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- 2021-08-24 发布
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辽宁省六校协作体2018-2019学年高一下学期期初考试
化学试题
1.化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列有关说法中错误的是
A. 春节燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩
B. 为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入生石灰
C. 小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂,还是治疗胃酸过多的一种药剂
D. 青铜是我国使用最早的合金材料,目前世界上使用量最大的合金材料是钢
【答案】B
【解析】
【详解】A、某些金属元素灼烧时产生特殊的火焰,这叫焰色反应,节日燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩,A正确;
B、包装袋内加入生石灰,利用了它们的吸水性,防止食物的受潮;要防止氧化,往往加入还原铁粉,B错误;
C、小苏打的化学名是碳酸氢钠,显碱性,能中和发酵过程产生的酸,同时受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,使食物膨松,碳酸氢钠碱性较弱,对胃的刺激弱,是治疗胃酸过多的一种药剂,C正确;
D、青铜成分是铜、锡,夏商时期就开始使用了,是我国最早使用的合金,钢铁是目前世界上使用量最大的合金,D正确。
答案选B。
2. 下列物质中含有的杂质(括号内为杂质),不可以用加热的方法除去的是( )
A. CaCO3(CaO) B. Na2O2(Na2O) C. Na2CO3(NaHCO3) D. MgO[Mg(OH)2]
【答案】A
【解析】
试题分析:CaCO3加热分解为CaO,不可以用加热的方法除去CaO,故A正确;Na2O加热生成Na2O2,故B错误;NaHCO3加热生成Na2CO3,故C错误;Mg(OH)2加热生成MgO,故D错误。
考点:本题考查物质除杂。
3.如图所示:烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,则a、b不可能是
A. a为Cl2气体,b为饱和NaCl溶液
B. a为NH3气体,b为盐酸溶液
C. a为CO2气体,b为浓NaOH溶液
D. a为NO2气体,b为H2O
【答案】A
【解析】
【分析】
烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,则气体a极易溶于水,或极易与烧杯中的液体反应,导致气体减少,构成压强差,从而形成喷泉,以此来解答。
【详解】A. Cl2能溶于水,饱和NaCl溶液可降低其在水中的溶解度,抑制氯气的溶解,不能形成压强差,则不能形成喷泉,故A选;
B. 氨气极易溶于水,可与盐酸反应生成NH4Cl,导致气体减少,构成压强差,可形成喷泉,故B不选;
C. CO2可与浓NaOH反应,导致气体减少,构成压强差,从而形成喷泉,故C不选;
D. NO2易溶于水生成硝酸和NO,构成压强差,可形成喷泉,故D不选;
答案选A。
4.下列解释事实的离子方程式正确的是
A. 氯化钙溶液中通入CO2气体: Ca2++H2O+CO2== CaCO3↓+2H+
B. 钠投入CuSO4溶液中:2Na +Cu2+ = Cu + 2Na+
C. NaClO溶液中通入少量的SO2:ClO-+H2O+SO2==Cl-+SO42-+2H+
D. 用三氯化铁溶液回收印刷电路板上的金属铜:Fe3++Cu==Cu2++Fe2+
【答案】C
【解析】
【详解】A. 氯化钙溶液中通入CO2气体不反应,A错误;
B. 钠投入CuSO4溶液中生成氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢气:2Na+Cu2++2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+,B错误;
C. NaClO溶液中通入少量的SO2:ClO-+H2O+SO2=Cl-+SO42-+2H+,C正确;
D. 用三氯化铁溶液回收印刷电路板上的金属铜:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,D错误;
答案选C。
5.在透明的溶液中可以大量共存的离子组是
A. K+、Fe3+、SO32-、I- B. OH-、Ba2+、Na+、NH4+
C. Fe2+、K+、SO42-、NO3- D. HCO3-、NO3-、OH-、K+
