第四章 非金属及其重要化合物(综合训练)(福建专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-10-30
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内容正文:
第四章 非金属及其重要化合物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量: C 12 N 12 O 16 S 32 Cu 64 Be 9
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10个小题,每小题4分,共40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.(2025·福建福州·模拟预测)目前世界各国都在大力发展新能源汽车,我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。关于新能源汽车有关问题,下列叙述不正确的是
A.新能源汽车中需要一些高温陶瓷,其属于新型无机非金属材料
B.新能源汽车的大力发展可以减少我国石油消耗和二氧化碳的排放
C.乙醇属于可再生能源,可作汽车燃料
D.轻量化材料可以降低汽车重量,铝合金、PC材料等都属于金属材料
2.(24-25高三上·福建宁德第一中学·期中)利用如图所示装置(夹持装置略)进行试验,b中现象不能证明a中产物生成的是
a中反应
b中检测试剂及现象
装置
A
2-氯丙烷与KOH乙醇溶液生成丙烯
溴的四氯化碳溶液褪色
B
铜和浓硫酸生成SO2
品红溶液褪色
C
浓硝酸分解生成NO2
硫化钠溶液变浑浊
D
浓氢氧化钠与氯化铵溶液生成NH3
酚酞溶液变红
A.A B.B C.C D.D
3.(2025届·福建省福州市部分学校·三模)下列各项选用的仪器(部分夹持装置已略去)和药品能达到实验目的的是
A.制取并收集氨气
B.测定中和热
C.制取少量氯气
D.灼烧海带
A.A B.B C.C D.D
4.(2025·福建龙岩·一模)“劳动最光荣”,下列各劳动项目与对应的化学知识解释错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用柠檬酸除水垢()
(柠檬酸)(碳酸)
B
用热的纯碱溶液清洗厨房里的油污
温度升高纯碱水解程度增大
C
煮完菜后及时清洗铁锅并晾干
能防止铁锅因发生析氢腐蚀而生锈
D
84消毒液与洁厕灵分开使用
两者会反应产生氯气
A.A B.B C.C D.D
5.(24-25高三上·福建宁德第一中学·期中)某科学小组构想用锂元素的转化过程来持续合成氨,原理如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2g14N2和16O2的混合气体中含有质子数目为NA
B.22.4LN2与过量锂反应断裂的N≡N键的数目为NA
C.1molLi3N与过量水反应,收集的气态氨分子数目为NA
D.0.1mol•L-1LiOH溶液中含有阴、阳离子总数为0.2NA
6.(2026届·福建省福州市言蹊·适应性检测)下列化学方程式书写正确的是
A.实验室制备二氧化碳:
B.铁丝在氯气中点燃:
C.氯气与水反应的离子方程式:
D.铁与硫粉混合后加热:
7.(2025·福建福州·模拟预测)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.提纯乙酸乙酯
B.吸收氨气
C.钠的燃烧
D.制取少量
A.A B.B C.C D.D
8.(2025·福建·模拟预测)下列有关方程式正确的是
A.溶液与少量溶液反应:
B.向溶液中滴加少量的溶液:
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D.过量与(含酚酞)溶液由红色变无色:
9.(2025届高三·福建龙岩、三明部分学校·10月联考)下列实验操作、现象及结论均正确且相对应的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中持续滴加氯水
溶液先由无色变为棕黄色,一段时间后褪色
氯水可以氧化
B
用玻璃棒蘸取某溶液在火焰上灼烧
火焰呈黄色
该溶液中含有钠元素
C
将灼热的木炭颗粒加到浓硝酸中
出现红棕色气体
木炭还原了
D
向淀粉溶液中滴加稀硫酸,水浴加热一段时间后加入银氨溶液
无银镜生成
淀粉未发生水解
A.A B.B C.C D.D
10.(2025·福建·一模)从碲化镉(CdTe)废料中回收碲并制备硫化镉(CdS)的工艺流程如下:
已知:“氧化酸浸”中有和生成。下列说法错误的是
A.“氧化酸浸”中主要的反应为
B.“还原”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.“沉淀”过程中可能有生成
D.“沉淀”过程中HCl的作用是防止生成
第II卷(非选择题 共60分)
二、非选择题:本题共4个小题,共60分。
11.(15分)(2025·福建·模拟预测)是饮用水、工业用水、城市污水及游泳池循环水处理的高效廉价絮凝剂,也是中学实验室中常见的试剂。某实验小组用以下装置制备固体,并探究溶液与的反应。已知:晶体易升华,溶液易水解。
I.的制备
(1)装置C中碱石灰的作用是 。
