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2022-2023学年四川省成都市树德中学高一上学期期中考试化学试题含解析
展开四川省成都市树德中学2022-2023学年高一上学期
期中考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生活息息相关,下列有关物质的性质、用途等叙述,正确的是
A.生石灰、铁粉均可作为食品包装中的抗氧化剂
B.纯碱和小苏打的溶液均显碱性,可用作食用碱或工业用碱
C.用于呼吸面具,活性炭用于防毒面具,两者原理相同
D.使用氯气对自来水消毒时可能产生对人体有害的有机氯化物,因此使用、的同素异形体,代替
【答案】B
【详解】A.铁粉有还原性,可作为食品包装中的抗氧化剂,生石灰没有还原性,不能作抗氧化剂,生石灰可以吸水,可作干燥剂,故A错误;
B.纯碱和小苏打的溶液均显碱性,通常用小苏打作食用碱,纯碱用作工业用碱,故B正确;
C.Na2O2 用于呼吸面具是Na2O2能和呼出的二氧化碳以及水蒸气反应生成氧气,发生了化学反应,活性炭用于防毒面具是利用活性炭的吸附性,没有发生化学反应,两者原理不同,故C错误;
D.使用氯气对自来水消毒时可能产生对人体有害的有机氯化物,因此可以使用ClO2 、O3等代替, ClO2 、O3不是Cl2 、 O2 的同素异形体,同素异形体是同种元素形成的不同单质,故D错误;
故选B。
2.古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A.金(Au):“虽被火亦未熟"
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳():“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
【答案】C
【详解】A.金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与其氧化性无关,A不合题意;
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H2O=Ca(OH)2,反应放热,产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;
C.石硫黄即S:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SAg2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意;
故答案为:C。
3.维C泡腾片含(柠檬酸)、,维生素C等,遇水会发生如下化学反应:,关于该反应说法正确的是
A.反应放热使分解产生
B.因为柠檬酸是三元酸,所以酸性比碳酸强
C.将换成产生气体速率会加快
D.可以用稀的溶液鉴别和
【答案】D
【详解】A.柠檬酸和碳酸氢钠发生复分解反应生成了二氧化碳,不是碳酸氢钠的受热分解产生二氧化碳,故A错误;
B.柠檬酸的酸性比碳酸强,不是因为柠檬酸是三元酸,酸性的强弱和酸的元数没有关系,故B错误;
C.将碳酸氢钠换成碳酸钠会减慢反应速率,因为碳酸氢钠只需要结合一个H+即可生成二氧化碳,而碳酸钠需要结合两个H+才能生成二氧化碳,故C错误;
D.稀的氯化钡溶液和碳酸钠溶液能发生反应生成碳酸钡沉淀,而碳酸氢钠溶液无明显现象,故可以用稀的氯化钡溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,故D正确;
故选D。
【点睛】只有很稀的氯化钡溶液才可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,若氯化钡溶液浓度稍大,则碳酸氢钠溶液中也会产生白色沉淀:Ba2++2=BaCO3↓+H2O+CO2↑。
4.用表示同伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.含4.6g钠元素的和的混合物中含有阴离子总数一定为0.1
B.25℃,,22.4L 中含有的原子数约为3
C.标准状况下,2.24L 溶于水中,转移的电子数目可能为0.1
