第3章 物质的性质与转化 单元测试 高中化学 鲁科版必修第一册

第3章物质的性质与转化单元同步测试卷

一、单选题

1.下列有关元素及其化合物的说法正确的是

A.水蒸气通过灼热的铁粉生成囚氧化三铁和氢气

B.FeCb既能通过化合反应制得.也能通过金属与酸的置换反应制得

C.Na在空气中长期放置最终变为Na2。

D.向KC1O3溶液中滴加AgNO3溶液得到白色AgCl沉淀

2.能正确表示下列化学反应的离子方程式是

2+

A.硫酸铜溶液与氢氧化钢溶液反应：Ba+SO；-=BaSO4i

B.将NaHSO4溶液滴入Ba(0H)2溶液中至溶液呈中性：2FT+SO丁+2OH+Ba"=BaSO«J-2H2O

2+

C.向澄清石灰水中通入足量CO/2OH+CO2+Ca=CaCO?1+H,O

D.用FeCh溶液腐蚀覆铜板制作电路板：Feu+Cu=Fe2++Cu:+

3.为了防止FeCb溶液因氧化而变质，可向溶液中加入的物质是

A.NaOH溶液B.KSCN溶液C.氯水D.铁粉

4.将金属铜、铁置于硫酸铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是

选

反应情况设想评价

项

当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2+、

A正确，Fe“和Fe、Cu均可反应

CM+,一定无Fe"

当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有Fe",正确,Fe和Cu都能与Fe“反应，故溶液中一定有Fe2+,

B

一定无Fe",可能有CiB可能有CM*,一定无Fe"

当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定有

C不正确,Cu有剩余,故无CM+

Fe2‘，可能有CM+

当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中•定只有不正确，Fe能与Cu”反应，若铁有剩余，则溶液中一

D

22+

Fe\Cu定不存在Cu",且铜不会被消耗

5.下列实验操作和现象及实验结论均正确的是

选

实验操作和现象实验结论

项

向盛有氨水的烧杯中插入两个石墨电极，接通电源，电流计指针发生较大偏

A氨水是电解质

转

该溶液中一定含有

B向某溶液中滴加稀盐酸，产生的气体通入品红溶液，品红溶液褪色

so；,

取久置的氯水于试管中，加入几滴紫色石蕊溶液，溶液变为红色，且一段时

C氯水已经完全变质

间内不褪色

D向蔗糖晶体中加入浓硫酸，轻轻搅拌，有海绵状的碳生成浓硫酸具有吸水性

A.“N2-NH：”属于氮的固定

B.“N0；TN0；—N2”转化中氢元素化合价均降低，被氧化

C.“NO；TNO1转化中每消耗ImolNO；转移2moi电子

D.海洋中尢机氮的循必、可以为海洋植物提供氮肥

7.有关实验室安全，下列说法错误的是

A.实验剩余的钠不能放回原瓶，应丢到垃圾桶中

B.汞不小心洒落到地面上，应立即撒上硫粉，并打开排气扇

C.浓硫酸的装运包装箱应贴上如图标识

D.酸性高钵酸钾浓溶液沾到皮肤上，应立即用大量清水冲洗

8.能正确表示下列反应的离子方程式的是

+

A.NH4HCO3溶液与NaHSCU溶液反应：HCO^+H=H2O+CO21

:2+

B.铜粉与浓硫酸共热：Cu+4H++SO；----Cu+SO2t+2H2O

+

C.向Fe(NO3)3溶液中加入过量氢碘酸：2NOJ+8H+6r=3h+2NOt+4H2O

2+

D.NaHCCh溶液中力U入少量Ca(OH)2：Ca+OH+HCO；=CaCO31+H2O

9.准确称取6.0g某铝土矿样品(含AI2O3、Fe2O3,SiCh)加入100mL稀硫酸中，充分反应后句滤液中加

入10mokLTNaOH溶液，产生沉淀的质量和加入NaOH溶液体积之间的关系如图所示。则所用硫酸的物

A.1.75mol-LTB.3.50molL-1C.0.85molL-'D.无法确定

io,以卜.是对某水溶液进行离子检验的方法和结论，其中正确的是

A.加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，则原溶液中一定含NH；

B.加入足量的CaCb溶液，产生了白色沉淀，溶液中一定有大量的CO；

C.先加适量的盐酸将溶液酸化，再加AgNCh溶液，产生了白色沉淀，溶液中一定含有大量的Q-

D.用洁净的钳丝蘸取待测溶液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钻玻璃能观察到火焰呈紫色，该溶液中一定

含有钾离子，可能含有钠离子

11.某工厂的工业废水中含有大量的Fe2+,Fe3+,QP+和少量Na+。工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和

