2021-2022学年湖南省邵阳邵东市第一中学高一(下)月考化学试卷(第1次)(含答案解析)
展开2021-2022学年湖南省邵阳邵东市第一中学高一(下)月考化学试卷(第1次)
1. 化学与生活、科技、医药、工业生产均密切相关,下列描述不正确的是( )
A. 小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂,也是治疗胃酸过多的一种药剂
B. “玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆,其太阳能电池帆板的材料是二氧化硅
C. 《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色反应
D. 玻璃是由石灰石、石英砂、纯碱为原料烧制而成的
2. 下列有关环境污染的说法中正确的是( )
A. 二氧化碳能引起温室效应,是一种大气污染物
B. 显酸性的雨水称之为酸雨
C. 燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量
D. 含磷洗涤剂易被细菌分解,故不会导致水体污染
3. 下列变化过程,属于放热反应的是( )
①金属钠与水 ②NH4Cl晶体与Ba(OH)2⋅8H2O混合搅拌 ③H2在Cl2中燃烧 ④液态水变成水蒸气 ⑤酸碱中和 ⑥碳酸钙热分解
A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ③④⑤ D. ②④⑥
4. NO是大气污染物之一,目前有一种治理方法是在400℃左右、催化剂存在的条件下,使NH3与NO发生反应:NO+NH3→N2+H2O(没有配平)。NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 常温常压下,3.0gNO中含质子数为3NA
B. 1.8gH2O中含有共用电子对数目为0.4NA
C. NH3与NO混合气体1mol,所含氮原子数为2NA
D. 生成11.2L(标准状况下)N2时,转移电子数目为1.2NA
5. 反应4As+3Bg=2Cg+Dg,经过2min后B的浓度减小0.6mol⋅L−1。下列说法正确的是( )
A. 用A表示的反应速率是0.4mol⋅L-1⋅min-1
B. 用B、D、C分别表示反应的速率,其比值是3:2:1
C. 在2min末反应速率用B表示是0.3mol⋅L−1⋅min−1
D. 在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐增大的
6. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A. 若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,则金刚石比石墨稳定
C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2,则△H1>△H2
D. 在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=−571.6kJ⋅mol−1
7. 由粗SiO2(含少量Fe2O3、Al2O3杂质)制备纯SiO2的流程如图所示,下列说法错误的是( )
A. X可用作木材防火剂
B. 步骤Ⅱ中的主要反应是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4
C. 步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2代替
D. 若在实验室中完成步骤Ⅲ,一般在坩埚中进行
8. 下列离子方程式书写正确的是( )
A. 将足量的SO2通到Na2CO3溶液中:CO 32-+SO2=CO2+SO 32-
B. 向CaHCO32溶液中加入过量的NaOH溶液:Ca2++OH−+HCO3−=CaCO3↓+H2O
C. 向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸: 3Fe2++4H++NO 3-=3Fe3++2H2O+NO↑
D. 向碳酸氢铵溶液中加入过量的NaOH溶液:NH4++OH−=NH3⋅H2O
9. 下列实验操作、现象、解释或结论都正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B
将Cl2通入盛有湿润有色布条的集气瓶
有色布条褪色
说明氯气具有漂白性
C
Al箔插到稀硝酸中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
A. A B. B C. C D. D
10. 将某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL。平均分成两等份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g;向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示(已知硝酸均只被还原为NO气体)。下列分析或结果不正确的是
