2023-2024学年山东省枣庄市薛城区高一(上)期末考试化学试卷(解析版)
展开注意事项:
1.答第I卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用2B铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,不能答在试题卷上。
3.考试结束后,监考人将答题卡收回。
第I卷(选择题 共40分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Fe:56 Cu:64
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有1个正确选项符合题意)
1. 进行化学实验时应强化安全意识。下列做法错误的是
A. 酒精灯着火时,用灭火毯盖灭
B. 移取熔融氯化钠的坩埚,应用坩埚钳夹持
C. 浓硫酸溅到皮肤上应立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
D. 实验药品不得随意遗弃,废物、废液等应放指定容器或指定回收瓶中
【答案】C
【解析】A.酒精灯着火时,可以用灭火毯盖灭,故A正确;
B.移取熔融氯化钠的坩埚,应用坩埚钳夹持,故B正确;
C.氢氧化钠是强碱,腐蚀性也非常强,故C错误;
D.有毒药品剩余的废液不能倒入下水道中,会造成地下水或土壤的污染,应放入指定的容器中存放,故D正确;
答案选C。
2. 水是一种重要的资源,关于它与下列物质反应的有关说法中,错误的是
A. ③和⑥与水反应只生成碱
B. ④和⑤与水反应只生成酸
C. ②和⑦中水做氧化剂
D. ①和⑧反应中,水都既不做氧化剂也不做还原剂
【答案】B
【解析】
【分析】题干中发生的反应方程式分别为:①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,②2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,③Na2O+H2O = 2NaOH,④3NO2+H2O=2HNO3+NO,⑤SO3+H2O=H2SO4,⑥NH3+H2O= NH3∙H2O,⑦,⑧Cl2+H2O=HCl+HClO ;A.由分析可知,③和⑥与水反应只生成碱,A正确;
B.④中生成硝酸和NO,B错误;
C.②和⑦中水中的氢元素化合价降低,发生还原反应,做氧化剂,C正确;
D.由分析可知,①⑧反应中,水都既不做氧化剂也不做还原剂,D正确;
故选B。
3. 浓硝酸、浓盐酸和浓硫酸分别暴露在空气中,下列说法正确的是
A. 质量都减少,质量分数都减少B. 浓硫酸质量增大,质量分数减少
C. 浓硝酸质量减少,质量分数增大D. 浓硝酸、浓盐酸质量增大,质量分数减少
【答案】B
【解析】A.浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气而使溶液质量增大,A错误;
B.浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气而使溶剂质量增大,从而溶质质量分数变小,B正确;
C.浓硝酸具有挥发性,易挥发出溶质而导致溶质质量减小,质量分数减小,C错误;
D.浓盐酸具有挥发性,易挥发出溶质氯化氢而导致溶液质量减小,浓硝酸具有挥发性,易挥发出溶质而导致溶液质量减小,D错误;
故选B。
4. 下列装置用于实验室中制取并收集干燥氨气的实验,装置正确且能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备氨气B. 用装置乙干燥氨气
C. 用装置丙收集氨气D. 用装置丁吸收多余的氨气
【答案】D
【解析】A.用装置甲制备氨气时,为防止水滴倒流,试管口应该略向下倾斜,A错误;
B.氨气可以和硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,B错误;
C.氨气的密度比空气小,要使用向下排空气方法收集,导气管伸入应伸入到烧瓶底部,同时烧瓶口不能堵塞,应该放一团棉花,C错误;
D.氨气是大气污染物,最后尾气可根据氨气易溶于水的性质,用水进行吸收,为防止倒吸现象的发生,可以在导气管的末端安装一个干燥管或倒扣的漏斗,这样既可以使氨气被充分吸收,同时也防止倒吸现象的发生,D正确;
故选D。
5. 下图是某兴趣学习小组设计的验证Na2CO3比NaHCO3热稳定性强的实验装置。下列说法正确的是
A. 甲处盛放固体药品是碳酸钠B. 丙烧杯中的澄清石灰水变浑浊
