吉林省延吉市第一高级中学2021-2022学年高一上学期期中考试化学【试卷+答案】
展开延吉市第一高级中学2021-2022学年度上学期期中考试
高一化学试题
本试卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)满分100分,考试时间90分钟
可能用到的相对原子质量:Cu:64 S:32 O:16 H:1 Mg:24 Na:23 C:12
Fe:56 Cl:35.5 K:39
一、单选题
1.分类法在化学学科发展中起到了非常重要的作用,下列分类标准合理的是( )
A.根据是否含有氧元素,将物质分为氧化剂和还原剂
B.根据是否具有丁达尔现象,将分散系分为溶液、胶体和浊液
C.根据水溶液是否能够导电,将物质分为电解质和非电解质
D.根据反应前后是否有元素化合价变化,可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
2.对下列物质所含离子的检验中,作出的判断错误的是( )
A.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中一定有Na+,可能有K+
B.某溶液与浓NaOH溶液共热,若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则说明原溶液中一定存在NH
C.向某溶液中加入足量稀盐酸,静置后取上层清液再加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中一定含有SO
D.向某溶液中加入稀盐酸,产生的无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊,说明原溶液中一定含有CO
3.某澄清水溶液,只可能含有以下离子中的若干种,且各离子物质的量浓度相等忽略水的电离:、、、、、,取少量该溶液于试管,加溶液后出现白色沉淀。一定存在的离子有
A.、 B.、 C.、 D.、
4.下列离子方程式书写正确的是( )
A.醋酸除去水垢:2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O
B.过量的CO2通入Ca(OH)2溶液中:Ca2++2OH–+CO2=CaCO3↓+H2O
C.碳酸氢铵溶液中加足量澄清石灰水:NH+HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+NH3·H2O+H2O
D.向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO4溶液:2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
5.当温度和压强恒定不变时,影响气体体积大小的主要因素是( )
A.分子直径大小 B.分子间的距离大小
C.分子数目的多少 D.密度大小
6.有关阿伏加德罗常数NA,下列说法正确的是( )
①标准状况下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为NA
②将0.1mol FeCl3溶于沸水制成胶体,其中含有的胶体粒子数目小于0.1NA
③11.2L NH3分子中含有的电子数目为4NA
④46gNO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
A.①②④ B.①② C.①③ D.③④
7.金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是( )
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰
D.金属钠着火可以用水灭火
8.下列叙述错误的个数是( )
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数
④1mol水分子中含有2mol氢分子和1mol氧原子
⑤H2O的摩尔质量为18g
⑥国际上规定,0.012kgC原子所含的碳原子数为1mol
A.6 B.5 C.4 D.3
9.下列说法正确的是( )
A.Na2CO3溶液显碱性,NaHCO3溶液显酸性
B.可用加热方法除去NaHCO3固体中的Na2CO3杂质
C.用Ba(OH)2溶液能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液
D.等质量的Na2CO3、NaHCO3固体分别与足量盐酸反应,后者产生的CO2多
10.下列说法中正确的是( )
A.1L水中溶解了58.5gNaCl,该溶液的物质的量浓度为lmol/L
B.从1L2mol/L的H2SO4溶液中取出0.5L,该溶液的浓度为lmol/L
C.配制500mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,需62.5g胆矾(CuSO4·5H2O)
D.中和100mL1mol/L的H2SO4溶液,需NaOH为4g
11.同温同压下,向两个体积可变的密闭容器中分别充满等质量的O2、O3气体,下列说法正确的是( )
A.两种气体的密度之比是3∶2 B.两个容器的体积之比为2∶3
C.两种气体的分子数目相等 D.两气体的物质的量之比为3∶2
12.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列关于0.2 mol·L-1 K2SO4溶液的说法正确的是( )
