内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
考点1 硫及其氧化物
考点2 硫酸及工业制法
考点3 不同价态含硫物质的转化
考点4 氮及其氧化物
考点5 氨和铵盐
考点6 硝酸及相关计算
考点7 离子的检验
考点8 粗盐提纯及物质分离
考点9 无机非金属材料
考点10 综合运用
考点1 硫及其氧化物
1.硫,俗称硫黄,是一种黄色晶体,化学性质较活泼。下列有关硫的化学方程式正确的是
A.2Fe+3SFe2S3 B.S+H2H2S
C.Cu+SCuS D.3O2+2S2SO3
2.硫在不同温度下的状态和分子结构不同,单质硫S8环状分子的结构如图。时硫变为蒸气,蒸气中存在:3S8⇌4S6⇌6S4⇌12S2。下列说法错误的是
A.S8、S6、S4、S2互为同素异形体,其相互转化为化学变化
B.时,32gS8中共价键的数目为NA
C.可用酒精洗涤试管内壁残留的硫单质
D.硫在自然界中存在游离态形式
3.下列物质间转化均能一步实现的是
A. B.
C. D.
4.二氧化硫会与大气中的氨作用形成雾霾,转化过程如图所示,下列说法错误的是
雾霾
A.为酸性氧化物 B.转化为,S失去电子
C.上述反应中,只有1个氧化还原反应 D.减少的排放,有利于减少雾霾
考点2 硫酸及工业制法
5.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.6.4g Cu和3.2g硫粉共热充分反应时转移电子数为
B.标准状况下,含有的原子总数为
C.和在一定条件下充分反应生成的分子数为
D.32g Cu与含的浓硫酸加热充分反应,生成的分子数小于
6.下列关于硫酸的叙述正确的是
A.常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存,说明常温下铝、铁与浓硫酸不反应
B.将过量的铜加到少量浓硫酸中加热充分反应,硫酸仍会有剩余
C.浓硫酸能使胆矾由蓝色变为白色,体现浓硫酸的脱水性
D.浓硫酸使蔗糖变黑,并产生大量气体,主要体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
7.硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.I的化学方程式:
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率
C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
8.探究铜和浓硫酸的反应,下列装置或操作错误的是
A.上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想
B.装置乙可用于收集SO2气体
C.将试管中的液体倒入装置丙中稀释,观察颜色可确定CuSO4的生成
D.利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶,可析出CuSO4∙5H2O
9.利用如图装置进行浓硫酸与蔗糖反应的实验,敞口瓶中的蔗糖滴有少量水,将注射器中的浓硫酸注入其中,反应一段时间后,下列说法正确的是
A.湿润石蕊试纸变红,说明SO2属于酸性氧化物
B.浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色,说明SO2具有还原性
C.澄清石灰水变浑浊,说明反应有CO2产生
D.该实验只体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
10.以黄铁矿(主要成分为FeS2,其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图,下列说法错误的是
A.沸腾炉中每生成2molSO2,有11mole-发生转移
B.不用水吸收SO3的原因是SO3与H2O化合时放出大量热,易形成酸雾
C.接触室中排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率
D.标准状况下,1molSO3的体积约为22.4L
11.将铜丝插入热浓硫酸中进行探究实验,下列分析正确的是
A.Cu与浓硫酸反应,只体现浓H2SO4的强氧化性
B.a处变红,SO2是酸性氧化物
C.b和c处褪色,均说明SO2具有漂白性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
考点3 不同价态含硫物质的转化
12.下列含硫物质的说法正确的是
A.H2S中S处于最低价态,因此H2S只有还原性
B.S在空气中燃烧生成SO2,在氧气中燃烧生成 SO3
C.SO2、SO3通入紫色石蕊溶液中,溶液均变红色
D.浓H2SO4有脱水性,因此可以用作干燥剂
13.部分含硫物质的“价-类”二维图如下图所示。下列叙述正确的是
A.a和c反应能生成b
B.实验室常用d的浓溶液与铁反应制氢气
C.久置空气中,e溶液的碱性增强
D.向紫色石蕊溶液中通入过量c,溶液最终变为无色
14.“价一类”二维图体现了化学变化之美,硫及其化合物的“价一类”二维图如图所示。下列有关说法错误的是
A.硫单质在氧气中燃烧可直接生成c B.b能使溴水褪色,体现其还原性
C.d的浓溶液可用于干燥b D.存在的转化关系
15.下列有关反应的离子方程式书写正确的是
A.钠与水:
B.与稀硫酸:
C.亚硫酸钠溶液与溴水:
D.溶液与盐酸:
考点4 氮及其氧化物
16.固氮是将游离态的氮转化为氮的化合物,一种新型人工固氮的原理如图所示。下列叙述正确的是
A.转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态
B.反应①中,每生成1个,转移6个电子
C.反应③中,氧化产物与还原产物之比为4:1
D.整个过程中的总反应可表示为:
物质转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中有重要价值。基于知识关联的结构化设计,可以将物质之间的转化用箭头方向表示。氮及其化合物的转化关系如下图所示,请回答下列问题:
17.下列各步转化中,含氮物质只发生还原反应的是
A.① B.② C.③ D.⑥
18.将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。可实现氮的固定的转化是
A.④ B.⑤ C.⑦ D.⑧
19.下列气体中有颜色的是
A. B. C.NO D.
考点5 氨和铵盐
20.下列反应常用于实验室制取氨气的是
A.
B.
C.
D.
21.下列关于氮及其化合物的叙述错误的是
A.氮气的结构式为 B.干燥氨气时可使用浓硫酸
C.汽车尾气中含有氮氧化物 D.反应②是工业制硝酸的基础
考点6 硝酸及相关计算
22.四个化学学习小组分别在实验室以废铜屑等为原料制备硝酸铜,所设计的方案中最符合环境保护理念的是
A.
B.
C.
D.
