04卤素、氮族元素及其化合物--江苏省2023-2024学年高三化学上学期期末专题练习(苏教版)
展开这是一份04卤素、氮族元素及其化合物--江苏省2023-2024学年高三化学上学期期末专题练习(苏教版),共19页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.(2024上·江苏苏州·高三统考期末)下列制取、净化、验证其氧化性并进行尾气吸收的装置和原理能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
2.(2023上·江苏扬州·高三江苏省高邮中学校联考期末)正确佩戴口罩能有效降低新冠疫情传播风险。下列说法正确的是
A.一次性防尘口罩可防烟、雾,烟、雾的分散质是空气
B.氯气泄漏时,可戴上用氨水润湿过的口罩
C.古人使用蚕丝巾遮盖口鼻,蚕丝巾的主要成分是蛋白质
D.医用口罩过滤层由聚丙烯熔喷布构成,熔喷布是天然高分子材料
3.(2023上·江苏泰州·高三校联考期末)实验室以浓缩盐湖水(含Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)为原料制备高纯Li2CO3的实验流程如下:
Li2CO3溶解度曲线如图所示
下列说法错误的是
A.“步骤Ⅰ”“步骤Ⅱ”中均需使用漏斗
B.“沉淀2”的主要成分为CaCO3
C.“操作X”依次为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥
D.“滤液3”经除杂后可用作氯碱工业的原料
4.(2023上·江苏无锡·高三统考期末)含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气,该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一,工业上以为原料可制得、、、和等,在催化剂作用下,通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应,热化学方程式为。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.能溶于水,可用于工业制盐酸B.有强氧化性,可用于水体消毒
C.溶液显酸性,可用作漂白剂D.受热易分解,可用作氮肥
5.(2023上·江苏无锡·高三统考期末)含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气,该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一,工业上以为原料可制得、、、和等。在催化剂作用下,通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应,热化学方程式为 。下列化学反应表示正确的是
A.实验室制氯气:
B.电解饱和溶液的阴极反应:
C.
D.溶液用作去氯剂:
6.(2023上·江苏盐城·高三盐城中学校考期末)下列有关物质的性质与应用的对应关系正确的是
A.FeCl3水解显酸性,可用作铜制线路板的蚀刻剂
B.SO2具有漂白性,常用SO2的水溶液作Br2蒸气的吸收剂
C.H2O2具有氧化性,可用于与酸性KMnO4溶液反应制取O2
D.NaClO具有氧化性,可用于杀灭新型冠状病毒
7.(2023上·江苏·高三统考期末)下列物质性质与用途不具有对应关系的是
A.氧化铝熔点高,可用作耐火材料
B.次氯酸钠具有强氧化性,可用作漂白剂
C.受热易分解,可用作泡沫灭火器
D.能使蛋白质变性,可用作游泳池消毒剂
8.(2022上·江苏南通·高三统考期末)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.易液化,可用于制取漂白液
B.铁粉能与反应,可用作食品保存的吸氧剂
C.具有氧化性,可用于漂白纸浆
D.硬度大,可用于制造光导纤维
9.(2024上·江苏扬州·高三统考期末)Cu2S可用于钾离子电池的负极材料。冶炼铜时可使Cu2S在高温下与O2反应转化为Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S进一步反应得到Cu。Cu2O在酸性溶液中会转化为Cu和Cu2+;Cu2S能被浓硝酸氧化为Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+;Cu(OH)2能与NaOH反应生成Na2[Cu(OH)4]。O3、O2的沸点分别为-111℃、-182℃。下列化学反应表示正确的是
A.Cu2S在高温下与O2反应:2Cu2S+4O22Cu2O+2SO3
B.Cu2S与浓硝酸反应:Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+2H2O
