
相對(duì)原子質(zhì)量:O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Cu 64
一、單選題(每小題3分,共42分)
1. 2024年10月30日神舟十九號(hào)載人飛船發(fā)射圓滿成功,它標(biāo)志著中國(guó)在載人航天領(lǐng)域的持續(xù)進(jìn)步和發(fā)展。下列對(duì)所用材料認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是
A. 用于飛船外殼的鋁合金屬于金屬材料
B. 用于防熱結(jié)構(gòu)件的高強(qiáng)紗主要是玻璃纖維紗,玻璃纖維屬于無機(jī)非金屬材料
C. 用于太空服制作的特種橡膠,屬于天然高分子材料
D. 用于發(fā)動(dòng)機(jī)的耐燒蝕樹脂具有耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能,屬于有機(jī)高分子材料
【答案】C
【解析】
【詳解】A.用于飛船外殼的鋁合金,屬于金屬材料,A正確;
B.玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料,種類繁多,優(yōu)點(diǎn)是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好、機(jī)械強(qiáng)度高,B正確;
C.特種橡膠屬于人工合成的有機(jī)高分子材料,C錯(cuò)誤;
D.耐燒蝕樹脂屬于有機(jī)高分子材料,D正確;
故選C。
2. 下列關(guān)于各實(shí)驗(yàn)裝置的說法錯(cuò)誤的是
A. 裝置甲可用于洗滌BaSO4
B. 裝置乙可用于除去CO2氣體中混有的HCl
C. 裝置丙可用于制取、收集并吸收HCl
D. 裝置丁制備氨氣時(shí),試管口放置一團(tuán)棉花
【答案】B
【解析】
【詳解】A.洗滌沉淀的操作是向漏斗中加入清水至浸沒沉淀,待水瀝干后重復(fù)2~3次,故裝置甲可用于洗滌BaSO4,A不合題意;
B.由Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3可知,裝置乙中不可用飽和碳酸鈉溶液來除去CO2氣體中混有的HCl,而應(yīng)該使用飽和的NaHCO3溶液,B符合題意;
C.濃硫酸具有吸水性,則向濃鹽酸中加入濃硫酸能夠制得HCl,且HCl的密度大于空氣采用向上排空氣法收集,故裝置丙可用于制取、收集并吸收HCl,C不合題意;
D.實(shí)驗(yàn)室用Ca(OH)2和NH4Cl共熱來制備NH3,且NH3的密度比空氣小采用向下排空氣法收集,故裝置丁制備氨氣時(shí),試管口放置一團(tuán)棉花,D不合題意;
故答案為:B。
3. 氮元素的化合價(jià)與其形成物質(zhì)類別的關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A. b與在一定條件下反應(yīng)可以生成fB. c既有氧化性,又有還原性
C. f的化學(xué)式為或D. g與b可化合生成離子化合物
【答案】A
【解析】
【詳解】A.b為價(jià)氫化物,f為氧化物,氨氣催化氧化生成的是,A錯(cuò)誤;
B.c為,氮?dú)饧瓤梢员谎趸挚梢员贿€原,則氮?dú)饧扔羞€原性,又有氧化性,B正確;
C.f為價(jià)氧化物,則f為或,C正確;
D.g為價(jià)的酸,b為,二者反應(yīng)生成離子化合物硝酸銨,D正確。
故選A。
4. 下列敘述正確的是
A. 既能和NaOH溶液反應(yīng),又能和氫氟酸反應(yīng),所以屬于兩性氧化物
B. 因?yàn)?,以硅酸的酸性比碳酸?qiáng)
C. 和都能與碳反應(yīng),且都作氧化劑
D. 和都是由分子構(gòu)成的化合物,所以二者物理性質(zhì)相似
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 能和氫氧化鈉等強(qiáng)堿溶液反應(yīng),只能和氫氟酸反應(yīng)而不能與其他酸反應(yīng),故屬于酸性氧化物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B. 反應(yīng)是利用高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸的原理,不能據(jù)此說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng),事實(shí)上碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. 和都能與碳反應(yīng),反應(yīng)中碳是還原劑,和都作氧化劑,C項(xiàng)正確;
D. 是由分子構(gòu)成的化合物,是由硅原子和氧原子構(gòu)成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的化合物,不存在單個(gè)的分子,二者結(jié)構(gòu)不同,物理性質(zhì)相差較大,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選C。
5. 能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式為
A. 用稀硝酸清洗試管內(nèi)壁的銀:
B. 銅箔制作印刷電路板:
C. 向Ca(HCO3)2溶液中加足量溶液:
D FeBr2溶液中通入少量氯氣:
【答案】D
【解析】
【詳解】A.用稀硝酸清洗試管內(nèi)壁的銀,生成硝酸銀、一氧化氮和水:, A錯(cuò)誤;
B.Cu的金屬活動(dòng)性比Fe弱,Cu不能還原Fe2+,則用銅箔制作印刷電路板:,B錯(cuò)誤;
C.向溶液中加足量溶液,完全轉(zhuǎn)化為,結(jié)合生成碳酸鈣:,C錯(cuò)誤;
D.還原性:,F(xiàn)eBr2溶液中通入少量氯氣,優(yōu)先氧化,所給離子方程式正確,D正確;
故選D。
6. 如圖所示為探究性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn),微型實(shí)驗(yàn)藥品用量少,綠色環(huán)保。濾紙分別浸泡了相關(guān)試劑,實(shí)驗(yàn)時(shí)向試管中滴入幾滴濃硫酸。下列說法正確的是
A. 濾紙①先變紅后褪色,體現(xiàn)了具有漂白性和酸性氧化物的性質(zhì)
B. 濾紙褪色均證明具有還原性
C. 濾紙④上有黃色固體生成,證明具有氧化性
D. 若濾紙④上析出了固體,則在濾紙④上發(fā)生的反應(yīng)轉(zhuǎn)移了電子
【答案】C
【解析】
【分析】實(shí)驗(yàn)時(shí)向試管中滴入幾滴濃硫酸,Na2SO3固體與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究SO2的性質(zhì)。
【詳解】A.SO2具有漂白性,但不能漂白酸堿指示劑,SO2只能使紫色石蕊溶液變紅,但不會(huì)褪色,A錯(cuò)誤;
B.SO2使碘水褪色體現(xiàn)SO2的還原性,SO2使品紅溶液褪色體現(xiàn)SO2的漂白性,B錯(cuò)誤;
C.濾紙④上有黃色固體生成,說明SO2和Na2S反應(yīng)生成S,SO2中S元素化合價(jià)下降,體現(xiàn)SO2的氧化性,C正確;
D.濾紙④上析出的固體為S,S的物質(zhì)的量為,反應(yīng)中S元素的化合價(jià)由SO2中的+4價(jià)降至0價(jià)、由Na2S中-2價(jià)升至0價(jià),S既是氧化產(chǎn)物、又是還原產(chǎn)物且氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為2∶1,故氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量為0.2ml、還原產(chǎn)物物質(zhì)的量為0.1ml,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.4ml,D錯(cuò)誤;
答案選C。
7. 硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其轉(zhuǎn)化如圖所示(CuS不溶于水)。下列說法中錯(cuò)誤的是
A. 過程①中,發(fā)生的離子反應(yīng)為:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
B. 過程②中Fe3+為氧化劑,過程③中Fe3+為氧化產(chǎn)物
C. 過程③中,當(dāng)有1 ml O2參與反應(yīng),轉(zhuǎn)移2 NA個(gè)電子
D. 該過程的總反應(yīng)為:2H2S+O2=2S↓+2H2O
【答案】C
【解析】
【詳解】A.過程①中,生成CuS的反應(yīng)為H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,復(fù)分解反應(yīng),A正確;
B.由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖知,過程②中化合價(jià)降低,為氧化劑,過程③中是由被氧化得到,所以是氧化產(chǎn)物,B正確;
C.過程③中,氧氣作氧化劑,氧元素化合價(jià)由0價(jià)降到-2價(jià),即當(dāng)有1ml參與反應(yīng),轉(zhuǎn)移個(gè)電子,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)轉(zhuǎn)化知,H2S 與 O2是反應(yīng)物,S是產(chǎn)物,根據(jù)原子守恒,還有水生成,該過程的總反應(yīng)為:2H2S + O2 = 2S↓ + 2H2O,D正確;
故選C。
8. 查閱資料得知 ,某興趣小組利用如圖所示裝置(夾持及加熱裝置已省略)制備干燥的 NaNO2。已知:酸性KMnO4溶液可以將NO氧化為,同時(shí)生成黑色固體。下列實(shí)驗(yàn)裝置或相關(guān)敘述有錯(cuò)誤的是
A. 制備NO:將生成的NO2氣體通過水后轉(zhuǎn)化為NO
B. 干燥NO:濃硫酸不與NO反應(yīng)
C. 制備NaNO2:濕棉花防止Na2O2粉末被吹入尾氣吸收裝置
D. 尾氣吸收:發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 + NO=+MnO2↓
【答案】C
【解析】
【詳解】A.濃硝酸與銅反應(yīng)制備NO2,將生成的NO2氣體通過水后,發(fā)生歧化反應(yīng),轉(zhuǎn)化為NO和HNO3,A正確;
B.將帶有水蒸氣的NO經(jīng)過濃硫酸,可制得干燥的NO,表明濃硫酸不與NO反應(yīng),B正確;