(2)从中选择合适的装置制备纯净的,正确的接口顺序为 (可选试剂:饱和食盐水、溶液、浓硫酸、碱石灰,仪器可重复使用)。
(3)写出装置D中制备的化学方程式: 。
Ⅱ.探究盐溶液与的反应,进行了如下实验。
实验装置
序号
试剂a
实验现象
Ⅰ
溶液
溶液逐渐变为蓝色。2天后,片有较大量剩余,溶液仍为蓝色
Ⅱ
溶液
溶液逐渐变为蓝绿色,铜片表面覆盖有白色固体(经检验为)。2天后,白色固体消失,片无剩余,溶液中产生大量红褐色沉淀
Ⅲ
溶液
溶液逐渐变为绿色,实验过程中未见气泡产生。2天后,片少量剩余,溶液中产生大量红褐色沉淀
资料:i.是难溶于水的白色固体;ii.(棕色)。
(4)小组同学取实验I中反应2天后的溶液于试管中,加入2滴溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀。
甲同学猜想可能在该条件下被氧化了。
①用离子方程式表示甲同学的猜想 。
②若向溶液中滴加足量的和的混合溶液,经过一系列操作得到白色沉淀的质量,则的产率为 。
(5)对比实验I和实验Ⅱ,小组同学推测可以催化与反应。其理由是 。
(6)实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色,小组同学猜测反应中生成了,设计并实施了以下实验,验证了其猜想。
步骤
实验操作
实验现象
①
向盛有金属片的烧杯中加入试剂X
2天后溶液颜色无明显变化,铜片表面有细小气泡附着
②
继续加入少量固体
溶液迅速变为浅棕色
试剂X是 。
综合以上实验,盐溶液与反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。
12.(15分)(24-25高三上·福建福州十校·期中)NaClO2是重要漂白剂和消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白杀菌。实验室制备NaClO2装置如图1所示。
已知:i.NaClO2的溶解度曲线如图2所示;若溶液温度高于60℃,NaClO2发生分解。
ii.ClO2气体浓度超过10%时,易发生爆炸性分解。
(1)装置A中发生的主要反应的化学方程式: 。
(2)下列实验操作一定能提高ClO2吸收效率的有___________。
A.装置C采用热水浴 B.加快滴加浓硫酸的速率
C.适当提高H2O2的浓度 D.通过多孔球泡向C的混合溶液中通ClO2
(3)试管C中获得的产品往往混有Na2SO4杂质,其原因是 。
(4)反应过程中,打开K1,并缓慢鼓入N2的目的是 , 。
(5)反应结束后,补充完整制取NaClO2晶体的实验方案:取试管C中的溶液, ,38℃趁热过滤,38℃~60℃热蒸馏水洗涤晶体,至取最后一次洗涤液滴加盐酸和BaCl2溶液无沉淀产生,低温干燥,得到NaClO2晶体。
(6)产品中NaClO2质量分数的测定:称取5.000g产品配成250mL溶液;取25.00mL所配溶液,加入足量KI溶液和稀硫酸,发生反应:(方程式未配平);向充分反应后的混合物中逐滴加入0.8400溶液至恰好完全反应:(方程式均未配平),消耗溶液20.00mL。
①该滴定实验中使用的指示剂为 ,滴定终点的现象是 。
②若加入KI溶液后在空气中放置时间过长,会导致测得的NaClO2质量分数 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
13.(15分)(24-25高三上·福建福州第一中学·期中)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体。
I.【查阅资料】
①是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与溶液混合无沉淀生成。
②向和混合溶液中通入可制得,所得产品常含有少量和。
③易被氧化;难溶于水,可溶于稀盐酸。
Ⅱ.【制备产品】
实验装置如图所示(省略夹持装置):
实验步骤:
(1)步骤一:仪器a的名称是 ;试剂b为 (填化学名称);E中的试剂是 (选填下列字母编号)。
A.稀 B.NaOH溶液 C.饱和溶液
步骤二:先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓。
(2)步骤三:待和完全消耗后,结束反应。过滤C中的混合物,滤液经 (填写操作名称)、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ.【探究与反思】
(3)为验证产品中含有和,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀、稀、稀盐酸、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,滴加足量溶液,有白色沉淀生成, ,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有和。
(4)为减少装置C中生成的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤二进行了改进,改进后的操作是 。
(5)的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过 方法提纯。
