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2024届高三化学二轮复习基础夯实练——氧族与碳族及其应用
展开这是一份2024届高三化学二轮复习基础夯实练——氧族与碳族及其应用,共24页。试卷主要包含了单选题,综合题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.下列转化能一步实现且合理的是( )
A.Cu2(OH)2CO3CuSO4(aq)→H2OCu
B.饱和食盐水NaHCO3Na2CO3
C.H2SSSO3→H2OH2SO4
D.SiNa2SiO3SiO2→H2OH2SiO3
2.“碳中和”是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能有效促进碳中和的是( )
A.汽油中添加乙醇
B.开采可燃冰作为燃料
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D.研发催化剂将还原为甲醇
3.人们的生活、生产与化学息息相关,下列说法正确的是( )
A.复旦大学研究的能导电、存储的二维材料二硫化钼是一种新型有机功能材料
B.中国天眼用到碳化硅、芯片用到高纯硅、石英玻璃用到硅酸盐
C.中国歼-20上用到的氮化镓材料是当做金属合金材料使用的
D.石墨烯弹性气凝胶制成的碳海绵可用作处理原油泄漏的吸油材料
4.下列有关物质用途的说法,错误的是( )
A.二氧化硫常用于漂白纸浆
B.漂粉精可用于游泳池水消毒
C.碳酸钡可用来治疗胃酸过多
D.氧化铁常用于红色油漆和涂料
5.下列关于煤、石油和天然气等资源的叙述错误的是( )
A.煤是由不同有机化合物和无机物所组成的复杂混合物
B.液化天然气(LNG)和罐装液化石油气(LPG)主要成分都属于烃类
C.沼气、天然气分别属于可再生能源、化石能源
D.石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物
6.下列各组物质中,满足表中图示物质在一定条件下,一步转化关系的组合有( )
A.①②③B.①③C.②③D.①④
7.在给定条件下,下列物质之间的转化能实现的是( )
①Si SiO2 H2SiO3
②C CO2 CO
③饱和NaCl(aq) NaHCO3 Na2CO3
④Mg(OH)2 MgCl2(aq) 无水MgCl2
⑤NH3 NO NO2 HNO3
A.①④⑤B.①③④C.②③⑤D.②④⑤
8.下列说法正确的是( )
A.和都是酸性氧化物,二者的水溶液都是强酸
B.硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中会变质
C.不溶于水,可用作医疗上检查肠胃的钡餐
D.和溶液都不能使溴水褪色
9.下列说法正确的是( )
A.富勒烯包含C60、C70、碳纳米管等,它们互为同素异形体
B.H,D,T 互为同位素,中子数都为 1
C. 的名称是:4-甲基戊烷
D.C4H10 的一氯代物只有两种
10.下列说法错误的是( )
A.和一定互为同系物
B.16O和18O互为同位素
C.乙醛和环氧乙烷互为同分异构体
D.S4和S8互为同素异形体
11.《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(,其中S为+6价)去除废水中正五价砷As(V)的研究成果,其反应机理模型如图所示。下列说法错误的是
A.反应过程中有非极性键的断裂
B.溶液的pH越小,越有利于去除废水中的正五价砷
C.碱性条件下,硫酸根自由基发生的反应方程式为
D.反应过程中,存在反应
12.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.MgO熔点高,可用于电解冶炼镁
B.酒精具有挥发性,可用于消毒杀菌
C.Fe粉具有还原性,可用作食品袋中的抗氧化剂
D.SO2具有氧化性,常用于漂白秸秆、织物
13.某短周期元素的价类二维图如图所示,其中y是一种常见气体,a为酸式盐,e的相对分子质量比d大16.以下判断正确的有( )
①a的水溶液一定显酸性
②x既可能是强酸,也可能是强碱
③y是O2
④若d为酸性氧化物,则其具有漂白性
⑤e与水反应一定能生成一种强酸
A.5个B.4个C.3个D.2个
14.“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法错误的是( )
A.CO2是Ⅴ形的极性分子B.CO2可催化还原为甲酸
C.CO2晶体可用于人工增雨D.CO2是侯氏制碱法的原料之一
15.多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅芯片的主要原料。下图为第三代工业制取多晶硅流程,已知图中的Y在Z中燃烧产生苍白色火焰。
下列说法错误的是( )
A.Y、Z分别为H2、Cl2
