资源描述
2025年河南省许昌平顶山高一化学第一学期期中复习检测模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、实验室需用2mol·L-1氯化钠溶液450 mL,配置时应选用容量瓶的规格和
称取氯化钠的质量分别是( )
A.450 mL,52.7 g B.500 mL,58.5 g
C.1000 mL,117 g D.任意规格,111.2 g
2、下列离子方程式改写成化学方程式正确的是( )
A.
B.十 十
C.
D.
3、NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,3.6 g D2O含有的电子数为2NA
B.常温常压下,3.2gO2和O3 的气体混合物中含氧原子数目为0.2NA
C.2L 0.5mol/L的KClO3溶液中含有Cl-的物质的量为NA
D.标准状况下,11.2L四氯化碳所含的分子数为0.5NA
4、稀有气体的化学性质非常稳定,很难发生化学反应,所以曾被称为“惰性气体”,但这种化学惰性是相对的,例如:在一定体积的容器中,加入1.5mol Xe气和7.5mol F2气,于400℃和2633kPa压强下加热数小时,然后迅速冷却至25℃,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5mol F2气。则所得无色晶体产物中,氙与氟的原子个数比是
A.1:2
B.1:3
C.1:4
D.1:6
5、以下各组物质所具有的性质依次为只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的是
A.Na、H+、H2O B.Cl2、KClO3、Fe
C.Na+、K、Fe2+ D.KMnO4、CO、H2O
6、如果2 g甲烷含有x个甲烷分子,那么22 g CO2中所含分子数是:
A.x B.4x C.0.5x D.3x
7、通过实验得出的以下结论中,正确的是
A.将某固体试样完全溶于盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO42-
B.将该固体试样完全溶于盐酸,产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,则该固体试样中一定存在CO32-
C.将某固体加水完全溶解,滴加氢氧化钠溶液,没有产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NH4+
D.将某固体进行焰色反应实验,透过蓝色钴玻璃观察得火焰呈紫色,则该固体中不存在Na+
8、下列关于物质的分类中,正确的是( )
酸性氧化物
酸
盐
混合物
电解质
A
SiO2
HClO
烧碱
CuSO4·5H2O
CO2
B
Na2O2
HNO3
NaHSO4
漂白粉
Mg
C
SO3
H2SiO3
纯碱
水玻璃
NaCl
D
NO
Al(OH)3
BaCO3
水泥
NH3
A.A B.B C.C D.D
9、某同学在烧水时,不小心把水洒在炉火上,结果发现炉火更旺了,原因是H2O和炽热的碳反应生成了水煤气(CO和H2),反应方程式为:C+H2O(g) CO+H2,下列关于该反应说法正确的是( )
A.该反应中C失电子,被还原 B.该反应中H2得电子,被还原
C.该反应中,每转移2mol e-则生成1mol H2 D.该反应属于复分解反应
10、下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.往碳酸镁中滴加稀盐酸:CO+2H+=H2O+CO2↑
B.CuO与稀盐酸反应:CuO+2H+=Cu2++H2O
C.氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应:Ba2++SO+H++OH-=BaSO4↓+H2O
D.铁粉与稀硫酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
11、ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 =2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是( )
A.KClO3在反应中得到电子 B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被还原 D.1mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
12、稀有金属铟由于其良好的性能常用于生产液晶显示器和平板屏幕,下图是铟元素的相关信息,下列有关铟的说法错误的是
A.115In原子核内有66个中子
B.115In原子核外有49个电子
C.115In、113In互为同位素
D.115In、113In的化学性质有较大的不同
13、下列溶液中NO3 - 物质的量与50mL 1mol/L Al(NO3)3溶液的NO3 - 物质的量不相等的是
A.100mL 2.0mol·L-1 AgNO3溶液 B.75 mL 1.0 mol·L-1 Mg(NO3)2溶液
C.100 mL 0.5 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液 D.75 mL 2.0 mol·L-1 Na NO3溶液
14、工业制取ClO2的化学反应:2NaClO3 + SO2 + H2SO4= 2ClO2 + 2NaHSO4 ,下列说法正确的
A.SO2在反应中被还原 B.NaClO3在反应中失去电子
C.H2SO4在反应中做氧化剂 D.1 mol 氧化剂在反应中得到1 mol电子
15、在汽车加油站见到的油罐车上,所贴的危险化学品标志是( )
