C.与盐酸反应的剧烈程度:
Na2CO3>NaHCO3
D.等质量的固体与足量的盐酸反应放出CO2的质量:
NaHCO3>Na2CO3
13.有关氨气的实验较多,下面对这些实验的实验原理的分析中,不正确的是( )
A.氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验
B.氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C.NH3·H2O少部分电离产生OH-,可以解释氨水使酚酞试剂变为红色
D.NH3·H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气
14.用下列装置制取NH3,并用AlCl3溶液吸收多余NH3制Al(OH)3,最后回收NH4Cl,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙吸收NH3制取Al(OH)3
C.用装置丙分离Al(OH)3和NH4Cl溶液时,用玻璃棒不停的在漏斗内搅拌
D.用装置丁蒸干NH4Cl溶液并灼烧制NH4Cl
二、非选择题
15.铁、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,回答下列问题。
(1)工业上可用Cu2S+O2
2Cu+SO2。
反应制取粗铜,当消耗32gCu2S时,转移电子的物质的量为____________________。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃-60℃,加入H2O2,反应一段时间后可制得硫酸铜,发生反应的离子方程式为:
________________.CuSO4
溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCI溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式________________________。
(3)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板,取其腐蚀后的废液,加入一定量的铁粉后,若无固体剩余,则反应后的溶液中肯定有的离子是________________;若有红色固体,则反应后的溶液中肯定没有的离子是________,检验该离子的试剂为________。
(4)铁氰化钾K3[Fe(CN)5]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液可用于太阳能电池的电解液,该太阳能电池的工作原理示意图如图所示,其中催化剂a为________极,电极反应式为________。
16.硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一。
下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铁等杂质)制备硅酸钠的工艺流程示意简图:
(1)要将洗出液中的溶质析出,采用的方法是(填:
“蒸发”、“降温”)结晶;蒸发时用到的硅酸盐仪器有、、;
(2)上流程中加入NaOH溶液,反应的离子方程式为;
(3)用上述残渣中的氧化铁焊接铁轨,其铝热反应的化学方程式为(并在方程式中用“单线桥”标出电子转移方向和数目)。
17.(8分)A、B、C、D均为中学化学常见的、含同种元素的纯净物,A为单质,它们间有如图反应关系。
根据要求回答问题:
(1)若A是大气中含量最多的气体,D为红棕色气体。
则D转化成C的反应化学方程式为;
(2)若A、B、C分别为C(s)、CO(g)和CO2(g),且通过与O2(g)反应实现图示的转化。
在同温同压且消耗含碳物质均为lmol时,反应①、②、③的焓变依次为△H1、△H2、△H3,则它们之间的关系为(用含△H1、△H2、△H33的代数式表示);
(3)若C为一元强碱且阴、阳离子所含的电子数相同,D为海水中富含的物质,请写出工业上用D制备A的化学方程式;
(4)往两份C的溶液中分别滴入硝酸酸化的硝酸银、KSCN溶液,将观察到白色沉淀、显血红色,且反应④为C与A的反应。
请简述实验室保存D溶液的方法。
18.海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
已知:
①海水中溴元素(以Br-表示)的浓度0.068g/L;
②Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
(1)请写出一种海水淡化的方法:
_____________;
(2)海水中溴离子的物质的量浓度为_____________;
(3)步骤Ⅰ中已获得低溶度的含Br2溶液,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,步骤Ⅲ又得到Br2,其目的为________________;
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为;
(5)工业溴提纯可用蒸馏法,蒸馏时加热方法最好采用,蒸馏装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是_________________________________。
19.(7分)用如图所示装置做“铜与浓硝酸反应”的实验。
(1)从试剂瓶中取出一小块铜片放入试管中,需用的仪器是;
(2)棉花应蘸溶液(填化学式);
(3)试管中除了溶液变成绿色外,还会出现的现象是(填序号);
A.有红棕色气体生成,上下颜色相同
B.有红棕色气体生成,上部颜色较浅
C.有红棕色气体生成,下部颜色较浅
(4)实验结束后,对试管内残留物的处理方法是。
20.(12分)氮元素的单质和常见的化合物在工、农业生产中用途广泛.
(1)工业上利用分离空气的方法得到氮气.空气各主要成分的沸点如下:
N2
O2
Ar
CO2
-196℃
-183℃
-186℃
-78℃
现将空气深度冷却液化,然后缓慢升温,则最先分离出来的气体是______;
(2)雷雨时空气中的N2转化为NO,生成物NO是______色的气体,______(填“易”或“难”)溶于水;NO在空气中很容易被氧化成NO2,NO2能与水发生化学反应.NO2与水反应的化学方程式为__________________;
(3)实验室可用固体NH4Cl与固体Ca(OH)2加热反应制取氨气.