23.如图为氮元素的“价-类二维图”,箭头表示物质之间可转化,有关推断不合理的是
A.图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的
B.雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C.所有的H盐受热分解都能产生A
D.A→C的反应是工业制硝酸的基础反应
24.与浓硝酸反应生成氮氧化物,这些氮氧化物溶解在溶液中生成和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示:
下列有关判断正确的是( )
A.若片为,则生成
B.遇浓硝酸发生钝化,不可能发生上述反应
C.标准状况下收集的氮氧化物为
D.既是氧化产物,也是还原产物
25.2.24g铜镁合金完全溶解于100mL63%的浓硝酸(密度为)中,得到和的混合气体2240mL(换算为标准状况)。向反应后的溶液中逐滴加入溶液,当金属离子刚好全部沉淀,得到4.28g沉淀。下列说法正确的是
A.该合金中
B.合金完全溶解时,溶液中
C.和的混合气体中,的体积分数是20%
D.刚好得到4.28g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是640mL
26.在100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol·L-1和0.1mol·L-1,向该溶液中加入1.92g铜粉,待充分反应后,所得溶液中Cu2+物质的量浓度(mol·L-1)为(溶液体积变化忽略不计)
A.0.3 B.0.225 C.0.6 D.0.45
27.将2.56g铜投入20mL一定浓度的硝酸中,铜完全溶解,产生标准状况下的NO和混合气体共896mL,反应结束后向溶液中加入120mL 1 mol∙L−1 NaOH溶液,恰好使溶液中的全部转化为沉淀。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的氧气,又可将气体完全转化为。则下列说法错误的是
A.与铜反应中,起酸性作用的硝酸为0.08mol
B.产生的混合气体中,NO和的体积比为1∶1
C.通入标准状况下氧气的体积为448mL
D.原硝酸浓度为6 mol∙L−1
28.100mL某混合酸中,c(HNO3)为0.4mol/L,c(H2SO4)为0.2mol/L。向其中加入2.56g铜粉,待充分反应后,下列说法正确的是
A.反应生成的气体是NO、SO2混合气体
B.反应后铜有剩余,加盐酸铜不会溶解
C.反应中转移0.06mol电子
D.溶液中Cu2+物质的量浓度为0.03mol/L
考点7 离子的检验
29.下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象;再加入溶液,有白色沉淀产生
原溶液中一定含有
B
向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象;再滴加氯水,溶液呈红色
原溶液一定含
C
向某溶液中加入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
向某溶液中加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体
该溶液中一定含有或者
A.A B.B C.C D.D
30.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A.向溶液中滴加两滴KSCN溶液,溶液不变色,再滴加新制氯水,溶液变为红色,说明原溶液中有,无
B.将气体通过无水硫酸铜,白色粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有,无
D.向待测样液中滴加硝酸酸化的溶液,可以检测
31.根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将盐酸与石灰石反应产生的气体先通入饱和碳酸氢钠溶液中洗气,再通入硅酸钠溶液中
碳的非金属性比硅的强
B
取一定量样品,溶解后加入溶液,产生白色沉淀。加入浓,仍有沉淀
此样品中含有
C
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
D
取某溶液加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体
该溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
32.某溶液中可能存在Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3中的几种钠盐溶质。为确定其组成进行实验:取少量该溶液,向其中加入过量盐酸,发现溶液变浑浊,同时还产生具有刺激性气味的无色气体;将所得浊液静置后,向上层清液中加入氯化钡溶液,得到白色沉淀。下列有关叙述中错误的是(不考虑空气对该实验的影响)
A.实验中溶液变浑浊是因为反应生成的硫单质不溶于水
B.加入氯化钡溶液后得到的沉淀一定是BaSO4
C.由实验现象可知,原溶液中一定存在的溶质是Na2SO4和Na2S2O3
D.由实验现象可知,原溶液中一定不存在的溶质是Na2SO3和Na2CO3
33.下列实验结论与实验现象相符合的一组是
选项
实验
现象
结论
A
向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热
产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
原溶液中含有NH
B
把SO2通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫色褪去
SO2具有漂白性
C
向蔗糖中滴加浓硫酸
蔗糖变黑
浓硫酸具有吸水性
D
向盛有Cu片的试管中加入稀H2SO4,无明显现象,再加入NaNO3固体
Cu片逐渐溶解,产生气泡,溶液变蓝
NaNO3是催化剂,可增大Cu与稀H2SO4反应的化学反应速率
A.A B.B C.C D.D
34.下列“实验操作及现象”与“推理或结论”相符的一组是
选项
实验操作及现象
推理或结论
A
某物质的焰色试验火焰显黄色
该物质一定不含钾元素
B
向某钠盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该盐一定是碳酸钠
C
向5ml 0.01 mol/L的NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液,溶液先变橙色,后变蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
D
向某溶液中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀
该溶液中不一定含有Cl-
A.A B.B C.C D.D
考点8 粗盐提纯及物质分离
35.某工业废水中存在大量的欲除去其中的(为使离子完全沉淀,沉淀剂需要过量),设计工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是
A.的作用是除去 B.试剂a为,试剂b为
C.流程图中,操作x为过滤 D.试剂c为盐酸
36.某实验小组利用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和,实验过程如下:先将粗盐溶解,然后依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液,待沉淀完全后过滤,在滤液中加入盐酸使溶液呈中性,最后蒸发结晶得到精盐。下列说法不正确的是
A.若依次加入过量的NaOH溶液、BaCl2溶液和Na2CO3溶液,也能达到同样的目的
B.判断 Mg2+已沉淀完全的方法:向上层清液中继续滴加2~3滴NaOH溶液,若溶液不出现浑浊,则表明Mg2+已沉淀完全
C.当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干,然后用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却,得到精盐
D.实验中涉及到的操作步骤有溶解、过滤和蒸发,其中有两步操作需要用到玻璃棒
37.某同学欲在实验室完成粗盐(杂质为砂石、)提纯实验,下列操作步骤最佳的排序为
①向粗盐水中滴加过量的溶液
②待蒸发皿冷却后,将所得固体转移到称量纸上称重
③将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热至有大量固体出现
④过滤
⑤向滤液中滴加适量的盐酸
⑥称取粗盐于烧杯中,加适量蒸馏水溶解
⑦向粗盐水中滴加过量的溶液
A.⑥⑦①④⑤③② B.⑥⑦①⑤④③② C.⑥④①⑦④⑤③② D.⑥①⑦④⑤③②
考点9 无机非金属材料
38.新中国成立70年来,我国在载人飞船、北斗卫星、高铁、5G技术等领域取得了举世瞩目的成就。它们均与化学有着密切联系。下列说法正确的是
A.“神州十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料,其主要成分是硅酸盐
B.国庆阅兵中出现的直—20直升机使用了大量的新型材料,其中富勒烯属于无机非金属材料
C.截止2019年11月我国光缆线路总长超过三千万公里,光纤的主要成分是碳化硅
D.我国2020年发射的首颗火星探测器,其太阳能电池帆板的材料是二氧化硅
39.硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中,硅一直扮演着主角。下列几种物质中含有硅单质的是
A.玻璃 B.光导纤维 C.太阳能电池板 D.水晶
40.下列各组物质中,各步转化不能通过一步反应实现的是
A.Si→SiO2→Na2SiO3 B.Fe→FeCl2→Fe(OH)2
C.Na→NaCl→NaHCO3 D.S→SO3→H2SO4
41.下列有关硅及其化合物的说法中正确的是
A.硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在
