北京市第三十一中学2023-2024学年高一上学期期中考试化学试题(原卷版+解析版)
展开(考试时间90分钟 试卷满分100分)
可能用到的相对原子质量:
第一部分 选择题(共60分)
在下列各题的4个选项中,只有1个选项符合题意。
1. 下列物质既是钠盐,又是硫酸盐的是
A. NaOHB. Na2SO4C. Na2CO3D. K2CO3
【答案】B
【解析】
【详解】钠盐指由钠离子和酸根离子构成的盐,所以Na2SO4、Na2CO3都属于钠盐,NaOH属于碱,K2CO3属于钾盐;硫酸盐指金属离子(铵根)和硫酸酸根离子构成的盐,Na2SO4属于硫酸盐;Na2CO3属于碳酸盐,K2CO3属于碳酸盐;所以既属于钠盐又属于硫酸盐的是Na2SO4;
故选:B。
2. 用洁净的铂丝蘸取溶液放在煤气灯外焰里灼烧,可观察到火焰的颜色为( )
A. 紫色B. 黄色C. 绿色D. 红色
【答案】B
【解析】
【详解】焰色反应为元素的性质,钠元素的焰色反应火焰呈黄色,用洁净的铂丝蘸取NaCl溶液放在煤气灯外焰里灼烧,可观察到火焰的颜色为黄色,故选B。
答案选B。
【点睛】焰色反应钾元素为紫色(透过蓝色钴玻璃),铜元素为绿色,钙为红色。
3. 电解质是一类在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。下列物质属于电解质的是( )
A. ZnB. NaOH
C. 稀HNO3D. K2SO4溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解质必须是化合物,Zn是单质,与题意不符,A错误;
B. NaOH为化合物,且水溶液能导电,属于电解质,符合题意,B正确;
C.稀HNO3属于混合物,不属于电解质,与题意不符,C错误;
D.K2SO4溶液属于混合物,不属于电解质,与题意不符,D错误;
答案为B。
【点睛】电解质属于化合物、纯净物,则单质、混合物不属于电解质。
4. 下列行为不符合安全要求的是
A. 点燃CH4前,必须检验气体的纯度
B. 做实验剩余的金属钠不得直接丢弃在废液缸中
C. 大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量往低处去
D. 配制稀硫酸时,将浓硫酸缓慢倒入水中并不断搅拌
【答案】C
【解析】
【详解】A.点燃可燃性气体前需要检查纯度,避免因纯度不足导致气体爆炸发生危险,A正确;
B.钠易于水反应生成氢氧化钠和氢气,做实验剩余的金属钠不得直接丢弃在废液缸中,B正确;
C.氯气密度大于空气,低处的空气中氯气含量较大,所以大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量逆风、往高处逃离,C错误;
D.由于浓硫酸密度大于水,且稀释过程中放出大量热,稀释时应该将浓硫酸缓缓倒入水中并不断搅拌,D正确;
答案选C。
5. 景泰蓝是一种传统的手工艺品。下列制作景泰蓝的步骤中,不涉及化学变化的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.将铜丝压扁并掰成图案,并没有新的物质生成,属于物理变化,不涉及化学变化,故A选;B.铅丹、硼酸盐等原料化合在经过烧熔而制成不透明的或是半透明的有独特光泽物质,该过程有新物质生成,属于化学变化,故B不选;C.烧制陶瓷过程有新物质生成,属于化学变化,故C不选;D.酸洗去污,该过程为酸与金属氧化物反应生成易溶性物质,属于化学变化,故D不选。
6. 胶体与其它分散系的本质区别是
A. 能产生丁达尔效应B. 胶体微粒能通过滤纸
C. 分散质微粒直径在1~100 nm之间D. 胶体在一定条件下能稳定存在
【答案】C
【解析】
【详解】胶体区别于其它分散系的本质是胶体分散质微粒直径的大小,分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系属于胶体,故选C。
【点睛】本题考查了胶体的本质特征,抓住不同分散系划分的依据是解题的关键。
7. 下列关于氯气性质的描述中,不正确的是
A. 无色气体B. 有刺激性气味C. 能溶于水D. 常温常压下密度比空气的大
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气为黄绿色气体,故A错误;
B.氯气具有刺激性气味,故B正确;
C.氯气可以与水反应生成HCl和HClO,能溶于水,故C正确;
D.氯气的相对分子质量为71,空气的平均相对分子质量约为29,相同条件下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比,故相同条件下氯气的密度比空气的大,故D正确;
