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人教版2024高中化学必修一第二章海水中的重要元素氯和钠(四十四)
1
单选题
1、关于下列仪器使用的说法正确的是
A.①、②、④常用于物质分离B.②、③使用前需要检漏
C.③、⑤可用作反应容器D.④、⑤、⑥可直接加热
答案:B
A.长颈漏斗用于添加液体,梨形分液漏斗常用作分液操作,蒸发皿常用作蒸发结晶,故A错误;
B.容量瓶带有瓶塞、分液漏斗带 有瓶塞和旋塞,使用前均需检查是否漏水,故B正确;
C.容量瓶是精确配制溶液的仪器,不能用作反应容器,故C错误;
D.烧杯不能直接加热,需要垫上石棉网,故D错误;
故答案为B
2、实验室既可用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制备Cl2,也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2,下列有关说法错误的是
A.KMnO4的氧化性比MnO2的强
B.上述两个反应中,浓盐酸均只体现还原性
C.制备等质量Cl2,消耗MnO2与KMnO4的物质的量比为5:2
D.用足量MnO2与含有4 mol HCl的浓盐酸在加热条件下反应,得到Cl2的物质的量小于1 mol
答案:B
由题可知:①MnO2+4HCl(浓)ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O;②2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O;
A.由题可知,KMnO4与浓盐酸在常温下反应,而MnO2与浓盐酸反应需要加热,因此KMnO4的氧化性比MnO2的强,故A正确,不选;
B.由①②两个反应方程式可知,盐酸在反应中均体现了酸性和还原性,故B错误,符合题意;
C.由反应式①可知,制备1mol氯气消耗MnO21mol;由反应式②可知,制备1mol氯气消耗KMnO40 .4mol;因此制备等质量Cl2,消耗MnO2与KMnO4的物质的量比为5:2,故C正确,不选;
D.由反应式①可知,随着反应的进行盐酸的浓度降低,而稀盐酸与二氧化锰不反应,所以得到Cl2的物质的量小于1mol,故D正确,不选;
所以答案是:B。
3、国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法错误的是
A.CH3CH2OH能与水互溶
B.NaClO通过氧化灭活病毒
C.过氧乙酸相对分子质量为76
D.氯仿的化学名称是四氯化碳
答案:D
A.乙醇分子中有羟基,其与水分子间可以形成氢键,因此乙醇能与水互溶,A说法正确;
B.次氯酸钠具有强氧化性,其能使蛋白质变性,故其能通过氧化灭活病毒,B说法正确;
C.过氧乙酸的分子式为C2H4O3,故其相对分子质量为76,C说法正确;
D.氯仿的化学名称为三氯甲烷,D说法不正确。
综上所述,故选D。
4、疫情防控期间,家庭和各种公共场所需要大量使用“84清毒液”,某兴趣小组利用NaClO固体配制一定浓度的“84消毒液”,下列有关说法正确的是
A.上述仪器在配制过程中一定不需要的有两种
B.仪器①使用前必须检查是否漏液并保持干燥
C.仪器④中测量的实际质量为32 .6g
D.定容时,如果不慎加多了液体,只能重新配制
答案:D
A.利用次氯酸钠固体配制一定浓度的84消毒液时需要用到带砝码的托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,不需要用到分液漏斗,故A错误;
B.仪器①容量瓶使用前必须检查是否漏液,因定容时需要加入蒸馏水,所以不需要保持干燥,故B错误;
C.仪器④称量的质量32 .6g是药品+小烧杯的质量,故C错误;
D.定容时,如果不慎加多了液体说明配制实验失败,只能重新配制,故D正确;
故选D。
5、下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.在标准状况下,VL氨气溶于1L水配成密度为ρg/cm3的氨水,该氨水的物质的量浓度为v22 .4(v+1)mol/L
B.0 .3mol/L硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子总物质的量为0 .9mol
C.将40g氢氧化钠固体溶于1L水中,物质的量浓度为1mol/L
D.实验室使用的浓盐酸的溶质质量分数为36 .5%,密度为1 .19 g/cm3,则该浓盐酸物质的量浓度是11 .9 mol/L
答案:D
A.VL氨气与1L水的体积不能相加,溶液的体积不是(V+1)L,A错误;
B.溶液的体积未知,无法算出物质的量,B错误;
C.1L水溶解氢氧化钠后,溶液体积不再是1L,C错误;
D.根据质量分数与物质的量浓度的换算cB=1000ρϖM mol·L-1可知该浓盐酸的物质的量浓度=1000×1 .19×36 .5%36 .5 mol·L-1 =11 .9 mol·L-1,D正确;
答案选D。
6、向FeBr2和FeI2的混合溶液中通入氯气至恰好完全反应,Fe2+、I-、Br-的物质的量的变化如下图所示。下列说法正确的是
A.还原性:I-<Br-<Fe2+
B.通入氯气的总量为5mol
C.若反应过程中滴入KSCN溶液,呈血红色,则nCl2>amol