C.Cu2O溶于稀硝酸:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
D.Cu在O2存在下与氨水反应:2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
10.(2023上·江苏扬州·高三江苏省高邮中学校联考期末)是重要的化工原料,可用于某些配合物的制备,如溶于氨水形成。液氨可以微弱的电离产生和,中的一个H原子若被取代可形成(联氨),若被取代可形成(羟胺)。经过转化可形成、、、(无色)等。与反应有气体生成,同时放出大量热。下列化学反应的表示不正确的是
A.向硫酸镍中通入过量氨气:
B.氨气的燃烧热:
C.向稀硝酸中加入过量铁粉:
D.硫酸铵溶液和氢氧化钡溶液反应:
11.(2023上·江苏扬州·高三江苏省高邮中学校联考期末)是重要的化工原料,可用于某些配合物的制备,如溶于氨水形成。液氨可以微弱的电离产生和,中的一个H原子若被取代可形成(联氨),若被取代可形成(羟胺)。经过转化可形成、、、(无色)等。与反应有气体生成,同时放出大量热。下列有关含氮物质的性质与用途具有对应关系的是
A.具有还原性,可用作制冷剂
B.难溶于水,可用作瓜果保护气
C.具有氧化性,可用于火箭燃料推进剂
D.受热易分解,可用作氮肥
12.(2023上·江苏泰州·高三校联考期末)室温下,下列实验探究方案能够达到探究目的的是
A.AB.BC.CD.D
13.(2023上·江苏泰州·高三校联考期末)某MOFs多孔超分子材料的空腔大小适配N2O4可将其“固定”得到R(如下图所示),实现从烟气中分离出N2O4并可制备HNO3。
已知反应;ΔH<0。下列说法正确的是
A.图示过程属于氮的固定
B.高温、高压下有利于从烟气中分离出N2O4
C.R在O2中水洗,可制得HNO3同时实现MOFs再生
D.该MOFs材料也可用于储存H2
14.(2023上·江苏南通·高三统考期末)实验室关于制取NH3并验证其性质,下列实验装置能达到实验目的的是
A.用装置甲制取NH3B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3D.用装置丁验证NH3极易溶于水
15.(2023上·江苏南京·高三南京外国语学校校考期末)某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”,能高选择性吸附NO2。废气中的NO2被吸附后,经处理能全部转化为HNO3。原理如图。已知:,△H<0,下列说法不正确的是
A.气体温度升高后有利于N2O4的固定
B.使用多孔材料不能改变的焓变
C.使用多孔材料能促进平衡正向移动,有利于NO2的去除
D.加入 H2O和O2,发生化学反应方程式为:
16.(2023上·江苏无锡·高三统考期末)实验室制取并探究其还原性,下列实验装置能达到实验目的的是
A.用装置甲制取B.用装置乙除去中的水蒸气
C.用装置丙验证氨气具有还原性D.用装置丁吸收尾气中的
二、填空题
17.(2019上·江苏泰州·高三统考期末)以电石渣[主要成分Ca(OH)2,含Fe2O3、MgO和SiO2等杂质]为原料制备纳米碳酸钙的一种工艺流程如下:
(1)“浸渍”时,NH4Cl和Ca(OH)2反应的化学方程式为 。
(2)“浸渍”时,一定时间内Ca2+浸取率随温度变化如图所示。Ca2+浸取率随温度升高而上升的两个原因是 ; 。
(3) “碳化”时,一般采用低温工艺,对应的离子方程式为 。
(4)滤液Ⅱ中,可循环利用的溶质的化学式为 。
(5)“洗涤”时,检验是否洗净的方法是 。
三、解答题
18.(2023上·江苏南京·高三南京外国语学校校考期末)钴及其化合物在化工生产中有重要的用途。三氯化六氨合钴(Ⅲ){}是黄色或橙黄色晶体,实验室以(易潮解)为原料制备,步骤如下:
Ⅰ、钴和氯气反应制备,实验装置如图:
(1)B装置中发生的化学反应方程式为 。
(2)C装置中试剂X的作用为 。A装置中洗气瓶内试剂的名称为 。
Ⅱ、三氯化六氨合钴(Ⅲ)的制备。其原理为:
已知:三氯化六氨合钴不溶于乙醇,常温下在水中溶解度较小。
(3)水浴温度不超过60℃,原因是 。固体2的成分是 。
(4)请补充最后一步由滤液获得产品的实验操作 ,低温干燥,获得产品。(实验中须使用的试剂有:无水乙醇、浓盐酸)
19.(2016上·江苏淮安·高三统考期末)硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯磺化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等.有关物质的部分性质如表:
实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯,装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答有关问题:
(1)仪器A冷却水的进口为 (填“a”或“b”)。
(2)仪器B中盛放的药品是 .
