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.在给定条件下,下列选项所示物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
2.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现或符合实际的是
A.Si SiO2 H2SiO3
B.NH4Cl NH3 (NH4)2SO4
C.N2NO HNO3
D.海水Mg(OH)2MgOMg
3.下列有关化学反应的叙述正确的是
A.Na露置于空气中,表面生成Na2O2
B.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
C.向足量氨水中通入少量CO2可生成NH4HCO3
D.红热的木炭与稀硫酸反应生成CO2
4.下列试剂中,不能使Fe2+转化为Fe3+的是①氯气 ②NaCl溶液 ③KMnO4溶液 ④稀硝酸 ⑤盐酸⑥NaNO3溶液
A.①②③ B.①③④
C.②④⑤ D.②⑤⑥
5.工业制粗硅的化学反应类型属于
A.置换反应 B.化合反应 C.复分解反应 D.非氧化还原反应
6.在无色透明的酸性溶液中,能大量共存的离子组是
A.K+、Fe2+、Cl-、NO B.Cu2+、Na+、SO、Cl-
C.NH、Ba2+、NO、HCO D.Al3+、Na+、Cl-、SO
7.关于磷及其化合物的说法正确的是
A.白磷用于制造火柴
B.P在氯气中点燃,产生大量白烟
C.P2O5与NaOH溶液反应只可生成一种盐
D.工业上可用磷矿石Ca3(PO4)2为原料制取Ca(H2PO4)2或H3PO4
8.下列物质中氮元素化合价最高的是
A.N2 B.NO2 C. D.
9.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列说法不正确的是
A.硫在自然界中只有游离态
B.煤中含有硫元素,燃煤中加入生石灰可脱硫
C.硫具有弱氧化性,和变价金属反应,通常生成低价态金属硫化物
D.氢硫酸是弱酸,能与碱、碱性氧化物反应
10.用如图实验装置进行探究实验(b~d均为浸有相应溶液的棉花),下列说法错误的是
A.可通过抽动a中的铜丝以控制反应的发生与停止
B.b处紫色石蕊溶液变红说明溶于水后溶液显酸性
C.d处NaOH溶液的作用是吸收尾气,防止污染空气
D.实验结束后向a中加水,溶液呈蓝色说明有生成
11.下列叙述中正确的是( )
A.氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物
B.氨水显碱性,溶液中只有OH-,没有H+
C.氨气与氯化氢气体相遇产生白色烟雾
D.在反应NH3+H+=NH4+中,NH3失去电子被氧化
12.用(能与水强烈反应)与过量H2在1000~1100℃温度下反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置略去),下列相关说法错误的是
A.装置B中的试剂是浓硫酸
B.装置C中的烧瓶需要加热,其目的是使滴入的三氯硅烷气化
C.装置D中发生反应的化学方程式为
D.装置D使用的是普通玻璃管
二、非选择题(共10题)
13.物理性质:绝大多数铵盐是___________或___________晶体,都___________于水。
14.硫是人类认识最早的元素之一,含硫物质在现代生产和生活中发挥着重要作用。某小组同学验证SO2的性质。装置如图所示,培养皿中A、B、C三个塑料瓶盖内盛有不同物质。向Na2SO3固体上滴加70%硫酸,迅速用玻璃片将培养皿盖严,实验记录如下。
实验装置 瓶盖 物质 实验现象
A KMnO4酸性溶液 溶液褪色
B 蘸有品红溶液的棉花 品红溶液褪色
C 蒸馏水 无明显变化
已知:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
(1)瓶盖___(填字母)中的实验现象能证明SO2具有还原性,并写出反应的离子方程式___。
(2)瓶盖B中的现象证明SO2具有的性质是___;瓶盖C中发生反应的化学方程式为___。
(3)瓶盖C中无明显变化,若要证明C中发生了化学反应,可先在蒸馏水中滴入少量试剂X,X是___(填字母)。
a.石蕊溶液 b.NaCl溶液
(4)将SO2气体通入H2S的水溶液中,生成淡黄色的浑浊,证明SO2具有的性质是___;写出反应的化学方程式___。
