Y< Z故C正确;D.液氨气化吸热,导致周围空气温度急剧降低,常用作制冷剂,故D正确;故选A。
点睛:
本题考查原子结构和元素周期律,明确离子半径比较方法、最高价含氧酸强弱的比较方法、物质结构等方面的知识是解本题关键,需要注意规律中的反常现象。
本题的易错点为元素的推导。
6.下列实验对应的现象及结论均正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
将红热的炭放入浓硫酸中产生的气体通入澄清的石灰水
石灰水变浑浊
炭被氧化成CO2
B
将稀盐酸滴入Na2SiO3溶液中
溶液中出现凝胶
非金属性:
Cl>Si
C
SO2通入BaCl2溶液,然后滴入稀硝酸
有白色沉淀产生,加入稀硝酸后沉淀不溶解
先产生BaSO3沉淀,后转化为BaSO4
D
向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加新制氯水
溶液显红色
原溶液中一定含有Fe2+
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】A.炭和浓H2SO4的混合物加热,生成二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,结论不合理,故A错误;B.将稀盐酸滴入Na2SiO3溶液中,溶液中出现凝胶,说明反应生成硅酸,只能证明酸性:
盐酸>硅酸,由于盐酸不是最高价含氧酸,无法据此判断Cl、Si的非金属性强弱,故B错误;C.SO2通入BaCl2溶液不反应,加硝酸发生氧化还原反应,将二氧化硫氧化为硫酸,生成硫酸钡沉淀,故C错误;D.滴加KSCN溶液,溶液不变色,可知不含铁离子,再滴加新制氯水,溶液为红色,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液中一定含有Fe2+,故D正确;故选D。
点睛:
把握物质的性质、反应与现象、离子检验、实验技能为解答的关键。
本题的易错点为C,要注意SO2通入BaCl2溶液不能反应生成亚硫酸钡沉淀。
7.某容器中发生一个化学反应,反应过程涉及H2O、ClO、CN-、HCO3-、N2、Cl-六种微粒。
在反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列有关判断中不正确的是
A.还原剂是含CN-的物质,氧化产物不只有N2
B.氧化剂是ClO-,还原产物是HCO3-
C.参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:
2
D.若生成2.24L (标准状况) N2,则转移电子1mol
【答案】B
【解析】试题分析:
由曲线变化图可知,随反应进行ClO-的物质的量降低,N2的物质的量增大,故ClO-为反应物,N2是生成物,根据电子转移相等可知,CN-是反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,由碳元素守恒可知HCO3-是生成物,由氢元素守恒可知H2O是反应物.反应中Cl元素化合价由+1价降低为-1价,化合价总共降低2价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,化合价总共升降最小公倍数为2[(4-2)+(3-0)]=10价,故CN-系数为2,ClO-系数为5,由元素守恒可知HCO3-系数为2,N2系数为1,Cl-系数为5,H2O系数为1,反应方程式为2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-。
A、反应中,C元素化合价由CN-中+2价升高为HCO3-中+4价,N元素化合价由CN-中-3价升高为N2中0价,可知氧化产物有HCO3-、N2,故A正确;B、反应中Cl元素化合价由ClO-中+1价降低为Cl-中-1价,ClO-是氧化剂,还原产物是Cl-,故B错误;C、由上述分析可知,反应为2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-,反应中是CN-是还原剂,ClO-是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5:
2,故C正确;D、2.24LN2(标准状况)的物质的量为0.1mol,所以参加反应的ClO-的物质的量为0.5mol,反应中只有氯元素化合价降低,由ClO-中+1价降低为Cl-中-1价,所以转移电子为0.5mol×2mol=1mol,故D正确;故选B。
【考点定位】考查氧化还原反应
【名师点晴】本题考查氧化还原反应计算、基本概念等。
注意根据化合价的变化分析,物质起还原作用,则该物质作还原剂,其化合价要升高,在反应中失去电子,被氧化,发生氧化反应,得到的产物为氧化产物,可以用口诀:
失高氧,低得还:
失电子,化合价升高,被氧化(氧化反应),还原剂;得电子,化合价降低,被还原(还原反应),氧化剂。
根据曲线变化图分析反应物、产物,利用守恒生成方程式是关键,侧重于考查学生的分析能力和计算能力。
8.下列实验方案中能达到相应实验目的的是
A
B
C
D
方案
目的
探究浓度对化学反应速率的影响
灼烧海带成海带灰
证明铁粉能与水蒸气反应产生氢气
蒸干NH4Cl溶液制备NH4Cl晶体
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【解析】A.探究时一般控制一个变量,图中装置有2个变量,高锰酸钾溶液的颜色和草酸的浓度都不同,应该控制高锰酸钾的浓度(即颜色)相同,故不能探究浓度对反应速率影响,故A错误;B.灼烧海带在坩埚中进行,不能在烧杯中灼烧,故B错误;C.Fe与水蒸气反应生成氢气,氢气具有可燃性,点燃可检验生成氢气,故C正确;D.氯化铵受热易分解生成氨气和氯化氢,所以得不到氯化铵晶体,故D错误;故选C。
9.已知2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H=-198kJ·mol-1。
400℃,1.01×105Pa,向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2,n(SO3)和n(O2)等随时间的变化曲线如图所示。
下列叙述正确的是
A.A点v正(SO2)>v逆(SO3)B.B点表示反应处于平衡状态
C.D点n(SO2)大于C点D.其它条件不变,升温至500℃并达平衡时,n(SO3)比图中D点的值大
【答案】A
【解析】A.A点平衡向正反应方向移动,说明正反应速率大于逆反应速率,即A点υ正(SO2)>υ逆(SO2),故A正确;B.B点还能继续向正反应方向移动,说明B点不是平衡状态,故B错误;C.C点和D点各组分的物质的量不变,说明C和D点处于平衡状态,D点n(SO2)等于C点,故C错误;D.其它条件不变,升高温度平衡向逆反应方向移动,则平衡时n(SO3)减小,所以n(SO3)比图中D点的值小,故D错误;故选A。
10.常温下将HA 和HB 两种一元酸的溶液分别加水稀释,稀释时溶液pH 的变化如图所示。
则下列叙述中正确的是
A.稀释前,c(HA)=10c(HB)
B.在M点两种溶液中水的电离程度相同
C.pH=a的0.1mol·L-1HB 溶液与pH=b 0.01mol·L-1HB 溶液相比,a+1
D.加水稀释HB 溶液,HB 的电离度增大,c(H+)/c(HB)减小,溶液的酸性减弱
【答案】B
【解析】由图可知,HA开始的pH=2,稀释100倍pH=4,则HA为强酸,而HB开始的pH=3,稀释100倍pH=4,则HB为弱酸。
A.HA为强酸,HB为弱酸,稀释前,c(HA)=0.01mol/L,c(HB)>0.001mol/L,则c(HA)<10c(HB),故A错误;B.M点pH=4,HA 和HB对水的电离的抑制程度相同,则水的电离程度相同,故B正确;C.HA为强酸,HB为弱酸,pH=a的0.1mol/LHB 溶液,稀释10倍后得到pH=b 0.01mol/LHB 溶液,稀释过程中促进HB的电离,则a+1>b,故C错误;D.HB为弱酸,加水稀释促进HB的电离,则HB的物质的量减小,氢离子的物质的量增大,所以c(H+)/c(HB)增大,故D错误;故选B。
点睛:
本题考查电解质在水中的电离及图象,侧重于学生的分析能力的考查,明确图象中pH的变化及交点的意义是解答本题的关键。
不同的突破口在于根据稀释时pH的变化判断出HA为强酸,HB为弱酸。
第II卷(非选择题,共60分)
11.A、B、C、D 是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质。
B、E均为空气的成分。
F 的焰色反应是黄色。
在G 中,金属元素与非金属元素的原子个数比为2:
1。
在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如图(反应条件及部分产物未列出):
(1)A 的元素符号是______________,F的电子式为________________________。
(2)E 与F反应的化学方程式:
_________________________________________。
(3)F 与G 的水溶液反应的离子方程式:
______________________________。
(4)硫与热浓氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
__________________________。
(5)在加热条件下浓硝酸可把硫单质氧化到最高价产物,写出反应的化学方程式:
___________。
【答案】
(1).C
(2).
