重庆市南坪中学2023-2024学年高一下学期4月月考化学试卷(Word版附解析)
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相对原子质量:H:1 O:16 Mg:24 S:32 Cl:35.5 Cu:64
一、单选题(每个题 3 分,共 42 分)
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列说法正确的是
A. 二氧化硅广泛用于制备芯片和太阳能电池
B. 石墨烯、碳化硅陶瓷等属于新型无机非金属材料
C. 水泥、玻璃和水晶都是硅酸盐材料
D. 现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为硅
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硅能够使光线发生全反射,因此广泛用于制备芯片;晶体硅是良好半导体材料,可用于
制太阳能电池及晶体管等半导体零件,A 错误;
B.石墨烯是非金属单质,具有良好的导电性;碳化硅属于共价晶体,原子之间以共价键结合形成立体网状
结构,因此石墨烯、碳化硅陶瓷等属于新型无机非金属材料,B 正确;
C.水晶是 SiO2,属于氧化物,并不是硅酸盐,因此不属于硅酸盐材料,C 错误;
D.现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为二氧化硅,D 错误;
故合理选项是 B。
2. 下列说法正确的是
A. 氯化铵分解为吸热反应:NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g) ∆H0,A 错误;
B.一个反应是吸热反应还是放热反应,不能仅依据反应是否需要加热来判断,有些放热反应需要加热才能
发生,比如燃烧反应,但燃烧前需要加热或点燃来引发反应,一旦反应开始,自身放出的热量就足以维持
反应继续进行。所以需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应,B 错误;
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C.化学键的断裂和形成分别需要吸热和放热,所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,
C 正确;
D.液氨汽化是吸热过程,属于物理变化,不是吸热反应,D 错误;
故选 C。
3. 设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mlN2 与 3mlH2 充分反应,产生 2mlNH3 分子
B. 1mlCu 与足量浓硫酸完全反应可生成 个 SO2 分子
C. 0.1mlFe 与足量 S 完全反应,转移电子数为 0.3
D. 标准状况下,11.2LSO3 含有的原子个数为 2
【答案】B
【解析】
【详解】A.N2 与 H2 合成 NH3 的反应 是可逆反应,反应物不能完全转化为生
成物,所以 1mlN2 与 3mlH2 充分反应,产生 NH3 分子的物质的量小于 2ml,A 错误;
B.Cu 与浓硫酸反应的化学方程式为 ,1mlCu 与足量浓硫酸
完全反应,根据化学计量数之比,生成 1ml SO2,即生成 个 SO2 分子,B 正确;
C.Fe 与 S 反应的化学方程式为 ,Fe 元素从 0 价升高到+ 2 价,0.1mlFe 与足量 S 完全反应,
转移电子数为 0.2 ,C 错误;
D.标准状况下,SO3 不是气体,不能用气体摩尔体积 22.4L/ml 来计算其物质的量,所以无法确定 11.2L
SO3 含有的原子个数,D 错误;
故选 B。
4. 下列各组离子能大量共存的是
A. 在透明溶液中:K+、Na+、Fe3+、Cl-
B. 能使酚酞变红的溶液中:Na+、Mg2+、 、
C. KNO3 溶液中:H+、Fe2+、Cl-、
D. 使石蕊变红的溶液中:Mg2+、Ba2+、Cl-、ClO-
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【答案】A
【解析】
【详解】A. 在透明溶液中:K+、Na+、Fe3+、Cl-不反应,能大量共存,故 A 正确;
B. 能使酚酞变红 溶液呈碱性,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、 +OH-=H2O+ ,故 B 错误;
C. KNO3 溶液中 NO 在酸性条件下具有较强氧化性,Fe2+具有还原性,H+、Fe2+、NO 能反应则不能大量
共存,故 C 错误;
D. 使石蕊变红的溶液呈酸性,氢离子与 Cl-、ClO-会发生归中反应产生氯气,且 ClO-+H+=HClO,故 D 错误;
故选 A。
5. 下列化学或离子方程式正确的是
A. 酸雨的 :
