四川省泸州市泸县2022-2023学年高一下学期开学考试化学试题
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这是一份四川省泸州市泸县2022-2023学年高一下学期开学考试化学试题,共18页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
四川省泸州市泸县2022-2023学年高一下学期开学考试化学试题
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1.假若你是卫生防疫人员,用容量瓶配制0.06mol/L的KMnO4消毒液,下列操作导致所配溶液浓度偏高的是( )
A.KMnO4固体受潮
B.溶解搅拌时有液体溅出
C.定容时俯视容量瓶刻度线
D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
2.下列化合物中,不能通过两种单质间化合直接制取的是( )
A.FeCl3 B.CuCl2 C.HCl D.FeCl2
3.关于核素117294Ts,下列说法错误的是( )
A.质子数为117 B.中子数为177
C.核外电子数为117 D.质量数为117
4.Cl2溶于水会发生反应,下列说法正确的是( )
A.中子数为18的Cl原子可表示为1718Cl
B.H2O的电子式为
C.氯离子的结构示意图:
D.HClO的电离方程式HClO=H++ClO−
5.在强酸性的无色溶液中,能够大量共存的离子组是( )
A.Cu2+、Cl−、Ba2+、Na+ B.K+、CO32−、Na+、Cl−
C.Mg2+、Na+、Cl−、SO42− D.K+、Ba2+、OH−、NO3−
6.下列方程式正确的是( )
A.硫酸与氢氧化钡溶液混合:H++SO42−+Ba2++OH−=BaSO4↓+H2O
B.碳酸氢钠在水中的电离方程式:NaHCO3= Na++H++CO32−
C.碳酸钙与盐酸反应:CO32−+2H+=H2O+CO2↑
D.用FeCl3溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
7.某地有甲、乙两工厂排放污水,污水中各含有下列8种离子中的4种(两厂不含相同的离子):Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、Cl-、CO32−、NO3−、OH-。两厂单独排放都会造成严重的水污染,如将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后污水便变成无色澄清的只含硝酸钠而排放,污染程度大大降低。关于污染源的分析,你认为错误的是( )
A.Ag+和Na+一定来自于不同工厂
B.Cl- 和OH- 一定来自于同一工厂
C.Ba2+和Fe3+一定来自于同一工厂
D.CO32−和NO3−不一定来自同一工厂
8.NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.1molCl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA
B.1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
C.1mol⋅L−1FeCl3溶液中所含Cl−的数目为3NA
D.Na2O2与CO2反应生成11.2LO2(标准状况),反应中转移的电子数为2NA
9.a、b、c、d、e均为短周期主族元素,其原子半径和最外层电子数的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.单质的熔沸点:c<d B.元素的非金属性:c<d<e
C.a与b、e均形成共价化合物 D.d、e的最高价含氧酸均为强酸
10.为了防止枪支生锈,常采用化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层——“发蓝”。化学处理过程中其中一步的反应为: 3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑ 。下列有关的叙述错误的是( )
A.NO2− 的氧化性大于 FeO22− 的氧化性
B.反应中转移电子2mol,则生成还原产物0.5mol
C.枪支“发蓝”实质上是使铁表面钝化导致难以生锈
D.上述反应中,单质铁被氧化,而NaNO2作为氧化剂
11.已知:①2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O②Cl2+2FeCl2=2FeCl3,由此判断,下列说法错误的是( )
A.氧化性:MnO4−>Cl2>Fe3+
