2022北京四中高一(下)期中试卷化学(答案在末尾)
展开可能用到的相对原子质量: H-1 O- 16 S- 32 I- 127
第I卷选择题
一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. 国家速滑馆的建设应用了智慧建造技术,减少使用钢材;采用非常环保的二氧化碳跨临界直接制冰技术,通过压力变化使二氧化碳汽化实现制冷。下列说法中,不正确的是
A. 钢材属于金属材料。
B. CO2 由液态变为气态,会吸收热量
C. 二氧化碳跨临界直接制冰技术利用了其化学性质
D. 应用二氧化碳跨临界直接制冰技术符合“绿色奥运”理念
2. 海洋是一个巨大的化学资源宝库。下列物质中不需要发生化学变化就能够从海水中获得的是
A. 液溴B. 碘单质C. 淡水D. 金属镁
3. 下列物质的应用中,与氧化还原反应无关的是
A. 用含Fe2O3的铁矿石冶炼Fe
B. 用Na2O2作潜水艇的供氧剂
C. 用NaOH作沉淀剂去除粗盐水中Mg2+
D. 以NH3为原料制备HNO3
4. 如图为石墨烯-硅太阳能电池结构模型。下列说法中,不正确的是
A. 石墨烯是有机物
B. 二氧化硅可用来生产光导纤维
C. 硅是应用广泛的半导体材料
D. 石墨烯-硅太阳能电池可将太阳能转化为电能
5. 下列解释事实的方程式不正确的是
A. 氢氧化钠溶液吸收氯气: Cl2+ 2OH-= Cl- +ClO- + H2O
B. 工业合成氨气: N2+3H22NH3
C. 氢氧化亚铁放置于空气中: 4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3
D. 浓硫酸与红热的木炭反应: 2H2SO4(浓)+ C CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
6. 浓硫酸有许多重要的性质,在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是
A. 酸性B. 脱水性C. 强氧化性D. 吸水性
7. 下列反应是吸热反应的是
A. 铝片与稀H2SO4反应B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C. 生石灰遇水D. 甲烷在O2中的燃烧反应
8. 下列基本实验操作正确的是
A. 过滤B. 分液
C. 蒸馏D. 蒸发
9. 下列说法不正确的是
A. 镁在空气中燃烧可生成MgO和Mg3N2
B. 正常雨水由于溶解了二氧化碳,其pH约为5.9
C. SiO2与可与NaOH溶液反应
D. 常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
10. 下列工业制备物质的方法错误的是
A. 电解熔融NaCl制钠B. 焦炭还原石英砂直接制得高纯硅
C. 高温下用CO还原Fe2O3制铁D. 加热HgO制Hg
11. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C
D.
12. 自然界的氮循环包括以下过程。下列说法中,不正确的是
A. 硝化过程中,含氮物质被氧化
B. 氨氧化过程中,亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3:4
C. N2→属于氮的固定,N2发生还原反应
D. 土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素
13. 一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下,下列结论正确的是
A. 金刚石比石墨稳定
B. 等质量金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
C. 1摩尔金刚石比1摩尔石墨的总能量高
D. 金刚石转化成石墨是吸热反应
14. 下列实验结论与实验现象不对应的一组是
A. AB. BC. CD. D
15. 用如图装置(夹持装置已略去)进行制备及性质实验。下列说法不正确的是
A. 甲中制备利用了的分解反应
B. 乙中的集气瓶内a导管短、b导管长
C. 若将丙中的换成苯,仍能防止倒吸
D. 向收集好的中通人少量,可能观察到白烟
16. 实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
A. AB. BC. CD. D
17. 我国的环境空气质量标准中对空气中SO2的浓度限值规定如下表所示。
研究人员测定受污染空气中SO2含量实验方法如下:用NaOH溶液吸收2m3空气,用0.1m·L-1硫酸调节pH,然后用I2溶液将其氧化,测得恰好完全反应时消耗I22.54mg。下列推断中,不正确的是
A. 恰好完全反应时消耗I2的物质的量为1×10-5ml
B. 反应中转移电子的物质的量为2×10-5ml
C. 被吸收的空气中SO2的质量为0.64mg
D. 被测空气样品中SO2的浓度达到了三级标准
18. 反应A+B→C(放热)分两步进行:①A+B→X(吸热),②X→C(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B. C. D.
