2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
第3章 物质的性质与转化
注意事项
1.本试卷满分100分,考试用时90分钟。
2.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 Ba—137。
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,只有一个选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.下列关于硫及其化合物的叙述中不正确的是( )
A.实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
B.浓硫酸和铜片在加热条件下反应时,浓硫酸既表现出酸性,又表现出强氧化性
C.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾溶液褪色说明SO2具有还原性
D.因为浓硫酸具有脱水性,所以可以使蔗糖炭化
3.把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中,过滤、除去杂质,在滤液中加入适量硝酸,再加入适量的氨水,有红褐色沉淀生成。过滤,加热沉淀物至质量不再发生变化,得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为( )
A.Fe(OH)3,Fe2O3 B.Fe(OH)2,FeO
C.Fe(OH)2、Fe(OH)3,Fe3O4 D.Fe2O3,Fe(OH)3
4.关于物质的制备和收集的说法不正确的是( )
A.利用装置a可制备NH3 B.利用装置b可制备Cl2
C.利用装置c可收集NO D.利用装置d可收集H2
5.下列除杂(括号里为少量杂质)中,所用试剂不正确的是( )
A.Cl2(HCl):饱和食盐水
B.SO2(HCl):饱和NaHSO3溶液
C.FeCl2(FeCl3)溶液:Cu
D.NaHCO3(Na2CO3)溶液:CO2
6.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 向浓盐酸中加入浓硫酸可制备氯化氢气体 浓盐酸易挥发,浓硫酸与水作用放出大量的热 Ⅰ对,Ⅱ对;有
B Cu能与浓HNO3反应 由于Cu具有还原性,浓HNO3具有氧化性,在任何条件下生成的气体一定是NO2 Ⅰ对,Ⅱ对;无
C 硫单质在纯氧中燃烧有少量SO3生成 部分二氧化硫被氧化为SO3 Ⅰ对,Ⅱ对;无
D 硝酸铵和熟石灰共热用于实验室制备NH3 铵盐与碱能发生复分解反应 Ⅰ对,Ⅱ对;有
7.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
8.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,Pt2作还原剂
C.生成的无害气体为N2和CO2
D.反应前后Pt2O+的质量和化学性质不变
9.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:甲乙丙。下列有关物质的推断不正确的是( )
A.若甲为H2S,则丁可能是O2
B.若甲为NH3·H2O溶液,则丁可能是CO2
C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸
D.若甲为SO2,则丁可能是NaOH溶液
10.有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液,某同学取少量此溶液,滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是( )
A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B.加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4
C.此实验能确定Na2SO3是否部分被氧化
D.加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4
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.用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备纳米Fe3O4,其流程如图所示:
下列叙述正确的是( )
A.步骤①发生的反应均为氧化还原反应
B.步骤②中,发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe Fe2+
C.浊液C和浊液D中分散质含量不相同
D.步骤⑤中,“分离”包含的操作有过滤、洗涤
12.为探究铁与水蒸气的反应,某同学设计并进行了实验,虚线框处用来检验生成的气体。下列说法错误的是( )
A.实验后,装置B中生成黑色固体
B.虚线框C处应该选择装置甲,试管中是灼热的铜丝
C.虚线框C处应该选择装置乙,试管中是灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝
D.实验后,将装置B中的固体溶于一定量稀硫酸,所得溶液中一定含有Fe3+
13.已知SO2通入BaCl2溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究SO2与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的条件。下列判断正确的是( )
