北京市房山区2024-2025学年高一上学期期末考试化学试卷(学业调研二)
2025-02-25
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 房山区 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.49 MB |
| 发布时间 | 2025-02-25 |
| 更新时间 | 2025-02-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50657550.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年北京市房山区高一(上)期末化学试卷(学业调研二)
一、选择题(共50分)本部分共25题,每题2分,共50分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.(2分)景泰蓝又称“铜胎掐丝珐琅”,是我国非物质文化遗产。下列制作工艺中,涉及化学变化的是( )
A.裁剪铜片制胎 B.压扁铜丝制图
C.填充色料焙烧 D.刮平表面打磨
2.(2分)下列物质属于电解质的是( )
A.稀盐酸 B.NaOH C.CO2 D.氯水
3.(2分)当光束通过下列分散系时,可以观察到丁达尔效应的是( )
A.Fe(OH)3胶体 B.CuSO4溶液
C.NaOH溶液 D.H2SO4溶液
4.(2分)下列气体中,既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是( )
A.NO B.CO2 C.Cl2 D.NH3
5.(2分)在实验室配制100mL1.00mol•L﹣1NaCl溶液时,不需要用到的实验仪器是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2分)下列气体无刺激性气味的是( )
A.NH3 B.CO C.Cl2 D.SO2
7.(2分)下列变化不涉及氧化还原反应的是( )
A.氯气使湿润的红纸条褪色
B.实验室用Na2SO3和70%的H2SO4制取SO2
C.工业用黄铁矿(FeS2)制备硫酸
D.盛放FeSO4溶液的试剂瓶中加入铁粉
8.(2分)下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2分)下列能正确解释现象或事实的离子方程式是( )
A.NaOH溶液可吸收过量SO2:
B.NO2溶于水制HNO3:
C.用FeCl3溶液腐蚀覆Cu板制作印刷电路板:2Fe3++Cu=2Fe+Cu2+
D.铁和水蒸气反应有易燃气体产生:
10.(2分)下列说法正确的是( )
A.28gN2约含有6.02×1023个氮原子
B.0.5mol H2的体积为11.2L
C.0.1mol Fe.与足量盐酸反应,转移0.3NA个电子
D.1L0.1mol•L﹣1Na2SO4溶液中所含Na+数目为0.2NA
11.(2分)下列关于含钠元素物质的性质或用途说法不正确的是( )
A.高压钠灯射程远、透雾能力强,常用作路灯
B.Na2O2是淡黄色固体,可做供氧剂
C.Na2CO3溶于水显碱性,因此属于碱
D.NaHCO3受热易分解产生CO2,可用作食品膨松剂
12.(2分)化学反应是有条件的,下列说法不正确的是( )
A.钠与氧气常温可生成Na2O,加热时生成Na2O2
B.铁丝在纯氧中燃烧生成Fe3O4,在潮湿的空气中生锈生成Fe2O3
C.铁丝和浓硫酸常温下不反应,加热后可发生反应
D.双氧水微热条件下可生成少量O2,加入MnO2后迅速产生大量O2
13.(2分)三氧化硫(SO3)作为化工生产的中间物质,属于酸性氧化物,不能与其发生反应的是( )
A.Ca(OH)2 B.H2O C.Na2O D.HCl
14.(2分)下列操作不符合实验安全或操作规范的是( )
A.实验室制备Cl2时,需在通风橱内进行
B.浓硫酸不慎沾到皮肤时,用氢氧化钠溶液冲洗
C.给试管中的液体加热时,液体体积不超过试管容积的1/3
D.不慎洒出的酒精着火时,立即用湿毛巾盖灭
15.(2分)实验室制氯气并研究其性质,按照制备、净化、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
A.制备
B.净化
C.性质检验
D.尾气处理
16.(2分)物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。图为含氮物质的“价—类”二维图的部分信息。下列说法不正确的是( )
A.从N2→X的转化是人工固氮的重要方法
B.Y的化学式为N2O5
C.从NO2→HNO3,必需加入氧化剂
D.使用HNO3和X制备硝酸铵氮肥时,氮元素的化合价没有发生变化
17.(2分)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图,下列说法不正确的是( )
A.该过程的总反应为:
B.过程②中,CH4既作氧化剂又作还原剂
C.转化过程中,CaO和CaCO3可以循环利用
D.过程①和②均为氧化还原反应
18.(2分)铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是( )
A.Fe粉可做保存食品的脱氧剂
B.丹霞地貌岩层因含Fe3O4而呈红色
C.过量的Fe与Cl2点燃生成FeCl2
D.工业炼铁的原理是用氧化剂将铁元素从铁矿石中氧化出来
(多选)19.(2分)下列关于FeCl2和FeCl3的叙述不正确的是( )
A.可用KSCN溶液检验FeCl2是否变质
B.酸性KMnO4溶液可作为鉴别FeCl2和FeCl3溶液的试剂
C.将铜粉分别加入FeCl2和FeCl3的溶液中均可发生反应
D.向两支盛有NaOH溶液的试管中分别加入FeCl2和FeCl3溶液,久置均可获得Fe(OH)3
20.(2分)只用一种试剂,将NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl4种物质的溶液区分开,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液
C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液
某小组同学用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应,并探究产物的性质(夹持略去)。回答21~22题。
21.以下关于铜和浓硫酸反应叙述不正确的是( )
A.上下移动A中的铜丝可控制SO2的生成量
B.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
C.实验过程中观察到A中有白雾产生,其成分可能为硫酸酸雾
D.为确认CuSO4生成,反应后将A中溶液慢慢倒入水中,观察颜色
22.依据实验现象,所得实验结论不正确的是( )
A.若B中溶液褪色,且加热后溶液红色恢复,证明生成了SO2
B.若C中溶液褪色,证明SO2具有氧化性
C.若D中产生淡黄色固体,可推测固体为硫单质
D.E中溶液的作用是吸收多余的SO2
23.(2分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
操作和现象
结论
A
将某气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
该气体一定是CO2
B
向某溶液中滴加少量氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变红色
原溶液中含有Fe2+
C
向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
原溶液中含有
D
向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝
氧化性:Fe3+>I2
A.A B.B C.C D.D
经检测,某废水中含有大量,化学小组欲从废水样品中得到NaCl和NaNO3,设计的方案流程如图所示。回答24~25题。
24.下列关于流程中物质与反应的说法,不正确的是( )
A.试剂a为NaOH
B.加入试剂b的目的是除去
C.白色沉淀的成分为BaSO4
D.产生的气体为CO2