答案A。
8. 下列关于物质分类的叙述中,不正确的是
A. H2SO4属于酸B. KOH属于碱
C. NO属于氧化物D. 石灰水属于纯净物
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸在溶液中电离出的阳离子全部是氢离子,属于酸,故A正确;
B.氢氧化钾在溶液中电离出阴离子全部是氢氧根离子,属于碱,故B正确;
C.一氧化氮是由氮元素和氧元素组成的氧化物,故C正确;
D.石灰水是氢氧化钙的水溶液,属于混合物,故D错误;
故选D。
9. 下列关于钠的叙述中,不正确的是
A. 密度比水小B. 具有氧化性
C. 能与水发生化学反应D. 可保存在煤油中
【答案】B
【解析】
【详解】A选项,钠的密度比水小,浮在水面上,故A正确;
B选项,钠化合价升高,具有强还原性,故B错误;
C选项,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,故C正确;
D选项,钠的密度比煤油的密度大,因此保存在煤油中,故D正确;
综上所述,答案为B。
10. 下列物质能与水反应生成碱并放出气体的是
A. Na2OB. Na2O2C. NaHCO3D. Na2CO3
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na2O可与水反应生成氢氧化钠,不会产生气体,A不符合题意;
B.Na2O2和水反应可生成氢氧化钠和氧气,B符合题意;
C.NaHCO3溶于水,不与水反应,C不符合题意;
D.Na2CO3溶于水,不与水反应,D不符合题意;
故选B。
11. 下列说法中,正确的是
A. Mg的摩尔质量是24g/ml
B. 0.1ml/LNaCl溶液中含有0.1mlNa+
C. 1mlCl2中含有的氯原子数约为6.02×1023
D. 常温常压下,1mlN2的体积是22.4L
【答案】A
【解析】
【详解】A.Mg相对原子质量是24,所以Mg的摩尔质量是24g/ml,A正确;
B.只有溶液的物质的量浓度,缺少溶液的体积,不能计算Na+的物质的量,B错误;
C.Cl2是双原子分子,一个分子中含有2个Cl原子,所以1mlCl2中含有的原子数约为2×6.02×1023,C错误;
D.标准状况下1mlN2的体积是22.4L,在常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/ml,所以常温常压下,1mlN2的体积大于22.4L,D错误;
答案选A。
12. 下列反应的离子方程式书写不正确的是
A. 铁与氯化铁溶液:
B. 稀硫酸与氢氧化钡:
C. 铜与硝酸银溶液:
D. 氯气与水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁与氯化铁溶液:,A错误;
B.稀硫酸与氢氧化钡:,B正确;
C.铜与硝酸银溶液:,C正确;
D.氯气与水:,D正确;
答案选A。
13. 在某无色酸性溶液中能大量共存的一组离子是
A. 、、、B. 、、、
C. 、、、D. 、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.、、、在酸性溶液中不反应,且均是无色的,可以大量共存,A符合;
B.与不能共存,在酸性溶液中与氢离子反应,不能大量共存,B不符合;
C.与不能共存,在酸性溶液中与氢离子反应,不能大量共存,C不符合;
D.在酸性溶液中、反应生成氯化银沉淀,不能大量共存,D不符合;
答案选A。
14. 下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法中,不正确的是
A. 均易溶于水B. 均为白色固体
C. 受热均易分解D. 均能与盐酸反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2CO3和NaHCO3属于钠盐,都极易溶于水,故A正确;
B.Na2CO3和NaHCO3均为白色固体,故B正确;
C.Na2CO3加热不分解,NaHCO3加热分解为碳酸钠、水、二氧化碳,故C错误;
D.Na2CO3和NaHCO3都能够和酸反应生成二氧化碳,故D正确;
故选C;
【点评】本题考查了碳酸钠、碳酸氢钠的性质,注重了基础知识考查,本题难度不大。
15. 下列反应的离子方程式书写不正确的是
A. 铝与稀盐酸反应:
B. 氧化铁与稀盐酸反应:
C. 氢氧化钠溶液与稀硫酸反应:
D. 硫酸铜与氢氧化钡反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气:,A正确;
B.氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水:,B正确;