B.制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅,在该副反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
C.SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl,据此推测SiHCl3中硅元素的化合价为+4
D.Y与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应
16.下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是( )
A.AB.BC.CD.D
17.工业上常用碱性废液吸收,反应原理为,部分催化过程如图所示,有关说法错误的是( )
A.是催化剂,中间产物只有
B.在反应过程中产生的可加快对的吸收
C.也可用于脱硫,且脱硫效果比更好
D.“过程2”的离子方程式可表示为
18.设表示阿伏加德罗常数的数值,某工业脱硫过程如图所示(CuS极难溶于水)。下列说法正确的是( )
A.过程①发生复分解反应,由强酸反应得到弱酸
B.过程②中,发生反应的离子方程式为:
C.过程③中,每有11.2L 参加反应转移电子数
D.脱硫过程总反应为
19.下列说法正确的是( )
A.图Ⅰ所示装置用于 Cu 和浓 H2SO4 制取少量的 SO2 气体
B.图Ⅱ装置可验证非金属性:Cl>C>Si
C.图Ⅲ可用于收集气体 H2、CO2、Cl2、NH3
D.图Ⅳ表示将 SO2 气体通入 H2S 水溶液中,所得溶液的 pH 变化
20.物质的性质决定用途和保存方式,下列两者对应关系不正确的是( )
A.见光易分解,浓硝酸用棕色瓶保存
B.具有强氧化性,可用于杀菌消毒
C.具有还原性,可用于漂白纸浆
D.难溶于稀盐酸,医学上常用作“钡餐”
二、综合题
21.某课题组设计实验检验生铁与浓硫酸反应的产物。回答下列问题:
(1)Ⅰ.设计如下方案,检验气体产物中的CO2、SO2和H2O。
干燥管B中M的化学式是 ;
(2)C装置的作用是 ;
(3)能证明有二氧化碳生成的实验现象是 ;
(4)待生铁与浓硫酸反应完毕后,检验烧瓶中的溶液含有Fe3+的试剂是: 。
(5)Ⅱ.该课题组同学认为生铁与浓硫酸反应可能有氢气生成。为了验证这一猜想,选择下列仪器和药品并结合上述装置,重新设计实验。
根据实验设计的简约性原则,气流从左至右,仪器排序为 。
(6)能证明有氢气生成的实验现象是 。
22.天然气是一种重要的化工原料,其中含有少量H2S羰基硫(COS),能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染。
(1)氨水可以吸收H2S,若生成物是NH4HS,写出反应的离子方程式 。
(2)利用含Fe3+的溶液可以脱除其中的H2S。将H2S和空气按一定流速通酸性FeCl3溶液,可实现空气脱硫得到单质硫。FeCl3溶液吸收H2S过程中,溶液中的n(Fe3+)、被吸收的n(H2S)随时间t变化如图。
①t1以前,溶液中n(Fe3+)不断减小的原因是 (用离子方程式表示)。
②t1以后,溶液中n(Fe3+)基本保持不变,原因是 。此时,溶液中总反应的离子方程式可以表示为 。
(3)羰基硫的碱性水解是常用的脱硫方法,其流程如图:
①已知B是硫化钠,C是一种正盐,则B的电子式为 ,C的化学式为 。
②写出反应②的离子方程式 。
③如图是反应②中,在不同反应温度下.反应时间与H2产量的关系(Na2S初始含量为3mml)。由图像分析可知,a点时溶液中除S2O32-外,还有 (填含硫微粒的离子符号)。
23.某化学小组为探究的制备、性质及检验等相关问题,进行如下实验:
(1)Ⅰ.制备并收集纯净干燥的
实验室可供选择的试剂:C(s)、Cu(s)、饱和溶液、75%浓。
①实验所需装置的连接顺序是:a→ →d→e(按气流方向用小写字母标号表示)。
②该实验中制备的反应方程式为 。
(2)Ⅱ.探究的性质
将收集到的持续通入如图装置进行实验:
①装置E中出现 现象时可验证具有氧化性。
②装置F用于验证的还原性,为实现这一目的,需进一步采取的实验操作是 。
③从硫元素间的相互转化所得的规律判断下列物质中既有氧化性,又有还原性的是 (填字母序号)。
a.Na b. c. d. e.
(3)Ⅲ.葡萄酒中抗氧化剂残留量(以游离计算)的测定准确量取100.00mL葡萄酒样品,加酸蒸馏出抗氧化剂成分,取馏分于锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用物质的量浓度为标准溶液滴定至终点,重复操作三次,平均消耗标准溶液22.50mL。(已知滴定过程中所发生的反应是)。
滴定前需排放装有溶液的滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为____(填字母)。
A.B.
C.D.