15.氮氧化物(NO、)、是大气污染物。回答下列问题:
(1)以上污染物造成的环境问题有_______(写一种即可)。
(2)SCR脱硝技术已成为使用广泛和成熟的烟气净化技术,脱硝效率高达90%以上。化学反应机理如图1所示,写出该反应发生的化学方程式:_______。
(3)目前,NaClO溶液广泛地应用于脱硫脱硝。某课外小组同学设计了如图2所示的喷淋吸收塔装置。该装置的优点是_______;脱硫()反应的离子方程式为_______。
(4)某研究小组用下图所示装置探究和溶液的反应。
请回答:
①装置A中反应的化学方程式是_______。
②为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是_______。
③装置B中产生了白色沉淀,其成分是_______(填名称),说明具有_______性。
16.根据要求完成下列实验过程(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)。
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性:亚硫酸>碳酸)。
①连接仪器、_______、加药品后,打开a、关闭b,然后滴入浓硫酸,加热。
②装置A中试剂是_______。
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是_______。
(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①在(1)①操作后打开b,关闭a。
②H2S溶液中有浅黄色浑浊出现,化学方程式是_______。
③BaCl2溶液中无明显现象,将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
滴加的溶液 氯水 氨水
沉淀的化学式 ____ ____
写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式:_______。
17.为验证和NaOH能发生化学反应,某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置。
(1)预测实验现象:___________;产生该实验现象的原因可能是___________。
(2)某同学质疑由上述实验设计得出的结论,该同学质疑的依据是___________。
(3)在原实验的基础上,请你设计实验,证明在上述实验装置的锥形瓶中,和NaOH肯定发生了化学反应:___________。
(4)写出与过量NaOH溶液反应的离子方程式:___________。
18.将2.56gCu加入20mL10mol/L的浓硝酸中,随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅,当Cu反应完毕时,共收集到气体1.12L(标准状况,假设收到的气体为NO和NO2的混合气体)。
(1)反应中消耗HNO3的物质的量为___mol。
(2)待反应结束,气体全部逸出,向溶液中加入2mol/LNaOH溶液,当溶液中Cu2+完全沉淀时,消耗NaOH溶液体积为____L。
19.已知硝酸与金属发生反应时,随着硝酸浓度的下降和金属活动性的增大,产物中氮元素的化合价会逐渐下降,它们可能是、NO、、或中的一种或几种。某同学取一定量的铝铁合金与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入溶液,所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。试回答下列问题:
写出合金中铁与该稀硝酸反应的离子方程式:___________。
合金中铝的物质的量为__________mol,铁的物质的量为__________mol。
点对应的沉淀的物质的量为__________mol。
点对应的氢氧化钠溶液的体积为__________mL。
20.某化学兴趣小组用一定量铜片和50 mL浓度为2.0 mol/L的硝酸反应,当铜片完全溶解时收集到标准状况下280 mL的一氧化氮。请回答(忽略溶液体积变化):
(1)反应后溶液呈_______性(用“酸”、“碱”或“中”填空);
(2)反应后溶液中铜离子的物质的量浓度是多少_______(写出计算过程,保留三位有效数字)?