A.1 000 mL溶液中所含K+、SO42-总数为0.3NA
B.500 mL溶液中有0.1NA个K+
C.1 L溶液中K+的浓度为0.4 mol·L-1
D.1 L溶液中SO42-的浓度是0.4 mol·L-1
13.数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH变化情况。对此,下列有关说法正确的是( )
A.pH减小的主要原因是光照引起了Cl2溶解度的减小,氯气逸出,导致了溶液中H+浓度减小
B.光照过程中,氯水pH减小的同时,溶液中Cl-的浓度也不断减小
C.光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸,溶液的酸性增强
D.随着对氯水光照时间的延长,氯水的漂白性将增强
14.如图所示,两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应.已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1mol,水的质量为100g.下列说法正确的是( )
A.Na2O2中阴阳离子数目之比为1:1
B.反应①的离子方程式为:Na+2H2O=Na++2OH﹣+H2↑
C.反应③最多能产生0.05mol O2
D.①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小:①>②>③
15.根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)
A.反应①中参与反应的HCl都是还原剂
B.反应①②③④⑤均属于氧化还原反应
C.生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1:1
D.反应⑤的离子反应方程式为2Fe2++O2+2H+ =2Fe3+ +2H2O
16.已知反应:
①Cl2+2KBr=2KCl+Br2,
②KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O,
③2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3,
下列说法正确的是( )
A.上述3个反应都是置换反应
B.③中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为10 NA
C.反应②中若得到13.44L Cl2,则电子转移个数为6.02×1023
D.氧化性由强到弱的顺序为:KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
二、填空题
17.有如下物质:①液态Hcl②NH4Cl晶体③蔗糖溶液④铜⑤NH3⑥碳酸钙⑦酒精⑧淀粉溶液⑨红褐色的氢氧化铁胶体
(1)以上物质中,属于电解质的是 (填序号,下同),属于非电解质的是
(2)写出制备⑨的离子方程式
18.(1)VLFe2(SO4)3中含有Fe3+mg,则SO42-的物质的量浓度为____________
(2)0.3molNH3分子中所含原子数与__个H2O分子中所含原子数相等。
(3)一个水分子的质量
(4)同温同压下,同体积的H2和A气体的质量分别为1.0g和16.0g,则A的摩尔质量为
四、实验题
19.已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释若干倍后使用。请回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为amol/L,则a=___。(保留1位小数)
(2)某同学取20mL该“84消毒液”加水稀释到100mL,稀释后溶液的物质的量浓度___mol/L。
(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制80mLamol·L-1的上述消毒液,需要称量NaClO固体的质量为___g,下列为打乱了的操作示意图,请正确排序___。
①
②
③
④
⑤
⑥
(4)对所配制的消毒液进行测定,发现其浓度偏高,配制过程中下列各项操作可能引起该误差的原因___。(填序号)
A.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,含有少量蒸馏水
B.将溶解后的NaClO溶液立即转入容量瓶后,紧接着就进行以后的实验操作
C.转移溶液时,不慎有少量溶液洒到容量瓶外面
D.定容时,俯视容量瓶刻度线进行定容
E.定容后,把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线,便补充几滴水至刻度处
20.某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质,设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去,其中a为干燥的品红试纸,b为湿润的品红试纸。
(1)装置Ⅰ中仪器c的名称是___,实验室以二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学方程式为___。
(2)装置Ⅱ的作用是___
(3)若产生Cl2足量,实验过程中装置Ⅳ中的实验现象___。