19. 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,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为:
反应I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) △H1=-213kJ·ml-1
反应II:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(1)+O2(g) △H2=+327kJ·ml-l
反应III:2HI(aq)=H2(g)+I2(g)△H3=+172kJ·ml-1
下列说法不正确的是
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剂的作用
C. 总反应的热化学方程式为:2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) △H=+286kJ·ml-l
D. 该过程使水分解制氢分为三步反应,但总反应的△H不变
20. 相同温度和压强下,研究在不同溶液中,溶解Cl2的量随溶液浓度的变化,见下图。注: c(Cl2)表示溶解Cl2的量,即单位体积内溶解Cl2的总物质的量
下列说法不正确的是
A. 由图1可知,Cl2与Cl-结合生成Cl
B. 由图1可知,在一定浓度范围内,增大c(NaCl),c(Cl2)减小
C. 由图2可知,在一定浓度范围内,H+对Cl2在溶液中溶解的抑制作用比Na+强
D. 若将Cl2通入盐酸中,增大c(HCl),c(Cl2)一定减小
第II卷非选择题
21. 实验室中用下图装置(夹持装置已略去)研究不同价态硫元素之间的转化。
(1)A中产生的气体能使品红溶液褪色,该气体是___________,A中反应的化学方程式为___________。
(2)B处实验现象是___________,由此推测硫元素从+4价变为+6价。
(3)C处观察到蘸有Na2S溶液的棉花上出现黄色的固体,该反应的氧化剂为___________(填化学式),氧化产物为___________(填化学式)。
(4)D装置的作用是___________,发生反应的离子方程式为___________。
(5)将A中产生的气体通入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,发生反应的离子方程式为___________。
22. 用50mL0.50ml/L盐酸与50mL0.55ml/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是___________
(2)利用该装置测得的实验结果与57.3有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 揭开杯盖搅拌
C. 分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的内筒中
D. 用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度。
(3)如果用60 mL 0.25 ml/L硫酸与50 mL0.55 ml/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________ ( 填“相等”、“不相等”),理论上所求中和热应___________(填“相等”、“不相等”)。
(4)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O) 代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的绝对值会___________ ( 填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。(提示:弱电解质的电离为吸热)
(5)已知:①H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ΔH1=-57.3kJ/ml
②Ba2+(aq)+SO(aq)=BaSO4(s) ΔH2=-13.4kJ/ml
现将100 mL 1.0 ml/L Ba(OH)2溶液与100 mL 1.2 ml/L的稀硫酸充分混合,理论上该过程放出的热量为___________kJ。
23. 依据事实,写出下列反应的热化学方程式:
(1)1ml C2H4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(1), 放出1411.0kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式:___________
(2)已知:
①1ml N2(g)中的化学键断裂时需要吸收946kJ的能量。
②1ml O2(g)中的化学键断裂时需要吸收498kJ的能量。
③1ml NO(g)中的化学键形成时要释放632kJ的能量。
请写出N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)的热化学方程式:___________
(3)适量H2(g)在1ml O2(g)中完全燃烧,生成2ml H2O(1),放出571.6kJ的热量。请写出表示H2燃烧热的热化学方程式:___________
(4)已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-3935kJ/ ml
②2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s) △H2=-1203.4kJ/ ml
写出Mg与CO2反应的热化学方程式:___________
24. 溴主要以Br- 形式存于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如下。
资料:常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。
(1)酸化:将海水酸化的主要目的是避免___(写离子反应方程式)。
(2)脱氯:除去含溴蒸气中残留的Cl2
①具有脱氯作用的离子是____。
②溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2或加入____,脱氯作用恢复。
(3)富集、制取Br2:
用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO3- 和Br-。再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2,其离子反应方程式为____。
(4)探究(3)中所用H2SO4浓度对Br2生成的影响,实验如下:
①B中溶液呈棕红色说明产生了____。
②分析C中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由;若认为乙同学的分析合理,进一步设计实验方案说明。理由或方案:____。
③酸化歧化后的溶液宜选用的酸是____(填“稀硫酸”或“浓硫酸”)。
25. 燃煤、炼钢等过程会产生含有SO2、NO的烟气,为了避免环境污染,可用活性炭脱硫脱硝,流程如下图:
(1)吸收塔1,在100~200℃,SO2在活性炭的吸附催化下生成硫酸,该过程的化学方程式为___________。
(2)吸收塔2,在活性炭的催化作用下,烟气中的NO转化为无毒无害的气体排放到大气,该过程体现了NH3具有___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)吸收塔1中若SO2去除不彻底,进入吸收塔2,会降低NO的去除率,原因是___________(写化学方程式)。
26. 用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经____操作,将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式:____。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整:
Au+____NaCl+____HNO3=HAuCl4+____+____+____NaNO3
②关于溶金的下列说法正确的是____。
A.用到了HNO3的氧化性
B.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
C.用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
(4)若用Zn粉将溶液中的1mlHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是____ml。
(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉,可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
试剂1是____,物质2是____。
27. 某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。
(1)试管Ⅰ中Cu与稀HNO3反应的化学方程式是________。
(2)Ⅱ中反应的速率比Ⅰ中的快,原因是________。
(3)针对Ⅱ中溶液呈绿色的原因,提出假设:
假设1:Cu2+的浓度较大所致;
假设2:溶解了生成的NO2。
探究如下:取Ⅱ中绿色溶液,分为两等份。
①取一份于如图所示装置中,_______(填“操作”和“现象”),证实Ⅱ中溶解了NO2。
②向另一份溶液加入_____(填化学试剂),溶液变为蓝色。证实假设1不成立,假设2成立。
(4)对于稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的原因,提出两种解释:
解释1.HNO3浓度越稀,溶液中NO3-的数目越少,被还原时,每个NO3-从还原剂处获得较多电子的机会_____(填“增多”或“减少”),因此被还原为更低价态。
解释2.推测下列平衡导致了产物的不同,并通过如下实验证实了推测的合理性。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
①B中盛放的试剂是________。
②C中盛放Cu(NO3)2和_________。
③该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是________。
参考答案
可能用到的相对原子质量: H-1 O- 16 S- 32 I- 127
第I卷选择题
一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. 国家速滑馆的建设应用了智慧建造技术,减少使用钢材;采用非常环保的二氧化碳跨临界直接制冰技术,通过压力变化使二氧化碳汽化实现制冷。下列说法中,不正确的是
A. 钢材属于金属材料。
B. CO2 由液态变为气态,会吸收热量
C. 二氧化碳跨临界直接制冰技术利用了其化学性质
D. 应用二氧化碳跨临界直接制冰技术符合“绿色奥运”理念
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属材料包括金属单质及合金,钢材为碳与铁形成的合金,属于金属材料,故A正确;
B.CO2由液态变为气态,会吸收热量,故B正确;
C.二氧化碳跨临界直接制冰技术,不需要发生化学反应,是利用了物质的物理性质,故C错误;
D.应用二氧化碳跨临界直接制冰技术,不会造成环境污染,符合“绿色奥运”理念,故D正确;
故选C。
2. 海洋是一个巨大的化学资源宝库。下列物质中不需要发生化学变化就能够从海水中获得的是
A. 液溴B. 碘单质C. 淡水D. 金属镁
【答案】C
【解析】
【详解】A.从海水中提取液溴,是用氧化剂把其中溴离子氧化为溴单质,是化学变化,故A错误;
B.从海水中提取碘单质,是用氧化剂把其中碘离子氧化为碘单质,是化学变化,故B错误;
C.把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,为物理变化,故C正确;
D.海水中得到镁,需要首先从海水中获得氯化镁,然后再去电解熔融状态的氯化镁即得镁,是化学变化,故D错误;
故选C。
3. 下列物质的应用中,与氧化还原反应无关的是
A. 用含Fe2O3的铁矿石冶炼Fe
B. 用Na2O2作潜水艇的供氧剂
C. 用NaOH作沉淀剂去除粗盐水中的Mg2+
D. 以NH3为原料制备HNO3
【答案】C
【解析】
【详解】A.用含氧化铁的铁矿石冶炼铁时,氧化铁中铁元素的化合价降低被还原,与氧化还原反应有关,故A不符合题意;
B.用过氧化钠作潜水艇的供氧剂时,过氧化钠中氧元素的化合价即升高被氧化,又降低被还原,与氧化还原反应有关,故B不符合题意;
C.用氢氧化钠溶液作沉淀剂去除粗盐水中的镁离子时,没有元素发生化合价变化,与氧化还原反应无关,故C符合题意;
D.以氨气为原料制备硝酸时,氨气中氮元素的化合价升高被氧化,与氧化还原反应有关,故D不符合题意;
故选C。
4. 如图为石墨烯-硅太阳能电池结构模型。下列说法中,不正确的是
A. 石墨烯是有机物
B. 二氧化硅可用来生产光导纤维
C. 硅是应用广泛半导体材料
D. 石墨烯-硅太阳能电池可将太阳能转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨烯是单层的石墨单质,不属于有机物,故A错误;
B.光导纤维的主要原料是二氧化硅,是利用光的全反射原理,则二氧化硅可用来生产光导纤维,故B正确;
C.硅处于导体与绝缘体之间,Si单质为半导体材料,且是应用广泛的半导体材料,故C正确;
D.Si单质是良好的半导体材料,可以做硅太阳能电池板,石墨烯-硅太阳能电池可将太阳能直接转化为电能,故D正确;
故选A
5. 下列解释事实的方程式不正确的是
A. 氢氧化钠溶液吸收氯气: Cl2+ 2OH-= Cl- +ClO- + H2O
B. 工业合成氨气: N2+3H22NH3
C. 氢氧化亚铁放置于空气中: 4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3
D. 浓硫酸与红热的木炭反应: 2H2SO4(浓)+ C CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧化钠溶液吸收氯气,反应产生氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,A正确;
B.工业合成氨气的反应为可逆反应,且需要使用催化剂,该反应的化学方程式为N2+3H22NH3,B错误;
C.氢氧化亚铁放置于空气中,氢氧化亚铁会被氧化为氢氧化铁,该反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,C正确;
D.浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O,D正确;
故选B。
6. 浓硫酸有许多重要的性质,在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是
A. 酸性B. 脱水性C. 强氧化性D. 吸水性
【答案】A
【解析】
【详解】浓硫酸和含有水分的蔗糖作用,被脱水后生成了黑色的炭(碳化),并会产生二氧化碳、二氧化硫。反应过程分两步,浓硫酸吸收水,蔗糖(C12H22O11)在浓硫酸作用下脱水,生成碳单质和水,这一过程表现了浓硫酸的吸水性和脱水性:第二步,脱水反应产生的大量热让浓硫酸和C发生反应生成二氧化碳和二氧化硫,这一过程表现了浓硫酸的强氧化性。
答案选A。
【点睛】酸性需要通过酸碱指示剂,或者是化学反应中体现出来的,蔗糖遇到浓硫酸的实验中没有体现出酸性。
7. 下列反应是吸热反应的是
A. 铝片与稀H2SO4反应B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C. 生石灰遇水D. 甲烷在O2中的燃烧反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝片与稀H2SO4反应生成硫酸铝和氢气,属于放热反应,A不符合;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应生成氯化钡、氨气和水,属于吸热反应,B符合;