C. 乙处盛放固体药品是碳酸氢钠D. 丁烧杯中的澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【解析】由图可知,实验时大试管内的温度高于小试管内的温度,为了证明Na2CO3的热稳定性大于NaHCO3的,该套管实验中乙为Na2CO3,甲为NaHCO3,实验过程中NaHCO3受热分解产生CO2,丁烧杯中澄清石灰水变浑浊;Na2CO3受热不分解,无CO2气体产生,所以丙烧杯中澄清石灰水不会变浑浊。
故选D。
6. 酸式盐是盐的一种,可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有NaHCO3、KH2PO4等。已知H3PO2与足量的KOH反应只生成KH2PO2一种盐,则下列说法中正确的是
A. KH2PO2属于正盐
B. KH2PO2中的P为+5价
C. H3PO2和属于三元酸
D. KH2PO2可以和KOH反应生成K3PO2
【答案】A
【解析】
【分析】H3PO2与足量的KOH反应只生成KH2PO2一种盐,则说明KH2PO2为正盐,且H3PO2为一元酸,以此解题。A.由分析可知,KH2PO2属于正盐,A正确;
B.KH2PO2中K、H为+1价,O为-2价,根据正、负化合价为0的原则可知,P为+1价,B错误;
C.由分析可知,H3PO2和属于一元酸,C错误;
D.由分析可知,KH2PO2属于正盐,则KH2PO2不可以和KOH反应,D错误;
故选A。
7. 如图是实验室进行“喷泉”实验的一种装置,应用下列气体和液体一定不会出现“喷泉”现象的是
A. HCl气体和水B. SO2和NaOH溶液
C. Cl2和饱和食盐水D. NH3和稀盐酸
【答案】C
【解析】A.气体氯化氢是极易溶于水的气体,氯化氢溶解会造成烧瓶中压强减小,可以引起喷泉现象,A错误;
B.二氧化硫和氢氧化钠发生反应,可以减小烧瓶中压强,引起喷泉现象,B错误;
C.氯气在饱和食盐水中溶解度减小,烧瓶中压强变化不大,不能引起喷泉现象,C正确;
D.氨气是极易溶于水的气体,可以和盐酸反应生成氯化铵,烧瓶中气体压强减小,可以引起喷泉现象,D错误;
故选C。
8. 研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是
A. 雾和霾的分散剂相同
B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C. NH3是形成无机颗粒物催化剂
D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】C
【解析】
【分析】A.雾和霾的分散剂均是空气;
B.根据示意图分析;
C.在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂;
D.氮肥会释放出氨气。A. 雾的分散剂是空气,分散质是水。霾的分散剂是空气,分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同,A正确;
B. 由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物,因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,B正确;
C. NH3作为反应物参加反应转化为铵盐,因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂,C错误;
D. 氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,由于氮肥会释放出氨气,因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关,D正确。答案选C。
9. 新制Fe(OH)3胶体的胶团结构如图所示。下列有关说法正确的是
A Fe(OH)3胶体带正电荷
B. Fe(OH)3胶团第一层和第二层共同构成胶体粒子,带负电
C. Fe(OH)3胶体中加入过量盐酸,产生红褐色沉淀
D. Fe(OH)3胶团结构可表示为:{[Fe(OH)3]m· nFeO+·(n-x)Cl−}x+·xCl-
【答案】D
【解析】A.Fe(OH)3胶体属于分散系,显电中性,A错误;
B.由图可知,Fe(OH)3胶团第一层和第二层共同构成胶体粒子,带正电,B错误;
C.向Fe(OH)3胶体中加入过量盐酸,开始因聚沉产生红褐色沉淀后,由于盐酸过量,沉淀会继续溶解,C错误;
D.由图可知,Fe(OH)3胶团结构可表示为{[Fe(OH)3]m· nFeO+·(n-x)Cl−}x+·xCl-,D正确;
故选D。
10. 食盐是日常生活中的必需品。粗盐中常含有少量泥沙以及Mg2+、Ca2+、,某兴趣小组用稀盐酸、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡等试剂,设计了如下的精制的方案。下列说法中正确的是
A. 操作Ⅰ是过滤,
B. 操作Ⅱ是冷却结晶
