贵州高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编3卤素及其化合物,氮气元素及其化合物
展开一、单选题
1.(2022·贵州遵义·统考三模)化学与生产、生活密切相关,下列物质的性质、用途都正确且有相关性的是
A.AB.BC.CD.D
2.(2022·贵州铜仁·统考二模)用如图所示装置制备并收集气体,其中合理的是
A.AB.BC.CD.D
3.(2022·贵州遵义·统考二模)四位同学设计了下列实验,记录实验现象并得出相应结论,其中不合理的是
A.①中的白色沉淀为BaSO3和BaCO3
B.②中的无色气体能使带火星的木条复燃
C.③不能说明木炭与稀硝酸反应产生NO2
D.④说明NH4Cl固体受热易分解
4.(2022·贵州·统考模拟预测)能正确表示下列变化的离子方程式是
A.向次氯酸钙中通入过量的二氧化碳气体:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓
B.向硝酸铝溶液中滴加足量氢氧化钡溶液:Al3+ +4OH-=AlO+2H2O
C.向氯化铜溶液中通入硫化氢气体:S2- +Cu2+= CuS↓
D.碳酸镁与稀硫酸反应:CO+2H+=CO2↑+H2O
5.(2021·贵州·统考二模)下列实验操作能达到目的的是
A.AB.BC.CD.D
6.(2021·贵州毕节·统考二模)下列实验操作能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
7.(2021·贵州·统考一模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.9g18O2含有的中子数为4NA
B.1ml氯气和水充分反应,转移的电子数为2NA
C.25℃、101 kPa时,22.4L的N2和CO的混合气体中,原子数为NA
D.1L1 ml•L-1 CH3COONa溶液中所含CH3COO-、CH3COOH的总数为NA
8.(2020·贵州·模拟预测)化学品在抗击新型冠状病毒的战役中发挥了重要作用。下列说法不正确的是( )
A.医用防护口罩中熔喷布的生产原料主要是聚丙烯,聚丙烯的单体是丙烯
B.“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠
C.用硝酸铵制备医用速冷冰袋是利用了硝酸铵溶于水快速吸热的性质
D.75%的医用酒精常用于消毒,用95%的酒精消毒效果更好
9.(2021·贵州·统考二模)一种新型的合成氨的方法如图所示.下列说法正确的是
A.反应①中发生了氧化反应B.反应①和②均属于“氮的固定”
C.反应③为D.三步循环的总结果为
10.(2021·贵州黔东南·统考模拟预测)工业上利用某分子筛作催化剂,可脱除工厂废气中的NO、NO2,反应机理如图。下列说法不正确的是
A.在脱除NO、NO2的反应中主要利用了氨气的还原性
B.过程I发生的是非氧化还原反应
C.过程III中,每生成1 ml H+,转移的电子的物质的量为1 ml
D.过程II中发生反应的离子方程式为[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++H++N2+H2O
11.(2022·贵州贵阳·一模)下列实验设计能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
12.(2022·贵州毕节·统考二模)下列离子方程式书写正确的是
A.向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3:Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
B.同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH+OH-=NH3·H2O
C.将少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+2ClO-=2HClO+SO
D.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,使沉淀的物质的量最大时:Al3++SO+3OH-+Ba2+=BaSO4↓+Al(OH)3↓