C.氢氧化钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠和水:,C正确;
D.硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化铜沉淀:,D错误;
答案选D。
16. 下列物质中,常用作还原剂的是
A. 氯气B. 金属钠C. 氯化铁D. 稀硝酸
【答案】B
【解析】
【分析】物质中元素的化合价处于最高价态,化合价只能降低,只能做氧化剂;元素的化合价处于最低价态,化合价只能升高,只能做还原剂;元素的化合价处于中间价态,既能升高,也可以降低,既能做氧化剂,又能做还原剂。
【详解】稀硝酸中N元素为最高价,只能做氧化剂;氯气中Cl元素为中间价、氯化铁中Fe元素为中间价态,既能做氧化剂,又能做还原剂;金属钠中Na元素为最低价态,只能做还原剂,故选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,熟悉利用元素化合价来分析物质的性质及常见的氧化还原反应是解答本题的关键,在中学化学中,常用作氧化剂的主要有高锰酸钾、硝酸、浓硫酸、氯气、过氧化氢、次氯酸、三价铁离子等;常用作还原剂主要有钠镁铝铁等常见金属单质、C、氢气、CO、亚铁离子、硫离子、碘离子等。
17. 、、、、是按某一规律排列的,下列选项中也完全按照此规律排列的是
A. 、、C、、
B. 、S、、、
C. 、Fe、、、
D. 、、NO、、
【答案】D
【解析】
【分析】、、、、中氯元素的化合价分别是-1价、0价、+1价、+4价、+7价,即按照化合价升高的顺序排列的,据此解答。
【详解】A.、、C、、中碳元素的化合价分别是-4价、+4价、0价、+4价、+4价,A不符合;
B.、S、、、中硫元素的化合价分别是-2价、0价、+4价、+4价、+6价,B不符合;
C.、Fe、、、中铁元素的化合价分别是+3价、0价、+2价、+3价、+3价,C不符合;
D.、、NO、、中氮元素的化合价分别是-3价、0价、+2价、+4价、+5价,D符合;
答案选D。
18. 下列四种基本反应类型与氧化还原反应的关系图中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A. 有单质参加的化合反应一定为氧化还原反应,不是所有的化合反应都是氧化还原反应,A错误;
B. 有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应,B错误;
C. 置换反应中,元素化合价有升有降,一定属于氧化还原反应,C正确;
D. 复分解反应一定不是氧化还原反应,D错误;故答案为:C。
19. 下列电离方程式书写不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A. 硝酸在水中完全电离产生氢离子和硝酸根: ,A正确;
B.氢氧化钾在水中完全电离产生钾离子和氢氧根离子: ,B正确;
C. 氯化铁在水中完全电离产生铁离子和氯离子:,C不正确;
D. 硝酸铵在水中完全电离产生铵离子和硝酸根离子:,D正确;
答案选C。
20. 某元素原子的结构示意图为,由此得到的结论正确的是
A. 元素符号是MgB. 单质具有强氧化性
C. 在化学反应中易得电子D. 预测稳定化合价为
【答案】D
【解析】
【分析】某元素原子的结构示意图为,质子数为20,是钙元素,据此解答。
【详解】A.钙的元素符号是Ca,A错误;
B.钙是活泼的金属,单质具有强还原性,B错误;
C.钙是活泼的金属,在化学反应中易失去电子,C错误;
D.钙是第ⅡA族元素,其稳定化合价为价,D正确;
答案选D。
21. 下列应用不涉及氧化还原反应的是
A. Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B. 工业上电解熔融Al2O3制备Al
C. 工业上用H2和N2合成NH3,实现人工固氮
D. 煅烧石灰石制生石灰
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂,是因为Na2O2能和人呼出的CO2反应生成碳酸钠同时放出氧气,该过程氧元素化合价发生了变化,为氧化还原反应,A错误;
B.工业上电解熔融Al2O3制备Al,同时生成氧气,铝元素和氧元素化合价发生变化,为氧化还原反应,B错误;
C.工业上用H2和N2合成NH3,实现人工固氮,氮元素和氢元素化合价均发生变化,为氧化还原反应,C错误;
D.煅烧石灰石制生石灰,同时生成二氧化碳,反应中无化合价变化,不是氧化还原反应,D正确;
故答案选D