D.个胶体粒子的质量之和可能为107g
【答案】A
【详解】A.0.1mol中的物质的量为0.1mol,0.1mol中的物质的量为0.1mol,A正确;
B.25℃,,不是标准状况,22.4L的物质的量不是1mol,B错误;
C.2.24L溶于水中,并不等同于氯气和水反应完全反应,0.1mol氯气反应转移电子数小于0.1NA,C错误;
D.NA个氢氧化铁胶粒并不是NA个氢氧化铁分子,胶粒是较多分子的凝集颗粒,所以NA个胶粒的质量远大于107g,D错误;
故选A。
5.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.的溶液中,、、、
B.的溶液中:、、、
C.澄清透明的溶液中:、、、
D.可使酚酞变红的溶液中:、、、
【答案】C
【详解】A.溶液中有K+、H+和, H+和反应生成二氧化硫气体和水, 和Ca2+反应生成微溶物硫酸钙,不能大量共存,故A不选;
B.的溶液呈酸性,在酸性溶液中能够氧化,不能大量共存,故B不选;
C.、、、之间不反应,能够大量共存,故C选;
D.使酚酞变红的溶液呈碱性, OH−与反应生成NH3•H2O,不能大量共存,故D不选;
故选:C。
【点睛】澄清透明的溶液中也可以存在有颜色的离子。
6.下列反应能达到目的且对应离子方程式正确的是
A.过氧化钠作供氧剂与水反应:
B.向溶液中滴入溶液至产生的沉淀质量最大:
C.将通入澄清石灰水中制取漂粉精:
D.往溶液中通入少量:
【答案】B
【详解】A.过氧化钠作供氧剂与水反应:,A错误;
B.向溶液中滴入溶液至产生的沉淀质量最大:,B正确;
C.将通入澄清石灰水中制取漂粉精:,C错误;
D.往溶液中通入少量:溶液和不发生反应,D错误;
故选B。
7.下列实验操作,现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该溶液中含有
B
对某碱性溶液进行焰色试验,火焰颜色为黄色
该溶液为NaOH溶液
C
向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加过量稀盐酸,沉淀不消失
该溶液中含有
D
向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.、都能和盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味的二氧化碳,故A错误;
B.焰色试验中火焰为黄色只能说明含有钠元素,碱性溶液可能为NaOH溶液,也可能为Na2CO3或NaHCO3溶液,故B错误;
C.若溶液中含有Ag+,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加过量稀盐酸,沉淀也不消失,故C错误;
D.向某溶液中加入过量硝酸酸化的 AgNO3 溶液,有白色沉淀生成,可证明该溶液中含有 Cl−,故D正确;
故选D。
8.甲、乙、丙、丁四种物质有如下图所示的转化关系(反应条件略,部分生成物没有列出)。下列各项中的物质按照如图所示的箭头不能一步实现转化的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
Zn
Fe
B
盐酸
C
Cu
CuO
D
CO
C
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.丙与丁生成乙,Fe与Cl2生成FeCl3,不是FeCl2,A错误;
B.Na2O2与CO2生成Na2CO3,Na2CO3与盐酸反应生成CO2,符合转化图,B正确;
C.O2和Cu生成CuO,CuO和H2生成Cu,符合转化图,C正确;
D.O2和CO生成CO2,CO2和C生成CO,符合转化图,D正确;
故选A。
9.下图所示的实验操作不能达到实验目的是
A.测定NaClO溶液的酸碱性
B.脱脂棉燃烧,证明与水反应放热
C.观察钾盐的焰色
D.气球膨胀,证明被NaOH溶液吸收
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.NaClO溶液具有漂白性,能使pH试纸褪色,不能测定NaClO溶液的pH,故A不能达到实验目的;