二、实验题
13.(2022·贵州铜仁·统考二模)水合肼(N2H4·H2O)是一种用途广泛的化工原料,在空气中会与CO2反应产生烟雾。利用尿素制备N2H4·H2O的实验流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)步骤I制备NaClO溶液的离子方程式为___________;该反应为放热反应,为避免副反应发生,需控制温度不高于40°C,可采取的措施是___________ (任答一条)。
(2)由步骤II和步骤III获得N2H4·H2O的装置如图1所示,反应原理为: CO(NH2)2+ 2NaOH+ NaClO= Na2CO3+ N2H4·H2O +NaCl
①仪器X的名称为___________,干燥管中盛装的试剂为___________。
②N2H4的电子式为___________。
③反应过程中,如果分液漏斗中溶液滴速过快,部分N2H4·H2O与NaClO反应产生大量氮气,该化学反应方程式为___________。
④蒸馏获得水合肼粗品后,剩余溶液进一步处理还可获得副产品NaCl和Na2CO3,NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图2所示。获得NaCl粗品的操作是___________、___________ 、洗涤、干燥。
(3)馏分中水合肼含量的测定方法:称取馏分0.2500g,加入适量NaHCO3固体,配成溶液,用0.1500 ml·L-1的标准I2溶液滴定。
①滴定时,碘的标准溶液盛放在___________ (填 “酸式”或“碱式”)滴定管中。
②实验测得消耗I2溶液的体积为18.00 mL,馏分中N2H4·H2O的质量分数为___________。 (已知:N2H4·H2O +2I2=N2 ↑+ 4HI+H2O)
14.(2021·贵州遵义·统考一模)次氯酸溶液是常用的消毒剂和漂白剂。某学习小组根据需要欲制备次氯酸溶液。
资料1:常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8 ℃,42 ℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即反应生成 HClO。
资料2:将氯气和空气(不参与反应)按体积比1:3混合通入潮湿的碳酸钠中发生反应2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。
该学习小组同学用以下装置制备次氯酸溶液。
回答下列问题:
(1)请写出装置B的玻璃容器名称_________。
(2)各装置的连接顺序为____→______→_____→_____→E。
(3)装置A中反应的离子方程式是________。
(4)反应过程中,装置B需放在冷水中,其目的是________。
(5)装置E采用棕色烧瓶是因为________。
(6)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。测定E中次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案为:用酸式滴定管准确量取20.00 mL次氯酸溶液,加入足量的_______溶液,再加入足量的_____溶液,过滤,洗涤,真空干燥,称量沉淀的质量。(可选用的试剂:H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液。)
(7)若装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在E前各装置中,其余均溶于装置E的水中,装置E所得500 mL次氯酸溶液浓度为0.8 ml/L,则至少需要碳酸钠的质量为______g。
15.(2020·贵州·模拟预测)ClO2是一种具有强氧化性的黄绿色气体,也是优良的消毒剂,熔点-59℃、沸点11℃,易溶于水,易与碱液反应。ClO2浓度大时易分解爆炸,在生产和使用时必须用稀有气体或空气等进行稀释,实验室常用下列方法制备:2NaClO3+Na2SO3+H2SO42C1O2↑+2Na2SO4+H2O。
(1)H2C2O4可代替Na2SO3制备ClO2,该反应的化学方程式为___,该方法中最突出的优点是___。
