第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题(含解析) 2022-2023高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试题
一、单选题(共12题)
1.光化学烟雾通常呈现淡蓝色,其主要成分及简单形成机理如图所示。下列说法错误的是
A.光化学烟雾有强氧化性
B.氮氧化物还可引发酸雨等污染问题
C.光化学烟雾成分中含有烃和烃的衍生物
D.光化学烟雾呈现淡蓝色是因为含有NO2
2.化学与社会、科学、技术环境密切相关。下列说法不正确的是
A.75%的酒精、84消毒液都能杀死新冠病毒及消毒原理不同
B.水泥、玻璃、青花瓷,水晶、玛瑙、分子筛都属于硅酸盐工业产品
C.人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,及主要成分是氧化铝
D.护肤霜中甘油做保湿剂是利用了丙三醇的吸水性
3.五氟化碘(IF5)是重要的卤氟化物,IF5可与水反应IF5+3H2O=HIO3+5HF,生成的HIO3与KI在酸性下生成游离碘IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O。用标准硫代硫酸钠溶液滴定碘发生反应2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI即可分析IF5含量,若已知滴定耗用硫代硫酸钠的物质的量为0.3mol,则分析的试样中IF5的物质的量为
A.0.05mol B.0.2mol C.0.lmol D.0.3mol
4.下列解释事实的方程式不正确的是
A.NH3遇HCl产生白烟:NH3+HCl=NH4Cl
B.稀硫酸滴在铁片上:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
C.氯化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++ SO=BaSO4↓
D.Cu与稀HNO3混合产生无色气体:Cu+2NO+4H+ =Cu2++2NO2↑+2H2O
5.用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,5.6L NO和5.6L O2混合后的分子总数为0.5NA
B.1mol Na2O2固体中含离子总数为4NA
C.7.1gCl2与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA
D.在标准状况下,22.4LCH4与18gH2O所含有的电子数均为10NA
6.下列说法正确的是
A.将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡静置,可观察到下层液体呈紫色,证明Br2的氧化性强于I2
B.SO2能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色,证明SO2具有漂白性
C.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
7.下列关于褪色原理叙述正确的是
A.SO2可使溴水褪色,体现了SO2的漂白性
B.Cl2可使湿润的有色布条褪色,说明Cl2具有漂白性
C.活性炭可以吸附有色物质,是因为活性炭可以与有色物质发生化合反应
D.向酸性KMnO4溶液中通入足量SO2气体,KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性
8.下列实验对应的离子方程式正确的是
选项 实验操作 离子方程式
A 白醋浸泡鸡蛋壳
B 铜片放进浓硝酸
C 铁和稀盐酸反应,产生无色气体
D 将和按体积比1∶1通入水中
A.A B.B C.C D.D
9.下列各组离子在的溶液中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
10.三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是
A.在转化过程中,氮元素均被还原
B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C.还原过程中生成0.1 mol ,转移0.5 mol电子
D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
11.一定质量的Fe和Cu的混合物中加入一定量的稀硝酸并微热,充分反应后剩余金属a g,再向其中加入一定量的稀硫酸并加热,充分振荡后剩余金属b g。下列推断中正确的是
A.加入稀硫酸前,溶液中一定有Cu2+ B.a可能大于b
C.a一定大于b D.最终溶液中可能有Fe3+
12.下列物质能使品红溶液褪色,其中是利用强氧化性漂白的是
①活性炭 ②过氧化钠 ③氯水 ④二氧化硫 ⑤臭氧
A.①③④ B.②③⑤ C.①②③④ D.②③④⑤
二、非选择题(共10题)
13.烟气(主要污染物SO2、NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中SO2、NOx的是环境保护的重要课题。