B. 盛放 溶液的试剂瓶不能用玻璃塞:2OH- + SiO2 = +H2↑
C. 过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:
D. 实验室用 溶液吸收 尾气:
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸雨的 pH碳酸>硅酸
C. 用图 3 装置可以验证 NH3 易溶于水且溶液呈碱性
D. 用图 4 装置可加热熔融 固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室可用氢氧化钙与氯化铵固体混合加热制取氨气,氨气密度比空气小,采用向下排空气法
收集,图 1 装置试管口略向下倾斜,用棉花团防止空气对流,可制取并收集 ,不符合题意,A 错误;
B.盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,说明酸性盐酸>碳酸;饱和碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢气体,
二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀,说明酸性碳酸>硅酸,图 2 装置可证明酸性强弱:盐酸>碳酸>硅酸,
不符合题意,B 错误;
C.挤压胶头滴管,氨气极易溶于水,使烧瓶内压强迅速减小,形成喷泉;氨气溶于水生成一水合氨,一水
合氨电离出 ,溶液呈碱性,酚酞溶液变红,图 3 装置可以验证 易溶于水且溶液呈碱性,不符合题
意,C 错误;
D. 石 英 坩 埚 的 主 要 成 分 是 SiO2, 加 热 熔 融 NaOH 固 体 时 , NaOH 会 与 SiO2 反 应 :
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,会腐蚀石英坩埚,所以不能用图 4 装置加热熔融 NaOH 固体 ,符合题
意,D 正确;
故选 D。
7. 一定条件下,白磷转化为红磷的能量关系如图所示。在该条件下,下列说法正确的是
A. 白磷比红磷稳定 B. 红磷转化为白磷是吸热反应
C. 红磷与白磷互为同位素 D. 等质量的红磷与白磷完全燃烧释放的热量相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,白磷的能量高于红磷的能量,物质能量越低越稳定,则红磷比白磷稳定,A 错误;
B.由图可知,白磷的能量高于红磷的能量,红磷转化为白磷是吸热反应,B 正确;
C.红磷与白磷为 P 元素形成的不同单质,互为同素异形体,C 错误;
D.红磷、白磷能量不同,则等质量的红磷与白磷完全燃烧释放的热量不同,D 错误;
故选 B。
8. 下列实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是
选项 实验操作 实验现象 结论
浓硫酸有吸水性和强氧 A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀
化性
向某溶液中滴加 HNO3 酸
B 产生白色沉淀 溶液中含有
化的 溶液
将浓硫酸和铜加热,冷却 产生有刺激性气味的气
C 产生的气体为
后向反应试管中加水稀释 体,稀释后溶液呈蓝色
常温下,用钢罐运输浓 常温下,Fe 在浓 H2SO4 D 无明显现象
H2SO4 和浓 HNO3 和浓 HNO3 中钝化
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A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将浓硫酸滴到蔗糖表面,蔗糖中的 H、O 按 2:1 脱去形成水,体现浓硫酸的脱水性;固体变黑
后,浓硫酸继续与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫等气体使固体膨胀,体现浓硫酸的强氧化性,A 错误;
B.向某溶液中滴加 HNO3 酸化的 溶液,产生白色沉淀,该沉淀可能是 ,也可能是 AgCl,若
溶液中含有 ,HNO3 会将其氧化为 ,也能产生白色沉淀,所以不能确定溶液中一定含有 ,
B 错误;
C.将浓硫酸和铜加热,发生反应 ,产生有刺激性气味的 气
体,冷却后向反应试管中加水稀释,溶液中含有 ,呈蓝色。但应该是将反应后的溶液沿器壁慢慢注入
水中并不断搅拌,而不能将水加入反应试管中,防止液体飞溅,C 错误;
D.常温下,Fe 在浓 和浓 HNO3 中表面会生成一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,即发生
钝化现象,所以常温下可用钢罐运输浓 和浓 HNO3 ,D 正确;
故选 D。
9. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.