B.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:8
C.反应②中FeCl3既是氧化产物又是还原产物
D.当反应①中生成标况下2.24 LCl2时,转移的电子数为0.2NA
12.把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为( )
A.(b-a)/V mol·L-1 B.(2b-a)/V mol·L-1
C.2(2b-a)/V mol·L-1 D.2(b-a)/V mol·L-1
13.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述错误的是( )
A.同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的摩尔质量之比为1∶1
C.等质量的甲和乙的分子数之比为1∶2
D.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
14.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加1 mol/L的稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的量的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为CO32−+2H+=CO2↑+H2O
C.a=3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
二、非选择题
15.已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液"通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
84消毒液
[有效成分] NaClO
[规格] 3.8L
[质量分数] 28%
[密度] 1.20g·cm-3
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为 mol·L-1(计算结果保留小数点后一位)。
(2)某同学取10mL该84消毒液稀释至1000mL,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中n(Na+)= mol。
(3)“84消毒液”与“洁厕灵”(主要成分为盐酸)一起使用反而会弄巧成拙,产生有毒的气体,造成中毒事件。实验室用密度为1.25g·mL-1,质量分数36.5%的浓盐酸配制0.1mol·L-1的盐酸240mL。
①配制240 mL 0.1 mol·L-1的盐酸应选用 mL的容量瓶。
②下列操作对应所配溶液的浓度偏大的是 。
A.定容时,俯视刻度线;
B.用量筒量取浓盐酸时,仰视刻度线;
C.定容摇匀后发现溶液凹面低于刻度线,加水至刻度线;
D.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水。
③与洁厕灵(浓盐酸)不能混用的原因(用离子方程式表述): 。
16.回答下列问题:
(1)下列物质中:①稀硫酸②SO2③熔融NaOH④CH4⑤NH4Cl固体⑥Al。属于电解质的是 。(填序号,下同)。属于非电解质的是 。
(2)49gH2SO4分子中共含 个氢原子,将上述H2SO4溶于水配成500mL溶液,并从中取出10mL再加水稀释到100mL,稀释后H2SO4溶液的物质的量浓度为 mol/L。
(3)甲烷是一种可燃性气体,当甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易发生爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为 。
(4)工业炼铁原理为3CO+Fe2O3高温__2Fe+3CO2,该反应是氧化剂是 (填化学式),请用单线桥描述该反应的电子转移情况: 。
17.某学习小组的同学用MnO2和浓盐酸反应来制备纯净的氯气并验证其有无漂白性,设计装置如图:
(1)A装置中反应的化学方程式: ;D装置中现象: ;该套装置存在的缺陷: 。
(2)取少量E装置中溶液与洁厕灵(含盐酸)混合产生有毒气体,原因是 (用离子方程式表示)。
(3)若将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以发生如下两个反应:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O和3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O。