14.(15分)(24-25高三上·福建宁德一级达标学校·一模)氨基钠常用作有机合成的还原剂、脱水剂。某学习小组拟制备氨基钠并测定产品的纯度。(已知:氨基钠极易水解且易被空气氧化)
【制备方法一】:如图1装置,以和Na为原料加热至制备氨基钠,并检验生成的产物。
(1)实验时,应先关闭 (填或),打开 (同上),通一段时间He,排尽装置内的空气。
(2)B中的作用是 ,C装置的作用是 。
(3)为证明A中反应的气体产物,需要观察到的实验现象:①E中黑色粉末变红;② 。
【制备方法二】:如图2装置,用液氨和金属钠片制备氨基钠
已知:碱金属的液氨溶液中含有蓝色溶剂化电子,钠在液氨中先形成蓝色溶液后缓慢生成气体和氨基钠粒状沉积物。
(4)E装置的作用是 。
(5)钠和液氨形成蓝色溶液的离子方程式 。0.2mol钠投入液氨中,生成0.01mol氢气时,钠转移的电子数目为 。
【产品纯度测定】
(6)气体体积法:取3.9g产品,按图3装置进行实验(产品所含杂质与水反应不生成气体)。仪器F的名称为 ,恒压分液漏斗中侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有 。G中液面从变为(已知,数据已折合为标准状况),则产品纯度为 。(用含的代数式表示)
(7)气体质量法:称取8.0g氨基钠产品与适量水在加热条件下充分反应后,将生成的气体全部驱赶出来并用碱石灰干燥后,再用浓硫酸充分吸收,称量测得浓硫酸增重3.4g,则氨基钠产品的纯度为 %(保留三位有效数字)。
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第四章 非金属及其重要化合物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量: C 12 N 12 O 16 S 32 Cu 64 Be 9
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10个小题,每小题4分,共40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.(2025·福建福州·模拟预测)目前世界各国都在大力发展新能源汽车,我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。关于新能源汽车有关问题,下列叙述不正确的是
A.新能源汽车中需要一些高温陶瓷,其属于新型无机非金属材料
B.新能源汽车的大力发展可以减少我国石油消耗和二氧化碳的排放
C.乙醇属于可再生能源,可作汽车燃料
D.轻量化材料可以降低汽车重量,铝合金、PC材料等都属于金属材料
【答案】D
【详解】A.高温陶瓷属于新型无机非金属材料,故A正确;
B.新能源汽车的大力发展,能减少常规能源的消耗,减少二氧化碳的排放,故B正确;
C.乙醇燃烧产物、通过光合作用转化为有机物淀粉、纤维素等,这些物质水解产物葡萄糖在酒化酶作用下又转化为乙醇,故乙醇属于可再生能源,可作汽车燃料,故C正确;
D.PC属于有机高分子材料,故D错误;
选D。
2.(24-25高三上·福建宁德第一中学·期中)利用如图所示装置(夹持装置略)进行试验,b中现象不能证明a中产物生成的是
a中反应
b中检测试剂及现象
装置
A
2-氯丙烷与KOH乙醇溶液生成丙烯
溴的四氯化碳溶液褪色
B
铜和浓硫酸生成SO2
品红溶液褪色
C
浓硝酸分解生成NO2
硫化钠溶液变浑浊
D
浓氢氧化钠与氯化铵溶液生成NH3
酚酞溶液变红
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.2−氯丙烷与氢氧化钾乙醇溶液共热发生消去反应生成能使溴的四氯化碳溶液褪色的丙烯,则溴的四氯化碳溶液褪色能说明2−氯丙烷与氢氧化钾乙醇溶液共热发生消去反应生成丙烯,故A不符合题意;
B.铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,则品红溶液褪色能说明铜与浓硫酸共热反应生成二氧化硫,故B不符合题意;
C.浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸也能与硫化钠溶液反应生成黄色S沉淀,则溶液变浑浊不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮,故C符合题意;
D.浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成能使酚酞溶液变红的氨气,则酚酞溶液变红能说明浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气,故D不符合题意;
故选C。
3.(2025届·福建省福州市部分学校·三模)下列各项选用的仪器(部分夹持装置已略去)和药品能达到实验目的的是
A.制取并收集氨气
B.测定中和热
C.制取少量氯气
D.灼烧海带
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.制取氨气时,药品应为氯化铵固体与熟石灰固体共热(需加热装置),或浓氨水与生石灰(固体)混合(无需加热),图中使用浓氨水与熟石灰[Ca(OH)2],不能有效产生氨气;A不能达到实验目的;
