内容正文:
单元素养测评卷(五)
第五章 化工生产中的重要非金属元素
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷56分,第Ⅱ卷44分,共100分。
第Ⅰ卷 (选择题 共56分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题4分,共56分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.[2024·山西孝义中学期末] 化学与生活、生产息息相关。下列说法正确的是( )
A.光导纤维、水晶的主要成分均为二氧化硅
B.古埃及人用硫燃烧产生的气体处理布匹是利用该气体的还原性
C.防治酸雨最主要的措施是禁止使用化石燃料,开发新能源
D.可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银不会与硝酸发生化学反应
2.[2024·辽宁大连八中期中] 美好生活离不开化学。下列人类活动运用的化学原理正确的是( )
选项
人类活动
化学原理
A
常温下用铝罐盛放浓硫酸
浓硫酸使铝表面形成致密的氧化膜
B
液氨作制冷剂
NH3溶于水吸收大量的热
C
BaSO4在医疗上作“钡餐”
BaSO4易溶于水
D
NH4HCO3可用作氮肥
NH4HCO3受热易分解
3.[2024·山东聊城期中] 下列实验中,所选用的仪器和药品能达到实验目的的是( )
A.除去SO2中的少量HCl
B.喷泉实验
C.制取少量干燥的NH3
D.加热胆矾制取无水硫酸铜
4.甲、乙两个装置中(如图所示),胶头滴管分别吸有某种液体,平底烧瓶中放置其他物质,挤压胶头滴管加入液体,一段时间后两装置中的气球都明显胀大(忽略液体体积对气球的影响),所用试剂分别是( )
A.甲:浓硫酸和木炭;乙:浓氨水和SO2
B.甲:双氧水和MnO2;乙:NaOH溶液和CO2
C.甲:NaOH溶液和CO2;乙:NaOH溶液和Cl2
D.甲:浓硫酸和铁片;乙:水和氨气
5.[2024·辽宁锦州期末] “封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是( )
A.加热①时,上部汇集了NH4Cl固体,此现象与碘升华实验原理相似
B.加热②时,溶液红色变浅,可证明氨气的溶解度随温度的升高而减小
C.加热③时,溶液红色褪去,冷却后又变红色,体现SO2的漂白性
D.三个“封管实验”中所涉及的化学反应均为可逆反应
6.[2024·辽宁大连期末] 明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法,其主要流程(部分产物已省略)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.SO2、SO3均为酸性氧化物
B.该方法体现了浓硫酸的强氧化性
C.FeSO4的分解产物X为Fe2O3
D.制备过程中使用的铁锅易损坏
7.[2024·广东广州期中] 核心元素的化合价及类别是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.适量的c可作为葡萄酒的添加剂
B.常温下,a与f的浓溶液反应可生成b和c
C.将c通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
D.单质硫易溶于CS2,实验室可用CS2清洗试管内壁附着的硫
8.下列“实验操作及现象”与“实验结论”相符的一组是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入稀盐酸,产生大量气体
该溶液中一定含有C
B
向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀
该溶液中一定含有Cl-
C
向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不消失
该溶液中一定含有S
D
向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定含有N
9.[2024·江西井冈山大学附中期末] 鉴别下列各组物质时,若选用括号内的物质不能区分的一组是( )
A.NaCl、NaOH、NH4NO3三种固体(水)
B.NaOH、NaCl、Na2SO4三种溶液(酚酞溶液)
C.铁粉、炭粉、氧化铜粉末(稀盐酸)