C.生石灰遇水反应生成氢氧化钙,属于放热反应,C不符合;
D.甲烷在O2中燃烧,反应生成二氧化碳和水,属于放热反应,D不符合;
答案选B。
8. 下列基本实验操作正确的是
A. 过滤B. 分液
C. 蒸馏D. 蒸发
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置为过滤操作,过滤时需要用玻璃棒引流,A项错误;
B.装置为分液操作,分液时,漏斗下端紧贴烧杯内壁,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,B项正确;
C.装置为蒸馏操作,蒸馏时温度计应放在支管口下沿处,同时冷凝水流向应为下进上出,C项错误;
D.装置为蒸发操作,蒸发应在蒸发皿中进行,而不是烧杯,D项错误;
故答案为B。
9. 下列说法不正确的是
A. 镁在空气中燃烧可生成MgO和Mg3N2
B. 正常雨水由于溶解了二氧化碳,其pH约为5.9
C. SiO2与可与NaOH溶液反应
D. 常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
【答案】B
【解析】
【详解】A.镁可以在氧气或氮气中燃烧,空气的主要成分是氧气和氮气,因此镁在空气中燃烧可生成MgO和Mg3N2,A正确;
B.正常雨水由于溶解了二氧化碳,其pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6,B错误;
C.SiO2与可与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,C正确;
D.浓硝酸和浓硫酸均具有强氧化性,常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化,D正确;
答案选B。
10. 下列工业制备物质的方法错误的是
A. 电解熔融NaCl制钠B. 焦炭还原石英砂直接制得高纯硅
C. 高温下用CO还原Fe2O3制铁D. 加热HgO制Hg
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na属于活泼金属,可以用电解熔融NaCl制钠,故A正确;
B.石英砂用焦炭还原制得的是含有杂质的粗硅,故B错误;
C.Fe属于较活泼金属,可用热还原法制取,所以高温下用CO还原Fe2O3制铁,故C正确;
D.Hg属于不活泼金属,可用加热法制取,所以加热HgO可以制Hg,故D正确;
故答案:B。
11. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.电解熔融的氧化铝制铝而不是氯化铝,A错误;
B.氯化镁与氢氧化钙发生复分解反应生成氢氧化镁,氢氧化镁受热分解生成氧化镁,B正确;
C.铁与氯气反应生成,C错误;
D.电解熔融的制取金属镁,D错误;
故选B。
12. 自然界的氮循环包括以下过程。下列说法中,不正确的是
A. 硝化过程中,含氮物质被氧化
B. 氨氧化过程中,亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3:4
C. N2→属于氮的固定,N2发生还原反应
D. 土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图示可知,硝化过程为:转化为,在进一步转化为,该过程中N的化合价都在升高,故含氮物质被氧化,A正确;
B.由图示可知,氨氧化过程中的反应为:+=N2+2H2O,故亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为1:1,B错误;
C.氮的固定是指由游离态的氮即N2转化为化合态的氮即含氮化合物的过程,故N2→属于氮的固定,过程中N2的化合价由0价降低到-3价,N2发生还原反应,C正确;
D.由图示可知,Fe2+能与反应转化为N2,Fe3+能与反应转化为N2,故土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素,D正确;
故答案为:B。
13. 一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下,下列结论正确的是
A. 金刚石比石墨稳定
B. 等质量金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
C. 1摩尔金刚石比1摩尔石墨的总能量高
D. 金刚石转化成石墨是吸热反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,稳定,所以石墨比金刚石稳定,故A错误;
B.金刚石的能量高,等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,故B错误;
C.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明1ml C(全刚石)比1 mlC(石墨)的总能量高,故C正确;
D.石墨转化为金刚石要吸收能量,则金刚石转化为石墨是放热反应,故D错误;
故选C。
14. 下列实验结论与实验现象不对应的一组是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.滴加KSCN溶液,溶液变为红色,可知含铁离子,由操作和现象可知溶液中含有Fe3+,故A正确;
B.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,由操作和现象可知溶液中含有NH,故B正确;
C.浓硫酸使蔗糖脱水后变黑,体现浓硫酸的脱水性,故C正确;
D.向氯水中通入适量SO2气体,发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸,溶液褪至无色,不能说明亚硫酸和硫酸的酸性强弱,故D错误;
故选D。
15. 用如图装置(夹持装置已略去)进行制备及性质实验。下列说法不正确的是
A. 甲中制备利用了的分解反应
B. 乙中的集气瓶内a导管短、b导管长
C. 若将丙中的换成苯,仍能防止倒吸
D. 向收集好的中通人少量,可能观察到白烟
【答案】C
【解析】
【分析】该实验制备氨气利用碱石灰溶于水放热使氨水分解,氨气极易溶于水,不宜用排水法收集,其密度比空气小,可用排空气法收集。
【详解】A.甲为氨气发生装置,利用氨水受热分解制备氨气的原理,故A正确;
B.氨气密度比空气小,利用向下排空气法,故a短b长,故B正确;
C.因为苯的密度比水小,苯在上层,故将四氯化碳换成苯后不能防止倒吸,故C错误;
D.氨气与氯气反应可以生成氯化铵固体,产生大量白烟,故D正确;
故选C。
16. 实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.应该用中等浓度的硫酸和亚硫酸钠固体反应制取SO2,故A错误;
B.NH4Cl加热分解生成氯化氢和氨气,但在试管口二者又重新化合生成氯化铵,不能制备氨气,故B错误;
C.在二氧化锰的催化作用下双氧水分解生成氧气,氧气难溶于水,可用排水法收集,故C正确;
D.MnO2和浓盐酸在烧瓶中加热生成氯气,不能用试管,故D错误;
故选C。
17. 我国的环境空气质量标准中对空气中SO2的浓度限值规定如下表所示。
研究人员测定受污染空气中SO2含量的实验方法如下:用NaOH溶液吸收2m3空气,用0.1m·L-1硫酸调节pH,然后用I2溶液将其氧化,测得恰好完全反应时消耗I22.54mg。下列推断中,不正确的是
A. 恰好完全反应时消耗I2的物质的量为1×10-5ml
B. 反应中转移电子的物质的量为2×10-5ml
C. 被吸收的空气中SO2的质量为0.64mg
D. 被测空气样品中SO2的浓度达到了三级标准
【答案】D
【解析】
【详解】A.恰好完全反应时消耗I2的物质的量为=1×10-5ml,A正确;
B.根据反应SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4可知,反应中转移电子的物质的量为2×10-5ml,B正确;