【答案】C
【解析】
【分析】
离子间如果发生化学反应,则不能大量共存,结合离子的性质、发生的反应分析判断。
【详解】A、在溶液中铁离子能氧化碘离子生成单质碘和亚铁离子,不能大量共存,A不选;
B、在溶液中氢氧根离子能和铵根离子反应生成一水合氨,不能大量共存,B不选;
C、在溶液中Fe2+、K+、SO42-、NO3-之间不反应,能大量共存,C选;
D、在溶液中氢氧根离子能和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子和水,不能大量共存,D不选;
答案选C。
6.阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L的SO3中含有的SO3分子数为NA
B. 1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA。
C. 50 mL 18 mol/L浓硫酸与足量铜共热产生SO2的分子数为0.45NA。
D. 含1 mol FeCl3的溶液与沸水作用形成Fe(OH)3胶粒数目小于NA。
【答案】D
【解析】
【分析】
A. 标况下,三氧化硫为固体;
B. 1 mol氯气发生歧化反应时,转移的电子数并不是2 mol;
C. 随着反应的进行,浓硫酸的浓度会下降,铜只能和浓硫酸共热条件下反应生成SO2,不能和稀硫酸反应生成SO2;
D. 一个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体。
【详解】A. 标况下,三氧化硫为固体,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故A项错误;
B. 1 mol氯气与氢氧化钠溶液的反应中,转移的电子为1 mol,故B项错误;
C. 铜只能与浓硫酸反应生成二氧化硫,当硫酸变稀后与铜不反应,故浓硫酸不能完全反应完,故生成的二氧化硫的分子个数小于0.45 NA个,故C项错误;
D. 一个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,则1 mol氯化铁形成的胶粒的个数小于NA个,故D项正确;
故答案选D。
【点睛】与阿伏加德罗常数NA相关的化学计量的选择题是高频考点,侧重考查学生对化学计量的理解与应用。本题A项是学生的易错点,要特别注意气体摩尔体积为22.4
L/mol的状态与条件,题设陷阱经常误将“常温常压”当作“标准状况”、或者误把标准状态下的固体、液体当成气体,学生做题时只要善于辨析,便可识破陷阱,排除选项。
7.实验室可用如图所示的装置干燥、储存气体R,多余的气体可用水吸收,则R是
A. NO2 B. NO C. SO2 D. NH3
【答案】D
【解析】
试题分析:
该装置的收集装置是利用向下排空气法收集,则收集的气体密度应小于空气密度,且和氧气不反应,尾气处理装置中用水吸收气体,说明该气体极易溶于水。
A、NO2气体的密度大于空气,应采用向上排空气法收集,故A不合题意;
B、NO和氧气能反应生成二氧化氮,所以不能用排空气法收集,故B不合题意;
C、SO2气体的密度大于空气,应采用向上排空气法收集,故C不合题意;
D、氨气的密度小于空气,常温下和氧气不反应,且极易溶于水,所以可以用水吸收尾气,故D正确。
考点:考查气体的收集和尾气处理
点评:本题考查了气体的收集和尾气处理,难度不大。解题时应注意根据题目所给的装置,结合各种气体的物理性质综合分析。
8.下列实验操作、现象正确的是
实验现象
解释
A
KI淀粉溶液中通入Cl2,溶液变蓝
淀粉能与Cl2发生反应
B
胶体的微粒可以透过滤纸,不能透过半透膜
胶体的微粒直径介于1―100nm之间
C
用洁净玻璃棒蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色
溶液中有Na+、无K+
D
某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
是由于该溶液中含有SO42-
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A. Cl2具有氧化性,可与KI反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝色,故A错误;
B. 因胶体的微粒直径介于1~100 nm之间,可透过滤纸,不能透过半透膜,只有离子、小分子才可以透过半透膜,故B正确;
C. 钠离子的焰色反应呈黄色,但是对钾离子检验会造成干扰,钾离子的焰色反应要透过钴玻璃来观察,故C错误;
D. 硝酸能将SO32-氧化成SO42-,且白色沉淀也可能是氯化银,则原溶液中不一定含有SO42-,故D错误;
答案选B。
