河南高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-09氧族元素及其化合物
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一、单选题
1.(2023·河南郑州·统考三模)化学是一门以实验为基础的自然学科。以下实验项目是高中化学课程标准规定的四个学生必做实验,依据所提供的实验药品和仪器能完成实验项目的是
实验项目
实验药品
所用玻璃仪器
A
配制100mL0.1mol·L-1的氯化钠溶液
氯化钠固体、蒸馏水
100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管
B
探究Fe2+和Fe3+的氧化性和还原性
FeSO4溶液、FeCl3溶液、氯水、KI溶液、KSCN溶液、锌片、淀粉溶液
试管、胶头滴管
C
探究不同价态硫元素之间的转化
铜片、稀H2SO4、浓H2SO3、Na2SO3溶液、氯水、Na2S溶液
试管、胶头滴管
D
用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
粗食盐水、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液
烧杯、胶头滴管、试管表面皿、玻璃棒
A.A B.B C.C D.D
2.(2023·河南·统考一模)根据实验目的,下列实验操作及现象、实验结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
实验结论
A
检验硫酸厂周边空气是否含有SO2
用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,溶液不变色
空气中不含SO2
B
证明CH3COOH是弱电解质
用pH计分别测量醋酸溶液和盐酸的pH,醋酸溶液的pH大
CH3COOH是弱电解质
C
探究淀粉的水解程度
向淀粉水解液中加入NaOH溶液调节溶液至碱性,并分成两份,向第一份中加入银氨溶液并水浴加热出现银镜;向第二份中滴加少量碘水,溶液变蓝色
淀粉部分水解
D
探究卤素单质Cl2、Br2和I2的氧化性强弱
向NaBr溶液中通入过量氯气,溶液变橙色,再滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
A.A B.B C.C D.D
3.(2023·河南·统考模拟预测)由下列实验操作、现象得出的结论不正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向Ba(NO3)2溶液中通入过量的SO2
产生白色沉淀
该沉淀为BaSO4
B
缓缓加热0.5 mol∙L−1的NaCl溶液到60℃,并用pH传感器测定溶液的pH
pH逐渐减小
水的电离为吸热过程
C
分别测定浓度均为0.1 mol∙L−1的
CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH
后者大于前者
Kh(CH3COO-)<Kh()
D
向Na2CO3溶液中滴入硫酸溶液,将反应后的气体通入Na2SiO3溶液中
Na2CO3溶液中有气泡生成,Na2SiO3溶液中有白色沉淀生成
酸性:硫酸>碳酸>硅酸
A.A B.B C.C D.D
4.(2023·河南·统考三模)某化合物(结构如图所示)是一种家用杀虫剂。X、Y、Z、W、R为原子序数逐渐增大的短周期元素,Z与R不在同一周期。下列叙述正确的是
A.Z、W的氢化物均很稳定
B.阴离子的还原性:R>X
C.W、R两种元素均可形成能使品红溶液褪色的化合物,且褪色原理相同
D.元素Y与元素R均能形成三种以上的含氧酸盐
5.(2023·河南·校联考一模)化学与人类社会的生产、生活有着密切联系。下列叙述正确的是
A.“五花马,千金裘”中“裘”的主要成分是纤维素
B.二氧化硫不可用作食品添加剂
C.“绿宝石”“孔雀石”的主要成分均属于硅酸盐
D.“火树银花”涉及焰色反应
6.(2023·河南郑州·统考一模)价类二维图是基于核心元素的化合价和物质类别研究物质性质的一种模型。下图是硫元素的价类二维图。下列说法正确的是
A.硫化亚铁与稀硝酸反应可用来制取a
B.从价态角度分析,a、b、c、g、都具有还原性
C.c通入溴水中,溴水褪色,证明c有漂白性
D.b在足量的纯氧中燃烧,可一步转化为d
7.(2022·河南·校联考模拟预测)下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是
A.①实验室制取并收集 B.②验证二氧化硫的漂白性
C.③可进行单质铁与硫粉的反应 D.④实验室制取氨气
8.(2022·河南·校联考模拟预测)下列物质的用途与性质相关联的是
选项
物质的性质
物质的用途
A
钠、钾的金属性强
钠钾合金可作原子反应堆的导热剂
B
具有漂白性
可以使石蕊溶液褪色
C
小苏打受热分解可产生
常用小苏打作烘焙面包的发泡剂
D
具有良好的导光性
常用作半导体材料,推进网络高速发展
A.A B.B C.C D.D
9.(2022·河南·校联考模拟预测)某同学设计下列装置制备少量(沸点为128.7℃,能与水、乙醇以任意比混溶)。下列说法正确的是
A.配制乙醇与浓硫酸混合液的方法是:在不断搅拌下向浓硫酸中加入乙醇
B.装置b中可盛放酸性溶液以除去杂质
C.装置c中发生的反应为
D.最后用分液的方法从装置c中分离出
10.(2022·河南·校联考模拟预测)2022年全国低碳日的活动主题是“落实‘双碳’行动,共建美丽家园”。下列行为对碳达峰或碳中和没有促进作用的是
A.推进风力发电、光伏发电 B.资源化利用二氧化碳
C.将燃煤进行脱硫脱硝 D.植树造林、节能减排
11.(2022·河南·统考二模)短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,已知A2-与B+具有相同的电子层结构,A、B与C(或D)能形成由三种元素组成的盐M(或N),向M、N的溶液中分别通入D的氢化物,均能产生使品红溶液褪色的气体。下列说法正确的是
A.A、B两元素组成的两种常见化合物与水反应的产物均相同
B.上述品红溶液褪色过程中均发生了氧化还原反应
C.A、D的氢化物均很稳定