C.若將NO氣體通過濕棉花,NO與Na2O2粉末反應(yīng)生成NaNO2,濕棉花中的水與Na2O2反應(yīng)生成O2,O2能將NaNO2氧化為NaNO3,得不到NaNO2,C錯(cuò)誤;
D.已知酸性KMnO4溶液可以將NO氧化為,同時(shí)生成黑色固體(MnO2),依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和質(zhì)量守恒,可得出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為+ NO=+MnO2↓,D正確;
故選C
9. 工業(yè)上制備下列物質(zhì)的生產(chǎn)流程不合理的是
A. 以廢銅屑制硝酸銅:
B. 由黃鐵礦制硫酸:
C. 工業(yè)制硝酸:
D. 由石英砂制高純硅:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.以廢銅屑制硝酸銅,銅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅的同時(shí)還生成SO2,污染環(huán)境,且完全沒考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益,則題給生產(chǎn)流程不合理,故A符合題意;
B.由黃鐵礦制硫酸的流程為黃鐵礦煅燒制得二氧化硫,二氧化硫發(fā)生催化氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氧化硫,三氧化硫用98%的濃硫酸吸收制得硫酸,則題給生產(chǎn)流程合理,故B不符合題意;
C.工業(yè)制硝酸的流程為一定條件下氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)制得氨氣,氨氣加熱條件下發(fā)生催化氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為一氧化氮,一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮溶于水制得硝酸,則題給生產(chǎn)流程合理,故C不符合題意;
D.由石英砂制高純硅的流程為石英砂與焦炭在高溫條件下反應(yīng)制得粗硅,粗硅與氯化氫在加熱條件下反應(yīng)制得三氯硅烷,三氯硅烷高溫條件下與氫氣反應(yīng)制得純硅,則題給生產(chǎn)流程合理,故D不符合題意;
故選A。
10. 下列有關(guān)濃硫酸的敘述正確的種類選項(xiàng)是
①濃硫酸使蔗糖炭化,在反應(yīng)中只體現(xiàn)脫水性
②濃硫酸使膽礬由藍(lán)色變?yōu)闊o色,體現(xiàn)了吸水性
③濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氨氣、氫氣等氣體
④濃硫酸與鐵加熱反應(yīng)后,鐵片有剩余,生成的氣體除水蒸氣外只有SO2
⑤濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,SO2具有還原性,所以濃硫酸不能干燥SO2
⑥向5mL18ml?L-1的濃硫酸中加入足量Cu并加熱使其充分反應(yīng),被還原的H2SO4和生成的SO2氣體均小于0.045ml
A. 2種B. 3種C. 4種D. 5種
【答案】A
【解析】
【詳解】①濃硫酸具有脫水性,因而能使蔗糖脫水炭化,同時(shí)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,可與碳發(fā)生氧化還原反應(yīng),因此體現(xiàn)了脫水性和強(qiáng)氧化性,故①錯(cuò)誤;
②濃硫酸具有吸水性,因此在膽礬中加入濃硫酸后,膽礬生成無水硫酸銅,從藍(lán)色變?yōu)闊o色,故②正確;
③濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氫氣等氣體,氨氣是堿性氣體,和硫酸反應(yīng),不能用濃硫酸干燥,故③錯(cuò)誤;
④濃硫酸與鐵加熱,先發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鐵和水和二氧化硫,然后鐵與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵,最后鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,即反應(yīng)后,鐵片有剩余,則生成的氣體除SO2外還有H2,故④錯(cuò)誤;
⑤濃硫酸中的硫?yàn)?6價(jià),二氧化疏中的硫?yàn)?4價(jià),無中間價(jià)態(tài),二者不反應(yīng),濃硫酸可以干燥SO2,故⑤錯(cuò)誤;
⑥濃硫酸變成稀硫酸后與Cu不再反應(yīng),被還原的H2SO4和生成的SO2均小于0.045ml,故⑥正確;
正確的是:②⑥;
故答案選A。
11. 某溶液可能由中的若干種離子組成。現(xiàn)取適量溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)判斷,下列推斷錯(cuò)誤的是
A. 氣體1通入澄清石灰水中,溶液變渾濁
B. 濾液2中加入碳酸鈉溶液一定會(huì)產(chǎn)生沉淀
C. 白色沉淀2中加稀硝酸,沉淀不溶解
D. 原溶液中一定存在和,一定不存在
【答案】D
【解析】