从氧化还原角度分析Cl2表现了 。当混合液中Cl-和ClO3−的个数比为15∶2时,混合液中ClO-和ClO3−的个数比为 。
(4)近年来,随着化学工业的快速发展,氯气的需求迅速增加。下图是制备氯气的原理示意图,其反应物是 ,CuO的作用是 ,写出总反应的化学方程式,并用单线桥法标出该反应的电子转移情况 。
18.我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,为世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如下图所示(部分物质已略去):
(1)根据上述流程图,写出过程I的化学方程式 。
(2)生产过程中,可循环利用的物质是 、 (填化学式)。
(3)在工业生产中,需在饱和食盐水中通入NH3和CO2,建议先通入气体是 (填名称)。
(4)制得的纯碱样品表面可能附着有NaCl、NH4Cl等杂质,检验该样品中是否含有氯离子杂质的操作方法是 。
(5)取8.2g制得的纯碱样品,充分溶解后再加入足量稀硫酸,得到3.3g CO2(CO2全部逸出),则样品中纯碱的质量分数为 %(计算结果保留两位小数)。
19.硫酸亚铁是一种补铁剂,某兴趣小组利用经过初步处理的含有Fe2+的废液制备硫酸亚铁晶体的流程如下:
(1)加入饱和NaHCO3溶液后,得到白色沉淀,则操作1为 ,若NaHCO3溶液浓度偏低可能会形成胶体,验证的方法为 效应。
(2)加入铁粉的作用是 。
(3)测定废液中Fe2+的浓度可使用已知浓度的酸性高锰酸钾溶液:
①用单线桥法表示电子转移过程:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Fe2(SO4)3+8H2O
②已知Fe2+与NaHCO3按物质的量1:2的比例恰好完全反应,该反应的离子方程式为 。
(4)该兴趣小组在研究硫酸亚铁(FeSO4)热稳定性时,作出了两种假设:
①假设它按CaCO3受热分解的方式分解,反应的化学方程式为
②假设它按KClO3受热分解的方式分解,已知产物中有两种酸性氧化物生成,则分解反应的化学方程式为 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.KMnO4固体受潮,则固体中含有水分,称量所得固体中KMnO4的质量偏小,即n偏小,最终所得溶液的浓度偏小,A不符合题意;
B.溶解搅拌过程中有液体溅出,溅出溶液中含有KMnO4,因此所得溶液中n(KMnO4)偏小,最终所得溶液的浓度偏小,B不符合题意;
C.定容时俯视容量瓶刻度线,则所得溶液的体积偏小,即V偏小,最终所得溶液的浓度偏高,C符合题意;
D.摇匀后发现液面下降,再加水至刻度线,则所得溶液的体积偏大,即V偏大,最终所得溶液的浓度偏小,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】分析错误操作对n、V的影响,结合公式c=nV分析误差。
2.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质
【解析】【解答】A.Fe和氯气点燃时直接化合生成FeCl3,选项A不符符合题意;
B.Cu与氯气常温下能直接化合生成CuCl2,选项B不符符合题意;
C.氢气与氯气在点燃时能直接化合生成HCl,选项C不符符合题意;
D.Fe和氯气点燃时直接化合生成FeCl3,不能直接由单质间化合制取FeCl2,选项D合题意;
故答案为:D。
【分析】依据氯气的性质分析,一般生成高价态氯化物,D项中Fe和氯气点燃时直接化合生成FeCl3。
3.【答案】D
【知识点】原子中的数量关系
【解析】【解答】A.该原子的质子数为117,A不符合题意;
B.该原子的中子数=294-117=177,B不符合题意;
C.该原子的核外电子数为117,C不符合题意;
D.该原子的质量数为294,D符合题意;
故答案为:D
【分析】标在元素符号左上角的数字表示该原子的质量数;标在元素符号左下角的数字表示原子序数。在原子中,质量数≈质子数+中子数;质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。
4.【答案】C
【知识点】原子结构示意图;电离方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.中子数为18的氯原子,其质量数为18+17=35,因此该原子可表示为1735Cl,A不符合题意;
B.H2O为共价化合物,结构中存在两对共用电子对,其电子式为,B不符合题意;
C.Cl-是由氯原子最外层得到一个电子形成的,其核电荷数为17,因此Cl-的结构示意图为,C符合题意;
D.HClO是一种弱酸,在水中部分电离,其电离方程式为:HClO⇋H++ClO-,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、中子数为18的氯原子,其质量数为35;
