江西高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-04卤素及其化合物
展开江西高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-04卤素及其化合物
一、单选题
1.(2023·江西九江·统考三模)室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将形状大小相同的金属钠分别与等体积的乙醇、水、煤油反应,观察实验现象
探究乙醇的结构
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,观察溶液颜色变化
探究SO2是否具有漂白性
C
取pH试纸于玻璃片上,用玻璃棒蘸取少量NaClO溶液点在试纸上,观察颜色并测pH
探究HClO是否为弱酸
D
向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸,观察溶液颜色变化
探究c(H+ )对、相互转化的影响
A.A B.B C.C D.D
2.(2023·江西鹰潭·统考二模)下列有关实验操作、现象与结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯加热,熔化后的液态铝滴落下来
金属铝的熔点较低
B
向10mL0.1mol•L-1Na2S溶液中滴入2mL0.1mol•L-1ZnSO4溶液,再加入2mL0.1mol•L-1CuSO4溶液,先生成白色沉淀,后生成黑色沉淀
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
C
充分加热铁粉和硫粉的混合物,冷却后取少量固体于试管中,加入足量稀硫酸,再滴入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
无法充分说明铁被硫氧化至二价铁Fe(Ⅱ)
D
某钾盐晶体中滴入浓盐酸,产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
产生的气体一定是SO2
A.A B.B C.C D.D
3.(2022·江西·校联考模拟预测)下列物质转化中有明显颜色变化且没有发生氧化还原反应的是
A.过氧化钠粉末吸收水蒸气 B.向含有KSCN的FeCl₂溶液中滴加氯水
C.在硫酸铁溶液中滴加Ba(OH)₂溶液 D.向装有湿润红色布条的集气瓶中通入足量的氯气
4.(2022·江西抚州·统考模拟预测)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是
选项
化学试剂
制备的气体
A
C2H5OH+ H2SO4 (浓)
C2H4
B
MnO2+HCl(浓)
Cl2
C
MnO2 + H2O2
O2
D
CaO+氨水(浓)
NH3
A.A B.B C.C D.D
5.(2021·江西南昌·统考二模)高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂,为紫色固体,微溶于溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中迅速产生,在碱性溶液中较稳定,某学习小组设计了制备的装置如图(夹持装置略)。下列叙述正确的是
A.试剂X为固体或
B.装置B中为浓硫酸,用于干燥
C.可通过观察装置C中是否有紫色沉淀,判断C中反应是否已经完成
D.拆除装置前必须先除去烧瓶中残留以免污染空气
6.(2021·江西九江·统考二模)下列实验一定不能达到目的的是
选项
目的
实验
A
证明醋酸是弱酸
向醋酸钠溶液中加入酚酞溶液
B
检验Na2CO3溶液中是否混有NaCl
取样,加入过量的硝酸后,再滴加硝酸银溶液
C
检验溶液中是否含有
取少量试剂于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体
D
制取较高浓度的次氯酸溶液
将Cl2通入小苏打溶液中
A.A B.B C.C D.D
7.(2021·江西南昌·统考一模)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向苯与液溴的混合液中加入铁粉产生气体,将气体直接通入AgNO3溶液中,有浅黄色沉淀
液溴与苯发生取代反应
B
检验FeCl3溶液中是否混有Fe2+时,将溶液滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫红色褪去
证明溶液中含有Fe2+
C
向两支盛有KI3的溶液(含I)的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀
I溶液存在平衡:I⇌I2+I-
D
向10mL 0.1mol/L NaOH溶液中加入1mL 0.1mol/LMgCl2溶液,再向混合液中滴加0.1mol/L CuCl2溶液,有蓝色沉淀生成
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
