上海高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-38氧族元素及其化合物(7)
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一、单选题
1.(2020·上海·二模)用类推法预测物质性质,结果符合事实的是( )
A.Cu 与Cl2 反应生成 CuCl2,则与 S 反应也生成 CuS
B.Na2O2 与 CO2 反应生成 Na2CO3,则与 SO2 反应也生成 Na2SO3
C.O2 与Na2CO3 溶液不反应,则与Na2S 溶液也不反应
D.木炭可与浓HNO3 反应,也可与浓H2SO4 反应
2.(2020·上海徐汇·统考二模)常温下,用下列试剂鉴别浓硫酸与稀硫酸,现象差异不大的是
A.试纸 B.金属铜 C.金属铁 D.胆矾晶体
3.(2020·上海奉贤·统考二模)用NaOH溶液清洗试管壁上的硫,发生反应S + NaOH—Na2SO3 + Na2S + H2O(未配平),下列说法错误的是
A.清洗之后的废液一定呈碱性
B.也可以用CS2清洗试管壁上的硫
C.生成的Na2SO3 和Na2S的物质的量之比为1 : 2
D.氧化产物是Na2S
4.(2020·上海奉贤·统考二模)有关化学资源的合成、利用与开发的叙述错误的是
A.通过有机物的合成,可以制造出比钢铁更强韧的新型材料
B.开发利用可燃冰(固态甲烷水合物),有助于海洋生态环境的治理
C.大量使用化肥和农药,可以提高农作物产量,但对环境和土壤有负面影响
D.安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,主要是为了脱硫,防止废气污染环境
5.(2020·上海金山·统考二模)0.1 mol Cu与足量浓硫酸加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量为(mol)
A.<0.1 B.0.1 C.<0.2 D.0.2
6.(2020·上海静安·统考二模)化工产品在下列应用中,表现出还原性的是
A.明矾作净水剂 B.漂粉精作消毒剂
C.铁粉作食品脱氧剂 D.浓硫酸作干燥剂
7.(2020·上海静安·统考二模)能以游离态存在于自然界的元素是
A.S B.Cl C.Al D.Mg
8.(2020·上海杨浦·统考二模)储存浓H2SO4的铁罐外口易出现腐蚀,主要原因是硫酸具有
A.脱水性和吸水性 B.强氧化性和脱水性
C.吸水性和酸性 D.难挥发性和酸性
9.(2020·上海青浦·统考二模)向含有水分的蔗糖中缓慢注入浓硫酸,不能显示浓硫酸的
A.酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.氧化性
10.(2020·上海青浦·统考二模)下列反应与酸雨的形成无关的是
A.CO2+H2O⇌H2CO3 B.SO3+H2O=H2SO4
C.2H2SO3+O2=2H2SO4 D.N2+O22NO
11.(2020·上海浦东新·统考二模)下列反应不能生成黄色固体的是( )
A.氯气通入碘化钾溶液中 B.金属钠在空气中燃烧
C.碘水滴入硝酸银溶液中 D.硫化氢气体通入亚硫酸中
12.(2020·上海浦东新·统考二模)某同学想用实验证明硫酸铜溶液的蓝色与SO42-无关。下列实验无意义的是( )
A.观察明矾溶液为无色
B.取样,加水稀释,溶液蓝色变浅
C.取样,滴加过量硝酸钡溶液,溶液仍为蓝色
D.取样,滴加过量氢氧化钠溶液,溶液变成无色
13.(2020·上海浦东新·统考二模)硫化氢气体不具有( )
A.毒性 B.可燃性 C.还原性 D.漂白性
14.(2020·上海浦东新·统考二模)下列措施会引起大气中SO2含量上升的是( )
A.燃煤供热 B.风力发电 C.发展核能 D.植树造林
15.(2020·上海崇明·统考二模)下列化工生产与该生产过程中使用的一些生产工艺不相符的是( )
A.氢气和氯气制盐酸——催化和气循环
B.氢气和氮气合成氨——压缩和水冷却
C.联合制碱法制纯碱——过滤和热灼烧
D.二氧化硫接触氧化——催化和热交换
16.(2020·上海崇明·统考二模)向盐酸中滴入浓硫酸会产生白雾,对此现象的解释不合理的是( )
A.浓硫酸具有吸水性 B.浓硫酸具有脱水性
C.浓盐酸具有挥发性 D.氯化氢极易溶于水
17.(2020·上海长宁·统考二模)常温下,铝条与下列溶液不能持续反应的是( )
A.氢氧化钠溶液 B.浓硫酸 C.稀硫酸 D.硫酸铜溶液
18.(2020·上海松江·统考二模)下列物质不和NaOH溶液反应的是( )
