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阶段检测二元素及其化合物第卷一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列说法中不正确的是()A.液氨可用作制冷剂B.氧化铝可用于制造耐火坩埚C.液态钠可作核反应堆的传热介质D.硅单质是光纤制品的基本原料2.下列措施不合理的是()A.用SO2漂白纸浆、毛、丝等B.用焦炭高温还原SiO2制粗硅C.用明矾对自来水进行杀菌消毒D.用Na2S作沉淀剂除去污水中的Hg2+3.下列有关物质的性质与应用的叙述都正确的是()A.明矾溶液具有强氧化性,可用作净水剂B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器C.铜的金属活动性比铁弱,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀D.常温下,铝能被浓硝酸钝化,可用铝制槽车运送浓硝酸4.下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是()A.氯气具有酸性,可与烧碱或石灰乳反应制备含氯消毒剂B.浓硫酸具有强氧化性,常温下可用铝罐盛装C.氢氟酸具有弱酸性,可用氢氟酸雕刻玻璃D.过氧化钠具有强氧化性,可用作潜水艇中氧气的来源5.某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是()A.向氯化铝溶液中滴加过量氨水,最终得到澄清溶液B.等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气C.常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2D.AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体6.下表中,对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断A碳酸钠溶液可用于治疗胃病Na2CO3可与盐酸反应对,对,有B向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠对,错,无C金属钠保存在煤油中,以隔绝空气常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠对,对,有D过氧化钠可用于航天员的供氧剂Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2对,对,有7.用下图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是()A.用图所示装置,蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体B.按装置所示的气流方向可用于收集H2、NH3等C.用图所示装置,分离CCl4萃取碘水中的I2后的有机层和水层D.用图所示装置,可以证明氧化性:Cl2Br2I28.下列对氯单质及其化合物的说法正确的是()A.过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁B.用pH试纸测得氯水的pH=4C.溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡,再加入少量四氯化碳振荡,静置后,上层颜色变浅,下层颜色变为橙红色D.由Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO可推出Ca(ClO)2+SO2+H2OCaSO3+2HClO9.下列有关含铜的化合物的说法错误的是()A.用盐酸可以洗去铜表面的铜锈B.向氯化铁溶液中加入适量氧化铜固体,可得到红褐色沉淀C.0.1 molL-1的CuSO4溶液中,Cu2+的数目一定小于0.1NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)D.在FeSO4溶液中加入CuS固体,溶液中c(Fe2+)不变,说明Ksp(CuS)远小于Ksp(FeS)10.如图,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是()选项实验现象解释ABaCl2溶液变浑浊SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀BNa2S溶液变浑浊SO2与Na2S溶液反应产生了S单质CKMnO4溶液褪色SO2具有还原性D品红溶液褪色SO2具有漂白性11.用如图所示装置进行实验,下列对实验现象的解释不合理的是()选项中试剂中现象解释ABa(NO3)2溶液生成白色沉淀SO32-与Ba2+生成白色BaSO3沉淀B品红溶液溶液褪色SO2具有漂白性C紫色石蕊溶液溶液变红SO2与水反应生成酸D酸性KMnO4溶液紫色褪去SO2具有还原性12.某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关说法正确的是()A.