A. B.
C. D.
16、下面四幅图中,与胶体性质有关的是( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.全部
二、非选择题(本题包括5小题)
17、有 X、Y、Z 三种元素:①X、Y、Z 的单质在常温下均为气体,②X 单质可以在 Z 的单质中燃烧,生 成化合物 XZ,火焰呈苍白色,③XZ 极易溶于水,在水溶液中电离处 X+和 Z﹣,其水溶液能使蓝色石蕊试 纸变红,④每两个 X2 分子能与一个 Y2分子化合成两个 X2Y 分子,X2Y 常温下为液体,⑤Z 单质溶于 X2Y 中,所得的溶液具有漂白性。
(1)写出下列微粒的电子式:X+_____,Z﹣______,Y 原子_____。
(2)写出 X2Y 的化学式_____。按要求与 X2Y 分子具有相同电子数的微粒的化学符号:两个原子核 的阴离子_____,5 个原子核的分子_____。
(3)写出 Z 单质溶于 X2Y 中发生反应的离子方程式:_____,所得溶液能使淀粉碘 化钾溶液变蓝,主要起作用的微粒是_____。
(4)实验室制备 XZ 的化学方程式:_____,如何检验 XZ 是否收集满__________。
18、某固体混合物中,可能含有下列离子中的几种:K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl−、SO42−、CO32−,将该混合物溶于水后得澄清溶液,现取三份各100mL该溶液分别进行如下实验:
(1)在第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热,无沉淀生成,但收集到1.12L气体(标准状况下);
(2)在第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,经称量其质量为6.27g,在该沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,剩余固体质量为2.33g。
根据上述实验回答下列问题:
①实验(1)中反应的离子方程式为____________________________,实验(2)中沉淀溶解对应的反应的离子方程式为______________________________________。
②溶液中一定不存在的离子有__________________;
③溶液中一定存在的离子有___________,其中阴离子的物质的量浓度分别为___________;
④取第三份原溶液,向其中加入足量的AgNO3溶液,产生白色沉淀,能否说明原溶液中存在Cl—?______________(填“能”或“不能”),理由是_____________________________________。
⑤推断K+是否存在并说理由:_________________________________________.
19、纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备SnCl4,某化学小组的同学设计了如下实验装置进行制备。
已知:①金属锡熔点为231℃,化学活泼性与铁相似;②SnCl4的沸点为114℃;③SnCl4易与水反应。
请根据上图装置回答:
(1)装置I中反应的离子方程式是________________________________________
(2)试管II中的试剂是________,试管III中的试剂是____________。
(3)装置V的作用是____________。
(4)裝置Ⅵ 最好选用下列装置中的________(填标号)。
(5)实验结束后,欲回收利用装置Ⅰ中未反应完的MnO2,需要的玻璃仪器有_________。
20、应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下"Fe与水蒸气反应的实验"。
请回答该实验中的问题。
(1)实验前必须对整套装置进行气密性的检查,操作方法是_____________。
(2)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是_______________;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是_______________。
(3)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是__________。
(4)干燥管中盛装的物质可以是_____________,作用是__________。
(5)如果要在A处玻璃管口处点燃该气体,则必须对该气体进行_________,这一操作的目的_____ 。
21、海洋是资源的宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等。