A.A B.B C.C D.D
二、工业流程题
8.(2022·江西·校联考模拟预测)纯碱是日常生活中常用的物质。一种制备纯碱的流程如下:
请回答下列问题:
(1)晶体X是 (填名称)。
(2)“反应池”发生的化学方程式为 。
(3)滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥,得到一种晶体,它的主要成分是 (填化学式)。
(4)晶体X表面吸附少量的NH₄Cl、NaCl等杂质,“洗涤”时可通过检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-来判断是否洗净,检验Cl-的方法是 。
(5)“反应池”用热水浴加热,还需要一种仪器,其名称是 。
(6)测定某纯碱样品(只含少量NaCl)纯度。取10.0g纯碱样品溶于蒸馏水配制成250mL溶液,取25.0mL配制的溶液,加入足量的CaCl₂溶液,经过滤、洗涤、干燥,称得CaCO₃质量为0.9g。
①配制上述溶液需要定量仪器有托盘天平、量筒和 。
②写出发生反应的离子方程式: 。该纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数为 。
9.(2021·江西上饶·统考一模)2020年初,突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐,依据研究,含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒,为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯(ClO2)就是其中一种高效消毒灭菌剂,但其稳定性较差,可转化为较稳定的NaClO2保存。工业上常用吸收法和电解法制备NaClO2,其工艺流程示意图如图1。
已知:a.纯ClO2熔点为-59℃,沸点为11℃ ,纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸,一般稀释到10%以下。
b.长期放置或高于60℃时,NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl。
(1)步骤1中,生成ClO2的化学方程式是 ,通入空气的作用是 。
(2)方法1中,反应的离子方程式是 ,利用方法1制NaClO2时,温度不能超过35℃,可能的原因是 。
(3)方法2中,NaClO2在 生成(选填“阴极”或“阳极”)。
(4)NaClO2的溶解度曲线如图2所示,步骤3从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是:加热温度至略低于60℃、 、 ,过滤、洗涤、干燥。
(5)保存液态ClO2的条件是 (填字母)。
a.常温、密封、不避光 b.低温、密封、避光 c.常温、敞口、避光 d.低温、敞口、不避光
(6)ClO2在杀菌的同时,可将剧毒氰化物氧化成无毒气体,ClO2被还原为Cl-。某工厂污水中含CN- a mg/L,处理10m3这种污水,至少需要ClO2 mol。
三、实验题
10.(2022·江西·校联考模拟预测)锡是活泼金属,四氯化锡(SnCl4)是重要的媒染剂,易与水反应,熔点为-33℃、沸点为114℃。某研究性学习小组设计如图所示装置(部分夹持装置省略,MnO2过量)制备SnCl4。
请回答下列问题:
(1)SnCl4属于 (填字母)。
A.酸 B.碱 C.盐
(2)B中试剂是 (填名称)。
(3)写出A中反应的离子方程式: 。在该反应中,作还原剂的HCl和表现酸性的HCl的物质的量之比为 。
(4)氯气与锡反应类型是 (填基本反应类型)。
(5)该实验装置设计尚存在缺陷。改进的方法是在装置F后应连接一个装有 填名称)的干燥管(或U形管)。
(6)实验完毕后,取少量SnCl4溶于蒸馏水,得到一种液体M,请设计简单实验证明M是否是胶体: 。
11.(2022·江西鹰潭·统考一模)2021 年10月16日神舟十三号载人飞船发射成功,肼是一种良好的火箭燃料,分子式N2H4,为无色油状液体,与水按任意比例互溶形成稳定的水合肼N2H4·H2O,沸点118°C,有强还原性。实验室先制备次氯酸钠,再与尿素[CO(NH2)2]反应制备水合肼,进一步脱水制得肼,实验装置如图所示(部分装置省略)。已知:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl
(1)装置C中制备NaClO的离子方程式为 。反应过程中温度升高易产生副产物NaClO3,可采取的措施是 。装置B中装有饱和食盐水,反应完后关闭K1,装置B的作用是 。
(2)将装置C中制备的溶液转移到装置D的 中,并缓缓滴入,原因是 。
(3)装置D蒸馏获得水合肼粗品后,剩余溶液再进一步处理还可获得副产品NaCl和Na2CO3 ·10H2O,获得NaCl粗品的操作是 (NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图)。
