黑龙江省齐齐哈尔市讷河市第二中学等3校2022-2023学年高一下学期开学考试化学试题(解析版)
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这是一份黑龙江省齐齐哈尔市讷河市第二中学等3校2022-2023学年高一下学期开学考试化学试题(解析版),共19页。试卷主要包含了 每年10月23日上午6等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图题可先使用2B铅笔填涂,然后用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第I卷(选择题共54分)
一、选择题(本题共18道小题,每小题3分,共54分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 电影《长津湖》催人泪下,志愿军精神永存,观影时从放映室到银幕产生光柱,该现象下列哪种分散系有关
A. 溶液B. 胶体C. 悬浊液D. 乳浊液
【答案】B
【解析】
【详解】电影《长津湖》催人泪下,志愿军精神永存,观影时从放映室到银幕产生光柱,这是空气中的固体小颗粒形成的胶体使光线发生散射作用的结果,故合理选项是B。
2. 新材料的使用体现了化学科技,彰显了中国力量。以下关于合金的说法中不正确的是
A. 通过增加原子层之间的相对滑动难度,使合金的硬度变大
B. 不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素后,不容易生锈,具有很强的抗腐蚀能力
C. 硬铝用于制造飞机外壳,主要利用其熔点高
D. 储氢合金属于新型合金,可用于以氢气为燃料的汽车
【答案】C
【解析】更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 【详解】A.合金的硬度大于纯金属的硬度,是通过增加原子层之间的相对滑动难度,使合金的硬度变大,A正确;
B.不锈钢中添加镍(Ni)和铬(Cr)等元素后,不容易生锈,具有很强的抗腐蚀能力,B正确;
C.硬铝用于制造飞机外壳,主要利用其密度小、强度高、耐腐蚀性强,C错误;
D.储氢合金属于新型合金,在一定条件下可以释放出氢气,可用于以氢气为燃料的汽车,D正确;
故选C。
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. pH=12的无色溶液中:Na+、Al3+、MnO、SO
B. 饱和氯水中:Ag+、Fe2+、Br-、NO
C. 0.1ml·L-1NaHSO4溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、NO
D. 能溶解氧化铝的溶液中:K+、Ca2+、Cl-、HCO
【答案】C
【解析】
【详解】A.MnO在水溶液中显紫色,A不符合题意;
B.饱和氯水中含有氯气,氯气可氧化Fe2+,且Ag+与Br-会反应生成沉淀,B不符合题意;
C.0.1ml·L-1NaHSO4溶液中存钠离子、氢离子和硫酸根离子,与Mg2+、Cl-、NO均不反应,能大量共存,C符合题意;
D.能溶解氧化铝的溶液可以为强酸溶液,也可以为强碱溶液,不管是酸溶液还是碱溶液,HCO均不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
4. 碳酸钠与碳酸氢钠在外观上相似,均可做家用洗涤剂,如清洗厨房用具的油污等。为区别二者,下列试验方案不合理的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2CO3溶于水比NaHCO3溶于水放热更多,因此可以根据温度变化来判断两者,溶于水温度更高的为Na2CO3,A合理;
B.两者均可使酚酞变化,但由于NaHCO3溶液的碱性弱于同浓度Na2CO3溶液,因此Na2CO3溶液遇酚酞后红色更深,B合理;
C.向Na2CO3溶液滴加CaCl2溶液会产生白色沉淀CaCO3,而向NaHCO3溶液滴加CaCl2溶液不会产生白色沉淀,可以区别两者,C合理;
D.配成溶液,向其中滴加澄清石灰水,对于Na2CO3,有反应:,有白色沉淀生成,对于NaHCO3,有反应:,有白色沉淀生成,无法区分两者,D不合理;
故选D。
5. 2021年我国发布《医用同位素中长期发展规划(2021-2035)》,对提升医用同位素相关产业能力水平、保障健康中国战略实施具有重要意义。医用同位素有“14C、18F、131I等。有关说法不正确的是
A. 考古时利用14C测定一些文物的年代
B. 14C和12C是两种不同的核素,二者互为同素异形体
