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第四章达标检测-2022版化学必修1 人教版（新课标） 同步练习 （Word含解析）
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这是一份第四章达标检测-2022版化学必修1 人教版（新课标） 同步练习 （Word含解析），共21页。
本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2021四川南充高一期末)人类对自然环境的影响,引起一系列大气污染问题。光化学烟雾属于其中之一,它的污染源是 ( )
A.二氧化碳 B.氮的氧化物
C.氟氯烃(即氟利昂) D.二氧化硫
2.(2020黑龙江鹤岗第一中学高一期末)下列说法正确的是 ( )
A.水晶项链和餐桌上瓷盘都是硅酸盐制品
B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C.SiO2广泛用于光纤通讯
D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
3.(2020山东潍坊高一上期末)据统计,约有80%~85%的化工生产过程使用催化剂,同样在化学实验室进行物质的制取时,也用到催化剂。以下反应不使用催化剂能顺利进行的是 ( )
A.实验室用过氧化氢制取氧气
B.实验室制取氯气
C.工业上合成氨
D.工业上制备硫酸
4.(2020湖南醴陵四中高一上期末)下列有关试剂的保存方法,错误的是 ( )
A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处
B.少量的金属钠保存在煤油中
C.液溴应保存在棕色细口瓶,并加水液封
D.新制的氯水通常保存在无色玻璃试剂瓶中
5.(2021福建福州高一期末)在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是 ( )
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈浅黄绿色
氯水中含Cl2
B
向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水
有无色气体产生
氯水中含
HClO
C
向红色纸条上滴加氯水
红色纸条褪色
氯水具有漂白性
D
向FeCl2溶液中滴加氯水
溶液变成棕黄色
氯水具有氧化性
6.(2021福建南平高一期末)下列操作或装置不能达到实验目的的是 ( )
A
B
探究浓硫酸的脱水性
观察氨的“喷泉”实验
将蔗糖和浓硫酸混合
C
D
收集NO2
制取SO2
7.(2021陕西汉中高三月考)以粗铜为原料制取并收集NO2。从反应后的溶液中回收Cu(NO3)2·6H2O。实验装置如下:
下列设计不能达到实验目的的是 ( )
A.用装置①制取NO2
B.用装置②收集NO2
C.用装置③除去反应液中的不溶物
D.用装置④蒸发浓缩装置③所得滤液,然后冷却结晶、固液分离
8.(2020陕西宝鸡高一上期末)化学实验中常将溶液或试剂进行酸化,下列酸化处理的措施正确的是 ( )
A.检验溶液中是否含有SO42-时,先用盐酸将待检验溶液酸化,然后往其中滴加BaCl2溶液
B.为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用盐酸将高锰酸钾溶液酸化
C.检验溶液中是否含有Fe3+时,用硝酸酸化
D.定性检验SO32-,将BaCl2溶液用HNO3酸化
9.“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是 ( )
A.加热时,①中上部汇集了NH4Cl固体
B.加热时,②中溶液变红,冷却后又都变为无色
C.加热时,③中溶液变红,冷却后红色褪去,体现SO2的还原性
D.三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应
10.(2021山东临朐实验中学高一月考)如图是某元素的“价—类”二维图,其中A为正盐,X是一种强碱,通常条件下Z是无色液体,E的相对分子质量比D大16,各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.A作肥料时不适合与草木灰混合施用
B.可用向上排空气法收集B
C.C一般用排水法收集
D.D→E的反应可用于检验D
11.(2020湖南长沙雅礼中学高三月考)四个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满气体进行喷泉实验,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度关系正确的是(气体的体积均在标准状况下测定) ( )
A.①=②=③=④ B.①>③>②>④
C.①=②>③=④ D.①>②>③=④
12.(2020宁夏银川一中高一上期末)固体粉末X中可能含有Na2O、CaO、CuO、Fe2O3和SiO2中的若干种,为确定其成分,现取X进行如下实验(所加试剂均过量),下列说法正确的是 ( )
A.该混合物中一定含有CuO、SiO2
B.该混合物中可能含有Na2O和Fe2O3
C.该混合物中一定不含CaO和Na2O
D.无法确定是否含有CaO和Fe2O3
13.(2021辽宁沈阳高一期末)已知:SO32-+I2+H2O SO42-+2I-+2H+,某无色溶液中可能含Na+、NH4+、Cu2+、K+、I-、SO32-、SO42-,且所含离子物质的量浓度均相等。向溶液中滴加少量氯水,溶液呈无色。下列关于该溶液的判断中正确的是 ( )
A.肯定不含I-
B.可能含有Cu2+
C.至少含有Na+、NH4+、K+中的两种
D.不能确定是否含有SO42-
14.(2020山西大学附中高一模块诊断)将镁铝合金溶于100 mL稀硝酸中,产生1.12 L NO气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,产生沉淀情况如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.可以求出合金中镁、铝的物质的量之比为1∶1
B.可以求出硝酸的物质的量浓度
C.可以求出沉淀的最大质量为3.21 g
D.氢氧化钠溶液浓度为3 mol·L-1
15.(2020湖北部分重点高中高一上月考)Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物中n(NO2)∶n(NO)=2∶1时,下列说法正确的是 ( )
A.产物中n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]=1∶1
B.参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)=1∶7
C.反应中Cu2S既作氧化剂,又作还原剂
D.反应中每有1 mol CuSO4生成,就有1 mol电子发生转移
