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安徽省合肥市一六八中学2019-2020学年高一上学期期中考试化学试题化学(解析版)
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安徽省合肥市一六八中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55
一.选择题(每题 3 分,共 16 题,总分 48 分)
1.《本草衍义》中对精制砒霜有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是( )
A. 蒸馏 B. 萃取 C. 升华 D. 结晶
【答案】C
【解析】砒霜为固体,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,说明砒霜加热由固态直接变为气态,冷却后又凝聚为固态,从而将砒霜与其他杂质分离,这个方法叫做升华,答案选C。正确答案为C。
2.下列物质中,能够导电的电解质是( )
A. Cu B. 熔融的氧化铝 C. 稀硫酸 D. 葡萄糖
【答案】B
【解析】
【分析】在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物是非电解质;电解质能够导电,说明在该状态下能够电离出导电的离子,一般是离子化合物在熔融状态下满足条件,据此进行判断。
【详解】A、铜属于单质,不是化合物,故A错误;
B、熔融的氧化铝属于化合物,存在铝离子和氧离子,能够导电,故B正确;
C、稀硫酸属于混合物,不是化合物,不属于电解质,故C错误;
D、葡萄糖在水溶液里或熔融状态下都不导电,属于非电解质,故D错误;
答案选A。
3.下列关于电解质的有关说法正确的是( )
A. BaSO4水溶液的导电能力非常弱,所以它为弱电解质
B. SO3的水溶液导电能力很强,所以它为强电解质
C. 非电解质溶于水得到的溶液不一定是中性的
D. 电解质溶液的浓度越大,其导电性能一定越强
【答案】C
【解析】
【详解】A.BaSO4不溶于水,其水溶液的导电能力很弱,是由于溶液中离子浓度较小的缘故,但硫酸钡为强电解质,故A错误;B.SO3溶于水,生成硫酸,其水溶液导电能力很强,说明硫酸是强电解质,但SO3是非电解质,故B错误;C.SO3是非电解质,SO3溶于水生成硫酸,其水溶液显酸性,而不是中性,故C正确;D.电解质溶液的浓度越大,离子浓度不一定大,其导电性能不一定强,如浓硫酸主要以分子形式存在,稀硫酸完全电离导电能力与浓度不成正比,故D错误;故答案为C。
4.用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
①1L0.1 mol/L 的 Na2CO3 溶液中含阴离子总数为 0.1NA 个
②标准状况下,22.4L HF 含 NA 个分子
③标准状况下,2.24 L Cl2 溶于水,转移的电子数目为 0.1NA
④常温下,含 0.2 mol H2SO4 的浓硫酸与足量铜反应,生成 SO2 的分子数小于 0.1 NA
⑤142g Na2SO4 和 Na2HPO4 固体混合物中,阴、阳离子总数为 3NA
⑥ NA 个 Fe(OH)3 胶体粒子的质量为 107g
A. ①③④ B. ①⑥ C. ④⑤ D. ②③⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①碳酸根的水解导致阴离子个数增多,故溶液中阴离子的个数多于0.1NA个,故①错误;
②标况下氟化氢不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算22.4L氟化氢的物质的量,故②错误;
③氯气与水反应为可逆反应,可逆反应不能进行到底,所以2.24 L Cl2溶于水,转移的电子数目小于0.1NA,故③错误;
④随着反应的进行,浓硫酸会变成稀硫酸,铜与稀硫酸不反应,生成 SO2 的分子数小于 0.1 NA,故④正确;
⑤二者的摩尔质量都是142g/mol,142g混合物的物质的量为1mol,1mol二者的混合物中含有2mol钠离子、1mol硫酸根离子和硫酸氢根离子,总共含有3mol阴阳离子,故⑤正确;
⑥氢氧化铁胶体粒子是氢氧化铁的集合体,故⑥错误。
综上述分析,④⑤正确。
答案选C。
5.下列各组物质中,分子数不相同的是( )
A. 同温同压下 2 L SO2 和 2 L CO2
B. 标准状况下 1mol 氧气和 22.4 LSO3
C. 9g 水和标准状况下 11.2 L CO2
D. 0.2mol 氯气和 7.3g 氯化氢气体
【答案】B
【解析】
【分析】根据n==计算出二者的物质的量,物质的量相等时含有分子数相同,据此进行解答。
【详解】A、同温同压下气体摩尔体积相同,根据n=可知2L SO2和2L CO2的物质的量相等,含有分子数相同,故A不选;
B、标况下SO3不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算SO3的物质的量,则SO3的物质的量不是1mol,二者含有分子数不同,故B正确;
C、9g水的物质的量为0.5mol,标准状况下11.2 L CO2的物质的量为0.5mol,二者物质的量相等,含有分子数相同,故C不选;
D、7.3g氯化氢的物质的量为:=0.2mol,二者物质的量相等,则含有分子数相同,故D不选。
答案选B。
6.相对分子质量为 M 的气态化合物 V L(标准状况),溶于 m g 水中,得到质量分数为 w、物质的量浓度为 c mol/L、密度为 ρg/mL 的溶液,下列说法正确的是( )
A. 相对分子质量 B. 物质量浓度
C. 溶液的质量分数 D. 溶液密度
【答案】A
【解析】
【分析】根据选项中要计算的物理量基本的计算式入手,根据n=计算气体的物质的量,根据m=nM计算气体的质量,根据溶质质量分数=×100%计算,根据c=进行计算。
【详解】A、VL气体的物质的量为的物质的量为=mol,故氨气的质量为mol×Mg/mol=g,溶液的质量为(+m)g,故溶液质量分数w=,整理得M=,故A正确;
B、VL气体的物质的量为的物质的量为=mol,溶液的质量为(+m)g,溶液的体积为=,故溶液的物质的量浓度c==mol/L,故B错误;
C、质量分数w==,故C错误;
D、根据c=,可知,溶液密度ρ==,故D错误。
答案选A。
7.向等物质的量浓度的盐酸和NH4Cl混合溶液中逐滴加入NaOH溶液(加热),反应过程中,下列离子方程式与事实不相符的是( )
A. H++OH-=H2O
B. H++NH4++2OH-NH3↑+2H2O
C. 4H++NH4++5OH-NH3↑+5H2O
D. H++2NH4++3OH- 2NH3↑+3H2O
【答案】D
【解析】
【分析】向等物质的量浓度的盐酸和NH4Cl混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,然后是氯化铵和氢氧化钠反应生成氨气、水和氯化钠。
【详解】A项、逐滴加入NaOH溶液,氢氧化钠不足量,只有盐酸反应,反应的离子方程式为:H++OH-=H2O,故A正确;
B项、当溶液中盐酸完全反应,过量氢氧化钠与氯化铵共热反应生成氨气和水,反应的离子方程式为:H++NH4++2OH-NH3↑+2H2O,故B正确 ;
C项、当溶液中盐酸完全反应,过量氢氧化钠与部分氯化铵共热反应生成氨气和水,反应的离子方程式为:4H++NH4++5OH-=NH3↑+5H2O,故C错误;
D项、盐酸先与氢氧化钠反应,不可能出现盐酸比氯化铵反应的多的情况,故D错误;
故选D。
8.浓度均为1 mol/L KCl、CuCl2、AlCl3三种溶液,分别与AgNO3溶液反应,当生成的AgCl沉淀的质量之比为3︰2︰1时,所用KCl、CuCl2、AlCl3三种溶液的体积比为( )
