摘要:
**基本信息**
高一年级4月化学自主训练卷,以硅酸盐、硫氮化合物等核心知识为载体,通过工业流程(如高纯硅制备)、实验探究(SO₂性质、硫酰氯合成)等真实情境,融合化学观念与科学探究,适配月考诊断需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15题/45分|硅酸盐制品、氮的固定、离子反应、硫价态转化等|结合“越窑青瓷”文化素材,考查物质性质与应用,如第1题以诗句切入硅酸盐知识|
|非选择题|4题/55分|工业制硅、SO₂实验探究、氮氧化物处理、硫酰氯合成与酸性比较|注重科学思维与实践,如17题设计SO₂性质实验装置,19题通过硫酰氯制备与纯度测定,培养实验操作与数据处理能力|
内容正文:
高一年级4月校内自主训练
化学学科
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5
一、选择题(本大题共15个小题,每题3分,共45分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品,玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法中正确的是
A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英
C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
2.下列关于氮的固定,说法不正确的是
A.在雷雨天,N2可直接转化为NO
B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物的过程被称之为人工固氮
C.氮的固定的过程中氮原子有可能被氧化,也有可能被还原
D.一些豆科植物的根瘤菌可以将空气中的N2转化为硝酸盐
3.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.①④⑥ C.①③⑤ D.①④⑥⑦
4.NH3是一种重要的化工原料,也是人类制备各种含氮化合物的基础原料。下列有关NH3的描述中正确的是
A.两只玻璃棒分别蘸取浓氨水、浓硫酸,相遇会产生大量白烟
B.NH3极易溶于水,故液氨常用作制冷剂
C.工业上可以用NH3为原料合成硝酸
D.液氨属于非电解质,但氨水是一种常见的弱电解质
5.物质的类别和元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分化合物的价态—类别图。下列说法正确的是
A.a在氧气中燃烧可以生成b,在过量的氧气中燃烧也可以生成d
B.常温下,铝与f的浓溶液不反应
C.a、c、e溶液均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它们均具有漂白性
D.一定条件下,b和f的浓溶液反应可生成c
6.下列离子方程式中,正确的是
A.溶于稀硝酸:
B.用过量氨水吸收尾气:
C.用溶液吸收少量:
D.和浓硫酸加热条件下反应:
7.在同温同压下,将等体积混合而成的四组气体:①;②;③;④,分别通入体积相同的试管,并立即倒立于如图所示的水槽中,待试管内液面稳定后,剩余气体体积依次为、、、,则剩余气体体积最少的是
A. B. C. D.
8.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是
选项
①
②
③
实验结论
A
浓盐酸
KMnO4
紫色石蕊溶液
氯气具有酸性、漂白性
B
浓硫酸
蔗糖
酸性KMnO₄溶液
浓硫酸具有脱水性、氧化性
C
稀硝酸
Na2SO3
品红溶液
实验室制取并检验SO2
D
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
非金属性:
N>C> Si
9.硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如图:
下列说法不正确的是
A.该过程有H2O参与 B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C.硫酸盐气溶胶呈酸性 D.该过程没有生成硫氧键
10.为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,流程如图,下列说法正确的是
A.第①步操作A是溶解,第⑦步操作C是过滤
B.第③步作用是除掉Ca2+
C.第⑥步不可以调至第④步和第⑤步之间
D.第①⑤⑦步操作都用到漏斗
11.某溶液中可能含有OH-、、、、、、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时,发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl
B.原溶液中一定含有的阴离子是:OH-、、、
C.原溶液中一定含有
D.原溶液中含有与的物质的量之比为1∶2
12.与一定浓度的反应,生成、、、和水,当和的物质的量之比为时,则反应中起酸性作用的与被还原的的物质的量之比为
A. B. C. D.
13.下列有关说法中,正确的个数为( )
①硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽的固体,常用作光导纤维
②水玻璃是硅酸钠的水溶液,可用于生产黏合剂和防火剂
③水泥生产过程中加入适量石膏可调节水泥的硬化速率透
④单质硫通常状况下为黄色晶体,不溶于水、易溶于酒精和
⑤与溴蒸气的鉴别可以用水、溶液或,但不能用湿润的碘化钾淀粉试纸
⑥氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离
⑦检验某白色固体是铵盐的方法是:加氢氧化钠溶液,加热,用湿润蓝色石蕊试纸在试管口检验,观察试纸是否变红
⑧除去中NO的气体的方法是将通入足量的
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
14.某样品由NaCl、、三种物质组成,实验小组取适量的该样品溶于水配成溶液,并对该样品的组成进行验证。下列所选试剂错误的是
A.试剂X:稀盐酸 B.试剂Y:稀硝酸
C.试剂Z:溶液 D.试剂W:溶液
15.向一定体积和一定浓度的硝酸中投入适量的铁粉恰好完全反应,完全反应后产生的NO、混合气体为(标准状况);将产生的混合气体通入水中,收集到气体(标准状况);向反应后的溶液中滴入的溶液至不再产生沉淀,需要溶液的体积为
A. B. C. D.
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(13分)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
(1)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为___________。当有参与反应时,该反应转移的电子数是___________。
(2)还原炉中发生的化学反应方程式为:___________。
(3)上述工艺生产中循环使用的物质除H2外,还有___________。
(4)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃,该反应的化学方程式为___________。
(5)关于硅及其相关化合物的叙述正确的是___________。
A.自然界中存在天然游离的硅单质
B.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
C.既能和溶液反应,又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
D.硅元素在金属与非金属的分界线处,因此具有弱导电性,一般可用于作为半导体材料
(6)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶,进一步脱水处理可得到硅胶,写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式:___________。
17.(15分)某校课外活动小组设计了如图装置,探究SO2的制取方法和有关性质。
试回答以下问题:
(1)仪器a的名称为____,装置A中反应的化学方程式为____。
(2)导管b的作用是____。
(3)装置C中的现象为____,装置B探究的是SO2的____性。
(4)装置D中发生反应的离子方程式为____。
(5)装置E中含50mL1mol/LNaOH,若恰好将SO2完全吸收后,生成Na2SO3和NaHSO3之比为2∶1,则吸收的SO2在标准状况下的体积为____mL。
(6)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。可选用的实验药品如下:
a.溶液;b.浓硫酸;c.溶液;d.稀硫酸;e.酸性溶液;f.品红溶液;g.铜片。
实验序号
预期转化
选择试剂(填标号)
证明实现转化的现象
I
II
a、c、d
淡黄色沉淀
①实验I选择的试剂是a和_______(填标号),该转化利用了的_______性。
②实验II实现了+4价和-2价S向0价S的转化,写出该转化反应的离子方程式:_______。
18.(13分)氮氧化物(NO、NO2)、SO2是大气污染物。回答下列问题:
氮氧化物(NO、NO2)和硫氧化物是造成大气污染的主要原因之一,消除氮氧化物有多种方法。
(1)以上污染物会带来什么污染________(写一种即可),由图可知SCR技术中的氧化剂为:_______。写出NH3与NO2反应的化学方程式___________。
