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单元评估检测(四)
第四章
(90分钟 100分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)
1.(2021·漳州模拟)下列有关说法中正确的是( )
A.NO在加热条件下才能与空气中的氧气反应
B.氮、硫的最高价氧化物对应水化物的溶液均具有很强的氧化性
C.CO2、NO、NO2、SO2都是大气污染气体
D.新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液先呈红色后褪色
【解析】选D。NO在常温下即可与空气中的O2反应，A错误；稀硫酸的氧化性较弱，B错误；NO、NO2、SO2都是大气污染气体，而CO2不是，C错误；新制氯水中含有HCl和HClO，HClO具有强氧化性，故滴入少量紫色石蕊试液的现象是先变红，后褪色，D正确。
2.(2021·唐山模拟)下列有关硫及其化合物的说法中正确的是( )
A.火山喷发产生的火山灰中不行能含有SO3气体
B.等物质的量的SO2与Cl2同时通入水中，所得溶液的漂白性增加、pH减小
C.BaSO3能够溶于稀盐酸，所以可以用Ba(NO3)2溶液、稀盐酸鉴别SO2和SO3
D.确定条件下，铁粉与硫的最高价氧化物对应水化物的溶液反应，可以得到两种气体
【解析】选D。A项，在光照、烟尘、金属氧化物等作用下，SO2与O2反应生成SO3，所以火山喷发产生的火山灰中可能含有SO3气体；B项，等物质的量的SO2与Cl2同时通入水中，发生反应Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl，所得溶液的pH减小，但不再具有漂白性；C项，虽然BaSO3能够溶于稀盐酸，但SO2与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀，所以不能用Ba(NO3)2溶液、稀盐酸鉴别SO2和SO3；D项，过量的铁粉与浓硫酸反应，可以得到SO2和H2两种气体。
【易错提示】(1)C选项中简洁忽视SO2溶于水生成H2SO3，可被N氧化生成S，进而生成BaSO4沉淀。
(2)D选项中易忽视硫的最高价氧化物对应水化物的溶液可以是稀硫酸也可以是浓硫酸，浓硫酸与过量的铁反应时，开头生成SO2，硫酸溶液变稀后反应生成H2。
3.下列标有横线的物质在给定的条件下不能完全溶解的是( )
①1 molZn与含1 mol H2SO4的稀硫酸溶液反应
②1 molCu与含2 mol H2SO4的浓硫酸溶液共热
③1 molCu与含4 mol HNO3的浓硝酸溶液反应
④1 molMnO2与含4 mol HCl的浓盐酸溶液共热
A.①③ B.①②
C.②④ D.③④
【解析】选C。Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑，1 mol Zn与1 mol H2SO4恰好反应完全。Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行浓硫酸变成稀硫酸，反应停止，Cu不能完全溶解。Cu既能与浓硝酸反应又能与稀硝酸反应，1 mol Cu与含4 mol HNO3的浓硝酸溶液反应，Cu与浓硝酸反应时，n(Cu)∶n(HNO3)=1∶4，硝酸浓度变稀后照旧能溶解铜，n(Cu)∶n(HNO3)=3∶8，硝酸过量，Cu完全溶解。4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑，随着反应的进行浓盐酸变成稀盐酸，反应停止，MnO2不能完全溶解。
【方法规律】酸的浓度对与金属反应的影响
浓酸溶液做反应物，反应过程中随着酸的浓度变小，会生成不同的产物，常见的有以下几种状况。
(1)不活泼金属如Cu等与浓硫酸的反应：只发生
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，而Cu与稀硫酸不反应。
(2)活泼金属如Zn等与浓硫酸反应：先发生反应：
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行，硫酸浓度变稀，再发生反应：Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑。
(3)MnO2和浓盐酸反应制Cl2：只发生反应：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，随着反应的进行，盐酸浓度变稀，MnO2与稀盐酸不再反应。
(4)金属如Cu和浓硝酸的反应：先发生反应：Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，随着反应的进行，硝酸浓度变稀，再发生反应：3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
4.(2021·郑州模拟)下列表述正确的是( )
①浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中
②检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加硝酸，再加氯化钡溶液来检验
③锌与稀硝酸反应可以得到氢气
④浓硫酸滴到纸张上变黑，说明浓硫酸具有吸水性
⑤二氧化硫和二氧化氮都能形成酸雨，酸雨的pH等于5.6
A.①③ B.①② C.① D.①②④⑤
【解析】选C。浓硝酸见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中，所以①正确；硝酸能将亚硫酸根氧化成硫酸根，不能检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质，所以②错误；稀硝酸有强氧化性，与锌反应不能产生氢气，而是产生一氧化氮，所以③错误；浓硫酸滴到纸张上变黑，说明浓硫酸具有脱水性而不是吸水性，所以④错误；酸雨的pH小于5.6，所以⑤错误。
