山东省青岛市2021-2022学年高一上学期期末考试化学试题 Word版含解析
展开2022年高一年级选科测试
化学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5mm黑色签字笔将自己的姓名。准考证号填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答理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,答案写在试卷上无效。
3.非选择题必须用0.5mm黑色签字笔作答,并案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置。不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不能使用涂改液。胶带纸、修正带,不按以上要求作答的,答案无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56
一、选择题:本题共20小题,每小题3分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产生活联系繁密,下列说法错误的是
A. 食品包装袋内常放置铁粉作抗氧化剂 B. 氯碱工业与侯氏制碱中的“碱”均为烧碱
C. 氯化钙因溶解放热可用于制作自加热罐头 D. 铵态氮肥不能与碱性物质草木灰混合施用
【答案】B
【解析】
【详解】A.食品包装袋内放置的铁粉能够与其中的氧气发生反应,从而可以防止食品氧化变质,故放置铁粉可以作抗食品的氧化剂,A正确;
B.氯碱工业中的碱是指烧碱NaOH,而侯氏制碱中的“碱”为纯碱Na2CO3,二者是两种不同的物质,B错误;
C.氯化钙溶解时会放出大量的热,因此可用于制作自加热罐头,C正确;
D.铵态氮肥与碱性物质草木灰混合施用时,会反应产生NH3逸出,导致肥效降低,因此铵态氮肥不能与碱性物质草木灰混合施用,D正确;
故合理选项是B。
2. 某同学误用氯气消毒的自来水配制下列溶液:①Na2S;②KI;③FeCl3;④FeSO4;⑤AgNO3;⑥稀盐酸,可能导致溶液变质的有
A. 4种 B. 3种 C. 2种 D. 1种
【答案】A
【解析】
【详解】①氯水中含有的Cl2会与Na2S发生反应产生S单质及 NaCl,使溶液变浑浊,因此会导致溶液变质,①符合题意;
②氯水中含有的Cl2会与KI发生反应产生I2和KCl,因此用氯水配制溶液会导致溶液变质,②符合题意;
③FeCl3与氯水中的成分不能发生反应,用氯水配制溶液时不会发生变质,③不符合题意;④FeSO4中Fe2+会被Cl2氧化变为Fe3+,导致溶液变质,④符合题意;
⑤AgNO3中的Ag+与氯水中的Cl-反应产生AgCl白色沉淀,导致溶液变质,⑤符合题意;
⑥稀盐酸与氯水成分不能发生反应,配制溶液时不会使溶液变质,⑥不符合题意;
可见:用氯水配制溶液时可能会导致变质的有①②④⑤,共4种,故合理选项是A。
3. 关于物质的性质和用途,下列说法错误的是
A. N2化学性质稳定,常用作保护气
B. 明矾净水与血液透析均与胶体性质有关
C. NaClO与NaCl在水的作用下都能电离出Cl-
D. 小苏打受热或遇酸能产生二氧化碳,可用作膨松剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.N2化学性质稳定,不易与其他物质反应,常用作保护气,故A正确;
B.明矾净水利用氢氧化铝胶体的吸附性,血液透析是胶体不能通过半透膜,均与胶体性质有关,故B正确;
C.NaClO在水的作用下能电离出Na+和ClO-,不能电离出Cl-,故C错误;
D.小苏打受热或遇酸能产生二氧化碳,可用作膨松剂,故D正确;
故答案为C
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A. 22.4L甲烷(CH4)所含的电子数为10NA
B. 14gN2和CO混合气体中所含有原子数为NA
C. 1mol铁溶于过量稀硝酸,转移电子数为2NA
D. 100mL0.5mol·L-1NaHCO3溶液中阴阳离子总数为0.15NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.气体状况未知,无法计算甲烷的物质的量,A错误;
B.14gN2和CO混合气体中所含有原子数为=NA,B正确;
C.1mol铁溶于过量稀硝酸生成1mol硝酸铁,每个铁原子失去3个电子,共转移电子数为3NA,C错误;
D.碳酸氢钠水溶液中完全电离出钠离子、碳酸氢根离子,100mL0.5mol•L-1NaHCO3溶液中阴阳离子总数约为0.1NA,D错误;
故答案选B。
5. 下列各组离子能在水溶液中大量共存的是