C. 18F和131I具有相同的最外层电子数
D. 131I中子数与质子数之差为奇数
【答案】B
【解析】
【详解】A.考古时可以利用14C测定一些文物年代,A正确;
B.14C和12C是两种不同的核素,二者互为同位素,B错误;
C.F与I位于同一主族,则18F和131I具有相同的最外层电子数,C正确;
D.I为53号元素,其质子数为53,则131I中子数为131-53=78,其中子数与质子数之差为78-53=25,为奇数,D正确;
故选B。
6. 下列化学反应或离子方程式正确,且能正确表达反应颜色变化的是
A. 过氧化钠在空气中久置后由淡黄色变为白色:2Na2O2=2Na2O+O2↑
B. 沸水中加入饱和FeCl3溶液至液体呈红褐色:FeCl3+3H2O3HCl+Fe(OH)3↓
C. 淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气,溶液变蓝:Cl2+2I-=2Cl-+I2
D. 过量碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水混合生成白色沉淀:HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠在空气中久置后由淡黄色变为白色是生成碳酸钠,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,A错误;
B.沸水中加入饱和FeCl3溶液至液体呈红褐色是生成氢氧化铁胶体,其化学方程式为FeCl3+3H2O3HCl+Fe(OH)3(胶体),B错误;
C.淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气,溶液变蓝,是因为氯气置换出了碘单质,其离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2,C正确;
D.过量碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水混合生成白色沉淀,少量的澄清石灰水配1,则离子方程式为2HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO,D错误;
故选C。
7. 每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”(MleDay),这个时间的一种写法为6:0210/23,外观与阿伏加德罗常数近似值6.02×1023相似。用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32gO2和O3的混合气体中含有的原子数为2NA
B. 常温常压下,22.4LCO2含有的原子数目为3NA
C. 1.0ml•L-1BaCl2溶液中含Cl-数目为2NA
D. 将0.3ml钠、镁、铝分别投到含HCl0.2ml的盐酸中,生成标况下气体体积均为2.24L
【答案】A
【解析】
【详解】A.O2和O3均由氧原子构成,则32gO2和O3的混合气体中含有的原子数为,A正确;
B.不是标准状况下,无法计算22.4LCO2的物质的量,则无法计算22.4LCO2含有的原子数目,B错误;
C.溶液体积未知,无法计算1.0ml•L-1BaCl2溶液中含Cl-数目,C错误;
D.钠与水反应也生成氢气,则0.3ml钠投到含HCl0.2ml的盐酸中会反应完,生成0.15ml氢气,即为标况下3.36L,而0.3ml镁、铝分别投到含HCl0.2ml的盐酸中,均将0.2mlHCl反应完,生成0.1ml氢气,即为标况下2.24L,D错误;
故选A。
8. 下列项目描述及对应化学知识或原理正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.食品包装袋内常放一小包铁粉,是因为铁粉能和氧气反应,可以防止食品氧化变质,能延长食品的保质期, A错误;
B.焰色试验过程中没有新物质生成,不属于化学变化,B错误;
C.铁红常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料是因为Fe2O3(俗称铁红) 为红棕色粉末,C错误;
D.Na2O2常用作潜水艇或呼吸面具的供氧剂,是因为Na2O2可以与CO2及反应生成氧气,D正确;
答案选D。
9. 食盐是我们生活中必不可少的物质,主要成分是NaCl,将NaCl溶于水配成1ml•L-1的溶液,溶解过程如图所示。(其中a表示Cl-,b表示Na+)下列说法正确的是
