北京市首都名校2022-2023学年高一上学期期中考试化学试题(解析版)
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北京市首都名校2022-2023学年高一上学期期中考试
化学期中试题
第一部分 选择题(共42分)
可能用到的相对原子量:Mg 24 C 12 Fe 56 Cl 35.5 N 14 S 32 O 16 H 1
一、在下列各题的4个选项中,只有1个选项符合题意。(每小题2分,共42分)
1. 垃圾分类并回收利用,可以节约自然资源,符合可持续发展的要求。与废弃矿泉水瓶对应的垃圾分类标志是
有害垃圾
餐厨垃圾
可回收物
其它垃圾
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】废弃矿泉水瓶属于可回收物;
故选C。
2. 中国传统文化中包括许多科技知识。下列古语中不涉及化学变化的是
千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金
熬胆矾(CuSO4·5H2O)
铁釜,久之亦化为铜
凡石灰(CaCO3),
经火焚炼为用
丹砂(HgS)烧之成水银,积变又成丹砂
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A项,意思是淘金要千遍万遍的过滤,虽然辛苦,但只有淘尽了泥沙,才会露出闪亮的黄金。不涉及化学变化,故A符合题意;
B项,CuSO4·5H2O煎熬泉水的锅用久了就会在其表面析出一层红色物质(铜),其原因为:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4,发生了化学反应,故B不符合题意;
C项,石灰石加热后能制得生石灰,发生了化学反应,故C不符合题意;
D项,丹砂(HgS)烧之成水银,即红色的硫化汞(即丹砂)在空气中灼烧有汞生成;积变又还成了丹砂,即汞和硫在一起又生成硫化汞,发生了化学反应,故D不符合题意。
故答案选A。
3. 下列物质中,属于电解质的是
A. H2 B. KCl C. C2H5OH D. NaOH溶液
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.Al是单质,不是电解质也不是非电解质,A不选;
B.KCl能自身电离出离子,是电解质,B可选;
C.C2H5OH不能自身电离出离子,是非电解质,C不选;
C.NaOH溶液是混合物,不是电解质也不是非电解质,D不选;
答案选B。
4. 下列各组物质,不属于同素异形体的是
A. 金刚石与石墨 B. 氧气与臭氧(O3) C. 红磷(P)与白磷(P4) D. CO2与CO
【答案】D
【解析】
【详解】A.金刚石、石墨是由碳元素组成的不同单质,属于同素异形体,选项A不符合题意;
B.O2、O3是由氧元素组成的不同单质,属于同素异形体,选项B不符合题意;
C.红磷、白磷是由磷元素组成的不同单质,属于同素异形体,选项C不符合题意;
D.CO2与CO是化合物,不属于同素异形体,选项D符合题意;
答案选D。
5. 胶体与其它分散系的本质区别是
A 能产生丁达尔效应 B. 胶体微粒能通过滤纸
C. 分散质微粒直径在1~100 nm之间 D. 胶体在一定条件下能稳定存在
【答案】C
【解析】
【详解】胶体区别于其它分散系的本质是胶体分散质微粒直径的大小,分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系属于胶体,故选C。
【点睛】本题考查了胶体的本质特征,抓住不同分散系划分的依据是解题的关键。
6. 下列各种微粒中,只具有氧化性的是
A. Mg B. Cl2 C. Cu2+ D. H2O2
【答案】C
【解析】
【详解】A.Mg是金属,只有还原性,选项A错误;
B.Cl2中氯元素处于中间价态,既有氧化性,也有还原性,选项B错误;
C.Cu2+中铜元素化合价处于最高价,只有氧化性,选项C正确;
D.H2O2中氧元素处于中间价态,既有氧化性,也有还原性,选项D错误;
答案选C。
7. 已知反应:SO2 +2H2S=3S↓+2H2O 其中氧化产物与还原产物个数比为
A. 1:2 B. 3:1 C. 2:1 D. 1:3
【答案】C
【解析】
【详解】二氧化硫中硫元素化合价降低,二氧化硫是氧化剂,硫化氢中硫元素化合价升高,硫化氢是还原剂,单质硫既是氧化产物也是还原产物,还原剂和氧化剂的物质的量之比是2:1,所以氧化产物与还原产物个数比为2:1。
答案选C。
8. 下列变化需要加入适当的还原剂才能完成的是
A. HCl →Cl2 B. Fe → FeCl2
C. FeCl3→FeCl2 D. Na2O→NaOH
【答案】C
【解析】
【分析】需要加入适当的还原剂才能实现,说明题给物质作氧化剂,在反应中得电子化合价降低,据此分析判断
【详解】A.HCl→Cl2反应中Cl元素化合价由-1价变为0价,则氯化氢作还原剂,需要氧化剂才能实现,故A错误;
B.Fe→FeCl2反应中Fe元素化合价由0价变为+2价,则Fe是还原剂,需要氧化剂才能实现,故B错误;
C.FeCl3→FeCl2反应中Fe元素化合价由+3价变为+2价,所以氯化铁作氧化剂,需要还原剂才能实现,故C正确;
