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【化学】江西省赣州教育发展联盟2018-2019学年高一上学期12月联考试题(解析版)
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江西省赣州教育发展联盟2018-2019学年高一上学期12月联考试题
说明:1.考试时间90分钟,满分100分;
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64 Fe-56
Al-27 Mg-24
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法正确的是( )
A. 夏天混用不同品牌的墨水书写时,钢笔的笔尖容易发生堵塞是因为胶体发生了聚沉
B. 金属元素的原子只有还原性,其阳离子只有氧化性
C. 实验室用托盘天平称量烧碱时,为防止腐蚀托盘,需在托盘上垫上小纸片
D. 合金的硬度一般小于它的成分金属,熔点高于它的成分金属
【答案】A
【详解】A.不同牌号墨水所带电荷不同,混合使用发生胶体聚沉,钢笔堵塞,故A正确;
B.金属原子只能失电子表现还原性,金属阳离子可以表现氧化性也可以表现还原性,如Fe2+,可以被氧化为Fe3+,也可以被还原为Fe,故B错误;
C.一般药品称量时要在托盘上垫一张纸,但氢氧化钠易潮解、有腐蚀性,若也垫上纸,氢氧化钠潮解后会将纸润湿而进一步腐蚀托盘,所以像氢氧化钠这种易潮解及腐蚀性的药品要放在烧杯里进行称量,如用小烧杯,故C错误;
D.合金的硬度一般情况下比它的各成分金属大,合金熔点低于成分金属,故D错误。
故选A。
2.以下实验装置一般不用于分离物质的是( )
【答案】C
【解析】A.为蒸发装置,用于分离可溶性固体和液体,故A不选;B.为蒸馏装置,可用来分离沸点不同的液体物质,故B不选;C.为配制溶液的示意图,不能由于物质的分离,故C选;D.为洗气装置,可用于分离气体,故D不选;故选C。
3.下列所得溶液中,其物质的量浓度为1.0 mol/L的是( )
A. 将20 g NaOH溶解在500 mL水中
B. 将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C. 将62.5 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在适量水中,再加蒸馏水直到溶液的体积为250 mL
D. 将100 mL 10 mol/L的硫酸加入到900 mL水中
【答案】C
【详解】A.20gNaOH的物质的量为0.5mol,但20gNaOH溶解于500mL水后形成溶液的体积一定不等于500mL,所以不能用500mL计算,故A错误;
B.选项中未指出气体的外界条件是否是标准状况下,所以不知道该条件下的气体摩尔体积,则不能确定22.4LHCl气体的物质的量,无法计算溶液浓度,故B错误;
C.n(CuSO4•5H2O)=0.25mol,再加蒸馏水直到溶液的体积为250mL,c(CuSO4)=1.0mol/L,故C正确;
D. 将100mL10mol/L的硫酸加入到900mL水中,溶液体积不一定等于二者之和,则物质的量浓度不等于1.0mol/L,故D错误。
故选C。
4.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( )
A. 常温常压下,71g氯气与足量金属钠充分反应,转移的电子数为2 NA
B. 1.8g的NH4+ 离子中含有的电子数NA
C. 常温常压下,46g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA
D. 1 mol/L MgSO4溶液中所含SO42-数目为NA
【答案】D
【详解】A. 71g氯气的物质的量为1mol,而氯气和钠反应生成氯化钠,故1mol氯气转移2NA个电子,故A正确;
B.1个NH4+中含有10个电子,1.8g的NH4+ 离子的物质的量为:0.1mol,即1.8g的NH4+ 离子含有电子的物质的量为:1mol,1.8g的NH4+ 离子中含有的电子数NA,故B正确;
C.假设46g气体全部是NO2,所含原子数为3NA,假设46g气体全部是N2O4,所含原子数仍然为3NA,所以不管混合气体中,NO2和N2O4按何种比例混合,所含有的原子数都为3NA,故C正确;
D. 1 mol/L MgSO4溶液,溶液的体积未知,所以不能计算,故D错误。
故选D。
5.下列各组离子中,在碱性溶液中能大量共存,且溶液为无色透明的是( )
A. Na+ AlO2- Cl- SO42-
B. K+ MnO4- Cl- SO42-
C. SO42- Na+ HCO3- Ba2+
D. Na+ NO3- NH4+ SO42-
【答案】A
【详解】碱性溶液说明溶液中含有大量的OH-离子,无色透明说明溶液中不能含有带颜色的离子;
A. Na+ AlO2- Cl- SO42-这些离子无色,且与OH不反应,故A正确;
B. MnO4-显紫色,故B错误;
C. HCO3-与OH-反应生成CO32-和H2O,故C错误;
D. NH4+与OH-不能共存,故D错误。
故选A。
6.下列离子方程式书写正确的是( )
A. 钠与水反应: 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B. 硫酸和氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓
C. 碳酸钙与盐酸反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
D. FeCl3溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
【答案】A
【详解】A.原子守恒、电荷守恒,且符合客观规律,故A正确;
B. 硫酸和氢氧化钡溶液反应的离子反应方程式:2OH- + 2H+ + Ba2+ + SO4 2- = 2H2O + BaSO4↓,故B错误;
C. 碳酸钙是难溶性物质,在离子方程式中不能拆成离子形式,故C错误;
D.该离子反应方程式中:电荷不守恒,故D错误。
故选A。
7.下列关于胶体的叙述不正确的是( )
A. 氢氧化铁胶体加氯化钠溶液会产生沉淀
B. 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间
C. 用平行光线照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D. Fe(OH)3 胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水的目的
【答案】C
【详解】A. 氢氧化铁胶体加氯化钠溶液会发生聚沉,因此产生氢氧化铁沉淀,A正确;
B. 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间,B正确;
C. 用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,Fe(OH)3胶体中会产生光亮的通路,产生丁达尔现象,NaCl溶液无此现象,C错误;
D. Fe(OH)3胶体具有较大的表面积,能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的,D正确;
答案选C。
8.在含有FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中,加入足量的NaOH溶液,在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸,溶液中离子数目减少的是( )
