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2022-2023学山东省德州市第一中学年高一10月月考化学试题含解析
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这是一份2022-2023学山东省德州市第一中学年高一10月月考化学试题含解析,共19页。试卷主要包含了多选题,单选题,填空题,计算题,实验题等内容,欢迎下载使用。
山东省德州市第一中学2022-2023学年高一10月月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.下列说法中不正确的是
A.门捷列夫发现了元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系
B.我国科学家屠呦呦发现的青蒿素可有效降低疟疾患者的死亡率,提取青蒿素使用乙醚,是因为其沸点比乙醇低
C.化学家可以利用先进的技术和设备通过化学变化创造出新的原子和新的分子
D.英国科学家道尔顿提出近代原子学说,为近代化学奠定基础
【答案】BC
【详解】A.门捷列夫发现并提出元素周期律,拉瓦锡发现了氧气,A正确;
B.我国科学家屠呦呦发现的青蒿素可有效降低疟疾患者的死亡率,提取青蒿素使用乙醚,是因为难溶于水而易溶于乙醚,乙醚与水互不相溶,便于与水层物质分离,而与乙醚、乙醇的沸点高低无关,B错误;
C.化学家可以利用先进的技术和设备通过化学反应创造出新的分子,而制造新的原子则去通过核反应,核反应不是化学反应,C错误;
D.英国科学家道尔顿提出近代原子学说,认为原子是不可分割的实心球体,为近代化学奠定基础,D正确;
故合理选项是BC。
2.某课外活动小组研究金属锂的性质。它们首先通过微观结构分析知道锂与钠属于同一类物质,且密度比煤油小。在金属活动性顺序中,锂排在钠的后面对金属锂的性质预测不合理的是
A.锂在氯气中燃烧只会生成氯化锂
B.金属锂在水中反应不如钠剧烈
C.锂可以保存在煤油中
D.常温下,锂在空气中氧化生成Li2O2
【答案】CD
【详解】A.锂和钠性质相似,所以锂在氯气中燃烧只会生成氯化锂,故A正确;
B.锂的活泼性比钠弱,金属锂在水中反应不如钠剧烈,故B正确;
C.锂的密度比煤油小,锂不能保存在煤油中,故C错误;
D.常温下,钠在空气中氧化为Na2O,所以锂在空气中氧化生成Li2O,故D错误;
选CD。
3.下列实验操作或装置正确且能达到实验目的的是
A.实验I稀释浓硫酸
B.利用装置II收集氯气
C.利用装置III验证Na和水反应是否为放热反应
D.图IV中:若气球膨胀,证明Cl2可与NaOH反应
【答案】CD
【详解】A.由于浓硫酸密度比水大,且浓硫酸溶于水会放出大量热,为防止混合时酸滴飞溅,浓硫酸稀释时应该将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓加入水中,并不断搅动,使热量迅速扩散,A错误;
B.Cl2的密度比空气大,应该使用向上排空气的方法收集,B错误;
C.若Na与水反应放出热量,会导致试管中的空气受热体积膨胀,U形管中的红墨水左侧液面下降,右侧液面上升,故可以利用装置III验证Na和水反应是否为放热反应,C正确;
D.图IV中:若气球膨胀,说明烧瓶中气体压强减小,证明Cl2可与NaOH反应,导致烧瓶中气体的物质的量减少,右侧可以证明Cl2可与NaOH反应,D正确;
故合理选项是CD。
4.如图所示,分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器体积的)H2和O2的混合气体,在标准状态下,若将H2、O2的混合气体点燃引爆。活塞先左弹,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为
A.2∶7 B.3∶1 C.2∶1 D.1∶1
【答案】BD
【详解】通过图分析,在同温同压下,原来空气和混合气体的体积比为1:4,假设空气为1mol,则氢气和氧气的混合气体为4mol,点燃后,氢气和氧气反应生成水,气体剩余1mol,根据方程式分析,反应消耗的氢气物质的量为2mol氧气为1mol则原来氢气和氧气的物质的量比可能为3:1,或2:2=1:1。
故选BD。
二、单选题
5.下列叙述正确的是
A.不慎将碱液溅到眼中,应立即用硫酸溶液冲洗,边洗边眨眼睛
B.有大量的氯气泄漏时,用NaHCO3溶液浸湿软布蒙住口鼻,向高处撤离
C.为了防止污染原试剂,药品取用后,一律不能放回
D.蒸发操作时,应将溶液完全蒸干后停止加热
【答案】B
【详解】A.不慎将碱液溅到眼中,应该用大量的水冲洗,边洗边眨眼睛,硫酸具有腐蚀性,不能立即用硫酸溶液冲洗,A错误;
B.氯气有毒,易与碱反应,密度大于空气密度,所以大量的氯气泄漏时,可用碱性较弱的肥皂水或NaHCO3溶液浸湿软布蒙住口鼻,向高处撤离,可以减少吸入体内氯气的量,B正确;
C.为了防止污染原试剂,药品取用后,一般不能放回原试剂瓶,但金属钠、钾及白磷与空气的成分发生反应放出大量热,会引发火灾,则必须放回原试剂瓶中,C错误;
