内容正文:
重难点02 常见物质的制取与性质探究
1.(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期末)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作、现象
结论
A
向某溶液中滴加溶液,产生白色沉淀
溶液中含有
B
将通入到溴水中,溶液颜色褪去
具有漂白性
C
向某溶液中加入溶液并加热,生成了能够使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体
溶液中含有
D
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色且无分层现象
生成的1,2-二溴乙烷无色、溶于四氯化碳
A.A B.B C.C D.D
2.(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期末)下列实验操作对应的现象和根据现象得出的结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A.
在酸性高酸钾溶液中通入过量
溶液褪色
二氧化硫具有还原性
B.
碳和浓硫酸加热所得气体产物依次通过品红溶液和澄清石灰水
溶液褪色
气体产物中含有和
C.
向溶液X中加入少量稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸未变蓝色
溶液X不含
D.
足量的铜和浓硝酸反应,反应停止后,往溶液中加入稀硫酸
溶液继续有气泡产生
铜和稀硫酸反应生成
A.A B.B C.C D.D
3.(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
NH3
NH4Cl
a
e
B
Cl2
MnO2 + 浓盐酸
c
d
C
SO2
Cu + 浓硫酸
b
d
D
NO2
Cu + 浓硝酸
b
f
A.A B.B C.C D.D
4.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期末)某实验小组利用如图装置模拟古法制硫酸并进行SO2性质探究。
已知:①“绿矾”高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物:
②SO2熔点-75.5℃,沸点-10℃;SO3熔点16.8℃,沸点44.8℃。
下列说法正确的是
A.装置A中发生的反应为
B.实验中通入的N2可以换为O2
C.装置B中最终得到的物质是液态SO3
D.C中无论选择BaCl2溶液还是Ba(NO3)2溶液,都一定会出现白色沉淀
5.(23-24高一下·安徽铜陵等三·期末)某兴趣小组为研究几种常见气体的性质,设计如下实验装置。已知实验室常用与反应制取气体。实验中N装置出现的现象记录如下表,其对应的反应离子方程式错误的是。
选项
M
P
N中的实验现象
N中的反应离子方程式
A
淀粉碘化钾溶液
溶液变蓝
B
氯化铁溶液
溶液黄色变浅,出现淡黄色沉淀
C
酸性高锰酸钾溶液
紫红色变浅
C
氢氧化钡溶液
白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
6.(23-24高一下·安徽宣城·期末)利用下列实验装置能达到实验目的的是
A
B
C
D
A.制取氨气 B.干燥氨气 C.收集氨气 D.吸收氨气
7.(23-24高一下·安徽宣城·期末)常温下利用下列装置和试剂按照规定操作进行实验,能实现相应物质转化的是
装置
选项
试剂a
试剂b
操作
物质转化
A
铜丝
浓硫酸
a插入b中
浓硫酸→二氧化硫
B
铁丝
浓硝酸
a插入b中
浓硝酸→二氧化氮
C
红热铜丝
乙醇
a插入b中
乙醇→乙酸
D
红热铂丝
浓氨水
a在b上方
氨气→一氧化氮
A.A B.B C.C D.D
8.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期末)以叶蛇纹石[主要成分是,含少量、、等]为原料提取高纯硅流程如下,下列说法正确的是
叶蛇纹石粗硅精硅
A.能溶于烧碱溶液和氢氟酸,故为两性氧化物
B.整个流程中与可以循环利用
C.步骤③和④的反应互为可逆反应
D.步骤②③④中涉及的主要反应,只有③④是置换反应
9.(23-24高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)南海是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分过程如图所示,下列说法错误的是
A.物质常选用
B.操作1中玻璃棒的作用是引流
C.可以将高温分解,制备金属镁
D.第②步中反应的离子方程式为:+
10.(23-24高一下·安徽六安第一中学·期末)空气吹出法工艺,是目前“海水(呈弱碱性)提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
B.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为
C.在该流程中,每提取1mol溴单质,理论上至少消耗氯气44.8L(标准状况)
D.工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去
11.(23-24高一下·安徽亳州天一大联考·期末)某学校化学实验小组设计如图所示的实验流程,除去粗盐中的、、、以及其他难溶杂质,如悬浮物及泥沙,其中①②③为溶液、NaOH溶液或BaCl2溶液(均稍过量,添加顺序不确定)。下列说法正确的是
A.“沉杂质离子”的试剂添加顺序:NaOH溶液→溶液→溶液
B.“滤渣b”中含2种盐
C.“调pH”的标准是溶液使pH试纸显示浅蓝色
D.“一系列操作”用到的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿等
12.(23-24高一下·安徽阜阳第三中学·期末)海洋是一个有待开发巨大化学资源宝库,海水中元素种类很多,总储量很大,可以从海水中提取镁、溴,主要流程如下:
下列说法错误的是
A.根据流程可知还原性:SO2>Br—>Cl—
B.用SO2吸收吹出的溴,离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+
C.将MgSO4转化成Mg(OH)2时,为了降低成本,试剂M最好选KOH
D.加入试剂M后,分离得到Mg(OH)2必须用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和玻璃棒
13.(23-24高一下·安徽六安毛坦厂中学·期末)目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法工艺,其流程图如下:
以下说法不合理的是
A.用热空气从含的海水中吹出利用了溴易挥发的性质
B.吸收的离子方程式:
C.Cl的非金属性强于Br,所以可以将氧化成
D.没有直接蒸馏含海水得到单质的主要原因是为了节能
14.(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)实验室制备乙酸乙酯的装置图和乙酸乙酯提纯操作的流程图如下,下列叙述不正确的是
A.操作①为分液
B.无水硫酸钠在流程中做吸水剂
C.向试管中先加入冰醋酸,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸,再加入乙醇
D.试管b中饱和溶液的作用是吸收蒸出的少量乙酸和乙醇,减小乙酸乙酯的溶解度
15.(23-24高一下·安徽六安毛坦厂中学·期末)下列实验方案设计可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
证明淀粉是否水解
在试管中加入淀粉和溶液。加热,再加入少量新制,加热,观察是否产生砖红色沉淀
B
证明乙酸和乙醇的反应是可逆反应
向乙酸和过量乙醇反应后的试管中滴加碳酸钠溶液,观察是否产生气泡
C
证明乙醇可以和钠反应
将金属钠加入消毒酒精中,观察是否产生气泡
D
证明乙酸的酸性强于碳酸
将适量乙酸滴入碳酸钠溶液中,观察是否产生气泡
A.A B.B C.C D.D
1.(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期末)S、N及其化合物在生产、生活中有重要应用。回答下列问题:
(1)某实验小组设计的制取并验证部分性质的实验装置(夹持装置已省略)如图所示。
①写出装置A中发生反应的化学方程式: 。若生成标准状况下,被还原的的物质的量为 mol。
②装置C、D中溶液均褪色,体现的性质依次是 、 。
(2)以为原料生产部分化工产品的流程如图所示:
①反应Ⅰ中若足量,反应的离子方程式为 。
②物质B的化学式为 。以为原料制取B(假定其中N元素完全转化至B中),理论上反应Ⅱ、Ⅲ需要消耗的物质的量共 mol。
③反应Ⅳ中需要先向饱和食盐水中通入 (填化学式),若D的焰色试验呈黄色,写出反应Ⅴ的化学方程式: 。
2.(23-24高一下·安徽阜阳·期末)某化学小组在实验室模拟工业生产制取HNO3设计了如图所示装置,实验过程中持续通入氧气。
(1)仪器B的名称为 。
(2)实验时,先点燃 处(选“A”或“C”)酒精灯。
(3)写出装置C中主要反应的化学方程式: 。
(4)反应过程中装置D中出现白烟,白烟的成分为 。
(5)工业上要获得浓度较大的硝酸,通常先在稀硝酸中加入吸水剂,然后在 (选填“较低”或“较高”)温度下蒸馏,请用化学用语说明判断依据: 。
(6)若使氨气中N全部转化为硝酸,理论上通入的氨气与氧气的物质的量之比最大为 。
3.(23-24高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)Ⅰ.某化学自主实验小组利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。
(1)装置发生的化学反应方程式为 。
(2)甲、乙分别是 (填标号)。
a.浓硫酸、浓硫酸 b.碱石灰、碱石灰 c.五氧化二磷、五氧化二磷 d.碱石灰、无水氯化钙
(3)若NO2能够被NH3还原产生无污染的气体,写出相应的化学反应方程式: 。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。
Ⅱ.硫酸可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业生产硫酸的流程图如图:
(5)工业上常以粉碎的黄铁矿FeS2为原料来制备SO2,将黄铁矿粉碎的原因是: 。
(6)写出催化反应室中SO2被氧化为SO3的化学方程式 。
(7)硫酸工业的尾气中含有少量SO2,为避免环境污染,可用强碱溶液吸收,请写出相关的离子反应方程式 。
4.(23-24高一下·安徽淮南第二中学·期末)Ⅰ.某实验室利用SiHCl3(沸点33.0℃)与过量H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。装置如图所示(热源及夹持装置略去)。
(1)装置B中的试剂是 。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是 。装置D中发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.研究氮及其化合物的性质对改善人类的生存环境具有重要意义。回答下列问题:
(2)一种新型人工固氮的原理如图。该转化过程①②③反应中为氧化还原反应的是 (填编号)。假设每一步均完全转化,每生成0.4molNH3,同时生成 。
(3)在催化剂的作用下,向的烟气中喷入氨可使工厂废气中的氮氧化物转化为无污染的物质。写出消除的化学反应方程式: 。
(4)废水中氮的主要存在形态是硝态氮(以存在)和氨氮(以存在),还原法和氧化法是去除废水中氮的重要方法。
①还原法:控制其他条件相同,去除的某含氮废水(废水中总氮)中的硝态氮,图1为只加过量Na2SO3、图2为同时加过量Fe粉与Na2SO3时废水中含氮微粒的浓度随时间变化的图像。
分析上述图像,图1中生成N2的离子方程式为 ;图2中内发生主要反应的离子方程式为 。
②氧化法:利用NaClO将水体中氨氮氧化为N2.已知氧化性:,还原性:。研究发现,控制其他条件相同,当废水pH为范围内,氨氮去除率随溶液酸性增强而下降,分析原因是 。
5.(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期末)为探究碳素钢(仅含有C和)与浓硫酸反应后的气体产物,某学习小组设计了如下实验装置。(部分夹持装置省略)
回答下列问题
(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称为 。
(2)装置B的作用为 。
(3)一段时间后观察到B中溶液颜色稍变浅,C中溶液变浑浊,说明气体产物中含 (填化学式)。
(4)实验过程中观察到E中黑色固体变红、F中固体变蓝,H中溶液无明显变化,说明气体产物中含 (填化学式),产生该气体的离子方程式为 。
(5)根据以上实验,写出碳与浓硫酸反应的化学方程式 。
6.(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。
Ⅰ.目前工业上主要采用接触法制备硫酸,其流程如下:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为 ,将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为 。
Ⅱ.硫酸的性质:某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物,利用下列装置进行了实验探究活动。
(2)A装置中用于添加浓硫酸的仪器名称为 ;请写出碳参与反应的化学方程式 。
(3)实验开始后,观察到装置B和装置C中溶液均褪色。两者褪色原理是否相同? (填“相同”或“不同”)。
(4)若D装置中溶液不褪色,E装置中溶液变浑浊,说明有 (填化学式)气体生成。实验过程中观察到 现象时,说明反应产物中还有H2生成。
(5)装置I中碱石灰的作用 。
7.(23-24高一下·安徽铜陵等三·期末)某小组设计下列装置用于制备和探究的性质(夹持装置已略去)。
提示:二氧化硫易溶于水,难溶于、苯等有机溶剂。
回答下列问题:
(1)A装置中a导管的作用是 ,A装置中发生反应的化学方程式是 ;使用质量分数为70%的而不使用稀硫酸的原因是 。
(2)B装置可用于探究的还原性,该反应的离子方程式是 ;从角度设计实验方案验证其还原性,操作为 。
(3)D装置可用于探究的氧化性,实验现象为 。
(4)如果使用F装置代替A装置进行实验,使用可抽拉式铜丝的优点是 ,浓在该反应中所起的作用是 (填选项字母)。
A.强氧化性 B.吸水性 C.酸性 D.脱水性
(5)方框E装置用于尾气处理,下列装置不合理的是 (填选项字母)。
a. b. c. d.