B.测定中和热的简易装置中两个烧杯的上口应该相平,并且测定中和热需使用环形玻璃搅拌棒搅拌使酸碱充分反应,图中缺少环形玻璃搅拌棒,导致热量测量不准确,B不能达到实验目的;
C.制取氯气用KMnO4与浓盐酸常温反应,但装置中多孔隔板适用于难溶块状固体,KMnO4为粉末状且溶于水,无法控制反应;C不能达到实验目的;
D.灼烧海带需用坩埚,装置中坩埚置于泥三角上,下方酒精灯加热,符合灼烧固体的仪器要求,D能达到实验目的;
故选D。
4.(2025·福建龙岩·一模)“劳动最光荣”,下列各劳动项目与对应的化学知识解释错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用柠檬酸除水垢()
(柠檬酸)(碳酸)
B
用热的纯碱溶液清洗厨房里的油污
温度升高纯碱水解程度增大
C
煮完菜后及时清洗铁锅并晾干
能防止铁锅因发生析氢腐蚀而生锈
D
84消毒液与洁厕灵分开使用
两者会反应产生氯气
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.(柠檬酸)(碳酸),柠檬酸能与碳酸钙反应,所以用柠檬酸除水垢,故A正确;
B.碳酸钠水解使溶液呈碱性,温度升高纯碱水解程度增大,碱性增强,所以用热的纯碱溶液清洗厨房里的油污,故B正确;
C.煮完菜后及时清洗铁锅并晾干,能防止铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈,故C错误;
D.次氯酸钠和盐酸反应生成氯化钠、氯气、水,所以84消毒液与洁厕灵分开使用,故D正确;
选C。
5.(24-25高三上·福建宁德第一中学·期中)某科学小组构想用锂元素的转化过程来持续合成氨,原理如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2g14N2和16O2的混合气体中含有质子数目为NA
B.22.4LN2与过量锂反应断裂的N≡N键的数目为NA
C.1molLi3N与过量水反应,收集的气态氨分子数目为NA
D.0.1mol•L-1LiOH溶液中含有阴、阳离子总数为0.2NA
【答案】A
【详解】A.14N2的摩尔质量为28g/mol,1个分子中含有14个质子,16O2的摩尔质量为32g/mol,1个分子中含16个质子,设混合气体中14N2为xg,16O2为(2-x)g,则2g14N2和16O2的混合气体含有质子数目为=NA,A正确;
B.未告知N2所处的状态,无法计算22.4LN2的物质的量,也就无法计算与过量锂反应断裂的N≡N键的数目,B错误;
C.根据反应Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑可知1molLi3N与过量水反应,生成NH3的物质的量为1mol,但由于NH3极易溶于水,故收集的气态氨分子数目小于NA,C错误;
D.未告知溶液的体积,无法计算0.1mol•L-1LiOH溶液中含有阴、阳离子总数,D错误;
故答案为:A。
6.(2026届·福建省福州市言蹊·适应性检测)下列化学方程式书写正确的是
A.实验室制备二氧化碳:
B.铁丝在氯气中点燃:
C.氯气与水反应的离子方程式:
D.铁与硫粉混合后加热:
【答案】D
【详解】A.实验室制备二氧化碳通常用碳酸钙与稀盐酸反应,高温煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳是工业方法,实验室通常用石灰石和稀盐酸制备二氧化碳,化学方程式为,A错误;
B.铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3而非FeCl2,正确的方程式为,B错误;
C.Cl2与H2O反应生成的HClO是弱酸,不能拆为ClO-,正确离子方程式应为,C错误;
D.铁与硫在加热条件下生成FeS,硫的氧化性较弱,铁被氧化为+2价,D正确;
故答案为:D。
7.(2025·福建福州·模拟预测)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.提纯乙酸乙酯
B.吸收氨气
C.钠的燃烧
D.制取少量
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.乙酸乙酯与溶液会发生反应,应该用饱和碳酸钠溶液,A错误;
B.氨气易溶于水,会发生倒吸,正确装置水应在上层,下层可选择,B错误;
C.钠的燃烧实验应该在坩埚中进行,而不是在玻璃表面皿中,C项错误;
D.盐酸可以和大理石反应生成二氧化碳,可以制备二氧化碳,D正确;
故选D。
8.(2025·福建·模拟预测)下列有关方程式正确的是
A.溶液与少量溶液反应:
B.向溶液中滴加少量的溶液:
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D.过量与(含酚酞)溶液由红色变无色:
【答案】D
【详解】A.(NH4)2Fe(SO4)2溶液电离产生的Fe2+、、,当加入少量Ba(OH)2溶液时,碱电离的OH-先与Fe2+反应,Ba2+与反应产生BaSO4沉淀,离子方程式应该为:Fe2+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+Fe(OH)2↓,A错误;
B.向NaHS溶液中滴加少量的溶液,生成CuS、硫酸钠、H2S,离子方程式为:,B错误;