【加固训练】(2021·菏泽模拟)下列说法不正确的是( )
A.活性炭、SO2、Na2O2都能使品红溶液褪色，但原理不同
B.同温同压下，两份相同质量的铁粉，分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应，产生气体的体积不相等
C.将SO2气体通入BaCl2溶液中至饱和，未见沉淀生成，连续通入NO2则有沉淀生成
D.将足量Cl2通入NaBr、NaI的混合溶液中，反应后将溶液蒸干并充分灼烧，剩余的固体物质成分为NaCl
【解析】选B。活性炭、SO2、Na2O2能使品红溶液褪色的缘由分别是吸附作用、化合漂白和氧化漂白，A正确；依据反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑可得，铁粉与足量稀硫酸反应时，1 mol Fe完全反应产生1 mol H2，依据反应Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O可得，1 mol Fe完全反应产生1 mol NO，二者产生气体的体积相等，B错；NO2与水反应生成HNO3，HNO3能将SO2氧化为H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀，C正确；Cl2通入NaBr、NaI的混合溶液中生成NaCl、Br2、I2，蒸干并充分灼烧时，Br2挥发、I2升华，剩余NaCl，D正确。
5.某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素( )
A.在自然界中只以化合态的形式存在
B.其单质常用作半导体材料和光导纤维
C.最高价氧化物不与酸反应
D.气态氢化物比甲烷稳定
【解析】选A。通过信息可推知该元素为Si。B项，其单质能用作半导体材料而不能用作光导纤维，错误；C项，它的最高价氧化物SiO2能与氢氟酸反应，化学方程式为SiO2+4HFSiF4↑+2H2O，错误；D项，由于元素的非金属性C>Si，故SiH4的稳定性弱于甲烷，错误。
6.(2021·绥化模拟)已知某物质X能发生如下转化：
XYZA
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述不正确的是( )
A.若X为N2或NH3，则A为硝酸
B.若X为S或H2S，则A为硫酸
C.若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不愿定能与金属铜反应生成Y
D.反应①和②确定为氧化还原反应，反应③确定为非氧化还原反应
【解析】选D。由题意知，若X为非金属单质或非金属氢化物，则Y为NO或SO2，A为硝酸或硫酸，A、B正确。当A为稀硝酸时，与铜反应生成NO，当A为稀硫酸时，不与铜反应，C正确。反应①和②确定为氧化还原反应，当Z为NO2时，反应③也是氧化还原反应，D错误。
7.(2021·衡阳模拟)物质的量之比为1∶3的锌与稀硝酸混合，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，下列说法正确的是( )
A.在此反应中硝酸只体现强氧化性
B.向反应后的溶液中再加入金属铁，不再发生化学反应
C.该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1∶4
D.该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1∶5
【解析】选D。锌与稀硝酸反应时硝酸既表现酸性又表现氧化性，依据原子守恒和电子守恒，1 mol锌失去2 mol电子，生成1 mol锌离子，由于生成硝酸锌，则其结合的硝酸根离子是2 mol，则剩余的1 mol的硝酸中有0.5 mol被还原为N2O就得到2 mol电子，硝酸没有全部反应，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是1︰5，加入金属铁还会连续发生反应。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8.(14分)(2021·枣庄模拟)海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。
请回答下列问题：
(1)请列举海水淡化的一种方法_______________________________________。
(2)在试验室中可以用萃取的方法提取溴，可选用的试剂是____________，所用主要仪器的名称是______________。
(3)步骤Ⅰ已经获得Br2，步骤Ⅱ又将Br2还原为Br-，其目的是______________。
(4)写出步骤Ⅱ反应的离子方程式_____________________________________。
(5)Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2，可选用_______________溶液进行洗涤除去。
(6)将MgCl2·6H2O直接加热能否得到MgCl2固体？
__________________________________________________________________。
用化学方程式解释缘由______________________________________________。
【解析】(1)海水淡化的方法一般接受蒸馏法，也可以用电渗析法。
(2)由于溴单质易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂，所以可以选用苯或CCl4进行萃取，然后使用分液漏斗进行分液。