B.向包有Na2O2的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧,说明Na2O2与水反应放热,同时生成氧气,故B能达到实验目的;
C.观察钾盐的焰色时,透过蓝色钴玻璃可以滤去钠的黄光的干扰,故C能达到实验目的;
D.氯气被NaOH溶液吸收,使锥形瓶内压强降低,外面的空气进入气球中,气球膨胀,故D能达到实验目的;
故选A。
10.下图横坐标、纵坐标分别表示一定条件下氧化剂的氧化性、还原剂的还原性由弱到强的变化,1、2、3点表示了横纵坐标对应微粒在水溶液中反应的产物。下列说法正确的是
A.反应1中的S失电子表现氧化性 B.反应2的离子方程式为:
C.反应3的产物a是 D.从图可推得能氧化、
【答案】D
【详解】A.反应1中SO2的S元素化合价由+4价升高到+6价,失去2个电子,表现还原性,A错误;
B.根据电荷守恒、原子守恒可得反应2的离子方程式为:,B错误;
C.反应3中Cl2作氧化剂,还原产物a是,C错误;
D.从图可推得氧化性:Cl2>Fe3+>I2,所以Cl2能氧化、SO2,D正确;
故选D。
11.部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是
A.a可以做氧化剂,也可以做还原剂
B.d的浓溶液与c的固体反应生成b与e
C.实验室可通过加热与d的浓溶液制得a
D.可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系
【答案】B
【分析】由题干信息可知,物质a、b、c、d、e分别为Cl2、NaCl(或其他盐酸盐)、NaClO(或其他次氯酸盐)、HCl、HClO,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知, a 为Cl2,其中Cl元素的化合价为0价,既可以升高也可以降低,故既可做氧化剂,也可做还原剂,A合理;
B.由于反应ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,故 d 的浓溶液即浓盐酸不可与 c 的固体即NaClO反应生成NaCl与HClO,B不合理;
C.实验室可通过加热 MnO2与 d 的浓溶液即浓盐酸制得 a 即Cl2,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,C合理;
D.可存在 a→c→e→d→b→a 的循环转化关系即Cl2 ClO- HClOHCl Cl-Cl2,D合理;
故答案为:B。
12.下列几种导电性变化图像,不符合要求的是
A.图A是向饱和石灰水中不断通入
B.图B是向氨水中通入HCl
C.图C是向NaOH稀溶液中通入少量
D.图D是向溶液中通入HCl至不再产生沉淀
【答案】D
【详解】A.向饱和石灰水中不断通入CO2,先生成 CaCO3沉淀,使溶液的导电性降低, CaCO3再和CO2反应生成可溶于水的Ca(HCO3)2,使溶液的导电性增大,A正确;
B.氨水为弱电解质,导电能力相对较差,向氨水中通入HCl,一水合氨和HCl反应生成 NH4Cl,NH4Cl为强电解质,故通入HCl后导电能力加强,B正确;
C.2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+ H2O,向NaOH溶液中通入少量Cl2,反应前后离子浓度不变,溶液的导电性不变,C正确;
D.向AgNO3溶液通入少量HCl,发生反应生成氯化银沉淀和硝酸,减少的银离子由氢离子补充,溶液中离子浓度基本不变,导电性基本不变,D错误;
故选D。
13.室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成左、右两室,左室充入等物质的量的氢气和氧气,右室充入一氧化碳和氧气的混合气。同时引燃左右两室的混合气,反应后恢复到室温。反应前后活塞位置如图所示,则右室混合气体中一氧化碳和氧气的物质的量之比可能是①1∶1;②1∶3;③1∶2;④3∶1。(液态水的体积忽略不计)
A.②③ B.①④ C.①③ D.③④
【答案】B
【详解】假设氢气和氧气的物质的量分别为1mol,开始时左右两侧气体的体积相等,则物质的量之和相等,右侧气体共为2mol,同时引燃左右两侧的混合气,左侧:
左侧剩余气体为0.5molO2,由图可知反应后左右两侧气体的体积之比为2:6=1:3,故物质的量之比为1:3,则右侧气体的物质的量为0.5mol×3=1.5mol,
当CO过量时,设O2为xmol,则CO为(2-x)mol:
2-x-2x+2x=1.5,解得x=0.5
所以n(CO)=2mol-0.5mol=1.5mol,则n(CO):n(O2)=3:1;
当O2过量时,设CO为ymol,则O2为(2-y)mol,
则2-y-0.5y+y=1.5,解得y=1
所以n(CO)=1mol,n(O2)=1mol,则n(CO):n(O2)=1:1
故选B。
14.把碎纸片b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.反应物微粒是S、
B.向碎纸片b的溶液中,分别滴入稀硫酸,都能发生离子反应
C.氧化剂与还原剂的质量比为1:2
D.若有6mol S参加反应,则转移的电子数为8
【答案】C
【分析】根据题意可知,硫单质在碱性条件下,可以发生歧化反应生成S2-、 和H2O,根据化合价升降守恒、原子守恒、电荷守恒,可得反应的离子方程式为 3S+6OH−2S2−++3H2O 。
【详解】A.由上述分析可知,反应物微粒是S、OH-,故A项正确;
B.碎纸片b的溶液中S2-、、OH-均能与H+发生复分解反应反应,分别生成H2S、SO2和H2O、H2O,反应属于离子反应,故B项正确;
C.反应中S2-为S表现出氧化性的产物,为S表现出还原性的产物,因此氧化剂与还原剂的质量比为2:1,故C项错误;
D.根据分析可知,若有3mol S原子参加反应,有1molS化合价升高为+4价被氧化,有2molS化合价降低为-2价被还原,转移的电子为4mol,若有6mol S参加反应,则转移的电子数为8 NA,故D项正确;
不正确的是C项。
15.研究小组探究与水反应。取1.56g 粉末加入40mL水中,充分反应得溶液A(液体体积无明显变化),该溶液中NaOH的浓度为1mol/L,进行以下实验。
编号
①
②
③
④
操作
现象
溶液变红色,20秒后褪色
i.产生大量能使带火星木条复燃的气体
ii.溶液变红色,10分钟后褪色
i.溶液变红色,10分钟后溶液褪色
ii.变红色
溶液变红色,2小时后无明显变化
下列说法不正确的是A.由②中现象i可知,与水反应有生成
B.由③、④可知,②中溶液红色褪去是因为生成的有漂白性
C.由②、③、④可知,①中溶液红色褪去的主要原因不是大
D.向①中褪色后的溶液中滴加5滴6mol/L盐酸,溶液最终不会变成红色
【答案】B
【详解】A.②中现象i可知溶液A中加入二氧化锰产生大量能使带火星木条复燃的气体为氧气,说明溶液中含过氧化氢,A正确;
B.由③、④可知,在碱溶液中酚酞变红色,但是酚酞指示剂的变色范围是pH为在8-10之间,所以与浓度有关。1 mol/L的氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液变红色,10分钟后溶液褪色,说明pH超出变色范围,OH-浓度太大;再滴入盐酸反应后浓度减小,酚酞指示剂显红色,进一步说明②中溶液红色褪去是因为c()大,B错误;
C.由②③④反应现象分析可知,①中溶液红色褪去的主要原因是生成了过氧化氢具有氧化性,和浓度大小没有关系,C正确;
D.①中溶液红色褪去的主要原因是生成的过氧化氢具有氧化性,把有色物质氧化为无色物质,向①中褪色后的溶液中滴加5滴6 mol/L盐酸,溶液最终不会变成红色,D正确;
故选B。
16.现有一混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:K+、、Ba2+、、Cl-、。现取两份各100 mL溶液进行如下实验:
①第一份加足量NaOH溶液,加热,收集到气体0.17 g;
②第二份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.63 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,剩余沉淀质量为4.66 g。根据上述实验,以下推测正确的是
A.一定存在、、,一定不存在Ba2+、Cl-