A. 9︰6︰2 B. 9︰3︰1 C. 6︰3︰2 D. 6︰3︰1
【答案】B
【解析】
【分析】均发生反应Ag++Cl-=AgCl↓,生成的AgCl沉淀的质量之比为3:2:1,则KCl、CuCl2、AlCl3含有的氯离子物质的量之比为3:2:1,据此计算各物质的物质的量之比,浓度相同体积之比等于各物质的物质的量之比。
【详解】均发生反应Ag++Cl-=AgCl↓,生成的AgCl沉淀的质量之比为3:2:1,则KCl、CuCl2、AlCl3含有的氯离子物质的量之比为3:2:1,则n(KCl):n(CuCl2):n(AlCl3)=3::=9:3:1,浓度相同体积之比等于各物质的物质的量之比=9:3:1,答案选B。
9.下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是( )
A. 无色溶液:Na+、Cu2+、Cl−、NO
B. 酸性溶液:NH、Fe3+、S2−、SO
C. 遇酚酞变红的溶液:Na+、K+、SO、NO
D. 碱性溶液:K+、Al3+、SO、NO−3
【答案】C
【解析】
【详解】A、Cu2+为有色离子,不满足溶液无色的条件,故A错误;
B、H+、Fe3+都与S2-发生反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C、遇酚酞变红的溶液呈碱性,Na+、K+、SO42-、NO3-之间不反应,都不与氢氧根离子反应,在碱性溶液中能够大量共存,故C正确;
D、Al3+与氢氧根离子反应,在碱性溶液中不能大量共存,故D错误。
答案选C。
10.下列关于胶体和溶液的说法中,正确的是( )
A. 许多胶体能进行电泳是因为这些胶体带电
B. 在溶有 1mol 氢氧化铁的胶体中,含有 NA 个氢氧化铁胶粒
C. 光线通过时,胶体产生丁达尔效应,溶液则无丁达尔效应
D. 将饱和氯化铁溶液滴入稀氢氧化钠溶液中加热,可得氢氧化铁胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A、胶体本身不带电,但是可以吸附带电的离子形成带电的胶粒,故A错误;
B、胶粒是一定数目粒子的集合体,含1mol氢氧化铁的胶体中,胶粒数目小于NA,故B错误;
C、胶体能产生丁达尔效应,溶液则无丁达尔效应,故C正确;
D、将饱和氯化铁溶液滴入稀氢氧化钠溶液中加热,可得氢氧化铁沉淀,故D错误。
答案选C。
11.下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是 ( )
A. 有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应
B. 氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
C. 金属单质在化学反应中一定作还原剂
D. 失电子的反应物在反应中作还原剂,反应中被还原
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:A项、单质间的转化过程中若没有化合价的变化,该反应不属于氧化还原反应,如同素异形体金刚石与石墨的转化,没有化合价改变,不属于氧化还原反应,故A错误;
B项、氧化还原反应的本质是电子转移,特征是元素化合价的升降,故B错误;
C项、金属单质中金属元素为最低价,只有还原性,在化学反应中一定作还原剂,故C正确;
D项、失电子的物质在反应中化合价升高被氧化,做还原剂,故D错误;
故选C。
12.对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A. 向某溶液中加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则原溶液中一定有CO32-
B. 向某溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加稀硝酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有Ag+
C. 向某溶液中先加入盐酸酸化,没有明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定有SO42-
D. 加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸沉淀消失,原溶液一定有Ca2+
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,说明生成二氧化碳气体,能与盐酸反应生成二氧化碳气体的离子可能为HCO3-,故A错误;
B选项,不溶于稀硝酸的白色沉淀可能为AgCl或BaSO4,则原溶液中可能含有Ag+或Ba2+,故B错误;
C选项,向溶液中先加入盐酸酸化,没有明显现象,则排除Ag+离子的干扰,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明含有SO42-,故C正确;
D选项,白色沉淀可能为碳酸钙,也可能为碳酸钡,则原溶液可能含有Ba2+或Ca2+,故D错误;
综上所述,答案为C。
13.已知氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应的化学方程式为NaClO3+6HCl===NaCl+3Cl2↑+3H2O,则氧化产物和还原产物的质量比为( )
A. 6∶1 B. 5∶1 C. 3∶1 D. 2∶1
【答案】B
【解析】
【详解】NaClO3+6HCl=NaCl+3Cl2↑+3H2O中,氯酸钠中Cl元素的化合价由+5价降低为0,盐酸中Cl元素的化合价由-1价升高为0,氧化剂为NaClO3,由此得到还原产物为1mol,还原剂为HCl,HCl被氧化,根据电子得失守恒可知氧化产物为5mol,则氧化产物和还原产物的质量比为5:1。
答案选B。
14.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应不可能发生的是( )
A. Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+ B. 10Cl-+2MnO+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
C. Cu+Cl2CuCl2 D. 5Pb2++2MnO+2H2O=5PbO2↓+2Mn2++4H+
【答案】D
【解析】A. 氧化性氯化铁大于氯化铜,则反应Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+能发生,A不符合;B. 氧化性高锰酸钾强于氯气,则反应10Cl-+2MnO4-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O能发生,B不符合;C. 氧化性氯气强于氯化铜,反应Cu+Cl2CuCl2能发生,C不符合;D. 氧化性二氧化铅强于高锰酸钾,则反应5Pb2++2MnO4-+2H2O=5PbO2↓+2Mn2++4H+不能发生,D符合,答案选D。
15.已知氧化性: Cl2>Br2>Fe3+>I2,则下列离子方程式正确的是( )
A. 少量氯气与FeBr2溶液反应Cl2+2Br-=2C1-+Br2
B. 过量氯气与FeBr2溶液反应Cl2+Fe2++2Br-=2Cl-+Br2+Fe3+
C. 氯气与FeBr2溶液以物质的量1:1反应2Cl2+2Fe2++2Br-=4Cl-+Br2+2Fe3+
D. 少量氯气与FeI2溶液反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
【答案】C
【解析】