D.蒸发时不能蒸干,利用余热加热,当出现大量固体时停止加热,D错误;
故合理选项是B。
6.下列实验现象描述正确的是
A.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
B.将久置的氯水滴在蓝色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色
C.铁丝在氯气中燃烧,产生红棕色烟,产物溶于水得浅绿色溶液
D.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,产物溶于水得蓝色溶液
【答案】D
【详解】A.钠在空气中燃烧,反应产生Na2O2,发出黄色火焰,生成淡黄色固体,A错误;
B.氯水久置变为稀盐酸,该物质具有酸性,能够使蓝色石蕊试纸变为红色,但不能使试纸变为无色,B错误;
C.铁丝在氯气中燃烧,反应产生FeCl3,产生红棕色烟,产物溶于水得黄色溶液,C错误;
D.铜在氯气中燃烧,产生CuCl2,反应过程中会看到棕黄色烟,产物溶于水得蓝色CuCl2溶液,D正确;
故合理选项是D。
7.下列化学知识叙述错误的是
A.洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合会产生有毒的Cl2
B.ClO2有毒,不能用于自来水的杀菌消毒
C.钠保存在煤油中是因为煤油不与钠反应且密度比钠小,可以隔绝空气和水蒸气
D.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
【答案】B
【详解】A.洁厕灵中含有盐酸,“84”消毒液有效成分是次氯酸钠,次氯酸钠具有强氧化性,能与盐酸发生反应生成氯气,氯气是剧毒气体,所以洁厕灵不能与"84”消毒液混用,A正确;
B.ClO2有强的氧化性,能够使水中细菌、病毒蛋白质氧化变性而失去其生理活性,因此能用于自来水的杀菌消毒,B错误;
C.金属钠可以与水、氧气发生反应,为防止其氧化变质,可根据其与煤油不反应、密度比煤油大的性质,将金属钠保存在煤油中,C正确;
D.氢氧化钠俗名烧碱、石灰乳是氢氧化钙的悬浊液。氯气与烧碱溶液或石灰乳反应生成的次氯酸钠或次氯酸钙,二者均有强氧化性,能够使蛋白质氧化变性而失去其生理活性,故它们均可用于杀菌消毒,D正确;
故合理选项是B。
8.下列叙述正确的是
①氯气、液氯、氯水是同一种物质,均可以储存在钢瓶中
②二氧化碳不支持燃烧,金属钠着火可用二氧化碳灭火器扑灭
③将Na和Na2O2分别放入饱和澄清石灰水中,均会有白色沉淀生成并有无色气体放出
④Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终产物都是Na2CO3
⑤新制氯水可以使干燥的有色布条褪色
⑥漂白粉在空气中久置变质,是因为其中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
⑦含有氯元素的物质都呈黄绿色,均有毒
⑧钠、氢气都能在氯气中燃烧产生白色烟雾
A.②④⑦ B.①③⑧ C.③④⑤ D.①②⑧
【答案】C
【详解】①氯水含有氯气和水、次氯酸多种物质,为混合物,液氯和氯气为同种物质,只含有Cl2一种微粒,是纯净物;氯水中含有氢离子,能够腐蚀钢瓶,不能用钢瓶储存,①错误;
②金属钠着火燃烧产物Na2O2能够与CO2反应产生O2,导致金属钠燃烧加剧,因此不可用二氧化碳灭火器扑灭,②错误;
③钠与水反应生成H2、NaOH,反应消耗水,反应放出热量,导致Ca(OH)2溶解度降低而析出Ca(OH)2固体,因此会有白色沉淀生成并有无色气体放出;Na2O2与水反应生成O2、NaOH,反应消耗水,反应放出热量,导致Ca(OH)2溶解度降低而析出Ca(OH)2固体,所以也会有白色沉淀生成并有无色气体放出,③正确;
④Na2O2和Na2O长期置于空气中,与可求中的水反应产生NaOH,NaOH吸水潮解析出NaOH溶液,NaOH溶液吸收空气中的CO2反应产生Na2CO3,故最终都生成碳酸钠,产物相同,④正确;
⑤新制氯水含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以新制氯水可以使干燥的有色布条褪色,⑤正确;
⑥漂白粉在空气中久置变质,是因为其中的Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O反应生成CaCO3,⑥错误;
⑦含有氯元素的物质不都呈黄绿色,不都有毒,如氯化钠是白色固体,⑦错误;
⑧钠在氯气中燃烧生成氯化钠固体小颗粒,现象产生白烟;氢气都能在氯气中燃烧生成白雾,⑧错误;
综上所述可知:说法正确的序号是③④⑤,故合理选项是C。
9.过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行以下实验: ①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体;实验②、③中红色均不褪去。下列分析错误的是