(4)判断达到滴定终点的依据是 ;所测100.00mL葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量(以游离计算)为 。
24.国家速滑馆“冰丝带”是北京冬奥会最具科技含量的场馆,它采用了当前冬季运动场馆最环保的制冰技术之一——二氧化碳跨临界直接制冰技术。
(1)CO2由气体变成固体的过程中,下列判断正确的是____。(单选)
A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0D.ΔH<0,ΔS<0
(2)关于CO2叙述不正确的是____。(单选)
A.CO2属于酸性氧化物B.CO2分子中含有极性键
C.CO2属于非电解质D.CO2是极性分子
(3)为吸收CO2,下列处理CO2的转化关系不能实现是____。(单选)
A.NaOH(aq)Na2CO3(aq)B.NaCl(aq)NaHCO3(s)
C.Ca(ClO)2(aq)CaCO3(s)D.(aq)(aq)
(4)基于新材料及3D打印技术,科学家研制出的微胶囊吸收剂,它能将排放的CO2以更加安全、廉价和高效的方式处理掉,球形微胶囊内部充入(NH4)2CO3溶液,其原理如图所示。
已知:(NH4)2CO3(aq)+CO2(aq)+H2O(l) 2NH4HCO3(aq) ΔH=-25.3 kJ·ml-1
吸收CO2时宜选用 (选填“低温”或“高温”)理由 、 (列举两点)。
(5)已知一水合氨和碳酸室温下电离平衡常数如下:
试结合必要的化学用语与简单计算,判断0.1 ml·L-1NH4HCO3溶液的酸碱性
25.Na2S2O3俗称大苏打(海波)是重要的化工原料。用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应,可以制得Na2S2O3。已知10℃和70℃时,Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下,从溶液中析出的晶体是Na2S2O3·5H2O。
现实验室欲制取Na2S2O3·5H2O晶体(Na2S2O3·5H2O的相对分子质量为248)
步骤如下:
①称取12.6g Na2SO3于烧杯中,溶于80.0mL水。
②另取4.0g硫粉,用少许乙醇润湿后,加到上述溶液中。
③(如图所示,部分装置略去),水浴加热,微沸,反应约1小时后过滤。
④滤液在经过、后析出Na2S2O3·5H2O晶体。
⑤进行减压过滤并干燥。
(1)仪器B的名称是 ,其作用是 ,加入的硫粉用乙醇润湿的目的是 。
(2)步骤④应采取的操作是 、 。
(3)滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是 。如果滤液中该杂质的含量不很低,其检测的方法是: 。
(4)为了测产品的纯度,称取7.40g 产品,配制成250mL溶液,用移液管移取25.00mL于锥形瓶中,滴加淀粉溶液作指示剂,再用浓度为0.0500ml/L的碘水,用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管来滴定(2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I-),滴定结果如下:
则所得产品的纯度为 ,你认为影响纯度的主要原因是(不考虑操作引起误差) 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.碱式碳酸铜与稀硫酸反应生成硫酸铜、硫酸铜与水不能直接反应生成铜(电解硫酸铜可得到铜),转化不能一步实现,选项A不符合题意;
B.饱和食盐水中通入氨气再通入足量二氧化碳产生碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠,均能一步实现且合理,选项B符合题意;
C.硫化氢气体在氧气中点燃不完全反应生成S,S在氧气中燃烧只能生成二氧化硫不能直接生成三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸,转化不能一步实现,选项C不符合题意;
D.硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,硅酸钠高温条件下无法直接得到二氧化硅,二氧化硅也无法与水反应生成硅酸,转化不能一步实现,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电解硫酸铜生成单质铜;
C.S在氧气中点燃只能生成二氧化硫;
D.二氧化硅与水不反应。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.乙醇燃烧也产生二氧化碳,汽油中添加乙醇,不能减少二氧化碳的排放,故A不符合题意;
B.可燃冰是甲烷的结晶水合物,作为燃料会产生二氧化碳,不利于碳中和,故B不符合题意;
C.通过煤清洁技术能较少二氧化硫的排放,但是无法减少二氧化碳的排放,故C不符合题意;
D.将二氧化碳还原为甲醇,减少了二氧化碳的排放,能最直接有效的促进碳中和,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.乙醇燃烧生成二氧化碳;
B.可燃冰是甲烷水合物,燃烧产生二氧化碳;
C.煤清洁技术能减少二氧化硫的排放,但不能减少二氧化碳的排放。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.有机物是指含碳的化合物,所以二硫化钼不属于有机化合物,故A不符合题意;
B.石英玻璃的主要成分为二氧化硅,不是硅酸盐,故B不符合题意;
C.金属合金是指一种金属与另一种或几种金属,或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。氮化镓是化合物,不属于合金,故C不符合题意;
