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四川高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-15氧族元素及其化合物(2)
展开四川高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-15氧族元素及其化合物(2)
一、单选题
1.(2022·四川南充·统考三模)化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.利用合适的催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放
B.钠着火可用泡沫灭火器灭火
C.高纯硅可用于制作光感电池
D.疫苗一般冷藏存放,以避免蛋白质变性
2.(2022·四川宜宾·统考三模)检验下列指定成分所用的试剂正确的是
选项
检验括号中的物质
检验试剂
A
CO2气体(H2S)
CuSO4溶液
B
Na2SO3溶液(Na2SO4)
BaCl2溶液
C
海水(KI)
淀粉溶液
D
乙醇(水)
金属钠
A.A B.B C.C D.D
3.(2022·四川南充·统考三模)下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某无色溶液中通入过量的CO2气体,有白色沉淀产生
该溶液中一定含有SiO
B
向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入氨水,先出现蓝色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
C
在MgSO4溶液中加入一小块Na,金属Na溶解,并生成固体
该固体为Mg
D
将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀
浓硫酸只表现脱水性
A.A B.B C.C D.D
4.(2022·四川德阳·统考二模)化学与生活紧密相连。下列说法正确的是
A.碳酸氢钠不能用作食用碱
B.液化石油气的主要成分是甲烷和丙烷
C.燃放烟花爆竹产生的刺激性气体含SO2
D.三星堆的青铜纵目人神像出土时其表面呈亮红色
5.(2022·四川德阳·统考二模)下列图示操作能达到相应实验目的的是
A
B
C
D
干燥SO2
实验室制取氨气
吸收NH3
探究CH4与Cl2的反应
A.A B.B C.C D.D
6.(2021·四川凉山·统考二模)根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向待测液中依次滴入氯水和KSCN溶液
溶液变为红色
待测溶液中含有Fe2+
B
向浓度均为0.1mo/L的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液中滴加几滴酚酞试剂
前者溶液变红,后者不变色
NaHCO3水解,而NaHSO3不水解
C
向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液
一只试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
Ksp(AgI)
甲烷与氯气在光照下反应
产生混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
A.A B.B C.C D.D
7.(2021·四川凉山·统考三模)二氧化硫是我国工业大气主要污染物之一,但在严格遵守国家有关标准时,在食品生产中也经常使用,某学习小组设计了如图装置用于制取SO2并验证其性质。下列有关说法中正确的是
A.装置中连接管a完全多余,可以去掉
B.B装置中未见品红褪色是因为该装置不能制得SO2
C.D装置中不会出现大量白色沉淀
D.E装置中SO2过量时的离子反应方程式为:2Fe3++SO2+8OH-=2Fe(OH)2↓+SO+2H2O
8.(2021·四川巴中·统考一模)下列实验装置、现象及结论合理的是
序号
试剂及操作
部分现象
结论
A
滴入稀盐酸后铜片继续溶解,产生无色气体,在试管口处变为淡棕色
盐酸具有氧化性
B
有气体生成
酸性:硼酸强于碳酸
C
加热后产生有香味物质
H2C2O4可发生酯化反应
D
试管内红色褪去
SO2具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
9.(2021·四川眉山·统考三模)二氧化硫测量计工作的反应原理为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A.2.24 LSO2参与反应破坏水中氢氧键数目为0.4 NA
B.反应生成0.1 mol H2SO4时,溶液中含有阳、阴离子数目为0.3 NA
C.在常温常压下16 g液态溴中原子数目为0.2 NA
D.反应生成0.2 mol H+,转移电子数目为0.2 NA
10.(2021·四川成都·统考三模)将铁棒插入95%的浓硫酸中(如图所示),探究铁与浓硫酸的反应。观察到立即产生大量的细腻气泡聚集在液体表面,犹如白色泡沫,由快变慢直至停止,酸液中出现白色不溶物,静置后分层。下列说法错误的是
A.产生的气体可能是SO2和少量的H2
B.取上层清液滴加少量饱和FeSO4溶液,有白色固体X析出,推测固体X可能是FeSO4
C.反应过程中FeSO4的生成也可能使反应由快变慢
D.取反应后铁棒直接放入盛有KSCN溶液的烧杯中,可检验反应时是否有Fe3+生成