(3)实验时,装置丁中发生反应的离子方程式为 。
(4)装置丙的作用为 ,若缺少装置乙,则硫酰氯会水解,该反应的化学方程式为 。
(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为:2ClSO3H═H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸。
①从分解产物中分离出硫酰氯的方法是 。
②请设计实验方案检验产品中有硫酸(可选试剂:稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、石蕊溶液): 。
20.(2012上·江苏南通·高三统考期末)下列框图涉及到的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。
已知: A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题:
(1)D的化学式为 ;F的电子式为 。
(2)A与B生成D的反应在工业上是生产 的反应原理之一。
(3)E与G的稀溶液反应的离子方程式为 。
(4)B和C反应的化学方程式为 。
(5)J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子方程式 。
A
B
C
D
制取Cl2
除去HCl
验证Cl2的氧化性
吸收尾气
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中滴加几滴稀硫酸,振荡,观察溶液颜色变化
SO具有氧化性
B
向盛有KMnO4溶液的试管中通入SO2,观察溶液颜色变化
SO2具有还原性
C
向盛有NaCl和KI混合溶液的试管中滴加几滴AgNO3溶液,振荡,观察沉淀颜色
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D
向试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 ml·L-1 H2SO4溶液,加热。冷却后,向其中加入少量新制的Cu(OH)2,加热,观察现象
淀粉水解液中存在还原性糖
物质
熔点/℃
沸点/℃
其它性质
SO2Cl2
-54.1
69.1
①易水解,产生大量白雾
②易分解:SO2Cl2 SO2↑+Cl2↑
H2SO4
10.4
338
吸水性且不易分解
参考答案:
1.C
【详解】A.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,图中缺少酒精灯,故A不符合题意;
B.HCl极易溶于水,U型干燥管应盛放固体干燥剂,饱和NaCl应选洗气瓶,故B不符合题意;
C.氯气与KI反应生成I2,溶液变色可知氯气具有氧化性,故C符合题意;
D.氯气在水中溶解度不大,应选NaOH溶液吸收尾气,故D不符合题意;
故答案选C。
2.C
【详解】A.雾、烟都是气溶胶,分散剂都为空气,空气不是分散质,A错误;
B.NH3具有刺激性气味,会引起人的呼吸道水肿,氨气有挥发性,氨水能挥发出大量的NH3,故氯气泄漏时,不可戴上用氨水润湿过的口罩,B错误;
C.古代丝巾由蚕丝制造而成,蚕丝的主要成分是蛋白质,所以古代丝巾的主要成分是蛋白质,C正确;
D.聚丙烯不属于天然高分子材料,而是有机合成材料,D错误;
故答案为:C。
3.C
【分析】浓缩盐湖水(含Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)中加入Ca(OH)2,可将Mg2+转化为沉淀,经过滤得沉淀1主要为Mg(OH)2;往滤液1中加入Li2CO3,可将Ca2+转化为沉淀,经过滤得沉淀2主要为CaCO3,过滤后滤液2中继续加入浓度较大的Na2CO3溶液,同时升高温度,可将Li+转化为Li2CO3沉淀,所得滤液3主要为氯化钠溶液。
【详解】A. “步骤Ⅰ”“步骤Ⅱ”用于分离溶液和沉淀,为过滤操作,均需使用漏斗,A正确;
