yīng),后接盛有濃硫酸的洗氣瓶防止后續(xù)裝置中水蒸氣進(jìn)入直玻璃管,最后用盛有酸性高錳酸鉀溶液的燒杯吸收未反應(yīng)完的NO;
(2)空氣中的二氧化碳會和過氧化鈉反應(yīng)生成Na2CO3,空氣中的氧氣則會把產(chǎn)品NaNO2氧化成NaNO3,繼續(xù)通入過量氮氣,則是將整個裝置中殘留的NO全部排入酸性高錳酸鉀溶液中吸收,防止氮氧化合物污染空氣;
(3)在盛水的洗氣瓶中二氧化氮和水反應(yīng)生成NO,在該洗氣瓶中加入銅片,可以和生成的稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO,可提高NO的產(chǎn)率;
(4)依據(jù)電子守恒,酸性KMnO4和NaNO2關(guān)系為:2KMnO4~5NaNO2,則可計算出樣品中NaNO2的物質(zhì)的量n(NaNO2)=n(KMnO4)×,進(jìn)一步計算出NaNO2的質(zhì)量,可求純度。
【解答】解:(1)三頸燒瓶中銅和濃硝酸反應(yīng)制取二氧化氮,在盛水的洗氣瓶中二氧化氮和水反應(yīng)生成NO,在盛有濃硫酸的洗氣瓶中將NO干燥通入直玻璃管中與過氧化鈉反應(yīng),后接盛有濃硫酸的洗氣瓶防止后續(xù)裝置中水蒸氣進(jìn)入直玻璃管,最后用盛有酸性高錳酸鉀溶液的燒杯吸收未反應(yīng)完的NO,防止污染空氣,
故答案為:三頸燒瓶;h→e→f→c→d→e→f→i或h→e→f→d→c→e→f→i;
(2)空氣中的CO2會和Na2O2反應(yīng)生成Na2CO3,空氣中的氧氣則會把產(chǎn)品中NaNO2氧化成NaNO3,繼續(xù)通入過量氮氣,則是將整個裝置中殘留的NO全部排入酸性高錳酸鉀溶液中吸收,防止氮氧化合物污染空氣,
故答案為:Na2CO3、NaNO3;將整個裝置中殘留的NO全部排入酸性高錳酸鉀溶液中吸收,防止氮氧化合物污染空氣;
(3)在盛水的洗氣瓶中二氧化氮和水反應(yīng)生成NO,反應(yīng)方程式為:3NO2+H2O=2HNO3+NO,在該洗氣瓶中加入銅片,銅片則可以和洗氣瓶中生成的稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO,可提高NO的產(chǎn)率,該反應(yīng)的方程式為:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
故答案為:3NO2+H2O=2HNO3+NO↑;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(4)依據(jù)電子守恒,酸性KMnO4和NaNO2關(guān)系為:2KMnO4~5NaNO2,則樣品中NaNO2的物質(zhì)的量n(NaNO2)=n(KMnO4)×=10×10﹣3L×0.1ml?L﹣1×=0.0025ml,則m(NaNO2)=0.0025ml×10×69g?ml﹣1=1.725g,則NaNO2的純度==69%,
故答案為:69。
【點評】本題考查實驗方案的設(shè)計與評價,涉及化學(xué)反應(yīng)的基本操作、儀器的使用、實驗方案的評價、有關(guān)化學(xué)方程式的書寫和物質(zhì)的量的相關(guān)計算等,題目中等難度。
19.(14分)鋁、鐵、硅的單質(zhì)及化合物在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛應(yīng)用,工業(yè)上常用某礦石(主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)來制備綠礬FeSO4?7H2O和Al2O3,其工藝流程如圖:
回答下列問題:
(1)濾渣1的成分是: Fe2O3、FeO (填化學(xué)式);過程1發(fā)生的化學(xué)方程式為 2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O、2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O 。
(2)過程1、2、3涉及的分離操作為 過濾 。
(3)寫出由濾液1生成濾渣2的化學(xué)方程式為: Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl 。
(4)過程3中加入的過量試劑A為 氨水 (填試劑名稱)。
(5)向溶液A中加入過量鐵粉的目的是: 將Fe3+全部還原為Fe2+;若將鐵粉換為SO2進(jìn)行反應(yīng),發(fā)生的離子方程式為 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+。
【答案】(1)Fe2O3、FeO;2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O、2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O;
