2021北京十二中高一(上)期中化学(教师版)
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化 学
一、选择题(共42分)本部分均为单项选择题,共21题,每题2分,共42分
1.(2分)下列生活中常见的过程不属于化学变化的是( )
A.天然气燃烧 B.分离石油和水
C.钢铁生锈 D.食醋除水垢
2.(2分)下列行为不符合安全要求的是( )
A.将过期的化学药品直接倒入下水道
B.熄灭少量燃着的金属钠,用干燥沙土覆盖
C.闻气体时用手轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔
D.在通风橱内制备氯气
3.(2分)以下物质分类说法正确的是( )
A.SO2、CO均属于酸性氧化物
B.漂白粉、冰水混合物均属于混合物
C.生石灰、纯碱均属于碱
D.金刚石、石墨均属于单质
4.(2分)下列物质中属于电解质的物质是( )
A.稀硫酸 B.Na C.K2SO4 D.二氧化碳
5.(2分)下列说法中,正确的是( )
A.33.6LCO2的物质的量为1.5mol
B.34gNH3物质的量为2mol
C.0.1mol•L﹣1NaOH溶液中含有0.1molNa+
D.1molSO2中含有的氧原子数约为6.02×1023
6.(2分)有关胶体的下列说法不正确的是( )
A.溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子的直径不同
B.丁达尔效应可以用来区分胶体和溶液
C.胶体分散质通常具有较大的比表面积,可用于吸附水中的悬浮杂质
D.用半透膜除去淀粉溶液中的NaCl时,在半透膜外侧的水溶液中可以检测到淀粉胶粒
7.(2分)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是( )
A.Cl2 B.Na C.Na2O D.Na2O2
8.(2分)常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2 分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )
A. B. C. D.
9.(2分)物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液,当溶液的体积比为3:2:1时,三种溶液中Cl﹣的物质的量之比为( )
A.1:1:1 B.1:2:3 C.3:4:3 D.3:2:1
10.(2分)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2 B.MgCl2 C.FeCl2 D.FeCl3
11.(2分)在下列溶液中,各组离子能够大量共存的是( )
A.使酚酞试液变红的溶液:Na+、NO3﹣、Ba2+
B.使紫色石蕊试液变红的溶液:K+、MnO4﹣、Cl﹣
C.常温下pH=2的溶液:K+、Ca2+、CO32﹣
D.碳酸氢钠溶液:Na+、SO42﹣、OH﹣
12.(2分)下列实验操作可以达到目的的是( )
目的
操作
A
测定氯水的pH
用干燥的玻璃棒蘸取氯水,点在pH试纸中间
B
除去CO2中的HCl气体
将混合气通过饱和Na2CO3溶液
C
验证KI具有还原性
向酸性KMnO4溶液中滴加KI溶液,溶液颜色由紫色变为棕黄色,再滴入数滴淀粉溶液,溶液变蓝
D
配制100mL0.1mol/LCuSO4溶液
称取1.6gCuSO4•5H2O固体,溶于水后定容于100mL容量瓶
A.A B.B C.C D.D
13.(2分)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.铁钉放入硫酸铜溶液中:Fe+SO42﹣═FeSO4↓
B.硫酸铜溶液与Ca(OH)2溶液混合:SO42﹣+Ca2+═CaSO4↓
C.钠与水反应:Na+H2O═Na++OH﹣+H2↑
D.氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
14.(2分)如图所示,将浓盐酸滴在KClO3晶体上生成Cl2,立即用表面皿盖好。由实验现象得出的结论正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
B
滴有KSCN的FeCl2溶液变红
Cl2具有还原性
C
KI﹣淀粉溶液变成蓝色
Cl2具有氧化性
D
紫色石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
15.(2分)某研究性学习小组在国庆期间进行了研究膨松剂的蒸馒头实验。他们取一定量的面粉和水,和好面后分成六等份,按照下表加入对应物质后充分揉面,做成6个馒头放在同一个蒸锅里蒸制。实验完成后,她们比较6个馒头的大小和颜色(碱性增强会使面食颜色变黄),下列有关结论或解释不正确的是( )
编号
1
2
3
4
5
6
所加物质
无
1gNa2CO3
1gNaHCO3
2gNaHCO3
1gNaHCO3和适量食醋
适量酵母
实验结果
外形很小
外形很小,黄色带碱味
外形小,黄色
外形小,黄色
外形中等,黄色很浅
外形大
A.1、2号相比,说明Na2CO3不适合单独做膨松剂
B.4号馒头会比3号馒头外形略大、颜色略深
C.3、5号相比,说明等量NaHCO3受热分解时比与酸反应时产生的气体多
D.6号馒头中的酵母属于生物膨松剂,馒头蒸制过程中发生了化学反应
16.(2分)下列物质转化在给定条件下能实现的是( )
A.NaNa2O2NaOH
B.Fe2O3Fe(OH)3FeCl3
C.CuSO4Cu(OH)2CuO
D.Ba(OH)2BaCl2BaCO3
17.(2分)某容器中发生一个化学反应,过程中存在Fe2+、NO3﹣、Fe3+、NH4+、H+和水六种粒子,在反应过程中测得Fe3+、NO3﹣的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列有关判断不正确的是( )
A.该反应中Fe2+被氧化为Fe3+,发生氧化反应
B.反应消耗1molNO3﹣,则转移8mol电子
C.H+为反应物,反应过程中溶液酸性降低
D.参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:1
18.(2分)如表为部分酸、碱、盐在水中的溶解性(20°C)。
OH﹣
NO3﹣
Cl﹣
SO42﹣
CO32﹣
H+
溶
溶
溶
溶
Na+
溶
溶
溶
溶
溶
Ca2+
微溶
溶
溶
微溶
不溶
Ag+
—
溶
不溶
微溶
不溶
Ba2+
溶
溶
溶
不溶
不溶
在表中所涉及的离子范围内,下列说法不正确的是( )
A.可以采用滴加硝酸酸化硝酸银溶液的方法检验Cl﹣
B.可用澄清石灰水作酸性气体的吸收剂
C.CO32﹣会干扰氯化钡溶液对SO42﹣的检验
D.向硫酸银浊液中加入足量Ba(NO3)2溶液会得到BaSO4沉淀
19.(2分)常温下,在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析不正确的是( )
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点对应的离子方程式为Ba2++OH﹣+H++SO42﹣=BaSO4↓+H2O
C.c点,两溶液中含有相同量的OH﹣
D.a、d两点对应的溶液均显中性
20.(2分)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以轻质碳酸钙为原料,按如图方法制备过目标产物氧化钙晶体(CaO2•8H2O):下列说法不正确的是( )
A.步骤①,煮沸过程的作用是除去溶液中多余的HCl和CO2
B.步骤②中H2O2作氧化剂
C.步骤②生成CaO2的反应水浴温度过高会影响产率
D.步骤③中水洗的次数不宜过多以减少产物溶解带来的损失
21.(2分)研究金属钠的性质,实验如表,下列说法不正确的是( )
实验装置
实验方案
液体a
现象
蒸馏水
Ⅰ.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
0.1mol•L﹣1盐酸
Ⅱ.钠浮在液面,反应比Ⅰ剧烈,有白雾产生
浓盐酸
Ⅲ.钠浮在液面,反应比Ⅰ缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
A.Ⅱ中反应的离子方程式为2Na+2H+═2Na++H2↑
B.对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着c(H+)增大,反应的剧烈程度增大