A.e、f两侧的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
B.乙中产生的一定为氧化性气体,将SO2氧化为S
C.玻璃管的作用是连通大气,使空气中的氧气进入广口瓶,参与反应
D.c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中,保证气体与Ba2+充分接触
14.已知:①Na2SO3+H2O+I2 Na2SO4+2HI;②Cl2+2Fe2+ 2Fe3++2Cl-;③I2与Fe2+不反应。向含S、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( )
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N、Fe2+、Fe3+、HC、S2-、S、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.一定不存在的离子有HC、S2-
B.原100 mL溶液中含有Cl-为0.9 mol·L-1
C.原100 mL溶液中含有Fe3+为0.3 mol·L-1
D.生成气体X的离子方程式为3Fe2++N+4H+ 3Fe3++NO↑+2H2O
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(9分)从物质类别和元素化合价两个维度研究物质的性质及转化是重要的化学学习方法。以下是氮元素的“价—类”二维图的部分信息。请回答下列问题:
(1)在工业上,亚硝酸(HNO2)常用于有机合成,其在图中的字母标号为 。
(2)工业上制备A的化学方程式为 ,检验C中含氮阳离子的方法是 。
(3)设NA为阿伏加德罗常数的值。NO2溶于水发生反应3NO2+H2O 2HNO3+NO,生成1 mol HNO3时,转移的电子数目为 ,反应中NO2表现的性质为 (填字母)。
A.只有氧化性
B.只有还原性
C.既有氧化性又有还原性
(4)Mg(NO3)2受热会分解,有同学猜想分解产物为MgO、NO2、N2,这种猜想不合理的理由是 。
17.(12分)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量硫酸铁、硫酸亚铁固体,均配制成100 mL 0.1 mol·L-1的溶液,在配制FeSO4溶液时需加入少量铁屑,其目的是 。
(2)A组同学取2 mL FeSO4溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化,FeSO4与Cl2反应的离子方程式为 。
(3)B组同学认为A组同学的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeSO4溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是 。
(4)C组同学向少量FeCl3溶液中通入足量SO2,发现溶液由黄色变为浅绿色,请写出该反应的离子方程式: 。
(5)D组同学研究pH对FeSO4稳定性的影响,得到如图所示结果,增强Fe2+稳定性的措施为 (写出一条即可)。
(6)E组同学为了探究Fe2(SO4)3与Cu的反应,做了如图所示实验:
①Fe3+与Cu反应的离子方程式为 。
②为了探究白色沉淀产生的原因,同学们查阅资料得知:
ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体;
ⅱ.SCN-的化学性质与I-相似;
ⅲ.2Cu2++4I- I2+2CuI↓。
填写以下实验方案:
实验方案 现象
步骤1:取4 mL 0.2 mol·L-1的FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1 mol·L-1的KSCN溶液 无明显 现象
步骤2:取4 mL a mol·L-1的CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1 mol·L-1的KSCN溶液 产生白 色沉淀
a= ;Cu2+与SCN-反应的离子方程式为 。
18.(12分)人类的农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料,某化学兴趣小组利用如图装置(部分夹持装置已略去)制备氨气并探究其性质。
(1)装置B中,碱石灰的作用是 ,无水硫酸铜的作用是 。
(2)实验中观察到装置C中CuO粉末变红,装置D中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则C中反应的化学方程式为 。工业上,通过氨的催化氧化等一系列反应最终可以制得硝酸,请写出氨的催化氧化反应的化学方程式: 。
(3)实验室还可用图1所示装置制备氨气,反应的化学方程式为 。
图1
(4)图2中能用来吸收氨气的装置是 (填装置序号)。
图2
(5)图3装置中,a表示胶头滴管和烧杯中的液体,b表示烧瓶中的气体,不能形成“喷泉”的组合是 (填字母)。
图3
A.a为NaOH溶液、b为HCl
B.a为NaOH溶液、b为CO2
C.a为稀盐酸、b为NH3
D.a为水、b为O2
19.(12分)亚硝酸(HNO2)是一种不稳定的酸,易分解为H2O、NO2和NO;亚硝酸钠是一种重要的化工原料,酸性条件下能氧化碘离子等还原性物质,可用作防腐剂。回答下列问题:
(1)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用,将二价铁氧化为三价铁,从而使血红蛋白丧失输送氧气的功能而使人体中毒。一旦发生亚硝酸盐中毒,可立即注射美蓝溶液进行治疗,推断美蓝溶液具有 (填“氧化”或“还原”)性。
(2)亚硝酸钠外观极像食盐,和食盐一样有咸味。工业上常用下列两种方法检验食盐中是否混有亚硝酸钠。
①取样品,加稀硫酸,若观察到 (填现象),说明样品中含有亚硝酸钠。
②取样品,加 溶液(填试剂名称),酸化后溶液变蓝,说明样品中含有亚硝酸钠。
(3)研究不同条件下保存萝卜,发现亚硝酸钠含量随时间变化如图所示,若要保证在亚硝酸钠含量低于1 mg·kg-1时食用,则三种条件下保存时间由长到短的顺序是 (填序号)。
(4)鱼塘中亚硝酸钠浓度过高,鱼不吃食甚至死亡。可用适量二氧化氯(ClO2)处理亚硝酸钠,ClO2被还原为Cl-,反应的离子方程式为 ;若有3 mol ClO2参与反应,则转移电子的物质的量是 。
20.(15分)某小组同学采用以下装置验证SO2的性质(夹持及加热装置略去):
(1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式: 。
(2)经过实验,观察到如下实验现象:
A.溶液变为红色
B.溶液变为白色
C.溶液变为无色
D.溶液先变为红色后变为无色
E.出现淡黄色沉淀
F.出现红褐色沉淀
①试管1中现象为 (填字母)。
②试管2中现象为 (填字母),写出反应的化学方程式: 。
③试管3中现象 (填字母),说明SO2具有漂白性,证明该漂白可逆性的实验操作是 。
(3)试管4中现象说明SO2还具有的性质是 ,反应的离子方程式是 。
(4)试管5中无明显现象,将其分成两份,分别加入下列物质,均产生沉淀。将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
加入的物质 H2O2 氨水
沉淀的化学式
(5)实验的尾气SO2可以用NaOH溶液吸收,反应的离子方程式是 。
附加题
某化学课外小组在制备Fe(OH)2过程中观察到生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后变为红褐色。该小组同学对产生灰绿色沉淀的原因,进行了实验探究。
已知:检验溶液中的亚铁离子可用K3[Fe(CN)6]溶液,Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应生成蓝色沉淀。
Ⅰ.甲同学猜测灰绿色沉淀是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物,设计并完成实验1和实验2。
编号 实验操作 实验现象
实验1 向2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液(两溶液中均先加几滴维生素C溶液) 液面上方出现白色沉淀,一段时间后变为灰绿色,长时间后变为红褐色
实验2 取实验1中少量灰绿色沉淀,洗净后加盐酸溶解,分成两份,分别置于①、②两支试管中。①中加入试剂a,②中加入试剂b ①中出现蓝色沉淀,②中溶液未变成红色
(1)实验中产生红褐色沉淀的化学方程式为 。
(2)实验1中加入维生素C溶液是利用该物质的 性。
(3)实验2中加入的试剂a为 (写化学式,下同)溶液,试剂b为 溶液。实验2的现象说明甲同学的猜测 (填“正确”或“不正确”)。
Ⅱ.乙同学查阅资料得知,Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性,猜测灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的,设计并完成了实验3~实验5。
编号 实验操作 实验现象
实验3 向10 mL 4 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 FeSO4溶液(两溶液中均先加几滴维生素C溶液) 液面上方产生白色沉淀(带有较多灰绿色)。沉淀下沉后,部分灰绿色沉淀变为白色
实验4 向10 mL 8 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 FeSO4溶液(两溶液中均先加几滴维生素C溶液) 液面上方产生白色沉淀(无灰绿色)。沉淀下沉后,仍为白色
实验5 取实验4中白色沉淀,洗净后放在潮湿的空气中
(4)依据乙同学的猜测,实验4中沉淀无灰绿色的原因为 。
(5)该小组同学依据实验5的实验现象,间接证明了乙同学猜测的正确性,则实验5的实验现象可能为 。
Ⅲ.该小组同学发现当溶液中存在Fe3+或溶解较多O2时,白色沉淀更容易变成灰绿色。经过再次查阅资料得知当沉淀形成时,若得到的沉淀单一,则沉淀结构均匀,也紧密;若有杂质固体存在时,得到的沉淀便不够紧密,与溶液的接触面积会更大。因此,当Fe(OH)2沉淀中混有Fe(OH)3时,沉淀不够紧密,与溶液接触面积更大,更容易吸附Fe2+。
(6)根据上述实验该小组同学得出结论:制备Fe(OH)2时能较长时间观察到白色沉淀的适宜的条件和操作为 ,并除去溶液中的Fe3+和溶解的O2。
答案全解全析
1.A 2.A 3.A 4.C 5.C 6.A 7.C 8.B
9.C 10.D 11.CD 12.BD 13.A 14.C 15.B
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.A 硫黄微溶于酒精,因此在实验室不能用酒精除去附着在试管壁上的硫黄,A错误;浓硫酸和铜片在加热条件下反应时,生成CuSO4、H2O和SO2,浓硫酸表现出酸性和强氧化性,B正确;SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾溶液褪色,说明二者发生氧化还原反应,SO2体现还原性,C正确;浓硫酸具有脱水性,可以使蔗糖中的H、O按水的元素组成质量比脱去,发生炭化,D正确。
