【化学】北京市西城区2018-2019学年高一上学期期末考试试卷(解析版)
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北京市西城区2018-2019学年高一上学期期末考试试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56
第一部分(选择题 共40分)
每小题只有一个选项符合题意(每小题2分)
1.下列试剂中,标签上有如下标注的是( )
A. 纯碱 B. 铁粉 C. 浓硫酸 D. 酒精
【答案】C
【详解】A项、纯碱没有腐蚀性,故A错误;
B项、铁粉没有腐蚀性,故B错误;
C项、浓硫酸有腐蚀性,为腐蚀品,故C正确;
D项、乙醇易燃,没有腐蚀性,故D错误。
故选C。
2.下列固体呈淡黄色的是( )
A. Na2O B. Na2O2 C. Fe2O3 D. Fe(OH)3
【答案】B
【详解】A项、Na2O是白色固体,故A错误;
B项、Na2O2是淡黄色固体,故B正确;
C项、Fe2O3是一种红棕色的固体,故C错误;
D项、Fe(OH)3是一种红褐色的沉淀,故D错误。
故选B。
3.下列物质中,属于电解质的是( )
A. Cu B. NaCl溶液 C. NaOH固体 D. 乙醇
【答案】C
【详解】A项、金属Cu是单质,故不属于电解质也不属于非电解质,故A错误;
B项、NaCl溶液是混合物,故不属于电解质也不属于非电解质,故B错误;
C项、NaOH是碱,属于电解质,故C正确;
D项、乙醇属于非电解质,故D错误。
故选C。
4.下列物质中,属于纯净物的是( )
A. 液氨 B. 漂白粉 C. 赤铁矿 D. 氯水
【答案】A
【详解】A项、液氨是由一种物质组成的,属于纯净物,故A正确;
B项、漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,属于混合物,故B错误;
C项、赤铁矿中主要含有三氧化二铁,还含有其他杂质,属于混合物,故C错误;
D项、氯水是氯气通入水后形成的混合物,故D错误。
故选A。
5.下列气体过量排放不会导致酸雨的是( )
A. SO2 B. CO2 C. NO2 D. NO
【答案】B
【详解】二氧化硫、氮氧化物等物质是形成酸雨的重要物质,CO2的大量排放会导致“温室效应”,不会导致酸雨的形成,故选B。
6.胶体与其它分散系的本质区别是( )
A. 能产生丁达尔效应 B. 胶体微粒能通过滤纸
C. 分散质微粒直径在1~100 nm之间 D. 胶体在一定条件下能稳定存在
【答案】C
【详解】胶体区别于其它分散系的本质是胶体分散质微粒直径的大小,分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系属于胶体,故选C。
7.合金是一类用途广泛的金属材料。下列物质不属于合金的是( )
A. 不锈钢 B. 青铜 C. 生铁 D. 水银
【答案】D
【详解】不锈钢、生铁属于铁合金,青铜是铜锡合金,水银属于单质,故选D。
8.下列溶液中,常温下可以用铁制容器装运的是( )
A. 浓硝酸 B. 浓盐酸 C. 硫酸铜溶液 D. 稀硫酸
【答案】A
【详解】A项、常温下,铁遇浓硫酸发生钝化,则可用铁罐装运浓硫酸,故A正确;
B项、铁与浓盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能用铁罐装运,故B错误;
C项、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和Cu,则不能用铁罐装运,故C错误;
D项、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,不能用铁罐装运用,故D错误。
故选A。
9.下列物质中,常用作还原剂的是( )
A. 氯气 B. 金属钠 C. 氯化铁 D. 稀硝酸
【答案】B
【详解】稀硝酸中N元素为最高价,只能做氧化剂;氯气中Cl元素为中间价、氯化铁中Fe元素为中间价态,既能做氧化剂,又能做还原剂;金属钠中Na元素为最低价态,只能做还原剂,故选B。
10.下列四种基本反应类型与氧化还原反应的关系图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【详解】A项、部分分解反应属于氧化还原反应,应为交叉关系,故A错误;
B项、部分化合反应属于氧化还原反应,应为交叉关系,不能是包含关系,故B错误;
