
一、选择题
1.下列实验的现象与对应结论均正确的是( )
| 选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
| A | 将浓硫酸滴到蔗糖表面 | 固体变黑膨胀 | 浓硫酸有脱水性和强氧化性 |
| B | 常温下将Al片放入浓中 | 无明显变化 | Al与浓不反应 |
| C | 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 | 溶液呈红色 | 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+ |
| D | 将水蒸气通过灼热的铁粉 | 粉末变红 | 铁与水在高温下发生反应 |
【答案】A
【详解】
A. 将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,浓硫酸具有脱水性使蔗糖脱水生成碳变黑,碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体表现浓硫酸的氧化性,故A正确;
B. 常温下将Al片放入浓中,无明显变化,铝和浓发生钝化现象,发生反应生成一薄层致密的氧化物薄膜阻止反应进行,表现了强氧化性,故B错误;
C. 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液,由于铁粉过量,生成亚铁离子,不能变成红色,故C错误;
D. 将水蒸气通过灼热的铁粉,反应生成黑色的四氧化三铁固体,说明铁在高温下和水反应,不是生成氧化铁,故D错误;
故选:A。
2.下列反应中,调节反应物用量或浓度不会改变反应产物的是( )
A.H2S在O2燃烧 .铁在硫蒸气中燃烧
C.SO2通入澄清石灰水中 .硫酸中加入锌粉
【答案】B
【详解】
A、H2S和O2的反应有两种情况,O2不足:,O2过量:,A错误;
B、Fe和S反应只会生成FeS,与反应物用量或者浓度无关,B正确;
C、SO2和澄清石灰水反应有两种情况,SO2不足:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O,SO2过量:Ca(OH)2+2SO2=Ca(HSO3)2,C错误;
D、Zn和硫酸反应有两种情况,Zn和稀硫酸反应放出氢气,和浓硫酸反应放出SO2,D错误;
故选B。
【点睛】
注意两点:①S、I2这两种弱氧化剂,和变价金属反应只会生成低价态金属的化合物;②浓硫酸作氧化剂时,还原产物一般是SO2,而不是H2。
3.下列关于物质的检验说法不正确的是( )
A.加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加稀沉淀不消失,一定含有
B.观察钾元素焰色反应的操作是:将铂丝用稀盐酸洗涤后灼烧至火焰为无色,然后再用铂丝蘸取固体氯化钾,置于酒精灯的火焰上进行灼烧,透过蓝色钴玻璃进行观察
C.待检液加入NaOH溶液并加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,则原溶液中一定含有
D.待检液加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加入足量盐酸沉淀消失且产生无色无味的气体,则待检液中一定含有
【答案】A
【详解】
A. 加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加稀沉淀不消失,可能含有,还可能含有SO32-被氧化成,所以A错误;
B. 观察钾元素焰色反应的操作是:将铂丝用稀盐酸洗涤后灼烧至火焰为无色,然后再用铂丝蘸取固体氯化钾,置于酒精灯的火焰上进行灼烧,透过蓝色钴玻璃进行观察,如果火焰呈紫色,说明含有钾元素,故正确;
C.加入NaOH溶液并加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,说明有NH3产生,则原溶液中一定含有,故C正确;
D. 待检液加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加入足量盐酸沉淀消失且产生无色无味的CO2气体,则待检液中一定含有,故D正确;
答案:A。
【点睛】
根据离子鉴别方法进行分析。要鉴别先加入稀盐酸排除干扰离子;要鉴别选择强碱和湿润的红色石蕊试纸;要鉴别需加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加入足量盐酸沉淀消失且产生无色无味的气体。
4.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是( )
| 选项 | 陈述Ⅰ | 陈述Ⅱ |
| A | Fe3+有氧化性 | FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜 |
| B | SiO2有导电性 | SiO2可用于制备光导纤维 |
| C | SO2有漂白性 | SO2可使溴水褪色 |
| D | 浓硫酸有强氧化性 | 浓硫酸可用于干燥H2和CO |
【答案】A
【详解】
A. 由于Fe3+有氧化性,可以与铜反应,故FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜,A正确;
B. 二氧化硅没有导电性,其可作光导纤维是由于其对光的创导,B错误;
C. SO2可使溴水褪色是因为其还原性,C错误;
D. 浓硫酸具有吸水性,故浓硫酸可用于干燥H2和CO,D错误;
故答案选A。
5.下列有关硫及其化合物的说法中正确的是
A.浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂,如可干燥氯气、二氧化硫、氨气等
B.浓硫酸与炭共热反应,仅体现了浓硫酸的强氧化性
C.SO2 和 Cl2 均可使品红溶液褪色,但溶有 SO2 的品红溶液加热后恢复红色,说明 SO2 的氧化性没有 Cl2强
D.以 FeS2 为原料生产硫酸过程中,要用到沸腾炉、接触室、吸收塔等设备,所涉及的反应均为氧化还原反应
【答案】B
【详解】
A.浓硫酸的强氧化性和酸性,不能干燥氨气和硫化氢等还原性气体,可干燥氯气和二氧化硫,故A错误;
B.浓硫酸与灼热的炭反应,硫元素化合价都发生变化,只体现了浓硫酸的强氧化性,故B正确;