A. 第二份溶液中最终的溶质为FeSO4
B. OA段产生的气体是NO,AB段的反应为 Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生的气体是H2
C. 原混合酸中NO 3-的物质的量共为0.4mol
D. 原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为5mol⋅L−1
11. 实验室用N2H4(肼,又名联氨,常温下为无色油状液体,沸点为113.5℃,具有与氨相似的气味,有弱碱性和较强的还原性)还原Cu(OH)2制备纳米Cu2O的装置(部分加热装置已省略)如图所示:已知:NaNO2溶液与NH4Cl溶液反应能得到N2∘
下列说法不正确的是( )
A. 装置②⑥中分别盛装浓硫酸和稀硫酸
B. 无水硫酸铜由白色变为蓝色说明从装置④中出来的气体中含有水蒸气
C. 装置④中发生反应的化学方程式为N2H4+4Cu(OH)2 2Cu2O+N2↑+6H2O
D. 加入反应试剂后,先打开K2,待装置④中反应完且冷却至室温,再打开K1排尽装置中的N2H4
12. 以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程如图所示。
相关反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:SO2g+I2g+2H2Ol=2HIaq+H2SO4aq ΔH1=−213kJ⋅mol−1
反应Ⅱ:H2SO4aq=SO2g+H2Ol+12O2g ΔH2=+327kJ⋅mol−1
反应Ⅲ:2HIaq=H2g+I2g ΔH3=+172kJ⋅mol−1
下列说法错误的是( )
A. 该过程实现了太阳能到化学能的转化
B. SO2和I2对总反应起到了催化作用
C. 总反应的热化学方程式为2H2Ol=2H2g+O2g ΔH=+286kJ⋅mol−1
D. 该制氢方法生成1molH2g的反应热与直接电解水生成1molH2g的反应热相等
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构,X的一种核素常用于考古断代,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,W、X、Y原子的最外层电子数总和等于Z的原子序数。下列推断错误的是( )
A. 原子半径:Z>X>Y>W
B. 化合物ZYW中既含离子键又含共价键
C. 最简单气态氢化物的稳定性:X>Y
D. 由上述四种元素组成的化合物的水溶液不可能呈碱性
14. (NH4)2SO4是一种常见的化肥,某工厂用石膏、NH3、H2O和CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如图,下列说法正确的是( )
A. 通入NH3和CO2的顺序不可以互换
B. 操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得(NH4)2SO4
C. 步骤②中反应的离子方程式为Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+
D. 通入的NH3和CO2均应过量,且工艺流程中CO2可循环利用
15. 回答下列问题:
(1)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定实验。
①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是______。
②图中还有一处明显错误是______
③用相同浓度和体积的氨水(NH3⋅H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的反应热的数值会______(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
④某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应的中和热ΔH=−52.3kJ⋅mol−1,造成这一结果的原因不可能的是______
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸时仰视读数
C.分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中
D.用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(1)△H1=−662kJ⋅mol−1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(1)△H2=−1251kJ⋅mol−1
据此,写出CH4将NO2还原为N2的热化学方程式:______。
(3)某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
①该反应的化学方程式为___________。
