2023自治区乌兰察布集宁区二中高三上学期期中化学试题含解析
展开一、单选题(本大题共14小题,共42.0分)
中国传统文化中包括许多科技知识。下列古语中不涉及化学变化的是( )
A. 熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜,久之亦化为铜
B. 千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金
C. 凡石灰(CaCO3),经火焚炼为用
D. 丹砂(HgS)烧之成水银,积变又成丹砂
下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:CO32−+CaSO4=CaCO3+SO42−
B. 过量铁粉加入稀硝酸中:Fe+4H++NO3−=Fe3++NO↑+2H2O
C. 硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:Al3++4OH−=AlO2−+2H2O
D. 氯化铜溶液中通入硫化氢:Cu2++S2−=CuS↓
含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是( )
A. 反应 ①利用了H2Te的还原性
B. 反应 ②中H2O做氧化剂
C. 反应 ③利用了H2O2的氧化性
D. H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应
已知反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O ,下列关于该反应说法错误的是 ( )
A. 氧化性:NaClO3>Cl2
B. 当反应中有2 ml e −转移时,被氧化的HCl为4 ml
C. 氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
D. 产物ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌
NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,124 g P4中所含P—P(正四面体结构)键数目为4NA
B. 100 mL 1ml·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C. 标准状况下,11.2 LCH4和C2H4混合气体中含氢原子数目为2NA
D. 密闭容器中,2 ml SO2和1 ml O2催化反应后分子总数为2NA
下列操作规范且能达到实验目的的是
A. 图甲测定醋酸浓度B. 图乙测定中和热
C. 图丙稀释浓硫酸D. 图丁萃取分离碘水中的碘
镉具有毒性,长期过量接触镉会引起慢性中毒,影响人体肾功能.往江水里投放烧碱或石灰,使水呈碱性,生成氢氧化镉从而减轻污染.镉(Cd)是一种重金属元素,有多种核素,下列关于 4895Cd和 4897Cd说法正确的是( )
A. 4895Cd和 4897Cd互为同素异形体B. 4895Cd和 4897Cd质量数相同
C. 4895Cd和 4897Cd是同一种核素D. 4895Cd和 4897Cd互为同位素
2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年,下列是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高正化合价之和为8。下列说法错误的是( )
A. 原子半径:W
D. X与W两者最高价氧化物对应水化物间能相互反应
X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10,X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是( )
A. 熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
B. 热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物
C. X与Z可形成离子化合物ZX
D. Y的单质与Z的单质均能溶于浓氢氧化钠溶液
下列各组物质中化学键的类型完全相同的是( )
A. NaCl MgCl2 Na2OB. H2O Na2O CO2
C. CaCl2 NaOH H2SO4D. NH4Cl H2O CO2
昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是( )
A. 属于烷烃B. 可发生水解反应C. 可发生加聚反应D. 具有一定的挥发性
下列说法错误的是( )
A. 向碳酸钠中加入少量水后,插入温度计,显示温度上升
B. 焰色试验的铂丝可用稀盐酸洗
C. 可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
D. 取用金属钠时,多余的钠应该放回原试剂瓶中
水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域,是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2:65%~70%、C:30%~35%)制取水玻璃的工艺流程:
下列说法正确的是( )
A. 原材料稻壳灰价格低廉,且副产品活性炭有较高的经济价值
B. 操作A与操作B完全相同
C. 该流程中硅元素的化合价发生改变
D. 反应器中发生的复分解反应为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
下列说法错误的是( )
A. 残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去
B. 硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C. 汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理
