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【化学】湖北省荆州市沙市中学2018-2019学年高一下学期2月月考试题(解析版)
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湖北省荆州市沙市中学2018-2019学年高一下学期2月月考试题
1.“安全无小事”,对危险化学品要在包装标签上印有警示性标志。高锰酸钾(KMnO4)应选用的标志是( )
【答案】B
【详解】高锰酸钾具有强氧化性,故应贴氧化剂标志。
A、图中标志是爆炸品标志,不符合要求,选项A错误;
B、图中标志是氧化剂标志,符合要求,选项B正确;
C、图中标志是剧毒品标志,不符合要求,选项C错误;
D、图中标志是腐蚀品标志,不符合要求,选项D错误;
答案选B。
2.成语是中华民族灿烂文化中的瑰宝,许多成语中蕴含着丰富的化学原理,下列成语中涉及氧化还原反应的是( )
A. 木已成舟 B. 蜡炬成灰 C. 铁杵成针 D. 滴水成冰
【答案】B
【解析】试题分析:A.木已成舟只是物质形状的变化,没有新的物质生成,则没有涉及化学变化,故A错误;B.蜡炬成灰有新的物质生成,属于化学变化,且碳、氧元素的化合价发生变化,则属于氧化还原反应,故B正确; C.铁杵成针只是物质形状的变化,没有新的物质生成,则没有涉及化学变化,故C错误; D.滴水成冰只是物质形状的变化,没有新的物质生成,则没有涉及化学变化,故D错误;故选B。
3.当一束可见光通过下列分散系:①有尘埃的空气 ②硫酸铜溶液 ③稀硫酸 ④稀豆浆,能产生丁达尔效应的是( )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】C
【详解】胶体可以产生丁达尔效应,有尘埃的空气、稀豆浆均属于胶体,当光速通过时能观察到丁达尔效应,硫酸铜溶液、稀硫酸不是胶体,不能观察到丁达尔效应,答案选C。
故选C。
4.氯化镉(CdCl2)是一种常用于薄膜太阳能电池上的物质,由于它有毒,科学家选用了另一种盐来代替。这种替代盐是( )
A. MgCl2 B. HCl C. Cl2 D. Mg(OH)2
【答案】A
【详解】A.氯化镁为盐,符合题意,故A正确;
B.HCl为酸,不符合题意,故B错误;
C.Cl2为单质,不符合题意,故C错误;
D.Mg(OH)2为碱,不符合题意,故D错误;
正确答案:A。
5.浓硫酸与下列物质作用时,只表现强氧化性的是( )
A. 红热木炭 B. 木材炭化 C. 蓝色硫酸铜晶体 D. 氧化铜
【答案】A
【详解】A.C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O ,浓硫酸中硫元素化合价均降低得电子,所以浓硫酸只表现强氧化性,故A正确;
B.木材炭化,浓硫酸主要体现了脱水性,故B错误;
C.蓝色硫酸铜晶体与浓硫酸作用,主要体现了浓硫酸的吸水性,故C错误;
D.氧化铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和水,主要体现了浓硫酸的酸性,故D错误;
正确答案:A。
6.有关下列物质的用途,叙述不正确的是( )
A. 氨容易液化,常用作制冷剂
B. 浓硫酸可作干燥剂,可干燥SO2、Cl2、NH3等气体
C. 铁粉具有还原性,可用作食品抗氧化剂
D. Cl2、ClO2、O3均可作自来水的杀菌、消毒剂
【答案】B
【详解】A.氨分子间易形成氢键,在常压下冷却或常温下加压,气态氨转化为无色的液态氨,同时放出大量热。液态氨气化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降,常用作制冷剂,故不选A;
B.氨气遇浓硫酸发生反应,生成硫酸铵,所以浓硫酸不可干燥氨气,故选B;
C.铁粉具有还原性,可以与氧气发生反应,所以可用作食品抗氧化剂,故不选C;
D. Cl2、ClO2、O3因为具有强氧化性,具有杀菌消毒作用,所以可作自来水的杀菌、消毒剂,故不选D;
正确答案:B。
7.从降低成本和减少环境污染的角度考虑,制取硝酸铜最好的方法是( )
A. 铜和浓硝酸反应 B. 铜和稀硝酸反应
C. 氧化铜和稀硝酸反应 D. 氯化铜溶液和硝酸银溶液反应
【答案】C
【详解】A. 铜和浓硝酸反应,会产生NO2污染性气体,且硝酸的利用率不高,故A不符合题意;
B. 铜和稀硝酸反应,会产生NO污染性气体,且硝酸的利用率不高,故B不符合题意;
C. 氧化铜和稀硝酸反应,生成硝酸铜和水,没有污染物,且硝酸的利用率100%,,符合“绿色化学”和“降低成本”理念,故C符合题意;
D. 氯化铜溶液和硝酸银溶液反应,虽然不会对环境造成污染,但是硝酸银和氯化铜成本比较高,故D不符合题意。
正确答案:C。
8.下列现象不能用于检验NH3的是( )
A. 气体遇浓盐酸产生白烟
B. 气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C. 气体通人酚酞溶液中,溶液变红
D. 气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
【答案】B
【解析】试题分析:A、氨气遇浓盐酸挥发产生的氯化氢气体在空气中反应产生氯化铵固体小颗粒,产生白烟现象。正确。B石蕊试纸有红色石蕊试纸和蓝色石蕊试纸两种。错误。C氨气容易溶解于水中产生弱碱一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子和铵根离子。氢氧根离子使酚酞试液变红。正确。D、氨气和水反应产生碱。碱电离产生氢氧根离子,使湿润的红色石蕊试纸变蓝。正确。
9.下列各试剂中,不能用来鉴别FeSO4和Fe2(SO4)3的是( )
A. NaOH溶液 B. 酸性KMnO4溶液 C. KSCN溶液 D. BaCl2溶液
【答案】D
【详解】A. NaOH溶液与硫酸亚铁先生成白色沉淀(Fe(OH)2)迅速变为灰绿色最后变为红褐色;NaOH溶液与硫酸铁生成红褐色沉淀(Fe(OH)3),故不选A。
B. 酸性KMnO4溶液与硫酸亚铁发生氧化还原反应,硫酸亚铁可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;酸性高锰酸钾与硫酸铁不反应,无现象,故不选B。
C. KSCN溶液与硫酸亚铁无现象;KSCN溶液与硫酸铁反应生成Fe(SCN)3,溶液变为红色,故不选C。
D. BaCl2溶液与FeSO4和Fe2(SO4)3反应,均生成白色硫酸钡沉淀,无法鉴别,故选D。
正确答案:D。
10.下列离子方程式书写正确的是( )
A. 铁和稀硫酸反应:2Fe + 6H+=2Fe3++ 3H2↑
B. 钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH−+H2↑
C. 氯气溶于水:Cl2+H2O=H++Cl−+HClO
D. 过氧化钠投入水中:Na2O2+2H2O=O2↑+2OH−+2Na+
【答案】C
【详解】A. 方程式不符合客观事实,应该是:Fe + 2H+=Fe2++ H2↑,故A不正确;
B. 电荷、原子均不守恒,应该是:2Na+2H2O=2Na++2OH−+H2↑,故B不正确;
C. 氯气溶于水:Cl2+H2O=H++Cl−+HClO,故C正确;
D. 原子不守恒,应该是:2Na2O2+2H2O=O2↑+4OH−+4Na+,故D不正确;
正确答案:C。
11.在强酸性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是( )
A. Mg2+、Na+、NO3-、SO42-
B. K+、MnO4-、Na+、Cl-
C. K+、Na+、NO3-、CO32-
D. Fe3+、Na+、Cl−、SO42-
【答案】A