A. 上述过程通常可表示为NaClNa++Cl-
B. 上图中,水合b离子的图示不科学
C. 该溶液与1ml•L-1KClO3溶液所含Cl-浓度相同
D. 将此溶液倒出一半,剩余溶液的浓度为0.5ml•L-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaCl为强电解质,在水溶液中完全电离,则上述过程通常可表示为NaCl=Na++Cl-,A错误;
B.b离子为钠离子,水分子中氧原子带负电荷,氢原子带正电荷,水合钠离子中钠离子与水分子氧原子之间存在作用,则图中水合b离子的图示不科学,B正确;
C.KClO3在溶液中电离出钾离子、氯酸根离子,则KClO3溶液不含Cl-,C错误;
D.溶液是均一的,溶液浓度和所取溶液的体积无关,将此溶液倒出一半,剩余溶液的浓度仍为1ml•L-1,D错误;
故选B。
10. 下列图示实验(部分夹持装置省略)能达到目的的是
A. 制取氯气
B. 用于制备NaHCO3
C. 证明非金属性: Cl>Br> I
D. 探究Cl2能否溶于水或与NaOH反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.A装置没有加热装置,不能制取氯气,不能达到实验目的,故A不符合题意;
B.制备NaHCO3时,应先通入氨气,再通入二氧化碳,不能达到实验目的,故B不符合题意;
C.过量可能的氯气也将碘离子氧化,不能证明单质溴氧化了碘离子,因此不能证明非金属性: Cl>Br> I,故C不符合题意;
D.气球体积变大,说明Cl2溶于水或与NaOH反应,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
11. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(X) < r(Y) < r(Z) < r(W)
B. W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C. Y的单质的氧化性比Z的强
D. X、Y、Z 三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
【答案】D
【解析】
【详解】Z是地壳中含量最高的元素,即Z为O,W是短周期中金属性最强的元素,W是Na,只有Y和Z处于同一周期且相邻,四种元素原子序数依次增大,因此Y为N,X为H,A、电子层数越多,半径越大,电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小,因此半径大小顺序是r(Na)>r(N)>r(O)>r(H),故A错误;B、Na的最高价氧化物的水化物是NaOH,NaOH属于强碱,故B错误;C、同周期从左向右非金属性增强,即O的非金属性强于N,故C错误;D、可以组成HNO3和NH4NO3,前者属于共价化合物,后者属于离子化合物,故D正确。
12. 利用pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器和信息处理终端对氯水的强光照射实验进行数据采集与分析得到以下图像,下列说法不正确的是
A. 随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
B. 图甲可表示光照过程中氯水的pH变化情况
C. 图乙可表示光照过程中Cl-浓度的变化情况
D. 图丙可表示光照过程中O2体积分数的变化情况
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯水中起漂白作用的物质是HClO,光照条件下HClO分解,则随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将减弱,A错误;
B.光照过程中氯水中的HClO发生分解:,生成HCl,溶液酸性增强,pH减小,B正确;
C.光照过程中氯水中的HClO发生分解:,生成HCl,Cl-浓度增大,C正确;
D.光照过程中HClO发生分解生成O2,广口瓶中O2的体积分数增大,D正确;
故选A。
13. 把碎纸片b、c、d、e补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平)。下列说法不正确的是
A. 纸条排列的顺序可能是:c、d、a、b、e
B. 通过该反应可知氧化性:ClO>SO
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D. 每生成1mlClO2,反应转移的电子数为2NA
【答案】D
【解析】
