精品解析:宁夏银川市第二中学2024-2025学年高一下学期月考(一) 化学试题
2025-03-29
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内容正文:
银川二中2024-2025学年第二学期高一年级月考一
化学试题
可能用到的相对原子质量:O—16Na—23S—32Fe—56Cu—64Zn—65
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 下列有关我国传统文化和现代科技的说法正确的是
A. “天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于金属材料
B. 在过渡金属附近可以寻找制备半导体材料的元素
C. 《本草纲目》记载“盖此矾,色绿,味酸,烧之则赤”,“矾”指的是
D. “天宫课堂”实验过饱和乙酸钠溶液结晶形成温热的“冰球”,是放热过程
2. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
3. 反应放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语错误的是
A. 中子数为18的氯原子:
B. 分子的电子式:
C. 的电子式:
D. 用电子式表示的形成过程:
4. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 向AlCl3溶液中滴加氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B. Fe和足量稀硝酸反应:3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O
C. NH4HCO3溶液和足量NaOH溶液反应:+OH-=+H2O
D. SO2不能和氯水混合使用:SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-
5. 类比推理是化学中常用的思维方法,下列推理正确的是
A. 与溶液不反应,推测与溶液也不反应
B. 的溶解度小于,推测的溶解度小于
C. 通入溶液中先变浑浊后澄清,推测通入溶液中也先变浑浊后澄清
D. 浓硫酸可与反应制取,推测浓硫酸也可与反应制取
6. 物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含氮物质的“价—类”二维图的部分信息。下列说法不正确的是
A. 从的转化是人工固氮的重要方法
B. Y的化学式为
C. 从,必需加入氧化剂
D. 使用和X制备硝酸铵氮肥时,氮元素的化合价没有发生变化
7. 下列溶液的存放不能使用磨口玻璃塞的是
①氢氟酸 ②NaHSO4 ③KNO3 ④石灰水 ⑤CuSO4 ⑥NaOH ⑦Na2CO3
A. ④⑥⑦ B. ①④⑥⑦ C. ①③⑤ D. ①④⑥
8. 实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是
A. 装置B中酸性溶液逐渐褪色,体现了二氧化硫的还原性
B. 装置A发生反应:
C. 装置D中品红溶液褪色可以验证的漂白性
D. 实验时将导管a插入浓硫酸中,可防止装置B中的溶液倒吸
9. 下列实验操作或装置正确且能达到相应实验目的的是
选项
A
B
实验操作或装置
实验目的
验证浓硫酸的吸水性
做喷泉实验
选项
C
D
实验操作或装置
实验目的
随关随停制备少量氧气
观察钾的焰色
A. A B. B C. C D. D
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 已知SO3的熔点16.8℃,沸点44.8℃,标况下0.5molSO3的体积为11.2L
B. 一定条件下,5.6g铁粉与过量的硫粉充分反应,转移的电子数为0.3NA
C. 10L 0.1mol/L的氨水中,NH3·H2O和的数目之和为NA
D. 3.2g的S8(分子结构:)中的共价键数目为0.1NA
11. 对于某些物质或离子的检验及结论正确的是
A. 向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则该溶液中一定含有
B. 向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,则原溶液一定含有Fe2+
C. 向某溶液中加足量盐酸,产生无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊,该溶液一定含有
D. 某气体能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝,则该气体一定是氯气
12. 高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备:
SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)
下列说法正确的是
A. 步骤①的化学方程式为SiO2+CSi+CO2
B. 步骤①②③中每生成或反应1molSi,转移4mol电子
