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【化学】福建省莆田市第一中学2018-2019学年高一上学期期中考试试题(解析版)
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福建省莆田市第一中学2018-2019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 O 16 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 Ba 137 Br 80 Mn 55 Cu 64 Ca 40 Na 23
第Ⅰ卷(共40分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共40分)
1.如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水,利用你所学的知识,采用最简便的分离方法是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.花生油和水是互不相溶的两种液体,分层,所以可以采用分液的方法进行分离,A为过滤,B为分液,C为蒸发,D为蒸馏,故选B。
2. 在自来水的生产中,常通入适量氯气进行杀菌消毒,氯气与水反应的产物之一是盐酸。市场上有些不法商贩为牟取暴利,利用自来水冒充纯净水桶装出售。为辨别真伪,可用下列哪一种试剂来鉴别( )
A. 酚酞试液 B. 氯化钡溶液 C. 氢氧化钠溶液 D. 硝酸银溶液
【答案】D
【解析】试题分析:因纯净水销售中不含氯离子,而自来水中含氯离子,所以向两样品中加入硝酸银溶液,变浑浊的自来水,反之是纯净水,故选D。
3.下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是( )
A. 它们相差一个电子层
B. 它们的化学性质相似
C. 钠原子,钠离子均为同一元素
D. 灼烧时,它们的焰色反应都呈黄色
【答案】B
【解析】试题分析:A、钠原子有3个电子层,钠离子有2个电子层,它们相差一个电子层,正确;B、Na和Na+的化学性质相差很大,错误;C、钠原子、钠离子的核电荷数均为11,属于同一元素,正确;D、焰色反应属于元素的性质,为物理变化,灼烧时,它的焰色反应都是黄色,正确。
4.核内中子数为N的R2+,其质量数为A,则该离子的核外电子数为( )
A. N-2 B. N+2 C. A-N-2 D. A-N+2
【答案】C
【解析】R原子的质子数、电子数为A—N,R2+的电子数为A-N-2,答案为C
5.下列反应既是氧化还原反应,又是化合反应的是( )
A. Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 B. SO2+H2O2=H2SO4
C. CaO+H2O=Ca(OH)2 D. Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O
【答案】B
【解析】Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3没有化合价变化,属于非氧化还原反应,故A错误;SO2+H2O2=H2SO4有元素化合价改变,既是氧化还原反应,又是化合反应,故B正确;CaO+H2O=Ca(OH)2没有化合价变化,属于非氧化还原反应,故C错误;Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O不是化合反应,故D错误。
6.下列物质的分离方法中,主要是利用密度不同达到分离目的的是( )
A. 把石油蒸馏分离成汽油、煤油和柴油等
B. 煎中药时用水在煮沸条件下提取中药的有效成分
C. 把大豆磨碎后,用水溶解其中可溶性成分,经过滤后,分成豆浆和豆渣
D. 做饭洗米时淘去米中的沙
【答案】D
【解析】试题分析:A.汽油﹑煤油和柴油的沸点不同,利用蒸馏的方法分离,故A错误;B.提取中药的有效成分是利用溶解度不同分离,不是利用密度,故B错误;C.过滤是利用溶解度不同进行分离,然后利用滤渣不能通过滤纸分离,故C错误;D.沙子和米的密度不同,沉在水的底部,用淘洗法可分离,故D正确.故选D.