金属铜，设计如下流程。

下列说法正确的是：

A.加入过量A,发生的反应均为置换反应

B.固体B为混合物而和固体E为纯净物

C.物质D既可以用稀硫酸也可以用稀盐酸

D.滤液C和滤液F组成完全相同

12.化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价-类”二维图。铁元素的“价一类”

2I

B.FeKL中铁的化合价♦显+2价，三显+3价

C.维生素C能将Fe3+转化为Fe>,过程中维生素C作还原剂

D.Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色迅速变为棕黄色

13.将Cu片放入O.lmol/LFeCb溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+)：c(Fe2)2：3,则

C/+与Fe3+的物质的量之比为

A.3：2B.3：5C.4：3D.3：4

14.下列反应的离子方程式书写正确的是

A.向明研［KA1(SOJ-12H2。］的水溶液中滴加Ba(OH%溶液至SO：完全沉淀：

u2

Al+2SO^+2Ba*+3OH=A1(OH)3J+2BaSO4J

B.碳酸钙与醋酸反应：COt+2H=CO2T+H2O

C.向滨化亚铁溶液中通入足量的氯气2Fe2++2Br+2CL=2Fe3++Br2+4C「

+2+

D.室温下用稀HNO3溶解铜：3CU+2NO3+8H=3CU+2NOT+4H,0

二、填空题

15.工业或机动车尾气中的NO、会造成环境问题，可用多种方法脱除。

⑴碱液吸收：NaOH溶液可吸收硝酸工业尾气(含NO、NO)获得副产品NaNO?。

①等物质的量NO与NCh被NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为。

②若吸收时NO与NO2比例控制不当，则吸收液经浓缩结晶.过滤得到NaNO;晶体中最有可能混有的杂

质是_______(填化学式)。排放的尾气中含量较高的氮氧化物是(填化学式)。

(2)还原法：尿素水溶液热解产生的N%可去除尾气中的NO、，流程如下：

尿素水溶液

氧化处理后的尾气催化反应

热解M、比0等

(含NO2、。2等)(250℃-380℃)

①尿素［CO(NH)］中氮元素的化合价为o

②写出“催化反应”过程中NH3还原NO?的化学方程式o

③若氧化处理后的尾气中混有SO2,此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒，降低NO、

的去除率。试分析硫酸盐的产生过程O

④“催化反应”过程中需控制温度在250c〜380℃之间。温度过高，NOx的去除率下降，其原因可能是温度

过高催化剂的活性降低和o

16.工业废水中的氨氮(以N%、NH；形式存在)，可通过微牛.物法或氧化法处理.，使水中氨氮达到国家规

定的排放标准。

(1)微生物法：酸性废水中的部分NH：在硝化细菌的作用下被氧气氧化为NO,,NO、再与NH；作用生成N?。

①NH；转化为NO；的离子方程式为。

②NO；与NH；在转化为N2的反应中消耗NO；与NH；的物质的量之比为。

(2)次氯酸钠氧化法：向氨氮废水中加入NaCIO,氨氮转化为NJ而除去。

①NaQO氧化NH.的离子方程式为。

②一定pH下，NaQO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当〃7(NaClO):〃z(NHJ>7.7时，总

氮的去除率随，〃(NaClO):m(NH，)的增大不升反降的原因是。

%

/

*

箍

在

7.07.47.88.28.6

MNaCIO):讯NHJ

(3)活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种，QH为羟

基自由基，其氧化性比0-更强。

①活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为°

②其它条件不变调节废水的pH,废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。随pH增大氨氮去除率先明显

增大,后变化较小，可能的原因是o

78910111213

pH

17.按要求回答问题。

(l)NaH能与水剧烈反应生成氢气，此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是_______,生成的H?标准状

况下体积为2.24L时，转移电子的数目o

(2)AIN用于电子仪器。AIN中常混有少量碳,将一定量含杂质碳的AIN样品置于密闭反应器中，通入0.18mol

的02,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g・L/(已折算成标准状况，A1N不跟02反应)，则所得

气体的摩尔质量为gmol1,该样品中含杂质碳g。

⑶取xg铜镁合金完全溶于10mol/L100mL的浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原产生6720mL的NO?气

体和896mL的N2Q1气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入lmol/L氢氧化钠溶液，生成沉淀

质量为18.8()g,则x等于g,消耗NaOH溶液的体积是_______mL

(4)钻及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。草酸钻是制备钻的氧化物的重要原料。

如狗为二水合草酸钻(CoC2O』2H2O)(M=lS3g/mol)在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300℃及以上所得

固体均为钻氧化物。

13

81.