【点睛】本题侧重考查化学实验的要求与评价,D项是解答的易错点,检验硫酸根离子时需要注意加入的硝酸的氧化性,可能会干扰相关离子的检验,SO42-正确的检验方法是:取少许原溶液于试管中,滴加几滴稀盐酸,若无明显现象,再加入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则证明原溶液中有SO42-。
9.下列关于硫的叙述中不正确的是
A. 实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
B. 单质硫既有氧化性,又有还原性
C. SO2通入酸性高锰酸钾溶液中使之褪色说明SO2具有还原性
D. SO2通入饱和H2S溶液中析出浅黄色沉淀说明SO2具有氧化性
【答案】A
【解析】
【分析】
A. 硫黄不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳;
B. 硫元素的常见价态有-2价、0价、+4价和+6价;
C. 酸性高锰酸钾与二氧化硫会发生氧化还原反应;
D. SO2与H2S发生归中反应。
【详解】A. 因硫黄易溶于二硫化碳(CS2),实验室常用二硫化碳(CS2)除去附着在试管壁上的硫黄,故A项错误;
B. 单质硫的化合价位0价,可以被还原为-2价,也可被氧化为+4、+6等价态,则单质硫既有氧化性,又有还原性,故B项正确;
C. SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾会因与二氧化硫发生氧化还原反应而褪色,SO2
会被氧化为SO42-,具有还原性,故C项正确;
D. SO2与H2S发生的化学反应方程式为:SO2+2H2S = 3S↓+2H2O
10.由钠、镁、铝、锌四种金属单质中的两种组成的合金共11.5g,跟足量的盐酸反应产生11.2L氢气(标准状况),那么此合金中一定含有的金属是( )
A. Al B. Mg C. Na D. Zn
【答案】A
【解析】
【详解】计算与盐酸反应产生11.2L氢气所需要的各金属的质量:
列比例式:=,解得m(Na)=23g。
列比例式:=,解得m(Mg)=12g。
列比例式:=,解得m(Al)=9g。
列比例式:=,解得m(Zn)=32.5g。
根据平均值的思想,合金的质量应该介于两组分质量之间,只有Al的质量小于11.5g,所以合金中一定含有的金属是Al。答案选A。
【点睛】利用平均值思想解题时,首先要确定可用数值计算的物理量(如本题中“与盐酸反应产生11.2L氢气所需要的各金属的质量”),再分别计算各组分的物理量数值,最后根据混合物该物理量的数值(即平均值)介于组分数值之间来解决问题。
11.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. FeFeCl2Fe(OH)2
B. SSO3H2SO4
C. CaCO3CaOCaSiO3
D. NH3NOHNO3
【答案】C
【解析】
A、Fe与Cl2反应只生成FeCl3,故A错误;B、S与O2反应先生成SO2,故B错误;C、两步均能实现,故C正确;D、NO和水不反应,故D错误;故选C。
12.下列装置所示的实验中,不能达到实验目的是
A.长时间看到Fe(OH)2白色沉淀
B.证明ρ(煤油)< ρ(钠) < ρ(水)
C.探究氧化性:
KMnO4>Cl2>I2
D.比较NaHCO3、Na2CO3的热稳定性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
A、铁与稀硫酸反应氢气,氢气排出试管内的空气,能防止Fe(OH)2被氧化;
B、金属钠在水、煤油的界面上下移动;
C、KMnO4与浓盐酸反应放出氯气,氯气与KI反应生成碘单质;
D、加热时,大试管温度高、小试管温度低,温度高的先分解不能得出正确结论。
【详解】A、铁与稀硫酸反应氢气,氢气排出试管内的空气,能防止Fe(OH)2被氧化,长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,故A能达到实验目的;
B、金属钠在水、煤油的界面上下移动,能证明ρ(煤油)< ρ(钠) < ρ(水),故A能达到实验目的;
C、KMnO4与浓盐酸反应放出氯气,证明氧化性KMnO4>Cl2,氯气与KI反应生成碘单质,证明氧化性Cl2>I2,故C正确;
D、因碳酸氢钠不稳定,碳酸钠稳定,比较稳定性应将碳酸氢钠放在温度低的小试管中,故D不能达到实验目的。
13.某同学在实验室中用Ca(ClO)2代替MnO2制备Cl2,反应原理为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O.下列叙述不正确的是( )
A. 氧化剂为Ca(ClO)2,其中Cl元素被还原
B. 若有2molH2O生成,则反应中有2mol电子转移
C. 浓HCl在反应中起酸性和还原性的作用
D. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4