(1)氯原子的结构示意图_____;工业上利用电解饱和食盐水来获得氯气,其化学方程式为_____。
(2)将氯气通入石灰乳中可制取漂白粉,化学方程式为_____。漂白粉溶于水后,和空气中的二氧化碳作用,所得的溶液可用于漂白这是利用生成的 HClO,而该溶液长时间放置又会失去漂白能力,所涉及的化学反应方程式为_____。
(3)向盛有 KI 溶液的试管中加入少许 CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4 层会逐渐变浅,最后变成无色。
完成下列填空:
(a)写出并配平 CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式,并用“单线桥”标出电子转移的方向和数目。_____________
_____+_____+_____→_____HIO3+_____该反应中,_____元素的化合价升高。
(b)把 KI 换成 KBr,则 CCl4层变为_____色,继续滴加氯水,CCl4 层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是_____。
(c)加碘盐中含碘量为 20mg~50mg/kg。制取加碘盐(含 KIO3 的食盐)1000kg,若 KI 与 Cl2 反应之 KIO3,至少需要消耗 Cl2_____mol(保留 2 位小数)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
实验室需用2mol/L氯化钠溶液452mL,只能选用522mL容量瓶配制,实际上配制522mL2mol/L的氯化钠溶液,配制该溶液需要氯化钠的质量为:m(NaCl)=cVM=1.5g/mol×2mol/L×2.5L=1.5g,所以配置时应选用容量瓶的规格和称取氯化钠的质量分别是:522mL、1.5g,故选B。
2、C
【解析】
A.该离子反应中铜盐必须是可溶性铜盐,铜盐可以是氯化铜或硫酸铜、硝酸铜,碳酸铜难溶于水,所以不符合,故A错误;
B.该离子反应中碳酸盐必须是可溶性碳酸盐,碳酸盐可以是Na2CO3或K2CO3,BaCO3难溶于水,所以不符合,故B错误;
C.该离子反应中反应物必须是可溶性强电解质,Ca(NO3)2和Na2CO3都是可溶性强电解质,所以化学方程式和离子方程式相吻合,故C正确;
D.该离子反应中酸和碱必须是可溶性的强电解质,且除了生成水外不生成沉淀,醋酸是弱酸,所以不符合,故D错误;
故选C。
3、B
【解析】
A. 标准状况下,3.6 g D2O的物质的量为3.6g÷20g/mol=0.18mol,每个分子含有10个电子,所以含有的电子数为1.8NA,故错误;
B. 常温常压下,3.2gO2和O3 的气体混合物中全是氧原子,所以氧原子的物质的量为3.2g÷16g/mol=0.2mol,含氧原子数目为0.2NA,故正确;
C. 2L 0.5mol/L的KClO3溶液中不含有Cl-,故错误;
D. 标准状况下,四氯化碳不是气体,不能计算11.2L的物质的量,故错误。
故选B。
掌握气体摩尔体积22.4L/mol的使用范围和注意事项,必须是标况下的气体。掌握特殊物质的电子数或中子数,如D2O、T2O等,掌握特殊的氧化还原反应中的转移电子数,如过氧化钠和水或二氧化碳的反应,或氯气和水或碱的反应,二氧化氮和水的反应等。
4、C
【解析】
反应中消耗的Xe气体和F2气体的物质的量分别为1.5mol、3mol,而反应前后原子的种类和个数均不发生改变,所以得到的无色晶体产物中,氙与氟的原子个数比是1:4
故C项正确。
5、C
【解析】
A项,Na元素化合价只能升高,钠只有还原性;H+化合价只能降低,H+只有氧化性;H2O中氢元素化合价可以降低,氧元素化合价可以升高,所以水既有氧化性又有还原性,A错误;
B项,Cl2中Cl元素化合价即可升高又可降低,所以Cl2既有氧化性又有还原性;KClO3中Cl元素化合价可以降低, O元素化合价可以升高,所以KClO3既有氧化性又有还原性;Fe元素化合价只能升高,Fe具有还原性;B错误;
C.Na+化合价只能降低,只有氧化性;K元素化合价只能升高,K只有还原性;Fe2+化合价既可以升高,又可以降低,所以Fe2+既有氧化性又有还原性,C正确;
D. KMnO4中Mn元素化合价可以降低,O元素化合价可以升高,所以KMnO4既有氧化性又有还原性;CO中碳元素化合价既可以升高,又可以降低,所以CO既有氧化性又有还原性;H2O中氢元素化合价可以降低,氧元素化合价可以升高,所以H2O既有氧化性又有还原性,D错误;
综上所述,本题选C。
6、B
【解析】
根据n=m/M=N/NA计算.
【详解】
n(CH4)=2g/16g/mol=1/8mol,则x/NA=1/8,NA=8x,
n(CO2)=22g/44g/mol=0.5mol,则N(CO2)=nNA=0.5×8x=4x,
故选B.
