鲁科版高中化学必修第一册期末综合练(三)
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这是一份鲁科版高中化学必修第一册期末综合练(三),共20页。试卷主要包含了填空题,未知,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
一、填空题
1.化学与生产、生活、环境息息相关。从化学视角回答下列问题:
(1)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2充电电池。电池的总反应为:3CO2+4Na=2Na2CO3+C,该电池中不能存在水,否则可能引起电池爆炸,用离子方程式表示其原因 ;
(2)亚硝酸钠被称为工业盐,有毒,但在肉类制品加工中又可以加入极少量用作发色剂、防微生物剂、防腐剂,在漂白、电镀和金属处理等方面有应用。已知NaNO2能发生反应:_______NaNO2+_______HI→_______NO↑+_______I2+_______NaI+_______H2O
①配平并写出上述化学方程式 ;
②该反应中HI表现的性质是 ;氧化剂与还原剂的个数之比为 。
2.煤是重要的能源,也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识,解答下列问题:
(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为 和 。
(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理为FeS2Fe2++SO42—Fe3+这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为 ,第二步反应的离子方程式为 。
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、 。
(4)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%,理论上r[n(O2)/n(NH3)]= ,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是 。
3.某透明溶液中可能含有、、、、、、中的一种或几种离子。某同学欲通过下列实验确定溶液中离子组成。回答下列问题:
①用玻璃棒蘸取少量溶液滴在pH试纸上测定该溶液的酸碱性,pH试纸显红色;
②取少量溶液于试管中滴加过量氢氧化钠溶液中和,有蓝色沉淀产生;
③取②中的滤液并加入少量的溶液,有白色沉淀产生;
(1)由操作①可知溶液中一定不含 (填离子符号,下同)。
(2)由操作②可知溶液中一定含有 ,生成蓝色沉淀的离子方程式为 。
(3)操作③检验的是溶液中的 (填离子符号),其中发生反应的离子方程式为 。
(4)综上所述,溶液中一定含有 (填离子符号,下同),不能确定是否含有 。
4.离子化合物Na2O2和CaH2均能与水发生反应。回答下列问题:
(1)写出Na2O2与水发生反应的化学方程式 。若反应中生成11.2L氧气(标准状况下),则反应转移电子的数目为 NA。
(2)已知CaH2与水反应时只有H元素的化合价发生改变。写出CaH2与水发生反应的化学方程式 。
(3)下列说法正确的是___________(填字母序号)。
A.Na2O2和CaH2中均含有非极性共价键
B.(1)中水发生氧化反应,(2)中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1:2,CaH2中阴、阳离子个数比为2:1
D.当反应(1)和(2)中转移的电子数相同时,产生的气体的物质的量相同
5.标准状况下18gCO和CO2的混合气体的体积为11.2L,则此混合气体中CO2和CO的物质的量各是多少? 、 。
6.(1)铁元素是构成人体的必不可少的元素之一,缺铁会影响到人体的健康和发育,最大的影响是缺铁性贫血。此类病人需要服用补铁药品。
一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是 。
A Fe B Fe2+ C e3+
(2)亚硝酸钠有毒,有传言说亚硝酸钠是致癌物质,但事实上亚硝酸钠并不是致癌物质,致癌的是亚硝酸钠在一定条件下生成的亚硝胺。工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有 性。下列不能实现上述转化的物质是 。
A Cl2 B O2 C FeCl3 D KMnO4(H+)
(3)已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下: 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
①被氧化的元素是 ,被还原的元素是 ,发生氧化反应的物质是 ,发生还原反应的物质是 。
②用双线桥法表示反应电子得失的方向和数目: 。
③请写出反应的离子方程式:
(4)在Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了 性和 性,则生成1分子NO转移电子数为 ;56 g Fe参加反应时,被还原的HNO3为 g。
7.价态规律
(1)高低规律
元素最高价态:只有 。
元素中间价态:既有 。