B.一定存在、、,可能存在K+
C.溶液中一定存在K+,且c(K+)至少有0.5 mol/L
D.c()<c()=0.02 mol/L
【答案】C
【分析】①第一份加足量NaOH溶液,加热,收集到气体0.17 g,气体是NH3,说明溶液中一定含有,且其物质的量为n()=;
②第二份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.63 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66 g,此沉淀为BaSO4,故其物质的量n()=,则也一定含有,且其物质的量为n()=,由于Ba2+与、会发生沉淀反应而不能大量共存,则溶液中不能含有Ba2+。
根据电中性原则得出溶液中一定含有阳离子K+,而Cl-不一定存在,据此选择即可。
【详解】A.根据上述分析可知,溶液中一定存在、、、K+,一定不存在Ba2+,可能含有Cl-,A错误;
B.根据上述分析可知,溶液中一定存在、、、K+,B错误;
C.溶液中含有、、、K+,若溶液中不存在Cl-,根据电荷守恒n()+n(K+)=2n()+2n(),0.01 mol+n(K+)=2×0.01 mol+2×0.02 mol,n(K+)=0.05 mol,溶液体积是0.1 L,故c(K+)=,若溶液中不存在Cl-,则c(K+)=0.5 mol/L,若溶液中存在Cl-,则c(K+)>0.5 mol/L,故溶液中c(K+)至少有0.5 mol/L,C正确;
D.n()=0.01 mol,c()=;c()=,故c()<c()=0.2 mol/L,D错误;
故合理选项是C。
二、填空题
17.完成下列问题:
(1)现有下列十种物质:①铜;②小苏打;③固体纯碱;④二氧化碳;⑤葡萄糖;⑥氢氧化钾;⑦氢氧化铁胶体;⑧盐酸;⑨乙醇;⑩硫酸铁。上述十种物质中,属于混合物的是_______(填序号),⑩的电离方程式为_______。
(2)下列物质属于如图所示化学概念交叉部分(阴影部分)的是_______。
A. B.HCl C.(乙醇) D .NaCl E.Hg
(3)下列各反应属于如图中阴影部分所示关系的有_______。
A.氨气与盐酸 B.氢气与氧气 C.过氧化钠与水 D.氯气与氢氧化钠溶液
(4)高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂
①其中一种制备的离子方程式可表示为: __________________
请补全以上反应,并用双线桥法表示电子转移的方向和数目_____。
②已知:在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为,进而在水中产生胶体,胶体具有吸附性。在处理饮用水的过程中发生了_______(填“氧化”、“还原”或“非氧化还原”)反应。胶体为_______色,写出区分胶体与溶液的实验方法名称:_______。
【答案】(1) ⑦⑧ Fe2(SO4)3=2Fe3++3
(2)B
(3)CD
(4) 还原 红褐 丁达尔效应
【详解】(1)由两种或两种以上物质组成的为混合物。①铜是单质,是纯净物;②小苏打是碳酸氢钠,是纯净物;③固体纯碱是碳酸钠,是纯净物;④二氧化碳只由一种分子组成,是纯净物;⑤葡萄糖只由一种分子组成,是纯净物;⑥氢氧化钾是纯净物;⑦氢氧化铁胶体是一种分散系,是混合物;⑧盐酸是HCl的水溶液,是混合物;⑨乙醇只由一种分子组成,是纯净物;⑩硫酸铁是盐,是纯净物。上述十种物质中,属于混合物的是⑦⑧,硫酸铁电离出铁离子和硫酸根离子,电离方程式为:Fe2(SO4)3=2Fe3++3 。
(2)A.NH3不属于电解质,是非电解质,故A不选;B.HCl溶于水能电离出自由移动的离子,HCl属于电解质,液态HCl中没有自由移动的离子,只有分子,不导电,故B选;C.CH3CH2OH(乙醇)是由分子构成的,液态时不导电,溶于水不电离,水溶液也不导电,乙醇是非电解质,故C不选;D .NaCl溶于水能电离出自由移动的离子,能导电,属于电解质,熔融的氯化钠中也有自由移动的离子,液态氯化钠也导电,故D不选;E.Hg是金属单质,不是电解质,汞常温下呈液态,能导电,不溶于水,故E不选;故选B。