(2)如图包含气体发生装置和收集装置(部分装置的夹持仪器已省略),实验室以Cu与浓HNO3反应制备并收集NO2,应选择的装置是___________(填字母)。
(3)SCR脱硝技术已成为使用广泛和成熟的烟气净化技术,脱硝效率高达90%以上。反应机理如图所示,写出该反应发生的化学方程式:___________。
(4)目前,NaClO溶液广泛地应用于脱硫脱硝。某课外小组同学设计了如图喷淋吸收塔装置。
①设计该装置的优点是___________。
②脱硝(NO)反应的离子方程式为___________。
(5)的一定温度和催化剂条件下,用也可以将还原生成。某化学实验小组同学利用如右图装置制备氨气(部分仪器已略去)。
①用装置A制备氨气的化学方程式为_______。
②为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是_______(填序号)。
19.(14分)实验室利用合成硫酰氯(),并对和HClO的酸性强弱进行探究。
Ⅰ.合成硫酰氯()
已知的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量白雾,100℃以上分解生成和。实验室合成的原理: ,实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。请回答下列问题:
(1)装置A中的试剂是______。
(2)活性炭的作用是___________。
(3)在冰水浴中制备的原因是______。
(4)为了测定产品纯度(杂质不参与反应),称取产品放入锥形瓶中,加入足量蒸馏水,充分反应。用溶液滴定反应后的溶液,滴几滴溶液为指示剂,滴定结束时消耗溶液的体积为VmL。
①当______时,认为溶液中沉淀完全。
②该产品的纯度为______。
Ⅱ.探究和HClO的酸性强弱
(5)选用下面的装置探究酸性强弱:,其连接顺序为A→______
(6)能证明的酸性强于HClO的实验现象为______。
高一化学 第1页 共4页 ◎ 高一化学 第2页 共4页
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高一年级4月校内自主训练
化学学科参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
C
D
C
B
B
D
C
题号
11
12
13
14
15
答案
B
A
C
C
D
1.C
【知识点】硅酸盐工业、二氧化硅
【详解】A.陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料,不是玻璃,A错误;
B.水泥的原料是黏土和石灰石,纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料,生成玻璃不需要黏土,B错误;
C.硅酸盐性质稳定,熔点较高,所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高的特点,C正确;
D.沙子主要成分是二氧化硅,为氧化物,不是硅酸盐,D错误;
故答案选C。
2.B
【知识点】人工固氮——合成氨、氮的固定
【详解】A.雷雨天,氮气和氧气能反应生成一氧化氮,A正确;
B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物,是不同氮的化合物之间的转化,不属于氮的固定,不是人工固氮,B错误;
C.氮的固定的过程中,氮元素化合价有可能升高,如氮气变为一氧化氮,也有可能降低,如氮气变为氨气,即氮原子有可能被氧化,也有可能被还原,C正确;
D.一些豆科植物的根瘤菌可以将空气中的N2转化为硝酸盐,形成氮肥,属于生物固氮,D正确;
答案选B。
3.A
【知识点】碳酸钠、二氧化硅的化学性质、其他含卤化合物
【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A。
4.C
【知识点】氨的物理性质及用途、电解质、非电解质概念
【详解】A.浓硫酸难挥发,氨与浓硫酸相遇不会产生大量白烟,A错误;
B.氨气易液化,液氨汽化时吸收大量的热,故液氨常用作制冷剂,B错误;
C.氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,工业上可以用NH3为原料合成硝酸,C正确;
D.液氨属于非电解质,而氨水为混合物,不是电解质,D错误;
答案选C。
5.D
【知识点】二氧化硫的化学性质、浓硫酸的强氧化性、含硫化合物之间的转化
【分析】由硫及其部分化合物的价态—类别图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO3,f为H2SO4,g为亚硫酸盐或(亚硫酸氢盐),h为硫酸盐(或硫酸氢盐),由此分析回答;
【详解】A.H2S在氧气中燃烧可以生成单质S,氧气过量时也可以生成SO2,但不能生成SO3,A错误;