B. 据分析,“沉淀2”的主要成分为CaCO3,B正确;
C.题干信息显示,Li2CO3在冷水中溶解度较热水中大,所以 “操作X”依次为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,C不正确;
D.滤液3主要为氯化钠溶液,“滤液3”经除杂后可用作氯碱工业的原料,D正确;
答案选C。
4.B
【详解】A.氯气在点燃条件下能与氢气反应生成氯化氢,工业上常用于制盐酸,故A错误;
B.二氧化氯具有强氧化性,能使蛋白质变性而起到杀菌消毒作用,常用于水体消毒,故B正确;
C.次氯酸具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,常用作漂白剂,故C错误;
D.氯化铵中铵根离子易被农作物吸收,可用作氮肥,故D错误;
故选B。
5.D
【详解】A.实验室通常用共热浓盐酸和二氧化锰的方法制氯气:,A错误;
B.电解饱和溶液的阴极反应:,B错误;
C.根据已知方程式,生成液态水放出的热量比生成气态水放出的热量多,由于是放热反应,所以放出热量越多,越小,所以,C错误;
D.具有还原性,在溶液中,能与Cl2发生氧化还原反应,故可作去氯剂,D正确;
故选D。
6.D
【详解】A.由于FeCl3具有氧化性,能发生反应,故可用作铜制线路板的蚀刻剂,故A错误;
B.SO2的水溶液与Br2发生反应,其中SO2表现还原性,故B错误;
C.酸性KMnO4溶液与H2O2反应制取O2,该反应中体现H2O2的还原性,故C错误;
D.NaClO具有氧化性,可用于杀灭新型冠状病毒,故D正确;
故选D。
7.C
【详解】A.氧化铝熔点高,可用作耐火材料,A正确;
B.次氯酸钠具有强氧化性,可破坏和抑制颜料,可用作漂白剂,B正确;
C.NaHCO3与酸溶性物质反应生成二氧化碳,二氧化碳与发泡剂结合生成大量泡沫,形成泡沫层,隔绝氧气,可用作泡沫灭火器,C错误;
D.CuSO4能使蛋白质变性,杀死细菌,少量对人体无害,可用作游泳池消毒剂,D正确;
故答案为:C。
8.B
【详解】A.与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,可用于制取漂白液,A错误;
B.铁粉易与反应,可用作食品保存的吸氧剂,B正确;
C.具有漂白性,可用于漂白纸浆,C错误;
D.光导纤维的主要成分是二氧化硅,光导纤维是利用光的全反射原理,与硬度大小无关,D错误;
故选B。
9.D
【详解】A.在高温下与反应生成氧化亚铜和二氧化硫,反应的化学方程式为:,A项错误;
B.与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO、S和水,反应的化学方程式为:,B项错误;
C.溶于稀硝酸生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为:,C项错误;
D.氨水呈碱性,Cu在存在下与氨水反应生成铜氨离子、氢氧根和水,反应的离子方程式为:,D项正确;
故选D。
10.B
【详解】A.根据信息溶于氨水形成,则向硫酸镍中通入过量氨气对应的方程式为:,A正确;
B.燃烧热是指1ml纯净物完全燃烧生成稳定氧化物对应的反应热,B错误;
C.稀硝酸和过量的铁粉反应生成硝酸亚铁和一氧化氮,对应的方程式为:,C正确;
D.硫酸铵和氢氧化钡反应生成硫酸钡和氨水,两者反应的离子方程式为:,D正确;
故选B。
11.C
【详解】A.NH3易液化,液氨气化吸收大量热,使周围环境温度降低,因此可用作制冷剂,这与NH3具有还原性无关,选项A错误;
B.N2不能帮助呼吸,能够使害虫窒息而死,因此可用作瓜果保护气,这与其是否难溶于水的性质无关,选项B错误;
C.NO2具有强氧化性,可以与N2H4反应产生N2、H2O,同时产生大量能量,因此可作火箭燃料推进剂,选项C正确;
D.NH4HCO3含有农作物生长需要的氮元素,因此可用作氮肥,与其不稳定,受热易分解的性质无关,选项D错误;
