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2024版新教材高考化学复习特训卷单元检测4非金属及其化合物
展开这是一份2024版新教材高考化学复习特训卷单元检测4非金属及其化合物,共12页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1.“人世间一切幸福都需要靠辛勤的劳动来创造”。下列劳动与所涉及的化学知识不相符的是( )
2.化学与生活、社会发展息息相关,下列说法正确的是( )
A.华为自主研发的“麒麟”芯片与光导纤维是同种材料
B.近期出现在抚顺的雾霾是一种分散系,含活性炭的口罩防雾霾的原理是吸附作用
C.煤炭经蒸馏、气化和液化等过程,可获得清洁能源和重要的化工原料
D.“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆,属于新型无机非金属材料
3.类比法是化学研究物质的重要方法之一,下列相关类比的说法正确的是( )
A.二氧化碳能使漂白粉水溶液先变浑浊后变澄清,则二氧化硫也能使漂白粉水溶液先变浑浊后变澄清
B.氧化物Fe3O4可拆写为FeO·Fe2O3的形式,则氧化物Pb3O4也可拆写为PbO·Pb2O3的形式
C.常温下Cu与浓硝酸反应生成硝酸盐、NO2和水,则常温下Au与浓硝酸反应也能生成硝酸盐、NO2和水
D.碳酸加热分解的反应为H2CO3 eq \(=====,\s\up7(△)) CO2↑+H2O,则硅酸加热分解的反应为H2SiO3 eq \(=====,\s\up7(△)) SiO2+H2O
4.下列实验操作及现象和所得到的实验结论均正确的是( )
5.N、O、Si、S是重要的非金属元素。下列说法正确的是( )
A.N、O、S、Si的原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱
B.氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾的主要物质,又是形成酸雨的主要物质
C.汽车尾气中排放的氮氧化物主要是由游离态氮转化来的
D.N、Si、S的单质均能和氧气反应,生成的产物分别是NO2、SiO2和SO2
6.二氧化硫是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化,便会迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。某学校化学兴趣小组对SO2的化学性质进行如图的探究。
下列说法错误的是( )
A.A瓶反应后的离子方程式:
2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +4H+
B.B瓶的作用为防倒吸
C.C瓶用于吸收未反应的SO2
D.烧瓶中放入的药品a为Cu
7.下列实验不合理的是( )
A.①装置可以证明非金属性Cl>C>Si
B.②装置可以制取比较纯净的NO气体
C.③装置可以进行SO2的喷泉实验
D.④ 装置可以制取CO2气体
8.“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应如图所示。已知:SiHCl3遇水剧烈水解。
下列说法错误的是( )
A.反应③需要在无水、无氧的条件下进行
B.流程中的HCl和H2可以循环利用
C.反应①②③均为置换反应
D.由反应②③推测,③为放热反应
9.[2023·北京丰台区期末]A、B、C、D、E是中学化学中的常见物质,A、B是短周期元素组成的单质。其转化关系如图:
若C是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,D是黄绿色气体。下列说法正确的是( )
A.E物质可能是氯化铵
B.C、D均极易溶于水
C.组成A的元素在周期表中位于第二周期第ⅤA族
D.反应中D得到1.2 ml电子时,在标准状况下生成B气体2.24 L
10.海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分,是影响全球气候变化的关键控制环节。下图为海洋中碳循环的简单原理图。下列说法错误的是( )
A.海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能
B.钙化释放CO2的离子方程式:2HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O
C.影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等
D.光合作用,每生成0.1 ml (CH2O)x转移电子数为4NA(NA表示阿伏加德罗常数)
11.灼热的焦炭与水蒸气反应所得产物为H2、CO和少量CO2,为了检验产物中的H2和CO(设气体均被充分吸收),设计如下实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.为了实验安全,应先点燃①处酒精灯,后点燃④处酒精灯
B.②③⑤中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水