(2)過濾;
(3)Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl;
(4)氨水;
(5)將Fe3+全部還原為Fe2+;2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+。
【分析】(1)Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等的混合固體中,加入NaOH溶液后,F(xiàn)e2O3、FeO不溶于NaOH溶液,Al2O3、SiO2可溶于NaOH溶液中,則濾渣1的成分是Fe2O3、FeO;
(2)過程1、2、3均涉及固體與液體的分離,故均為過濾操作;
(3)Al2O3、SiO2可溶于NaOH溶液中,發(fā)生反應(yīng)生成的濾液1中是NaAlO2和Na2SiO3混合溶液,則濾液1加入過量的稀鹽酸,生成不溶物是H2SiO3;
(4)濾液1加入過量的稀鹽酸時,偏鋁酸鹽轉(zhuǎn)化為Al3+,需要加入過量氨水,將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀;
(5)向溶液A中加入過量鐵粉的目的是將Fe3+全部還原為Fe2+,若將鐵粉換為同樣具有還原性的SO2也可以將Fe3+全部還原為Fe2+。
【解答】解:(1)Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等的混合固體中,加入NaOH溶液后,F(xiàn)e2O3、FeO不溶于NaOH溶液,Al2O3、SiO2可溶于NaOH溶液中,發(fā)生反應(yīng)的方程式為2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O、2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,則濾渣1的成分是Fe2O3、FeO,
故答案為:Fe2O3、FeO;2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O、2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O;
(2)過程1、2、3均涉及固體與液體的分離,故均為過濾操作,
故答案為:過濾;
(3)Al2O3、SiO2可溶于NaOH溶液中,發(fā)生反應(yīng)的方程式為2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O、2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,則濾液1加入過量的稀鹽酸,生成不溶物的反應(yīng)是Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl,即為生成濾渣2的反應(yīng)。
故答案為:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl;
(4)濾液1加入過量的稀鹽酸時,偏鋁酸鹽轉(zhuǎn)化為Al3+,需要加入過量氨水,將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,
故答案為:氨水;
(5)向溶液A中加入過量鐵粉的目的是將Fe3+全部還原為Fe2+;若將鐵粉換為同樣具有還原性的SO2進(jìn)行反應(yīng),發(fā)生的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,
故答案為:將Fe3+全部還原為Fe2+;2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+。
【點評】本題考查實驗方案的設(shè)計與評價,涉及化學(xué)反應(yīng)的基本操作、儀器的使用、實驗方案的評價、有關(guān)化學(xué)方程式的書寫和離子方程式的書寫等,題目中等難度。
20.(14分)探究Na2SO3固體的熱分解產(chǎn)物。
資料:①Na2SO3加熱可能發(fā)生以下反應(yīng):4Na2SO3Na2S+3Na2SO4;②Na2S能與S反應(yīng)生成Na2Sx,Na2Sx與酸反應(yīng)生成S和H2S;③BaS易溶于水。隔絕空氣條件下,加熱無水Na2SO3固體得到黃色固體A,過程中未檢測到氣體生成。黃色固體A加水得到濁液,放置得無色溶液B。
(1)檢驗分解產(chǎn)物Na2S:取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,產(chǎn)生黑色沉淀,證實有S2﹣。反應(yīng)的離子方程式是 S2﹣+Cu2+=CuS↓ 。