8.(23-24高一下·安徽亳州·期末)SO2在生活、生产中有重要用途,回答下列问题:
(1)某同学利用如图所示装置研究二氧化硫的性质。
①仪器a的名称为 。
②滴加浓硫酸之前、需要先通入一段时间N2,此操作的目的是 。
③装置A中发生反应的化学方程式为 。
④若溶液B为下列溶液,其中通入SO2一定不会产生沉淀的是 (填标号)。
A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2 C.Ca(ClO)2 D.BaCl2
⑤装置C中的实验现象是 ,该反应体现了SO2的 性。
(2)某化工厂用如图所示脱硫工艺流程除去燃煤产生的SO2。
①该工艺流程的催化剂是 (填化学式)。
②过程Ⅱ发生反应的离子方程式为 。
③为测定脱硫处理后排放尾气中SO2含量,实验小组将气体样品经过管道通入密闭容器中的100mL0.2000mol/L的酸性KMnO4溶液中。若管道中空气流量为aL/min,经过bmin溶液恰好褪色(假定样品中的SO2可被溶液充分吸收),则该空气样品中SO2的含量 g/L(用含a、b的式子表示)。
9.(23-24高一下·安徽六安毛坦厂中学·期末)某研究性学习小组为了深度探究和验证甲烷的化学性质,设计实验如下。回答下列问题:
I.探究甲烷的还原性:
(1)从化合价变化角度分析,甲烷具有还原性的原因是 ;实验过程中观察到无水逐渐变蓝,澄清石灰水出现浑浊现象,则与充分反应的化学方程式为 。
Ⅱ.探究甲烷与氯气的取代反应
(2)装置甲中制取氯气的化学方程式为 。
(3)装置乙中饱和溶液的作用是 ;待集气瓶中气体占容积的四分之三时,关闭分液漏斗活塞,并打开日光灯,一段时间后,集气瓶中出现的现象是 。
(4)甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的反应方程式为 。
10.(23-24高一下·安徽芜湖·期末)餐厨垃圾在酶的作用下可获得乙醇,进一步反应可制备有机物C和高分子材料G,转化关系如下:
(1)B中含有的官能团名称是 。
(2)反应ⅱ的反应类型是 。
(3)上述物质中能发生银镜反应的物质是 (写结构简式)。
(4)反应ⅰ的化学方程式是 。
(5)G的结构简式是 。
(6)下列说法中,正确的是 (选填字母)。。
a.E、F均属于烃 b.E的同分异构体只有1种
c.反应ⅲ为取代反应 d.F和G都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(7)写出满足下列条件的一种结构简式 。
①乙烯的同系物;②只有一种等效氢;③碳原子数小于等于10
11.(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)溴单质是重要的化工原料之一,工业上从海水中提取溴的流程如下:(已知:海水中溴元素主要以形式存在)
(1)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔,用和水进行吸收,写出吸收反应的化学方程式: 。
(2)吸收后的空气进行循环利用。吹出时,吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大,吹出率反而下降的原因是: 。
(3)“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式: 。当有3 mol Br2参加反应,发生转移的电子的物质的量为 。
(4)用于吸收的是工业制硫酸的重要物质,其中主反应是催化氧化。现将与足量置于密闭容器中,在催化剂、条件下发生反应。与的物质的量浓度随时间的变化如图所示,请回答下列问题。
i.反应开始至末,以的浓度变化表示该反应的平均速率是 ;时,反应是否达到化学平衡状态 (填“是”或“否”)。
ⅱ.关于该反应下列说法不正确的是 。
a.催化剂可以加快化学反应速率
b.改变温度或压强,可以实现的完全转化
c.当生成且消耗时,反应达到化学平衡状态
12.(23-24高一下·安徽淮南第二中学·期末)海洋是一座资源的宝库,化学工业中的许多基础原料都来自海洋,以下是利用海洋资源生产卤素单质Cl2、Br2、I2的工艺流程。回答下列问题:
注:i.同温同浓度下的氧化性:Cl2>IO>I2
ii.25℃时,I2在水中与CCl4中的溶解度如下表:
溶剂
溶解度
H2O
0.034g/100g
CCl4
2.9g/100g
(1)物质A在常温常压下为气体,其化学式为 。
(2)步骤Ⅰ不需要用到下列仪器中的 (填标号),步骤Ⅱ的操作名称为 。
a.酒精灯 b.漏斗 c.坩埚 d.泥三角
(3)步骤Ⅲ中氧化I-为I2时,需要严格控制Cl2的用量,目的是 。
(4)在步骤Ⅳ能利用CCl4从水溶液中提取I2的原因是 。
(5)通过步骤Ⅴ已获得Br2,步骤Ⅵ中又利用SO2将Br2还原为Br-的目的是 ,步骤Ⅵ中有关反应的化学方程式为 。
13.(23-24高一下·安徽太和中学·期末)溴在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用,以海水为原料提取溴单质的流程如图所示。下列说法错误的是
A.海水可通过反渗透、蒸馏、冷冻法等达到淡化目的
B.提取溴的过程中先经过“吹出塔”后经过“吸收塔”的目的是富集溴
C.“吸收塔”中发生反应的化学方程式为
D.“蒸馏塔”中发生反应时作为还原剂
14.(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期末)目前世界上60%的镁是从海水中提取的,下面是提取镁的流程图:
其中,的熔点为2800℃,MgCl2的熔点为712℃
(1)从海水中获取淡水最常用的方法是 。
(2)操作A是 ,试剂a为 (填化学式)。
(3)由无水制取金属镁的化学方程式为 。
(4)下列试剂中,能用于检验氯化镁中是否含水的是: (填选项)。
A. B.无水硫酸铜 C.浓硫酸
15.(23-24高一下·安徽安庆一中·期末)我国拥有很长的海岸线,具有丰富的海洋资源,以海水为原料的盐化工是我国重要产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液,其中除含镁盐外,还含有其他盐类(如图甲所示)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的题目:
(1)根据图甲所示,写出盐卤中含量较多的两种盐的化学式: 、 。
(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线,已知时,和的溶解度分别为M、N则它们溶解度大小的关系为 ;将盐卤加热到以上,根据溶解度曲线,首先析出的晶体应是 。
(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如下所示:
“操作①”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来,操作①的名称是 。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为 。操作②的名称是 。
(4)用电解熔融的氯化镁的方法制备金属镁。假设生产过程中镁元素没有损失,则卤水可制备镁 g。
16.(23-24高一下·安徽蚌埠·期末)以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯的流程如下:
(1)某兴趣小组尝试利用该原理酿制米酒。
①《齐民要术》中记载“浸曲三日,如鱼眼汤沸,酘米。其米绝令精细”,此中“曲”为酒曲,含有酶,在反应中起 作用。
②为了更好地了解米的发酵过程,小组同学每隔24小时测定米酒的酒精度和pH,连续10天,收集相关数据绘制了实验数据图:
从数据变化可以看出,随着时间的推移,米酒的酒精度变化呈先增大后基本稳定的趋势,其可能原因为 。
(2)“酒是陈的香”是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室可以用如图所示的装置,在试管a中加入乙醇、乙酸、浓硫酸制取乙酸乙酯。回答下列问题:
①在实验中球形干燥管除起冷凝作用外,另一个重要作用是 。
②写出制取乙酸乙酯的化学方程式 。
③若要把试管b中的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是 (填字母)。
A.分液 B.蒸馏 C.过滤
(3)乙酸是一种重要的有机酸,易溶于水和乙醇,被广泛应用于生产生活中。为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,有人设计用如图所示装置,一次实验达到目的(不能再选用其他酸性溶液)。
①装置B中所盛试剂是饱和碳酸氢钠溶液,其作用是 。
②装置C中出现的现象是 。
③由实验可知三种酸的酸性由强到弱顺序为 (用化学式表示)。
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重难点02 常见物质的制取与性质探究
1.(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期末)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作、现象
结论
A
向某溶液中滴加溶液,产生白色沉淀
溶液中含有
B
将通入到溴水中,溶液颜色褪去
具有漂白性
C
向某溶液中加入溶液并加热,生成了能够使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体
溶液中含有
D
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色且无分层现象
生成的1,2-二溴乙烷无色、溶于四氯化碳
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.原溶液中可能有Ag+,产生氯化银沉淀,故A错误;
B.将SO2通入到溴水中,SO2具有还原性,溴具有氧化性,则溴水溶液褪色,故B错误;
C.向某盐溶液中加入浓氢氧化钠溶液,加热产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明生成的气体为氨气,溶液中含有铵根离子,故C错误;
D.将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,乙烯和Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷无色,可溶于四氯化碳,故D正确;
故选D。
2.(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期末)下列实验操作对应的现象和根据现象得出的结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A.