A.过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B.过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C.实验②、③证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
【答案】B
【详解】A. 过氧化钠与水反应产生的气体为O2,A正确;B. 过氧化钠与水反应不需要催化剂,双氧水分解需要MnO2作催化剂,B错误;C. 实验②、③作为对照实验,能证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气,C正确;D. 根据反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体可判断过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2,D正确,答案选B。
10.下列叙述错误的个数是
①摩尔是用来衡量微观粒子多少的一种物理量
②2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍
③在同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑤HCl的摩尔质量是36.5
⑥在一定的温度和压强下,各种气体的摩尔体积相等
⑦1 mol氦气的原子数为2NA
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【详解】①摩尔是衡量微观粒子多少的物理量——物质的量的单位,①错误;
②摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量相同,②错误;
③在同温同体积时,气体的物质的量越大,则单位体积内气体分子数就越多,气体的压强就越大,③正确;
④两种物质的物质的量相同,若它们的存在状态都不是气体,则它们在标准状况下的体积不相同,④错误;
⑤HCl的摩尔质量是36.5 g/mol,⑤错误;
⑥在一定的温度和压强下,气体分子之间距离相同,则各种气体的摩尔体积相等,⑥正确;
⑦氦气是单原子分子,所以1 mol氦气的原子数为NA,⑦错误;
则上述说法中错误的是①②④⑤⑦,共5个,故合理选项是C。
11.a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为
A.mol-1 B.mol-1 C.mol-1 D.mol-1
【答案】B
【详解】每个H2SO4分子中含有4个氧原子,a mol H2SO4中含有b个氧原子,则,mol-1;
故选B。
12.下列各物质所含原子数由多到少的顺序是
①6.72 L CH4(标况) ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3
A.①③②④ B.①②③④ C.③④①② D.④②③①
【答案】A
【分析】先计算各种物质的物质的量,然后根据物质的分子组成及N=n∙NA比较分子中原子数目的多少。
【详解】①6.72 L CH4(标况)的物质的量n(CH4)=,CH4分子中含有5个原子,则其中含有的原子的物质的量为0.3 mol×5=1.5 mol;
②3.01×1023个HCl分子的物质的量n(HCl)=0.5 mol,HCl是双原子分子,则其中含有的原子的物质的量为0.5 mol×2=1.0 mol;
③13.6 g H2S的物质的量n(CH4)=,H2S分子中含有3个原子,则其中含有的原子的物质的量为0.4 mol×3=1.2 mol;
④NH3分子中含有4个原子,则0.2 mol NH3中含有的原子的物质的量为0.2 mol×4=0.8 mol。
根据N=n∙NA可知:原子的物质的量越多,其中含有的原子数目就越多,故各物质所含原子数由多到少的顺序是①③②④,故合理选项是A。
13.如图所示A处通入潮湿的Cl2,关闭活塞B时D中干燥的红色布条颜色无变化;打开活塞B时D处干燥的红色布条褪色,则C中的试剂(足量)可能是
①饱和氯化钠溶液 ②澄清石灰水 ③NaOH溶液 ④浓硫酸
A.① B.①②③ C.②③ D.②③④
【答案】D
【分析】关闭B阀时,D处的红布看不到明显现象,可知D中液体干燥氯气或吸收氯气,以此来解答。
【详解】由信息关闭B阀时,D处的红布看不到明显现象,可知D中液体能够干燥氯气或吸收氯气。
①饱和NaCl溶液抑制氯气的溶解,关闭B阀时,D处的红布褪色,①不符合题意;
②澄清石灰水可吸收氯气,关闭B阀时,D处的红布看不到明显现象,②符合题意;
③NaOH溶液可吸收氯气,关闭B阀时,D处的红布看不到明显现象,③符合题意;
④浓硫酸干燥氯气,关闭B阀时,D处的红布看不到明显现象,④符合题意;
则C中的试剂(足量)可能物质序号是②③④,故合理选项是D。
14.在两个密闭容器中,分别充有32 gSO2和48 g O3,若两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是