7、C
【解析】
A.将某固体试样完全溶于盐酸,无明显现象,排除了干扰离子,如碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离子等,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀为硫酸钡,说明溶液中一定含有SO42-,但该固体试样中不一定存在SO42-,例如硫酸氢钠固体中不存在SO42-,A错误;
B.将该固体试样完全溶于盐酸,产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,气体是二氧化碳或二氧化硫,则该固体试样中不一定存在CO32-,B错误;
C.将某固体加水完全溶解,滴加氢氧化钠溶液,没有产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,也可能是由于生成的一水合氨浓度很小没有放出氨气,则该固体试样中仍可能存在NH4+,C正确;
D.将某固体进行焰色反应实验,透过蓝色钴玻璃观察得火焰呈紫色,由于滤去了黄光,则该固体中也可能存在Na+,D错误;
答案选C。
本题主要考查了常见离子的检验,检验一种离子的存在必须排除干扰离子,容易出错的是A选项,注意固体中含有的离子和溶于水后产生的离子不一定一致。
8、C
【解析】
和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物为酸;金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物为盐;不同物质组成的为混合物;水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质。
【详解】
A.烧碱为氢氧化钠属于碱,CuSO4·5H2O为纯净物,CO2为非电解质,故A错误;
B. Na2O2为过氧化物不是酸性氧化物,Mg是金属单质既不是电解质也不是非电解质,故B错误;
C. SO3属于酸性氧化物,H2SiO3属于酸,纯碱是碳酸钠为盐,水玻璃为硅酸钠的水溶液为混合物,氯化钠溶于水导电属于电解质,所以C选项是正确的;
D.NO和碱不反应属于不成盐氧化物,氢氧化铝为两性氢氧化物,氨气为非电解质,故D错误。
所以C选项是正确的。
9、C
【解析】
试题分析:A项:C的化合价升高,失去电子,被氧化,故错;B项:H2是氧化产物,故错;D项:反应过程中,有元素化合价发生变化,故属于氧化还原反应,故错。故选C。
考点:氧化还原反应概念及计算
点评:题考查氧化还原反应,明确还原剂、氧化剂中元素的化合价变化是解答本题的关键,并熟悉常见的氧化还原反应来解答。
10、B
【解析】
A.碳酸镁微溶于水,不可拆成离子形式,故A错误;
B.CuO与稀盐酸反应生成氯化铜和水,离子方程式正确,故B正确;
C.氢氧化钡和稀硫酸反应应生成2 mol H2O,题中物质系数配比不正确,故C错误;
D.铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故D错误;
故选:B。
11、A
【解析】
反应2KClO3+H2C2O4+H2SO4 =2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,被还原,得到还原产物ClO2;H2C2O4中C的化合价从+3升高到+4,失去电子,被氧化,得到氧化产物CO2。
A、KClO3 中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,A正确;
B、KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,被还原,得到还原产物ClO2,B错误;
C、H2C2O4中C的化合价从+3升高到+4,失去电子,被氧化,C错误;
D、KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到1个电子,则1mol KClO3参加反应有1 mol电子转移,D错误;
答案选A。
12、D
【解析】
从图上分析,该元素为49号元素,相对原子质量为114.8。
【详解】
A. 115In原子核内有49个质子,所以有115-49=66个中子,故正确;
B. 115In原子核内有49个质子,所以核外有49个电子,故正确;
C. 115In、113In二者质子数相同,中子数不同,互为同位素,故正确;
D. 115In、113In的核外电子数相同,化学性质相似,故错误。
故选D。
13、A
【解析】
50mL 1mol/L Al(NO3)3溶液的NO3 - 物质的量为1mol/L×0.05L×3=0.15mol。
【详解】
A. 100mL 2.0mol·L-1 AgNO3溶液中硝酸根离子物质的量为2.0mol/L×0.1L=0.2mol,故A选;
B. 75 mL 1.0 mol·L-1 Mg(NO3)2溶液中硝酸根离子物质的量为1mol/L×0.075L×2=0.15mol,故不选;
C. 100 mL 0.5 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液中硝酸根离子物质的量为0.5mol/L×0.1L×3=0.15mol,故不选;
D. 75 mL 2.0 mol·L-1 Na NO3溶液中硝酸根离子物质的量为2mol/L×0.075L=0.15mol,故不选。
故选A。
14、D
【解析】
A.S元素化合价升高,被氧化,SO2为还原剂,故A正确;
B.反应中Cl元素由+5价降低到+4价,化合价降低,得电子被还原,故B错误;
C.H2SO4在反应中没有参与氧化还原反应,仅起到酸性的作用,故C错误;