D.工业上常用电解法制备B、D的单质
12.(2022·河南·校联考二模)下列实验操作、现象及相应结论都正确的是
实验操作
现象
结论
A
铜丝和浓硫酸加热一段时间后冷却,向反应后的溶液中加水稀释
溶液呈蓝色
反应生成了硫酸铜
B
取当地雨水样品,用pH计测水样的酸度,7天后再测一次
pH:第一次5.2,第二次4.9
pH与二氧化碳溶解在雨水中无关
C
把红色的鲜花放入干燥的氯气中
花的颜色无明显变化
干燥的氯气没有漂白性
D
铝箔放入氢氧化钠溶液中
无现象
铝箔表面存在致密的氧化膜
A.A B.B C.C D.D
13.(2021·河南·校联考模拟预测)类比思想是化学中的重要思想,下列各项中由客观事实类比得到的结论正确的是
选项
客观事实
类比结论
A
电解熔融氯化镁可制备金属镁
电解熔融氯化铝可制备金属铝
B
麦芽糖能发生银镜反应
蔗糖能发生银镜反应
C
油脂在碱性条件下能发生水解反应
石蜡油在碱性条件下能发生水解反应
D
过氧化氢与二氧化硫反应生成硫酸
过氧化钠与二氧化硫反应生成硫酸钠
A.A B.B C.C D.D
14.(2021·河南·校联考模拟预测)下表中根据各项实验操作和实验现象得出的实验结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫色褪去
乙烯具有还原性
B
将带火星的木条伸入盛满气体的集气瓶中
木条复燃
气体具有助燃性
C
向乙酸和乙醇在硫酸催化作用下反应后的混合液中滴加溶液
有气体产生
混合液中含有乙酸
D
将溶液滴到pH试纸上
试纸变红
是二元酸
A.A B.B C.C D.D
15.(2021·河南·校联考模拟预测)下列有关说法正确的是
A.单质镁在空气中能剧烈燃烧但在CO2中不能燃烧
B.可用稀硝酸清洗做过银镜实验的试管
C.可用饱和Na2SO3溶液除去SO2中的HCl
D.可用蒸发结晶、趁热过滤的方法除去KNO3中的少量NaCl
二、工业流程题
16.(2023·河南新乡·统考二模)从铜阳极泥分铜渣碱浸液中回收碲的工艺流程如图所示。
已知:①碱浸液中碲以的形式存在;
②Na2SO3可将Te(IV)还原为0价Te;
③TeO2与氧化铝的性质具有一定的相似性。
(1)中Te的化合价为 价,“还原”中发生反应的离子方程式(该工艺条件下,Pb2+不沉淀)为 。
(2)“还原”过程中,反应温度、反应时间对碲回收率的影响如图1所示,工业上一般采取的条件为控制温度为75 °C ,反应时间为120 min,其原因是 。
(3)“还原”过程中,Na2SO3用量对碲回收率的影响如图2,随着Na2SO3用量增加,碲回收率呈先增大后减小趋势,请分析当其用量大于理论用量的1.0倍时,曲线下降的原因: 。
(4)加适量Na2S除铜铅,滤渣的成分为 。
(5)加酸调pH时发生反应的化学方程式为 ,加入硫酸的量不宜过多,其原因是 。
17.(2022·河南·校联考模拟预测)高纯硫化锂(Li2S)是一种潜在的锂离子电池电解质材料。一种制备Li2S的工艺流程如下:
已知Li2S易潮解,加热条件下易被氧化。
回答下列问题:
(1)上述流程中多次用到Ar,其目的是 。
(2)实验室常用FeS与稀硫酸反应制备H2S,该反应的离子方程式为 ,所用发生装置与制备 (任写一种气体化学式)发生装置相同。
(3)“LiHS制备”过程所用实验装置(夹持仪器与加热装置均省略)如图:
①仪器X的名称为 ,冷却水从 (填“a”或“b”)进入。
②图中两个空锥形瓶的作用是 。
③试剂Y为 。
(4)“热解”时反应的化学方程式为 ,适宜的加热方式为 (填“ 油浴”或“水浴”)加热。
(5)该工艺中,Li2S的产率为 %(结果保留两位小数)。
18.(2022·河南·校联考二模)锗是一种重要的半导体材料,同时在航空航天测控、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。实验室模拟生产锗的实验过程如图所示:
已知:GeCl4的熔点:-49.5℃,沸点:82℃,密度:1.9g·cm-3。
回答下列问题:
(1)在实验室中,若焙烧锗石矿,应将样品放在 中灼烧。产生的气体可以用下列 方式处理(填标号)。
a.氢氧化钠溶液 b.酸性高锰酸钾溶液
c.苯和水的分层液 d.碱石灰
(2)步骤2:将烧渣放入三颈烧瓶中,分批加入浓盐酸并搅拌,控制温度为40℃反应30分钟,反应装置如图所示:
①仪器a的名称是 ,仪器b的作用是 ,加热采用的方式为 。
②用浓盐酸而不用稀盐酸处理GeO2粗品的原因是 。
(3)写出“步骤4”生成GeO2·nH2O反应的化学方程式 。
(4)查阅资料得知:“步骤4”生成的GeO2·nH2O实为GeO2·H2O,其在5.0mol·L-1的盐酸中溶解度最小。取10.0mLGeCl4和高纯水反应,欲使GeO2·H2O的产率最高,加入高纯水的体积约为 mL(忽略混合及反应前后液体体积的变化,保留一位小数)。
19.(2021·河南·校联考模拟预测)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,以主要成分为CuFeS2的黄铜矿(含有杂质SiO2)为原料制取纳米Cu2O的一种工艺流程如下图:
常温下几种金属阳离子开始沉淀与完全沉淀时的pH如表:
Fe2+
Fe3+
Cu2+
开始沉淀
7.5
2.6
4.8
完全沉淀
9.5
3.3
6.4
(1)使用矿石粉的好处是 ,料渣1除含硫外还含有 等物质。
(2)X可以是O2、H2O2、Cl2等试剂,氧化等量的Fe2+时,消耗的三种氧化剂物质的量之比为 ,浸泡后所得溶液中金属离子为Cu2+、Fe2+,写出相应的离子方程式 。
(3)试剂Y可以是 (写出1种物质化学式即可),pH的调控范围为 ;检验料渣2已洗涤干净的具体操作及现象为 。
(4)若葡萄糖用RCHO表示,则热还原时反应的化学方程式为 ,证明所得到的Cu2O是纳米级微粒的简单方法是 。
三、实验题
20.(2023·河南开封·统考二模)某小组根据硫元素的化合价,预测SO2既有还原性又有氧化性,并设计实验进行探究。
I.探究SO2的还原性:向试管中通入足量SO2 (尾气处理装置已略) ,记录如下。
装置
编号
试剂
实验现象
a
碘水
溶液的棕黄色褪去
b
Fe2(SO4)3溶液
(1)a中反应的离子方程式为 。
(2)b中的实验现象为 。将b所得溶液分成三份,进行如下实验。
