- 非金属及其化合物
- 共31702题
浓硫酸在实验室可用来干燥Cl2、HCl等气体,这是利用了浓硫酸的__________性。 蔗糖遇浓硫酸变黑,是由于浓硫酸具有__________性。若将盛有浓硫酸的容器敞口放在空气中一段时间后, 其质量会__________(填“增加”、“减少”或“没有变化”)。
正确答案
吸水。脱水。增大
试题分析:浓硫酸具有吸水性,所以浓硫酸在实验室可用来干燥Cl2、HCl等气体。浓硫酸还具有脱水性,能使蔗糖碳化。由于浓硫酸易吸水,若将盛有浓硫酸的容器敞口放在空气中一段时间后, 其质量会增大。
下图1是工业上“碱法烟气脱硫法” 示意图,下图2是工业上“石灰→石膏烟气脱硫法”示意图,回答:
已知:
(1)图1中,反应①的离子方程式为 ,之一是 。
(2)图2中,反应⑤的目的是稳定固化硫元素形成高价态的化合物,氧气的作用是 。该法的优点之一是 。
(3)“碱法烟气脱硫法”中的产物Na2SO3的稳定性不好,易使硫元素重新转化为挥发性污染物,为避免之,设计了③的反应,写出其化学方程式为 。
正确答案
(1)SO2 +2OH- =SO32- +H2O 成本高(或Na2SO3 不稳定等合理答案)
(2)作氧化剂 成本低(或Ca2SO4·H2O稳定等合理答案)
(3)2 Na2SO3 + O2 =" 2" Na2SO4
试题分析:(1)二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,离子方程式为SO2 +2OH- =SO32- +H2O,该法的缺点有成本高、生成的亚硫酸钠不稳定等
(2)反应⑤的目的是稳定固化硫元素形成高价态的化合物,所以氧气的作用是做氧化剂;对比(1),可得该法的优点是:成本低、生成的Ca2SO4·H2O稳定
(3)Na2SO3的稳定性不好,易使硫元素重新转化为挥发性污染物,所以将其转化为硫酸钠,提高其稳定性,化学方程式为2 Na2SO3 + O2 =" 2" Na2SO4
(6分)浓硫酸在下列用途和现象中所表现的性质是
正确答案
(6分)C D A B、E E (每个字母1分)
试题分析:(1)浓硫酸具有吸水性,能使蓝矾表白,利用的浓硫酸的吸水性,答案选C。
(2)浓硫酸具有脱水性,能使木条变黑,利用的浓硫酸的脱水性,答案选D。
(3)浓硫酸难挥发性的高沸点的强酸,可以制取氯化氢,利用的浓硫酸的浓硫酸的沸点高、难挥发,答案选A。
(4)浓硫酸具有强氧化性和酸性,在和铜的反应,表现浓硫酸的氧化性和酸性,答案选BE。
(5)浓硫酸在碳加热的反应中,没有硫酸盐生成,只表现出氧化性,答案选E。
点评:该题是基础性试题的考查,试题主要是考查学生对浓硫酸性质的了解掌握程度,以及灵活运用浓硫酸的性质解决实际问题的能力,难度不大,学生记住即可。
用黄铁矿可以制取 H2SO4,再用 H2SO4可以制取化肥(NH4)2SO4。煅烧含 FeS2 80.2% 的黄铁矿 75.0 t,最终生产出 79.2 t(NH4)2SO4。已知 NH3的利用率为 92.6%,H2SO4的利用率为 89.8%,试求黄铁矿制取 H2SO4时的损失率。
正确答案
33.4%
首先须搞清 H2SO4的利用率与 FeS2利用率的关系。H2SO4的利用率为 89.8%,与 H2SO4的利用率是 100%、FeS2的利用率为 89.8% 是等价的。并排除 NH3利用率的干扰作用。
其次,根据 S 原子守恒找出已知量 FeS2与未知量(NH4)2SO4的关系(设黄铁矿的利用率为x):
FeS2 ~ 2H2SO4 ~ 2(NH4)2SO4
120 264
75.0 t×80.2%×89.8%·x 79.2 t
x=66.6%
黄铁矿的损失率为:1.00-66.6%=33.4%。
有一定质量的与的浓充分反应,完全溶解,同时生成标准状况下的气体A33.6L,将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液中
。则气体A中各组分的体积比为
正确答案
反应后溶液为1L,,则,故反应后溶液中剩余硫酸0.05mol。由于浓硫酸与反应过程中浓度变稀,故有、两种气体产生。设、的物质的量分别为、
解得:
所以A气体中
(12分)为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
[探究一](1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)称取碳素钢6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用 (选填序号)。
A.KSCN溶液和氯水 B.铁粉和KSCN溶液
C.浓氨水 D.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893 g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的 (用化学方程式表示)。
(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水,为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于 (填序号)。
A.A之前 B.A—B间
C.B—C间 D.C—D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是 。