(4)称取5.0g水合肼样品,加水配成500mL溶液,从中取出10.00mL溶液于锥形瓶中,滴入几滴淀粉溶液,用0.20mol/L的I2溶液进行滴定,滴定终点的现象是 ,测得消耗I2溶液的体积为17.50mL,则样品中水合肼N2H4·H2O)的质量百分数为 (用百分数表示并保留3位有效数字)。(已知:N2H4·H2O +2I2=N2↑+4HI+H2O)
(5)脱水制得的液态肼,在加热条件下可与新制的Cu(OH)2制备纳米级Cu2O,并产生无污染气体,写出该反应的化学方程式: 。
12.(2022·江西新余·统考二模)“消洗灵”是一种广谱、高效、低毒的消毒洗涤剂,常应用于宾馆、医院床上用品的洗涤消毒,其化学组成可以表示Na10P3O13Cl·5H2O(磷酸三钠次氯酸钠)。实验室制备装置和过程如图:
已知:①“消洗灵”是一种含氯消毒剂,消毒原理与“84消毒液”相似
②磷酸三钠对金属表面具有一定的保护作用
回答下列问题:
(1)a仪器的名称为 ,X试剂为 。
(2)C中采用多孔球泡的目的是 。
(3)Na10P3O13Cl·5H2O中氯元素的化合价为 ,C中Na3PO4与Na2HPO4的物质的量之比为1:2,则C中反应的化学方程式为 。
(4)“消洗灵”对医疗器械消毒比“84消毒液”效果好,原因是 。
(5)产品纯度测定(Na10P3O13Cl·5H2O的摩尔质量为656.5 g/mol)。
①取6.565g待测试样溶于蒸馏水配成250 mL溶液;
②取20.00 mL待测液于锥形瓶中,加入10 mL2 mol/L稀硫酸、25mL0.1 mol/L碘化钾溶液(过量),此时溶液出现棕色;
③滴入3滴5%淀粉溶液,用0.05 mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点,消耗硫代硫酸钠溶液20.00 mL。已知:2+I2=+2I-,达到滴定终点的现象为 ,产品的纯度为 。
13.(2022·江西九江·统考二模)利用Cl2氧化绿色K2MnO4浓强碱溶液制备KMnO4的装置如下图所示(加热、夹持装置略):
(1)仪器a、d的名称分别为 、 。
(2)实验开始前向仪器a中加入水,盖好玻璃塞,关闭止水夹和弹簧夹,打开仪器a玻璃旋塞向b中滴加水,一段时间后看水能不能滴下,此操作 (填“能”或“不能”)检验装置的气密性。
(3)装置B中氯气氧化锰酸钾的化学方程式为 。
(4)单向阀的作用是 ,当仪器B中 即停止通氯气。
(5)当B中反应结束,后续操作是熄灭酒精灯, ,待冷却后拆除装置。
(6)锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO+2H2O=2MnO+MnO2↓+4OH-。根据此信息,可以得出上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是 。
14.(2022·江西南昌·统考一模)碳化物衍生碳以其独特的性能被广泛应用在超级电容器、催化剂载体等方面。常用氯气刻蚀法制备,该方法通过高温氯化2小时在SiC表面制备碳涂层。其方法如下:
(1)装置B所盛物质为 ,其作用是 。
(2)仪器C的名称是 ,所盛物质为 。
(3)圆底烧瓶A中为二氧化锰,发生的化学方程式为 ;实验温度为40℃,加热方式是 ,主要目的是 。
(4)高温环境为氩气与氯气混合气氛,随着温度的升高,氯气与SiC反应,将Si原子从SiC中刻蚀掉形成碳层,反应方程式为 。
(5)如果温度超过1175℃,涂层上的碳结构发生如下变化:碳→骨架碳→非晶碳→石墨碳,则碳涂层硬度会 (填“逐渐变高”或“逐渐变低”)。
(6)装置F盛有NaOH溶液用于除气和回收氩气,其生成的盐除了NaCl,还有两种类别不同的含氧酸钠盐 (填化学式)。
15.(2021·江西上饶·统考一模)PCl3是磷的常见氯化物,可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如表:
熔点/℃
沸点/℃
密度/g/mL
化学性质
黄磷
44.1
280.5
1.82
2P+3Cl2 (少量)2PCl3
2P+5Cl2 (过量)2PCl5
PCl3
-112
75.5
1.574
遇水生成H3PO3和HCl,遇氧气生成POCl3
Ⅰ.PCl3的制备
如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。
回答下列问题:
(1)通入仪器甲中的冷却水从 (填“M”或 “N”)口出来;仪器乙为下端浸在冷水中的仪器,乙的名称为 。
(2)检查装置气密性并装入药品后,先关闭K1,打开K2通入干燥的CO2,一段时间后,关闭K2,加热曲颈瓶同时打开K1通入干燥氯气,反应立即进行。通干燥CO2的作用是 。
(3)实验室利用A装置制备Cl2的离子方程式为 ;实验过程中,通入氯气的速率不宜过快的原因是 。
II.测定PCl3的纯度
