鲁科版高中化学必修第一册第3章物质的性质与转化测试含答案

这是一份鲁科版高中化学必修第一册第3章物质的性质与转化测试含答案，共12页。
第3章　物质的性质与转化一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.化学无处不在,与人类生产、生活联系密切。下列与化学有关的说法错误的是(　　)A.将含Cl2的漂白剂与含SO2的漂白剂混合使用,可增强漂白效果B.减少汽车尾气的排放是减少酸雨危害的途径之一C.常用“84消毒液”进行消毒处理,该物质的有效成分是次氯酸钠D.自来水厂常利用活性炭或胶体的吸附性除去水中的悬浮物2.下列过程属于氮的固定的是(　　)A.氮气的液化　　　　　　B.工业上由氨制备氮肥C.Mg在N2中燃烧生成Mg3N2　　　　　　D.植物从土壤中吸收氮元素3.物质的性质决定用途,下列物质的用途和性质不具有对应关系的是(　　)4.下列离子组在指定条件下的溶液中,一定能大量共存的是(　　)A.能使pH试纸变红的溶液:NH4+、Na+、SO42-、Fe3+、NO3-B.含有大量NO3-的溶液:H+、Fe2+、SO42-、Cl-C.含有大量Cl-的溶液:Fe3+、Mg2+、SO42-、OH-D.加入铁粉后产生大量氢气的溶液:NH4+、Na+、CO32-、SO42-5.“绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的要求的是(　　)甲　乙　丙①实验室收集氨气采用图甲所示装置②实验室中做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应A.②③④　　　B.①②③　　　C.①②④　　　D.①③④6.锥形瓶内盛有气体X,胶头滴管内盛有液体Y。若挤压胶头滴管,使液体Y滴入锥形瓶中,振荡,过一会儿可见小气球a鼓起。气体X和液体Y不可能是(　　)A.X是NH3,Y是水B.X是SO2,Y是NaOH浓溶液C.X是CO2,Y是稀硫酸D.X是HCl,Y是NaNO3稀溶液7.甲、乙、丙、丁四种物质之间的转化关系如图所示,下列说法错误的是(　　)A.若甲是C,则乙可能是O2　　　　　　B.若甲是NaOH溶液,则乙可能是SO2C.若甲是H2S,则乙可能是O2　　　　　　D.若甲是Fe,则乙可能是Cl28.N2O和CO是大气污染物,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理如图所示。下列说法错误的是(　　)A.反应Ⅰ中,氮元素化合价降低B.反应Ⅱ中,Pt2O2+做还原剂C.生成的无害气体为N2和CO2D.反应前后Pt2O+的质量和化学性质不变9.某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是(　　)A.①中固体可换成NH4ClB.②中药品可为无水CaCl2C.反应一段时间后,可取③中的固体溶于稀硝酸中确认反应是否完全D.反应一段时间后,④中锥形瓶收集到的液体呈碱性10.将铜片放入一定体积1 mol·L-1 FeCl3溶液(溶液A)中浸泡,一段时间后取出铜片(经洗涤、干燥)精确称量,铜片质量减轻了6.4 g,得到的溶液B中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=3∶2,下列说法正确的是(　　)A.溶液B中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为1∶3B.溶液A中Cl-的物质的量为1 molC.溶液B中最多可溶解8.4 g FeD.溶液A的体积为50 mL二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)11.按图示装置进行实验(尾气处理装置未画出),将气体X通入盛有试剂Y的试剂瓶中,有白色沉淀产生。下列物质组合符合要求的是(　　)　　12.实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。下列说法不正确的是(　　)A.有O2生成推测可能发生了反应:2Na2O2+2SO2 2Na2SO3+O2B.bc段O2含量下降与反应O2+2Na2SO3 2Na2SO4有关C.可用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4D.产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的13.