2.下列氧化还原反应中,同一元素既被氧化又被还原的是( )
A.2NO+O2=2NO2 B.N2+O2=2NO
C.N2+3H2=2NH3 D.3NO2+H2O=2HNO3+NO
1.下列盛放物质的方法错误的是( )
A.将金属锂保存在石蜡中
B.少量的白磷可保存在水中
C.碱溶液用带磨口玻璃瓶塞的试剂瓶保存
D.硝酸银溶液盛放在棕色试剂瓶中
44.(09年江苏化学·18)(10分)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著地杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
(1)在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是 。
(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-).2001年我国卫生部规定,饮用水ClO2-的含量应不超过0.2 mg·L-1。
饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH的关系如右图所示。当pH≤2.0时,ClO2-也能被I-
完全还原成Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
① 请写出pH≤2.0时,ClO2-与I-反应的离子方程式 。
②请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。
步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0
步骤3:加入足量的KI晶体。
步骤4:加少量淀粉溶液,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL。
步骤5: 。
步骤6;再用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。
③根据上述分析数据,测得该引用水样中的ClO2-的浓度为 mg·L-1(用含字母的代数式表示)。
④若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的,该反应的氧化产物是 (填化学式)
答案:
(1)方法二制备的ClO2中不含Cl2
(2)①ClO2-+4H++4I-=Cl-+2I2+2H2O
②调节溶液的pH≤2.0
③
④Fe(OH)3
解析:(1)比较简单,观察两组方程式,看看产物结合其性质即能得出答案。(2)pH≤2.0时,ClO2-也能被I-完全还原成Cl-,那么I-要被氧化为碘单质,溶液是酸性溶液即可正确写出离子方程式。题目信息提示用的是连续碘量法进行测定,步骤6又用Na2S2O3溶液滴定至终点,说明步骤5中有碘生成,结合① 请写出pH≤2.0时,ClO2-与I-反应的离子方程式与pH为7.0~8.0的溶液中存在ClO-可以判断调节溶液的pH≤2.0。求引用水样中的ClO2-的浓度可以用关系式法以碘单质为桥梁正确的找准ClO2-与Na2S2O3的关系。Fe2+将ClO2-还原成Cl-,Fe2+被氧化为铁离子,结合反应物不难得出答案
[考点分析]关注题目给与的信息从题目中挖掘有用的信息,注意关键词如本题的连续碘量法。
45.(09年天津理综·9)(18分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法: 、 。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 、或H2、 。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的为 。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为 ,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称: 。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件: 。
④C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是 。
答案:(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其其他合理答案中的任意两种
(2)Cl2 NaOH NaClO
(3)富集溴元素
(4)Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 强酸对设备的严重腐蚀
(5)①冷凝管 ②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度,并收集59℃的馏分④深红棕色 分液(或蒸馏)
解析:本题考查海水中提取溴的实验。电解NaCl溶液的方程式为:2NaCl + 2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,其中Cl2有可能与NaOH会生成NaClO。步骤I中的Br2的浓度很小,多次用SO2反复吸收,最终用Cl2处理,则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性可以氧化SO2,生成H2SO4,因此要注意酸对设备的腐蚀问题。溴具有腐蚀性,可以腐蚀橡胶。蒸馏的目的,就是通过沸点不同而提纯Br2,所以要通过温度计控制好Br2沸腾的温度,尽可能使Br2纯净。
43.(09年海南化学·20.4)(11分)
工业上常用氨氧化法生产硝酸,其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题:
(1)氨催化氧化的化学方程式为 :
(2)原料气中空气必须过量,其主要原因是 ;
(3)将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是 ;
(4)水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应,其化学方程式为 ,为了提高水对二氧化氮的吸收率,可采取的措施为 (答2项)。
答案:(11分)
(1)4NH3+5O24NO+6H2O(3分)
(2)提高氨的转化率和一氧化氮的转化率(2分)
(3)增大单位质量的催化剂与反应物的接触面积(2分)
(4)3NO2+H2O=2HNO3+NO 加压 降温(4分)
解析:(1)
(2)根据平衡原理,增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,以提高原料的转化率;
(3)这是为了增大铂铑合金的表面积,使接触面积增大,提升催化的效果;
(4)为了提高吸收率,可根据溶解过程放热采用降温处理,且气体的吸收可用加压的方式。
42.(09年海南化学·16)(9分)
下图表示从固体混合物中分离X的2种方案,请回答有关问题。
(1)选用方案I时,X应该具有的性质是 ,残留物应该具有的性质是 ;
(2)选用方案Ⅱ从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au,加入的试剂是 ,有关反应的化学方程式为 ;
