内容正文:
编写说明:本套《同步单元AB卷》紧扣《化学》通用类(高教版)教材,以教材单元为基准精准覆盖核心考点。A卷为考点梳理卷,侧重考点分层突破;B卷为单元测试卷,强化综合能力检测,助力师生高效把握区域教学重点,提升应试能力与知识应用水平。
本卷是主题四常见无机物及其应用的单元测试卷,主要考查了非金属单质、几种重要的废金属化合物、金属单质等常见考点。
主题四 常见无机物及其应用
考试时间:60分钟 满分:100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共8个小题.每小题3分,共24分)
1.铝的表面容易生成一层稳定的氧化膜,下列关于此氧化膜的叙述不正确的是
A.氧化膜的主要成分为Al2O3
B.氧化膜可以保护金属铝,防止铝继续被氧化
C.铝表面疏松的氧化膜使金属铝具有耐磨性和抗腐蚀性
D.氧化膜使性质活泼的金属铝成为了一种应用广泛的金属
2.是一种高效多功能水处理剂,中铁元素的化合价为
A.0 B. C. D.
3.关于氨气的制备、净化、收集、尾气处理操作正确的是
A.制备
B.干燥
C.收集
D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
4.下列物质所发生的反应中,硫单质表现出还原性的是
A.硫与氢气 B.硫与氧气 C.硫与铁 D.硫与钠
5.2023年5月28日,国产C919大飞机首次商业飞行圆满成功,开启了中国人自己的大飞机时代。C919使用了大量自主生产的高精尖铝合金材料,我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中,不正确的是
A.常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
B.铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
C.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
D.工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜
6.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
84消毒液与洁厕灵混合
生成黄绿色气体
B
将SO2通入品红溶液后再加热
品红溶液先褪色后恢复红色
该过程发生了可逆反应
C
用醋酸清洗水壶内的水垢
有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成
醋酸的酸性比碳酸强
D
将水蒸气通入高温下的还原铁粉中
铁粉表面有红色物质生成
A.A B.B C.C D.D
7.已知两瓶气体,分别是HCl和Cl2。可以区别它们的方法或试剂是
①观察颜色 ②打开瓶盖看有无白雾 ③湿润的淀粉试纸 ④湿润的红色石蕊试纸 ⑤湿润的蓝色石蕊试纸 ⑥硝酸银溶液
A.①②③④ B.①②⑤⑥ C.①②④⑤ D.①②④⑥
8.有关氯气制备的装置如图所示,下列有关说法不正确的是
A.图中气体通入浓硫酸时导管连接错误,应该是长管进气,短管出气
B.可用饱和碳酸氢钠溶液代替饱和NaCl溶液
C.制备氯气时,二氧化锰做氧化剂
D.图中采用了向上排空气法收集氯气
二、多选题(本大题共4个小题.每小题4分,共16分)
9.在下列有FeCl3溶液参加的反应中,与Fe3+的氧化性无关的是
A.FeCl3溶液与Fe反应
B.FeCl3溶液使淀粉KI溶液变蓝
C.FeCl3溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体
D.FeCl3溶液与KSCN的反应
10.下列关于和的叙述中,不正确的是
A.二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现
B.将铁粉加入氯水中,最终只能得到溶液
C.酸性高锰酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂
D.分别向盛有溶液和溶液的试管中加入NaOH溶液,最终可得相同物质
11.a g纯净的碳酸钠和a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物相比,下列叙述正确的是
A.分别和盐酸反应时,混合物消耗的HCl多
B.分别和足量盐酸反应时,混合物放出的CO2多
C.分别配制成等体积溶液,混合物碱性强
D.分别配制成等体积溶液,混合物的Na+的物质的量小
12.氮是动植物生长不可缺少的元素,含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程,下列说法不正确的是( )
A.过程①“雷电作用”中发生的反应是
B.过程③“固氮作用”中,氮气被氧化
C.⑤中涉及的反应可能有
D.⑥中涉及的反应可能有
