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- 2021-07-09 发布
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河南省郑州第四十七中2019-2020学年高一上学期第二次月考试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cu-64
一、单选题(本题包括16小题,共16×3=48分)
1.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是( )
①CuS ②Fe2S3 ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2 ⑥CuCl2
A. ①②③⑤ B. ①②③④ C. ①②④⑤ D. ①②③④⑤⑥
【答案】A
【解析】
【分析】硫具有弱氧化性、还原性,硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,和变价金属反应时将变价金属氧化为较低价态;氯气具有强氧化性,和变价金属反应时只生成高价金属氯化物。
【详解】①S具有弱氧化性,能将变价金属Cu氧化为+1价,Cu和S加热生成Cu2S,故选;
②S具有弱氧化性,能将变价金属Fe氧化为+2价,Fe和S加热生成FeS,故选;
③无论S是否过量,S在氧气中燃烧都生成SO2,SO3不能由S和氧气直接化合得到,故选;
④氢气和硫在加热的条件下生成H2S,故不选;
⑤氯气具有强氧化性,能将变价金属Fe氧化为+3价,Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3,单质间反应不能生成FeCl2,故选;
⑥氯气是强氧化剂,所以铜在氯气中燃烧生成氯化铜,故不选;
故答案选A。
2.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
①用1L1mol/L的FeCl3溶液制Fe(OH)3胶体,该胶体中含Fe(OH)3胶粒数为NA个
②标准状况下,22.4LSO3含NA个分子
③标准状况下,22.4LCl2于水,转的电子数目为0.1NA
④常温下,含0.2molH2SO4浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数小于0.1 NA
⑤142gNa2SO4和Na2HPO4固体混合物中,阴、阳离子总数为3 NA
⑥NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107g
A. ①③④ B. ①⑥ C. ④⑤ D. ②③⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①一个Fe(OH)3胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,故所得胶粒的个数小于NA个,故①错误;
②标准状况下,SO3为固体,故不能根据气体摩尔体积来计算其分子数,故②错误;
③氯气和水的反应为可逆反应,故标况下22.4L氯气即1mol氯气和水反应转移的电子数小于0.1NA个,故③错误;
④铜和浓硫酸反应,和稀硫酸不反应,故反应生成的二氧化硫分子数小于0.1 NA,故④正确;
⑤Na2SO4 和 Na2HPO4的摩尔质量均为142g/mol,故142g混合物的物质的量为1mol,且均含3个离子,故1mol混合物中含离子为3NA个,故⑤正确;
⑥Fe(OH)3胶体粒子是多个氢氧化铁的聚集体,故NA个Fe(OH)3胶体粒子中氢氧化铁的物质的量多于1mol,则质量多于107g,故⑥错误;
故答案选C。
3.同温同压下,三个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①HCl ②NO2 ③体积比为1:1的NO2和O2,进行喷泉实验。经充分反应后烧瓶内溶质的物质的量浓度之比为( )
A. 1: 1 :1 B. 4: 4 :5 C. 5: 5 :4 D. 15: 10 :12
【答案】C
【解析】
【详解】假设烧瓶的体积为1L,则氯化氢形成的溶液的物质的量浓度=mol/L,二氧化氮形成的硝酸溶液的物质的量浓度=mol/L,③ 物质的量浓度=mol/L,所以三者比例为:5:5:4,选C。
4.常温下,将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续通入另一种气体有沉淀产生。则通入的该气体可能是( )
①NO2 ②O2 ③Cl2 ④SO3 ⑤NH3 ⑥H2S
A. ①②③⑤ B. ①③④⑤⑥
C. ②③④⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥
【答案】D
【解析】
【分析】将SO2通入BaCl2溶液中,如生成沉淀,应有两种情况,一是溶液中有较多的SO32﹣离子,或发生氧化还原反应生成SO42﹣离子,以此来解答。
【详解】①通NO2,NO2与水反应生成具有氧化性的硝酸,在溶液中将SO2氧化为SO42﹣离子,生成沉淀BaSO4,故①选;
②通O2,与亚硫酸发生氧化还原反应生成硫酸根离子,生成硫酸钡沉淀,故②选;
③通Cl2,与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子,生成硫酸钡沉淀,故③选;
④通SO3,与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,故④选;
⑤通NH3,与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,故⑤选;
⑥通H2S,与二氧化硫发生氧化还原反应生成S沉淀,故⑥选;
故答案选D。
5.下列除杂试剂的选择或除杂操作正确的是( )
选项
括号内为杂质
除杂试剂
除杂操作
A
CO2(SO2)
饱和Na2CO3溶液
将气体通过足量的Na2CO3溶液
B
Na2O2(Na2O)固体
O2
在纯氧气中加热
C
NO2(NO)
H2O
将气体通入水中
D
NH3(H2O)
浓硫酸
气体通入浓硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.二者均与碳酸钠溶液反应,不能除杂,应选饱和碳酸氢钠溶液、洗气,故A错误;
B.氧化钠与氧气反应生成过氧化钠,则在纯氧气中加热可除杂,故B正确;
C.NO2会与H2O反应生成NO,不能除杂,反而将原物质除去,故C错误;