(3)为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、A12O3),参照方案I和Ⅱ,请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作) 。
答案:(9分)
(1)有挥发性(或易升华) 受热不挥发,且具有较高的热稳定性(2分)
(2)HNO3 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O
[或Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+2H2O](3分)
(3)
(4分)(其他合理答案:也可给分)
解析:(1)从题中给的信息可理解为升华或蒸馏,因此X的性质为加热时可升华,或易挥发。残留物必须热稳定性好,且没有挥发性。
(2)金、银、铜三种金属金的活泼性最差,不能与硝酸反应,选用硝酸作为试剂,过滤即可。
(3)三种氧化物中,SiO2、Al2O3都能与强碱发生反应,但Fe2O3不会反应,可以选浓NaOH溶液反应后过滤。但如果SiO2的含量大,则不宜用前面所述方法,可选用盐酸溶解,过滤后去除SiO2,再在混合液中加入过量的溶液,过滤得Fe(OH)3沉淀,洗涤后加热分解的方法。
41.(09年海南化学·13)(9分)
有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质。实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为
(2)反应②的离子方程式为
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.0×10-9。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合,若D的浓度为1×10-2mo1/L ,则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为 。
答案:(9分)
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2分)
(2)6I-+ClO3-+6H+=3I2+Cl-+3H2O(2分)
(3)2H2O22H2O+O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(其他合理答案:也给分)(2分)
(4)5.6×10-4mol·L-1(3分)
解析:首先得破框图,G为紫黑色固体单质,一般可预测为碘单质,可推得C物质为氯气,则A为盐酸、B为二氧化锰;E在二氧化锰的催化下制取H,则E为氯酸钾、H为氧气;F为氯化钾;于是D一定为碘化钾。所以推出A盐酸、B二氧化锰、C氯气、D碘化钾、E氯酸钾、F氯化钾、G碘、H氧气。
40.(16分)(08年山东理综·30)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液I中的+Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次是 (只填化学式)。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为 。
(2)用提纯的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L-1 NaCl溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒外还有 (填仪器名称)。
(3)电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集的H2为2 L,则同样条件下收集的Cl2
(填“>”、“=”或“<”)2 L,原因是 。装置改进后可用于制备NaOH溶液,若测定溶液中NaOH的浓度,常用的方法为 。
(4)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置 (填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置 (填代号)。
可选用制备气体的装置:
答案:
(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3(错选或多选本小题不得分。NaOH溶液的加入顺序及是否答Na0H不影响得分)
②75%乙醇
(2)天平、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管
(3)< 电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应 酸碱中和滴定
(4)c d
解析:(1)①要除去SO42-,只有选BaCl2溶液,若选用Ba(NO3)2,会引入新的离子NO3-,再选用NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+溶液,最后选用Na2CO3溶液除去Ca2+,此处不能选用K2CO3溶液,否则会引入新的K+,再用HCl除去过量的CO32-。Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+。②除去NaCl晶体表面的少量的KCl,应选用75%的乙醇,因为CCl4有毒,同时KCl也不会溶解在CCl4中。
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,在阴级区内产生的Cl2能与该区生成的NaOH反应NaCl、NaClO和H2O,使得部分的Cl2被消耗,所以同样条件下收集到的Cl2小于2L。
39.(8分)(08年海南化学·13)下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4︰5,化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式___________________________。
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式___________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式____________________________________。
(4)将5 mL0.10 mol·L-1的E溶液与10 mL0.10 mol·L-1的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式__________________________________________;
②反应后溶液的pH ____7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是 ;
③加热反应后的溶液,其pH_____(填“增大”、“不变”或“减小”),理由是_______________。