C. SiO2既能与氢氟酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,所以SiO2是两性氧化物
D. SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为67.6℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
13. 同温、同压下,在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混合气体,它们是:①NO、NO2;②NO2、O2;③NH3、N2.现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积大小关系正确的是
A. ①>②>③ B. ②>③>① C. ①>③>② D. ③>①>②
14. 将一定量的锌与250mL18.0mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体44.8L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到2L,测得溶液中c(H+)=0.9mol·L-1,则下列叙述中错误的是
A. 反应中共转移电子4mol B. 气体A中SO2和H2的体积比为3∶2
C. 反应中共消耗锌130g D. 稀释后的溶液中c()=1.45mol·L-1
二、非选择题(共4小题,每空2分,共58分)
15. 含氮化合物在工农业有着重要的用途。
Ⅰ.氨气的制备:
(1)氨气的发生装置可以选择上图中的A,反应的化学方程式为_______。
(2)预收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:a→_______(按气流方向,用小写字母表示)。
(3)请写出的检验方法:_______。
Ⅱ.NH3经一系列反应可以得到HNO3。NH3NONO2HNO3
(4)①中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是_______。
(5)反应③中NO2被水吸收生成硝酸,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
Ⅲ.研究SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要现实意义。
(6)选择性催化还原技术(SCR)可使NOx与NH3直接反应,实现无害转化。写出NO与NH3反应的化学方程式:_______。
16. 材料与生活,生产息息相关,目前使用的材料主要有:金属材料、传统无机非金属材料,新型无机非金属材料,高分子材料,复合材料等。
(1)硅酸盐材料是重要的传统无机非金属材料,也是日常生活,交通工具、建筑行业等不可缺少的材料之一,下列不属于传统硅酸盐产品的是_______(填标号)。
①光导纤维②水泥 ③玻璃④陶瓷
(2)玻璃是重要的建筑和装饰材料,有些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中二氧化硅的腐蚀作用而形成的,写出该反应的化学方程式_______。
(3)在“双碳”目标影响下,光伏产业迎来“高光时刻”,高纯硅是光伏发电技术中重要的基础原料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示:
①反应II的化学方程式为_______.
②整个过程中必须严格控制无水无氧。在有氧环境下,除了有不安全因素外,还可能使产品中混有杂质_______。
③太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅,单晶硅是一种_______(填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。
(4)用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备SiO2粗产品的工艺流程如图所示:
①洗涤石英砂的目的是_______。
②在以上流程中,能否将盐酸改为NaOH溶液,请说明理由:_______。
17. MnSO4·H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体,实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4。甲同学设计如图所示装置制备硫酸锰。请回答下列有关问题。
(1)仪器组装好后首先进行的操作是_______。
(2)装置B中的试剂为_______,装置E的作用为_______。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为_______。
(4)从D中获得纯净的MnSO4·H2O晶体的操作为:_______,过滤。
(5)装置D中水浴温度控制在80℃左右,温度不能过高的原因是_______。
