四川省成都市名校2023-2024学年高一上学期新生入学考试化学试卷(解析版)
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这是一份四川省成都市名校2023-2024学年高一上学期新生入学考试化学试卷(解析版),共34页。试卷主要包含了考试结束后,只需交回答题纸等内容,欢迎下载使用。
成都市名校2023-2024学年高一上学期新生入学考试
化学试题
注意事项:
1.答卷前请考生务必将答题纸内的信息项目填涂清楚。
2.请将所有答案正确填涂在答题纸上所对应的空白处,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,只需交回答题纸。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Fe:56
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列有关金属及其合金的说法不正确的是
A. 生铁和合金钢中都含碳
B. 青铜是我国使用最早的合金
C. 目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
D. 碳素钢中含碳量越高,其硬度越大韧性越好
2. 以下物质分类正确的是
A. ——混合物 B. ——碱性氧化物
C. ——电解质 D. 液氯——非电解质
3. 下列实验操作错误的是
A. 将实验后剩余的钠粒放回原试剂瓶中
B. 焰色反应前将铂丝用稀硫酸清洗并灼烧至火焰与原来颜色相同
C. 可用干燥沙土扑灭着火的金属钠
D. 制备时将胶头滴管伸入溶液液面下再挤出NaOH溶液
4. 下列关于胶体的叙述不正确的是
A. Fe(OH)3胶体在一定条件下能稳定存在
B. 胶体分散质的直径介于溶液和浊液分散质直径之间
C. 用激光笔照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生现象相同
D. 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在1nm~100nm之间
5. 下列物质间的转化,不能一步实现的是
A. Fe2O3→Fe(OH)3 B. Na→NaOH
C. Na2O2→Na2CO3 D. Al2O3→AlCl3
6. NaCl溶于水,溶解过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 在通电后,NaCl固体发生电离
B. a离子为Cl−,b离子为Na+
C. NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的离子
D. NaCl在水分子的作用下,形成自由移动的水合钠离子和水合氯离子
7. 用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是
A. 18g D2O中所含中子数为10 NA
B. 标准状况下,22.4L NO2含有的分子数为NA
C. 通常状况下,O3和O2的混合气体16g所含氧原子数为NA
D. 0.1 mol Na2O2与足量的CO2充分反应转移的电子数为0.2 NA
8. 下列离子方程式正确的是
A. Mg(OH)2与稀盐酸的反应:OH-+H+=H2O
B. 四氧化三铁与HCl溶液反应:Fe3O4+8H+ =2Fe3++Fe2++4H2O
C. 将碳酸氢钠溶液与NaOH溶液混合:+OH-=CO2↑+H2O
D. 硫酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液混合:H+++Ba2++OH-= BaSO4↓+H2O
9. 下列实验操作能达到实验目的的是
A. 装置甲:浓盐酸与二氧化锰制氯气
B. 装置乙:用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸
C. 装置丙:制备氢氧化亚铁
D. 装置丁:收集铁与水蒸气反应产生的少量气体产物以便检验
10. 下列除杂方案错误的是
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
A
FeCl3溶液
FeCl2
Cl2
B
CO2
CO
足量的O2
C
Cl2
HCl
饱和食盐水
D
Na2CO3溶液
NaHCO3
适量NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
11. 在体积相同的两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是
A. 两种气体的压强是P(C2H4)S b.热稳定性:HFH2SO3 d.碱性:NaOH>Mg(OH)2
(4)某金属单质既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,写出对应的离子方程式___________;___________。
(5)硒(Se)是人体必需的微量元素,其原子结构示意图为 。
①Se在元素周期表中的位置是___________。
②Se的简单气态氢化物的化学式为___________。
③和互称___________。