B.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠溶液可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中
C.二氧化硅能与氢氧化钠、氢氟酸反应,是两性氧化物
D.在粗硅的制取中会发生反应,硅元素被还原,所以碳的还原性比硅的还原性强
42.化学与科技、生活密切相关,下列说法错误的是
A.制造“C919”飞机机身的碳纤维材料属于新型无机非金属材料
B.葡萄酒中添加微量的作用是杀菌、抗氧化
C.“九章三号”光量子计算原型机所用芯片的主要成分是
D.减少二氧化硫、氮氧化物的排放可防治酸雨
考点10 综合运用
43.下列离子方程式正确的是
A.FeO溶于稀HNO3:FeO+2H+=Fe2++H2O
B.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2:SiO+CO2+H2O=+H2SiO3↓
C.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
D.向Na2SO3溶液中通入等物质的量的氯气:Cl2++H2O=+2+2H+
44.下列转化中不能一步实现下图转化的是
选项
X
Y
Z
N
A
SO2
SO3
H2SO4
O2
B
Cl2
NaClO
NaCl
NaOH
C
CaSO4
CaCO3
CaCl2
Na2CO3
D
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
H2O
A.A B.B C.C D.D
45.化学与生产、生活、科研等密切相关。下列说法错误的是
A.二氧化氯可用于饮用水的消毒 B.碳酸钡可用于消化系统X射线检查的内服药剂
C.碳酸钠可用于制玻璃 D.硬铝可用于制造飞机的外壳
46.是硫元素中一种重要物质,在生产生活中有着重要用途。
(1)某研究小组用如图装置进行与溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
①通入足量时中观察到的现象为: ;
②根据以上现象,该小组同学认为与溶液发生氧化还原反应。
写出与溶液反应的离子方程式: 。
请设计实验方案检验溶液中是否还有: 。
该小组同学向中反应后的溶液中加入硝酸酸化的溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了,该做法 (填“合理”或“不合理”),理由是: 。
③为了验证具有还原性,实验中可以代特溶液的试剂有 (填字母)。
A 。浓硫酸 酸性溶液 C.碘水 D.溶液
(2)某同学利用如图所示的装置研究的性质。装置Ⅰ模拟工业生产中催化氧化的反应,其化学方程式是: 。
47.“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”。控制和治理NOx、SO2是解决光化学烟雾、减少酸雨、提高空气质量的有效途径,对构建生态文明有着极为重要的意义。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术,反应原理如图所示:
SCR催化化反器中NH3还原NO2的程式为 。
(2)用下图装置可以制取氨气并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
①若氨气的发生装置选择a,则其化学反应方程式为 。
②若氨气的发生装置选择b,则所用的试剂为 和 。
③用c装置做氨气喷泉实验时,如果没有胶头滴管,请写出引发喷泉的简单操作是 。
(3)为探究本地区雾霾中的可溶性粒的成分,某化学研究性小组进行了实验探究。
(查阅资料)粒样品中可能含有、、、、、Cl-、Br-及一种见阳离子M),现进行如下实验(已知AgBr为淡黄色)。
请回答下列问题
①根据上述实验,雾浸取液中一定含有的离子为 ;肯定不含的离子为 。
②若气体D遇空气会变成红棕色,则沉淀A中一定含有 (填化学式),写出生成沉淀B的离子方程式 。
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
考点1 硫及其氧化物
考点2 硫酸及工业制法
考点3 不同价态含硫物质的转化
考点4 氮及其氧化物
考点5 氨和铵盐
考点6 硝酸及相关计算
考点7 离子的检验
考点8 粗盐提纯及物质分离
考点9 无机非金属材料
考点10 综合运用
考点1 硫及其氧化物
1.硫,俗称硫黄,是一种黄色晶体,化学性质较活泼。下列有关硫的化学方程式正确的是
A.2Fe+3SFe2S3 B.S+H2H2S
C.Cu+SCuS D.3O2+2S2SO3
【答案】B
【详解】A.S为弱氧化剂,只能将铁氧化成+2价,其化学方程式为Fe+SFeS,故A错误;
B.S可与氢气在加热条件下化合生成硫化氢,其化学方程式为S+H2H2S,故B正确;
C.S为弱氧化剂,只能将铜氧化成+1价,其化学方程式为2Cu+SCu2S,故C错误;
D.硫与氧气在点燃条件下生成二氧化硫,其化学方程式为O2+SSO2,故D错误;
故答案为:B。
2.硫在不同温度下的状态和分子结构不同,单质硫S8环状分子的结构如图。时硫变为蒸气,蒸气中存在:3S8⇌4S6⇌6S4⇌12S2。下列说法错误的是
A.S8、S6、S4、S2互为同素异形体,其相互转化为化学变化
B.时,32gS8中共价键的数目为NA
C.可用酒精洗涤试管内壁残留的硫单质
D.硫在自然界中存在游离态形式
【答案】C
【详解】A.同素异形体是由同种元素形成的不同单质,、、、互为同素异形体,同素异形体属于不同物质,它们之间的转化为化学变化,故A正确;
B.由图可知中化学键为,所以(即)中共价键的数目为,故B正确;
C.硫单质不溶于水,微溶于酒精,易溶于,所以用洗涤试管内壁残留的硫单质,故C错误;
D.游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中,故D正确;
故答案选C。
3.下列物质间转化均能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.无法实现一步转化,需先转化为SO2,然后再转化为SO3,故A错误;
B.,可以实现一步转化,故B正确;
C.二氧化硅与水不反应,无法实现一步转化,故C错误;
D.氧化铝不与水反应,无法实现一步转化,故D错误;
故选B。
4.二氧化硫会与大气中的氨作用形成雾霾,转化过程如图所示,下列说法错误的是
雾霾
A.为酸性氧化物 B.转化为,S失去电子
C.上述反应中,只有1个氧化还原反应 D.减少的排放,有利于减少雾霾
【答案】B
【分析】雾霾的形成过程为二氧化硫与氧气发生催化氧化反应生成三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸,硫酸与氨气反应生成硫酸铵,硫酸铵固体颗粒扩散到空气中形成雾霾。
【详解】A.三氧化硫是能与碱反应生成盐和水的酸性氧化物,故A正确;
B.转化为的过程中S元素化合价未发生变化,S没有失去电子,故B错误;
C.由分析可知,上述反应中,只有反应①中有元素发生化合价变化,属于氧化还原反应,故C正确;
D.由分析可知,减少二氧化硫的排放,可以减少硫酸铵的生成,有利于减少雾霾,故D正确;
故选B。
考点2 硫酸及工业制法
5.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.6.4g Cu和3.2g硫粉共热充分反应时转移电子数为
B.标准状况下,含有的原子总数为
C.和在一定条件下充分反应生成的分子数为
D.32g Cu与含的浓硫酸加热充分反应,生成的分子数小于
【答案】D
【详解】A.铜和硫共热生成硫化亚铜,化学方程式为,6.4g Cu和3.2g硫粉的物质的量均为0.1mol,则6.4g Cu完全反应时转移的电子数为,A项错误;
B.标准状况下,为固体,B项错误;
C.和的反应为可逆反应,不能完全转化成,C项错误;
D.,32g Cu的物质的量为0.5mol,和1mol的浓硫酸反应,随着反应的进行浓硫酸变稀硫酸,反应停止,0.5mol Cu不可能反应完全,则生成的分子数小于,D项正确;
答案选D。
6.下列关于硫酸的叙述正确的是
A.常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存,说明常温下铝、铁与浓硫酸不反应
B.将过量的铜加到少量浓硫酸中加热充分反应,硫酸仍会有剩余
C.浓硫酸能使胆矾由蓝色变为白色,体现浓硫酸的脱水性
D.浓硫酸使蔗糖变黑,并产生大量气体,主要体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
【答案】B
【详解】A.常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存,是因为常温下铝、铁在浓硫酸中钝化,故A错误;
B.将过量的铜加到少量浓硫酸中加热充分反应,反应过程中硫酸浓度降低,铜和稀硫酸不反应,所以硫酸仍会有剩余,故B正确;
C.浓硫酸能使胆矾由蓝色变为白色,体现浓硫酸的吸水性,故C错误;
D.浓硫酸使蔗糖变黑,并产生大量气体,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,故D错误;
选B。
7.硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.I的化学方程式:
B.Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率
C.将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D.生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
【答案】B
【分析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,得到H2SO4。
【详解】A.反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,化学方程式:,故A正确;
B.反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率,还要考虑生产成本,如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率,故B错误;