22. 下列反应能用表示的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.非金属氧化物在离子方程式中保留化学式,改写成离子方程式为:,A不符合题意;
B.稀的强酸与强碱反应的实质为氢离子与氢氧根离子的反应,所以可以用表示,B符合题意;
C.Cu(OH)2为难溶物,离子方程式中保留化学式,不能用表示上述化学反应,C不符合题意;
D.生成的硫酸钙微溶物以沉淀形式书写,离子方程式表示为:,D不符合题意;
故选B。
23. 下列变化需要加入还原剂才能完成的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.中H元素化合价降低,作氧化剂,需加入还原剂,A正确;
B.中N元素化合价升高,作还原剂,需加入氧化剂,B错误;
C.中Fe元素化合价升高,作还原剂,需加入氧化剂,C错误;
D.中C元素化合价不变,未发生氧化还原反应,D错误;
答案选A。
24. 和分别与和性质类似,下列说法正确的是
A. 常温下在水中溶解性比
B. 热稳定性
C. 和酸反应放出的快慢
D. 水溶液中加入酚酞溶液均无法变红
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠溶解性小于碳酸钠,据此KHCO3和K2CO3判断溶解性,KHCO3<K2CO3,故A错误;
B.碳酸氢钠不稳定受热分解生成碳酸钠,据此判断KHCO3和K2CO3判断热稳定性,KHCO3<K2CO3,故B错误;
C.碳酸氢钠与酸反应放出二氧化碳速率快与碳酸钠,据此判断KHCO3和K2CO3与盐酸反应放出二氧化碳速率,KHCO3>K2CO3,故C正确;
D.碳酸氢钠和碳酸钠溶液均显碱性,因此KHCO3和K2CO3溶液均显碱性,所以水溶液中加入酚酞溶液均可变红,故D错误;
故选C。
25. 下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀可能是氯化银,也有可能是碳酸银等其他白色沉淀,检验Cl-时应先加入稀硝酸酸化,排除杂质离子的干扰,A不符题意;
B.向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生,气体可能是二氧化碳或二氧化硫,溶液中的离子可能有、、、等,B不符题意;
C.向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,可能生成BaSO4沉淀,也可能是AgCl沉淀、BaCO3沉淀等,若检验溶液中是否含有,应先加入盐酸酸化,排除Ag+、等的干扰,再加入BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成,C不符题意;
D.向紫色石蕊溶液中滴加氯水,溶液先变红,说明氯水中含有酸性物质,随后溶液褪色,说明氯水中还含有漂白性物质,D符合题意;
答案选D。
26. 将NaCl溶于水,配成溶液,溶解过程如图所示。下列说法中不正确的是
A. NaCl的电离方程式是NaCl = Na+ + Cl-
B. 图中“水合b离子”的图示不科学
C. NaCl溶液中存在自由移动的水合钠离子和水合氯离子
D. 该过程中,通电是NaCl在水溶液中能够电离的主要原因
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaCl为强电解质,电离方程式是NaCl = Na+ + Cl-,A正确;
B.b离子带正电荷,应该被水分子中带负电荷的氧包围,“水合b离子”的图示不科学,B正确;
C.由图可知,NaCl溶液中存在自由移动的水合钠离子和水合氯离子,C正确;
D.氯化钠溶于水就会电离,与通电无关,D错误;
故选D。
27. 下列关于氯水的叙述正确的是
A. 新制氯水中的微粒只含和
B. 新制氯水可用于自来水消毒
C. 光照新制氯水有气泡逸出,该气体是
D. 新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性减弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.新制氯水中存在平衡:、,则氯水中含有的微粒有:氯气分子、水分子、次氯酸分子、氢离子、氯离子、次氯酸根离子、水电离产生的氢氧根离子,A项错误;
B.新制氯水中的次氯酸能杀菌消毒,可用于自来水消毒,B项正确;
C.次氯酸光照条件下分解生成和氧气,化学方程式为:, C项错误;
D.次氯酸光照条件下分解生成和氧气,次氯酸是弱酸而是强酸,所以新制氯水在密闭无色玻璃瓶中放置数天后酸性将增强,D项错误;
故选B。
28. 某同学向一定体积的溶液中滴加稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化如图所示。下列说法中,正确的是