A. Na+ B. Fe3+ C. Al3+ D. Fe2+
【答案】D
【解析】试题分析:在含有FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中,加入足量的NaOH溶液,会发生反应形成Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀,在空气中充分搅拌Fe(OH)2被氧化产生Fe(OH)3沉淀,再加入过量的稀盐酸,反应变为FeCl3,溶液中离子数目明显减少的是Fe2+,选项D正确。
9.下列实验操作或实验现象与预期实验目的或所得实验结论一致的是( )
选项
实 验 操 作
实验目的或结论
A
向某溶液中加入几滴氯水后再滴入KSCN溶液,溶液变红
该溶液中一定含Fe2+
B
将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入盛有FeSO4溶液的试管底部并缓慢挤出碱液
防止加入碱液过程中带入空气,制备并较长时间观察到白色絮状的Fe(OH)2沉淀
C
蒸馏实验操作时将温度计插入液面以下但不能触碰到烧瓶内壁
准确测定馏分的温度,以便于液体混合物分离
D
Fe(OH)3胶体的电泳实验中发现阴极附近颜色加深而阳极附近颜色变浅
说明Fe(OH)3胶体带正电荷
【答案】B
【详解】A.要检验亚铁离子,应该先加KSCN溶液后,再加氯水,以排除铁离子的干扰,故A错误;
B. Fe(OH)2不稳定,易被空气氧化生成Fe(OH)3,所以该实验中能防止加碱过程中带入空气,从而能防止氢氧化亚铁被氧化,故B正确;
C. 蒸馏时,温度计测量馏分蒸汽的温度,所以温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处,故C错误;
D. 胶体不带电荷,但胶体具有吸附性,因为吸附带电荷的离子而使胶粒带电荷,故D错误。
故选B。
10.某溶液中可能含有如下离子:H+、Mg2+、Al3+、NH4+、Cl-、AlO2-。当向该溶液中逐滴加入NaOH溶液时,产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 原溶液中一定含有的阳离子是H+、Mg2+、Al3+、NH4+
B. 反应最后形成的溶液中的溶质含AlCl3
C. 原溶液中Al3+与NH4+的物质的量之比为1:3
D. 原溶液中含有的阴离子是Cl-、AlO2-
【答案】C
【解析】向溶液中滴加NaOH溶液时先没有沉淀生成,说明溶液中含有H+,溶液呈酸性,则溶液中不存在AlO2-,当H+完全反应后继续滴加NaOH溶液,有沉淀生成,当沉淀最大时继续滴加NaOH溶液,沉淀的物质的量不变,说明NaOH和NH4+反应,则溶液中一定含有NH4+,当NH4+完全反应后继续滴加NaOH溶液,沉淀逐渐减少最终消失,说明溶液中含有Al3+,不含Mg2+,最终溶液中溶质为NaCl、NH3·H2O和NaAlO2;A.通过以上分析知,原溶液中一定含有的阳离子有H+、Al3+、NH4+,故A错误;B.通过以上分析知,最终得到的溶液中溶质为NaCl、NH3·H2O和NaAlO2,故B错误;C.根据图象知,Al3+、NH4+消耗NaOH的物质的量之比为3:3,根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3·H2O知,原溶液中Al3+与NH4+的物质的量之比1:3,故C正确;D.通过以上分析知,原来溶液呈酸性,则一定不存在弱酸根离子AlO2-,故D错误;故答案为C。
11.将NaClO3和NaI按物质的量之比1∶1混合于烧瓶中,滴入适量硫酸,并水浴加热,反应后测得NaClO3和NaI恰好完全反应,生成 I2、Na2SO4和H2O,并产生棕黄色的气体X,则X为( )
A. Cl2 B. Cl2O C. Cl2O3 D. ClO2
【答案】D
【解析】试题分析:根据转移电子数守恒得,1molNaI中的碘元素由-1价生成单质碘,化合价升高转移1mol电子,故NaClO3中的氯元素化合价降低转移1mol电子,故X气体中氯元素的价态为+4价,答案选D.
12.甲、乙、丙、丁分别是BaCl2、NaOH、FeCl2、Al2(SO4)3、四种物质中的一种.若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生.据此可推断丙物质是( )
A. BaCl2 B. NaOH C. FeCl2 D. Al2(SO4)3
【答案】C
【详解】若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,说明丁是NaOH,乙是Al2(SO4)3,因为NaOH与Al2(SO4)3反应生成白色沉淀,NaOH过量时沉淀溶解;丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生,可知甲为BaCl2,因为NaOH与BaCl2不反应,据此可推断丙物质是FeCl2,故C正确。
故选C。
13. 金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是( )
A. Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B. Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
C. Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D. Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
【答案】B
【解析】试题分析:A、全部可以一步完成,错误;B、Al2O3→Al(OH)3不可一步完成,正确;C、全部可以一步完成,错误;D、全部可以一步完成,错误,答案选B。
14.把NaHCO3和Na2CO3 .10H2O混合6.56克溶于水,制成100ml溶液,其中Na+物质的量浓度为0.5mol/L ,若将等质量的该混合物加热至恒重,所得固体质量为 ( )
A. 2.65 g B. 3.91 g C. 5.3 g D. 4.23g
【答案】A
【解析】试题分析:混合物加热至恒重,所得固体为碳酸钠,Na+的物质的量为0.5mol/L ×0.1L="0.05mol" ,所以碳酸钠的物质的量为0.025mol,质量为2.65g,故A项正确。
15.由 Al、CuO、Fe2O3 组成的混合物共 10.0g,放入 500mL 某浓度盐酸溶液中,混合物完全溶解,当再 加入 250mL 2.0mol/L 的 NaOH 溶液时,得到的沉淀最多。该盐酸的浓度为( )
A. 0.5 mol/L B. 3.0 mol/L C. 1.0 mol/L D. 2.0 mol/L
【答案】C
【解析】试题分析:Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共与盐酸反应生成氯化铝、氯化铜、氯化铁,盐酸可能有剩余,
向反应后溶液中加入NaOH溶液,得到的沉淀最多,应满足恰好反应生成氢氧化铝、氢氧化铜、氢氧化铁,此时溶液中溶质为NaCl,
根据钠离子守恒可得:n(NaCl)=n(NaOH)=0.250L×2.00mol/L=0.5mol,
根据氯离子守恒可得:n(HCl)=n(NaCl)=0.5mol,
故该元素的物质的量浓度=0.5mol/0.5L=1mol/L,
故选B。
16.新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水.工业上制备K2FeO4的常用方法之一是次氯酸盐氧化法:
①2FeCl3+10NaOH+3NaClO = 2Na2FeO4+9NaCl+5H2O ,
② Na2FeO4 + 2KOH = K2FeO4 + 2NaOH .