A. HCO、K+、OH-、NO B. K+、I-、Fe3+、Cl-
C. Ca2+、H+、NO、CO D. NH、Mg2+、SO、Cl-
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCO和OH-反应不能大量共存,故A错误;
B.I-具有还原性,Fe3+具有氧化性,会发生氧化还原反应,不能大量共存,故B错误;
C.Ca2+与CO会生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,故C错误;
D.NH、Mg2+、SO、Cl-均不反应,能大量共存,故D正确;
故答案为D
6. 有关实验室安全,下列说法错误的是
A. 实验剩余的钠不能放回原瓶,应丢到垃圾桶中
B. 汞不小心洒落到地面上,应立即撒上硫粉,并打开排气扇
C. 浓硫酸的装运包装箱应贴上如图标识
D. 酸性高锰酸钾浓溶液沾到皮肤上,应立即用大量清水冲洗
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属钠容易与水及空气中的氧气发生反应,容易导致火灾的发生,因此实验剩余的钠必须放回原瓶,而不能丢到垃圾桶中,A错误;
B.汞不小心洒落到地面上,可根据Hg能够与S在常温下反应产生HgS的性质,应立即撒上硫粉,并打开排气扇,以降低室内空气中汞蒸气的含量,以免引起重金属中毒,B正确;
C.浓硫酸具有强的腐蚀性,因此其装运包装箱应贴上如图的腐蚀性标识,C正确;
D.酸性高锰酸钾浓溶液具有强的氧化性,沾到皮肤上会腐蚀人的皮肤,因此不慎沾上应立即用大量清水冲洗,D正确;
故合理选项是A。
7. 下列关于硫及其化合物的说法错误的是
A. 自然界中的硫存在多种同素异形体 B. 硫与金属反应表现了硫的氧化性
C. 利用二氧化硫的还原性可漂白纸浆 D. 二氧化硫可用作食品添加剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫元素存在多种不同单质,如S2和S8是同素异形体,故A正确;
B.硫和金属反应,硫元素化合价降低为-2价,做氧化剂,表现氧化性,故B正确;
C.利用二氧化硫的漂白性可漂白纸浆,不是还原性,故C错误;
D.二氧化硫具有还原性,可用于葡萄酒抗氧化剂,故D正确;
故选:C。
8. 实验室配制250mL0.2mol·L-1的Na2CO3溶液,下列说法错误的是
A. 用托盘天平称取Na2CO3固体5.3g
B. 将Na2CO3固体置于烧杯中溶解,冷却至室温后转移到容量瓶中
C. 未洗涤烧杯和玻璃种,会导致所配溶液法度偏低
D. 定容摇匀后发现液面低于刻度线,应再滴加蒸馏水至刻度线
【答案】D
【解析】
【详解】A.需要碳酸钠的质量为0.25L0.2mol/L106g/mol=5.3g,故A正确;
B.碳酸钠溶解释放大量的热,未冷却至室温后转移到容量瓶中进行定容,冷却后溶液体积偏小,配制溶液浓度偏高,需要先冷却至室温,故B正确;
C.未洗涤烧杯、玻璃棒,少量溶质粘在烧杯内壁、玻璃棒上,移入容量瓶中溶质的量偏小,会导致所配溶液浓度偏低,故C正确;
D.定容摇匀后发现液面低于刻度线,少量溶液残留在瓶口与瓶塞之间,再滴加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,不需要再加水,故D错误;
故选:D。
9. 关于氧化还原反应的说法正确的是
A. 置换反应一定属于氧化还原反应
B. 具有氧化性的物质在化学反应中一定作氧化剂
C. 一种物质被氧化一定有另一种物质被还原
D. 氧化还原反应实质是化合价发生变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.置换反应是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物,因此反应过程中元素化合价发生了变化,因此置换反应一定属于氧化还原反应,A正确;
B.具有氧化性的物质在化学反应中可能作氧化剂,也可能作还原剂,如SO2具有氧化性,但在与H2O2反应产生H2SO4的反应SO2+H2O2= H2SO4中,SO2作还原剂,B错误;
C.在氧化还原反应中,可以是一种物质既作氧化剂又作还原剂,如Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O中,Cl2的作用是氧化剂、还原剂,水只是一种反应物,既没有被氧化,也没有被还原,C错误;
D.氧化还原反应的实质是电子转移,特征是元素化合价发生了变化,D错误;
故合理选项是A。
10. 下列有关铁元素及其化合物的描述中错误的是
A. 铁元素在自然界中既有游离态又有化合态
B. 氧化亚铁与三氧化二铁都属于碱性氧化物
C. 硫酸亚铁可用于生产防治缺快性贫血的药剂
D. 铁与少量氯气或足量盐酸反应都可生成FeCl2