A. 实验过程中反应的离子方程式为
B. AB段溶液的导电能力减弱,说明生成的不是电解质
C. а时刻溶液与稀硫酸恰好完全中和
D. BC段溶液的导电能力增大,主要是由于过量电离出的离子导电
【答案】C
【解析】
【分析】溶液导电性与离子浓度成正比,向一定体积的中逐滴加入稀硫酸溶液至过量,发生的离子反应方程式为,AB段反应生成沉淀,导致溶液中离子浓度减小,a点酸碱恰好完全反应生成硫酸钡和水,BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的硫酸电离出的离子导电,据此分析。
【详解】A.实验过程中反应的离子反应方程式为,故A错误;
B.AB段反应生成BaSO4沉淀,导致溶液中离子浓度减小,导电能力减弱,但是BaSO4是电解质,故B错误;
C.a时刻溶液与稀硫酸恰好完全反应,溶液中离子浓度最小,导电能力最弱,故C正确;
D.BC段溶液的导电能力增大,是因为a点后稀硫酸过量,硫酸电离出阴阳离子而使溶液导电,故D错误;
故选C。
29. 为研究Na的性质,进行如下实验
下列说法中,不正确的是
A. Ⅰ中现象说明Na与水反应放热
B. Ⅰ中反应的离子方程式为
C. Ⅲ中白雾比Ⅱ中多,说明Ⅲ中反应放热比Ⅱ中更多
D. 推测Ⅲ中反应缓慢可能与c(Cl-)以及生成的白色固体有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ⅰ中Na投入到蒸馏水中,可与水发生反应,产生少量白雾,说明剧烈,且放热,A正确;
B.Ⅰ中Na投入到蒸馏水中,可与水发生反应,反应的离子方程式为,B正确;
C.浓盐酸易挥发,所以对照实验Ⅲ和Ⅱ,钠与氢离子反应放热,除了有挥发的水蒸气以外,还有HCl,它在空气中与水蒸气结合,呈现更多的白雾,C错误;
D.实验Ⅲ和Ⅱ对照可知,反应的实质是钠与氢离子反应,之所以反应缓慢,可能与c(Cl-)以及生成的白色固体有关,D正确;
故选C。
30. 为探究Na2O2与H2O的反应,进行了如下实验:
有关说法不正确的是( )
A. 实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
B. 实验ⅲ中MnO2做H2O2分解反应的催化剂
C. 综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成
D. 综合实验ⅱ和ⅲ可以说明使酚酞褪色的是O2
【答案】D
【解析】
【分析】A.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气;
B.过氧化氢在二氧化锰做催化剂作用下分解生成水和氧气;
C.过氧化钠和水反应生成过氧化氢和氢氧化钠,过氧化氢分解生成水和氧气;
D.过氧化钠、氧气具有氧化性也可以使酚酞褪色。
【详解】A.实验ⅰ中固体溶解有大量气泡产生,试管壁发热,说明过氧化钠与水发生反应生成氢氧化钠放出氧气,反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故A正确;
B.实验ⅲ迅速产生大量使带火星木条复燃的气体,而二氧化锰并没有明显的变化,说明MnO2做H2O2分解反应的催化剂,使反应速率加快,故B正确;
C.对比实验ⅰ和ⅲ,说明Na2O2与H2O反应除与水发生反应生成氢氧化钠放出氧气外,还有H2O2生成,故C正确;
D.对比实验ⅱ和ⅲ,说明使酚酞试液褪色是溶液中存在H2O2的缘故,故D错误。
故选D。
【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价。解题关键:过氧化钠、过氧化氢的性质,主要是过氧化钠和水反应过程和过氧化氢分解反应等。
第二部分 非选择题(共40分,请将答案写在答题纸上)
31. 某小组同学为验证NaHCO3受热分解的产物,设计如图实验(部分夹持装置已略去,气密性已检验)。
(1)实验Ⅰ中,澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3受热分解的产物中含有___。
(2)实验Ⅰ中,加热试管a至不再产生气体,观察到内壁有无色液滴生成,有白色固体剩余。为验证剩余白色固体的成分,小组同学设计并完成了实验Ⅱ,观察到有大量无色气体生成,证明白色固体为Na2CO3。试剂X是___。
(3)NaHCO3受热分解的化学方程式为__。
(4)依据上述实验,除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3,可采用的方法是__。
