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【化学】吉林省榆树一中五校联考2018-2019学年高一上学期期末联考试卷(解析版)
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吉林省榆树一中五校联考2018-2019学年高一上学期期末联考试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Na 23 Ca 40 Al 27 Cl 35.5 Cu 64 Fe 56 Mg 24 Zn 65 Ag 108 N 14
一、选择题:本题共 16 小题,每小题 3 分,满分 48 分,每题只有一个选项是最符合题意的。
1.下列生活中常见用品与其类别或主要成分对应正确的是( )
A
B
C
D
用品名称
太阳能电池
浓硫酸
84 消毒液
纯碱
类别或主要成分
SiO2
H2SO4
纯净物
NaOH
【答案】B
【详解】A.硅导电性介于导体与绝缘体之间,是良好的半导体材料,是制造太阳能电池的重要原料,故A错误;B、浓硫酸的化学式为H2SO4故B正确;C、“84消毒液”的主要成分是次氯酸钠(NaClO)的水溶液,属于混合物,故C错误;D、纯碱的成分为Na2CO3,故D错误;答案:B。
2.下列仪器名称为“分液漏斗”的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】分析:根据仪器的构造分析解答。
详解:根据仪器的构造可知
A、此仪器为烧杯,A错误;
B、此仪器为分液漏斗,B正确;
C、此仪器为容量瓶,C错误;
D、此仪器为圆底烧瓶,D错误;答案选B。
3.下列气体中,有颜色且有毒性的是( )
A. Cl2 B. SO2 C. NH3 D. N2
【答案】A
【详解】A. Cl2是黄绿色有刺激性气味有毒气体,故A正确;B. SO2是无色具有刺激性气味有毒气体,故B错误;C. NH3是无色具有刺激性气味的气体,故C错误;D. N2是无色无味的气体,故D错误,答案选A。
4.下列变化过程中,没有发生化学变化的是( )
A. 过氧化钠放置在空气中 B. 氮的固定
C. 氯气加压变成液氯 D. NO2 溶于水
【答案】C
【详解】A.过氧化钠放置在空气中会和空气中的水和二氧化碳发生化学反应,故A错误;B.氮的固定是指把单质氮气变为含氮化合物的方法,再此过程中发生了化学变化,故B错误;C.氯气变为液氯,是分子间距离的改变,是物理变化,故C正确;D.NO2 溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮气体发生了化学反应,故D错误;答案:C。
5.常温常压下,等质量的 NH3、Cl2、NO、SO2 分别吹出四个气球,其中所充气体为 NO 的是( )
【答案】C
【详解】同温同压下,相同质量的气体,体积之比与摩尔质量成反比,即摩尔质量越大,气体占有的体积越小。Cl2的摩尔质量为71g/mol,NO的摩尔质量为30g/mol,NH3的摩尔质量为17g/mol,SO2的摩尔质量为64g/mol,故同温同压下,等质量的NH3、Cl2、NO、SO2占有体积大小为:NH3> NO> SO2>Cl2, 所以其中所充气体为 NO 的是C。答案:C。
6.下列说法不正确的是( )
A. Fe、Al 常温下与浓硝酸发生钝化反应 B. Fe(OH)3 呈红褐色,难溶于水
C. 水玻璃浸泡过的木材能防火 D. 加明矾消毒杀菌后的自来水可以直接饮用
【答案】D
【详解】A. Fe、Al 常温下与浓硝酸发生钝化反应,故A正确;B.Fe(OH)2是难溶于水的白色固体,故B错误;C项,水玻璃的主要成分是硅酸钠,具有不燃不爆的性质,水玻璃浸泡过的木材,在木材表面附着了一层硅酸钠,隔绝了木材与空气中氧气的直接接触,所以水玻璃浸泡过的木材能防火,故C正确;D. 加明矾净水是因为Al3+水解生成胶体,吸附悬浮物,不能消毒杀菌,故D错误;答案:D。
7.区别硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4):“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”——《本草经集注》。下列说法不正确的是( )
A. KNO3 属于钾盐也属于硝酸盐
B. “紫青烟”是 NO2
C. “紫青烟”是因为钾元素的焰色反应
D. 灼烧朴消会看见黄色的烟
【答案】B
【详解】A. KNO3 根据阳离子分类属于钾盐,根据阴离子分类又属于硝酸盐,故A正确;B. 钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应为隔着钴玻璃为紫色,故“紫青烟”不是 NO2,故B错误;C. 钾元素焰色反应为隔着钴玻璃为紫色,所以“紫青烟”是因为钾元素的焰色反应,故C正确;D. 因为钠元素焰色反应为黄色,朴消为Na2SO4,所以灼烧朴消会看见黄色的烟,故D正确;答案:B。
8.实验室需配制 490 mL 1 mol/L NaOH 溶液,下列叙述正确的是( )
A. 用托盘天平称量 19.6 g NaOH 固体
B. 移液时,为防止液体洒出,用玻璃棒插在刻度线以上引流
C. 定容时,液面接近刻度线 1~2 cm 时,用胶体滴管滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切
D. 定容时若俯视刻度线观察液面,会使所配制的 NaOH 溶液的浓度偏低
【答案】C
【详解】A.没有490 mL规格的容量瓶,应该使用规格的容量瓶配制相同物质的量浓度的NaOH溶液,在取490 mL 溶液,计算得到配制溶液时所用的NaOH固体的质量为:500mL/10001 mol/L 40g/mol=20.0g溶液,故A项错误;B. 移液时,为防止液体洒出,把玻璃棒插入在容量瓶口内部刻度线以下引流,故B错误;C. 定容时,液面接近刻度线 1~2 cm 时,用胶头滴管滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切,故C正确;D. 定容时若俯视刻度线观察液面,定容加入的溶剂体积偏小,会使所配制的 NaOH 溶液的浓度偏高;故D错误;答案:C。
9.下列反应中,水中的元素没有参加氧化还原反应的是( )
A. 水蒸气经过灼热的焦炭 B. 钠块投入水中
C. 铁与水蒸气反应 D. 氯气通入水中
【答案】D
【详解】A. 水蒸气经过灼热的焦炭:C+H2O(g)=CO+H2再此反应中,水做氧化剂,故A错误;B.在金属钠与水的反应2Na+2H2O=4NaOH+H2↑,水做氧化剂,故B错误;C.铁与水蒸气的反应中3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2水做氧化剂,故C错误;D. 氯气通入水中发生反应:Cl2+2H2O==HCl+HClO,水既不是氧化剂又不是还原剂,故D正确;答案:D。