(1)氨水法脱硫就是用足量的氨水将烟气中的SO2吸收,生成的盐再进一步氧化成硫酸铵。写出上述处理过程中发生反应的化学方程式______、______。
(2)用亚硫酸钠吸收法可实现SO2的循环使用,步骤如下:第一步,用亚硫酸钠溶液吸收SO2;第二步,加热吸收液,使之重新生成亚硫酸钠。写出上述处理过程中发生反应的化学方程式______、______。
(3)可以氨气还原法处理NOx,生成无污染的N2。写出氨气与NO2发生反应的化学方程式______。
(4)环保部门为测定某硫酸厂周围空气中SO2的体积分数,做了如下实验:取标准状况下的空气2.000L(含N2、O2、CO2、SO2等),缓慢通过足量溴水,在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.466g。试回答:
①加入过量BaCl2溶液的目的是______。
②该空气样品中SO2的体积分数为______。
14.硅在无机非金属材料中,扮演着主要角色,请利用相关知识回答下列问题:
(1)硅有非常重要的用途,请写出其中的一种:_________________________________。
(2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜为+2价),下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是________。
A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B.性质稳定,不易脱色
C.x等于6
D.易溶解于强酸和强碱
(3)工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图如下:
①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行,写出该反应化学方程式:________________。
②SiCl4极易水解,在空气中生成烟尘和白雾,推测书写其水解的化学方程式为____________________。
③在流化床反应的产物中,除SiCl4外,还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等,有关物质的沸点数据如下表,分离SiCl4和其他杂质的方法为________。
物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4
沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9
15.化学与我们的生活、生产、环境、资源利用等息息相关。回答下列问题:
(1)大气中下列气体含量的升高会对环境产生一定的影响,用物质的序号填空,过量会导致温室效应加剧的主要物质是_______,会造成酸雨的物质是_______,会导致光化学烟雾的物质是_______。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③氮氧化物NOx
(2)电子工业常用质量分数为30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式_______。
(3)饮用水消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一,漂白粉是常用的消 毒剂,其有效成分是_______ (填化学式)。Cl2是传统的自来水消毒剂,而ClO2是新型的自来水消毒剂,这两种消毒剂消毒完成后,氯元素均以Cl—形式存在。现要消毒1.00 m3生活污水,分别用Cl2和ClO2来消毒处理,所耗Cl2与ClO2的质量比值为 _______ (保留小数点后2位)。
16.按要求填空:
(1)写出符合Mg+2H+=Mg2++H2↑的一个化学方程式___________。
(2)同类物质常常具有许多共性,二氧化硫(SO2)和二氧化碳同为酸性氧化物,试根据二氧化碳的性质,推测少量二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式。___________。
(3)实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,其反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
①用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目:___________。
②在该反应中,如有标准状况下22.4LCl2生成,被氧化的HCl的物质的量是___________,转移电子的数目是___________。
17.现有一定量的Cu和CuO混合物,向其中加入0.6L 2.0mol/L稀硝酸,混合物完全溶解,同时生成4. 48L NO(标准状况)。向所得溶液中加入一定体积1. 0mol/LNaOH溶液,恰好使Cu2+沉淀完全,沉淀经洗涤、充分灼烧后得32. 0g固体。试计算:
(1)原混合物中CuO的质量_______;
(2)加入NaOH溶液的体积_______。