C.将黄铁矿换成硫黄,则不再产生,即可以减少废渣产生,故C正确;
D.硫酸工业产生的尾气为、,可以用碱液吸收,故D正确;
故选B。
8.探究铜和浓硫酸的反应,下列装置或操作错误的是
A.上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想
B.装置乙可用于收集SO2气体
C.将试管中的液体倒入装置丙中稀释,观察颜色可确定CuSO4的生成
D.利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶,可析出CuSO4∙5H2O
【答案】B
【详解】A.当需要制取SO2时,向下移动装置甲中的铜丝,当需要停止实验时,向上移动装置甲中的铜丝,让铜丝与浓硫酸脱离接触,从而使反应停止,可防止SO2的继续生成,防止造成大气污染,体现绿色化学的思想,A正确;
B.SO2的密度比空气大,装置乙用于收集SO2气体时,应使用向上排空气法,集气瓶内导管应左长右短,B错误;
C.试管内液体中含有浓硫酸,应将试管中的液体倒入装置丙中稀释,并用玻璃棒搅拌,硫酸铜溶液为蓝色,通过观察颜色可确定CuSO4的生成,C正确;
D.制取硫酸铜晶体(CuSO4∙5H2O)时,可利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶,D正确;
故选B。
9.利用如图装置进行浓硫酸与蔗糖反应的实验,敞口瓶中的蔗糖滴有少量水,将注射器中的浓硫酸注入其中,反应一段时间后,下列说法正确的是
A.湿润石蕊试纸变红,说明SO2属于酸性氧化物
B.浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色,说明SO2具有还原性
C.澄清石灰水变浑浊,说明反应有CO2产生
D.该实验只体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
【答案】B
【详解】A.浓硫酸与蔗糖反应产生SO2和CO2,SO2和CO2均能使湿润石蕊试纸变红,不能说明SO2属于酸性氧化物,A错误;
B.浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色,说明SO2具有还原性,B正确;
C.SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊,C错误;
D.该实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,D错误;
故选B。
10.以黄铁矿(主要成分为FeS2,其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图,下列说法错误的是
A.沸腾炉中每生成2molSO2,有11mole-发生转移
B.不用水吸收SO3的原因是SO3与H2O化合时放出大量热,易形成酸雾
C.接触室中排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率
D.标准状况下,1molSO3的体积约为22.4L
【答案】D
【详解】A.沸腾炉中发生反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,只有氧元素化合价降低,生成8mol二氧化硫转移44mol电子,则每生成2molSO2,有11mole-发生转移,A正确;
B.吸收塔中用98%的浓硫酸吸收SO3,可避免酸雾形成,B正确;
C.接触室中,SO2、O2没有完全转化为SO3,将排放出的SO2、O2循环利用,可提高原料利用率,C正确;
D.标准状况下,SO3是固体,不能用气体摩尔体积来计算体积,则1molSO3的体积不是22.4L,D错误;
故选D。
11.将铜丝插入热浓硫酸中进行探究实验,下列分析正确的是
A.Cu与浓硫酸反应,只体现浓H2SO4的强氧化性
B.a处变红,SO2是酸性氧化物
C.b和c处褪色,均说明SO2具有漂白性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
【答案】B
【分析】铜与浓硫酸加热反应生成二氧化硫,二氧化硫为酸性氧化物,与水反应生成亚硫酸,溶液显酸性,能够使石蕊试液变红,二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,二氧化硫具有还原性,能够还原高锰酸钾溶液,使其褪色,与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水。
【详解】A.铜与浓硫酸反应,浓硫酸既表现强的氧化性,又表现酸性,故A错误;
B.铜和浓硫酸反应生成SO2,SO2是酸性氧化物,SO2溶于水生成了酸,所以a处的紫色石蕊溶液变红,故B正确;
C.c处高锰酸钾褪色,体现二氧化硫的还原性,故C错误;
D.实验过程中试管底部出现白色固体,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4•5H2O,其原因是浓硫酸体现出吸水性,将反应生成的H2O吸收,故D错误。
答案选B。
考点3 不同价态含硫物质的转化
12.下列含硫物质的说法正确的是
A.H2S中S处于最低价态,因此H2S只有还原性
B.S在空气中燃烧生成SO2,在氧气中燃烧生成 SO3
C.SO2、SO3通入紫色石蕊溶液中,溶液均变红色
D.浓H2SO4有脱水性,因此可以用作干燥剂
【答案】C
【详解】A.中S为-2价,处于最低价态,但H为+1价,化合价可以降低,所以既有氧化性又有还原性,A项错误;
B.S在空气、氧气中燃烧均生成,不会生成,B项错误;
C.溶于水生成、溶于水生成,两者均可以使紫色石蕊溶液变红,C项正确;
D.浓具有吸水性,实验室常用作干燥剂,D项错误;
答案选C。
13.部分含硫物质的“价-类”二维图如下图所示。下列叙述正确的是
A.a和c反应能生成b
B.实验室常用d的浓溶液与铁反应制氢气
C.久置空气中,e溶液的碱性增强
D.向紫色石蕊溶液中通入过量c,溶液最终变为无色
【答案】A
【分析】由图像可知,a为,b为S,c为,d为,e为;
【详解】A.与反应可以生成S,2+=3S↓+2H2O,A正确;
B.铁遇浓硫酸发生钝化,B错误;
C.溶液久置空气中发生反应,溶液为中性,C错误;
D.二氧化硫的漂白性具有选择性,只能漂白某些有机有色物质,向紫色石蕊溶液中通入过量,溶液只变为红色,不褪色,D错误;
答案选A。
14.“价一类”二维图体现了化学变化之美,硫及其化合物的“价一类”二维图如图所示。下列有关说法错误的是
A.硫单质在氧气中燃烧可直接生成c B.b能使溴水褪色,体现其还原性
C.d的浓溶液可用于干燥b D.存在的转化关系
【答案】A
【分析】如图为硫元素的价类二维图,故a为H2S,b为SO2,c为SO3,d为H2SO4,f为H2SO3,e为硫酸盐。
【详解】A.硫单质在氧气中燃烧可直接生成SO2,不能直接得到SO3,A错误;
B.b为SO2,能与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色,体现其还原性,B正确;
C.d为H2SO4,浓硫酸能干燥SO2,C正确;
D.f为H2SO3,与过氧化钠反应能得到硫酸钠,可实现转化,D正确;
故选A。
15.下列有关反应的离子方程式书写正确的是
A.钠与水:
B.与稀硫酸:
C.亚硫酸钠溶液与溴水:
D.溶液与盐酸:
【答案】C
【详解】A.钠与水反应生成NaOH和H2,离子方程式为:,A不正确;
B.在金属活动顺序表中,Ag位于H的后面,与硫酸不能发生置换反应,B不正确;
C.亚硫酸钠溶液与溴水发生氧化还原反应,生成硫酸钠和氢溴酸,离子方程式为:,C正确;
D.溶液与盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,离子方程式为:
故选C。
考点4 氮及其氧化物
16.固氮是将游离态的氮转化为氮的化合物,一种新型人工固氮的原理如图所示。下列叙述正确的是
A.转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态
B.反应①中,每生成1个,转移6个电子
C.反应③中,氧化产物与还原产物之比为4:1
D.整个过程中的总反应可表示为:
【答案】D
【分析】反应①中Li和氮气反应生成,反应②为Li3N+3H2O=NH3↑+3LiOH,反应③反应为4LiOH4Li+O2↑+2H2O;
【详解】A.转化过程中H元素化合价始终只有+1价,故A错误;
B.反应①中,Li和氮气反应生成,锂元素化合价从0升高至+1价,每生成1个,转移3个电子,故B错误;
C.反应③反应为4LiOH4Li+O2↑+2H2O,锂元素化合价降低,Li是还原产物,氧元素化合价降低,氧气是氧化产物,反应③中,氧化产物与还原产物之比为1:4,故C错误;
D.整个过程的反应物有N2和H2O,生成物有NH3和O2,总反应可表示为,故D正确;
故答案为:D。
物质转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中有重要价值。基于知识关联的结构化设计,可以将物质之间的转化用箭头方向表示。氮及其化合物的转化关系如下图所示,请回答下列问题:
17.下列各步转化中,含氮物质只发生还原反应的是
A.① B.② C.③ D.⑥
【分析】反应①为N2与H2合成NH3;反应②为NH3的催化氧化反应;反应③为NO与O2生成NO2;反应④为NO2与H2O生成NO;反应⑤为浓硝酸HNO3与金属或非金属生成NO2,反应⑥为NO2与H2O生成硝酸;反应⑦为N2与O2生成NO;反应⑧为稀硝酸与金属生成NO;
【答案】A
【详解】含氮物质只发生还原反应的是,说明N元素的化合价降低,在所给选项的反应中,反应①是N元素化合价降低的反应,故答案为A;
18.将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。可实现氮的固定的转化是
A.④ B.⑤ C.⑦ D.⑧
【答案】C
【详解】将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定,在选项所给的反应中,反应⑦属于氮的固定,故答案为C;
