
2.本卷答案均答在答題紙相應位置,不得使用計算器、修正帶和涂改液;
3.可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 C-59 Cu-64
第Ⅰ卷 選擇題
一、選擇題(本題共18小題,每小題只有一個正確答案,每小題3分,共54分)
1. 中國古籍《黃帝九鼎神丹經(jīng)訣》記載了利用石膽()來制取硫酸的過程。制取時首先發(fā)生如下分解反應:,該反應中沒有涉及的物質(zhì)類別是
A. 鹽B. 酸性氧化物C. 含氧酸D. 堿性氧化物
【答案】C
【解析】A.屬于鹽,A不符合;
B.三氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸铮珺不符合;
C.水是氧化物,不是酸,該反應中沒有涉及含氧酸,C符合;
D.氧化銅屬于堿性氧化物,D不符合;
答案選C。
2. 我國科學家第一次為鈷酞菁(分子式為,分子直徑為)恢復了磁性,鈷酞菁分子結(jié)構與人體血紅素非常相似。下列說法正確的是
A. 鈷酞菁分子的摩爾質(zhì)量是571
B. 用激光筆照射鈷酞菁分子,會產(chǎn)生丁達爾效應
C. 鈷酞菁分子在分散系中不穩(wěn)定,靜置后有沉淀產(chǎn)生
D. 此項工作可應用于改變分子的某些物理性質(zhì)
【答案】D
【解析】A.鈷酞菁分子的相對分子質(zhì)量是571,鈷酞菁分子的摩爾質(zhì)量是571g/ml,故A錯誤;
B.“鈷酞菁”分子是單一的分子,是純凈物,不是膠體,不會產(chǎn)生丁達爾效應,故B錯誤;
C.“鈷酞菁”分子形成的分散系是膠體,較穩(wěn)定,靜置后沒有沉淀產(chǎn)生,故C錯誤;
D.由題干描述,“鈷酞菁”分子恢復了磁性,說明此項工作可以用來改變分子的某些物理性質(zhì),故D正確。
答案選D。
3. 化學與生活密切相關,下列描述合理的是
A. 鐵粉可作為食品包裝中的抗氧化劑
B. 氯氣有毒,不能用于生活用水殺菌消毒
C. 純堿是食用堿,可用于治療胃酸過多
D. 漂白粉可大量用于食品漂白
【答案】A
【解析】A.鐵具有還原性,可以作為抗氧化劑,A正確;
B.氯氣與水反應生成次氯酸,次氯酸具有殺菌消毒作用,所以生活中常用氯氣對飲用水消毒,B錯誤;
C.純堿是碳酸鈉的俗稱,碳酸鈉的堿性強,會破壞胃液的酸度導致消化不良,所以碳酸鈉不能用于治療胃酸過多,C錯誤;
D.漂白粉可以做棉、麻、紙漿等物質(zhì)的漂白,但是不能用于食物漂白,D錯誤;
故選A。
4. 下列儀器與名稱對應且書寫正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】A.所給儀器是泥三角,故A錯誤;
B.所給儀器是坩堝,不是坩鍋,故B錯誤;
C.所給儀器是分液漏斗,不是長頸漏斗,故C錯誤;
D.所給是容量瓶,故D正確。
綜上所述,答案為D。
5. 下列各組離子在給定的條件下,一定能大量共存的是
A. 無色透明的溶液中:、、、
B. 澄清透明溶液中:、、、
C. 使石蕊變紅的溶液中:、、、
D. 遇酚酞變紅的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】A.無色透明的溶液中,不能大量共存,A不選;
B.澄清透明溶液中,、、、之間不反應,能大量共存,B選;
C.使石蕊溶液變紅的溶液中含有H+,能氧化,不能大量共存,C不選;
D.使酚酞溶液變紅的溶液中含有OH-,、與OH-均反應,不能大量共存,D不選;
故選B。
6. 下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,必須加入還原劑才能實現(xiàn)的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,必須加入還原劑才能實現(xiàn),說明所給物質(zhì)中有元素化合價降低,據(jù)此解答。A.,氯氣和氫氧化鉀溶液反應生成KCl、次氯酸鉀和水,反應中氯氣既是氧化劑也是還原劑,不需要加入還原劑,A不符合題意;
B.,鐵元素的化合價降低被還原,需要加入還原劑才能實現(xiàn),B符合題意;
C.,鈉元素的化合價升高被氧化,需要加入氧化劑才能實現(xiàn),C不符合題意;
D.,元素化合價均不發(fā)生變化,碳酸氫鈉分解得到碳酸鈉,D不符合題意;
答案選B。
7. 用表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 常溫常壓下,中含有的分子總數(shù)小于
B. 含的濃鹽酸與足量反應,可收集到氯氣的分子數(shù)為