三、填空题(本大题共2个小题.每小题10分,共20分)
13.自然界中硫元素的存在形式
(1)游离态:存在于 。
(2)化合态:主要存在于 和 中,火山喷出物中含有硫的 和 等。
14.随着工业的发展,酸雨已经称为全球性的环境问题。
(1)当雨水的pH ,我们称它为酸雨。
(2)用化学方程式来表示酸雨形成的主要途径之一: , 。
(3)常温下测得某次酸雨样品的pH=5,该样品放置一段时间后,酸性略有增强,其原因可能是 。
(4)写出一条减少二氧化硫排放的措施 。
(5)检验某无色溶液中是否存在SO42-的方法是 。
四、解答题(本大题共4个小题.每小题10分,共40分)
15.侯氏制碱法的工艺流程如图所示:
完成下列各题。
(1)写出碳酸化反应的化学方程式: 。
(2)气体B的化学式为 。
(3)操作Ⅰ的名称是 。在实验室里进行煅烧所用的仪器有 。
16.为了探究三种气态氧化物(SO2、NO2、CO2)的性质,某同学设计了一组实验:用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体,然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量O2或Cl2,如图A、B、C所示。一段时间后,A、B装置的集气瓶中充满溶液,C装置的集气瓶中还有气体剩余。
(假设瓶内液体不扩散):
①写出装置B中反应的离子方程式: 。
②假设该实验条件下,气体摩尔体积为a L·mol-1。则装置A的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为 。
③通入氧气前在C装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液,观察到的现象是 ,通入氧气后,可能观察到的实验现象是 ,写出反应的总化学方程式: 。
17.无水氯化铁呈棕红色,易潮解,100℃左右时升华,冷却后易凝华。如图是两名学生设计的用氯气与铁反应制备无水氯化铁的实验装置图。左边的反应装置相同,而右边的产品收集装置则不同,分别如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。试回答:
(1)A仪器的名称是 。
(2)B中反应的化学方程式为 ;其中浓盐酸表现出 性。
(3)气体通过装置C的目的是 。
(4)D中的反应开始前,需进行的操作是 ,应采取的方法是 。
(5)D中发生反应的化学方程式: 。
(6)装置(Ⅰ)的主要缺点: 。
(7)装置(Ⅱ)F中发生反应的化学方程式为 。如果选用(Ⅱ)装置来完成实验,则必须采取的改进措施是 。
18.为了探究氨、乙醇的性质,某同学设计并进行了下列实验。
请回答:
(1)仪器B的名称为 。
(2)为快速制备氨气,A中应加入的试剂为 ,B中应放入的试剂为 。
(3)若A中加入乙醇,B中加入生石灰,C中加入无水硫酸铜,反应一段时间后,C中的现象为 。经检测反应中既生成了乙醛,又生成了少量乙酸。请写出乙醇与氧化铜反应生成乙醛的化学方程式 。
(4)在(3)中实验里,某同学为检验尾气中是否含有乙醇,虚线框处宜选择的装置是 (填“甲”或“乙”);实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入试管中,观察到铜丝由黑渐渐变红,由此可得出的结论是 。(并简述其理由)
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编写说明:本套《同步单元AB卷》紧扣《化学》通用类(高教版)教材,以教材单元为基准精准覆盖核心考点。A卷为考点梳理卷,侧重考点分层突破;B卷为单元测试卷,强化综合能力检测,助力师生高效把握区域教学重点,提升应试能力与知识应用水平。
本卷是主题四常见无机物及其应用的单元测试卷,主要考查了非金属单质、几种重要的废金属化合物、金属单质等常见考点。
主题四 常见无机物及其应用
考试时间:60分钟 满分:100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共8个小题.每小题3分,共24分)
1.铝的表面容易生成一层稳定的氧化膜,下列关于此氧化膜的叙述不正确的是
A.氧化膜的主要成分为Al2O3
B.氧化膜可以保护金属铝,防止铝继续被氧化
C.铝表面疏松的氧化膜使金属铝具有耐磨性和抗腐蚀性
D.氧化膜使性质活泼的金属铝成为了一种应用广泛的金属
【答案】C
【详解】A.铝容易和空气中氧气生成致密的氧化铝薄膜,氧化膜的主要成分为Al2O3,A正确;
B.铝容易和空气中氧气生成致密的氧化铝薄膜,故氧化膜可以保护金属铝,防止铝继续被氧化,B正确;
C.生成致密的氧化铝薄膜,C错误;
D.氧化膜使性质活泼的金属铝具有良好的抗腐蚀性,从而成为了一种应用广泛的金属,D正确。
故选C。
2.是一种高效多功能水处理剂,中铁元素的化合价为
A.0 B. C. D.