A.SO2和O3的气体密度比为4:3 B.SO2和O3的氧原子数目比为2:3
C.混合气体的体积为22.4 L D.SO2和O3物质的量之比为3:2
【答案】A
【详解】A.根据密度ρ=可知:在相同温度压强下,不同气体的密度比等于气体的摩尔质量之比,所以SO2和O3的气体密度比为64:48=4:3,A正确;
B.32 gSO2的物质的量是n(SO2)=,其中含有O原子的物质的量是1 mol;48 g O3的物质的量是n(O3)=,其中含有O原子的物质的量是3 mol,根据N=n∙NA可知二者含有的O原子的物质的量的比是1:3,B错误;
C.32 g SO2的物质的量是0.5 mol,48 g O3的物质的量是1 mol,混合气体的物质的量是1.5 mol,由于未说明气体所处的外界条件,因此不能确定气体体积大小,C错误;
D.32 g SO2的物质的量是0.5 mol,48 g O3的物质的量是1 mol,则SO2和O3物质的量之比为0.5 mol:1 mol=1:2,D错误;
故合理选项是A。
15.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.10 g 46%的乙醇(C2H5OH)水溶液中所含H原子数为0.6NA
B.20℃,101 kPa下,35.5 g Cl2含有的电子数为17NA
C.11.2 L CO2含有氧原子数为NA
D.7.8 g Na2O2中含有的阴离子的数目为0.2NA
【答案】B
【详解】A.除溶质乙醇分子中含有H原子外,溶剂水分子中也含有大量H原子,故10 g 46%的乙醇(C2H5OH)水溶液中所含H原子数大于0.6NA,A错误;
B.35.5 g Cl2的物质的量是0.5 mol,由于Cl原子核外有17个电子,则0.5 mol Cl2中含有的电子数目是0.5 mol×2×17NA/mol=17NA,B正确;
C.气体体积受外界温度、压强影响,题目未指明气体所处的温度和压强,因此不能确定11.2 L CO2含有氧原子数,C错误;
D.Na2O2是离子化合物,2个阳离子Na+与1个阴离子之间以离子键结合,7.8 g Na2O2物质的量是0.1 mol,则其中含有的阴离子的数目为0.1NA,D错误;
故合理选项是B。
三、填空题
16.已知钠、氯及其化合物间有如下转化关系,请按要求填空:
(1)实验室中金属钠通常保存在________中,一小块金属钠投入水中反应的化学方程式是__________________________。
(2)Na2O2常用于呼吸面具中,有关反应的化学方程式为_______________。
(3)新制的氯水滴入紫色石蕊溶液中,观察到的现象是________,氯水久置后酸性会增强,原因是_______书写化学方程式)。
漂白粉溶于水后,受空气中CO2的作用,产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,反应的化学方程式为____________。
【答案】(1) 煤油 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(3) 溶液先变红后褪色 2HClO2HCl+O2↑ Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
【分析】(1)
钠容易与空气中的氧气及水反应导致变质,因此要密封保存。为隔绝空气,结合钠的密度比煤油大,与煤油不能反应的性质,在实验室中金属钠通常保存在煤油中;
一小块金属钠投入水中,与水反应产生NaOH、H2,二者反应的化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(2)
Na2O2常用于呼吸面具中,是由于Na2O2能够与CO2、H2O发生反应产生O2,有关反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(3)
在新制氯水中存在化学平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,含有的HCl、HClO电离产生H+,使溶液显酸性,因此紫色石蕊试液会先变为红色;溶液中含有的HClO具有强氧化性,又会将红色物质氧化为无色,因此溶液又有红色变为无色。故新制的氯水滴入紫色石蕊溶液中,观察到的现象是溶液先变红后褪色;
氯水久置后酸性会增强,是由于HClO不稳定,受热分解产生HCl、O2,HClO分解,使化学平衡Cl2+H2OHCl+HClO正向移动,最终导致溶解在溶液中的Cl2完全转化为HCl,因此溶液中c(H+)增大,溶液的酸性增强,反应方程式为:2HClO2HCl+O2↑;
漂白粉有效成分是Ca(ClO)2,当其溶于水后与溶解在溶液中的CO2发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,反应产生HClO具有强氧化性,能够使蛋白质失去其生理活性,因此具有杀菌消毒能力。