②反应开始至2min,气体Z的平均反应速率v(Z)=___________。
16. 亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在常温常压下反应得到。ClNO部分性质如下:黄色气体,熔点:−59.6℃,沸点:−6.4℃,遇水易水解。
(1)利用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置制备原料气NO和Cl2
①写出利用装置 Ⅰ制备氯气的离子反应方程式:___________。
②利用上述装置制备 NO时,Ⅱ中盛装物质为___________(写化学式)。
③写出A管的作用___________。
(2)利用以下装置在常温常压下制备ClNO
①装置连接顺序为a→___________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②为使 NO和Cl2恰好完全反应生成ClNO,理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为___________。
③装置Ⅸ的作用是___________。
④装置Ⅷ吸收尾气时,有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收,为了充分吸收尾气,可将尾气与___________(气体)同时通入NaOH溶液中。
17. A是常见的非金属固体单质,F是紫红色的金属单质,B、C是常见的强酸,D、G、I是常见的气体,D与I 的组成元素相同,且D的相对分子质量比I的大16,E是最常见的无色液体。有关物质的转化关系如下图所示(部分生成物与反应条件己略去)。请回答下列问题:
(1)A中所含元素在周期表中的位置___________,E的电子式为___________。
(2)D、G、I中属于酸性氧化物的是(填化学式)___________。
(3)写出反应①的化学方程式:___________。
(4)写出反应③的离子方程式:___________。
(5)38.4gF跟适量B的浓溶液反应,F完全反应,共收集到气体22.4L(不考虑2NO2⇌N2O4,气体体积已折算为标准状况),反应消耗B的物质的量是___________。
18. 燃煤的烟气中含有SO2,为治理雾霾天气,工厂采用多种方法实现烟气脱硫。
(1)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。下列试剂中适合用作该法吸收剂的是___________(填字母序号)。
A. 石灰乳 B.Na2SO3溶液 C.Na2CO3溶液 D.CaCl2溶液
(2)某工厂利用烟气处理含Cr2O 72-的酸性废水,在脱硫的同时制备Cr2O3产品。具体流程如下:
①吸收塔中反应后的铬元素以Cr3+形式存在,则其中发生反应的离子方程式为___________。
②中和池中的反应除生成Cr(OH)3沉淀外,还会产生某种气体,该气体的化学式为___________。
(3)石灰-石膏法和烧碱法是常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收反应为Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4⋅2H2O。其流程如图:
烧碱法的吸收反应为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。该法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如图:
已知:
试剂
Ca(OH)2
NaOH
价格(元/kg)
0.36
2.9
吸收SO2的成本(元/mol)
0.027
0232
①石灰-石膏法和烧碱法相比,石灰-石膏法的优缺点是___________。
②某学习小组在石灰-石膏法和烧碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案,流程图中的甲、乙、丙各是___________、___________、___________(填化学式)
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A.小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂,也是治疗胃酸过多的一种药剂,A正确;
B.太阳能电池帆板的材料是晶体硅,不是二氧化硅,B错误;
C.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,紫青烟是钾元素的焰色反应,则该方法应用了焰色反应,C正确;
D.玻璃是由石灰石、石英砂、纯碱为原料烧制而成的,D正确;
故选B。
2.【答案】C
【解析】A.温室效应主要是指由于人类向大气中大量排放二氧化碳等气体,增强了大气对红外线的吸收,阻止地球表面的热量向外散发,使地球表面的温度上升而形成,但二氧化碳未列入大气污染物,故A错误;
B.酸雨的pH小于5.6,是由于空气中含有大量二氧化硫或氮氧化物所致,故B错误;