实验中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,说明稀硝酸被Cu还原为NO2B.实验中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强C.实验发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO+4H2OD.由上述实验可得出结论:Cu在常温下既可以和稀硝酸反应,也可以和稀硫酸反应13.下列依据相关实验得出的结论正确的是()选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入较稀的NaOH溶液,不能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体该溶液中一定没有NH4+B在酒精灯上加热铝箔,铝箔熔化,但不滴落,好像有一层膜兜着铝易被氧化;铝的熔点比氧化铝的低C向某酸雨试样中加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀酸雨试样中只含SO42-D向某溶液中加入稀盐酸,并将产生的无色气体通入澄清石灰水有白色沉淀生成该溶液中一定含有CO32-或HCO3-14.下列是部分矿物资源的利用及产品流程,有关说法不正确的是()A.粗铜电解精炼时,粗铜作阳极B.生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应C.黄铜矿冶炼铜时,副产物SO2可用于生产硫酸,FeO可用作冶炼铁的原料D.粗硅制高纯硅时,提纯四氯化硅可用多次分馏的方法15.硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法中错误的是()A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行 C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D.常温下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大16.向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是()A.a表示Fe3+的关系曲线,b表示Fe2+的关系曲线B.P点时,n(Fe3+)=0.50 molC.n1=0.75D.n1n3=23第卷二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17.(10分)硼与铝的性质相似,能与氧气、氢氧化钠溶液等物质反应。硼与氯气反应生成三氯化硼(BCl3),生成的三氯化硼遇水水解产生白雾(已知:BCl3的熔点为-107.3 ,沸点为12.5 ),且三氯化硼用于制取乙硼烷(B2H6)。某兴趣小组设计如图所示装置制备三氯化硼。回答下列问题:(1)盛浓盐酸的装置名称为。(2)装置B的作用是,装置E的作用是。(3)装置D中发生反应的化学方程式为。(4)装置F的作用是,可以用一个盛装(填试剂名称)的干燥管代替装置F和G,使实验更简便。(5)为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是(填字母),其理由是。a.先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯b.先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯c.同时点燃A、D两处酒精灯18.(12分)甲、乙两同学分别对含+4价硫元素的物质的性质进行了探究。(1)甲用下图装置进行实验(气密性已检验,加热和夹持装置已略去)。实验进行一段时间后,C、D中都出现明显的白色沉淀,经检验均为BaSO4。A中反应的化学方程式是。为探究SO2在D中所发生的反应,甲进一步实验发现,出现白色沉淀的过程中,D中NO3-浓度几乎不变。甲据此得出结论:D中出现白色沉淀的主要原因是。(2)乙用如下实验对含+4价硫元素的物质性质继续进行探究。序号实验操作实验现象1取0.3 g 纯净Na2SO3固体,向其中加入10 mL 2 molL-1 盐酸,再滴入4滴BaCl2溶液产生无色气泡;滴入BaCl2溶液后,开始无现象,4 min后,溶液变浑浊2取0.3 g 纯净Na2SO3固体,向其中加入10 mL 2 molL-1 HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液产生无色气泡;滴入BaCl2溶液后,开始无现象,2 h后,溶液变浑浊3取0.3 g 纯净Na2SO3固体,向其中加入10 mL 浓HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液产生红棕色气体;滴入BaCl2溶液后,立即产生大量白色沉淀结合化学用语解释实验1中产生现象的原因:。由实验1、2、3对比,可以得到推论:。