18.已知空气组成(体积分数)N2:0.800,O2:0.200,氨空气氧化后的混合气体组成如下(高温下NO与O2可以共存)NO:16 mol;O2:7.00 mol;H2O:24.5 mol;N2:112 mol。
完成下列计算:
(1)该混合气体中NO全部转化为HNO3,需要___________摩尔O2 。
(2)参加反应的空气的体积是___________升。(标准状况下)
(3)向该混合气体中添加空气使NO完全转化为 HNO3,转化后剩余气体中(不含H2O)氧气体积分数为0.0500。添加空气多少摩尔?___________
(4)该混合气体的组成表明NH3氧化产生的NO超过16 mol,有部分NO已和O2、H2O 反应转化为HNO3。这部分NO是多少摩尔? _______
19.200 mL NaOH与的混合液中含,现用此混合液处理尾气,吸收一定量氯气后经检测吸收液中的溶质只有3种钠盐。现往吸收液滴加足量溶液,产生白色沉淀,再滴加足量稀盐酸,白色沉淀减少,剩余白色沉淀质量为2.33g。求原溶液中NaOH和的物质的量之比_______。(写出简要的计算过程)
20.某课外活动小组在实验室用如图所示装置制取氨并验证氨的某些性质,请回答。
(1)写出此实验中制氨的化学方程式:___________。
(2)实验进行一段时间,观察到硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色,盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色,同时有氮气生成。这个反应说明氨具有___________(填字母代号)。
A.碱性 B.还原性 C.氧化性 D.不稳定性
(3)装置E的作用是___________,装置F的作用是___________,E中的碱石灰___________(填“能”或“不能”)换成CaCl2。
21.铜片与浓硝酸反应后溶液呈现鲜草绿色,小组同学探究其成因。
(1)铜片溶解的化学方程式为_______。
【初步实验】
甲同学提出猜想:仅仅是因为气体溶解后,溶液颜色和气体颜色叠加形成鲜草绿色,进行实验1-1及1-2予以验证。
实验1-1:取反应后混合液于一支试管内,按一定的气体流速将和混合气体通入,有大量红棕色气体逸出,约后溶液转为蓝色。
实验1-2:取反应后混合液于另一支试管内,按与实验1-1中相同的气体流速将空气通入,有大量红棕色气体逸出,约后溶液转为蓝色。
(2)乙同学根据以上2个实验现象证明甲同学猜想不成立,理由是_______。
【深入研究】
分别向四支试管内依次加入下列试剂后,同时插入铜丝并记录实验现象,如下表。
编号 浓硝酸/ 蒸馏水/滴 /滴 尿素溶液/滴 现象
2-1 1 0 0 0 快速反应,异常剧烈,溶液为鲜草绿色
2-2 1 3 0 0 快速反应,异常剧烈,溶液为鲜草绿色
2-3 1 0 3 0 反应较慢,溶液为蓝色,没有绿色出现
2-4 1 0 0 3 反应较慢,溶液为蓝色,没有绿色出现
已知:①尿素的化学式为,其中C的化合价为价
②该条件下,浓硝酸与尿素溶液不反应
③金属和浓硝酸反应过程中有生成,可大大加快金属与浓硝酸反应的速率。其原理为:
第一步:
第二步:
第三步:
(3)补全上述原理的第二步反应:_______。
(4)因为发生化学反应:_______,因此实验2-4中反应速率较慢。上述实验可以说明反应过程中的对反应速率有一定影响。丙同学设计实验3,能证明反应混合液的鲜草绿色也与也有关。
(5)实验3:向一支试管内加入5滴稀,加入溶液振荡后再滴加溶液,现象是_______。
(6)实验2-3和实验2-4分别证明了具有_______性、_______性,这与其核心元素化合价密切相关。
(7)解释实验1-1和1-2的现象差异_______。
22.晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅;②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si+3HCl=SiHCl3+H2)③SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,已知SiHCl3能与水强烈反应,在空气中易自燃。
请回答:
(1)第一步制取硅的化学方程式___。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃),提纯SiHCl3可采用___的方法。
(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去):
①装置B中的试剂是____,装置C需水浴加热,目的是___。
②反应一段时间后,装置D中可观察到有晶体硅生成,装置D不能采用普通玻璃管的原因是___,D中发生的反应的化学方程式是___。
③为保证实验的成功,操作的关键除题中已告知的之外,你认为最重要的还有:___,___。(答出两点)。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是__。
a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液e.Na2SO3溶液.