在酸性高酸钾溶液中通入过量
溶液褪色
二氧化硫具有还原性
B.
碳和浓硫酸加热所得气体产物依次通过品红溶液和澄清石灰水
溶液褪色
气体产物中含有和
C.
向溶液X中加入少量稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸未变蓝色
溶液X不含
D.
足量的铜和浓硝酸反应,反应停止后,往溶液中加入稀硫酸
溶液继续有气泡产生
铜和稀硫酸反应生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.在酸性高酸钾溶液中通入过量,溶液褪色,是因为发生了氧化还原反应,KMnO4是常见的强氧化剂,SO2作还原剂,在该反应中体现还原性,2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4 ,A正确;
B.碳与浓硫酸在加热的条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳,二氧化硫使品红褪色,二者均能使石灰水变浑浊,而实验中缺少检验二氧化硫是否除尽的步骤,品红溶液褪色后的气体中可能还含有二氧化硫,所以不能说明是否含有二氧化碳,B错误;
C.向溶液X中加入少量稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸未变蓝色,因产生的氨极易溶于水,需要加热才能释放出来,C错误;
D.加入稀硫酸后,氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性的条件,又能与过量的铜继续反应,生成一氧化氮,铜与稀硫酸不反应,D错误;
故选A。
3.(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
NH3
NH4Cl
a
e
B
Cl2
MnO2 + 浓盐酸
c
d
C
SO2
Cu + 浓硫酸
b
d
D
NO2
Cu + 浓硝酸
b
f
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.实验室采用Ca(OH)2和NH4Cl共热制备NH3,只加热NH4Cl制备不了NH3,A不合题意;
B.实验室采用MnO2和浓盐酸共热的方法来制备Cl2,故可选用装置c,氯气密度比空气的大,采用向上排空气法收集,选用装置d,B符合题意;
C.Cu与浓硫酸需在加热情况下才能反应制得SO2,应选用装置c,SO2密度比空气的大,采用向上排空气法收集,选用装置d,C不合题意;
D.Cu和浓硝酸反应不需要加热,故可选择装置b,但NO2与水会反应,不能采用排水法收集,D不合题意;
故答案为:B。
4.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期末)某实验小组利用如图装置模拟古法制硫酸并进行SO2性质探究。
已知:①“绿矾”高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物:
②SO2熔点-75.5℃,沸点-10℃;SO3熔点16.8℃,沸点44.8℃。
下列说法正确的是
A.装置A中发生的反应为
B.实验中通入的N2可以换为O2
C.装置B中最终得到的物质是液态SO3
D.C中无论选择BaCl2溶液还是Ba(NO3)2溶液,都一定会出现白色沉淀
【答案】A
【分析】由实验装置图可知,装置A中反应的化学方程式:2FeSO4•7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,在装置B中SO3与H2O冷凝得到硫酸溶液,装置C验证SO2与钡盐的反应,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气SO2,防止污染空气,据此解答。
【详解】A.由题干信息可知,“绿矾”高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物,根据氧化还原反应配平可得,绿矾受热分解,A正确:
B.氧气会氧化硫酸亚铁,故氮气不可以换成氧气,B错误;
C.B装置将SO3与水蒸气冷凝制得硫酸,SO2进入后续装置进行性质实验,C错误;
D.已知HCl的酸性比H2SO3强,SO2与BaCl2溶液不反应,不可能会出现白色沉淀,D错误;
故答案为:A。
5.(23-24高一下·安徽铜陵等三·期末)某兴趣小组为研究几种常见气体的性质,设计如下实验装置。已知实验室常用与反应制取气体。实验中N装置出现的现象记录如下表,其对应的反应离子方程式错误的是。
选项
M
P
N中的实验现象
N中的反应离子方程式
A
淀粉碘化钾溶液
溶液变蓝
B
氯化铁溶液
溶液黄色变浅,出现淡黄色沉淀
C
酸性高锰酸钾溶液
紫红色变浅
C
氢氧化钡溶液
白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.可以与I-发生置换反应,,A正确;
B.通入氯化铁溶液中发生氧化还原反应,,B错误;
C.具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,发生氧化还原反应,,C正确;
D.与氢氧化钡溶液生成碳酸钡,,D正确;
故选B。
6.(23-24高一下·安徽宣城·期末)利用下列实验装置能达到实验目的的是
A
B
C
D
A.制取氨气 B.干燥氨气 C.收集氨气 D.吸收氨气
【答案】B
【详解】A.利用NH4Cl和Ca(OH)2固体混合加热制氨气,大试管管口应向下倾斜,不能单纯加热NH4Cl,故A错误;
B.氨气是碱性气体,干燥时可用碱石灰干燥,故B正确;
C.氨气的密度比空气小,用装置收集氨气时,气体流向是导管短进长出,故C错误;
D.氨气极易溶于水,为防止倒吸,倒置的三角漏斗口略低于液面,不能完全浸入液面下,故D错误;
故答案为B。
7.(23-24高一下·安徽宣城·期末)常温下利用下列装置和试剂按照规定操作进行实验,能实现相应物质转化的是
装置
选项
试剂a
试剂b
操作
物质转化
A
铜丝
浓硫酸
a插入b中
浓硫酸→二氧化硫
B
铁丝
浓硝酸
a插入b中
浓硝酸→二氧化氮
C
红热铜丝
乙醇
a插入b中
乙醇→乙酸
D
红热铂丝
浓氨水
a在b上方
氨气→一氧化氮
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.铜丝与浓硫酸反应需要加热才能进行,该装置没有加热功能,A错误;
B.常温下铁丝能被浓硝酸钝化,无法制取到二氧化氮,B错误;
C.红热铜丝能把乙醇催化氧化生成乙醛,不能生成乙酸,C错误;
D.浓氨水具有挥发性,红热铂丝置于浓氨水上方,可使挥发出来的氨气催化氧化生成一氧化氮,D正确;
故选D。
8.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期末)以叶蛇纹石[主要成分是,含少量、、等]为原料提取高纯硅流程如下,下列说法正确的是
叶蛇纹石粗硅精硅
A.能溶于烧碱溶液和氢氟酸,故为两性氧化物
B.整个流程中与可以循环利用
C.步骤③和④的反应互为可逆反应
D.步骤②③④中涉及的主要反应,只有③④是置换反应
【答案】B
【分析】叶蛇纹石[主要成分是,含少量、FeO、等]中加稀硫酸,镁元素、铝元素和铁元素转化为对应的可溶性硫酸盐,硅元素以二氧化硅的形式留在滤渣中,所获得的二氧化硅和焦炭在1000℃反应得到粗硅,粗硅和氯化氢在300℃反应得到三氯硅烷,三氯硅烷在1100℃与氢气反应得到纯硅。
【详解】A.是酸性氧化物,与氢氟酸反应是由于氢氟酸具有腐蚀性与二氧化硅反应,A错误;
B.流程中,与HCl可以循环利用,B正确;
C.步骤③和④的反应条件不同,不是可逆反应,C错误;
D.石英砂与焦炭在高温下发生置换反应,生成CO和粗硅;粗硅与HCl在300℃时发生置换反应生成和;用在高温下发生置换反应,可制得高纯硅和HCl,均为置换反应,D错误;
故答案选B。
9.(23-24高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)南海是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分过程如图所示,下列说法错误的是
A.物质常选用
B.操作1中玻璃棒的作用是引流
C.可以将高温分解,制备金属镁
D.第②步中反应的离子方程式为:+
【答案】C
【分析】苦卤中含有较多的NaBr和MgSO4等物质,加入生石灰或石灰乳,过滤后得到Mg(OH)2沉淀,加盐酸得到氯化镁溶液,通过在HCl气流中加热浓缩,冷却结晶得到六水合氯化镁晶体;滤液中通入氯气生成溴单质,用热空气吹出后用SO2水溶液吸收,得到Br-浓度较高的吸收液。
【详解】A.苦卤中加OH-沉淀Mg2+生成氢氧化镁,物质X常选用CaO,氧化钙和水反应生成石灰乳便宜易得,且氢氧化镁比氢氧化钙更难溶,工业生产中常选用石灰乳作为Mg2+的沉淀剂,故A正确;
B.操作l是过滤,其中玻璃棒的作用是引流,故B正确;
C.将高温分解,不能得到金属镁,电解熔融状态的氯化镁得到金属镁,故C错误;
D.第②步SO2作还原剂,SO2 与Br2发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4,反应的离子方程式为:,故D正确;
故选C。
10.(23-24高一下·安徽六安第一中学·期末)空气吹出法工艺,是目前“海水(呈弱碱性)提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