25.上述流程中关于实验操作的说法,不正确的是( )
A.分离操作均为过滤
B.试剂b和试剂c的顺序可以调换
C.试剂d选择稀盐酸或者稀硝酸均可
D.可用玻璃棒蘸取加入试剂d后的溶液3,点在pH试纸上,测定其pH
二、非选择题(共50分)本部分共5题,共50分。
26.(10分)含氯消毒剂在生产生活中被广泛用于杀菌、消毒和漂白。
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取Cl2,发生反应的化学方程式为:,该反应中作还原剂的物质是 ,锰元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。反应中每生成1mol Cl2,消耗HCl的物质的量是 mol,转移电子的物质的量是 mol。
(2)氯水需要避光保存,请结合化学方程式解释原因 。
(3)通常将Cl2与NaOH或Ca(OH)2反应制成便于保存的消毒液或漂白粉。Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(4)漂白粉[成分为Ca(OH)2、Ca(ClO)2和CaCl2]可用于鱼塘的消毒,防治水生生物细菌性疾病。若水体中亚硝酸盐含量高时,会降低其消毒效果。从物质性质的角度解释原因 。
27.(10分)某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质。
(1)A中发生的化学反应方程式为 。
(2)C中用圆底烧瓶收集氨气时,氨气的进气口为 (填“a”或“b”)。
(3)若观察到装置C中的烧瓶内产生了红色喷泉,说明了氨气具有的性质是 。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。
①
②
③
④
(5)向D中NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上玻璃片。
①浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为 。
②检验白烟中阳离子的方法是:收集少量白烟形成的固体于试管中 。
③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应有:和 。
28.(10分)某同学为研究硝酸的性质进行如下实验:
装置
序号
操作
现象
ⅰ
将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后用烧杯B罩住。
一段时间后,烧杯C中的液体变成蓝色。
ⅱ
将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后将铜片放入烧杯A后,立即用烧杯B罩住。
烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体,一段时间后,红棕色气体消失。烧杯A中的液体变成绿色,烧杯C中的液体变成蓝色。
(1)依据实验ⅰ的现象可推测浓硝酸的性质是 性、氧化性。
(2)用离子方程式解释实验ⅰ中C烧杯液体变成蓝色的原因 。
(3)实验ⅱ中出现的红棕色气体是 。
(4)实验ⅱ中,将铜片放入A中反应后溶液中的离子主要有:H+、 。
(5)下列关于实验ⅱ的说法正确的是 。
a.红棕色气体消失的原因一定是NO2与KI发生了反应
b.C中的溶液变蓝的原因一定是NO2与KI发生了反应
c.若将铜片换成铁片,则C中的溶液也可能变蓝
(6)该同学猜测:实验ⅱ的烧杯A中溶液呈绿色而不是蓝色的原因可能是由溶解的NO2引起的。设计实验进行验证: (填实验操作),观察到蓝色溶液变成绿色,证实假设成立。
29.(10分)工业排放的烟气中常含有硫和氮的氧化物(SO2和NOx),研究者提出若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。
【方法一】选择性催化还原法:在催化剂的作用下,选取还原剂将烟气中的NOx进行无害化处理。
(1)写出选取NH3做还原剂时与烟气中的NO发生反应的化学方程式 。
【方法二】钙基固硫法:向燃煤中加入适量石灰石,高温时将SO2气体转化为CaSO4。
(2)写出此过程中涉及反应的化学方程式:、 。
【方法三】氧化法:以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制过程中溶液的酸性,将烟气中的SO2、NO转化为。
(3)脱硫过程中:SO2表现 性(填“氧化”或“还原”)。
(4)向NaClO溶液中加入硫酸调节酸性后,可用于脱除NO。
①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是 。
②将pH=3.5时NaClO溶液脱除NO的离子方程式补充完整: 。
已知:溶液中HClO和ClO﹣物质的量分数(α%)随溶液pH变化的关系如图所示:
□NO+□_____+□_____=□□Cl﹣+□_____
30.(10分)某小组同学为探究pH=1的0.5mol•L﹣1FeCl3溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。进行如下实验:
序号
加入试剂
现象
ⅰ
加入过量的Cu粉
一段时间后,溶液变为蓝绿色
ⅱ
加入过量的Zn粉
一段时间后有气泡产生,反应缓慢,pH逐渐增大,产生大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液的pH为3~4,取出固体,固体中未检测到Fe单质。
ⅲ
加入过量的Mg
粉有大量气泡产生,反应剧烈,pH逐渐增大,产生大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液pH为3~4,取出固体,固体中检测到Fe单质。
资料:铁氰化钾溶液与Fe2+溶液反应会产生蓝色沉淀。
理论分析:
(1)依据金属活动性顺序,Cu、Zn、Mg中可将Fe3+还原为Fe的金属是 。
实验探究:
(2)小组同学对实验ⅱ未检测到Fe单质进行分析和探究
猜测一、甲同学认为反应初期Fe3+浓度较大时,即使Zn和Fe2+反应置换出少量Fe,Fe也会被Fe3+消耗。写出Fe和Fe3+反应的离子方程式 。
猜测二、乙同学认为在pH为3~4的溶液中,即使Zn和Fe2+反应置换出少量Fe,Fe会被H+消耗。
设计实验:取少量铁粉,加入 ,再加入铁氰化钾溶液无蓝色沉淀生成,即可证实此条件可以忽略H+对Fe的消耗。
猜测三、丙同学认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上,阻碍了Zn和Fe2+反应。实验证实了Zn粉被包裹。
查阅资料:0.5mol•L﹣1Fe3+在pH约为1.2的溶液中开始转化为红褐色沉淀,溶液的pH约为3时Fe3+完全转化为红褐色沉淀。
(3)结合资料和猜测,重做实验ⅱ,当溶液pH为3~4时,不取出固体,向固﹣液混合物中持续滴加盐酸,控制pH<1.2,当观察到 且溶液颜色变浅时停止加入盐酸,待pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质。
实验结论:
(4)对比实验ⅱ和实验ⅲ可得出结论: ,而金属Mg不断产生氢气使得沉淀难以覆盖在金属表面,Mg能够直接与Fe3+发生置换反应制取出Fe。
2024-2025学年北京市房山区高一(上)期末化学试卷(学业调研二)
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
B
A
A
D
B
B
D
B
D
C
题号
12
13
14
15
16
17
18
20
23
答案
C
D
B
B
C
D
A
D
D
一、选择题(共50分)本部分共25题,每题2分,共50分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.(2分)景泰蓝又称“铜胎掐丝珐琅”,是我国非物质文化遗产。下列制作工艺中,涉及化学变化的是( )
A.裁剪铜片制胎 B.压扁铜丝制图
C.填充色料焙烧 D.刮平表面打磨
【答案】C
【分析】物理变化过程没有新物质生成,化学变化过程中有新物质生成。
【解答】解:A.裁剪铜片只是物质的形状发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B.压扁铜片只是物质的形状发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故B错误;
