【化学】山东省菏泽第一中学八一路校区2018-2019学年高一12月月考试题(解析版)
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山东省菏泽第一中学八一路校区2018-2019学年高一12月月考试题
1.化学与生活密切相关,下列说法错误的是( )
A. 用粘土焙烧制得的红陶,陶器显红色的原因可能是含有Fe2O3
B. 制指南针的磁石主要成分是四氧化三铁
C. “滴水石穿、绳锯木断”不包含化学变化
D. K-Na合金可作原子反应堆的导热剂
【答案】C
【解析】
【分析】A、Fe2O3呈红棕色;
B、磁铁的主要成分是四氧化三铁;
C、碳酸钙与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙,属于化学变化;
D、K-Na合金常温下呈液态,具有良好的导热性;
【详解】A、Fe2O3呈红棕色,用粘土焙烧制得的红陶,陶器显红色的原因可能是含有Fe2O3,故A正确;
B、磁铁的主要成分是四氧化三铁,制指南针的磁石主要成分是四氧化三铁,故B正确;
C、水滴石穿蕴含着碳酸钙与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙,属于化学变化,绳锯木断体现的是物质间的摩擦,属于物理变化,故C错误;
D、K-Na合金常温下呈液态,具有良好的导热性,可作原子反应堆的导热剂,故D正确;
故选C。
2.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 常温常压下,11.2L N2含有的原子数目为NA
B. 常温下1mol Fe投入过量的浓硝酸中,转移的电子数为3NA
C. 0.1 mol • L-1的Na2CO3溶液中含有Na+的个数为0.2 NA
D. 常温常压下,4. 6gNO2和N2O4的混合气体中含有的氧原子数为0.2 NA
【答案】D
【解析】
【分析】A、不是标准状况;
B、常温下1mol Fe投入过量的浓硝酸中,发生钝化;
C、缺少溶液的体积;
D、NO2和N2O4氧的质量分数相同;
【详解】A、不是标准状况,气体摩尔体积不是22.4L·mol-1,故A错误;
B、常温下1mol Fe投入过量的浓硝酸中,发生钝化,故B错误;
C、缺少溶液的体积,无法计算钠离子的个数,故C错误;
D、NO2和N2O4氧的质量分数相同,4. 6gNO2和N2O4的混合气体中含有的氧原子为0.2mol,故D正确;
故选D。
3.已知常温下在溶液冲可发生如下两个离子反应:Ce4+ + Fe2+ =Fe3+ + Ce3+,Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+。由此可以确定Fe3+、Ce4+、Sn4+三种离子的氧化性由强到弱的顺序是( )
A. Ce4+、Fe3+、Sn4+ B. Sn4+、,Ce4+、Fe3+
C. Sn4+、Fe3+、Ce4+ D. Fe3 +、Sn4+、Ce4+
【答案】A
【解析】氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,反应Ce4+ + Fe2+ =Fe3+ + Ce3+中亚铁离子被氧化为铁离子,则氧化性是Ce4+>Fe3+;反应Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+中铁离子被还原为亚铁离子,则氧化性是Fe3+>Sn4+,所以Fe3+、Ce4+、Sn4+三种离子的氧化性由强到弱的顺序是Ce4+、Fe3+、Sn4+,答案选A。
4.下列离子方程式的书写正确的是( )
A. 氯气跟水反应:Cl2 + H2O= 2H++ Cl-+ ClO-
B. 食醋与氨水反应:NH3·H2O+H+= NH4++H2O
C. NaHCO3 溶液中加少量Ca(OH)2溶液: 2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
D. 向Ba(OH)2溶液滴加NaHSO4溶液至Ba2+恰好沉淀:Ba2++2H++2OH-+SO42- = BaSO4↓+2H2O
【答案】C
【解析】
【分析】A、次氯酸是弱酸;
B、醋酸是弱电解质;
C、少量Ca(OH)2将完全被反应,反应中Ca2+和OH-的物质的量比为1:2;
D、 向Ba(OH)2溶液滴加NaHSO4溶液至Ba2+恰好沉淀,每摩Ba(OH)2只消耗1molNaHSO4;
【详解】A、次氯酸是弱酸,氯气跟水反应:Cl2 + H2OH++ Cl-+HClO,故A错误;
B、醋酸是弱电解质,食醋与氨水反应:NH3·H2O+CH3COOH= CH3COO-+NH4++H2O,故B错误;
C、少量Ca(OH)2将完全被反应,反应中Ca2+和OH-的物质的量比为1:2,NaHCO3 溶液中加少量Ca(OH)2溶液: 2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,故C正确;
D、 向Ba(OH)2溶液滴加NaHSO4溶液至Ba2+恰好沉淀,每摩Ba(OH)2只消耗1molNaHSO4,向Ba(OH)2溶液滴加NaHSO4溶液至Ba2+恰好沉淀:Ba2++H++OH-+SO42- = BaSO4↓+H2O,故D错误;
故选C。
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SO42-、Cl-
B. 使酚酞变红的溶液中:K+、Na +、CO32-、NO3-
C. c(Fe2+ ) =1 mol·L-1的溶液中:K+、 H+、MnO4-、SO42-
