第3章硫、氮及其循环测试卷 (含解析)高一上学期化学沪科版(2020)必修第一册

第3章《硫、氮及其循环》测试卷
一、单选题
1.下列有关实验装置进行的相应实验,能达到目的的是
A B C D
证明非金属性Cl>C>Si 喷泉实验 制备并收集干燥纯净的氨气 探究二氧化硫的还原性与漂白性
A.A B.B C.C D.D
2.中医中药的博大精深,其用药讲究十八反和十八畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列说法中正确的是
A.根据化合价可知,S在化学反应中只能作还原剂
B.硫单质可以溶于热碱,体现氧化性和还原性
C.过量的硫与铜反应生成CuS,表现硫单质的氧化性
D.S+O2SO2,S被氧化,作氧化剂
3.下图是喷泉实验装置图,下列说法不正确的是
A.实验操作是打开弹簧夹,挤压胶头滴管
B.实验现象是烧瓶中形成喷泉,溶液呈红色
C.实验结论是氨气可电离产生OH-
D.实验原理是氨气极易溶于水,烧瓶内压强小于外界大气压
4.氮及其化合物的“价-类”二维图如下所示。
下列说法正确的是
A.X 可通过加热氯化铵固体制取
B.从物质类别角度分析,P 和 Z 都属于酸性氧化物
C.将X转化为 Q的过程,属于氮的固定
D.3.2g Cu与10 mol·L-1的Y溶液恰好反应,生成NO、NO2混合气体1.12 L(标准状况),则 Y 溶液的体积为 15 mL
5.足量的铝粉分别与下列4种溶液充分反应,放出氢气最多的是
A.1L1mol/LH2SO4溶液 B.1L4mol/LHNO3溶液
C.1L1mol/LHCl溶液 D.1L1mol/LNaOH溶液
6.化学创造美好生活。下列选项中生产活动和化学原理没有关联的是
选项 生产活动 化学原理
A 冬天前,用石灰浆喷洒树皮 石灰浆能吸收空气中的CO2
B 用地沟油为原料制肥皂 地沟油发生皂化反应
C 葡萄酒中添加少量SO2 利用SO2杀菌且可防止营养物质被氧化
D 用食醋清洗水壶中的水垢(成分为CaCO3) 水垢中的碳酸钙被乙酸溶解
A.A B.B C.C D.D
7.某试液中只可能含有下列中的若干种离子,离子浓度均为0.1mol/L。某同学进行了如下实验:
下列说法正确的是
A.无法确定原试液中是否含有
B.滤液X中大量存在的阳离子有和
C.原溶液中存在的离子为
D.无法确定沉淀C的成分
8.下列各组物质中,能一步实现图所示①~⑤转化关系的是
X Y Z W
A Fe3O4 Fe FeCl2 FeCl3
B Al Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3
C H2SO4 SO2 S SO3
D CH3CH2Br CH2CH2 C2H5OH CH2BrCH2Br
A.A B.B C.C D.D
9.通常状况下,下列物质呈蓝色的是
A. B. C.铁 D.氯气
10.某溶液中可能含有Na+、Fe2+、Fe3+、Al3+、、、、、、、中的若干种,现取该溶液进行实验,实验过程及产物如图,且气体D有颜色。下列说法正确的是
A.气体C是二种或二种以上气体的混合气体(不考虑水蒸气和挥发的HCl)
B.原溶液中肯定存在Na+、、、、、
C.溶液E是硝酸溶液
D.溶液中是否存在和,还需设计其它实验进行检验
11.在下列条件的溶液中,各离子组一定能够大量共存的是
A.无色溶液中:、、、
B.透明溶液中:、、、
C.强酸性溶液中:、、、
D.使酚酞溶液变红的溶液中:、、、
12.下列物质描述错误的是
A.石墨用作润滑剂 B.二氧化硅可用作导电材料
C.二氧化硫可用作食品添加剂 D.氧化钙用作食品干燥剂
13.能正确表示下列反应的离子方程式的是
A.NH4HCO3溶液与NaHSO4溶液反应:HCO+H+=H2O+CO2↑
B.铜粉与浓硫酸共热:Cu+4H++SOCu2++SO2↑+2H2O
C.向Fe(NO3)3溶液中加入过量氢碘酸:2NO+8H++6I-=3I2+2NO↑+4H2O
D.NaHCO3溶液中加入少量Ca(OH)2:Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓+H2O
14.下列各组气体,在常温常压下不能共存的是
A.SO2与O2 B.NO与O2 C.O2与N2 D.NO2与O2
15.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向NaOH溶液中通入少量CO2:OH—+CO2=HCO
B.用氨水吸收少量SO2:2NH3 H2O+SO2═2NH+SO+H2O
C.Al(NO3)3溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3 H2O═AlO+2H2O+4NH
