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- 2021-07-09 发布
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2020-2021 年高考化学一轮复习第四单元 非金属及其化合物测试题
1.下列叙述正确的是( )
A.氯水放置一段时间,pH 增大
B.盛有浓硫酸的试剂瓶敞口放置,质量会减轻
C.SO2 能使品红溶液褪色
D.硅在自然界主要以单质形式存在
2.化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A.苏打水是很多人喜爱的饮品,小苏打是 Na2CO3 的俗名
B.葡萄酒中通常添加少量 SO2,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化
C.“明如镜、声如磬”的瓷器,由黏土经高温烧结而成,主要化学成分是硅酸盐
D.过氧化钠与二氧化碳、水反应产生氧气,可作潜水艇里的供氧剂
3.下列有关化学与生活、生产的叙述错误的是( )
A.通讯领域中的光导纤维不可长期浸泡在强碱性溶液中
B.采用催化设施,将汽车尾气中的 CO 和 NO 转化为无害气体
C.SO2 具有氧化性,可用于漂白纸浆
D.常温下,可以用铁制容器来盛装冷的浓硫酸
4.化学与生活、生产密切相关,下列有关说法不正确的是( )
①PM2.5(直径小于或者等于 2.5×10-6m 的细颗粒物)分散在空气中可形成胶体
②明矾和活性炭均可净水,且净水过程只发生了物理变化
③氢氟酸可用于玻璃(含 SiO2)饰品的雕刻,利用了氢氟酸的强酸性
④氯水、二氧化硫、活性炭均具有漂白性,但其漂白原理各不相同
A.①② B.②③ C.①②③④ D.①②③
5.如表所示有关物质检验的实验结论正确的是( )
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成 该溶液中一定含有 2-
4SO
B
向某溶液中加入盐酸,将生成的气体通入品红溶液中,品红溶液褪
色
该溶液一定含有 2-
3SO
C
将 SO2 通入 Na2CO3 溶液中生成的气体,先通入足量的酸性 KMnO4
溶液,再通入澄清石灰水中有浑浊
说明酸性:H2SO3>H2CO3
D 将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 该气体一定是 SO2
6.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A 常温下,NaHCO3 溶解度比 Na2CO3 小
往饱和Na2CO3溶液中通入CO2产生
沉淀
B 常温下,SiO2 与氢氟酸和 NaOH 溶液均可反应 SiO2 是两性氧化物
C BaSO3 难溶于水
SO2 气体通入 Ba(NO3)2 溶液中产生
沉淀
D 非金属性:Cl>S 酸性:HClO>H2SO4
7.“白墙黑瓦青石板,烟雨小巷油纸伞”,是著名诗人戴望舒《雨巷》中描述的景象,下列有关说法中错误
的是
A.“白墙”的白色源于墙体表层的 CaO
B.“黑瓦”与陶瓷的主要成分都是硅酸盐
C.做伞骨架的竹纤维的主要成分可表示为(C6H10O5)n
D.刷在伞面上的熟桐油是天然植物油,具有防水作用
8.下列“解释或结论”与“实验操作及现象”不对应的是( )
选项 实验操作及现象 解释或结论
A 将氯水滴入 KI-淀粉溶液中,溶液变成蓝色 Cl2 的氧化性强于 I2
B
将打磨后的镁条放入盛有稀盐酸的试管中,用手
触摸烧杯外壁感觉变热
镁条与稀盐酸的反应是放热反应
C
向某钠盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰
水变浑浊的气体
该盐一定是 Na2CO3
D
向某溶液中加入稀盐酸无明显现象,再加入 BaCl2
溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有 SO42-
9.某兴趣小组探究 SO2 气体还原 Fe3+,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法不合理的是( )
A.能表明 I-的还原性弱于 SO2 的现象是 B 中蓝色溶液褪色
B.装置 C 的作用是吸收 SO2 尾气,防止污染空气
C.为了验证 A 中发生了氧化还原反应,加入 KMnO4 溶液,紫红色褪去
D.为了验证 A 中发生了氧化还原反应,加入用稀盐酸酸化的 BaCl2 溶液,产生白色沉淀
10.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将 H2S 和空气的混合气体通入 FeCl3、FeCl2 和