D. 能使紫色石蕊变红的溶液中:Na+、 NH4+、SO42-、HCO3-
【答案】B
【解析】
【分析】A. 无色透明的溶液中:Fe3+溶液呈黄色;
B. 使酚酞变红的溶液,呈碱性:K+、Na +、CO32-、NO3-之间不反应;
C. c(Fe2+ ) =1 mol·L-1的溶液中: 溶液中MnO4-/H+具有强氧化性;
D. 能使紫色石蕊变红的溶液中,呈酸性:HCO3-不能大量存;
【详解】A. 无色透明的溶液中:Fe3+溶液呈黄色,Fe3+不能大量存在,故A错误;
B. 使酚酞变红的溶液,呈碱性:K+、Na +、CO32-、NO3-之间不反应,能大量共存,故B正确;
C. c(Fe2+ ) =1 mol·L-1的溶液中: MnO4-/H+具有强氧化性,能将Fe2+氧化,故C错误;
D. 能使紫色石蕊变红的溶液中,呈酸性:HCO3-不能大量存在,故D错误;
故选B。
6.下列说法正确的是( )
①江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关
②“钡餐”中使用的硫酸钡是弱电解质
③冰和干冰既是纯净物又是化合物
④雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔现象
⑤某无色溶液中加入稀盐酸,产生的气体可使澄清石灰水变浑浊,则原溶液中一定含CO32-
⑥可用渗析法分离Fe(OH)3胶体和KCl溶液
A. ①③④⑤ B. ①③④⑥ C. ①③④⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥
【答案】B
【解析】试题分析:①根据胶体的性质当带不同电荷的胶粒相遇时会发生聚沉,不同地方的泥土胶粒电荷不同,在入海口出聚沉形成沉淀,日积月累形成三角洲,故①正确;②“钡餐”是硫酸钡,但硫酸钡是强电解质,因为尽管硫酸钡是难溶物但溶于水的部分确实完全电离的,故②错误;③冰是固态的水,干冰是固态的二氧化碳,故③正确;④雾是气溶胶,胶体有丁达尔现象,故④正确;⑤加入稀盐酸产生无色气体,将生成气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,则溶液可能有CO32-(SO32-也会变浑浊),故⑤错误;⑥溶液能透过半透膜,而胶体不能,可用渗析法分离,故⑥正确;故选B。
7.下列有关氯气的叙述中,不正确的是( )
A. 红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色烟
B. 钠在氯气中燃烧,生成白色的烟
C. 纯净的氢气在氯气中安静的燃烧,在集气瓶口形成白色烟雾
D. 氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸见光易分解
【答案】C
【解析】分析:本题考查的是金属或非金属的性质和实验现象,平时注重积累。
详解:A. 红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成氯化铜,有棕黄色烟的生成,故正确;B. 钠在氯气中燃烧,生成氯化钠,现象为生成白色的烟,故正确;C. 纯净的氢气在氯气中安静的燃烧,生成氯化氢,氯化氢接触到空气中的水蒸气形成白雾,故错误;D. 氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸见光易分解生成盐酸和氧气,故正确。故选C。
8.将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的质量(m)和通入CO2体积(V)的关系正确的是 ( )
【答案】A
【解析】向KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中通入CO2, CO2先和Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,当Ca(OH)2消耗完时,继续通入CO2,CO2和KOH反应生成K2CO3,当KOH完全反应后,继续通入CO2,CO2和K2CO3反应生成KHCO3,后CO2和CaCO3、H2O反应生成可溶性的Ca(HCO3)2,故选A。
9.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. 氢氧化钠固体易吸水潮解,可用于干燥二氧化碳
B. Ca(ClO)2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C. NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
D. 维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
【答案】D
【解析】A. 氢氧化钠能与二氧化碳反应,不能用于干燥二氧化碳,A错误;B. Ca(ClO)2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,B错误;C. NH4HCO3受热易分解与可用作氮肥无关系,C错误;D. 维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂,D正确,答案选D。
10.已知KMnO4与浓盐酸在常温下能反应产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是( )
A. ①处和②处 B. 只有②处 C. 只有②处和③处 D. ②处、③处和④处
【答案】D
【解析】