D.石墨烯弹性气凝胶制成的碳海绵,具有吸附性,可用作处理原油泄漏的吸油材料,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据有机物的概念进行判断;
B.高纯硅不是硅酸盐;
C.根据合金材料的组成进行判断;
D.根据胶体的性质进行判断。
4.【答案】C
【解析】【解答】A. 二氧化硫有漂白性,故常用于漂白纸浆,A不符合题意;
B. 漂粉精有强氧化性,故可用于游泳池水消毒,B不符合题意;
C. 碳酸钡虽然可与盐酸反应,但是,生成的氯化钡有毒,故不能用来治疗胃酸过多,C符合题意;
D. 氧化铁是红棕色粉末,故常用于红色油漆和涂料,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.利用二氧化硫的漂白性漂白纸浆;
B.漂粉精具有强氧化性;
C.碳酸氢钠用来治疗胃酸过多;
D.氧化铁为红色固体。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.煤是由无机物和少量有机物组成的混合物,主要以碳元素为主,A不符合题意;
B.液化天然气(LNG)和罐装液化石油气(LPG)主要成分都属于烃类,B不符合题意;
C.天然气、沼气都是甲烷,分别属于化石能源、可再生能源,C不符合题意;
D.石油主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,石油常压分馏产物:液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油,减压分馏产物:重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.煤是一种混合物;
B.液化天然气和罐装液化石油气的主要成分都是烃类;
C.沼气属于可再生能源,天然气属于化石能源;
D.石油分馏得不到乙酸;
6.【答案】A
【解析】【解答】①硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸钠与盐酸反应生成硅酸,硅酸受热分解生成二氧化硅,二氧化硅在高温条件下与碳反应生成硅单质,选项①符合;
②钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠,电解熔融氯化钠得到钠,选项②符合;
③氯气与石灰乳反应生成次氯酸钙,次氯酸钙与二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸见光分解生成盐酸,浓盐酸与二氧化锰加热条件下反应制备氯气,选项③符合;
④铁与氯气反应生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不能一步转化为铁,选项④不符合,
综上所述,①②③符合题意,A项符合题意
故答案为:A。
【分析】①Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,Na2SiO3+2HCl= H2SiO3+2NaCl,H2SiO3SiO2+H2O;
②2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,Na2CO3+2HCl=CO2↑+H2O+2NaCl;
③2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3,2HClO2HCl+O2↑;
④氢氧化亚铁不能一步转化为铁。
7.【答案】C
【解析】【解答】①中SiO2属于酸性氧化物,但不能与水反应, ①中转化不能实现;
②碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳,②中转化能实现;
③在饱和NaCl溶液中依次通入氨气、二氧化碳可生成碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠加热可生成碳酸钠、二氧化碳和水,③中转化能实现;
④MgCl2溶液直接加热不能得到无水MgCl2,要在氯化氢气氛中加热才可以,④中转化不能实现;
⑤NH3发生催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3和NO,⑤中转化能实现;
综上所述,上述转化能实现的是②③⑤,
故答案为:C。
【分析】①SiO2不能与水反应;
②碳与足量氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳;
③在饱和NaCl溶液中通入氨气、形成饱和铵盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中碳酸氢钠溶解度最小,所以析出碳酸氢钠,加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠;
④MgCl2溶液直接加热发生水解最终得到氢氧化镁;
⑤NH3发生催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.溶于水形成亚硫酸,溶于水形成硫酸,亚硫酸为弱酸,A不符合题意;
B.硫化钠和亚硫酸钠均易被氧化,所以硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中会被氧化而变质,B符合题意;
C.虽不溶于水,但溶于强酸,胃酸中的HCl为强酸,所以不能用作医疗上检查肠胃的钡餐,应该选用硫酸钡作钡餐,C不符合题意;
D.和溶液均具有还原性,溴水中具有氧化性,所以两者均能与溴水发生氧化还原反应而使其褪色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.亚硫酸为弱酸;
B.硫化钠和亚硫酸钠均易被氧化;
C.不溶于水,但溶于强酸;