【详解】A. 强酸性溶液中能大量共存且溶液为无色透明,符合题意,故A正确;
B. MnO4−颜色紫色,不符合题意,故B不正确;
C. CO32-在强酸性溶液中会生成CO2气体,故C不正确;
D. Fe3+颜色棕黄色,不符合题意,故D不正确;
正确答案:A。
12.欲进行下列实验,其方案设计不合理的是( )
A
B
C
D
检验装置气密性
检验铁与水蒸气
反应后生成的气体
验证NH3
极易溶于水
比较Na2CO3和
NaHCO3的热效应
【答案】A
【详解】A.实验装置中长颈漏斗的存在与外界始终连通,无法检验装置气密性,方案设计不合理,故选A;
B.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4 H2,点燃肥皂泡检验氢气的生成,方案设计合理,故不选B;
C.通过喷泉实验检验氨气的水溶性,同时可以检验与水生成了碱,方案设计合理,故不选C;
D.碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,可以比较,故不选D。
正确答案:A。
13.探究新制饱和氯水成分的实验中,根据实验现象得出的结论一定不正确的是( )
A. 氯水的颜色呈黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B. 向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl−
C. 加入含有NaOH的酚酞试液,红色褪去,说明氯水中含有HClO
D. 向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
【答案】C
【详解】溶液中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO;
A.只有氯气有颜色,为黄绿色,氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气,故不选A;
B.溶液与硝酸银反应产生白色沉淀,只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀,说明氯水中含有Cl-,故不选B;
C.碱遇酚酞变红,H+与碱反应使颜色消失,但次氯酸具有漂白性,也能使颜色褪去,实验设计不合理,故选C。
D.溶液呈酸性,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故不选D;
正确答案:C。
14.某同学设计如下微型实验装置用以验证SO2的性质,通过分析实验,下列结论表达不正确的是( )
A. a棉球褪色,验证SO2具有漂白性
B. b棉球褪色,验证SO2具有酸性氧化物的性质
C. c棉球蓝色褪去,验证SO2具有还原性
D. 只能用烧碱溶液吸收尾气
【答案】D
【详解】A.二氧化硫可以漂白品红,,所以可以验证SO2具有漂白性,故不选A;
B.SO2+2NaOH=Na3SO3+H2O ,所以b棉球褪色,可以验证SO2具有酸性氧化物的性质,故不选B;
C.SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,所以c棉球蓝色褪去,可以验证SO2具有还原性,故不选C;
D.碱性物质和氧化性物质均可以吸收尾气二氧化硫,故选D;
正确答案:D。
15.NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述不正确的是( )
A. 常温常压下,1.7 g氨气中含有的原子数目为0.4NA
B. 50 mL 1 mol·L−1 K2SO4溶液中含有的K+数目为0.1NA
C. 5.6 g铁与足量稀硫酸反应转移的电子数为0.3NA
D. 标准状况下,4.48 L的氧气和氮气的混合物含有的分子数目为0.2NA
【答案】C
【详解】A. 常温常压下,1.7 g氨气含有的原子数目为=0.4NA,故不选A。
B. 50 mL 1 mol·L−1 K2SO4溶液中含有的K+数目为1 mol·L−1×50×10-3L×2NA=0.1NA,故不选B。
C. Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑,5.6 g铁与足量稀硫酸反应转移的电子数应为0.2NA,故选C;
D.标准状况下,4.48 L的氧气和氮气的混合物含有的分子数目为0.2NA,故不选D;
正确答案:C。
16.体检时的一些指标常用物质的量浓度表示(可将元素近似折算成相应离子)。根据下图相关数据,下列分析不正确的是( )
A. 1 mmol·L-1=1.0×10-3 mol·L-1
B. 可用焰色反应测定钾离子的含量
C. 该报告中Mg2+指标正常
D. 若某人10 mL血清样本中含钙离子1.2毫克,则其钙含量略偏高
【答案】B
【解析】A. 1mmol/L=1.0×10-3mol/L,A正确;B. 焰色反应只能定性判断元素的存在,不能用焰色反应测定钾离子的含量,B错误;C. 该报告中Mg2+的浓度介于0.75与1.25之间,因此指标正常,C正确;D. 若某人10mL血清样本中含钙离子1.2毫克,浓度是,所以则其钙含量略偏高,D正确,答案选B。
17.某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验:
(1)铁与水蒸气反应的化学方程式为______________________________________。
(2)加入试剂1后溶液呈淡红色,则淡黄色溶液中含有________(填离子符号)。加入试剂1后溶液呈红色的原因是(用离子方程式表示)________________。
(3)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(结合离子方程式说明) ___________________。
(4)一段时间后深红色溶液褪色的原因可能是①溶液中+3铁被氧化为更高的价态;②_______。
【答案】(1). 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (2). Fe3+ (3). Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3 (4). 加入氯水后因发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−,使溶液中Fe3+浓度增大,Fe(SCN)3浓度增大,溶液红色加深 (5). SCN−被新制氯水氧化或反应
【解析】
【分析】铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,氯化铁与硫氰化钾发生反应生成红色的硫氰化铁,加入氯水红色加深说明溶液中亚铁离子被氧化,生成的硫氰化铁浓度增大红色加深,深红色褪去说明硫氰化铁不存在,SCN−或者铁离子被新制氯水氧化;
(1)铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气;
(2)加入稀盐酸得到溶液为淡黄色,说明可能含有三价铁离子,铁离子遇硫氰根离子生成硫氰化铁溶液变红;
(3)加入氯水红色加深说明溶液中亚铁离子被氧化;
(4)深红色褪去说明硫氰化铁不存在,或三价铁被氧化或硫氰根被氧化。
【详解】(1)铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;正确答案:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(2)加入稀盐酸得到溶液为淡黄色,说明可能含有三价铁离子,铁离子遇硫氰根离子生成硫氰化铁溶液变红;正确答案:Fe3+ Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3。
