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2019年高考化学二轮复习专题练习:08非金属及其化合物(含解析)
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专题08 非金属及其化合物
1.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( )
A.CO2、SiO2都能与碱及碱性氧化物反应
B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C.SiO2可用来制作干燥剂,因SiO2可与水反应
D.CO2和SiO2都是由相应的分子构成的
【答案】A
【解析】CO2、SiO2都是酸性氧化物,都能与碱及碱性氧化物反应,故A正确;SiO2不溶于水,也不能和水反应生成硅酸,B不正确;硅胶可用作干燥剂,但SiO2不与水反应,C不正确;CO2是由分子构成的,SiO2是由Si、O原子直接构成的,D不正确。
2.二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a~e是对①~⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断,其中正确的是( )
①SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
②SiO2+2CSi+2CO↑
③SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
④Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
⑤SiO2+3CSiC+2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃
b.反应②中SiO2表现出氧化性
c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理
e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A.ace B.bde
C.cde D.ab
【答案】B
3.由下列实验事实得出的结论正确的是( )
A.由SiO2不能与水反应生成H2SiO3,可知SiO2不是酸性氧化物
B.由SiO2+2CSi+2CO↑,可知碳的非金属性大于硅
C.CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀,可知酸性H2CO3>H2SiO3
D.SiO2可与NaOH溶液反应,也可与氢氟酸反应,可知SiO2为两性氧化物
【答案】C
【解析】由Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,可知酸性:H2CO3>H2SiO3 (强酸制弱酸)。
4.将足量CO2气体通入水玻璃中,然后加热蒸干,再在高温下充分灼烧,最后得到的固体物质是( )
A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3
C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2
【答案】A
5.C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列有关说法中正确的是( )
A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.元素的+4价氧化物都属于酸性氧化物,都能与碱反应而不能与任何酸反应
C.最低价的气态氢化物都具有还原性,易与O2发生反应
D.其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO3
【答案】C
【解析】A项,硅元素在自然界中无游离态,错误;B项,SiO2能与氢氟酸反应,错误;C项,C、Si、S三种元素低价态气态氢化物分别为CH4、SiH4、H2S,都具有还原性,易与O2发生反应,正确;D项,酸性强弱顺序为:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,错误。
6.月球的矿产资源极为丰富,仅月球表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨,月球上的主要矿物有辉石CaMgSi2O6、斜长石KAlSi3O8和橄榄石(Mg或Fe)2SiO4等,下列说法或分析不正确的是( )
A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B.斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2
C.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气
D.橄榄石中铁为+2价
【答案】B
【解析】斜长石的氧化物形式应为K2O·Al2O3·6SiO2。
7.下列叙述中正确的是( )
A.因为Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强
B.碳和硅都是第ⅣA族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似
C.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
D.SiO2和CO2都是酸性氧化物,但SiO2不能与水反应生成硅酸
【答案】D
8.已知:碳、硅、锗、锡、铅为第ⅣA族元素,其原子序数依次增大,碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的,而铅的+2价化合物是稳定的。根据元素周期律的知识分析下列关于锗、锡、铅的推断不正确的是( )
A.SnCl2具有较强的还原性,PbO2具有较强的氧化性
B.若锗、锡在空气中不反应,铅有可能与氧气反应
C.若锗与盐酸不反应,锡、铅也不能与盐酸反应
D.三种元素的+4价氢氧化物的碱性由弱到强的顺序:Ge(OH)4
【答案】C
【解析】根据题给信息,锡的+4价化合物是稳定的,铅的+2价化合物是稳定的,可知A项正确;根据元素周期律可知铅的金属性最强,它有可能与氧气反应,B项正确;锡、铅在金属活动性顺序表中排在氢前,能与盐酸反应,C项错误;根据金属性的强弱关系,三种元素的+4价氢氧化物的碱性由弱到强的顺序为Ge(OH)4
9.下列除杂方法正确的是( )
A.SiO2中含Al2O3杂质,可以加入足量NaOH溶液,然后过滤除去
B.CO2中含有CO杂质,可以通入盛有CuO的玻璃管且加热
C.CO2中含有HCl杂质,可以通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质,可以通入足量的CO2,然后过滤
【答案】B
【解析】SiO2、Al2O3均能与NaOH溶液反应,A项错误;在加热的条件下,CO与CuO反应产生CO2,B项正确;Na2CO3溶液也能吸收CO2,C项错误;引入NaHCO3杂质,D项错误。
10.科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示:
容器Ⅰ中进行的反应为
①Si(粗)+3HCl(g)===SiHCl3(l)+H2(g);
容器Ⅱ中进行的反应为
②SiHCl3+H2===Si(纯)+3HCl。
下列说法正确的是( )
A.该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用
B.最好用分液的方法分离Si和SiHCl3
C.反应①和②中HCl均作氧化剂
D.反应①和②属于可逆反应
【答案】A
11.下列离子方程式正确的是( )
①氯气与水反应:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
②氯气与氢氧化钠溶液反应:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
③浓盐酸与二氧化锰共热:
MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
④漂白粉溶液中通入少量的二氧化碳气体:
Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
【答案】B
【解析】①氯气与水反应生成的HClO为弱酸,在离子方程式中不能拆分书写;③中浓盐酸可全部电离,应写成H+和Cl-的形式。
12.下列与含氯化合物有关的说法正确的是( )
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)
【答案】B
【解析】NaClO属于盐,为强电解质,A错;B可制备Fe(OH)3胶体,故正确;HCl为共价化合物,C错;电解NaCl溶液时,阴极反应:2H++2e-===H2↑,产生标准状况下22.4 L H2,应转移2NA个电子,D错。
13.某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
【答案】B
【解析】HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A项错误;久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,D项错误;HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,C项错误。
14.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是( )
A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪去
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取无色的水层并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,则含有Br-
【答案】D
15.从淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有关说法不正确的是( )
A.X试剂可以为Na2SO3饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
C.工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl2 44.8 L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
【答案】C
【解析】未知Cl2所处的状况,故无法确定所消耗Cl2的体积。
16.如图所示。若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸 ②饱和氯化钠溶液 ③亚硫酸钠溶液
④饱和碳酸氢钠溶液
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
【答案】D
【解析】Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色,可能有两个原因:一是甲瓶中溶液将Cl2干燥,二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓H2SO4吸水,Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。
17.将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO-和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应中转移电子的物质的量是0.21 mol
B.ClO的生成可能是由于温度升高引起的
C.苛性钾溶液中KOH的质量是16.8 g
D.一定有3.36 L氯气参加反应
【答案】D
18.碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子之间有如图所示关系,根据图示转化关系推测下列说法不正确的是( )
A.可用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘
B.足量Cl2能使湿润的淀粉KI试纸变白的原因可能是5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl
C.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO
D.途径Ⅱ中若生成1 mol I2,反应中转移的电子数为10NA
【答案】C
19.已知:KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
KI淀粉溶液变成蓝色
Cl2具有氧化性
【答案】D
【解析】A项是因为Cl2具有强氧化性,错误;Cl2本身没有酸性,溶液褪色,可能是Cl2与水反应生成HCl和HClO,再与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液褪色,还可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色,B项错误;Cl2本身不具有漂白性,而是Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性,C项错误。
20.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-中的一种),向甲溶液中加入淀粉溶液和新制氯水,则溶液变为橙色,再加入丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子是( )
A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
【答案】B
【解析】根据卤素单质氧化性强弱和X-还原性强弱的变化规律可知,X2的氧化性:Cl2>Br2>I2,X-的还原性:Cl-<Br-<I-。溴水呈橙色,碘单质能使淀粉溶液变蓝。由此可以推断出:在甲中加入淀粉溶液和新制氯水,溶液不变蓝色,而呈现橙色,可说明甲中有Br-,而无I-,发生反应Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,再加入丙溶液,颜色无明显变化,可证明丙中无I-,由此可知甲中含有Br-,乙中含有I-,丙中含有Cl-。
21.氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4倍~5倍,下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是( )
A.氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl
B.氯胺的电子式为
C.氯胺中氯的化合价为+1
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
【答案】A
22.甲气体可发生如下变化:
甲气体乙气体丙气体乙气体丁固体。则甲、乙、丙、丁分别为( )
A.CO2、CO、O2、CaO B.O2、CO、CO2、CaCO3
C.O2、CO2、CO、CaCO3 D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2
【答案】C