C.根据反应SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4可知,被吸收的空气中SO2的质量为0.64mg,C正确;
D.由C项分析可知,被测空气样品中SO2的浓度为:=0.32 mg·m-3,故达到了二级标准,D错误;
故答案为:D。
18. 反应A+B→C(放热)分两步进行:①A+B→X(吸热),②X→C(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A+B→X(吸热),说明A、B的总能量小于X的能量;X→C(放热),说明X能量大于C的能量;A+B→C(放热),说明A、B的总能量大于C的能量;故选A。
19. 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,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为:
反应I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) △H1=-213kJ·ml-1
反应II:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(1)+O2(g) △H2=+327kJ·ml-l
反应III:2HI(aq)=H2(g)+I2(g)△H3=+172kJ·ml-1
下列说法不正确的是
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剂的作用
C. 总反应的热化学方程式为:2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) △H=+286kJ·ml-l
D. 该过程使水分解制氢分为三步反应,但总反应的△H不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.通过流程图,反应II和III,实现了太阳能到化学能的转化,故A正确;
B.根据流程总反应为H2O=H2↑+O2↑,SO2和I2起到催化剂的作用,故B正确;
C.反应I+反应II+反应III,得到H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g),根据盖斯定律,△H=△H1+△H2+△H3=(-213+327+172)kJ⋅ml-1=+286kJ⋅ml-1,或者2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+572kJ⋅ml-1,故C错误;
D.△H只与始态和终态有关,该过程降低了水分解制氢的活化能,△H不变,故D正确;
答案选C。
20. 相同温度和压强下,研究在不同溶液中,溶解Cl2的量随溶液浓度的变化,见下图。注: c(Cl2)表示溶解Cl2的量,即单位体积内溶解Cl2的总物质的量
下列说法不正确的是
A. 由图1可知,Cl2与Cl-结合生成Cl
B. 由图1可知,在一定浓度范围内,增大c(NaCl),c(Cl2)减小
C. 由图2可知,在一定浓度范围内,H+对Cl2在溶液中溶解的抑制作用比Na+强
D. 若将Cl2通入盐酸中,增大c(HCl),c(Cl2)一定减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图1分析Cl2的浓度降低,Cl浓度升高,得出Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl-Cl,故A正确;
B.依据图示可知,随着氯化钠溶液浓度增大,溶解氯气的量减小,即增大c(NaCl),c(Cl2)减小,故B正确;
C.依据图2可知在硫酸钠和硫酸浓度相等的条件下,在硫酸钠溶液中溶解的Cl2的浓度大于在硫酸中溶解的氯气浓度,即在一定浓度范围内,H+对Cl2在溶液中溶解的抑制作用比Na+强,故C正确;
D.若将Cl2通入盐酸中,氢离子浓度增大,抑制氯气与水反应生成氢离子、氯离子和次氯酸,但是过程中氯离子浓度增大,促进Cl2与Cl-结合生成Cl,促进氯气的溶解,故D错误;
故选D。
第II卷非选择题
21. 实验室中用下图装置(夹持装置已略去)研究不同价态硫元素之间的转化。
(1)A中产生的气体能使品红溶液褪色,该气体是___________,A中反应的化学方程式为___________。
(2)B处实验现象是___________,由此推测硫元素从+4价变为+6价。
(3)C处观察到蘸有Na2S溶液的棉花上出现黄色的固体,该反应的氧化剂为___________(填化学式),氧化产物为___________(填化学式)。
(4)D装置的作用是___________,发生反应的离子方程式为___________。
(5)将A中产生的气体通入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,发生反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. SO2 ②. Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
(2)蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去
(3) ①. SO2 ②. S
(4) ①. 吸收SO2尾气,防止污染空气 O ②. SO2+ 2OH -=SO + H2
(5)3SO2+ 2NO + 2H2O+3Ba2+=3BaSO4↓+ 2NO↑+4H+
【解析】
【分析】本实验目的为研究不同价态硫元素之间的转化;A中的反应为铜片和浓硫酸在加热条件下反应,生成SO2;B处,SO2和酸性KMnO4溶液反应,使棉花上的紫色褪去;C处,SO2和Na2S溶液反应,棉花上出现黄色的固体;D装置中,用NaOH溶液吸收SO2尾气,防止污染环境。
【小问1详解】
A中的反应为铜片和浓硫酸在加热条件下反应,产生能使品红溶液褪色SO2气体,该反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
【小问2详解】
B处,SO2和酸性KMnO4溶液反应,使蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去,由此推测硫元素从+4价变为+6价。
【小问3详解】
C处,SO2和Na2S溶液反应,棉花上出现黄色的固体,其中SO2中S元素由+4价降为0价,Na2S中的S元素由-2价升高为0价,故该反应的氧化剂为SO2,还原剂为Na2S,氧化产物为S。
【小问4详解】
SO2有毒,需要用NaOH溶液吸收,故D装置的作用吸收SO2尾气,防止污染空气;发生反应的离子方程式为SO2+ 2OH-=+H2O。
【小问5详解】
将A中产生的SO2通入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,SO2和发生氧化还原反应,生成的白色沉淀为BaSO4,该反应的离子方程式为3SO2+2+2H2O+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+。
22. 用50mL0.50ml/L盐酸与50mL0.55ml/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是___________
(2)利用该装置测得的实验结果与57.3有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 揭开杯盖搅拌
C. 分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有盐酸的内筒中
D. 用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度。
(3)如果用60 mL 0.25 ml/L硫酸与50 mL0.55 ml/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________ ( 填“相等”、“不相等”),理论上所求中和热应___________(填“相等”、“不相等”)。
