还剩16页未读,
继续阅读
【化学】浙江省萧山中学2018-2019学年高一下学期2月份摸底考试试题(解析版)
展开
浙江省萧山中学2018-2019学年高一下学期2月份摸底考试试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 I-127 Ba-137
第Ⅰ卷
一、选择题(共25小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分,共50分)
1.2015年10月,浙江籍科学家屠呦呦因发现青蒿素(C15H22O5)而获得诺贝尔生理学或医学奖。根据物质的分类,青蒿素属于( )
A. 碱性氧化物 B. 有机物
C. 含氧酸盐 D. 酸性氧化物
【答案】B
【解析】试题分析:青蒿素是含有碳元素的化合物,属于有机物,答案选B。
2.35Cl和 35Cl- 两种微粒中,不同的是( )
A. 核内质子数 B. 核外电子层数 C. 核内中子数 D. 核外电子数
【答案】D
【解析】试题分析:A.35Cl和35Cl-都是由氯元素形成的微粒,核内质子数均是17,A项不符,B.氯原子最外层有7个电子,得到一个电子形成8电子的稳定结构,核外电子层数没变,B项不符;C.根据核内中子数=质量数-核内质子数,两微粒的质量数相同,质子数也相同,则核内中子数也相同,C项不符;D.氯原子核外有17个电子,而Cl-核外有18个电子,D项符合;答案选D。
3.下列玻璃仪器中,可以用酒精灯直接加热的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A、该仪器是量筒,不能用来加热,A不选;
B、该仪器是分液漏斗,不能用来加热,B不选;
C、该仪器是蒸馏烧瓶,需要垫石棉网加热,C不选;
D、该仪器是试管,能用酒精灯直接加热,D选。
答案选D。
4.在下列反应中,HCl作还原剂的是( )
A. NaOH + HCl = NaCl + H2O
B. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
C. MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
D. CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
【答案】C
【解析】试题分析:盐酸做氧化剂则盐酸的化合价降低,盐酸中Cl为-1价已经处在最低价态,所以只能是+1价的H降价变为H2。答案选B。
5.根据化学常识判断下列说法正确的是( )
A. 铅笔芯是主要含有铅的笔芯 B. 加碘食盐是加有I2的食盐
C. 碘酒是含有的I2的酒精 D. 纯碱是纯净的烧碱
【答案】C
【详解】A、铅笔芯的笔芯是石墨,不是铅,故A错误;
B、加碘盐中加的是碘酸钾,不是碘单质,故B错误;
C、碘酒是碘单质溶解于酒精中得到的溶液,故C正确;
D、纯碱是碳酸钠的俗称,烧碱是氢氧化钠的俗称,故D错误。
故答案选C。
6.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列生产、生活中的事例不属于氧化还原反应的是( )
A. 金属冶炼 B. 燃放鞭炮 C. 食物腐败 D. 豆浆变成豆腐
【答案】D
【解析】
【分析】反应中存在元素的化合价变化的为氧化还原反应,若不存在元素的化合价变化,则不属于氧化还原反应,以此来解答。
【详解】A.金属冶炼中金属元素的化合价降低,为氧化还原反应,故A不选;
B.燃放鞭炮,为爆炸反应,属于剧烈的氧化还原反应,存在元素的化合价变化,故B不选;
C.食物腐败为食物缓慢氧化的过程,故C不选;
D.豆浆制豆腐涉及胶体的聚沉,没有发生氧化还原反应,故D选。
故答案选D。
7.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列说法正确的是( )
A. 在标况下11.2L CH4和22.4L O2充分反应后恢复到原条件,所得气体分子数为1.5NA
B. 标况下3.36LCCl4中所含碳原子数约为0.15×6.02×1023
C. 78gNa2O2晶体中所含阴阳离子个数约为3×6.02×1023
D. 2L 1mol/L的盐酸中所含氯化氢分子数约为2×6.02×1023
【答案】C
【详解】A.标况下11.2L CH4的物质的量为0.5mol,22.4L O2的物质的量为1mol,二者反应方程式为:CH4+2O2=CO2+2H2O,水在标况下不是气体,所以反应生成了0.5mol二氧化碳气体,所得气体分子数约为0.5×6.02×1023,故A错误;
B.标况下四氯化碳不是气体,题中条件无法计算四氯化碳的物质的量及含有的碳原子数目,故B错误;
C.78g过氧化钠的物质的量为1mol,1mol过氧化钠中含有2mol钠离子、1mol过氧根离子,总共含有3mol离子,所含阴阳离子个数约为3×6.02×1023,故C正确;
D.氯化氢为强电解质,溶液中完全电离出氢离子和氯离子,溶液中不存在氯化氢分子,故D错误。
故答案选C。
8.二氧化硅是一种酸性氧化物,下列物质中不能和二氧化硅发生化学反应的是( )
A. 氢氟酸 B. 碳(高温下) C. 碳酸钠(高温下) D. 水
【答案】D
【详解】A.二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水,故A不选;
B.高温下,二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳,故B不选;
C.高温下,二氧化硅和碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,故C不选;
D.二氧化硅和水不反应,故D选;
故答案选D。
9.下列物质放在敞口容器中久置,其质量会减少的是( )
A. 浓硫酸 B. 固体苛性钠 C. 过氧化钠 D. 十水碳酸钠晶体
【答案】D
【解析】
【分析】物质久置于空气中质量减小,从物理性质的角度考虑,物质可能挥发,从化学性质上考虑,物质可能发生分解、风化等变化,以此解答该题。
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,久置空气中质量增大,故A不选;
B.固体苛性钠易吸水,且易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,质量增大,故B不选;
C.过氧化钠与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,与水反应生成氢氧化钠,质量增大,故C不选;
D.十水碳酸钠晶体不稳定,易风化转化为无水碳酸钠,从而导致质量减小,故D选。
故答案选D。
10.随着人们对物质组成和性质研究的深入,物质的分类更加多样化。下列有关说法正确的是( )
A. Na2O2、Al2O3、Fe2O3都是碱性氧化物 B. 磁铁矿、盐酸、绿矾都是混合物
C. CH3COOH、NH3·H2O、HClO都是弱电解质 D. 烧碱、纯碱、熟石灰都是碱
【答案】C
【解析】
【分析】A、碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物;
B、混合物中至少含有两种物质;
C、根据电解质在水中的电离程度可知,电离不完全的电解质为弱电解质;
D、碱在水中电离产生的阴离子全部为氢氧根离子。
【详解】A、Fe2O3是碱性氧化物,Al2O3是两性氧化物,Na2O2是过氧化物,故A错误;
B、磁铁矿、盐酸都是混合物,而绿矾(FeSO4•7H2O)为纯净物,故B错误;
C、CH3COOH、NH3·H2O、HClO在水中电离均不完全,则都属于弱电解质,故C正确;
D、烧碱、熟石灰都是碱,而纯碱(Na2CO3)属于盐,故D错误;
故答案选C。
11.在某无色的强酸性溶液中,能大量共存的离子组是( )
A. NH4+、Cu2+、Cl-、Br- B. Na+、K+、CO32-、Cl-
C. K+、Fe3+、I-、SO42- D. K+、Mg2+、SO42-、Cl-
【答案】D
【解析】
【分析】离子间如果发生化学反应,则不能大量共存,结合溶液无色显酸性分析解答。
【详解】A. 在溶液中Cu2+显蓝色,不是无色,不能大量共存,A不选;
B. 在酸性溶液中CO32-与氢离子反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,B不选;
C. 在溶液中Fe3+氧化I-,且铁离子在溶液中显棕黄色,不是无色,不能大量共存,C不选;
D. K+、Mg2+、SO42-、Cl-在酸性溶液中不反应,且均是无色的,能大量共存,D选。
答案选D。
12.下列有关实验操作正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、不能用燃着的酒精灯去点燃另一个酒精灯,A错误;
B、托盘天平的精度是0.1g,不能准确称量10.05g药品,B错误;
C、给试管内的液体加热,液体体积不能超过试管容积的1/3,C正确;
D、应该用10mL量筒量取9.5mL液体,不能用100mL量筒,D错误。
答案选C。
13.下列说法正确的是( )
A. 受溴腐蚀至伤时,先用稀 NaOH 溶液洗,再用水洗
B. 用蒸馏的方法可以分离水和汽油 (沸点 20~200℃)
C. 绿色化学的核心是对环境污染物进行无害化处理
D. SO2 能与CaO反应,可用生灰石作工业废气的脱硫剂
【答案】D
【详解】A.氢氧化钠具有腐蚀性,会使伤情加重,所以不能用稀 NaOH 溶液洗,故A错误;
B.水和汽油互不相溶的液体混合物,应用分液法分离水和汽油,故B错误;
C.绿色化学的核心是利用化学原理,从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,故C错误;
D.SO2 能与CaO反应生成固态的亚硫酸钙,所以可用生灰石作工业废气的脱硫剂,故D正确;
本题答案为D。
14.玻璃棒是化学实验中常用的仪器,其作用是用于搅拌、过滤或转移液体时引流。下列有关实验过程中,一般需要使用玻璃棒进行操作的是( )
①用NaCl固体配制一定物质的量浓度的溶液
②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl
③实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)2白色沉淀
④从含NaCl的溶液中获得蒸馏水 ⑤用CCl4萃取碘水中的碘
A. ②③ B. ③④⑤ C. ⑤ D. ①②
【答案】D
【详解】①用NaCl固体配制一定物质的量浓度的溶液时固体溶解需要使用玻璃棒搅拌,转移需要引流,故①选;
②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl,用到过滤和蒸发操作,分别用玻璃棒进行引流和搅拌,故②选;
③实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)2白色沉淀,无需使用玻璃棒,故③不选;