D.Na2O→NaOH反应中各元素化合价不变,不需要发生氧化还原反应即可实现,故D错误;
故选C
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 稀盐酸滴在铁片上:2Fe+ 6H+ =2Fe3+ +3H2 ↑
B. 把钠投入水中:Na+ H2O= Na++ OH-+ H2 ↑
C. 向Fe(OH)3中加入稀盐酸:H++OH-=H2O
D. 用盐酸去除铁锈:Fe2O3+6H+= 2Fe3+ +3H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀盐酸滴在铁片上,反应生成氯化亚铁和氢气,反应的离子方程式为:Fe+ 2H+ =Fe2+ +H2 ↑,选项A错误;
B.把钠投入水中,反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为:2Na+ 2H2O= 2Na++2OH-+ H2 ↑,选项B错误;
C.向Fe(OH)3中加入稀盐酸,反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为:3H++ Fe(OH)3=Fe3++3H2O,选项C错误;
D.用盐酸去除铁锈,反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+= 2Fe3+ +3H2O,选项D正确;
答案选D。
10. 下列溶液中离子能大量共存的是
A. Ba2+ 、NO、OH-、 Cl- B. H+、Cl-、HCO、Na+
C. Fe2+ 、SO、NO、OH- D. Na+、H+、SO、OH-
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ba2+ 、NO、OH-、 Cl-,这些离子相互之间不发生反应,可以共存,A正确;
B.氢离子可以和碳酸氢根离子发生反应生成水和二氧化碳,不能共存,B错误;
C.二价铁离子可以和氢氧根离子发生反应生成沉淀,不能共存,C错误;
D.氢离子可以和氢氧根离子生成水,不能共存,D错误;
故选A。
11. 如图所示,在小烧杯中加入水和煤油各20mL,然后将一小粒金属钠放入烧杯中,观察到的现象可能为
A. 钠在水层中反应并四处游动
B. 钠停留在煤油层中不发生反应
C. 钠在煤油的液面上反应并四处游动
D. 钠在水与煤油的界面处反应并上下跳动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】钠的密度比煤油大比水小,且钠与水反应不与煤油反应,故可以看到钠在水与煤油的界面处反应并上下跳动,选项D符合题意。
12. 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是
A. 反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B. 反应④可用于鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体
C. 反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D. 上述转化中涉及的反应类型没有置换反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.与碱反应生成盐与水的氧化物为酸性氧化物,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质,选项A正确;
B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,而碳酸钠受热不分解,故反应④可用于鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体,选项B正确;
C.过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,可用过氧化钠为潜水艇中氧气的供给,选项C正确;
D.反应②是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,属于置换反应,则上述转化中发生的反应有置换反应,选项D不正确;
答案选D。
13. 下列转化关系不能通过一步反应实现的是
A Fe→FeCl2 B. Fe2O3→Fe(OH)3
C. FeCl3→FeCl2 D. Fe(OH)3→FeCl3
【答案】B
【解析】
14. 实验室中为了妥善保存硫酸亚铁溶液常加入少量的
A. 镁粉 B. 锌粉 C. 铁片 D. 铜片
【答案】C
【解析】
【详解】A. 镁粉与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,A不选;
B. 锌粉与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,B不选;
C. 硫酸亚铁易被氧化为硫酸铁,为防止亚铁离子被氧化,实验室中为了妥善保存硫酸亚铁溶液常加入少量的铁片,C选;