C.燃煤时加入适量石灰石,高温下石灰石分解生成氧化钙,可与二氧化硫以及氧气反应生成硫酸钙,可大大减少废气中SO2的量,故C正确;
D.含磷废水易导致水体富营养化,应经处理后才能排放,故D错误;
故选C。
3.【答案】B
【解析】常见的放热反应有:酸碱中和反应、燃烧反应、大多数的化合反应、活泼金属和水或酸的置换反应、铝热反应;常见的吸热反应有:大多数的分解反应、NH4Cl与Ba(OH)2⋅8H2O的复分解反应、碳和水蒸气生成水煤气的反应、碳和二氧化碳生成一氧化碳的反应。
①金属钠与水反应生成NaOH和氢气,是放热反应;
②NH4Cl晶体与Ba(OH)2⋅8H2O的反应是吸热反应;
③燃烧都是放热反应;
④液态水变成水蒸气不是化学反应,但是吸热的过程;
⑤酸碱中和都是放热反应;
⑥碳酸钙热分解是吸热反应;
故选B。
4.【答案】D
【解析】A.3.0gNO为0.1mol,0.1molNO含质子1.5mol,A项错误;
B.1.8gH2O的物质的量为0.1mol,1个H2O分子中含2对共用电子对,B项错误;
C.混合气体共1 mol,NH3与NO分子各含1个N原子,C项错误;
D.标准状况下,11.2LN2的物质的量为0.5mol,配平方程式6NO+4NH3=5N2+6H2O可知,生成0.5molN2转移电子数为1.2NA,D项正确。
故本题选D。
5.【答案】B
【解析】A.物质A为固体,不能用固体的浓度表示反应速率,A错误;
B.同一反应、同一时段内不同物质的反应速率之比等于计量数之比,所以分别用B、C、D表示反应的速率,其比是3:2:1,B正确;
C.反应速率表示的是一段时间内的平均速率,不是某一时刻的瞬时速率,C错误;
D.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,反应速率逐渐减慢,生成物的浓度的变化量逐渐减少,则2min内用B和C表示的反应速率都是逐渐减小的,故D错误;
故选B。
6.【答案】D
【解析】A.硫蒸气含有的能量比等质量的硫固体多,因此若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,由于生成SO2气体中含有的能量相同,因此前者放出热量比后者多,A错误;
B.物质含有的能量越多,物质的稳定性就越差。由C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0可知:金刚石含有的能量比等质量的石墨多。因此石墨比金刚石更稳定,B错误;
C.物质完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多。物质反应放出的热量越多,反应热就越小,则反应热:△H1<△H2,C错误;
D.2gH2的物质的量是1 mol,其完全燃烧产生液体水放出热量是285.8kJ,发生反应的物质越多,反应放出热量就越多,则2molH2完全燃烧产生液体水放出热量是571.6kJ,故表示该反应的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=−571.6kJ⋅mol−1,D正确;
故合理选项是D。
7.【答案】C
【解析】
【分析】二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀,硅酸分解生成二氧化硅;
【详解】
A.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,硅酸钠水溶液具有阻燃性,可用作木材防火剂,故A正确;
B.硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀,所以步骤II的反应是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4,故B正确;
C.X中还含有NaAlO2,若步骤Ⅱ中的稀硫酸用CO2替代,还会生成Al(OH)3沉淀,灼烧会引入氧化铝杂质,故C错误;
D.加热分解固体应在坩埚中进行,故D正确;
故选:C。
8.【答案】C
【解析】A.将足量的SO2通到Na2CO3溶液中应该生成亚硫酸氢钠,离子方程式为:CO 32-+2SO2+H2O=CO2+2HSO 3-,A错误;
B.根据“以少定多”的原则,向CaHCO32溶液中加入过量的NaOH溶液的离子方程式为:Ca2++2OH−+2HCO3−=CaCO3↓+2H2O+CO32−,B错误;
C.硝酸有强氧化性可以把二价铁氧化为三价铁,故向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸的离子方程式为:3Fe2+ +4H+ +NO 3-=3Fe3+ +2H2O+NO↑,C正确;
D.NaOH过量碳酸氢根离子也可以和氢氧根反应,故正确的离子方程式为:NH4++HCO3-+2OH-=NH3⋅H2O+CO32-+H2O,D错误;
故选C。
9.【答案】D
【解析】A.过量Fe粉与稀硝酸反应生成Fe2+,滴入KSCN溶液,溶液不会呈血红色,选项A错误;