C.二氧化硫的漂白性是因为二氧化硫和有色物质反应生成无色物质,该反应中二氧化硫不体现氧化性,次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性,二者漂白原理不同,不能说明二氧化硫的氧化性没有氯气强,故C错误;
D.工业制硫酸的三设备是:沸腾炉4FeS2+11O2 2Fe2O3+4SO2,接触室2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),吸收塔SO3+H2O=H2SO4,沸腾炉、接触室所涉及的反应均为氧化还原反应、吸收塔所涉及的反应不是,故D错误;
故答案为B。
6.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应
B.从海水提取物质都必须通过化学反应才能实现
C.二氧化硫可广泛用于食品的漂白
D.“玉不琢不成器”“百炼方能成钢”发生的均为化学变化
【答案】A
【详解】
A.许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上称为焰色反应,“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应,A正确;
B.从海水提取H2O、NaCl等物质,不通过化学反应就能实现,B错误;
C.二氧化硫是有毒气体,不能用于食品的漂白,C错误;
D. “玉不琢不成器”,玉的加工过程中,没有新物质生成,与化学性质无关,D错误;
故合理选项是A。
7.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
| 选项 | 实验操作 | 现象 | 解释或结论 |
| A | 将水蒸气通过灼热的铁粉 | 粉末变红 | 铁与水在高温下发生反应 |
| B | 将Na投入到CuSO4溶液中 | 生成气体,并有固体产生 | 气体是H2,固体是Cu |
| C | 将SO2通入滴有酚酞的氨水中 | 溶液红色褪去 | SO2是酸性氧化物 |
| D | 向某溶液中先加入少量BaCl2溶液,再加入足量盐酸 | 产生白色沉淀 | 原溶液是硫酸溶液 |
【答案】C
【详解】
A.将水蒸气通过灼热的铁粉,反应生成黑色的四氧化三铁固体,说明铁在高温下和水反应,故A错误;
B. 将Na投入到CuSO4溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,故B错误
C.二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,碱性减弱,红色褪去,与漂白性无关,体现二氧化硫是酸性氧化物,故正确;
D.先加氯化钡溶液,后加稀盐酸有白色沉淀生成,原溶液中可能存在Ag+,故D错误;
故选:C。
【点睛】
检验硫酸根离子,先滴加盐酸没有现象,再滴加氯化钡溶液,出现白色沉淀,滴加的顺序不能颠倒。
8.下列图象表示的意义与相关的化学反应完全正确的是
A.向FeCl3溶液中不断加入铁粉
B.Fe(OH)2固体露置在空气中质量的变化
C.25℃时,向Cl2水溶液中通入二氧化硫(生成两种常见的酸)
D.向AlCl3溶液中不断滴入烧碱溶液
【答案】A
【分析】
A. 向FeCl3溶液中不断加入铁粉,反应生成FeCl2;
B. Fe(OH)2固体露置在空气中最终会被氧化为Fe(OH)3;
C. 向Cl2水溶液中通入二氧化硫,反应生成盐酸和硫酸;
D. 向AlCl3溶液中不断滴入烧碱溶液一开始沉淀逐渐生成,当加入的烧碱溶液过量时,沉淀逐渐溶解。
【详解】
A. 向FeCl3溶液中不断加入铁粉,反应生成FeCl2,Cl-的质量不发生变化,溶液的质量逐渐增大,因此Cl-的质量分数减小,A项正确;
B. Fe(OH)2固体露置在空气中最终会被氧化为Fe(OH)3,质量增加,B项错误;
C. 向Cl2水溶液中通入二氧化硫,反应生成盐酸和硫酸,c(H+)逐渐增大,pH逐渐减小,但Cl2水中存在H+,因此起始时pH不是7,C项错误;
D. 向AlCl3溶液中不断滴入烧碱溶液一开始沉淀逐渐生成,当加入的烧碱溶液过量时,沉淀逐渐溶解,且用于沉淀的烧碱和用于溶解Al(OH)3的少见的物质的量之比为3:1,D项错误;
答案选A。
【点睛】
解答本题的难点是可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像
| 滴加顺序 | 向Al3+中滴加OH- | |
| 现象 | 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 | |
| 图像 | ||
| 离子方程式 | OA段 | Al3++3OH-=Al(OH)3↓ |
| AB段 | Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O | |
| 选项 | A | B | C | D |
| X | CO | SO2 | CO2 | Cl2 |
| Y | 浓H2SO4 | NaHCO3饱和溶液 | Na2SO3溶液 | NaHSO3饱和溶液 |
【答案】B
【详解】
A.CO不能使品红褪色,A错误;
B.若关闭活塞K,SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,品红溶液无变化,澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,SO2使品红褪色,B正确;
C.CO2与Na2SO3溶液不反应,且不能是品红褪色,C错误;
D.Cl2与饱和NaHSO3溶液发生氧化还原反应,Cl2不能使澄清石灰水变浑浊,D错误。
10.下图是物质间发生化学反应的颜色变化,下表选项物质对应正确的是
| 选项 | M | N | P | Q |
| A | NH3·H2O | Ba(OH)2 | 铜 | KSCN |
| B | Na | BaCl2 | FeO | KSCN |
| C | NaOH | Ba(NO3)2 | 铁粉 | KSCN |
| D | Na2O2 | MgCl2 | 锌粉 | KSCN |
【答案】C
【分析】