实验①向第一份溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
实验②向第二份溶液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
实验③向第三份溶液中先加入稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
上述实验不能证明SO2与Fe3+发生了氧化还原反应的是 ,原因是 。
II.探究SO2的氧化性:向试管中通入足量SO2 (尾气处理装置已略) ,记录如下。
装置
编号
试剂
实验现象
c
3mol·L-1稀硫酸
始终无明显变化
d
3 mol·L-1稀盐酸
铜片表面变黑,溶液变为棕色
已知:i.水合Cu+既易被氧化也易被还原,因此水溶液中无法生成水合Cu+。
ii.CuCl为白色固体,难溶于水,可溶于c(Cl-)较大的溶液生成[CuCl3]2-。
(3)证明d所得棕色溶液含有[CuCl3]2- :用滴管吸取少量棕色溶液,滴入蒸馏水中,出现白色沉淀。用平衡移动原理解释产生该现象的原因是 。
(4)与c对比,d能发生反应的原因是 。
(5)由实验II可推知,该条件下SO2、CuCl、Cu2+的氧化性由强到弱的顺序为 。
21.(2022·河南·校联考三模)钾铬矾在鞣革、纺织等工业中应用广泛。某学习小组用温控电炉加热钾铬矾晶体探究分析其分解产物,实验设计如下。
已知:钾铬矾[K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O]的相对分子质量为998。Cr2O3为两性氧化物。
I.定性探究钾铬矾晶体的热分解产物。装置图如下(夹持装置略去)。
实验步骤如下。回答下列问题:
(1)连接装置,然后进行的实验操作为 。
①上图中各仪器正确的连接顺序:A→ (填标号)。
②盛放碱石灰的玻璃仪器名称为 。
(2)加入试剂,然后缓缓通入N2,排出装置内空气。用温控电炉在不同温度下加热,分解产物(足量)依次通过各装置。若气体通过装置B发现BaCl2溶液产生白色沉淀,品红溶液不褪色,则分解所得气体产物中含有 (填化学式)。
II.定量分析钾铬矾晶体的热分解过程。取99.80 g钾铬矾样品不断加热,样品受热分解过程的热重曲线(固体样品质量随温度变化的曲线)如图所示。
(3)200℃时固体w的化学式为 。
(4)在620℃时得到固体产物q及气体R,气体R能全部被盐酸酸化的BaCl2溶液吸收并得到白色沉淀。固体q可部分溶于水,过滤后得到固体e和滤液f,向滤液f中加入盐酸酸化的BaCl2溶液也得到白色沉淀;将固体e置于适量的NaOH溶液中恰好反应得到澄清的溶液,则固体q中的成分是 (填化学式),607~620 ℃时发生反应的化学方程式为 。
22.(2021·河南·统考二模)硫代硫酸钠是一种常见化学试剂,临床医学上用于氰化物、砷、铋、碘、汞、铅等中毒治疗。实验室用SO2通入Na2S和 Na2CO3的混合溶液中来制备Na2S2O3·5H2O。回答下列问题:
I.提纯Na2S。
已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。在如图装置圆底烧瓶中放入工业级Na2S,并加入一定量的酒精和少量水。待烧瓶中固体不再减少时,停止加热,将烧瓶取下,立即趁热过滤,再冷却结晶,抽滤。将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S晶体。
(1)图中冷凝管的作用是 ,步骤中趁热过滤的目的是
II.利用如图装置合成硫代硫酸钠。
(2)装置中单向阀的作用是 ,三颈瓶中生成Na2S2O3的化学方程式为 ,充分反应后将三颈瓶中溶液进行一系列操作得到Na2S2O3·5H2O晶体。
III.测定产品纯度。
准确称取wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1mol/L碘的标准溶液滴定。反应原理为:I2+2S2O=S4O+2I-。
(3)①滴定至终点时,滴定终点的现象是 。
②滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为 mL,若滴定终点时俯视视凹液面,则测定产品的纯度结果 (填“偏高”、“偏低”、或“无影响”)。
(4)硫代硫酸钠晶体中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂实验,检测产品中是否存在Na2SO4杂质,简要说明实验操作、现象和结论。 。(可供选择的试剂有:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液)
23.(2021·河南信阳·统考一模)某化工厂排放的工业废水中主要含Na+、HSO3ˉ、SO42-,研究小组欲测定其中HSO3ˉ的浓度,设计如下三个方案。
量取20.00mL废水试样,用0.02moL·L-1KMnO4标准溶液进行滴定。记录数据,计算。
回答下列问题:
(1)利用右图所示的装置完成方案一
①仪器A的名称是 。
②读数前,应进行的操作是 。
③该方案存在较大的误差,可能的一种原因是 。
(2)①方案二中吸收气体a的“X溶液”可能是 (填标号)。
a.Na2SO3溶液 b.双氧水 c.硝酸钠溶液 d.H2SO4酸化的KMnO4溶液
②若Ⅹ为次氯酸钠,写出气体a与X溶液反应的离子方程式 。
③该方案中,操作I包含的操作名称依次为 。
(3)①方案三设计的下列滴定方式中,最合理的是 (填标号)。该方案是否需要指示剂? (填“是”或“否”),原因是 。
②滴定记录数据如下表:
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
第一次
0.10
16.12
第二次
1.10
17.08
第三次
1.45
21.45
第四次
0.00
16.00
计算该废水试样中HSO3ˉ的浓度为 mol ·L-l。
24.(2021·河南郑州·统考一模)某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略),以验证、、氧化性的强弱。根据题目要求回答下列问题:
(1)检查装置气密性后,关闭、、,打开,旋开旋塞a,加热A,则B中发生反应的离子方程式为 。
(2)B中溶液变黄时,停止加热A,关闭。打开旋塞b,使约2mL的溶液流入试管D中,关闭旋塞b,检验实验中B生成离子的方法是 。
(3)若要继续证明和氧化性的强弱,需要进行的操作是 。
(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如表所示,他们的检测结果一定能够证明氧化性强弱顺序:的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
过程(2)中溶液含有的离子
过程(3)中溶液含有的离子
甲
既有又有
有
乙
有无
有
丙
有无
有
(5)验证结束后,将D换成盛有NaOH溶液的烧杯,旋开、、和,关闭旋塞a、c,打开旋塞b,从两端鼓入,这样做的目的是
参考答案:
1.B
【详解】A.配制100mL0.1mol·L-1的氯化钠溶液需要的玻璃仪器有100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管和玻璃棒,故A不符合题意;
B.探究Fe2+的还原性,可以让FeSO4溶液和氯水反应,用KSCN溶液检验生成的Fe3+,探究Fe2+的氧化性,可以让FeSO4溶液和锌片反应观察锌片表面生成Fe单质,探究Fe3+的氧化性,可以让FeCl3溶液和KI溶液反应,用淀粉溶液检验生成的I2,依据所提供的实验药品和仪器能完成实验项目,故B符合题意;
C.铜不和稀硫酸反应,应该选用浓硫酸来探究不同价态硫元素之间的转化,故C不符合题意;
D.用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子需要的操作是过滤,所用玻璃仪器要包含漏斗,故D不符合题意;
故选B。
2.A
【详解】A.具有还原性的二氧化硫能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色,溶液不变色说明空气中不含有二氧化硫,故A正确;
B.没有明确醋酸和盐酸的浓度是否相同,则醋酸溶液的pH大不能证明醋酸是弱电解质,故B错误;
C.碘水会与氢氧化钠溶液反应,则向碱性淀粉水解液中加入碘水,溶液不会变蓝色,故C错误;
D.向溴化钠溶液中通入过量氯气后,再滴加淀粉碘化钾溶液,过量氯气会优先与碘化钾溶液反应使溶液变蓝色,无法比较溴和碘的氧化性强弱,故D错误;
故选A。
3.C
【详解】A.向Ba(NO3)2溶液中通入过量的SO2,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,电离出氢离子,提供酸性环境,二氧化硫、氢离子、硝酸根发生氧化还原反应生成硫酸根和一氧化氮气体,硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,故A正确;
B.氯化钠溶液呈中学,加热可促进水的电离,溶液的pH逐渐减小,则水的电离为吸热过程,故B正确;
C.分别测定浓度均为0.1 mol∙L−1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者,由于铵根也发生水解,对醋酸根有影响,因此不能得出Kh(CH3COO-)<Kh(),故C错误;
D.向Na2CO3溶液中滴入硫酸溶液,有气泡产生,说明生成了二氧化碳气体,说明硫酸酸性大于碳酸酸性,二氧化碳气体通入Na2SiO3溶液中,有沉淀生成,生成了硅酸沉淀,说明碳酸酸性大于硅酸酸性,故D正确。
综上所述,答案为C。
4.D
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数逐渐增大的短周期元素, X形成1对共用电子对,X为H,Y形成4对共用电子对,Y为C,Z形成3对共用电子对、又和氢离子形成1个配位键,Z为N,W形成2对共用电子对,W为O,R为原子序数逐渐增大的短周期元素,Z与R不在同一周期,R呈-1价,R为Cl。
【详解】A. W的氢化物可以为过氧化氢,不稳定,A错误;
B. H-具有很强的还原性,还原性:H->Cl-,B错误;
C. W、R两种元素均可形成能使品红溶液褪色的化合物,例如前者为二氧化硫通过与品红生成无色不稳定物质而漂白、后者为二氧化氯通过强氧化性而使品红褪色,褪色原理不同,C错误;
D.含C元素的含氧酸盐有碳酸钠、碳酸氢钠、草酸钠、草酸氢钠等等,含氯元素的含氧酸盐有次氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠、高氯酸钠,故元素Y与元素R均能形成三种以上的含氧酸盐,D正确;
答案选D。
5.D
【详解】A.“裘”的主要成分是动物蛋白,A错误;
B.二氧化硫具有还原性且能杀菌,在国家规定范围内可用作食品添加剂,B错误;
C.孔雀石主要成分为碱式碳酸铜,C错误;
D.焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应;“火树银花”中烟花的颜色涉及焰色反应,D正确;
故选D。
6.B
【分析】根据硫元素的价类二维图可知,a为H2S, b为S, c为SO2,d为SO3, e为H2SO3,f为H2SO4,g为硫化盐或硫化氢盐,据此分析。
【详解】A。硝酸可以氧化硫化亚铁中的硫元素而生成硫或硫酸盐,不会生成硫化氢,故A错误;
B.a、b、c、g中S元素都不是最高价,故可以被氧化,具有还原性,故B正确;
C.SO2会被溴水氧化而褪色,不能证明二氧化硫的漂白性,故C错误;
D.硫单质在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能一步转化为三氧化硫,故D错误;
故选B。
7.C
【详解】A.①实验室制取需要加热装置,故A不符合题意;
B.验证二氧化硫的漂白性,二氧化硫应该通入到品红溶液中,二氧化硫通入到紫色石蕊试液中,溶液变红,故B不符合题意;
C.③可进行单质铁与硫粉的反应,先利用氮气将装置内的空气排出,则加热反应生成硫化亚铁,故C符合题意;
D.固体加热制气体,试管口应低于试管底部,防止冷凝水回流,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
8.C
【详解】A.钠钾合金可作原子反应堆的导热剂是因为钠钾合金为液态,导热性能好,与钠、钾的金属性强无关,故A错误;