CuCl2 的混合溶液中回收 S,其转化如图所示(CuS 不溶于水)。下列说法中,不正确...的是
A.过程①中,没有化合价的变化 B.过程②中,发生反应为 S2-+Fe3+=S+Fe2+
C.过程③中,Fe2+作还原剂 D.整个转化过程中 Fe3+可以循环使用
11.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项 ① ② ③ 实验结论
A 浓盐酸 MnO2 NaOH 制氯气并吸收尾气
B 浓硝酸 Na2CO3
Na2SiO3
溶液
酸性:硝酸>碳酸>
硅酸
C 稀盐酸 Na2SO3
Ba(NO3)2
溶液
SO2 与可溶性钡盐
均可生成白色沉淀
D 浓硫酸 蔗糖 溴水
浓硫酸具有脱水
性、氧化性
12.实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应,并验证 SO2 的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不
正确的是( )
A.装置 B 中酸性 KMnO4 溶液逐渐褪色,体现了二氧化硫的还原性
B.实验结束后可向装置 A 的溶液中滴加 KSCN 溶液以检验生成的 Fe3+
C.装置 D 中品红溶液褪色可以验证 SO2 的漂白性
D.实验时将导管 a 插入浓硫酸中,可防止装置 B 中的溶液倒吸
13.某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,设计了如图所示装置进行有关实验:
(1)先关闭活塞 a,将 6.4g 铜片和 10mL18mol/L 的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完成,发现烧瓶中还有
铜片剩余.再打开活塞 a,将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶,最后铜片完全消失。
①写出上述过程中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式:打开活塞 a 之前______________;打开活塞 a 之后
______________;
②B 是用来收集实验中产生的气体的装置,但集气瓶内的导管未画全,请直接在图上把导管补充完整
______________;
(2)实际上,在打开活塞 a 之前硫酸仍有剩余.为定量测定余酸的物质的量,甲、乙两学生进行了如下设计:
①甲学生设计的方案是:先测定铜与浓硫酸反应产生 SO2 的量,再通过计算确定余酸的物质的量.他测定
SO2 的方法是将装置 A 产生的气体缓缓通过装置 D,从而测出装置 A 产生气体的体积(已折算成标准状况下)。
你认为甲学生设计的实验方案中 D 装置中的试剂为______________(填化学式);
②乙学生设计的方案是:将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释,并按正确操作配制 100mL 溶液,
再取 20mL 于锥形瓶中,用______________作指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定[已知:Cu(OH)2 开始沉
淀的 pH 约为 5],选择该指示剂的理由为______________;再求出余酸的物质的量,若耗去 amol/L 氢氧化
钠溶液 bmL,则原余酸的物质的量为______________mol(用含 a、b 的表达式来表示)。
14.二氧化氯(ClO2)是一种广谱、高效的杀菌消毒剂,有与氯气相似的强烈刺激性气味,易溶于水,沸点 11℃,
遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为 FeS2)还原氯酸钠制取二氧化氯,某研究小
组在实验室设计如下装置制备 ClO2 的水溶液。
(1)三颈烧瓶中加入 NaClO3 溶液、浓 H2SO4,通入空气,调节恒温器至 60℃,通过固体加料器缓慢匀速加入
硫铁矿粉末。反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下,请配平该方程式:__ClO3
- +__FeS2+__H+
=____ClO2+____Fe3++____SO42-+____H2O
(2)装置 D 的作用是__________。
(3)用上述反应完后的废液(除上述产物外,还有 Al3+、Mg2+、H+、Cl-等)可制备摩尔盐,即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。
其操作流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称为:___________。