下列说法不正确的是( )
A. 反应①为氧化还原反应,反应②为复分解反应
B. 反应①中NaClO 是氧化剂
C. 反应②的产物K2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒
D. 反应①若有1 mol FeCl3 发生反应,转移电子的物质的量为 6 mol
【答案】D
【详解】A.反应①中铁元素的化合价由+3价变为+6价,氯元素的化合价由+1价变为-1价,所以反应①是氧化还原反应,反应②中各元素的化合价不发生变化,所以不是氧化还原反应,该反应是碱和盐反应生成另外的碱和盐,属于复分解反应,故A正确;
B.反应①中氯元素的化合价由+1价变为-1价,所以次氯酸钠是氧化剂,故B正确;
C.由化合物中各元素的化合价代数和为0知,铁元素的化合价是+6价,故C正确;
D.反应①中若有1 mol FeCl3发生反应,转移电子的物质的量=1mol×(6-3)=3mol,故D错误。
故选D。
二、填空题(本题包括5小题,共52分)
17.实验室需要配制3mol/L的NaOH溶液500mL,回答下面问题。
(1)需称量NaOH固体______g。
(2)在该溶液的配制过程中,用到的玻璃仪器:_______、胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒。
(3)如果在定容时俯视刻度线,溶液浓度将_______;若定容时液面高于刻度线应采取的措施______
【答案】(1). 60 (2). 500mL容量瓶 (3). 偏大 (4). 重新配制
【详解】(1)m(NaOH)=n×M=c×V×M=3mol/L×0.5L×40g/mol=60g,故需要称量NaOH60g,故答案为:60g;
(2)一定物质的量浓度溶液的配制需要的玻璃仪器有:胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒和500mL的容量瓶,故答案为:500mL容量瓶;
(3) 定容时俯视刻度线,V偏小,根据公式c=n/V,可知溶液浓度将偏大;定容时液面高于刻度线,溶液的体积(V)偏大,溶液浓度偏小,应采取的措施为重新配制,故答案为:偏大、重新配制。
18.某实验小组利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3•6H2O晶体.(图中夹持及尾气处理装置均已略去)请回答下列问题:
(1)装置B中发生反应的化学方程式是__________.
(2)E中出现的现象是________.
(3)该小组把B中反应后的产物加入到足量的盐酸中,用该溶液制取FeCl3•6H2O晶体.
①欲检验溶液中含有Fe3+,选用的试剂为_________,现象是________.
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe3+,用离子方程式解释滤液中不存在Fe3+可能的原因:__.
③将此滤液中FeCl2完全氧化为FeCl3最好选择下列物质中的_______.
A.酸性KMnO4溶液 B.Cl2 C.Na2O2 D.FeCl3
④在③所得溶液浓缩结晶前需要用实验证明FeCl2已完全氧化,实验方法是:_______.
(4)请写出向FeCl2溶液中加入NaOH溶液产生的白色沉淀最后变成红褐色沉淀的化学方程式_______, 该反应中消耗1mol氧化剂转移 _______ mol电子
【答案】(1). 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (2). 黑色的粉末变成紫红色,管壁产生水珠 (3). KSCN溶液 (4). 向溶液里滴加KSCN溶液,溶液变血红色 (5). Fe+2Fe3+=3Fe2+ (6). B (7). 用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml,滴入几滴铁氰化钾溶液,溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化 (8). 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 (9). 4
【详解】(1) Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,故答案为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;
(2) Fe与水蒸气反应生成的H2,还原氧化铜生成Cu和H2O,所以E装置中,黑色的粉末变成紫红色,管壁产生水珠;
故答案为:黑色的粉末变成紫红色,管壁产生水珠;
(3) ①检验Fe3+最直接的方法是选用KSCN,Fe3+遇KSCN,显血红色;
故答案为:KSCN溶液、向溶液里滴加KSCN溶液,溶液变血红色;
②用KSCN未检测出Fe3+,可能是B装置中有Fe粉未反应完全,有剩余,在溶液中,Fe粉还原了Fe3+;故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;
③滤液中FeCl2完全氧化为FeCl3最好选择Cl2,不会引入新杂质,故B正确;
故答案为:B;
④若要证明FeCl2已完全氧化,可以用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml,滴入几滴铁氰化钾溶液,溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化;
故答案为:用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml,滴入几滴铁氰化钾溶液,溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化;
(4) 向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,先生成白色沉淀,然后白色变成灰绿色,最终转变成红褐色,即Fe(OH)2被氧气氧化成Fe(OH)3,方程式为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,从反应方程式中可知,O2做氧化剂,1molO2转移4mol电子;
故答案为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 ,4。
19.Ⅰ.写出下列反应的离子方程式:
(1)将鸡蛋壳在醋酸中溶解有气泡产生:____________;
(2)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:__________。
Ⅱ.对一份稀溶液作初步分析后发现,溶液无色、澄清,其可能含有SO42—、Na+、CO32—、H+、NO3—、HCO3—、Cl−等离子中的若干种。然后又作了如下分析,以确定这些离子是否存在。
①用石蕊试液检测该溶液时,溶液显红色。
②取2 mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀。
③对②中所得的混合物充分静置后,取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验,结果又生成了白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)原溶液中一定存在的离子是__________,一定不存在的离子是____________。
(2)按上述实验操作中,__________(能/不能)确定原溶液中有Cl−,若不能请说明原因(要作较详细的说明)_______。
(3)到目前为止,原溶液中可能存在的离子是_______。
