题目内容
为了探究三种气态氧化物(SO2、NO2、CO2)的性质,某同学设计了一组实验:
实验一:探究三种气体在水中的溶解性,用三支相同的试管收集满三种气体,倒置在盛满水的烧杯中,一段时间后,观察到的现象如图A、B、C所示。
(1)在相同条件下,三种气体在水中溶解度最大的是________(写化学式)写出A烧杯中发生反应的化学方程式:____ 。如果在三只烧杯中分别滴几滴紫色石蕊试液,可观察到的现象是_____________________ 。
实验二:用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体,然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量O2或Cl2,如图D、E、F所示。一段时间后,D、E装置的集气瓶中充满溶液,F装置的集气瓶中还有气体剩余。
(2)实验二中装置D的集气瓶最终充满溶液(假设瓶内液体不扩散):
①写出装置D中总反应的化学方程式:
_______________________________________________。
②假设该实验条件下,气体摩尔体积为a L·mol-1。则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为____________________。
(3) 写出实验F通入氧气后,发生反应的化学方程式:____________________________。
(4)溶液充满集气瓶后,在E装置的水槽里滴加硝酸钡溶液,可能观察到的现象为________,用有关的离子方程式解释原因:________________________。
(1)NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO 溶液都变红色
(2)①4NO2+O2+2H2O=4HNO3 ②1/a mol·L-1
(3) 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
(4)出现白色沉淀 Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO+4H+ Ba2++SO=BaSO4↓
解析试题分析:(1)NO2在水中的溶解度最大;A试管剩余气体的体积为试管体积的1/3,所以A中气体为NO2,NO2与H2O反应的方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;SO2与H2O反应生成H2SO3,NO2与H2O反应生成HNO3,CO2与水反应生成H2CO3,都显酸性,滴入石蕊试液变红。
(2)①由3NO2+H2O=2HNO3+NO和2NO+O2=2NO2,可推出总反应化学方程式为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3
②设集气瓶的体积为VL,则充满的NO2也为VL,HNO3的浓度为:VL÷aL/mol÷VL=1/a mol·L-1。
(3)O2氧化SO2,化学方程式为: 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
(4)Cl2在H2O存在的条件下把SO2氧化,生成SO42?,SO42?与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,试液现象为:出现白色沉淀;反应的离子方程式为:Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO+4H+ Ba2++SO=BaSO4↓。
考点:本题考查物质的性质、反应现象的描述、方程式的书写、物质的量浓度的计算。
硅在地壳中的含量较高,硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料,其中生产普通玻璃的主要原料有 。
(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃除生成粗硅外,也可以生产碳化硅,则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为 。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式 。
(3)有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 ;SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为 。
物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
沸点/℃ | 2355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -30.4 | -84.9 | -111.9 |
(4)还原炉中发生的化学反应为: 。
(5)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 。
盐酸、硫酸和硝酸都是重要的化工原料,也是化学实验室里必备的重要试剂。请回答下列问题:
(1)常温下,可用铁、铝制的容器盛放浓硫酸,说明浓硫酸具有_______性。用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在纸上,纸逐渐变黑,说明浓硫酸具有_______性。
(2)硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料,工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。下列制备方法符合“绿色化学”思想的是_______ (填序号)。
①Cu+HNO3(浓)Cu(NO3)2
②Cu+HNO3(稀)Cu(NO3)2
③
(3)①在100 mL 18 mol/L浓硫酸中加入过量铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是_______
A.40.32 L | B.30.24 L | C.20.16 L | D.13.44 L |
(4)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,并且该反应的产物只有氯化铜和水。该反应的化学方程式为__________________________________________。
浩瀚的海洋是一个巨大的宝库,蕴含有80多种元素,可供提取利用的有50多种。
(1)其中“氯碱工业”就是以食盐水为原料制取Cl2等物质,有关的化学方程式为: 。
(2)实验室用二氧化锰制取氯气的化学方程式为: ;根据上述实验原理,从下列装置中选择合适的发生装置用于实验室制取少量氯气 (填写装置的序号)。
(3)实验室中模拟Br—→Br2的转化,可以通过在KBr溶液中滴加少量新制氯水的实验进行实现。写出Br—→Br2的转化离子方程式为: ;氯水不稳定,要现用现配,下列吸收氯气制备氯水的装置最合理的是 (选填下列选项的编号字母)。
(4)实验室制备氯气的反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学进行了以下实验:取100 mL残余液放入烧杯中,将烧杯(含玻璃棒)放在电子天平上(如右图),再把已称好50.0 g CaCO3粉末慢慢加入到残余液中,边加边搅拌使其充分反应。观察读数变化如下表所示:
CaCO3用量 | 未加CaCO3时 | 加约四分之一时 | 加一半时 | 全部加完时 |
读数/g | 318.3 | 325.3 | 334.5 | 359.5 |
①实验中产生的CO2气体质量为 ;
②残余液中盐酸的物质的量浓度为 (结果精确到小数点后一位) 。
(1)硫元素有多种化合价,可形成多种化合物。填写下表中的空白:
化合价 | -2 | -1 | 0 | +2 | +4 | +6 | +7 |
代表物的化学式 | | FeS2 | S | Na2S2O3 | | SO3或H2SO4或Na2SO4 | Na2S2O8 |
(3)请按照浓度由大到小的顺序排列Na2SO3溶液中的离子: 。
Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后,溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。(不考虑水的蒸发)原因是
。
(4)某同学设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
实验①可说明Na2S2O3能发生水解,实验②③说明Na2S2O3具有 性。请你预测Na2S2O3还可能具有的化学性质(列举2条即可) 、 。