D.NH3属于碱性气体,会与浓硫酸反应,除杂的同时将原物质也除去,故D错误;
故答案选B。
6. 一固体混和物,可能有氯化钙、碳酸铵、烧碱、硫酸铵,将它溶解于水得到无色澄清溶液,无其它明显现象,向溶液中加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀,再加入硝酸,沉淀部分消失,原混和物中肯定有( )
A. CaCl2和(NH4)2SO4 B. (NH4)2SO4和(NH4)2CO3
C. NaOH和CaCl2 D. NaOH和(NH4)2SO4
【答案】B
【解析】
【分析】一固体混和物,可能有氯化钙、碳酸铵、烧碱、硫酸铵,将它溶解于水得到无色澄清溶液,无其它明显现象,则其组分间不能生成难溶或微溶于的物质;向溶液中加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀,再加入硝酸,沉淀部分消失,则沉淀中一定有硫酸钡和碳酸钡,故原混和物中肯定有硫酸铵和碳酸铵。
【详解】A. CaCl2和(NH4)2SO4可以在溶液中反应生成白色沉淀硫酸钙;
B. (NH4)2SO4和(NH4)2CO3在溶液中可以共存,向溶液中加入硝酸钡溶液,产生的硫酸钡和碳酸钡均白色沉淀,再加入硝酸,碳酸钡可溶于硝酸,故沉淀部分消失;
C. NaOH和CaCl2在溶液中可以生成白色沉淀氢氧化钙;
D. NaOH和(NH4)2SO4在溶液中可以反应生成硫酸钠和一水合氨,向溶液中加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀硫酸钡,再加入硝酸,沉淀不会减少。
综上所述,答案是B。
7.下列离子方程式书写正确的是( )
A. 碳酸钠溶液和醋酸的反应: CO3 2-+2H+=CO2↑+H2O
B. 酸性介质中KMnO4氧化H2O2:2MnO4-+7H2O2+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O
C. NaHCO3溶液和过量Ca (OH)2溶液混合:Ca2++HCO3 -+OH- =CaCO3↓+H2O
D. 84消毒液中通SO2:SO2+C1O- +H2O=HC1O+HSO3-
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶液和醋酸的反应:CO32-+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO-,故A错误;
B.酸性介质中KMnO4氧化H2O2:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故B错误;
C.NaHCO3溶液和过量Ca (OH)2溶液混合:Ca2++HCO3 -+OH- =CaCO3↓+H2O,故C正确;
D.84消毒液中通SO2:SO2+C1O- +H2O=C1-+SO42-+2H+,故D错误;
故答案选C。
8.在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是( )
A. 一定会有SO42- B. 含有SO42-和Ag+
C. 可能含有SO42-、Ag+、SO32-中的一种、两种 D. 可能含有SO32-或CO32-
【答案】C
【解析】
【分析】加入稀硝酸,沉淀不溶解,溶液中一定不存在碳酸根离子和碳酸氢根离子;再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,白色沉淀可能为氯化银、硫酸钡;原溶液中可能存在硫酸根离子、银离子、亚硫酸根离子,据此进行解答。
【详解】加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀可能为AgCl、BaSO3、BaSO4、BaCO3,由于稀硝酸具有强氧化性,所以原溶液中可能含有Ag+、SO42﹣、SO32﹣,SO32﹣可被氧化生成SO42﹣,BaCO3可溶于稀硝酸,但Ag+不与SO42﹣、SO32﹣同时存在,根据以上分析可知,溶液中一定不存在CO32﹣,溶液中可能含有Ag+,溶液中可能含有SO42﹣或SO32﹣,故答案选C。
9.下列操作对应的现象不符合事实的是( )
A.将二氧化碳气体通入CaCl2溶液,不会产生白色沉淀
B.用激光笔照射Fe(OH)3胶体,产生“丁达尔效应”
C.将湿润有色布条放入盛有干燥氯气的瓶中,布条不褪色
D.将滴管中的浓盐酸加入碳酸氢钠溶液,气球体积由小变大
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳气体通入CaCl2溶液中,不会产生白色沉淀,因为碳酸钙与盐酸不能共存,符合实验事实,故A不选;
B.用激光笔照射氢氧化铁胶体,出现丁达尔效应,符合实验事实,故B不选;
C.氯气与布条上的水反应生成HClO,具有漂白性,则有色布条褪色,不符合实验事实,故C选;
D.盐酸与碳酸氢钠反应放出二氧化碳,瓶内的气体压强增大,使得气球体积变大,符合实验事实,故D不选;
故选C。
10.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是( )
①洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡
②在Z导管出来的气体中无二氧化碳
③洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
④在Z导管口有红棕色气体出现
A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③
【答案】B
【解析】
【分析】碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2,同时通入时因NO2与水和SO2共同作用要产生SO42-和NO,NO在空气中又会生成NO2,以此解答该题。
【详解】碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2,SO2+H2O+NO2===H2SO4+NO,故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀,Z处逸出的气体中有CO2和NO,NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2,二氧化碳不与氯化钡反应,所以没有BaCO3生成,故B项正确。