元素最低价态:只有 。
(2)归中规律
①同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态,遵循 的规律。
②同种元素 间不发生化学反应。
(3)歧化规律
同种元素的中间价态生成 ,即中间价态→高价态+低价态。
8.现有一混合溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO、SO,现取三份100mL该混合溶液进行如下实验。
实验①:向第一份混合溶液中加入AgNO3溶液,有沉淀产生;
实验②:向第二份混合溶液中加入足量NaOH溶液,加热,收集到0.08ml气体;
实验③:向第三份混合溶液中加入足量BaCl2溶液后,得到干燥的沉淀12.54g,经足量稀盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g。
(已知:NH+OH-H2O+NH3↑)
根据上述实验,回答以下问题。
(1)由实验①推断该混合溶液 (填“一定”或“不一定”)含有Cl-。
(2)由实验②推断该混合溶液中应含有 (填离子符号),其物质的量浓度为 。
(3)由实验③可知12.54g沉淀的成分为 (填化学式)。
(4)综合上述实验,你认为以下结论正确的是 (填标号)。
A.该混合溶液中一定含有K+、NH、CO、SO,可能含Cl-,且n(K+)≥0.04ml
B.该混合溶液中一定含有NH、CO、SO,可能含K+、Cl-
C.该混合溶液中一定含有NH、CO、SO,可能含Mg2+、K+、Cl-
D.该混合溶液中一定含有NH、SO,可能含Mg2+、K+、Cl-
9.古诗词中蕴含着丰富的化学变化,明朝的诗人于谦的《石灰吟》是一首托物言志诗。作者以石灰作比喻,表达自己为国尽忠、不怕牺牲的意愿和坚守高洁情操的决心。
(1)上述诗句中涉及了哪些化学物质 ?它们分别属于哪类物质 ?
(2)以上述物质为例,描述各类化合物之间的转化关系 。
10.Fe和Al是两种常用的金属,将它们按一定的质量比组成混合物。
(1)取一定质量的该混合物,向其中加入足量的NaOH溶液,生成气体的体积在标准状况下为n L,则反应的离子方程式为 ,混合物中的Al的物质的量为 。(用含字母的数学式表示)
(2)另取相同质量的该混合物,向其中加入足量的稀硫酸,固体全部溶解,生成气体的体积在标准状况下为m L,则反应中转移电子的物质的量为 ,混合物中Fe的质量为 。(用含字母的数学式表示)
(3)向(2)所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,将产生的沉淀过滤出来,经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体, 经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等,则原混合物中铝的质量分数为 。
二、未知
11.羟胺(NH2OH)是一种还原剂,能将某些氧化剂还原.羟胺的酸性溶液能与50mL0.25ml/LKMnO4酸性溶液完全作用(已知MnO4﹣被还原为Mn2+)则上述反应中羟胺的氧化产物是
A.N2B.N2OC.NOD.NO2
12.有一铁粉和氧化铜的混合物8.32g,进行如下实验:
根据实验所得数据,有关说法正确的是
A.无色气体的质量为0.2g
B.原混合物中铁的质量为7.0g
C.反应后的溶液中金属离子物质的量为0.1 ml
D.反应消耗的H2SO4物质的量为0.15 ml
13.氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质,能在氯气中燃烧,也能与酸反应。用CuSO4溶液和“某物质”在40~50℃时反应可生成CuH。下列叙述中错误的是( )
A.“某物质”具有还原性
B.CuH在氯气中燃烧:CuH+Cl2=CuCl+HCl
C.CuH与足量稀硝酸反应:CuH+3H++NO3-=Cu2++NO↑+2H2O
D.CuH与盐酸反应可能产生H2
14.化学与环境、材料、信息、能源关系密切,下列说法中不正确的是
A.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,既能杀菌消毒又能净水
B.“光化学烟雾”、“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关
C.尽量使用含12C的产品,减少使用含13C或14C的产品符合“促进低碳经济”宗旨
D.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
15.具有漂白作用的物质有:① 氯气 ② 二氧化硫 ③ 活性炭 ④ 过氧化钠 其漂白原理相同的是
A.①③B.②③C.①④D.②④
16.甲、乙、丙、丁四位同学分别进行实验,测定四份不同澄清溶液的成分,记录如下表,其中记录合理的是
A.甲B.乙C.丙D.丁
17.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.分子数为NA的CO和C2H4混合气体的体积约为22.4 L
B.标准状况下,4.48 L重水(D2O)中含有的中子数为2NA
C.用MnO2与浓盐酸制取Cl2时,每生成0.5ml Cl2则转移电子数为NA
D.0.1 L 3.0 ml·L-1的NH4NO3溶液中含有NH4+的数目为0.3NA