C.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生,说明Na与水或酸反应均放出大量热
D.推测Ⅲ中浓盐酸的c(Cl﹣)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响
二、非选择题(共58分)
22.(16分)海水中有丰富的资源,海底有丰富的矿藏、石油、天然气等,此外还含有大量的电解质,它们电离产生Cl﹣、Br﹣、SO42﹣、Na+、Mg2+、Ca2+等,都是重要资源。
(1)以海水为原料,必须经过化学反应才能获得的是 。(填代号)
A.金属镁
B.粗盐
C.溴单质
D.淡水
(2)对粗盐进行精制。将粗盐溶解滤去不溶性杂质后,还需要除去可溶性杂质(如:Mg2+、Ca2+、SO42﹣),需要加入试剂的顺序及作用分别是:
①加入过量的NaOH溶液,以除去 。
②加入过量的 ,以除去 。
③加入过量的 ,以除去 。
④过滤,在滤液中加入盐酸调节至中性。
(3)查阅资料如图:常温下,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液pH变化的图象。由该图像可知,食盐水经过上述精制过程后,仍然存在的含碳杂质微粒是 ,为了继续纯化,应向上一步滤液中加入盐酸至pH约为 ,发生反应的离子方程式为: 。
(4)以海水为原料获得氯气的反应原理为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。
①该反应的还原剂是 。
②若得到标准状况下16.8L氯气时,则消耗NaCl mol,生成氢气 g。
③分离产物,取2.0gNaOH固体。欲配制浓度为0.1mol/L的NaOH溶液,需要用到的玻璃仪器有 、 。
23.(15分)科学研究中观察到的宏观现象能反映微观本质。例如,我们可以通过测定溶液导电率来探查溶液中自由移动的离子浓度,还可以通过沉淀或气体反应检验某些特征离子的存在。
Ⅰ.某小组在探究Ba(OH)2溶液与稀盐酸反应的实质。向Ba(OH)2溶液中匀速滴加同浓度盐酸,测得溶液导电率的变化如图所示,回答下列问题:
(1)Ba(OH)2在水中以离子形式存在的实验证据是 。Ba(OH)2的电离方程式为 。
(2)A~B段发生反应的离子方程式为 。
(3)下列化学反应与该反应可以用同一个离子方程式表示的是 (填序号)。
①Ba(OH)2和H2SO4
②NaOH和H2SO4
③Ba(OH)2和HNO3
(4)下列过程的电导率变化图像与上述图像类似的是 (填序号)。
①向1mol/LAgNO3溶液中持续滴加0.5mol/L盐酸
②向1mol/LNaOH溶液中通入少量Cl2
③向饱和石灰水中不断通入CO2
④向1mol/LMgSO4溶液中持续滴加1mol/LKOH溶液
Ⅱ.有一包白色粉末,其中可能含有Ba(OH)2、MgCl2、K2CO3。为探究其成分进行如下实验:
a.取一定量粉末加入水中、振荡,有白色沉淀生成;
b.向a的悬浊液中加入足量稀硝酸,白色沉淀完全消失,没有气泡产生;
c.向b的上层清液中滴入AgNO3溶液,有白色沉淀产生。
(5)根据上述实验事实,回答下列问题:
①白色粉末的成分为: (写化学式)。
②写出各步变化的离子方程式:
a. 。
b. 。
c. 。
24.(15分)ClO2是一种高效,安全的消毒剂,可用于取代Cl2。实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与纯净干燥的氯气反应:2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。如图1是实验室用于制备和收集一定量纯净ClO2的装置(某些夹持装置省略)。
(1)圆底烧瓶装有MnO2,发生反应的化学方程式为: ,在该反应中浓盐酸表现的性质是_________(填序号)。
a.只有还原性 b.还原性和酸性 c.只有氧化性 d.氧化性和酸性
(2)实验中相关气体在不同溶剂中的溶解性如下表所示:
ClO2
Cl2
HCl
水
极易溶
可溶
极易溶
CCl4
难溶
易溶
难溶
B、C、E装置中的试剂依次是 、 、 (填序号)。
a.NaOH溶液
b.浓硫酸
c.饱和食盐水
d.CCl4
e.饱和石灰水
(3)F处应选用的收集装置(如图2)是 (填序号),其中与E装置导管相连的导管口是 (填接口字母)。
(4)家用的二氧化氯(ClO2)泡腾消毒片(如图3)由NaClO2、固体酸及辅助剂混合制得,使用时只需将泡腾片放入水中,5~10分钟即可完全溶解,释放出ClO2。
①二氧化氯泡腾片使用时需要加水,水的作用是 ;
②补全泡腾片在水中发生反应的离子方程式:
ClO2﹣+ H+═ ClO2↑+ +
(5)消毒剂的消毒效率常用单位质量的消毒剂得到的电子数表示。经过计算可知,理论上ClO2的消毒效率是Cl2的 倍(保留两位小数)。
25.(12分)碘是人体所需的微量元素之一,使用加碘盐是为缺碘地区人群补碘的重要方式。某化学兴趣小组对碘盐中的含碘物质进行了成分探究。
【猜想预测】预测1:食盐中加入的含碘物质是碘化钾(KI)。
(1)预测2: 。
预测3:食盐中加入的含碘物质是碘化钾(KI)和碘酸钾(KIO3)。
【实验探究】可选试剂:碘盐溶液、0.5mol•L﹣1KI溶液、稀硫酸、新制氯水、淀粉溶液。
查阅资料:KIO3在酸性条件下具有较强氧化性,可以与具有较强还原性的物质发生反应。
(2)甲同学基于预测,运用实验室提供的试剂,设计了如下实验,请补全表格:
实验编号
实验操作
实验现象
解释与结论
实验1
步骤1:取2mL碘盐溶液,加入2mL稀硫酸,滴加1滴淀粉溶液。
步骤2:在上述溶液中滴加1mL新制氯水。
步骤1证明预测3不正确;步骤2证明预测1不正确
实验2
步骤1:取 滴加1滴淀粉溶液。
步骤2:取2mL碘盐溶液,加入上一步配制的检验试剂。
步骤1中溶液不变蓝色,步骤2中溶液变为蓝色
步骤1可排除空气带来的干扰;步骤2反应的离子方程式为
结论:预测2正确。
【实验反思】
(3)乙同学认为使用Na2S溶液也可以验证该预测,因此设计了实验3如下:
查阅资料:同浓度下,S2﹣的还原性强于I﹣。
实验编号
加入试剂或操作
实验现象
实验3
取2mL碘盐溶液,滴加1滴淀粉溶液,再滴加1mL0.5mol•L﹣1Na2S溶液。
溶液未变蓝
试推测实验3中溶液未变蓝的可能原因 。
(4)丙同学使用酸化的KI溶液进行了食盐中碘元素含量的测定,具体步骤如下:
查阅资料:根据中华人民共和国国家标准(GB26878﹣2011),在食用盐中加入碘强化剂后,食用盐产品(碘盐)中碘含量的平均水平(以碘元素计)为20mg/kg~30mg/kg。用天平称量100g某食盐样品于烧杯中,加入一定量的蒸馏水溶解,该烧杯中的KIO3与过量KI溶液完全反应后,经测定,生成的碘单质为0.01524g。则该样品中碘含量(以碘元素计)为 mg/kg,符合国家标准。
参考答案
一、选择题(共42分)本部分均为单项选择题,共21题,每题2分,共42分
1.(2分)下列生活中常见的过程不属于化学变化的是( )
A.天然气燃烧 B.分离石油和水
C.钢铁生锈 D.食醋除水垢
【分析】有新物质生成的变化叫化学变化,没有新物质生成的变化叫物理变化,判断物理变化和化学变化的依据是:是否有新物质生成,化学变化的特征是:有新物质生成。
【解答】解:A.天然气主要成分为甲烷,甲烷燃烧生成了二氧化碳和水,反应的方程式是:CH4+2O2CO2+2H2O,有新物质生成,属于化学变化,故A错误;
B.分离石油和水,没有新物质生成,属于物理变化,故B正确;
C.钢铁生锈铁反应生成了氧化铁,性质不同于原物质,有新物质生成,属于化学变化,故C错误;
D.食醋中的醋酸能和水垢中的碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,属于化学变化,故D错误;
故选:B。
【点评】本考点考查了物理变化和化学变化的区别,基础性比较强,只要抓住关键点:是否有新物质生成,问题就很容易解决,题目较简单。
2.(2分)下列行为不符合安全要求的是( )
A.将过期的化学药品直接倒入下水道
B.熄灭少量燃着的金属钠,用干燥沙土覆盖
C.闻气体时用手轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔
D.在通风橱内制备氯气
【分析】A.将过期的化学药品直接倒入下水道,易引起水体污染;
B.钠与水反应生成氢气,燃烧生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气;
C.闻气体应使少量的气体飘入鼻孔,防止中毒;