D.和溶液均具有还原性。
9.【答案】A
【解析】【解答】A. 富勒烯包含C60、C70、碳纳米管等,它们都为碳的单质,因此它们互为同素异形体,故A符合题意;
B. H、D、T 互为同位素,中子数分别为0、1、2,故B不符合题意;
C. 的名称是:2-甲基戊烷,故C不符合题意;
D. C4H10 有两种结构,正丁烷和异丁烷,正丁烷一氯代物有两种,异丁烷一氯代物有两种,因此C4H10一氯代物共四种,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】同位素是质子数相同,中子数不同的原子,针对对象是原子,不能是分子或离子等。
10.【答案】A
【解析】【解答】A.和有同分异构体,有可能不是同一种物质,不一定互为同系物,故A符合题意;
B.16O和18O互为同位素,故B不符合题意;
C.乙醛和环氧乙烷分子式都为C2H4O,故互为同分异构体,故C不符合题意;
D.同种元素组成的不同单质互为同素异形体,S4和S8互为同素异形体,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物;
B.同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子;
C.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
D.同种元素组成的不同单质互为同素异形体。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.反应过程中存在过硫酸钠中的-O-O-的断裂,故有非极性键的断裂,A不符合题意;
B.H3AsO4为弱酸,溶液的pH越小,导致As以分子形式存在,反而不利于去除废水中的正五价砷,B符合题意;
C.由图可知,碱性条件下,硫酸根自由基和氢氧根离子生成硫酸根离子和氢氧根自由基,发生的反应方程式为,C不符合题意;
D.反应过程中,在腐蚀层表面存在反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.同种原子之间的共价键为非极性键;不同种原子之间的共价键为极性键;
B.H3AsO4为弱酸,依据电离平衡的移动分析;
C.依据图像,碱性条件下,硫酸根自由基和氢氧根离子生成硫酸根离子和氢氧根自由基;
D.依据机理模型判断。
12.【答案】C
【解析】【解答】A. MgO熔点高,电解前需要将其熔化,耗能大,制备Mg,电解熔融MgCl2而不是氧化镁,故A不符合题意;
B. 乙醇能使蛋白质变性,故常用于病人的注射消毒。酒精具有挥发性,能用于人工降温,与消毒无关,故B不符合题意;
C. 还原Fe粉具有还原性,易和空气中的氧气反应,可用作食品袋中的吸氧剂,故C符合题意;
D. 二氧化硫具有漂白性,则用于漂白纸浆,与氧化性无关,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、熔点高,浪费能源,一般是电解氯化镁;
B、酒精可以是蛋白质变性;
C、铁有还原性,能够被氧化;
D、二氧化硫具有漂白性,可以对有色物质漂白。
13.【答案】B
【解析】【解答】①若a为NH4HCO3,其水溶液显碱性,故①不符合题意;
②若a是硫化物,x既是强酸;若a为铵盐,X是强碱,故②符合题意;
③y是一种常见气体,e的相对分子质量比d大16,可知Y是O2,故③符合题意;
④若d为酸性氧化物,则d为SO2,SO2具有漂白性,故④符合题意;
⑤若e是NO2,与水反应生成HNO3;若e是SO3,与水反应生成H2SO4,故⑤符合题意;
正确的是②③④⑤,
故答案为:B。
【分析】由图可知, d、e均为氧化物,b为氢化物,b可发生连续氧化反应,y应为O2,e的相对分子质量比d大16,a为酸式盐,若a为NaHS,x为盐酸或硫酸等,a与x反应生成b,则b为H2S,c为S,d为SO2,e为SO3;若a为NH4HCO3,x为NaOH或氢氧化钙等,a与x反应生成b,则b为NH3,c为N2、d为NO、e为NO2。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.CO2的中心原子C的价层电子对数为2,无孤电子对,CO2的空间构型为直线形,其正负电荷中心重合,为非极性分子,A项符合题意;
B.CO2可以被H2在催化剂作用下还原为甲酸,B项不符合题意;
C.固态二氧化碳(干冰)升华时吸热,可用于人工增雨,C项不符合题意;
D.侯氏制碱法中发生反应: NaCl + H2O + NH3 +CO2= NaHCO3↓+NH4Cl,CO2是生产原料之一,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据二氧化碳中心原子形成的δ键和孤电子对数判断;
B.二氧化碳中碳为最高正价,具有氧化性;
C.干冰升华吸热,可用于人工增雨;
D.侯氏制碱原理:将二氧化碳、氨气通入到饱和食盐水中。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.电解饱和食盐水得到的是氢氧化钠,氯气和氢气,故A不符合题意;
B.SiO2+2C=高温=Si+2CO,氧化剂与还原剂的量之比为:1:2,故B符合题意;
C. SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl,据此推测SiHCl3中硅元素的化合价为+4 ,故C不符合题意;
D.H2与 SiHCl3反应,3H2+2SiHCl3=2Si+6HCl,属于置换反应,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】饱和食盐水电解得到氢氧化钠和氢气和氯气,氢气和氯气反应得到氯化氢气体,二氧化硅与碳反应得到硅和一氧化碳, SiHCl3极易水解并且与氢气反应得到硅单质,结合选项判断即可。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.Na2O2吸收CO2生成氧气,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,A不符合题意;