C.焙烧有新物质生成,属于化学变化,故C正确;
D.刮平表面打磨没有新物质生成,属于物理变化,故D错误;
故选:C。
2.(2分)下列物质属于电解质的是( )
A.稀盐酸 B.NaOH C.CO2 D.氯水
【答案】B
【分析】在熔融状态下或在溶液中能电离出自由移动的离子,属于电解质,在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物,属于非电解质。
【解答】解:A.稀盐酸是混合物,不是化合物,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.氢氧化钠溶于水和熔融状态都能电离出自由移动的离子而导电,所以NaOH是电解质,故B正确;
C.CO2溶于水生成碳酸,碳酸电离出离子,使其水溶液导电,但CO2分子本身在水中不能电离出离子,不属于电解质、属于非电解质,故C错误;
D.氯水是混合物,不是化合物,既不是电解质也不是非电解质,故D错误;
故选:B。
3.(2分)当光束通过下列分散系时,可以观察到丁达尔效应的是( )
A.Fe(OH)3胶体 B.CuSO4溶液
C.NaOH溶液 D.H2SO4溶液
【答案】A
【分析】胶体具有丁达尔现象是指当光束通过胶体分散系时能看到一条光亮的通路,丁达尔现象是区分胶体和溶液最常用的简单方法;丁达尔效应的是胶体特有的性质,所以只要判断下列分散系是否为胶体即可。
【解答】解:A.Fe(OH)3胶体属于胶体,能观察到丁达尔效应,故A正确;
B.CuSO4溶液属于溶液,不能观察到丁达尔效应,故B错误;
C.NaOH溶液属于溶液,不能观察到丁达尔效应,故C错误;
D.H2SO4溶液属于溶液,不能观察到丁达尔效应,故D错误;
故选:A。
4.(2分)下列气体中,既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是( )
A.NO B.CO2 C.Cl2 D.NH3
【答案】A
【分析】浓硫酸具有强氧化性和酸性,能用浓硫酸干燥的气体应不与浓硫酸反应,碱石灰的主要成分为氢氧化钠和生石灰,可与酸性气体反应,以此解答该题。
【解答】解:A.NO与浓硫酸、碱石灰均不反应,既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥,故A正确;
B.CO2为酸性气体,能用浓硫酸干燥,但CO2会与碱石灰发生反应,不能用碱石灰干燥,故B错误;
C.Cl2可用浓硫酸干燥,但Cl2会与碱石灰发生反应,不能用碱石灰干燥,故C错误;
D.NH3为碱性气体,会与浓硫酸反应而不能用浓硫酸干燥,可用碱石灰干燥,故D错误;
故选:A。
5.(2分)在实验室配制100mL1.00mol•L﹣1NaCl溶液时,不需要用到的实验仪器是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】配制100mL1.00mol•L﹣1NaCl溶液的步骤是计算、称量、溶解、转移并洗涤,定容、摇匀和装瓶。
【解答】解:配制100mL1.00mol•L﹣1NaCl溶液的步骤是计算、称量、溶解、转移并洗涤,定容、摇匀和装瓶;需要用到的玻璃仪器有100mL的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,不需要用到漏斗,
故选:D。
6.(2分)下列气体无刺激性气味的是( )
A.NH3 B.CO C.Cl2 D.SO2
【答案】B
【分析】根据常见气体的物理性质进行分析。
【解答】解:A.NH3是一种无色、有刺激性气味的气体,故A错误;
C.CO是一种无色、无味的气体,故B正确;
C.Cl2是一种黄绿色、有刺激性气味、有毒的气体,故C错误;
D.SO2是一种无色、有刺激性气味的气体,故D错误;
故选:B。
7.(2分)下列变化不涉及氧化还原反应的是( )
A.氯气使湿润的红纸条褪色
B.实验室用Na2SO3和70%的H2SO4制取SO2
C.工业用黄铁矿(FeS2)制备硫酸
D.盛放FeSO4溶液的试剂瓶中加入铁粉
【答案】B
【分析】A.根据氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性使pH试纸先变红,次氯酸具有漂白性,进行分析;
B.根据H2SO4(浓)+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+2H2O,进行分析;
C.根据,SO2被氧化为SO3,进行分析;
D.根据加入一定量铁粉,防止二价铁被氧化,涉及氧化还原反应,进行分析。
【解答】解:A.氯气和水反应生成盐酸和HClO,盐酸具有酸性使pH试纸先变红,次氯酸具有漂白性,后试纸褪色,氧化漂白过程涉及氧化还原反应,故A错误;
B.实验室用亚硫酸钠制取SO2反应为H2SO4(浓)+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+2H2O,该反应为复分解反应,不涉及氧化还原反应,故B正确;
C.工业用黄铁矿制备硫酸中,发生的反应,氧气被氧化为SO3,均涉及氧化还原反应,故C错误;
D.配制FeSO4溶液时,加入一定量铁粉,防止二价铁被氧化,涉及氧化还原反应,故D错误;
故选:B。
8.(2分)下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】A.OH﹣、反应生成NH3•H2O;
B.Ca2+和反应产生CaCO3沉淀;
C.在酸性条件下会氧化Fe2+;
D.离子之间互相不发生反应。
【解答】解:A.OH﹣、在溶液中反应生成NH3•H2O,不能大量共存,故A错误;
B.Ca2+和会反应产生CaCO3沉淀,不能大量共存,故B错误;
C.在酸性条件下会氧化Fe2+生成铁离子,不能大量共存,故C错误;
D.离子之间互相不发生反应,能在溶液中大量共存,故D正确;
故选:D。
9.(2分)下列能正确解释现象或事实的离子方程式是( )
A.NaOH溶液可吸收过量SO2:
B.NO2溶于水制HNO3:
C.用FeCl3溶液腐蚀覆Cu板制作印刷电路板:2Fe3++Cu=2Fe+Cu2+
D.铁和水蒸气反应有易燃气体产生:
【答案】B
【分析】A.向NaOH溶液中通入过量SO2时生成NaHSO3;
B.NO2能与水反应生成硝酸和一氧化氮气体;
C.氯化铁溶液与铜反应产生氯化亚铁和氯化铁;
D.铁粉与水蒸气在高温下发生置换反应产生Fe3O4和H2。
【解答】解:A.向NaOH溶液中通入过量SO2反应生成NaHSO3,离子方程式为,故A错误;
B.NO2能与水反应生成硝酸和一氧化氮气体,离子方程式为,故B正确;
C.氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铁,离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故C错误;
D.铁粉与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2,化学方程式为:,故D错误;
故选:B。
10.(2分)下列说法正确的是( )
A.28gN2约含有6.02×1023个氮原子
B.0.5mol H2的体积为11.2L
C.0.1mol Fe.与足量盐酸反应,转移0.3NA个电子
D.1L0.1mol•L﹣1Na2SO4溶液中所含Na+数目为0.2NA
【答案】D
【分析】A.根据28g N2物质的量是1mol,含有2mol氮原子,进行分析;
B.根据气体所处状态未知,进行分析;
C.根据0.1mol Fe与足量盐酸反应生成FeCl2,进行分析;
D.根据1L 0.1mol•L﹣1Na2SO4溶液中n(Na2SO4)=0.1mol,进行分析。
【解答】解:A.28g 氮气的物质的量是1mol,含有2mol N原子,约含有2×6.02×1023个N原子,故A错误;
B.气体所处状态未知,无法计算0.5mol氢气的体积,故B错误;
C.0.1mol 铁与足量盐酸反应生成氯化亚铁,Fe的化合价由0价升高至+2价,转移0.2NA个电子,故C错误;
D.1L 0.1mol•L﹣1硫酸钠溶液中n(Na2SO4)=0.1mol,所含Na+数目为:,故D正确;
故选:D。
11.(2分)下列关于含钠元素物质的性质或用途说法不正确的是( )