参考答案:
1.D
A.光化学烟雾中的臭氧、NO2、过氧乙酰硝酸酯都有强氧化性,故A正确;
B.氮氧化物还可引发酸雨、臭氧层空洞等污染问题,故B正确;
C.光化学烟雾成分中含有碳氢化合物和烃的衍生物,碳氢化合物即烃类,醛、酮、过氧乙酰硝酸酯都属于烃的衍生物,故C正确;
D.NO2是红棕色气体,光化学烟雾呈现淡蓝色是由于光的折射和反射,故D错误。
答案选D。
2.B
A.75%的酒精的消毒原理是使蛋白质变性,84消毒液的主要成分是次氯酸钠具有强氧化性,能起到杀菌消毒的作用,原理不同,A项正确;
B.水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅,属于氧化物,不是硅酸盐,不属于硅酸盐工业产品,B项错误;
C.人造刚玉的主要成分是氧化铝,C项正确;
D.甘油是含有羟基数目较多的多羟基醇,具有吸水性,可作护肤保湿剂,D项正确;
答案选B。
3.A
首先根据题意找出IF5与硫代硫酸钠的物质的量关系,然后用关系式法计算求解。
根据题干的方程式:IF5+3H2O=HIO3+5HF、IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O、2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可知关系式:IF5——HIO3——3I2——6Na2S2O3,由于在反应过程中消耗硫代硫酸钠0.3mol,则分析的试样中IF5的物质的量是n(IF5)==,所以选项A符合题意,
故合理选项是A。
4.D
A.NH3与HCl反应生成NH4Cl,NH4Cl为白色固体小颗粒,故形成白烟现象,对应方程式为NH3+HCl=NH4Cl,A正确;
B.Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2,实质是Fe与H+反应产生H2,对应离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,B正确;
C.BaCl2与稀硫酸反应生成BaSO4和HCl,实质是Ba2+与反应生成BaSO4沉淀,对应离子方程式为:Ba2++=BaSO4↓,C正确;
D.Cu与稀硝酸反应产生NO,而不是NO2,对应离子方程式为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,D错误;
故答案选D。
5.D
A.5.6L NO和5.6L O2混合后反应生成NO2,分子总物质的量小于0.5mol,分子数小于0.5NA,A错误;
B.1mol Na2O2固体中含2molNa+和1mol,离子总数为3NA,B错误;
C.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,7.1gCl2与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.1NA,C错误;
D.标准状况下22.4LCH4物质的量为1mol,含有电子数为10NA,18gH2O物质的量也为1mol,含有电子数为10NA,D正确;
故答案选D。
6.A
A.将少量溴水加入KI溶液中,发生:Br2+2KI=2KBr+I2,再加入CCl4,振荡静置,可观察到下层液体呈紫色,是碘的四氯化碳溶液,证明Br2的氧化性强于I2,故A正确;
B.二氧化硫具有漂白性的原理是SO2与H2O反应生成H2SO3,H2SO3和有机色素结合,生成了不稳定的无色化合物。SO2能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色,SO2被氧化成硫酸根离子,证明SO2具有还原性,故B错误;
C.3SO2+2NO+2H2O+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO+4H+,三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,所以SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液得到的只有BaSO4沉淀,故C错误;
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,说明氯水具有氧化性,故D错误;
故选A。
7.D
A.SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,SO2可使溴水褪色,体现了SO2的还原性,故A错误;
B.Cl2没有漂白性,Cl2可使湿润的有色布条褪色,是因为氯气和水反应的产物次氯酸具有漂白性,故B错误;
C.活性炭可以吸附有色物质,是因为活性炭具有疏松多孔的结构,故C错误;
D.SO2能被酸性高锰酸钾溶液氧化,向酸性KMnO4溶液中通入足量SO2气体,KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性,故D正确;
选D。
8.D