(6)向含有1molNa2S的溶液中通入足量的SO2,最多消耗_______molSO2。
(7)乙同学认为甲同学的设计过于复杂,设计了仅用如图所示装置制备硫酸锰:
简述乙同学装置的优点(填写两点):_______。
18. 硫酸的消耗量是衡量一个国家化学工业发展水平的标志。以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产H2SO4和Na2S2O5。
请回答下列问题:
(1)FeS2中铁元素的化合价为_______;S在元素周期表中的位置是_______。
(2)“煅烧”时常将黄铁矿粉碎,其目的是_______。煅烧中发生的主要反应化学方程式为_______。
(3)试剂a为98.3%的浓硫酸,不使用水直接吸收SO3的原因是:_______。
(4)“吸收2”得到NaHSO3,则“加热”发生的化学反应方程式为_______。
(5)Na2S2O5可作葡萄酒的抗氧化剂,用碘标准液可以测定葡萄酒中Na2S2O5的含量。
①请配平其反应的化学方程式:_______。
□I2+□+□_______=□I—+□+□_______
②在测定某葡萄酒中Na2S2O5的含量时,取100.00mL葡萄酒样品,消耗0.01mol/L碘标准液18.00mL。样品中Na2S2O5的含量为_______g/L。
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银川二中2024-2025学年第二学期高一年级月考一
化学试题
可能用到的相对原子质量:O—16Na—23S—32Fe—56Cu—64Zn—65
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 下列有关我国传统文化和现代科技的说法正确的是
A. “天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于金属材料
B. 在过渡金属附近可以寻找制备半导体材料的元素
C. 《本草纲目》记载“盖此矾,色绿,味酸,烧之则赤”,“矾”指的是
D. “天宫课堂”实验过饱和乙酸钠溶液结晶形成温热的“冰球”,是放热过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料,A错误;
B.在金属与非金属元素交界处附近可以寻找制备半导体材料的元素,B错误;
C.绿“矾”指的是FeSO4•7H2O,C错误;
D.过饱和乙酸钠溶液结晶形成温热的“冰球”,过程中温度升高,是放热过程,D正确;
故选D。
2. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.和氧气生成二氧化硫而不是三氧化硫,三氧化硫和水生成硫酸,A不符合题意;
B.碱式碳酸铜分解生成氧化铜,氧化铜不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铜,B不符合题意;
C.过量的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氢铵,亚硫酸氢铵与硫酸溶液反应生成硫酸铵,C符合题意;
D.氨气和氧气催化生成NO,NO和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸,D不符合题意;
故选C。
3. 反应放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语错误的是
A. 中子数为18的氯原子:
B. 分子的电子式:
C. 的电子式:
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中子数为18的氯原子,质量数是35,可表示为:,A正确;
B.分子的电子式为,B正确;
C.的电子式为,C正确;
D.氯化氢是共价化合物,用电子式表示的形成过程为,D错误;
答案选D。
4. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 向AlCl3溶液中滴加氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B. Fe和足量稀硝酸反应:3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O
C. NH4HCO3溶液和足量NaOH溶液反应:+OH-=+H2O
D. SO2不能和氯水混合使用:SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-
【答案】D
【解析】
【详解】A.一水合氨是弱碱、保留化学式,则向AlCl3溶液中滴加足量氨水:,溶解于强碱而不溶于弱碱,A错误;
B.Fe和足量稀硝酸反应得到硝酸铁、一氧化氮和水:,B错误;
C.NH4HCO3溶液和足量NaOH溶液反应生成一水合氨、碳酸钠和水,离子方程式为,C错误;
D.SO2不能和氯水混合使用,因为二者反应生成盐酸和硫酸:SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-,D正确;
故选D。
5. 类比推理是化学中常用的思维方法,下列推理正确的是