答案:(8分)(1)H2+SH2S(写成可逆反应也正确)
(2)H2SO3 + 2H2S=3S + 3H2O
(3)C+2H2SO4(浓)CO2 ↑+2SO2 ↑+2H2O(其他合理答案也给分如Cu+ 2H2SO4(浓)CuSO4 +SO2↑+ 2H2O等)
(4)①H2SO3 +2OH- = SO32- + 2H2O
②大于 Na2SO3溶液中SO32-发生水解使溶液显碱性
③增大 升高温度促进Na2SO3溶液的水解
解析:固态单质A能与空气中的氧气反应生成气体物质B,则A可能为C或S等,假定为S,则B为SO2,C为SO3,它们的相对分子质量为64∶80=4∶5,恰好与题意相符(同时也证明A不是C),则D为H2SO4,它是一种重要的工业原料,与题意也相符,进一步证明A为S。E为H2SO3。
38.(11分)(08年广东化学·23)
硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式 。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式 ;H2还原SiHCl3过程中若混O2,可能引起的后果是 。
(2)下列有头硅材料的说法正确的是 (填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料--光导纤维
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。写出实验现象并给予解释 。
答案:
(1)①SiHCl3+H2Si+3HCl
②3SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+H2↑+3HCl 高温下,H2遇O2发生爆炸
(2)BC
(3)生成白色絮状沉淀,又刺激性气味的气体生成;解释:SiO32-与NH4+发生双水解反应,SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O ===2NH3·H2O + H2SiO3↓
解析:(1) ①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式:
SiHCl3+H2Si+3HCl
②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式3SiHCl3+3H2O====H2SiO3+H2↑+3HCl;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是:高温下,H2遇O2发生爆炸。
(2)ABCD
解释:SiC和Si3N4均为原子晶体,熔点高,性质稳定,AB正确。光导纤维的材料为SiO2,C正确。普通玻璃的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3,它是以石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和纯碱(Na2CO3)为主要原料反应制成的。Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2;CaCO3+SiO2aSiO3+CO2,D正确。常温下,Si只能与唯一一种酸HF反应不与HCl反应,E错。
(3)写出实验现象并给予解释:生成白色絮状沉淀,又刺激性气味的气体生成;SiO32-与NH4+发生双水解反应,SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O ==== 2NH3·H2O + H2SiO3↓。
37.(07年山东理综·30)(16分)下图所示为常见气体制备、分离、干爆和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去),请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用,必要时可重复选择,a、b为活塞)。
(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体,E内放置CuO,选择装置获得纯净干燥的CO,并验证其还原性及氧化产物,所选装置的连接顺序为 (填代号)。能验证CO氧化产物的现象是 。
(2)停止CO和CO2混合气体的通入,E内放置Na2O2,按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2,并用O2氧化乙醇。此时,活塞a应 ,活塞b应 。需要加热的仪器装置有 (填代号),m中反应的化学方程式为 。
(3)若气体入口改通空气,分液漏斗内改改加浓氨水,圆地烧瓶内改加 NaOH 固体,E内装有铂铹合金网,按A→G→E→D装置程序制取干燥氧气,并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有: 。
②实验中观察到E内有红棕色气体现出,证明氨气具有 性。
答案:(1)ACBECF AB之间的C装置中溶液保持澄清,EF之同的C装置中溶液变浑浊
(2)关闭 打开 k m 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)①氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氧氧化钠吸水,促使氨放出;氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出。②还原
解析:(1)根据实验要求,A装置中通入的气体为CO和CO2的混合气,在A中,CO2 被氢氧化钠吸收,若要获得纯净干燥的CO,需要选取装置C,证明CO2 被除尽,然后通过盛有浓硫酸的B除去水蒸气,要验证CO的还原性,需要装有CuO的装置E,验证CO的氧化产物CO2 ,还需要装置C,最后需要F除去为反应的CO。所选装置的连接顺序是ACBECF,能验证CO的氧化产物的实验现象是:AB之间的C装置中溶液保持澄清,EF之间的C装置中溶液变浑浊。
(2)停止通入CO和CO2 的混合气体,需要关闭活塞a,然后打开活塞b,此时稀硫酸与碳酸钠溶液(CO2 与NaOH反应生成的)反应,反应生成的CO2气体进入E中,并与 与Na2O2反应产生氧气,氧气通过D除去可能存在的CO2,通过B除去水蒸气,得到纯净干燥的氧气,氧气氧化乙醇的条件是需要加热且有铜做催化剂,因此需要加热k使乙醇挥发,并且加热m,使氧气与乙醇蒸气反应,反应的化学方程式是:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(3)氢氧化钠固体易吸水并且在溶于水时放出大量的热,氢氧化钠溶于水后溶液中的OH-的浓度增大,这些因素均能浓氨水中的化学平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-向逆反应方向移动,使浓氨水中的氨气放出。根据常识可以判断出在E中出现的红棕色气体应该是NO2 ,由氨气和NO2中氮元素的化合价可以判断氨气被氧化生成NO2 氨气体现出的是还原性。
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