河北省邢台市2023-2024学年高一下学期3月月考化学试卷(原卷版+解析版)
展开本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡-并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第二册第五章。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Te-128 Ba-137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2024年2月10日是中国的传统节日春节,下列有关春节的说法错误的是
A. 春节燃放烟花时生成的易造成酸雨
B. 春节燃放鞭炮时涉及氧化还原反应
C. 春节挂的纸灯笼的主要成分为无机硅酸盐材料
D. 做豆腐使用的生石膏的主要成分为
【答案】C
【解析】
【详解】A.烟花的成分复杂,但有含硫元素的化合物,燃烧时会产生,春节时燃放烟花量较大时导致过多,易造成酸雨,A正确;
B.春节燃放鞭炮燃烧,是属于氧化还原反应,B正确;
C.春节挂的纸灯笼的主要成分为有机纤维,C错误;
D.生石膏的主要成分为CaSO4·2H2O,D正确;
故正确答案C。
2. 常温下,下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. Fe3+、、H+B. Fe2+、、OH-
C. Na+、Ca2+、D. H+、、OH-
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe3+、、H+在溶液中不能发生反应,能大量共存,A符合题意;
B.Fe2+、OH-混合于溶液中,会发生反应生成Fe(OH)2沉淀,B不符合题意;
C.Ca2+、在溶液中混合后会发生反应,生成CaSO3沉淀,C不符合题意;
D.H+、、OH-在溶液中混合后会发生反应,生成H2O、NH3∙H2O,D不符合题意;
故选A。
3. 下列物质不能通过单质直接化合生成的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.C在足量氧气中燃烧生成,故不选A;
B.Fe和S点燃生成FeS,故选B;
C.S在氧气中燃烧生成,故不选C;
D.Na在氯气中燃烧生成,故不选D;
选B。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 22.4LNO2含有的原子总数为3NA
B. 常温下,将2.7g铝片投入浓硝酸中,转移的电子总数为0.3NA
C. 5.6g铁粉与足量稀硫酸反应,转移的电子总数为0.3NA
D. 11.2gN2含有的原子总数为0.8NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.没有指明标准状况,22.4LNO2的物质的量不一定是1ml,则含有的原子总数不一定为3NA,A不正确;
B.常温下,将2.7g铝片(物质的量为1ml)投入浓硝酸中,发生钝化,反应不能持续进行,则转移的电子总数小于0.3NA,B不正确;
C.5.6g铁粉物质的量为0.1ml,与足量稀硫酸反应,生成FeSO4和氢气,则转移的电子总数为0.2NA,C不正确;
D.11.2gN2的物质的量为=0.4ml,含有的原子总数为0.4ml×2NAml-1=0.8NA,D正确;
故选D。
5. 下列制取、收集并验证其还原性及进行尾气处理的装置能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下铜与浓硫酸混合不反应,故不选A;
B.的密度比空气大,用向上排空气法收集,需要从长导管进入,故不选;
C.与浓硫酸不反应,故不选C;
D.是酸性氧化物,能被氢氧化钠溶液吸收,且该装置能防倒吸,故选D;
选D。
6. 某粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、SO,通过一定的操作和除杂试剂除去杂质离子,下列操作及试剂添加顺序合理的是
A. 过滤→Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→盐酸
B. 过滤→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→NaOH溶液→盐酸→过滤
C. 过滤→BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸
D. 过滤→NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸→过滤
【答案】C
【解析】
【详解】Ca2+用碳酸钠除去,Mg2+用氢氧化钠除去,SO用氯化钡除去,过滤后,加入盐酸酸化。但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除,所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面,而氢氧化钠可以随意调整,所以操作及试剂添加顺序合理的是:过滤→BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸。
答案选C。
7. 下列离子方程式书写正确的是
A. SO2通入过量氨水中:2OH-+SO2=+H2O
B 氧化亚铁与足量稀硝酸反应:FeO+2H+=Fe2++H2O