②试剂 X 是___________,写出发生的主要反应的离子方程式__________。
③为测定(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 晶体中铁的含量,某实验小组做了如下实验:用电子天平准确称量 5.000g 硫
酸亚铁铵晶体,配制成 250mL 溶液。取所配溶液 25.00mL 于锥形瓶中,加稀 H2SO4 酸化,用 0.01000mol/L
KMnO4 溶液滴定至 Fe2+恰好全部氧化成 Fe3+,同时,MnO4
_被还原成 Mn2+。测得消耗 KMnO4 溶液的平均
体积为 21.00mL。则该晶体中铁的质量分数为___________。(保留 4 位有效数字)
15.亚硝酰氯(ClNO)常用作催化剂和合成洗涤剂,某学习小组在实验室中用下图所示装置制备 ClNO。查阅
资料:亚硝酰氯(ClNO)的熔点为-64.5℃、沸点为-5.5℃,气态呈黄色,液态时呈红褐色,遇水易反应生
成一种氢化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。
回答下列问题:
(1)仪器 a 的名称为________,b 的作用是________。
(2)ClNO 分子中各原子均满足 8 电子稳定结构,则 ClNO 的电子式为__________;ClNO 与水反应的化学方
程式为__________。
(3)实验开始时,先打开 K1、K2,关闭 K3,再打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸,当观察到 C 中
_________________时关闭 K1、K2;向装置 D 三颈瓶中通入干燥纯净 Cl2,当瓶中充满黄绿色气体时,再打
开 K1、K3,制备 ClNO,D 中发生的反应方程式为________。
(4)NO 可用间接电化学法除去,其原理如下图所示。电解池阴极的电极反应式为________;吸收塔内发生的
离子方程式为_______。
(5)亚硝酰氯(ClNO)纯度的测定:将所得亚硝酰氯(ClNO)产品 13.10g 溶于水,配制成 250mL 溶液;取出
25.00mL,以 K2CrO4 溶液为指示剂,用 0.87mol·L-1AgNO3 标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为
20.00mL。(已知:Ag2CrO4 为砖红色固体),则亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为________。
16.保险粉(Na2S2O4)可用作食品保鲜剂、纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4 易溶于水,难溶于乙醇。在碱性
介质中较稳定,在空气中易被氧化。锌粉法制备 Na2S2O4 的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)实验室可用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取 SO2,并希望能控制反应速度,图中可选用的发生装置是
________(填字母)。
(2)工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液,其目的是_________;步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式
为__________。
(3)步骤Ⅱ中需选用的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒之外,还有__________(填名称)。
(4)在步骤 III 中加入 NaCl 的作用是_______,得到的 Na2S2O4 固体要用乙醇洗涤,其优点是_________。
(5)铁氰化钾可用于分析检测保险粉。铁氰化钾 K3[Fe(CN)6]是一种比较弱的氧化剂,其具有强氧化剂所没有
的选择性氧化性,能将 2
2
-
4SO 氧化为 2-
3SO ,[Fe(CN)6]3−还原为[Fe(CN)6]4−,该反应的离子方程式为
___________;取 1.16g Na2S2O4 样品溶于水,用 0.4mol·L−1 的 K3[Fe(CN)6]标准液滴定至终点,消耗 25.00mL。
该样品中 Na2S2O4 的质量分数为________。
参考答案
1.C【解析】A.氯水放置一段时间,溶液中 HClO 分解产生 HCl,使溶液的酸性增强,因此溶液的 pH 减
小,A 错误;