A.NaHCO3 B.Fe(OH)3 C.Al2O3 D.H2S
19.(2020·上海虹口·统考二模)室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有下面两种气体(同温同压),打开弹簧夹K,使两烧瓶内的气体充分混合后,容器内的压强最小的是
A.H2S和 SO2 B.NH3和HCl
C.H2和Cl2 D.NO和 O2
20.(2020·上海黄浦·统考一模)化学反应经常伴随着颜色变化,下列有关反应的颜色变化描述正确的是( )
①二氧化硫通入品红溶液→无色
②淀粉溶液遇单质碘→蓝色
③溴化银见光分解→白色
④热的氧化铜遇乙醇→绿色
A.①②③ B.②④ C.①② D.①③
21.(2020·上海闵行·统考二模)不符合工业制硫酸生产实际的是
A.粉碎铁矿石 B.净化沸腾炉出来的混合气
C.铁触媒做催化剂 D.尾气中SO2循环使用
22.(2020·上海宝山·统考二模)“浓硫酸使蔗糖脱水”实验中浓硫酸没有体现出的性质是( )
A.酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
23.(2020·上海闵行·统考二模)能与氢硫酸反应的非电解质是
A.氯气 B.氢氧化钠 C.硫酸亚铁 D.二氧化硫
24.(2020·上海奉贤·统考一模)化学与生产、实验密切相关。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.熔点高,可用作耐高温材料
B.溶液呈酸性,可用于腐蚀电路板上的
C.石墨具有导电性,可用于制铅笔芯
D.浓硫酸具有强氧化性,可用于干燥
25.(2020·上海静安·模拟预测)储存浓硫酸的铁罐外口沾到浓硫酸会出现严重的腐蚀现象,这是因为浓硫酸具有
A.吸水性和酸性 B.脱水性和吸水性
C.强氧化性和吸水性 D.难挥发性和酸性
26.(2020·上海浦东新·统考一模)利用如图装置进行实验,烧杯中不会出现沉淀的是( )
气体
溶液
A
硫化氢
亚硫酸
B
二氧化碳
氯化钙
C
氨气
氯化铝
D
氯化氢
硝酸银
A.A B.B C.C D.D
二、实验题
27.(2020·上海松江·统考二模)某同学设计如图装置,用过量浓硫酸与铜反应制取SO2,并探究SO2与Na2O2反应的产物。
完成下列填空:
(1)写出烧瓶中生成SO2的化学方程式__。
(2)细铜丝表面的实验现象是__,使用细铜丝的原因是__。
(3)欲使反应停止,应进行的操作是__,反应一段时间以后,将烧瓶中液体冷却后,可观察到白色固体,推断该白色固体是__,理由是__。
(4)将Na2O2粉末沾在玻璃棉上的目的是__,若Na2O2与SO2完全反应,生成Na2SO3、O2和Na2SO4。为检验混合物中有Na2SO4,实验方案是__。
(5)实验装置中广口瓶的作用是__。在含0.1molNaOH的溶液中不断地通入SO2,得到溶质的质量为8.35g,则烧杯中生产的溶质是__。两者的物质的量之比为__。
28.(2020·上海浦东新·统考二模)已知:2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。某学习小组对铁丝(含杂质碳)与浓硫酸反应后的产物进行探究。
Ⅰ.溶液探究
(1)将反应后的溶液稀释,取稀释液,滴加NaOH溶液,观察到___现象时,证明有Fe3+存在。为进一步判断溶液中是否存在Fe2+,可另取稀释液少许,滴加___(选填编号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.KMnO4酸性溶液
(2)为判断反应停止后硫酸是否有剩余,制定的实验方案为:测定稀释液的pH。请对此实验设计进行评价。____。
Ⅱ.气体探究
(3)将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水,观察到:品红溶液褪色、澄清石灰水变浑浊。是否___(填写“是”或“否”)能据此判断除SO2外,反应后气体中还含有CO2?请说明理由___。
最后逸出的气体具有可燃性,推测该气体为H2,理由是___(用离子方程式表示)。
(4)收集混合气体336mL(已折算成标准状况),通入足量的氯水中,发生反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。滴加足量BaCl2溶液,生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥、称量,测得质量为2.330g。则混合气体中SO2的体积分数为___。(精确至小数点后第二位)