A. 与溶液不反应,推测与溶液也不反应
B. 的溶解度小于,推测的溶解度小于
C. 通入溶液中先变浑浊后澄清,推测通入溶液中也先变浑浊后澄清
D. 浓硫酸可与反应制取,推测浓硫酸也可与反应制取
【答案】C
【解析】
【详解】A.通入溶液会显酸性,酸性溶液中硝酸根将SO2氧化为硫酸根,会生成硫酸钡沉淀,故A错误;
B.的溶解度大于,故B错误;
C.CO2、SO2均为酸性氧化物,与碱反应生成盐和水,且气体过量时沉淀均转化为可溶性酸式盐,由CO2通入Ca(OH)2溶液中先变浑浊后澄清,可知SO2通入Ba(OH)2溶液中也先变浑浊后澄清,故C正确;
D.浓硫酸有强氧化性,能氧化,不能生成HI,故D错误。
答案选C。
6. 物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含氮物质的“价—类”二维图的部分信息。下列说法不正确的是
A. 从的转化是人工固氮的重要方法
B. Y的化学式为
C. 从,必需加入氧化剂
D. 使用和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
【解析】
【分析】由图可知,X是NH3,Y是N2O5,据此解答。
【详解】A.的转化为工业合成氨,是人工固氮的重要方法,A正确;
B.Y是+5价氮的氧化物,则Y的化学式为N2O5,B正确;
C.从,发生的反应可以是:,该反应中既是氧化剂也是还原剂,不需要加入氧化剂,C错误;
D.使用和NH3制备硝酸铵氮肥时,发生反应:,氮元素的化合价没有发生变化,D正确;
故选C。
7. 下列溶液的存放不能使用磨口玻璃塞的是
①氢氟酸 ②NaHSO4 ③KNO3 ④石灰水 ⑤CuSO4 ⑥NaOH ⑦Na2CO3
A. ④⑥⑦ B. ①④⑥⑦ C. ①③⑤ D. ①④⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①氢氟酸与二氧化硅反应四氟化硅和水,所以HF不能盛放在玻璃瓶中,①符合题意;
②NaHSO4与二氧化硅不反应,可以防止该试剂瓶中,②不符合题意;
③KNO3与二氧化硅不反应,可以防止该试剂瓶中,③不符合题意;
④石灰水中的氢氧化钙溶液显碱性,能和二氧化硅反应,不能盛放在玻璃瓶中,④符合题意;
⑤CuSO4与二氧化硅不反应,可以防止该试剂瓶中,⑤不符合题意;
⑥NaOH与二氧化硅反应生成粘性的硅酸钠,导致玻璃塞和试剂瓶粘结在一起而打不开,所以氢氧化钠溶液不能盛放在带有玻璃塞是玻璃瓶中,⑥符合题意;
⑦Na2CO3水解显碱性,与二氧化硅反应硅酸钠和水,所以Na2CO3不能盛放在玻璃瓶中,⑦符合题意;
故选B。
8. 实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是
A. 装置B中酸性溶液逐渐褪色,体现了二氧化硫的还原性
B. 装置A发生反应:
C. 装置D中品红溶液褪色可以验证的漂白性
D. 实验时将导管a插入浓硫酸中,可防止装置B中的溶液倒吸
【答案】B
【解析】
【分析】A中制备二氧化硫,B中检验二氧化硫的还原性,D中检验二氧化硫的漂白性,最后尾气吸收。
【详解】A.通入酸性溶液中发生氧化还原反应生成硫酸锰、硫酸钾和硫酸,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现二氧化硫的还原性,故A正确;
B.Fe被氧化为三价铁离子,故B错误;
C.能使品红溶液变为无色是二氧化硫生成的亚硫酸结合有机色素形成无色物质,体现了二氧化硫的漂白性,用酒精灯加热,褪色的品红恢复红色,故C正确;
D.B中的溶液发生倒吸,是因为装置A中气体压强减小,实验时A中导管a插入浓硫酸中,A装置试管中气体压强减小时,空气从导管a进入A装置,a导管起平衡气压的作用,故D正确;
故选:B。
9. 下列实验操作或装置正确且能达到相应实验目的的是
选项
A
B
实验操作或装置
实验目的
验证浓硫酸的吸水性
做喷泉实验
选项
C
D
实验操作或装置
实验目的
随关随停制备少量氧气
观察钾的焰色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.可根据左侧试管中饱和溶液析出蓝色晶体说明水减小,判断浓硫酸有吸水性,A项正确;
B.在水中溶解度比较小,不能用、做喷泉实验,B项错误;
C.由于为粉末,易与反应,此装置无法实现随关随停的目的,C项错误;
D.观察钾的焰色时需要透过蓝色的钴玻璃,D项错误;
故本题选A。
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 已知SO3的熔点16.8℃,沸点44.8℃,标况下0.5molSO3的体积为11.2L
B. 一定条件下,5.6g铁粉与过量的硫粉充分反应,转移的电子数为0.3NA
C. 10L 0.1mol/L的氨水中,NH3·H2O和的数目之和为NA
D. 3.2g的S8(分子结构:)中的共价键数目为0.1NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知SO3的熔点16.8℃,沸点44.8℃,则标准状况下三氧化硫不是气体、而是固体,标况下0.5molSO3的体积不能通过气体摩尔体积计算、不等于11.2L,故A错误;