6

1

2

8

150300450600750900

温度/上

通过计算确定B点剩余固体的化学成分为(填化学式)，取C点固体用足量的浓盐酸完全溶解可得

到黄绿色气体，写出以上反应的离子反应方程式。

18.从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。

(1)实验室在配制FeSO,溶液时为了防止FeSO4溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是―(用离子方

程式表不)。

(2)向FeSCh溶液中滴加氨水的现象为,请用化学方程式解释出现此现象的原因一；一。

三、实验题

19.为验证氧化性Ck>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略，气

密性已检验)。实验过程：

D

I.打开弹簧夹Ki〜K4,通入一段时间N2,再将T形导管插入B中，继续通入N2,然后关闭Ki、K3、K-

H.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸，给A加热。

HI.当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K?。

M打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。

V.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸，一段时间后关闭K3。

VL更新试管D,重复过程IV,检验B溶液中的禽子。

(1)过程1的目的是o

(2)盛装浓盐酸和70%浓硫酸的仪器名称为。棉花中浸涧的溶液为。

(3)A中发生反应的化学方程式：o

(4)SO2与FcCb溶液发生反应的离子方程式为。

(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性CL

>Fe31>SOi的是_______(填“甲”“乙”或“闪》

过程IVB溶液中含有的离子过程V【B溶液中含有的离子

甲有FN+无Fe2+有so：

乙既有Fe3+又有Fe2+有S。：

闪有Fe3+无Fe2+有Fe2+

20.氯化亚飒(SO。?)是一种重要的化学试剂，在农药、医药、染料等的生产中也起着非常重要的作用。

某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如图所示装置，将SO-Cl?通入SQ?中制备SOC%。

已知：①SOC1?是一种液态化合物，沸点为77c

②SOCl:遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有刺激性气味的气体产生

请回答以卜问题

(1)装置c的名称是，进水口为(填“a”或"b")，装置e中的试剂为

(2)该小组预选用卜列固体药品与H』SOj反应制备SO2,最不适合的是。

A.BaSO,B.Na2so彳C.Na2S2O3

(3)写出制备SO。？的化学方程式o

(4)本实验采用液态催化剂比固态催化剂好，理由是o

(5)制备SO。？的发生装置需要无水环境，原因是(用化学方程式解释)

(6)某同学提出干燥管中的试剂改为碱石灰更好，原因是0

(7)若反应中向过量SC%中共通入SO?的体积为925mL(标况下)，的体积为896mL(标况下)，最后得到

4.76gSOCI2,则SOC1,的产率为。

四、计算题

21.由铜粉、铁粉、无水硫酸铜粉末组成的混合物22.4g,等分为两份。第一份投入有足量水的甲烧杯后

充分搅拌，最终剩下8.00g固体；第二份置于乙烧杯中，加入足量的91.5g稀硫酸，搅拌并充分反应后，

杯中留有2.50g红色固体和100g浅绿色溶液(溶液中只含有一种溶质FeSO』)。求：

⑴原22.4g混合物中CuSO4的质量___________

(2)乙烧杯溶液中FeSCh的质量分数o

22.现有一定量的Cu和CuO混合物，向其中加入0.6L2.0mol/L稀硝酸，混合物完全溶解，同时生成4.48L

NO(标准状况)。向所得溶液中加入一定体枳l.Omol/LNaOH溶液，恰好使C/+沉淀完全，沉淀经洗涤、充

分灼烧后得32.0g固体。试计算：

(1)原混合物中CuO的质量；

(2)加入NaOH溶液的体积。

23.一定量的Fe、Cu的混合物粉末，平均分成五等份，分别向每一份中加入一定量的稀硝酸，实验中收

集到的NO气体(唯一还原产物)的体积与所得到剩余固体质量记录如表(所有的气体的体积均在标准状况下

测定)

实蛤序号12345

HNCh溶液的体积(mL)100200300400500

剩余固体的质量(g)17.28000

气体的体积(L)2.244.48V7.847.84

(1)该实验中所用的硝酸的物质的量浓度为mol/L

(2)第1次实验后剩余固体的成分为,第2次实验后剩余固体的成分为(以上两空均填化学

式)

(3)V=L

参考答案:

1.A

［详解】A.水蒸气通过灼热的铁粉生成四氧化三铁和氢气，3Fe+4H2O(g)-FeaO4+4H2,

A正确；

点燃

B.FeCb能通过化合反应制得，2Fe+3Ch=3FeCh,但铁与盐酸反应生成的是氯化亚铁

和氢气,Fe+2HCl=FeCh+H2t，得不到FeCb，B错误;

C.Na在空气中长时间放置最终变为Na2co3粉末，C错误；

D.向KCIO3溶液中滴加AgNO3溶液得不到白色AgCI沉淀，因为KCI03电离出的是K+和CIO.,

D错误；

故选Ao

2.B

【详解】A.硫酸铜溶液与氢氧化钢溶液反应生成硫酸钦和氢氧化铜，离子方程式为Cu"+

2+

SO；+Ba+2OH-BaSO4l+Cu(OH)2bA错误；

B.将NaHSO』加入Ba(0H)2中至溶液中性，H，与OH•完全反应，离子方程式为2H++S0；

2+

+Ba+2OH=BaSO41+2H;O,B正确；

C.向澄清石灰水中通入足量CO2生成Ca(HCO3)2,离子方程式为CO2+OH=HCC>3,C错

误；

D.FcCh与Cu反应生成FeCb和CuCb,离子方程式为Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,D错误；