C. 全部制成膠體,得到膠體粒子數(shù)目為
D. 過量在中燃燒,反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
【答案】A
【解析】A.常溫常壓下氣體摩爾體積大于22.4L/ml,中含有分子總數(shù)小于,故A正確;
B.濃鹽酸隨著反應進行,濃度變稀后不再與二氧化錳反應,故濃鹽酸不能完全,所以生成的氯氣分子數(shù)小于NA,故B錯誤;
C.全部制成膠體,由于膠體集合體,所以得到膠體粒子數(shù)目小于,故C錯誤;
D.1mlCl2只需要得到2ml電子,故轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,故D錯誤;
故選A。
8. 下列過程中化學反應,相應的離子方程式正確的是
A. 稀鹽酸中加入碳酸鎂濁液:
B. 少量溶液與澄清石灰水反應:
C. 稀硫酸中加入氫氧化鋇溶液:
D. 次氯酸鈣溶液中通入少量:
【答案】D
【解析】A.碳酸鎂難溶,稀鹽酸中加入碳酸鎂濁液:,A錯誤;
B.少量溶液與澄清石灰水反應,生成碳酸鈣、氫氧化鈉和水:,B錯誤;
C.稀硫酸中加入氫氧化鋇溶液:,C錯誤;
D.次氯酸鈣溶液中通入少量,生成碳酸鈣和次氯酸:,D正確;
答案選D。
9. 下列實驗能夠達到相應目的的是
A. 制備氫氧化鐵膠體
B. 驗證和水反應是否放熱
C. 除去中的HCl
D. 裝置可用于比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性
【答案】B
【解析】A.氯化鐵飽和溶液與氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鐵沉淀,則題給裝置無法到達制備氫氧化鐵膠體的實驗目的,故A錯誤;
B.若過氧化鈉與水反應為放熱反應,反應放出的熱量會使大試管中氣體受熱膨脹,導致U型管中紅墨水左低右高,則題給裝置能達到驗證過氧化鈉和水反應是否放熱的實驗目的,故B正確;
C.二氧化碳和氯化氫氣體都能與碳酸鈉溶液反應,則題給裝置不能達到除去二氧化碳中的氯化氫的實驗目的,故C錯誤;
D.碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水變混濁,則比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性時,碳酸氫鈉應放在間接受熱的小試管中,故D錯誤;
故選B。
10. 侯德榜為我國化工事業(yè)的發(fā)展做出了卓越貢獻,他所發(fā)明的聯(lián)合制減法的生產(chǎn)流程可以簡化成下圖。下列說法錯誤的是
A. 第②步發(fā)生的主要反應為
B. 流程中先通是為了形成堿性環(huán)境,以吸收更多的,提高生產(chǎn)效率
C. 可用溶液鑒別小蘇打和純堿
D. 該工藝的碳原子利用率理論上為100%
【答案】C
【解析】A.第②步發(fā)生的主要反應是利用碳酸氫鈉溶解度小的原理,NH3?H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,A正確;
B.氨氣的溶解度大,故流程中先通NH3是為了形成堿性環(huán)境,以吸收更多的CO2,提高生產(chǎn)效率,B正確;
C.Ba(OH)2溶液與小蘇打和純堿都反應生成碳酸鋇沉淀,C錯誤;
D.該工藝的碳原子都轉(zhuǎn)化為目標產(chǎn)物(碳酸氫鈉),故利用率理論上為100%,D正確;
故答案為:C。
11. 配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的操作過程如圖所示,下列說法不正確的是
A. “操作1”為溶解步驟,待碳酸鈉溶解后立即轉(zhuǎn)移入容量瓶中
B. 整個過程中玻璃棒分別起到2種不同的作用
C. “操作4”若仰視刻度線定容,會使最終溶液濃度偏小
D. “操作5”搖勻后靜置,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,不需繼續(xù)加水至凹液面與刻度線相切
【答案】A
【解析】A.溶解后應該等溶液冷卻到室溫后再進行轉(zhuǎn)移,A錯誤;
B.玻璃棒在溶解過程中起攪拌作用,在移液過程中起引流作用,B正確;
C.定容時若仰視刻度線,導致溶液體積偏大,最終濃度偏小,C正確;
D.搖勻后靜置,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線是正?,F(xiàn)象,不需要再滴加水,D正確;
故選A。
12. 下列各組物質(zhì)相互混合反應,最終有白色沉淀生成的是