测定产品中PCl3纯度的方法如下:迅速称取4.400g产品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入过量0.1000mol/L20.00mL碘溶液,充分反应后再用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定过量的碘,终点时消耗12.00mLNa2S2O3溶液。已知:H3PO3+H2O+I2 =H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其他反应。
(4)根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为 [已知:M(PCl3)=137.5g/mol];若滴定终点时仰视读数,则PCl3的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
Ⅲ.PCl3水解生成的H3PO3性质探究
(5)请你设计一个实验方案,证明H3PO3为二元酸: 。
参考答案:
1.C
【详解】A.将形状大小相同的金属钠分别与等体积的乙醇、水、煤油反应,钠能够和乙醇、水反应生成气体,和煤油不反应,说明乙醇中含有羟基,该实验可以探究乙醇的结构,故A不符合题意;
B.向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,溶液褪色,说明SO2具有漂白性,故B不符合题意;
C.NaClO溶液具有漂白性,不能用pH试纸测量其pH,故C符合题意;
D.向K2CrO4溶液中存在平衡2+2H+Cr2O+H2O,缓慢滴加硫酸,H+浓度增大,平衡正向移动,Cr2O浓度增大,溶液绿色变浅,黄色变深,该实验可以探究c(H+ )对、相互转化的影响,故D不符合题意;
故选C。
2.C
【详解】A.生成氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则熔化后的液态铝不会滴落下来,A不合题意;
B.Na2S溶液过量,均为沉淀的生成,不一定存在沉淀的转化,则不能比较Ksp(CuS)、Ksp(ZnS)的大小,B不合题意;
C.滴入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,可知反应后溶液含亚铁离子,且可能Fe过量,与硫酸反应后溶液中含亚铁离子,不能证明铁被硫氧化至Fe(Ⅱ),C符合题意;
D.如果盐为KClO、高锰酸钾等,加入盐酸后将生成氯气,氯气可也使品红溶液褪色,D不合题意;
故答案为:C。
3.C
【详解】A.过氧化钠与水蒸气反应生成氢氧化钠和氧气,氧元素化合价发生变化,发生氧化还原反应,A不选;
B.氯气氧化亚铁离子生成铁离子和氯离子,Fe、Cl元素化合价发生变化,发生氧化还原反应,B不选;
C.在硫酸铁溶液中滴加Ba(OH)₂溶液生成氢氧化铁和硫酸钡沉淀,溶液颜色变浅且有沉淀产生,发生复分解反应,没有发生氧化还原反应,C选;
D.氯气和水反应生成HCl和HClO,次氯酸具有漂白性,能使湿润红色布条褪色,该反应中氯元素化合价发生变化,发生氧化还原反应,D不选;
故选:C。
4.C
【详解】A.C2H5OH+ H2SO4 (浓)制乙烯要加热且控制170℃,故A不符;
B.MnO2+HCl(浓)制氯气要加热,故B不符;
C.MnO2 + H2O2制氧气,不需加热,生成的氧气可用浓硫酸干燥,氧气密度比空气大,可用向上排空集气法收集,故C符合;
D.氨气不能用浓硫酸干燥,也不能用向上排空法收集,故D不符;
故选C。
5.D
【详解】A.试剂X为,不能是固体,因为浓盐酸和二氧化锰要加热条件下反应生成氯气,故A错误;
B.装置B中为饱和食盐水,用于除掉氯气中HCl气体,故B错误;
C.为紫色固体,微溶于溶液,只要生成就能看到紫色沉淀,因此不能通过观察装置C中是否有紫色沉淀来判断是否已经完成,故C错误;
D.烧瓶中残留,因此在拆除装置前必须先排除烧瓶中残留以免污染空气,故D正确。
综上所述,答案为D。
6.C
【详解】A.若要证明醋酸是弱酸,则可根据醋酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,能够使酚酞试液变为红色证明,A能够达到实验目的;
B.若要检验Na2CO3溶液中是否混有NaCl,可向Na2CO3溶液中加入过量的HNO3,使溶液显酸性,Na2CO3与HNO3反应产生NaNO3,同时产生CO2气体,然后再向反应后的溶液中滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中含有Cl-,原固体中混有NaCl,否则其中不含有NaCl,B能够达到实验目的;
C.检验溶液中是否含有的方法是:取少量试剂于试管中,向其中加入浓NaOH溶液并加热,并用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验产生的气体,若试纸变为蓝色,证明放出了NH3,说明溶液中含有,用湿润的蓝色石蕊试纸不能检验氨气的产生,C不能达到实验目的;