C. 加入盐酸发生的反应只有H++OH-=H2O
D. 试剂①、②、③依次是氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡
【答案】A
【解析】
【分析】加入过量氢氧化钠溶液是除去镁离子,加入过量氯化钡溶液是除去硫酸根离子,加入过量碳酸钠溶液目的是除去钙离子和过量钡离子,则加入氢氧化钠和氯化钡溶液的顺序可以调换,但是加入碳酸钠必须在加入氯化钡之后;待杂质转化为沉淀后,过滤,向滤液中加入适量盐酸,除去过量氢氧根离子和碳酸根离子;A.操作Ⅰ是分离固液的操作,为过滤,A正确;
B.操作Ⅱ是得到氯化钠晶体的操作,为蒸发结晶,B错误;
C.加入盐酸不仅要除去过量的氢氧化钠还要除去碳酸钠,所以发生的反应有H++OH-=H2O和,C错误;
D.氧化钡在最后加,那么过量的钡离子又成为新的杂质,所以碳酸钠必须在氧化钡之后加入,D错误;
故选A。
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11. 关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法正确的是
A. 用装置甲配制0.10ml/LNaOH溶液B. 用装置乙制取氯气
C. 用装置丙除去氯气中的少量氯化氢D. 用装置丁制备氢氧化铁胶体
【答案】B
【解析】A.配氢氧化钠溶液不能直接将氢氧化钠溶解于容量瓶中,A选项错误;
B.高锰酸钾与浓盐酸制氯气用固体和液体不加热的装置,B选项正确;
C.氯气也会和碳酸氢钠溶液反应,C选项错误;
D.氢氧化铁胶体制备应该将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,D选项错误;
故选B。
12. N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理如图所示。下列说法正确的是
A. Pt2O+的质量和化学性质不发生改变
B. 反应Ⅱ中,作还原剂
C. 为了实现转化需不断补充和Pt2O+
D. 发生的化学反应为N2O+CO=CO2+N2
【答案】AD
【解析】A.根据题目信息可知,Pt2O+是该反应的催化剂,质量和化学性质不发生改变,A正确;
B.根据图中信息可知,反应Ⅱ中,中Pt的平均化合价由+2.5价降低到+1.5价,则其做氧化剂,B错误;
C.Pt2O+是该反应的催化剂,实现转化不需要补充Pt2O+和Pt2O,C错误;
D.根据图中信息可知,发生的化学反应为N2O+CO=CO2+N2,D正确;
故选AD。
13. 下列有关物质检验的实验结论中,正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】A.向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热,生成的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝,即产生了NH3,则说明该溶液中一定含有,A正确;
B.将二氧化硫通入石灰水中,溶液也会先浑浊后澄清,B错误;
C.向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,原溶液中不一定含有,也可能有Ag+的干扰,C错误;
D.将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体不一定是SO2,也可能是Cl2等气体,D错误;
故选A。
14. 已知有以下物质相互转化。
下列说法错误的是
A. C溶液为氢氧化钾溶液
B. 配制B溶液时,常加入少量少量A
C. F→G反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D. E→F的反应类型,既是化合反应也属于氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知,A为铁,B为氯化亚铁,C为氢氧化钾,D为氯化钾,E为氢氧化亚铁,F为氢氧化铁,G为氯化铁;A.根据上述分析可知,C溶液为氢氧化钾溶液,故A正确;
B.配制B溶液时,常加入少量稀盐酸,防止氯化亚铁水解,故B正确;
C.F→G反应的离子方程式为Fe((OH)3+3H+=Fe3++3H2O,故C错误;
D.E→F的反应类型,属于化合反应,也属于氧化还原反应,故D正确;
故选C。
15. 选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置,以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,下列说法正确的是