已知:①Na2SO3+H2O+I2 Na2SO4+2HI;②Cl2+2Fe2+ 2Fe3++2Cl-;③I2与Fe2+不反应。向含SO32-、Fe2+、I-各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2,通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是(　　)ABCD14.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是(　　)15.取100 mL浓缩后的污水,测得c(H+)=0.7 mol·L-1,该污水中还可能含有NH4+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、S2-、SO42-、Cl-中的几种,设计如下实验流程(气体X、Y均为无色,体积均在标准状况下测定):根据以上实验操作与现象,得出的结论错误的是(　　)A.一定不存在的离子是HCO3-、S2-B.原100 mL溶液中含有Cl-为0.9 mol·L-1C.原100 mL溶液中含有Fe3+为0.3 mol·L-1D.生成气体X的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+ 3Fe3++NO↑+2H2O三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)自然界中不同价态硫元素之间可以相互转化。回答下列问题:(1)硫元素在自然界中的存在形式有　　　　和化合态;硫单质有多种,正交硫和单斜硫是常见的硫元素的　　　　　　。 (2)H2SO4在水溶液中的电离方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (3)硫酸是重要的化工原料,接触法制硫酸主要分三步:①煅烧黄铁矿(FeS2):　　　　FeS2+　　　　O2 　　　　Fe2O3+　　　　　SO2;(配平化学方程式) ②SO2的接触氧化:　　　　　　　　　　　　; ③98.3% H2SO4吸收:SO3+H2O H2SO4。(4)Fe2O3可用于焊接钢轨,写出反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　。 (5)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　,若反应产生672 mL(标准状况)还原性气体,转移电子的物质的量为　　　　　　。 17.(12分)某同学欲探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铁、铜反应的实验中的有关问题。(1)在常温下,分别向盛有等量铁片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸、②稀硫酸、③浓硝酸、④稀硝酸,能观察到明显现象的是　　　　(填序号)。 (2)先将铜与浓硫酸共热反应产生的气体X持续通入如图装置中,一段时间后再将铜与浓硝酸反应产生的大量气体Y也持续通入该装置中,可观察到的现象包括　　　　(填字母)。 a.通入X气体后先产生白色沉淀后溶解b.通入X气体后溶液中无明显现象c.通入Y气体后有沉淀产生d.通入Y气体后沉淀溶解e.通入Y气体后溶液中无明显现象(3)若将(2)的Ba(OH)2换为氢硫酸,则通入X气体后,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)将过量的铜加入一定量的浓硝酸中,充分反应。①反应一段时间后的离子方程式为　。 ②生成的NO2可与水发生反应,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。若该反应有0.6NA个电子转移,则被氧化的NO2的物质的量为　　　　。(NA为阿伏加德罗常数的值) 18.(12分)(1)如图为氮及其化合物的“价—类”二维图的部分信息。①X的化学式为　　　　。 ②关于NO2和HNO3的相互转化,下列说法正确的是　　　　。 a.由NO2转化为HNO3,实现了氮的固定b.工业上利用NO2与H2O反应制取HNO3c.不加入还原剂,也可实现HNO3转化为NO2d.由硝酸转化成等物质的量的NO2时,消耗碳单质和铜单质的物质的量相同(2)NO2、NO是大气污染物,NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术,反应原理如图所示。