【答案】D
【解析】
【分析】
A、该反应中,次氯酸钙中氯原子得电子作氧化剂,盐酸中氯原子失电子作还原剂;
B、该反应中,1mol次氯酸钙反应得到2mol电子,盐酸失去2mol电子需要2mol盐酸作还原剂,生成2mol H2O。
C、根据氯元素的化合价变化来确定浓HCl的性质;
D、该反应中,1mol次氯酸钙反应得到2mol电子,盐酸失去2mol电子需要2mol盐酸作还原剂。
【详解】A、该反应中,次氯酸钙中氯原子得电子作氧化剂,发生还原反应,其中Cl元素被还原,故A正确;
B、该反应中,1mol次氯酸钙反应得到2mol电子,需要2mol盐酸作还原剂,生成2mol H2O,所以若有2molH2O生成,则反应中有2mol电子转移,故B正确;
C、该反应中,浓盐酸中的氯元素部分失去电子作还原剂,部分化合价不变,显示酸性,所以浓盐酸表现的性质是还原性和酸性,故C正确;
D、该反应中,1mol次氯酸钙反应得到2mol电子,需要2mol盐酸作还原剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故D错误 。
【点睛】本题考查氧化还原反应,明确元素的化合价变化是解答本题的关键,注意该反应中盐酸既表现还原剂又表现酸性,题目难度不大。
14.在标准状况下,将O2和NO2按1∶4的体积比充满干燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设烧瓶内溶液不扩散,最终烧瓶内溶液溶质的物质的量浓度为
A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】C
【解析】
【分析】
溶于水发生的反应是4NO2+O2+2H2O=4HNO3,根据n=V/Vm、c=n/V计算硝酸的浓度。
【详解】设烧瓶的体积为V L,由于O2和NO2的体积比为1∶4,所以NO2的体积为V L,由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知二者恰好反应,因此最终液体充满整个烧瓶,溶液体积为V L,NO2的物质的量为V L÷22.4 L·mol−1=V mol,所以硝酸的物质的量浓度为V mol÷V L=mol·L−1。答案选C。
15.标准状况下,某同学向 100 mL H2S 饱和溶液中通入SO2, 所得溶液 pH 变化如图所示。下列分析中,正确的是( )
A. ab 段反应是:SO2+ 2 H2S="3S↓+2" H2O
B. 亚硫酸是比氢硫酸更弱的酸
C. 原H2S溶液的物质的量浓度为0.05 mol•L-1
D. b 点对应的溶液导电性最强
【答案】A
【解析】
试题分析:A.ab段pH在增大,由酸性到中性,则发生的反应是SO2+2H2S=3S↓+2H2O,A正确;B.由图象可知恰好反应时消耗二氧化硫112mL,n(SO2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,由SO2+2H2S=3S↓+2H2O可知原溶液中硫化氢为0.01mol,通入336mL二氧化硫时,溶液中亚硫酸为0.01mol,亚硫酸的浓度与原氢硫酸浓度相等,二者都是二元酸,溶液中亚硫酸pH值更小,故亚硫酸的酸性比氢硫酸更强,B错误;C.由图可知,112mLSO2与硫化氢恰好完全反应,则n(SO2)=0.005mol,由方程式可知n(H2S)=0.01mol,则原H2S溶液的物质的量浓度为0.01mol÷0.1L=0.1mol/L,C错误;D.b点为中性,只有水,导电性最差,D错误;答案选A。
【考点定位】本题主要是考查硫元素化合物性质、化学反应图像等
【名师点晴】明确反应的原理以及图像的变化趋势是解答的关键,关于图像题需要注意:①看面:弄清纵、横坐标的含义。②看线:弄清线的变化趋势,每条线都代表着一定的化学反应过程。③看点:弄清曲线上拐点的含义,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。
16.限一种试剂,经过一次性实验就能鉴别Na2CO3 、(NH4)2SO4 、NH4Cl 、KNO3溶液,应选用
A. AgNO3 溶液 B. NaOH溶液 C. Ba(OH)2溶液 D. 盐酸
【答案】C
【解析】
试题分析:A、加入AgNO3溶液,Na2CO3溶液、(NH4)2SO4溶液、NH4Cl溶液都能生成沉淀,不能鉴别,A不合题意;B、加入NaOH溶液不能鉴别Na2CO3溶液、KNO3溶液,二者与NaOH溶液不反应,无明显现象,不能鉴别(NH4)2SO4溶液、NH4Cl溶液,二者都生成NH3,B不合题意;C、根据四种溶液中含有的离子可知,鉴别CO32-、SO42-离子可用Ba2+,鉴别NH4+离子可用OH-,所以加入Ba(OH)2溶液,Na2CO3溶液可生成白色沉淀,KNO3溶液不反应,无现象,与(NH4)2SO4溶液反应既产生白色沉淀,又有刺激性气体产生,NH4Cl溶液只产生刺激性气体,可鉴别,C符合题意;D、加入HCl与KNO3溶液、(NH4)2SO4溶液、NH4Cl溶液都不反应,无法鉴别,D不合题意,答案选C。