【详解】A项、由题给氧化性顺序可知,Fe2+的还原性强于Br-,少量氯气应先将还原性强的Fe2+氧化,反应的离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,故A错误;
B项、过量氯气将Fe2+和Br-完全氧化,反应消耗Fe2+与Br-物质的量之比为1:2,反应的离子方程式为:3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Br2+2Fe3+,故B错误;
C项、由题给氧化性顺序可知,Fe2+还原性强于Br-,氯气先将Fe2+氧化,氧化1molFe2+消耗0.5molCl2,剩余的0.5molCl2再氧化1molBr-,参与反应的Cl2、Fe2+、Br-物质的量之比为1:1:1,离子方程式为2Cl2+2Fe2++2Br-=4Cl-+Br2+2Fe3+,故C正确;
D项、由题给氧化性顺序可知,I-的还原性强于Fe2+,少量氯气先将还原性强的I-氧化,反应的离子方程式为:Cl2+2I-=2Cl-+I2,故D错误;
故选C。
16.为了除去粗盐中的 CaCl2、MgCl2、Na2SO4 以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):称取粗盐滤液滤液精盐,下列说法不正确的是( )
A. 第②步过滤出的滤渣是泥沙
B. 在第④步中不能用 KOH 替代 NaOH
C. 第⑤步加入 Na2CO3 溶液的目的是除去 Ba2+
D. 第③、④、⑤步添加试剂的操作顺序还可以是:NaOH、BaCl2、Na2CO3
【答案】C
【解析】
【分析】由流程可知,粗盐溶解后加氯化钡可除去硫酸根离子,③中加NaOH除去镁离子,④中加碳酸钠可除去钡离子、钙离子,过滤后主要为氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠,⑥中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl,以此解答该题。
【详解】A、泥沙不溶于水,第②步过滤出的滤渣是泥沙,故A正确;
B、如用KOH代替NaOH,则生成KCl,引入新杂质,故B正确;
C、第⑤步加入Na2CO3溶液,可生成碳酸钡、碳酸钙沉淀,以达到除去钡离子、钙离子的目的,故C错误;
D、加入碳酸钠应在氯化钡之后,避免引入钡离子,故D正确。
答案选C。
二.填空题(共 2 题,共 21 分)
17.(1)______mol CO2 中含有氧原子数跟 1.806×1024 个 H2O 分子含有的氧原子数相同。
(2)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体 8.96 L,其质量为 7.60 g,则混合气体中甲烷的体积为______;一氧化碳的质量为_________。
(3)等物质的量 O2 和臭氧(O3),其质量之比为____。若 O2 和 O3 质量相等,则其原子数之比为____。
(4)200 毫升含 MgCl2、KCl、Na2SO4 三种溶质的混合液中,已知其中含 Cl-1.5 mol,K+和 Na+共1.5 mol,Mg2+为 0.5 mol,则 SO42-的物质的量浓度为__________________。
【答案】(1). 1.5 (2). 6.72L (3). 2.8g (4). 2:3 (5). 1:1 (6). 2.5mol/L
【解析】
【详解】:(1)要使二氧化碳分子、水分子含有氧原子个数相等,则二者含有氧原子物质的量相等,应满足:n(CO2)×2=×1,解得n(CO2)=1.5mol,故答案为:1.5;
(2)设CH4为x,CO为y,则x+y=、16x+28y=7.60g,解得:x=0.3,y=0.1,即CH4为0.3 mol,CO为0.1mol,则甲烷体积为:0.3mol×22.4L/mol=6.72 L; CO质量为:0.1mol×28g/mol=2.8 g,故答案为:6.72L;2.8g;
(3)依据m=nM可知,二者质量之比等于二者相对分子质量之比,所以等物质的量O2和臭氧(O3),其质量之比为:32:48=2:3;若O2和O3质量相等,其原子数之比为:×2×NA:×3×NA=1:1;故答案为:2:3 1:1;
(4)溶液呈电中性,由电荷守恒可知:n(Cl-)+2n(SO42-)=n(K+)+n(Na+)+2n(Mg2+),即:1.5mol+2n(SO42-)=1.5mol+2×0.5mol,解得n(SO42-)=0.5mol,c(SO42-)==2.5mol/L,故答案为:2.5mol/L。
18.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。
(1)CO2(HCl):试剂________,离子方程式________。
(2)O2(CO2):试剂_______,离子方程式___________。
(3)SO42−(CO32-):试剂________,离子方程式____
【答案】(1). 饱和碳酸氢钠溶液 (2). HCO3-+H+═H2O+CO2↑ (3). NaOH溶液 (4). 2OH-+CO2═CO32-+H2O (5). 稀硫酸 (6). CO32-+2H+═H2O+CO2↑
【解析】
【详解】(1)除去CO2中的HCl气体,选择试剂为饱和碳酸氢钠溶液,发生离子方程式为HCO3-+H+═H2O+CO2↑,故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;HCO3-+H+═H2O+CO2↑;
(2)二氧化碳是酸性气体,可选用NaOH溶液除去;离子方程式为:2OH-+CO2═CO32-+H2O,
故答案为:NaOH溶液、2OH-+CO2═CO32-+H2O;
(3)硫酸的酸性比碳酸强,可选用稀硫酸除去碳酸根离子,离子方程式为:CO32-+2H+═H2O+CO2↑,故答案为:稀硫酸、CO32-+2H+═H2O+CO2↑。
三.推断题(共 2 题,共 22 分)
19.A、B、C、D 为四种可溶性的盐,它们包含的阳离子和阴离子分别为 Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+和 NO3-、SO42﹣、Cl-、CO32-(离子在物质中不能重复出现)。
① 若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色;
② 若向①的四支试管中分别加入盐酸,B 盐的溶液有沉淀生成,D 盐的溶液有无色无味的气体逸出。根据①②实验事实可推断它们的化学式为:
(1)B _____________ D ______________;
(2)写出少量盐酸与 D 反应的离子方程式:______________________________________;
(3)将含相同物质的量 A、B、C 的溶液混合后,混合后溶液中存在的离子为_______;在此溶液中加入铁粉,写出发生反应的离子方程式____;
(4)C 溶液中阴离子的检验方法:____。
【答案】(1). AgNO3 (2). Na2CO3 (3). CO32-+2H+=CO2↑+H2O (4). Cu2+、NO3-、Cl- (5). Cu2++Fe=Cu+Fe 2+ (6). 取少量C溶液于试管中,先加足量盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明C中阴离子为SO42-
【解析】
【分析】给出八种离子,形成四种可溶性物质,这个可以通过一一组合的形式确定可能存在的物质,之后结合进行实验和颜色限制进行继续排除,从而最终确定.如Ba2+不能和SO42-、CO32-结合,而只能和NO3-、Cl-;Ag+不能和SO42-、Cl-、CO32-三种离子结合,而只能和NO3-结合,则一定是BaCl2、AgNO3.Cu2+不能和CO32-结合,所以为CuSO4;Na+对应CO32-为Na2CO3.即四种物质为BaCl2、AgNO3、CuSO4、Na2CO3。
