________。
②不同之处:H2SO3只能与某些有机色质发生________反应,生成不稳定的无色物质,产物受热分解再放出SO2,是非氧化还原反应。HClO能与很多有机色质发生________反应,生成物较稳定。 (2)乙同学为了探索对比O3,H2O2和Cl2的漂白能力大小,将等体积等浓度的品红溶液与三种漂白剂呈喷雾状分别反应,至完全褪色时,发现消耗三种漂白剂的物质的量相同,但褪色时间O3最短,H2O2次之,Cl2最长。
③消耗三种漂白剂的物质的量相同的原因是:每摩尔物质________________相等。 ④O3漂白速度较H2O2快的主要原因是___________________________________________; Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是______________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)丙同学为了比较H2O2和NaClO的氧化性强弱,将两者混合,观察到产生大量无色无味气体。 ⑤丙同学认为,发生反应的离子方程式为____________________________________________, 由此确认NaClO的氧化性强于H2O2;丁同学认为产生气体也可能是H2O2分解的原因,建议丙同学进一步补充实验来确认。补充实验需要的试剂是____________和____________。
19.某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2,同时进行与氯气有关的某些实验,按要求回答问题。
(1)A是浓盐酸,B是二氧化锰,将A滴入B中时发生反应离子方程式为________________。 (2)甲同学用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,结果制得的Cl2体积(标准状况下)小于1.12 L。这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。 请列举导致盐酸浓度变小的原因:____________________________。
(3)在实验室中,乙同学欲用下图中的装置净化氯气,则瓶①②中应盛放的试剂分别是①________,②________(填试剂名称)。
(4)丙同学将纯净的Cl2通入一定量石灰乳中来制取漂白粉,若通入224 mL(标准状况下)Cl2并完全反应,则反应过程中转移电子的物质的量为________。
20.硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意图如下:
(1)焦炭在过程Ⅰ中做________剂。
(2)过程Ⅱ中Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的化学方程式为________________。 (3)整过生产过程必须严格控制无水。
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,反应方程式为________________。
②干燥Cl2时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入浓H2SO4中。 (4)Zn还原SiCl4的反应如下:
反应①:400℃~756℃,SiCl4(g)+2Zn(l)===Si(s)+2ZnCl2(l) ΔH1<0 反应②:756℃~907℃,SiCl4(g)+2Zn(l)===Si(s)+2ZnCl2(g) ΔH2<0 反应③:907℃~1410℃,SiCl4(g)+2Zn(g)===Si(s)+2ZnCl2(g) ΔH3<0 ⅰ.反应②的平衡常数表达式为________________。
ⅱ.对于上述三个反应,下列说明合理的是__________________________________________。 a.升高温度会提高SiCl4的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行 c.增大压强能提高反应速率 d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4
(5)用硅制作太阳能电池时,为减弱光在硅表面的反射,可用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2,最后转化成H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程________________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】硝酸具有很强的氧化性,浓硝酸与铜反应可生成Cu(NO3)2、水和NO2,由于反应中有水生成,使浓硝酸转变为稀硝酸,虽可以继续和铜反应,但产物发生了变化,产物为Cu(NO3)2、水和NO,所以生成的气体中既有NO又有NO2。 2.【答案】B
【解析】氯化铵分解吸收热量,能降低温度,并且分解产生的氯化氢和氨气能隔绝空气,破坏了可燃物的燃烧条件,故能使幕布不易着火。 3.【答案】B
【解析】因为Cl2具有较强的氧化性,当Cl2与金属反应时,都可把金属氧化成最高价态的金属氯化物,而盐酸中H+的氧化能力较弱,只能把Fe氧化成Fe2+,而不能把Cu氧化。 4.【答案】B
【解析】A项,二氧化硅不溶于水,与水不反应,故A错误;
B项,硅酸的酸性弱于盐酸,依据强酸制备弱酸可以用反应Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓制取硅酸,故B正确;
C项,硅酸与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,所以硅酸能够溶解与氢氧化钠溶液,故C错误; D项,干燥剂“硅胶”的主要成分是硅酸,故D错误。 5.【答案】A
【解析】NO中氮的化合价处于中间价态,它可以是还原产物,如HNO3―→NO,也可以是氧化产物,如NH3―→NO;HNO2的酸酐是N2O3;NO是无色气体。所以,所给的几种说法都正确。选A。 6.【答案】D
【解析】A项,氢氟酸可用于雕刻玻璃,是由于HF与玻璃的成分SiO2发生反应产生了SiF4气体,不能说明氢氟酸具有强酸性,错误;B项,浓硝酸在光照下颜色变黄,是由于浓硝酸光照分解产生了红棕色的NO2气体溶解在硝酸中,错误;C项,常温下浓硫酸可用铝罐贮存,是由于浓硫酸具有强的氧化性,会把铝表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,不能说明铝与浓硫酸不反应,错误;氨水中可使酚酞试剂变为红色,是由于氨水中的一水合氨电离产生了氢氧根离子,使溶液显碱性,故可以说明氨水显碱性,正确。 7.【答案】B