B.Fe3+和金属Cu反应生成Fe2+和Cu2+,氧化性:Cu2+<Fe3+,B符合题意;
C.石灰乳和SO2反应生成CaSO3和H2O,不是氧化还原反应,C不符合题意;
D.用Na2S溶液除去废水中的Hg2+,生成HgS沉淀,不是氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.Na2O2吸收CO2生成氧气,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂;
B.氧化性:氧化剂大于氧化产物;
C.石灰乳和SO2反应生成CaSO3和H2O;
D.用Na2S溶液除去废水中的Hg2+,生成HgS沉淀。
17.【答案】A
【解析】【解答】A.是催化剂,中间产物只有、Cl-、ClO-等,选项A符合题意;
B.在反应过程中产生的可加快ClO-的转化,加快对的吸收,选项B不符合题意;
C.Ca2+与结合生成微溶的CaSO4有利于反应的进行,故也可用于脱硫,且脱硫效果比更好,选项C不符合题意;
D.“过程2”的离子方程式可表示为,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据应中间体反应前和反应后均没有,只在过程中出现;催化剂反应前参与反应,反应后又生成;
B.据A项分析,催化剂加快反应速率;
C.Ca2+与结合生成微溶的CaSO4有利于反应的进行;
D.依据图中的反应物和产物,利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.①中发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,属于复分解反应,但不是由强酸反应得到弱酸,故A不符合题意;
B.过程②中,发生反应的离子方程式为CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+,故B不符合题意;
C.③中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,但未指明标准状况,则无法计算,故C不符合题意;
D.由①H2S+Cu2+=CuS↓+2H+、②CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+、③4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O可知,回收S的总反应为2H2S+O22H2O+2S↓,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.①不符合强酸制弱酸;
B.CuS不溶于水,不拆;
C.未指明标准状况,无法计算;
D.利用方程式加和判断。
19.【答案】C
【解析】【解答】A.Cu和浓H2SO4反应需要加热,则图中装置不能制取少量的SO2气体,A不符合题意;
B.由于盐酸易挥发,图中可以知道盐酸酸性大于碳酸、盐酸酸性大于硅酸,不能确定碳酸、硅酸的酸性,且不能利用无氧酸与含氧酸的酸性比较非金属性,应利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,B不符合题意;
C.CO2、Cl2可利用向上排空气法收集,从长导管进气,H2、NH3可利用向下排空气法收集,从短导管进气,C符合题意;
D.H2S水溶液显酸性,反应开始时pH不会大于7,将SO2气体通入H2S水溶液中生成单质硫,酸性减弱,pH增大,当SO2过量时,SO2溶于水生成亚硫酸,使溶液酸性增强,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.铜与浓硫酸的反应需要加热条件;
B.由酸性强弱比较非金属性强弱时,需比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱;
C.排空气法收集气体时,应注意气体不能与空气中的物质发生反应;
D.H2S溶液显酸性,其pH<7;
20.【答案】C
【解析】【解答】A.硝酸见光易分解,浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中,故A不符合题意;
B.过氧化氢具有很强的氧化性可用于消毒杀菌,故B不符合题意;
C.二氧化硫中硫处于中间价态,具有一定还原性,可用于还原剂,故C符合题意;
D.硫酸钡难溶于盐酸,因此可用于医学上的钡餐,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.硝酸易分解因此用于棕色试剂瓶保存
B.过氧化氢具有氧化性因此可用于消毒杀菌
C.二氧化硫具有漂白性因此可用于漂白纸浆
D.由于硫酸被不溶于盐酸,因此可以用于钡餐
21.【答案】(1)CuSO4
(2)检验和除去SO2
(3)D中溶液不褪色,E中溶液变浑浊
(4)KSCN溶液或NaOH溶液(其它答案合理即可)
(5)AFIGKH
(6)K中黑色粉末变成红色、H中白色粉末变成蓝
【解析】【解答】(1) 本实验的目的是检验气体产物中的CO2、SO2和H2O。干燥管B是为了检验产物中的水,所以用无水硫酸铜,M的化学式是CuSO4;
故答案为:CuSO4。
(2)酸性高锰酸钾溶液既可以检验SO2、又能除去SO2;
故答案为:检验和除去SO2。
(3)能证明有二氧化碳生成的实验现象是:D中品红溶液不褪色,E中澄清石灰水溶液变浑浊 ;
故答案为:D中溶液不褪色,E中溶液变浑浊。
(4)检验Fe3+的试剂是:① KSCN溶液遇到Fe3+溶液变红;② NaOH溶液遇到Fe3+产生红褐色沉淀;故答案为:KSCN溶液或NaOH溶液。