答案选C。
12.B
【详解】A.酸性条件下,溶液中的硝酸根可以氧化亚铁离子,则溶液变为黄色,不能证明硫酸根具有氧化性,A错误;
B.高锰酸钾具有强氧化性,通入二氧化硫褪色,说明二氧化硫有还原性,B正确;
C.混合溶液中滴入几滴硝酸银,银离子少量,黄色沉淀的产生可以由碘离子和银离子直接反应生成,不能判断是否由氯化银转化,故无法通过沉淀比较Ksp,C错误;
D.需要先加NaOH去除过量的硫酸,D错误;
故答案为:B。
13.C
【详解】A.氮的固定是指游离态的氮气转化为氮的化合物,是两种含氮化合物的相互转化,不属于氮的固定,A错误;
B.该反应的放热反应,高温下平衡逆向移动,不利于从烟气中分离出,B错误;
C.由图可知,R在中水洗,发生反应:,可制得HNO3同时实现再生,C正确
D.材料可以于储存,但是不一定能储存,D错误;
故选C。
14.D
【详解】A.实验室制NH3,加热固体反应物且有水生成,则试管口应该向下倾斜,A错误;
B.NH3是碱性气体,不能用浓硫酸来干燥,B错误;
C.氨气的密度比空气的小,应该采用向下排空气法收集即需短进长出,不能用装置丙收集NH3,C错误;
D.用装置丁进行喷泉实验即可验证NH3极易溶于水,D正确;
故答案为:D。
15.A
【详解】A.,△H<0,则升高温度,平衡逆向移动,不利于N2O4的固定,A不正确;
B.多孔材料能高选择性吸附NO2,并不断转化为N2O4,但并未改变反应物和生成物的能量,所以不能改变的焓变,B正确;
C.使用多孔材料,能高选择性吸附NO2,从而增大NO2的浓度,促进平衡正向移动,有利于NO2的去除,C正确;
D.加入的 H2O和O2,与N2O4发生氧化还原反应,经处理能全部转化为HNO3,化学反应方程式为:,D正确;
故选A。
16.C
【详解】A.NaOH与NH4Cl反应生成NH3∙H2O,不加热的情况下NH3∙H2O难以分解,一般不用于制备氨气,A错误;
B.NH3与浓H2SO4反应,浓硫酸不能干燥NH3,B错误;
C.NH3与CuO反应生成N2、Cu和H2O,黑色的CuO转化为红色的Cu,N元素的化合价升高,说明NH3具有还原性, C正确;
D.苯的密度比水的密度小,在上层,NH3直接通入下层的水,会发生倒吸,D错误;
故选C。
17. 2NH4Cl+Ca(OH)2===CaCl2+2NH3·H2O 温度升高,增大浸取反应速率,从而提高Ca2+浸取率 温度升高导致氨挥发,促进该反应平衡向右移动,从而提高Ca2+浸取率;温度升高,NH4Cl溶液水解程度增大,从而提高Ca2+浸取率;温度升高,溶液黏稠度减小,从而提高Ca2+浸取率 Ca2++ 2NH3·H2O+CO2===CaCO3↓+2NH4++H2O或Ca2++2NH3+H2O +CO2===CaCO3↓+2NH4+ NH4Cl 取少许最后一次水洗滤液于试管中,加HNO3酸化后,加少量AgNO3溶液,若无白色沉淀生成则已洗净(或若有白色沉淀生成则未洗净)
【分析】分析流程图可知,饱和NH4Cl溶液与电石渣中Ca(OH)2反应:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3·H2O,饱和NH4Cl溶液中酸性很弱,几乎不与Fe2O3和MgO反应,SiO2不溶于水也不发生反应,过滤I除去Fe2O3、MgO和SiO2等杂质,所得滤液是CaCl2和氨水的混合溶液。“碳化”发生的反应CaCl2+2NH3·H2O+CO2===CaCO3↓+2NH4Cl+H2O或CaCl2+2NH3+H2O+CO2===CaCO3↓+2NH4Cl。再过滤、洗涤、干燥可得到纳米CaCO3产品。滤液II中含有较多的NH4Cl,可以循环使用。
【详解】(1)“浸渍”时发生铵盐与碱的反应,其化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3·H2O。