B.分析知,f的浓溶液为浓硫酸,常温下,铝会与浓硫酸发生钝化反应,在其表面形成致密的氧化膜,B错误;
C.a、c、e溶液均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于被酸性高锰酸钾氧化,体现它们的还原性,C错误;
D.硫和浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫,化学方程式为,D正确;
故选D。
6.C
【知识点】氧化还原反应方程式的书写与配平、离子反应的发生及书写、离子方程式的正误判断、硝酸的强氧化性
【详解】稀硝酸具有强氧化性,Fe3O4(可以看作)中+2价Fe会被氧化为+3价Fe,反应中应生成Fe3+和NO等产物,正确方程式为:,A错误;
B.过量氨水吸收SO2时,反应电荷不守恒。正确方程式应为:,B错误。
C.少量Cl2与Na2SO3溶液反应生成SO 和 ,离子方程式为3SO +Cl2+H2O=2+2Cl−+ SO,C正确;
D.浓硫酸中硫酸主要以分子存在,水分子很少,一般只用化学方程式表示:,D错误;
故选C。
【点睛】本题考查了离子方程式的正误判断,注意掌握离子方程式的书写原则,明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合守恒关系如:质量守恒和电荷守恒等、检查是否符合原化学方程式等。
7.B
【知识点】氮氧化物的相关计算、一氧化氮的化学性质
【详解】在同温同压下,将①②③④等体积混合而成的气体分别通入体积相同的试管,并立即倒立于水槽中。
①和能反应:,一氧化氮和水不反应,根据方程式知,气体减少的体积是二氧化氮的,二氧化氮占混合气体的,则试管内气体减少的体积为试管体积的,故水面上升的高度为试管的,剩余气体体积为试管高度的;
②二氧化氮和氧气、水能反应生成硝酸,根据方程式知,氧气剩余,参加反应的氧气的体积为氧气总体积的,二氧化氮全部参加反应,则混合气体减少的体积为试管体积的,故水面上升的高度为试管的,剩余气体体积为试管高度的;
③氯化氢全部溶于水,氮气不溶,则试管内气体减少的体积为试管体积的,故水面上升的高度为试管的,剩余气体体积为试管高度的;
④SO3与水反应生成H2SO4,试管内气体减少的体积为试管体积的,故水面上升的高度为试管的,剩余气体体积为试管高度的;
综上②中剩余气体体积最多,最少,B符合题意。
8.B
【知识点】化学实验方案的设计与评价、元素非金属性强弱的比较方法、浓硫酸的强氧化性、硝酸的强氧化性
【详解】A.氯气没有漂白性、酸性,氯气与水反应产生了盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,故A错误;
B.浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水变为C,又因浓硫酸具有强氧化性,与C发生氧化还原反应生成的二氧化硫能使酸性溶液褪色,按照图中装置发生的实验现象能说明浓硫酸具有脱水性、氧化性,故B正确;
C.稀硝酸把Na2SO3氧化为Na2SO4,不能用稀硝酸和Na2SO3反应制取SO2,故C错误;
D.浓硝酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,但浓硝酸易挥发,硝酸、碳酸均可与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,则不能比较碳酸与硅酸的酸性强弱,也就不能比较C、Si非金属性的强弱,应排除硝酸的干扰,故D错误;
故选B。
9.D
【知识点】常见硫酸盐的性质、氧化还原反应的规律
【详解】A.根据图示中各微粒的构造可知,该过程有H2O参与,故A正确;
B.根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,做氧化剂,则NO2是生成硫酸盐的氧化剂,故B正确;
C.硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶中含有HSO,转化过程有水参与,则HSO在水中可电离生成H+和SO,则硫酸盐气溶胶呈酸性,故C正确;
D.根据图示转化过程中,由SO转化为HSO,根据图示对照,有硫氧键生成,故D错误;
答案选D。
10.C
【知识点】离子反应在混合物分离、除杂中的应用、物质分离、提纯的常见化学方法、物质分离、提纯综合应用
【分析】溶解后加试剂BaCl2可除去硫酸根离子,再加NaOH除去Mg2+,然后加碳酸钠除去Ca2+及过量的Ba2+,过滤除去沉淀,滤液加盐酸将过量的氢氧化钠、碳酸钠转化为氯化钠,最后蒸发结晶得到氯化钠;
【详解】A.第①步操作A是溶解,第⑦步操作C是蒸发结晶,A错误;
B.第③步作用是除掉Mg2+,B错误;
