四川省内江市威远中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试卷(Word版附解析)
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一、单选题(每题3分共48分,仅有一个正确答案)。
1. 我国传统文化源远流长。对下列古文或诗词的解读错误的是
A. “方以类聚,物以群分”表达了对于世界体系的分类概念
B. “野火烧不尽”涉及氧化还原反应
C. “日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈”涉及丁达尔效应
D. “曾青得铁则为铜”过程发生了复分解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.“方以类聚物以群分”表达了对于世界体系的分类模念,A正确;
B.“野火烧不尽”涉及到燃烧,属于氧化还原反应,B正确;
C.雾属于胶体分散系,则“日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈”涉及丁达尔效应,C正确;
D.“曾青得铁则为铜”过程发生了置换反应,D错误;
故选D。
2. 下列关于物质分类组合正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.纯碱是碳酸钠的俗称,不属于碱,A错误;
B.Mn2O7是酸性氧化物,B错误;
C.一水合氨是碱,漂白粉主要成分是氯酸钙和次氯酸钙,属于混合物,氧化铜属于碱性氧化物,硝酸是酸,属于电解质,C正确;
D.CuSO4·5H2O属于纯净物,盐酸属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,D错误;
故选C。
3. 下列各组离子在限定的条件下,一定能大量共存的是
A. 无色透明溶液:
B. 透明溶液:
C. 遇酚酞变红的溶液:
D. 使石蕊变红的溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu2+的水溶液显蓝色,无色透明溶液中不可能大量存在,A不符合题意;
B.在透明溶液中,选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,B符合题意;
C.遇酚酞变红的溶液显碱性,溶液中含有大量的OH-,和OH-会反应产生弱碱NH3·H2O,因此不能大量共存,C不符合题意;
D.使石蕊变红的溶液显酸性,溶液中含有大量H+,H+和会反应产生H2O、CO2,不能大量共存;且在酸性条件下,H+、起HNO3的作用,表现强氧化性,能与具有还原性的Fe2+发生氧化还原反应,也不能大量共存,D不符合题意;
故合理选项是B。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应:
B. 向CaCl2溶液中通入CO2:
C. Fe与稀硫酸反应:
D. Cl2通入石灰乳中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据“以少定多”的原则可知,Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应时,Ca(HCO3)2完全反应,假设其物质的量是1 ml,反应消耗1 ml Ca(OH)2,二者按物质的量之比1:1反应,其离子方程式为:,A正确;
B.由于酸性:HCl>H2CO3,所以CO2和CaCl2溶液不反应,B错误;
C.反应原理不符合事实,H+的氧化性比较弱,Fe与稀硫酸反应生成+2价的Fe2+、H2,反应的离子方程式应该为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,C错误;
D.将Cl2通入石灰乳中制取漂粉精,石灰乳主要以固体形式存在,应该写化学式,反应的离子方程式应该为:Cl2+Ca(OH)2= Ca2++Cl-+ClO-+H2O,D错误;
故合理选项是A。
5. 已知有如下反应:①;②;③,根据上述反应,判断下列结论错误的是
A. 在反应①中作还原剂
B. 在反应②中既是氧化产物又是还原产物
C. 氧化性由强到弱的顺序:
D. 溶液中可发生反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl2 在反应①中化合价从0升至+5,被氧化作还原剂,A正确;
B.Cl2在反应②中由+5价被还原而来是氧化产物,又从-1价被氧化而来是还原产物,B正确;
C.氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,氧化性的由强到弱的顺序为:>>Cl2>,C错误;
D.氧化性>,故溶液中可发生反应+ I− = + Cl− ,D正确;
故选C。