A. 金屬鈉投入到溶液中B. 投入到溶液中
C. 氣體通入溶液中D. 固體投入過量稀硫酸中
【答案】D
【解析】A.金屬鈉投入到溶液中,鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣,氫氧化鈉和反應生成白色沉淀氫氧化亞鐵,但氫氧化亞鐵很快被氧化最終轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀氫氧化鐵,A不符合題意;
B.投入到溶液中,過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣,氫氧化鈉和反應生成藍色氫氧化銅沉淀,B不符合題意;
C.氣體通入溶液中不反應,無明顯現(xiàn)象,C不符合題意;
D.固體投入過量稀硫酸中,由于硫酸鋇更難溶,因此會看到有白色沉淀硫酸鋇生成,D符合題意;
故答案為:D。
13. 根據(jù)以下反應:①;②;③。下列說法中正確的是
A. 在①、③反應中均作氧化劑
B. 反應②中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量比為
C. 氧化性強弱的順序為:
D 溶液中不可能發(fā)生反應:
【答案】C
【解析】A.Cl2在①中失去電子是還原劑,在③中得到電子作氧化劑,故A錯誤;
B.反應②的氯酸根離子中Cl元素化合價下降,氯離子中Cl元素化合價上升,氧化劑為氯酸根,還原劑為氯離子,氯氣既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為5:1,故B錯誤;
C.氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性:根據(jù)①知,根據(jù)②知,根據(jù)③知,所以氧化性強弱的順序為:,故C正確;
D.氧化性強弱的順序為:,可能發(fā)生反應:,故D錯誤;
故選C。
14. 元素的“價-類”二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的重要模型和工具,如圖為鐵元素的“價-類”二維圖,箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關系,下列說法正確的是
A. 鐵與水蒸氣在高溫條件下反應可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化①
B. 是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中受熱,迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②生成紅棕色粉末
C. 和都作為水處理劑,其作用原理完全一致
D. 向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,溶液不變紫紅色,無法判斷溶液中是否含
【答案】D
【解析】A.鐵與水蒸氣高溫條件下反應生成四氧化三鐵,不能實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①,A錯誤;
B.氧化亞鐵是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中受熱,迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化生成黑色固體四氧化三鐵,B錯誤;
C.高鐵酸鈉中鐵元素為+6價,具有強氧化性,可用于消毒,還原產(chǎn)物鐵離子水解轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵膠體,可以吸附懸浮物,具有強氧化性,可作為水處理劑,二者的作用原理不完全一致,C錯誤;
D.由于溶液中的氯離子也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,因此無法判斷溶液中是否含,D正確;
答案選D。
15. 下列除雜方案不正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】A.氯化鐵和鐵反應生成氯化亞鐵,過濾將多余的鐵分離,可以除雜,故A正確;
B.碳酸鈉、硫酸鈉均與氫氧化鋇反應,不能除雜,故B錯誤;
C.碳酸鈉溶液和CO2反應生成碳酸氫鈉,能除雜,故C正確;
D.堿石灰能吸收二氧化碳,可以除去一氧化碳中的二氧化碳,能達到目的,故D正確;
故選B。