19.下列气体中有颜色的是
A. B. C.NO D.
【答案】B
【详解】、NO、都是无色气体,NO2是红棕色气体,故答案为B;
考点5 氨和铵盐
20.下列反应常用于实验室制取氨气的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.反应条件苛刻,而且是可逆反应,不能用于实验室制氨气,故A不选;
B.,生成的NH3与HCl遇冷后又重新结合为NH4Cl,不能用于实验室制氨气,故B不选;
C.生成的是混合气体,不能用于实验室制氨气,故C不选;
D.可以用于实验室制氨气,故D选;
答案为D;
21.下列关于氮及其化合物的叙述错误的是
A.氮气的结构式为 B.干燥氨气时可使用浓硫酸
C.汽车尾气中含有氮氧化物 D.反应②是工业制硝酸的基础
【答案】B
【详解】A.N2中含有氮氮三键,结构式为,故A正确;
B.氨气可与硫酸反应,干燥氨气时不可使用浓硫酸,故B错误;
C.汽车内燃机工作时氮气与与氧气会反应,汽车尾气中含有氮氧化物,故C正确;
D.工业制硝酸的基础反应是氨的催化氧化反应,反应②是氨的催化氧化反应,故D正确;
答案选B;
考点6 硝酸及相关计算
22.四个化学学习小组分别在实验室以废铜屑等为原料制备硝酸铜,所设计的方案中最符合环境保护理念的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.中会生成NO2,污染空气,不符合环境保护理念,故A不选;
B.中会生成NO,污染空气,不符合环境保护理念,故B不选;
C.,铜与氧气反应生成CuO,再与硝酸反应生成硝酸铜,硝酸利用率高,不生成污染物,符合环境保护理念,故C选;
D.铜与浓硫酸反应会生成SO2,污染大气,不符合环境保护理念,故D不选;
答案选C。
23.如图为氮元素的“价-类二维图”,箭头表示物质之间可转化,有关推断不合理的是
A.图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的
B.雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C.所有的H盐受热分解都能产生A
D.A→C的反应是工业制硝酸的基础反应
【答案】C
【分析】由题干图示信息可知,A是N的-3价氢化物,A是NH3;B是N2;C是N的+2价氧化物,C是NO;C是N的+4价氧化物,C是NO2;E是N的+5价含氧酸,E是HNO3;F硝酸盐,G是一水合氨;H是铵盐。
【详解】A.图中所标转化关系中,NH3→N2、NH3→NO、N2→NO、NO→NO2、NO2→HNO3的氮元素化合价均发生变化,是通过氧化还原反应实现的,A正确;
B.空气中氮气和氧气在闪电下反应生成NO,NO被氧气氧化为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,雷雨天可实现N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐的转化,B正确;
C.不是所有的H盐即铵盐受热分解都能产生A即NH3, 如NH4NO3受热分解生成N2、HNO3和H2O,C错误;
D.A→C是NH3发生催化氧化反应生成NO的过程,是工业制硝酸的基础反应,D正确;
故答案为:C。
24.与浓硝酸反应生成氮氧化物,这些氮氧化物溶解在溶液中生成和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示:
下列有关判断正确的是( )
A.若片为,则生成
B.遇浓硝酸发生钝化,不可能发生上述反应
C.标准状况下收集的氮氧化物为
D.既是氧化产物,也是还原产物
【答案】C
【分析】由题干图示信息可知,A是N的-3价氢化物,A是NH3;B是N2;C是N的+2价氧化物,C是NO;C是N的+4价氧化物,C是NO2;E是N的+5价含氧酸,E是HNO3;F硝酸盐,G是一水合氨;H是铵盐。
【详解】A.图中所标转化关系中,NH3→N2、NH3→NO、N2→NO、NO→NO2、NO2→HNO3的氮元素化合价均发生变化,是通过氧化还原反应实现的,A正确;
B.空气中氮气和氧气在闪电下反应生成NO,NO被氧气氧化为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,雷雨天可实现N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐的转化,B正确;
C.不是所有的H盐即铵盐受热分解都能产生A即NH3, 如NH4NO3受热分解生成N2、HNO3和H2O,C错误;
D.A→C是NH3发生催化氧化反应生成NO的过程,是工业制硝酸的基础反应,D正确;
故答案为:C。
25.2.24g铜镁合金完全溶解于100mL63%的浓硝酸(密度为)中,得到和的混合气体2240mL(换算为标准状况)。向反应后的溶液中逐滴加入溶液,当金属离子刚好全部沉淀,得到4.28g沉淀。下列说法正确的是
A.该合金中
B.合金完全溶解时,溶液中
C.和的混合气体中,的体积分数是20%
D.刚好得到4.28g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是640mL
【答案】D
【分析】由63%的浓硝酸(密度为)中硝酸的物质的量浓度为14 mol/L,100mL该硝酸溶液含有1.4mol硝酸;金属离子全部沉淀时,得到4.28g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为4.28g−2.24g=2.04g,氢氧根的物质的量为=0.12mol,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,则2x+2y=0.12①,64x+24y=2.24②,由①②解得x=0.02,y=0.04,故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.04mol=1:2;和的混合气体2240mL (换算为标准状况)共=0.1mol,令二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为(0.1−a)mol,根据电子转移守恒可知,a×1+(0.1−a)×2×1=0.12,解得a=0.08;
【详解】A.由分析可知,该合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.04mol=1:2,A错误;
B.由分析可知,合金完全溶解时,n(NO2)=0.08mol,n(N2O4)=0.02mol,根据氮原子守恒可知剩余的硝酸为1.4mol-0.08mol-0.02mol×2=1.3mol,反应生成0.02molCu(NO3)2、0.04molMg(NO3)2,溶液中硝酸离子为n ()=1.3mol+0.02mol×2+0.04mol×2=1.42mol,B错误;
C.由分析可知,混合气体中含0.08mol和0.02mol,的体积分数是,C错误;
D.刚好得到4.28g沉淀时,溶质为硝酸钠,结合氮元素守恒可知,硝酸钠为1.28mol,结合硝酸钠中钠元素守恒可知,则加入溶液的体积是,D正确;
故选D。
26.在100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol·L-1和0.1mol·L-1,向该溶液中加入1.92g铜粉,待充分反应后,所得溶液中Cu2+物质的量浓度(mol·L-1)为(溶液体积变化忽略不计)
A.0.3 B.0.225 C.0.6 D.0.45
【答案】B
【分析】在100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol⋅L-1和0.1mol⋅L-1,向该溶液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中Cu2+物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)铜与投入HNO3和H2SO4的混合溶液中发生的反应实质为硫酸提供氢离子确酸根离子具有强氧化性继续反应,反应实质为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,根据反应的量来确定消耗的铜以及生成气体的量,生成铜离子的物质的量分析判断,以此来解析;
【详解】根据反应实质:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,1.92g铜粉物质的量= =0.03mol,100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol⋅L-1和0.1mol⋅L-1,所含氢离子物质的量=0.1L×0.4mol/L+0.1L×0.1mol/L×2=0.06mol,依据反应离子方程式可知铜剩余,根据反应可知:8H+~3Cu2+,得到铜离子物质的量为0.06mol×=0.0225mol,所得溶液中Cu2+物质的量浓度为= 0.225mol/L;故选B。
27.将2.56g铜投入20mL一定浓度的硝酸中,铜完全溶解,产生标准状况下的NO和混合气体共896mL,反应结束后向溶液中加入120mL 1 mol∙L−1 NaOH溶液,恰好使溶液中的全部转化为沉淀。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的氧气,又可将气体完全转化为。则下列说法错误的是
A.与铜反应中,起酸性作用的硝酸为0.08mol
B.产生的混合气体中,NO和的体积比为1∶1
C.通入标准状况下氧气的体积为448mL
D.原硝酸浓度为6 mol∙L−1
【答案】D