B. 稀硫酸 溶液
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.氮气和氧气在放电条件下反应生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和
水反应生成硝酸和一氧化氮,A 符合题意;
B.铜和稀硫酸不反应,B 不符合题意;
C. 与 溶液不反应: 酸性弱于 HCl, 无法生成,C 不符合题意;
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D. 燃烧生成 而非 ,D 不符合题意;
故选 A
10. CO 用于处理大气污染物 N2O,在催化剂作用下该反应的具体过程如图 1 所示,反应过程中能量变化情
况如图 2 所示。下列说法正确的是
A. 总反应 CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g)的ΔH=-361.22kJ·ml-1
B. 稳定性:IM1>IM2>IM3>IM4
C. 反应①和反应②均为放热反应
D. ZnO+和 Zn+都是中间产物
【答案】A
【解析】
【分析】根据ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,根据图 1 和图 2 可以看出反应的催化剂为 Zn+,ZnO+
为中间产物,进行分析。
【详解】A.根据流程图可以看出反应过程中 CO 变为 CO2,N2O 变成 N2,总反应为 CO
(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g),生成物的总能量小于反应物的总能量,差值为 361.22kJ/ml,因此该反应的
ΔH=-361.22kJ·ml-1,A 正确;
B.能量越低越稳定,所以稳定性:IM1<IM2<IM3<IM4,B 错误;
C.反应①是 Zn+和 N2O 反应生成 N2 和 ZnO+,生成物能量高于反应物能量,是吸热反应,反应②是放热反
应,C 错误;
D.根据图 1 和图 2 结合,可以看出反应的催化剂为 Zn+,ZnO+为中间产物,D 错误;
故答案为:A。
11. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 一定条件下,在密闭容器中充入 与 ,充分反应后放出热量 ,则:
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B. 已知 ,则
C. 若 ; ,则ΔH1>ΔH2
D. 已知在 时, 完全燃烧生成液态水,放出 热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式
为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于 SO2 和 O2 的反应为可逆反应,所以在密闭容器中充入 1mlSO2 与 0.5mlO2,充分反应后
放出热量 akJ,则: ,A 错误;
B.由于醋酸电离吸热,所以
,B 正确;
C.硫蒸气的能量比等质量的固态硫能量高、则等量的硫蒸汽燃烧生成二氧化硫气体比固态硫燃烧放出的热
量多,焓变为负值时,放出热量越多,焓变越小,则 ;
,则 ,C 错误;
D.燃烧热指可燃物为 1ml,所以氢气燃烧热的热化学方程式为:
,D 错误;
故选 B。
12. 海水是巨大的资源宝库,对海水进行如图操作制备 Cl2 和 NaOH 等。粗盐中含有泥沙、 、 、
,精制为精盐时,可使用①Na2CO3 溶液、②BaCl2 溶液、③NaOH 溶液、④盐酸除杂。下列说法正确
的是
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A. 若粗盐精制过程只进行一次过滤,则得到的滤渣成分只有 3 种
B. 粗盐精制时,试剂的添加顺序可以为②③①④
C. 氯化钠溶液得到晶体的方法是蒸发浓缩,冷却结晶
D. 氯水和 SO2 都具有漂白性,混合使用的漂白效果更好
【答案】B
【解析】
【分析】粗盐精制时,可依次加入 BaCl2 溶液除 、加入 NaOH 溶液除 、加入 Na2CO3 溶液除
和过量的 Ba2+,过滤,再向滤液中加入盐酸除去 ,电解饱和食盐水得到氢气、氯气、氢
氧化钠溶液,据此解答。
【详解】A.若粗盐精制过程只进行一次过滤,则得到的滤渣成分至少有氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸
钡,即至少有 4 种,A 错误;
B.由分析可知,粗盐精制时,可依次加入 BaCl2 溶液除 、加入 NaOH 溶液除 、加入 Na2CO3
溶液除 和过量的 Ba2+,过滤,再向滤液中加入盐酸除去 ,则试剂的添加顺序可以为②
③①④,B 正确;