【答案】(1). CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO−+H2O+CO2↑
(2). Cu2++SO42—+Ba2++2OH−===BaSO4↓+Cu(OH)2↓ (3). H+、SO42— (4). CO32—、HCO3— (5). 不能 (6). 操作②中引入了Cl−,干扰操作③对原溶液中Cl− 的检验 (7). Na+、NO3—、Cl−
【详解】Ⅰ.(1)鸡蛋壳主要化学成分是CaCO3,所以与醋酸反应生成CO2气体,方程式为:CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO−+H2O+CO2↑;
故答案为:CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO−+H2O+CO2↑;
(2) CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,离子反应方程式为:Cu2++SO42—+Ba2++2OH−===BaSO4↓+Cu(OH)2↓;
故答案为:Cu2++SO42—+Ba2++2OH−===BaSO4↓+Cu(OH)2↓;
Ⅱ. ①用石蕊试液检测该溶液时,溶液显红色说明溶液显酸性,即溶液中一定含有H+,CO32-、HCO3-与H+离子反应,不能大量共存,则一定不含有CO32-、HCO3-;②加入足量氯化钡和稀硝酸溶液,结果生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀为BaSO4,说明溶液中含有SO42-离子;③对②中所得的混合物充分静置后,取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验,结果又生成了白色沉淀,由于②中已经引入了氯化钡,即Cl-,所以不能确定原溶液中是否含有Cl-;
(1) 原溶液中一定存在的离子是H+、SO42—, 一定不存在的离子是CO32—、HCO3—;
故答案为:H+、SO42— ,CO32—、HCO3—;
(2) 按上述实验操作中不能确定是否含有Cl-;
故答案为:操作②中引入了Cl−,干扰操作③对原溶液中Cl− 的检验;
(3) 原溶液中一定存在的离子是H+、SO42—, 一定不存在的离子是CO32—、HCO3—,可能存在Na+、NO3—、Cl−;
故答案为:Na+、NO3—、Cl−。
20.现有常见金属单质A、B、C和常见气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出,黄绿色气体乙是氯气)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式: A_________ B_________ F_________ 丙__________
(2)写出下列反应离子方程式:
反应③__________
反应⑤__________
反应⑥__________
【答案】(1). Na (2). Al (3). FeCl2 (4). HCl. (5). 2Al + 2H2O + 2OH- == 2AlO2-+3 H2↑ (6). 2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ +2Cl- (7). Fe3++ 3OH- == Fe(OH)3↓
【详解】金属A焰色反应为黄色,故A为金属Na,由反应①可知,Na与水反应生成NaOH和H2,即D为NaOH,气体甲为H2;氢氧化钠与金属B反应生成氢气,故金属B为Al,黄绿色气体乙为Cl2,与氢气反应生成丙为HCl,HCl溶于水得物质E为盐酸.氢氧化钠与物质G反应生成红褐色沉淀是Fe(OH)3,故物质G中含有Fe3+,由转化关系HCl和金属C反应生成物质F,F和氯气反应生成G,其中G含有Fe3+,逆向推断可知,金属C是Fe,F是FeCl2,G为FeCl3;
(1) 由以上分析可知,A为Na,B是Al,F是FeCl2,丙为HCl;
故答案为:Na 、Al、 FeCl2 、 HCl;
(2) 反应③是氢氧化钠与金属铝反应生成氢气,离子方程式为:2Al + 2H2O + 2OH- == 2AlO2-+3 H2↑;反应⑤氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,离子反应方程式为:2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ +2Cl-;反应⑥氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,离子方程式为:Fe3++ 3OH- == Fe(OH)3↓;
故答案为:2Al + 2H2O + 2OH- == 2AlO2-+3 H2↑,2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ +2Cl-, Fe3++ 3OH- == Fe(OH)3↓。
21.Ⅰ.NaNO2 因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知 NaNO2能发生反应:2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是 ________。
(2)根据上述反应,鉴别 NaNO2 和 NaCl。可选用的物质有①水、②碘化钾淀粉试纸③淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有________(填序号)。
(3)请配平以下化学方程式:
____Al+____NaNO3+____ NaOH= ____NaAlO2+____ N2↑+___H2O
若反应过程中转移 5 mol 电子,则生成标准状况下 N2 的体积为_________L。
Ⅱ.“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。钒对稀酸是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成 VO2+。
(4)V2O5 是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为 VO43-),溶于强酸生成含钒氧离子(VO2+)的盐。请写出 V2O5 分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式:_______、_______。
【答案】 (1). NaNO2 (2). ②⑤ (3). 10 (4). 6 (5). 4 (6). 10 (7). 3 (8). 2 (9). 11.2 (10). Na3VO4 (11). (VO2 ) 2 SO4
【详解】Ⅰ.(1)反应中, N元素的化合价降低,I元素的化合价升高,则氧化剂是NaNO2;
故答案为:NaNO2;
(2) 由反应2NaNO2+4HI═2NO↑+I2+2NaI+2H2O可知,鉴别NaNO2和NaCl,则选择②碘化钾淀粉试纸、⑤食醋,变蓝的为NaNO2;故答案为:②③⑤;
(3) Al元素的化合价由0升高为+3价,N元素的化合价由+5价降低为0,该反应还应生成水,由电子守恒及原子守恒可知,反应为10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O,6NaNO3—3N2—30e-,过程中转移5mol e-,即生成0.5mol的N2,则生成标准状况下N2的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;故答案为:10、6、4、10、3、2,11.2;