故选Bo

3.D

【分析】为了防止FeCL溶液因氧化而变质，可向溶液中具有还原性的物质；

【详解】A.氢氧化钠会和氯化亚铁生成氢氧化铁沉淀，A错误；

B.KSCN溶液不能防止亚铁被氧化，B错误；

C.氯水具有氧化性，会把二价铁转化为三价铁，C错误；

D.铁粉具有还原性，会把三价铁转化为二价铁，D正确；

故选D。

4.D

【详解】A.当铁、铜均不剩余时，十+和Fe、Cu均可反应，故溶液中一定有Fe2+、Cu2+,

若恰好完全反应，则无Fe3+,若氯化铁过量，则含有Fe，+,A错误；

B.当铁、铜均有剩余时，Fe与C产和Fe3+都反应,故溶液中一定有Fe?+,无Fe3+、Cu2+,

B错误；

C.当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定有Fe2+,若铁与Fe3+恰好完全反应，则无Cu2+,

若Fe3+过量，则含有Cd。C错误；

D.不可能有Fe剩余，Cu不剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3+反应，D正确；

故答案为：Do

5.C

【详解】A.氨水是混合物，不属于电解质，A项错误：

B.该溶液中也可能含有邑0:、"SO；等，B项错误；

C.石蕊不会褪色说明氯水中已不含有或"C/O,完全变质，C项正确；

D.结论应为浓硫酸具有脱水性，D项错误；

故答案选Co

6.B

【详解】A.将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，故"N2-NH：”属于

氮的固定，故A正确；

B.“NO；TNO；TN2”中不含氢元素，不涉及到氢元素化合价的升降，故B错误；

C.N(£TNO；"转化氮元素的化合价由+3价升高到+5价共转移2个电子，故每消耗ImolNO

2转移2moi电子，故C正确;

D.海洋中无机氮的循环可以将游离态的氮转化为化合态供植物吸收，故D正确；

故选：B

7.A

【详解】A.金属钠容易与水及空气中的氧气发生反应，容易导致火灾的发生，因此实验剩

余的钠必须放回原瓶，而不能丢到垃圾桶中，A错误，

B.汞不小心洒落到地面上，可根据Hg能够与S在常温下反应产生HgS的性质，应立即撒

上硫粉，并打开排气扇，以降低室内空气中汞蒸气的含量，以免引起重金属中毒，B正确；

C.浓硫酸具有强的腐蚀性，因此其装运包装箱应贴上如图的腐蚀性标识，C正确；

D.酸性高锌酸钾浓溶液具有强的氧化性，沾到皮肤上会腐蚀人的皮肤，因此不慎沾上应立

即用大量清水冲洗，D正确；

故合理选项是A。

8.A

【详解】A.NH4HCO3溶液与NaHSCh溶液反应生成硫酸钠、硫酸钱、水和二氧化碳，故反

+

应的离子方程式为：HCO；+H=H2O+CO2t»A正确：

B.浓硫酸在离子方程式书写时不能拆，故铜粉与浓硫酸共热的离子方程式为:Cu+2H2so〃浓)

A,

2+

Cu+SO；+SO2t+2H2O,B错误；

C.己知I•能与Fe3♦反应生成b和Fe2+,故向Fc(NCh)3溶液中加入过量氢碘酸的离子方程式

为：2Fe3++6NO；+24H++20r=IOL+6NOT+l2H2O+2Fe2+,C错误；

D.NaHCCh溶液中加入少量Ca(OH”生成CaCO3、Na2cO3和H2O,故该反应的离子方程式

2+

为：Ca+2OH+2HCO；=CaCO31+2H2O+CO^,D错误：

故答案为：Ao

9.A

【详解】根据图中分析，滴加氢氧化钠开始阶段是氢氧化钠和剩余的硫酸反应，继续滴加氢

氧化钠溶液，氢氧化钠和疏酸铝、硫酸铁反应生成沉淀，在35mL时硫酸铝、硫酸铁恰好与

氢氧化钠反应生成的沉淀量达到最大，此时硫酸根全部以硫酸钠形式存在，根据守恒得到

2n(Na2so4)=2n(H2so4)=n(NaOH),2x«H2sO4)x0.1L=10molL-]x0.035L,解得c(H2so4)