16. 下列實驗操作和現(xiàn)象,對應結(jié)論正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】A.氫氣在氯氣中燃燒測得蒼白色火焰,故A錯誤;
B.焰色試驗火焰呈黃色,可以判斷溶液中含有鈉離子,但不一定為氫氧化鈉溶液,也可能是鈉鹽,故B錯誤;
C.向新制氯水中滴加少量溶液,生成白色沉淀,白色沉淀是氯化銀,因此可判斷新制氯水中含有氯離子,故C正確;
D.能夠使石灰水變渾濁的氣體可能是CO2,也可能是SO2,故溶液中不一定含有碳酸根,可能含有碳酸氫根或也可能含有亞硫酸根等,故D錯誤;
本題答案C
17. 氫能被譽為“21世紀終極能源”,也是在“碳達峰”“碳中和”的大背景下,加速開發(fā)利用的一種清潔能源。利用鐵及其氧化物循環(huán)制氫原理如圖所示。下列有關說法正確的是
A. 反應器Ⅰ中化合價發(fā)生變化的元素有2種
B. 反應器Ⅱ中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為4:1
C. 反應器Ⅲ中生成時,轉(zhuǎn)移電子
D. 含和各的混合氣體通過該方法制氫,理論上可獲得
【答案】D
【解析】A.反應器Ⅰ中發(fā)生反應及,所以化合價改變的有C、H、Fe三種元素,A錯誤;
B.反應器Ⅱ中發(fā)生反應,氧化產(chǎn)物為,還原產(chǎn)物為,所以氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:4,B錯誤;
C.反應器Ⅲ中生成時,轉(zhuǎn)移電子,C錯誤;
D.反應器Ⅰ中發(fā)生反應及,1ml和參與反應可生成Fe共,反應器Ⅱ中發(fā)生反應,F(xiàn)e參與反應理論上可獲得,D正確;
故選D。
18. 某實驗研究小組對工業(yè)廢水中所含離子成分進行了探究。已知該廢水中僅含、、、、、、、中的幾種離子,且每種離子數(shù)目相等。實驗步驟如下:
Ⅰ.取廢水少許加入足量鹽酸,無白色沉淀析出,生成使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體。
Ⅱ.向Ⅰ中所得的溶液中加入溶液或溶液都有白色沉淀生成。
下列說法不正確的是
A. 由實驗可知,該廢液中一定含有,一定不含
B. 該廢液中一定含有、、、
C. 無法確定溶液中是否含有、
D. 實驗Ⅱ中加入生成白色沉淀的離子方程式為
【答案】C
【解析】Ⅰ.取廢水少許加入足量鹽酸,無白色沉淀析出,說明無Ag+,但生成能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體,說明含有,Ⅱ.向Ⅰ中所得的溶液中加入溶液或溶液都有白色沉淀生成,沉淀有硫酸鋇、硫酸銀或AgCl,說明含有,但步驟I引入了氯離子,因此無法確定存在,根據(jù)離子共存,一定不存在Ba2+,因為每種離子數(shù)目相等,由電荷守恒可知一定存在K+、Mg2+,因此、一定不存在,據(jù)此解答。A.根據(jù)分析,陰離子一定存在、,陽離子一定存在K+、Mg2+,一定不含Ag+,故A正確;
B.根據(jù)分析,該廢液中一定含有、、、,故B正確;
C.根據(jù)分析可知、一定不存在,故C錯誤;
D.Ⅱ中產(chǎn)生白色沉淀是由BaCl2溶液和生成硫酸鋇沉淀,離子方程式是,故D正確;
故選:C。
第Ⅱ卷 非選擇題
二、填空題(共34分)
19. 按要求回答以下問題:
(1)現(xiàn)有以下物質(zhì):①;②;③固體;④酒精;⑤膠體;⑥氨氣;⑦稀硫酸;⑧固體;⑨熔融氯化鎂
以上物質(zhì)中屬于混合物的是_______(填序號,下同),屬于電解質(zhì)的是_______,屬于非電解質(zhì)的是_______。
(2)離子反應、氧化還原反應和置換反應三者關系如圖,則表示離子反應的是_______(填字母)。
(3)用雙線橋表示下列反應的電子轉(zhuǎn)移情況:
。
(4)漂粉精的主要成分是_______(填化學式);鐵紅的化學式是_______。
【答案】(1) ①. ⑤⑦ ②. ①③⑧⑨ ③. ④⑥
(2)C (3)
(4) ①. CaCl2、Ca(ClO)2 ②. Fe2O3
【解析】
【小問1詳解】
①是純凈物,溶于水可電離出離子導電,是電解質(zhì);
②是純凈物,是金屬單質(zhì),能導電,既不是電解質(zhì)又不是非電解質(zhì);
③固體屬于純凈物,不含自由移動的離子,不導電,熔融狀態(tài)下能電離,屬于電解質(zhì);
④酒精只含乙醇分子,屬于純凈物,不含離子,不導電,自身不能電離,屬于非電解質(zhì);
