2020-2021学年上海市行知中学高一(下)期中化学试卷
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一、单选题
1.关于硫的叙述正确的是( )
A.硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界
B.分离黑火药中的硝酸钾、炭、硫要用到二氧化碳、水以及过滤操作
C.硫与金属或非金属反应均作为氧化剂
D.3.2g硫与6.4g 铜反应能得到9.6g 纯净硫化物
2.下列为除去物质中的少量杂质所选试剂不正确的是( )
选项
物质(杂质)
试剂
A
CO2(NH3)
浓硫酸
B
H2(SO2)
氢氧化钾溶液
C
NO(NO2)
水
D
NH3(SO2)
品红溶液
A.A B.B C.C D.D
3.下列叙述正确的是( )
A.SO2能使品红溶液褪色,所以它也能使酸碱指示剂褪色
B.浓硫酸在常温下与铁不反应,所以可以用铁罐车运输浓硫酸
C.浓硫酸使木棒或棉花变黑,体现了浓硫酸的吸水性
D.BaSO4可作“钡餐”进行X射线检查
4.除去CO2中混有少量的SO2,最好选用的试剂是( )
A.饱和苏打溶液 B.品红溶液
C.氯水 D.饱和小苏打溶液
5.下列反应中,一定有白色沉淀的是( )
①向久置的Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸;
②将SO2气体通入CaCl2溶液;
③向H2SO3溶液中通入Cl2,再滴加BaCl2和稀硫酸:
④向H2SO3溶液中加入NaOH溶液后再加入BaCl2溶液
A.①③④ B.①④ C.①②③④ D.②③④
6.下列叙述正确的是( )
①标准状况下,1molSO2和1molSO3的体积相同;②SO2通入BaCl2溶液中不会有沉淀生成;③SO2有漂白性,而湿润的氯气也有漂白性,因此将SO2和Cl2以等物质的量混合后漂白作用更强;④SO2既有氧化性又有还原性;⑤SO2通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成,若加入足量的稀硝酸,沉淀将全部溶解.
A.①② B.②④⑤ C.②④ D.③⑤
7.下列气体中,既可用浓硫酸干燥,又可用固体NaOH干燥的是( )
A.Cl2 B.O2 C.SO2 D.NH3
8.如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容,据此下列说法中,正确的是( )
A.该硫酸可以用来干燥硫化氢气体
B.若需200mL 4.6mol•L﹣1的稀硫酸需取该硫酸50mL进行配制
C.l mol Zn与足量的该硫酸反应产生2gH2
D.若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应立即用NaOH 溶液冲洗
9.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.氮气密度小,可用作保护气
B.浓盐酸易挥发,可用于制备氯气
C.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥Cl2
D.SO2具有还原性,可用于杀菌
10.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl﹣、Mg2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣,现取三份100mL溶液作为试液,分别进行如图实验:根据实验,以下推测判断不正确的是( )
A.一定存在NH4+,一定不存在K+
B.混合溶液中c(CO32﹣)为0.1mol/L
C.Cl﹣可能存在
D.Ba2+、Mg2+一定不存在
11.下列物质转化需要加入还原剂才能实现的是( )
A.SO32﹣→SO2 B.HCl→Cl2 C.Na→Na+ D.SO2→S
12.有一瓶无色气体,可能含有HCl、H2S、CO2、HBr、SO2中的一种或几种,将其通入氯水中得无色透明溶液,把溶液分成两份,向一份中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀;另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀,以下结论正确的是( )
①原气体中肯定有SO2,②原气体中可能有SO2,③原气体中肯定没有H2S、HBr,④不能肯定原气体中是否含有HCl,⑤原气体中肯定无CO2,⑥原气体中肯定有HCl.
A.①③④ B.②④ C.①③⑥ D.①③⑤⑥
13.下列实验设计正确的是( )
操作
现象
结论
A
将SO2通入溴水
溴水褪色
SO2具有漂白性
B
将H2S通入酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液褪色
H2S具有还原性
C
将澄清石灰水滴入某溶液
出现白色浑浊
其溶液中存在CO
D
向溶液中加入 NaOH 溶液
产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
其溶液中含有NH
A.A B.B C.C D.D
14.下列反应不属于氮的固定的是( )
A.工业上用氮气和氢气合成氨气
B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮
C.豆科植物根瘤菌将氮气转化为氨
D.雷电时,氮气与氧气反应生成NO
15.“中国名片”、“中国制造”发展在众多领域受到世界瞩目,它们与化学有着密切联系。下列说法不正确的是( )
A.五彩缤纷的烟花利用焰色反应的原理
B.明矾可用于自来水的杀菌消毒
C.氨易液化,汽化时会吸收大量热,可作制冷剂
D.抗击“新型冠状病毒”过程中用到的“84消毒液”的有效成分是NaClO
16.下列关于氨气、液氨、氨水的叙述正确的是( )
A.氨气、液氨、氨水的成分相同,均为纯净物
B.蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近,有白烟生成
C.氨水的密度比较小,且浓度越大,密度越大
D.氨水的溶质为NH3•H2O,是氨水中含量最多的微粒
17.下列现象不能用于检验NH3的是( )
A.气体遇浓盐酸产生白烟
B.气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.将气体通入酚酞溶液中,溶液变红
D.气体遇氯气产生白烟
18.只用一种试剂就能把Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl四种溶液区分开来,这种试剂是( )
A.AgNO3 B.Ba(OH)2 C.NaOH D.BaCl2
19.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体﹣溶液,不会出现喷泉现象的是( )
气体
溶液
A
CO2
稀盐酸
B
HCl
稀氨水
C
NO2
H2O溶液
D
SO2
KMnO4溶液
A.A B.B C.C D.D
20.将一定量锌与100mL 18mol/L浓硫酸充分反应后,若锌完全溶解同时产生气体0.8mol,将反应后的溶液稀释得400mL,测得溶液c(H+)=2mol/L,则下列叙述中错误的是( )