Ⅱ.(4) 由于V2O5 是两性氧化物,它既能与碱反应,也能和酸反应,其中 V2O5与强碱反应生成VO43-,即与氢氧化钠反应生成Na3VO4,V2O5与强酸生成VO2+,即与硫酸反应生成(VO2)2SO4;故答案为:Na3VO4 ,(VO2) 2 SO4。
说明:1.考试时间90分钟,满分100分;
2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64 Fe-56
Al-27 Mg-24
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法正确的是( )
A. 夏天混用不同品牌的墨水书写时,钢笔的笔尖容易发生堵塞是因为胶体发生了聚沉
B. 金属元素的原子只有还原性,其阳离子只有氧化性
C. 实验室用托盘天平称量烧碱时,为防止腐蚀托盘,需在托盘上垫上小纸片
D. 合金的硬度一般小于它的成分金属,熔点高于它的成分金属
【答案】A
【详解】A.不同牌号墨水所带电荷不同,混合使用发生胶体聚沉,钢笔堵塞,故A正确;
B.金属原子只能失电子表现还原性,金属阳离子可以表现氧化性也可以表现还原性,如Fe2+,可以被氧化为Fe3+,也可以被还原为Fe,故B错误;
C.一般药品称量时要在托盘上垫一张纸,但氢氧化钠易潮解、有腐蚀性,若也垫上纸,氢氧化钠潮解后会将纸润湿而进一步腐蚀托盘,所以像氢氧化钠这种易潮解及腐蚀性的药品要放在烧杯里进行称量,如用小烧杯,故C错误;
D.合金的硬度一般情况下比它的各成分金属大,合金熔点低于成分金属,故D错误。
故选A。
2.以下实验装置一般不用于分离物质的是( )
【答案】C
【解析】A.为蒸发装置,用于分离可溶性固体和液体,故A不选;B.为蒸馏装置,可用来分离沸点不同的液体物质,故B不选;C.为配制溶液的示意图,不能由于物质的分离,故C选;D.为洗气装置,可用于分离气体,故D不选;故选C。
3.下列所得溶液中,其物质的量浓度为1.0 mol/L的是( )
A. 将20 g NaOH溶解在500 mL水中
B. 将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C. 将62.5 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在适量水中,再加蒸馏水直到溶液的体积为250 mL
D. 将100 mL 10 mol/L的硫酸加入到900 mL水中
【答案】C
【详解】A.20gNaOH的物质的量为0.5mol,但20gNaOH溶解于500mL水后形成溶液的体积一定不等于500mL,所以不能用500mL计算,故A错误;
B.选项中未指出气体的外界条件是否是标准状况下,所以不知道该条件下的气体摩尔体积,则不能确定22.4LHCl气体的物质的量,无法计算溶液浓度,故B错误;
C.n(CuSO4•5H2O)=0.25mol,再加蒸馏水直到溶液的体积为250mL,c(CuSO4)=1.0mol/L,故C正确;
D. 将100mL10mol/L的硫酸加入到900mL水中,溶液体积不一定等于二者之和,则物质的量浓度不等于1.0mol/L,故D错误。
故选C。
4.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( )
A. 常温常压下,71g氯气与足量金属钠充分反应,转移的电子数为2 NA
B. 1.8g的NH4+ 离子中含有的电子数NA
C. 常温常压下,46g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA
D. 1 mol/L MgSO4溶液中所含SO42-数目为NA
【答案】D
【详解】A. 71g氯气的物质的量为1mol,而氯气和钠反应生成氯化钠,故1mol氯气转移2NA个电子,故A正确;
B.1个NH4+中含有10个电子,1.8g的NH4+ 离子的物质的量为:0.1mol,即1.8g的NH4+ 离子含有电子的物质的量为:1mol,1.8g的NH4+ 离子中含有的电子数NA,故B正确;
C.假设46g气体全部是NO2,所含原子数为3NA,假设46g气体全部是N2O4,所含原子数仍然为3NA,所以不管混合气体中,NO2和N2O4按何种比例混合,所含有的原子数都为3NA,故C正确;
D. 1 mol/L MgSO4溶液,溶液的体积未知,所以不能计算,故D错误。
故选D。
5.下列各组离子中,在碱性溶液中能大量共存,且溶液为无色透明的是( )
A. Na+ AlO2- Cl- SO42-
B. K+ MnO4- Cl- SO42-
C. SO42- Na+ HCO3- Ba2+
D. Na+ NO3- NH4+ SO42-
【答案】A
【详解】碱性溶液说明溶液中含有大量的OH-离子,无色透明说明溶液中不能含有带颜色的离子;
A. Na+ AlO2- Cl- SO42-这些离子无色,且与OH不反应,故A正确;
B. MnO4-显紫色,故B错误;
C. HCO3-与OH-反应生成CO32-和H2O,故C错误;
D. NH4+与OH-不能共存,故D错误。
故选A。
6.下列离子方程式书写正确的是( )
A. 钠与水反应: 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
B. 硫酸和氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓
C. 碳酸钙与盐酸反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
D. FeCl3溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
【答案】A
【详解】A.原子守恒、电荷守恒,且符合客观规律,故A正确;
B. 硫酸和氢氧化钡溶液反应的离子反应方程式:2OH- + 2H+ + Ba2+ + SO4 2- = 2H2O + BaSO4↓,故B错误;
C. 碳酸钙是难溶性物质,在离子方程式中不能拆成离子形式,故C错误;
D.该离子反应方程式中:电荷不守恒,故D错误。
故选A。
7.下列关于胶体的叙述不正确的是( )
A. 氢氧化铁胶体加氯化钠溶液会产生沉淀
B. 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间
C. 用平行光线照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D. Fe(OH)3 胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水的目的
【答案】C
【详解】A. 氢氧化铁胶体加氯化钠溶液会发生聚沉,因此产生氢氧化铁沉淀,A正确;
B. 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间,B正确;
C. 用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,Fe(OH)3胶体中会产生光亮的通路,产生丁达尔现象,NaCl溶液无此现象,C错误;
D. Fe(OH)3胶体具有较大的表面积,能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的,D正确;
答案选C。
8.在含有FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中,加入足量的NaOH溶液,在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸,溶液中离子数目减少的是( )
A. Na+ B. Fe3+ C. Al3+ D. Fe2+