(2)ClO2浓度过高时易发生分解,故常将其制备成NaClO2固体,以便运输和贮存。
已知:2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2+2H2O,实验室模拟制备NaClO2的装置如图所示(加热和夹持装置略)。
①产生ClO2的温度需要控制在50℃,应采取的加热方式是___;盛放浓硫酸的仪器为:___;NaClO2的名称是___;
②仪器B的作用是___;冷水浴冷却的目的有___(任写两条);
③空气流速过快或过慢,均会降低NaClO2的产率,试解释其原因___。
16.(2021·贵州·统考一模)金属锂与干燥、纯净的N2左500℃左右反应生成氮化锂(Li3N),该物质是一种优良的贮氢材料。一种制名氮化锂的方法及装置如下(部分夹持装置略) :
查阅资料:
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________
(2)仪器B、F的名称为___________;两者所盛装的试剂___________(填“能”或“不能”)交换。
(3) D中所装试剂a为___________,作用是___________。
(4)经分析,若将装置D更换为下图所示的装置___________(填序号)会更合理。
(5)装置E中石棉绒(透气且性质稳定)包裹Li的作用是吸收装置中残留的O2,装在氧化锆小舟中的Li粒不能直接放在反应管中的原因是___________。
(6)实验前将24.0 g金属锂置于质量为30.2 g的氧化锆小舟中,待反应一段时间后, 使产品在氮气氛围中充分冷却后再对氧化锆小舟进行称重,总质量为68.2 g,则Li3N的产率约为___________%。
17.(2021·贵州六盘水·统考一模)已知:①氮的氧化物能与红热的铜反应;②Cu2O在酸性条件下能迅速发生反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。某小组设计实验探究NO和Cu反应的氧化产物(设Cu全部被氧化),装置如图所示(部分夹持装置未画出):
请回答下列问题:
(1)装置E中倒置在水槽中的仪器名称为__;装置B中试剂为__。
(2)装置A中a的作用是__;写出A中反应的离子方程式__。
(3)实验开始时,先打开A中分液漏斗活塞,过一会儿,点燃D处酒精灯,这样操作的目的是__。若观察到D中红色粉末变为黑色,说明D中有__(填化学式)生成。
(4)对D中氧化产物提出如下假设:
假设1:氧化产物是CuO;
假设2:氧化产物是CuO和Cu2O的混合物。
为了探究氧化产物是否含有Cu2O,设计如下方案:
(甲)取少量完全反应后的产物,加入足量的稀硝酸,观察是否溶解
(乙)取少量完全反应后的产物,加入足量的稀硫酸,观察是否溶解
(丙)取少量完全反应后的产物,加入足量的浓硝酸,观察是否溶解
(丁)取少量完全反应后的产物,,在加热条件下通入乙醇蒸气,观察是否变为红色其中,能达到实验目的的是__(填代号)。
(5)若氧化产物为CuO和Cu2O的混合物,为测定其组成,取混合物5.92g与足量稀硝酸反应,测得生成448mL标准状况下NO气体,则混合物中CuO和Cu2O的物质的量之比为___。
选项
性质
用途
A
CCl4难溶于水,难于燃烧
CCl4常用作有机溶剂和灭火剂
B
Al2O3既能与强酸反应,又能与强碱反应
Al2O3常用作耐高温材料
C
SiO2透明,折射率合适,能够发生全反射
SiO2用作光导纤维材料
D
Cl2具有漂白性
常用Cl2对自来水进行杀菌消毒
选项
反应物
制备的气体
A
稀盐酸+石灰石
CO2
B
浓盐酸+MnO2
Cl2
C
HNO3 (稀) +铜片
NO
D
H2SO4 (稀) +Zn
H2
①生白色沉淀
②光照试管壁产生无色气泡
③试管口产生红棕色气体
④试管底部固体消失,试管口有晶体凝结
选项
目的
操作
A
证明氯水具有酸性和氧化性
向石蕊试液中滴加氯水,试液先变红后褪色
B
选择合适的容量瓶配制一定浓度的溶液
容量瓶在使用前一定要检漏、洗涤并加热烘干
C
由溶液制备无水
直接将溶液加热蒸干
D
验证铁的析氢腐蚀
将铁钉放在试管中,用溶液浸没
A
B
C
D
向容量瓶中转移液体
实验室制备氨气
除去甲烷中混有的少量乙烯
氯气的净化
选项
实验目的
实验设计