【分析】由碎纸片信息可知ClO中Cl化合价由+5价,为氧化剂,ClO2中化合价+4价为还原产物,化合价降低,需要还原剂,SO中硫的化合价为+6价,SO中硫的化合价为+4价,SO为氧化产物,SO为还原剂,根据化合价升降守恒守恒和原子守恒和电荷守恒,可得2H++SO+2ClO=2ClO2+SO+H2O,以此来解析,
【详解】A.根据分析可知纸条排列的顺序可能是:c、d、a、b、e,A正确;
B.根据分析ClO为氧化剂,SO为还原剂,SO为氧化产物,氧化剂氧化性大于氧化产物,可知ClO的氧化性大于SO的氧化性,B正确;
C.根据反应2H++2ClO+SO=SO+2ClO2+H2O,可知氧化剂与还原剂的物质的量比为2:1,C正确;
D.Cl化合价由+5价降低为+4价,转移电子数目为2,可得ClO2~e-,每生成1mlClO2,反应转移的电子数为1NA,D错误;
故选D。
14. 现有一块铝、铁合金,欲测定其铝含量,切取4.8g合金溶于盐酸中,再加入过量的NaOH溶液,滤出沉淀,将沉淀在空气中充分灼烧,最后得到4.8g红棕色粉末,则此合金中Al的质量分数约为
A. 12%B. 30%C. 48%D. 70%
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,4.8g红棕色粉末为氧化铁的质量,则n(Fe2O3)=,n(Fe)= 2n(Fe2O3)=0.06ml,m(Fe)=0.06ml×56g/ml=3.36g,m(Al)=m(合金)-m(Fe)=4.8g-3.36g=1.44g,此合金中Al的质量分数约为;
故选B。
15. 结合元素周期律,根据下列事实所得推测合理的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.元素非金属性越强,其氢化物稳定性越强,则其氢化物分解温度越高,非金属性:F>Cl>Br>I,则氢化物稳定性:HF>HCl>HBr>HI,所以HF的分解温度高于HCl,A符合题意;
B.金属钠的密度大于煤油,则金属钠保存在煤油中,而金属锂密度小于煤油,金属锂不能保存在煤油中,B不符合题意;
C.常温下白磷可自燃,而氮气必须在放电或高温时才与氧气反应,但非金属性N大于P,C不符合题意;
D.IVA族14Si和32Ge的单质是半导体材料,同主族从上往下金属性增强,所以同族82Pb的单质是导体材料,D不符合题意;
故选A。
16. 某无色溶液X可能含有:K+、Na+、Cu2+、NH、Mg2+、Ba2+、CO、Cl-、SO中若干种离子,且各离子浓度相同,依次进行下列实验:
①取少最溶液X,加入足量氢氧化钠溶液,有沉淀A产生;微热闻到刺激性气味。
②过滤①中的混合物,在滤液中加入足量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀B产生,再加入足最的稀硝酸,沉淀不溶解。根据上述实验,以下说法正确的是
A. 溶液X中一定含有NH、Mg2+、SO,可能含有CO
B. 溶液X中是否含有Na+、K+需要通过焰色试验确定
C. 沉淀A是混合物,沉淀B是纯净物
D. 溶液X中一定没有CO,但一定含有Cl-
【答案】D
【解析】
【分析】无色溶液X中不存在Cu2+,由取少量溶液X,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,有沉淀A产生可知,X溶液中一定含有镁离子,一定不存在碳酸根离子;微热,闻到刺激性气味说明X溶液中含有铵根离子;由在滤液中加入足量的氧化钡溶液,有白色沉淀B产生,再加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解说明X溶液中,一定含有硫酸根离子,一定不含有钡离子;由各离子浓度相同,结合离子共存可知,溶液中一定含有氯离子,不含有钠离子和钾离子,则X溶液中一定含有镁离子、铵根离子、硫酸根离子、氯离子,一定不含有钾离子、钠离子、钡离子,碳酸根离子,沉淀A为氢氧化镁、沉淀B为硫酸钡。
【详解】A.由分析可知,溶液X中一定不含有碳酸根离子,A错误;
B.由分析可知,溶液X中一定不含有钾离子、钠离子,B错误;
C.由分析可知,沉淀A为氢氧化镁、沉淀B为硫酸钡,都是纯净物,C错误;
D.由分析可知,溶液X中一定没有,但一定含有Cl−,D正确;
故选D。
17. 已知甲、乙、丙和X是四种中学化学中常见的物质,其转化关系如下图,则甲和X不可能是
A. 甲为C,X是O2B. 甲为CO2,X是NaOH溶液