D.在Cl2水中存在化学反应:Cl2+H2OHCl+HClO,由于酸性:HCl>H2CO3>HClO,向小苏打溶液中加入氯水,发生反应:HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑,导致氯水中的化学平衡正向移动,使得溶液中c(HClO)增大,因而可以制取较高浓度的次氯酸溶液,D能够达到实验目的;
故合理选项是C。
7.C
【详解】A.液溴会挥发出溴,溴与硝酸银溶液也会反应生成浅黄色沉淀,无法确定是否有HBr生成,则无法证明液溴与苯发生取代反应,A错误;
B.酸性环境中FeCl3溶液中的Cl-也会将KMnO4还原,B错误;
C.滴加淀粉变蓝,说明有I2,滴入AgNO3溶液,有黄色沉淀说明有I-,所以KI3的溶液中含I2、I-,即KI3溶液中存在平衡I3-⇌I2+I-,C正确;
D.NaOH溶液过量,均为沉淀的生成,没有发生沉淀的转化,所以无法比较二者的溶解度,则无法比较溶度积,D错误;
综上所述答案为C。
8.(1)NaHCO3
(2)NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl
(3)NH4Cl
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,先加足量稀硝酸,无明显现象,再滴加几滴硝酸银溶液,若产生白色沉淀说明含有Cl-,否则不含有Cl-
(5)温度计
(6) 250mL容量瓶 +Ca2+= CaCO₃↓ 95.4%
【分析】精盐加入蒸馏水得到饱和NaCl溶液,“反应池”中NaCl和NH4HCO3发生复分解反应生成NaHCO3和NH4Cl,NaHCO3在饱和食盐水中溶解度较小,则析出的晶体X为NaHCO3,NaHCO3受热不稳定,加热分解生成纯碱即Na2CO3和二氧化碳和水;
【详解】(1)NaHCO3在饱和食盐水中溶解度较小,则析出的晶体X为NaHCO3;
(2)“反应池”中NaCl和NH4HCO3发生复分解反应生成NaHCO3和NH4Cl,反应方程式为:NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥,得到一种晶体,它的主要成分是NH4Cl;
(4)根据反应原理Ag++Cl-=AgCl↓,可用稀硝酸、硝酸银溶液检验Cl-,操作方法是:取少量最后一次洗涤液于试管中,先加足量稀硝酸,无明显现象,再滴加几滴硝酸银溶液,若产生白色沉淀说明含有Cl-,否则不含有Cl-;
(5)“反应池”用热水浴加热需控制温度为35℃,还需要一种仪器,其名称是温度计;
(6)①配制250mL溶液需要定量仪器有托盘天平、量筒和250mL容量瓶;
②纯碱即Na2CO3和CaCl₂溶液反应生成CaCO₃和NaCl,发生反应的离子方程式:+Ca2+= CaCO₃↓;1mol Na2CO3反应生成1mol CaCO₃,0.9g CaCO₃的物质的量为,样品中n(Na2CO3)=n(CaCO₃)=0.009mol=0.09mol,该纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数为。
9. 2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 ) 稀释二氧化氯,防止爆炸。 2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2+ 2H2O + O2 防止H2O2(受热)分解 阴极 蒸发浓缩 冷却至略高于38℃结晶 b
【分析】在酸性溶液中,NaClO3能被SO2还原为ClO2,而SO2被氧化为硫酸盐,为防止ClO2发生爆炸,通入空气将其稀释;由ClO2制取NaClO2的方法有两种,一种是在碱性条件下用H2O2还原,另一种是通入NaCl溶液中然后电解;从溶液中获得NaClO2时,可从溶解度曲线中提取信息,即降温时,控制温度不低于38℃。
【详解】(1)步骤1中,NaClO3 在酸性溶液中被SO2 还原,生成Na2SO4、ClO2等,化学方程式是2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 );题中信息显示:纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸,一般稀释到10%以下,由此得出通入空气的作用是稀释二氧化氯,防止爆炸。答案为:2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 );稀释二氧化氯,防止爆炸;
(2)方法1中,ClO2 被 H2O2 在碱性溶液中还原为等,H2O2被氧化为O2,反应的离子方程式是2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2+ 2H2O + O2,利用方法1制NaClO2时,温度不能超过35℃,主要是考虑H2O2的不稳定性,可能的原因是防止H2O2(受热)分解。答案为:2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2+ 2H2O + O2;防止H2O2(受热)分解;