D.向Fe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量H2S:Fe3++H2S═Fe2++S↓+2H+
二、填空题
16.浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应,为检验反应的部分产物,某同学设计了如下图所示的实验。请据此回答下列问题:
(1)设备I的仪器名称是_______。
(2)设备II中盛放的试剂是_______,该试剂的作用是_______。
(3)浓硫酸与木炭反应的化学方程式是_______。
(4)证明产物中含有CO2的实验现象是_______。
17.依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)上图中,X的化学式为_______,从化合价上看,X具有_______(填“氧化”或“还原”)性。
(2)回答下列关于NH3的问题:
①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为_______。
②下列试剂不能用于干燥NH3的是_______(填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体
③氨气是重要的化工原料,可以合成多种物质,写出其催化氧化的化学方程式:_______。
(3)回答下列关于NO、NO2的问题:
①汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染,汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放,写出相关反应的化学方程式:_______。
②NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收,写出相关化学方程式:_______。工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2,原理如下图所示:
NO2被吸收过程的离子方程式是_______。
18.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)广泛用于化工、医药工业、食品工业等,为白色结晶粉末,水溶液呈酸性,易被氧化。回答下列问题:
(1)实验室制备少量Na2S2O5的实验装置如图:
①装置甲中的反应先生成NaHSO3,NaHSO3再发生分解生成Na2S2O5。生成NaHSO3的离子方程式为__;通SO2气体的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡,其主要作用是__;水浴加热温度为40℃左右,若反应温度过高可能会生成Na2SO3和Na2SO4等杂质。检验溶液中是否含离子的方法是___。
②装置乙的作用是__。
(2)Na2S2O5是常用的食品添加剂,常用于葡萄酒、果脯、拉面等食品中。
①为检验某白葡萄酒中是否含有Na2S2O5能否用酸性KMnO4溶液检验 作出判断并说明理由___。
②向一定质量的高筋面粉中分别添加不同比例的焦亚硫酸钠,加入适量NaCl、水、和面、熟化、揉搓、拉伸至面筋柔顺,用模具压制成2mm×60mm的面团条,用专用仪器进行拉伸试验及检测,焦亚硫酸钠的添加比例对二硫。键(—S—S—)含量、游离巯基(—SH)含量和拉伸距离的影响如图所示。
已知:二硫键是维持面筋蛋白弹性的重要结构,其含量过高或过低都会影响面团的延伸性。分析图象可知,拉面中添加焦亚硫酸钠,其在反应中表现出的性质是___;当添加量___(填标号)时,面团延伸性较好。
A.0~0.05‰ B.0.05‰~0.10‰ C.0.1‰~0.15‰ D.0.20‰~0.25‰
(3)根据我国相关规定,焦亚硫酸钠在拉面中的最大使用量为0.05g·kg-1(以二氧化硫残留量计)。若每1kg面粉中添加0.1gNa2S2O3(添加量为0.1‰),可制得约1.5kg拉面,则理论上拉面中二氧化硫最大残留量约为__g·kg-1(不考虑二氧化硫的反应和挥发)。
三、计算题
19.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
(1)简要阐述上述产生混合气体的理由(用化学方程式回答)?
(2)NO、NO2的体积各为多少升?
(3)待产生的气体全部释放后,向溶液加入250 mL 5 mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为多少?