6. 下列说法中,不正确的是
A. 物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,是七个基本物理量之一
B. 摩尔是物质的量的单位
C. 1ml任何物质都约含6.02×1023个原子
D. 1ml水所含的水分子数和1mlAl所含的Al原子数都约为6.02×1023
【答案】C
【解析】
【详解】A.物质的量是七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体,A项正确;
B.物质的量的单位是摩尔,B项正确;
C.物质不一定由原子构成,有的物质由分子或离子构成,故1ml物质中不一定约含6.02×1023个原子,C项错误;
D.水是由水分子构成的,1ml水所含的水分子数约为6.02×1023,Al是由Al原子构成的,1mlAl所含的Al原子数约为6.02×1023,D项正确。
答案选C。
7. 下列叙述错误的是
①摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一
②1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数
④氢原子的摩尔质量是l g
⑤HCl的摩尔质量等于1ml HCl分子的质量;
⑥1 ml CO2中含有1 ml碳和2 ml氧
⑦0.012 kg12C中含有12C的数目为1 ml
A. ①②③B. ②③④C. ②③④⑥D. 全部
【答案】D
【解析】
【详解】①摩尔不是物理量,摩尔是物质的量的单位,①错误;
②物质的构成微粒有原子、分子、离子,不是所有物质都由原子构成的,应该说1 ml任何物质都含有约6.02×1023个构成物质的基本微粒,②错误;
③阿伏加德罗常数是个精确值,是0.012 kg12C中所含有的C原子数,其近似值为6.02×1023/ml,③错误;
④H原子相对原子质量是1,所以H原子的摩尔质量为1 g/ml,④错误;
⑤摩尔质量与质量单位不同,HCl的摩尔质量是以 g/ml为单位,数值上等于其相对分子量36.5,即HCl的摩尔质量为36.5 g/ml,⑤错误;
⑥在1个CO2分子中含有1个C原子和2个O原子,所以1 ml CO2中含有1 ml碳和2 ml氧原子,⑥错误;
⑦0.012 kg12C所含有的C原子数是NA个,其物质的量为1 ml,NA个C原子的近似值约为6.02×1023,⑦错误;
综上所述可知:上述说法都错误,故合理选项是D。
8. 下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是
A. 观察的焰色B. 比较的热稳定性
C. 除去中含有的D. 制备胶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃,故不选A;
B.比较的热稳定性,把碳酸氢钠放在温度相对较低的小试管内,碳酸氢钠能分解放出二氧化碳,可以证明NaHCO3不稳定,故选B;
C.与碳酸氢钠不反应,无法除去氯气中的二氧化碳杂质,故不选C;
D.氯化铁溶液滴到氢氧化钠溶液中生成氢氧化铁沉淀,不能制得氢氧化铁胶体,故不选D;
故选B。
9. 下列关于钠及其化合物的说法正确的是
A. 鉴别等浓度碳酸钠和碳酸氢钠溶液可以用澄清石灰水
B. 碳酸钠和碳酸氢钠固体中分别加入少量的水后都伴随着放热现象,并且在相同条件下,前者溶解度大于后者
C. 将过氧化钠投入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色,同时放出氧气
D. 金属钠长期置于空气中,最终将变为碳酸钠粉末
【答案】D
【解析】
【详解】A.澄清石灰水与碳酸钠和碳酸氢钠溶液都能反应生成碳酸钙白色沉淀,因此不能用澄清石灰水鉴别等浓度碳酸钠和碳酸氢钠溶液,A错误;
B.碳酸氢钠固体溶解吸热,B错误;
C.将过氧化钠与石蕊溶液中的水反应产生NaOH、O2,NaOH是碱,能够使紫色石蕊试液变为蓝色;过氧化钠有强氧化性,会将有色物质氧化变为无色,因此又看到溶液由蓝色变为无色,因此看到石蕊试液先变蓝,后褪色,同时放出氧气,C错误;
D.金属钠长期置于空气中,先被空气中的O2氧化为Na2O,Na2O与空气中的水蒸气反应得到NaOH,NaOH吸水潮解后得到NaOH溶液,NaOH溶液和CO2反应得到碳酸钠晶体,碳酸钠晶体逐渐失去结晶水,最后变为碳酸钠粉末,故金属钠长期置于空气中,最终将变为碳酸钠粉末,D正确;
故合理选项是D。
10. 下列说法正确的是
A. 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,应密封保存
B. 新制氯水的颜色为浅黄绿色,光照新制氯水有气体逸出,该气体为HCl
C. 向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先变红后褪色