=1.75molL-'；故A符合题意0

综上所述，答案为Ao

10.D

【详解】A.氨气是碱性气体，能使湿润的红色的石蕊试纸变蓝，而使湿润的蓝色石蕊试纸

变红的气体为酸性气体，A项错误；

B.加入足量的CaCb溶液，产生了白色沉淀，改白色沉淀可能为CaSO』、CaCCh、AgCl等，

故溶液中不一定有大量的CO；,B项错误；

c.加入盐酸酸化，盐酸中含有cr,对原溶液中ci•的检验造成干扰，c项错误；

D.钠的焰色为黄色，钾的焰色为紫色，但观察钾的焰色时需透过蓝色钻玻璃，以滤去钠的

黄光的干扰，用洁净的钻丝蘸取待测液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钻玻璃观察到火炬呈紫

色，则该溶液中一定含有钾离子，可能含有钠离子，D项正确；

答案选D。

II.B

【分析】向工业废水中加入过量的铁粉，铁粉与废水中的Fe3+、CM+反应生成Fe?+和Cu,

因此固体B为Fe、Cu,滤液C含Fe2+。向固体B中加入过量的H2SO4,生成了FeSOs和

Cuo经过流后得到Cu(固体E)和FeSCh、H2sO4(滤液F)。滤液F和滤液C再经过蒸发

浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4-7H2O晶体。据此解答。

【详解】A.根据分析可知，A为Fe,发生的反应有：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+=Fe2++

Cu,包含化合反应和置换反应，故A项错误；

B.固体B为Fe、Cu的混合物，固体E为Cu,故B项正确；

C.根据分析可知物质D只能用硫酸，用稀盐酸会引入杂质，制得的FeSO4-7H2O晶体不纯，

故C项错误；

D.滤液C中含Fe?+,滤液F中除含Fe2+,还有过量的H2so4,因此游液C和滤液F组成

不完全相同，故D项错误。

故答案选：Bo

12.C

【详解】A.一氧化碳还原氧化铁时，反应物中没有单质参加反应，不属于置换反应，故A

错误；

B.四氧化三铁中铁的化合价有+2、+3价，由化合物化合价代数和为0可知，四氧化三铁

中铁元素的化合价彳2显+3价，S1显+2价，故B错误；

C.维生素C将铁离子转化为亚铁离子时，铁元素的化合价降低被还原，维生素为反应的还

原剂，表现还原性，故c正确：

D.氢氧化亚铁浊液露置上空气中，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，故D错误；

故选C。

13.D

【详解】设原溶液的体积为vL,设取出Cu后溶液中c(Fe3+)：c(Fe2+)=2：3=k,则有:c(Fe?

+)=2kmol/L,c(Fe2+)=3kmol/L,原溶液中n(Fe3+)=0.1mol/LxvL=0.1vmol,取出Cu后，

n(Fe3)i=2kmol/LxvL=2kvmol,n(Fe2)=3kmol/LxVI^3kvmol,根据化学方程式列方程:

2Fe3++Cu=C'u2++2Fe2*>n(Fe3+)=n(Fe5+)i+n(Fe2+),0.1vmol=2kvmol+3kvmol,得：

k=0.02vmol,则反应后溶液中n(Fe3+)i=0.04vmol,反应前n(F(?)=().hmol,再根据方程式得

n(Cu2+)=0.03vmol,所以MCu?)：n(Fe3))=0.03vmol：0.()4vmol=3：4。

故选D。

14.D

【详解】A.硫酸根离子完全沉淀时，铝离子刚好全部生成了偏铝酸根离子，则向明研水溶

液中滴加氢氧化软溶液，恰好使“SO：”完全沉淀的离子反应为A13++2SO：

2+

+2Ba+40H^2BaS04l+A10；+2H2O,故A错误；

B.碳酸钙为不溶物，醋酸为弱电解质，均保留化学式，离子反应为

2+

CaCO3+2CH3COOH=Ca+2CH3COO+CO2T+H2O,故B错误；

C.向淡化亚铁溶液中通入足量氯气，离子方程式为：3C12+4Br4-2Fe2，=2Fe3++2Br2+6Cr,故

C错误；

D.室温下用稀HNO,溶解铜，反应生成NO气体，离子反应为

+2

3CU+2NO3+8H=3CU++2NOT+4H2O,故D正确;

答案选D。

15.(1)NO+NO2+2OH=2NO2+H,ONaNO3NO

250℃-380℃

(2)-38NH.+6NO,--------------7N,+12H,OSO,与O、、HQ反应生成H,SO-

催化剂

H2s(),与NH,反应生成(NHjSO」或者NH4HsO4温度升高，NE催化氧化生成NO

【解析】(1)

①由题意可知NO和NOz混合气体通入NaOH生成NaNCh,化学反应方程式为

NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O,离子方程式为NO+NO2+2OH-NO2+H2O<.