23. 用工业废渣(主要含有Fe2O3、FeO、Al2O3及少量Fe)制备绿矾FeSO4·7H2O晶体的流程如下:
(1)“浸泡”过程中加入过量NaOH溶液的目的是___________(用离子方程式表示)。
(2)“溶解”后所得溶液中含有的金属阳离子为Fe3+和___________,检验此溶液中Fe3+可使用的试剂是___________。
(3)“还原”时选择FeS2而不用Cu粉的原因是___________。
(4)测定绿矾中Fe2+的氧化率实验方案如下:
步骤一:称取一定质量的绿矾样品,将其溶于适量的无氧蒸馏水并配成250 mL溶液;
步骤二:取步骤一中配得的溶液25.00 mL于锥形瓶,并加入适量稀硫酸酸化,逐滴滴加0.0400 mol·L-1 KMnO4溶液至恰好完全反应(反应原理为:+5Fe2++8H+= Mn2++5Fe3++4H2O),消耗KMnO4溶液20.00 mL;
步骤三:另取步骤一中配得的溶液25.00 mL于烧杯,加入足量氨水,将沉淀过滤、洗涤、干燥,在空气中灼烧至固体质量不再变化,称得残留红棕色固体的质量为0.4 g。
已知:Fe2+的氧化率=×100%。根据以上数据,该绿矾样品中Fe2+的氧化率为___________。
24. 某研究小组利用下图所示装置制备氯气并进行卤素性质的探究。
Ⅰ.制备Cl2并进行性质实验(夹持装置和加热仪器略)
(1)实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,反应的方程式为___________。
(2)B中发生反应的离子方程式为___________。
(3)D中发生反应的离子方程式为___________。
(4)取一支试管,加入2mLC中橙黄色溶液,再滴入几滴淀粉KI溶液,观察到溶液变为蓝色。通过以上实验,能否得出结论:Br2的氧化性强于I2。理由___________。
Ⅱ.研究小组为了验证Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+,设计如下实验:
实验
操作
现象
ⅰ
先向试管中加入2mLFeCl2溶液,滴加少量溴水,振荡
溶液黄色
ⅱ
先向试管中加入2mLFeCl2溶液和0.5mL苯(浮于液面上),将胶头滴管伸入下层溶液中,滴加0.5mL稀碘水
下层溶液为黄色
再滴加0.5mLKSCN溶液于下层溶液中
无红色出现
(5)同学甲认为实验ⅰ现象说明溴水能将Fe2+氧化;同学乙认为仅从“溶液为黄色”不能得出“溴水能将Fe2+氧化”的结论,黄色可能是溴水溶于溶液形成的颜色,另外还需要排除空气的干扰。同学乙补充了实验方案,证明了“溴水能将Fe2+氧化”。同学乙补充的实验方案是___________。
(6)分析实验ⅱ及上述实验,判断Br2、I2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序是___________。
(7)从“位置—结构—性质”的角度解释Cl2、Br2、I2氧化性逐渐减弱的原因___________。
25. 将100mL 1.0mol/L的溶液和50mL 2.0mol/L的溶液混合(忽略混合过程中溶液体积的变化)。再向其中加入一定量的铁粉,此时溶液中和的物质的量浓度恰好相等。试计算:
(1)混合溶液中硫酸根离子的物质的量浓度_______mol/L(保留到小数点后一位);
(2)加入铁粉的质量_______g。成都市名校2023-2024学年高一上学期新生入学考试
化学试题 答案解析
注意事项:
1.答卷前请考生务必将答题纸内的信息项目填涂清楚。
2.请将所有答案正确填涂在答题纸上所对应的空白处,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,只需交回答题纸。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Fe:56
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(本题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列有关金属及其合金的说法不正确的是
A. 生铁和合金钢中都含碳
B. 青铜是我国使用最早的合金
C. 目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
D. 碳素钢中含碳量越高,其硬度越大韧性越好
【答案】D
【解析】
【详解】A.生铁和合金钢中都含碳,生铁中的含碳量大于合金钢的含碳量,故A正确;
B.青铜是我国使用最早的合金,铁合金是用量最大,用途最广的合金,故B正确;
C.金属的主要用途是用来制造合金,目前我国流通的硬币是由合金材料制造的,故C正确;
D.碳素钢中含碳量越高,其硬度越大,韧性越低,故D错误。
综上所述,答案为D。
2. 以下物质分类正确是
A. ——混合物 B. ——碱性氧化物
C. ——电解质 D. 液氯——非电解质
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于金属氧化物,故A错误;
B.既可以与强酸反应,也可以与强碱反应,属于两性氧化物,故B错误;