C.若第⑥步调至第④步和第⑤步之间,稀盐酸会溶解碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁等沉淀,又引入杂质离子,因此不能调换顺序,C正确;
D.第①步操作是溶解,用到烧杯和玻璃棒;第⑤步操作为过滤,用到玻璃棒和漏斗、烧杯;第⑦步操作是蒸发结晶,用到蒸发皿和玻璃棒,三步操作都用到玻璃棒,D错误;
故选C。
11.B
【知识点】四羟基合铝酸钠与盐酸的反应、硅酸钠与酸液反应、离子反应的实际应用、限定条件下的离子共存
【分析】由图象分析可知,开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应,说明溶液中一定含OH-离子,则与氢氧根离子不能共存的Fe3+、Mg2+、Al3+在溶液中不存在;随后反应生成沉淀逐渐增大,说明是、和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀;继续加入盐酸沉淀量不变,消耗盐酸的离子只能是离子,反应完后继续加入盐酸,沉淀逐渐减小,至不再改变,进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀,氢氧化铝沉淀溶于盐酸,最后剩余沉淀为硅酸;硫酸根离子不能确定是否存在,但根据溶液的电中性可知,溶液中一定含有Na+离子;
【详解】A. 因为溶液中硫酸根不能确定是否存在,则反应后最终溶液中的溶质除了有NaC1,还可能有硫酸钠,故A错误;
B. BC段是碳酸根与盐酸反应,结合分析可知,原溶液中一定含有的阴离子是:OH-、、、,故B正确;
C. 原溶液中一定含有的离子是Na+、OH-、SiO、、CO,可能含有SO,故C错误;
D. 依据图象可知和碳酸根离子反应的盐酸为2体积,反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O,氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为4体积,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,则原溶液中含有与的物质的量之比为n():n()=(2×):(4×)=3:4,故D错误;
答案选B。
12.A
【知识点】硝酸的酸性、硝酸的强氧化性、基于氧化还原反应守恒规律的计算
【详解】Cu2S与一定浓度的HNO3反应中,Cu2S中铜元素由+1价被氧化为+2价、硫元素由-2价被氧化为+6价,硝酸起氧化剂与酸的作用,起氧化剂作用HNO3中氮元素被还原为NO2和NO,令NO2和NO的物质的量均为1mol,根据电子转移守恒可知:n(Cu2S)×[6-(-2)+1×2]=1mol×(5-4)+1mol×(5-2),解得n(Cu2S)=0.4mol.被还原的硝酸的物质的量等于NO2和NO的物质的量之和为2mol,根据硫元素守恒,n(CuSO4)=0.4mol,根据铜元素守恒,n[ ]=2n(Cu2S)-n(CuSO4)=0.4mol,则起酸性作用的的物质的量为2×n[ ]=0.8mol,则反应中起酸性作用的与被还原的的物质的量之比为0.8:2=2:5,故选A。
13.C
【知识点】硅酸盐组成的表示方法、硅的物理性质与用途、硅酸盐工业、硫单质的物理性质、一氧化氮、二氧化氮、铵根离子的检验、铵盐与碱反应
【详解】①晶体硅的结构与金刚石类似,它是灰黑色有金属光泽的非金属固体,硅是良好的半导体材料,常用作集成电路,故①正确;
②水玻璃是是硅酸钠的水溶液,具有粘合性,同时不燃烧,可用于生产黏合剂和防火剂,故②正确;
③水泥具有水硬性,水泥生产过程中加入适量石膏可调节水泥的硬化速率,故③正确;
④单质硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于,故④错误;
⑤NO2和溴蒸气具有强氧化性,都能使KI淀粉溶液变蓝,现象相同,不能鉴别,但可用水、溶液或鉴别与溴蒸气,红棕色NO2通入水中变为无色溶液生成无色气体,溴蒸气溶于水得到橙黄色溶液,红棕色NO2通入硝酸银溶液变为无色溶液生成无色气体,溴蒸气通入硝酸银溶液生成淡黄色沉淀,NO2通入CCl4无明显现象,溴蒸气通入CCl4发生萃取,故⑤正确;
⑥氯化铵加热分解成氯化氢和氨气,温度降低迅速结合生成氯化铵,故不能用升华法分离氯化铵和氯化钠的固体混合物,故⑥错误;
⑦检验某白色固体是铵盐的方法是:加氢氧化钠溶液,加热,用湿润红色石蕊试纸在试管口检验,观察试纸是否变蓝,故⑦错误;
⑧过量的氧气成为新杂质,故⑧错误;
由上述分析可知①②③⑤正确,故选C。
故选:C。
14.C
【知识点】常见阴离子的检验、常见阳离子的检验、离子反应在化合物组成的分析、鉴定的应用
【分析】实验1焰色反应用于洗涤铂丝的试剂X为稀盐酸,由于样品中可能有Cl-或,所以加入过量酸Y不能为硫酸或盐酸,只能为稀硝酸,生成的气体为CO2,说明含有K2CO3,再加入过量硝酸钡Z,得到的不溶硝酸的白色沉淀2为BaSO4,溶液2中可能有Cl-,使用W硝酸银检验,生成白色沉淀3,据此解答。