答案为：NO+NO2+2OH=NO2+H2OO

②NO与NOZ混合气体中NO过量时，混合气体与NaOH反应生成的盐只有NaNO2(,同时，

过量的NO由于不和NaOH反应以尾气形式排放。

当NO与NO2比例为I：1时。，与NaOH反应只生成NaNO:,无气体释放。

混合气体中NCh过量时，除NO与NO?按1：I与NaOH反应生成NaNCh外，剩余的NCh

可被NaOH吸收生成NaNO2和NaNCh,无气体释放。

综上所述，晶体中最可能的杂质为NaNCh,比例不当时可能释放NO。

答案为：NaNOa,NO。

(2)

①CO(NH2)2中碳元素+4价，氧元素-2价，氢元素+1价，设氮元素化合价为x,则

4+(-2)+2x+1x4=0,解得x=-3。

答案为：-3。

②依据题意可知反应物为NCh和NH3,产物为N2和H2O。于是，方程式为

2501'~380匕

3NH、+6NO,2==7N,+12HQ0

3催化剂-2

250T~3801c

答案为：8^H3+6NO2==7N1+12H2OO

32他化剂22

③硫酸盐形成需要so：-,而题目中混合气体含有的是so?,因此可以推到形成S。；-的过程

中存在将SO2氧化成SO3的过程。尿素水溶液热解和催叱生成N2过程中均有H2O,可以将

SO3转化成H2so4。生成的H2s04与NH3反应生成(NHD2SO4或NH4HSO40

答案为：SO2与。2、也0反应生成H2s。4，H2s0,与NH,反应生成(NHJSO4或者

NH4HSO4。

④催化反应过程通入的气体含有NO2、02、NH3、FhO、CO2(尿素水溶液热解产物)，除发

生NO?与NFh反应外，还可能发生NH3的催化氧化，其产物为NO和H2O。NO的生成可

以使NOx的去除率卜降。

答案为：温度升高，N%暹化氧化生成NO。

硝化细菌

+

16.(1)NH：+2O2-------NO；+H2O+2H3：5

(2)3CIO-+2NH3=3CP+N2+3H2ONaQO将部分氨氮氧化为NO：、NO；留在废水中

(3)与活性炭表面吸附的OH-作用生成・OH,OH将活性炭表面吸附的NH：转化为

N2随pH增大，活性炭上吸附的OH-增多，生成OH增多；pH继续增大时，OH-将NH；

转化为N%,不利于活性炭对氨氮的吸附

【解析】(1)

①NH；转化为NO；,N元素化合价从-3升高到+5价，氧元素从。价降低到-2价，则按得

失电子数守恒、电荷守恒、元素质最守恒得离子方程式为

硝化细菌

+

NH：+2O?NO；4-H2O+2HO

②NO；与NH；在转化为N,的反应中，NO；中N元素化合价从+5降低到0价，NH；中N元

素化合价从-3升高到。价，按得失电子数守恒、消耗NO；与NH；的物质的量之比为3：5o

(2)

①CIO-氧化氨气为氮气，反应中，氮元素从-3价升高到。价、氯元素从+1价降低到-1价,

则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得离子反应方程式为：

3C1O+2NH,=3C1+N2+3H?OO

②一定pH下，NaCO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当

m(NaClO):/n(NH,)>7.7时，总氮的去除率随m(NaC10):m(NH3)的增大不升反降、意味

着溶液中生成了其它含氮的微粒，应该是氨气被氧化的产物，则原因是：NaCIO将部分氨

氮氧化为NO?、NO；留在废水中。

(3)

①由图可知：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为：与活性炭表面吸附的OH-作用生成

OH,QH将活性炭表面吸附的NH；转化为N?。

②结合信息可知：生成。H增多时反应速率增大。则随pH增大氨氮去除率先明显增大后变

化较小的可能原因是：随pH增大，活性炭上吸附的QH增多，生成OH增多；pH继续增

大时，OH-将NH：转化为NH”不利于活性炭对氨氮的吸附。

17.(1)1：10.1NA

⑵303.84

(3)12.34620

(4)COC2O4CO3O4+2Cl+8H+=3Co2++CbT+4H2O

【解析】(1)

NaH能与水剧烈反应生成氢气，反应化学方程式为NaH4-H2O=NaOH+H2T,NaH中H元素

化合价从-1价升高为0价,为还原剂，H2O中H元素化合价从+1价降低为O价，为氧化剂，

根据化学方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的最之比是1:1;生成的H?标准状况下体积为

2.24L即0.1mol时，转移电子的数目0.1NA;

故答案为：1:1;0.1NA；

(2)

所得气体的摩尔质量=nV_aw片g・mol",所以生成的气体

vm

必定是CO2和CO的混合气体，设混合气体中含有n(CO?)=x,n(CO)=y,根据氯原子守恒

有2x+y=0.36,根据平均相对分子质量有44x+28y=30，联立方程解得x=0.04mol,y=0.28mol,

所以该样品中含杂质碳质量=(0.04+0.28)molx12g/mol=3.84g；

故答案为：30；3.84；

(3)

