高三化学靶向训练题9
靶向分析:1.元素及其化合物的性质综合考察 2.综合实验
1.化学与社会、生活、科技密不可分,下列说法正确的是
A.日本福岛排放核污水中含有氚()等放射性同位素,不属于化学变化
B.美国俄亥俄州火车脱轨,大量氯乙烯泄漏,氯乙烯无毒,是合成PVC的单体
C.可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
2.下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液:HCO+NH+2OH-=CO+NH3 H2O+H2O
B.向FeI2溶液中通入等物质的量的Cl2:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+2Cl-
C.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
D.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀:2Ba2++3OH-+Al3++2SO=2BaSO4↓+Al(OH)3↓
3.下列方案设计、现象和结论正确的是
选项 实验目的 实验方案 现象或结论
A 判断KCl的化学键类型 将KCl固体溶于水,进行导电性实验 溶液可导电,说明KCl中含有离子键
B 检验蛋白质性质 向鸡蛋清溶液中滴加饱和(NH4)2SO4溶液 溶液变浑浊,再加水浑浊消失说明鸡蛋清溶液发生了盐析
C 检验溶液中是否含有SO 取少量该溶液于试管中,滴加BaCl2溶液 有白色沉淀生成,说明该溶液中一定含有SO
D 探究不同价态硫元素的转化 向Na2S与Na2SO3的混合溶液中加入硝酸 溶液变浑浊,说明Na2S与Na2SO3之间发生了氧化还原反应
4.用下列仪器或装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.图①不能证明过氧化钠与水反应放热
B.图②实验室制备氨气
C.图③比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
D.图④制备并能较长时间观察其颜色
5.下列物质分类正确的是
选项 混合物 酸性氧化物 碱性氧化物 弱电解质 胶体
A 澄清石灰水 CuO AgCl 纳米铁粉
B 空气 干冰 胶体
C 氨水 CaO 淀粉溶液
D 酒精 HCl 有色玻璃
A.A B.B C.C D.D
6.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.11.2LCH4和44.8LCl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为2.5NA
B.28g乙烯和丙烯的混合气体充分燃烧,消耗的O2分子数为4NA
C.1mol14C16O(一氧化碳)中含有15NA个中子
D.1molNaHSO4固体中含离子总数为3NA
7.利用下列试剂和如图所示装置制备气体并除去其中的非水杂质,能达到目的的是(必要时可加热,加热及夹持装置已略去)
选项 气体 试剂I 试剂II 试剂Ⅲ
A Cl2 浓盐酸 MnO2 NaOH溶液
B CO2 稀盐酸 CaCO3 饱和NaHCO3溶液
C SO2 浓硝酸 Na2SO3(s) 饱和NaHSO3溶液
D C2H4 浓硫酸 C2H5OH(1) KMnO4酸性溶液
8.氨基磺酸()可作漂白助剂,可减少或消除漂白液中重金属离子的催化作用,从而使漂白液质量得到保证。氨基磺酸在常温下稳定,高温时能完全分解:。下列说法正确的是
A.在标准状况下的体积为
B.该反应生成时转移电子
C.可用溶液检验分解所得混合气体中是否含有
D.相同条件下,按组成的混合气体与所含原子数相同
9.下列实验方案能达到实验目的的是
A.装置验证CuSO4对H2O2分解反应有催化作用
B.装置除去CCl4中的Br2
C.装置用铁氰化钾溶液验证牺牲阳极法
D.装置验证非金属性:Cl>C>Si
10.已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。下列物质反应后一定能使KSCN溶液变红的是
①Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸
A.只有① B.只有①③⑤ C.只有①②③ D.全部
11.一种利用废旧镀锌铁皮制备纳米粒子的工艺流程如下:
已知:及其化合物与及其化合物的性质相似。下列说法不正确的是