【分析】加入過量鹽酸產(chǎn)生氣體且為無色溶液,則原溶液一定有,氣體1為二氧化碳,那么原溶液一定沒有和;再加氫氧化鋇產(chǎn)生白色沉淀,則原溶液一定有,白色沉淀2為硫酸鋇;再加入硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀,由于第一步加入了過量的鹽酸,則說明濾液2有,原溶液不一定有,白色沉淀3為氯化銀;由于溶液為電中性,則一定還有。據(jù)此解答:
【詳解】A.據(jù)分析,氣體1為二氧化碳,通入澄清石灰水中,溶液變渾濁,故A正確;
B.據(jù)分析,濾液2中包含大量的、、和,加入碳酸鈉溶液會(huì)產(chǎn)生碳酸鋇沉淀,故B正確;
C.白色沉淀2為硫酸鋇,不溶于加稀硝酸,故C正確;
D.第一步加入了過量的鹽酸,引入了,原溶液不一定存在,故D錯(cuò)誤。
12. 探究銅和濃硫酸反應(yīng),下列裝置或操作錯(cuò)誤的是
A. 上下移動(dòng)裝置甲中的銅絲體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想
B. 裝置乙可用于收集SO2氣體
C. 將試管中的液體倒入裝置丙中稀釋,觀察顏色可確定CuSO4的生成
D. 利用裝置丁將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶,可析出CuSO4?5H2O
【答案】B
【解析】
【詳解】A.當(dāng)需要制取SO2時(shí),向下移動(dòng)裝置甲中的銅絲,當(dāng)需要停止實(shí)驗(yàn)時(shí),向上移動(dòng)裝置甲中的銅絲,讓銅絲與濃硫酸脫離接觸,從而使反應(yīng)停止,可防止SO2的繼續(xù)生成,防止造成大氣污染,體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想,A正確;
B.SO2的密度比空氣大,裝置乙用于收集SO2氣體時(shí),應(yīng)使用向上排空氣法,集氣瓶?jī)?nèi)導(dǎo)管應(yīng)左長(zhǎng)右短,B錯(cuò)誤;
C.試管內(nèi)液體中含有濃硫酸,應(yīng)將試管中的液體倒入裝置丙中稀釋,并用玻璃棒攪拌,硫酸銅溶液為藍(lán)色,通過觀察顏色可確定CuSO4的生成,C正確;
D.制取硫酸銅晶體(CuSO4?5H2O)時(shí),可利用裝置丁將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶,D正確;
故選B。
13. 已知:亞硝酰氯(NOCl,N為+3價(jià))易水解。實(shí)驗(yàn)室可利用NO與反應(yīng)制備亞硝酰氯,裝置如下圖,下列說法不正確的是
A. NOCl中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B. NOCl通入NaOH溶液中,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
C. 實(shí)驗(yàn)前,若用氣體A排盡裝置中的空氣,裝置中的紅棕色消失時(shí),說明空氣已排盡
D. 實(shí)驗(yàn)過程中,可以將尾氣通入NaOH溶液中進(jìn)行尾氣處理
【答案】D
【解析】
【分析】裝置①為簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置,目的是制取NO,經(jīng)裝置②中堿石灰干燥后進(jìn)入裝置③中,與干燥純凈的氯氣在冰鹽水浴條件下反應(yīng)生成亞硝酰氯,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.NOCl的結(jié)構(gòu)為:,所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故A正確;
B.NOCl中N為+3價(jià),Cl為-1價(jià),因此水解產(chǎn)物為HCl、HNO2,兩種酸性物質(zhì),進(jìn)而與NaOH反應(yīng)生成氯化鈉和亞硝酸鈉,反應(yīng)為:,故B正確;
C.氣體A為NO,氣體B為Cl2,均可以用于排盡裝置中空氣,用氣體NO排空氣時(shí),NO會(huì)與氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO2氣體,直至NO將紅棕色的NO2氣體排盡后,整個(gè)裝置右變?yōu)闊o色,說明空氣已排盡,故C正確;
D.尾氣為NO和Cl2的混合氣體,NaOH溶液無法對(duì)NO進(jìn)行尾氣處理,故D錯(cuò)誤;
故答案選D。
14. 將銅投入一定濃度的硝酸中發(fā)生反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為(反應(yīng)前后溶液體積不變,也不考慮的存在)。待產(chǎn)生的氣體完全釋放后,向溶液中加入的溶液,恰好使溶液中的全部轉(zhuǎn)化為沉淀。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 銅與硝酸的反應(yīng)中,硝酸表現(xiàn)酸性和強(qiáng)氧化性
B. 產(chǎn)生的混合氣體和的體積比
C. 原硝酸溶液的濃度為
D. 欲使生成的和在作用下被水吸收全部轉(zhuǎn)化為硝酸,至少需標(biāo)準(zhǔn)狀況下
【答案】C
【解析】
【詳解】A.銅與硝酸的反應(yīng)中,生成了硝酸銅,硝酸表現(xiàn)酸性,生成氮的氧化物,硝酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,A正確;