【解析】以丙气体为突破口,丙通过灼热的CuO后,生成的乙气体可与澄清石灰水反应生成固体,说明乙是CO2,则丙是CO,甲是O2,丁是CaCO3。
23.下列硫化物中不能直接用金属单质和硫单质反应制得的是( )
A.CuS B.FeS
C.ZnS D.MgS
【答案】A
【解析】硫的非金属性较弱,与变价金属化合时,只能生成低价态硫化物,即Cu与硫反应只能生成Cu2S,其余金属硫化物都能直接用金属单质和硫反应得到,故A符合。
24.《黄帝九鼎神丹经诀》记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得“绿矾油”。这里的“绿矾油”是指( )
A.硝酸 B.硫酸
C.盐酸 D.硫酸亚铁溶液
【答案】B
【解析】根据石胆(胆矾)的组成元素,可知“绿矾油”应为硫酸。
25.为确定某纯净的气体X的成分,进行了如下几种实验,其中不正确的是( )
选项
操作(现象)
结论
A
闻X气味(有刺激性) 酸性KMnO4溶液(褪色)
X一定是SO2
B
闻X气味(有刺激性) 澄清石灰水(变浑浊)
X一定是SO2
C
X品红溶液(褪色) 变红色
X一定是SO2
D
X紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)
X一定不是SO2
【答案】A
26.某同学进行SO2的性质实验。在点滴板a、b、c处分别滴有不同的试剂,再向Na2SO3固体上滴加数滴浓H2SO4后,在整个点滴板上盖上培养皿,一段时间后观察到的实验现象如下表所示:
序号
试剂
实验现象
a
品红溶液
红色褪去
b
酸性KMnO4溶液
紫色褪去
c
NaOH溶液(含2滴酚酞)
红色褪去
下列说法正确的是( )
A.浓硫酸与Na2SO3固体发生了氧化还原反应
B.a、b均表明SO2具有漂白性
C.c中只可能发生反应:SO2+2OH-===SO+H2O
D.c中所得溶液的离子浓度一定存在关系:
c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-)
【答案】D
【解析】浓硫酸与Na2SO3固体反应可生成Na2SO4、SO2和H2O,该反应中各元素的化合价没有发生变化,是非氧化还原反应,A错。SO2可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使KMnO4溶液的紫色褪去,表明SO2具有还原性,B错。SO2过量时,c中还可能发生OH-+SO2===HSO,C错。c溶液中含有SO、HSO等,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),D正确。
27.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
【答案】C
28.如图是检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,品红溶液无变化、澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,品红溶液褪色。据此判断,气体X和液体Y可能是( )
选项
物质
A
B
C
D
X
H2S
SO2
CO2
Cl2
Y
浓硫酸
NaHCO3饱和溶液
Na2SO3溶液
NaHSO3溶液
【答案】B
【解析】H2S不能使品红溶液褪色,A项错误;SO2可与NaHCO3饱和溶液反应生成二氧化碳,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,生成的二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊,若打开活塞K,则品红溶液褪色,B项正确;二氧化碳不能使品红溶液褪色,所以打开活塞K,品红溶液不会褪色,C项错误;Cl2不能使澄清石灰水变浑浊,D项错误。
29.探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是( )
A.用装置甲进行铜和浓硫酸的反应
B.用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
C.用装置丙稀释反应后的混合液
D.用装置丁测定余酸的浓度
【答案】C
30.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水,一定可以观察到白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、催化剂
【答案】D
【解析】由题意知X为浓H2SO4。浓H2SO4使蔗糖变黑主要体现了浓H2SO4的脱水性,A项错误;浓H2SO4在室温下使Fe钝化,B项错误;A为碳单质时,生成的C为CO2,CO2通入少量澄清石灰水生成可溶性的Ca(HCO3)2,C项错误;SO2与O2反应的条件为高温、常压、催化剂,D项正确。
31.下列物质的检验中,其结论一定正确的是( )
A.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入稀HNO3后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明原溶液中一定含有SO
B.向某溶液中加盐酸产生无色气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有CO或SO
C.取少量久置的Na2SO3样品于试管中加水溶解,再加足量盐酸酸化,然后加BaCl2溶液,若加盐酸时有气体产生,加BaCl2溶液时有白色沉淀产生,说明Na2SO3样品已部分被氧化
D.将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体一定是SO2
【答案】C
【解析】该溶液中可能含有Ag+或SO,A错误;使澄清石灰水变浑浊的气体可能为CO2、SO2,溶液中可能存在CO或HCO或SO或HSO,B错误;加入足量盐酸有气体产生,气体为SO2,排除SO的干扰,再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,沉淀为BaSO4,说明一定含有SO,所以说明Na2SO3样品已部分被氧化,C正确;氧化性气体如氯气都能使品红溶液褪色,D错误。
32.用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是( )
A.若品红溶液①褪色,则说明产物中含有SO2
B.若溴水褪色,则说明SO2具有还原性
C.若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡,则说明Na2S2O3只作氧化剂
D.若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊,则说明亚硫酸比碳酸的酸性强
【答案】C
33.绿色化学实验是指化学实验要符合绿色化学思想,如减少污染,防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是( )
A.用铜与浓硫酸反应制取CuSO4,并用少量品红溶液吸收尾气
B.将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中
C.用CCl4进行萃取操作练习时,将溴水改成碘水
D.将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽后,再清洗玻璃仪器
【答案】C
【解析】品红溶液可以用来检验SO2气体,但不能用来吸收尾气,A错误;CO还原Fe2O3后的尾气中含有少量CO气体,直接排放到空气中会造成污染,B错误;溴易挥发,而碘不易挥发,C正确;锌与稀硫酸制氢气后的废液倒入水槽会污染环境,D错误。
34.某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润),挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯,放在纸蝴蝶的下方(如右图)。过一会儿,发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中,能够实现上述变化的是( )
①
②
③
④
纸蝴蝶上的喷洒液
石蕊
酚酞
酚酞
石蕊
小烧杯中的溶液
浓硝酸
浓氨水
NaOH溶液
浓硫酸
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
【答案】A
【解析】浓硝酸易挥发,酸性气体HNO3遇石蕊变红;浓氨水易挥发,碱性气体NH3遇酚酞变红。
35.某同学探究氨和铵盐的性质,对相关实验操作及现象描述正确的是( )
A.室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,比较氨水和NaOH碱性强弱
B.将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中,研究Al(OH)3的两性
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟
D.加热除去NH4Cl中的少量NaHCO3
【答案】A
36.某实验过程如图所示:则图③的试管中的现象是( )
A.无明显现象,因稀H2SO4不与铜反应
B.铜片溶解,产生无色气体,该气体遇到空气不变色
C.铜片溶解,放出红棕色有刺激性气味的气体
D.铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色
【答案】D
【解析】生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3,铜片会继续溶解生成NO。
37.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体d呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是( )
选项
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO
水
B
CO2
饱和NaHCO3溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
1 mol·L-1盐酸
【答案】D
38.学与生产、生活密切联系。下列说法正确的是( )
A.食品包装中使用生石灰或硅胶可吸收水分使食品保持干燥
B.将化工厂排放废气的烟囱加高可减少烟尘对环境的污染
C.将家用84消毒液与洁厕灵混合使用可提高去污效果
D.向海水中加明矾可使海水淡化
【答案】A
【解析】生石灰或硅胶是常见的干燥剂,可吸收水分使食品保持干燥,A正确;烟囱加高,依然还是排放污染物,对环境照样造成污染,B错误;84消毒液的主要成分是NaClO,洁厕灵的主要成分是盐酸,混合使用会生成Cl2污染空气,去污效果减弱,C错误;向海水中加明矾可以除去海水中的悬浮物,不能使海水淡化,D错误。
39.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( )
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B.NO2与水反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D.利用上述关系制取NaHCO3的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2、NH3,然后过滤得到NaHCO3
【答案】C
【解析】NaHCO3不是化肥,A项错误;氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B项错误;制NaHCO3时是向饱和NaCl溶液中依次通入NH3和CO2,D项错误。
40.废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH完全转化为N2,该反应可表示为2NH+3ClO-===N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法中,不正确的是( )
A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原
B.还原性:NH>Cl-
C.反应中每生成1 mol N2,转移6 mol电子
D.经此法处理过的废水可以直接排放
【答案】D
【解析】反应中N元素由-3价升高为0价,NH为还原剂,Cl元素由+1价降低为-1价,被还原生成Cl-,Cl-为还原产物,还原性:NH>Cl-,A、B两项正确;C项,N元素由-3价升高为0价,被氧化,所以反应中每生成1 mol N2,转移6 mol电子,正确;D项,由反应的离子方程式可知经此法处理过的废水呈酸性,不能直接排放,错误。
41.用图中装置进行实验,一段时间后,现象与预测不一致的是( )
选项
①中物质
②中物质
实验预测
A
浓氨水
酚酞溶液
②中溶液变为红色
B
浓硝酸
淀粉KI溶液
②中溶液变为蓝色
C
浓盐酸
浓氨水
大烧杯中有白烟
D
饱和亚硫酸溶液
稀溴水
②中无明显变化
【答案】D
42.2016年10月,“长征二号”火箭成功将“神舟十一号”载人飞船送入太空,实现了我国宇航员中期在轨驻留。火箭使用的液体推进剂是偏二甲肼[(CH3)2N—NH2]和N2O4,发生化学反应:C2H8N2(l)+2N2O4(l)===2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) ΔH<0。关于该反应的说法不正确的是( )
A.N2O4作氧化剂
B.C2H8N2中有两种元素被氧化
C.消耗1 mol C2H8N2时,生成201.6 L气体
D.消耗等量燃料时,生成液态水比生成气态水放出的热量多
【答案】C
【解析】A项,反应中N2O4中的N元素化合价降低,是氧化剂,正确;B项,C2H8N2中C、N两种元素的化合价都升高,所以这两种元素均被氧化,正确;C项,生成气体所处的温度、压强未知,无法计算体积,错误;D项,由于液态水的能量低于气态水,所以生成液态水时放出热量更多,正确。
43.向50 mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉,假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示,且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是( )
A.开始时产生的气体为H2
B.AB段发生的反应为置换反应
C.所用混合溶液中c(HNO3)=0.5 mol·L-1
D.参加反应的铁粉的总质量m2=5.6 g
【答案】D
44.“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题:
(1)耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是________________(填化学式),该物质的类别属于______________(填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”),实验室中不能用玻璃塞试剂瓶盛放KOH溶液,原因是__________________________(用离子方程式表示)。
(2)太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉,其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。“天宫二号”使用光太阳能电池,该电池的核心材料是______,其能量转化方式为__________________。
【答案】(1)SiO2 酸性氧化物
