1.(原创题)勤洗手和经常对环境进行消毒是预防传染病的有效途径。2009年4月,猪流感疫情爆发,可以用某种消毒液进行消毒,预防传染。已知该消毒液为无色液体,用红色石蕊试纸检验,发现试纸先变蓝后褪色,则该消毒液的主要成分可能是( )
A.KMnO4 B.H2O2 C.NaClO D.NH3·H2O
解析:选C。此消毒液为无色显碱性的溶液,具有氧化性。KMnO4溶液为紫红色,H2O2
溶液显弱酸性,NH3·H2O无氧化性,只有NaClO符合题意。
2.2009年第十一届全运会为确保济南奥体中心游泳馆的水质达到国际泳联最新卫生标准,泳池的水将采用砂滤→臭氧→活性炭净水工艺进行处理,其中砂滤、臭氧、活性炭的作用分别是( )
A.过滤、消毒、吸附 B.吸附、消毒、过滤 C.过滤、漂白、吸附 D.杀菌、漂白、吸附
解析:选A。该净化工艺过程先是经过生物接触氧化、过滤,再用臭氧消毒,并用活性炭吸附以达到最新卫生标准。臭氧消毒不仅能有效去除池水异味,而且可消除池水对人体的刺激。
3.(2010年上海模拟)如图,在25 ℃,101.3 kPa下,将10 mL O2全部压入左端盛有20 mL NO的注射器中充分反应。以下对压入O2后左端注射器中的气体描述错误的是( )
A.气体变为红棕色 B.气体体积仍为20 mL C.气体变为混合物
D.气体中氮与氧元素的物质的量之比等于1∶2 解析:选B。此题中隐含“2NO2N2O4”平衡体系。
4.实验室常用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2,也可用KClO3、KMnO4、K2Cr2O7代替MnO2与浓盐酸反应制Cl2。若制取等量的Cl2,转移电子数最少的是( )
A.KClO3和浓盐酸反应 B.MnO2和浓盐酸反应 C.KMnO4和浓盐酸反应 D.K2Cr2O7和浓盐酸反应 解析:选A。在由MnO2、KMnO4、K2Cr2O7和浓盐酸制Cl2时,其变化均为2Cl――→Cl2↑,故制取1 mol Cl2转移电子数为2 mol;由KClO3和浓盐酸反应制Cl2,其反应为:
5
故制取1 mol Cl2转移电子数为 mol。
3
5.(2010年金丽衢十二校联考)氢化铵(NH4H)与氯化铵(NH4Cl)结构相似。但NH4H与水反应有H2生成,下列叙述正确的是( )
A.NH4H与水反应时,NH4H是还原剂 B.NH4H溶于水时,溶液显酸性
-+
C.H的离子半径小于Li的离子半径 D.NH4H中只有离子键,没有共价键
解析:选A。根据题意得出化学方程式为:NH4H+H2O===NH3·H2O+H2↑,NH4H中
-
的-1价H化合价升高,A项正确;反应后有氨水生成,溶液显碱性,B项错误;H和Li++
具有相同的电子层结构,后者原子序数大,离子半径较小,C项错误;NH4H中NH4存在
-
-2e
-
共价键,D项错误。
6.(2010年广西南宁市模拟)把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但又立即变为棕黄色,这时若滴加BaCl2溶液会产生白色沉淀,在上述一系列变化过程中,氧化剂是( )
-3+
①SO2 ②SO24 ③Fe ④HNO3 A.②③ B.③④ C.②④ D.①③
垐 H2SO3使溶液呈酸性,解析:选B。SO2通入Fe(NO3)3溶液中,首先SO2+H2O噲还有:2Fe3+SO2+2H2O===2Fe2+SO2生成Fe2,又有:3Fe2+4H+NO3===3Fe34+4H,
++-+NO↑+2H2O,加BaCl2有:Ba2+SO2则在这一系列过程中氧化剂是Fe34===BaSO4↓,+
和HNO3。
7.(2010年江苏省南京市模拟)下列实验不能达到目的的是( ) .
