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天津市静海县第一中学2019-2020学年高一3月学生学业能力调研考试化学试题
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静海一中2019-2020第二学期高一化学(3月)
学生学业能力调研考试试卷
可能用到的相对原子质量为:N:14 O:16 Cl:35.5 Fe:56
第Ⅰ卷 基础题
一、选择题:(每小题3分,共45分。每小题只有一个正确选项。)
1.如图是自然界中N、S两种元素的循环过程:根据如图内容,判断下列说法正确的是( )
A. 图示过程表示了地球臭氧层的破坏过程
B. 图中涉及的氧化物均为酸性氧化物
C. 机动车尾气含有氮的氧化产物
D. 图示中描述的过程所涉及的反应均为氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示过程没有涉及到臭氧,不表示臭氧层的破坏过程,A不正确;
B.图中涉及的氧化物中,NO2不是酸性氧化物,B不正确;
C.机动车尾气中可能含有NO2或NO,二者都是氮的氧化产物,C正确;
D.图示中SO2→H2SO3的反应不是氧化还原反应,D不正确;
故选C。
2.下列溶液中能用来区别SO2和CO2气体的是( )
①澄清的石灰水;
②氢硫酸;
③氯水;
④酸性高锰酸钾溶液;
⑤氯化钡溶液;
⑥品红溶液;
A. ①⑤ B. ③④⑤ C. ②③④⑥ D. ②③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①澄清的石灰水与SO2和CO2都能反应生成白色沉淀,不能鉴别,①不合题意;
②氢硫酸与CO2不反应,与SO2反应生成淡黄色沉淀,能鉴别,②符合题意;
③氯水与CO2不反应,SO2能被氯水氧化而使氯水褪色,能鉴别,③符合题意;
④SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而CO2不能,能鉴别,④符合题意;
⑤氯化钡溶液与SO2和CO2都不反应,不能鉴别,⑤不合题意;
⑥SO2能使品红溶液褪色,而CO2不能,能鉴别,⑥符合题意;
综合以上分析,②③④⑥正确,故选C。
3.下列说法中,正确的是( )
A. 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
B. SiO2不能与水反应生成硅酸,但二氧化硅是酸性氧化物
C. 除去二氧化硅中少量的氧化铝杂质,应选用氢氧化钠溶液
D. 制备粗硅时,发生的反应为C+SiO2Si+CO2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.水晶饰物主要成分为二氧化硅,不是硅酸盐,A不正确;
B.SiO2与水不反应,但二氧化硅与碱反应生成盐和水,所以是酸性氧化物,B正确;
C.氢氧化钠溶液既能与氧化铝反应,也能与二氧化硅反应,C不合题意;
D.制备粗硅时,发生的反应为SiO2+2CSi+2CO↑,D不正确;
故选B。
4.下列有关说法正确的是( )
A. 1molN2可与3molH2完全反应生成2molNH3
B. 所有铵盐受热均可以分解,其产物中都有氨
C. 二氧化硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
D. 工业合成氨的过程是人工固氮的过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.1molN2与3molH2反应不能生成2molNH3,因为反应可逆,A不正确;
B.所有铵盐受热均可以分解,但产物中不一定有氨,B不正确;
C.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料,C不正确;
D.工业合成氨是将N2转化为NH3,所以此过程也是人工固氮的过程,D正确;
故选D。
【点睛】NH4NO3受热分解,温度不同产物不同,可能生成NH3和HNO3,可能生成N2O和H2O,可能生成N2、O2和H2O。
5.关于二氧化硫的下列叙述中,正确的是( )
A. 能使含有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
B. 二氧化硫能使石蕊溶液先变红色再褪色,体现了二氧化硫的酸性和漂白性
C. 二氧化硫、氯气都能使品红溶液褪色,但原理不同
D. 二氧化硫通入足量氯化钙溶液,能生成白色的亚硫酸钙沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.使含有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,可能是SO2与NaOH反应,也可能是二氧化硫漂白了酚酞,A不正确;
B.二氧化硫能使石蕊溶液变红色但不褪色,B不正确;
C.二氧化硫、氯气都能使品红溶液褪色,前者为非氧化还原反应,后者为氧化还原反应,C正确;
D.二氧化硫通入足量氯化钙溶液中不发生反应,没有白色沉淀生成,D不正确;
故选C。
6.在强热条件下,硫酸亚铁固体可发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。若将此反应生成的气体先通入足量BaCl2溶液,再通入品红溶液中,则可能的现象为( )
①BaCl2溶液中无沉淀析出;
②析出BaSO3沉淀;
③析出BaSO4沉淀;
④品红溶液褪色;
⑤品红溶液不褪色;
A. ①④ B. ②④ C. ②③⑤ D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】①SO3能与BaCl2溶液反应,有沉淀析出,①不正确;
②SO2与BaCl2溶液不反应,没有BaSO3沉淀析出,②不正确;
③SO3能与BaCl2溶液反应,析出BaSO4沉淀,③正确;
④SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,④正确;
⑤SO2具有漂白性,品红溶液的红色褪去,⑤不正确;
综合以上分析,③④符合题意,故选D。
7.实验室可以用如图所示装置制备、干燥、收集气体的是( )
A. 以MnO2、浓盐酸为原料,制备Cl2
B. 以Na2SO3固体、质量分数为70%的浓硫酸为原料,制备SO2
C. 以浓氨水、生石灰为原料,制备NH3
D. 以Cu、稀硝酸为原料,制备NO
【答案】B
【解析】
A、MnO2和浓盐酸反应,需要加热,此装置图中缺少加热装置,故A错误;B、Na2SO3与70%的浓硫酸反应产生SO2,通过浓硫酸进行干燥,因为SO2的密度大于空气,因此向上排空气法收集,SO2有毒,必须尾气处理,故B正确;C、NH3能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸进行干燥,因为NH3的密度小于空气,因此用向下排空气法收集,故C错误;D、NO能与空气中氧气反应,因此用排水法收集,故D错误。
