资源描述
《元素及其化合物》综合测试
(满分:100分 时间:90分钟)
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.(2011·山东)英国两位科学家因在石墨烯材料领域有卓越研究而获得2010年诺贝尔奖。科学家预测,该材料有可能代替晶体硅在电子工业的地位,从而引发电子工业的新革命。目前晶体硅在电子工业中的作用是( )
A.制光导纤维 B.制耐高温材料
C.做半导体 D.制光学仪器
解析:由于硅单质是一种半导体材料,可作半导体;SiO2在自然界中存在广泛,工业上用SiO2来制备硅单质。
答案:C
2.下列实验过程中,始终无明显现象的是( )
A.NO2通入FeSO4溶液中
B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AlCl3溶液中
D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
解析:本题考查元素化合物,意在考查考生对元素化合物知识的理解和分析能力。NO2通入FeSO4溶液中,NO2与水反应生成的HNO3能将Fe2+氧化为Fe3+,溶液由浅绿色变为黄色,A项错误;CaCl2溶液显中性,向其中通入CO2,无明显现象,B项正确;NH3通入AlCl3溶液中:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,产生Al(OH)3沉淀,C项错误;SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中,HNO3能将SO2氧化为SO,最终得到BaSO4沉淀,D项错误。
答案:B
3.若向某溶液中加入适量的氯水后,溶液仍呈无色,则该溶液可能含有的离子是( )
A.Cu2+ B.Br-
C.SO D.Fe2+
解析:加入氯水后仍呈无色,说明原溶液是无色的,故不可能含有Cu2+、Fe2+,反应后仍呈无色,则说明没有Br2生成,C对。
答案:C
4.(2011·广东)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系的判断,完全正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
铝制炊具最好不要盛放酸性、或碱性较强的液体食物
因为Al和Al2O3既可以与酸反应、又可以与碱反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
氯气不能使干燥的有色布条褪色,能使湿润的有色布条褪色
说明次氯酸的氧化活性比氯气强
Ⅰ对,Ⅱ对,有
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对,Ⅱ错,无
D
铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸
因为铁和铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应
Ⅰ错,Ⅱ对,无
解析:由于Al、Al2O3均能与HCl、NaOH反应生成Al3+或AlO,对人体不利,A正确;Cl2+H2O===HCl+HClO,HClO具有漂白性,而Cl2没有,说明氧化性HClO>Cl2,B正确;钠灯发出黄光是钠的焰色反应,与钠单质的还原性无关,C错误;Al、Fe在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化反应,生成致密的氧化物薄膜,所以可以用Al、Fe材料装运浓硫酸、浓硝酸,D错误。
答案:AB
5.(2011·四川)下列各组物质:①C+O2,②NH3·H2O+SO2,③Cu+HNO3,④Cl2+FeBr2,⑤Fe+HCl,⑥Zn+H2SO4,⑦NaHCO3+HCl,⑧Fe+Cl2,在不同条件下(浓度、温度或用量)反应,能得到不同产物的是( )
A.①②③④⑥ B.①②③④⑤⑥⑦⑧
C.②④⑥⑧ D.①③⑤⑦
解析:①中可能生成CO或CO2;②中生成NH4HSO3或(NH4)2SO3;③中生成NO或NO2;④中生成FeBr3+FeCl3或FeCl3+Br2;⑤只生成FeCl2+H2;⑥中与稀硫酸反应生成H2,与浓硫酸反应生成SO2;⑦只生成NaCl+CO2+H2O;⑧中只生成FeCl3,综上应选A。
答案:A
6.(2011·四川)下列各组物质中,不能满足下图一步转化关系的选项是( )
选项
X
Y
Z
A
Mg
MgO
MgCl2
B
H2SO4
SO2
SO3
C
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
D
N2
NH3
NO
解析:二氧化硅不能一步反应生成硅酸,C不正确。
答案:C
7.(2011·广东)下列类比关系正确的是( )
A.AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlO,则与过量NH3·H2O也生成AlO
B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,则与SO2反应可生成Na2SO3和O2
C.Fe与Cl2反应生成FeCl3,则与I2反应可生成FeI3
D.Al与Fe2O3能发生铝热反应,则与MnO2也能发生铝热反应
解析:由于Al(OH)3只能与强酸、强碱反应,所以Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,A错误;Na2O2有强氧化性,SO2具有还原性,Na2O2+SO2===Na2SO4,无O2生成;氧化性Cl2>I2,Fe与Cl2反应生成FeCl3,而与I2只能生成FeI2;只有D正确。
答案:D
8.(2011·江苏)下列各组物质按下图所示转化关系每一步都能一步实现的是( )
甲
乙
丙
丁
A
FeCl3
FeCl2
Fe2O3
Fe(OH)3
B
Cu
CuO
CuSO4
CuCl2
C
NO
HNO3
NO2
NH3
D
Si
Na2SiO3
SiO2
SiF4