D.c点时加入过量NaOH溶液,反应后溶液中只含Na+、H+、Cl-、OH-四种离子
答案:C
分析:由图可知,0→a发生的反应为2I—+Cl2=2Cl—+I2,a→b发生的反应为2Fe2++Cl2=2 Cl—+2Fe3+,b→c发生的反应为2Br—+Cl2=2 Cl—+Br2。
A.同种氧化剂,不同种还原剂的还原性强的先反应,由图可知,反应顺序为I—、Fe2+、Br—,则还原性的强弱顺序为I—>Fe2+>Br—,故A错误;
B.由图可知,碘离子、亚铁离子、溴离子的物质的量分别为2mol、4mol、6mol,由分析可知,通入氯气的的物质的量为(2mol+4mol+6mol) ×12=6mol,故B错误;
C.由图可知,当氯气的物质的量大于amol时,溶液中亚铁离子会与氯气反应生成铁离子,滴入硫氰化钾溶液,溶液都会变为红色,故C正确;
D.c点时加入过量氢氧化钠溶液,反应后溶液中不可能存在氢离子,故D错误;
故选C。
7、下列有关氯气的叙述中不正确的是
A.金属钠可在氯气中剧烈燃烧B.通常状况下,干燥的氯气能与铁反应
C.光照氯气和氢气的混合物会发生爆炸D.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸
答案:B
A.金属钠可在氯气中剧烈燃烧,反应产生NaCl白色固体,因此有白烟,同时看到火焰呈黄色,A正确;
B.通常状况下,干燥的氯气不能与铁反应,而Fe能够与潮湿的氯气反应,B错误;
C.光照氯气和氢气的混合物会发生剧烈反应,由于反应放出大量热,使产生 的HCl气体的体积急剧膨胀而发生爆炸,C正确;
D.氯气能够溶于水,溶于水的氯气有一部分与水反应生成盐酸和次氯酸,D正确;
故合理选项是B。
8、设阿伏加德罗常数的值为NA,则下列说法正确的是
A.常温常压下,22gCO2气体中含有的原子数为NA
B.0 .5mol⋅L-1Na2SO4溶液中,含有的钠离子总数为NA
C.2 .3g钠由原子变成离子时,失去的电子数为0 .1NA
D.NA个一氧化碳分子和0 .5mol甲烷的原子个数比为5∶4
答案:C
A. 22g CO2物质的量为0 .5mol,含有的原子数为1 .5NA ,故A项错误;
B. 未告知溶液体积无法计算 Na2SO4溶液中含有的钠离子总数,故B项错误;
C. 2 .3g 钠物质的量为0 .1mol,钠变为钠离子失去一个电子,因此2 .3g钠变成钠离子失去电子数为0 .1NA,故C项正确;
D. NA个一氧化碳分子和0 .5mol甲烷的原子个数比为4∶5,D错误。
所以答案是:C。
多选题
9、亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下,下列说法正确的是
已知:“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。下列说法正确的是
A.NaClO2的“有效氯含量”为1 .57g
B.反应①中NaHSO4和ClO2的物质的量之比为1∶2
C.NaClO3氧化性强于NaClO2
D.反应②中的H2O2可以用NaClO4代替
答案:AC
分析:由制备流程可知,①中NaClO3在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成NaHSO4和ClO2,反应为2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4;②中ClO2与过氧化氢在碱性条件下反应生成NaClO2,反应为2NaOH+2ClO2+H2O2=O2↑+2H2O+2NaClO2,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到NaClO2,以此解答该题。
A.“有效氯含量”是指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力,则NaClO2的“有效氯含量”为190 .5×42×71g≈1 .57g,故A正确;
B.反应①为2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4,反应中NaHSO4和ClO2的物质的量之比为1∶1,故B错误;
C.反应①中NaClO3是氧化剂,ClO2为还原产物,反应②中ClO2为氧化剂,NaClO2为还原产物,因此NaClO3氧化性强于NaClO2,故C正确;
D.反应②为2NaOH+2ClO2+H2O2=O2↑+2H2O+2NaClO2,H2O2作还原剂,反应②中的H2O2不能用NaClO4代替,故D错误;
故选AC。
10、下列实验操作和现象均正确的是
选项
操作
现象
A
用玻璃棒蘸取碳酸钾溶液在火焰上灼烧
观察到紫色火焰
B
向饱和NaHCO3溶液中通入过量CO2气体
有无色晶体析出
C
将甲烷和Cl2反应得到的气体通入到滴有酚酞试液的NaOH溶液中
溶液变成无色
D
分别点燃柳絮、蚕丝、羊毛和棉花
蚕丝、羊毛有烧焦羽毛气味
A.AB.BC.CD.D
答案:CD
A.未用蓝色钴玻璃观察,且玻璃棒含钠元素,故观察不到紫色,选项A错误;
B.NaHCO3和CO2已经不能再反应了,选项B错误;
C.甲烷和Cl2反应产生的HCl,可以与NaOH反应,从而使红色的溶液变无色,选项C正确;