SiO2+2OH-===SiO+H2O
(2)Si(或晶体硅) 太阳能转化为电能
【解析】(1)石英的主要成分为二氧化硅,其化学式为SiO2,它是玻璃工业和陶瓷工业的原料、冶金工业的助熔剂、石英玻璃的主要成分;SiO2能与强碱溶液反应生成硅酸盐和水,所以SiO2属于酸性氧化物;常温下,KOH与玻璃塞中的SiO2发生反应生成K2SiO3(具有黏性)和H2O,反应的离子方程式为SiO2+2OH-===SiO+H2O。
(2)太阳能电池的核心材料是晶体硅,其能量转化方式是太阳能转化为电能。
45.二氯二氢硅(SiH2Cl2)常用于外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒,与水接触易水解,沸点为8.2 ℃。在铜催化作用下,HCl与硅在250~260 ℃反应可以制得SiH2Cl2。
(1)利用浓硫酸、浓盐酸为原料,选用A装置制取HCl,利用了浓硫酸的________性。
(2)D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为___________________________________。
(3)按照气体从左到右的方向,制取SiH2Cl2的装置(h处用止水夹夹好)连接顺序为a―→( )―→( )―→( )―→( )―→( )―→( )―→( )(填仪器接口的字母,其中装置C用到2次)。
(4)按从左到右的顺序,前面装置C中装的药品为______,后面装置C的作用为________________________。
(5)反应除生成二氯二氢硅之外,还会生成H2和______、________等。
(6)新的制取SiH2Cl2的方法是:往硅粉中先通入Cl2,在300~350 ℃反应生成SiCl4,然后再与HCl在250~260 ℃反应,可以大大提高产率。如果通入气体顺序相反,结果会__________________________(用化学方程式表示)。
【答案】(1)吸水 (2)Si+2HClSiH2Cl2
(3)d e f g b c d
(4)P2O5或无水CaCl2 尾气处理和防止空气中的水进入B中 (5)SiCl4 SiHCl3 (6)SiH2Cl2+2Cl2SiCl4+2HCl(或SiH2Cl2+Cl2SiHCl3+HCl)
46.锡(Sn)是一种重要的金属,纯锡可用于制作超导材料、半导体材料。锡元素位于元素周期表第五周期第ⅣA族。
(1)锡在化合物中常见的化合价有两种:+2和________。
(2)锡既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,生成的盐中锡都显+2价,写出锡与NaOH溶液反应的离子方程式:________________________________________________________。
(3)如图是工业冶炼锡的基本流程:
①炼前处理包含锡精矿(主要含锡、铁、铜、铅的硫化物和砷化物)在空气中焙烧等流程,使硫和砷元素转化为易挥发的SO2和As2O3,请写出砷磁黄铁矿(FeAsS2)焙烧生成红棕色固体的化学方程式:______________,
生成的气体用过量的NaOH溶液吸收,则溶液中浓度最大的含氧酸根离子是________。
②还原熔炼的反应原理为SnO2(s)+2CO(g)Sn(s)+2CO2(g),一定温度下,在固定容积的密闭容器中,SnO2与CO反应,平衡后容器内气体的平均摩尔质量为37.6 g·mol-1,该温度下的平衡常数K=________。
③粗锡中主要含有Fe、Cu、Pb、Sb金属,常采用电解精炼方法获得精锡。其中SnSO4溶液作电解液,精锡连接电源的________极,检测可知电解后阳极泥中含有Sb、Cu、PbSO4等,则电解过程中阳极电极反应式为_____________________________________。
④精炼后产生的渣及还原熔炼产生的硬头中一定含有的元素是________。
【答案】(1)+4 (2)Sn+2OH-===SnO+H2↑
(3)①2FeAsS2+7O2Fe2O3+As2O3+4SO2 SO ②2.25 ③负 Fe-2e-===
Fe2+、Sn-2e-===Sn2+、Pb+SO-2e-===PbSO4 ④Sn
47.某矿石含碳酸镁和石英,制备高纯硅和硅胶的工艺流程如下:
(1)“硅胶”常用作________,也可以用作________的载体。A的结构式为________。
(2)制备粗硅的方程式为_____________________________________________。
(3)操作Ⅰ为________,操作Ⅱ为__________________________________________。
(4)操作Ⅲ,需要在氯化氢气流中加热脱水的原因是________________________。
(5)溶液G用E酸化的方程式为____________________________________________。
【答案】(1)干燥剂 催化剂 O===C===O
(2)SiO2+2CSi+2CO
(3)过滤 蒸发浓缩、冷却结晶
(4)防止镁离子水解
(5)Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓
48.海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。如图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:
(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO等离子,为除去这些离子,所加试剂及其先后顺序为(写化学式):
________________________________________________________________________。
(2)①电解饱和食盐水的化学方程式为_________________________________。
②制取MgCl2的过程中涉及反应:MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O,该反应要在HCl气氛中进行,原因是____________________________________________。
(3)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收,写出用SO2吸收发生的离子方程式:________________________________________________________________________,
由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为_____________________________。
(4)也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,生成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出,该反应的离子方程式是____________________________________;
最后再用H2SO4处理得到Br2,之后加入CCl4进行Br2的萃取,最终用________方法得到单质Br2。
【答案】(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(NaOH和Na2CO3顺序可调换)
(2)①2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH
②防止MgCl2水解
(3)Br2+SO2+2H2O===2Br-+4H++SO
Cl2>Br2>SO2
(4)3Br2+3CO===5Br-+BrO+3CO2↑ 蒸馏
49.氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为77 ℃,在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并带有刺激性气味的气体产生。实验室合成原理:SO2+Cl2+SCl2===2SOCl2,部分装置如图所示,回答以下问题:
(1)实验室制取SOCl2在三颈烧瓶中进行,整个装置所选仪器的连接顺序是⑥→__________→①,②←_________(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是________口(填“进水”或“出水”),冷凝管上连接的干燥管的作用是___________________。
(3)实验室制Cl2的离子方程式为_______________________________________。
SOCl2与水反应的化学方程式为__________________________________________。
(4)已知SCl2的沸点为50 ℃。实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离开的实验操作名称是________。若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL(标准状况,SO2足量),最后得到纯净的SOCl2 6.76 g,则SOCl2的产率为________(保留两位有效数字)。
(5)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡、静置得到无色溶液,检验溶液中存在Cl-的方法是_______________________________________________。
【答案】(1)⑫→⑪→⑨→⑩ ⑩←⑨←⑦
(2)进水 吸收逸出的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解
(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑
(4)蒸馏 71%
(5)取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-
50.IBr、ICl、BrF3等称为卤素互化物,(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等称为拟卤素,它们的化学性质均与卤素单质相似,请回答下列问题:
(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为________;它与水反应的化学方程式为ICl+H2O===HIO+HCl,该反应的反应类型为______________(填中学常见的无机反应类型)。
(2)溴化碘(IBr)具有强氧化性,能与Na2SO3溶液反应,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)①已知某些离子的还原性强弱顺序为I->SCN->CN->Br->Cl-。现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3+的溶液中,溶液立即变红,向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液,观察到红色逐渐褪去,请利用平衡移动原理解释这一现象:___________________________。
②下列物质中,也可以使该溶液红色褪去的是________(填字母)。
A.新制氯水 B.碘水 C.SO2 D.盐酸
(4)KCN为剧毒物质,处理含有KCN的废水常用的方法:在碱性条件下用NaClO溶液将CN-氧化为 CO和一种单质气体,该反应的离子方程式为________________________。
(5)已知HCN的电离常数K=6.2×10-10,H2CO3的电离常数K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11,则下列离子方程式能发生的是________(填字母)。
A.CN-+CO2+H2O===HCN+HCO
B.2HCN+CO===2CN-+CO2↑+H2O
C.2CN-+CO2+H2O===2HCN+CO
D.HCN+CO===CN-+HCO
【答案】(1)+1 复分解反应
(2)IBr+SO+H2O===I-+Br-+SO+2H+
(3)①酸性高锰酸钾溶液将SCN-氧化,减小了SCN-的浓度,使反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡不断向左移动,最终Fe(SCN)3完全反应,红色消失 ②AC
(4)2CN-+5ClO-+2OH-===2CO+5Cl-+N2↑+H2O
(5)AD
“强酸制取弱酸”的规律知,A、D正确。
51..二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59 ℃,沸点为11.0 ℃,易溶于水。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃时反应制得,某学生拟用下图所示的装置模拟制取并收集ClO2。
(1)B必须放在冰水浴中控制温度,其原因是____________________________________。
(2)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2。根据如图所示的NaClO2溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制NaClO2的操作步骤:①____________;②____________;③洗涤;④干燥。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
①Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是________、________(填化学式)。
②Ⅱ中反应的离子方程式是_____________________________________________。
③ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
④NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量________(填“相同”“不同”或“无法判断”)。
【答案】(1)使ClO2充分冷凝,减少挥发
(2)蒸发结晶 趁热过滤
(3)①Na2SO3 H2O
②2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO+O2↑+2H2O
③5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O
④相同
52.H2O2广泛应用于化学品合成、纸浆和纺织品的漂白,是环保型液体漂白剂。有研究表明,H2O2溶液的漂白性是HO所致。
(1)H2O2溶液显弱酸性,测得0.15 mol·L-1 H2O2溶液pH约为6。写出H2O2生成HO的电离方程式:__________________________________。
(2)其他条件相同时,研究不同初始pH条件下H2O2溶液的漂白效果,结果如下:
由上图可得到的结论是____________________________________,
结合平衡移动原理简述理由:__________________________________________。
(3)实验发现:若pH>11,则H2O2溶液的漂白效果随pH增大而降低。针对这一现象,继续进行实验,发现溶液中H2O2的分解与pH有关。测定不同初始pH条件下,初始浓度均为0.15 mol·L-1的H2O2溶液发生分解反应,结果如下:
初始pH
pH=10
pH=12
1小时后H2O2溶液浓度
0.13 mol·L-1
0.07 mol·L-1
1小时后pH
没有明显变化
没有明显变化
查阅资料:HO+H2O2===H2O+O2+OH-。
①结合离子方程式解释1小时后pH没有明显变化的原因:______________________。
②从反应速率的角度分析pH过大,H2O2溶液漂白效果会降低的原因:____________。
【答案】(1)H2O2HO+H+
(2)其他条件相同时,初始pH越大染料脱色率越高,即H2O2的漂白效果越好
c(OH-)增大,促使H2O2HO+H+正向移动,c(HO)增大,漂白效果增强
(3)①碱性条件下:H2O2+OH-===HO+H2O,又知HO+H2O2===H2O+O2+OH-,OH-可看作是H2O2分解反应的催化剂,故反应前后pH不变
②pH过大,H2O2分解过快,使参与漂白的c(HO)下降,故漂白效果降低
【解析】(1)H2O2溶液显弱酸性,电离是微弱的,用可逆号,故H2O2生成HO的电离方程式为H2O2HO 53.氯和硫是重要的非金属元素,两者存在SCl2、S2Cl2、SO2Cl2等多种化合物。
(1)S2Cl2是黄绿色油状液体,沸点为136 ℃。其分子结构中每个原子均满足8电子稳定结构,S2Cl2的电子式为__________________________。将Cl2通入熔融态S中可制得S2Cl2(溶有少量S),要得到较纯的S2Cl2,采用的实验操作方法是________。
(2)磺酰氯(SO2Cl2)极易水解,水解后溶液呈强酸性,写出该反应的化学方程式:_________________;
磺酰氯具有较强的氧化性,可以和白磷发生反应:P4+10SO2Cl2===4PCl5+10SO2↑,若生成1 mol SO2,则转移电子的物质的量为________。
(3)下列可作为判断S和Cl非金属性强弱依据的是________(填字母)
a.跟金属反应时,硫被还原为-2价,氯被还原为-1价
b.HClO3酸性比H2SO3强
c.Na2S溶液中通入Cl2,有淡黄色沉淀产生
d.HCl的稳定性强于H2S
【答案】(1) 蒸馏
(2)SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl 2 mol (3)cd
【解析】(1)S2Cl2中每个原子都达到8电子的稳定结构,则电子式为,利用沸点的不同采用蒸馏的方法分离S与S2Cl2。(2)SO2Cl2与H2O反应生成H2SO4和HCl,依据原子守恒即可写出化学方程式为SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl;由化学方程式可知每生成1 mol SO2,S的化合价由+6价降低到+4价,得2 mol电子。(3)a.跟金属反应时,硫被还原为-2价,氯被还原为-1价,与非金属性强弱无关;b.最高价含氧酸酸性越强非金属性越强,应比较HClO4与H2SO4的酸性,错误;c.Cl2可以把S从盐溶液中置换出来,Cl的非金属性强于S,正确;d.HCl的稳定性强于H2S,非金属性越强,氢化物越稳定,Cl的非金属性强于S,正确。
54.过氧化氢(H2O2,俗称双氧水,无色液体)是一种应用广泛的化工原料。
请回答下列问题:
(1)过氧化氢的电子式为____________。
(2)工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢,其反应原理是:
2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2↑,
(NH4)2S2O8+2H2O===2NH4HSO4+H2O2
其流程如下:
①电解硫酸氢铵溶液时,阴极的电极反应式为__________________________________。
②制备过程中,采用减压蒸馏的原因是________________________________,可循环利用的物质是______________________________________________。
(3)在火箭推进器中装有液态H2O2和液态肼(N2H4),当它们混合时,即产生大量的氮气和水蒸气,并放出大量的热量。已知一些化学键的键能数据如下:
化学键
N—N
NN
NN
H—H
N—H
H—O
O—O
OO
E/(kJ·mol-1)
159
419
945
436
389
465
138
498
写出肼和双氧水反应的热化学方程式:_____________________________。上述反应物用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是____________________。
(4)H2O2的用途广泛。
①用双氧水把黑色PbS转化为白色PbSO4,修复变黑的古代油画,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
②碱性溶液中,H2O2可以吸收工业尾气中的ClO2,同时制得NaClO2,反应的离子方程式为__________________。
【答案】(1)
(2)①2H++2e-===H2↑
②过氧化氢不稳定,受热易分解,减压使液体沸点降低 NH4HSO4
(3)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-814 kJ·mol-1 生成N2和H2O,对环境无污染
(4)①4∶1
②H2O2+2OH-+2ClO2===2ClO+O2↑+2H2O
kJ·mol-1,所以该反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-814 kJ·mol-1;上述反应用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是生成N2和H2O,对环境无污染。
(4)①PbS→PbSO4,S元素化合价升高8,故H2O2作氧化剂,H2O2中O元素的化合价降低2,根据氧化还原反应中化合价升降总数相等,可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1。
55.碳、硫的含量影响钢铁性能。某兴趣小组用如下流程对钢样进行探究。
(1)钢样中硫元素以FeS形式存在,FeS在足量氧气中灼烧,生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21∶8,则该固体产物的化学式为____________。
(2)检验钢样灼烧生成气体中的CO2,需要的试剂是____(填字母)。
a.酸性KMnO4溶液 b.澄清石灰水
c.饱和小苏打溶液 d.浓H2SO4
(3)取10.00 g钢样在足量氧气中充分灼烧,将生成的气体用足量1%的H2O2溶液充分吸收,再用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定吸收液至终点,消耗NaOH溶液20.00 mL;另取10.00 g钢样在足量氧气中充分灼烧,将生成的气体通过盛有足量碱石灰的U形管(如图),碱石灰增重0.614 g。
①用1%H2O2溶液吸收SO2,发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
②分别计算该钢样中硫、碳元素的质量分数(写出计算过程)。
③实验测得的碳元素质量分数比真实值偏高,其可能的原因是________(填字母)。
a.U形管中生成的亚硫酸盐吸收了O2
b.碱石灰吸收了空气中的CO2
c.气体通过碱石灰的流速过快,未被充分吸收
【答案】(1)Fe3O4 (2)ab
(3)①H2O2+SO2===2H++SO
②n(S)=n(SO2)=n(NaOH)
=×0.020 00 L×0.100 0 mol·L-1
=1.000×10-3 mol
w(S)=×100%=0.32%
m(SO2)=1.000×10-3 mol×32 g·mol-1÷=0.064 g
m(CO2)=0.614 g-m(SO2)=0.550 g
n(C)=n(CO2)==0.012 5 mol
w(C)=×100%=1.5%
③ab
56.羟胺(NH2OH,不稳定、极易溶于水的白色固体)在有机合成中用作还原剂。回答下列问题:
(1)羟胺分子的电子式为__________________,其中氮的化合价为________。
(2)以Pd/C为催化剂,用H2还原硝酸制备羟胺,反应的化学方程式为____________________。
(3)羟胺为一元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。羟胺溶于水的电离方程式为____________________________,电离常数Kb的值为________________(已知:NH2OH+H+NH3OH+的平衡常数K=6.6×105;KW=1.0×10-14)。羟胺与硫酸形成的正盐的化学式为________。
(4)羟胺是一种强还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入羟胺溶液,观察到的现象是______________________。羟胺作还原剂的优点是_____________________________。
(5)羟胺可以把碱性废水中剧毒的Na3AsO3转化为Na3AsO4,理论上1 mol羟胺可除去废水中溶解的1 mol Na3AsO3,该反应的还原产物为________。在有机合成中,羟胺与丁二酮()反应制备检验镍离子的丁二酮肟(),反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
【答案】(1) -1
(2)HNO3+3H2NH2OH+2H2O
(3)NH2OH+H2ONH3OH++OH-
6.6×10-9 (NH3OH)2SO4
(4)固体逐渐变黑,并有气泡产生 不产生其他杂质(或不会对反应体系引起二次污染)
57.大气污染物主要成分是SO2、NO2、CxHy及可吸入颗粒等,主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气。
(1)上述成分中能形成酸雨的是__________(填化学式)。
(2)煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径之一。利用煤的气化获得的水煤气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下可以合成绿色燃料甲醇。
已知:
CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=-58.7 kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)
ΔH2=+41.0 kJ·mol-1
CO与H2生成CH3OH气体反应的热化学方程式是_____________________________。
(3)空气质子交换法治理SO2,其原理是将含有SO2的烟气与O2通过电化学反应制得硫酸,负极的电极反应式是________________________________________________。
(4)湿法吸收工业尾气中的NO2,常选用纯碱溶液,将NO2转化为两种氮元素的常见含氧酸盐。反应的离子方程式是__________________________________________。
(5)用高能电子束激活烟气(主要成分是SO2、NO2、H2O等),会产生O3等强氧化性微粒。烟气经下列过程可获得化肥。
该化肥中含有的离子是________(填离子符号)。
【答案】(1)SO2、NO2
(2)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)
ΔH=-99.7 kJ·mol-1
(3)SO2+2H2O-2e-===SO+4H+
(4)CO+2NO2===NO+NO+CO2
(5)NH、SO、NO
58.磷化氢(PH3)是一种剧毒气体,是最常用的高效熏蒸杀虫剂,也是一种电子工业原料。
(1)在密闭粮仓放置的磷化铝(AlP)片剂,遇水蒸气放出PH3气体,该反应的化学方程式为____________________________________。
(2)利用反应PH3+3HgCl2===P(HgCl)3+3HCl,可准确测定微量的PH3。
①HgCl2溶液几乎不导电,说明HgCl2属于________(填“共价”或“离子”)化合物。
②通过测定溶液________变化,可测定一定体积空气中PH3的浓度。
(3)PH3的一种工业制法涉及的物质转化关系如图所示:
①亚磷酸属于________元酸。
②当反应Ⅰ生成的n(NaH2PO2)∶n(Na2HPO3)=3∶1时,参加反应的n(P4)∶n(NaOH)=________。
(4)一种用于处理PH3废气的吸收剂成分为次氯酸钙80%、锯木屑(疏松剂)15%、活性炭2.5%、滑石粉(防结块)2.5%。
①次氯酸钙将PH3氧化为H3PO4的化学方程式为______________________________。
②空气中的水蒸气可加快PH3的氧化过程,其原因可能是________________________。
(5)从(4)中的吸收残留物中回收磷酸氢钙(CaHPO4)的方法如下:
①试剂X为________(填化学式)。
②已知25 ℃时,H3PO4的Ka1=7.5×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3=4.4×10-13。加入Y时,应控制悬浊液pH________7(填“>”“=”或“<”),通过计算说明理由:_________________________。
【答案】(1)AlP+3H2O===Al(OH)3+PH3↑
(2)①共价 ②电导率(或pH) (3)①二 ②3∶10
(4)①2Ca(ClO)2+PH3===H3PO4+2CaCl2
②次氯酸钙与水蒸气接触,水解得到氧化能力更强的HClO
(5)①Ca(OH)2(或CaO) ②>
Ka(HPO)==4.4×10-13;
Kh(HPO)==>Ka(HPO),HPO的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性。
液发生“歧化反应”生成NaH2PO2、Na2HPO3和PH3,其中PH3是还原产物,NaH2PO2和Na2HPO3是氧化产59.工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成分为Al2O3,少量Pd)回收Al2(SO4)3及Pd的流程如下:
(1)焙烧时产生的气体X为________(填化学式)。
(2)浸液Y的主要成分为________(填化学式)。
(3)“热还原”过程中发生反应的化学方程式为________________________________。
(4)上述流程中焙烧温度不宜过高,否则会导致硫酸铵固体的分解。某兴趣小组为探究高温下硫酸铵的分解产物,通过下列装置进行实验,观察到B中溶液颜色变浅,C中无明显现象。
①装置B的作用是____________________________。
②进一步测定可知:D中收集的气体相对分子质量为28。写出(NH4)2SO4高温分解的化学方程式:_______________________________________________________。
(5)Pd是优良的储氢金属,其储氢原理为2Pd(s)+xH2(g)===2PdHx(s),其中x的最大值为0.8。
已知:Pd的密度为12 g·cm-3,则1 cm3 Pd能够储存标准状况下H2的最大体积为________ L。(计算结果保留整数)
【答案】(1)NH3 (2)H2PdCl6
(3)(NH4)2PdCl6+2H2Pd+2NH3+6HCl