3.A 把少量废铁屑溶于过量稀硫酸后生成硫酸亚铁,加入适量硝酸,Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+与NH3·H2O反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3,Fe(OH)3受热分解生成氧化铁和水,故红棕色残渣为Fe2O3。
4.C 加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,可利用装置a,故A正确;二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,可利用装置b,故B正确;NO能和氧气反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,故C不正确;氢气难溶于水,可用排水法收集氢气,故D正确。
5.C Cl2在饱和食盐水中的溶解度不大,氯化氢极易溶于水,故A正确;SO2难溶于饱和NaHSO3溶液,氯化氢与NaHSO3反应生成SO2,故B正确;在溶液中,FeCl3和Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,引入新杂质氯化铜,故C不正确;Na2CO3能与CO2、水反应生成NaHCO3,NaHCO3不反应,故D正确。
6.A 因浓硫酸具有吸水性,与水作用的过程中放出大量的热,促使浓盐酸中的HCl挥发,从而制得HCl气体,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确,且两者有因果关系,故A正确;Cu与浓HNO3反应时,随着反应的进行,硝酸浓度逐渐降低从而生成NO,故B错误;硫单质在O2中燃烧生成SO2,不能生成SO3,故C错误;由于硝酸铵受热易发生爆炸,所以实验室中不能用硝酸铵和熟石灰共热制备NH3,故D错误。
7.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。
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作还原剂,则Pt2作氧化剂,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+作催化剂,反应前后Pt2O+的质量和化学性质不变,故D正确。
9.C A项,若甲为H2S,丁为O2,则乙可以为S,丙为SO2,SO2能与H2S反应生成S,正确;B项,若甲为NH3·H2O溶液,丁为CO2,则乙可以为(NH4)2CO3,丙为NH4HCO3,NH4HCO3能与NH3·H2O反应生成(NH4)2CO3,正确;C项,若甲为Fe,丁为盐酸,则乙为FeCl2,FeCl2与盐酸不能继续反应,不符合转化关系,不正确;D项,若甲为SO2,丁为NaOH溶液,则乙可以为NaHSO3,丙为Na2SO3,Na2SO3能与SO2、H2O反应生成NaHSO3,正确。
10.D 取少量该溶液,滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,产生的白色沉淀可能是BaSO3,也可能是BaSO4,还可能是二者的混合物,加入足量的稀硝酸,仍有白色沉淀,此时的沉淀为BaSO4;因HNO3能将BaSO3氧化为BaSO4,故此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化,A、B、C错误,D正确。
11.CD 步骤①中Fe2O3、FeO与盐酸的反应均为非氧化还原反应,A项错误;步骤②中,发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+,B项错误;步骤④中,氢氧化亚铁被过氧化氢氧化成氢氧化铁,氢氧化亚铁含量减少,氢氧化铁含量增多,C项正确;步骤⑤为浊液D与溶液B混合加热、搅拌发生反应制得Fe3O4的过程,要分离出Fe3O4需经过滤、洗涤,D项正确。
12.BD 铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,装置B中有四氧化三铁生成,四氧化三铁为黑色固体,故A正确;氢气的密度比空气小,应选用装置乙,H2可将CuO还原为Cu,通过观察表面覆盖氧化铜的铜丝表面颜色的变化检验生成的气体,故B错误、C正确;实验结束后装置B中的固体一定有Fe3O4,可能含有Fe,Fe能与Fe3+反应,所以反应后的溶液中不一定含有Fe3+,故D错误。
13.A 要使SO2与BaCl2溶液反应产生沉淀,右侧Y形试管中应能生成碱性气体或氧化性气体;若是碱性气体,可产生BaSO3沉淀,若是氧化性气体,可产生BaSO4沉淀。若e、f两侧的试剂分别是浓氨水和NaOH固体,可产生氨气,NH3是碱性气体,A项正确;根据上述分析可知,B项错误;玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,以便左右两边产生的气体顺利导入,C项错误;若右侧Y形试管中产生的是氨气,氨气极易溶于水,为防止倒吸,d导管不能插入BaCl2溶液中,D项错误。