若处理的污染物中NO2与NO的物质的量之比为1∶1,则相应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 (3)在微生物的作用下实现NH4+ NO2- NO3-转化,称为硝化过程。在碱性条件下,NH4+被氧气氧化成NO3-的总反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)硝酸可用作金属溶解剂。在不同浓度的HNO3-H2O2混合溶液中,金属溶解速率和生成NOx体积的变化如图所示。据图分析,混合溶液中HNO3的质量分数最佳为　　　%,理由是　　　　　　　　　。 19.(12分)Ⅰ.用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,其中Cu为+2价、Fe为+2价)制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示:已知:CuFeS2+O2 SO2+FeS+Cu。(1)将黄铜矿粉碎成粉末的目的是　　　　　　　　　　。高温焙烧反应的还原产物是　　　　　　　　。 (2)滤液A中通入Cl2,反应的离子方程式为　　　　　　　　　。 (3)操作b后检验滤渣已经洗涤干净的实验操作为　　　　　　　　　　　　。 Ⅱ.化合物M是某种新型电子材料的主要成分,由两种常见元素组成。为了研究其组成,设计如下实验:(4)M的化学式为　　　　。 (5)白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 (6)高温条件下,丁与NH3反应生成两种单质和水,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 20.(12分)(1)将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。H2S的转化目前主要有以下两种方法:①方法Ⅰ的化学方程式是　　　　　　　　　。 ②方法Ⅱ,将H2S和O2的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S,物质转化如图1所示。下列说法不正确的是　　　　(填字母)。 图1A.Cu2+和H2S反应的离子方程式为S2-+Cu2+CuS↓B.O2在转化过程中发生的反应为O2+4Fe2++4H+4Fe3++2H2OC.整个反应过程中溶液的pH变小(不考虑产生的H2O对溶液的稀释)D.提高混合气体中O2的比例可防止生成的硫单质中混有CuS(2)Pt-BaO双催化剂处理大气中的NO和H2S,工作原理如图2所示。①NO和O2在催化剂Pt表面发生反应的化学方程式为　。 ②通过BaO和BaNO32的相互转化实现NO2的储存和还原,储存NO2的物质是　　　　　　(填化学式)。 ③NO2协同处理H2S过程中,NO2与H2S按物质的量之比1∶2通入,每处理0.2mol H2S时,转移电子数为0.4NA,则产物X的化学式为　　　　　　　。 图3(3)某同学结合HNO3受热分解的规律,采用图3所示装置加热Ba(NO3)2固体探究Ba(NO3)2分解规律。加热过程中发现装置②中有气泡产生,但在上升的过程中消失;紫色石蕊溶液逐渐变为红色;②中溶液几乎不被压至装置③中。写出BaNO32受热分解的化学方程式:　　　　　　　　　　　。 答案与解析第3章　物质的性质与转化1.A　SO2与Cl2、H2O反应的化学方程式为Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HCl,生成的H2SO4和HCl都没有漂白性,将含Cl2的漂白剂与含SO2的漂白剂混合使用,不能增强漂白效果,故A错误。2.C　将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定。氮气的液化过程中,氮元素化合价没有改变;工业上由氨制备氮肥,植物从土壤中吸收氮元素,都是化合态氮之间的转化,不属于氮的固定;Mg在N2中燃烧生成Mg3N2,氮元素由游离态转化为化合态,属于氮的固定,故选C。3.C　A项,NH3易液化,液氨汽化需要吸收大量的热,可用作制冷剂;B项,过氧化钠可以和水、二氧化碳反应生成氧气,故可用作供氧剂;C项,Fe3+能氧化Cu,故FeCl3溶液可腐蚀覆铜板制作印刷电路板,不是因为FeCl3溶液呈酸性;D项,二氧化硫具有还原性,可用作葡萄酒的抗氧化剂;故选C。