高中化学必修第2册第5章 第1节 第3课时

A组·基础达标1．下列转化不能一步实现的是()A．S→H2S B．S→SO3C．H2SO4→SO2 D．Na2SO3→SO2【答案】B【解析】S与H2反应生成H2S，A正确；S与O2反应只能生成SO2，SO2再与O2反应才能生成SO3，B错误；H2SO4与Cu、C等反应生成SO2，C正确；Na2SO3与H2SO4等强酸反应生成SO2，D正确。2．(2018·浙江卷)下列反应能产生二氧化硫的是()A．氧化铜和稀硫酸反应 B．亚硫酸钠和氧气反应C．三氧化硫和水反应 D．铜和热的浓硫酸反应【答案】D【解析】A中两者反应生成硫酸铜和水，错误；B中两者反应生成硫酸钠，错误；C中两者反应生成硫酸，错误；D中两者反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，正确。3．下列离子的检验方法正确的是()A．某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有Cl－B．某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)C．某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2＋D．某溶液中加稀硫酸产生无色气体，将该气体通入澄清石灰水中生成白色沉淀，说明原溶液中有COeq\o\al(2－,3)【答案】C【解析】与硝酸银溶液反应生成白色沉淀的离子有Cl－、SOeq\o\al(2－,4)等，A错误；与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子有SOeq\o\al(2－,4)、Ag＋等，B错误；与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀的离子只有Cu2＋，C正确；与稀硫酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的离子有SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等，D错误。4．已知SO2可与Na2SO3溶液发生下列反应：Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3。欲除去SO2中混有的少量的SO3气体，可使气体通过()A．澄清石灰水 B．饱和NaHSO3溶液C．水 D．饱和NaHCO3溶液【答案】B【解析】SO2、SO3都能与石灰水反应，A错误；SO3＋2NaHSO3=Na2SO4＋H2O＋2SO2，而SO2不与饱和NaHSO3反应，B正确；SO2在水中溶解性为1∶40，C错误；SO2＋NaHCO3=NaHSO3＋CO2，消耗了SO2，生成CO2为新的气体杂质，D错误。5．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为()A．加入过量Na2CO3溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3B．加入过量K2SO4溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3C．加入过量Na2SO4溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3D．加入过量K2CO3溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3【答案】D【解析】加入过量Na2CO3，除去了Ba2＋，但引入了杂质离子Na＋，A错误；加入过量K2SO4，除去了Ba2＋，但引入了杂质离子SOeq\o\al(2－,4)，B错误；加入过量Na2SO4，除去了Ba2＋，但引入了杂质离子Na＋和SOeq\o\al(2－,4)，C错误；加入过量K2CO3，除去了Ba2＋，多余的COeq\o\al(2－,3)可与HNO3反应而除去，D正确。6．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(提示：HNO3具有强氧化性，可将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4))()A．Fe(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋过量盐酸，＋过量SO2，＋BaCl2溶液))白色沉淀B．Ba(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋过量盐酸，＋少量Na2SO3溶液))白色沉淀C．无色溶液eq\o(→,\s\up7(＋稀HNO3，＋BaCl2溶液))白色沉淀D．无色溶液eq\o(→,\s\up7(＋过量盐酸))无色溶液eq\o(→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀【答案】C【解析】A中二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B中亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根，沉淀也是硫酸钡；C中所得沉淀可能是氯化银；D中先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。7．氯化钠样品中含有少量的Na2SO4和Na2CO3，按下列流程进行净化，请在流程中的“()”中写上合适的试剂，在“[]”中写上实验操作名称。氯化钠样品eq\o(→,\s\up7(Ⅰ.),\s\do5(①[]))溶液eq\o(→,\s\up7(Ⅱ.),\s\do5(②))混合液eq\o(→,\s\up7(Ⅲ.),\s\do5(③))混合液,④[]澄清溶液eq\o(→,\s\up7(Ⅳ.),\s\do5(⑤))纯净溶液,⑥[]NaCl晶体写出有关反应的化学方程式：第②步：_______________________________；第③步：_______________________________；第⑤步：_______________________________。【答案】Ⅰ．蒸馏水①溶解Ⅱ．过量BaCl2溶液Ⅲ．过量Na2CO3溶液④过滤Ⅳ．适量稀盐酸⑥蒸发结晶Na2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NaCl、Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaClBaCl2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaClNa2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑【解析】首先将样品用蒸馏水溶解，然后加入过量的BaCl2溶液除去Na2SO4和Na2CO3，在混合液中加入过量的Na2CO3溶液除去过量的BaCl2，过滤，在滤液中加入适量的稀盐酸除去过量的Na2CO3，最后加热蒸发得到NaCl晶体。8．(2019·北京西城区检测)某同学在研究Fe与H2SO4的反应时，进行了如下实验。(1)实验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为_______________________________。(2)实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是____________________(3)实验Ⅲ中，加热后产生大量气体，a试管中溶液的红色褪去，c处始终未检测到可燃性气体。b试管中反应的离子方程式是_______________________________。(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同学们得出以下结论：①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同。浓硫酸的氧化性源于＋6价的硫元素，稀硫酸的氧化性源于______________。②造成反应多样性的主要因素有______________________________________。