④蒸馏操作使用蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、锥形瓶等,无需使用玻璃棒,故④不选;
⑤萃取和分液需要使用分液漏斗,无需使用玻璃棒,故⑤不选;
故答案选D。
15.在学习了溶液中的离子反应之后,小明同学认为反应中的先后顺序很重要。因此他归纳了下面一些情况,在他所作的整理中,你认为正确的是 ( )
A. 向浓度都为0.1 mol/L 的FeCl3和CuCl2混合溶液加入铁粉,CuCl2首先反应
B. 向NH4HSO4溶液中滴加少量的NaOH溶液,NH4+首先反应
C. 向浓度都为0.1 mol/LNa2 CO3和NaOH溶液通入CO2气体,NaOH首先反应
D. 向FeCl3溶液中加入质量相同、颗粒大小相同的铁和铜,铜先反应
【答案】C
【详解】A、铁离子的氧化性大于铜离子,所以向浓度为0.1 mol/L的FeCl3和CuCl2混合溶液加入铁粉,FeCl3首先反应,故A错误;
B、因为氢离子能与氨水反应,所以向NH4HSO4溶液中滴加少量的NaOH溶液,H+首先反应,故B错误;
C、因为碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠,所以Na2CO3和NaOH混合溶液中通入CO2气体,NaOH先与二氧化碳反应生成碳酸钠,故C正确;
D、因为铁的还原性大于铜,所以向FeCl3溶液中加入质量相同、颗粒大小相同的铁和铜,铁先反应,故D错误。
故答案选C。
16.下列实验方法合理且离子方程式正确的是( )
A. 用稀硫酸除去 Cu 中的 Fe2O3 杂质:Fe2O3 +6H+=2Fe3+ +3H2O
B. 实验室利用稀盐酸和石灰石制 CO2: CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
C. 用盐酸制硅胶:Na2SiO3+ 2H+=2Na++H2SiO3↓
D. 检验溶液中的 Fe3+:Fe3+ +3SCN- =Fe(SCN)3↓(红色)
【答案】B
【详解】A.用稀硫酸除去Cu中的Fe2O3杂质时,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,生成的铁离子能够溶解铜,故A错误;
B. 盐酸是强酸,碳酸钙难溶于水,实验室利用稀盐酸和石灰石制CO2的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,故B正确;
C. 硅酸钠易溶于水,应该用离子表示:SiO32-+2H+=H2SiO3↓,故C错误;
D. Fe(SCN)3在溶液中显红色,不是沉淀,故D错误;
故答案选B。
17.下列表述正确的是( )
①开发使用新型清洁能源,减少化石燃料的燃烧,可从根本上防止酸雨的产生
②我国用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒,是因为二氧化氯杀菌、消毒能力强,持效长
③氧化镁可用来制造耐火砖和坩埚等
④明矾能使水中的悬浮物凝聚,可做为净水剂
⑤建设三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料
A. ①④⑤ B. ①②⑤ C. ②③④ D. 全部
【答案】D
【详解】①酸雨的形成有两种,一是烧煤,含硫的煤燃烧时放出二氧化硫导致硫酸型的酸雨;再就是汽车尾气、硝酸工业排放的是氮氧化物,导致硝酸型的酸雨,因此开发使用新型清洁能源,减少化石燃料的燃烧,可从根本上防止酸雨的产生,①正确;
②二氧化氯杀菌、消毒能力强,持效长,因此二氧化氯常于自来水的杀菌、消毒,②正确;
③氧化镁的熔点高,是很好的耐火材料,③正确;
④明矾溶于水后,电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附作用,可做为净水剂,④正确;
⑤玻璃、陶瓷和水泥是三大硅酸盐材料,⑤正确;
答案选D。
18.下列试剂中混有的杂质,其除杂试剂和分离操作都正确的是( )
编号
主要成分
杂质
除杂试剂
分离操作
A
铜粉
铁粉
FeCl3溶液
过滤
B
Na2SO4
Na2SO3
双氧水
结晶
C
SO2
HCl
饱和Na2CO3
洗气
D
MgO
Al2O3
盐酸
过滤
【答案】B
【详解】A.铜和三氯化铁能反应,Cu3+=Cu2+2+,铁和三氯化铁反应,FeFe3+=3Fe2+,所以不能用FeCl3溶液除去铜中的杂质铁,故A错误;
B.双氧水可将Na2SO3氧化成Na2SO4,故B正确;
C.Na2CO3和HCl反应,CO32-2H+=H2OCO2,会引进新的杂质CO2,同时Na2CO3溶液吸收SO2,故C错误;
D.MgO、Al2O3均能溶于盐酸,除去MgO 中的Al2O3应加NaOH溶液,再过滤,故D错误;
本题答案为B。
19.将赤铜矿(Cu2O)与辉铜矿(Cu2S)混合加热发生以下反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,下列说法错误的是( )
A. 在Cu2O、Cu2S中Cu元素化合价都是+1价
B. 反应中Cu元素被氧化,S元素被还原
C. Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂
D. 每生成6.4gCu,反应中转移0.1mol e-
【答案】B
【解析】
【分析】由反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑可知,Cu元素的化合价由+1价降低为0,S元素的化合价由-2价升高为+4价,以此来解答。
【详解】A.在Cu2O和Cu2S中Cu元素的化合价都是+1价,A项正确;
B.反应中Cu元素的化合价由+1价降低到0价,铜元素被还原,S元素的化合价由-2价升高到+4价,硫元素被氧化,B项错误;
C.硫化亚铜中硫元素化合价升高,铜元素的化合价降低,所以Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,C项正确;
D.根据化学反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑可知硫元素化合价升高了6价,生成6mol铜转移了6mol电子,所以每生成6.4gCu即0.1mol铜,反应中转移0.1mol电子,D项正确;
答案选B。
20.将Cl2通入适量 KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且c(Cl-)/c(ClO-)的值与温度高低有关。当 n(KOH)=a mol 时,下列有关说法错误的是( )
A. 若某温度下,反应后c(Cl-)/c(ClO-)=11,则溶液中c(ClO-)/c(ClO3-)=1:2
B. 参加反应的氯气的物质的量等于a/2 mol
C. 改变温度,产物中 KClO3的最大理论产量为a/7mol
D. 改变温度,反应中转移电子的物质的量ne-的范围:a/2mol≤ne-≤5a/6mol
【答案】C
【详解】A.令n(ClO-)=1mol,反应后c(Cl-)/c(ClO-)=11,则c(Cl-)=11mol,根据电子转移守恒可知5×n(ClO3-)+1×n(ClO-)=1×n(Cl-),即5×n(ClO3-)+1×1mol=1×11mol,解得n(ClO3-)=2mol,故溶液中c(ClO-)/c(ClO3-)=1:2,故A正确;
B.由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),故参加反应的氯气的物质的量=0.5n(KOH)=0.5amol,故B正确;
C.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5n(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故KClO3的最大理论产量为a/6mol,故C错误;
D.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5n(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n(KClO3)=n(KOH)×1/6=a/6 mol,转移电子最大物质的量为:a/6 mol×5=5a/6 mol;氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),根据钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),故:n(KClO)=0.5n(KOH)=0.5a mol,转移电子最小物质的量=0.5a mol×1=0.5a mol,则反应中转移电子的物质的量ne-的范围为a/2mol≤ne-≤5a/6mol,故D正确;
故答案选C。
21.装有 Fe2O3、 CuO、 Fe、 Cu 的烧杯中加入过量稀硫酸,充分反应后,仍有红色粉末剩余,则关于反应后溶液中金属阳离子的判断一定正确的是( )
A. 一定有Fe2+,可能有Cu2+ B. 只有Fe2+
C. 一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+ D. 只有Fe2+和Fe3+
【答案】A
【详解】加入过量的稀硫酸,仍有红色粉末存在,即仍有剩余,因为Cu3+=Cu2+2+,可知溶液中一定没有,由于氧化性:Fe3+>Cu2+,Fe3+无论是和Fe反应,还是和Cu反应,溶液中一定存在Fe2+;当Fe过量时,由于FeCu2+=Fe2+Cu,不存在Cu2+;当Fe不足时,有Cu2+,则溶液中可能含有,一定含有,故选A项;
本题答案为A。
22.某溶液中含有 HCO3-、SO32-、CO32-、CH3COO-等 4 种阴离子。若向其中加入足量的Na2O2 后,溶液中离子浓度变化最小的是( )
A. CO32- B. SO32- C. CH3COO- D. HCO3-
【答案】C
【详解】Na2O2具有强氧化性,可与SO32-发生氧化还原反应生成硫酸根离子,Na2O2与水反应生成NaOH,可与HCO3-反应生成碳酸根离子,则溶液中SO32-、HCO3-浓度减小,CO32-浓度增大,只有CH3COO-离子浓度基本不变,离子浓度变化最小。答案选C。
23.食用加碘盐常是将KIO3或KI按一定比例加入食盐中配置而成。已知:氧化性:IO3->I2。 下列说法不正确的是( )
A. 以 KIO3 作为加碘剂时,碘不易损失,说明 KIO3 稳定,在高温时不会分解
B. 以 KIO3 作为加碘剂时,将该加碘盐溶于稀硫酸,将该溶液滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸会变蓝色
C. 以 KI 作为加碘剂时,可加入某些物质作为稳定剂以减少碘的损失
D. 某地的食盐中含少量的Fe2+,宜选用KI作为加碘剂