(3)加入氯水红色加深说明溶液中亚铁离子被氧化;
正确答案:加入氯水后因发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−,使溶液中Fe3+浓度增大,Fe(SCN)3浓度增大,溶液红色加深;
(4)深红色褪去说明硫氰化铁不存在,或三价铁被氧化或硫氰根被氧化。
正确答案:SCN−被新制氯水氧化或反应。
18.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。请回答下列问题:
(1)实验室用装置E制备Cl2,其反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O。将上述化学方程式改写为离子方程式_______________________________。
(2)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现__________的现象(填选项序号,下同)。
A.品红溶液都褪色 B.品红溶液都不褪色
C.B中品红溶液褪色,D中不褪色 D.D中品红溶液褪色,B中不褪色
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的溶液呈现的颜色分别为________。
A.无色、红色 B.无色、无色 C.红色、红色 D.红色、无色
(3)C烧杯中氢氧化钠溶液的作用是_____________________________,写出Cl2通入NaOH溶液中的化学方程式_______________________________。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强,他们将制得的SO2和Cl2按物质的量之比1︰1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请分析该现象的原因(用离子方程式表示)_______________________________________。
【答案】(1). MnO2+4H++2Cl−Mn2+ +Cl2↑+2H2O (2). A (3). D (4). 吸收过量的SO2和Cl2,防止污染空气 (5). Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (6). SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl−+SO42−
【解析】
【分析】A用于制备SO2,实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2气体,该反应为Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O,B用于检验二氧化硫的生成,E用浓盐酸和二氧化锰加热条件下制备氯气,D用于检验气体的漂白性,C用于吸收尾气.
(1)一拆:将易溶于水的强电解质拆成离子形式;二删:删掉左右两边相同的离子,得到离子方程式;
(2)①氯水、二氧化硫都具有漂白性,都能够使品红褪色;②氯水因含次氯酸,次氯酸具有氧化性,能漂白品红,但具有不可逆性,SO2的漂白具有可逆性;
(3)氢氧化钠的作用吸收尾气;Cl2通入NaOH溶液生成氯化钠、次氯酸钠、水。
(4)SO2和Cl2按1:1通入,SO2和Cl2恰好反应生成H2SO4和HCl,生成物都无漂白性.
【详解】(1)一拆:将易溶于水的强电解质拆成离子形式:二删:删掉左右两边相同的离子,离子方程式为MnO2+4H++2Cl−Mn2+ +Cl2↑+2H2O;
正确答案:MnO2+4H++2Cl−Mn2+ +Cl2↑+2H2O。
(2)①氯气和二氧化硫都能是品红溶液褪色,所以B和D装置中品红都褪色;
正确答案:A
②二氧化硫漂白后的物质具有不稳定性,加热时又能变为红色,而氯气的漂白具有不可逆性,所以看到的现象是B中溶液由无色变为红色,D中无明显现象;
正确答案:D。
(3)氢氧化钠的作用吸收尾气;Cl2通入NaOH溶液生成氯化钠、次氯酸钠、水。
正确答案:吸收过量的SO2和Cl2,防止污染空气 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
(4)SO2和Cl2按1:1通入,SO2和Cl2恰好反应生成H2SO4和HCl,生成物都无漂白性,离子方程式SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl−+SO42−;
正确答案:SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl−+SO42−。
19.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。请根据下图所示,回答下列问题:
已知:氢化物指的是由氢元素和另一种元素组成的化合物,例如NH3就是氮元素的一种氢化物。
(1)X的化学式为________。
(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应,反应的化学方程式为__________。
(3)已知SO3是一种酸性氧化物,则SO3与NaOH溶液反应的离子方程式为_____________。
(4)欲制备Na2S2O3(硫代硫酸钠),从氧化还原反应角度分析,合理的是_______(填序号)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4
(5)将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。
【答案】(1). H2S (2). Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (3). SO3+2OH−=SO42−+H2O (4). B (5). 2∶1
【解析】
【分析】(1)根据图象化合价和物质分类可知,X为-2价硫元素的氧化物,化学式为H2S;
(2)H2SO4的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应生成硫酸铜,二氧化硫,和水;
(3)酸性氧化物和碱反应生成盐和水,离子方程式为SO3+2OH−=SO42−+H2O;
(4)Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于+2和小于+2;
(5)在SO2+2H2S=2H2O+3S↓反应中,SO2中S元素的化合价由+4降低为0,为氧化剂;H2S中S元素的化合价由-2升高到0,为还原剂,则S单质既是氧化产物又是还原产物,由S原子守恒及反应可知,2mol还原剂反应生成氧化产物为2mol,1mol氧化剂反应生成还原产物为1mol,因为氧化产物与还原产物均为S,所以质量之比等于物质的量之比为2:1。
【详解】(1)根据图象化合价和物质分类可知,X为-2价硫元素的氧化物,化学式为H2S;
正确答案:H2S
(2)H2SO4的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应生成硫酸铜,二氧化硫,和水,方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
正确答案:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(3)酸性氧化物和碱反应生成盐和水,离子方程式为SO3+2OH−=SO42−+H2O;
正确答案:SO3+2OH−=SO42−+H2O。