11.(2020·四川资阳·统考一模)下列实验操作的现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将某钾盐溶于硝酸溶液,再滴加1~2滴品红
品红不褪色
该钾盐不含或
B
向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液
均有固体析出
蛋白质均发生变性
C
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,同时有黑色颗粒产生
钠可以置换出碳
D
向FeCl2溶液中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液
溶液变成蓝色
K3[Fe(CN)6]溶液可用于鉴别Fe2+
A.A B.B C.C D.D
12.(2020·四川成都·统考三模)下列实验操作对应的现象和结论有错误的是
选项
操作
现象
结论
A
向NaAlO2溶液中滴加少量醋酸溶液
产生白色沉淀
酸性:醋酸>Al(OH)3
B
将Cl2通入紫色石蕊溶液中
溶液先变红后褪色
Cl2水溶液具有酸性和漂白性
C
对浸润液态石蜡油的碎瓷片加强热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液
溶液紫红色褪去
生成的气体一定为乙烯
D
将SO2长时间通入Na2O2中,取反应后少量固体溶于水,加盐酸酸化,滴入BaCl2溶液
有白色沉淀产生
固体中含有一定量Na2SO4
A.A B.B C.C D.D
13.(2020·四川内江·三模)由下列实验及现象推出相应结论正确的是
选项
实验
现象
结论
A
①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液②再加足量盐酸
①产生白色沉淀②仍有白色沉淀
原溶液中有SO42-
B
将表面有黑色CuO的热铜丝插入乙醇中,反复多次
闻到有刺激性气味,铜丝变光亮
乙醇被氧化
C
将甲烷与氯气按体积比1:4混合于试管中,光照
反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯代甲烷具有酸性
D
将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡,静置
下层液体显紫红色
氧化性:Fe3+
二、实验题
14.(2022·四川成都·统考一模) 富马酸亚铁(结构简式 ,相对分子质量170)是治疗贫血药物的一种。实验制备富马酸亚铁并测其产品中富马酸亚铁的质量分数。
I.富马酸(HOOC—CH=CH—COOH)的制备。制取富马酸的装置如图甲所示(夹持仪器已略去),向组装装置加入药品,滴加糠醛( ),在90~100℃条件下持续加热2~3h。
(1)装有糠醛的仪器名称是____;仪器A的作用是____,出水口为____(填“a”或“b”)。
(2)V2O5为反应的催化剂,反应物NaClO3的作用为____(填“氧化剂”或“还原剂”。
II.富马酸亚铁的制备。
步骤1:将4.64g富马酸置于100mL烧杯中,加水20mL在热沸搅拌下,加入适量Na2CO3溶液调节溶液的pH;
步骤2:将上述溶液转移至如图乙所示的装置中(夹持仪器已略去),缓慢加入40mL2mol/LFeSO4溶液,维持温度100℃,持续通入氮气,充分搅拌1.5h;
步骤3:冷却、过滤,洗涤沉淀,然后水浴干燥,得到产品。
(3)步骤1中所加Na2CO3溶液需适量的原因是____。
(4)步骤2中持续通入氮气的目的是____。
(5)判断步骤3中富马酸亚铁产品已洗净的实验方法是____。
III.产品纯度测定。
步骤①:准确称取粗产品0.1600g,加煮沸过的3mol/LH2SO4溶液15mL,待样品完全溶解后,加煮沸过的冷水50mL和4滴邻二氮菲—亚铁指示剂,立即用0.050mol/L的硫酸高铈铵[(NH4)2Ce(SO4)3]标准溶液进行滴定,用去标准液的体积为16.02mL(反应式为Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+)。
步骤②:不加产品,重复步骤①操作,滴定终点用去标准液0.02mL。
(6)根据上述数据可得产品中富马酸亚铁的质量分数为____%(保留3位有效数字)。
(7)该滴定过程的标准液不宜为酸性高锰酸钾溶液,原因是酸性高锰酸钾溶液既会氧化Fe2+,也会氧化含碳碳双键的物质。向富马酸溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色且有气体生成,该反应的离子方程式为____。
15.(2022·四川南充·统考二模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波,广泛应用于照相定影及纺织业等领域。某实验小组制备硫代硫酸钠并探究其性质。
Ⅰ:硫代硫酸钠的制备
实验小组设计如下装置制备硫代硫酸钠
已知:①Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2
②Na2S2O3中S元素的化合价分别为-2和+6
(1)仪器a的名称是___________。A中发生的化学反应方程式为___________。
(2)为了保证Na2S2O3的产量,实验中通入的SO2不能过量,需控制A中SO2的生成速率,采取的措施是___________。
Ⅱ:产品纯度的测定
①溶液配制:准确取该硫代硫酸钠样品2.0000g,配制成250mL溶液。
②滴定:向锥形瓶中加入20.00mL0.01mol·L-1KIO3溶液,加入过量KI溶液和H2SO4溶液,发生反应:+5I-+6H+=3I2+3H2O,然后加入淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠样品溶液滴定,发生反应:I2+2=+2I-。
