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人教版新高考化学一轮复习训练-目标检测卷4 非金属及其化合物、化学与社会发展、化学综合实验
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这是一份人教版新高考化学一轮复习训练-目标检测卷4 非金属及其化合物、化学与社会发展、化学综合实验，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
章末目标检测卷4 非金属及其化合物、化学与社会发展 、化学综合实验
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020天津一中高三模拟改编)下列有关说法正确的是( )。
A.玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应,故常用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰
B.口罩中间的熔喷布具有核心作用,其主要原料为聚丙烯,属于有机高分子材料
C.过氧化氢、乙醇、过氧乙酸等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
D.“84”消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液,为了提高消毒效果,可以与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用
2.(2020北京大学附中高三阶段性测试)下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质作出的判断合理的是( )。
实验
方案
实验Ⅰ:
实验Ⅱ:
实验
现象
试纸中心区域变黑,边缘变红
黑色固体溶解,溶液接近无色(溶液中锰元素仅以Mn2+存在),产生能使带火星的木条复燃的无色气体
A.由Ⅰ可知,浓硫酸具有脱水性
B.由Ⅰ可知,浓硫酸具有弱酸性
C.由Ⅱ可知,浓硫酸具有强氧化性
D.由Ⅱ可知,浓硫酸具有吸水性
3.(2020江苏如皋中学高三教学质量测试)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )。
A.CuCuSO4CuCl2
B.NH3NOHNO3
C.Cl2HClOHCl
D.Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg
4.(2020北京卷)硫酸盐(含SO42-、HSO4-)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如图:
下列说法不正确的是( )。
A.该过程有H2O参与
B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C.硫酸盐气溶胶呈酸性
D.该过程没有生成硫氧键
5.研究表明,大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.整个过程中O3作催化剂
B.反应Ⅲ的方程式为O2+OO3
C.光化学烟雾中含甲醛、乙醛等刺激性物质
D.反应Ⅰ、反应Ⅱ均属于氧化还原反应
6.(2020天津七校高三模拟)下列材料或物质的应用与其对应的性质完全相符合的是( )。
A.镁铝合金用来制造飞机外壳——合金熔点低
B.葡萄酒中含SO2——SO2有漂白性
C.SiO2用来制造光导纤维——SiO2具有耐酸性
D.食品袋中常放一小袋Fe粉——Fe粉具有还原性
7.(2020福建三明高三期末)下图是某元素的价类二维图,其中X是一种强碱,A为正盐,通常条件下Z是无色液体,D的相对分子质量比E小16,各物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.A是可与草木灰混合使用的肥料
B.C可用排空气法收集
C.F与B能发生复分解反应生成盐
D.B在一定条件下可直接与Y反应生成D
8.(2020北京海淀高三二模)下列物质混合后,能产生蓝色沉淀的是( )。
A.FeCl3溶液与NaOH溶液
B.FeSO4溶液与K3[Fe(CN)6]溶液
C.AgNO3溶液与氨水
D.鸡蛋清与浓硝酸
9.葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:SO32->I->Cl-)。
酒样气体溶液数据处理
下列说法不正确的是( )。
A.若试剂A选择氯水,则试剂B可选择NaOH标准液
B.通入N2和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出
C.葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化,利用了亚硫酸盐的还原性
D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,则试剂B可选择I2标准液
10.(2020山东平度第九中学高三期中)自然界中时刻存在着含氮物质间的转化,实现氮按照一定的方向转化一直是科学领域研究的重要课题。氮气在催化剂作用下的一系列转化如图所示:
下列叙述正确的是( )。
A.N2转化为NH3、NH3转化为NO均属于氮的固定
B.在催化剂a的作用下,氮气发生了氧化反应
C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D.催化剂a、b均可以提高单位时间内反应物的转化率
二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2020山东滨州二模)实验室从含碘废液(含有I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
已知:溴化十六烷基三甲基铵是一种阳离子表面活性剂,可以中和沉淀表面所带的负电荷,使沉淀颗粒快速聚集,快速下沉。下列说法错误的是( )。
A.含碘废液中是否含有IO3-,可用碘化钾淀粉试纸检验
B.步骤①中Na2S2O3不可用Na2SO3代替
C.步骤②可以用倾析法除去上层清液
D.步骤③发生反应的离子方程式为4Fe3++2CuI4Fe2++2Cu2++I2
12.(2020山东济宁嘉祥一中高三检测)某兴趣小组设计了如下实验测定海带中碘元素的含量,依次经过以下四个步骤,图示装置和原理能达到实验目的的是( )。
13.实验室用铂丝按右图所示进行氨的催化氧化实验,下列说法正确的是( )。
A.通入空气的目的是让氨挥发出来,从而使氧气和氨充分混合
B.瓶口出现少量红棕色气体,说明氨催化氧化的产物是NO2
C.瓶内有白烟出现是由于生成了白色晶体NH4NO3
D.铂丝保持红热说明该反应的ΔH>0
14.(2020河北衡水中学高三调研)ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是( )。
A.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O22ClO2-+O2+2H+
C.工业上可将ClO2制成NaClO2固体,便于贮存和运输
D.通入空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收器充分吸收
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
