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章末測評驗收卷(五)
(滿分:100分)
一、選擇題(本題包括15小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共45分)
1.我國航天航空事業飛速發展,下列有關說法正確的是 (　　)
A.月球探測器使用的硅太陽能電池板,其主要成分是SiO2
B.造月球探測器中的瞄準鏡時使用的光導纖維,其主要成分是Si
C.宇宙飛船返回艙表面使用的高溫結構陶瓷屬于傳統無機非金屬材料
D.火箭使用碳納米管可以減輕火箭質量,這種材料屬于新型無機非金屬材料
答案　D
解析　A項,硅太陽能電池板的主要成分是硅,不是二氧化硅;B項,光導纖維的主要成分是二氧化硅,不是硅;C項,高溫結構陶瓷屬于新型無機非金屬材料,不是傳統無機非金屬材料;D項,碳納米管是性能優良的新型無機非金屬材料。
2.化學與生產、生活密切相關,下列說法不正確的是 (　　)
A.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品,由黏土經高溫燒結而成
B.葡萄酒中通常添加少量SO2,既可以殺菌,又可防止營養成分被氧化
C.《清波雜志》卷十二:“信州鉛山膽水自山下注,勢若瀑布……古傳一人至水濱,遺匙鑰,翌日得之,已成銅矣?！边@里的膽水是指CuSO4溶液
D.我國清代《本草綱目拾遺》中記敘“強水”條目下寫道:“性最烈,能蝕五金……其水甚強,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛?！边@里的“強水”是指HF
答案　D
解析　兵馬俑是陶制品,屬于硅酸鹽,是由黏土經高溫燒結而成,A項正確;SO2具有殺菌作用,同時具有還原性,可以防止營養成分被氧化而變質,B項正確;鑰匙主要成分是Fe,Fe與CuSO4在溶液中反應產生FeSO4和Cu,可知膽水是指CuSO4溶液,C項正確;HF可以與二氧化硅發生反應,因此“強水”不可能是HF,D項錯誤。
3.氮及其化合物對人類生存和社會發展意義重大。下列關于氮及其化合物的說法正確的是 (　　)
A.N2與過量O2反應可直接生成NO2
B.用濃NH4Cl溶液處理過的舞臺幕布不易著火是因為NH4Cl隔絕了空氣
C.NH3氧化為NO是工業制硝酸的重要反應
D.向某無色溶液中加入稀NaOH溶液,把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,不變藍,則原溶液中不含N
答案　C
解析　N2與過量O2在高溫或放電條件下反應生成NO,NO和O2反應生成NO2,故A錯誤;用濃NH4Cl溶液處理過的舞臺幕布不易著火是因為NH4Cl受熱分解生成氨氣和氯化氫氣體,從而隔絕了空氣,故B錯誤;NH3的催化氧化生成NO,該反應是工業制硝酸的重要反應,故C正確;反應后的溶液沒有加熱且使用稀NaOH溶液,因此不能判斷原溶液中是否含有N,故D錯誤。
4.下列指定反應的離子方程式書寫正確的是 (　　)
A.過量SO2與“84”消毒液反應:ClO-+H2O+SO2===HS+HClO
B.將SO2通入Ba(NO3)2溶液中:SO2+H2O+Ba2+===BaSO3↓+2H+
C.向稀硝酸中加入過量鐵粉:Fe+N+4H+===Fe3++NO↑+2H2O
D.用氨水吸收少量SO2:2NH3·H2O+SO2===2N+H2O
答案　D
解析　過量SO2與“84”消毒液會發生氧化還原反應生成硫酸根離子和氯離子,離子方程式為SO2+ClO-+H2O===S+2H++Cl-,A錯誤;酸性條件下SO2被N,與Ba2+結合生成BaSO4白色沉淀,B錯誤;向稀硝酸中加入過量鐵粉最終生成硝酸亞鐵,C錯誤。
5.下列實驗過程中,始終無明顯現象的是 (　　)
A.將NO2通入FeSO4溶液中
B.將CO2通入BaCl2溶液中
C.將NH3通入AlCl3溶液中
D.將SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
答案　B
解析　將NO2通入FeSO4溶液中,NO2與水反應生成的HNO3能將Fe2+氧化為Fe3+,溶液由淺綠色變為棕黃色,A項錯誤;向BaCl2溶液中通入CO2,無明顯現象,B項正確;將NH3通入AlCl3溶液中:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N,產生Al(OH)3白色沉淀,C項錯誤;將SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中,在酸性條件下N,產生BaSO4白色沉淀,D項錯誤。
6.在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現的是 (　　)
A.FeFeCl2Fe(OH)2
B.SSO3H2SO4
C.NH4Cl(s)NH3Mg(OH)2
D.SiO2H2SiO3Na2SiO3
答案　C
解析　鐵在氯氣中燃燒生成三氯化鐵,不生成氯化亞鐵,A錯誤;硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,B錯誤;氫氧化鈣與氯化銨反應生成氨氣,通入氯化鎂溶液,生成氫氧化鎂沉淀,每步均能實現,C正確;二氧化硅不溶于水,不能直接反應生成硅酸,D錯誤。
7.下列實驗不能達到目的的是 (　　)
A B
實驗室制氨氣 實驗室氨氣尾氣吸收
C D
用氯化氫氣體和飽和食鹽水做噴泉實驗 驗證濃H2SO4的脫水性、強氧化性
答案　A
解析　氨氣難溶于四氯化碳,B裝置能防止倒吸,能達到目的;氯化氫氣體易溶于飽和食鹽水,用氯化氫氣體和飽和食鹽水做噴泉實驗,C裝置能達到目的;濃H2SO4滴到蔗糖上,蔗糖變黑,說明濃硫酸具有脫水性,品紅溶液褪色,說明炭和濃硫酸反應生成二氧化硫,說明濃硫酸具有強氧化性,D裝置能達到目的。
8.下列說法不正確的是 (　　)
A.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固體,銅粉仍不溶解
B.某氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,該氣體的水溶液一定顯堿性
C.銅與稀硝酸反應的離子方程式為3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O
D.HNO3NONO2,以上各步變化均能通過一步實驗完成
答案　A
解析　在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固體,銅粉溶解,離子方程式為3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O,故A錯誤;能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體一定是氨氣,故B正確;銅與稀硝酸反應的離子方程式為3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O,故C正確;HNO3NONO2,故D正確。
9.下圖是一檢驗氣體性質的實驗裝置。向裝置中緩慢通入氣體X,若關閉活塞K,則品紅溶液無變化,而澄清石灰水變渾濁;若打開活塞K,則品紅溶液褪色。據此判斷氣體X和洗氣瓶內液體Y(足量)可能是 (　　)
選項 A B C D
X CO SO2 CO2 Cl2
Y 濃H2SO4 NaHCO3飽和溶液 Na2SO3溶液 NaHSO3飽和溶液
答案　B
解析　A項,CO不能使品紅褪色;B項,若關閉活塞K,SO2與NaHCO3溶液反應生成CO2氣體,品紅溶液無變化,澄清石灰水變渾濁;若打開活塞K,SO2使品紅褪色;C項,CO2與Na2SO3溶液不反應,且不能使品紅褪色;D項,Cl2與飽和NaHSO3溶液發生氧化還原反應,Cl2不能使澄清石灰水變渾濁。
10.如圖為氮及其常見化合物的價-類二維圖。下列說法正確的是 (　　)
A.N2H4分子中存在極性鍵和非極性鍵
B.實驗室中可用向上排空氣法收集a物質
C.檢驗b+所需試劑是NaOH濃溶液和藍色石蕊試紙
D.c途徑可以用于工業生產硝酸
答案　A
解析　H2N—NH2分子中存在極性鍵和非極性鍵,故A正確;a是二價N的氧化物,為NO,NO在空氣中易被氧化為NO2,不能用向上排空氣法收集NO,故B錯誤;b+為N,檢驗N所需試劑是NaOH濃溶液和紅色石蕊試紙,如果有刺激性氣味的氣體放出,濕潤的紅色石蕊試紙變藍,則證明含有N,故C錯誤;工業生產硝酸以氨氣為原料,故D錯誤。
11.用下列兩種途徑制取H2SO4(某些反應條件和產物已省略),下列有關說法不正確的是 (　　)
途徑①:SH2SO4
途徑②:SSO2SO3H2SO4
A.途徑①中反應僅體現了濃硝酸的強氧化性