(5)将上述混合气体直接通入BaCl2溶液,未见明显现象,放置一段时间后发现有少许浑浊,分析其中的原因___。
三、填空题
29.(2020·上海黄浦·统考模拟预测)黑火药是我国古代四大发明之一,它的爆炸反应为:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑
完成下列填空:
(1)上述反应中的还原剂为___,还原产物有___,当有1molKNO3参加反应时,转移电子的数目为___。
(2)KNO3晶体类型是___,其晶体中存在的化学键有___。
(3)硫原子的核外电子排布式为___,原子核外有___种不同能量的电子。将SO2和Cl2分别通入品红溶液中,产生的现象是___;若将SO2和Cl2等体积混合后再缓缓通入品红溶液,发现品红溶液___,其原因是___。
(4)S、C和N三种元素的原子半径从小到大的顺序是___;K2S溶液中除OH-外其它各离子物质的量浓度的大小顺序为___。
(5)下列事实能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的有___。
a.同温同浓度溶液pH:Na2CO3>Na2SO4
b.酸性:H2SO3>H2CO3
c.CS2中碳元素为+4价,硫元素为-2价
d.分解温度:CH4>H2S
30.(2020·上海静安·模拟预测)下列气体能用浓硫酸干燥的是___________。
A.NH3 B.SO2 C.HI D.HCl
参考答案:
1.D
【详解】A.氯气的氧化性强,所以Cu与Cl2反应生成高价态的CuCl2,S的氧化性较弱,则Cu与S反应生成较低价态的Cu2S,A选项不符合;
B.过氧化钠具有氧化性,能将+4价S氧化为+6价,所以Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,B选项不符合;
C.O2具有氧化性可以将Na2S溶液中的S2-氧化,C选项不符合;
D.木炭可与浓HNO3发生氧化还原反应生成CO2和NO2,也可与浓H2SO4发生氧化还原反应生成CO2和SO2,D选项符合;
答案选D。
【点睛】解决此题的关键是分析选项中前后两个反应是否可以类比,每个反应体现的反应物性质有可能不能,不能通过反应物的类别进行简单类比。
2.B
【分析】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。
【详解】A.浓硫酸具有脱水性,遇pH试纸变黑,而稀硫酸遇pH试纸变红,现象不同,故A不选;
B.常温下,金属铜与浓硫酸、稀硫酸都不反应,则现象差异不大,故B选;
C.Fe遇浓硫酸在常温下钝化,而稀硫酸与Fe反应生成气体,现象不同,故C不选;
D.浓硫酸具有吸水性,可使胆矾晶体变白,而稀硫酸不能,现象不同,故D不选;
故选B。
【点睛】本题考查物质的鉴别,把握浓硫酸和稀硫酸的性质差异为解答的关键,注意金属铜与浓硫酸在加热条件下才反应,侧重分析与应用能力的考查,易错点D,可使胆矾晶体变白,体现浓硫酸具有吸水性。
3.D
【详解】A.Na2SO3 、Na2S水解导致溶液呈碱性,A正确;
B.S易溶于CS2,B正确;
C.S 转化为Na2SO3是化合价由0到+4,S转化为Na2S是化合价由0到-2,根据化合价升价总数相等,生成的Na2SO3 和Na2S的物质的量之比为1:2,C正确;
D.S 转化为Na2SO3是化合价由0到+4,Na2SO3是氧化产物,D错误;
答案选D。
4.B
【详解】A.通过有机物的合成,可以制造出具有优良性能的各种新型材料,A正确;
B.可燃冰的开发利用会影响到生态环境,B错误;
C.化肥农药的大量使用会破坏环境和土壤,C正确;
D.煤炭中含有硫元素,燃烧时要进行脱硫处理,否则废气污染环境,D正确;
答案选B。
5.B
【详解】Cu与足量浓硫酸加热完全反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,由方程式可知,硫酸起酸和氧化剂的作用,0.1 mol Cu完全反应生成0.1 mol SO2,则被还原的H2SO4的物质的量为0.1mol,故选B。
6.C
【详解】A.明矾可用作净水剂是因为明矾溶于水产生的Al3+能发生水解,生成能吸附悬浮物的Al(OH)3胶体,A项错误;
B.漂粉精可用作消毒剂,利用的是其有效成分Ca(ClO)2的强氧化性,B项错误;
C.铁粉是铁单质的粉末,具有还原性,能够更好地吸收食品包装中的氧气,C项正确;
D.浓硫酸可用作干燥剂,是利用其吸水性,D项错误;
答案选C。
7.A
【详解】A.S元素在自然界中存在游离态的单质,如火山喷口附近或地壳岩层中的硫磺,A项正确;