乙通过查阅资料发现,Na+对实验1和2中出现浑浊的时间无影响,于是进一步探究Cl-和NO3-对其的影响:序号实验操作实验现象4取固体混合物,向其中加入10 mL 2 molL-1 HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液产生无色气泡;滴入BaCl2溶液后,开始无现象,20 min后,溶液变浑浊.实验2和4对比,乙获得推论:Cl-的存在可以加快溶液中+4价硫元素的氧化;.实验1和4对比,乙获得推论:。通过以上实验,乙同学认为,确定某溶液中含有SO42-的实验方案:取待测液,向其中先滴加(填字母序号)。a.2 molL-1盐酸,再滴加BaCl2溶液,一段时间后出现白色沉淀b.2 molL-1盐酸,再滴加BaCl2溶液,立即出现白色沉淀c.2 molL-1硝酸,再滴加BaCl2溶液,一段时间后出现白色沉淀d.2 molL-1硝酸,再滴加BaCl2溶液,立即出现白色沉淀19.(10分)某研究性学习小组的同学为了探究NO的性质进行了如下实验。(1)甲同学设计了图甲装置进行实验,观察到集气瓶中收集到无色气体,由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。甲同学的推断(填“正确”或“不正确”),理由是。(2)乙同学不同意甲同学的推断,他观察到图甲装置圆底烧瓶中的气体不是无色。为此乙同学设计了图乙装置进行实验,步骤为:在大试管中放入适量石灰石,加入过量稀硝酸;待石灰石反应完全,将铜丝浸入过量的稀硝酸中;一段时间后,观察到大试管中气体始终为无色,收集反应产生的气体;待集气瓶充满气体后从水槽中取出,敞口正放桌面,观察到瓶口气体颜色有变化,证明稀硝酸与铜反应生成NO。步骤的作用是;步骤瓶口气体的颜色变化是。(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后,再加入20%的稀硫酸,铜片上又有气泡产生,稀硫酸的作用是(填正确选项的编号),反应的离子方程式是。a.还原剂b.氧化剂c.酸化d.提供热能(4)某些资料认为NO不能与Na2O2反应。丙同学提出质疑,他认为NO易与O2发生反应,应该更容易被Na2O2氧化。查阅资料:2NO+Na2O22NaNO2;6NaNO2+3H2SO4(稀)3Na2SO4+2HNO3+4NO+2H2O;酸性条件下,NO能被MnO4-氧化生成NO3-。丙同学在乙同学的实验基础上,用下图所示装置探究NO与Na2O2的反应。C装置中碱石灰的作用是;F装置中反应的离子方程式为。充分反应后,检验D装置中是否发生反应2NO+Na2O22NaNO2的实验操作是。20.(10分)欲测定含少量氯化钠的小苏打固态样品中NaHCO3的质量分数可用以下四种方法。方法一:m1 m2方法二:mV(待)=100 mLV(待)=20 mLV(HCl)/mL方法三:方法四:不使用化学试剂,使用实验室常用仪器。按要求回答下列问题:(1)方法一:加入足量的试剂A(填写A的化学式)可将HCO3-转化为沉淀并称重。操作1、2、3、4的名称依次是溶解、洗涤和干燥(烘干)。(2)方法二:在操作1中所用到的玻璃仪器中,除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要用到的是,应选择甲基橙作指示剂。(3)在方法二中计算该样品中NaHCO3的质量分数为用流程图中的数据 m、V(HCl)表示;(4)在方法三中,根据所用的实验装置,除了称量样品质量外,还需测定的实验数据是;(5)仔细分析方法三中的实验装置,若由此测得的数据来计算实验结果,则有可能偏高也有可能偏低,偏高的原因可能是,偏低的原因可能是(均文字简述);(6)方法四的实验原理是(用化学方程式表示)。21.(10分)工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)制取铜的操作流程如下:已知:Cu2O+2H+Cu+Cu2+H2O(1)实验操作的名称为;在空气中灼烧固体混合物D时,用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有(填仪器名称)。(2)滤液A中铁元素的存在形式为(填离子符号),生成该离子的离子方程式为,检验滤液A中存在该离子的试剂为(填试剂名称)。(3)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为。(4)常温下,等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中,由水电离出的c(OH-)前者为后者的108倍,则两种溶液的pH=。(5)利用电解法进行粗铜精炼时,下列叙述正确的是(填代号)。a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极,发生氧化反应c.精铜作阴极,电解后电解液中Cu2+浓度减小d.粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂,测定粗铜样品中金属铜的质量分数,涉及的主要步骤为:称取一定质量的样品过滤、洗涤、干燥称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤,不必描述操作过程的细节)阶段检测二元素及其化合物(教师专用)第卷一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.答案DA项,液氨汽化吸热,导致周围温度降低,则液氨可用作制冷剂;B项,氧化铝的熔点高,则氧化铝可用于制造耐火坩埚;C项,金属具有良好的热传导效率,液态钠可用作核反应堆的传热介质;D项,二氧化硅是光纤制品的基本原料。2.答案CAl3+水解产生的Al(OH)3胶体可吸附水中的杂质,可用于净水,但明矾不能杀菌消毒。3.答案DA项,明矾作净水剂是因为明矾水解生成Al(OH)3胶体;B项,二氧化硅能与氢氟酸反应;C项,铜的金属活动性比铁弱,若在海轮外壳上装若干铜块会形成铁铜原电池,其中铁为负极,反而会加快其腐蚀。4.答案BA项,氯气与烧碱或石灰乳反应制取含氯消毒剂,是因为Cl2能与烧碱或石灰乳发生氧化还原反应生成易保存的含氯消毒剂;B项,浓硫酸具有强氧化性,常温下使铝表面形成一层致密的氧化物保护膜,即“钝化”,阻止了反应的进一步发生,可用铝罐盛装浓硫酸;C项,氢氟酸能与玻璃中的SiO2反应,是其特性,与其弱酸性无关;D项,过氧化钠能与水或CO2反应生成O2,体现了过氧化钠的氧化性和还原性。5.答案BA项,Al(OH)3不溶于氨水;C项,常温下铝遇浓HNO3发生“钝化”;D项,蒸发AlCl3溶液促进AlCl3的水解得到Al(OH)3。6.答案DA项,碳酸钠具有较强的碱性,不可用于治疗胃酸过多;B项,Na2O2与水反应生成NaOH,使酚酞变红,但又迅速将其氧化漂白而褪色;C项,钠在空气中生成的氧化物为氧化钠,金属钠保存在煤油中,是为了隔绝氧气和水蒸气;D项,过氧化钠可以消耗CO2、H2O,产生O2,因此可用作航天员的供氧剂。7.答案CA项,NH4Cl受热易分解,蒸干NH4Cl溶液无法获得NH4Cl晶体;B项,按气流方向应该收集密度大于空气且不与空气中成分反应的气体,H2、NH3密度均小于空气;D项,只能证明Cl2的氧化性强于Br2和I2,无法比较Br2和I2的氧化性强弱。8.答案CA项,Cl2与变价金属反应生成高价金属氯化物,其产物与氯气和金属的相对量无关;B项,氯水中含有漂白作用的HClO,不能用pH试纸测定氯水的pH;C项,2NaBr+Cl22NaCl+Br2,Br2易溶于CCl4而被萃取,故上层颜色变浅,下层颜色变为橙红色;D项,HClO有强氧化性,能将CaSO3氧化为CaSO4。9.答案CA项,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,能溶解在盐酸中,可以洗去;B项,向氯化铁溶液中加入适量氧化铜固体,氧化铜与氢离子发生反应,促进铁离子的水解,可得到红褐色氢氧化铁沉淀;C项,缺少CuSO4溶液的体积,无法确定Cu2+的数目;D项,根据沉淀的转化原则,在FeSO4溶液中加入CuS固体,如果溶液中c(Fe2+)不变,说明Ksp(CuS)远小于Ksp(FeS)。10.答案A在Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,发生复分解反应产生SO2。A项,SO2与BaCl2溶液不反应;B项,SO2+H2OH2SO3,H2SO3与Na2S溶液发生反应:H2SO3+Na2SH2S+Na2SO3,继续发生氧化还原反应:H2SO3+2H2S3S+3H2O,溶液变浑浊;C项,KMnO4有氧化性,SO2具有还原性,二者会发生氧化还原反应而使KMnO4溶液褪色;D项,SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色。11.答案AA项,Cu与浓H2SO4反应生成的SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中,SO2首先与水反应生成H2SO3,H2SO3能被NO3-氧化成SO42-,SO42-与Ba2+生成白色BaSO4沉淀;B项,Cu与浓H2SO4反应生成的SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色;C项,Cu与浓H2SO4反应生成的SO2与水反应生成亚硫酸,紫色石蕊溶液遇酸变红;D项,Cu与浓H2SO4反应生成的SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化,并使酸性KMnO4溶液褪色。12.答案CA项,实验中发生反应:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,生成的硝酸铜溶液为蓝色,NO在试管口被氧化生成红棕色的二氧化氮;B项,实验中加稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性,继续与Cu反应,硝酸的氧化性强;C项,实验发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO+4H2O;D项,由上述实验可得出结论,Cu在常温下可以和稀硝酸反应。13.