点睛:本题中应注意制气装置(特别是加热装置)、干燥装置、收集装置、尾气处理装置,是否完全正确,如选项D、收集装置中含有空气,NO能与氧气反应生成NO2,且NO有毒,不与NaOH发生反应。
8.下列推断正确的是
A Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同
B. SiO2、SO2均是酸性氧化物,都能与NaOH溶液反应
C. NO2、CO、NO都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
D. 氢氧化钠溶液、纯碱溶液要存放在带磨砂玻璃塞的试剂瓶中
【答案】B
【解析】
A.Na2O和Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物不同,后者产生氧气前者没有,选项A错误;B.SiO2和CO2都能够与NaOH溶液反应,且都只生成盐和水,选项B正确;C、CO、NO、NO2 都是大气污染气体,NO在空气中不能稳定存在,一氧化氮易于氧气反应生成二氧化氮,选项C错误;D、氢氧化钠、纯碱溶液都属于碱性溶液,能够与二氧化硅反应,保存时不能使用玻璃塞,可以使用橡胶塞,选项D错误。答案选B。
9.将足量的铜片与浓硫酸加热充分反应,收集到标准状况下的气体VL,下列对此反应的有关说法中错误的是
A. 该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B. 反应结束后两种反应物均有剩余
C. 被还原的硫酸为
D. 参加反应的Cu为
【答案】D
【解析】
【分析】
浓硫酸中n(H2SO4)=0.1L×18mol/L=1.8mol,反应的方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
【详解】A.由反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,则该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性,故A正确;
B.反应结束后铜过量有剩余,硫酸的浓度逐渐降低,而铜与稀硫酸并不反应,则硫酸也有剩余,剩余两种反应物均有剩,故B正确;
C.由反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,被还原的硫酸为mol,故C正确;
D.随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,而铜与稀硫酸并不反应,因此,被还原的硫酸的物质的量应小于一半,即小于0.9mol,则参加反应的Cu也小于0.9mol;参加反应的Cu小于0.9mol,故D错误;
故选D
【点睛】本题考查氧化还原反应计算、浓硫酸的性质。注意铜与浓硫酸在加热条件下能发生反应,铜与稀硫酸不反应。本题的易错点为C,要注意被还原的硫酸与生成的二氧化硫的物质的量相等。
10.NO、NO2、O2按照一定比例通入水中,能被完全吸收,无剩余气体,若NO、NO2、O2的气体体积分别为a、b、c、则a:b:c可能为( )
A. 1:5:1 B. 2:6:3 C. 5:1:2 D. 5:2:1
【答案】B
【解析】
【分析】
NO、NO2、O2按照一定比例通入水中,最后全部生成HNO3。在反应中,N元素由+2、+4价升高到+5价,O2中的O元素由0价降低到-2价,利用电子守恒3n(NO)+n(NO2)=4n(O2),即3a+b=4c,可验证备选项,以确定正确选项。
【详解】A.1:5:1,不符合3a+b=4c,A不正确;
B.2:6:3,符合3a+b=4c,B正确;
C.5:1:2,不符合3a+b=4c,C不正确;
D.5:2:1,不符合3a+b=4c,D不正确;
故选B。
11.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-和泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:
①过滤
②加过量NaOH溶液
③加适量盐酸
④加过量Na2CO3溶液
⑤加过量BaCl2溶液
正确的操作顺序是( )
A. ④①②⑤③ B. ①④②⑤③
C. ⑤②④①③ D. ②④⑤①③
【答案】C
【解析】
【详解】除杂试剂绝大多数是过量的,前面加入的除杂试剂,过量部分就成了杂质,需要后面加入的除杂试剂处理。Ca2+、Mg2+、SO42-分别需要使用过量Na2CO3溶液、过量NaOH溶液、过量BaCl2溶液处理,而过量的BaCl2溶液需要Na2CO3溶液处理,过量的Na2CO3溶液、NaOH溶液需要盐酸处理,因为有些沉淀易溶于盐酸,所以加入盐酸前,应进行过滤,因此试剂的加入及操作顺序为:BaCl2溶液——过量的Na2CO3溶液——过滤——盐酸,至于NaOH溶液,只要放在过滤前面就可以。因此,需要固定相对位置的操作编号为⑤④①③,②只要在①的前面就可以。从而确定答案为C。
12.已知X为一种常见酸浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A. X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性
B. 若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C. 若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可观察到有白色沉淀产生
D. 由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应
【答案】D
【解析】
【分析】
X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑,则X为硫酸,从而得出B为SO2,D为SO3。
【详解】A.浓硫酸使蔗糖变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性,A不正确;
B.若A为铁,则室温下足量铁在浓硫酸中发生钝化,反应不能持续进行,B不正确;
C.若A为碳单质,则C为CO2,通入少量的澄清石灰水中,将生成Ca(HCO3)2,在反应过程中,很难观察到有白色沉淀生成,C不正确;
D.SO2转化为SO3的反应,是工业制H2SO4的重要的一步反应,D正确;
故选D。
13.将X气体通入BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入Y气体,有沉淀生成,X、Y不可能是( )
A. SO2、H2S B. Cl2、CO2
C. NH3、CO2 D. SO2、Cl2
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2通入BaCl2溶液,没有现象,通入H2S,与SO2反应,生成硫沉淀,A不合题意;
B.Cl2通入BaCl2溶液,没有现象,再通入CO2,仍无现象产生,B符合题意;