A
制备NO
将铜丝插入浓硝酸中
B
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后再用CCl4萃取
C
证明碳的非金属性比硅的强
将盐酸与石灰石反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液中
D
检验某盐中是否含
向盛某盐溶液的试管中滴入氢氧化钠溶液后,观察试管口处湿润的蓝色石蕊试纸是否变红
物理性质
物理性质
金属锂(Li)
熔点180C,沸点1340C
与氨气反应: 2Li+2NH3=2LiNH2+H2↑
氮化锂 (Li3N)
红色晶状固体,能吸附H2
①易水解:Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑②高温时能腐蚀镍、铜、石英等
参考答案:
1.C
【详解】A.CCl4常用作有机溶剂是因为:四氯化碳常温下是难溶于水的液态,是一种非极性分子、能溶解很多有机物,如烃、脂肪、油类、树脂、油漆以及无机物碘等,四氯化碳能做灭火剂的原因,除了它不可燃外,四氯化碳密度大,一经化成蒸气能覆盖在可燃物的表面隔绝空气、火焰自然熄灭,A不符合;
B.Al2O3因熔点高常用作耐高温材料,B不符合;
C.SiO2透明,折射率合适,能够发生全反射,且储量丰富,成本价格较为低廉,C符合;
D.Cl2没有有漂白性、常用Cl2对自来水进行杀菌消毒,是因为发生了反应: ,HClO具有漂白性,D不符合;
答案选C。
2.A
【详解】A.稀盐酸和石灰石反应为固体和液体反应,二氧化碳的密度大于空气,故用长管进短管处的连接方式,故A正确;
B.浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气需要加热,故B错误;
C.一氧化氮气体易于氧气反应且密度与空气接近,故不能用排空气法收集,故C错误;
D.氢气的密度小于空气,应该短管进长管出,故D错误;
故选A。
3.A
【详解】A.①中二氧化硫和水、硝酸钡发生氧化还原反应生成白色沉淀为BaSO4,二氧化碳不与硝酸钡反应,因此不合理,故A符合题意;
B.②中稀硫酸滴加进去生成HClO,HClO再光照条件下分解生成氧气,氧气能使带火星的木条复燃,因此实验现象并得出相应结论合理,故B不符合题意;
C.NO和氧气反应生成红棕色NO2,所以③不能说明木炭与稀硝酸反应产生NO2,因此实验现象并得出相应结论合理,故C不符合题意;
D.④试管底部固体消失,则氯化铵分解生成氨气和氯化氢,试管口有晶体凝结,说明氯化氢和氨气反应生成氯化铵,即④说明NH4Cl固体受热易分解,因此实验现象并得出相应结论合理,故D不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】A.向次氯酸钙中通入过量的二氧化碳气体生成碳酸氢钙和次氯酸,反应的离子方程式是ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO,故A错误;
B.向硝酸铝溶液中滴加足量氢氧化钡溶生成偏铝酸钡、硝酸钡和水,反应的离子方程式为Al3+ +4OH-=AlO+2H2O,故B正确;
C.向氯化铜溶液中通入硫化氢气体生成硫化铜沉淀和盐酸,H2S+Cu2+= CuS↓+2H+,故C错误;
D.碳酸镁与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳、水,反应的离子方程式是MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O,故D错误;
选B。
5.A
【详解】A.向石蕊试液中滴加氯水,试液先变红说明氯水有酸性,后褪色说明氯水有强氧化性,能漂白,可以证明氯水有酸性和氧化性,A能达到实验目的;
B.容量瓶是精密容量仪器,使用前不能加热,B不能达到实验目的;
C.氯化镁溶液存在水解平衡MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,加热溶液,HCl挥发,氯化镁水解平衡正向移动,最终得到Mg(OH)2得不到无水,C不能达到实验目的;
D.将铁钉放在试管中,用溶液浸没,NaCl溶液显中性,铁钉发生吸氧腐蚀,不能验证铁的析氢腐蚀,D不能达到实验目的;
答案选A。
6.C