D. 单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时生成SO3
二、实验题(本大题共3小题,15题18分,16和17题各20分,共58.0分)
某班同学用如下实验探究 Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成 100mL 0.1ml/L 的溶液。配制过 程中所需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、______、______,配制氯化亚 铁溶液时所用溶剂需除去溶解其中的氧,除去水中氧的简单操作为______,用饱和氯 化铁溶液制备 Fe(OH)3胶体的离子方程式为______。
(2)甲组同学取 2mL FeCl2溶液,先加入 1 滴 KSCN 溶液,无现象,再加入几滴氯水,溶液变 红,说明 Cl2 可将Fe2+氧化。FeCl2 溶液与氯水反应的离子方程式为______。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在 2mLFeCl2 溶液中先加入 0.5mL 煤 油,再于 液面下依次加入 l 滴 KSCN 溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是______。
(4)丙组同学取 10mL 0.1ml/LKI 溶液,加入 6mL 0.1ml/LFeCl3 溶液混合。分别取2mL 此溶 液于 3 支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入 1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4 层呈紫色;在水层中加入硝酸酸化 的硝酸银溶液,有黄色沉淀生成;
②第二只试管中加入 1 滴铁氰化钾溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液,溶液变红。 实验②的离子方程式为______; 实验①和③说明:在 I−过量的情况下,溶液中仍含有______(填离子符号),由此可以证 明该氧化还原反应为______。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发 生反应的离子方程式为______;一段时间后。溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______;生成沉淀的原因是______(用平衡移动原理解释)。
氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是____________,a中的试剂为____________。
(2)b中采用的加热方式是________。c中化学反应的离子方程式是_________________,采用冰水浴冷却的目的是______________________。
(3)d的作用是_____________,可选用试剂_____(填标号)。
A.Na2S B.NaCl
C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,_______,_________,干燥,得到KClO3晶体。
某研究小组为探究SO 2和Fe(NO 3) 3溶液反应的实质,设计了如图所示装置进行实验。已知:1.0 ml·L−1的Fe(NO3)3溶液的pH=1。请回答下列问题:
(1)装置A中用于滴加浓硫酸的仪器名称为____________________,装置A中发生的化学方程式是___________________。
(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是__________________。
(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是_____________,说明SO 2具有___________性。
(4)分析B中产生白色沉淀的原因。
观点1:SO 2与Fe 3+反应;
观点2:在酸性条件下SO 2与NO 3−反应。
观点3:___________________________;
①若观点1正确,装置B中反应的离子方程式是_______________________________,证明该观点应进一步确认生成的新物质,其实验操作及现象是____________________.
②按观点2,装置B中反应的离子方程式是__________________________________。
③有人认为,如将装置B中的Fe(NO 3) 3溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验,也可验证观点2是否正确。此时应选择最佳试剂是______________(填字母)。
A.3.0 ml·L−1NaNO3溶液和0.1 ml·L−1硫酸等体积混合的溶液
B.6.0 ml·L−1NaNO3溶液和0.2 ml·L−1盐酸等体积混合的溶液
C.1.5 ml·L−1Fe(NO3)2溶液
D.1 ml·L−1稀硝酸
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了化学反应的判断,比较基础,明确各个反应的原理是解题关键,侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力。
【解答】
A.胆矾的化学式为CuSO4⋅5H2O,由CuSO4⋅5H2O→Cu,有新物质生成,属于化学反应,故A不符合题意;
B.千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金,是利用物理方法把沙子与金分离,不涉及化学变化,故B符合题意;
C.碳酸钙高温分解生成CaO,有新物质生成,属于化学反应,故C不符合题意;