【详解】A.做焰色试验,洗涤铂丝应选用稀盐酸,A正确;
B.根据加入过量Y后有气体生成,可知Y应为酸,为了防止对和的检验造成干扰,Y应选硝酸,而不能选择盐酸和硫酸,B正确;
C.加入溶液,向溶液中引入,对样品中的检验会造成干扰,故试剂Z应为溶液,C错误;
D.检验溶液中的,应使用溶液,D正确;
故选C。
15.D
【知识点】硝酸的强氧化性、基于氧化还原反应守恒规律的计算
【详解】由题意可知,混合气体共(标准状况),将产生的混合气体通入水中,发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余气体(标准状况),则原混合气体中NO2的体积为=840mL,所以原混合气体中NO的体积为2240mL-840mL=1400mL,在标准状况下,NO2的物质的量为0.0375mol,NO的物质的量为0.0625mol,生成两种气体时共得到电子(0.0375mol+0.0625mol×3)=0.225mol;若Fe全部生成Fe3+,完全沉淀时有关系式:3e-~Fe3+~3OH-,若Fe全部生成Fe2+,完全沉淀时有关系式:2e-~Fe2+~2OH-,得出NaOH的物质的量等于转移电子的物质的量,所以NaOH的物质的量为0.225mol,NaOH溶液的体积为;
答案选D。
16.(1) 2NA
(2)
(3)、、
(4)
(5)BD
(6)
【知识点】二氧化硅的用途、二氧化硅的化学性质、硅的制备、硅的物理性质与用途
【分析】在电弧炉中石英砂和焦炭反应生成粗硅,粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3,然后氢气还原SiHCl3生成高纯硅。
【详解】(1)石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅和一氧化碳:;在反应中C从0价升高至+2价,当有1 mol C参与反应时,该反应转移的电子数是2NA;
(2)还原炉内氢气还原SiHCl3生成高纯硅和氯化氢气体:;
(3)流化床反应器中发生反应:,还原炉中发生反应:,所以可以循环的物质有H2、、、;
(4)氢氟酸雕刻玻璃是氢氟酸和二氧化硅反应生成四氟化硅和水:;
(5)自然界中不存在天然游离的硅单质,硅是以二氧化硅和硅酸盐存在于自然界中,A错误;B传统无机非金属材料玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品,B正确;SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,但SiO2不能与其他酸反应,为酸性氧化物,C错误;在周期表中,硅元素在金属与非金属的分界线处,一般可用于作为半导体材料,D正确。故选BD。
(6)水玻璃是硅酸钠的水溶液和盐酸反应制取硅酸的离子方程式为;
17.(1) 三颈烧瓶 H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)使装置上下联通,有利于液体顺利滴下
(3) 紫色石蕊试液变红色 漂白
(4)SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-
(5) 672
(6) e 还原
【知识点】实验方案评价、二氧化硫的制备、二氧化硫的漂白性、酸性氧化物的通性、含硫化合物之间的转化
【分析】装置A浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2气体,装置B用于验证SO2的漂白性,装置C用来检验SO2溶于水的酸性,装置D用来检验SO2的还原性,装置E用来吸收尾气的SO2;
【详解】(1)仪器a的名称为三颈烧瓶,浓硫酸是强酸,亚硫酸是弱酸,根据强酸制取弱酸的复分解反应规律,可知装置A中反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)反应产生气体,气压变大,若没有导管b平衡压强,分液漏斗内液体不能够顺利流下,则导管b的作用是使装置上下联通,有利于液体顺利滴下;
(3)SO2与水反应生成亚硫酸,酸溶液可使紫色石蕊试液变红色,装置C中的现象为紫色石蕊试液变红色;SO2和品红反应的原理是与品红作用生成不稳定的无色物质,即二氧化硫可使品红溶液褪色,装置B探究的是SO2的漂白性;
(4)D中二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-;
(5)由Na元素守恒可得2n(NaHSO3) ×2+n(NaHSO3)=1mol/L×50×10-3L=0.05mol,解得n(NaHSO3)=0.01mol,由S元素守恒可得n(S)= 0.01×2+0.01=0.03mol,则吸收的SO2在标准状况下的体积为V=nVm=0.03mol×22.4L/mol=0.672=672mL.