(4)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O) 代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的绝对值会___________ ( 填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。(提示:弱电解质的电离为吸热)
(5)已知:①H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ΔH1=-57.3kJ/ml
②Ba2+(aq)+SO(aq)=BaSO4(s) ΔH2=-13.4kJ/ml
现将100 mL 1.0 ml/L Ba(OH)2溶液与100 mL 1.2 ml/L的稀硫酸充分混合,理论上该过程放出的热量为___________kJ。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒 (2)ABCD
(3) ①. 不相等 ②. 相等
(4)偏小 (5)12.8
【解析】
【小问1详解】
根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
【小问2详解】
A.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,则测定的中和热的数值偏小,故A正确;
B.揭开杯盖搅拌,导致热量损失,则测定的中和热的数值偏小,故B正确;
C.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中,分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的内筒中,会导致热量散失较多,则测定的中和热的数值偏小,故C正确;
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液温度,盐酸的起始温度偏高,温度差偏小,中和热的数值偏小,故D正确;
故选ABCD;
【小问3详解】
反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,用60 mL 0.25 ml/L硫酸与50 mL0.55 ml/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1ml水时放出的热,与酸碱的用量无关,中和热数值不变,故答案为:不相等;相等;
【小问4详解】
NH3•H2O为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量偏小,求得的中和热数值将会减小,故答案为:偏小;
【小问5详解】
已知:①H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ΔH1=-57.3kJ/ml
②Ba2+(aq)+SO(aq)=BaSO4(s) ΔH2=-13.4kJ/ml
则①×2+②即得到Ba2+(aq)+2H+(aq)+2OH-(aq)+SO(aq)=2H2O(1)+BaSO4(s) ΔH=-128kJ/ml。现将100 mL 1.0 ml/L Ba(OH)2溶液与100 mL 1.2 ml/L的稀硫酸充分混合硫酸过量,生成0.1ml硫酸钡,理论上该过程放出的热量为12.8kJ。
23. 依据事实,写出下列反应的热化学方程式:
(1)1ml C2H4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(1), 放出1411.0kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式:___________
(2)已知:
①1ml N2(g)中的化学键断裂时需要吸收946kJ的能量。
②1ml O2(g)中的化学键断裂时需要吸收498kJ的能量。
③1ml NO(g)中的化学键形成时要释放632kJ的能量。
请写出N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)的热化学方程式:___________
(3)适量H2(g)在1ml O2(g)中完全燃烧,生成2ml H2O(1),放出571.6kJ的热量。请写出表示H2燃烧热的热化学方程式:___________
(4)已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/ ml
②2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s) △H2=-1203.4kJ/ ml
写出Mg与CO2反应的热化学方程式:___________
【答案】(1)C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1) △H=- 1411.0 kJ/ml
(2)N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H= +180 kJ/ml
(3)H2(g)+ O2(g)= H2O(l) △H=- 285.8 kJ/ml
(4)2Mg(s)+CO2(g)= 2MgO(s)+C(s) △H= - 809.9 kJ/ml
【解析】
【小问1详解】
C2H4与O2反应生成CO2和H2O的化学方程式为C2H4+3O22CO2+2H2O,1ml C2H4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(1), 放出1411.0kJ的热量,该反应的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1) △H=- 1411.0kJ/ml;
【小问2详解】
N2(g)的键能为946kJ/ml,O2(g)的键能为498kJ/ml,NO(g)的键能为632kJ/ml,反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的焓变ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=946kJ/ml+498kJ/ml-2632kJ/ml=180kJ/ml,则该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ/ml;
【小问3详解】
燃烧热是指1ml纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量;根据题干信息可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/ml,则表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/ml;
【小问4详解】
根据盖斯定律,②-①可得Mg与CO2反应的热化学方程式:2Mg(s)+CO2(g)=2MgO(s)+C(s) ΔH =-809.9kJ/ml。
24. 溴主要以Br- 形式存在于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如下。
资料:常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。
(1)酸化:将海水酸化的主要目的是避免___(写离子反应方程式)。
(2)脱氯:除去含溴蒸气中残留的Cl2
①具有脱氯作用的离子是____。
②溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2或加入____,脱氯作用恢复。
(3)富集、制取Br2:
用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO3- 和Br-。再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2,其离子反应方程式为____。
(4)探究(3)中所用H2SO4浓度对Br2生成的影响,实验如下:
①B中溶液呈棕红色说明产生了____。
②分析C中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由;若认为乙同学的分析合理,进一步设计实验方案说明。理由或方案:____。