(4)实验结束后,该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为还需在图中装置Ⅱ与Ⅲ之间添加图中的___装置(填序号)。
(5)有一种“地康法”制取氯气的反应原理如图所示:
①反应Ⅰ属于___反应。(填四种基本反应类型之一)
②在450℃条件下,反应Ⅱ的化学方程式为____。
③工业生产中常用氨气检查输送氯气的管道是否有Cl2泄漏。若Cl2有泄漏,可以观察到有大量的白烟生成(为NH4Cl固体),同时会生成一种空气中含量最多的物质,试写出该反应的化学方程式:___。氧化剂与氧化产物的物质的量之比
21.某课外活动小组为了研究“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“潮湿的CO2才能与Na2O2反应”,设计了如下实验装置:
(1)写出过氧化钠与CO2反应的方程式,并用双线桥表示该反应的电子转移情况___________。
(2)如图装置,在干燥管中装入Na2O2后,打开活塞加入稀硫酸,生成CO2.打开K1,关闭K2,加热铜丝,X是___________。
(3)若打开K2,关闭K1,出现___________现象,可证明潮湿的CO2与Na2O2反应产生了O2.某同学提出质疑,认为不一定是CO2与Na2O2反应产生了O2导致该现象的产生,请用化学方程式解释该同学的提出质疑原因___________。
(4)通过实验测得反应结束后,球形干燥管中仅有Na2CO3和未反应完的Na2O2固体,为测得固体混合物的组成,某实验小组将1.45g固体混合物溶于水中。然后向溶液中滴加盐酸,产生气体的体积随盐酸的加入量如图所示。
①加入盐酸0~100时间段,溶液中发生的离子反应方程式有:___________。
②若在加入盐酸体积为150时,收集到CO2共0.44g,则固体混合物中Na2O2的质量分数为___________。
参考答案
1.D
【详解】
A.根据反应物中含元素化合价升降,将物质分为氧化剂和还原剂,不能根据是否含有含氧元素把物质分为氧化剂和还原剂,故A错误;
B.分散系的分类依据是根据分散系中分散质粒子直径的大小,而不是否具有丁达尔现象,故B错误;
C.据化合物在水溶液里或熔化状态下能否导电,将物质分为电解质和非电解质,故C错误;
D.化合价变化为氧化还原反应的特征,根据化学反应中元素化合价是否发生变化把反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应,故D正确;
故选:D。
2.D
【详解】
A.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中一定有Na+,但由于没有通过蓝色钴玻璃观察火焰,因此不能确定溶液中是否含有K+,则溶液中可能有K+也可能不含有K+,A正确;
B.某溶液与浓NaOH溶液共热,若产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明产生的气体是碱性气体NH3,则原溶液中一定存在NH,B正确;
C.向某溶液中加入足量稀盐酸,静置后取上层清液再加BaCl2溶液,由产生白色沉淀是BaSO4,则说明原溶液中一定含有SO,C正确;
D.向某溶液中加入稀盐酸,产生的无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊,说明原溶液中可能含有CO,也可能含有,D错误;
故合理选项是D。
3.C
【详解】
取少量该溶液于试管,加溶液后出现白色沉淀,白色沉淀为或,则溶液中至少存在、中的一种离子,结合离子共存可知,一定不存在; 由于溶液中各离子物质的量浓度相等,结合溶液电中性可知,一定存在、,一定不存在,和只能存在一种, 根据分析可知,溶液中一定存在、,一定不存在、,和只能存在一种,
故选:C。
【点睛】
明确离子反应发生条件为解答关键,注意掌握溶液电中性的应用,试题侧重对学生基础知识的训练和检验,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
4.C
【详解】
A.醋酸是弱电解质,是不拆的,正确的离子方程式是2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,故A错误;
B.过量的CO2通入Ca(OH)2溶液中生成的是碳酸氢钙,正确的离子方程式是CO2+OH–=,故B错误;
C.碳酸氢铵溶液中加足量澄清石灰水。其反应的化学方程式是NH4HCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+ NH3·H2O+H2O,则其离子方程式是NH+HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+NH3·H2O+H2O,故C正确;
D.向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO4溶液,其反应的化学方程式是Ba(OH)2+ NaHSO4=Ba SO4↓+NaOH+H2O,则其离子方程式是Ba2++OH-+H++SO= BaSO4↓+H2O,故D错误;
本题答案C。
5.C
【详解】
影响体积大小的因素有分子直径的大小、分子间距离的大小、分子数目的多少,在一定温度和压强下,气体分子间的距离相等,因气体分子间距离远大于气体分子大小,则影响其所占体积大小的主要因素是分子数目的多少,故选C。
6.A