【分析】KMnO4与浓HCl在常温下反应产生Cl2,浓盐酸易挥发,从发生装置生成的氯气中含有挥发的HCl和水蒸气杂质,应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl,然后通入盛有浓硫酸的洗气瓶进行干燥,氯气与金属反应时,气体应通入到试管底部,并用双孔橡皮塞,防止试管内压强过大。
【详解】①KMnO4与浓HCl在常温下反应产生Cl2,故①装置正确;
②浓盐酸易挥发,从发生装置生成的氯气中含有挥发的HCl和水蒸气杂质,应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl,不用选择氢氧化钠溶液,故②错误;
③用浓硫酸干燥氯气,导管应长进短出,故③错误;
④氯气与钠在试管中反应若用单孔塞,容易造成试管内压强过大,且导管应插入试管底部,故④错误;
故选:D。
11.用下列装置进行相关实验,操作正确且能达到实验目的的是( )
A. 甲装置:称30.0gNaOH固体 B. 乙装置: 过滤除去溶液中的不溶性杂质
C. 丙装置:除去CO2中混有的HCl气体 D. 丁装置: 吸收实验室制NH3的尾气
【答案】D
【解析】
【分析】A.NaOH易潮解,具有腐蚀性;
B.漏斗下端应紧靠烧杯内壁;
C.二者均与碳酸钠溶液反应;
D.四氯化碳是不溶于水、密度比水大的液体,可隔绝气体与水;
【详解】A.NaOH易潮解,具有腐蚀性,应在左盘小烧杯中称量,故A错误;
B.漏斗下端应紧靠烧杯内壁,防止液滴飞溅,故B错误;
C.二者均与碳酸钠溶液反应,不能除杂,应选饱和碳酸氢钠溶液,故C错误;
D.四氯化碳是不溶于水、密度比水大的液体,可隔绝气体与水,图中装置可吸收实验室制NH3的尾气并防倒吸,故D正确;
故选D。
12.配制一定物质的量浓度的溶液,以下操作导致溶液物质的量浓度偏小的是( )
A. 容量瓶中原来有少量蒸馏水
B. 用浓硫酸配制稀硫酸,量取浓硫酸时仰视刻度线
C. 定容时俯视容量瓶凹液面的最低处
D. 定容后摇匀液面下降补加蒸馏水至刻度线
【答案】D
【解析】
【分析】化学实验基本操作.结合c=n/V及不当操作对n、V的影响可知,n偏小或V偏大均导致溶液物质的量浓度偏小。
【详解】A.容量瓶中原来有少量蒸馏水,对实验无影响,故A不选;
B.量取浓硫酸时仰视刻度线,n偏大,导致溶液物质的量浓度偏大,故B不选;
C.定容时俯视容量瓶凹液面的最低处,V偏小,导致溶液物质的量浓度偏大,故C不选;
D.定容后摇匀液面下降补加蒸馏水至刻度线,V偏大,导致溶液物质的量浓度偏小,故D选;
故选D。
13.下列除杂质的方法不正确的是 ( )
A. 铜粉中混有铁粉:加入过量盐酸充分反应,过滤
B. CO2中混有HCl:将其通入NaOH溶液,洗气
C. NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3:往该溶液中通入过量CO2气体
D. FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入Fe粉
【答案】B
【解析】试题分析:A.Fe与盐酸反应,而Cu不能,则加入过量盐酸充分反应,过滤可除杂,故A正确;B.二者均与NaOH溶液反应,不能除杂,应选碳酸氢钠溶液、洗气,故B错误;C.碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,则往该溶液中通入过量CO2气体可除杂,故C正确;D.Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁,则加入Fe粉、过滤可除杂,故D正确。故选B。
14.将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后气体体积缩小为30 mL,则原混合气体中NO2和NO的体积比是( )
A. 5∶3 B. 3∶5 C. 3∶2 D. 2∶3
【答案】C
【解析】3NO2+H2O2HNO3+NO,反应中NO2转化为1/3体积的NO而使气体体积减少2/3。气体体积减少20mL,所以NO2的体积是30mL,NO的体积是20mL,则原混合气体中NO2和NO的体积比是 3∶2,故选C。
15.在一定条件下,RO3n﹣和F2可发生如下反应:RO3n﹣+F2+2OH﹣═RO4﹣+2F﹣+H2O,从而可知在RO3n﹣中,元素R的化合价是( )
A. +4 B. +5 C. +6 D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】由电荷守恒可知,n=1,设RO3n-中R元素的化合价为x,结合元素的化合价可解答。
【详解】由电荷守恒可知,n=1,设RO3n-中R元素的化合价为x,则x+(-2)×3=-1,解得x=+5,
故选:B。
16.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol/L稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A. 在0-a范围内,只发生中和反应
B. ab段发生反应的离子方程式为:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
C. a=0.3
D. 原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1:2
【答案】C