D.K2CO3、Na2SO4、BaCl2三种溶液(稀硫酸)
10.[2024·湖南嘉禾一中月考] 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”。可以按下列方法制备晶体硅:
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②和步骤③的反应互为可逆反应
C.高纯硅是制造光导纤维的基本原料
D.SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6 ℃),通过蒸馏可提纯SiHCl3
11.[2024·湖南长郡中学检测] 已知:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。按如图所示装置(夹持仪器已略)进行实验,将稀硫酸全部加入Ⅰ中试管,关闭活塞。下列说法正确的是( )
A. Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D.该实验可验证SO2具有漂白性、氧化性和还原性
12.[2024·北京石景山区期末] 某废水中存在大量的Na+、Cl-、Mg2+、S,欲除去其中的Mg2+和S,甲同学设计了如下方案:
乙同学对此方案进行评价,下列评价中,不正确的是( )
A.过量NaOH的作用是除去Mg2+
B.过量BaCl2的作用是除去S
C.试剂a为盐酸,其作用只是除去过量的C
D.交换NaOH和BaCl2的加入顺序,可达到相同目的
13.[2024·河南商丘名校联考] 应用下列装置测定氨气的组成,实验利用了氨气能还原氧化铜生成氮气、铜和水的原理。实验后测得装置D质量增加m g,用排水法测得N2的体积为V L(已折算成标准状况)。下列有关实验描述正确的是( )
A.装置A用于制备氨气,可用加热氯化铵固体的装置代替
B.装置E的作用是防止水蒸气进入装置D中,若撤去装置E,则测得氮氢比偏小
C.装置B中盛放的物质是碱石灰,也可用无水氯化钙代替
D.由实验数据可以计算得到氨气分子中的氮、氢原子个数之比为11.2m∶9V
14.[2024·安徽淮北月考] 将1.76 g镁铜合金投入20 mL一定浓度的硝酸中,合金完全溶解,产生NO和NO2混合气体896 mL(不考虑其他气体,体积折算为标准状况下),反应结束后向溶液中加入120 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为3.12 g沉淀。若将盛有生成混合气体的容器倒扣在水中,通入一定体积的氧气,恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是( )
A.Mg与Cu的物质的量之比为3∶1
B.NO和NO2的体积之比为1∶1
C.原硝酸的浓度为8 mol·L-1
D.通入O2的体积(标准状况下)V=448 mL
第Ⅱ卷 (非选择题 共44分)
二、非选择题(本大题有3小题,共44分)
15.(14分)[2024·云南红河月考] 某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确,丙同学设计了如图所示的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该反应装置略去)。
试回答下列问题:
(1)锌与浓硫酸反应中生成二氧化硫的化学方程式为 。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是 。
(3)A中加入的试剂可能是 ,作用是 ;B中加入的试剂可能是 ,作用是 ;E中加入的试剂可能是 ,作用是
。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象:C中 ,D中 。
(5)装有酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶中的现象是 ,涉及的离子方程式为 。
16.(16分)以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸,并将产生的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示。
(1)FeS2中铁元素的化合价为 。
(2)“氧化”时,反应的化学方程式为 。
