完整版化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 知识点及练习题及答案
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完整版化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 知识点及练习题及答案一、选择题1.现有Fe 、Al 、Si 三种单质的混合物,取一半投入足量的NaOH 溶液中,将剩余的一半投入足量的稀硫酸中,若经测量两次实验产生的气体质量相等,则原混合物中Fe 、Al 、Si 三种单质的物质的量之比可能为( ) A .6:4:3 B .1:1:1C .2:3:4D .3:7:6【答案】A 【详解】取一半固体投入足量的NaOH 溶液中,Al 、Si 与氢氧化钠反应放出氢气;将剩余的一半投入足量的稀硫酸中,Fe 、Al 与稀硫酸反应放出氢气,测量两次实验产生的气体质量相等,说明Fe 与硫酸反应放出的氢气和Si 与氢氧化钠反应放出氢气一样多,根据2442Fe H SO FeSO H +=+ 、223222Si NaOH H O Na SiO H ++=+↑ ,Fe 、Si 的物质的量比一定为2:1,故A 正确。
2.浓硫酸与下列物质反应(可以加热),既体现酸性、又体现氧化性的是( ) A .铜 B .炭C .五水硫酸铜D .氧化铜【答案】A 【详解】A .铜与浓硫酸在加热条件下反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸表现酸性和强氧化性,A 符合题意;B .炭与浓硫酸在加热条件下反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸表现强氧化性,B 不符合题意;C .五水硫酸铜中加入浓硫酸,生成无水硫酸铜,浓硫酸表现吸水性,C 不符合题意;D .氧化铜与浓硫酸反应,生成硫酸铜和水,浓硫酸表现酸性,D 不符合题意; 故选A 。
3.下列除去括号内的杂质所选择的试剂及方法均正确的是( )A .AB .BC .CD .D【答案】D 【详解】A.NaBr溶液(NaI)中加入氯水,不仅除掉了I-,也除掉了Br-,最后所得溶液为NaCl,A不正确;B.NaHCO3溶液(Na2CO3)中加入石灰水,NaHCO3、Na2CO3都转化为CaCO3沉淀,最后得不到NaHCO3溶液,B不正确;C.SO2(HCl)中加入饱和食盐水,HCl溶解于溶液,SO2也会有大量溶解,C不正确;D.MgCl2溶液(CaCl2)中加入石灰水,虽然MgCl2转化为Mg(OH)2沉淀,但加入盐酸后,又会生成MgCl2,D正确;故选D。
4.下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是A.A B.B C.C D.D【答案】B【详解】A.氯化银、碳酸钡、亚硫酸钡和硫酸钡均为白色沉淀,与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,溶液中不一定含有硫酸根离子,还可能含有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子,故A错误;B.金属钠浮在水面上说明金属钠的密度比水小,熔成闪亮的小球说明钠的熔点低,与水的反应放出的热量使熔成闪亮的小球,故B正确;C.碳酸氢钠、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都能与盐酸反应放出使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳和二氧化硫气体,则向某钠盐溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该盐不一定是碳酸钠,还可能是碳酸氢钠或亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,故C错误;D.某物质的焰色试验火焰显黄色,说明该物质一定含有钠元素,黄色光掩盖紫色光,由于没用蓝色钴玻璃片滤去黄色光,则不能确定该物质是否含有钾元素,故D错误;故选B。
5.下列各组物质中,满足如图物质一步转化关系的选项是X Y ZA Na NaOH NaHCO3B Cu CuSO4Cu(OH)2C Al2O3AlO2-Al(OH)3D Si SiO2H2SiO3A.A B.B C.C D.D【答案】C【详解】A.钠能与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠溶液能与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,但碳酸氢钠不能直接生成金属钠,故A错误;B.铜能与浓硫酸共热反应生成硫酸铜,硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应能生成氢氧化铜,但氢氧化铜不能直接生成金属铜,故B错误;C.氧化铝能与强碱溶液反应生成偏铝酸根,偏铝酸根在溶液中与二氧化碳反应能生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝沉淀受热分解能生成氧化铝,故C正确;D.硅在高温下能与氧气反应生成二氧化硅,二氧化硅不溶于水,不能与水反应生成硅酸,故D错误;故选C。
6.锥形瓶内盛有气体x,滴管内盛有液体y。
若挤压滴管胶头,使液体y滴入锥形瓶中,振荡,过一会儿,可见小气球a鼓胀起来。
气体x和液体y不可能是()x yA NH3H2OB SO2KOH溶液C CO26mol∕L H2SO4溶液D HCl6mol∕L NaNO3溶液A.A B.B C.C D.D【答案】C【分析】气球鼓胀起来说明锥形瓶中压强减小。
【详解】A.氨气极易溶于水,使锥形瓶中压强减小,A正确;B.二氧化硫与氢氧化钾溶液反应使锥形瓶中压强减小,B正确;C.二氧化碳与硫酸不反应且二氧化碳在水中溶解度不大,C错误;D.氯化氢极易溶于水,使锥形瓶中压强减小,D正确。
答案选C。
7.某固体物质和某溶液在一定条件下反应,产生气体的相对分子质量(或平均相对分子质量)为45,则发生反应的物质一定不可能是A.Zn和浓H2SO4B.Cu和浓HNO3C.Na2O2和NH4Cl浓溶液D.C和浓HNO3【答案】C【解析】试题分析:A.Zn和浓H2SO4,开始发生反应:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O。