(3)滴定终点现象为________,消耗样品溶液的用量为25.00mL,则样品纯度为________%(保留1位小数)
Ⅲ:硫代硫酸钠性质的探究
①取Na2S2O3晶体,溶解,配成0.2mol/L溶液。
②取4mL溶液,向其中加入1mL饱和氯水(pH=2.4),溶液立即出现浑浊,经检验浑浊物为S。
实验小组研究S产生的原因,提出了以下假设:
假设1:氧化剂氧化:Cl2、HClO等含氯的氧化性微粒氧化了-2价硫元素。
假设2:___________(不考虑空气中氧气氧化)。
设计实验方案:
胶头滴管
现象
第①组
1mL饱和氯水
立即出现浑浊
第②组
___________
一段时间后出现浑浊,且浑浊度比①组小
(4)假设2是___________。
(5)第②组实验中胶头滴管加入的试剂是___________。
(6)依据现象,S产生的主要原因是___________。
16.(2021·四川遂宁·统考模拟预测)MnSO4·H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体,实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4。
I.甲同学设计下列装置制备硫酸锰。回答下列有关问题:
(1)装置B中试剂为___________,其作用是___________,装置C的作用___________
(2)写出装置D中发生反应的化学方程式:___________
(3)要从D中获得纯净的MnSO4·H2O,应在观察到___________现象时停止通入SO2。
(4)装置D中水浴温度应控制在80℃左右,温度过高时反应速率可能减慢的原因:___________
(5)向含有1molNa2S的溶液中通入足量的SO2,最多消耗___________molSO2
II.乙同学认为甲同学的设计过于复杂,设计了仅用如图的装置制备硫酸锰。回答下列有关问题:
(1)简述乙同学装置的优点(至少2点):___________
(2)装置I中烧瓶中放入的药品X不能为铜屑的原因是___________
17.(2021·四川德阳·统考二模)亚硝酰硫酸(NOSO4H)常用于制染料,某学习小组拟在实验室中用下图装置(夹持仪器省略)制备NOSO4H。
已知:①SO2和浓硝酸在浓硫酸存在时反应原理为SO2+HNO3=SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H;浓硝酸受热易分解;
②NOSO4H为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解;
③2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
回答下列问题:
I.亚硝酰硫酸的制备
(1)仪器M的名称是_______,导管N的作用是_______。
(2)a中药品可选用_______(填标号)。
A.亚硫酸钠 B.铜 C.亚硫酸钡 D.蔗糖
(3)控制c中水浴的温度一般不宜高于20°C,其原因是_______。
(4)为了防止NOSO4H分解,上图中_______(填“b”“d”或“b和d”)处需连接装置f,e中发生反应的离子方程式为_______。
II.亚硝酰硫酸纯度的测定
称取3.810 g产品放入250 mL的碘量瓶中,并加入100.00 mL0.1500 mol/L KMnO4标准溶液和20 mL20%的稀硫酸,摇匀;用0.6000 mol/LNa2C2O4标准溶液滴定,滴定前读数2.05 mL,滴定终点时读数为22.05 mL。
(5)纯度测定的实验中,下列仪器中不需要用到的是_______(填标号)。
(6)产品的纯度为_______法的_[M(NOSO4H)=127 g/mol,计算结果保留一位小数]。若未用Na2C2O4标准溶液润洗滴定管会导致测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18.(2020·四川遂宁·统考三模)已知Cu2O在酸性条件下易歧化且2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;碘单质易溶于碘化钾形成I3—,I3—极易被碘化亚铜吸附。请搭建合适的装置制备二氧化硫并定性与定量的探究其与氧化铜反应的产物。
(一)探究二氧化硫与氧化铜反应
(1)下列仪器按连接顺序排列(填写代表仪器的字母,不考虑夹持和橡皮管连接):A-D-____。
(2)装置B使用消泡膜的目的是____。
(3)充分反应后,硬质玻璃管中黑色固体变红色,取产物少许,加水后部分固体溶解,溶液呈蓝色,过滤红色沉淀物洗涤干净后,加硫酸溶解后溶液也呈蓝色且仍有少量红色难溶物。写出硬质玻璃管中发生的化学方程式____。
(二)碘量法测定硫酸铜的质量分数。
步骤1:配制并标定Na2S2O3标准溶液,其浓度为a mol•L—1。
步骤2:取硬质玻璃管产物mg配制为250mL溶液。(Cu2O不溶于水,已过滤掉)
步骤3:取20.00mL溶液,滴加几滴硫酸溶液并加入过量碘化钾溶液,以淀粉溶液作指示剂用硫代硫酸钠标准溶液滴定,消耗体积为VmL,接近终点时加入了硫氰化钾溶液。(I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI)
(4)Na2S2O3溶液需要标定的原因是____,配制该溶液时需要用到的玻璃仪器有试剂瓶、烧杯、____和玻璃棒。