【解析】A、向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol/L稀盐酸发生的反应依次为H++OH-=H2O、CO32-+H+=HCO3-、HCO3-+H+=H2O+CO2↑,第三步才开始产生气体,故0-a范围内,发生了前两步反应,A错误;B、ab段立即产生气体,则反应为: HCO3-+H+=H2O+CO2↑,故B错误;C、生成CO2 0.01mol,根据方程式HCO3-+H+=H2O+CO2↑可知,消耗盐酸的物质的量是0.01mol,消耗盐酸的体积为0.1L,所以a=0.3,故C正确;D、生成0.01mol CO2,则Na2CO3为0.01mol,Na2CO3共消耗盐酸0.02mol,从图上可知整个过程共消耗0.04molHCl,所以与NaOH反应的盐酸是0.04mol-0.02mol=0.02mol,则NaOH为0.02mol,因此原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2:1,故D错误。选C。
17.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯,其化学方程式为:2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。(ClO2中氯元素的化合价为+4价)
(1)浓盐酸在反应中表现出来的性质是____________(填写编号);
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(2)当产生0.1 mol Cl2时,转移电子的数目为_____________;
(3)ClO2具有很强的氧化性,常用作消毒剂,其消毒的效率(以同质量的物质得到的电子数多少来衡量)是Cl2的______倍(结果小数点后保留两位)。
【答案】(1). ② (2). 0.2NA (3). 2.63
【解析】
【分析】(1)反应中盐酸表现为酸性和还原性;
(2)反应中只有Cl2是氧化产物,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,据此计算转移电子物质的量;
(3)1molCl2可以获得2mol电子,1molClO2可以获得电子5mol电子。
【详解】(1)在反应2KClO3+4HCl(浓)═2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O中,HCl中Cl元素的化合价由-1价升高0,则HCl具有还原性,又该反应生成盐KCl,则表现盐酸的酸性,
故答案为:②;
(2)反应中只有Cl2是氧化产物,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,所以产生0.1molCl2,转移的电子的物质的量为0.1mol×2=0.2mol,转移电子数为0.2NA;
(3)设质量都是71g,氯气得到的电子数为71g/71g·mol-1×2×1=2mol,ClO2得到的电子数为71g/67.5g·mol-1×1×5=71×5/67.5mol= mol,则ClO2消毒的效率是Cl2的倍数为mol:2mol=71/27≈2.63,
故答案为:2.63。
18.碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质,请回答下列问题。
(1)碳酸氢钠的俗称是_________,其水溶液显_____性。(填“酸”、“碱”或“中”)。
(2)碳酸氢钠可治疗胃酸(0.2%~0.4%的盐酸)过多,反应的离子方程式____________。等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应时生成CO2的量,前者________后者(填“>”、“<”或“=”)。
(3)除去碳酸钠固体中碳酸氢钠的反应的化学方程式为________________________________。
(4)硫酸亚铁是缺铁性贫血的治疗药物,可用于制备铁盐,实验室检验Fe3+的方法是:向溶液中滴入几滴_________________溶液,观察溶液是否变为血红色。向FeSO4溶液中加入NaOH溶液通常得不到白色的Fe(OH)2沉淀,其原因是_________________________(用化学方程式回答)。
【答案】(1). 小苏打 (2). 碱 (3). HCO3-+H+=H2O+CO2↑ (4). = (5). 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (6). KSCN(或硫氰化钾) (7). 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【解析】
【分析】(1)碳酸氢钠的化学式是NaHCO3,俗称小苏打,溶液中碳酸氢根水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性;
(2)碳酸氢钠具有弱碱性,与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳,可以治疗胃酸过多;根据Na2CO3和NaHCO3分别与HCl反应的化学方程式即可得出产生CO2的物质的量之比;
(3)除去碳酸钠固体中碳酸氢钠,可以通过加热的方法使碳酸氢钠分解;
(4)检验铁离子,用 KSCN(或硫氰化钾)溶液;Fe(OH)2极易被氧化。
【详解】(1)碳酸氢钠的化学式是NaHCO3,俗称小苏打,碳酸氢钠是强碱弱酸的酸式盐,水解呈碱性;