7. 判断下列物质中属于电解质的是( )
A. 硝酸钾溶液 B. 蔗糖 C. 金属铜 D. 氢氧化钡
【答案】D
【解析】A 不是电解质,硝酸钾溶液是混合物,不是化合物
B 不是电解质,蔗糖不导电
C 不是电解质,铜是单质,不是化合物
D 是电解质,溶于水或者熔融状态下能导电的化合物
故选D
8.在2H2S+SO2=2H2O+3S中,氧化剂与还原剂的分子个数比为( )
A. 2∶1 B. 1∶2 C. 1∶1 D. 16∶17
【答案】B
【解析】试题分析:H2S中S的化合价由-2价→0价,化合价升高,作还原剂,SO2中S的化合价由+4价→0价,化合价降低,作氧化剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为:1:2,故选项B正确。
9.久置的氯水和新制的氯水相比较,下列结论正确的是( )
A. 颜色相同 B. 都能使有色布条褪色
C. pH相同 D. 加AgNO3溶液都能生成白色沉淀
【答案】D
【详解】A.氯气溶于水只有部分Cl2与水反应Cl2+H2OHCl+HClO,新制的氯水因含较多未反应的Cl2而显浅黄绿色;而久置的氯水因HClO的分解2HClO2HCl+O2↑,平衡Cl2+H2OHCl+HClO向正反应方向移动,都使得溶液中Cl2浓度减小,久置的氯水中几乎不含Cl2,故久置的氯水几乎呈无色,A项错误;
B. HClO具有漂白性,新制的氯水中含有较多的HClO,因而能使有色布条褪色;而久置的氯水因HClO分解2HClO2HCl+O2↑,溶液中HClO浓度几乎为0,故久置的氯水不能使有色布条褪色,B项错误;
C.久置的氯水因HClO分解2HClO2HCl+O2↑,使平衡Cl2+H2OHCl+HClO向正反应方向移动,分解反应以及平衡移动的结果都生成HCl,所以久置的氯水中HCl的浓度比新制氯水中HCl的浓度要大,故久置氯水中pH比新置氯水的pH小,C项错误;
D.不论是新制的氯水还是久置的氯水中都含有Cl-,都能与AgNO3反应:Ag++Cl-=AgCl↓,生成AgCl白色沉淀,D项正确;答案选D。
10.下列溶液中c(Cl-)最大的是( )
A. 400 mL0.5 mol/L BaCl2溶液
B. 200 mL 0.5 mol/L MgCl2溶液
C. 300 mL1 mol/L NaCl溶液
D. 100 mL 0.5 mol/L AlCl3溶液
【答案】D
【详解】A.因其在水溶液中完全电离:BaCl2=Ba2++2Cl-,0.5mol/LBaCl2溶液中c(Cl-)=0.5mol/L×2=1mol/L;B.因其在水溶液中完全电离:MgCl2=Mg2++2Cl-,0.5mol/LMgCl2溶液中c(Cl-)=0.5mol/L×2=1mol/L;C.因其在水溶液中完全电离:NaCl=Na++Cl-,1mol/LNaCl溶液中c(Cl-)=1mol/L,D.因其在水溶液中完全电离:AlCl3=Al3++3Cl-,0.5mol/LAlCl3溶液中c(Cl-)=0.5mol/L×3=1.5mol/L,答案选D。
11.下列有关胶体的叙述中不正确的是( )
A. 实验室可用丁达尔效应鉴别胶体与溶液
B. “雨后彩虹”既是一种自然现象又是光学现象,同时也与胶体有关
C. 1 mol Fe3+完全反应生成氢氧化铁胶体粒子的数目为NA
D. 分散质粒子大小介于1 nm~100 nm之间的分散系称为胶体
【答案】C
【详解】A.丁达尔效应是胶体特有的性质,溶液无此性质,可用来鉴别溶液与胶体,所以A选项是正确的;
B.、“雨后彩虹”与胶体的知识有关,雨后空气中含有纳米级的小水珠,与空气形成胶体,所以B选项是正确的;
C.在溶有1mol Fe(OH)3的胶体中,含有小于NA个Fe(OH)3胶粒,故C错误;
D.直径介于1nm~100nm之间的分散系为胶体,而小于1nm的为溶液,大于100nm的为浊液,所以D选项是正确的。
所以答案选C。
12.对下列未知盐的稀溶液所含离子的检验中,作出的判断一定正确的是( )
A. 先加入氯化钡溶液时不产生沉淀,继续加入硝酸银溶液时,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,可判定含有Cl—
B. 先加稀盐酸酸化时没有现象,再加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,可判定含有SO42-
C. 加入NaOH溶液,有白色沉淀产生,可判定含有Mg2+