(5)通过上述测定产物中硫酸铜质量分数为____(用含字母的代数式表示),该测定值比实际值____(填“偏小”或“偏大”),原因是____,加入了硫氰化钾溶液的原因可能是____,从而减少实验误差。
三、工业流程题
19.(2020·四川宜宾·统考三模)硒和碲的单质是重要的高新技术材料。一种以含贵重金属的“酸泥”(含Se、Te、Ag、Pb、Cu等单质)为原料制备硒和碲的工艺流程如图所示。
已知:①H2SeO3易溶于水,TeO2不溶于水。
②“中和”过程中测得不同pH下相关数据如下表:
“中和”终点pH
滤液/(g·L-1)
沉淀率/%
Se
Te
Se
Te
4
11.2
0.029
8.9
98.1
5
13.7
0.01
5.8
98.9
6
12.4
0.013
4.1
91.6
回答下列问题:
(1)已知“碱浸”过程中生成了Na2SeO3和Na2TeO3,则“滤渣”中含有Cu和__。写出Se参加反应的离子方程式____。
(2)“碱浸”过程中通入空气应适量的原因是___。
(3)“中和”过程中生成TeO2的化学方程式是____。
(4)“中和”终点pH应选择在____附近,原因是___。
(5)“滤液”可返回____工序循环使用。
(6)要制取395g粗硒(质量分数为80%),理论上至少应通入标准状况下的SO2____L。
参考答案:
1.B
【详解】A.利用合适的催化剂可把有害气体转化为无毒气体,因此可减少汽车尾气中有害气体的排放,A正确;
B.钠着火生成过氧化钠,过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,因此不能用泡沫灭火器灭火,B错误;
C.单质硅可以导电,高纯硅可用于制作光感电池,C正确;
D.高温下蛋白质易发生变性,因此疫苗一般冷藏存放,以避免蛋白质变性,D正确;
答案选B。
2.A
【详解】A.H2S与CuSO4溶液反应生成黑色CuS沉淀,可用CuSO4溶液检验CO2气体中的H2S,故A正确;
B.Na2SO3、Na2SO4都能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀,不能用BaCl2溶液检验Na2SO3溶液中的Na2SO4,故B错误;
C.I-不能使淀粉变蓝,不能用淀粉直接检验海水中的KI,故C错误;
D.乙醇、水都能与金属钠反应放出氢气,不能用金属钠检验乙醇中的水,故D错误;
选A。
3.B
【详解】A.若无色溶液中含有偏铝酸根离子,向溶液中通入二氧化碳气体也会生成白色沉淀,所以有白色沉淀生成不能说明溶液中一定含有硅酸根离子,故A错误;
B.向浓度均为0.1mol·L-1的氯化镁和氯化铜的混合溶液中逐滴加入氨水,先出现蓝色沉淀说明铜离子优先沉淀,氢氧化铜的溶度积小于氢氧化镁,故B正确;
C.钠与硫酸镁溶液反应时,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应生成的氢氧化钠与硫酸镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀,则反应生成的固体为氢氧化镁,不是镁,故C错误;
D.将具有脱水性的浓硫酸滴到蔗糖表面,蔗糖脱水碳化同时放出大量的热,碳与具有强氧化性的浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水使得蔗糖固体变黑膨胀,所以固体变黑膨胀过程中浓硫酸表现脱水性和强氧化性,故D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.碳酸氢钠碱性较弱,能用作食用碱,A错误;
B.液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯,B错误;
C.烟花爆竹中含硫,爆炸时会产生刺激性气味的SO2,C正确;
D.青铜是铜的合金,表面易形成铜绿,也易与氧气反应生成黑色的氧化铜,故三星堆的青铜纵目人神像出土时其表面为黑色加绿色,不可能呈亮红色,D错误;
答案选C。
5.A
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,二氧化硫和浓硫酸不反应,能用浓硫酸干燥二氧化硫,故A正确;
B.加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,试管口应略向下倾斜,故B错误;
C.氨气极易溶于水,氨气溶于水易倒吸,故C错误;
D.CH4与Cl2混合在强光照射时易发生爆炸,故D错误;
选A。
6.C
【详解】A.可能溶液中本来就有铁离子,而非亚铁离子,A错误;
B.碳酸氢钠水解大于电离,亚硫酸氢钠电离大于水解,并不是不水解,B错误;
C.黄色沉淀说明生成了碘化银,碘化银和氯化银形式相同,溶度积小的先沉淀,即Ksp(AgI)
答案选C。
7.C
【分析】用亚硫酸钠和硫酸制取二氧化硫,然后通入品红的乙醇溶液和品红的水溶液中,验证二氧化硫的漂白性,通入氯化钡溶液,验证二氧化硫是否能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀,通入氯化铁溶液中,验证二氧化硫的还原性,最后用NaOH溶液吸收,防止污染空气。
【详解】A.装置中连接管a可以起到平衡压强,保证硫酸溶液能顺利滴下的作用,故A错误;
B. B装置中未见品红褪色可能是因为二氧化硫漂白需要在水溶液中进行,亚硫酸钠和硫酸能发生复分解反应生成二氧化硫,该装置能制得SO2,故B错误;
C.二氧化硫通入氯化钡溶液中,由于亚硫酸酸性弱于盐酸,所以D装置中不会出现大量白色沉淀BaSO3,故C正确;