B、H2O为共价化合物;
C、Cl-是由氯原子最外层得到一个电子形成的;
D、HClO是弱酸,在水中部分电离;
5.【答案】C
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.含有Cu2+的溶液显蓝色,A不符合题意;
B.H+能与CO32-反应生成H2O和CO2,不可大量共存,B不符合题意;
C.溶液中各个离子相互间不反应,可以大量共存,C符合题意;
D.H+能与OH-反应生成H2O,不可大量共存,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对离子共存的考查,溶液中的离子可以大量共存,则相互间不发生反应。即不形成难溶(或微溶)物质;不形成弱电解质;不形成易挥发性物质。在强酸性无色溶液中,存在H+;不存在有色离子,如Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、MnO4-(紫红色)。据此结合选项所给离子组进行分析。
6.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.H2SO4与Ba(OH)2反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,A不符合题意;
B.H2CO3是一种弱酸,因此HCO3-在水中部分电离,故NaHCO3在水中的电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-⇋H++CO32-,B不符合题意;
C.CaCO3是一种难溶性盐,在离子方程式中应保留化学式,因此CaCO3与稀盐酸反应的离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,C不符合题意;
D.Fe3+具有氧化性,能将Cu氧化成Cu2+,自身还原为Fe2+,该反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和H2O;
B、NaHCO3在水中完全电离,产生Na+和HCO3-;
C、CaCO3与稀盐酸反应生成CaCl2、H2O和CO2;
D、FeCl3与Cu反应生成CuCl2和FeCl2;
7.【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.由分析可知,Ag+和Na+来自于两个不同的工厂,A不符合题意;
B.由分析可知,Cl-和OH-一定来自于同一工厂,B不符合题意;
C.由分析可知,Ba2+和Fe3+一定来自于同一工厂,C不符合题意;
D.由分析可知,CO32-和NO3-一定来自于不同工厂,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对离子共存的变式考查,处于同一工厂废水中的离子相互间不发生反应。若甲工厂中含有Ag+,则一定不含有Cl-、CO32-和OH-;因此甲工厂废水中一定含有NO3-。乙工厂中一定含有Cl-、CO32-和OH-;由于Ba2+、Fe3+与CO32-不共存,因此甲工厂中一定含有Ba2+、Fe3+、Ag+和NO3-。乙工厂中一定含有Na+、Cl-、CO32-和OH-。
8.【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.铁在氯气中燃烧生成氯化铁,则1mol氯气与足量铁反应,转移的电子数为1mol×2×NAmol-1=2NA,故A不符合题意;
B.氧化钠和过氧化钠中钠元素的化合价均为+1价,则1mol钠与足量氧气反应生成氧化钠和过氧化钠的混合物,钠失去电子的数目为1mol×1×NAmol-1=NA,故B符合题意;
C.缺溶液的体积,无法计算1mol/L氯化铁溶液中氯化铁的物质的量和含有氯离子的数目,故C不符合题意;
D.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,则过氧化钠与二氧化碳反应生成标准状况下11.2L氧气转移的电子数为11.2L22.4L/mol×2×NAmol-1=NA,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据氯气转移的电子数;
B.钠元素的化合价均为+1价;
C.缺溶液的体积,无法计算;
D.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
9.【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.c的单质为碳,d的单质为氮气,固体碳的熔沸点高于气体氮气,A不符合题意;