18.下列实验中能证明某气体为SO2的有
①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.1个B.2个C.3个D.4个
19.钢铁“发蓝”是将钢铁制品浸到某些氧化性的溶液中,在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程。其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130℃反应。其过程可以用如下化学方程式表示:
① 3Fe+NaNO2+5NaOH = 3Na2FeO2+H2O+NH3↑;
② 6Na2FeO2+NaNO2+5H2O =3Na2Fe2O4+ NH3↑+7NaOH;
③ Na2FeO2+ Na2Fe2O4+2H2O = Fe3O4+4NaOH;
下列说法不正确的是
A.该生产过程会产生污染
B.反应②中的氧化剂是NaNO2
C.整个反应过程中每有16.8g Fe参加反应转移0.8ml电子
D.反应①②③均是氧化还原反应
20.石灰石是一种化工原料,可以通过反应生成一系列物质,如图::
下列说法正确的是( )
A.漂粉精是混合物,主要成分是氯化钙
B.图示的制纯碱方法,要求先向饱和食盐水中通NH3,,然后再通CO2
C.纯碱属于碱,俗名苏打
D.制取纯碱和漂粉精所涉及的反应都是非氧化还原反应
三、实验探究题
21.为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置。
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):A接___________,___________接___________,___________接B。
(2)确认CO2存在时,乙、丙的实验现象分别是乙: ,丙: 。
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是 。
(4)甲中反应的化学方程式是 。
22.某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计的实验装置如图所示。
已知:该装置气密性良好,铁粉放在耐高温的硬质玻璃管中。
请回答下列问题:
(1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该进行的操作为 。
(2)实验装置中空试管的作用是 。
(3)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是 。
(4)盛水的试管中,溶液的颜色为 ,说明氯气 (填“能”或“不能”)溶于水。
23.实验室制备Cl2通常采用如图所示装置:
(1)A装置中发生反应的化学方程式是 ,其中氧化剂是 ,每生成1 ml Cl2,被氧化的物质的物质的量是 ml,电子转移 ml。
(2)仪器a的名称是 。
(3)B装置中所盛的试剂是 ,装置C的作用是 。
(4)若将下图集气瓶中充满饱和食盐水,代替装置D收集氯气,此时应气体从 口流入(填“A”或“B”)。
(5)E装置中发生反应的化学方程式是 。
(6)将下图装置代替装置D和E,可进行“氯气与金属钠反应”的实验,以下叙述正确的是 。
A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B.玻璃管尾部塞一团浸有碱液的棉球是用于吸收过量的氯气,以免其污染空气
C.玻璃管中,钠燃烧时会产生苍白色火焰
D.若在棉球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液,可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收
参考答案:
1.(1)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(2) 2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O 还原性、酸性 1:1
【详解】(1)该电池中不能存在水,否则可能引起电池爆炸,原因是金属钠可以和水发生剧烈化学反应,产物是氢氧化钠和氢气,离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(2)①根据得失电子守恒和原子守恒可知,该反应的化学方程式为2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O;
②该反应中HI中碘元素的化合价升高,HI为该反应的还原剂,体现还原性,同时还有部分HI体现酸性,反应的氧化剂为NaNO2,氧化剂与还原剂的个数之比为1:1。
2. 直接液化技术 间接液化技术 2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO42— 4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O 焦炉煤气、粗氨水、煤焦油 1.25 O2太少不利于NH3的转化,r值为2.2时NH3氧化率已近100%
【分析】(1)煤的液化有直接液化和间接液化。
(2)在第一步为FeS2在微生物作用下被氧气氧化,生成Fe2+和SO42—,第二步为Fe2+被氧气氧化为Fe3+。