C.NH3通入BaCl2溶液,没有现象,再通过CO2,生成BaCO3白色沉淀,C不合题意;
D.SO2通入BaCl2溶液,没有现象,再通入Cl2,生成BaSO4白色沉淀,D不合题意;
故选B。
14.下列说法不正确的是 ( )。
A. 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
B. 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性
C. 铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+ 4H2O
D. HNO3→NO→NO2,以上各步变化均能通过一步实现
【答案】A
【解析】
【详解】A.铜和稀硫酸不反应,加入NO3-后,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能溶解Cu,A项错误;
B.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性,如NH3,B项正确;
C.铜与稀硝酸反应的离子方程式正确,产物正确,电荷守恒、原子守恒,C项正确;
D.稀硝酸与Cu反应产生NO,NO与O2反应产生NO2,均能通过一步实现转化,D项正确;
答案选A。
15.对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A. 加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有CO32-
B. 加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,溶液中不一定是SO42-
C. 加入氢氧化钠稀溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中没有NH4+
D 某溶液中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,该溶液中一定含有Cl-
【答案】B
【解析】
【详解】A.气体可能为CO2或SO2,溶液中可能含有CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-,A不正确;
B.此沉淀可能为BaSO4,也可能为AgCl,所以溶液中不一定含SO42-,B正确;
C.在稀溶液中,即便生成NH3,也会溶解在水中,不能逸出,所以不能说明溶液中没有NH4+,C不正确;
D.此白色沉淀可能为AgCl、Ag2CO3、Ag2SO4等,该溶液中不一定含有Cl-,D不正确;
故选B。
二、简答题
16.正确书写下列反应的化学方程式或离子方程式。
(1)将少量的SO2气体通入足量澄清石灰水中的离子方程式:___。
(2)将过量的SO2气体通入少量氨水中的离子方程式:___。
(3)过量的铁与稀硝酸反应的离子方程式为___,该反应中稀硝酸体现___性。
(4)碳与浓硝酸反应的化学方程式为___,该反应中浓硝酸体现___性。
【答案】 (1). SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O (2). SO2+NH3·H2O=NH4++HSO3- (3). 3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O (4). 氧化性和酸 (5). C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O (6). 氧化
【解析】
【分析】
在(1) (2) (3)小题中,都涉及到产物与过量反应物的反应,所以在解题时,需要注意反应物的相对量关系。
【详解】(1)SO2气体少量,澄清石灰水足量,则反应生成CaSO3沉淀和水,离子方程式:SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O。答案为:SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O;
(2)SO2气体过量,通入少量氨水中,则生成NH4HSO3,离子方程式:SO2+NH3·H2O=NH4++HSO3-。答案为:SO2+NH3·H2O=NH4++HSO3-;
(3)过量的铁与稀硝酸反应,起初生成的Fe3+最终被过量Fe还原为Fe2+,NO3-被还原为NO气体,离子方程式为3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,该反应中稀硝酸体现氧化性和酸性。答案为:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O;氧化性和酸;
(4)碳与浓硝酸反应,生成CO2、NO2和H2O,化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,该反应中浓硝酸体现氧化性。答案为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;氧化。
【点睛】酸与某物质发生反应,若生成盐,则酸表现出酸性,若酸中所含元素化合价升高,酸表现出还原性,若酸中所含元素化合价降低,则酸表现出氧化性。
17.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如图:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气___、氢气___。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有两个作用,分别是:___、___。
(3)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是___,锥形瓶中还可观察到的现象是___。
(4)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:___。
(5)反应结束后锥形瓶内的溶液中除含有H+、OH-外,还含有___、___离子。
【答案】 (1). a (2). b (3). 干燥气体 (4). 控制氢气和氮气的流速的作用(其他合理解释均给分) (5). 氨的催化氧化是一个放热反应,放出的热使铂丝保持红热 (6). 有红棕色气体产生 (7). 4NH3+5O24NO+6H2O (8). NH4+ (9). NO3-
【解析】
【详解】(1)制取氮气时,饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液两种溶液作为药品、加热条件,则应选择装置a;制取氢气时,用锌与稀硫酸或盐酸反应,采用固、液不加热装置,则应选择装置b。答案为:a;b;
(2)氮气和氢气反应时,除了气体需混合外,还要干燥,同时注意节约,所以甲装置的作用分别是:干燥气体、控制氢气和氮气的流速的作用。答案为:干燥气体;控制氢气和氮气的流速的作用(其他合理解释均给分);
