第3章 物质的性质与转化 检测 (含解析)高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

第3章 物质的性质与转化 检测
一、单选题
1.下列实验中,溶液颜色有明显变化的是(  )
A.少量明矾溶液加入到过量NaOH溶液中
B.往FeCl3溶液中滴入KI溶液,再滴入淀粉溶液
C.少量Na2O2固体加入到过量NaHCO3溶液中
D.在酸性高锰酸钾溶液中滴入少量Fe2(SO4)3稀溶液
2.下列有关单质硫的说法中,不正确的是
A.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
B.单质硫燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时可通过一步反应生成SO3
C.残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去
D.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理
3.二氧化碳排放会导致的环境问题是( )
A.酸雨 B.温室效应 C.臭氧空洞 D.光化学烟雾
4.根据下列实验操作,预测的实验现象和实验结论或解释正确的是
实验操作 预测实验现象 实验结论或解释
A 向澄清石灰水中通入某无色气体 澄清石灰水变浑浊 该气体一定是CO2
B 向某无色溶液中滴入少量的氯水和CCl4,振荡、静置 溶液分层,下层呈紫红色 无色溶液中含有I-
C 先向某溶液中滴加新制氯水,再滴加少量KSCN溶液 溶液变血红色 原溶液中存在Fe2+
D 向盛有饱和Na2CO3溶液中逐渐滴加少量稀盐酸 立即有气体逸出 +2H+=H2O+CO2↑
A.A B.B C.C D.D
5.在某物质中加入氢氧化钠溶液后加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,若加入盐酸溶液,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该物质不可能是
A.NH4HCO3 B.(NH4)2CO3 C.(NH4)2SO4 D.(NH4)2SO3
6.下列变化可以说明SO2具有漂白性的是
A.SO2通入溴水中,溴水褪色
B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液的紫红色褪去
C.SO2通入品红溶液中,溶液的红色褪去
D.SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液的红色褪去
7.在Fe、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盐酸并加热,充分振荡后剩余金属b g,则( )
A.a可能等于b B.a一定小于b
C.a可能大于b D.a一定大于b
8.下列关于铁及其化合物的说法不正确的是
A.铁与沸水不发生反应
B.既有氧化性又有还原性
C.、FeO都是不溶于水的碱性氧化物
D.铁与溶液反应后滴加KSCN溶液,溶液变红
9.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.
B.(熔融)
C.
D.
10.下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.FeSO4溶液显酸性,可用作自来水厂的净水剂
B.五氧化二磷能与水反应,可用作干燥氨气
C.SO2具有还原性,可用于葡萄酒的保存
D.浓硫酸具有脱水性,可干燥氯气
11.现代生活需要人们有一定的科学素养,下列有关化学的科学常识正确的是
A.为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质,常在包装袋中放入生石灰
B.碳酸钠俗名小苏打,可用作糕点膨松剂
C.榨苹果汁时加入维生素C,可减缓其在空气中发生颜色变化
D.《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里…月光是隔了树照过来的…落下参差的斑驳的黑影…”,月光穿过薄雾能形成美景的本质原因是丁达尔效应
12.喷泉实验时烧瓶中充入a气体,滴管中盛放b溶液,烧杯中盛放b溶液,当把滴管中b溶液挤入烧瓶中,不能形成喷泉实验的是( )
A.a:氨气b:水 B.a:二氧化硫b:氢氧化钠水溶液
C.a:二氧化碳b:氢氧化钠溶液 D.a:氯气b:饱和氯化钠溶液
13.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. B.