B.Cl2通入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,原因是氯气与水反应生成的HCl有酸性、HClO具有漂白性,不是Cl2既有酸性又有漂白性,选项B错误;
C.稀硝酸不能使铝钝化,Al箔插入稀HNO3中,稀硝酸先与表面的氧化铝反应生成硝酸铝和水,再与内部的铝反应生成硝酸铝、水和一氧化氮,一氧化氮与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮,现象为铝箔逐渐溶解,反应一会后看到液面上方产生红棕色气体,选项 C错误;
D.用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上,试纸变蓝色,原因是浓氨水中含一水合氨,一水合氨是弱碱,其溶液呈碱性,选项D正确;
答案选D。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
OA段发生反应Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑。
【详解】
A.由上述分析可知,BC段发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,硝酸在OA段已被消耗完,BC段中含有的酸根离子为硫酸根,因此第二份溶液中最终的溶质为FeSO4,故A正确;
B.由上述分析可知,OA段发生反应Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O, OA段产生的气体是NO,AB段发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,BC段产生的气体是H2,故B正确;
C.OA段发生反应Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,该阶段消耗11.2gFe, n(NO3-)=n(Fe)=11.2 g56 g/mol=0.2 mol,则原溶液中NO3-物质的量为0.2 mol×2=0.4 mol,故C正确;
D.反应消耗22.4g铁,最后所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒,则有n(H2SO4)=n(Fe)=22.4 g56 g/mol=0.4 mol,所以H2SO4的浓度为c(H2SO4)=nV=0.4 mol0.2 L=2 mol/L,故D错误;
答案选D。
11.【答案】D
【解析】本实验为N2H4还原Cu(OH)2制备纳米Cu2O,装置①为NaNO2溶液与NH4Cl溶液反应能得到N2,装置②为干燥N2的装置,装置③油浴加热装置,装置④中N2H4还原Cu(OH)2制备纳米Cu2O,装置⑤为检验水蒸气的装置,装置⑥为尾气处理装置,并防止倒吸,据此分析解答。
A.装置①中产生的N2中含有水蒸气,应先干燥,然后通入后续反应装置赶走空气,避免空气对实验造成影响,故装置②中盛装浓硫酸干燥氮气,装置⑥中盛装稀硫酸可吸收未反应的N2H4,A正确;
B.无水硫酸铜变蓝色说明从装置④中出来的气体中含有水蒸气,B正确;
C.根据题意可知,Cu(OH)2做氧化剂,被还原为Cu2O,N2H4做还原剂,被氧化为N2,化学方程式为N2H4+4Cu(OH)2 2Cu2O+N2↑+6H2O,C正确;
D.加入反应试剂后,应该先打开K1排出装置中的空气,待装置中的空气排尽后,关闭K1,再打开K2,待反应结束且冷却至室温后,关闭K2,再打开K1排尽装置中的N2H4,D错误;
故选D。
12.【答案】C
【解析】A.由图可知,反应Ⅱ和Ⅲ实现了太阳能到化学能的转化.A项正确;
B.总反应为H2O=H2↑+12O2↑,故SO2和I2起到催化作用,B项正确;
C.由反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ得H2Ol=H2g+12O2g ΔH=−213+327+172kJ⋅mol−1=+286kJ⋅mol−1,则2H2Ol=2H2g+O2g ΔH=+572kJ⋅mol−1,C项错误:
D.ΔH只与反应体系的始态和终态有关,D项正确。
故选C。
13.【答案】CD
【解析】
【分析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构,所以W为H元素;X的一种核素常用于考古断代,X为C元素;Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y为O元素;W、X、Y原子的最外层电子数总和等于Z的原子序数,Z为Na元素。
【详解】
A.同一周期,从左到右,原子半径减小,同一主族,从上到下,原子半径增大,所以原子半径:Z>X>Y>W,故A正确;
B.化合物ZYW为NaOH,属于离子化合物,结构中含有离子键和共价键,故B正确;
C.元素的非金属性越强,形成的简单的氢化物越稳定,所以氢化物的稳定性:CH4
故选CD。
14.【答案】AB
【解析】NH3易溶于水,硫酸钙悬浊液中通入氨气,使溶液呈碱性,后通入的CO2被氨水吸收转变出碳酸根离子、进一步把CaSO4转化为CaCO3沉淀,过滤,所得滤液主要成分为硫酸铵,可提取硫酸铵晶体,据此回答。