21.A、B、C、D是四种常见气体单质。E的相对分子质量比F小16,且F为红棕色,有关的转化关系如图所示(反应条件与部分反应的生成物略去)。
请回答下列问题:
(1)D的化学式为_____,检验Y的方法:____。F和Z生成E和G的化学方程式为_____。
(2)Y与氧化铜反应,每生成消耗氧化铜,该反应的化学方程式为_____。
(3)Y与E在一定条件下可反应生成B和Z,这是一个具有实际意义的反应,可消除E对环境的污染,该反应的化学方程式为_______。
(4)气体F和气体在通常条件下同时通入盛有溶液的洗气瓶中(如图所示),洗气瓶中产生沉淀的理由是_____。
22.电子工业中,常用溶液腐蚀铜(原理为:)制造印刷线路板。为了从腐蚀废液中回收铜并重新得到溶液,可以采用下列步骤:
(1)上述过程中属于过滤操作的是_______(填序号)。
(2)加入物质A生成单质的离子方程式是_______。
(3)滤渣为混合物,物质B是_______(用化学式表示),作用是_______。
(4)写出③中通入反应的离子方程式为_______。
(5)检验溶液中所含金属离子的实验操作和现象为:_______。
(6)若加入A的物质的量为amol,整个操作过程中生成的物质的量为bmol,若不考虑空气中氧气参与反应,请计算③至少消耗的物质的量为_______mol。(用含a、b的代数式表示)
参考答案:
1.C
A.Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2,A不符合题意;
B.Fe在O2中点燃生成Fe3O4,Fe2O3与H2O不反应,B不符合题意;
C.Cl2有强氧化性,将Fe氧化成FeCl3,FeCl3溶液与Fe化合价归中,得到FeCl2,C符合题意;
D.N2与O2放电反应生成NO不是NO2,D不符合题意;
故选C。
2.B
A. 硅和氧气在加热条件下生成二氧化硅,二氧化硅结构较稳定,不与水反应,A错误;
B. NH 4Cl和氢氧化钙加热反应生成氨气,氨气与硫酸反应生成硫酸铵,B正确;
C. 氮气与氧气在放电环境下生成一氧化氮,一氧化氮与水不反应,C错误;
D. 海水中含有镁离子,与氢氧化钙反应生成氢氧化镁,灼烧后生成氧化镁,但氧化镁熔点过高,不适合在实际生产中电解获得镁单质,D错误。
答案为B。
3.B
A.室温下,Na 在空气中生成 Na2O,在加热时生成 Na2O2,故A错误;
B. Cu 和 FeCl3 反应生成 CuCl2 和 FeCl2,故B正确;
C.向足量氨水中通入少量 CO2 可生成 (NH4)2CO3,通入足量 CO2 生成 NH4HCO3,故C错误;
D. 红热木炭和稀硫酸不反应,红热木炭和浓硫酸生成 CO2,故D错误;
答案选B。
4.D
①氯气具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子;
②NaCl溶液不具有氧化性,不能氧化亚铁离子生成铁离子;
③KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子;
④稀硝酸具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子;
⑤盐酸不具有强氧化性,不能氧化亚铁离子生成铁离子;
⑥NaNO3溶液不具有强氧化性,不能氧化亚铁离子生成铁离子,故不能氧化的是②⑤⑥。
答案选D。
5.A
工业制粗硅的化学反应为:SiO2+2CSi+2CO,该反应为置换反应;
答案选A。
6.D
A.Fe2+为浅绿色,且酸性条件下NO氧化Fe2+而不能大量共存,A不符合题意;
B.Cu2+蓝色,B不符合题意;
C.H+和HCO反应生成二氧化碳气体而不能大量共存,C不符合题意;
D.Al3+、Na+、Cl-、SO中各离子均无色且在酸性条件下可以大量共存,D符合题意;
答案选D。
7.D
A.白磷能自燃,有安全隐患,不能用于制造火柴,红磷用于制造火柴,故A错误;
B.磷在氯气中燃烧往往得到的是液态的PCl3和固态的PCl5的混合物,看到的现象就是白色的烟雾,故B错误;
C.P2O5与NaOH溶液反应可生成Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4等盐,故C错误;