(4)①检验产物中的SO2
②3(NH4)2SO44NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑
(5)1
1.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是( )
A.CO2、SiO2都能与碱及碱性氧化物反应
B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C.SiO2可用来制作干燥剂,因SiO2可与水反应
D.CO2和SiO2都是由相应的分子构成的
【答案】A
【解析】CO2、SiO2都是酸性氧化物,都能与碱及碱性氧化物反应,故A正确;SiO2不溶于水,也不能和水反应生成硅酸,B不正确;硅胶可用作干燥剂,但SiO2不与水反应,C不正确;CO2是由分子构成的,SiO2是由Si、O原子直接构成的,D不正确。
2.二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a~e是对①~⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断,其中正确的是( )
①SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
②SiO2+2CSi+2CO↑
③SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
④Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
⑤SiO2+3CSiC+2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃
b.反应②中SiO2表现出氧化性
c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理
e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A.ace B.bde
C.cde D.ab
【答案】B
3.由下列实验事实得出的结论正确的是( )
A.由SiO2不能与水反应生成H2SiO3,可知SiO2不是酸性氧化物
B.由SiO2+2CSi+2CO↑,可知碳的非金属性大于硅
C.CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀,可知酸性H2CO3>H2SiO3
D.SiO2可与NaOH溶液反应,也可与氢氟酸反应,可知SiO2为两性氧化物
【答案】C
【解析】由Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,可知酸性:H2CO3>H2SiO3 (强酸制弱酸)。
4.将足量CO2气体通入水玻璃中,然后加热蒸干,再在高温下充分灼烧,最后得到的固体物质是( )
A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3
C.Na2CO3、SiO2 D.SiO2
【答案】A
5.C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列有关说法中正确的是( )
A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.元素的+4价氧化物都属于酸性氧化物,都能与碱反应而不能与任何酸反应
C.最低价的气态氢化物都具有还原性,易与O2发生反应
D.其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO3
【答案】C
【解析】A项,硅元素在自然界中无游离态,错误;B项,SiO2能与氢氟酸反应,错误;C项,C、Si、S三种元素低价态气态氢化物分别为CH4、SiH4、H2S,都具有还原性,易与O2发生反应,正确;D项,酸性强弱顺序为:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,错误。
6.月球的矿产资源极为丰富,仅月球表层5 cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨,月球上的主要矿物有辉石CaMgSi2O6、斜长石KAlSi3O8和橄榄石(Mg或Fe)2SiO4等,下列说法或分析不正确的是( )
A.辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B.斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2
C.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气
D.橄榄石中铁为+2价
【答案】B
【解析】斜长石的氧化物形式应为K2O·Al2O3·6SiO2。
7.下列叙述中正确的是( )
A.因为Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强
B.碳和硅都是第ⅣA族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似
C.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
D.SiO2和CO2都是酸性氧化物,但SiO2不能与水反应生成硅酸
【答案】D
8.已知:碳、硅、锗、锡、铅为第ⅣA族元素,其原子序数依次增大,碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的,而铅的+2价化合物是稳定的。根据元素周期律的知识分析下列关于锗、锡、铅的推断不正确的是( )
A.SnCl2具有较强的还原性,PbO2具有较强的氧化性
B.若锗、锡在空气中不反应,铅有可能与氧气反应
C.若锗与盐酸不反应,锡、铅也不能与盐酸反应
D.三种元素的+4价氢氧化物的碱性由弱到强的顺序:Ge(OH)4
【解析】根据题给信息,锡的+4价化合物是稳定的,铅的+2价化合物是稳定的,可知A项正确;根据元素周期律可知铅的金属性最强,它有可能与氧气反应,B项正确;锡、铅在金属活动性顺序表中排在氢前,能与盐酸反应,C项错误;根据金属性的强弱关系,三种元素的+4价氢氧化物的碱性由弱到强的顺序为Ge(OH)4
A.SiO2中含Al2O3杂质,可以加入足量NaOH溶液,然后过滤除去
B.CO2中含有CO杂质,可以通入盛有CuO的玻璃管且加热
C.CO2中含有HCl杂质,可以通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
D.Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质,可以通入足量的CO2,然后过滤
【答案】B
【解析】SiO2、Al2O3均能与NaOH溶液反应,A项错误;在加热的条件下,CO与CuO反应产生CO2,B项正确;Na2CO3溶液也能吸收CO2,C项错误;引入NaHCO3杂质,D项错误。
10.科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示:
容器Ⅰ中进行的反应为
①Si(粗)+3HCl(g)===SiHCl3(l)+H2(g);
容器Ⅱ中进行的反应为
②SiHCl3+H2===Si(纯)+3HCl。
下列说法正确的是( )
A.该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用
B.最好用分液的方法分离Si和SiHCl3
C.反应①和②中HCl均作氧化剂
D.反应①和②属于可逆反应
【答案】A
11.下列离子方程式正确的是( )
①氯气与水反应:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
②氯气与氢氧化钠溶液反应:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
③浓盐酸与二氧化锰共热:
MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
④漂白粉溶液中通入少量的二氧化碳气体:
Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
【答案】B
【解析】①氯气与水反应生成的HClO为弱酸,在离子方程式中不能拆分书写;③中浓盐酸可全部电离,应写成H+和Cl-的形式。
12.下列与含氯化合物有关的说法正确的是( )
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)
【答案】B
【解析】NaClO属于盐,为强电解质,A错;B可制备Fe(OH)3胶体,故正确;HCl为共价化合物,C错;电解NaCl溶液时,阴极反应:2H++2e-===H2↑,产生标准状况下22.4 L H2,应转移2NA个电子,D错。
13.某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
【答案】B
【解析】HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A项错误;久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,D项错误;HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,C项错误。
14.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是( )
A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪去
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取无色的水层并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,则含有Br-
【答案】D
15.从淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有关说法不正确的是( )
A.X试剂可以为Na2SO3饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
C.工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl2 44.8 L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
【答案】C
【解析】未知Cl2所处的状况,故无法确定所消耗Cl2的体积。
16.如图所示。若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸 ②饱和氯化钠溶液 ③亚硫酸钠溶液
④饱和碳酸氢钠溶液
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
【答案】D
【解析】Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色,可能有两个原因:一是甲瓶中溶液将Cl2干燥,二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓H2SO4吸水,Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。
17.将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO-和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应中转移电子的物质的量是0.21 mol
B.ClO的生成可能是由于温度升高引起的
C.苛性钾溶液中KOH的质量是16.8 g
D.一定有3.36 L氯气参加反应
【答案】D
18.碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子之间有如图所示关系,根据图示转化关系推测下列说法不正确的是( )
A.可用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘
B.足量Cl2能使湿润的淀粉KI试纸变白的原因可能是5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl
C.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO
D.途径Ⅱ中若生成1 mol I2,反应中转移的电子数为10NA
【答案】C
19.已知:KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
KI淀粉溶液变成蓝色
Cl2具有氧化性
【答案】D
【解析】A项是因为Cl2具有强氧化性,错误;Cl2本身没有酸性,溶液褪色,可能是Cl2与水反应生成HCl和HClO,再与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液褪色,还可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色,B项错误;Cl2本身不具有漂白性,而是Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性,C项错误。
20.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-中的一种),向甲溶液中加入淀粉溶液和新制氯水,则溶液变为橙色,再加入丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子是( )
A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
【答案】B
【解析】根据卤素单质氧化性强弱和X-还原性强弱的变化规律可知,X2的氧化性:Cl2>Br2>I2,X-的还原性:Cl-<Br-<I-。溴水呈橙色,碘单质能使淀粉溶液变蓝。由此可以推断出:在甲中加入淀粉溶液和新制氯水,溶液不变蓝色,而呈现橙色,可说明甲中有Br-,而无I-,发生反应Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,再加入丙溶液,颜色无明显变化,可证明丙中无I-,由此可知甲中含有Br-,乙中含有I-,丙中含有Cl-。
21.氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4倍~5倍,下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是( )
A.氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl
B.氯胺的电子式为
C.氯胺中氯的化合价为+1
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
【答案】A
22.甲气体可发生如下变化:
甲气体乙气体丙气体乙气体丁固体。则甲、乙、丙、丁分别为( )
A.CO2、CO、O2、CaO B.O2、CO、CO2、CaCO3
C.O2、CO2、CO、CaCO3 D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2
【答案】C
【解析】以丙气体为突破口,丙通过灼热的CuO后,生成的乙气体可与澄清石灰水反应生成固体,说明乙是CO2,则丙是CO,甲是O2,丁是CaCO3。
