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- 2021-07-08 发布
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高考化学高考真题+模拟新题
常用化学计量+金属及其化合物+非金属及其化合物
A 单元常用化学计量(附参考答案)
A1 阿伏伽德罗常数和物质的量
18.A1 D4
[2013·江苏卷] 硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测
定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:
①准确称取 2.335 0 g 样品,配制成 100.00 mL 溶液 A;
②准确量取 25.00 mL 溶液 A,用 0.040 00 mol·L-1 的 EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中
的 Ni2+(离子方程式为 Ni2++H2Y2-===NiY2-+2H+),消耗 EDTA 标准溶液 31.25 mL;
③另取 25.00 mL 溶液 A,加足量的 NaOH 溶液并充分加热,生成 NH3 56.00 mL(标准状
况)。
(1)若滴定管在使用前未用 EDTA 标准溶液润洗,测得的 Ni2+含量将________(填“偏
高”“偏低”或“不变”)。
(2)氨气常用____________________检验,
现象是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。
18.[答案] (1)偏高
(2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝
(3)n(Ni2+)=0.040 00 mol·L-1×31.25 mL×10-3 L·mL-1=1.250×10-3 mol
n(NH+
4 )=56.00 mL×10-3 L·mL-1
22.4 L·mol-1
=2.500×10-3 mol
n(SO2-
4 )=2n(Ni2+)+n(NH+
4 )
2
=
2×1.250×10-3 mol+2.500×10-3 mol
2
=
2.500×10-3 mol
m(Ni2+)=59 g·mol-1×1.250×10-3 mol=0.073 75 g
m(NH+
4 )=18 g·mol-1×2.500×10-3 mol=0.045 00 g
m(SO2-
4 )=96 g·mol-1×2.500×10-3 mol=0.240 0 g
n(H2O)=
2.335 0 g× 25.00 mL
100.00 mL
-0.073 75 g-0.045 00 g-0.240 0 g
18 g·mol-1
=1.250×10-2 mol
x∶y∶m∶n=n(NH+
4 )∶n(Ni2+)∶n(SO2-
4 )∶n(H2O)=2∶1∶2∶10
硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O
[解析] (1)滴定管未润洗,则标准溶液 EDTA 的物质的量将增多,故测得的 Ni2+含量偏高。
(2)NH3 为碱性气体,遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)根据滴定反应计算出 Ni2+的量,根据生
成 NH3 的量计算出 NH +
4 的量。根据电荷守恒计算出 SO 2-
4 的量,最后由质量守恒计算出 H2O
的量,由四者的物质的量比值,可确定出硫酸镍铵的化学式。
7.A1 [2013·江苏卷] 设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 L 1 mol·L-1 的 NaClO 溶液中含有 ClO-的数目为 NA
B.78 g 苯含有 C=C 双键的数目为 3NA
C.常温常压下,14 g 由 N2 与 CO 组成的混合气体含有的原子数目为 NA
D.标准状况下,6.72 L NO2 与水充分反应转移的电子数目为 0.1NA
7.C [解析] 在溶液中,ClO-水解,故 ClO-数目小于 NA,A 项错误;苯分子中没有碳
碳双键,B 项错误; N2 和 CO 的相对分子质量都是 28,且每个分子中都含有两个原子,C
项正确;NO2 与水反应的方程式为 3NO2+H2O===2HNO3+NO,故标准状况下 6.72 L NO2 与水
反应时转移 0.2NA 电子,D 项错误。
9.A1 A2 A3 A4 B3
[2013·广东卷] 设 nA 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,8 g O2 含有 4nA 个电子
B.1 L 0.1 mol·L-1 的氨水中有 nA 个 NH+
4
C.标准状况下,22.4 L 盐酸含有 nA 个 HCl 分子
D.1 mol Na 被完全氧化生成 Na2O2,失去 2nA 个电子
9.A [解析] 8 g O2 的物质的量为 n(O2)=8 g÷32 g/mol=1
4
mol,氧的核电荷数为 8,则
8 g O2 中 n(电子)=16n(O2)=16×1
4
mol=4 mol,N(e-)=n(e-)·NA=4 mol×nA mol-1=4nA,A
项正确;1 L 0.1 mol·L-1 的氨水中 n(NH3·H2O)=c·V=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,由于 NH3·H2O
是弱碱,不能完全电离出铵根离子,则 N(NH+
4 )远远小于 0.1nA,B 项错误;标准状况下的盐
酸是混合物,不能用 V÷22.4 L/mol 计算出其物质的量,盐酸中不存在 HCl 分子,C 项错误;
由 2Na+O2=====
△
Na2O2 可知,Na→Na+失去 1 个电子,则 1 mol Na 被完全氧化成 Na2O2 时失
去 nA 个电子,D 项错误。
9.A1 A4
[2013·新课标全国卷Ⅱ] N0 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1.0 L 1.0 mol·L-1 的 NaAlO2 水溶液中含有的氧原子数为 2N0
B.12 g 石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为 0.5N0
C.25 ℃时 pH =13 的 NaOH 溶液中含有 OH-的数目为 0.1N0
D.1 mol 的羟基与 1 mol 的氢氧根离子所含电子数均为 9N0
9.B [解析] 1.0 L 1.0 mol·L-1 NaAlO2 溶液中含 1 mol NaAlO2,其中含有氧原子数为 2N0,
但溶液中水分子也含有氧原子,故 A 项错误;石墨烯中每个碳原子为三个六元环所共有,
因此,每个六元环含碳原子数为 6×1
3
=2 个,故 1 mol 石墨中含有六元环数为 0.5N0,B 项
正确;25 ℃时 pH=13 的 NaOH 溶液中 c(OH-)=0.1 mol·L-1,但题目中未给出溶液的体积,
无法求出 n(OH-),C 项错误;OH-中含 10 个电子,故 1 mol OH-含有电子数为 10N0,D 项错
误。
A2 气体摩尔体积和阿伏加德罗定律
9.A1 A2 A3 A4 B3
[2013·广东卷] 设 nA 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,8 g O2 含有 4nA 个电子
B.1 L 0.1 mol·L-1 的氨水中有 nA 个 NH+
4
C.标准状况下,22.4 L 盐酸含有 nA 个 HCl 分子
D.1 mol Na 被完全氧化生成 Na2O2,失去 2nA 个电子
9.A [解析] 8 g O2 的物质的量为 n(O2)=8 g÷32 g/mol=1
4
mol,氧的核电荷数为 8,则
8 g O2 中 n(电子)=16n(O2)=16×1
4
mol=4 mol,N(e-)=n(e-)·NA=4 mol×nA mol-1=4nA,A
项正确;1 L 0.1 mol·L-1 的氨水中 n(NH3·H2O)=c·V=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,由于 NH3·H2O
是弱碱,不能完全电离出铵根离子,则 N(NH+
4 )远远小于 0.1nA,B 项错误;标准状况下的盐
酸是混合物,不能用 V÷22.4 L/mol 计算出其物质的量,盐酸中不存在 HCl 分子,C 项错误;
由 2Na+O2=====
△
Na2O2 可知,Na→Na+失去 1 个电子,则 1 mol Na 被完全氧化成 Na2O2 时失
去 nA 个电子,D 项错误。
8.A2 E1 [2013·全国卷] 下列关于同温同压下的两种气体 12C18O 和 14N2 的判断正确
的是( )
A.体积相等时密度相等
B.原子数相等时具有的中子数相等
C.体积相等时具有的电子数相等
D.质量相等时具有的质子数相等
8.C [解析] 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比,气体的体积相等,故
其物质的量相等,但 12C18O 和 14N2 的摩尔质量不相等,由 m=M·n 可知其质量不相等,由ρ
=m
V
可知,其密度不相等,A 项错误;12C18O 和 14N2 都是双原子分子,原子数相等时,分子
数相等,12C18O 的中子数为 16,14N2 的中子数为 14,故其具有的中子数不相等,B 项错误;
12C18O 和 14N2 的摩尔质量不相等,相同物质的量的 12C18O 与 14N2 质子数相等,质量相等的二
者物质的量不相等,含有的质子数也不相等,D 项错误。
A3 物质的量浓度及溶液的配制
5.A3 [2013·江苏卷] 用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、
转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
图 0
5.B [解析] 称量固体时,应遵循“左物右码”的原则,A 项错误;用玻璃棒搅拌可以
加快溶解速率,B 项正确;向容量瓶中转移溶液时用玻璃棒引流,C 项错误;定容时胶头滴
管不能插入到容量瓶中,D 项错误。
9.A1 A2 A3 A4 B3
[2013·广东卷] 设 nA 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,8 g O2 含有 4nA 个电子
B.1 L 0.1 mol·L-1 的氨水中有 nA 个 NH+
4
C.标准状况下,22.4 L 盐酸含有 nA 个 HCl 分子
D.1 mol Na 被完全氧化生成 Na2O2,失去 2nA 个电子
9.A [解析] 8 g O2 的物质的量为 n(O2)=8 g÷32 g/mol=1
4
mol,氧的核电荷数为 8,则
8 g O2 中 n(电子)=16n(O2)=16×1
4
mol=4 mol,N(e-)=n(e-)·NA=4 mol×nA mol-1=4nA,A
项正确;1 L 0.1 mol·L-1 的氨水中 n(NH3·H2O)=c·V=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,由于 NH3·H2O
是弱碱,不能完全电离出铵根离子,则 N(NH+
4 )远远小于 0.1nA,B 项错误;标准状况下的盐
酸是混合物,不能用 V÷22.4 L/mol 计算出其物质的量,盐酸中不存在 HCl 分子,C 项错误;
由 2Na+O2=====
△
Na2O2 可知,Na→Na+失去 1 个电子,则 1 mol Na 被完全氧化成 Na2O2 时失
去 nA 个电子,D 项错误。
A4 常用化学计量综合
32.F4 D4 C2 C3 B1 B3 A4 B4 C4 J2
[2013·广东卷] 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的
工艺如下:
图 0
[注:Al(OH)3 和 Cu(OH)2 开始分解的温度分别为 450 ℃和 80 ℃]
(1) 电 解 精 炼 银 时 , 阴 极 反 应 式 为
________________________________________________________________________;
滤渣 A 与稀 HNO3 反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反应
方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)固体混合物 B 的组成为________;在生成固体 B 的过程中,需控制 NaOH 的加入量,
若 NaOH 过 量 , 则 因 过 量 引 起 的 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
CuO+____Al2O3=====
高温
____CuAlO2+________↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%,理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为
________mol CuAlO2,至少需要 1.0 mol·L-1 的 Al2(SO4)3 溶液________L。
(5)CuSO4 溶 液 也 可 用 于 制 备 胆 矾 , 其 基 本 操 作 是
________________________________________________________________________
____________、过滤、洗涤和干燥。
32.[答案] (1)Ag++e-===Ag 2NO+O2===2NO2
(2)Al(OH)3 和 CuO Al(OH)3+OH-===AlO-
2 +2H2O
(3)4CuO+2Al2O3=====
高温
4CuAlO2+O2↑
(4)50 25
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
[解析] (1)电解精炼银与电解精炼铜类似,纯银作阴极,粗银作阳极,硝酸银溶液作电解
液,阳极主要反应式为 Ag-e-===Ag+,阴极反应式为 Ag++e-===Ag;银是金属活动顺序表
中氢后金属,不溶于稀硫酸,因为稀硫酸是非氧化性酸,则滤渣 A 的主要成分是 Ag,稀硝
酸是氧化性酸,能溶解银,即 3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O,产生的无色气体
一氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体,即 2NO+O2===2NO2;(2)CuAlO2 中
氧为-2 价,铝为+3 价,则铜为+1 价,其化学式也可以写为 Cu2O·Al2O3,相当于氧化亚
铜和氧化铝按物质的量之比为 1∶1 熔合在一起,由此逆推,固体 B 的主要成分是物质的量
之比为 1∶1 的 Al(OH)3 和 CuO,因为 Cu(OH)2 开始分解的温度为 80 ℃,水的沸点大于 80 ℃,
则 煮 沸 前 后 发 生 的 反 应 为 Al3 + + 3OH - === Al(OH)3 ↓ 、 Cu2 + + 2OH - ===Cu(OH)2 ↓ 、
Cu(OH)2=====80 ℃
CuO+H2O,Al(OH)3 开始分解的温度为 450 ℃,在惰性气体中锻烧时发生的反应
为 2Al(OH)3=====450 ℃
Al2O3+3H2O、4CuO=====450 ℃
2Cu2O+O2↑;氢氧化铝是两性氢氧化物,NaOH 是
强碱,过量的 NaOH 能溶解部分或全部氢氧化铝,其离子方程式为 Al(OH)3+OH-===AlO-
2 +
2H2O,这必将导致目标产物产量的减少;(3)根据氧化还原反应的特征推断,铜元素由+2
价降为+1 价,铝元素化合价不变,由此推断反应前后升价元素一定是氧,且化合价由-2
价升为相邻的 0 价,即缺少的生成物为氧气;根据化合价升降法配平可得:4CuO+
2Al2O3=====
高温
4CuAlO2+O2↑;(4)5.0 kg=5.0×103 g,银铜合金废料中铜的质量为 5.0×103 g×
63.5%,由m
M
=n 可知 n(Cu)为 5.0×103 g×63.5%÷63.5 g/mol=50 mol,根据铜守恒则有关系
式:Cu~CuAlO2,则铜完全转化可以变为 50 mol CuAlO2;根据铝守恒则有关系式:Al2(SO4)3~
2CuAlO2,则至少需要 25 mol Al2(SO4)3;由 V=n
V
可求至少需要 V[Al2(SO4)3]=25 mol÷1.0 mol/L
=25 L;(5)胆矾是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物 CuSO4·5H2O,从硫酸铜溶液中得到胆
矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。
9.A1 A2 A3 A4 B3
[2013·广东卷] 设 nA 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,8 g O2 含有 4nA 个电子
B.1 L 0.1 mol·L-1 的氨水中有 nA 个 NH+
4
C.标准状况下,22.4 L 盐酸含有 nA 个 HCl 分子
D.1 mol Na 被完全氧化生成 Na2O2,失去 2nA 个电子
9.A [解析] 8 g O2 的物质的量为 n(O2)=8 g÷32 g/mol=1
4
mol,氧的核电荷数为 8,则
8 g O2 中 n(电子)=16n(O2)=16×1
4
mol=4 mol,N(e-)=n(e-)·NA=4 mol×nA mol-1=4nA,A
项正确;1 L 0.1 mol·L-1 的氨水中 n(NH3·H2O)=c·V=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,由于 NH3·H2O
是弱碱,不能完全电离出铵根离子,则 N(NH+
4 )远远小于 0.1nA,B 项错误;标准状况下的盐
酸是混合物,不能用 V÷22.4 L/mol 计算出其物质的量,盐酸中不存在 HCl 分子,C 项错误;
由 2Na+O2=====
△
Na2O2 可知,Na→Na+失去 1 个电子,则 1 mol Na 被完全氧化成 Na2O2 时失
去 nA 个电子,D 项错误。
9.A1 A4
[2013·新课标全国卷Ⅱ] N0 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1.0 L 1.0 mol·L-1 的 NaAlO2 水溶液中含有的氧原子数为 2N0
B.12 g 石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为 0.5N0
C.25 ℃时 pH =13 的 NaOH 溶液中含有 OH-的数目为 0.1N0
D.1 mol 的羟基与 1 mol 的氢氧根离子所含电子数均为 9N0
9.B [解析] 1.0 L 1.0 mol·L-1 NaAlO2 溶液中含 1 mol NaAlO2,其中含有氧原子数为 2N0,
但溶液中水分子也含有氧原子,故 A 项错误;石墨烯中每个碳原子为三个六元环所共有,
因此,每个六元环含碳原子数为 6×1
3
=2 个,故 1 mol 石墨中含有六元环数为 0.5N0,B 项
正确;25 ℃时 pH=13 的 NaOH 溶液中 c(OH-)=0.1 mol·L-1,但题目中未给出溶液的体积,
无法求出 n(OH-),C 项错误;OH-中含 10 个电子,故 1 mol OH-含有电子数为 10N0,D 项错
误。
1.[2013·海淀模拟]用 NA 表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.46g 乙醇中含有的化学键数为 7NA
B.1mol 氯气和足量 NaOH 溶液反应转移电子数为 2NA
C.1molOH-和 1mol—OH(羟基)中含有的质子数均为 9NA
D.10L0.1mol·L-1 的 Na2CO3 溶液中,Na+、CO 2-
3 总数为 3NA
1.C [解析]46g 乙醇物质的量为 1mol,其中含有的化学键数为 8NA,A 项错误;由 Cl2
+2OH-===Cl-+ClO-+H2O 可知,Cl2 发生自身氧化还原反应,1molCl2 参加反应,转移电子
数为 NA,B 项错误;1 个 OH-含有 10 电子,1 个—OH 含有 9 个电子,H、O 的质子数分别
为 1 和 8,故 1molOH-和 1mol—OH(羟基)中含有的质子数均为 9NA,C 项正确;CO 2-
3 是弱酸
根离子,能水解,含 1molNa2CO3 的溶液中 CO 2-
3 数目小于 NA,Na+、CO 2-
3 总数小于 3NA,D
项错误。
2.[2013·重庆九校联考]阿伏加德罗常数为 NA,下列说法中正确的是( )
A.62gNa2O 溶于水后所得溶液中含有的 O2-数为 NA
B.在含 Al3+总数为 NA 的 AlCl3 溶液中,Cl-总数大于 3NA
C.常温常压下,16g 甲基(—13CH3)所含的中子数为 10NA
D.0.5molCu 和足量浓硝酸反应可以生成 22.4LNO2
2.B [解析]Na2O 溶于水发生反应:Na2O+H2O===2NaOH,故溶液中不存在 O2-,A 项
错误;由于发生反应:Al3++3H2O===Al(OH)3(胶体)+3H+,若溶液中含 Al3+总数为 NA,则投
入的 n(AlCl3)>1mol,溶液中 N(Cl-)>3NA,B 项正确;一个—13CH3 中所含中子数是 7,而 16g
甲基(—13CH3)其物质的量为 1mol,故含有的中子数为 7NA,C 项错误;0.5molCu 和足量浓硝
酸反应生成 1molNO2,题中未指明 NO2 所处的温度和压强,且 NO2 与 N2O4 存在平衡:
2NO2 N2O4,气体体积不确定,D 项错误。
3.[2013·无锡模拟]设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1L0.1mol·L-1 的氨水中含有的 NH3 分子数为 0.1NA
B.标准状况下,2.24L 的 CCl4 中含有的 C—Cl 键数为 0.4NA
C.常温常压下,3.0g 葡萄糖和冰醋酸的混合物中含有的原子总数为 0.4NA
D.标准状况下,Na2O2 与足量 CO2 反应生成 2.24LO2,转移电子数为 0.4NA
3.C [解析]氨水中存在平衡:NH3+H2O NH3·H2O NH+
4 +OH-,故 1L0.1mol·L-1
的氨水中含有的 NH3 分子数小于 0.1NA,A 项错误;CCl4 为液体,标准状况下 2.24L 的 CCl4
的物质的量不是 1mol,B 项错误;葡萄糖和冰醋酸的最简式均为 CH2O,故 3.0g 葡萄糖和冰
醋酸的混合物中 n(C)= 3g
30g·mol-1
=0.1mol,n(H)=2×0.1mol=0.2mol,n(O)=0.1mol,即共
含有 0.4NA 个原子,C 项正确;标准状况下,Na2O2 与足量 CO2 反应生成 2.24LO2,转移电子
数为 0.2NA,D 项错误。
4.[2013·长春市模拟]下列实验操作过程能引起结果偏高的是( )
①用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的 NaOH 溶液时,酸式滴定管未用标准液润洗
②用量筒量取 5.0mL 溶液时,俯视读数
③配制一定物质的量浓度的硫酸溶液,定容时仰视容量瓶的刻度线
④质量分数为 10%和 90%的两种硫酸等体积混合配制 50%的硫酸溶液
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
4.B [解析]NaOH 溶液的浓度计算公式为 c(NaOH)=c(HCl)·V(HCl)
V(NaOH)
,酸式滴定管未
用标准液润洗,导致消耗盐酸的体积偏大,所求的 NaOH 溶液浓度偏高,①符合题意;量取
溶液时,视线以 5mL 刻度线为标准,确定液面位置,若俯视刻度线,导致所量取的溶液体
积偏小,②不符合题意;定容时,仰视刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低,③不符合题意;
因硫酸的密度随质量分数的增大而增大,故质量分数为 10%和 90%的两种硫酸等体积混合配
制的硫酸溶液的质量分数高于 50%,④符合题意。综上所述,①、④正确,选 B。
5.[2013·江西重点中学联考]把 500mLNH4HCO3 和 Na2CO3 的混合溶液分成五等份,取一
份加入含 amol 氢氧化钠的溶液加热,恰好使 NH +
4 完全转化为 NH3 逸出,另取一份加入含
bmolHCl 的盐酸恰好反应完全,则该混合溶液中 c(Na+)为( )
A.
b
10
- a
20 mol/L
B.(2b-a)mol/L
C.