【详解】
①标准状况下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气的气体摩尔体积为22.4L/mol,由公式可知,混合气体所含分子物质的量为0.5mol,则混合气体所含的原子数为NA,故①正确;
②将0.1mol FeCl3溶于沸水制成氢氧化铁胶体,其中含有的胶体粒子是多个氢氧化铁的聚集体,所以胶体粒子数目小于0.1NA,故②正确;
③氨气所处的状态未注明,不能直接按标准状况下气体摩尔体积计算氨气分子中的电子数,故③错误;
④NO2和N2O4的最简式均为“NO2” ,46g最简式“NO2”的物质的量为=1mol,其中原子数目为3NA,故④正确;
综上所述,①②④正确;答案选A。
7.C
【详解】
A.金属钠的硬度小,故A错误;
B.钠在常温下与氧气反应生成白色的氧化钠,与氧气在加热条件下反应生成淡黄色的过氧化钠,故B错误;
C.与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,因含钠元素,火焰呈黄色,故C正确;
D.钠与氧气反应 生成过氧化钠,过氧化钠可与水反应生成氧气,钠与水反应生成氢气,会使火势更不容易控制,故D错误;
故答案为C。
8.A
【详解】
①物质的量是七个基本物理量之一,摩尔是其单位,即摩尔是七个基本物理量的单位之一,①错误;
②并不是所有物质都是由分子构成,如NaCl由离子构成,Cu由原子构成,所以并不是1mol任何物质都含有约6.02×1023个分子,②错误;
③6.02×1023为阿伏伽德罗常数的近似值,并不就是阿伏加德罗常数,③错误;
④水分子中不含氢分子,④错误;
⑤H2O的摩尔质量为18g/mol,⑤错误;
⑥国际上规定,0.012kg12C原子所含的碳原子数为1mol,并不是所有C原子,⑥错误;
综上所述答案为A。
9.D
【解析】
A、NaHCO3溶液显碱性,Na2CO3溶液显碱性,是由于其中的弱酸阴离子水解导致的,故A错误;B、因2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,则用加热的方法不可以除去Na2CO3杂质,故B错误;C、当碱少量时,发生Na2CO3+Ba(OH)2 ═BaCO3↓+2NaOH、2NaHCO3+BaBa(OH)2 ═Na2CO3+BaCO3↓+2H2O,用Ba(OH)2溶液不能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液,两者均产生沉淀,故C错误;D、设质量都是106g,则Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为1mol、106/84mol,后者产生的CO2多,故D正确;故选D。
10.C
【详解】
A.1L水中溶解了58.5gNaCl,溶液的体积不是1L,该溶液的物质的量浓度不是lmol/L,A错误;
B.溶液是均一稳定的液体,取出其中一部分,其浓度不变,B错误;
C.配制500mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,需要CuSO4物质的量,则需胆矾(CuSO4·5H2O)质量为,C正确;
D.中和100mL1mol/L的H2SO4溶液,需NaOH物质的量,其质量为,D错误;
故选C。
11.D
【详解】
A.同温同压下,气体密度之比等于其摩尔质量之比,等质量的O2、O3气体的密度之比为32g/mol:48g/mol=2:3,故A错误;
B.两个容器的体积之比为气体体积之比,同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,根据n=可知,等质量的O2、O3气体的物质的量之比=48g/mol:32g/mol=3:2,故两个容器的体积之比为3:2,故B错误;
C.等质量的O2、O3气体分子数目之比等于物质的量之比=3:2,故C错误;
D.由B的分析可知,等质量的O2、O3气体的物质的量之比=48g/mol:32g/mol=3:2,故D正确;
故选D。
12.C
【详解】
A、1 000 mL溶液中含有0.2 molK2SO4所含K+、SO42-总数为0.5NA,错误;
B、N(K+)=0.2 mol·L-1×0.5 L×2NA=0.2NA,B项错误;
C、K+的浓度为0.2 mol·-1×2=0.4 mol·L-1;
D、SO42-的浓度是0.2 mol·L-1,与溶液的体积无关。
13.C
【详解】
A.氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO平衡,HClO是弱酸,见光易分解,即2HClO2HCl+O2↑,强光照射,氯水中的HClO分解,生成了酸性更强的HCl,则H+浓度增大,pH减小,故A错误;
B.光照过程中,发生2HClO2HCl+O2↑反应,则HCl增多,氯水pH减小的同时,溶液中Cl-的浓度增大,故B错误;
C.光照过程中,发生2HClO2HCl+O2↑反应,则HCl增多,溶液的酸性增强,故C正确;
D.随着对氯水光照时间的延长,HClO不断分解,HClO量减小,氯水的漂白性将减弱,故D错误;
答案为C。
14.C
【解析】
试题分析:A、过氧化钠中阴离子是O2 2﹣,所以阴阳离子数目之比为1:2,故A错误.
B、反应①的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑,故B错误.