【答案】(1)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)铁丝表面生成致密的氧化膜，阻止反应进一步进行(3)SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O(4)①＋1价的氢元素②反应物的浓度、温度(合理即可)【解析】(1)Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)浓硫酸具有强氧化性，生成致密的氧化膜覆盖在Fe的表面，发生钝化。(3)实验Ⅲ中，铁与稀硫酸反应生成氢气，和浓硫酸共热反应生成二氧化硫，实验中未检测到可燃性气体，说明反应中没有氢气生成，二氧化硫具有漂白性，使品红溶液的红色褪去，二氧化硫是酸性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠，反应的离子方程式为SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O。B组·能力提升9．X(盐)和Y(酸)反应，可放出有气味的气体Z，Z跟过量NaOH溶液反应又得到X，Z氧化的最终产物为W，W溶于水又得到Y，则X和Y是()①Na2S和稀硫酸②Na2SO3和盐酸③Na2S和盐酸④Na2SO3和稀硫酸A．只有① B．①②C．②③ D．①④【答案】D【解析】①中Na2S和稀硫酸反应生成H2S气体，H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S；H2S与O2反应先生成SO2，在催化剂作用下继续被氧化，最终生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，符合题中转化关系。②中Na2SO3和盐酸反应生成SO2气体，SO2与过量NaOH溶液反应能生成Na2SO3；SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，不符合题中转化关系。同理③不符合题中转化关系。④中Na2SO3和稀硫酸反应生成SO2气体，SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3；SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，符合题中转化关系。故选D。10．已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如下图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是()A．X使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到白色沉淀产生D．工业上，B转化为D需要合适的催化剂【答案】D【解析】由题意知X为浓H2SO4。浓H2SO4使蔗糖变黑主要体现了浓H2SO4的脱水性，A错误；浓H2SO4在室温下使Fe钝化，B错误；A为碳单质时，生成的C为CO2，CO2通入少量澄清石灰水生成可溶性的Ca(HCO3)2，C错误。11．用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是()A．检验试液中的SOeq\o\al(2－,4)：试液eq\o(→,\s\up7(稀硝酸))无沉淀eq\o(→,\s\up7(BaCl2))白色沉淀B．检验试液中的SOeq\o\al(2－,4)：试液eq\o(→,\s\up7(足量稀盐酸))无沉淀eq\o(→,\s\up7(BaCl2))白色沉淀C．检验试液中的I－：试液eq\o(→,\s\up7(H2O2))深黄色溶液eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液))深黄色溶液D．检验试液中的COeq\o\al(2－,3)：试液eq\o(→,\s\up7(足量BaCl2))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(足量稀盐酸))沉淀溶解【答案】B【解析】先加入稀硝酸，如果溶液中没有SOeq\o\al(2－,4)，而存在SOeq\o\al(2－,3)，硝酸可能将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，最终也会出现白色沉淀，A错误；先加入足量稀盐酸，可以排除SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明原溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)，B正确；如果溶液中存在I－，I－具有还原性，被过氧化氢氧化为碘单质，淀粉溶液遇碘单质显蓝色，C错误；如果存在SOeq\o\al(2－,3)，也会出现相同的实验现象，D错误。12．SO2气体通入BaCl2溶液中，无沉淀产生，但再分别加入①NH3·H2O、②氯水、③H2S溶液均有沉淀产生，这些沉淀分别为()A．BaSO4、BaSO3、S B．S、BaSO3、BaSO4C．BaSO3、BaSO4、S D．BaSO3、S、BaSO4【答案】C【解析】SO2可在碱性条件下与BaCl2反应生成BaSO3沉淀；SO2与Cl2发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓；SO2具有弱氧化性，可与H2S发生反应：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，故沉淀分别为BaSO3、BaSO4、S。13．在如图所示的转化关系中，A、B、C、D、E、F、G、H、I均为常见物质。已知B、D都是淡黄色固体，且A与D可反应生成离子化合物I，B与I的相对分子质量相同。请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A________，F________，H________。(2)写出C的电子式：__________________。写出H2O2的电子式：________________。(3)用电子式表示I的形成过程：____________________________________。(4)写出B→C、E→F的化学方程式：B→C_______________________________；E→F_______________________________。【答案】(1)NaSO3Na2SO4(或NaHSO4)(2)Na＋[∶eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))∶H]－H∶eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))∶eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H(3)(4)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3【解析】根据B是淡黄色固体，且可以与水反应生成氧气，则B为过氧化钠，A为金属钠，C为氢氧化钠；D是淡黄色固体，且可与氧气发生连续的氧化反应，则D为硫单质，E、F、G、H分别为二氧化硫、三氧化硫、硫酸和硫酸钠(或硫酸氢钠)；B与I的相对分子质量相同，则I为Na2S。14．有一可能已变质的Na2SO3样品(无水)。某化学兴趣小组展开了对该样品的分析，请你参与他们的活动。(提示：硝酸具有强氧化性，可将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4))(1)猜想样品中可能含Na2CO3、________和________(填化学式)。(2)实验设计。①取适量样品于烧瓶中配成无色溶液，再加入过量的BaCl2溶液；②待沉淀完全后，从分液漏斗向烧瓶中加入下列溶液________，产生气体。A．稀H2SO4B．稀HNO3C．稀HCl③将气体连续通入下列装置：(3)结论：样品已部分变质。(4)问题讨论。A．某同学认为实验步骤①多余，你认为该步骤______(填“是”或“不”)多余，(若选“不”继续回答下一空格，若选“是”不必回答下一空格)，设计的用意是_______________________________。B．实验步骤③中a、b、c、d的作用分别是：a．________________，b．________________，c．________________，d．________________。