B.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为
C.在该流程中,每提取1mol溴单质,理论上至少消耗氯气44.8L(标准状况)
D.工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去
【答案】D
【分析】浓缩、酸化的海水中含有,通入将氧化成单质;利用溴易挥发的性质,经过热空气吹出,在吸收塔中被还原成,实现溴元素的富集;在蒸馏塔中经过氧化,得到溴水混合物,通过冷凝、精馏等操作分离得到产品。
【详解】A.根据分析,海水中经氧化、吹出、吸收后,在吸收塔中实现溴的富集,A正确;
B.“吸收塔”内被还原生成硫酸和HBr两种强酸,反应的离子方程式为,B正确;
C.根据流程,每提取1mol溴单质,理论上消耗2mol,即标准状况下至少消耗氯气44.8L,C正确;
D.和均可以和NaOH溶液反应,不能用NaOH溶液除去溴中的少量,D错误;
答案选D。
11.(23-24高一下·安徽亳州天一大联考·期末)某学校化学实验小组设计如图所示的实验流程,除去粗盐中的、、、以及其他难溶杂质,如悬浮物及泥沙,其中①②③为溶液、NaOH溶液或BaCl2溶液(均稍过量,添加顺序不确定)。下列说法正确的是
A.“沉杂质离子”的试剂添加顺序:NaOH溶液→溶液→溶液
B.“滤渣b”中含2种盐
C.“调pH”的标准是溶液使pH试纸显示浅蓝色
D.“一系列操作”用到的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿等
【答案】D
【分析】粗盐加水溶解后,往其中加入稍过量BaCl2溶液、溶液、NaOH溶液除去粗盐中的、、、,过滤,滤液中加盐酸调pH,经过一系列的操作后得精盐。
【详解】A.三种试剂的加入顺序中,溶液应在溶液前,目的是用除去过量的,A项错误;
B.“滤渣b”包括、、等,即其中所含盐不止2种,B项错误;
C.“调pH”的标准是溶液略显酸性或中性,C项错误;
D.“一系列操作”是指蒸发浓缩、冷却结晶等,用到的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿等,D项正确;
故答案为:D。
12.(23-24高一下·安徽阜阳第三中学·期末)海洋是一个有待开发巨大化学资源宝库,海水中元素种类很多,总储量很大,可以从海水中提取镁、溴,主要流程如下:
下列说法错误的是
A.根据流程可知还原性:SO2>Br—>Cl—
B.用SO2吸收吹出的溴,离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+
C.将MgSO4转化成Mg(OH)2时,为了降低成本,试剂M最好选KOH
D.加入试剂M后,分离得到Mg(OH)2必须用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和玻璃棒
【答案】C
【分析】由题给流程可知,向海水中加入石灰乳,使海水中镁离子转化为氢氧化镁沉淀,过滤得到氢氧化镁沉淀和溶液;向溶液中加入酸酸化后,通入氯气将溴离子转化为溴得到溴水混合物,用热空气吹出溴单质得到含溴的空气,含溴的空气用二氧化硫水溶液吸收得到含有硫酸和氢溴酸的吸收液,吸收液经氯气氧化、蒸馏得到液溴;向氢氧化镁沉淀中加入盐酸,将氢氧化镁溶解得到氯化镁溶液,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失去结晶水得到固体氯化镁,电解固体氯化镁得到金属镁和氯气。
【详解】A.由分析可知,制得液溴的过程中涉及的反应为氯气与溶液中的溴离子反应生成氯离子和溴、溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,由还原剂的还原性强于还原产物可知,还原性的强弱顺序为SO2>Br—>Cl—,故A正确;
B.由分析可知,用二氧化硫水溶液吸收溴发生的反应为溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+,故B正确;
C.海边主要成分为碳酸钙的贝壳经煅烧分解、与水反应可以制得廉价易得的石灰乳,所以将海水中的硫酸镁转化为氢氧化镁的试剂M应选用氢氧化钙,不能选用氢氧化钾,故C错误;
D.由分析可知,分离得到氢氧化镁的操作为过滤,过滤用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗和玻璃棒,故D正确;
故选C。
13.(23-24高一下·安徽六安毛坦厂中学·期末)目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法工艺,其流程图如下:
以下说法不合理的是
A.用热空气从含的海水中吹出利用了溴易挥发的性质
B.吸收的离子方程式:
C.Cl的非金属性强于Br,所以可以将氧化成
D.没有直接蒸馏含海水得到单质的主要原因是为了节能
【答案】B
【详解】A.溴易挥发,可以用热空气将其吹出,A正确;
B.HBr为强酸,离子方程式中应拆分,B错误;
C.Cl的非金属性强于Br,所以可以将氧化成,C正确;
D.溴水混合物中溴的浓度远大于含的海水中溴的浓度,此时蒸馏比较节能,D正确;
故选B。
14.(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)实验室制备乙酸乙酯的装置图和乙酸乙酯提纯操作的流程图如下,下列叙述不正确的是
A.操作①为分液
B.无水硫酸钠在流程中做吸水剂
C.向试管中先加入冰醋酸,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸,再加入乙醇
D.试管b中饱和溶液的作用是吸收蒸出的少量乙酸和乙醇,减小乙酸乙酯的溶解度
【答案】C
【分析】生成的乙酸乙酯通入饱和碳酸钠溶液中,降低溶解度,可通过分液进行分离,A为乙酸乙酯和水,利用无水硫酸钠进行吸水;B经过蒸馏,将E乙醇蒸馏出,C为含有乙酸钠和碳酸钠的混合液,加入硫酸后D为硫酸钠和乙酸的混合溶液,经过蒸馏分离乙酸;
【详解】A.据分析,操作①为分液,故A正确;
B.无水硫酸钠在流程中可将乙酸乙酯中水分吸收,做吸水剂,故B正确;
C.酯化反应加入试剂顺序:先加乙醇,后加浓硫酸,最后加乙酸,故C错误;
D.饱和溶液的作用是吸收蒸出的少量乙酸和乙醇,减小乙酸乙酯的溶解度,故D正确;
答案选C。
15.(23-24高一下·安徽六安毛坦厂中学·期末)下列实验方案设计可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
证明淀粉是否水解
在试管中加入淀粉和溶液。加热,再加入少量新制,加热,观察是否产生砖红色沉淀
B
证明乙酸和乙醇的反应是可逆反应
向乙酸和过量乙醇反应后的试管中滴加碳酸钠溶液,观察是否产生气泡
C
证明乙醇可以和钠反应
将金属钠加入消毒酒精中,观察是否产生气泡
D
证明乙酸的酸性强于碳酸
将适量乙酸滴入碳酸钠溶液中,观察是否产生气泡
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.淀粉水解后,没有加NaOH中和硫酸,不能检验葡萄糖,则不能证明淀粉是否水解,故A错误;
B.反应试管中要加浓硫酸,反应后的试管中滴加碳酸钠溶液,硫酸也能与碳酸钠生产气泡,不能确认乙酸是否有剩余,故B错误;
C.消毒酒精的体积分数为75%,含有较多水,水能和Na反应,故C错误;
D.将适量乙酸滴入碳酸钠溶液中,产生气泡,说明乙酸酸性强于碳酸,故D正确;
答案选D。
1.(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期末)S、N及其化合物在生产、生活中有重要应用。回答下列问题:
(1)某实验小组设计的制取并验证部分性质的实验装置(夹持装置已省略)如图所示。
①写出装置A中发生反应的化学方程式: 。若生成标准状况下,被还原的的物质的量为 mol。
②装置C、D中溶液均褪色,体现的性质依次是 、 。
(2)以为原料生产部分化工产品的流程如图所示:
①反应Ⅰ中若足量,反应的离子方程式为 。
②物质B的化学式为 。以为原料制取B(假定其中N元素完全转化至B中),理论上反应Ⅱ、Ⅲ需要消耗的物质的量共 mol。
③反应Ⅳ中需要先向饱和食盐水中通入 (填化学式),若D的焰色试验呈黄色,写出反应Ⅴ的化学方程式: 。
【答案】(1) 0.01mol 漂白性 还原性
(2) 2NH3+H2O+SO3= HNO3 2 NH3
【分析】装置A铜和浓硫酸加热生成二氧化硫气体,二氧化硫具有漂白性,装置C中品红溶液褪色,二氧化硫具有还原性,装置D中酸性高锰酸钾溶液褪色,二氧化硫是酸性气体且有毒,用NaOH溶液吸收;过量的氨气和二氧化硫和水反应生成A为亚硫酸铵,氨气和氧气发生催化氧化生成NO,NO和氧气和水反应生成B为硝酸,氨气、二氧化碳通入饱和食盐水中生成C为碳酸氢钠,加热分解生成D为碳酸钠;
【详解】(1)①装置A利用浓硫酸与铜反应制备SO2,发生反应的化学方程式为:。标准状况下物质的量0.01mol,根据反应方程式得生成0.01molSO2时,被还原的H2SO4物质的量为0.01mol。
②装置C中品红溶液褪色,体现了SO2的漂白性,装置D中KMnO4被SO2还原而使溶液褪色,体现了SO2的还原性。
(2)①NH3是碱性气体,SO2是酸性氧化物,NH3足量时,NH3、SO3、H2O混合反应的离子方程式为:2NH3+H2O+SO3=。