16.(2021四川成都树德中学高一月考)已知:将Cl2通入适量NaOH溶液中,产物中可能含有NaCl、NaClO、NaClO3,且c(Cl-)c(ClO-)与温度有关。当n(NaOH)=a mol时,下列说法不正确的是 ( )
A.参加反应的氯气的物质的量等于12a mol
B.改变温度,产物中NaClO3的最大理论产量为17a mol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量n(e-)的范围为12a mol ≤n(e-)≤ 56a mol
D.若某温度下,反应后c(Cl-)c(ClO-)=11,则溶液中c(ClO-)c(ClO3-)=12
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17.(7分)中国高铁对方便人们的出行有重要的作用。
(1)建设高铁轨道需要大量的水泥,生产水泥的主要原材料是 。
(2)高铁上的信息传输系统使用了光导纤维,其主要成分是 (填化学式,下同);乘务员使用的无线通话机的芯片材料是 。
(3)高铁上安装有许多玻璃,氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹,氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应的化学方程式为 。
(4)高铁上的卫生间没有任何异味,是由于所使用的马桶、地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的高科技产品,向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体,该反应的离子方程式为 。
18.(10分)(2020江西上饶高一期末)氮是我们熟悉的典型非金属元素,研究氮及其化合物的性质对于生产、生活、科研具有重要意义,请回答以下问题:
图1
图2
图3
(1)图1中制取氨气的装置和选用的试剂,合理的是 (填字母)。
A.①② B.②③
C.②④ D.①③
(2)实验室制备氨气的化学方程式是 。
图2为铵盐的受热分解装置:
(3)被加热的铂丝处发生反应的化学方程式为 。
(4)B中出现的现象为 。
(5)如图3,将图2烧杯C中反应生成的酸的浓溶液(足量)与Cu反应,实验完毕后,试管中收集到的气体的主要成分为 (写化学式)。
19.(12分)(2020山东潍坊高一上期末)我国“蓝天保卫战”成果显著。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有 (写化学式)。
(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是 。
(3)写出SO2转化为SO3的化学方程式: 。
(4)工业上利用氨气制备一氧化氮,反应的化学方程式为 。
(5)实验室长期保存浓硝酸,需使用棕色试剂瓶,并放置在阴凉处,其原因为 (用化学方程式表示)。
(6)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为 。
20.(13分)(2021山东济宁高一期末)已知氯气与碱反应时,产物受温度的影响。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,并探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置A中产生氯气的反应的化学方程式为 。
(3)装置B中的试剂为 ,该装置的作用为 。
(4)装置C采用的加热方式是 ,装置D中发生反应的离子方程式为 。
(5)装置E的作用是 ,可选用试剂 (填字母)。
A.NaCl溶液 B.NaOH溶液
C.澄清石灰水 D.稀硫酸
(6)探究KClO3、NaClO的氧化能力
操作:向试管1和试管2中,滴加中性KI溶液。
现象:试管1中溶液颜色不变,试管2中溶液变为棕色。
结论:该条件下氧化能力KClO3 NaClO(填“大于”或“小于”)。
21.(10分)(2020湖北十堰高一上期末)在工业上可用含SiO2、CeO2和Fe2O3的废料作原料来获得硫酸铁铵晶体[Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·3H2O],同时可回收CeO2,工艺流程设计如下:
已知:
①SiO2、CeO2不溶于稀硫酸;
②酸性条件下,CeO2可与H2O2反应;
③“反应Ⅰ”所得溶液中含有Ce3+;
④碱性条件下,NH4+与OH-结合生成NH3·H2O。
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时未发生反应的物质是 (填化学式)。
(2)“滤液”中含有的阳离子有 (填离子符号)。
(3)写出“反应Ⅰ”的化学方程式: 。
(4)在酸性条件下,H2O2、CeO2两种物质中,氧化性较弱的是 (填化学式)。
(5)若往硫酸铁铵溶液中加入过量的NaOH,写出该反应的离子方程式: 。
答案全解全
1.B 二氧化碳引起温室效应,故不选A;氮的氧化物引起光化学烟雾,故选B;氟氯烃(即氟利昂)引起臭氧空洞,故不选C;二氧化硫引起酸雨,故不选D。
2.C 水晶的成分是二氧化硅,错误;工艺师利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,错误;SiO2广泛用于光纤通讯,正确;粗硅制备单晶硅涉及氧化还原反应。
3.B 实验室用过氧化氢制取氧气需要二氧化锰来加速分解,A项错误;实验室制氯气可用浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应,此处的二氧化锰是氧化剂而非催化剂,B项正确;工业合成氨需要氮气、氢气在催化剂的存在下进行,C项错误;工业上制备硫酸需要三氧化硫,三氧化硫需要二氧化硫和氧气在五氧化二钒的催化作用下生成,D项错误。
4.D 浓硝酸见光分解,所以需要保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处;金属钠能和氧气、水反应,所以放在煤油中隔绝空气和水;液溴有挥发性,保存在棕色瓶中并加水液封;氯水中的次氯酸见光分解,所以应用棕色玻璃试剂瓶盛放。
5.B 氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色,是因为氯水中含有氯气,A正确;向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有无色气体产生是因为发生反应:NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,说明氯水中含有HCl,B错误;红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,C正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,是因为发生反应:2FeCl2+Cl2 2FeCl3,说明氯水具有氧化性,D正确。
