1.(内蒙古呼和浩特,8,2分)黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁(FeS2),工业上可利用黄铁矿煅烧的产物冶炼铁和生产浓硫酸,其工业流程如下:
下列说法错误的是( )
A.反应②不是置换反应,反应③④为化合反应
B.反应①中各元素的化合价均发生了改变
C.该工业生产过程产生的废气中的SO2可以用熟石灰溶液吸收
D.向制得的克98%的浓硫酸中加入克蒸馏水,配制49%的稀硫酸
2.(湖北黄冈,23,2分)金属钨(W)可做白炽灯泡的灯丝。用黑钨矿[主要含有FeWO4(钨酸亚铁)]制得金属钨(W)的工艺流程如下图所示:
答案B A项,反应③由一种物质生成两种物质,属于分解反应,故正确;B项,由反应②的化学方程式可知,反应②的生成物中没有氧化物,故错误;C项,反应①中铁、氧元素的化合价分别从+2、0变成了+3、-2,反应④中氢、钨元素的化合价分别从0、+6变成了+1、0,这两个反应中元素化合价均有改变,故正确;D项,将黑钨矿石碾成粉末,可增大反应物间的接触面积,加快反应速率,故正确。
3.(重庆A,13,2分)科研人员以纳米镍粒子为催化剂,将二氧化碳和氢气混合加热生成甲烷和水。下列有关说法中错误的是( )
A.该反应为置换反应
B.甲烷是天然气的主要成分
C.纳米镍粒子反应前后质量不变
D.二氧化碳的排放易引起温室效应
答案A A项,二氧化碳和氢气在纳米镍粒子的催化作用下反应,生成的甲烷和水均是化合物,故不属于置换反应;B项,天然气的主要成分是甲烷,正确;C项,纳米镍粒子是催化剂,在化学反应前后质量和化学性质均不变,正确;D项,二氧化碳是造成温室效应的主要气体,正确。
4.(陕西A,12,2分)从陶瓷、玻璃、水泥到电子芯片,硅元素的用途非常广泛。工业制取高纯硅的部分反应原理的微观示意图如下,有关说法的是( )
A.该反应属于置换反应
B.反应后硅元素的化合价升高
C.X的化学式是HCl
D.图甲所示物质中硅、氯元素的质量比是14∶71
答案B 根据质量守恒定律可知,X为HCl,该反应符合置换反应的特点,属于置换反应,故A正确、C正确;反应前硅元素的化合价为+4,反应后硅元素的化合价为0,故B错误;通过计算得出甲物质中硅、氯元素的质量比是14∶71,故D正确。
6.(北京,19,1分)纳米材料具有特殊的性质和功能。纳米二氧化钛(TiO2)参与的光催化反应可使吸附在其表面的甲醛等物质被氧化,降低空气中有害物质的浓度。正钛酸(H4TiO4)在一定条件下分解失水可制得纳米TiO2。下列说法不正确的是( )
答案C A项,甲醛能使蛋白质变性,因此对人体健康有害;B项,纳米TiO2参与光催化反应,可使其表面的甲醛被氧化,故添加到墙面涂料中,可消除甲醛;C项,纳米材料具有特殊的性质和功能,因此纳米TiO2与普通的TiO2的性质、功能不完全相同;D项,由题意知,正钛酸(H4TiO4)在一定条件下分解失水可制得纳米TiO2,D中化学方程式正确。
7.(内蒙古呼和浩特,10,2分)钠是一种银白色固体,放置在空气中会迅速与氧气反应生成氧化钠,把钠投入水中,与水剧烈反应,熔化成闪亮小球在水面上游动,生成了氢氧化钠和氢气。下列有关钠的叙述不正确的是( )
答案B 由题目信息可知,钠能与空气中的氧气和水反应,所以必须隔绝空气保存,A正确;C项,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气的化学方程式书写正确;将钠投入硫酸铜溶液中钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,D正确;钠与水反应放热使钠熔化,说明钠的熔点较低,但钠不是熔点最低的金属,熔点最低的金属是汞,B错误。
8.(福建,12,6分)我国科学家研究出碳化钼(Mo2C)负载金原子组成的高效催化体系,使水煤气中的CO和H2O在℃下发生反应,反应微观模型如下图所示。
(1)反应微观模型中,除钼外还有 种元素,有 种单质分子。
(2)该反应过程中:
①构成催化剂的各原子 (填“有”或“没有”)变化。