D.柳絮和棉花都是纤维素,燃烧没有烧焦羽毛的气味,蚕丝、羊毛是蛋白质,燃烧有烧焦羽毛的气味,选项D正确;
答案选CD。
11、一定条件下,NH3与Cl2发生反应:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 .7gNH3分子中所含的质子总数为NA
B.常温常压下,每消耗22 .4LCl2,此时转移的电子数为2NA
C.每生成0 .6molNH4Cl,此时所得氧化产物的分子总数为NA
D.室温下,2 .8gN2分子中所含的原子总数为0 .2NA
答案:AD
A.1 .7gNH3的物质的量是0 .1mol,1分子氨气含有10个质子,分子中所含的质子总数为NA,A正确;
B.常温常压下2 .24L氯气的物质的量不是0 .1mol,转移的电子数不是2NA,B错误;
C.氮元素化合价升高,氮气是氧化产物,每生成0 .6mol氯化铵,此时所得氧化产物的分子总数为0 .1NA,C错误;
D.室温下,2 .8gN2的物质的量是0 .1mol,分子中所含的原子总数为0 .2NA,D正确;
答案选AD。
12、下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是
A.取ag混合物充分加热,剩余固体质量为bg
B.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液
C.取ag混合物与足量稀盐酸反应,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体
D.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,质量增加bg
答案:BD
A.取ag混合物充分加热,质量减少bg,则NaHCO3分解生成的CO2 .H2O的质量和为bg,由此可计算出NaHCO3的质量,从而求出Na2CO3的质量分数,A不符合题意;
B.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液,由于没有沉淀或气体产生,无法求出与Na2CO3 .NaHCO3相关的微粒的质量或物质的量,无法求出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数,B符合题意;
C.取ag混合物与足量稀盐酸反应,加热、蒸干、灼烧,得到的bg固体为NaCl的质量,由此可求出混合物中Na+的物质的量,与ag共同建立方程,可求出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数,C不符合题意;
D.取ag混合物与足量稀硫酸反应,Na2CO3和NaHCO3均会生成二氧化碳和水,逸出气体需要经干燥后用碱石灰吸收,否则碱石灰的增重包括水和二氧化碳,无法求出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数;
D符合题意;
故选BD。
填空题
13、“84消毒液”能有效灭菌,某化学社团模拟生产厂家配制了500mL“84消毒液”,并在瓶体贴上标签,如图所示。回答下列问题:
84消毒液
(有效成分) NaClO
(规格) 500 mL
(质量分数) 14 .9%
(密度) 1 .1g·cm-3
(1)该“84消毒液”有效成分的物质的量浓度为______,写出其在水中的电离方程式____。
(2)社团成员为探究“84消毒液”有效成分的部分化学性质,利用稀释的84消毒液进行如下实验:向淀粉KI溶液中滴加少量消毒液,无色溶液变蓝,说明NaClO具有_____性(填“氧化”或“还原”),其中每1molNaClO参加反应,转移的电子数为_______。
(3)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,该社团成员用18mol·L-1浓硫酸配制100mL0 .9mol·L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。
①需用量筒量取浓硫酸的体积为_______mL;
②若所配制的稀硫酸浓度偏高,则下列可能的原因分析中正确的是______。
A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
B.量取浓硫酸时,俯视液体的凹液面
C.未冷却,立即转移至容量瓶定容
D.定容时,仰视溶液的凹液面
答案: 2 .2 mol·L-1 NaClO=Na++ClO- 氧化 2NA 5 .0 C
(1)该溶液的有效成分为NaClO,密度为1 .1g·cm-3,质量分数为14 .9%,所以物质的量浓度为1000×1 .1×14 .9%74 .5mol·L-1=2 .2mol/L;次氯酸钠为强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式为NaClO=Na++ClO-;
(2)向淀粉KI溶液中滴加少量消毒液,无色溶液变蓝,说明KI被氧化生成碘单质,体现了NaClO的氧化性;NaClO被还原时生成Cl-,所以1molNaClO参加反应,转移的电子数2NA;
(3)①设所需浓硫酸的体积为VmL,稀释时溶质的物质的量不发生改变,所以有18mol/LVmL=0 .9mol/L100mL,解得V=5 .0 mL;