B.途徑②中可通過控制反應條件,將S直接氧化為SO3
C.由途徑①和②分別制取1 mol H2SO4,理論上均消耗1 mol S,均共轉移6 mol電子
D.途徑②相較于途徑①更能體現“綠色化學”的理念,因為途徑②的污染相對于途徑①更小
答案　B
解析　選途徑①中反應的化學方程式為S+6HNO3(濃)H2SO4+6NO2↑+2H2O,屬于濃硝酸和非金屬單質的反應,產物中無鹽生成,因此濃硝酸只表現氧化性而不表現酸性,A項正確;途徑②中無論反應條件如何變化,S均被O2先氧化為SO2,再氧化為SO3,B項錯誤;由關系式S~H2SO4~6e-可知,C項正確;途徑①中有副產物NO2生成,污染環境,D項正確。
12.氨廣泛應用于化工、化肥、制藥等領域,一種新型制備氨的方法如圖。下列說法錯誤的是 (　　)
A.反應①屬于人工固氮
B.該轉化過程總反應的反應物是N2和H2O,產物是NH3和O2
C.反應⑤在無水環境中進行時,有白煙產生
D.反應②屬于氧化還原反應
答案　D
解析　反應①為游離態氮轉化為氮的化合物(Mg3N2),屬于人工固氮,A正確;由圖可知,該轉化過程總反應的反應物是N2和H2O,產物是NH3和O2,B正確;反應⑤為氨氣和氯化氫生成氯化銨固體顆粒,有白煙產生,C正確;反應②為氮化鎂和氯化銨生成氨氣和氯化鎂,反應中沒有元素化合價改變,不屬于氧化還原反應,D錯誤。
13.用如圖所示裝置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反應,若通入適當比例的Cl2和NO2,即發生反應:Cl2+2NO2+4NaOH===2NaNO3+2NaCl+2H2O。已知:NO2不溶于CCl4。
下列敘述不正確的是 (　　)
A.實驗室中用二氧化錳與濃鹽酸共熱制備氯氣
B.裝置Ⅰ中盛放的試劑是飽和NaCl溶液,作用是除去氯氣中的HCl
C.裝置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量
D.若制備的NO2中含有NO,應將混合氣體通入水中以除去NO
答案　D
解析　該實驗不需要保證氯氣是干燥的,裝置Ⅰ中盛放的試劑是飽和NaCl溶液,作用是除去氯氣中的雜質HCl氣體,B正確;由于NO2氣體不能在CCl4中溶解,氣體通過裝置Ⅲ,可根據導氣管口氣泡的多少,觀察氣體流速,因此其作用是便于控制通入NO2的量,C正確;將混合氣體通入水中,會發生反應:3NO2+H2O===2HNO3+NO,最后導致氣體完全變為NO,D錯誤。
14.下列實驗操作、實驗現象、解釋或結論不對應的是 (　　)
選項 實驗操作 實驗現象 解釋或結論
A 將蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近 產生大量白煙 氨氣與氯化氫反應生成固體物質
B 常溫下,將潔凈的鐵片放入濃硫酸或濃硝酸中 無明顯變化 常溫下,濃硫酸、濃硝酸使鐵片鈍化
C 在導管口點燃純凈的氫氣,然后將導管伸入盛滿氯氣的集氣瓶中 產生蒼白色火焰 物質燃燒不一定需要氧氣
D 向某無色溶液中滴加鹽酸 產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體 說明溶液中一定含有C
答案　D
解析　能使澄清石灰水變渾濁的氣體可以是CO2,也可能是SO2,因此不能說明溶液中一定含有C,即使產生的氣體是CO2,也可能是碳酸氫鹽,D錯誤。
15.將15.2 g銅鎂合金完全溶解于100 mL某濃度的硝酸中,得到標準狀況下6.72 L NO和NO2的混合氣體,向反應后的溶液中加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液1.0 L,此時溶液呈中性,金屬離子已完全沉淀,沉淀質量為25.4 g。下列說法錯誤的是 (　　)
A.該硝酸的物質的量濃度為13.0 mol·L-1
B.合金中銅與鎂的物質的量之比為1∶2
C.混合氣體中NO和NO2的體積之比為1∶1
D.銅鎂合金溶解后,溶液中剩余HNO3的物質的量為0.4 mol
答案　B
解析　設銅鎂合金中銅、鎂的物質的量分別為a、b,由合金的質量可得:64 g/mol×a mol+24 g/mol×b mol=15.2 g　①,得到沉淀為氫氧化銅沉淀和氫氧化鎂沉淀,由沉淀的質量可得:98 g/mol×a mol+58 g/mol×b mol=25.4g?、?解聯立可得a=0.2 mol、b=0.1 mol;設混合氣體中NO和NO2分別為x、y,由標準狀況下混合氣體的體積為6.72 L,為0.3 mol可得:x mol+y mol=0.3 mol　③,由得失電子數目守恒可得:3x+y=0.2×2+0.1×2?、?解聯立可得x=0.15 mol、y=0.15 mol;由銅離子和鎂離子完全反應時消耗1.0 L 1.0 mol·L-1 NaOH可知,反應得到的溶液為硝酸鈉溶液,由氮原子個數守恒可知100 mL硝酸溶液中硝酸的物質的量為1.0 mol/L×1 L+0.15 mol+0.15 mol=1.3 mol,則硝酸溶液的濃度為13.0 mol/L,A正確;合金中銅與鎂的物質的量之比為2∶1,B錯誤;混合氣體中NO和NO2的體積之比為1∶1,C正確;銅鎂合金溶解后,溶液中溶質含硝酸銅、硝酸鎂,結合氮守恒可知,銅鎂合金溶解后,溶液中剩余HNO3的物質的量為1.3 mol-0.2 mol×2-0.1 mol×2-0.15 mol-0.15 mol=0.4 mol,D正確。
二、非選擇題(本題包括5小題,共55分)
16.(11分)晶體硅是一種重要的非金屬材料,有科學家認為硅是“21世紀的能源”“未來的石油”。
(1)工業上生產純硅的工藝流程如下:
石英砂粗硅四氯化硅純硅
石英砂的主要成分是SiO2,在制備粗硅時反應的氧化產物為　　　　　　(填化學式);在該反應中,若消耗了3.6 g SiO2,則轉移電子的總數為　　　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
(2)某實驗室利用SiHCl3(沸點33.0 ℃)與過量H2在1 000 ℃~1 100 ℃反應制得純硅(灰黑色固體)。已知SiHCl3能與H2O強烈反應,在空氣中易自燃。裝置如圖所示(熱源及夾持裝置略去)。
①裝置B中的試劑是　　　　　　。裝置C中水的作用是　　　　　　　　　　　　。
②反應一段時間后,裝置D中觀察到的現象是　　　　　　;裝置D中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
③為檢驗產品硅中是否含微量鐵單質,將試樣用稀鹽酸溶解,取上層清液后需要加入的試劑有　　　　(填字母)。
a.KMnO4 b.氯水
c.Na2SO3溶液 d.KSCN溶液
答案　(1)CO　0.24 NA
(2)①濃硫酸　水浴加熱,使SiHCl3氣化與H2混合進入石英管中反應　②出現灰黑色固體
SiHCl3+H2Si+3HCl　③bd
解析　鋅和稀硫酸生成氫氣,通過B裝置干燥后進入C,C中SiHCl3與過量H2混合進入裝置D石英管反應制得純硅。(1)根據流程可知,焦炭和石英砂高溫生成粗硅和一氧化碳,化學方程式為SiO2+2CSi+2CO↑,碳元素的化合價升高,做還原劑發生氧化反應得到氧化產物CO;1 mol SiO2參加反應轉移的電子數為4 mol,反應中消耗了3.6 g SiO2,n==0.06 mol,轉移電子為0.24 mol,電子數為0.24NA;(2)①SiHCl3能與H2O強烈反應,需要用濃硫酸干燥氫氣,裝置B中試劑為濃硫酸;SiHCl3的沸點較低,C中的燒瓶需要加熱使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化,故裝置C中水的作用是加熱使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化,然后進入裝置D中反應;②SiHCl3與過量H2混合進入裝置D石英管反應制得純硅,根據質量守恒可知,還生成HCl,反應為 SiHCl3+H2Si+3HCl;裝置D中有硅單質生成,即有灰黑色固體生成;③鐵和稀鹽酸生成氯化亞鐵,亞鐵離子的檢驗通常用的方法是先向溶液中加入KSCN,溶液不變紅色,再加入氯水溶液變紅色,即可卻確定有亞鐵離子。
17.(11分)已知有如圖所示轉化關系(反應條件略)。
已知:①X、Y、Z、W均為氧化物。常溫下,X是紅棕色氣體;Y能使澄清石灰水變渾濁但不能使品紅溶液褪色。②相對分子質量:甲<乙。③將甲的濃溶液露置在空氣中一段時間,質量減小濃度降低;將乙的濃溶液露置在空氣中一段時間,質量增加濃度降低。請完成下列空白:
(1)Z是(寫化學式):　　　　　　。
(2)將乙的濃溶液露置在空氣中一段時間,質量增加濃度降低,表明乙的濃溶液具有　　　　　　性。利用這種性質可以進行　　　　(填字母)項實驗操作。
A.鈍化鐵片 B.檢驗Ba2+