C.④中黑色固体变红色,即可证明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种
D.若用碱石灰替换无水硫酸铜,也可以达到检验H2和CO的目的
12.下列“类比”合理的是( )
A.氯气能使紫色石蕊试液先变红后褪色,则SO2能使紫色石蕊试液先变红后褪色
B.NaH与H2O反应生成NaOH和H2,则CaH2与H2O反应生成Ca(OH)2和H2
C.Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和H2O,则Fe2O3与HI溶液反应生成FeI3和H2O
D.电解CuCl2溶液阴极上析出Cu,则电解MgCl2溶液阴极上析出Mg
13.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
14.某化学学习小组探究FeSO4与“84”消毒液的反应过程,向酸化的FeSO4溶液中逐滴滴入“84”消毒液,780 s时停止滴入;滴加过程中bc、cd段产生刺激性气味的气体。采用pH传感器测得溶液的pH随时间t(s)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.cd产生刺激性气味气体反应的离子方程式:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
B.bc段发生反应的离子方程式:
2ClO-+2Fe2++2OH-+2H2O===Cl2+2Fe(OH)3↓
C.cd段pH迅速增大的原因是Fe(OH)3消耗H+
D.de段pH减小的原因是氯气溶于水反应产生酸性物质
15.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L,则混合气体中NO的体积为( )
A.112 mL B.1 008 mL
C.224 mL D.448 mL
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16.(8分)高锰酸钾(KMnO4)用途广泛,可以用来制备氧气,可以作为氧化剂,其稀溶液还是良好的消毒剂。请回答下列问题:
(1)高锰酸钾KMnO4当中Mn元素的化合价为 。
(2)请写出高锰酸钾制备氧气的化学方程式 ;
(3)当高锰酸钾制备氧气的反应完成之后,可以分离出一种含锰元素的固体,该固体具有催化作用,将该固体放进过氧化氢溶液中,溶液中出现大量气泡。现将该固体放进烧杯中,往烧杯中滴加浓盐酸,并用酒精灯加热烧杯,溶液上方有黄绿色气体(氯气)生成,且该固体被还原为氯化锰(MnCl2)。请写出该反应的化学方程式 。
(4)常温下,将氯气通入氢氧化钠溶液中,可得到次氯酸钠(NaClO)和氯化钠的混合溶液,其中次氯酸钠为84消毒液的有效成分。下列选项中正确的是 。
A.次氯酸钠中,氯元素的化合价为-1价
B.次氯酸钠是氧化物
C.次氯酸钠中Na、Cl、O三种元素的质量比为Na∶Cl∶O=1∶1∶1
D.次氯酸钠的相对分子质量为74.5
17.(12分)某化学学习小组采用下列装置,对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知:4HNO3 eq \(=====,\s\up7(△)) 4NO2↑+O2↑+2H2O)。
请回答下列问题:
(1)检查装置气密性后,将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,立即伸入三颈烧瓶中,并塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为 ,产生该气体的主要化学反应方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀,该白色沉淀为 (填化学式)。其中的Ba(OH)2溶液 (填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替,理由是________________________________________________________________________。
(3)装置B的作用是________________________________________________________________________。
(4)装置D中收集到了无色气体,部分同学认为是NO,还有部分同学认为是O2。
①下列对该气体的检验方法合适的是 (填序号)。
A.敞口观察集气瓶内气体的颜色变化
B.将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内,观察试纸是否变红
C.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃
②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气,则氧气的来源是________________________________________________________________________。
18.(12分)碳、硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。