B.二氧化硫具有漂白性,但不能使酸碱指示剂漂白褪色,故B错误;
C.小苏打是碳酸氢钠的俗称,碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳可以使面包多孔酥松,常用作烘焙面包的发泡剂,故C正确;
D.硅是良好的半导体材料,二氧化硅不是半导体材料,故D错误;
故选C。
9.C
【详解】A.浓硫酸的密度比乙醇的大,应在不断搅拌下向乙醇中加入浓硫酸,A项错误;
B.装置b中应盛放浓的溶液,因高锰酸钾溶液可氧化乙烯,B项错误;
C.先与水反应生成,再与乙烯加成,C项正确;
D.与水互溶,应先中和再蒸馏,D项错误;
答案选C。
10.C
【详解】A.推进风力发电、光伏发电,可减少煤炭的使用,从而减少大气中二氧化碳的排放,A不符合题意;
B.资源化利用二氧化碳,可减少大气中二氧化碳的排放,同时减少其他资源的使用,有利于节能减排,B不符合题意;
C.将燃煤进行脱硫脱硝,可减少大气中二氧化硫及氮氧化物排放,但没有减少大气中二氧化碳的排放,对碳达峰或碳中和没有促进作用,C符合题意;
D.植树造林、节能减排,有利于大气中二氧化碳的转化与利用,从而减少大气中二氧化碳的含量,有利于促进碳达峰或碳中和,D不符合题意;
故选C。
11.D
【分析】短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,A2-与B+具有相同的电子层结构,则A为O元素,B为Na元素;A、B与C(或D)能形成由三种元素组成的盐M(或N),向M、N的溶液中分别通入D的氢化物,均能产生使品红溶液褪色的气体,该气体为SO2或Cl2,推出盐M(或N)为Na2SO3(或NaClO),D的氢化物为HCl,则C为S元素,D为Cl元素;综上所述,A、B、C、D分别为O、Na、S、Cl。
【详解】A.A、B两元素组成的两种常见化合物为Na2O和Na2O2,Na2O与水反应的产物为NaOH,Na2O2与水反应的产物为NaOH和O2,A错误;
B.SO2与品红反应生成不稳定的无色物质,为非氧化还原反应,B错误;
C.A、D的氢化物可以为H2O、H2O2、HCl,H2O2不稳定,C错误;
D.工业上用电解熔融氯化钠的方法制取金属钠,用电解饱和食盐水的方法制取氯气,D正确;
故答案为D。
12.B
【详解】A.铜丝和浓硫酸混合加热,发生反应产生CuSO4、H2O、SO2,由于反应容器中含有一定量的未反应的浓硫酸,因此要检验反应产物中含有CuSO4,应该待反应液冷却后,将反应液加入到盛有一定量的水的烧杯中进行稀释,而不能向反应后的溶液中加水稀释,否则酸滴飞溅,造成危险,A错误;
B.CO2溶于水反应产生H2CO3,使水的pH=5.6。用pH试纸测定雨水pH时,溶液pH减小,是由于SO2溶于水反应产生H2SO3,H2SO3的酸性比H2CO3强,H2SO3电离产生H+,使溶液显酸性,H2SO3被溶于水的O2氧化产生H2SO4,使溶液中c(H+)增大,溶液酸性增强,溶液pH进一步减小,这与二氧化碳溶解在雨水中无关,B正确;
C.把红色的鲜花放入干燥的氯气中,鲜花中的水与氯气反应产生HClO具有强氧化性,将红花氧化变为无色物质,因此看到鲜花褪色,C错误;
D.铝箔放入氢氧化钠溶液中,首先是铝箔表面的Al2O3与NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2O,然后是Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2,因此看到的现象是开始无现象,后来有气泡,D错误;
故合理选项是B。
13.D
【详解】A.氯化铝是共价化合物,熔融态下不导电,无法制备金属铝,A项错误;
B.蔗糖中不含醛基,不能发生银镜反应,B项错误;
C.石蜡油为烃,不含有酯基,C项错误;
D.过氧化氢和过氧化钠均具有强氧化性,均能将二氧化硫氧化成硫酸根,D项正确;
故选D。
14.C
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液褪色,说明乙烯具有还原性,A正确;
B.木条复燃,说明气体具有助燃性,B正确;
C.混合液中含有硫酸,有气体产生无法说明混合液中含有乙酸,C错误;
D.试纸变红说明溶液呈酸性,说明其必存在的电离,故为二元酸,D正确;
答案选C。
15.B
【详解】A.镁能在CO2中燃烧生成MgO和C,A项错误;
B.稀硝酸可与单质银反应生成AgNO3、NO和水,使银镜溶解,B项正确;
C.SO2也可以与Na2SO3溶液反应,不符合除杂原则,C项错误;
D.随温度升高KNO3溶解度明显增大,随温度升高NaCl溶解度变化不大,采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法除去KNO3中的少量NaCl,D项错误;
答案选B。
16.(1) +6 十=+
(2)再提高反应温度、延长反应时间对回收率影响不大,反而会增加生产成本
(3)过量的Na2SO3可将Te( IV )还原为0价Te,致使溶液中Te( IV )浓度下降
(4)PbS、CuS
(5) Na2TeO3+ H2SO4=TeO2↓+Na2SO4+H2O 过量的硫酸会和TeO2反应,导致产品产率降低
【分析】铜阳极泥分铜渣碱浸液中加入亚硫酸钠,与反应得到和,溶液含、Cu2+、Pb2+,加适量硫化钠沉淀Cu2+、Pb2+,过滤得滤渣为PbS、CuS,滤液加适量硫酸,与H2SO4、调pH,反应生成TeO2沉淀。
【详解】(1)中Te的化合价为+6价,“还原”中与反应得到和,发生反应的离子方程式为:十=+。
(2)由图可知,“还原”过程中,采用“反应时间为120 min、75 °C” 的原因是:该条件下,回收率已经大于95%,再提高反应温度、延长反应时间对回收率影响不大,反而会增加生产成本。
(3)“还原”过程中,发生反应的离子方程式为:十=+,又知Na2SO3可将Te(IV)还原为0价Te;则Na2SO3的用量大于理论用量的1.0倍时,曲线下降的原因为:过量的Na2SO3可将Te( IV )还原为0价Te,致使溶液中Te( IV )浓度下降。
(4)加适量Na2S除铜铅,由于发生反应:Cu2++S2-=CuS,Pb2++S2-=PbS,则滤渣的成分为PbS、CuS。