②A.配制过程中需要定容,所以容量瓶中有少量蒸馏水对结果无影响,故A不符合题意;
B.量取浓硫酸时,俯视液体的凹液面,导致量取的浓硫酸体积偏小,溶质偏少,最终得到的稀硫酸浓度偏低,故B不符合题意;
C.未冷却立即转移至容量瓶定容,冷却后溶液体积偏小,浓度偏高,故C符合题意;
D.定容时,仰视溶液的凹液面,导致溶液体积偏大,浓度偏小,故D不符合题意;
综上所述答案为C。
14、H7N9型禽流感可用消毒药物如:高锰酸钾、漂白粉、氯气等,将该病毒杀灭。
(1)新制氯水中含有多种微粒,将紫色石蕊试液滴入氯水中,溶液显红色起作用的微粒是___________(填化学符号,下同);过一会儿,溶液颜色逐渐褪去,起作用的微粒是___________。
(2)工业上利用氯气和石灰乳反应制取漂白粉,漂白粉的有效成分为___________(填化学式)。向漂白粉清液中滴加碳酸钠溶液,有白色沉淀生成,写出发生反应的离子方程式___________。
(3)已知高锰酸钾与浓盐酸混合能产生氯气,化学反应方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+8H2O+5Cl2↑,回答下列问题:
①用双线桥标出电子转移的方向和数目_____。
②氧化性强弱:KMnO4____MnO2(填“>”,“<”或“=”)。
③反应中氯化氢表现出的性质是___________。(填写字母)
a. 还原性 b. 酸性 c. 氧化性
④若生成标准状况下22 .4 LCl2则转移电子总数是___________。
答案:(1) H+ HClO
(2) Ca(ClO)2 Ca2++CO32- =CaCO3↓
(3) > ab 2NA
解析:(1)
氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸和次氯酸电离出氢离子而使溶液呈酸性,氢离子能使紫色石蕊变红色;次氯酸具有漂白性,所以能使溶液褪色的是HClO;
(2)
氯气与氢氧化钙反应制备漂白粉,则漂白粉的主要成分为CaCl2 .Ca(ClO)2,有效成分为Ca(ClO)2;向漂白粉清液中滴加碳酸钠溶液,有白色沉淀生成,是碳酸钠和溶液中钙离子反应生成碳酸钙沉淀,反应的离子方程式为Ca2++CO32- =CaCO3↓ ;
(3)
①高锰酸钾中锰元素由+7价变成+2价,盐酸中氯元素由-1价变成0价,所以双线桥为;
②实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热的情况下生成氯气,而题干中反应制备氯气不需要加热,故高锰酸钾的氧化性大于二氧化锰;
③反应前后盐酸的化合价-1价升高为0价,化合价升高表现为还原性,反应前后化合价不变表现为酸性,故选ab;
④由双线桥可知,生成5mol Cl2时,转移10 mol电子,所以生成标准状况下22 .4 L Cl2,对应1mol Cl2时,转移2mol电子,故转移电子总数是2NA。
15、过氧化钠是重要的化工原料,具有多种用途。
(1)过氧化钠是___________色固体,电子式为___________。
(2)过氧化钠可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂,写出Na2O2和CO2反应的化学方程式:___________。
(3)某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应,下列说法正确的是___________。
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
(4)Na2O2具有强氧化性,与SO2反应能生成硫酸钠,写出反应的化学方程式:___________。
答案:(1) 淡黄
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3)C
(4)Na2O2+SO2=Na2SO4
解析:(1)
已知过氧化钠是淡黄色固体,其电子式为: ,所以答案是:淡黄; ;
(2)
Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2,该反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,所以答案是:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,则②中的大量气泡主要成分不是氢气而是氧气,A错误;
B.由于Na2O2与水反应生成了NaOH,则③中溶液变红,说明有碱性物质生成,B错误;
C.由于Na2O2与水发生过程中可能生成强氧化性物质H2O2,④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的,C正确;
D.由于Na2O2与水发生过程中可能生成强氧化性物质H2O2,H2O2在MnO2的催化下发生分解产生O2,即⑤中MnO2的主要作用是催化H2O2分解,D错误;
所以答案是:C;
(4)
Na2O2具有强氧化性,与SO2反应能生成硫酸钠,二者反应的化学方程式为:Na2O2+SO2=Na2SO4,所以答案是:Na2O2+SO2=Na2SO4。
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