化学是一门历史悠久而又富有活力的学科,下面是河北省高考化学复习专题限时训练,供练习。
1.FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检验装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;
④
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的H2赶尽Cl2,将收集器密封。
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式为 。
(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是 。
(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号) 。
(4)装置B中冷水浴的作用为 ;装置C的名称为 ;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:
。
(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。
(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为 。
(7)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为 。
(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率为100%;② 。
2.二氧化硫是硫的重要化合物,在生产.生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。
完成下列填空:
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置是 (填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠
g(保留一位小数);如果已有4.0%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠 g (保留一位小数)。
(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O2CaSO42H2O。其流程如下图:
碱法的吸收反应为SO2+2NaOHNa2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强.吸收快.效率高。其流程如下图:
已知:
试剂 Ca(OH)2 NaOH 价格(元/kg) 0.36 2.90 吸收SO2的成本(元/mol) 0.027 0.232 石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是 。和碱法相比,石灰-石膏法的优点是 ,缺点是 。
(4)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的.能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。
3.直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:____________________________。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是__________________________。
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n()∶n()变化关系如下表:
n()∶n() 91∶9 1∶1 9∶91 pH 8.2 7.2 6.2 由上表判断,NaHSO3溶液显________性,用化学平衡原理解释__________________。
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)________。
a. c(Na+)=2c()+c()
b. c(Na+)c()c(H+)=c(OH-)
c. c(Na+)+c(H+)=c()+c)+c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:
①在阳极放电的电极反应式是 。
② 当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理_______________。
4.X.YZ均为短周期元素,原子序数依次增大,X的单质为密度最小的气体,Y原子最外层电子数是其周期数的三倍,Z与X原子最外层电子数相同。回答下列问题:
(1)X.Y和Z的元素符号分别为 . . 。
(2)由上述元素组成的化合物中,既含有共价键又含有离子键的有 . 。
(3)X和Y组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 。
此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为 ;此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为 。
、选择题(本大题共9小题,每小题0分,共0分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
5.下列说法正确的是
A.实验室从海带提取单质碘的方法是:
B.用乙醇和浓H2SO4制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度
C.氯离子存在时,铝表面的氧化膜易被破坏,因此含盐腌制品不宜直接放在铝制容器中
D.将(NH4)2SO4.CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性
6.有关接触法制硫酸,下列说法中不正确的是 ( )
A.用硫和硫铁矿均可做为原料
B.SO2转化为SO3,需在催化剂和加热条件下进行
C.SO3可用水直接吸收
D.热交换器可对生成气体冷却,对原料气体加热
7.下列物质不能由单质直接化合生成的是 ( )
A.FeCl3 B.CuS C.SiO2 D.Al2O3
8.下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法,不正确的是( )