15.(12分)某化学实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为弹簧夹,夹持固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是 。
(2)甲、乙分别是 (填字母)。
A.浓硫酸、碱石灰
B.碱石灰、碱石灰
C.碱石灰、无水氯化钙
D.五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原,预测C装置中能观察到的现象是 。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。
16.(12分)(2020江西吉安月考)为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)。
实验过程:
Ⅰ.检查好装置的气密性后,在各仪器中添加相应试剂。
Ⅱ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T形导管插入B中溶液,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅲ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅳ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2。
Ⅴ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅵ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3。
Ⅶ.更换试管D,重复过程Ⅴ,检验B溶液中的离子。
(1)检验虚线框内装置气密性的操作是 。
(2)B装置中棉花上浸润的溶液为 。实验Ⅱ通入N2的作用是 。
(3)C中发生反应的化学方程式是 。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸大,原因是 。
(5)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色,反应的离子方程式为 。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+>SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”)。
实验者
过程Ⅳ中B溶液中含有的离子
过程Ⅵ中B溶液中含有的离子
甲
既有Fe3+,又有Fe2+
有SO42-
乙
有Fe3+,无Fe2+
有SO42-
丙
有Fe3+,无Fe2+
有Fe2+
17.(12分)(2020四川内江三模)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,为黄色气体或红褐色液体(熔点-64.5 ℃,沸点-5.5 ℃),具有刺鼻恶臭味,遇水易水解,有多种方法制备。
(1)方法一:将5 g经300 ℃下干燥了3 h并研细的KCl粉末装入50 mL带有接头及抽真空用活塞的玻璃容器内。将容器尽量减压,在减压下通入0.002 mol NO2。反应12~36 min即可完成,NO2红棕色消失,出现黄色亚硝酰氯,同时还得到一种盐。写出亚硝酰氯的电子式: ,该方法制备NOCl的化学方程式为 ,氯化钾需要“干燥”的原因是 。
(2)方法二:实验室可用如图装置制备亚硝酰氯(NOCl),检验装置气密性并装入药品打开 K2,然后再打开 (填“K1 ”或“K3 ”) 通入一段时间气体,其目的为 ,然后进行其他操作,当Z中有一定量液体生成时,停止实验。写出X装置中反应的离子方程式: 。
(3)测定产品纯度:取(2)中a g Z 中液态产品溶于蒸馏水,配制成250 mL溶液;用酸式滴定管准确量取25.00 mL所配溶液置于锥形瓶中,滴加几滴K2CrO4溶液作指示剂,用滴定管盛装b mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液体积为d mL。[已知:Ksp( AgCl ) =1.56 ×10-10 ,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,Ag2CrO4为砖红色固体,忽略杂质参与反应]
①盛装AgNO3 标准溶液的滴定管是 (填“酸式”或“碱式”)棕色滴定管;判断达到滴定终点的方法是 。
②该产品纯度为 (用代数式表示)。
18.(12分)某兴趣小组设计如图所示装置制取SO2,研究其性质,并进一步探究在适当温度和催化剂的条件下SO2与O2反应后混合气体的成分。
(1)仪器G的名称是 。
(2)装置B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性。则装置C中反应的离子方程式为 ,证明SO2具有氧化性的实验现象是 。
(3)为了实现绿色环保的目标,某同学设计装置F来代替装置A。与装置A相比,装置F的优点是 (写出两点)。
(4)若选用装置F制取O2可选用的试剂是 。
(5)该小组同学设计如下装置来检验SO2与O2反应后混合气体的成分。
已知:SO3遇水剧烈反应,放出大量的热,产生酸雾。98%的H2SO4可以吸收SO3和酸雾。
供选择试剂:蒸馏水、0.5 mol·L-1 BaCl2溶液、98%的硫酸、2.0 mol·L-1 NaOH溶液、KMnO4溶液。
①c中应选用的试剂是 ,e中试剂的作用是 ,f中收集的气体是 。
②某同学提出用饱和NaHSO3溶液代替98%的硫酸,请你评价该方案是否可行。若可行,不必说明理由;若不可行,简述其理由: 。
19.(12分)(2020山东枣庄高三模拟考试)三氧化二钴(Co2O3)主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。以含钴废料(主要成分为Co2O3,含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备Co2O3的流程如图所示:
已知:
Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中含的阳离子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+等。
Ⅱ.部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Co(OH)2
Ni(OH)2
完全沉淀时的pH
3.7
9.0
9.2
回答下列问题。
(1)“酸浸”含钴废料的温度不宜过高,原因是 。
(2) “酸浸”时发生的主要反应是 (写离子方程式)。
(3)某萃取剂对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图所示:
使用该萃取剂时应控制的pH范围约为 ,理由是 。
(4)写出高温煅烧时发生反应的化学方程式: 。
(5)操作1得到的副产品是 (填名称)。
已知该物质的溶液加热到100 ℃时会变质,该物质的溶解度见下表:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
70.6
73.0
75.4
78.0
81.0
84.5
88.0
操作1是 (填字母)。
a.蒸发结晶 b.降温结晶 c.减压蒸发结晶
(6)有机相提取的Ni2+再生可用于制备镍氢电池,该电池充电时的总反应为Ni(OH)2+MNiOOH+MH,则放电时负极的电极反应式为 。
答案：