(4)Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于+2和小于+2;
A.硫元素的化合价都低于+2价,故A不正确;
B.硫元素的化合价分别大于+2和小于+2,故B正确;
C.硫元素的化合价都高于+2价,故C不正确;
D.硫元素的化合价都高于+2价,故D不正确;
正确答案:B。
(5)在SO2+2H2S=2H2O+3S↓反应中,SO2中S元素的化合价由+4降低为0,为氧化剂;H2S中S元素的化合价由-2升高到0,为还原剂,则S单质既是氧化产物又是还原产物,由S原子守恒及反应可知,2mol还原剂反应生成氧化产物为2mol,1mol氧化剂反应生成还原产物为1mol,因为氧化产物与还原产物均为S,所以质量之比等于物质的量之比为2:1;
正确答案:2∶1。
20.依据图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为__________________。
(2)若要收集一瓶氨气,请在图虚框内画出连接图_____。
(3)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸的工艺流程简图如下所示:
写出NH3→NO的化学方程式__________________________________。
(4)图中,X的化学式为_______,将X转化为HNO3属于______________反应(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(5)若要将NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是________(填序号)。
A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2
【答案】(1). 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O (2). (3). 4NH3+5O24NO+6H2O (4). N2O5 (5). 非氧化还原 (6). AD
【解析】
【分析】(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,生成氯化钙、氨气和水;
(2)氨气极易溶于水,比空气轻,收集方法只能用向下排空气法收集,导气管位置短进长出;
(3)氨气的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O;②NO→NO2实验现象是无色气体变化为红棕色气体;③二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸;
(4)图1分析可知X化合价与硝酸相同为+5价,物质类型为氧化物,X化学式为:N2O5,从物质性质上看,X属于酸性氧化物N2O5+2H2O=2HNO3,转化为HNO3属于非氧化还原反应;
(7)若要将NH3→N2,从原理上看,具有氧化性的试剂可行;
【详解】(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O;
正确答案:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)氨气极易溶于水,比空气轻,收集方法只能用向下排空气法收集,导气管位置短进长出;;正确答案:
(3)氨气的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O;②NO→NO2实验现象是无色气体变化为红棕色气体;③二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸,反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;正确答案:4NH3+5O24NO+6H2O。
(4)图1分析可知X化合价与硝酸相同为+5价,物质类型为氧化物,X化学式为:N2O5,从物质性质上看,X属于酸性氧化物N2O5+2H2O=2HNO3,转化为HNO3属于非氧化还原反应;正确答案:N2O5 非氧化还原。
(7)若要将NH3→N2,从原理上看,具有氧化性的试剂可行;
A.O2具有氧化性,故A正确;
B.Na只具有还原性,故B错误;
C.NH4Cl与氨气不反应,故C错误;
D.NO2具有氧化性,故D正确;
正确答案:AD
21.化学计量在化学中占有重要地位。请回答下列问题:
(1)0.3 mol NH3分子中所含原子数与约__________个H2O分子中所含原子数相等。
(2)V mL含a g Al3+的Al2(SO4)3溶液中所含SO42−的物质的量浓度为_____ mol·L−1。
(3)在一定温度和压强下,1体积气体X2与3体积Y2化合生成2体积气态化合物,该化合物的化学式为_________。
(4)将各0.3 mol的钠、镁、铝分别放入100 mL 1 mol·L−1的盐酸中,同温同压下产生气体的体积比为_____________。
(5)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水,当生成1 mol硝酸锌时,参加反应的硝酸的物质的量为_________ mol。
【答案】(1). 2.408×1023 (2). 500a∕9V (3). XY3或Y3X (4). 3:1:1 (5). 2.5
【解析】
【分析】(1)先求出氨气分子中原子的物质的量,在根据NH3与H2O中原子个数相同求出水分子的物质的量,在乘以阿伏伽德罗常数即得结果;
(2)先求出铝离子的物质的量,再根据与硫酸根离子的个数比2:3求出硫酸根离子的物质的量,在除以溶液体积即得SO42−的物质的量浓度;
(3)根据质量守恒定律计算;
(4)将三种金属各0.3mol分别投入100mL 1mol/L的盐酸中,可知三种金属都过量,应按盐酸的量计算,镁、铝产生氢气物质的量相等,产生氢气的物质的量为:(0.1L×1mol/L)×1/2=0.05 mol,但金属钠活泼,能与水反应生成氢气,则生成氢气最多的是钠,钠与水反应产生氢气应按钠的物质的量计算:0.3mol钠产生0.15mol氢气;
(5)硝酸具有氧化性,可以将金属氧化到最高价,被还原的硝酸生成硝酸铵,据此结合方程式来计算回答。
【详解】(1)0.3mol NH3分子中含有的原子的物质的量为0.3mol×4=1.2mol,则n(H2O)==0.4mol,二者含有的原子个数相等,N(H2O)=0.4mol×6.02×1023/mol=2.408×1023;
正确答案:2.408×1023
(2)SO42−的物质的量浓度为mol·L−1。正确答案: 500a∕9V;
(3)设生成的气体的化学式为A,同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,1体积X2(气)和3体积Y2(气)化合生成2体积气态化合物,则反应方程式为X2+3Y2=2A,根据原子守恒,所以A为XY3或Y3X;正确答案:XY3或Y3X;
(4)将三种金属各0.3mol分别投入100mL 1mol/L的盐酸中,可知三种金属都过量,应按盐酸的量计算,镁、铝产生氢气物质的量相等,产生氢气的物质的量为:(0.1L×1mol/L)×1/2=0.05 mol,但金属钠活泼,能与水反应生成氢气,则生成氢气最多的是钠,钠与水反应产生氢气应按钠的物质的量计算:0.3mol钠产生0.15mol氢气。故将钠、镁、铝各0.3mol 分别放入100mL 1mol/L的盐酸中,产生氢气的物质的量之比为:0.15mol:0.05mol:0.05mol=3:1:1,所以同温同压下产生的气体体积比是3:1:1;正确答案:3:1:1。