(2)檢驗分解產(chǎn)物Na2SO4:取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,加入鹽酸,沉淀增多(經(jīng)檢驗該沉淀含S),同時產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體(H2S),由于沉淀增多對檢驗造成干擾,另取少量溶液B,加入足量鹽酸,過濾后, 滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀 (填操作和現(xiàn)象),可證實分解產(chǎn)物中含有。
(3)探究(2)中S的來源。
來源1:固體A中有未分解的Na2SO3,在酸性條件下與Na2S反應(yīng)生成S。
針對來源1進(jìn)行如圖實驗:
①實驗中觀察到 向溶液2中加入少量KMnO4溶液,溶液沒有褪色 ,可證實來源1不成立。
②不能用鹽酸代替硫酸的原因是 Cl元素為﹣1價,是Cl元素的最低價,具有還原性,會與KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),使KMnO4溶液應(yīng)該褪色,干擾實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論 。
來源2:溶液B中有 Na2Sx,加酸反應(yīng)生成S,該反應(yīng)的離子方程式為:+2H+=H2S↑+(x?1)S↓ 。
(4)實驗證明Na2SO3固體熱分解有Na2S、Na2SO4和S產(chǎn)生,因此題干中的黃色固體A含有S,運用氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析產(chǎn)物中S產(chǎn)生的合理性: 根據(jù)反應(yīng)4NaNa2SO3Na2S+3Na2SO4可知,Na2SO3發(fā)生歧化反應(yīng),其中的S元素化合價即可升高也可降低,能從+4價降為﹣2價,也應(yīng)該可以降到0價生成硫單質(zhì) ;黃色固體A加水得到濁液,放置后變澄清的原因為: 黃色固體A中的Na2S與S加水后反應(yīng)生成可溶性的Na2Sx。
【答案】(1)S2﹣+Cu2+=CuS↓;
(2)滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;
(3)①向溶液2中加入少量KMnO4溶液,溶液沒有褪色;
②Cl元素為﹣1價,是Cl元素的最低價,具有還原性,會與KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),使KMnO4溶液應(yīng)該褪色,干擾實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論;
Na2Sx;+2H+=H2S↑+(x?1)S↓,
(4)根據(jù)反應(yīng)4NaNa2SO3Na2S+3Na2SO4可知,Na2SO3發(fā)生歧化反應(yīng),其中的S元素化合價即可升高也可降低,能從+4價降為﹣2價,也應(yīng)該可以降到0價生成硫單質(zhì);黃色固體A中的Na2S與S加水后反應(yīng)生成可溶性的Na2Sx。
【分析】(1)Na2S和CuSO4溶液反應(yīng)生成硫化銅和硫酸鈉;
(2)檢驗時,應(yīng)先將干擾離子除去,再加入氯化鋇溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,證明含有硫酸根離子;
(3)若固體A中有未分解的Na2SO3,在酸性條件下與Na2S反應(yīng)生成S,則溶液B中含有Na+、S2﹣、、,向B溶液中加入足量BaCl2溶液發(fā)生反應(yīng)生成BaSO4、BaSO3、BaS,根據(jù)資料顯示,BaS易溶于水,則白色沉淀1為BaSO4、BaSO3,溶液1中含有S2﹣、Ba2+、Na+、Cl﹣,通過過濾操作除去B中的S2﹣,向白色沉淀1中加入H2SO4,發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,BaSO3與H2SO4反應(yīng)生成硫酸鋇和H2SO3,由于硫酸鋇不溶于酸,則白色沉淀2為BaSO4,溶液2為H2SO3,向溶液2中加入少量KMnO4溶液,H2SO3具有還原性,酸性條件下KMnO4具有強氧化性,二者混合和后應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng),KMnO4溶液應(yīng)該褪色,但得到的仍為紫色,說明溶液B中不含Na2SO3,據(jù)此分析解答;
(4)Na2SO3發(fā)生歧化反應(yīng),其中的S元素化合價即可升高也可降低,能從+4價降為﹣2價,也應(yīng)該可以降到0價,據(jù)此分析解答。