10.某工厂的一个生产工艺流程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 该工艺流程是制备 Fe2(SO4)3
B. 气体 M 是 SO3
C. 气体 M 参加的反应是化合反应
D. SO2 参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是 1∶1
【答案】D
【分析】该工艺流程中氧气和水、硫酸亚铁反应生成硫酸铁,硫酸铁和水、二氧化硫反应生成硫酸和硫酸亚铁,该过程中硫酸亚铁和硫酸铁可循环使用,除去了二氧化硫,得到化工产品硫酸。
【详解】A.根据上述分析该工艺流程是制备 硫酸,故A错误;B.根据反应关系知气体 M 和FeSO4反应生成Fe2(SO4)3,所以M是强氧化性气体,如O2,故B错误;C.气体 M 和FeSO4反应生成Fe2(SO4)3,所以M参加的反应是氧化还原反应,故C错误;D.SO2 + Fe2(SO4)3+2H2O= 2FeSO4+2H2SO4参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是 1∶1,故D正确;答案:D。
11.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,11.2 L HNO3 中含有的分子数目为 0.5NA
B. 常温下,2.7 g 铝片放置在空气中足够的时间,反应转移电子数为 0.3NA
C. 标准状况下,6.72 L NO2 与水充分反应转移的电子数目为 0.3NA
D. 含有 1 mol H2SO4 的浓硫酸和过量 Zn 反应能产生的气体分子数大于 0.5NA
【答案】D
【详解】A. 标准状况下,HNO3是液态,所以无法计算11.2 L 中含有的分子数目,故A错误;B. 常温下,铝片放置在空气表面被氧化生成氧化铝阻止铝继续被氧化,为,所以2.7g(0.1mol)铝反应转移电子数小于0.3NA,故B错误;C.标准状况下,6.72 L NO2 为0.3mol,与水充分反应3NO2+H2O=2HNO3+NO转移的电子数目为0.2NA,故C错误;D.含有 1 molH2SO4 的浓硫酸和过量 Zn 反应:H2SO4+Zn= ZnSO4+SO2+H2O; H2SO4+Zn= ZnSO4 +H2,能产生的气体分子数大于 0.5NA,故D正确;答案:D。
12.某新型合成 NH3 的原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A. N2 和 O2 在高温和放电条件下都能反应
B. NH3 和 H2O 都属于电解质
C. 发生反应的 n(N2)∶n(H2O)=1∶3
D. O2 分别与 N2、NH3 的反应都是氧化还原反应
【答案】B
【详解】A. N2和O2 在高温和放电条件下都能反应生成NO,故A正确;B. NH3是非电解质; H2O是弱电解质,故B错误;C. 由图知发生的反应为:2N2+6H2O= 4NH3+3O2 ,所以n(N2)∶n(H2O)=1∶3,故C正确;D. O2 + N22NO;4NH3 +5O2=4NO+6H2O的反应都是氧化还原反应,故D正确;答案:B。
13.已知:2FeSO4+6Na2O2 ═ 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,对此反应下列说法中正 确的是( )
A. Na2O2 只作氧化剂 B. 还原剂只有 FeSO4
C. 氧化产物只有 Na2FeO4 D. Na2FeO4 既是还原产物,又是氧化产物
【答案】D
【详解】A、过氧化钠中氧元素的化合价有的升高到0价有的降低到-2价,所以Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,故A错误; B.FeSO4中铁元素的化合价由+2价升高到+6价,过氧化钠中氧元素的化合价由-1价升高到0价,所以还原剂是FeSO4和Na2O2,故B错误;C、FeSO4中铁元素的化合价由+2价升高到+6价, 生成Na2FeO4,所以Na2FeO4为氧化产物,同时过氧化钠中氧由-1价降低到-2价,Na2FeO4中的氧元素就来自过氧化钠中氧元素,所以Na2FeO4又是还原产物,故C错误;D.根据上述分析知 Na2FeO4 既是还原产物,又是氧化产物,故D正确;答案:D。
14.在下列离子组中加入相应试剂后,发生反应的离子方程式不正确的是( )
离子组
加入试剂
离子方程式
A
Al3+、SO42-
4
少量 NaOH 溶液
Al3++3OH- ═ Al(OH)3↓
B
Fe2+、I-
少量新制氯水
Cl2+2I- ═ 2Cl-+I2
C
Na+、CO32+
少量盐酸
CO32++2H+ ═ CO2↑+H2O
D
Ca2+、HCO3-
过量氨水
Ca2++2HCO3-+2NH3·H2O ═ CaCO3↓+
CO32-+2NH4++2H2O
【答案】C
【详解】A. Al3+、SO42-中加入少量NaOH 溶液,离子方程式:Al3++3OH- ═ Al(OH)3↓,故A正确;B 还原性Fe2+ CO32-+2NH4++2H2O,故D正确;答案:C。
15.向某无色溶液中逐滴加入 NaOH 溶液,产生沉淀的质量与加入的 NaOH 溶液体积的关系 如图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是( )
A. Mg2+、Al3+、Fe2+、NH4+
B. H+、Mg2+、Al3+、NH4+
C. H+、Ba2+、Al3+、NH4+
D. 只有 Mg2+、Al3+
【答案】B
【解析】
【分析】由图像可知,开始加入NaOH 溶液无沉淀产生,说明含有H+,继续加入NaOH 溶液产生沉淀,达到沉淀最大量后,继续加入NaOH 溶液,无沉淀产生,说明含有NH4+,继续加入NaOH 溶液,故部分沉淀溶解,说明含有Al3+和Mg2+。所以溶液中含有的离子为:H+、Mg2+、Al3+、NH4+。
【详解】根据上述分析溶液中含有的离子为H+、Mg2+、Al3+、NH4+。A. Mg2+、Al3+、Fe2+、NH4+不符合题意;B. H+、Mg2+、Al3+、NH4+符合题意;C. H+、Ba2+、Al3+、NH4+不符合题意;D. 只有 Mg2+、Al3+不符合题意;答案:B。
16.SO2 通入 BaCl2 溶液中不产生沉淀;若在下图右侧的 Y 形管中放置合适的药品,并进行合 理操作,则在 BaCl2 溶液中可以看到白色沉淀。右侧 Y 形管中可放入的药品是( )
①Cu 和浓硝酸
②CaCO3 和盐酸
③CaO 和浓氨水
④NaCl 和浓硫酸
⑤KMnO4 溶液和浓盐酸
A. ①②④ B. ①③⑤ C. ②③④⑤ D. ①③④
【答案】B
【解析】
【分析】CO2通入BaCl2溶液,因为碳酸酸性弱于盐酸,不反应,不会产生沉淀,若要产生沉淀,可以通入碱性物质将二氧化碳转化为碳酸根离子,碳酸根离子与钡离子反应生成碳酸钡沉淀.