D. 氯气有漂白性,所以氯气能使湿润的有色布条褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,放久会与空气中的二氧化碳发生反应生成次氯酸和碳酸钙,次氯酸分解导致漂白粉失效,应密封保存,故A正确;
B.光照次氯酸分解生成HCl、氧气,所以光照新制氯水有气体逸出,该气体是氧气,故B错误;
C.久置的氯水成分为盐酸,向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先变红不褪色,故C错误;
D.氯气不有漂白性,具有漂白性的是氯气与水反应生成的次氯酸,所以氯气能使湿润的有色布条褪色,故D错误;
答案选A。
11. 为除去某物质中所含的杂质,所选用的试剂及操作方法正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向FeSO4溶液中加入过量铁粉,发生反应:CuSO4+Fe= FeSO4+Cu,充分反应后过滤,除去过量Fe及置换出来的Cu,就得到纯净的FeSO4溶液,A正确;
B.HCl能够与饱和的NaHCO3溶液反应产生CO2气体,使Cl2中又混入新的杂质气体,且氯气也能和饱和碳酸氢钠溶液反应,不能达到除杂的目的,应该使用饱和NaCl溶液除去Cl2中的杂质HCl,B错误;
C.CO2、HCl都能够与NaOH溶液反应,因此不能用NaOH溶液除杂,应该使用饱和的NaHCO3溶液除去CO2中的杂质HCl气体,C错误;
D.CO2能够与NaOH溶液反应,而杂质H2不能反应,不能达到除杂、净化的目的,D错误;
故合理选项是A。
12. 某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:、Cl-、、Na+、Mg2+、Ba2+,所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,某同学取上述溶液X,进行了如下实验:
①向溶液X中加入足量的Ba(OH)2溶液,得到白色沉淀;
②将①的反应混合液过滤,在沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解且产生气体。
下列说法正确的是
A. ①中得到的白色沉淀是BaCO3和BaSO4的混合物
B. 溶液X中一定存在、,可能存在Mg2+
C. 溶液X中一定不存在Ba2+、Cl-
D. 无法确定溶液X中是否含有Na+,需要做焰色试验才能确定
【答案】C
【解析】
【分析】①向溶液X中加入足量的Ba(OH)2溶液,得到白色沉淀,可知、、Mg2+中至少一种;
②将①的反应混合液过滤,在沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解且产生气体,说明沉淀中一定由硫酸钡、碳酸钡,所以原溶液中一定含有、,根据离子共存,一定不含Ba2+;所含离子的物质的量浓度均相同,根据电荷守恒,一定含有Na+、Mg2+,一定不含Cl-。
【详解】A.①中得到的白色沉淀是BaCO3和BaSO4、Mg(OH)2混合物,故A错误;
B.根据以上分析,溶液X中一定存在、、Na+、Mg2+,故B错误;
C.根据以上分析,溶液X中一定不存在Ba2+、Cl-,故C正确;
D.溶液X中是一定含有Na+,故D错误;
选C。
13. 下列物质间的每一个转化都能通过一步反应实现的是
A. B. 溶液
C. 溶液D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化氢分解生成氧气而不是氢气,氧气和氢气点燃生成水,故A不符合题意;
B.由于盐酸的酸性比碳酸的强,则二氧化碳和氯化钙溶液不反应,碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙和水、二氧化碳气体,故B不符合题意;
C.硫酸铜溶液与Fe反应生成硫酸亚铁和Cu,Cu与氧气在加热下反应生成CuO,能一步实现转化,故C符合题意;
D.氧化铁和CO高温生成铁单质,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气而不是氯化亚铁,故D不符合题意;
故选C。
14. 探究与水的反应原理实验如图,下列分析错误的是
已知:、。
A. ①中产生的气体为,是氧化产物
B. 由上述现象可知,与水反应有生成
C. ②、⑤中与的作用完全相同
D. 通过④说明能溶于硫酸
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,反应①发生的反应为过氧化钠部分与水反应生成氢氧化钠和氧气,部分与水反应生成氢氧化钠和过氧化氢;反应②为过氧化氢溶液与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、氧气和水;反应③为过氧化氢溶液与氯化钡溶液反应生成过氧化钡沉淀和盐酸;反应④为过氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡和过氧化氢;反应⑤为二氧化锰做催化剂作用下过氧化氢分解生成氧气和水。