D.丹砂(HgS)烧之成水银,HgS分解生成Hg,有新物质生成,属于化学反应,故D不符合题意。
故选B。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查离子方程式的判断,为2021年全国高考题,题目难度不大,注意掌握离子方程式的书写原则,明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合原化学方程式等。
【解答】
A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙,离子方程式为:CO32−+CaSO4=CaCO3+SO42−,故A正确;
B.过量铁粉加入稀硝酸中,反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,正确的离子方程式为:3Fe+8H++2NO3−=3Fe2++2NO↑+4H2O,故B错误;
C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液,反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾,正确的离子方程式为:Al3++3OH−=Al(OH)3↓,故C错误;
D.氯化铜溶液中通入硫化氢,反应生成硫化铜沉淀和氯化氢,正确的离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,故D错误。
故选A。
3.【答案】D
【解析】H2Te被O2氧化生成Te,H2Te体现还原性,故A正确;
反应 ②中Te与H2O反应生成H2TeO3,Te元素化合价升高,Te是还原剂,则H2O为氧化剂,应有H2生成,故B正确;
反应 ③中H2TeO3→H6TeO6,Te元素化合价升高,发生氧化反应,则H2O2做氧化剂,体现氧化性,故C正确;
H2Te2O5转化为H2Te4O9时不存在元素化合价的变化,未发生氧化还原反应,故 D错误。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查氧化还原反应的概念和计算,掌握基本概念和电子转移的计算为解题关键,难度一般。
【解答】
在2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O反应中,氯酸钠中氯元素的化合价降低被还原作氧化剂,对应的ClO2是还原产物,氯化氢中氯元素的化合价升高被氧化作还原剂,对应的的Cl2是氧化产物,据此回答问题。
A.由分析可知,氯酸钠是氧化剂,氯气是氧化产物,在同一个氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:NaClO3>Cl2,故A不合题意;
B.当反应中有2mle−转移时,氯化氢中氯元素的化合价由−1价升高到0价,则被氧化的HCl为2ml,故B符合题意;
C.由分析可知,Cl2是氧化产物,ClO2是还原产物,2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2,故C不合题意;
D.产物ClO2和Cl2都具有氧化性,可以用于自来水消毒杀菌,故D不合题意。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查阿伏伽德罗常数的简单计算,注意盐类水解知识和化学平衡知识的运用,明确P4的结构是解题的关键,为易错点,难度不大。
【解答】
A.124gP4的物质的量为124g31×4g/ml=1ml,根据P4的结构式,1mlP4含有6mlP−P键,即含有P−P键数目为6NA,故A错误;
B.FeCl3溶液中存在Fe3+的水解,所以100mL1ml⋅L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1ml,即小于0.1NA,故B错误;
C.1ml乙烷含有4mlH,1ml乙烯含有4mlH,二者无论按何种比例,相当于1ml混合气体含有4mlH,则标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含H有×4=2ml,即含氢原子数目为2NA,故C正确;
D.SO2和O2的催化反应为可逆反应,反应不可能完全进行,存在一个化学平衡,所以密闭容器中,2 ml SO2和1mlO2催化反应后分子总数不一定为2ml,即不一定为2NA,故D错误。
故选C。
6.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查化学实验方案的评价,为2021年河北新高考试题,把握中和滴定、中和热测定、溶液配制、混合物分离提纯、实验操作为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
【解答】
A.NaOH溶液盛放在碱式滴定管,锥形瓶中为醋酸,为碱滴定酸,且选酚酞作指示剂,图中滴定实验合理,故A正确;
B.图中大小烧杯口没有相平,隔热保温效果不好,不能准确测定中和热,故B错误;
C.不能在容量瓶中稀释浓硫酸,应在烧杯中稀释、冷却后,转移到容量瓶中定容,故C错误;
D.分液漏斗的下端尖嘴应紧靠烧杯内壁,防止液滴飞溅,操作不合理,故D错误。
故选A。
7.【答案】D
【解析】解:A. 4895Cd和 4897Cd是原子,不是单质,故A错误;
B. 4895Cd和 4897Cd的质量数分别为95和97,故B错误;
C. 4895Cd和 4897Cd中子数不相同,是不同种核素,故C错误;
D. 4895Cd和 4897Cd质子数相同,中子数不同,互为同位素,故D正确。
故选:D。
A.同一元素的不同单质互称同素异形体;
B.元素符号的左上方是质量数;
C.核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子;
D.质子数相同中子数不同的同一元素的原子互称同位素.
本题考查原子结构、同位素、同素异形体等,难度不大,注意掌握质量数与质子数、中子数之间的相互关系.