A.反应中生成的气体有SO2和H2
B.反应中共消耗锌52.0g
C.气体中SO2和H2的物质的量比为6:1
D.反应共转移电子1.6mol
二、填空题
21.氮元素在生命活动中扮演着十分重要的角色,回答下列与氮及其化合物有关的问题。
(1)氨气是 色、有 性气味的气体,氨气的电子式 ,氨气与HCl气体形成白烟的化学方程式为 。
(2)请用化学方程式表示工业合成氨的反应原理: 。
(3)氨气通入水中可制得氨水,氨水能使无色的酚酞试剂变红。其原因: 。
(4)氨气可以跟多种物质发生反应,请将如图所示实验中有关反应的化学方程式填在横线上 。
22.认识含硫物质的性质及转化规律,能帮助我们更好地认识自然和保护环境。
(1)酸雨的形成原因,将SO2气体通入蒸馏水中,取出部分溶液并用pH计测定其pH,每隔 10min读数一次,所得数据如下:
时间(min)
0
10
20
30
40
pH
4.95
4.94
4.86
4.85
4.85
随着时间的推移,pH逐渐变小的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)防治SO2对环境的污染。
①从物质分类角度看,SO2属于酸性氧化物,工业上常用熟石灰将SO2转化为亚硫酸盐,写出所得亚硫酸盐的化学式: 。
②从元素价态看,SO2中S元素为+4价,既具有氧化性,又具有还原性。用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)可将SO2在高温下还原成单质硫。写出CO还原SO2反应的化学方程式: 。
(3)获取空气质量信息。某化学小组为了测定空气中SO2的体积分数,做了如下实验:取标准状况下的空气20.00L(含N2、O2、CO2、SO2),缓慢通过足量溴水,反应的化学方程式为:SO2+Br2+H2O→2HBr+H2SO4。在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为4.66g。空气样品中SO2的体积分数为 。
(4)你认为减少酸雨可采取的措施是 (填字母)。①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③化石燃料脱硫④在已酸化的土壤中加生石灰⑤开发新能源
A.①②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤
23.图1是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图。
(1)回答下列问题
①B中加入的试剂是 ,作用是 。
②C中加入的试剂是 ,作用是 。
③D中加入的试剂是 ,作用是 。
④实验时,C中应观察到的现象是 。
(2)如图2是一套检验气体性质的实验装置,请回答下列问题:
A
B
C
D
X
氯气
二氧化硫
二氧化碳
氯化氢
Y
Na2SO3溶液
饱和NaHCO3溶液
Na2SO3溶液
饱和NaHSO3溶液
①向装置中缓缓通入少量气体X,若关闭活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是 。
②若打开活塞K,品红溶液褪色,同时澄清石灰水变浑浊,则判断气体X和洗气瓶内液体Y可能的组合是 。
五、实验题
24.利用下列实验研究铁与浓硫酸的反应(夹持装置已略去,气密性已检验)。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
铁片表面迅速变暗,之后无明显变化
加热后产生大量气体,品红溶液褪色
(1)实验Ⅰ中体现了浓硫酸的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)下列装置中,能用于实验Ⅱ中尾气吸收的是 (填序号)。
(3)实验Ⅱ中,能够证明生成了SO2的证据是 。
(4)实验Ⅰ和Ⅱ中,实验现象不同的原因是 。
25.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用如图所示的装置进行实验:
请回答下列问题:
(1)B是用来收集实验中产生气体的装置,但未将导管画全,请将装置图补充完整.
(2)实验中他们取6.4g铜片和12mL 18mol•L﹣1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应停止,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组中的同学认为还有一定量的硫酸剩余.
①写出铜与浓硫酸反应的化学方程式: ;
实验中若有m g铜参加了反应,则有 mol硫酸被还原,电子转移数目为 .
②下列试剂中,能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的是 (填写字母编号).
A.硫酸钠溶液 B.氯化钡溶液 C.银粉 D.碳酸钠溶液
③为什么有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解?你认为的原因是 .
(3)为了测定消耗硫酸的物质的量,该兴趣小组设计了两个实验方案:
方案一:将装置A产生的气体缓缓通过已称量过的装有碱石灰的干燥管,反应停止后再次称量,两次质量差即是吸收的二氧化硫.
方案二:将装置A产生的气体缓缓通入足量的用硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,称得沉淀的质量即是二氧化硫转化为硫酸钡沉淀的质量.
实际上,方案一、二均不可取.
方案一产生的气体中含有 ,使干燥管增重偏大;也可能由于 ,使干燥管增重偏小.
方案二:由于 与氯化钡溶液反应,使测定消耗硫酸的物质的量结果偏大.
2020-2021学年上海市行知中学高一(下)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1.关于硫的叙述正确的是( )
A.硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界
B.分离黑火药中的硝酸钾、炭、硫要用到二氧化碳、水以及过滤操作
C.硫与金属或非金属反应均作为氧化剂
D.3.2g硫与6.4g 铜反应能得到9.6g 纯净硫化物
【分析】A.火山口处有单质硫;
B.硝酸易溶于水,木炭难溶于水,S易溶于二硫化碳;
C.硫与氧气的反应中作还原剂;
D.硫和铜反应生成硫化亚铜,结合化学方程式定量关系计算。
【解答】解:A.硫元素在自然界中有化合态和游离态,故A错误;
B.硝酸易溶于水,木炭难溶于水,S易溶于二硫化碳,故分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫可以先用水溶解后过滤,分离出硝酸钾,再在滤渣中加入二硫化碳,溶解并过滤,实现碳和S的分离,故B正确;
C.硫与金属反应作氧化剂,但与非金属反应时不一定作氧化剂,如与氧气反应时硫作还原剂,故C错误;
D.3.2g硫物质的量==0.1mol,6.4g铜物质的量==0.1mol,发生反应2Cu+S=Cu2S,反应生成氧化亚铜0.05mol,质量为0.05mol×160g/mol=8.0g/mol,剩余S单质0.05mol,得到的是混合物,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查硫的性质,较为基础,注意相关基础知识的积累,学习中要牢固把握相关物质的性质,注意留和变价金属生成低价化合物,题目难度不大。