C.干燥氨氣 D.干燥氯氣
(3)在X與Z的反應中,被氧化的X與被還原的X的物質的量之比是　　　　。
(4)W可用于工業制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2,寫出該反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
該反應很好地解決了環保問題,但給工業生產帶來了　　　　　　的問題。
(5)寫出M與甲的濃溶液在加熱條件下反應的化學方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)H2O　(2)吸水　D　(3)2∶1
(4)SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4　強酸對設備腐蝕
(5)C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O
解析　X、Y、Z、W均為氧化物,常溫下,X是紅棕色氣體,則X為NO2;Y能使澄清石灰水變渾濁但不能使品紅溶液褪色,則Y為CO2;甲與M反應得到二氧化氮、二氧化碳,可推知甲為HNO3、M為碳,乙與碳反應得到二氧化碳、二氧化硫,可推知乙為H2SO4,故Z為H2O。(3)X和Z的反應為3NO2+H2O===2HNO3+NO,被氧化的二氧化氮生成HNO3,被還原的二氧化氮生成NO,由化學方程式可知,被氧化的NO2與被還原的NO2的物質的量之比是2∶1。(4)溴具有強氧化性,在溶液中將二氧化硫氧化為硫酸,自身被還原為HBr,反應的化學方程式為SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,由于生成強酸,給工業生產帶來了強酸對設備腐蝕的問題。(5)碳與濃硝酸在加熱條件下生成二氧化碳、二氧化氮與水,反應的化學方程式為C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
18.(11分)某化學興趣小組利用如圖裝置制取并探究二氧化硫的性質。
(已知:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O,部分夾持儀器已略去)
[實驗探究]
(1)裝置(Ⅰ)中儀器a的名稱是　　　　　　。
(2)實驗進行一段時間后:
①裝置(Ⅱ)中觀察到紫色石蕊溶液顏色變為　　　　　　,原因是SO2和水反應生成　　　　　　　　　　　　 (填“H2SO3”或“H2SO4”)。
②裝置(Ⅲ)中品紅溶液褪色,原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
③裝置(Ⅳ)中酸性KMnO4溶液褪色,證明SO2具有　　　　　　(填“氧化性”或“還原性”)。
(3)為防止SO2污染空氣,尾氣可用　　　　　　(填“NaOH溶液”或“稀硫酸”)吸收。
(4)用12.6 g Na2SO3固體與足量硫酸反應,理論上可生成標準狀況下SO2的體積為　　　　　　 L。(已知Na2SO3的摩爾質量為126 g·moL-1)
[實驗拓展]
(5)將裝置(Ⅳ)中酸性KMnO4溶液換成Na2S溶液,可觀察到溶液中出現　　　　　　(填“白色”或“黃色”)渾濁,補充完整下面的離子方程式。
SO2+2S2-+4　　　　　　===3S↓+2H2O
[知識應用]
(6)二氧化硫可作為食品添加劑。查閱資料:國家食品添加劑使用標準中二氧化硫最大使用量
食品名稱 食用糖 葡萄酒 水果干類
SO2最大使用量 0.1 g·kg-1 0.25 g·kg-1 1 g·kg-1
說明在嚴格控制用量的情況下,二氧化硫可被添加到食品中作為漂白劑、防腐劑和　　　　　　(填“氧化劑”或“抗氧化劑”)。
答案　(1)分液漏斗　(2)①紅色　H2SO3?、赟O2具有漂白性,會漂白品紅溶液而使其褪色　③還原性　(3)NaOH溶液　(4)2.24　(5)黃色　H+ (6)抗氧化劑
解析?、裰兄苽涠趸驓怏w,Ⅱ中用紫色石蕊溶液檢驗二氧化硫水溶液的酸性,Ⅲ中用品紅溶液檢驗二氧化硫的漂白性,Ⅳ中用酸性高錳酸鉀溶液檢驗二氧化硫的還原性,最后尾氣吸收。(1)由圖可知,儀器a的名稱為分液漏斗;(2)①SO2和水反應生成H2SO3,溶液顯酸性,紫色石蕊溶液遇酸性溶液變為紅色;②品紅溶液褪色的原因是SO2具有漂白性,會漂白品紅溶液而使其褪色;③酸性KMnO4溶液具有強氧化性,SO2可使其褪色,證明SO2具有還原性;(3)SO2屬于酸性氣體,因此進行尾氣吸收時,應使用NaOH溶液;(4)已知Na2SO3的質量為12.6 g,其摩爾質量為126 g·moL-1,則=0.1 mol,根據Na2SO3與硫酸反應的化學方程式可知,SO2也為0.1 mol,則理論上可生成標準狀況下SO2的體積為0.1 mol×22.4 L·moL-1=2.24 L。(5)根據方程式可知,生成物中有硫沉淀生成,由于硫是黃色的,則可觀察到溶液中出現黃色渾濁。根據化學反應前后,原子種類及原子個數保持不變可知,完整的離子方程式為SO2+2S2-+4H+===3S↓+2H2O。(6)SO2在食用糖中作為漂白劑,在水果干類作為防腐劑,而在葡萄酒中,為防止葡萄酒被氧化,則SO2作為抗氧化劑。
19.(11分)已知:①氧化亞銅在酸性條件下能發生歧化反應:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O;②紅熱的銅能與氮的氧化物反應。某化學小組設計實驗探究一氧化氮和銅反應的氧化產物,裝置如圖(部分夾持裝置未畫出)。
(1)①a管的作用是　　　　　　　　　　　　。
②裝置A中發生反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。
(2)實驗開始時,先打開A中分液漏斗活塞,過一會兒,點燃D處酒精燈,這樣操作的目的是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　,當Cu充分反應,實驗結束時,下列操作中應首先進行的是　　　　(填序號)。
①停止滴加濃硝酸?、谙缇凭珶簟、蹚腅裝置中取出導氣管
(3)為了探究氧化產物是否含有Cu2O,取少量完全反應后的產物,進行如下實驗:
(甲)加入足量的稀硝酸,觀察是否完全溶解
(乙)加入足量的稀硫酸,觀察是否完全溶解
(丙)加入足量的濃硝酸,觀察是否完全溶解
其中,能達到實驗目的的是　　　　(填代號)。
(4)查文獻發現:銅與濃硝酸反應一旦發生就變快,是因為開始生成的NO2溶于水形成HNO2(弱酸,不穩定,易分解),它再與Cu反應,反應就加快。對生成HNO2后反應變快的原因進行探究:
序號 實驗操作 實驗現象
Ⅰ 取B中溶液,加入一定量NaNO2固體,再加入銅片 立即產生無色氣體,液面上方呈紅棕色
Ⅱ 取B中溶液,放置一段時間,溶液變為無色,再加入銅片 產生無色氣體,較Ⅰ慢;液面上方呈淺紅棕色
實驗中“放置一段時間”的目的是　　　　　　,說明HNO2氧化Cu的反應速率比HNO3氧化Cu快。
(5)某同學將銅片放入盛有稀HNO3的試管中,開始無明顯現象,漸有小氣泡產生,液面上方出現淺紅棕色,溶液呈藍色。結合上述實驗,分析判斷該反應慢的原因,除了硝酸濃度小、反應溫度較低影響反應速率外,另一個重要原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(6)若產物為CuO和Cu2O的混合物,取混合物5.92 g與足量稀硝酸反應,測得生成448 mL標準狀況下NO氣體,則CuO和Cu2O的物質的量之比為　　　　。
答案　(1)①平衡分液漏斗內外壓強,使液體順利流下
②Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O
(2)將裝置中的空氣排盡,防止氧氣與Cu反應,影響實驗結果?、佟?3)乙　(4)使HNO2完全分解
(5)稀硝酸不能將NO氧化為NO2,體系中不能發生NO2與水生成HNO2的反應
(6)2∶3
解析　(2)由于空氣中的氧氣能與Cu反應生成CuO,干擾后續實驗,故實驗開始時,先打開A中分液漏斗活塞,過一會兒,再點燃D處酒精燈。當Cu充分反應,實驗結束時,若先從E裝置中取出導氣管,則導致過量的NO排放到空氣中,污染環境;若先熄滅酒精燈,將產生倒吸現象;故應該先停止滴加濃硝酸,然后從E裝置中取出導氣管,最后熄滅酒精燈。(3)由于CuO、Cu2O和稀、濃硝酸都能反應生成可溶性的硝酸銅,甲、丙不能達到實驗目的;由于Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O,故加入足量的稀硫酸,若固體完全溶解說明沒有Cu2O,若不能完全溶解,說明含有Cu2O,能達到實驗目的。(6)假設混合物中CuO和Cu2O的物質的量分別為n1 mol和n2 mol,取混合物5.92 g與足量稀硝酸反應,測得生成448 mL標準狀況下NO氣體,則根據質量守恒:80n1+144n2=5.92,根據氧化還原反應中得失電子守恒可知2n2=3×,聯合解得n1=0.02,n2=0.03,則混合物中CuO和Cu2O的物質的量之比為0.02 mol∶0.03 mol=2∶3。