正确答案
(1)铁被钝化(2)①D ②0.80(3)检验SO2是否除尽(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)C(6)D中的固体由黑变红、E中的固体由白变蓝
试题分析:(1)常温下,铁遇冷的浓硫酸发生氧化还原反应,在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步的反应,即发生钝化现象,所以反应片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化;
(2)①亚铁离子具有还原性,而酸性高锰酸钾有氧化性,发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,故选D;②SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,所以硫酸钡和二氧化硫之间的关系式为SO2~BaSO4,即n(SO2)=n(BaSO4)=4.66g÷233g/mol=0.02mol,体积为448mL,所以二氧化硫的体积分数==80%;
(3)二氧化硫能使品红溶液褪色,所以用品红溶液检验二氧化硫是否除尽;
(4)碳素钢中含有碳,加热条件下,碳能和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(5)二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,但二氧化硫还能使品红溶液褪色,所以要检验二氧化碳必须排除二氧化硫的干扰,B装置是检验二氧化硫是否除尽,所以澄清石灰水应放置在B和C之间,故选C;
(6)氢气具有还原性,能还原性,能还原黑色的氧化铜生成红色的铜单质,同时生成水,水能使无水硫酸铜变蓝色,这是检验水的特征反应,所以如果D中氧化铜变红,E中无水硫酸铜变蓝,则证明含有氢气。
SO2气体通入BaCl2溶液中无化学反应,若向溶液中先通入下列气体中的一种之后再通入SO2气体就会出现白色沉淀。请在下列气体后面的短线上填写沉淀的化学式:① NH3 、②NO2 、③Cl2 。请写出等体积的SO2和Cl2气体混合通入BaCl2溶液中充分反应的化学方程式 。
正确答案
①BaCO3 ②BaSO4 ③ BaSO4 2H2O + SO2 + Cl2 + BaCl2= BaSO4↓+ 4HCl
试题分析:SO2和氯化钡溶于不能生成亚硫酸钡沉淀,因为溶液显酸性,不可能生成亚硫酸钡,牵引要得到沉淀,可用降低溶液的酸性,即可用通入氨气,则就可用生成亚硫酸钡白色沉淀;NO2溶于水生成硝酸,具有氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀;同样氯气具有氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀,该反应的化学方程式是2H2O + SO2 + Cl2 + BaCl2= BaSO4↓+ 4HCl。2的化学性质
点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,注重能力的培养和训练。有利于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力,也有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。该题的关键是熟练记住SO2的化学性质,然后结合题意灵活运用即可。
有一纯净的亚硫酸钠晶体因部分被氧化而变质,为了测定样品中杂质的质量分数进行以下实验过程,按要求填写空格:
(1)向混合溶液中加入的无色溶液A是____________(填化学式),A必须过量的原因是
________________________________________________________________________.
(2)白色沉淀c中含有____________________(填化学式).
(3)无色溶液B通常是_____________(填试剂名称),加入后与c反应的离子方程式为
________________________________________________________________________.
(4)通过以上测定可得到样品中杂质的质量分数的计算式为_______________________.
正确答案
(8分)(1)BaCl2(1分)使SO32-、SO42-沉淀完全(1分)(2)BaSO4、BaSO3(1分)
(3)稀盐酸(1分)2H++BaSO3=H2O+SO2↑+Ba2+(2分)(4)(2分)
试题分析:(1)不论是亚硫酸钠,还是硫酸钠,都能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀,据此可以检验和计算,所以A是氯化钡。氯化钡过量的目的是使使SO32-、SO42-沉淀完全。
(2)根据(1)中分析可知,白色沉淀c中含有BaSO4、BaSO3。
(3)要溶解亚硫酸钡,而又不能影响硫酸钡,则B应该是盐酸,不能用硝酸,因为硝酸具有氧化性,反应的方程式是2H++BaSO3=H2O+SO2↑+Ba2+。