①中由于C盐是蓝色的,所以C为CuSO4;②四支试管加入盐酸,B有沉淀,则B溶液为AgNO3;而D生成无色气体,则为二氧化碳,即D为Na2CO3,以此来解答。
【详解】由于是可溶性盐,所以溶液中存在盐离子和阴离子对应物质一定是可溶性,根据盐类物质溶解性情况可知:Ba2+不能和SO42-、CO32-结合,而只能和NO3-、Cl-;Ag+不能和SO42-、Cl-、CO32-三种离子结合,而只能和NO3-结合,则一定是BaCl2、AgNO3.Cu2+不能和CO32-结合,所以为CuSO4,Na+对应CO32-为Na2CO3.即四种物质为BaCl2、AgNO3、CuSO4、Na2CO3。
由于C盐是蓝色的,所以C为CuSO4;。②四支试管加入盐酸,B有沉淀,则B溶液AgNO3;而D生成无色气体,则为二氧化碳,即D为Na2CO3。综上所述:A为BaCl2;B为AgNO3;C为CuSO4;D为Na2CO3;
(1)由上述分析可知B为AgNO3;D为Na2CO3,故答案为: AgNO3;Na2CO3;
(2)盐酸与D(Na2CO3)反应的离子反应方程式为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,故答案为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O;
(3)A为BaCl2;B为AgNO3;C为CuSO4,将含相同物质的量A、B、C的溶液混合后,溶液中存在的离子及物质的量之比为:Cl-、NO3-、Cu2+,在此溶液中加入铁粉,可以将其中的铜置换出来,发生反应的离子方程式Cu2++Fe=Cu+Fe2;故答案为:Cu2+、NO3-、Cl-;Cu2++Fe=Cu+Fe 2+;
(4)C为CuSO4,检验硫酸根离子,可取少量C溶液于试管中,先加足量盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明C中阴离子为SO42-,故答案为:取少量C溶液于试管中,先加足量盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明C中阴离子为SO42-。
20.KClO3 和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯,其变化可表述为
____KClO3+____HCl(浓)=____KCl+____ClO2↑+____Cl2↑+____H2O
(1) 请配平上述化学方程式并用双线桥表示出电子转移情况。________
(2)该反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为________。
(3)若该反应有 490gKClO3 参加反应,则被氧化的 HCl 的质量为________。
(4)若该反应的产生 2.24L(标准状况)ClO2,则转移的电子数目为________。
(5)某地生产的食盐中含有少量的剧毒氰化钠 NaCN,用 ClO2 可以除去其中的氰化钠,从而得到纯净的食盐,同时产生两种无毒的气体。写出该反应的化学方程式________
【答案】(1). 2 (2). 4 (3). 2 (4). 1 (5). 2 (6). 2 (7). (8). 2:1 (9). 146g (10). 0.1NA或6.02×1022 (11). 2NaCN+2ClO2=2NaCl+2CO2+N2
【解析】
【分析】先配平该反应的方程式,再分析电子转移的数目,找氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,再分析其他问题。
【详解】:(1)KClO3中氯元素化合价由+5价降低为ClO2中+4价,化合价降低1价;HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,化合价升高2价,化合价升降最小公倍数为2,故ClO2系数为2,Cl2系数为1;所以KClO3系数为2,KCl系数为2,HCl系数为4,水的系数是2.电子转移的方向和数目为:
故答案为:2;4;2;1;2;2;;
(2)KClO3中氯元素化合价,为氧化剂,对应ClO2为还原产物,HCl中Cl元素的化合价升高为还原剂,对应的Cl2为氧化产物,还原产物与氧化产物的物质的量之比为2:1;故答案为:2:1;
(3)由反应可知,2molKClO3作氧化剂与2molHCl作还原剂得失电子守恒,则该反应中有490克KClO3参加反应,则被氧化的HCl的质量为×36.5g=146g,故答案为:146g;
(4)若该反应产生2.24 L(标准状况)ClO2,则转移的电子数目为×(5-4)×NA=0.1NA或6.02×1022,故答案为:0.1NA或6.02×1022;
(5)用ClO2可除去其中的氰化钠,从而得到纯净的食盐,同时产生两种无毒气体为二氧化碳和氮气,发生反应为2NaCN+2ClO2=2NaCl+2CO2+N2,故答案为:2NaCN+2ClO2=2NaCl+2CO2+N2。
四.实验题(共 1 题,共 9 分)
21.人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
【配制KMnO4标准溶液】如图是配制50mL KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示判断,其中不正确的操作有__________(填序号)。
(2)如果用图示的操作配制溶液,所配制的溶液浓度将__________(填“偏大”或“偏小”)。
【测定血液样品中Ca2+的浓度】抽取血样20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol·L-1 KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mL KMnO4溶液。
(3)已知草酸跟KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mnx++10CO2↑+8H2O则方程式中的x=__________。
(4)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为__________mg·cm-3。
【答案】(1). ②⑤ (2). 偏小 (3). 2 (4). 1.2
【解析】
【分析】(1)根据图示分析配制一定物质的量浓度的溶液的操作正误;
(2)根据仰视刻度线,会使溶液体积偏大判断;
(3)根据电荷守恒进行分析;
(4)根据滴定数据及钙离子与高锰酸钾的关系式计算出血液样品中Ca2+的浓度。
【详解】(1)由图示可知②⑤操作不正确,②不能在量筒中溶解固体,⑤定容时应平视刻度线,至溶液凹液面与刻度线相切;
(2)如果用图示的操作配制溶液,由于仰视刻度线,会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度将偏小;
(3)根据电荷守恒,(-1×2)+(+1×6)=+x×2,解得,x=2,草酸跟KMnO4反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(4)血样20.00mL经过上述处理后得到草酸,草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为:0.020mol/L×0.012L=2.4×10-4mol,根据反应方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,及草酸钙的化学式CaC2O4,可知:n(Ca2+)=n(H2C2O4)=n(MnO4-)=2.5×2.4×10-4mol=6×10-4mol,Ca2+的质量为:40g/mol×6×10-4mol=0.024g=24mg,钙离子的浓度为:=1.2mg/cm3。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55