(3)通过步骤Ⅰ只是获得了低浓度的溴，然后再转化成Br-其目的主要是进一步浓缩溴元素，进行溴元素的富集。
(4)步骤Ⅱ的反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O4H++S+2Br-。
(5)由于氢氧化镁溶解度很小，所以可以选用氯化镁溶液进行洗涤。
(6)由于MgCl2可以水解，加热过程中水解完全，所以不能用直接加热的方法制取，可以在氯化氢的气流中进行加热，以防止氯化镁的水解。
答案：(1)蒸馏法(或电渗析法) (2)CCl4(或苯) 分液漏斗
(3)浓缩、提纯溴元素(或富集溴元素)
(4)Br2+SO2+2H2O4H++S+2Br-
(5)氯化镁
(6)否 MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl↑，
Mg(OH)2MgO+H2O或MgCl2+H2OMgO+2HCl↑
9.(14分)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、N、Cl-、Mg2+、Ba2+、C、S，为了确定溶液中所含离子及其物质的量浓度，某同学设计试验如下：
取三份100 mL上述水溶液进行如下试验：
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。
②其次份加入足量NaOH溶液，加热，收集到气体896 mL(标准状况)。
③第三份加入足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33 g。
依据上述试验，请回答：
(1)溶液中确定存在的离子是_____；离子的浓度能确定的是________________。
(2)确定不存在的离子是_____，理由是__________________________________。
(3)可能存在的离子是________，如何确定？_____________________________。
【解析】其次份加入足量NaOH溶液，加热后收集到气体896 mL，该气体只能是氨气，则溶液中确定有N，由标准状况下气体摩尔体积可计算出n(N)=
0.04 mol；③中加盐酸后有一部分沉淀溶解，说明溶液中含C，有沉淀剩余说明原溶液中存在S，硫酸钡的质量为2.33 g，n(S)=2.33 g÷
233 g·mol-1=0.01 mol，碳酸钡的质量为6.27 g-2.33 g=3.94 g，则n(C)=
3.94 g÷197 g·mol-1=0.02 mol，依据电荷守恒，溶液中还应有其他阳离子，而Mg2+、Ba2+不能和C、S大量共存，只能是K+。由于溶液中存在C、S，所以第一份加入AgNO3溶液虽然有沉淀产生，但不能说明确定有Cl-存在。
答案：(1)N、K+、C、S
c(N)=0.4 mol·L-1，c(C)=0.2 mol·L-1，
c(S)=0.1 mol·L-1
(2)Mg2+、Ba2+ 溶液中存在C、S，Mg2+、Ba2+不能与C、S共存
(3)Cl- 再取确定量原溶液加入足量的Ba(NO3)2溶液，将得到的沉淀过滤，再向滤液中加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，观看是否有沉淀生成，若有沉淀生成说明原溶液中有Cl-，否则没有Cl-
10.(14分)(2021·成都模拟)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度上升而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O；
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较平安；
③HClO2可看成是强酸。
(1)160 g·L-1NaOH溶液的物质的量浓度为_________，若要计算该溶液溶质的质量分数，还需要的一个条件是______________________________。
(2)在发生器中鼓入空气的作用可能是________(填序号)。
A.将SO2氧化成SO3，增加酸性
B.稀释ClO2以防止爆炸
C.将NaClO3氧化成ClO2
(3)吸取塔内的反应的化学方程式为____________________________________，
吸取塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解，写出H2O2分解的化学方程式：__________________________。
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸取塔中应维持NaOH稍过量，推断NaOH是否过量的简洁的试验方法是______________________。
(5)吸取塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是________(填序号)。
A.Na2O2 B.Na2S C.FeCl2 D.PbO(悬浊液)
(6)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的试验操作依次是________(填序号)。
A.蒸馏 B.蒸发 C.灼烧 D.过滤 E.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必需进行的操作是______(填操作名称)。
【解析】(1)160 g·L-1NaOH溶液表示的是1 L溶液中含有NaOH的质量是160 g，NaOH的物质的量是4 mol，所以此溶液的物质的量浓度是4 mol·L-1，若要计算该溶液溶质的质量分数，需要知道溶液的质量，所以还需要的条件是溶液的密度。