A.“碱洗”的目的是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污及锌
B.“氧化”时发生反应的离子方程式为
C.“氧化”后的溶液中主要存在的金属阳离子:
D.“加热沉铁”时通入是防止空气中的对产品造成影响
12.类推(类比迁移)的思维方法可以预测许多物质的性质。但类比是相对的,不能违背客观事实。下列类比分析结果正确的是
A.根据化合价规律可表示为,则也可表示为
B.Fe与S反应生成FeS,则Cu与S反应可生成
C.与Fe加热生成,则与Fe加热生成
D.通入溶液不产生沉淀,则通入溶液也不产生沉淀
13.氨是一种重要的化工原料,根据下图转化判断下列有关表述正确的是
A.浓硝酸见光易分解且易挥发,应用棕色试剂瓶盛放且用胶塞密封
B.戊与丁反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.实验室中可以采取加热甲物质的方法制取氨气
D.向饱和NaCl溶液中依次通入过量的和,然后过滤可制得乙
14.各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
15.已知:在标准压强、298K时,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用表示。有关物质的有如图所示关系。下列有关判断正确的是
A.的键能大于与的键能之和 B.H2O(l)的
C.标准燃烧热为 D.比稳定
16.某强酸性溶液X,可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO42-、SiO32-、NO3-中的一种或几种离子,取该溶液进行实验,其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色。请回答下列问题:
(1)由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有 。
(2)溶液X中,关于NO3-的判断一定正确的是 。
a.一定有 b.一定没有 c.可能有
(3)产生气体A的离子方程式为 。
(4)转化⑥发生反应的现象为 。
(5)转化④中产生H的离子方程式为 。
(6)若转化③中,D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E,则反应中D与O2的物质的量之比为 。
(7)对不能确定是否存在的离子,可以另取X溶液,加入下列溶液中的一种,根据现象即可判断,该试剂最好是 。
①NaOH溶液,②KSCN溶液,③石蕊试剂,④pH试纸,⑤KMnO4溶液,⑥氯水和KSCN的混合溶液
17.图示为工业上通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
(1)系统(I)中的催化剂是 。使用了上述催化剂,水分解制备氢气的总反应的△H (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)通过计算,书写系统(Ⅱ)制氢气的热化学方程式: 。
(3)为了测定HI和NaOH稀溶液反应的中和热,计算时至少需要的数据是______。
①HI溶液的浓度和体积 ②NaOH 溶液的浓度和体积
③比热容 ④反应后溶液的质量
⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后温度变化
⑦操作所需的时间
A.②③⑥ B.①③④⑤ C.③④⑤⑥ D.全部
(4)氢气的储备是化学研究热门之一。储氢的研究包括材料吸氢和脱氢的过程。LiBH4和MgH2都是氢容量(单位质量储氢材料储存H2的质量)较大的储氢材料。LiBH4、MgH2及两者混合制成的复合储氢材料脱氢反应的热化学方程式如下:
2LiBH4(s)=2LiH(s)+2B(s)+3H2(g) △H1= +207 kJ/mol
MgH2(s)=Mg(s)+H2(g) △H2=+75 kJ/mol
2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiH(s)+MgB2(s)+4H2(g)
△H3=+184 kJ/mol
①△H3<△H1+△H2的原因是 。
②储氢材料脱氢的能量变化如图所示。三种材料中脱氢焓△H (脱氢)最小的是 (填“LiBH4”、MgH2或“复合储氢材料”)。