A.高压钠灯射程远、透雾能力强,常用作路灯
B.Na2O2是淡黄色固体,可做供氧剂
C.Na2CO3溶于水显碱性,因此属于碱
D.NaHCO3受热易分解产生CO2,可用作食品膨松剂
【答案】C
【分析】A.根据黄光射程远、透雾能力强进行分析;
B.根据过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气进行分析;
C.根据Na2CO3由金属阳离子和酸根阴离子构成进行分析;
D.根据NaHCO3受热易分解产生二氧化碳气体进行分析。
【解答】解:A.钠的焰色为黄色,高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强,所以高压钠灯用于道路照明,故A正确;
B.Na2O2为淡黄色固体,由于过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,因此过氧化钠能用作供氧剂,故B正确;
C.碳酸钠由金属阳离子和酸根阴离子构成,属于盐,故C错误;
D.碳酸氢钠受热易分解产生二氧化碳气体:,可用作食品膨松剂,故D正确;
故选:C。
12.(2分)化学反应是有条件的,下列说法不正确的是( )
A.钠与氧气常温可生成Na2O,加热时生成Na2O2
B.铁丝在纯氧中燃烧生成Fe3O4,在潮湿的空气中生锈生成Fe2O3
C.铁丝和浓硫酸常温下不反应,加热后可发生反应
D.双氧水微热条件下可生成少量O2,加入MnO2后迅速产生大量O2
【答案】C
【分析】A.钠与氧气常温可生成Na2O,加热时和氧气生成黄色的Na2O2;
B.铁丝在纯氧中剧烈燃烧时生成四氧化三铁,在潮湿的空气中和氧气、水生锈生成氧化铁;
C.铁丝和浓硫酸常温下发生钝化反应;
D.催化剂能加快反应速率。
【解答】解:A.钠与氧气常温可生成Na2O,加热时和氧气生成黄色的Na2O2,故A正确;
B.铁丝在纯氧中剧烈燃烧时生成四氧化三铁,在潮湿的空气中和氧气、水生锈生成氧化铁,故B正确;
C.铁丝和浓硫酸常温下发生钝化反应,不是不反应,反应一会就停止了,加热后可发生反应,故C错误;
D.催化剂能加快反应速率,不能改变反应物的量,则二氧化锰能催化过氧化氢分解,迅速生成氧气,故D正确;
故选:C。
13.(2分)三氧化硫(SO3)作为化工生产的中间物质,属于酸性氧化物,不能与其发生反应的是( )
A.Ca(OH)2 B.H2O C.Na2O D.HCl
【答案】D
【分析】能和碱反应生成盐和水的氧化物属于酸性氧化物;能和酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物,据此分析。
【解答】解:A.Ca(OH)2是碱,可以和酸性氧化物反应,化学方程式为:SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O,故A错误;
B.三氧化硫能和水反应生成硫酸,化学方程式为:SO3+H2O=H2SO4,故B错误;
C.三氧化硫能和氧化钠反应生成硫酸钠,化学方程式为:SO3+Na2O=Na2SO4,故C错误;
D.三氧化硫不能和氯化氢反应,故D正确;
故选:D。
14.(2分)下列操作不符合实验安全或操作规范的是( )
A.实验室制备Cl2时,需在通风橱内进行
B.浓硫酸不慎沾到皮肤时,用氢氧化钠溶液冲洗
C.给试管中的液体加热时,液体体积不超过试管容积的1/3
D.不慎洒出的酒精着火时,立即用湿毛巾盖灭
【答案】B
【分析】A.根据Cl2为黄绿色有毒的气体进行分析;
B.根据氢氧化钠具有强腐蚀性,不能用氢氧化钠溶液冲洗进行分析;
C.根据液体加热时,试管口向上倾斜且液体体积不超过试管容积的三分之一进行分析;
D.根据不慎洒出的酒精着火时,立即用湿毛巾盖灭进行分析。
【解答】解:A.氯气为黄绿色有毒的气体,实验室在制备氯气时,应在通风橱内进行,故A错误;
B.浓硫酸不慎沾到皮肤时,应先用抹布蘸干,再用大量水冲洗,最后涂抹一定浓度的碳酸氢钠溶液,氢氧化钠具有强腐蚀性,不能用氢氧化钠溶液冲洗,故B正确;
C.给试管中的液体加热时,试管口向上倾斜且液体体积不超过试管容积的三分之一,故C错误;
D.不慎洒出的酒精着火时,立即用湿毛巾盖灭,故D错误;
故选:B。
15.(2分)实验室制氯气并研究其性质,按照制备、净化、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
A.制备
B.净化
C.性质检验
D.尾气处理
【答案】B
【分析】A.加热时浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气;
B.应选饱和食盐水除去挥发的HCl,浓硫酸干燥氯气;
C.图中左侧干燥的红布条不褪色,右侧湿润的红布条褪色;
D.氯气有毒,与NaOH溶液反应。
【解答】解:A.加热时浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气,可制备氯气,故A正确;
B.应选饱和食盐水除去挥发的HCl,浓硫酸干燥氯气,图中洗气瓶应互换,故B错误;
C.图中左侧干燥的红布条不褪色,右侧湿润的红布条褪色,可证明干燥的氯气不具有漂白性,故C正确;
D.氯气有毒,与NaOH溶液反应,可吸收尾气,故D正确;
故选:B。
16.(2分)物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。图为含氮物质的“价—类”二维图的部分信息。下列说法不正确的是( )
A.从N2→X的转化是人工固氮的重要方法
B.Y的化学式为N2O5
C.从NO2→HNO3,必需加入氧化剂
D.使用HNO3和X制备硝酸铵氮肥时,氮元素的化合价没有发生变化
【答案】C
【分析】由图可知,X是NH3,Y是+5价氮的氧化物,Y是N2O5,从NO2→HNO3,发生的反应可以是:3NO2+H2O=2HNO3+NO,使用HNO3和NH3制备硝酸铵氮肥时,发生反应:HNO3+NH3=NH4NO3,据此解答。
【解答】解:A.的转化为工业合成氨,是人工固氮的重要方法,故A正确;
B.Y是+5价氮的氧化物,则Y的化学式为五氧化二氮,故B正确;
C.从NO2→HNO3,发生的反应可以是:3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应中二氧化氮既是氧化剂也是还原剂,不需要加入氧化剂,故C错误;
D.使用硝酸和氨气制备硝酸铵氮肥时,发生反应:HNO3+NH3=NH4NO3,氮元素的化合价没有发生变化,故D正确;
故选:C。
17.(2分)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图,下列说法不正确的是( )
A.该过程的总反应为:
B.过程②中,CH4既作氧化剂又作还原剂
C.转化过程中,CaO和CaCO3可以循环利用
D.过程①和②均为氧化还原反应
【答案】D
【分析】根据CO2、CH4为反应物,CO、H2为生成物,过程①消耗氧化钙而产生碳酸钙、过程②消耗碳酸钙而生成氧化钙,因此总反应为,进行分析。
【解答】解:A.由流程可知,二氧化碳、甲烷为反应物,一氧化碳、氢气为生成物,因此总反应为,故A正确;
B.过程②中,甲烷中的H元素化合价由+1价降低到0价转化为H2,作为氧化剂,甲烷中C元素化合价由﹣4价升高到+2价,作为还原剂,因此甲烷既作氧化剂又作还原剂,故B正确;
C.由原理图可知,过程①氧化钙与二氧化碳发生化合反应生成碳酸钙,过程②消耗碳酸钙而生成氧化钙,则二氧化碳的捕获和转化过程中,氧化钙和碳酸钙可以循环使用,故C正确;
D.过程①发生的反应为氧化钙与二氧化碳发生化合反应生成碳酸钙,该过程中的反应是非氧化还原反应,故D错误;
故选:D。
18.(2分)铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是( )
A.Fe粉可做保存食品的脱氧剂
B.丹霞地貌岩层因含Fe3O4而呈红色
C.过量的Fe与Cl2点燃生成FeCl2
D.工业炼铁的原理是用氧化剂将铁元素从铁矿石中氧化出来
【答案】A
【分析】A.根据Fe粉具有还原性,可与O2反应而被氧化,进行分析;
B.根据Fe2O3呈红色进行分析;
C.根据Fe与Cl2点燃只生成FeCl3,进行分析;
D.根据用还原剂将铁元素从铁矿石中还原出来进行分析。
【解答】解:A.铁粉具有还原性,可与氧气反应而被氧化,可做保存食品的脱氧剂,故A正确;