【详解】A.由分析可知,反应①发生的反应为过氧化钠部分与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应中过氧化钠中氧元素的化合价即升高被氧化又降低被还原,氧气是反应的氧化产物,故A正确;
B.由分析可知,反应①发生的反应为过氧化钠部分与水反应生成氢氧化钠和过氧化氢,故B正确;
C.由分析可知,反应②中高锰酸钾是反应的氧化剂,反应⑤中二氧化锰是反应的催化剂,两者的作用不同,故C错误;
D.由分析可知,反应④为过氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡和过氧化氢,故D正确;
故选C。
15. 亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathiesn)法制备亚氯酸钠的流程如下。
下列说法错误的是
A. 反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的个数之比为2:1
B. 反应①中NaClO3是氧化剂,NaHSO4是氧化产物
C. 反应②条件下,ClO2的氧化性大于H2O2
D. 反应②中的H2O2可用NaClO4代替
【答案】D
【解析】
【分析】由制备流程可知:①中NaClO3在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成NaHSO4和ClO2,反应方程式为2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4;②中ClO2与H2O2在碱性条件下反应生成NaClO2,反应方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=O2↑+2H2O+2NaClO2,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到NaClO2,以此分析解答。
【详解】A.反应①化学方程式为2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4,根据方程式可知:参加反应的NaClO3和SO2的个数之比为2:1,A正确;
B.反应①化学方程式为:2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4,在该反应中NaClO3为氧化剂,得到电子被还原为ClO2,SO2为还原剂,失去电子被氧化为NaHSO4,NaHSO4为氧化产物,B正确;
C.反应②方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=O2↑+2H2O+2NaClO2,在该反应中ClO2为氧化剂,得到电子被还原为NaClO2,H2O2为还原剂,失去电子被氧化为O2,所以氧化性:ClO2>H2O2,C正确;
D.反应②中的H2O2不可用NaClO4代替,这是由于高氯酸钠中的Cl为+7价,只有强氧化性,而反应中H2O2为还原剂,表现还原性,D错误;
故合理选项是D。
16. 几种物质在水溶液中的转化关系如下图所示(依次发生反应1、2、3),已知:NaBiO3微溶于水,下列叙述错误的是
A. 反应1的离子方程式为:
B. 反应2说明氧化性:>
C. 反应3中,Fe2+和参与反应的个数比为6:1
D. 上述反应说明还原性:Fe2+>Cr3+>Mn2+>Bi3+
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题意可知NaBiO3微溶于水,在书写离子方程式时应该写化学式,该反应的离子方程式应该为:,A错误;
B.在反应2中,将Cr3+氧化为,得到电子被还原为Mn2+。为氧化剂,为氧化产物,由于在氧化还原反应中,物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,所以微粒的氧化性:>,B正确;
C.在反应3中,将Fe2+氧化为Fe3+,得到电子被还原为Cr3+。1个得到电子被还原成2个Cr3+,得到6个电子;1个 Fe2+失去电子氧化为1个Fe3+,失去1个电子,根据氧化还原反应中电子得失数目相等,可知Fe2+和参与反应的个数比为6:1,C正确;
D.在氧化还原反应中,物质还原性:还原剂>还原产物。根据图示可知:在反应1中,Mn2+是还原剂,Bi3+是还原产物,所以还原性:Mn2+>Bi3+;在反应2中,Cr3+是还原剂,Mn2+是还原产物,所以还原性:Cr3+>Mn2+;在反应3中,Fe2+是还原剂,Cr3+是还原产物,所以还原性:Fe2+>Cr3+。综上所述可知,微粒的还原性:Fe2+>Cr3+>Mn2+>Bi3+,D正确;