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油。
(4)根据反应方程式计算r[n(O2)/n(NH3)]的理论值,根据实际生产解释工业上r值维持在1.7~2.2之间的原因。
【详解】(1)煤的液化有直接液化和间接液化。故答案为直接液化技术、间接液化技术;
(2)在第一步为FeS2在微生物作用下被氧气氧化,生成Fe2+和SO42—,第二步为Fe2+被氧气氧化为Fe3+。故答案为2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO42—、4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O;
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油。
(4)根据反应方程式可知,氨氧化法制备硝酸时的反应是4NH3+5O2=4NO+6H2O,故当氨氧化率达到100%,理论上n(O2)/n(NH3)=5/4=1.25,实际生产中要将氧氨比值维持在1.7~2.2之间,原因是O2太少不利于NH3的转化,而且读图可知,比值为2.2时NH3氧化率已近100%。
3.(1)、
(2)
(3) 、
(4) 、、、
【详解】(1)由操作①可知溶液显酸性,酸性溶液中碳酸根离子和碳酸氢根离子不能大量共存;
(2)取少量溶液于试管中滴加过量氢氧化钠溶液中和,有蓝色沉淀产生,此蓝色沉淀为氢氧化铜,故一定含有铜离子,离子方程式为:;
(3)取②中的滤液并加入少量的溶液,有白色沉淀产生,此白色沉淀为硫酸钡,发生的离子反应有两个,一个是酸碱中和,一个是钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡,方程式分别为:、;
(4)由以上分析可知溶液中一定含有、、,由电中性原则可知也一定含有,不能确定的离子是钠离子;
4.(1) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ NA
(2)CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
(3)C
【详解】(1)Na2O2与水发生反应生成NaOH和氧气,化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,生成1ml氧气转移2ml电子,标准状况下11.2L氧气物质的量为转移1ml电子,则反应转移电子的数目为NA;
(2)氢化钙和水反应生成氢氧化钙和氢气,反应方程式为:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑;
(3)A.Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,过氧根离子中氧原子之间存在非极性键,而CaH2中H-和钙离子之间存在离子键,该化合物中不含非极性键,故A错误;
B.反应(1)中水中氢元素、氧元素化合价不变,只有过氧化钠中O元素化合价变化,所以(1)中水不参与氧化还原反应,故B错误;
C.Na2O2由钠离子与过氧根离子构成,而CaH2由钙离子与氢负离子构成,所以Na2O2中阴、阳离子个数比为1:2,CaH2中阴、阳离子个数比为2:1,故C正确;
D.反应(1)中生成1mlO2转移2ml电子,反应(2)中生成1mlH2转移1ml电子,所以反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量之比为1:2,故D错误;
故选:C。
5. n(CO)=0.25ml n(CO2)=0.25ml
【分析】根据n=计算混合气体总物质的量,再结合总质量列方程计算CO和CO2的物质的量,最后计算两种气体的质量比。
【详解】混合气体总物质的量为=0.5ml则:
设CO和CO2的物质的量分别为xml、yml,则:x+y=0.5,28x+44y=18,计算得出x=0.25,y=0.25,故CO和CO2的的物质的量各是n(CO)=0.25ml、n(CO2)=0.25ml。
6. B 氧化 C Cu N Cu HNO3 +4H2O 3Cu + 8H+ + 2N= 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O 酸 氧化 3个 63
【详解】(1)最高价态的粒子只有氧化性,最低价态的粒子只有还原性,中间价态的粒子既有氧化性又有还原性,在Fe、Fe2+、Fe3+中,既有氧化性又有还原性的是Fe2+,故答案为:B;
(2)Fe2+→Fe3+发生了氧化反应,说明NaNO2具有氧化性,所以实现此转化也应选择具有强氧化性的物质,而FeCl3与Fe2+不能反应,因此FeCl3不能实现上述转化,C12、O2、KMnO4(H+)都具有强的氧化性,可以将Fe2+氧化为Fe3+。故答案是:氧化;C;
(3)①根据化学方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 可以知道,N元素的化台价降低,被还原;Cu元素的化合价升高,被氧化;则被氧化的元素是Cu,被还原的元素是N;
在反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,Cu元素的化台价由0升高到+2价,N元素的化合价由+5降低为+2价,则发生氧化反应的物质是Cu,发生还原反应的物质是HNO3;