答案BA项,只有向含有NH4+的溶液中加入浓的NaOH溶液,并加热才能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气;B项,铝的表面能迅速被氧气氧化成熔点高的氧化铝,能将熔化的铝兜着;C项,向酸雨试样中加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀生成,白色沉淀可能是BaCO3、BaSO3或BaSO4,酸雨试样中可能含有CO32-、SO32-或SO42-;D项,根据现象得到的结论是溶液中含有CO32-、HCO3-、HSO3-或SO32-中的一种或几种。14.答案BA项,电解精炼铜时,粗铜作阳极。B项,制玻璃的反应是SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2、SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2,均不属于氧化还原反应。C项,SO2可以转化成SO3,进而生成H2SO4;FeO与CO在高温下可生成Fe。D项,制备硅的过程中,利用沸点不同进行分馏,将SiCl4从杂质中提取出来,再与H2发生置换反应得到高纯硅。15.答案DA项,碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂,正确;B项,NH4HCO3受热易分解,生产FeCO3时应在较低温度下进行,正确;C项,(NH4)2Fe(SO4)2如果被氧化会生成三价铁,用KSCN溶液检验变红色,正确;D项,(NH4)2Fe(SO4)2冷却结晶析出,说明它的溶解度小,错误。16.答案BA项,开始发生反应的离子方程式为Fe+4H+NO3-Fe3+NO+2H2O,1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中含有3 mol H+、1 mol NO3-,H+完全反应,生成0.75 mol Fe3+,消耗0.75 mol Fe,继续加入Fe,发生反应2Fe3+Fe3Fe2+,故b线表示Fe2+的关系曲线,a表示Fe3+的关系曲线;B项,P点时Fe2+、Fe3+的物质的量相等,根据2Fe3+Fe3Fe2+可知,n余(Fe3+)=0.75mol-n余(Fe3+)23,解得n余(Fe3+)=0.45 mol;C项,n1时Fe全部被氧化为Fe3+,此时n1=0.75;D项,n3时铁离子全部被还原为Fe2+,又消耗0.375 mol Fe,所以n3=1.125,n1n3=23。第卷二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17.答案(1)分液漏斗(2)除去Cl2中的HCl冷却和收集三氯化硼(3)2B+3Cl22BCl3(4)防止水蒸气进入装置E碱石灰(5)a先用Cl2排尽装置中的空气,避免氧气和硼粉反应生成B2O3解析BCl3遇水水解,因此由装置A生成的氯气需经装置B净化、经装置C干燥。根据BCl3的熔点为-107.3 ,沸点为12.5 知,需用装置E将生成的BCl3冷凝为液体。BCl3遇水水解,因此装置F的作用是防止装置G中的水蒸气进入装置E;氯气有毒,装置G的作用是吸收氯气,防止污染空气,因此为了使实验更简便,可用一个盛装碱石灰的干燥管代替装置F和G。硼能与氧气反应,为了避免氧气和硼粉反应生成B2O3,应先点燃A处酒精灯,用Cl2排尽装置中的空气。18.答案(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O酸性条件下,含+4价硫元素的物质(SO2或H2SO3)被O2氧化生成SO42-(2)2H+SO32- SO2+H2O;2SO2+O2+2Ba2+2H2O 2BaSO4+4H+(或2H2SO3+O2+2Ba2+ 2BaSO4+4H+)含+4价硫元素的物质可被O2和浓HNO3氧化0.3 g 纯净Na2SO3和 1.17 g NaClNO3-的存在可以减慢溶液中+4价硫元素的氧化bd解析(1)A中铜与浓硫酸反应生成SO2,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O;D中NO3-浓度几乎不变,说明含+4价硫元素的物质(SO2或H2SO3)不是被NO3-氧化的,而是被O2氧化生成了SO42-,然后SO42-与Ba2+结合生成了白色沉淀BaSO4。(2)实验1中HCl与Na2SO3反应产生SO2,SO2被氧气氧化生成SO42-,SO42-与Ba2+结合生成白色沉淀;对比实验1、2、3中实验现象可知,含+4价硫元素的物质可被O2和浓HNO3氧化;依据控制变量的原则可知,需要取0.3 g 纯净Na2SO3固体和1.17 g(1010-3L2 molL-158.5 gmol-1)NaCl固体。对比实验1和实验4可知,有2 molL-1 HNO3存在的条件下,生成沉淀所需要的时间变长,故NO3-的存在可以减慢溶液中+4价硫元素的氧化;检验SO42-时需要排除SO32-的干扰,SO32-在2 molL-1盐酸或2 molL-1 HNO3存在的条件下遇BaCl2溶液不会立即生成白色沉淀,因此加入2 molL-1 HNO3或2 molL-1盐酸后再滴加BaCl2溶液,若立即产生白色沉淀,则说明溶液中存在SO42-。