D.NaClO3→ClO2发生还原过程中,氯元素化合价由+5价降低到+4价,所以1mol氧化剂在反应中得到1mol电子,故D正确;
故选:D。
15、B
【解析】试题分析:汽油具有可燃性,属于易燃液体。A.图中所示标志是剧毒品标志,A项错误;B.图中所示标志是易燃液体标志,B项正确;C.图中所示标志是氧化性标志,C项错误;D.图中所示标志是易燃易爆标志,D项错误;答案选B。
考点:考查常见的化学品标志。
16、D
【解析】
胶体具有的性质有丁达尔效应、聚沉、电泳,则
①长江三角洲的形成是胶体聚沉的作用,与胶体性质有关,故①正确;
②夜景中会观察到光束,属于丁达尔效应,与胶体有关,故②正确;
③树林中的晨曦形成光束,属于丁达尔效应,与胶体有关,故③正确;
④明矾用于净水原理为:铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,能吸附悬浮杂质,与胶体有关,故④正确;
故答案选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、H+ H2O OH﹣ CH4 Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO Cl2 NaCl(s)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑ 用湿润的蓝色石蕊试纸放置于集气瓶口,试纸变红,则已收集满,否则未收集满
【解析】
XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z﹣,XZ的水溶液可使石蕊试液变红,溶液呈酸性,则X为氢元素,X单质为H2,结合X的单质在Z的单质中燃烧生成XZ,燃烧时火焰呈苍白色,可知Z为Cl元素,Z的单质为Cl2,故XZ为HCl.X2Y常温下为液体,则X2Y为H2O,说明Y为O元素,Cl2溶于H2O反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白作用,符合题意,据以上分析解答。
【详解】
XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z﹣,XZ的水溶液可使石蕊试液变红,溶液呈酸性,则X为氢元素,X单质为H2,结合X的单质在Z的单质中燃烧生成XZ,燃烧时火焰呈苍白色,可知Z为Cl元素,Z的单质为Cl2,故XZ为HCl,
X2Y常温下为液体,则X2Y为H2O,说明Y为O元素,Cl2溶于H2O反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白作用,符合题意;
(1)X+为H+,其电子式为H+,Z﹣为Cl﹣,其电子式为,Y为O元素,其原子电子式为;
故答案为H+、、;
(2)X2Y 的化学式为H2O;与 H2O 分子具有相同电子数的微粒的化学符号:两个原子核 的阴离子为OH﹣,5 个原子核的分子为CH4;
故答案为H2O;OH﹣;CH4;
(3)Z 单质溶于 X2Y 中发生反应的离子方程式:Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO,所得溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝,主要起作用的微粒是:Cl2;
故答案为Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO;Cl2;
(4)实验室制备 HCl 的化学方程式:NaCl(s)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑;检验 HCl 是否收集满方法:用湿润的蓝色石蕊试纸放置于集气瓶口,试纸变红,则已收集满,否则未收集满;
故答案为NaCl(s)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑;用湿润的紫色石蕊试纸放置于集气瓶口,试纸变红,则已收集满,否则未收集满。
18、OH-+NH4+=NH3↑+H2O BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O Mg2+、Ba2+ NH4+,SO42−、CO32− c(SO42−)=0.1mol/L, c( CO32−)=0.2 mol/L 不能 碳酸银、硫酸银、氯化银都是白色沉淀,因此实验3得到沉淀无法确定是氯化银 存在,经过计算可以知道,只有存在K+溶液中的离子电荷才能守恒。
【解析】
将含有K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl−、SO42−、CO32−的混合物溶于水后得澄清溶液,现取三份各100mL该溶液分别进行如下实验:
(1)在第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热,无沉淀生成,但收集到1.12L气体(标准状况下);可以说明溶液中含有NH4+,一定没有Mg2+;
(2)在第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,说明含有SO42−或CO32−中一种或2种;经称量其质量为6.27g,在该沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,剩余固体质量为2.33g,说明剩余的沉淀为硫酸钡,溶解的沉淀为碳酸钡,证明溶液中一定含有SO42−、CO32−;由此排除Ba2+的存在;
(3)根据硫酸钡的量计算出硫酸根的量,根据碳酸钡的量计算出碳酸根离子的量,根据氨气的量计算出铵根离子的量,最后根据电荷守恒判断钾离子的存在与否。
据以上分析进行解答。
【详解】