(4)最终得到的白色沉淀d是硫酸钡,质量是m2g,则该原子守恒可知,样品中杂质的质量分数的计算式为。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题贴近高考,难易适中,基础性强。在注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生实验能力的培养。有利于调动学生的学习兴趣,激发学生的学习积极性,也有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力和动手操作能力,提升学生的学科素养。
氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸。某同学想知道是稀硫酸的哪种粒子(H2O,H+,SO42-)能使氧化铜溶解。请你和他一起通过如图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
(1)某同学提出的假设是 ;
(2)通过实验Ⅰ可以证明 ;
(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,则进一步所做的确认为:在Ⅲ中先加入 ,再加入 。
(4)探究结果为 。
(5)你认为除实验Ⅱ和Ⅲ所用的试剂外,还能溶解氧化铜的一种常见物质是 。
正确答案
(1)H2O、H+、SO42-中的某一种粒子能够使CuO溶解
(2)水不能使氧化铜溶解,而是另外的H+、SO42-两种粒子中的一种粒子使CuO溶解
(3)Na2SO4(或K2SO4等),稀硫酸
(4)氧化铜固体溶于稀H2SO4是稀硫酸H+在起作用,而H2O,SO42-两种粒子都不能使CuO溶解
(5)硝酸或盐酸等
(3)在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,还不能确定是H+或SO42-中的某一种粒子能够使CuO溶解,可再加入SO42-验证。
根据下图所示实验回答下列问题:
(1)试管C口部的棉团上发生反应的离子方程式是 。
(2)试管B中的实验现象是 ,若将该试管中反应后的溶液加热,可以观察到 。试管C中溶液变浑浊,则证明SO2具有 性。
(3)试管C口部的棉团既可浸碱溶液,又可浸NaHCO3溶液,其作用是 ,如果浸NaHCO3溶液,则发生反应的化学方程式是 。
正确答案
(1)SO2 +2OH-=SO32-+H2O (2)红色褪去 溶液又恢复红色 氧化
(3)吸收有害气体,防止污染空气
NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2(或2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2↑+H2O)
Cu丝与浓H2SO4在加热条件下生成SO2气体,通入品红溶液,SO2有漂白性,使品红溶液褪色,加热恢复红色;过量的SO2气体,通入H2S溶液中,发生反应:2H2S+SO2
2H2O+3S↓,SO2是氧化剂,为防止过量的SO2逸出污染空气,用NaOH溶液吸收,如用NaHCO3溶液代替NaOH也可以,因NaHCO3溶液能与SO2反应。
硫酸在生产中有广泛的应用,某厂以硫铁矿为主要原料生产硫酸。
已知:①550℃时,
②一定温度下,硫铁矿在空气中煅烧可能发生下列反应(设空气中与
的体积
比为4:1):,
(1) 550℃时,6.4 g与足量
充分反应生成
,放出热量
9.83 kJ
(填“大于”、“等于”或“小于”)o
(2)欲使反应①的平衡向正反应方向移动,下列措施可行的是 。(填字母)
a.向平衡混合物中充入 b.向平衡混合物中充入
c.改变反应的催化剂 d.降低反应的温度
(3)为使完全生成
,生产时要使用过量的
空气,则当空气过量50%时,所得炉气中的
体积分数是多少?
(4)720 g纯净的在空气中完全煅烧,所得固体
中和
的物质的量之比n(
):n(
)="6:"
,
此时消耗空气为mol。
①试写出易与口的关系式: 。
②请在右图中画出与
的关系曲线。
正确答案
(1)小于 (2)bd
(3)设FeS2为1 mol,完全煅烧需要的n(O2) =" 2.75" mol,生成n(SO2) =" 2" mol;
空气过量50%,所需空气为:2.75 ÷ 0.2 × 1.5 =" 20.625" mol;
SO2 体积分数为:2 ÷ ( 20.625 + 2- 2.75) = 10.0%
(4)①b = 2.5a+ 60
②端点为(8,80)、(9,82.5)之间的一条线段
略
已知Na2SO3固体与硫酸可发生反应:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图。试回答:
[
(1)①中的实验现象为紫色石蕊试液_________________,此实验证明SO2是________气体。
(2)②中的品红溶液___________________,证明SO2有__________性。
(3)③中的实验现象是_________________,证明SO2有__________性。
(4)④中的实验现象是_________________,证明SO2有__________性。
正确答案
(1)变红,酸性
(2)褪色(或退色),漂白
(3)变浑浊(生成沉淀),氧化
(4)紫红色退去,还原