19.答案(1)不正确NO2能与水反应生成NO,无论铜与稀硝酸反应生成的是NO还是NO2,集气瓶中收集到的气体都是NO(2)排尽装置内的空气无色变成红棕色(3)c3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+2NO+4H2O(4)吸收CO2和水蒸气5NO+3MnO4-+4H+5NO3-+3Mn2+2H2O取D装置中产物少许于试管中,加入稀硫酸(或稀盐酸),若产生无色气体,且遇到空气变红棕色,则2NO+Na2O22NaNO2发生,若气体不变色,则该反应未发生解析(1)用的是排水法收集气体,NO2能与水反应生成NO,无论生成的气体是NO、NO2或二者的混合物,最终得到的均为NO。(2)CaCO3和稀HNO3反应生成CO2,排出空气,保持无氧环境。NO遇空气生成红棕色的NO2。(3)铜过量时,溶液中HNO3完全反应,生成Cu(NO3)2,硫酸提供H+,NO3-继续氧化Cu。(4)A中先生成CO2,排空气,再插入铜丝生成NO,B中水吸收可能存在的NO2,碱石灰一是吸收水蒸气干燥NO,二是吸收CO2,防止进入D与过氧化钠反应生成O2,E中碱石灰防止F中的水或空气中的CO2进入D,F是吸收NO。由题给资料可知,若生成NaNO2,在稀H2SO4中生成无色气体NO,NO遇空气变红棕色。20.答案(1)Ca(OH)2或Ba(OH)2过滤(2)100 mL容量瓶(3)42V(HCl)1 000m100%(4)装有碱石灰的干燥管在实验前后的质量(5)碱石灰可能还会吸收空气中的水蒸气和CO2气体装置内会留存部分CO2气体(6)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2解析(1)将HCO3-转化为沉淀应为碳酸盐沉淀,故应加入Ca(OH)2或Ba(OH)2,从方法一的流程图中不难看出操作2是过滤。(2)方法二中的操作1是配制溶液,由于此溶液还要用于滴定实验,故应为精确体积的溶液的配制,所缺仪器应为100 mL容量瓶。(3)根据NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O,n(NaHCO3)=n(HCl)=0.100 mol/LV(HCl)1 000L5=0.500V(HCl)1 000mol,(NaHCO3)=84 g/moln(NaHCO3)m100%=42V(HCl)1 000m100%。(4)方法三是通过测量NaHCO3和稀硫酸反应生成的CO2的量来计算NaHCO3的质量,进而求得NaHCO3的质量分数,故还需测定的数据是反应前后装有碱石灰的干燥管的质量(即反应后干燥管的增重量)。(5)从造成干燥管增重量偏多或偏少的因素考虑。(6)方法四不使用化学试剂,则只能利用NaHCO3受热分解的性质去设计实验。21.答案(1)过滤坩埚(2)Fe2+Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+硫氰化钾溶液和新制氯水(合理即可)(3)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(4)11(5)bc将浓硫酸用蒸馏水稀释,使样品与足量稀硫酸充分反应解析Al2O3、Fe2O3与盐酸反应生成AlCl3、FeCl3,Cu2O和盐酸反应生成CuCl2和Cu,SiO2和盐酸不反应,所以固体混合物B为Cu和SiO2;由于2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,故滤液A中含有Fe2+、Cu2+、Al3+;向滤液A中加入过量NaOH溶液,生成Fe(OH)2、Cu(OH)2沉淀,同时生成NaAlO2,由于4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,所以固体混合物D是Fe(OH)3和Cu(OH)2,滤液C是NaAlO2和NaOH的溶液;Fe(OH)3和Cu(OH)2在空气中灼烧生成CuO和Fe2O3,所以固体混合物F是CuO和Fe2O3;滤液C经一系列操作后得到的单质E是金属铝。(1)分离固体和液体的方法是过滤;灼烧固体物质用坩埚。(2)Fe2+可用KSCN溶液和新制氯水检验。(3)铝和氧化铁的反应属于铝热反应,反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。(4)NaOH溶液中c(OH-)水=c(H+),NaAlO2溶液中c(OH-)水=c(OH-),设溶液的pH=x,则NaAlO2溶液中c(OH-)水=10x-14 molL-1,NaOH溶液中c(OH-)水=10-x molL-1,则10x-1410-x=108,解得x=11。(5)a项,部分电能转化为热能;b项,粗铜接电源正极,发生氧化反应;c项,精铜作阴极,阳极上部分其他金属进入溶液,故电解后电解液中c(Cu2+)减小;d项,粗铜精炼时通过的电量与阴极析出Cu的量有确定关系。
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