D.磷酸是中强酸,工业上可用磷矿石Ca3(PO4)2与硫酸反应制取Ca(H2PO4)2或H3PO4,故D正确;
故选D。
8.D
A.N2中氮元素的化合价是0价;
B.NO2中氮元素的化合价是+4价;
C.NH3中氮元素的化合价是-3价;
D.中氮元素的化合价是+5价;
综上,氮元素化合价最高的是+5价的是。
故答案选D。
9.A
A.由图可知,火山爆发会有H2S,故自然界中硫存在化合态,A错误;
B.生石灰会与生成的SO2反应生成CaSO3,进而被氧化为CaSO4,达到脱硫效果,B正确;
C.硫具有弱氧化性,和变价金属反应,通常生成低价态金属硫化物,C正确;
D.氢硫酸是弱酸,能与碱、碱性氧化物发生反应,D正确;
故选A。
10.D
浓硫酸和铜加热生成二氧化硫,二氧化硫能使石蕊试液变红色、使品红溶液褪色,尾气使用氢氧化钠吸收;
A.可通过抽动a中的铜丝使其与浓硫酸接触或分离,以控制反应的发生与停止,A正确;
B.b处紫色石蕊溶液变红说明溶于水后溶液显酸性,酸性溶液使石蕊变红,B正确;
C.二氧化硫有毒,d处NaOH溶液的作用是吸收尾气,防止污染空气,C正确;
D.实验结束后溶液中含有浓硫酸,应该把反应后液体沿器壁慢慢注入水中,D错误;
故选D。
11.A
A、液氨由气态的氨气液化得到,属于纯净物,而氨水是NH3的水溶液,属于混合物,故A正确;
B、氨气溶于水发生NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,溶液显碱性,但水能电离出OH-和H+,氨水中有极少量的H+,故B错误;
C、NH3与HCl气体相遇产生白烟,没有雾生成,故C错误;
D、NH3+H+=NH4+,没有化合价的变化,不属于氧化还原反应,故D错误;
答案选A。
12.D
A装置中Zn与稀硫酸反应制备H2,B装置用于干燥H2,C装置中通过加热使SiHCl3气化,D装置中实现H2与SiHCl3反应制备纯硅,据此作答。
A.A装置中锌与稀硫酸反应生成氢气,氢气中含有水蒸气,由于SiHCl3能与水强烈反应,故需通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去氢气中的水蒸气,A项正确;
B.SiHCl3通常呈液态,将装置C加热的目的是使滴入的三氯硅烷气化,B项正确;
C.在装置D中三氯硅烷与氢气高温反应生成硅和氯化氢,反应的化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl,C项正确;
D.在装置D中SiHCl3与氢气在1000~1100℃条件下反应,普通玻璃管在高温下会软化,不能使用普通玻璃管,应选择耐高温的石英玻璃管,D项错误;
故选D。
13. 白色 无色 易溶
铵盐绝大多数是白色或无色晶体,铵盐均易溶于水。
14.(1) A 5SO2+2+2H2O=2Mn2++5+4H+
(2) 漂白性 SO2+H2O=H2SO3
(3)a
(4) 氧化性 SO2+2H2S═3S↓+2H2O
(1)
二氧化硫具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此瓶盖A中酸性高锰酸钾溶液褪色能证明SO2具有还原性,其反应的离子方程式为5SO2+2+2H2O=2Mn2++5+4H+;答案为A;5SO2+2+2H2O=2Mn2++5+4H+。
(2)
二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,因此瓶盖B中品红溶液褪色能证明SO2具有漂白性;二氧化硫能够溶于水,溶于水的二氧化硫与水反应生成亚硫酸,反应的化学方程为SO2+H2O=H2SO3;答案为漂白性;SO2+H2O=H2SO3。
(3)
亚硫酸显酸性,瓶盖C无明显变化,若要证明C中发生了化学反应,可先在蒸馏水中滴入少量石蕊溶液,溶液变红色,说明发生了化学反应,a选项符合题意;答案为a。
(4)
将SO2气体通入H2S的水溶液中,发生氧化还原反应,产生淡黄色的S沉淀,其化学反应方程式为SO2+2H2S═3S↓+2H2O,二氧化硫中硫的化合价降低被还原,SO2作氧化剂,体现氧化性;答案为氧化性;SO2+2H2S═3S↓+2H2O。