(5)实验目的为了验证可能有氢气生成。设计气流从左至右,A接F中的氢氧化钠溶液除去混合气中的CO2、SO2,用I中的澄清的石灰水检验CO2、SO2是否除净,G中的浓硫酸除去水分,K中氧化铜检验H2, H中无水硫酸铜检验产物水。所以仪器排序为AFIGKH。
(6)能证明有氢气生成的实验现象是K中黑色粉末变成红色,H中白色粉末变成蓝。
故答案为:K中黑色粉末变成红色、H中白色粉末变成蓝。
【分析】(1)对混合气体的检验,应先用无水CuSO4检验水蒸气;
(2)C装置中的KMnO4酸性溶液,能与SO2反应;、
(3)CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊,因此证明CO2的存在时,应同时说明SO2不存在,据此确定实验现象;
(4)结合Fe3+的检验分析;
(5)检验H2时,需通过CuO变红,同时生成水,因此气流需先除杂,再干燥,通过灼热CuO后,再通过无水CuSO4,据此确定装置连接顺序;
(6)证明有H2生成,则K中黑色粉末变红,H中白色固体变蓝;
22.【答案】(1)H2S+NH3·H2O=NH4++HS-+H2O
(2)2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;t1以后溶液中同时发生两个反应,Fe3+氧化吸收H2S和Fe2+被O2氧化再生Fe3+,当两个反应速率相等时,溶液中n(Fe2+)保持基本不变;2H2S+O2 2S↓+2H2O
(3);Na2CO3;2S2-+5H2O S2O32-+4H2↑+2OH-;SO42-
【解析】【解答】(1)氨水中的一水合氨与H2S反应中和反应,生成NH4HS,离子方程式为H2S+NH3·H2O=NH4++HS-+H2O。(2)①由图可知,t1前n(Fe3+)迅速减小,被吸收的n(H2S)显著增加,发生的离子反应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;②t1以后溶液中同时发生两个反应,Fe3+氧化吸收H2S、Fe2+被氧气氧化再生成Fe3+,当两个反应速率相等时,溶液中n(Fe3+)基本保持不变。t1以后Fe3+起催化作用,总反应方程式为2H2S+O2 2S↓+2H2O。(3)①硫化钠为离子化合物,由钠离子、硫离子构成,其电子式为 ,COS与氢氧化钠反应前后化合价没有变化,生成含有+4价碳元素的正盐,该正盐为碳酸钠,其反应方程式为COS+4NaOH=Na2S+Na2CO3+2H2O。②图示说明:硫化钠溶液加热生成了Na2S2O3和氢气,发生氧化还原反应,根据得失电子守恒和电荷守恒配平,则离子方程式为2S2-+5H2O S2O32-+4H2↑+2OH-。③根据图像可知,a点时氢气是10ml,说明反应中共有20ml电子发生转移,则根据得失电子守恒可知,3ml硫化钠分子必须提供20ml电子,全部转化为硫代硫酸钠转移12ml电子,全部转化为亚硫酸钠转移18ml电子,全部转化为硫酸钠转移24ml电子,所以a点时溶液中除S2O32-外,还有SO42-。
【分析】Fe3+与H2S发生氧化还原反应生成Fe2+与S,同时Fe2+被空气中氧气氧化为Fe3+;天然气中的羰基硫(COS)与氢氧化钠反应生成硫化钠,是非氧化还原反应,C是一种正盐,推测C为碳酸钠;硫化钠发生氧化还原反应,生成S2O32-、SO42-等其它含硫物质。
23.【答案】(1)cbgf;
(2)淡黄色沉淀;取与NaClO溶液反应后的溶液样品少许,先滴加盐酸酸化,再滴加溶液,若出现白色沉淀,则证明具有还原性;ce
(3)C
(4)滴入最后半滴标准液,溶液的颜色从无色刚好变为蓝色,且30s内不再褪去;144
【解析】【解答】(1)①A装置是用来制取SO2的装置,由于产物中也有水,所以将SO2通入浓硫酸中吸收水分,然后收集SO2气体,再加一个碱石灰装置防止SO2气体排入空气,所以气体的流向应该是: a→ cbgf →d→e ;
②制取SO2的反应是:亚硫酸钠与浓硫酸反应: ;
(2) ① SO2具有氧化性,可以与Na2S反应得到S单质,所以现象是出现淡黄色的沉淀;
②装置F中的ClO-将SO2氧化为SO42-,若能检验出SO42-,则能证明SO2具有还原性;
③元素的中间价态既具有氧化性又具有还原性;
(3)碘单质具有氧化性,应该用酸式滴定管盛放,酸式滴定管赶气泡的操作是:在滴定管的底部轻轻打开阀门,用食指和中指捏住活塞放气,C选项是正确的;
(4)滴定的终点是: 滴入最后半滴标准液,溶液的颜色从无色刚好变为蓝色,且30s内不再褪去 ;
根据化学方程式之间的关系,可知碘单质和SO2的物质的量相等,100毫升 葡萄酒样品 中的质量为:22.5×0.01×64×10-3=0.144g, 所测100.00mL葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量 为0.144×1000mg/0.1L=144 。
【分析】(1)①该实验的原理是先制取SO2,再收集SO2,并做好SO2的尾气处理;
②该反应原理的实质是强酸制弱酸;
(2)①和Na2S反应的方程式为:3SO2+2Na2S=3S+2Na2SO3;
②装置F中的ClO-将SO2氧化为SO42-,若能检验出SO42-,则能证明SO2具有还原性;
③元素的中间价态,既具有上升价态的空间,也有下降的空间,所以中间价态既具有氧化性也有还原性;
(3)具有氧化性的物质应该用酸式滴定管来装取;
(4)根据化学方程式可以得出SO2和碘单质之间的物质的量关系,从而计算出葡萄酒中SO2的含量。
24.【答案】(1)D
(2)D
(3)D
(4)低温;低温有利CO2的溶解或增大CO2(aq)浓度;低温防止盐的分解
(5)碱性
HCO+H2OH2CO3 + OH- K1==2.3×10-7
NH+H2ONH3·H2O + H+ K2==5.6×10-8