(3)A.氨气与盐酸反应生成氯化铵,没有化合价变化,不是氧化还原反应,故A不选;
B.氢气与氧气反应生成水,有化合价变化,属于氧化还原反应,但不是离子反应,故B不选;
C.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠中的-1价氧元素的化合价发生了变化,属于氧化还原反应,同时反应在水中发生,生成的NaOH在水中能电离出离子,属于离子反应,故C选;
D.氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,氯元素的化合价发生了变化,属于氧化还原反应,同时该反应在水溶液中进行,NaOH溶液中的OH-浓度降低,反应后Cl-、ClO-浓度增大,属于离子反应,故D选;
故选CD。
(4)①在该反应中,Fe元素的化合价从+3价升高到+6价,2molFe(OH)3失去6mol电子生成2mol,ClO-中Cl的化合价降低,3molClO-得到6mol电子,则反应后ClO-转化为Cl-,即生成物中有Cl-,且其系数为3,根据电荷守恒可知,还有4molOH-参加反应,根据质量守恒,生成的水为5mol,反应的离子方程式为:3ClO−+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl-+5H2O。用双线桥表示电子转移方向和数目为: 。
②Na2FeO4 在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为Fe3+,铁元素的化合价降低,则Na2FeO4 在处理饮用水的过程中发生了还原反应。Fe(OH)3胶体呈红褐色,区分胶体和溶液的方法为丁达尔效应。
三、实验题
18.实验发现,溶液的酸碱性会影响物质的氧化性或者还原性。在化学实验中,经常将一定浓度的溶液与一定浓度的硫酸混合使用。某实验需要480mL 1mol/L的和100g质量分数为25.2%的溶液。要配制这两种溶液,进行了下列实验。请回答有关问题:
(1)实验室有化学纯的浓硫酸,其试剂瓶标签上的部分内容如下图:
【品名】硫酸
【化学式】
【纯度】化学纯(CP)
【相对分子质量】98
【规格】500mL
【密度】1.82
【质量分数】98%
该硫酸的物质的量浓度为_______,该实验中,应该取该硫酸_______mL。
(2)要配制所需的两种溶液,下列仪器中需要使用的是烧杯、托盘天平和_______(请填写仪器名称,下同),还需要的玻璃仪器有_______。
(3)下列关于仪器的说法正确的是_______。
A.使用前要检查容量瓶是否漏液
B.容量瓶上标有容积、温度和浓度
C.容量瓶和量筒用蒸馏水洗净后,需要烘干后再使用
D.量筒在量取浓硫酸后,需要洗涤,且要将洗涤液转入容量瓶中
E.该实验中多次使用玻璃棒,但是作用不同
(4)在两种溶液的配制过程中,下列操作中能使所配溶液的浓度偏低的有_______(填代号)。
①用量筒量取浓硫酸时仰视
②未等稀释后的硫酸溶液冷却到室温就转移到容量瓶中
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
⑤定容时,俯视刻度线
⑥称量固体时托盘天平的左边放置砝码
⑦称取25.2g 固体,溶解在74.8mL的水中配制溶液
(5)由于容易氧化水中的有机物,在放置过程中浓度可能会有所变化。在使用之前,可以利用已知浓度的来测定溶液的浓度。该反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
【答案】(1) 18.2mol/L 27.5
(2) 500mL容量瓶 胶头滴管、玻璃棒、量筒
(3)AE
(4)①④⑥
(5)2:5
【分析】配制一定物质的量浓度溶液,要经过计算、称量或量取、溶解或稀释、冷却后转移到容量瓶、洗涤、振荡、定容、摇匀、装瓶贴签等步骤。配制一定质量分数的溶液,需计算、称量、溶解等步骤。
【详解】(1)根据标签上的浓硫酸的密度和质量分数,计算该硫酸的物质的量浓度为=18.2mol/L。配制480mL1mol/L的硫酸溶液,实验室没有480mL的容量瓶,所以要配成500mL,稀释前后溶质的物质的量不变,稀释后硫酸的物质的量为0.5L×1mol/L=0.5mol,则需要取18.2mol/L的浓硫酸的体积为0.5mol÷18.2mol/L=0.0275L=27.5mL。