【答案】D
【解析】试题分析:在含有FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中,加入足量的NaOH溶液,会发生反应形成Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀,在空气中充分搅拌Fe(OH)2被氧化产生Fe(OH)3沉淀,再加入过量的稀盐酸,反应变为FeCl3,溶液中离子数目明显减少的是Fe2+,选项D正确。
9.下列实验操作或实验现象与预期实验目的或所得实验结论一致的是( )
选项
实 验 操 作
实验目的或结论
A
向某溶液中加入几滴氯水后再滴入KSCN溶液,溶液变红
该溶液中一定含Fe2+
B
将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入盛有FeSO4溶液的试管底部并缓慢挤出碱液
防止加入碱液过程中带入空气,制备并较长时间观察到白色絮状的Fe(OH)2沉淀
C
蒸馏实验操作时将温度计插入液面以下但不能触碰到烧瓶内壁
准确测定馏分的温度,以便于液体混合物分离
D
Fe(OH)3胶体的电泳实验中发现阴极附近颜色加深而阳极附近颜色变浅
说明Fe(OH)3胶体带正电荷
【答案】B
【详解】A.要检验亚铁离子,应该先加KSCN溶液后,再加氯水,以排除铁离子的干扰,故A错误;
B. Fe(OH)2不稳定,易被空气氧化生成Fe(OH)3,所以该实验中能防止加碱过程中带入空气,从而能防止氢氧化亚铁被氧化,故B正确;
C. 蒸馏时,温度计测量馏分蒸汽的温度,所以温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处,故C错误;
D. 胶体不带电荷,但胶体具有吸附性,因为吸附带电荷的离子而使胶粒带电荷,故D错误。
故选B。
10.某溶液中可能含有如下离子:H+、Mg2+、Al3+、NH4+、Cl-、AlO2-。当向该溶液中逐滴加入NaOH溶液时,产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 原溶液中一定含有的阳离子是H+、Mg2+、Al3+、NH4+
B. 反应最后形成的溶液中的溶质含AlCl3
C. 原溶液中Al3+与NH4+的物质的量之比为1:3
D. 原溶液中含有的阴离子是Cl-、AlO2-
【答案】C
【解析】向溶液中滴加NaOH溶液时先没有沉淀生成,说明溶液中含有H+,溶液呈酸性,则溶液中不存在AlO2-,当H+完全反应后继续滴加NaOH溶液,有沉淀生成,当沉淀最大时继续滴加NaOH溶液,沉淀的物质的量不变,说明NaOH和NH4+反应,则溶液中一定含有NH4+,当NH4+完全反应后继续滴加NaOH溶液,沉淀逐渐减少最终消失,说明溶液中含有Al3+,不含Mg2+,最终溶液中溶质为NaCl、NH3·H2O和NaAlO2;A.通过以上分析知,原溶液中一定含有的阳离子有H+、Al3+、NH4+,故A错误;B.通过以上分析知,最终得到的溶液中溶质为NaCl、NH3·H2O和NaAlO2,故B错误;C.根据图象知,Al3+、NH4+消耗NaOH的物质的量之比为3:3,根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3·H2O知,原溶液中Al3+与NH4+的物质的量之比1:3,故C正确;D.通过以上分析知,原来溶液呈酸性,则一定不存在弱酸根离子AlO2-,故D错误;故答案为C。
11.将NaClO3和NaI按物质的量之比1∶1混合于烧瓶中,滴入适量硫酸,并水浴加热,反应后测得NaClO3和NaI恰好完全反应,生成 I2、Na2SO4和H2O,并产生棕黄色的气体X,则X为( )
A. Cl2 B. Cl2O C. Cl2O3 D. ClO2
【答案】D
【解析】试题分析:根据转移电子数守恒得,1molNaI中的碘元素由-1价生成单质碘,化合价升高转移1mol电子,故NaClO3中的氯元素化合价降低转移1mol电子,故X气体中氯元素的价态为+4价,答案选D.
12.甲、乙、丙、丁分别是BaCl2、NaOH、FeCl2、Al2(SO4)3、四种物质中的一种.若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生.据此可推断丙物质是( )
A. BaCl2 B. NaOH C. FeCl2 D. Al2(SO4)3
【答案】C
【详解】若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,说明丁是NaOH,乙是Al2(SO4)3,因为NaOH与Al2(SO4)3反应生成白色沉淀,NaOH过量时沉淀溶解;丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生,可知甲为BaCl2,因为NaOH与BaCl2不反应,据此可推断丙物质是FeCl2,故C正确。
故选C。
13. 金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是( )
A. Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B. Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
C. Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D. Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
【答案】B
【解析】试题分析:A、全部可以一步完成,错误;B、Al2O3→Al(OH)3不可一步完成,正确;C、全部可以一步完成,错误;D、全部可以一步完成,错误,答案选B。
14.把NaHCO3和Na2CO3 .10H2O混合6.56克溶于水,制成100ml溶液,其中Na+物质的量浓度为0.5mol/L ,若将等质量的该混合物加热至恒重,所得固体质量为 ( )
A. 2.65 g B. 3.91 g C. 5.3 g D. 4.23g
【答案】A
【解析】试题分析:混合物加热至恒重,所得固体为碳酸钠,Na+的物质的量为0.5mol/L ×0.1L="0.05mol" ,所以碳酸钠的物质的量为0.025mol,质量为2.65g,故A项正确。
15.由 Al、CuO、Fe2O3 组成的混合物共 10.0g,放入 500mL 某浓度盐酸溶液中,混合物完全溶解,当再 加入 250mL 2.0mol/L 的 NaOH 溶液时,得到的沉淀最多。该盐酸的浓度为( )
A. 0.5 mol/L B. 3.0 mol/L C. 1.0 mol/L D. 2.0 mol/L
【答案】C
【解析】试题分析:Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共与盐酸反应生成氯化铝、氯化铜、氯化铁,盐酸可能有剩余,
向反应后溶液中加入NaOH溶液,得到的沉淀最多,应满足恰好反应生成氢氧化铝、氢氧化铜、氢氧化铁,此时溶液中溶质为NaCl,
根据钠离子守恒可得:n(NaCl)=n(NaOH)=0.250L×2.00mol/L=0.5mol,
根据氯离子守恒可得:n(HCl)=n(NaCl)=0.5mol,
故该元素的物质的量浓度=0.5mol/0.5L=1mol/L,
故选B。
16.新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水.工业上制备K2FeO4的常用方法之一是次氯酸盐氧化法:
①2FeCl3+10NaOH+3NaClO = 2Na2FeO4+9NaCl+5H2O ,
② Na2FeO4 + 2KOH = K2FeO4 + 2NaOH .