一.选择题(每题 3 分,共 16 题,总分 48 分)
1.《本草衍义》中对精制砒霜有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是( )
A. 蒸馏 B. 萃取 C. 升华 D. 结晶
【答案】C
【解析】砒霜为固体,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,说明砒霜加热由固态直接变为气态,冷却后又凝聚为固态,从而将砒霜与其他杂质分离,这个方法叫做升华,答案选C。正确答案为C。
2.下列物质中,能够导电的电解质是( )
A. Cu B. 熔融的氧化铝 C. 稀硫酸 D. 葡萄糖
【答案】B
【解析】
【分析】在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物是非电解质;电解质能够导电,说明在该状态下能够电离出导电的离子,一般是离子化合物在熔融状态下满足条件,据此进行判断。
【详解】A、铜属于单质,不是化合物,故A错误;
B、熔融的氧化铝属于化合物,存在铝离子和氧离子,能够导电,故B正确;
C、稀硫酸属于混合物,不是化合物,不属于电解质,故C错误;
D、葡萄糖在水溶液里或熔融状态下都不导电,属于非电解质,故D错误;
答案选A。
3.下列关于电解质的有关说法正确的是( )
A. BaSO4水溶液的导电能力非常弱,所以它为弱电解质
B. SO3的水溶液导电能力很强,所以它为强电解质
C. 非电解质溶于水得到的溶液不一定是中性的
D. 电解质溶液的浓度越大,其导电性能一定越强
【答案】C
【解析】
【详解】A.BaSO4不溶于水,其水溶液的导电能力很弱,是由于溶液中离子浓度较小的缘故,但硫酸钡为强电解质,故A错误;B.SO3溶于水,生成硫酸,其水溶液导电能力很强,说明硫酸是强电解质,但SO3是非电解质,故B错误;C.SO3是非电解质,SO3溶于水生成硫酸,其水溶液显酸性,而不是中性,故C正确;D.电解质溶液的浓度越大,离子浓度不一定大,其导电性能不一定强,如浓硫酸主要以分子形式存在,稀硫酸完全电离导电能力与浓度不成正比,故D错误;故答案为C。
4.用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
①1L0.1 mol/L 的 Na2CO3 溶液中含阴离子总数为 0.1NA 个
②标准状况下,22.4L HF 含 NA 个分子
③标准状况下,2.24 L Cl2 溶于水,转移的电子数目为 0.1NA
④常温下,含 0.2 mol H2SO4 的浓硫酸与足量铜反应,生成 SO2 的分子数小于 0.1 NA
⑤142g Na2SO4 和 Na2HPO4 固体混合物中,阴、阳离子总数为 3NA
⑥ NA 个 Fe(OH)3 胶体粒子的质量为 107g
A. ①③④ B. ①⑥ C. ④⑤ D. ②③⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①碳酸根的水解导致阴离子个数增多,故溶液中阴离子的个数多于0.1NA个,故①错误;
②标况下氟化氢不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算22.4L氟化氢的物质的量,故②错误;
③氯气与水反应为可逆反应,可逆反应不能进行到底,所以2.24 L Cl2溶于水,转移的电子数目小于0.1NA,故③错误;
④随着反应的进行,浓硫酸会变成稀硫酸,铜与稀硫酸不反应,生成 SO2 的分子数小于 0.1 NA,故④正确;
⑤二者的摩尔质量都是142g/mol,142g混合物的物质的量为1mol,1mol二者的混合物中含有2mol钠离子、1mol硫酸根离子和硫酸氢根离子,总共含有3mol阴阳离子,故⑤正确;
⑥氢氧化铁胶体粒子是氢氧化铁的集合体,故⑥错误。
综上述分析,④⑤正确。
答案选C。
5.下列各组物质中,分子数不相同的是( )
A. 同温同压下 2 L SO2 和 2 L CO2
B. 标准状况下 1mol 氧气和 22.4 LSO3
C. 9g 水和标准状况下 11.2 L CO2
D. 0.2mol 氯气和 7.3g 氯化氢气体
【答案】B
【解析】
【分析】根据n==计算出二者的物质的量,物质的量相等时含有分子数相同,据此进行解答。
【详解】A、同温同压下气体摩尔体积相同,根据n=可知2L SO2和2L CO2的物质的量相等,含有分子数相同,故A不选;
B、标况下SO3不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算SO3的物质的量,则SO3的物质的量不是1mol,二者含有分子数不同,故B正确;
C、9g水的物质的量为0.5mol,标准状况下11.2 L CO2的物质的量为0.5mol,二者物质的量相等,含有分子数相同,故C不选;
D、7.3g氯化氢的物质的量为:=0.2mol,二者物质的量相等,则含有分子数相同,故D不选。
答案选B。
6.相对分子质量为 M 的气态化合物 V L(标准状况),溶于 m g 水中,得到质量分数为 w、物质的量浓度为 c mol/L、密度为 ρg/mL 的溶液,下列说法正确的是( )
A. 相对分子质量 B. 物质量浓度
C. 溶液的质量分数 D. 溶液密度
【答案】A
【解析】
【分析】根据选项中要计算的物理量基本的计算式入手,根据n=计算气体的物质的量,根据m=nM计算气体的质量,根据溶质质量分数=×100%计算,根据c=进行计算。
【详解】A、VL气体的物质的量为的物质的量为=mol,故氨气的质量为mol×Mg/mol=g,溶液的质量为(+m)g,故溶液质量分数w=,整理得M=,故A正确;
B、VL气体的物质的量为的物质的量为=mol,溶液的质量为(+m)g,溶液的体积为=,故溶液的物质的量浓度c==mol/L,故B错误;
C、质量分数w==,故C错误;
D、根据c=,可知,溶液密度ρ==,故D错误。
答案选A。
7.向等物质的量浓度的盐酸和NH4Cl混合溶液中逐滴加入NaOH溶液(加热),反应过程中,下列离子方程式与事实不相符的是( )
A. H++OH-=H2O
B. H++NH4++2OH-NH3↑+2H2O
C. 4H++NH4++5OH-NH3↑+5H2O
D. H++2NH4++3OH- 2NH3↑+3H2O
【答案】D
【解析】
【分析】向等物质的量浓度的盐酸和NH4Cl混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,然后是氯化铵和氢氧化钠反应生成氨气、水和氯化钠。
【详解】A项、逐滴加入NaOH溶液,氢氧化钠不足量,只有盐酸反应,反应的离子方程式为:H++OH-=H2O,故A正确;
B项、当溶液中盐酸完全反应,过量氢氧化钠与氯化铵共热反应生成氨气和水,反应的离子方程式为:H++NH4++2OH-NH3↑+2H2O,故B正确 ;
C项、当溶液中盐酸完全反应,过量氢氧化钠与部分氯化铵共热反应生成氨气和水,反应的离子方程式为:4H++NH4++5OH-=NH3↑+5H2O,故C错误;
D项、盐酸先与氢氧化钠反应,不可能出现盐酸比氯化铵反应的多的情况,故D错误;
故选D。
8.浓度均为1 mol/L KCl、CuCl2、AlCl3三种溶液,分别与AgNO3溶液反应,当生成的AgCl沉淀的质量之比为3︰2︰1时,所用KCl、CuCl2、AlCl3三种溶液的体积比为( )
A. 9︰6︰2 B. 9︰3︰1 C. 6︰3︰2 D. 6︰3︰1
【答案】B
【解析】