解析:验证4个选项,2FeCl3+Fe===3FeCl2,FeCl2不能一步生成Fe2O3,A错误;2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2,Cu+Cl2CuCl2,CuCl2Cu+Cl2↑,B正确;NO不能一步反应生成HNO3,须2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO,C错误;Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑,Na2SiO3不能一步生成SiO2,D错误。
答案:B
9.甲、乙为短周期元素的单质,丙、丁为氧化物,它们存在如下转化关系:
则甲和乙可以是( )
A.钠和氢气 B.镁和碳
C.氧气和硫 D.铝和铁
解析:A项,若甲为Na,乙为H2,则丙为H2O,丁为NaOH,NaOH不是氧化物,不符合题意;B项,若甲为Mg,乙为C,则丙为CO2,丁为MgO,符合题意;C项,若甲为O2,乙为S,则丙为H2S,丁为H2O,H2S不是氧化物,不符合题意;D项,铁不是短周期元素,不符合题意。
答案:B
10.(2011·福建理综)下表各选项中,不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是( )
选项
化合物
A
B
C
D
Y
CO2
Fe2O3
C2H5OH
FeCl3
W
MgO
Al2O3
C2H5ONa
CuCl2
解析:A项,可以通过反应:2Mg+CO22MgO+C制得;B项,可以通过反应:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe制得;C项,可以通过反应:2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑制得;而D项,2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2,不是置换反应。
答案:D
11.(2011·山东)下列叙述正确的是( )
A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SO2,产生沉淀
B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入NaHSO4溶液,沉淀消失
D.除去FeCl2中少量的FeBr2,加入适量氨水;再加四氯化碳萃取分液
解析:由于SO2+H2O===H2SO3,酸性条件下生成的BaSO3也不能存在,A错误;由于NO、H+能使Cu发生反应,3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,B错误;Al3++3NH3·H2O ===Al(OH)3↓+3NH,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,这是由于NaHSO4===Na++H++SO,C正确;由于还原性Fe2+>Br-,所以Cl2先氧化Fe2+,D错误。
答案:C
12.(2011·湖北)下列实验现象的预测不正确的是( )
A.向Na2SiO3溶液中通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失
B.向氢氧化铁胶体中滴加盐酸至过量,开始有沉淀出现,后来沉淀又溶解
C.向Ca(ClO)2溶液中通入CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去
D.向Ca(OH)2溶液中通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失,再加入过量NaOH溶液,溶液又变浑浊
解析:A项,继续通入CO2至过量,生成的硅酸沉淀不溶解,即浑浊不消失,不正确;B项,先是电解质使胶体凝聚,然后再继续加盐酸使氢氧化铁沉淀溶解,正确;C项,二氧化碳气体通入次氯酸钙溶液中产生次氯酸,使品红褪色,正确;D项,向Ca(OH)2溶液中通入CO2产生CaCO3沉淀,继续通CO2至过量生成Ca(HCO3)2,加入过量NaOH溶液,又生成CaCO3沉淀,正确。
答案:A
13.(2011·江苏)已知X、Y为单质,Z为化合物,能实现下列转化:
X+YZX+Y
下列说法正确的是( )
①若Z溶于水后得到强碱溶液,则X可能是Na ②若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则X可能是H2 ③若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色,则Y可能为Fe ④若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则Y可能为Cu
A.②④ B.①②
C.①③ D.③④
解析:该题可逐条验证,先假设说法正确,再将相应物质代入上述转化关系,若能成立的说明假设成立。若Z溶于水得到强碱溶液,X为钠时,则Y只能为氧气,则Z为过氧化钠,溶于水得NaOH溶液,电解该溶液得不到钠,①错误;若X为氢气,Y为氯气时,符合转化关系,②正确;若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色,则Z中应含有Fe3+,此时Y如果为Fe,则X应为氯气,但用惰性电极电解FeCl3溶液,得不到Fe,故③错误;若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀,则Z中含有Cu2+,此时Y如果为Cu,则X可以为氯气,符合转化关系,④正确。
答案:A
14.标准状况下,将a L SO2和Cl2组成的混合气体通入100 mL 0.1 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中,充分反应后,溶液的棕黄色变浅。向反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥后称重,其质量为11.65 g。则下列关于该过程的推断不正确的是( )
A.所得沉淀为0.05 mol的BaSO4