【详解】A.向容量瓶内转移液体,需要用玻璃棒引流,故A错误;
B.实验室制备氨气应选择铵盐与碱加热制备,故B错误;
C.甲烷不与溴水反应,乙烯可以与溴水反应,溴水可以除去甲烷中混有的少量乙烯,故C正确;
D.氯气的净化应先除去氯化氢气体,后除去水蒸气,应先通饱和食盐水,后同浓硫酸,故D错误;
故选C。
7.D
【详解】A.18O2含有的中子数为2×(18-8)=20,所以9g18O2含有的中子数为=5NA,A错误;
B.氯气和水反应属于歧化反应,所以1ml氯气和水充分反应,转移的电子数为NA,B错误;
C.25℃、101 kPa不是标准状况,所以无法按标准状况下气体的摩尔体积计算22.4L的N2和CO的混合气体中的原子数,C错误;
D.CH3COONa溶液中遵循物料守恒,所以CH3COO-、CH3COOH的总数等于钠离子的总数,即为1 ml•L-1×1L×NAml-1=NA,D正确;
故选D。
8.D
【详解】A.聚丙烯是由丙烯在一定条件下发生加聚反应得到的,A项正确;
B.“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠,可以水解得到次氯酸,起到杀菌消毒的作用,B项正确;
C.硝酸铵溶于水可以吸热,因此可以用作速冷冰袋,C项正确;
D.医用酒精是体积分数为75%的乙醇溶液,浓度太高或浓度太低都起不到杀菌效果,D项错误;
答案选D。
【点睛】注意医用酒精的75%的是体积分数,而化学中一般用得较多的是质量分数,例如98%的浓硫酸中的98%就是质量分数。
9.C
【分析】由反应①和②可知,氮气和水是该循环过程的反应物,由反应③可知氧气和水是产物,据此分析解答。
【详解】A.反应①中氮得电子,发生还原反应,化合价降低,A错误;
B.氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,反应①是氮的固定,反应②不是,B错误;
C.反应③是LiOH通电条件下生成Li、O2、H2O,反应方程式为,C正确;
D.该合成氨反应中没有氢气参与,氢元素来源于水,且伴有氧气生成,三步循环的总结果为,D错误;
故选C。
【点睛】反应历程的题,在解题的过程中主要是找到总的反应物和产物。一般来说可以从题干中找到,而不是图中。
10.C
【详解】A.由图示知NO、NO2最后转化为N2和水,则NO、NO2做氧化剂,氨做还原剂,利用的是氨气的还原性,故A正确;
B.过程I中NO2和铵根之间的反应生成[(NH4)2(NO2)]2+,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,故B正确;
C.过程III中,反应方程式为[(NH4)(HNO2)]+= N2+2H2O+ H+,其中HNO2中N的化合价从+3降至0价,则每生成1 ml H+,转移的电子的物质的量为3 ml,故C错误;
D.根据图示,[(NH4)2(NO2)]2+和NO转化成[(NH4)(HNO2)]+和H+,根据原子守恒,知M为N2和H2O,反应的离子方程式为[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++H++N2+H2O,故D正确;
故选:C。
11.B
【详解】A.Cu与浓硝酸反应生成NO2,Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,A错误;
B.Cl2可以氧化Br-和I-,生成Br2和I2,Cl2+2Br-=Br2+2Cl-、Cl2+2I-=I2+2Cl-,CCl4可将Br2或I2萃取出来,得到橙色或棕黄色的溶液,可以用新制氯水和CCl4鉴别NaBr和KI溶液,B正确;
C.由于盐酸挥发,挥发的HCl也可以与Na2SiO3反应生成H2SiO3沉淀,因此不能证明C的非金属性比Si强,C错误;
D.与OH-反应生成NH3∙H2O,需要加热才能分解成NH3,因此不加热时无法观察到蓝色石蕊试纸的颜色变化,D错误;
故选B。
12.A
【详解】A.向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3,Mn2+结合HCO电离出的碳酸根生成碳酸锰沉淀,同时促进HCO的电离,产生氢离子,氢离子和HCO反应生成水和二氧化碳,所以离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O,A正确;