C项、部分分解反应属于氧化还原反应,应为交叉关系,故C正确;
D项、置换反应一定属于氧化还原反应,应为包含关系,故D正确。
故选CD。
11.下列有关试剂保存的说法中,不正确的是( )
A. 新制氯水需要避光保存 B. Na可保存在煤油中
C. NaOH固体需要密封保存 D. 保存FeCl3溶液时需加入少量Fe粉
【答案】D
【详解】A项、氯水中的次氯酸见光易分解而导致氯水变质,应于棕色试剂瓶避光保存,故A正确;
B项、钠易与空气中氧气和水反应,所以要隔绝空气保存,钠的密度大于煤油的,且和煤油不反应,所以可用煤油保存,故B正确;
C项、NaOH固体会吸收空气中的二氧化碳和水,需要密封保存,故C正确;
D项、FeCl3溶液与Fe反应生成氯化亚铁,保存FeCl3溶液时不能加入Fe粉,故D错误。
故选D。
12.下列各组离子中,能在水溶液中大量共存的是( )
A. Na+、Ag+、Cl-、CO32— B. Na+、Mg2+、Cl-、SO42—
C. Fe3+、K+、SO42—、OH- D. Fe2+、H+、SO42-、NO3—
【答案】B
【详解】A项、Ag+与Cl-、CO32—可以形成AgCl沉淀、Ag2 CO3沉淀,该组离子不能在溶液中大量共存,故A错误;
B项、离Na+、Mg2+、Cl-、SO42—子间既不能形成沉淀也无气体或水产生,该组离子可以在溶液中大量共存,故B正确;
C项、Fe3+与OH-可以形成Fe(OH)3沉淀,该组离子不能在溶液中大量共存,故C错误;
D项、酸性条件下NO3-与Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存,故D错误。
故选B。
13.配制100 mL 1 mol/L的NaCl溶液时,下列做法不正确的是( )
A. 选择容积100 mL的容量瓶
B. 在容量瓶中溶解NaCl固体
C. 转移NaCl溶液时用玻璃棒引流
D. 定容时向容量瓶中滴加蒸馏水至液面与刻度线相切
【答案】B
【详解】A项、配制100mL1.00mol/L NaCl溶液时应选择容积100 mL的容量瓶,故A正确;
B项、容量瓶为精密仪器,不能在容量瓶中稀释或者溶解物质,故B错误;
C项、转移NaCl溶液时,应用玻璃棒引流,防止溶液溅出,故C正确;
D项、定容时,距刻度2—3cm处,改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,故D正确。
故选B。
14.下列实验能达到目的的是( )
A. 加热除去Na2CO3固体中的NaHCO3
B. 用NaOH溶液除去CO2中的SO2气体
C. 用氯水除去Fe2(SO4)3溶液中的少量FeSO4
D. 用BaCl2溶液除去NaCl溶液中的K2SO4
【答案】A
【详解】A项、NaHCO3不稳定,加热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,通过加热可除去Na2CO3固体中的NaHCO3,并不引入新的杂质,故A正确;
B项、CO2和SO2气体都与氢氧化钠溶液反应,故B错误;
C项、氯气与FeSO4反应生成氯离子,引入了新的杂质,故C错误;
D项、加入BaCl2溶液除去硫酸钾的同时,带入新的杂质氯化钡,故D错误。
故选A。
15.下列有关实验现象与物质性质对应关系的说法中,错误的是( )
A. Na2CO3溶液遇酚酞变红,说明Na2CO3溶液呈碱性
B. Cl2使湿润的有色布条褪色,说明Cl2具有漂白性
C. NO遇空气变为红棕色,说明NO具有还原性
D. 新制的Fe(OH)2遇氧气变为红褐色,说明Fe(OH)2具有还原性
【答案】B
【详解】A项、Na2CO3溶液中滴加酚酞呈红色,说明Na2CO3溶液呈碱性,故A正确;
B项、氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性而表现漂白性,氯气无漂白性,故B错误;
C项、NO与空气中氧气反应生成红棕色二氧化氮,反应中NO做还原剂,故C正确;
D项、新制的白色Fe(OH)2沉淀遇氧气,白色沉淀立即变成灰绿色,最终变为红褐色的氢氧化铁,反应中Fe(OH)2做还原剂,故D正确。
故选B。
16.下列离子方程式书写正确的是( )
A. Fe+2H+ === Fe3++H2↑
B. Fe2O3+6H+ === 2Fe3++3H2O
C. Na+2H2O === Na ++OH-+H2↑
D. Cl2+H2O === 2H ++Cl-+ClO-