6.D 将蔗糖和浓硫酸混合,蔗糖“脱水”炭化,变为黑色固体,能够探究浓硫酸的脱水性,A正确;挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶,氨气极易溶于水导致烧瓶中压强减小,在外界大气压的作用下,酚酞溶液会沿导管进入烧瓶,酚酞溶液遇碱变为红色,因此会看到产生红色“喷泉”,B正确;NO2气体密度比空气大,可以用向上排空气法收集,多余的NO2气体用NaOH溶液吸收,C正确;浓硫酸与铜反应生成SO2需要在加热条件下进行,D错误。
7.B 浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,同时使用恒压滴液漏斗有利于浓硝酸顺利流入蒸馏烧瓶,能达到实验目的,故不选A;二氧化氮不仅能溶于水还能与水反应,所以不能用排水法收集二氧化氮,应用向上排空气法收集,故选B;过滤除去反应液中的不溶物,故不选C;装置④为蒸发装置,可用于蒸发浓缩装置③所得滤液,然后冷却结晶、固液分离,故不选D。
8.A SO42-能和Ba2+反应生成不溶于盐酸的白色沉淀,检验溶液中是否含有SO42-时,先用盐酸酸化,所得溶液再加BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,证明含有SO42-,反之则没有,A正确;高锰酸钾具有强氧化性,用盐酸将高锰酸钾溶液酸化时,高锰酸钾能将Cl-氧化为氯气,B错误;硝酸具有强氧化性,易将Fe2+氧化为Fe3+,会干扰Fe3+的检验,C错误;硝酸具有强氧化性,易将SO32-氧化为SO42-,SO42-也和Ba2+反应生成白色沉淀,会干扰SO32-的检验,D错误。
9.A 氯化铵不稳定,受热易分解生成NH3和HCl,NH3和HCl遇冷又重新反应生成氯化铵,故在①的上部汇集了NH4Cl固体,A正确;加热时氨气逸出,②中溶液变为无色,冷却后氨气又溶解,②中溶液又变为红色,B错误;加热时,③中溶液变为红色,冷却后溶液又变为无色,体现了SO2的漂白性,故C错误;可逆反应应在相同条件下进行,题中三个实验分别在加热条件下和冷却后进行,不是可逆反应,故D错误。
10.B 由A和强碱(X)反应生成相应的氢化物可知,A为铵盐,强碱与铵盐在加热条件下反应生成氨气,所以B为NH3;氨气和氧气反应生成氮气和水,C为N2;氮气可被氧气氧化为NO,所以D为NO;NO可被氧气氧化为NO2,E为NO2;二氧化氮和水反应生成硝酸,F为HNO3;G为硝酸盐;Y为O2,Z为H2O。铵态氮肥和草木灰不能混合施用,A正确;B为NH3,NH3的密度小于空气,不能采用向上排空气法收集,B错误;C为N2,一般用排水法收集,C正确;NO与O2反应生成NO2,气体颜色由无色变为红棕色,可用于检验NO,D正确。
11.C 相同条件下,设圆底烧瓶容积为x L。①氨气完全溶于水,溶液充满圆底烧瓶,溶液的体积等于烧瓶容积,所以溶液浓度为xLxL×22.4 L/mol=122.4 mol/L;②NO2与H2O发生反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO,根据方程式可知,生成HNO3的物质的量为2x3×22.4 mol,则溶液浓度为2x3×22.4mol23xL=122.4 mol/L;③NO2和O2的混合气体与H2O发生反应:4NO2+O2+2H2O 4HNO3,生成HNO3的物质的量为4x5×22.4 mol,则溶液浓度为4x5×22.4molxL =128 mol/L;④NO2和O2的混合气体与H2O发生反应:4NO2+O2+2H2O 4HNO3,生成HNO3的物质的量为x2×22.4 mol,有x8 L O2参加反应,有3x8 L O2剩余,则溶液浓度为x2×22.4mol5x8L=128 mol/L;故溶液浓度由大到小排序为①=②>③=④。
12.A 由实验可知,溶液A与NaOH溶液反应生成的蓝色沉淀为氢氧化铜,则X中一定含CuO,不含氧化铁;溶液C与二氧化碳反应无明显现象,可知溶液A中无钙离子,则X中不含CaO;固体B与NaOH溶液反应生成溶液D,可知B为SiO2。
13.C SO32-的还原性比I-强,向溶液中加入少量氯水仍无色,可知发生了反应,且产物无色,则原溶液中一定有SO32-,并生成SO42-,无I2生成,即原溶液中可能没有I-,或有I-但I-未被氧化,故A错误;溶液为无色,则一定不存在Cu2+,故B错误;由于一定存在SO32-,且溶液中所有离子浓度相等,根据电荷守恒可知至少含有Na+、NH4+、K+中的两种,故C正确;因溶液中所有离子浓度相等,在溶液中阳离子最多有Na+、NH4+、K+三种,且一定含有SO32-,根据电荷守恒可判断肯定没有SO42-,故D错误。
14.C 由图可知60 mL到70 mL是氢氧化铝溶解生成AlO2-,该过程消耗10 mL氢氧化钠溶液,则铝离子沉淀需要30 mL氢氧化钠溶液,镁离子沉淀需要20 mL氢氧化钠溶液,所以合金中镁、铝的物质的量比之为1∶1;再由镁铝合金与100 mL稀硝酸反应,产生1.12 L NO气体(标准状况),设Mg2+的物质的量为x,根据得失电子守恒可得:2x+3x=0.05 mol×3,则x=0.03 mol,沉淀的最大质量为0.03 mol×58 g·mol-1+0.03 mol×78 g·mol-1=4.08 g;沉淀Mg2+、Al3+消耗的n(NaOH)=0.03 mol×2+0.03 mol×3=0.15 mol,消耗NaOH溶液的体积为50 mL,c(NaOH)=0.15 mol÷0.05 L=3 mol·L-1;沉淀达到最大值时溶液中的溶质为硝酸钠,n(NO3-)=n(Na+)=60×10-3 L×3 mol·L-1=0.18 mol,根据N原子守恒,n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO)=0.18 mol+0.05 mol=0.23 mol,c(HNO3)=0.23mol0.1 L=2.3 mol·L-1,故A、B、D正确,C错误。
15.A 产物中n(NO2)∶n(NO)=2∶1,假定生成2 mol NO2、1 mol NO,则HNO3被还原生成2 mol NO2、1 mol NO共得5 mol e-;由得失电子守恒可知Cu2S应失去5 mol e-,而1 mol Cu2S能失10 mol e-,所以参加反应的Cu2S的物质的量为0.5 mol;0.5 mol Cu2S生成0.5 mol CuSO4和0.5 mol Cu(NO3)2,起酸性作用的HNO3的物质的量为1 mol,起氧化作用的HNO3为3 mol,参加反应的HNO3共4 mol,故n(Cu2S)∶n(HNO3)=0.5 mol∶4 mol=1∶8,所以反应的化学方程式为Cu2S+8HNO3 Cu(NO3)2+CuSO4+4NO2↑+2NO↑+4H2O。产物中n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]=1∶1,故A正确;参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)=1∶8,故B错误;Cu、S化合价都升高,则反应中Cu2S只作还原剂,故C错误;每有1 mol CuSO4生成即有1 mol Cu2S参加反应,则有10 mol电子发生转移,故D错误。