20.有一充有和混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分反应后,仍有无色气体,则原混合气体中和体积比为_______(气体体积均在相同状况下测得)。
21.把盛有48mLNO和NO2的混合气体倒立于水中(保持同温同压),液面稳定后,容器内气体体积变为24mL,则:
(1)若在剩余的24mL气体中通入6mLO2,液面稳定后,容器内剩余气体的体积为____mL。
(2)若在剩余的24mL气体中通入24mLO2,液面稳定后,容器内剩余气体是______mL。
(3)若在剩余的24mL气体中通入___或__mLO2,充分反应后,容器内剩余4mL气体。
四、实验题
22.钢样中碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫元素转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。
Ⅰ.采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫元素转化为气体。
(1)若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:_______。
(2)除上述反应的产物外,气体a的成分还含有_______、_______。
(3)若将气体a通入品红溶液,随后再对溶液加热。整个过程中观察到的现象是_______。
(4)若将气体a通入BaCl2溶液,能否观察到明显现象?如果能,请写出化学方程式;如果不能,请说明理由:_______。
Ⅱ.测定硫含量:
(5)将气体a通入下图装置,主要反应的离子方程式是(忽略二氧化碳的溶解)_______。
(6)用NaOH与上述(5)中反应后的溶液作用,恰好消耗amLymol/LNaOH溶液,则该钢样中硫的质量分数为_______。(用含a、x、y的代数式表示)
Ⅲ.测定碳含量:将气体a通入下图装置,采用重量法测定碳的含量。
(7)气体a通过B和C的目的分别是_______,_______。
(8)F装置中填装的化学试剂是_______,其作用是_______。
(9)计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是_______。
Ⅳ.硫酸是S元素的重要化合物。
(10)写出铜和浓硫酸反应的化学方程式_______。
(11)下列离子的检验需要采用“气体法”的是_______。
A. B. C. D.Cl- E.I-
23.硫代硫酸钠(Na2S2O3)常用作纸浆漂白的脱氯剂。实验室可用下图装置制备少量Na2S2O3。
已知:①BaS2O3难溶于水;②Na2S2O3在酸性溶液中发生反应。
(1)装置A用于制备SO2,其化学方程式为_______。
(2)装置B的作用是_______。
(3)装置C中反应生成Na2S2O3的同时放出CO2,其离子方程式为_______,该反应中SO2体现了_______性(填“氧化”或“还原”)。
(4)装置C所得溶液经过结晶等操作获得的Na2S2O3晶体中含有少量Na2SO4,检验其中含有Na2SO4的方法是:取少量固体,_______,静置,过滤,_______,有白色沉淀生成。
(5)为验证装置C中生成了CO2,下列所选的试剂组合和顺序合理的是_______(填选项字母)。
a.品红→NaOH(aq)→澄清石灰水
b.酸性KMnO4(aq)→品红→澄清石灰水
c.NaOH(aq)→品红→澄清石灰水
24.某小组设计实验探究铜和浓硫酸反应产物的装置如图所示:
已知:
①(棕色)。
②铜粉完全反应后,观察到烧瓶底部有灰白掺杂黑色固体。CuS、都是难溶于水、难溶于稀硫酸的黑色固体。
(1)装置D中溶液颜色的变化为______________________。
(2)装置C中产生白色沉淀,其成分是设计简单实验验证装置C中白色沉淀的成分:_____________。
(3)分析装置C中化学反应可能有两种情况:
①若少量或恰好完全反应,则发生的反应是;
②若过量,则发生的反应是。取少量上层清液于试管中,加入铜粉,若__________________(填两种实验现象),则属于情况②。
(4)实验完毕后,分离烧瓶中混合物并探究其成分:
①烧瓶中白色固体是_____________(填化学式)。
②探究烧瓶中黑色固体成分(可能是或CuS)。从烧瓶中分离出黑色固体进行如下实验:
R是______(填化学式),Y与稀硫酸反应的离子方程式为_________________。根据上述实验数据可推知X是______________(填化学式)。
参考答案:
1.B
【详解】A.Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,所以HCl酸性比H2CO3强,导入Na2SiO3溶液中的气体包括CO2和挥发出的HCl,因此无法比较H2SiO3与H2CO3或者HCl的酸性,且HCl不是最高价氧化物的水化物,所以无法比较非金属性,A错误;
B.从胶头滴管挤入的少量浓NaOH溶液能够反应大量的Cl2,使得圆底烧瓶中气压减小,从而将烧杯中NaOH溶液吸入烧瓶中,B正确;
