解析:
由最终生成的沉淀为11.65g,可知n(BaSO4)=0.05mol;由S原子守恒可得:
n(SO2)+3n[Fe2(SO4)3]=0.05mol,故n(SO2)=0.02mol,即为0.448L;若混合气体的物质的量为0.04mol,SO2与Cl2恰好完全反应,不能使硫酸铁溶液褪色,故C错误。
答案:
C
15.(2010·四川省德阳市“一诊”考试)常温下,向100mL某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中加入铜粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)。
若再取等体积的该混合酸向其中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。
下列分析错误的是( )
A.取10mL原混合酸加水稀释至1L后其pH=2
B.原混合酸中,NO
物质的量为0.2mol
C.原混合酸中,H2SO4物质的量浓度为4mol·L-1
D.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+,BC段产生的是氢气
解析:
稀H2SO4和稀HNO3的混合溶液最多溶解19.2gCu,说明NO
完全转化为NO,19.2gCu失去0.6mol电子,设生成的NO为xmol,根据得失电子守恒有:
3x=0.6,解得x=0.2,故原混合酸中HNO3的物质的量为0.2mol。
根据图示变化,加入Fe时,Fe首先与HNO3反应生成Fe(NO3)3、NO(OA段),然后过量的Fe与Fe(NO3)3反应生成Fe(NO3)2(AB段),最后Fe与H2SO4反应产生H2(BC段)。
OA段:
Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,0.2molHNO3只能溶解0.05molFe,而实际溶解了0.2molFe,说明H2SO4提供了0.6molH+。
BC段:
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,n(H2SO4)=n(Fe)=0.1mol,故原混合酸中含有0.4molH2SO4,其浓度为0.4mol/0.1L=4mol·L-1。
原混合酸中c(H+)=(0.2mol+0.8mol)/0.1L=10mol·L-1,取10mL原混合酸稀释至1L,溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,pH=1。
综合上述,选项A错误。
答案:
A
16.(2010·云南省摸底考试)把xmLCO2通过足量的Na2O2后再与ymLNO混合。
x与y之和为30。
设充分反应后气体的体积缩小为15mL,则xy可能为( )
①1:
1 ②2:
1 ③5:
4 ④7:
5
A.只有① B.只有②
C.只有③④D.①②③④
解析:
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2NO+O2===2NO2。
当x=y时,这两个反应均恰好反应完全,气体总体积减小15mL;当xy时,则前一个反应导致气体减小0.5xmL,后一个反应导致气体减小0.5ymL,共减少(0.5x+0.5y)mL=15mL。
由此可知,当x≥y时,符合条件。
答案:
D
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(共52分)
17.(10分)(2010·湖北省八校联考)某活动小组利用如图装置验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理。
如何检查该装置气密性____________________________________________________________________。
(一)向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积
(1)通入NO前,向广口瓶①中加入水,让水充满广口瓶①,且调节滴定管③中液面与①相平并记录滴定管③的刻度。
(2)从导管a通入一定量的NO并准确测定通入NO的体积的主要操作:
________________________________________________________;计算出通入的NO的体积为VmL(V<50)。
(二)验证NO的还原性;探究工业生产硝酸的原理
(1)停止通入NO后关闭K1、K3,打开K2,从导管b缓缓通入O2,写出通入O2的过程中发生的化学反应方程式:
______________________________________。
(2)继续通入O2,打开K3并及时调整滴定管③液面与广口瓶①中液面相平,直到广口瓶①中刚好充满液体。
Ⅰ.当通入氧气的体积为V/2mL时,则广口瓶①的气体体积为________;
Ⅱ.当广口瓶①的气体体积为V/2mL时,则通入氧气的体积可能为________。
解析:
检查装置气密性的关键首先需形成密封体系,通过装置中某处的液面变化来判断装置气密性是否良好,所以根据本装置的特点,其检查方法为:
关闭K1、K2,打开K3,从滴定管③上口加水,没过广口瓶①中的长导管口,继续加水,使广口瓶①中长导管内外出现一段液柱,停止加水,静置一段时间后,若这段液柱不变,说明装置气密性好,反之,说明装置气密性不好。
(一)
(2)测定NO的体积是通过NO将广口瓶①的H2O压入滴定管③中,通过滴定管③中H2O的体积来确定NO的体积,但滴定管③和广口瓶①之间的相对高度差会导致实验误差,所以通入一定量的NO前需关闭K2,打开K1、K3,通入一定量的NO后,需调整滴定管③液面和广口瓶①液面在一条水平线上,然后再读滴定管③的读数。
(二)
(1)打开K2后,O2进入广口瓶①与NO反应生成红棕色的NO2:
2NO+O2===2NO2,NO2与H2O反应生成HNO3:
3NO2+H2O===2HNO3+NO。
(2)Ⅰ.根据反应4NO+3O2+2H2O===4HNO3,其中NO的体积为VmL,通入O2的体积为V/2mL,故O2量不足,剩V/3mLNO。
Ⅱ.若广口瓶①中剩V/2mLO2,则反应的O2为3V/4mL,通入O2的总体积=V/2mL+3V/4mL=5V/4mL。
若广口瓶①内剩下V/2mL的气体为NO时,反应V/2mLNO,故需通入O2的体积为3V/8mL。
答案:
关闭K1、K2,打开K3,从滴定管③上口加水,没过广口瓶①中的长导管口,继续加水,使广口瓶①中的长导管内外出现一段液柱,停止加水,静置一段时间后,若这段液柱不变,说明装置气密性好,反之,说明装置气密性不好
(一)
(2)关闭K2、打开K1、K3,通入一定量的NO后,调整滴定管③液面与广口瓶①中液面相平,再次读取滴定管③的刻度
(二)
(1)2NO+O2===2NO2;3NO2+H2O===2HNO3+NO
(2)Ⅰ.V/3mL Ⅱ.5V/4mL、3V/8mL
18.(10分)(2010·江西省联考)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下图所示的实验装置。
(1)气体发生装置A产生的气体是________。
(2)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量,某小组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
Ⅰ.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,实验现象是:
______________________________________。
Ⅱ.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,实验现象是:
________________。
(3)另一小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。
①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?