B.铁和S反应生成FeS,一定条件下,5.6g即0.1mol铁粉与过量的硫粉充分反应,铁元素化合价由0升高为+2,转移的电子数为0.2NA,故B错误;
C.根据、N元素守恒,10L0.1mol/L的氨水中,NH3、NH3·H2O和的数目之和为NA,故C错误;
D.1个S8分子中含有8个共价键,3.2g的S8 (分子结构:)中的共价键数目为,故D正确;
选D。
11. 对于某些物质或离子的检验及结论正确的是
A. 向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则该溶液中一定含有
B. 向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,则原溶液一定含有Fe2+
C. 向某溶液中加足量盐酸,产生无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊,该溶液一定含有
D. 某气体能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝,则该气体一定是氯气
【答案】B
【解析】
【详解】A.向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生的白色沉淀可以是氯化银或硫酸钡,则该溶液中不一定含有,A错误;
B.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,则该溶液中不存在铁离子,滴加氯水后溶液显红色,说明反应产生了铁离子,则Fe2+被氯水氧化为Fe3+,说明原溶液中一定含有Fe2+,B正确;
C.向某溶液中加入足量盐酸,产生的无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊,该溶液中含有或,C错误;
D.某气体能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝,说明碘离子被氧化为碘单质,该气体具有氧化性,则该气体是氯气、NO2等,D错误;
故选B。
12. 高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备:
SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)
下列说法正确的是
A. 步骤①的化学方程式为SiO2+CSi+CO2
B. 步骤①②③中每生成或反应1molSi,转移4mol电子
C. SiO2既能与氢氟酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,所以SiO2是两性氧化物
D. SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为67.6℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硅与C在高温条件下反应生成Si和CO,不是二氧化碳,故A错误;
B.反应①中每生成1 mol Si转移4 mol电子,而SiHCl3中Si的化合价是+2,所以反应②③中每消耗或生成1 mol Si,转移2 mol电子,故B错误;
C.二氧化硅可以与氢氟酸和氢氧化钠反应,但不是两性氧化物,二氧化硅是典型的酸性氧化物,故C错误;
D.SiHCl3与SiCl4的沸点相差较大,所以可通过蒸馏除去SiCl4,故D正确。
故选D。
13. 同温、同压下,在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混合气体,它们是:①NO、NO2;②NO2、O2;③NH3、N2.现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积大小关系正确的是
A. ①>②>③ B. ②>③>① C. ①>③>② D. ③>①>②
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】①NO不与H2O 反应,设原有NO、NO2各3体积,则由反应 3NO2+H2O =2HNO3+NO 知,3 体积的 NO2与 H2O 反应后,变为1体积NO,此时剩余NO的总体积与原来气体的总体积比为 4∶6 ;
②由反应 4NO2+O2+2H2O=O3可知等体积的NO2与O2混合溶于水时O2过量,若二者皆为4体积则剩余3体积氧气,与原来总体积的比为3∶8 ;
③N 2不与水反应, NH3与H2O 完全反应,气体剩余体积为原来的一半;
显然有 ①>③>②,故选C。
14. 将一定量的锌与250mL18.0mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体44.8L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到2L,测得溶液中c(H+)=0.9mol·L-1,则下列叙述中错误的是
A. 反应中共转移电子4mol B. 气体A中SO2和H2的体积比为3∶2