(6)①实验I是+4价硫变化为+6价硫,被氧化,失去电子,选择的试剂是a.Na2SO3溶液和氧化剂e.酸性KMnO4溶液,发生氧化还原反应,高锰酸钾溶液紫红色褪去,说明亚硫酸钠具有还原性;
②实验II选择a.Na2SO3、c.Na2S溶液、d.稀硫酸试剂,在酸性溶液中,硫离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成单质硫,实现了+4价或-2硫元素转化为0价硫的过程,反应的离子方程式为;
18.(1) 光化学烟雾或酸雨 NO和NO2 6NO2+8NH37N2+12H2O
(2)AD
(3)
(4)增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了脱硫硝速度 3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2+2H+
(5) ②④
【知识点】硝酸的强氧化性、氨的还原性
【详解】(1)①氮氧化物(NO、NO2)和硫氧化物是大气污染物,以上污染物会造成的环境问题有酸雨、光化学烟雾等,根据化合价变化可知NO和NO2为氧化剂,方程式为6NO2+8NH37N2+12H2O;故答案为:光化学烟雾或酸雨;NO和NO2;6NO2+8NH37N2+12H2O。
(2)实验室以Cu与浓HNO3反应制备并收集NO2,反应不需要加热,收集时选择向上排空气法,则选择的装置是AD,故答案为:AD;
(3)由图可知,在催化剂的作用下,NH3与NO、O2反应最终生成N2和H2O,则发生反应的化学方程式为;
(4)通过该图可以看出,次氯酸钠从上面喷洒,二氧化硫、一氧化氮从中部通入,两者逆流致使接触面积增大,该装置的优点是增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了脱硫硝速度;脱硝反应是次氯酸钠溶液氧化NO生成硝酸,本身被还原生成氯化钠,脱硝(NO)反应的离子方程式为:3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2+2H+,故答案为:增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了脱硫硝速度;3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2+2H+。
(5)实验室利用NH4Cl和Ca(OH)2在加热条件下制备氨气,化学方程式为:;氨气极易溶于水,可用水吸收氨气,应注意防止倒吸,②④都具有防倒吸功能,可以用来吸收多余的氨气。
19. (1)(或无水、硅胶等)
(2) 催化剂
(3) 反应放热,且沸点低,冰水浴有利于生成和收集
(4) 产生砖红色沉淀
(5) C→B→E→D→F 装置D中品红溶液不褪色,装置F中产生白色沉淀
【知识点】物质制备的探究、物质性质的探究、二氧化硫的制备
【分析】据信息:SO2Cl2遇水发生剧烈的水解反应,故二氧化硫与氯气在干燥环境中反应生成SO2Cl2,活性炭可能起催化剂作用,A中干燥剂干燥二氧化硫, SO2Cl2沸点低、易挥发,反应在冰水浴下进行。探究次氯酸和亚硫酸酸性强弱时,次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,先验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HClO强进行判断,据此回答;
【详解】Ⅰ(1) 硫酰氯溶沸点比较低,遇水剧烈反应,所以A装置为干燥装置。装置A为干燥酸性气体的固态干燥剂,可以是(或无水、硅胶等)。
(2)从影响反应的条件推出:活性炭的可能作用是催化剂。
(3)已知:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH<0,SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,100℃以上分解生成SO2和Cl2,故冰水浴中制备的原因是:反应放热,且沸点低,冰水浴有利于生成和收集。
(4)氯离子沉淀完全时,恰好有铬酸银沉淀生成,为砖红色沉淀,故出现砖红色沉淀且半分钟内不恢复时,认为溶液中沉淀完全;SO2Cl2在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量HCl白雾,根据元素守恒可知还有硫酸生成,SO2Cl2和水反应的化学方程式为SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;n(Ag+)=2n(SO2Cl2)
则n(Ag+)=aV×10-3mol,n(SOCl2)=mol,m(SOCl2)=0.5aV×135g,该产品的纯度为=
(5)因为次氯酸具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,所以不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应来判断亚硫酸、次氯酸的酸性强弱;要先验证亚硫酸的酸性比碳酸强,A装置制备SO₂,C装置除去二氧化硫中的HCl,B装置用来制备CO2,E装置用来除去CO2中的 SO2,D装置中的品红溶液检验SO2是否除尽,F装置是二氧化碳与次氯酸钙反应,生成碳酸钙白色沉淀和次氯酸,可以证明碳酸的酸性强于次氯酸,最终得出亚硫酸酸性强于次氯酸的结论;所以装置的连接顺序为A→ C→B→E→D→F;能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为装置D中品红溶液不褪色,装置F中产生白色沉淀。
答案第1页,共2页
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