B.同周期元素,核电荷数越大,非金属性越强,因此元素的非金属性:e>d>c,B不符合题意;
C.a为H,b为Na,c为C,a与b形成的化合物为NaH,为离子化合物;a与d形成的化合物为CH4等烃类物质,为共价化合物,C不符合题意;
D.d的最高价含氧酸为HNO3,e的最高价含氧酸为H2SO4,均为强酸,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据最外层电子数确定元素所在的主族序数,根据原子半径确定元素所在的周期。因此a为H;b为Na;c为C;d为N;e为S。据此结合选项进行分析。
10.【答案】B
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.该化学反应中,Fe元素的化合价从0变为+2价,化合价升高了2价,则Fe为还原剂;N元素从NaNO2中的+3价变为NH3中的-3价,化合价降低了6价;氨气为还原产物,反应中生成1mol氨气转移6mol电子;该反应中氧化剂为 NO2− ,氧化产物为 FeO22− ,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则 NO2− 的氧化性大于 FeO22− 的氧化性,故A不符合题意;
B.根据A项分析,氨气为还原产物,反应中生成1mol氨气转移6mol电子,则反应中转移电子2mol,则生成还原产物 13 mol,故B符合题意;
C.枪支“发蓝”是一层致密的保护层四氧化三铁,其实质上是使铁表面钝化导致难以生锈,故C不符合题意;
D.根据A项分析,反应中,单质铁为还原剂,被氧化,而NaNO2作为氧化剂,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、根据氧化剂的氧化性强于氧化产物分析;
B、根据反应过程中元素化合价变化计算转移电子数;
C、铁表面钝化导致难以生锈;
D、根据反应过程中元素化合价变化分析;
11.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.反应①中氧化剂为KMnO4,氧化产物为Cl2;反应②中氧化剂为Cl2,氧化产物为FeCl3,因此氧化性MnO4->Cl2>Fe3+,A不符合题意;
B.反应①中HCl提供了Cl-,体现了酸性,其中体现酸性的有6个HCl分子,体现还原性的有10个HCl分子,因此反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5,B符合题意;
C.反应②中铁元素由0价变为+3价,发生氧化反应;氯元素由0价变为-1价, 发生还原反应,因此FeCl3既是氧化产物,又是还原产物,C不符合题意;
D.反应①中锰元素由+7价变为+2价,得到5个电子,有2个KMnO4参与反应,因此转移电子数为10,故可得关系式“5Cl2~10e-”,反应生成Cl2的物质的量n=VVm=2.24L22.4L/mol=0.1mol,因此反应过程中转移电子数为0.2NA,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、根据氧化剂的氧化性强于氧化产物分析;
B、HCl在反应中起到还原性和酸性的作用,其中起还原性作用的占了10份;
C、根据反应过程中元素化合价变化分析;
D、根据反应过程中化合价变化确定关系式“5Cl2~10e-”,从而计算转移电子数;
12.【答案】C
【知识点】物质的量浓度;物质的量的相关计算
【解析】【解答】一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁,那么Mg2+就有 a2 mol,硫酸镁也就是 a2 mol。另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡,那么硫酸根离子有bmol。所以硫酸钾有b- a2 mol,钾离子就有2(b- a2 )mol=2b-amol。浓度就是 (2b−a)V2 mol/L,即 2(2b−a)V mol·L-1,C项符合题意,
故答案为:C。
【分析】两份溶液成分相同,根据amol NaOH的溶液恰好是镁离子完全沉淀为氢氧化镁 ,计算出镁离子的浓度, b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。最后依据溶液电中性原理可计算出钾离子的浓度;
13.【答案】C
【知识点】阿伏加德罗定律及推论
【解析】【解答】A.同温同压下,甲乙两种气体的密度之比ρ甲ρ乙=m甲V甲m乙V乙=a12a2=1,因此甲乙两种气体的密度之比为1:1,A不符合题意;
B.甲乙两种气体的摩尔质量之比M甲M乙=m甲n甲m乙n乙=a12a2=1,因此甲乙两种气体的摩尔质量之比为1:1,B不符合题意;