B.混合气体中SO2的体积为0.448 L
C.a L混合气体的物质的量为0.04 mol
D.a的取值范围为0.672<a<0.896
解析:由最终生成的沉淀为11.65 g,可知n(BaSO4)=0.05 mol;由S原子守恒可得:n(SO2)+3n[Fe2(SO4)3]=0.05 mol,故n(SO2)=0.02 mol,即为0.448 L;若混合气体的物质的量为0.04 mol,SO2与Cl2恰好完全反应,不能使硫酸铁溶液褪色,故C错误。
答案:C
15.(2011·江苏)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是( )
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
解析:NaHCO3在水中的溶解度小于Na2CO3,A错。Cl2与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O,Cl2既是氧化剂,又是还原剂,B正确;C中Cl2与Fe在点燃或加热情况下可化合成FeCl3,C错。D项流程中有2个非氧化还原反应:NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl,D错。
答案:B
16.把x mL CO2通过足量的Na2O2后再与y mL NO混合。x与y之和为30。设充分反应后气体的体积缩小为15 mL,则x:y可能为( )
①1:1 ②2:1 ③5:4 ④7:5
A.只有① B.只有②
C.只有③④ D.①②③④
解析:2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2NO+O2===2NO2。当x=y时,这两个反应均恰好反应完全,气体总体积减小15 mL;当x<y时,气体总体积减小值小于15 mL;当x>y时,则前一个反应导致气体减小0.5x mL,后一个反应导致气体减小0.5y mL,共减少(0.5x+0.5y)mL=15 mL。由此可知,当x≥y时,符合条件。
答案:D
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(共52分)
17.(10分)某活动小组利用如图装置验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理。
如何检查该装置气密性_______________________________。
(一)向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积
(1)通入NO前,向广口瓶①中加入水,让水充满广口瓶①,且调节滴定管③中液面与①相平并记录滴定管③的刻度。
(2)从导管a通入一定量的NO并准确测定通入NO的体积的主要操作:____________________________________________________ ____;计算出通入的NO的体积为V mL(V<50)。
(二)验证NO的还原性;探究工业生产硝酸的原理
(1)停止通入NO后关闭K1、K3,打开K2,从导管b缓缓通入O2,写出通入O2的过程中发生的化学反应方程式:______________________________________。
(2)继续通入O2,打开K3并及时调整滴定管③液面与广口瓶①中液面相平,直到广口瓶①中刚好充满液体。
Ⅰ.当通入氧气的体积为V/2 mL时,则广口瓶①的气体体积为________;
Ⅱ.当广口瓶①的气体体积为V/2 mL时,则通入氧气的体积可能为________。
解析:检查装置气密性的关键首先需形成密封体系,通过装置中某处的液面变化来判断装置气密性是否良好,所以根据本装置的特点,其检查方法为:关闭K1、K2,打开K3,从滴定管③上口加水,没过广口瓶①中的长导管口,继续加水,使广口瓶①中长导管内外出现一段液柱,停止加水,静置一段时间后,若这段液柱不变,说明装置气密性好,反之,说明装置气密性不好。
(一)(2)测定NO的体积是通过NO将广口瓶①的H2O压入滴定管③中,通过滴定管③中H2O的体积来确定NO的体积,但滴定管③和广口瓶①之间的相对高度差会导致实验误差,所以通入一定量的NO前需关闭K2,打开K1、K3,通入一定量的NO后,需调整滴定管③液面和广口瓶①液面在一条水平线上,然后再读滴定管③的读数。
(二)(1)打开K2后,O2进入广口瓶①与NO反应生成红棕色的NO2:2NO+O2===2NO2,NO2与H2O反应生成HNO3:3NO2+H2O===2HNO3+NO。
(2)Ⅰ.根据反应4NO+3O2+2H2O===4HNO3,其中NO的体积为VmL,通入O2的体积为V/2 mL,故O2量不足,剩V/3 mL NO。
Ⅱ.若广口瓶①中剩V/2 mL O2,则反应的O2为3V/4 mL,通入O2的总体积=V/2 mL+3V/4 mL=5V/4 mL。若广口瓶①内剩下V/2 mL的气体为NO时,反应V/2 mL NO,故需通入O2的体积为3V/8 mL。
答案:关闭K1、K2,打开K3,从滴定管③上口加水,没过广口瓶①中的长导管口,继续加水,使广口瓶①中的长导管内外出现一段液柱,停止加水,静置一段时间后,若这段液柱不变,说明装置气密性好,反之,说明装置气密性不好
(一)(2)关闭K2、打开K1、K3,通入一定量的NO后,调整滴定管③液面与广口瓶①中液面相平,再次读取滴定管③的刻度
(二)(1)2NO+O2===2NO2;3NO2+H2O===2HNO3+NO
(2)Ⅰ.V/3 mL Ⅱ.5V/4 mL、3V/8 mL
18.(10分)(2011·四川)为研究铁质材料与热的浓硫酸的反应,某小组进行了以下探究活动:
探究一:
(1)称取铁钉(碳素钢)12.0 g放入30.0 mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除含有Fe3+外还可能有Fe2+。若要确认其中是否含有Fe2+,应选择加入的试剂为________(选填序号);