C.属于化合物和纯净物,自身也能电离,属于电解质,故C正确;
D.液氯属于单质,既不是电解质也不是非电解质,故D错误;
故须C。
3. 下列实验操作错误的是
A. 将实验后剩余的钠粒放回原试剂瓶中
B. 焰色反应前将铂丝用稀硫酸清洗并灼烧至火焰与原来颜色相同
C. 可用干燥沙土扑灭着火的金属钠
D. 制备时将胶头滴管伸入溶液液面下再挤出NaOH溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠的化学性质活泼,实验后剩余的钠粒要放回原试剂瓶中,防止钠在空气中发生危险,故A正确;
B.焰色反应中铂丝用盐酸洗涤,不能用稀硫酸,因为氯化物易挥发,而硫酸盐难挥发,不能达到完全清洗铂丝的目的,故B错误;
C.钠着火会生成过氧化钠,因此不能用水和二氧化碳灭火,可用干燥沙土扑灭,故C正确;
D.很容易被空气中的氧气氧化,因此制备时将胶头滴管伸入溶液液面下再挤出NaOH溶液,避免生成的和氧气接触,故D正确;
答案选B。
4. 下列关于胶体的叙述不正确的是
A. Fe(OH)3胶体在一定条件下能稳定存在
B. 胶体分散质的直径介于溶液和浊液分散质直径之间
C. 用激光笔照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D. 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在1nm~100nm之间
【答案】C
【解析】
【详解】A.胶体具有介稳性,则Fe(OH)3胶体在一定条件下能稳定存在,A正确;
B.胶体分散质的直径为1~100nm,溶液为小于1nm,浊液为大于100nm,故胶体分散质的直径介于溶液和浊液分散质直径之间,B正确;
C.用激光笔照射NaCl溶液无光亮的通路,而照射Fe(OH)3胶体时形成光亮的通路,则产生的现象不相同,C错误;
D.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在1nm~100nm之间,D正确;
故答案为:C。
5. 下列物质间的转化,不能一步实现的是
A. Fe2O3→Fe(OH)3 B. Na→NaOH
C. Na2O2→Na2CO3 D. Al2O3→AlCl3
【答案】A
【解析】
【详解】A.氧化铁不与水反应,无法一步得到Fe(OH)3,不能一步实现转化;
B.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,能一步实现转化;
C.过氧化钠直接与CO2反应即可得到碳酸钠,能一步实现转化;
D.氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝,能一步实现转化;
答案选A。
6. NaCl溶于水,溶解过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 在通电后,NaCl固体发生电离
B. a离子为Cl−,b离子为Na+
C. NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的离子
D. NaCl在水分子的作用下,形成自由移动的水合钠离子和水合氯离子
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaCl固体发生电离不需要通电,故A错误;
B.Cl-半径大,Na+半径小,a离子为Cl−,b离子为Na+,故B正确;
C.NaCl在水溶液电离出自由移动的离子在电场作用下发生定向移动,形成电流可以导电;故C正确;
D.由图可知,NaCl在水分子的作用下,形成自由移动的水合钠离子和水合氯离子,故D正确;
答案选A。
7. 用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是
A. 18g D2O中所含的中子数为10 NA
B. 标准状况下,22.4L NO2含有的分子数为NA
C. 通常状况下,O3和O2的混合气体16g所含氧原子数为NA
D. 0.1 mol Na2O2与足量的CO2充分反应转移的电子数为0.2 NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.18g D2O物质的量为0.9mol,所含的中子数为9 NA,故A错误;
B.标准状况下NO2不是气体,22.4L不是1mol,故A错误;
C.O3和O2都是有O原子组成,16g含O原子为1mol,O原子个数为NA,故C正确;
D.0.1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为0.1 NA,故D错误;
答案选C。
8. 下列离子方程式正确的是
A. Mg(OH)2与稀盐酸的反应:OH-+H+=H2O
B. 四氧化三铁与HCl溶液反应:Fe3O4+8H+ =2Fe3++Fe2++4H2O
C. 将碳酸氢钠溶液与NaOH溶液混合:+OH-=CO2↑+H2O
D. 硫酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液混合:H+++Ba2++OH-= BaSO4↓+H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧化镁是沉淀,Mg(OH)2与稀盐酸的反应:Mg(OH)2+2H+=2H2O+Mg2+,故A错误;