【详解】①Cu和浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,二氧化碳不能和氯化钡反应生成沉淀,故①符合题意;②CaCO3 和盐酸生成CO2, CO2通入BaCl2溶液,因为碳酸酸性弱于盐酸,不反应,不会产生沉淀,故②不符合题意,③CaO和浓氨水反应生成氨气,氨气、二氧化碳在水中反应生成碳酸根离子,碳酸根与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,故③符合题意;④NaCl和浓硫酸不反应,所以BaCl2溶液不会产生沉淀,故④不符合题意;⑤KMnO4 溶液和浓盐酸反应生成Cl2,能把SO2氧化成SO42-,遇BaCl2溶液产生硫酸钡的白色沉淀,故⑤符合题意;答案:B。
二、综合题:本题共 5 小题,共 52 分。
17.已知有下列十种物质:①CH3CH2OH、②过氧化钠、③熔融态 KNO3、④SO3、⑤碘水、⑥CH3COOH、⑦小苏打、⑧氨水、⑨Cl2、⑩硫酸亚铁。
(1)上面所列物质中,属于电解质的是______填序号,下同),属于非电解质的是_____。
(2)物质②的颜色是_____;物质⑦的化学式_____。
(3)若要提取⑤中的碘,所用的萃取剂可以是_____。
A.四氯化碳 B.酒精 C.淀粉溶液 D.苯
(4)某同学取物质⑩配制溶液,观察溶液颜色是_____色,向溶液中加入 NaOH 溶液时, 生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,写出这一过程中反应的化学方程 式:_____。
【答案】(1). ②③⑥⑦⑩ (2). ①④ (3). 淡黄色 (4). NaHCO3 (5). AD (6). 浅绿色 (7). FeSO4+2NaOH ═ Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O ═ 4Fe(OH)3
【详解】(1)在水溶液或熔融状态能够导电的化合物为电解质,电解质必须是化合物,符合要求的电解质的是:②过氧化钠、③熔融态 KNO3、⑥CH3COOH、⑦小苏打、⑩硫酸亚铁;在水溶液和熔融状态不能够导电的化合物为非电解质,非电解质也必须是化合物,符合要求的非电解质的是:①CH3CH2OH、④SO3。答案②③⑥⑦⑩、①④。
(2)物质②为过氧化钠,其颜色是淡黄色;物质⑦为小苏打是碳酸氢钠的俗名,其化学式NaHCO3。答案:淡黄色、NaHCO3。
(3) ⑤为碘水,若要提取碘水中的碘,所用的萃取剂可以是A四氯化碳、D苯。答案:AD。
(4)某同学取物质⑩硫酸亚铁配制溶液,溶液颜色是浅绿色,硫酸亚铁很不稳定,向溶液中加入NaOH 溶液时,生成白色絮状沉淀Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定极易被氧化并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,此反应的化学方程式FeSO4+2NaOH ═ Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O ═ 4Fe(OH)3;答案:FeSO4+2NaOH ═ Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O ═ 4Fe(OH)3
18.按要求回答下列各小题:
(1)对于反应:NH4NO2 ═ N2↑+2H2O,NH4NO2 中 N 元素的化合价为_____;反应生 成 1 mol N2,转移的电子数的物质的量为_____mol。
(2)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个发生还原过程的反应式: NO3-+4H++3e- → NO↑+2H2O 和发生氧化过程 KI→I2(未配平),向 KI 溶液中滴加少量稀 硝酸能使上述氧化还原过程发生,该氧化还原反应的方程式:_____。
(3)砷及其化合物有毒,如砒霜(As2O3)有剧毒,环境监测和法医学分析砒霜中毒的反应 原理:As2O3+6Zn+6H2SO4 ═ 2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。
①若生成的气体在标准状况下的体积为 4.48 L,则参加反应 Zn 的质量为_____L。
②用双线桥法标出上述反应中电子转移的方向和数目_____。
【答案】(1). -3、+3 (2). 3 (3). 8HNO3+6KI ═ 6KNO3+3I2+2NO↑+4H2O (4). 39 (5).
【详解】(1)对于反应:NH4NO2 ═ N2↑+2H2O,化合物NH4NO2 中阳离子NH4+ 中N 元素的化合价为-3价,阴离子NO2-中的化合价为+3价;反应生成 1 mol N2,转移的电子数的物质的量为3mol。
(2)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个发生还原过程的反应式: NO3-+4H++3e- = NO↑+2H2O 和发生氧化过程 2KI→I2,向 KI 溶液中滴加少量稀硝酸能使上述氧化还原过程发生,该氧化还原反应的方程式:8HNO3+6KI ═ 6KNO3+3I2+2NO↑+4H2O。答案:8HNO3+6KI ═ 6KNO3+3I2+2NO↑+4H2O。
(3)砷及其化合物有毒,砒霜为As2O3有剧毒,环境监测和法医学分析砒霜中毒的反应 根据:As2O3+6Zn+6H2SO4 ═ 2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O知3
①若生成的气体在标准状况下的体积为 4.48 L为0.2mol,则参加反应 Zn的物质的量为0.6mol, 参加反应 Zn的质量为39g。答案:39g。
②由As2O33中As的化合价由+3降低到-3;ZnZnSO4中Zn的化合价由0价升高到+2价,用双线桥法标出As2O3+6Zn+6H2SO4 ═ 2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O反应中电子转移的方向和数目为:。答案:。
19.化学是一门以实验为基础的学科,试回答以下问题:
(1)实验室中用装置甲和戊制取并收集少量氨气,甲中发生反应的化学方程式为:____。 戊装置收集氨气应从收集装置的_____(填字母序号)导管进气。
(2)选用装置乙、丙、戊制备、收集一氧化氮气体,乙中塑料板上若放置石灰石,戊中盛 满稀 NaOH 溶液,仪器正确的连接顺序为_____(用接口字母表示);戊中盛放稀 NaOH 溶液 的原因是_____。
(3)用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图), 滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙,依次观察到如下现象:
a.滴管内产生红棕色气体,液面下降; b.滴管内的液面上升,气体变成无色; c.滴管内的液面再次下降。
①现象 a 中产生的红棕色气体时发生的反应为:_____。
②产生现象 b 的原因是_____。
③产生现象 c 的原因是(用方程式表示):_____。
【答案】(1). 2NH4Cl+Ca(OH)2 ═ CaCl2+2NH3↑+2H2O (2). e (3). abcd (4). NaOH 溶液能吸收 CO2 且不和 NO 发生反应 (5). Cu+4HNO3(浓) ═ Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (6). NO2 与水反应 (7). 3Cu+8HNO3(稀) ═ 2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【详解】(1)实验室中采取熟石灰与氯化铵固体加热制取氨气, 其反应的化学反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 ═ CaCl2+2NH3↑+2H2O,可以采用甲和戊装置,因为氨气的密度比空气的小,用向下排空气法收集,所以氨气应从收集装置的短导气管进入,因此答案是: 2NH4Cl+Ca(OH)2 ═ CaCl2+2NH3↑+2H2O ;e;
(2)选用装置乙、丙、戊制备、收集一氧化氮气体,乙为排气装置,丙为制取装置,利用排水法收集,短口进气,戊为收集装置,因为NO易与空气中的氧气反应,用CO2排尽装置中的空气,则乙中塑料板上放置大理石与硝酸反应生成CO2;戊中盛放稀 NaOH 溶液能吸收 CO2 且不和 NO 发生反应。答案:abcd; NaOH 溶液能吸收 CO2 且不和 NO 发生反应。
①a 中产生的红棕色气体是二氧化氮,所以发生的反应为:Cu+4HNO3(浓) ═ Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。答案:Cu+4HNO3(浓) ═ Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
②b产生滴管内的液面上升,气体变成无色,是因为NO2与水反应:3NO2 +H2O=NO+2HNO3,所以液面上升,气体变成无色。答案:是因为NO2与水反应。
③产生现象 c滴管内的液面再次下降。是因为3Cu+8HNO3(稀) ═ 2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,。又生成了NO。答案:3Cu+8HNO3(稀) ═ 2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
20.A、B、C、D 均为中学化学中常见的物质,它们之间转化关系如下图(部分产物已略去):
(1) 若 D 是金属,C 溶液在储存时应加入少量 D,其理由是(用必要的文字和离子方程式 表示)_____。
(2)若 A、B、C 为含同一种金属元素的无机化合物,请写出 B 转化为 C 的所有可能的离 子力程式:_____。
【答案】 (1). 加入少量铁,防止 Fe2+被氧化为 Fe3+:2Fe3++Fe ═ 3Fe2+ (2). Al(OH)3+3H+ ═ Al3++3H2O、Al(OH)3+OH- ═ AlO2-+2H2O
【详解】(1)若 D 是金属,说明金属具有变价,C 溶液在储存时应加入少量 D,说明C中含有Fe2+, A稀溶液具有氧化性, 推断为HNO3(NO3)3(NO3)2,则D为Fe,(NO3)2不稳定被氧化而变质,可加入铁防止被氧化生成硝酸铁,离子方程式为2Fe3++Fe ═ 3Fe2+。答案:加入少量铁,防止 Fe2+被氧化为 Fe3+:2Fe3++Fe ═ 3Fe2+。
(2)若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物,在溶液中A和C反应生成B.判断为: Al3+→Al(OH)3→AlO2-; B转化为C的所有可能的离子方程式为生成氢氧化铝沉淀,在酸溶解的离子方程式是: Al(OH)3+3H+ ═ Al3++3H2O、Al(OH)3+OH- ═ AlO2-+2H2O;因此,本题正确答案是: Al(OH)3+3H+ ═ Al3++3H2O、Al(OH)3+OH- ═ AlO2-+2H2O
21.小块用铝箔包着的钠投入装有足量水的试管中。
(1)写出在装置中发生化学反应的离子方程式:_____。
(2)若 Na 与 Al 混合物共 1 mol 与足量的水的充分反应。
①当 Na 与 Al 的物质的量之比为_____时,混合物与水产生的 H2 最多。
②当 Na 与 Al 的物质的量之比为_____时,混合物与水反应产生的 H2 的体积为 13.44 L
(标准状况下)。
【答案】(1). 2Na+2H2O ═ 2Na++2OH-+H2↑;2Al+2OH-+2H2O ═ 2AlO2- +3H2↑
(2). 1∶1 (3). 9∶1 或 3∶7
【详解】(1) 小块用铝箔包着的钠投入装有足量水的试管中,发生的化学反应为:2Na+2H2O ═ 2NaOH+H2↑;2Al+2NaOH+2H2O ═ 2Na AlO2+3H2↑;其离子方程式:2Na+2H2O ═ 2Na++2OH-+H2↑;2Al+2OH-+2H2O ═ 2AlO2- +3H2↑ ;答案:2Na+2H2O ═ 2Na++2OH-+H2↑;2Al+2OH-+2H2O ═ 2AlO2- +3H2↑ 。
(2) ①设Na为xmol,则Al为(1-x)mol
2Na+2H2O ═ 2NaOH+H2↑① 2Al+2NaOH+2H2O ═ 2NaAlO2+3H2↑②
2 2 1 2 2 3
x x 1/2x x x 3x/2
因为由方程式②可以知道消耗铝的物质的量越多生成H2的量越多,要想消耗铝最多,则反应①生成的NaOH需完全反应 ,则1-x=x,计算得出x=0.5,所以n(Na)=n(Al)=0.5mol时放出的H2最多,此时n(Na):n(Al)=1;1,因此,本题正确答案是:1:1;
②标准状况下,生成13.44LH2 的物质的量为:n=13.44 L/22.4(Lmol-1)=0.6mol
情况一、Na与Al完全反应时, 生成0.6molH2得到电子数目为1.2mol。设参加反应的金属Na为xmol,Al为ymol,则失去电子数为x+3y;根据得失电子守恒得: x+3y=1.2;x+y=1 ;解得x=0.9,y=0.1;所以n(Na):n(Al)=0.9:0.1=9:1时可以产生13.44LH2;
情况二、Al未完全反应时,设Na为xmol, Al为(1-x)mol;
2Na+2H2O ═ 2NaOH+H2↑① 2Al+2NaOH+2H2O ═ 2Na AlO2+3H2↑②
2 2 1 2 2 3
x x 1/2x x x 3x/2
n(H2)= 1/2x+3x/2=0.6解得x=0.6mol,则铝为1-0.3=0.7mol。则n(Na):n(Al)=0.3:0.7=3:7因此,本题正确答案是:9:1或3:7.