(5)反应的方程式可以表达为:4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+5H2O,生成1mol的硝酸锌,参加反应的硝酸10/4=2.5mol 正确答案:2.5。
1.“安全无小事”,对危险化学品要在包装标签上印有警示性标志。高锰酸钾(KMnO4)应选用的标志是( )
【答案】B
【详解】高锰酸钾具有强氧化性,故应贴氧化剂标志。
A、图中标志是爆炸品标志,不符合要求,选项A错误;
B、图中标志是氧化剂标志,符合要求,选项B正确;
C、图中标志是剧毒品标志,不符合要求,选项C错误;
D、图中标志是腐蚀品标志,不符合要求,选项D错误;
答案选B。
2.成语是中华民族灿烂文化中的瑰宝,许多成语中蕴含着丰富的化学原理,下列成语中涉及氧化还原反应的是( )
A. 木已成舟 B. 蜡炬成灰 C. 铁杵成针 D. 滴水成冰
【答案】B
【解析】试题分析:A.木已成舟只是物质形状的变化,没有新的物质生成,则没有涉及化学变化,故A错误;B.蜡炬成灰有新的物质生成,属于化学变化,且碳、氧元素的化合价发生变化,则属于氧化还原反应,故B正确; C.铁杵成针只是物质形状的变化,没有新的物质生成,则没有涉及化学变化,故C错误; D.滴水成冰只是物质形状的变化,没有新的物质生成,则没有涉及化学变化,故D错误;故选B。
3.当一束可见光通过下列分散系:①有尘埃的空气 ②硫酸铜溶液 ③稀硫酸 ④稀豆浆,能产生丁达尔效应的是( )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】C
【详解】胶体可以产生丁达尔效应,有尘埃的空气、稀豆浆均属于胶体,当光速通过时能观察到丁达尔效应,硫酸铜溶液、稀硫酸不是胶体,不能观察到丁达尔效应,答案选C。
故选C。
4.氯化镉(CdCl2)是一种常用于薄膜太阳能电池上的物质,由于它有毒,科学家选用了另一种盐来代替。这种替代盐是( )
A. MgCl2 B. HCl C. Cl2 D. Mg(OH)2
【答案】A
【详解】A.氯化镁为盐,符合题意,故A正确;
B.HCl为酸,不符合题意,故B错误;
C.Cl2为单质,不符合题意,故C错误;
D.Mg(OH)2为碱,不符合题意,故D错误;
正确答案:A。
5.浓硫酸与下列物质作用时,只表现强氧化性的是( )
A. 红热木炭 B. 木材炭化 C. 蓝色硫酸铜晶体 D. 氧化铜
【答案】A
【详解】A.C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O ,浓硫酸中硫元素化合价均降低得电子,所以浓硫酸只表现强氧化性,故A正确;
B.木材炭化,浓硫酸主要体现了脱水性,故B错误;
C.蓝色硫酸铜晶体与浓硫酸作用,主要体现了浓硫酸的吸水性,故C错误;
D.氧化铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和水,主要体现了浓硫酸的酸性,故D错误;
正确答案:A。
6.有关下列物质的用途,叙述不正确的是( )
A. 氨容易液化,常用作制冷剂
B. 浓硫酸可作干燥剂,可干燥SO2、Cl2、NH3等气体
C. 铁粉具有还原性,可用作食品抗氧化剂
D. Cl2、ClO2、O3均可作自来水的杀菌、消毒剂
【答案】B
【详解】A.氨分子间易形成氢键,在常压下冷却或常温下加压,气态氨转化为无色的液态氨,同时放出大量热。液态氨气化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降,常用作制冷剂,故不选A;
B.氨气遇浓硫酸发生反应,生成硫酸铵,所以浓硫酸不可干燥氨气,故选B;
C.铁粉具有还原性,可以与氧气发生反应,所以可用作食品抗氧化剂,故不选C;
D. Cl2、ClO2、O3因为具有强氧化性,具有杀菌消毒作用,所以可作自来水的杀菌、消毒剂,故不选D;
正确答案:B。
7.从降低成本和减少环境污染的角度考虑,制取硝酸铜最好的方法是( )
A. 铜和浓硝酸反应 B. 铜和稀硝酸反应
C. 氧化铜和稀硝酸反应 D. 氯化铜溶液和硝酸银溶液反应
【答案】C
【详解】A. 铜和浓硝酸反应,会产生NO2污染性气体,且硝酸的利用率不高,故A不符合题意;
B. 铜和稀硝酸反应,会产生NO污染性气体,且硝酸的利用率不高,故B不符合题意;
C. 氧化铜和稀硝酸反应,生成硝酸铜和水,没有污染物,且硝酸的利用率100%,,符合“绿色化学”和“降低成本”理念,故C符合题意;
D. 氯化铜溶液和硝酸银溶液反应,虽然不会对环境造成污染,但是硝酸银和氯化铜成本比较高,故D不符合题意。
正确答案:C。
8.下列现象不能用于检验NH3的是( )
A. 气体遇浓盐酸产生白烟
B. 气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C. 气体通人酚酞溶液中,溶液变红
D. 气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
【答案】B
【解析】试题分析:A、氨气遇浓盐酸挥发产生的氯化氢气体在空气中反应产生氯化铵固体小颗粒,产生白烟现象。正确。B石蕊试纸有红色石蕊试纸和蓝色石蕊试纸两种。错误。C氨气容易溶解于水中产生弱碱一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子和铵根离子。氢氧根离子使酚酞试液变红。正确。D、氨气和水反应产生碱。碱电离产生氢氧根离子,使湿润的红色石蕊试纸变蓝。正确。
9.下列各试剂中,不能用来鉴别FeSO4和Fe2(SO4)3的是( )
A. NaOH溶液 B. 酸性KMnO4溶液 C. KSCN溶液 D. BaCl2溶液
【答案】D
【详解】A. NaOH溶液与硫酸亚铁先生成白色沉淀(Fe(OH)2)迅速变为灰绿色最后变为红褐色;NaOH溶液与硫酸铁生成红褐色沉淀(Fe(OH)3),故不选A。
B. 酸性KMnO4溶液与硫酸亚铁发生氧化还原反应,硫酸亚铁可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;酸性高锰酸钾与硫酸铁不反应,无现象,故不选B。
C. KSCN溶液与硫酸亚铁无现象;KSCN溶液与硫酸铁反应生成Fe(SCN)3,溶液变为红色,故不选C。
D. BaCl2溶液与FeSO4和Fe2(SO4)3反应,均生成白色硫酸钡沉淀,无法鉴别,故选D。
正确答案:D。
10.下列离子方程式书写正确的是( )
A. 铁和稀硫酸反应:2Fe + 6H+=2Fe3++ 3H2↑
B. 钠与水反应:Na+2H2O=Na++2OH−+H2↑
C. 氯气溶于水:Cl2+H2O=H++Cl−+HClO
D. 过氧化钠投入水中:Na2O2+2H2O=O2↑+2OH−+2Na+
【答案】C
【详解】A. 方程式不符合客观事实,应该是:Fe + 2H+=Fe2++ H2↑,故A不正确;
B. 电荷、原子均不守恒,应该是:2Na+2H2O=2Na++2OH−+H2↑,故B不正确;
C. 氯气溶于水:Cl2+H2O=H++Cl−+HClO,故C正确;
D. 原子不守恒,应该是:2Na2O2+2H2O=O2↑+4OH−+4Na+,故D不正确;
正确答案:C。
11.在强酸性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是( )
A. Mg2+、Na+、NO3-、SO42-
B. K+、MnO4-、Na+、Cl-
C. K+、Na+、NO3-、CO32-
D. Fe3+、Na+、Cl−、SO42-
【答案】A
【详解】A. 强酸性溶液中能大量共存且溶液为无色透明,符合题意,故A正确;
B. MnO4−颜色紫色,不符合题意,故B不正确;
C. CO32-在强酸性溶液中会生成CO2气体,故C不正确;
D. Fe3+颜色棕黄色,不符合题意,故D不正确;
正确答案:A。
12.欲进行下列实验,其方案设计不合理的是( )