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁的游离态主要存在于陨铁中,化合态主要存在于矿物中,故A正确;
B.三氧化二铁和氧化亚铁都是碱性氧化物,因为都是与非氧化性酸反应生成不变价的盐和水,故B正确;
C.缺铁性贫血吃硫酸亚铁能够补充身体的铁元素和维生素,加快身体恢复,可用于生产防治缺铁性贫血的药剂,故C正确;
D.氯气过量和不过量都生成三氯化铁,因为铁不能还原固体状态三氯化铁,只有在溶液中铁才能与三氯化铁反应,铁与足量盐酸反应生成氯化亚铁,故D错误;
故答案为D
11. 下列离子方程式正确的是
A. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:H++OH-=H2O
B. 铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C. 碳酸钙与稀盐酸反应:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
D. 过氧化钠与足量水反应:Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应除产生H2O外,还形成了BaSO4沉淀,反应的离子方程式应该为:2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,A错误;
B.反应产生Fe2+、H2,反应的离子方程式应该为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,B错误;
C.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,C正确;
D.电子不守恒、原子不守恒,离子方程式应该为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,D错误;
故合理选项是C。
12. “食盐的精制”实验中,离子分离或除杂的基本思路和方法如图,下列说法错误的是
A. ①②③分别为Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液
B. 试剂添加顺序为②③①或③②①
C. 实验操作中玻璃棒作用均为引流
D. 向上层清液中继续滴加试剂②,无沉淀生成,则Mg2+沉淀完全
【答案】C
【解析】
【详解】A.钙离子和碳酸根离子反应、碳酸根离子和氢离子反应、镁离子和氢氧根离子反应,则①②③分别为Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液,A正确;
B.碳酸钠必须在氯化钡之后加入,则试剂添加顺序为②③①或③②①,B正确;
C.实验操作中玻璃棒作用包括过滤时用玻璃棒引流、溶解和蒸发结晶时用来搅拌,C错误;
D.检验离子是否沉淀完全可以检测上层清液,则向上层清液中继续滴加试剂②,无沉淀生成,则Mg2+沉淀完全,D正确;
答案选C。
13. 氨基钠(NaNH2)是一种化工原料,实验室可用氨气和钠反应制得,某化学实验小组用如图装置制备氨基钠(部分夹持仪器已略去)。已知:常温下,氨基钠为白色晶体.熔点为210℃,沸点为400℃。露置于空气中易吸收水分而失效,下列分析错误的是
A. 装置①试管中的试剂可以是氯化铵和氢氧化钙
B. 装置②的作用是干燥氨气
C. 装置⑤的作用是吸收氨气并防止空气中的水蒸气进入
D. 实验时,应先点燃③处酒精灯再点燃①处酒精灯
【答案】D
【解析】
【分析】①中用氯化铵和氢氧化钙制取氨气,然后经过②中干燥装置去除氨气中的水蒸气,氨气和钠在③中发生反应生产氨基钠,反应为,④为冷凝回流装置,⑤吸收多余的氨气,并作为干燥装置,对氢气进行干燥,同时防止空气中水分进入③中,氢气点燃进行尾气处理。
【详解】A.装置①试管中可以用氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气,A正确;
B.装置②的作用是干燥氨气,防止水和③中的钠反应,B正确;
C.装置⑤为干燥管,作用是吸收氨气并防止空气中的水蒸气进入,C正确;
D.实验时,应先点燃①处酒精灯再点燃③处酒精灯,排尽装置内的空气,D错误;
故答案选D。
14. 四氧化二氮和肼常用作火箭发射的推进剂,发生反应N2O4+2N2H4=3N2+4H2O。下列关于该反应的说法错误的是
A. 肼中N化合价为-2价,表现还原性 B. N2O4为氧化剂,发生还原反应
C. 每生成8.4 g N2转移0.8 mol电子 D. 氧化产物与还原产物的质量比为1:2
【答案】D
【解析】
【详解】A.在肼中N化合价为-2价,反应后变为N2中的0价,化合价升高,失去电子被氧化,肼表现还原性,A正确;