B.根據(jù)題中信息和電子守恒,設(shè)反應(yīng)生成的和的物質(zhì)的量分別為和,則;;得,計(jì)算知,B正確;
C.向溶液中加入的溶液,恰好使溶液中的全部轉(zhuǎn)化為沉淀,說明表現(xiàn)酸性的硝酸和未反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為,表現(xiàn)氧化性的硝酸的物質(zhì)的量為,所以原硝酸溶液的濃度為,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)電子守恒,欲使生成的和在作用下被水吸收全部轉(zhuǎn)化為硝酸,則轉(zhuǎn)移0.6ml電子,至少需要0.15mlO2,即至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為,D正確;
故選C。
二、解答題
15. 海水中富含大量的氯化鈉,將海水蒸發(fā)可得粗鹽,精制后得到精制食鹽,不僅可食用,還可用作工業(yè)生產(chǎn)的原料。
Ⅰ.粗鹽中除了含有泥沙之外,還含有少量Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)離子,某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)方案提純粗鹽,請(qǐng)根據(jù)下圖回答下列問題。
(1)粗鹽溶解后加入沉淀劑:①過量的Na2CO3溶液 ②過量的BaCl2溶液 ③過量的NaOH溶液,加入沉淀劑的順序正確的是___________(填序號(hào))。
a.①②③ b.②①③ c.③①②
(2)操作1中用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、___________(填儀器名稱);玻璃棒作用是___________。沉淀a的主要成分是碳酸鈣、碳酸鋇、___________(填化學(xué)式)。
(3)操作2后可得到精鹽,操作名稱是___________。
(4)檢驗(yàn)濾液b中是否含有SO的實(shí)驗(yàn)操作:___________。
Ⅱ. 我國(guó)近代化學(xué)工業(yè)的奠基人侯德榜先生,設(shè)計(jì)出“侯氏制堿法”,提高了食鹽的轉(zhuǎn)化率,縮短了生產(chǎn)流程,減少了對(duì)環(huán)境的污染。工藝流程如圖所示:
(5)氨化和碳酸化過程在如圖所示裝置中進(jìn)行,對(duì)應(yīng)的總化學(xué)方程式為___________,a導(dǎo)管應(yīng)通入的氣體是___________(填化學(xué)式),儀器c中盛放的藥品___________。
【答案】(1)b (2) ①. 漏斗 ②. 引流 ③. 、
(3)蒸發(fā)結(jié)晶 (4)取少量濾液b于試管中,加入鹽酸酸化,再加氯化鋇溶液,如生成白色沉淀,證明含有SO,如沒有明顯現(xiàn)象,證明沒有SO;
(5) ①. CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ②. NH3 ③. 無水氯化鈣
【解析】
【分析】Ⅰ.根據(jù)Ca2+、Mg2+、SO等易轉(zhuǎn)化為沉淀而被除去,前面加入的過量溶液應(yīng)用后面加入的溶液除去,據(jù)此分析選擇除雜試劑和順序;
Ⅱ.侯氏制堿法流程中,往飽和食鹽水通入氨氣,溶液呈堿性,再通入CO2,發(fā)生反應(yīng):CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,通過過濾的方法將溶解度更小的碳酸氫鈉晶體分離出,再加熱固體得到碳酸鈉。
【小問1詳解】
Ca2+、Mg2+、SO等分別與Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液反應(yīng)生成沉淀,再過濾除去,Na2CO3溶液能除去過量的BaCl2溶液,鹽酸能除去過量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,Na2CO3溶液一定在BaCl2溶液之后添加,過濾后,加入鹽酸,蒸發(fā)溶液后可得到較純凈的氯化鈉,故加入沉淀劑的順序正確的是②①③,故選b;
【小問2詳解】
操作1為過濾,用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗;玻璃棒作用是引流;根據(jù)所加沉淀劑,沉淀a的主要成分是碳酸鈣、碳酸鋇、、;
【小問3詳解】
濾液b加鹽酸能除去過量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所得溶液經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到精鹽;
【小問4詳解】
檢驗(yàn)濾液b中是否含有SO的實(shí)驗(yàn)操作:取少量濾液b于試管中,加入鹽酸酸化,再加氯化鋇溶液,如生成白色沉淀,證明含有SO,如沒有明顯現(xiàn)象,證明沒有SO;
【小問5詳解】
根據(jù)分析,總化學(xué)方程式為CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;由于氨氣極易溶于水,為防倒吸,a導(dǎo)管應(yīng)通入的氣體是NH3;氨氣有毒,為防止氨氣逸出,儀器c中盛放的藥品是無水氯化鈣。
16. 氮是自然界中生物體生命活動(dòng)不可缺少的元素,其化合物種類豐富。