1.B 解析:通常用氢氟酸来刻蚀玻璃,A项错误。过氧化氢、过氧乙酸等消毒液是通过氧化作用消毒,乙醇消毒是吸收病毒蛋白的水分而使其脱水变性凝固,C项错误。 NaClO与盐酸能反应生成有毒气体氯气,所以不能混合使用,D项错误。
2.A 解析:试纸中心区域变黑,说明试纸中的H元素和O元素被脱去,只剩下C,证明浓硫酸具有脱水性,A项正确。湿润的蓝色石蕊试纸边缘变红,证明浓硫酸具有酸性,不能证明浓硫酸有弱酸性,B项错误。浓硫酸与MnO2反应后,Mn元素仅以Mn2+存在,说明Mn元素化合价降低,MnO2表现氧化性,产生能使带火星的木条复燃的无色气体,说明生成O2。但由于MnO2也具有氧化性,且实验中没有说明有硫酸的还原产物生成,故不能体现浓硫酸的强氧化性,C项错误。浓硫酸与MnO2反应没有体现出浓硫酸的吸水性,D项错误。
3.C 解析:铜与稀硫酸不反应,A项错误。一氧化氮难溶于水,也不与水反应,在氧气存在的条件下可与水反应生成硝酸,B项错误。氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸受热分解生成氯化氢,C项正确。电解熔融氯化镁制取镁单质,电解氯化镁溶液不能得到镁单质,D项错误。
4.D 解析:根据图示中各粒子的结构可知,该过程有H2O参与,A项正确。根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,则NO2是生成硫酸盐的氧化剂,B项正确。硫酸盐(含SO42-、HSO4-)气溶胶中含有HSO4-,转化过程中有水参与,则HSO4-在水中可电离生成H+和SO42-,则硫酸盐气溶胶呈酸性,C项正确。根据图示转化过程,SO32-转化为HSO4-的过程中有硫氧键生成,D项错误。
5.A 解析:催化剂在反应前后质量和性质不发生改变,根据题图所示过程,O3为反应Ⅲ的生成物,为反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应物,因此O3是中间产物,不是催化剂,A项错误。根据题图所示过程,反应Ⅲ为O与O2参与反应生成O3,反应方程式为O2+OO3,B项正确。根据题图所示过程,反应Ⅱ生成甲醛和乙醛,因此光化学烟雾中含有甲醛和乙醛等刺激性物质,C项正确。反应Ⅰ为O3+3NO3NO2,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,反应Ⅱ为丙烯与O3发生反应生成甲醛和乙醛,发生氧化还原反应,D项正确。
6.D 解析:镁铝合金硬度大,密度小,可用来制飞机外壳,与合金熔点低无关,A项错误。SO2具有还原性,葡萄酒中有少量SO2可以作抗氧化剂,B项错误。SiO2具有良好的光学特性,可以用于制造光导纤维,C项错误。Fe粉具有还原性,放在食品袋中可以防止食品氧化变质,D项正确。
7.D 解析:A为正盐,X是一种强碱,两者反应生成氢化物B,则A为铵盐、B为NH3。B连续与Y反应得到氧化物D与氧化物E,且E的相对分子质量比D大16,则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2。通常条件下Z是无色液体,E与Z反应得到含氧酸F,则Z为H2O、F为HNO3。F与强碱X发生酸碱中和反应得到G,G为硝酸盐。物质A为铵盐,草木灰的主要成分是K2CO3,K2CO3的水溶液呈碱性,两者混合会发生反应放出氨,使肥效降低,A项错误;C是N2,氮气的密度与空气接近,不宜采取排空气法收集,B项错误;B是NH3,F是HNO3,两者发生化合反应生成NH4NO3,C项错误;B是NH3,Y为O2,NH3在催化剂存在并加热的条件下,与O2反应生成NO和H2O,D项正确。
8.B 解析:FeCl3溶液与NaOH溶液反应生成氯化钠和红褐色氢氧化铁沉淀,A项不符合题意。FeSO4溶液与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色铁氰化亚铁沉淀,发生反应2K3[Fe(CN)6]+3FeSO43K2SO4+Fe3[Fe(CN)6]2↓,B项符合题意。AgNO3溶液与氨水混合,若硝酸银溶液过量,发生的反应为Ag++NH3·H2ONH4++AgOH↓(白色),2AgOHH2O+Ag2O (黑色);若氨水过量,沉淀溶解得到无色溶液,C项不符合题意。将浓硝酸滴入鸡蛋清中,开始时会看见白色沉淀产生,是因为浓硝酸会使蛋白质变性,如果继续微热一段时间,蛋白质就会变黄,D项不符合题意。
9.A 解析:二氧化硫具有还原性,可以被氯水氧化为硫酸,但是氯水也可以与氢氧化钠反应,所以此时不能选择NaOH标准液,A项错误。通氮气是为了将生成的二氧化硫从溶液中全部赶出,B项正确。亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根,葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化,利用了亚硫酸盐的还原性,C项正确。若试剂A选择碱液,可以与二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐,该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐,试剂B可选择I2标准液,D项正确。
10.D 解析:N2转化为NH3属于氮的固定,而NH3转化为NO是氮的化合物之间的转化,不属于氮的固定,A项错误。在催化剂a的作用下,氮元素由0价变为-3价,化合价降低,N2发生了还原反应,B项错误。在催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂,在催化剂b表面发生了极性共价键的断裂,C项错误。催化剂a、b增大了反应速率,因此均可以提高单位时间内反应物的转化率,D项正确。
11.AB 解析:在酸性条件下I-、IO3-、H+会发生氧化还原反应产生I2,淀粉溶液遇I2变为蓝色,若溶液不是显酸性,则无法检验,A项错误。 步骤①中是利用Na2S2O3的还原性,由于Na2SO3也具有较强的还原性,因此也可用Na2SO3代替Na2S2O3,B项错误。 由于CuI是难溶性固体,其余物质都溶解在水中,因此步骤②可以用倾析法除去上层清液,C项正确。 Fe3+具有氧化性,会将CuI氧化产生Cu2+、I2,Fe3+被还原产生Fe2+,步骤③发生反应的离子方程式为4Fe3++2CuI4Fe2++2Cu2++I2,D项正确。
12.B 解析:灼烧海带需要在坩埚中进行,A项错误。海带灰溶解后分离出难溶性杂质需要采用过滤操作,过滤需要玻璃棒引流,B项正确。除去Cl2中的氯化氢应该用饱和食盐水,尾气需要用氢氧化钠溶液吸收,C项错误。Na2SO3为强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性,所以滴定时Na2SO3标准液应该放在碱式滴定管中,D项错误。
13.AC 解析:通入空气的目的是让氨挥发出来,从而使氧气和氨充分混合,A项正确。瓶口出现少量红棕色气体,是氨被催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,B项错误。NO与氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,硝酸与氨反应生成白色晶体NH4NO3,C项正确。铂丝保持红热说明该反应是放热反应,因此ΔH<0,D项错误。
14.B 解析:吸收器中发生反应:2ClO2+2NaOH+H2O22NaClO2+O2+2H2O,离子方程式为 2ClO2+2OH-+H2O22ClO2-+O2+2H2O,B项错误。
15.答案:(1)NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2