(5)加适量的酸调pH时发生反应的化学方程式为Na2TeO3+ H2SO4=TeO2↓+Na2SO4+H2O,已知TeO2与氧化铝的性质具有一定的相似性,则硫酸会和TeO2反应,则加酸调pH时加入硫酸的量不宜过多,其原因是:过量的硫酸会和TeO2反应,导致产品产率降低。
17.(1)排出体系中的空气,防止LiOH·H2O与CO2反应以及Li2S被氧化
(2) FeS+2H+=Fe2+ +H2S↑ H2
(3) 球形冷凝管 b 防止倒吸 NaOH溶液
(4) 2LiHSLi2S+H2S↑ 油浴
(5)89. 84
【分析】LiOH•H2O在Ar氛围中减压脱水,通入Ar防止空气中CO2与LiOH反应,减压脱水,防止LiOH受热分解,LiOH与H2S在Ar以及吡咯烷酮中发生反应生成LiHS,然后LiHS在Ar氛围中加热到190℃,LiHS分解为Li2S,根据题中所给信息,通入Ar的目的防止Li2S氧化,然后离心过滤得到Li2S,据此分析。
【详解】(1)检验脱水中,通入Ar,避免空气中CO2与LiOH反应,Li2S加热条件下易被氧化,通入Ar排除装置中的氧气,故答案为排出体系中的空气,防止LiOH·H2O与CO2反应以及Li2S被氧化;
(2)FeS与稀硫酸制备硫化氢气体,利用酸性强的制备酸性弱的,其离子防尘是为FeS+2H+=Fe2++H2S↑,该反应为固体与液体不需加热制备气体,制备装置相同的有H2、CO2等;故答案为FeS+2H+=Fe2++H2S↑;H2、CO2等;
(3)①根据装置图可知,仪器X为球形冷凝管;冷却水下进上出,即从b口通入;故答案为球形冷凝管;b;
②两个空锥形瓶的作用是作安全瓶,防止倒吸;故答案为防止倒吸;
③硫化氢有毒,需要尾气吸收,一般用碱液吸收,即试剂Y为NaOH溶液;故答案为NaOH;
(4)根据上述流程,LiHS分解成H2S和Li2S,其反应方程式为2LiHSLi2S+H2S↑;热解温度190℃,而水的沸点为100℃,因此采用油浴加热;故答案为2LiHSLi2S+H2S↑;油浴;
(5)根据锂原子守恒,Li2S理论值为,产率为=89.84%;故答案为89.84。
18.(1) 坩埚 abd
(2) 恒压滴液漏斗 冷凝回流反应物,提高反应物的转化率或利用率 水浴加热 加快反应速率,同时抑制生成的GeCl4水解
(3)GeCl4+(n+2)H2O=GeO2•nH2O+4HCl
(4)60.7
【分析】本题为工艺流程题,是用锗石矿来制备Ge,先进行步骤1焙烧,原理为:4[Cu2S·FeS·GeS2]+27O28CuO+2Fe2O3+4GeO2+16SO2,然后再GeO2粗品中加入浓盐酸,主要反应为:GeO2+4HCl=GeCl4+2H2O,已知GeCl4的熔点:-49.5℃,沸点:82℃,密度:1.9g·cm-3,则通过步骤3粗馏得到GeCl4精品,步骤4中精品GeCl4与高纯水反应得到GeO2·nH2O,反应原理为:GeCl4+(n+2)H2O=GeO2•nH2O+4HCl,步骤5为加热使GeO2·nH2O失去结晶水变为高纯GeO2,最后用H2还原GeO2可得高纯Ge,据此分析解题。
(1)
在实验室中,若焙烧锗石矿,焙烧固体应将样品放在坩埚中灼烧,由分析可知,产生的气体为SO2,据此分析解题:
a.SO2能够被NaOH溶液完全吸收,干燥管能够防止倒吸,a符合题意;
b.SO2能够被酸性高锰酸钾溶液完全吸收,双球管能够防止倒吸,b符合题意;
c.虽然苯能够防止倒吸,但SO2不能被水完全吸收,c不合题意;
d.SO2能够被碱石灰完全吸收,d符合题意;
故答案为:坩埚;abd;
(2)
①由题干实验装置图可知,仪器a的名称是恒压滴液漏斗,仪器b即球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物,提高反应物的转化率或利用率,本实验需控制温度为40℃,故加热采用的方式为水浴加热,故答案为:恒压滴液漏斗;冷凝回流反应物,提高反应物的转化率或利用率;
②用浓盐酸而不用稀盐酸处理GeO2粗品的原因是浓度越大反应速率越快,同时增大溶液酸性,抑制GeCl4水解,故答案为:加快反应速率,同时抑制生成的GeCl4水解;
(3)
由分析可知,“步骤4”生成GeO2·nH2O反应即GeCl4和高纯水反应生成GeO2·nH2O和HCl,该反应的化学方程式为:GeCl4+(n+2)H2O=GeO2•nH2O+4HCl,故答案为:GeCl4+(n+2)H2O=GeO2•nH2O+4HCl;
(4)
查阅资料得知:“步骤4”生成的GeO2·nH2O实为GeO2·H2O,其在5.0mol·L-1的盐酸中溶解度最小,取10.0mLGeCl4和高纯水反应,欲使GeO2·H2O的产率最高,则根据反应方程式:可知,n=0.3535mol, =70.7mL,则加入高纯水的体积约为70.7-10.0=60.7mL,故答案为:60.7。
19.(1) 能提高原料的利用率(或其它合理说法) SiO2
(2) 1∶2∶2
(3) CuO或CuCO3或Cu2(OH)2CO3或其它合理试剂 取最后一次洗涤液于试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,无沉淀生成,证明已洗涤干净
(4) 或 取适量Cu2O分散到水中,然后用激光笔照射所得分散系,有丁达尔效应产生
【分析】浸泡后溶液中金属离子为Cu2+、Fe2+,发生反应的离子方程式为:,料渣1为SiO2,氧化中加入X是为了将亚铁离子氧化为铁离子,加入Y调节pH是为了沉淀Fe3+,料渣2为Fe(OH)3,热还原加入葡萄糖具有还原性,将Cu2+转化为Cu2O,过滤即的产品;
【详解】(1)矿石粉的比表面积较大,有利于反应物间充分接触反应,从而提高原料的利用率。矿石中的杂质SiO2不能与FeCl3反应,故料渣1中还有SiO2。
(2)1molO2、1molH2O2、1molCl2将足量Fe2+氧化为Fe3+时分别转移4mol、2mol、2mol电子,由得失电子守恒原理知它们物质的量之比为1∶2∶2.由题设条件可先写出,配平后得。
(3)调pH过程中溶液的pH会增大,故加入的试剂Y应该能与H+反应,同时不引入杂质,故相应的试剂为CuO、CuCO3、Cu2(OH)2CO3.调pH的目的是将Fe3+转化为Fe(OH)3而使Cu2+留存溶液中,故pH范围为。证明已洗涤干净的具体操作及现象为取最后一次洗涤液于试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,无沉淀生成,证明已洗涤干净。