B.在N2O4中N化合价为+4价,反应后变为N2中的0价,化合价降低,得到电子被还原,所以N2O4表现氧化性,发生还原反应,B正确;
C.在反应N2O4+2N2H4=3N2+4H2O中,每反应产生3 mol N2,其质量是84 g,在反应过程中转移例如8 mol电子,则当反应生成8.4 g N2时转移0.8 mol电子,C正确;
D.在该反应中N2O4为氧化剂,被还原为N2,N2H4为还原剂,被氧化为N2,所以该反应中氧化产物与还原产物的质量比为2:1,D错误;
故合理选项是D。
15. 有关实验操作及现象、结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
将某气体通入品红溶液,溶液褪色
该气体一定是SO2
B
向某溶液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
溶液中一定含有SO
C
取少量溶液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处,试纸变蓝
溶液中一定含NH
D
向某溶液中加入稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
溶液中一定含有CO
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫、氯气等均可使品红褪色,由实验及现象可知,气体不一定是SO2,A错误;
B.白色沉淀可能为AgCl,由实验及现象可知,溶液中不一定含有SO,B错误;
C.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,由实验及现象可知,溶液中一定含NH,C正确;
D.盐酸与碳酸根、碳酸氢根反应均可生成二氧化碳可使石灰水变浑浊,由实验及现象可知,溶液中不一定含有CO,D错误;
答案选C。
16. 加碘盐中碘可能有两种存在形式KI或KIO3,某兴趣小组设计如图实验检验某品牌加碘盐中碘的存在形式.提供试剂:维生素C、84消毒液
下列说法错误的是
A. 反应中加入稀硫酸可提高氧化剂的氧化能力
B. 若X为维生素C,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为KIO3
C. 若X为84消毒液,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为KI
D. 加碘盐中可同时添加KIO3和KI
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性条件下氧化剂的氧化能力增强,反应中加入稀硫酸可提高氧化剂的氧化能力,故A正确;
B.维生素具有还原性,KIO3具有氧化性,两者反应能生成I2,故X为维生素C,故B正确;
C.X为84消毒液主要成分是NaClO,具有强氧化性与KI反应生成I2,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为KI,故C正确;
D.在酸性条件下:,故碘盐中不可同时添加KIO3和KI,故D错误;
故答案为D
17. 海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。下列说法错误的是
A. “N2→NH”属于氮的固定
B. “NO→NO→N2”转化中氢元素化合价均降低,被氧化
C. “NO→NO”转化中每消耗1molNO转移2mol电子
D. 海洋中无机氮的循环可以为海洋植物提供氮肥
【答案】B
【解析】
【详解】A.将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定,故“N2→NH”属于氮的固定,故A正确;
B.“NO→NO→N2”中不含氢元素,不涉及到氢元素化合价的升降,故B错误;
C.NO→NO”转化氮元素的化合价由+3价升高到+5价共转移2个电子,故每消耗1molNO转移2mol电子,故C正确;
D.海洋中无机氮的循环可以将游离态的氮转化为化合态供植物吸收,故D正确;
故选:B
18. 将金属钠分散在氯化钠中,控制温度280~1100℃在搅拌条件下通入氢气即可生成氢化钠(NaH),已知NaH+H2O=NaOH+H2↑,下列有关说法错误的是
A. NaH中H的化合价为-1
B. NaH与H2O的反应属于置换反应
C. 氢化钠由氢气与金属钠反应生成
D. 等质量的Na和NaH分别与水反应,NaH产生H2物质的量多
【答案】B
【解析】
【详解】A.在NaH中,Na为+1价,H元素的化合价为-1,A正确;
B.NaH与H2O的反应中反应物没有单质,因此该反应不属于置换反应,B错误;