(2)C
(3)C装置中混合气体颜色变浅
(4)缺少尾气吸收装置
解析:(1)将浓氨水滴入生石灰中,由于CaO+H2OCa(OH)2,放热且消耗了水,故促使浓氨水放出氨。
(2)干燥氨需要用碱石灰,干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。
(3)如果能反应,则消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。
(4)由于NH3、NO2均能污染空气,所以与它们相关的实验均应有尾气吸收装置。
16.答案:(1)关闭K1、K2,打开分液漏斗上部的塞子和活塞,向其中加水,一段时间后分液漏斗尖嘴处不再滴液即证明气密性良好
(2)NaOH溶液 排除装置内的空气,防止FeCl2溶液被O2氧化
(3)Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O
(4)70%的硫酸中的H+的浓度比98%的硫酸中的H+的浓度大
(5) 2MnO4-+5SO2+2H2O2Mn2+ +5SO42-+4H+
(6)甲、丙
解析:(2)装置A是制备氯气的,二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,氯气有毒,要用氢氧化钠溶液进行吸收。由于装置中含有空气,会对实验产生干扰,所以通入氮气的目的是排除装置中的空气,防止FeCl2溶液被O2氧化。
(3)亚硫酸钠可以与较浓的硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O。
(4)98%的硫酸中主要是硫酸分子,70%的硫酸中氢离子浓度较大,所以用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸大。
(5)二氧化硫具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,两者可以发生氧化还原反应:2MnO4-+5SO2+2H2O2Mn2++5SO42-+4H+。
(6)甲的过程Ⅳ中B溶液中含有Fe3+、Fe2+,说明氯气不足,氯气的氧化性大于铁离子的氧化性,过程Ⅵ中B溶液中含有SO42-,说明发生二氧化硫与铁离子的反应,则铁离子的氧化性大于二氧化硫的氧化性。乙的过程Ⅳ中B溶液中含有Fe3+,能够说明氯气的氧化性大于铁离子的氧化性,过程Ⅵ中B溶液中含有SO42-,可能是过量的氯气将二氧化硫氧化,不能说明铁离子的氧化性大于二氧化硫的氧化性;丙中过程Ⅳ中B溶液中有Fe3+无Fe2+,则氯气的氧化性大于铁离子的氧化性,过程Ⅳ中B溶液中有亚铁离子,说明二氧化硫与铁离子发生了反应,则铁离子的氧化性大于二氧化硫的氧化性。
17.答案:(1)O········N····Cl······ 2NO2+KClKNO3+NOCl NOCl 遇水易水解,NO2与水反应
(2)K3 排尽三颈烧瓶中的空气,防止一氧化氮被氧化,防止产品(NOCl)变质 3Cu+8H++2NO3-2NO↑+4H2O+3Cu2+
(3)①酸式 溶液中恰好出现砖红色沉淀且半分钟内不消失 ②65.5bda%或0.655bda
解析:(1)亚硝酰氯的化学式为NOCl,根据N、O、Cl可分别形成3、2、1个共用电子对,所以在电子式中,N应位于O、Cl的中间,从而得出亚硝酰氯的电子式为O········N····Cl······。NO2与KCl反应生成NOCl,同时还得到一种盐,此盐只能为KNO3,所以该方法制备NOCl的化学方程式为2NO2+KClKNO3+NOCl;由于NOCl和NO2都能与水发生反应,所以氯化钾需要“干燥”的原因是NOCl 遇水易水解,NO2与水反应。
(2)实验室用题图装置制备亚硝酰氯(NOCl),检验装置气密性并装入药品打开K2。由于NO与Cl2接触后就会发生反应生成易水解的NOCl,且NO能被空气中的O2氧化,所以通入NO前,需排尽装置Z内的空气,因此打开K3通入一段时间气体,其目的为排尽三颈烧瓶中的空气,防止一氧化氮被氧化,防止产品(NOCl)变质。X 装置中,铜丝与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-2NO↑+4H2O+3Cu2+。
(3)①AgNO3标准溶液呈酸性,且见光易分解,所以盛装AgNO3标准溶液的滴定管是酸式棕色滴定管;到达滴定终点时,生成的Ag2CrO4为砖红色固体,所以判断达到滴定终点的方法是溶液中恰好出现砖红色沉淀且半分钟内不消失。
②Z中液态产品溶于蒸馏水,与水反应生成HNO2和HCl,滴加AgNO3溶液,发生反应Ag++Cl-AgCl↓,25.00 mL所配溶液中,n(NOCl)=n(Cl-)=n(AgNO3)=b mol·L-1×d×10-3 L=bd×10-3 mol,该产品纯度为65.5 g·mol-1×bd×10-3mol×250 mL25.00 mLag×100%=65.5bda%或0.655bda。
18.答案:(1)分液漏斗
(2)SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H+ 装置D中溶液变浑浊
(3)不用加热(或节约能源),相对安全;易于控制反应进行;反应更充分(任写两点即可)
(4)过氧化钠和水(或二氧化锰和过氧化氢溶液)
(5)①0.5 mol·L-1 BaCl2溶液 检验和除去SO2 O2
②不可行,SO3与NaHSO3反应会生成SO2,干扰对原混合气体中SO2的检验
解析:(2)装置D用来证明二氧化硫具有氧化性,二氧化硫与硫化氢发生了归中反应,生成单质硫,因此证明SO2有氧化性的实验现象是装置D中溶液变浑浊。(3)与装置A相比,装置F中采用分液漏斗来滴加浓硫酸,且将铜片换成了亚硫酸钠,利用难挥发酸制备易挥发酸,装置F的优点是不用加热(或节约能源),相对安全;易于控制反应进行;反应更充分。(4)装置F为固液不加热制备气体的装置,若选用装置F制取O2,可选用的试剂是过氧化钠和水或二氧化锰和过氧化氢溶液。(5)①该装置中装置a的作用为干燥混合气体,控制气体流速;装置b是使SO2与O2反应,装置c是验证反应后混合气体中含有SO3,所以c中试剂是0.5 mol·L-1BaCl2溶液;装置d的作用是吸收SO3和酸雾;e中试剂的作用是检验和除去SO2;f中收集的气体是氧气。②不能用饱和NaHSO3溶液代替98%的硫酸,理由是SO3与NaHSO3反应生成SO2,会干扰对原混合气体中SO2的检验。
19.答案:(1)温度过高H2O2容易分解
(2)Co2O3+H2O2+4H+2Co2++3H2O+O2↑
(3)2.5~3.3 萃取剂在该pH范围时对Ni2+、Co2+的萃取率差别大,能分离Ni2+、Co2+两种离子
(4)2Co2(OH)2CO3+O22Co2O3+2H2O+2CO2
(5)硫酸铵 c
(6)MH+OH--e-M+H2O
解析:(1)H2O2的热稳定性差,“酸浸”含钴废料的温度不宜过高,原因是温度过高H2O2容易分解。
(2) “酸浸”时,Co2O3被H2O2还原为Co2+,发生的主要反应是Co2O3+H2O2+4H+2Co2++3H2O+O2↑。
(3)使用该萃取剂萃取Ni2+,单纯从萃取率考虑,萃取率越高越好,但同时还需考虑Co2+尽可能不被萃取,两方面综合考虑,应控制的pH约为2.5~3.3,理由是萃取剂在该pH范围时对Ni2+、Co2+的萃取率差别大,能分离Ni2+、Co2+两种离子。
(4)高温煅烧时,Co2(OH)2CO3的分解产物被O2氧化生成Co2O3等,反应的化学方程式为2Co2(OH)2CO3+O22Co2O3+2H2O+2CO2。