11.SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:①SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+;
②Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
下列有关说法错误的是 ( )
A. 氧化性:Cr2O72->Fe3+>SO2
B. K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4
C. 每有1 mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA
D. 若有6.72 L SO2(标准状况)参加反应,则最终消耗0.2 mol K2Cr2O7
【答案】D
【解析】
【详解】A项,由①可知,Fe元素的化合价降低,Fe3+做氧化剂,SO42-为氧化产物,SO2
为还原剂,所以氧化性:Fe3+>SO42->SO2,由②可知,Cr元素的化合价降低,Cr2O72-为氧化剂,Fe3+为氧化产物,所以氧化性是Cr2O72->Fe3+,因此氧化性:Cr2O72->Fe3+>SO2,故A正确;B项,因为氧化性:Cr2O72->SO2,所以K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4,故B正确;C项,反应中Cr元素的化合价从+6价降到+3价,所以每有1molK2Cr2O7参加反应,转移电子为1mol×2×(6-3)=6mol,即转移电子的数目为6NA,故C正确;D项,6.72 L SO2(标准状况)的物质的量为:6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,由上述两个反应可知,存在3SO2~Cr2O72-,所以6.72 L SO2(标准状况)参加反应,最终消耗0.1molK2Cr2O7,故D错误。综上分析,符合题意的选项为D。
12.相对分子质量为M的气态化合物VL (标准状况),溶于mg水中,得到质量分数为w、 物质的量浓度为c mol/L、密度为rg/mL的溶液,下列说法正确的是( )
A. 相对分子质量 M=22.4mω/(1-ω)V
B. 物质的量浓度c=ρv/(MV+22.4m)
C. 溶液的质量分数ω=MV/22.4m
D. 溶液密度ρ=cω/1000ρω
【答案】A
【解析】
【详解】A. VL气体的物质的量为的物质的量为VL÷22.4L/mol=mol,故氨气的质量为mol×Mg/mol=g,溶液的质量为(+m)g,故溶液质量分数w=,整理得M=,故A正确;
B. 由A知,溶液的质量为(+m)g,溶液的体积为=L,故溶液的物质的量浓度c==mol/L,故B错误;
C. 质量分数w==,故C错误;
D. 根据c=可知,溶液密度ρ=,故D错误;
故答案选A。
13.下列实验能证明某无色气体为SO2的是( )
①能使澄清石灰水变浑浊
②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
③能使品红溶液褪色,加热后又显红色
④能使溴水褪色,再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生
A. ①②③④ B. ①③④
C. ③④ D. ②③④
【答案】C
【解析】
【详解】①能使澄清石灰水变浑浊的气体可能为二氧化硫或二氧化碳,故不选;
②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,为酸性气体,不一定为二氧化硫,可能是氯化氢等气体,故不选;
③能使品红溶液褪色,加热后又显红色,则漂白性为暂时的,气体为二氧化硫,故选;
④能使溴水褪色,再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生,白色沉淀为硫酸钡,则与溴水发生氧化还原反应的气体为二氧化硫,故选;能证明的有③④,
故选C。
14.在某100 mL的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol·L-1、0.1 mol·L-1,向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离子物质的量浓度( mol·L-1)是( )
A. 0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45
【答案】B
【解析】溶液中的氢离子包括硝酸、硫酸电离的,所以n(H+)=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×0.1L×2=0.06mol,n(NO3-)n=0.4mol/L×0.1L=0.04mol,1.92g铜的物质的量为=0.03mol,则:
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3 8
2
0.03mol 0.08mol 0.02mol
所以氢离子的物质的量不足,根据氢离子的物质的量计算,由离子方程式可知0.06mol氢离子反应,生成的铜离子的物质的量为0.06mol×=0.0225mol,所以溶液中c(Cu2+)==0.225mol/L,故选B。
15. 下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是( )
A. 常温下都不可用铝制容器贮存
B. 露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻
C. 常温下都能与铜较快反应
D. 露置在空气中,容器内酸液的浓度都降低
【答案】D
【解析】
【详解】A. 常温下和铝都发生钝化,所以可用铝制容器贮存,A项错误;
B. 浓硫酸具有吸水性,溶液质量增加,硝酸易挥发,质量减小,B项错误;
C. 铜浓硫酸需要加热,而浓硝酸不需要即可反应,C项错误;
D. 放置在空气中,浓硝酸挥发,导致溶质减小,最终浓度会降低;浓硫酸吸水,导致浓度也会降低,,故D正确;
答案选D。
16.有两瓶失去标签的物质的量浓度相同的Na2CO3和NaHCO3稀溶液,下列鉴别方法和所得到的结论正确的是( )
A. 取少量未知溶液,分别滴加Ba(OH)2溶液,有沉淀生成的为Na2CO3溶液
B. 取少量未知溶液,分别滴加CaCl2溶液,有沉淀生成的为Na2CO3溶液
C. 分别滴加酚酞试液,红色较深的是NaHCO3溶液