【分析】均发生反应Ag++Cl-=AgCl↓,生成的AgCl沉淀的质量之比为3:2:1,则KCl、CuCl2、AlCl3含有的氯离子物质的量之比为3:2:1,据此计算各物质的物质的量之比,浓度相同体积之比等于各物质的物质的量之比。
【详解】均发生反应Ag++Cl-=AgCl↓,生成的AgCl沉淀的质量之比为3:2:1,则KCl、CuCl2、AlCl3含有的氯离子物质的量之比为3:2:1,则n(KCl):n(CuCl2):n(AlCl3)=3::=9:3:1,浓度相同体积之比等于各物质的物质的量之比=9:3:1,答案选B。
9.下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是( )
A. 无色溶液:Na+、Cu2+、Cl−、NO
B. 酸性溶液:NH、Fe3+、S2−、SO
C. 遇酚酞变红的溶液:Na+、K+、SO、NO
D. 碱性溶液:K+、Al3+、SO、NO−3
【答案】C
【解析】
【详解】A、Cu2+为有色离子,不满足溶液无色的条件,故A错误;
B、H+、Fe3+都与S2-发生反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C、遇酚酞变红的溶液呈碱性,Na+、K+、SO42-、NO3-之间不反应,都不与氢氧根离子反应,在碱性溶液中能够大量共存,故C正确;
D、Al3+与氢氧根离子反应,在碱性溶液中不能大量共存,故D错误。
答案选C。
10.下列关于胶体和溶液的说法中,正确的是( )
A. 许多胶体能进行电泳是因为这些胶体带电
B. 在溶有 1mol 氢氧化铁的胶体中,含有 NA 个氢氧化铁胶粒
C. 光线通过时,胶体产生丁达尔效应,溶液则无丁达尔效应
D. 将饱和氯化铁溶液滴入稀氢氧化钠溶液中加热,可得氢氧化铁胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A、胶体本身不带电,但是可以吸附带电的离子形成带电的胶粒,故A错误;
B、胶粒是一定数目粒子的集合体,含1mol氢氧化铁的胶体中,胶粒数目小于NA,故B错误;
C、胶体能产生丁达尔效应,溶液则无丁达尔效应,故C正确;
D、将饱和氯化铁溶液滴入稀氢氧化钠溶液中加热,可得氢氧化铁沉淀,故D错误。
答案选C。
11.下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是 ( )
A. 有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应
B. 氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
C. 金属单质在化学反应中一定作还原剂
D. 失电子的反应物在反应中作还原剂,反应中被还原
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:A项、单质间的转化过程中若没有化合价的变化,该反应不属于氧化还原反应,如同素异形体金刚石与石墨的转化,没有化合价改变,不属于氧化还原反应,故A错误;
B项、氧化还原反应的本质是电子转移,特征是元素化合价的升降,故B错误;
C项、金属单质中金属元素为最低价,只有还原性,在化学反应中一定作还原剂,故C正确;
D项、失电子的物质在反应中化合价升高被氧化,做还原剂,故D错误;
故选C。
12.对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A. 向某溶液中加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则原溶液中一定有CO32-
B. 向某溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加稀硝酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有Ag+
C. 向某溶液中先加入盐酸酸化,没有明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定有SO42-
D. 加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸沉淀消失,原溶液一定有Ca2+
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,说明生成二氧化碳气体,能与盐酸反应生成二氧化碳气体的离子可能为HCO3-,故A错误;
B选项,不溶于稀硝酸的白色沉淀可能为AgCl或BaSO4,则原溶液中可能含有Ag+或Ba2+,故B错误;
C选项,向溶液中先加入盐酸酸化,没有明显现象,则排除Ag+离子的干扰,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明含有SO42-,故C正确;
D选项,白色沉淀可能为碳酸钙,也可能为碳酸钡,则原溶液可能含有Ba2+或Ca2+,故D错误;
综上所述,答案为C。
13.已知氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应的化学方程式为NaClO3+6HCl===NaCl+3Cl2↑+3H2O,则氧化产物和还原产物的质量比为( )
A. 6∶1 B. 5∶1 C. 3∶1 D. 2∶1
【答案】B
【解析】
【详解】NaClO3+6HCl=NaCl+3Cl2↑+3H2O中,氯酸钠中Cl元素的化合价由+5价降低为0,盐酸中Cl元素的化合价由-1价升高为0,氧化剂为NaClO3,由此得到还原产物为1mol,还原剂为HCl,HCl被氧化,根据电子得失守恒可知氧化产物为5mol,则氧化产物和还原产物的质量比为5:1。
答案选B。
14.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应不可能发生的是( )
A. Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+ B. 10Cl-+2MnO+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
C. Cu+Cl2CuCl2 D. 5Pb2++2MnO+2H2O=5PbO2↓+2Mn2++4H+
【答案】D
【解析】A. 氧化性氯化铁大于氯化铜,则反应Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+能发生,A不符合;B. 氧化性高锰酸钾强于氯气,则反应10Cl-+2MnO4-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O能发生,B不符合;C. 氧化性氯气强于氯化铜,反应Cu+Cl2CuCl2能发生,C不符合;D. 氧化性二氧化铅强于高锰酸钾,则反应5Pb2++2MnO4-+2H2O=5PbO2↓+2Mn2++4H+不能发生,D符合,答案选D。
15.已知氧化性: Cl2>Br2>Fe3+>I2,则下列离子方程式正确的是( )
A. 少量氯气与FeBr2溶液反应Cl2+2Br-=2C1-+Br2
B. 过量氯气与FeBr2溶液反应Cl2+Fe2++2Br-=2Cl-+Br2+Fe3+
C. 氯气与FeBr2溶液以物质的量1:1反应2Cl2+2Fe2++2Br-=4Cl-+Br2+2Fe3+
D. 少量氯气与FeI2溶液反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
【答案】C
【解析】
【详解】A项、由题给氧化性顺序可知,Fe2+的还原性强于Br-,少量氯气应先将还原性强的Fe2+氧化,反应的离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,故A错误;