(4)由流程图及相关物质知,铜元素被还原为Cu2O,碱性条件下RCHO被氧化为RCOONa,由此可写出相应的化学方程式为。可利用丁达尔效应证明Cu2O是纳米级材料,证明方法是:取适量Cu2O分散到水中,然后用激光笔照射所得分散系,有丁达尔效应产生。
20.(1)SO2+I2+2H2O=4H++2I- +
(2) 溶液变为浅绿色 实验③ 原溶液中含有
(3)棕色溶液滴入蒸馏水后离子浓度减小,使CuCl(s)+ 2C1- (aq)[CuCl3]2- (aq) Q>K,反应逆向移动,析出CuCl 沉淀
(4)C1-与Cu+结合成[CuCl3]2- ,其氧化性弱于SO2,使Cu能够被SO2氧化
(5)Cu2+> SO2>CuCl
【详解】(1)a中溶液的棕黄色褪去,发生的反应为:SO2+I2+2H2O=4H++2I- +
(2)b中硫酸铁溶液为棕黄色,通入二氧化硫后被还原,溶液变成浅绿色;若发生氧化还原反应,则生成Fe2+,能证明有Fe2+的存在,前两个实验结果能证明,第三组只能证明有硫酸根的存在,硫酸铁溶液中阴离子存在硫酸根,无法证明硫酸根为氧化产物,所以答案为实验③;原因为:原溶液中含有
(3)溶液中存在反应:CuCl(s)+ 2C1- (aq)[CuCl3]2- (aq),滴入蒸馏水后离子浓度减小,使得Q>K,反应逆向移动,析出CuCl 沉淀
(4)c和d的区别在于阴离子,硫酸根无明显现象,氯离子产出明显现象,所以从氯离子角度分析,C1-与Cu+结合成[CuCl3]2- ,其氧化性弱于SO2,使Cu能够被SO2氧化;
(5)氧化还原反应的规律为氧化性强的得到氧化性弱的,即氧化剂氧化性强于氧化产物,在硫酸的作用下,c中二氧化硫不能将Cu2+还原为Cu+或Cu,在盐酸中氯离子与Cu+结合成,其氧化性强于Cu,能够被二氧化硫氧化,故答案为:Cu2+> SO2>CuCl。
21.(1) 检查装置气密性 D→B→C 球形干燥管(或干燥管)
(2)SO3
(3)K2SO4·Cr2(SO4)3·4H2O
(4) Cr2O3和K2SO4 K2SO4·Cr2(SO4)3 K2SO4+Cr2O3+3SO3↑
【分析】I.对于有气体参加的化学反应,组装仪器后首先要检查装置气密性,然后加入药品进行实验,实验时要先通入N2排出装置中空气,按照加热分解物质、检验水蒸气、检验SO2、SO3的其它产物等,最后用碱石灰尾气处理,防止大气污染;
II.在定量实验中,根据钾铬矾的质量及相对分子质量可计算其物质的量,可计算出其中盐及结晶水的质量,根据加热温度与剩余固体质量关系,结合题目已知信息及反应产物的性质,确定相应物质的成分及化学式,进而可得相应反应的化学方程式。
【详解】(1)连接装置,然后进行的实验操作为检查装置气密性;
①在上图中在仪器A中加热分解物质,在装置D中用无水硫酸铜检验水蒸气;再在B中检验其它成分,最后碱石灰吸收尾气,故图中各仪器的连接顺序为:A→D →B→C;
②根据图示可知:盛放碱石灰的玻璃仪器名称为球形干燥管(或干燥管);
(2)加入试剂,然后缓缓通入N2,排出装置内空气。用温控电炉在不同温度下加热,分解产物(足量)依次通过各装置。若气体通过装置B发现BaCl2溶液产生白色沉淀,品红溶液不褪色,则分解所得气体产物中含有SO3,SO3与H2O反应产生H2SO4,H2SO4与BaCl2发生复分解反应产生BaSO4白色沉淀,但分解产物不含SO2气体;
(3)钾铬矾[K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O]的相对分子质量为998,由图象分析可知开始时99.80 g钾铬矾样品的物质的量为n[K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O]==0.1 mol,其中含有的盐K2SO4·Cr2(SO4)3的质量m[K2SO4·Cr2(SO4)3]=0.1 mol×566 g/mol=56.60 g,当加热温度升至200℃,固体质量变为63.80 g,其中含结晶水的质量为63.80 g-56.60 g=7.20 g,即含结晶水0.4 mol,含0.1 mol K2SO4·Cr2(SO4)3,故w的化学式为K2SO4·Cr2(SO4)3·4H2O;
(4)根据题意知,在620℃时得到固体产物q及气体R,气体R能全部被盐酸酸化的BaCl2溶液吸收并得到白色沉淀,可知气体R为SO3,SO3质量m(SO3)=56.60 g-32.60 g=24.0 g,则n(SO3)==0.3 mol;固体q部分溶于水,过滤后得到固体e和滤液f,向滤液f中加入盐酸酸化的BaCl2溶液也得到白色沉淀,滤液f中含有K2SO4;将e置于适量的NaOH溶液中恰好反应得到澄清的溶液,根据信息:Cr2O3为两性氧化物,能够与强碱发生反应,可知e为Cr2O3,则607~620℃时0.1 mol K2SO4·Cr2(SO4)3分解为0.1 mol K2SO4、0.1 mol Cr2O3和0.3 mol SO3,可推出在607~620℃时反应的化学方程式为:K2SO4 ·Cr2(SO4)3K2SO4+Cr2O3+3SO3↑。
22. 防止酒精挥发 增大Na2S在水中的溶解度,减少损失 防止倒吸 Na2SO3+SNa2S2O3 由无色变蓝色 18.10 取少量产品溶于足量的稀盐酸中,静置,取上层清液,滴加氯化钡溶液,若出现白色沉淀,说明产品中含有Na2SO4杂质
【分析】Ⅱ中硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,三颈瓶中发生的化学反应有:SO2+ Na2CO3= Na2SO3+CO2;Na2S+ SO2= Na2SO3+3S;Na2SO3+SNa2S2O3,氢氧化钠用来吸收多余的二氧化硫,装置中单向阀的作用是防止尾气处理时,由于内部压强减小引起倒吸,据此分析解题。
【详解】(1)图中冷凝管的作用是防止酒精挥发;步骤中趁热过滤的目的是:增大Na2S在水中的溶解度,减少损失,因为硫化钠在加热时溶解度增大;