(1)SiO2是玻璃的主要成分之一,保存氢氧化钠溶液的玻璃应用橡胶塞的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
①用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如表所示,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。
③SiHCl3极易水解,其完全水解的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验),实验操作步骤:
Ⅰ.打开弹簧夹1,关闭弹簧夹2,并打开活塞a,滴加盐酸。
Ⅱ.A中看到白色沉淀时,关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,关闭活塞a。
①B中反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
②通过步骤Ⅰ知浓盐酸具有的性质是 (填字母)。
A.挥发性 B.还原性
C.氧化性 D.酸性
③C装置中的试剂X是 (填化学式)。D中反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
19.(10分)某学习小组设计实验探究金属硫化物的性质。
Ⅰ.探究Na2S的还原性
甲同学取少量硫化钠溶液于试管,滴加2滴酚酞溶液,再滴加溴水溶液,观察到溶液颜色变浅。
(1)酚酞的作用是 ;写出该实验的离子方程式: 。
(2)乙同学认为甲方案不严密,他设计方案:取少量硫化钠溶液于试管,滴加适量苯,再用长滴管加入溴水。加入苯的目的是 。
Ⅱ.探究氧化还原反应和沉淀反应的竞争
丙同学设计以下两组实验:
实验1:①在10 mL 2 ml·L-1 FeCl3溶液中滴加2 mL 1 ml·L-1 Na2S溶液,观察到有淡黄色沉淀生成,溶液黄色变浅。
②在10 mL 2 ml·L-1 Na2S溶液中滴加2 mL 1 ml·L-1 FeCl3溶液,观察到先产生淡黄色固体,随后生成黑色固体,溶液由黄色变无色。
实验2:在2 ml·L-1 Na2S溶液中滴加少量AgNO3溶液,立即产生大量黑色沉淀,没有淡黄色沉淀。
实验1①中产生的淡黄色沉淀是 (填化学式)。写出实验1②中产生黑色沉淀的离子方程式: 。
已知:氧化性:Ag+>Fe3+,实验2中,发生复分解反应,未发生氧化还原反应。
实验结论:若某一溶液中同时存在氧化还原反应和沉淀反应,则 (填“氧化还原”或“生成更难溶物质的”)反应将优先进行。
20.(13分)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)为淡黄色固体,难溶于水,可用作制备电池正极材料磷酸铁锂的原料。
实验1:探究草酸亚铁晶体的热分解产物
(1)气体产物成分的探究,设计如图1所示装置(可重复选用)进行实验:
①装置B的名称为 。
②按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为a→________________________________________________________________________
(填仪器接口的标号)→点燃。
③为了排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,点燃装置A处的酒精灯前应进行的操作是 。
④装置C中固体由黑变红,其后装置中的澄清石灰水变浑浊,则证明气体产物中含有 (填化学式)。
(2)固体产物成分的探究。待FeC2O4·2H2O充分热分解后,装置A中残留黑色固体,黑色固体可能是Fe或FeO,设计实验证明黑色固体为FeO,则操作及现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)依据(1)和(2)结论,装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验2:草酸亚铁晶体样品纯度的测定
工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO4杂质,测定其纯度的流程如图2所示。
(4)草酸亚铁晶体酸溶后用酸性KMnO4标准溶液滴定,滴定过程中涉及反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)草酸亚铁晶体样品的纯度为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用代数式表示),若配制溶液时Fe2+被氧化,则测定结果将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
单元检测4 非金属及其化合物
1.B A项,草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾属于钾盐;B项,消毒时,NaClO体现的是强氧化性不是漂白性;C项,实验后废液不能随意排放;D项,浓硫酸具有强腐蚀性,需要妥善储存、保管。