(3)经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是氨的催化氧化是一个放热反应,放出的热使铂丝保持红热,锥形瓶中NH3催化氧化生成NO,NO再被氧化生成NO2,所以还可观察到的现象是有红棕色气体产生。答案为:氨的催化氧化是一个放热反应,放出的热使铂丝保持红热;有红棕色气体产生;
(4)乙装置中氨氧化的化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(5)反应过程中,NO转化成NO2后,NO2再与水反应生成HNO3和NO,HNO3再与NH3反应生成NH4NO3,所以反应结束后,锥形瓶内的溶液中除含有H+、OH-外,还含有NH4+、NO3-离子。答案为:NH4+;NO3-。
【点睛】NO很容易跟空气中的O2反应生成NO2,所以我们在书写NH3的催化氧化反应方程式时,很容易错误地写成产物为NO2和H2O。
第Ⅱ卷 提高题
18.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他物质已经略去):
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,写出C的一种用途____;
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,D为强酸,则B为___,D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白,体现了D的___性。
(3)若A是化合物,C是红棕色气体,则
①A的电子式为___,实验室制备A气体的化学方程式为___。
②实验室检验A气体的方法为___。
③C转化为D的过程中,氧化剂与还原剂的质量比为___。
④将盛满B气体的试管倒扣在水槽中,并通入一定量O2,最终气体全部被吸收,所得溶液充满整个试管。若不考虑溶液扩散,计算所得溶液物质的量浓度为___mol·L-1。(标况下计算,保留两位有效数字)
【答案】 (1). 供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等) (2). SO2 (3). 吸水 (4). (5). 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (6). 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生) (7). 1:2 (8). 0.045
【解析】
【分析】
(1)C是淡黄色固体,为金属氧化物,则其为Na2O2,由此可确定它的用途;
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,则其为硫,由转化关系可确定其它物质及性质。
(3)C是红棕色气体,则C为NO2气体,由转化关系可确定其它物质及性质。
【详解】(1)由C是淡黄色固体,可确定其为Na2O2,其用途为供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)。答案为:供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等);
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,则其为硫(S),D为强酸(H2SO4),则B为SO2,C为SO3,D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白,体现了浓硫酸的吸水性。答案为:SO2;吸水;
(3)若A是化合物,C是红棕色气体,则C为NO2。
①A氧化后,产物再氧化可生成NO2,则A为NH3,电子式为,实验室制备氨气时,药品为NH4Cl和Ca(OH)2,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案为:;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
②实验室检验氨气时,采用的方法为用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生)。答案为:用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生);
③C转化为D的过程中,发生反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,从价态变化看,若3molNO2参加反应,有1molNO2中的N元素价态降低,有2molNO2中的N元素价态升高,则氧化剂与还原剂的质量比为1:2。答案为:1:2;
④假设试管的体积为VL,则c==0.045 mol·L-1。答案为:0.045。
【点睛】在平时的学习过程中,应注意区分浓硫酸的吸水性与脱水性,浓硫酸的吸水性是指气体的干燥、吸收结晶水合物中的结晶水,浓硫酸的脱水性是指将有机物分子中的氢、氧元素以水的组成形式脱去。
19.6.4g铜投入一定浓度的HNO3中,铜完全溶解,生成NO和NO2的混合气体,用试管全部收集,得到标准状况下的体积为2240mL。请回答:
(1)反应中消耗掉HNO3的物质的量为___mol。
(2)生成NO2的体积(标况)为___mL。
(3)将盛有混合气体的试管倒扣在水槽中,通入标况下的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积是___mL。(请写出解答过程)
【答案】 (1). 03 (2). 1120 (3). 1120
【解析】
【分析】
铜投入一定浓度的HNO3中,铜完全溶解,生成NO和NO2的混合气体,可认为发生两个反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,可设未知数,建立方程组求解;也可将硝酸的作用分割为酸性和氧化性,然后进行求解。
【详解】n(Cu)==0.1mol,n(NO)+n(NO2)==0.1mol。
(1)n(HNO3)=n(HNO3)酸性+n(HNO3)氧化性=2n(Cu)+n(NO)+n(NO2)=0.1mol×2+0.1mol=0.3mol;答案为:0.3;
(2)设n(NO2)=x,则n(NO)=0.1mol-x,利用电子守恒,可得2×0.1mol=x+3×(0.1mol-x),从而求出x=0.05mol,V(NO2)=0.05mol×22400mL/mol=1120mL;答案为:1120;
(3)因为反应生成的NO、NO2与O2、H2O反应,最终生成HNO3,所以利用终态法,可得出2Cu—O2的关系,从而得出n(O2)==0.05mol,V(O2)=0.05mol×22400mL/mol=1120mL。答案为:1120。