C. 反应中共消耗锌130g D. 稀释后的溶液中c()=1.45mol·L-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.锌与浓硫酸反应首先生成硫酸锌、SO2和水,即Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+2H2O+SO2↑。硫酸浓度降低后,稀硫酸与锌反应生成硫酸锌和氢气,即Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。不论是生成氢气还是SO2均是转移2个电子,则反应中转移电子的物质的量是4mol,A正确;
B.原硫酸的物质的量是0.25L×18.0mol/L=4.5mol,剩余硫酸是,生成的硫酸锌是2mol,因此根据硫原子守恒可知生成的SO2是4.5mol—0.9mol—2mol=1.6mol,所以氢气是2mol—1.6mol=0.4mol,则气体A中SO2和H2的体积比为4∶1,B错误;
C.根据电子得失守恒可知反应中共消耗锌130g,C正确;
D.稀释后的溶液中c()=1.45 mol·L-1,D正确,
答案选B。
二、非选择题(共4小题,每空2分,共58分)
15. 含氮化合物在工农业有着重要的用途。
Ⅰ.氨气的制备:
(1)氨气的发生装置可以选择上图中的A,反应的化学方程式为_______。
(2)预收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:a→_______(按气流方向,用小写字母表示)。
(3)请写出的检验方法:_______。
Ⅱ.NH3经一系列反应可以得到HNO3。NH3NONO2HNO3
(4)①中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是_______。
(5)反应③中NO2被水吸收生成硝酸,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
Ⅲ.研究SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要现实意义。
(6)选择性催化还原技术(SCR)可使NOx与NH3直接反应,实现无害转化。写出NO与NH3反应的化学方程式:_______。
【答案】(1)
(2)d→c→f→e→i
(3)取待测液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,说明存在
(4)
(5)1:2 (6)6NO+4NH35N2+6H2O
【解析】
【分析】在装置A中Ca(OH)2与NH4Cl混合加热反应产生NH3,产生的氨气经B中碱石灰干燥后用C装置收集。由于氨气密度比空气小,要采用向下排空气法收集,多余的氨气用水吸收,同时要注意防止倒吸现象的发生。
【小问1详解】
利用A装置,通过加热氢氧化钙和氯化铵固体制备氨气,反应的化学方程式为:。
【小问2详解】
利用发生装置A中制取NH3,若要收集一瓶干燥的氨气,先将A产生的氨气通过干燥管进行干燥,导气管口连接方法是d进c出,然后根据氨气密度比空气小,采用向下排空气方法收集,因此导气管口c接f,再由e连接尾气处理装置i,故其连接顺序为a→d→c→f→e→i。
【小问3详解】
的检验方法为:取待测液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,说明存在。
【小问4详解】
NH3和O2在催化剂并加热的条件下反应生成NO与水,反应的化学方程式为:。
【小问5详解】
反应③中NO2被水吸收生成硝酸,化学方程式为:3NO2+H2O=NO+2HNO3,该反应中N元素由+4价下降到+2价,又由+4价上升到+5价,NO是还原产物,HNO3是氧化产物,则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2。
【小问6详解】
选择性催化还原技术(SCR)可使NOx与NH3直接反应,实现无害转化,NO与NH3反应生成N2和H2O,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:6NO+4NH35N2+6H2O。
16. 材料与生活,生产息息相关,目前使用的材料主要有:金属材料、传统无机非金属材料,新型无机非金属材料,高分子材料,复合材料等。
(1)硅酸盐材料是重要的传统无机非金属材料,也是日常生活,交通工具、建筑行业等不可缺少的材料之一,下列不属于传统硅酸盐产品的是_______(填标号)。
①光导纤维②水泥 ③玻璃④陶瓷
(2)玻璃是重要的建筑和装饰材料,有些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中二氧化硅的腐蚀作用而形成的,写出该反应的化学方程式_______。
(3)在“双碳”目标影响下,光伏产业迎来“高光时刻”,高纯硅是光伏发电技术中重要的基础原料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示:
①反应II的化学方程式为_______.