C. D.
二、填空题
14.在学习了硫的转化后,某学生绘制了如图所示的转化关系。
(1)写出指定物质的化学式:______,______,______。
(2)写出“”的化学方程式:______(写一个即可)。
(3)写出一个由直接生成的化学方程式:____________。
15.(1)下列物质①H2O,②CuO,③CuSO4,④NaOH,⑤氨水,其中属于氧化物的是__________,(请填序号,下同)属于盐的是__________,属于混合物的是__________,属于电解质的是__________。
(2)在氮的化合物中,红棕色、有刺激性气味的有毒气体是__________,(填写化学式)
(3)根据反应 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,回答下列问题:还原剂是__________,还原产物是__________,氧化剂是__________,氧化产物是__________。
(4)纯净的H2在Cl2中燃烧发出__________色火焰。
(5)金属钠切开后,光亮的金属断面__________,说明常温下钠能够跟__________反应,生成__________;钠投入水中,钠__________水面上,并四处游动,发出响声,这说明__________,熔成一个闪亮的小球,最后向烧杯中滴加酚酞,溶液__________。
(6)配平:①_____HNO3(稀)+____Cu=_____Cu(NO3)2+____H2O+ NO↑
②___H2SO4(浓)+_____C_____CO2↑+_____SO2↑+_____H20
16.铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。根据题意完成下列填空:
(1)若向硫酸亚铁溶液中滴加稀硝酸,可以看到溶液逐渐变黄。为检验最后溶液中是否还有亚铁离子剩余,可以___________;向已酸化的溶液中逐滴加入溶液,有浅黄色沉淀生成,溶液逐渐变为浅绿色。写出该反应的离子方程式 ___________。
(2)向溶液中加几滴硫氰化钾溶液,无现象,再滴加,溶液变红,继续滴加,红色逐渐褪去,且有气泡产生。呈红色的物质是 ___________(写化学式)。已知:若生成1mol,和的反应中转移电子物质的量是 ___________mol。
(3)由以上实验,推断、和的还原性强弱 ___________(按从强到弱顺序排列)。
(4)向溶液中加入KOH溶液至过量,微热,再通入,可观察到溶液呈紫色(高铁酸钾:)。写出此过程的离子方程式、配平并标出电子转移的数目和方向 ___________。
17.查资料得:HNO2是一种弱酸且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填序号)。
A.亚硝酸盐被还原 B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+ D.亚硝酸盐是还原剂
(2)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是________(填序号)。
A.测定这两种溶液的pH
B.分别在两种溶液中滴加甲基橙
C.在酸性条件下加入KI—淀粉溶液来区别
D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(3)某同学把酸性高锰酸钾溶液滴入NaNO2溶液中,观察到紫色褪去,同时生成NO3-和Mn2+,请写出反应的离子方程式:________。
(4)Fe与过量稀硫酸反应可制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是________(填序号)。
A.Cl2 B.Fe C.H2O2 D.HNO3
(5)若FeSO4和O2的化学计量数比为2∶1,试配平下列方程式:
( )FeSO4+( )K2O2→( )K2FeO4+( )K2O+( )K2SO4+( )O2↑
(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是___________________。
18.氮元素的单质和常见化合物在工、农业生产中用途广泛。
(1)氮气的化学性质很稳定,可用作灯泡填充气。从分子结构角度解释其原因是_______。
(2)N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式_______。
(3)NO和NO2可用NaOH溶液吸收主要反应为:
NO+NO2+2OH-=2NO+H2O
2OH-+2NO2=NO+NO+H2O
①下列措施可能提高尾气中NO和NO2去除率的有_______(填字母)
A.加快通入尾气的速率。
B.采用气,液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
D.在尾气中同时通入氧气
②吸收后的溶液经浓缩,结晶,过滤,得到NaNO2晶体,该晶体的主要杂质_______(填化学式)。
(4)铵盐大多在农业上用作化肥,实验室可用固体NH4Cl与固体Ca(OH)2加热反应来制备氨气,其化学方程式为_______。欲吸收尾气中的NH3,下列装置不宜选用_______(填字母) 。(已知氨气难溶于有机溶剂CCl4)