16.B 由氯原子守恒可知,2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3),由钠原子守恒可知n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=n(NaOH),故参加反应的氯气的物质的量等于12a mol,故A正确;根据反应6NaOH+3Cl2 5NaCl+NaClO3+3H2O,n(NaClO3)=16n(NaOH)=16a mol,故B错误;当只发生反应6NaOH+3Cl2 5NaCl+NaClO3+3H2O时,转移电子数最多,消耗6 mol氢氧化钠转移5 mol电子,所以a mol氢氧化钠反应时,最多转移5a6 mol电子,若只发生反应2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O时,转移电子数最少,消耗2 mol氢氧化钠转移1 mol电子,所以a mol氢氧化钠反应时,最少转移12a mol电子,故转移电子的物质的量n(e-)的范围为12a mol≤n≤56a mol,故C正确;依据得失电子守恒可知:c(ClO-)×1+5×c(ClO3-)=c(Cl-)×1,左右两边同时除以c(ClO-)[c(ClO-)≠0]得c(ClO-)×1+5×c(ClO3-)c(ClO-)=c(Cl-)×1c(ClO-),整理得1+5×c(ClO3-)c(ClO-)=11,故c(ClO3-)c(ClO-)=2,即c(ClO-)c(ClO3-)=12,故D正确。
17.答案 (1)黏土、石灰石
(2)SiO2 Si
(3)4HF+SiO2 SiF4↑+2H2O
(4)2H++SiO32- H2SiO3(胶体)
解析 (1)生产水泥的主要原料是黏土和石灰石。
(2)光导纤维的主要成分是SiO2;硅单质是良好的半导体材料,可以用作芯片材料。
(3)氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅气体和水,反应的化学方程式为4HF+SiO2 SiF4↑+2H2O。
(4)硅酸钠与盐酸发生复分解反应生成硅酸胶体和氯化钠,离子方程式为2H++SiO32- H2SiO3(胶体)。
18.答案 (1)C
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑
(3)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(4)无色气体变成红棕色
(5)NO
解析 (1)①NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,NH3和HCl在试管口处遇冷又重新化合生成固体NH4Cl,故①错误;②向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量的热,使浓氨水中的氨气逸出,故②正确;③利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气时试管口应略向下倾斜,故③错误;④浓氨水易挥发,用浓氨水加热制取NH3的方法正确,氨气是碱性气体,可用碱石灰干燥,故④正确。(2)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体制取氨气,二者反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑。(3)在铂丝作催化剂、加热条件下,氨气和氧气发生氧化还原反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。(4)一氧化氮和氧气反应生成红棕色的二氧化氮,反应的化学方程式为2NO+O2 2NO2,所以看到的现象是无色气体变成红棕色。(5)题图2烧杯C中反应生成的酸为HNO3,浓HNO3与Cu反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3- Cu2++2NO2↑+2H2O,3NO2+H2O 2HNO3+NO,故实验完毕后,试管中收集到的气体的主要成分为NO。
19.答案 (1)SO2、SO3、N2O5
(2)NH3
(3)2SO2+O2 2SO3
(4)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(5)4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O
(6)6NO+4NH3 5N2+6H2O
解析 (1)酸性氧化物是能与碱反应只生成盐和水的氧化物,符合要求的有SO2、SO3和N2O5。
(2)图中物质溶于水呈碱性的只有NH3。
(3)二氧化硫在加热和催化剂存在下与氧气反应生成三氧化硫:2SO2+O2 2SO3。
(4)氨气经催化氧化可以得到一氧化氮:4NH3+5O2 4NO+6H2O。
(5)浓硝酸见光或受热时易分解,因此要保存在棕色试剂瓶中:4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O。
(6)氨气中的氮元素为-3价,一氧化氮中的氮元素为+2价,因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气:6NO+4NH3 5N2+6H2O。
20.答案 (1)分液漏斗
(2)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢气体
(4)水浴加热 2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O
(5)吸收多余的Cl2,防止污染空气 B
(6)小于
解析 (1)盛装浓盐酸的仪器a的名称为分液漏斗。
(2)装置A利用浓盐酸和MnO2混合加热制氯气,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)Cl2中混有HCl,则装置B中的试剂为饱和食盐水,该装置的作用是吸收Cl2中的HCl。
(4)装置C采用的加热方式是水浴加热;装置D中Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,发生反应的离子方程式为2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O。
(5)氯气有毒,装置E的作用是吸收多余的Cl2,防止污染空气。
(6)由题述实验现象可知:该条件下,KClO3和KI不反应,NaClO和KI反应生成碘单质,则氧化能力NaClO>KClO3。
21.答案 (1)CeO2、SiO2
(2)H+、Fe3+
(3)2CeO2+H2O2+3H2SO4 Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O
(4)H2O2
(5)Fe3++2NH4++5OH- Fe(OH)3↓+2NH3·H2O