【分析】铜和硝酸反应生成硝酸铜、氮的氧化物和水,铜恰好完全反应,向反应后的溶液中120mL 1 mol∙L−1 NaOH溶液,恰好使溶液中的全部转化为沉淀,将氮的氧化物和氧气、水反应生成硝酸。
【详解】A.2.56g铜物质的量为0.04mol,铜和硝酸反应生成硝酸铜、氮的氧化物和水,因此与铜反应中,起酸性作用的硝酸为0.08mol,故A正确;
B.产生896mL的混合气体中,气体物质的量为0.04mol,NO和的物质的量分别为x mol和y mol,得到x+y=0.04,3x+y=0.04mol×2,解得x=0.02mol,y=0.02mol,则体积比为1∶1,故B正确;
C.根据得失电子守恒,铜失去电子等于氧气得到的电子,因此氧气物质的量为即标准状况下氧气的体积为448mL,故C正确;
D.反应结束后向溶液中加入120mL 1 mol∙L−1 NaOH溶液,恰好使溶液中的全部转化为沉淀,则消耗的硝酸物质的量1 mol∙L−1×0.12L+0.04mol=0.16mol,则原硝酸浓度为,故D错误。
综上所述,答案为D。
28.100mL某混合酸中,c(HNO3)为0.4mol/L,c(H2SO4)为0.2mol/L。向其中加入2.56g铜粉,待充分反应后,下列说法正确的是
A.反应生成的气体是NO、SO2混合气体
B.反应后铜有剩余,加盐酸铜不会溶解
C.反应中转移0.06mol电子
D.溶液中Cu2+物质的量浓度为0.03mol/L
【答案】C
【详解】硫酸和硝酸的混合酸中加入铜,铜和硝酸反应,硫酸提供酸性。
A.铜只能和硝酸反应,生成一氧化氮,不能和硫酸反应,故不能生成二氧化硫,A项错误;
B.反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,铜的物质的量为 =0.04mol,氢离子物质的量为(0.4+0.2×2)×0.1=0.08mol,硝酸根物质的量为0.04mol,则根据方程式计算,氢离子完全反应,铜有剩余,若再加入盐酸,提供氢离子,铜可以继续溶解,B项错误;
C.该反应中转移电子为0.06mol,C项正确;
D.反应生成酮离子物质的量为0.03mol,物质的量浓度为0.3mol/L,D项错误。
故选C。
考点7 离子的检验
29.下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象;再加入溶液,有白色沉淀产生
原溶液中一定含有
B
向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象;再滴加氯水,溶液呈红色
原溶液一定含
C
向某溶液中加入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
向某溶液中加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体
该溶液中一定含有或者
A. A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.向溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象,说明没有银离子、碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根等离子的干扰,再加入溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中一定存在,A项正确;
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,说明不含三价铁离子,再滴加氯水,溶液呈红色,说明溶液中有亚铁离子,被氯水氧化成铁离子,B项正确;
C.向某溶液中加入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成,能确定该溶液中一定含有,C项正确;
D.向某溶液中加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体,该溶液中可能含有或者,还可能含有等,D项错误;
故答案选D。
30.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A.向溶液中滴加两滴KSCN溶液,溶液不变色,再滴加新制氯水,溶液变为红色,说明原溶液中有,无
B.将气体通过无水硫酸铜,白色粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有,无
D.向待测样液中滴加硝酸酸化的溶液,可以检测
【答案】B
【详解】A.遇KSCN会使溶液呈现红色,遇KSCN不反应无现象,如果该溶液含有,滴加KSCN溶液,溶液呈红色,故A错误;
B.气体通过无水硫酸铜,粉未变蓝,则发生反应:CuSO4+5H2O=CuSO4•5H2O,可证明原气体中含有水蒸气,故B正确;
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉未中有Na+并不能证明无K+,Na+焰色反应为黄色,可遮佳紫光,K+焰色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察,故C错误;
D.向待测样液中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,有可能是溶液中含有被硝酸氧化为,故D错误;
故选B。
31.根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将盐酸与石灰石反应产生的气体先通入饱和碳酸氢钠溶液中洗气,再通入硅酸钠溶液中
碳的非金属性比硅的强
B
取一定量样品,溶解后加入溶液,产生白色沉淀。加入浓,仍有沉淀
此样品中含有
C
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
D
取某溶液加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体
该溶液中含有
A. A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.盐酸和石灰石反应生成二氧化碳气体,生成的二氧化碳气体中混有HCl,通过饱和碳酸氢钠溶液除去HCl后再将气体通入硅酸钠溶液中,反应生成硅酸沉淀,说明碳酸的酸性强于硅酸,碳的非金属性强于硅,A正确;
B.浓硝酸能将亚硫酸钡氧化成硫酸钡,即使样品中没有硫酸根离子,加入浓硝酸后,亚硫酸钡被氧化为硫酸钡,溶液中仍会有沉淀,B错误;
C.常温下,铁在浓硝酸中发生钝化,在铁表面形成了致密的氧化膜,使得内部的铁无法继续与浓硝酸反应,故没有气泡产生,但是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,C错误;
D.某溶液中加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体,该气体除了SO2,也可能是氯气等,该溶液可能含有次氯酸根离子,D错误;
故答案选A。
32.某溶液中可能存在Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3中的几种钠盐溶质。为确定其组成进行实验:取少量该溶液,向其中加入过量盐酸,发现溶液变浑浊,同时还产生具有刺激性气味的无色气体;将所得浊液静置后,向上层清液中加入氯化钡溶液,得到白色沉淀。下列有关叙述中错误的是(不考虑空气对该实验的影响)
A.实验中溶液变浑浊是因为反应生成的硫单质不溶于水
B.加入氯化钡溶液后得到的沉淀一定是BaSO4
C.由实验现象可知,原溶液中一定存在的溶质是Na2SO4和Na2S2O3
D.由实验现象可知,原溶液中一定不存在的溶质是Na2SO3和Na2CO3
【答案】D
【分析】取少量该溶液,向其中加入过量盐酸,发现溶液变浑浊,同时还产生具有刺激性气味的无色气体,说明含有Na2S2O3,歧化生成SO2和S单质,将所得浊液静置后,向上层清液中加入氯化钡溶液,得到白色沉淀,说明含有Na2SO4。
【详解】A.实验中溶液变浑浊是因为Na2S2O3歧化生成SO2和S单质,硫单质不溶于水,A正确;
B.由于第一步中加入了过量盐酸,溶液中一定不存在亚硫酸根、碳酸根,所以加入氯化钡溶液后得到的沉淀一定是BaSO4,B正确;
C.根据分析可知原溶液中一定存在的溶质是Na2SO4和Na2S2O3,C正确;
D.由于SO2的气味会遮盖CO2,所以无法确定是否有Na2CO3,由于Na2S2O3歧化生成SO2,所以无法确定是否有Na2SO3,D错误;
综上所述答案为D。
33.下列实验结论与实验现象相符合的一组是
选项
实验
现象
结论
A
向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热
产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
原溶液中含有NH
B
把SO2通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫色褪去
SO2具有漂白性
C
向蔗糖中滴加浓硫酸
蔗糖变黑
浓硫酸具有吸水性
D
向盛有Cu片的试管中加入稀H2SO4,无明显现象,再加入NaNO3固体
Cu片逐渐溶解,产生气泡,溶液变蓝
NaNO3是催化剂,可增大Cu与稀H2SO4反应的化学反应速率
A. A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,原溶液为盐溶液,说明盐溶液中和浓NaOH溶液在加热下反应生成了氨气,因此说明该盐溶液中含有,故A正确;
B.SO2与酸性高锰酸钾溶液反应过程中被氧化,体现了SO2的还原性,故B错误;
C.向蔗糖中滴加浓硫酸,固体变黑说明生成了碳单质,体现了浓硫酸的脱水性,故C错误;