D.E装置中二氧化硫被Fe3+氧化为SO,Fe3+被还原为Fe2+,该溶液不是碱性的,所以没有OH-参加反应,正确的离子反应方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.向铜与浓硝酸完全反应后的溶液中滴入稀盐酸后铜片继续溶解,产生无色气体,在试管口处变为淡棕色,是由于硝酸铜电离出的硝酸根和盐酸电离出的H+发生反应:3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,体现的是HNO3的氧化性而不是盐酸的氧化性,A错误;
B.根据元素周期律可知,非金属性B<C,故酸性H3BO3小于H2CO3,故向硼酸溶液中滴入碳酸钠溶液不会产生气泡,B错误;
C.草酸和乙醇在浓硫酸催化作用下发生反应:HOOCCOOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O,生成的草酸二乙酯等低级酯均具有特殊的香味,C正确;
D.碳酸钠溶液因水解而显碱性,滴入酚酞后显红色,故SO2通入Na2CO3溶液中发生反应Na2CO3+H2O+2SO2=2NaHSO3+CO2↑,NaHSO3由于电离大于水解,故显酸性,故滴入酚酞的溶液褪色,但不是SO2的漂白性体现,而是酸性氧化物的通性,D错误;
故答案为:C。
9.C
【详解】A.缺标准状况,无法计算2.24 L SO2的物质的量和与破坏水中氢氧键的数目,故A错误;
B.反应生成0.1 mol H2SO4时,溶液中含有1mol H2SO4和2mol HBr,溶液中含有阳、阴离子数目为0.7 NA,故B错误;
C.常温常压下16 g液态溴中原子数目为×2×NA mol—1=0.2 NA,故C正确;
D.由方程式可知,反应生成4mol氢离子,转移2mol电子,则生成0.2 mol 氢离子,转移电子数目为0.1 NA,故D错误;
故选C。
10.D
【详解】A.Fe和浓硫酸发生氧化还原反应:2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,铁与稀硫酸会发生置换反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,所用浓硫酸的质量分数为95%,两个反应都可能发生,所以产生的气体可能为SO2和少量的H2,故A正确;
B.上层清液滴加少量饱和FeSO4溶液,有白色固体X析出,说明此时溶液中原有溶质已经过饱和,则固体X可能是FeSO4,故B正确;
C.铁和浓硫酸生成硫酸铁,硫酸铁和铁单质反应生成FeSO4:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,反应生成的FeSO4浓度过大,已经过饱和,会阻碍反应继续进行,可能使反应由快变慢,故C正确;
D.反应后的铁棒上沾有浓硫酸,直接放入KSCN溶液的烧杯中,会发生铁和稀硫酸的置换反应,同时铁和硫酸铁会发生反应:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,所以用此方法不能检验反应时是否有Fe3+生成,故D错误;
故选D。
11.C
【详解】A.硝酸具有强氧化性,或具有还原性,会反应生成,不产生二氧化硫,品红不褪色,结论不正确,A项不符合题意;
B.加NaCl溶液导致蛋白质发生盐析,CuSO4含有重金属离子Cu2+,引发蛋白质的变性,结论不正确,B项不符合题意;
C.根据元素守恒,生成的黑色颗粒应当是C单质,方程式为:,是置换反应,现象和结论均正确,C项符合题意;
D.现象应为蓝色沉淀,D项不符合题意;
故选为C。
12.C
【详解】A.NaAlO2溶液与少量醋酸溶液反应生成氢氧化铝白色沉淀和醋酸钠,说明醋酸的酸性强于氢氧化铝,故A正确;
B.将Cl2通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红说明Cl2水溶液中含有氢离子,具有酸性,后褪色说明Cl2水溶液有漂白性,故B正确;
C.对浸润液态石蜡油的碎瓷片加强热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去说明产生的气体含有烯烃,不一定为乙烯,故C错误;
D.二氧化硫具有还原性,过氧化钠具有强氧化性,将二氧化硫长时间通入过氧化钠中,二氧化硫与过氧化钠反应生成硫酸钠,向硫酸钠中加盐酸酸化,再滴入氯化钡溶液,硫酸钠与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,故D正确;
故选C。
【点睛】对浸润液态石蜡油的碎瓷片加强热,石蜡分解生成烷烃和烯烃,烯烃能使酸性KMnO4溶液褪色,但气态烯烃不一定为乙烯是解答关键,也是易错点。
13.B
【分析】
【详解】
A.某溶液中加入Ba(NO3)2溶液后产生白色沉淀,该白色沉淀可能是BaCO3、BaSO4、BaSO3等有多种可能,再加足量盐酸,溶液中同时存在硝酸钡电离出的硝酸根和盐酸电离产生的氢离子,溶液此时具有硝酸的强氧化性,若上一步得到的是BaSO3沉淀,则会在H+和NO3-的作用下被氧化成BaSO4,故不能说明原溶液中有SO42-,A项错误;
B.将表面有黑色CuO的热铜丝插入乙醇中,反复多次后,闻到有刺激性气味,铜丝变光亮,说明乙醇和CuO发生反应,有乙醛生成,同时CuO被还原为Cu,根据氧化还原反应原理,可知乙醇被氧化,B项正确;
C.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,生成的气态混合物质为氯代甲烷和氯化氢。因为有氯化氢的存在,因而不能得出“生成的氯代甲烷具有酸性”这样的结论,C项错误;