15.(1)光化学烟雾、酸雨等
(2)
(3) 增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了脱硫硝速度
(4) 打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的,关闭弹簧夹 硫酸钡 还原
先打开弹簧夹,向装置内通入氮气排出装置内的空气,浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,二氧化硫通入到硝酸铁和氯化钡的混合溶液中,先发生氧化还原反应,再生成硫酸钡沉淀,再处理尾气。
(1)氮氧化物(NO、)、等污染物造成的环境问题有光化学烟雾、酸雨等;故答案为:光化学烟雾、酸雨等。
(2)根据化学反应机理如图1得到一氧化氮、氨气和氧气反应生成氮气和水,则该反应发生的化学方程式:;故答案为:。
(3)通过该图可以看出次氯酸钠从上面喷洒,二氧化硫、一氧化氮从中部通入,两者逆流致使接触面积增大,该装置的优点是增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了脱硫硝速度;脱硫()反应是次氯酸根和二氧化硫反应生成硫酸根和氯离子,其反应的离子方程式为;故答案为:增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了脱硫硝速度;。
(4)①装置A中是浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,其反应的化学方程式是;故答案为:。
②为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的,关闭弹簧夹;故答案为:打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的,关闭弹簧夹。
③装置B中产生了白色沉淀,二氧化硫通入硝酸铁溶液中发生氧化还原反应生成硫酸根,硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,因此B中白色沉淀成分是硫酸钡,硝酸铁具有氧化性,则具有还原性;故答案为:硫酸钡;还原。
16.(1) 检验装置气密性 酸性KMnO4溶液 A中酸性KMnO4溶液没有完全褪色,盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀
(2) 2H2S+SO2=3S↓+2H2O BaSO4 BaSO3 Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-
本实验Cu与浓硫酸加热反应生成SO2,气体分两个方向进行,通a是检验碳硅元素的非金属性强弱;通b则是检验SO2的性质。
(1)确保装置气密性良好后加药品反应,打开a、关闭b ,使SO2与NaHCO3饱和溶液反应,生成的气体除了CO2还有SO2,需将气体通过酸性KMnO4溶液,不褪为无色的情况下,说明已将CO2中的SO2完全除去,此时通入Na2SiO3溶液的是CO2,若产生白色沉淀H2SiO3,则说明H2CO3的酸性强于H2SiO3,而H2CO3和H2SiO3分别是C和 Si元素的最高价氧化物对应水化物,故说明碳的非金属性比硅强。
(2)打开b、关闭a ,SO2与H2S 溶液反应:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,出现浅黄色浑浊;因H2SO 3酸性弱于HCl,SO2通入BaCl2溶液不反应,但再往溶液滴入氯水后,SO2被氧化:Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,H2SO4与BaCl2产生BaSO4沉淀;若是往溶液滴加氨水,则SO2与氨水反应生成(NH4)2SO3,与Ba2+结合生成BaSO3沉淀。
17. 烧杯内的水沿导管流入锥形瓶中 与NaOH反应,锥形瓶中气体压强减小 溶于水,使锥形瓶中气体的量减少,也可能出现类似的现象 向实验后的锥形瓶中再滴加适量NaOH溶液,然后再向溶液中滴入溶液,若出现白色沉淀,说明与NaOH发生了化学反应