D. 取少量未知溶液,分别滴加过量稀HCl溶液,能产生气体的是NaHCO3溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A、二者均能与氢氧化钡反应产生白色沉淀碳酸钡,A错误;
B、碳酸钠能与氯化钙反应产生白色沉淀碳酸钙,碳酸氢钠与氯化钙不反应,可以鉴别,B正确;
C、碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,则分别滴加酚酞试液,红色较深的是碳酸钠溶液,C错误;
D、与足量的盐酸反应,二者均能产生二氧化碳气体,不能鉴别,D错误;
答案选B。
二、填空题(本大题共4小题,共52分)
17.某些化学反应可用下式表示,A+B→C+D+H2O请回答下列问题:
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,写出该反应的离子方程式:________
(2)若气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,写出该反应的化学方程式: ____________。
(3)若A金属单质,C是一种遇空气会变为红棕色的无色气体,写出该反应的离子方程式______________
(4)若A为难溶于水的固体,C为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,请写出符合上式的离子方程式:_____________。
(5)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,且D可以使品红褪色,则A与B反应的化学方程式为: _____________________________。
【答案】(1). Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O (2). 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(其它符合条件的答案也可以) (3). Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O(其它符合条件的答案也可以) (4). CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(其它符合条件的也可以) (5). C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,常见反应为氯气和氢氧化钠的反应;
(2)若C为氯化钠,D能使澄清石灰水变浑浊的无味气体,应为CO2,可为NaHCO3或Na2CO3与盐酸的反应;
(3)若A为MnO2,B为盐酸,C是黄绿色的单质气体为Cl2,应为浓盐酸和二氧化锰的反应;
(4)若A为单质,B为硝酸,可以为Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水;
(5)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,且D可以使品红褪色,则C为CO2,D为SO2,应为浓硫酸和碳的反应。
【详解】(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,常见反应为氯气和氢氧化钠的反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O,故答案为:Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O;
(2)若气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则D为NH3,该反应可能为实验室制取NH3的原理方程式,该反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(其它符合条件的答案也可以);
(3)若D为红棕色气体,则D是NO2;A金属单质,反应方程式可能为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,故答案为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O(其它符合条件的答案也可以);
(4)若A为难溶于水的固体,C为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,则C为CO2,符合上式的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(其它符合条件的也可以);
(5)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,且D可以使品红褪色,则C应为CO2,D为SO2,在加热条件下,浓硫酸和碳发生氧化还原反应生成二氧化碳和二氧化硫,所以A与B反应的化学方程式为C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O。
18.饮用水质量是关系人类健康的重要问题。
(1)Cl2是最早用于饮用水消毒的物质,写出Cl2溶于水发生反应的离子方程式________________。
(2)C1O2是一种高效、低毒的消毒剂,逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得C1O2,此反应的离子方程式为_________________。ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,比Cl2、ClO2氧化性更强,无二次污染的绿色水处理剂。工业上先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾。由以上信息可知,相同条件下,高铁酸钠溶解度比高铁酸钾溶解度______
(填“大”或“小”)。干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,该反应每生成1 molNa2FeO4转移____mol电子。
(4)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应可以回收S,其物质转化如图所示。在图示的转化中,化合价不变的元素是_______。该图示的总反应为 ______。