【点睛】对于金属或金属与金属的化合物与硝酸反应,我们常使用守恒法、终态法进行计算,计算时,需要清楚与守恒相关的所有微粒,切不可求解心切,丢失某种微粒。
学生学业能力调研考试试卷
可能用到的相对原子质量为:N:14 O:16 Cl:35.5 Fe:56
第Ⅰ卷 基础题
一、选择题:(每小题3分,共45分。每小题只有一个正确选项。)
1.如图是自然界中N、S两种元素的循环过程:根据如图内容,判断下列说法正确的是( )
A. 图示过程表示了地球臭氧层的破坏过程
B. 图中涉及的氧化物均为酸性氧化物
C. 机动车尾气含有氮的氧化产物
D. 图示中描述的过程所涉及的反应均为氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示过程没有涉及到臭氧,不表示臭氧层的破坏过程,A不正确;
B.图中涉及的氧化物中,NO2不是酸性氧化物,B不正确;
C.机动车尾气中可能含有NO2或NO,二者都是氮的氧化产物,C正确;
D.图示中SO2→H2SO3的反应不是氧化还原反应,D不正确;
故选C。
2.下列溶液中能用来区别SO2和CO2气体的是( )
①澄清的石灰水;
②氢硫酸;
③氯水;
④酸性高锰酸钾溶液;
⑤氯化钡溶液;
⑥品红溶液;
A. ①⑤ B. ③④⑤ C. ②③④⑥ D. ②③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①澄清的石灰水与SO2和CO2都能反应生成白色沉淀,不能鉴别,①不合题意;
②氢硫酸与CO2不反应,与SO2反应生成淡黄色沉淀,能鉴别,②符合题意;
③氯水与CO2不反应,SO2能被氯水氧化而使氯水褪色,能鉴别,③符合题意;
④SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而CO2不能,能鉴别,④符合题意;
⑤氯化钡溶液与SO2和CO2都不反应,不能鉴别,⑤不合题意;
⑥SO2能使品红溶液褪色,而CO2不能,能鉴别,⑥符合题意;
综合以上分析,②③④⑥正确,故选C。
3.下列说法中,正确的是( )
A. 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
B. SiO2不能与水反应生成硅酸,但二氧化硅是酸性氧化物
C. 除去二氧化硅中少量的氧化铝杂质,应选用氢氧化钠溶液
D. 制备粗硅时,发生的反应为C+SiO2Si+CO2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.水晶饰物主要成分为二氧化硅,不是硅酸盐,A不正确;
B.SiO2与水不反应,但二氧化硅与碱反应生成盐和水,所以是酸性氧化物,B正确;
C.氢氧化钠溶液既能与氧化铝反应,也能与二氧化硅反应,C不合题意;
D.制备粗硅时,发生的反应为SiO2+2CSi+2CO↑,D不正确;
故选B。
4.下列有关说法正确的是( )
A. 1molN2可与3molH2完全反应生成2molNH3
B. 所有铵盐受热均可以分解,其产物中都有氨
C. 二氧化硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
D. 工业合成氨的过程是人工固氮的过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.1molN2与3molH2反应不能生成2molNH3,因为反应可逆,A不正确;
B.所有铵盐受热均可以分解,但产物中不一定有氨,B不正确;
C.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料,C不正确;
D.工业合成氨是将N2转化为NH3,所以此过程也是人工固氮的过程,D正确;
故选D。
【点睛】NH4NO3受热分解,温度不同产物不同,可能生成NH3和HNO3,可能生成N2O和H2O,可能生成N2、O2和H2O。
5.关于二氧化硫的下列叙述中,正确的是( )
A. 能使含有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
B. 二氧化硫能使石蕊溶液先变红色再褪色,体现了二氧化硫的酸性和漂白性
C. 二氧化硫、氯气都能使品红溶液褪色,但原理不同
D. 二氧化硫通入足量氯化钙溶液,能生成白色的亚硫酸钙沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.使含有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,可能是SO2与NaOH反应,也可能是二氧化硫漂白了酚酞,A不正确;
B.二氧化硫能使石蕊溶液变红色但不褪色,B不正确;
C.二氧化硫、氯气都能使品红溶液褪色,前者为非氧化还原反应,后者为氧化还原反应,C正确;
D.二氧化硫通入足量氯化钙溶液中不发生反应,没有白色沉淀生成,D不正确;
故选C。
6.在强热条件下,硫酸亚铁固体可发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。若将此反应生成的气体先通入足量BaCl2溶液,再通入品红溶液中,则可能的现象为( )
①BaCl2溶液中无沉淀析出;
②析出BaSO3沉淀;
③析出BaSO4沉淀;
④品红溶液褪色;
⑤品红溶液不褪色;
A. ①④ B. ②④ C. ②③⑤ D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】①SO3能与BaCl2溶液反应,有沉淀析出,①不正确;
②SO2与BaCl2溶液不反应,没有BaSO3沉淀析出,②不正确;
③SO3能与BaCl2溶液反应,析出BaSO4沉淀,③正确;
④SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,④正确;
⑤SO2具有漂白性,品红溶液的红色褪去,⑤不正确;
综合以上分析,③④符合题意,故选D。
7.实验室可以用如图所示装置制备、干燥、收集气体的是( )
A. 以MnO2、浓盐酸为原料,制备Cl2
B. 以Na2SO3固体、质量分数为70%的浓硫酸为原料,制备SO2
C. 以浓氨水、生石灰为原料,制备NH3
D. 以Cu、稀硝酸为原料,制备NO
【答案】B
【解析】
A、MnO2和浓盐酸反应,需要加热,此装置图中缺少加热装置,故A错误;B、Na2SO3与70%的浓硫酸反应产生SO2,通过浓硫酸进行干燥,因为SO2的密度大于空气,因此向上排空气法收集,SO2有毒,必须尾气处理,故B正确;C、NH3能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸进行干燥,因为NH3的密度小于空气,因此用向下排空气法收集,故C错误;D、NO能与空气中氧气反应,因此用排水法收集,故D错误。
点睛:本题中应注意制气装置(特别是加热装置)、干燥装置、收集装置、尾气处理装置,是否完全正确,如选项D、收集装置中含有空气,NO能与氧气反应生成NO2,且NO有毒,不与NaOH发生反应。
8.下列推断正确的是
A Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同
B. SiO2、SO2均是酸性氧化物,都能与NaOH溶液反应
C. NO2、CO、NO都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
D. 氢氧化钠溶液、纯碱溶液要存放在带磨砂玻璃塞的试剂瓶中
【答案】B
【解析】
A.Na2O和Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物不同,后者产生氧气前者没有,选项A错误;B.SiO2和CO2都能够与NaOH溶液反应,且都只生成盐和水,选项B正确;C、CO、NO、NO2 都是大气污染气体,NO在空气中不能稳定存在,一氧化氮易于氧气反应生成二氧化氮,选项C错误;D、氢氧化钠、纯碱溶液都属于碱性溶液,能够与二氧化硅反应,保存时不能使用玻璃塞,可以使用橡胶塞,选项D错误。答案选B。
9.将足量的铜片与浓硫酸加热充分反应,收集到标准状况下的气体VL,下列对此反应的有关说法中错误的是
A. 该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B. 反应结束后两种反应物均有剩余
C. 被还原的硫酸为
D. 参加反应的Cu为
【答案】D
【解析】
【分析】
浓硫酸中n(H2SO4)=0.1L×18mol/L=1.8mol,反应的方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
【详解】A.由反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,则该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性,故A正确;
B.反应结束后铜过量有剩余,硫酸的浓度逐渐降低,而铜与稀硫酸并不反应,则硫酸也有剩余,剩余两种反应物均有剩,故B正确;
C.由反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,被还原的硫酸为mol,故C正确;
D.随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,而铜与稀硫酸并不反应,因此,被还原的硫酸的物质的量应小于一半,即小于0.9mol,则参加反应的Cu也小于0.9mol;参加反应的Cu小于0.9mol,故D错误;
故选D
【点睛】本题考查氧化还原反应计算、浓硫酸的性质。注意铜与浓硫酸在加热条件下能发生反应,铜与稀硫酸不反应。本题的易错点为C,要注意被还原的硫酸与生成的二氧化硫的物质的量相等。
10.NO、NO2、O2按照一定比例通入水中,能被完全吸收,无剩余气体,若NO、NO2、O2的气体体积分别为a、b、c、则a:b:c可能为( )
A. 1:5:1 B. 2:6:3 C. 5:1:2 D. 5:2:1
【答案】B
【解析】
【分析】
NO、NO2、O2按照一定比例通入水中,最后全部生成HNO3。在反应中,N元素由+2、+4价升高到+5价,O2中的O元素由0价降低到-2价,利用电子守恒3n(NO)+n(NO2)=4n(O2),即3a+b=4c,可验证备选项,以确定正确选项。
【详解】A.1:5:1,不符合3a+b=4c,A不正确;
B.2:6:3,符合3a+b=4c,B正确;
C.5:1:2,不符合3a+b=4c,C不正确;
D.5:2:1,不符合3a+b=4c,D不正确;
故选B。
11.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-和泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:
①过滤
②加过量NaOH溶液
③加适量盐酸
④加过量Na2CO3溶液
⑤加过量BaCl2溶液
正确的操作顺序是( )
A. ④①②⑤③ B. ①④②⑤③
C. ⑤②④①③ D. ②④⑤①③
【答案】C
【解析】
【详解】除杂试剂绝大多数是过量的,前面加入的除杂试剂,过量部分就成了杂质,需要后面加入的除杂试剂处理。Ca2+、Mg2+、SO42-分别需要使用过量Na2CO3溶液、过量NaOH溶液、过量BaCl2溶液处理,而过量的BaCl2溶液需要Na2CO3溶液处理,过量的Na2CO3溶液、NaOH溶液需要盐酸处理,因为有些沉淀易溶于盐酸,所以加入盐酸前,应进行过滤,因此试剂的加入及操作顺序为:BaCl2溶液——过量的Na2CO3溶液——过滤——盐酸,至于NaOH溶液,只要放在过滤前面就可以。因此,需要固定相对位置的操作编号为⑤④①③,②只要在①的前面就可以。从而确定答案为C。
12.已知X为一种常见酸浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A. X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性
B. 若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C. 若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可观察到有白色沉淀产生
D. 由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应
【答案】D
【解析】
【分析】
X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑,则X为硫酸,从而得出B为SO2,D为SO3。
【详解】A.浓硫酸使蔗糖变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性,A不正确;
B.若A为铁,则室温下足量铁在浓硫酸中发生钝化,反应不能持续进行,B不正确;
C.若A为碳单质,则C为CO2,通入少量的澄清石灰水中,将生成Ca(HCO3)2,在反应过程中,很难观察到有白色沉淀生成,C不正确;
D.SO2转化为SO3的反应,是工业制H2SO4的重要的一步反应,D正确;
故选D。
13.将X气体通入BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入Y气体,有沉淀生成,X、Y不可能是( )
A. SO2、H2S B. Cl2、CO2
C. NH3、CO2 D. SO2、Cl2
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2通入BaCl2溶液,没有现象,通入H2S,与SO2反应,生成硫沉淀,A不合题意;
B.Cl2通入BaCl2溶液,没有现象,再通入CO2,仍无现象产生,B符合题意;
C.NH3通入BaCl2溶液,没有现象,再通过CO2,生成BaCO3白色沉淀,C不合题意;
D.SO2通入BaCl2溶液,没有现象,再通入Cl2,生成BaSO4白色沉淀,D不合题意;
故选B。