C. 向Na2SiO3溶液中通入HCl:+2H+=H2SiO3↓
D. 氯气与石灰乳反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.一水合氨为弱碱,SO2通入过量氨水中:2NH3∙H2O +SO2=+2+H2O,A不正确;
B.氧化亚铁与足量稀硝酸发生氧化还原反应,生成Fe3+、NO等:3FeO+ 10H+ +=3Fe3++ NO↑+5H2O,B不正确;
C.向Na2SiO3溶液中通入HCl,发生复分解反应,生成H2SiO3沉淀和NaCl:+2H+=H2SiO3↓,C正确;
D.氯气与石灰乳反应,生成CaCl2、Ca(ClO)2等:2Cl2+2Ca(OH)2=2Ca2++2Cl-+2ClO-+2H2O,D不正确;
故选C。
8. 某化学兴趣小组用如图1装置探究氨气喷泉实验中三颈烧瓶内压强变化。图1中的三颈烧瓶收集满氨气后关闭,用在冰水中浸泡后的湿毛巾敷在三颈烧瓶上,50s时拿走毛巾并打开,整个过程中测得三颈烧瓶内压强变化曲线如图2。下列说法正确的是
A. 固体X可选择,试剂a可选择浓氨水
B. 20s~50s时,氨气发生化学反应导致三颈烧瓶内压强减小
C. 70s时,三颈烧瓶内的喷泉现象最明显
D. 固体X和试剂a分别为锌片和稀硫酸时,实验过程中也能观察到喷泉现象
【答案】A
【解析】
【分析】氨气极易溶于水,导致三颈烧瓶内压强减小,烧杯中溶液进入三颈烧瓶形成喷泉
【详解】A.CaO溶于水与水反应放出大量热,促使浓氨水分解放出大量氨气,故固体X可选择,试剂a可选择浓氨水,A正确;
B.20s~50s时,氨气极易溶于水,导致三颈烧瓶内压强减小,为物理变化,B错误;
C.压强最小时,喷泉最剧烈,50s时压强最小,此时喷泉最剧烈,C错误;
D.锌片和稀硫酸反应生成氢气,氢气难溶于水且不和水反应,不能观察到喷泉现象,D错误;
故选A。
9. 下列物质在一定条件下能实现图示转化关系的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaOH溶液不能直接转化为Na,故A错误;
B.S与氧气反应生成SO2,不能生成SO3,故B错误;
C.每一步均能实现转化,NO与氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,HNO3与Cu反应可反应生成NO,故C正确;
D.不能直接转化为,故D错误;
故选C。
10. 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常用作橡胶凝固剂,湿法制备Na2S2O5的工艺流程如图所示:往Na2CO3饱和溶液中通入SO2至pH=4.1,生成NaHSO3;再加入一定量的Na2CO3固体至pH=7~8,形成Na2SO3悬浊液;继续通入SO2至pH=4.1,生成NaHSO3;结晶脱水获得Na2S2O5。下列说法错误的是
A. Ⅰ中反应的化学方程式为H2O+Na2CO3+2SO2=2NaHSO3+CO2
B. Ⅱ中反应后的分散系中,分散质粒子的直径大于100nm
C. Na2S2O5与稀硫酸反应的离子方程式为+2H+=2SO2↑+H2O
D. 可以用硝酸酸化的BaCl2溶液来检验Na2S2O5是否已氧化变质
【答案】D
【解析】
【分析】湿法制备Na2S2O5时,先往Na2CO3饱和溶液中通入SO2至pH=4.1,生成NaHSO3和CO2气体;再加入一定量的Na2CO3固体至pH=7~8,形成Na2SO3悬浊液;继续通入SO2至pH=4.1,生成浓度更大的NaHSO3。蒸发浓缩、冷却结晶后,得到NaHSO3晶体,加热脱水获得Na2S2O5。
【详解】A.Ⅰ中,往Na2CO3饱和溶液中通入SO2至pH=4.1,生成NaHSO3和CO2气体,反应的化学方程式为H2O+Na2CO3+2SO2=2NaHSO3+CO2,A正确;
B.Ⅱ中,形成Na2SO3悬浊液,胶体中分散质粒子直径介于1~100nm之间,而浊液中分散质粒子直径比胶粒直径大,则反应后的分散系中,分散质粒子的直径大于100nm,B正确;
C.Na2S2O5中,S元素显+4价,Na2S2O5与稀硫酸发生非氧化还原反应,则生成Na2SO4、SO2气体等,反应的离子方程式为+2H+=2SO2↑+H2O,C正确;
D.硝酸具有强氧化性,能将+4价硫氧化为+6价硫,则不能用硝酸酸化的BaCl2溶液来检验Na2S2O5是否已氧化变质,D错误;
故选D。
11. 下列实验操作和现象能得出相应结论的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.往大理石中滴加稀盐酸,产生气泡,表明酸性:HCl>H2CO3,但由于HCl为无氧酸,所以不能得出非金属性Cl>C的结论,A不正确;
B.AgCl、Ag2CO3、Ag2SO4都是白色沉淀,往某溶液中滴加少量AgNO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中不一定含有Cl-,B不正确;
C.干燥的氯气通入紫色石蕊溶液中,溶液中提供了水,虽然溶液先变红后褪色,但不能肯定氯气具有漂白性,可能是氯水具有漂白性,C不正确;
D.往氯化铁溶液中加入少量铜粉,铜粉溶解,则表明发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,从而得出氧化性:Fe3+>Cu2+,D正确;
故选D。