5b-5a
2 mol/L
D.(10b-5a)mol/L
5.D [解析]NH4HCO3+2NaOH=====
△
Na2CO3+NH3↑+2H2O,则HCO -
3 的物质的量为a
2
mol;
盐酸与混合物发生反应:HCO-
3 +H+===CO2↑+H2O,CO2-
3 +2H+===CO2↑+H2O,则 CO 2-
3 的
物质的量为1
2
(b-a
2
) mol,碳酸钠结合的 Na+物质的量为(b-a
2
)mol,混合溶液分为 5 等份,故
每份溶液体积为 0.1L,故 Na+浓度为(10b-5a)mol·L-1。
C 单元金属及其化合物
C1 钠及其化合物(附参考答案)
10.D4 C3 C1 D1 C5 D5
[2013·广东卷] 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选
项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A NH4Cl 为强酸弱碱盐 用加热法除去 NaCl 中的
NH4Cl
B Fe3+具有氧化性 用 KSCN 溶液可以鉴别 Fe3+
C 溶解度:CaCO3NaHCO3,陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,C 项错误;HF
是唯一能与 SiO2 反应的酸,玻璃的主要成分是 SiO2,则氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,陈述
Ⅰ、Ⅱ正确且有因果关系,D 项正确。
7.C1 D5 [2013·新课标全国卷Ⅰ] 化学无处不在,下列与化学有关的说法不正确的是
( )
A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
C.碘是人体必需的微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
D.黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
7.C [解析] 侯氏制碱法的基本原理是先利用 NH3 将食盐水饱和,然后通入 CO2,溶
解度较小的 NaHCO3 析出,NH3+NaCl+H2O+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓,煅烧 NaHCO3
得到 Na2CO3,2NaHCO3=====
△
Na2CO3+CO2↑+H2O,利用低温时 NH4Cl 比 NaCl 溶解度小
的原理,向母液中加入 NaCl 粉末,则 NH4Cl 析出,得到化肥 NH4Cl,A 项正确;氨气可以
与浓盐酸反应生成白烟状的 NH4Cl 固体颗粒,可检验输氨管道是否漏气,B 项正确;微量
元素不宜多吃,补充碘可在食盐中添加碘酸钾,C 项错误;黑火药由 C、S、KNO3 三物质按
一定比例混合而成,D 项正确。
C2 镁、铝及其化合物
23.E1 C2 G4 G2 G3 G1 C3 F4
[2013·福建卷] 利用化石燃料开采、加工过程产生的 H2S 废气制取氢气,既价廉又环保。
(1)工业上可用组成为 K2O·M2O3·2RO2·nH2O 的无机材料纯化制取的氢气。
①已知元素 M、R 均位于元素周期表中第 3 周期,两种元素原子的质子数之和为 27,
则 R 的原子结构示意图为________。
②常温下,不能与 M 单质发生反应的是____________(填序号)。
a.CuSO4 溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸
d.NaOH 溶液 e.Na2CO3 固体
(2)利用 H2S 废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法
已知:H2S(g) H2(g)+1
2S2(g)
在恒容密闭容器中,控制不同温度进行 H2S 分解实验。以 H2S 起始浓度均为 c mol·L-
1 测定 H2S 的转化率,结果见图 0。图中 a 为 H2S 的平衡转化率与温度关系曲线,b 曲线表
示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时 H2S 的转化率。据图计算 985 ℃时 H2S
按上述反应分解的平衡常数 K=________;说明随温度的升高,曲线 b 向曲线 a 逼近的原因:
________________________________________________________________________。
图 0
②电化学法
该法制氢过程的示意图如图 0。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是
________________________________________________________________________;
反 应 池 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
反 应 后 的 溶 液 进 入 电 解 池 , 电 解 总 反 应 的 离 子 方 程 式 为
_______________________________________________________________________________
_。
图 0
23.[答案] (1)①
②b、e
(2)①2
3 0.2c 温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)
②增大反应物接触面积,使反应更充分
H2S+2FeCl3===2FeCl2+S↓+2HCl
2Fe2++2H+=====
通电
2Fe3++H2↑
[解析] (1)①无机材料 K2O·M2O3·2RO2·nH2O 中钾元素显+1 价,氧元素显-2 价,
氢元素显+1 价,则 M 显+3 价,R 显+4 价;第 3 周期主族元素质子数之和为 27,则 M、
R 原子的质子数分别为 13、14,M、R 分别是铝、硅,由此可以画出硅的原子结构示意图;
由金属活动性顺序可得,铝比铜活泼,则铝与硫酸铜溶液可以发生置换反应,即 2Al+
3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu,a 项错误;虽然铝比铁活泼,但是铝与氧化铁在高温下才能发
生铝热反应,即 2Al+Fe2O3=====
高温
Al2O3+2Fe,而常温下则不能反应,b 项正确;浓硫酸具
有强氧化性,常温下能使铝钝化,铝表面生成一层致密的保护膜,钝化是化学变化,c 项错
误;氢氧化钠是强碱,铝元素位于元素周期表中金属和非金属交界线附近,其单质与 NaOH
溶液容易反应,放出气体,即 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,d 项错误;铝不如
钠活泼,常温下铝不能与碳酸钠固体反应,e 项正确;(2)①H2S 的起始浓度为 c mol·L-1,
985 ℃时 H2S 的平衡转化率为 40%,则 H2S 的变化浓度为 0.4c mol·L-1,则:
H2S(g) H2 (g)+1
2S2 (g)
各组分的起始
浓度/mol·L-1 c 0 0
各组分的变化
浓度/mol·L-1 0.4c 0.4c 0.2c
各组分的平衡
浓度/mol·L-1 0.6c 0.4c 0.2c
K=c(H2)·c
1
2(S2)
c(H2S)
=0.4c× 0.2c
0.6c
=2
3 0.2c;
读图可得,未达平衡时 H2S 的转化率逐渐增大,原因是温度逐渐升高,H2S 分解的反应
速率逐渐增大,消耗的 H2S 逐渐增多;已达平衡后 H2S 的平衡转化率逐渐增大的原因是 H2S
分解是吸热反应,升高温度时平衡右移,消耗的 H2S 增多;
②读图可得,H2S 气体从反应池底部通入,FeCl3 溶液从反应池顶部喷下,这种采用气
液逆流方式加入反应物的主要目的是增大反应物接触面积,使反应更充分;读图可得,H2S
中 S 被氧化,该反应中降价元素一定是铁元素,由+3 价降为相邻的+2 价,则 FeCl3 被还
原为 FeCl2,配平可得:H2S+2FeCl3===2FeCl2+S↓+2HCl;反应池中反应后溶液中主要成
分是 FeCl2、HCl,电解池中含有的 Fe2+被氧化为 Fe3+,H+被还原为 H2,电解总反应的离子
方程式:2Fe2++2H+=====
电解
2Fe3++H2↑。
32.F4 D4 C2 C3 B1 B3 A4 B4 C4 J2
[2013·广东卷] 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的
工艺如下:
图 0
[注:Al(OH)3 和 Cu(OH)2 开始分解的温度分别为 450 ℃和 80 ℃]
(1) 电 解 精 炼 银 时 , 阴 极 反 应 式 为
________________________________________________________________________;
滤渣 A 与稀 HNO3 反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反
应 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)固体混合物 B 的组成为________;在生成固体 B 的过程中,需控制 NaOH 的加入量,
若 NaOH 过 量 , 则 因 过 量 引 起 的 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
CuO+____Al2O3=====
高温
____CuAlO2+________↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%,理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为
________mol CuAlO2,至少需要 1.0 mol·L-1 的 Al2(SO4)3 溶液________L。
(5)CuSO4 溶 液 也 可 用 于 制 备 胆 矾 , 其 基 本 操 作 是
________________________________________________________________________
____________、过滤、洗涤和干燥。
32.[答案] (1)Ag++e-===Ag 2NO+O2===2NO2
(2)Al(OH)3 和 CuO Al(OH)3+OH-===AlO-
2 +2H2O
(3)4CuO+2Al2O3=====
高温
4CuAlO2+O2↑
(4)50 25
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
[解析] (1)电解精炼银与电解精炼铜类似,纯银作阴极,粗银作阳极,硝酸银溶液作电
解液,阳极主要反应式为 Ag-e-===Ag+,阴极反应式为 Ag++e-===Ag;银是金属活动顺
序表中氢后金属,不溶于稀硫酸,因为稀硫酸是非氧化性酸,则滤渣 A 的主要成分是 Ag,
稀硝酸是氧化性酸,能溶解银,即 3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O,产生的无
色气体一氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体,即 2NO+O2===2NO2;
(2)CuAlO2 中氧为-2 价,铝为+3 价,则铜为+1 价,其化学式也可以写为 Cu2O·Al2O3,
相当于氧化亚铜和氧化铝按物质的量之比为 1∶1 熔合在一起,由此逆推,固体 B 的主要成
分是物质的量之比为 1∶1 的 Al(OH)3 和 CuO,因为 Cu(OH)2 开始分解的温度为 80 ℃,水的
沸点大于 80 ℃,则煮沸前后发生的反应为 Al3 + +3OH - === Al(OH)3↓、Cu2 + +2OH -
===Cu(OH)2↓、Cu(OH)2=====80 ℃
CuO+H2O,Al(OH)3 开始分解的温度为 450 ℃,在惰性气体
中锻烧时发生的反应为 2Al(OH)3=====450 ℃
Al2O3+3H2O、4CuO=====450 ℃
2Cu2O+O2↑;氢氧化铝是
两性氢氧化物,NaOH 是强碱,过量的 NaOH 能溶解部分或全部氢氧化铝,其离子方程式为
Al(OH)3+OH-===AlO-
2 +2H2O,这必将导致目标产物产量的减少;(3)根据氧化还原反应的
特征推断,铜元素由+2 价降为+1 价,铝元素化合价不变,由此推断反应前后升价元素一
定是氧,且化合价由-2 价升为相邻的 0 价,即缺少的生成物为氧气;根据化合价升降法配
平可得:4CuO+2Al2O3=====
高温
4CuAlO2+O2↑;(4)5.0 kg=5.0×103 g,银铜合金废料中铜的
质量为 5.0×103 g×63.5%,由m
M
=n 可知 n(Cu)为 5.0×103 g×63.5%÷63.5 g/mol=50 mol,
根据铜守恒则有关系式:Cu~CuAlO2,则铜完全转化可以变为 50 mol CuAlO2;根据铝守恒
则有关系式:Al2(SO4)3~2CuAlO2,则至少需要 25 mol Al2(SO4)3;由 V= n
V
可求至少需要
V[Al2(SO4)3]=25 mol÷1.0 mol/L=25 L;(5)胆矾是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物
CuSO4·5H2O,从硫酸铜溶液中得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和
干燥。
29.C2 D1 F4 (15 分)[2013·全国卷] 铝是一种应用广泛的金属,工业上用 Al2O3 和冰
晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是 Al2O3 和 SiO2 等。从铝土矿中提炼 Al2O3 的流程如下:
图 0
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
图 0
回答下列问题:
(1) 写 出 反 应 1 的 化 学 方 程 式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2) 滤 液 Ⅰ 中 加 入 CaO 生 成 的 沉 淀 是 ________ , 反 应 2 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
(3)E 可作为建筑材料,化合物 C 是____________,写出由 D 制备冰晶石的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4) 电 解 制 铝 的 化 学 方 程 式 是
________________________________________________________________________,
以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是________________。
29.[答案] (1)2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O
2NaOH+Al2O3===2NaAlO2+H2O
(2)CaSiO3 2AlO-
2 +CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2-
3
(3)浓 H2SO4
12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3===2Na3AlF6+3CO2+9H2O
(4)2Al2O3 =====
高温
通电,Na3AlF6
4Al+3O2↑ O2、CO2(CO)
[解析] (1)反应 1 为铝土矿中的 Al2O3、SiO2 与 NaOH 反应;(2)滤液Ⅰ含 SiO2-
3 、AlO-
2 ,
加入 CaO 后,与水反应生成 Ca(OH)2,Ca2+与 SiO 2-
3 反应生成 CaSiO3。滤液Ⅱ为 AlO-
2 ,能
与 CO2、H2O 反应生成 Al(OH)3。(3)E 为建筑材料硫酸钙,结合转化关系可确定 C 为浓硫酸。
气体 D 为 HF,再结合转化关系,可完成化学方程式。(4)电解氧化铝制备铝,以石墨为阳极,
阳极 2O2--4e-===O2↑,高温条件下,石墨可能被 O2 氧化生成 CO2 或 CO,故混合气体为
O2、CO2 或 CO。
9.C2 [2013·山东卷] 足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质
的量最少的是( )
A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸
C.盐酸 D.稀硝酸
9.A [解析] 相同质量的铝与足量的 NaOH 溶液、稀硫酸、盐酸反应,放出氢气的物
质的量相等,但消耗相应溶液中溶质的物质的量之比为 2∶3∶6;稀硝酸与 Al 反应不能产
生氢气,故正确答案为 A。
27.B3 C2 C3 J2
[2013·北京卷] 用含有 Al2O3、SiO2 和少量 FeO·xFe2O3 的铝灰制备 Al2(SO4)3·18H2O,
工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀 H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量 KMnO4 溶液,调节溶液的 pH 约为 3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入 MnSO4 至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4 溶 解 Al2O3 的 离 子 方 程 式 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将 MnO -
4 氧化 Fe2+的离子方程式补充完整:
1 MnO-
4 +KFe2++K________= 1 Mn2++KFe3++K________
(3)已知:
生成氢氧化物沉淀的 pH
Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉
淀时 3.4 6.3 1.5
完全沉
淀时 4.7 8.3 2.8
注:金属离子的起始浓度为 0.1 mol·L-1
根 据 表 中 数 据 解 释 步 骤 Ⅱ 的 目 的 :
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知:一定条件下,MnO -
4 可与 Mn2+反应生成 MnO2。
① 向 Ⅲ 的 沉 淀 中 加 入 浓 盐 酸 并 加 热 , 能 说 明 沉 淀 中 存 在 MnO2 的 现 象 是
________________________________________________________________________。
② Ⅳ 中 加 入 MnSO4 的 目 的 是
________________________________________________________________________。
27.[答案] (1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)5 8H+ 5 4H2O
(3)pH 约为 3 时,Fe2+和 Al3+不能形成沉淀,将 Fe2+氧化为 Fe3+,可使铁完全沉淀
(4)①生成黄绿色气体
②除去过量的 MnO-
4
[解析] (2)首先根据化合价升降总数可知 Fe2+、Fe3+的化学计量数均为 5;然后根据电荷
守恒可知反应物中的缺项为 8H+;最后根据原子守恒可知生成物中的缺项为 4H2O。
(3)向滤液中加入过量 KMnO4 溶液是为了将 Fe2+氧化为 Fe3+,因为 pH 约为 3 时,Fe3+
已经完全沉淀,而 Al3+还未沉淀,从而达到使铁元素完全沉淀的目的。
(4)①加热 MnO2 和浓盐酸的混合物可产生黄绿色的氯气。②根据题给已知条件可知,Ⅳ
中加入 MnSO4 是为了将过量 MnO -
4 沉淀为 MnO2,从而达到除去过量 MnO -
4 的目的。
7.B3 C2 C3 D4
[2013·四川卷] 1.52 g 铜镁合金完全溶解于 50 mL 密度为 1.40 g/mL、质量分数为 63%的
浓硝酸中,得到 NO2 和 N2O4 的混合气体 1120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入 1.0
mol/L NaOH 溶液,当金属离子全部沉淀时,得到 2.54 g 沉淀。下列说法不正确的是( )
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是 2∶1
B.该浓硝酸中 HNO3 的物质的量浓度是 14.0 mol/L
C.NO2 和 N2O4 的混合气体中,NO2 的体积分数是 80%
D.得到 2.54 g 沉淀时,加入 NaOH 溶液的体积是 600 mL
7.D [解析] c(HNO3)=
50 mL×1.40 g/mL×63%
63 g·mol-1
50×10-3 L
=14.0 mol/L,B 项正确;1 mol Cu(或
Mg)失去 2 mol e-后形成的 Cu2+(或 Mg2+)需结合 2 mol OH-完全转化为沉淀,即镁铜合金失
去电子的物质的量等于形成沉淀时结合 OH-的物质的量,最后生成沉淀 2.54 g,增加的质量
即是 m(OH-)=2.54 g-1.52 g=1.02 g,即 n(OH-)= 1.02 g
17 g·mol-1
=0.06 mol,结合氧化还原反
应电子转移守恒关系得:n(NO2)+n(N2O4)×2=0.06 mol、n(NO2)+n(N2O4)= 1120×10-3 L
22.4 L·mol-1
=
0.05 mol;二式联立可解得:n(NO2)=0.04 mol,n(N2O4)=0.01 mol,C 项正确;利用合金质
量和失去电子的物质的量可得:n(Cu)×64 g·mol-1+n(Mg)×24 g·mol-1=1.52 g 和 n(Cu)×2
+n(Mg)×2=0.06 mol;二式联立可解得:n(Cu)=0.02 mol,n(Mg)=0.01 mol,A 项正确;
利用氮守恒可知溶解合金后溶液中含有 c(NO-
3 )=0.05 L×14 mol/L-0.04 mol-0.01 mol×2
=0.64 mol,加入 NaOH 当离子恰好全部沉淀时,溶液为 NaNO3 溶液,利用原子守恒加入
n(NaOH)=n(NO-
3 ),故加入 V(NaOH)=0.64 mol÷1.0 mol·L-1=640 mL, D 项错误。
28. C2 F2 F3
[2013·新课标全国卷Ⅰ] 二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成
气(组成为 H2、CO 和少量的 CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)===CH3OH (g)
ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
水煤气变换反应:
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH3=-41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应:
(Ⅳ)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3 是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较
高 纯 度 Al2O3 的 主 要 工 艺 流 程 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(以化学方程式表示)。
(2) 分 析 二 甲 醚 合 成 反 应 (Ⅳ) 对 于 CO 转 化 率 的 影 响
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3) 由 H2 和 CO 直 接 制 备 二 甲 醚 ( 另 一 产 物 为 水 蒸 气 ) 的 热 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
根 据 化 学 反 应 原 理 , 分 析 增 加 压 强 对 直 接 制 备 二 甲 醚 反 应 的 影 响
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)有研究者在催化剂(含 Cu-Zn-Al-O 和 Al2O3)、压强为 5.0 MPa 的条件下,由 H2
和 CO 直接制备二甲醚,结果如图 0 所示。其中 CO 转化率随温度升高而降低的原因是
________________________________________________________________________。
图 0