A. 按气流从左向右流向,连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B
B. 丙、丁两溶液其中一个用于除去SO2,另一个用于证明SO2除净
C. 丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中有CO2生成
D. 可只选用甲和乙装置,乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2
【答案】AB
【解析】
【分析】木炭和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水,验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,应先用高锰酸钾溶液除去二氧化硫,再用品红溶液检验二氧化硫已经除尽,最后用澄清石灰水检验二氧化碳气体。A.木炭和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水,验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,应先用高锰酸钾溶液除去二氧化硫,再用品红溶液检验二氧化硫已经除尽,最后用澄清石灰水检验二氧化碳气体,导气管长进短出,按气流从左向右流向,连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B,故A正确;
B.丁溶液用于除去二氧化硫,丙装置溶液用于证明二氧化硫是否除去,故B正确;
C.丁和丙中溶液都褪色,说明二氧化硫未除尽,乙中溶液变浑浊,不说明甲中有CO2生成,故C错误;
D.SO2也可以使澄清石灰水变浑浊,故D错误;
选AB。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:(本题共5小题,共60分。)
16. 化学反应与反应条件密切相关回答下列问题:
(1)写出铁与水蒸气高温条件下反应的化学方程式___________。
(2)将足量的锌与浓硫酸反应,产生气体的化学式为___________。
(3)稀氯化铵溶液与稀氢氧化钠溶液反应的离子方程式为________;浓氨水中存在的微粒有______。
(4)将足量的铜与一定量的浓硝酸反应。
①反应开始时,观察到的现象是__________。
②反应结束后,向容器中再加入少量的稀硫酸,反应的离子方程式为_________。
③若铜的质量减少了12.8 g发生反应,同时放出气体气体5.6 L(STP),则参加反应硝酸的物质的量为_____ ml。
【答案】16.
17. SO2、H2 18. ①. ②. NH3,NH3.H2O、 、OH-、H+
19. ①. 溶液变为蓝色,有红棕色的气体生成 ②. ③. 0.65
【解析】
【小问1详解】
铁和水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁与氢气,方程式为:;
【小问2详解】
浓硫酸是生成SO2,随着反应的进行,浓硫酸变稀硫酸,生成H2;
【小问3详解】
铵根离子结合氢氧根生成一水合氨:,浓氨水中存在电离平衡:所以微粒有 NH3,NH3.H2O、、OH-、H+;
【小问4详解】
①铜与浓硝酸反应产生硝酸铜、二氧化氮与水,所以现象为:溶液呈蓝色,产生红棕色气体;
②反应结束后,向容器中再加入少量的稀硫酸,氢离子结合溶液中的硝酸根离子形成硝酸,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为:;
③减少12.8g的铜,也就是反应铜的物质的量为0.2ml,由反应可知,最终产物为Cu(NO3)2、NO2,还可能有NO,由N守恒可知,20.2+=0.4ml+0.25ml=0.65ml。
17. 物质的量是化学常用的物理量。回答下列问题:
(1)某含氯化合物X在标准状况下为气体,6.8 g X的体积为4.48 L(STP),则X的摩尔质量是_______。
(2)y ml H2SO4中含a个氧原子,则阿伏加德罗常数NA=______(用含a、y的代数式表示)。
(3)无土栽培所用营养液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三种溶质,实验测得部分离子的浓度如图甲所示。取200 mL样品加水稀释,测得c()随溶液体积(V)的变化如图乙所示。
①c()=______ml·L-1。
②溶质中的物质的量为_______。
(4)室温下,某固定容积的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室,分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1ml空气,此时活塞的位置如图。