故合理选项是A。
二、填空题。
17. 按要求回答下列问题
(1)在下面物质中属于氧化物的是_______ ;属于电解质的是_______;属于非电解质的是_______;能导电的是_______。(填序号)
①过氧化钠;②液氯;③硝酸钾溶液;④硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O);⑤二氧化碳;⑥碘酒;⑦熔融KHSO4;⑧Ba(OH)2固体;⑨NaHCO3溶液;⑩盐酸。
(2)酸式盐是盐的一种,可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有NaHCO3、NaHSO4、KH2PO4、K2HPO4等。已知H3PO2(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2。
①NaH2PO2为_______。(填序号)
A.正盐 B.酸式盐 C.碱式盐
②写出H3PO2溶液与足量NaOH溶液反应的化学方程式_______。
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,此过程的离子方程式为_______。
【答案】(1) ①. ①⑤ ②. ①④⑦⑧ ③. ⑤ ④. ③⑦⑨⑩
(2) ①. A ②. H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
【解析】
【小问1详解】
①过氧化钠化学式是Na2O2,仅有Na、O两种元素组成,属于氧化物;有Na+、构成,在熔融状态下能够发生电离而导电,属于电解质;由于在Na2O2固体中构成微粒Na+、不能自由移动,因此不能导电;
②液氯是Cl2,由分子构成,不能导电;液氯属于单质,不是化合物,因此不属于氧化物,也不属于电解质及不属于非电解质;
③硝酸钾溶液是混合物,不是化合物,不是氧化物;混合物不属于电解质,也不属于非电解质;硝酸钾溶液中含有自由移动的离子,因此能够导电;
④硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是盐,不属于氧化物,该物质由离子构成,但离子不能自由移动,因此不能导电;盐硫酸铜晶体属于电解质;
⑤二氧化碳由CO2分子构成,其中含有C、O两种元素,属于氧化物;二氧化碳在水溶液中和熔融状态下都不能因自身发生电离而导电,因此属于非电解质;
⑥碘酒是混合物,不是纯净物,因此不属于氧化物,也不属于电解质、不属于非电解质;在碘酒中无自由移动的离子,因此不能导电;
⑦熔融KHSO4中含有自由移动的离子,因此能够导电;该物质中含有K、H、O、S四种元素,属于盐,而不属于氧化物;熔融KHSO4属于电解质;
⑧Ba(OH)2固体由Ba、O、H三种元素组成,不属于氧化物;Ba(OH)2固体的构成微粒是Ba2+、OH-,但离子不能自由移动,因此不能导电;在水溶液中或熔融状态下能够发生电离而导电,属于电解质;
⑨NaHCO3溶液是混合物,不是化合物,因此不属于氧化物,不属于电解质,也不属于非电解质,由于溶液中含有自由移动的离子,因此能够导电;
⑩盐酸是HCl的水溶液,是混合物,不是化合物,因此不属于氧化物,也不属于电解质、不属于非电解质。由于在盐酸中含有自由移动的离子,因此能够导电;
综上所述可知:上述物质中属于氧化物的物质序号为①⑤;属于电解质的物质序号为①④⑦⑧;属于非电解质的物质序号是⑤;能导电的物质序号是③⑦⑨⑩;
【小问2详解】
①由于H3PO2(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2,说明1个H3PO2分子只能电离产生1个H+,H3PO2为一元酸,故NaH2PO2为正盐,故合理选项是A;
②H3PO2与NaOH发生中和反应产生NaH2PO2、H2O,该反应的化学方程式为:H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O;
【小问3详解】
在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,FeCl3与热水反应产生Fe(OH)3胶体和HCl,此过程发生反应的离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。
18. Ⅰ.由这8种离子构成 A、B、C、D 四种可溶性盐(离子在物质中不能重复出现)。现做如下实验。
①把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C的溶液呈黄色。
②向①的四支试管中分别加入盐酸,A的溶液中有沉淀生成,B的溶液中有无色无味的气体逸出。
回答下列问题:
(1)写出A、C的化学式:A_______,C_______。