C. 甲为Cl2,X为FeD. 甲为Al,X为NaOH溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲为C,X是O2,则乙为CO,丙为CO2,丙(CO2)和甲(C)反应又可以生成乙(CO),所以符合转化关系,故A不选;B.甲为CO2,X是NaOH溶液时,乙为NaHCO3,丙为Na2CO3,丙(Na2CO3)和甲(CO2)反应加上H2O又可以生成乙(NaHCO3),符合转化关系,故B不选;C.甲为Cl2,X为Fe时,乙为FeCl3,丙为FeCl2,丙(FeCl2)和甲(Cl2)反应又可以生成乙(FeCl3),符合转化关系,故C不选;D.甲为Al,X为NaOH溶液,乙为NaAlO2,乙(NaAlO2)不能和X(NaOH)反应,不符合转化关系,故D选;故选D。
18. 部分氧化的Fe—Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,经如图处理,下列说法正确的是
A. 滤液A中的阳离子为Fe2+、Cu2+、H+B. 样品中Fe元素的质量为1.12g
C. V=448D. 样品中CuO的质量为4.0g
【答案】C
【解析】
【分析】部分氧化的Fe—Cu合金样品中含有金属铁、氧化铁、氧化铜、金属铜,金属铁、氧化铁、氧化铜可以和硫酸反应,但金属铜不可以,不过铜可以和三价铁离子反应,金属铁会优先与铜离子反应,再与H+反应,样品和足量的稀硫酸反应,因硫酸过量,VmL为氢气,生成滤渣3.2g是铜,滤液A中的铁元素为亚铁离子,在加入足量氢氧化钠溶液后全部变成氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁充分灼烧的到3.2g三氧化二铁。
【详解】A.氧化铁与稀硫酸反应生成Fe3+,Cu会与Fe3+反应生成Fe2+和Cu2+,Fe会优先与Cu2+反应生成Cu,再与H+反应,则滤液A中不含有Cu2+,A错误;
B.固体3.2g为三氧化二铁,其物质的量为,铁元素的物质的量为0.02ml×2=0.04ml,其质量为0.04ml×56g/ml=2.24g,B错误;
C.滤液A中的溶质为过量H2SO4和0.04mlFeSO4,则参加反应的硫酸的物质的量为0.04ml,其中部分H+生成氢气,另外部分H+与合金中的氧结合生成水,合金中氧的物质的量为,结合0.04mlH+,则有0.04mlH+生成0.02ml氢气,标准状况下体积为448mL,C正确;
D.样品中CuO的质量不超过5.76g-2.24g=3.52g,D错误;
故选C。
第II卷(非选择题共46分)
二、填空题(共4道小题,共46分)
19. 元素周期表对化学的发展有很大影响,在材料、能源、环境和生命科学研究上发挥着越来越重要的作用。如表是元素周期表的一部分,数字①~⑨代表九种常见的短周期元素,请按题目要求回答下列问题:
(1)②所对应的元素在周期表中的位置______。
(2)在①~⑨中,原子半径最大的元素,其在空气中燃烧产物的电子式为______。
(3)写出⑤⑥⑦三种元素所形成的最高价氧化物对应的水化物中能互相反应的高子方程式______。
(4)④与⑨的简单气态氢化物中较稳定的是______(填化学式)。
(5)由下列元素形成的化合物中含有离子键的是______。
A. ②③B. ⑥⑨C. ①④D. ①③
【答案】(1)第二周期IVA族
(2) (3)Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
(4)HF (5)B
【解析】
【分析】由元素周期表的位置可知,①-⑨分别为H、C、O、F、Na、Mg、Al、S、Cl;
【小问1详解】
②所对应的元素在周期表中的位置为第二周期IVA族;
【小问2详解】
在周期表中同一周期元素从左到右元素原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下元素原子半径增加,在①~⑨中,原子半径最大的元素为Na,其在空气中燃烧产物为Na2O2,其电子式为;
【小问3详解】
⑤⑥⑦三种元素所形成的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3,其中NaOH能够与Al(OH)3反应,离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O;
【小问4详解】
非金属性越强,则相应的氢化物越稳定,非金属性F>Cl,则氢化物的稳定性HF>HCl,则④与⑨的简单气态氢化物中较稳定的是HF;
【小问5详解】
A.C、O元素之间形成共价键,A不符合题意;
B.Mg、Cl元素之间形成离子键,B符合题意;
C.H、F元素之间形成共价键,C不符合题意;