I.氨是重要的化工原料,實(shí)驗(yàn)室可通過圖1裝置制取。
已知:相同條件下,相對(duì)分子質(zhì)量小的氣體,運(yùn)動(dòng)速率較快。
(1)寫出實(shí)驗(yàn)室制取的化學(xué)方程式___________。
(2)請(qǐng)將圖1方框中收集的裝置補(bǔ)充完整___________。
(3)圖2中,玻璃管內(nèi)可觀察到現(xiàn)象是___________(用不超過20字表述)。
(4)圖2反應(yīng)的生成物溶于水得到溶液A。取溶液A少許于試管中,___________,則證明溶液A含有。
II.氨的循環(huán)和轉(zhuǎn)化對(duì)生產(chǎn)、生活有重要價(jià)值。某工廠制硝酸的流程如圖所示。
(5)寫出“氧化爐”中反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。
(6)寫出吸收塔中合成的化學(xué)方程式:___________。
(7)“吸收塔”排出的尾氣中會(huì)含有等氮氧化物,為消除它們對(duì)環(huán)境的影響,通常用純堿溶液吸收法。請(qǐng)寫出足量純堿溶液吸收的化學(xué)方程式(已知產(chǎn)物之一為):___________。
【答案】(1)
(2)短進(jìn)長(zhǎng)出(如下圖)
(3)在靠近濃鹽酸棉球的一側(cè)(或靠近B端/右側(cè))生成白煙
(4)加入濃NaOH溶液,加熱,將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于管口處,試紙變藍(lán)(或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒于管口處,有白煙生成)
(5)
(6)(或分步)
(7)
【解析】
【分析】實(shí)驗(yàn)室中加熱氯化銨和氫氧化鈣的混合物制取,用堿石灰干燥氨氣,用向下排空氣法收集氨氣;氨氣和氯化氫氣體反應(yīng)生成氯化銨(白煙)。
【小問1詳解】
實(shí)驗(yàn)室中加熱氯化銨和氫氧化鈣的混合物制取,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
【小問2詳解】
氨氣的密度小于空氣,用向下排空氣法收集氨氣,圖1收集的裝置為;
【小問3詳解】
濃氨水易揮發(fā)出氨氣,濃鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體,氨氣的運(yùn)動(dòng)速度大于氯化氫,氨氣和氯化氫在玻璃管內(nèi)相遇結(jié)合為氯化銨,玻璃管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是在靠近濃鹽酸棉球的一側(cè)生成白煙。
【小問4詳解】
圖2反應(yīng)的生成物是氯化銨,氯化銨溶于水得到溶液A。銨鹽能與堿反應(yīng)放出氨氣,取溶液A少許于試管中,加入濃NaOH溶液,加熱,將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于管口處,試紙變藍(lán),則證明溶液A含有。
【小問5詳解】
“氧化爐”中氨氣發(fā)生催化氧化生成一氧化氮和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
小問6詳解】
吸收塔中一氧化氮和氧氣生成二氧化氮,二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,吸收塔中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
【小問7詳解】
足量純堿溶液吸收生成硝酸鈉、亞硝酸鈉、碳酸氫鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
17. 已知:A、B、C、D、E、X是中學(xué)常見的無機(jī)物,存在如下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去)。
(1)若A為淡黃色粉末,X為非金屬單質(zhì),通常為黑色粉末,則A與H2O反應(yīng)生成1mlC時(shí),轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為_______,D的電子式為_______。
(2)若A為淡黃色粉末,X是能使品紅溶液褪色的無色氣體,寫出D→E的離子方程式_______ 。溶液D久置在空氣中易被氧化,證明溶液D部分被氧化的實(shí)驗(yàn)操作是:_______。
(3)若常溫下A是一種紅棕色氣體,X是生活中一種常見的金屬單質(zhì),常溫下X制造的容器可保存C的濃溶液。
①常溫下A與水的反應(yīng)中A是_______(填氧化劑、還原劑、氧化劑和還原劑)。
②寫出加熱條件下C的濃溶液與X反應(yīng)生成D的化學(xué)方程式_______。
③工業(yè)常用NaOH溶液吸收廢氣中NOx污染環(huán)境,其反應(yīng)原理如下: NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O?,F(xiàn)有一定條件下NO2和NO的混合氣體0.9ml恰好被300mL NaOH溶液完全吸收,則NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為_______。
【答案】(1) ①. 1.2041024(或2NA) ②.