(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电
池 (5.93 kW·h·kg - 1) 。 若 电 解 质 为 酸 性 , 二 甲 醚 直 接 燃 料 电 池 的 负 极 反 应 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生________个电子的电量;该电池的理论输出
电 压 为 1.20 V , 能 量 密 度 E =
________________________________________________________________________
(列式计算。能量密度=电池输出电能
燃料质量
,1 kW·h=3.6×106 J)。
28.[答案] (1)Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+
NaHCO3 2Al(OH)3=====
△
Al2O3+3H2O
(2)消耗甲醇,促进甲醇合成反应(Ⅰ)平衡右移,CO 转化率增大;生成的 H2O,通过水
煤气变换反应(Ⅲ)消耗部分 CO
(3)2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ·mol-1 该反应分子数减
少,压强升高使平衡右移,CO 和 H2 转化率增大,CH3OCH3 产率增加。压强升高使 CO 和
H2 浓度增加,反应速率增大
(4)反应放热,温度升高,平衡左移
(5)CH3OCH3 + 3H2O - 12e - ===2CO2 + 12H + 12
1.20 V× 1000 g
46 g·mol-1
×12×96 500 C·mol-1
1 kg
÷
(3.6×106 J·kW-1·h-1)=8.39 kW·h·kg-1
[解析] (2)反应(Ⅰ)、(Ⅲ)与 CO 有关。反应(Ⅰ)中的 CH3OH 是反应(Ⅳ)的反应物,反应(Ⅳ)
生成的 H2O 是反应(Ⅲ)的反应物,从影响平衡的因素分析知两者均使 CO 转化率变大。
(3)由盖斯定律(Ⅰ)×2+(Ⅳ)得:4H2(g)+2CO(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-
204.7 kJ·mol-1。
(4)该反应为放热反应,其他条件不变的情况下,温度升高,平衡逆向移动,转化率降
低。
(5)正极反应为 O2+4e-+4H+===2H2O;负极反应必有 H+生成,由电荷守恒、元素守恒
得 3H2O+CH3OCH3-12e-===2CO2+12H+;1 个 CH3OCH3 分子失去 12e-;假定燃料质量
为 1 kg,由能量密度计算方法列式计算即可。
C3 铁、铜及其化合物
16.B1 C3 J5
[2013·江苏卷] 氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁
是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为 MgCO3,含少量 FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实
验流程如下:
图 0
(1)MgCO3 与 稀 硫 酸 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2) 加 入 H2O2 氧 化 时 , 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)滤渣 2 的成分是________(填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应:
2MgSO4+C=====800 ℃
2MgO+2SO2↑+CO2↑;
MgSO4+C=====800 ℃
MgO+SO2↑+CO↑;
MgSO4+3C=====800 ℃
MgO+S↑+3CO↑。
利用如图 0 装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
图 0
①D 中收集的气体是________(填化学式)。
②B 中盛放的溶液可以是________(填字母)。
a.NaOH 溶液 b.Na2CO3 溶液
c.稀硝酸 d.KMnO4 溶液
③A 中得到的淡黄色固体能与热的 NaOH 溶液反应,产物中元素的最高价态为+4,写
出 该 反 应 的 离 子 方 程 式 :
_______________________________________________________________________________
_。
16.[答案] (1)MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O
(2)2FeSO4+H2O2+H2SO4===Fe2(SO4)3+2H2O
(3)Fe(OH)3
(4)①CO
②d
③3S+6OH-=====
△
2S2-+SO2-
3 +3H2O
[解析] (1)MgCO3 为难溶性物质,写离子方程式不能拆分成离子。(2)根据菱镁矿的成分,
可知滤液中含有 Fe2+,H2O2 的作用是将 Fe2+氧化成 Fe3+。加入稀硫酸则溶液显酸性,所以
离子方程式为 2FeSO4+H2SO4+H2O2===Fe2(SO4)3+2H2O。(3)要提取镁元素,必须除去不溶
性杂质和铁元素。根据流程图可知滤渣 1 是不溶性杂质,滤渣 2 中含的是铁元素。结合加入
一水合氨和 H2O2,可知滤渣 2 是 Fe(OH)3。(4)根据反应原理,可知气体中含有 SO2、CO2、
CO 和硫蒸气。①D 采用排水集气法,气体必然不溶于水,所以是 CO。②SO2 和 CO2 均属
于酸性氧化物,均能与 NaOH、Na2CO3 溶液反应,达不到分离的目的,a、b 错误。SO2 与
稀 HNO3 反应同时得到 NO,产生新杂质,干扰后续操作,c 错误。SO2 能被酸性 KMnO4 溶
液氧化,而且没有新气体生成,d 正确。③根据“淡黄色固体”,可知 A 中是硫单质。产物
中有+4 价硫,说明是 Na2SO3,进而可知发生氧化还原反应,必然有部分硫化合价降低转
化成 Na2S。根据化合价升降总数相等,所以有 3S+6OH-=====
△
SO2-
3 +2S2-+3H2O。
6.C3 D5
[2013·江苏卷] 甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们
之间具有如下转化关系:甲――→丁 乙KN*
丁
甲 丙。下列有关物质的推断不正确的是( )
A.若甲为焦炭,则丁可能是 O2
B.若甲为 SO2,则丁可能是氨水
C.若甲为 Fe,则丁可能是盐酸
D.若甲为 NaOH 溶液,则丁可能是 CO2
6.C [解析] C 在 O2 中不完全燃烧生成 CO,CO 继续与 O2 燃烧后生成 CO2,CO2 与 C
在高温条件下能生成 CO,A 项正确;根据反应 SO2+NH3·H2O===NH4HSO3、NH4HSO3
+NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O、(NH4)2SO3+SO2+H2O===2NH4HSO3,B 项正确;铁与盐
酸反应只能生成 FeCl2,无法实现上述转化关系,C 项错误;根据反应 CO2+2NaOH===Na2CO3
+H2O、Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3、NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,D 项正确。
23.E1 C2 G4 G2 G3 G1 C3 F4
[2013·福建卷] 利用化石燃料开采、加工过程产生的 H2S 废气制取氢气,既价廉又环保。
(1)工业上可用组成为 K2O·M2O3·2RO2·nH2O 的无机材料纯化制取的氢气。
①已知元素 M、R 均位于元素周期表中第 3 周期,两种元素原子的质子数之和为 27,
则 R 的原子结构示意图为________。
②常温下,不能与 M 单质发生反应的是____________(填序号)。
a.CuSO4 溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸
d.NaOH 溶液 e.Na2CO3 固体
(2)利用 H2S 废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法
已知:H2S(g) H2(g)+1
2S2(g)
在恒容密闭容器中,控制不同温度进行 H2S 分解实验。以 H2S 起始浓度均为 c mol·L-
1 测定 H2S 的转化率,结果见图 0。图中 a 为 H2S 的平衡转化率与温度关系曲线,b 曲线表
示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时 H2S 的转化率。据图计算 985 ℃时 H2S
按上述反应分解的平衡常数 K=________;说明随温度的升高,曲线 b 向曲线 a 逼近的原因:
________________________________________________________________________。
图 0
②电化学法
该法制氢过程的示意图如图 0。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是
________________________________________________________________________;
反 应 池 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
反 应 后 的 溶 液 进 入 电 解 池 , 电 解 总 反 应 的 离 子 方 程 式 为
_______________________________________________________________________________
_。
图 0
23.[答案] (1)①
②b、e
(2)①2
3 0.2c 温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)
②增大反应物接触面积,使反应更充分
H2S+2FeCl3===2FeCl2+S↓+2HCl
2Fe2++2H+=====
通电
2Fe3++H2↑
[解析] (1)①无机材料 K2O·M2O3·2RO2·nH2O 中钾元素显+1 价,氧元素显-2 价,
氢元素显+1 价,则 M 显+3 价,R 显+4 价;第 3 周期主族元素质子数之和为 27,则 M、
R 原子的质子数分别为 13、14,M、R 分别是铝、硅,由此可以画出硅的原子结构示意图;
由金属活动性顺序可得,铝比铜活泼,则铝与硫酸铜溶液可以发生置换反应,即 2Al+
3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu,a 项错误;虽然铝比铁活泼,但是铝与氧化铁在高温下才能发
生铝热反应,即 2Al+Fe2O3=====
高温
Al2O3+2Fe,而常温下则不能反应,b 项正确;浓硫酸具
有强氧化性,常温下能使铝钝化,铝表面生成一层致密的保护膜,钝化是化学变化,c 项错
误;氢氧化钠是强碱,铝元素位于元素周期表中金属和非金属交界线附近,其单质与 NaOH
溶液容易反应,放出气体,即 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,d 项错误;铝不如
钠活泼,常温下铝不能与碳酸钠固体反应,e 项正确;(2)①H2S 的起始浓度为 c mol·L-1,
985 ℃时 H2S 的平衡转化率为 40%,则 H2S 的变化浓度为 0.4c mol·L-1,则:
H2S(g) H2 (g)+1
2S2 (g)
各组分的起始
浓度/mol·L-1 c 0 0
各组分的变化
浓度/mol·L-1 0.4c 0.4c 0.2c
各组分的平衡
浓度/mol·L-1 0.6c 0.4c 0.2c
K=c(H2)·c
1
2(S2)
c(H2S)
=0.4c× 0.2c
0.6c
=2
3 0.2c;
读图可得,未达平衡时 H2S 的转化率逐渐增大,原因是温度逐渐升高,H2S 分解的反应
速率逐渐增大,消耗的 H2S 逐渐增多;已达平衡后 H2S 的平衡转化率逐渐增大的原因是 H2S
分解是吸热反应,升高温度时平衡右移,消耗的 H2S 增多;
②读图可得,H2S 气体从反应池底部通入,FeCl3 溶液从反应池顶部喷下,这种采用气
液逆流方式加入反应物的主要目的是增大反应物接触面积,使反应更充分;读图可得,H2S
中 S 被氧化,该反应中降价元素一定是铁元素,由+3 价降为相邻的+2 价,则 FeCl3 被还
原为 FeCl2,配平可得:H2S+2FeCl3===2FeCl2+S↓+2HCl;反应池中反应后溶液中主要成
分是 FeCl2、HCl,电解池中含有的 Fe2+被氧化为 Fe3+,H+被还原为 H2,电解总反应的离子
方程式:2Fe2++2H+=====
电解
2Fe3++H2↑。
32.F4 D4 C2 C3 B1 B3 A4 B4 C4 J2
[2013·广东卷] 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的
工艺如下:
图 0
[注:Al(OH)3 和 Cu(OH)2 开始分解的温度分别为 450 ℃和 80 ℃]
(1) 电 解 精 炼 银 时 , 阴 极 反 应 式 为
________________________________________________________________________;
滤渣 A 与稀 HNO3 反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反
应 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)固体混合物 B 的组成为________;在生成固体 B 的过程中,需控制 NaOH 的加入量,
若 NaOH 过 量 , 则 因 过 量 引 起 的 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
CuO+____Al2O3=====
高温
____CuAlO2+________↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%,理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为
________mol CuAlO2,至少需要 1.0 mol·L-1 的 Al2(SO4)3 溶液________L。
(5)CuSO4 溶 液 也 可 用 于 制 备 胆 矾 , 其 基 本 操 作 是
________________________________________________________________________
____________、过滤、洗涤和干燥。
32.[答案] (1)Ag++e-===Ag 2NO+O2===2NO2
(2)Al(OH)3 和 CuO Al(OH)3+OH-===AlO-
2 +2H2O
(3)4CuO+2Al2O3=====
高温
4CuAlO2+O2↑
(4)50 25
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
[解析] (1)电解精炼银与电解精炼铜类似,纯银作阴极,粗银作阳极,硝酸银溶液作电
解液,阳极主要反应式为 Ag-e-===Ag+,阴极反应式为 Ag++e-===Ag;银是金属活动顺
序表中氢后金属,不溶于稀硫酸,因为稀硫酸是非氧化性酸,则滤渣 A 的主要成分是 Ag,
稀硝酸是氧化性酸,能溶解银,即 3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O,产生的无
色气体一氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体,即 2NO+O2===2NO2;
(2)CuAlO2 中氧为-2 价,铝为+3 价,则铜为+1 价,其化学式也可以写为 Cu2O·Al2O3,
相当于氧化亚铜和氧化铝按物质的量之比为 1∶1 熔合在一起,由此逆推,固体 B 的主要成
分是物质的量之比为 1∶1 的 Al(OH)3 和 CuO,因为 Cu(OH)2 开始分解的温度为 80 ℃,水的
沸点大于 80 ℃,则煮沸前后发生的反应为 Al3 + +3OH - === Al(OH)3↓、Cu2 + +2OH -
===Cu(OH)2↓、Cu(OH)2=====80 ℃
CuO+H2O,Al(OH)3 开始分解的温度为 450 ℃,在惰性气体
中锻烧时发生的反应为 2Al(OH)3=====450 ℃
Al2O3+3H2O、4CuO=====450 ℃
2Cu2O+O2↑;氢氧化铝是
两性氢氧化物,NaOH 是强碱,过量的 NaOH 能溶解部分或全部氢氧化铝,其离子方程式为
Al(OH)3+OH-===AlO-
2 +2H2O,这必将导致目标产物产量的减少;(3)根据氧化还原反应的
特征推断,铜元素由+2 价降为+1 价,铝元素化合价不变,由此推断反应前后升价元素一
定是氧,且化合价由-2 价升为相邻的 0 价,即缺少的生成物为氧气;根据化合价升降法配
平可得:4CuO+2Al2O3=====
高温
4CuAlO2+O2↑;(4)5.0 kg=5.0×103 g,银铜合金废料中铜的
质量为 5.0×103 g×63.5%,由m
M
=n 可知 n(Cu)为 5.0×103 g×63.5%÷63.5 g/mol=50 mol,
根据铜守恒则有关系式:Cu~CuAlO2,则铜完全转化可以变为 50 mol CuAlO2;根据铝守恒
则有关系式:Al2(SO4)3~2CuAlO2,则至少需要 25 mol Al2(SO4)3;由 V= n
V
可求至少需要
V[Al2(SO4)3]=25 mol÷1.0 mol/L=25 L;(5)胆矾是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物
CuSO4·5H2O,从硫酸铜溶液中得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和
干燥。
31.F2 G4 G1 C3 G2 G3 G5
[2013·广东卷] 大气中的部分碘源于 O3 对海水中 I-的氧化。将 O3 持续通入 NaI 溶液中
进行模拟研究。
(1)O3 将 I-氧化成 I2 的过程由 3 步反应组成:
①I-(aq)+O3(g)===IO-(aq)+O2(g) ΔH1;
②IO-(aq)+H+(aq) HOI(aq) ΔH2;
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq) I2(aq)+H2O(l) ΔH3。
总 反 应 的 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,其
反应热ΔH=________。
(2) 在 溶 液 中 存 在 化 学 平 衡 : I2(aq) + I - (aq) I -
3 (aq) , 其 平 衡 常 数 表 达 式 为
______________。
(3)为探究 Fe2+对 O3 氧化 I-反应的影响(反应体系如图 0),某研究小组测定两组实验中
I -
3 浓度和体系 pH,结果见图 1 和下表。
图 0
图 1
编
号 反应物 反应前
pH
反应后
pH
第 1
组 O3+I- 5.2 11.0
第 2
组
O3+I-+
Fe2+ 5.2 4.1
① 第 1 组 实 验 中 , 导 致 反 应 后 pH 升 高 的 原 因 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②图 0 中的 A 为________。由 Fe3+生成 A 的过程能显著提高 I-的转化率,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③第 2 组实验进行 18 s 后,I -
3 浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。
A.c(H+)减小 B.c(I-)减小
C.I2(g)不断生成 D.c(Fe3+)增加
(4)据图 1,计算 3~18 s 内第 2 组实验中生成 I -
3 的平均反应速率(写出计算过程,结果
保留两位有效数字)。
31 . [ 答 案 ] (1)2NaI + O3 + H2SO4 Na2SO4 + I2 + O2 + H2O 或 2NaI + O3 +
H2SO4===Na2SO4+I2+O2+H2O 等 ΔH1+ΔH2+ΔH3
(2)K= c(I-
3 )
c(I2)·c(I-)
(3)①反应既消耗了氢离子又生成水,导致溶液中 c(H+)降低,pH 升高
②Fe2+ Fe3+将 I-直接氧化成 I2,使溶液中 c(I2)增大,促使 I2(aq)+I- I-
3 (aq)的平衡
右移,消耗的 c(H+)增多
③BC
(4)v(I-
3 )=Δc(I-
3 )
Δt
=(11.8-3.5)×10-3 mol·L-1
18 s-3 s
≈5.5×10-4 mol/(L·s)
[解析] (1)臭氧在酸性条件下将碘离子氧化成碘单质的过程由 3 步反应组成,观察已知 3
个热化学方程式中的反应物和生成物,发现①+②+③可以得出总反应的热化学方程式为 2
I-(aq)+O3(g)+2H+(aq) I2(aq) +O2(g)+H2O(l),根据盖斯定律可得其焓变ΔH=ΔH1+
ΔH2+ΔH3;氢离子表示强酸如硫酸等,将臭氧持续通入 NaI 溶液中,总反应的化学方程式
是 2NaI+O3+H2SO4 Na2SO4+I2+O2+H2O 或 2NaI+O3+H2SO4===Na2SO4+I2+O2+
H2O 等;(2)由化学平衡常数定义式可得,I2(aq)+ I-(aq) I-
3 (aq)的平衡常数表达式为
c(I-
3 )
c(I2)·c(I-)
;(3)①导致前者反应后 pH 升高的原因是臭氧将碘离子氧化为 I2 的总反应的
离子方程式为 2I-+O3+2H+ I2+O2(g)+H2O(或者第②③步反应的反应物中都有氢离
子,第③步反应的生成物中有水),既消耗氢离子又生成水,导致溶液的酸性减弱、pH 升高;
②第一组实验无催化剂,O3 将 I-氧化成 I2 分 3 步进行,第②③步反应都是可逆反应,因此
I-的转化率很小;第二组实验有催化剂,能加快反应速率,改变反应的路径,使发生反应所
需活化能降低,催化剂的加入将总反应的离子方程式(2I-+O3+2H+ I2+O2+H2O)一分
为二,先后反应的离子方程式为 2Fe2++O3+2H+===2Fe3++O2+H2O、2Fe3++2I-===2Fe2+
+I2,且催化剂在反应前后的总质量保持不变,因此图中 A 为 Fe2+;虽然催化剂(或 Fe2+)不
能使总反应 2 I-(aq)+ O3(g)+2H+(aq) I2(aq) +O2(g)+H2O(l)所达平衡移动,但是它改
变反应的路径,由铁离子生成亚铁离子的过程能显著提高碘离子的转化率的原因是 Fe3+可
以将 I-直接氧化成 I2 或 2Fe3++2I-===2Fe2++I2,使溶液中 c(I2)增大,进而使 I2(aq)+I-(aq)
I-
3 (aq)的平衡右移,消耗的 c(I-)增多;③对比表格中第 1、2 组实验前后 pH 可得,第 1
组 pH 增大,c(H+)减小,图中第 1 组实验所得 I -
3 浓度曲线先略为增大后几乎不变,第 2 组
pH 减小,c(H+)增大,图中第 2 组实验所得 I -
3 浓度曲线先显著增大后逐渐减小至无,根据
上述分析可得,若 c(H+)减小,I -
3 浓度不会下降,A 项错误;若 c(I-)减小,则反应③HOI(aq)
+I-(aq)+H+(aq) I2(aq)+H2O(l)的平衡左移,c(I2)也减小,导致 I2(aq)+I-(aq) I-
3 (aq)
的平衡左移,所以 I -
3 浓度下降,B 项正确;若 I2(g)不断生成,导致 I2(aq) I2(g)的溶解平
衡右移,既使溶液中 c(I2)减小,又使 I2(aq)+I-(aq) I-
3 (aq)的平衡左移,则 I -
3 浓度下降,
C 项正确;若 c(Fe3+)增加,Fe3+将 I-直接氧化成 I2 或发生反应 2Fe3++2I-===2Fe2++I2,则
溶液中 c(I2)增大,而海水中 c(I-)略为减小或忽略不计,导致 I2(aq)+I-(aq) I-
3 (aq)的平衡
右移,I -
3 浓度增大,D 项错误;(4)读图,3~18 s 内第 2 组实验中 I -
3 浓度由 3.5×10-3 mol/L
增 加 到 11.8×10 - 3 mol/L , 则 生 成 I -
3 的 平 均 反 应 速 率 v(I -
3 ) = Δc(I-
3 )
Δt
=
(11.8-3.5)×10-3 mol·L-1
18 s-3 s
≈5.5×10-4 mol/(L·s),此问需要注意纵坐标中 “c(I-
3 )/10-3
mol·L-1” 隐含的信息,计算时需要图中所得数据乘以“×10-3 mol·L-1”。
23.J4 D3 D4 I2 C3