【答案】 (1). Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO (2). 2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣ (3). 2:5 (4). 大 (5). 5 (6). H、Cl、Cu (7). 2H2S+O2=2S+2H2O
【解析】
【分析】(1)氯气与水反应生成HCl、HClO;
(2)KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得C1O2,可知SO2被氧化成SO42﹣,该离子反应为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣;ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,其离子方程式为2ClO2+ 5Mn2++6H2O=5MnO2+ 2Cl-+12H+,可知该反应氧化剂与还原剂物质的量之比;
(3)在低温下,高铁酸钾容易变成固体析出,说明高铁酸钾在低温下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小,反应2FeSO4+6Na2O2═2 Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe元素化合价升高,被氧化,O元素化合价由﹣1价变为﹣2价、0价,结合化合价的变化解答该题;
(4)由图示反应原理,溶液里H2O中的H+、Cl-、Cu2+没有参与氧化还原,即H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化。
【详解】(1)氯气溶于水后生成了次氯酸和盐酸,离子反应为Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO,故答案为:Cl2+H2O═H++Cl﹣+HClO;
(2)KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得C1O2,可知SO2被氧化成SO42﹣,该离子反应为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣;ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,其离子方程式为2ClO2+ 5Mn2++6H2O=5MnO2+ 2Cl-+12H+,可知该反应氧化剂与还原剂物质的量之比n(ClO2):n(Mn2+)=2:5;故答案为2ClO3﹣+SO2═2ClO2+SO42﹣;2:5;
(3)在低温下,高铁酸钾容易变成固体析出,说明相同条件下,高铁酸钠溶解度比高铁酸钾溶解度大,反应2FeSO4+6Na2O2═2 Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中,每生成l mol Na2FeO4
同时生成0.5mol氧气,则转移电子为1mol×(6﹣2)+0.5mol×2×[0﹣(﹣1)]=5mol;故答案为:大; 5;
(4)由图示反应原理,溶液里H2O中的H+、Cl-、Cu2+没有参与氧化还原,即H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化,其它元素入O、Fe、S的化合价均有变化,该图示的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O;故答案为:H、Cl、Cu;2H2S+O2=2S+2H2O。
19.某化学小组为了证明二氧化硫和氯气的漂白性,设计了如下图所示的实验装置:
他们制备二氧化硫和氯气所依据的原理分别是:
Na2SO3+H2SO4 = Na2SO4+H2O+SO2↑
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑
(1)用来制取氯气的装置是______ (填字母),反应中浓盐酸所表现出________________性质。
(2)反应开始一段时间后,B、D试管中的品红溶液均退色。停止通气后,再给B、D两个试管分别加热____ (填" B”或“D")试管中无明显现象。
(3)装置C的作用是________________________;
(4)若装置D中的品红溶液换成紫色的石蕊溶液,则出现的现象是____________________________;
(5)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不退色。查阅资料得知:两种气体按体积比1:1混合,再与水反应可生成两种常见的酸,因而失去漂白作用,该反应的化学方程式是:________________________________。
【答案】(1). E (2). 还原性、酸性 (3). D (4). 吸收多余的SO2和Cl2 (5). 紫色石蕊试液先变红后褪色 (6). SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4
【解析】
【分析】(1)根据反应物的状态和反应条件选择反应装置,根据氯元素的化合价判断其表现的性质;
(2)次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性,二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质生成无色物质,注意次氯酸的漂白性是永久性的,二氧化硫的漂白性是暂时的;
(3)二氧化硫、氯气都有毒,不能排放在环境中.用NaOH溶液吸收二氧化硫生成氯化钠与次氯酸钠;
(4)次氯酸既有酸性又有漂白性,所以氯气通入紫色石蕊试液中现象是先变红后褪色;
(5)氯气有强氧化性,二氧化硫有还原性,二者能按1:1发生氧化还原反应而使气体失去漂白性。
【详解】(1)实验室制取氯气所用药品是固体和液体,反应条件是加热,所以应选用固液加热型装置,故选E;实验室制取氯气的反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,由HCl生成MnCl2,氯元素化合价不变,由HCl生成Cl2,氯元素化合价升高,所以浓盐酸所表现出的性质是酸性和还原性,故答案为:E;还原性、酸性;
(2)次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性,二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质生成无色物质,次氯酸的漂白性是永久性的,二氧化硫的漂白性是暂时的;加热时,次氯酸漂白过的溶液无变化,二氧化硫和有色物质生成的无色物质不稳定,加热时能重新变成红色,故答案为:D;