【答案】B
【详解】A项、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故A错误;
B项、氧化铁和强酸反应生成铁盐和水,反应的离子反应为Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O,故B正确;
C项、钠和冷水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子反应为2Na+2H2O=2Na++H2↑+2OH-,故C错误;
D项、氯气和水反应生成强酸盐酸和弱酸次氯酸,弱酸不能拆写,反应的离子方程式为Cl2+H2O =H ++Cl-+HClO,故D错误。
故选B。
17.下列说法正确的是( )
A. NaCl的摩尔质量是58.5 g
B. 标准状况下,22.4 L水中约含6.02×1023个H2O分子
C. 常温常压下,22 g CO2中所含氧原子数约为6.02×1023
D. 将40 g NaOH固体溶于1 L H2O中,得到1 mol/L的NaOH溶液
【答案】C
【详解】A项、摩尔质量单位是g/mol,NaCl的摩尔质量是58.5g/mol,故A错误;
B项、水在标准状况下不是气体,标准状况下,22.4L水物质的量不是1mol,故B错误;
C项、每个二氧化碳分子含有2个O原子,常温常压下22 g二氧化碳物质的量为0.5mol,所含O原子的物质的量为1 mol,原子数约为6.02×1023,故C正确;
D项、将40gNaOH溶于1L水中,溶液的体积大于1L,配制1 mol/L的NaOH溶液应将40 g NaOH固体溶于H2O中配成1 L溶液,故D错误。
故选C。
18.下图是进行气体性质实验的常用装置,下列对有关实验现象的描述中,不正确的是( )
A. 若水槽中盛有水,试管中盛满SO2,可看到试管中液面上升
B. 若水槽中盛有水,试管中盛满NO2,可看到试管中液面上升并充满试管
C. 若水槽中盛有水(滴有酚酞),试管中是NH3,可看到试管内液面上升并呈红色
D. 若水槽中盛有NaOH溶液,试管中是Cl2,可看到试管内液面上升,黄绿色褪去
【答案】B
【详解】A项、二氧化硫易溶于水,溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸,则可以看到液面上升,故A正确;
B项、二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,NO不溶于水,则看到液面上升,但水不会充满整个试管,故B错误;
C项、氨气极易溶于水,溶于水的氨气部分与水反应生成一水合氨,一水合氨电离使溶液显碱性,遇酚酞变红,则看到液面上升并呈红色,故C正确;
D项、氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、水,则看到液面上升、试管中黄绿色褪去,故D正确。
故选B。
19.下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入NaOH溶液,立即产生红褐色沉淀
该溶液中一定含有Fe3+
B
向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色
该溶液中一定含有Fe2+
C
向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42-
D
向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生
该溶液中一定含有CO32-
【答案】A
【详解】A项、向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中一定含有Fe3+,故A正确;
B项、向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色,该溶液中一定含有Fe3+,不能确定是否存在Fe2+,故B错误;
C项、向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该溶液中可能含有SO42-或SO32-或CO32-等,故C错误;
D项、向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生,该溶液中可能含有CO32-或SO32-或HCO3-等,故D错误。