A. B. C. D.
19.某报刊曾报道下面一段新闻“某日凌晨,一辆载有浓硫酸的罐车在某境内侧翻。从车中流出的硫酸使路边杂草等被腐蚀成黑色,上面泛起黑色的泡沫,空气中到处弥漫着刺鼻的气味。”请用化学知识解释下列问题:
⑴ “路边杂草被腐蚀成黑色”其原因是___________________;
⑵浓硫酸为不挥发性强酸,为什么说“到处弥漫着刺鼻的气味”____________________。
⑶该运载硫酸的车罐可能是用_____________制造的。
⑷写出两种鉴别浓硫酸和稀硫酸的简单方法
①__________________;
②__________________。
20.将1.92g铜与的稀硝酸完全反应,有关化学方程式:
(1)被还原的硝酸的物质的量是_______mol;(答案精确到小数点后两位)
(2)若溶液仍为50mL,则其中的物质的量浓度是________;(精确到小数点后一位)
(3)在此溶液中至少加入_______固体可使完全沉淀。(精确到小数点后一位)
21.1828年,德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵(NH4OCN)时得到尿素[CO(NH2)2]。尿素的人工合成,揭开了人工合成有机物的序幕。完成下列填空:
(1)将上述元素按原子半径由小到大的顺序排列_______。(用元素符号表示)
(2)已知氰酸分子内含有叁键,且所有原子最外层均已达到稳定结构,试写出其结构式_______,其中N元素的化合价为_______。
(3)N2H4性质与NH3相似,也可与硫酸反应生成N2H6SO4,则N2H6SO4中存在的作用力为_______,N2H6SO4与强碱溶液反应的离子方程式为_______。
(4)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)。
①写出反应的化学方程式,并标出电子转移方向与数目_______。
②被氧化的元素是_______,还原产物是_______,若反应中有3NA个电子发生转移,参与反应的氨的质量为_______g。
参考答案:
1.B
【详解】A.少量明矾溶液加入到过量NaOH溶液中无沉淀生成,溶液颜色也不变,故A选项错误;
B.2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,生成的I2遇淀粉溶液变蓝,故B选项正确;
C.Na2O2与水反应产生O2和NaOH,OH-与HCO3-反应生成水和碳酸根离子,溶液颜色无变化,故C选项错误;
D.酸性KMnO4溶液与Fe2(SO4)3不反应,溶液颜色没有明显变化,故D选项错误;
故答案选B。
2.B
【详解】A.硫单质的氧化能力较弱,与变价金属反应时,一般生成低价态的金属硫化物,如Fe与S反应生成FeS,Cu与S反应生成Cu2S,A正确;
B.单质硫燃烧时,不管氧气的用量如何,都只能生成SO2,B不正确;
C.硫易溶于CS2,所以可用CS2洗涤试管内壁的硫,也可用热的NaOH溶液洗涤,因为S与NaOH反应可生成Na2S、Na2SO3等,C正确;
D.汞在常温下能与硫反应,生成不挥发的HgS,从而避免汞蒸气的挥发,D正确;
故选B。
3.B
【详解】A.pH小于5.6的雨水叫做酸雨,二氧化硫以及氮氧化物等排放到大气,与大气中的水蒸气结合生成酸,这些酸溶在雨水中,使雨水的pH小于5.6,从而形成酸雨,而二氧化碳与水结合形成碳酸,pH大于5.6,不叫酸雨,故A不符合题意;
B.CO2、甲烷等排放会导致温室效应,故B符合题意;
C.含氟化合物的排放会导致臭氧空洞,故C不符合题意;
D.氮的氧化物的排放会导致光化学烟雾,故D不符合题意;
答案选B。
4.B
【详解】A.向澄清石灰水中通入某无色气体,澄清石灰水变浑浊,该气体可以是CO2,也可以是SO2,故A错误;
B.向某无色溶液中滴入少量的氯水和CCl4,振荡、静置,溶液分层,下层呈紫红色,则下层为碘的四氯化碳溶液,则无色溶液中含有I-,故B正确;
C.先向某溶液中滴加新制氯水,再滴加少量KSCN溶液,溶液变血红色,说明此时存在Fe3+,但不能说明是由Fe2+氧化而来,故C错误;
D.向饱和Na2CO3溶液中滴加少量稀盐酸,反应生成碳酸氢钠:+H+=,没有气体逸出,故D错误;
故选B。
5.C
【分析】由信息可知,与NaOH反应生成氨气,与盐酸反应生成二氧化碳或二氧化硫,以此来解答。
【详解】根据上述分析可知,A、B、D中的物质均与NaOH反应生成氨气,能使湿润红色石蕊试纸变蓝,均与盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体;