D.H、O元素之间形成共价键,D不符合题意;
故选B。
20. 现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F、G,它们之间能发生如图反应。(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)
(1)用电子式表示丙的形成过程_____。
(2)写出金属B在一定条件下与水反应的化学方程式______。
(3)写出D的溶液与Al反应的化学方程式______。
(4)乙可与B在加热时反应,但液态乙可以用B材料制成的器具运输的原因为______。
(5)检验F溶液中阳离子的方法是_____。
【答案】(1) (2)3Fe+4H2O(蒸气)Fe3O4+4H2
(3)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(4)经过干燥的氯气不腐蚀钢铁,在有水分的前提下,对钢铁有强烈的腐蚀作用
(5)加入硫氰化钾溶液
【解析】
【分析】焰色反应呈黄色说明金属 A是 Na,Na和水反应生成NaOH(物质C)和H(气体甲),黄绿色气体是 Cl2(气体乙),Cl2和 H2反应生成HCl(气体丙),HCl与Fe(金属B)反应生成 FeCl2(物E)和H2,FeCl2与Cl2反应生成 FeCl3(物质F),FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3(红褐色沉淀G)和NaCl,据此分析解题。
【小问1详解】
HCl为共价化合物,其形成过程为:;
【小问2详解】
金属B为铁,在一定条件下与水反应生成四氧化三铁,化学方程式:3Fe+4H2O(蒸气)Fe3O4+4H2;
【小问3详解】
D的溶液为盐酸,与Al反应生成氯化铝与氢气,化学方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
【小问4详解】
乙可与B在加热时反应生成氯化铁,但液态乙可以用B材料制成的器具运输的原因为:经过干燥的氯气不腐蚀钢铁,在有水分的前提下,对钢铁有强烈的腐蚀作用;
【小问5详解】
F溶液为FeCl3,检验阳离子的方法是加入硫氰化钾溶液,溶液显红色。
21. 某同学利用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(已知PdCl2能被CO还原为黑色的Pd)。
(1)请将图中各装置连接完整(填装置中字母):c→____→____→____→____→a→b→h______
(2)实验时,在点燃酒精灯前先打开装置②中的弹簧夹,待澄清石灰水变浑浊时再点燃酒精灯,以上操作的目的是______。
(3)装置④的作用______。
(4)若反应过程中CO2足量,探究Na与CO2充分反应后生成物可能的情况,某同学认为生成的物质仅为Na2CO3固体,老师认为仅生成Na2CO3是不可能的,理由是______。
(5)假设反应中有下列两种情况,分别写出两种情况下Na与CO2反应的化学方程式。
I.装置⑤中的PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀生成,装置①中的固体成分只有一种,且向该固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体______。
II.装置①中钠的质量为0.46g,充分反应后,将装置①中的固体加入足量稀盐酸中产生0.44gCO2气体,溶液中还有固体残留且装置⑤中的PdCl2溶液中无现象______。
【答案】(1)c→f→g→d→e→a→b→h
(2)排尽装置中的空气,避免空气中O2、H2O干扰实验
(3)除去CO2气体中混有的HCl气体
(4)由于只有Na元素化合价升高,没有化合价降低的元素,不符合氧化还原反应原理,所以仅生成Na2CO3是不可能的
(5) ①. 2Na+2CO2Na2CO3+CO ②. 4Na+3CO32Na2CO3+C
【解析】
【分析】探究钠与CO2的反应,首先用盐酸和碳酸钙在②中反应制取二氧化碳气体,制取的二氧化碳中混有挥发出来的HCl,需要用装置④中的饱和NaHCO3溶液除去HCl,然后用③浓硫酸干燥二氧化碳,再在①中进行钠与二氧化碳的反应,最后用装置⑤检验反应产物。
【小问1详解】
据分析可知,各装置连接顺序为c→f→g→d→e→a→b→h;
【小问2详解】
钠的化学性质比较活泼,能够与空气中的氧气、水反应,所以点燃酒精灯前先打开装置②中的弹簧夹,待澄清石灰水变浑浊时再点燃酒精灯,目的是排尽装置中的空气,避免空气中O2、H2O干扰实验;
【小问3详解】