D. 铜片与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,会引入新杂质,D不选;
答案选C。
15. 证明某溶液只含有 Fe2+而不含有 Fe3+的实验方法是
A. 先滴加氯水再滴加硫氰化钾溶液后显红色
B. 先滴加硫氰化钾溶液不显红色再滴加氯水后显红色
C. 先加入铁粉再滴加硫氰化钾溶液不显红色
D. 只需要滴加硫氰化钾溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A. 先滴加氯水再滴加硫氰化钾溶液后显红色,可能是原溶液中Fe2+被氯水氧化为或原溶液本来就含有Fe3+,故A错误;B. 先滴加硫氰化钾溶液不显红色,说明原溶液中不存在Fe3+,再滴加氯水后显红色,说明Fe2+被氯水氧化为Fe3+,Fe3+与SCN—反应溶液显红色,原溶液肯定存在Fe2+,故B正确;C. 先加入铁粉再滴加硫氰化钾溶液不显红色,说明原原溶液可能存在Fe2+、Fe3+,故C错误;D. 只需要滴加硫氰化钾溶液,若不显色,不一定含有Fe2+,故D错误。答案选B。
点睛:Fe2+:试液中加KSCN少量无明显变化再加氯水出现血红色;Fe3+:①通KSCN或NH4SCN溶液呈血红色;或是两种离子共存时需要检验Fe2+:试液中加酸性高锰酸钾,紫色褪去。
16. 还原铁粉和水蒸气反应的装置如图所示,下列有关该实验的说法正确的是
A. 湿棉花的主要作用是冷却试管,防止炸裂
B. 装置中反应的化学方程式是
C. 肥皂液的主要作用是检验生成的是H2
D. 肥皂液中有气泡产生即可点燃肥皂液
【答案】C
【解析】
【详解】A.湿棉花提供给水蒸气,故A错误;
B.反应生成Fe3O4,故B错误;
C.氢气可使肥皂液形成肥皂泡,则肥皂液的主要作用是收集检验生成的H2,故C正确;
D.氢气点燃之前应该先检验纯度,刚开始的气泡可能是空气,故D错误。
故选C。
17. 如图所示,A处通入氯气,关闭旋塞B时,C处红色布条无明显的变化,打开旋塞B时,C处红色布条逐渐褪色。由此作出的判断正确的是
A. D中不可能是浓硫酸
B. D中不可以是NaOH溶液
C. 通入的氯气中含有水蒸气
D. D中可以是饱和食盐水
【答案】C
【解析】
【分析】打开旋塞B时,C处红色布条逐渐褪色,氯气直接进入C中,此时布条褪色,说明氯气是湿润的;关闭旋塞B时,氯气通过D后进入C中,C处红色布条无明显的变化,说明D中试剂或者可以干燥氯气,或者可以吸收氯气,以此解题。
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,能吸收氯气中的水蒸气而干燥氯气,氯气不能时干燥有色布条褪色,所以A可能是浓硫酸,故A错误;
B.NaOH溶液可以吸收氯气,故氯气通过NaOH溶液后,则不能再漂白红色布条,故B错误;
C.由上述分析可知,通入的氯气含有水蒸气,故C正确;
D.D中液体不能为饱和食盐水,若为食盐水,食盐水不能吸收氯气,也不能干燥氯气,则关闭B阀时,C处红色布条褪色,故D错误;
故选C。
18. K2FeO4是一种高效绿色水处理剂,其中Fe元素为+6价,名称为高铁酸钾,工业制备的反应原理为2Fe(OH)3 + 3KClO + 4KOH = 2K2FeO4 + 3KCl + 5H2O,下列说法正确的是
A. 反应中KClO作还原剂
B. Fe(OH)3发生还原反应
C. 依据方程式判断:还原性 KClO> K2FeO4
D. KClO具有氧化性
【答案】D
【解析】
【详解】反应2Fe(OH)3 + 3KClO + 4KOH = 2K2FeO4 + 3KCl + 5H2O中,Fe元素的化合价由+3价升高为+6价,Cl元素的化合价由+1价降低为-2价。
A.Cl元素的化合价降低被还原,则KClO是氧化剂,选项A错误;
B.Fe元素的化合价升高被氧化,Fe(OH)3发生氧化反应,选项B错误;
C.根据反应判断,KClO是氧化剂,K2FeO4是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,则氧化性 KClO> K2FeO4,还原性 KClO< K2FeO4,选项C错误;
D.Cl元素的化合价降低,则KClO是氧化剂,具有氧化性,选项D正确;
答案选D。
19. 纳米级可用于以太阳能为热源分解水制,过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程Ⅰ发生反应:
B. 过程Ⅱ发生反应:
C. 两个转化过程都发生了氧化还原反应
D. 整个过程实现了太阳能向化学能的转化
【答案】B
【解析】
【详解】A.从题给图示的转化过程可以看出,过程Ⅰ是通过吸收太阳能,分解生成FeO并放出,发生反应的化学方程式为,故A正确;
B.过程Ⅱ是FeO与H2O反应生成Fe3O4并放出H2,反应方程式3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4, 故B错误;
C.两个反应过程中均有单质生成,故都发生了氧化还原反应,故C正确;
D.整个过程中,利用太阳能分解H2O得到H2和O2,实现了太阳能向化学能的转化,故D正确;
故选B。