只有C中(NH4)2SO4与盐酸不反应,不会产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该物质不可能为(NH4)2SO4,C项正确;
答案选C。
6.C
【详解】A.二氧化硫气体通入溴水中,溶液褪色,二者反应生成硫酸和氢溴酸,体现了二氧化硫的还原性,故A不选;
B.二氧化硫气体通入高锰酸钾溶液,溶液褪色,二者发生了氧化还原反应,体现了二氧化硫的还原性,故B不选;
C.二氧化硫使品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性,故C可选;
D.滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色,通入SO2后发生反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,溶液的碱性减弱,溶液的红色褪去,体现了SO2是酸性氧化物的性质,故D不选;
故选C。
7.D
【分析】在酸性条件下有强氧化性,能溶解金属。
【详解】在Fe,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克,该金属可能为Fe、Cu或二者的混合物,溶液中一定存在,加入盐酸,在酸性条件下与金属继续反应,则剩余金属进一步溶解,则有a一定大于b,故答案为D。
8.D
【详解】A。Fe在高温下能与反应,但与沸水不反应,选项A正确;
B.中Fe元素为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,选项B正确;
C.、FeO都不溶于水,都能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,选项C正确;
D.Fe与反应生成和Cu,与KSCN不反应,选项D错误。
答案选D。
9.A
【详解】A.铝与氢氧化钠溶液反应可生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与过量二氧化碳反应可生成氢氧化铝,故A正确;
B.熔融通电得到的是单质,B错误;
C.蒸干会促进水解,得不到无水,应得到氢氧化铁,C错误;
D.与溶液不反应,故D错误。
答案选A。
【点睛】本题考查了物质性质、物质转化的应用,主要是铁、钠、铝、氮的化合物性质的理解判断,掌握基础是解题关键。
10.C
【详解】A. 氧化性较强的污水中,亚铁离子被氧化为铁离子,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体具有吸附悬浮杂质的作用,故净水与其酸性无关,故A错误;
B. 五氧化二磷能与水反应生成磷酸,能与氨气反应,不可用作干燥氨气,故B错误;
C. SO2具有还原性,可用于葡萄酒的保存,防止葡萄酒中的营养物质被氧化,作抗氧剂,故C正确;
D. 浓硫酸具有吸水性,可干燥氯气,故D错误;
故选C。
11.C
【详解】A.生石灰具有吸水性,可以做干燥剂,其没有还原性,不能与氧化性物质反应,故不能防止食品氧化,故A错误;
B.碳酸钠的俗名为苏打,碳酸氢钠的俗名为小苏打,可用作糕点膨松剂,故B错误;
C.榨苹果汁时加入维生素C,可以有效防止苹果汁在空气中变色,说明维生素C具有还原性,故C正确;
D.雾是一种胶体,具有丁达尔现象,这是胶体的性质,但月光穿过薄雾能形成美景的本质原因是空气中的小水滴颗粒直径大小约为1~100nm之间,故D错误;
故选C。
12.D
【详解】A. a:氨气,b:水,氨气极易溶于水,形成较大的压强差,能形成喷泉,故A不符合题意;
B. a:二氧化硫,b:氢氧化钠水溶液,二氧化硫极易与氢氧化钠溶液反应,形成较大的压强差,能形成喷泉,故B不符合题意;
C. a:二氧化碳,b:氢氧化钠溶液,二氧化碳极易与氢氧化钠溶液反应,形成较大的压强差,能形成喷泉,故C不符合题意;
D. a:氯气,b:饱和氯化钠溶液,氯气与饱和氯化钠溶液不反应,难溶,不能形成较大压强差,不能形成喷泉,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
13.D
【详解】A.S和在点燃条件下生成,故A不符合题意;
B.S与Cu加热条件下反应生成,不能实现转化,故B不符合题意;
C.与反应生成,故 C不符合题意;
D.不稳定,见光易分解,分解的化学方程式为4HNO3=2H2O+O2↑+4NO2↑,产生,故D项符合题意;
故答案选D。
14.