23.下列硫化物中不能直接用金属单质和硫单质反应制得的是( )
A.CuS B.FeS
C.ZnS D.MgS
【答案】A
【解析】硫的非金属性较弱,与变价金属化合时,只能生成低价态硫化物,即Cu与硫反应只能生成Cu2S,其余金属硫化物都能直接用金属单质和硫反应得到,故A符合。
24.《黄帝九鼎神丹经诀》记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得“绿矾油”。这里的“绿矾油”是指( )
A.硝酸 B.硫酸
C.盐酸 D.硫酸亚铁溶液
【答案】B
【解析】根据石胆(胆矾)的组成元素,可知“绿矾油”应为硫酸。
25.为确定某纯净的气体X的成分,进行了如下几种实验,其中不正确的是( )
选项
操作(现象)
结论
A
闻X气味(有刺激性) 酸性KMnO4溶液(褪色)
X一定是SO2
B
闻X气味(有刺激性) 澄清石灰水(变浑浊)
X一定是SO2
C
X品红溶液(褪色) 变红色
X一定是SO2
D
X紫色石蕊溶液(先变红色后褪色)
X一定不是SO2
【答案】A
26.某同学进行SO2的性质实验。在点滴板a、b、c处分别滴有不同的试剂,再向Na2SO3固体上滴加数滴浓H2SO4后,在整个点滴板上盖上培养皿,一段时间后观察到的实验现象如下表所示:
序号
试剂
实验现象
a
品红溶液
红色褪去
b
酸性KMnO4溶液
紫色褪去
c
NaOH溶液(含2滴酚酞)
红色褪去
下列说法正确的是( )
A.浓硫酸与Na2SO3固体发生了氧化还原反应
B.a、b均表明SO2具有漂白性
C.c中只可能发生反应:SO2+2OH-===SO+H2O
D.c中所得溶液的离子浓度一定存在关系:
c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-)
【答案】D
【解析】浓硫酸与Na2SO3固体反应可生成Na2SO4、SO2和H2O,该反应中各元素的化合价没有发生变化,是非氧化还原反应,A错。SO2可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使KMnO4溶液的紫色褪去,表明SO2具有还原性,B错。SO2过量时,c中还可能发生OH-+SO2===HSO,C错。c溶液中含有SO、HSO等,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),D正确。
27.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
【答案】C
28.如图是检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,品红溶液无变化、澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,品红溶液褪色。据此判断,气体X和液体Y可能是( )
选项
物质
A
B
C
D
X
H2S
SO2
CO2
Cl2
Y
浓硫酸
NaHCO3饱和溶液
Na2SO3溶液
NaHSO3溶液
【答案】B
【解析】H2S不能使品红溶液褪色,A项错误;SO2可与NaHCO3饱和溶液反应生成二氧化碳,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,生成的二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊,若打开活塞K,则品红溶液褪色,B项正确;二氧化碳不能使品红溶液褪色,所以打开活塞K,品红溶液不会褪色,C项错误;Cl2不能使澄清石灰水变浑浊,D项错误。
29.探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是( )
A.用装置甲进行铜和浓硫酸的反应
B.用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
C.用装置丙稀释反应后的混合液
D.用装置丁测定余酸的浓度
【答案】C
30.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水,一定可以观察到白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、催化剂
【答案】D
【解析】由题意知X为浓H2SO4。浓H2SO4使蔗糖变黑主要体现了浓H2SO4的脱水性,A项错误;浓H2SO4在室温下使Fe钝化,B项错误;A为碳单质时,生成的C为CO2,CO2通入少量澄清石灰水生成可溶性的Ca(HCO3)2,C项错误;SO2与O2反应的条件为高温、常压、催化剂,D项正确。
31.下列物质的检验中,其结论一定正确的是( )
A.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入稀HNO3后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明原溶液中一定含有SO
B.向某溶液中加盐酸产生无色气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有CO或SO
C.取少量久置的Na2SO3样品于试管中加水溶解,再加足量盐酸酸化,然后加BaCl2溶液,若加盐酸时有气体产生,加BaCl2溶液时有白色沉淀产生,说明Na2SO3样品已部分被氧化
D.将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体一定是SO2
【答案】C
【解析】该溶液中可能含有Ag+或SO,A错误;使澄清石灰水变浑浊的气体可能为CO2、SO2,溶液中可能存在CO或HCO或SO或HSO,B错误;加入足量盐酸有气体产生,气体为SO2,排除SO的干扰,再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,沉淀为BaSO4,说明一定含有SO,所以说明Na2SO3样品已部分被氧化,C正确;氧化性气体如氯气都能使品红溶液褪色,D错误。
32.用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是( )
A.若品红溶液①褪色,则说明产物中含有SO2
B.若溴水褪色,则说明SO2具有还原性
C.若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡,则说明Na2S2O3只作氧化剂
D.若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊,则说明亚硫酸比碳酸的酸性强
【答案】C
33.绿色化学实验是指化学实验要符合绿色化学思想,如减少污染,防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是( )
A.用铜与浓硫酸反应制取CuSO4,并用少量品红溶液吸收尾气
B.将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中
C.用CCl4进行萃取操作练习时,将溴水改成碘水
D.将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽后,再清洗玻璃仪器
【答案】C
【解析】品红溶液可以用来检验SO2气体,但不能用来吸收尾气,A错误;CO还原Fe2O3后的尾气中含有少量CO气体,直接排放到空气中会造成污染,B错误;溴易挥发,而碘不易挥发,C正确;锌与稀硫酸制氢气后的废液倒入水槽会污染环境,D错误。
34.某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润),挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯,放在纸蝴蝶的下方(如右图)。过一会儿,发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中,能够实现上述变化的是( )
①
②
③
④
纸蝴蝶上的喷洒液
石蕊
酚酞
酚酞
石蕊
小烧杯中的溶液
浓硝酸
浓氨水
NaOH溶液
浓硫酸
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
【答案】A
【解析】浓硝酸易挥发,酸性气体HNO3遇石蕊变红;浓氨水易挥发,碱性气体NH3遇酚酞变红。
35.某同学探究氨和铵盐的性质,对相关实验操作及现象描述正确的是( )
A.室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,比较氨水和NaOH碱性强弱
B.将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中,研究Al(OH)3的两性
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟
D.加热除去NH4Cl中的少量NaHCO3
【答案】A
36.某实验过程如图所示:则图③的试管中的现象是( )
A.无明显现象,因稀H2SO4不与铜反应
B.铜片溶解,产生无色气体,该气体遇到空气不变色
C.铜片溶解,放出红棕色有刺激性气味的气体
D.铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色
【答案】D
【解析】生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3,铜片会继续溶解生成NO。
37.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体d呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是( )
选项
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO
水
B
CO2
饱和NaHCO3溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
1 mol·L-1盐酸
【答案】D
38.学与生产、生活密切联系。下列说法正确的是( )
A.食品包装中使用生石灰或硅胶可吸收水分使食品保持干燥
B.将化工厂排放废气的烟囱加高可减少烟尘对环境的污染
C.将家用84消毒液与洁厕灵混合使用可提高去污效果
D.向海水中加明矾可使海水淡化
【答案】A
【解析】生石灰或硅胶是常见的干燥剂,可吸收水分使食品保持干燥,A正确;烟囱加高,依然还是排放污染物,对环境照样造成污染,B错误;84消毒液的主要成分是NaClO,洁厕灵的主要成分是盐酸,混合使用会生成Cl2污染空气,去污效果减弱,C错误;向海水中加明矾可以除去海水中的悬浮物,不能使海水淡化,D错误。
39.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( )
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B.NO2与水反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D.利用上述关系制取NaHCO3的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2、NH3,然后过滤得到NaHCO3
【答案】C
【解析】NaHCO3不是化肥,A项错误;氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B项错误;制NaHCO3时是向饱和NaCl溶液中依次通入NH3和CO2,D项错误。
40.废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH完全转化为N2,该反应可表示为2NH+3ClO-===N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法中,不正确的是( )
A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原
B.还原性:NH>Cl-
C.反应中每生成1 mol N2,转移6 mol电子
D.经此法处理过的废水可以直接排放
【答案】D
【解析】反应中N元素由-3价升高为0价,NH为还原剂,Cl元素由+1价降低为-1价,被还原生成Cl-,Cl-为还原产物,还原性:NH>Cl-,A、B两项正确;C项,N元素由-3价升高为0价,被氧化,所以反应中每生成1 mol N2,转移6 mol电子,正确;D项,由反应的离子方程式可知经此法处理过的废水呈酸性,不能直接排放,错误。
41.用图中装置进行实验,一段时间后,现象与预测不一致的是( )
选项
①中物质
②中物质
实验预测
A
浓氨水
酚酞溶液
②中溶液变为红色
B
浓硝酸
淀粉KI溶液
②中溶液变为蓝色
C
浓盐酸
浓氨水
大烧杯中有白烟
D
饱和亚硫酸溶液
稀溴水
②中无明显变化
【答案】D
42.2016年10月,“长征二号”火箭成功将“神舟十一号”载人飞船送入太空,实现了我国宇航员中期在轨驻留。火箭使用的液体推进剂是偏二甲肼[(CH3)2N—NH2]和N2O4,发生化学反应:C2H8N2(l)+2N2O4(l)===2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) ΔH<0。关于该反应的说法不正确的是( )
A.N2O4作氧化剂
B.C2H8N2中有两种元素被氧化
C.消耗1 mol C2H8N2时,生成201.6 L气体
D.消耗等量燃料时,生成液态水比生成气态水放出的热量多
【答案】C
【解析】A项,反应中N2O4中的N元素化合价降低,是氧化剂,正确;B项,C2H8N2中C、N两种元素的化合价都升高,所以这两种元素均被氧化,正确;C项,生成气体所处的温度、压强未知,无法计算体积,错误;D项,由于液态水的能量低于气态水,所以生成液态水时放出热量更多,正确。
43.向50 mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉,假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示,且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是( )
A.开始时产生的气体为H2
B.AB段发生的反应为置换反应
C.所用混合溶液中c(HNO3)=0.5 mol·L-1
D.参加反应的铁粉的总质量m2=5.6 g
【答案】D
44.“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题:
(1)耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是________________(填化学式),该物质的类别属于______________(填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”),实验室中不能用玻璃塞试剂瓶盛放KOH溶液,原因是__________________________(用离子方程式表示)。
(2)太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉,其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。“天宫二号”使用光太阳能电池,该电池的核心材料是______,其能量转化方式为__________________。
【答案】(1)SiO2 酸性氧化物
SiO2+2OH-===SiO+H2O
(2)Si(或晶体硅) 太阳能转化为电能