(3)工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为 (填“水”或“98.3%的浓硫酸”)。
(4)因为Na2S2O5在保存过程中发生 (填“氧化”或“还原”)反应,导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4,欲检验其中的S,可取少量样品溶于水中, ,说明含有S。
(5)Na2S2O5可用作葡萄酒的抗氧化剂。用碘标准液可测定葡萄酒中Na2S2O5的残留量,请配平该反应的离子方程式。
S2+ I2+ H2O S+ I-+ H+。
17.(14分)[2024·云南大理月考] 浓硝酸在工业生产中有着举足轻重的作用,某化学学习小组开展与浓硝酸有关的实验。
Ⅰ.首先采用如图所示装置(夹持仪器略)对浓硝酸与木炭的反应进行探究。请回答下列问题:
(1)a装置的名称为 。检查装置气密性后,将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,立即放入该装置,滴加浓硝酸可观察到其中气体的颜色为 ,产生该气体的化学方程式是 。
(2)C中盛有足量淀粉-KI溶液,反应一段时间后可观察到C中的现象为 。
(3)B的作用是 。
Ⅱ.其次,他们测得铁与不同浓度硝酸反应时各还原产物的物质的量相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示:
(4)下列说法正确的是 (填序号)。
A.硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的N元素成分越多
B.硝酸与铁反应往往同时生成多种还原产物
C.铁能与大于12.2 mol·L-1 HNO3溶液反应,说明不存在“钝化”现象
(5)在上述反应条件下,反应后铁以Fe3+形式存在于溶液中。当硝酸浓度为9.75 mol·L-1时,如果生成的还原产物为1 mol,那么转移的电子的物质的量是 mol。
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参考答案
单元素养测评卷(五)
1.A [解析] 光导纤维、水晶的主要成分均为二氧化硅,A正确;硫燃烧产生的气体是二氧化硫,用来处理布匹是利用该气体的漂白性,B错误;防治酸雨最主要的措施是合理使用化石燃料并进行脱硫处理,开发新能源,C错误;银能够被硝酸氧化,故纳米银与硝酸会发生化学反应,D错误。
2.A [解析] 铝在冷的浓硫酸中发生钝化,即浓硫酸使铝表面形成致密的氧化膜,故常温下用铝罐盛放浓硫酸,A正确;液氨作制冷剂的原因在于液氨汽化时吸收大量的热,与溶于水时的热效应无关,B错误;BaSO4在医疗上作“钡餐”,原因是硫酸钡不溶于水、不溶于酸、不易被X射线所透过,C错误;NH4HCO3可用作氮肥是因为含有氮元素,与NH4HCO3受热易分解无关,D错误。
3.C [解析] 二氧化硫会与亚硫酸钠溶液反应而被消耗,应选用饱和亚硫酸氢钠溶液,A错误;一氧化氮不溶于水,不能产生压强差,无法进行喷泉实验,B错误;生石灰与浓氨水接触,生石灰溶于水放出大量的热,加快浓氨水中一水合氨的分解,且生成的氨气可用碱石灰干燥,C正确;加热胆矾使其失去结晶水应在坩埚中进行,D错误。
4.B [解析] 由题图可知,甲装置中的气球明显胀大,说明反应生成较多的气体,内压大于外压;而乙装置中的气球明显胀大,说明内部气体减少,外压大于内压。浓硫酸和木炭在常温下不反应,甲中气球不变大,而浓氨水和SO2反应导致气体减少,乙中气球变大,A错误;在MnO2催化下双氧水分解生成氧气,甲中气球变大,NaOH溶液和CO2反应导致气体减少,乙中气球变大,B正确;NaOH溶液和CO2反应导致气体减少,甲中气球不变大,NaOH溶液和Cl2反应导致气体减少,乙中气球变大,C错误;铁片遇到浓硫酸会发生钝化,甲中气球不变大,乙中氨气溶于水,使烧瓶内气体减少,压强减小,气球胀大,D错误。
5.B [解析] 加热氯化铵分解,遇冷化合生成氯化铵,则加热①时,上部汇集了NH4Cl固体,此过程中发生了化学变化,而碘升华的过程属于物理变化,原理不相似,A错误;加热可降低氨气的溶解度,则加热②时,溶液红色变浅,可证明氨气的溶解度随温度的升高而减小,B正确;二氧化硫与品红化合生成无色物质,无色物质加热后又发生分解,所以加热③时,溶液变为红色,冷却后又褪色,体现SO2的漂白性,C错误;可逆反应的反应条件相同,题中实验分别在加热条件下和冷却后进行,不完全是可逆反应,D错误。