②NO与O2、H2O反应的方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3,因此物质B的化学式为HNO3。根据,1molNH3完全转化生成1molNO,消耗O2物质的量为,根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3,1molNO完全反应消耗O2物质的量为。以1molNH3为原料制取B(假定其中N元素完全转化至B中),理论上反应II、III需要消耗的O2物质的量共+=2mol。
③NH3极易溶于水,先通入NH3可得到浓度较大的氨盐水,该溶液碱性较强,更有利于的吸收。反应IV生成NaHCO3,若D的焰色试验呈黄色说明D中含有Na元素,D为Na2CO3,则反应V的化学方程式为:。
2.(23-24高一下·安徽阜阳·期末)某化学小组在实验室模拟工业生产制取HNO3设计了如图所示装置,实验过程中持续通入氧气。
(1)仪器B的名称为 。
(2)实验时,先点燃 处(选“A”或“C”)酒精灯。
(3)写出装置C中主要反应的化学方程式: 。
(4)反应过程中装置D中出现白烟,白烟的成分为 。
(5)工业上要获得浓度较大的硝酸,通常先在稀硝酸中加入吸水剂,然后在 (选填“较低”或“较高”)温度下蒸馏,请用化学用语说明判断依据: 。
(6)若使氨气中N全部转化为硝酸,理论上通入的氨气与氧气的物质的量之比最大为 。
【答案】(1)球形干燥管
(2)C
(3)
(4)NH4NO3
(5) 较低
(6)1:2
【分析】A装置制备氨气,B干燥氨气,C中氨气发生催化氧化生成NO,D中NO和氧气反应生成二氧化氮,E中二氧化氮和水反应生成硝酸,F中氢氧化钠吸收氮氧化物,防止污染。
【详解】(1)根据装置图,仪器B的名称为球形干燥管;
(2)氨的催化氧化,应先加热催化剂,所以先点燃C处酒精灯。
(3)装置C中氨气和氧气在催化剂作用下反应生成一氧化氮和水,主要反应的化学方程式 。
(4)反应过程中装置D中硝酸和氨气反应生成出现白烟硝酸铵,白烟的成分为NH4NO3;
(5)硝酸不稳定,受热易分解,,所以在较低温度下蒸馏。
(6)氨气转化为硝酸,N元素化合价由-3升高为+5,Y氧元素化合价由0降低为-2,若使氨气中N全部转化为硝酸,根据得失电子守恒,理论上通入的氨气与氧气的物质的量之比最大为1:2。
3.(23-24高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期末)Ⅰ.某化学自主实验小组利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。
(1)装置发生的化学反应方程式为 。
(2)甲、乙分别是 (填标号)。
a.浓硫酸、浓硫酸 b.碱石灰、碱石灰 c.五氧化二磷、五氧化二磷 d.碱石灰、无水氯化钙
(3)若NO2能够被NH3还原产生无污染的气体,写出相应的化学反应方程式: 。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。
Ⅱ.硫酸可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业生产硫酸的流程图如图:
(5)工业上常以粉碎的黄铁矿FeS2为原料来制备SO2,将黄铁矿粉碎的原因是: 。
(6)写出催化反应室中SO2被氧化为SO3的化学方程式 。
(7)硫酸工业的尾气中含有少量SO2,为避免环境污染,可用强碱溶液吸收,请写出相关的离子反应方程式 。
【答案】(1)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)d
(3)6NO2+8NH37N2+12H2O
(4)缺少尾气处理装置
(5)增大接触面积,加快反应速率
(6)2SO2+O22SO3
(7)SO2+2OH-=H2O+
【分析】Ⅰ.浓氨水与CaO混合反应制取NH3,经装置甲U形管干燥剂的干燥后,通入锥形瓶中,在催化剂存在条件下,与装置E反应产生的经装置乙干燥的NO2发生反应:6NO2+8NH37N2+12H2O,就证明了NO2具有强的氧化性。
Ⅱ.FeS2煅烧反应产生SO2气体,然后与空气混合,经净化干燥后通入催化反应室,发生反应:2SO2+O22SO3,制取得到SO3,然后再吸收塔中用98%的浓硫酸吸收得到发烟硫酸,经稀释得到98%的浓硫酸,然后进入储存室进行储存;反应产生的含SO2的废气用NaOH溶液进行吸收,然后再进行排放。
【详解】(1)在装置E中Cu与浓硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO2、H2O,反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)装置甲是U形管,作用是干燥NH3,由于NH3是碱性气体,因此只能使用碱性干燥剂碱石灰进行干燥;装置乙是干燥管,作用是干燥NO2气体,由于NO2与水反应产生HNO3,因此只能使用酸性固体干燥剂或中性固体干燥剂干燥,可以是五氧化二磷或无水氯化钙,故合理选项是d;
(3)NO2与NH3在催化剂存在条件下反应产生无污染的气体是N2,同时反应产生H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的化学方程式为:6NO2+8NH37N2+12H2O;
(4)NH3、NO2在锥形瓶中反应产生N2,二者不可能恰好反应,而NH3、NO2又都是大气污染物,不能直接进行排放,而图示的装置图中缺少尾气处理装置,故此实验装置存在一个明显的缺陷是缺少尾气处理装置;
(5)工业上常以粉碎的黄铁矿FeS2为原料经煅烧反应来制备SO2,将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率;
(6)在催化反应室中SO2与O2在催化剂存在条件下加热400-500℃,在常压条件进行反应,SO2被氧化为SO3,该反应是可逆反应,反应的化学方程式是:2SO2+O22SO3;
(7)硫酸工业的尾气中含有少量SO2,SO2是大气污染物,会导致酸雨等。为避免环境污染,可根据SO2是酸性氧化物,可以用过量强碱NaOH溶液吸收。二者反应产生Na2SO3、H2O,则少量SO2与NaOH溶液反应的离子反应方程式为:SO2+2OH-=H2O+。
4.(23-24高一下·安徽淮南第二中学·期末)Ⅰ.某实验室利用SiHCl3(沸点33.0℃)与过量H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。装置如图所示(热源及夹持装置略去)。
(1)装置B中的试剂是 。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是 。装置D中发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.研究氮及其化合物的性质对改善人类的生存环境具有重要意义。回答下列问题:
(2)一种新型人工固氮的原理如图。该转化过程①②③反应中为氧化还原反应的是 (填编号)。假设每一步均完全转化,每生成0.4molNH3,同时生成 。
(3)在催化剂的作用下,向的烟气中喷入氨可使工厂废气中的氮氧化物转化为无污染的物质。写出消除的化学反应方程式: 。
(4)废水中氮的主要存在形态是硝态氮(以存在)和氨氮(以存在),还原法和氧化法是去除废水中氮的重要方法。
①还原法:控制其他条件相同,去除的某含氮废水(废水中总氮)中的硝态氮,图1为只加过量Na2SO3、图2为同时加过量Fe粉与Na2SO3时废水中含氮微粒的浓度随时间变化的图像。
分析上述图像,图1中生成N2的离子方程式为 ;图2中内发生主要反应的离子方程式为 。
②氧化法:利用NaClO将水体中氨氮氧化为N2.已知氧化性:,还原性:。研究发现,控制其他条件相同,当废水pH为范围内,氨氮去除率随溶液酸性增强而下降,分析原因是 。
【答案】(1) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3气化进入D中 SiHCl3+H2Si+3HCl
(2) ①③ 0.3
(3)
(4) 随着pH升高,氨氮废水中NH3含量增大,氨氮更容易被氧化(或者答:酸性增强,氨气转化为铵根,还原性:,所以氨氮去除率下降。)
【分析】Ⅰ.A制取氢气,SiHCl3能与H2O强烈反应,需要用浓硫酸干燥氢气,B干燥氢气;反应需要的温度比较高,D加热使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化;装置D发生SiHCl3+H2Si+3HCl制取Si,尾气需要处理,防止污染。
【详解】(1)SiHCl3能与H2O强烈反应,需要用浓硫酸干燥氢气,装置B中的试剂是浓硫酸;反应需要的温度比较高,在D中反应,SiHCl3的沸点较低,C中的烧瓶需要加热是为了使滴入烧瓶中的SiHCl3气化进入D中;装置D中有硅单质生成,同时生成HCl,故反应为SiHCl3+H2Si+3HCl。
(2)反应①为N2+6Li=2Li3N,属于氧化还原反应;反应②为Li3N+3H2O=NH3↑+3LiOH,属于非氧化还原反应;反应③为4LiOH4Li+O2↑+2H2O,属于氧化还原反应,故①③属于氧化还原反应;生成1molNH3转移3mol电子,生成1molO2转移4mol电子,根据得失电子守恒,故每生成0.4 mol NH3,同时生成0.3molO2。
(3)氮氧化物转化为无污染的物质,即氮气和水,根据得失电子守恒以及原子守恒得:。
(4)
①去除的某含氮废水(废水中总氮)中的硝态氮,加过量反应生成N2、和H2O,离子方程式为;图2中2060min内发生主要反应的离子方程式为: ;