A.白醋浸泡鸡蛋壳,反应的离子方程式为,故A错误;
B.铜片放进浓硝酸生成硝酸铜、二氧化氮、水,反应的离子方程式是,故B错误;
C.铁和稀盐酸反应,生成氯化亚铁和氢气,反应的离子方程式是,故C错误;
D.将和按体积比1∶1通入水中生成硫酸和盐酸,反应的离子方程式是,故D正确;
选D。
9.C
A.的溶液显酸性,存在大量,与反应生成弱酸HClO,不属于氧化还原反应,A不合题意;
B.与生成,分解得到、,不属于氧化还原反应,B不合题意;
C.酸性条件下,分别将、氧化成、,属于氧化还原反应,C符合题意;
D.、、分别与反应生成CuS沉淀、FeS沉淀和气体,不属于氧化还原反应,D不合题意;
故选C。
10.D
A.根据图示可知,NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中,N元素化合价升高被氧化,故A错误;
B.根据图示可知,BaO为催化剂,NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时,BaO参与储存N元素,故B错误;
C.还原过程中生成0.1 mol N2,转移电子的物质的量为0.1 mol×(5-0)×2=1 mol,故C错误;
D.整个过程中,CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2,说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化,故D正确;
故选D。
11.C
一定质量的Fe和Cu的混合物中加入一定量的稀硝酸并微热,充分反应后剩余金属a g,则发生反应为3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,3Cu+8HNO3=Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,剩余固体为Cu或者Fe和Cu,当剩余固体为Cu时溶液中可能含有Fe2+或者Cu2+和Fe2+,当剩余固体为Fe和Cu时溶液中只含Fe2+,加入稀硫酸后,则继续发生离子方程式:3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O或者3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,总之固体质量进一步减小,据此分析解题。
A.由分析可知,加入稀硫酸前,溶液中不一定有Cu2+ ,可能含有Cu2+和Fe2+,或者只含Fe2+,A错误;
B.由分析可知,加入稀硫酸之后,固体继续溶解,质量进一步减小,即a一定大于b,B错误;
C.由B项分析可知,a一定大于b,C正确;
D.由于最终仍然有固体剩余,剩余固体一定含有Cu,Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故最终溶液中不可能有Fe3+,D错误;
故答案为:C。
12.B
①活性炭能使品红溶液褪色,是运用了活性炭的吸附性,①不符合题意;
②过氧化钠能使品红溶液褪色,是运用了过氧化钠的强氧化性,②符合题意;
③氯水中的次氯酸具有强氧化性,次氯酸能使品红溶液褪色是利用其强氧化性,③符合题意;
④二氧化硫能使品红溶液褪色是利用二氧化硫和有色物质化合成无色物质,④不符合题意;
⑤臭氧能使品红溶液褪色,是运用了臭氧的强氧化性,⑤符合题意;
②③⑤符合题意,答案选B。
13. 2NH3+SO2+H2O =(NH4)2SO3 2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4 Na2SO3+SO2+H2O =2NaHSO3 2NaHSO3 Na2SO3+SO2↑+H2O 8NH3+6NO2 =7N2+12H2O 使 完全沉淀 2.24%
根据氧化还原原理进行方程式配平;空气缓慢通过足量溴水,二氧化硫与溴水反应生成硫酸,加入过量的BaCl2溶液,产生硫酸钡白色沉淀,根据元素守恒计算质量分数。
(1)氨水法脱硫就是用足量的氨水将烟气中的SO2吸收,生成的盐再进一步氧化成硫酸铵。根据题目表达,上述处理过程中发生反应的化学方程式2NH3+SO2+H2O =(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4。
(2)用亚硫酸钠吸收法可实现SO2的循环使用,步骤如下:第一步,用亚硫酸钠溶液吸收SO2,发生反应的化学方程式Na2SO3+SO2+H2O =2NaHSO3;第二步,加热吸收液,使之重新生成亚硫酸钠,发生反应的化学方程式2NaHSO3Na2SO3+SO2↑+H2O。
(3)氨气还原法处理NOx,生成无污染的N2。根据氧化还原反应原理氨气与NO2发生反应的化学方程式8NH3+6NO2=7N2+12H2O。