【答案】D
【分析】高铁酸钾(Na2FeO4)中Na化合价为+1价,O化合价为-2价,化学式中各元素正负化合价的代数和为0,可得Fe化合价为+6价;
【详解】根据分析, Na2FeO4中铁元素化合价为+6,D正确; 故选D。
3.关于氨气的制备、净化、收集、尾气处理操作正确的是
A.制备
B.干燥
C.收集
D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氧化钙和水生成氢氧化钙,不是块状固体,不能使用启普发生器,A错误;
B.氨气和氯化钙会反应,不能干燥氨气,B错误;
C.氨气的密度比空气密度小,导管短进长出可收集氨气,C错误;
D.氨气极易溶于水,上层为水,氨气通入四氯化碳中可以防止倒吸,D正确;
故选D。
4.下列物质所发生的反应中,硫单质表现出还原性的是
A.硫与氢气 B.硫与氧气 C.硫与铁 D.硫与钠
【答案】B
【详解】A.硫与氢气反应生成硫化氢,硫元素化合价降低,硫单质表现出氧化性,A错误;
B.硫与氧气反应生成二氧化硫,硫元素化合价升高,硫单质表现出还原性,B正确;
C.硫与铁反应生成硫化亚铁,硫元素化合价降低,硫单质表现出氧化性,C错误;
D.硫与钠反应生成硫化钠,硫元素化合价降低,硫单质表现出氧化性,D错误;
答案选B。
5.2023年5月28日,国产C919大飞机首次商业飞行圆满成功,开启了中国人自己的大飞机时代。C919使用了大量自主生产的高精尖铝合金材料,我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法中,不正确的是
A.常温下,铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
B.铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物
C.铝合金密度小、强度高,广泛应用于航空领域
D.工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜
【答案】A
【详解】A.铝是活泼金属,在空气中易与氧气反应生成致密的氧化物薄膜,保护金属铝被腐蚀,铝制品耐腐蚀不是因为铝不活泼,A错误;
B.铝及氧化物都能与酸反应、,铝制餐具不宜长时间盛放酸性食物,B正确;
C.铝相对原子质量27较小,密度小,铝合金硬度大,广泛应用于航空领域,C正确;
D.氧化铝与NaOH溶液能发生反应,工业上可以用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜,D正确;
答案选A。
6.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
84消毒液与洁厕灵混合
生成黄绿色气体
B
将SO2通入品红溶液后再加热
品红溶液先褪色后恢复红色
该过程发生了可逆反应
C
用醋酸清洗水壶内的水垢
有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成
醋酸的酸性比碳酸强
D
将水蒸气通入高温下的还原铁粉中
铁粉表面有红色物质生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.84消毒液(次氯酸钠)和洁厕灵(盐酸)发生氧化还原反应生成有毒气体氯气,离子方程式为,A错误;
B.可逆反应是指在同一条件下,反应既可以正向进行,又可以逆向进行,将SO2通入品红溶液后再加热不是同一条件,B错误;
C.水垢的主要成分为碳酸钙,醋酸与碳酸钙发生复分解反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,符合相对较强酸制相对较弱酸的复分解反应规律,C正确;
D.将水蒸气通入高温下的还原铁粉中,生成黑色固体,方程式为,D错误;
故选C。
7.已知两瓶气体,分别是HCl和Cl2。可以区别它们的方法或试剂是
①观察颜色 ②打开瓶盖看有无白雾 ③湿润的淀粉试纸 ④湿润的红色石蕊试纸 ⑤湿润的蓝色石蕊试纸 ⑥硝酸银溶液
A.①②③④ B.①②⑤⑥ C.①②④⑤ D.①②④⑥
【答案】C
【详解】①Cl2为黄绿色气体,而氯化氢无色,可以通过观察气体颜色鉴别二者,故①正确;
②氯化氢极易溶于水,打开瓶盖后有白雾,而Cl2不具有此性质,据此可鉴别二者,故②正确;