故选A。
20.将SO2通入BaCl2溶液至饱和的过程中,始终未观察到溶液中出现浑浊,若再通入另一种气体A,则产生白色沉淀。制备气体A的试剂不能是( )
A. 大理石和稀盐酸
B. NaOH和NH4Cl
C. Cu和浓硝酸
D. MnO2和浓盐酸
【答案】A
【详解】A项、大理石和稀盐酸制得二氧化碳气体,二氧化碳和二氧化硫与氯化钡均不反应,不会产生沉淀物,故A正确;
B项、NaOH和NH4Cl共热反应生成氨气,通入氨气溶液呈碱性,溶液中生成大量的SO32-离子,生成沉淀BaSO3,故B错误;
C项、Cu和浓硝酸生成二氧化氮气体,NO2与水反应生成具有氧化性的硝酸,在溶液中将SO2氧化为SO42-离子,生成沉淀BaSO4,故C错误;
D项、MnO2和浓盐酸共热反应生成氯气,Cl2具有氧化性,在溶液中将SO2氧化为SO42-离子,生成沉淀BaSO4,故D错误。
故选A。
第二部分(非选择题 共60分)
21.找出与物质相对应用途,填空。
物质 用途
A.氧化铁______ a.自来水消毒剂
B.过氧化钠______ b.制冷剂
C.二氧化氯(ClO2)______ c.红色油漆和涂料
D.三氧化硫______ d.生产硫酸
E.液氨______ e.呼吸面具中氧气的来源
【答案】(1). c (2). e (3). a (4). d (5). b
【详解】A、氧化铁是红棕色粉末,俗称铁红,常用作红色油漆和涂料,故答案为:c;
B、过氧化钠与人呼吸出的二氧化碳和水反应生成氧气,常用作呼吸面具中氧气的来源,故答案为:e;
C、二氧化氯具有强氧化性,能起到杀菌消毒的作用,常用作自来水消毒剂,故答案为:a;
D、三氧化硫和水反应生成硫酸,工业上用三氧化硫生产硫酸,故答案为:d;
E、液氨转化为氨气时吸收大量的热,常用作制冷剂,故答案为:b。
22.选择装置,完成实验。
(1)用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,应选用______(填序号,下同)。
(2)除去食盐水中的泥沙,应选用______。
(3)用自来水制取蒸馏水,应选用______。
(4)用四氯化碳提取碘水中的碘,应选用______。
【答案】(1). ③ (2). ② (3). ① (4). ④
【详解】(1)用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体,应将混有氯化氢的氯气通过盛有饱和食盐水的洗气瓶,故答案为:③;
(2)食盐易溶于水,泥沙难溶于水,所以除去食盐水中的少量泥沙可用过滤的方法,故答案为:②;
(3)水沸点较低,水中的杂质难挥发,可用蒸馏方法制取蒸馏水,故答案为:①;
(4)碘在四氯化碳中的溶解度远大于于水中的溶解度,可用四氯化碳做萃取剂提取碘水中的碘,故答案为:④。
23.1774年,瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,
将其与浓盐酸混合加热,产生黄绿色气体,反应的化学方程式为
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(1)反应中氧化剂是______(填化学式),锰元素的化合价______(填“升高”或“降低”)。
(2)若消耗了1 mol MnO2,则生成标准状况下Cl2的体积是______L,转移电子的物质的量是______mol。
【答案】(1). MnO2 (2). 降低 (3). 22.4 (4). 2
【详解】(1)由化学方程式可知,反应中二氧化锰中+4价的锰元素化合价将为氯化锰中+2价,所以二氧化锰在反应中做氧化剂,表现氧化性,故答案为:MnO2;降低;
(2)若反应消耗了1 mol MnO2,有2mol氯化氢被氧化,反应转移2mol电子,生成1mol氯气标准状况下Cl2的体积为22.4L,故答案为:22.4;2。
24.利用下图所示装置及药品制取氨气。
A B C
(1)A中制氨气的化学方程式是______。
(2)B中碱石灰的作用是______。
(3)C处是用集气瓶收集氨气的装置,请绘出装置图。______
(4)证明氨气已集满的操作和现象是______。
【答案】(1). 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (2). 干燥NH3 (3). (4). 将湿润的红色石蕊试纸靠近C右侧的导管口,试纸变成蓝色