【答案】 ①. CO2 ②. 稀盐酸或稀硫酸或稀醋酸等 ③. 2 NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+H2O ④. 加热
【解析】
【分析】
【详解】(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则实验Ⅰ中,澄清石灰水变浑浊,说明碳酸氢钠受热分解的产物中含有二氧化碳,故答案为:CO2;
(2)碳酸钠固体能与酸性比碳酸强的酸溶液反应生成二氧化碳气体,实验Ⅱ中有大量无色气体生成,说明碳酸钠固体能与酸性比碳酸强的酸溶液X反应生成二氧化碳气体,则X为稀盐酸或稀硫酸或稀醋酸等,故答案为:稀盐酸或稀硫酸或稀醋酸等;
(3) 由题意可知,实验Ⅰ中发生的反应为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2 NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+H2O,故答案为:2 NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+H2O;
(4)依据上述实验可知,碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,则可采用加热的方法除去碳酸钠固体中的少量碳酸氢钠,故答案为:加热。
32. 实验室用下图装置制备并收集干燥纯净的。
(1)装置A中反应的化学方程式是_______。
(2)装置B的作用是_______。
(3)装置C中盛放的物质是_______。
(4)装置D用于收集,请将图中装置D的导气管补充完整。_____
(5)装置E用于吸收尾气,E中反应的离子方程式是_______。
【答案】(1)
(2)除去氯气中混有的氯化氢
(3)浓硫酸 (4)
(5)Cl2 +2OH-═Cl-+ClO-+H2O
【解析】
【分析】实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气,浓盐酸具有挥发性且反应需要加热,氯气中会混有挥发出的氯化氢和水蒸气,氯化氢可以用饱和食盐水吸收除去,可以用浓硫酸来干燥氯气,尾气使用碱液吸收减少污染。
【小问1详解】
二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气、氯化锰、水:;
【小问2详解】
制得的氯气中含有氯化氢和水蒸气,B为除杂装置,除去氯气中混有的氯化氢;
【小问3详解】
C为除去氯气中的水蒸气的装置,C中干燥剂可以是浓硫酸;
【小问4详解】
D为收集装置,氯气的密度比空气大,应该采用向上排空气法收集,因此D装置应该为长管进短管出,故答案为:;
【小问5详解】
E装置中氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气,反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2 +2OH-═Cl-+ClO-+H2O。
33. 氨是一种重要的化工原料。氨催化氧化制硝酸过程中涉及如下反应。
(1)作为氧化剂的物质是___________。
(2)氮元素的化合价___________(填“升高”或“降低”)。
(3)发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)若反应中消耗了,则生成NO的物质的量为___________ml,转移电子的物质的量为___________ml。
【答案】(1)
(2)升高 (3)氧化
(4) ①. 4 ②. 20
【解析】
【小问1详解】
氧元素化合价降低,得到电子,被还原,所以作为氧化剂的物质是。
【小问2详解】
反应中氮元素的化合价由-3价升高到+2价,化合价升高。
【小问3详解】
反应中氮元素的化合价由-3价升高到+2价,化合价升高,所以发生氧化反应。
【小问4详解】
若反应中消耗了,根据方程式可知生成NO的物质的量为4ml,氮元素的化合价由-3价升高到+2价,失去5个电子,则反应中转移电子的物质的量为20ml。
34. 阅读下面一段材料并回答问题。
(1)中铁元素的化合价为___________。
(2)制备需要在___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中进行。
(3)下列关于的说法中,不正确的是___________。
a.是强氧化性的盐
b.固体保存需要防潮
c.其消毒和净化水的原理相同
d.其净水优点有:作用快、安全性好、无异味
(4)将与水反应的化学方程式补充完整___________。
【答案】34. +6 35. 碱性 36. C
37.