【考点定位】考查物质的性质、物质的鉴别
【名师点晴】进行物质的检验时,要依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理、验证即可,学习中注意把握物质的性质。
17. 把铁和铜加入到氯化铁、氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中,反应后铁有剩余则
A. 溶液中有Fe2+、Cu2+
B. 剩下的固体是Fe和Cu
C. 溶液中有Fe3+、Fe2+
D. 剩下的固体是Fe,无Cu
【答案】B
【解析】
试题分析:铁和铜加入到氯化铁、氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中,反应后铁有剩余,由于铁的还原性强,Cu 不会参与反应,并且铁会把氯化铜溶液中的铜置换出来,所以最后溶液就是FeCl2溶液,得到的固体是Fe和Cu 混合物,所以选B。
考点:氧化还原反应的先后,物质组成的推断
18.下列有关SO2的性质的探究实验报告记录的实验现象正确的是
A
无色
无色
无现象
无色溶液
B
红色
无色
白色沉淀
白色溶液
C
无色
无色
白色沉淀
无色溶液
D
红色
无色
白色沉淀
白色溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
二氧化硫为酸性氧化物,能够与水反应生成亚硫酸,所以a中溶液显酸性,颜色为无色;SO2具有漂白性,能够使品红褪色,所以b中溶液变为无色;SO2还具有还原性,能够被硝酸氧化生成硫酸根离子,硫酸钡离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,所以C中产生白色沉淀;二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸酸性弱于盐酸,所以二氧化硫与氯化钡溶液不反应,所以d中不会产生白色沉淀,答案选C。
19.某100 mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下(所加试剂均过量,气体全部逸出):
下列说法不正确的是( )
A. 原溶液一定存在CO32-和SO42-,一定不存在Fe3+
B. 原溶液一定存在Cl-,可能存在Na+
C. 原溶液中c(Cl-)≥0.1 mol·L-1
D. 若原溶液中不存在Na+,则c(Cl-)<0.1 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【分析】
加入氯化钡溶液,生成沉淀,一定含有碳酸根或是硫酸根中的至少一种,则该沉淀为BaSO4、BaCO3中的至少一种,沉淀部分溶解于盐酸,所以一定是BaSO4、BaCO3的混合物,一定存在CO32-、SO42-,硫酸钡沉淀是2.33g,物质的量是 = 0.01 mol,碳酸根离子的物质的量是 = 0.01
mol,因碳酸根和铁离子不共存,一定不存在Fe3+,所得到的滤液中加入氢氧化钠,出现气体,则为氨气,故原溶液中一定含有铵根离子,根据元素守恒可知,铵根离子的物质的量是 = 0.05 mol,根据溶液的电中性可判断钠离子与氯离子是否存在。
【详解】有上述分析可知:
A. 原溶液一定存在CO32-和SO42-,因Fe3+与CO32-不共存,则一定不存在Fe3+,故A项正确;
B. 根据溶液呈现电中性可知,原溶液一定存在Cl-,可能存在Na+,需要进行焰色反应才能确定是否含有Na+,故B项正确;
C. 阳离子所带正电荷的物质的量之和:因为铵根离子的物质的量为0.05 mol,阴离子所带负电荷的物质的量之和=0.01×2+0.01×2 = 0.04mol,所以原溶液中一定存在氯离子,且c(Cl−)⩾0.1mol⋅L−1,故C项正确;
D. 若原溶液中不存在Na+,根据电中性原则可知,n(Cl−) = 0.05 mol-0.04 mol = 0.01 mol,则c(Cl−) = 0.1mol⋅L−1,故D错误;
答案选D。
20.将12.8g铜片加入到100ml一定浓度的硝酸溶液中,铜片完全溶解,产生NO和NO2的混合气体4.48L(标准状况下);若向反应后的溶液中加入400ml、2mol/L NaOH溶液,能使溶液中的Cu2+恰好完全沉淀。下列说法不正确的是
A. 反应后溶液中剩余NO3-的物质的量为0.4mol
B. 原硝酸溶液的物质的量浓度为10mol/L
C. 铜片与硝酸反应过程中转移电子0.4mol
D. 混合气体中NO和NO2的体积之比为1︰1
【答案】A
【解析】
【分析】
A、反应后溶液中,溶质是NaNO3,根据元素守恒计算反应后溶液中剩余NO3-的物质的量;