【分析】(1)根据图象,A属于氧化物,A中S的化合价为+6价;B为气体氢化物,B中S的化合价为-2价,D属于酸,D中S的化合价为+4价,据此分析;
(2)C为盐,C中S显+6价,可以是K2SO4、Na2SO4等;
(3)S的化合价升高,需要加入氧化剂,如Cl2、Br2、H2O2等,这个反应需要在水溶液中进行;
【详解】(1)A中元素为价且属于氧化物,因此A为;B中硫元素为价且为气态氢化物,因此B为;D中元素为价,且是酸,因此D为;
(2)C中元素为价,C为盐,则“”的化学方程式可为;
(3)直接生成时,S的化合价升高,需要加入氧化剂 ,在水溶液中进行,如一个化学方程式为、SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HBr、SO2+H2O2=H2SO4等。
15. ①② ③ ⑤ ①②③④ NO2 MnO2 MnCl2 浓HCl Cl2 苍白 变暗 氧气 氧化钠 浮在 有气体生成 红色 3;8;3;2;4 1;2;1;2;2;2
【分析】(1)氧化物是指只含有两种元素,其中是氧元素的化合物;混合物是由多种物质组成的物质;在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,电解质首先必须是化合物;
(2)二氧化氮是红棕色、有刺激性气味的有毒气体;
(3)二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水的反应中,锰元素化合价降低被还原,氯元素化合价升高,被氧化;
(4)钠常温下与氧气反应生成氧化钠;钠的密度比水小,与水反应生成氢氧化钠和氢气;
(5)①稀硝酸具有强氧化性,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水;
②浓硫酸具有强氧化性,碳与浓硫酸共热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水。
【详解】(1)按照物质的分类原则及相关概念可知①H2O是氧化物,属于弱电解质,②CuO是氧化物,属于电解质,③CuSO4是盐,属于电解质,④NaOH是碱,属于电解质,⑤氨水是一水合氨的水溶液,属于混合物,则属于氧化物的是①②,属于盐是③,属于混合物是⑤,属于电解质是①②③④,故答案为①②;③;⑤;①②③④;
(2)二氧化氮是红棕色、有刺激性气味的有毒气体,故答案为NO2;
(3)二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水的反应中,锰元素化合价降低被还原,氯元素化合价升高,被氧化,则二氧化锰是氧化剂,氯化锰是还原产物,浓盐酸是还原剂,氯气是氧化产物,故答案为MnO2;MnCl2;浓HCl;Cl2;
(4)纯净的H2在Cl2中安静地燃烧发出苍白色火焰,故答案为苍白;
(5)金属钠切开后,光亮的金属断面变暗,说明常温下钠能够跟氧气反应,生成白色的氧化钠;钠投入水中,浮在水面上,并四处游动,发出响声,这说明有气体生成,熔成一个闪亮的小球,最后向烧杯中滴加酚酞,溶液呈红色,故答案为变暗;氧气;氧化钠;浮在;有气体生成;红色;
(5)①稀硝酸具有强氧化性,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故答案为3;8;3;2;4;
②浓硫酸具有强氧化性,碳与浓硫酸共热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2 ↑+2SO2 ↑+2H2O,故答案为1;2;1;2;2;2。
16.(1) 取样,在样品中滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,则说明亚铁离子有剩余
(2) (合理即可) 22
(3)>>
(4)
【详解】(1)有较强还原性,要检验可以加入有颜色变化的氧化剂,所以可以向样品中加入酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,则说明有剩余;有氧化性,加入还原性的,被氧化为S单质,析出淡黄色沉淀,被还原为,溶液逐渐变为浅绿色,离子方程式为。
(2)被加入的氧化为,与加入的发生络合反应,生成红色的;和的反应中,中的化合价从价→价,中S化合价→、N化合价→0价,所以,从化合价升降可以判断当生成1mol时,转移22mol电子。
(3)因为,根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性,可知还原性>,又因为向溶液中加几滴硫氰化钾溶液,无现象,再滴加,溶液变红,继续滴加,红色逐渐褪去,且有气泡产生。由此可知当和同时存在时,先氧化,由此可知还原性>,综上所述还原性>>。
(4)向溶液中加入KOH溶液至过量,微热,再通入,可观察到溶液呈紫色(高铁酸钾:)。在碱性溶液中被氧化为,被还原为,配平后方程式为:。
17. D B 6H++5NO2-+2MnO4- =NO3-+2Mn2++3H2O C 2 6 2 2 2 1 净水、消毒