硫酸铁与M发生反应生成红褐色沉淀,红褐色沉淀为Fe(OH)3沉淀,M为碱或与水反应能生成碱的物质。硫酸铁与N反应生成白色沉淀,可以为BaSO4沉淀,N可能含有Ba2+。P与硫酸铁反应生成浅绿色溶液,浅绿色微粒为Fe2+,P起到还原剂的作用;硫酸铁与Q作用溶液变为红色,则Q为硫。
【详解】
A. N不能是氢氧化钡,因为它与硫酸铁反应除了生成硫酸钡,还会生成氢氧化铁,二者的混合物为红褐色,不是白色沉淀,A错误;
B. P不能为氧化亚铁,因为FeO不能与硫酸铁反应生成Fe2+,B错误
C. M若为NaOH,与硫酸铁反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀;N若为钡,与硫酸铁反应生成BaSO4白色沉淀;P若为铁粉,还原+3价的Fe3+为+2价的Fe2+,C正确;
D. N不能为氯化镁,它不能与硫酸铁反应生成白色沉淀,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】
本题考查了有关铁元素的化学反应,注意各种物质之间的化学反应及常见物质的颜色及溶解性。
11.如图所示是某一短周期元素的“类价二维图”。图中箭头表示的物质间转化,均能一步完成,a、g的焰色反应均为黄色。下列说法错误的是
A.x为O2,y为H2O
B.c为S,g为Na2SO4或NaHSO4
C.f的浓溶液不能用铁制容器盛装
D.反应a→b的离子方程式可能是S2-+2H+=H2S↑
【答案】C
【分析】
a、g的焰色反应均为黄色,说明含有钠元素;根据图示,最低价为-2价,即为第ⅥA族元素,可能为硫元素或氧元素,且存在+4价,即元素为硫元素。根据物质分类可知,b为硫化氢,c为硫单质,d为二氧化硫,即x为氧气,e为三氧化硫,f为硫酸,y为水,g为硫酸钠或硫酸氢钠,a为硫化钠或硫氢化钠。
【详解】
A.根据物质分类和反应过程可知,x为O2,y为H2O,A正确,不选;
B.根据物质分类可知,c为S,g为Na2SO4或NaHSO4,B正确,不选;
C.常温下,f的浓溶液会与Fe发生钝化反应,阻止金属与浓硫酸进一步反应,故能用铁制容器盛装,C错误,符合题意;
D.a为硫化钠或硫氢化钠,b为硫化氢,反应a→b的离子方程式可能是S2-+2H+=H2S↑,D正确,不选。
答案为C。
12.以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下,下列说法不正确的是( )
A.焙烧时产生的SO2气体可以用NaOH溶液吸收
B.滤液中的铝元素主要以AlO2-存在,可以往滤液中通入过量二氧化碳,经过滤、灼烧生产氧化铝
C.可以将少量Fe3O4产品溶于稀硫酸中,再滴入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色则证明产品中含有FeO
D. Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16
【答案】C
【分析】
高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)粉碎后通入空气、加入氧化钙焙烧,其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,和二氧化硅反应生成硅酸钙,得到产物加入氢氧化钠溶液碱浸其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液,经操作Ⅰ得到的固体中含大量的Fe2O3,Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,以此解答该题。
【详解】
A.二氧化硫可与氢氧化钠溶液反应而被吸收,避免污染环境,A正确;
B.向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,可以将AlO2-转化为Al(OH)3,灼烧可生成氧化铝,B正确;
C.Fe3O4产品溶于稀硫酸中,可生成硫酸亚铁,可与酸性高锰酸钾溶液反应,不能证明产品中含有FeO,C错误;
D.“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3,Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,设有x mol Fe2O3和y mol FeS2完全参加反应,根据电子得失守恒:2x×(3-)=2y×5+y×(-2),解得=16,所以理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16,D正确;
故合理选项是C。
【点睛】
本题考查无机工艺流程制备,涉及到SO2的反应,铝三角的反应,氧化还原反应的计算,题目侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力。
13.下列物质的检验与结论正确的是( )
A.A .B .C .D
【答案】B
【详解】
A. 焰色反应呈黄色说明待测液含Na+,同时K的焰色反应为紫色,容易被黄色掩蔽。所以不确定是否含K+,A项错误;
B. 待测液加入过量盐酸无现象说明不含Ag+,加入BaCl2生成不溶于盐酸的沉淀,则待测液肯定含有SO42-,B项正确;
C. 如果待测液只含HCO3-,加入过量盐酸也能产生CO2气体,C项错误;
D. 原溶液可能只含Fe3+,先加氯水再加KSCN,溶液也呈红色,D项错误;
故答案选B。
【点睛】
本题易错点为A项。Na的焰色反应颜色可能影响观察到K的焰色反应颜色,所以不能断定不含K,实际上可透过蓝色钴玻璃观察焰色反应排除Na的焰色反应影响。
14.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
| 实验操作 | 现象 | |
| A | 向盛FeSO4溶液的试管中滴入NaOH溶液 | 产生白色沉淀,随后变为红褐色 |
| B | 向盛氯水的试管中滴入石蕊溶液 | 溶液变红,随后迅速褪色 |
| C | 向盛品红溶液的试管中通入SO2 | 品红溶液褪色 |
| D | 向装有NO的集气瓶中通入O2 | 无色气体变为红棕色 |
【答案】C
【详解】
A. 向盛FeSO4溶液的试管中滴入NaOH溶液,发生反应:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4,反应产生的Fe(OH)2具有还原性,容易被溶解在溶液中的氧气氧化产生Fe(OH)3,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,因此观察到现象是:反应产生白色沉淀,随后沉淀由白色变为红褐色,A不符合题意;