②整个过程中必须严格控制无水无氧。在有氧环境下,除了有不安全因素外,还可能使产品中混有杂质_______。
③太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅,单晶硅是一种_______(填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。
(4)用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备SiO2粗产品的工艺流程如图所示:
①洗涤石英砂的目的是_______。
②在以上流程中,能否将盐酸改为NaOH溶液,请说明理由:_______。
【答案】(1)① (2)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(3) ①. ②. 二氧化硅(或SiO2) ③. 半导体
(4) ①. 除去石英砂中NaCl杂质; ②. 不能,因为二氧化硅可以和氢氧化钠反应
【解析】
【分析】(3) 将粗硅与HCl反应,转变为SiHCl3,目的是使粗硅转变为沸点较低的含硅物质,以便通过分馏的方法获得高纯度的含硅物质,后续通过H2还原的方法获得高纯硅:,氯化氢可参与循环;
(4)用水洗涤石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质),以除去石英砂中的可溶性的NaCl杂质;将洗净的石英砂研磨成粉末,目的是增大反应物之间的接触面积,从而增大反应速率,提高生产效率;溶解环节,是加盐酸以除去石英砂中的氧化铝杂质,过滤即得目标产物SiO2;
【小问1详解】
①光导纤维为二氧化硅,是氧化物不是硅酸盐,①符合题意;
②水泥主要成分是硅酸盐,属于传统硅酸盐产品,②不合题意;
③玻璃主要成分是硅酸盐,属于传统硅酸盐产品,③不合题意;
④陶瓷主要成分是硅酸盐,属于传统硅酸盐产品,④不合题意;
故答案为:①;
【小问2详解】
氢氟酸与二氧化硅反应生成气态的四氟化硅和水,反应的化学方程式为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
【小问3详解】
①反应Ⅱ是氢气和SiHCl3发生氧化还原反应生成硅单质和氯化氢,其化学方程式为:
;
②在有氧环境下,生成的硅单质会被氧气氧化成二氧化硅,会导致产品中混有二氧化硅;
③太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅,单晶硅是一种半导体;
【小问4详解】
①洗涤石英砂的目的是除去石英砂中的可溶性的NaCl杂质;
②盐酸不能改为NaOH溶液,因为二氧化硅是酸性氧化物,可以和氢氧化钠反应,导致得不到二氧化硅。
17. MnSO4·H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体,实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4。甲同学设计如图所示装置制备硫酸锰。请回答下列有关问题。
(1)仪器组装好后首先进行的操作是_______。
(2)装置B中的试剂为_______,装置E的作用为_______。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为_______。
(4)从D中获得纯净的MnSO4·H2O晶体的操作为:_______,过滤。
(5)装置D中水浴温度控制在80℃左右,温度不能过高的原因是_______。
(6)向含有1molNa2S的溶液中通入足量的SO2,最多消耗_______molSO2。
(7)乙同学认为甲同学的设计过于复杂,设计了仅用如图所示装置制备硫酸锰:
简述乙同学装置的优点(填写两点):_______。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2) ①. 饱和NaHSO3溶液 ②. 吸收SO2
(3)MnO2+SO2=MnSO4
(4)由于题目中没有给具体信息,根据大多数固体物质的溶解度随着温度升高而增大,且通常用冷却结晶从溶液中提取结晶水合物,据此类推:从D中获得纯净的MnSO4·H2O晶体的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶,过滤。
但有以下资料:MnSO4在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如下图所示。据此可知,高温下易析出MnSO4·H2O,则从D中获得纯净的MnSO4·H2O晶体操作为:蒸发浓缩,趁热过滤。
(5)温度过高时,SO2在水中的溶解度减小,反应速率减慢
(6)2.5 (7)操作简单;有多孔球泡,吸收SO2更充分
【解析】
【分析】A装置制备SO2,B除二氧化硫中的氯化氢,C装置防倒吸,D中SO2还原MnO2制备MnSO4,E中氢氧化钙溶液吸收二氧化硫,防止污染。