________(填“相同”或“不相同”);若装置D装的是铁粉,通入Cl2与铁粉充分反应时现象为______________________________。
②若装置B中装有5.0mL1.0mol/L的碘水,当通入足量Cl2完全反应后,共转移了5.0×10-2mol电子,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为43,当Cl2与含X的溶液完全反应后,有浅黄色沉淀产生,取上层清液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生。
写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式________________________。
解析:
(1)分析装置图可知,气体发生装置B产生的气体是Cl2,气体发生装置A产生的气体是SO2。
(2)为确定Cl2过量,即应利用其强氧化性予以确认,故选具有还原性的FeCl2,Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,KSCN和苯酚均能与Fe3+发生特征反应,使溶液变为红色或紫色。
从所给试剂及SO2的性质来看,选择品红溶液,利用SO2的特征性质(漂白性)或选KMnO4溶液(或氯化铁溶液),利用SO2的还原性。
(3)①两种气体都有漂白性,都能使品红溶液褪色;铁与氯气反应产生棕黄色的烟;②氯气的氧化性强于碘单质,将碘单质氧化,碘单质的物质的量为5.0×10-3mol,转移电子为5.0×10-2mol,说明碘元素从0价升高到+5价。
(4)由“元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为43”可知,X为S2O
,Cl2与S2O
反应生成SO
和S。
答案:
(1)SO2
(2)Ⅰ.② ③(或④) 溶液呈血红色(或紫色)
Ⅱ.⑤ 红色褪成无色,加热后又变为红色
(或⑥ 溶液变成无色)(或① 溶液变成浅绿色)
(3)①相同 产生棕色的烟
②5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl
(4)S2O
+Cl2+H2O===SO
+S↓+2Cl-+2H+
19.(9分)(2010·四川省检测)现有A、B、C、D、E五种中学教材中常见的金属单质,其单质和最高价氧化物对应的水化物的有关信息如下表所示:
单质
A
B
C
D
E
最高价氧化
物对应水化
物的稳定性
难分解
能分解
能分解
能分解
能分解
单质
溶于水剧烈反应
缓慢溶于热水
溶于强碱性溶液
难溶于冷的浓硝酸
溶于浓稀硝酸
已知A、B、C的组成元素位于同一短周期,D和E的组成元素位于同一周期,D的低价氢氧化物在空气中会发生颜色变化,E在空气中生锈呈绿色。
根据要求,回答下列问题:
(1)C盐水溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,用离子方程式解释,碱性:
__________________;酸性:
________________________。
(2)以B、C为电极,A的氢氧化物的水溶液为电解质溶液,构成原电池。
写出B极的电极反应式:
________________________。
(3)用离子方程式表示D的单质能与D的化合物在水溶液中发生化合反应:
________________________________________________________________________。
(4)在加热条件下,C的单质能与E的氧化物发生置换反应,写出可能的化学方程式:
____________________________。
解析:
依题意,钠、镁、铝是位于第三周期的常见金属元素,其中铝能与强碱反应,钠与水剧烈反应,而镁与热水缓慢反应,故A为钠,B为镁,C为铝;氢氧化亚铁在空气中变成氢氧化铁,由白色变成灰绿色,最终变成红褐色,铁在冷的浓硝酸中发生钝化,铜绿呈绿色,所以,D为铁,E为铜。
(1)铝盐有偏铝酸盐、铝盐两类,如偏铝酸钠是弱酸强碱盐,水解呈碱性,硫酸铝、氯化铝是强酸弱碱盐,水解呈酸性。
(2)镁、铝与氢氧化钠溶液组成的原电池中,镁为正极,发生还原反应,水中H+得电子生成氢气。
(3)铁有0价、+2价、+3价等,铁与三价铁盐(如硫酸铁,氯化铁等)在水溶液中发生归中反应。
(4)铝与某些金属氧化物能发生铝热反应,铜的氧化物有氧化铜和氧化亚铜两种。
答案:
(1)AlO
+2H2O⇌Al(OH)3+OH-
Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+
(2)2H++2e-===H2↑或2H2O+2e-===2OH-+H2↑
(3)2Fe3++Fe===3Fe2+
(4)2Al+3CuO
3Cu+Al2O3,2Al+3Cu2O
6Cu+Al2O3
20.(8分)(2010·重庆市调研)已知A是一种含有两种元素的有机溶剂,分子结构与C相似,F是一种黄色固体,H是一种白色粉末,N有磁性,B、F、L、O、P是中学化学常见单质,J的相对分子质量比D大16。
反应①是侯氏制碱法的重要反应。
以上各物质在一定条件下有如下反应关系:
(1)组成单质P的元素在周期表中的位置为________,A的电子式为________________,G的俗名为________。
(2)N与M的稀溶液反应的离子方程式为__________________。
(3)反应①的化学方程式为______________________。
(4)反应④中阳极的电极反应式为______________________________________________________