③酸化歧化后的溶液宜选用的酸是____(填“稀硫酸”或“浓硫酸”)。
【答案】 ①. Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ②. Fe2+、Br- ③. 铁粉 ④. BrO3- +5Br-+6H+=3Br2+3H2O ⑤. Br2 ⑥. 理由:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4方案:用CCl4萃取颜色很浅的溶液,观察溶液下层是否呈棕红色 ⑦. 稀硫酸
【解析】
【详解】(1)海水中溴元素以Br-存在,从海水中提取溴单质,要用Cl2氧化溴离子得到,但海水呈碱性,若不酸化,就会发生反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,影响溴的提取;
(2) ①将溴蒸气的残留的Cl2脱去,可利用氯气有强的氧化性,要加入能与Cl2反应,但不能与Br2反应的物质,如Fe2+、Br-;
②溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2或加入还原铁粉,物质具有还原性,脱氯作用就恢复;
(3)用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO3- 和Br-。再用H2SO4酸化,BrO3- 和Br-及H+发生归中反应得到Br2,其离子反应方程式为BrO3- +5Br-+6H+=3Br2+3H2O;
(4)①B中溶液呈棕红色是由于Br2是红棕色物质,产生了Br2;
②若甲同学说法正确,则会发生反应:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,消耗了溴单质;若乙同学说法正确,则要把颜色很浅的溶液用CCl4萃取,利用CCl4密度比水大,溴单质容易溶于CCl4,观察下层液体颜色否呈棕红色即可;
③歧化后的溶液若用稀硫酸酸化无明显现象,若用浓硫酸酸化,溶液变为红棕色,反应放出热量,会导致溴单质挥发,所以酸化要用稀硫酸。
25. 燃煤、炼钢等过程会产生含有SO2、NO的烟气,为了避免环境污染,可用活性炭脱硫脱硝,流程如下图:
(1)吸收塔1,在100~200℃,SO2在活性炭的吸附催化下生成硫酸,该过程的化学方程式为___________。
(2)吸收塔2,在活性炭的催化作用下,烟气中的NO转化为无毒无害的气体排放到大气,该过程体现了NH3具有___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)吸收塔1中若SO2去除不彻底,进入吸收塔2,会降低NO的去除率,原因是___________(写化学方程式)。
【答案】(1)2SO2+ O2+ 2H2O2H2SO4
(2)还原性 (3)2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3或4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4
【解析】
【分析】烟气中的SO2、NO进入吸收塔1中与水空气反应生成硝酸和硫酸,然后进入吸收塔2中,通过通入氨气使其转化为铵盐,从而达到避免环境污染,据此解答。
【小问1详解】
吸收塔1,在100~200℃,SO2在活性炭的吸附催化下生成硫酸,对应的方程式为2SO2+ O2+ 2H2O2H2SO4;
【小问2详解】
吸收塔2,在活性炭的催化作用下,烟气中的NO转化为无毒无害的气体排放到大气,氨气被氧化,体现还原性;
【小问3详解】
吸收塔1中若SO2去除不彻底,进入吸收塔2,会降低NO的去除率,原因是2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3或4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4。
26. 用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经____操作,将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式:____。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整:
Au+____NaCl+____HNO3=HAuCl4+____+____+____NaNO3
②关于溶金的下列说法正确的是____。
A.用到了HNO3的氧化性
B.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
C.用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
(4)若用Zn粉将溶液中的1mlHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是____ml。
(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉,可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
试剂1是____,物质2是____。
【答案】 ①. 过滤 ②. 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ③. 4 ④. 5 ⑤. NO ⑥. 2H2O ⑦. 4 ⑧. AC ⑨. 2
⑩. NaCl溶液 ⑪. Fe、Cu
【解析】
【分析】废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu,加入硝酸酸化后,金不反应,Ag和Cu转化为铜离子和银离子的混合溶液,含金的溶液中加入硝酸和氯化钠的混合溶液,金转化为HAuCl4,HAuCl4经锌粉还原分离得到金,由此分析。
【详解】(1) Au(金),Ag和Cu经酸溶后得到金、铜离子和银离子的混合溶液,将固体和液体分开的的操作是过滤,将混合物分离;
(2)铜与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O;溶解1mlCu消耗HNO3的物质的量为ml;铜与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,溶解1mlCu消耗HNO3的物质的量为4ml;消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式为铜与稀硝酸的反应,化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(3)①根据化合价的变化规律可知,金的化合价从0价升高到+3价,作还原剂,硝酸作氧化剂,从+5价降低到+2价,产物有一氧化氮生成,根据质量守恒,生成物中还有水,化学方程式为:Au+4NaCl+5HNO3=HAuCl4+2H2O+NO↑+4NaNO3;
②A.溶金过程中硝酸的化合价降低,作氧化剂,具有强氧化性,用到了HNO3的氧化性,故A正确;
B.王水中V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3,金与浓硝酸表面生成致密的氧化膜,不反应,王水中浓盐酸中提供了氯离子,利于生成四氯合金离子,利于金与硝酸的反应,主要作用增强硝酸的氧化性,故B错误;
C.HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3溶金原理相同,则用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解,故C正确;
答案选AC;
(4)由于HAuCl4=H++AuCl,若用Zn粉将溶液中的1mlHAuCl4完全还原,HAuCl4中金的化合价为+3价,被锌还原为0价,锌的化合价从0价升高到+2价,参加反应的Zn的物质的量x,锌的化合价从0价升高到+2价,根据得失电子守恒可知:2x=3,x=1.5ml,同时Zn+2H+=Zn2++H2↑,与氢离子反应的Zn的物质的量为0.5ml,则参加反应的Zn的物质的量是2ml;