(3)方法2中,NaClO2由ClO2得电子生成,所以NaClO2在阴极生成。答案为:阴极;
(4)由NaClO2的溶解度曲线可以看出,温度低于38℃时,会生成NaClO2∙3H2O,所以温度应控制在38℃以上,从而得出步骤3从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是:加热温度至略低于60℃、蒸发浓缩、冷却至略高于38℃结晶,过滤、洗涤、干燥。答案为:蒸发浓缩;冷却至略高于38℃结晶;
(5)因为纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸,所以保存液态ClO2的条件是低温、密封、避光,故选b。答案为:b;
(6)ClO2在杀菌的同时,可将剧毒氰化物氧化成无毒气体(CO2、N2),ClO2被还原为Cl-,则反应的离子方程式为:2ClO2+2CN-=2Cl-+2CO2+N2。某工厂污水中含CN- a mg/L,处理10m3这种污水,至少需要ClO2的物质的量为=mol。答案为:。
【点睛】在一般情况下,H2O2作氧化剂,但由ClO2制取NaClO2,H2O2表现出还原性。
10.(1)C
(2)饱和食盐水/饱和NaCl溶液
(3) 1:1
(4)化合反应
(5)碱石灰
(6)在暗处,用激光灯照射M,若有一条明亮的“通路”,则M是胶体,否则不是胶体
【分析】实验室可锡与Cl2反应制备SnCl4,此反应放热,生成的SnCl4易水解,熔点为-33℃、沸点为114℃。采用A装置制备Cl2,Cl2中混有挥发出来的HCl和H2O蒸汽,通过B饱和食盐水除去氯气中的HCl,通过C浓硫酸干燥氯气,将干燥的氯气通入D与Sn反应制备SnCl4,SnCl4蒸汽通过直形冷凝管在F中收集,在F处应该连接碱石灰干燥管,即可以防止空气中的水蒸气进入F装置使SnCl4水解,又可以吸收氯气尾气;
【详解】(1)金属离子和酸根阴离子组成的属于盐,SnCl4属于盐,故答案为C;
(2)二氧化锰和浓盐酸制备氯气,率其中含有挥发出来的HCl,B装置是饱和食盐水,用于除去氯气中的HCl,故B为饱和食盐水或饱和NaCl溶液;
(3)二氧化锰和浓盐酸制备氯气,离子方程式为,在该反应中,只有一半的HCl化合价发生变化,另一半变现酸性,作还原剂的HCl和表现酸性的HCl的物质的量之比为1:1;
(4)氯气与锡反生成SnCl4,元素利用率100%,应类型是化合反应;
(5)将氯气通入D中与锡反应制备SnCl4,微反应的Cl2应该通入碱石灰的干燥管,处理尾气防止污染;
(6)取少量SnCl4溶于蒸馏水,得到一种液体M,证明M是否是胶体可以利用胶体的特性丁达尔效应,在暗处,用激光灯照射M,若有一条明亮的“通路”,则M是胶体,否则不是胶体;
11.(1) 将氢氧化钠溶液采用冰水浴的方式降温 储存多余的Cl2
(2) 分液漏斗 若滴加次氯酸钠较快,反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化,导致产率降低
(3)加热至有大量固体析出,趁热过滤
(4) 最后一滴碘溶液加入,溶液变成蓝色,且半分钟不褪色 87.5%
(5)
【分析】用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气,并用冷却的氢氧化钠溶液吸收得到次氯酸钠,再用次氯酸钠和尿素反应生成水合肼,注意控制次氯酸钠的加入速率,防止水合肼被氧化。根据方程式计算水合肼的质量及质量分数,利用氧化还原反应的电子守恒配平方程式。据此解答。
【详解】(1)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,离子方程式为:,因为温度高了会产生氯酸钠,所以可以将氢氧化钠溶液采用冰水浴的方式降温;反应完后关闭K1,氯气会进入装置B中,故装置B的作用是:储存多余的Cl2;
(2)次氯酸钠具有强氧化性,水合肼有强还原性,所以将次氯酸钠放入分液漏斗中,缓慢加入,不能太快,若加入较快,反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化,导致产率降低;
(3)由溶解度曲线可知,碳酸钠的溶解度随着温度变化较大,氯化钠溶解度岁温度变化小,则获得氯化钠粗品的操作是加热至有大量固体析出,趁热过滤,防止降温时碳酸钠析出;
(4)根据淀粉遇碘变蓝的性质分析,滴定终点的现象为:最后一滴碘溶液加入,溶液变成蓝色,且半分钟不褪色;根据方程式N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O分析,水合肼的质量分数为:;
(5)根据题意,肼和氢氧化铜在加热的条件下反应生成氧化亚铜和无污染的气体,该气体应为氮气根据氧化还原反应配平方程式为:。
12.(1) 分液漏斗 饱和食盐水
(2)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(3) +1 Na3PO4 + 2Na2HPO4 + 4NaOH + Cl2 +2H2O = Na10P3O13Cl·5H2O + NaCl