①制取氨气的化学方程式为__________________;
②要制取标准状况下4.48L的氨气,至少需要称取固体NH4Cl的质量为______g;
(4)已知:
4NH3+6NO
5N2+6H2O化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程,探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能.
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体,通过一定体积滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同).
NH3与稀硫酸溶液反应的离子方程式为__________________;
②为了比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是____________。
参考答案
1.【答案】D
【解析】A.由N原子守恒可知,Fe(NO3)x中的x为3,故A错误;B.生成NO体现硝酸的氧化性,生成盐体现其酸性,故B错误;C.磁性氧化铁中Fe元素的化合价为+2、+3价,则部分铁元素被氧化,故C错误;D.反应中每生成0.3mol还原产物,由N元素的化合价变化可知,就有0.3mol×(5-2)=0.9mol电子被转移,故D正确;故答案为D。
明确氧化还原反应的概念是解题关键,各物质之间的关系网络为
。
2.【答案】A
【解析】煅烧炉中的反应为碳酸氢钠分解,生成CO2,故A正确;NH3的电子式为
,故B错误;煅烧炉中的反应是碳酸氢钠分解为碳酸钠、水、二氧化碳,属于非氧化还原反应,故C错误;沉淀池中加入饱和食盐水后,先通入足量NH3再通入足量CO2,故D错误。
3【答案】.D
【解析】A项,黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变,说明足量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+,所以还原性:
Fe>Fe2+,A正确;B项,白烟是碳酸钠,黑色颗粒是C单质,说明Na被CO2氧化了,所以CO2具有氧化性,B正确;C项,湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明NH4HCO3固体受热分解产生了碱性气体,该碱性气体必为氨气,故C正确;D项,漂白粉在空气中久置变成块状固体,因为漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成CaCO3,故D错误。
本题考查了中学阶段的几种重要物质的性质,A、C、D涉及的知识都是高频考点,注意B项,中学阶段教材没有讨论Na和CO2反应的问题,钠是极活泼金属,在空气中加热得不到正常的氧化物,只有过氧化钠;当在纯净的CO2气体中加热时,会夺取其中的氧生成碳单质和Na2O,Na2O是一种碱性氧化物,会立即与CO2气体反应生成Na2CO3。
4.【答案】B
【解析】A、次氯酸是弱酸,应是分子形式,即Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故A错误;B、符合氯气与碱的反应,故B正确;C、浓盐酸需要拆写成离子,即为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O,故C错误;D、次氯酸是弱酸,应写成分子形式,故D错误。
注意次氯酸属于弱酸,拆写成离子反应方程式时,应是以分子形式存在。
5.【答案】C
【解析】A、二氧化锰只跟浓盐酸反应,因为二氧化锰是过量,随着反应的进行,盐酸浓度降低,反应停止,因此产生氯气的量小于1mol,故A错误;B、氯气中混有的杂质为HCl和水蒸气,依次通过饱和食盐水(除去HCl)、浓硫酸(除去水蒸气),因为氯气与碱石灰反应,因此不能用碱石灰干燥氯气,故B错误;C、发生的反应是MnO3+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2中Mn的化合价降低,因此MnO2作氧化剂,盐酸中Cl的化合价升高,HCl作还原剂,故C正确;D、氯气的密度大于空气的密度,因此用向上排空气法收集,因为氯气溶于水,因此不能用排水法收集,应用排饱和食盐水法收集,故D错误。
6.【答案】D
【解析】A.若关闭活塞,SO2经浓硫酸干燥后通入品红溶液,可使品红溶液褪色,故A错误;B.当打开活塞时,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,酸性溶液使石蕊试液变红,次氯酸使石蕊试液褪色,故B错误;B.打开活塞,若X气体为CO2,无漂白性,不能使品红溶液褪色,故C错误;D.二氧化硫能使品红溶液褪色,和水反应生成亚硫酸,亚硫酸呈酸性而使石蕊试液变红,二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊,故D正确;答案为D。
7.【答案】C