B.浓硫酸具有吸水性,将盛有浓硫酸的试剂瓶敞口放置,由于浓硫酸吸收了空气中的水分而使溶液的质量
增加,B 错误;
C.SO2 具有漂白性,将其通入品红溶液中,会看到品红溶液褪色,C 正确;
D.硅元素在自然界都是以化合物的形式存在,没有硅单质,D 错误;
故合理选项是 C。
2.A【解析】A.小苏打是 NaHCO3 的俗名,A 错误;
B.SO2 与水反应生成亚硫酸,亚硫酸可以杀菌,SO2 有较强还原性,可以消耗溶解氧,所以葡萄酒中通常
添加少量 SO2,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化,B 正确;
C.瓷器由黏土经高温烧结而成,是传统硅酸盐产品,主要化学成分是硅酸盐,C 正确;
D.过氧化钠与二氧化碳反应、过氧化钠与水反应均产生氧气,因此过氧化钠可作潜水艇里的供氧剂,D 正
确。
答案选 A。
3.C【解析】A.二氧化硅是酸性氧化物能与碱反应生成硅酸盐和水,故 A 正确;
B.CO 和 NO 可转化为 N2 和 CO2 等无害气体,故 B 正确;
C.二氧化硫有漂白性,漂白纸浆,不是氧化性,故 C 错误;
D.常温下,铁在浓硫酸中会产生钝化,表面产生致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,可以用铁制容器
来盛装冷的浓硫酸,故 D 正确;
故选 C。
4.D【解析】①胶体粒子的直径范围为 10-9m-10-7m 之间,而 PM2.5 直径小于或者等于 2.5×10-6m 的细颗粒
物,分散到空气中不能形成胶体,故错误;
②明矾净水是因电离产生的铝离子发生水解反应产生氢氧化铝胶体,过程中发生化学变化,故错误;
③氢氟酸可用于玻璃(含 SiO2)饰品的雕刻,是因为 HF 可与 二氧化硅反应产生四氟化硅,但 HF 是弱酸,且
该反应也不表现 HF 的酸性,故错误;
④氯水有漂白性是因为氯气溶于水产生具有强氧化性的次氯酸,次氯酸有漂白性是因其氧化性所致;二氧
化硫的漂白性体现在能与有色物质化合产生不稳定的无色物质,是化合型漂白原理;活性炭的漂白性是因
其具有吸附性所致,三者漂白原理不同,故正确;
综上所述错误的是①②③,
故选:D。
5.C【解析】A.白色沉淀既可能是氯化银,还可以是硫酸钡,则溶液中可能含有银离子,应该先加盐酸排
除银离子的干扰,A 结论错误;
B. 3HSO 也能与盐酸反应生成二氧化硫,溶液中可能含有 ,B 结论错误;
C.先通入酸性高锰酸钾溶液,目的是除去二氧化硫气体,再通入澄清石灰水变浑浊,说明产物是二氧化碳,
进而证明亚硫酸的酸性强于碳酸,C 结论正确;
D.具有漂白作用的不仅仅是二氧化硫,通入溶液的氯气也可以使品红褪色,D 结论错误。
答案为 C。
6.A【解析】A.往饱和 Na2CO3 溶液中通入 CO2 发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,由于常温下,
NaHCO3 溶解度比 Na2CO3 小,反应消耗水,使溶剂量减少,同时反应产生的 NaHCO3 的质量比 Na2CO3 多,
NaHCO3 不能完全溶解,因此会有白色沉淀产生,叙述Ⅰ和Ⅱ均正确,且二者有因果关系,故会产生沉淀,
A 正确;
B.SiO2 与氢氟酸反应产生 SiF4 不属于盐,而与 NaOH 反应产生盐 Na2SiO3 和水,因此 SiO2 是酸性氧化物,
叙述Ⅰ正确,Ⅱ错误,二者无因果关系,B 错误;
C.SO2 与溶液中的水反应产生 H2SO3 使溶液显酸性,同时 H2SO3 具有还原性,在酸性条件下,H+、NO3-
具有强氧化性,会氧化 H2SO3 产生 H2SO4,H2SO4 电离产生的 SO42-与溶液中的 Ba2+反应产生 BaSO4 白色沉
淀,叙述Ⅰ和Ⅱ均正确,但二者无因果关系,C 错误;
D.元素的非金属性:Cl>S,因此酸性:HClO4>H2SO4,而 HClO 不是 Cl 元素的最高价含氧酸,因此不能
根据 Cl 元素非金属性比 S 强,就说酸性 HClO 的比硫酸强,叙述Ⅰ正确,Ⅱ错误,二者没有因果关系,D
错误;
故合理选项是 A。
7.A【解析】A、“白墙”的白色源于墙体表层的 CaCO3,选项 A 错误;
B、陶瓷、砖瓦均属于传统的硅酸盐产品,选项 B 正确;
C、竹纤维的主要成分是纤维素,选项 C 正确;
D、植物油属于油脂,油脂不溶于水,刷在伞面上形成一层保护膜能防水,选项 D 正确。
答案选 A。
8.C【解析】A.Cl2 的氧化性强于 I2,则 Cl2 与 KI 发生氧化还原反应生成 I2,淀粉遇 I2 变蓝色,A 正确;
B.金属与酸的反应为放热反应,则打磨后的镁条放入盛有稀盐酸的试管中,用手触摸试管外壁感觉变热,
B 正确;
C.产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,气体可能为二氧化碳或二氧化硫,则盐为碳酸氢钠或碳酸钠,或亚