将含有K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl−、SO42−、CO32−的混合物溶于水后得澄清溶液,现取三份各100mL该溶液分别进行如下实验:
(1)在第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热,无沉淀生成,但收集到1.12L气体(标准状况下);可以说明溶液中含有NH4+,一定没有Mg2+;
(2)在第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,说明含有SO42−或CO32−中一种或2种;经称量其质量为6.27g,在该沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,剩余固体质量为2.33g,说明剩余的沉淀为硫酸钡,溶解的沉淀为碳酸钡,证明溶液中一定含有SO42−、CO32−;
①实验(1)中为OH-与NH4+加热反应生成氨气,离子方程式为:OH-+NH4+=NH3↑+H2O;实验(2)中沉淀为碳酸钡和硫酸钡,碳酸钡溶于盐酸,生成氯化钡、二氧化碳和水,离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;综上所述,本题答案是:OH-+NH4+=NH3↑+H2O ;BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。
②结合以上分析可知:实验(1)中为可以证明含有NH4+,实验(2)中含有SO42−、CO32−;由于碳酸钡、碳酸镁、硫酸钡等都是不溶于水的沉淀,因此溶液中一定不存在的离子有:Mg2+、Ba2+;综上所述,本题答案是:Mg2+、Ba2+。
③结合以上分析可知:实验(1)中可以证明含有NH4+,实验(2)中可以证明含有SO42−、CO32−;溶液中一定存在的离子有NH4+、SO42−、CO32−;根据在第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,经称量其质量为6.27g,为碳酸钡和碳酸钙质量之和;在该沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,剩余固体质量为2.33g,为硫酸钡沉淀,其物质的量为2.33/233=0.01mol;根据SO42− -BaSO4可知,n(SO42−)=0.01mol;碳酸钡沉淀质量为6.27-2.33=3.94g,其物质的量为3.94/197=0.02mol;根据CO32− - BaCO3可知, n( CO32−)=0.02mol;浓度各为:c(SO42−)=0.01/0.1=0.1mol/L;c( CO32−)=0.02/0.1=0.2 mol/L;综上所述,本题答案是:NH4+、SO42−、CO32−;c(SO42−)=0.1mol/L,c( CO32−)=0.2 mol/L。
④结合以上分析可知,溶液中一定存在NH4+、SO42−、CO32−;取第三份原溶液,向其中加入足量的AgNO3溶液,能够产生白色沉淀可能为硫酸银、碳酸银沉淀,不一定为氯化银沉淀;所以不能说明原溶液中存在Cl-;综上所述,本题答案是:不能;碳酸银、硫酸银、氯化银都是白色沉淀,因此实验3得到沉淀无法确定是氯化银;
⑤溶液中肯定存在的离子是NH4+,SO42−、CO32−,经计算, NH4+的物质的量为1.12/22.4=0.05mol,利用②中分析、计算可以知道SO42−、CO32−的物质的量分别为0.01mol和0.02mol;阳离子带的正电荷总数0.05×1=0.05mol,阴离子带的负电荷总数为:0.01×2+0.02×2=0.06mol;根据电荷守恒: 钾离子一定存在;因此,本题正确答案是:存在,经过计算可以知道,只有存在K+溶液中的离子电荷才能守恒。
19、MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O 饱和食盐水 浓硫酸 冷凝(收集)SnCl4 C 漏斗、玻璃棒、烧杯
【解析】
根据图及实验目的知,I是制备氯气的装置,加热条件下,浓盐酸和反应生成氯气;浓盐酸具有挥发性,气体亦可携带水蒸气,所以得到的氯气中含有、杂质;一般用饱和食盐水除去,再用浓硫酸吸水,所以装置II中装有饱和食盐水吸收,装置III中装有浓硫酸干燥氯气;纯净的氯气与锡反应生成,的沸点为114℃,沸点较低,所以装置V冰水浴降温,冷凝得到液体。
【详解】
(1)装置I是制备氯气的装置,加热条件下,浓盐酸和反应生成氯气,离子方程式为,
故答案为:;
(2)装置II中装有饱和食盐水吸收;装置III中装有浓硫酸干燥氯气;
故答案为:饱和食盐水;浓硫酸;
(3)的沸点较低,装置V中的冰水可以使得冷凝,得到液体,
故答案为:冷凝(收集);
(4)氯气有毒,需要进行尾气处理,故装置VI应为尾气处理装置,吸收未反应完的氯气,易与水反应,所以不仅要除去氯气中的水蒸气,还要防止外界水蒸气进入,所以装置VI还要能防止水蒸气进入装置V,
A.氢氧化钠溶液可以吸收未反应完的氯气,但不能防止水蒸气进入装置Ⅴ,故A不选;
B.气体进入装置中导管应该长进短出,装置错误,故B不选;
C.碱石灰不仅可以吸收氯气,也可以吸收水蒸气和二氧化碳,能避免空气中二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅴ,故C选;
故答案为:C;
(5)回收利用装置I中未反应完的,难溶于水,可以用过滤操作回收,过滤需要的仪器有: 漏斗、玻璃棒、烧杯,
故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯。