20.(11分)銅既能與稀硝酸反應,也能與濃硝酸反應,當銅與一定濃度硝酸反應時,可將反應的化學方程式表示為Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平,不考慮 2NO2N2O4)。
(1)硝酸在該反應中體現的性質有　　　　　　。
(2)如果參加反應的Cu和HNO3的物質的量之比是3∶10,寫出并配平該反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(3)0.004 mol Cu被硝酸完全溶解后,Cu失去的電子數是　　　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數的值),如果得到的NO和NO2物質的量相同,則參加反應的硝酸的物質的量是　　　　　　,在標準狀況下若將收集NO和NO2的集氣瓶倒立于水中,通入一定量的氧氣充分反應后發現無氣體剩余,則通入O2的體積為　　　　　　 mL;所得溶液(假設溶質不擴散)的物質的量濃度是　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)酸性、氧化性　(2)3Cu+10H++4N===3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O
(3)0.008NA　0.012 mol　44.8　 mol·L-1(或0.044 6 mol·L-1)
解析　(2)假設銅的物質的量為3 mol,則HNO3為10 mol,根據銅元素守恒可知,生成3 mol硝酸銅,所以作氧化劑的硝酸的物質的量為10 mol-6 mol=4 mol,令生成NO為x mol,則生成NO2為(4-x) mol,根據轉移電子守恒可知,3x+(4-x)×1=3×2,解得x=1,則反應離子方程式為3Cu+10H++4N===3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O。(3)設生成的NO的物質的量為x mol,根據得失電子守恒,3x+x=0.008,x=0.002;表現氧化性的硝酸為0.004 mol,表現酸性的硝酸為0.008 mol;參加反應的硝酸的物質的量是0.004 mol+0.008 mol=0.012 mol;根據氧化還原反應的實質,據2Cu~O2可知,2∶1=0.004 mol∶n(O2),n(O2)=0.002 mol,則通入O2的體積為44.8 mL;所得溶液的物質的量濃度是c= mol·L-1。章末測評驗收卷(五)
　(滿分:100分)　
一、選擇題(本題包括15小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共45分)
1.我國航天航空事業飛速發展,下列有關說法正確的是 (　　)
月球探測器使用的硅太陽能電池板,其主要成分是SiO2
造月球探測器中的瞄準鏡時使用的光導纖維,其主要成分是Si
宇宙飛船返回艙表面使用的高溫結構陶瓷屬于傳統無機非金屬材料
火箭使用碳納米管可以減輕火箭質量,這種材料屬于新型無機非金屬材料
2.化學與生產、生活密切相關,下列說法不正確的是 (　　)
聞名世界的秦兵馬俑是陶制品,由黏土經高溫燒結而成
葡萄酒中通常添加少量SO2,既可以殺菌,又可防止營養成分被氧化
《清波雜志》卷十二:“信州鉛山膽水自山下注,勢若瀑布……古傳一人至水濱,遺匙鑰,翌日得之,已成銅矣?！边@里的膽水是指CuSO4溶液
我國清代《本草綱目拾遺》中記敘“強水”條目下寫道:“性最烈,能蝕五金……其水甚強,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”這里的“強水”是指HF
3.氮及其化合物對人類生存和社會發展意義重大。下列關于氮及其化合物的說法正確的是 (　　)
N2與過量O2反應可直接生成NO2
用濃NH4Cl溶液處理過的舞臺幕布不易著火是因為NH4Cl隔絕了空氣
NH3氧化為NO是工業制硝酸的重要反應
向某無色溶液中加入稀NaOH溶液,把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,不變藍,則原溶液中不含N
4.下列指定反應的離子方程式書寫正確的是 (　　)
過量SO2與“84”消毒液反應:ClO-+H2O+SO2HS+HClO
將SO2通入Ba(NO3)2溶液中:SO2+H2O+Ba2+BaSO3↓+2H+
向稀硝酸中加入過量鐵粉:Fe+N+4H+Fe3++NO↑+2H2O
用氨水吸收少量SO2:2NH3·H2O+SO22N+H2O
5.下列實驗過程中,始終無明顯現象的是 (　　)
將NO2通入FeSO4溶液中
將CO2通入BaCl2溶液中
將NH3通入AlCl3溶液中
將SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
6.在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現的是 (　　)
FeFeCl2Fe(OH)2
SSO3H2SO4
NH4Cl(s)NH3Mg(OH)2
SiO2H2SiO3Na2SiO3
7.下列實驗不能達到目的的是 (　　)
實驗室制氨氣 實驗室氨氣尾氣吸收
用氯化氫氣體和飽和 食鹽水做噴泉實驗 驗證濃H2SO4的脫水性、 強氧化性
8.下列說法不正確的是 (　　)
在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固體,銅粉仍不溶解
某氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,該氣體的水溶液一定顯堿性
銅與稀硝酸反應的離子方程式為3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
HNO3—→NO—→NO2,以上各步變化均能通過一步實驗完成
9.下圖是一檢驗氣體性質的實驗裝置。向裝置中緩慢通入氣體X,若關閉活塞K,則品紅溶液無變化,而澄清石灰水變渾濁;若打開活塞K,則品紅溶液褪色。據此判斷氣體X和洗氣瓶內液體Y(足量)可能是 (　　)
選項
X CO SO2 CO2 Cl2
Y 濃H2SO4 NaHCO3飽和溶液 Na2SO3溶液 NaHSO3飽和溶液
10.如圖為氮及其常見化合物的價-類二維圖。下列說法正確的是 (　　)
N2H4分子中存在極性鍵和非極性鍵
實驗室中可用向上排空氣法收集a物質
檢驗b+所需試劑是NaOH濃溶液和藍色石蕊試紙
c途徑可以用于工業生產硝酸
11.用下列兩種途徑制取H2SO4(某些反應條件和產物已省略),下列有關說法不正確的是 (　　)
途徑①:SH2SO4
途徑②:SSO2SO3H2SO4
途徑①中反應僅體現了濃硝酸的強氧化性
途徑②中可通過控制反應條件,將S直接氧化為SO3
由途徑①和②分別制取1 mol H2SO4,理論上均消耗1 mol S,均共轉移6 mol電子
途徑②相較于途徑①更能體現“綠色化學”的理念,因為途徑②的污染相對于途徑①更小
12.氨廣泛應用于化工、化肥、制藥等領域,一種新型制備氨的方法如圖。下列說法錯誤的是 (　　)
反應①屬于人工固氮
該轉化過程總反應的反應物是N2和H2O,產物是NH3和O2
反應⑤在無水環境中進行時,有白煙產生
反應②屬于氧化還原反應
13.用如圖所示裝置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反應,若通入適當比例的Cl2和NO2,即發生反應:Cl2+2NO2+4NaOH2NaNO3+2NaCl+2H2O。已知:NO2不溶于CCl4。
下列敘述不正確的是 (　　)
實驗室中用二氧化錳與濃鹽酸共熱制備氯氣
裝置Ⅰ中盛放的試劑是飽和NaCl溶液,作用是除去氯氣中的HCl
裝置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量
若制備的NO2中含有NO,應將混合氣體通入水中以除去NO
14.下列實驗操作、實驗現象、解釋或結論不對應的是 (　　)
選項 實驗操作 實驗現象 解釋或結論
將蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近 產生大量白煙 氨氣與氯化氫反應生成固體物質
常溫下,將潔凈的鐵片放入濃硫酸或濃硝酸中 無明顯變化 常溫下,濃硫酸、濃硝酸使鐵片鈍化
在導管口點燃純凈的氫氣,然后將導管伸入盛滿氯氣的集氣瓶中 產生蒼白色火焰 物質燃燒不一定需要氧氣