(3)氯气和二氧化硫有毒,不能排放到空气中,但氯气和二氧化硫都和碱反应,所以装置C的作用是吸收多余的氯气和二氧化硫,故答案为:吸收多余的SO2和Cl2;
(4)次氯酸既有酸性又有漂白性,所以氯气通入紫色石蕊试液中现象是先变红后褪色,故答案为:紫色石蕊试液先变红后褪色;
(5)氯气有强氧化性,二氧化硫有还原性,二者能按1:1发生氧化还原反应:SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4 生成无漂白性的H2SO4和HCl,故答案为:SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4。
20.研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价——物质类别关系图如下。
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是:__________
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式: _______________;
(3)实验室中,检验溶液中含有NH4+的操作方法是: __________________________;
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式_____________,当反应消耗3.36L (标准状况) 物质B时,转移电子的物质的量为__________________________。
(5)将32g铜与140 mL一定浓度的C溶液反应,铜完全溶解产生的气体在标准状况下的体积为11.2L。
①参加反应的C的物质的量为__________________________;
②待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamol·L-1 的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原C溶液的浓度为________ mol·L-1
③欲使铜与C反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要通入O2_____mol。
【答案】(1). 4NH3+5O2 4NO+6H2O (2). C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O (3). 取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有NH4+ (4). 3NO2+H2O=2H++2NO3﹣+NO (5). 0.1mol (6). 1.5mol (7). (8). 0.5
【解析】
【分析】根据氮元素化合价——物质类别关系分析,A为氨气,B为二氧化氮,C为硝酸,
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水;
(2)在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水;
(3)铵根离子结合氢氧根离子受热条件下反应生成氨气,遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(4)物质B为红棕色气体为NO2,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,结合元素化合价变化计算电子转移总数;
(5)①根据硝酸铜的化学式,和N原子守恒,求出参加反应的硝酸的物质的量;
②根据硝酸根离子守恒求出起酸作用的硝酸物质的量,根据N原子守恒求出作氧化剂的硝酸的物质的量,进而求出硝酸的物质的量浓度;
③分别求出混合气体中NO和NO2的物质的量,根据电子得失守恒求解。
【详解】氮元素化合价一物质类别关系分析,A为氨气,B为二氧化氮,C为硝酸,
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为:C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O,故答案为:C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O;
(3)实验室中,检验溶液中含有NH4+的操作方法是:取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有NH4+,故答案为:取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有NH4+;
(4)物质B为红棕色气体为NO2,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式为:3NO2+H2O=2H++2NO3﹣+NO,反应中氮元素化合价+4价变化为+5价和+2价,3mol二氧化氮反应电子转移总数2mol,当反应消耗3.36L (标准状况) 物质B时,物质的量==0.15mol,转移电子的物质的量为=0.1mol,故答案为:3NO2+H2O=2H++2NO3﹣+NO;0.1mol;
(5)①32g铜的物质的量为=0.5mol,标准状况下的体积为11.2L的气体物质的量为=0.5mol,根据硝酸铜的化学式,起酸作用的硝酸物质的量为20.5mol=1mol,根据N原子守恒,作氧化剂的硝酸的物质的量为0.5mol,所以参加反应的硝酸的物质的量为1mol+0.5mol=1.5mol;故答案为:1.5mol;
②将铜离子完全转化为硝酸钠时,根据钠原子守恒得n(NaOH)=n(NaNO3)=0.001aVmol,根据硝酸根离子守恒得,起酸作用的硝酸物质的量=0.001aVmol,根据N原子守恒,作氧化剂的硝酸的物质的量=0.5mol,所以硝酸的物质的量浓度==
mol/L,故答案为:;
③设混合气体中NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol,则x+y=0.5,3x+y=0.52,解得x=0.25,y=0.25。设需要O2的物质的量为zmol,根据电子得失守恒得:0.253+0.251+0.52=4z,解得z=0.5。故答案为:0.5。