③HCl和Cl2都不与淀粉反应,无法用湿润的淀粉试纸检验,故③错误;
④HCl不能使红色石蕊试纸变色,而Cl2能够使湿润的红色石蕊试纸褪色,可以据此鉴别二者,故⑤正确;
⑤湿润的蓝色石蕊试纸遇Cl2先变红后褪色,湿润的蓝色石蕊试纸遇HCl只变红,故可以用湿润的蓝色石蕊试纸来区别Cl2和HCl,故⑤正确;
⑥HCl和Cl2都能够与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,无法用硝酸银溶液鉴别二者,故⑥错误;
故答案为C。
8.有关氯气制备的装置如图所示,下列有关说法不正确的是
A.图中气体通入浓硫酸时导管连接错误,应该是长管进气,短管出气
B.可用饱和碳酸氢钠溶液代替饱和NaCl溶液
C.制备氯气时,二氧化锰做氧化剂
D.图中采用了向上排空气法收集氯气
【答案】B
【分析】实验室用加热二氧化锰与浓盐酸的方法制取氯气,二者反应生成氯化锰、氯气和水,化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,浓盐酸易挥发,所以制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,氯化氢易溶于水,所以可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气,最后氢氧化钠溶液为尾气处理,防止污染空气,据此解答。
【详解】A.装置中浓硫酸的作用是干燥氯气,应该长管进气,短管出气,故A正确;
B.饱和碳酸氢钠溶液会和挥发出来的HCl反应生成CO2,引入新杂质,且氯气也和碳酸氢钠溶液反应,所以不可用饱和碳酸氢钠溶液代替饱和NaCl溶液,故B错误;
C.制备氯气时,二氧化锰中锰元素化合价由+4价变为+2价,化合价下降,作氧化剂,故C正确;
D.氯气密度大于空气的,图中采用的是向上排空气法收集氯气,故D正确;
故选B。
二、多选题(本大题共4个小题.每小题4分,共16分)
9.在下列有FeCl3溶液参加的反应中,与Fe3+的氧化性无关的是
A.FeCl3溶液与Fe反应
B.FeCl3溶液使淀粉KI溶液变蓝
C.FeCl3溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体
D.FeCl3溶液与KSCN的反应
【答案】CD
【详解】A.FeCl3溶液与Fe反应将Fe氧化为Fe2+,体现了Fe3+的氧化性,A不合题意;
B.FeCl3溶液使淀粉KI溶液变蓝,说明Fe3+将I-氧化为I2,体现了Fe3+的氧化性,B不合题意;
C.FeCl3溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体,反应过程中Fe元素化合价未发生变化,与Fe3+的氧化性无关,C符合题意;
D.FeCl3溶液与KSCN反应生成Fe(SCN)3,反应过程中Fe元素化合价未发生变化,与Fe3+的氧化性无关,D符合题意;
故选CD。
10.下列关于和的叙述中,不正确的是
A.二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现
B.将铁粉加入氯水中,最终只能得到溶液
C.酸性高锰酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂
D.分别向盛有溶液和溶液的试管中加入NaOH溶液,最终可得相同物质
【答案】BC
【详解】A.向溶液中通入氯气,生成;向溶液中加入铁生成;都属于化合反应,故A正确;
B.将铁粉加入氯水中,当铁粉过量时,最终得到溶液;故B错误;
C.具有还原性,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;Cl-也能与高锰酸钾反应,所以不能鉴别;故C错误;
D.二价铁不稳定,可被氧化为三价铁;分别向盛有溶液和溶液的试管中加入NaOH溶液,均可能得到,故D正确;
故答案选BC。
11.a g纯净的碳酸钠和a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物相比,下列叙述正确的是
A.分别和盐酸反应时,混合物消耗的HCl多
B.分别和足量盐酸反应时,混合物放出的CO2多
C.分别配制成等体积溶液,混合物碱性强
D.分别配制成等体积溶液,混合物的Na+的物质的量小