B. Cl2与水反应产生HCl、HClO,酸使紫色石蕊试液变为红色,而HClO具有强氧化性,能够将红色物质氧化变为无色,因此会看到溶液又由红色变为无色,与物质的氧化性有关,B不符合题意;
C. SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色,SO2的漂白是结合漂白,与氧化还原反应无关,C符合题意;
D. NO气体是无色气体,遇O2二者反应产生红棕色的NO2气体,因此看到气体由无色变为红棕色,有元素化合价的变化,因此反应属于氧化还原反应,D不符合题意;
故合理选项是C。
15.浓硫酸与下列物质反应(可以加热),既体现酸性、又体现氧化性的是( )
A.铜 .炭 .五水硫酸铜 .氧化铜
【答案】A
【详解】
A.铜与浓硫酸在加热条件下反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸表现酸性和强氧化性,A符合题意;
B.炭与浓硫酸在加热条件下反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸表现强氧化性,B不符合题意;
C.五水硫酸铜中加入浓硫酸,生成无水硫酸铜,浓硫酸表现吸水性,C不符合题意;
D.氧化铜与浓硫酸反应,生成硫酸铜和水,浓硫酸表现酸性,D不符合题意;
故选A。
16.下列实验操作、现象及结论正确的是( )
| 选项 | 实验 | 操作、现象及结论 |
| A | 鉴别NaHCO3与Na2CO3 | 取少许两种物质,加入几滴水,插入温度计,温度降低的是Na2CO3 |
| B | 探究Na2O2与水反应 | 将2mL水滴入盛有1g过氧化钠试管中,立即把带火星木条伸入试管,木条复燃,证明有氧气产生 |
| C | 检验Fe3+中是否含Fe2+ | 向溶液中加入KSCN溶液,变红则含Fe2+ |
| D | 检验溶液中是否含SO | 向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀,说明含有SO |
【答案】B
【详解】
A.Na2CO3中滴入水,形成十水合碳酸钠,放热,取少许两种物质,加入几滴水,插入温度计,温度升高的是Na2CO3,故A错误;
B.将2mL水滴入盛有1g过氧化钠试管中,立即把带火星木条伸入试管,木条复燃,证明过氧化钠与水反应有氧气产生,故B正确;
C.向溶液中加入KSCN溶液,变红说明含Fe3+,不能证明含有Fe2+,故C错误;
D.检验溶液中是否含SO时,向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀,该沉淀可能是AgCl也可能是BaSO4,不能说明含有SO,故D错误;
答案选B。
17.下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
| 选项 | 实验操作及现象 | 推理或结论 |
| A | 向某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀 | 该溶液中一定含有SO |
| B | 向水中加入金属钠,钠熔成闪亮的小球浮在水面上 | 钠与水反应放热,钠的熔点低,钠的密度比水小 |
| C | 向某钠盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 | 该盐一定是碳酸钠 |
| D | 某物质的焰色试验火焰显黄色 | 该物质一定不含钾元素 |
【答案】B
【详解】
A.氯化银、碳酸钡、亚硫酸钡和硫酸钡均为白色沉淀,与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,溶液中不一定含有硫酸根离子,还可能含有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子,故A错误;
B.金属钠浮在水面上说明金属钠的密度比水小,熔成闪亮的小球说明钠的熔点低,与水的反应放出的热量使熔成闪亮的小球,故B正确;
C.碳酸氢钠、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都能与盐酸反应放出使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳和二氧化硫气体,则向某钠盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该盐不一定是碳酸钠,还可能是碳酸氢钠或亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,故C错误;
D.某物质的焰色试验火焰显黄色,说明该物质一定含有钠元素,黄色光掩盖紫色光,由于没用蓝色钴玻璃片滤去黄色光,则不能确定该物质是否含有钾元素,故D错误;
故选B。
18.一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 33.6L(标况)。将反应液稀释至1 L,测得溶液的c(H+)=0.1mo1·L-1,则叙述中错误的是 ( )
A.气体A为SO2和H2的混合物 .气体A中SO2与H2的体积之比为4︰1
C.反应消耗97.5g Zn .反应转移3 mol电子
【答案】B
【分析】
生成气体的物质的量为=1.5mol,溶液剩余硫酸的物质的量为0.1×=0.05mol,参加反应是硫酸的物质的量为0.1×18.5-0.05=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设生成xmol二氧化硫,ymol氢气,则有 x+y=1.5 2x+y=1.8 ,解x=0.3,y=1.2;根据电子得失守恒可知:2n(Zn)=2n(SO2)+2n(H2)=2×0.3+2×1.2,所以n(Zn)=1.5mol,据以上分析解答。
【详解】