【答案】A
【详解】A、KIO3在高温时分解,而不是不分解,故A错误;
B.以KIO3作为加碘剂时,将该加碘盐溶于稀硫酸,碘酸根离子的氧化性大于碘,酸性条件下,碘酸根离子能氧化碘离子生成碘,碘遇淀粉变蓝色,故B正确;
C、碘离子具有强还原性,所以以KI作为加碘剂时,加入还原剂防止被氧化,故C正确;
D、Fe2+易被氧化成铁离子,若加入用KIO3作为加碘剂,则其易被亚铁离子还原成单质碘,碘易升高而损失,所以宜选用KI作为加碘剂,故D正确;
故答案选A。
24.有FeO、 Fe2O3的混合物若干克,在CO气流中加热充分反应,冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻1.6 g,若将同质量的混合物与盐酸反应,欲使其完全溶解需1 mol/L 的盐酸的体积为( )
A. 200mL B. 100mL C. 50mL D. 无法计算
【答案】A
【详解】FeO、Fe2O3的混合物若干克,在CO气流中加热充分反应,生成Fe,冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻1.6g,则减少的质量为O元素的质量,物质的量是0.1mol。将FeO、Fe2O3的混合物与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3的混合物,相当于其中的O被Cl代替,根据化合价守恒,1个O被2个Cl代替,所以需1 mol•L-1的盐酸的体积V(HCl)=0.2mol÷1mol/L=0.2L,即200mL,答案选A。
25.某待测溶液(阳离子为Na+)中可能含有SO42-、SO32-、Cl-、Br-、CO32-、HCO3-中的一种或多种,进行如下图所示的实验,每次实验所加试剂均过量。已知稀HNO3具有强氧化性。下列说法不正确的是( )
A. SO42-、SO32-至少含有一种 B. 沉淀B的化学式为 BaCO3
C. 肯定存在的阴离子有 CO32-、HCO3-、Cl- D. Br—肯定不存在
【答案】C
【解析】
【分析】待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A,则溶液中可能含有CO32-、SO32-、SO42-,向沉淀中加入稀硝酸生成气体,气体与石灰水反应得到白色沉淀,且有部分沉淀不溶解,则溶液中存在CO32-,可能存在SO32-、SO42-中的两种或一种;溶液A中有Ba2+,加入过量的NaOH溶液得到白色沉淀B,则溶液中一定含有HCO3-,白色沉淀B为BaCO3,溶液B中加入氯水,得无色溶液,溶液中一定没有Br-,滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀,白色沉淀为AgCl,说明滤液B中含有Cl-,由于加入氯化钡溶液,不能确定原溶液中是否含有Cl-,据此分析解答。
【详解】A、根据以上分析可知,待测液中至少存在SO32-、SO42-中的一种,A正确;
B、根据分析可知,沉淀B为碳酸氢根离子与钡离子、氢氧根离子反应生成的BaCO3,反应的离子方程式为:HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O,B正确;
C、根据以上分析可知,肯定存在的离子为:CO32-、HCO3-,不能确定Cl-是否存在,C错误;
D、溶液B中加入氯水,得无色溶液,由于氯水具有强氧化性,能氧化溴离子生成单质溴,溴水不是无色的,说明溶液中一定没有Br-,D正确;
答案选C。
第Ⅱ卷
二、非选择题(共50分)
26.氮可以形成多种离子,如N3-、N3-、NH2-、NH4+、N2H5+、N2H62+ 等,已知H2O结合一个H+可得到H3O+,N2H5+与N2H62+是由中性分子X结合H+形成的,有类似于NH4+的性质。
⑴ 形成N2H5+离子的中性分子X的结构式是______________;
⑵ X在氧气中可以燃烧,写出燃烧反应的化学方程式_______________________________;
⑶ 写出N2H62+离子在足量强碱溶液中反应的离子方程式________________________________。
【答案】(1). (2). N2H4+O2N2+2H2O (3). N2H62++2OH-=N2H4+2H2O
【解析】
【分析】(1)依据氨气与氢离子结合生成铵根类推X;
(2)N2H4在氧气中可以燃烧生成氮气和水;
(3)依据铵根与氢氧根的反应类推。
【详解】(1)N2H62+是由中性分子X结合H+形成的,有类似于NH4+的性质,由于带2个正电荷,说明该分子结合了2个质子,去掉质子即是该分子,则该分子为N2H4,X的结构式是;
(2)N2H4在氧气中可以燃烧生成氮气和水,其反应方程式为N2H4+O2N2+2H2O;
(3)N2H62+是由中性分子N2H4结合2个质子形成的,故N2H62+相当于二元酸,因此碱性溶液中反应的离子方程式为N2H62++2OH-=N2H4+2H2O。
27.在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg/L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O,被氧化的元素是_______。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目_______________________________:
KOCN+KOH+Cl2→CO2+N2+KCl+H2O
(3)若处理上述废水100L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯_______g。
【答案】 (1). 碳(或C) (2). (3). 177.5
【解析】
【分析】(1)化合价升高的元素被氧化;
(2)根据反应中元素的化合价变化情况,根据电子得失守恒、原子守恒配平;
(3)计算废水中KCN的质量,再根据n=m÷M计算KCN的物质的量,使KCN完全转化为无毒物质,生成CO2、N2,根据电子转移守恒计算n(Cl2),再根据m=nM计算需要氯气的质量。
【详解】(1)反应中C元素化合价由KCN中+2价升高为KOCN中+4价,C元素被氧化;
(2)反应中KOCN→N2,N元素化合价由-3价升高为0价,共升高6价,Cl2→KCl,Cl元素化合价由0价降低为-1价,共降低2价,化合价升降最小公倍数为6,故N2系数为1,Cl2系数为3,结合原子守恒配平其它物质的系数,平衡后方程式为:2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2+6KCl+2H2O,电子转移的方向和数目可表示为;
(3)废水中KCN的质量为650mg/L×100L=65000mg=65g,物质的量为65g÷65g/mol=1mol,使KCN完全转化为无毒物质,应生成CO2、N2,整个过程中C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,Cl元素化合价由0价降低为-1价,电子转移守恒可知2×n(Cl2)=1mol×(4-2)+1mol×[0-(-3)],解得n(Cl2)=2.5mol,故需要氯气的质量为2.5mol×71g/mol=177.5g。
28.短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为13;B的化合物种类繁多,数目庞大;C、D 是空气中含量最多的两种元素,D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物;F为同周期半径最小的元素。试回答以下问题:
(1)写出D与E以1:1的原子个数比形成的化合物的电子式:_______ ,F的原子结构示意图为_______。
(2)B、D形成的化合物 BD2中存在的化学键为_______ 键(填“离子”或“共价”,下同),A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为_______化合物。
(3)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成,且甲、乙的水溶液均呈碱性,则甲、乙反应的离子方程式为_______。
(4)A、C、D、E的原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
(5)元素B和F的非金属性强弱,B的非金属性_______于F(填“强”或“弱”),并用化学方程式证明上述结论_______。
【答案】(1). (2). (3). 共价 (4). 离子 (5). OH—+HCO3—═CO32—+H2O (6). Na>N>O>H (7). 弱 (8). Na2CO3+2HClO4═CO2↑+H2O+2NaClO4
【解析】试题分析:根据B形成的化合物种类繁多,确定B为C元素;根据C、D为空气中含量最多的两种元素,且A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,所以C为N元素,D为O元素;D、E形成两种不同的离子化合物,则E为Na;F为同周期半径最小的元素,E、F同周期,所以F为Cl元素;它们的原子核外电子层数之和为13,则A为H元素;
(1)Na元素与O按原子个数为1:1形成的化合物为Na2O2,其电子式为,F为Cl元素具有17个质子和17个电子,原子结构示意图为;
(2)B、D形成的化合物CO2中存在的化学键为共价键;A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为NH4Cl,含有离子键属于离子化合物;
(3)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成,且甲、乙的水溶液均呈碱性,则甲和乙可能是NaOH和NaHCO3,所以其反应的离子方程式为:OH-+HCO3-═CO32-+H2O;
(4)A、C、D、E分别为H、N、O、Na,H是周期表中半径最小的,同周期原子序数越大半径越小,所以N>O,不同周期电子层越多半径越大,所以原子半径Na>N,则由大到小的顺序为:Na>N>O>H;(5)元素B和F的分别为C、Cl,非金属性C比Cl弱,高氯酸能制备碳酸,则高氯酸的酸性大于碳酸,即非金属性,Cl大于C,其反应方程为:Na2CO3+2HClO4═CO2↑+H2O+2NaClO4。
29.已知A~F是中学化学中常见物质,其中A、C、E为气体,且A能使品红溶液褪色;B、D为液体,D的浓溶液在常温下能使铁钝化;F的浓溶液与X共热通常用于实验室制备单质C;X是一种黑色粉末,B分子中有18个电子。(反应中部分生成物已略去)
(1)写出反应②的化学方程式:___________________。
(2)写出反应①、⑤的离子方程式:①____________;⑤________________.