B.Cl活泼性较强,在自然界中不存在游离态的单质,B项错误;
C.Al单质具有较强的还原性,因此Al元素在自然界中不存在游离态的单质,C项错误;
D.Mg单质的还原性也很强,因此Mg元素在自然界中不存在游离态的单质,D项错误;
答案选A。
8.C
【详解】储存浓H2SO4的铁罐外口出现腐蚀,其原因是:浓硫酸吸收空气中的水蒸气转化为稀硫酸,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,前者浓硫酸表现吸水性,后者硫酸表现出酸性,故选C。
9.A
【详解】浓硫酸和含有水分的蔗糖作用,被脱水后生成了黑色的炭(碳化),并会产生二氧化硫。反应过程分两步,浓硫酸吸收水,蔗糖(C12H22O11)在浓硫酸作用下脱水,生成碳和水(实验后蔗糖会变黑,黑的就是碳颗粒),这一过程表现了浓硫酸的吸水性和脱水性;第二步,脱水反应产生的大量热让浓硫酸和C发生反应生成二氧化碳和二氧化硫,这一过程表现了浓硫酸的强氧化性,故没有体现酸性,答案选A。
10.A
【详解】酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,硫酸型酸雨形成的过程是硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫溶于水,生成亚硫酸,随雨水降落,形成酸雨,若被氧气氧化,还会生成硫酸,酸性更强,硝酸型酸雨指的是氮气和氧气在放电条件下还会产生一氧化氮,易被氧化成二氧化氮,溶于水形成硝酸,涉及的化学反应有:SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4,N2+O22NO,答案选A。
【点睛】硝酸型酸雨和硫酸型酸雨是酸雨的主要形式,它们的形成都是和含硫和氮元素的物质燃烧引起的,先生成硫和氮的氧化物,再溶于水形成酸。
11.A
【详解】A.氯气通入碘化钾溶液中,碘离子被氯气氧化成碘单质,溶液变成黄色,不能生成黄色固体,故A选;
B.钠在空气中燃烧生成过氧化钠,过氧化钠为淡黄色固体,故B不选;
C.碘水与硝酸银反应生成碘化银沉淀,碘化银为黄色沉淀,故C不选;
D.向亚硫酸溶液中通入硫化氢,生成不溶于水的硫沉淀,硫为淡黄色固体,故D不选;
故选A。
12.B
【详解】A.硫酸铜溶液、明矾溶液中都含硫酸根离子,若硫酸铝钾溶液无色,则说明硫酸铜溶液的蓝色和硫酸根无关,故A不选;
B.硫酸铜溶液一定含有铜离子、硫酸根离子,硫酸铜溶液显蓝色无论和SO42-有没有关系,加水稀释后颜色均有变化,故加水稀释后蓝色变浅,不能说明硫酸铜溶液的蓝色和硫酸根无关,B实验无意义,故B选;
C.向硫酸铜溶液中滴加适量的硝酸钡溶液,能将SO42-沉淀,如果硫酸铜溶液的蓝色和硫酸根有关,则溶液的蓝色应消失,而实际的实验现象是蓝色未消失,说明硫酸铜的蓝色和硫酸根无关,故C不选;
D.向硫酸铜溶液中加入NaOH溶液后,能将铜离子沉淀,如果硫酸铜溶液的蓝色和硫酸根有关,则溶液蓝色应不变,而实际的实验现象是蓝色消失,故说明溶液的蓝色和硫酸根无关,故D不选;
故选B。
【点睛】明确实验的目的是解题的关键。本题的易错点为A,因为铝离子和钾离子均无色,因此明矾溶液为无色,说明硫酸根也是无色离子,说明硫酸铜溶液的蓝色与硫酸根无关。
13.D
【详解】常温下,H2S是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大,H2S能溶于水,具有毒性,在空气中能燃烧,生成二氧化硫和水,具有毒性、可燃性和还原性,硫化氢气体没有漂白性。
故选D。
14.A
【详解】A.燃煤中含有硫元素,燃煤燃烧供热时会放出二氧化硫,引起大气中SO2含量上升,故A正确;
B.风力发电无二氧化硫生成,不会导致大气中SO2含量增加,故B错误;
C.发展核能无二氧化硫生成,不会导致大气中SO2含量增加,故C错误;
D.植树造林会减少环境污染,不会导致大气中SO2含量增加,故D错误;
故选A。
15.A
【详解】A.氢气和氯气制盐酸过程中不需要催化剂,化工生产与生产过程中使用的生产工艺不相符,故A选;
B.氢气和氮气合成氨的反应为气体体积减小的放热反应,压缩和水冷却有利于氨的合成,化工生产与生产过程中使用的生产工艺相符,故B不选;
C.联合制碱法制纯碱中首先生产制得碳酸氢钠固体,再将碳酸氢钠灼烧分解制得碳酸钠,化工生产与生产过程中使用的生产工艺相符,故C不选;
D.二氧化硫接触氧化需要催化剂,该反应为放热反应,利用热交换可以充分利用反应放出的热量,节约能源,化工生产与生产过程中使用的生产工艺相符,故D不选;
故选A。
16.B