C.等质量的甲乙其物质的量之比为1:1,因此其所含的分子数之比为1:1,C符合题意;
D.同温同体积下,等质量的甲乙两种气体的物质的量之比为1:1,因此其压强之比为1:1,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,因此n甲n乙=V甲V乙=12
A、根据密度公式ρ=mV分析;
B、根据摩尔质量公式M=mn分析;
C、分子数之比等于物质的量之比;
D、同温同体积的气体,其压强之比等于物质的量之比;
14.【答案】C
【知识点】钠的重要化合物;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】A.a点后加入稀盐酸,反应生成CO2,因此a点时溶液中含有NaHCO3,故0~a的过程中,发生反应:OH-+H+=H2O、CO32-+H+=HCO3-,A不符合题意;
B.ab段反应生成CO2,该反应的离子方程式为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,B不符合题意;
C.由图可知,反应生成n(CO2)=1mol,则参与反应的n(H+)=1mol,故消耗稀盐酸的体积为1L,因此a的值为3,C符合题意;
D.反应生成n(CO2)=1mol,根据碳原子守恒可得,原溶液中n(Na2CO3)=1mol。a点时消耗n(HCl)=3mol,由反应的离子方程式可知,原溶液中n(NaOH)=2mol,因此原混合溶液中NaOH和Na2CO3的物质的量之比为2:1,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加稀盐酸的过程中,依次发生反应:OH-+H+=H2O、CO32-+H+=HCO3-、HCO3-+H+=H2O+CO2↑。
15.【答案】(1)4.5
(2)0.045
(3)250;AB;Cl- + ClO-+ 2H+=Cl2↑+ H2O
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;离子方程式的书写;物质的量浓度
【解析】【解答】(1)该“84消毒液”的物质的量浓度c=1000×ρ×ω%M=1000×1.20×28%74.5=4.5mol·L−1。
(2)稀释过程中,溶液中溶质的量保持不变,因此稀释后溶液中n(Na+)=4.5mol·L-1×10×10-3L=0.045mol。
(3)①容量瓶具有一定的规格,常用的容量瓶的容积为100mL、250mL、500mL、1000mL。因此配制240mL0.1mol·L-1的溶液时,需选用250mL容量瓶。
②A、定容时俯视刻度线,则所得溶液的体积偏小,即V偏小,由公式c=nV可知,最终所得溶液的浓度偏大,A符合题意;
B、用量筒量取浓盐酸时,仰视刻度线,则所得浓盐酸的量偏大,即n偏大,由公式c=nV可知,最终所得溶液的浓度偏大,B符合题意;
C、定容摇匀后继续加水,则溶液的体积偏大,即V偏大,由公式c=nV可知,最终所得溶液的浓度偏小,C不符合题意;
D、容量瓶使用前为干燥,对实验结果无影响,D不符合题意;
故答案为:AB
③ClO-、Cl-在酸性条件下可反应生成Cl2和H2O,该反应的离子方程式为:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
【分析】(1)根据公式c=1000×ρ×ω%M计算该溶液的物质的量浓度。
(2)稀释前后,溶液中溶质的量保持不变,根据公式n=c×V计算溶液中n(Na+)。
(3)①配制240mL溶液,应使用250mL容量瓶。
②分析错误操作对n、V的影响,结合公式c=nV分析实验误差。
③ClO-、Cl-在酸性条件下可反应生成Cl2,据此写出反应的离子方程式。
16.【答案】(1)③⑤;②④
(2)NA或6.02×1023;0.1
(3)1∶2
(4)Fe2O3;
【知识点】氧化还原反应;物质的简单分类;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)①稀硫酸为混合物,既不是电解质也不是非电解质,②SO2本身不能电离出自由移动离子而导电,属于非电解质,③熔融NaOH是化合物,存在自由移动的Na+和OH-而导电,属于电解质,④CH4本身不能电离出自由移动离子而导电,属于非电解质,⑤NH4Cl固体在水溶液中或熔融状态下能导电,属于电解质,⑥Al是单质,既不是电解质也不是非电解质,综上属于电解质的是③⑤,属于非电解质的是②④;
(2)49gH2SO4的物质的量为n=mM=49g98g⋅mol−1=0.5mol,其中含有氢原子的物质的量为1mol,即含有氢原子数为NA或6.02×1023;0.5molH2SO4溶于水配成500mL溶液的物质的量浓度为c=nV=0.5mol0.5L=1mol⋅L−1,从中取出10mL再加水稀释到100mL,即稀释了10倍,故稀释后H2SO4溶液的物质的量浓度为0.1mol⋅L−1;