生成气体的物质的量为=1.5mol,溶液剩余硫酸的物质的量为0.1×=0.05mol,参加反应是硫酸的物质的量为0.1×18.5-0.05=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设生成xmol二氧化硫,ymol氢气,则有 x+y=1.5 2x+y=1.8 ,解x=0.3,y=1.2;根据电子得失守恒可知:2n(Zn)=2n(SO2)+2n(H2)=2×0.3+2×1.2,所以n(Zn)=1.5mol,
A、由以上分析可知气体为二氧化硫和氢气的混合气体,正确,不选A;
B、气体为二氧化硫和氢气,体积比为0.3:1.2=1:4,错误,选B;
C、由以上分析可知,反应消耗金属锌的质量为1.5×65=97.5g,正确,不选C;
D、由以上分析可知,根据金属锌计算转移电子数为1.5×2=3mol,正确,不选D;
故答案选B。
19.下列物质转化在给定条件下不能实现的是
A.SSO3H2SO4 .SiO2Na2SiO3(aq) H2SiO3(胶体)
C.FeFeCl3FeCl2(aq) .Al2O3NaAlO2(aq) AlCl3(aq)
【答案】A
【详解】
A、硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,故A错误;
B、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O ,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl,故B正确;
C、2Fe+3Cl2=2FeCl3,2FeCl3+Fe=3FeCl2,故C正确;
D、氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液与过量的盐酸生成三氯化铝,故D正确;
故选A。
20.下列物质都具有漂白性,漂白原理与其它几种不同的是( )
A.氯水 .SO2 .H2O2 .HClO
【答案】B
【详解】
二氧化硫漂白原理是它与有色物质化合生成不稳定的无色物质;氯水、双氧水、次氯酸具有强氧化性能使有色物质褪色,故选B。
二、非选择题
21.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物.冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2.
(1)若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是__(填元素符号).
(2)用稀H2SO4浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣,取少量所得溶液,检验溶液中存在Fe3+的方法是__(注明试剂、现象).
(3)上述冶炼过程产生大量SO2.下列处理方案中合理的是__(填代号)
a.高空排放 b.用于制备硫酸 c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d.用浓硫酸吸收
(4)验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO2的方法是__.
(5)实验室制备,收集干燥的SO2,所需仪器如下.
①其中装置A产生SO2,反应的化学方程式为__.
②请按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→__→ → → f,装置E中NaOH溶液的作用是__.E中反应的离子方程式__.
【答案】Cu、O 取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红 bc 将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O d;e;c;b 吸收多余的SO2,防止污染空气 SO2+2OH-=SO32++H2O
【解析】
【分析】
(1)8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中,Cu元素的化合价由+2价降低为0、O元素的化合价由0降低为-2价,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价、S元素的化合价由-2价升高为+4价;
(2)铁离子遇KSCN溶液为血红色;
(3)二氧化硫为环境污染物,不能排放,可用于制备硫酸或亚硫酸盐;
(4)二氧化硫具有漂白性,且漂白具有暂时性;
(5)实验室制备,收集干燥的SO2,由装置可知,A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理,以此来解答。
【详解】
(1)8CuFeS2+21O2 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2中,Cu元素的化合价由+2价降低为0、O元素的化合价由0降低为-2价,化合价降低的元素被还原,故Cu、O被还原;
故答案为:Cu、O;
(2)用稀H2SO4浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣,取少量所得溶液,检验溶液中存在Fe3+的方法是取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红;
故答案为取少量溶液,滴加KSCN溶液,溶液变红;
(3)二氧化硫为环境污染物,不能高空排放,与浓硫酸不反应,可用于制备硫酸或亚硫酸盐,只有bc符合;
故答案为:bc;
(4)验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO2的方法是将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2;
故答案为:将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,加热后又变红,则证明有SO2;
(5)①装置A产生SO2,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;‘’故答案为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