C.根据已知条件可知:在NaCl中,将温度控制在280~1100℃,在搅拌条件下通入氢气即可生成氢化钠(NaH),故氢化钠由氢气与金属钠反应生成,C正确;
D.Na与水反应方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,NaH+H2O=NaOH+H2↑,根据方程式可知:制取1 mol H2,需Na质量是46 g,需NaH质量是24 g,可见等质量的Na和NaH分别与水反应,NaH产生H2物质的量多,D正确;
故合理选项是B。
19. 如图是硫酸试剂标签上的部分内容,据此分析下列说法正确的是
硫酸化学纯(CP)(500 mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g•cm-3
质量分数:98%
A. 取50 mL该硫酸,其物质的量浓度为1.84 mol·L-1
B. 稀释该硫酸时应将水加入硫酸中,并迅速搅拌
C. 该硫酸具有吸水性,可干燥HCl、NH3、Cl2等气体
D. 常温下该硫酸可用铁质或铝质容器储存
【答案】D
【解析】
【详解】A.98%的浓硫酸的物质的量浓度c=,与取用的溶液体积大小无关,A错误;
B.浓硫酸溶于水会放出大量热量,由于水的密度比硫酸小,因此浓硫酸稀释时,应该将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓加入盛有水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量迅速扩散,B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体。但由于浓硫酸与NH3会发生反应,因此不能使用浓硫酸干燥NH3,C错误;
D.浓硫酸具有强氧化性,在室温下遇Fe、Al,会将金属表面氧化,产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属进一步氧化,即发生钝化现象,因此常温下该硫酸可用铁质或铝质容器储存,D正确;
故合理选项是D。
20. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是
A. 利用装置①干燥、收集并吸收多余的氨气 B. 利用装置②收集NO2
C. 利用装置③除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3 D. 利用装置④证明NH3极易溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH3是碱性气体,可以使用碱性干燥剂碱石灰进行干燥;NH3的密度比空气小,可以使用向下排空气方法收集;由于NH3是大气污染物,且其极易溶于水,因此在利用水进行尾气处理时,为多余的NH3被吸收时产生倒吸现象,在导气管末端安装了一个倒扣漏斗,A正确;
B.NO2密度比空气大,因此可以用利用装置②的向上排空气方法收集,B正确;
C.Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的微粒都可以通过滤纸,因此不能利用装置③的过滤方法除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3,应该采用渗析方法,C错误;
D.若氨气极易溶于水,当挤压胶头滴管中水进入烧瓶时,烧瓶中因NH3溶解而导致气体压强小于外界大气压强,烧杯中的水在外界大气压强作用下不不断被压入烧瓶,形成喷泉实验,故可以利用装置④证明NH3极易溶于水,D正确;
故合理选项是C。
二、非选择题:本题共4小题,共40分。
21. 利用元素化合价和物质类别推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素常见化合价与部分物质类别的对应关系。
回答下列问题:
(1)按物质性质分类,c、d均属于____氧化物。据此类物质的性质列举一种消除c对空气污染的方法____。
(2)a中硫元素处于最低化合价,其有____性。a溶液久置于空气中会生成b。使溶液变浑浊。写出发生反应的化学方程式____。
(3)从化合价的角度看c、e、g既有氧化性又有还原性,写出一个c表现氧化性的化学方程式____;用离子方程式表示g与绿色氧化剂的反应____。
(4)c→e→f是硫酸型酸雨的形成途径之一。某地收集的雨水样品在不同时间测得pH如表所示,请分析该雨水样品随时间变化酸性逐渐增强的原因____。
时间/h
0
2
4
6
8
10
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
【答案】(1) ①. 酸性 ②. 用碱溶液吸收SO2
(2) ①. 还原 ②. 2H2S+O2=2H2O+2S↓
(3) ①. 2H2S+SO2=2H2O+3S ②.