20. (CN)2、(SCN)2、(OCN)2被称为拟卤素,与Cl2的化学性质类似,下列说法不正确的是
A. (SCN)2+Cu= Cu(SCN)2 B. (SCN)2+H2O=HSCN+HSCNO
C. (CN)2+NaOH=2NaCN+H2O D. (OCN)2+H2O=HOCN+HOCNO
【答案】C
【解析】
【分析】(CN)2、(SCN)2、(OCN)2被称为拟卤素,与Cl2的化学性质类似,可以参考氯气的化学性质,来写化学方程式,以此解题。
【详解】A.氯气可以和铜反应生成氯化铜,故(SCN)2也可以和铜反应,方程式为:(SCN)2+Cu= Cu(SCN)2,A正确;
B.氯气可以和水反应生成盐酸和次氯酸,故(SCN)2也可以和水反应,方程式为:(SCN)2+H2O=HSCN+HSCNO,B正确;
C.氯气可以和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,则(CN)2也可以和氢氧化钠反应生成NaCN和NaCNO,方程式为:(CN)2+2NaOH=NaCN+ NaCNO+H2O,C错误;
D.氯气可以和水反应生成盐酸和次氯酸,故(OCN)2也可以和水反应,方程式为:(OCN)2+H2O=HOCN+HOCNO,D正确;
故选C。
21. 下列“实验结论”与“实验操作及现象”一致的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
某物质的焰色反应呈黄色
物质中一定不含有钾元素
B
向某溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀
该溶液中含有Cl-
C
向KI-淀粉溶液中滴加氯水,溶液变成蓝色
氧化性:Cl2>I2
D
向某溶液中滴加几滴KSCN,溶液变成红色
该溶液中含有Fe2+
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.焰色反应呈黄色,物质中一定含有钠元素,不能确定有无钾元素,故A错误;
B.白色沉淀可能AgCl或硫酸银等,则原溶液中不一定含Cl-,故B错误;
C.向KI-淀粉溶液中滴加氯水,溶液变成蓝色,说明有碘生成,氯气氧化碘离子生成碘,氯气是氧化剂、碘是氧化产物,则氧化性Cl2>I2,故C正确;
D.铁离子和KSCN溶液反应生成Fe(SCN)3而使溶液变红色,向某盐溶液中滴加KSCN,溶液变为红色,说明溶液中含有铁离子,故D错误;
故选C。
第二部分 非选择题(共58分)
22. 化学与生活密切相关“暖宝宝”贴是一种便捷取暖用品,其原理是利用氧化还原反应放热来发热。具体表述为:暖宝中的活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水(①)蒸气,水蒸汽液化成水滴流出,与空气(②)和铁(③)粉接触,在氯化钠(④)的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁(⑤),放出热量,生成的氢氧化铁会缓慢分解成氧化铁(⑥)。
(1)上述短文标有序号的物质中进行分类:属于混合物的是_______( 填序号,下同),属于单质的是_______,属于氧化物的是_______, 属于碱的是_______,属于盐的_______。
(2)认真分析短文,写出在上述短文中涉及的两个化学反应方程式:_______ ,
【答案】(1) ①. ② ②. ③ ③. ①⑥ ④. ⑤ ⑤. ④
(2)4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
【解析】
【小问1详解】
由两种或两种以上物质组成的是混合物,水、铁、氯化钠、氢氧化铁和氧化铁均是纯净物,空气属于混合物答案选②,由一种元素组成的纯净物是单质,属于单质的是铁,答案选③,由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物是氧化物,属于氧化物的是水和氧化铁,答案选①⑥,电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物是碱,属于碱的是氢氧化铁,答案选⑤,由金属阳离子或铵根离子与酸根离子组成的化合物是盐,属于盐的是氯化钠,答案选④;
【小问2详解】
在氯化钠的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁,放出热量,属于化学变化,方程式为4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3,生成的氢氧化铁会缓慢分解成氧化铁也属于化学变化,方程式为2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
23. 电子工业中常用FeCl3溶液做刻蚀液,来腐蚀镀铜板制作印刷电路板,并回收Cu和综合利用FeCl3溶液。流程图如下:
请回答:
(1)废液A中含有的金属阳离子有Fe3+和_______。
(2)过程①反应的离子方程式是_______。
(3)过程②中发生化合反应的离子方程式为_______。过程②中发生置换反应的离子方程式为_______。
(4)过程③中反应的离子方程式是_______。