2.B 硅为良好的半导体,用作芯片,光导纤维的主要成分为二氧化硅,为绝缘体,它们不是同种材料,A错误。活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,而雾霾是一种分散系,分散剂是空气,含活性炭的口罩防雾霾的原理是吸附作用,B正确。煤炭气化生成CO和氢气,液化生成甲醇,可获得清洁能源和重要的化工原料,蒸馏为分离液体混合物的方法,故煤炭不能蒸馏,C错误。特种钢缆为金属材料,不是非金属材料,D错误。
3.D 二氧化碳能使漂白粉水溶液先变浑浊后变澄清,是先生成CaCO3沉淀,后又生成Ca(HCO3)2溶解,二氧化硫具有还原性,能被漂白粉氧化最终生成CaSO4,只能变浑浊不能变澄清,故A错误;氧化物Fe3O4可拆写为FeO·Fe2O3的形式,是因为Fe为+2、+3价,而Pb为+2、+4价,应拆写为2PbO·PbO2的形式,故B错误;常温下Au与浓硝酸不反应,故C错误;碳和硅属于同族元素,由碳酸加热分解反应H2CO3 eq \(=====,\s\up7(△)) CO2↑+H2O,可推知硅酸加热分解反应为H2SiO3 eq \(=====,\s\up7(△)) SiO2+H2O,故D正确。
4.D A项,不清楚具体反应原理而出错。AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 与HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 水解均使溶液显碱性,不可能发生相互促进的水解反应。由于碳酸氢根离子的酸性强于氢氧化铝,故NaHCO3、NaAlO2和H2O发生反应生成氢氧化铝和碳酸钠,错误。B项,HClO溶液有强氧化性,能够漂白pH试纸,不能用pH试纸测定HClO溶液的pH,错误。C项,易忽视HClO对SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 检验的干扰而出错。滴入盐酸酸化的Ba(ClO)2溶液,HClO可将亚硫酸钠氧化为Na2SO4,而后生成硫酸钡白色沉淀,不能证明试样已氧化变质,错误。D项,忽视Cl-具有还原性而出错,酸性KMnO4溶液有强氧化性,能氧化溶液中的Cl-和Fe2+,故溶液褪色无法证明一定存在Fe2+,正确。
5.C 同周期元素自左向右原子半径逐渐减小,非金属性逐渐增强。同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,则O、N、S、Si的原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱,A错误;硫的氧化物不能形成光化学烟雾,B错误;汽车尾气中的NOx主要是空气中的N2、O2在汽车汽缸内化合生成的,C正确;N2和O2反应生成NO,得不到NO2,D错误。
6.D A瓶反应是二氧化硫被三价铁氧化,其方程式为:2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +4H+,A正确;二氧化硫易溶于水,B装置可以防止倒吸,B正确;二氧化硫有毒,会污染空气,但是可以和氢氧化钠反应,C正确;浓硫酸和铜常温的时候不反应,所以a是亚硫酸钠,D错误。
7.A A项,通常用元素最高价含氧酸的酸性强弱比较非金属性强弱,盐酸为无氧酸,错误;B项,打开活塞,从右侧加入稀硝酸排出空气,然后关闭活塞,硝酸接触铜丝生成NO,正确;C项,挤压胶头滴管胶头使少量水进入烧瓶,SO2易溶于水,其溶于水后可形成负压引发“喷泉”现象,正确;D项,碳酸钙块状固体可放在带孔塑料板上,可通过长颈漏斗加入酸液制得CO2气体,并通过控制活塞实现随开随用随关随停,正确。
8.D
9.A C是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则C是NH3,D是黄绿色气体,则D是氯气,NH3与Cl2反应生成B和E,B是短周期元素组成的单质,则B是N2,E是HCl或NH4Cl,A与B反应生成NH3,则A为 H2。E物质可能是NH4Cl,A项正确;NH3极易溶于水,但氯气在水中的溶解度不大,B项错误;组成B的元素在周期表中位于第二周期第ⅤA族,C项错误;反应中D得到1.2 ml电子时,有0.4 ml NH3被氧化,生成N2的物质的量是0.2 ml,在标准状况下的体积是4.48 L,D项错误。
10.D 如图CO2在弱碱性条件下转化成Na2CO3、NaHCO3,遇氯化钙发生2HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O,生成CaCO3沉淀钙化同时释放CO2,再经光合作用,形成有机物参与海洋碳循环。A.CO2经光合作用形成有机物参与海洋碳循环,过程中能将太阳能转化为化学能,正确;B.钙化生成CaCO3沉淀同时,释放CO2的离子方程式:2HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O,正确;C. 温度高或酸性条件下,二氧化碳在水中溶解度小,影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等,正确;D. 光合作用,碳由+4价降为0价,每生成0.1 ml (CH2O)x转移电子数为0.4xNA(NA表示阿伏加德罗常数),错误。