2.下列为除去物质中的少量杂质所选试剂不正确的是( )
选项
物质(杂质)
试剂
A
CO2(NH3)
浓硫酸
B
H2(SO2)
氢氧化钾溶液
C
NO(NO2)
水
D
NH3(SO2)
品红溶液
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.氨气与浓硫酸反应,二氧化碳不与浓硫酸反应;
B.二氧化硫与氢氧化钾溶液反应,氢气不与氢氧化钾溶液;
C.二氧化氮与水反应生成一氧化氮;
D.氨气极易溶于水,品红溶液可检验二氧化硫,不能除去二氧化硫。
【解答】解:A.NH3与浓硫酸反应,CO2不与浓硫酸反应,可用浓硫酸除去CO2中混有的NH3,故A正确;
B.SO2为酸性氧化物,能够与氢氧化钾溶液反应,H2为中性气体,不与氢氧化钾溶液反应,可以用氢氧化钾溶液除去SO2中混有的H2,故B正确;
C.NO2与水发生反应生成硝酸和NO,可用水除去NO中混有的NO2,故C正确;
D.NH3易溶于品红溶液,且品红溶液可检验SO2,不能用于除杂,所以不能用品红溶液除去NH3中混有的SO2,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查混合物的分离与提纯,为高频考点,把握物质性质、除杂原则为解答关键,注意掌握混常见合物分离与提纯方法,试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力,题目难度不大。
3.下列叙述正确的是( )
A.SO2能使品红溶液褪色,所以它也能使酸碱指示剂褪色
B.浓硫酸在常温下与铁不反应,所以可以用铁罐车运输浓硫酸
C.浓硫酸使木棒或棉花变黑,体现了浓硫酸的吸水性
D.BaSO4可作“钡餐”进行X射线检查
【分析】A.二氧化硫不能漂白指示剂;
B.依据浓硫酸强的氧化性解答;
C.依据浓硫酸脱水性解答;
D.硫酸钡难溶于盐酸。
【解答】解:A.二氧化硫不能漂白指示剂,不能使酸碱指示剂褪色,故A错误;
B.浓硫酸具有强的氧化性,常温下能够使铁钝化,所以可以用铁罐车运输浓硫酸,钝化是化学反应,故B错误;
C.浓硫酸使木棒或棉花变黑,体现了浓硫酸的脱水性,故C错误;
D.硫酸钡难溶于盐酸,可以用于“钡餐”进行X射线检查,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了元素化合物知识,熟悉浓硫酸、二氧化硫的性质即可解答,注意钝化是化学变化。
4.除去CO2中混有少量的SO2,最好选用的试剂是( )
A.饱和苏打溶液 B.品红溶液
C.氯水 D.饱和小苏打溶液
【分析】根据除杂质题最少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应时不能引进新的杂质.
【解答】解:A、苏打是碳酸钠,碳酸钠和二氧化碳、二氧化硫都能反应生成,所以不能用饱和苏打溶液除去二氧化碳中混有的二氧化硫,故A错误;
B、品红微溶于水,即使达到饱和,溶解度也不大,而且品红和SO2反应生成的物质不稳定,很容易分解,因此不适合用作吸收剂,故B错误;
C、氯水能把二氧化硫氧化成硫酸根离子,但氯水中含有氯气,会引进新的杂质,故C错误;
D、饱和NaHCO3溶液既可除去SO2,又可增加CO2,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查物质的除杂,解题的关键是抓住杂质的原则:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应时不能加入新的杂质.
5.下列反应中,一定有白色沉淀的是( )
①向久置的Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸;
②将SO2气体通入CaCl2溶液;
③向H2SO3溶液中通入Cl2,再滴加BaCl2和稀硫酸:
④向H2SO3溶液中加入NaOH溶液后再加入BaCl2溶液
A.①③④ B.①④ C.①②③④ D.②③④
【分析】①亚硫酸钠易被空气氧化成硫酸钠,加入氯化钡溶液生成不溶于稀盐酸的硫酸钡;
②亚硫酸酸性溶于盐酸;
③氯气能够氧化亚硫酸生成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀;
④向H2SO3溶液中加入NaOH溶液,反应生成亚硫酸钠和水,亚硫酸根离子与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀。
【解答】解:①亚硫酸钠易被空气氧化成硫酸钠,加入氯化钡溶液生成不溶于稀盐酸的硫酸钡,所以一定有白色沉淀生成,故选;
②亚硫酸酸性溶于盐酸,依据强酸 制备弱酸规律可知,将SO2气体通入CaCl2溶液不反应,不会产生沉淀,故不选;
③氯气能够氧化亚硫酸生成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以会产生沉淀,故选;
④向H2SO3溶液中加入NaOH溶液,反应生成亚硫酸钠和水,亚硫酸根离子与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀,所以会产生沉淀,故选;
故选:A。
【点评】本题考查元素化合物知识,熟悉二氧化硫、亚硫根离子性质即可解答,题目难度不大。
6.下列叙述正确的是( )
①标准状况下,1molSO2和1molSO3的体积相同;②SO2通入BaCl2溶液中不会有沉淀生成;③SO2有漂白性,而湿润的氯气也有漂白性,因此将SO2和Cl2以等物质的量混合后漂白作用更强;④SO2既有氧化性又有还原性;⑤SO2通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成,若加入足量的稀硝酸,沉淀将全部溶解.
A.①② B.②④⑤ C.②④ D.③⑤
【分析】①标准状况下SO3为固体;②亚硫酸的酸性小于盐酸的酸性;③SO2和Cl2以等物质的量混合生成盐酸和硫酸;④+4价S元素的化合价既能升高又能降低;⑤硝酸具有强氧化性,能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡,硫酸钡不溶于水,不溶于酸.
【解答】解:①标准状况下SO3为固体,则标准状况下,1molSO2和1molSO3的体积不相同,故①错误;
②亚硫酸的酸性小于盐酸的酸性,则SO2通入BaCl2溶液中不发生化学反应,则没有沉淀生成,故②正确;
③SO2和Cl2以等物质的量混合生成盐酸和硫酸,则漂白失效,故③错误;
④+4价S元素的化合价既能升高又能降低,则SO2既有氧化性又有还原性,故④正确;
⑤硝酸具有强氧化性,能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡,硫酸钡不溶于水,不溶于酸,则SO2通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成,若加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解,故⑤错误;
故选:C。
【点评】本题考查二氧化硫的性质,熟悉二氧化硫的漂白性及氧化性、还原性是解答本题的关键,注意⑤为学生解答中的易错点.