【详解】浓硫酸具有吸水性,而且浓硫酸的稀释过程是一个放热过程,浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl遇水蒸气形成盐酸小液滴而产生白雾,因此将浓硫酸倒入浓盐酸中,相当于浓硫酸稀释,放出的热量导致混合物温度升高,促进浓盐酸中溶解的氯化氢挥发,挥发出的HCl遇空气中的水蒸气而产生白雾,与浓硫酸的脱水性无关,故选B。
17.B
【详解】A.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,能持续反应,故A错误;
B.铝与浓硫酸发生钝化反应,在表面生成一层致密的氧化膜,阻碍反应的进行,不能持续反应,故B正确;
C.铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,能持续反应,故C错误;
D.铝与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸铝,能持续反应,故D错误;
综上所述,答案为B。
【点睛】浓硫酸具有强氧化性,室温时,与铝、铁能发生钝化,加热条件下可继续发生反应。
18.B
【详解】A.NaHCO3和NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,故A不符合题意;
B.Fe(OH)3属于碱,不能和NaOH溶液反应,故B符合题意;
C.Al2O3属于两性氧化物,可以和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,故C不符合题意;
D.H2S属于二元弱酸,可以和氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和水,故D不符合题意;
答案选B。
【点睛】能和氢氧化钠反应的物质具有酸性或两性。
19.B
【详解】假设每个烧瓶盛有2mol的气体,
A.打开弹簧夹K,发生反应2H2S+SO2=3S↓+H2O,最后剩余1molSO2气体;
B.打开弹簧夹K,发生反应NH3+HCl= NH4Cl,两者恰好完全反应生成氯化铵固体,装置内无气体剩余;
C.H2和Cl2在常温常压条件下不反应,剩余的还是4mol气体;
D.打开弹簧夹K,发生反应2NO+O2= 2NO2,若不考2NO2⇌N2O4,装置内剩余3mol的气体,考虑到可逆反应2NO2⇌N2O4,剩余的气体在2mol~3mol之间;
恒温恒容下,气体的压强之比等于气体物质的量之比,B中的压强最小,答案选B。
【点睛】注意各物质发生的条件,H2和Cl2在常温常压条件下不反应,光照条件下爆炸,点燃的条件下安静的燃烧,可以制备盐酸。
20.C
【详解】①二氧化硫通入品红溶液,溶液由红色变为无色,①正确;
②淀粉溶液遇单质碘会变蓝色,②正确;
③溴化银见光分解生成银和溴单质,Br2易挥发,由于AgBr的光解反应速度太快,根本来不及形成金属块或者金属层,所以剩下的是Ag微粒,呈黑色,所以溴化银见光分解之后成黑色,③错误;
④热的氧化铜遇乙醇反应生成铜、乙醛和水,固体由黑色变成红色,④错误;
答案选C。
【点睛】几乎所有金属的微粒都是黑色的,只有在严格控制条件的前提下才有可能获得较大面积的金属块或金属层,如银镜反应得到银白色的银层。
21.C
【详解】A.粉碎铁矿石可以增大接触面积加快反应速率,故不选A;
B.用硫铁矿制硫酸时沸腾炉产生的炉气中含有多种杂质,其中的砷、硒化合物和矿尘能够导致催化剂中毒,所以要净化沸腾炉出来的混合气,故不选B;
C. 工业生产硫酸一般用五氧化二钒做催化剂,不用铁触媒,故选C;
D. 尾气中SO2循环使用,可以提高原料利用率,故不选D。
22.A
【详解】浓硫酸具有脱水性,向蔗糖晶体中加入一定量的浓硫酸,蔗糖晶体因为浓硫酸的脱水性而变黑,浓硫酸又具有吸水性和强的氧化性,浓硫酸吸收水放出大量的热,与碳发生氧化还原反应生成二氧化碳和二氧化硫,所以变化的蔗糖膨胀,该过程中体现浓硫酸的:脱水性、吸水性和强的氧化性;没有体现出浓硫酸的酸性。A符合题意;
答案选A。
23.D
【详解】A.氯气与氢硫酸反应生成盐酸和硫沉淀,氯气是单质,既不是电解质又不是非电解质,故不选A;
B.氢氧化钠与氢硫酸反应生成硫化钠和水,氢氧化钠溶液能导电,氢氧化钠是电解质,故不选B;
C. 硫酸是强酸,氢硫酸是弱酸,硫酸亚铁和氢硫酸不反应,故不选C;
D. 二氧化硫与氢硫酸反应生成硫单质和水,二氧化硫自身不能电离,二氧化硫是非电解质,故选D。
24.A
【详解】A.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,故A正确;