【解析】(1)石英的主要成分为二氧化硅,其化学式为SiO2,它是玻璃工业和陶瓷工业的原料、冶金工业的助熔剂、石英玻璃的主要成分;SiO2能与强碱溶液反应生成硅酸盐和水,所以SiO2属于酸性氧化物;常温下,KOH与玻璃塞中的SiO2发生反应生成K2SiO3(具有黏性)和H2O,反应的离子方程式为SiO2+2OH-===SiO+H2O。
(2)太阳能电池的核心材料是晶体硅,其能量转化方式是太阳能转化为电能。
45.二氯二氢硅(SiH2Cl2)常用于外延法工艺中重要的硅源。易燃、有毒,与水接触易水解,沸点为8.2 ℃。在铜催化作用下,HCl与硅在250~260 ℃反应可以制得SiH2Cl2。
(1)利用浓硫酸、浓盐酸为原料,选用A装置制取HCl,利用了浓硫酸的________性。
(2)D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为___________________________________。
(3)按照气体从左到右的方向,制取SiH2Cl2的装置(h处用止水夹夹好)连接顺序为a―→( )―→( )―→( )―→( )―→( )―→( )―→( )(填仪器接口的字母,其中装置C用到2次)。
(4)按从左到右的顺序,前面装置C中装的药品为______,后面装置C的作用为________________________。
(5)反应除生成二氯二氢硅之外,还会生成H2和______、________等。
(6)新的制取SiH2Cl2的方法是:往硅粉中先通入Cl2,在300~350 ℃反应生成SiCl4,然后再与HCl在250~260 ℃反应,可以大大提高产率。如果通入气体顺序相反,结果会__________________________(用化学方程式表示)。
【答案】(1)吸水 (2)Si+2HClSiH2Cl2
(3)d e f g b c d
(4)P2O5或无水CaCl2 尾气处理和防止空气中的水进入B中 (5)SiCl4 SiHCl3 (6)SiH2Cl2+2Cl2SiCl4+2HCl(或SiH2Cl2+Cl2SiHCl3+HCl)
46.锡(Sn)是一种重要的金属,纯锡可用于制作超导材料、半导体材料。锡元素位于元素周期表第五周期第ⅣA族。
(1)锡在化合物中常见的化合价有两种:+2和________。
(2)锡既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应,生成的盐中锡都显+2价,写出锡与NaOH溶液反应的离子方程式:________________________________________________________。
(3)如图是工业冶炼锡的基本流程:
①炼前处理包含锡精矿(主要含锡、铁、铜、铅的硫化物和砷化物)在空气中焙烧等流程,使硫和砷元素转化为易挥发的SO2和As2O3,请写出砷磁黄铁矿(FeAsS2)焙烧生成红棕色固体的化学方程式:______________,
生成的气体用过量的NaOH溶液吸收,则溶液中浓度最大的含氧酸根离子是________。
②还原熔炼的反应原理为SnO2(s)+2CO(g)Sn(s)+2CO2(g),一定温度下,在固定容积的密闭容器中,SnO2与CO反应,平衡后容器内气体的平均摩尔质量为37.6 g·mol-1,该温度下的平衡常数K=________。
③粗锡中主要含有Fe、Cu、Pb、Sb金属,常采用电解精炼方法获得精锡。其中SnSO4溶液作电解液,精锡连接电源的________极,检测可知电解后阳极泥中含有Sb、Cu、PbSO4等,则电解过程中阳极电极反应式为_____________________________________。
④精炼后产生的渣及还原熔炼产生的硬头中一定含有的元素是________。
【答案】(1)+4 (2)Sn+2OH-===SnO+H2↑
(3)①2FeAsS2+7O2Fe2O3+As2O3+4SO2 SO ②2.25 ③负 Fe-2e-===
Fe2+、Sn-2e-===Sn2+、Pb+SO-2e-===PbSO4 ④Sn
47.某矿石含碳酸镁和石英,制备高纯硅和硅胶的工艺流程如下:
(1)“硅胶”常用作________,也可以用作________的载体。A的结构式为________。
(2)制备粗硅的方程式为_____________________________________________。
(3)操作Ⅰ为________,操作Ⅱ为__________________________________________。
(4)操作Ⅲ,需要在氯化氢气流中加热脱水的原因是________________________。
(5)溶液G用E酸化的方程式为____________________________________________。
【答案】(1)干燥剂 催化剂 O===C===O
(2)SiO2+2CSi+2CO
(3)过滤 蒸发浓缩、冷却结晶
(4)防止镁离子水解
(5)Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓
48.海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。如图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:
(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO等离子,为除去这些离子,所加试剂及其先后顺序为(写化学式):
________________________________________________________________________。
(2)①电解饱和食盐水的化学方程式为_________________________________。
②制取MgCl2的过程中涉及反应:MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O,该反应要在HCl气氛中进行,原因是____________________________________________。
(3)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收,写出用SO2吸收发生的离子方程式:________________________________________________________________________,
由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为_____________________________。
(4)也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,生成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出,该反应的离子方程式是____________________________________;
最后再用H2SO4处理得到Br2,之后加入CCl4进行Br2的萃取,最终用________方法得到单质Br2。
【答案】(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(NaOH和Na2CO3顺序可调换)
(2)①2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH
②防止MgCl2水解
(3)Br2+SO2+2H2O===2Br-+4H++SO
Cl2>Br2>SO2
(4)3Br2+3CO===5Br-+BrO+3CO2↑ 蒸馏
49.氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为77 ℃,在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并带有刺激性气味的气体产生。实验室合成原理:SO2+Cl2+SCl2===2SOCl2,部分装置如图所示,回答以下问题:
(1)实验室制取SOCl2在三颈烧瓶中进行,整个装置所选仪器的连接顺序是⑥→__________→①,②←_________(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是________口(填“进水”或“出水”),冷凝管上连接的干燥管的作用是___________________。
(3)实验室制Cl2的离子方程式为_______________________________________。
SOCl2与水反应的化学方程式为__________________________________________。
(4)已知SCl2的沸点为50 ℃。实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离开的实验操作名称是________。若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL(标准状况,SO2足量),最后得到纯净的SOCl2 6.76 g,则SOCl2的产率为________(保留两位有效数字)。
(5)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡、静置得到无色溶液,检验溶液中存在Cl-的方法是_______________________________________________。
【答案】(1)⑫→⑪→⑨→⑩ ⑩←⑨←⑦
(2)进水 吸收逸出的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解
(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑
(4)蒸馏 71%
(5)取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-
50.IBr、ICl、BrF3等称为卤素互化物,(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等称为拟卤素,它们的化学性质均与卤素单质相似,请回答下列问题:
(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为________;它与水反应的化学方程式为ICl+H2O===HIO+HCl,该反应的反应类型为______________(填中学常见的无机反应类型)。
(2)溴化碘(IBr)具有强氧化性,能与Na2SO3溶液反应,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)①已知某些离子的还原性强弱顺序为I->SCN->CN->Br->Cl-。现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3+的溶液中,溶液立即变红,向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液,观察到红色逐渐褪去,请利用平衡移动原理解释这一现象:___________________________。
②下列物质中,也可以使该溶液红色褪去的是________(填字母)。
A.新制氯水 B.碘水 C.SO2 D.盐酸
(4)KCN为剧毒物质,处理含有KCN的废水常用的方法:在碱性条件下用NaClO溶液将CN-氧化为 CO和一种单质气体,该反应的离子方程式为________________________。
(5)已知HCN的电离常数K=6.2×10-10,H2CO3的电离常数K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11,则下列离子方程式能发生的是________(填字母)。
A.CN-+CO2+H2O===HCN+HCO
B.2HCN+CO===2CN-+CO2↑+H2O
C.2CN-+CO2+H2O===2HCN+CO
D.HCN+CO===CN-+HCO
【答案】(1)+1 复分解反应
(2)IBr+SO+H2O===I-+Br-+SO+2H+
(3)①酸性高锰酸钾溶液将SCN-氧化,减小了SCN-的浓度,使反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡不断向左移动,最终Fe(SCN)3完全反应,红色消失 ②AC
(4)2CN-+5ClO-+2OH-===2CO+5Cl-+N2↑+H2O
(5)AD
“强酸制取弱酸”的规律知,A、D正确。
51..二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59 ℃,沸点为11.0 ℃,易溶于水。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃时反应制得,某学生拟用下图所示的装置模拟制取并收集ClO2。
(1)B必须放在冰水浴中控制温度,其原因是____________________________________。
(2)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2。根据如图所示的NaClO2溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制NaClO2的操作步骤:①____________;②____________;③洗涤;④干燥。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
①Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是________、________(填化学式)。
②Ⅱ中反应的离子方程式是_____________________________________________。
③ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
④NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量________(填“相同”“不同”或“无法判断”)。
【答案】(1)使ClO2充分冷凝,减少挥发
(2)蒸发结晶 趁热过滤
(3)①Na2SO3 H2O
②2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO+O2↑+2H2O
③5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O
④相同
52.H2O2广泛应用于化学品合成、纸浆和纺织品的漂白,是环保型液体漂白剂。有研究表明,H2O2溶液的漂白性是HO所致。
(1)H2O2溶液显弱酸性,测得0.15 mol·L-1 H2O2溶液pH约为6。写出H2O2生成HO的电离方程式:__________________________________。
(2)其他条件相同时,研究不同初始pH条件下H2O2溶液的漂白效果,结果如下:
由上图可得到的结论是____________________________________,
结合平衡移动原理简述理由:__________________________________________。
(3)实验发现:若pH>11,则H2O2溶液的漂白效果随pH增大而降低。针对这一现象,继续进行实验,发现溶液中H2O2的分解与pH有关。测定不同初始pH条件下,初始浓度均为0.15 mol·L-1的H2O2溶液发生分解反应,结果如下:
初始pH
pH=10
pH=12
1小时后H2O2溶液浓度
0.13 mol·L-1
0.07 mol·L-1
1小时后pH
没有明显变化
没有明显变化
查阅资料:HO+H2O2===H2O+O2+OH-。