12. X、Y、Z、W、R是五种短周期主族元素,Y2是空气中含量最多的物质,Z的最外层电子数是最内层电子数的一半,W是地壳中含量最多的金属元素,R的最简单氢化物M是一种有臭鸡蛋气味的气体,五种元素的原子序数和原子半径的关系如图所示。下列说法错误的是
A. X与Y形成的一种化合物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
B. Z、W、R三者的最高价氧化物对应的水化物能互相反应
C. 简单离子半径:R>Z>Y
D. R单质难溶于水,易溶于CS2
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R是五种短周期主族元素,Y2是空气中含量最多的物质,则Y为N元素;Z的最外层电子数是最内层电子数的一半,则Z的核外电子排布为2、8、1,其为Na元素;W是地壳中含量最多的金属元素,则W为Al元素;R的最简单氢化物M是一种有臭鸡蛋气味的气体,则R为S元素;由五种元素的原子序数和原子半径的关系图可以看出,X的原子半径最小,则其为H元素。从而得出X、Y、Z、W、R分别为H、N、Na、Al、S。
【详解】A.X与Y形成的一种化合物为NH3,它具有碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A正确;
B.Z、W、R三者的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4,三者分别呈碱性、两性、酸性,则能互相反应,B正确;
C.Y、Z、R的简单离子分别为N3-、Na+、S2-,N3-、Na+的电子层结构相同,但N的原子序数小于Na,S2-的电子层数最多,所以简单离子半径:S2->N3->Na+,C错误;
D.R为S元素,其单质硫黄难溶于水,易溶于CS2,D正确;
故选C。
13. 某化学兴趣小组利用如图所示装置进行SO2的制备与性质探究的一体化实验,下列说法正确的是
A. 分液漏斗中的硫酸溶液可用98%的浓硫酸代替以加快反应速率
B. 打开分液漏斗活塞一段时间后,会观察到湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C. 试剂a可选择澄清石灰水以吸收多余的SO2,防止污染环境
D. 反应结束后,打开止水夹K并挤压气囊使装置内残留的SO2被充分吸收
【答案】D
【解析】
【分析】70%的硫酸与NaHSO3粉末反应制取SO2;SO2作为酸性氧化物,与湿润的蓝色石蕊试纸作用,只变红不褪色;SO2具有漂白性,能使沾有品红溶液的试纸褪色;SO2具有还原性,能使沾有KMnO4溶液的试纸褪色;脱脂棉中的试剂a用于吸收SO2,防止污染空气。
【详解】A.分液漏斗中的硫酸溶液不可用98%的浓硫酸代替,否则因浓硫酸的粘稠度大,生成的SO2难以逸出,不能加快反应速率,A不正确;
B.SO2不能漂白石蕊,打开分液漏斗活塞一段时间后,会观察到湿润的蓝色石蕊试纸只变红不褪色,B不正确;
C.试剂a用于吸收SO2,澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度很小,吸收效果差,不可选择澄清石灰水吸收多余的SO2,通常用NaOH溶液吸收SO2,C不正确;
D.反应结束后,反应装置内滞留很多SO2,打开止水夹K并挤压气囊,排出装置内残留的SO2,以便被试剂a充分吸收,D正确;
故选D。
14. 只含有和的合金与一定量的稀硝酸反应,固体完全溶解且无硝酸剩余,常温常压下得到只含有、的混合气体甲(常温常压下,)。将生成的、与同时通入水中,气体恰好被全部吸收。将吸收气体后的溶液稀释为,得到溶液乙。下列说法正确的是
A. 原合金中,和的物质的量之比为
B. 生成的混合气体甲的总质量为
C. 溶液乙中,
D. 原硝酸溶液中含有的物质的量为
【答案】A
【解析】
【分析】常温下,气体的物质的量约为,共得到电子。设原合金中有和,根据质量守恒和得失电子守恒列出式子①和式子②,解得,;设生成的气体甲中含有amNO、bmlNO2,根据电子守恒列式③,④a+b=0.2;a=0.05ml,b=0.15ml,混合气体甲中有和。
【详解】A.根据以上分析,原合金中,和的物质的量分别为0.05ml、0.1ml,物质的量之比为,故A正确;
B.混合气体甲的总质量为,故B错误;
C.根据原子守恒,溶液乙中,可知溶液乙中,故C错误;
D.根据原子守恒,原溶液中的的物质的量为,故D错误;
选A。
二、非选择题:本题共4小题;共58分。
15. 高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。改良西门子法生产高纯硅的流程如图所示,回答下列问题:
(1)石英砂的主要成分为______(填化学式),其与NaOH溶液反应的离子方程式为__________。
(2)制取粗硅时会生成一种有毒气体,该气体为______(填化学式),粗硅与HCl反应生成和的化学方程式为____________________。
(3)还原炉中反应生成的氧化产物为______(填化学式),若还原炉中有氧气混入,会造成的不良后果有________________________________________________答一点即可)。
(4)下列说法正确是 (填标号)。
A. 装KOH溶液的试剂瓶使用的是磨口玻璃塞B. 改良西门子法提高了原料的利用率
C. 自然界中游离态的硅的含量较大D. 单质硅是应用最广泛的半导体材料
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. CO ②.