14.下列说法不正确的是 ( )。
A. 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
B. 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性
C. 铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+ 4H2O
D. HNO3→NO→NO2,以上各步变化均能通过一步实现
【答案】A
【解析】
【详解】A.铜和稀硫酸不反应,加入NO3-后,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能溶解Cu,A项错误;
B.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性,如NH3,B项正确;
C.铜与稀硝酸反应的离子方程式正确,产物正确,电荷守恒、原子守恒,C项正确;
D.稀硝酸与Cu反应产生NO,NO与O2反应产生NO2,均能通过一步实现转化,D项正确;
答案选A。
15.对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A. 加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有CO32-
B. 加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,溶液中不一定是SO42-
C. 加入氢氧化钠稀溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中没有NH4+
D 某溶液中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,该溶液中一定含有Cl-
【答案】B
【解析】
【详解】A.气体可能为CO2或SO2,溶液中可能含有CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-,A不正确;
B.此沉淀可能为BaSO4,也可能为AgCl,所以溶液中不一定含SO42-,B正确;
C.在稀溶液中,即便生成NH3,也会溶解在水中,不能逸出,所以不能说明溶液中没有NH4+,C不正确;
D.此白色沉淀可能为AgCl、Ag2CO3、Ag2SO4等,该溶液中不一定含有Cl-,D不正确;
故选B。
二、简答题
16.正确书写下列反应的化学方程式或离子方程式。
(1)将少量的SO2气体通入足量澄清石灰水中的离子方程式:___。
(2)将过量的SO2气体通入少量氨水中的离子方程式:___。
(3)过量的铁与稀硝酸反应的离子方程式为___,该反应中稀硝酸体现___性。
(4)碳与浓硝酸反应的化学方程式为___,该反应中浓硝酸体现___性。
【答案】 (1). SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O (2). SO2+NH3·H2O=NH4++HSO3- (3). 3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O (4). 氧化性和酸 (5). C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O (6). 氧化
【解析】
【分析】
在(1) (2) (3)小题中,都涉及到产物与过量反应物的反应,所以在解题时,需要注意反应物的相对量关系。
【详解】(1)SO2气体少量,澄清石灰水足量,则反应生成CaSO3沉淀和水,离子方程式:SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O。答案为:SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O;
(2)SO2气体过量,通入少量氨水中,则生成NH4HSO3,离子方程式:SO2+NH3·H2O=NH4++HSO3-。答案为:SO2+NH3·H2O=NH4++HSO3-;
(3)过量的铁与稀硝酸反应,起初生成的Fe3+最终被过量Fe还原为Fe2+,NO3-被还原为NO气体,离子方程式为3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,该反应中稀硝酸体现氧化性和酸性。答案为:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O;氧化性和酸;
(4)碳与浓硝酸反应,生成CO2、NO2和H2O,化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,该反应中浓硝酸体现氧化性。答案为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;氧化。
【点睛】酸与某物质发生反应,若生成盐,则酸表现出酸性,若酸中所含元素化合价升高,酸表现出还原性,若酸中所含元素化合价降低,则酸表现出氧化性。
17.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如图:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气___、氢气___。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有两个作用,分别是:___、___。
(3)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是___,锥形瓶中还可观察到的现象是___。
(4)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:___。
(5)反应结束后锥形瓶内的溶液中除含有H+、OH-外,还含有___、___离子。
【答案】 (1). a (2). b (3). 干燥气体 (4). 控制氢气和氮气的流速的作用(其他合理解释均给分) (5). 氨的催化氧化是一个放热反应,放出的热使铂丝保持红热 (6). 有红棕色气体产生 (7). 4NH3+5O24NO+6H2O (8). NH4+ (9). NO3-
【解析】
【详解】(1)制取氮气时,饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液两种溶液作为药品、加热条件,则应选择装置a;制取氢气时,用锌与稀硫酸或盐酸反应,采用固、液不加热装置,则应选择装置b。答案为:a;b;
(2)氮气和氢气反应时,除了气体需混合外,还要干燥,同时注意节约,所以甲装置的作用分别是:干燥气体、控制氢气和氮气的流速的作用。答案为:干燥气体;控制氢气和氮气的流速的作用(其他合理解释均给分);