18.三氯氧钒(VOCl3,M=173.5g/mol)是一种重要的无机试剂,主要用作溶剂、烯烃聚合的催化剂,还可用于钒有机化合物的合成。已知三氯氧钒为黄色液体,密度为1.84g/cm3,熔点为-77℃,沸点为126℃,遇水会迅速水解生成HCl和一种氧化物。某小组同学利用如图装置以氯气、V2O5和碳粉为原料制备三氯氧钒。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为 。
(2)从中选择必要的仪器制备VOCl3,正确的连接顺序是 (按气流方向,用小写字母表示,装置可重复使用)。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(4)管式炉中发生反应生成CO的化学方程式为 。
(5)装置D的作用为 。
(6)装置E的作用为 。
(7)实验过程中正确的加热顺序为 (填序号)。
①先点燃A处酒精灯,再加热管式炉
②先加热管式炉,再点燃A处酒精灯
(8)若管式炉中加入和的碳粉,通入足量氯气充分反应后,在装置的烧瓶中最终收集到黄色的三氯氧钒液体,则该实验中三氯氧钒的产率为 (保留3位有效数字)。
19.粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某火电厂的粉煤灰为原料(主要含、和CaO等)提铝的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)为了提高浸取效果,可采取的措施有 、 。
(2)“浸出”时,浸渣的主要成分有 。
(3)“沉铝”时,体系中三种物质的溶解度曲线如图所示,加入沉铝的目的是 。(“沉铝”在常温下进行)
(4)“水浸”后得到的“滤液2”可返回 工序循环使用。
(5)工业上制备铝一般是从铝土矿(主要成分是,含有杂质)中得到纯净的,然后电解得到铝。下图是从铝土矿中提纯的简单示意图。
①图示中实验操作(1)需要用到的玻璃仪器为 。加入的试剂②是 (填化学式)。
②溶液B中通入足量二氧化碳的离子方程式为 。
高三化学靶向训练题9参考答案:
3.A
【详解】A.核反应不属于化学变化,A正确;
B.氯乙烯有毒,是一种化学致癌物,B错误;
C.可用于丝织品漂白是由于其能与丝织品中有色成分化合为不稳定的无色物质,C错误;
D.苯甲酸钠属于强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,可作为食品防腐剂不是由于其具有酸性,D错误;
故选A。
11.A
【详解】A.碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液,无氨气逸出:,A正确;
B.的还原性大于的还原性,氯气先与反应,将氧化完后,再氧化,根据得失电子守恒可知,等物质的量的刚好氧化,不被氧化,正确的离子方程式为,B错误;
C.溶液中加入过量的HI溶液,正确离子方程式为,C错误;
D.明矾溶液中滴入溶液使恰好完全沉淀时,的物质的量之比是1:4,二者反应生成[Al(OH)4]-,离子方程式为,D错误;
故答案选A。
15.B
【详解】A.KCl为强电解质,不管K与Cl之间存在离子键还是共价键,在水中都可发生完全电离,生成K+和Cl-,所以不能证明KCl中含有离子键,A错误;
B.蛋白质中加入盐,出现盐析现象,B正确;
C.若溶液中含有或Ag+,可以生成BaCO3、AgCl均为白色沉淀,则可以先通入HCl,若无现象出现再加入BaCl2溶液,出现沉淀说明溶液中含有,C错误;
D.硝酸具有强氧化性,也能与硫化钠溶液发生氧化还原反应生成硫沉淀,则溶液变混浊不能说明硫化钠溶液和亚硫酸钠溶液酸性条件下发生了氧化还原反应,D错误;
故答案:B。
16.D
【详解】A.若脱脂棉燃烧,则可以说明该反应放热,产生的热量使脱脂棉燃烧,A能说明该反应放热,故A不选;
B.氯化铵受热分解生成氨气和HCl,但在温度较低的位置又会反应生成氯化铵,无法得到氨气,应加热氯化铵和氢氧化钙的混合固体制取氨气,B不能达到实验目的;
C.碳酸氢钠的热稳定较差,应放在温度较低的小试管内,若能分解产生二氧化碳,则可以说明碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠,C不能达到实验目的;
D.NaOH直接与硫酸亚铁反应得到Fe(OH)2,煤油可以隔绝氧气,防止Fe(OH)2被氧化,D能达到实验目的;
综上所述答案为D。
5.C
【详解】A.AgCl不是弱电解质,纳米铁粉不是胶体,是胶体的分散质,A错误;
B.不是碱性氧化物,B错误;
C.氨水为混合物,干冰为固态,为酸性氧化物,为弱电解质,胶体,C正确;
D.为两性氧化为,为酸性氧化物,是的酸酐,HCl为强电解质,D错误;
故选C。
8.A