B.丹霞地貌岩层因含氧化铁而呈红色,故B错误;
C.无论铁是否过量,铁与氯气点燃只生成氯化铁,故C错误;
D.工业炼铁的原理是用还原剂将铁元素从铁矿石中还原出来,故D错误;
故选:A。
(多选)19.(2分)下列关于FeCl2和FeCl3的叙述不正确的是( )
A.可用KSCN溶液检验FeCl2是否变质
B.酸性KMnO4溶液可作为鉴别FeCl2和FeCl3溶液的试剂
C.将铜粉分别加入FeCl2和FeCl3的溶液中均可发生反应
D.向两支盛有NaOH溶液的试管中分别加入FeCl2和FeCl3溶液,久置均可获得Fe(OH)3
【答案】BC
【分析】A.亚铁离子被氧化为铁离子而变质;
B.Cl﹣也能与高锰酸钾反应使得溶液褪色;
C.铜和氯化亚铁不反应;
D.二价铁不稳定,可被氧化为三价铁,氢氧化亚铁在空气中被氧化为氢氧化铁。
【解答】解:A.亚铁离子被氧化为铁离子而变质,铁离子和KSCN溶液变红色,故A正确;
B.Cl﹣也能与高锰酸钾反应使得溶液褪色,酸性高锰酸钾具有强氧化性,能将亚铁离子氧化成铁离子,使溶液褪色,所以不能鉴别,故B错误;
C.铜和氯化亚铁不反应,铜和氯化铁生成氯化铜和氯化亚铁,故C错误;
D.二价铁不稳定,可被氧化为三价铁,氢氧化亚铁在空气中被氧化为氢氧化铁,则盛有NaOH溶液的试管中分别加入FeCl2和FeCl3溶液,久置均可获得Fe(OH)3,故D正确;
故选:BC。
20.(2分)只用一种试剂,将NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl4种物质的溶液区分开,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液
C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液
【答案】D
【分析】4种物质的溶液中阳离子有铵根离子、钠离子,其中铵根离子可以和氢氧根离子结合生成氨气,氨气是一种有刺激性气味的气体;溶液中的阴离子有硫酸根离子、氯离子和硝酸根离子,其中硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,氯离子经常用硝酸银溶液来检验,据此分析解答。
【解答】解:A.加入NaOH溶液并加热,有刺激性气味产生的是(NH4)2SO4、NH4Cl,无现象的是Na2SO4、NaCl,无法进一步区分这两种物质,故A错误;
B.加入AgNO3溶液,硫酸银微溶,(NH4)2SO4、Na2SO4与AgNO3溶液反应现象相同,无法区分,故B错误;
C.加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成的是(NH4)2SO4、Na2SO4,无现象的是NH4NO3、NaCl,无法进一步区分,故C错误;
D.加入Ba(OH)2溶液并加热,只有刺激性气味气体产生的是NH4Cl,既有气体产生又有白色沉淀生成的是(NH4)2SO4,只有白色沉淀生成的是Na2SO4,无明显现象的为NaCl,故D正确;
故选:D。
某小组同学用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应,并探究产物的性质(夹持略去)。回答21~22题。
21.以下关于铜和浓硫酸反应叙述不正确的是( )
A.上下移动A中的铜丝可控制SO2的生成量
B.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
C.实验过程中观察到A中有白雾产生,其成分可能为硫酸酸雾
D.为确认CuSO4生成,反应后将A中溶液慢慢倒入水中,观察颜色
【答案】B
【分析】装置A中,浓硫酸与铜丝反应制取二氧化硫,方程式为Cu+2H2SO4(浓CuSO4+SO2↑+2H2O,装置B用于验证二氧化硫的漂白性,装置C用于验证二氧化硫的还原性,装置D用于验证二氧化硫的氧化性,装置E用于吸收二氧化硫尾气,防止其污染空气。
【解答】解:A.当铜丝与浓硫酸接触时才能反应,当往上抽动铜丝时,铜丝与浓硫酸不接触,反应停止,故可通过上下移动铜丝控制SO2的量,故A正确;
B.Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,方程式为Cu+2H2SO4(浓CuSO4+SO2↑+2H2O,Cu是还原剂,2个硫酸分子中有1个是氧化剂,故反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,故B错误;
C.随着反应的进行,浓H2SO4的浓度降低,H2SO4会以雾状形式存在,故白雾的成分可能为H2SO4酸雾,故C正确;
D.由于试管中有剩余的浓硫酸,浓硫酸溶于水会放出大量的热,且浓硫酸密度大于水,将水加入浓硫酸时会引起液体飞溅,所以应将试管中的液体慢慢倒入水中,观察溶液的颜色以确认CuSO4生成,二者顺序不能颠倒,故D正确;
故选:B。
22.依据实验现象,所得实验结论不正确的是( )
A.若B中溶液褪色,且加热后溶液红色恢复,证明生成了SO2
B.若C中溶液褪色,证明SO2具有氧化性
C.若D中产生淡黄色固体,可推测固体为硫单质
D.E中溶液的作用是吸收多余的SO2
【答案】B
【分析】A.根据SO2使品红溶液褪色,且褪色后不稳定,加热后恢复原来颜色,进行分析;
B.根据KMnO4有强氧化性,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,进行分析;
C.根据SO2+2H2S=3S↓+2H2O,进行分析;
D.根据二氧化硫是空气污染物进行分析。
【解答】解:A.二氧化硫使品红溶液褪色,且褪色后不稳定,加热后恢复原来颜色,证明生成了二氧化硫,故A正确;
B.高锰酸钾有强氧化性,二氧化硫使酸性KMnO4溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性,二者发生了氧化还原反应,故B错误;
C.若D中产生淡黄色固体,说明发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,则固体为硫单质,故C正确;
D.二氧化硫是空气污染物,装置E用于吸收二氧化硫尾气,防止其污染空气,故D正确;
故选:B。
23.(2分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
操作和现象
结论
A
将某气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
该气体一定是CO2
B
向某溶液中滴加少量氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变红色
原溶液中含有Fe2+
C
向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
原溶液中含有
D
向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝
氧化性:Fe3+>I2
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】A.根据能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等,进行分析;
B.根据先加KSCN溶液无现象,后加氯水检验亚铁离子,进行分析;
C.根据待测溶液中含有Ag+,滴加BaCl2溶液也能产生白色沉淀,进行分析;
D.根据Fe3+将I﹣氧化为I2,进行分析。
【解答】解:A.能使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳、二氧化硫等,所以不一定是二氧化碳,故A错误;
B.若溶液中只含有Fe3+,滴加少量氯水后加入硫氰化钾溶液也会变红,不能证明含有Fe2+,应先加KSCN溶液无现象,后加氯水检验亚铁离子,故B错误;
C.若待测溶液中含有Ag+,滴加氯化钡溶液也能产生白色沉淀,故C错误;
D.向FeCl3溶液中滴加碘化钾溶液,再滴加淀粉溶液,溶液显蓝色,说明Fe3+将I﹣氧化为I2,说明氧化性:Fe3+>I2,故D正确;
故选:D。
经检测,某废水中含有大量,化学小组欲从废水样品中得到NaCl和NaNO3,设计的方案流程如图所示。回答24~25题。