B.FeCl3溶液具有较强的氧化性,可用于腐蚀电路板上的Cu,与溶液的酸性无关,故B错误;
C.石墨质软,能在纸上留下灰褐色痕迹,所以可用于制铅笔芯,与导电性无关,故C错误;
D.浓硫酸干燥二氧化碳,是利用浓硫酸的吸水性,与强氧化性无关,故D错误;
故选A。
【点睛】本题的易错点为B,要注意铜与稀酸不能反应,氯化铁腐蚀铜的反应为2Fe3+ + Cu=2Fe2+ + Cu2+。
25.A
【详解】浓硫酸的不挥发性、脱水性与金属铁的腐蚀无关;因为浓硫酸具强氧化性,所以铁遇冷的浓硫酸会发生钝化,在表面生成一层致密的氧化铁膜而保护铁进一步被氧化;因浓硫酸具有较强的吸水性,吸水后变为稀硫酸,所以能与活泼金属铁发生置换反应而使铁罐受腐蚀。故A符合题意;
所以答案:A。
【点睛】根据浓硫酸的性质进行分析解答。因浓硫酸具强氧化性,所以铁遇冷的浓硫酸会发生钝化;浓硫酸具有较强的吸水性,吸水后变为稀硫酸,能与活泼金属铁发生置换反应而使铁罐受腐蚀。
26.B
【详解】A. 硫化氢与亚硫酸反应生成硫和水,硫是淡黄色固体,所以有黄色沉淀生成,故A错误;
B. 二氧化碳与氯化钙溶液不能生成沉淀,故B正确;
C. 氨气溶于水生成氨水,氨水与氯化铝反应生成氢氧化铝白色沉淀,故C错误;
D. 氯化氢与水反应生成盐酸,盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故D错误;
答案选B。
【点睛】二氧化碳和氯化钙溶液不能发生复分解反应,如果反应生成碳酸钙和盐酸,属于弱酸制强酸了,不符合化学原理。
27. Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 有气泡产生,细铜丝溶解 增大接触面以加快反应速率 先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再撤去酒精灯 无水硫酸铜 浓硫酸具有吸水性,无水硫酸铜固体在浓硫酸中溶解度很小而析出 使Na2O2与SO2充分接触,有利于反应完全进行 取样,滴加足量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,即可证明有Na2SO4生成 防倒吸 Na2SO3、NaHSO3 n(Na2SO3)/n(NaHSO3)=1:2(顺序相反时,则为2:1)
【分析】在圆底烧瓶中,铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜,二氧化硫和水,反应过程中,铜丝溶解,有气泡生成,使用细铜丝来增大接触面积,反应结束后,先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再撤去酒精灯,试验后的烧瓶中含有浓硫酸和硫酸铜,从生成物的角度分析白色固体,玻璃管中Na2O2粉末散附在玻璃棉上可使SO2与Na2O2充分接触,B中发生SO2+Na2O2=Na2SO4,可能混有Na2SO3,且亚硫酸钡可溶于盐酸,硫酸钡不能溶于盐酸,烧杯中NaOH吸收尾气,易发生倒吸,应在烧杯与集气瓶之间加一个防倒吸装置,以此来解答。
【详解】(1)烧瓶中生成SO2的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)实验中可观察到细铜丝表面:有气泡产生,细铜丝溶解;
(3)欲使反应停止,应进行的操作是:先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再撤去酒精灯;烧瓶中液体冷却后,可观察到的现象是有白色固体生成,溶液变为无色,原因是浓硫酸具有吸水性,无水硫酸铜固体在浓硫酸中溶解度很小而析出;
(4)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是:使Na2O2与SO2充分接触,检验混合物中有Na2SO4的实验方案是:取样,滴加足量稀盐酸,排除亚硫酸根的干扰,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,即可证明有Na2SO4生成;
(5)氢氧化钠溶液吸收尾气,会引起倒吸,实验装置中广口瓶的作用是防止倒吸,