C、反应方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,
2mol 1mol
0.1mol 0.05mol
根据方程式知,最多产生0.05mol O2,故C正确.
D、钠、氧化钠、过氧化钠和水反应的方程式分别如下:
Na+H2O=NaOH+H2↑,溶液增加的质量=m(Na)﹣m(H2)=2.3g﹣0.1g=2.2g;
Na2O+H2O=2NaOH,溶液增加的质量=m(Na2O)=0.1mol×62g/mol=6.2g;
Na2O2+H2O=2NaOH+O2↑,溶液增加的质量=m(Na2O2)﹣m(O2)=m(Na2O)=6.2g
所以溶液增加的质量大小顺序为:钠<氧化钠=过氧化钠,
根据钠原子守恒知,0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为:0.1mol、0.2mol、0.2mol,通过以上分析可知,0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、分别溶于水所得溶液的质量分数分别为:、、,所以①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小:①<②=③,故D错误.
考点:钠的重要化合物.
15.B
【详解】
A.反应①中二氧化锰氧化浓盐酸生成氯气、氯化锰和水,参与反应的HCl不都是还原剂,反应中还起酸的作用,A错误;
B.反应①②③④⑤均有元素化合价发生变化,都属于氧化还原反应,B正确;
C.反应③和④中氧元素化合价分别从-1价和-2价升高到0价,生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1:2,C错误;
D.反应⑤的离子反应方程式有关为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,D错误;
答案选B。
16.D
【详解】
A、一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和化合物的反应是置换反应,反应②KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O中,反应物不存在单质,不属于置换反应,A错误;
B、反应③中lmol还原剂(Cl2)反应,由电子守恒可知,2mol氧化剂得到电子的物质的量为1mol×2×(5-0)=10mol,B错误;
C、反应②中氧化剂是氯酸钾,氯元素化合价从+5价降低到0价,因此生成3mol氯气转移5mol电子,但13.44L氯气的物质的量不一定是0.6mol,无法计算转移电子数,C错误;
D、由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性由强到弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,D正确;
答案选D。
【点睛】
准确判断出反应中元素的化合价变化情况是解答的关键,注意电子得失守恒的灵活应用。即答题时要从氧化还原反应的实质—电子转移,去分析理解有关的概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价变化这一氧化还原反应的特征入手。
17.①②⑥ ⑤⑦
18.3m/112V mol/L 0.4NA 18/NA g 32g/mol
(1)Fe3+的物质的量是m/56 mol ,根据比列关系可知硫酸根的物质的量为3/2×m/56 mol,最终除以VL就可以了。
(2)0.3molNH3分子中含有1.2mol原子,一个H2O分子含有3个原子,所以0.4mol即0.4NA个H2O分子所含原子数与0.3molNH3分子中所含原子数相等;
(3) 根据公式n=N/NA=m/M可知,一个水分子质量为18/NA g
(4)同温同压下,同体积的H2和A气体的质量分别为1.0g和16.0g,体积相同则二者物质的量相同,1.0g氢气的物质的量为0.5mol,所以有0.5molA的质量为16.0g,所以A的摩尔质量为32g/mol;
19.
(1)3.0
(2)0.6
(3) 17.9 ③④①⑥②⑤
(4)BD
【分析】
(1)
该“84消毒液”的物质的量浓度为a= mol/L。
(2)
某同学取20mL该“84消毒液”加水稀释到100mL,设稀释后溶液的物质的量浓度为cmol/L,根据稀释前后溶质物质的量不变,3mol/L×0.02L=cmol/L×0.1L,c=0.6mol/L。
(3)
欲用NaClO固体配制80mL3mol·L-1消毒液,需要称量NaClO固体的质量为0.08L×3mol·L-1×74.5g/mol=17.9g;配制溶液的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶保存,正确排序是:③④①⑥②⑤。
(4)
A.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,含有少量蒸馏水,对溶液浓度无影响,故不选A;
B.将溶解后的NaClO溶液立即转入容量瓶后,紧接着就进行以后的实验操作,溶液体积偏小,所得溶液浓度偏高,故选B;
C.转移溶液时,不慎有少量溶液洒到容量瓶外面,溶质的物质的量偏小,所得溶液浓度偏低,故不选C;
D.定容时,俯视容量瓶刻度线进行定容,溶液体积偏小,所得溶液浓度偏高,故选D;
E.定容后,把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线,便补充几滴水至刻度处,溶液体积偏大,所得溶液浓度偏低,故不选E;
选BD;
20.