下列说法不正确的是( )
A. 反应①为氧化还原反应,反应②为复分解反应
B. 反应①中NaClO 是氧化剂
C. 反应②的产物K2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒
D. 反应①若有1 mol FeCl3 发生反应,转移电子的物质的量为 6 mol
【答案】D
【详解】A.反应①中铁元素的化合价由+3价变为+6价,氯元素的化合价由+1价变为-1价,所以反应①是氧化还原反应,反应②中各元素的化合价不发生变化,所以不是氧化还原反应,该反应是碱和盐反应生成另外的碱和盐,属于复分解反应,故A正确;
B.反应①中氯元素的化合价由+1价变为-1价,所以次氯酸钠是氧化剂,故B正确;
C.由化合物中各元素的化合价代数和为0知,铁元素的化合价是+6价,故C正确;
D.反应①中若有1 mol FeCl3发生反应,转移电子的物质的量=1mol×(6-3)=3mol,故D错误。
故选D。
二、填空题(本题包括5小题,共52分)
17.实验室需要配制3mol/L的NaOH溶液500mL,回答下面问题。
(1)需称量NaOH固体______g。
(2)在该溶液的配制过程中,用到的玻璃仪器:_______、胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒。
(3)如果在定容时俯视刻度线,溶液浓度将_______;若定容时液面高于刻度线应采取的措施______
【答案】(1). 60 (2). 500mL容量瓶 (3). 偏大 (4). 重新配制
【详解】(1)m(NaOH)=n×M=c×V×M=3mol/L×0.5L×40g/mol=60g,故需要称量NaOH60g,故答案为:60g;
(2)一定物质的量浓度溶液的配制需要的玻璃仪器有:胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒和500mL的容量瓶,故答案为:500mL容量瓶;
(3) 定容时俯视刻度线,V偏小,根据公式c=n/V,可知溶液浓度将偏大;定容时液面高于刻度线,溶液的体积(V)偏大,溶液浓度偏小,应采取的措施为重新配制,故答案为:偏大、重新配制。
18.某实验小组利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3•6H2O晶体.(图中夹持及尾气处理装置均已略去)请回答下列问题:
(1)装置B中发生反应的化学方程式是__________.
(2)E中出现的现象是________.
(3)该小组把B中反应后的产物加入到足量的盐酸中,用该溶液制取FeCl3•6H2O晶体.
①欲检验溶液中含有Fe3+,选用的试剂为_________,现象是________.
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe3+,用离子方程式解释滤液中不存在Fe3+可能的原因:__.
③将此滤液中FeCl2完全氧化为FeCl3最好选择下列物质中的_______.
A.酸性KMnO4溶液 B.Cl2 C.Na2O2 D.FeCl3
④在③所得溶液浓缩结晶前需要用实验证明FeCl2已完全氧化,实验方法是:_______.
(4)请写出向FeCl2溶液中加入NaOH溶液产生的白色沉淀最后变成红褐色沉淀的化学方程式_______, 该反应中消耗1mol氧化剂转移 _______ mol电子
【答案】(1). 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (2). 黑色的粉末变成紫红色,管壁产生水珠 (3). KSCN溶液 (4). 向溶液里滴加KSCN溶液,溶液变血红色 (5). Fe+2Fe3+=3Fe2+ (6). B (7). 用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml,滴入几滴铁氰化钾溶液,溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化 (8). 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 (9). 4
【详解】(1) Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,故答案为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;
(2) Fe与水蒸气反应生成的H2,还原氧化铜生成Cu和H2O,所以E装置中,黑色的粉末变成紫红色,管壁产生水珠;
故答案为:黑色的粉末变成紫红色,管壁产生水珠;
(3) ①检验Fe3+最直接的方法是选用KSCN,Fe3+遇KSCN,显血红色;
故答案为:KSCN溶液、向溶液里滴加KSCN溶液,溶液变血红色;
②用KSCN未检测出Fe3+,可能是B装置中有Fe粉未反应完全,有剩余,在溶液中,Fe粉还原了Fe3+;故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;
③滤液中FeCl2完全氧化为FeCl3最好选择Cl2,不会引入新杂质,故B正确;
故答案为:B;
④若要证明FeCl2已完全氧化,可以用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml,滴入几滴铁氰化钾溶液,溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化;
故答案为:用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml,滴入几滴铁氰化钾溶液,溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化;
(4) 向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,先生成白色沉淀,然后白色变成灰绿色,最终转变成红褐色,即Fe(OH)2被氧气氧化成Fe(OH)3,方程式为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,从反应方程式中可知,O2做氧化剂,1molO2转移4mol电子;
故答案为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 ,4。
19.Ⅰ.写出下列反应的离子方程式:
(1)将鸡蛋壳在醋酸中溶解有气泡产生:____________;
(2)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:__________。
Ⅱ.对一份稀溶液作初步分析后发现,溶液无色、澄清,其可能含有SO42—、Na+、CO32—、H+、NO3—、HCO3—、Cl−等离子中的若干种。然后又作了如下分析,以确定这些离子是否存在。
①用石蕊试液检测该溶液时,溶液显红色。
②取2 mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀。
③对②中所得的混合物充分静置后,取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验,结果又生成了白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)原溶液中一定存在的离子是__________,一定不存在的离子是____________。
(2)按上述实验操作中,__________(能/不能)确定原溶液中有Cl−,若不能请说明原因(要作较详细的说明)_______。
(3)到目前为止,原溶液中可能存在的离子是_______。
【答案】(1). CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO−+H2O+CO2↑