(5)由分析知,操作1得到的副产品是硫酸铵。从溶解度表看,硫酸铵的溶解度随温度升高有所增大,但变化量不大,且硫酸铵受热易分解,所以操作1是减压蒸发结晶,故选c。
(6)放电时负极为MH失电子生成M等,电极反应式为MH+OH--e-M+H2O。
章末目标检测卷4 非金属及其化合物、化学与社会发展 、化学综合实验
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2020天津一中高三模拟改编)下列有关说法正确的是( )。
A.玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应,故常用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰
B.口罩中间的熔喷布具有核心作用,其主要原料为聚丙烯,属于有机高分子材料
C.过氧化氢、乙醇、过氧乙酸等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
D.“84”消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液,为了提高消毒效果,可以与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用
2.(2020北京大学附中高三阶段性测试)下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质作出的判断合理的是( )。
实验
方案
实验Ⅰ:
实验Ⅱ:
实验
现象
试纸中心区域变黑,边缘变红
黑色固体溶解,溶液接近无色(溶液中锰元素仅以Mn2+存在),产生能使带火星的木条复燃的无色气体
A.由Ⅰ可知,浓硫酸具有脱水性
B.由Ⅰ可知,浓硫酸具有弱酸性
C.由Ⅱ可知,浓硫酸具有强氧化性
D.由Ⅱ可知,浓硫酸具有吸水性
3.(2020江苏如皋中学高三教学质量测试)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )。
A.CuCuSO4CuCl2
B.NH3NOHNO3
C.Cl2HClOHCl
D.Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg
4.(2020北京卷)硫酸盐(含SO42-、HSO4-)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如图:
下列说法不正确的是( )。
A.该过程有H2O参与
B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C.硫酸盐气溶胶呈酸性
D.该过程没有生成硫氧键
5.研究表明,大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.整个过程中O3作催化剂
B.反应Ⅲ的方程式为O2+OO3
C.光化学烟雾中含甲醛、乙醛等刺激性物质
D.反应Ⅰ、反应Ⅱ均属于氧化还原反应
6.(2020天津七校高三模拟)下列材料或物质的应用与其对应的性质完全相符合的是( )。
A.镁铝合金用来制造飞机外壳——合金熔点低
B.葡萄酒中含SO2——SO2有漂白性
C.SiO2用来制造光导纤维——SiO2具有耐酸性
D.食品袋中常放一小袋Fe粉——Fe粉具有还原性
7.(2020福建三明高三期末)下图是某元素的价类二维图,其中X是一种强碱,A为正盐,通常条件下Z是无色液体,D的相对分子质量比E小16,各物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.A是可与草木灰混合使用的肥料
B.C可用排空气法收集
C.F与B能发生复分解反应生成盐
D.B在一定条件下可直接与Y反应生成D
8.(2020北京海淀高三二模)下列物质混合后,能产生蓝色沉淀的是( )。
A.FeCl3溶液与NaOH溶液
B.FeSO4溶液与K3[Fe(CN)6]溶液
C.AgNO3溶液与氨水
D.鸡蛋清与浓硝酸
9.葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:SO32->I->Cl-)。
酒样气体溶液数据处理
下列说法不正确的是( )。
A.若试剂A选择氯水,则试剂B可选择NaOH标准液
B.通入N2和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出
C.葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化,利用了亚硫酸盐的还原性
D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,则试剂B可选择I2标准液
10.(2020山东平度第九中学高三期中)自然界中时刻存在着含氮物质间的转化,实现氮按照一定的方向转化一直是科学领域研究的重要课题。氮气在催化剂作用下的一系列转化如图所示:
下列叙述正确的是( )。
A.N2转化为NH3、NH3转化为NO均属于氮的固定
B.在催化剂a的作用下,氮气发生了氧化反应
C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D.催化剂a、b均可以提高单位时间内反应物的转化率
二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2020山东滨州二模)实验室从含碘废液(含有I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
已知:溴化十六烷基三甲基铵是一种阳离子表面活性剂,可以中和沉淀表面所带的负电荷,使沉淀颗粒快速聚集,快速下沉。下列说法错误的是( )。
A.含碘废液中是否含有IO3-,可用碘化钾淀粉试纸检验
B.步骤①中Na2S2O3不可用Na2SO3代替
C.步骤②可以用倾析法除去上层清液
D.步骤③发生反应的离子方程式为4Fe3++2CuI4Fe2++2Cu2++I2
12.(2020山东济宁嘉祥一中高三检测)某兴趣小组设计了如下实验测定海带中碘元素的含量,依次经过以下四个步骤,图示装置和原理能达到实验目的的是( )。
13.实验室用铂丝按右图所示进行氨的催化氧化实验,下列说法正确的是( )。
A.通入空气的目的是让氨挥发出来,从而使氧气和氨充分混合
B.瓶口出现少量红棕色气体,说明氨催化氧化的产物是NO2
C.瓶内有白烟出现是由于生成了白色晶体NH4NO3
D.铂丝保持红热说明该反应的ΔH>0
14.(2020河北衡水中学高三调研)ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是( )。
A.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O22ClO2-+O2+2H+
C.工业上可将ClO2制成NaClO2固体,便于贮存和运输
D.通入空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收器充分吸收
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
15.(12分)某化学实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为弹簧夹,夹持固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是 。
(2)甲、乙分别是 (填字母)。
A.浓硫酸、碱石灰
B.碱石灰、碱石灰
C.碱石灰、无水氯化钙