(4)取标准状况下的空气2.000L(含N2、O2、CO2、SO2等),缓慢通过足量溴水,二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,2H2O+SO2+Br2=4H++SO42-+2Br-,在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液,产生硫酸钡白色沉淀,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.466g。
①加入过量BaCl2溶液的目的是使 完全沉淀。
②0.466g硫酸钡沉淀的物质的量为0.002mol,根据元素守恒可知,硫元素的物质的量为0.002mol,即原空气中二氧化硫0.002mol,在标准状况下,体积为0.002mol×22.4L/mol=0.0448L,即该空气样品中SO2的体积分数为。
14. 制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等(回答其中一种即可) D 2C+SiO22CO↑+Si SiCl4+3H2O===H2SiO3↓+4HCl 蒸馏(精馏)
(1)硅位于金属和非金属分界线附近,常用作半导体材料,为无机非金属材料的主角,计算机芯片的主要成分为单质硅,太阳能电池的主要成分是硅单质,所以硅可制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等,
因此,本题正确答案是:制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等;
(2)A. 硅酸盐用氧化物形式表示时,书写顺序为:活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水,所以硅酸铜钡用氧化物形式表示:,所以A选项是正确的;
B.硅酸盐性质均比较稳定,不容易褪色,所以B选项是正确的;
C. 在硅酸铜钡中的铜元素化合价为+2,硅元素化合价为+4,氧元素的化合价为-2价,钡元素的化合价为+2价,则由化学式为,根据化合物中正负化合价的代数和为0可得:,计算得出x=6,所以C选项是正确的;
D. 是瓷器的一种颜料,瓷器耐酸耐碱耐腐蚀,所以不与强酸、强碱反应,故D错误;
因此,本题正确答案是:D;
(3)①石英砂的主要成分是二氧化硅,制备粗硅发生置换反应, 2C+SiO22CO↑+Si;
②水解生成硅酸和氯化氢,反应的方程式为: SiCl4+3H2O===H2SiO3↓+4HCl,因此,本题正确答案是: SiCl4+3H2O===H2SiO3↓+4HCl;
③利用沸点的不同提纯属于蒸馏,(沸点57.6℃)中含有少量 (沸点33℃)和 (离子化合物沸点很高), (沸点8.2℃)、 (沸点-30.4℃)、因为沸点差别较大,可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质,因此,本题正确答案是:精馏(或蒸馏)。
15.(1) ① ②③ ③
(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(3) Ca(ClO) 2 2.63:1
【解析】(1)
二氧化碳对太阳辐射吸收很少,却能强烈地吸收地面辐射,会导致温室效应加剧;酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,二氧化硫、氮氧化物遇水生成酸,会造成酸雨;氮的氧化物在阳光(紫外线)作用下发生光化学反应,导致光化学烟雾,故答案为:①;②③;③;
(2)
氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(3)
漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙;设消耗氯气和二氧化氯的质量分别为m1、m2,由题意可知,氯气和二氧化氯消毒1.00 m3生活污水时,反应转移电子数目相等,则由反应转移电子的物质的量相等可得:×2=×5,解得m1:m2=2.63:1,故答案为:2.63:1。
16. Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ H2O 2mol 2×6.02×1023
(1)Mg+2H+=Mg2++H2↑表示镁与强酸反应生成氢气的反应,据此书写反应的化学方程式;
(2)少量二氧化硫与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙沉淀,据此书写反应的化学方程式;
(3)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O反应中锰元素化合价由+4价降低到+2价,做氧化剂得2e-,氯元素化合价由-1价变化为0价,做还原剂,盐酸在反应中既表现还原性又表现酸性,据此分析解答。
(1)Mg+2H+=Mg2++H2↑表示镁与强酸反应生成氢气的反应,反应的化学方程式可以为Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑,故答案为:Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑;