C.因氯化钠的溶解度受温度影响较小,所以氯化钠溶液得到晶体的方法是蒸发结晶,C 错误;
D.氯水和 SO2 都具有漂白性,但两者混合会发生氧化还原反应生成 和 ,则混合使用的漂白效
果降低,D 错误;
故选 B。
13. 工业制备高纯硅的主要过程如下,其中下列说法正确的是
石英砂 粗硅 高纯硅
A. 原料气 HCl 和 H2 应充分去除水和氧气
B. 制备粗硅的反应方程式为 SiO2+C Si+CO2↑
C. 通过炼粗硅的化学反应可以证明非金属性:C>Si
D. 原料气中仅 HCl 可循环利用
【答案】A
【解析】
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【分析】石英砂主要成分为 ,在高温条件下与焦炭发生 反应,制得粗硅,
粗硅在 300℃与 HCl 发生 制得 (粗),经过精馏得到 (纯),
在 1100℃与氢气发生 制得高纯硅,据此回答。
【详解】A.在制备 SiHCl3 和后续还原反应中,HCl 和 H2 作为原料气需避免水和氧气的存在。水蒸气可能
与 SiHCl3 反应(如生成 SiO2 和 HCl),氧气与 H2 混合高温下可能爆炸,因此需充分去除水和氧气,A 正确;
B.制备粗硅的反应为 (高温条件下生成 CO 而非 CO2),B 错误;
C.碳还原 SiO2 生成 Si 的反应属于高温条件下的热力学过程,不能直接证明非金属性 C>Si。非金属性通
常通过最高价氧化物对应酸性或电负性判断,C 错误;
D.在第三步反应:SiHCl3 + H2= Si + 3HCl 中,生成的 HCl 可循环用于第二步反应,而 H2 理论上也可循环
补充,并非“仅 HCl”可循环,D 错误;
故选 A。
14. 将一定质量的镁铜合金放入 的浓硝酸中恰好完全反应,共收集到标准状况下 和 的混
合气体 ,将混合气体倒立于水中,通入 恰好使混合气体全部转化为硝酸,下列说法错误
的是
A. 镁铜合金与浓硝酸反应中浓硝酸表现出酸性和强氧化性
B. 镁铜合金的物质的量之和为
C. 原浓硝酸的物质的量浓度为
D. 混合气体中 和 的体积比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.镁铜合金与一定量浓硝酸反应,反应产生 Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、NO2 和 NO、H2O,在反应中
硝酸表现出酸性和强氧化性,A 正确;
B.根据电子守恒,镁铜失去的电子数等于硝酸得到电子数,也等于 O2 得到的电子数,由于 Mg、Cu 都是+
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2 价金属,所以原合金中镁铜的物质的量之和为 n(Mg)+n(Cu)= ,B 正确;
C.HNO3 与金属反应产生 Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、NO2 和 NO,反应中起酸作用的硝酸的物质的量等于反应
过程中转移电子的物质的量等于溶液中 的物质的量;起氧化剂作用的 HNO3 的物质的量等于反应产生
的标准状况下 NO2 和 NO 的混合气体的物质的量。NO2 和 NO 的混合气体 44.8 L 的物质的量 n
(NO2)+n(NO)= 。金属失去电子的物质的量与硝酸得到电子转化为 NO2 和 NO 时物质的量
相等,NO2 和 NO 与通入水中的 0.75 ml O2 恰好反应转化为 HNO3,n(e-)=4n(O2)=4×0.75 ml=3 ml,故 n
(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+ 2n[Mg(NO3)2]+ n(NO2)+n(NO)=3 ml+2 ml=5 ml,由于溶液的体积是 500 mL,故原
硝酸的物质的量浓度 c(HNO3)= ,C 错误;
D.反应产生的标准状况下 44.8 LNO、NO2 混合气体的物质的量 n(NO2)+n(NO)= ,根据
电子得失数目相等可得 n(NO2)+3n(NO)=0.75 ml×4=3 ml,解得 n(NO2)=1.5 ml,n(NO)=0.5 ml,n(NO2):
n(NO)=3:1。在相同外界条件下,气体的体积比等于气体的物质的量的比,所以混合气体中 NO2 和 NO 的
体积比为 3:1,D 正确;
故选 C。
二、填空题
15. 资源、能源等是当今社会重要的研究主题,人类从自然界中开发资源,并转化为可供人类生活使用的能
源,如热能、电能等,请回答下列相关的问题。
(1)已知 8gCH4 燃烧放出的热量为 445KJ。
甲烷燃烧热的热化学方程式为___________。
(2)下列反应中,属于放热反应的是___________(填字母)。
A.灼热的碳与二氧化碳反应 B.盐酸与
C.铝和盐酸反应 D.葡萄糖在人体内氧化分解
E.