解析 (1)从反应微观模型中可以看出,有五种原子,故除钼外还有四种元素。反应微观模型中的分子有CO、H2O、CO2、H2,只有H2分子为单质分子。
(2)①构成催化剂的各原子没有发生变化;②从反应微观模型中可以看出金原子对CO起吸附催化作用;③由反应微观模型可知,CO和H2O在℃和催化剂的作用下,反应生成CO2和H2,故反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2。
9.(贵州贵阳,32,7分)“见著知微”是化学学习者应该具备的基本素养,也是学习化学的重要思想方法。
资料一:
资料二:氟及其化合物常运用于原子弹制造、航天工业等领域。氟气(F2)化学性质极其活泼,水都能在氟气中燃烧,且燃烧产物是氧气。
结合以上信息,回答下列问题:
(1)氮原子核外有 个电子层,图2中x= ,在氟元素形成的化合物中,氟元素通常显 价。
(2)图3是水与氟气反应的微观示意图。图3方框内应填图4中的 选项,选择此选项的理由是 。
(3)作为航天大国,我国自主研发的运载火箭型号众多。某型火箭曾采用N2H4和H2O2作为火箭推进剂,N2H4和H2O2在点燃条件下生成一种常温下为液态的氧化物和一种单质,反应的化学方程式为 ,该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
解析 (1)氮原子核外有2个电子层;图2中的x=9-2=7;氟原子最外层有7个电子,极易得到1个电子达到稳定结构,因此在化合物中常显-1价。(2)反应前有2个氧原子、4个氢原子、4个氟原子,因为反应前后原子的种类、数目没有发生改变,反应后已有2个氧原子,因此缺少4个氢原子、4个氟原子,故选D。(3)由题中信息可知,该反应的反应物是N2H4和H2O2,生成物是一种液态氧化物和一种单质,根据质量守恒定律可知,该液态氧化物是水,单质是氮气,反应条件是点燃,因此该反应的化学方程式为N2H4+2H2O24H2O+N2,该反应是放热反应。
10.(浙江杭州,28,8分)铜跟浓硫酸的反应原理是:
某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题:
(1)图中B装置用来收集SO2(已知SO2的密度大于CO2的密度),但未将导管画全,请将B装置中的导管补画完整。
(2)图中C装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中,装置D的作用是 。
(3)充分反应后,烧瓶中的铜片仍有剩余,那么硫酸是否也有剩余呢?该小组同学进一步研究:待烧瓶冷却后,将烧瓶中的混合物稀释、过滤,用滤液做了如下实验。
实验1:用pH试纸测试滤液pH,其pH约为1;
实验2:取少量滤液于试管中,向试管中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀现象。
你认为, 可说明硫酸有剩余。(选填“实验1”或“实验2”)
(4)以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜,存在的缺陷有 (答出两点即可)。
答案 (8分,每空2分)(1)如右图所示
(2)吸收SO2
(3)实验1
(4)产生有污染的气体、原料利用率低、浓硫酸具有强腐蚀性、反应需加热不节能等
解析 (1)由题意知,SO2的密度大于空气的密度,因此采用向上排空气法收集,故长管进气,短管出气。(2)Cu和浓硫酸反应生成SO2,SO2是空气污染物之一,不能直接排放,需要进行尾气处理,因此用NaOH溶液进行吸收。(3)因为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,CuSO4溶液中有S,无论是否有硫酸剩余加入BaCl2溶液后都会生成白色沉淀,因此实验2无法作为有硫酸剩余的依据。(4)该反应会生成对环境有污染的SO2气体,不环保,且使用浓硫酸,不安全。
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