(7) 装置I中药品X为亚硫酸钠,与浓硫酸反应生成二氧化硫,Ⅱ中多孔球泡可增大接触面积加快反应速率,Ⅲ中NaOH溶液可吸收尾气,该制备原理比甲同学制备原理操作简单。
【小问1详解】
反应制取SO2并需要SO2参与反应,则装置组装好后首先进行的操作是检查装置的气密性;
【小问2详解】
装置B的作用是除二氧化硫中的氯化氢,饱和亚硫酸氢钠和盐酸反应生成二氧化硫,则溶液B的试剂为饱和NaHSO3溶液;氢氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水,装置E的作用为吸收SO2;
【小问3详解】
D装置中SO2还原MnO2制备MnSO4,D中发生反应的化学方程式为MnO2+SO2=MnSO4。
【小问4详解】
由于题目中没有给具体信息,根据大多数固体物质的溶解度随着温度升高而增大,且通常用冷却结晶从溶液中提取结晶水合物,据此类推:从D中获得纯净的MnSO4·H2O晶体的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶,过滤。
但有以下资料:MnSO4在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如下图所示。据此可知,高温下易析出MnSO4·H2O,则从D中获得纯净的MnSO4·H2O晶体操作为:蒸发浓缩,趁热过滤。
【小问5详解】
温度过高时气体的溶解度减小,装置D中水浴温度控制在80℃左右、温度不能过高, SO2在水中的溶解度减小,反应速率减慢,不利于制备硫酸锰晶体;
【小问6详解】
向含有1molNa2S的溶液中通入足量的SO2,发生归中反应得到硫单质,同时生成亚硫酸氢钠,反应方程式为:5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3,则最多消耗2.5mol SO2;
【小问7详解】
浓硫酸和亚硫酸钠反应生成的二氧化硫气体不含杂质气体,直接通入三颈烧瓶中与二氧化锰反应生成MnSO4,故乙同学装置的优点(填写两点):操作简单、同时设计有多孔球泡,吸收SO2更充分。
18. 硫酸的消耗量是衡量一个国家化学工业发展水平的标志。以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产H2SO4和Na2S2O5。
请回答下列问题:
(1)FeS2中铁元素的化合价为_______;S在元素周期表中的位置是_______。
(2)“煅烧”时常将黄铁矿粉碎,其目的是_______。煅烧中发生的主要反应化学方程式为_______。
(3)试剂a为98.3%的浓硫酸,不使用水直接吸收SO3的原因是:_______。
(4)“吸收2”得到NaHSO3,则“加热”发生的化学反应方程式为_______。
(5)Na2S2O5可作葡萄酒的抗氧化剂,用碘标准液可以测定葡萄酒中Na2S2O5的含量。
①请配平其反应的化学方程式:_______。
□I2+□+□_______=□I—+□+□_______
②在测定某葡萄酒中Na2S2O5的含量时,取100.00mL葡萄酒样品,消耗0.01mol/L碘标准液18.00mL。样品中Na2S2O5的含量为_______g/L。
【答案】(1) ①. +2 ②. 第三周期第ⅥA族
(2) ①. 增大反应物接触面积,提高煅烧速率,使煅烧更加充分煅烧 ②.
(3)可避免产生酸雾、提高SO3吸收效率
(4)
(5) ①. ②. 0.171
【解析】
【分析】黄铁矿在空气中煅烧的产物主要为和,净化后补充氧化生成,工业上,吸收时宜选用的试剂a为98.3%的浓硫酸,尾气用NaOH溶液吸收,“吸收2”得到NaHSO3,再加热得到Na2S2O5,据此解答。
【小问1详解】
FeS2中硫元素化合价为-1,依据化合价代数和为0可知,铁元素化合价为+2;S是第16号元素,在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族;
【小问2详解】
将黄铁矿粉碎增大反应物之间的接触面积可以增大煅烧过程的反应速率;煅烧时,黄铁矿在空气中煅烧生成氧化铁和二氧化硫,故方程式为: ;
【小问3详解】
工业上,用水吸收三氧化硫时易形成酸雾,酸雾对设备腐蚀严重且影响吸收效率,故选择98.3%的浓硫酸吸收可避免产生酸雾、提高SO3的吸收效率;
【小问4详解】
吸收2得到NaHSO3,经“加热”得到Na2S2O5,则发生的化学反应方程式为;
【小问5详解】
①硫元素化合价由+4升高到+6价,碘元素化合价0价降低到-1价,配平得到离子方程式为; ;
②在测定某葡萄酒中Na2S2O5的含量时,取100.00mL葡萄酒样品,消耗0.01mol/L碘标准液18.00mL。由,得关系式:, 即,所以样品中Na2S2O5的含量为。
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