四、计算题
17.填空。
(1)标准状况下,和2 mol NH3含有相同氢原子数的CH4的体积为_______。
(2)现有9 g H2O,若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则该物质的物质的量为_______,所含质子数为_______,所含电子数为_______。
(3)12.4 g Na2R含0.4 mol Na+,则Na2R的摩尔质量为____,R的相对原子质量为_____。
(4)原子数相同的N2和SO2分子数之比为_______,质量之比为_______。
(5)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72 L,质量为12 g,此混合物中CO和CO2物质的量之比是_______,混合气体的平均相对分子质量是_______。
【答案】(1)33.6 L
(2) 0.5 mol 5NA 5NA
(3) 62 g·mol-1 16
(4) 3:2 21:32
(5) 1:3 40
【解析】(1)
NH3分子中含有3个H原子,2 mol NH3中含有H原子物质的量是6 mol。由于在1个CH4中含有4个H原子,则含有6 mol H 原子的CH4的物质的量是n(CH4)=,其在标准状况下体积V(CH4)=1.5 mol×22.4 L/mol=33.6 L;
(2)
9 g H2O的物质的量n(H2O)=,H2O分子中含有10个质子,10个电子,故0.5 mol H2O分子中含有的质子数N(质子)=5NA;含有的电子数目是N(电子)=5NA;
(3)
Na2R中含有2个Na+,12.4 g Na2R含0.4 mol Na+,则Na2R的物质的量是0.2 mol,其摩尔质量为M=;Na2R的式量是62,所以R的相对原子质量为62-2×23=16;
(4)
N2和SO2分子中含有的原子数目分别是2、3,则原子数相同的N2和SO2分子数之比为:=3:2;
根据N=n∙NA可知二者的物质的量的比等于它们的分子数的比,故它们的质量之比m(N2):m(SO2)=(3×28):(2×64)=21:32;
(5)
假设混合气体中CO、CO2的物质的量分别是x、y,则根据气体在标准状况下体积为6.72 L,可知x+y=;根据二者质量关系可得:28x+44y=12 g,解得x=0.075 mol,y=0.225 mol,所以n(CO):n(CO2)=1:3;
混合气体的平均摩尔质量M=,所以混合气体的相对分子质量是40。
五、实验题
18.Ⅰ.过氧化钠可用于呼吸面具中的氧气供给,某课外活动小组设计如图装置,证明二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
(1)装置①中反应的化学方程式是_______。
(2)装置②中的试剂为_______。
A.饱和NaHCO3溶液 B.浓H2SO4
C.饱和NaCl溶液 D.NaOH溶液
(3)装置③中的试剂作用是_______。
(4)进行实验。步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火量的木条放在a处。a处带火星的木条复燃的是步骤_______(填“1”或“2”)。
Ⅱ.Na2O2常用于医药、印染、漂白及分析试剂等。某兴趣小组利用下列装置(夹持仪器省略),用金属钠和空气来制备Na2O2 (不考虑空气中N2与Na反应)。
(5)若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的接口顺序(每个装置只用一次)是:_______。
(6)装置I中反应的化学方程式_______。
(7)装置II的作用是____;若没有装置IV可能导致生成的Na2O2中含有____(填化学式)。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)A
(3)干燥CO2
(4)2
(5)h→g→f→e→a(b)→b(a)→c
(6)
(7) 防止空气中的水蒸气和CO2进入装置I Na2CO3
【分析】Ⅰ.①中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,②用于除去HCl,应为饱和NaHCO3溶液,③用于干燥CO2,试剂应为浓硫酸,④⑤为对比试验,用于判断干燥的二氧化碳是否与过氧化钠反应,⑥可避免空气中的水、二氧化碳进入④⑤,最后用带火星的木条检验是否生成氧气;
Ⅱ.金属钠与O2在装置I中在加热时发生反应产生Na2O2,但空气中含有的CO2及H2O会影响实验,因此要先将混合气体通过盛有浓NaOH溶液的装置IV除去CO2气体,再通过盛有浓硫酸的装置III来干燥空气,然后使净化的空气与Na在装置I中在加热时发生反应,最后还应使用装置II来防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置I中。
(1)