【解析】A.生石灰与水反应放出大量的热,浓氨水受热发生分解生成氨气,所以利用图甲装置可快速制取氨气,所以A是正确的;B.乙醇易溶于水,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,所以可以利用图乙装置,乙醇用饱和碳酸钠溶液分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5混合液,B正确;C.乙醇和浓硫酸混合加热到170℃时发生反应,生成乙烯,但是如果加热到140℃,生成的是乙醚。
图丙装置中缺少温度计控制反应温度,C不正确;D.浓硫酸可使蔗糖脱水碳化,这个过程放出大量的热,碳被浓硫酸氧化生成二氧化碳,浓硫酸被还原为二氧化硫,二氧化硫可使品红溶液褪色,可使酸性高锰钾溶液褪色。
所以利用图丁装置,可说明浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性,D正确。
8.【答案】D
【解析】A、pH<5.6的雨水叫酸雨,硫酸型酸雨长时间亚硫酸会被氧化成硫酸,酸性变强,故A错误;B、NO与氧气反应生成二氧化氮,所以不能用排空气法收集NO,故B错误;C、氯化钙与氨气反应生成配合物,所以不能用氯化钙干燥氨气,故C错误;D、反应Cl2+2NH3═N2+6HCl,生成HCl与氨气会出现白烟,所以可以用浓氨水检验氯气的管道是否漏气,故D正确;故选D。
9.【答案】C
【解析】A、SO2与溴水发生氧化还原反应,表现出还原性,选项A错误;B、将含有少量HCl的Cl2通入饱和食盐水中以除去HCl杂质,选项B错误;C、将乙烯通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色证明乙烯具有还原性,选项C正确;D、将蔗糖溶液和少量稀H2SO4混合加热后,先用氢氧化钠溶液中和至碱性,再加入新制的Cu(OH)2检验蔗糖是否水解,选项D错误。
答案选C。
10.【答案】D
【解析】该过程发生的反应分别为
3NO2+H2O=2HNO3+NO
HNO3+NaHCO3=NaNO3+H2O+CO2↑
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
3体积二氧化氮与水生成硝酸和1体积一氧化氮,硝酸与饱和碳酸氢钠溶液反应生成2体积二氧化碳(含少量水蒸气);通过浓硫酸被干燥;通过过氧化钠生成1体积氧气;1体积氧气和1体积一氧化氮通过水只剩余0.25体积氧气。
故选D。
11.【答案】D
【解析】NO与氧气反应生成NO2,不能用排空气法收集,故A错误;常温下,氮气与氧气不反应,故B错误;常温下NO易与空气中的O2化合生成NO2,故C错误;NO2溶于水,与水反应生成硝酸和NO,故D正确。
12.【答案】C
【解析】A.碳酸氢钠受热易分解,而碳酸钠不分解,则热稳定性为Na2CO3>NaHCO3,故A正确;B.相同条件下碳酸氢钠的溶解度小,则常温时的溶解度为NaHCO3<Na2CO3,故B正确;C.碳酸氢钠反应快,碳酸钠与盐酸反应分步进行,则与相同浓度稀盐酸反应的剧烈程度为Na2CO3<NaHCO3,故C错误;D.碳酸氢钠的相对分子质量为84,碳酸钠的相对分子质量为106,等质量时碳酸氢钠的物质的量大,生成二氧化碳多,则等质量的固体与足量盐酸反应放出CO2的质量NaHCO3>Na2CO3,故D正确;故选C。
本题考查碳酸钠和碳酸氢钠的性质,侧重二者性质的比较,涉及稳定性、溶解性、与酸的反应等,注重基础知识的考查。
本题的易错点为B,要注意与碳酸钙和碳酸氢根的区别。
13.【答案】B
【解析】氨气极易溶解于水,烧瓶内气体减少,压强减小,解释氨气的喷泉实验,故A正确;氨气与氯化氢的反应,属于非氧化还原反应,故B错误;NH3·H2O少部分电离产生OH-,氨水溶液呈碱性,使酚酞试剂变为红色,故C正确;NH3·H2O不稳定,加热氨水的方法制取氨气,故D正确。
14.【答案】A
【解析】A.CaO与水反应增大氢氧根离子浓度,且放热,均可使氨气逸出,则图中固液反应装置可制备氨气,故A正确;B.氨气极易溶于水,导管在液面下,图中装置可发生倒吸,故B错误;C.过滤时不能搅拌,易捣破滤纸,则不能分离Al(OH)3和NH4Cl溶液,故C错误;D.蒸干NH4Cl溶液,氯化铵分解,应选结晶法制NH4Cl,故D错误;故选A。
点睛:
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及气体的制备、收集及混合物分离提纯等,把握反应原理、实验装置的作用为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查。
本题的易错点为D,要掌握蒸发的基本操作和氯化铵的性质。
15.【答案】
(1)1.2mol;
(2)Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;2Cu2++SO32-+2Cl-
2CuCl↓+SO42-+2H+;
(3)Fe2+、Cu2+;Fe3+;KSCN溶液;(4)负;[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-
【解析】
(1)在Cu2S+O2