⑤膠體是混合物,能導電,既不是電解質(zhì)又不是非電解質(zhì);
⑥氨氣只含NH3分子,屬于純凈物,不含離子,不導電,自身不能電離,屬于非電解質(zhì);
⑦稀硫酸是硫酸和水的混合物,含有自由移動的離子,能導電,既不是電解質(zhì)又不是非電解質(zhì);
⑧固體,屬于純凈物,不含自由移動的離子,不導電,熔融狀態(tài)下能電離,屬于電解質(zhì);
⑨熔融氯化鎂,屬于純凈物,含自由移動的離子,能導電,屬于電解質(zhì);
以上物質(zhì)中屬于混合物的是⑤⑦,屬于電解質(zhì)的是①③⑧⑨,屬于非電解質(zhì)的是④⑥。
【小問2詳解】
離子反應、氧化還原反應是交叉關系,離子反應和置換反應是交叉關系,置換反應一定是氧化還原反應,氧化還原反應包含置換反應,所以A表示氧化還原反應、B表示置換反應、C表示離子反應,其中表示離子反應的是C;
【小問3詳解】
反應中Cr元素化合價從+6價降低到+3價,Cl元素化合價從-1價升高到0價,反應中轉(zhuǎn)移6個電子,則用雙線橋表示反應的電子轉(zhuǎn)移情況為。
【小問4詳解】
漂粉精的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2;鐵紅的化學式是Fe2O3。
20. 印刷電路板()是用腐蝕液(溶液)將覆銅板上的部分銅腐蝕而制得。一種制作并將腐蝕后的廢液(金屬離子主要含、、)回收再生的流程如下:
請回答以下問題:
(1)腐蝕池中發(fā)生反應的離子方程式是_______。
(2)由置換池中得到固體的操作名稱是_______。
(3)取少量再生池中的溶液,滴入足量的氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象是_______,該現(xiàn)象對應發(fā)生反應的化學方程式是_______。
(4)在未通前,再生池中的金屬陽離子的檢驗方法是_______。
(5)向再生池中通入可以使廢液再生,又得到溶液,可替代氯氣的試劑有_______(填字母)。
A.酸性溶液 B.氯水 C.溴水 D.硝酸溶液 E.過氧化氫溶液
【答案】(1)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(2)過濾 (3) ①. 有白色沉淀生成,然后迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t色 ②. FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4)取適量溶液于試管中,滴加酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色
(5)BD
【解析】
【分析】由流程可知覆銅板加入FeCl3溶液,發(fā)生反應Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,經(jīng)沉降后在置換池中加入鐵粉,可置換銅,同時生成FeCl2,發(fā)生反應CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,過濾后得到固體Cu和過量的Fe,氯化亞鐵在再生池中通入氯氣,發(fā)生反應2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,據(jù)此解答。
【小問1詳解】
腐蝕池Cu和氯化鐵發(fā)生氧化還原反應生成氯化亞鐵和氯化銅,則腐蝕池中發(fā)生反應的離子方程式是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;
【小問2詳解】
分離難溶性固體和溶液采用過濾方法,所以由置換池中得到固體的操作名稱是過濾;
【小問3詳解】
取少量再生池中的溶液,滴入足量的氫氧化鈉溶液,生成氫氧化亞鐵,然后迅速被氧化,所以產(chǎn)生的現(xiàn)象是有白色沉淀生成,然后迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t色,該現(xiàn)象對應發(fā)生反應的化學方程式是FeCl2+2NaOH=2NaCl+Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【小問4詳解】
在未通前,再生池中的金屬陽離子是亞鐵離子,檢驗方法是取適量溶液于試管中,滴加酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色。
【小問5詳解】
