整理《《化工生产中的重要非金属元素》综合提升》优秀教案.docx
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《化工生产中的重要非金属元素》综合提升
一、选择题
1[2021广东清远高一上学期期末质量检测]下列说法正确的是()
ASO2能使品红溶液褪色,其漂白原理与氯水相同
B用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO
C浓硫酸与过量的锌反应,可以得到无色有刺激性气味的混合气体
D检验NH4时,向试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体
2[2021湖南衡阳一中高一月考]下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是()
AA
BB
CC
DD
42-、C-、Fe3、NH4,进行了如图所示的实验操作。
实验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
则下列结论正确的是()
A原溶液中一定含有SO42-
B原溶液中一定含有NH4
C原溶液中一定含有C-
D原溶液中一定含有Fe3
4[2021四川攀枝花高一期末考试]下列实验方案能达到实验目的的是()
A用图甲所示装置制取并收集NO2
B在实验室中,用图乙所示装置制备并收集C2
C用图丙所示装置,滴入浓硫酸后,蔗糖变黑,品红溶液褪色,说明浓硫酸使蔗糖脱水的同时还产生了SO2
D用图丁所示装置,将氯气通入广口瓶中,立即出现大量白烟,说明氨气的氧化产物为NH4C
5[2021湖北洪山高一期中考试]现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。
下列说法错误的是()
A制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或NaOH
B关闭a,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口e,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三口烧瓶内压强变化曲线如图2所示,则C点时喷泉最剧烈
C将湿润的蓝色石蕊试纸置于瓶口c,试纸变红,说明NH3已经集满
D该实验可以用来说明氨气在水中的溶解度很大
6[2021福建三明一中高一月考]天宫一号搭载的长征二号火箭使用的主要燃料是偏二甲肼(用R表示)和四氧化二氮,在火箭发射时,二者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热,该反应的化学方程式为R2N2O4=3N24H2O2CO2,下列叙述错误的是()
A此反应可在瞬间产生大量高温气体推动火箭飞行
B此反应是氧化还原反应,N2O4是氧化剂
C每生成1moN2,反应转移8mo电子
D此反应中R的分子式为C2H8N2
7下列事实所对应的化学方程式错误的是()
A盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞SiO22NaOH=Na2SiO3H2O
B加热条件下铁与水蒸气反应:
2Fe6H2Og
2FeOH33H2
C工业制取漂粉精:
2C22CaOH2=CaC22CaCO22H2O
D实验室制取氨气:
2NH4CCaOH2
CaC22NH3↑2H2O
8[2021安徽宿州十三所重点中学高一期末考试]现将35g锌粉与少量浓硫酸在加热条件下充分反应,共收集到混合气体(标准状况下),其质量为,则剩余的锌粉的质量为()
A
B
C
D
9[双选题]深蓝色的硫酸四氨合铜晶体受热分解的化学方程式为3[CuNH34]SO4·H2O
3Cu8NH3↑2N2↑3O2↑9H2O,下列分析正确的是()
A1mo[CuNH34]SO4·H2O分解产生的气体体积为
B生成1moN2转移6mo电子
C将分解产生的气体通入BaC2溶液中有白色沉淀生成
D可以用湿润的红色石蕊试纸直接检验此反应产生的氨气
与浓硝酸反应生成氮氧化物,这些氮氧化物溶解在NaOH溶液中生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示:
下列有关判断正确的是
A若Cu片为,则生成moNaNO3
BCu遇浓硝酸发生钝化,不可能发生上述反应
C标准状况下收集的氮氧化物为
DCuNO32既是氧化产物,也是还原产物
二、填空题
11硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)下列物质不含硅酸盐的是(填序号)。
A陶瓷
B玻璃
C水泥
D生石灰
(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为,工艺师常用(填物质名称)来雕刻玻璃。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作。
Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时可选用的坩埚是(填序号)。
A普通玻璃坩埚
B石英玻璃坩埚
C瓷坩埚
D铁坩埚
(4)工业上常利用反应2CSiO2
Si2CO↑制备单质硅,该反应中所含元素化合价升高的物质是填化学式,下同),氧化剂是。
12二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
(1)工业上用黄铁矿(主要成分为FeS2,其中硫元素为-1价)在高温条件下和氧气反应制备SO2:
4FeS211O2
8SO22Fe2O3,该反应中被氧化的元素是(填元素符号)。
当该反应转移电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为L。
(2)实验室中用下列装置测定SO2被催化氧化为SO3的转化率。
(已知SO3的熔点为℃,假设气体进入装置时均被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作:
。
②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是。
③实验结束后,若装置D增加的质量为mg,装置E中产生白色沉淀的质量为ng,则此条件下氧化硫的转化率是(用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某学习小组设计了如图所示装置来验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为。
②为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。
方案I:
向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案:
向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:
向第三份溶液中加入BaC2溶液,产生白色沉淀
上述方案合理的是(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为
。
13现有一定量NH42SO4,和NH4NO3的混合溶液,向该混合溶液中逐滴加入BaOH2溶液,加热使之充分反应,直至BaOH2溶液过量。
图甲表示产生沉淀的质量与加入BaOH2溶液的体积之间的关系,图乙表示放出NH3的体积(标准状况下)与加入BaOH2溶液的体积之间的关系(假设NH3全部放出)。
(1)混合溶液中NH4的物质的量为mo。
(2)混合溶液中NO3-的物质的量为mo。
(3)当加入的BaOH2溶液的体积在100~2021L之间时,发生反应的离子方程式为。
参考答案
一、选择题
1C
【解题思路】A项,SO2能使品红溶液褪色,当加热后溶液又恢复红色,氯水使品红溶液褪色,利用的是其强氧化性,且加热不恢复红色,二者漂白的原理不相同,错误;B项,NO易被空气中的氧气氧化为NO2,应用排水法收集,错误;C项,浓硫酸与过量的锌反应,开始生成SO2,硫酸浓度变稀以后,稀硫酸和锌反应生成氢气,则可以得到无色具有刺激性气味的混合气体,正确;D项,检验NH4时,向试样中加人NaOH溶液,微热,应该用的红色石蕊试纸检验生成的气体,错误。
2B
【解题思路】A项,SiC4无法通过一步反应转化成Na2SiO3,SiO2无法通过一步反应转化成SiC4错误;B项,Na与O2不加热时生成Na2O,加热时生成Na2O2,且其他物质也可以通过步反应实现图示转化,正确;C项,H2S和S在O2中燃烧生成SO2,无法通过一步反应转化成SO3,错误;D项,N2、NH3与O2反应生成NO,无法通过一步反应转化成NO2,错误。
3B
【解题思路】第一步实验引入了具有强氧化性的HNO3,因此无法通过后续实验判断原溶液中是否含有SO42-和Fe3,也能含有SO32-和Fe2,故A、D项错误;第一步实验引人了C-无法判断原溶液中是否含有C-,C项错误;与碱反应生成的使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,说明原溶液中一定含有NH4,B项正确。
4C
【解题思路】A项,二氧化氮与水反应,不能用排水法收集NO2,错误;B项,浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,图中缺少加热装置,错误;C项,浓硫酸使蔗糖脱水后,C与浓硫酸发生氧化还原反应,品红溶液褪色,说明浓硫酸使蔗糖脱水的同时还产生了SO2,正确;D项,导管口应在液面下,且氯气与氨气发生氧化还原反应生成氮气、HC,HC与氨气反应生成氯化铵,故氮气为氧化产物,错误。
5C
【解题思路】A项,CaO或NaOH与浓氨水混合放热,可使氨气逸出,正确。
B项,C点时压强最小,此时气体溶解得最快,故C点时喷泉最剧烈,正确。
C项,氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,错误。