7.下列气体中,既可用浓硫酸干燥,又可用固体NaOH干燥的是( )
A.Cl2 B.O2 C.SO2 D.NH3
【分析】选干燥剂要满足:干燥剂不能与气体反应同时能吸收水。
【解答】解:A、Cl2可以和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,故A错误;
B、O2既不与浓硫酸反应,也不与NaOH反应,因此可以干燥,故B正确;
C、SO2能与NaOH反应生成Na2SO3和水,故C错误;
D、氨气溶于水是氨水,能与浓硫酸反应,故D错误;
故选:B。
【点评】要牢记常用的干燥剂,而且要掌握干燥剂的性质,了解干燥剂能与哪一类物质反应,能作哪些气体的干燥剂等。
8.如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容,据此下列说法中,正确的是( )
A.该硫酸可以用来干燥硫化氢气体
B.若需200mL 4.6mol•L﹣1的稀硫酸需取该硫酸50mL进行配制
C.l mol Zn与足量的该硫酸反应产生2gH2
D.若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应立即用NaOH 溶液冲洗
【分析】A.浓硫酸具有强的氧化性;
B.根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变分析;
C.锌与浓硫酸反应产生二氧化硫;
D.氢氧化钠具有很强腐蚀性,不能用氢氧化钠溶液冲洗。
【解答】解:A.浓硫酸具有强的氧化性,能够氧化硫化氢,所以不能用浓硫酸干燥硫化氢,故A错误;
B.根据稀释定律可得:200mL×4.6mol/L=V稀×18.4mol/L,解得:V稀=50mL,故B正确;
C.锌与浓硫酸反应产生二氧化硫,得不到氢气,故C错误;
D.若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应该立刻用大量水冲洗,然后涂上稀的碳酸氢钠溶液,由于氢氧化钠具有腐蚀性,不能用氢氧化钠溶液冲洗,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查物质的量浓度的有关计算,题目难度不大,明确物质的性质、溶液稀释特点等知识点即可解答。
9.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.氮气密度小,可用作保护气
B.浓盐酸易挥发,可用于制备氯气
C.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥Cl2
D.SO2具有还原性,可用于杀菌
【分析】A.依据氮气的稳定性解答;
B.依据盐酸的还原性解答;
C.依据浓硫酸的吸水性解答;
D.依据二氧化硫毒性解答。
【解答】解:A.氮气性质稳定,可用作保护气,故A错误;
B.盐酸具有还原性,能够被氧化生成氯气,与盐酸的挥发性无关,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥氯气,故C正确;
D.二氧化硫有毒,能够使蛋白质变性,可用于杀菌,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查物质的性质及用途,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、性质与用途的关系为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意元素及其化合物知识的应用,题目难度不大。
10.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl﹣、Mg2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣,现取三份100mL溶液作为试液,分别进行如图实验:根据实验,以下推测判断不正确的是( )
A.一定存在NH4+,一定不存在K+
B.混合溶液中c(CO32﹣)为0.1mol/L
C.Cl﹣可能存在
D.Ba2+、Mg2+一定不存在
【分析】①加入AgNO3溶液有沉淀产生,说明溶液中可能存在Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣;
②与NaOH溶液加热生成的气体为氨气,溶液中一定含有NH4+;
③4.66g沉淀为硫酸钡,6.63g为硫酸钡和碳酸钡,则溶液中一定含CO32﹣、SO42﹣,以此来解答.
【解答】解:①加入AgNO3溶液有沉淀产生,说明溶液中可能存在Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣;
②与NaOH溶液加热生成的气体为氨气,溶液中一定含有NH4+;
③4.66g沉淀为硫酸钡,6.63g为硫酸钡和碳酸钡,则溶液中一定含CO32﹣、SO42﹣,
A.由上述分析可知一定存在NH4+,不能确定是否存在K+,故A错误;
B.碳酸钡的质量为6.63g﹣4.66g=1.97g,物质的量为=0.01mol,混合溶液中c(CO32﹣)为=0.1mol/L,故B正确;
C.由上述分析可知,Cl﹣可能存在,故C正确;
D.一定存在CO32﹣、SO42﹣,则Ba2+、Mg2+一定不存在,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查物质检验实验方案的设计,为高频考点,把握实验中发生的反应、现象与结论的关系为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.
11.下列物质转化需要加入还原剂才能实现的是( )
A.SO32﹣→SO2 B.HCl→Cl2 C.Na→Na+ D.SO2→S
【分析】还原剂具有还原性,需加入还原剂才能实现,说明题中物质具有氧化性,被还原,所含元素化合价应降低,以此解答.
【解答】解:A.元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,可加入酸就能实现,故A错误;
B.Cl元素化合价升高,被氧化,应加入氧化剂才能实现,故B错误;
C.Na元素化合价升高,被氧化,应加入氧化剂,故C错误;
D.S元素化合价降低,被还原,应加入还原剂才能实现,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查氧化还原反应,侧重于学生的分析能力和基本概念的理解和运用的考查,为高频考点,注意从元素化合价的角度解答该题,难度不大,注意常见物质的性质以及相关基础知识的积累.
12.有一瓶无色气体,可能含有HCl、H2S、CO2、HBr、SO2中的一种或几种,将其通入氯水中得无色透明溶液,把溶液分成两份,向一份中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀;另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀,以下结论正确的是( )
①原气体中肯定有SO2,②原气体中可能有SO2,③原气体中肯定没有H2S、HBr,④不能肯定原气体中是否含有HCl,⑤原气体中肯定无CO2,⑥原气体中肯定有HCl.
A.①③④ B.②④ C.①③⑥ D.①③⑤⑥
【分析】氯水中的氯气具有强氧化性,会把一些还原气体氧化,氯水中含有氯离子会与硝酸银发生反应生成氯化银沉淀.
【解答】解:通入氯水得无色溶液,一定无H2S、HBr,因若有这两种气体会发生反应:H2S+Cl2=2HCl+S↓、2HBr+Cl2=2HCl+Br2,会看到浑浊或溶液颜色发生改变;
将溶液分两份一份加HCl酸化的BaCl2有白色沉淀,一定有SO2,因SO2已被氯气氧化成SO42﹣;另一份加HNO3酸化的AgNO3有白色沉淀→不能确定是否含有HCl,
因第一步反应后溶液中已经存在Cl﹣,第二步中也加入了HCl.CO2不能确定是显而易见的,因二氧化碳与加入试剂不反应。故①③④是正确的,故选:A。
【点评】本题考查了常见气体的性质,要注意加入试剂可能含有待检验的成分,故不能确定此气体的存在.