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取672 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,得到4.66 g沉淀。据此推知气体Y中SO2的体积分数为________。
探究二:
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和CO2。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(2)写出产生CO2的化学方程式________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(3)装置A中试剂的作用是____________________________。
(4)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象:_____________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(5)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是______________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)①加入铁粉能与Fe3+反应产生Fe2+,对实验造成干扰,浓氨水与Fe3+、Fe2+均会反应也无法确定含有Fe2+;KMnO4溶液具有氧化性,若将待检液中加入少许KMnO4溶液,溶液紫色消失,即说明原溶液中存在Fe2+。②根据SO2~H2SO4~BaSO4,可得n(SO2)=n(BaSO4)=0.02 mol,标准状况下的V(SO2)=448 mL,故SO2的体积分数=×100%=66.7%。(2)铁钉(碳素钢)中的C在加热条件下与浓H2SO4反应的生成物中有CO2:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(3)SO2可被具有强氧化性的KMnO4溶液吸收,防止对CO2的检验造成干扰。(4)在装置B中品红溶液不褪色的情况下,说明SO2已经被除净,若装置C中的澄清石灰水变浑浊,则说明混合气体中存在CO2。
答案:(1)①d ②66.7%(或)
(2)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)除去混合气体中的SO2
(4)B中品红溶液不褪色,C中澄清石灰水变浑浊
(5)E中固体由黑变红和F中固体由白变蓝
19.(9分)现有A、B、C、D、E五种中学教材中常见的金属单质,其单质和最高价氧化物对应的水化物的有关信息如下表所示:
单质
A
B
C
D
E
最高价氧化物对应水化物的稳定性
难分解
能分解
能分解
能分解
能分解
单质
溶于水剧烈反应
缓慢溶于热水
溶于强碱性溶液
难溶于冷的浓硝酸
溶于浓、稀硝酸
已知A、B、C的组成元素位于同一短周期,D和E的组成元素位于同一周期,D的低价氢氧化物在空气中会发生颜色变化,E在空气中生锈呈绿色。
根据要求,回答下列问题:
(1)C盐水溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,用离子方程式解释,碱性:__________________;酸性:________________________。
(2)以B、C为电极,A的氢氧化物的水溶液为电解质溶液,构成原电池。写出B极的电极反应式:________________________。
(3)用离子方程式表示D的单质能与D的化合物在水溶液中发生化合反应:_________________________________________________。
(4)在加热条件下,C的单质能与E的氧化物发生置换反应,写出可能的化学方程式:____________________________。
解析:依题意,钠、镁、铝是位于第三周期的常见金属元素,其中铝能与强碱反应,钠与水剧烈反应,而镁与热水缓慢反应,故A为钠,B为镁,C为铝;氢氧化亚铁在空气中变成氢氧化铁,由白色变成灰绿色,最终变成红褐色,铁在冷的浓硝酸中发生钝化,铜绿呈绿色,所以,D为铁,E为铜。(1)铝盐有偏铝酸盐、铝盐两类,如偏铝酸钠是弱酸强碱盐,水解呈碱性,硫酸铝、氯化铝是强酸弱碱盐,水解呈酸性。(2)镁、铝与氢氧化钠溶液组成的原电池中,镁为正极,发生还原反应,水中H+得电子生成氢气。(3)铁有0价、+2价、+3价等,铁与三价铁盐(如硫酸铁,氯化铁等)在水溶液中发生归中反应。(4)铝与某些金属氧化物能发生铝热反应,铜的氧化物有氧化铜和氧化亚铜两种。
答案:(1)AlO+2H2OAl(OH)3+OH-
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(2)2H++2e-===H2↑或2H2O+2e-===2OH-+H2↑
(3)2Fe3++Fe===3Fe2+
(4)2Al+3CuO3Cu+Al2O3,2Al+3Cu2O6Cu+Al2O3
20.(8分)(2011·湖北)A~G各物质的关系如图,其中B、D为气态单质。
请回答下列问题:
(1)物质C和E的名称分别为________、________。
(2)可选用不同的A进行反应①,若能在常温下进行,其化学方程式为__________________;若只能在加热情况下进行,则反应物A应为________。
(3)反应②的化学方程式为_______________________________。
(4)新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是________,实验现象为________________ ________________________________________________________。
解析:根据B、D均为气态单质,且均是加入MnO2以后生成的,则会联想以下几个反应:2KClO32KCl+3O2↑,2H2O22H2O+O2↑,4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑,根据反应条件及B、D是不同的气态单质可推知A为H2O2或KClO3,B为O2,E为Fe3O4,C为HCl,D为Cl2,G为FeCl3,F为FeCl2。