C.NH3密度比空气小,需使用向下排空气法收集,C错误;
D.右侧广口瓶反应为:SO2+2H2S=2H2O+3S,体现了SO2的氧化性,D错误;
正确答案B。
2.B
【详解】A.S单质的化合价为0,是S的中间价态,故S既可作氧化剂,又可作还原剂,A错误;
B.硫和热碱液反应生成金属硫化物、亚硫酸盐和水,金属硫化物中硫的化合价为-2价,亚硫酸盐里硫的化合价为+4价,在反应中,硫的化合价既升高,又降低,既体现氧化性,又体现还原性,B正确;
C.硫的氧化性较弱,与变价金属化合时,只能生成低价态金属硫化物,如S与Fe、Cu反应,生成FeS、Cu2S,C错误;
D.反应中S被氧化,化合价升高,作还原剂,D错误;
故选B。
3.C
【详解】A.氨气极易溶于水,实验操作是打开弹簧夹,挤压胶头滴管,能够使瓶内外产生负压差,引发喷泉,故A正确;
B.氨气易溶于水,与水反应生成一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子,溶液显碱性,遇到酚酞变红所以实验现象是烧瓶中形成喷泉,溶液呈红色,故B正确;
C.氨气为非电解质,且分子组成中不含O原子,则不能电离产生氢氧根离子,故C错误;
D.实验原理是氨气极易溶于水,烧瓶内压强小于外界大气压,叙述正确,故D正确;
故选:C。
4.D
【详解】X是-3价N的氢化物,X是NH3;Q、Z、P分别是N元素的+2、+4、+5价的氧化物,Q是NO、Z是NO2、P是N2O5;Y是N元素+5价含氧酸,Y是HNO3。
A.X是NH3,可提高加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取NH3,A错误;
B.P是N2O5,Z是NO2或N2O4,而NO2、N2O4不是酸性氧化物,B错误;
C.X是NH3、Q是NO,氨气转化为NO不属于氮的固定,C错误;
D.Y是HNO3,3.2 g Cu为0.05 mol,生成NO、NO2混合气体1.12L(标准状况),则气体总物质的量为0.05mol,根据铜元素守恒,反应生成0.05 molCu(NO3)2,据N原子守恒可知原硝酸中n(HNO3)=0.05mol×2+0.05mol=0.15mol,所以硝酸溶液的体积为0.15mol (10mol·L-1)=0.015L=15mL,D正确;
选D。
5.D
【分析】铝是足量的,生成氢气的量由硫酸、盐酸、NaOH的量决定。
【详解】A.硫酸的物质的量为1mol,硫酸里的H+全部转化为氢气,所以生成的氢气的物质的量为1mol;
B.铝与硝酸反应不产生氢气;
C.盐酸中的HCl为1mol,H+全部转化为氢气,所以生成的氢气的物质的量为0.5mol;
D.根据铝和NaOH溶液反应的化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知,1molNaOH与铝反应可产生1.5mol氢气;
所以Al与NaOH溶液反应生成的氢气最多,故选D。
6.A
【详解】A.冬天前,用石灰浆喷洒树皮是为了使虫卵蛋白质在碱性环境下发生变性而死亡,故A符合题意;
B.地沟油作为一种酯类可在碱性条件下发生水解,发生皂化反应制肥皂,故B不符合题意;
C.具有还原性,同时能杀菌,因此葡萄酒中通常添加少量作抗氧化剂,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化,故C不符合题意;
D.用食醋清洗水壶中的水垢是利用乙酸与水垢中的碳酸钙发生反应生成醋酸钙、水和二氧化碳而被溶解,故D不符合题意;
故答案选A。
7.C
【分析】由试液中加入过量稀硫酸无明显现象可知,试液中一定不含有碳酸根离子和偏铝酸根离子,再加入过量硝酸钡溶液有气体生成说明试液中含有亚铁离子,生成硫酸钡沉淀A无法确定试液中是否含有硫酸根离子;向滤液X中加入过量氢氧化钠溶液有气体生成说明试液中含有铵根离子,生成氢氧化铁沉淀B说明滤液X中含有铵根离子、铁离子和钡离子;由滤液中通入少量二氧化碳产生沉淀C说明溶液中钡离子与二氧化碳和氢氧根反应生成碳酸钡沉淀,不能确定溶液中是否含有偏铝酸根离子,则试液中一定含有亚铁离子、铵根离子,一定不含有碳酸根离子和偏铝酸根离子,由离子浓度均为0.1mol/L,结合电荷守恒可知,试液中一定含有硫酸根离子和氯离子,一定不含有铝离子、钾离子,沉淀C为碳酸钡沉淀,所以试液中一定含有亚铁离子、铵根离子、硫酸根离子和氯离子,一定不含有碳酸根离子、偏铝酸根离子、铝离子和钾离子。
【详解】A.由分析可知,试液中一定含有氯离子,故A错误;
B.由分析可知,滤液X中含有铁离子,不含有亚铁离子,故B错误;
C.由分析可知,试液中一定含有亚铁离子、铵根离子、硫酸根离子和氯离子,故C正确;
D.由分析可知,沉淀C为碳酸钡沉淀,故D错误;
故选C。
8.A
【详解】A.四氧化三铁被还原生成铁,铁与盐酸反应生成氯化亚铁,与氯气反应生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁被氯气氧化生成氯化铁,A正确;