【解析】该题氮元素变化为硝酸―→氮的氧化物―→硝酸,所以题目中的反应可以看成是铜与氧气的反应,其中硝酸为“催化剂”,所以铜的物质的量为2×8.【答案】D
【解析】氮气和氧气在放电条件下反应生成NO,NO与O2转化为NO2,即氮气与氧气不能一步转化
=0.5 mol,即32 g。
为NO2。选D。 9.【答案】D
【解析】氧化铝陶瓷是一种高温结构陶瓷,俗称人造刚玉;新型无机非金属材料具有耐高温、强度大、抗氧化等优良性能。选D。 10.【答案】B
【解析】稀H2SO4也有氧化性,能氧化活泼金属,本身被还原成H2。选B。 11.【答案】B
【解析】设每种气体各占L,①组合发生反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,剩余气体的体积为:+=(L)
②组合发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,剩余气体的体积为-=(L) ③组合NH3全部溶于水,剩余N2为L,故答案:V1>V3>V2选项B正确。 12.【答案】B
【解析】 通常用氢氟酸来刻蚀玻璃,与之对应的反应是③,因此a判断错误;③中反应表现的是SiO2的特性,c判断也错;反应②是一个置换反应,其中二氧化硅被还原,表现出氧化性,b判断正确;反应④是一个复分解反应,用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳,d判断正确;反应⑤中硅的化合价和氧的化合价都没有改变,因此二氧化硅没有参加氧化还原反应,e判断也正确;所以选项B正确。 13.【答案】A
【解析】硅和NaOH溶液、氢氟酸反应:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O、Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑,A对;二氧化硅与石灰石反应应该是:SiO2+CaCO3原二氧化硅时焦炭是过量的,故反应应该是:SiO2+2C所以不能做镁蒸气的冷却气体,D错。 14.【答案】B
【解析】根据辉石[CaMgSi2O6]、斜长石[KAlSi3O8]和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]的化学式可知三者均属于硅酸盐矿,A正确;根据元素化合价不变的原则,将斜长石的化学式改写为氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2,B错误;根据化合价代数和为零,橄榄石中铁为+2价,C正确;铁单质与氧气接触易被氧化,所以月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气的缘故,D正确。 15.【答案】D
【解析】臭氧处理水是利用其氧化性,活性炭处理水则是利用其吸附性,A错误;用氯气消毒的水含有氯气、盐酸、次氯酸等成分,用其配制化学试剂时,可能会使试剂变质,B错误;氯气和二氧化硫等体积混合发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,会使两者的混合物失去漂白性,C错误。
CaSiO3+CO2↑,B错;用焦炭还Si+2CO↑,C错;CO2会和镁反应,
16.【答案】(1)①CO(NH2)2+H2O②8NH3+6NO2
7N2+12H2O
2NH3↑+CO2↑
③2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4 ④
(2)①BaO ②8∶1 ③4NO+4NH3+3O2
15
4NNO+6H2O
15
【解析】 (1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,结合原子守恒,发生反应的化学方程式为CO(NH2)2+H2O
2NH3↑+CO2↑;
②NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水,根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为8NH3+6NO2
7N2+12H2O;
③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4;④吸收NH3的硫酸的物质的量为v1×10L×c1mol·L-v2×10L×c2mol·L×=化学方程式为CO(NH2)2+H2O
-3
-3
-1
-3
-1
×10mol,根据
-3
2NH3↑+CO2↑和2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4;可知尿素的物质的量为
÷ag×100%
×10mol,则尿素溶液中溶质的质量分数是
=
。(2)①由图示可知BaO和NOx作用生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2再还原为N2,则储存NOx的
物质是BaO;②由图示可知,第一步反应为H2与Ba(NO3)2作用生成NH3,每摩Ba(NO3)2作用生成NH3共转移16 mol电子,根据电子守恒,参加反应的氢气的物质的量为16 mol÷2=8 mol,则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8∶1;③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。可知15NO与NH3的比例为1∶1,根据化合价的变化以及15NO与NH3的比例可知,还需要O2做氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得化学方程式:415NO+4NH3+3O26H2O。
17.【答案】 (1)降低反应活化能(或作催化剂) (2)30 ℃、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性) (3)H2SO4
(4)2OH-+ SO2===SOSO
+H2O
415NNO+
与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成
-3
(5)6.0×10 0.62
【解析】 (1)由硫杆菌存在时的反应速率增大5×105倍可知,硫杆菌为该反应的催化剂,降低了反应的活化能。(2)由图1可知,温度在30 ℃左右时,速率最快;由图2可知,反应混合液的pH=2.0左右时,速率最快。由此可推断使用硫杆菌的最佳条件为温度为30 ℃、混合液的pH=2.0。