4.A　A项,能使pH试纸变红的溶液显酸性,NH4+、Na+、SO42-、Fe3+、NO3-之间互不反应,且均不与H+反应,可以大量共存;B项,H+、Fe2+、NO3-会发生氧化还原反应,不能大量共存;C项,Fe3+、Mg2+分别与OH-反应产生Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀,不能大量共存;D项,加入铁粉后产生大量氢气的溶液显酸性,H+与CO32-反应,不能大量共存。5.C　①实验室采用图甲所示装置收集NH3,在收集的过程中用滴有酚酞的水检验NH3收集满并吸收逸出的NH3,防止污染环境,符合绿色化学的要求;②实验室中做Cl2与钠的反应实验时采用图乙所示装置,浸有碱液的棉球可以吸收多余的氯气,防止污染环境,符合绿色化学的要求;③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验,挥发的HCl气体和NH3会污染环境,不符合绿色化学的要求;④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应,生成的氮氧化物可以收集在气球里,防止污染环境,符合绿色化学的要求;故选C。6.C　A项,若X是NH3,Y是水,将水滴入锥形瓶中,NH3极易溶于水,锥形瓶内压强减小,小气球a鼓起;B项,若X是SO2,Y是NaOH浓溶液,将NaOH浓溶液滴入锥形瓶中,SO2与NaOH反应,锥形瓶内压强减小,小气球a鼓起;C项,若X是CO2,Y是稀硫酸,将稀硫酸滴入锥形瓶中,CO2与H2SO4不反应,且CO2在水中的溶解度不大,锥形瓶中的压强基本不变,小气球a不能鼓起;D项,若X是HCl,Y是NaNO3稀溶液,将NaNO3稀溶液滴入锥形瓶中,氯化氢极易溶于水,锥形瓶内压强减小,小气球a鼓起;故选C。7.D　若甲是C,则乙可能是O2,丙是CO,丁是CO2,故A正确;若甲是NaOH溶液,则乙可能是SO2,丙是亚硫酸钠溶液,丁是亚硫酸氢钠溶液,故B正确;若甲是H2S,则乙可能是O2,丙是S,丁是SO2,故C正确;若甲是Fe,乙是Cl2,则丙是氯化铁,氯化铁和氯气不反应,故D错误。8.B　根据反应原理可知,反应Ⅰ中氮元素的化合价由+1价降低到0价,故A正确;反应Ⅱ中碳元素的化合价升高,CO做还原剂,则Pt2O2+做氧化剂,故B错误;由题图可知,N2O和CO在Pt2O+表面转化为无害气体N2和CO2,故C正确;Pt2O+做催化剂,反应前后Pt2O+的质量和化学性质不变,故D正确。9.D　NH4Cl分解生成的NH3和HCl会重新反应生成NH4Cl,A项错误;氨气会和氯化钙反应生成CaCl2·8NH3,不能用无水CaCl2来干燥NH3,B项错误;③中发生的反应为2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O,Cu和CuO均可和稀硝酸反应,不能判断反应是否完全,C项错误;④中锥形瓶中收集到的液体是氨水,呈碱性,D项正确。10.A　将铜片放入溶液A中浸泡,发生反应2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,铜片质量减轻了6.4 g,消耗铜的物质的量为0.1 mol,生成Cu2+的物质的量为0.1 mol,消耗Fe3+的物质的量为0.2 mol,生成Fe2+的物质的量为0.2 mol,根据溶液B中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=3∶2可知,溶液B中剩余Fe3+的物质的量为0.3 mol,所以溶液A中含有Fe3+的物质的量为0.5 mol。溶液B中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为0.1 mol∶0.3 mol=1∶3,故A正确;溶液A中Fe3+的物质的量为0.5 mol,所以Cl-的物质的量为1.5 mol,故B错误;溶液B中Cu2+与Fe3+的物质的量分别为0.1 mol和0.3 mol,加入金属铁可以发生反应Fe+2Fe3+ 3Fe2+、Fe+Cu2+ Cu+Fe2+,最多可以溶解铁的物质的量是0.25 mol,质量为0.25 mol×56 g·mol-1=14 g,C错误;溶液A的体积为0.5mol1mol·L-1=0.5 L=500 mL,故D错误。11.BC　A项,CO2与CaCl2不反应;B项,在酸性条件下NO3-具有强氧化性,SO2被氧化为SO42-,SO42-与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀;C项,Cl2与水反应:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,Cl-与Ag+反应生成AgCl白色沉淀;D项,NH3通入FeCl3溶液中,生成Fe(OH)3红褐色沉淀;故选BC。