14.C 由反应①②③推知,还原性:S>I->Fe2+,所以向混合溶液中通入Cl2,首先发生反应S+H2O+Cl2 S+2Cl-+2H+,再发生反应2I-+Cl2 I2+2Cl-,最后发生反应2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-,0.1 mol S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;S、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。
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=0.3 mol·L-1,C正确;原溶液中一定含有H+、N、Fe2+、Fe3+、S,根据电荷守恒可知,原溶液中一定含有Cl-,c(Cl-)=c(H+)+c(N)+2c(Fe2+)+3c(Fe3+)-2c(S)=0.7 mol·L-1++×2+×3-×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++N+4H+ 3Fe3++NO↑+2H2O,D正确。
16.答案 (除标注外,每空2分)(1)B(1分)
(2)N2+3H2 2NH3 取少量C于试管中,向试管中加入足量的NaOH浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝
(3)NA(1分) C(1分)
(4)不符合氧化还原反应规律
解析 (1)亚硝酸中氮元素的化合价为+3价,其在图中的字母标号为B。(2)根据“价—类”二维图中氮元素的化合价可知,物质A为氨气,工业制备氨气的化学方程式为N2+3H2 2NH3;C为铵盐,含氮阳离子为铵根离子,检验铵根离子的方法为取少量铵盐于试管中,向试管中加入足量的NaOH浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝。(3)根据反应中氮元素的化合价可知,每生成1 mol HNO3时,转移的电子数目为NA;该反应中部分二氧化氮中氮元素的化合价从+4价升高到+5价,部分二氧化氮中氮元素的化合价从+4价降低到+2价,NO2既表现氧化性又表现还原性,故选C。(4)反应中元素的化合价只有降低没有升高,不符合氧化还原反应规律。
17.答案 (除标注外,每空2分)(1)将可能被氧化生成的Fe3+还原成Fe2+(1分)
(2)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-
(3)隔绝空气(或防止O2将Fe2+氧化)(1分)
(4)2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+
(5)降低溶液的pH(合理即可)(1分)
(6)①2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+ ②0.1(1分) 2Cu2++4SCN- (SCN)2+2CuSCN↓
解析 (1)Fe2+具有较强的还原性,易被氧化为Fe3+,在配制FeSO4溶液时加入少量铁屑,目的是将可能被氧化生成的Fe3+还原成Fe2+。(2)氯气具有氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。(3)煤油不溶于水,密度比水小,分层后浮在液面上隔绝空气,排除氧气对实验的影响。(4)向少量FeCl3溶液中通入足量SO2,溶液由黄色变为浅绿色,说明Fe3+被还原为Fe2+,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+。(5)根据题图可知,pH越小,Fe2+越不容易被氧化损耗,越稳定,增强Fe2+稳定性的措施为降低溶液的pH等。(6)①Fe3+与Cu反应的离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。②根据反应2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+可知,Fe2(SO4)3与Cu反应后所得的溶液中Fe2+和Cu2+的物质的量浓度之比为2∶1,步骤1中c(Fe2+)=0.2 mol·L-1,所以步骤2中c(Cu2+)=0.1 mol·L-1,故a=0.1;步骤1中无明显现象,步骤2中产生白色沉淀,由CuSCN是难溶于水的白色固体可知,白色沉淀为CuSCN,Cu2+与SCN-反应的离子方程式为2Cu2++4SCN- (SCN)2+2CuSCN↓。
18.答案 (除标注外,每空2分)(1)干燥氨气(1分) 检验是否生成水(1分)
(2)3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O 4NH3+5O2 4NO+6H2O
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(4)Ⅱ、Ⅲ
(5)D
解析 浓氨水和氧化钙(或氢氧化钠固体)反应制备氨气,用碱石灰干燥氨气,把干燥后的氨气通过热的氧化铜,氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水,用无水硫酸铜检验生成的水。(1)碱石灰是碱性干燥剂,能干燥氨气;无水硫酸铜遇水变蓝,所以无水硫酸铜的作用是检验是否生成水。(2)实验中观察到装置C中CuO粉末变红,说明生成铜单质,装置D中无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,根据质量守恒定律可知收集到的单质气体是氮气,反应的化学方程式为3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O;氨的催化氧化反应的化学方程式是4NH3+5O2 4NO+6H2O。(4)图1为加热固体制取气体的装置,实验室利用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。(4)氨气极易溶于水,用水吸收氨气要注意防倒吸,图2中Ⅱ、Ⅲ装置能防倒吸,可用来吸收氨气。(5)NaOH溶液能吸收HCl,使烧瓶内压强减小,形成喷泉;NaOH溶液能吸收CO2,使烧瓶内压强减小,形成喷泉;稀盐酸能吸收NH3,使烧瓶内压强减小,形成喷泉;O2难溶于水,也不与水反应,不能形成喷泉;故选D。