【答案】(1)Na2SO3Na2SO4(2)②C(4)A．不检验是否含Na2SO4B．验证SO2除去SO2验证SO2已被除尽验证CO2【解析】(1)样品中成分Na2SO3具有还原性，易被氧化为Na2SO4，在题干中已确定有Na2CO3存在时，另两种成分为Na2SO3、Na2SO4。(2)欲确定Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4的存在，实则是鉴定COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)的存在；在①步加入Ba2＋后，产生的沉淀可能有BaCO3、BaSO3、BaSO4，为此在②步所加的酸只能为稀HCl，因为H2SO4能干扰SOeq\o\al(2－,4)检验，HNO3能将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，干扰SOeq\o\al(2－,3)的检验，③步中在给定装置及试剂后，首先检验产生的气体为SO2，再除去SO2，并检验SO2已被除尽，再检验CO2气体。(3)通过各装置中的现象，从而证实猜想中的成分，从而说明样品已变质。(4)实验步骤①中所加BaCl2溶液为检验样品中是否含Na2SO4，不多余。综合素养测评一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。1．我国“化学”一词最早出于《化学鉴原》(1871年)。该书把一种元素翻译为“矽”。在地壳里，“矽”的含量在所有元素含量中占第二位，现代把这种“矽”元素命名为()A．锡B．硒C．氧D．硅2．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A．氨水B.硝酸C．醋D．卤水3．下列气体①N2；②O2；③NO2；④NO；⑤CO2；⑥CO中，属于大气污染物的是()A．③④⑥B．①②③④C．③④⑤⑥D．全部4．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是()①白色垃圾②潮汐③酸雨④光化学烟雾⑤臭氧空洞⑥可吸入颗粒物⑦赤潮⑧绿色化学A．①⑦B．②⑤C．②⑧D．⑦⑧5．纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是()eq\x(粗SiO2)eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(Ⅰ))eq\x(X)eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(Ⅱ))eq\x(Y)eq\o(→,\s\up7(灼烧),\s\do5(Ⅲ))eq\x(SiO2)A．X可用作木材防火剂B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替D．步骤Ⅲ若在实验室完成，一般在蒸发皿中进行6．如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的()A．亚硫酸钠溶液、氯气B．水、二氧化氮C．水、一氧化氮D．氢氧化钠溶液、二氧化碳7．在标准状况下，将O2和NO2按14体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为()A.eq\f(1,14)mol·L－1B.eq\f(4,5)mol·L－1C.eq\f(1,28)mol·L－1D.eq\f(1,42)mol·L－18．如图表示Cu与HNO3反应的量的关系，图中哪一点表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系()A．a点B．b点C．c点D．d点二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9．用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是()A．若品红溶液①褪色，则说明产物中含有SO2B．若溴水褪色，则说明SO2具有还原性C．若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂D．若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强10．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do5(高温))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③过量H2),\s\do5(1000～1100℃))Si(纯)下列说法正确的是()A．步骤①的化学方程式为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑B．步骤①②③中每生成或反应1molSi，转移4mol电子C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应D．SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl311．下图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是()A．向B溶液中滴加KSCN溶液，溶液可能变为红色B．溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H＋＋4Fe2＋＋O2=4Fe3＋＋2H2OC．溶液酸性A＞B＞CD．加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A12．氮在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。其中反应④的离子方程式为4NHeq\o\al(＋,4)＋5O2=2NOeq\o\al(－,2)＋6H＋＋N2O＋5H2O。下列说法正确的是()A．①②均属于固氮反应B．海洋中的反硝化作用一定有氧气参加C．反应④中每生成1molH2O共转移4mol电子D．向海洋中排放含NOeq\o\al(－,3)的废水可能影响海洋中氮的循环三、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(12分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大强酸”。现就硫酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：(1)工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热条件下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在一定体积的10mol·L－1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积________(填“大于”“等于”或“小于”)180mL。(3)将8gFe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉，充分反应后，收集到1.68LH2(标准状况)，同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol·L－1的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为________。14．(13分)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应)：(1)设计装置A的目的是________________________________________，为达此目的应进行的操作是______________________________________。(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是________________________________________；B中反应的离子方程式是________________________________。(3)将注射器F中的空气推入E中，E中的气体变为红棕色，该实验的目的是____________________。(4)D装置的作用是__________