内容正文:
景德镇市2023-2024学年度下学期期中质量检测卷
高一化学
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Mg-24 Si-28 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本题共15个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1. 化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A. 研发新型催化剂将CO,分解成碳和,同时放出大量热
B. 用于光学望远镜的高致密碳化硅特种陶瓷材料,是一种传统无机非金属材料
C. 大力发展新能源汽车,如混合动力汽车、电动汽车,可以减少碳、氮氧化物的排放
D. 碲化镉()薄膜太阳能电池将光能转化为化学能
2. 化学反应速率的调控在工农业生产和日常生活中有重要作用,下列说法正确的是
A. 压强越大,反应速率越快,因此在化工生产中采取的压强越大越好
B. 对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显
C. 在钢铁护栏表面刷油漆可以减慢钢铁生锈的速率
D. 在室外,夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差不大
3. 化学电源在生活中有广泛的应用,各种电池的示意图如图,下列有关说法正确的是
A. 甲:电流由锌片经导线流向铜片
B. 乙:负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
C. 丙:锌筒作负极,发生氧化反应,使用一段时间锌筒会变薄
D. 丁:使用一段时间后电解质溶液的酸性增强,导电能力增大
4. 在一密闭容器中进行反应:,已知反应过程中某一时刻的浓度分别为,当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A. 为为 B. 为
C. 均为 D. 为
5. 利用下列实验装置能达到实验目的的是
A.研究催化剂对化学反应速率的影响
B.制取并干燥氨气
C.制取并收集二氧化硫
D.将化学能转化为电能
A. A B. B C. C D. D
6. 化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行:①A+B→X(吸收能量),②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 与足量的S反应转移的电子数为
B. 二氧化硅含有键的数目为
C. 一定条件下,与足量氢气反应,产生的分子数为
D. 与的混合气体中含有的原子数目为
8. 在密闭系统中有反应能使反应速率增大的措施是
①升高温度 ②将炭粉碎 ③增加炭的量 ④恒容条件下通入 ⑤恒容条件下分离出一氧化碳
A. ①②③④ B. ①②④⑤ C. ①②④ D. ①②③④⑤
9. 下列关于硫、氮及其化合物说法错误的是
A. 硝酸的浓溶液保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处
B. 葡萄酒中添加适量可以起到抗氧化的作用
C. 向盛有固体的试管中加入浓硫酸并加热,管口出现白雾,证明酸性:
D. 将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中,可快速获得
10. 下列关于C、N、Si、S等元素及其化合物的说法正确的是
A. 四种元素的所有氧化物都是酸性氧化物
B. 它们的最高价氧化物都能与强碱反应生成含氧酸盐
C. 它们的单质都是非金属单质,都不能导电
D. 浓硫酸可用于干燥、等气体,但不能用于干燥氨气
11. 由质量均为50g的铁片﹑铜片和足量的CuSO4溶液组成原电池装置,经过一段时间后,两电极的质量差变为24g,则下列说法正确的是
A 铁片溶解了24g B. 导线中通过了0.4mol电子
C. 铜片上析出了12gCu D. 铜片溶解了12.8g
12. 对于反应,下列有关说法不正确的是
A. 在容器中充入4 mol 和5 mol ,一定条件下充分反应,反应结束后,电子转移的物质的量为20 mol
B. 在恒容容器内,反应达到平衡后,通入Ar,压强增大,但v(正)和v(逆)都不变
C. 断裂1 mol N-H键的同时,断裂1 mol O-H键,说明该反应达到平衡伏态
D. 当混合气体的平均摩尔质量不变,说明该反应达到平衡状态
13. 如图是M元素高中常见物质价类二维图。其中A到D、D到E的转化都可加同一种物质实现,且E的相对分子质量比D的相对分子质量大16,则下列说法不正确的是
A. 物质B可用作火箭燃料,其电子式为
B. 依据题给价类二维图综合分析可知M元素为氮元素
C. 氢化物A或B均可在一定条件下与氧气反应得到单质C
D. 物质F的浓溶液具有强氧化性,可以用铁制或铝制容器盛放
14. 将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中,得到和NO的混合气体(标准状况),当向反应后的溶液中加入一定浓度溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为。和NO的混合气体中,的体积分数是