B.铝与氧气化合生成氧化铝,氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与酸反应生成氢氧化铝,氢氧化铝也能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,但氧化铝不能直接转化为氢氧化铝,B错误;
C.浓硫酸被还原转化为SO2,SO2与H2S反应生成S,SO2与氧气化合可以转化为三氧化硫,但S不能直接转化为三氧化硫,C错误;
D.溴乙烷发生消去反应生成乙烯,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙烯与溴水发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,但乙醇与1,2—二溴乙烷不能直接相互转化,D错误;
答案选A。
9.A
【详解】A.呈蓝色,故A符合题意;
B.呈红棕色,故B不符合题意;
C.铁是银白色,故C不符合题意;
D.氯气是黄绿色,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
10.A
【分析】原溶液中加入过量NaHCO3生成的沉淀A可能含有Fe(OH)3、Al(OH)3、H2SiO3、FeCO3等,加入过量HCl时,沉淀部分溶解、再加入过量NaOH溶液、沉淀全部溶解,则沉淀A中含有H2SiO3,原溶液中一定含有,根据与Fe2+、Fe3+、Al3+、不能大量共存可知,原溶液中一定不含有Fe2+、Fe3+、Al3+、,HCO可与反应生成Al(OH)3沉淀,所以原溶液中一定含有、;溶液B中含有NaHCO3,加入过量HCl时生成气体C,气体D有颜色,则D为NO2,气体C中一定含有CO2、NO,生成NO时发生了氧化还原反应,则原溶液中一定含有、,被氧化生成,所以气体C中一定含有CO2、NO、可能含有SO2,气体D为CO2、NO2的混合气体,可能含有SO2,通入水中生成HNO3或HNO3、H2SO4,即溶液E为HNO3溶液或HNO3、H2SO4的混合溶液;溶液B中加入过量HCl酸化、加入BaCl2溶液生成BaSO4沉淀G,由于可被氧化生成硫酸根离子,则不能确定原溶液中是否含有,根据溶液不显电性可知,原溶液中一定含有Na+,综上,原溶液中一定含有Na+、、、、,一定不含有Fe2+、Fe3+、Al3+、,可能含有、,据此分析解答。
【详解】A.溶液B中含有NaHCO3,加入过量HCl时生成气体C,气体D有颜色,则D为NO2,所以气体C中一定含有CO2、NO,若过量时气体C中含有CO2、SO2、NO,即气体C 是二种或二种以上气体的混合气体,故A正确;
B.由上述分析可知,原溶液中一定含有Na+、、、、,可能含有,故B错误;
C.由上述分析可知,气体D为CO2、NO2的混合气体,可能含有SO2,所以溶液E是硝酸溶液或硝酸、硫酸的混合溶液,故C错误;
D.由上述分析可知,原溶液中一定不含有,可能含有,所以还需设计其它实验进行检验,但不需要设计其它实验进行检验,故D错误;
故选A。
11.B
【详解】A.与反应生成沉淀,不能大量共存,A项错误;
B.相互之间不反应,能大量共存,B项正确;
C.与反应,,不能大量共存,C项错误;
D.使酚酞溶液变红的溶液,为强碱性溶液,存在大量的,与不能大量共存,D项错误;
故选B。
12.B
【详解】A.石墨属于混合型晶体,层内以共价键结构,在层间以分子间作用力结合,结合力比较小,容易被破坏,因此石墨可用作润滑剂,A正确;
B.二氧化硅不能导电,由于其能够使光线发生全反射,因此二氧化硅可用作制作光导纤维的材料,B错误;
C.二氧化硫具有还原性,能够消除葡萄酒中的氧气,防止葡萄酒氧化变质,同时也可保持葡萄酒的品质,因此可用作食品添加剂,C正确;
D.氧化钙能够与水反应产生Ca(OH)2,其本身对食物无害,因此可用作食品干燥剂,D正确;
故合理选项是B。
13.A
【详解】A.NH4HCO3溶液与NaHSO4溶液反应生成硫酸钠、硫酸铵、水和二氧化碳,故反应的离子方程式为:HCO+H+=H2O+CO2↑,A正确;
B.浓硫酸在离子方程式书写时不能拆,故铜粉与浓硫酸共热的离子方程式为:Cu+2H2SO4(浓)Cu2+++SO2↑+2H2O,B错误;
C.已知I-能与Fe3+反应生成I2和Fe2+,故向Fe(NO3)3溶液中加入过量氢碘酸的离子方程式为:2Fe3++6NO+24H++20I-=10I2+6NO↑+12H2O+2Fe2+,C错误;
D.NaHCO3溶液中加入少量Ca(OH)2生成CaCO3、Na2CO3和H2O,故该反应的离子方程式为:Ca2++2OH-+2HCO=CaCO3↓+2H2O+,D错误;
故答案为:A。
14.B
【详解】A.SO2与O2在常温下不反应,两者能共存,故A不符合;
B.NO与O2在常温下反应生成NO2,两者不能共存,故B符合;
C.O2与N2在常温下不反应,只有在放电条件反应,两者能共存,故C不符合;
D.NO2与O2在常温下不反应,两者能共存,故D不符合;
故选:B。
15.B
【详解】A.氢氧化钠溶液与少量二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式为2OH—+CO2═CO+H2O,故A错误;