D项,喷泉实验中氨水可充满三颈瓶,则实验可说明氨气在水中的溶解度很大,正确。
6C
【解題思路】A项,偏二甲肼和四氧化二氮剧烈反应产生大量高温气体推动火箭飞行,正确;B项,N元素的化合价发生变化,该反应是氧化还原反应,N2O4中N元素化合价降低,N2O4是氧化剂,正确;C项,N2O4中N元素的化合价为4,生成3moN2转移16mo电子,则生成1moN2转移
mo电子,错误:
D项,根据原子守恒可知,偏二甲肼的分子式为C2H8N2,正确。
7B
【解題思路】玻璃中的SiO2可以与NaOH反应生成Na2SiO3,使玻璃瓶与玻璃塞黏结在一起而不易打开,A项正确;加热条件下铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2,B项错误;工业上用氯气和氢氧化钙反应来制取漂粉精,C项正确;实验室通常用NH4C与CaOH2固体在加热条件下反应来制取NH3,D项正确。
8C
【解题思路】锌粉与少量浓硫酸在加热条件下充分反应,生成的气体为二氧化硫与氢气的混合气体,(标准状况下)混合气体的物质的量为
,每生成1moSO2,金属是供2mo电子,每生成1moH2,金属提供2mo电子,所以生成的二氧化硫与氢气,金属提供的电子为
,故参加反应的Zn的物质的量为
,其质量为×65g·mo-1=,则剩余的锌粉的质量为=,C项正确。
9BC
【解题思路】A项,未注明状态,故无法计算气体的体积错误;D项,分解产生的气体中有SO2,应先用碱液吸收SO2,再用湿润的蓝色石蕊试纸检验反应产生的氨气,错误。
10A
【解题思路】Cu→CuNO32,每个Cu原子失去2个电子HNO3→NaNO2,每个N原子得到2个电子,故共失电子
,由得失电子守恒可知,HNO3→NaNO2得到电子,故产物中NaNO2的物质的量为,又由N、Na守恒可知,另一种产物NaNO3为,A项正确;Cu能与浓硝酸反应,B项错误;N2O4、NO2在标准状况下不是气体,C项错误;CuNO32是氧化产物,氮的氧化物是还原产物,D项错误。
二、填空题
11【参考答案】
(1)D
(2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O氢氟酸
(3)防火剂D
(4)CSiO2
【解题思路】
(1)生石灰是CaO,为碱性氧化物,不含硅元素
(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。
由于SiO2能溶于氢氟酸,因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。
(3)Na2SiO3的水溶液又称水玻璃,具有阻燃功能,因此可用作防火剂。
SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2,故含SiO2的材料(普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚、瓷坩埚)都能与Na2CO3在高温下反应,所以不能用于熔融纯碱。
(4)题给反应中C被氧化,SiO2中4价的硅被还原,因此SiO2作氧化剂。
12【参考答案】
(1)Fe、S
(2)①打开分液漏斗上部的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加
②使残留在装置中的SO2和SO3被充分吸收
③
(3)①试管a中出现黄色浑浊
②ⅢSO2C22H2O=4HSO42-2C-
【解题思路】
(1)反应中铁元素和硫元素的化合价均升高,则这两种元素均被氧化,反应中氧气全部作氧化剂,11mo氧气参加反应生成8mo二氧化硫气体时转移44mo电子,故转移电子时生成的二氧化硫气体在标准状况下的体积为。
(2)①打开分液渦斗旋塞前,首先要打开分液漏斗上部的活塞,以利于分液漏斗中的液体滴下。
②对于定测定实验,除了要排除空气、水蒸气等的干扰,还要将产物SO3以及未反应的SO2全部驱赶至吸收装置以进行准确测量或称量,故反应停止后还要继续通入一段时间的氧气。
③装置D增加的质量为SO3的质量,装置E中沉淀为BaSO4,根据硫元素守恒可知,被氧化的SO2的物质的量为
,未被氧化的SO2的物质的量为
,故二氧化硫的转化率为
。
(3)①SO2能将S2-氧化,生成硫单质。
②方案I,氧水中加入AgNO3溶液可得到白色沉淀;方案Ⅱ,二氧化硫和氯水均可使品红溶液褪色;方案Ⅲ,产生白色沉淀可证明SO2与C2发生了氧化还原反应。
13【参考答案】
(1)
(2)
(3)NH4OH-
NH3↑H2O
【解题思路】
(1)混合溶液中NH4的物质的量与生成的氨气的物质的量相等,则
(2)
nNH4NO3=nNH3
2n[NH42SO4]=
=。
(3)由图可知,当加入的BaOH2溶液的体积(3)由图可知,当加入的BaOH2溶液的体积在0~100mL之间时,会有BaSO4沉淀和NH3生成;在100~2021L之间时,SO42-已沉淀完全,只发生NH4与OH-的反应,生成NH3和H2O。
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