解析 向废料(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质)中加入稀硫酸,Fe2O3转化为Fe2(SO4)3存在于滤液中,CeO2和SiO2不溶于稀硫酸,反应Ⅰ的化学方程式为2CeO2+H2O2+3H2SO4 Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,滤渣为SiO2。
本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2021四川南充高一期末)人类对自然环境的影响,引起一系列大气污染问题。光化学烟雾属于其中之一,它的污染源是 ( )
A.二氧化碳 B.氮的氧化物
C.氟氯烃(即氟利昂) D.二氧化硫
2.(2020黑龙江鹤岗第一中学高一期末)下列说法正确的是 ( )
A.水晶项链和餐桌上瓷盘都是硅酸盐制品
B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C.SiO2广泛用于光纤通讯
D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
3.(2020山东潍坊高一上期末)据统计,约有80%~85%的化工生产过程使用催化剂,同样在化学实验室进行物质的制取时,也用到催化剂。以下反应不使用催化剂能顺利进行的是 ( )
A.实验室用过氧化氢制取氧气
B.实验室制取氯气
C.工业上合成氨
D.工业上制备硫酸
4.(2020湖南醴陵四中高一上期末)下列有关试剂的保存方法,错误的是 ( )
A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处
B.少量的金属钠保存在煤油中
C.液溴应保存在棕色细口瓶,并加水液封
D.新制的氯水通常保存在无色玻璃试剂瓶中
5.(2021福建福州高一期末)在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是 ( )
方法
现象
结论
A
观察氯水颜色
氯水呈浅黄绿色
氯水中含Cl2
B
向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水
有无色气体产生
氯水中含
HClO
C
向红色纸条上滴加氯水
红色纸条褪色
氯水具有漂白性
D
向FeCl2溶液中滴加氯水
溶液变成棕黄色
氯水具有氧化性
6.(2021福建南平高一期末)下列操作或装置不能达到实验目的的是 ( )
A
B
探究浓硫酸的脱水性
观察氨的“喷泉”实验
将蔗糖和浓硫酸混合
C
D
收集NO2
制取SO2
7.(2021陕西汉中高三月考)以粗铜为原料制取并收集NO2。从反应后的溶液中回收Cu(NO3)2·6H2O。实验装置如下:
下列设计不能达到实验目的的是 ( )
A.用装置①制取NO2
B.用装置②收集NO2
C.用装置③除去反应液中的不溶物
D.用装置④蒸发浓缩装置③所得滤液,然后冷却结晶、固液分离
8.(2020陕西宝鸡高一上期末)化学实验中常将溶液或试剂进行酸化,下列酸化处理的措施正确的是 ( )
A.检验溶液中是否含有SO42-时,先用盐酸将待检验溶液酸化,然后往其中滴加BaCl2溶液
B.为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用盐酸将高锰酸钾溶液酸化
C.检验溶液中是否含有Fe3+时,用硝酸酸化
D.定性检验SO32-,将BaCl2溶液用HNO3酸化
9.“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是 ( )
A.加热时,①中上部汇集了NH4Cl固体
B.加热时,②中溶液变红,冷却后又都变为无色
C.加热时,③中溶液变红,冷却后红色褪去,体现SO2的还原性
D.三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应
10.(2021山东临朐实验中学高一月考)如图是某元素的“价—类”二维图,其中A为正盐,X是一种强碱,通常条件下Z是无色液体,E的相对分子质量比D大16,各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.A作肥料时不适合与草木灰混合施用
B.可用向上排空气法收集B
C.C一般用排水法收集
D.D→E的反应可用于检验D
11.(2020湖南长沙雅礼中学高三月考)四个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满气体进行喷泉实验,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度关系正确的是(气体的体积均在标准状况下测定) ( )
A.①=②=③=④ B.①>③>②>④
C.①=②>③=④ D.①>②>③=④
12.(2020宁夏银川一中高一上期末)固体粉末X中可能含有Na2O、CaO、CuO、Fe2O3和SiO2中的若干种,为确定其成分,现取X进行如下实验(所加试剂均过量),下列说法正确的是 ( )
A.该混合物中一定含有CuO、SiO2
B.该混合物中可能含有Na2O和Fe2O3
C.该混合物中一定不含CaO和Na2O
D.无法确定是否含有CaO和Fe2O3
13.(2021辽宁沈阳高一期末)已知:SO32-+I2+H2O SO42-+2I-+2H+,某无色溶液中可能含Na+、NH4+、Cu2+、K+、I-、SO32-、SO42-,且所含离子物质的量浓度均相等。向溶液中滴加少量氯水,溶液呈无色。下列关于该溶液的判断中正确的是 ( )
A.肯定不含I-
B.可能含有Cu2+
C.至少含有Na+、NH4+、K+中的两种
D.不能确定是否含有SO42-
14.(2020山西大学附中高一模块诊断)将镁铝合金溶于100 mL稀硝酸中,产生1.12 L NO气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,产生沉淀情况如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.可以求出合金中镁、铝的物质的量之比为1∶1
B.可以求出硝酸的物质的量浓度
C.可以求出沉淀的最大质量为3.21 g
D.氢氧化钠溶液浓度为3 mol·L-1
15.(2020湖北部分重点高中高一上月考)Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物中n(NO2)∶n(NO)=2∶1时,下列说法正确的是 ( )
A.产物中n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]=1∶1
B.参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)=1∶7
C.反应中Cu2S既作氧化剂,又作还原剂
D.反应中每有1 mol CuSO4生成,就有1 mol电子发生转移
16.(2021四川成都树德中学高一月考)已知:将Cl2通入适量NaOH溶液中,产物中可能含有NaCl、NaClO、NaClO3,且c(Cl-)c(ClO-)与温度有关。当n(NaOH)=a mol时,下列说法不正确的是 ( )