(2)向B的饱和溶液中继续通入CO2,发生反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.已知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+。
(3)在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入一定量的铁粉,下列说法正确的是_____。(填字母)
A. 若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2+,则溶液中可能有Fe3+
B. 若铁粉无剩余,溶液中一定有Fe2+,一定无Cu2+
C. 若铁粉有剩余,则不溶物一定有铜
D. 若铁粉有剩余,则溶液中一定有Fe2+和Cu2+
(4)治理汽车尾气方法之一是在汽车的排气管上安装“催化转化器”,CO和NO可以转化为两种无毒的气体,写出化学方程式,用单线桥标出电子转移的方向和数目:_______。
(5)已知氧化性:Cl2>Fe3+>I2,写出过量的氯气通入碘化亚铁溶液中反应的离子方程式:_______。
【答案】(1) ① AgNO3 ②. Fe2(SO4)3
(2) (3)AC
(4) (5)2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++2I2+6Cl-
【解析】
【分析】Ⅰ.由这8种离子构成 A、B、C、D 四种可溶性盐(离子在物质中不能重复出现)。现做如下实验。
①把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C的溶液呈黄色,说明C溶液中含有Fe3+;②向①的四支试管中分别加入盐酸,A的溶液中有沉淀生成,则A中含有Ag+,由于Ag+与、、Cl-都会反应产生沉淀,不能大量共存,因此该溶液含有的阴离子只能含有,因此A是AgNO3;B的溶液加入盐酸有无色无味的气体逸出,则B中含有;由于与Ca2+会形成CaCO3不能大量共存,则B中阳离子只能是Na+,所以B是Na2CO3;C中含有Fe3+,由于CaSO4微溶于水,Ca2+与不能大量共存,故C中阴离子只能是,C是Fe2(SO4)3,结合离子在物质中不能重复出现,所以D是CaCl2,然后根据问题分析解答。
【小问1详解】
根据上述分析可知:A是AgNO3,B是Na2CO3,C是Fe2(SO4)3,D是CaCl2。
【小问2详解】
向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体,Na2CO3、CO2、H2O反应产生溶解度较小的NaHCO3沉淀,该反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
微粒的氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,向含有氧化性不同的微粒的溶液中加入还原剂,氧化性强的微粒先与还原剂发生反应,当氧化性强的微粒反应完全后,氧化性弱的微粒再发生反应。在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入一定量的铁粉,先发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,然后发生反应:Cu2++Fe=Cu+Fe2+。
A.由于氧化性:Fe3+>Cu2+,所以一定发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,而反应Cu2++Fe=Cu+Fe2+可能发生,也可能没有发生。若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2+,则可能是Fe3+未完全反应,也可能是恰好与Fe发生反应,因此Cu2+可能没有发生反应,也可能是部分发生反应,因此反应后的溶液中可能有为反应的Fe3+,A正确;
B.只要加入铁粉,就一定会发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,因此反应后的溶液中一定含有Fe2+;由于铁粉无剩余,Cu2+可能发生了反应Cu2++Fe=Cu+Fe2+,也可能没有发生该反应,因此不能确定反应后溶液中是否含有Cu2+,B错误;
C.若铁粉有剩余,则溶液中能够与Fe反应的微粒Fe3+、Cu2+一定都完全发生了反应,故反应后得到的不溶物中一定有铜单质,C正确;
D.若铁粉有剩余,则溶液中能够与Fe反应的微粒Fe3+、Cu2+一定都完全发生了反应,故反应后的溶液为FeSO4溶液,得到溶液中一定含有Fe2+,一定不含有Cu2+,D错误;
故合理选项是AC;
【小问4详解】