6.B [解析] 由流程图知,FeSO4煅烧分解过程中硫元素化合价降低,则铁元素化合价升高,反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,生成的三氧化硫溶于水可得到硫酸,然后利用硫酸沸点高的性质可制备硝酸。SO2、SO3都能与碱溶液反应生成对应的盐和水,符合酸性氧化物的定义,二者均为酸性氧化物,A正确;在用硫酸制备硝酸的阶段不涉及化合价变化,利用的是以高沸点酸制备低沸点酸,故体现了浓硫酸的沸点高而不是强氧化性,B错误;X为氧化产物Fe2O3,C正确;硫酸、硝酸均可与铁发生反应,故制备过程中使用的铁锅易损坏,D正确。
7.C [解析] 由图可知,a为-2价S的氢化物,a为H2S;b为单质,b为S;c为+4价S的氧化物,c为SO2;d为+6价S的氧化物,d为SO3;e、f分别为+4价、+6价S的含氧酸,则e、f分别为H2SO3、H2SO4;g、h分别为+4价、+6价S的正盐,如亚硫酸钠、硫酸钠等。c为SO2,具有还原性,可作抗氧化剂,则适量的c可作为葡萄酒的添加剂,A正确;a为H2S,f为H2SO4 ,H2S和浓H2SO4可发生反应:H2S+H2SO4SO2↑+S↓+2H2O,B正确;c为SO2,SO2为酸性氧化物,溶于水,与水反应产生H2SO3而使溶液显酸性,所以将c通入紫色石蕊溶液中,溶液变红但不褪色,C错误;CS2可以溶解S,故实验室可用CS2清洗试管内壁附着的硫,D正确。
8.D [解析] 向某溶液中加入稀盐酸,产生大量气体,该气体可能是CO2、SO2、H2S等,故不能判断该溶液是否含有C,A错误;某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,该沉淀可能是AgCl、Ag2CO3等,不能判断该溶液是否含有Cl-,B错误;向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入盐酸,沉淀不消失,该沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,故不能判断溶液是否含有S,C错误;向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是NH3,则该溶液中一定含有N,D正确。
9.B [解析] NaCl溶于水没有现象,NaOH溶于水温度升高,NH4NO3溶于水温度降低,实验现象不同,可以鉴别,A不符合题意;NaCl、Na2SO4不能使酚酞溶液变色,不能鉴别,B符合题意;铁粉与稀盐酸混合有气泡产生,炭粉与盐酸混合没有现象,而氧化铜与稀盐酸混合溶液变成蓝色,实验现象不同,可以鉴别,C不符合题意;碳酸钾与稀硫酸混合产生气泡,硫酸钠与稀硫酸混合没有现象,氯化钡与稀硫酸混合产生沉淀,实验现象不同,可以鉴别,D不符合题意。
10.D [解析] 高温下二氧化硅与C反应生成CO气体,即步骤①的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,故A错误;步骤②和步骤③的反应条件不同,不互为可逆反应,故B错误;SiO2是制造光导纤维的基本原料,故C错误;沸点相差较大的两种液体可以采用蒸馏的方法分离,故D正确。
11.C [解析] Ⅰ中试管内发生反应:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,氢元素化合价不变,H+不体现氧化性,A错误;Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,B错误;Ⅰ的试管内生成SO2的同时生成单质S,Ⅲ的试管内SO2将Na2S氧化得到单质S,Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象,C正确;SO2使品红溶液褪色,体现其漂白性,SO2与Na2S溶液发生反应生成单质S,体现其氧化性,该实验中未体现SO2的还原性,D错误。
12.C [解析] 废水中含有大量Na+、Cl-、Mg2+、S,加入过量NaOH溶液除去Mg2+,加入过量BaCl2溶液除去S,第三步加入过量Na2CO3溶液,除去第二步加入的过量Ba2+,故交换NaOH和BaCl2的加入顺序,可达到相同目的,A、B、D均正确。第三步过滤后的溶液中含有Na+、Cl-及过量的C、OH-,为防止引入新杂质离子,试剂a为盐酸,其作用是除去过量的C、OH-,C错误。