【分析】(1)由题给信息可知Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+;
(2)A.亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性;
B.甲基橙的变色范围是3.1---4.4;
C.酸性条件下,亚硝酸根离子能被碘离子还原生成一氧化氮,同时生成碘单质;
D.亚硝酸根离子不和银离子反应,氯离子和银离子反应生成白色沉淀;
(3)把酸性高锰酸钾溶液滴入到NaNO2溶液中,观察到紫色褪色,同时生成NO3-和Mn2+,二者发生氧化还原反应;
(4)Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子,但能引入新的杂质,铁不能氧化亚铁离子,双氧水的还原产物是水,不引入杂质;
(5)根据得失电子数相等配平反应方程式,注意依据代数和为0的原则判断元素的化合价;
(6)高铁酸钾具有氧化性可以消毒杀菌,在水中被还原为Fe3+,Fe3+水解生成氢氧化铁胶体具有吸附悬浮杂质的作用。
【详解】(1)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+,Fe元素化合价降低,被氧化,则维生素具有还原性,而亚硝酸盐,会导致Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性,在反应中为氧化剂,所以维生素C是还原剂,故只有D错误,合理选项是D;
(2)A.亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性,相同物质的量浓度的两种溶液的pH不同,所以可以用测定这两种溶液的pH值鉴别,A错误;
B.亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性,甲基橙的变色范围是3.1-4.4,所以亚硝酸钠和氯化钠溶液加入甲基橙后溶液都呈黄色,实验现象相同,不能用甲基橙鉴别,B正确;
C.在酸性条件下,亚硝酸钠具有强的氧化性,能够氧化I-为I2,反应方程式为2NO2-+2I-+4H+=2NO↑+I2+2H2O,碘遇淀粉溶液变蓝色,而Cl-和I-不反应,所以二者实验现象不同,可以用酸性条件下的KI淀粉试液来区别,C错误;
D. NO2-不和Ag+反应,而Cl-和Ag+反应生成不溶于硝酸的AgCl白色沉淀,二者现象不同,可以用AgNO3和HNO3两种试剂来区别,D错误;
故合理选项是B;
(3)在酸性条件下,将高锰酸钾溶液滴入到NaNO2溶液中,观察到溶液的紫色褪色,同时生成NO3-和Mn2+,反应的离子方程式为:6H++5NO2-+2MnO4- =NO3-+2Mn2++3H2O;
(4)由于Cl2、HNO3都能氧化Fe2+,但能引入新的杂质,铁不能氧化Fe2+,氧化剂H2O2的还原产物是水,不引入杂质,所以合适的氧化剂是双氧水,故合理选项是C;
(5)在反应FeSO4+K2O2→K2FeO4+K2O+K2SO4+O2↑中,FeSO4中Fe的化合价为+2价,K2FeO4中Fe的化合价为+6价,所以1个硫酸亚铁分子失去4个电子;K2O2中O的化合价为-1价,O2中O的化合价为0价,1个K2O2分子失去2个电子生成O2;K2O2中O的化合价为-1价,K2FeO4和K2O中O元素的化合价为-2价,所以一个K2O2获得2个电子,该方程式中得失电子的最小公倍数为6,所以该方程式的计量数分别为2、6、2、2、2、1,即方程式为2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+2K2O+2K2SO4+O2↑;
(6)高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体表面积大,吸附力强,能吸附水中杂质,使之形成沉淀,从而具有净水作用,故高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是净水、消毒。
【点睛】本题综合考查亚硝酸盐的性质、铁盐和亚铁盐的相互转化,注意掌握二价亚铁离子和三价铁离子的检验方法,从亚硝酸盐的组成特点分析其氧化性、碱性等性质,本题侧重考查学生的分析能力,要在平时的学习中注意基础知识的积累。
18.(1)由于氮分子内两个氮原子间以共价三键结合,断开该化合键需要较多的能量,所以氮气化学性质稳定
(2)2NH3+2O2 N2O+3H2O
(3) BCD NaNO3
(4) 2NH4Cl+ Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O+ 2NH3↑ B
【解析】(1)
由于氮分子内两个氮原子间以共价三键结合,断开该化合键需要较多的能量,所以氮气化学性质稳定,可用作灯泡填充气。
(2)
NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式2NH3+2O2 N2O+3H2O。
(3)