【答案】BD
【详解】A.a g Na2CO3和足量盐酸反应消耗HCl的物质的量为mol,a g Na2CO3与NaHCO3的混合物与盐酸反应,消耗HCl的物质的量介于mol和mol之间,A项错误;
B.a g Na2CO3和足量盐酸反应生成CO2的物质的量为mol,a g Na2CO3与NaHCO3的混合物与盐酸反应,生成CO2的物质的量介于mol和mol之间,B项正确;
C.等浓度的Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH,因此混合物的碱性弱,C项错误;
D.a g纯净的Na2CO3中含的物质的量为mol,a g Na2CO3与NaHCO3的混合物中含Na+的物质的量在mol和mol之间,D项正确;
故答案选BD。
12.氮是动植物生长不可缺少的元素,含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程,下列说法不正确的是( )
A.过程①“雷电作用”中发生的反应是
B.过程③“固氮作用”中,氮气被氧化
C.⑤中涉及的反应可能有
D.⑥中涉及的反应可能有
【答案】BD
【详解】A.过程①“雷电作用”中氮气与氧气化合生成,即发生的反应是,故A正确;
B.过程③“固氮作用”中氮元素化合价降低,氮气被还原,故B错误;
C.⑤中被氧化为,涉及的反应可能有,故C正确;
D.⑥中氮元素化合价降低,被还原,涉及的反应不可能为,因为此反应中只有元素化合价降低,没有元素化合价升高,故D错误;
故选BD。
三、填空题(本大题共2个小题.每小题10分,共20分)
13.自然界中硫元素的存在形式
(1)游离态:存在于 。
(2)化合态:主要存在于 和 中,火山喷出物中含有硫的 和 等。
【答案】(1)火山喷口的岩层中
(2) 硫化物 硫酸盐 氢化物 氧化物
【解析】略
14.随着工业的发展,酸雨已经称为全球性的环境问题。
(1)当雨水的pH ,我们称它为酸雨。
(2)用化学方程式来表示酸雨形成的主要途径之一: , 。
(3)常温下测得某次酸雨样品的pH=5,该样品放置一段时间后,酸性略有增强,其原因可能是 。
(4)写出一条减少二氧化硫排放的措施 。
(5)检验某无色溶液中是否存在SO42-的方法是 。
【答案】 <5.6 SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4 酸雨中的亚硫酸被氧化成硫酸了 燃料脱硫(合理即可) 取样于试管中,先滴加盐酸无现象,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明有SO42-,如无沉淀,则不存在SO42-
【分析】(1)雨水的pH< 5.6时称为酸雨,据此解答;
(2)酸雨形成的主要途径有两种,一种的雨水和二氧化硫反应生成亚硫酸,亚硫酸与空气中氧气反应生成硫酸,另一种途径为二氧化硫在空气中飘尘的作用下与氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫与雨水反应生成硫酸,据此解答;
(3)亚硫酸酸性弱,而强酸酸性强,酸雨中的亚硫酸可能被氧化成硫酸,据此解答;
(4)减少二氧化硫排放的措施有用氨水吸收尾气,双碱脱硫,燃料脱硫等,据此解答;
(5)检验某无色溶液中是否存在SO的方法是取样于试管中,先滴加盐酸无现象,滴加盐酸主要目的是排出银离子、碳酸根、亚硫酸根等离子的干扰,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明有SO42-,如无沉淀,则不存在SO42-,据此解答;
【详解】(1)由于雨水中含有溶液的二氧化硫生成亚硫酸,因此当雨水的pH< 5.6,我们称它为酸雨,故答案为:<5.6;
(2)用化学方程式来表示酸雨形成的主要途径有两种,一种的雨水和二氧化硫反应生成亚硫酸,亚硫酸与空气中氧气反应生成硫酸,另一种途径为二氧化硫在空气中飘尘的作用下与氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫与雨水反应生成硫酸,前者的反应方程式为SO2+H2OH2SO3,2H2SO3 + O2 = 2H2SO4;
(3)常温下测得某次酸雨样品的pH=5,该样品放置一段时间后,酸性略有增强,亚硫酸酸性弱,而强酸酸性强,其原因可能是酸雨中的亚硫酸被氧化成硫酸了;