(2)碳酸氢钠具有弱碱性,与HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应离子方程式为HCO3-+H+=H2O+CO2↑,故可以治疗胃酸过多;NaHCO3与HCl反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;Na2CO3与HCl反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;由以上两个化学方程式可以看出,等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量HCl反应,产生CO2的物质的量之比为1:1。
故答案为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑;=;
(3)除去碳酸钠固体中碳酸氢钠,可以通过加热碳酸氢钠分解,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(4)硫酸亚铁是缺铁性贫血的治疗药物,可用于制备铁盐,实验室检验Fe3+的方法是:向溶液中滴入几滴KSCN(或硫氰化钾)溶液,观察溶液是否变为血红色。向FeSO4溶液中加入NaOH溶液通常得不到白色的Fe(OH)2沉淀,其原因是Fe(OH)2极易被氧化,反应的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
19.研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价一物质类别关系图如下。
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是____________________________________________________________________。
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式______________。
(3)实验室中,检验溶液中含有NH4+的操作方法是______________。
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式______________________,当反应消耗3.36L (标准状况) 物质B时,转移电子的物质的量为______________。
【答案】 (1). 4NH3+5O24NO+6H2O (2). C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O (3). 取少量溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有NH4+ (4). 3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO (5). 0.1
【解析】
【分析】氮元素化合价一物质类别关系分析,A为氨气,B为二氧化氮,C为硝酸,
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水;
(2)在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水;
(3)铵根离子结合氢氧根离子受热条件下反应生成氨气,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(4)物质B为红棕色气体为NO2,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,结合元素化合价变化计算电子转移总数。
【详解】氮元素化合价一物质类别关系分析,A为氨气,B为二氧化氮,C为硝酸,
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为: 4NH3+5O24NO+6H2O ;
(2)在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为: C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(3)实验室中,检验溶液中含有NH4+的操作方法是:取少量溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有NH4+ ;
(4)物质B为红棕色气体为NO2,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,反应中氮元素化合价+4价变化为+5价和+2价,3mol二氧化氮反应电子转移总数2mol,当反应消耗3.36L (标准状况) 物质B时,物质的量=3.36L/22.4L·mol-1=0.15mol,转移电子的物质的量为0.15mol×2/3=0.1mol。
20.某化学实验小组用下图装置制取、收集纯净干燥的氨气,并探究氨气的有关性质。
回答下列问题:
(1)写出利用装置I制取氨气的化学方程式_________________________________。
(2)按照气流方向,仪器连接的顺序:a→___________________________→d(用字母编号表示)。
(3)实验中装置III的作用________________。
(4)装置IV中仪器的名称为________,盛装的试剂为______________。
(5)在甲、乙玻璃容器中分别收集氨气和氯化氢,按下图装置进行实验。打开旋塞K,观察到的实验现象是_____________________________。
【答案】(1). 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (2). febc (3). 吸收尾气,防止污染 (4). 干燥管 (5). 碱石灰 (6). 乙瓶中出现白烟