13.下列实验设计正确的是( )
操作
现象
结论
A
将SO2通入溴水
溴水褪色
SO2具有漂白性
B
将H2S通入酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液褪色
H2S具有还原性
C
将澄清石灰水滴入某溶液
出现白色浑浊
其溶液中存在CO
D
向溶液中加入 NaOH 溶液
产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
其溶液中含有NH
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.二氧化硫与溴水发生氧化还原反应;
B.酸性高锰酸钾具有强氧化性,将硫化氢氧化;
C.澄清石灰水与碳酸根离子、碳酸氢根离子均反应生成白色沉淀;
D.氨气属于碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
【解答】解:A.二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,反应生成硫酸和HBr,S元素的化合价升高,体现二氧化硫具有还原性,与漂白性无关,故A错误;
B.将H2S气体通入酸性KMnO4溶液,二者发生氧化还原反应,H2S被氧化,表现了还原性,故B正确;
C.澄清石灰水与碳酸根离子、碳酸氢根离子均反应生成白色沉淀,则溶液中不一定含CO32﹣,故C错误;
D.氨气属于碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,向溶液中加入NaOH溶液如果不加热则不生成氨气,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查化学实验方案的评价,题目难度不大,明确物质的性质、离子检验、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,D为解答易错点,注意实验的评价性分析。
14.下列反应不属于氮的固定的是( )
A.工业上用氮气和氢气合成氨气
B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮
C.豆科植物根瘤菌将氮气转化为氨
D.雷电时,氮气与氧气反应生成NO
【分析】将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定,据此判断解答。
【解答】解:A.工业上用氮气和氢气合成氨气,空气中游离态的氮转化为含氮化合物,属于氮的固定,故A正确;
B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,属于氮的不同化合态之间转化,不是氮的固定,故B错误;
C.豆科植物根瘤菌将氮气转化为氨,空气中游离态的氮转化为含氮化合物,属于氮的固定,故C正确;
D.雷电时,氮气与氧气反应生成NO,空气中游离态的氮转化为含氮化合物,属于氮的固定,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了氮的固体,熟悉氮的固定的概念是解题关键,题目难度不大。
15.“中国名片”、“中国制造”发展在众多领域受到世界瞩目,它们与化学有着密切联系。下列说法不正确的是( )
A.五彩缤纷的烟花利用焰色反应的原理
B.明矾可用于自来水的杀菌消毒
C.氨易液化,汽化时会吸收大量热,可作制冷剂
D.抗击“新型冠状病毒”过程中用到的“84消毒液”的有效成分是NaClO
【分析】A.不同金属灼烧产生不同的焰色;
B.明矾能够净水,不能杀菌消毒;
C.液氨汽化吸收大量的热;
D.“84消毒液”的主要成分为氯化钠和次氯酸钠,有效成分是NaClO。
【解答】解:A.不同金属灼烧产生不同的焰色,五彩缤纷的烟花利用焰色反应的原理,故A正确;
B.明矾溶于水,电离产生的铝离子水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体,能够净水,不能杀菌消毒,故B错误;
C.氨易液化,汽化时会吸收大量热,具有制冷作用,可作制冷剂,故C正确;
D.“84消毒液”的主要成分为氯化钠和次氯酸钠,次氯酸钠具有强的氧化性,所以有效成分是NaClO,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查物质的性质及用途,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、性质与用途的关系为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意元素及其化合物知识的应用,题目难度不大。
16.下列关于氨气、液氨、氨水的叙述正确的是( )
A.氨气、液氨、氨水的成分相同,均为纯净物
B.蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近,有白烟生成
C.氨水的密度比较小,且浓度越大,密度越大
D.氨水的溶质为NH3•H2O,是氨水中含量最多的微粒
【分析】A.只含一种物质的为纯净物;
B.浓盐酸与浓氨水易挥发,挥发出的氯化氢与氨气反应生成氯化铵固体;
C.氨水的密度比较小,且浓度越大,密度越小;
D.氨水中最多的微粒为水分子。
【解答】解:A.氨水含有氨气、一水合氨、水等多种物质,属于混合物,故A错误;
B.浓盐酸与浓氨水易挥发,挥发出的氯化氢与氨气反应生成氯化铵固体,则蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近,有白烟生成,故B正确;
C.氨水的密度比较小,且浓度越大,密度越小,故C错误;
D.氨水的溶质为NH3•H2O,但是氨水中含量最多的微粒为水分子,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查氨水的成分及氨气的性质,明确氨气溶于水发生的反应及电离过程是解答本题的关键,难度不大,一般认为氨水中的溶质为氨气。
17.下列现象不能用于检验NH3的是( )
A.气体遇浓盐酸产生白烟
B.气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.将气体通入酚酞溶液中,溶液变红
D.气体遇氯气产生白烟
【分析】氨气溶于水中生成弱碱一水合氨,其水溶液为碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝、能够使酚酞溶液变红;氨气与浓盐酸反应生成氯化铵,会冒出白烟;与氯气反应生成氮气和氯化铵,产生白烟,据此进行解答。
【解答】解:A.氯化氢与氨气反应生成白色固体氯化铵,所以气体遇浓盐酸产生白烟,可用于检验氨气,故A不选;
B.湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气,没有颜色变化,不能用于检验NH3,故B选;
C.氨气通入无色的酚酞溶液中变红,能用于检验NH3,故C不选;
D.氨气与氯气反应生成氮气和氯化铵,产生大量白烟,能用于检验NH3,故D不选;
故选:B。
【点评】本题考查氨气的性质及检验方法,侧重物质性质的考查,注意掌握常见物质的具有的性质检验方法,题目难度不大。
18.只用一种试剂就能把Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl四种溶液区分开来,这种试剂是( )