SO2与NaOH的溶液反应可能产生亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,或者是亚硫酸钠和硫酸钠的混合物,已知氢氧化钠的物质的量n(NaOH)=0.1mol,假设生成物全部是亚硫酸钠,发生反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O, 2mol氢氧化钠生成1mol亚硫酸钠,0.1mol氢氧化钠生成0.05mol亚硫酸钠,质量为m=nM=0.05mol×126g/mol=6.3g,假设生成物全部是亚硫酸氢钠,发生反应:SO2+NaOH=NaHSO3,1mol氢氧化钠生成1mol亚硫酸氢钠,0.1mol氢氧化钠生成0.1mol亚硫酸氢钠,质量为m=nM=0.1mol×104g/mol=10.4g,得到溶质的质量为8.35g,故生成物既有亚硫酸钠,又有亚硫酸氢钠,设生成亚硫酸钠反应消耗的氢氧化钠为xmol,生成亚硫酸氢钠反应消耗的氢氧化钠的物质的量为ymol,则有:
x+y=0.1,x×126+104y=8.35,解得x=0.05,y=0.05,=x:y=1:2。
28. 红褐色沉淀 d 由于Fe3+水解显酸性,所以不能仅通过溶液显酸性就判断反应后硫酸是否有剩余(或:如果测得溶液的酸性较强,可以判断硫酸有剩余) 否 由于有SO2存在,SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以无法判断是否含有CO2 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 0.67 开始未见明显现象是因为SO2不能与BaCl2反应,一段时间后空气中的O2将H2SO3氧化成为H2SO4,从而与BaCl2反应生成BaSO4沉淀
【分析】(1)2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,将反应后的溶液稀释,取稀释液,滴加NaOH溶液,铁离子与氢氧化钠反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀;在Fe3+存在时检验Fe2+,结合亚铁离子的性质分析判断选择的试剂;
(2)铁离子水解后的溶液也显酸性,但酸性较弱,据此分析评价;
(3)根据SO2也能使澄清石灰水变浑浊分析判断;最后逸出的气体具有可燃性,该气体只能为H2,因为随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小;
(4)首先计算标准状况下,336mL混合气体的物质的量,再根据生成的硫酸钡的质量计算二氧化硫的物质的量,最后计算混合气体中SO2的体积分数;
(5)SO2与BaCl2不反应,结合二氧化硫检验较强的还原性分析解答。
【详解】(1)2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,将反应后的溶液稀释,取稀释液,滴加NaOH溶液,铁离子与氢氧化钠反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,证明有Fe3+存在。为进一步判断溶液中是否存在Fe2+,可另取稀释液少许,因为溶液中含有Fe3+,可以滴加KMnO4酸性溶液,若溶液的紫红色褪色,即可以证明溶液中含有Fe2+,故答案为:红褐色沉淀;d;
(2)测定稀释液的pH,若溶液显酸性不能说明反应后硫酸是否有剩余,因为铁离子水解后的溶液也显酸性,若溶液的酸性较强,可以判断硫酸有剩余,因为铁离子水解后的溶液的酸性较弱,故答案为:由于Fe3+水解显酸性,所以不能仅通过溶液显酸性判断反应后硫酸是否有剩余(或如果测得溶液的酸性较强,可以判断硫酸有剩余);
(3)将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水,观察到:品红溶液褪色、澄清石灰水变浑浊。不能据此判断除SO2外,反应后气体中还含有CO2,因为混合气体中存在SO2气体,SO2也能使澄清石灰水变浑浊;最后逸出的气体具有可燃性,说明该气体为H2,因为随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,稀硫酸能够与铁反应生成氢气,Fe+2H+=Fe2++H2↑,故答案为:否;由于有SO2存在,SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以无法判断是否含有CO2;Fe+2H+→Fe2++H2↑;
(4)标准状况下,336mL混合气体的物质的量为=0.015mol,生成的硫酸钡的物质的量==0.01mol,说明二氧化硫的物质的量为0.01mol,因此混合气体中SO2的体积分数为×100%=0.67,故答案为:0.67;