【解析】
【分析】(1)NH4Cl与Ca(OH)2加热时发生反应生成氯化钙、氨气和水;
(2)装置I为氨气发生装置;装置II为气体收集装置,装置III为尾气处理装置,装置Ⅳ为干燥装置,由此选择实验装置连接;
(3)氨气有刺激性气味,会污染大气,氨气极易溶于水,实验中装置III的作用吸收尾气,防止污染;
(4)根据常见仪器的名称解答IV中仪器的名称,氨气为碱性气体,通常用碱石灰进行干燥;
(5)根据甲、乙容器压强以及甲、乙混合后压强相等以及氨气和氯化氢反应生成氯化铵分析;氨气、氯化氢为气体,反应生成的氯化铵为固体。
【详解】(1)装置I中NH4Cl与Ca(OH)2加热时发生反应生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ;
(2)利用装置I制取氨气,首先选a,制出的氨气中含有水蒸气,需进行干燥,选用装置Ⅳ,粗口进,细口出,所以选fe,根据氨气的密度小于空气的密度,选择收集装置及方法bc,氨气极易溶于水且属于大气污染气体,用防倒吸的装置进行尾气吸收选择d,所以连接顺序为afebcd;
(3)氨气有刺激性气味,会污染大气,氨气极易溶于水,1体积水可溶解700体积氨气,尾气吸收应防止倒吸的发生,实验中装置III的作用吸收尾气,防止污染;
(4)装置IV中仪器为干燥管,通常盛放固体干燥剂,氨气为碱性气体,通常用碱石灰进行干燥;
(5)甲容器压强为150kPa,乙容器压强100kPa,甲容器压强大于乙容器,先打开旋塞,甲容器中的氨气进入乙容器,氨气和氯化氢反应,NH3+HCl=NH4Cl,生成氯化铵固体小颗粒,所以乙瓶中出现白烟。
21.一定量铜与100mLcmol/L的稀硝酸反应,产生1.12LNO(标准状况),反应结束后,向反应后的溶液中滴加1.0mol/L的NaOH溶液,滴加过程中,产生沉淀的质量与加入NaOH 溶液的体积关系如下图所示。
回答下列问题:
(1)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式__________________________________。
(2)铜与稀硝酸反应中被还原HNO3的物质的量为________mol。
(3)铜与稀硝酸反应后的溶液中,H+的物质的量浓度为________mol/L(反应前后溶液体积变化忽略不计)。
(4)稀硝酸的物质的量浓度c=______mol/L。
(5)将铜与稀硝酸反应生成的NO通入NaOH 溶液中,并加入20%的H2O2水溶液使其全部转化为NaNO3,反应的化学方程式是______________________________________。
【答案】 (1). 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O (2). 0.05 (3). 0.5 (4). 2.5 (5). 2NO+2NaOH+3H2O2=2NaNO3+4H2O
【解析】
【分析】(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水;
(2)铜与稀硝酸反应中被还原HNO3反应后生成NO,由氮原子守恒来计算;
(3)反应结束后,向反应后的溶液中滴加1.0mol·L-1的NaOH溶液时,NaOH先和H+反应,将H+反应完后,再去和Cu2+反应,由图示,剩余的H+反应消耗50mLNaOH溶液;
(4)当加入氢氧化钠溶液200mL时,溶液中的H+、Cu2+反应完全,溶液中的溶质为NaNO3,据此求出溶液中n(NO3-),然后根据稀硝酸中n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO)求出硝酸的物质的量,稀硝酸的浓度;
(5)将铜与稀硝酸反应生成的NO通入NaOH 溶液中,并加入20%的H2O2水溶液,则NO做还原剂被氧化为NaNO3,双氧水被还原。
【详解】(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,故离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3反应后生成NO,而反应生成的NO的物质的量为0.05mol,根据1mol硝酸被还原则生成1molNO可知,被还原的硝酸为0.05mol;
(3)反应结束后,向反应后的溶液中滴加1.0mol·L-1的NaOH溶液时,NaOH先和H+反应,将H+反应完后,再去和Cu2+反应,根据图示可知,剩余的H+反应消耗50mLNaOH溶液,根据1molH+~1molNaOH可知,反应后的溶液中氢离子的物质的量n(H+)=n(NaOH)=cV=1mol·L-1×0.05L=0.05mol,则c(H+)=n(H+)/V=0.05mol÷0.1L=0.5mol·L-1;
(4)当加入氢氧化钠溶液200mL时,溶液中的H+、Cu2+反应完全,溶液中的溶质只有NaNO3,故溶液中的n(NO3-)=n(Na+)=n(NaOH)=1mol·L-1×0.2L=0.2mol,而原稀硝酸中n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO)=0.2mol+0.05mol=0.25mol,故稀硝酸的浓度c=0.25mol÷0.1L=2.5mol·L-1;
(5)将铜与稀硝酸反应生成的NO通入NaOH 溶液中,并加入20%的H2O2水溶液,则NO做还原剂被氧化为NaNO3,双氧水被还原为H2O,故化学方程式为2NO+2NaOH+3H2O2=2NaNO3+4H2O。