D.五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原,预测C装置中能观察到的现象是 。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。
16.(12分)(2020江西吉安月考)为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)。
实验过程:
Ⅰ.检查好装置的气密性后,在各仪器中添加相应试剂。
Ⅱ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T形导管插入B中溶液,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅲ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅳ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2。
Ⅴ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅵ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3。
Ⅶ.更换试管D,重复过程Ⅴ,检验B溶液中的离子。
(1)检验虚线框内装置气密性的操作是 。
(2)B装置中棉花上浸润的溶液为 。实验Ⅱ通入N2的作用是 。
(3)C中发生反应的化学方程式是 。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸大,原因是 。
(5)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色,反应的离子方程式为 。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+>SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”)。
实验者
过程Ⅳ中B溶液中含有的离子
过程Ⅵ中B溶液中含有的离子
甲
既有Fe3+,又有Fe2+
有SO42-
乙
有Fe3+,无Fe2+
有SO42-
丙
有Fe3+,无Fe2+
有Fe2+
17.(12分)(2020四川内江三模)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,为黄色气体或红褐色液体(熔点-64.5 ℃,沸点-5.5 ℃),具有刺鼻恶臭味,遇水易水解,有多种方法制备。
(1)方法一:将5 g经300 ℃下干燥了3 h并研细的KCl粉末装入50 mL带有接头及抽真空用活塞的玻璃容器内。将容器尽量减压,在减压下通入0.002 mol NO2。反应12~36 min即可完成,NO2红棕色消失,出现黄色亚硝酰氯,同时还得到一种盐。写出亚硝酰氯的电子式: ,该方法制备NOCl的化学方程式为 ,氯化钾需要“干燥”的原因是 。
(2)方法二:实验室可用如图装置制备亚硝酰氯(NOCl),检验装置气密性并装入药品打开 K2,然后再打开 (填“K1 ”或“K3 ”) 通入一段时间气体,其目的为 ,然后进行其他操作,当Z中有一定量液体生成时,停止实验。写出X装置中反应的离子方程式: 。
(3)测定产品纯度:取(2)中a g Z 中液态产品溶于蒸馏水,配制成250 mL溶液;用酸式滴定管准确量取25.00 mL所配溶液置于锥形瓶中,滴加几滴K2CrO4溶液作指示剂,用滴定管盛装b mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液体积为d mL。[已知:Ksp( AgCl ) =1.56 ×10-10 ,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,Ag2CrO4为砖红色固体,忽略杂质参与反应]
①盛装AgNO3 标准溶液的滴定管是 (填“酸式”或“碱式”)棕色滴定管;判断达到滴定终点的方法是 。
②该产品纯度为 (用代数式表示)。
18.(12分)某兴趣小组设计如图所示装置制取SO2,研究其性质,并进一步探究在适当温度和催化剂的条件下SO2与O2反应后混合气体的成分。
(1)仪器G的名称是 。
(2)装置B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性。则装置C中反应的离子方程式为 ,证明SO2具有氧化性的实验现象是 。
(3)为了实现绿色环保的目标,某同学设计装置F来代替装置A。与装置A相比,装置F的优点是 (写出两点)。
(4)若选用装置F制取O2可选用的试剂是 。
(5)该小组同学设计如下装置来检验SO2与O2反应后混合气体的成分。
已知:SO3遇水剧烈反应,放出大量的热,产生酸雾。98%的H2SO4可以吸收SO3和酸雾。
供选择试剂:蒸馏水、0.5 mol·L-1 BaCl2溶液、98%的硫酸、2.0 mol·L-1 NaOH溶液、KMnO4溶液。
①c中应选用的试剂是 ,e中试剂的作用是 ,f中收集的气体是 。
②某同学提出用饱和NaHSO3溶液代替98%的硫酸,请你评价该方案是否可行。若可行,不必说明理由;若不可行,简述其理由: 。
19.(12分)(2020山东枣庄高三模拟考试)三氧化二钴(Co2O3)主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。以含钴废料(主要成分为Co2O3,含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备Co2O3的流程如图所示:
已知:
Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中含的阳离子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+等。
Ⅱ.部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Co(OH)2
Ni(OH)2
完全沉淀时的pH
3.7
9.0
9.2
回答下列问题。
(1)“酸浸”含钴废料的温度不宜过高,原因是 。
(2) “酸浸”时发生的主要反应是 (写离子方程式)。
(3)某萃取剂对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图所示:
使用该萃取剂时应控制的pH范围约为 ,理由是 。
(4)写出高温煅烧时发生反应的化学方程式: 。
(5)操作1得到的副产品是 (填名称)。
已知该物质的溶液加热到100 ℃时会变质,该物质的溶解度见下表:
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
溶解度/g
70.6
73.0
75.4
78.0
81.0
84.5
88.0
操作1是 (填字母)。
a.蒸发结晶 b.降温结晶 c.减压蒸发结晶
(6)有机相提取的Ni2+再生可用于制备镍氢电池,该电池充电时的总反应为Ni(OH)2+MNiOOH+MH,则放电时负极的电极反应式为 。
答案：
1.B 解析:通常用氢氟酸来刻蚀玻璃,A项错误。过氧化氢、过氧乙酸等消毒液是通过氧化作用消毒,乙醇消毒是吸收病毒蛋白的水分而使其脱水变性凝固,C项错误。 NaClO与盐酸能反应生成有毒气体氯气,所以不能混合使用,D项错误。