A.浓硫酸有脱水性,稀硫酸没有脱水性 B.浓硫酸有氧化性,稀硫酸没有氧化性
C.浓硫酸和稀硫酸都有酸性 D.常温下,浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应
9.下列实验操作及现象与结论对应关系正确的一组是( )
实验操作 实验现象 实验结论 A 适量二氧化碳通入氯化钡溶液中 产生沉淀 碳酸的酸性比盐酸弱 B 二氧化硫通入溴水中 溶液褪色 二氧化硫有漂白性 C 取少量某无色溶液,先滴加氯水,再加入少量四氯化碳,振荡.静置 溶液分层,下层呈橙红色 原无色溶液中一定有溴离子 D 将铜片放入浓硝酸中 产生大量无色气体,溶液变为蓝绿色 只体现浓硝酸的强氧化性
10.将30 mL NO2和O2的混合气体通入倒置于水槽且装满水的量筒中,充分反应后,量筒内剩余5 mL气体,则原混合气体的体积组成是 ( )
A.NO2:20 mL;O2:10 mL B.NO2:27 mL;O2:3 mL
C.NO2:15 mL; O2:15 mL D.NO2:25 mL;O2:5 mL。
11.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列叙述正确的是( )
A.单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料
B.硅酸钠的俗名为玻璃,可用于制备硅胶和木材防火剂
C.用浓H2SO4刻蚀工艺玻璃上的纹饰
D.SO2具有氧化性,可用来漂白纸浆
12.下列物质的性质、用途正确的是A. 浓硫酸、浓硝酸都具有强氧化性,不能盛放在金属容器中
B. Na2SiO3是制备硅胶和木材防火剂的原料
C. 食盐可作调味剂,不可作防腐剂
D. 合金的硬度大,熔点也高
13.定条件下,中学化学常见物质甲、乙、丙、X之间存在的转化关系,丙不可能是
A. SO3 B. Si C. CH3CH2COOH D. AlCl3答案解析
1.【解析】(1)A中反应的化学方程式
(2)要使沉积的FeCl3进入收集器,根据FeCl3加热易升华的性质,第④的操作应该是:在沉积的的FeCl3固体下方加热。
(3)为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2,⑤用干燥的N2赶尽Cl2,
(4)B 中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品;装置C的名称为干燥管,
装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,检验FeCl2是否失效就是检验二价铁离子,最好用,也可以用酸性高锰酸钾溶液检验。
(5),吸收的是氯气,不用考虑防倒吸
(6)
(7)阳极的电极反应:
(8)该实验的另一个优点是FeCl3可以循环利用。
答案:见解析
2.【答案】(1)a e (2)18.9 . 19.8
(3)利用SO2是酸性氧化物,可与碱反应;原料易得,吸收成本低;吸收速率慢,效率低
(4)
【解析】(1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态,反应条件不需加热,可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率,结合装置可知a.e可达到目的。(2)由硫守恒可得:Na2SO3~SO2,因此需称取m(Na2SO3)=126gmol-13.36L/22.4Lmol-1=18.9g;4g亚硫酸氧化为硫酸钠后质量变为(4142)/126=4.5g,则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中亚硫酸钠的质量分数为:96/100.5=95.5%,因此称取变质样品的质量应为:18.9g95.5%=19.8g。(3)石灰-石膏法与碱法吸收SO2都是利用SO2是酸性氧化物可与碱反应的性质来吸收SO2的;利用题中已知和有关信息可知采用石灰石膏法所用原料易得.成本低等,但因Ca(OH)2碱性弱,导致吸收速率慢.效率低。
3.(1)2SO2+O2+2 H2O=2H2SO4
(2) SO2+2OH-=SO32- +H2O (3) ① 酸
HSO3-存在:HSO3-SO32-+H+ 和HSO3- +H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于水解程度
②ab
(4)①HSO3- +H2O-2e- = SO42-+3H+② H+在阴极得电子生成H2,溶液中c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。
4.(1)H O Na (2)NaOH Na2O2
(3)H2O2 5 H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8 H2O+5O2
H2O2+CN-+OH-=CO32-+NH3
、选择题
5.【答案】C
【解析】A选项:实验室从海带提取单质碘过滤后缺少了氧化过程,萃取后还要分液.蒸馏。B选项:用乙醇和浓H2SO4制备乙烯时必须使温度迅速提高至约170℃,不可能是水浴加热(水浴加热温度最高只能达到100℃)。D选项:蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生盐析(盐析是可逆过程,不破坏蛋白质的生理活性,加水后又溶解),蛋白质溶液中加入CuSO4等重金属盐溶液变性析出(变性是不可逆过程,蛋白质失去了生理活性,加水不再溶解)。C选项:通常认为是Cl替换氧化铝中的O2而形成可溶性的氯化物,所以铝表面的氧化膜易被Cl破坏。
6.C
7.B
8.B
9.C
10.AB【解析】4NO2+O2+2H2O4HNO3,如果O2过量,则消耗NO2和O2总体积为25mL,又因为消耗两者的体积比为4:1,所以消耗NO2:20 mL,消耗O2:5 mL,则原混合气体组成为NO2:20 mL;O2:(5+5)mL,选项A正确。如果过量NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO剩余5 mL气体为NO,所以过量的NO2为15 mL,同理,消耗NO2和O2总体积为=15,所以消耗NO2:12 mL,消耗O2:3 mL,则原混合气体组成为NO2:(12+15)mL;O2:3 mL,选项B正确。
11.A
12.B
13.B
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