【详解】A.标准状况下11.2L和44.8L的物质的量分别为0.5mol和2mol,光照下发生取代反应,反应前后气体分子数不变,因此反应后的分子的物质的量为2.5mol,分子数为2.5,A正确;
B.乙烯和丙烯的最简式均为,28g乙烯和丙烯的混合气体含2mol,1mol消耗1.5mol氧气,因此28g混合气体消耗3mol,分子数为3,B错误;
C.一个所含的中子数为14-6+16-8=16,所以1mol(一氧化碳)中含有16个中子,C错误;
D.固体由和构成,则1mol固体含有离子总数为2,D错误;
故答案选A。
12.B
【详解】A.实验室中制备的Cl2中含有HCl,除去Cl2中的HCl应该用饱和食盐水,而不是NaOH溶液,A不合题意;
B.实验室用稀盐酸和CaCO3制备CO2,此时CO2中含有少量的杂质HCl,可用饱和NaHCO3溶液来除去CO2中的HCl,B符合题意;
C.浓硝酸具有强氧化性,能将Na2SO3氧化为Na2SO4,故不能用浓硝酸和Na2SO3来制备SO2,而应该用70%H2SO4和Na2SO3来制备SO2,B不合题意;
D.实验室可以将浓硫酸和无水乙醇的混合液迅速加热到170℃来制备乙烯,这样制得的乙烯中含有SO2、CO2和乙醇蒸气等杂质,由于乙烯也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故不能用酸性高锰酸钾溶液来除杂,应该用NaOH溶液来除杂,D不合题意;
答案选B。
14.C
【详解】A.在标准状况下的体积为 ,故A错误;
B.中N为-3价、S为+6价、H为+1价,生成1molSO2得2mol电子、生成2molH2得4mol电子、生成1molN2失6mol电子,则该反应生成时转移3mol电子,故B错误;
C.溶液和SO2不反应,溶液和SO3反应生成硫酸钡沉淀,可用溶液检验分解所得混合气体中是否含有,故C正确;
D.相同条件下,按组成的混合气体的平均摩尔质量为,按组成的混合气体中原子数为 ,所含原子数为,故D错误;
选C。
18.B
【详解】A.加CuSO4溶液的试管同时也加热了,其反应速率加快,不能证明是CuSO4的催化作用,A项错误;
B.溴和氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的钠盐,得到互不相溶的两层液体,下层为四氯化碳,通过分液可得到四氯化碳,B项正确;
C.图示装置是外接电流的阴极保护法而不是牺牲阳极的阴极保护法,C项错误;
D.验证非金属性的强弱,应比较元素最高价氧化物的水化物的酸性,盐酸应改为高氯酸, D项错误;
答案选B。
19.B
【详解】①Fe与Cl2反应生成氯化铁,氯化铁中含有,能使KSCN溶液变红,故①符合题意;②Fe和过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁,只含,不含,不能使KSCN溶液变红,故②不符合题意;③FeCl2溶液中通入少量Cl2,反应生成氯化铁,含有,能使KSCN溶液变红,故③符合题意;④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中,三氧化二铁与盐酸反应生成氯化铁,如果铁过量,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,不含,不能使KSCN溶液变红,若铁粉少量,溶液中含有,可以使KSCN溶液变红,题目要求是一定能使KSCN溶液变红,故④不符合题意;⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸,硝酸根离子在酸性环境下能够氧化生成,能使KSCN溶液变红,故⑤符合题意;符合题意的只有①③⑤;
故选B。
22.C
【分析】向废旧镀锌铁皮中加入氢氧化钠溶液除去锌,过滤向固体中加入稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,向硫酸亚铁溶液中加入次氯酸钠溶液,将一部分亚铁离子氧化为铁离子,发生反应:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,先通入氮气排尽空气(防止后续生成的氢氧化亚铁被氧化),加入氢氧化钠溶液产生氢氧化亚铁、氢氧化铁胶体,分离得到氢氧化亚铁和氢氧化铁,灼烧得到四氧化三铁。
【详解】A.由分析可知,“碱洗”是为了除去锌,生成Na2ZnO2,同时除去油污,故A正确;
B.“氧化”时,亚铁离子与次氯酸根离子发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,故B正确;