【详解】(1)由装置图可知,该实验用氯化铵和氢氧化钙加热生成氨气,反应的 化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气为碱性气体,反应过程中产生水,氨气中混有水蒸气,可用碱石灰吸收水蒸气,故答案为:干燥NH3;
(3)由于氨气密度比空气小、易溶于水,所以不能采用排水法收集,只能用向下排空气法的收集,故答案为:;
(4)氨气溶于水溶液显碱性,将湿润的红色石蕊试或酚酞试纸靠近C右侧的导管口,若试纸变成蓝色或变红(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近C右侧的导管口,若有大量白烟生成),说明氨气已集满,故答案为:将湿润的红色石蕊试纸靠近C右侧的导管口,试纸变成蓝色。
25.将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯,滴入几滴水,搅拌均匀,然后加入适量的浓硫酸。可观察到固体变黑,片刻后,黑色物质急剧膨胀,同时产生大量刺激性气味的气体,放出大量的热。(如下图所示)
(1)固体变黑体现了浓硫酸的______性(填“吸水”、“脱水”或“强氧化”)。
(2)确定刺激性气味气体的成分。
① 将气体通入品红溶液后,溶液褪色,加热,颜色恢复。说明该气体中一定
含有______。
② 将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,______(填“能”或 “不能”)证明气体中含有二氧化碳,其理由是______。
③ 刺激性气味气体产生的原因可用如下化学方程式表示,完成化学方程式:
C+2H2SO4(浓) ______。
【答案】(1). 脱水 (2). SO2 (3). 不能 (4). SO2也可使澄清的石灰水变浑浊 (5). C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
【详解】(1)装置中使蔗糖变黑,是利用浓硫酸的脱水性把蔗糖中的氢元素和氧元素按2:1脱去,故答案为:脱水;
(2)①有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液褪色,加热,颜色恢复,说明该气体中一定含有二氧化硫,故答案为:SO2;
②二氧化硫和二氧化碳通入澄清石灰水都会生成沉淀溶液变浑浊,澄清石灰水变浑浊不能证明气体中含有二氧化碳,故答案为:不能;SO2也可使澄清的石灰水变浑浊;
③脱水过程中反应放热,所生产的碳和浓硫酸共热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。
26.阅读短文,回答问题。
燃放烟花爆竹是我国的传统习俗,烟花爆竹的主要成分有黑火药、特效药剂等。
黑火药由硝酸钾(KNO3)、硫黄(S)和木炭组成,
燃烧时,瞬间产生大量气体,同时释放大量热,在有限的空间里,气体受热迅速膨胀引起爆炸。特效药剂常含一些金属元素,燃烧时会产生五彩缤纷的火焰。(如右图所示)
下表为几种金属元素的化合物燃烧时的火焰颜色:
所含金属元素
钠
钙
钡
铯
火焰颜色
黄
砖红色
黄绿
蓝
然而,传统的烟花爆竹不仅会污染环境,也会造成各种伤残及火灾事故。为了改善传统烟花爆竹的不足,又能为人们的佳节祝兴,电子鞭炮应运而生。目前,常见的电子鞭炮有三种形式。
第一,雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮的模拟声,而且还能发出闪光,以假乱真。无火药、无污染,不会发生伤残及火灾事故。能重复使用,大大减少经济支出。其局限性是需要使用家用电源,不方便移动。
第二,电子鞭炮机,是一种使用煤气和氧气混合气体作为燃料的设备,声响大,与火药鞭炮无异,但缺陷是点燃混合气体时存在一定的安全隐患。
第三,录音鞭炮,通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音,声音与功率大小有关。这种鞭炮的优点是纯电能、可移动、造价低廉。缺点是仿真和氛围感度稍差。
新型电子鞭炮正在不断地被研发出来,更好地促进民俗与科技的融合。
依据上文,回答问题:
(1)若燃放烟花的火焰呈现黄绿色,则烟花中可能含有______元素。
(2)雷电式仿真电子鞭炮的优点有______(填序号)。
A.无火药、无污染
B.不会发生伤残及火灾事故
C.能重复使用,减少经济支出