【解答】解:(1)Na2S和CuSO4溶液反應(yīng)生成硫化銅和硫酸鈉,反應(yīng)的離子方程式是S2﹣+Cu2+=CuS↓,
故答案為:S2﹣+Cu2+=CuS↓;
(2)根據(jù)題干資料:Na2S能與S反應(yīng)生成Na2Sx,Na2Sx與酸反應(yīng)生成S和H2S,取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,加入鹽酸,沉淀增多(經(jīng)檢驗該沉淀含S),同時產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體(H2S),說明B溶液中含有Na2Sx,Na2Sx與酸反應(yīng)生成S和H2S,由于沉淀增多對檢驗造成干擾,另取少量溶液B,加入足量鹽酸,離心沉降(固液分離)后,滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,可證實分解產(chǎn)物中含有,
故答案為:滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;
(3)①實驗可證實來源1不成立。根據(jù)分析,溶液2為H2SO3,向溶液2中加入少量KMnO4溶液,H2SO3具有還原性,酸性條件下KMnO4具有強氧化性,二者混合和后應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng),KMnO4溶液應(yīng)該褪色,但得到的仍為紫色,說明溶液B中不含Na2SO3,
故答案為:向溶液2中加入少量KMnO4溶液,溶液沒有褪色;
②不能用鹽酸代替硫酸的原因是鹽酸中Cl元素為﹣1價,是Cl元素的最低價,具有還原性,會與KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),使KMnO4溶液應(yīng)該褪色,干擾實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論,
故答案為:鹽酸中Cl元素為﹣1價,是Cl元素的最低價,具有還原性,會與KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),使KMnO4溶液應(yīng)該褪色,干擾實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論;
來源2認(rèn)為溶液B中有Na2Sx,加酸反應(yīng)生成S,反應(yīng)的離子方程式:+2H+=H2S↑+(x?1)S↓,
故答案為:Na2Sx;+2H+=H2S↑+(x?1)S↓;
(4)根據(jù)已知資料:4NaNa2SO3Na2S+3Na2SO4,亞硫酸鈉中硫為+4價,硫酸鈉中硫為+6價,硫化鈉中硫為﹣2價,根據(jù)反應(yīng)可知Na2SO3發(fā)生歧化反應(yīng),其中的S元素化合價即可升高也可降低,能從+4價降為﹣2價,也應(yīng)該可以降到0價生成硫單質(zhì),黃色固體A加水得到濁液,放置后變澄清的原因是黃色固體A中的Na2S與S加水后反應(yīng)生成可溶性的Na2Sx,
故答案為:根據(jù)反應(yīng)4NaNa2SO3Na2S+3Na2SO4可知,Na2SO3發(fā)生歧化反應(yīng),其中的S元素化合價即可升高也可降低,能從+4價降為﹣2價,也應(yīng)該可以降到0價生成硫單質(zhì);黃色固體A中的Na2S與S加水后反應(yīng)生成可溶性的Na2Sx。
【點評】本題主要考查物質(zhì)成分的檢驗,熟悉硫及其化合物的性質(zhì)和氧化還原反應(yīng)的知識是解題的關(guān)鍵,能夠很好的考查學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰?,難度一般。
聲明:試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2024/4/3 23:50:01;用戶:初中數(shù)學(xué);郵箱:szjmjy@xyh.cm;學(xué)號:29841565
選項



實驗結(jié)論

A
濃鹽酸
MnO2
NaOH
制氯氣并吸收尾氣
B
濃硝酸
Na2CO3
Na2SiO3
溶液
酸性:硝酸>碳酸>硅酸
C
稀鹽酸
Na2SO3
Ba(NO3)2溶液
SO2與可溶性鋇鹽均可生成白色沉淀
D
濃硫酸
蔗糖
溴水
濃硫酸具有脫水性、氧化性
選項



實驗結(jié)論

A
濃鹽酸
MnO2
NaOH
制氯氣并吸收尾氣
B
濃硝酸
Na2CO3
Na2SiO3
溶液
酸性:硝酸>碳酸>硅酸
C
稀鹽酸
Na2SO3
Ba(NO3)2溶液
SO2與可溶性鋇鹽均可生成白色沉淀
D
濃硫酸
蔗糖
溴水
濃硫酸具有脫水性、氧化性

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