C.“氧化”时,部分亚铁离子与次氯酸根离子发生反应:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,故溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+,故C错误;
D.最后一步“反应”中N2的作用是保护气,防止Fe2+被O2氧化,故D正确;
故选:C。
24.B
【详解】A.Fe3O4中的Fe的化合价可以认为是+2、+3,则表示为FeO Fe2O3,但是Pb常见的化合价为+2、+4,则Pb3O4应表示为2PbO PbO2,A错误;
B.S的氧化性比较弱,S与变价金属Fe反应产生FeS,与Cu反应产生Cu2S,B正确;
C.Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,I2氧化性较弱,Fe与I2反应生成FeI,C错误;
D.因酸性H2SO3
25.B
【分析】氨气发生催化氧化生成NO和水,丙是NO、丁是H2O;NO和氧气反应生成NO2,戊是NO2;NO2和水反应生成硝酸和NO;氨气和氯化氢反应生成氯化铵,甲是NH4Cl;氨气、氯化钠、二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,乙是碳酸氢钠。
【详解】A.浓硝酸见光易分解且易挥发,应用棕色试剂瓶盛放,浓硝酸具有强氧化性,不能用胶塞密封,故A错误;
B.NO2和水反应生成硝酸和NO,氮元素化合价由+4升高为+5、氮元素化合价由+4降低为+2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故B正确;
C.甲是NH4Cl,NH4Cl受热分解生成的氨气和氯化氢遇冷会重新结合生成氯化铵,不能采取加热甲物质的方法制取氨气,故C错误;
D.氨气极易溶于水,二氧化碳在碱性溶液中溶解度增大,向饱和NaCl溶液中先通入过量的NH3,再通入CO2生成碳酸氢钠沉淀,故D错误;
故选B。
28.D
【分析】1mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。
【详解】A.H2O应该为液态,A错误;
B.,B错误;
C.氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,则,C错误;
D.,D正确;
故选D。
31.D
【详解】A.根据题图,NO(g)的标准摩尔生成焓为,的反应物键能之和-生成物键能之和,即2mol NO(g)的键能小于1mol 与1 mol 的键能之和,A错误;
B.同种物质气态时的能量高于液态时的能量,的,B错误;
C.由题图数据可计算出①,②,②-①可得,的标准燃烧热是指生成液态水时放出的热量,应大于,C错误;
D.的标准摩尔生成焓为,的标准摩尔生成焓为,和反应生成放热,而生成吸热,则的能量比低,较稳定,D正确;
故选D。
33. ④⑥ ③⑤ H-S-H ① ②③⑤ 1.6 mol
【详解】I.(1)硅为良好的半导体材料,可用于硅太阳能电池、手机芯片,故答案为:④⑥;
(2)直接使用了SiO2的为水晶镜片、光导纤维,故答案为:③⑤;
II.(1) B中硫元素为-2价且为气态氢化物,因此B为H2S其结构式H-S-H;
(2)A中S元素为+6价且属于氧化物,因此A为SO3, SO2转化为A的化学方程式:;
(3)①二氧化硫能漂白某些有色物质,如使品红溶液褪色是特征反应,化合生成不稳定的化合物加热后又恢复为原来的红色;
②酸性高锰酸钾能将二氧化硫在水溶液中氧化成硫酸,自身还原为无色的二价锰离子,是酸性高锰酸钾的氧化性的体现,这里体现的是二氧化硫的还原性;
③溴水可以将二氧化硫氧化为硫酸,自身还原为溴化氢,这里同样体现的是二氧化硫的还原性;
④二氧化硫能跟滴有酚酞的氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,没有价态变化,是复分解反应,不过亚硫酸钠水解显碱性,但水解较微弱,现象只能是颜色变浅不是褪色;
⑤淀粉遇碘变蓝色,碘可以将二氧化硫氧化为硫酸,自身还原为碘化氢是溶液褪色,体现的是二氧化硫的还原性;体现了SO2漂白性的是①;体现了SO2还原性的是②③⑤;SO2与KMnO4溶液发生的是氧化还原反应,其对应的离子方程式: ;故答案为:①;②③⑤;;
(4)由流程图知,二氧化硫通入氨水中生成亚硫酸铵,利用亚硫酸铵中的还原性吸收NO2, 被氧化为,NO2被还原为N2,离子方程式为:;
(5)32.0g铜的物质的量为,标准状况下13.44L气体的物质的量为:,由氮,原子守恒可知,反应消耗HNO3的物质的量为,故答案为:1.6mol。