B.同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,OH-只够和H+反应,离子方程式为OH-+H+=H2O,B错误;
C.将少量SO2气体通入NaClO溶液中,SO2会被氧化为硫酸根,离子方程式为SO2+H2O+3ClO-=2HClO+SO+Cl-,C错误;
D.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,以明矾的物质的量为1ml,含有2mlAl3+、3mlSO,Al3+恰好生成沉淀时,消耗3mlBa(OH)2,SO完全沉淀时,消耗3mlBa(OH)2,若所加Ba(OH)2的物质的量大于3ml,则会有Al(OH)3溶解,因此使沉淀的物质的量最大时反应的离子方程式为:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,D错误;
综上所述答案为A。
13.(1) Cl2+2OH- =Cl- +C1O- +H2O 冰水浴冷却、将Cl2缓慢通入NaOH溶液
(2) (直形)冷凝管 碱石灰 N2H4·H2O+ 2NaClO=N2↑+2NaC1+3H2O 蒸发结晶 趁热过滤
(3) 酸式 27.00%
【分析】步骤I中Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,步骤II中尿素与NaClO、NaOH反应生成N2H4∙H2O、Na2CO3、NaCl,步骤III分离出N2H4∙H2O。
【详解】(1)Cl2与NaOH溶液反应制备NaClO溶液的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;该反应为放热反应,为避免副反应发生,需控制温度不高于40°C,可采取的措施是冰水浴冷却、将Cl2缓慢通入NaOH溶液等;答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;冰水浴冷却、将Cl2缓慢通入NaOH溶液。
(2)①根据仪器X的结构特点知,仪器X的名称为直形冷凝管;水合肼在空气中会与CO2反应产生烟雾,故干燥管的作用是防止外界空气中的CO2进入锥形瓶,干燥管中盛装的试剂为碱石灰;答案为:直形冷凝管;碱石灰。
②N2H4的电子式为;答案为:。
③反应过程中,如果分液漏斗中溶液滴速过快,部分N2H4·H2O与NaClO反应产生大量氮气,N2H4∙H2O被氧化成N2,则NaClO被还原成NaCl,根据得失电子守恒、原子守恒,反应的化学方程式为N2H4·H2O+ 2NaClO=N2↑+2NaC1+3H2O;答案为:N2H4·H2O+ 2NaClO=N2↑+2NaC1+3H2O。
④由溶解度曲线图可知,Na2CO3的溶解度随着温度的升高明显增大,NaCl的溶解度随着温度的升高增大不明显,故从剩余溶液中获得NaCl粗品的操作是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥;答案为:蒸发结晶;趁热过滤。
(3)①碘的标准溶液呈酸性,故滴定时,碘的标准溶液盛放在酸式滴定管中;答案为:酸式。
②根据N2H4·H2O +2I2=N2 ↑+ 4HI+H2O知,n(N2H4·H2O)=n(I2)=×0.1500ml/L×0.018L=1.35×10-3ml,m(N2H4·H2O)= 1.35×10-3ml×50g/ml=0.0675g,馏分中N2H4·H2O的质量分数为=27.00%;答案为:27.00%。
14. 三颈烧瓶 A D B C MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O 防止反应放热后,溶液温度过高导致Cl2O分解 HClO见光易分解 H2O2 AgNO3 53
【分析】由题给装置可知,装置A中二氧化锰和浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢气体,装置D中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,同时通入空气得到氯气和空气的体积比为1:3的混合气体,装置B中混合气体中的氯气与碳酸钠溶液反应制得一氧化二氯气体,装置C中盛有的足量四氯化碳用于除去未反应的氯气,装置E中盛有的水用于与混合气体中的一氧化二氯气体反应制得次氯酸,则装置的连接顺序为A→D→B→C→E。