A.AgNO3 B.Ba(OH)2 C.NaOH D.BaCl2
【分析】Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl四种溶液分别与Ba(OH)2反应,反应现象依次为:白色沉淀、无现象、白色沉淀和刺激性气体、刺激性气体,以此来解答。
【解答】解:A.四种溶液均与AgNO3反应生成白色沉淀,不能区分,故A错误;
B.Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl四种溶液分别与Ba(OH)2反应,反应现象依次为:白色沉淀、无现象、白色沉淀和刺激性气体、刺激性气体,现象不同,能区分,故B正确;
C.(NH4)2SO4、NH4Cl均与NaOH溶液反应生成刺激性气体,不能区分,故C错误;
D.Na2SO4、(NH4)2SO4均与BaCl2反应生成白色沉淀,不能区分,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查物质的检验与鉴别方法,为高频考点,明确物质的性质及发生的化学反应中的现象是解答本题的关键,注意掌握常见物质的检验与鉴别方法,题目难度不大。
19.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体﹣溶液,不会出现喷泉现象的是( )
气体
溶液
A
CO2
稀盐酸
B
HCl
稀氨水
C
NO2
H2O溶液
D
SO2
KMnO4溶液
A.A B.B C.C D.D
【分析】在烧瓶中充满干燥气体,而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,若形成喷泉,则气体极易溶于液体或气体极易与液体反应,以此来解答。
【解答】解:A.二氧化碳与盐酸不反应,在盐酸中溶解度很小,所以不能形成喷泉,故A选;
B.氯化氢极易与稀氨水反应,所以可以形成喷泉实验,故B不选;
C.二氧化氮易溶于水,且与水反应,所以能形成喷泉,故C不选;
D.二氧化硫具有还原性,能够与酸性高锰酸钾溶液反应,所以可以形成喷泉,故D不选;
故选:A。
【点评】本题考查实验装置综合,为高频考点,把握喷泉实验的原理为解答的关键,侧重物质性质及实验能力的考查,注意气体极易溶于液体或气体极易与液体反应可形成喷泉,题目难度不大。
20.将一定量锌与100mL 18mol/L浓硫酸充分反应后,若锌完全溶解同时产生气体0.8mol,将反应后的溶液稀释得400mL,测得溶液c(H+)=2mol/L,则下列叙述中错误的是( )
A.反应中生成的气体有SO2和H2
B.反应中共消耗锌52.0g
C.气体中SO2和H2的物质的量比为6:1
D.反应共转移电子1.6mol
【分析】生成气体的物质的量为0.8 mol,溶液剩余硫酸的物质的量为×0.4L×2mol/L=0.4 mol,参加反应n(H2SO4)=0.1L×18 mol/L﹣0.4 mol=1.4mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成x mol SO2,y mol H2,根据:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O,得关系式:2H2SO4~SO2,Zn+H2SO4(稀)═ZnSO4+H2↑,得H2SO4~H2,则x+y=0.8,2x+y=1.4,解之得x=0.6,y=0.2,所以反应会生成0.6 mol的二氧化硫和0.2 mol的氢气。
【解答】解:A.由以上分析可知气体A为SO2和H2,故A正确;
B.生成1 mol混合气体转移2mol电子,消耗1 mol锌,所以反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=0.8mol×65g/mol=52.0g,故B正确;
C.气体中SO2和H2物质的量比为3:1,故C错误;
D.生成1 mol混合气体转移2 mol电子,所以反应共转移电子1.6 mol,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查锌与硫酸反应的原理,考查氧化还原反应的计算,理解原子守恒、得失电子守恒是解答本题的关键,侧重解题方法技巧的考查,题目难度不大。
二、填空题
21.氮元素在生命活动中扮演着十分重要的角色,回答下列与氮及其化合物有关的问题。
(1)氨气是 无 色、有 刺激 性气味的气体,氨气的电子式 ,氨气与HCl气体形成白烟的化学方程式为 NH3+HCl=NH4Cl 。
(2)请用化学方程式表示工业合成氨的反应原理: N2+3H22NH3 。
(3)氨气通入水中可制得氨水,氨水能使无色的酚酞试剂变红。其原因: 氨水中一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子,NH3•H2O⇌NH4++OH﹣ 。
(4)氨气可以跟多种物质发生反应,请将如图所示实验中有关反应的化学方程式填在横线上 4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+O2═2NO2 。
【分析】(1)氨气是无色具有刺激性气味的气体,氨气是共价化合物,氨气和氯化氢气体反应生成白色固体氯化铵;
(2)工业上氮气和氢气在高温高压催化剂作用下反应生成氨气;
(3)氨气通入水中可制得氨水,溶液中一水合氨部分电离生成铵根离子和氢氧根离子,溶液显碱性;
(4)图示是浓氨水挥发出的氨气,在铂丝做催化剂下加热被氧气氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮。
【解答】解:(1)氨气是无色具有刺激性气味的气体,氨气是共价化合物,电子式为:,氨气和氯化氢气体反应生成白色固体氯化铵,反应的化学方程式为:NH3+HCl=NH4Cl,
故答案为:无;刺激;;NH3+HCl=NH4Cl;
(2)工业合成氨是用氢气和氮气在高温高压催化剂的条件下进行的,反应的化学方程式为:N2+3H22NH3,
故答案为:N2+3H22NH3,
(3)氨气通入水中可制得氨水,氨水中一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子,NH3•H2O⇌NH4++OH﹣,溶液显碱性,
故答案为:氨水中一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子,NH3•H2O⇌NH4++OH﹣;
(4)丝做催化剂,氨气与空气在加热催化剂的条件下能反应生成NO和H2O,NO不稳定,和空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+O2═2NO2,
故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+O2═2NO2。
【点评】本题考查了氨气的结构和性质,主要是氨气溶于水显碱性、氨气的催化氧化过程分析判断等,注意知识的熟练掌握,题目难度不大。
22.认识含硫物质的性质及转化规律,能帮助我们更好地认识自然和保护环境。
(1)酸雨的形成原因,将SO2气体通入蒸馏水中,取出部分溶液并用pH计测定其pH,每隔 10min读数一次,所得数据如下:
时间(min)
0
10
20
30
40
pH
4.95
4.94
4.86
4.85
4.85