(3)已知:①
②
则 CO 与水蒸气反应的热化学反应方程式为___________。
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(4) 是一种绿色燃料,已知:键能是指气态分子中 1ml 化学键解离成气态原子所吸收的能量。
H−
化学键 H−O
H
键能/( ) 436 x 463
已知 的燃烧热为 286kJ·ml-1,则 的键能 x=___________kJ·ml-1.
(5)用 稀 与 溶液在如图所示的装置中进行反应测定
中和热。
①图中缺少的一种仪器是___________。
②若上述实验所测中和热数值偏大,产生偏差的原因可能是___________(填序号)。
a.使用铜制搅拌器
b.量筒量取 溶液的体积时仰视读数
c.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.配制 NaOH 溶液定容时俯视刻度线
【答案】(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) =-890.0kJ/ml
(2)CD (3)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=−41.3 kJ·ml−1
(4)496kJ·ml−1
(5) ①. 玻璃搅拌器 ②. b
【解析】
【小问 1 详解】
8gCH4 为 0.5ml,燃烧放出的热量为 445kJ。则 1ml 甲烷燃烧放出热量为 890 kJ,故甲烷燃烧热的热化学
方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) =-890.0kJ/ml;
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【小问 2 详解】
A.碳为还原剂的氧化还原反应(燃烧除外)是吸热反应即灼热的碳与二氧化碳反应是吸热反应,故 A 不符合
题意;
B.盐酸与 是吸热反应,故 B 不符合题意;
C.一般金属和酸或水的反应是放热反应即铝和盐酸反应是放热反应,故 C 符合题意;
D.一般缓慢氧化反应是放热反应即葡萄糖在人体内氧化分解是放热反应,故 D 符合题意;
E. 是吸热反应,故 E 不符合题意;
故选 CD。
【小问 3 详解】
将 第 二 个 方 程 式 减 去 第 一 个 方 程 式 得 到 CO 与 水 蒸 气 反 应 的 热 化 学 反 应 方 程 式 为 : CO
(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),故ΔH=(+90 kJ·ml−1)-(+131.3 kJ·ml−1)=−41.3 kJ·ml−1;
【小问 4 详解】
根据题中化学键键能得到燃烧生成气态水的热化学方程式为 O2(g)+H2(g)= H2O(g),ΔH=(436 kJ·ml−1+
x)-(463×2 )kJ·ml−1;则 的燃烧热的热化学反应方程式为: O2(g)+H2(g)= H2O(l) ΔH=(436 kJ·ml
−1+ x)-(463×2 )kJ·ml−1+(-44 kJ·ml−1)=-286kJ·ml-1,故 x=496kJ·ml−1;
【小问 5 详解】
①观察图中装置可知缺少了环形玻璃搅拌器;
②a.使用铜制搅拌器,铜是金属有导热性,会造成热量散失,测的数值偏小,a 不符合题意;
b.量筒量取 溶液的体积时仰视读数,硫酸的量偏多,与过量氢氧化钠反应放出更多的热量,测得
数值偏大,b 符合题意;
c.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,过程中会造成热量损失造成测得数值偏小,c 不符合题
意;
d.配制 NaOH 溶液定容时俯视刻度线,NaOH 溶液浓度偏高,反应放出的热量以硫酸的量进行计算,对中
和热数值无影响,d 不符合题意;
故选 b。
16. 回答下列问题。
(1)如图是某常见非金属元素的价类二维图。
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①f 的浓溶液长时间放置可能出现黄色,请用化学方程式表达出现黄色的原因:___________。
②b 的结构式为___________。
③在一定量的铜中加入 f 的稀溶液,充分反应后有铜剩余,在混合物中加入几滴稀硫酸,铜继续溶解,请写