(4)亚硫酸被氧气氧化为硫酸,方程式为
【解析】
【分析】a是S元素的-2价氢化物,a是H2S;b是S单质;c是+4价S的氧化物,c是SO2;d是+6价S的氧化物,d是SO3;e是+4价S的含氧酸,e是H2SO3;f是+6价S的含氧酸,f是H2SO4;g是+4价S的含氧酸盐,g是亚硫酸盐。
【小问1详解】
SO3、SO2都能与碱反应生成相应的盐,按物质性质分类,SO3、SO2均属于酸性氧化物。用碱溶液吸收SO2,可以降低SO2对空气污染。
【小问2详解】
元素处于最低价态时只有还原性。H2S中硫元素处于最低化合价,具有还原性。H2S溶液久置于空气中会与氧气反应生成生成S和水,使溶液变浑浊,发生反应的化学方程式2H2S+O2=2H2O+2S↓
【小问3详解】
SO2和H2S反应生成S和水,SO2中S元素化合价降低,SO2表现氧化性,反应的化学方程式2H2S+SO2=2H2O+3S;g是亚硫酸盐,亚硫酸根离子被过氧化氢氧化为硫酸根离子,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
雨水样品随时间变化酸性逐渐增强是因为亚硫酸被氧气氧化为硫酸,方程式为。
22. 铁是人体必需的微量元素,菠菜中铁元素通常以Fe2+形式存在,实验室测定菠菜中铁元素含量的流程如图:
回答下列问题:
(1)“操作1”的名称为____,用到的玻璃仪器为____。
(2)向操作1所得“溶液”中滴加1~2熵KSCN溶液,现象为____,证明溶液中存在Fe3+。
(3)“步骤1”加入HNO3溶液目的是____(用文字表述)。
(4)“步骤2”发生反应的化学方程式为____,根据数据计算每100g新鲜菠菜中常含铁元素的质量为____mg。
【答案】(1) ①. 过滤 ②. 烧杯、漏斗、玻璃杯
(2)溶液会变为红色 (3)浸取铁元素,并将其氧化为+3价
(4) ①. Fe(NO3)3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3, ②. 0.7
【解析】
【分析】将菠菜灼烧用硝酸将铁元素浸取,操作1为过滤,将灰渣与含铁溶液分离,溶液加入氢氧化钠后与铁离子反应生成氢氧化铁,经过灼烧后生成三氧化二铁,据此分析解题。
【小问1详解】
结合分析可知,操作1为过滤,使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃杯,
故答案为:过滤;烧杯、漏斗、玻璃杯;
【小问2详解】
向操作1所得“溶液”中滴加1~2滴KSCN溶液,由于含有三价铁离子,溶液会变红色,故答案为:溶液会变为红色;
【小问3详解】
“步骤1”加入HNO3溶液的目的是浸取铁元素,并将其氧化为+3价,便于后续检测,故答案为:浸取铁元素,并将其氧化为+3价;
【小问4详解】
步骤2发生复分解反应,对应方程式为 Fe(NO3)3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3,结合分析可知,100g新鲜菠菜中常含铁元素的质量,故答案为:Fe(NO3)3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3、0.7。
23. 氮氧化物是引起雾霾的重要物质,某化工企业为综合处理含NH废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2,不考出其它成分),设计如图流程。
已知:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
回答下列问题:
(1)“固体1”的主要成分有Ca(OH)2、____(填化学式)。
(2)通入“适量空气”的目的是____。
(3)NaNO2属于____(填“强电解质”或“弱电解质”)。
(4)过程IV发生反应的离子方程式为____。每生成3.36L (标准状况)无污染气体,理论上转移电子的物质的量为____mol。
(5)过程V捕获剂接获的气体是____。
【答案】(1)CaCO3、CaSO3
(2)若氧气过量,最终会将NO氧化生成NO,无法与NH发生反应
(3)强电解质 (4) ①. NH+NO =N2+2H2O; ②. 0.45
(5)CO
【解析】