(2)装置中单向阀的作用是防止尾气处理时,由于内部压强减小引起倒吸,故为防止倒吸;A中的反应为:H2SO4+Na2SO3= Na2SO4+H2O+SO2;三颈瓶中发生的化学方程式为:SO2+ Na2CO3= Na2SO3+CO2;Na2S+ SO2= Na2SO3+3S;Na2SO3+SNa2S2O3;
(3) ①Na2S2O3反应完毕,加入最后一滴碘的标准液遇淀粉变蓝色,滴定至终点时,溶液颜色的变化是:溶液由无色变为蓝色,
②由图可知,开始液面读数为0.00mL,滴定终点液面读数为18.10mL,则消耗标准液的体积为18.10mL,由I2+2S2O=S4O+2I-可知,,故样品纯度为:=;
(4)检测产品中是否存在Na2SO4杂质,简要说明实验操作:取少量产品溶于足量的稀盐酸中,静置,取上层清液,滴加氯化钡溶液,若出现白色沉淀,说明产品中含有Na2SO4杂质。
23. 分液漏斗 调整BC装置液面相平 SO2可溶于水(合理即可) bc SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+ 过滤、洗涤,干燥 c 否 高锰酸钾溶液本身有颜色,可指示终点(合理即可) 0.04
【详解】(1)①仪器A为分液漏斗;
②读数前应使C中气体压强与外界压强相等,即读数前应进行的操作是调整BC装置液面相平;
③SO2易溶于水,测量气体体积偏小;
(2)①气体a为SO2,
a.Na2SO3能与SO2反应生成NaHSO3,但加入盐酸酸化的BaCl2溶液,不产生沉淀,故a错误;
b.利用H2O2的强氧化性,把SO2氧化成SO42-,加入BaCl2溶液,产生BaSO4沉淀,测出沉淀的质量,根据S元素守恒求出HSO3-的浓度,故b正确;
c.NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能把SO2氧化成SO42-,加入BaCl2溶液,产生BaSO4沉淀,测出沉淀的质量,根据S元素守恒求出HSO3-的浓度,故c正确;
d.H2SO4对HSO3-测定产生干扰,故d错误;
答案选bc;
②利用次氯酸钠的强氧化性,把SO2氧化成SO42-,ClO-被还原成Cl-,即ClO-+SO2→Cl-+SO42-,根据得失电子守恒以及原子守恒、电荷守恒配平,离子反应方程式为SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+;
③加入X溶液得到BaSO4沉淀,操作I是过滤、洗涤、干燥;
(3)①KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,盛放高锰酸钾溶液的滴定管是酸式滴定管,用废水滴定酸性高锰酸钾,颜色的变化不明显,应用酸性高锰酸钾溶液滴定废水,故c正确;高锰酸钾溶液本身有颜色,即为紫红色,可指示终点,因此不需要指示剂;
②四次消耗标准液的体积分别是16.02mL、15.98mL、20.00mL、16.00mL,第三次与另外几次相差较大删去,因此三次平均消耗标准液的体积为(16.02mL+15.98mL+16.00mL)÷3=16.00mL,根据得失电子数目守恒,16.00×10-3L×0.02mol/L×5=n(HSO3-)×2,解得n(HSO3-)=8×10-4mol,浓度为8×10-4mol÷(20.00×10-3L)=0.04mol·L-1。
【点睛】本题的易错点是HSO3-浓度的计算,学生不注意第三次数值与其余三次相差比较大,应该删去,需要计算另外三次平均消耗的标准液的体积,最后根据得失电子守恒进行计算即可。
24. 向试管D中滴加KSCN溶液,试管D中溶液变红色 打开,旋开旋塞c加入70%的硫酸,一段时间后关闭。更换试管D,旋开旋塞b,使少量溶液流入D中,检验D溶液中的和 甲、丙 除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫,防止污染大气
【分析】A中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气,C中亚硫酸钠与70%的硫酸反应生成二氧化硫,通过控制开关K可以实现实验探究:将氯气通入B中可以验证、的氧化性;将氯气通入C中可以验证、的氧化性,将二氧化硫通入B中可以验证、的氧化性,据此分析解答。
【详解】(1) 检查装置气密性后,关闭、、,打开,旋开旋塞a,加热A,产生的氯气能氧化Fe2+生成Fe3+,则B中发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+,故答案为:2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+;
(2)B生成的离子为Fe3+,检验Fe3+,可以向试管D中滴加KSCN溶液,若试管D中溶液变红色,即说明B中有Fe3+生成,故答案为:向试管D中滴加KSCN溶液,试管D中溶液变红色;
(3)要证明Fe3+和SO2氧化性的强弱,就需要检验两者反应后的产物中是否含有和Fe2+,具体操作是:打开K3,旋开活塞c加入70%的硫酸溶液,一段时间后关闭K3,更换试管D,旋开活塞b,使少量溶液流入D中,检验D溶液中的和Fe2+,故答案为:打开K3,旋开活塞c加入70%的硫酸溶液,一段时间后关闭K3,更换试管D,旋开活塞b,使少量溶液流入D中,检验D溶液中的和Fe2+;
(4)甲中过程(2)后既有又有,说明氯气不足,氯气氧化性大于Fe3+,过程(3)中有硫酸根离子,说明发生二氧化硫与铁离子的反应,则氧化性铁离子大于二氧化硫;乙中过程(2)后有无,说明氯气过量,过程(3)中有硫酸根离子,可能是氯气将二氧化硫氧化,不能说明铁离子、二氧化硫的氧化性强弱;丙中过程(2)后有Fe3+,无Fe2+,则氯气的氧化性大于铁离子,过程(3)中有亚铁离子,说明发生二氧化硫与铁离子的反应,则氧化性铁离子大于二氧化硫;故答案为:甲、丙;
(5)将D换成盛有NaOH溶液的烧杯,旋开K1、K2、K3和K4,关闭旋塞a、c,打开旋塞b,从两端鼓入N2,这样做的目的是除去A和C中分别产生的氯气和二氧化硫,防止污染空气,故答案为:除去A和C中分别 产生的氯气和二氧化硫,防止污染空气。
【点睛】本题的易错点和难点是(4),要注意氯气也能氧化二氧化硫。
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