(2) ①. ②. 取少量溶液于試管中,加入足量氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀,往沉淀中再加入鹽酸,沉淀部分溶解且產(chǎn)生無色有刺激性氣味氣體,說明溶液D部分氧化
(3) ①. 氧化劑和還原劑 ②. ③. 3 ml/L
【解析】
【小問1詳解】
若A為淡黃色粉末,可以與水反應(yīng),A為Na2O2,與水反應(yīng)的方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。X為非金屬單質(zhì),通常為黑色粉末,X為C,C和O2發(fā)生生成CO2,CO2與C反應(yīng)生成CO。Na2O2與水反應(yīng)時(shí),Na2O2中O的化合價(jià)為-1,化合價(jià)升高1價(jià)轉(zhuǎn)化為O2,因此生成1ml O2,轉(zhuǎn)移2ml電子,電子總數(shù)為2NA或1.204×1024。O2與C反應(yīng)生成CO2,CO2的電子式為。
答案為2NA或1.2041024 。
【小問2詳解】
若A為淡黃色粉末,X是能使品紅溶液褪色的無色氣體,A為Na2O2,X為SO2。Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH和O2,SO2與NaOH反應(yīng)生成Na2SO3,Na2SO3溶液通入SO2生成NaHSO3。D→E為Na2SO3轉(zhuǎn)化為NaHSO3,離子方程式:。D為Na2SO3,在空氣中容易為被O2氧化成Na2SO4,證明溶液D部分被氧化,需要證明D中有Na2SO3也有Na2SO4。溶液D中加入BaCl2,將Na2SO3、Na2SO4轉(zhuǎn)化為BaSO3和BaSO4,加入稀鹽酸后,BaSO3會(huì)與HCl反應(yīng)生成SO2,而BaSO4不與HCl反應(yīng),沉淀部分溶解,實(shí)驗(yàn)操作:取少量溶液于試管中,加入足量氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀,往沉淀中再加入鹽酸,沉淀部分溶解且產(chǎn)生無色有刺激性氣味氣體,說明溶液D部分被氧化。
答案為 取少量溶液于試管中,加入足量氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀,往沉淀中再加入鹽酸,沉淀部分溶解且產(chǎn)生無色有刺激性氣味氣體,說明溶液D部分被氧化。
【小問3詳解】
若常溫下A是一種紅棕色氣體,X是生活中一種常見的金屬單質(zhì),常溫下X制造的容器可保存C的濃溶液。A為NO2,X為Fe。NO2與水反應(yīng)生成HNO3和NO。硝酸與Fe反應(yīng)生成Fe(NO3)3,F(xiàn)e(NO3)3與Fe反應(yīng)生成Fe(NO3)2。
①NO2與水的方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2中N的化合價(jià)從+4升高到+5,也降低到+2,因此NO2既是氧化劑也是還原劑。
②在加熱條件下,F(xiàn)e和濃硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)3,化學(xué)方程式為。
③結(jié)合反應(yīng)的產(chǎn)物,不管是NaNO3還是NaNO2,N和Na的比例為1:1,因此NO2和NO的混合氣體0.9ml需要0.9ml NaOH才能恰好被完全吸收,NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.9ml÷0.3L=3 ml/L。
答案為①氧化劑和還原劑 ② ③3 ml/L。
18. 硫酰氯(SO2Cl2)對(duì)眼和上呼吸道黏膜有強(qiáng)烈的刺激性,但其在工業(yè)上有重要作用。其與硫酸的部分性質(zhì)如表:
實(shí)驗(yàn)室用干燥純凈的氯氣和過量的二氧化硫在活性炭的催化作用下合成硫酰氯,反應(yīng)方程式為(反應(yīng)放熱),其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持儀器已省略):
(1)甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___________。
(2)盛放70%硫酸的儀器名稱是___________ ,儀器B中盛放的藥品是___________ ,其作用是___________。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),裝置戊中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
(4)反應(yīng)一段時(shí)間后,需在丙裝置的三頸燒瓶外面加上冷水浴裝置,其原因是___________。
(5)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),戊中開始加入,假設(shè)在過量鹽酸作用下完全轉(zhuǎn)化為,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后得到純凈的硫酰氯,則硫酰氯的產(chǎn)率為___________。(產(chǎn)率=實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量)