随着时间的推移,pH逐渐变小的原因是 2H2SO3+O2═2H2SO4 (用化学方程式表示)。
(2)防治SO2对环境的污染。
①从物质分类角度看,SO2属于酸性氧化物,工业上常用熟石灰将SO2转化为亚硫酸盐,写出所得亚硫酸盐的化学式: CaSO3 。
②从元素价态看,SO2中S元素为+4价,既具有氧化性,又具有还原性。用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)可将SO2在高温下还原成单质硫。写出CO还原SO2反应的化学方程式: 2CO+SO2S+2CO2 。
(3)获取空气质量信息。某化学小组为了测定空气中SO2的体积分数,做了如下实验:取标准状况下的空气20.00L(含N2、O2、CO2、SO2),缓慢通过足量溴水,反应的化学方程式为:SO2+Br2+H2O→2HBr+H2SO4。在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为4.66g。空气样品中SO2的体积分数为 2.24% 。
(4)你认为减少酸雨可采取的措施是 C (填字母)。①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③化石燃料脱硫④在已酸化的土壤中加生石灰⑤开发新能源
A.①②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤
【分析】(1)溶液中氢离子浓度越大,pH越小,SO2气体通入蒸馏水中,生成亚硫酸,随着时间的推移,亚硫酸被氧气氧化为硫酸;
(2)①酸性氧化物能与碱反应生成盐和水,SO2属于酸性氧化物,熟石灰的主要成分是氢氧化钙,据此分析产物;
②依据题意,SO2在高温下被CO还原成单质硫,根据化合价变化总数相等和原子守恒可得该反应的化学方程式;
(3)依据题意,在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生的白色沉淀为BaSO4,先计算BaSO4的物质的量,再根据硫元素守恒得到SO2的物质的量,再依据V=n×Vm计算SO2的体积,代入SO2的体积分数=×100%计算。
【解答】解:(1)SO2气体通入蒸馏水中,生成亚硫酸,随着时间的推移,亚硫酸被氧气氧化为硫酸,氢离子浓度增大,pH值减小,故反应方程式为2H2SO3+O2═2H2SO4,
故答案为:2H2SO3+O2═2H2SO4;
(2)①SO2属于酸性氧化物,工业上常用熟石灰的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化硫反应生成CaSO3,
故答案为:CaSO3;
②依据题意,SO2在高温下被CO还原成单质硫,S元素化合价从+4降低到0,变化数为4,CO被氧化生成CO2,C元素化合价从+2升高到+4,变化数为2,根据化合价变化总数相等和原子守恒可得该反应的化学方程式为:2CO+SO2S+2CO2,
故答案为:2CO+SO2S+2CO2;
(3)依据题意,在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生的白色沉淀为BaSO4,其质量为4.66g,即n(BaSO4)==0.02mol,根据S元素守恒,空气样品中SO2的物质的量为0.02mol,故空气样品中SO2的体积为V=n(SO2)×22.4L/mol=0.02mol×22.4L/mol,故空气样品中SO2的体积分数为×100%=2.24%,
故答案为:2.24%;
(4)形成酸雨的主要气体污染物是SO2、氮氧化合物等,SO2主要来源于燃烧含硫的煤,故少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新的能源等措施可以减少二氧化硫气体的排放,从而减少酸雨的形成,把工厂烟囱造高或在已酸化的土壤中加生石灰都不能减少二氧化硫气体的排放,故选①③⑤,
故答案为:C。
【点评】本题考查二氧化硫对环境的影响和防治方法,以及物质的含量测定计算,题目难度不大,关键是掌握二氧化硫的污染源、酸雨的成因、防治方法等基础知识,把握氧化还原反应的配平方法和元素守恒在计算中的应用。
23.图1是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图。
(1)回答下列问题
①B中加入的试剂是 品红溶液 ,作用是 检验SO2 。
②C中加入的试剂是 酸性KMnO4溶液 ,作用是 除去SO2并检验SO2是否除尽 。
③D中加入的试剂是 澄清石灰水 ,作用是 检验CO2 。
④实验时,C中应观察到的现象是 酸性KMnO4溶液的颜色变浅 。
(2)如图2是一套检验气体性质的实验装置,请回答下列问题:
A
B
C
D
X
氯气
二氧化硫
二氧化碳
氯化氢
Y
Na2SO3溶液
饱和NaHCO3溶液
Na2SO3溶液
饱和NaHSO3溶液
①向装置中缓缓通入少量气体X,若关闭活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是 D 。
②若打开活塞K,品红溶液褪色,同时澄清石灰水变浑浊,则判断气体X和洗气瓶内液体Y可能的组合是 B 。
【分析】(1)SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,但二氧化硫具有漂白性、还原性,要检验SO2和CO2混合气体的成分,先检验二氧化硫,将二氧化硫除尽后再通过澄清石灰水检验二氧化碳,所以B装置是品红溶液、C是酸性高锰酸钾溶液、D是澄清石灰水溶液;
(2)题图装置是检验气体性质的实验装置,K关闭时,气体X通过洗气瓶中Y溶液,X可能与Y反应;K打开时,气体X直接进入试管中的品红溶液,逐个分析每个选项中的化学反应,注意通入气体的量。
【解答】解:SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,但二氧化硫具有漂白性、还原性,要检验SO2和CO2混合气体的成分,先检验二氧化硫,将二氧化硫除尽后再通过澄清石灰水检验二氧化碳,所以B装置是品红溶液、C是酸性高锰酸钾溶液、D是澄清石灰水溶液,
①B中是品红溶液,其作用是检验二氧化硫是否存在,如果品红溶液褪色,就说明含有二氧化硫气体,
故答案为:品红溶液;检验SO2;
②C中加入物质是酸性高锰酸钾溶液,其目的是除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽,酸性高锰酸钾具有强氧化性,能氧化二氧化硫,
故答案为:酸性KMnO4溶液;除去SO2并检验SO2是否除尽;
③D中盛放的是澄清石灰水,如果D中溶液变浑浊,说明混合气体中含有二氧化碳,
故答案为:澄清石灰水;检验CO2;
④酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者反应生成无色的锰离子和硫酸根离子,所以看到的现象是溶液颜色变浅,
故答案为:酸性KMnO4溶液的颜色变浅;
(2)①既然品红溶液褪色,肯定有Cl2或SO2气体进入品红溶液里,关闭活塞K,气体X首先与溶液Y接触,
A组中有反应:Cl2+SO32﹣+H2O=2Cl﹣+SO42﹣+2H+,因Cl2少量,Cl2完全被Na2SO3溶液吸收,不会看到品红褪色的现象,故A错误;
B组中有反应:SO2+HCO3﹣=CO2+HSO3﹣,因SO2少量,SO2与NaHCO3溶 液完全反应生成CO2气体,不会看到品红褪色的现 象,故B错误;