12.C　解答本题首先应根据图像分析可能发生的反应:根据分析可知,有O2生成推测可能发生了反应:2Na2O2+2SO2 2Na2SO3+O2,A正确;bc段O2含量下降,可能是发生了反应O2+2Na2SO3 2Na2SO4,B正确;HNO3具有强氧化性,能将SO32-氧化为SO42-,不能用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4,C不正确;SO2具有还原性,Na2O2具有氧化性,所以产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的,D正确。13.C　由反应①②③推知,还原性:SO32->I->Fe2+,所以向混合溶液中通入Cl2,首先发生反应SO32-+H2O+Cl2 SO42-+2Cl-+2H+,再发生反应2I-+Cl2 I2+2Cl-,最后发生反应2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-,0.1 mol SO32-完全反应需要消耗0.1 mol氯气,0.1 mol氯气在标准状况下的体积为0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L,故A错误;0.1 mol I-完全反应消耗0.05 mol氯气,当溶液中I-完全反应时消耗氯气的体积为(0.1 mol+0.05 mol)×22.4 L·mol-1=3.36 L,故B错误;0.1 mol Fe2+完全反应消耗0.05 mol氯气,当溶液中Fe2+完全反应时消耗的氯气体积为(0.1 mol+0.05 mol+0.05 mol)×22.4 L·mol-1=4.48 L,故C正确;SO32-、Fe2+、I-完全反应时消耗氯气的总的物质的量为0.2 mol,产生的氯离子的物质的量为0.4 mol,故D错误。14.AB　在FeCl2溶液中滴加新制氯水,FeCl2溶液为浅绿色,Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,溶液变成棕黄色,说明Fe2+具有还原性,故A正确;在FeCl2溶液中加入锌片,锌的还原性强于铁,能将Fe2+还原为Fe,反应中Fe2+做氧化剂,具有氧化性,故B正确;所给离子方程式电荷不守恒,故C错误;反应前氯化铁溶液为棕黄色,实验现象不正确,故D错误。15.B　根据以上分析知,A正确;根据以上分析知,原100 mL溶液中含有0.03 mol Fe2+,Fe(OH)3的物质的量为0.06 mol,所以原溶液中Fe3+的物质的量为0.03 mol,浓度为0.03mol0.1 L=0.3 mol·L-1,C正确;原溶液中一定含有H+、NH4+、Fe2+、Fe3+、SO42-,根据电荷守恒可知,原溶液中一定含有Cl-,c(Cl-)=c(H+)+c(NH4+)+2c(Fe2+)+3c(Fe3+)-2c(SO42-)=0.7 mol·L-1+0.015mol0.1 L+0.03mol0.1 L×2+0.03mol0.1 L×3-0.06mol0.1 L×2=1.15 mol·L-1,B错误;在溶液中加入过量硝酸钡溶液产生无色气体X的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+ 3Fe3++NO↑+2H2O,D正确。16.答案　(除标注外,每空1分)(1)游离态　同素异形体　(2)H2SO4 2H++SO42-　(3)①4　11　2　8　②2SO2+O2 2SO3(4)Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe　(5)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O　0.06 mol(2分)解析　(1)硫元素在自然界中的存在形式有游离态和化合态;正交硫和单斜硫均为硫元素组成的单质,为硫元素的同素异形体。(2)硫酸为强酸,在水溶液中完全电离:H2SO4 2H++SO42-。(3)①由得失电子守恒、原子守恒可得反应的化学方程式为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2。②SO2在催化剂、加热条件下被氧气氧化为三氧化硫:2SO2+O2 2SO3。