34. CO32-、SiO32- b 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 红褐色沉淀溶解,溶液变为黄色 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 4:1 ②
【分析】某强酸性溶液X,则溶液中不存在弱酸根离子CO32-、SiO32-,溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C,则溶液中一定存在SO42-,不存在和硫酸根离子反应的Ba2+,C是BaSO4;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,所以溶液中Fe2+和NO3-不能共存,加入硝酸钡产生气体,则溶液中存在Fe2+,不存在NO3-,A是NO,则D是NO2,二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,则E是HNO3;溶液B中加入氢氧化钠溶液时,产生气体F,则溶液中含有NH4+,F是NH3,硝酸和氨气反应生成硝酸铵,则I是NH4NO3;产生沉淀,则溶液中存在Fe3+,沉淀G是氢氧化铁,氢氧化铁和盐酸反应生成FeCl3,则J是FeCl3,溶液H中通入过量二氧化碳生成沉淀,则溶液中存在Al3+,沉淀K是氢氧化铝,溶液L是NaHCO3;据此解答。
【详解】(1)由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在弱酸根离子,所以不存在的离子有CO32-、SiO32-;
(2)根据以上分析可知溶液X中一定没有NO3-,答案选b;
(3)亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水,离子反应方程式为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
(4)转化⑥发生的反应是盐酸溶解氢氧化铁,反应的现象为红褐色沉淀溶解,溶液变为黄色。
(5)转化④中产生偏铝酸钠的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。
(6)若转化③中,NO2、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成HNO3,该反应方程式为:4NO2+2H2O+O2=4HNO3,则反应中D与O2的物质的量之比为4:1。
(7)溶液中Fe3+是否存在不能确定,Fe3+和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,所以可以用硫氰化钾溶液检验,答案选②。
35.(1) SO2、I2 不变
(2)
(3)C
(4) Mg(s)与B2(s)生成MgB2(s)的反应为放热反应 复合储氢材料
【详解】(1)由图可知系统(I)中SO2、I2既做反应物,也做生成物,是反应的催化剂;根据盖斯定律可知△H只与反应的始态和终态有关,与反应过程无关,因此该方法使水分解生成氢气和氧气△H不变;
(2)系统(Ⅱ)制氢气的反应为:,根据盖斯定律,该反应可由系统Ⅱ中三个反应相加得到,则该反应△H=△H2+△H3+△H4=( -151kJ/mol)+( +110kJ/mol)+(+61 kJ/mol)= +20 kJ/mol;该反应热化学方程式为:;
(3)根据Q=计算反应放热,再根据焓变计算中和热,所以至少需要的数据有:比热容c、反应后溶液的质量m、反应前后温度变化和生成水的物质的量n,即需要数据③④⑤⑥,故C正确;
(4)①已知i.2LiBH4(s)=2LiH(s)+2B(s)+3H2(g) △H1= +207 kJ/mol
ii.MgH2(s)=Mg(s)+H2(g) △H2=+75 kJ/mol
i+ii得到反应2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiH(s)+Mg(s)+B2(s)+4H2(g) △H4=△H1+△H2=+282 kJ/mol;
镁和硼反应生成硼化镁是化合反应,属于放热反应,即2B(s)+ Mg(s)= MgB2(s) △H5<0,根据盖斯定律:△H3=△H4+△H5<△H4=△H1+△H2;
②LiBH4、MgH2及两者混合制成的复合储氢材料脱氢反应中当生成1mol氢气吸收热量分别为:、75、,所以三种材料中脱氢焓△H (脱氢)最小的是复合储氢材料。