D.常温下Cu与稀硫酸不反应,向溶液中加入NaNO3固体,NaNO3电离出,酸性下具有强氧化性,能与Cu反应生成NO气体,故D错误;
综上所述,答案为A。
34.下列“实验操作及现象”与“推理或结论”相符的一组是
选项
实验操作及现象
推理或结论
A
某物质的焰色试验火焰显黄色
该物质一定不含钾元素
B
向某钠盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该盐一定是碳酸钠
C
向5ml 0.01 mol/L的NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液,溶液先变橙色,后变蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
D
向某溶液中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀
该溶液中不一定含有Cl-
A. A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.观察钾元素的焰色,需要透过蓝色钴玻璃观察,题中没有说明是否使用蓝色钴玻璃观察,因此该物质中可能含有钾元素,A不符合题意;
B.若为碳酸氢钠,也会出现相同现象,不能说明一定为碳酸钠,B不符合题意;
C.过量氯水会将碘离子氧化为碘单质、溴离子氧化为溴单质,不能说明氧化性:Cl2>Br2>I2,C不符合题意;
D.溶液中含有碳酸根离子等也会出现同样现象,故该溶液中不一定含有Cl-,D符合题意;
故选D。
考点8 粗盐提纯及物质分离
35.某工业废水中存在大量的欲除去其中的(为使离子完全沉淀,沉淀剂需要过量),设计工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是
A.的作用是除去 B.试剂a为,试剂b为
C.流程图中,操作x为过滤 D.试剂c为盐酸
【答案】B
【分析】工业废水中存在大量的,加过量氢氧化钠生成氢氧化铜沉淀除去,加过量氯化钡生成硫酸钡沉淀除 ,加碳酸钠除过量的Ba2+,过滤出氢氧化铜、硫酸钡、碳酸钡沉淀,滤液中加稍过量的盐酸除氢氧化钠和碳酸钠,得到含Na+、Cl-得溶液。
【详解】A.加入溶液生成氢氧化铜沉淀,加入的作用是除去,故A正确;
B.加入生成硫酸钡沉淀,同时会引入杂质,所以试剂a不能是,应该是氯化钡,故B错误;
C.流程图中,操作x为过滤,过滤出氢氧化铜、硫酸钡、碳酸钡沉淀,故C正确;
D.加试剂c的目的是除氢氧化钠和碳酸钠,c为盐酸,故D正确;
选B。
36.某实验小组利用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和,实验过程如下:先将粗盐溶解,然后依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液,待沉淀完全后过滤,在滤液中加入盐酸使溶液呈中性,最后蒸发结晶得到精盐。下列说法不正确的是
A.若依次加入过量的NaOH溶液、BaCl2溶液和Na2CO3溶液,也能达到同样的目的
B.判断 Mg2+已沉淀完全的方法:向上层清液中继续滴加2~3滴NaOH溶液,若溶液不出现浑浊,则表明Mg2+已沉淀完全
C.当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干,然后用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却,得到精盐
D.实验中涉及到的操作步骤有溶解、过滤和蒸发,其中有两步操作需要用到玻璃棒
【答案】D
【分析】Ca2+用Na2CO3除去,Mg2+用NaOH溶液除去,用BaCl2溶液除去,且过量的BaCl2溶液必须用Na2CO3溶液除去,所以BaCl2应放在Na2CO3的前面加入。
【详解】A.加入过量的NaOH溶液(除去Mg2+)、BaCl2溶液(除去)和Na2CO3溶液(除去过量的BaCl2),也能达到同样的目的,A正确;
B.判断某离子已完全沉淀时,通常采用的方法是继续加沉淀剂,看溶液是否变浑浊,则检验Mg2+已沉淀完全的方法:向上层清液中继续滴加2~3滴NaOH溶液,若溶液不出现浑浊,则表明Mg2+已沉淀完全,B正确;
C.从食盐水中提取食盐时,通常采用蒸发结晶的方法,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干,然后用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却,得到精盐,C正确;
D.实验中涉及到的操作步骤有溶解、过滤和蒸发,三步操作都需要使用玻璃棒,玻璃棒的作用分别为搅拌、引流、使液体受热均匀(防止液体因受热不均而溅出),D不正确;
故选D。
37.某同学欲在实验室完成粗盐(杂质为砂石、)提纯实验,下列操作步骤最佳的排序为
①向粗盐水中滴加过量的溶液
②待蒸发皿冷却后,将所得固体转移到称量纸上称重
③将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热至有大量固体出现
④过滤
⑤向滤液中滴加适量的盐酸
⑥称取粗盐于烧杯中,加适量蒸馏水溶解
⑦向粗盐水中滴加过量的溶液
A. ⑥⑦①④⑤③② B.⑥⑦①⑤④③② C.⑥④①⑦④⑤③② D.⑥①⑦④⑤③②
【答案】A
【详解】粗盐(杂质为砂石、)提纯实验操作顺序为:
⑥称取粗盐于烧杯中,加适量蒸馏水溶解
⑦向粗盐水中滴加过量的溶液,使得硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀;
①向粗盐水中滴加过量的溶液,使得氯化钙转化为碳酸钙沉淀、过量氢氧化钡转化为碳酸钡沉淀;
④过滤,除去生成的沉淀和砂石;
⑤向滤液中滴加适量的盐酸
③将滤液倒入蒸发血中,用酒精灯加热至有大量固体出现,得到氯化钠晶体;
②待蒸发血冷却后,将所得固体转移到称量纸上称重,进行产率计算;
故选A。
考点9 无机非金属材料
38.新中国成立70年来,我国在载人飞船、北斗卫星、高铁、5G技术等领域取得了举世瞩目的成就。它们均与化学有着密切联系。下列说法正确的是
A.“神州十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料,其主要成分是硅酸盐
B.国庆阅兵中出现的直—20直升机使用了大量的新型材料,其中富勒烯属于无机非金属材料
C.截止2019年11月我国光缆线路总长超过三千万公里,光纤的主要成分是碳化硅
D.我国2020年发射的首颗火星探测器,其太阳能电池帆板的材料是二氧化硅
【答案】B
【详解】A.硅酸盐材料传统无机非金属材料,高温结构陶瓷主要有氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷,故A错误;
B.富勒烯是一种完全由碳组成的中空分子,属于无机非金属材料,故B正确;
C.光纤的主要成分是二氧化硅,故C错误;
D.太阳能电池帆板的材料是单晶硅,不是二氧化硅,故D错误;
答案选B。
39.硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中,硅一直扮演着主角。下列几种物质中含有硅单质的是
A.玻璃 B.光导纤维 C.太阳能电池板 D.水晶
【答案】C
【详解】A.玻璃的主要成分是二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙,不含硅单质,A不选;
B.二氧化硅具有良好的导光性,光导纤维的主要成分是二氧化硅,B不选;
C.硅单质是良好的半导体材料,太阳能电池板的主要成分是硅单质,C选;
D.水晶的主要成分是二氧化硅,D不选;
故选C。
40.下列各组物质中,各步转化不能通过一步反应实现的是
A.Si→SiO2→Na2SiO3 B.Fe→FeCl2→Fe(OH)2
C.Na→NaCl→NaHCO3 D.S→SO3→H2SO4
【答案】D
【详解】A.,均可一步完成,A正确;
B.,均可一步完成,B正确;
C.,均可一步完成,C正确;
D.,不能一步转化为,D错误;
故选D。
41.下列有关硅及其化合物的说法中正确的是
A.硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在
B.硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠溶液可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中
C.二氧化硅能与氢氧化钠、氢氟酸反应,是两性氧化物
D.在粗硅的制取中会发生反应,硅元素被还原,所以碳的还原性比硅的还原性强
【答案】A
【详解】A.硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在,A正确;
B.硅酸钠属于盐,溶液显碱性,所以硅酸钠溶液不可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中,应该用橡胶塞,B错误;
C.二氧化硅能与氢氧化钠、氢氟酸反应,但属于酸性氧化物,C错误;
D.Si的还原性比C的强,反应在高温下进行,且产物中有气体生成,气体从反应体系中逸出,有利于反应的进行,D错误;
故选A。
42.化学与科技、生活密切相关,下列说法错误的是
A.制造“C919”飞机机身的碳纤维材料属于新型无机非金属材料
B.葡萄酒中添加微量的作用是杀菌、抗氧化
C.“九章三号”光量子计算原型机所用芯片的主要成分是
D.减少二氧化硫、氮氧化物的排放可防治酸雨
【答案】C
【详解】A.碳纤维材料属于新型无机非金属材料,A正确;
B.二氧化硫可用于杀菌消毒,具有还原性可作抗氧化剂,食品中可适量添加,B正确;
C.计算机芯片的主要成分为Si,C错误;