(4)铝和氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝,化学方程式为Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe。(5)铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;标准状况下672 mL SO2的物质的量为0.03 mol,生成0.03 mol SO2转移电子0.06 mol。17.答案　(每空2分)(1)②④(2)ac(3)2H2S+SO2 3S↓+2H2O(4)①3Cu+8H++2NO3- 3Cu2++2NO↑+4H2O　②3NO2+H2O 2HNO3+NO　0.6 mol解析　(1)常温下,Fe遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化,无明显现象;Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,产生气泡,溶液变为浅绿色;Fe和稀硝酸反应生成硝酸铁(Fe过量时生成硝酸亚铁)、水和NO,溶液变为棕黄色(或浅绿色),产生无色气泡,逸出液面后迅速变为红棕色;所以能观察到明显现象的是②④,无明显现象的是①③。(2)铜与浓硫酸共热反应产生的气体X为SO2,与Ba(OH)2反应先生成BaSO3白色沉淀,然后BaSO3与SO2、H2O反应生成Ba(HSO3)2,沉淀溶解;铜与浓硝酸反应产生的气体Y为NO2,通入题图装置中,NO2与H2O反应生成HNO3,HNO3与Ba(HSO3)2反应生成BaSO4沉淀,故a、c正确。(3)SO2与H2S溶液反应生成S单质和水,化学方程式为2H2S+SO2 3S↓+2H2O。(4)①随着反应的进行,浓硝酸浓度减小,Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3- 3Cu2++2NO↑+4H2O。②NO2可与水发生反应生成硝酸和NO,化学方程式为3NO2+H2O 2HNO3+NO,该反应中3 mol NO2参与反应时,2 mol NO2被氧化,转移2 mol电子,所以若该反应有0.6NA个电子转移,被氧化的NO2的物质的量为0.6 mol。18.答案　(每空2分)(1)①N2O5　②bc　(2)NO2+NO+2NH3 2N2+3H2O　(3)NH4++2O2+2OH- NO3-+3H2O　(4)10.5　金属溶解速率快,生成NOx的体积少解析　(1)①由转化关系图可知,X为+5价氮的氧化物,故化学式为N2O5。②由NO2转化为HNO3,不是游离态氮转化为化合态氮的过程,不属于氮的固定,a错误;工业上利用NO2与H2O反应制取HNO3,b正确;硝酸见光会分解生成二氧化氮、氧气和水,所以不加入还原剂,也可实现HNO3转化为NO2,c正确;根据得失电子守恒可知,由硝酸转化成等物质的量的NO2时,消耗碳单质和铜单质的物质的量之比为1∶2,d错误。(2)由题图可知,NH3催化还原氮氧化物生成氮气和水,若处理的污染物中NO2与NO的物质的量之比为1∶1,则1 mol NO2与1 mol NO反应转移电子4 mol+2 mol=6 mol,根据得失电子守恒可知,有2 mol NH3参加反应,故反应的化学方程式为NO2+NO+2NH3 2N2+3H2O。(3)在碱性条件下,NH4+被氧气氧化成NO3-,氮元素化合价由-3价升高为+5价、氧气中氧元素化合价由0价降低为-2价,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒可得反应的离子方程式为NH4++2O2+2OH- NO3-+3H2O。(4)由题图可知,当混合溶液中HNO3的质量分数为10.5%时,金属溶解速率较快,生成NOx的体积少,故混合溶液中HNO3的质量分数最佳为10.5%。19.答案　(除标注外,每空2分)(1)增大固体接触面积,加快反应速率,提高原料利用率(1分)　SO2、Cu　(2)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-(1分)　(3)取最后一次洗涤液,先加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若没有生成白色沉淀,说明洗涤干净　(4)Fe4N　(5)4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3　(6)Fe2O3+2NH3 2Fe+N2+3H2O解析　(1)将黄铜矿粉碎成粉末的目的是增大固体接触面积,加快反应速率,提高原料利用率;高温焙烧时,根据已知信息可知,CuFeS2转化为SO2、FeS、Cu,铜元素的化合价由+2价降低为0价,被还原,氧气中氧元素的化合价由0价降低为-2价,被还原为SO2,所以还原产物是SO2、Cu。