(1) 分液漏斗 MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)除去氯气中的氯化氢气体
(3)溶液先变红,后褪色
(4)④
(5) 复分解; 2CuCl2+O22CuO+2Cl2 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 3:1
【分析】
根据装置图,装置Ⅰ中二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,浓盐酸具有挥发性,制取的氯气中混有氯化氢,用饱和食盐水可以除去杂质氯化氢,干燥的氯气不具有漂白性,潮湿的氯气具有漂白性,结合装置图和“地康法”制取氯气的反应原理图分析解答。
(1)
根据装置图,装置Ⅰ中仪器c有活塞,是分液漏斗;实验室制取Cl2用MnO2与浓盐酸混合加热,反应的化学方程式为:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:分液漏斗;MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)
反应物中含有浓盐酸,易挥发,且反应需要加热,导致制取的Cl2会混有挥发出的HCl,因此装置Ⅱ中饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢气体,故答案为:除去氯气中的氯化氢气体;
(3)
氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,能够使紫色石蕊试液变红,次氯酸能够具有漂白性,然后溶液又褪色,故答案为:溶液先变红,后褪色;
(4)
a、b为对照实验,干燥的Cl2本身不具有漂白性,遇水生成HClO,HClO具有漂白性。但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象,因为氯气未经干燥,本身带有水蒸气,所以需要在上图装置Ⅱ与Ⅲ之间添加一个干燥装置,碱石灰和浓硫酸是常用的干燥剂,但是氯气会和碱石灰反应,所以选择④浓硫酸,故答案为:④;
(5)
①根据反应原理图,反应I是HCl、CuO反应生成CuCl2和H2O,该反应的化学方程式为:2HCl+CuO=CuCl2+H2O,反应中各元素化合价不变,该反应属于复分解反应,故答案为:复分解;
②根据图示可知反应Ⅱ为:2CuCl2+O22CuO+2Cl2,故答案为:2CuCl2+O22CuO+2Cl2;
③若Cl2有泄漏,可以观察到有大量的白烟生成(为NH4Cl固体),同时会生成一种空气中含量最多的物质,说明Cl2与NH3反应产生NH4Cl和N2,反应的化学方程式为3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2,故答案为:3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2。氧化剂是Cl2,氧化产物为N2.故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3:1
21. 浓硫酸 红色铜丝变黑 2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑ CO+H+=HCO,4H++2Na2O2=4Na++O2↑+2H2O
【分析】
试剂X是浓硫酸,目的是除去二氧化碳中的水蒸气,打开K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入稀硫酸,先用生成的二氧化碳排尽装置中空气,以免氧气与铜反应而干扰实验,再加热铜丝,实验观察到铜丝未变化,则得出无水时二氧化碳与过氧化钠不反应,然后打开K2,关闭K1,出现红色铜丝变黑色红色铜丝变黑色现象,可证明有水时CO2与Na2O2反应产生了O2。
【详解】
(1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,过氧化钠中氧元素化合价-1价变化为0价和-2价,2mol过氧化钠反应电子转移2mol,双线桥表示电子转移的方向和数目为:;
(2) 试剂X是浓硫酸,除去二氧化碳中的水蒸气;
(3) 打开K2,关闭K1,出现红色铜丝变黑,可证明有水时CO2与Na2O2反应产生了O2,只有水时也能和Na2O2反应生成O2,反应的化学方程式为:2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑;
(4) ①加入盐酸0~100时间段,没有二氧化碳生成,溶液中发生碳酸根和氢离子反应生成碳酸氢根的反应以及,过氧化钠和酸反应生成氧气的反应,反应的离子反应方程式有:CO +H+=HCO;4H++2Na2O2=4Na++O2↑+2H2O;
②根据发生反应CO+H+=HCO;HCO+H+=CO2↑+H2O;碳元素守恒,n(Na2CO3)=n(CO2)=,m(Na2CO3)=0.01mol×106g/mol=1.06g,则固体混合物中Na2O2的质量分数为=;
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