B.四氧化三铁与HCl溶液反应生成氯化铁、氯化亚铁和水:Fe3O4+8H+ =2Fe3++Fe2++4H2O,故B正确;
C.将碳酸氢钠溶液与NaOH溶液混合生成碳酸钠和水:+OH-=+H2O,故C错误;
D.硫酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液混合,根据少定多变即氢氧化钡定为1mol:2H+++Ba2++2OH-= BaSO4↓+2H2O,故D错误。
综上所述,答案为B。
9. 下列实验操作能达到实验目的的是
A. 装置甲:浓盐酸与二氧化锰制氯气
B. 装置乙:用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸
C. 装置丙:制备氢氧化亚铁
D. 装置丁:收集铁与水蒸气反应产生的少量气体产物以便检验
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓盐酸与二氧化锰制氯气需要加热,缺少加热装置,故A不符合题意;
B.不能在容量瓶中稀释浓硫酸,故B不符合题意;
C.Fe与稀硫酸反应生成氢气可排出装置内空气,但不能使硫酸亚铁与NaOH接触,故C不符合题意;
D.铁与水蒸气反应生成氢气,氢气具有可燃性,肥皂泡可收集少量氢气,点燃肥皂泡可检验氢气,故D符合题意;
故答案选D。
10. 下列除杂方案错误的是
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
A
FeCl3溶液
FeCl2
Cl2
B
CO2
CO
足量的O2
C
Cl2
HCl
饱和食盐水
D
Na2CO3溶液
NaHCO3
适量NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁,因此可以用氯气除掉氯化铁中氯化亚铁,故A正确;
B.一氧化碳和氧气反应,但足量氧气会引入新的杂质,故B错误;
C.氯化氢易溶于水,氯气不溶于饱和食盐水,因此用饱和食盐水除掉氯气中氯化氢气体,故C正确;
D.氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠,因此可用氢氧化钠除掉碳酸钠中碳酸氢钠,故D正确。
综上所述,答案为B。
11. 在体积相同的两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是
A. 两种气体的压强是P(C2H4)S b.热稳定性:HFH2SO3 d.碱性:NaOH>Mg(OH)2
(4)某金属单质既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,写出对应的离子方程式___________;___________。
(5)硒(Se)是人体必需的微量元素,其原子结构示意图为 。
①Se在元素周期表中的位置是___________。
②Se的简单气态氢化物的化学式为___________。
③和互称为___________。
【答案】(1) (2)HClO4= H++
(3)ad (4) ①. 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ ②. 2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑
(5) ①. 第四周期第ⅥA族 ②. H2Se ③. 同位素
【解析】
【小问1详解】
氢、硼、硅、砷是非金属,因此这些非金属性下面就是金属,因此金属元素与非金属元素的分界线,将硼在第二周期第IIIA族,磷在第三周期第VA族,则再元素周期表中位置为;故答案为:。
【小问2详解】
某元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个,单质常温下为黄绿色气体,则为氯元素,该元素的最高价氧化物对应水化物为高氯酸,其电离方程式为HClO4= H++;故答案为:HClO4= H++。
【小问3详解】
a.同主族从上到下非金属性逐渐减弱,因此非金属性:O>S,故a符合题意;b.同主族从上到下非金属性逐渐减弱,其简单氢化物的稳定性逐渐减弱,因此热稳定性:HClH2SO3与周期律无关,故c不符合题意;d.同周期从左到右金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,则碱性:NaOH>Mg(OH)2,故d符合题意;综上所述,答案为:ad。
【小问4详解】
某金属单质既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,则该单质为金属铝,其对应的离子方程式2Al+6H+=2Al3++3H2↑;2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑;故答案为:2Al+6H+=2Al3++3H2↑;2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑。
【小问5详解】