2.A 解析:试纸中心区域变黑,说明试纸中的H元素和O元素被脱去,只剩下C,证明浓硫酸具有脱水性,A项正确。湿润的蓝色石蕊试纸边缘变红,证明浓硫酸具有酸性,不能证明浓硫酸有弱酸性,B项错误。浓硫酸与MnO2反应后,Mn元素仅以Mn2+存在,说明Mn元素化合价降低,MnO2表现氧化性,产生能使带火星的木条复燃的无色气体,说明生成O2。但由于MnO2也具有氧化性,且实验中没有说明有硫酸的还原产物生成,故不能体现浓硫酸的强氧化性,C项错误。浓硫酸与MnO2反应没有体现出浓硫酸的吸水性,D项错误。
3.C 解析:铜与稀硫酸不反应,A项错误。一氧化氮难溶于水,也不与水反应,在氧气存在的条件下可与水反应生成硝酸,B项错误。氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸受热分解生成氯化氢,C项正确。电解熔融氯化镁制取镁单质,电解氯化镁溶液不能得到镁单质,D项错误。
4.D 解析:根据图示中各粒子的结构可知,该过程有H2O参与,A项正确。根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,则NO2是生成硫酸盐的氧化剂,B项正确。硫酸盐(含SO42-、HSO4-)气溶胶中含有HSO4-,转化过程中有水参与,则HSO4-在水中可电离生成H+和SO42-,则硫酸盐气溶胶呈酸性,C项正确。根据图示转化过程,SO32-转化为HSO4-的过程中有硫氧键生成,D项错误。
5.A 解析:催化剂在反应前后质量和性质不发生改变,根据题图所示过程,O3为反应Ⅲ的生成物,为反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应物,因此O3是中间产物,不是催化剂,A项错误。根据题图所示过程,反应Ⅲ为O与O2参与反应生成O3,反应方程式为O2+OO3,B项正确。根据题图所示过程,反应Ⅱ生成甲醛和乙醛,因此光化学烟雾中含有甲醛和乙醛等刺激性物质,C项正确。反应Ⅰ为O3+3NO3NO2,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,反应Ⅱ为丙烯与O3发生反应生成甲醛和乙醛,发生氧化还原反应,D项正确。
6.D 解析:镁铝合金硬度大,密度小,可用来制飞机外壳,与合金熔点低无关,A项错误。SO2具有还原性,葡萄酒中有少量SO2可以作抗氧化剂,B项错误。SiO2具有良好的光学特性,可以用于制造光导纤维,C项错误。Fe粉具有还原性,放在食品袋中可以防止食品氧化变质,D项正确。
7.D 解析:A为正盐,X是一种强碱,两者反应生成氢化物B,则A为铵盐、B为NH3。B连续与Y反应得到氧化物D与氧化物E,且E的相对分子质量比D大16,则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2。通常条件下Z是无色液体,E与Z反应得到含氧酸F,则Z为H2O、F为HNO3。F与强碱X发生酸碱中和反应得到G,G为硝酸盐。物质A为铵盐,草木灰的主要成分是K2CO3,K2CO3的水溶液呈碱性,两者混合会发生反应放出氨,使肥效降低,A项错误;C是N2,氮气的密度与空气接近,不宜采取排空气法收集,B项错误;B是NH3,F是HNO3,两者发生化合反应生成NH4NO3,C项错误;B是NH3,Y为O2,NH3在催化剂存在并加热的条件下,与O2反应生成NO和H2O,D项正确。
8.B 解析:FeCl3溶液与NaOH溶液反应生成氯化钠和红褐色氢氧化铁沉淀,A项不符合题意。FeSO4溶液与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色铁氰化亚铁沉淀,发生反应2K3[Fe(CN)6]+3FeSO43K2SO4+Fe3[Fe(CN)6]2↓,B项符合题意。AgNO3溶液与氨水混合,若硝酸银溶液过量,发生的反应为Ag++NH3·H2ONH4++AgOH↓(白色),2AgOHH2O+Ag2O (黑色);若氨水过量,沉淀溶解得到无色溶液,C项不符合题意。将浓硝酸滴入鸡蛋清中,开始时会看见白色沉淀产生,是因为浓硝酸会使蛋白质变性,如果继续微热一段时间,蛋白质就会变黄,D项不符合题意。
9.A 解析:二氧化硫具有还原性,可以被氯水氧化为硫酸,但是氯水也可以与氢氧化钠反应,所以此时不能选择NaOH标准液,A项错误。通氮气是为了将生成的二氧化硫从溶液中全部赶出,B项正确。亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根,葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化,利用了亚硫酸盐的还原性,C项正确。若试剂A选择碱液,可以与二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐,该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐,试剂B可选择I2标准液,D项正确。
10.D 解析:N2转化为NH3属于氮的固定,而NH3转化为NO是氮的化合物之间的转化,不属于氮的固定,A项错误。在催化剂a的作用下,氮元素由0价变为-3价,化合价降低,N2发生了还原反应,B项错误。在催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂,在催化剂b表面发生了极性共价键的断裂,C项错误。催化剂a、b增大了反应速率,因此均可以提高单位时间内反应物的转化率,D项正确。
11.AB 解析:在酸性条件下I-、IO3-、H+会发生氧化还原反应产生I2,淀粉溶液遇I2变为蓝色,若溶液不是显酸性,则无法检验,A项错误。 步骤①中是利用Na2S2O3的还原性,由于Na2SO3也具有较强的还原性,因此也可用Na2SO3代替Na2S2O3,B项错误。 由于CuI是难溶性固体,其余物质都溶解在水中,因此步骤②可以用倾析法除去上层清液,C项正确。 Fe3+具有氧化性,会将CuI氧化产生Cu2+、I2,Fe3+被还原产生Fe2+,步骤③发生反应的离子方程式为4Fe3++2CuI4Fe2++2Cu2++I2,D项正确。
12.B 解析:灼烧海带需要在坩埚中进行,A项错误。海带灰溶解后分离出难溶性杂质需要采用过滤操作,过滤需要玻璃棒引流,B项正确。除去Cl2中的氯化氢应该用饱和食盐水,尾气需要用氢氧化钠溶液吸收,C项错误。Na2SO3为强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性,所以滴定时Na2SO3标准液应该放在碱式滴定管中,D项错误。
13.AC 解析:通入空气的目的是让氨挥发出来,从而使氧气和氨充分混合,A项正确。瓶口出现少量红棕色气体,是氨被催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,B项错误。NO与氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,硝酸与氨反应生成白色晶体NH4NO3,C项正确。铂丝保持红热说明该反应是放热反应,因此ΔH<0,D项错误。
14.B 解析:吸收器中发生反应:2ClO2+2NaOH+H2O22NaClO2+O2+2H2O,离子方程式为 2ClO2+2OH-+H2O22ClO2-+O2+2H2O,B项错误。
15.答案:(1)NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2
(2)C
(3)C装置中混合气体颜色变浅
(4)缺少尾气吸收装置
解析:(1)将浓氨水滴入生石灰中,由于CaO+H2OCa(OH)2,放热且消耗了水,故促使浓氨水放出氨。
(2)干燥氨需要用碱石灰,干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。