D. 加入盐酸后有无色无味气体逸出,此气体能使澄清石灰水变浑浊,判定一定含有CO32-
【答案】B
【详解】A. 氯化钡中含有氯离子,可以和银离子之间反应得到白色不溶于硝酸的氯化银沉淀,所以无法确定氯离子在原来的溶液中是否存在,故A错误;
B. 溶液中先加稀盐酸酸化,无沉淀生成,排除银离子,加入氯化钡溶液有白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,则溶液中含有SO42-离子,故B正确;
C、可以和氢氧化钠之间反应产生的白色沉淀可以是氢氧化镁、氢氧化锌等,可判定含有Mg2+、Zn2+等离子,故C错误;
D、加入盐酸后有无色无味气体逸出,此气体能使澄清石灰水变浑浊,可判定含有CO32-或是HCO3-,故D错误。
故选B。
13.现有①MgSO4 ②Ba(NO3)2 ③NaOH ④CuCl2四种溶液,不加其他试剂就可鉴别出来,鉴别的先后顺序是( )
A. ④③①② B. ③④①② C. ②①③④ D. ③④②①
【答案】A
【解析】首先观察溶液颜色,蓝色的是CuCl2;再用CuCl2取滴定其他3个溶液,有蓝色沉淀产生的是NaOH;用NaOH去滴定其他2个溶液,有白色沉淀产生的是MgSO4;最后余下Ba(NO3)2。故鉴别先后顺序为④③①②,故选A。
14.将2.3g钠放入97.7g水中,下列说法正确的是( )
A. 电子转移的数目为2NA
B. 所得溶液的质量分数是等于4%
C. 产生气体的体积为1.12L
D. 产生的气体含有0.1mol的电子
【答案】D
【详解】A.钠与水剧烈地反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,钠元素化合价由0价升高到NaOH中的+1价,1molNa失去1mol电子,2.3gNa物质的量==0.1mol,由题意知2.3gNa完全反应,所以反应过程中电子转移的数目为0.1NA,A项错误;
B.所得溶液的溶质是NaOH,根据反应方程式知0.1molNa完全反应生成0.1molNaOH,溶质NaOH质量=0.1mol×40g/mol=4g,根据反应中产生H2及质量守恒可知最后所得溶液的质量小于(2.3g+97.7g)=100g,因此所得NaOH溶液质量分数大于×100%=4%,B项错误;
C.根据反应方程式知0.1molNa完全反应生成0.05molH2,H2的体积=n×Vm,但题意未明确温度和压强,不能确定气体摩尔体积(Vm)的值,所以无法计算产生H2的体积,C项错误;
D.根据反应方程式知0.1molNa完全反应生成0.05molH2,每个H2分子中含2个电子,所以0.05molH2中含电子物质的量=0.05mol×2=0.1mol,D项正确;答案选D。
15.下列说法中错误的是( )
A. 从1L1mol·L-1的NaCl溶液中取出10mL,其浓度仍是1mol·L-1
B. 制备0.5L 10mol·L-1的盐酸,需要氯化氢气体112L(标准状况)
C. 0.5L 2mol·L-1BaCl2溶液中,Ba2+和Cl-总数为3×6.02×1023
D. 10mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100mL,H2SO4的质量分数为9.8%
【答案】D
【详解】A、溶液为均一、稳定的混合物,从1L1mol·L-1的NaCl溶液中取出10mL,浓度不变,浓度仍是1mol·L-1,所以A选项是正确的;
B、制备0.5L 10mol·L-1的盐酸,需要氯化氢的物质的量为:n(HCl)=cV=0.5L10mol/L=5mol,标准状况下氯化氢的体积为:V=nVm=5mol22.4mol/L=112L,所以B选项是正确的;
C、0.5L 2mol·L-1BaCl2溶液中,n(BaCl2)= cV=0.5L2mol/L=1mol,由BaCl2的构成可以知道,1molBaCl2含2mol氯离子、1mol钡离子,Ba2+和Cl-总数为:3×6.02×1023,所以C选项是正确的;
D、硫酸密度大于水,加水稀释时密度改变,浓度越小密度越小,10mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100mL,H2SO4的质量分数约为×100%=16.6%,大于9.8%,故D错误。
所以答案选D。
16.海带中含有丰富的碘,有人设计如下步骤:①将海带灼烧成灰,在灰中加水搅拌;②加四氯化碳充分振荡静置;③通入氯气;④过滤;⑤用分液法分离液体混合物。合理操作的先后顺序是( )