①A室混合气体的物质的量为______ ml;若实验测得A室混合气体的质量为19g,该混合气体中H2、和O2的物质的量之比为_______。
②若将A室中混合气体点燃,恢复到原来温度后,活塞停留_____刻度处。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 4 ②. 1.6ml
(4) ①. 2 ②. ③. 2
【解析】
【小问1详解】
标准状况下,4.48 L气体的物质的量为,该气体的摩尔质量为;
【小问2详解】
y ml H2SO4中含4yml氧原子,即a个氧原子,则;
【小问3详解】
①由乙图知,稀释前;
②由甲图知,在稀释前,c(K+)=c(Cl-)=9.0ml/L,根据电荷守恒得:,则;
【小问4详解】
①相同温度和压强下,气体的体积之比等于其物质的量之比,开始时A、B体积之比为4:2=2:1,则A中气体物质的量是B的2倍,为2ml;设氢气、氧气的物质的量分别是xml、yml则x+y=2,2x+ 32y = 19,解得x=1.5,y=0.5,该混合气体中H2、和O2的物质的量之比为;
②若将A室H2、O2的混合气体点燃,根据反应方程式知,恢复原温度后,氢气有剩余,剩余氢气的物质的量为0.5ml,则A、B时气体物质的量之比为0.5ml:1ml=1:2,其体积之比为1:2,所以最终活塞停留的位置在2刻度;
18. SO2是一种与生产、生活、环境密切相关的物质。回答下列问题:
(1)葡萄酒由葡萄汁发酵而成,葡萄汁发酵过程中,会产生较少量的SO2,往往还要额外添加少量的SO2,SO2作用是________。
(2)均含有硫元素的X、Y、Z、E、M五种物质,一定条件下有以下的转化关系。
X为臭鸡蛋气味的气体,写出X与Z反应的化学反应方程式______。
(3)SO2能用于漂白品红、羽毛等。将等物质的量的SO2和Cl2混合后通入到品红溶液中,漂白的效果明显减弱,原因是________。
(4)硫酸生产及煤燃烧产生的废气SO2等会对大气造成污染。
①为防止工业煤燃烧产生SO2,常向燃煤中加入CaCO3浆状物进行脱硫,脱硫的产品用于制造石膏。脱硫反应的化学方程式为_________。
②某兴趣小组对取得酸雨样品进行了pH测定,随着时间的推移,得到以下数据(pH越小,酸性越强)。
雨水pH变化的主要原因是_______(用离子方程式表示)。
③某硫酸化工厂,使用一种含杂质为25%的黄铁矿石(FeS2)为原料。若取1吨该矿石,可制得98%的浓硫酸______吨(假设生产过程中有4%SO2损失掉)。
【答案】(1)杀菌和防止葡萄酒被氧化
(2)2H2S+2SO2 =3S↓+2H2O
(3)二者发生了2H2O+SO2+Cl2=2HCl+H2SO4的反应而使漂白能力降低
(4) ①. ②. ③. 1.2
【解析】
【小问1详解】
葡萄酒中的二氧化硫的作用为杀菌和防止葡萄酒被氧化。
【小问2详解】
若X为臭鸡蛋气味的气体,则X为H2S,Y为S,Q为O2,Z→E为SO2与O2反应, 则X与Z反应的化学反应方程式为:2H2S+2SO2 =3S↓+2H2O。
【小问3详解】
等物质的量的SO2和Cl2混合后发生了2H2O+SO2+Cl2=2HCl+H2SO4的反应而使漂白能力降低。
【小问4详解】
①向燃煤中加入浆状物进行脱硫,脱硫产品用于制造石膏,说明SO2、CaCO3及空气中O2反应生成和CO2,据此写出化学方程式为:;
②由表中数据可知,雨水pH随时间推移而逐渐减小,说明雨水中H2SO3被空气中的O2氧化生成H2SO4,溶液的酸性增强,方程式为。
①向燃煤中加入CaCO3浆状物进行脱硫,脱硫的产物用于制造石膏,说明煤燃烧产生SO2和CaCO3反应生成了石膏CaSO4,反应的方程式为:2SO2+O2+2CaCO3=2CaSO4+2CO2;
②依据反应前后硫元素质量不变可知:FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4,设制备浓硫酸的质量为m,生产过程中96%SO2转化为SO3,则
,
,解得。
19. 某学习小组为研究铁及其化合物的性质,做了以下探究实验并通过下列途径成功制得纳米铁粉和Na2FeO4,已知Na2FeO4能起到净水和杀菌的作用。
(1)过滤所用到的玻璃仪器有________;氧化Ⅰ反应的离子方程式为_________。
(2)用实验证明“酸溶”所得的酸性溶液中既含Fe3+,还含Fe2+_______。
(3)氧化Ⅱ过程需要高浓度NaClO溶液,可用Cl2与NaOH溶液反应制备:
①Cl2与NaOH溶液反应的还原产物是________。
②Na2FeO4中铁元素的化合价为______,1ml Na2FeO4与____ml NaClO氧化消毒能力相当(用得电子数目多少衡量氧化消毒能力强弱)。
【答案】(1) ①. 漏斗、烧杯、玻璃棒 ②.