向某無色溶液中滴加鹽酸 產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體 說明溶液中一定含有C
15.將15.2 g銅鎂合金完全溶解于100 mL某濃度的硝酸中,得到標準狀況下6.72 L NO和NO2的混合氣體,向反應后的溶液中加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液1.0 L,此時溶液呈中性,金屬離子已完全沉淀,沉淀質量為25.4 g。下列說法錯誤的是 (　　)
該硝酸的物質的量濃度為13.0 mol·L-1
合金中銅與鎂的物質的量之比為1∶2
混合氣體中NO和NO2的體積之比為1∶1
銅鎂合金溶解后,溶液中剩余HNO3的物質的量為0.4 mol
二、非選擇題(本題包括5小題,共55分)
16.(11分)晶體硅是一種重要的非金屬材料,有科學家認為硅是“21世紀的能源”“未來的石油”。
(1)(3分)工業上生產純硅的工藝流程如下:
石英砂粗硅四氯化硅純硅
石英砂的主要成分是SiO2,在制備粗硅時反應的氧化產物為　　　　　　(1分)(填化學式);在該反應中,若消耗了3.6 g SiO2,則轉移電子的總數為　　　　　　(2分)(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
(2)(9分)某實驗室利用SiHCl3(沸點33.0 ℃)與過量H2在1 000 ℃~1 100 ℃反應制得純硅(灰黑色固體)。已知SiHCl3能與H2O強烈反應,在空氣中易自燃。裝置如圖所示(熱源及夾持裝置略去)。
①裝置B中的試劑是　　　　　　(1分)。裝置C中水的作用是　　　　　　　　　　　　(2分)。
②反應一段時間后,裝置D中觀察到的現象是　　　　　　　　　　(2分);裝置D中發生反應的化學方程式為 　　　　　　　　　　　　(2分)。
③為檢驗產品硅中是否含微量鐵單質,將試樣用稀鹽酸溶解,取上層清液后需要加入的試劑有　　　　(2分)(填字母)。
a.KMnO4 b.氯水
c.Na2SO3溶液 d.KSCN溶液
17.(11分)已知有如圖所示轉化關系(反應條件略)。
已知:①X、Y、Z、W均為氧化物。常溫下,X是紅棕色氣體;Y能使澄清石灰水變渾濁但不能使品紅溶液褪色。②相對分子質量:甲<乙。③將甲的濃溶液露置在空氣中一段時間,質量減小濃度降低;將乙的濃溶液露置在空氣中一段時間,質量增加濃度降低。請完成下列空白:
(1)(1分)Z是(寫化學式):　　　　　　　　　　　　。
(2)(3分)將乙的濃溶液露置在空氣中一段時間,質量增加濃度降低,表明乙的濃溶液具有　　　　　　(1分)性。利用這種性質可以進行　　　　(2分)(填字母)項實驗操作。
A.鈍化鐵片 B.檢驗Ba2+
C.干燥氨氣 D.干燥氯氣
(3)(2分)在X與Z的反應中,被氧化的X與被還原的X的物質的量之比是　　　　　　　　　　　　。
(4)(4分)W可用于工業制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2,寫出該反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
該反應很好地解決了環保問題,但給工業生產帶來了　　　　　　的問題。
(5)(2分)寫出M與甲的濃溶液在加熱條件下反應的化學方程式: 　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
18.(11分)某化學興趣小組利用如圖裝置制取并探究二氧化硫的性質。
(已知:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O,部分夾持儀器已略去)
[實驗探究]
(1)(1分)裝置(Ⅰ)中儀器a的名稱是　　　　　　　　　　　　。
(2)(4分)實驗進行一段時間后:
①裝置(Ⅱ)中觀察到紫色石蕊溶液顏色變為　　　　　　　　　　　　,
原因是SO2和水反應生成　　　　　　　　　　　 (填“H2SO3”或“H2SO4”)。
②裝置(Ⅲ)中品紅溶液褪色,原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
③裝置(Ⅳ)中酸性KMnO4溶液褪色,證明SO2具有　　　　　　(填“氧化性”或“還原性”)。
(3)(1分)為防止SO2污染空氣,尾氣可用　　　　　　(填“NaOH溶液”或“稀硫酸”)吸收。
(4)(2分)用12.6 g Na2SO3固體與足量硫酸反應,理論上可生成標準狀況下SO2的體積為　　　　　　 L。(已知Na2SO3的摩爾質量為126 g·moL-1)
[實驗拓展]
(5)(3分)將裝置(Ⅳ)中酸性KMnO4溶液換成Na2S溶液,可觀察到溶液中出現　　　　　　(1分)(填“白色”或“黃色”)渾濁,補充完整下面的離子方程式。
SO2+2S2-+4　　　　　　(2分)3S↓+2H2O
[知識應用]
(6)(1分)二氧化硫可作為食品添加劑。查閱資料:國家食品添加劑使用標準中二氧化硫最大使用量
食品名稱 食用糖 葡萄酒 水果干類
SO2最 大使用量 0.1 g·kg-1 0.25 g·kg-1 1 g·kg-1
說明在嚴格控制用量的情況下,二氧化硫可被添加到食品中作為漂白劑、防腐劑和　　　　　　(填“氧化劑”或“抗氧化劑”)。
19.(11分)已知:①氧化亞銅在酸性條件下能發生歧化反應:Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O;②紅熱的銅能與氮的氧化物反應。某化學小組設計實驗探究一氧化氮和銅反應的氧化產物,裝置如圖(部分夾持裝置未畫出)。
(1)(2分)①a管的作用是　　　　　　　　　　　　。
②裝置A中發生反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。

(2)(2分)實驗開始時,先打開A中分液漏斗活塞,過一會兒,點燃D處酒精燈,這樣操作的目的是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　, 當Cu充分反應,實驗結束時,下列操作中應首先進行的是　　　　(填序號)。
①停止滴加濃硝酸?、谙缇凭珶?br/>③從E裝置中取出導氣管
(3)(2分)為了探究氧化產物是否含有Cu2O,取少量完全反應后的產物,進行如下實驗:
(甲)加入足量的稀硝酸,觀察是否完全溶解
(乙)加入足量的稀硫酸,觀察是否完全溶解
(丙)加入足量的濃硝酸,觀察是否完全溶解
其中,能達到實驗目的的是　　　　(填代號)。
(4)(2分)查文獻發現:銅與濃硝酸反應一旦發生就變快,是因為開始生成的NO2溶于水形成HNO2(弱酸,不穩定,易分解),它再與Cu反應,反應就加快。對生成HNO2后反應變快的原因進行探究:
序號 實驗操作 實驗現象
Ⅰ 取B中溶液,加入一定量NaNO2固體,再加入銅片 立即產生無色氣體,液面上方呈紅棕色
Ⅱ 取B中溶液,放置一段時間,溶液變為無色,再加入銅片 產生無色氣體,較Ⅰ慢;液面上方呈淺紅棕色
實驗中“放置一段時間”的目的是　　　　　　,說明HNO2氧化Cu的反應速率比HNO3氧化Cu快。
(5)(2分)某同學將銅片放入盛有稀HNO3的試管中,開始無明顯現象,漸有小氣泡產生,液面上方出現淺紅棕色,溶液呈藍色。結合上述實驗,分析判斷該反應慢的原因,除了硝酸濃度小、反應溫度較低影響反應速率外,另一個重要原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。

(6)(2分)若產物為CuO和Cu2O的混合物,取混合物5.92 g與足量稀硝酸反應,測得生成448 mL標準狀況下NO氣體,則CuO和Cu2O的物質的量之比為　　　　。
20.(11分)銅既能與稀硝酸反應,也能與濃硝酸反應,當銅與一定濃度硝酸反應時,可將反應的化學方程式表示為Cu+HNO3—→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平,不考慮 2NO2N2O4)。
(1)(2分)硝酸在該反應中體現的性質有　　　　　　。
(2)(2分)如果參加反應的Cu和HNO3的物質的量之比是3∶10,寫出并配平該反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(3)(8分)0.004 mol Cu被硝酸完全溶解后,Cu失去的電子數是　　　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數的值),如果得到的NO和NO2物質的量相同,則參加反應的硝酸的物質的量是　　　　　　,在標準狀況下若將收集NO和NO2的集氣瓶倒立于水中,通入一定量的氧氣充分反應后發現無氣體剩余,則通入O2的體積為　　　　　　 mL;所得溶液(假設溶質不擴散)的物質的量濃度是　　　　　　　　　　　　。 (共57張PPT)