(3).2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(4).Na2O2+S2-+2H2O=S↓+2Na++4OH-(5).3S+6OH-
2S2-+SO32-+3H2O(6).6HNO3(浓)+S
H2SO4+6NO2↑+2H2O
【解析】F的焰色反应呈黄色,说明F是钠的化合物,而F是单质B、C化合而成,B、E均为组成空气的成分,故C为金属钠;G是单质C、D化合而成,原子个数比为D:
C=1:
2,且原子序数D>C,故D为硫,G为Na2S;B为组成空气的成分,最容易想到的是O2,如B为O2,E也为组成空气的成分,E只能是CO2,A即为碳,因F+E=H+B,故F是Na2O2,H是Na2CO3。
(1)由以上分析可知A为C,F是Na2O2,由钠离子与过氧根离子构成,电子式为
,故答案为:
C;
;
(2)E与F反应为CO2和Na2O2的反应,生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2,故答案为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)Na2O2与过量的Na2S溶液反应的离子方程式是:
Na2O2+S2-+2H2O═2Na++S↓+4OH-,故答案为:
Na2O2+S2-+2H2O═2Na++S↓+4OH-;
(4)硫与热浓氢氧化钠溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为3S+6OH-
2S2-+SO32-+3H2O,故答案为:
3S+6OH-
2S2-+SO32-+3H2O;
(5)在加热条件下浓硝酸可把硫单质氧化生成硫酸,反应的化学方程式为6HNO3(浓)+S
H2SO4+6NO2↑+2H2O,故答案为:
6HNO3(浓)+S
H2SO4+6NO2↑+2H2O。
点睛:
正确推断各元素及其化合物为解答本题的关键,注意利用焰色反应及第二、三周期常见元素及单质、化合物的性质。
本题的易错点为方程式的书写和配平,要熟练掌握氧化还原反应方程式的书写规律和配平方法。
12.某含砷(As)的有毒工业废水经如下图流程转化为粗Aa2O3。
已知:
亚砷酸钙微溶于水,砷酸钙难溶于水。
(1)加入试剂1的目的是:
_________________________。
(2)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:
A.Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH-(aq)ΔH<0
B.5Ca2++OH-+3AsO43-
Ca5(AsO4)3OHΔH>0
研究表明:
“沉砷”的最佳温度是85℃,用化学平衡原理解释温度高于85℃后,随温度升高沉淀率下降的原因是________。
(3)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是________。
(4)通过对H3AsO3溶液进行_____(填操作名称),再过滤可制得粗As2O3。
As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如下图所示。
为控制滤液2中As2O3的浓度不高于6×10-5mol·L-1,则“结晶”过程应控制的条件是______________________(例举一例回答)
(5)从绿色化学和综合利用的角度考虑,对滤液2处理方法是:
________________________。
【答案】
(1).将AsO33-氧化为AsO43-
(2).A反应△H<0,升温促使A平衡向左移动,c(Ca2+)和c(OH-)减小,从而导致B平衡向左移动(3).H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4(4).加热(5).控制温度在60℃并将硫酸浓度调至7mol•L﹣1。
或:
控制温度在25℃并将硫酸浓度调至7mol•L﹣1。
或:
控制温度在60℃以下并将硫酸浓度调至7mol•L﹣1。
或:
温度控制在25℃并将硫酸浓度调至3~11mol•L﹣1。
或:
温度控制在25℃以下并将硫酸浓度调至3~11mol•L﹣1(6).将滤液2输入“酸化”环节,循环使用
(1)根据上述分析,加入试剂1的目的是将AsO33-氧化为AsO43-,故答案为:
将AsO33-氧化为AsO43-;
(2)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:
A.Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)△H<0,B.5Ca2++OH-+3AsO43-⇌Ca5(AsO4)3OH△H>0,温度升高高于85℃后,反应A平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应B平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降,故答案为:
A反应△H<0,升温促使A平衡向左移动,c(Ca2+)和c(OH-)减小,从而导致B平衡向左移动;
(3)“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3,自身被氧化生成硫酸,反应为:
H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4;故答案为:
H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4;
(4)对H3AsO3溶液加热,使H3AsO3分解为As2O3,再过滤可制得粗As2O3。
由图可知:
硫酸浓度约为7 mol•L-1,25℃时As2O3的沉淀率最大,易于分离,故为了提高粗As2O3的沉淀率,调硫酸浓度约为7 mol•L-1,冷却至25℃,过滤;故答案为:
加热;调硫酸浓度约为7 mol•L-1,冷却至25℃,过滤;
(5)滤液2主要含有硫酸,可循环使用,故答案为:
将滤液2输入“酸化”环节,循环使用。
点睛:
本题考查了物质的制备,涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解等,理解工艺流程原理是解题的关键。
本题的难点是正确理解流程过程中的反应原理。
13.锡为第IVA族具有可变价的金属元素,其单质沸点为2260℃。
四氯化锡(SnCl4)是无色液体,熔点-33℃,沸点114℃,极易水解,在潮湿的空气中发烟。
实验室中可用氯气与过量金属锡通过下图装置制备SnCl4(夹持装置已略去)。
(1)仪器C的名称为___________,装置乙中的试剂是_____________。
(2)装置甲中发生反应的化学方程式为___________________________________。
(3)氯气与锡的反应类似与铁的反应,但该实验中对装置丁要持续加热,其原因是_____________。
(4)你认为该实验装置需要进行的改进是:
__________________________________________。
(5)用下列方法和步骤测定所用金属锡样品的纯度(杂质不参加反应)
①将2.000g锡完全溶于过量稀盐酸中,并用所得溶液去还原过量的FeCl3稀溶液,最后得100.00mL溶液。
写出第二步反应的离子方程式:
_____________________________。
②取①所得溶液amL用0.100mol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定,发生如下反应:
6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。
K2Cr2O7溶液应注入到____式(填"酸或碱”)滴定管中。
到达滴定终点时用去bmL。
则样品中锡的质量分数为_______%(用含a、b的最简代数式表示)。
【答案】
(1).蒸馏烧瓶
(2).饱和食盐水(3).MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O(4).要将SnCl4蒸馏出(5).在己装置后加装盛有碱石灰的干燥管(6).Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+(7).酸(8).
%
【解析】工业上常用氯气与金属锡反应制备四氯化锡,丁装置烧瓶中含有Sn,则甲装置的目的是制取氯气,常用MnO2和浓盐酸在加热条件下制取,发生的反应为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;浓盐酸具有挥发性,加热促进挥发,水在加热条件下易变成水蒸气,所以生成的氯气中含有HCl、H2O;SnCl4为无色液体,熔点-33℃,沸点114℃,极易水解,在潮湿的空气中发,为防止丁中生成的SnCl4水解和Sn与HCl反应,则乙、丙装置要除去HCl、H2O,用饱和的食盐水除去HCl,用浓硫酸干燥Cl2;己中收集的物质是SnCl4。
(1)根据装置图,仪器C为蒸馏烧瓶,根据上述分析,装置乙中的试剂是饱和食盐水,目的是除去氯气中的氯化氢,故答案为:
蒸馏烧瓶;饱和食盐水;
(2)装置甲中固体B为黑色粉末,为二氧化锰,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气和水,反应方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)氯气与锡的反应类似与铁的反应,生成的SnCl4需要及时蒸馏出去,便于提高原料的利用率,因此实验中对装置丁要持续加热,故答案为:
要将SnCl4蒸馏出;
(4)SnCl4发生水解,为防止水解,要防止外界的水蒸气进入己装置,所以改进措施为在己装置后加装盛有碱石灰的干燥管,同时可以吸收未反应的氯气,防止污染环境,故答案为:
在己装置后加装盛有碱石灰的干燥管;
(5)①将2.000g锡完全溶于过量稀盐酸中,锡与盐酸发生反应:
Sn+2HCl═SnCl2+H2↑,用所得溶液去还原过量的FeCl3稀溶液,发生的反应为:
SnCl2+2FeCl3═SnCl4+2FeCl2,反应的离子方程式为Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+,故答案为:
Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+;
②K2Cr2O7溶液具有强氧化性,可氧化腐蚀橡胶,则K2Cr2O7溶液应装在酸式滴定管中,滴定时发生反应:
6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O,根据方程式可得关系式3Sn~3SnCl2~6FeCl3~6FeCl2~K2Cr2O7,反应中消耗的K2Cr2O7的物质的量为0.100mol/L×b×10-3L,故n(Sn)=3n(K2Cr2O7)×