(2)配制一定物质的量浓度的溶液,需要用容量瓶,用量筒量取浓硫酸的体积,用烧杯和玻璃棒稀释浓硫酸,将冷却后的溶液转移到容量瓶时,还需要用玻璃棒引流,定容时需要用胶头滴管;配制一定质量分数的溶液时,需要用天平(砝码、药匙)称量所需KMnO4固体的质量,用烧杯和玻璃棒溶解固体。所以给出的仪器中需要500mL容量瓶,还需要的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒和量筒。
(3)A.用容量瓶配制溶液时,最后需要倒转容量瓶,上下颠倒容量瓶摇匀,上面的塞子不能漏液,使用前要检查,正确;
B.容量瓶上标有容积、温度,不标浓度,错误;
C.容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要烘干,量筒用蒸馏水洗净后,需低温烘干或晾干后再使用,错误;
D.量筒在量取浓硫酸后,不需要洗涤,若将洗涤液转入容量瓶中,会造成所配硫酸溶液浓度偏大,错误;
E.该实验中多次使用玻璃棒,但是作用不同,溶解时用玻璃棒搅拌,加速溶解,将浓硫酸转移到盛水的烧杯时,需要用玻璃棒引流,且不断搅拌散热,将溶液转移到容量瓶时,需要用玻璃棒引流,正确;
故选AE。
(4)①用量筒量取浓硫酸时仰视,量取的浓硫酸体积偏小,导致所配溶液浓度偏低;
②未等稀释后的硫酸溶液冷却到室温就转移到容量瓶中,放热溶液体积膨胀,冷却后体积变小,溶液浓度偏高;
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水不影响溶液的体积和溶质的量,对所配溶液浓度无影响;
④定容时,加蒸馏水超过标线,溶液体积变大,所配溶液浓度偏低;
⑤定容时,俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高;
⑥称量 KMnO4 固体时托盘天平的左边放置砝码,称量的固体质量小于25.2g,所配溶液浓度偏低;
⑦称取25.2g KMnO4 固体,溶解在74.8mL的水中配制 KMnO4 溶液,74.8mL水即为74.8g,溶液质量为25.2g+74.8g=100.0g,所配溶液质量分数为25.2%,是正确的配制溶液的过程;
故选①④⑥。
(5)H2C2O4 和KMnO4反应,H2C2O4中C的化合价为+3价,有还原性,做还原剂,被氧化,反应后C的化合价升高到+4价,1molH2C2O4 失去2mol电子;KMnO4中Mn为+7价,有强氧化性,做氧化剂,被还原,反应后Mn的化合价降低到+2价,1molKMnO4得到5mol电子,根据电子守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:5。
四、工业流程题
19.工业上从海水中获得纯净氯化钠溶液经过下列流程生产焦亚硫酸钠(,能溶于水,在空气中容易被氧化),回答下列问题:
(1)反应I中应该先通入_______,反应I的离子方程式_______。
(2)Y的主要成分是_______。
(3)从溶液乙中结晶的具体操作是_______。
(4)该流程中,_______可以循环使用。
(5)灼烧的化学方程式为_______。
(6)已知与稀硫酸反应生成,其离子方程式为_______。焦亚硫酸钠常用作食物的抗氧化剂,在空气中容易被氧化而变质。要检验焦亚硫酸钠是否变质,具体的实验操作为_______。
【答案】(1) NH3 Na++CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+
(2)NH4Cl
(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
(4)CO2
(5)2CuS+3O22CuO+2SO2
(6) +2H+=2SO2↑+H2O 取少量焦亚硫酸钠于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则证明焦亚硫酸钠已变质,否则未变质