13.B [解析] 装置A制备氨气,装置B干燥氨气,装置C中氨气还原氧化铜生成氮气、水和铜,装置D吸收产生的水蒸气,装置E防止水蒸气进入装置D中并吸收剩余的氨气,装置F、G利用排水法测量氮气的体积。加热氯化铵固体生成氨气和氯化氢,在管口二者又重新化合生成氯化铵,不能制备氨气,A错误;装置E的作用是吸收剩余的氨气,同时防止水蒸气进入装置D中,若撤去装置E,会导致水蒸气的质量增加,则测得氮氢比偏小,B正确;生成的氨气中含有水蒸气,装置B的作用是干燥氨气,NH3会和无水氯化钙反应,不能将碱石灰替换成无水氯化钙,C错误;标准状况下,V L N2的物质的量为n(N2)== mol,含有N的物质的量为 mol,装置D增加的质量为水的质量,则H2O的物质的量为 mol,含有H的物质的量为 mol,氨气分子中含有的N、H原子数之比为 mol∶ mol=9V∶11.2m,D错误。
14.A [解析] 根据得失电子守恒可知,镁铜合金失去电子总和等于硝酸生成NO和NO2得到电子总和,而镁铜合金失去电子的总物质的量与Mg2+、Cu2+生成沉淀结合的OH-的物质的量相等,即OH-的物质的量是镁、铜的物质的量总和的两倍,最终沉淀比开始合金增加的质量即为OH-的质量,故OH-的物质的量为=0.08 mol,Mg与Cu的物质的量之和为0.04 mol,设Mg的物质的量为a mol,Cu的物质的量为(0.04-a) mol,则24a+64(0.04-a)=1.76,解得a=0.02,即Mg与Cu的物质的量都是0.02 mol,物质的量之比为1∶1,A错误;折算为标准状况下,NO和NO2混合气体共896 mL,气体总物质的量为0.04 mol,设混合气体中NO的物质的量为x mol,NO2的物质的量为(0.04-x) mol,根据得失电子守恒可知,镁、铜失去电子的总物质的量等于硝酸生成NO和NO2得到电子的总物质的量,也等于Mg2+、Cu2+生成沉淀结合的OH-的物质的量,则3x+0.04-x=0.08,解得x=0.02,故NO和NO2的物质的量都为0.02 mol,体积之比为1∶1,B正确;金属离子恰好完全沉淀时,溶液的溶质为NaNO3,则未被还原的N的物质的量为n未(N)=n(NaOH)=1 mol·L-1×0.12 L=0.12 mol,因此根据N原子守恒,原硝酸中n(HNO3)=n(气体)+n未(N)=0.04 mol+0.12 mol=0.16 mol,原硝酸的浓度为=8 mol·L-1,C正确;NO、NO2与氧气、水反应又转化为HNO3,N元素又变为+5价,根据得失电子守恒,O2得到的电子等于镁、铜失去电子总和,则n(O2)=0.04 mol×2×=0.02 mol,标准状况下通入氧气的体积为0.02 mol×22.4 L·mol-1=0.448 L,即448 mL,D正确。
15.(1)Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
(2)反应过程中硫酸浓度逐渐变稀,Zn与稀H2SO4反应可产生H2
(3)品红溶液 检验二氧化硫 浓硫酸 除去水蒸气 碱石灰 避免空气中的水蒸气影响D装置中水的检验
(4)黑色粉末变为红色 白色粉末变为蓝色
(5)紫红色变浅 2H2O+2Mn+5SO22Mn2++5S+4H+
[解析] 为验证锌与浓硫酸反应生成的气体成分,装置A是验证二氧化硫存在的装置,选品红溶液进行验证,通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫,通过装置B中的浓硫酸除去水蒸气,若含有氢气,则氢气和氧化铜反应生成铜和水蒸气,利用装置D中的无水硫酸铜检验水的生成,则D中试剂是无水硫酸铜,利用E中的碱石灰吸收空气中的水蒸气,防止干扰实验。
(1)锌和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸锌和水,反应的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O。(2)锌与浓硫酸反应过程中硫酸浓度逐渐变稀,Zn与稀H2SO4反应可产生H2。(3)由分析可知,装置A用于检验二氧化硫,选品红溶液进行验证;通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫,装置B中选用浓硫酸除去水蒸气;C装置中氢气和氧化铜反应生成铜和水蒸气,利用装置D中的无水硫酸铜检验水的生成,所以为避免空气中的水蒸气影响D装置中水的检验,装置E中需要加入碱石灰。(4)证明气体X中含有氢气,即证明C装置中生成Cu且生成的气体中含有水蒸气,所以现象是C装置中黑色粉末变为红色,D装置中白色粉末变为蓝色。(5)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性且呈紫红色,可以将二氧化硫氧化,所以现象为紫红色变浅,离子方程式为2H2O+2Mn+5SO22Mn2++5S+4H+。