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
① 燃放烟花爆竹时产生不同颜色的火焰,是因为药剂中含有不同的金属元素。 ______
② 燃放烟花爆竹后会闻到刺激性的气味,是因为生成了二氧化碳。______
③ 电子鞭炮机在点燃混合气体时存在一定的安全隐患。______
④ 录音鞭炮的声音大小与功率无关。______
【答案】(1). 钡 (2). A、B、C (3). 对 (4). 错 (5). 对 (6). 错
【详解】(1)节日施放的焰火五彩缤纷,是因为火药当中加入了一些金属元素,火焰呈现黄绿色时,烟花中放入了含钡离子的化合物,故答案为:钡;
(2)雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮的模拟声,且能随着响声并发出闪光,以假乱真,无火药、无污染,不会发生伤残及火灾事故,又能重复使用,还能大大减少经济支出,故答案为:A、B、C;
(3)①烟花中添加含钾、钠、钙、铜等某些金属元素的化合物,燃放时发生焰色反应而呈现绚丽缤纷的颜色,①正确,故答案为:对;
②燃放烟花爆竹时,会产生一种刺激性气味的气体,是因为烟花爆竹中的硫燃烧生成二氧化硫,②错误,故答案为:错;
③电子鞭炮机是一种使用煤气和氧气混合的设备,声响大,与火药鞭炮无异,但缺陷是混合气体点燃存在一定的安全隐患,③正确,故答案为:对;
④录音鞭炮通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音,声音与功率大小有关,④错误,故答案为:错。
27.某同学在研究Fe与H2SO4的反应时,进行了如下实验。
A B C
(1)实验Ⅰ中,铁与稀硫酸反应的离子方程式为______。
(2)实验Ⅱ中,铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,其原因是______。
(3)实验Ⅲ中,加热后产生大量气体,A试管中溶液的红色褪去,C处始终未检测到可燃性气体。B试管中反应的离子方程式是______。
(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,同学们得出以下结论:
① 浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同。浓硫酸的氧化性源于+6价的硫元素,稀硫酸的氧化性源于______。
② 造成反应多样性的主要因素有______。
【答案】(1). Fe+2H+=== Fe2++H2↑ (2). 铁表面生成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行 (3). SO2+2OH—=== SO3+H2O (4). +1价的氢元素 (5). 反应物的浓度、温度
【详解】(1)Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,
故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(2)浓硫酸具有强氧化性,生成致密的氧化膜覆盖在Fe的表面,发生钝化,
故答案为:钝化;
(3)实验Ⅲ中,铁与稀硫酸反应生成氢气,和浓硫酸共热反应生成二氧化硫,实验中未检测到可燃性气体,说明反应中没有氢气生成,二氧化硫具有漂白性,使品红溶液的红色褪去,二氧化硫是酸性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠,反应的离子方程式为SO2+2OH—=SO32—+H2O,故答案为:SO2+2OH—=SO32—+H2O;
(4)①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同,浓硫酸的氧化性表现在+6价的硫元素上,稀硫酸的氧化性表现在+1价的氢(H+)元素上,故答案为:+6价S元素,+1价H元素(H+);
②影响反应产物多样性的因素有浓度、温度、反应物的量等,故答案为:浓度、温度、反应物的量等。
28.硫的含量影响钢铁性能。一种测定硫含量的方法是将钢样中硫转化为二氧化硫气体,再用测硫装置进行测定。某测定硫含量的流程如下:
(1)气体a的主要成分有CO2、______、______。
(2)若钢样中硫以FeS的形式存在,煅烧装置中发生的化学反应为
3FeS+5O2 1______ +3______。