标准状态下,6720mLNO2气体的物质的量为0.3mol,896mLN2O4气体的物质的量为0.04mol,

转移电子的物质的量为0.3molxl+0.Q4moix2x1=0.38mol,最终生成沉淀是Cu(OH)2刃

Mg(OH)2,设Cu的物质的量为xmoLMg的物质的量为ymol,根据得失电子守恒，贝]有

2(x+y)=0.38,已知沉淀质量为18.80g,比Cu、Mg合金的质量多了2(x+y)mol的氢氧根的

质量,所以x=[l8.80-17x2(x+y)]g=12.34g;沉淀消耗NaOH溶液的物质的量为

2(x+y)=0.38mol,根据N原子守恒，可知剩余硝酸的物质的量二

n(HNOJ总-n(N02)-2n(N204)-2n[Cu(N03)2]-2n[Mg(N03)2]=(l-0.3-0.04x2-0.38)mol=0.24mol,

则剩余硝酸消耗NaOH溶液物质的最为0.24moL故总共消耗NaOH溶液的体积是

O.38mol+0.24mol

=0.62L=620mL

lmol/L

故答案为：D34：620：

(4)

由图可知,C0C2O2H2O的质量为18.3g即为O.lmoLB点含钻物质的质量为14.70g,0.1mol

CoCzCh质量R.lmolx147g/mol=14.70g,则B点剩余固体的化学成分为COC2O4；

CoC2(加2H2O的质量为区3g即为O.lmol中Co的质量为5.9g,C点为含钻氧化物，其质量

为8.03g,其中氧元素的质量为8.03g-5.9g=2.13g,则氧化物中Co原子与O原子的物质的量

之比为O.lmol:；1^。？用,故C点含钻氧化物为C0.Q4,取C点固体用足量的浓盐酸完

16g/mol

全溶解可得到黄绿色气体,该反应的离子反应方程式为CO3O4+2c卜+8H+=3c。2++CLT+4H20；

+2+

故答案为：CoC2O4；CO3O4+2Cl+8H=3Co+Cl2t+4H2Oo

18.(l)Fe+2Fe3+=3Fe2+

(2)产生白色沉淀，迅速变为灰绿色最后变为红褐

色FeSO4+2NH3H2O=Fe(OH)21+(NH4)2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【解析】(1〉

FeSCh溶液变质时，Fe2+被氧化为Fe3+,利用Fe+2Fe3+=3Fe?+,可防止配置的FeSCh溶液变

质。

(2)

向FcSO4溶液中滴加氨水，先生成白色沉淀Fe(OH)2,然后其迅速被氧化为灰绿色最后变为

红褐色的Fe(OH)3沉淀，反应的化学方程式为FeSO4+2NH3H2O=Fe(OH)21+(NH4)2SO4,

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(0H)3。

19.(1)排出装置中的空气，防止干扰

⑵分(滴)液漏斗NaOH溶液

(3)MnO2+4HCl(浓)=MnCb+Cbf+2H9

3+2++

(4)2Fe+SO2+2H2O=2Fe+SO；+4H

(5)乙、丙

【分析】本实验的目的，验证氧化性C12>Fe3+>SO2。排尽装置内的空气，防止Fe?+被氧化。

先往FeCb溶液中通入Ck,检验产物中Fe3+是否存在，以证明Cb、Fe3+氧化性的强弱；再

通入SO2,以证明F/+、S6氧化性的强弱。

(1)

因为Fe2+也可能被空气氧化，为防干扰，需要排尽系统中的空气，所以过程I的目的是：排

出装置中的空气，防止干扰。答案为：排出装置中的空气，防止干扰；

(2)

盛装浓盐酸和70%浓硫酸的仪器名称为分(滴)液漏斗。多余的Cb和SO?都可以被NaOH溶

液吸收，所以棉花中浸润的溶液为：NaOH溶液。答案为：分(滴)液漏斗；NaOH溶液；

(3)

A装置用于制取Cb,发生反应的化学方程式：MnO2+4HCl(浓)二MnCL+C12T+2H20。答案

为：MnO2+4HCl(浓)二MnCL+ChT+2H20；

(4)

SO2与FCC13溶液发生反应，生成H2so4、FeC12、HCL离子方程式为：2Fc3++SO2+2H2O=2Fe2++

+2+

SO：-+4H+。答案为：2Fe'+SO2+2H2O=2Fe+SO--+4H-；

(5)