16.(1)+2价 (2)2SO2+O22SO3 (3)98.3%的浓硫酸
(4)氧化 先加入足量的稀盐酸,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
(5)1 2 3 2 4 6
[解析] 黄铁矿(FeS2)中通入空气煅烧,生成Fe2O3和SO2;炉渣中Fe2O3用CO还原,便可得到Fe;SO2气体经过净化,除去杂质,然后在催化剂作用下与O2发生反应生成SO3,为防止酸雾的形成,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,从而获得更浓的硫酸;尾气中的SO2用NaOH溶液吸收,生成Na2SO3,再通SO2转化为NaHSO3,加热分解NaHSO3生成Na2S2O5。
(1)FeS2中,硫元素的化合价为-1价,铁元素的化合价为+2价。(2)“氧化”时,SO2与O2在催化剂、加热条件下发生反应生成SO3,反应的化学方程式为2SO2+O22SO3。(3)工业上吸收SO3时,若用水或稀硫酸,易形成酸雾,且吸收速率慢,宜选用的试剂X为98.3%的浓硫酸。(4)Na2S2O5中硫元素显+4价,Na2SO4中硫元素显+6价,Na2S2O5在保存过程中易发生氧化反应,导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。欲检验其中的S,可取少量样品溶于水中,先加入足量稀盐酸以排除干扰,再加入BaCl2溶液,观察到产生白色沉淀,说明含有S。(5)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,配平离子方程式得S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+。
17.(1)三颈烧瓶 红棕色 C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
(2)溶液变为蓝色 (3)防倒吸 (4)AB (5)
[解析] 木炭与浓硝酸在加热的条件下反应生成二氧化碳和红棕色的二氧化氮;装置B可作安全瓶,可以防止液体倒吸;装置C中二氧化氮与水反应生成具有氧化性的硝酸,硝酸能将碘离子氧化为碘单质;装置D是集气装置,用于收集尾气。
(1)由仪器构造可知,a为三颈烧瓶。C和浓硝酸在加热条件下反应生成二氧化碳和二氧化氮,二氧化氮为红棕色气体,则可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为红棕色。产生该气体的化学方程式是C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O。(2)二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸具有氧化性,能将碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘单质变蓝,则反应一段时间后可观察到C中的现象为溶液变为蓝色。(3)装置B中的两个导管都是短管,作为安全装置,作用是防倒吸。(4)由图可知,硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的氮元素成分越多,A正确。由图可知,同一浓度的硝酸与铁反应,得到不同含量的还原产物,B正确。常温下,铁在浓硝酸中发生钝化,表面生成致密的氧化物薄膜,不是不反应,C错误。(5)由图示可知c(HNO3)=9.75 mol·L-1时,生成还原产物NO、NO2、N2O的物质的量之比为5∶3∶1,则生成1 mol还原产物NO、NO2、N2O时,n(NO)= mol、n(NO2)= mol、n(N2O)= mol,则转移电子的物质的量分别为 mol、 mol、 mol,所以转移电子的总物质的量为 mol= mol。
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