CO、NO在催化剂存在条件下反应产生CO2、N2,根据电子守恒、原子守恒,可知该反应的化学方程式为:2CO+2NO2CO2+N2。在该反应中C元素化合价由反应前CO中的+2价变为反应后CO2中的+4价,化合价升高,失去电子2×2e-;N元素化合价由反应前NO中的+2价变为反应后N2中的0价,化合价降低,得到电子2×2e-,用单线桥法表示电子转移为:;
【小问5详解】
由于微粒的氧化性:Cl2>Fe3+>I2,将过量的氯气通入碘化亚铁溶液中,Fe2+失去电子被氧化为Fe3+,I-失去电子被氧化为I2,Cl2得到电子被还原为Cl-,则该反应的离子方程式为:2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++2I2+6Cl-。
19. NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质,如图所示。
请回答下列问题:
(1)H2和Cl2的反应属于_______(填字母),实验现象为_______。
a.化合反应 b.离子反应 c.氧化还原反应
(2)请写出侯德榜制碱法的化学反应方程式_________;_______。
(3)该流程中可循环利用的物质是_______(填化学式)。
(4)下列选项中哪种物质可以鉴别浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液_______。
A. 澄清石灰水B. 氢氧化钠溶液C. 稀盐酸D. BaCl2溶液
(5)取40.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物加热,将生成的CO2与足量Na2O2完全反应,测得增重的质量为5.6 g。则原混合物中碳酸钠的质量分数为_______。
【答案】(1) ①. ac ②. 安静的燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾出现
(2) ①. NaCl(饱和)+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl ②. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)CO2 (4)CD
(5)16%
【解析】
【分析】电解饱和NaCl溶液,发生反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,反应产生的H2与Cl2在点燃时发生化合反应产生HCl;向饱和NaCl溶液中先通入NH3,使溶液显碱性,然后再通入过量CO2气体,发生反应:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。将NaHCO3晶体过滤后加热,NaHCO3发生分解反应产生Na2CO3、CO2、H2O,就制取得到纯碱Na2CO3。将一定质量的Na2CO3、NaHCO3的混合物加热,NaHCO3发生分解反应产生Na2CO3、CO2、H2O,将产生的CO2气体通入足量Na2O2中发生反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,根据反应前后质量差计算CO2的质量,进而可得碳酸钠和碳酸氢钠的混合物中NaHCO3的质量,利用总质量可得Na2CO3的质量及质量分数。
【小问1详解】
H2与Cl2在点燃时反应产生HCl,反应方程式为:H2+Cl22HCl。
a.由于反应物有两种,生成物只有一种,因此该反应的基本类型属于化合反应,a正确;
b.该反应的反应物、生成物都是气体分子,无离子参加,因此不属于离子反应,b错误;
c.反应前后H、Cl元素的化合价发生了变化,因此反应为氧化还原反应,c正确;
故合理选项是ac;
纯净的氢气能够在氯气中安静燃烧,发生苍白色火焰,反应产生的HCl遇空气中的水蒸气会形成盐酸的小液滴,因此还会在集气瓶口看到有白雾出现;
【小问2详解】
在侯德榜制碱法中,首先是向饱和NaCl溶液中先通入NH3,然后再通入过量CO2气体,发生反应:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,将NaHCO3晶体过滤,然后灼烧,发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,就制取得到纯碱Na2CO3;
【小问3详解】
将NaHCO3分解产生的CO2气体重新通入到饱和NaCl溶液,可以再制取得到NaHCO3,NaHCO3加热,又发生分解制取得到纯碱,故该流程中可循环利用的物质是CO2气体;
【小问4详解】
A.NaHCO3、Na2CO3都可以与澄清石灰水反应产生CaCO3沉淀,使溶液都变浑浊,因此不能鉴别两种溶液,A不符合题意;
B.NaHCO3能够与NaOH溶液反应产生Na2CO3、H2O,但无明显现象;而Na2CO3与NaOH溶液不能反应,也无现象,因此NaOH溶液不能鉴别两种溶液,B不符合题意;