B.氨水与少量二氧化硫反应生成亚硫酸铵和水,反应的离子方程式为2NH3 H2O+SO2═2NH+SO+H2O,故B正确;
C.硝酸铝溶液与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硝酸铵,反应的离子方程式为Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH,故C错误;
D.硫酸铁酸性溶液与硫化氢反应生成硫酸亚铁、硫酸和硫沉淀,反应的离子方程式为2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+,故D错误;
故选B。
16.(1)圆底烧瓶
(2) 酸性高锰酸钾溶液 除去混合气体中的SO2
(3)
(4)澄清石灰水变浑浊
【分析】木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水。品红溶液褪色可以证明二氧化硫的生成,因二氧化碳和二氧化硫均能使澄清石灰水变浑浊,故II中应为酸性高锰酸钾溶液,目的是除去混合气体中的SO2,澄清石灰水变浑浊可以证明二氧化碳的生成。
(1)
设备I的仪器名称是:圆底烧瓶;
(2)
设备II中盛放的试剂是:高锰酸钾溶液;目的是除去混合气体中的SO2;
(3)
浓硫酸与木炭反应的化学方程式是: ;
(4)
二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,故证明产物中含有CO2的实验现象是:澄清石灰水变浑浊。
17.(1) N2O5 氧化
(2) Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O A 4NH3+5O24NO+6H2O
(3) 2NO+2CON2+2CO2 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+4=N2+4
【解析】(1)
X中氮元素化合价是+5价,氧化物的化学式为N2O5,氮元素处于最高价,因此X具有氧化性;
(2)
①铵盐和强碱加热生成氨气,实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,生成氯化钙、氨气和水,该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
②A.氨气为碱性气体,浓硫酸具有酸性,会与氨气发生反应,故不能用浓硫酸干燥,A选;
B.碱石灰是氢氧化钠和氧化钙固体,可以干燥氨气,B不选;
C.NaOH固体吸收水分不与氨气反应,可以干燥氨气,C不选;
故答案为A;
③氨气有还原性,催化氧化生成NO和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)
①CO和NO反应可转化为CO2和N2,则发生反应的化学方程式为2NO+2CON2+2CO2;
②NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收,根据氧化还原反应中电子转移守恒分析,该化学方程式为:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O;NO2被吸收过程中,反应物是亚硫酸铵、二氧化氮,生成物是硫酸铵和氮气,则离子方程式是:2NO2+4=N2+4。
18.(1) 2SO2+ +H2O=2+CO2 增大接触面积,使SO2气体充分吸收 取少量溶液,加入过量的稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则存在 防止倒吸
(2) 不能,葡萄酒中含有乙醇,也会使酸性KMnO4溶液褪色 还原性 C
(3)0.045
【详解】(1)①装置甲中将二氧化硫通入碳酸钠过饱和溶液中,发生反应生成NaHSO3,同时生成二氧化碳,生成NaHSO3的离子方程式为2SO2+ +H2O=2+CO2;
通SO2气体的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡,以增大接触面积,使SO2气体充分吸收;
检验溶液中是否含离子的方法是取少量溶液,加入过量的稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则存在;
②装置乙中导管短进长出,其作用是防止倒吸;
(2)葡萄酒中含有乙醇、SO2,乙醇、SO2也会使酸性KMnO4溶液褪色,Na2S2O5易被氧化,说明Na2S2O5易被氧化,也有还原性,说明也会使酸性KMnO4溶液褪色,因此,不能用酸性KMnO4溶液检验某白葡萄酒中是否含有Na2S2O5;
分析图象可知,面团中加Na2S2O5,表现出Na2S2O5的还原性;
从图中可看出,当面粉中Na2S2O5在0.1‰~0.15‰时,面团延伸性较好,答案选C;
(3)根据关系Na2S2O5 2SO2可知,m(SO2)=n(SO2)M(SO2)= 2n(Na2S2O5)M(SO2)=2=0.067g;则1.5kg拉面中SO2的最大残留量为。