11.D 由图可知,①中C与水蒸气反应生成H2、CO和少量CO2,实验目的为检验产物中的H2和CO,则②中NaOH溶液可除去CO2,③中浓硫酸干燥气体,④中H2和CO均还原CuO,若无水硫酸铜变蓝,则检验出含有氢气,⑤中澄清石灰水变浑浊可检验出含有CO,最后处理尾气。A项,H2、CO不纯时加热易发生爆炸,则为了实验安全性,应先点燃①处酒精灯,排出装置中空气后点燃④处酒精灯,正确;B项,由上述分析可知,②、③、⑤中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水,正确;C项,H2和CO均还原CuO,当黑色氧化铜变红色,只能说明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种,无法确定具体是哪种气体,正确;D项,若用碱石灰替换无水硫酸铜,碱石灰可吸收水、二氧化碳,不能检验氢气,故D错误。
12.B 氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,盐酸有酸性,能使紫色石蕊试液变红,次氯酸有强氧化性,能使溶液褪色,SO2溶于水生成亚硫酸,能使紫色石蕊试液先变红,但SO2或亚硫酸不能使指示剂褪色,故A不合理;NaH 和CaH2都是金属氢化物,与 H2O 反应都生成碱和H2,故B合理;Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和H2O,但I-有还原性,Fe2O3与HI溶液发生氧化还原反应,Fe2O3被还原为Fe2+,I-被氧化为I2,故C不合理;溶液中的阳离子的放电顺序为Cu2+>H+>Mg2+,所以电解CuCl2溶液阴极上析出Cu,但电解MgCl2溶液阴极上析出氢气,故D不合理。
13.B 氯气与水反应生成HClO,可使品红溶液褪色,加热不恢复,则证明HCl气体中含有Cl2,故B正确。
14.C 由图可知,a点开始反应,即ab段亚铁离子被氧化为铁离子;bc段生成氢氧化铁和氯气;cd段主要生成了氯气;da段pH值减小,则氯气与水反应。cd段产生刺激性气味,由题可知生成了氯气,则离子方程式:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,A项正确;bc段有氯气生成,则发生反应的离子方程式:2ClO-+2Fe2++2OH-+2H2O===Cl2+2Fe(OH)3↓,B项正确;cd段pH迅速增大的原因是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,C项错误;氯气溶于水反应产生酸性物质,所以de段pH减小,D项正确。
15.A 混合气体的总物质的量为1.12 L÷22.4 L·ml-1=0.05 ml,1.92 g铜粉的物质的量为 eq \f(1.92 g,64 g·ml-1) =0.03 ml。设NO的物质的量为n1 ml,则NO2的物质的量为(0.05-n1) ml,根据得失电子守恒得3n1+(0.05-n1)×1=0.03×2,解得n1=0.005 ml,V(NO)=0.005 ml×22.4 L·ml-1=0.112 L=112 mL。
16.答案:(1)+7 (2)2KMnO4 eq \(=====,\s\up7(△)) K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)MnO2+4HCl(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) MnCl2+Cl2↑+2H2O (4)D
解析:(1)在任何化合物中元素化合价代数和为0。由于K是+1价,O是-2价,假设Mn元素化合价为+x价,则+1+x+4×(-2)=0,解得x=+7。(2)高锰酸钾不稳定,受热分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气,故用高锰酸钾制备氧气的化学方程式为:2KMnO4 eq \(=====,\s\up7(△)) K2MnO4+MnO2+O2↑。(3)根据催化作用可知这种固体为二氧化锰,二氧化锰在加热条件下可以和浓盐酸反应得到氯气,这是实验室制备氯气的常用方法。根据条件可以得出二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) MnCl2+Cl2↑+2H2O。(4)在NaClO中,Na为+1价,O为-2价,因此根据化合物中元素化合价代数和为0可知Cl为+1价,A选项错误;由两种元素组成,其中一种元素为氧的化合物叫做氧化物,次氯酸钠NaClO中含有Na、Cl、O三种元素,因此次氯酸钠不属于氧化物,B错误;根据相对原子质量,三种元素个数比1∶1∶1,质量比m(Na)∶m(Cl)∶m(O)=23∶35.5∶16,C错误;根据三种元素的相对原子质量,相加可得NaClO的相对分子质量为74.5,D正确。
17.答案:(1)红棕色 C+4HNO3(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) 4NO2↑+CO2↑+2H2O
(2)BaCO3 不能 Ca(OH)2的溶解性比Ba(OH)2小,溶液中Ca(OH)2浓度较低,不能形成CaCO3沉淀
(3)防倒吸
(4)①AC ②浓硝酸的分解