[2013·广东卷] 下列实验的现象与对应结论均正确的是( )
选
项 操作 现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑
膨胀
浓硫酸有脱水性和强氧
化性
B
常温下将 Al 片放入浓硝酸
中
无明显现
象 Al 与浓硝酸不反应
C
将一小块 Na 放入无水乙醇
中 产生气泡 Na 能置换出醇羟基中的
氢
D 将水蒸气通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反
应
23.AC [解析] 浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖脱水炭化而变黑,生成单质碳和水,浓硫
酸和水混合时放出大量的热量,单质碳与浓硫酸发生氧化还原反应,生成二氧化碳和二氧化
硫气体,使黑色固体体积膨胀,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,A 项正确;常温下浓硝
酸能使铝钝化,表面生成一层致密的保护膜,阻止内层金属与酸的反应,钝化是化学变化,
B 项错误;金属钠置换了乙醇羟基中的氢,生成氢气和乙醇钠,C 项正确;黑色的铁粉高温
下与水蒸气发生置换反应,生成黑色四氧化三铁固体和氢气,D 项错误。
10.D4 C3 C1 D1 C5 D5
[2013·广东卷] 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选
项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A NH4Cl 为强酸弱碱盐 用加热法除去 NaCl 中的
NH4Cl
B Fe3+具有氧化性 用 KSCN 溶液可以鉴别 Fe3+
C 溶解度:CaCO3NaHCO3,陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,C 项错误;HF
是唯一能与 SiO2 反应的酸,玻璃的主要成分是 SiO2,则氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,陈述
Ⅰ、Ⅱ正确且有因果关系,D 项正确。
9.C3 F4 J1 J4
[2013·天津卷] FeCl3 在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程
制备无水 FeCl3,再用副产品 FeCl3 溶液吸收有毒的 H2S。
Ⅰ.经查阅资料得知:无水 FeCl3 在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水
FeCl3 的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
图 0
①检验装置的气密性;
②通入干燥的 Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;
④……
⑤体系冷却后,停止通入 Cl2,并用干燥的 N2 赶尽 Cl2,将收集器密封。
请回答下列问题:
(1) 装 置 A 中 反 应 的 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)第③步加热后,生成的烟状 FeCl3 大部分进入收集器,少量沉积在反应管 A 右端。
要 使 沉 积 的 FeCl3 进 入 收 集 器 , 第 ④ 步 操 作 是
________________________________________________________________________。
(3)操作步骤中,为防止 FeCl3 潮解所采取的措施有(填步骤序号)________。
(4) 装 置 B 中 冷 水 浴 的 作 用 为
________________________________________________________________________;
装置 C 的名称为________;装置 D 中 FeCl2 全部反应后,因失去吸收 Cl2 的作用而失效,
写出检验 FeCl2 是否失效的试剂:________。
(5)在虚线框中画出尾气吸收装置 E 并注明试剂。
Ⅱ.该组同学用装置 D 中的副产品 FeCl3 溶液吸收 H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨
为电极,在一定条件下电解滤液。
(6)FeCl3 与 H2S 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7) 电 解 池 中 H + 在 阴 极 放 电 产 生 H2 , 阳 极 的 电 极 反 应 式 为
________________________________________________________________________。
(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
① H2S 的 原 子 利 用 率 为 100% ;
②________________________________________________________________________。
9.[答案] (1)2Fe+ 3Cl2△,F2FeCl3
(2)在沉积的 FeCl3 固体下方加热
(3)②⑤
(4)冷却,使 FeCl3 沉积,便于收集产品 干燥管
K3[Fe(CN)6]溶液
(5)
(6)2Fe3++ H2S===2Fe2++S↓+2H+
(7)Fe2+-e-===Fe3+
(8)FeCl3 得到循环利用
[解析] (1)Cl2 与铁屑加热发生反应 2Fe+3Cl2=====
△
2FeCl3。
(2)根据 FeCl3 加热易升华,可在沉积 FeCl3 固体的下方用酒精灯加热,使 FeCl3 全部进
入收集器。
(3)第②步通入干燥的 Cl2 和第⑤步通入干燥的 N2,都是防止 FeCl3 潮解所采取的措施。
(4)装置 B 中冷水浴的作用是冷却 FeCl3,便于产品收集;Fe2+遇 K3[Fe(CN)6]溶液变蓝,
故可用 K3[Fe(CN)6]溶液检验 FeCl2 是否完全反应。
(5)用 NaOH 溶液吸收含 Cl2 的尾气。
(6)FeCl3 溶液吸收 H2S 有单质硫生成,故该反应的离子方程式为 2Fe3++H2S===2Fe2++
S↓+2H+。
(7)惰性电极电解 FeCl2 和 HCl 的混合溶液,由于还原性 Fe2+>Cl-,所以 Fe2+优先在阳
极上失去电子被氧化成 Fe3+。
(8)实验Ⅱ中 FeCl3 溶液吸收 H2S 后变成 FeCl2 和 HCl 的混合溶液,通过电解又变成 FeCl3
溶液,所以 FeCl3 溶液的循环利用是该实验的又一个优点。
27.B3 C2 C3 J2
[2013·北京卷] 用含有 Al2O3、SiO2 和少量 FeO·xFe2O3 的铝灰制备 Al2(SO4)3·18H2O,
工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀 H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量 KMnO4 溶液,调节溶液的 pH 约为 3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入 MnSO4 至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4 溶 解 Al2O3 的 离 子 方 程 式 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将 MnO -
4 氧化 Fe2+的离子方程式补充完整:
1 MnO-
4 +KFe2++K________= 1 Mn2++KFe3++K________
(3)已知:
生成氢氧化物沉淀的 pH
Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉
淀时 3.4 6.3 1.5
完全沉
淀时 4.7 8.3 2.8
注:金属离子的起始浓度为 0.1 mol·L-1
根 据 表 中 数 据 解 释 步 骤 Ⅱ 的 目 的 :
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知:一定条件下,MnO -
4 可与 Mn2+反应生成 MnO2。
① 向 Ⅲ 的 沉 淀 中 加 入 浓 盐 酸 并 加 热 , 能 说 明 沉 淀 中 存 在 MnO2 的 现 象 是
________________________________________________________________________。
② Ⅳ 中 加 入 MnSO4 的 目 的 是
________________________________________________________________________。
27.[答案] (1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)5 8H+ 5 4H2O
(3)pH 约为 3 时,Fe2+和 Al3+不能形成沉淀,将 Fe2+氧化为 Fe3+,可使铁完全沉淀
(4)①生成黄绿色气体
②除去过量的 MnO-
4
[解析] (2)首先根据化合价升降总数可知 Fe2+、Fe3+的化学计量数均为 5;然后根据电荷
守恒可知反应物中的缺项为 8H+;最后根据原子守恒可知生成物中的缺项为 4H2O。
(3)向滤液中加入过量 KMnO4 溶液是为了将 Fe2+氧化为 Fe3+,因为 pH 约为 3 时,Fe3+
已经完全沉淀,而 Al3+还未沉淀,从而达到使铁元素完全沉淀的目的。
(4)①加热 MnO2 和浓盐酸的混合物可产生黄绿色的氯气。②根据题给已知条件可知,Ⅳ
中加入 MnSO4 是为了将过量 MnO -
4 沉淀为 MnO2,从而达到除去过量 MnO -
4 的目的。
7.B3 C2 C3 D4
[2013·四川卷] 1.52 g 铜镁合金完全溶解于 50 mL 密度为 1.40 g/mL、质量分数为 63%的
浓硝酸中,得到 NO2 和 N2O4 的混合气体 1120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入 1.0
mol/L NaOH 溶液,当金属离子全部沉淀时,得到 2.54 g 沉淀。下列说法不正确的是( )
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是 2∶1
B.该浓硝酸中 HNO3 的物质的量浓度是 14.0 mol/L
C.NO2 和 N2O4 的混合气体中,NO2 的体积分数是 80%
D.得到 2.54 g 沉淀时,加入 NaOH 溶液的体积是 600 mL
7.D [解析] c(HNO3)=
50 mL×1.40 g/mL×63%
63 g·mol-1
50×10-3 L
=14.0 mol/L,B 项正确;1 mol Cu(或
Mg)失去 2 mol e-后形成的 Cu2+(或 Mg2+)需结合 2 mol OH-完全转化为沉淀,即镁铜合金失
去电子的物质的量等于形成沉淀时结合 OH-的物质的量,最后生成沉淀 2.54 g,增加的质量
即是 m(OH-)=2.54 g-1.52 g=1.02 g,即 n(OH-)= 1.02 g
17 g·mol-1
=0.06 mol,结合氧化还原反
应电子转移守恒关系得:n(NO2)+n(N2O4)×2=0.06 mol、n(NO2)+n(N2O4)= 1120×10-3 L
22.4 L·mol-1
=
0.05 mol;二式联立可解得:n(NO2)=0.04 mol,n(N2O4)=0.01 mol,C 项正确;利用合金质
量和失去电子的物质的量可得:n(Cu)×64 g·mol-1+n(Mg)×24 g·mol-1=1.52 g 和 n(Cu)×2
+n(Mg)×2=0.06 mol;二式联立可解得:n(Cu)=0.02 mol,n(Mg)=0.01 mol,A 项正确;
利用氮守恒可知溶解合金后溶液中含有 c(NO-
3 )=0.05 L×14 mol/L-0.04 mol-0.01 mol×2
=0.64 mol,加入 NaOH 当离子恰好全部沉淀时,溶液为 NaNO3 溶液,利用原子守恒加入
n(NaOH)=n(NO-
3 ),故加入 V(NaOH)=0.64 mol÷1.0 mol·L-1=640 mL, D 项错误。
26.C3 D4 J4
[2013·浙江卷] 氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生 H2 的化合物甲和乙。将
6.00 g 甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和 6.72 L 的 H2(已折算成标准
状况)。甲与水反应也能放出 H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于 NaOH 溶
液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到 H2 和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度
为 1.25 g·L-1。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是________;乙的电子式是________。
(2) 甲 与 水 反 应 的 化 学 方 程 式 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与 CuO 反应可生成 Cu 和气体丙,写出该反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
有 人 提 出 产 物 Cu 中 可 能 还 混 有 Cu2O , 请 设 计 实 验 方 案 验 证 之
________________________________________________________________________
____________。
(已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O)
(5)甲与乙之间________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生 H2,判断理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
26.[答案] (1)AlH3 H N , H H
(2)AlH3+3H2O===Al(OH)3+3H2↑
(3)Mg3N2
(4)2NH3+3CuO=====
△
3Cu+N2+3H2O
取样后加稀 H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有 Cu2O。反之则无 Cu2O
(5)可能 AlH3 中的氢化合价为-1 价,NH3 中的氢为+1 价,因而有可能发生氧化还原
反应生成氢气
[解析] (1)甲加热只得到一种金属单质和 H2,则甲只含有两种元素,又甲与水反应生成
H2 和一种能溶于碱的白色沉淀,由此可推断甲中含有铝和氢两种元素,其中 H 为-1 价,
故甲的化学式为 AlH3。乙分解得 H2 和另一气体丙,故乙也仅含有两种元素,丙的相对分子
质量为 1.25×22.4=28,则应为 N2,由题(4)知,乙能还原 CuO 生成 Cu,由此推知乙为 NH3。
(2)AlH3 中 H 为-1 价,H2O 中 H 为+1 价,两者发生氧化还原反应生成 H2,铝元素转化为
Al(OH)3 沉淀。(3)N2 与 Mg 反应生成 Mg3N2。(4)NH3 还原 CuO,根据氧化还原反应得失电
子守恒可配平。由题中信息知,Cu2O 能溶于 H+,生成蓝色的 Cu2+。由 Cu 不能溶于非氧化
性酸,故可用稀 H2SO4 来检验 Cu2O 的存在。(5)AlH3 中的 H 为-1 价,而 NH3 中的 H 为+1
价,两者可发生氧化还原反应,生成 0 价的 H2。
C4 金属的通性及金属材料
32.F4 D4 C2 C3 B1 B3 A4 B4 C4 J2
[2013·广东卷] 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的
工艺如下:
图 0
[注:Al(OH)3 和 Cu(OH)2 开始分解的温度分别为 450 ℃和 80 ℃]
(1) 电 解 精 炼 银 时 , 阴 极 反 应 式 为
________________________________________________________________________;
滤渣 A 与稀 HNO3 反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反
应 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)固体混合物 B 的组成为________;在生成固体 B 的过程中,需控制 NaOH 的加入量,
若 NaOH 过 量 , 则 因 过 量 引 起 的 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
CuO+____Al2O3=====
高温
____CuAlO2+________↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%,理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为
________mol CuAlO2,至少需要 1.0 mol·L-1 的 Al2(SO4)3 溶液________L。
(5)CuSO4 溶 液 也 可 用 于 制 备 胆 矾 , 其 基 本 操 作 是
________________________________________________________________________
____________、过滤、洗涤和干燥。
32.[答案] (1)Ag++e-===Ag 2NO+O2===2NO2
(2)Al(OH)3 和 CuO Al(OH)3+OH-===AlO-
2 +2H2O
(3)4CuO+2Al2O3=====
高温
4CuAlO2+O2↑
(4)50 25
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
[解析] (1)电解精炼银与电解精炼铜类似,纯银作阴极,粗银作阳极,硝酸银溶液作电
解液,阳极主要反应式为 Ag-e-===Ag+,阴极反应式为 Ag++e-===Ag;银是金属活动顺
序表中氢后金属,不溶于稀硫酸,因为稀硫酸是非氧化性酸,则滤渣 A 的主要成分是 Ag,
稀硝酸是氧化性酸,能溶解银,即 3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O,产生的无
色气体一氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体,即 2NO+O2===2NO2;
(2)CuAlO2 中氧为-2 价,铝为+3 价,则铜为+1 价,其化学式也可以写为 Cu2O·Al2O3,
相当于氧化亚铜和氧化铝按物质的量之比为 1∶1 熔合在一起,由此逆推,固体 B 的主要成
分是物质的量之比为 1∶1 的 Al(OH)3 和 CuO,因为 Cu(OH)2 开始分解的温度为 80 ℃,水的
沸点大于 80 ℃,则煮沸前后发生的反应为 Al3 + +3OH - === Al(OH)3↓、Cu2 + +2OH -
===Cu(OH)2↓、Cu(OH)2=====80 ℃
CuO+H2O,Al(OH)3 开始分解的温度为 450 ℃,在惰性气体
中锻烧时发生的反应为 2Al(OH)3=====450 ℃
Al2O3+3H2O、4CuO=====450 ℃
2Cu2O+O2↑;氢氧化铝是
两性氢氧化物,NaOH 是强碱,过量的 NaOH 能溶解部分或全部氢氧化铝,其离子方程式为
Al(OH)3+OH-===AlO-
2 +2H2O,这必将导致目标产物产量的减少;(3)根据氧化还原反应的
特征推断,铜元素由+2 价降为+1 价,铝元素化合价不变,由此推断反应前后升价元素一
定是氧,且化合价由-2 价升为相邻的 0 价,即缺少的生成物为氧气;根据化合价升降法配
平可得:4CuO+2Al2O3=====
高温
4CuAlO2+O2↑;(4)5.0 kg=5.0×103 g,银铜合金废料中铜的
质量为 5.0×103 g×63.5%,由m
M
=n 可知 n(Cu)为 5.0×103 g×63.5%÷63.5 g/mol=50 mol,
根据铜守恒则有关系式:Cu~CuAlO2,则铜完全转化可以变为 50 mol CuAlO2;根据铝守恒
则有关系式:Al2(SO4)3~2CuAlO2,则至少需要 25 mol Al2(SO4)3;由 V=n
V
可求至少需要
V[Al2(SO4)3]=25 mol÷1.0 mol/L=25 L;(5)胆矾是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物
CuSO4·5H2O,从硫酸铜溶液中得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和
干燥。
C5 金属及其化合物综合
12.C5 H3 [2013·安徽卷] 我省盛产矿盐(主要成分是 NaCl,还含有 SO 2-
4 等其他可溶性
杂质的离子)。下列有关说法正确的是( )
A.由矿盐生产食盐,除去 SO 2-
4 最合适的试剂是 Ba(NO3)2
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.室温下,AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
12.D [解析] 用 Ba(NO3)2 除去实验中混有的 SO2-
4 ,会引入新的杂质离子 NO-
3 ,A 项
错误;工业上制取金属钠是通过电解熔融 NaCl,B 项错误;在食盐水中因存在 Cl-,降低
AgCl 的溶解度,即室温下,AgCl 在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度,C 项错误;饱
和纯碱中因 CO 2-
3 水解溶液呈碱性,可使酚酞试液变红,食盐水溶液为中性溶液,不能使酚
酞试液变色,D 项正确。
33.J3 J1 D2 J4 J5 F3 F5 C5
[2013·广东卷] 化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,
提升科学素养。
(1)在实验室中用浓盐酸与 MnO2 共热制取 Cl2 并进行相关实验。
①下列收集 Cl2 的正确装置是________。
A B C D
图 0
②将 Cl2 通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。
③设计实验比较 Cl2 和 Br2 的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和 CCl4 于试管中,
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)能量之间可以相互转化:电解食盐水制备 Cl2 是将电能转化为化学能,而原电池可将
化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq);铜片、铁片、锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图(见图 0),并作相应标注。
图 0
要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作
一 段 时 间 后 , 可 观 察 到 负 极
_______________________________________________________________________________
_。
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是
________________________________________________________________________。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中
应选________作阳极。
33.[答案] (1)①C
②HClO、Cl2、ClO-
③向试管中滴加 NaBr 溶液,振荡、静置。试管中液体分层,上层接近无色,下层为橙
红色
(2)①
②电极逐渐溶解
③甲 可以避免 Zn 与 Cu2+的接触,提高电池效率,提供稳定电流
(3)Zn
[解析] (1)①集气瓶中使用单孔橡胶塞,则瓶内气体压强增大到一定程度会发生爆炸等,
A 项错误;倒立的集气瓶中有双孔橡胶塞,由于氯气的密度比空气大,氯气从长导气管中进,