(5) 根据图中信息可知,含有铜离子和银离子的溶液加入试剂1后得到的是物质1和物质3,物质3加入试剂3后得到的是二氨合银离子,试剂3是氨水,物质3是氯化银,试剂1是NaCl溶液,物质1是氯化铜,氯化铜加入过量铁粉得到物质2:铜和过量铁,经过试剂2,过滤后得到铜单质,试剂2是盐酸,除去过量的铁粉,二氨合银离子经过还原可以得到银单质,实现了铜和银的分离,试剂1是NaCl溶液,物质2是Fe、Cu。
【点睛】浓硝酸不能单独将Au溶解,将浓硝酸中加入浓盐酸,利于生成四氯合金离子,利于金与硝酸的反应,主要作用增强硝酸的氧化性,为易错点。
27. 某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。
(1)试管Ⅰ中Cu与稀HNO3反应的化学方程式是________。
(2)Ⅱ中反应的速率比Ⅰ中的快,原因是________。
(3)针对Ⅱ中溶液呈绿色的原因,提出假设:
假设1:Cu2+的浓度较大所致;
假设2:溶解了生成的NO2。
探究如下:取Ⅱ中绿色溶液,分为两等份。
①取一份于如图所示装置中,_______(填“操作”和“现象”),证实Ⅱ中溶解了NO2
②向另一份溶液加入_____(填化学试剂),溶液变为蓝色。证实假设1不成立,假设2成立。
(4)对于稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的原因,提出两种解释:
解释1.HNO3浓度越稀,溶液中NO3-的数目越少,被还原时,每个NO3-从还原剂处获得较多电子的机会_____(填“增多”或“减少”),因此被还原为更低价态。
解释2.推测下列平衡导致了产物的不同,并通过如下实验证实了推测的合理性。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
①B中盛放试剂是________。
②C中盛放Cu(NO3)2和_________。
③该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是________。
【答案】 ①. 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②. 硝酸浓度大 ③. 向上拉动活塞a,试管内液面上方出现红棕色气体 ④. Cu(OH)2(或CuO等) ⑤. 增多 ⑥. 水 ⑦. 浓硝酸 ⑧. C中溶液变绿
【解析】
【分析】(一)Cu与硝酸反应,浓度不同,反应速率不同;稀硝酸反应后溶液呈蓝色,浓硝酸反应后溶液呈现绿色;若是由于NO2溶解所致,可通过减少NO2的含量,观察溶液颜色进行判断或通过增大溶液中Cu2+浓度,观察溶液颜色是否发生变化,判断导致原因是Cu2+浓度大小还是NO2的溶解;
(二)对于溶液颜色变化是否由NO3-浓度变化引起,可以根据NO3-浓度较小时溶液的颜色及浓度较大时溶液的颜色的异同作出判断。
【详解】(1)试管Ⅰ中Cu与稀HNO3反应产生硝酸铜、一氧化氮和水,反应的化学方程式是3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(2)Ⅱ中是铜与浓硝酸反应,产生硝酸铜、二氧化氮和水,II中物质浓度大,反应速率快;
(3)①若溶液颜色差异是NO2溶解所致,则可以通过向上拉动活塞a,减小装置中NO2在溶液中溶解度,就会看到试管内液面上方出现红棕色气体观察溶液的颜色是否变为蓝色;
②若向另一份溶液中加入含有Cu元素的物质,如CuO或Cu(OH)2,物质溶解,使溶液中Cu2+浓度增大,若溶液仍为蓝色。证实假设1不成立,假设2成立。
(4)解释1. HNO3浓度越稀,溶液中NO3-的数目越少,被还原时,每个NO3-从还原剂处获得较多电子的机会增多,被还原为较低的价态;
解释2.①Cu与浓硝酸反应产生NO2气体,NO2气体与B中水发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,将产生的NO气体通入到C溶液中,②C中含有较多NO3-离子,盛放Cu(NO3)2和浓硝酸,若C中溶液变为绿色,就证明解释1正确,否则2正确。
【点睛】本题考查了硝酸与铜反应原理的知识。硝酸与金属反应比较复杂,一般情况下,硝酸与金属反应不产生氢气。硝酸浓度大,反应速率快,还原产物价态高;硝酸浓度小,反应速率慢,还原价态低。硝酸还原产物可能有NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3,要注意浓度的不同,只要找出它们的异同,选择合适试剂、方法,就会分析得出正确的结论。选项
实验
现象
结论
A
向某盐溶液中加入KSCN溶液
溶液变为红色
该溶液中含有Fe3+
B
向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热
产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液中含有NH
C
向蔗糖中滴加浓硫酸
蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
D
向氯水中通入适量SO2气体
溶液褪至无色
H2SO3比H2SO4酸性强
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
SO2
Na2SO3固体+稀H2SO4
b
c
B
NH3
NH4Cl
a
d
C
O2
过氧化氢溶液+MnO2
b
e
D
Cl2
MnO2+浓盐酸
b
c
标准等级
一级标准
二级标准
三级标准
浓度限值(mg·m-3)
0~0.15
0.15~0.50
0.50~0.70
序号
A
B
C
试剂组成
1 ml/L NaBr
20% H2SO4
1 ml/L NaBr
98% H2SO4
将B中反应后溶液用水稀释
实验现象
无明显现象
溶液呈棕红色,放热
溶液颜色变得很浅
装置(尾气处理装置略)
现象
Ⅰ中开始无明显现象,渐有小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
Ⅱ中反应剧烈,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色。
选项
实验
现象
结论
A
向某盐溶液中加入KSCN溶液
溶液变为红色
该溶液中含有Fe3+
B
向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热
产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液中含有NH
C
向蔗糖中滴加浓硫酸
蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
D
向氯水中通入适量SO2气体
溶液褪至无色
H2SO3比H2SO4酸性强
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
SO2
Na2SO3固体+稀H2SO4
b
c
B
NH3
NH4Cl
a
d
C
O2
过氧化氢溶液+MnO2
b
e
D
Cl2
MnO2+浓盐酸
b
c
标准等级
一级标准
二级标准
三级标准
浓度限值(mg·m-3)
0~0.15
0.15~0.50
0.50~0.70
序号
A
B
C
试剂组成
1 ml/L NaBr
20% H2SO4
1 ml/L NaBr
98% H2SO4
将B中反应后溶液用水稀释
实验现象
无明显现象
溶液呈棕红色,放热
溶液颜色变得很浅
装置(尾气处理装置略)
现象
Ⅰ中开始无明显现象,渐有小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
Ⅱ中反应剧烈,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色。
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2022北京北师大附中高一(下)期中试卷化学(答案在末尾): 这是一份2022北京北师大附中高一(下)期中试卷化学(答案在末尾),共26页。试卷主要包含了5 Fe-56 Cu-64, 下列反应中,酸体现还原性的是, 下列离子方程式书写不正确的是等内容,欢迎下载使用。