(4)“消洗灵”含有对金属表面有保护作用的磷酸三钠,对医疗器械的腐蚀性更小
(5) 当加入最后一滴硫代硫酸钠溶液后,溶液蓝色褪去且30s不恢复原色 62.5%
【分析】根据题中图示装置可知,装置A是制取氯气装置;装置B是除去Cl2中HCl装置;装置C是制取“消洗灵”装置;装置D是尾气处理装置,避免污染环境;据此解答。
【详解】(1)根据仪器构造可判断,装置A中a仪器的名称为分液漏斗;装置A是用浓盐酸与KMnO4发生氧化还原反应制取Cl2,由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有氯化氢,需要用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,所以X试剂的名称为饱和食盐水;答案为分液漏斗;饱和食盐水。
(2)C中采用多孔球泡的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率;答案为增大反应物的接触面积,加快反应速率。
(3)Na10P3O13Cl·5H2O中Na元素呈现+1价,P元素呈现+5价,O元素呈现-2价,设氯元素的化合价是x,根据化合价代数和为0可得(+1)×10+(+5)×3+(-2)×13+x=0,解之x=+1,即Na10P3O13Cl·5H2O中氯元素的化合价为+1价;C中Na3PO4与Na2HPO4的物质的量之比为1:2,则C中Cl2、NaOH、Na3PO4、Na2HPO4发生反应生成Na10P3O13Cl·5H2O的化学方程式为Na3PO4 + 2Na2HPO4 + 4NaOH + Cl2 +2H2O = Na10P3O13Cl·5H2O + NaCl;答案为+1;Na3PO4 + 2Na2HPO4 + 4NaOH + Cl2 +2H2O = Na10P3O13Cl·5H2O + NaCl。
(4)根据题中信息,磷酸三钠对金属表面具有一定的保护作用,所以“消洗灵”含有对金属表面有保护作用的磷酸三钠,对医疗器械的腐蚀性更小;答案为“消洗灵”含有对金属表面有保护作用的磷酸三钠,对医疗器械的腐蚀性更小。
(5)由题中信息可知,Na10P3O13Cl•5H2O能把碘离子氧化为单质碘,碘单质用硫代硫酸钠溶液滴定,淀粉溶液作指示剂,所以达到滴定终点的现象为当加入最后一滴硫代硫酸钠溶液后,溶液蓝色褪去且30s不恢复原色;Na10P3O13Cl•5H2O把碘离子氧化为单质碘,反应中氯元素化合价从+1价降低到-1价,根据电子得失守恒可知Na10P3O13Cl•5H2O~I2,又因为2+I2=+2I-,则Na10P3O13Cl•5H2O~2,所以产品中Na10P3O13Cl•5H2O的质量为m=×0.05mol/L×20×10-3L××656.5g/mol=6.25×10-3×656.5g,则产品的纯度为=62.5%;答案为62.5%。
13.(1) 恒压滴液漏斗 洗气瓶
(2)不能
(3)Cl2 + 2K2MnO4 = 2KCl + 2KMnO4
(4) 防止倒吸 溶液由绿色完全转变为紫红色
(5)打开弹簧夹,通入空气(或N2)
(6)在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶
【分析】装置A中浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,生成的氯气通入装置B中与K2MnO4浓强碱溶液反应制备KMnO4,氯气有毒,不能排放到空气中,装置C用于尾气处理。
(1)
仪器a为恒压滴液漏斗,仪器d为洗气瓶。
(2)
仪器a为恒压滴液漏斗,漏斗中压强和三颈烧瓶中压强始终相同,因此该法不能检验装置气密性。
(3)
氯气与锰酸钾发生氧化还原反应生成高锰酸钾和氯化钾,依据得失电子守恒和原子守恒可得,反应的化学方程式为:Cl2+2K2MnO4=2KCl+2KMnO4。
(4)
单向阀只允许气体从左流向右,能起到防倒吸的作用;K2MnO4浓强碱溶液为绿色,高锰酸钾溶液为紫色,当溶液由绿色完全转变为紫红色时,反应完全,停止通氯气。
(5)
装置中还有残留的氯气,为防止拆装置时装置中残留的氯气污染空气,熄灭酒精灯后,要打开弹簧夹,通入空气(或N2),将装置中残留的氯气赶入装置C中,待冷却后拆除装置。
(6)
装置A中产生的氯气中混有氯化氢,氯化氢会与装置B中的强碱发生反应,使得溶液碱性减弱,会导致KMnO4产率降低,因此改进方法为:在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶,以除去氯气中的氯化氢。
14.(1) 饱和食盐水 除去HCl气体
(2) U形管 P2O5
(3) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O 温水浴 控制并降低氯气生成速率
(4)SiC+2Cl2C+SiCl4
(5)逐渐变低
(6)NaClO、Na2SiO3