(5)检验滤液B中金属阳离子存在的方法是_______(简述操作方法、现象和结论)。
【答案】(1)Fe2+、Cu2+
(2)2Fe3++Cu = 2 Fe2++Cu2+
(3) ①. 2Fe3+ +Fe=3Fe2+ ②. Fe +Cu2+ =Fe2++Cu
(4)2Fe2++Cl2=2 Fe3++ 2Cl-
(5)加入KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,滴加氯水,溶液变为红色;(或者:加入NaOH溶液,开始有白色沉淀,很快变成灰绿色,最终全部变为红褐色;或者加入铁氰化钾有蓝色沉淀)
【解析】
【分析】用过量FeCl3的浓溶液腐蚀镀铜板,Fe3+和Cu发生反应,所得废液A中的阳离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+;向废液A中加入过量铁粉,Fe和Fe3+、Cu2+发生反应,过滤后所得滤液B中的阳离子有Fe2+,滤渣中含有Fe和Cu;向滤渣中加入足量的稀盐酸,并过滤,分离出Cu,将得到的含Fe2+的滤液合并到滤液B中;向滤液B中通入足量的氯气,Fe2+转化为Fe3+。
【小问1详解】
由分析可知,废液A中含有的金属阳离子有Fe3+和Fe2+、Cu2+。
【小问2详解】
过程①中,Fe3+和Cu发生反应生成Fe2+和Cu2+,该反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
【小问3详解】
过程②中,Fe3+和Fe发生化合反应生成Fe2+,该反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe和Cu2+发生置换反应生成Fe2+和Cu,该反应的离子方程式为Fe +Cu2+=Fe2++Cu。
【小问4详解】
过程③中,Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
【小问5详解】
滤液B中金属阳离子是Fe2+,其检验方法是加入KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,滴加氯水,溶液变为红色;(或者:加入NaOH溶液,开始有白色沉淀,很快变成灰绿色,最终全部变为红褐色;或者加入铁氰化钾有蓝色沉淀)。
24. 某小组同学探究碳酸钠的性质,请你与他们一起完成,并填空,回答问题。
(1)预测:从物质类别来看,Na2CO3属于_______类,可能与酸、碱、盐等类别的物质发生反应。
(2)设计实验并得出结论:
实验步骤
实验现象
结论或解释(除④外,其他都用离子方程式表示)
①向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加澄清石灰水
a_______
b_______
②向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
c_______
③向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加稀盐酸,
开始时无气泡产生,一段时间后产生气泡
d、CO+H +=HCO
e、_______
④向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加酚酞
f_______
g、碳酸钠溶液显_______性
(3)问题和讨论:某化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图I-IV所示。
①分析图I、II所示实验,能够达到鉴别碳酸钠和碳酸氢钠目的是(填装置序号)_______;请说明做出判断的依据_______。
②图III、IV所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为_______。
③若用实验装置IV验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是_______。
A.碳酸钠 B.碳酸氢钠
【答案】(1)盐 (2) ①. 有白色沉淀生成 ②. CO+Ca2+=CaCO3↓ ③. CO+Ba2+=BaCO3↓ ④. HCO+H+=H2O+CO2 ⑤. 溶液显红色 ⑥. 碱
(3) ①. II ②. 可以定量对比碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应产生二氧化碳的快慢以及气球的大小 ③. 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O ④. B
【解析】
【分析】Na2CO3由钠离子和碳酸根离子构成,属于盐类,可以与酸、碱、盐等类别的物质发生反应,分别设计实验进行验证,以此解题。
【小问1详解】
从物质的类别来看,Na2CO3由钠离子和碳酸根离子构成,属于盐类;
【小问2详解】
①向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加澄清石灰水生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,溶液变浑,故答案为:有白色沉淀生成;CO+Ca2+=CaCO3↓;