本实验的目的是验证SO2与NaOH溶液的反应,其反应原理是SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O或SO2+NaOH=NaHSO3。
(1)SO2为酸性氧化物,与NaOH反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O或SO2+NaOH=NaHSO3,使锥形瓶中气体压强减小,烧杯内的水倒流入锥形瓶中;故答案为烧杯内的水沿导管流入锥形瓶中;SO2与NaOH反应,锥形瓶中气体压强减小;
(2)加入NaOH溶液,将SO2压出,因SO2易溶于水,也能造成锥形瓶内气体压强减小,烧杯中水倒流入锥形瓶中;故答案为SO2溶于水,使锥形瓶中气体的量减少,也可能出现类似的现象;
(3)证明发生反应,需要证明产生或,操作为向实验后的锥形瓶中再滴加适量NaOH溶液,然后再向溶液中滴入BaCl2溶液,若出现白色沉淀,说明SO2与NaOH发生了化学反应;故答案为向实验后的锥形瓶中再滴加适量NaOH溶液,然后再向溶液中滴入BaCl2溶液,若出现白色沉淀,说明SO2与NaOH发生了化学反应;
(4)SO2与过量的NaOH反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为;故答案为。
18.(1)0.13
(2)0.115
(1)由题意可知,铜与浓硝酸反应得到硝酸铜和硝酸的混合溶液,收集到的气体为二氧化氮和一氧化氮的混合气体,由氮原子个数守恒可知,反应消耗硝酸的物质的量为+=0.013mol,故答案为:0.13;
(2)硝酸铜和硝酸的混合溶液与氢氧化钠溶液反应得到氢氧化铜沉淀和硝酸钠,由(1)可知,反应后的混合溶液中硝酸铜的物质的量为=0.04mol,硝酸的物质的量为10mol/L×0.02L—=0.15mol,则向混合溶液中加入2mol/L氢氧化钠溶液,当铜离子完全沉淀时消耗氢氧化钠溶液的体积为=0.115L,故答案为:0.115。
19.
从图象可知,OA段加入氢氧化钠溶液无沉淀产生,说明溶液中有稀硝酸,铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀充分反应,被氧化为、,通过题意,反应始终没有气体生成,可以得出不会有氮的氧化物生成,又因硝酸的浓度越稀,对应的还原产物中氮元素的化合价越低,可以推测N元素由变成了价,由图可得硝酸过量,加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应,再生成沉淀,当沉淀完全后,由图知继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,可得与发生了反应,则随着NaOH的滴加,发生的反应依次有: OA段:, AB段:,, BC段:, CD段:,再结合消耗的NaOH溶液的体积可知:,根据氧化还原反应,N元素由价变为价,而金属都由0价变为价,可以运用电子守恒得出金属的物质的量为:,则AB段消耗的NaOH溶液的体积为:,则OA段体积为10mL,对应溶液中含有;,则;据此解答。
由上述分析可知,金属铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、硝酸铵和水,反应的离子方程式为:;
答案:;
由上述分析计算可知:;;
答案:;;
由上述分析计算可知:B点对应的沉淀的物质的量为;
答案:;
由上述分析计算可知:A点对应的氢氧化钠溶液的体积为10mL;
答案:10。
20. 酸 0.375 mol/L
由硝酸的浓度和体积可计算硝酸的物质的量,Cu与稀硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O,根据NO的体积确定反应消耗的HNO3的物质的量,结合题目给出的硝酸的物质的量可判断溶液的酸碱性;根据反应方程式中Cu(NO3)2、NO的关系计算Cu(NO3)2的物质的量,然后由物质的量浓度定义式计算铜离子的物质的量浓度。