+
+
-
+
+
+
+
-
解析:选D。A项中通过测一定时间内生成H2的体积可求出反应速率,A正确;CO2
易溶于NaOH浓溶液,若往NaOH溶液中滴加酚酞试液,现象会更明显,B正确;可通过气球的膨胀,证明NH3易溶于水,C正确;D项中用套管试验,药品位置颠倒,无法证实NaHCO3的不稳定性,D错。
8.(2009年高考北京卷)下列叙述正确的是( )
A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SO2,产生沉淀 B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入过量NaHSO4溶液,沉淀消失 D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢;再加入少量CuSO4固体,速率不改变 解析:选C。选项A,CO2、SO2均不能与BaCl2溶液反应,所以再通入SO2时也无沉淀产生。选项B,Cu不能与稀H2SO4反应,但加入Cu(NO3)2后,溶液中存在HNO3,Cu
+
溶解在HNO3中。选项C,Al3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀,加入NaHSO4溶液时,
+
NaHSO4电离出的H使Al(OH)3溶解。选项D,加入CuSO4后形成原电池而加快了产生H2的速率。
9.有a、b、c三种气体,它们分别是HCl、Cl2、HBr中的一种,已知a、b混合不反应,则下列结论中正确的是( )
A.c一定不是HCl B.c可能是HCl
C.a和b能确定 D.c不是Cl2也不是HBr
解析:选A。本题可从“a、b混合不反应”验证备选项。若c为HCl,则a、b为Cl2
和HBr,不符合题意,故c一定不是HCl。
10.(2009年高考福建卷)能实现下列物质间直接转化的元素是( ) 单质――→氧化物――→酸或碱――→盐 A.硅 B.硫 C.铜 D.铁
解析:选B。S与O2生成SO2,再与H2O生成H2SO3,可以与NaOH生成Na2SO3,B项正确。A项中SiO2、C项中CuO、D项中Fe3O4均不与H2O反应,故A、C、D三项均不
O2
+H2O
+NaOH或HCl
正确。
11.(2010年甘肃省第二次高考诊断性考试)某混合气体可能含CO、CO2、NH3、HCl、H2和H2O(g)中的一种或几种,当该混合气体依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸(增重)、灼热氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,下列对原混合气体成分的推断不正确的是( ) .A.一定有CO2、HCl、H2
B.可能有CO、H2O C.一定没有NH3、CO2
D.一定没有NH3、可能有CO
解析:选C。首先注意氯化氢和氨气不能共存,其次氯化氢和二氧化碳的混合气体通过澄清石灰水时,由于氯化氢是强酸性气体,氢氧化钙优先与氯化氢反应,当澄清石灰水过量时无浑浊现象。根据“澄清石灰水无浑浊现象”、“氢氧化钡溶液有浑浊现象”知原混合气体中一定有氯化氢(一定没有氨气)和二氧化碳;“浓硫酸增重”不能判断最初混合气体中是否有水蒸气(可能有水蒸气),因为气体通过溶液会带出水蒸气;“灼热氧化铜变红”表明含有还原性气体,即一氧化碳和氢气至少有一种;“无水硫酸铜变蓝”表明气体通过灼热的氧化铜后有水生成(气体通过浓硫酸后水蒸气被吸收了),进而推知原混合气体中一定含有氢气(可能有一氧化碳)。
12.当温度为70 ℃时,Cl2与NaOH溶液能同时发生两个自身氧化还原反应:①Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;②3Cl2+6NaOH===5NaCl+NaClO3+3H2O。若反应完全后测得溶液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为4∶1,则溶液中NaCl和NaClO的物质的量浓度之比为( )
A.11∶2 B.9∶4 C.1∶1 D.5∶1
解析:选B。令NaClO的物质的量为4 mol,则NaClO3的物质的量为1 mol。利用反应的化学方程式可得,两个反应中生成的NaCl分别为4 mol和5 mol,共9 mol,从而得出溶液中NaCl和NaClO的物质的量浓度之比为9∶4。
13.为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
试填空:
(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体,现采用Na2SO3与70%的浓硫酸为原
-
料制取SO2,采用MnO2和浓盐酸(12 mol·L1)为原料制取Cl2。在此实验中,F仪器的作用是________;发生装置B应选择以下三种装置中的________(选填序号)。
(2)D装置中主要反应的离子方程式为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)为验证通入D装置中气体是Cl2还是SO2过量,兴趣小组的同学准备了以下试剂:
①氯化铁溶液 ②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液 ④苯酚溶液 ⑤品红溶液 ⑥酸性高锰酸钾溶液
若Cl2过量:取适量D中溶液滴加至盛有__________(选填一个序号)试剂的试管内,再加入________(选填一个序号)试剂,发生的现象是
________________________________________________________________________; 若SO2过量:取适量D中溶液滴加至盛有________(选填一个序号)试剂的试管内,发生的现象是________________________________________________________________________。
解析:此题设计颇有新意,把两种漂白剂性质进行探究。首先分清各装置的作用:C为吸收Cl2中HCl;D为反应器,其中F的“凸肚”可防止倒吸,因SO2易溶于水;E显然为尾气回收装置,因Cl2、SO2均有毒。欲检测Cl2或SO2谁过量,可利用Cl2的氧化性和SO2的还原性验证。
答案:(1)防倒吸 ①
+--
(2)Cl2+SO2+2H2O===4H+2Cl+SO24
(3)② ③(或④) 溶液呈红色(或紫色) ⑥ 溶液褪色
14.(2010年天津市滨海联考)某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,设计了如图所示装置进行有关实验:
(1)先关闭活塞a,将6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完成,发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a,将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶,最后铜片完全消失。
①写出上述过程中烧瓶内发生的化学方程式: 打开活塞a之前