(3)根据图中信息,B、C、D、X氧化性从强到弱的顺序是_________________.
【答案】(1). Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (2). Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣ (3). H2O2+Cl2 = O2+2H++2Cl﹣ (4). MnO2>Cl2>H2O2>H2SO4(稀)
【解析】
【分析】已知A~F是中学化学中常见物质,其中A、C、E为气体,且A能使品红溶液褪色,则A是SO2;B、D为液体,D的浓溶液在常温下能使铁钝化,则D是硫酸;F的浓溶液与X共热通常用于实验室制备单质C;X是一种黑色粉末,判断反应是制备氯气的反应原理,X为MnO2,C为Cl2,F为HCl;B分子中有18个电子,和二氧化硫反应生成硫酸,说明B是氧化剂,推断B为H2O2,在MnO2的催化作用下过氧化氢分解生成氧气和水,E为O2,据此分析解答。
【详解】根据以上分析可知A是SO2,B为H2O2,C为Cl2,D是硫酸,E为O2,F为HCl,X为MnO2,则
(1)根据以上分析可知反应②是浓硫酸与金属铜反应,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)根据以上分析可知反应①是氯气氧化二氧化硫,反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-;反应⑤是氯气氧化双氧水,反应的离子方程式是H2O2+Cl2=O2+2H++2Cl-。
(3)氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则依据反应关系:H2O2+SO2=H2SO4、H2O2+Cl2=O2+2HCl、MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O可得到氧化性从强到弱的顺序是:MnO2>Cl2>H2O2>H2SO4(稀)。
30.在实验室中可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。图中:
①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH溶液,并置于热水浴中;③的试管里盛有15mL8%NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过_________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有____________(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是_____________。反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。图中符合该晶体溶解度曲线的是_______(填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是_________(填写实验操作名称)。
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:_______________________。
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化:紫色→______→_______→黄绿色
【答案】(1). 分液漏斗 (2). B (3). 碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同 (4). M (5). 过滤 (6). Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O (7). 红色 (8). 无色
【解析】
【分析】(1)实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应,结合氯气中含有的杂质分析判断;
(2)在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,溶质的溶解度随温度的降低而降低;
(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,结合溶液显酸性和强氧化性分析判断。
【详解】(1)实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应,所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶,因此通过分液漏斗向烧瓶中加入适量的浓盐酸。生成氯气混有HCl气体,根据氯气难溶于饱和氯化钠溶液,HCl易溶于水,可用饱和食盐水除杂,故答案为B;
(2)根据题中信息可知,在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,二者反应的浓度和温度都不相同,反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出,说明溶质的溶解度随温度的降低而降低,只有M符合,不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法;
(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠,二者在水中溶解且电离,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应生成的H+使石蕊变成红色,次氯酸具有强氧化性,将石蕊氧化为无色物质,反应后如继续通入氯气,氯气微溶于水,则为氯气的溶液,溶液呈黄绿色,所以实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化:紫色→红色→无色→黄绿色。
31.用沉淀法测定NaHCO3和K2CO3混合物的组成。实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液,每次实验均充分反应。实验记录见下表:
实验次数
称取样品的质量/g
所加Ba(OH)2溶液的体积/mL
测得生成沉淀的质量/g
1
5.28
500
9.85
2
10.56
500
19.70
3
15.84
500
4
21.12
500
39.40
5
26.40
500
49.25
6
31.68
500
49.25
回答下列问题:
(1)写出少量NaHCO3和过量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式___________________。
(2)第3次实验中产生沉淀的质量是_______________g。
(3)样品中NaHCO3和K2CO3的物质的量之比是_______________。
(4)原Ba(OH)2溶液的浓度为_______________mol·L-1。
(5)室温下取第3组实验所得溶液中的OH-浓度为_______________。
【答案】(1). HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O (2). 29.55 (3). 3:2 (4). 0.5 (5). 0.82mol/L
【解析】
【分析】(1)少量NaHCO3和过量Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡、氢氧化钠与水;
(2)第5次、第6次生成沉淀碳酸钡的质量都为49.25g,说明样品质量为26.40g时,氢氧化钡已经完全反应,第1次、第5次样品的质量分别为5.28g、26.40g,第1次、第5次生成沉淀碳酸钡质量分别为9.85g、49.25g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1:5,说明第5次实验中样品与氢氧化钡恰好完全反应,根据第1次与第3次样品之比计算第3次生成沉淀的质量;
(3)第3次实验中样品完全反应,令碳酸氢钠与碳酸钾的物质的量分别为xmol、ymol,根据碳元素守恒可知沉淀碳酸钡的物质的量为(x+y)mol,根据样品质量与碳酸钡沉淀质量列方程计算;
(4)由(2)中分析可知,第5次样品恰好完全反应,根据n=m÷M计算碳酸钡物质的量,根据钡离子守恒计算氢氧化钡的物质的量,再根据c=n÷V计算其浓度;
(5)第3组实验反应后溶液为氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的混合溶液,由钡离子守恒计算溶液中钡离子物质的量,由钠离子守恒可知,溶液中n(NaOH)=n(NaHCO3),由钾离子守恒可知,溶液中n(KOH)=2n(K2CO3),根据溶液中氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的物质的量计算氢氧根的浓度。
【详解】(1)少量NaHCO3和过量Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡、氢氧化钠与水,反应的离子方程式为:HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O;
(2)第5次、第6次生成沉淀碳酸钡的质量都为49.25g,说明样品质量为26.40g时,氢氧化钡已经完全反应,第1次、第5次样品的质量分别为5.28g、26.40g,第1次、第5次生成沉淀碳酸钡质量分别为9.85g、49.25g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1:5,说明第5次实验中样品与氢氧化钡恰好完全反应,则第3次实验中样品完全反应,令产生沉淀质量为mg,则有15.84g:5.28g=mg:9.85g,解得m=29.55g;
(3)第3次实验中样品完全反应,令碳酸氢钠与碳酸钾的物质的量分别为xmol、ymol,则:84x+138y=15.84、197x+197y=29.55,解得x=0.09,y=0.06,故n(NaHCO3):n(K2CO3)=0.09mol:0.06mol=3:2;
(4)由(2)中分析可知,第5次样品恰好完全反应,碳酸钡物质的量=49.25g÷197g/mol=0.25mol,根据钡离子守恒,氢氧化钡的物质的量=0.25mol,故氢氧化钡溶液浓度为0.25mol÷0.5L=0.5mol/L;