D.下层溶液显紫红色,说明有碘单质生成,则KI和FeCl3溶液反应生成碘单质,由氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性可知,氧化性为Fe3+>I2,D项错误;
答案选B。
14.(1) 分液漏斗 冷凝回流,提高糠醛的利用率,减少富马酸的挥发 b
(2)氧化剂
(3)加入过少,溶液中富马酸根离子浓度低,生成的富马酸亚铁少;加入过多,溶液碱性增强会把Fe2+转化成Fe(OH)2沉淀
(4)防止Fe2+被氧化
(5)取最后一次洗涤液,向其中加入少量盐酸酸化后再加入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成证明产品已洗净
(6)85.0
(7)5HOOC—CH=CH—COOH+12MnO+36H+→12Mn2++20CO2↑+28H2O
【分析】本题为实验探究题,通过使用糠醛和NaClO3发生反应来制备富马酸,反应原理为:3 +4NaClO3 3HOOC—CH=CH—COOH+4NaCl+3CO2↑,然后用上述制得的富马酸和FeSO4溶液和Na2CO3溶液共同反应制得富马酸亚铁,并分离出富马酸亚铁,最后通过滴定法来测量所得产品的纯度,滴定过程中设置空白滴定是为了减小实验误差,据此分析解题。
(1)
由题干实验装置图可知,装有糠醛的仪器名称是分液漏斗,由于富马酸和糠醛易挥发,需采用仪器A来冷凝回流,以提高糠醛的利用率和减少富马酸的挥发损失,为增强冷凝效果,冷却水通常采用下进上出,则出水口为b,故答案为:分液漏斗;冷凝回流,提高糠醛的利用率,减少富马酸的挥发;b;
(2)
V2O5为反应的催化剂,即三颈瓶中的反应原理为:3 +4NaClO3 3HOOC—CH=CH—COOH+4NaCl+3CO2↑,反应物NaClO3的作用为氧化剂,故答案为:氧化剂;
(3)
步骤1中所加Na2CO3溶液的量若过少,溶液中富马酸根离子浓度低,生成的富马酸亚铁少;若过多,溶液碱性增强会把Fe2+转化成Fe(OH)2沉淀,故Na2CO3溶液需适量,故答案为:加入过少,溶液中富马酸根离子浓度低,生成的富马酸亚铁少;加入过多,溶液碱性增强会把Fe2+转化成Fe(OH)2沉淀;
(4)
由于空气中的O2能够将Fe2+氧化为Fe3+,影响产物的纯度,故步骤2中持续通入氮气的目的是防止Fe2+被氧化,故答案为:防止Fe2+被氧化;
(5)
判断步骤3中富马酸亚铁产品已洗净的实验方法即判断洗涤液中不再存在,则该实验方法是取最后一次洗涤液,向其中加入少量盐酸酸化后再加入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成证明产品已洗净,故答案为:取最后一次洗涤液,向其中加入少量盐酸酸化后再加入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成证明产品已洗净;
(6)
由题干实验数据可知,n(富马酸亚铁)=n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.050mol/L×(16.02-0.02)×10-3L=8.0×10-4mol,故样品中富马酸亚铁的质量分数为:=85.0%,故答案为:85.0;
(7)
向富马酸溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色即生成Mn2+且有气体即为CO2生成,根据氧化还原反应配平可得该反应的离子方程式为5HOOC—CH=CH—COOH+12MnO+36H+→12Mn2++20CO2↑+28H2O,故答案为:5HOOC—CH=CH—COOH+12MnO+36H+→12Mn2++20CO2↑+28H2O。
15.(1) 三颈烧瓶 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+ SO2↑+H2O
(2)控制分液漏斗的活塞,调节滴加硫酸的速率
(3) 滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不褪色 94.8
(4)酸性条件下,Na2S2O3与酸反应生成S单质
(5)1mLpH=2.4的盐酸
(6)氯气等含氯元素的氧化性微粒将—2价硫氧化
【分析】由实验装置图可知,装置A中亚硫酸钠与70%硫酸反应制备二氧化硫,装置B中二氧化硫与硫化钠和碳酸钠的混合溶液反应制备硫代硫酸钠,装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫和反应生成的二氧化碳,防止污染空气。
【详解】(1)由实验装置图可知,仪器a为分液漏斗;由分析可知,装置A中亚硫酸钠与70%硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+ SO2↑+H2O,故答案为:分液漏斗;Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+ SO2↑+H2O;
(2)实验时可以通过控制分液漏斗的活塞,调节滴加硫酸的速率防止二氧化硫过量,故答案为:控制分液漏斗的活塞,调节滴加硫酸的速率;
(3)由题意可知,当硫代硫酸钠溶液与碘完全反应后,再滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不褪色说明滴定达到终点;由题给方程式可得如下关系:KIO3—3I2—6Na2S2O3,滴定消耗样品溶液的用量为25.00mL,则2.0000g样品的纯度为×100%=94.8%,故答案为:滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不褪色;94.8;