②向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加BaCl2溶液,生成碳酸钡沉淀和氯化钠,溶液变浑浊,离子方程式为:CO+Ba2+=BaCO3↓;
③向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加稀盐酸,先生成氯化钠、碳酸氢钠,随后碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠,水和二氧化碳,离子方程式为:HCO+H+=H2O+CO2;
④碳酸钠溶液显碱性,故滴加酚酞后,溶液会变为红色,故答案为:溶液显红色;碱;
【小问3详解】
①无论碳酸钠还是碳酸氢钠都能和盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故I无法鉴别;实验II中,盐酸和碳酸氢钠反应立即产生泡,盐酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠,碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,所以看到现象不同,故能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,故答案为:II;可以定量对比碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应产生二氧化碳的快慢以及气球的大小;
②图III、IV都是利用碳酸氢钠受热分解产生的二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊,相应的离子方程式为:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O;
③碳酸钠直接加热不产生气体,而碳酸氢钠不直接加热就能产生气体,更能说明碳酸氢钠不稳定,受热易分解,所以试管B中装入的固体应该是NaHCO3。
25. 回答下列问题:
(1)如图是制取氯气并进行有关氯气性质实验的装置,装置中C、D均为洗气瓶,E中有铁粉,右端导管口处放有脱脂棉,F为尾气吸收装置。
试回答:
①B中发生反应的化学方程式为_______;反应中氧化剂为_______(填化学式)。
②为使E装置中进入纯净干燥的氯气,C中盛装试剂是饱和食盐水,作用是_______;D装置中的试剂是_______。
③E中发生的化学反应方程式为_______。
④F是尾气处理装置,反应离子方程式为_______。
⑤实验室也可以用KMnO4替代MnO2与浓HCl反应制取Cl2,但反应不需要加热,写出此反应的离子方程式_______。(已知被还原为Mn2+)
(2)Cl2是一种重要的化工原料,下图是一些含氯产品。
①中钢瓶上应贴的标签为_______。
A.腐蚀品 B.有毒品 C.易燃品
②漂白粉可用于游泳池及环境消毒剂,制漂白粉的反应原理为_______。
(3)2016年10月20日生活日报讯,一位温州小伙将84消毒液与洁厕灵共用来刷洗厕所时,突然瘫坐在地,无力挪步,呼吸急促。经医生诊断,小伙子为轻度氯气中毒。某大学化工系教授,该教授表示洁厕灵含有盐酸,84消毒液含有NaClO(次氯酸钠),二者不可混用,一旦混合会产生有毒的氯气,如果不慎发生事故,应立即开窗通风,用湿毛巾捂住口鼻向高处转移,事后要多喝水,并及时就医。
①请用离子方程式分析小伙子中毒的原因_______。
②发生事故后,要用湿毛巾捂住口鼻向高处转移,事后还要多喝水,用化学方程式表示用湿毛巾捂住口鼻,事后多喝水的原因:_______
【答案】(1) ①. MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O ②. MnO2 ③. 除去氯气中混有的氯化氢气体 ④. 浓硫酸 ⑤. 2Fe + 3Cl22FeCl3 ⑥. Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ⑦. 2+10Cl-+16H+ -=2Mn2++8H2O+5Cl2↑
(2) ①. B ②. 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2 + CaCl2 +2 H2O
(3) ①. ClO+Cl- +2 H+ = Cl2↑+H2O ②. Cl2+H2O=H Cl+HClO
【解析】
【分析】利用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,再通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,再用浓硫酸干燥,得到的干燥纯净的氯气与铁粉共热制备氯化铁;利用氯气与石灰乳反应制备漂白粉;探究漂白液与洁厕精反应。
【小问1详解】
①B中利用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
反应中锰元素由+4价变为+2价,被还原,氧化剂为MnO2;