(3)吸收装置中,H2O2氧化SO2的化学方程式是______。
(4)用NaOH溶液中和生成的溶液b,消耗z mLNaOH溶液,若消耗1 mLNaOH溶液相当于硫的质量为y g,则该钢样中硫的质量分数为______。
【答案】(1). SO2 (2). O2 (3). Fe3O4 (4). SO2 (5). H2O2+SO2=== H2SO4 (6). (yz)/x×100%
【详解】(1)煅烧时,钢铁中所含的C元素和S元素与氧气反应生成二氧化碳、二氧化硫,还有部分氧气剩余,所以气体a的成分是SO2、CO2、O2,故答案为:SO2;O2;
(2)由题意可知,FeS与O2高温条件下反应应该生成铁的氧化物和二氧化硫,由质量守恒定律可知,3molFeS反应生成1 Fe3O4 mol 和3mol SO2,反应方程式为3FeS+5O2 Fe3O4+3SO2,故答案为:Fe3O4;SO2;
(3)双氧水具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成硫酸和水,反应方程式为 H2O2+SO2=H2SO4,故答案为:H2O2+SO2=H2SO4;
(4)若消耗1mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,z mL NaOH溶液相当于硫的质量为yzg,硫的质量分数为yzg/xg=yz/x,故答案为:(yz)/x×100%。
29.某课外活动小组设计了下列装置,验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【装置分析】
(1)装置①中反应的离子方程式是______。
(2)装置②中的试剂是______(填序号)。
a.饱和NaHCO3溶液 b.饱和Na2CO3溶液 c.浓H2SO4
(3)装置③中的试剂是______。
【进行实验】
步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条
放在a处。
步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条
放在a处。
(1)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是______。
(2)过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是______。
【实验反思】
(1)有同学提出质疑:
“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠跟二氧化碳发生了化学反应。”其理由是______。
(2)需要补充的实验操作是:取⑤中反应后的少量固体,______。
【答案】 (1). CaCO3+2H+=== Ca2++H2O+CO2↑ (2). a(1分) (3). 浓硫酸 (4). 步骤1中木条不复燃,步骤2中木条复燃 (5). 2Na2O2+2CO2 === 2Na2CO3+O2 (6). 气体中有水,水也可与Na2O2反应产生O2使木条复燃 (7). 加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中
【详解】(1)装置①为碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)由于盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,装置②中饱和NaHCO3溶液可以除去二氧化碳中混有氯化氢气体,故答案为:a;
(3)装置③、④和⑤用以验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触,故装置③中的试剂是浓硫酸,故答案为:浓硫酸;
【进行实验】(1)步骤1中通过过氧化钠的二氧化碳中不含有水蒸气,干燥的二氧化碳不能够和过氧化钠反应,没有氧气生成,a处带火星的木条不复燃,步骤2中,通过过氧化钠的二氧化碳中含有水蒸气,含有水蒸气的二氧化碳能够和过氧化钠反应,有氧气生成,a处带火星的木条复燃,故答案为:步骤1中木条不复燃,步骤2中木条复燃;
(2)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:2Na2O2+2 CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2 CO2=2Na2CO3+O2;