A. B. C. D.
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 已知有如图所示转化关系(反应条件略)已知:
①X、Y、Z、W均为氧化物,M为单质。常温下,X是红棕色气体;Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红溶液褪色。
②相对分子质量:甲乙。
③将甲的浓溶液露置在空气中一段时间,质量减小浓度降低;将乙的浓溶液露置在空气中一段时间,质量增加浓度降低。
请完成下列空白:
(1)Z是(写分子式):___________。
(2)将甲浓溶液露置在空气中一段时间,质量减小浓度降低,说明甲有___________性,甲的浓溶液盛放在棕色试剂瓶中,其原因是___________(用化学方程式表示)。
(3)在X与Z的反应中,被氧化的X与被还原的X的物质的量之比是___________。
(4)W可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。写出该反应的化学方程式:___________。
(5)欲除去Y中混有的W,下列试剂可供选用的是___________。
A. 品红溶液 B. 酸性高锰酸钾溶液 C. 氢氧化钠溶液 D. 饱和溶液
(6)工业上运输甲、乙两种浓溶液可选用___________(金属名称)金属材料的运输罐,所选用的金属能做运输罐的理由是___________。
(7)写出M与乙的浓溶液在加热条件下反应的化学方程式:___________。
16. .某化学兴趣小组同学利用如图所示装置(夹持装置已略去)探究的性质,并制取一种常用食品抗氧化剂焦亚硫酸钠()。(实验前已除去装置中的空气)
(1)A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)关闭、,打开。
①装置C中的现象是___________。
②装置D中的离子方程式为___________。
③装置E和G中溶液的作用是___________。
(3)关闭、,打开,一段时间后F中有晶体析出,装置F中发生反应的化学方程式___________。
(4)晶体久置空气中易被氧化为,检验其在空气中已被氧化的操作和现象:取少量晶体于试管中,加适量水溶解,___________。(与强酸反应放出并生成相应的强酸盐)
.兴趣小组2组同学用如图所示装置测定某硫酸厂附近空气中二氧化硫的含量。
(5)当注入标准状况下空气时,酸性溶液恰好褪色,停止实验,该空气中的体积分数为___________。
17. .为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇(CH3OH)燃料。在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率___________。
(2)达到平衡时,H2的浓度为___________。
(3)改变条件后,化学反应速率会减小的是___________(填字母)
A. 降低温度 B. 加入催化剂
C. 增大容器容积 D. 恒容下充入He
(4)平衡时,CO2的体积分数为___________%。
(5)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为,在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。(填字母)
A. 反应中CO与CH3OH的物质的量之比为
B. 混合气体压强不随时间的变化而变化
C. 单位时间内每消耗1molCO,同时生成1molCH3OH
D. CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
.利用如图所示原电池的装置使NH3与NO2均转化为N2,既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,请回答下列问题:
(6)原电池的负极为___________(填“A”或“B”),电极B上发生的电极反应为:___________。
(7)阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。为使电池持续放电,离子交换膜应为___________离子交换膜(填“阳”或“阴”)。
18. 、NO和等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有___________(填字母序号)。
a.酸雨 b.沙尘暴 c.光化学烟雾 d.白色污染
(2)的处理。是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使分解。与在加热和催化剂作用下生成的化学方程式为___________。
(3)NO的氧化吸收。用溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。在酸性溶液中,氧化NO生成和,其离子方程式为___________。
(4)NO和的处理。工业上用石灰乳吸收已除去的硝酸尾气(含NO、),既能净化尾气,又能获得应用广泛的,其部分工艺流程如下:
①等物质的量NO与被吸收,反应的化学方程式为___________。上述工艺中采用气—液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从塔顶喷淋),其目的是___________。