A.由于CO2微溶于水,NH3易溶于水,应先通入足量NH3,使溶液呈碱性,然后再通入适量CO2,反应的化学方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O=(NH4)2SO4+CaCO3↓,通入NH3和CO2的顺序不可以互换,A正确;
B.流程中,向硫酸钙浊液中通入足量的氨气,使溶液成碱性,再通入适量的二氧化碳利于反应的进行,硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀,加热制成饱和溶液,再降温冷却,结晶析出,过滤,则可以使硫酸铵从溶液中结晶析出,操作2是溶液中得到溶质固体的过程,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等,可得(NH4)2SO4,B正确;
C.硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀物质发生的主要化学反应为:CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4,反应的离子方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH 4++SO 42−,C错误;
D.反应过程中二氧化碳参与反应生成硫酸铵和碳酸钙,碳酸钙分解生成二氧化碳,工艺流程中产生的CO2可循环利用,通入足量NH3,应通适量二氧化碳,二氧化碳若过量、碳酸钙会溶解,D错误;
故答案为AB。
15.【答案】(1)①.玻璃搅拌器 ②.大小烧杯口未齐平 ③.偏小 ④.B
(2)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)ΔH=−956.5kJ/mol
(3)①.3X+Y⇌2Z②.0.05mol/(L⋅min)
【解析】
【分析】
本题为考查中和热测定的实验,首先看图可知装置中缺少的是玻璃搅拌器;另外图中的两个烧杯杯口没有平会导致热量的流失,误差分析的时候注意考查热量的流失问题,以此解题。
(1)①由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是玻璃搅拌器,故答案为:玻璃搅拌器;
②由图可知图中还有一处明显错误是:大小烧杯口未齐平;
③NH3⋅H2O是弱电解质,其电离过程是吸热的,则该中和反应实际放出的热量会偏小,故测得的反应热的数值会偏小;
④A.实验装置保温、隔热效果差,导致热量损失,使实验测得放出的热量偏小,故A不合题意;
B.用量筒量取盐酸时仰视读数,使盐酸的体积偏大,实验测得放出的热量偏大,故B符合题意;
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,导致热量损失,使实验测得放出的热量偏小,故C不合题意;
D.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度,温度计上残留的盐酸会和氢氧化钠溶液反应,导致热量损失,使实验测得放出的热量偏小,故D不合题意;
故选B;
(2)已知①CH4 (g)+4NO2 (g)=4NO(g)+CO2 (g)+2H2O(1)△H1 =−662kJ⋅mol−1
②CH4 (g)+4NO(g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(1)△H2 =−1251kJ⋅mol−1,根据盖斯定律①+②2得CH4将NO2还原为N2的热化学方程式:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)ΔH=−956.5kJ/mol;
(3)①该反应中到2分钟时,X的物质的量从1.0变到0.7mol,改变了0.3mol,为反应物,Y的物质的量从1.0变到0.9,改变了0.1mol,为反应物,Z的物质的量增加了0.2mol,为生成物,且2分钟后物质的量不变,说明为可逆反应,故该反应的化学方程式为:3X+Y⇌2Z;
由图可知反应开始至2min,气体Z的平均反应速率v(Z)=0.2mol2L2min=0.05mol⋅L-1⋅min-1;
16.【答案】(1)① ② H2O③平衡气压,使液体顺利流下
(2)① efcbd(fecbd)②.2:1 ③.冷凝收集亚硝酰氯 ④ O2(空气)
【解析】
【分析】
装置I用于制取氯气,盐酸具有挥发性,所以得到的氯气中含有HCl,Ⅱ用于除去HCl,Ⅲ装置中有浓硫酸,干燥氯气;如果用这几个装置制取NO,I中Cu和稀硝酸反应生成NO,因为硝酸具有挥发性,所以得到的NO中含有硝酸,Ⅱ中盛放水吸收硝酸,Ⅲ干燥NO。
(1)
①利用装置Ⅰ制备氯气,该装置具有加热装置,因此为加热二氧化锰和盐酸制取氯气,反应的离子方程式为。
②用I制取NO,I中Cu和稀硝酸反应生成NO,因为硝酸具有挥发性,所以得到的NO中含有硝酸,II中盛放物质能吸收硝酸,稀硝酸溶于水且NO不溶于水,所以II中可以盛放H2O。
③Ⅰ装置中生成气体,导致装置中的压强变大,因此导管A的作用是是平衡压强,使液体顺利流下。
(2)