(3)如果能反应,则消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。
(4)由于NH3、NO2均能污染空气,所以与它们相关的实验均应有尾气吸收装置。
16.答案:(1)关闭K1、K2,打开分液漏斗上部的塞子和活塞,向其中加水,一段时间后分液漏斗尖嘴处不再滴液即证明气密性良好
(2)NaOH溶液 排除装置内的空气,防止FeCl2溶液被O2氧化
(3)Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O
(4)70%的硫酸中的H+的浓度比98%的硫酸中的H+的浓度大
(5) 2MnO4-+5SO2+2H2O2Mn2+ +5SO42-+4H+
(6)甲、丙
解析:(2)装置A是制备氯气的,二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,氯气有毒,要用氢氧化钠溶液进行吸收。由于装置中含有空气,会对实验产生干扰,所以通入氮气的目的是排除装置中的空气,防止FeCl2溶液被O2氧化。
(3)亚硫酸钠可以与较浓的硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O。
(4)98%的硫酸中主要是硫酸分子,70%的硫酸中氢离子浓度较大,所以用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸大。
(5)二氧化硫具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,两者可以发生氧化还原反应:2MnO4-+5SO2+2H2O2Mn2++5SO42-+4H+。
(6)甲的过程Ⅳ中B溶液中含有Fe3+、Fe2+,说明氯气不足,氯气的氧化性大于铁离子的氧化性,过程Ⅵ中B溶液中含有SO42-,说明发生二氧化硫与铁离子的反应,则铁离子的氧化性大于二氧化硫的氧化性。乙的过程Ⅳ中B溶液中含有Fe3+,能够说明氯气的氧化性大于铁离子的氧化性,过程Ⅵ中B溶液中含有SO42-,可能是过量的氯气将二氧化硫氧化,不能说明铁离子的氧化性大于二氧化硫的氧化性;丙中过程Ⅳ中B溶液中有Fe3+无Fe2+,则氯气的氧化性大于铁离子的氧化性,过程Ⅳ中B溶液中有亚铁离子,说明二氧化硫与铁离子发生了反应,则铁离子的氧化性大于二氧化硫的氧化性。
17.答案:(1)O········N····Cl······ 2NO2+KClKNO3+NOCl NOCl 遇水易水解,NO2与水反应
(2)K3 排尽三颈烧瓶中的空气,防止一氧化氮被氧化,防止产品(NOCl)变质 3Cu+8H++2NO3-2NO↑+4H2O+3Cu2+
(3)①酸式 溶液中恰好出现砖红色沉淀且半分钟内不消失 ②65.5bda%或0.655bda
解析:(1)亚硝酰氯的化学式为NOCl,根据N、O、Cl可分别形成3、2、1个共用电子对,所以在电子式中,N应位于O、Cl的中间,从而得出亚硝酰氯的电子式为O········N····Cl······。NO2与KCl反应生成NOCl,同时还得到一种盐,此盐只能为KNO3,所以该方法制备NOCl的化学方程式为2NO2+KClKNO3+NOCl;由于NOCl和NO2都能与水发生反应,所以氯化钾需要“干燥”的原因是NOCl 遇水易水解,NO2与水反应。
(2)实验室用题图装置制备亚硝酰氯(NOCl),检验装置气密性并装入药品打开K2。由于NO与Cl2接触后就会发生反应生成易水解的NOCl,且NO能被空气中的O2氧化,所以通入NO前,需排尽装置Z内的空气,因此打开K3通入一段时间气体,其目的为排尽三颈烧瓶中的空气,防止一氧化氮被氧化,防止产品(NOCl)变质。X 装置中,铜丝与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-2NO↑+4H2O+3Cu2+。
(3)①AgNO3标准溶液呈酸性,且见光易分解,所以盛装AgNO3标准溶液的滴定管是酸式棕色滴定管;到达滴定终点时,生成的Ag2CrO4为砖红色固体,所以判断达到滴定终点的方法是溶液中恰好出现砖红色沉淀且半分钟内不消失。
②Z中液态产品溶于蒸馏水,与水反应生成HNO2和HCl,滴加AgNO3溶液,发生反应Ag++Cl-AgCl↓,25.00 mL所配溶液中,n(NOCl)=n(Cl-)=n(AgNO3)=b mol·L-1×d×10-3 L=bd×10-3 mol,该产品纯度为65.5 g·mol-1×bd×10-3mol×250 mL25.00 mLag×100%=65.5bda%或0.655bda。
18.答案:(1)分液漏斗
(2)SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H+ 装置D中溶液变浑浊
(3)不用加热(或节约能源),相对安全;易于控制反应进行;反应更充分(任写两点即可)
(4)过氧化钠和水(或二氧化锰和过氧化氢溶液)
(5)①0.5 mol·L-1 BaCl2溶液 检验和除去SO2 O2
②不可行,SO3与NaHSO3反应会生成SO2,干扰对原混合气体中SO2的检验
解析:(2)装置D用来证明二氧化硫具有氧化性,二氧化硫与硫化氢发生了归中反应,生成单质硫,因此证明SO2有氧化性的实验现象是装置D中溶液变浑浊。(3)与装置A相比,装置F中采用分液漏斗来滴加浓硫酸,且将铜片换成了亚硫酸钠,利用难挥发酸制备易挥发酸,装置F的优点是不用加热(或节约能源),相对安全;易于控制反应进行;反应更充分。(4)装置F为固液不加热制备气体的装置,若选用装置F制取O2,可选用的试剂是过氧化钠和水或二氧化锰和过氧化氢溶液。(5)①该装置中装置a的作用为干燥混合气体,控制气体流速;装置b是使SO2与O2反应,装置c是验证反应后混合气体中含有SO3,所以c中试剂是0.5 mol·L-1BaCl2溶液;装置d的作用是吸收SO3和酸雾;e中试剂的作用是检验和除去SO2;f中收集的气体是氧气。②不能用饱和NaHSO3溶液代替98%的硫酸,理由是SO3与NaHSO3反应生成SO2,会干扰对原混合气体中SO2的检验。
19.答案:(1)温度过高H2O2容易分解
(2)Co2O3+H2O2+4H+2Co2++3H2O+O2↑
(3)2.5~3.3 萃取剂在该pH范围时对Ni2+、Co2+的萃取率差别大,能分离Ni2+、Co2+两种离子
(4)2Co2(OH)2CO3+O22Co2O3+2H2O+2CO2
(5)硫酸铵 c
(6)MH+OH--e-M+H2O
解析:(1)H2O2的热稳定性差,“酸浸”含钴废料的温度不宜过高,原因是温度过高H2O2容易分解。
(2) “酸浸”时,Co2O3被H2O2还原为Co2+,发生的主要反应是Co2O3+H2O2+4H+2Co2++3H2O+O2↑。
(3)使用该萃取剂萃取Ni2+,单纯从萃取率考虑,萃取率越高越好,但同时还需考虑Co2+尽可能不被萃取,两方面综合考虑,应控制的pH约为2.5~3.3,理由是萃取剂在该pH范围时对Ni2+、Co2+的萃取率差别大,能分离Ni2+、Co2+两种离子。
(4)高温煅烧时,Co2(OH)2CO3的分解产物被O2氧化生成Co2O3等,反应的化学方程式为2Co2(OH)2CO3+O22Co2O3+2H2O+2CO2。
(5)由分析知,操作1得到的副产品是硫酸铵。从溶解度表看,硫酸铵的溶解度随温度升高有所增大,但变化量不大,且硫酸铵受热易分解,所以操作1是减压蒸发结晶,故选c。
(6)放电时负极为MH失电子生成M等,电极反应式为MH+OH--e-M+H2O。
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