(2)“浸渍”时微溶于水的Ca(OH)2转化为易溶于水的CaCl2,反应2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3·H2O平衡移动将影响Ca2+浸出率,该反应为吸热反应。从反应速率角度来说,温度升高,浸取反应速率增大,单位时间内Ca2+浸取率增大;从化学平衡角度来说,温度升高平衡向正反应方向移动,(或温度升高导致氨挥发,平衡向正反应方向移动)从而提高Ca2+浸取率;可能的原因还有:温度升高,NH4Cl溶液水解程度增大,从而提高Ca2+浸取率;温度升高,溶液黏稠度减小,从而提高Ca2+浸取率。
(3)“碳化”是让CaCl2转化为纳米碳酸钙,溶液中的氨使溶液显碱性,保证更多吸收CO2,低温是为了防止氨挥发,其反应的离子方程式为Ca2++2NH3·H2O+CO2==CaCO3↓+2NH4++H2O或Ca2++2NH3+H2O+CO2===CaCO3↓+2NH4+。
(4)根据“碳化”时发生的化学反应CaCl2+2NH3·H2O+CO2===CaCO3↓+2NH4Cl+H2O或CaCl2+2NH3+H2O+CO2===CaCO3↓+2NH4Cl可知,滤液II中主要成分是NH4Cl,为了节约资源,NH4Cl可循环利用。
(5)由滤液II的成分可知,CaCO3沉淀上沾附的溶液中含有Cl-,通过检验最后洗涤液中是否有Cl-即可确定是否洗净。所以检验沉淀是否洗净的方法是:取少许最后一次水洗滤液于试管中,加HNO3酸化后,加少量AgNO3溶液,若无白色沉淀生成则已洗净(或若有白色沉淀生成则未洗净)。
【点睛】本题难点是分析一定时间内Ca2+浸取率随温度升高的原因,一般说来,对于一个化学反应,应该先从化学反应速率和化学平衡移动的角度分析,再考虑有无其它的特殊原因,比如水解反应、矿渣分散系的黏稠度、溶解度等。
18.(1)
(2) 除去氯气中混有的HCl 浓硫酸
(3) 防止过氧化氢分解、氨气逸出 活性炭
(4)冷却后向滤液中加入少量浓盐酸,边加边搅拌,充分静置后过滤,用无水乙醇洗涤2~3次
【分析】B中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,经过饱和食盐水X除去氯化氢、浓硫酸Y干燥后进入A与钴反应生成,尾气使用碱液吸收;
【详解】(1)B中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气、氯化钾、氯化锰、水:;
(2)生成氯气中含有挥发的氯化氢,需要通过装置C中饱和食盐水除去,故为除去氯气中混有的HCl;易潮解,故A中洗气瓶为隔绝右侧装置中水,故试剂为浓硫酸;
(3)过氧化氢不稳定受热易分解且浓氨水受热以挥发,水浴温度不超过60℃,原因是防止过氧化氢分解、氨气逸出;反应中活性炭不参与反应,过滤得到固体2,则其成分是活性炭;
(4)已知:三氯化六氨合钴不溶于乙醇,常温下在水中溶解度较小;滤液中加入浓盐酸提高氯离子浓度可以促使产品三氯化六氨合钴析出,则操作为冷却后向滤液中加入少量浓盐酸,边加边搅拌,充分静置后过滤,用无水乙醇洗涤2~3次,然后低温干燥,获得产品。
19. a 碱石灰 ClO3-+5Cl-+ 6H+=3Cl2 ↑+3H2O 除去Cl2中的HCl SO2Cl2 + 2H2O=H2SO4 + 2HCl 蒸馏 取产物在干燥条件下加热至完全反应(或挥发或分解等),冷却后加水稀释; 取少量溶液滴加紫色石蕊试液变红;再取少量溶液,加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有H2SO4(或取反应后的产物直接加BCl2溶液,有白色沉淀 ,再滴加紫色石蕊试液变红,说明含有H2SO4)。
【分析】在甲装置中发生反应SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2,二氧化硫和氯气合成硫酰氯;硫酰氯会水解,仪器B中盛放的药品是碱石灰可防止空气中的水蒸气进入装置,同时吸收挥发出去的二氧化硫和氯气;在丁装置中浓盐酸和氯酸钾反应制取氯气,浓盐酸易挥发,制取的氯气中含有氯化氢,所以丙装置中盛有饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl,乙装置中盛有浓硫酸干燥氯气。