D.氯气有毒。
【解答】解:A.将过期的化学药品不能直接倒入下水道,应集中回收处理,故A错误;
B.钠与水反应生成氢气,燃烧生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,所以熄灭少量燃着的金属钠,不能用水、二氧化碳,应用干燥沙土覆盖,故B正确;
C.闻气体时正确的操作为:用手轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔,故C正确;
D.氯气有毒,为防止学生中毒,应在通风橱内制备氯气,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查了化学实验安全,明确试剂的性质及基本操作是解题关键,题目难度不大。
3.(2分)以下物质分类说法正确的是( )
A.SO2、CO均属于酸性氧化物
B.漂白粉、冰水混合物均属于混合物
C.生石灰、纯碱均属于碱
D.金刚石、石墨均属于单质
【分析】A.和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;
B.不同物质组成的为混合物;
C.电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物为碱;
D.一种元素组成的纯净物为单质。
【解答】解:A.SO2属于酸性氧化物,CO和酸、碱都不反应,是不成盐氧化物,故A错误;
B.漂白粉是含氯化钙和次氯酸钙的混合物,冰水混合物是一种物质组成的纯净物,故B错误;
C.生石灰是氧化钙,属于氧化物,纯碱是碳酸钠,属于盐,都不属于碱,故C错误;
D.金刚石、石墨是碳元素的纯净物,均属于单质,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了物质组成、物质分类的分析判断,注意概念的理解应用,题目难度不大。
4.(2分)下列物质中属于电解质的物质是( )
A.稀硫酸 B.Na C.K2SO4 D.二氧化碳
【分析】电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;
非电解质:在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物;
单质与混合物既不是电解质也不是非电解质。
【解答】解:A.稀硫酸为混合物,不是电解质,故A错误;
B.钠为单质,不是电解质,故B错误;
C.硫酸钾为化合物,在水溶液中或熔融状态下能导电,属于电解质,故C正确;
D.二氧化碳为非电解质,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了物质的分类,熟悉电解质和非电解质概念是解题关键,题目难度不大。
5.(2分)下列说法中,正确的是( )
A.33.6LCO2的物质的量为1.5mol
B.34gNH3物质的量为2mol
C.0.1mol•L﹣1NaOH溶液中含有0.1molNa+
D.1molSO2中含有的氧原子数约为6.02×1023
【分析】A.标准状况下,气体的摩尔体积为22.4L/mol;
B.根据n=计算;
C.根据n=cV计算;
D.1个SO2分子含有两个O原子。
【解答】解:A.标准状况下,气体的摩尔体积为22.4L/mol,33.6LCO2未说明是标准状况,无法计算,故A错误;
B.根据n===2mol,34gNH3物质的量为2mol,故B正确;
C.根据n=cV计算,但是题目没有溶液的体积,无法计算,故C错误;
D.1个SO2分子含有两个O原子,1molSO2中含有的氧原子数约为2×6.02×1023,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查物质的量的计算,题目难度不大,明确气体摩尔体积、摩尔质量、物质的量的浓度、微粒数目的计算公式使用条件为解答关键,试题培养了学生的化学计算能力。
6.(2分)有关胶体的下列说法不正确的是( )
A.溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子的直径不同
B.丁达尔效应可以用来区分胶体和溶液
C.胶体分散质通常具有较大的比表面积,可用于吸附水中的悬浮杂质
D.用半透膜除去淀粉溶液中的NaCl时,在半透膜外侧的水溶液中可以检测到淀粉胶粒
【分析】A.溶液、浊液、胶体三种分散系的分类依据是分散质粒子的直径大小;
B.胶体会发生丁达尔效应;
C.胶体分散质通常具有较大的比表面积,有吸附作用;
D.胶体粒子不能通过半透膜。
【解答】解;A.根据分散质粒子直径大小来分类,把分散系划分为:溶液(小于1nm)、胶体(1nm~100nm)、浊液(大于100nm),故A正确;
B.胶体会发生丁达尔效应,根据能否发生丁达尔效应,可以区分胶体和溶液,故B正确;
C.胶体分散质通常具有较大的比表面积,可用于吸附水中的悬浮杂质,做净水剂,故C正确;
D.用半透膜除去淀粉溶液中的NaCl时,在半透膜外侧的水溶液中无淀粉颗粒,在半透膜外侧的水溶液中不能检测到淀粉胶粒,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了分散系的分类、胶体性质、胶体分离,题目侧重于基础知识的考查,题目难度不大,注意基础知识的积累。
7.(2分)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是( )
A.Cl2 B.Na C.Na2O D.Na2O2
【分析】物质表现氧化性,物质在反应时存在元素化合价的降低,水中氢元素还可以降价,据此分析。
【解答】解:A.Cl2+H2O⇌HCl+HClO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故A错误;
B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,H2O中H元素化合价由+1降为0价,得电子被还原,做氧化剂,在反应中表现出氧化性,故B正确;
C.Na2O+H2O=2NaOH,反应中元素没有发生化合价的变化,水既不表现氧化性也不表现还原性,故C错误;
D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,侧重氧化还原反应中基本概念的考查,把握元素的化合价变化即可解答,题目难度不大。
8.(2分)常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2 分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )
A. B. C. D.
【分析】相同条件下,气体摩尔体积相等,根据V=nVm=进行判断。
【解答】解:相同条件下,气体摩尔体积相等,根据V=nVm=知,相同质量时,气体体积与气体摩尔质量成反比,摩尔质量是16g/mol、44g/mol、32g/mol、64g/mol,根据摩尔质量知,甲烷的体积最大,
故选:D。
【点评】本题考查了气体体积与摩尔质量的关系,灵活运用基本公式来分析解答是解本题关键,熟记基本公式,难度不大。
9.(2分)物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液,当溶液的体积比为3:2:1时,三种溶液中Cl﹣的物质的量之比为( )
A.1:1:1 B.1:2:3 C.3:4:3 D.3:2:1
【分析】电解质溶液中氯离子物质的量=电解质浓度×体积×化学式中氯离子数目,再根据n=cV判断。
【解答】解:物质的量浓度相同的NaCl MgCl2 AlCl3三种溶液中Cl﹣的物质的量浓度之比为1:2:3,当溶液的体积比为3:2:1时,根据n=cV可知Cl﹣的物质的量之比为3:4:3,故选:C。
【点评】本题考查物质的量浓度有关计算,比较基础,关键是理解掌握电解质浓度与电解质离子浓度关系。
10.(2分)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2 B.MgCl2 C.FeCl2 D.FeCl3
【分析】氯气具有强氧化性,与变价金属反应生成高价金属氯化物,排在H前面的金属与盐酸反应,以此来解答.
【解答】解:A.Cu与盐酸不反应,故A不选;
B.Mg与氯气或盐酸均反应生成氯化镁,故B选;
C.Fe与氯气反应生成氯化铁,故C不选;
D.Fe与盐酸反应生成氯化亚铁,故D不选;
故选:B。
【点评】本题考查金属的性质,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大.