C.向NaHCO3溶液中滴加盐酸,立即有气泡产生,而向等浓度的Na2CO3溶液中加入盐酸,开始无现象,后来有气泡,二者现象不同,可以鉴别,C符合题意;
D.NaHCO3溶液与BaCl2溶液不能反应,无现象;而Na2CO3溶液与BaCl2溶液混合,反应产生BaCO3白色沉淀,二者现象不同,可以鉴别,D符合题意;
故合理选项是CD;
【小问5详解】
取40.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物加热,碳酸氢钠发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,将产生的CO2气体通入足量Na2O2中,发生反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,根据反应转化关系可知:每有4 ml NaHCO3发生反应,产生的CO2气体可以使Na2O2固体增重56 g,现在测得增重的质量为5.6 g,则原固体混合物中含有0.4 ml NaHCO3,其质量为m(NaHCO3)=0.4 ml×84 g/ml=33.6 g,则原混合物中碳酸钠的质量为m(Na2CO3)=40 g-33.6 g=6.4 g,故混合物中碳酸钠的质量分数为:×100%=16^%。
20. “价-类”二维图是以元素为核心,从物质类别和化合价两个角度认识物质的性质及其转化关系,下图是含氯元素的价类二维图,试讨论以下问题。
(1)1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。根据这一原理,写出实验室MnO2制备氯气的化学方程式_______,可选择的气体发生装置是_______(填字母),图中仪器X的名称是_______。
(2)下图烧杯中溶液是为了吸收未反应,试剂Y可以选用的是_______。
A.NaOH浓溶液 B.浓硫酸 C.澄清石灰水 D.饱和食盐水
此时烧杯中发生反应的离子方程式为:_______。
(3)居家消毒时,不能将“84”消毒液(NaClO)与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用,否则可能产生有毒气体原因是_______(用离子方程式解释)。
(4)高锰酸钾是一种常见的强氧化剂,已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,也可以制备Cl2,溶液的紫红色褪去。试写出离子反应方程式_______,反应中HCl酸性和还原性的比值为_______。
【答案】(1) ①. ②. b ③. 分液漏斗
(2) ①. A ②. Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
(3)2H+ + Cl- + ClO- = Cl2↑ + H2O
(4) ①. ②. 3:5
【解析】
【小问1详解】
实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水,制备氯气的化学方程式;该反应是固液加热型,可选择的气体发生装置是b,仪器X的名称是分液漏斗;
【小问2详解】
氯气有毒,能和碱液反应,故为了防止污染,Y可以为浓氢氧化钠溶液吸收氯气,澄清石灰水中氢氧化钙浓度较小,不适合吸收氯气,故选A;氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠,次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O;
【小问3详解】
次氯酸钠具有强氧化性,和盐酸反应生成有毒气体Cl2,化学方程式为:NaClO+2HCl=Cl2↑+H2O+NaCl,故离子方程式为:2H+ + Cl- + ClO- = Cl2↑ + H2O;
【小问4详解】
高锰酸钾和浓盐酸反应的化学方程式为:,16分子氯化氢参与反应有10个HCl分子被氧化,6分子氯化氢体现酸性,故反应中HCl酸性和还原性的比值为3:5;反应拆成离子方程式为:。选项
碱
混合物
碱性氧化物
电解质
A
纯碱
Fe(OH)3胶体
Fe2O3
KMnO4
B
KOH
碱石灰
Mn2O7
水
C
NH3·H2O
漂白粉
CuO
硝酸
D
Ba(OH)2
CuSO4·5H2O
生石灰
盐酸
A
B
C
D
选项
物质
杂质
除杂质应选用的试剂或操作方法
A
FeSO4溶液
CuSO4
加入过量铁粉,充分反应,再过滤
B
Cl2
HCl
通过饱和的NaHCO3溶液
C
CO2
HCl
通入饱和NaOH溶液中
D
CO2
H2
依次通过盛有NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶
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