在装置①中CaCO3与稀盐酸发生复分解反应制取CO2气体,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)
装置②中的试剂作用是除去CO2中的HCl,但同时又不能与CO2气体发生反应,也不能溶解CO2气体,该试剂是饱和NaHCO3溶液,故合理选项是A;
(3)
④⑤为对比试验,用于判断干燥的二氧化碳是否与过氧化钠反应。由于CO2气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl后,其中还含有水蒸气,则气体通过装置②后为潮湿的CO2气体,为便于对比,装置③中盛有的试剂是浓硫酸,作用是干燥CO2气体;
(4)
在进行实验步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是不复燃、复燃,故a处带火星的木条复燃的是步骤2;
(5)
空气中的二氧化碳和水蒸气会干扰过氧化钠的制备,需要除去,一般先通过盛有NaOH溶液的装置IV除去CO2,再通过装置III除去水蒸气,导气管连接方式是长进短出;最后还需要使用装置II来防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置I中,则若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的接口顺序(每个装置只用一次)是:空气→h→g→f→e→a(b)→b(a)→c;
(6)
在装置I中Na与O2在加热条件下发生反应制取Na2O2,反应的化学方程式为:;
(7)
根据以上分析可知装置II的作用是防止空气中的H2O(g)和CO2进入装置I;装置IV的作用是除去CO2气体,若没有装置IV,生成的过氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠,则可能导致生成的Na2O2中含有Na2CO3。
19.氯的含氧酸盐具有较强的氧化性,能够杀菌消毒,在预防新冠疫情中起到重要作用。某化学兴趣小组用氯气和相应的碱溶液反应制取NaClO和KClO3,制备装置如图所示(部分加持仪器略去)。已知:
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②氯气与碱反应,温度较高时生成ClO,温度较低时生成ClO-。
(1)在实验开始之前,应当进行的操作是_______。
(2)盛装浓盐酸的仪器名称是_______。
(3)装置B中的试剂为_______。
(4)a溶液是_______,原因是_______。
(5)如果缺少装置B,对制取NaClO和KClO3的影响是_______。
(6)装置E的作用是_______,写出所发生反应的化学方程式:_______。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)分液漏斗
(3)饱和食盐水
(4) KOH溶液 氯气与碱反应,温度较高时生成ClO,C处采用水浴加热,欲制取KClO3
(5)降低KClO3、NaClO的产率
(6) 吸收多余氯气,以免污染空气 Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O
【分析】MnO2与浓盐酸混合加热,发生氧化还原反应制取Cl2。浓盐酸具有挥发性,制取得到的Cl2中含有杂质HCl,可通过饱和NaCl溶液除去。在装置C中,Cl2与KOH溶液在常温下反应产生KCl、KClO、H2O;而与热的KOH溶液反应产生KCl、KClO3、H2O;剩余的Cl2被装置D中NaOH溶液吸收形成NaClO,为避免污染空气,多余的Cl2经过装置E中NaOH溶液吸收处理,然后排放。
(1)
制取气体的反应装置及有气体参加的反应,在在实验开始之前,应当进行的操作是检查装置的气密性是否良好;
(2)
根据装置图可知:图中盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗;
(3)
MnO2与浓盐酸混合加热,发生反应制取Cl2,浓盐酸具有挥发性,制取得到的Cl2中含有杂质HCl,可通过饱和NaCl溶液除去,故装置B中的试剂为饱和食盐水;
(4)
根据题意可知,加热条件下装置C用于制备KClO3,则试管a中溶液为KOH溶液,Cl2与热的KOH溶液反应生成KCl、KClO3和H2O;
(5)
在装置D中Cl2与NaOH溶液发生反应产生NaClO、NaCl、H2O。MnO2与浓盐酸混合加热,发生氧化还原反应制取Cl2。由于浓盐酸具有挥发性,制取得到的Cl2中含有杂质HCl,若没有装置B除去HCl,就会降低KClO3、NaClO的产率;
(6)
装置E中盛有NaOH溶液,其作用是吸收多余Cl2,以免污染空气,Cl2与NaOH溶液发生反应产生NaClO、NaCl、H2O,该反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O。
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