从短导气管中逸出,因此不能排出空气收集氯气,B 项错误;正立的集气瓶中有双孔橡胶塞,
氯气从长导管中进,空气从短导管排出,排出的气体通过倒扣漏斗、NaOH 溶液吸收处理,
既 防 止 倒 吸 又 防 止 排 出 氯 气 污 染 空 气 , C 项 正 确 ; 氯 气 与 NaOH 溶 液 反 应 Cl2 +
2NaOH===NaClO+NaCl+H2O,因此不能用排 NaOH 溶液的方法收集氯气,D 项错误;②
氯气与水发生可逆反应 Cl2+H2O H++Cl-+HClO,所得氯水中含 H2O、Cl2、H+、Cl-、
HClO、ClO-、OH-等离子,其中具有强氧化性的含氯粒子是 Cl2、HClO、ClO-;(2)①带盐
桥的原电池甲可以设计锌铜原电池(或铁铜原电池、锌铁原电池),由于外电路中电子从左移
向右,说明左边烧杯中电极的金属性较强,则左、右两边烧杯中电极材料及电解质溶液可以
为锌片和硫酸锌溶液、铜片和硫酸铜溶液(或者铁片和硫酸亚铁溶液、铜片和硫酸铜溶液,
锌片和硫酸锌溶液、铁片和硫酸亚铁溶液);②金属活动性 Zn>Fe>Cu,则原电池乙中铜片作
正极,锌片或铁片作负极,工作一段时间后,负极金属锌或铁被氧化,质量减轻,溶液中蓝
色变浅;③甲、乙两种原电池都能将化学能转化为电能,其中带有盐桥的原电池甲中的负极
金属锌(或铁)和硫酸铜没有直接接触,二者不会直接发生置换反应,化学能不会转化为热能,
几乎全部转化为电能;而原电池乙中的负极金属锌(或铁)和硫酸铜直接接触发生置换反应,
部分化学能会转化为热能,化学能不能全部转化为电能;(3)铁片作正极(阴极)时被保护,而
铁作负极(阳极)时被腐蚀,为了减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选择比铁活
泼的锌片作负极(阳极),使铁片作正极(阴极),从而牺牲锌片保护铁片;不能选择铜片,因
为铜作正极(阴极),而铁片作负极(阳极),此时铁片的腐蚀速率加快,而不是延缓。
10.D4 C3 C1 D1 C5 D5
[2013·广东卷] 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选
项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A NH4Cl 为强酸弱碱盐 用加热法除去 NaCl 中的
NH4Cl
B Fe3+具有氧化性 用 KSCN 溶液可以鉴别 Fe3+
C 溶解度:CaCO3NaHCO3,陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,C 项错误;HF
是唯一能与 SiO2 反应的酸,玻璃的主要成分是 SiO2,则氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,陈述
Ⅰ、Ⅱ正确且有因果关系,D 项正确。
30.C5 J4
[2013·山东卷] TiO2 既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应 TiO2 (s)+CCl4(g)△,FTiCl4 (g) +CO2 (g) ,在无水无氧条件下制备
TiCl4,实验装置示意图如下:
图 0
有关物质性质如下表:
物
质
熔点
/℃
沸点
/℃ 其他
C
Cl4
-23 76 与 TiCl4 互溶
Ti
Cl4
-25 136
遇潮湿空气产生
白雾
仪 器 A 的 名 称 是 ________ 。 装 置 E 中 的 试 剂 是
________________________________________________________________________。
反应开始前依次进行如下操作:
组装仪器、________________、加装药品、通 N2 一段时间后点燃酒精灯。反应结束后
的操作包括:①停止通 N2;②熄灭酒精灯;③冷却至室温。正确的顺序为________(填序号)。
欲分离 D 中的液态混合物,所采用操作的名称是________。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含 Fe2O3、SiO2 等杂质)制备 TiO2 的有关反应包括:
酸溶
FeTiO3(s) +2H2SO4(aq)===FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
水解
TiOSO4(aq)+2H2O(l)90 ℃,FH2TiO3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:
图 0
①试剂 A 为________。钛液Ⅰ需冷却至 70 ℃左右,若温度过高会导致产品 TiO2 收率降
低 , 原 因 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②取少量酸洗后的 H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加 KSCN 溶液后无明显现象,再加 H2O2
后出现微红色,说明 H2TiO3 中存在的杂质离子是________。这种 H2TiO3 即使用水充分洗涤,
煅烧后获得的 TiO2 也会发黄,发黄的杂质是________(填化学式)。
30.[答案] (1)干燥管 浓 H2SO4 检查气密性 ②③① 分馏(或蒸馏)
(2)①Fe 温度过高会导致 TiOSO4 提前水解,产生 H2TiO3 沉淀
②Fe2+ Fe2O3
[解析] (1)利用有关物质的性质和实验目的,可知在装置 D 中冷却得到液态 TiCl4,则 E
中需盛装浓硫酸试剂,目的是为防止空气中水蒸气进入 D 与 TiCl4 发生水解反应;该反应流
程中有气体参与和生成,因此在组装好仪器,添加药品前需要检查装置的气密性;实验结束
时,为防止 D 中液体产物倒吸入装置 C 中,应熄灭酒精灯,然后让产品在氮气流中冷却到
室温,最后再停止通入氮气;D 中为互溶的 CCl4 与 TiCl4 液体,二者沸点相差较大,因此可
采用蒸馏或分馏的方法对该混合物进行分离提纯。(2)① 利用题中信息可知铁钛矿采用硫酸
酸溶后的钛液Ⅰ中含有FeSO4、TiOSO4以及铁钛矿中杂质Fe2O3与H2SO4作用生成Fe2(SO4)3,
利用流程知加入试剂 A 的目的是将 Fe3+还原为 Fe2+,遵循除杂不引入新杂质的原则可知试
剂 A 是铁;利用题中 TiOSO4 发生水解的信息知,若得到钛液Ⅰ温度过高,TiOSO4 提前发
生水解生成 H2TiO3 沉淀,与硫酸亚铁晶体一起被过滤去,会造成 Ti 损失。② 利用题中叙
述的实验现象可知溶液中含有 Fe2+;H2TiO3 中含有的杂质 Fe2+在加热过程中发生氧化反应,
转化为 Fe2O3 导致获得的 TiO2 发黄。
7.B1 E5 C5 H3
[2013·天津卷] X、Y、Z、Q、R 是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y 两元素
最高正价与最低负价之和均为 0;Q 与 X 同主族;Z、R 分别是地壳中含量最高的非金属元
素和金属元素。
请回答下列问题:
(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)________________。
(2)X 与 Y 能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的
物 质 是 ( 写 分 子
式)________________________________________________________________________。
(3)由以上某些元素组成的化合物 A、B、C、D 有如下转化关系:
A C
D B(在水溶液中进行)
其中,C 是溶于水显酸性的气体;D 是淡黄色固体。
写出 C 的结构式:________________________;D 的电子式:________________。
①如果 A、B 均由三种元素组成,B 为两性不溶物,则 A 的化学式为________;由 A
转 化 为 B 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②如果 A 由三种元素组成,B 由四种元素组成,A、B 溶液均显碱性。用离子方程式表
示 A 溶 液 显 碱 性 的 原 因 :
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
A 、 B 浓 度 均 为 0.1 mol·L - 1 的 混 合 溶 液 中 , 离 子 浓 度 由 大 到 小 的 顺 序 是
________________;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有________。
7.[答案] (1)Na>Al>C>O>H
(2)C2H2
(3)O===C===O Na+[ O , O , ]2-Na+
① NaAlO2 AlO -
2 + 2H2O + CO2===Al(OH)3 ↓ + HCO -
3 ( 或 2AlO -
2 + 3H2O +
CO2===2Al(OH)3↓+CO2-
3 )
②CO2-
3 +H2O HCO-
3 +OH- c(Na+)>c(HCO -
3 )>c(CO2-
3 )>c(OH-)>c(H+) NaCl、
NaHCO3、CO2(或 H2CO3)
[解析] 地壳中含量最多的非金属元素 Z 是 O,含量最多的金属元素 R 是 Al;短周期元
素中只有 H、C、Si 的最高正价与最低负价之和为 0,又因 X 的原子序数小于 Y 且都小于 O
的原子序数,故 X、Y 分别是 H、C,与 H 同主族且原子序数大于 O 的短周期元素 Q 为 Na。
(1)同周期元素随原子序数的递增元素原子半径逐渐减小,同主族元素随原子序数的递
增元素原子半径逐渐增大,且氢元素的原子半径最小,据以上分析可知五种元素的原子半径
由大到小的顺序为 Na>Al>C>O>H。
(2)H 与 C 形成的化合物中,既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的是
CH≡CH。
(3)C 是溶于水显酸性的气体,C 是 CO2,其结构式为 O===C===O;D 是淡黄色固体,
D 是 Na2O2,其电子式为 Na+[ O , O , ]2-Na+。
①A、B 分别是 NaAlO2、Al(OH)3,向 NaAlO2 溶液中通入 CO2 的离子方程式为 AlO-
2 +
2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO -
3 或 2AlO-
2 +3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO2-
3 。
②A、B 分别是 Na2CO3、NaHCO3,Na2CO3 溶液因 CO 2-
3 的水解而显碱性,CO 2-
3 水解
的离子方程式为 CO2-
3 +H2O HCO-
3 +OH-;等物质的量浓度的 Na2CO3 和 NaHCO3 的混
合溶液中,CO 2-
3 的水解程度大于 HCO -
3 的水解程度,故混合溶液中离子浓度由大到小的顺
序为 c(Na+)>c(HCO-
3 )>c(CO2-
3 )>c(OH-)>c(H+);当滴加盐酸至恰好反应时,溶液因溶有 CO2
而显酸性,所以当溶液呈中性时,溶液中溶质除含 CO2 和 NaCl 外,还应含有未完全反应的
NaHCO3。
8.C5 E2 F3 N1
[2013·重庆卷] 合金是建造航空母舰的主体材料。
(1)航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为____________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取
过程中通入的气体为________。
② Al - Mg 合 金 焊 接 前 用 NaOH 溶 液 处 理 Al2O3 膜 , 其 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。
(2)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为
________。
(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。
①80.0 g Cu Al 合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀 39.0 g,则合金
中 Cu 的 质 量 分 数 为
________________________________________________________________________。
②为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用 NaOH 溶液调节 pH,当 pH=3.4
时开始出现沉淀,分别在 pH 为 7.0、8.0 时过滤沉淀。结合图中信息推断该合金中除铜外一
定含有________。
图 0
8.[答案] (1)①第三周期第ⅢA 族 CO2
②Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O Ar(其他合理答案均可)
(2)①吸氧腐蚀 ②CaCO3 或 CaO
(3)①83.1% ②Al、Ni
[解析] 从铝土矿(主要成分是 Al2O3,含 SiO2、Fe2O3、MgO 等杂质)中提取氧化铝通常
有两种工艺,其流程图示如下:
无论是流程甲或乙,都有一道工序是通入过量 CO2,目的是将 AlO -
2 全部转化为 Al(OH)3;
Al-Mg 合金焊接前,为防止高温下金属与空气中的 O2、N2、CO2 等发生反应,应使用稀有
气体作保护气;炼铁过程中,需加入生石灰或石灰石,跟原料中的 SiO2 等物质发生反应,
将其转化为炉渣而除去;Cu-Al 合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,因 Cu(OH)2 可溶于
氨水,所得白色沉淀必为 Al(OH)3,其物质的量为 0.5 mol,则原合金中 Al 的质量为 13.5 g;
当 pH=3.4 时开始沉淀,说明该合金中含 Al,在 pH 为 7.0、8.0 时过滤沉淀,说明含 Ni。
27.C5 J1 J2
[2013·新课标全国卷Ⅱ] 氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工
业级氧化锌[含有 Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:
工业 ZnO ――→稀硫酸
① 浸出液 ――→调 pH 约为 5适量高锰酸钾溶液
② ――→过滤 滤液――→Zn
③ 过滤,F滤液――→Na2CO3
④ 过滤,F滤饼
――→煅烧
⑤ ZnO
提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是 MnO2。
回答下列问题:
(1) 反 应 ② 中 除 掉 的 杂 质 离 子 是 ________ , 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________;
在 加 高 锰 酸 钾 溶 液 前 , 若 pH 较 低 , 对 除 杂 的 影 响 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反应③的反应类型为________ ,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有________。
(3) 反 应 ④ 形 成 的 沉 淀 要 用 水 洗 , 检 验 沉 淀 是 否 洗 涤 干 净 的 方 法 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)反应④中产物的成分可能是 ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼 11.2 g,煅烧后可得
到产品 8.1 g,则 x 等于________。
27.[答案] (1)Fe2+和 Mn2+ MnO-
4 +3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+,
2MnO-
4 +3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+ 铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去
铁和锰杂质
(2)置换反应 镍
(3)取少量水洗液于试管中,滴入 1~2 滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生
成,则说明沉淀已经洗涤干净
(4)1
[解析] (1)反应②加入强氧化剂,能将还原剂离子氧化至高价态,信息明确 Ni2+不被氧
化,即是 Fe2+和 Mn2+被氧化除去;结合信息,欲除去该离子,被氧化后的高价离子应生成
对应的沉淀物,据氧化还原反应方程式的配平原理配平即可;若酸性较强,生成的沉淀将会
发生溶解。(2)反应③是 Zn 将 Ni2+置换出来,那么滤渣成分是过量锌与产物镍。(3)分析流程
图可知反应④沉淀上吸附有杂质 SO2-
4 ,因此,检验沉淀是否洗涤干净的方法是:取最后一
次洗涤液,滴加硝酸酸化,再加入 Ba(NO3)2 溶液看是否有沉淀生成。(4)生成 ZnO 的质量为
8.1 g , n(ZnO) = 8.1 g
81 g·mol-1
= 0.1 mol , 则 n(Zn) = 0.1 mol , 据 Zn 守 恒 , 有
11.2 g
125 g·mol-1+99 g·mol-1·x
(1+x)=0.1 mol,解得 x=1。
1.[2013·衡水一中一模]相同条件下,相同浓度的盐酸分别与镁、铝、铁 3 种金属恰好
完全反应,产生相同体积的氢气(相同状况下),则下列说法正确的是( )
A.开始时,产生氢气的速率相同
B.所得溶液的 pH 相同
C.所得溶液的质量相等
D.参加反应的金属的质量比为 12∶9∶28
1.D [解析]镁比铝、铁活泼,故产生氢气速率最快的是镁,A 项错误;金属性 Mg>Al>Fe,
故 Mg2+、Al3+、Fe2+水解程度不同,溶液的 pH 不同,B 项错误;Mg+2HCl===MgCl2+H2↑、
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,则产生等体积的氢气,消耗镁、
铝、铁的质量之比为 12∶9∶28,故 C 项错误,D 项正确。
2.[2013·济南模拟]下列叙述中,正确的是( )
A.氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质:
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+
4
B.在加入铝粉能放出氢气的溶液中,K+、NH+
4 、CO2-
3 、Cl-一定能够大量共存
C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量 NaOH 溶液
D.依据铝热反应原理,能发生反应 2Al+3MgO=====
高温
3Mg+Al2O3
2.A [解析]Al(OH)3 不能溶解于氨水、碳酸等弱碱和弱酸中,A 项正确;能够使铝粉
产生氢气的溶液可能呈强酸性,则 CO 2-
3 不能存在,也可能是强碱性溶液,NH +
4 不能大量存
在,B 项错误;镁和铝都属于活泼金属,故都能够与盐酸反应,但是镁不能与碱反应,C 项
错误;铝热反应的实质是利用铝的还原性,但是金属性铝比镁弱,故不能用铝热法制取镁,
D 项错误。
3.[2013·山东省实验中学一模]下列叙述错误的是( )
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱
B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液
D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
3.C [解析]生铁含有碳,遇到合适的电解质溶液能构成原电池,A 项正确;焊接处的
铁和锡遇到合适的电解质溶液能构成原电池,所以易生锈,B 项正确;电镀时,镀件为阴极,
C 项错误;锌比铁活泼,与铁构成原电池,铁作正极,铁管不易被腐蚀,D 项正确。
4.[2013·临沂一模]工业上用某矿渣(含有 Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流
程如下:
图 K12-2
已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。
(1)实验操作Ⅰ的名称为____________;在空气中灼烧固体混合物 D 时,用到多种硅酸
盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有____________(填仪器名称)。
(2)滤液 A 中铁元素的存在形式为__________(填离子符号),生成该离子的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
检验滤液 A 中存在该离子的试剂为______________(填试剂名称)。
(3)金属 E 与固体 F 发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)常温下,等 pH 的 NaAlO2 和 NaOH 两份溶液中,由水电离出的 c(OH-)前者为后者的
108 倍,则两种溶液的 pH=__________。
(5)①利用电解法进行粗铜精炼时,下列叙述正确的是________(填代号)。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.精铜作阴极,电解后电解液中 Cu2+浓度减小
d.粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系
②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂,测定粗铜样品中金属铜的质量分数,
涉及的主要步骤:称取一定质量的样品→____________________________→过滤、洗涤、干
燥→称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤,不必描述操作过程的细节)
4.(1)过滤 坩埚
(2)Fe2 + 2Fe3 + + Cu===2Fe2 + + Cu2 + 硫 氰 化 钾 溶 液 和 新 制 氯 水 (3)2Al +
Fe2O3=====
高温
Al2O3+2Fe
(4)11 (5)①bc ②将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与足量稀硫酸充分反应
[解析]本题的关键点是固体混合物 B 的成分,根据溶解性可知,SiO2 不溶于酸,也不溶
于水,故固体混合物中有 SiO2,结合信息可知 Cu2O 与稀硫酸反应可以产生铜,因 Fe3+的氧
化性能够氧化铜:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,则滤液成分为 Al3+、Fe2+、Cu2+。
(4)假设二者的 pH 为 a,NaAlO2 溶液呈碱性是因 AlO -
2 水解导致的,故该溶液中水电离
的 OH-浓度为 10a-14mol/L,NaOH 抑制水的电离,水电离的 OH-浓度为 10-amol/L。10a-14
10-a
=
108,则 2a-14=8,a=11。
(5)①电解过程中电能除转化为化学能外,还转化为热能,a 项错误;电解精炼粗铜应为
阳极,故与电源正极相连,发生氧化反应,b 项正确;电解时,粗铜中的活泼金属铁也放电,
而阴极只有 Cu2+得电子,故溶液中的 Cu2+浓度略有降低,c 项正确;根据电子守恒,阴极
析出的铜物质的量是转移电子数的1
2
。②粗铜是铁和铜的混合物,因浓硫酸不能完全溶解铁、
浓硝酸和稀硝酸能够与铜反应,故应利用蒸馏水将浓硫酸稀释,然后利用稀硫酸溶解铁。
5.[2013·黄冈模拟]中学常见物质 A、B、C、D、E、X,存在图 G3-1 转化关系(部分
生成物和反应条件略去)。下列推断不正确的是( )
A ――→E B ――→E C ――→X D
图 G3-1
A.若 D 是一种白色沉淀,在空气中最终变为红褐色,则 A 可能是铁
B.若 D 是一种强碱,则 A、B、C 均可与 X 反应生成 D
C.若 D 为 NaCl,且 A 可与 C 反应生成 B,则 E 可能是 CO2
D.若 D 是一种强酸,则 A 既可以是单质,也可以是化合物,且 D 可与铜反应生成 B
或 C
5.A [解析]根据 D 是一种白色沉淀,在空气中最终变为红褐色,可确定 D 为 Fe(OH)2,
若 A 为铁时,图中转化关系不成立,若 E 为铁则此转化关系成立,A 项错误;若 D 是一种
强碱,则 A 可能是 Na,B 可能是 Na2O,C 可能是 Na2O2,三者均可与 H2O(X)反应生成强