出铜继续溶解的离子反应方程式___________。
(2)某实验小组拟采用如图所示装置利用 a 还原 CuO,并检验其氧化产物。
①M 中盛装试剂的名称为___________。
②实验刚开始时,需用 M 中生成的气体赶净装置中的空气,其操作为:关闭 K2,打开 K1,如何检验空气
已排尽:___________(填实验操作及现象)时,关闭 K1,打开 K2。
(3)用 NaOH 溶液吸收法处理 NOx(仅含 NO、NO2)。
已知:①用不同浓度的 NaOH 溶液吸收 NO2 含量不同的尾气,关系如图:
(α表示 NOx 中 NO2 的含量):用 NaOH 溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:α=___________,c
(NaOH)=___________。
②写出 NaOH 溶液吸收法处理 NO 和 NO2 尾气的离子方程式___________。
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【 答 案 】( 1) ① . ② . N≡N ③ .
(2) ①. 生石灰/氢氧化钠固体 ②. 用湿润的红色石蕊试纸靠近 K1 处的导管口,试纸变蓝;或用
蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 K1 处的导管口,有白烟生成
(3) ① 50% ②. 1.25ml/L ③. 2OH-+NO+NO2 = 2 +H2O
【解析】
【分析】从“价-类”二维图可以看出,某常见非金属元素的最低化合价为-3 价,最高化合价为+5 价,则该元
素原子的最外层电子数为 5,其可能为 N、P,但从 f 的浓溶液长时间放置可能出现黄色,可推出 f 为硝酸,
从而确定该元素为 N 元素。a、b、c、d、e、f、g、h 分别为 NH3、N2、N2O5、NO2、NO、HNO3、铵盐、
硝酸盐。
【小问 1 详解】
①f 的浓溶液为浓硝酸,长时间放置会发生分解,生成的 NO2 溶于浓硝酸,使溶液呈现黄色,则用化学方程
式表达出现黄色的原因: 。
②b 为 N2,两个 N 原子间形成三对共用电子,结构式为 N≡N。
③在一定量的铜中加入 f 的稀溶液(稀硝酸),充分反应后,生成 Cu(NO3)2 等,有铜剩余(硝酸没有剩余),在
混合物中加入几滴稀硫酸,溶液中的 H+、 具有强氧化性,使铜继续溶解,生成 CuSO4、NO 等,依据
得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,铜继续溶解的离子反应方程式为
。
【小问 2 详解】
M 装置用于制取 a(NH3),浓氨水滴入固体中,放出热量使氨水分解产生 NH3 逸出,通过 Q 中的碱石灰进行
干燥,再用 NH3 还原 CuO,生成的 N2 用排水法收集。
①由分析可知,M 中盛装试剂应不与 NH3 反应,但能与水作用放出热量,则其名称为:生石灰/氢氧化钠固
体。
②实验刚开始时,需用 M 中生成的气体(氨气)赶尽装置中的空气,其操作为:关闭 K2,打开 K1,当空气排
尽后,NH3 从 K1 处导管口逸出,则可通过在导管口检验 NH3 的存在判断空气是否排尽。操作为:用湿润的
红色石蕊试纸靠近 K1 处的导管口,试纸变蓝;或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 K1 处的导管口,有白烟生成
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时,关闭 K1,打开 K2。
【小问 3 详解】
①从图中可以看出,当α=50%、c(NaOH)=1.25ml/L 时,氮氧化物吸收率最高,则用 NaOH 溶液吸收氮氧化
物的最佳条件为:α=50%,c(NaOH)=1.25 ml/L。
②NaOH 溶液吸收法处理 NO 和 NO2 尾气,当二者的体积比为 1:1 时,可以被 NaOH 溶液完全吸收,依据
得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出发生反应的离子方程式为 2OH-+NO+NO2 = 2 +H2O。
17. I.某兴趣小组探究 气体还原 、 。
(1)通入足量 后,装置 B 中的现象是___________。
(2)该小组同学认为 与 溶液发生的是氧化还原反应。写出 与 溶液反应的离子方程式:
___________。
Ⅱ.用下图装置验证 比 酸性强
(3)试剂 X 是___________,证明 比 酸性强的现象是___________。
Ⅲ.经过研究发现,克劳斯法是处理含硫废气和回收硫资源 重要方法之一,该流程主要包括催化除氧(催
化除氧后气体的主要成分是 ),加氢还原和克劳斯反应,主要工艺流程如下,请回答下列问题。
(4)以上三个步骤中发生氧化还原反应的是___________(填步骤编号)。
(5)将催化除氧后的气体通入 溶液中无明显现象,后续再通入一种气体 则溶液浑浊,气体 可
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能是___________。
A. B. C. D.
(6)将催化除氧后的尾气通入酸性 溶液,酸性 溶液褪色,体现了该气体的___________
性,写出此过程涉及的离子方程式___________。
(7)完成克劳斯反应后,请设计实验验证尾气中 是否除尽:___________。
【答案】(1)溶液蓝色褪去
(2)SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++ +4H+
(3) ①. 酸性高锰酸钾溶液 ②. 品红不褪色,澄清石灰水变浑浊
(4)步骤 1、步骤 2、步骤 3 (5)ABC
(6) ①. 还原 ②. 5SO2+2H2O+2 =5 +2Mn2++4H+
(7)将混合气体通入到品红溶液中,品红不褪色,则证明 被除尽
【解析】
【分析】根据“强酸制弱酸”,若二氧化硫通入碳酸钠溶液中放出二氧化碳气体,证明 比 酸性
强,依次用高锰酸钾吸收二氧化硫、用品红溶液检验二氧化硫已除尽,用澄清石灰水检验有二氧化碳生成。
【小问 1 详解】
通入足量 后,装置 B 中发生反应 SO2+I2+2H2O=2I-+ +4H+,I2 被完全消耗,现象是溶液蓝色褪去;
【小问 2 详解】
与 溶液反应, 被氧化为硫酸,Fe3+被还原为 Fe2+,根据得失电子守恒,配平反应的离子方程
式为 SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++ +4H+;
【小问 3 详解】
根据以上分析,若二氧化硫通入碳酸钠溶液中放出二氧化碳气体,可证明 比 酸性强, X 的
作用是除二氧化碳中的二氧化硫,则试剂 X 是酸性高锰酸钾溶液,Y 用于检验二氧化碳中的二氧化硫是否
已完全除去,则 Y 为品红,证明 比 酸性强的现象是品红不褪色,澄清石灰水变浑浊。
【小问 4 详解】
步骤 1 催化除氧是把氧气还原,发生氧化还原反应;步骤 2 用氢气把二氧化硫还原为 H2S,H、S 元素化合
价改变,发生氧化还原反应;步骤 3 二氧化硫和 H2S 反应反应生成 S 单质,S 元素化合价改变,反应氧化
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还原反应;以上三个步骤中发生氧化还原反应的是步骤 1、步骤 2、步骤 3。
【小问 5 详解】
将催化除氧后的气体二氧化硫,通入 溶液中无明显现象,后续再通入氨气,生成亚硫酸钡沉淀和氯
化铵;再通入氯气,二氧化硫被氧化为硫酸,硫酸和氯化钡生成硫酸钡沉淀;再通入 H2S,二氧化硫和 H2S
反应生成 S 沉淀;再通入二氧化碳,二氧化碳、二氧化硫和氯化钡均不反应,不能生成沉淀;选 ABC。
【小问 6 详解】
将催化除氧后的尾气通入酸性 溶液,酸性 溶液褪色,说明高锰酸根离子被还原为锰离子,
体现了二氧化硫的还原性,涉及的离子方程式为 5SO2+2H2O+2 =5 +2Mn2++4H+。
【小问 7 详解】
二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,完成克劳斯反应后,将混合气体通入到品红溶液中,品红不褪