【实验反思】(1)因水也能够和过氧化钠反应生成氧气,所以不能判断是二氧化碳和过氧化钠发生了反应,故答案为:水与Na2O2反应生成氧气;
(2)二氧化碳和过氧化钠反应有碳酸钠生成,若⑤中反应后的固体由碳酸钠,二氧化碳和盐酸可以和碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变混浊,故答案为:加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水。
30.某小组在验证反应“2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+”的实验中观察到溶液颜色由棕黄色变为浅绿色,且产生灰白色沉淀。发现和探究过程如下。
实验过程
实验现象
实验1
充分振荡,棕黄色溶液逐渐变浅,最后呈浅绿色,有灰白色固体产生
实验1中所得溶液的颜色比预期的浅,针对其原因进行探究。
(1)甲认为:实验后,溶液中c (Cu2+)应为0.5 mol/L。“溶液颜色浅”是c (Cu2+)低于0.5 mol/L造成的。
配制含0.5 mol/L CuCl2和_______mol/L FeCl2混合溶液,观察溶液的颜色。该溶液为蓝绿色,明显比实验所得溶液颜色深,说明_______。
(2)甲进一步研究认为,“溶液颜色浅”与产生了灰白色固体有关。
甲查阅资料如下,猜想灰白色固体可能含有CuCl。
资料:CuCl是白色固体,不溶于水、硫酸,可溶于氨水。
为探究灰白色固体成分,设计实验方案如下:
方案1
用蒸馏水将实验1中的灰白色固体混合物洗净,取少量,加入过量稀硝酸,如果有白色固体剩余,则证明有CuCl
方案2
用蒸馏水将实验1中的灰白色固体混合物洗净,取少量,加入浓氨水浸泡,过滤,向滤液中加入稀硫酸
a.按方案1进行实验2:
b.加入稀硝酸的目的是______,反应的离子方程式是______。
c.乙认为该方案不严谨,理由是:CuCl具有还原性,被硝酸氧化后的生成物能溶于稀硝酸。
d.按方案2进行实验3:
e.加入稀硫酸时,产生的实验现象是______,说明灰白色固体中含有CuCl。
(3)综合上述实验,说明实验1所得溶液的颜色比预期浅的原因是______。
【答案】(1). 1 (2). 溶液颜色比预期的浅,是c (Cu2+)低于0.5 mol/L造成的 (3). 除去未反应的铜 (4). 3Cu+8H++2NO === 3Cu2++2NO↑+4H2O (5). 产生白色沉淀 (6). 在Cl-和足量Cu存在时,由于生成了CuCl,从而使溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L
【详解】(1)由方程式可知,5ml1 mol/L FeCl3溶液与足量Cu反应,理论上得到0.5 mol/L CuCl2和1 mol/LFeCl2混合溶液,实验中溶液颜色浅可能是CuCl2发生反应生成CuCl导致c (Cu2+)低于0.5 mol/L,为确认c (Cu2+)低于0.5 mol/L,应该配制含0.5 mol/L CuCl2和1 mol/LFeCl2混合溶液,与实验所得混合液进行颜色对比,若溶液颜色浅,说明溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L,故答案为:1;溶液颜色比预期的浅,是c (Cu2+)低于0.5 mol/L造成的;
(2)方案1向洗净的灰白色固体混合物加入稀硝酸,过量的铜溶于稀硝酸生成硝酸铜、一氧化氮和水,剩余固体为白色CuCl固体;方案2将洗净的灰白色固体混合物加入浓氨水浸泡,CuCl与浓氨水反应溶解,剩余固体为过量的铜;由于CuCl具有还原性,被硝酸氧化后的生成物能溶于稀硝酸没有白色固体剩余,所以为验证白色固体为CuCl,应向滤液中加入稀硫酸,重新生成白色CuCl固体,说明灰白色固体中含有CuCl,故答案为:除去未反应的铜;3Cu+8H++2NO =3Cu2++2NO↑+4H2O;产生白色沉淀;
(3)由以上实验可知,反应中生成CuCl的原因是CuCl2与过量的铜反应生成了CuCl,从而使溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L,实验1所得溶液的颜色比预期浅,故答案为:在Cl-和足量Cu存在时,由于生成了CuCl,从而使溶液中c (Cu2+)低于0.5 mol/L。