①将氯气和NO分别通过装置Ⅳ、V除可进一步干燥NO、Cl2外,还可以根据气泡控制气体流速,在装置ⅤI中发生反应,在IX冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用Ⅷ氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置Ⅶ,所以装置连接顺序为a→e→f→c→b→d(或a→f→e→c→b→d)。
②NO和Cl2恰好完全反应生成ClNO反应的方程式为Cl2+2NO=2NOCl,二者的流速之比等于其计量数之比即可,则理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为2:1。
③将氯气和NO干燥后在装置ⅤI中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,所以IX的作用是冷凝亚硝酰氯,便于收集;NO不易溶于水,所以NO不能被完全吸收,NO和O2反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,硝酸和氢氧化钠发生酸碱中和从而将尾气吸收完全。
17.【答案】(1)第三周期ⅥA族;
(2)SO2
(3)S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O
(4)H2O+NO2+SO2=2H++SO 42-+NO
(5)2.2mol
【解析】F为紫红色的金属单质,则F为铜;B、C是常见的强酸,非金属固体单质A与B反应得到C,且C能与铜反应,可知A为硫,B为硝酸,C为硫酸,E为水,而G、D、E反应得到C,D的相对分子质量比I的大l6,则D为二氧化氮,G为二氧化硫,I为一氧化氮,H为硫酸铜,符合转化关系。
(1)A为硫元素,为16号元素,在周期表中的位置为:第三周期ⅥA族;E为水,其电子式为:;
(2)由分析可知D为二氧化氮,G为二氧化硫,I为一氧化氮,其中二氧化硫可以和碱反应,只生成盐和水,是酸性氧化物,二氧化氮和氢氧化钠反应方程式为:2NaOH+2NO2=H2O+NaNO2+NaNO3,生成两种盐,不是酸性氧化物;一氧化氮不和碱反应,不是酸性氧化物,故答案为:SO2;
(3)反应①是硫单质和浓硝酸加热反应生成二氧化硫和二氧化氮,方程式为:S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O;
(4)由分析可知反应③为二氧化氮,二氧化硫和水反应生成硫酸和一氧化氮,离子方程式为:H2O+NO2+SO2=2H++SO 42-+NO;
(5)38.4g铜,其物质的量为:n(Cu)=38.464=0.6mol,则硝酸铜的物质的量n(CuNO3)=2n(Cu)=1.2mol,反应生成的二氧化氮的物质的量n(NO2)=22.422.4=1mol;参加反应的硝酸一部分生成硝酸铜,一部分生成二氧化氮,则参加反应的硝酸的物质的量n(HNO3)=1+1.2=2.2mol。
18.【答案】(1)ABC
(2)①Cr2O 72-+2H++3SO2=2Cr3++3SO 42-+H2O;②CO2
(3)①原料便宜,成本低,但吸收慢,效率低;②NaOH;Ca(OH)2;Na2CO3
【解析】本题首先考查了硫酸厂烟气中二氧化硫的吸收,利用了二氧化硫的还原性和重铬酸跟离子的氧化性;在第三问种提供了两种吸收二氧化硫的方法,分别是石灰-石膏法和烧碱法,并进行了对比,以此解题。
(1)A.石灰乳的主要成分为氢氧化钙,SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,A正确;
B.二氧化硫与亚硫酸钠溶液反应生成亚硫酸氢钠,反应方程式为:H2O+Na2SO3+SO2=2NaHSO3,B正确;
C.亚硫酸的酸性强于碳酸,所以二氧化硫能与Na2CO3溶液反应,SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2,C正确;
D.盐酸是强酸,酸性强于亚硫酸,二氧化硫与CaCl2溶液不反应,D错误;
故选ABC;
(2)①由图可知在吸收塔中Cr2O 72-和二氧化硫反应生成硫酸和三价铬离子,离子方程式为:Cr2O 72-+2H++3SO2=2Cr3++3SO 42-+H2O;
②中和池中加入碳酸钠和酸反应,除生成Cr(OH)3沉淀外,还会产生二氧化碳气体,故答案为:CO2;
(3)①对比两个流程可知,基本反应原理都为二氧化硫与碱发生反应,氢氧化钙原料廉价易得,成本低,但氢氧化钙溶解度不大,吸收慢,效率低,故答案为:原料便宜,成本低;吸收慢,效率低;
②分析流程并对比前两个流程可知,该流程的目的是改进前两个流程的缺点,即氢氧化钙吸收效率低,应用吸收效率较高的氢氧化钠,则甲为氢氧化钠,又氢氧化钠成本高,需要循环利用,则可用氢氧化钙制备氢氧化钠,则乙为氢氧化钙,由此可推知丙为亚硫酸钠,亚硫酸钠与氢氧化钙可以发生复分解反应生成氢氧化钠和亚硫酸钙,实现氢氧化钠的再生,降低成本,故答案为:NaOH;Ca(OH)2;Na2SO3。
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