8.【答案】C
【解析】由四种元素在元素周期表中的位置关系知,四种元素位于第二、三周期,根据“W与X的最高正化合价之和为8”,结合W与X在周期表中的位置关系可知W为N,X为Al,Y为Si,Z为P。
原子半径:N
Al(OH)3与HNO3可以发生反应,D项正确。
9.【答案】B
【解析】解:由上述分析可知,X为C、Y为Mg、Z为Si,
A.X的氧化物为分子晶体,Y的氧化物为离子晶体,则熔点:X的氧化物比Y的氧化物低,故A错误;
B.非金属性C大于Si,则热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物,故B正确;
C.X与Z形成SiC,只含共价键,为共价化合物,故C错误;
D.Mg与NaOH溶液不反应,Si与NaOH溶液反应生成硅酸钠溶液和氢气,故D错误;
故选:B。
X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10,Y最外层电子数等于X次外层电子数,则X位于第二周期,Y为Mg,X与Z同族,X的最外层电子数为10−22=4,且Y原子半径大于Z,可知X为C、Z为Si,以此来解答。
本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握元素的位置、最外层电子数来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
10.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查化学键,为高频考点,把握化学键的形成及判断的一般规律为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意特殊物质中的化学键,题目难度不大。
【解答】
一般来说,活泼金属元素与非金属元素间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,以此来解答。
A.三种物质中均只含离子键,故A选;
B.H2O、CO2中含共价键,而Na2O含离子键,故B不选;
C.CaCl2含离子键,NaOH含离子键和共价键,H2SO4中含共价键,故C不选;
D.H2O、CO2中含共价键,而NH4Cl含离子键和共价键,故D不选;
故选A。
11.【答案】A
【解析】根据结构简式可知,分子中含C、H、O三种元素,不属于烷烃,A错误;分子中含酯基,可发生水解反应,B正确;分子中含碳碳双键,可发生加聚反应,C正确;该信息素可用于诱捕害虫、测报虫情,可推测该有机物具有一定的挥发性,D正确。
12.【答案】C
【解析】A.碳酸钠溶于水放热,因此向碳酸钠中加入少量水后,插入温度计,显示温度升高,故A正确;
B.盐酸可以溶解氧化物等杂质,且易挥发,不会残留痕迹,故B正确;
C.Na2CO3和NaHCO3两种溶液与石灰水反应均生成碳酸钙白色沉淀,不能鉴别,应选氯化钙,故C错误;
D.钠易与空气中的水、氧气反应,且放热,随意处置易引发安全事故,因此取用金属钠时,多余的钠应该放回原试剂瓶中,故D正确;
故选:C。
13.【答案】A
【解析】A项,稻壳灰来源广泛、价格低廉,活性炭具有吸附性,有较高的经济价值,正确;B项,操作A为过滤,操作B为蒸发浓缩,是两种不同的操作,错误;C项,SiO2中硅元素的化合价是+4价,Na2SiO3中硅元素的化合价是+4价,所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变,错误;D项,由复分解反应的概念可知,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O不属于复分解反应,错误。
14.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查硫的性质及其用途,把握硫的性质及反应原理为解答的关键,题目难度不大。
【解答】
A.硫易溶于CS2,且能与NaOH反应生成可溶性的Na2S和Na2SO3,故A正确;
B.硫单质的氧化性较弱,硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物,故B正确;
C.硫能与汞反应生成硫化汞,故C正确;
D.硫在氧气中燃烧只生成SO2,故D错误。
故选D。
15.【答案】100mL容量瓶 胶头滴管 将溶剂水煮沸后冷却 Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+ Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl− 隔绝空气,排除氧气对实验的影响 3Fe2++2[Fe(CN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓ Fe2+ 可逆反应 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3+催化过氧化氢分解生成氧气 Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,水解反应为吸热反应,过氧化氢分解放出热量,促进Fe3+的水解平衡正向移动
【解析】解:(1)配制成 100mL 0.1ml/L 的溶液,结合操作步骤需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、100mL 容量瓶、胶头滴管,则还需要100mL 容量瓶、胶头滴管;溶液中氧气溶解度不大,且随温度升高溶解度减小,所以配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶剂后冷却,把溶剂水中溶解的氧气赶出得到;制备Fe(OH)3胶体的离子方程式:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,
故答案为:100mL 容量瓶;胶头滴管;将溶剂水煮沸后冷却;Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+;
(2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁,反应的离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−,
故答案为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−;
(3)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,煤油浮在液面上方,隔绝空气,排除氧气对实验的影响,
故答案为:隔绝空气,排除氧气对实验的影响;
(4)发生反应的离子反应方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓;加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀是亚铁离子的检验特征反应现象,实验②检验的离子是Fe2+,①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色说明生成I2,碘离子被铁离子氧化为碘单质,反应的离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−,③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明随浓度变小,碘离子在稀的氯化铁溶液中不发生氧化还原反应,仍含有铁离子,在I−过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+,说明该反应为可逆反应,