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯,由于氯气氧化性强,会把氧化为,所以离子方程式为:,C错误;
D.过量SO2与Na2CO3溶液反应,过量SO2会生成酸式盐NaHSO3,NaHSO3溶液呈酸性,因此(含酚酞)溶液由红色变无色,所给方程式正确,D正确;
故选D。
9.(2025届高三·福建龙岩、三明部分学校·10月联考)下列实验操作、现象及结论均正确且相对应的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中持续滴加氯水
溶液先由无色变为棕黄色,一段时间后褪色
氯水可以氧化
B
用玻璃棒蘸取某溶液在火焰上灼烧
火焰呈黄色
该溶液中含有钠元素
C
将灼热的木炭颗粒加到浓硝酸中
出现红棕色气体
木炭还原了
D
向淀粉溶液中滴加稀硫酸,水浴加热一段时间后加入银氨溶液
无银镜生成
淀粉未发生水解
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.氯水中的将KI中的I⁻氧化为,溶液变为棕黄色;继续滴加过量时,被进一步氧化为无色的,导致褪色,现象与结论对应正确,结论成立,A正确;
B.玻璃棒可能含钠元素,直接使用会导致焰色反应显示黄色,无法确定溶液是否含钠元素,实验操作不规范,结论不可靠,B错误;
C.浓硝酸受热分解也会生成红棕色的气体,并不能证明木炭还原了,结论表述错误,C错误;
D.淀粉水解需在酸性条件下进行,但银镜反应需碱性环境,题目未中和酸直接加入银氨溶液,无法检测水解产物(葡萄糖),结论错误,D正错误;
故选A。
10.(2025·福建·一模)从碲化镉(CdTe)废料中回收碲并制备硫化镉(CdS)的工艺流程如下:
已知:“氧化酸浸”中有和生成。下列说法错误的是
A.“氧化酸浸”中主要的反应为
B.“还原”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.“沉淀”过程中可能有生成
D.“沉淀”过程中HCl的作用是防止生成
【答案】B
【分析】CdTe残渣中加入稀硫酸和过氧化氢,生成和,随后用亚硫酸钠还原产生Te单质,再加盐酸、硫化钠“”沉淀”生成CdS,以此解题。
【详解】A. 结合分析可知,“氧化酸浸”中主要的反应为,A正确;
B. “还原”过程中和亚硫酸钠反应生成单质Te和硫酸钠,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为,B错误;
C. “沉淀”加入硫化钠和氯化氢,可能生成硫化氢,C正确;
D. 可以和氯化氢反应生成CdCl2,再和硫化钠反应生成CdS,即“沉淀”过程中HCl的作用是防止生成,D正确;
故选B。
第II卷(非选择题 共60分)
二、非选择题:本题共4个小题,共60分。
11.(15分)(2025·福建·模拟预测)是饮用水、工业用水、城市污水及游泳池循环水处理的高效廉价絮凝剂,也是中学实验室中常见的试剂。某实验小组用以下装置制备固体,并探究溶液与的反应。已知:晶体易升华,溶液易水解。
I.的制备
(1)装置C中碱石灰的作用是 。
(2)从中选择合适的装置制备纯净的,正确的接口顺序为 (可选试剂:饱和食盐水、溶液、浓硫酸、碱石灰,仪器可重复使用)。
(3)写出装置D中制备的化学方程式: 。
Ⅱ.探究盐溶液与的反应,进行了如下实验。
实验装置
序号
试剂a
实验现象
Ⅰ
溶液
溶液逐渐变为蓝色。2天后,片有较大量剩余,溶液仍为蓝色
Ⅱ
溶液
溶液逐渐变为蓝绿色,铜片表面覆盖有白色固体(经检验为)。2天后,白色固体消失,片无剩余,溶液中产生大量红褐色沉淀
Ⅲ
溶液
溶液逐渐变为绿色,实验过程中未见气泡产生。2天后,片少量剩余,溶液中产生大量红褐色沉淀
资料:i.是难溶于水的白色固体;ii.(棕色)。
(4)小组同学取实验I中反应2天后的溶液于试管中,加入2滴溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀。
甲同学猜想可能在该条件下被氧化了。
①用离子方程式表示甲同学的猜想 。
②若向溶液中滴加足量的和的混合溶液,经过一系列操作得到白色沉淀的质量,则的产率为 。
(5)对比实验I和实验Ⅱ,小组同学推测可以催化与反应。其理由是 。
(6)实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色,小组同学猜测反应中生成了,设计并实施了以下实验,验证了其猜想。
步骤
实验操作
实验现象
①
向盛有金属片的烧杯中加入试剂X
2天后溶液颜色无明显变化,铜片表面有细小气泡附着
②
继续加入少量固体
溶液迅速变为浅棕色
试剂X是 。
综合以上实验,盐溶液与反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。
【答案】(1)吸收多余的,用于尾气处理,同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中,防止水解变质
(2)
(3)
(4)
(5)产生白色固体:白色固体消失:;总反应:。从现象上看,实验Ⅱ反应更快
(6)与的混合溶液[约为]