解析:(1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应,生成NO2、CO2、H2O,由于NO2为红棕色气体,故三颈烧瓶中的气体颜色为红棕色。(2)将NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2和BaCO3,由于Ba(OH)2溶液足量,故溶液为碱性环境,BaCO3 不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替,因为Ca(OH)2微溶于水,溶液中Ca(OH)2含量太少,浓度太低,不足以完全吸收生成的酸性气体,导致溶液呈酸性,从而不能生成CaCO3沉淀。(3)装置B可以防止装置C中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸。(4)①NO与O2反应生成红棕色的NO2,A正确;NO和O2均不具有酸性,B错误;O2能使带火星的木条复燃,而NO不能,C正确。②装置A中除发生木炭与浓硝酸的反应外,还发生浓硝酸的分解反应。
18.答案:(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
(2)①SiO2+2C eq \(=====,\s\up7(高温)) Si+2CO↑
②蒸馏
③SiHCl3+4H2O===H4SiO4↓+H2↑+3HCl↑(或SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑)
(3)①CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O ②AD
③饱和NaHCO3溶液 Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3(答案合理即可)
④碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱
解析:(1)玻璃中的二氧化硅与NaOH溶液反应。
(2)①石英砂的主要成分为二氧化硅,二氧化硅和碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳;
②由于SiHCl3与SiCl4、SiH2Cl2等的沸点相差较大,可以使用蒸馏的方法提纯;
③SiHCl3中Si是+4价,氢元素、氯元素均为-1价,SiHCl3完全水解时,Si以H2SiO3形式存在,-1价的氢元素与H2O反应后生成H2。
(3)①B中盐酸与碳酸钙发生反应的离子方程式是CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O;
②步骤Ⅰ是为了验证浓盐酸是否具有挥发性(看A中是否产生沉淀)和酸性(与盐反应);
③因为浓盐酸具有挥发性,所以C装置的作用是将HCl气体除去,可以使用的试剂为饱和NaHCO3溶液;D中反应的化学方程式是Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,也可以生成NaHCO3,答案合理即可;
④由于碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力减弱,非金属性减弱,所以碳、硅的非金属性逐渐减弱。
19.答案:Ⅰ.(1)便于观察实验现象和了解反应进行的程度(合理即可) S2-+Br2===2Br-+S↓ (2)避免空气中氧气氧化S2- Ⅱ.S Fe2++S2-===FeS↓ 生成更难溶物质的
解析:Ⅰ.(1)在硫化钠溶液中加入酚酞溶液,溶液变红色,说明硫化钠溶液呈碱性,故酚酞的作用是便于观察实验现象和了解反应进行的程度,硫离子具有还原性,能与溴发生置换反应:S2-+Br2===2Br-+S↓。(2)硫离子在空气中能被氧气氧化成硫单质:2S2-+O2+2H2O===2S↓+4OH-,苯难溶于水、密度比水小,故苯的作用是隔绝空气,避免硫化钠被氧化。Ⅱ.实验1的操作①中发生的反应为2Fe3++S2-===S↓+2Fe2+,产生的浅黄色固体是S,实验1的操作②中先产生浅黄色固体,先发生反应2Fe3++S2-===S↓+2Fe2+,硫化钠过量,则产生黑色沉淀的离子方程式为Fe2++S2-===FeS↓。银离子的氧化性强于Fe3+,硫离子具有强还原性,在硫化钠溶液中加入硝酸银溶液可能发生两个反应:2Ag++S2-===Ag2S↓,2Ag++S2-===S↓+2Ag↓,但是在硫化钠溶液中滴加硝酸银溶液产生黑色沉淀,而不是浅黄色沉淀,说明若某一溶液中同时存在氧化还原反应和沉淀反应,优先生成更难溶物质。
20.答案:(1)①洗气瓶 ②gf→bc→hi(或ih)→de(或ed)→bc→hi(或ih) ③先通入一段时间的氮气 ④CO
(2)取少量黑色固体于试管中,加入适量稀硫酸,黑色固体全部溶解,溶液变为浅绿色,无气体生成(合理即可)
(3)FeC2O4·2H2O eq \(=====,\s\up7(△)) FeO+CO↑+CO2↑+2H2O
(4)3MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) +5H2C2O4+5Fe2++14H+===3Mn2++5Fe3++10CO2↑+12H2O