B、根据氮元素守恒计算原硝酸溶液的物质的量浓度;
C、根据铜的物质的量计算转移电子的物质的量;
D、根据电子守恒、元素守恒计算NO和NO2的体积比;
【详解】A、向反应后的溶液中加入NaOH溶液,反应后溶液中的溶质是NaNO3,根据元素守恒0.4L2mol/L=0.8mol,故A错误;
B、根据氮元素守恒,原硝酸溶液的物质的量=反应后溶液中NO3-的物质的量+产生NO和NO2的物质的量=0.8mol+=1mol,原硝酸溶液的物质的量浓度为10mol/L,故B正确;
C、反应中转移电子的物质的量=0.4mol,故C正确;
D、NO和NO2的物质的量分别是xmol、ymol,根据元素守 ①,根据得失电子守恒 ②;联立①②,解方程组的x=0.1、y=0.1,所以混合气体中NO和NO2的体积之比为1︰1,故D正确。
【点睛】本题借助铜和硝酸的反应考查了得失电子数守恒、质量守恒等在化学计算中的应用,应注意的是在铜和硝酸反应时,硝酸表现酸性,又表现氧化性。
21.(1)0.3 mol NH3分子中所含原子数与________个H2O分子中所含原子数相等。
(2)0.1 mol/L Al2(SO4)3溶液100mL与0.3mol/LK2SO4溶液200mL混合,则所得溶液中硫酸根离子的物质的量浓度为__________。(混合后,忽略体积变化)
(3)相同质量的SO2、SO3的氧原子的个数之比为________。
(4)液态化合物在一定量的氧气中恰好完全燃烧,反应方程式为:XY2(l)+3O2(g)=XO2(g)+2YO2(g)冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是336mL,密度是2.56g/L.
①反应前O2的体积是_____mL(标准状况),化合物XY2的摩尔质量是_____.
②若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3:16,则X、Y两元素分别为_____和_____(写元素符号).
【答案】 (1). 0.4NA (2). 0.3mol/L (3). 5:6 (4). 336 (5). 76g/mol (6). C (7). S
【解析】
【分析】
(1)根据氨气和水分子含有的原子个数分析计算;
(2)根据溶液中硫酸根离子的物质的量和溶液的体积结合c=n/V计算;
(3)根据n=m/M、N=nNA结合二者的组成分析;
(4)①根据反应的方程式和质量守恒定律解答;
②根据X与Y的质量之比结合化学式计算二者的相对原子质量,据此判断元素名称。
【详解】(1)0.3mol氨气含有原子的物质的量=0.3mol×4=1.2mol,与0.3mol氨气所含原子数相等的H2O的物质的量=1.2mol÷3=0.4mol,故水分子数目为0.4NA;
(2)0.1 mol/L Al2(SO4)3溶液100mL与0.3mol/LK2SO4溶液200mL混合,混合溶液中含有硫酸根离子的物质的量为0.1 mol/L×3×0.1L+0.3mol/L×0.2L=0.09mol,则所得溶液中硫酸根离子的物质的量浓度=0.09mol÷0.3L=0.3mol/L;
(3)假设质量均为1g,则SO2、SO3的物质的量之比是1/64;1/80=5:4,所以含有氧原子数之比为:5×2:4×3=5:6;
(4)①由XY2(l)+3O2(g)=XO2(g)+2YO2(g)可知,反应前后气体体积相同,则反应前O2的体积是336mL;生成物总物质的量为n(XO2)+n(YO2)=0.336L÷22.4L/mol=0.015mol,根据方程式可知n(XO2):n(YO2
)=1:2,则n(XO2)=0.005mol,n(YO2)=0.01mol,总质量为:m(XO2)+m(YO2)=0.336L×2.56g/L=0.86g。根据质量守恒可知:m(XY2)+m(O2)=m(XO2)+m(YO2)=0.86g,m(O2)=0.015mol×32g/mol=0.48g,m(XY2)=0.86g-0.48g=0.38g,又n(XY2)=n(XO2)=0.005mol,则M(XY2)=0.38g÷0.005mol=76g/mol;
②在XY2分子中X、Y两元素的质量之比为3:16,则1molXY2分子中X的质量为76g×3/19=12g,Y的质量为76g-12g=64g,由1molXY2分子中含有1molX,2molY,所以X的相对原子质量为12,Y的相对原子质量为64÷2=32,则X为C元素,Y为S元素。
【点睛】解答本题需要熟练掌握物质的量的计算公式。本题的易错点和难点为(4),根据生成物(混合物)的体积和密度可以求出混合物的质量,再根据质量守恒定律分析解答,在判断元素种类时,需要借助于常见元素的相对原子质量判断。