(2)少量二氧化硫与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙沉淀,反应的化学方程式为SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ H2O,故答案为:SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ H2O;
(3)①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O反应中锰元素化合价由+4价降低到+2价,做氧化剂得2e-,氯元素化合价由-1价变化为0价,做还原剂,失2e-,电子转移的方向和数目用单线桥法表示为,故答案为:;
②标准状况下22.4LCl2的物质的量为=1mol,根据方程式MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,可知盐酸在反应中既表现还原性又表现酸性,4mol氯化氢参加反应,只有2mol氯化氢中-1价的氯变化为0价,失去2mol电子,转移电子的数目为2×6.02×1023,因此生成1mol氯气,被氧化的HCl为2mol,另外2mol氯化氢表现为酸性,故答案为:2mol;2×6.02×1023。
17. 8.0g 1.0L
(1)4. 48LNO(标准状况)物质的量为:4.48L/22. 4L·mol-1 =0.2mol
根据得失电子守恒知:原混合物中n(Cu) - (0. 2mol × 3)/2=0.3mol
灼烧所得32. 0g为CuO,n(CuO) =32. 0g/80g·mol-1 =0.4mol
根据铜元素守恒知:原混合物中n(CuO)=0.4mol -0. 3mol=0. 1mol
原混合物中CuO的质量为;0.1mol ×80g/mol=8. 0g
(2)0. 6L.2.0mol/L稀硝酸中含HNO3的物质的量为:0. 6L ×2.0mol/L= 1. 2mol
根据氮元素守恒知:反应后溶液中n(NO3- )=1.2mol- 0.2mol= 1. 0mol
反应后溶液中溶质为NaNO3,根据钠元素守恒知:n(NaOH)=1.0mol
消耗氢氧化钠溶液的体积为:1. 0mol/1. 0mol·L-1=1.0L
18. 12 2352 69 0.500
(1)NO完全转化为硝酸,发生反应:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,据此计算需要氧气总物质的量,减去混合气体中氧气物质的量即为需要加入的氧气;
(2)氮气不参加反应,结合氮气体积分数计算通入空气体积,用通入的空气体积减去剩余空气的体积即为参加反应的空气体积;
(3)剩余气体为氮气、氧气混合气体,假设需要通入空气为x mol,表示转化后氮气物质的量,根据方程式计算参加反应氧气物质的量,进而表示出剩余氧气物质的量,利用体积分数列方程计算;
(4)反应过程中氮气的量不变,结合氮气体积分数计算原空气中氧气物质的量,根据4NH3+5O24NO+6H2O计算参加反应的氧气,根据氧气物质的量守恒计算反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3中消耗的氧气,进而计算转化为HNO3的NO。
(1)NO完全转化为硝酸,发生反应:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,根据方程式可知n(NO):n(O2)=4:3,n(NO)=16 mol,所以反应需要氧气总物质的量n(O2)=16 mol×=12 mol;
(2)氮气不参加反应,N2的体积分数为0.800,故通入空气体积为V(空气)=×22.4 L/mol=3136 L,则参加反应的空气体积为:3136L-×22.4 L/mol=2352L;
(3)剩余气体为氮气、氧气混合气体,假设需要通入空气的物质的量为x mol,表示转化后N2物质的量为112 mol+0.8x mol,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,需要氧气总物质的量为n(O2)=16 mol×=12 mol,则剩余氧气为0.2x mol+7.00 mol-12 mol=(0.2x-5)mol,转化后剩余气体中(不含H2O) O2体积分数为0.0500。则=0.0500,解得x=69 mol;
(4)空气中N2与O2的物质的量比4:1,反应过程中N2的量不变,原来O2的物质的量为112 mol×=28 mol。
设转化为HNO3的物质的量为n mol,则氨氧化产生的NO的物质的量为(16+n)mol,
由4NH3+5O24NO+6H2O可知,生成(16+n)mol NO消耗氧气为(16+n)mol×=(20+n)mol,则4NO+3O2+2H2O=4HNO3中消耗O2的物质的量为:28 mol-7 mol-(20+n)mol=n mol,解得n=0.500。
19.