19.(1),
(2)
(3)
【详解】(1)产生混合气体的理由为,
(2)根据电子转移守恒可知:溶解后共失去,,,解之得 ,所以。
(3)待产生的气体全部释放后,向溶液加入的溶液,恰好使溶液中的全部转化成沉淀,此时溶液中溶质为硝酸钠,可根据钠离子守恒求出,再根据N原子守恒求出,所以则原硝酸溶液的浓度 。
【点睛】1.化学计算经常要用到三种守恒法即质量守恒(在化学反应前后,元素的种类和原子的数目保持不变)、电子转移守恒(还原剂失去电子的总物质的量等于氧化剂得到电子的总物质的量)和电荷守恒(在离子化合物中或电解质的水溶液中,阳离子所带正电荷的总物质的量等于阴离子所带负电荷的总物质的量)。使用守恒法计算能使计算思路清楚、步骤简单、计算简便。
2.有关溶液中生成沉淀的计算,我们要注意多研究沉淀达到最大量时溶液中的溶质,一般可根据溶质中某离子找到守恒关系,使计算变得非常简便。
20.2:3
【详解】二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮和水不反应,所以剩余的气体为一氧化氮,设混合气体中二氧化氮的体积为V,则:
,所以,即二氧化氮的体积为,则原混合气体中一氧化氮的体积为,则原混合气体中和体积比为。
21.(1)16
(2)6
(3) 22 15
【分析】(1)根据一氧化氮、氧气和水反应方程式进行计算;
(2)由关系式4NO~3O2计算出24 mLNO消耗O2的体积,从而可得出剩余氧气体积;
(3)分情况讨论,剩余气体可能是一氧化氮也可能是氧气,根据一氧化氮和氧气之间的关系式计算。
【详解】(1)NO2溶于水发生的反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余气体是一氧化氮,一氧化氮、氧气和水之间的反应式为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3;根据方程式知,一氧化氮和氧气反应的关系是4:3,则有24mL一氧化氮反应时需要18mL氧气,实际上有6mL氧气,所以一氧化氮有剩余,剩余的一氧化氮体积=24mL-×4=16mL;
(2)由4NO~3O2知,24mLNO消耗O2的体积为:×24mL=18mL,所以反应后容器内剩余O2为:24mL-18mL=6mL;
(3)剩余4mL无色气体是氧气时,根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3知,则通入的氧气体积=+4mL=22mL;当剩余4mL无色气体是一氧化氮时,根据方程式知,通入的氧气体积==15mL。
22.(1)
(2) CO2 O2
(3)溶液红色先褪为无色,加热后红色又恢复
(4)不能,由通入SO2所产生的亚硫酸根离子浓度太小,且气流过快,氧气发挥作用有限,故无沉淀产生;或能,发生反应为
(5)
(6)
(7) 除去SO2 确认SO2已完全除尽
(8) 碱石灰 避免空气中的CO2和水蒸气进入E
(9)吸收瓶E吸收CO2气体之前以及之后的质量
(10)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(11)BC
【分析】取一定量的钢样通入足量O2,在管式炉内焚烧,钢样中的S、C元素分别转化为SO2、CO2。检验SO2时,可用H2O2溶液吸收,将其转化为H2SO4,用NaOH溶液测定硫酸的物质的量。测定气体a中CO2的含量时,先用活性MnO2除去SO2,用品红溶液检验SO2已经除尽,用干燥瓶干燥后,再用CO2吸收瓶吸收CO2,测定CO2吸收瓶的质量变化,即为燃烧生成CO2的质量,用F装置防止空气中二氧化碳和水蒸气进入E装置,以免干扰CO2的质量测定实验。
【详解】(1)若钢样中硫以FeS的形式存在,A中发生反应后,铁的氧化物中应含3个Fe原子,则其为Fe3O4,依据质量守恒定律,另一含S产物为SO2,化学方程式为:。答案为:;
(2)因为通入足量O2,所以S元素生成SO2,C元素生成CO2,另外还应有O2剩余,所以除上述反应的产物外,气体a的成分还含有CO2、O2。答案为:CO2;O2;
(3)若将气体a通入品红溶液,SO2将漂白品红,再对溶液加热,无色溶液中发生分解反应,重新生成红色溶液。则整个过程中观察到的现象是:溶液红色先褪为无色,加热后红色又恢复。答案为:溶液红色先褪为无色,加热后红色又恢复;
(4)将气体a通入BaCl2溶液,若气体流速过快,不能观察到明显现象;若气体流速较慢,可能观察到明显现象。理由是:不能,由通入SO2所产生的亚硫酸根离子浓度太小,且气流过快,氧气发挥作用有限,故无沉淀产生;或能,发生反应为。答案为:不能,由通入SO2所产生的亚硫酸根离子浓度太小,且气流过快,氧气发挥作用有限,故无沉淀产生;或能,发生反应为;
(5)将气体a通入H2O2溶液中,发生氧化还原反应生成H2SO4,主要反应的离子方程式是:。答案为:;
(6)用NaOH与上述(5)中反应后的溶液作用,发生反应H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,消耗amLymol/LNaOH溶液,则H2SO4的物质的量为5×10-4aymol,该钢样中硫的质量分数为=。答案为:;