①结合离子方程式解释1小时后pH没有明显变化的原因:______________________。
②从反应速率的角度分析pH过大,H2O2溶液漂白效果会降低的原因:____________。
【答案】(1)H2O2HO+H+
(2)其他条件相同时,初始pH越大染料脱色率越高,即H2O2的漂白效果越好
c(OH-)增大,促使H2O2HO+H+正向移动,c(HO)增大,漂白效果增强
(3)①碱性条件下:H2O2+OH-===HO+H2O,又知HO+H2O2===H2O+O2+OH-,OH-可看作是H2O2分解反应的催化剂,故反应前后pH不变
②pH过大,H2O2分解过快,使参与漂白的c(HO)下降,故漂白效果降低
【解析】(1)H2O2溶液显弱酸性,电离是微弱的,用可逆号,故H2O2生成HO的电离方程式为H2O2HO 53.氯和硫是重要的非金属元素,两者存在SCl2、S2Cl2、SO2Cl2等多种化合物。
(1)S2Cl2是黄绿色油状液体,沸点为136 ℃。其分子结构中每个原子均满足8电子稳定结构,S2Cl2的电子式为__________________________。将Cl2通入熔融态S中可制得S2Cl2(溶有少量S),要得到较纯的S2Cl2,采用的实验操作方法是________。
(2)磺酰氯(SO2Cl2)极易水解,水解后溶液呈强酸性,写出该反应的化学方程式:_________________;
磺酰氯具有较强的氧化性,可以和白磷发生反应:P4+10SO2Cl2===4PCl5+10SO2↑,若生成1 mol SO2,则转移电子的物质的量为________。
(3)下列可作为判断S和Cl非金属性强弱依据的是________(填字母)
a.跟金属反应时,硫被还原为-2价,氯被还原为-1价
b.HClO3酸性比H2SO3强
c.Na2S溶液中通入Cl2,有淡黄色沉淀产生
d.HCl的稳定性强于H2S
【答案】(1) 蒸馏
(2)SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl 2 mol (3)cd
【解析】(1)S2Cl2中每个原子都达到8电子的稳定结构,则电子式为,利用沸点的不同采用蒸馏的方法分离S与S2Cl2。(2)SO2Cl2与H2O反应生成H2SO4和HCl,依据原子守恒即可写出化学方程式为SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl;由化学方程式可知每生成1 mol SO2,S的化合价由+6价降低到+4价,得2 mol电子。(3)a.跟金属反应时,硫被还原为-2价,氯被还原为-1价,与非金属性强弱无关;b.最高价含氧酸酸性越强非金属性越强,应比较HClO4与H2SO4的酸性,错误;c.Cl2可以把S从盐溶液中置换出来,Cl的非金属性强于S,正确;d.HCl的稳定性强于H2S,非金属性越强,氢化物越稳定,Cl的非金属性强于S,正确。
54.过氧化氢(H2O2,俗称双氧水,无色液体)是一种应用广泛的化工原料。
请回答下列问题:
(1)过氧化氢的电子式为____________。
(2)工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢,其反应原理是:
2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2↑,
(NH4)2S2O8+2H2O===2NH4HSO4+H2O2
其流程如下:
①电解硫酸氢铵溶液时,阴极的电极反应式为__________________________________。
②制备过程中,采用减压蒸馏的原因是________________________________,可循环利用的物质是______________________________________________。
(3)在火箭推进器中装有液态H2O2和液态肼(N2H4),当它们混合时,即产生大量的氮气和水蒸气,并放出大量的热量。已知一些化学键的键能数据如下:
化学键
N—N
NN
NN
H—H
N—H
H—O
O—O
OO
E/(kJ·mol-1)
159
419
945
436
389
465
138
498
写出肼和双氧水反应的热化学方程式:_____________________________。上述反应物用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是____________________。
(4)H2O2的用途广泛。
①用双氧水把黑色PbS转化为白色PbSO4,修复变黑的古代油画,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
②碱性溶液中,H2O2可以吸收工业尾气中的ClO2,同时制得NaClO2,反应的离子方程式为__________________。
【答案】(1)
(2)①2H++2e-===H2↑
②过氧化氢不稳定,受热易分解,减压使液体沸点降低 NH4HSO4
(3)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-814 kJ·mol-1 生成N2和H2O,对环境无污染
(4)①4∶1
②H2O2+2OH-+2ClO2===2ClO+O2↑+2H2O
kJ·mol-1,所以该反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-814 kJ·mol-1;上述反应用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是生成N2和H2O,对环境无污染。
(4)①PbS→PbSO4,S元素化合价升高8,故H2O2作氧化剂,H2O2中O元素的化合价降低2,根据氧化还原反应中化合价升降总数相等,可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1。
55.碳、硫的含量影响钢铁性能。某兴趣小组用如下流程对钢样进行探究。
(1)钢样中硫元素以FeS形式存在,FeS在足量氧气中灼烧,生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21∶8,则该固体产物的化学式为____________。
(2)检验钢样灼烧生成气体中的CO2,需要的试剂是____(填字母)。
a.酸性KMnO4溶液 b.澄清石灰水
c.饱和小苏打溶液 d.浓H2SO4
(3)取10.00 g钢样在足量氧气中充分灼烧,将生成的气体用足量1%的H2O2溶液充分吸收,再用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定吸收液至终点,消耗NaOH溶液20.00 mL;另取10.00 g钢样在足量氧气中充分灼烧,将生成的气体通过盛有足量碱石灰的U形管(如图),碱石灰增重0.614 g。
①用1%H2O2溶液吸收SO2,发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
②分别计算该钢样中硫、碳元素的质量分数(写出计算过程)。
③实验测得的碳元素质量分数比真实值偏高,其可能的原因是________(填字母)。
a.U形管中生成的亚硫酸盐吸收了O2
b.碱石灰吸收了空气中的CO2
c.气体通过碱石灰的流速过快,未被充分吸收
【答案】(1)Fe3O4 (2)ab
(3)①H2O2+SO2===2H++SO
②n(S)=n(SO2)=n(NaOH)
=×0.020 00 L×0.100 0 mol·L-1
=1.000×10-3 mol
w(S)=×100%=0.32%
m(SO2)=1.000×10-3 mol×32 g·mol-1÷=0.064 g
m(CO2)=0.614 g-m(SO2)=0.550 g
n(C)=n(CO2)==0.012 5 mol
w(C)=×100%=1.5%
③ab
56.羟胺(NH2OH,不稳定、极易溶于水的白色固体)在有机合成中用作还原剂。回答下列问题:
(1)羟胺分子的电子式为__________________,其中氮的化合价为________。
(2)以Pd/C为催化剂,用H2还原硝酸制备羟胺,反应的化学方程式为____________________。
(3)羟胺为一元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。羟胺溶于水的电离方程式为____________________________,电离常数Kb的值为________________(已知:NH2OH+H+NH3OH+的平衡常数K=6.6×105;KW=1.0×10-14)。羟胺与硫酸形成的正盐的化学式为________。
(4)羟胺是一种强还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入羟胺溶液,观察到的现象是______________________。羟胺作还原剂的优点是_____________________________。
(5)羟胺可以把碱性废水中剧毒的Na3AsO3转化为Na3AsO4,理论上1 mol羟胺可除去废水中溶解的1 mol Na3AsO3,该反应的还原产物为________。在有机合成中,羟胺与丁二酮()反应制备检验镍离子的丁二酮肟(),反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
【答案】(1) -1
(2)HNO3+3H2NH2OH+2H2O
(3)NH2OH+H2ONH3OH++OH-
6.6×10-9 (NH3OH)2SO4
(4)固体逐渐变黑,并有气泡产生 不产生其他杂质(或不会对反应体系引起二次污染)
57.大气污染物主要成分是SO2、NO2、CxHy及可吸入颗粒等,主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气。
(1)上述成分中能形成酸雨的是__________(填化学式)。
(2)煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径之一。利用煤的气化获得的水煤气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下可以合成绿色燃料甲醇。
已知:
CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=-58.7 kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)
ΔH2=+41.0 kJ·mol-1
CO与H2生成CH3OH气体反应的热化学方程式是_____________________________。
(3)空气质子交换法治理SO2,其原理是将含有SO2的烟气与O2通过电化学反应制得硫酸,负极的电极反应式是________________________________________________。
(4)湿法吸收工业尾气中的NO2,常选用纯碱溶液,将NO2转化为两种氮元素的常见含氧酸盐。反应的离子方程式是__________________________________________。
(5)用高能电子束激活烟气(主要成分是SO2、NO2、H2O等),会产生O3等强氧化性微粒。烟气经下列过程可获得化肥。
该化肥中含有的离子是________(填离子符号)。
【答案】(1)SO2、NO2
(2)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)
ΔH=-99.7 kJ·mol-1
(3)SO2+2H2O-2e-===SO+4H+
(4)CO+2NO2===NO+NO+CO2
(5)NH、SO、NO
58.磷化氢(PH3)是一种剧毒气体,是最常用的高效熏蒸杀虫剂,也是一种电子工业原料。
(1)在密闭粮仓放置的磷化铝(AlP)片剂,遇水蒸气放出PH3气体,该反应的化学方程式为____________________________________。
(2)利用反应PH3+3HgCl2===P(HgCl)3+3HCl,可准确测定微量的PH3。
①HgCl2溶液几乎不导电,说明HgCl2属于________(填“共价”或“离子”)化合物。
②通过测定溶液________变化,可测定一定体积空气中PH3的浓度。
(3)PH3的一种工业制法涉及的物质转化关系如图所示:
①亚磷酸属于________元酸。
②当反应Ⅰ生成的n(NaH2PO2)∶n(Na2HPO3)=3∶1时,参加反应的n(P4)∶n(NaOH)=________。
(4)一种用于处理PH3废气的吸收剂成分为次氯酸钙80%、锯木屑(疏松剂)15%、活性炭2.5%、滑石粉(防结块)2.5%。
①次氯酸钙将PH3氧化为H3PO4的化学方程式为______________________________。
②空气中的水蒸气可加快PH3的氧化过程,其原因可能是________________________。
(5)从(4)中的吸收残留物中回收磷酸氢钙(CaHPO4)的方法如下:
①试剂X为________(填化学式)。
②已知25 ℃时,H3PO4的Ka1=7.5×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3=4.4×10-13。加入Y时,应控制悬浊液pH________7(填“>”“=”或“<”),通过计算说明理由:_________________________。
【答案】(1)AlP+3H2O===Al(OH)3+PH3↑
(2)①共价 ②电导率(或pH) (3)①二 ②3∶10
(4)①2Ca(ClO)2+PH3===H3PO4+2CaCl2
②次氯酸钙与水蒸气接触,水解得到氧化能力更强的HClO
(5)①Ca(OH)2(或CaO) ②>
Ka(HPO)==4.4×10-13;
Kh(HPO)==>Ka(HPO),HPO的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性。
液发生“歧化反应”生成NaH2PO2、Na2HPO3和PH3,其中PH3是还原产物,NaH2PO2和Na2HPO3是氧化产59.工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成分为Al2O3,少量Pd)回收Al2(SO4)3及Pd的流程如下:
(1)焙烧时产生的气体X为________(填化学式)。
(2)浸液Y的主要成分为________(填化学式)。
(3)“热还原”过程中发生反应的化学方程式为________________________________。
(4)上述流程中焙烧温度不宜过高,否则会导致硫酸铵固体的分解。某兴趣小组为探究高温下硫酸铵的分解产物,通过下列装置进行实验,观察到B中溶液颜色变浅,C中无明显现象。
①装置B的作用是____________________________。
②进一步测定可知:D中收集的气体相对分子质量为28。写出(NH4)2SO4高温分解的化学方程式:_______________________________________________________。
(5)Pd是优良的储氢金属,其储氢原理为2Pd(s)+xH2(g)===2PdHx(s),其中x的最大值为0.8。
已知:Pd的密度为12 g·cm-3,则1 cm3 Pd能够储存标准状况下H2的最大体积为________ L。(计算结果保留整数)
【答案】(1)NH3 (2)H2PdCl6
(3)(NH4)2PdCl6+2H2Pd+2NH3+6HCl
(4)①检验产物中的SO2
②3(NH4)2SO44NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑
(5)1
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