(5)将上述混合气体直接通入BaCl2溶液,SO2与BaCl2不反应,因此未见明显现象,放置一段时间后,溶液中的亚硫酸被空气中的氧气氧化生成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故答案为:开始未见明显现象是因为SO2不能与BaCl2反应,一段时间后空气中的O2将H2SO3氧化成为H2SO4,从而与BaCl2反应生成BaSO4沉淀。
【点睛】本题的易错点为(1)中亚铁离子的检验,要注意在铁离子存在的条件下不能用KSCN和氯水检验亚铁离子,应该利用亚铁离子的还原性检验。
29. C K2S和N2 6NA 离子晶体 离子键、共价键 1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4 5 品红溶液均褪色 不褪色 将SO2和Cl2等体积混合后在溶液中恰好完全反应生成了盐酸和硫酸,不再具有漂白性(或SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,盐酸和硫酸无漂白性) N
【详解】(1)该反应中N、S元素化合价均降低,C元素化合价升高,因此还原剂为C;还原产物为K2S和N2;当有1molKNO3参加反应时,有1.5molC参加反应,C元素化合价从0价升高至+4价,因此转移数目为1.5mol×4NAmol-1=6NA;
(2)KNO3为活泼金属阳离子与含氧酸根阴离子组成的化合物,其晶体类型属于离子晶体;晶体中阴阳离子通过离子键连接,硝酸根内N原子与O原子之间通过共价键连接,因此KNO3晶体中存在离子键、共价键;
(3)S原子核内质子数为16,核外电子数为16,因此核外电子排布式为:1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4;核外电子分别处于5个不同的能级中,因此原子核外有5种不同能量的电子;SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色,Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性,能够使品红溶液褪色;将SO2和Cl2等体积混合后再缓缓通入品红溶液,SO2与Cl2在水中能够发生反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,生成的HCl、H2SO4均不具有漂白性,因此不能使品红溶液褪色;
(4)C、N原子核外电子层数小于S,因此S原子半径最大,C、N处于同一周期,核外电子层数相同,质子数越大,其半径越小,因此半径相对大小关系为:N
(5)a.同温同浓度溶液pH:Na2CO3>Na2SO4,根据“越弱越水解”,说明酸性:H2SO4>H2CO3,H2SO4、H2CO3分别对应S、C的最高价氧化物对应水化物,可说明非金属性:S>C,故a符合题意 ;
b.酸性:H2SO3>H2CO3,说明亚硫酸电离出氢离子的能力强于碳酸,因H2SO3并非S元素对应最高价氧化物对应水化物,不能说明碳元素与硫元素非金属性相对强弱,故b不符合题意;
c.CS2中碳元素为+4价,硫元素为-2价,可直接说明S的非金属性强于C,所以S才显负价,碳元素显示正价,故c符合题意;
d.分解温度:CH4>H2S,其原因是C、S均采取sp3杂化,CH4为非极性分子,H-C键能较强,在1000℃左右分解,而H2S为极性分子,H-S-H键角为92.1º,由于H-S键能较弱,导致H2S在300℃左右分解,故不能据此比较C元素与S元素非金属性,故d不符合题意;
故答案为:ac。
【点睛】常见非金属性的比较规律:
1、由元素对应简单单质的氧化性判断:一般情况下,氧化性越强,元素对应非金属性越强;
2、由单质和水反应程度判断:反应越剧烈,非金属性越强;
3、由对应简单氢化物的稳定性判断:氢化物越稳定,非金属性越强;
4、由和氢气化合的难易程度判断:化合越容易,非金属性越强;
5、由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断:酸性越强,非金属性越强;
值得注意的是:氟元素没有正价态,氧目前无最高正价,硝酸则因分子内氢键导致酸性较弱,所以最高价氧化物对应水合物的酸性最强的是高氯酸,而不是非金属性高于氯的氮、氧、氟。
30.BD
【分析】浓硫酸显酸性,具有强氧化性、吸水性,可以作干燥剂。
【详解】A.氨气是碱性气体,会与浓硫酸发生反应,故A错误;
B.二氧化硫是酸性气体,也不与浓硫酸反应,故可用浓硫酸干燥,B正确;
C.碘化氢具有强还原性,浓硫酸具有强氧化性,会发生氧化还原反应,故C错误;
D.HCl是酸性气体,不与浓硫酸反应,故D正确;
答案选BD。
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