D.二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨,D正确;
故选C。
考点10 综合运用
43.下列离子方程式正确的是
A.FeO溶于稀HNO3:FeO+2H+=Fe2++H2O
B.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2:SiO+CO2+H2O=+H2SiO3↓
C.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
D.向Na2SO3溶液中通入等物质的量的氯气:Cl2++H2O=+2+2H+
【答案】D
【详解】A.氧化亚铁与稀硝酸发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:+3FeO+10H+=3Fe3++NO↑+5H2O,故A错误;
B.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,二氧化碳过量,反应生成碳酸氢根离子,其离子方程式为:+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+,故B错误;
C.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,二者发生氧化还原反应,正确的离子反应为:SO2+H2O+Ca2++3ClO-=CaSO4↓+2HClO+Cl-,故C错误;
D.向Na2SO3溶液中通入等物质的量的氯气,发生氧化还原反应生成NaCl、硫酸钠,离子方程式为:Cl2++H2O=+2+2H+,故D正确;
故选D。
44.下列转化中不能一步实现下图转化的是
选项
X
Y
Z
N
A
SO2
SO3
H2SO4
O2
B
Cl2
NaClO
NaCl
NaOH
C
CaSO4
CaCO3
CaCl2
Na2CO3
D
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
H2O
A. A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫,三氧化硫和水生成硫酸,浓硫酸和铜加热可以生成二氧化硫,能一步实现转化,A不符合题意;
B.氯气和氢氧化钠生成次氯酸钠,次氯酸钠和二氧化硫等还原剂反应生成氯化钠,电解氯化钠溶液生成氯气,能一步实现转化,B不符合题意;
C.硫酸钙沉淀和饱和碳酸钠生成碳酸钙沉淀,碳酸钙和盐酸生成氯化钙,氯化钙和硫酸钠生成微溶物硫酸钙沉淀,能一步实现转化,C不符合题意;
D.二氧化硅和水不反应,不能和水转化为硅酸,不能一步实现转化,D符合题意;
故选D。
45.化学与生产、生活、科研等密切相关。下列说法错误的是
A.二氧化氯可用于饮用水的消毒 B.碳酸钡可用于消化系统X射线检查的内服药剂
C.碳酸钠可用于制玻璃 D.硬铝可用于制造飞机的外壳
【答案】B
【详解】A.二氧化氯具有强氧化性,可用于饮用水的消毒,故A正确;
B.碳酸钡溶于胃酸,碳酸钡不能用于消化系统X射线检查的内服药剂,钡餐是硫酸钡,故B错误;
C.制玻璃的原料是碳酸钠、碳酸钙、石英,故C正确;
D.硬铝密度小、强度大、抗腐蚀能力强,可用于制造飞机的外壳,故D正确;
选B。
46.是硫元素中一种重要物质,在生产生活中有着重要用途。
(1)某研究小组用如图装置进行与溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
①通入足量时中观察到的现象为: ;
②根据以上现象,该小组同学认为与溶液发生氧化还原反应。
写出与溶液反应的离子方程式: 。
请设计实验方案检验溶液中是否还有: 。
该小组同学向中反应后的溶液中加入硝酸酸化的溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了,该做法 (填“合理”或“不合理”),理由是: 。
③为了验证具有还原性,实验中可以代特溶液的试剂有 (填字母)。
A 。浓硫酸 酸性溶液 C.碘水 D.溶液
(2)某同学利用如图所示的装置研究的性质。装置Ⅰ模拟工业生产中催化氧化的反应,其化学方程式是: 。
【答案】(1) 溶液由黄色变为浅绿色 取少量溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则含有 不合理 硝酸能把二氧化硫氧化为 BC
(2)
【分析】A装置内亚硫酸钠和浓硫酸反应制备二氧化硫,B是安全瓶,C中与溶液反应生成氯化亚铁、硫酸、盐酸,证明二氧化硫具有还原性,D中氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,防止污染。
【详解】(1)①二氧化硫具有还原性,通入足量时中,Fe3+被二氧化硫还原为Fe2+,观察到的现象为溶液由黄色变为浅绿色;
②根据以上现象,该小组同学认为与溶液发生氧化还原反应。
与溶液反应,Fe3+被二氧化硫还原为Fe2+,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,反应的离子方程式为 。
遇KSCN溶液变红色,检验溶液中是否还有:取少量溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则含有。
硝酸具有强氧化性,硝酸能把二氧化硫氧化为,向中反应后的溶液中加入硝酸酸化的溶液,若出现白色沉淀,不能证明反应生成了,该做法不合理。
③酸性溶液、碘水都能把氧化为,同时酸性溶液、碘水褪色,为了验证具有还原性,实验中可以代替溶液的试剂有酸性溶液、碘水,选BC。
(2)某同学利用如图所示的装置研究的性质。装置Ⅰ模拟工业生产中催化氧化的反应,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,其化学方程式是。
47.“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”。控制和治理NOx、SO2是解决光化学烟雾、减少酸雨、提高空气质量的有效途径,对构建生态文明有着极为重要的意义。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术,反应原理如图所示:
SCR催化化反器中NH3还原NO2的程式为 。
(2)用下图装置可以制取氨气并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
①若氨气的发生装置选择a,则其化学反应方程式为 。
②若氨气的发生装置选择b,则所用的试剂为 和 。
③用c装置做氨气喷泉实验时,如果没有胶头滴管,请写出引发喷泉的简单操作是 。
(3)为探究本地区雾霾中的可溶性粒的成分,某化学研究性小组进行了实验探究。
(查阅资料)粒样品中可能含有、、、、、Cl-、Br-及一种见阳离子M),现进行如下实验(已知AgBr为淡黄色)。
请回答下列问题
①根据上述实验,雾浸取液中一定含有的离子为 ;肯定不含的离子为 。
②若气体D遇空气会变成红棕色,则沉淀A中一定含有 (填化学式),写出生成沉淀B的离子方程式 。
【答案】(1)
(2) 浓氨水 生石灰 打开止水夹,用热毛巾捂住圆底烧瓶
(3) Br- BaSO3 或
【分析】(2)装置A是氨气发生装置,经过干燥剂除去氨气中水蒸气,氨气溶于水得到氨水电离出OH-,显碱性,能使C中湿润红色石蕊试纸变蓝,氨气与氯化氢反应生成氯化铵,氨气极易溶于水,F装置用于尾气吸收;
(3)向雾霾颗粒浸取液中加入浓氢氧化钠溶液后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中含有铵根,向雾霾颗粒浸取液中加入足量BaCl2溶液,得到溶液A和沉淀A,在溶液A中加入溶液有白色沉淀生成,说明原溶液中含有碳酸氢根,碳酸氢根和OH-反应生成碳酸根、并与Ba2+反应生成BaCO3沉淀,向溶液B中加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀,说明溶液中一定无Br- ,以此分析解答。
【详解】(1)由图可知,SCR催化反应器中发生的反应为催化剂作用下,氨气与二氧化氮反应生成氮气和水,反应的化学方程式为;
(2)①若氨气的发生装置选择a,为固体加热制取气体的装置,实验室制备氨气是氢氧化钙和氯化铵固体加热反应生成,反应的化学方程式:;
②若氨气的发生装置选择b,为常温下固液制取气体的装置,可为CaO与浓氨水,CaO+H2O=Ca(OH)2、消耗水并放热,且NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌+OH-可知,氢氧根离子浓度增大平衡逆向移动,使氨气逸出,且温度升高,降低氨气的溶解度,使氨气逸出,故答案为:生石灰、浓氨水;
③用 c 装置做氨气喷泉实验时,如果没有胶头滴管,应打开夹子,用热毛巾将烧瓶捂热,氨气受热气体膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触后,烧瓶内气体压强减小,外界大气压将水压入烧瓶发生喷泉,操作是打开止水夹,用热毛巾捂住圆底烧瓶;
(3)①雾霾浸取液中加入浓NaOH后产生使红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中有;溶液A中加入NaOH后有白色沉淀,说明原溶液中有,和OH-反应生成,与Ba2+反应生成BaCO3沉淀。溶液B加入AgNO3生成白色沉淀,说明溶液中一定无Br-;
②气体D遇空气会变成红棕色,说明D为NO,沉淀A中一定有BaSO3,能与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO,生成沉淀B的离子方程式或。
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