故答案为:Cu;N;Cu;HNO3;
②在反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,Cu元素的化合价由0升高到+2价,N元素的化合价由+5降低为+2价,转移的电子为6e-,则双线桥法标出电子得失的方向和数目为,故答案为:;
③3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,硝酸和硝酸铜为强电解质,可写成离子形式,所以离子方程式为:3Cu + 8H+ + 2N= 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O,故答案为:3Cu + 8H+ + 2N= 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O;
(4)在反应Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O中,HNO3一部分起氧化作用,生成NO,另分则起酸性作用生成Fe(NO3)3,每产生1分子的NO,元素化合价改变了3价,反应轧电子数目为3个。56gFe的物质的量是1ml,当1 ml Fe参加反应时,只有1ml硝酸被还原,所以被还原HNO3的质量为1ml×63g/ml=63g,故答案为:酸;氧化;3个;63。
7.(1) 氧化性 氧化性又有还原性 还原性
(2) 只靠拢,不交叉 相邻价态
(3)相邻价态
【详解】(1)高低规律元素最高价态:只有氧化性。元素中间价态:既有氧化性又有还原性。元素最低价态:只有还原性。
(2)同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态,遵循只靠拢,不交叉的规律。同种元素相邻价态间不发生化学反应。
(3)同种元素的中间价态生成相邻价态,即中间价态→高价态+低价态。
8. 不一定 NH 0.8ml•L-1 BaSO4、BaCO3 A
【详解】(1)向第一份混合溶液中加入溶液,有沉淀产生,则至少含有、、中的一种;不一定含有;
(2)向第二份混合溶液中加入足量NaOH溶液加热后,收集到0.08ml气体,该气体为氨气,则该混合溶液一定含,其物质的量为0.08ml,则;
(3)向第三份混合溶液中加入足量溶液后,得到干燥的沉淀12.54g,经足量稀盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g,则该混合溶液一定含、,12.54g沉淀为、,其中的质量为4.66g,的质量为;即12.54g沉淀的成分为BaSO4、BaCO3;
(4)由(3)可知该混合溶液中一定不含、,且,,由电荷守恒可知,该混合溶液中一定含,由于不能确定该混合溶液是否含有,则,综上所述,答案选A。
9.(1) 碳酸钙、氧化钙 分别属于盐和氧化物
(2)。
【详解】(1)该诗中石灰指的是碳酸钙,烈火焚烧后留的“清白”物质是氧化钙;碳酸钙属于盐,氧化钙属于氧化物。
(2)常见含钙化合物的转化关系为。
10. 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ n/33.6ml m/11.2ml 56(m-n)/22.4g 30%
【详解】试题分析:(1)只有铝和氢氧化钠反应,其离子反应方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,根据离子反应方程式,n(Al)=2n/(22.4×3)ml=n/33.6ml;(2)金属失去电子等于硫酸中H+得到电子,即m×2/22.4ml=m/11.2ml,有n(Fe)×2+3n/33.6= m/11.2ml,n(Fe)=(m-n)/22.4ml,即m(Fe)=56(m-n)/22.4g;(3)最后得到固体是Fe2O3,因为固体质量等于合金的质量,即氧化铁中氧的质量等于合金中铝的质量,即质量分数为3×16/160×100%=30%。
考点:考查金属铝的性质、氧化还原反应中得失电子数目守恒、化学计算等知识。
11.D
【详解】由25.00mL 0.05ml/L的羟胺的酸性溶液与50mL 0.25ml/L的KMnO4酸性溶液完全作用可知,NH2OH失去电子数等于高锰酸钾得到电子数,NH2OH中N元素的化合价为-1,设羟胺的氧化产物中N元素的化合价为x,由电子守恒可知,25.00×0.001L×0.5ml/L×(x+1)=50.00×0.001L×0.25ml/L×(7-2),解得x=4,羟胺的氧化产物是NO2。
【点睛】
12.A
【分析】1.28g红色固体为铜,物质的量为0.02ml,根据元素守恒,原混合物中CuO的物质的量为0.02 ml,氧化铜质量为1.6g;铁的质量为8.32g-1.6g=6.72g;铁的物质的量为0.11 ml;根据元素守恒反应后溶液中的物质的量为0.11 ml;反应消耗的H2SO4物质的量为0.11 ml,设还原置换铜需要Fe的质量为x g,则有,则x=1.12g,剩余的Fe与硫酸反应生成氢气,又,则y=0.2g,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析,无色气体为氢气,质量为0.2g,A正确;
B.原混合物中铁的质量为6.72 g,B错误;
C.反应后的溶液中金属离子为,物质的量为0.11 ml,C错误;