当随着反应的进行,溶液变稀后,会发生反应:Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑。
最后得到的气体为SO2与H2的混合气体。
SO2的相对分子质量为64,H2的相对分子质量为2.因此混合气体的平均相对分子质量可能为45.正确。
B.C和浓HNO3。
发生反应:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
CO2与4NO2的相对分子质量分别是44、46.所以混合气体平均相对分子质量可能为45.正确。
C.Na2O2和溶液中的水发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
产生的NaOH与溶液中的溶质NH4Cl发生反应:NaOH+NH4Cl NaCl++H2O+ NH3↑。
得到的气体中含有O2与NH3的相对分子质量都比45小,所以不可能平均为45.错误。
D.Cu和浓HNO3,开始发生反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O。
当溶液变为稀硝酸时,发生反应:3Cu+8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
NO2、NO的相对分子质量分别是46、28,因此混合气体的平均相对分子质量可能为45.正确。
考点:考查物质之间的相互反应得到的气体成分的相对分子质量的关系的知识。
8.将一定质量的镁、铜组成的混合物加入到稀硝酸中,金属完全溶解(假设反应中还原产全部是NO)。
向反应后的溶液中加入3mol/LNaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则下列叙述中正确的是A.当生成沉淀达到最大值时,消耗NaOH溶液的体积一定为100mLB.当金属全部溶解时,参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4molC.当金属全部溶解时收集到NO气体的体积为2.24LD.参加反应的金属的总质量一定是6.6g【答案】B【解析】【分析】将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中,金属完全溶解,发生反应为3Mg+8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,发生反应为Mg(NO3)2+2NaOH=Mg (OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3,沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜,生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g,氢氧根的物质的量为5.1g÷17g/mol =0.3mol。
金属在反应中均失去2个电子,根据电子转移守恒可知镁和铜的总的物质的量=0.3mol÷2=0.15mol;【详解】A、若硝酸无剩余,则参加反应氢氧化钠的物质的量等于0.3mol,需要氢氧化钠溶液体积=0.3mol÷3mol/L =0.1L=100mL,硝酸若有剩余,消耗的氢氧化钠溶液体积大于100mL,A错误;B、根据方程式可知参加反应的硝酸的物质的量是0.15mol×8/3 =0.4mol,B正确;C、镁和铜的总的物质的量为0.15mol,根据电子转移守恒可知生成的NO物质的量为0.3mol÷3 =0.1mol。
若为标准状况下,生成NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,但NO不一定处于标准状况,收集到NO气体的体积不一定为2.24L,C错误;D、镁和铜的总的物质的量为0.15mol,假定全为镁,质量为0.15mol×24g/mol=3.6g,若全为铜,质量为0.15mol×64g/mol=9.6g,所以参加反应的金属的总质量为3.6g<m<9.6g,D 错误;答案选B。
9.对下列事实的解释正确的是A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定B.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性C.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+D.锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化【答案】A【详解】A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中避光保存,说明浓硝酸见光易分解,故A正确;B.铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,污染环境,通常利用硝酸与氧化铜反应取硝酸铜,与浓硝酸挥发性无关,故B错误;C.铁与硝酸反应首先生成硝酸铁,溶液呈浅绿色由过量的铁与铁离子反应生成亚铁离子所致,故C错误;D.硝酸为氧化性酸,与锌反应不能生成氢气,生成氮的氧化物等,与钝化无关,故D错误;故选A。
10.标况下,将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中,充分反应后,下列叙述不正确的是(设试管中的溶质不往试管外扩散)A.此反应中水既不是氧化剂又不是还原剂B.试管内溶液中溶质的物质的量浓度为1/22.4mol/LC.溶液体积占试管容积的三分之二D.若将试管中的气体换为氯化氢或者氨气,则水充满试管【答案】C【详解】A、将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中,发生的反应为3NO2+H2O===2HNO3+NO,水既不是氧化剂又不是还原剂,A正确;B.试管内溶液中溶质是硝酸,设试管容积为V浓度为122322.41223VV⨯⨯=1/22.4 mol/L,B正确;C.溶液体积占试管容积的1223V⨯,C错误;D.若将试管中的气体换为氯化氢或者氨气,则水充满试管,D正确。
答案选C。
【点睛】本题侧重于考查氮的氧化物的性质及化学方程式的有关计算,注意一氧化氮与水不反应,二氧化氮与水反应有一氧化氮生成,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,掌握反应的原理是解答的关键,题目难度中等。