②生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为___________。
③过滤后的滤液经___________、___________、过滤、洗涤、干燥,得到无水。
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景德镇市2023-2024学年度下学期期中质量检测卷
高一化学
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Mg-24 Si-28 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本题共15个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1. 化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A. 研发新型催化剂将CO,分解成碳和,同时放出大量热
B. 用于光学望远镜的高致密碳化硅特种陶瓷材料,是一种传统无机非金属材料
C. 大力发展新能源汽车,如混合动力汽车、电动汽车,可以减少碳、氮氧化物的排放
D. 碲化镉()薄膜太阳能电池将光能转化为化学能
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳和反应生成CO是放热反应,则将CO分解成碳和是吸热反应,A错误;
B.碳化硅特种陶瓷材料,是新型无机非金属材料,B错误;
C.汽油不完全燃烧产生CO,气缸中N2与O2高温反应生成NO,发展新能源汽车,可以减少碳、氮氧化物的排放,C正确;
D.太阳能电池将光能转化为电能,而不是将光能转化为化学能,D错误;
答案选C。
2. 化学反应速率的调控在工农业生产和日常生活中有重要作用,下列说法正确的是
A. 压强越大,反应速率越快,因此在化工生产中采取的压强越大越好
B. 对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显
C. 在钢铁护栏表面刷油漆可以减慢钢铁生锈的速率
D. 在室外,夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差不大
【答案】C
【解析】
【详解】A.压强越大,反应速率越快,但压强越大需要的动力越大,对材料的强度和设备的制造要求越高,会增加生产投资,降低综合经济效益,所以在化工生产中并非采取的压强越大越好,故A错误;
B.反应的反应速率越大,反应现象不一定越明显,如盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应的反应速率快,但没有明显的实验现象,故B错误;
C.在钢铁护栏表面刷油漆可以隔绝空气中的氧气与钢铁的接触,从而减慢钢铁生锈的速率,故C正确;
D.夏天室外温度比冬天室外的温度高,温度越高,反应速率越快,所以在室外,夏天面粉发酵速度快于冬天面粉发酵速度,故D错误;
故选C。
3. 化学电源在生活中有广泛的应用,各种电池的示意图如图,下列有关说法正确的是
A. 甲:电流由锌片经导线流向铜片
B. 乙:负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
C. 丙:锌筒作负极,发生氧化反应,使用一段时间锌筒会变薄
D. 丁:使用一段时间后电解质溶液的酸性增强,导电能力增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.活泼金属做负极,所以Zn为负极,Cu为正极,电流由铜片经导线流向锌片,A错误;
B.电解质溶液是KOH溶液,负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,B错误;
C.锌筒作负极,发生氧化反应,锌失电子生成Zn2+,使用一段时间锌筒会变薄,C正确;
D.铅蓄电池放电时,Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,使用一段时间后电解质溶液的酸性增减弱,导电能力减弱,D错误;
故答案选C。
4. 在一密闭容器中进行反应:,已知反应过程中某一时刻的浓度分别为,当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A. 为为 B. 为
C. 均为 D. 为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题干可知,若SO2为0.6mol/L,则O2的浓度应为0.3mol/L,A错误;
B.若SO2浓度为0.6mol/L,则O2、SO3浓度分别为0.3mol/L、0.2mol/L,存在这种可能,B正确;
C.根据题干可知,SO2浓度为0.3mol/L时SO3浓度为0.5mol/L,反之SO3浓度为0.3mol/L时SO2浓度为0.5mol/L,C错误;
D.SO3浓度为0.8mol/L时,SO2和O2完全反应,但是该反应为可逆反应,SO2和O2不可能完全反应,D错误;
故答案选B。
5. 利用下列实验装置能达到实验目的的是
A.研究催化剂对化学反应速率的影响
B.制取并干燥氨气
C.制取并收集二氧化硫