(3)设甲烷与氧气的质量分别为m和4m,甲烷的物质的量为n=mM=mg16g⋅mol−1=m16mol,氧气的物质的量为n=mM=4mg32g⋅mol−1=m8mol,根据n=VVm可知体积之比等于物质的量之比,故此时甲烷与氧气的体积比为1∶2;
(4)根据方程式可知,Fe2O3中Fe的化合价由+3价降低到0价,做氧化剂;根据Fe2O3→2Fe可知,反应转移了6个电子,工业炼铁反应的单线桥为。
【分析】(1)电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,常见的有酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水;
非电解质:在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,常见的有大部分有机物、非金属氧化物、氨;
(2)结合公式n=m/M判断;
(3)结合化学计量数之比等于物质的量之比等于体积之比判断;
(4)氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物;
电子的数目=元素的价态变化数目×该元素原子的个数。
17.【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)Δ__MnCl2+2H2O+Cl2↑;干燥的有色布条褪色;B、C装置之间缺少气体干燥装置,C装置中的导管“短进长出”
(2)ClO−+Cl−+2H+=H2O+Cl2↑
(3)氧化性和还原性;5∶2
(4)HCl和 O2;做催化剂;
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)A装置中MnO2与浓盐酸在加热条件下反应,生成MnCl2、Cl2和H2O,该反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)=∆MnCl2+Cl2↑+2H2O。Cl2经过饱和食盐水后,带有水分,湿润的Cl2中含有HClO,具有漂白性,能与有色布条褪色,因此可观察到装置D中干燥的红色布条褪色。该实验过程中要制备纯净的Cl2,因此需除去Cl2中混有的水蒸气,故B、C装置之间缺少装有浓硫酸的洗气装置;同时Cl2的密度比空气大,应采用向上排空气法收集,C装置中导管应“长进短出”。
(2)装置E中Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,因此反应后E装置溶液中含有ClO-和Cl-,加入盐酸后,ClO-和Cl-与H+反应生成Cl2,该反应的离子方程式为:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
(3)该反应汇总氯元素由0价变化-1价、+1价和+5价,因此Cl2表现了氧化性和还原性。当混合溶液中Cl-和ClO3-的个数比为15:2时,反应过程中得到的电子数为15,根据得失电子守恒可得,反应过程中,失去的电子数也为15。设混合溶液中ClO-的个数为a,则可得关系式2×5+a=15,解得 a=5。因此混合液中ClO-和ClO3-的个数比为5:2。
(4)由反应原理示意图可知,该反应的反应物为HCl和O2。反应过程中CuO起到催化剂作用。该反应中HCl和O2反应生成H2O和Cl2,因此该反应的化学方程式为:4HCl+O2=2H2O+2Cl2。反应过程中,氧元素由0价变为-2,得到4个电子。因此用单线桥表示其转移电子情况为:。
【分析】(1)A装置中MnO2与浓盐酸在加热条件下反应,生成MnCl2、Cl2和H2O,据此写出反应的化学方程式。湿润的Cl2能使干燥的有色布条褪色。C装置为Cl2的收集装置,应采用向上排空气法收集。
(2)产生的有毒气体为Cl2,据此写出反应的离子方程式。
(3)根据反应过程中氯元素化合价的变化确定其性质。根据得失电子守恒进行计算。
(4)根据反应的原理示意图确定反应物。CuO在反应中起到催化剂作用。该反应中反应物为HCl和O2,生成物为H2O和Cl2,据此写出反应的化学方程式;结合元素化合价的变化确定电子转移情况。
18.【答案】(1)NH3 + CO2 + NaCl + H2O = NaHCO3↓+ NH4Cl
(2)CO2;NaCl
(3)氨气
(4)取少量样品于试管中,加入足量稀硝酸酸化,再加入2~3滴 AgNO3 溶液,若有白色沉淀产生,说明存在杂质Cl-,反之,则不存在
(5)96.95
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法);氯离子的检验;有关混合物反应的计算