①Se有四个电子层,最外层有6个电子,则Se在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥA族;故答案为:第四周期第ⅥA族。
②Se最低化合价为−2价,其简单气态氢化物的化学式H2Se;故答案为:H2Se。
③和是质子数相同,中子数不同,两者互称为同位素;故答案为:同位素。
23. 用工业废渣(主要含有Fe2O3、FeO、Al2O3及少量Fe)制备绿矾FeSO4·7H2O晶体的流程如下:
(1)“浸泡”过程中加入过量NaOH溶液的目的是___________(用离子方程式表示)。
(2)“溶解”后所得溶液中含有的金属阳离子为Fe3+和___________,检验此溶液中Fe3+可使用的试剂是___________。
(3)“还原”时选择FeS2而不用Cu粉的原因是___________。
(4)测定绿矾中Fe2+的氧化率实验方案如下:
步骤一:称取一定质量的绿矾样品,将其溶于适量的无氧蒸馏水并配成250 mL溶液;
步骤二:取步骤一中配得的溶液25.00 mL于锥形瓶,并加入适量稀硫酸酸化,逐滴滴加0.0400 mol·L-1 KMnO4溶液至恰好完全反应(反应原理为:+5Fe2++8H+= Mn2++5Fe3++4H2O),消耗KMnO4溶液20.00 mL;
步骤三:另取步骤一中配得的溶液25.00 mL于烧杯,加入足量氨水,将沉淀过滤、洗涤、干燥,在空气中灼烧至固体质量不再变化,称得残留红棕色固体的质量为0.4 g。
已知:Fe2+的氧化率=×100%。根据以上数据,该绿矾样品中Fe2+的氧化率为___________。
【答案】(1)Al2O3+2OH﹣═+H2O
(2) ①. Fe2+ ②. 硫氰化钾溶液或氢氧化钠溶液
(3)防止引入杂质Cu2+(或增加绿矾产量)
(4)20%
【解析】
【分析】工业废渣用过量的NaOH浸泡,Al2O3溶于NaOH,滤液的成分为NaAlO2,滤渣加入稀硫酸生成物是硫酸亚铁和硫酸铁,加入FeS2还原Fe3+离子转化为Fe2+,最后得到绿矾晶体。
【小问1详解】
加入NaOH浸泡的目的是把Al2O3全部溶解生成NaAlO2除去氧化铝,方程式为Al2O3+2OH﹣═+H2O;
【小问2详解】
FeO与硫酸反应生成FeSO4,Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁,溶液中金属阳离子有Fe2+和Fe3+,Fe3+离子的检验用KSCN溶液,Fe3+离子与KSCN溶液显示血红色,也可以用NaOH溶液检验形成红褐色沉淀;
【小问3详解】
用铜粉还原Fe3+会生成Cu2+杂质,选择FeS2也可以增加绿矾的产量;
【小问4详解】
步骤三中最后都生成Fe2O3,其中铁的质量就是原物质中Fe2+的质量=×2×56=2.8g,步骤二中KMnO4与溶液中的二价铁离子反应,二价铁离子的质量为0.0400×20.00×10-3×5××56=2.24g,被氧化的二价铁离子的质量为2.8-2.24=0.56g,Fe2+的氧化率=×100%=×100%=20%。
24. 某研究小组利用下图所示装置制备氯气并进行卤素性质的探究。
Ⅰ.制备Cl2并进行性质实验(夹持装置和加热仪器略)
(1)实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,反应的方程式为___________。
(2)B中发生反应的离子方程式为___________。
(3)D中发生反应的离子方程式为___________。
(4)取一支试管,加入2mLC中橙黄色溶液,再滴入几滴淀粉KI溶液,观察到溶液变为蓝色。通过以上实验,能否得出结论:Br2的氧化性强于I2。理由___________。
Ⅱ.研究小组为了验证Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+,设计如下实验:
实验
操作
现象
ⅰ
先向试管中加入2mLFeCl2溶液,滴加少量溴水,振荡
溶液为黄色
ⅱ
先向试管中加入2mLFeCl2溶液和0.5mL苯(浮于液面上),将胶头滴管伸入下层溶液中,滴加0.5mL稀碘水
下层溶液为黄色
再滴加0.5mLKSCN溶液于下层溶液中
无红色出现
(5)同学甲认为实验ⅰ的现象说明溴水能将Fe2+氧化;同学乙认为仅从“溶液为黄色”不能得出“溴水能将Fe2+氧化”的结论,黄色可能是溴水溶于溶液形成的颜色,另外还需要排除空气的干扰。同学乙补充了实验方案,证明了“溴水能将Fe2+氧化”。同学乙补充的实验方案是___________。
(6)分析实验ⅱ及上述实验,判断Br2、I2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序是___________。
(7)从“位置—结构—性质”的角度解释Cl2、Br2、I2氧化性逐渐减弱的原因___________。
【答案】(1)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−
(3)Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O(多写Br2与碱反应可以)
(4)不能,有可能是过量的Cl2将KI氧化为I2