24.下列关于流程中物质与反应的说法,不正确的是( )
A.试剂a为NaOH
B.加入试剂b的目的是除去
C.白色沉淀的成分为BaSO4
D.产生的气体为CO2
【答案】C
【分析】废水中含有大量Na+、Cu2+、、Cl﹣、,最终得到的是氯化钠和硝酸钠,因此需要除去废水样品中的Cu2+和,根据题意可知,加入过量试剂a后得到蓝色沉淀,因此首先往废水中加入过量NaOH使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,因此溶液1中主要存在的离子有:Na+、、Cl﹣、OH﹣、,根据最终还有白色沉淀可知,再向溶液1中加入过量BaCl2溶液使转化为BaSO4沉淀,接着加入过量Na2CO3溶液除去过量的Ba2+,过滤获得的白色沉淀为BaSO4沉淀和BaCO3沉淀,因此试剂b为BaCl2溶液,试剂c为Na2CO3溶液,溶液2中主要存在的离子有:Na+、、Cl﹣、OH﹣、,再加入盐酸或硝酸除去过量、OH﹣,得到溶液3中主要存在的离子有:Na+、Cl﹣、,据此作答。
【解答】解:A.根据流程分析可知,先往废水中加入过量NaOH使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,则试剂a为NaOH溶液,故A正确;
B.根据流程分析可知,向溶液1中加入过量氯化钡使转化为BaSO4沉淀,故B正确;
C.由分析可知,白色沉淀为硫酸钡沉淀和碳酸钡沉淀,故C错误;
D.溶液2中主要存在的离子有:Na+、、Cl﹣、OH﹣、,试剂d为盐酸或硝酸,因此加入盐酸或硝酸后与碳酸根反应产生二氧化碳,故D正确;
故选:C。
25.上述流程中关于实验操作的说法,不正确的是( )
A.分离操作均为过滤
B.试剂b和试剂c的顺序可以调换
C.试剂d选择稀盐酸或者稀硝酸均可
D.可用玻璃棒蘸取加入试剂d后的溶液3,点在pH试纸上,测定其pH
【答案】B
【分析】A.根据每一步的分离操作的目的均是将沉淀与溶液分离开来,进行分析;
B.根据试剂b和试剂c不可以互换加入的先后顺序,若是调换,则过量的钡离子无法除去,进行分析;
C.根据在不引入杂质离子的情况下,除去碳酸根和氢氧根离子可以选用盐酸或硝酸,进行分析;
D.根据把小片试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比,即确定溶液的pH,进行分析。
【解答】解:A.每一步的分离操作的目的均是将沉淀与溶液分离开来,因此操作的名称为过滤,故A正确;
B.向溶液1中加入过量氯化钡使转化为硫酸钡沉淀,接着加入过量碳酸钠除去过量的Ba2+,则试剂b为BaCl2溶液,试剂c为碳酸钠溶液,试剂c作用为除去过量试剂b,则试剂b和试剂c不可以互换加入的先后顺序,若是调换,则过量的钡离子无法除去,故B错误;
C.溶液2中主要存在的离子有:Na+、、Cl﹣、OH﹣、,流程最终得到的是氯化钠和硝酸钠,在不引入杂质离子的情况下,除去碳酸根和氢氧根离子可以选用盐酸或硝酸,故C正确;
D.测得溶液pH的方法是:把小片试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比,即确定溶液的pH,因此用玻璃棒蘸取加入试剂d后的溶液3,点在pH试纸上,测定其pH,故D正确;
故选:B。
二、非选择题(共50分)本部分共5题,共50分。
26.(10分)含氯消毒剂在生产生活中被广泛用于杀菌、消毒和漂白。
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取Cl2,发生反应的化学方程式为:,该反应中作还原剂的物质是 HCl ,锰元素的化合价 降低 (填“升高”或“降低”)。反应中每生成1mol Cl2,消耗HCl的物质的量是 4 mol,转移电子的物质的量是 2 mol。
(2)氯水需要避光保存,请结合化学方程式解释原因 氯水中次氯酸见光分解,,避光保存防止氯水变质 。
(3)通常将Cl2与NaOH或Ca(OH)2反应制成便于保存的消毒液或漂白粉。Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(4)漂白粉[成分为Ca(OH)2、Ca(ClO)2和CaCl2]可用于鱼塘的消毒,防治水生生物细菌性疾病。若水体中亚硝酸盐含量高时,会降低其消毒效果。从物质性质的角度解释原因 中N为+3价,具有还原性,ClO﹣中Cl为+1价,ClO﹣具有氧化性,与ClO﹣发生氧化还原反应,ClO﹣数量减少,降低了消毒效果 。
【答案】(1)HCl;降低;4;2;
(2)氯水中次氯酸见光分解,,避光保存防止氯水变质;
(3);
(4)中N为+3价,具有还原性,ClO﹣中Cl为+1价,ClO﹣具有氧化性,与ClO﹣发生氧化还原反应,ClO﹣数量减少,降低了消毒效果。
【分析】(1)根据化学方程式为:,氧化还原反应中,氧化剂中元素的化合价降低得电子,还原剂中元素的化合价升高失电子,氧化剂、还原剂之间得失电子数目相等,进行分析;
(2)根据氯水中次氯酸见光分解进行分析;
(3)根据氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,进行分析;
(4)根据中N为+3价,具有还原性,ClO﹣中Cl为+1价,ClO﹣具有氧化性,与ClO﹣发生氧化还原反应,进行分析。
【解答】解:(1)反应中HCl中Cl的化合价由﹣1价升高到0价,被氧化,发生氧化反应,因此作还原剂的物质是HCl,MnO2中Mn的化合价由+4价降低到+2价,被还原,发生还原反应;反应中每生成1mol Cl2,消耗HCl的物质的量是4mol,转移电子的物质的量是2mol,
故答案为:HCl;降低;4;2;
(2)氯水中含有次氯酸,见光易分解,需要避光保存,因此原因是:氯水中次氯酸见光分解,,避光保存防止氯水变质,
故答案为:氯水中次氯酸见光分解,,避光保存防止氯水变质;
(3)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为:,
故答案为:;
(4)水体中亚硝酸盐()含量高,漂白粉消毒效果降低的原因是:中N为+3价,具有还原性,ClO﹣中Cl为+1价,ClO﹣具有氧化性,与ClO﹣发生氧化还原反应,ClO﹣数量减少,降低了消毒效果,
故答案为:中N为+3价,具有还原性,ClO﹣中Cl为+1价,ClO﹣具有氧化性,与ClO﹣发生氧化还原反应,ClO﹣数量减少,降低了消毒效果。
27.(10分)某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质。
(1)A中发生的化学反应方程式为 。
(2)C中用圆底烧瓶收集氨气时,氨气的进气口为 a (填“a”或“b”)。
(3)若观察到装置C中的烧瓶内产生了红色喷泉,说明了氨气具有的性质是 氨气极易溶于水,且氨的水溶液呈碱性 。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 ②④ (填序号)。
①
②
③
④
(5)向D中NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上玻璃片。
①浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为 NH3+HCl=NH4Cl 。
②检验白烟中阳离子的方法是:收集少量白烟形成的固体于试管中 加入浓氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放置试管口,若变蓝,可证明 。
③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应有:和 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 。
【答案】(1);
(2)a;
(3)氨气极易溶于水,且氨的水溶液呈碱性;
(4)②④;
(5)①NH3+HCl=NH4Cl;
②加入浓氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放置试管口,若变蓝,可证明;
③4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【分析】本实验的目的为制备氨气并探究其性质,实验室利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气,A为发生装置,B是干燥装置,C是喷泉实验装置,D是探究氨气的性质装置,据此解答。