【详解】(1)由实验装置图可知,装置B的玻璃容器为三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶;
(2)由分析可知,各装置的连接顺序为A→D→B→C→E,故答案为:A;D;B;C;
(3) 装置A中发生的反应为二氧化锰和浓盐酸共热发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O;
(4) 由42 ℃以上一氧化二氯会分解生成氯气和氧气可知,制备一氧化二氯时应将装置B放在冷水中,防止反应放出的热量使溶液温度升高,导致一氧化二氯分解,故答案为:防止反应放热后,溶液温度过高导致Cl2O分解;
(5) 次氯酸见光易分解生成盐酸和氧气,为防止次氯酸见光分解,实验时装置E选用棕色烧瓶,故答案为:HClO见光易分解;
(6)由题给信息可知,测定次氯酸含量的方法是先选用还原剂将次氯酸还原为氯离子,再用硝酸银溶液使溶液中氯离子完全沉淀,最后称量干燥氯化银的质量,由于氯化亚铁中含有氯离子,会影响实验结果,所以还原剂选用过氧化氢溶液,故答案为:H2O2;AgNO3;
(7)装置E中发生反应的方程式为Cl2O+H2O=2HClO,500 mL0.8 ml/L次氯酸溶液中次氯酸的物质的量为0.5 L×0.8 ml/L=0.4 ml,由方程式可知,与水反应的一氧化二氯的物质的量为0.4 ml ×=0.2 ml,由装置B中生成的一氧化二氯有20%滞留在E前各装置中可知,反应生成的一氧化二氯的物质的量为=0.25 ml,由氯气与碳酸钠溶液的化学方程式可知,反应至少需要碳酸钠的质量为0.5 ml×106 g/ml=53 g,故答案为:53。
15. 2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+H2O+2CO2↑ 反应中产生的CO2可以起到稀释ClO2的作用,避免ClO2浓度大时分解爆炸,提高了安全性 水浴加热 分液漏斗 亚氯酸钠 安全瓶,防倒吸 降低NaClO2的溶解度,增大ClO2的溶解度,减少H2O2分解,减少ClO2分解 空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收:空气流速过慢时,ClO2浓度过高导致分解
【分析】中的氯是+4价的,因此我们需要一种还原剂将氯酸钠中+5价的氯还原,同时要小心题干中提到的易爆炸性。再来看实验装置,首先三颈烧瓶中通入空气,一方面可以将产物“吹”入后续装置,另一方面可以起到稀释的作用,防止其浓度过高发生危险,B起到一个安全瓶的作用,而C是吸收装置,将转化为,据此来分析本题即可。
【详解】(1)用草酸来代替,草酸中的碳平均为+3价,因此被氧化产生+4价的二氧化碳,方程式为2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+H2O+2CO2↑;产生的可以稀释,防止其浓度过高发生危险;
(2)①50℃最好的加热方式自然是水浴加热,盛放浓硫酸的仪器为分液漏斗,中的氯元素为+3价,因此为亚氯酸钠;
②仪器B是一个安全瓶,防止倒吸;而冰水浴一方面可以减少的分解,另一方面可以使变为液体,增大产率;
③当空气流速过快时,来不及被充分吸收,当空气流速过慢时,又会在容器内滞留,浓度过高导致分解。
16. 球形干燥管 不能 浓硫酸(或浓H2SO4) 干燥N2,吸收未反应的NH3 ②③ 高温时Li3N可与玻璃中的SiO2反应而腐蚀玻璃 87.5
【分析】根据装置图可知,装置A是用来制备氨气的,利用氯化铵与氢氧化钙固体加热可制备氨气,再通过装置B净化干燥氨气,继续将干燥的氨气通入装置C的硬质玻璃管中与CuO发生氧化还原反应生成氮气、Cu和水,生成氮气与过量的氨气经过装置D进行净化处理后得到干燥纯净的氮气,再进入装置E,为防止有氧气混入,先经过石棉绒包裹的Li,最后与氧化锆小舟中的Li粒发生反应生成氮化锂 (Li3N),根据资料可知,氮化锂易发生水解,所以需用装置F连接,目的是为了防止空气进入,干扰实验,据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知,