【解析】
【分析】
【小问1详解】
K2FeO4中铁元素的化合价,K为+1,O为-2,化合价代数和为0,则Fe为+6;
故答案为:+6;
【小问2详解】
根据题干信息“干燥品在室温下稳定,在强碱溶液中稳定,随着pH减小,稳定性下降”可知,K2FeO4在强碱溶液中稳定,所以制备需要在碱性环境中进行;
故答案为:碱性;
【小问3详解】
A.依据题给信息“K2FeO4通过强烈的氧化作用杀灭细菌”,则K2FeO4是具有强氧化性的盐,A正确;
B.K2FeO4干燥品在室温下稳定,与水反应放出氧气,所以固体保存时需要防潮,B正确;
C.其消毒原理是利用强氧化性杀死细菌,净水原理是生成的Fe(OH)3(胶体)具有强吸附作用,原理不相同,C不正确;
D.消毒净化1L水投放5mg K2FeO4,即可达到卫生标准,则其用于饮用水消毒净化的优点有:作用快、安全性好、无异味,D正确;
故答案为:C;
【小问4详解】
将K2FeO4转化为Fe(OH)3,作氧化剂,则还原产物为O2,依据得失电子守恒的原则,可建立如下等量关系式:,再依据质量守恒,配平其它物质的化学计量数,则与水反应的化学方程式为:;
故答案为:。
35. 某化学小组研究盐酸被MnO2氧化的条件,进行如下实验。
(1)已知MnO2呈弱碱性。I中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,化学方程式是__。
(2)II中发生了分解反应,反应的化学方程式是__。
(3)III中无明显现象的原因,可能是c(H+)或c(Cl-)较低,设计实验IV进行探究:
将实验III、IV作对比,得出的结论是__;将i、ii作对比,得出的结论是__。
(4)由上述实验得出:盐酸能否被氧化与___、___有关。
【答案】 ①. MnO2+4HCl=MnCl4+2H2O ②. MnCl4Cl2↑+MnCl2 ③. III中没有明显现象原因是c(H+)、c(Cl-)较小,需要增加到一定浓度才能被MnO2氧化 ④. MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响大于c(Cl-) ⑤. 温度 ⑥. c(H+)、c(Cl-)浓度大小
【解析】
【详解】(1)已知MnO2呈弱碱性。I中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,复分解反应中元素的化合价价不变,反应的化学方程式为MnO2+4HCl=MnCl4+2H2O,答案:MnO2+4HCl=MnCl4+2H2O;
(2)将I中混合物过滤,加热滤液生成大量黄绿色气体为氯气,说明分解产物有氯气,反应中氯元素化合价升高,锰元素化合价降低生成氯化锰,反应化学方程式是MnCl4Cl2↑+MnCl2,答案:MnCl4Cl2↑+MnCl2;
(3)实验III中无明显现象,实验IV中,分别增大c(H+)、c(Cl-)后,有氯气生成,所以可得出的结论:III中没有明显现象的原因是c(H+)、c(Cl-)较小,需要增加到一定浓度才能被MnO2氧化;将i、ii作对比可知,加热MnO2和4ml·L-1稀盐酸混合物,加入硫酸或氯化钠都能生成氯气,但c(H+)变化对生成氯气的影响大于c(Cl-),答案:III中没有明显现象的原因是c(H+)、c(Cl-)较小,需要增加到一定浓度才能被MnO2氧化;MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响大于c(Cl-);
(4)由上述实验可知,盐酸能否被MnO2氧化与温度及c(H+)、c(Cl-)浓度大小有关,答案:温度;c(H+)、c(Cl-)浓度大小。
36. 某课外活动小组设计了下列装置,验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【装置分析】
(1)装置①中反应的离子方程式是______。
(2)装置②中的试剂是______(填序号)。
a.饱和NaHCO3溶液 b.饱和Na2CO3溶液 c.浓H2SO4
(3)装置③的目的为______。
【进行实验】
步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
(4)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是______。
(5)过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是______。
【实验反思】
(6)有同学提出质疑:“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠跟二氧化碳发生了化学反应。”其理由是______。