②C中盛装试剂是饱和食盐水,作用是除去氯气中混有的氯化氢气体;
③E中干燥纯净的氯气与铁粉在加热条件下反应生成氯化铁,发生的化学反应方程式为2Fe + 3Cl22FeCl3;
④F是尾气处理装置,利用氢氧化钠吸收末反应氯气,反应离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
⑤实验室也可以用KMnO4替代MnO2与浓HCl反应制取Cl2,但反应不需要加热,反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,反应的离子方程式为2+10Cl-+16H+ -=2Mn2++8H2O+5Cl2↑;
【小问2详解】
①氯气为有毒的气体,则①中钢瓶上应贴的标签为B,不易燃、易爆,本身不具有腐蚀性,故答案为B;
②漂白粉可利用氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,故制漂白粉的反应原理为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2 + CaCl2 +2 H2O;
【小问3详解】
①洁厕灵含有的盐酸与84消毒液含有的NaClO生成的氯气使小伙子中毒,反应的离子方程式为ClO+Cl- +2 H+ = Cl2↑+H2O;
②发生事故后,要用湿毛巾捂住口鼻向高处转移,事后还要多喝水,能溶解氯气,使平衡正向移动Cl2+H2O=H Cl+HClO。
26. 铁是人体必需的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物(见如图)。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸(主要成分:稀盐酸),服用时同维生素 C一起服用效果会更好。某学习小组为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:
请回答下列问题:
(1)试剂1是_______。
(2)取少量B溶液于试管中,向其滴加NaOH溶液。最初观察到白色沉淀,一会灰变为灰绿色,最终变为红褐色,沉淀颜色变化的原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)B溶液中加入KSCN溶液后,溶液中也产生了红色,其可能的原因是_____
(4)在上述实验中,同学们发现血红色溶液放置一段时间后,溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因,甲、乙两位同学首先对此进行了猜想:
编号
猜想
甲
溶液中的+3价Fe又被还原成+2价铁
乙
溶液中的SCN-被过量的新制氯水氧化
①你认为甲同学的猜想合理吗?_______(填合理或不合理);请说明你的理由_______。
②基于乙同学的猜想,请设计一个简单的实验加以验证_______。
【答案】(1)稀盐酸(或HCl)
(2)O2+2H2O+ 4Fe(OH)2=4Fe(OH)3
(3)溶液中Fe2+被空气中的氧气氧化Fe3+
(4) ①. 不合理 ②. 溶液中不存在能将三价铁还原成二价铁的物质 ③. 取少量褪色后溶液,加入KSCN溶液,若溶液变红,说明乙同学的猜想合理;若不变红,说明乙同学的猜想不合理。或取少量褪色后溶液,加入FeCl3溶液,若溶液仍不变红,说明乙同学的猜想合理;若溶液变红,说明乙同学的猜想不合理
【解析】
【分析】药品碾碎后用稀盐酸溶解,得到浅绿色溶液,加入KSCN溶液检验,得到浅红色溶液,然后加入氯水把亚铁离子氧化为铁离子,得到血红色溶液,结合物质的性质分析解答。
【小问1详解】
药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸,所以药片碾碎后可选择盐酸溶解;
【小问2详解】
B溶液中含有Fe2+,加NaOH溶液生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,化学方程式为O2+2H2O+ 4Fe(OH)2=4Fe(OH)3;
【小问3详解】
浅绿色溶液中加入KSCN溶液,溶液变成浅红色,则C溶液中含有少量Fe3+,原因是空气中含有氧气,B溶液中少量的Fe2+被氧气氧化成Fe3+;
【小问4详解】
①溶液中氯水过量,+3价铁不可能被还原成+2价铁,只能是SCN-被过量的氯水氧化,则甲猜想错误,乙猜想正确;
②乙的猜想为:溶液中的SCN-被过量的氯水氧化,要检验乙同学的猜想是否正确,可以取少量褪色后溶液,加入KSCN溶液,若溶液变红色,说明溶液褪色是因为溶液中没有SCN-,则乙同学的猜想是合理的(或取少量褪色后溶液,加入FeCl3溶液,若溶液不变红色,说明溶液中没有SCN-,则乙同学的猜想合理),即取少量褪色后溶液,加入KSCN溶液,若溶液变红,说明乙同学的猜想合理;若不变红,说明乙同学的猜想不合理。或取少量褪色后溶液,加入FeCl3溶液,若溶液仍不变红,说明乙同学的猜想合理;若溶液变红,说明乙同学的猜想不合理
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