A. ①②③④⑤ B. ①④②③⑤
C. ①②④③⑤ D. ①④③②⑤
【答案】D
【详解】这是从海带中提取碘的实验,海带灰溶解后过滤,以除去海带灰中不溶于水的固体,滤液中含I-,通入Cl2置换出I2:Cl2+2I-=2Cl-+I2,I2在水中溶解度很小,却易溶于四氯化碳,用四氯化碳萃取I2,四氯化碳不溶于水,与水溶液分层,静置,分液,下层即为I2的四氯化碳溶液。所以合理的操作顺序是:①④③②⑤,答案选D。
17.下列关于钠的说法中错误的是( )
A. 金属钠有强的还原性
B. 钠可以从硫酸铜溶液中还原出铜单质
C. 钠在氯气中燃烧产生大量的白烟
D. 钠元素在自然界中都是以化合态存在
【答案】B
【详解】A.钠原子最外层只有一个电子,钠易失去最外层电子形成8电子的稳定结构,金属钠在化学反应中易失去电子表现强还原性,A项正确;
B.Na与盐溶液反应,Na先与水反应,即活泼的金属钠与水剧烈反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀,钠不能从CuSO4溶液中置换出Cu,没有铜单质生成,B项错误;
C.钠在氯气中燃烧:2Na+Cl22NaCl,生成的NaCl以细小的固体颗粒分散在空气中形成白烟,C项正确;
D.钠的化学性质非常活泼,易与O2、水等反应,自然界中不可能有游离态钠元素,所以钠元素在自然界中都以化合态存在,D项正确;答案选B。
18.通过溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组固体混合物分离的是( )
A. 硝酸钠和氢氧化钠 B. 二氧化锰和氧化铜
C. 氯化钾和二氧化锰 D. 碳酸钾和氯化钙
【答案】C
【详解】A.硝酸钠和氢氧化钠都易溶于水,无法通过溶解、过滤、蒸发的操作分离,A项错误;
B.二氧化锰和氧化铜都难溶于水,无法通过溶解、过滤、蒸发的操作分离,B项错误;
C.氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,将氯化钾和二氧化锰的混合物溶解、过滤,滤渣为二氧化锰,再将滤液蒸发结晶得到氯化钾,C项正确;
D.碳酸钾和氯化钙溶解于水时要发生反应:K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl,无法分离得到碳酸钾和氯化钙,D项错误;答案选C。
19.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为还原剂,已知25.0 mL 0.0100 mol/L Na2S2O3溶液恰好把22.4 mL Cl2 (标准状况下)完全转化为Cl−离子,则S2O32−将转化成( )
A. S2− B. S C. SO32− D. SO42−
【答案】C
【解析】试题分析:设氧化产物中硫元素的化合价为x价,根据电子守恒,x=6,故C正确。
20.已知:①2K2CrO4+H2SO4=K2Cr2O7+K2SO4+H2O
②K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+ Cr2(SO4)3 +K2SO4+7H2O
③Fe2(SO4)3+2HI2FeSO4+I2+H2SO4
下列结论正确的是( )
A. ①②③均是氧化还原反应
B. 氧化性强弱顺序是K2Cr2O7>Fe2(SO4)3>I2
C. 反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶1
D. 反应③中0.1 mol还原剂共失去电子数为6.02×1023
【答案】B
【解析】试题分析:反应①中无元素化合价变化,不是氧化还原反应,②、③均是氧化还原反应,错误;B、由反应②知氧化性K2Cr2O7>Fe2(SO4)3、由反应③知氧化性Fe2(SO4)3>I2,正确;C、反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6,错误;D、反应③中0.1molI-失电子0.1mol,失去电子数为6.02×1022,错误。
第Ⅱ卷(共60分)
二、填空题
21.(1) 3.01×1023个OH−的物质的量为________mol,含有质子的物质的量为_____mol,含有电子的物质的量为________mol,这些OH−和________g Na+含有的电子数相同。
(2)标准状况下,1.92g某气体的体积为672mL,则该气体的摩尔质量为______;