A.参加反应的氯气的物质的量等于12a mol
B.改变温度,产物中NaClO3的最大理论产量为17a mol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量n(e-)的范围为12a mol ≤n(e-)≤ 56a mol
D.若某温度下,反应后c(Cl-)c(ClO-)=11,则溶液中c(ClO-)c(ClO3-)=12
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17.(7分)中国高铁对方便人们的出行有重要的作用。
(1)建设高铁轨道需要大量的水泥,生产水泥的主要原材料是 。
(2)高铁上的信息传输系统使用了光导纤维,其主要成分是 (填化学式,下同);乘务员使用的无线通话机的芯片材料是 。
(3)高铁上安装有许多玻璃,氢氟酸可以处理玻璃表面的微裂纹,氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应的化学方程式为 。
(4)高铁上的卫生间没有任何异味,是由于所使用的马桶、地漏和洗手盆下水口都是纳米硅胶的高科技产品,向硅酸钠溶液中加入稀盐酸可产生硅酸胶体,该反应的离子方程式为 。
18.(10分)(2020江西上饶高一期末)氮是我们熟悉的典型非金属元素,研究氮及其化合物的性质对于生产、生活、科研具有重要意义,请回答以下问题:
图1
图2
图3
(1)图1中制取氨气的装置和选用的试剂,合理的是 (填字母)。
A.①② B.②③
C.②④ D.①③
(2)实验室制备氨气的化学方程式是 。
图2为铵盐的受热分解装置:
(3)被加热的铂丝处发生反应的化学方程式为 。
(4)B中出现的现象为 。
(5)如图3,将图2烧杯C中反应生成的酸的浓溶液(足量)与Cu反应,实验完毕后,试管中收集到的气体的主要成分为 (写化学式)。
19.(12分)(2020山东潍坊高一上期末)我国“蓝天保卫战”成果显著。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有 (写化学式)。
(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是 。
(3)写出SO2转化为SO3的化学方程式: 。
(4)工业上利用氨气制备一氧化氮,反应的化学方程式为 。
(5)实验室长期保存浓硝酸,需使用棕色试剂瓶,并放置在阴凉处,其原因为 (用化学方程式表示)。
(6)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为 。
20.(13分)(2021山东济宁高一期末)已知氯气与碱反应时,产物受温度的影响。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,并探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置A中产生氯气的反应的化学方程式为 。
(3)装置B中的试剂为 ,该装置的作用为 。
(4)装置C采用的加热方式是 ,装置D中发生反应的离子方程式为 。
(5)装置E的作用是 ,可选用试剂 (填字母)。
A.NaCl溶液 B.NaOH溶液
C.澄清石灰水 D.稀硫酸
(6)探究KClO3、NaClO的氧化能力
操作:向试管1和试管2中,滴加中性KI溶液。
现象:试管1中溶液颜色不变,试管2中溶液变为棕色。
结论:该条件下氧化能力KClO3 NaClO(填“大于”或“小于”)。
21.(10分)(2020湖北十堰高一上期末)在工业上可用含SiO2、CeO2和Fe2O3的废料作原料来获得硫酸铁铵晶体[Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·3H2O],同时可回收CeO2,工艺流程设计如下:
已知:
①SiO2、CeO2不溶于稀硫酸;
②酸性条件下,CeO2可与H2O2反应;
③“反应Ⅰ”所得溶液中含有Ce3+;
④碱性条件下,NH4+与OH-结合生成NH3·H2O。
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时未发生反应的物质是 (填化学式)。
(2)“滤液”中含有的阳离子有 (填离子符号)。
(3)写出“反应Ⅰ”的化学方程式: 。
(4)在酸性条件下,H2O2、CeO2两种物质中,氧化性较弱的是 (填化学式)。
(5)若往硫酸铁铵溶液中加入过量的NaOH,写出该反应的离子方程式: 。
答案全解全
1.B 二氧化碳引起温室效应,故不选A;氮的氧化物引起光化学烟雾,故选B;氟氯烃(即氟利昂)引起臭氧空洞,故不选C;二氧化硫引起酸雨,故不选D。
2.C 水晶的成分是二氧化硅,错误;工艺师利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,错误;SiO2广泛用于光纤通讯,正确;粗硅制备单晶硅涉及氧化还原反应。
3.B 实验室用过氧化氢制取氧气需要二氧化锰来加速分解,A项错误;实验室制氯气可用浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应,此处的二氧化锰是氧化剂而非催化剂,B项正确;工业合成氨需要氮气、氢气在催化剂的存在下进行,C项错误;工业上制备硫酸需要三氧化硫,三氧化硫需要二氧化硫和氧气在五氧化二钒的催化作用下生成,D项错误。
4.D 浓硝酸见光分解,所以需要保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处;金属钠能和氧气、水反应,所以放在煤油中隔绝空气和水;液溴有挥发性,保存在棕色瓶中并加水液封;氯水中的次氯酸见光分解,所以应用棕色玻璃试剂瓶盛放。
5.B 氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色,是因为氯水中含有氯气,A正确;向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有无色气体产生是因为发生反应:NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,说明氯水中含有HCl,B错误;红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,C正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,是因为发生反应:2FeCl2+Cl2 2FeCl3,说明氯水具有氧化性,D正确。
6.D 将蔗糖和浓硫酸混合,蔗糖“脱水”炭化,变为黑色固体,能够探究浓硫酸的脱水性,A正确;挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶,氨气极易溶于水导致烧瓶中压强减小,在外界大气压的作用下,酚酞溶液会沿导管进入烧瓶,酚酞溶液遇碱变为红色,因此会看到产生红色“喷泉”,B正确;NO2气体密度比空气大,可以用向上排空气法收集,多余的NO2气体用NaOH溶液吸收,C正确;浓硫酸与铜反应生成SO2需要在加热条件下进行,D错误。