2Cu+SO2反应中,每有1mol的Cu2S发生反应,转移电子的物质的量是6mol,当消耗32gCu2S时,n(Cu2S)=32g÷160g/mol=0.2mol,所以转移电子的物质的量为n(e-)=0.2mol×6=1.2mol;
(2)在酸性条件下,H2O2将Cu氧化为Cu2+,它本身被还原为H2O,发生反应的离子方程式为:
Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;(3)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板,会发生反应:
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;取其腐蚀后的废液,加入一定量的铁粉后,若无固体剩余,说明发生了反应:
2FeCl3+Fe=3FeCl2;没有发生Fe与Cu的置换反应,则反应后的溶液中肯定有的离子是Fe2+、Cu2+;若有红色固体,则该固体是Cu,由于Cu会和FeCl3发生反应:
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;反应后得到了Cu,则溶液中肯定没有的离子是Fe3+;Fe3+与SCN-会发生显色反应,使溶液变为血红色,所以检验该离子的试剂为KSCN溶液;(4)根据图示可知催化剂a失去电子,是负极;电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-。
16.【答案】
(1)蒸发蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
(2)SiO2+2OH—==SiO32—+H2O
(3)
【解析】石英砂中含有NaCl、Fe2O3等杂质,NaCl能溶于水,而石英砂和Fe2O3不溶于水,所以洗出液中含有NaCl,滤渣中含有Fe2O3和SiO2,研磨滤渣,向滤渣中加入NaOH溶液,发生反应SiO2+2OH-═SiO32-+H2O,然后过滤得到滤渣Fe2O3,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶得到硅酸钠晶体,滤液中含有硅酸钠和NaOH;
(1)将洗出液中的溶质析出,采用的方法是蒸发;玻璃中含有硅酸盐,所以蒸发时需要的玻璃仪器有蒸发皿、玻璃棒和酒精灯;
(2)SiO2和NaOH反应生成可溶性的硅酸钠,离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O;
氧化铁和Al发生铝热反应生成Fe和氧化铝,反应方程式为:
。
17.【答案】
(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO(2分)
(2)△H2=△H1+△H3(2分)
(3)2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑(2分)(4)加入适量铁粉与适量稀盐酸(2分)
【解析】
(1)大气中盛放最多的是氮气,所以A是氮气,红棕色气体是二氧化氮,则D是二氧化氮气体。
所以C是NO,B是氨气,二氧化氮转化为NO的反应是二氧化氮与水的反应,化学方程式是3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(2)根据转化关系图结合盖斯定律可知,一步生成C和分步生成C的反应热是相同的,所以△H2=△H1+△H3;
(3)若C为一元强碱且阴、阳离子所含的电子数相同,则C是氢氧化钠,钠离子与氢氧根离子的电子数相同,D为海水中富含的物质氯化钠,则A是钠单质,B是氧化钠或过氧化钠,有氯化钠制取钠单质需电解熔融的氯化钠,化学方程式是2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑;
(4)往两份C的溶液中分别滴入硝酸酸化的硝酸银、KSCN溶液,将观察到白色沉淀、显血红色,说明C中含有铁离子和氯离子,所以C是氯化铁,反应④为C与A的反应,若A是氯气,则氯化铁不与氯气反应,所以A是铁,B是氧化铁,D是氯化亚铁,因为亚铁离子易被氧化且易发生水解反应,所以保存氯化亚铁溶液时,往往加入适量的稀盐酸抑制其水解,加入适量的铁粉,防止其被氧化。
18.【答案】
(1)蒸馏法(或电渗析法、离子交换法)
(2)0.00085mol/L
(3)富集溴元素(4)Br2+SO2+2H2O===4H++SO42-+2Br-(5)水浴加热,Br2腐蚀橡胶
【解析】
(1)海水淡化的方法有多种,比如蒸馏法或电渗析法或离子交换法等。
(2)海水中溴元素(以Br-表示)的浓度0.068g/L,则物质的量浓度为(0.068÷80)=0.00085mol/L;
(3)将低浓度的含Br2溶液还原为Br-,再将Br-氧化又得到Br2,其目的为富集溴元素;
(4)用SO2水溶液吸收Br2,有关反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O===4H++SO42-+2Br-;
(5)Br2的沸点为59℃,蒸馏