(6)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO2OH)直接分解獲得,反應(yīng)方程式為2ClSO2OH=H2SO4+SO2Cl2,分離出的產(chǎn)品中往往含有少量的,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品中有硫酸(可選試劑:稀鹽酸、稀硝酸、溶液、蒸餾水、紫色石蕊溶液):___________。
【答案】(1)Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑
(2) ①. 恒壓滴液漏斗 ②. 堿石灰 ③. 吸收未反應(yīng)的二氧化硫和氯氣;防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入
(3)+6H++5Cl-= 3Cl2↑+3H2O
(4)反應(yīng)放熱,防止溫度升高SOCl2揮發(fā)和分解
(5)80% (6)取一定量產(chǎn)品加熱至SOCl2充分揮發(fā)或分解,取少許剩余液體加入紫色石蕊溶液,溶液變紅,證明含硫酸(或取剩余的液體少許加入BaCl2溶液和稀鹽酸的混合液中,產(chǎn)生白色沉淀,則證明含有H2SO4)
【解析】
【分析】本題是用二氧化硫和氯氣合成硫酰氯:甲裝置用于制備二氧化硫,反應(yīng)原理為:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,經(jīng)乙干燥,則乙裝置中裝有濃硫酸,在丙中發(fā)生:SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2;硫酰氯會(huì)水解,儀器B中盛放的藥品是堿石灰,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置,同時(shí)吸收揮發(fā)出去的二氧化硫和氯氣,戊裝置:濃鹽酸和氯酸鉀反應(yīng)制取氯氣,反應(yīng)原理為:KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O,丁裝置除去Cl2中水,干燥氯氣,丁裝置中也是裝有濃硫酸,據(jù)此分析解題。
【小問1詳解】
由分析可知,甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,故答案為:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;
【小問2詳解】
盛放70%硫酸的儀器名稱是恒壓滴液漏斗,由分析可知,儀器B的作用是吸收未反應(yīng)的二氧化硫和氯氣,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入,則儀器B中盛放的藥品是堿石灰,故答案為:恒壓滴液漏斗;堿石灰;吸收未反應(yīng)的二氧化硫和氯氣,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入;
【小問3詳解】
由分析可知,實(shí)驗(yàn)時(shí),裝置戊中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)方程式為:KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O,故其離子方程式為+6H++5Cl-= 3Cl2↑+3H2O,故答案為:+6H++5Cl-= 3Cl2↑+3H2O;
【小問4詳解】
由于制備反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)一段時(shí)間后溫度升高,可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品分解或揮發(fā),則需在丙裝置的三頸瓶外面加上冷水浴裝置,則原因?yàn)榉磻?yīng)放熱,防止溫度升高SOCl2揮發(fā)和分解,故答案為:反應(yīng)放熱,防止溫度升高SOCl2揮發(fā)和分解發(fā);
【小問5詳解】
12.25gKClO3的物質(zhì)的量為=0.1ml,涉及反應(yīng)為KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O、SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(1),可得關(guān)系式為KClO3~3SO2Cl2,理論生成0.3mlSO2Cl2,質(zhì)量為0.3ml×135g/ml=40.5g,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后得到32.4g純凈的硫酰氯,則硫酰氯的產(chǎn)率為×100%=80%,故答案為:80%;
【小問6詳解】
檢驗(yàn)氯磺酸分解制取硫酰氯產(chǎn)品中混有硫酸的實(shí)驗(yàn)為取一定量產(chǎn)品加熱至SOCl2充分揮發(fā)或分解,取少許剩余液體加入紫色石蕊溶液,溶液變紅,證明含硫酸(或取剩余的液體少許加入BaCl2溶液和稀鹽酸的混合液中,產(chǎn)生白色沉淀,則證明含有H2SO4),故答案為:取一定量產(chǎn)品加熱至SOCl2充分揮發(fā)或分解,取少許剩余液體加入紫色石蕊溶液,溶液變紅,證明含硫酸(或取剩余的液體少許加入BaCl2溶液和稀鹽酸的混合液中,產(chǎn)生白色沉淀,則證明含有H2SO4)。
A
B
C
D
物質(zhì)
熔點(diǎn)/
沸點(diǎn)/
其他性質(zhì)
-54.1
69.1
①遇水易水解,產(chǎn)生大量白霧,生成兩種強(qiáng)酸
②易分解:
10.4
338
強(qiáng)吸水性、穩(wěn)定不易分解
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