(2)依据题给信息，纯ClO2易分解爆炸，由此可推断发生器中鼓入空气的作用是稀释ClO2以防止爆炸。
(3)通过吸取塔内的反应制备NaClO2，ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，相应的氧化产物应是氧气，同时参与反应的还有NaOH，此反应的化学方程式应为2NaOH+2ClO2+H2O22NaClO2+2H2O+O2；H2O2分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
(4)推断NaOH是否过量可以接受测定溶液pH的方法。
(5)本试验的目的是制备纯洁的亚氯酸钠(NaClO2)，制备过程中选取的还原剂不能引入杂质，H2O2相应的产物是H2O和氧气，没有引入杂质。分析选项，Na2O2相应的产物是NaOH和氧气，不会引入杂质，PbO(悬浊液)相应的产物是PbO2固体，过滤可以除去。B、C都会引入杂质。
(6)从滤液中得到粗晶体的步骤是蒸发、冷却结晶和过滤，或者直接冷却结晶、过滤。由粗晶体制得纯的晶体，则需要重结晶。
答案：(1)4 mol·L-1 该溶液的密度 (2)B
(3)2NaOH+2ClO2+H2O22NaClO2+2H2O+O2
2H2O22H2O+O2↑
(4)连续测定吸取塔内溶液的pH
(5)A、D (6)B、E、D或E、D 重结晶
11.(16分)硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一，反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2(该反应ΔH>0)
某争辩小组在试验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O的流程如下。
(1)吸硫装置如图所示。
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸取效率，B中试剂是________________________，表明SO2吸取效率低的试验现象是B中溶液________。
②为了使SO2尽可能吸取完全，在不转变A中溶液浓度、体积的条件下，除了准时搅拌反应物外，还可实行的合理措施是________________、______________。(写出两条)
(2)假设本试验所用的Na2CO3中含少量NaCl、NaOH，设计试验方案进行检验。(室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2)
限选试剂及仪器：稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、
Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管。
序号
试验操作
预期现象
结 论
①
取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，______
________
样品含
NaCl
②
另取少量样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌溶解，______
________
样品含
NaOH
(3)Na2S2O3溶液是定量试验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：精确称取ag KIO3(相对分子质量：214)固体配成溶液，加入过量KI固体和H2SO4溶液，滴加指示剂，用Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为VmL。则c(Na2S2O3)=________mol·L-1。(只列出算式，不作运算)
已知：I+5I-+6H+3I2+3H2O；2S2+I2S4+2I-。
【解析】(1)①利用SO2的漂白性或还原性可以检验SO2吸取是否完全，可选用的试剂有品红溶液或酸性KMnO4溶液。SO2能够使品红溶液或酸性KMnO4溶液褪色。
②将导气管改用球形玻璃导管，增大气体与溶液的接触面积；降低SO2的气体流速；用水浴加热锥形瓶等均可使SO2尽可能被吸取。
(2)NaCl的存在可以通过检验Cl-来证明，但Ag2CO3也是难溶于水的白色沉淀，故可以先向溶液中加入足量的稀硝酸，然后再加入AgNO3溶液予以检验。NaOH则只能通过OH-的存在来检验，因Na2CO3、CaCO3溶液也呈碱性，可以通过先加入过量的CaCl2，沉淀出C，再测量溶液的pH推断NaOH的存在。
(3)酸性条件下KIO3与KI发生反应：KIO3+5KI+3H2SO43K2SO4+3I2+3H2O，然后再加入Na2S2O3发生反应：I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI，选用淀粉作指示剂，当达到滴定终点时，溶液由蓝色变为无色。上述反应存在如下关系：
KIO3～3I2～6Na2S2O3
214 g 6 mol
ag n(Na2S2O3)
n(Na2S2O3)=6a/214 mol，则Na2S2O3的浓度为c(Na2S2O3)=61 000a/(214V)mol·L-1。
答案：(1)①品红、溴水或KMnO4溶液 很快褪色
②增大SO2的接触面积 把握SO2的流速 适当上升温度(答其中两条即可)
(2)
序号
试验操作
预期现象
①
滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液
有白色沉淀生成
②
加入过量CaCl2溶液，搅拌，静置，用pH计测定上层清液的pH
有白色沉淀生成，上层清液pH大于10.2
(3)6 000a/(214V)[或3 000a/(107V)]
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