36.(1) 不能 铜是热的良导体,导热快,热量损失大
(2) 偏大 偏小
(3)
(4) 放出 (或)
【详解】(1)铜是热的良导体,导热快,热量损失大,实验时,不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器;
(2)①根据表格数据,第一次实验温度差为3.35℃、第二次实验温度差为3.25℃、第三次实验温度差为4.35℃,第三次实验误差超出正常范围,舍去不用,第一次和第二次的平均温差为3.3℃,溶液与溶液反应生成水的反应热。
②若实验过程中,未加盖硬纸板,放出的热量偏少,则将偏大。
③若用浓硫酸代替做实验,放出的热量偏多,则将偏小。
(3)根据图示,和反应生成放出的能量为300-254=46kJ,则和反应生成的热化学方程式 。
(4)①
②
根据盖斯定律①-②×3得4+6=5+6,每消耗时,该反应过程放出451.975的热量。
37.(1)c
(2) +=+ 反应装置放在冰水中冷却
(3) 冷却至室温 移动右侧刻度管直到两侧液面相平 偏小
【详解】(1)灼烧固体应在坩埚中进行,结合装置可知c正确;
(2)①与反应生成和,反应方程式为:+=+;
②“转化”阶段有大量热量放出,会使溶液温度升高,不稳定,受热易分解,为提高提高的产率,应将反应装置放在冰水中冷却;
(3)①氯化铁可以催化过氧化氢分解,加快反应速率,故FeCl3的作用是催化H2O2分解,反应方程式为:;
②气体体积受温度、压强影响较大,所以读数时应该使气体温度在室温下且两侧液面相平,因为该反应放热导致气体温度升高,气体热胀冷缩,为防止产生误差,应该冷却气体至室温,然后移动右侧刻度管直到两侧液面相平,最后再读数;
③反应为:,,得到关系式: ,则,,则样品中过氧化镁的质量分数为;
反应结束后读取量气管中气体的体积时,若液面左低右高,则所读气体体积偏小,则测得过氧化镁的质量和质量分数均减小。
38.(1)球形冷凝管
(2)a g f d e b c d e h
(3)
(4)
(5)除去氯气中混有的杂质
(6)吸收未反应完的氯气
(7)①
(8)63.6%
【分析】由题干实验装置图可知,装置A为实验室制备Cl2的装置,反应原理为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,装置B为制备三氯氧钒的发生装置,反应原理为:3Cl2+3C+V2O52VOCl3+3CO,装置C为干燥Cl2的装置,装置D为除去Cl2中的HCl,装置E为尾气处理装置,据此分析结合各小题具体问题解题。
【详解】(1)由题干实验装置图可知,仪器的名称为球形冷凝管,故答案为:球形冷凝管;
(2)由分析可知,从中选择必要的仪器制备VOCl3,首先要制备氯气。然后除杂和干燥,然后将氯气通入管式炉中制备VOCl3,然后再一次使用浓硫酸防止尾气处理的溶液中的水蒸气进入收集装置。因此正确的连接顺序是agfdebcdeh,故答案为:agfdebcdeh;
(3)由分析可知,装置A为实验制备Cl2的装置,其中发生反应的离子方程式为,故答案为:;
(4)由分析可知,管式炉中发生反应生成CO的化学方程式为,故答案为:;
(5)由分析可知,装置D的作用为除去氯气中混有的杂质,故答案为:除去氯气中混有的杂质;
(6)由分析可知,装置E的作用为吸收未反应完的氯气,故答案为:吸收未反应完的氯气;
(7)由分析可知,实验过程中正确的加热顺序应为先点燃处酒精灯,待氯气充满整个装置后,再加热管式炉,故答案为:①;
(8),理论上和的碳粉与足量氯气充分反应能够得到,的摩尔质量为,则理论上能够生成,因此三氯氧钒的产率为,故答案为:63.6%。
39.(1) 恒压滴液漏斗
(2)饱和食盐水
(3)除去中的未反应的
(4) 稀释,提高生产、储存和运输的安全性
(5) 用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等
【分析】由实验装置可知,X可平衡气压,便于液体顺利流下,A中发生2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,B中饱和食盐水可除去氯气中的HCl,C中浓硫酸干燥氯气,D为球形干燥管,D中NaClO2与纯净的Cl2反应可制得ClO2和NaCl,E中所盛试剂是CCl4,可吸收未反应的氯气,F中收集ClO2,最后连接尾气处理装置,以此来解答。
【详解】(1)装置A中,仪器X的名称是恒压滴液漏斗,其发生反应的离子方程式是;
(2)由于盐酸易挥发,因此生成的氯气中含有氯化氢杂质,则装置B中盛装饱和食盐水以除去氯气中混有的氯化氢;