【分析】在制取固体的实验中,与浓盐酸共热制备的,氯气需要经过净化干燥除去中混有的HCl气体和水蒸气,再通入A装置中与铁粉在加热条件下反应,由于反应生成的易升华,在收集器中遇冷凝华后被收集,最后C处的碱石灰作用有吸收多余的氯气和防止空气中的水蒸气进入使氯化铁水解。
探究Fe3+盐溶液与Cu的反应,除已有的关于Fe3+盐溶液与Cu的性质知识储备外,需要注意利用题干信息:ⅰ.CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体;ⅱ. (棕色)。结合实验步骤和控制变量进行分析、解决。
【详解】(1)有毒、易水解,故装置C中碱石灰的作用是吸收多余的,用于尾气处理,同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中,防止水解变质。
(2)与浓盐酸共热制备的中混有杂质HCl气体和水蒸气,可将混合气体先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl气体,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气,故正确的接口顺序为a→。
(3)与浓盐酸共热制备的,反应的化学方程式为:。
(4)①由题干信息可知,实验I中反应2天后的溶液为FeSO4和CuSO4溶液,CuSCN是难溶于水的白色固体,加入2滴1 mol·L-1 KSCN溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀,故可推测Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化,该转化的离子方程式为:Fe2+ + Cu2+ + SCN- = Fe3+ + CuSCN↓;
②白色沉淀的物质的量是,用溶液中滴加足量的和的混合溶液,理论上能得到0.1amol,则的产率为;
(5)对比实验I和实验Ⅱ的实验现象,产生白色固体:Cu+ Fe3+ + Cl- = CuCl↓+ Fe2+;白色固体消失:CuCl + Fe3+ = Fe2+ + Cu2+ + Cl-;总反应:2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+,从现象上看,实验Ⅱ反应更快,故可推测Cl-可以催化Fe3+与Cu反应;
(6)题干实验Ⅲ中加入的试剂为20mL0.5mol/LFe(NO3)3,pH约为1.3的溶液,为避免铁离子干扰实验,根据控制变量的原则可知,试剂X是20mL NaNO3与HNO3的混合溶液[pH约为1.3、c(NO)=1.5 mol/L) ]。
12.(15分)(24-25高三上·福建福州十校·期中)NaClO2是重要漂白剂和消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白杀菌。实验室制备NaClO2装置如图1所示。
已知:i.NaClO2的溶解度曲线如图2所示;若溶液温度高于60℃,NaClO2发生分解。
ii.ClO2气体浓度超过10%时,易发生爆炸性分解。
(1)装置A中发生的主要反应的化学方程式: 。
(2)下列实验操作一定能提高ClO2吸收效率的有___________。
A.装置C采用热水浴 B.加快滴加浓硫酸的速率
C.适当提高H2O2的浓度 D.通过多孔球泡向C的混合溶液中通ClO2
(3)试管C中获得的产品往往混有Na2SO4杂质,其原因是 。
(4)反应过程中,打开K1,并缓慢鼓入N2的目的是 , 。
(5)反应结束后,补充完整制取NaClO2晶体的实验方案:取试管C中的溶液, ,38℃趁热过滤,38℃~60℃热蒸馏水洗涤晶体,至取最后一次洗涤液滴加盐酸和BaCl2溶液无沉淀产生,低温干燥,得到NaClO2晶体。
(6)产品中NaClO2质量分数的测定:称取5.000g产品配成250mL溶液;取25.00mL所配溶液,加入足量KI溶液和稀硫酸,发生反应:(方程式未配平);向充分反应后的混合物中逐滴加入0.8400溶液至恰好完全反应:(方程式均未配平),消耗溶液20.00mL。
①该滴定实验中使用的指示剂为 ,滴定终点的现象是 。
②若加入KI溶液后在空气中放置时间过长,会导致测得的NaClO2质量分数 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(2)CD
(3)Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2进入C中被H2O2氧化
(4) 防止ClO2浓度过大爆炸 将ClO2吹入C中充分吸收
(5)在略低于60℃减压蒸发至有大量晶体析出结晶
(6) 淀粉溶液 当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶中溶液由浅蓝色变为无色,且30秒内不变色 偏高
【分析】由题干实验装置图可知,装置A中NaClO3、Na2SO3和浓H2SO4反应生成ClO2和Na2SO4,ClO2在冰水浴的条件下和氢氧化钠、过氧化氢混合溶液发生反应得NaClO2,B为安全瓶,D是尾气处理防倒吸装置,据此分析解题。
【详解】(1)装置A中氯酸钠、亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化氯、硫酸钠和水,其发生的主要反应的化学方程式为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,故答案为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;