【解析】【解答】(1)二氧化碳变为固态过程是放热且气体数目减少的过程,即可判断 ΔH<0,ΔS<0 ;
(2)A.二氧化碳与碱反应得到盐和水,故A不符合题意;
B.二氧化碳溶于水是碳酸,碳酸可导电,故B不符合题意;
C.二氧化碳溶于水时碳酸导电,二氧化碳不是电解质,故C不符合题意;
D.二氧化碳是分子晶体,故D符合题意;
(3)A.氢氧化碳与少量的二氧化碳可以得到碳酸钠,故A不符合题意;
B.氯化钠与二氧化碳不能反应得到碳酸氢钠,故B符合题意;
C.强酸可以制取羧酸,碳酸酸性强于次氯酸,故C不符合题意;
D.碳酸酸性强于苯酚,故D不符合题意;
(4)根据 (NH4)2CO3(aq)+CO2(aq)+H2O(l) 2NH4HCO3(aq) ΔH=-25.3 kJ·ml-1 ,反应放热,低温,平衡向放热方向移动,正向移动,所以可以促进二氧化碳的吸收,有利于二氧化碳的溶解;(NH4)2CO3受热易分解,所以低温防止盐的分解;
(5)碳酸氢根和铵根均可以水解,碳酸氢根水解:HCO3-+H2O=H2CO3+OH-K1=== =2.3×10-8 ,NH4++H2O=NH3.H2O+H+,K2== =5.6×10-10 , K1>K2, 因此碳酸氢根水解强度大于铵根水解,故溶液显碱性;
【分析】 (1)根据焓变和熵变判断即可;
(2)二氧化碳是酸性氧化物,是属于分子晶体与水形成碳酸可导电;
(3)根据反应物和生成物利用性质即可判断;
(4)根据给出的反应式即可判断低温有利于二氧化碳溶解,低温防止盐的分解;
(5)根据写出水解的常数公式结合水的离子积即可计算比较。
25.【答案】(1)球形冷凝管;冷凝回流;增加反应物接触面积,提高反应速率
(2)蒸发浓缩;冷却结晶
(3)Na2SO4;取少量滤液于试管中,加稀盐酸至溶液呈酸性,静置,取上层清液(或过滤除去S后的滤液)于另一支试管中,向该试管中滴加BaCl2溶液,若出现浑浊,证明原滤液中含Na2SO4
(4)酸式;101.2%;含有的Na2SO3也会和I2发生反应,从而影响纯度
【解析】【解答】(1)根据装置图可知,仪器B为球形冷凝管,使水蒸气冷凝回流,防止反应液中水分大量流失而析出晶体。硫粉难溶于水而微溶于乙醇,用乙醇湿润可使硫粉易于分散到溶液中,增大硫与Na2SO3的接解面积,加快反应速率。
(2)由100C和700C下的Na2S2O3的溶解度数据可知,温度越高Na2S2O3溶解度越大,可以先蒸发浓缩得到较高温度下的Na2S2O3的饱和溶液,然后冷却结晶,即可制备Na2S2O3·5H2O晶体。所以步骤④应采取的操作是蒸发浓缩、冷却结晶。
(3)SO32-具有较强的还原性,加热过程中溶解在溶液中的O2氧化了部分SO32-生成SO42-,所以滤液中很可能存在Na2SO4。检验Na2SO4的存在,只需检验SO42-离子,但要排除SO32-和S2O32-的干扰,先用盐酸酸化:Na2SO3+2HCl=SO2↑+H2O+2NaCl,Na2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+2NaCl,再加入BaCl2溶液:Ba2++SO42-=BaSO4↓,产生不溶于盐酸的白色沉淀即证明滤液中含Na2SO4杂质。所以检验方法是:取少许滤液于试管中,加稀盐酸至溶液呈酸性,静置,取上层清液(或过滤除去S后的滤液)于另一支试管中,向该试管中加入BaCl2溶液,若出现浑浊则证明原滤液中含Na2SO4。
(4)I2能与橡胶发生加成反应而腐蚀橡胶,不能用碱式滴定管,只能用酸式滴定管盛装碘水进行滴定。由表中数据可知三次实验消耗碘水体积分别为30.22mL、30.70mL、30.18mL,显然第二次实验误差太大舍去,平均消耗碘水体积为 =30.20mL。设所配样品溶液的浓度为c(Na2S2O3),
列比例式: ,解得c(Na2S2O3)=0.1208ml/L;7.40g样品中Na2S2O3·5H2O的物质的量=n(Na2S2O3)=0.25L×0.1208ml/L=0.0302ml,样品的纯度= ×100%=101.2%。因为SO32-有较强的还原性,也能被I2氧化,所以滴定中消耗的碘水体积偏大,使计算得到的纯度值偏大。
【分析】(1)根据蒸馏装置进行分析;硫粉用乙醇润湿可增大与Na2SO3的接解面积,加快反应速率;
(2)采用降温结晶制得Na2S2O3·5H2O晶体;
(3)SO32-极易被氧化成SO42-,结合SO42-的检验进行分析;
(4)碘水显酸性,应用酸式滴定管;
多次实验求平均值时舍去误差较大的数据,求出消耗标准液的体积后,结合反应的离子方程式计算c(Na2S2O3),再结合公式n=c×V计算n(Na2S2O3),进而其质量,最后计算样品的纯度。序号
X
Y
Z
W
①
Si
Na2SiO3
H2SiO3
SiO2
②
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
③
Cl2
Ca(ClO)2
HClO
HCl
④
Fe
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
用Na2O2作呼吸面具的氧气来源
Na2O2能氧化CO2
B
用FeCl3溶液刻蚀铜质电路板
氧化性:Cu2+<Fe3+
C
用石灰乳脱除烟气中的SO2
SO2具有氧化性
D
用Na2S溶液除去废水中的Hg2+
Na2S具有还原性
弱电解质
H2CO3
NH3·H2O
电离平衡
常数
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Kb=1.8×10-5
滴定次数
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
第一次
0.30
30.52
第二次
0.36
31.06
第三次
1.10
31.28
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