②根据装置A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理,则按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→d→e→c→b→f;装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气,发生的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O;故答案为d;e;c;b;吸收多余的SO2,防止污染空气;SO2+2OH-=SO32-+H2O。
【点睛】
本题涉及二氧化硫的制备、离子的检验、装置的选择等知识点,把握制备原理、实验装置、实验技能为解答的关键。本题的易错点为(5),制备和收集干燥的SO2,由装置可知,A为反应装置,C为干燥装置,B为收集装置,D为防止倒吸,E为尾气处理。
22.实验室中需要22.4L(标准状况)SO2气体。化学小组同学依据化学方程式Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O计算后,取65.0g锌粒与98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)110mL充分反应,锌全部溶解,对于制得的气体,有同学认为可能混有杂质。
(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是_______(填分子式)。产生这种结果的主要原因是_______________________(用化学方程式和必要的文字加以说明)。
(2)为证实相关分析,化学小组的同学设计了实验,组装了如下装置,对所制取的气体进行探究。
①装置B中加入的试剂_______,反应的离子方程式:______________。
②装置D加入的试剂及作用_______,装置F加入的试剂试剂及作用_______。
③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是______________。④U形管G的作用为______________。
【答案】H2 随着反应的进行,硫酸浓度降低,致使锌与稀硫酸反应生成H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ NaOH溶液 除去混合气体中的SO2SO2+2OH-= SO32- 浓硫酸,除去水蒸气; 无水硫酸铜粉末,检验生成物中有水 装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色,干燥管F中无水硫酸铜变蓝色 防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验
【分析】
(1)随着硫酸浓度降低,锌与稀硫酸反应生成氢气;
(2) A是制取气体的装置,制备的气体中有二氧化硫、氢气、水蒸汽,B装置是除去.二氧化硫,可以用氢氧化钠等碱液吸收; C装置是检验二氧化硫是否除尽,D装置是浓硫酸,吸水干燥作用; E装置是用还原性气体还原氧化铜,F装置无水硫酸铜,检验是否有水生成; G是防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验,以此解答该题。
【详解】
(1)因为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着硫酸浓度降低,锌与稀硫酸反应即Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑生成氢气,所以化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是氢气, 故答案为: H2;随着 反应的进行,硫酸浓度降低,致使锌与稀硫酸反应生成 H2即 : Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑;
(2)A是制取气体的装置,制备的气体中有二 氧化硫、氢气、水蒸汽,B装置是除去二氧 化硫,可以用氢氧化钠等碱液吸收;C装置是检验二氧化硫是否除尽,D装置是浓硫酸,吸水干燥作用;E装置是用还原性气体还原氧化铜,F装置无水硫酸铜,检验是否有水生成 ;G是防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验 。
①B装置是除去二氧化硫,可以用氢氧化钠等碱液吸收,其反应方程式为SO2+2OH-= SO32-,故答案为: NaOH溶液;除去混合气体中的SO2; SO2+2OH-= SO32-;
②D装置是浓硫酸,吸水干燥作用,F装置无水硫酸铜,检验是否有水生成,故答案为: 浓硫酸,除去水蒸气; 无水硫酸铜粉末,检验生成物中有水;
③E装置是用还原性气体还原氧化铜,F装置无水硫酸铜,检验是否有水生成,只要黑色变红色,无水硫酸铜变蓝色,就证明是氢气, 故答案为:装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色,干燥管F中无水硫酸铜变蓝色;
④G是防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验,故答案为:防止空气中 H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验。
23.亚硫酰氯(SOC12)又名氯化亚砜,其熔点一105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解。是一种无色或淡黄色发烟液体,遇水剧烈与水反应生成SO2和另一酸性气体,常用作脱水剂,广泛应用于医药、农药、来料工业及有机合成工业。
(1)氯化亚砜储存于阴凉、干燥、通风良好的库房,但久置后微显黄色,其原因是___;用硫黄、液氯和三氧化硫为原料在一定条件可合成氯化亚砜,如果想达到原子利用率最大化,则三者的物质的量之比为___。
(2)实验室合成SOCl2的原理之一为SO2+Cl2+SCl22SOCl2,部分装置如图所示。
①装置b的作用是___。
②实验室制取SOCl2所选仪器的链接顺序:③→___。
(3)甲同学设计如图装置用ZnCl2·xH2O晶取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略)。选用装置如图:
①向仪器A中缓慢滴加SOCl2,需打开活塞___(填“a”、“b”或“a和b”)。