(3) ①. HCl ②. 发生爆炸(或单质硅会被氧化) (4)BD
【解析】
【小问1详解】
石英砂的主要成分为SiO2,SiO2与NaOH溶液反应生成硅酸钠、水,反应的离子方程式为。
【小问2详解】
制取粗硅时,SiO2和焦炭反应生成粗硅和CO,该有毒气体为CO,粗硅与HCl反应生成和,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
还原炉中发生反应,氢元素化合价升高发生氧化反应,反应生成的氧化产物为HCl;反应体系中有氢气,若还原炉中有氧气混入,会发生爆炸、硅在高温条件下被氧化。
【小问4详解】
A.二氧化硅与碱反应生成具有粘性的硅酸盐,装KOH溶液的试剂瓶不能使用磨口玻璃塞,故A错误;
B.改良西门子法,采用循环利用,提高了原料的利用率,故B正确;
C.自然界中没有游离态的硅,故C错误;
D.单质硅是应用最广泛的半导体材料,故D正确;
选BD。
16. 某溶液X中只可能含有、Fe2+、Al3+、、、Cl-、中的若干种。某研究性小组为探究该溶液的组成,进行了如下实验:
实验Ⅰ.取2000mL溶液X,加入足量的浓NaOH溶液并加热,共收集到5.6L(已换算成标准状况)气体A,反应结束后无沉淀产生;往反应后的溶液中通入足量CO2,充分反应后生成19.5g沉淀B。
实验Ⅱ.另取200mL溶液X,加入足量2ml·L-1BaCl2溶液,充分反应后生成58.25g白色沉淀C;将沉淀C加入盐酸中,无明显现象。
实验Ⅲ.另取200mL溶液X,加入盐酸酸化的FeCl2溶液,无明显现象。
请回答下列问题:
(1)实验过程中需要用BaCl2固体配制250mL2ml·L-1BaCl2溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、___________,玻璃棒的作用为___________。
(2)实验Ⅰ中生成气体A的离子方程式为___________;沉淀B为___________(填化学式);19.5g沉淀B的物质的量为___________ml。
(3)实验Ⅱ中生成白色沉淀C后进行的操作为___________、___________、干燥、称量;由实验Ⅱ可知溶液X中含有___________(填离子符号),溶液X中该离子的物质的量浓度为___________ml/L。
(4)通过实验Ⅲ可知溶液X中一定不含有,理由是___________。
【答案】(1) ①. 250mL容量瓶 ②. 搅拌、引流
(2) ①. +OH-NH3↑+H2O ②. Al(OH)3 ③. 0.25
(3) ①. 过滤 ②. 洗涤 ③. ④. 1.25
(4)若有,则在酸性条件下,会与Fe2+反应,有明显的现象,与实验Ⅲ现象不符
【解析】
【分析】某溶液X中只可能含有、Fe2+、Al3+、、、Cl-、中的若干种,进行了如下实验:
实验Ⅰ.取2000mL溶液X,加入足量的浓NaOH溶液并加热,共收集到5.6L(已换算成标准状况)气体A,则A为NH3,物质的量为=0.25ml,由此得出溶液中含有的物质的量为0.25ml;反应结束后无沉淀产生,表明溶液中不含有Fe2+;往反应后的溶液中通入足量CO2,充分反应后生成19.5g沉淀B,则B为Al(OH)3,物质的量为=0.25ml,由此得出溶液中含有Al3+的物质的量为0.25ml,不含有。
实验Ⅱ.另取200mL溶液X,加入足量2ml·L-1BaCl2溶液,充分反应后生成58.25g白色沉淀C;将沉淀C加入盐酸中,无明显现象,则C为BaSO4,物质的量为=0.25ml,由此得出溶液中含有的物质的量为0.25ml。
实验Ⅲ.另取200mL溶液X,加入盐酸酸化的FeCl2溶液,无明显现象,表明溶液中不含有。
综合以上分析,溶液中所含离子为:0.25ml、Al3+0.25ml、0.25ml;溶液中不含有Fe2+、、;依据电荷守恒,溶液中所含Cl-的物质的量为0.25ml+0.25ml×3-0.25ml×2=0.50ml。
【小问1详解】