22.“84消毒液”能有效杀灭甲型H1N1病毒,某同学购买了一瓶“威露士”牌“84消毒液”,并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息:“84消毒液”:含25%NaClO、1000 mL、密度 1.192 g·cm−3,稀释100倍(体积比)后使用。请根据以上信息和相关知识回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为________mol·L−1。
(2)该同学取100 mL“威露士”牌“84消毒液”稀释后用于消毒(假设稀释后溶液密度为1 g·cm−3 ),稀释后的溶液中c(Na+)=________mol·L−1。
(3)一瓶“威露士”牌“84消毒液”能吸收空气中________L的CO2(标准状况)而变质。(已知:CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO)
(4)该同学参阅“威露士”牌“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL、0.2 mol·L−1 NaClO的消毒液。
①需要的玻璃仪器_______________________。
②利用购买的商品NaClO来配制可能导致结果_______(偏高,偏低,无影响)。
③需要称量的NaClO固体质量为____________克。
【答案】 (1). 4 (2). 0.04 (3). 44.8 (4). 500mL容量瓶,烧杯,玻璃棒,胶头滴管 (5). 偏低 (6). 149
【解析】
【分析】
(1)根据c=1000ρω/M计算该溶液的物质的量浓度;
(2)根据稀释过程中溶质的物质的量不变分析解答;
(3)根据次氯酸钠和二氧化碳反应的方程式计算消耗二氧化碳的体积;
(4)根据配制过程分析需要的仪器;根据购买的商品NaClO可能部分变质导致NaClO减少分析;应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出480 mL即可,根据m=cVM计算次氯酸钠质量。
【详解】(1)该溶液的物质的量浓度=1000ρω/M=1000×1.192×25%/74.5 mol·L-1=4.0mol/L;
(2)稀释100倍后,溶液中NaClO浓度应该是浓溶液的1/100,为0.04mol/L,根据钠原子守恒得c(Na+)=c(NaClO)=0.04mol/L;
(3)一瓶“84消毒液”含有n(NaClO)=1 L×4.0 mol•L-1=4.0 mol,根据反应CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO可知需要CO2的物质的量为2.0 mol,即标准状况下V(CO2)=2.0 mol×22.4 L•mol-1=44.8 L;
(4)①配制过程一般是计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,则需要的玻璃仪器有500mL容量瓶,烧杯,玻璃棒,胶头滴管;
②由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以商品NaClO可能部分变质导致NaClO减少,配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低;
③应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出480 mL即可,所以需要NaClO的质量为:0.5 L×4.0 mol•L-1×74.5 g•mol-1=149 g。
【点睛】本题考查一定物质的量浓度溶液的配制、注意题干中次氯酸钠和二氧化碳、水反应生成碳酸钠而不是碳酸氢钠,为易错点,注意题干信息的应用。
23.某兴趣小组利用以下装置制备氮化镁并探究氮化镁的某些性质。
已知:氮化镁易跟水发生反应;装置B中发生的主要反应为:3Br2+2NH3=6HBr+N2、HBr+NH3=NH4Br。
实验步骤及现象:
①连接仪器并检查装置的气密性。
②通入惰性气体。
③打开分液漏斗活塞,观察到B中浓溴水颜色变浅至褪色,C中产生无色气泡。
④点燃酒精灯,观察E中固体变成了黄绿色。
回答下列问题:
(1)A装置中仪器a的名称为______,通入惰性气体的目的是__________________。
(2)装置C的作用是______________________。
(3)D装置中的P2O5是一种非氧化性的酸性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是______。
a.NH3 b. HI c. SO2 d. CO2
(4)E装置中发生反应的化学方程式为:___________________________。
(5)此装置中存在着明显缺陷,你的改进措施是_________________________。