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Na 23 Ca 40 Al 27 Cl 35.5 Cu 64 Fe 56 Mg 24 Zn 65 Ag 108 N 14
一、选择题:本题共 16 小题,每小题 3 分,满分 48 分,每题只有一个选项是最符合题意的。
1.下列生活中常见用品与其类别或主要成分对应正确的是( )
A
B
C
D
用品名称
太阳能电池
浓硫酸
84 消毒液
纯碱
类别或主要成分
SiO2
H2SO4
纯净物
NaOH
【答案】B
【详解】A.硅导电性介于导体与绝缘体之间,是良好的半导体材料,是制造太阳能电池的重要原料,故A错误;B、浓硫酸的化学式为H2SO4故B正确;C、“84消毒液”的主要成分是次氯酸钠(NaClO)的水溶液,属于混合物,故C错误;D、纯碱的成分为Na2CO3,故D错误;答案:B。
2.下列仪器名称为“分液漏斗”的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】分析:根据仪器的构造分析解答。
详解:根据仪器的构造可知
A、此仪器为烧杯,A错误;
B、此仪器为分液漏斗,B正确;
C、此仪器为容量瓶,C错误;
D、此仪器为圆底烧瓶,D错误;答案选B。
3.下列气体中,有颜色且有毒性的是( )
A. Cl2 B. SO2 C. NH3 D. N2
【答案】A
【详解】A. Cl2是黄绿色有刺激性气味有毒气体,故A正确;B. SO2是无色具有刺激性气味有毒气体,故B错误;C. NH3是无色具有刺激性气味的气体,故C错误;D. N2是无色无味的气体,故D错误,答案选A。
4.下列变化过程中,没有发生化学变化的是( )
A. 过氧化钠放置在空气中 B. 氮的固定
C. 氯气加压变成液氯 D. NO2 溶于水
【答案】C
【详解】A.过氧化钠放置在空气中会和空气中的水和二氧化碳发生化学反应,故A错误;B.氮的固定是指把单质氮气变为含氮化合物的方法,再此过程中发生了化学变化,故B错误;C.氯气变为液氯,是分子间距离的改变,是物理变化,故C正确;D.NO2 溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮气体发生了化学反应,故D错误;答案:C。
5.常温常压下,等质量的 NH3、Cl2、NO、SO2 分别吹出四个气球,其中所充气体为 NO 的是( )
【答案】C
【详解】同温同压下,相同质量的气体,体积之比与摩尔质量成反比,即摩尔质量越大,气体占有的体积越小。Cl2的摩尔质量为71g/mol,NO的摩尔质量为30g/mol,NH3的摩尔质量为17g/mol,SO2的摩尔质量为64g/mol,故同温同压下,等质量的NH3、Cl2、NO、SO2占有体积大小为:NH3> NO> SO2>Cl2, 所以其中所充气体为 NO 的是C。答案:C。
6.下列说法不正确的是( )
A. Fe、Al 常温下与浓硝酸发生钝化反应 B. Fe(OH)3 呈红褐色,难溶于水
C. 水玻璃浸泡过的木材能防火 D. 加明矾消毒杀菌后的自来水可以直接饮用
【答案】D
【详解】A. Fe、Al 常温下与浓硝酸发生钝化反应,故A正确;B.Fe(OH)2是难溶于水的白色固体,故B错误;C项,水玻璃的主要成分是硅酸钠,具有不燃不爆的性质,水玻璃浸泡过的木材,在木材表面附着了一层硅酸钠,隔绝了木材与空气中氧气的直接接触,所以水玻璃浸泡过的木材能防火,故C正确;D. 加明矾净水是因为Al3+水解生成胶体,吸附悬浮物,不能消毒杀菌,故D错误;答案:D。
7.区别硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4):“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”——《本草经集注》。下列说法不正确的是( )
A. KNO3 属于钾盐也属于硝酸盐
B. “紫青烟”是 NO2
C. “紫青烟”是因为钾元素的焰色反应
D. 灼烧朴消会看见黄色的烟
【答案】B
【详解】A. KNO3 根据阳离子分类属于钾盐,根据阴离子分类又属于硝酸盐,故A正确;B. 钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应为隔着钴玻璃为紫色,故“紫青烟”不是 NO2,故B错误;C. 钾元素焰色反应为隔着钴玻璃为紫色,所以“紫青烟”是因为钾元素的焰色反应,故C正确;D. 因为钠元素焰色反应为黄色,朴消为Na2SO4,所以灼烧朴消会看见黄色的烟,故D正确;答案:B。
8.实验室需配制 490 mL 1 mol/L NaOH 溶液,下列叙述正确的是( )
A. 用托盘天平称量 19.6 g NaOH 固体
B. 移液时,为防止液体洒出,用玻璃棒插在刻度线以上引流
C. 定容时,液面接近刻度线 1~2 cm 时,用胶体滴管滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切
D. 定容时若俯视刻度线观察液面,会使所配制的 NaOH 溶液的浓度偏低
【答案】C
【详解】A.没有490 mL规格的容量瓶,应该使用规格的容量瓶配制相同物质的量浓度的NaOH溶液,在取490 mL 溶液,计算得到配制溶液时所用的NaOH固体的质量为:500mL/10001 mol/L 40g/mol=20.0g溶液,故A项错误;B. 移液时,为防止液体洒出,把玻璃棒插入在容量瓶口内部刻度线以下引流,故B错误;C. 定容时,液面接近刻度线 1~2 cm 时,用胶头滴管滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切,故C正确;D. 定容时若俯视刻度线观察液面,定容加入的溶剂体积偏小,会使所配制的 NaOH 溶液的浓度偏高;故D错误;答案:C。
9.下列反应中,水中的元素没有参加氧化还原反应的是( )
A. 水蒸气经过灼热的焦炭 B. 钠块投入水中
C. 铁与水蒸气反应 D. 氯气通入水中
【答案】D
【详解】A. 水蒸气经过灼热的焦炭:C+H2O(g)=CO+H2再此反应中,水做氧化剂,故A错误;B.在金属钠与水的反应2Na+2H2O=4NaOH+H2↑,水做氧化剂,故B错误;C.铁与水蒸气的反应中3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2水做氧化剂,故C错误;D. 氯气通入水中发生反应:Cl2+2H2O==HCl+HClO,水既不是氧化剂又不是还原剂,故D正确;答案:D。
10.某工厂的一个生产工艺流程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 该工艺流程是制备 Fe2(SO4)3