【解答】解:(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气,反应的化学方程式为:,
故答案为:;
(2)氨气的密度比空气的小,用向下排空气法收集,则氨气的进气口为a,
故答案为:a;
(3)若观察到装置C中的烧瓶内产生了红色喷泉,说明氨气具有的性质是:氨气极易溶于水,且氨的水溶液呈碱性,
故答案为:氨气极易溶于水,且氨的水溶液呈碱性;
(4)尾气处理时不能用密闭的装置①,且导管口距液面太远,不利于氨气的吸收;装置②、④能防止倒吸且能吸收多余氨气,装置③会发生倒吸,
故答案为:②④;
(5)①向D中NaOH固体上滴几滴浓氨水,氢氧化钠溶解放热,使氨气从氨水逸出,氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体而出现白烟,反应的化学方程式为:NH3+HCl=NH4Cl,
故答案为:NH3+HCl=NH4Cl;
②浓盐酸液滴附近出现的白烟是氯化铵,检验其阳离子(即铵根离子)的方法是:收集少量白烟形成的固体于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放置试管口,若变蓝,可证明,
故答案为:加入浓氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放置试管口,若变蓝,可证明;
③FeSO4与NH3•H2O反应生成白色沉淀,发生的反应为:Fe2++2NH3•H2O=Fe(OH)2↓+2,然后迅速变成灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,是因为氢氧化亚铁被氧气氧化生成Fe(OH)3,发生的反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
28.(10分)某同学为研究硝酸的性质进行如下实验:
装置
序号
操作
现象
ⅰ
将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后用烧杯B罩住。
一段时间后,烧杯C中的液体变成蓝色。
ⅱ
将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后将铜片放入烧杯A后,立即用烧杯B罩住。
烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体,一段时间后,红棕色气体消失。烧杯A中的液体变成绿色,烧杯C中的液体变成蓝色。
(1)依据实验ⅰ的现象可推测浓硝酸的性质是 挥发 性、氧化性。
(2)用离子方程式解释实验ⅰ中C烧杯液体变成蓝色的原因 。
(3)实验ⅱ中出现的红棕色气体是 NO2或二氧化氮 。
(4)实验ⅱ中,将铜片放入A中反应后溶液中的离子主要有:H+、 Cu2+、 。
(5)下列关于实验ⅱ的说法正确的是 c 。
a.红棕色气体消失的原因一定是NO2与KI发生了反应
b.C中的溶液变蓝的原因一定是NO2与KI发生了反应
c.若将铜片换成铁片,则C中的溶液也可能变蓝
(6)该同学猜测:实验ⅱ的烧杯A中溶液呈绿色而不是蓝色的原因可能是由溶解的NO2引起的。设计实验进行验证: 向硝酸铜溶液中持续通入一段时间二氧化氮 (填实验操作),观察到蓝色溶液变成绿色,证实假设成立。
【答案】(1)挥发;
(2);
(3)NO2或二氧化氮;
(4)Cu2+、;
(5)c;
(6)向硝酸铜溶液中持续通入一段时间二氧化氮。
【分析】实验ⅰ中,将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后用烧杯B罩住,一段时间后,烧杯C中的液体变成蓝色,硝酸具有挥发性、强氧化性,导致C中碘离子被挥发出来的硝酸氧化成碘单质,C中溶液变蓝;
实验ⅱ中,将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后将铜片放入烧杯A后,立即用烧杯B罩住,烧杯A中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体,反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,据此进行解答。
【解答】解:(1)依据实验ⅰ的现象可知,碘离子被氧化为碘单质,根据分析可知,可能是挥发出的硝酸氧化碘离子为碘单质,推测浓硝酸的性质是挥发性、氧化性,
故答案为:挥发;
(2)在酸性条件下,硝酸根作为强氧化剂,将KI中的I⁻氧化为I2,生成的碘单质与淀粉结合,使得溶液显蓝色,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为:,
故答案为:;
(3)根据分析可知,烧杯A中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体,反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,因此实验ⅱ中,出现的红棕色气体是NO2或二氧化氮,
故答案为:NO2或二氧化氮;
(4)实验ⅱ中,将铜片放入A中,反应的离子方程式为:,若是硝酸未反应完,则反应后溶液中的离子主要有:H+、Cu2+、,
故答案为:Cu2+、;
(5)a.NO2能够直接与溶液中的水反应产生HNO3和NO,硝酸具有挥发性,挥发的HNO3具有氧化性,将烧杯C中的KI氧化产生I2单质,红棕色气体消失与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关,也与二氧化氮与水反应有关,故a错误;
b.烧杯A中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,C中溶液变蓝的原因是产生了碘单质,不仅二氧化氮可以氧化碘离子为碘单质,挥发出的硝酸也会氧化碘离子为碘单质,故b错误;
c.若将铜片换成铁片,由于铁在常温下遇浓硝酸会发生钝化,由于浓硝酸具有挥发性,则挥发出的硝酸能够氧化碘离子,导致C中的液体也可能变蓝,故c正确;
故答案为:c;
(6)实验ii的烧杯A中溶液呈绿色而不是蓝色的原因可能是由溶解的NO2引起的,根据题意设计实验进行验证:向硝酸铜溶液中持续通入一段时间二氧化氮,观察到蓝色溶液变成绿色,证实假设成立,
故答案为:向硝酸铜溶液中持续通入一段时间二氧化氮。
29.(10分)工业排放的烟气中常含有硫和氮的氧化物(SO2和NOx),研究者提出若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。
【方法一】选择性催化还原法:在催化剂的作用下,选取还原剂将烟气中的NOx进行无害化处理。
(1)写出选取NH3做还原剂时与烟气中的NO发生反应的化学方程式 4NH3+6NO5N2+6H2O 。
【方法二】钙基固硫法:向燃煤中加入适量石灰石,高温时将SO2气体转化为CaSO4。
(2)写出此过程中涉及反应的化学方程式:、 2CaO+2SO2+O22CaSO4 。
【方法三】氧化法:以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制过程中溶液的酸性,将烟气中的SO2、NO转化为。
(3)脱硫过程中:SO2表现 还原 性(填“氧化”或“还原”)。
(4)向NaClO溶液中加入硫酸调节酸性后,可用于脱除NO。
①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是 盐酸具有还原性,能与NaClO发生反应Cl﹣+ClO﹣+2H+=Cl2↑+H2O,消耗了NaClO,因此影响NO的脱除率 。
②将pH=3.5时NaClO溶液脱除NO的离子方程式补充完整: 。
已知:溶液中HClO和ClO﹣物质的量分数(α%)随溶液pH变化的关系如图所示:
□NO+□_____+□_____=□□Cl﹣+□_____
【答案】(1)4NH3+6NO5N2+6H2O;
(2)2CaO+2SO2+O22CaSO4;
(3)还原;
(4)①盐酸具有还原性,能与NaClO发生反应Cl﹣+ClO﹣+2H+=Cl2↑+H2O,消耗了NaClO,因此影响NO的脱除率;
②。
【分析】(1)根据NH3将NO还原为无害的氮气,进行分析;