________________________________________________________________________; 打开活塞a之后
________________________________________________________________________。 ②B是用来收集实验中产生的气体的装置,但集气瓶内的导管未画全,请把导管补充完整。
(2)实际上,在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量,甲、乙两学生进行了如下设计:
①甲学生设计的方案是:先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量,再通过计算确定余酸的物质的量。他测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通入装置D,从而测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)。你认为甲学生设计的实验方案中D装置中试剂为________。
②乙学生设计的方案是:将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释,并按正确操作配制100 mL溶液,再取20 mL于锥形瓶中,用________________作指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定[已知:Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5],选择该指示剂的理由为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________;
-
再求出余酸的物质的量,若耗去a mol·L1氢氧化钠溶液b mL,则余酸的物质的量为________mol。(用含a、b的表达式来表示)
解析:(1)①浓硫酸有强氧化性,加热条件下与Cu反应,
-1
Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O; 有O2存在时,Cu与稀硫酸发生反应,
2Cu+2H2SO4(稀)+O2=====2CuSO4+2H2O。
②SO2密度大于空气密度,用向上排空气法收集,所以B装置中导管长进短出。
(2)①用排液体法测气体体积,为了减小误差,气体的溶解度应尽可能的小,选择饱和NaHSO3溶液。
②由于Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5,应选择变色范围接近的指示剂,以减小滴定误差,故选择甲基橙作指示剂。设余酸的物质的量为n,耗NaOH的物质的量为:
---
a mol·L1×b×103 L=ab×103 mol H2SO4 + 2NaOH===Na2SO4+2H2O 1 mol 2 mol
20-
n× ab×103 mol 100
-
5ab×103
故n= mol
2
-
5ab×103
即余酸的物质的量为 mol。
2
答案:(1)①Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O 2Cu+2H2SO4(稀)+O2=====2CuSO4+2H2O
△
△
△
△
②(B装置中导管长进短出) (2)①饱和NaHSO3溶液
+
②甲基橙 因为Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5,若用酚酞作指示剂时溶液中的Cu2会
-
5ab×103
和NaOH反应,并且甲基橙的变色范围是pH在3.1~4.4之间
2
15.(2010年青海西宁市高三第二次考试)下图为某实验者设计的验证银元完全溶解于一定量的浓硝酸生成的NO2气体中含有NO的实验装置图。
已知:常温时,NO2与N2O4混合存在;在低于0 ℃时,几乎只有无色N2O4晶体存在。
(1) 反应前先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间N2,其理由是
___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)若装置中缺B部分,其后果是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)反应结束后,打开D部分的活塞K2,并通入氧气,D瓶内气体由无色变为红棕色,反应的化学方程式为____________________________;若通入的是热氧气,则瓶内气体的颜色比以前更深,其原因是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (用方程式和必要的文字说明)。
(4)E部分中a仪器所起的作用是_________________________________。
-
(5)已知该银元的质量为25 g,加入75 mL 12 mol·L1的浓硝酸。实验结束后,A部分烧
+-
瓶内溶液中H的浓度为2 mol·L1(反应中HNO3既无挥发也无分解),体积仍为75 mL。
①参加反应的硝酸的物质的量为________________________________________________________________________。
②为测定该银元中铜的质量分数,还需进行的主要实验操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析:(1)实验者的目的是检验NO2气体中是否混有NO,若实验中NO发生了转化,就无法确定NO是否在银元与硝酸的反应中生成,也就失去了检验的意义。因此第一步操作应排尽装置内的空气,以防NO被装置内的氧气所氧化。
(2)若缺少B装置,则NO2或N2O4会与在C中冷凝的水反应,生成NO,从而对NO的检验产生干扰。
(3)反应结束后,由于D中存在未反应的NO,所以在导管口处因NO接触空气中的氧气生成了NO2而变成红棕色。升高温度,2NO2N2O4的平衡向左移动,NO2的物质的量增大,颜色加深。
--
(5)参加反应的n(HNO3)=(12 mol·L1-2 mol·L1)×0.075 L=0.75 mol。此题中比较难解
+
决的问题是产物中Ag质量的确定。气体的体积或质量很难测定,所以我们只能测定溶液中
-
金属离子的质量。若加碱,则产物会分解,对测定结果造成误差,所以最好是加入Cl,让+
Ag生成沉淀。
答案:(1)排尽系统内的空气,防止生成的NO被空气中的O2氧化
(2)在C中水蒸气被冷却成水,与NO2或N2O4反应,生成NO,干扰NO的验证 (3)2NO+O2===2NO2 升高温度,2NO2N2O4的平衡向左移动,NO2的物质的量浓度增大,颜色加深
(4)防止倒吸
(5)①0.75 mol ②将A中溶液倒入烧杯中,然后加入过量的NaCl溶液,过滤、洗涤、
+
烘干、称量,测定溶液中Ag的质量,剩余质量为铜的质量
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