(5)由(2)中分析可知,第5次样品恰好完全反应,碳酸钡物质的量=49.25g÷197g/mol=0.25mol,根据钡离子守恒,500mL氢氧化钡溶液中氢氧化钡的物质的量=0.25mol,第3组实验反应后溶液为氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的混合溶液,29.55g碳酸钡的物质的量为29.55g÷197g/mol=0.15mol,由钡离子守恒可知,溶液中n[Ba(OH)2]=0.25mol-0.15mol=0.1mol;由钠离子守恒可知,溶液中n(NaOH)=n(NaHCO3)=0.09mol;由钾离子守恒可知,溶液中n(KOH)=2n(K2CO3)=2×0.06mol=0.12mol;所以溶液中n(OH-)=2n[Ba(OH)2]+n(NaOH)+n(KOH)=0.1mol×2+0.09mol+0.12mol=0.41mol,因此第3组实验所得溶液中的OH-浓度为0.41mol÷0.5L=0.82mol/L。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 I-127 Ba-137
第Ⅰ卷
一、选择题(共25小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分,共50分)
1.2015年10月,浙江籍科学家屠呦呦因发现青蒿素(C15H22O5)而获得诺贝尔生理学或医学奖。根据物质的分类,青蒿素属于( )
A. 碱性氧化物 B. 有机物
C. 含氧酸盐 D. 酸性氧化物
【答案】B
【解析】试题分析:青蒿素是含有碳元素的化合物,属于有机物,答案选B。
2.35Cl和 35Cl- 两种微粒中,不同的是( )
A. 核内质子数 B. 核外电子层数 C. 核内中子数 D. 核外电子数
【答案】D
【解析】试题分析:A.35Cl和35Cl-都是由氯元素形成的微粒,核内质子数均是17,A项不符,B.氯原子最外层有7个电子,得到一个电子形成8电子的稳定结构,核外电子层数没变,B项不符;C.根据核内中子数=质量数-核内质子数,两微粒的质量数相同,质子数也相同,则核内中子数也相同,C项不符;D.氯原子核外有17个电子,而Cl-核外有18个电子,D项符合;答案选D。
3.下列玻璃仪器中,可以用酒精灯直接加热的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A、该仪器是量筒,不能用来加热,A不选;
B、该仪器是分液漏斗,不能用来加热,B不选;
C、该仪器是蒸馏烧瓶,需要垫石棉网加热,C不选;
D、该仪器是试管,能用酒精灯直接加热,D选。
答案选D。
4.在下列反应中,HCl作还原剂的是( )
A. NaOH + HCl = NaCl + H2O
B. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
C. MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
D. CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
【答案】C
【解析】试题分析:盐酸做氧化剂则盐酸的化合价降低,盐酸中Cl为-1价已经处在最低价态,所以只能是+1价的H降价变为H2。答案选B。
5.根据化学常识判断下列说法正确的是( )
A. 铅笔芯是主要含有铅的笔芯 B. 加碘食盐是加有I2的食盐
C. 碘酒是含有的I2的酒精 D. 纯碱是纯净的烧碱
【答案】C
【详解】A、铅笔芯的笔芯是石墨,不是铅,故A错误;
B、加碘盐中加的是碘酸钾,不是碘单质,故B错误;
C、碘酒是碘单质溶解于酒精中得到的溶液,故C正确;
D、纯碱是碳酸钠的俗称,烧碱是氢氧化钠的俗称,故D错误。
故答案选C。
6.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列生产、生活中的事例不属于氧化还原反应的是( )
A. 金属冶炼 B. 燃放鞭炮 C. 食物腐败 D. 豆浆变成豆腐
【答案】D
【解析】
【分析】反应中存在元素的化合价变化的为氧化还原反应,若不存在元素的化合价变化,则不属于氧化还原反应,以此来解答。
【详解】A.金属冶炼中金属元素的化合价降低,为氧化还原反应,故A不选;
B.燃放鞭炮,为爆炸反应,属于剧烈的氧化还原反应,存在元素的化合价变化,故B不选;
C.食物腐败为食物缓慢氧化的过程,故C不选;
D.豆浆制豆腐涉及胶体的聚沉,没有发生氧化还原反应,故D选。
故答案选D。
7.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列说法正确的是( )
A. 在标况下11.2L CH4和22.4L O2充分反应后恢复到原条件,所得气体分子数为1.5NA
B. 标况下3.36LCCl4中所含碳原子数约为0.15×6.02×1023
C. 78gNa2O2晶体中所含阴阳离子个数约为3×6.02×1023
D. 2L 1mol/L的盐酸中所含氯化氢分子数约为2×6.02×1023
【答案】C
【详解】A.标况下11.2L CH4的物质的量为0.5mol,22.4L O2的物质的量为1mol,二者反应方程式为:CH4+2O2=CO2+2H2O,水在标况下不是气体,所以反应生成了0.5mol二氧化碳气体,所得气体分子数约为0.5×6.02×1023,故A错误;
B.标况下四氯化碳不是气体,题中条件无法计算四氯化碳的物质的量及含有的碳原子数目,故B错误;
C.78g过氧化钠的物质的量为1mol,1mol过氧化钠中含有2mol钠离子、1mol过氧根离子,总共含有3mol离子,所含阴阳离子个数约为3×6.02×1023,故C正确;
D.氯化氢为强电解质,溶液中完全电离出氢离子和氯离子,溶液中不存在氯化氢分子,故D错误。
故答案选C。
8.二氧化硅是一种酸性氧化物,下列物质中不能和二氧化硅发生化学反应的是( )
A. 氢氟酸 B. 碳(高温下) C. 碳酸钠(高温下) D. 水
【答案】D
【详解】A.二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水,故A不选;
B.高温下,二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳,故B不选;
C.高温下,二氧化硅和碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,故C不选;
D.二氧化硅和水不反应,故D选;
故答案选D。
9.下列物质放在敞口容器中久置,其质量会减少的是( )
A. 浓硫酸 B. 固体苛性钠 C. 过氧化钠 D. 十水碳酸钠晶体
【答案】D
【解析】
【分析】物质久置于空气中质量减小,从物理性质的角度考虑,物质可能挥发,从化学性质上考虑,物质可能发生分解、风化等变化,以此解答该题。
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,久置空气中质量增大,故A不选;
B.固体苛性钠易吸水,且易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,质量增大,故B不选;
C.过氧化钠与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,与水反应生成氢氧化钠,质量增大,故C不选;
D.十水碳酸钠晶体不稳定,易风化转化为无水碳酸钠,从而导致质量减小,故D选。
故答案选D。
10.随着人们对物质组成和性质研究的深入,物质的分类更加多样化。下列有关说法正确的是( )
A. Na2O2、Al2O3、Fe2O3都是碱性氧化物 B. 磁铁矿、盐酸、绿矾都是混合物
C. CH3COOH、NH3·H2O、HClO都是弱电解质 D. 烧碱、纯碱、熟石灰都是碱
【答案】C
【解析】
【分析】A、碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物;
B、混合物中至少含有两种物质;
C、根据电解质在水中的电离程度可知,电离不完全的电解质为弱电解质;
D、碱在水中电离产生的阴离子全部为氢氧根离子。
【详解】A、Fe2O3是碱性氧化物,Al2O3是两性氧化物,Na2O2是过氧化物,故A错误;
B、磁铁矿、盐酸都是混合物,而绿矾(FeSO4•7H2O)为纯净物,故B错误;
C、CH3COOH、NH3·H2O、HClO在水中电离均不完全,则都属于弱电解质,故C正确;
D、烧碱、熟石灰都是碱,而纯碱(Na2CO3)属于盐,故D错误;
故答案选C。
11.在某无色的强酸性溶液中,能大量共存的离子组是( )
A. NH4+、Cu2+、Cl-、Br- B. Na+、K+、CO32-、Cl-
C. K+、Fe3+、I-、SO42- D. K+、Mg2+、SO42-、Cl-
【答案】D
【解析】
【分析】离子间如果发生化学反应,则不能大量共存,结合溶液无色显酸性分析解答。
【详解】A. 在溶液中Cu2+显蓝色,不是无色,不能大量共存,A不选;
B. 在酸性溶液中CO32-与氢离子反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,B不选;
C. 在溶液中Fe3+氧化I-,且铁离子在溶液中显棕黄色,不是无色,不能大量共存,C不选;
D. K+、Mg2+、SO42-、Cl-在酸性溶液中不反应,且均是无色的,能大量共存,D选。
答案选D。
12.下列有关实验操作正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、不能用燃着的酒精灯去点燃另一个酒精灯,A错误;
B、托盘天平的精度是0.1g,不能准确称量10.05g药品,B错误;
C、给试管内的液体加热,液体体积不能超过试管容积的1/3,C正确;
D、应该用10mL量筒量取9.5mL液体,不能用100mL量筒,D错误。
答案选C。
13.下列说法正确的是( )
A. 受溴腐蚀至伤时,先用稀 NaOH 溶液洗,再用水洗
B. 用蒸馏的方法可以分离水和汽油 (沸点 20~200℃)
C. 绿色化学的核心是对环境污染物进行无害化处理
D. SO2 能与CaO反应,可用生灰石作工业废气的脱硫剂
【答案】D
【详解】A.氢氧化钠具有腐蚀性,会使伤情加重,所以不能用稀 NaOH 溶液洗,故A错误;
B.水和汽油互不相溶的液体混合物,应用分液法分离水和汽油,故B错误;
C.绿色化学的核心是利用化学原理,从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,故C错误;
D.SO2 能与CaO反应生成固态的亚硫酸钙,所以可用生灰石作工业废气的脱硫剂,故D正确;
本题答案为D。
14.玻璃棒是化学实验中常用的仪器,其作用是用于搅拌、过滤或转移液体时引流。下列有关实验过程中,一般需要使用玻璃棒进行操作的是( )
①用NaCl固体配制一定物质的量浓度的溶液
②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl
③实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)2白色沉淀
④从含NaCl的溶液中获得蒸馏水 ⑤用CCl4萃取碘水中的碘
A. ②③ B. ③④⑤ C. ⑤ D. ①②
【答案】D
【详解】①用NaCl固体配制一定物质的量浓度的溶液时固体溶解需要使用玻璃棒搅拌,转移需要引流,故①选;