(2)根据高温时氧化钙将SO2转化为CaSO4进行分析;
(3)根据NaClO具有强氧化性,吸收烟气中SO2生成硫酸根离子和氯离子,进行分析;
(4)根据盐酸具有还原性,能与NaClO发生反应Cl﹣+ClO﹣+2H+=Cl2↑+H2O,pH=3.5时NaClO首先结合氢离子生成HClO,HClO表现强氧化性将NO氧化为,进行分析;
【解答】解:(1)对NOx进行无害化处理,可知NH3将NO还原为无害的氮气,反应的化学方程式是:4NH3+6NO5N2+6H2O,
故答案为:4NH3+6NO5N2+6H2O;
(2)高温时氧化钙将SO2转化为CaSO4的化学方程式是:2CaO+2SO2+O22CaSO4,
故答案为:2CaO+2SO2+O22CaSO4;
(3)NaClO具有强氧化性,吸收烟气中SO2生成硫酸根离子和氯离子,反应离子方程式是:,反应中硫元素的化合价从+4价升高到+6价,因此二氧化硫作为还原剂,表现出还原性,
故答案为:还原;
(4)①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是:盐酸具有还原性,能与NaClO发生反应Cl﹣+ClO﹣+2H+=Cl2↑+H2O,消耗了NaClO,因此影响NO的脱除率,
故答案为:盐酸具有还原性,能与NaClO发生反应Cl﹣+ClO﹣+2H+=Cl2↑+H2O,消耗了NaClO,因此影响NO的脱除率;
②由图可知,pH=3.5时NaClO首先结合氢离子生成HClO,HClO表现强氧化性将NO氧化为,1mol HClO得2mol电子生成1mol Cl﹣,1mol NO失3mol电子生成,根据得失电子守恒得:,
故答案为:。
30.(10分)某小组同学为探究pH=1的0.5mol•L﹣1FeCl3溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。进行如下实验:
序号
加入试剂
现象
ⅰ
加入过量的Cu粉
一段时间后,溶液变为蓝绿色
ⅱ
加入过量的Zn粉
一段时间后有气泡产生,反应缓慢,pH逐渐增大,产生大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液的pH为3~4,取出固体,固体中未检测到Fe单质。
ⅲ
加入过量的Mg
粉有大量气泡产生,反应剧烈,pH逐渐增大,产生大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液pH为3~4,取出固体,固体中检测到Fe单质。
资料:铁氰化钾溶液与Fe2+溶液反应会产生蓝色沉淀。
理论分析:
(1)依据金属活动性顺序,Cu、Zn、Mg中可将Fe3+还原为Fe的金属是 Zn、Mg 。
实验探究:
(2)小组同学对实验ⅱ未检测到Fe单质进行分析和探究
猜测一、甲同学认为反应初期Fe3+浓度较大时,即使Zn和Fe2+反应置换出少量Fe,Fe也会被Fe3+消耗。写出Fe和Fe3+反应的离子方程式 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 。
猜测二、乙同学认为在pH为3~4的溶液中,即使Zn和Fe2+反应置换出少量Fe,Fe会被H+消耗。
设计实验:取少量铁粉,加入 实验ⅱ中pH为3~4的上层清液(或pH为3~4的稀盐酸) ,再加入铁氰化钾溶液无蓝色沉淀生成,即可证实此条件可以忽略H+对Fe的消耗。
猜测三、丙同学认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上,阻碍了Zn和Fe2+反应。实验证实了Zn粉被包裹。
查阅资料:0.5mol•L﹣1Fe3+在pH约为1.2的溶液中开始转化为红褐色沉淀,溶液的pH约为3时Fe3+完全转化为红褐色沉淀。
(3)结合资料和猜测,重做实验ⅱ,当溶液pH为3~4时,不取出固体,向固﹣液混合物中持续滴加盐酸,控制pH<1.2,当观察到 红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生 且溶液颜色变浅时停止加入盐酸,待pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质。
实验结论:
(4)对比实验ⅱ和实验ⅲ可得出结论: Zn的活泼性比Mg弱,Zn与FeCl3溶液反应缓慢易被Fe(OH)3沉淀包裹,阻止了置换反应的发生 ,而金属Mg不断产生氢气使得沉淀难以覆盖在金属表面,Mg能够直接与Fe3+发生置换反应制取出Fe。
【答案】(1)Zn、Mg;
(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+;实验ⅱ中pH为3~4的上层清液(或pH为3~4的稀盐酸);
(3)红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生;
(4)Zn的活泼性比Mg弱,Zn与FeCl3溶液反应缓慢易被Fe(OH)3沉淀包裹,阻止了置换反应的发生。
【分析】实验ⅰ中,加入过量的Cu,Cu与Fe3+发生反应:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色;实验ⅱ中,加入过量的Zn,发生反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑,有气泡产生,pH逐渐增大,使得Fe3+转化为大量的红褐色氢氧化铁沉淀,无气泡冒出,固体中未检测到Fe单质,原因可能是铁离子的干扰以及氢氧化铁沉淀对锌粉的包裹;实验ⅲ中,加入过量Mg,发生反应:Mg+2H+=Mg2++H2↑,由于Mg很活泼,该反应非常剧烈,pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质,对比实验ⅱ和ⅲ,加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被氢氧化铁沉淀包裹,实验ⅲ的固体中检测到Fe单质,据此解答。
【解答】解:(1)由金属活动顺序表可知,镁、锌的金属活动性强于铁,能与溶液中的亚铁离子发生置换反应生成铁,铜的金属活动性弱于铁,不能与溶液中的亚铁离子反应,则依据金属活动性顺序,Cu、Zn、Mg中可将Fe3+还原为Fe的金属是Zn、Mg,
故答案为:Zn、Mg;
(2)Fe和Fe3+反应生成亚铁离子,反应的离子方程式为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,要证实在pH为3~4的溶液可忽略H+对Fe的消耗,可设计实验:取少量铁粉,加入实验ⅱ中pH为3~4的上层清液(或pH为3~4的稀盐酸),一段时间后取出少量溶液,再加入铁氰化钾溶液无蓝色沉淀生成,即可证实此条件可以忽略H+对Fe的消耗,
故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;实验ⅱ中pH为3~4的上层清液(或pH为3~4的稀盐酸);
(3)结合实验可知,实验ⅱ未检测到单质的原因可能是铁离子的干扰以及氢氧化铁沉淀对锌粉的包裹,因此可控制反应条件,在未生成氢氧化铁沉淀时将铁离子还原,即可排除两个干扰因素,具体操作为:重做实验ⅱ,当溶液pH为3~4时,不取出固体,向固﹣液混合物中持续加入盐酸,控制pH<1.2,观察到红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生,且溶液颜色变浅时停止加入盐酸,待pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质,
故答案为:红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生;
(4)实验ⅱ中,加入过量的Zn,最后固体中未检测到Fe单质;实验ⅲ中,加入过量Mg,最后固体中检测到Fe单质。则对比实验ⅱ和实验ⅲ可得出结论:Zn的活泼性比Mg弱,Zn与FeCl3溶液反应缓慢易被Fe(OH)3沉淀包裹,阻止了置换反应的发生,而金属Mg不断产生氢气使得沉淀难以覆盖在金属表面,Mg能够直接与Fe3+发生置换反应制取出Fe,
故答案为:Zn的活泼性比Mg弱,Zn与FeCl3溶液反应缓慢易被Fe(OH)3沉淀包裹,阻止了置换反应的发生。
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