A.酸性溶液也能氧化氯離子,A錯誤;
B.氯水能氧化亞鐵離子為鐵離子,且不引入雜質(zhì),B正確;
C.溴水會引入溴離子,C錯誤;
D.硝酸溶液會引入硝酸根離子,D錯誤;
E.過氧化氫溶液能氧化亞鐵離子為鐵離子,且不引入雜質(zhì),E正確;
答案選BD。
21. 氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備和,并研究其性質(zhì)。請回答以下問題:
(1)盛裝粉末的儀器名稱是_______。
(2)b中發(fā)生反應的離子方程式是_______。
(3)c中采用冰水浴冷卻的目的是_______。
(4)a中溶液是_______(填字母,下同),d中可選用的試劑是_______。
A.飽和食鹽水 B.澄清石灰水 C.溶液 D.(有還原性)溶液
(5)反應結(jié)束后,利用如圖裝置探究中溶液的性質(zhì),用注射器取用裝置試管中的溶液。
①若溶液為濃鹽酸,當注射器中的溶液注入試管時,可觀察到濕潤淀粉試紙變藍,則濕潤試紙的現(xiàn)象是_______。
②若溶液為雙氧水,當注射器中的溶液注入試管時,在氣球處會收集到一種常見的無色無味氣體,且原溶液消毒能力大大降低,寫出該反應的離子方程式_______。
【答案】(1)圓底燒瓶
(2)3Cl2+6OH-+5Cl-+3H2O
(3)提高產(chǎn)品的純度,防止生成NaClO3
(4) ①. A ②. CD
(5) ①. 先變紅后褪色 ②. ClO-+H2O2=O2↑+Cl-+H2O
【解析】
【分析】整套裝置在最左端為氯氣的發(fā)生裝置,利用二氧化錳固體和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣,由于鹽酸有揮發(fā)性,導致氯氣中含有雜質(zhì)HCl和水蒸氣;其中,氯氣中的雜質(zhì)HCl氣體會影響后面KClO3和NaClO的制備,故需要用飽和食鹽水(a中盛放的試劑)除去氯氣中的HCl雜質(zhì);B為氯氣與KOH溶液在加熱條件下制取KClO3的裝置,c為氯氣與氫氧化鈉溶液在較低溫度下制取次氯酸鈉的裝置,d為尾氣的吸收裝置,可防止污染環(huán)境,吸收氯氣可用還原性物質(zhì)或堿性溶液。
【小問1詳解】
根據(jù)儀器構造可判斷盛裝粉末的儀器名稱是圓底燒瓶;
【小問2詳解】
b中制備氯酸鉀,發(fā)生反應的離子方程式是3Cl2+6OH-+5Cl-+3H2O。
【小問3詳解】
氫氧化鈉與氯氣反應有多種情況,溫度高時生成NaClO3,采用冰水浴冷卻的目的是提高產(chǎn)品的純度,防止生成NaClO3;
【小問4詳解】
a中用飽和食鹽水去除氯氣中的HCl氣體,答案選A,d為尾氣的吸收裝置,可防止污染環(huán)境,吸收氯氣可用NaOH溶液或具有還原性的溶液,澄清石灰水濃度小,吸收效果差,答案選CD。
【小問5詳解】
①c中的溶液為NaClO和NaCl溶液,若X為鹽酸,酸性溶液中次氯酸鈉和氯化鈉反應生成氯氣,氯氣具有氧化性與KI反應生成碘單質(zhì),淀粉遇碘單質(zhì)變藍;氯氣與水反應生成氯化氫和次氯酸,故氯氣遇到濕潤的pH試紙,試紙先變紅后褪色;
②若溶液為雙氧水,當注射器中的溶液注入試管時,在氣球處會收集到一種常見的無色無味氣體,且原溶液消毒能力大大降低,說明NaClO與H2O2反應生成NaCl、氧氣和水,該反應的離子方程式為ClO-+H2O2=O2↑+Cl-+H2O。
三、計算題(共12分)
22. 向溶液中通入一定量的(假設溶液體積不變),隨后取此溶液,將其稀釋至,并向此稀釋后的溶液中逐滴加入的鹽酸,產(chǎn)生氣體的體積(標準狀況下)與所加鹽酸的體積關系如圖,請回答:
(1)在吸收后,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為_______。
(2)產(chǎn)生的體積(標準狀況下)為_______。
(3)原溶液的物質(zhì)的量濃度為_______。
【答案】(1)1:1 (2)56
(3)0.75
【解析】
【分析】當生成CO2氣體時,發(fā)生反應NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,由圖可知,生成CO2氣體至最大,消耗HCl為75mL,若二氧化碳與NaOH反應后溶液中只有Na2CO3,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,將Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3應消耗HCl為25mL,而圖象中開始生成CO2氣體時消耗HCl體積為50mL,說明該階段還發(fā)生反應:NaOH+HCl=NaCl+H2O,溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3,據(jù)此解答。