(4)减少二氧化硫排放的措施有:用氨水吸收尾气,双碱脱硫,燃料脱硫等;
(5)检验某无色溶液中是否存在SO42-的方法是取样于试管中,先滴加盐酸无现象,滴加盐酸主要目的是排出银离子、碳酸根、亚硫酸根等离子的干扰,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明有SO42-,如无沉淀,则不存在SO42-。
【点睛】亚硫酸酸性弱,而强酸酸性强,酸雨中的亚硫酸可能被氧化成硫酸而酸性增强。
四、解答题(本大题共4个小题.每小题10分,共40分)
15.侯氏制碱法的工艺流程如图所示:
完成下列各题。
(1)写出碳酸化反应的化学方程式: 。
(2)气体B的化学式为 。
(3)操作Ⅰ的名称是 。在实验室里进行煅烧所用的仪器有 。
【答案】 NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl; NH3 过滤 坩埚、三脚架、泥三角、坩埚钳、酒精灯
【分析】侯氏制碱法的原理是在氨化饱和的氯化钠溶液中通入过量的二氧化碳,因碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小,会有碳酸氢钠析出,过滤后将碳酸氢钠加热分解,可得到纯的碳酸钠,同时生成的二氧化碳可循环利用,由分析可知,A为NaCl,B为NH3,C为CO2,D为NaHCO3,E为Na2CO3,F为NH4Cl,由此分析做答;
【详解】(1)碳酸化是指向氢盐水中通入CO2,其反应的方程式为NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl;
(2)由分析可知,气体B为NH3;
(3)操作Ⅰ分离出NaHCO3晶体得母液1,故操作I为过滤;煅烧所用仪器有坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架及酒精灯。
16.为了探究三种气态氧化物(SO2、NO2、CO2)的性质,某同学设计了一组实验:用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体,然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量O2或Cl2,如图A、B、C所示。一段时间后,A、B装置的集气瓶中充满溶液,C装置的集气瓶中还有气体剩余。
(假设瓶内液体不扩散):
①写出装置B中反应的离子方程式: 。
②假设该实验条件下,气体摩尔体积为a L·mol-1。则装置A的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为 。
③通入氧气前在C装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液,观察到的现象是 ,通入氧气后,可能观察到的实验现象是 ,写出反应的总化学方程式: 。
【答案】 Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO mol·L-1 溶液呈浅红色 溶液红色加深 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
【分析】NO2和O2,SO2和Cl2按一定比例可完全溶解于水中形成溶液4NO2+O2+2H2O=4HNO3,SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,而SO2溶于水只有部分SO2与水反应SO2+H2OH2SO3,很少量的H2SO3消耗很少量的O2,2H2SO3+O2=2H2SO4。
【详解】①装置B中发生的反应是SO2+Cl2+2H2O==2HCl+H2SO4,其离子方程式是SO2+Cl2+2H2O==4H++2Cl-+;
②设充满NO2的集气瓶容积为V L,则n(NO2)== mol,4NO2+O2+2H2O===4HNO3根据化学方程式,倒置于水槽中通入O2形成 mol HNO3,溶液体积也为V L,故集气瓶中HNO3浓度为:c(HNO3)==mol·L-1。
③H2SO3是中强酸,且浓度很小时酸性很弱,滴加紫色石蕊溶液显浅红色,通入氧气后,H2SO3被氧化为H2SO4,酸性增强,石蕊溶液所显红色变深。总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