D.将化学能转化为电能
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.有无FeCl3溶液H2O2均分解,分解产物相同,但有FeCl3溶液时,H2O2分解速率加快,产生气泡的速率加快,能达到实验目的,故A正确;
B.氯化铵分解生成HCl和NH3,NH3和HCl遇冷又会在试管口或导管中反应生成NH4Cl,容易堵塞导管,不能分解氯化铵固体制取氨气,故B错误;
C.浓硫酸和铜反应需要加热,且二氧化硫能溶于水、能与水反应生成亚硫酸,不能用排水法收集,不能达到实验目的,故C错误;
D.选项中的装置没有用盐桥连接,没有形成闭合回路,不满足形成原电池的条件,故D错误;
故答案选A。
6. 化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行:①A+B→X(吸收能量),②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学反应A+B→C(吸收能量)的反应,说明反应物A、B的总能量比生成物C的总能量低,图示是反应物A、B的总能量比生成物C的总能量高,反应属于放热反应,与反应事实不吻合,A错误;
B.化学反应A+B→C(吸收能量)的反应,说明反应物A、B的总能量比生成物C的总能量低,图示是反应物A、B的总能量比生成物C的总能量高,反应属于放热反应,与反应事实不吻合。反应分两步进行,第一步反应①A+B→X(吸收能量),而图示A、B的总能量比中间产物X的能量高,反应是放热反应,也与反应事实不吻合,B错误;
C.化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行:①A+B→X(吸收能量),而图示显示的反应物A、B的总能量比中间产物X的总能量高,反应是放热反应,与题意不符合,C错误;
D.放热反应说明反应物的总能量比生成物的能量高;吸热反应说明反应物的总能量比生成物的能量低。图像显示反应事实吻合,D正确;
答案选D。
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 与足量的S反应转移的电子数为
B. 二氧化硅含有键的数目为
C. 一定条件下,与足量氢气反应,产生的分子数为
D. 与的混合气体中含有的原子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.与足量的S反应生成硫化亚铁,转移的电子数为,A错误;
B.二氧化硅是,含有键的数目为,B错误;
C.氮气与氢气合成氨是可逆反应,则一定条件下,与足量氢气反应,产生的分子数小于,C错误;
D.与的最简式都是,与的混合气体中含有的原子数目为,D正确;
故选D。
8. 在密闭系统中有反应能使反应速率增大的措施是
①升高温度 ②将炭粉碎 ③增加炭的量 ④恒容条件下通入 ⑤恒容条件下分离出一氧化碳
A ①②③④ B. ①②④⑤ C. ①②④ D. ①②③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①升高温度化学反应速率增大,故①正确;
②将炭粉碎,可增大炭与CO2的接触面积,反应速率增大,故②正确;
③炭为固体,增大炭的量不影响反应速率,故③错误;
④恒容条件下通入CO2,反应物浓度增大且压强增大,反应速率增大,故④正确;
⑤恒容条件下分离出一氧化碳,生成物浓度降低,瞬间反应物浓度未变,反应速率不会加快,故⑤错误;
根据以上分析,①②④能增大反应速率,故答案选C。
9. 下列关于硫、氮及其化合物说法错误的是
A. 硝酸的浓溶液保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处
B. 葡萄酒中添加适量可以起到抗氧化的作用
C. 向盛有固体的试管中加入浓硫酸并加热,管口出现白雾,证明酸性:
D. 将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中,可快速获得
【答案】C
【解析】
【分析】掌握硫和氮常见化合物的化学性质,以及相关气体在制取方法
【详解】A.硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处,故A正确;
B.二氧化硫具有还原性,葡萄酒中添加适量SO2可以起到抗氧化的作用,故B正确;
C.向盛有固体NaCl的试管中加入浓硫酸并加热,管口出现白雾,证明浓硫酸具有难挥发性,不能证明酸性:H2SO4>HCl,故C错误;
D.将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中, 可快速获得NH3,故D正确;
故答案选C。
【点睛】硫和氮的物质的性质是高中的重点考查内容,并且与生活息息相关,是作为非金属化合物掌握的重点。
10. 下列关于C、N、Si、S等元素及其化合物的说法正确的是
A. 四种元素的所有氧化物都是酸性氧化物
B. 它们的最高价氧化物都能与强碱反应生成含氧酸盐
C. 它们的单质都是非金属单质,都不能导电
D. 浓硫酸可用于干燥、等气体,但不能用于干燥氨气
【答案】B
【解析】
【详解】A.四种元素的氧化物中的CO、N2O、NO、NO2都不是酸性氧化物,A错误;
B.四种元素的最高价氧化物分别为二氧化碳、N2O5、SiO2和SO3都是酸性氧化物,都能与强碱反应生成对应的含氧酸盐,B正确;