B. 气体 M 是 SO3
C. 气体 M 参加的反应是化合反应
D. SO2 参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是 1∶1
【答案】D
【分析】该工艺流程中氧气和水、硫酸亚铁反应生成硫酸铁,硫酸铁和水、二氧化硫反应生成硫酸和硫酸亚铁,该过程中硫酸亚铁和硫酸铁可循环使用,除去了二氧化硫,得到化工产品硫酸。
【详解】A.根据上述分析该工艺流程是制备 硫酸,故A错误;B.根据反应关系知气体 M 和FeSO4反应生成Fe2(SO4)3,所以M是强氧化性气体,如O2,故B错误;C.气体 M 和FeSO4反应生成Fe2(SO4)3,所以M参加的反应是氧化还原反应,故C错误;D.SO2 + Fe2(SO4)3+2H2O= 2FeSO4+2H2SO4参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是 1∶1,故D正确;答案:D。
11.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,11.2 L HNO3 中含有的分子数目为 0.5NA
B. 常温下,2.7 g 铝片放置在空气中足够的时间,反应转移电子数为 0.3NA
C. 标准状况下,6.72 L NO2 与水充分反应转移的电子数目为 0.3NA
D. 含有 1 mol H2SO4 的浓硫酸和过量 Zn 反应能产生的气体分子数大于 0.5NA
【答案】D
【详解】A. 标准状况下,HNO3是液态,所以无法计算11.2 L 中含有的分子数目,故A错误;B. 常温下,铝片放置在空气表面被氧化生成氧化铝阻止铝继续被氧化,为,所以2.7g(0.1mol)铝反应转移电子数小于0.3NA,故B错误;C.标准状况下,6.72 L NO2 为0.3mol,与水充分反应3NO2+H2O=2HNO3+NO转移的电子数目为0.2NA,故C错误;D.含有 1 molH2SO4 的浓硫酸和过量 Zn 反应:H2SO4+Zn= ZnSO4+SO2+H2O; H2SO4+Zn= ZnSO4 +H2,能产生的气体分子数大于 0.5NA,故D正确;答案:D。
12.某新型合成 NH3 的原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A. N2 和 O2 在高温和放电条件下都能反应
B. NH3 和 H2O 都属于电解质
C. 发生反应的 n(N2)∶n(H2O)=1∶3
D. O2 分别与 N2、NH3 的反应都是氧化还原反应
【答案】B
【详解】A. N2和O2 在高温和放电条件下都能反应生成NO,故A正确;B. NH3是非电解质; H2O是弱电解质,故B错误;C. 由图知发生的反应为:2N2+6H2O= 4NH3+3O2 ,所以n(N2)∶n(H2O)=1∶3,故C正确;D. O2 + N22NO;4NH3 +5O2=4NO+6H2O的反应都是氧化还原反应,故D正确;答案:B。
13.已知:2FeSO4+6Na2O2 ═ 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,对此反应下列说法中正 确的是( )
A. Na2O2 只作氧化剂 B. 还原剂只有 FeSO4
C. 氧化产物只有 Na2FeO4 D. Na2FeO4 既是还原产物,又是氧化产物
【答案】D
【详解】A、过氧化钠中氧元素的化合价有的升高到0价有的降低到-2价,所以Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,故A错误; B.FeSO4中铁元素的化合价由+2价升高到+6价,过氧化钠中氧元素的化合价由-1价升高到0价,所以还原剂是FeSO4和Na2O2,故B错误;C、FeSO4中铁元素的化合价由+2价升高到+6价, 生成Na2FeO4,所以Na2FeO4为氧化产物,同时过氧化钠中氧由-1价降低到-2价,Na2FeO4中的氧元素就来自过氧化钠中氧元素,所以Na2FeO4又是还原产物,故C错误;D.根据上述分析知 Na2FeO4 既是还原产物,又是氧化产物,故D正确;答案:D。
14.在下列离子组中加入相应试剂后,发生反应的离子方程式不正确的是( )
离子组
加入试剂
离子方程式
A
Al3+、SO42-
4
少量 NaOH 溶液
Al3++3OH- ═ Al(OH)3↓
B
Fe2+、I-
少量新制氯水
Cl2+2I- ═ 2Cl-+I2
C
Na+、CO32+
少量盐酸
CO32++2H+ ═ CO2↑+H2O
D
Ca2+、HCO3-
过量氨水
Ca2++2HCO3-+2NH3·H2O ═ CaCO3↓+
CO32-+2NH4++2H2O
【答案】C
【详解】A. Al3+、SO42-中加入少量NaOH 溶液,离子方程式:Al3++3OH- ═ Al(OH)3↓,故A正确;B 还原性Fe2+ CO32-+2NH4++2H2O,故D正确;答案:C。
15.向某无色溶液中逐滴加入 NaOH 溶液,产生沉淀的质量与加入的 NaOH 溶液体积的关系 如图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是( )
A. Mg2+、Al3+、Fe2+、NH4+
B. H+、Mg2+、Al3+、NH4+
C. H+、Ba2+、Al3+、NH4+
D. 只有 Mg2+、Al3+
【答案】B
【解析】
【分析】由图像可知,开始加入NaOH 溶液无沉淀产生,说明含有H+,继续加入NaOH 溶液产生沉淀,达到沉淀最大量后,继续加入NaOH 溶液,无沉淀产生,说明含有NH4+,继续加入NaOH 溶液,故部分沉淀溶解,说明含有Al3+和Mg2+。所以溶液中含有的离子为:H+、Mg2+、Al3+、NH4+。
【详解】根据上述分析溶液中含有的离子为H+、Mg2+、Al3+、NH4+。A. Mg2+、Al3+、Fe2+、NH4+不符合题意;B. H+、Mg2+、Al3+、NH4+符合题意;C. H+、Ba2+、Al3+、NH4+不符合题意;D. 只有 Mg2+、Al3+不符合题意;答案:B。
16.SO2 通入 BaCl2 溶液中不产生沉淀;若在下图右侧的 Y 形管中放置合适的药品,并进行合 理操作,则在 BaCl2 溶液中可以看到白色沉淀。右侧 Y 形管中可放入的药品是( )
①Cu 和浓硝酸
②CaCO3 和盐酸
③CaO 和浓氨水
④NaCl 和浓硫酸
⑤KMnO4 溶液和浓盐酸
A. ①②④ B. ①③⑤ C. ②③④⑤ D. ①③④
【答案】B
【解析】
【分析】CO2通入BaCl2溶液,因为碳酸酸性弱于盐酸,不反应,不会产生沉淀,若要产生沉淀,可以通入碱性物质将二氧化碳转化为碳酸根离子,碳酸根离子与钡离子反应生成碳酸钡沉淀.