【分析】饱和食盐水中先通入氨气使溶液呈碱性,再通入过量二氧化碳,生成溶解度比较小的碳酸氢钠,过滤,滤液中有氯化铵和氯化钠,加入氯化钠固体,增大Cl-浓度,使氯化铵析出。反应Ⅰ滤出的固体为碳酸氢钠,加热分解为碳酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳可以循环使用。CuS在空气中灼烧,生成氧化铜和二氧化硫,氧化铜可以加硫酸溶液得到硫酸铜溶液,经处理可获得硫酸铜晶体。二氧化硫通入碳酸钠溶液中,得到焦亚硫酸钠。
【详解】(1)反应I中应该先通入氨气,使溶液呈碱性,再通入二氧化碳,可以得到更多的碳酸氢根离子,从而析出碳酸氢钠固体。反应I的离子方程式为:Na++CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+。
(2)由以上分析可知,Y的主要成分为NH4Cl。
(3)从硫酸铜溶液中获得带结晶水的硫酸铜晶体,需要用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法。
(4)从以上分析可知,反应Ⅱ和Ⅲ中生成的二氧化碳都可以回到反应Ⅰ中循环利用。
(5)在空气中灼烧CuS,根据图示可知,CuS和氧气反应生成氧化铜和二氧化硫,化学方程式为:2CuS+3O22CuO+2SO2。
(6)Na2S2O5与稀硫酸反应生成SO2,Na2S2O5中S的化合价为+4价,所以在反应中没有化合价的变化,其离子方程式为:+2H+=2SO2↑+H2O。Na2S2O5中的+4价的硫容易被空气中的氧气氧化为+6价而转化为硫酸根离子,可以用盐酸和氯化钡溶液检验硫酸根离子,具体操作为:取少量焦亚硫酸钠于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则证明焦亚硫酸钠已变质,否则未变质。
五、实验题
20.某小组同学在实验室制备、收集氯气,并进行一系列的探究,请回答下列问题。
(1)制备。写出装置I中发生的离子反应方程式_______。
(2)氯水相关性质探究。
①若装置IV中试剂b为,将IV接在II之后制得氯水,则II中的溶液a为_______。
②若装置IV中试剂b为,可制得的溶液(可溶于溶液,且不与反应)。用此溶液来探究氯水中是哪一种粒子有漂白性,则溶液a为_______。II和IV之间接III,此时气体应该从_______口进入III,III的作用是_______。取稀盐酸、新制氯水、的溶液,分别滴在三张红色纸条上,可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色,证明氯水中有漂白性的是HClO。
③验证氢水中HClO光照分解的产物。将装置IV广口瓶中的氯水转移至三颈瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图中纵坐标可以表示的物理量是_______(填字母)。
a.氯水的pH b.氢离子的浓度 c.氯离子的浓度
d.氧气的体积分数 e.溶液的颜色 f.导电性
④在氯水中加入少量的,黄绿色逐渐变浅。请写出总反应的离子方程式_______。
(3)实验后发现I中有大量的固体剩余,在I中溶液中加入Zn,有大量气泡生成。通过此实验可判断____ (填“是”或“不是”)碱性氧化物。请写出与FeO在硫酸溶液中反应的离子方程式_______。
【答案】(1)
(2) 饱和的氯化钠溶液 浓硫酸 n 防倒吸 bcdf
(3) 不是
【详解】(1)
(2)①食盐水抑制Cl2的溶解,HCl极易溶于水,利用饱和食盐水洗气;
②用溶解干燥的氯气,因此溶液a为浓硫酸;II和IV之间接III,此时气体应该从n口进入III,III的作用是防倒吸。
③氯水中含有次氯酸能见光分解,分解反应为,则氯水的酸性增强,溶液中氯水的pH减小,氢离子的浓度增大 ,氯离子的浓度增大,氧气的体积分数增大, 溶液的颜色变浅,导电性增强;
④次氯酸的酸性弱于碳酸,向氯水中滴加少量的NaHCO3溶液,生成氯化钠、次氯酸和二氧化碳,反应的离子方程式为:。
(3)在I中溶液中加入Zn,有大量气泡生成,Zn和稀盐酸发生反应,则可知MnO2不与稀盐酸反应不是碱性氧化物;与FeO在硫酸溶液中反应的离子方程式。
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