(4)硫代硫酸钠在酸性溶液中能与酸反应生成硫沉淀,则假设2为酸性条件下,硫代硫酸钠与酸反应生成硫单质,故答案为:酸性条件下,Na2S2O3与酸反应生成S单质;
(5)由控制变量唯一化原则可知,第②组实验中胶头滴管加入的试剂是1mLpH=2.4的盐酸,故答案为:1mLpH=2.4的盐酸;
(6)由第②组实验一段时间后出现浑浊,且浑浊度比①组小可知,假设1成立,产生硫沉淀的主要原因是氯气等含氯元素的氧化性微粒将—2价硫氧化,故答案为:氯气等含氯元素的氧化性微粒将—2价硫氧化。
16. 饱和NaHSO3溶液 吸收HCl 防倒吸或安全瓶 MnO2+SO2MnSO4 三颈烧瓶中黑色粉末完全消失 当温度过高时,SO2在水中的溶解度减小,反应速率减慢 2.5 操作简单;有多孔球泡,吸收SO2更充分(或氢氧化钠溶液吸收尾气更充分) 铜与浓硫酸反应需要加热
【分析】I. 浓盐酸和亚硫酸钠反应生成的二氧化硫气体中含有杂质气体氯化氢,B中盛放饱和NaHSO3溶液除去二氧化硫中的氯化氢,二氧化硫通入D中与二氧化锰反应生成MnSO4,同时用E装置吸收尾气。
II. 浓硫酸和亚硫酸钠反应生成的二氧化硫气体不含杂质气体,直接通入到三颈烧瓶中与二氧化锰反应生成MnSO4,同时设计有多孔球泡,吸收SO2更充分。
【详解】I.(1)浓盐酸和亚硫酸钠反应生成的二氧化硫气体中含有杂质氯化氢,B中盛放饱和NaHSO3溶液除去二氧化硫中的氯化氢;C的作用是做安全瓶,防止倒吸。
(2)装置D中二氧化硫与二氧化锰反应生成MnSO4,反应的化学方程式是MnO2+SO2MnSO4。
(3)D中二氧化硫与二氧化锰反应生成MnSO4,要获得纯净的MnSO4·H2O,应该观察到三颈烧瓶中黑色粉末完全消失时停止通入SO2。
(4)当温度过高时,SO2在水中的溶解度减小,反应速率减慢,所以装置D中水浴温度应控制在80℃左右。
(5)向含有1molNa2S的溶液中通入足量的SO2,发生反应5SO2 + 2 Na2S + 2 H2O == 3 S↓+ 4 NaHSO3,则最多消耗2.5molSO2。
II.(1)根据图示,乙同学设计的装置:操作简单;有多孔球泡,吸收SO2更充分(或氢氧化钠溶液吸收尾气更充分);
(2)装置I中烧瓶中放入的药品X不能为铜屑是因为铜与浓硫酸反应需要加热。
17. 锥形瓶 平衡压强,使分液漏斗中的液体能顺利滴下 A 温度太高,浓硝酸会挥发和分解,SO2逸出 b和d SO2+2OH-=+H2O AC 85.0% 偏低
【分析】在锥形瓶中浓硫酸与Na2SO3反应产生SO2气体,在c中SO2与浓硝酸在浓硫酸存在时发生反应产生NOSO4H,但NOSO4H遇水易分解,所以SO2在通入c装置前要经浓硫酸干燥,同时剩余的SO2及浓硝酸分解产生的气体都会污染环境,要使用NaOH溶液进行尾气处理,在尾气处理装置与制取NOSO4H的装置之间也要增加盛有浓硫酸的洗气瓶的干燥装置,最后根据氧化还原反应中电子得失数目相等,根据物质反应转化关系计算NOSO4H的纯度。
【详解】(1)根据图示可知仪器M名称是锥形瓶;
导管N使分液漏斗中浓硫酸的液体上下气体压强一致,浓硫酸在重力作用下能够顺利滴下;
(2) A.亚硫酸钠能够与浓硫酸发生复分解反应产生SO2,反应不需要加热,可以使用该装置进行,A符合题意;
B.铜与浓硫酸反应制取SO2需在加热条件下进行,装置图中无酒精灯等加热仪器,因此不能使用该方法制取SO2气体,B不符合题意;
C.开始时亚硫酸钡可以与浓硫酸反应制取SO2气体,但同时会产生BaSO4沉淀覆盖在反应物亚硫酸钡固体表面,使反应不能进一步发生,因此不适宜制取SO2气体,C不符合题意;
D.蔗糖与浓硫酸反应制取SO2需在加热条件下进行,装置图中无酒精灯等加热仪器,因此不能使用该方法制取气体,D不符合题意;
故合理选项是A;
(3)在装置c中SO2与浓硝酸在浓硫酸存在时发生反应产生NOSO4H,由于浓硝酸易挥发,且温度高易分解,所以装置要在冷水浴中进行,以避免温度太高,浓硝酸会挥发和分解,同时也会导致SO2气体逸出,使反应不能发生;
(4)NOSO4H遇水易分解,所以SO2在通入c装置前要经浓硫酸干燥,同时剩余的SO2及挥发的浓硝酸、硝酸分解产生的气体都会污染环境,在使用NaOH溶液进行尾气处理前,也要增加盛有浓硫酸的洗气瓶的干燥装置;
(5)要使用;量筒先粗略量取酸性KMnO4溶液,再使用酸式滴定管精确量取酸性KMnO4溶液,使用碱式滴定管量取Na2C2O4溶液,根据KMnO4溶液本身在反应前后溶液颜色变化判断滴定终点,不需要使用指示剂,也不需要使用试管,故合理选项是AC;
(6)用0.6000 mol/LNa2C2O4标准溶液滴定过量KMnO4溶液,滴定前读数2.05 mL,滴定终点时读数为22.05 mL,消耗Na2C2O4标准溶液的体积是V=22.05 mL-2.05 mL=20.00 mL,其物质的量n(Na2C2O4)= 0.6000 mol/L×0.020 L=0.0120 mol,根据电子转移守恒关系可知关系式:5Na2C2O4~2KMnO4,故其消耗KMnO4溶液的物质的量n(KMnO4)=×0.0120 mol=0.0048 mol,因此NOSO4H消耗KMnO4溶液的物质的量n(KMnO4)=0.1500 mol/L×0.1 L-0.0048 mol=0.015 mol-0.0048 mol=0.0102 mol,根据方程式2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4可知NOSO4H的物质的量n(NOSO4H)=n(KMnO4)=×0.0102 mol=0.0255 mol,其质量m(NOSO4H)=0.0255 mol×127 g/mol=3.2385 g,故其纯度为:×100%=85.0%;