C.它们的单质都是非金属单质,但碳的单质如石墨能导电,C错误;
D.浓硫酸有强氧化性,能与H2S发生氧化还原反应,不能用浓硫酸干燥硫化氢,D错误;
故答案选B。
11. 由质量均为50g的铁片﹑铜片和足量的CuSO4溶液组成原电池装置,经过一段时间后,两电极的质量差变为24g,则下列说法正确的是
A. 铁片溶解了24g B. 导线中通过了0.4mol电子
C. 铜片上析出了12gCu D. 铜片溶解了12.8g
【答案】B
【解析】
【详解】负极发生:Fe-2e-=Fe2+,正极发生:Cu2++2e-=Cu。设有xmolFe在负极上反应,则正极生成xmolCu,则(50+64x)-(50-56x)=24,x=0.2mol。则
A.铁片溶解了m(Fe)=0.2mol×56g/mol=11.2g,故A错误;
B.x=0.2mol,则转移的电子的物质的量为0.4mol,故B正确;
C.铜片上析出了m(Cu)=0.2mol×64g/mol=12.8g,故C错误;
D.在正极上析出m(Cu)=0.2mol×64g/mol=12.8g,而不是溶解,故D错误;
故选B。
12. 对于反应,下列有关说法不正确的是
A. 在容器中充入4 mol 和5 mol ,一定条件下充分反应,反应结束后,电子转移的物质的量为20 mol
B. 在恒容容器内,反应达到平衡后,通入Ar,压强增大,但v(正)和v(逆)都不变
C. 断裂1 mol N-H键的同时,断裂1 mol O-H键,说明该反应达到平衡伏态
D. 当混合气体的平均摩尔质量不变,说明该反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.是可逆反应,在容器中充入4 mol 和5 mol ,反应物不能完全反应,电子转移的物质的量小于20 mol,故A错误;
B.在恒容容器内,反应达到平衡后,通入Ar,压强增大,各反应物和生成物的浓度都不发生变化,v(正)和v(逆)都不变,故B正确;
C.断裂1 mol N-H键的同时,断裂1 mol O-H键,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故C正确;
D.该反应过程中气体总质量不变,总物质的量减少,混合气体的平均摩尔质量变大,当混合气体的平均摩尔质量不变,说明该反应达到平衡状态,故D正确;
故选A
13. 如图是M元素高中常见物质的价类二维图。其中A到D、D到E的转化都可加同一种物质实现,且E的相对分子质量比D的相对分子质量大16,则下列说法不正确的是
A. 物质B可用作火箭燃料,其电子式为
B. 依据题给价类二维图综合分析可知M元素为氮元素
C. 氢化物A或B均可在一定条件下与氧气反应得到单质C
D. 物质F的浓溶液具有强氧化性,可以用铁制或铝制容器盛放
【答案】A
【解析】
【分析】从图中可以看出,C为单质,所含元素化合价为0价,A和B均为氢化物,M元素的化合价分别为-3和-2,所以M为氮元素,则A为NH3,B为N2H4,D为NO,E为NO2,F为HNO3,G为硝酸盐。
【详解】A.物质B为,其N元素之间只有1个共用电子对,故A说法错误;
B.依据题给价类二维图有两种氢化物且M的化合价为-3、-2价,综合分析可知M元素为氮元素,故B说法正确;
C.氢化物或均可一定条件下与发生反应得到和,故C说法正确;
D.物质F为,其浓溶液具有强氧化性,可以使铁或铝在常温下发生钝化,因此可以用铁制或铝制容器盛放,故D说法正确;
综合答案选A。
14. 将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中,得到和NO的混合气体(标准状况),当向反应后的溶液中加入一定浓度溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为。和NO的混合气体中,的体积分数是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】金属阳离子沉淀后生成氢氧化物,因此,OH-的质量为42.0g-25.0g=17.0g,OH-的物质的量为1mol, OH-的物质的量和转移电子的物质的量相等。根据得失电子数目守恒,3n(NO)+n(NO2)=1mol,n(NO)+n(NO2)=,联立解得n(NO)=0.3mol,n(NO2)=0.1mol,相同条件下,体积分数等于物质的量分数,因此二氧化氮的体积分数为=25%,故选B。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 已知有如图所示转化关系(反应条件略)。已知:
①X、Y、Z、W均为氧化物,M为单质。常温下,X是红棕色气体;Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红溶液褪色。
②相对分子质量:甲乙。
③将甲的浓溶液露置在空气中一段时间,质量减小浓度降低;将乙的浓溶液露置在空气中一段时间,质量增加浓度降低。
请完成下列空白:
(1)Z是(写分子式):___________。
(2)将甲的浓溶液露置在空气中一段时间,质量减小浓度降低,说明甲有___________性,甲的浓溶液盛放在棕色试剂瓶中,其原因是___________(用化学方程式表示)。
(3)在X与Z的反应中,被氧化的X与被还原的X的物质的量之比是___________。