11.(2分)在下列溶液中,各组离子能够大量共存的是( )
A.使酚酞试液变红的溶液:Na+、NO3﹣、Ba2+
B.使紫色石蕊试液变红的溶液:K+、MnO4﹣、Cl﹣
C.常温下pH=2的溶液:K+、Ca2+、CO32﹣
D.碳酸氢钠溶液:Na+、SO42﹣、OH﹣
【分析】离子之间不能结合生成沉淀、气体、水、弱电解质,不能发生氧化还原反应等,则离子能大量共存,以此来解答。
【解答】解:A.使酚酞试液变红,显碱性,该组离子之间不反应,可大量共存,故A正确;
B.使紫色石蕊试液变红的溶液,显酸性,H+、MnO4﹣、Cl﹣发生氧化还原反应,不能大量共存,故B错误;
C.常温下pH=2的溶液显酸性,Ca2+、CO32﹣结合生成沉淀,H+、CO32﹣结合生成水和气体,均不能大量共存,故C错误;
D.碳酸氢钠溶液中HCO3﹣、OH﹣反应生成碳酸根离子和水,不能大量共存,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查离子的共存,为高频考点,把握习题中的信息、离子之间的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意复分解反应、氧化还原反应的判断。
12.(2分)下列实验操作可以达到目的的是( )
目的
操作
A
测定氯水的pH
用干燥的玻璃棒蘸取氯水,点在pH试纸中间
B
除去CO2中的HCl气体
将混合气通过饱和Na2CO3溶液
C
验证KI具有还原性
向酸性KMnO4溶液中滴加KI溶液,溶液颜色由紫色变为棕黄色,再滴入数滴淀粉溶液,溶液变蓝
D
配制100mL0.1mol/LCuSO4溶液
称取1.6gCuSO4•5H2O固体,溶于水后定容于100mL容量瓶
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.氯水中含HClO,具有漂白性;
B.二者均与碳酸钠溶液反应;
C.酸性KMnO4溶液可氧化KI生成碘;
D.1.6gCuSO4•5H2O固体,含硫酸铜的物质的量小于0.01mol。
【解答】解:A.氯水中含HClO,具有漂白性,应选pH计测定,故A错误;
B.二者均与碳酸钠溶液反应,不能除杂,应选饱和碳酸氢钠溶液,故B错误;
C.酸性KMnO4溶液可氧化KI生成碘,溶液颜色由紫色变为棕黄色,再滴入数滴淀粉溶液,溶液变蓝,可知KI具有还原性,故C正确;
D.1.6gCuSO4•5H2O固体,含硫酸铜的物质的量小于0.01mol,定容于100mL容量瓶,所得硫酸铜溶液的浓度小于0.1mol/L,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、混合物分离提纯、反应与现象、溶液的配制、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析。
13.(2分)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.铁钉放入硫酸铜溶液中:Fe+SO42﹣═FeSO4↓
B.硫酸铜溶液与Ca(OH)2溶液混合:SO42﹣+Ca2+═CaSO4↓
C.钠与水反应:Na+H2O═Na++OH﹣+H2↑
D.氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
【分析】A.铁与硫酸根离子不反应,且硫酸亚铁为易溶的强电解质;
B.漏掉了铜离子与氢氧根离子生成氢氧化铜的反应;
C.该反应不满足得失电子守恒和质量守恒定律;
D.氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水。
【解答】解:A.铁钉放入硫酸铜溶液中,离子方程式为:Fe+Cu2+═Cu+Fe2+,故A错误;
B.硫酸铜溶液与Ca(OH)2溶液混合,离子方程式为:SO42﹣+Ca2++Cu2++2OH﹣=Cu(OH)2↓+CaSO4↓,故B错误;
C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,正确的离子方程式为:2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑,故C错误;
D.氧化铁与稀盐酸混合,离子方程式为:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查离子方程式的书写判断,为高频考点,把握物质性质、反应实质为解答关键,注意掌握离子方程式的书写原则,试题侧重考查学生的分析能力及规范答题能力,题目难度不大。
14.(2分)如图所示,将浓盐酸滴在KClO3晶体上生成Cl2,立即用表面皿盖好。由实验现象得出的结论正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
B
滴有KSCN的FeCl2溶液变红
Cl2具有还原性
C
KI﹣淀粉溶液变成蓝色
Cl2具有氧化性
D
紫色石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【分析】由反应KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O可知,将浓盐酸滴在KClO3晶体上,有Cl2生成,Cl2具有强氧化性,能氧化FeCl2,与水反应生成HCl和具有强氧化性的HClO,溶液呈酸性并具有强氧化性,能使石蕊试液先变红后褪色,能氧化酚酞而使酚酞溶液褪色,与KI反应生成I2,淀粉溶液变蓝,据此分析。
【解答】解:A.Cl2与水反应生成HCl和具有强氧化性的HClO,能氧化酚酞而使酚酞溶液褪色,故A错误;
B.将浓盐酸滴在KClO3晶体上,有Cl2生成,Cl2具有强氧化性,能氧化FeCl2生成FeCl3,Cl2具有氧化性,故B错误;
C.Cl2具有强氧化性,与KI反应生成I2,淀粉溶液变蓝,故C正确;
D.Cl2与水反应生成HCl和具有强氧化性的HClO,溶液呈酸性并具有强氧化性,能使石蕊试液先变红后褪色,表现出HClO的漂白性,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了氧化还原反应、元素化合物的性质,为高考常见题型,侧重氧化还原反应中基本概念和元素化合物的性质的考查,把握元素的化合价变化即可解答,注意氯气和氯水的性质,题目难度不大。
15.(2分)某研究性学习小组在国庆期间进行了研究膨松剂的蒸馒头实验。他们取一定量的面粉和水,和好面后分成六等份,按照下表加入对应物质后充分揉面,做成6个馒头放在同一个蒸锅里蒸制。实验完成后,她们比较6个馒头的大小和颜色(碱性增强会使面食颜色变黄),下列有关结论或解释不正确的是( )
编号
1
2
3
4
5
6
所加物质
无
1gNa2CO3
1gNaHCO3
2gNaHCO3
1gNaHCO3和适量食醋
适量酵母
实验结果
外形很小
外形很小,黄色带碱味
外形小,黄色
外形小,黄色
外形中等,黄色很浅
外形大
A.1、2号相比,说明Na2CO3不适合单独做膨松剂
B.4号馒头会比3号馒头外形略大、颜色略深
C.3、5号相比,说明等量NaHCO3受热分解时比与酸反应时产生的气体多
D.6号馒头中的酵母属于生物膨松剂,馒头蒸制过程中发生了化学反应
【分析】A.Na2CO3加热不分解,NaHCO3受热易分解;
B.NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,加入碳酸氢钠越多,放出CO2气体越多;
C.根据NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑和碳酸氢钠受热分解比较产生CO2气体的多少;
D.酵母在馒头蒸制过程中发生了化学反应。
【解答】解:A.Na2CO3加热不分解,则Na2CO3不能单独做膨松剂,故A正确;
B、4号馒头加入的碳酸氢钠比3号馒头多,分解生成的碳酸钠多、放出的二氧化碳气体多,所以4号馒头会比3号馒头外形较大、颜色较深,故B正确;
C、1molNaHCO3受热分解时放出0.5mol二氧化碳,1molNaHCO3与酸反应时生成1mol二氧化碳,则3、5号相比,说明等量NaHCO3受热分解时比与酸反应时产生的气体少,故C错误;
D、酵母是一种单细胞真菌微生物,是一种对人体有益的生物膨松剂,馒头蒸制过程中发生了化学反应,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查物质的性质,难度中等,熟悉碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质是解题的关键。
16.(2分)下列物质转化在给定条件下能实现的是( )
A.NaNa2O2NaOH
B.Fe2O3Fe(OH)3FeCl3
C.CuSO4Cu(OH)2CuO
D.Ba(OH)2BaCl2BaCO3
【分析】A.室温下Na与氧气反应生成氧化钠;
B.氧化铁不溶于水;
C.硫酸铜与NaOH反应生成氢氧化铜,氢氧化铜加热分解生成CuO;
D.氯化钡与二氧化碳不反应。