(1)装置A的固体在加热条件下可制备氨气,其发生反应的化学方程式为;
(2)根据仪器构造可知,仪器B、F的名称为球形干燥管;两者所盛装的试剂作用分别是干燥氨气、防止外界空气中的水蒸气进入装置E,使制备的Li3n水解,两者不能交换,因为氨气可以与氯化钙发生反应,不能达到干燥氨气的目的,故答案为:不能;
(3) 装置D中所装试剂a的作用是干燥净化氮气,所以应该为浓硫酸,不能可以干燥氮气,还可以吸收多余的氨气,故答案为:干燥N2,吸收未反应的NH3;
(4)根据(3)问分析可知,装置D吸收未反应的氨气,因为氨气极易溶于水,密度比空气小,可采用设计防倒吸装置进行吸收,则①进气装置错误,不能达到目的,故错误;②③符合要求,可防倒吸;④中有机物苯的密度比水小,在水的上面,导气管导入试剂a中不能达到防倒吸的目的,故错误,故答案为:②③;
(5)根据给定资料可知,“Li3N高温时能腐蚀镍、铜、石英等”可知,高温时Li3N可与玻璃中的SiO2反应而腐蚀玻璃,所以装在氧化锆小舟中的Li粒不能直接放在反应管中,故答案为:高温时Li3N可与玻璃中的SiO2反应而腐蚀玻璃;
(6) 根据元素守恒可知,24.0 g金属锂全部转化为Li3N的话,得到Li3N的质量为,置于质量为30.2 g的氧化锆小舟中,待反应一段时间后, 使产品在氮气氛围中充分冷却后再对氧化锆小舟进行称重,总质量为68.2 g,则质量增加68.2g-(24.0g+30.2g)=14g,即实际消耗的氮气的质量为14g,所以生成的Li3N的质量为=35g,所以产率约为,故答案为:87.5。
17. 圆底烧瓶 水 平衡气压,便于浓硝酸顺利滴下 Cu+2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O 排尽装置内空气,避免O2干扰实验 CuO 乙 2﹕3
【分析】本实验的操作过程为A中Cu和浓硝酸反应生成NO2,NO2溶于装置B中的水生成NO,经C装置中盛装的浓硫酸干燥后,再与D中加热的Cu粉作用,然后E利用排水法收集未反应的NO。
【详解】(1)E利用排水法收集未反应的NO,装置E中倒置在水槽中的仪器名称为圆底烧瓶;NO2溶于装置B中的水生成NO,装置B中试剂为水。故答案为:圆底烧瓶;水;
(2)装置A中a的作用是平衡气压,便于浓硝酸顺利滴下;A中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的离子方程式Cu+2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O。故答案为:平衡气压,便于浓硝酸顺利滴下;Cu+2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O;
(3)实验开始时,先打开A中分液漏斗活塞,过一会儿,点燃D处酒精灯,这样操作的目的是排尽装置内空气,避免O2干扰实验。若观察到D中红色粉末变为黑色,说明D中有CuO生成。故答案为:排尽装置内空气,避免O2干扰实验;CuO;
(4)取少量完全反应后的产物,加入足量的稀硫酸,观察是否溶解,如完全溶解,则只有氧化铜,不含氧化亚铜,若部分溶解,并有红色的固体产生,则说明产品中含有氧化亚铜。
故答案为:乙;
(5)若氧化产物为CuO和Cu2O的混合物,设物质的量分别为x、y,取混合物5.92g与足量稀硝酸反应,测得生成448mL标准状况下NO气体,由电子得失守恒2y=, y=0.03ml,又根据质量守恒,80x+144g∙ml-1×0.03ml=5.92g,x=0.02ml,则混合物中CuO和Cu2O的物质的量之比为2﹕3。故答案为:2﹕3。
北京市高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编23卤素及其化合物(3): 这是一份北京市高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编23卤素及其化合物(3),共31页。试卷主要包含了单选题,实验题,填空题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。
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