(2)取滤液于两支试管中,一支试管滴加KSCN溶液,溶液变红使,说明含有铁离子;另一支试管加入K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀,说明存在亚铁离子
(3) ①. NaCl ②. +6 ③. 1.5
【解析】
【分析】铁的混合氧化物中加入稀硫酸,经过滤氧化后,加入氢氧化钠、次氯酸钠、氢氧化钠后得到Na2FeO4;若氧化后加入NaBH4经还原后过滤得到纳米铁粉;
【小问1详解】
过滤所用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;氧化Ⅰ反应为过氧化氢在酸性条件下氧化亚铁离子生成铁离子和水,离子方程式为;
【小问2详解】
铁离子和KSCN溶液变红色,亚铁离子和K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀;故检验方法为:取滤液于两支试管中,一支试管滴加KSCN溶液,溶液变红使,说明含有铁离子;另一支试管加入K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀,说明存在亚铁离子;
具有还原性,证明含的方法是取少量酸溶后溶液于试管中,滴加酸性溶液,紫红色褪去,则含有;
【小问3详解】
①Cl2与NaOH溶液反应中部分氯元素化合价降低,被还原为氯化钠,故还原产物是NaCl
②Na2FeO4中钠、氧化合价分别为+1、-2,则铁元素的化合价+6;Na2FeO4做氧化剂,铁化合价由+6变为+3、NaClO做氧化剂,氯元素化合价由+1变为-1,根据电子守恒可知,,故1ml Na2FeO4与1.5ml NaClO氧化消毒能力相当。
20. 某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、3 m·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
(1)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内。
①通入CO2气体的目的是________。
②检验该装置气密性的方法是________。
(2)装置①中发生反应的化学方程式是________。
(3)装置②的作用是_________,发生反应的离子方程式是______。
(4)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是3m·L-1稀硝酸、________、________。
(5)该小组在寻找得出实验结论依据的实验现象时,发现装置③液面上方气体仍为无色,∙∙∙装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致;而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。请你设计实验操作验证乙同学的观点是否正确_______。
【答案】(1) ①. 排净装置内的空气 ②. 关闭弹簧夹及分液漏斗活塞,用水浴给装置①加热,②③④⑤⑥的导管有液柱上升
(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3) ①. 将NO2转化为NO ②. 3NO2+H2O=2H++2+NO
(4) ①. 浓硝酸 ②. 氢氧化钠溶液
(5)向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化或向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
【解析】
【分析】装置①中反应产生NO2,NO2进入装置②,和其中的水反应,得到NO。NO分别进入装有浓硝酸的装置④和装有稀硝酸的装置⑤。浓硝酸氧化NO为NO2,用NaOH吸收尾气。稀硝酸不能氧化NO,用排水法收集NO尾气。
【小问1详解】
①通入CO2气体的目的是排净装置内的空气,防止NO被氧气氧化;
②检验该装置气密性的方法是:关闭弹簧夹及分液漏斗活塞,用水浴给装置①加热,②③④⑤⑥的导管有液柱上升;
【小问2详解】
装置①中Cu和浓硝酸反应生成NO2,化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
【小问3详解】
NO2进入装置②和其中的水反应得到NO,装置②的作用是将NO2转化为NO,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,离子方程式为3NO2+H2O=2H++2+NO;
【小问4详解】
装置③中装有稀硝酸,不能氧化NO,装置④内溶液可氧化NO为NO2,装置④中为浓硝酸,NO2尾气用装置⑥中的NaOH溶液吸收,故答案为:浓硝酸、氢氧化钠溶液;
【小问5详解】
要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色,一是可设计通入氮气将溶解的NO2赶走再观察颜色变化,二是增大溶液中NO2浓度,通过观察颜色变化可以判断,故答案为:向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化或向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化。
选项
实 验 操 作 及 现 象
实 验 结 论
A
向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生的气体使湿润红色石蕊试红变蓝
溶液一定含
B
将某气体通入石灰水中,溶液先浑浊后澄清
气体一定是CO2
C
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
溶液中一定含
D
将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
气体一定是SO2
时间/h
开始
8
16
24
32
40
48
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
4.0
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