19.答案 (每空2分)(1)还原
(2)①有气泡产生 ②淀粉碘化钾
(3)③①②
(4)2ClO2+5N+2OH- 2Cl-+5N+H2O 15 mol
解析 (1)根据题意可知,亚硝酸钠会将Fe2+氧化为Fe3+,注射美蓝溶液可将Fe3+还原为Fe2+,因此美蓝溶液应具有还原性。
(2)①亚硝酸是弱酸,亚硝酸钠与硫酸反应可以得到HNO2,HNO2不稳定,易分解产生H2O、NO和NO2,因此若食盐中含有NaNO2,向其中加稀硫酸,可以观察到有气泡产生。②酸性条件下亚硝酸盐可将碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘变蓝,由“酸化后溶液变蓝”可推知加入的是淀粉碘化钾溶液。
(3)据图可以看出若要达到1 mg·kg-1的量,冷藏不密封用时最长,冷藏密封用时最短,因此保存时间由长到短为③①②。
(4)反应中二氧化氯为氧化剂,亚硝酸钠为还原剂,离子方程式为2ClO2+5N+2OH- 2Cl-+5N+H2O;反应中Cl元素由+4价降低到-1价,因此3 mol ClO2参与反应,转移15 mol电子。
20.答案 (除标注外,每空2分)(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑
(2)①A(1分) ②E(1分) SO2+2H2S 3S↓+2H2O ③C(1分) 将褪色后的溶液加热,发现溶液重新变为红色(1分)
(3)还原性(1分) 5SO2+2Mn+2H2O 5S+2Mn2++4H+
(4)BaSO4(1分) BaSO3(1分)
(5)SO2+2OH- S+H2O
解析 (1)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+2H2O+SO2↑。(2)①二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸使紫色石蕊溶液变红,故选A。②二氧化硫和硫化氢反应生成硫单质和水,实验现象为出现淡黄色沉淀,故选E;该反应的化学方程式为SO2+2H2S 3S↓+2H2O。③二氧化硫可以使品红溶液褪色,故选C。(3)二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,二氧化硫表现还原性;反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O 5S+2Mn2++4H+。(4)加入H2O2,过氧化氢能将亚硫酸氧化成硫酸,H2SO4与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀;加入氨水,NH3·H2O与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵能与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀。(5)二氧化硫与足量的氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为SO2+2OH- S+H2O。
附加题
答案 (1)4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3
(2)还原
(3)K3[Fe(CN)6] KSCN 不正确
(4)NaOH溶液浓度高,反应后溶液中Fe2+浓度较小,不易被吸附在Fe(OH)2表面
(5)白色沉淀变为红褐色,中间过程无灰绿色出现
(6)向高浓度NaOH溶液中滴加FeSO4溶液
解析 (1)实验1中产生红褐色沉淀是因为Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3。
(2)实验1中加入维生素C溶液是为了防止Fe2+被氧化,利用了维生素C的还原性。
(3)根据实验现象可知,①中加入试剂a出现蓝色沉淀,目的是检验Fe2+,试剂a为K3[Fe(CN)6]溶液,检验Fe3+一般使用KSCN溶液,试剂b为KSCN溶液,由于②中溶液没有变红,则不存在Fe3+,即灰绿色沉淀中没有Fe(OH)3,甲同学的猜测错误。
(4)根据资料信息,Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性,灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的,而实验4中NaOH溶液浓度高,反应后溶液中Fe2+浓度较小,不易被吸附在Fe(OH)2表面,导致沉淀没有变为灰绿色。
(5)当实验5中的现象为白色沉淀变为红褐色,中间过程无灰绿色出现时,可说明白色沉淀表面没有或很少附着有Fe2+。
(6)根据题述实验可知,当NaOH浓度高或者溶液中不存在Fe3+和O2时,制备Fe(OH)2时能较长时间观察到白色沉淀,其操作可以是向高浓度NaOH溶液中滴加FeSO4溶液,并除去溶液中的Fe3+和溶解的O2。
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