硫酸钠、亚硫酸氢钠等,C 错误;
D.加入稀盐酸无明显现象,可知溶液中不含银离子,再加入 BaCl2 溶液,有白色沉淀,白色沉淀为硫酸钡,
则溶液中一定含有 SO42-,D 正确;
故合理选项是 C。
9.C【解析】A. 向含有淀粉的碘水中通入 SO2 气体,会发生反应:SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,由于
I2 反应被消耗,因此 B 中蓝色溶液褪色,证明物质的还原性:SO2>I-,故 A 正确;
B. SO2 是大气污染物,由于 SO2 是酸性气体,可以与 NaOH 发生反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,所以
可以用 NaOH 溶液吸收尾气,防止污染空气,故 B 正确;
C. 若 SO2 与 FeCl3 不发生反应,向 A 中加入 KMnO4 溶液,发生反应:2KMnO4+5SO2+ 2H2O=K2SO4+
2MnSO4+2H2SO4,溶液紫红色褪去,若SO2 与 FeCl3 发生反应:SO2+2H2O+2FeCl3=H2SO4+2HCl+2FeCl2,
当向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时,会发生反应:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++ 5Fe3++4H2O,溶液紫
红色也褪去,因此不能验证 A 中是否发生了氧化还原反应,故 C 错误;
D. 若 A 中发生了氧化还原反应:SO2+2H2O+2FeCl3=H2SO4+2HCl+2FeCl2,溶液中含有硫酸,当加入用
稀盐酸酸化的 BaCl2 溶液时,会发生反应:H2SO4+ BaCl2=BaSO4↓+2HCl,产生白色沉淀,若没有发生氧
化还原反应,则由于酸性 HCl>H2SO3,当向溶液中加入用稀盐酸酸化的 BaCl2 溶液时,不产生白色沉淀,故
D 正确;
故选 C。
10.B【解析】A.过程①中,反应物是硫化氢和铜离子,生成物是硫化铜和氢离子,反应前后铜元素、硫
元素和氢元素的化合价没有变化,故 A 正确,但不符合题意;
B.过程②中,反应物是硫化铜,是难溶物,不能拆开,正确的离子方程式是 CuS+2Fe3+=S+2Fe2+ +Cu2+,
故 B 错误,符合题意;
C.过程③中,Fe2+被氧气氧化成 Fe3+,化合价升高被氧化,Fe2+作还原剂,故 C 正确,但不符合题意;
D.根据图中转化可知,整个转化过程中 Fe3+可以循环使用,故 D 正确,但不符合题意;
故选:B。
11.D【解析】A.常温下浓盐酸与二氧化锰不反应,二者反应需要加热条件,故 A 错误;
B.浓硝酸易挥发,则③中可能发生硝酸与硅酸钠的反应,则不能比较碳酸与硅酸的酸性大小,故 B 错误;
C.盐酸与亚硫酸钠生成二氧化硫,在③中二氧化硫与 Ba(NO3)2 溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡,但是
二氧化硫与氯化钡不反应,结论错误,故 C 错误;
D.蔗糖与浓硫酸混合,蔗糖脱水得到 C 与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫,二氧化硫与溴水发生氧
化还原反应生成硫酸和 HBr,溴水褪色,则由实验可知浓硫酸具有脱水性、氧化性,故 D 正确;
故选 D。
12.B【解析】A.铁丝与浓硫酸加热反应生成 SO2,因为酸性高锰酸钾具有强氧化性,装置 B 中酸性高锰酸
钾溶液褪色,体现了 SO2 的还原性,故 A 正确;
B.因为浓硫酸足量,浓硫酸具有强氧化性,可能把生成的 Fe2+氧化成 Fe3+,因此不能检验是否铁丝和浓硫
酸反应生成的是 Fe3+,故 B 错误;
C.品红溶液褪色,体现 SO2 的漂白性,故 C 正确;
D.导管 a 的作用是使内外压强相同,防止装置 B 中的溶液倒吸,故 D 正确;
答案选 B。
13.(1)①Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O② (2)①饱和
NaHSO3②甲基橙;Cu(OH)2 开始沉淀的 pH 约为 5,若用酚酞作指示剂时溶液中的 Cu2+会和 NaOH 反应,
Cu(OH)2 的蓝色会干扰滴定终点的正确判断;
-35 a b 1 0
2
【解析】 (1)①打开活塞 a 之前,浓硫酸和 Cu 在加热条件下发生氧化还原反应生成 CuSO4、SO2 和 H2O,反
应的化学方程式为 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;打开活塞 a 后,Cu、O2 和稀硫酸反应生成 CuSO4