17.无水氯化铁呈棕红色,易潮解,100℃左右时升华,冷却后易凝华。如图是两名学生设计的用氯气与铁反应制备无水氯化铁的实验装置图。左边的反应装置相同,而右边的产品收集装置则不同,分别如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。试回答:
(1)A仪器的名称是 。
(2)B中反应的化学方程式为 ;其中浓盐酸表现出 性。
(3)气体通过装置C的目的是 。
(4)D中的反应开始前,需进行的操作是 ,应采取的方法是 。
(5)D中发生反应的化学方程式: 。
(6)装置(Ⅰ)的主要缺点: 。
(7)装置(Ⅱ)F中发生反应的化学方程式为 。如果选用(Ⅱ)装置来完成实验,则必须采取的改进措施是 。
【答案】 分液漏斗 酸性和还原 吸收水蒸气,干燥氯气 排出装置中的空气 B中的反应进行一段时间后,黄绿色气体充满整个装置时,再开始加热D 氯化铁升华后遇冷凝华,导管易被堵塞,且尾气排入空气,会造成环境污染 在E、F装置之间连接干燥装置
【分析】本实验通过氯气与Fe的反应制备无水氯化铁,首先通过二氧化锰与浓盐酸的反应制得氯气,制得的氯气通过B装置洗气,进一步除去混有的水蒸气;然后将氯气通入到C装置中与铁反应,随后制得的无水氯化铁用E装置收集,据此分析。
【详解】(1)A仪器的名称为分液漏斗;
(2)实验室用氯气和铁反应制取氯化铁,所以首先必须制取氯气,实验室常用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气,B中发生的反应是,浓盐酸在此反应中表现出酸性和还原性;
(3)为达到实验目的,需制备干燥氯气,则浓硫酸的作用是吸收氯气中的水蒸气;
(4)D中的反应开始前,需排出装置中的空气,防止氧气和铁反应生成铁的氧化物而产生杂质;
(5)D中干燥的氯气与铁粉反应生成无水氯化铁,反应的化学方程式为;
(6)(Ⅰ)中导气管管口较小,氯化铁升华后遇冷凝华,易堵塞导管;氯气是有毒气体,不能直接排到空气中,否则会污染环境,所以F后面应该接有一个尾气处理装置;
(7)装置(Ⅱ)中有尾气处理装置,尾气处理装置中发生的化学反应为,但F中是水溶液,会有水蒸气进入E中,所以为防止氯化铁潮解,在E和F之间应连接装有干燥剂的装置。
18.为了探究氨、乙醇的性质,某同学设计并进行了下列实验。
请回答:
(1)仪器B的名称为 。
(2)为快速制备氨气,A中应加入的试剂为 ,B中应放入的试剂为 。
(3)若A中加入乙醇,B中加入生石灰,C中加入无水硫酸铜,反应一段时间后,C中的现象为 。经检测反应中既生成了乙醛,又生成了少量乙酸。请写出乙醇与氧化铜反应生成乙醛的化学方程式 。
(4)在(3)中实验里,某同学为检验尾气中是否含有乙醇,虚线框处宜选择的装置是 (填“甲”或“乙”);实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入试管中,观察到铜丝由黑渐渐变红,由此可得出的结论是 。(并简述其理由)
【答案】 (球形)干燥管 浓氨水(多加“生石灰、强碱等”不扣分) 碱石灰 固体由白色变为蓝色 CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 甲 不能确定尾气中是否含有乙醇, 因为乙醛也能将氧化铜还原为铜(合理即给分)
【详解】(1)根据仪器的结构可知仪器B的名称为干燥管。
(2)氨水中的一水合氨受热易分解生成氨气,则为快速制备氨气,A中应加入的试剂为浓氨水;B装置用来干燥氨气,其中应放入的试剂为碱石灰。
(3)若A中加入乙醇,B中加入生石灰,C中加入无水硫酸铜,反应一段时间后,乙醇被氧化铜氧化为乙醛,同时还有铜和水蒸气生成,则C中的现象为固体由白色变为蓝色。乙醇与氧化铜反应生成乙醛的化学方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O;
(4)由于乙醇能把氧化铜氧化为乙醛,氧化铜被还原为红色的铜,且乙醇是液体,所以虚线框处宜选择的装置是甲装置;又因为乙醛也能将氧化铜还原为铜,所以不能依据铜丝由黑渐渐变红确定尾气中是否含有乙醇。
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