A
B
C
D
检验装置气密性
检验铁与水蒸气
反应后生成的气体
验证NH3
极易溶于水
比较Na2CO3和
NaHCO3的热效应
【答案】A
【详解】A.实验装置中长颈漏斗的存在与外界始终连通,无法检验装置气密性,方案设计不合理,故选A;
B.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4 H2,点燃肥皂泡检验氢气的生成,方案设计合理,故不选B;
C.通过喷泉实验检验氨气的水溶性,同时可以检验与水生成了碱,方案设计合理,故不选C;
D.碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,可以比较,故不选D。
正确答案:A。
13.探究新制饱和氯水成分的实验中,根据实验现象得出的结论一定不正确的是( )
A. 氯水的颜色呈黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B. 向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl−
C. 加入含有NaOH的酚酞试液,红色褪去,说明氯水中含有HClO
D. 向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
【答案】C
【详解】溶液中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO;
A.只有氯气有颜色,为黄绿色,氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气,故不选A;
B.溶液与硝酸银反应产生白色沉淀,只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀,说明氯水中含有Cl-,故不选B;
C.碱遇酚酞变红,H+与碱反应使颜色消失,但次氯酸具有漂白性,也能使颜色褪去,实验设计不合理,故选C。
D.溶液呈酸性,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故不选D;
正确答案:C。
14.某同学设计如下微型实验装置用以验证SO2的性质,通过分析实验,下列结论表达不正确的是( )
A. a棉球褪色,验证SO2具有漂白性
B. b棉球褪色,验证SO2具有酸性氧化物的性质
C. c棉球蓝色褪去,验证SO2具有还原性
D. 只能用烧碱溶液吸收尾气
【答案】D
【详解】A.二氧化硫可以漂白品红,,所以可以验证SO2具有漂白性,故不选A;
B.SO2+2NaOH=Na3SO3+H2O ,所以b棉球褪色,可以验证SO2具有酸性氧化物的性质,故不选B;
C.SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,所以c棉球蓝色褪去,可以验证SO2具有还原性,故不选C;
D.碱性物质和氧化性物质均可以吸收尾气二氧化硫,故选D;
正确答案:D。
15.NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述不正确的是( )
A. 常温常压下,1.7 g氨气中含有的原子数目为0.4NA
B. 50 mL 1 mol·L−1 K2SO4溶液中含有的K+数目为0.1NA
C. 5.6 g铁与足量稀硫酸反应转移的电子数为0.3NA
D. 标准状况下,4.48 L的氧气和氮气的混合物含有的分子数目为0.2NA
【答案】C
【详解】A. 常温常压下,1.7 g氨气含有的原子数目为=0.4NA,故不选A。
B. 50 mL 1 mol·L−1 K2SO4溶液中含有的K+数目为1 mol·L−1×50×10-3L×2NA=0.1NA,故不选B。
C. Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑,5.6 g铁与足量稀硫酸反应转移的电子数应为0.2NA,故选C;
D.标准状况下,4.48 L的氧气和氮气的混合物含有的分子数目为0.2NA,故不选D;
正确答案:C。
16.体检时的一些指标常用物质的量浓度表示(可将元素近似折算成相应离子)。根据下图相关数据,下列分析不正确的是( )
A. 1 mmol·L-1=1.0×10-3 mol·L-1
B. 可用焰色反应测定钾离子的含量
C. 该报告中Mg2+指标正常
D. 若某人10 mL血清样本中含钙离子1.2毫克,则其钙含量略偏高
【答案】B
【解析】A. 1mmol/L=1.0×10-3mol/L,A正确;B. 焰色反应只能定性判断元素的存在,不能用焰色反应测定钾离子的含量,B错误;C. 该报告中Mg2+的浓度介于0.75与1.25之间,因此指标正常,C正确;D. 若某人10mL血清样本中含钙离子1.2毫克,浓度是,所以则其钙含量略偏高,D正确,答案选B。
17.某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验:
(1)铁与水蒸气反应的化学方程式为______________________________________。
(2)加入试剂1后溶液呈淡红色,则淡黄色溶液中含有________(填离子符号)。加入试剂1后溶液呈红色的原因是(用离子方程式表示)________________。
(3)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(结合离子方程式说明) ___________________。
(4)一段时间后深红色溶液褪色的原因可能是①溶液中+3铁被氧化为更高的价态;②_______。
【答案】(1). 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (2). Fe3+ (3). Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3 (4). 加入氯水后因发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−,使溶液中Fe3+浓度增大,Fe(SCN)3浓度增大,溶液红色加深 (5). SCN−被新制氯水氧化或反应
【解析】
【分析】铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,氯化铁与硫氰化钾发生反应生成红色的硫氰化铁,加入氯水红色加深说明溶液中亚铁离子被氧化,生成的硫氰化铁浓度增大红色加深,深红色褪去说明硫氰化铁不存在,SCN−或者铁离子被新制氯水氧化;
(1)铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气;
(2)加入稀盐酸得到溶液为淡黄色,说明可能含有三价铁离子,铁离子遇硫氰根离子生成硫氰化铁溶液变红;
(3)加入氯水红色加深说明溶液中亚铁离子被氧化;
(4)深红色褪去说明硫氰化铁不存在,或三价铁被氧化或硫氰根被氧化。
【详解】(1)铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;正确答案:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(2)加入稀盐酸得到溶液为淡黄色,说明可能含有三价铁离子,铁离子遇硫氰根离子生成硫氰化铁溶液变红;正确答案:Fe3+ Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3。
(3)加入氯水红色加深说明溶液中亚铁离子被氧化;
正确答案:加入氯水后因发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−,使溶液中Fe3+浓度增大,Fe(SCN)3浓度增大,溶液红色加深;