D.反应消耗的H2SO4物质的量为0.11 ml,D错误;
答案选A。
13.B
【详解】A、因在该反应中,铜的化合价降,则“某物质”中元素的化合价必升高,体现了还原性,选项A正确;
B、因氯气具有强氧化性,能够将+1价的铜氧化成+2价:2CuH+3Cl2=2CuCl2+2HCl,选项B错误;
C、因CuH具有还原性,与硝酸发生氧化还原反应:CuH+3HNO3=Cu(NO3)2+NO↑+2H2O,离子方程式:CuH+3H++NO3-=Cu2++NO↑+2H2O,选项C正确;
D、因CuH中-1价的H可以与盐酸中+1价氢发生归中反应:CuH+HCl═CuCl+H2↑,选项D正确;
答案选B。
14.C
【详解】A.高铁酸钾具有强氧化性,可致蛋白质发生氧化而变性,高铁酸钾被还原生成Fe3+,水解生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体而达到净水作用,既能杀菌消毒又能净水,故A正确;
B.导致臭氧空洞的物质主要是氟利昂和一氧化氮等,二氧化氮、碳氢化合物是形成光化学烟雾的主要污染物,故B正确;
C.使用含12C的产品,减少使用含13C或14C的产品,未减少二氧化碳的排放,不符合“促进低碳经济”宗旨,故C错误;
D.二氧化硅具有对光良好的全反射作用,广泛用于制作光导纤维,光导纤维遭遇强碱发生反应SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,可发生“断路”,故D正确;
故选C。
15.C
【详解】氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性,能作漂白剂;SO2溶于水和有色物质化合生成不稳定的无色物质,可以漂白;活性炭具有很强的吸附性,可以作漂白剂;过氧化钠具有强氧化性,能作漂白剂。所以①④的漂白原理相同,都是氧化性漂白,答案选C。
16.D
【详解】甲中生成硫酸钡沉淀,故错;乙中生成碳酸钙沉淀,故错;丙中生成二氧化硫气体,故错。故选D。
17.C
【详解】A.气体所处的状态不明确,故NA个分子的体积不能计算,故A错误;
B.标况下重水为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和中子数,故B错误;
C.根据氯元素的价态由-1价变为0价,故生成0.5ml氯气转移1ml电子即NA个,故C正确;
D.铵根离子为弱碱阳离子,在溶液中能水解,故溶液中的铵根离子的个数小于0.3NA个,故D错误;
故选C。
18.A
【详解】①使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳、二氧化硫等,①不符合;
②使湿润的蓝色石蕊试纸变红说明是酸性气体,氯化氢气体、二氧化硫等都可以有此现象,②不符合;
③品红溶液褪色加热恢复红色是二氧化硫的漂白性,使品红溶液褪色的有氯气等强氧化性气体,③不符合;
④二氧化碳、二氧化硫通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,都会有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸,④不符合;
⑤通入溴水中,能使溴水褪色,说明气体具有还原性,被氧化,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生,证明是二氧化硫,⑤符合;
可见只有⑤可以检验SO2的存在,故合理选项是A。
19.D
【详解】A.因反应过程①②中都生成氨气,氨气具有刺激性气味的气体,则会产生污染,故A正确;
B.反应②中N元素的化合价由+3价降低为-3价,则反应②中的氧化剂是NaNO2,故B正确;
C.n(Fe)=16.8g÷56g/ml=0.3ml,由①②③可知,失去电子为0.2ml×(3-0)+0.1ml×(2-0)=0.8ml电子,故C正确;
D.反应③中没有元素的化合价变化,则反应③不属于氧化还原反应,故D错误;
故选D。
20.B
【分析】A.根据工业流程图判断漂白精的主要成分;
B.NH3极易溶于水且溶液呈弱碱性,再通入CO2使之更多地转化为HCO3−;
C.碱是指在电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物;
D.制备漂白精的反应中氯元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应。
【详解】A.漂白精为氯气和氢氧化钙反应的产物,2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,其主要成分是次氯酸钙和氯化钙,故A错误;
B.NH3极易溶于水且溶液呈弱碱性,再通入CO2使之更多地转化为HCO3−,故工业上,可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3,碳酸钠受热分解制取纯碱,故B正确;
C.纯碱是碳酸钠,俗名苏打,是由钠离子和碳酸根离子组成的化合物,属于盐,故C错误;
D.向饱和食盐水中通NH3,然后再通CO2制取碳酸氢钠,加热分解碳酸氢钠制取纯碱,两反应中元素化合价不变化,属于非氧化还原反应,但制备漂白精的反应中氯元素的化合价由0价变化为−1、+1价,属于氧化还原反应,故D错误;
故答案选B。