(2)A.装置C采用热水浴可能导致NaClO2发生分解,过氧化氢分解等问题,A错误;
B.加快滴加浓硫酸的速率,使ClO2的产生速率变快,更快通过C,由于流速快无法充分反应,吸收效率下降,B错误;
C.适当提高H2O2的浓度,能使C中反应速率加快,从而提高ClO2吸收效率,C正确;
D.通过多孔球泡向C的混合溶液中通ClO2,增大了气体和液体的接触面积,加快反应速率,提高了ClO2吸收效率,D正确;
故答案为:CD;
(3)A中Na2SO3与硫酸反应生成SO2进入C中与氢氧化钠反应得Na2SO3且继续被H2O2氧化,故C中获得的产品往往混有Na2SO4杂质,故答案为:Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2进入C中被H2O2氧化;
(4)由已知ii.ClO2气体浓度超过10%时,易发生爆炸性分解,故反应过程中,打开K1,并缓慢鼓入N2,防止ClO2浓度过大爆炸,将ClO2吹入C中充分吸收,故答案为:防止ClO2浓度过大爆炸;将ClO2吹入C中充分吸收;
(5)由已知i.NaClO2的溶解度曲线如图所示;若溶液温度高于60℃,NaClO2发生分解,反应结束后,得到NaClO2溶液,在略低于60℃减压蒸发至有大量晶体析出结晶,防止蒸发时NaClO2发生分解,同时38℃趁热过滤;38℃~60℃热蒸馏水洗涤晶体,防止生成带有结晶水的产物,最后用氯化钡溶液检验硫酸根从而确定是否洗涤干净,故答案为:在略低于60℃减压蒸发至有大量晶体析出结晶;
(6)①Na2S2O3溶液滴定碘单质,则指示剂为淀粉溶液,滴定终点的现象是当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶中溶液由浅蓝色变为无色,且30秒内不变色,故答案为:淀粉溶液;当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶中溶液由浅蓝色变为无色,且30秒内不变色;
②若加入KI溶液后在空气中放置时间过长,碘单质的含量变大,会导致测得的NaClO2质量分数偏高,故答案为:偏高。
13.(15分)(24-25高三上·福建福州第一中学·期中)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体。
I.【查阅资料】
①是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与溶液混合无沉淀生成。
②向和混合溶液中通入可制得,所得产品常含有少量和。
③易被氧化;难溶于水,可溶于稀盐酸。
Ⅱ.【制备产品】
实验装置如图所示(省略夹持装置):
实验步骤:
(1)步骤一:仪器a的名称是 ;试剂b为 (填化学名称);E中的试剂是 (选填下列字母编号)。
A.稀 B.NaOH溶液 C.饱和溶液
步骤二:先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓。
(2)步骤三:待和完全消耗后,结束反应。过滤C中的混合物,滤液经 (填写操作名称)、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ.【探究与反思】
(3)为验证产品中含有和,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀、稀、稀盐酸、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,滴加足量溶液,有白色沉淀生成, ,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有和。
(4)为减少装置C中生成的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤二进行了改进,改进后的操作是 。
(5)的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过 方法提纯。
【答案】(1) 分液漏斗 亚硫酸钠 B
(2)蒸发浓缩、冷却结晶
(3)过滤,向沉淀中加入足量稀盐酸
(4)先向A中烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液
(5)重结晶
【分析】浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,C中二氧化硫、硫化钠、碳酸钠反应生成硫代硫酸钠,D为安全瓶,防倒吸,二氧化硫有毒不能直接排空,E中用碱液吸收尾气。
【详解】(1)仪器a的名称是分液漏斗;A中利用浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,试剂b为固体反应物亚硫酸钠;二氧化硫有毒不能直接排空,E中用碱液吸收尾气,故答案选B;
(2)从溶液中制取硫代硫酸钠晶体,应该采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到产品;