(7)需要补充的实验操作是:取⑤中反应后的少量固体,______。
【答案】 ①. CaCO3+2H+= Ca2++H2O+CO2↑ ②. a ③. 去除二氧化碳中混有的水蒸气 ④. 步骤1中木条不复燃,步骤2中木条复燃 ⑤. 2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2 ⑥. 气体中有水,水也可与Na2O2反应产生O2使木条复燃 ⑦. 加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中
【解析】
【分析】装置①为碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳的装置,装置②的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体,装置③的作用是除去二氧化碳中的水蒸气。装置④和⑤用以验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触。带火星的木条能检验氧气,二氧化碳不支持燃烧,也不能燃烧,当二氧化碳通过过氧化钠时,不可能全部反应,所以应该除去未反应的二氧化碳,再用带火星的木条来检验是否产生了氧气,否则氧气浓度过低会导致带火星的木条不复燃,则装置⑥的作用是吸收过量的二氧化碳,防止干扰氧气的检验。
【详解】(1)装置①为碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳的装置,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
(2)装置②作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体,故装置②中的试剂为饱和碳酸氢钠溶液;答案选a。
(3)装置③的作用是除去二氧化碳中的水蒸气,故试剂为浓硫酸。
(4)步骤1中,通过过氧化钠的二氧化碳中不含有水蒸气,干燥的二氧化碳不能和过氧化钠反应,没有氧气生成,a处带火星的木条不复燃;步骤2中,通过过氧化钠的二氧化碳中含有水蒸气,含有水蒸气的二氧化碳能和过氧化钠反应,有氧气生成,a处带火星的木条复燃。
(5)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(6)因水也能和过氧化钠反应生成氧气,所以不能证明是二氧化碳和过氧化钠发生反应产生了氧气。
(7)二氧化碳和过氧化钠反应有碳酸钠生成,若装置⑤中反应后的固体有碳酸钠,稀盐酸和碳酸钠反应可生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。A
B
C
D
将铜丝压扁,掰成图案
将铅丹、硼酸盐等化合熔制后描绘
高温焙烧
酸洗去污
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有Cl-
B
向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生
该溶液中一定含有
C
向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
向紫色石蕊溶液中滴加氯水,溶液先变红,随后褪色
氯水中含有酸性物质和漂白性物质
装置
实验
液体a
现象
蒸馏水
Ⅰ.Na浮在液面上,剧烈反应,产生少量白雾
0.1 ml·L-1 盐酸
Ⅱ.Na浮在液面上,反应比Ⅰ中剧烈,产生白雾
浓盐酸
Ⅲ.Na浮在液面上,反应比Ⅰ中缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
高铁酸钾使用说明书
【化学式】
【性状】暗紫色具有金属光泽的粉末,无臭无味。
【产品特点】干燥品在室温下稳定,在强碱溶液中稳定,随着减小,稳定性下降,与水反应放出氧气。
通过强烈的氧化作用可迅速杀灭细菌,有消毒作用,同时不会产生有害物质。与水反应还能产生具有强吸附性的胶体,可除去水中细微的悬浮物,有净水作用。
【用途】主要用于饮用水消毒净化、城市生活污水和工业污水处理。
【用量】消毒净化水投放即可达到卫生标准。
……
实验
操作
现象
I
常温下将MnO2和12ml·L-1浓盐酸混合
溶液呈浅棕色,略有刺激性气味
II
将I中混合物过滤,加热滤液
生成大量黄绿色气体
III
加热MnO2和4ml·L-1稀盐酸混合物
无明显现象
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