章末測評驗收卷
(五)
第五章
化工生產中的重要非金屬元素
一、選擇題(本題包括15小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共45分)
1.我國航天航空事業飛速發展,下列有關說法正確的是(　　)
A.月球探測器使用的硅太陽能電池板,其主要成分是SiO2
B.造月球探測器中的瞄準鏡時使用的光導纖維,其主要成分是Si
C.宇宙飛船返回艙表面使用的高溫結構陶瓷屬于傳統無機非金屬材料
D.火箭使用碳納米管可以減輕火箭質量,這種材料屬于新型無機非金屬材料
D
解析　A項,硅太陽能電池板的主要成分是硅,不是二氧化硅;B項,光導纖維的主要成分是二氧化硅,不是硅;C項,高溫結構陶瓷屬于新型無機非金屬材料,不是傳統無機非金屬材料;D項,碳納米管是性能優良的新型無機非金屬材料。
2.化學與生產、生活密切相關,下列說法不正確的是 (　　)
A.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品,由黏土經高溫燒結而成
B.葡萄酒中通常添加少量SO2,既可以殺菌,又可防止營養成分被氧化
C.《清波雜志》卷十二:“信州鉛山膽水自山下注,勢若瀑布……古傳一人至水濱,遺匙鑰,翌日得之,已成銅矣。”這里的膽水是指CuSO4溶液
D.我國清代《本草綱目拾遺》中記敘“強水”條目下寫道:“性最烈,能蝕五金……其水甚強,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”這里的“強水”是指HF
D
解析　兵馬俑是陶制品,屬于硅酸鹽,是由黏土經高溫燒結而成,A項正確;SO2具有殺菌作用,同時具有還原性,可以防止營養成分被氧化而變質,B項正確;鑰匙主要成分是Fe,Fe與CuSO4在溶液中反應產生FeSO4和Cu,可知膽水是指CuSO4溶液,C項正確;HF可以與二氧化硅發生反應,因此“強水”不可能是HF,D項錯誤。
3.氮及其化合物對人類生存和社會發展意義重大。下列關于氮及其化合物的說法正確的是 (　　)
A.N2與過量O2反應可直接生成NO2
B.用濃NH4Cl溶液處理過的舞臺幕布不易著火是因為NH4Cl隔絕了空氣
C.NH3氧化為NO是工業制硝酸的重要反應
D.向某無色溶液中加入稀NaOH溶液,把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,不變藍,則原溶液中不含N
C
解析　N2與過量O2在高溫或放電條件下反應生成NO,NO和O2反應生成NO2,故A錯誤;用濃NH4Cl溶液處理過的舞臺幕布不易著火是因為NH4Cl受熱分解生成氨氣和氯化氫氣體,從而隔絕了空氣,故B錯誤;NH3的催化氧化生成NO,該反應是工業制硝酸的重要反應,故C正確;反應后的溶液沒有加熱且使用稀NaOH溶液,因此不能判斷原溶液中是否含有N,故D錯誤。
4.下列指定反應的離子方程式書寫正確的是 (　　)
A.過量SO2與“84”消毒液反應:ClO-+H2O+SO2===HS+HClO
B.將SO2通入Ba(NO3)2溶液中:SO2+H2O+Ba2+===BaSO3↓+2H+
C.向稀硝酸中加入過量鐵粉:Fe+N+4H+===Fe3++NO↑+2H2O
D.用氨水吸收少量SO2:2NH3·H2O+SO2===2N+H2O
D
解析　過量SO2與“84”消毒液會發生氧化還原反應生成硫酸根離子和氯離子,離子方程式為SO2+ClO-+H2O===S+2H++Cl-,A錯誤;酸性條件下SO2被N氧化為,與Ba2+結合生成BaSO4白色沉淀,B錯誤;向稀硝酸中加入過量鐵粉最終生成硝酸亞鐵,C錯誤。
5.下列實驗過程中,始終無明顯現象的是 (　　)
A.將NO2通入FeSO4溶液中
B.將CO2通入BaCl2溶液中
C.將NH3通入AlCl3溶液中
D.將SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
B
解析　將NO2通入FeSO4溶液中,NO2與水反應生成的HNO3能將Fe2+氧化為Fe3+,溶液由淺綠色變為棕黃色,A項錯誤;向BaCl2溶液中通入CO2,無明顯現象,B項正確;將NH3通入AlCl3溶液中:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N,產生Al(OH)3白色沉淀,C項錯誤;將SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中,在酸性條件下氧化為,產生BaSO4白色沉淀,D項錯誤。
6.在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現的是 (　　)
C
解析　鐵在氯氣中燃燒生成三氯化鐵,不生成氯化亞鐵,A錯誤;硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,B錯誤;氫氧化鈣與氯化銨反應生成氨氣,通入氯化鎂溶液,生成氫氧化鎂沉淀,每步均能實現,C正確;二氧化硅不溶于水,不能直接反應生成硅酸,D錯誤。
7.下列實驗不能達到目的的是 (　　)
A
A B C D
實驗室制氨氣 實驗室氨氣尾氣吸收 用氯化氫氣體和飽和食鹽水做噴泉實驗 驗證濃H2SO4的脫水性、強氧化性
解析　氨氣難溶于四氯化碳,B裝置能防止倒吸,能達到目的;氯化氫氣體易溶于飽和食鹽水,用氯化氫氣體和飽和食鹽水做噴泉實驗,C裝置能達到目的;濃H2SO4滴到蔗糖上,蔗糖變黑,說明濃硫酸具有脫水性,品紅溶液褪色,說明炭和濃硫酸反應生成二氧化硫,說明濃硫酸具有強氧化性,D裝置能達到目的。
8.下列說法不正確的是 (　　)
A.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固體,銅粉仍不溶解
B.某氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,該氣體的水溶液一定顯堿性
C.銅與稀硝酸反應的離子方程式為3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O
D.HNO3 NO NO2,以上各步變化均能通過一步實驗完成
A
9.下圖是一檢驗氣體性質的實驗裝置。向裝置中緩慢通入氣體X,若關閉活塞K,則品紅溶液無變化,而澄清石灰水變渾濁;若打開活塞K,則品紅溶液褪色。據此判斷氣體X和洗氣瓶內液體Y(足量)可能是 (　　)
B
選項 A B C D
X CO SO2 CO2 Cl2
Y 濃H2SO4 NaHCO3飽和溶液 Na2SO3溶液 NaHSO3飽和溶液
解析　A項,CO不能使品紅褪色;B項,若關閉活塞K,SO2與NaHCO3溶液反應生成CO2氣體,品紅溶液無變化,澄清石灰水變渾濁;若打開活塞K,SO2使品紅褪色;C項,CO2與Na2SO3溶液不反應,且不能使品紅褪色;D項,Cl2與飽和NaHSO3溶液發生氧化還原反應,Cl2不能使澄清石灰水變渾濁。
10.如圖為氮及其常見化合物的價-類二維圖。下列說法正確的是 (　　)
A.N2H4分子中存在極性鍵和非極性鍵
B.實驗室中可用向上排空氣法收集a物質
C.檢驗b+所需試劑是NaOH濃溶液和藍色石蕊試紙
D.c途徑可以用于工業生產硝酸
A
解析　H2N—NH2分子中存在極性鍵和非極性鍵,故A正確;a是二價N的氧化物,為NO,NO在空氣中易被氧化為NO2,不能用向上排空氣法收集NO,故B錯誤;b+為N,檢驗N所需試劑是NaOH濃溶液和紅色石蕊試紙,如果有刺激性氣味的氣體放出,濕潤的紅色石蕊試紙變藍,則證明含有N,故C錯誤;工業生產硝酸以氨氣為原料,故D錯誤。
11.用下列兩種途徑制取H2SO4(某些反應條件和產物已省略),下列有關說法不正確的是(　　)
B
解析　選途徑①中反應的化學方程式為S+6HNO3(濃) H2SO4+6NO2↑+2H2O,屬于濃硝酸和非金屬單質的反應,產物中無鹽生成,因此濃硝酸只表現氧化性而不表現酸性,A項正確;途徑②中無論反應條件如何變化,S均被O2先氧化為SO2,再氧化為SO3,B項錯誤;由關系式S~H2SO4~6e-可知,C項正確;途徑①中有副產物NO2生成,污染環境,D項正確。
12.氨廣泛應用于化工、化肥、制藥等領域,一種新型制備氨的方法如圖。下列說法錯誤的是 (　　)
A.反應①屬于人工固氮
B.該轉化過程總反應的反應物是N2和H2O,
產物是NH3和O2
C.反應⑤在無水環境中進行時,有白煙產生
D.反應②屬于氧化還原反應
D
解析　反應①為游離態氮轉化為氮的化合物(Mg3N2),屬于人工固氮,A正確;由圖可知,該轉化過程總反應的反應物是N2和H2O,產物是NH3和O2,B正確;反應⑤為氨氣和氯化氫生成氯化銨固體顆粒,有白煙產生,C正確;反應②為氮化鎂和氯化銨生成氨氣和氯化鎂,反應中沒有元素化合價改變,不屬于氧化還原反應,D錯誤。