(2)用6 mol·L-1的盐酸溶解,滤液A中含有氯化亚铁,通入氯气,把氯化亚铁氧化成氯化铁,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。(3)通入氨气生成氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁沉淀,焙烧氢氧化铁得氧化铁;检验滤渣已经洗涤干净,可以通过检验最后一次洗涤液中不含氯离子,其实验操作为取最后一次洗涤液,先加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若没有生成白色沉淀,说明洗涤干净。(4)根据流程图可知,反应液加足量NaOH溶液并加热,产生氨气,说明化合物M中含有氮元素;白色沉淀乙→红褐色沉淀丙,说明化合物M中含有铁元素;红褐色沉淀丙 固体丁(14.40 g),固体丁为氧化铁,则铁元素的质量为14.40×2×56160 g=10.08 g,氮元素质量为10.71 g-10.08 g=0.63 g,铁、氮两种原子的物质的量之比为10.0856∶0.6314=4∶1,所以M的化学式为Fe4N。(5)白色沉淀乙是氢氧化亚铁,在空气中被氧气氧化为红褐色氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。(6)在高温条件下,氧化铁与氨气反应生成铁、氮气和水,化学方程式为Fe2O3+2NH3 2Fe+N2+3H2O。20.答案　(每空2分)(1)①2H2S+O22S+2H2O　②AC(2)①2NO+O22NO2　②BaO　③S(3)2BaNO322BaO+4NO2↑+O2↑解析　(1)①反应Ⅰ中H2S和O2反应生成S和H2O。②Cu2+和H2S反应生成CuS和H+,离子方程式为Cu2++H2SCuS↓+2H+,A错误;由图1可以看出,Fe2+在O2作用下变成Fe3+,发生反应的离子方程式为O2+4Fe2++4H++2H2O,B正确;若不考虑产生的水的稀释,由总反应2H2S+O22S↓+2H2O可知,反应过程中溶液的pH不变,C错误;提高混合气体中O2的比例,O2充足时,反应过程中的Fe2+能被充分氧化为Fe3+,而充足的Fe3+可将CuS氧化为S,从而防止生成的硫单质中混有CuS,D正确。(2)①由图2可知,NO和O2在催化剂Pt表面发生反应生成NO2,反应的化学方程式为2NO+O22NO2。②由图2可以看出,NO2在BaO中储存。③NO2和H2S发生氧化还原反应,NO2为氧化剂,还原产物为N2,处理0.2 mol H2S,转移0.4 mol电子,消耗0.1 mol NO2,根据得失电子守恒,硫元素化合价应从-2价升高到0价,故氧化产物X的化学式应为S。(3)装置②中有气泡产生,但在上升的过程中消失,石蕊溶液逐渐变为红色,液体几乎不被压至装置③中,说明产生的气体和水完全反应,Ba(NO3)2受热分解的化学方程式为2Ba(NO3)22BaO+4NO2↑+O2↑。选项用途性质A液氨用作制冷剂液氨汽化吸收大量的热BNa2O2用作供氧剂Na2O2与H2O、CO2反应生成O2CFeCl3溶液腐蚀覆铜板制作印刷电路板FeCl3溶液呈酸性DSO2用作葡萄酒的抗氧化剂SO2具有还原性气体X试剂YACO2CaCl2溶液BSO2Ba(NO3)2溶液CCl2AgNO3溶液DNH3FeCl3溶液选项实验操作实验现象离子反应实验结论A在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水浅绿色溶液变成棕黄色溶液2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-Fe2+具有还原性B在氯化亚铁溶液中加入锌片浅绿色溶液变成无色溶液Fe2++Zn Fe+Zn2+Fe2+具有氧化性C在氯化铁溶液中加入铁粉棕黄色溶液变成浅绿色溶液Fe3++Fe 2Fe2+铁单质具有还原性D在氯化铁溶液中加入铜粉蓝色溶液变成棕黄色溶液2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+Fe3+具有氧化性方法Ⅰ克劳斯燃烧法H2SS方法Ⅱ铁盐、铜盐氧化法H2SS