【详解】(1)根据采用逆流的冷凝效果好,所以冷凝管中的冷却水进口为a,故答案为a;
(2)甲装置:SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2,二氧化硫、氯气为有毒的酸性气体,产物硫酰氯会水解,所以仪器B中盛放的药品是碱性物质碱石灰,可防止空气中的水蒸气进入装置,同时吸收挥发出去的二氧化硫和氯气,故答案为碱石灰;
(3)浓盐酸和氯酸钾发生反应生成KCl、氯气和水,反应为:6HCl(浓)+KClO3=KCl+3Cl2↑+3H2O,离子方程式为:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O,故答案为:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;
(4)盐酸易挥发,制取的氯气中含有氯化氢,氯气难溶于饱和食盐水;HCl易溶于水,而氯气难溶于饱和食盐水,可用饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl,所以丙装置作用为:除去Cl2中的HCl,SO2Cl2遇水生成硫酸和氯化氢,则其水解方程式为:SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl,故答案为:除去Cl2中的HCl;SO2Cl2 + 2H2O ═ H2SO4 + 2HCl;
(5)①二者为互溶液体,沸点相差较大,采取蒸馏法进行分离,故答案为:蒸馏;
②氯磺酸(ClSO3H)分解:2ClSO3HH2SO4+SO2Cl2,取产物在干燥条件下加热至完全反应(或挥发或分解等),冷却后加水稀释;取少量溶液滴加紫色石蕊试液变红,证明溶液呈酸性,再取少量溶液,加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有H2SO4,或取反应后的产物直接加BCl2溶液,有白色沉淀,证明含有硫酸根离子,再滴加紫色石蕊试液变红,说明含有H2SO4,故答案为:取产物在干燥条件下加热至完全反应(或挥发或分解等),冷却后加水稀释;取少量溶液滴加紫色石蕊试液变红;再取少量溶液,加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有H2SO4(或取反应后的产物直接加BCl2溶液,有白色沉淀,再滴加紫色石蕊试液变红,说明含有H2SO4)。
20. NO 硝酸 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++
【分析】E为红色金属单质,则E是铜;C为黑色氧化物,所以C是氧化铜;氧化铜被B还原生成铜,由于B为具有刺激性气味的气体,所以B应该是氨气、F是氮气。氮气在放电条件下和氧气反应生成NO,可知A是氧气、D是NO;氨气和氧气发生催化氧化,生成NO和水。NO被氧气氧化生成NO2,溶于水生成硝酸,所以G是硝酸,则H是硝酸铜,I就是氢氧化铜,J是氯化铜。
【详解】(1)D是一氧化氮,化学式为NO;F是氮气,电子式为;
(2)氨气与氧气反应生成NO和水,该反应在工业上是生产硝酸的反应原理之一;
(3)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(4)氨气和氧化铜反应生成铜、氮气、水,反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。
(5) J是氯化铜,J、K是同种金属的不同氯化物,所以SO2把氯化铜还原为氯化亚铜,则该反应的方程式是2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++。
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