【详解】①Cu和浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,二氧化碳不能和氯化钡反应生成沉淀,故①符合题意;②CaCO3 和盐酸生成CO2, CO2通入BaCl2溶液,因为碳酸酸性弱于盐酸,不反应,不会产生沉淀,故②不符合题意,③CaO和浓氨水反应生成氨气,氨气、二氧化碳在水中反应生成碳酸根离子,碳酸根与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,故③符合题意;④NaCl和浓硫酸不反应,所以BaCl2溶液不会产生沉淀,故④不符合题意;⑤KMnO4 溶液和浓盐酸反应生成Cl2,能把SO2氧化成SO42-,遇BaCl2溶液产生硫酸钡的白色沉淀,故⑤符合题意;答案:B。
二、综合题:本题共 5 小题,共 52 分。
17.已知有下列十种物质:①CH3CH2OH、②过氧化钠、③熔融态 KNO3、④SO3、⑤碘水、⑥CH3COOH、⑦小苏打、⑧氨水、⑨Cl2、⑩硫酸亚铁。
(1)上面所列物质中,属于电解质的是______填序号,下同),属于非电解质的是_____。
(2)物质②的颜色是_____;物质⑦的化学式_____。
(3)若要提取⑤中的碘,所用的萃取剂可以是_____。
A.四氯化碳 B.酒精 C.淀粉溶液 D.苯
(4)某同学取物质⑩配制溶液,观察溶液颜色是_____色,向溶液中加入 NaOH 溶液时, 生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,写出这一过程中反应的化学方程 式:_____。
【答案】(1). ②③⑥⑦⑩ (2). ①④ (3). 淡黄色 (4). NaHCO3 (5). AD (6). 浅绿色 (7). FeSO4+2NaOH ═ Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O ═ 4Fe(OH)3
【详解】(1)在水溶液或熔融状态能够导电的化合物为电解质,电解质必须是化合物,符合要求的电解质的是:②过氧化钠、③熔融态 KNO3、⑥CH3COOH、⑦小苏打、⑩硫酸亚铁;在水溶液和熔融状态不能够导电的化合物为非电解质,非电解质也必须是化合物,符合要求的非电解质的是:①CH3CH2OH、④SO3。答案②③⑥⑦⑩、①④。
(2)物质②为过氧化钠,其颜色是淡黄色;物质⑦为小苏打是碳酸氢钠的俗名,其化学式NaHCO3。答案:淡黄色、NaHCO3。
(3) ⑤为碘水,若要提取碘水中的碘,所用的萃取剂可以是A四氯化碳、D苯。答案:AD。
(4)某同学取物质⑩硫酸亚铁配制溶液,溶液颜色是浅绿色,硫酸亚铁很不稳定,向溶液中加入NaOH 溶液时,生成白色絮状沉淀Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定极易被氧化并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,此反应的化学方程式FeSO4+2NaOH ═ Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O ═ 4Fe(OH)3;答案:FeSO4+2NaOH ═ Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O ═ 4Fe(OH)3
18.按要求回答下列各小题:
(1)对于反应:NH4NO2 ═ N2↑+2H2O,NH4NO2 中 N 元素的化合价为_____;反应生 成 1 mol N2,转移的电子数的物质的量为_____mol。
(2)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个发生还原过程的反应式: NO3-+4H++3e- → NO↑+2H2O 和发生氧化过程 KI→I2(未配平),向 KI 溶液中滴加少量稀 硝酸能使上述氧化还原过程发生,该氧化还原反应的方程式:_____。
(3)砷及其化合物有毒,如砒霜(As2O3)有剧毒,环境监测和法医学分析砒霜中毒的反应 原理:As2O3+6Zn+6H2SO4 ═ 2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。
①若生成的气体在标准状况下的体积为 4.48 L,则参加反应 Zn 的质量为_____L。
②用双线桥法标出上述反应中电子转移的方向和数目_____。
【答案】(1). -3、+3 (2). 3 (3). 8HNO3+6KI ═ 6KNO3+3I2+2NO↑+4H2O (4). 39 (5).
【详解】(1)对于反应:NH4NO2 ═ N2↑+2H2O,化合物NH4NO2 中阳离子NH4+ 中N 元素的化合价为-3价,阴离子NO2-中的化合价为+3价;反应生成 1 mol N2,转移的电子数的物质的量为3mol。
(2)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个发生还原过程的反应式: NO3-+4H++3e- = NO↑+2H2O 和发生氧化过程 2KI→I2,向 KI 溶液中滴加少量稀硝酸能使上述氧化还原过程发生,该氧化还原反应的方程式:8HNO3+6KI ═ 6KNO3+3I2+2NO↑+4H2O。答案:8HNO3+6KI ═ 6KNO3+3I2+2NO↑+4H2O。
(3)砷及其化合物有毒,砒霜为As2O3有剧毒,环境监测和法医学分析砒霜中毒的反应 根据:As2O3+6Zn+6H2SO4 ═ 2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O知3
①若生成的气体在标准状况下的体积为 4.48 L为0.2mol,则参加反应 Zn的物质的量为0.6mol, 参加反应 Zn的质量为39g。答案:39g。
②由As2O33中As的化合价由+3降低到-3;ZnZnSO4中Zn的化合价由0价升高到+2价,用双线桥法标出As2O3+6Zn+6H2SO4 ═ 2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O反应中电子转移的方向和数目为:。答案:。
19.化学是一门以实验为基础的学科,试回答以下问题:
(1)实验室中用装置甲和戊制取并收集少量氨气,甲中发生反应的化学方程式为:____。 戊装置收集氨气应从收集装置的_____(填字母序号)导管进气。
(2)选用装置乙、丙、戊制备、收集一氧化氮气体,乙中塑料板上若放置石灰石,戊中盛 满稀 NaOH 溶液,仪器正确的连接顺序为_____(用接口字母表示);戊中盛放稀 NaOH 溶液 的原因是_____。
(3)用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图), 滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙,依次观察到如下现象:
a.滴管内产生红棕色气体,液面下降; b.滴管内的液面上升,气体变成无色; c.滴管内的液面再次下降。