(1)n(HNO3)=c·V=2.0 mol/L×0.050 L=0.10 mol,标准状况下280 mL的一氧化氮的物质的量n(NO)==0.0125 mol,根据Cu与稀硝酸反应的方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知:反应消耗8 mol HNO3,会同时产生3 mol Cu(NO3)2、2 molNO,则反应产生0.0125 molNO,就会消耗硝酸的物质的量为4 n(NO)=4×0.0125 mol=0.05 mol,加入的硝酸的物质的量为0.10 mol>0.05 mol,硝酸过量,所以反应后溶液显酸性;
(2)根据(1)可知 n(NO)=0.0125 mol,根据物质反应转化关系可知反应产生Cu(NO3)2的物质的量为 n(NO)=×0.0125 mol=0.01875 mol,由于溶液的体积是50 mL,所以反应后Cu(NO3)2的物质的量你的c[Cu(NO3)2]==0.375 mol/L。
【点睛】本题考查了物质的量在化学方程式计算的应用。掌握Cu与硝酸反应方程式及物质的量的有关计算公式是本题解答的关键。
21. H2 使湿润的红色石蕊试纸变蓝(用玻璃棒蘸浓盐酸靠近瓶口产生白烟) 二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸可将二氧化硫或亚硫酸氧化成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀
A、B、C、D是四种常见气体单质。E的相对分子质量比F小16,且F为红棕色,则F为二氧化氮,E为一氧化氮,C为氧气;Y与X反应出现白烟,Y与氧化铜共热生成B,B可转化为一氧化氮,则Y为氨气、B为氮气;D与B反应生成氨气,则D为氢气;D与氧气反应生Z,则Z为水;D与A反应生成X气体为氯化氢。
(1)D为氢气,其化学式为H2;氨气的水溶液显碱性,其可以与氯化氢反应产生白烟,故检验氨气的方法是:使湿润的红色石蕊试纸变蓝(用玻璃棒蘸浓盐酸靠近瓶口产生白烟)。二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式为。
(2)氮气与氧化铜反应,每生成消耗氧化铜,该反应的化学方程式为。
(3)氨气与一氮化氮在一定条件下可反应生成氮气和水,这是一个具有实际意义的反应,可消除一氮化氮对环境的污染,该反应的化学方程式为。
(4) 和气体在通常条件下同时通入盛有溶液的洗气瓶中,洗气瓶中产生沉淀,该沉淀为硫酸钡。溶于水可生成亚硫酸,二氧化氮与水反应生成硝酸。硝酸可将二氧化硫或亚硫酸氧化成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀。
【点睛】本题的突破口是“E的相对分子质量比F小16,且F为红棕色”,由此可推断F为二氧化氮、E为一氧化氮。再根据其他各步的变化,顺藤摸瓜,本题迎刃而解。
22.(1)①②;
(2);
(3) HCl; 除去粉中的;将铁转化成氯化亚铁;
(4);
(5)取待测液少许于试管中,滴加溶液,变红色;
(6)。
电子工业中,常用溶液腐蚀铜,制造印刷线路板,则腐蚀废液中主要为氯化铜、氯化铁和氯化亚铁,加入过量A,产生滤液和滤渣,滤液通入氯气生成氯化铁,说明滤液为氯化亚铁,则A为单质铁,则滤渣为铁和铜;加入过量B,得到单质铜和氯化亚铁,说明B为稀盐酸,据此分析。
(1)操作①、②后均有固体和滤液,则说明①②操作为过滤;答案为:①②;
(2)由上述分析可知,物质A是铁单质,铁与铜离子发生置换反应,故反应的离子方程式为:;答案为:;
(3)由上述分析可知,物质B是HCl;HCl的作用是使铜和铁单质分离,同时生成氯化亚铁溶液,故答案为:HCl;除去粉中的;将铁转化成氯化亚铁;
(4)由上述分析可知,滤液是氯化亚铁溶液,二价铁离子被氯气氧化成三价铁离子,故反应的离子方程式为:;答案为:;
(5)检验三价铁离子,可以取待测液少许于试管中,滴加溶液,变红色,说明有三价铁离子存在,故答案为:取待测液少许于试管中,滴加溶液,变红色;
(6)物质A是铁单质,amol的铁单质由0价,最终转化为三氯化铁中的三价铁离子,共失去3amol的电子,得电子的物质为盐酸和氯气,题干要求计算至少消耗的量,故不考虑原溶液中的铜离子和铁离子,根据氢气的量,盐酸共得2bmol电子,则氯气得电子的物质的量为:(3a-2b)mol,故需要氯气的物质的量为:()mol;答案为:。