【小問1詳解】
由上述分析可知OA段所發(fā)生反應的離子方程式:NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;中和NaOH消耗HCl的體積為50mL-25mL=25mL,由方程式可知NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比等于兩個過程分別消耗鹽酸的體積之比,故NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比=25mL:25mL=1:1,濃度之比是1:1;
【小問2詳解】
生成二氧化碳消耗25mL鹽酸,根據(jù)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,可知CO2體積(標準狀況下)為0.025L×0.1ml/L×22.4L/ml=0.056L,合56mL,故答案為:56;
【小問3詳解】
生成CO2氣體最大時,此時溶液中溶質(zhì)為NaCl,根據(jù)鈉離子、氯離子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075L×0.1ml/L=0.0075ml,故原氫氧化鈉溶液的濃度=0.0075ml÷0.01L=0.75ml/L,故答案為:0.75。
23. 向一定質(zhì)量含有、、的混合物中,加入的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,并放出標準狀況下氣體(溶液體積變化忽略不計)。向所得溶液中滴加幾滴溶液,溶液不變紅色。請回答:
(1)加鹽酸后所得溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_______。
(2)若用足量的在高溫下還原相同質(zhì)量的該混合物,最多能得到單質(zhì)鐵的質(zhì)量是_______。
(3)該混合物中鐵、氧兩種元素的原子個數(shù)比_______。
【答案】(1)1.0 (2)2.8
(3)5:3
【解析】
【分析】向一定質(zhì)量含有、、的混合物中,加入的鹽酸,恰好使混合物完全溶解并放出約448mL(標準狀況)氣體,n(H2)=0.02ml,所得溶液中滴加幾滴KSCN溶液,溶液未顯紅色,表明溶液中不含有Fe3+,從而說明最終溶液中的溶質(zhì)只有FeCl2,據(jù)此解答。
【小問1詳解】
由分析可知,加鹽酸后所得溶液的溶質(zhì)是FeCl2,依據(jù)Cl元素守恒,n(Cl-)=0.05L×2.0ml/L=0.1ml,則FeCl2的物質(zhì)的量為0.05ml,物質(zhì)的量濃度是=0.05ml÷0.05L=1.0ml/L。
【小問2詳解】
若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的該混合物,依據(jù)Fe元素守恒,最多能得到單質(zhì)鐵的質(zhì)量,等于FeCl2中所含F(xiàn)e元素的質(zhì)量,則質(zhì)量是0.05ml×56g/ml=2.8g。
【小問3詳解】
由上面計算可知,n(Fe)=0.05ml,依據(jù)氫、氧元素守恒,n(O)=0.5[n(HCl)-2n(H2)]=0.5×(0.1ml-0.02ml×2)=0.03ml,該混合物中鐵、氧兩種元素的粒子個數(shù)比N(Fe):N(O)=0.05ml:0.03ml=5:3。A.三腳架
B.坩鍋
C.長頸漏斗
D.容量瓶
選項
物質(zhì)(雜質(zhì))
除雜試劑
A
溶液()
足量鐵粉
B
溶液()
適量溶液
C
溶液()
通入足量
D
()
堿石灰
選項
實驗操作和現(xiàn)象
結(jié)論
A
在空氣中點燃氫氣,將導管伸入盛有氯氣的集氣瓶
集氣瓶中產(chǎn)生白煙
B
對某堿性溶液進行焰色試驗,火焰顏色為黃色
該溶液為溶液
C
向新制氯水中滴加少量溶液,生成白色沉淀
新制氯水中含有
D
向某無色溶液中滴加稀鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁
原溶液中一定含有
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