碱 NaOH,符合题意,B 项正确;若 D 为 NaCl,E 是 CO2,则 A 为 NaOH,B 为 Na2CO3,
C 为 NaHCO3,NaOH 可以和 NaHCO3 反应生成 Na2CO3,C 项正确;若 D 是一种强酸,则
A 可以是单质 S 或 N2,也可以是化合物 H2S 或 NH3,D 为浓硫酸或硝酸,转化关系成立,
D 项正确。
D 单元非金属及其化合物
(附参考答案)
D1 无机非金属材料的主角--硅(碳族元素)
4.D1 D2 D4 F4
[2013·江苏卷] 下列有关物质性质的应用正确的是( )
A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸
C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气
D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝
4.A [解析] NH3 易液化,汽化时吸收大量的热,可作制冷剂,A 项正确;二氧化硅能
与氢氟酸反应生成 SiF4 和 H2O,B 项错误;生石灰吸水后生成 Ca(OH)2,能吸收氯气,C 项
错误;氯化铝是共价化合物,工业上用电解熔融的 Al2O3 制铝,D 项错误。
6.D1 O2 I3
[2013·福建卷] 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A.石英只能用于生产光导纤维
B.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现
C.为了增加食物的营养成分,可以大量使用食品添加剂
D.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂
6.D [解析] 石英的主要成分是二氧化硅,纯净的二氧化硅用于生产光导纤维,结晶
的二氧化硅(如水晶、玛瑙等)用作饰物和工艺品,石英砂可用于制备硅单质等,A 项错误;
从海水中提取蒸馏水和盐时,通过蒸馏、蒸发等物理变化就能实现,提取溴、碘、镁等物质
时,必须通过化学反应才能实现,B 项错误;大量使用食品添加剂对人体有害,C 项错误;
“地沟油”禁止食用,但其主要成分是油脂,在碱性溶液中发生水解反应,又称皂化反应,
可用于制取肥皂,D 项正确。
11.D3 D1 H5
[2013·广东卷] 下列措施不合理的是( )
A.用 SO2 漂白纸浆和草帽辫
B.用硫酸清洗锅炉中的水垢
C.高温下用焦炭还原 SiO2 制取粗硅
D.用 Na2S 作沉淀剂,除去废水中的 Cu2+和 Hg2+
11.B [解析] 二氧化硫具有漂白性,可以用于漂白纸浆和草帽辫,A 项合理;锅炉中
的水垢主要成分是 CaCO3,用硫酸除水垢会发生反应:CaCO3+2H++SO2-
4 ===CaSO4+CO2
↑+H2O,生成的硫酸钙微溶于水而覆盖在水垢表面阻止了反应的进一步进行,不会彻底清
除水垢,B 项不合理;制取粗硅的主反应为 SiO2+2C=====
高温
Si+2CO↑,C 项合理;硫化铜、
硫化汞难溶于水,Na2S 易溶于水,加入硫化钠作沉淀剂,S2-与废水中 Cu2+和 Hg2+结合生
成 CuS 沉淀、HgS 沉淀,D 项合理。
10.D4 C3 C1 D1 C5 D5
[2013·广东卷] 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选
项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A NH4Cl 为强酸弱碱盐 用加热法除去 NaCl 中的
NH4Cl
B Fe3+具有氧化性 用 KSCN 溶液可以鉴别 Fe3+
C 溶解度:CaCO3NaHCO3,陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,C 项错误;HF
是唯一能与 SiO2 反应的酸,玻璃的主要成分是 SiO2,则氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,陈述
Ⅰ、Ⅱ正确且有因果关系,D 项正确。
29.C2 D1 F4 (15 分)[2013·全国卷] 铝是一种应用广泛的金属,工业上用 Al2O3 和冰
晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是 Al2O3 和 SiO2 等。从铝土矿中提炼 Al2O3 的流程如下:
图 0
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
图 0
回答下列问题:
(1) 写 出 反 应 1 的 化 学 方 程 式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2) 滤 液 Ⅰ 中 加 入 CaO 生 成 的 沉 淀 是 ________ , 反 应 2 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
(3)E 可作为建筑材料,化合物 C 是____________,写出由 D 制备冰晶石的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4) 电 解 制 铝 的 化 学 方 程 式 是
________________________________________________________________________,
以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是________________。
29.[答案] (1)2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O
2NaOH+Al2O3===2NaAlO2+H2O
(2)CaSiO3 2AlO-
2 +CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2-
3
(3)浓 H2SO4
12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3===2Na3AlF6+3CO2+9H2O
(4)2Al2O3 =====
高温
通电,Na3AlF6
4Al+3O2↑ O2、CO2(CO)
[解析] (1)反应 1 为铝土矿中的 Al2O3、SiO2 与 NaOH 反应;(2)滤液Ⅰ含 SiO2-
3 、AlO-
2 ,
加入 CaO 后,与水反应生成 Ca(OH)2,Ca2+与 SiO 2-
3 反应生成 CaSiO3。滤液Ⅱ为 AlO-
2 ,能
与 CO2、H2O 反应生成 Al(OH)3。(3)E 为建筑材料硫酸钙,结合转化关系可确定 C 为浓硫酸。
气体 D 为 HF,再结合转化关系,可完成化学方程式。(4)电解氧化铝制备铝,以石墨为阳极,
阳极 2O2--4e-===O2↑,高温条件下,石墨可能被 O2 氧化生成 CO2 或 CO,故混合气体为
O2、CO2 或 CO。
2.B4 D1 D3
[2013·四川卷] 下列物质分类正确的是( )
A.SO2、SiO2、CO 均为酸性氧化物
B.稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体
C.烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质
D.福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物
2.D [解析] CO 是不成盐氧化物,不是酸性氧化物,A 项错误;氯化铁溶液不是胶体,
B 项错误;四氯化碳是共价化合物,与水互不相溶,其在液态或水溶液条件下均不导电,属
于非电解质,C 项错误;福尔马林是质量分数为 35%~40%的水溶液、水玻璃是指硅酸钠溶
液、氨水是氨气的水溶液,均为混合物,D 项正确。
D2 富集在海水中的元素--氯(卤素)
4.D1 D2 D4 F4
[2013·江苏卷] 下列有关物质性质的应用正确的是( )
A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸
C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气
D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝
4.A [解析] NH3 易液化,汽化时吸收大量的热,可作制冷剂,A 项正确;二氧化硅能
与氢氟酸反应生成 SiF4 和 H2O,B 项错误;生石灰吸水后生成 Ca(OH)2,能吸收氯气,C 项
错误;氯化铝是共价化合物,工业上用电解熔融的 Al2O3 制铝,D 项错误。
24.J2 H5 D2 B3 B4
[2013·福建卷] 二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产 ClO2 方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的 Ca2+、Mg2+、SO 2-
4 等杂质。某次除杂操作时,往
粗盐水中先加入过量的________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的 Na2CO3 和
NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的 SO2-
4 ,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。
②该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠
(NaClO3)与盐酸反应生成 ClO2。工艺中可以利用的单质有________(填化学式),发生器中生
成 ClO2 的 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图 0
(2)纤维素还原法制 ClO2 是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物 D 与
NaClO3 反应生成 ClO2。完成反应的化学方程式:K(D)+24NaClO3+12H2SO4===KClO2↑
+KCO2↑+18H2O+K________
(3)ClO2 和 Cl2 均能将电镀废水中的 CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为 Cl-。处理含
CN-相同量的电镀废水,所需 Cl2 的物质的量是 ClO2 的________倍。
24.[答案] (1)①BaCl2 BaSO4 和 BaCO3 的 Ksp 相差不大,当溶液中存在大量 CO 2-
3 时,
BaSO4(s)会部分转化为 BaCO3(s)(或其他合理答案)
②H2、Cl2 2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
(2) 1 C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4=== 24 ClO2↑+ 6 CO2↑+18H2O+ 12 Na2SO4
(3)2.5
[解析] (1)①根据后加入的除杂试剂逆推,加入过量 Na2CO3 的目的是除去粗盐溶液中的
Ca2+,加入过量 NaOH 的目的是除去粗盐溶液中的 Mg2+,加入除杂试剂的目的是除去粗盐
溶液中的 SO2-
4 ,除杂质时引入的新杂质需要后续步骤除去,因此应先加入过量的 BaCl2;
BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO 2-
3 时,使BaSO4(s)+CO2-
3 BaCO3(s)
+SO 2-
4 的平衡右移,BaSO4(s)会部分转化为 BaCO3(s),所以滤液中仍含有 SO2-
4 ;②由图中
补充 Cl2 推断,氯化氢合成塔中反应为 H2+Cl2=====
点燃
2HCl,则该工艺流程中可以利用的单质
是 H2、Cl2;二氧化氯发生器中反应物为氯化钠、电解池中得到的 NaClO3 和氯化氢合成塔
中得到的 HCl,生成物为 ClO2,可通入氯化氢合成塔中循环利用的 Cl2,可通入氯化钠电解
槽中循环利用的 NaCl 和 H2O,根据氯元素优先变为相邻价态可得,氯酸钠被还原为二氧化
氯,氯化氢被氧化为氯气,配平可得:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;
(2)纤维素是多糖,其水解的最终产物是葡萄糖(C6H12O6),所含氢为+1 价、氧为-2 价,由
葡萄糖中各元素化合价代数和为零可得碳的平均化合价为 0 价,配平可得:C6H12O6+
24NaClO3+12H2SO4===24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4;(3)设处理含 CN-相同量的
电镀废水时转移电子的物质的量均为 x mol,根据化合价降低总数等于转移电子数可得关系
式:①ClO2→Cl-~5e-,②Cl2→2Cl-~2e-,①②式中氧化剂与转移电子数的物质的量之比
等于化学计量数之比,则 n(ClO2)=x mol×1
5
=0.2x mol,n(Cl2)=x mol×1
2
=0.5x mol,所以
n(Cl2)
n(ClO2)
=0.5
0.2
=2.5。
33.J3 J1 D2 J4 J5 F3 F5 C5
[2013·广东卷] 化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,
提升科学素养。
(1)在实验室中用浓盐酸与 MnO2 共热制取 Cl2 并进行相关实验。
①下列收集 Cl2 的正确装置是________。
A B C D
图 0
②将 Cl2 通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。
③设计实验比较 Cl2 和 Br2 的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和 CCl4 于试管中,
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)能量之间可以相互转化:电解食盐水制备 Cl2 是将电能转化为化学能,而原电池可将
化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq);铜片、铁片、锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图(见图 0),并作相应标注。
图 0
要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作
一 段 时 间 后 , 可 观 察 到 负 极
_______________________________________________________________________________
_。
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是
________________________________________________________________________。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中
应选________作阳极。
33.[答案] (1)①C
②HClO、Cl2、ClO-
③向试管中滴加 NaBr 溶液,振荡、静置。试管中液体分层,上层接近无色,下层为橙
红色
(2)①
②电极逐渐溶解
③甲 可以避免 Zn 与 Cu2+的接触,提高电池效率,提供稳定电流
(3)Zn
[解析] (1)①集气瓶中使用单孔橡胶塞,则瓶内气体压强增大到一定程度会发生爆炸等,
A 项错误;倒立的集气瓶中有双孔橡胶塞,由于氯气的密度比空气大,氯气从长导气管中进,
从短导气管中逸出,因此不能排出空气收集氯气,B 项错误;正立的集气瓶中有双孔橡胶塞,
氯气从长导管中进,空气从短导管排出,排出的气体通过倒扣漏斗、NaOH 溶液吸收处理,
既 防 止 倒 吸 又 防 止 排 出 氯 气 污 染 空 气 , C 项 正 确 ; 氯 气 与 NaOH 溶 液 反 应 Cl2 +
2NaOH===NaClO+NaCl+H2O,因此不能用排 NaOH 溶液的方法收集氯气,D 项错误;②
氯气与水发生可逆反应 Cl2+H2O H++Cl-+HClO,所得氯水中含 H2O、Cl2、H+、Cl-、
HClO、ClO-、OH-等离子,其中具有强氧化性的含氯粒子是 Cl2、HClO、ClO-;(2)①带盐
桥的原电池甲可以设计锌铜原电池(或铁铜原电池、锌铁原电池),由于外电路中电子从左移
向右,说明左边烧杯中电极的金属性较强,则左、右两边烧杯中电极材料及电解质溶液可以
为锌片和硫酸锌溶液、铜片和硫酸铜溶液(或者铁片和硫酸亚铁溶液、铜片和硫酸铜溶液,
锌片和硫酸锌溶液、铁片和硫酸亚铁溶液);②金属活动性 Zn>Fe>Cu,则原电池乙中铜片作
正极,锌片或铁片作负极,工作一段时间后,负极金属锌或铁被氧化,质量减轻,溶液中蓝
色变浅;③甲、乙两种原电池都能将化学能转化为电能,其中带有盐桥的原电池甲中的负极
金属锌(或铁)和硫酸铜没有直接接触,二者不会直接发生置换反应,化学能不会转化为热能,
几乎全部转化为电能;而原电池乙中的负极金属锌(或铁)和硫酸铜直接接触发生置换反应,
部分化学能会转化为热能,化学能不能全部转化为电能;(3)铁片作正极(阴极)时被保护,而
铁作负极(阳极)时被腐蚀,为了减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选择比铁活
泼的锌片作负极(阳极),使铁片作正极(阴极),从而牺牲锌片保护铁片;不能选择铜片,因
为铜作正极(阴极),而铁片作负极(阳极),此时铁片的腐蚀速率加快,而不是延缓。
28.D2 D3 J4
[2013·北京卷] 某学生对 SO2 与漂粉精的反应进行实验探究:
操作 现象
取 4 g 漂粉精固体,加入 100 mL 水 部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精溶液的 pH pH 试纸先变蓝(约为 12),后褪色
A
ⅰ.液面上方出现白雾
ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色
ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪
去
(1)Cl2 和 Ca(OH)2 制 取 漂 粉 精 的 化 学 方 程 式 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)pH 试 纸 颜 色 的 变 化 说 明 漂 粉 精 溶 液 具 有 的 性 质 是
_______________________________________________________________________________
_。
(3)向水中持续通入 SO2,未观察到白雾。推测现象 i 的白雾由盐酸小液滴形成,进行如
下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的 AgNO3 溶液检验白雾,产生白色沉淀。
① 实 验 a 的 目 的 是
________________________________________________________________________。
② 由 实 验 a 、 b 不 能 判 断 白 雾 中 含 有 HCl , 理 由 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和 Cl
- 发 生 反 应 。 通 过 进 一 步 实 验 确 认 了 这 种 可 能 性 , 其 实 验 方 案 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)将 A 瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀 X。
①向沉淀 X 中加入稀盐酸,无明显变化。取上层清液,加入 BaCl2 溶液,产生白色沉淀。
则沉淀 X 中含有的物质是________。
② 用 离 子 方 程 式 解 释 现 象 ⅲ 中 黄 绿 色 褪 去 的 原 因 :
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
28.[答案] (1)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)碱性、漂白性
(3)①检验白雾中是否含有 Cl2,排除 Cl2 干扰
②白雾中混有 SO2,SO2 可与酸化的 AgNO3 反应产生白色沉淀
(4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色
(5)①CaSO4
②SO2+Cl2+2H2O===SO2-
4 +2Cl-+4H+
[解析] (2)pH 试纸先变蓝,说明漂粉精溶液显碱性,后褪色,说明具有漂白性。
(3)实验 a 说明白雾中无 Cl2,从而排除了 Cl2 的干扰;在酸性溶液中 SO2 可被 NO -
3 氧化
成 SO2-
4 ,SO 2-
4 也能与 Ag+反应生成白色沉淀,故不能判断白雾中含有盐酸。
(4)可根据反应 Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O 来设计实验验证这种可能性。
(5)①向沉淀 X 中加入稀盐酸,无明显变化,说明沉淀 X 中不含 SO2-
3 ;向上层清液中加
入 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,说明 X 中含 SO2-
4 ,故沉淀 X 为微溶物 CaSO4。②黄绿色溶
液中含有 Cl2,向该溶液中通入 SO2 可发生反应 SO2+Cl2+2H2O===SO2-
4 +2Cl-+4H+。
1.D3 M1 D2
[2013·四川卷] 化学与生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.二氧化硫可广泛用于食品的增白
B.葡萄糖可用于补钙药物的合成
C.聚乙烯塑料制品可用于食品的包装
D.次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌
1.A [解析] 食用二氧化硫增白的食品,对人体的肝、肾脏等有严重损害,并有致癌
作用,因此二氧化硫不能用于食品增白,A 项错误;用葡萄糖制备的葡萄糖酸钙常作为补钙
药物,B 项正确;聚乙烯塑料无毒无害,可用于食品包装、餐具等,C 项正确;次氯酸盐水
解可得到强氧化性酸 HClO,用于杀菌消毒,D 项正确。
D3 硫及其化合物(涉及绿色化学)
25.J2 J1 J4 D3 D4
[2013·福建卷] 固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以 Mg (NO3)2 为研究
对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下 4 种猜想:
甲:Mg(NO2)2、NO2、O2
乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2
丁:MgO、NO2、N2
(1) 实 验 前 , 小 组 成 员 经 讨 论 认 定 猜 想 丁 不 成 立 , 理 由 是
_______________________________________________________________________________
_。
查阅资料得知:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
针对甲、乙、丙猜想,设计如图 0 所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
图 0
(2)实验过程
①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭 k,微热硬质玻璃管(A),观察到 E 中有气泡
连 续 放 出 , 表 明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②称取 Mg(NO3)2 固体 3.7 g 置于 A 中,加热前通入 N2 以驱尽装置内的空气,其目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
关闭 k,用酒精灯加热时,正确操作是先____________,然后固定在管中固体部位下加
热。
③观察到 A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。
④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为 1.0 g。
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量,经分析可初步确认猜想________是正确的。