C组中因H2CO3的酸性比H2SO3弱,没有SO2产生,不会看到品红褪色的现象,故C错误;
D组中有反应:H+HSO3﹣=SO2+H2O,SO2使 品红褪色,故D正确;
故答案为:D;
②打开活塞K,气体X直接通过试管中的品红溶液和烧杯中的澄清石灰水,因为品红溶液褪色,所以气体中一定含Cl2或SO2,又因同时澄清石灰水变浑浊,而Cl2是不能使澄清石灰水变浑浊的2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O,所以气体X只能含有SO2,
故选:B。
【点评】本题考查了性质方案的设计与评价,题目难度中等,明确常见气体的性质为解答关键,注意熟练掌握性质方案设计与评价的原则,试题培养了学生的化学实验能力。
五、实验题
24.利用下列实验研究铁与浓硫酸的反应(夹持装置已略去,气密性已检验)。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
铁片表面迅速变暗,之后无明显变化
加热后产生大量气体,品红溶液褪色
(1)实验Ⅰ中体现了浓硫酸的 氧化性 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)下列装置中,能用于实验Ⅱ中尾气吸收的是 ② (填序号)。
(3)实验Ⅱ中,能够证明生成了SO2的证据是 品红溶液褪色 。
(4)实验Ⅰ和Ⅱ中,实验现象不同的原因是 温度不同 。
【分析】(1)浓硫酸具有强氧化性,常温下能够使铁发生钝化现象;
(2)吸收二氧化硫时,导管必须与氢氧化钠溶液接触,且防止倒吸;
(3)二氧化硫具有漂白性,可用于检验二氧化硫的存在;
(4)根据实验Ⅰ和Ⅱ的反应条件分析。
【解答】解:(1)常温下Fe与浓硫酸发生钝化,浓硫酸体现了氧化性,
故答案为:氧化性;
(2)①为密封装置,无法吸收二氧化硫,②使用的干燥管,即可吸收二氧化硫,又能防止倒吸,所以能用于实验Ⅱ中尾气吸收的是②,
故答案为:②;
(3)二氧化硫具有漂白性,实验Ⅱ中,品红溶液褪色能够证明生成了SO2,
故答案为:品红溶液褪色;
(4)实验Ⅰ为常温下,常温下铁在浓硫酸中发生钝化现象,而实验Ⅱ在加热条件下,加热时铁与浓硫酸发生反应,所以实验Ⅰ和Ⅱ的实验现象不同的原因为温度不同,
故答案为:温度不同。
【点评】本题考查性质方案的设计,题目难度不大,明确实验目的、实验原理为解答关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力。
25.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用如图所示的装置进行实验:
请回答下列问题:
(1)B是用来收集实验中产生气体的装置,但未将导管画全,请将装置图补充完整.
(2)实验中他们取6.4g铜片和12mL 18mol•L﹣1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应停止,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组中的同学认为还有一定量的硫酸剩余.
①写出铜与浓硫酸反应的化学方程式: Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O; ;
实验中若有m g铜参加了反应,则有 mol硫酸被还原,电子转移数目为 NA .
②下列试剂中,能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的是 D (填写字母编号).
A.硫酸钠溶液 B.氯化钡溶液 C.银粉 D.碳酸钠溶液
③为什么有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解?你认为的原因是 稀硫酸不与铜反应 .
(3)为了测定消耗硫酸的物质的量,该兴趣小组设计了两个实验方案:
方案一:将装置A产生的气体缓缓通过已称量过的装有碱石灰的干燥管,反应停止后再次称量,两次质量差即是吸收的二氧化硫.
方案二:将装置A产生的气体缓缓通入足量的用硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,称得沉淀的质量即是二氧化硫转化为硫酸钡沉淀的质量.
实际上,方案一、二均不可取.
方案一产生的气体中含有 水蒸气 ,使干燥管增重偏大;也可能由于 烧瓶中的二氧化硫不能完全排出 ,使干燥管增重偏小.
方案二:由于 高锰酸钾溶液中起酸化作用的硫酸 与氯化钡溶液反应,使测定消耗硫酸的物质的量结果偏大.
【分析】(1)铜和浓硫酸加热一生成二氧化硫气体,二氧化硫比空气重,用向上排气法收集,进气的导气管长进短处;
(2)①铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;依据化学方程式中元素化合价变化计算氧化还原关系;
②证明硫酸剩余是证明氢离子的存在;
③浓硫酸随反应进行浓度变稀后不与铜发生反应;
(3)方案一,碱石灰增重为二氧化硫和水蒸气的质量分析;
方案二,硫酸钡沉淀是二氧化硫被氧化为硫酸生成的硫酸钡沉淀和硫酸酸化高锰酸钾溶液,气酸化作用的硫酸生成的硫酸钡沉淀.
【解答】解:(1)铜和浓硫酸加热一生成二氧化硫气体,二氧化硫比空气重,用向上排气法收集,进气的导气管长进短处,图中补进气管伸入近集气瓶底,装置图为:,故答案为:;
(2)①铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;分析化学方程式若有m g铜物质的量为mol参加了反应,被还原硫酸物质的量为mol,电子转移物质的量为mol×2=mol,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;;NA;
②能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余,只能证明氢离子的存在才能说明,不能证明硫酸根离子,因为浓硫酸和铜反应生成了硫酸铜;
A.硫酸钠溶液不能能证明硫酸根离子存在,也不能证明氢离子的存在,故A不符合;
B.氯化钡溶液能证明硫酸根离子存在,但不能证明氢离子存在,故B不符合;
C.银粉和稀硫酸不反应不能证明氢离子的存在,故C不符合;
D.碳酸钠溶液和氢离子反应生成二氧化碳气体,可以用来证明溶液中存在稀硫酸,故D符合;
故答案为:D;
③有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解,因为浓硫酸随反应进行浓度变稀后不与铜发生反应,故答案为:稀硫酸不与铜反应;
(3)方案一:铜和浓硫酸反应生成的二氧化硫气体中含有水蒸气,碱石灰吸收的质量为二氧化硫和水蒸气,或装置中二氧化硫未被完全排除,称量的不全是二氧化硫质量,
故答案为:水蒸气;烧瓶中的二氧化硫不能完全排出;
方案二:生成的沉淀是高锰酸钾溶液中起酸化作用的硫酸与氯化钡反应而产生的沉淀和二氧化硫被氧化为硫酸生成的硫酸钡沉淀,不全是二氧化硫转化为硫酸生成的沉淀,
故答案为:高锰酸钾溶液中起酸化作用的硫酸.
【点评】本题考查性质实验方案的设计,题目难度中等,明确实验目的及实验原理为解答关键,注意随反应进行浓硫酸变为稀硫酸后不与铜发生反应,试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力.
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