【点睛】本题注意掌握制备漂白精原理,理清工业流程、掌握碳酸铵、碳酸氢钠的性质是解答的关键。
21. E→F→C→D 出现白色沉淀 品红未褪色 吸收SO2 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
【分析】验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,由装置可知,甲中发生C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫,先通过丁除去二氧化硫,再通过丙,利用品红不褪色说明二氧化硫除尽,最后通过乙,石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,以此解答该题。
【详解】(1) 根据实验室浓H2SO4氧化木炭的反应原理、条件,固液加热下反应,进行选择发生装置,高锰酸钾可氧化二氧化硫,用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,可通过二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊确认,故答案为:E→F→C→D;
(2) 乙中为澄清的石灰水,澄清的石灰水和二氧化碳反应变浑浊,二氧化硫具有漂白性,二氧化硫能使品红褪色,丁装置用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色,故答案为:出现白色沉淀;品红未褪色;
(3) 为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,应先除去二氧化硫,用高锰酸钾酸性溶液除SO2,故答案为:吸收SO2;
(4) 浓硫酸与碳反应发生氧化还原反应,生成二氧化碳和二氧化硫和水,碳和稀硫酸不反应,反应的方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。
【点睛】本题考查浓硫酸的性质,把握反应原理、物质的性质、实验装置的作用为解答的关键。
22.(1)通入氯气排尽装置中的空气
(2)防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂
(3)吸收尾气中的氯气,防止污染空气
(4) 浅黄绿色 能
【分析】该实验题为探究氯气的化学性质。探究氯气与金属、水、硝酸银溶液和碱的反应。
【详解】(1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该通入氯气排尽装置中的空气;
(2)装置中空试管的作用是防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂;
(3)氯气有毒,烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的氯气,防止污染空气;
(4)盛水的试管中,溶液最后的颜色为浅黄绿色,说明氯气能溶于水。
23. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O MnO2 2 2 分液漏斗 饱和食盐水 干燥Cl2 B 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O ABD
【分析】用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气,先通过饱和食盐水吸收挥发的HCl,再用浓硫酸吸收水蒸气,用向上排空气法收集氯气,最后多余的氯气用NaOH溶液吸收。
【详解】(1)A装置中二氧化锰与浓盐酸共热反应生成二氯化锰、氯气和水,发生反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;MnO2中Mn元素由+4价降为+2价,MnO2为氧化剂,HCl中氯元素由-1价升为0价作为还原剂;根据反应知,每生成1 ml Cl2,有4mlHCl参加反应,但只有2mlHCl中的氯元素化合价发生变化,所以被氧化的HCl的物质的量是2ml,转移电子的物质的量为2ml;
(2)根据仪器的构造可知,仪器a的名称是分液漏斗;
(3)B装置中所盛的试剂是饱和食盐水,以除去氯气中的氯化氢气体;装置C装有浓硫酸,其作用是干燥Cl2;
(4)若将集气瓶中充满饱和食盐水,代替装置D收集氯气,排液法收集气体时,应该采用短进长出的方法,即此时气体应从B口流入;
(5)氯气有毒,直接排放会污染空气,E装置利用氢氧化钠溶液吸收氯气,发生反应的化学方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;
(6)A.钠和氯气反应生成氯化钠,反应生成的大量白烟是氯化钠晶体,选项A正确;
B.NaOH与氯气反应,可吸收过量的氯气,以免其污染空气,选项B正确;
C.钠着火燃烧产生黄色火焰,选项C错误;
D.碘离子可以被氯气氧化成碘单质,淀粉遇碘变蓝,所以当浸有淀粉KI溶液的棉球未变色,表明氯气已被碱液完全吸收,选项D正确;
答案选ABD。
甲
K2SO4、BaCl2、NH4NO3
乙
NaCl、Ca(OH)2、K2CO3
丙
HCl、Na2SO3、NaCl
丁
K2SO4、NaNO3、KCl
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