(4)W可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。写出该反应的化学方程式:___________。
(5)欲除去Y中混有的W,下列试剂可供选用的是___________。
A. 品红溶液 B. 酸性高锰酸钾溶液 C. 氢氧化钠溶液 D. 饱和溶液
(6)工业上运输甲、乙两种浓溶液可选用___________(金属名称)金属材料的运输罐,所选用的金属能做运输罐的理由是___________。
(7)写出M与乙的浓溶液在加热条件下反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)H2O (2) ①. 挥发 ②. 4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O
(3)2∶1 (4)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr (5)BD
(6) ①. 铁(或铝) ②. 常温下Fe(Al)遇浓硫酸、浓硝酸钝化
(7)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】X为氧化物且为红棕色气体,则X为NO2,Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红褪色,Y为CO2,甲的浓溶液露置空气中一段时间,其质量减小浓度降低,且甲溶液能与单质M反应生成NO2、CO2,则甲为硝酸,M为碳,乙的浓溶液露置于空气中一段时间,质量增加浓度降低,则乙为硫酸,则Z为水,W为SO2。
【小问1详解】
根据分析可知,Z为H2O。
【小问2详解】
甲为硝酸,浓硝酸具有挥发性,在空气中放置一段时间质量减小浓度降低。浓硝酸见光易分解,故浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,化学方程式为4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O。
【小问3详解】
NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应中2个NO2失电子被氧化转化为HNO3,1个NO2得电子被还原转化为NO,则被氧化的NO2与被还原的NO2的物质的量之比为2∶1。
【小问4详解】
SO2可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的,生成硫酸和氢溴酸,化学方程式为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr。
【小问5详解】
欲除去CO2中混有的SO2。A.品红只能用于检验二氧化硫,不能吸收二氧化硫,A不选;B.二氧化硫能与酸性高锰酸钾反应且不产生杂质气体,二氧化碳不与酸性高锰酸钾反应且不溶于酸性高锰酸钾溶液,可用酸性高锰酸钾除去二氧化碳中含有的二氧化硫,B选;C.氢氧化钠与CO2、SO2都能反应,不能用NaOH溶液除去二氧化碳中含有的二氧化硫,C不选;D.SO2能与饱和碳酸氢钠反应且不产生杂质气体,二氧化碳不与饱和碳酸氢钠反应且不溶于饱和碳酸氢钠,可用饱和碳酸氢钠除去二氧化碳中含有的二氧化硫,D选;故答案选BD。
【小问6详解】
常温下铁或铝遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化,因此用铁或铝容器运输浓硫酸、浓硝酸。
【小问7详解】
C和浓硫酸加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
16. .某化学兴趣小组同学利用如图所示装置(夹持装置已略去)探究的性质,并制取一种常用食品抗氧化剂焦亚硫酸钠()。(实验前已除去装置中的空气)
(1)A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)关闭、,打开。
①装置C中的现象是___________。
②装置D中的离子方程式为___________。
③装置E和G中溶液的作用是___________。
(3)关闭、,打开,一段时间后F中有晶体析出,装置F中发生反应的化学方程式___________。
(4)晶体久置空气中易被氧化为,检验其在空气中已被氧化的操作和现象:取少量晶体于试管中,加适量水溶解,___________。(与强酸反应放出并生成相应的强酸盐)
.兴趣小组2组同学用如图所示装置测定某硫酸厂附近空气中二氧化硫的含量。
(5)当注入标准状况下空气时,酸性溶液恰好褪色,停止实验,该空气中的体积分数为___________。
【答案】(1)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
(2) ①. 出现淡黄色浑浊 ②. SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+ ③. 吸收二氧化硫,防止污染
(3)Na2SO3+SO2=Na2S2O5
(4)滴加足量盐酸,振荡,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明Na2S2O5已被氧化
(5)1.12%
