氧族与碳族考试时间：40分钟姓名：__________班级：__________考号：__________一、填空、实验、简答题（本大题共4小题，共0分）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)2→CaSO3↓+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+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图：碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+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)2NaOH价格（元/kg）0.362.90吸收SO2的成本（元/mol）0.0270.232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SO23\n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()变化关系如下表所示：n()∶n()91∶91∶19∶91pH8.27.26.2①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，下列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()>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.Y和Z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。一、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.FeCl3B.CuSC.SiO2D.Al2O38.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30mLNO2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5mL气体，则原混合气体的体积组成是()A.NO2：20mL；O2：10mLB.NO2：27mL；O2：3mLC.NO2：15mL;O2：15mLD.NO2：25mL；O2：5mL。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.SO3B.SiC.CH3CH2COOHD.AlCl33\n.氧族与碳族答案解析一、填空、实验、简答题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）ae（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)＝126g·mol-1×3.36L/22.4L·mol-1＝18.9g；4g亚硫酸氧化为硫酸钠后质量变为(4×142)/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：18.9g÷95.5%＝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＋2H2O＝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＋②H＋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）HONa（2）NaOHNa2O2（3）H2O25H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑H2O2+CN-+OH-=CO32-+NH3二、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.C7.B8.B9.C10.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NO2：20mL，消耗O2：5mL，则原混合气体组成为NO2：20mL；O2：(5+5)mL，选项A正确。如果过量NO2，3NO2+H2O2HNO3+NO剩余5mL气体为NO，所以过量的NO2为15mL，同理，消耗NO2和O2总体积为=15，所以消耗NO2：12mL，消耗O2：3mL，则原混合气体组成为NO2：(12+15)mL；O2：3mL，选项B正确。11.A12.B13.B3