②为了更加充分的回收SOCl2,写出可对装置B采取的有效措施___。
(4)乙同学认为利用(3)中装置,由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3也可用SOCl2作脱水剂,但丙同学认为会发生氧化还原反应而难以制无水FeCl3。丙同学设计了如下实验方案验证自己的观点:
取少量FeCl3·6H2O于试管中,加入过量SOCl2,振荡使两种物质充分反应;再往试管中加水溶解,加入___,证明该过程发生了氧化还原反应。
【答案】氯化亚砜久置后分解生成的黄绿色气体氯气溶解在二氯化砜 2:3:1 吸收逸出有毒的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置,防止SOCl2水解 ⑨→⑧→⑥→⑦→①→②→⑦→⑥→④ b 将B中锥形瓶置于冰水浴中 KSCN溶液
【分析】
(1)氯化亚砜久置后分解生成的氯气溶解在二氯化砜,要想合成氯化亚砜达到原子利用率最大化,则三者按方程式比例参与反应,据此解答;
(2)①合成SOCl2的原理之一为SO2+Cl2+SCl22SOCl2,实验过程中剩余的SO2和Cl2均为有毒气体,据此分析;
②实验室制取SOCl2前,应先制备纯净的氯气和二氧化硫,再通入三颈烧瓶内,据此分析;
(3)①向仪器A中滴加SOCl2,需保证液面上方和容器A中压强相等,据此分析;
②SOCl2沸点较低,易使装置B处于较低温度,应防其气化,据此分析;
(4)若发生氧化还原反应,则Fe3+会被还原为Fe2+,据此分析。
【详解】
(1)氯化亚砜后微显黄色是因为久置后分解生成的黄绿色气体氯气溶解在二氯化砜, 用硫黄、液氯和三氧化硫为原料合成氯化亚砜的化学方程式为:2S+3Cl2+SO3=3SOCl2,要想达到原子利用率最大化,则三者按方程式比例参与反应,三者的物质的量之比为2:3:1,
故答案为:氯化亚砜久置后分解生成的黄绿色气体氯气溶解在二氯化砜;2:3:1;
(2)①合成SOCl2的原理之一为SO2+Cl2+SCl22SOCl2,实验过程中剩余的SO2和Cl2均为有毒气体,且生成物SOCl2遇水剧烈与水反应生成SO2和另一酸性气体,因此装置b的作用是吸收逸出有毒的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置,防止SOCl2水解,
故答案为:吸收逸出有毒的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置,防止SOCl2水解;
②实验室制取SOCl2前,应先制备纯净的氯气和二氧化硫,再通入三颈烧瓶内,因此制取SOCl2所选仪器的链接顺序:③→⑨→⑧→⑥→⑦→①→②→⑦ →⑥→④,
故答案为:⑨→⑧→⑥→⑦→①→②→⑦→⑥→④;
(3)①向仪器A中缓慢滴加SOCl2,为保证SOCl2顺利流下,需确保液面上方和容器A中压强相等,则需打开活塞b,
故答案为:b;
②为了更加充分的回收SOCl2,应防止SOCl2气化,应将B中锥形瓶置于冰水浴中,
故答案为:将B中锥形瓶置于冰水浴中;
(4)若发生氧化还原反应,则Fe3+会被还原为Fe2+,滴加KSCN溶液没有明显现象,即可说明发生了氧化还原反应,
故答案为:KSCN溶液。
【点睛】
Fe3+遇KSCN会生成血红色溶液,Fe2+遇KSCN会没有明显现象。
24.某课外小组设计了下图所示的实验装置(图中固定装置已略去),进行SO2性质的研究。
(1)从物质分类的角度,SO2属于____(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
①图中D装置可用来验证SO2具有该性质,其中所加入的试剂是________________。
②当向该装置通入SO2时,A中实验现象为_________,用化学用语解释其原因___________。
(2)从元素化合价的角度分析,SO2具有___性。
①当向该装置通入SO2一段时间后,可观察C中实验现象为___,说明SO2具有_____性。
②如验证SO2还具有另一方面的性质,可选择的药品是___,实验现象__________。
A.过氧化氢 B.浓硫酸C.氯水 D.硫化钠溶液
(3)B中的品红溶液现象是___________,证明SO2具有_________性。
(4)多余的SO2一般用氢氧化钠溶液吸收,反应的离子方程式_________________。
【答案】酸性 滴加酚酞的NaOH稀溶液 紫色石蕊溶液变红 H2O+SO2H2SO3 氧化性和还原 溶液褪色 还原 D 有淡黄色沉淀生成 褪色 漂白 SO2+2OH-=SO32—+H2O
【分析】
(1)二氧化硫为酸性氧化物,可在A中使石蕊试液变红色,二氧化硫具有漂白性,B中品红褪色,具有还原性,可在C中与高锰酸钾发生氧化还原反应,高锰酸钾溶液褪色,检验二氧化硫的酸性,可在D中用滴加酚酞的NaOH稀溶液检验,E应为尾气处理装置;
(2) 从元素化合价的角度分析SO2的性质,二氧化硫中S元素化合价为+4价,具有还原性和氧化性,可与高锰酸钾、硫化钠等溶液反应,以此解答该题;
(3) SO2具有漂白性,能使品红褪色;
(4) SO2是酸性氧化物,溶于氢氧化钠溶液生成Na2SO3和水。
【详解】
(1) 二氧化硫能和碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物;
①能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,因此要验证二氧化硫属于酸性氧化物,必须和碱反应,例如二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水.但亚硫酸钠溶液和氢氧化钠溶液都是无色溶液,不能观察到明显的实验现象,所以可向溶液中加入酚酞试液检验亚硫酸钠的生成,即D中盛放的液体是滴加酚酞的氢氧化钠稀溶液;
②二氧化硫和水反应生成亚硫酸,反应方程式为H2O+SO2H2SO3。亚硫酸能电离出氢离子而使其溶液呈酸性,酸能使紫色石蕊试液变红色;
(2) 二氧化硫中硫元素的化合价为+4价,处于中间价态,既有氧化性也有还原性;
①酸性高锰酸钾具有强氧化性,能氧化二氧化硫生成硫酸,则C中实验现象为溶液褪色,说明SO2具有还原性;
②要证明二氧化硫的氧化性,则必须和还原性物质发生氧化还原反应.