7.B 浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,同时使用恒压滴液漏斗有利于浓硝酸顺利流入蒸馏烧瓶,能达到实验目的,故不选A;二氧化氮不仅能溶于水还能与水反应,所以不能用排水法收集二氧化氮,应用向上排空气法收集,故选B;过滤除去反应液中的不溶物,故不选C;装置④为蒸发装置,可用于蒸发浓缩装置③所得滤液,然后冷却结晶、固液分离,故不选D。
8.A SO42-能和Ba2+反应生成不溶于盐酸的白色沉淀,检验溶液中是否含有SO42-时,先用盐酸酸化,所得溶液再加BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,证明含有SO42-,反之则没有,A正确;高锰酸钾具有强氧化性,用盐酸将高锰酸钾溶液酸化时,高锰酸钾能将Cl-氧化为氯气,B错误;硝酸具有强氧化性,易将Fe2+氧化为Fe3+,会干扰Fe3+的检验,C错误;硝酸具有强氧化性,易将SO32-氧化为SO42-,SO42-也和Ba2+反应生成白色沉淀,会干扰SO32-的检验,D错误。
9.A 氯化铵不稳定,受热易分解生成NH3和HCl,NH3和HCl遇冷又重新反应生成氯化铵,故在①的上部汇集了NH4Cl固体,A正确;加热时氨气逸出,②中溶液变为无色,冷却后氨气又溶解,②中溶液又变为红色,B错误;加热时,③中溶液变为红色,冷却后溶液又变为无色,体现了SO2的漂白性,故C错误;可逆反应应在相同条件下进行,题中三个实验分别在加热条件下和冷却后进行,不是可逆反应,故D错误。
10.B 由A和强碱(X)反应生成相应的氢化物可知,A为铵盐,强碱与铵盐在加热条件下反应生成氨气,所以B为NH3;氨气和氧气反应生成氮气和水,C为N2;氮气可被氧气氧化为NO,所以D为NO;NO可被氧气氧化为NO2,E为NO2;二氧化氮和水反应生成硝酸,F为HNO3;G为硝酸盐;Y为O2,Z为H2O。铵态氮肥和草木灰不能混合施用,A正确;B为NH3,NH3的密度小于空气,不能采用向上排空气法收集,B错误;C为N2,一般用排水法收集,C正确;NO与O2反应生成NO2,气体颜色由无色变为红棕色,可用于检验NO,D正确。
11.C 相同条件下,设圆底烧瓶容积为x L。①氨气完全溶于水,溶液充满圆底烧瓶,溶液的体积等于烧瓶容积,所以溶液浓度为xLxL×22.4 L/mol=122.4 mol/L;②NO2与H2O发生反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO,根据方程式可知,生成HNO3的物质的量为2x3×22.4 mol,则溶液浓度为2x3×22.4mol23xL=122.4 mol/L;③NO2和O2的混合气体与H2O发生反应:4NO2+O2+2H2O 4HNO3,生成HNO3的物质的量为4x5×22.4 mol,则溶液浓度为4x5×22.4molxL =128 mol/L;④NO2和O2的混合气体与H2O发生反应:4NO2+O2+2H2O 4HNO3,生成HNO3的物质的量为x2×22.4 mol,有x8 L O2参加反应,有3x8 L O2剩余,则溶液浓度为x2×22.4mol5x8L=128 mol/L;故溶液浓度由大到小排序为①=②>③=④。
12.A 由实验可知,溶液A与NaOH溶液反应生成的蓝色沉淀为氢氧化铜,则X中一定含CuO,不含氧化铁;溶液C与二氧化碳反应无明显现象,可知溶液A中无钙离子,则X中不含CaO;固体B与NaOH溶液反应生成溶液D,可知B为SiO2。
13.C SO32-的还原性比I-强,向溶液中加入少量氯水仍无色,可知发生了反应,且产物无色,则原溶液中一定有SO32-,并生成SO42-,无I2生成,即原溶液中可能没有I-,或有I-但I-未被氧化,故A错误;溶液为无色,则一定不存在Cu2+,故B错误;由于一定存在SO32-,且溶液中所有离子浓度相等,根据电荷守恒可知至少含有Na+、NH4+、K+中的两种,故C正确;因溶液中所有离子浓度相等,在溶液中阳离子最多有Na+、NH4+、K+三种,且一定含有SO32-,根据电荷守恒可判断肯定没有SO42-,故D错误。
14.C 由图可知60 mL到70 mL是氢氧化铝溶解生成AlO2-,该过程消耗10 mL氢氧化钠溶液,则铝离子沉淀需要30 mL氢氧化钠溶液,镁离子沉淀需要20 mL氢氧化钠溶液,所以合金中镁、铝的物质的量比之为1∶1;再由镁铝合金与100 mL稀硝酸反应,产生1.12 L NO气体(标准状况),设Mg2+的物质的量为x,根据得失电子守恒可得:2x+3x=0.05 mol×3,则x=0.03 mol,沉淀的最大质量为0.03 mol×58 g·mol-1+0.03 mol×78 g·mol-1=4.08 g;沉淀Mg2+、Al3+消耗的n(NaOH)=0.03 mol×2+0.03 mol×3=0.15 mol,消耗NaOH溶液的体积为50 mL,c(NaOH)=0.15 mol÷0.05 L=3 mol·L-1;沉淀达到最大值时溶液中的溶质为硝酸钠,n(NO3-)=n(Na+)=60×10-3 L×3 mol·L-1=0.18 mol,根据N原子守恒,n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO)=0.18 mol+0.05 mol=0.23 mol,c(HNO3)=0.23mol0.1 L=2.3 mol·L-1,故A、B、D正确,C错误。
15.A 产物中n(NO2)∶n(NO)=2∶1,假定生成2 mol NO2、1 mol NO,则HNO3被还原生成2 mol NO2、1 mol NO共得5 mol e-;由得失电子守恒可知Cu2S应失去5 mol e-,而1 mol Cu2S能失10 mol e-,所以参加反应的Cu2S的物质的量为0.5 mol;0.5 mol Cu2S生成0.5 mol CuSO4和0.5 mol Cu(NO3)2,起酸性作用的HNO3的物质的量为1 mol,起氧化作用的HNO3为3 mol,参加反应的HNO3共4 mol,故n(Cu2S)∶n(HNO3)=0.5 mol∶4 mol=1∶8,所以反应的化学方程式为Cu2S+8HNO3 Cu(NO3)2+CuSO4+4NO2↑+2NO↑+4H2O。产物中n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]=1∶1,故A正确;参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)=1∶8,故B错误;Cu、S化合价都升高,则反应中Cu2S只作还原剂,故C错误;每有1 mol CuSO4生成即有1 mol Cu2S参加反应,则有10 mol电子发生转移,故D错误。