①现象 a 中产生的红棕色气体时发生的反应为:_____。
②产生现象 b 的原因是_____。
③产生现象 c 的原因是(用方程式表示):_____。
【答案】(1). 2NH4Cl+Ca(OH)2 ═ CaCl2+2NH3↑+2H2O (2). e (3). abcd (4). NaOH 溶液能吸收 CO2 且不和 NO 发生反应 (5). Cu+4HNO3(浓) ═ Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (6). NO2 与水反应 (7). 3Cu+8HNO3(稀) ═ 2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【详解】(1)实验室中采取熟石灰与氯化铵固体加热制取氨气, 其反应的化学反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 ═ CaCl2+2NH3↑+2H2O,可以采用甲和戊装置,因为氨气的密度比空气的小,用向下排空气法收集,所以氨气应从收集装置的短导气管进入,因此答案是: 2NH4Cl+Ca(OH)2 ═ CaCl2+2NH3↑+2H2O ;e;
(2)选用装置乙、丙、戊制备、收集一氧化氮气体,乙为排气装置,丙为制取装置,利用排水法收集,短口进气,戊为收集装置,因为NO易与空气中的氧气反应,用CO2排尽装置中的空气,则乙中塑料板上放置大理石与硝酸反应生成CO2;戊中盛放稀 NaOH 溶液能吸收 CO2 且不和 NO 发生反应。答案:abcd; NaOH 溶液能吸收 CO2 且不和 NO 发生反应。
①a 中产生的红棕色气体是二氧化氮,所以发生的反应为:Cu+4HNO3(浓) ═ Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。答案:Cu+4HNO3(浓) ═ Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
②b产生滴管内的液面上升,气体变成无色,是因为NO2与水反应:3NO2 +H2O=NO+2HNO3,所以液面上升,气体变成无色。答案:是因为NO2与水反应。
③产生现象 c滴管内的液面再次下降。是因为3Cu+8HNO3(稀) ═ 2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,。又生成了NO。答案:3Cu+8HNO3(稀) ═ 2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
20.A、B、C、D 均为中学化学中常见的物质,它们之间转化关系如下图(部分产物已略去):
(1) 若 D 是金属,C 溶液在储存时应加入少量 D,其理由是(用必要的文字和离子方程式 表示)_____。
(2)若 A、B、C 为含同一种金属元素的无机化合物,请写出 B 转化为 C 的所有可能的离 子力程式:_____。
【答案】 (1). 加入少量铁,防止 Fe2+被氧化为 Fe3+:2Fe3++Fe ═ 3Fe2+ (2). Al(OH)3+3H+ ═ Al3++3H2O、Al(OH)3+OH- ═ AlO2-+2H2O
【详解】(1)若 D 是金属,说明金属具有变价,C 溶液在储存时应加入少量 D,说明C中含有Fe2+, A稀溶液具有氧化性, 推断为HNO3(NO3)3(NO3)2,则D为Fe,(NO3)2不稳定被氧化而变质,可加入铁防止被氧化生成硝酸铁,离子方程式为2Fe3++Fe ═ 3Fe2+。答案:加入少量铁,防止 Fe2+被氧化为 Fe3+:2Fe3++Fe ═ 3Fe2+。
(2)若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物,在溶液中A和C反应生成B.判断为: Al3+→Al(OH)3→AlO2-; B转化为C的所有可能的离子方程式为生成氢氧化铝沉淀,在酸溶解的离子方程式是: Al(OH)3+3H+ ═ Al3++3H2O、Al(OH)3+OH- ═ AlO2-+2H2O;因此,本题正确答案是: Al(OH)3+3H+ ═ Al3++3H2O、Al(OH)3+OH- ═ AlO2-+2H2O
21.小块用铝箔包着的钠投入装有足量水的试管中。
(1)写出在装置中发生化学反应的离子方程式:_____。
(2)若 Na 与 Al 混合物共 1 mol 与足量的水的充分反应。
①当 Na 与 Al 的物质的量之比为_____时,混合物与水产生的 H2 最多。
②当 Na 与 Al 的物质的量之比为_____时,混合物与水反应产生的 H2 的体积为 13.44 L
(标准状况下)。
【答案】(1). 2Na+2H2O ═ 2Na++2OH-+H2↑;2Al+2OH-+2H2O ═ 2AlO2- +3H2↑
(2). 1∶1 (3). 9∶1 或 3∶7
【详解】(1) 小块用铝箔包着的钠投入装有足量水的试管中,发生的化学反应为:2Na+2H2O ═ 2NaOH+H2↑;2Al+2NaOH+2H2O ═ 2Na AlO2+3H2↑;其离子方程式:2Na+2H2O ═ 2Na++2OH-+H2↑;2Al+2OH-+2H2O ═ 2AlO2- +3H2↑ ;答案:2Na+2H2O ═ 2Na++2OH-+H2↑;2Al+2OH-+2H2O ═ 2AlO2- +3H2↑ 。
(2) ①设Na为xmol,则Al为(1-x)mol
2Na+2H2O ═ 2NaOH+H2↑① 2Al+2NaOH+2H2O ═ 2NaAlO2+3H2↑②
2 2 1 2 2 3
x x 1/2x x x 3x/2
因为由方程式②可以知道消耗铝的物质的量越多生成H2的量越多,要想消耗铝最多,则反应①生成的NaOH需完全反应 ,则1-x=x,计算得出x=0.5,所以n(Na)=n(Al)=0.5mol时放出的H2最多,此时n(Na):n(Al)=1;1,因此,本题正确答案是:1:1;
②标准状况下,生成13.44LH2 的物质的量为:n=13.44 L/22.4(Lmol-1)=0.6mol
情况一、Na与Al完全反应时, 生成0.6molH2得到电子数目为1.2mol。设参加反应的金属Na为xmol,Al为ymol,则失去电子数为x+3y;根据得失电子守恒得: x+3y=1.2;x+y=1 ;解得x=0.9,y=0.1;所以n(Na):n(Al)=0.9:0.1=9:1时可以产生13.44LH2;
情况二、Al未完全反应时,设Na为xmol, Al为(1-x)mol;
2Na+2H2O ═ 2NaOH+H2↑① 2Al+2NaOH+2H2O ═ 2Na AlO2+3H2↑②
2 2 1 2 2 3
x x 1/2x x x 3x/2
n(H2)= 1/2x+3x/2=0.6解得x=0.6mol,则铝为1-0.3=0.7mol。则n(Na):n(Al)=0.3:0.7=3:7因此,本题正确答案是:9:1或3:7.
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