甲、乙、丙在过程IVB溶液中都可确定含有Fe3+,则可证明氧化性Cb>Fe3+；

甲在过程NB溶液中如果含有C3可把SCh氧化成SO："无法证明氧化性Fe3+>SO-故

甲不合理；

由乙在过程IVB溶液中含有的离子可知溶液中无C12,通过VIB溶液中含有S。；可证明Fe3+

>S02,故乙合理；

在丙中VIB溶液中含有Fe2+可知在此过程发生还原反应，由Fe3+-Fe2+可推S02-S0；,氧

化性Fe3+>SO2,故丙合理。

故选乙、丙。答案为：乙、丙。

【点睛】如果含Fe3+溶液中溶解C12,通入S02后,CL先将SO2在水溶液中氧化为H2so4。

20.(1)球形冷凝管a饱和氯化钠溶液

⑵A

催化剂

(3)SO2+C12+SC122SOC12

(4)增大了催化剂与反应物的接触面积，催化效果更好

(5)SOCl2+H2O=SO2+2HCl

(6)既可以防止外界的水进入反应发生装置，又可以吸收处理尾气

(7)50%

【分析】实验室制得的氯气中含有氯化氢和水蒸气，用饱和食盐水除掉氯化氢，再用浓硫酸

干燥氯气，将干燥的氯气和二氧化硫同时通入到液态SCL中，在催化剂作用下反应生成

SOCU,用球形冷凝管冷凝回流，由于SOCU遇水剧烈反应，因此用干燥管防止空气中的水

蒸气进入装置。

(1)

根据图中信息装置C的名称是球形冷凝管，水流方向是“下进上出”即进水口为a,实验室用

浓盐酸制取氯气，由于盐酸有挥发性，常用饱和食盐水除掉HC1,因此装置e中的试剂为饱

和氯化钠溶液：故答案为：球形冷凝管；a；饱和氯化钠溶液。

(2)

A.BaSOj和硫酸反应生成硫酸钢难溶物，覆盖固体表面，阻止继续反应，故A符合题意；

B.Na2sO'和硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠、水，能制得二氧化硫，故B不符合题意；

C.Na2s2O3和硫酸反应生成硫酸钠、硫单质、二氧化硫和水，能制得二氧化硫，故C不符

合题意；综上所述，答案为：Ao

(3)

催化剂

将SO〉Q?通入SJ中制备SOC[因此制备SOCl2的化学方程式SO2+Cb+SC12^=

催化剂

2soe故答案为：SO2+CI2+SCI22soe12。

(4)

气体与固体接触面枳比气体与液体的接触面积小，接触面积大，催化效果更好、因此本实验

采用液态催化剂比固态催化剂，其理由是增大了催化剂与反应物的接触面积，催化效果更好；

故答案为：增大了催化剂与反应物的接触面积，催化效果更好。

(5)

根据SOCl2遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有刺激性气味的气体产生，因此制备soci?

的发生装置需要无水环境,原因是SOCI2+H2O=SO2+2HQ；故答案为：S0C12+H20=S02+2HC1O

(6)

某同学提出干燥管中的试剂改为碱石灰更好，根据SOC1?遇水剧烈反应，氯气、二氧化硫尾

气可用碱石灰吸收处理，因此其原因是既可以防止外界的水进入反应发生装置，又可以吸收

处理尾气：故答案为：既可以防止外界的水进入反应发生装置，又可以吸收处理尾气。

(7)

若反应中向过量SQ?中共通入SO?的体积为925mL(标况下)，Cl2的体积为896mL(标况下)，

催化剂

根据题意和方程式1sCh+Cb+SCh^---------2SOC12分析，氯气不足，按照氯气物质的量0.04mol

来进行计算，理论得到SOCL物质的量为().08mol,最后得到4.76gSOCl2,则SOC)的产率

4.76g

为x100%=50%故答案为:50%。

0.08molx119g-mol1

21.6.74g18.4%

【详解】⑴由乙杯知：ll.2+91.5=102.7(g)

放出H2的质量为：IO2.7-lOO-2.5=O.2(g)

(溶液中溶质仅为FeSCh,说明发生反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,

+2+

Fe+2H=Fe+H2)

设甲杯中11.2g混合物中有CuSChXg,贝1」

11.2-X+64X/160-56X/160=8.00gX=3.37g

(式中64X/160是被Fe置换出的Cu的量；56X/I60是由于置换铜而溶解的Fe的量)

22.4g混合物中CuSO4有3.37x2=6.74g

⑵22.4g混合物中,CuSCh质量：3.37x2=6.74g

22.4g混合物中，含Fe量：

0.2+2x56x2+6.74+160x56=13.55(g)

FeSO4溶液的质量分数为：

13.55+2X152+56+l()()x100%=18.4%

或者列出总式正确也得分：(0.2/2+3.37/160)x152X00x100%=18.4%

22.8.0g1.0L

【详解】(1)4.48LNO(标准状况)物质的量为：4.48L/22.4L