实验过程中需要用BaCl2固体配制250mL2ml·L-1BaCl2溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶;在溶质溶解、烧杯内溶液转移入容量瓶时都需使用玻璃棒,则玻璃棒的作用为:搅拌、引流。
【小问2详解】
实验Ⅰ中生成气体A(NH3)时,与OH-发生反应,离子方程式为+OH-NH3↑+H2O;由分析可知,沉淀B为Al(OH)3;19.5g沉淀B的物质的量为=0.25ml。
【小问3详解】
实验Ⅱ中生成白色沉淀C(BaSO4)后,分离出BaSO4需进行的操作为过滤、洗涤、干燥、称量;由实验Ⅱ可知溶液X中含有,溶液X中该离子的物质的量浓度为=1.25ml/L。
【小问4详解】
实验Ⅲ:另取200mL溶液X,加入盐酸酸化的FeCl2溶液,无明显现象,表明溶液中不含有,理由是:若有,则在酸性条件下,会与Fe2+反应,有明显的现象,与实验Ⅲ现象不符。
【点睛】推断离子时,常需使用共存与守恒两个隐含信息。
17. 二氧化碲()是一种性能优良的声光晶体材料,一种以铜碲渣(主要成分为,还含有少量、)为原料制备并获得海绵铜的工艺流程如图所示。
已知:是不溶于水的固体;碱浸液的主要成分为和。
请回答下列问题:
(1)的摩尔质量为_________;浸渣b的主要成分为_________(填化学式)。
(2)“氧化酸浸”时,为了加快反应速率,除将铜碲渣粉碎外,还可以采取的措施为_________(写一种即可);配平该过程中发生反应的离子方程式:_______。
_______________________________________________。
若用稀硝酸代替,不足之处可能是_________。
(3)“净化中和”时,转化为反应的化学方程式为__________________;实验室进行过滤操作时,需要用到主要成分为硅酸盐的仪器有烧杯、_____________。
(4)工业上制备的海绵铜中含有杂质和,可以用__________(填标号)除去海绵铜中的杂质。
A. 稀硝酸B. 稀盐酸C. 溶液D. 溶液
【答案】(1) ①. 256 ②.
(2) ①. 搅拌 ②. ③. 稀硝酸被还原生成的氮氧化物会污染环境
(3) ①. ②. 漏斗、玻璃棒 (4)B
【解析】
【分析】铜碲渣的主要成分为,还含有少量、,氧化酸浸时产生、CuCl2、AgCl、NaCl、H2SO4、NaClO3等,浸液a中主要含有:CuCl2、、NaCl、H2SO4、NaClO3,加入铁粉后置换出Cu;碱浸时生成,浸渣b是不能与反应的,碱浸液的主要成分为和,加入稀硫酸后中和,将转化为,同时消耗过量的,过滤后经系列操作得到,据此作答。
【小问1详解】
的摩尔质量为256;经过上述分析可知浸渣b的主要成分为,故答案为:256;。
【小问2详解】
“氧化酸浸”时,为了加快反应速率,除将铜碲渣粉碎外,还可以采取的措施为搅拌、适当提高硫酸浓度,适当升温等;
铜的化合价从+1价升高为+2价,Te从-2价升高到+4价,氯元素化合价从+5价降低到-1价,根据配平方法可知:;
的作用是氧化剂,若用稀硝酸代替,不足之处可能是稀硝酸被还原生成的氮氧化物会污染环境;
故答案为:搅拌;;稀硝酸被还原生成的氮氧化物会污染环境。
【小问3详解】
“净化中和”时,转化为反应的化学方程式为:,过滤操作时,需要用到主要成分为硅酸盐的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故答案为:;漏斗、玻璃棒。
【小问4详解】
海绵铜中含有杂质和,可知:
A.稀硝酸不仅与和反应,还会与Cu反应,A错误;
B.稀盐酸可以与生成氯化铜与水,和反应生成氯化亚铁与水,但不会与Cu反应,B正确;
C.溶液可以与反应生成氯化亚铁,水解出的氢离子可以与氧化铜反应,而还会与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,C错误;
D.溶液只能与反应产生铜单质,不能除掉氧化铜,D错误;
故答案为:B。
18. 铜和硝酸的反应实验是体现硝酸重要性质的实验,某教师设计了如图装置进行铜和稀硝酸的反应实验,步骤如下:
步骤ⅰ.将弹簧状细铜丝放入注射器底部并固定,注射器吸入少量蒸馏水后将活塞推至最低处;注射器吸取溶液(过量),注射器于烧杯中吸取稀硝酸,注射器吸取(过量)。
步骤ⅱ.按图连接好装置,打开止水夹、,关闭、,将注射器中的稀硝酸注入中。
步骤ⅲ.关闭止水夹,打开止水夹,抽动注射器的活塞,将注射器中生成的气体全部抽入中。
步骤ⅳ.关闭止水夹,打开止水夹,将注射器中气体全部抽入中。
已知:①注射器、的容积为,注射器、的容积为;②止水夹、、、连在四通管上;③该实验中,铜与稀硝酸反应生成的气体只有。
请回答下列问题:
(1)步骤ⅰ中注射器吸入少量蒸馏水后将活塞推至最低处的目的是______;步骤ⅱ注射器中的稀硝酸注入中时发生反应的化学方程式为______,观察到的现象为______,该反应中稀硝酸体现了______(填化学性质)。
(2)步骤ⅲ将注射器中生成的气体全部抽入中,注射器中能观察到的现象为______;该过程中,发生了______(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)步骤ⅳ将注射器中气体全部抽入中,和的混合气体与溶液反应生成的盐只有,该反应的离子方程式为______,该反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为______。
(4)若反应过程中有铜丝参与反应,要使注射器中产生的最终在注射器中全部转化为,需要消耗______。
【答案】(1) ①. 排尽注射器中的空气 ②. ③. 铜丝逐渐溶解,有气泡产生,溶液变蓝。 ④. 酸性、氧化性(或酸性、强氧化性)
(2) ①. 无色气体变红棕色 ②. 氧化
(3) ① ②.
(4)0.0025
【解析】
【分析】本题通过对装置的理解以及实验步骤的分析,再结合铜和硝酸反应、一氧化氮和氧气反应、二氧化氮和氧气、氢氧化钠溶液反应,完成本题。
【小问1详解】
步骤ⅰ中注射器D吸入少量蒸馏水后将活塞推至最低处的目的是排除注射器D中的空气。
铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和NO,因此反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
由铜和稀硝酸反应的化学方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可以推得该反应的现象为:铜丝逐渐溶解,有气泡产生,溶液变蓝;
由铜和稀硝酸反应的化学方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可以推得,体现了稀硝酸的强氧化性和酸性;
【小问2详解】
根据实验步骤分析,NO进入O2中发生2NO+O2=2NO2,气体由无色变为红棕色,NO发生氧化反应;
【小问3详解】
分析题干可得:NO2、O2、NaOH发生氧化还原反应生成硝酸钠,该反应的离子方程式为:4NO2+O2+4OH-=4NO+2H2O
根据根据上述离子方程式可知,氧化剂是氧气,氧化产物是硝酸根,所以氧化剂和氧化产物物质的量之比为1∶4;
【小问4详解】
根据该实验流程的化学方程式
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2NO+O2=2NO2
4NO2+O2+4OH-=4NO+2H2O
根据得失电子守恒,n(O2)=n(Cu)==0.0025ml。
【点睛】该反应的计算难点是A.制取
B.收集
C.验证的还原性
D.吸收多余的
选项
甲
乙
丙
A
Na
NaOH溶液
B
S
C
NO
稀
D
Si
选项
操作、现象
结论
A
往大理石中滴加稀盐酸,产生气泡
非金属性:Cl>C
B
往某溶液中滴加少量AgNO3溶液,产生白色沉淀
该溶液中含有Cl-
C
干燥的氯气通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
氯气具有漂白性
D
往氯化铁溶液中加入少量铜粉,铜粉溶解
氧化性:Fe3+>Cu2+
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