(2). Cu2++SO42—+Ba2++2OH−===BaSO4↓+Cu(OH)2↓ (3). H+、SO42— (4). CO32—、HCO3— (5). 不能 (6). 操作②中引入了Cl−,干扰操作③对原溶液中Cl− 的检验 (7). Na+、NO3—、Cl−
【详解】Ⅰ.(1)鸡蛋壳主要化学成分是CaCO3,所以与醋酸反应生成CO2气体,方程式为:CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO−+H2O+CO2↑;
故答案为:CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO−+H2O+CO2↑;
(2) CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,离子反应方程式为:Cu2++SO42—+Ba2++2OH−===BaSO4↓+Cu(OH)2↓;
故答案为:Cu2++SO42—+Ba2++2OH−===BaSO4↓+Cu(OH)2↓;
Ⅱ. ①用石蕊试液检测该溶液时,溶液显红色说明溶液显酸性,即溶液中一定含有H+,CO32-、HCO3-与H+离子反应,不能大量共存,则一定不含有CO32-、HCO3-;②加入足量氯化钡和稀硝酸溶液,结果生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀为BaSO4,说明溶液中含有SO42-离子;③对②中所得的混合物充分静置后,取其上层澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验,结果又生成了白色沉淀,由于②中已经引入了氯化钡,即Cl-,所以不能确定原溶液中是否含有Cl-;
(1) 原溶液中一定存在的离子是H+、SO42—, 一定不存在的离子是CO32—、HCO3—;
故答案为:H+、SO42— ,CO32—、HCO3—;
(2) 按上述实验操作中不能确定是否含有Cl-;
故答案为:操作②中引入了Cl−,干扰操作③对原溶液中Cl− 的检验;
(3) 原溶液中一定存在的离子是H+、SO42—, 一定不存在的离子是CO32—、HCO3—,可能存在Na+、NO3—、Cl−;
故答案为:Na+、NO3—、Cl−。
20.现有常见金属单质A、B、C和常见气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出,黄绿色气体乙是氯气)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式: A_________ B_________ F_________ 丙__________
(2)写出下列反应离子方程式:
反应③__________
反应⑤__________
反应⑥__________
【答案】(1). Na (2). Al (3). FeCl2 (4). HCl. (5). 2Al + 2H2O + 2OH- == 2AlO2-+3 H2↑ (6). 2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ +2Cl- (7). Fe3++ 3OH- == Fe(OH)3↓
【详解】金属A焰色反应为黄色,故A为金属Na,由反应①可知,Na与水反应生成NaOH和H2,即D为NaOH,气体甲为H2;氢氧化钠与金属B反应生成氢气,故金属B为Al,黄绿色气体乙为Cl2,与氢气反应生成丙为HCl,HCl溶于水得物质E为盐酸.氢氧化钠与物质G反应生成红褐色沉淀是Fe(OH)3,故物质G中含有Fe3+,由转化关系HCl和金属C反应生成物质F,F和氯气反应生成G,其中G含有Fe3+,逆向推断可知,金属C是Fe,F是FeCl2,G为FeCl3;
(1) 由以上分析可知,A为Na,B是Al,F是FeCl2,丙为HCl;
故答案为:Na 、Al、 FeCl2 、 HCl;
(2) 反应③是氢氧化钠与金属铝反应生成氢气,离子方程式为:2Al + 2H2O + 2OH- == 2AlO2-+3 H2↑;反应⑤氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,离子反应方程式为:2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ +2Cl-;反应⑥氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,离子方程式为:Fe3++ 3OH- == Fe(OH)3↓;
故答案为:2Al + 2H2O + 2OH- == 2AlO2-+3 H2↑,2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ +2Cl-, Fe3++ 3OH- == Fe(OH)3↓。
21.Ⅰ.NaNO2 因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知 NaNO2能发生反应:2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是 ________。
(2)根据上述反应,鉴别 NaNO2 和 NaCl。可选用的物质有①水、②碘化钾淀粉试纸③淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有________(填序号)。
(3)请配平以下化学方程式:
____Al+____NaNO3+____ NaOH= ____NaAlO2+____ N2↑+___H2O
若反应过程中转移 5 mol 电子,则生成标准状况下 N2 的体积为_________L。
Ⅱ.“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。钒对稀酸是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成 VO2+。
(4)V2O5 是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为 VO43-),溶于强酸生成含钒氧离子(VO2+)的盐。请写出 V2O5 分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式:_______、_______。
【答案】 (1). NaNO2 (2). ②⑤ (3). 10 (4). 6 (5). 4 (6). 10 (7). 3 (8). 2 (9). 11.2 (10). Na3VO4 (11). (VO2 ) 2 SO4
【详解】Ⅰ.(1)反应中, N元素的化合价降低,I元素的化合价升高,则氧化剂是NaNO2;
故答案为:NaNO2;
(2) 由反应2NaNO2+4HI═2NO↑+I2+2NaI+2H2O可知,鉴别NaNO2和NaCl,则选择②碘化钾淀粉试纸、⑤食醋,变蓝的为NaNO2;故答案为:②③⑤;
(3) Al元素的化合价由0升高为+3价,N元素的化合价由+5价降低为0,该反应还应生成水,由电子守恒及原子守恒可知,反应为10Al+6NaNO3+4NaOH═10NaAlO2+3N2↑+2H2O,6NaNO3—3N2—30e-,过程中转移5mol e-,即生成0.5mol的N2,则生成标准状况下N2的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;故答案为:10、6、4、10、3、2,11.2;
Ⅱ.(4) 由于V2O5 是两性氧化物,它既能与碱反应,也能和酸反应,其中 V2O5与强碱反应生成VO43-,即与氢氧化钠反应生成Na3VO4,V2O5与强酸生成VO2+,即与硫酸反应生成(VO2)2SO4;故答案为:Na3VO4 ,(VO2) 2 SO4。
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