B项、过量氯气将Fe2+和Br-完全氧化,反应消耗Fe2+与Br-物质的量之比为1:2,反应的离子方程式为:3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Br2+2Fe3+,故B错误;
C项、由题给氧化性顺序可知,Fe2+还原性强于Br-,氯气先将Fe2+氧化,氧化1molFe2+消耗0.5molCl2,剩余的0.5molCl2再氧化1molBr-,参与反应的Cl2、Fe2+、Br-物质的量之比为1:1:1,离子方程式为2Cl2+2Fe2++2Br-=4Cl-+Br2+2Fe3+,故C正确;
D项、由题给氧化性顺序可知,I-的还原性强于Fe2+,少量氯气先将还原性强的I-氧化,反应的离子方程式为:Cl2+2I-=2Cl-+I2,故D错误;
故选C。
16.为了除去粗盐中的 CaCl2、MgCl2、Na2SO4 以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):称取粗盐滤液滤液精盐,下列说法不正确的是( )
A. 第②步过滤出的滤渣是泥沙
B. 在第④步中不能用 KOH 替代 NaOH
C. 第⑤步加入 Na2CO3 溶液的目的是除去 Ba2+
D. 第③、④、⑤步添加试剂的操作顺序还可以是:NaOH、BaCl2、Na2CO3
【答案】C
【解析】
【分析】由流程可知,粗盐溶解后加氯化钡可除去硫酸根离子,③中加NaOH除去镁离子,④中加碳酸钠可除去钡离子、钙离子,过滤后主要为氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠,⑥中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl,以此解答该题。
【详解】A、泥沙不溶于水,第②步过滤出的滤渣是泥沙,故A正确;
B、如用KOH代替NaOH,则生成KCl,引入新杂质,故B正确;
C、第⑤步加入Na2CO3溶液,可生成碳酸钡、碳酸钙沉淀,以达到除去钡离子、钙离子的目的,故C错误;
D、加入碳酸钠应在氯化钡之后,避免引入钡离子,故D正确。
答案选C。
二.填空题(共 2 题,共 21 分)
17.(1)______mol CO2 中含有氧原子数跟 1.806×1024 个 H2O 分子含有的氧原子数相同。
(2)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体 8.96 L,其质量为 7.60 g,则混合气体中甲烷的体积为______;一氧化碳的质量为_________。
(3)等物质的量 O2 和臭氧(O3),其质量之比为____。若 O2 和 O3 质量相等,则其原子数之比为____。
(4)200 毫升含 MgCl2、KCl、Na2SO4 三种溶质的混合液中,已知其中含 Cl-1.5 mol,K+和 Na+共1.5 mol,Mg2+为 0.5 mol,则 SO42-的物质的量浓度为__________________。
【答案】(1). 1.5 (2). 6.72L (3). 2.8g (4). 2:3 (5). 1:1 (6). 2.5mol/L
【解析】
【详解】:(1)要使二氧化碳分子、水分子含有氧原子个数相等,则二者含有氧原子物质的量相等,应满足:n(CO2)×2=×1,解得n(CO2)=1.5mol,故答案为:1.5;
(2)设CH4为x,CO为y,则x+y=、16x+28y=7.60g,解得:x=0.3,y=0.1,即CH4为0.3 mol,CO为0.1mol,则甲烷体积为:0.3mol×22.4L/mol=6.72 L; CO质量为:0.1mol×28g/mol=2.8 g,故答案为:6.72L;2.8g;
(3)依据m=nM可知,二者质量之比等于二者相对分子质量之比,所以等物质的量O2和臭氧(O3),其质量之比为:32:48=2:3;若O2和O3质量相等,其原子数之比为:×2×NA:×3×NA=1:1;故答案为:2:3 1:1;
(4)溶液呈电中性,由电荷守恒可知:n(Cl-)+2n(SO42-)=n(K+)+n(Na+)+2n(Mg2+),即:1.5mol+2n(SO42-)=1.5mol+2×0.5mol,解得n(SO42-)=0.5mol,c(SO42-)==2.5mol/L,故答案为:2.5mol/L。
18.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。
(1)CO2(HCl):试剂________,离子方程式________。
(2)O2(CO2):试剂_______,离子方程式___________。
(3)SO42−(CO32-):试剂________,离子方程式____
【答案】(1). 饱和碳酸氢钠溶液 (2). HCO3-+H+═H2O+CO2↑ (3). NaOH溶液 (4). 2OH-+CO2═CO32-+H2O (5). 稀硫酸 (6). CO32-+2H+═H2O+CO2↑
【解析】
【详解】(1)除去CO2中的HCl气体,选择试剂为饱和碳酸氢钠溶液,发生离子方程式为HCO3-+H+═H2O+CO2↑,故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;HCO3-+H+═H2O+CO2↑;
(2)二氧化碳是酸性气体,可选用NaOH溶液除去;离子方程式为:2OH-+CO2═CO32-+H2O,
故答案为:NaOH溶液、2OH-+CO2═CO32-+H2O;
(3)硫酸的酸性比碳酸强,可选用稀硫酸除去碳酸根离子,离子方程式为:CO32-+2H+═H2O+CO2↑,故答案为:稀硫酸、CO32-+2H+═H2O+CO2↑。
三.推断题(共 2 题,共 22 分)
19.A、B、C、D 为四种可溶性的盐,它们包含的阳离子和阴离子分别为 Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+和 NO3-、SO42﹣、Cl-、CO32-(离子在物质中不能重复出现)。
① 若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色;
② 若向①的四支试管中分别加入盐酸,B 盐的溶液有沉淀生成,D 盐的溶液有无色无味的气体逸出。根据①②实验事实可推断它们的化学式为:
(1)B _____________ D ______________;
(2)写出少量盐酸与 D 反应的离子方程式:______________________________________;
(3)将含相同物质的量 A、B、C 的溶液混合后,混合后溶液中存在的离子为_______;在此溶液中加入铁粉,写出发生反应的离子方程式____;
(4)C 溶液中阴离子的检验方法:____。
【答案】(1). AgNO3 (2). Na2CO3 (3). CO32-+2H+=CO2↑+H2O (4). Cu2+、NO3-、Cl- (5). Cu2++Fe=Cu+Fe 2+ (6). 取少量C溶液于试管中,先加足量盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明C中阴离子为SO42-
【解析】
【分析】给出八种离子,形成四种可溶性物质,这个可以通过一一组合的形式确定可能存在的物质,之后结合进行实验和颜色限制进行继续排除,从而最终确定.如Ba2+不能和SO42-、CO32-结合,而只能和NO3-、Cl-;Ag+不能和SO42-、Cl-、CO32-三种离子结合,而只能和NO3-结合,则一定是BaCl2、AgNO3.Cu2+不能和CO32-结合,所以为CuSO4;Na+对应CO32-为Na2CO3.即四种物质为BaCl2、AgNO3、CuSO4、Na2CO3。
①中由于C盐是蓝色的,所以C为CuSO4;②四支试管加入盐酸,B有沉淀,则B溶液为AgNO3;而D生成无色气体,则为二氧化碳,即D为Na2CO3,以此来解答。