A.过氧化氢具有氧化性,能氧化二氧化硫,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,且和二氧化硫不反应,故B错误;
C.氯水具有强氧化性,能氧化二氧化硫,故C错误;
D.硫化钠具有还原性,能被二氧化硫氧化生成单质S,因此可以验证SO2的氧化性,故D正确;
故答案为:D;可观察到的实验现象为有淡黄色沉淀生成;
(3)B中的品红溶液褪色,证明SO2具有漂白性;
(4) SO2是酸性氧化物,溶于氢氧化钠溶液生成Na2SO3和水,反应的离子方程式SO2+2OH-=SO32—+H2O。
25.现有某铁碳合金(可看作铁和碳两种单质的混合物),某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中碳的质量分数,设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)。
(1)装置A中发生的反应除外,还有________________。
(2)请完成下列表格:
| 装置代号 | B | C | D |
| 所盛试剂 | 酸性溶液 | ①________ | ②____________ |
| 装置作用 | ③_____________ | 干燥气体 | ④___________ |
【答案】 碱石灰 吸收 吸收 3.6% 偏高
【分析】
装置A中发生反应铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,通过装置B中高锰酸钾溶液吸收二氧化硫气体,通过装置C中的浓硫酸干燥气体,通过装置D中碱石灰吸收二氧化碳气体,装置E是防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置D影响测定结果;
(1)铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水;
(2)反应生成的二氧化硫、二氧化碳、水蒸气通过装置B中高锰酸钾溶液吸收二氧化硫气体,通过装置C中的浓硫酸干燥气体,通过装置D中碱石灰吸收二氧化碳气体,装置E是防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置D影响测定结果;
(3)若铁碳合金的质量为5.00g,充分反应后称得D装置增重0.66g为二氧化碳的质量,物质的量== 0.015mol,则碳元素守恒计算得到,合金中碳的质量分数,若缺少E装置,空气中水蒸气和二氧化碳进入装置D使二氧化碳质量增大;
【详解】
(1)装置A中发生反应是铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:;;
答案为:;
(2)反应生成的二氧化硫、二氧化碳、水蒸气通过装置B中高锰酸钾溶液吸收二氧化硫气体,通过装置C中的浓硫酸干燥气体,通过装置D中碱石灰吸收二氧化碳气体,装置E是防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置D影响测定结果;
答案为:碱石灰;吸收SO2;吸收CO2;
(3)若铁碳合金的质量为5.00g,充分反应后称得D装置增重0.66g为二氧化碳的质量,物质的量==0.015mol,则碳元素守恒计算得到,合金中碳的质量分数=×100%=3.6%,若缺少E装置,空气中水蒸气和二氧化碳进入装置D使二氧化碳质量增大,测定结果偏高;
答案为:3.6%;偏高。
26.下列物质的转化中,A、X是常见单质,Y在常温下为无色液体,B、C、D均为中学化学中常见的化合物,它们之间的转化关系如图所示(部分产物和反应条件已略去)。
回答下列问题:
(1)若B为能导致酸雨的气体,则D的化学式可能是__。
(2)若C为淡黄色固体,D为强碱溶液,则C→D的离子方程式为__。
(3)若A为淡黄色固体,D为强酸,则D的浓溶液与碳反应生成气体B的化学方程式为__。
(4)若A为黄绿色气体,X为常见金属,则X与B溶液反应的离子方程式为__。下列试剂能鉴别B溶液与C溶液的是__。(填标号)
A.AgNO3溶液 B.KSCN溶液 C.盐酸 D.NaOH溶液
【答案】H2SO4或HNO3 2Na2O2+2H2O=4Na++OH-+O2↑ C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+ BD
【分析】
(1)若B为能导致酸雨的气体,则B是NO或SO2;
(2)若C为淡黄色固体,D为强碱溶液,则C是过氧化钠,D是氢氧化钠;
(3)若A为淡黄色固体,D为强酸,则A是S,D是硫酸;
(4)若A为黄绿色气体,A是氯气,X为常见金属,X为变价金属,X是Fe;B是FeCl3;Fe3+遇KSCN溶液变红色,Fe2+遇KSCN溶液不变红色;Fe3+遇氢氧化钠溶液生成红褐色氢氧化铁沉淀,Fe2+遇氢氧化钠溶液生成白色氢氧化亚铁沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
【详解】
(1)若B为能导致酸雨的气体,则B是NO或SO2,NO和氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成HNO3,;SO2和氧气反应生成SO3,SO3和水反应生成H2SO4,所以D是H2SO4或HNO3;
(2)若C为淡黄色固体,D为强碱溶液,则C是过氧化钠,D是氢氧化钠,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4Na++OH-+O2↑;
(3)若A为淡黄色固体,D为强酸,则A是S,D是硫酸;浓硫酸与碳反应生成气体二氧化碳、二氧化硫、水,反应的的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(4)若A为黄绿色气体,A是氯气,X为常见金属, X是Fe;B是FeCl3, FeCl3溶液与Fe反应生成氯化亚铁,反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+;Fe3+遇KSCN溶液变红色,Fe2+遇KSCN溶液不变红色;Fe3+遇氢氧化钠溶液生成红褐色氢氧化铁沉淀,Fe2+遇氢氧化钠溶液生成白色氢氧化亚铁沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;能鉴别FeCl3溶液与FeCl2溶液的试剂是氢氧化钠或KSCN溶液,选BD。