②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl,用到过滤和蒸发操作,分别用玻璃棒进行引流和搅拌,故②选;
③实验室用新制的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)2白色沉淀,无需使用玻璃棒,故③不选;
④蒸馏操作使用蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、锥形瓶等,无需使用玻璃棒,故④不选;
⑤萃取和分液需要使用分液漏斗,无需使用玻璃棒,故⑤不选;
故答案选D。
15.在学习了溶液中的离子反应之后,小明同学认为反应中的先后顺序很重要。因此他归纳了下面一些情况,在他所作的整理中,你认为正确的是 ( )
A. 向浓度都为0.1 mol/L 的FeCl3和CuCl2混合溶液加入铁粉,CuCl2首先反应
B. 向NH4HSO4溶液中滴加少量的NaOH溶液,NH4+首先反应
C. 向浓度都为0.1 mol/LNa2 CO3和NaOH溶液通入CO2气体,NaOH首先反应
D. 向FeCl3溶液中加入质量相同、颗粒大小相同的铁和铜,铜先反应
【答案】C
【详解】A、铁离子的氧化性大于铜离子,所以向浓度为0.1 mol/L的FeCl3和CuCl2混合溶液加入铁粉,FeCl3首先反应,故A错误;
B、因为氢离子能与氨水反应,所以向NH4HSO4溶液中滴加少量的NaOH溶液,H+首先反应,故B错误;
C、因为碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠,所以Na2CO3和NaOH混合溶液中通入CO2气体,NaOH先与二氧化碳反应生成碳酸钠,故C正确;
D、因为铁的还原性大于铜,所以向FeCl3溶液中加入质量相同、颗粒大小相同的铁和铜,铁先反应,故D错误。
故答案选C。
16.下列实验方法合理且离子方程式正确的是( )
A. 用稀硫酸除去 Cu 中的 Fe2O3 杂质:Fe2O3 +6H+=2Fe3+ +3H2O
B. 实验室利用稀盐酸和石灰石制 CO2: CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
C. 用盐酸制硅胶:Na2SiO3+ 2H+=2Na++H2SiO3↓
D. 检验溶液中的 Fe3+:Fe3+ +3SCN- =Fe(SCN)3↓(红色)
【答案】B
【详解】A.用稀硫酸除去Cu中的Fe2O3杂质时,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,生成的铁离子能够溶解铜,故A错误;
B. 盐酸是强酸,碳酸钙难溶于水,实验室利用稀盐酸和石灰石制CO2的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,故B正确;
C. 硅酸钠易溶于水,应该用离子表示:SiO32-+2H+=H2SiO3↓,故C错误;
D. Fe(SCN)3在溶液中显红色,不是沉淀,故D错误;
故答案选B。
17.下列表述正确的是( )
①开发使用新型清洁能源,减少化石燃料的燃烧,可从根本上防止酸雨的产生
②我国用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒,是因为二氧化氯杀菌、消毒能力强,持效长
③氧化镁可用来制造耐火砖和坩埚等
④明矾能使水中的悬浮物凝聚,可做为净水剂
⑤建设三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料
A. ①④⑤ B. ①②⑤ C. ②③④ D. 全部
【答案】D
【详解】①酸雨的形成有两种,一是烧煤,含硫的煤燃烧时放出二氧化硫导致硫酸型的酸雨;再就是汽车尾气、硝酸工业排放的是氮氧化物,导致硝酸型的酸雨,因此开发使用新型清洁能源,减少化石燃料的燃烧,可从根本上防止酸雨的产生,①正确;
②二氧化氯杀菌、消毒能力强,持效长,因此二氧化氯常于自来水的杀菌、消毒,②正确;
③氧化镁的熔点高,是很好的耐火材料,③正确;
④明矾溶于水后,电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附作用,可做为净水剂,④正确;
⑤玻璃、陶瓷和水泥是三大硅酸盐材料,⑤正确;
答案选D。
18.下列试剂中混有的杂质,其除杂试剂和分离操作都正确的是( )
编号
主要成分
杂质
除杂试剂
分离操作
A
铜粉
铁粉
FeCl3溶液
过滤
B
Na2SO4
Na2SO3
双氧水
结晶
C
SO2
HCl
饱和Na2CO3
洗气
D
MgO
Al2O3
盐酸
过滤
【答案】B
【详解】A.铜和三氯化铁能反应,Cu3+=Cu2+2+,铁和三氯化铁反应,FeFe3+=3Fe2+,所以不能用FeCl3溶液除去铜中的杂质铁,故A错误;
B.双氧水可将Na2SO3氧化成Na2SO4,故B正确;
C.Na2CO3和HCl反应,CO32-2H+=H2OCO2,会引进新的杂质CO2,同时Na2CO3溶液吸收SO2,故C错误;
D.MgO、Al2O3均能溶于盐酸,除去MgO 中的Al2O3应加NaOH溶液,再过滤,故D错误;
本题答案为B。
19.将赤铜矿(Cu2O)与辉铜矿(Cu2S)混合加热发生以下反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,下列说法错误的是( )
A. 在Cu2O、Cu2S中Cu元素化合价都是+1价
B. 反应中Cu元素被氧化,S元素被还原
C. Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂
D. 每生成6.4gCu,反应中转移0.1mol e-
【答案】B
【解析】
【分析】由反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑可知,Cu元素的化合价由+1价降低为0,S元素的化合价由-2价升高为+4价,以此来解答。
【详解】A.在Cu2O和Cu2S中Cu元素的化合价都是+1价,A项正确;
B.反应中Cu元素的化合价由+1价降低到0价,铜元素被还原,S元素的化合价由-2价升高到+4价,硫元素被氧化,B项错误;
C.硫化亚铜中硫元素化合价升高,铜元素的化合价降低,所以Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,C项正确;
D.根据化学反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑可知硫元素化合价升高了6价,生成6mol铜转移了6mol电子,所以每生成6.4gCu即0.1mol铜,反应中转移0.1mol电子,D项正确;
答案选B。
20.将Cl2通入适量 KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且c(Cl-)/c(ClO-)的值与温度高低有关。当 n(KOH)=a mol 时,下列有关说法错误的是( )
A. 若某温度下,反应后c(Cl-)/c(ClO-)=11,则溶液中c(ClO-)/c(ClO3-)=1:2
B. 参加反应的氯气的物质的量等于a/2 mol
C. 改变温度,产物中 KClO3的最大理论产量为a/7mol
D. 改变温度,反应中转移电子的物质的量ne-的范围:a/2mol≤ne-≤5a/6mol
【答案】C
【详解】A.令n(ClO-)=1mol,反应后c(Cl-)/c(ClO-)=11,则c(Cl-)=11mol,根据电子转移守恒可知5×n(ClO3-)+1×n(ClO-)=1×n(Cl-),即5×n(ClO3-)+1×1mol=1×11mol,解得n(ClO3-)=2mol,故溶液中c(ClO-)/c(ClO3-)=1:2,故A正确;
B.由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),故参加反应的氯气的物质的量=0.5n(KOH)=0.5amol,故B正确;
C.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5n(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故KClO3的最大理论产量为a/6mol,故C错误;
D.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5n(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n(KClO3)=n(KOH)×1/6=a/6 mol,转移电子最大物质的量为:a/6 mol×5=5a/6 mol;氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),根据钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),故:n(KClO)=0.5n(KOH)=0.5a mol,转移电子最小物质的量=0.5a mol×1=0.5a mol,则反应中转移电子的物质的量ne-的范围为a/2mol≤ne-≤5a/6mol,故D正确;
故答案选C。
21.装有 Fe2O3、 CuO、 Fe、 Cu 的烧杯中加入过量稀硫酸,充分反应后,仍有红色粉末剩余,则关于反应后溶液中金属阳离子的判断一定正确的是( )
A. 一定有Fe2+,可能有Cu2+ B. 只有Fe2+
C. 一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+ D. 只有Fe2+和Fe3+
【答案】A
【详解】加入过量的稀硫酸,仍有红色粉末存在,即仍有剩余,因为Cu3+=Cu2+2+,可知溶液中一定没有,由于氧化性:Fe3+>Cu2+,Fe3+无论是和Fe反应,还是和Cu反应,溶液中一定存在Fe2+;当Fe过量时,由于FeCu2+=Fe2+Cu,不存在Cu2+;当Fe不足时,有Cu2+,则溶液中可能含有,一定含有,故选A项;
本题答案为A。
22.某溶液中含有 HCO3-、SO32-、CO32-、CH3COO-等 4 种阴离子。若向其中加入足量的Na2O2 后,溶液中离子浓度变化最小的是( )
A. CO32- B. SO32- C. CH3COO- D. HCO3-
【答案】C
【详解】Na2O2具有强氧化性,可与SO32-发生氧化还原反应生成硫酸根离子,Na2O2与水反应生成NaOH,可与HCO3-反应生成碳酸根离子,则溶液中SO32-、HCO3-浓度减小,CO32-浓度增大,只有CH3COO-离子浓度基本不变,离子浓度变化最小。答案选C。
23.食用加碘盐常是将KIO3或KI按一定比例加入食盐中配置而成。已知:氧化性:IO3->I2。 下列说法不正确的是( )
A. 以 KIO3 作为加碘剂时,碘不易损失,说明 KIO3 稳定,在高温时不会分解
B. 以 KIO3 作为加碘剂时,将该加碘盐溶于稀硫酸,将该溶液滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸会变蓝色