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,装置B中二氧化硫与氯化钡不反应,没有明显实验现象,装置C中盛有的硫化钠溶液用于验证二氧化硫的弱氧化性,装置D中盛有的氯化铁溶液用于验证二氧化硫的还原性,装置F中盛有的亚硫酸钠饱和溶液用于与二氧化硫反应制备Na2S2O5,装置E和G中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收有毒的二氧化硫,防止污染空气。
【小问1详解】
由分析可知,装置A中发生的反应为浓硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,故答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
【小问2详解】
①由分析可知,装置C中盛有的硫化钠溶液用于验证二氧化硫的弱氧化性,二氧化硫中+4价S元素与硫化钠中-2价S元素发生氧化还原反应生成硫沉淀和水,实验现象为溶液中出现淡黄色浑浊,故答案为:出现淡黄色浑浊;
②由分析可知,装置D中盛有的氯化铁溶液用于验证二氧化硫的还原性,发生的反应为溶液中的铁离子与二氧化硫反应生成亚铁离子、硫酸根离子和氢离子,反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+,故答案为:SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+;
③由分析可知,装置E和G中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收有毒的二氧化硫,防止污染空气,故答案为:吸收二氧化硫,防止污染;
【小问3详解】
由分析可知,装置F中盛有的亚硫酸钠饱和溶液用于与二氧化硫反应制备Na2S2O5,反应的化学方程式为Na2SO3+SO2=Na2S2O5,故答案为:Na2SO3+SO2=Na2S2O5;
【小问4详解】
由题意可知,Na2S2O5晶体久置空气中易被氧化为硫酸钠,则检验Na2S2O5在空气中已被氧化的操作和现象为取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明Na2S2O5已被氧化,故答案为:滴加足量盐酸,振荡,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明Na2S2O5已被氧化;
【小问5详解】
二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸,由得失电子数目守恒可知,5SO2-2KMnO4,当注入标准状况下200mL空气时,空气中二氧化硫的体积分数为×100%=1.12%,故答案为:1.12%。
17. .为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇(CH3OH)燃料。在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率___________。
(2)达到平衡时,H2的浓度为___________。
(3)改变条件后,化学反应速率会减小的是___________(填字母)
A. 降低温度 B. 加入催化剂
C. 增大容器容积 D. 恒容下充入He
(4)平衡时,CO2的体积分数为___________%。
(5)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为,在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。(填字母)
A. 反应中CO与CH3OH的物质的量之比为
B. 混合气体的压强不随时间的变化而变化
C. 单位时间内每消耗1molCO,同时生成1molCH3OH
D. CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
.利用如图所示原电池的装置使NH3与NO2均转化为N2,既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,请回答下列问题:
(6)原电池的负极为___________(填“A”或“B”),电极B上发生的电极反应为:___________。
(7)阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。为使电池持续放电,离子交换膜应为___________离子交换膜(填“阳”或“阴”)。
【答案】(1)0.0375 mol·L-1·min-1
(2)0.375 (3)AC
(4)10 (5)BD
(6) ①. A ②. 2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-
(7)阴
【解析】
【小问1详解】
从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率(CO2)==0.0375 mol⋅L-1⋅min-1,故答案为:0.0375 mol•L-1•min-1;
【小问2详解】
达到平衡时,生成0.75molCH3OH,消耗H2物质的量为2.25mol,则H2的浓度为=0.375mol⋅L-1,故答案为:0.375;
【小问3详解】
A.降低温度,反应速率降低,A正确;
B.加入催化剂反应速率加快,B错误;
C.增大容器容积,反应物浓度降低,反应速率降低,C正确;