据分析可知,装置④的作用是除去CO2气体中混有的HCl气体;
【小问4详解】
由于只有Na元素化合价升高,没有化合价降低的元素,不符合氧化还原反应原理,所以仅生成Na2CO3是不可能的;
【小问5详解】
I.装置⑤中的PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀生成,又因为PdCl2能被CO还原得到黑色Pd,则黑色沉淀为Pd,则钠与二氧化碳反应生成了CO,装置①中的固体成分只有一种,且向该固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体为二氧化碳,则Na与CO2反应的化学方程式为2Na+2CO2Na2CO3+CO;
II.装置①中钠的质量为0.46g,钠的物质的量为,将装置①中的固体加入足量稀盐酸中产生0.44gCO2气体,二氧化碳的物质的量为,则反应后生成碳酸钠的物质的量为0.01ml,说明钠完全转化成了碳酸钠,溶液中还有固体残留,根据化合价变化可知,残留的固体只能为C,则钠和二氧化碳反应生成了碳酸钠和C,反应的化学方程式为4Na+3CO32Na2CO3+C。
22. 数形结合思想是化学科的重要思维模式,请结合所学知识和图像作答:
(1)如图为含氯元素物质的“价类二维图”,下列说法正确的是______。
A. 乙、丁均属于电解质
B. 丙的酸性强于碳酸
C. 乙是一种广谱型的消毒剂,可取代甲成为自来水的消毒剂
D. 戊→己必须加还原剂才能实现
(2)某实验小组向100mLFeI2液中通入Cl2,溶液中Fe3+、I2的物质的量随通入的Cl2的物质的量变化如图所示(不考虑与水的反应)。请回答下列问题:
当通入Cl2的物质的量n(Cl2)=0.12ml时,溶液中:=______;通入足量氯气反应的化学方程式为______。
(3)烟气脱硫一体化技术是大气污染防治研究的热点,ClO2是性能优良的脱硫试剂,在强酸性条件下稳定。
①ClO也是性能优良的脱硫试剂,ClO2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaClO2,写出该反应的离子方程式:______。
②某研究小组用ClO2进行脱除SO2实验时,测得SO2的脱除率随溶液pH变化如图。
当3<pH<7时,随pH的增大,SO2脱除率逐渐降低,其原因是______;在pH约7.8之后,随pH的增大,SO2脱除率又开始升高,其原因是______。
(4)某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO25%,密度为1.19g/cm3的消毒液。下列说法正确的是______。
A.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制
B.所配得的NaClO消毒液在空气中光照,久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小
C.需要称量的NaClO固体的质量为140g
D.定容时俯视刻度线,会使配制溶液浓度偏高
E.上下颠倒摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线,应再加水至刻度线
【答案】(1)C (2) ①. ②. 2FeI2+3Cl2=2FeCl3+2I2
(3) ①. 2ClO2+2OH-=ClO+ ClO+H2O ②. ClO2在酸性条件下稳定,当3<pH<7时,随pH的增大,ClO2的稳定性降低,ClO2损失导致氧化性减弱,使SO2脱除率降低; ③. 当pH>7时,随着碱性增强,ClO2在碱性溶液中生成ClO,且ClO也是性能优良的脱硫试剂,则随着ClO增多,氧化性增强,SO2的脱除率上升;
(4)BD
【解析】
【小问1详解】
根据含氯元素物质的“价类二维图”可知,甲为Cl2,乙为ClO2,丙为HClO,丁为HClO4,戊为KClO3,己为KCl。
A.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,乙为ClO2,不属于电解质,A错误;
B.丙为HClO,酸性弱于碳酸,B错误;
C.乙为ClO2,是一种广谱型的消毒剂,可取代甲成为自来水的消毒剂,C正确;
D.戊为KClO3,己为KCl,KClO3可在MnO2作催化剂条件下加热发生分解反应生成KCl,不一定需要加还原剂才能实现,D错误;
故选C;
【小问2详解】
由于氧化性:Cl2>Fe3+>I2,则还原性:Cl-
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