答案:(1)浓盐酸 四氧化三铁
(2)2H2O22H2O+O2↑ KClO3
(3)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑
(4)铁粉 KSCN溶液 溶液变成血红色
21.(7分)(2011·北京)A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物,相互转化关系如图所示(部分产物略去)。
(1)若A是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体;C、D均为空气的主要成分;E是一种有毒气体。
①C的电子式为_______________________________________;
②写出反应Ⅰ的化学方程式_____________________________;
③写出反应Ⅱ的化学方程式_____________________________。
(2)若A是淡黄色化合物;常温下D是无色气体;C中含有的阴、阳离子均为10电子粒子。
①D的结构式为________,C中所含化学键的类型是________;
②写出反应Ⅰ的化学方程式______________________________ __________________________________________;
③写出反应Ⅱ的化学方程式______________________________。
(3)将(2)中一定量的气体D通入2 L C的溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的气体与HCl物质的量关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。
①O点溶液中所含溶质的化学式为____________________,常温下a点溶液的pH________(填“>”、“=”或“<”)7,a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是___________________________________;
②标况下,通入气体D的体积为________L,C溶液的物质的量浓度为________mol/L。
解析:(1)A是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明其为NH3,C、D为空气的主要成分,且A能与D反应,故D为O2,C为N2。反应Ⅰ为氨的催化氧化反应,那么B为NO,NO与有毒气体E反应可生成N2,说明E具有还原性,故其为CO。(2)A是淡黄色化合物,故A是Na2O2,常温下D是无色气体且能与Na2O2反应,故D必为CO2。Na2O2与CO2反应生成B,那么B为Na2CO3,Na2CO3经反应Ⅱ可得到C,C中的阴、阳离子都含10个电子,故其为NaOH。(3)分析图象可知,加入盐酸时,开始没有气体产生,加到一定的量时,才产生气体。故溶液中的溶质为NaOH、Na2CO3,在a点开始产生气体,说明a点的溶质为NaHCO3和NaCl,故其溶液呈碱性,其离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)。从a点开始是NaHCO3与盐酸反应,消耗盐酸的物质的量为2 mol,故NaHCO3的物质的量为2 mol,由碳元素守恒可得,n(NaHCO3)=n(CO2)=2 mol,故标况下CO2的体积为44.8 L。NaHCO3反应完时消耗的盐酸的物质的量为5 mol,此时溶液中的溶质全部为NaCl,由氯和钠元素守恒可得:n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=5 mol,故c(NaOH)===2.5 mol·L-1。
答案:(1)①:N⋮⋮N: ②4NH3+5O24NO+6H2O ③2NO+2CON2+2CO2
(2)①O=C=O 共价键、离子键 ②2Na2O2+2CO2=== 2Na2CO3+O2 ③Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
(3)①NaOH、Na2CO3 > c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO) ②44.8 2.5
22.(8分)将2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1 mol·L-1的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如下图所示:
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式__________________。
(2)当加入35 mL盐酸时,产生CO2的体积为________mL(标准状况)。
(3)原混合物中NaOH的质量为________g,碳酸钠的质量分数为________。
解析:A点时开始产生CO2气体,故OA阶段发生的反应为OH-与H+作用生成水,CO与H+作用生成HCO。加入35 mL盐酸时,有10 mL盐酸与HCO反应生成CO2,利用HCO+H+===CO2↑+H2O进行计算。
设混合物中Na2CO3、NaHCO3、NaOH物质的量分别为x、y、z。A点时溶液中溶质为NaCl、NaHCO3,B点时为NaCl。则有:x+z=0.025×1,2x+y+z=0.045×1,106x+84y+40z=2.5。解得z=0.015 mol,x=y=0.01 mol。则m(NaOH)=0.6 g,m(Na2CO3)=1.06 g,w(Na2CO3)=×100%=42.4%。
答案:(1)H++OH-===H2O;CO+H+===HCO
(2)224 (3)0.6 42.4%
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