20、将干燥管末端的导管A浸入水中,用酒精灯火焰微热烧瓶底部,如果能观察到浸入水中的玻璃导管口有气泡冒出,停止加热后,玻璃导管内有水柱上升,且较长时间不会落,则表明该套装置的气密性良好。 为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气 防止暴沸 先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯 碱石灰 除去产物H2中的水蒸气 验纯 防止H2不纯而发生爆炸
【解析】
(1)检验装置气密性的方法一般用微热的方法,根据冒出的气泡和回流的水柱来判断;
(2)反应物为水蒸气与铁;放碎瓷片的目的是防止沸腾事故发生;
(3)如果在一套装置中需要两处加热,一定要注意点燃加热仪器的顺序,一般是根据实验的安全性和对实验结果的影响来考虑;
(4)干燥管起干燥氢气的作用,盛放固体干燥剂;
(5)点燃氢气前一定要检验纯度,防止发生爆炸。
【详解】
(1)中学阶段检查装置气密性常用方法有两种:一种是利用热胀冷缩原理,另一种是利用气压原理。气压原理一般只有涉及到液体时才能用得到,这里显然是利用热胀冷缩原理。利用热胀冷缩原理时要注意步骤一定要完整,既要证明“热胀”,也要证明“冷缩”,故操作方法为:将干燥管末端的导管A浸入水中,用酒精灯火焰微热烧瓶底部,如果能观察到浸入水中的玻璃导管口有气泡冒出,停止加热后,玻璃导管内有水柱上升,且较长时间不会落,则表明该套装置的气密性良好;
(2)因为反应物为水蒸气与铁,所以圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气;烧瓶底部应事先放置碎瓷片,放碎瓷片的目的是防止沸腾事故发生(或防止暴沸);
(3)点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响,在本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应,应该先点燃酒精灯,即酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯;
(4)干燥管中盛装是的物质是碱石灰,作用是除去反应产生的氢气中的水蒸气;
(5)氢气的爆炸极限是4.0%~75.6%,就是说当氢气的含量在上述范围内的话就会引起爆炸,因此,点燃之前要检验纯度,目的是防止H2不纯而发生爆炸。
本题考查性质实验方案的设计,把握高温下铁与水反应及实验中装置的作用为解答的关键,侧重物质性质及实验分析能力的考查。易错点是装置气密性检验。
21、 2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH 2Ca(
OH)
2+2Cl2=Ca(
ClO)2+CaCl2+2H2O Ca(
ClO)
2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑ 5Cl2 I2 6H2O 2 10HCl I 红棕 HBrO3>Cl2>HIO3 0.47
【解析】
(1)氯原子的核外电子数为17,最外层为7个电子,其正确的原子结构示意图为;工业上利用电解饱和食盐水来获得氯气,其化学方程式为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH;
故答案为;2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH;
(2)氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学方程式:2Ca(
OH)
2+2Cl2=Ca(
ClO)2+CaCl2+2H2O,次氯酸酸性比碳酸弱,Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成HClO和CaCO3沉淀,反应的方程式为Ca(
ClO)
2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,该溶液可用于漂白这是利用了生成的HClO的氧化性;HClO见光易分解,会失去漂白能力,分解的方程式为:2HClO2HCl+O2↑;
故答案为2Ca(
OH)
2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;Ca(
ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;2HClO2HCl+O2↑;
(3)a.氯气具有强氧化性,向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色,说明生成I2,继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色,说明I2被进一步氧化,生成HIO3,同时氯气被还原为HCl,反应的方程式为:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,反应中I元素的化合价升高,用“单线桥”标出电子转移的方向和数目为;
故答案为;5Cl2、I2、6H2O、2、10HCl;I;
b.KI换成KBr时,得到的是溴单质,则其在CCl4中呈红棕色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为:HBrO3>Cl2>HIO3,
故答案为红棕;HBrO3>Cl2>HIO3;
c.1000kg加碘食盐中含碘20g,KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根据KIO3~I~KI~3Cl2可知,则需要消耗Cl2的物质的量=×3=0.47mol;
故答案为0.47。
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