②控制其他条件相同,当废水pH为范围内,氨氮去除率随溶液酸性增强而下降,原因是随着pH升高,氨氮废水中NH3含量增大,氨氮更容易被氧化(或者答:酸性增强,氨气转化为铵根,还原性:,所以氨氮去除率下降)。
5.(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期末)为探究碳素钢(仅含有C和)与浓硫酸反应后的气体产物,某学习小组设计了如下实验装置。(部分夹持装置省略)
回答下列问题
(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称为 。
(2)装置B的作用为 。
(3)一段时间后观察到B中溶液颜色稍变浅,C中溶液变浑浊,说明气体产物中含 (填化学式)。
(4)实验过程中观察到E中黑色固体变红、F中固体变蓝,H中溶液无明显变化,说明气体产物中含 (填化学式),产生该气体的离子方程式为 。
(5)根据以上实验,写出碳与浓硫酸反应的化学方程式 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)检验SO2、吸收SO2
(3)SO2 CO2
(4) H2
(5)
【分析】在装置A中碳素钢中杂质碳与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应产生CO2、SO2、H2O;SO2具有还原性,可以被装置B中酸性KMnO4溶液氧化为硫酸,KMnO4被还原为Mn2+,当B中溶液颜色变浅但是不褪色,说明SO2被完全吸收,装置C中澄清石灰水遇CO2反应产生CaCO3沉淀而使石灰水变浑浊;随着反应的进行,硫酸溶液浓度变稀,稀硫酸与Fe反应产生的H2,气体中含有的CO2、H2被装置D的碱石灰干燥,其中的CO2被吸收,干燥后的H2与CuO在加热时反应产生Cu、H2O,白色无水CuSO4遇水变为蓝色CuSO4•5H2O,H中澄清石灰水变浑浊,装置Ⅰ的碱石灰作用是吸收空气中的CO2、H2O,防止干扰CO2的检验。
【详解】(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称为分液漏斗;
(2)由分析可知,装置B的作用是检验SO2、吸收SO2;
(3)B中溶液颜色稍变浅,说明有SO2,C中溶液变浑浊,说明气体产中含CO2;
(4)实验过程中观察到E中黑色固体变红、F中固体变蓝,H中溶液无明显变化,说明气体产物中含H2,产生该气体是因为硫酸变稀后与铁反应,离子方程式为;
(5)碳与浓硫酸反应生成SO2、CO2和H2O,化学方程式为:。
6.(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。
Ⅰ.目前工业上主要采用接触法制备硫酸,其流程如下:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为 ,将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为 。
Ⅱ.硫酸的性质:某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物,利用下列装置进行了实验探究活动。
(2)A装置中用于添加浓硫酸的仪器名称为 ;请写出碳参与反应的化学方程式 。
(3)实验开始后,观察到装置B和装置C中溶液均褪色。两者褪色原理是否相同? (填“相同”或“不同”)。
(4)若D装置中溶液不褪色,E装置中溶液变浑浊,说明有 (填化学式)气体生成。实验过程中观察到 现象时,说明反应产物中还有H2生成。
(5)装置I中碱石灰的作用 。
【答案】(1) -1
(2) 分液漏斗
(3)不同
(4) CO2 G装置中黑色固体变为紫红色,H装置中白色固体变蓝
(5)防止空气中水蒸气进入H装置,对实验产生干扰
【分析】黄铁矿在空气中燃烧,生成三氧化二铁和二氧化硫,二氧化硫在五氧化二钒作催化剂、400~500℃的条件下催化氧化生成三氧化硫;分液漏斗中的浓硫酸与碳素钢中的碳在加热条件下发生反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,生成的混合气体通入品红溶液,二氧化硫具有漂白性,使品红溶液褪色,检验二氧化硫,二氧化硫具有还原性,能够和酸性高锰酸钾反应,将二氧化硫除去,再用品红溶液检验二氧化硫是否除尽,剩下的二氧化碳气态能使澄清石灰水变浑浊,碱石灰将二氧化碳和水蒸气除去,最后通入加热的氧化铜中,氧化铜黑色固体变为紫红色,无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,证明混合气体中由氢气,最后的碱石灰可以防止空气中的水蒸气进入装置,干扰实验,据此回答。
【详解】(1)黄铁矿(FeS2)中硫元素的化合价为-1价;将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为;
(2)由分析知,A装置中用于添加浓硫酸的仪器名称为分液漏斗;碳参与反应的化学方程式;
(3)由分析知,B中体现的是二氧化硫的漂白性,C中体现的是二样回流的还原性,两者原理不同;
(4)由分析知,若D装置中溶液不褪色,证明已经将二氧化硫除尽,E装置中溶液变浑浊,说明混合气体中由含有二氧化碳,说明有二氧化碳生成;观察到G装置中黑色固体变为紫红色,H装置中白色固体变蓝时,说明反应产物中还有H2生成;
(5)由分析知,装置I中碱石灰的作用是防止空气中水蒸气进入H装置,对实验产生干扰。
7.(23-24高一下·安徽铜陵等三·期末)某小组设计下列装置用于制备和探究的性质(夹持装置已略去)。
提示:二氧化硫易溶于水,难溶于、苯等有机溶剂。
回答下列问题:
(1)A装置中a导管的作用是 ,A装置中发生反应的化学方程式是 ;使用质量分数为70%的而不使用稀硫酸的原因是 。
(2)B装置可用于探究的还原性,该反应的离子方程式是 ;从角度设计实验方案验证其还原性,操作为 。
(3)D装置可用于探究的氧化性,实验现象为 。
(4)如果使用F装置代替A装置进行实验,使用可抽拉式铜丝的优点是 ,浓在该反应中所起的作用是 (填选项字母)。
A.强氧化性 B.吸水性 C.酸性 D.脱水性
(5)方框E装置用于尾气处理,下列装置不合理的是 (填选项字母)。
a. b. c. d.
【答案】(1) 平衡漏斗及烧瓶的气压,便于浓硫酸顺利流下 (浓) 稀硫酸含水较多不利于二氧化硫气体溢出
(2) 加入足量稀盐酸无明显现象再加入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀则说明SO2体现还原性
(3)溶液生成淡黄色沉淀
(4) 便于控制反应发生和停止 AC
(5)d
【分析】A装置为气体发生装置,B装置可用于探究SO2的还原性,C装置可用于验证SO2使品红溶液褪色,D装置可用于探究SO2的氧化性,据此分析。
【详解】(1)①A装置为气体发生装置,a导管的作用是平衡漏斗及烧瓶的气压,便于浓硫酸顺利流下;②A装置中发生反应的化学方程式是;③反应使用70%的H2SO4而不使用稀硫酸的原因是稀硫酸含水较多不利于二氧化硫气体溢出;
(2)①B装置可用于探究SO2的还原性,反应的离子方程式是;②操作步骤为加入足量稀盐酸无明显现象再加入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀则说明SO2体现还原性;
(3)D装置可用于探究SO2的氧化性,SO2将S2-氧化为S单质,溶液生成淡黄色沉淀;
(4)①用F装置可抽拉式铜丝代替A装置进行实验,便于控制反应发生和停止;②浓H2SO4在该反应中起强氧化性和酸性的作用,故选AC;
(5)方框E装置用于SO2尾气处理,d装置中饱和亚硫酸氢钠溶液和苯均不能吸收SO2气体,因此不合理,a、b、c均合理,故选d。
8.(23-24高一下·安徽亳州·期末)SO2在生活、生产中有重要用途,回答下列问题:
(1)某同学利用如图所示装置研究二氧化硫的性质。
①仪器a的名称为 。
②滴加浓硫酸之前、需要先通入一段时间N2,此操作的目的是 。
③装置A中发生反应的化学方程式为 。
④若溶液B为下列溶液,其中通入SO2一定不会产生沉淀的是 (填标号)。
A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2 C.Ca(ClO)2 D.BaCl2
⑤装置C中的实验现象是 ,该反应体现了SO2的 性。
(2)某化工厂用如图所示脱硫工艺流程除去燃煤产生的SO2。
①该工艺流程的催化剂是 (填化学式)。
②过程Ⅱ发生反应的离子方程式为 。
③为测定脱硫处理后排放尾气中SO2含量,实验小组将气体样品经过管道通入密闭容器中的100mL0.2000mol/L的酸性KMnO4溶液中。若管道中空气流量为aL/min,经过bmin溶液恰好褪色(假定样品中的SO2可被溶液充分吸收),则该空气样品中SO2的含量 g/L(用含a、b的式子表示)。
【答案】(1) 分液漏斗 排出装置内的空气,防止空气中氧气与二氧化硫、水反应 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑ D 溶液变浑浊 氧化
(2) FeSO4 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+