根据实验现象,可知三种钠盐为、NaCl、。吸收一定量氯气时发生了反应①和②,


反应①生成的HCl的物质的量:
由反应②可得
溶液中钠离子总物质的量为
由电荷守恒可得:
解得
20. Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O B 吸收NH3中的水蒸气,干燥氨气 检验是否有水生成 不能
试管B中加热氯化铵和氢氧化钙固体制取氨气,碱石灰干燥氨气,之后通入C装置,加热条件下与氧化铜反应,装置F中无水硫酸铜检验是否有水生成,装置D中浓硫酸吸收空气中的水蒸气。
(1)根据实验装置可知该实验中利用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取氨气,化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)根据实验现象可知CuO将NH3氧化为N2,说明氨具有还原性,故选B;
(3)装置E可以吸收氨气中的水蒸气,干燥氨气;装置F中无水硫酸铜可以检验是否有水生成;由于氨气会和无水氯化钙反应,所以E中的碱石灰不能换成CaCl2。
21.(1)
(2)相同气体流速下,溶液变为蓝色所用时间不同
(3)
(4)
(5)溶液为为鲜草绿色
(6) 还原 氧化
(7)1-2中,空气中的氧气将产生的HNO2氧化,因此鲜草绿色较快消失
利用铜与浓硝酸反应生成的产物进行探究,通过对比实验,利用硝酸、蒸馏水、双氧水、尿素等设计不同介质条件下铜与之反应的现象进行分析,探究具有还原性、氧化性,与其核心元素化合价密切相关的原理。
(1)铜片与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的化学方程式为;
(2)相同气体流速下,溶液变为蓝色所用时间不同,所以不仅仅是因为气体溶解后,溶液颜色和气体颜色叠加形成鲜草绿色,乙同学根据以上2个实验现象证明甲同学猜想不成立;
(3)已知:总反应为;
第一步:;
第三步:;
将总反应减去第一步反应和第三步反应得到第二步反应:;
(4)根据描述可知,HNO2参与反应,反应生成氮气,HNO2中氮元素化合价降低3,CO(NH2)2中氮元素化合价升高3,最小公倍数为3,结合氧化还原反应及质量守恒配平得反应;
(5)向一支试管内加入5滴稀,加入溶液振荡后产生HNO2,再滴加溶液,现象是溶液为为鲜草绿色;
(6)实验2-3和实验2-4分别是过氧化氢将氧化和尿素将还原,证明了具有还原性、氧化性,这与其核心元素化合价密切相关;
(7)实验1-1和1-2的现象差异是因为1-2中,空气中的氧气将产生的HNO2氧化,因此鲜草绿色较快消失。
22. 蒸馏 浓硫酸 使SiHCl3气化 温度太高,普通玻璃管易熔化 检查实验装置的气密性 排尽装置中的空气 bd
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为,故答案为:;
(2)可以利用沸点的不同提纯SiHCl3,操作为蒸馏,故答案为:蒸馏;
(3)①装置B中的试剂是浓硫酸,装置C需水浴加热,目的是使SiHCl3气化,故答案为:浓硫酸;使SiHCl3气化;
②SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,装置D不能采用普通玻璃管,温度太高,普通玻璃管易熔化,装置D中发生反应的化学方程式为:,故答案为:温度太高,普通玻璃管易熔化;;
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及排尽装置中的空气,故答案为:检查实验装置的气密性或控制好反应温度或排尽装置中的空气(任意两点);
④铁和稀盐酸反应生成亚铁离子,亚铁离子有还原性,被氯水氧化生成铁离子,铁离子遇硫氰化钾溶液变红色,所以可以用氯水和硫氰化钾溶液检验铁的存在,答案选bd,故答案为bd

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