采用气,液逆流的方式吸收尾气、吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液、在尾气中同时通入氧气可能提高尾气中NO和NO2去除率,加快通入尾气的速率会让物质来不及反应就脱离体系。由2OH-+2NO2=NO+NO+H2O反应可知吸收后的溶液经浓缩,结晶,过滤,得到NaNO2晶体,该晶体的主要杂质NaNO3。
(4)
实验室可用固体NH4Cl与固体Ca(OH)2加热反应来制备氨气,其化学方程式为2NH4Cl+ Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O+ 2NH3↑;氨气极易溶于水,欲吸收尾气中的NH3,下列装置不宜选用B,会发生倒吸。
19. 浓硫酸使草碳化 碳化后的碳与浓硫酸反应生成SO2 铁或铝 分别取少量样品于两只试管中,分别加入铁片或铝片,有气体生成的是稀硫酸,没有明显现象的是浓硫酸 分别取少量样品于两只试管中,分别加入CuSO4·5H2O 晶体,晶体溶解溶液呈蓝色的是稀硫酸,固体由蓝色变成白色的是浓硫酸
【分析】(1)脱水性指浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按原子个数比2∶1脱去生成水的性质;
(2)浓硫酸具有强的氧化性,能够氧化碳生成二氧化碳,本身被还原为二氧化硫;
(3)浓硫酸具有强的氧化性,能够使铁、铝钝化;
(4)浓硫酸和稀硫酸都属于酸,都具有酸的性质,浓硫酸还具有强氧化性、脱水性、吸水性,根据二者的区别鉴别浓硫酸和稀硫酸。
【详解】(1)“路边杂草被腐蚀成黑色”是因为浓硫酸具有脱水性,使草中纤维素脱水碳化,故答案为浓硫酸使草碳化;
(2)浓硫酸具有强的氧化性,能够氧化碳生成二氧化碳,本身被还原为二氧化硫,二氧化硫具有刺激性气体,故答案为碳化后的碳与浓硫酸反应生成SO2;
(3)浓硫酸具有强的氧化性,能够使铁、铝钝化,生成致密的氧化膜,所以可用铁罐或者铝罐运输储存浓硫酸,故答案为铁或铝;
(4)浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性,稀硫酸没有这些性质,所以可以用浓硫酸的脱水性和强氧化性检验。①分别取少量样品于两只试管中,分别加入铁片或铝片,有气体生成的是稀硫酸,没有明显现象的是浓硫酸;②分别取少量样品于两只试管中,分别加入CuSO4·5H2O 晶体,晶体溶解溶液呈蓝色的是稀硫酸,固体由蓝色变成白色的是浓硫酸,故答案为分别取少量样品于两只试管中,分别加入铁片或铝片,有气体生成的是稀硫酸,没有明显现象的是浓硫酸;分别取少量样品于两只试管中,分别加入CuSO4·5H2O 晶体,晶体溶解溶液呈蓝色的是稀硫酸,固体由蓝色变成白色的是浓硫酸。
20.(1)0.02mol;
(2)1.6mol/L;
(3)3.2g。
【解析】(1)
1.92g铜的物质的量为0.03mol,50ml 2mol/L的稀硝酸中硝酸的物质的量为:,根据铜与稀硝酸反应的化学方程式:,0.03mol铜完全反应消耗硝酸0.08mol,故稀硝酸过量,铜完全反应。从方程式可以看出,稀硝酸被还原为NO,NO与Cu的物质的量之比等于系数比2:3,故NO的物质的量为0.02mol,故被还原的硝酸物质的量为:0.02mol;
(2)
Cu完全反应生成硝酸铜,根据元素守恒,硝酸铜的物质的量为:0.03mol;另外硝酸过量,参与反应的硝酸为0.08mol,溶液中剩余硝酸0.02mol,故溶液中硝酸根的总的物质的量为:,溶液体积为50mL,则硝酸根的物质的量浓度为: ;
(3)
Cu完全反应生成硝酸铜,Cu2+的物质的量为0.03mol,消耗硝酸0.08mol,溶液中剩余0.02mol硝酸,加入氢氧化钠固体时硝酸先与氢氧化钠反应,离子方程式为:,继续添加发生反应:,消耗氢氧化钠的物质的量最少为,质量为。
21.(1)H (2) H-O-C≡N -3价
(3) 离子键、共价键
(4) -3价的N 亚硝酸和水 8.5g
【解析】(1)
上述物质相关的元素有C、N、O、H,电子层数越多,半径越大,同周期则越靠左半径越大,故这些元素半径由小到大的顺序排列为:H (2)
分子内含有叁键,且所有原子最外层均已达到稳定结构,则该物质的结构式为H-O-C≡N;N的电负性大,故N元素的化合价为-3价;
(3)
由题意可知,N2H6SO4晶体为离子晶体,晶体内存在离子键、共价键;根据铵根与氢氧化钠反应的原理可知在足量浓强碱溶液中反应的离子方程式为:;
(4)
氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),由质量守恒定律可知还生成水,结合元素的化合价变化计算,反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移方向和数目为,由反应可知,-3价N元素化合价升高,被氧化,氧元素得到电子,化合价降低,得到还原产物亚硝酸和水,成2molHNO2时转移2mol×[3-(-3)]=12mol电子,则有3mol电子发生转移时,生成亚硝酸3mol×=0.5mol,其质量为0.5mol×17g/mol=8.5 g。

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