(4)深红色褪去说明硫氰化铁不存在,或三价铁被氧化或硫氰根被氧化。
正确答案:SCN−被新制氯水氧化或反应。
18.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。请回答下列问题:
(1)实验室用装置E制备Cl2,其反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O。将上述化学方程式改写为离子方程式_______________________________。
(2)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现__________的现象(填选项序号,下同)。
A.品红溶液都褪色 B.品红溶液都不褪色
C.B中品红溶液褪色,D中不褪色 D.D中品红溶液褪色,B中不褪色
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的溶液呈现的颜色分别为________。
A.无色、红色 B.无色、无色 C.红色、红色 D.红色、无色
(3)C烧杯中氢氧化钠溶液的作用是_____________________________,写出Cl2通入NaOH溶液中的化学方程式_______________________________。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强,他们将制得的SO2和Cl2按物质的量之比1︰1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请分析该现象的原因(用离子方程式表示)_______________________________________。
【答案】(1). MnO2+4H++2Cl−Mn2+ +Cl2↑+2H2O (2). A (3). D (4). 吸收过量的SO2和Cl2,防止污染空气 (5). Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (6). SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl−+SO42−
【解析】
【分析】A用于制备SO2,实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2气体,该反应为Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O,B用于检验二氧化硫的生成,E用浓盐酸和二氧化锰加热条件下制备氯气,D用于检验气体的漂白性,C用于吸收尾气.
(1)一拆:将易溶于水的强电解质拆成离子形式;二删:删掉左右两边相同的离子,得到离子方程式;
(2)①氯水、二氧化硫都具有漂白性,都能够使品红褪色;②氯水因含次氯酸,次氯酸具有氧化性,能漂白品红,但具有不可逆性,SO2的漂白具有可逆性;
(3)氢氧化钠的作用吸收尾气;Cl2通入NaOH溶液生成氯化钠、次氯酸钠、水。
(4)SO2和Cl2按1:1通入,SO2和Cl2恰好反应生成H2SO4和HCl,生成物都无漂白性.
【详解】(1)一拆:将易溶于水的强电解质拆成离子形式:二删:删掉左右两边相同的离子,离子方程式为MnO2+4H++2Cl−Mn2+ +Cl2↑+2H2O;
正确答案:MnO2+4H++2Cl−Mn2+ +Cl2↑+2H2O。
(2)①氯气和二氧化硫都能是品红溶液褪色,所以B和D装置中品红都褪色;
正确答案:A
②二氧化硫漂白后的物质具有不稳定性,加热时又能变为红色,而氯气的漂白具有不可逆性,所以看到的现象是B中溶液由无色变为红色,D中无明显现象;
正确答案:D。
(3)氢氧化钠的作用吸收尾气;Cl2通入NaOH溶液生成氯化钠、次氯酸钠、水。
正确答案:吸收过量的SO2和Cl2,防止污染空气 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
(4)SO2和Cl2按1:1通入,SO2和Cl2恰好反应生成H2SO4和HCl,生成物都无漂白性,离子方程式SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl−+SO42−;
正确答案:SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl−+SO42−。
19.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。请根据下图所示,回答下列问题:
已知:氢化物指的是由氢元素和另一种元素组成的化合物,例如NH3就是氮元素的一种氢化物。
(1)X的化学式为________。
(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应,反应的化学方程式为__________。
(3)已知SO3是一种酸性氧化物,则SO3与NaOH溶液反应的离子方程式为_____________。
(4)欲制备Na2S2O3(硫代硫酸钠),从氧化还原反应角度分析,合理的是_______(填序号)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4
(5)将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。
【答案】(1). H2S (2). Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (3). SO3+2OH−=SO42−+H2O (4). B (5). 2∶1
【解析】
【分析】(1)根据图象化合价和物质分类可知,X为-2价硫元素的氧化物,化学式为H2S;
(2)H2SO4的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应生成硫酸铜,二氧化硫,和水;
(3)酸性氧化物和碱反应生成盐和水,离子方程式为SO3+2OH−=SO42−+H2O;
(4)Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于+2和小于+2;
(5)在SO2+2H2S=2H2O+3S↓反应中,SO2中S元素的化合价由+4降低为0,为氧化剂;H2S中S元素的化合价由-2升高到0,为还原剂,则S单质既是氧化产物又是还原产物,由S原子守恒及反应可知,2mol还原剂反应生成氧化产物为2mol,1mol氧化剂反应生成还原产物为1mol,因为氧化产物与还原产物均为S,所以质量之比等于物质的量之比为2:1。
【详解】(1)根据图象化合价和物质分类可知,X为-2价硫元素的氧化物,化学式为H2S;
正确答案:H2S
(2)H2SO4的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应生成硫酸铜,二氧化硫,和水,方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
正确答案:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(3)酸性氧化物和碱反应生成盐和水,离子方程式为SO3+2OH−=SO42−+H2O;
正确答案:SO3+2OH−=SO42−+H2O。
(4)Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于+2和小于+2;
A.硫元素的化合价都低于+2价,故A不正确;
B.硫元素的化合价分别大于+2和小于+2,故B正确;
C.硫元素的化合价都高于+2价,故C不正确;
D.硫元素的化合价都高于+2价,故D不正确;