【分析】(1) A中先通入氮气,排除空气,然后关闭弹簧夹,然后A用浓硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,二氧化硫通入B装置中,C装置通入氢硫酸中,溶液出现浑浊;用氢氧化钠溶液反应被吸收,防止污染环境,(2)过程Ⅰ中FeSO4、O2、H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,反应的化学方程式为4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O;过程Ⅱ中SO2与Fe2(SO4)3溶液反应生成FeSO4、H2SO4,反应的化学方程式为SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,
【详解】(1)①由题干实验装置图可知,仪器a的名称为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
②装置的空气中有氧气,氧气会与二氧化硫、水反应,向仪器a中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间N2,此操作的目的是排出装置内的空气,防止空气中氧气与二氧化硫、水反应,故答案为:排出装置内的空气,防止空气中氧气与二氧化硫、水反应;
③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,则发生反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑,故答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑;
④
A.Ba(OH)2中通入SO2,反应方程式为:Ba(OH)2+SO2=BaSO3↓+H2O,有沉淀产生,A不合题意;
B.Ba(NO3)2中通入SO2中SO2溶于水使溶液显酸性,则H+和Ba(NO3)2电离出的硝酸根能将SO2氧化物硫酸根,可以生成BaSO4白色沉淀,B不合题意;
C.ClO-具有氧化性,酸性条件下氧化性更强,故Ca(ClO)2中通入SO2能够生成微溶物CaSO4,即可产生白色沉淀CaSO4,C不合题意;
D.由于HCl的酸性强于H2SO3,故BaCl2中通入SO2不反应,不生成沉淀,D符合题意;
故答案为:D;
⑤由分析可知,装置C中的实验现象是溶液变浑浊,反应原理为:H2S+SO2=3S↓+2H2O,该反应体现了SO2的氧化性,故答案为:溶液变浑浊;氧化;
(2)①由题干转化历程图可知,该工艺流程的催化剂是FeSO4,故答案为:FeSO4;
②过程Ⅱ是二氧化硫和硫酸铁反应生成硫酸和硫酸亚铁,其反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,则离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,故答案为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+;
③为测定脱硫处理后排放尾气中SO2含量,实验小组将气体样品经过管道通入密闭容器中的100mL0.2000mol/L的酸性KMnO4溶液中,若管道中空气流量为aL/min,经过bmin溶液恰好褪色(假定样品中的SO2可被溶液充分吸收),根据电子守恒可知:5n(KMnO4)=2n(SO2),则消耗的SO2的物质的量为:n(SO2)=n(KMnO4)=×0.2000mol/L×0.1L=0.05mol,通入的空气为abL,则该空气样品中SO2的含量=g/L,故答案为:。
9.(23-24高一下·安徽六安毛坦厂中学·期末)某研究性学习小组为了深度探究和验证甲烷的化学性质,设计实验如下。回答下列问题:
I.探究甲烷的还原性:
(1)从化合价变化角度分析,甲烷具有还原性的原因是 ;实验过程中观察到无水逐渐变蓝,澄清石灰水出现浑浊现象,则与充分反应的化学方程式为 。
Ⅱ.探究甲烷与氯气的取代反应
(2)装置甲中制取氯气的化学方程式为 。
(3)装置乙中饱和溶液的作用是 ;待集气瓶中气体占容积的四分之三时,关闭分液漏斗活塞,并打开日光灯,一段时间后,集气瓶中出现的现象是 。
(4)甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的反应方程式为 。
【答案】(1) 甲烷中C元素的化合价为价
(2)
(3) 降低溶解度,收集,同时吸收反应生成物 气体颜色逐渐褪去(变淡),集气瓶内壁有油状液滴生成,集气瓶内液面上升
(4)
【详解】(1)根据氧化还原反应的价态规律:甲烷中C元素的化合价为价,化合价能升高,能发生氧化反应,作还原剂,具有还原性;观察到无水逐渐变蓝,说明有水生成,澄清石灰水出现浑浊现象,说明有二氧化碳生成,则与充分反应的化学方程式为:。
答案为:甲烷中C元素的化合价为价;。
(2)装置甲中制取氯气的化学方程式为:。
答案为:。
(3)装置甲制备的氯气中含有氯化氢气体,饱和溶液降低溶解度,收集,同时吸收反应生成物;在日光灯照射下,氯气与甲烷发生取代反应,依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,其中除一氯甲烷为气态,其余三种氯的取代物均为油状液态物质,集气瓶中出现的现象是气体颜色逐渐褪去(变淡),集气瓶内壁有油状液滴生成,集气瓶内液面上升。
答案为:降低溶解度,收集,同时吸收反应生成物;气体颜色逐渐褪去(变淡),集气瓶内壁有油状液滴生成,集气瓶内液面上升。
(4)甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的反应方程式为:
答案为:。
10.(23-24高一下·安徽芜湖·期末)餐厨垃圾在酶的作用下可获得乙醇,进一步反应可制备有机物C和高分子材料G,转化关系如下:
(1)B中含有的官能团名称是 。
(2)反应ⅱ的反应类型是 。
(3)上述物质中能发生银镜反应的物质是 (写结构简式)。
(4)反应ⅰ的化学方程式是 。
(5)G的结构简式是 。
(6)下列说法中,正确的是 (选填字母)。。
a.E、F均属于烃 b.E的同分异构体只有1种
c.反应ⅲ为取代反应 d.F和G都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(7)写出满足下列条件的一种结构简式 。
①乙烯的同系物;②只有一种等效氢;③碳原子数小于等于10
【答案】(1)羧基
(2)加成反应
(3)
(4)
(5)
(6)b
(7)
【分析】乙醇被催化氧化生成A为CH3CHO,A被氧化生成B为CH3COOH,B和乙醇发生酯化反应生成C为CH3COOCH2CH3;D和氯气发生加成反应生成E,则D为CH2=CH2,E发生消去反应生成F,F发生加聚反应生成G为聚氯乙烯,据此解答;
【详解】(1)B是CH3COOH,含有的官能团是羧基;
(2)反应ⅱ为乙烯和氯气发生加成反应;
(3)上述物质中能发生银镜反应的物质是;
(4)反应ⅰ为乙酸和乙醇发生取代反应生成乙酸乙酯和水,化学方程式是;
(5)
G的结构简式是;
(6)a.烃是指碳和氢两种元素组成的有机化合物,E、F中均含氯元素,故a错误;
b.E的同分异构体只有CH(Cl)2CH3,,故b正确;
c.反应ⅲ为消去反应,故c错误;
d.G中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故d错误;
答案选b。
(7)
乙烯的同系物只有一个碳碳双键,只有一种等效氢;碳原子数小于等于10,则满足条件的结构是。
11.(23-24高一下·安徽六安叶集皖西当代中学·期末)溴单质是重要的化工原料之一,工业上从海水中提取溴的流程如下:(已知:海水中溴元素主要以形式存在)
(1)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔,用和水进行吸收,写出吸收反应的化学方程式: 。
(2)吸收后的空气进行循环利用。吹出时,吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大,吹出率反而下降的原因是: 。
(3)“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式: 。当有3 mol Br2参加反应,发生转移的电子的物质的量为 。
(4)用于吸收的是工业制硫酸的重要物质,其中主反应是催化氧化。现将与足量置于密闭容器中,在催化剂、条件下发生反应。与的物质的量浓度随时间的变化如图所示,请回答下列问题。
i.反应开始至末,以的浓度变化表示该反应的平均速率是 ;时,反应是否达到化学平衡状态 (填“是”或“否”)。
ⅱ.关于该反应下列说法不正确的是 。
a.催化剂可以加快化学反应速率
b.改变温度或压强,可以实现的完全转化
c.当生成且消耗时,反应达到化学平衡状态
【答案】(1)
(2)过量的随吸收后的空气进入吹出步骤,与溴反应,使溴的吹出率下降
(3)
(4) 否 b
【分析】浓海水经酸化、通入氯气氧化可以将转化为单质;利用空气吹出法可将吹出,并用和水进行吸收,得到含HBr的混合溶液;最后再次通入氯气氧化得到单质。
【详解】(1)吸收塔中与、水反应生成氢溴酸和硫酸,化学方程式为。
(2)若流量过大,则过量的会随吸收后的空气进入吹出步骤,与反应,使得溴的吹出率下降。
(3)步骤①中使用溶液吸收单质,反应生成NaBr、NaBrO3和CO2气体,离子方程式为;根据离子方程式可知,溴元素化合价从0价转变为-1价和+5价,歧化反应生成NaBr、NaBrO3,结合溴元素化合价变化情况可得,当有3 mol Br2参加反应,发生转移的电子的物质的量为。
(4)i.反应开始至末,以的浓度变化表示该反应的平均速率为;后,浓度仍在减小,说明时反应没有达到化学平衡状态。
ⅱ.