【分析】工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2,加入过量的石灰乳,吸收CO2、SO2生成碳酸钙和亚硫酸钙固体,“气体I”为NO、CO、N2,通适量的空气,NO转化为NO2,NO和NO2可以被氢氧化钠吸收生成NaNO2,“气体3”主要为CO、N2。NaNO2与NH发生反应生成无污染的气体N2。
【小问1详解】
工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收,固体Ⅰ为CaCO3、CaSO3及过量Ca(OH)2,故答案为:CaCO3、CaSO3;
【小问2详解】
若氧气过量,最终会将NO氧化生成NO,无法与NH发生反应,故气体1转化为气体2时空气不能过量,故答案为:若氧气过量,最终会将NO氧化生成NO,无法与NH发生反应;
【小问3详解】
NaNO2属于盐,属于强电解质,故答案为:强电解质;
【小问4详解】
NaNO2和NH反应生成无污染的气体为氮气,反应的离子方程式为:NH+NO=N2+2H2O,铵根离子中的N化合价由-3升高为0价,每生成1mol氮气,转移3mol电子,每生成3.36L(标准状况)无污染气体N2,物质的量为,理论上转移电子的物质的量为0.15mol3=0.45mol,
故答案为:NH+NO =N2+2H2O;0.45;
【小问5详解】
气体3含有CO、N2,NaNO2与含有NH的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,捕获剂所捕获的气体主要是CO,故答案为:CO。
24. 某学习小组验证浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去)。
已知:①已检验装置气密性并用N2排净装置中的空气。
②浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。
③NaOH溶液不与NO反应,能与NO2反应。
回答下列问题:
(1)装置C中产生的现象是____,发生反应的离子方程式为____。若生成672mL(标准状况)气体,则被还原的硝酸的物质的量为____mol。
(2)装置B、D中的两种试剂能否互换____(填“能”或“否”),理由是____。
(3)能证明A中气体成分的方法是____。
(4)能说明氧化性浓硝酸强于稀硝酸的实验现象是____。
【答案】(1) ①. 有无色气泡形成,铜片逐渐溶解,形成蓝色溶液 ②. ③. 0.03
(2) ①. 否 ②. NO即不与NaOH反应,又不溶于水,释放到空气中会引起空气污染
(3)向烧瓶中通入适量空气,观察气体颜色是否变成红棕色
(4)B装置顶空无颜色变化,D装置顶空出现红棕色
【解析】
【分析】C中生成的无色NO与B中稀HNO3不发生化学反应,同时NO也不溶于水,被收集于A烧瓶内。C中生成的无色NO经D中浓HNO3氧化生成红棕色NO2,NO2可与NaOH反应被吸收。
【小问1详解】
稀硝酸与铜片发生反应:。能观察到铜片上有无色气泡形成,铜片逐渐溶解,形成的蓝色溶液。离子方程式为:。被还原的硝酸发生还原反应,做氧化剂,生成还原产物,即NO。根据原子守恒可知,被还原的硝酸的物质的量与生成的NO的物质的量相等。于是,。
答案为:有无色气泡形成,铜片逐渐溶解,形成蓝色溶液;;0.03
【小问2详解】
假设将BD调换。C中生成的NO经D中浓HNO3氧化生成NO2,NO2可与A中的水反应生成HNO3和NO,NO不溶于水收集于烧瓶中。C中生成的NO经B中稀HNO3不发生化学反应,仍以NO形式进入E中的NaOH溶液。由于NO与NaOH不反应,且NO不溶于水,NO会释放到空气中,引起空气污染,所以不能互换。
答案为:否;NO即不与NaOH反应,又不溶于水,释放到空气中会引起空气污染。
【小问3详解】
无色NO可与O2反应生成红棕色NO2。
答案为:向烧瓶中通入适量空气,观察气体颜色是否变成红棕色。
【小问4详解】
NO通过稀HNO3后,若无红棕色NO2产生,说明稀HNO3不能氧化NO,所以盛放稀HNO3装置的顶空没有颜色变化。NO通过浓HNO3后,若浓HNO3能氧化NO,则盛放浓HNO3装置的顶空产生红棕色气体。
答案为:B装置顶空无颜色变化,D装置顶空出现红棕色。
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