(3)经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是氨的催化氧化是一个放热反应,放出的热使铂丝保持红热,锥形瓶中NH3催化氧化生成NO,NO再被氧化生成NO2,所以还可观察到的现象是有红棕色气体产生。答案为:氨的催化氧化是一个放热反应,放出的热使铂丝保持红热;有红棕色气体产生;
(4)乙装置中氨氧化的化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(5)反应过程中,NO转化成NO2后,NO2再与水反应生成HNO3和NO,HNO3再与NH3反应生成NH4NO3,所以反应结束后,锥形瓶内的溶液中除含有H+、OH-外,还含有NH4+、NO3-离子。答案为:NH4+;NO3-。
【点睛】NO很容易跟空气中的O2反应生成NO2,所以我们在书写NH3的催化氧化反应方程式时,很容易错误地写成产物为NO2和H2O。
第Ⅱ卷 提高题
18.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他物质已经略去):
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,写出C的一种用途____;
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,D为强酸,则B为___,D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白,体现了D的___性。
(3)若A是化合物,C是红棕色气体,则
①A的电子式为___,实验室制备A气体的化学方程式为___。
②实验室检验A气体的方法为___。
③C转化为D的过程中,氧化剂与还原剂的质量比为___。
④将盛满B气体的试管倒扣在水槽中,并通入一定量O2,最终气体全部被吸收,所得溶液充满整个试管。若不考虑溶液扩散,计算所得溶液物质的量浓度为___mol·L-1。(标况下计算,保留两位有效数字)
【答案】 (1). 供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等) (2). SO2 (3). 吸水 (4). (5). 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (6). 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生) (7). 1:2 (8). 0.045
【解析】
【分析】
(1)C是淡黄色固体,为金属氧化物,则其为Na2O2,由此可确定它的用途;
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,则其为硫,由转化关系可确定其它物质及性质。
(3)C是红棕色气体,则C为NO2气体,由转化关系可确定其它物质及性质。
【详解】(1)由C是淡黄色固体,可确定其为Na2O2,其用途为供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)。答案为:供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等);
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,则其为硫(S),D为强酸(H2SO4),则B为SO2,C为SO3,D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白,体现了浓硫酸的吸水性。答案为:SO2;吸水;
(3)若A是化合物,C是红棕色气体,则C为NO2。
①A氧化后,产物再氧化可生成NO2,则A为NH3,电子式为,实验室制备氨气时,药品为NH4Cl和Ca(OH)2,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案为:;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
②实验室检验氨气时,采用的方法为用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生)。答案为:用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生);
③C转化为D的过程中,发生反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,从价态变化看,若3molNO2参加反应,有1molNO2中的N元素价态降低,有2molNO2中的N元素价态升高,则氧化剂与还原剂的质量比为1:2。答案为:1:2;
④假设试管的体积为VL,则c==0.045 mol·L-1。答案为:0.045。
【点睛】在平时的学习过程中,应注意区分浓硫酸的吸水性与脱水性,浓硫酸的吸水性是指气体的干燥、吸收结晶水合物中的结晶水,浓硫酸的脱水性是指将有机物分子中的氢、氧元素以水的组成形式脱去。
19.6.4g铜投入一定浓度的HNO3中,铜完全溶解,生成NO和NO2的混合气体,用试管全部收集,得到标准状况下的体积为2240mL。请回答:
(1)反应中消耗掉HNO3的物质的量为___mol。
(2)生成NO2的体积(标况)为___mL。
(3)将盛有混合气体的试管倒扣在水槽中,通入标况下的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积是___mL。(请写出解答过程)
【答案】 (1). 03 (2). 1120 (3). 1120
【解析】
【分析】
铜投入一定浓度的HNO3中,铜完全溶解,生成NO和NO2的混合气体,可认为发生两个反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,可设未知数,建立方程组求解;也可将硝酸的作用分割为酸性和氧化性,然后进行求解。
【详解】n(Cu)==0.1mol,n(NO)+n(NO2)==0.1mol。
(1)n(HNO3)=n(HNO3)酸性+n(HNO3)氧化性=2n(Cu)+n(NO)+n(NO2)=0.1mol×2+0.1mol=0.3mol;答案为:0.3;
(2)设n(NO2)=x,则n(NO)=0.1mol-x,利用电子守恒,可得2×0.1mol=x+3×(0.1mol-x),从而求出x=0.05mol,V(NO2)=0.05mol×22400mL/mol=1120mL;答案为:1120;
(3)因为反应生成的NO、NO2与O2、H2O反应,最终生成HNO3,所以利用终态法,可得出2Cu—O2的关系,从而得出n(O2)==0.05mol,V(O2)=0.05mol×22400mL/mol=1120mL。答案为:1120。
【点睛】对于金属或金属与金属的化合物与硝酸反应,我们常使用守恒法、终态法进行计算,计算时,需要清楚与守恒相关的所有微粒,切不可求解心切,丢失某种微粒。
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