(7)由分析可知,气体a通过B和C的目的分别是:除去SO2,确认SO2已完全除尽。答案为:除去SO2;确认SO2已完全除尽;
(8)由分析可知,F装置用于防止空气中二氧化碳和水蒸气进入E装置,则F装置中填装的化学试剂是碱石灰,其作用是:避免空气中的CO2和水蒸气进入E。答案为:碱石灰;避免空气中的CO2和水蒸气进入E;
(9)由分析可知,CO2吸收瓶的质量变化,即为燃烧生成CO2的质量,所以计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是:吸收瓶E吸收CO2气体之前以及之后的质量。答案为:吸收瓶E吸收CO2气体之前以及之后的质量;
(10)铜和浓硫酸反应,用于实验室制SO2,化学方程式:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
(11)A.检验时,通常先加入盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,看是否生成白色沉淀,A不符合题意;
B.检验时,加入浓NaOH溶液、加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,B符合题意;
C.检验时,通常加入盐酸,再用澄清石灰水检验产生的气体,C符合题意;
D.检验Cl-时,加入硝酸、硝酸银溶液,看是否有白色沉淀生成,D不符合题意;
E.检验I-时,通常先加入氧化剂,将I-氧化为I2,再用淀粉溶液检验,D不符合题意;
故选BC。答案为:BC。
【点睛】二氧化硫通入氯化钡溶液中,由于亚硫酸的酸性比盐酸弱,所以不能生成亚硫酸钡沉淀。
23.(1)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)防止倒吸
(3) 4SO2++2S2- =3+CO2 氧化
(4) 加过量盐酸 往滤液中滴加BaCl2溶液
(5)b
【分析】装置A中,Na2SO3固体与浓硫酸反应制取SO2气体,经过装置B,以防二氧化硫因溶解发生倒吸;在装置C中,SO2、Na2CO3、Na2S发生反应生成Na2S2O3和CO2,装置D用于吸收尾气,防止污染环境。
【详解】(1)装置A中,Na2SO3与浓H2SO4反应制备SO2,其化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑。答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑;
(2)装置B中,两根导管都短,为安全瓶,作用是防止倒吸。答案为:防止倒吸;
(3)装置C中,SO2、Na2CO3、Na2S发生反应生成Na2S2O3和CO2,其离子方程式为4SO2++2S2- =3+CO2,该反应中SO2中S元素价态降低,体现了氧化性。答案为:4SO2++2S2- =3+CO2;氧化;
(4)Na2S2O3晶体中含有少量Na2SO4,检验Na2SO4时,应先加盐酸,排除Na2S2O3的干扰,再加氯化钡检验,方法是:取少量固体,加过量盐酸,静置,过滤,往滤液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成。答案为:加过量盐酸;往滤液中滴加BaCl2溶液;
(5)a.无需先检验SO2,且NaOH能吸收CO2,后续操作中无法检验CO2是否存在,a不正确;
b.酸性KMnO4(aq)氧化并吸收SO2,品红用于检验SO2是否除尽,澄清石灰水检验CO2的存在,b正确;
c.NaOH(aq)既能吸收SO2也能吸收CO2,后续操作中无法检验CO2是否存在,c不正确;
故选b。答案为:b。
【点睛】检验混有SO2的CO2时,应先排除SO2的干扰,再检验CO2的存在。
24.(1)溶液由浅绿色变棕色
(2)取少量装置C中白色沉淀于试管中,加入足量盐酸,若白色沉淀不溶解,说明是
(3)铜粉溶解,溶液变蓝色,有气泡产生
(4)
【分析】A中铜与浓硫酸反应,B中品红溶液检验是否有SO2生成,C中硝酸钡也能与生成的SO2发生氧化还原反应,得到硫酸钡和NO,D中硫酸亚铁溶液能吸收NO,防止污染空气。
【详解】(1)D中硫酸亚铁溶液为浅绿色,与NO反应后变为棕色,故颜色变化为:溶液由浅绿色变棕色;
(2)装置C中产生白色沉淀若是,其难溶于盐酸,故:取少量装置C中白色沉淀于试管中,加入足量盐酸,若白色沉淀不溶解,说明是;
(3)若属于情况②,则加入铜粉后能与生成的硝酸反应,离子方程式为:,实验现象为:铜粉溶解,溶液变蓝色,有气泡产生;
(4)铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,白色固体为:;气体R能够使品红溶液褪色,R为SO2;
黑色固体加入氧气燃烧后得到的固体质量不变,若为CuS,则CuS→CuO,黑色固体质量减轻;若为Cu2S,,黑色固体质量不变,故黑色固体是,Y为CuO,与稀硫酸反应的离子方程式为:。

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