C. 以 KI 作为加碘剂时,可加入某些物质作为稳定剂以减少碘的损失
D. 某地的食盐中含少量的Fe2+,宜选用KI作为加碘剂
【答案】A
【详解】A、KIO3在高温时分解,而不是不分解,故A错误;
B.以KIO3作为加碘剂时,将该加碘盐溶于稀硫酸,碘酸根离子的氧化性大于碘,酸性条件下,碘酸根离子能氧化碘离子生成碘,碘遇淀粉变蓝色,故B正确;
C、碘离子具有强还原性,所以以KI作为加碘剂时,加入还原剂防止被氧化,故C正确;
D、Fe2+易被氧化成铁离子,若加入用KIO3作为加碘剂,则其易被亚铁离子还原成单质碘,碘易升高而损失,所以宜选用KI作为加碘剂,故D正确;
故答案选A。
24.有FeO、 Fe2O3的混合物若干克,在CO气流中加热充分反应,冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻1.6 g,若将同质量的混合物与盐酸反应,欲使其完全溶解需1 mol/L 的盐酸的体积为( )
A. 200mL B. 100mL C. 50mL D. 无法计算
【答案】A
【详解】FeO、Fe2O3的混合物若干克,在CO气流中加热充分反应,生成Fe,冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻1.6g,则减少的质量为O元素的质量,物质的量是0.1mol。将FeO、Fe2O3的混合物与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3的混合物,相当于其中的O被Cl代替,根据化合价守恒,1个O被2个Cl代替,所以需1 mol•L-1的盐酸的体积V(HCl)=0.2mol÷1mol/L=0.2L,即200mL,答案选A。
25.某待测溶液(阳离子为Na+)中可能含有SO42-、SO32-、Cl-、Br-、CO32-、HCO3-中的一种或多种,进行如下图所示的实验,每次实验所加试剂均过量。已知稀HNO3具有强氧化性。下列说法不正确的是( )
A. SO42-、SO32-至少含有一种 B. 沉淀B的化学式为 BaCO3
C. 肯定存在的阴离子有 CO32-、HCO3-、Cl- D. Br—肯定不存在
【答案】C
【解析】
【分析】待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A,则溶液中可能含有CO32-、SO32-、SO42-,向沉淀中加入稀硝酸生成气体,气体与石灰水反应得到白色沉淀,且有部分沉淀不溶解,则溶液中存在CO32-,可能存在SO32-、SO42-中的两种或一种;溶液A中有Ba2+,加入过量的NaOH溶液得到白色沉淀B,则溶液中一定含有HCO3-,白色沉淀B为BaCO3,溶液B中加入氯水,得无色溶液,溶液中一定没有Br-,滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀,白色沉淀为AgCl,说明滤液B中含有Cl-,由于加入氯化钡溶液,不能确定原溶液中是否含有Cl-,据此分析解答。
【详解】A、根据以上分析可知,待测液中至少存在SO32-、SO42-中的一种,A正确;
B、根据分析可知,沉淀B为碳酸氢根离子与钡离子、氢氧根离子反应生成的BaCO3,反应的离子方程式为:HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O,B正确;
C、根据以上分析可知,肯定存在的离子为:CO32-、HCO3-,不能确定Cl-是否存在,C错误;
D、溶液B中加入氯水,得无色溶液,由于氯水具有强氧化性,能氧化溴离子生成单质溴,溴水不是无色的,说明溶液中一定没有Br-,D正确;
答案选C。
第Ⅱ卷
二、非选择题(共50分)
26.氮可以形成多种离子,如N3-、N3-、NH2-、NH4+、N2H5+、N2H62+ 等,已知H2O结合一个H+可得到H3O+,N2H5+与N2H62+是由中性分子X结合H+形成的,有类似于NH4+的性质。
⑴ 形成N2H5+离子的中性分子X的结构式是______________;
⑵ X在氧气中可以燃烧,写出燃烧反应的化学方程式_______________________________;
⑶ 写出N2H62+离子在足量强碱溶液中反应的离子方程式________________________________。
【答案】(1). (2). N2H4+O2N2+2H2O (3). N2H62++2OH-=N2H4+2H2O
【解析】
【分析】(1)依据氨气与氢离子结合生成铵根类推X;
(2)N2H4在氧气中可以燃烧生成氮气和水;
(3)依据铵根与氢氧根的反应类推。
【详解】(1)N2H62+是由中性分子X结合H+形成的,有类似于NH4+的性质,由于带2个正电荷,说明该分子结合了2个质子,去掉质子即是该分子,则该分子为N2H4,X的结构式是;
(2)N2H4在氧气中可以燃烧生成氮气和水,其反应方程式为N2H4+O2N2+2H2O;
(3)N2H62+是由中性分子N2H4结合2个质子形成的,故N2H62+相当于二元酸,因此碱性溶液中反应的离子方程式为N2H62++2OH-=N2H4+2H2O。
27.在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg/L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O,被氧化的元素是_______。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目_______________________________:
KOCN+KOH+Cl2→CO2+N2+KCl+H2O
(3)若处理上述废水100L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯_______g。
【答案】 (1). 碳(或C) (2). (3). 177.5
【解析】
【分析】(1)化合价升高的元素被氧化;
(2)根据反应中元素的化合价变化情况,根据电子得失守恒、原子守恒配平;
(3)计算废水中KCN的质量,再根据n=m÷M计算KCN的物质的量,使KCN完全转化为无毒物质,生成CO2、N2,根据电子转移守恒计算n(Cl2),再根据m=nM计算需要氯气的质量。
【详解】(1)反应中C元素化合价由KCN中+2价升高为KOCN中+4价,C元素被氧化;
(2)反应中KOCN→N2,N元素化合价由-3价升高为0价,共升高6价,Cl2→KCl,Cl元素化合价由0价降低为-1价,共降低2价,化合价升降最小公倍数为6,故N2系数为1,Cl2系数为3,结合原子守恒配平其它物质的系数,平衡后方程式为:2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2+6KCl+2H2O,电子转移的方向和数目可表示为;
(3)废水中KCN的质量为650mg/L×100L=65000mg=65g,物质的量为65g÷65g/mol=1mol,使KCN完全转化为无毒物质,应生成CO2、N2,整个过程中C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,Cl元素化合价由0价降低为-1价,电子转移守恒可知2×n(Cl2)=1mol×(4-2)+1mol×[0-(-3)],解得n(Cl2)=2.5mol,故需要氯气的质量为2.5mol×71g/mol=177.5g。
28.短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为13;B的化合物种类繁多,数目庞大;C、D 是空气中含量最多的两种元素,D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物;F为同周期半径最小的元素。试回答以下问题:
(1)写出D与E以1:1的原子个数比形成的化合物的电子式:_______ ,F的原子结构示意图为_______。
(2)B、D形成的化合物 BD2中存在的化学键为_______ 键(填“离子”或“共价”,下同),A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为_______化合物。
(3)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成,且甲、乙的水溶液均呈碱性,则甲、乙反应的离子方程式为_______。
(4)A、C、D、E的原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
(5)元素B和F的非金属性强弱,B的非金属性_______于F(填“强”或“弱”),并用化学方程式证明上述结论_______。
【答案】(1). (2). (3). 共价 (4). 离子 (5). OH—+HCO3—═CO32—+H2O (6). Na>N>O>H (7). 弱 (8). Na2CO3+2HClO4═CO2↑+H2O+2NaClO4
【解析】试题分析:根据B形成的化合物种类繁多,确定B为C元素;根据C、D为空气中含量最多的两种元素,且A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,所以C为N元素,D为O元素;D、E形成两种不同的离子化合物,则E为Na;F为同周期半径最小的元素,E、F同周期,所以F为Cl元素;它们的原子核外电子层数之和为13,则A为H元素;
(1)Na元素与O按原子个数为1:1形成的化合物为Na2O2,其电子式为,F为Cl元素具有17个质子和17个电子,原子结构示意图为;
(2)B、D形成的化合物CO2中存在的化学键为共价键;A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为NH4Cl,含有离子键属于离子化合物;
(3)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成,且甲、乙的水溶液均呈碱性,则甲和乙可能是NaOH和NaHCO3,所以其反应的离子方程式为:OH-+HCO3-═CO32-+H2O;
(4)A、C、D、E分别为H、N、O、Na,H是周期表中半径最小的,同周期原子序数越大半径越小,所以N>O,不同周期电子层越多半径越大,所以原子半径Na>N,则由大到小的顺序为:Na>N>O>H;(5)元素B和F的分别为C、Cl,非金属性C比Cl弱,高氯酸能制备碳酸,则高氯酸的酸性大于碳酸,即非金属性,Cl大于C,其反应方程为:Na2CO3+2HClO4═CO2↑+H2O+2NaClO4。
29.已知A~F是中学化学中常见物质,其中A、C、E为气体,且A能使品红溶液褪色;B、D为液体,D的浓溶液在常温下能使铁钝化;F的浓溶液与X共热通常用于实验室制备单质C;X是一种黑色粉末,B分子中有18个电子。(反应中部分生成物已略去)
(1)写出反应②的化学方程式:___________________。
(2)写出反应①、⑤的离子方程式:①____________;⑤________________.