试题分析:(1)、SO2是酸性氧化物,石蕊试液中通入SO2时,SO2与H2O化合生成H2SO3,H2SO3电离出H+,使紫色石蕊变红,说明SO2是酸性气体;(2)、SO2通入品红溶液时,品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性;(3)、SO2通入H2S溶液时,溶液变浑浊,生成黄色沉淀,硫元素由+4价降为0价,被还原,说明SO2是氧化剂,具有氧化性;(4)、SO2通入酸性高锰酸钾溶液时,溶液的紫红色褪去,硫元素由+4价升为+6价,被氧化,说明SO2是还原剂,具有还原性。
如图所示的无机物的转化关系中,部分生成物和反应条件已略去。其中A与F是两种酸式盐;常温下B、C、Y、Z是气体,且B能使Z的水溶液褪色;E是一种常见的化肥;X中含有20个电子。
(1)写出X的电子式:________________ ;E中含有的化学键类型是________________。
(2)Z与C以物质的量之比31反应也能生成G,同时生成另一种二元化合物H,已知该反应中只有一种元素的化合价发生改变,则H的化学式为________________。H大量用于面粉的漂白和消毒,它与水反应的化学方程式为________________。
(3)将体积均为560 mL(标准状况)的B和Z同时缓缓通入水中,得到1.0 L溶液,则溶液中c(H+)=________mol/L。
(4)A~G七种物质中,属于电解质的有________种。
正确答案
(1)共价键和离子键(若答上“配位键”也正确)
(2)NCl3 NCl3+3H2O===3HClO+NH3(或NCl3+4H2O===3HClO+NH3·H2O)
(3)0.1 (4)5
本题考查了无机化合物的推断、电解质、化学计算以及化学方程式的书写等知识,意在考查考生的推理能力和分析能力。根据题意可推知:A为NH4HSO3,B为SO2,C为NH3,D为H2O,E为NH4Cl,F为NaHSO3,G为HCl,W为NaCl,X为NaOH,Y为H2,Z为Cl2。(1)NaOH的电子式为;NH4Cl中既有离子键,又有共价键。(2)根据题意,Z与C发生反应3Cl2+NH3===3HCl+NCl3,NCl3与水发生反应,化学方程式为NCl3+3H2O===3HClO+NH3。(3)根据题意可知,等物质的量的B和Z同时缓缓通入水中,发生反应Cl2+SO2+2H2O===4H++SO42-+2Cl-,560 mL(标准状况)气体为0.025 mol,根据反应方程式可知,生成0.1 mol H+,c(H+)=0.1 mol/L。(4)A~G七种物质中,属于电解质的有NH4HSO3、H2O、NH4Cl、NaHSO3、HCl,共5种;SO2和NH3为非电解质。
(10分)已知A、B、 C、 D四种物质都含有一种共同的元素,相互转化的关系如图所示:
其中,A是一种淡黄色的固态非金属单质,B是H2S,C是一种无色有刺激性气味的气体,并能使品红溶液褪色,D是H2SO4。
(1)根据以上信息推断:A: C: (填化学式)
(2)从A、 B、 C、 D四种物质中任选一种,从他们所含共同元素的价态上预测该物质具有氧化性或还原性,并设计实验验证:
我的预测:
主要操作:
可能的现象:
化学方程式:
正确答案
(1)S SO2
(2)我的预测:S具有还原性
主要操作:取少量S放在燃烧匙中点燃后伸入装O2的集气瓶中
可能的现象:硫燃烧并发出明亮的蓝紫色火焰
化学方程式:S+O2SO2(其它合理答案亦可)
略
本题包括以下两小题。
Ⅰ.右图是一套实验室制气装置,某课外活动小组欲利用这套装置快速制取氧气和氯化氢气体,供选用的试剂有:
(1)若要快速制备少量氧气,应选择___________(选项编号)。
(2)若要快速制备少量HCl,应选择___________(选项编号)。
Ⅱ.已知H2O2(aq)有酸性,也有漂白作用,它在MnO2的催化下可以加速分解:
①2H2O2====2H2O+O2↑
某学生查阅资料后指出Na2O2与水反应时,先生成NaOH和H2O2:
②Na2O2+2H2O====2NaOH+H2O2
此反应放出的热量,促使H2O2缓慢分解,生成O2:
③2H2O2====2H2O+O2↑
该过程的总反应方程式即为:
④2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
该同学所在的课外兴趣小组欲验证他的以上认识,实验室提供了下列仪器和药品:
仪器:试管、胶头滴管、烧杯、药匙、镊子
药品:Na2O2、水、酚酞试液、石蕊试液、MnO2
假设你是该课外活动小组的成员,请你简述实验过程,并写出实验现象和实验结论。
正确答案
Ⅰ.(1)DE (2)AB
Ⅱ.①用药匙取少量过氧化钠固体加入试管中;②再逐滴加入水到不再产生气体,加适量水稀释;③将溶液一分为二,向一支试管中滴2滴酚酞试液,溶液先变红,约半分钟后红色褪去;向另一支试管中先加少量MnO2,先有气体放出,待反应完成后,再加酚酞1~2滴,溶液变红色,并持久不褪色,由此说明该同学的观点正确。若没有以上现象,则不正确。
Ⅰ.(1)制取O2,可依据下列反应原理
2H2O2====2H2O+O2↑
(2)制取HCl,可利用浓H2SO4的吸水性和溶于水放出大量热的特点,把浓H2SO4滴入浓盐酸中,使浓盐酸中挥发出HCl气体。
Ⅱ.须设置对比实验,一实验在③反应发生前放入酚酞,二实验在③反应发生后放入酚酞(可利用MnO2促使H2O2完全分解);若一实验先变红后褪色,二实验只变红不褪色,则表明该同学认识正确。
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