D.恒容下充入He,体积不变,浓度不变,反应速率不变,D错误;
故答案为:AC;
【小问4详解】
达到平衡时,生成0.75molCH3OH,平衡时CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的物质的量分别为0.25mol、0.75mol、0.75mol和0.75mol,则平衡时CO2的体积分数为×100%=10%,故答案为:10;
【小问5详解】
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1,反应物的浓度是否发生变化未知,不能确定反应是否达到平衡状态,A错误;
B.反应方程式计量数前后之和不相等,则混合气体的物质的量为变量,则压强为变量,随着反应的进行,混合气体的压强不随时间的变化而变化,此时反应达到平衡,B正确;
C.单位时间内每消耗1molCO,同时生成1molCH3OH,但无法确定CO的浓度是否发生变化,无法确定反应是放否平衡,C错误;
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变,说明反应达到平衡,D正确;
故答案为:BD;
【小问6详解】
由题干图示装置可知,氨气失电子生成氮气,发生氧化反应,则通入NH3的一极A为负极,则通入NO2的B电极,为原电池的正极,正极发生还原反应即NO2得电子生成N2,电极反应为:2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-,故答案为:A;2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-;
【小问7详解】
原电池中,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,负极反应式为2NH3-6e+6OH-=N2+6H2O,正极反应式为2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-,负极需要消耗OH-,正极产生OH-,因此离子交换膜需选用阴离子交换膜,故答案为:阴。
18. 、NO和等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有___________(填字母序号)。
a.酸雨 b.沙尘暴 c.光化学烟雾 d.白色污染
(2)的处理。是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使分解。与在加热和催化剂作用下生成的化学方程式为___________。
(3)NO的氧化吸收。用溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。在酸性溶液中,氧化NO生成和,其离子方程式为___________。
(4)NO和的处理。工业上用石灰乳吸收已除去的硝酸尾气(含NO、),既能净化尾气,又能获得应用广泛的,其部分工艺流程如下:
①等物质的量NO与被吸收,反应的化学方程式为___________。上述工艺中采用气—液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从塔顶喷淋),其目的是___________。
②生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为___________。
③过滤后的滤液经___________、___________、过滤、洗涤、干燥,得到无水。
【答案】(1)ac (2)
(3)
(4) ①. NO+NO2 +Ca(OH)2 = Ca(NO2)2+ H2O ②. 使尾气中的、被充分吸收 ③. 3NO+2H+ = 2NO+ NO+ H2O ④. 蒸发浓缩 ⑤. 冷却结晶
【解析】
【小问1详解】
氮氧化物能引起硝酸型酸雨,也能导致光化学烟雾,而沙尘暴和气候有关,白色污染和塑料废弃物有关,和氮氧化物无关,故选ac。
【小问2详解】
与在加热和催化剂作用下生成,氨气中氮元素的化合价升高,氧气中氧元素的化合价降低,根据原子守恒还生成水,根据电子守恒可得到配平的化学方程式为:。
【小问3详解】
在酸性溶液中,氧化NO生成和,根据电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该反应,其离子方程式为:。
【小问4详解】
①硝酸工业尾气中的NO和NO2用石灰乳吸收生成Ca(NO2)2,在该反应中NO和NO2的物质的量相等,则恰好生成Ca(NO2)2,反应的化学方程式为:NO+NO2 +Ca(OH)2 = Ca(NO2)2+ H2O。工艺中采用气—液逆流接触吸收,其目的是增大气液接触面积,使尾气中的NO、NO2被充分吸收。
②在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,氮元素的化合价降低,则同时氮元素的化合价还升高,即发生了歧化反应,其反应的离子方程式为:3+2H+ = 2NO++ H2O。
③过滤后的滤液为Ca(NO2)2溶液,将其进行蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,即得到无水Ca(NO2)2。
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