(5) eq \f(c(V1-V2)×10-3×\f(5,2)×\f(250,25.00)×180,m) ×100% 偏小
解析:(1)①根据题图1可知装置B是洗气瓶。②用无水硫酸铜检验草酸晶体分解产生的H2O→用澄清石灰水检验草酸晶体分解产生的CO2→用碱石灰除去CO2并干燥气体→用灼热的氧化铜检验草酸晶体分解产生的CO→用澄清石灰水检验CO与CuO反应生成的CO2→用碱石灰除去CO与CuO反应产生的CO2并干燥气体→用点燃的方法处理尾气,故仪器的连接顺序是a→gf→bc→hi(或ih)→de(或ed)→bc→hi(或ih)→点燃。③为了防止加热时发生爆炸,应该先排尽装置中的空气,所以点燃装置A处的酒精灯前应先通入一段时间的氮气。④装置C中固体由黑变红说明氧化铜被还原为铜,其后装置中的澄清石灰水变浑浊说明反应生成了CO2,则证明气体产物中含有CO。(2)铁与FeO均能与稀硫酸或稀盐酸反应,但Fe与稀硫酸或稀盐酸反应能产生氢气,而FeO不能,可以据此设计实验方案。(3)根据(1)和(2)的结论可以确定草酸亚铁晶体热分解产物为FeO、CO、CO2、H2O,FeC2O4―→CO过程中碳元素的化合价由+3降低到+2,FeC2O4―→CO2过程中碳元素的化合价由+3升高到+4,结合得失电子守恒和原子守恒可写出反应的化学方程式。(4)H2C2O4和Fe2+均可被酸性高锰酸钾氧化,生成CO2和Fe3+,MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 转化为Mn2+,据此可写出反应的离子方程式。(5)分析滴定过程可知,第一次用酸性KMnO4标准溶液滴定时,Fe2+和H2C2O4分别被氧化为Fe3+和CO2;向滴定后的溶液中加入适量锌粉,锌将Fe3+还原为Fe2+,再滴加酸性KMnO4标准溶液,此时只有Fe2+被氧化。加入适量锌粉后的溶液中Fe2+消耗高锰酸钾的物质的量是c ml·L-1×V2×10-3 L=cV2×10-3 ml,25.00 mL溶液中H2C2O4消耗高锰酸钾的物质的量为c ml·L-1×V1×10-3 L-cV2×10-3 ml=c(V1-V2)×10-3 ml,根据2MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) +5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,草酸亚铁晶体样品的纯度为 eq \f(c(V1-V2)×10-3×\f(5,2)×\f(250,25.00)×180,m) ×100%;若配制溶液时Fe2+被氧化,则V1减小,V2不变,测定结果将偏小。
选项
劳动项目
化学知识
A
使用草木灰对蔬菜施肥
草木灰属于钾肥
B
使用84消毒液对衣物消毒
NaClO具有漂白性
C
实验后,清洗仪器、处理废液、打扫卫生
废液随意排放会造成污染
D
将浓硫酸放入分类储存、专人保管的安全柜中
浓硫酸具有强腐蚀性
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向NaHCO3溶液中滴加NaAlO2溶液,有白色沉淀和气体产生
AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 与HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 发生了相互促进的水解反应
B
室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1 ml·L-1的HClO溶液和0.1 ml·L-1的HF溶液的pH,前者的pH大于后者
HClO的酸性小于HF
C
向亚硫酸钠试样中滴入盐酸酸化的Ba(ClO)2溶液,生成白色沉淀
试样已氧化变质
D
检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+时,可滴入适量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去
不能证明溶液中含有Fe2+
选项
实验操作和现象
结论
A
强酸性溶液X中加入Ba(NO3)2溶液,静置后再加入KSCN溶液,先生成白色沉淀,后溶液变红
溶液X中一定含有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 和Fe3+
B
检验HCl气体中是否含有Cl2,将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热后溶液不恢复成红色
证明含有Cl2
C
室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
Fe3+的还原性比I2的强
D
加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结
NH4Cl固体易升华
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸点/℃
2 355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9
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