若未用Na2C2O4标准溶液润洗滴定管,则剩余KMnO4溶液消耗的Na2C2O4标准溶液体积偏大,测定的剩余KMnO4溶液就偏多,最终会导致NOSO4H的量偏少,使测定结果偏低。
18. BEC 防止硫酸进入硬质玻璃管 3CuO+SO2Cu2O+CuSO4 硫代硫酸钠溶液由于具有较强的还原性以及酸性条件下易分解等性质而易变质 量筒 偏小 碘单质易溶于碘化钾形成的I3-离子极易被碘化亚铜吸附(I3-极易被碘化亚铜吸附) 使碘化亚铜转化为对I3-吸附能力弱的CuSCN
【分析】(一)实验室制备二氧化硫并用二氧化硫还原氧化铜,首先是用70%的浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制气、除杂、与氧化铜反应、尾气处理;充分反应后,硬质玻璃管中黑色固体变红色,红色物质可能是Cu或Cu2O,根据加水溶解溶液呈蓝色,说明生成的产物中有CuSO4,过滤后的红色物质加稀硫酸,沉淀部分溶解,且溶液呈蓝色且仍有少量红色难溶物,说明过滤后的红色物质为Cu2O;
(二)碘量法测定硫酸铜的质量分数,由方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI,结合方程式确定硫酸铜与Na2S2O3的物质的量之间关系,根据关系式法Cu2+ ~ Na2S2O3,结合题中的信息,碘单质易溶于碘化钾形成I3-,I3-极易被碘化亚铜吸附,进行误差分析。
【详解】(1)A、D装置相连构成制取SO2气体的发生装置,B装置盛装浓硫酸,干燥二氧化硫,干燥的二氧化硫通入E中与氧化铜在加热的条件下反应,装置C是尾气处理装置,吸收未反应完的二氧化硫,故仪器的连接顺序为A-D-B-E-C;
(2)装置B使用消膜泡的作用是应该是使二氧化硫气体能平缓的进入装置E,防止B中浓硫酸进入装置E中;
(3)充分反应后,硬质玻璃管中黑色固体变红色,取产物少许,加水后部分固体溶解,溶液呈蓝色,说明溶液中含有Cu2+,过滤红色沉淀物洗涤干净后,加硫酸溶解后溶液也呈蓝色且仍有少量红色难溶物,则过滤的红色物质为Cu2O,所以SO2与CuO发生氧化还原反应,生成Cu2O和CuSO4,反应方程式为3CuO+SO2Cu2O+CuSO4;
(4)硫代硫酸钠由于具有较强的还原性以及酸性条件下易分解等性质而易变质,为了减少滴定误差,故配制好的的硫代硫酸钠溶液需要标定;标准溶液滴定前需要标定,不需要特别精准体积的容量瓶,故配置时选取量筒即可;
(5)由方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI可知,Cu2+ ~ Na2S2O3,又因为取硬质玻璃管产物mg配制为250mL溶液,取20.00mL溶液,故可以得出mg生成物中硫酸铜的质量分数为 ;因为CuI沉淀对I3-具有强的吸附能力,会造成碘单质实际消耗量偏少,由此造成硫酸铜质量分数测定值偏小;为了减小CuI对I3-的吸附,加入了硫氰化钾溶液使碘化亚铜转化为对I3-吸附能力弱的CuSCN;
19. Ag、Pb Se+2OH-+O2=SeO32-+H2O 过量空气会将Na2TeO3、Na2SeO3氧化 Na2TeO3+H2SO4= Na2SO4+TeO2↓+H2O 5 滤液中Se浓度高,损失少,且Te沉淀率高 中和 179.2
【分析】由流程知:“酸泥”(含Se、Te、Ag、Pb、Cu等单质)中Se、Te 经过“碱浸”过程被氧化生成了Na2SeO3和Na2TeO3,Ag、Pb、Cu不反应,过滤以后得到的溶液含过量的碱、Na2SeO3和Na2TeO3,“中和”过程中在一定pH下,Na2SeO3和Na2TeO3分别转化为易溶于水的H2SeO3、不溶于水的TeO2,经过滤,把二氧化硫通入滤液中把H2SeO3还原为Se,据此回答;
【详解】(1)“碱浸”过程中只有Se、Te被空气中的氧气氧化,生成了可溶性的Na2SeO3和Na2TeO3进入溶液,而Ag、Pb、Cu不反应,则“滤渣”中含有Ag、Pb、Cu;Se参加反应的离子方程式为:Se+2OH-+O2=SeO32-+H2O;
答案为:Ag、Pb;Se+2OH-+O2=SeO32-+H2O;
(2)Se、Te 都位于第ⅥA族,Na2SeO3中的Se和Na2TeO3中的Te都呈+4价,Na2SeO3和Na2TeO3既有氧化性又有还原性,若“碱浸”过程中通入空气过量,则过量空气会将Na2TeO3、Na2SeO3氧化;
答案为:过量空气会将Na2TeO3、Na2SeO3氧化;
(3)“中和”过程中,硫酸和Na2TeO3反应生成硫酸钠、水和TeO2,化学方程式为:Na2TeO3+H2SO4= Na2SO4+TeO2↓+H2O;
答案为:Na2TeO3+H2SO4= Na2SO4+TeO2↓+H2O;
(4)从流程图知,“中和”是分离Se、Te元素的环节,根据中和”过程中测得不同pH下相关的数据知,终点pH应选择在5附近,原因是滤液中Se浓度高,损失少,且Te沉淀率高;
答案为:5;滤液中Se浓度高,损失少,且Te沉淀率高;
(5)“还原”过程是二氧化硫通入滤液中把H2SeO3还原为Se,二氧化硫被氧化生成硫酸,故 “滤液”中含硫酸,可返回中和工序循环使用;
答案为:中和;
(6)二氧化硫通入滤液中把H2SeO3还原为Se的反应为:,,则=,解得V=179.2L;
答案为:179.2L。
【点睛】元素周期律能对元素化合物的学习起到指导作用。本题的硒元素的化学性质从S元素类推,它们处于同一主族,结构相似,化学性质既相似又有递变性。
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