【解答】解:A.室温下Na与氧气反应生成氧化钠,则NaNa2O2不能实现转化,故A错误;
B.氧化铁不溶于水,则Fe2O3Fe(OH)3不能实现转化,故B错误;
C.硫酸铜与NaOH反应生成氢氧化铜,氢氧化铜加热分解生成CuO,转化均可实现,故C正确;
D.氯化钡与二氧化碳不反应,则BaCl2BaCO3不能实现,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查金属及化合物的性质,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用。
17.(2分)某容器中发生一个化学反应,过程中存在Fe2+、NO3﹣、Fe3+、NH4+、H+和水六种粒子,在反应过程中测得Fe3+、NO3﹣的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列有关判断不正确的是( )
A.该反应中Fe2+被氧化为Fe3+,发生氧化反应
B.反应消耗1molNO3﹣,则转移8mol电子
C.H+为反应物,反应过程中溶液酸性降低
D.参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:1
【分析】由曲线变化图可知,随反应进行NO3﹣的物质的量减小,而Fe3+的物质的量从0开始增加,故Fe3+是生成物,则Fe2+和NO3﹣应是反应物,N元素化合价应该是降低,其还原产物为NH4+,结合化合价升降守恒,则反应的方程式应为8Fe2++NO3﹣+10H+=8Fe3++NH4++3H2O,以此解答该题。
【解答】解:反应的方程式应为8Fe2++NO3﹣+10H+=8Fe3++NH4++3H2O;
A.该反应中Fe2+被氧化为Fe3+,为还原剂,发生氧化反应,故A正确;
B.反应中氮元素化合价由+5的NO3﹣降低到﹣3的NH4+,则反应消耗1molNO3﹣,则转移8mol电子,故B正确;
C.反应的方程式应为8Fe2++NO3﹣+10H+=8Fe3++NH4++3H2O,则H+为反应物,反应过程中溶液酸性降低,故C正确;
D.在反应8Fe2++NO3﹣+10H+=8Fe3++NH4++3H2O中参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为8:1,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查氧化还原反应计算、基本概念等,难度中等,根据曲线变化图分析反应物、产物,利用守恒生成方程式是关键。
18.(2分)如表为部分酸、碱、盐在水中的溶解性(20°C)。
OH﹣
NO3﹣
Cl﹣
SO42﹣
CO32﹣
H+
溶
溶
溶
溶
Na+
溶
溶
溶
溶
溶
Ca2+
微溶
溶
溶
微溶
不溶
Ag+
—
溶
不溶
微溶
不溶
Ba2+
溶
溶
溶
不溶
不溶
在表中所涉及的离子范围内,下列说法不正确的是( )
A.可以采用滴加硝酸酸化硝酸银溶液的方法检验Cl﹣
B.可用澄清石灰水作酸性气体的吸收剂
C.CO32﹣会干扰氯化钡溶液对SO42﹣的检验
D.向硫酸银浊液中加入足量Ba(NO3)2溶液会得到BaSO4沉淀
【分析】A.AgCl不溶于硝酸;
B.氢氧化钙微溶,吸收气体不充分;
C.碳酸钡、硫酸钡都不溶于水;
D.硫酸钡比硫酸银难溶于水。
【解答】解:A.AgCl不溶于硝酸,可以采用滴加硝酸酸化硝酸银溶液的方法检验Cl﹣,故A正确;
B.氢氧化钙溶解度很小,澄清石灰水的浓度小,用澄清石灰水作酸性气体的吸收剂,吸收气体的能力低,不能充分吸收,故B错误;
C.碳酸钡、硫酸钡都不溶于水,CO32﹣会干扰氯化钡溶液对SO42﹣的检验,故C正确;
D.硫酸钡比硫酸银难溶于水,反应向溶解度更小的方向进行,向硫酸银浊液中加入足量Ba(NO3)2溶液会得到BaSO4沉淀,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查了常见离子的检验等,注意检验中排除干扰因素,熟练掌握常见离子的检验方法,熟练掌握元素化合物知识,试题培养了学生实验能力。
19.(2分)常温下,在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析不正确的是( )
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点对应的离子方程式为Ba2++OH﹣+H++SO42﹣=BaSO4↓+H2O
C.c点,两溶液中含有相同量的OH﹣
D.a、d两点对应的溶液均显中性
【分析】A.Ba(OH)2溶液和H2SO4、NaHSO4溶液反应方程式分别为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O、NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知,曲线①在a点溶液导电能力接近0,说明该点溶液离子浓度最小,应该为Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应,则曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应;
B.根据图知,b点反应为NaHSO4、Ba(OH)2反应生成BaSO4、NaOH及H2O;
C.c点,①中稀硫酸过量,溶质为硫酸,②中硫酸氢钠过量,则溶质为NaOH、Na2SO4;
D.a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,溶液中只含水;d点②中溶质为Na2SO4。
【解答】解:A.Ba(OH)2溶液和H2SO4、NaHSO4溶液反应方程式分别为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O、NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知,曲线①在a点溶液导电能力接近0,说明该点溶液离子浓度最小,应该为Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应,则曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应,即①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,故A正确;
B.根据图知,b点反应为NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,离子方程式为Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O,故B正确;
C.c点,①中稀硫酸过量,溶质为硫酸,②中硫酸氢钠过量,则溶质为NaOH、Na2SO4,因为硫酸根离子浓度相同,②中钠离子浓度大于①中氢离子浓度,所以溶液中氢氧根离子浓度不同,故C错误;
D.a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,溶液中只含水;d点②中溶质为Na2SO4,水和硫酸钠溶液都呈中性,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,侧重考查学生分析判断及识图能力,明确发生的反应及各点溶液中溶质成分是解本题关键,注意:溶液导电能力与离子浓度成正比,易错选项是B。
20.(2分)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以轻质碳酸钙为原料,按如图方法制备过目标产物氧化钙晶体(CaO2•8H2O):下列说法不正确的是( )
A.步骤①,煮沸过程的作用是除去溶液中多余的HCl和CO2
B.步骤②中H2O2作氧化剂
C.步骤②生成CaO2的反应水浴温度过高会影响产率
D.步骤③中水洗的次数不宜过多以减少产物溶解带来的损失
【分析】由流程可知,碳酸钙溶于盐酸后,煮沸、过滤后,滤液中含氯化钙,加氨水、过氧化氢发生CaCl2+2NH3•H2O+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,水洗、醇洗后过滤分离出CaO2•8H2O,以此来解答。
【解答】解:A.升高温度可降低气体的溶解度,则步骤①中碳酸钙与盐酸反应时出二氧化碳,煮沸过程的作用是除去溶液中多余的HCl和CO2,故A正确;
B.由CaCl2+2NH3•H2O+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,可知无元素的化合价变化,步骤②中H2O2不作氧化剂,故B错误;
C.温度过高时过氧化氢分解,则步骤②生成CaO2的反应水浴温度过高会影响产率,故C正确;
D.过氧化钙微溶于水,则步骤③中水洗的次数不宜过多以减少产物溶解带来的损失,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物的分离提纯、制备原理为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用。