②根据 D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有 O2,因为若有 O2,D 中
将 发 生 氧 化 还 原 反 应 :
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(填写化学方程式),溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有 O2 存在,未检测到
的 原 因 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。
25.[答案] (1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)
(2)①装置气密性良好
②避免对产物 O2 的检验产生干扰(或其他合理答案) 移动酒精灯预热硬质玻璃管
(3)①乙
②2Na2SO3+O2===2Na2SO4 O2 在通过装置 B 时已参与反应(或其他合理答案)
[解析] (1)若 Mg(NO3)2 热分解产物为 MgO、NO2、N2,氮元素化合价部分由+5 价降为
+4 价,另一部分由+5 价降为 0 价,元素的化合价只降不升,不符合氧化还原反应原理,
故猜想丁不成立;(2)①整套装置所含仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭 k,微热硬质玻
璃试管(A),观察到 E 中有气泡连续放出,表明装置气密性良好;②猜想甲、乙、丙中均有
O2,通常条件下氮气的性质很稳定,则加热前通入 N2 驱尽装置内空气的目的是避免空气对
产物 O2 的检验产生干扰;加热试管中固体时要预热,正确的操作方法是移动酒精灯预热硬
质玻璃管,然后固定在有固体部位下加热;(3)①A 中有红棕色气体,说明硝酸镁热分解产
物中含有 NO2;剩余固体中加入适量水,未见明显现象,说明硝酸镁热分解产物中不含亚硝
酸镁,也不含氮化镁,因为 Mg(NO2)2 可溶于水,Mg3N2 与水发生双水解反应,生成白色沉
淀和刺激性气味的气体,由此推断猜想乙成立;②氧气具有氧化性,亚硫酸钠具有还原性,
二者发生氧化还原反应,生成硫酸钠,配平可得:2Na2SO3+O2===2Na2SO4;实验时二氧化
氮与氢氧化钠溶液反应可能存在过量问题,若氢氧化钠不足,则 B 中不仅发生了反应 2NO2
+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,而且可能发生如下反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO、
2NO+O2===2NO2,即 O2 在通过装置 B 时已经参与反应,导致硝酸镁热分解产生的氧气在
D 之前已经被消耗完全。
23.J4 D3 D4 I2 C3
[2013·广东卷] 下列实验的现象与对应结论均正确的是( )
选
项 操作 现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑
膨胀
浓硫酸有脱水性和强氧
化性
B
常温下将 Al 片放入浓硝酸
中
无明显现
象 Al 与浓硝酸不反应
C
将一小块 Na 放入无水乙醇
中 产生气泡 Na 能置换出醇羟基中的
氢
D 将水蒸气通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反
应
23.AC [解析] 浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖脱水炭化而变黑,生成单质碳和水,浓硫
酸和水混合时放出大量的热量,单质碳与浓硫酸发生氧化还原反应,生成二氧化碳和二氧化
硫气体,使黑色固体体积膨胀,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,A 项正确;常温下浓硝
酸能使铝钝化,表面生成一层致密的保护膜,阻止内层金属与酸的反应,钝化是化学变化,
B 项错误;金属钠置换了乙醇羟基中的氢,生成氢气和乙醇钠,C 项正确;黑色的铁粉高温
下与水蒸气发生置换反应,生成黑色四氧化三铁固体和氢气,D 项错误。
11.D3 D1 H5
[2013·广东卷] 下列措施不合理的是( )
A.用 SO2 漂白纸浆和草帽辫
B.用硫酸清洗锅炉中的水垢
C.高温下用焦炭还原 SiO2 制取粗硅
D.用 Na2S 作沉淀剂,除去废水中的 Cu2+和 Hg2+
11.B [解析] 二氧化硫具有漂白性,可以用于漂白纸浆和草帽辫,A 项合理;锅炉中
的水垢主要成分是 CaCO3,用硫酸除水垢会发生反应:CaCO3+2H++SO2-
4 ===CaSO4+CO2
↑+H2O,生成的硫酸钙微溶于水而覆盖在水垢表面阻止了反应的进一步进行,不会彻底清
除水垢,B 项不合理;制取粗硅的主反应为 SiO2+2C=====
高温
Si+2CO↑,C 项合理;硫化铜、
硫化汞难溶于水,Na2S 易溶于水,加入硫化钠作沉淀剂,S2-与废水中 Cu2+和 Hg2+结合生
成 CuS 沉淀、HgS 沉淀,D 项合理。
28.D2 D3 J4
[2013·北京卷] 某学生对 SO2 与漂粉精的反应进行实验探究:
操作 现象
取 4 g 漂粉精固体,加入 100 mL 水 部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精溶液的 pH pH 试纸先变蓝(约为 12),后褪色
A
ⅰ.液面上方出现白雾
ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色
ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪
去
(1)Cl2 和 Ca(OH)2 制 取 漂 粉 精 的 化 学 方 程 式 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)pH 试 纸 颜 色 的 变 化 说 明 漂 粉 精 溶 液 具 有 的 性 质 是
_______________________________________________________________________________
_。
(3)向水中持续通入 SO2,未观察到白雾。推测现象 i 的白雾由盐酸小液滴形成,进行如
下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的 AgNO3 溶液检验白雾,产生白色沉淀。
① 实 验 a 的 目 的 是
________________________________________________________________________。
② 由 实 验 a 、 b 不 能 判 断 白 雾 中 含 有 HCl , 理 由 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和 Cl
- 发 生 反 应 。 通 过 进 一 步 实 验 确 认 了 这 种 可 能 性 , 其 实 验 方 案 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)将 A 瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀 X。
①向沉淀 X 中加入稀盐酸,无明显变化。取上层清液,加入 BaCl2 溶液,产生白色沉淀。
则沉淀 X 中含有的物质是________。
② 用 离 子 方 程 式 解 释 现 象 ⅲ 中 黄 绿 色 褪 去 的 原 因 :
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
28.[答案] (1)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)碱性、漂白性
(3)①检验白雾中是否含有 Cl2,排除 Cl2 干扰
②白雾中混有 SO2,SO2 可与酸化的 AgNO3 反应产生白色沉淀
(4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色
(5)①CaSO4
②SO2+Cl2+2H2O===SO2-
4 +2Cl-+4H+
[解析] (2)pH 试纸先变蓝,说明漂粉精溶液显碱性,后褪色,说明具有漂白性。
(3)实验 a 说明白雾中无 Cl2,从而排除了 Cl2 的干扰;在酸性溶液中 SO2 可被 NO -
3 氧化
成 SO2-
4 ,SO 2-
4 也能与 Ag+反应生成白色沉淀,故不能判断白雾中含有盐酸。
(4)可根据反应 Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O 来设计实验验证这种可能性。
(5)①向沉淀 X 中加入稀盐酸,无明显变化,说明沉淀 X 中不含 SO2-
3 ;向上层清液中加
入 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,说明 X 中含 SO2-
4 ,故沉淀 X 为微溶物 CaSO4。②黄绿色溶
液中含有 Cl2,向该溶液中通入 SO2 可发生反应 SO2+Cl2+2H2O===SO2-
4 +2Cl-+4H+。
2.B4 D1 D3
[2013·四川卷] 下列物质分类正确的是( )
A.SO2、SiO2、CO 均为酸性氧化物
B.稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体
C.烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质
D.福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物
2.D [解析] CO 是不成盐氧化物,不是酸性氧化物,A 项错误;氯化铁溶液不是胶体,
B 项错误;四氯化碳是共价化合物,与水互不相溶,其在液态或水溶液条件下均不导电,属
于非电解质,C 项错误;福尔马林是质量分数为 35%~40%的水溶液、水玻璃是指硅酸钠溶
液、氨水是氨气的水溶液,均为混合物,D 项正确。
1.D3 M1 D2
[2013·四川卷] 化学与生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.二氧化硫可广泛用于食品的增白
B.葡萄糖可用于补钙药物的合成
C.聚乙烯塑料制品可用于食品的包装
D.次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌
1.A [解析] 食用二氧化硫增白的食品,对人体的肝、肾脏等有严重损害,并有致癌
作用,因此二氧化硫不能用于食品增白,A 项错误;用葡萄糖制备的葡萄糖酸钙常作为补钙
药物,B 项正确;聚乙烯塑料无毒无害,可用于食品包装、餐具等,C 项正确;次氯酸盐水
解可得到强氧化性酸 HClO,用于杀菌消毒,D 项正确。
7.D3 M2 [2013·浙江卷] 下列说法不正确的是( )
A.多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料
B.pH 计不能用于酸碱中和滴定终点的判断
C.科学家发现一种新细菌的 DNA 链中有砷(As)元素,该 As 元素最有可能取代了普通
DNA 链中的 P 元素
D. CCH3HCH2O 和 CO2 反应生成可降解聚合物 CHCH2 OCH3OCO ,该反应符合
绿色化学的原则
7.B [解析] 燃料电池的电极一般用多孔石墨或多孔铂作电极,A 项正确;pH 计可精
确测量溶液的 pH,也可用于控制滴定终点,B 项错误;砷与磷同主族,两者有相似的结构
与性质,C 项正确;合成 O—CHCH2—O—CO CH3 的反应,理论上原子的转化率为 100%,
符合绿色化学要求,D 项正确。
D4 氮及其化合物(氮、磷及其化合物)
18.A1 D4
[2013·江苏卷] 硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为
测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:
①准确称取 2.335 0 g 样品,配制成 100.00 mL 溶液 A;
②准确量取 25.00 mL 溶液 A,用 0.040 00 mol·L-1 的 EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中
的 Ni2+(离子方程式为 Ni2++H2Y2-===NiY2-+2H+),消耗 EDTA 标准溶液 31.25 mL;
③另取 25.00 mL 溶液 A,加足量的 NaOH 溶液并充分加热,生成 NH3 56.00 mL(标准状
况)。
(1)若滴定管在使用前未用 EDTA 标准溶液润洗,测得的 Ni2+含量将________(填“偏
高”“偏低”或“不变”)。
(2) 氨 气 常 用
________________________________________________________________________检验,
现 象 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。
18.[答案] (1)偏高
(2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝
(3)n(Ni2+)=0.040 00 mol·L-1×31.25 mL×10-3 L·mL-1=1.250×10-3 mol
n(NH+
4 )=56.00 mL×10-3 L·mL-1
22.4 L·mol-1
=2.500×10-3 mol
n(SO2-
4 )=2n(Ni2+)+n(NH+
4 )
2
=
2×1.250×10-3 mol+2.500×10-3 mol
2
=
2.500×10-3 mol
m(Ni2+)=59 g·mol-1×1.250×10-3 mol=0.073 75 g
m(NH+
4 )=18 g·mol-1×2.500×10-3 mol=0.045 00 g
m(SO2-
4 )=96 g·mol-1×2.500×10-3 mol=0.240 0 g
n(H2O)=
2.335 0 g× 25.00 mL
100.00 mL
-0.073 75 g-0.045 00 g-0.240 0 g
18 g·mol-1
=1.250×10-2 mol
x∶y∶m∶n=n(NH+
4 )∶n(Ni2+)∶n(SO2-
4 )∶n(H2O)=2∶1∶2∶10
硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O
[解析] (1)滴定管未润洗,则标准溶液 EDTA 的物质的量将增多,故测得的 Ni2+含量偏
高。(2)NH3 为碱性气体,遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)根据滴定反应计算出 Ni2+的量,
根据生成 NH3 的量计算出 NH +
4 的量。根据电荷守恒计算出 SO 2-
4 的量,最后由质量守恒计
算出 H2O 的量,由四者的物质的量比值,可确定出硫酸镍铵的化学式。
4.D1 D2 D4 F4
[2013·江苏卷] 下列有关物质性质的应用正确的是( )
A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸
C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气
D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝
4.A [解析] NH3 易液化,汽化时吸收大量的热,可作制冷剂,A 项正确;二氧化硅能
与氢氟酸反应生成 SiF4 和 H2O,B 项错误;生石灰吸水后生成 Ca(OH)2,能吸收氯气,C 项
错误;氯化铝是共价化合物,工业上用电解熔融的 Al2O3 制铝,D 项错误。
25.J2 J1 J4 D3 D4
[2013·福建卷] 固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以 Mg (NO3)2 为研究
对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下 4 种猜想:
甲:Mg(NO2)2、NO2、O2
乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2
丁:MgO、NO2、N2
(1) 实 验 前 , 小 组 成 员 经 讨 论 认 定 猜 想 丁 不 成 立 , 理 由 是
_______________________________________________________________________________
_。
查阅资料得知:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
针对甲、乙、丙猜想,设计如图 0 所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
图 0
(2)实验过程
①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭 k,微热硬质玻璃管(A),观察到 E 中有气泡
连 续 放 出 , 表 明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②称取 Mg(NO3)2 固体 3.7 g 置于 A 中,加热前通入 N2 以驱尽装置内的空气,其目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
关闭 k,用酒精灯加热时,正确操作是先____________,然后固定在管中固体部位下加
热。
③观察到 A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。
④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为 1.0 g。
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量,经分析可初步确认猜想________是正确的。
②根据 D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有 O2,因为若有 O2,D 中
将 发 生 氧 化 还 原 反 应 :
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(填写化学方程式),溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有 O2 存在,未检测到
的 原 因 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。
25.[答案] (1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)
(2)①装置气密性良好
②避免对产物 O2 的检验产生干扰(或其他合理答案) 移动酒精灯预热硬质玻璃管
(3)①乙
②2Na2SO3+O2===2Na2SO4 O2 在通过装置 B 时已参与反应(或其他合理答案)
[解析] (1)若 Mg(NO3)2 热分解产物为 MgO、NO2、N2,氮元素化合价部分由+5 价降为
+4 价,另一部分由+5 价降为 0 价,元素的化合价只降不升,不符合氧化还原反应原理,
故猜想丁不成立;(2)①整套装置所含仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭 k,微热硬质玻
璃试管(A),观察到 E 中有气泡连续放出,表明装置气密性良好;②猜想甲、乙、丙中均有
O2,通常条件下氮气的性质很稳定,则加热前通入 N2 驱尽装置内空气的目的是避免空气对
产物 O2 的检验产生干扰;加热试管中固体时要预热,正确的操作方法是移动酒精灯预热硬
质玻璃管,然后固定在有固体部位下加热;(3)①A 中有红棕色气体,说明硝酸镁热分解产
物中含有 NO2;剩余固体中加入适量水,未见明显现象,说明硝酸镁热分解产物中不含亚硝
酸镁,也不含氮化镁,因为 Mg(NO2)2 可溶于水,Mg3N2 与水发生双水解反应,生成白色沉
淀和刺激性气味的气体,由此推断猜想乙成立;②氧气具有氧化性,亚硫酸钠具有还原性,
二者发生氧化还原反应,生成硫酸钠,配平可得:2Na2SO3+O2===2Na2SO4;实验时二氧化
氮与氢氧化钠溶液反应可能存在过量问题,若氢氧化钠不足,则 B 中不仅发生了反应 2NO2
+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,而且可能发生如下反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO、
2NO+O2===2NO2,即 O2 在通过装置 B 时已经参与反应,导致硝酸镁热分解产生的氧气在
D 之前已经被消耗完全。
32.F4 D4 C2 C3 B1 B3 A4 B4 C4 J2
[2013·广东卷] 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的
工艺如下:
图 0
[注:Al(OH)3 和 Cu(OH)2 开始分解的温度分别为 450 ℃和 80 ℃]
(1) 电 解 精 炼 银 时 , 阴 极 反 应 式 为
________________________________________________________________________;
滤渣 A 与稀 HNO3 反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反
应 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)固体混合物 B 的组成为________;在生成固体 B 的过程中,需控制 NaOH 的加入量,
若 NaOH 过 量 , 则 因 过 量 引 起 的 反 应 的 离 子 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
CuO+____Al2O3=====
高温
____CuAlO2+________↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%,理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为
________mol CuAlO2,至少需要 1.0 mol·L-1 的 Al2(SO4)3 溶液________L。
(5)CuSO4 溶 液 也 可 用 于 制 备 胆 矾 , 其 基 本 操 作 是
________________________________________________________________________
____________、过滤、洗涤和干燥。
32.[答案] (1)Ag++e-===Ag 2NO+O2===2NO2
(2)Al(OH)3 和 CuO Al(OH)3+OH-===AlO-
2 +2H2O
(3)4CuO+2Al2O3=====
高温
4CuAlO2+O2↑
(4)50 25
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
[解析] (1)电解精炼银与电解精炼铜类似,纯银作阴极,粗银作阳极,硝酸银溶液作电
解液,阳极主要反应式为 Ag-e-===Ag+,阴极反应式为 Ag++e-===Ag;银是金属活动顺
序表中氢后金属,不溶于稀硫酸,因为稀硫酸是非氧化性酸,则滤渣 A 的主要成分是 Ag,
稀硝酸是氧化性酸,能溶解银,即 3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O,产生的无
色气体一氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体,即 2NO+O2===2NO2;
(2)CuAlO2 中氧为-2 价,铝为+3 价,则铜为+1 价,其化学式也可以写为 Cu2O·Al2O3,
相当于氧化亚铜和氧化铝按物质的量之比为 1∶1 熔合在一起,由此逆推,固体 B 的主要成
分是物质的量之比为 1∶1 的 Al(OH)3 和 CuO,因为 Cu(OH)2 开始分解的温度为 80 ℃,水的
沸点大于 80 ℃,则煮沸前后发生的反应为 Al3 + +3OH - === Al(OH)3↓、Cu2 + +2OH -
===Cu(OH)2↓、Cu(OH)2=====80 ℃
CuO+H2O,Al(OH)3 开始分解的温度为 450 ℃,在惰性气体
中锻烧时发生的反应为 2Al(OH)3=====450 ℃
Al2O3+3H2O、4CuO=====450 ℃
2Cu2O+O2↑;氢氧化铝是
两性氢氧化物,NaOH 是强碱,过量的 NaOH 能溶解部分或全部氢氧化铝,其离子方程式为
Al(OH)3+OH-===AlO-
2 +2H2O,这必将导致目标产物产量的减少;(3)根据氧化还原反应的