【分析】本实验需要用氯气刻蚀,在SiC表面制备碳涂层,所以装置A应是利用浓盐酸和二氧化锰共热反应制备氯气,装置B中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体,装置C对氯气进行干燥,然后和氩气混合通入装置B中进行反应,装置F中盛放NaOH溶液吸收尾气。
【详解】(1)生成的氯气中会混有挥发出来的HCl气体,需在装置B中盛放饱和食盐水除去HCl;
(2)根据仪器C的结构特点可知其为U形管,用来盛放固体干燥剂干燥氯气,氯气会和碱石灰反应,所以可以用P2O5进行干燥;
(3)装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热反应制备氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O;所需温度低于水的沸点,所以可以采用温水浴加热,以便控制并降低氯气生成速率;
(4)根据题意可知Cl2会氧化SiC中的C元素生成C单质,根据原子守恒和氧化还原反应的规律可知,还应有SiCl4生成,化学方程式为SiC+2Cl2C+SiCl4;
(5)石墨的硬度较小,所以碳涂层硬度会逐渐变低;
(6)未反应的氯气会和NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO,SiCl4在碱性环境中水解会得到NaCl和Na2SiO3,所以含氧酸钠盐为NaClO、Na2SiO3。
15. M 蒸馏烧瓶 排尽空气,防止红磷被氧气氧化以及生成的PCl3与空气中氧气和水反应 MnO2 + 4H+ + 2Cl﹣ Mn2+ + 2H2O + Cl2↑ 防止生成PCl5 。 87.50%(87.5%也给分) 偏小。 取10 mL 0.1 mol/L H3PO3溶液于锥形瓶中,加入酚酞作指示剂,用0.1 mol/L NaOH进行滴定,若消耗NaOH的体积近似等于20 mL,则说明H3PO3为二元酸。
【详解】Ⅰ(1)冷凝水下进上出,故冷却水从N口进入冷凝管,从M口出来,此处填“M”;仪器乙为带支管的烧瓶,故为蒸馏烧瓶;
(2)由于红磷能与空气中氧气反应,需排尽装置中的空气,通入干燥的气体是为了防止产物PCl3与水反应,故此处填:排尽空气,防止红磷被氧气氧化以及生成的PCl3与空气中氧气和水反应;
(3)实验室可用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,对应离子方程式为:MnO2 + 4H+ + 2Cl﹣ Mn2+ + 2H2O + Cl2↑;Cl2过量会将PCl3氧化为PCl5,故通入Cl2不能过快,此处填:防止生成PCl5;
Ⅱ(4)由题意知,该测量方法为返滴定,Na2S2O3标准液测出的是剩余的I2,与样品反应的I2等于I2的总量减去剩余的I2,再依据关系式:PCl3~H3PO3~I2,可求出PCl3的量,进而求出其质量分数,计算过程如下:由关系式I2~2Na2S2O3,得n(I2,余)=,则与样品反应的n(I2)=n(I2,总)- n(I2,余)=0.1 mol/L×20 mL×10-3 L/mL-6×10-4 mol=1.4×10-3 mol,由关系式PCl3~H3PO3~I2,得n(PCl3)= n(I2)= 1.4×10-3 mol,故PCl3的质量分数=;若终点仰视读数,导致读数偏大,所计Na2S2O3溶液体积偏大,对应求出剩余的I2偏多,则与样品反应的I2偏少,故导致PCl3质量分数偏小;
Ⅲ(5) 以酚酞为指示剂,用与H3PO3浓度相等的氢氧化钠溶液进行滴定,滴定终点时消耗的碱的体积为酸的两倍,即可得证,具体方案为:取10 mL 0.1 mol/L H3PO3溶液于锥形瓶中,加入酚酞作指示剂,用0.1 mol/L NaOH进行滴定,若消耗NaOH的体积近似等于20 mL,则说明H3PO3为二元酸。
新疆高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-04卤素及其化合物: 这是一份新疆高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-04卤素及其化合物,共19页。试卷主要包含了单选题,实验题,原理综合题,工业流程题,填空题等内容,欢迎下载使用。
河南高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-07卤素及其化合物: 这是一份河南高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-07卤素及其化合物,共15页。试卷主要包含了单选题,实验题等内容,欢迎下载使用。
山西高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-04卤素及其化合物: 这是一份山西高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-04卤素及其化合物,共20页。试卷主要包含了单选题,实验题等内容,欢迎下载使用。