(5)取少量实验ⅰ的黄色溶液于试管中,继续滴加少量KSCN溶液,振荡,溶液变为红色;另取2mLFeCl2溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,振荡,无红色出现。(仿照ⅱ答也可以,合理即可)
(6)Br2>Fe3+>I2
(7)同一主族元素,从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,元素的非金属性逐渐减弱,对应单质氧化性减
【解析】
【分析】根据装置图可知:A为制取氯气的发生装置,B为氯气氧化氯化亚铁的装置,证明氯气的氧化性强于铁离子,C为氯气与溴化钠溶液的反应,验证氯气的氧化性强于溴单质,D是尾气处理装置。以此分析解答。
【小问1详解】
实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2和氯化锰、水,其反应的方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案:4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。
【小问2详解】
B中是氯化亚铁,能和Cl2发生氧化还原反应,其反应的离子方程式为2Fe2++ Cl2= 2Fe+2Cl-,故答案:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−。
【小问3详解】
D中为氢氧化钠溶液,能和氯气发生氧化还原反应,生成氯化钠、次氯酸钠和水,发生反应的离子方程式为Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O ,故答案:Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O。
【小问4详解】
C中是溴化钠溶液和氯气反应,能够生成氯化钠、溴单质,同时还可能存在氯气和水的反应生成次氯酸和氯化氢,所以取一支试管,加入2mLC中橙黄色溶液,再滴入几滴淀粉KI溶液,观察到溶液变为蓝色。不能得出Br2的氧化性强于I2。故答案:不能,有可能是过量的Cl2将KI氧化为I2。
【小问5详解】
同学甲认为实验ⅰ的现象说明溴水能将Fe2+氧化;同学乙认为仅从“溶液为黄色”不能得出“溴水能将Fe2+氧化”的结论,黄色可能是溴水溶于溶液形成的颜色,另外还需要排除空气的干扰。同学乙需补充对比实验即取少量实验ⅰ的黄色溶液于试管中,继续滴加少量KSCN溶液,振荡,溶液变为红色;另取2mLFeCl2溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,振荡,无红色出现。由此证明溴水能将Fe2+氧化的结论。故答案:取少量实验ⅰ的黄色溶液于试管中,继续滴加少量KSCN溶液,振荡,溶液变为红色;另取2mLFeCl2溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,振荡,无红色出现。(仿照ⅱ答也可以,合理即可)。
【小问6详解】
分析实验ⅱ可知,碘不能氧化Fe2+为Fe3+,即氧化性Fe3+>I2,根据上述实验,可判断Br2>Fe3+,由此可知Br2、I2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序是Br2>Fe3+>I2,故答案:Br2>Fe3+>I2。
小问7详解】
在元素周期表中,Cl、Br、I位于同一主族,由上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,元素的非金属性逐渐减弱,所以Cl2、Br2、I2单质的氧化性也逐渐减弱。故答案:同一主族元素,从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,元素的非金属性逐渐减弱,对应单质氧化性减。
25. 将100mL 1.0mol/L的溶液和50mL 2.0mol/L的溶液混合(忽略混合过程中溶液体积的变化)。再向其中加入一定量的铁粉,此时溶液中和的物质的量浓度恰好相等。试计算:
(1)混合溶液中硫酸根离子的物质的量浓度_______mol/L(保留到小数点后一位);
(2)加入铁粉的质量_______g。
【答案】(1)2.7 (2)2.8
【解析】
【小问1详解】
混合后溶液中n(SO)=100×10-3L×1.0mol·L-1+50×10-3L×2mol·L-1×3=0.4mol,忽略体积的变化,c(SO)=≈2.7mol·L-1;故答案为2.7;
【小问2详解】
Fe3+先与Fe反应,反应后溶液中Cu2+和Fe3+物质的量浓度相等,只有部分Fe3+发生反应,Cu2+和Fe3+物质的量浓度相等,也就是Cu2+和Fe3+的物质的量相等,即为n(Cu2+)=n(Fe3+)= 100×10-3L×1.0mol·L-1=0.1mol,反应前n(Fe3+)= 50×10-3L×2mol·L-1×2=0.2mol,与Fe反应消耗Fe3+的物质的量为0.1mol,此时消耗铁单质的物质的量为0.05mol,即质量为0.05mol×56g·mol-1=2.8g;故答案为2.8。
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