21.(2分)研究金属钠的性质,实验如表,下列说法不正确的是( )
实验装置
实验方案
液体a
现象
蒸馏水
Ⅰ.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
0.1mol•L﹣1盐酸
Ⅱ.钠浮在液面,反应比Ⅰ剧烈,有白雾产生
浓盐酸
Ⅲ.钠浮在液面,反应比Ⅰ缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
A.Ⅱ中反应的离子方程式为2Na+2H+═2Na++H2↑
B.对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着c(H+)增大,反应的剧烈程度增大
C.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生,说明Na与水或酸反应均放出大量热
D.推测Ⅲ中浓盐酸的c(Cl﹣)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响
【分析】钠的密度比水小,钠与水、酸的反应实质为2Na+2H+═2Na++H2↑,且为放热反应,一般来说,氢离子浓度越大,反应速率越大,实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢,可说明溶液中的氯离子对反应有影响,生成的白色固体为NaCl,以此解答该题。
【解答】解:A.盐酸氢离子浓度较大,与钠反应生成氯化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H+═2Na++H2↑,故A正确;
B.实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢,不能说明氢离子浓度越大,反应越剧烈,故B错误;
C.有白雾生成,说明气体挥发,可说明为放热反应,故C正确;
D.实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢,可说明浓盐酸的c(Cl﹣)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查钠的性质实验,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和实验能力,注意把握物质的性质以及实验现象的分析,题目难度不大。
二、非选择题(共58分)
22.(16分)海水中有丰富的资源,海底有丰富的矿藏、石油、天然气等,此外还含有大量的电解质,它们电离产生Cl﹣、Br﹣、SO42﹣、Na+、Mg2+、Ca2+等,都是重要资源。
(1)以海水为原料,必须经过化学反应才能获得的是 AC 。(填代号)
A.金属镁
B.粗盐
C.溴单质
D.淡水
(2)对粗盐进行精制。将粗盐溶解滤去不溶性杂质后,还需要除去可溶性杂质(如:Mg2+、Ca2+、SO42﹣),需要加入试剂的顺序及作用分别是:
①加入过量的NaOH溶液,以除去 Mg2+ 。
②加入过量的 BaCl2溶液 ,以除去 SO42﹣ 。
③加入过量的 Na2CO3溶液 ,以除去 Ba2+、Ca2+ 。
④过滤,在滤液中加入盐酸调节至中性。
(3)查阅资料如图:常温下,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液pH变化的图象。由该图像可知,食盐水经过上述精制过程后,仍然存在的含碳杂质微粒是 H2CO3、HCO3﹣ ,为了继续纯化,应向上一步滤液中加入盐酸至pH约为 4 ,发生反应的离子方程式为: HCO3﹣+H+═CO2↑+H2O 。
(4)以海水为原料获得氯气的反应原理为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。
①该反应的还原剂是 NaCl 。
②若得到标准状况下16.8L氯气时,则消耗NaCl 1.5 mol,生成氢气 1.5 g。
③分离产物,取2.0gNaOH固体。欲配制浓度为0.1mol/L的NaOH溶液,需要用到的玻璃仪器有 500mL容量瓶 、 玻璃棒、烧杯和胶头滴管 。
【分析】(1)根据题意,海水中含有H2O、NaCl、Br﹣、Mg2+等,不含Mg和Br2,据此解答;
(2)利用沉淀法除去粗盐中可溶性杂质,Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3都是难溶物,注意过量的沉淀剂会引入新的杂质离子;
(3)由(2)可知,精制后的食盐水的pH=7,由该图可知精制后的食盐水仍然存在的含碳杂质微粒,为了继续纯化,需使含碳杂质微粒转化为H2CO3,因为H2CO3在水中溶解度小且不稳定,易分解为CO2和水;
(4)①在氧化还原反应中:失电子、化合价升高、被氧化、作还原剂,NaCl中氯元素的化合价从﹣1价升高到0价,据此解答;
②先根据n=计算n(Cl2),再根据化学计量数之比等于变化量之比计算消耗NaCl和生成氢气的物质的量,最后根据m=n×m计算氢气的质量;
③用固体配置一定的物质的量浓度的溶液需要用到的玻璃仪器有:容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管,容量瓶需注明规格,先根据n=计算NaOH的物质的量,再根据V=计算所需溶液体积,以此确定容量瓶规格。
【解答】解:(1)海水中含有Cl﹣、Br﹣、SO42﹣、Na+、Mg2+、Ca2+等,即海水中含有NaCl,以海水为原料,不需要经过化学反应能获得粗盐,海水淡化的方法有蒸馏法,即不需要经过化学反应能获得淡水,而Mg2+和Br﹣必须经过化学反应才能转变为金属镁和溴单质,即选AC,
故答案为:AC;
(2)利用沉淀法除去粗盐中可溶性杂质:Mg2+、Ca2+、SO42﹣,先加入过量的NaOH溶液,生成Mg(OH)2沉淀,以除去Mg2+,此时引入了OH﹣杂质,再加入过量BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,以除去SO42﹣,此时引入了Ba2+杂质,再加入过量Na2CO3溶液,生成BaCO3沉淀和CaCO3沉淀,以除去Ba2+、Ca2+,此时引入了CO32﹣杂质,最后过滤,在滤液中加入盐酸调节至中性,以除去CO32﹣和OH﹣,
故答案为:①Mg2+;
②BaCl2溶液;SO42﹣;
③Na2CO3溶液;Ba2+、Ca2+;
(3)由(2)可知,精制后的食盐水的pH=7,由该图可知,此时食盐水中仍然存在的含碳杂质微粒是:H2CO3、HCO3﹣,为了继续纯化,应向上一步滤液中加入盐酸至pH约为4,发生反应的离子方程式为:HCO3﹣+H+═CO2↑+H2O,
故答案为:H2CO3、HCO3﹣;HCO3﹣+H+═CO2↑+H2O;
(4)①NaCl中氯元素的化合价从﹣1价升高到0价,故该反应的还原剂是NaCl,
故答案为:NaCl;
②根据化学计量数之比等于变化量之比,若得到标准状况下16.8L氯气时,n(Cl2)==0.75mol,则消耗NaCl的物质的量为0.75mol×2=1.5mol,生成氢气0.75mol,则生成氢气的质量为0.75mol×2g/mol=1.5g,
故答案为:1.5;1.5;
③取2.0gNaOH固体,则n==0.05mol/L,欲配制浓度为0.1mol/L的NaOH溶液,则溶液的体积为V==0.5L=500mL,欲配500mL NaOH溶液,需要用到的玻璃仪器有:500mL容量瓶、玻璃棒、烧杯和胶头滴管,
故答案为:500mL容量瓶;玻璃棒、烧杯和胶头滴管。
【点评】本题考查粗盐的提纯,题目难度中等,关键是掌握教材中海水资源利用的工艺、粗盐提纯的方法、配置一定的物质的量浓度的实验方法,明确除杂的原理,把握利用化学方程式计算的方法。
23.(15分)科学研究中观察到的宏观现象能反映微观本质。例如,我们可以通过测定溶液导电率来探查溶液中自由移动的离子浓度,还可以通过沉淀或气体反应检验某些特征离子的存在。
Ⅰ.某小组在探究Ba(OH)2溶液与稀盐酸反应的实质。向Ba(OH)2溶液中匀速滴加同浓度盐酸,测得溶液导电率的变化如图所示,回答下列问题:
(1)Ba(OH)2在水中以离子形式存在的实验证据是 A点的导电率高 。Ba(OH)2的电离方程式为 Ba(OH)2=Ba2++2OH﹣ 。
(2)A~B段发生反应的离子方程式为 H++OH﹣=H2O 。
(3)下列化学反应与该反应可以用同一个离子方程式表示的是 BC (填序号)。
①Ba(OH)2和H2SO4
②NaOH和H2SO4
③Ba(OH)2和HNO3
(4)下列过程的电导率变化图像与上述图像类似的是 ① (填序号)。
①向1mol/LAgNO3溶液中持续滴加0.5mol/L盐酸
②向1mol/LNaOH溶液中通入少量Cl2
③向饱和石灰水中不断通入CO2
④向1mol/LMgSO4溶液中持续滴加1mol/LKOH溶液
Ⅱ.有一包白色粉末,其中可能含有Ba(OH)2、MgCl2、K2CO3。为探究其成分进行如下实验:
a.取一定量粉末加入水中、振荡,有白色沉淀生成;
b.向a的悬浊液中加入足量稀硝酸,白色沉淀完全消失,没有气泡产生;
c.向b的上层清液中滴入AgNO3溶液,有白色沉淀产生。
(5)根据上述实验事实,回答下列问题:
①白色粉末的成分为: Ba(OH)2、MgCl2 (写化学式)。
②写出各步变化的离子方程式:
a. 2OH﹣+Mg2+=Mg(OH)2↓ 。
b. Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O 。
c. Cl﹣+Ag+=AgCl↓ 。
【分析】I、(1)溶液的导电率和离子浓度有关系,和离子所带电荷也有关系,离子浓度大,则电导率大,氢氧化钡属于强碱溶液,可以完全电离出钡离子和氢氧根离子;
(2)A→B段,H+和OH﹣反应生成H2O,溶液中离子浓度减小,B→C段,随着盐酸的加入,溶液中离子浓度增大,溶液导电率增高,因此可以推出B点时,Ba(OH)2和HCl恰好完全反应,据此分析解答;
(3)离子反应可以表示一类化学反应,根据物质之间的化学反应确定反应的离子,属于离子方程式进行判断即可;
(4)向Ba(OH)2溶液中匀速滴加同浓度盐酸,A→B段,H+和OH﹣反应生成H2O,溶液中离子浓度减小,B→C段,随着盐酸的加入,溶液中离子浓度增大,溶液导电率增高,溶液导电率的变化是:先降低后增大,
①向1mol/LAgNO3溶液中持续滴加0.5mol/L盐酸,开始阶段发生反应:Ag++Cl﹣=AgCl↓,溶液中离子浓度减小,随着盐酸的加入,溶液中离子浓度增大,溶液导电率增高;
②向1mol/LNaOH溶液中通入少量Cl2,会发生反应得到等浓度的氯化钠和次氯酸钠溶液,溶液中离子浓度会增大,溶液导电率增高;
③向饱和石灰水中不断通入CO2,开始阶段二者之间会发生反应生成碳酸钙和水,溶液中离子浓度减小,直至接近于零,随着二氧化碳的通入,会继续反应,得到碳酸氢钙溶液,溶液中离子浓度增大,溶液导电率增高;
④向1mol/LMgSO4溶液中持续滴加1mol/LKOH溶液,开始阶段发生反应:Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓,同时得到硫酸钾溶液,溶液中离子浓度增大,随着KOH的加入,溶液中离子浓度增大,溶液导电率继续增高;
II、a.取一定量粉末加入水中、振荡,有白色沉淀生成,说明粉末中的物质之间可以相互反应得到白色沉淀,可以是三种物质中的任意两种;
b.向a的悬浊液中加入足量稀硝酸,白色沉淀完全消失,没有气泡产生,则白色沉淀不是碳酸盐沉淀,只能是氢氧化镁沉淀,白色粉末含有Ba(OH)2、MgCl2;
c.向b的上层清液(即氯化钡溶液)中滴入AgNO3溶液,有白色沉淀氯化银产生,据此回答即可。
【解答】解:I、(1)A→B段,A点的溶液导电率高,随着盐酸的量的增多,溶液的导电率减小,是因为发生反应H++OH﹣=H2O,溶液中离子浓度减小,说明Ba(OH)2在水中以离子形式存在;Ba(OH)2的电离方程式为:Ba(OH)2=Ba2++2OH﹣,
故答案为:A点的导电率高;Ba(OH)2=Ba2++2OH﹣;
(2)A﹣B段,Ba(OH)2和HCl发生反应,离子方程式为:H++OH﹣=H2O,
故答案为:H++OH﹣=H2O;
(3)Ba(OH)2溶液与稀盐酸反应的实质是:H++OH﹣=H2O;
A、Ba(OH)2和H2SO4反应的实质是:2H++SO42﹣+Ba2++2OH﹣=BaSO4↓+2H2O;
B、NaOH和H2SO4反应的实质是:H++OH﹣=H2O;
C、Ba(OH)2与HNO3反应的实质是:H++OH﹣=H2O;则B、C符合题意,
故答案为:BC;
(4)向Ba(OH)2溶液中匀速滴加同浓度盐酸,A→B段,H+和OH﹣反应生成H2O,溶液中离子浓度减小,B→C段,随着盐酸的加入,溶液中离子浓度增大,溶液导电率增高,溶液导电率的变化是:先降低后增大,
①向1mol/LAgNO3溶液中持续滴加0.5mol/L盐酸,开始阶段发生反应:Ag++Cl﹣=AgCl↓,溶液中离子浓度减小,溶液导电率降低,随着盐酸的加入,溶液中离子浓度增大,溶液导电率增高,溶液导电率的变化是:先降低后增大,故正确;
②向1mol/LNaOH溶液中通入少量Cl2,会发生反应得到等浓度的氯化钠和次氯酸钠溶液,溶液中离子浓度会增大,溶液导电率先是增高,故错误;
③向饱和石灰水中不断通入CO2,开始阶段二者之间会发生反应生成碳酸钙和水,溶液中离子浓度减小,直至接近于零,随着二氧化碳的通入,会继续反应,得到碳酸氢钙溶液,溶液中离子浓度增大,溶液导电率增高,故错误;
④向1mol/LMgSO4溶液中持续滴加1mol/LKOH溶液,开始阶段发生反应:Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓,同时得到硫酸钾溶液,溶液中离子浓度增大,随着KOH的加入,溶液中离子浓度增大,溶液导电率继续增高,故错误,
故答案为:①;
II、a.取一定量粉末加入水中、振荡,有白色沉淀生成,说明粉末中的物质之间可以相互反应得到白色沉淀,可以是三种物质中的任意两种;
b.向a的悬浊液中加入足量稀硝酸,白色沉淀完全消失,没有气泡产生,则白色沉淀不是碳酸盐沉淀,只能是氢氧化镁沉淀,白色粉末含有Ba(OH)2、MgCl2;
c.向b的上层清液(即氯化钡溶液)中滴入AgNO3溶液,有白色沉淀氯化银产生,
①白色粉末的成分为Ba(OH)2、MgCl2,
故答案为:Ba(OH)2、MgCl2;
②a.Ba(OH)2、MgCl2之间反应得到氢氧化镁白色的沉淀,即2OH﹣+Mg2+=Mg(OH)2↓;
b.氢氧化镁沉淀可以溶于硝酸中,即Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
c.上层清液中含有氯离子,加入硝酸银会发生反应:Cl﹣+Ag+=AgCl↓,
故答案为:2OH﹣+Mg2+=Mg(OH)2↓;Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;Cl﹣+Ag+=AgCl↓。
【点评】本题考查导电率的判断、离子反应等知识点,侧重考查分析判断及判断能力,注意离子方程式的书写,题目难度不大
24.(15分)ClO2是一种高效,安全的消毒剂,可用于取代Cl2。实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与纯净干燥的氯气反应:2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。如图1是实验室用于制备和收集一定量纯净ClO2的装置(某些夹持装置省略)。
(1)圆底烧瓶装有MnO2,发生反应的化学方程式为: MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ,在该反应中浓盐酸表现的性质是 b (填序号)。
a.只有还原性
b.还原性和酸性
c.只有氧化性
d.氧化性和酸性
(2)实验中相关气体在不同溶剂中的溶解性如下表所示:
ClO2
Cl2
HCl
水
极易溶
可溶
极易溶
CCl4
难溶
易溶
难溶
B、C、E装置中的试剂依次是 c 、 b 、 d (填序号)。
a.NaOH溶液
b.浓硫酸
c.饱和食盐水
d.CCl4
e.饱和石灰水
(3)F处应选用的收集装置(如图2)是 ② (填序号),其中与E装置导管相连的导管口是 d (填接口字母)。
(4)家用的二氧化氯(ClO2)泡腾消毒片(如图3)由NaClO2、固体酸及辅助剂混合制得,使用时只需将泡腾片放入水中,5~10分钟即可完全溶解,释放出ClO2。
①二氧化氯泡腾片使用时需要加水,水的作用是 作溶剂,使固体物质溶解后充分反应 ;
②补全泡腾片在水中发生反应的离子方程式:
5 ClO2﹣+ 4 H+═ 4 ClO2↑+ 1 Cl﹣ + 2 H2O
(5)消毒剂的消毒效率常用单位质量的消毒剂得到的电子数表示。经过计算可知,理论上ClO2的消毒效率是Cl2的 2.63 倍(保留两位小数)。
【分析】装置A为氯气的发生装置,MnO2与浓盐酸共热可生成氯气,因为浓盐酸由挥发性,故需用洗气瓶B中的饱和食盐水来除去氯气中的HCl,再用盛有浓硫酸的洗气瓶C来干燥氯气,亚氯酸钠固体与纯净干燥的氯气在装置D中发生反应生成ClO2,再用盛有CCl4的洗气瓶E除去未完全反应的氯气,因为ClO2的密度比空气大,所以选用向上排空气法收集,ClO2从集气瓶的长管进、短管出,再连接安全瓶G,最后接尾气吸收装置,以防气体逸出,污染空气。
【解答】解:(1)MnO2与浓盐酸共热可生成氯气、氯化锰和水,其化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,HCl中氯元素的化合价从﹣1价升高到0价,故浓盐酸作还原剂,表现还原性,且当消耗4molHCl时,其中2molHCl被氧化,还有2molHCl反应生成1molMnCl2,故浓盐酸还表现酸性,即选b,
故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;b;