13.用如圖所示裝置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反應,若通入適當比例的Cl2和NO2,即發生反應:Cl2+2NO2+4NaOH===2NaNO3+2NaCl+2H2O。已知:NO2不溶于CCl4。
下列敘述不正確的是 (　　)
A.實驗室中用二氧化錳與濃鹽酸共熱制備氯氣
B.裝置Ⅰ中盛放的試劑是飽和NaCl溶液, 作用是除去氯氣中的HCl
C.裝置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量
D.若制備的NO2中含有NO,應將混合氣體通入水中以除去NO
D
解析　該實驗不需要保證氯氣是干燥的,裝置Ⅰ中盛放的試劑是飽和NaCl溶液,作用是除去氯氣中的雜質HCl氣體,B正確;由于NO2氣體不能在CCl4中溶解,氣體通過裝置Ⅲ,可根據導氣管口氣泡的多少,觀察氣體流速,因此其作用是便于控制通入NO2的量,C正確;將混合氣體通入水中,會發生反應:3NO2+H2O===2HNO3+ NO, 最后導致氣體完全變為NO,D錯誤。
14.下列實驗操作、實驗現象、解釋或結論不對應的是 (　　)
D
選項 實驗操作 實驗現象 解釋或結論
A 將蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近 產生大量白煙 氨氣與氯化氫反應生成固體物質
B 常溫下,將潔凈的鐵片放入濃硫酸或濃硝酸中 無明顯變化 常溫下,濃硫酸、濃硝酸使鐵片鈍化
C 在導管口點燃純凈的氫氣,然后將導管伸入盛滿氯氣的集氣瓶中 產生蒼白色火焰 物質燃燒不一定需要氧氣
D 向某無色溶液中滴加鹽酸 產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體 說明溶液中一定含有C
解析　能使澄清石灰水變渾濁的氣體可以是CO2,也可能是SO2,因此不能說明溶液中一定含有C,即使產生的氣體是CO2,也可能是碳酸氫鹽,D錯誤。
15.將15.2 g銅鎂合金完全溶解于100 mL某濃度的硝酸中,得到標準狀況下6.72 L NO和NO2的混合氣體,向反應后的溶液中加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液1.0 L,此時溶液呈中性,金屬離子已完全沉淀,沉淀質量為25.4 g。下列說法錯誤的是 (　　)
A.該硝酸的物質的量濃度為13.0 mol·L-1
B.合金中銅與鎂的物質的量之比為1∶2
C.混合氣體中NO和NO2的體積之比為1∶1
D.銅鎂合金溶解后,溶液中剩余HNO3的物質的量為0.4 mol
B
解析　設銅鎂合金中銅、鎂的物質的量分別為a、b,由合金的質量可得:64 g/mol×a mol+24 g/mol×b mol=15.2 g?、?得到沉淀為氫氧化銅沉淀和氫氧化鎂沉淀,由沉淀的質量可得:98 g/mol×a mol+58 g/mol×b mol=25.4g?、?解聯立可得a=0.2 mol、b=0.1 mol;設混合氣體中NO和NO2分別為x、y,由標準狀況下混合氣體的體積為6.72 L,為0.3 mol可得:x mol+y mol=0.3 mol?、?由得失電子數目守恒可得:3x+y=0.2×2+0.1×2　④,解聯立可得x=0.15 mol、y=0.15 mol;由銅離子和鎂離子完全反應時消耗1.0 L 1.0 mol·L-1 NaOH可知,反應得到的溶液為硝酸鈉溶液,由氮原子個數守恒可知100 mL硝酸溶液中硝酸的物質的量為1.0 mol/L×1 L+
0.15 mol+0.15 mol=1.3 mol,則硝酸溶液的濃度為13.0 mol/L,A正確;合金中銅與鎂的物質的量之比為2∶1,B錯誤;混合氣體中NO和NO2的體積之比為1∶1,C正確;銅鎂合金溶解后,溶液中溶質含硝酸銅、硝酸鎂,結合氮守恒可知,銅鎂合金溶解后,溶液中剩余HNO3的物質的量為1.3 mol-0.2 mol×2-0.1 mol×2-0.15 mol-0.15 mol=0.4 mol,D正確。
二、非選擇題(本題包括5小題,共55分)
16.(11分)晶體硅是一種重要的非金屬材料,有科學家認為硅是“21世紀的能源”“未來的石油”。
(1)工業上生產純硅的工藝流程如下:
CO
石英砂的主要成分是SiO2,在制備粗硅時反應的氧化產物為　　　 (填化學式);在該反應中,若消耗了3.6 g SiO2,則轉移電子的總數為　　　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
0.24 NA
(2)某實驗室利用SiHCl3(沸點33.0 ℃)與過量H2在1 000 ℃~1 100 ℃反應制得純硅(灰黑色固體)。已知SiHCl3能與H2O強烈反應,在空氣
中易自燃。裝置如圖所示(熱源及夾持裝置略去)。
①裝置B中的試劑是　　　　。裝置C中水的作用
是______________________________________________。
②反應一段時間后,裝置D中觀察到的現象是　　　　　　　　;裝置D中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　 　　　。
③為檢驗產品硅中是否含微量鐵單質,將試樣用稀鹽酸溶解,取上層清液后需要加入的試劑有　　　　(填字母)。
a.KMnO4 b.氯水 c.Na2SO3溶液 d.KSCN溶液
濃硫酸
水浴加熱,使SiHCl3氣化與H2混合進入石英管中反應
出現灰黑色固體
bd
17.(11分)已知有如圖所示轉化關系(反應條件略)。
已知:①X、Y、Z、W均為氧化物。常溫下,X是紅棕色氣體;Y能使澄清石灰水變渾濁但不能使品紅溶液褪色。②相對分子質量:甲<乙。③將甲的濃溶液露置在空氣中一段時間,質量減小濃度降低;將乙的濃溶液露置在空氣中一段時間,質量增加濃度降低。
請完成下列空白:
(1)Z是(寫化學式):　　　　　　。
(2)將乙的濃溶液露置在空氣中一段時間,質量增加濃度降低,表明乙的濃溶液具有________性。利用這種性質可以進行　　　　(填字母)項實驗操作。
A.鈍化鐵片 B.檢驗Ba2+
C.干燥氨氣 D.干燥氯氣
(3)在X與Z的反應中,被氧化的X與被還原的X的物質的量之比是　　　　。
H2O
吸水
D
2∶1
解析　X、Y、Z、W均為氧化物,常溫下,X是紅棕色氣體,則X為NO2;Y能使澄清石灰水變渾濁但不能使品紅溶液褪色,則Y為CO2;甲與M反應得到二氧化氮、二氧化碳,可推知甲為HNO3、M為碳,乙與碳反應得到二氧化碳、二氧化硫,可推知乙為H2SO4,故Z為H2O。(3)X和Z的反應為3NO2+H2O===2HNO3+NO,被氧化的二氧化氮生成HNO3,被還原的二氧化氮生成NO,由化學方程式可知,被氧化的NO2與被還原的NO2的物質的量之比是2∶1。
(4)W可用于工業制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2,寫出該反應的化學方程式:
　　　　　　　　　　　 　　　　。
該反應很好地解決了環保問題,但給工業生產帶來了　　　　　　　　的問題。
(5)寫出M與甲的濃溶液在加熱條件下反應的化學方程式:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4
強酸對設備腐蝕
C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O
解析　(4)溴具有強氧化性,在溶液中將二氧化硫氧化為硫酸,自身被還原為HBr,反應的化學方程式為SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,由于生成強酸,給工業生產帶來了強酸對設備腐蝕的問題。(5)碳與濃硝酸在加熱條件下生成二氧化碳、二氧化氮與水,反應的化學方程式為C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O。
18.(11分)某化學興趣小組利用如圖裝置制取并探究二氧化硫的性質。
(已知:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O,部分夾持儀器已略去)
[實驗探究]
(1)裝置(Ⅰ)中儀器a的名稱是　　　　　　。
(2)實驗進行一段時間后:
①裝置(Ⅱ)中觀察到紫色石蕊溶液顏色變為　　　　　　,原因是SO2和水反應生成　　　　 (填“H2SO3”或“H2SO4”)。
②裝置(Ⅲ)中品紅溶液褪色,原因是　　　　　　　　　　　 　。
③裝置(Ⅳ)中酸性KMnO4溶液褪色,證明SO2具有　　　　　　(填“氧化性”或“還原性”)。
分液漏斗
紅色
H2SO3
SO2具有漂白性,會漂白品紅溶液而使其褪色
還原性