【解析】【解答】(1)流程Ⅰ中NH3、CO2、H2O和NaCl反应生成NaHCO3和NH4Cl,由于NaHCO3的溶解度较小,因此反应后NaHCO3以沉淀形式析出,该反应的化学方程式为:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl。
(2)该生产流程中,需加入CO2和NaCl,生产过程NaHCO3加热分解产生CO2,同时溶液A分离后,所得溶液B中含有NaCl。因此该生产过程中可循环使用的物质有CO2和NaCl。
(3)NH3极易溶于水,CO2在水中的溶解度较小,因此先通入NH3,再通入CO2,可增大CO2的利用率。故应先通入氨气。
(4)检验Cl-可用稀硝酸和AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则说明含有Cl-。因此操作方法为:取少量样品于试管中,加入足量稀硝酸酸化,再滴加2~3滴AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,说明存在杂质Cl-;反之则不存在。
(5)根据碳元素守恒可得关系式“Na2CO3~CO2”,设8.2g纯碱样品中含有Na2CO3的质量为x,则可得等式106x=443.3g,解得 x=7.95g。因此该样品中纯碱的质量分数为7.95g8.2g×100%=96.95%。
【分析】(1)流程Ⅰ中NH3、CO2、H2O和NaCl反应生成NaHCO3和NH4Cl,据此写出反应的化学方程式。
(2)流程中加入的物质,在生产过程中又有生成的,则为可循环物质。
(3)NH3极易溶于水,CO2在水中的溶解度较小,因此需先通入NH3,再通入CO2。
(4)检验Cl-可加入AgNO3溶液和硝酸,观察是否有白色沉淀产生。
(5)根据碳元素守恒计算纯碱样品中Na2CO3的质量,进而计算样品中纯碱的质量分数。
19.【答案】(1)过滤;丁达尔
(2)防止亚铁离子被氧化
(3);Fe2++2 HCO3− =FeCO3↓+CO2↑+H2O
(4)FeSO4Δ__ FeO+SO3↑;2FeSO4Δ__ Fe2O3+SO2↑+SO3↑
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;探究铁离子和亚铁离子的转化;离子方程式的书写;胶体的性质和应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)经过操作1后得到FeCO3固体,因此操作1为过滤。NaHCO3溶液浓度偏低形成胶体,胶体具有丁达尔效应,因此验证的方法为丁达尔效应。
(2)Fe2+具有强还原性,极易被空气中的O2氧化成Fe3+,加入铁粉可发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+。因此加入铁粉的作用是防止Fe2+被氧化。
(3)①该反应中锰元素由+7价变为+2价,发生得电子的还原反应;铁元素由+2价变为+3价,发生失电子的氧化反应。因此反应过程中,电子由铁元素转移到锰元素中,且转移电子数为10。因此用单线桥表示为:。
②Fe2+与NaHCO3按物质的量之比1:2发生反应,生成FeCO3沉淀,同时还生成CO2气体,结合氢氧原子守恒可得,生成物中还含有H2O,因此反应的离子方程式为:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑。
(4)①CaCO3受热分解的反应为非氧化还原反应,因此FeSO4分解的产物为FeO和SO3,该反应的化学方程式为:FeSO4=∆FeO+SO3↑。
②KClO3的分解为氧化还原反应,因此FeSO4的分解反应也为氧化还原反应,且生成的两种酸性氧化物分别为SO2和SO3,硫元素发生还原反应,则铁元素应发生氧化反应,生成Fe2O3,因此该反应的化学方程式为:2FeSO4=∆Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
【分析】(1)操作1为固液混合物的分离,属于过滤操作。检验胶体可以用丁达尔效应。
(2)Fe2+极易被氧化,加入铁粉可防止Fe2+被氧化。
(3)①根据元素化合价变化确定转移电子数和方向。
②Fe2+与NaHCO3按物质的量1:2反应生成FeCO3沉淀,同时应生成CO2气体,据此写出反应的离子方程式。
(4)①CaCO3分解生成CaO和CO2,属于非氧化还原反应,因此FeSO4分解应生成FeO和SO3,据此写出反应的化学方程式。
②KClO3分解生成KCl和O2,属于氧化还原反应,因此FeSO4分解也为氧化还原反应,则产生的两种酸性氧化物为SO2和SO3,同时铁元素应转化为Fe2O3,据此写出反应的化学方程式。
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