特征推断,铜元素由+2 价降为+1 价,铝元素化合价不变,由此推断反应前后升价元素一
定是氧,且化合价由-2 价升为相邻的 0 价,即缺少的生成物为氧气;根据化合价升降法配
平可得:4CuO+2Al2O3=====
高温
4CuAlO2+O2↑;(4)5.0 kg=5.0×103 g,银铜合金废料中铜的
质量为 5.0×103 g×63.5%,由m
M
=n 可知 n(Cu)为 5.0×103 g×63.5%÷63.5 g/mol=50 mol,
根据铜守恒则有关系式:Cu~CuAlO2,则铜完全转化可以变为 50 mol CuAlO2;根据铝守恒
则有关系式:Al2(SO4)3~2CuAlO2,则至少需要 25 mol Al2(SO4)3;由 V= n
V
可求至少需要
V[Al2(SO4)3]=25 mol÷1.0 mol/L=25 L;(5)胆矾是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物
CuSO4·5H2O,从硫酸铜溶液中得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和
干燥。
23.J4 D3 D4 I2 C3
[2013·广东卷] 下列实验的现象与对应结论均正确的是( )
选
项 操作 现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑
膨胀
浓硫酸有脱水性和强氧
化性
B
常温下将 Al 片放入浓硝酸
中
无明显现
象 Al 与浓硝酸不反应
C
将一小块 Na 放入无水乙醇
中 产生气泡 Na 能置换出醇羟基中的
氢
D 将水蒸气通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反
应
23.AC [解析] 浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖脱水炭化而变黑,生成单质碳和水,浓硫
酸和水混合时放出大量的热量,单质碳与浓硫酸发生氧化还原反应,生成二氧化碳和二氧化
硫气体,使黑色固体体积膨胀,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,A 项正确;常温下浓硝
酸能使铝钝化,表面生成一层致密的保护膜,阻止内层金属与酸的反应,钝化是化学变化,
B 项错误;金属钠置换了乙醇羟基中的氢,生成氢气和乙醇钠,C 项正确;黑色的铁粉高温
下与水蒸气发生置换反应,生成黑色四氧化三铁固体和氢气,D 项错误。
10.D4 C3 C1 D1 C5 D5
[2013·广东卷] 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选
项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A NH4Cl 为强酸弱碱盐 用加热法除去 NaCl 中的
NH4Cl
B Fe3+具有氧化性 用 KSCN 溶液可以鉴别 Fe3+
C 溶解度:CaCO3NaHCO3,陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,C 项错误;HF
是唯一能与 SiO2 反应的酸,玻璃的主要成分是 SiO2,则氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,陈述
Ⅰ、Ⅱ正确且有因果关系,D 项正确。
26.D4 F2 G2 F3
[2013·北京卷] NOx 是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx 能 形 成 酸 雨 , 写 出 NO2 转 化 为 HNO3 的 化 学 方 程 式 :
________________________________________________________________________。
(2)汽车发动机工作时会引发 N2 和 O2 反应,其能量变化示意图如下:
――→2×(-630) kJ·mol-1
2NO(g)N2(g) ――→945 kJ·mol-1
2N(g)O2(g) ――→498 kJ·mol-1
2O(g)
① 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 :
________________________________________________________________________。
② 随 温 度 升 高 , 该 反 应 化 学 平 衡 常 数 的 变 化 趋 势 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低 NOx 的排放。
①当尾气中空气不足时,NOx 在催化转化器中被还原成 N2 排出。写出 NO 被 CO 还原
的 化 学 方 程 式 :
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收 NOx 生成盐。其吸收能力顺
序 如 下 : 12MgO<20CaO<38SrO<56BaO 。 原 因 是
________________________________________________________________________,
元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对 NOx 的吸收能力逐渐增强。
(4)通过 NOx 传感器可监测 NOx 的含量,其工作原理示意图如下:
图 0
①Pt 电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)。
② 写 出 NiO 电 极 的 电 极 反 应 式 :
________________________________________________________________________。
26.[答案] (1)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(2)①N2(g)+O2(g)===2NO(g)
ΔH=+183 kJ·mol-1
②增大
(3)①2CO+2NO=====
催化剂
N2+2CO2
②根据 Mg、Ca、Sr 和 Ba 的质子数,得知它们均为ⅡA 族元素。同一主族的元素,从
上到下,原子半径逐渐增大
(4)①还原
②NO+O2--2e-===NO2
[解析] (1)NO2 与水反应的化学方程式为 3NO2+H2O===2HNO3+NO。
(2)①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=945 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×630 kJ·mol-1=+
183 kJ·mol-1。②该反应为吸热反应,随温度升高,化学平衡常数增大。
(3)根据题意 NO 被还原为 N2,则 CO 被氧化为 CO2。
(4)Pt 电极上 O2 得电子发生还原反应,电极反应式为 O2+4e-===2O2-,电池总反应式为
2NO+O2===2NO2,用电池总反应式减去 Pt 电极的电极反应式并化简得 NiO 电极的电极反
应式:NO+O2--2e-===NO2。
7.B3 C2 C3 D4
[2013·四川卷] 1.52 g 铜镁合金完全溶解于 50 mL 密度为 1.40 g/mL、质量分数为 63%的
浓硝酸中,得到 NO2 和 N2O4 的混合气体 1120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入 1.0
mol/L NaOH 溶液,当金属离子全部沉淀时,得到 2.54 g 沉淀。下列说法不正确的是( )
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是 2∶1
B.该浓硝酸中 HNO3 的物质的量浓度是 14.0 mol/L
C.NO2 和 N2O4 的混合气体中,NO2 的体积分数是 80%
D.得到 2.54 g 沉淀时,加入 NaOH 溶液的体积是 600 mL
7.D [解析] c(HNO3)=
50 mL×1.40 g/mL×63%
63 g·mol-1
50×10-3 L
=14.0 mol/L,B 项正确;1 mol Cu(或
Mg)失去 2 mol e-后形成的 Cu2+(或 Mg2+)需结合 2 mol OH-完全转化为沉淀,即镁铜合金失
去电子的物质的量等于形成沉淀时结合 OH-的物质的量,最后生成沉淀 2.54 g,增加的质量
即是 m(OH-)=2.54 g-1.52 g=1.02 g,即 n(OH-)= 1.02 g
17 g·mol-1
=0.06 mol,结合氧化还原反
应电子转移守恒关系得:n(NO2)+n(N2O4)×2=0.06 mol、n(NO2)+n(N2O4)= 1120×10-3 L
22.4 L·mol-1
=
0.05 mol;二式联立可解得:n(NO2)=0.04 mol,n(N2O4)=0.01 mol,C 项正确;利用合金质
量和失去电子的物质的量可得:n(Cu)×64 g·mol-1+n(Mg)×24 g·mol-1=1.52 g 和 n(Cu)×2
+n(Mg)×2=0.06 mol;二式联立可解得:n(Cu)=0.02 mol,n(Mg)=0.01 mol,A 项正确;
利用氮守恒可知溶解合金后溶液中含有 c(NO-
3 )=0.05 L×14 mol/L-0.04 mol-0.01 mol×2
=0.64 mol,加入 NaOH 当离子恰好全部沉淀时,溶液为 NaNO3 溶液,利用原子守恒加入
n(NaOH)=n(NO-
3 ),故加入 V(NaOH)=0.64 mol÷1.0 mol·L-1=640 mL, D 项错误。
26.C3 D4 J4
[2013·浙江卷] 氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生 H2 的化合物甲和乙。将
6.00 g 甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和 6.72 L 的 H2(已折算成标准
状况)。甲与水反应也能放出 H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于 NaOH 溶
液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到 H2 和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度
为 1.25 g·L-1。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是________;乙的电子式是________。
(2) 甲 与 水 反 应 的 化 学 方 程 式 是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与 CuO 反应可生成 Cu 和气体丙,写出该反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
有 人 提 出 产 物 Cu 中 可 能 还 混 有 Cu2O , 请 设 计 实 验 方 案 验 证 之
________________________________________________________________________
____________。
(已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O)
(5)甲与乙之间________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生 H2,判断理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
26.[答案] (1)AlH3 H N , H H
(2)AlH3+3H2O===Al(OH)3+3H2↑
(3)Mg3N2
(4)2NH3+3CuO=====
△
3Cu+N2+3H2O
取样后加稀 H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有 Cu2O。反之则无 Cu2O
(5)可能 AlH3 中的氢化合价为-1 价,NH3 中的氢为+1 价,因而有可能发生氧化还原
反应生成氢气
[解析] (1)甲加热只得到一种金属单质和 H2,则甲只含有两种元素,又甲与水反应生成
H2 和一种能溶于碱的白色沉淀,由此可推断甲中含有铝和氢两种元素,其中 H 为-1 价,
故甲的化学式为 AlH3。乙分解得 H2 和另一气体丙,故乙也仅含有两种元素,丙的相对分子
质量为 1.25×22.4=28,则应为 N2,由题(4)知,乙能还原 CuO 生成 Cu,由此推知乙为 NH3。
(2)AlH3 中 H 为-1 价,H2O 中 H 为+1 价,两者发生氧化还原反应生成 H2,铝元素转化为
Al(OH)3 沉淀。(3)N2 与 Mg 反应生成 Mg3N2。(4)NH3 还原 CuO,根据氧化还原反应得失电
子守恒可配平。由题中信息知,Cu2O 能溶于 H+,生成蓝色的 Cu2+。由 Cu 不能溶于非氧化
性酸,故可用稀 H2SO4 来检验 Cu2O 的存在。(5)AlH3 中的 H 为-1 价,而 NH3 中的 H 为+1
价,两者可发生氧化还原反应,生成 0 价的 H2。
D5 非金属及其化合物综合
6.C3 D5
[2013·江苏卷] 甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们
之间具有如下转化关系:甲――→丁 乙KN*
丁
甲 丙。下列有关物质的推断不正确的是( )
A.若甲为焦炭,则丁可能是 O2
B.若甲为 SO2,则丁可能是氨水
C.若甲为 Fe,则丁可能是盐酸
D.若甲为 NaOH 溶液,则丁可能是 CO2
6.C [解析] C 在 O2 中不完全燃烧生成 CO,CO 继续与 O2 燃烧后生成 CO2,CO2 与 C
在高温条件下能生成 CO,A 项正确;根据反应 SO2+NH3·H2O===NH4HSO3、NH4HSO3
+NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O、(NH4)2SO3+SO2+H2O===2NH4HSO3,B 项正确;铁与盐
酸反应只能生成 FeCl2,无法实现上述转化关系,C 项错误;根据反应 CO2+2NaOH===Na2CO3
+H2O、Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3、NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,D 项正确。
10.D4 C3 C1 D1 C5 D5
[2013·广东卷] 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选
项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A NH4Cl 为强酸弱碱盐 用加热法除去 NaCl 中的
NH4Cl
B Fe3+具有氧化性 用 KSCN 溶液可以鉴别 Fe3+
C 溶解度:CaCO3NaHCO3,陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,C 项错误;HF
是唯一能与 SiO2 反应的酸,玻璃的主要成分是 SiO2,则氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,陈述
Ⅰ、Ⅱ正确且有因果关系,D 项正确。
7.C1 D5 [2013·新课标全国卷Ⅰ] 化学无处不在,下列与化学有关的说法不正确的是
( )
A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
C.碘是人体必需的微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
D.黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
7.C [解析] 侯氏制碱法的基本原理是先利用 NH3 将食盐水饱和,然后通入 CO2,溶
解度较小的 NaHCO3 析出,NH3+NaCl+H2O+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓,煅烧 NaHCO3
得到 Na2CO3,2NaHCO3=====
△
Na2CO3+CO2↑+H2O,利用低温时 NH4Cl 比 NaCl 溶解度小
的原理,向母液中加入 NaCl 粉末,则 NH4Cl 析出,得到化肥 NH4Cl,A 项正确;氨气可以
与浓盐酸反应生成白烟状的 NH4Cl 固体颗粒,可检验输氨管道是否漏气,B 项正确;微量
元素不宜多吃,补充碘可在食盐中添加碘酸钾,C 项错误;黑火药由 C、S、KNO3 三物质按
一定比例混合而成,D 项正确。
1.[2013·扬州模拟]下列物质转化在给定条件下不能实现的是( )
①Si――→O2
△ SiO2――→H2O H2SiO3
②S――→O2
点燃 SO3――→H2O H2SO4
③C――→SiO2
点燃 CO2――→NaOH Na2CO3
④MgCl2 溶液 ――→△
MgCl2·6H2O――→通电
熔化 Mg
⑤Na――→O2 Na2O2――→H2O NaOH
A.①②③
B.①②④
C.①②③④
D.①②③④⑤
1.D [解析]①SiO2 既不溶于水,也不能与水反应,错误;硫燃烧只能生成 SO2,不能
生成 SO3,②错误;碳与 SiO2 在高温下才能发生反应,③错误;镁的制取是电解熔融的无
水氯化镁,若电解熔融氯化镁晶体,在熔融过程中会产生高熔点的 MgO,④错误;常温下
钠与氧气反应生成的是 Na2O,加热条件下反应生成 Na2O2,⑤错误。综上所述,D 项正确。
2.[2013·太原模拟]下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是
( )
A.将 NaHCO3 固体加入新制氯水,有无色气泡(H+)
B.使红色布条褪色(HClO)
C.滴加 AgNO3 溶液生成白色沉淀(Cl-)
D.向 FeCl2 溶液中滴加氯水,再滴加 KSCN 溶液,发现呈红色(HCl)
2.D [解析]氯水的成分中含有三种分子:Cl2、H2O、HClO;四种离子:H+、Cl-、
ClO-和极少量的 OH-。H+可以与 HCO -
3 反应产生 CO2 气体,A 项正确;HClO 有漂白性,
可以使红色布条褪色,B 项正确;氯水中的 Cl-可以与 Ag+反应生成 AgCl 白色沉淀,C 项
正确;将新制氯水加入 FeCl2 溶液中,Cl2 将 Fe2+氧化为 Fe3+,使 KSCN 溶液变红,与 HCl
无关,D 项错误。
3.[2013·成都诊断]从淡化海水中提取溴的流程如下:
淡化
海水 ――→通入 Cl2
Ⅰ
低浓度
Br2 ――→通入空气吹出 Br2
用 X 吸收 Ⅱ
含 Br-等
的溶液 ――→通入 Cl2
Ⅲ
Br2 的
浓溶液 —…→ 液溴
Ⅳ
下列有关说法不正确的是( )
A.X 试剂可用 Na2SO3 饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
C.工业上每获得 1molBr2,需要消耗 Cl244.8L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
3.C [解析]Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,A 项正确;步骤Ⅲ利用氯的非金属
性比溴强,可以利用置换反应制取 Br2,B 项正确;反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到 Cl2,故制取
1molBr2 消耗 2mol 氯气,因未标明氯气所处的温度和压强,C 项错误;从浓溴水提取溴,可
利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有机溶液,再经蒸馏可得到纯净的溴,D 项
正确。
4.[2013·黄冈模拟]氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可用石英与焦炭在高温的氮气
流中反应制得:SiO2+C+N2―→Si3N4+CO。根据题意完成下列各题。
(1)配平上述化学反应方程式。
(2)为了保证石英和焦炭尽可能的转化,氮气要适当过量。某次反应用了 20mol 氮气,
反应生成了 5mol 一氧化碳,此时混合气体的平均相对分子质量是________。
(3)分析反应可推测碳、氮气的氧化性:C________N2(填“>”“<”或“=”)。
(4)氮化硅陶瓷的机械强度高,硬度接近于刚玉(Al2O3),热稳定性好,化学性质稳定。
以下用途正确的是_____________。
A.可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备
B.在电子工业上制成耐高温的电的良导体
C.研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
D.氮化硅陶瓷的开发受到资源的限制,没有发展前景
4.(1)3SiO2+6C+4N2=====
高温
Si3N4+6CO
(2)28 (3)< (4)AC
[解析] (1)首先分析元素化合价的变化,C 元素由 0 价升高到+2 价,N 元素由 0 价降到
-3 价,根据得失电子守恒可以确定 N2 的化学计量数为 2,C 的化学计量数为 6,然后再利
用观察法配平得 3SiO2+6C+4N2=====
高温
Si3N4+6CO。(2)由于 N2 的相对分子质量是 28,CO
的相对分子质量也是 28,故反应前后气体的相对分子质量不发生变化,混合气体的平均相
对分子质量也是 28。(3)根据化学方程式可以判断 N2 在反应中作氧化剂,C 作还原剂,说明
N2 的氧化性强。(4)根据“性质决定用途”可知 A、C 项都是利用了氮化硅陶瓷的机械强度
高,硬度大,热稳定性好的性质,故 A、C 项正确;氮化硅耐高温,但不是电的良导体,B
项错误;生成氮化硅陶瓷的原料来源丰富,其开发很有发展前景,D 项错误。
15.[2013·宁德质检]某研究性学习小组设计如下实验装置进行探究。
图 G4-3
(1)装置 A 中反应的化学方程式为_____________________________________________。
(2)实验结束后,欲验证反应生成气体的还原性,小组同学取装置 B 中溶液少量于一洁
净的试管中,应向试管中加入的试剂是________(填序号)。
a.品红溶液 b.稀盐酸
c.BaCl2 溶液 d.稀硝酸
(3)实验结束,小组同学立即熄灭酒精灯,可能导致的后果是
________________________________________________________________________。
(4)实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知:此黑色固体可能含有 CuO、
CuS、Cu2S。常温下 CuS 和 Cu2S 都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为 Cu2O 和 SO2。
该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:
图 G4-4
①步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是____________________________________。
②黑色固体的成分是________________。
5.(1)Cu+2H2SO4(浓)=====
△
CuSO4+SO2↑+2H2O (2)bc
(3)装置 B 中的溶液会倒吸,可能引起烧瓶破裂
(4)①取最后一次洗涤液少许,滴加少量 AgNO3 溶液,无明显现象 ②CuO、CuS、Cu2S
[解析] (2)通过检验 SO2-
4 ,说明 SO2 被氧化。品红溶液能够验证 SO2 的漂白性,不能证
明 SO2 的还原性;用 BaCl2 和盐酸,通过生成难溶于水、难溶于酸的白色沉淀,证明 SO2
的还原性。HNO3 具有强氧化性,能够将 BaSO3 氧化为难溶于酸的 BaSO4,会对验证气体的
还原性产生干扰。
(3)SO2 易溶于水,实验结束立即熄灭酒精灯,会导致倒吸。
(4)①滤渣表面会吸附溶液中的 Cl-,可通过检测洗涤液中是否存在 Cl-,以确定滤渣是
否洗涤干净。
②固体溶于盐酸滤液为蓝色说明生成了 Cu2+,因 CuS、Cu2S 不溶于盐酸,故固体中必
含有 CuO。
因 CuS、Cu2S 在加热条件下,均能够转化为 Cu2O。可采取极端假设法,通过计算作出
正确的判断:
2CuS ~ Cu2O
192144
2.00gm1
m1=1.50g
Cu2S ~ Cu2O
160144
2.00gm2
m2=1.80g
故不溶性固体中含有 CuS、Cu2S。故黑色固体是 CuO、CuS、Cu2S 的混合物。