(3)根据是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与溶液混合无沉淀生成;易被氧化;难溶于水,可溶于稀HCl;难溶于水,难溶于稀HCl,以及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知,取适量产品配成稀溶液,滴加足量溶液,有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可以确定产品中含有和,故答案为:过滤,向沉淀中加入足量稀盐酸;
(4)因为亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠,所以为减少装置C中生成的量,改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液,防止被空气中的氧气氧化, 故答案为:先向A中烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液;
(5)的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过重结晶方法提纯。
14.(15分)(24-25高三上·福建宁德一级达标学校·一模)氨基钠常用作有机合成的还原剂、脱水剂。某学习小组拟制备氨基钠并测定产品的纯度。(已知:氨基钠极易水解且易被空气氧化)
【制备方法一】:如图1装置,以和Na为原料加热至制备氨基钠,并检验生成的产物。
(1)实验时,应先关闭 (填或),打开 (同上),通一段时间He,排尽装置内的空气。
(2)B中的作用是 ,C装置的作用是 。
(3)为证明A中反应的气体产物,需要观察到的实验现象:①E中黑色粉末变红;② 。
【制备方法二】:如图2装置,用液氨和金属钠片制备氨基钠
已知:碱金属的液氨溶液中含有蓝色溶剂化电子,钠在液氨中先形成蓝色溶液后缓慢生成气体和氨基钠粒状沉积物。
(4)E装置的作用是 。
(5)钠和液氨形成蓝色溶液的离子方程式 。0.2mol钠投入液氨中,生成0.01mol氢气时,钠转移的电子数目为 。
【产品纯度测定】
(6)气体体积法:取3.9g产品,按图3装置进行实验(产品所含杂质与水反应不生成气体)。仪器F的名称为 ,恒压分液漏斗中侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有 。G中液面从变为(已知,数据已折合为标准状况),则产品纯度为 。(用含的代数式表示)
(7)气体质量法:称取8.0g氨基钠产品与适量水在加热条件下充分反应后,将生成的气体全部驱赶出来并用碱石灰干燥后,再用浓硫酸充分吸收,称量测得浓硫酸增重3.4g,则氨基钠产品的纯度为 %(保留三位有效数字)。
【答案】(1)
(2) 吸收未反应完的氨气(或除去气体产物中混杂的氨气) 证明氨气已除尽
(3)C中试纸颜色无变化,F中无水硫酸铜白色粉末变蓝
(4)阻止空气中水和氧气等成分进入系统,使产品纯度降低
(5) 或(
(6) 蒸馏烧瓶 消除分液漏斗中滴落的水所占据的体积造成气体体积测定误差(减少测定气体体积时的误差)
(7)
【分析】制备方法一:NH3和Na在加热条件下生成NaNH2和H2,利用P2O5除去H2中混有的NH3,除杂后的H2在加热条件下,将黑色CuO还原为红色Cu,生成的水使无水CuSO4粉末变蓝色;
制备方法二:A装置中浓氨水和生石灰反应生成氨气,氨气通过C装置干燥后进入D,钠在液氨中先形成蓝色溶液后缓慢生成气体和氨基钠粒状沉积物。
【详解】(1)装置内空气中的水蒸气,氧气等都可与钠反应,且氨气和钠反应生成的氨基钠易被空气氧化,生成的氢气和氧气在加热时也会发生反应甚至爆炸,所以实验开始时,应先关闭,打开,通一段时间He,排尽装置内的空气。
(2)利用与氨气反应,B中的作用是吸收未反应完的氨气(或除去气体产物中混杂的氨气),氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C装置的作用是:证明氨气已除尽。
(3)装置A中Na和氨气在加热条件生成NaNH2和H2,当C中试纸无变化,E中黑色粉末变红,F中白色粉末变蓝,说明A中有H2生成。
(4)氨基钠极易水解且易被空气氧化,E装置的作用是阻止空气中水和氧气等成分进入系统,使产品纯度降低。
(5)由题意可知,钠和液氨形成和Na+,离子方程式为:或(。该反应中Na元素由0价上升到+1价,0.2mol钠投入液氨中,因碱金属的液氨溶液中含有蓝色溶剂化电子,钠在液氨中先形成蓝色溶液然后缓慢生成气体和氨基钠粒状沉积物,所以生成0.01mol氢气时,钠转移的电子数目依然为。
(6)仪器F的名称为蒸馏烧瓶,恒压分液漏斗中侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有消除分液漏斗中滴落的水所占据的体积造成气体体积测定误差(减少测定气体体积时的误差);氨基钠和水反应生成NH3,方程式为,G中液面从变为(已知,数据已折合为标准状况),则n(NH3)==n,产品纯度为=。
(7)根据题意可知产生了3.4gNH3,则NaNH2的质量为: =7.8g,所以NaNH2的纯度为:×100%=97.5%。
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