故答案为:3Fe2++2[Fe(CN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓;Fe2+;可逆反应;
(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用,产生气泡的原因是铁离子做过氧化氢分解催化剂分解生成氧气,氯化铁溶液中存在水解平衡,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,水解反应为吸热反应,过氧化氢分解放出热量,促进Fe3+的水解平衡正向移动,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;Fe3+催化过氧化氢分解生成氧气;Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,水解反应为吸热反应,过氧化氢分解放出热量,促进Fe3+的水解平衡正向移动。
(1)由固体配置溶液需要的仪器有容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒、托盘天平、药匙;配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶液把溶剂中溶解的氧气赶出;三价铁离子水解得到氢氧化铁胶体;
(2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁;
(3)煤油的密度比水小,且不溶于水,起液封作用;
(4)Fe2+溶液中滴加铁氰化钾溶液,生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀;第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色说明生成I2,碘离子被铁离子氧化为碘单质,随浓度变小,碘离子在稀的氯化铁溶液中不发生氧化还原反应;
(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用,过氧化氢分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动。
本题考查物质的性质实验,为高频考点,把握物质的性质、氧化还原反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度中等。
16.【答案】(1)圆底烧瓶;饱和食盐水
(2)水浴加热;Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O;避免生成NaClO3
(3)吸收尾气(Cl2);AC
(4)过滤;少量(冷)水洗涤
【解析】(2)b中采用的是水浴加热。c装置中反应的离子方程式为Cl2+2OH−Cl−+ClO−+H2O,c中采用冰水浴冷却的目的是防止氯气和NaOH溶液在较高温度下生成NaClO3。
(3)d装置是尾气处理装置,应盛放还原性物质或碱性物质,故符合条件的试剂为AC。
(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为冷却结晶→过滤→洗涤→干燥等。
17.【答案】(1).分液漏斗;Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2).打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹;
(3).BaSO4;还原;
(4).SO2既与Fe3+反应,也在酸性条件下与NO3 −反应(两者都有);
①.SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+;取少量B中溶液于试管中,加入少量铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,则溶液中有Fe2+,所以观点1合理;
②.3SO2+2NO 3−+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+;
③.B。
【解析】
【分析】
本题以二氧化硫为载体考查了性质实验方案设计,明确实验原理是解本题关键,根据物质的性质进行假设,然后采用验证的方法进行探究,结合氧化还原反应分析解答,题目难度中等。
【解答】
(1).该仪器名称为分液漏斗,装置A中是用浓硫酸和亚硫酸钠固体制备二氧化硫气体,发生的化学方程式为:Na2SO3+H2S04(浓)=Na2S04+SO2↑+H2O;
故答案为:分液漏斗;Na2SO3+H2S04(浓)=Na2S04+SO2↑+H2O;
(2).氧气、硝酸根离子都能将二氧化硫氧化,所以如果装置中含有氧气,会干扰实验,所以排入氮气的目的是排净空气防止干扰实验, 滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹;
故答案为:打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹;
(3).二氧化硫具有还原性,酸性条件下,能被硝酸根离子氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀;
故答案为:BaSO4;还原;
(4).观点1是SO2与Fe3+反应, 观点2是在酸性条件下SO2与NO 3−反应,还有一种观点是两者都有SO2既与Fe3+反应,也在酸性条件下与NO3 −反应;
故答案为:SO2既与Fe3+反应,也在酸性条件下与NO3 −反应(两者都有)
①.若观点1正确,二氧化硫和铁离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子和亚铁离子,硫酸根离子和钡离子反应生成白色沉淀,反应的离子方程式为SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+,为了证明生成的亚铁离子,可以用铁氰化钾溶液检验,观察是否有蓝色沉淀;
故答案为:SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+;取少量B中溶液于试管中,加入少量铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,则溶液中有Fe2+,所以观点1he合理;
②.按观点2,酸性条件下,硝酸根离子和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子和NO,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,离子反应方程式为:3SO2+2NO 3−+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+;
故答案为:3SO2+2NO 3−+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+;
③酸性条件下,二氧化硫和硝酸根离子发生氧化还原反应,只要溶液中硝酸根离子浓度不变即,实验中c(NO3−)=3ml/L,则可用6.0ml⋅L−1NaNO3和0.2ml⋅L−1盐酸等体积混合的溶液代替,故B符合题意。
故答案为:B。
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