16.B 由氯原子守恒可知,2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3),由钠原子守恒可知n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=n(NaOH),故参加反应的氯气的物质的量等于12a mol,故A正确;根据反应6NaOH+3Cl2 5NaCl+NaClO3+3H2O,n(NaClO3)=16n(NaOH)=16a mol,故B错误;当只发生反应6NaOH+3Cl2 5NaCl+NaClO3+3H2O时,转移电子数最多,消耗6 mol氢氧化钠转移5 mol电子,所以a mol氢氧化钠反应时,最多转移5a6 mol电子,若只发生反应2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O时,转移电子数最少,消耗2 mol氢氧化钠转移1 mol电子,所以a mol氢氧化钠反应时,最少转移12a mol电子,故转移电子的物质的量n(e-)的范围为12a mol≤n≤56a mol,故C正确;依据得失电子守恒可知:c(ClO-)×1+5×c(ClO3-)=c(Cl-)×1,左右两边同时除以c(ClO-)[c(ClO-)≠0]得c(ClO-)×1+5×c(ClO3-)c(ClO-)=c(Cl-)×1c(ClO-),整理得1+5×c(ClO3-)c(ClO-)=11,故c(ClO3-)c(ClO-)=2,即c(ClO-)c(ClO3-)=12,故D正确。
17.答案 (1)黏土、石灰石
(2)SiO2 Si
(3)4HF+SiO2 SiF4↑+2H2O
(4)2H++SiO32- H2SiO3(胶体)
解析 (1)生产水泥的主要原料是黏土和石灰石。
(2)光导纤维的主要成分是SiO2;硅单质是良好的半导体材料,可以用作芯片材料。
(3)氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅气体和水,反应的化学方程式为4HF+SiO2 SiF4↑+2H2O。
(4)硅酸钠与盐酸发生复分解反应生成硅酸胶体和氯化钠,离子方程式为2H++SiO32- H2SiO3(胶体)。
18.答案 (1)C
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑
(3)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(4)无色气体变成红棕色
(5)NO
解析 (1)①NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,NH3和HCl在试管口处遇冷又重新化合生成固体NH4Cl,故①错误;②向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量的热,使浓氨水中的氨气逸出,故②正确;③利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气时试管口应略向下倾斜,故③错误;④浓氨水易挥发,用浓氨水加热制取NH3的方法正确,氨气是碱性气体,可用碱石灰干燥,故④正确。(2)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体制取氨气,二者反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑。(3)在铂丝作催化剂、加热条件下,氨气和氧气发生氧化还原反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。(4)一氧化氮和氧气反应生成红棕色的二氧化氮,反应的化学方程式为2NO+O2 2NO2,所以看到的现象是无色气体变成红棕色。(5)题图2烧杯C中反应生成的酸为HNO3,浓HNO3与Cu反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3- Cu2++2NO2↑+2H2O,3NO2+H2O 2HNO3+NO,故实验完毕后,试管中收集到的气体的主要成分为NO。
19.答案 (1)SO2、SO3、N2O5
(2)NH3
(3)2SO2+O2 2SO3
(4)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(5)4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O
(6)6NO+4NH3 5N2+6H2O
解析 (1)酸性氧化物是能与碱反应只生成盐和水的氧化物,符合要求的有SO2、SO3和N2O5。
(2)图中物质溶于水呈碱性的只有NH3。
(3)二氧化硫在加热和催化剂存在下与氧气反应生成三氧化硫:2SO2+O2 2SO3。
(4)氨气经催化氧化可以得到一氧化氮:4NH3+5O2 4NO+6H2O。
(5)浓硝酸见光或受热时易分解,因此要保存在棕色试剂瓶中:4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O。
(6)氨气中的氮元素为-3价,一氧化氮中的氮元素为+2价,因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气:6NO+4NH3 5N2+6H2O。
20.答案 (1)分液漏斗
(2)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢气体
(4)水浴加热 2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O
(5)吸收多余的Cl2,防止污染空气 B
(6)小于
解析 (1)盛装浓盐酸的仪器a的名称为分液漏斗。
(2)装置A利用浓盐酸和MnO2混合加热制氯气,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)Cl2中混有HCl,则装置B中的试剂为饱和食盐水,该装置的作用是吸收Cl2中的HCl。
(4)装置C采用的加热方式是水浴加热;装置D中Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,发生反应的离子方程式为2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O。
(5)氯气有毒,装置E的作用是吸收多余的Cl2,防止污染空气。
(6)由题述实验现象可知:该条件下,KClO3和KI不反应,NaClO和KI反应生成碘单质,则氧化能力NaClO>KClO3。
21.答案 (1)CeO2、SiO2
(2)H+、Fe3+
(3)2CeO2+H2O2+3H2SO4 Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O
(4)H2O2
(5)Fe3++2NH4++5OH- Fe(OH)3↓+2NH3·H2O
解析 向废料(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质)中加入稀硫酸,Fe2O3转化为Fe2(SO4)3存在于滤液中,CeO2和SiO2不溶于稀硫酸,反应Ⅰ的化学方程式为2CeO2+H2O2+3H2SO4 Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,滤渣为SiO2。
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