【详解】由于是可溶性盐,所以溶液中存在盐离子和阴离子对应物质一定是可溶性,根据盐类物质溶解性情况可知:Ba2+不能和SO42-、CO32-结合,而只能和NO3-、Cl-;Ag+不能和SO42-、Cl-、CO32-三种离子结合,而只能和NO3-结合,则一定是BaCl2、AgNO3.Cu2+不能和CO32-结合,所以为CuSO4,Na+对应CO32-为Na2CO3.即四种物质为BaCl2、AgNO3、CuSO4、Na2CO3。
由于C盐是蓝色的,所以C为CuSO4;。②四支试管加入盐酸,B有沉淀,则B溶液AgNO3;而D生成无色气体,则为二氧化碳,即D为Na2CO3。综上所述:A为BaCl2;B为AgNO3;C为CuSO4;D为Na2CO3;
(1)由上述分析可知B为AgNO3;D为Na2CO3,故答案为: AgNO3;Na2CO3;
(2)盐酸与D(Na2CO3)反应的离子反应方程式为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,故答案为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O;
(3)A为BaCl2;B为AgNO3;C为CuSO4,将含相同物质的量A、B、C的溶液混合后,溶液中存在的离子及物质的量之比为:Cl-、NO3-、Cu2+,在此溶液中加入铁粉,可以将其中的铜置换出来,发生反应的离子方程式Cu2++Fe=Cu+Fe2;故答案为:Cu2+、NO3-、Cl-;Cu2++Fe=Cu+Fe 2+;
(4)C为CuSO4,检验硫酸根离子,可取少量C溶液于试管中,先加足量盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明C中阴离子为SO42-,故答案为:取少量C溶液于试管中,先加足量盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明C中阴离子为SO42-。
20.KClO3 和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯,其变化可表述为
____KClO3+____HCl(浓)=____KCl+____ClO2↑+____Cl2↑+____H2O
(1) 请配平上述化学方程式并用双线桥表示出电子转移情况。________
(2)该反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为________。
(3)若该反应有 490gKClO3 参加反应,则被氧化的 HCl 的质量为________。
(4)若该反应的产生 2.24L(标准状况)ClO2,则转移的电子数目为________。
(5)某地生产的食盐中含有少量的剧毒氰化钠 NaCN,用 ClO2 可以除去其中的氰化钠,从而得到纯净的食盐,同时产生两种无毒的气体。写出该反应的化学方程式________
【答案】(1). 2 (2). 4 (3). 2 (4). 1 (5). 2 (6). 2 (7). (8). 2:1 (9). 146g (10). 0.1NA或6.02×1022 (11). 2NaCN+2ClO2=2NaCl+2CO2+N2
【解析】
【分析】先配平该反应的方程式,再分析电子转移的数目,找氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,再分析其他问题。
【详解】:(1)KClO3中氯元素化合价由+5价降低为ClO2中+4价,化合价降低1价;HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,化合价升高2价,化合价升降最小公倍数为2,故ClO2系数为2,Cl2系数为1;所以KClO3系数为2,KCl系数为2,HCl系数为4,水的系数是2.电子转移的方向和数目为:
故答案为:2;4;2;1;2;2;;
(2)KClO3中氯元素化合价,为氧化剂,对应ClO2为还原产物,HCl中Cl元素的化合价升高为还原剂,对应的Cl2为氧化产物,还原产物与氧化产物的物质的量之比为2:1;故答案为:2:1;
(3)由反应可知,2molKClO3作氧化剂与2molHCl作还原剂得失电子守恒,则该反应中有490克KClO3参加反应,则被氧化的HCl的质量为×36.5g=146g,故答案为:146g;
(4)若该反应产生2.24 L(标准状况)ClO2,则转移的电子数目为×(5-4)×NA=0.1NA或6.02×1022,故答案为:0.1NA或6.02×1022;
(5)用ClO2可除去其中的氰化钠,从而得到纯净的食盐,同时产生两种无毒气体为二氧化碳和氮气,发生反应为2NaCN+2ClO2=2NaCl+2CO2+N2,故答案为:2NaCN+2ClO2=2NaCl+2CO2+N2。
四.实验题(共 1 题,共 9 分)
21.人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
【配制KMnO4标准溶液】如图是配制50mL KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示判断,其中不正确的操作有__________(填序号)。
(2)如果用图示的操作配制溶液,所配制的溶液浓度将__________(填“偏大”或“偏小”)。
【测定血液样品中Ca2+的浓度】抽取血样20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol·L-1 KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mL KMnO4溶液。
(3)已知草酸跟KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mnx++10CO2↑+8H2O则方程式中的x=__________。
(4)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为__________mg·cm-3。
【答案】(1). ②⑤ (2). 偏小 (3). 2 (4). 1.2
【解析】
【分析】(1)根据图示分析配制一定物质的量浓度的溶液的操作正误;
(2)根据仰视刻度线,会使溶液体积偏大判断;
(3)根据电荷守恒进行分析;
(4)根据滴定数据及钙离子与高锰酸钾的关系式计算出血液样品中Ca2+的浓度。
【详解】(1)由图示可知②⑤操作不正确,②不能在量筒中溶解固体,⑤定容时应平视刻度线,至溶液凹液面与刻度线相切;
(2)如果用图示的操作配制溶液,由于仰视刻度线,会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度将偏小;
(3)根据电荷守恒,(-1×2)+(+1×6)=+x×2,解得,x=2,草酸跟KMnO4反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(4)血样20.00mL经过上述处理后得到草酸,草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为:0.020mol/L×0.012L=2.4×10-4mol,根据反应方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,及草酸钙的化学式CaC2O4,可知:n(Ca2+)=n(H2C2O4)=n(MnO4-)=2.5×2.4×10-4mol=6×10-4mol,Ca2+的质量为:40g/mol×6×10-4mol=0.024g=24mg,钙离子的浓度为:=1.2mg/cm3。
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