a.使用催化剂,可以有效加快化学反应速率,a正确;
b.的催化氧化反应为可逆反应,改变温度或压强,可以提高的转化率,但不能实现的完全转化,b错误;
c.当生成且消耗时,说明正逆反应速率相等,则反应达到化学平衡状态,c正确;
答案选b。
12.(23-24高一下·安徽淮南第二中学·期末)海洋是一座资源的宝库,化学工业中的许多基础原料都来自海洋,以下是利用海洋资源生产卤素单质Cl2、Br2、I2的工艺流程。回答下列问题:
注:i.同温同浓度下的氧化性:Cl2>IO>I2
ii.25℃时,I2在水中与CCl4中的溶解度如下表:
溶剂
溶解度
H2O
0.034g/100g
CCl4
2.9g/100g
(1)物质A在常温常压下为气体,其化学式为 。
(2)步骤Ⅰ不需要用到下列仪器中的 (填标号),步骤Ⅱ的操作名称为 。
a.酒精灯 b.漏斗 c.坩埚 d.泥三角
(3)步骤Ⅲ中氧化I-为I2时,需要严格控制Cl2的用量,目的是 。
(4)在步骤Ⅳ能利用CCl4从水溶液中提取I2的原因是 。
(5)通过步骤Ⅴ已获得Br2,步骤Ⅵ中又利用SO2将Br2还原为Br-的目的是 ,步骤Ⅵ中有关反应的化学方程式为 。
【答案】(1)H2
(2) b 过滤
(3)防止产物I2继续被Cl2氧化为而造成产品损失
(4)I2在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度
(5) 富集溴元素 Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
【分析】电解NaCl溶液得到NaOH溶液、H2、Cl2,氯气的氧化性比碘、溴的强,氯气通入含I-溶液可将碘离子氧化为I2,用CCl4萃取得到有机层,再蒸馏得到单质碘;氯气氧化溴离子得到低浓度的溴溶液,热空气吹出Br2,再与SO2发生氧化还原反应生成HBr和硫酸,再通入Cl2将HBr氧化为Br2。
【详解】(1)电解NaCl溶液得到NaOH溶液、H2、Cl2,则A为H2;
(2)步骤Ⅰ灼烧固体海带,需要酒精灯、坩埚、泥三角,不需要用到漏斗,故选b,步骤Ⅱ将悬浊液分离出含I-溶液和滤渣,操作名称为过滤;
(3)步骤Ⅲ中氧化I-为I2时,需要严格控制Cl2的用量,目的是防止产物I2继续被Cl2氧化为而造成产品损失;
(4)由表可知,步骤Ⅳ能利用CCl4从水溶液中提取I2的原因是I2在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度;
(5)步骤Ⅵ中又利用SO2将Br2还原为Br-的目的是富集溴元素,Br2与SO2发生氧化还原反应生成HBr和硫酸,反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr。
13.(23-24高一下·安徽太和中学·期末)溴在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用,以海水为原料提取溴单质的流程如图所示。下列说法错误的是
A.海水可通过反渗透、蒸馏、冷冻法等达到淡化目的
B.提取溴的过程中先经过“吹出塔”后经过“吸收塔”的目的是富集溴
C.“吸收塔”中发生反应的化学方程式为
D.“蒸馏塔”中发生反应时作为还原剂
【答案】D
【分析】海水中加稀硫酸酸化后,通入氯气,溴离子氧化为溴单质,溴易挥发,热空气吹出后在吸收塔中用二氧化硫水溶液吸收,在蒸馏塔中氯气再次将溴离子氧化为溴单质,得到液溴。整个过程中经过两次溴的转化,其目的是:对溴元素进行富集(或富集溴元素)。
【详解】A.海水可通过反渗透、蒸馏、冷冻法等达到淡化目的,A正确;
B.根据分析,整个过程中经过两次溴的转化,其目的是:对溴元素进行富集(或富集溴元素),B正确;
C.吸收塔中用二氧化硫水溶液吸收Br2,化学方程式为,C正确;
D.“蒸馏塔”中发生反应时作为氧化剂,D错误;
故选D。
14.(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期末)目前世界上60%的镁是从海水中提取的,下面是提取镁的流程图:
其中,的熔点为2800℃,MgCl2的熔点为712℃
(1)从海水中获取淡水最常用的方法是 。
(2)操作A是 ,试剂a为 (填化学式)。
(3)由无水制取金属镁的化学方程式为 。
(4)下列试剂中,能用于检验氯化镁中是否含水的是: (填选项)。
A. B.无水硫酸铜 C.浓硫酸
【答案】(1)蒸馏法
(2) 过滤 HCl
(3)
(4)B
【分析】生石灰氧化钙溶于水生成氢氧化钙,加入海水中沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤后加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失去结晶水得到氯化镁固体,熔融电解得到金属镁,据此回答。
【详解】(1)从海水中获取淡水最常用的方法是蒸馏法;
(2)分离不溶于水的固体和液体,可用过滤的方法,从沉淀池中得到氢氧化镁用过滤的方法;从氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,加入的足量试剂a是HCl;
(3)无水MgCl2在熔融状态下,电解会产生Mg和Cl2,反应方程式为:;
(4)能用于检验氯化镁中是否含水的是无水硫酸铜,遇到水,白色固体变为蓝色,故答案为:B。
15.(23-24高一下·安徽安庆一中·期末)我国拥有很长的海岸线,具有丰富的海洋资源,以海水为原料的盐化工是我国重要产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液,其中除含镁盐外,还含有其他盐类(如图甲所示)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的题目:
(1)根据图甲所示,写出盐卤中含量较多的两种盐的化学式: 、 。
(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线,已知时,和的溶解度分别为M、N则它们溶解度大小的关系为 ;将盐卤加热到以上,根据溶解度曲线,首先析出的晶体应是 。
(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如下所示:
“操作①”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来,操作①的名称是 。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为 。操作②的名称是 。
(4)用电解熔融的氯化镁的方法制备金属镁。假设生产过程中镁元素没有损失,则卤水可制备镁 g。
【答案】(1)
(2) 相等
(3) 过滤 蒸发浓缩、冷却结晶
(4)4.8
【分析】贝壳含碳酸钙,高温分解生成A为CaO,CaO和水反应生成Ca(OH)2,卤水与Ca(OH)2生成Mg(OH)2沉淀,加入试剂B为稀盐酸反应生成MgCl2和水,经过蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁结晶物,加热分解生成氯化镁,在熔融状态下电解氯化镁生成镁和氯气;
【详解】(1)从甲图中可以看出1000g盐卤中含有的NaCl、、、KCl分别为163.0g、142.5g、60.0g、22.0g。由此可见,含量较多的两种盐是NaCl、;
(2)在t1℃时,KCl和的溶解度曲线相交,溶解度相等;t2℃以后,的溶解度随着温度的升高而降低,故升高到一定温度时首先析出的是;
(3)分离固体与液体混合物应用过滤方法,由于最终得到的是氯化镁,因此试剂B是盐酸,则氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为;而使溶液中的溶质以晶体的形式析出则需要蒸发浓缩、冷却结晶;
(4)制备金属镁应该电解熔融的,如果电解氯化镁溶液则得到的不是镁,而是氢气,因此乙同学能够成功地制备金属镁;根据卤水中镁元素守恒,可以得出电解所得到的镁的质量为。
16.(23-24高一下·安徽蚌埠·期末)以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯的流程如下:
(1)某兴趣小组尝试利用该原理酿制米酒。
①《齐民要术》中记载“浸曲三日,如鱼眼汤沸,酘米。其米绝令精细”,此中“曲”为酒曲,含有酶,在反应中起 作用。
②为了更好地了解米的发酵过程,小组同学每隔24小时测定米酒的酒精度和pH,连续10天,收集相关数据绘制了实验数据图:
从数据变化可以看出,随着时间的推移,米酒的酒精度变化呈先增大后基本稳定的趋势,其可能原因为 。
(2)“酒是陈的香”是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室可以用如图所示的装置,在试管a中加入乙醇、乙酸、浓硫酸制取乙酸乙酯。回答下列问题:
①在实验中球形干燥管除起冷凝作用外,另一个重要作用是 。
②写出制取乙酸乙酯的化学方程式 。
③若要把试管b中的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是 (填字母)。
A.分液 B.蒸馏 C.过滤
(3)乙酸是一种重要的有机酸,易溶于水和乙醇,被广泛应用于生产生活中。为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,有人设计用如图所示装置,一次实验达到目的(不能再选用其他酸性溶液)。
①装置B中所盛试剂是饱和碳酸氢钠溶液,其作用是 。
②装置C中出现的现象是 。
③由实验可知三种酸的酸性由强到弱顺序为 (用化学式表示)。
【答案】(1) 催化 乙醇浓度较高时会抑制酵母菌的活性,使得发酵作用逐渐停止,导致米酒的酒精度先增大后基本稳定
(2) 防止倒吸 A
(3) 除去中的蒸气 有白色沉淀产生
【分析】由有机物的转化关系可知,淀粉经水解、发酵制得乙醇,铜做催化剂条件下乙醇和氧气共热发生氧化反应生成乙醛,催化剂作用下乙醛和氧气共热发生氧化反应生成乙酸,浓硫酸作用下乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水。
【详解】(1)①酒曲中含有的酶是淀粉经水解、发酵转化为乙醇反应的催化剂,故答案为:催化;
②酶的主要成分是蛋白质,乙醇的浓度过大会使蛋白质变性,导致酶的催化活性减弱,所以米酒的酒精度变化呈先增大后基本稳定的趋势是因为乙醇浓度较高时会抑制酵母菌的活性,使得发酵作用逐渐停止,导致米酒的酒精度先增大后基本稳定,故答案为:乙醇浓度较高时会抑制酵母菌的活性,使得发酵作用逐渐停止,导致米酒的酒精度先增大后基本稳定;
(2)由实验装置图可知,试管a中发生的反应为浓硫酸作用下乙酸与乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,试管b中盛有的饱和碳酸钠溶液用于除去乙酸乙酯中的乙酸、乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度便于分层,装置中球形干燥管起冷凝和防倒吸的作用;
①由分析可知,在实验中球形干燥管起冷凝和防倒吸的作用,故答案为:防止倒吸;
②由分析可知,制取乙酸乙酯的反应为浓硫酸作用下乙酸与乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为,故答案为:;
③乙酸乙酯不溶于水,所以可以用分液的方法将试管b中的乙酸乙酯分离出来,故选A;
(3)由实验装置图可知,装置A中乙酸溶液与碳酸钙反应生成二氧化碳,用于验证乙酸的酸性强于碳酸,装置B中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去挥发出的乙酸,防止干扰二氧化碳与硅酸钠溶液的反应,装置C中发生的反应为二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸,用于验证碳酸的酸性强于硅酸;
①由分析可知,装置B中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去挥发出的乙酸,防止干扰二氧化碳与硅酸钠溶液的反应,故答案为:除去中的蒸气;
②装置C中发生的反应为二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸,实验现象为有白色沉淀产生,故答案为:有白色沉淀产生;
③由分析可知,三种酸的酸性由强到弱顺序为,故答案为:。
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