正确答案:B。
(5)在SO2+2H2S=2H2O+3S↓反应中,SO2中S元素的化合价由+4降低为0,为氧化剂;H2S中S元素的化合价由-2升高到0,为还原剂,则S单质既是氧化产物又是还原产物,由S原子守恒及反应可知,2mol还原剂反应生成氧化产物为2mol,1mol氧化剂反应生成还原产物为1mol,因为氧化产物与还原产物均为S,所以质量之比等于物质的量之比为2:1;
正确答案:2∶1。
20.依据图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为__________________。
(2)若要收集一瓶氨气,请在图虚框内画出连接图_____。
(3)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸的工艺流程简图如下所示:
写出NH3→NO的化学方程式__________________________________。
(4)图中,X的化学式为_______,将X转化为HNO3属于______________反应(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(5)若要将NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是________(填序号)。
A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2
【答案】(1). 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O (2). (3). 4NH3+5O24NO+6H2O (4). N2O5 (5). 非氧化还原 (6). AD
【解析】
【分析】(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,生成氯化钙、氨气和水;
(2)氨气极易溶于水,比空气轻,收集方法只能用向下排空气法收集,导气管位置短进长出;
(3)氨气的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O;②NO→NO2实验现象是无色气体变化为红棕色气体;③二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸;
(4)图1分析可知X化合价与硝酸相同为+5价,物质类型为氧化物,X化学式为:N2O5,从物质性质上看,X属于酸性氧化物N2O5+2H2O=2HNO3,转化为HNO3属于非氧化还原反应;
(7)若要将NH3→N2,从原理上看,具有氧化性的试剂可行;
【详解】(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O;
正确答案:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)氨气极易溶于水,比空气轻,收集方法只能用向下排空气法收集,导气管位置短进长出;;正确答案:
(3)氨气的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O;②NO→NO2实验现象是无色气体变化为红棕色气体;③二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸,反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;正确答案:4NH3+5O24NO+6H2O。
(4)图1分析可知X化合价与硝酸相同为+5价,物质类型为氧化物,X化学式为:N2O5,从物质性质上看,X属于酸性氧化物N2O5+2H2O=2HNO3,转化为HNO3属于非氧化还原反应;正确答案:N2O5 非氧化还原。
(7)若要将NH3→N2,从原理上看,具有氧化性的试剂可行;
A.O2具有氧化性,故A正确;
B.Na只具有还原性,故B错误;
C.NH4Cl与氨气不反应,故C错误;
D.NO2具有氧化性,故D正确;
正确答案:AD
21.化学计量在化学中占有重要地位。请回答下列问题:
(1)0.3 mol NH3分子中所含原子数与约__________个H2O分子中所含原子数相等。
(2)V mL含a g Al3+的Al2(SO4)3溶液中所含SO42−的物质的量浓度为_____ mol·L−1。
(3)在一定温度和压强下,1体积气体X2与3体积Y2化合生成2体积气态化合物,该化合物的化学式为_________。
(4)将各0.3 mol的钠、镁、铝分别放入100 mL 1 mol·L−1的盐酸中,同温同压下产生气体的体积比为_____________。
(5)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水,当生成1 mol硝酸锌时,参加反应的硝酸的物质的量为_________ mol。
【答案】(1). 2.408×1023 (2). 500a∕9V (3). XY3或Y3X (4). 3:1:1 (5). 2.5
【解析】
【分析】(1)先求出氨气分子中原子的物质的量,在根据NH3与H2O中原子个数相同求出水分子的物质的量,在乘以阿伏伽德罗常数即得结果;
(2)先求出铝离子的物质的量,再根据与硫酸根离子的个数比2:3求出硫酸根离子的物质的量,在除以溶液体积即得SO42−的物质的量浓度;
(3)根据质量守恒定律计算;
(4)将三种金属各0.3mol分别投入100mL 1mol/L的盐酸中,可知三种金属都过量,应按盐酸的量计算,镁、铝产生氢气物质的量相等,产生氢气的物质的量为:(0.1L×1mol/L)×1/2=0.05 mol,但金属钠活泼,能与水反应生成氢气,则生成氢气最多的是钠,钠与水反应产生氢气应按钠的物质的量计算:0.3mol钠产生0.15mol氢气;
(5)硝酸具有氧化性,可以将金属氧化到最高价,被还原的硝酸生成硝酸铵,据此结合方程式来计算回答。
【详解】(1)0.3mol NH3分子中含有的原子的物质的量为0.3mol×4=1.2mol,则n(H2O)==0.4mol,二者含有的原子个数相等,N(H2O)=0.4mol×6.02×1023/mol=2.408×1023;
正确答案:2.408×1023
(2)SO42−的物质的量浓度为mol·L−1。正确答案: 500a∕9V;
(3)设生成的气体的化学式为A,同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,1体积X2(气)和3体积Y2(气)化合生成2体积气态化合物,则反应方程式为X2+3Y2=2A,根据原子守恒,所以A为XY3或Y3X;正确答案:XY3或Y3X;
(4)将三种金属各0.3mol分别投入100mL 1mol/L的盐酸中,可知三种金属都过量,应按盐酸的量计算,镁、铝产生氢气物质的量相等,产生氢气的物质的量为:(0.1L×1mol/L)×1/2=0.05 mol,但金属钠活泼,能与水反应生成氢气,则生成氢气最多的是钠,钠与水反应产生氢气应按钠的物质的量计算:0.3mol钠产生0.15mol氢气。故将钠、镁、铝各0.3mol 分别放入100mL 1mol/L的盐酸中,产生氢气的物质的量之比为:0.15mol:0.05mol:0.05mol=3:1:1,所以同温同压下产生的气体体积比是3:1:1;正确答案:3:1:1。
(5)反应的方程式可以表达为:4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+5H2O,生成1mol的硝酸锌,参加反应的硝酸10/4=2.5mol 正确答案:2.5。
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