和 H2O,反应的化学方程式为 2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O;
②铜跟浓硫酸反应生成了二氧化硫气体,二氧化硫的密度比空气大,可以用向上排气法收集,所以装置中
的导气管应长进短出,装置图为 ,故答案为: ;
(2)①测定 SO2 的量必须准确测定无气体损耗,甲用排水法测定装置 A 产生气体的体积,实验方案中 D 装置
中的试剂应该与二氧化硫不反应,且二氧化硫在其中溶解度较小,二氧化硫在饱和 NaHSO3 溶液中的溶解度
较小,所以可用排饱和 NaHSO3 溶液的方法测出装置 A 产生气体的体积,故答案为:饱和 NaHSO3;
②由于 Cu(OH)2 开始沉淀的 pH 约为 5,因此滴定操作应选择变色范围接近 pH=5 的指示剂,以减小滴定误
差,故选择甲基橙作指示剂,若用酚酞作指示剂时溶液中的 Cu 2+会和 NaOH 反应,Cu(OH)2 的蓝色会干扰
滴定终点的正确判断;设余酸的物质的量为 n,消耗 NaOH 的物质的量为:a mol/L×b×10-3 L=ab×10-3 mol,
根据 H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 可知滴定过程中消耗 H2SO4 的物质的量= 1
2 ×ab×10-3 mol,因此原余酸的
物质的量为 ×ab×10-3 mol×100mL
20mL = 5
2 ×ab×10-3 mol,故答案为:甲基橙;Cu(OH)2 开始沉淀的 pH 约为 5,
若用酚酞作指示剂时溶液中的 Cu2+会和NaOH反应,Cu(OH)2 的蓝色会干扰滴定终点的正确判断; ×ab×10-3。
14.( 1)15、1、14、15、1、2、7(2)检验 ClO2 是否吸收完全(3)①过滤②Fe;2Fe3++Fe=3Fe2+③11.76%
【解析】 (1)NaClO3 与 FeS2 的反应中,氯从+5 价变为+4 价,铁从+2 价变为+3 价,硫从-2 价变为+6 价,根
据化合价升降法结合电荷守恒和元素守恒配平离子方程式为 15ClO3-+FeS2+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O,
故答案为:15;1;14;15;1;2;7;
(2)ClO2 有强氧化性,能使品红褪色,所以装置 D 的作用是检验 ClO2 是否吸收完全,故答案为:检验 ClO2
是否吸收完全;
(3)上述反应完后的废液中主要含有 Fe3+,还有 Al3+、Mg2+、H+、Cl-等,根据流程图,在废液中加入过量的
X 后可得硫酸亚铁,则 X 为铁;在硫酸亚铁晶体加入硫酸铵溶液,再蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤可
得(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O 晶体。
①根据上面的分析可知,操作Ⅰ是分离固体和溶液,为过滤,故答案为:过滤;
②根据上面的分析可知,试剂 X 是 Fe,发生的主要反应的离子方程式为 2Fe3++Fe=3Fe2+,故答案为:Fe;
2Fe3++Fe=3Fe2+;
③根据电子得失守恒可得关系式 5Fe2+~MnO4-,反应中消耗的 KMnO4 的物质的量为
0.01000mol/L×21.00×10-3L=2.1×10-4mol,所以样品中铁元素的质量为 2.1×10-4mol×5× 250
25
mL
mL
×56g/mol=0.588g,故铁元素的质量分数为
0 .5 8 8 g
5 .0 0 0 g ×100%=11.76%,故答案为:11.76%。
15.( 1)长颈漏斗;防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶,以免 ClNO 发生水解(2) ;
2ClNO+H2O=2HCl+NO+NO2(3)红棕色完全消失;Cl2+2NO=2ClNO(4)2 -
3H S O +2e-+2H+= 2-
24SO +2H2O;
2NO+2 +2H2O=N2+4 (5)87%
【解析】本实验的目的是制备 ClNO,该物质易与水反应,所以制备过程要保持干燥;装置 A 中利用铜和稀
硝酸反应生成 NO,装置 B 中盛水可以除去可能产生的 NO2,装置 C 对 NO 进行干燥,之后进入装置 D 中
与干燥纯净氯气在冰盐水浴条件下反应生成 ClNO,b 装置可以防止空气中的水蒸气进入反应装置是 ClNO
水解;实验时,需先打开 K1、K2,关闭 K3,再打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸,利用产生的 NO 将装置