(2)由分析可知,B、C、E装置中的试剂依次是c.饱和食盐水、b.浓硫酸、d.CCl4,
故答案为:c;b;d;
(3)因为ClO2的密度比空气大,所以选用向上排空气法收集,且装置F后面要接装置G,故选②,ClO2从集气瓶的长管进、短管出,故其中与E装置导管相连的导管口是d,
故答案为:②;d;
(4)①泡腾消毒片由NaClO2、固体酸及辅助剂混合制得,二氧化氯泡腾片使用时需要加水,水的作用是:作溶剂,使固体物质溶解后充分反应;
故答案为:作溶剂,使固体物质溶解后充分反应;
②ClO2﹣中氯元素的化合价从+3价升高到+4价,则生成1个ClO2时,失去1个电子,同时,ClO2﹣中氯元素的化合价从+3价降低到﹣1价,则生成1个Cl﹣时,得到4个电子,根据得失电子守恒,ClO2与Cl﹣的系数比4:1,设Cl﹣的系数为1,则ClO2的系数为4,ClO2﹣的系数为5,再根据电荷守恒,H+的系数为4,最后根据氢原子和氧原子守恒可知,生成物还有H2O,系数为2,则泡腾片在水中发生反应的离子方程式为:5ClO2﹣+4H+═4ClO2↑+Cl﹣+2H2O,
故答案为:5;4;4;1;Cl﹣;2;H2O;
(5)ClO2被还原成Cl﹣时,氯元素的化合价从+4价降低到﹣1价,则每1molClO2得到5mol电子,即67.5gClO2的得电子数为5NA,故ClO2的消毒效率为,Cl2被还原成Cl﹣时,氯元素的化合价从0价降低到﹣1价,则每1molCl2得到2mol电子,即71gCl2的得电子数为2NA,故ClO2的消毒效率为,理论上ClO2的消毒效率与Cl2的消毒效率之比为≈2.63,即ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍,
故答案为:2.63。
【点评】本题考查ClO2的制备实验,涉及氯气的制备与净化、氧化还原反应的离子方程式配平及相关计算,题目难度中等,关键是掌握实验原理和相关气体的性质,把握利用得失电子数计算反应量的方法,提高学生的实验分析能力和化学计算能力。
25.(12分)碘是人体所需的微量元素之一,使用加碘盐是为缺碘地区人群补碘的重要方式。某化学兴趣小组对碘盐中的含碘物质进行了成分探究。
【猜想预测】预测1:食盐中加入的含碘物质是碘化钾(KI)。
(1)预测2: 食盐中加入的含碘物质是碘酸钾(KIO3) 。
预测3:食盐中加入的含碘物质是碘化钾(KI)和碘酸钾(KIO3)。
【实验探究】可选试剂:碘盐溶液、0.5mol•L﹣1KI溶液、稀硫酸、新制氯水、淀粉溶液。
查阅资料:KIO3在酸性条件下具有较强氧化性,可以与具有较强还原性的物质发生反应。
(2)甲同学基于预测,运用实验室提供的试剂,设计了如下实验,请补全表格:
实验编号
实验操作
实验现象
解释与结论
实验1
步骤1:取2mL碘盐溶液,加入2mL稀硫酸,滴加1滴淀粉溶液。
步骤2:在上述溶液中滴加1mL新制氯水。
溶液无色
步骤1证明预测3不正确;步骤2证明预测1不正确
实验2
步骤1:取 取一定量的0.5 mol/L的KI溶液 滴加1滴淀粉溶液。
步骤2:取2mL碘盐溶液,加入上一步配制的检验试剂。
步骤1中溶液不变蓝色,步骤2中溶液变为蓝色
步骤1可排除空气带来的干扰;步骤2反应的离子方程式为 5I﹣+IO3﹣+6H+=3I2+3H2O
结论:预测2正确。
【实验反思】
(3)乙同学认为使用Na2S溶液也可以验证该预测,因此设计了实验3如下:
查阅资料:同浓度下,S2﹣的还原性强于I﹣。
实验编号
加入试剂或操作
实验现象
实验3
取2mL碘盐溶液,滴加1滴淀粉溶液,再滴加1mL0.5mol•L﹣1Na2S溶液。
溶液未变蓝
试推测实验3中溶液未变蓝的可能原因 Na2S是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,此时KIO3的氧化性比较弱,未得到电子被还原为I2,因此溶液不变蓝色 。
(4)丙同学使用酸化的KI溶液进行了食盐中碘元素含量的测定,具体步骤如下:
查阅资料:根据中华人民共和国国家标准(GB26878﹣2011),在食用盐中加入碘强化剂后,食用盐产品(碘盐)中碘含量的平均水平(以碘元素计)为20mg/kg~30mg/kg。用天平称量100g某食盐样品于烧杯中,加入一定量的蒸馏水溶解,该烧杯中的KIO3与过量KI溶液完全反应后,经测定,生成的碘单质为0.01524g。则该样品中碘含量(以碘元素计)为 25.4 mg/kg,符合国家标准。
【分析】(1)根据预测1和预测3推测;
(2)该碘盐溶液中只含碘酸钾(KIO3),无碘化钾(KI),所以向该碘盐溶液中加入2 mL稀硫酸,滴加1滴淀粉溶液,溶液不变蓝色,在上述溶液中滴加1 mL新制氯水,溶液仍然显无色;取一定量的0.5 mol/L的KI溶液,向其中滴加1滴淀粉溶液,溶液不变蓝色,可以排除空气带来的干扰;向上述溶液中加入2 mL碘盐溶液,再加入稀硫酸酸化,看到溶液变为蓝色,这是由于在酸性条件下KI、KIO3发生氧化还原反应产生I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色;
(3)Na2S溶液显碱性,此时KIO3的氧化性比较弱,未得到电子被还原为I2;
(4)100 g食盐与足量KI酸性溶液反应后产生I2质量是0.01524 g,则1000 g食盐充分反应产生I2质量是0.1524 g,其物质的量n(I2)==0.0006mol;根据方程式 5I﹣+IO3﹣+6H+=3I2+3H2O可知:加碘食盐中每含有1 mol KIO3,反应产生3 mol I2,现在1000g(1 kg)食盐样品充分反应产生0.006 mol I2,则其中含有KIO3的物质的量为n(KIO3)==0.003mol,据此计算。
【解答】解:(1)根据预测1和预测3可推知预测2是食盐中加入的含碘物质是碘酸钾(KIO3),
故答案为:食盐中加入的含碘物质是碘酸钾(KIO3);
(2)在实验1中:步骤1证明预测3不正确;步骤2证明预测1不正确,则应该是预测2成立,即该碘盐溶液中只含碘酸钾(KIO3),而无碘化钾(KI),所以向该碘盐溶液中加入2 mL稀硫酸,滴加1滴淀粉溶液,溶液不变蓝色,在上述溶液中滴加1 mL新制氯水,溶液仍然显无色,
实验2中:步骤1中应该是取一定量的0.5 mol/L的KI溶液,向其中滴加1滴淀粉溶液,溶液不变蓝色,可以排除空气带来的干扰;
步骤2中:向上述溶液中加入2 mL碘盐溶液,再加入稀硫酸酸化,看到溶液变为蓝色,这是由于在酸性条件下KI、KIO3发生氧化还原反应产生I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒及物质的拆分原则,可知该反应的离子方程式为:5I﹣+IO3﹣+6H+=3I2+3H2O,
故答案为:溶液无色;取一定量的0.5 mol/L的KI溶液;5I﹣+IO3﹣+6H+=3I2+3H2O;
(3)在酸性条件下KIO3具有强氧化性,会得到电子被还原产生I2,遇淀粉溶液变为蓝色,上述Na2S是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,此时KIO3的氧化性比较弱,未得到电子被还原为I2,因此溶液不变蓝色,
故答案为:Na2S是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,此时KIO3的氧化性比较弱,未得到电子被还原为I2,因此溶液不变蓝色;
(4)100 g食盐与足量KI酸性溶液反应后产生I2质量是0.01524 g,则1000 g食盐充分反应产生I2质量是0.1524 g,其物质的量n(I2)==0.0006mol;根据方程式 5I﹣+IO3﹣+6H+=3I2+3H2O可知:加碘食盐中每含有1 mol KIO3,反应产生3 mol I2,现在1000g(1 kg)食盐样品充分反应产生0.006 mol I2,则其中含有KIO3的物质的量为n(KIO3)==0.003mol,故该食盐样品中含有碘元素的质量为m(I)=0.002 mol/kg×127 g=0.0254 g/kg=25.4 mg/kg,在20 mg/kg~30 mg/kg范围内,因此该食盐样品是合格的,
故答案为:25.4。
【点评】本题考查实验方案的分析评价,涉及实验原理的理解分析与评价、实验步骤的分析应用,为高考常见题型,题目难度中等,需学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力。
2021北京中关村中学高一(上)期中化学(教师版): 这是一份2021北京中关村中学高一(上)期中化学(教师版),共12页。试卷主要包含了11,5 137, 下列物质中,属于电解质的是, 下列物质中,属于纯净物的是, 下列行为不符合安全要求的是, 关于的叙述中,正确的是等内容,欢迎下载使用。
2021北京四中高一(上)期中化学(教师版): 这是一份2021北京四中高一(上)期中化学(教师版),共25页。试卷主要包含了 下列电离方程式中,正确的是等内容,欢迎下载使用。
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