【答案】 (1). 分液漏斗 (2). 排除装置中的空气 (3). 吸收氮气中混有的HBr(Br2)气体 (4). b (5). N2+3MgMg3N2 (6). 在E后连接装有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入E装置中
【解析】
【分析】
本题是制备氮化镁的实验设计题,整个流程依次是先制取氨气,利用溴氧化氨气得氮气,用氢氧化钠溶液除挥发的溴,再用五氧化二磷干燥氮气,最后在加热的情况下镁与氮气反应生成氮化镁,结合题干中的问题分析解答。
【详解】(1)A装置中仪器a的名称为分液漏斗;为防止镁带与氧气反应,因此需要通入惰性气体,排出装置中的空气,提供无氧环境,避免副产物的生成,即通入惰性气体的目的是排除装置中的空气。
(2)溴易挥发,生成的氮气中含有溴蒸汽以及溴化氢,则装置C的作用是吸收氮气中混有的HBr(Br2)气体,防止副反应的发生;
(3)NH3能与酸反应,HI具有强还原性,故氨气不能用浓硫酸干燥,也不能用五氧化二磷干燥, HI不能用浓硫酸干燥,但能用五氧化二磷干燥,CO2和SO2都可以用二者干燥,故答案为b;
(4)E中发生反应的化学方程式为N2+3MgMg3N2;
(5)由于氮化镁易跟水发生反应,所以为防止氮化镁水解,在E装置后要接一个干燥装置,防空气中的水蒸汽进入E装置。
24.(1)K2Cr2O7 + 14HCl= 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑+ 7H2O (用“单线桥”表示电子转移的方向和数目)___,氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____________。
(2)______mol H2O中共含有9.03×1022个原子,其质量为_______。
(3)配平下列氧化还原反应方程式:___KMnO4+___H2S+__H2SO4(稀) —__MnSO4+__S↓+__K2SO4+__H2O
(4)Cl2是一种有毒气体,如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏,有关反应的化学方程式为:3Cl2(气)+8NH3(气)=6NH4Cl(固)+N2(气),若反应中消耗Cl2 1.5 mol, 则被氧化的NH3在标准状况下的体积为______ L。
【答案】 (1). (2). 3:2 (3). 0.05 (4). 0.9 (5). 2 5 3 2 5 1 8 (6). 22.4
【解析】
【分析】
(1)根据方程式确定转移电子数目,单线桥由提供电子的物质(元素)指向得电子的物质(元素);据化合价变化判断还原产物、氧化产物,根据方程式判断氧化产物与还原产物的物质的量之比;
(2)根据n=N/NA计算9.03×1022个原子的物质的量,结合1个水分子含有原子数目计算水的物质的量,根据m=nM计算水的质量;
(3)根据元素的化合价变化情况利用电子得失守恒以及原子守恒配平;
(4)被氧化的氨气生成氮气,根据方程式利用氯气的物质的量计算生成氮气的物质的量,再根据氮原子守恒计算被氧化的氨气的物质的量,根据V=nVm计算被氧化的氨气的体积。
【详解】(1)反应中Cr元素化合价降低,元素化合价由+6价降低为+3价,氯元素化合价从-1价升高到0价,反应中共转移电子数为6e-,用单线桥法标出电子转移的方向和数目可表示为;K2Cr2O7所含的Cr元素化合价降低,K2Cr2O7为氧化剂,根据化合价变化可知,CrCl3是还原产物、Cl2是氧化产物,根据方程式可知氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:2;
(2)9.03×1022个原子的物质的量为=0.15mol,1个水分子含有3个原子,故水的物质的量为0.15mol÷3=0.05mol,故水的质量为0.05mol×18g/mol=0.9g;
(3)反应中KMnO4→MnSO4,Mn元素化合价由+7降低为+2,共降低5价,H2S→S,S元素化合价由-2价升高为0价,共升高为2价,化合价升降最小公倍数为10,故KMnO4的系数为2,H2S的系数为5,再根据原子守恒配平其它物质的系数,配平后方程式为:2KMnO4+5H2S+3H2SO4(稀)=2MnSO4+5S↓+K2SO4+8H2O;
(4)被氧化的氨气生成氮气,根据方程式可知生成氨气的物质的量为1.5mol÷3=0.5mol,根据氮原子守恒可知被氧化的氨气的物质的量为0.5mol×2=1mol,故被氧化的氨气的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L。
【点睛】本题考查氧化还原反应基本概念、配平、计算与电子转移表示方法等。注意从元素化合价的角度判断氧化还原反应的相关概念,注意电子得失守恒的灵活应用。本题的易错点为(1),注意单线桥法与双线桥的区别。