中的空气排尽,NO 易被氧气氧化成 NO2,当观察到 C 中红棕色气体 NO2 完全消失后说明装置中空气被排
尽,此时装置中充满 NO;此时关闭 K1、K2,向装置 D 三颈瓶中通入干燥纯净 Cl2,当瓶中充满黄绿色气体
时,再打开 K1、K3,制备 ClNO。
(1)根据仪器 a 的结构特点可知其为长颈漏斗;装置 b 可以防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶,以免 ClNO 发
生水解;
(2)ClNO 分子中各原子均满足 8 电子稳定结构,说明 Cl 与其他原子共用一对电子,N 与其他原子共用 3 对
电子,O 与其他原子共用 2 对电子,所以电子式为 ;ClNO 遇水易反应生成一种氢化物和两种
氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色,说明其中一种为 NO2,另一种应为 NO,氢化物为 HCl,根据元素守
恒可得化学方程式为 2ClNO+H2O=2HCl+NO+NO2;
(3)根据分析可知当观察到 C 中红棕色完全消失时关闭 K1、K2;D 中为 Cl2 与 NO 反应生成 ClNO 的反应,
化学方程式为 Cl2+2NO=2ClNO;
(4)据图可知阴极 -
3H S O 得电子发生还原反应生成 2-
24SO ,根据电荷守恒可得电极反应式为 +2e-+2H+=
+2H2O;吸收塔内 将 NO 还原为 N2,自身被还原为 ,根据电子守恒可得离子方程式为
2NO+2 +2H2O=N2+4 ;
(5)亚硝酰氯溶于水可以产生氯离子,氯离子和银离子发生反应:Clˉ+Ag+=AgCl,滴定终点氯离子完全反应,
银离子与 CrO 4
- 生成砖红色沉淀,根据元素守恒 25.00mL 溶液中
n(ClNO)=n(Clˉ)=n(Ag+)=0.87mol/L×0.02L=0.0174mol,则样品中 n(ClNO)=0.0174mol× 250m L
25.00m L =0.174mol,
所以纯度为 0.174mol65.5g/mol 100%13.10g
=87%。
16.( 1)B(2)增大锌粉的表面积,加快反应速率;Zn+2SO2=ZnS2O4(3)漏斗(4)降低 Na2S2O4 的溶解
度;便于其结晶析出除去晶体表面的水分,并减少 Na2S2O4 的溶解损失(5) 2
2
-
4SO +2[Fe(CN)6]3−+2H2O=2
2-
3SO +2[Fe(CN)6]4−+4H+(6)75%
【解析】本实验以锌粉为原料制备保险粉,首先经锌粉分散到水中形成锌粉—水悬浊液,这样可以增大反
应物的表面积,加快反应速率,将悬浊液与二氧化硫反应生成 ZnS2O4,因碳酸锌不溶于水,将 ZnS2O4 加入
到碳酸钠溶液中得到Na2S2O4溶液,随后向溶液中加入氯化钠使Na2S2O4固体大量析出得到Na2S2O4粗产品,
将粗产品经过一系列后续处理得到保险粉,由此分析。
(1)浓硫酸与 Na2SO3 发生复分解反应生成 Na2SO4、SO2、H2O,反应方程式为
H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O;A 装置不能控制反应速率,且浓硫酸具有吸水性,长颈漏斗容易导致
浓硫酸稀释,A 不合理;B 装置通过控制分液漏斗的活塞控制反应速率,上下联通的导气管会使盛有浓硫酸
的烧瓶上下气体压强抑制,便于浓硫酸顺利滴下,B 合理;C 装置浓硫酸与盐的反应放出大量的热,会导致
装置炸裂,C 不合理;故选择 B;
(2)工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液,其目的是增大锌粉的表面积,加快反应速率;根据流
程,步骤Ⅰ中 Zn 与 SO2 反应生成 ZnS2O4,过程中发生的反应的化学方程式为 Zn+2SO2=ZnS2O4;
(3)步骤Ⅱ为过滤操作,除用到烧杯、玻璃棒之外,还需要用到漏斗;
(4)步骤Ⅲ中加入 NaCl 是为了降低 Na2S2O4 的溶解度,便于晶体的析出;保险粉易溶于水难溶于乙醇,用乙
醇洗涤既能除去晶体表面的水分,又能减少保险粉溶解的损失;
(5)根据题目分析,铁氰化钾与保险粉反应的离子方程式为 2
2
-
4SO +2[Fe(CN)6]3−+2H2O=2 2-
3SO
+2[Fe(CN)6]4−+4H+;根据方程式可得保险粉与铁氰化钾的反应关系为 Na2S2O4~2K3[Fe(CN)6],n(Na2S2O4)= 1
2
n(K3[Fe(CN)6])= ×0.4×25×10-3 mol=5×10-3 mol,m(Na2S2O4)= 5×10-3×174=0.87g,则样品中 Na2S2O4 的质量
分数为 0.87 100%1.16 =75%。