解析?、裰兄苽涠趸驓怏w,Ⅱ中用紫色石蕊溶液檢驗二氧化硫水溶液的酸性,Ⅲ中用品紅溶液檢驗二氧化硫的漂白性,Ⅳ中用酸性高錳酸鉀溶液檢驗二氧化硫的還原性,最后尾氣吸收。(1)由圖可知,儀器a的名稱為分液漏斗;(2)①SO2和水反應生成H2SO3,溶液顯酸性,紫色石蕊溶液遇酸性溶液變為紅色;②品紅溶液褪色的原因是SO2具有漂白性,會漂白品紅溶液而使其褪色;③酸性KMnO4溶液具有強氧化性,SO2可使其褪色,證明SO2具有還原性;
(3)為防止SO2污染空氣,尾氣可用　　　　　(填“NaOH溶液”或“稀硫酸”)吸收。
(4)用12.6 g Na2SO3固體與足量硫酸反應,理論上可生成標準狀況下SO2的體積為________L。(已知Na2SO3的摩爾質量為126 g·moL-1)
[實驗拓展]
(5)將裝置(Ⅳ)中酸性KMnO4溶液換成Na2S溶液,可觀察到溶液中出現________(填“白色”或“黃色”)渾濁,補充完整下面的離子方程式。
SO2+2S2-+4　　　　　　===3S↓+2H2O
NaOH溶液
2.24
黃色
H+
解析　(3)SO2屬于酸性氣體,因此進行尾氣吸收時,應使用NaOH溶液;(4)已知Na2SO3的質量為12.6 g,其摩爾質量為126 g·moL-1,則=0.1 mol,根據Na2SO3與硫酸反應的化學方程式可知,SO2也為0.1 mol,則理論上可生成標準狀況下SO2的體積為0.1 mol×22.4 L·moL-1=2.24 L。(5)根據方程式可知,生成物中有硫沉淀生成,由于硫是黃色的,則可觀察到溶液中出現黃色渾濁。根據化學反應前后,原子種類及原子個數保持不變可知,完整的離子方程式為SO2+2S2-+4H+===3S↓+2H2O。
[知識應用]
(6)二氧化硫可作為食品添加劑。查閱資料:國家食品添加劑使用標準中二氧化硫最大使用量
食品名稱 食用糖 葡萄酒 水果干類
SO2最大使用量 0.1 g·kg-1 0.25 g·kg-1 1 g·kg-1
說明在嚴格控制用量的情況下,二氧化硫可被添加到食品中作為漂白劑、防腐劑和　　　　　　(填“氧化劑”或“抗氧化劑”)。
抗氧化劑
解析　(6)SO2在食用糖中作為漂白劑,在水果干類作為防腐劑,而在葡萄酒中,為防止葡萄酒被氧化,則SO2作為抗氧化劑。
19.(11分)已知:①氧化亞銅在酸性條件下能發生歧化反應: Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O;②紅熱的銅能與氮的氧化物反應。某化學小組設計實驗探究一氧化氮和銅反應的氧化產物,裝置如圖(部分夾持裝置未畫出)。
(1)①a管的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②裝置A中發生反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)實驗開始時,先打開A中分液漏斗活塞,過一會兒,點燃D處酒精燈,這樣操作的目的是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　,當Cu充分反應,實驗結束時,下列操作中應首先進行的是　　　　(填序號)。
①停止滴加濃硝酸?、谙缇凭珶簟、蹚腅裝置中取出導氣管
(3)為了探究氧化產物是否含有Cu2O,取少量完全反應后的產物,進行如下實驗:
(甲)加入足量的稀硝酸,觀察是否完全溶解
(乙)加入足量的稀硫酸,觀察是否完全溶解
(丙)加入足量的濃硝酸,觀察是否完全溶解
其中,能達到實驗目的的是　　　　(填代號)。
平衡分液漏斗內外壓強,使液體順利流下
Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O
將裝置中的空氣排盡,防止氧氣與Cu反應,影響實驗結果
①
乙
解析　(2)由于空氣中的氧氣能與Cu反應生成CuO,干擾后續實驗,故實驗開始時,先打開A中分液漏斗活塞,過一會兒,再點燃D處酒精燈。當Cu充分反應,實驗結束時,若先從E裝置中取出導氣管,則導致過量的NO排放到空氣中,污染環境;若先熄滅酒精燈,將產生倒吸現象;故應該先停止滴加濃硝酸,然后從E裝置中取出導氣管,最后熄滅酒精燈。(3)由于CuO、Cu2O和稀、濃硝酸都能反應生成可溶性的硝酸銅,甲、丙不能達到實驗目的;由于Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O,故加入足量的稀硫酸,若固體完全溶解說明沒有Cu2O,若不能完全溶解,說明含有Cu2O,能達到實驗目的。
(4)查文獻發現:銅與濃硝酸反應一旦發生就變快,是因為開始生成的NO2溶于水形成HNO2(弱酸,不穩定,易分解),它再與Cu反應,反應就加快。對生成HNO2后反應變快的原因進行探究:
序號 實驗操作 實驗現象
Ⅰ 取B中溶液,加入一定量NaNO2固體,再加入銅片 立即產生無色氣體,液面上方呈紅棕色
Ⅱ 取B中溶液,放置一段時間,溶液變為無色,再加入銅片 產生無色氣體,較Ⅰ慢;液面上方呈淺紅棕色
實驗中“放置一段時間”的目的是　　　　　　　　　　,說明HNO2氧化Cu的反應速率比HNO3氧化Cu快。
(5)某同學將銅片放入盛有稀HNO3的試管中,開始無明顯現象,漸有小氣泡產生,液面上方出現淺紅棕色,溶液呈藍色。結合上述實驗,分析判斷該反應慢的原因,除了硝酸濃度小、反應溫度較低影響反應速率外,另一個重要原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(6)若產物為CuO和Cu2O的混合物,取混合物5.92 g與足量稀硝酸反應,測得生成448 mL標準狀況下NO氣體,則CuO和Cu2O的物質的量之比為　　　　。
使HNO2完全分解
稀硝酸不能將NO氧化為NO2,體系中不能發生NO2與水生成HNO2的反應
2∶3
解析　(6)假設混合物中CuO和Cu2O的物質的量分別為n1 mol和n2 mol,取混合物5.92 g與足量稀硝酸反應,測得生成448 mL標準狀況下NO氣體,則根據質量守恒:80n1+144n2=5.92,根據氧化還原反應中得失電子守恒可知2n2=3×,聯合解得n1=0.02,n2=0.03,則混合物中CuO和Cu2O的物質的量之比為0.02 mol∶0.03 mol =2∶3。
20.(11分)銅既能與稀硝酸反應,也能與濃硝酸反應,當銅與一定濃度硝酸反應時,可將反應的化學方程式表示為Cu+HNO3 Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平,不考慮 2NO2 N2O4)。
(1)硝酸在該反應中體現的性質有　　　　　　　　。
(2)如果參加反應的Cu和HNO3的物質的量之比是3∶10,寫出并配平該反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
酸性、氧化性
3Cu+10H++4N===3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O
(3)0.004 mol Cu被硝酸完全溶解后,Cu失去的電子數是　　　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數的值),如果得到的NO和NO2物質的量相同,則參加反應的硝酸的物質的量是　　　　　　,在標準狀況下若將收集NO和NO2的集氣瓶倒立于水中,通入一定量的氧氣充分反應后發現無氣體剩余,則通入O2的體積為________mL;
所得溶液(假設溶質不擴散)的物質的量濃度是　　　　　　　　　　　　　　。
0.008NA
0.012 mol
44.8
mol·L-1(或0.044 6 mol·L-1)
解析　(2)假設銅的物質的量為3 mol,則HNO3為10 mol,根據銅元素守恒可知,生成3 mol硝酸銅,所以作氧化劑的硝酸的物質的量為10 mol-6 mol=4 mol,令生成NO為x mol,則生成NO2為(4-x) mol,根據轉移電子守恒可知,3x+(4-x)×1=3×2,解得x=1,則反應離子方程式為3Cu+10H++4N===3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O。(3)設生成的NO的物質的量為x mol,根據得失電子守恒,3x+x=0.008,x=0.002;表現氧化性的硝酸為0.004 mol,表現酸性的硝酸為0.008 mol;參加反應的硝酸的物質的量是0.004 mol+0.008 mol=0.012 mol;根據氧化還原反應的實質,據2Cu~O2可知, 2∶1=0.004 mol∶n(O2),n(O2)=0.002 mol,則通入O2的體積為44.8 mL;所得溶液的物質的量濃度是c= mol·L-1。

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