(3)由于与纯净的反应可反应得和NaCl,还有氯气未反应完,氯气易溶于有机溶剂,难溶于有机溶剂,装置E中所盛试剂是,其作用为除去中未反应的;
(4)根据已知信息,高浓度的气体易爆炸,故反应中生成的所起作用是稀释,提高生产、储存和运输的安全性,该过程的反应方程式为;
(5)①装置中玻璃液封管的作用是用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等;
②溶液含有物质的量。则:根据关系式:,所以,所以。
40.(1) 适当升温 适当增大硫酸的浓度(合理即可)
(2)和
(3)使铝元素转化为明矾沉淀,同时保证晶体纯度
(4)沉铝
(5) 烧杯、玻璃棒、漏斗 或
【分析】以粉煤灰为原料(主要含、和CaO等)加入硫酸,浸渣为二氧化硅、硫酸钙与残余,加入硫酸钾,产生复盐明矾沉铝,干燥脱水,焙烧产生氧化铝、硫酸钾和二氧化硫或三氧化硫气体,水浸除去硫酸钾,得到氧化铝。
【详解】(1)为提高浸取效果,可采取的措施为搅拌、加热、适当增大硫酸浓度等;
(2)由上述分析可知,“浸渣”除残余外,主要成分为二氧化硅、硫酸钙,故答案为二氧化硅、硫酸钙;
(3)根据沉铝体系中,常温下,溶解度最大,溶解度最小,更容易析出,加入沉铝的目的是更多的使转化为,使更多的铝元素转化为晶体析出,同时保证晶体纯度;
(4)“焙烧”时,分解为、和,“水浸”后得到的“滤液2”成分为,可在沉铝工序循环使用;
(5)①图示中实验操作(1)为过滤,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。图示中加入的试剂②是或。
②溶液B为溶液,通入足量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为。
41.(1)水浴加热
(2) 会释放出氮氧化物(或、),造成环境污染
(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中
(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的,不利于与氨水反应
(5)
(6)向滤液中滴加水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用溶液吸收反应中放出的,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置、过滤、洗涤、干燥
【分析】分析题中的实验流程可知,第一步氧化是为了把光盘中的少量银转化为氯化银,氯化银难溶于水,过滤后存在于滤渣中;第三步溶解时,氨水把氯化银溶解转化为银氨配离子,最后经一系列操作还原为银。
【详解】(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,由于加热温度低于水的沸点,所以适宜的加热方式为水浴加热;
(2)因为已知NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,用化合价升降法即可配平,该反应的化学方程式为;HNO3也能氧化Ag,硝酸做氧化剂时通常被还原为有毒的氮的氧化物而污染环境,所以以HNO3代替NaClO的缺点是会释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染;
(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,洗涤的目的是为了把滤渣表面残存的银氨配离子洗涤下来,并将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中;
(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·H2O反应外,还因为未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,氨水的浓度变小,且其中含有一定浓度的Cl-,不利于AgCl与氨水发生反应,使得银的回收率变小
(5)可溶于氨水生成,反应的离子方程式为;
(6)由题中信息知,水合肼可以还原银氨溶液生成和。生成的用吸收,当溶液中不产生气泡时,说明反应已进行完全,过滤出生成的,对其洗涤、干燥,得;实验方案:向滤液中滴加水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用溶液吸收反应中放出的,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置、过滤、洗涤、干燥。