(3)根据图中信息,B、C、D、X氧化性从强到弱的顺序是_________________.
【答案】(1). Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (2). Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣ (3). H2O2+Cl2 = O2+2H++2Cl﹣ (4). MnO2>Cl2>H2O2>H2SO4(稀)
【解析】
【分析】已知A~F是中学化学中常见物质,其中A、C、E为气体,且A能使品红溶液褪色,则A是SO2;B、D为液体,D的浓溶液在常温下能使铁钝化,则D是硫酸;F的浓溶液与X共热通常用于实验室制备单质C;X是一种黑色粉末,判断反应是制备氯气的反应原理,X为MnO2,C为Cl2,F为HCl;B分子中有18个电子,和二氧化硫反应生成硫酸,说明B是氧化剂,推断B为H2O2,在MnO2的催化作用下过氧化氢分解生成氧气和水,E为O2,据此分析解答。
【详解】根据以上分析可知A是SO2,B为H2O2,C为Cl2,D是硫酸,E为O2,F为HCl,X为MnO2,则
(1)根据以上分析可知反应②是浓硫酸与金属铜反应,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)根据以上分析可知反应①是氯气氧化二氧化硫,反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-;反应⑤是氯气氧化双氧水,反应的离子方程式是H2O2+Cl2=O2+2H++2Cl-。
(3)氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则依据反应关系:H2O2+SO2=H2SO4、H2O2+Cl2=O2+2HCl、MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O可得到氧化性从强到弱的顺序是:MnO2>Cl2>H2O2>H2SO4(稀)。
30.在实验室中可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。图中:
①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL30%KOH溶液,并置于热水浴中;③的试管里盛有15mL8%NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过_________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有____________(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是_____________。反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。图中符合该晶体溶解度曲线的是_______(填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是_________(填写实验操作名称)。
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是:_______________________。
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化:紫色→______→_______→黄绿色
【答案】(1). 分液漏斗 (2). B (3). 碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同 (4). M (5). 过滤 (6). Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O (7). 红色 (8). 无色
【解析】
【分析】(1)实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应,结合氯气中含有的杂质分析判断;
(2)在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,溶质的溶解度随温度的降低而降低;
(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,结合溶液显酸性和强氧化性分析判断。
【详解】(1)实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应,所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶,因此通过分液漏斗向烧瓶中加入适量的浓盐酸。生成氯气混有HCl气体,根据氯气难溶于饱和氯化钠溶液,HCl易溶于水,可用饱和食盐水除杂,故答案为B;
(2)根据题中信息可知,在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,二者反应的浓度和温度都不相同,反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出,说明溶质的溶解度随温度的降低而降低,只有M符合,不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法;
(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠,二者在水中溶解且电离,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应生成的H+使石蕊变成红色,次氯酸具有强氧化性,将石蕊氧化为无色物质,反应后如继续通入氯气,氯气微溶于水,则为氯气的溶液,溶液呈黄绿色,所以实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化:紫色→红色→无色→黄绿色。
31.用沉淀法测定NaHCO3和K2CO3混合物的组成。实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液,每次实验均充分反应。实验记录见下表:
实验次数
称取样品的质量/g
所加Ba(OH)2溶液的体积/mL
测得生成沉淀的质量/g
1
5.28
500
9.85
2
10.56
500
19.70
3
15.84
500
4
21.12
500
39.40
5
26.40
500
49.25
6
31.68
500
49.25
回答下列问题:
(1)写出少量NaHCO3和过量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式___________________。
(2)第3次实验中产生沉淀的质量是_______________g。
(3)样品中NaHCO3和K2CO3的物质的量之比是_______________。
(4)原Ba(OH)2溶液的浓度为_______________mol·L-1。
(5)室温下取第3组实验所得溶液中的OH-浓度为_______________。
【答案】(1). HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O (2). 29.55 (3). 3:2 (4). 0.5 (5). 0.82mol/L
【解析】
【分析】(1)少量NaHCO3和过量Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡、氢氧化钠与水;
(2)第5次、第6次生成沉淀碳酸钡的质量都为49.25g,说明样品质量为26.40g时,氢氧化钡已经完全反应,第1次、第5次样品的质量分别为5.28g、26.40g,第1次、第5次生成沉淀碳酸钡质量分别为9.85g、49.25g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1:5,说明第5次实验中样品与氢氧化钡恰好完全反应,根据第1次与第3次样品之比计算第3次生成沉淀的质量;
(3)第3次实验中样品完全反应,令碳酸氢钠与碳酸钾的物质的量分别为xmol、ymol,根据碳元素守恒可知沉淀碳酸钡的物质的量为(x+y)mol,根据样品质量与碳酸钡沉淀质量列方程计算;
(4)由(2)中分析可知,第5次样品恰好完全反应,根据n=m÷M计算碳酸钡物质的量,根据钡离子守恒计算氢氧化钡的物质的量,再根据c=n÷V计算其浓度;
(5)第3组实验反应后溶液为氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的混合溶液,由钡离子守恒计算溶液中钡离子物质的量,由钠离子守恒可知,溶液中n(NaOH)=n(NaHCO3),由钾离子守恒可知,溶液中n(KOH)=2n(K2CO3),根据溶液中氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的物质的量计算氢氧根的浓度。
【详解】(1)少量NaHCO3和过量Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡、氢氧化钠与水,反应的离子方程式为:HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O;
(2)第5次、第6次生成沉淀碳酸钡的质量都为49.25g,说明样品质量为26.40g时,氢氧化钡已经完全反应,第1次、第5次样品的质量分别为5.28g、26.40g,第1次、第5次生成沉淀碳酸钡质量分别为9.85g、49.25g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1:5,说明第5次实验中样品与氢氧化钡恰好完全反应,则第3次实验中样品完全反应,令产生沉淀质量为mg,则有15.84g:5.28g=mg:9.85g,解得m=29.55g;
(3)第3次实验中样品完全反应,令碳酸氢钠与碳酸钾的物质的量分别为xmol、ymol,则:84x+138y=15.84、197x+197y=29.55,解得x=0.09,y=0.06,故n(NaHCO3):n(K2CO3)=0.09mol:0.06mol=3:2;
(4)由(2)中分析可知,第5次样品恰好完全反应,碳酸钡物质的量=49.25g÷197g/mol=0.25mol,根据钡离子守恒,氢氧化钡的物质的量=0.25mol,故氢氧化钡溶液浓度为0.25mol÷0.5L=0.5mol/L;
(5)由(2)中分析可知,第5次样品恰好完全反应,碳酸钡物质的量=49.25g÷197g/mol=0.25mol,根据钡离子守恒,500mL氢氧化钡溶液中氢氧化钡的物质的量=0.25mol,第3组实验反应后溶液为氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的混合溶液,29.55g碳酸钡的物质的量为29.55g÷197g/mol=0.15mol,由钡离子守恒可知,溶液中n[Ba(OH)2]=0.25mol-0.15mol=0.1mol;由钠离子守恒可知,溶液中n(NaOH)=n(NaHCO3)=0.09mol;由钾离子守恒可知,溶液中n(KOH)=2n(K2CO3)=2×0.06mol=0.12mol;所以溶液中n(OH-)=2n[Ba(OH)2]+n(NaOH)+n(KOH)=0.1mol×2+0.09mol+0.12mol=0.41mol,因此第3组实验所得溶液中的OH-浓度为0.41mol÷0.5L=0.82mol/L。
相关资料
更多