色,则证明 被除尽。
18. 氯化亚砜( )是一种重要的化学试剂,在农药、医药、染料等的生产中也起着非常重要的作用。某
化学研究性学习小组通过查阅资料,设计了如图所示装置,将 、 通入 中制备 。
已知:① 是一种液态化合物,沸点为 77℃
② 遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有刺激性气味的气体产生
请回答以下问题
(1)装置 e 中的试剂为___________。
(2)该小组预选用下列固体药品与 反应制备 ,最不适合的是___________。
A. B. C.
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(3)写出制备 的化学方程式___________。
(4)本实验采用液态催化剂比固态催化好,理由是___________。
(5)制备 的发生装置需要无水环境,原因是___________(用化学方程式解释)
(6)某同学提出干燥管中的试剂改为碱石灰更好,原因是___________。
(7)若反应中向过量 中共通入 的体积为 925mL(标况下), 的体积为 896mL(标况下),最后得
到 4.76g ,则 的产率为___________。
【答案】(1)饱和氯化钠溶液
(2)A (3)SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2
(4)增大了催化剂与反应物的接触面积,催化效果更好
(5)SOCl2+H2O=SO2+2HCl
(6)既可以防止外界的水进入反应发生装置,又可以吸收处理尾气
(7)50%
【解析】
【分析】实验室制得的氯气中含有氯化氢和水蒸气,用饱和食盐水除掉氯化氢,再用浓硫酸干燥氯气,将
干燥的氯气和二氧化硫同时通入到液态 中,在催化剂作用下反应生成 ,用球形冷凝管冷凝回流,
根据图中信息装置 c 的名称是球形冷凝管,水流方向是“下进上出”即进水口为 a,由于 遇水剧烈反
应,因此用干燥管防止空气中的水蒸气进入装置。据此分析解题。
【小问 1 详解】
实验室用浓盐酸制取氯气,由于盐酸有挥发性,常用饱和食盐水除掉 HCl,因此装置 e 中的试剂为饱和氯化
钠溶液。
【小问 2 详解】
A. 和硫酸反应生成硫酸钡难溶物,覆盖固体表面,阻止继续反应,故 A 符合题意;
B. 和硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠、水,能制得二氧化硫,故 B 不符合题意;
C. 和硫酸反应生成硫酸钠、硫单质、二氧化硫和水,能制得二氧化硫,故 C 不符合题意;
答案为:A。
【小问 3 详解】
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将 SO2、Cl2 通入 SCl2 中制备 ,反应方程式为:SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2。
【小问 4 详解】
气体与固体接触面积比气体与液体的接触面积小,接触面积大,催化效果更好,因此本实验采用液态催化
剂比固态催化剂,其理由是增大了催化剂与反应物的接触面积,催化效果更好。
【小问 5 详解】
根据 遇水剧烈反应,液面上产生白雾(HCl),并有刺激性气味 气体产生(SO2),因此制备
的发生装置需要无水环境,原因是:SOCl2+H2O=SO2+2HCl。
【小问 6 详解】
某同学提出干燥管中的试剂改为碱石灰更好,根据 遇水剧烈反应,氯气、二氧化硫尾气可用碱石灰
吸收处理,因此其原因是既可以防止外界的水进入反应发生装置,又可以吸收处理尾气。
【小问 7 详解】
若反应中向过量 SCl2 中共通入二氧化硫的体积为 925mL(标况下),其物质的量大于 0.04ml;氯气的体积为
896mL(标况下),其物质的量为 0.04ml,根据题意和方程式 SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2 分析,氯气不足,
按照氯气物质的量 0.04ml 来进行计算,理论得到 SOCl2 物质的量为 0.08ml,实际得到 4.76g,则的
产率为: 。
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