(3)等质量的SO2和SO3的物质的量之比_______;氧原子个数比为_________;
(4)11.1gCaCl2固体溶于水配成500mL溶液,其浓度为_____ mol·L-1,从中取出100 mL溶液,其中Cl-的物质的量为_____mol。
【答案】(1). 0.5 (2). 4.5 (3). 5 (4). 11.5 (5). 64g/mol (6). 5:4 (7). 5:6 (8). 0.2 (9). 0.04
【详解】(1)OH-的物质的量===0.5mol;每个OH-含有9个质子,0.5molOH-含有的质子物质的量=0.5mol×9=4.5mol;因每个OH-含有10个电子,0.5molOH-含有的电子物质的量=0.5mol×10=5mol;因每个Na+含有10个电子,则含有5mol电子的Na+物质的量==0.5mol,0.5molNa+质量=0.5mol×23g/mol=11.5g。
(2)标准状况下672mL气体的物质的量==0.03mol,该气体摩尔质量==64g/mol。
(3) SO2摩尔质量为64g/mol,SO3摩尔质量为80g/mol,等质量的SO2和SO3的物质的量之比n(SO2):n(SO3)= =5:4;SO2和SO3氧原子个数比=(5×2):(4×3)=5:6。
(4)11.1gCaCl2的物质的量==0.1mol,所配溶液的物质的量浓度c(CaCl2)= =0.2mol/L;从所配溶液中取出100mL溶液,CaCl2的浓度不变仍为0.2mol/L,其中c(Cl-)=0.2mol/L×2=0.4mol/L,则100mL溶液中Cl-的物质的量=0.4mol/L×0.1L=0.04mol。
22.已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应(反应方程式已配平):
(浓)
试完成下面的问题:
(1)A物质可以导致酸雨的形成。则A应该属于______(用字母代号填写)
a.酸 b. 碱 c.盐 d.酸性氧化物 e.碱性氧化物
(2)该反应中被氧化的元素是_________________,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(3)写出该反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目:____________。
(4)一定量的铜片与100mL 18 mol/L的浓充分反应,如果该反应过程中转移了0.2mol电子,生成的的质量为_________g,生成的A气体在标准状况下体积为________L(假设气体全部逸出)。
【答案】(1). d (2). Cu (3). 1︰1 (4). (5). 16 (6). 2.24
【详解】(1)因为有Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+A+2H2O,根据元素守恒知A是SO2,因A能形成酸雨,且SO2能与碱反应生成盐和水:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,所以SO2是酸性氧化物,答案选d。
(2) 根据反应式Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O,铜元素的化合价由0价升高到CuSO4中的+2价,故铜元素发生氧化反应(或被氧化);单质铜是还原剂,硫元素化合价由H2SO4中的+6价降低到SO2中的+4价,H2SO4得电子是氧化剂,2molH2SO4中只有1molH2SO4得电子,根据化学计量数可知,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1。
(3)运用双线桥表示电子转移的方向和数目时,线桥过等号,箭头的起点和终点都指向同一元素且由反应物指向生成物,线桥上标明“得”或“失”及电子数目:。
(4)根据Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O~转移2e-,可知每转移2mol电子生成1molCuSO4和1molSO2,所以转移0.2mol电子生成CuSO4的物质的量=×0.2mol=0.1mol,0.1molCuSO4的质量=0.1mol×160g/mol=16g;转移0.2mol电子时生成SO2气体物质的量=×0.2mol=0.1mol,0.1molSO2在标准状况下的体积=0.1mol×22.4L/mol=2.24L。
23.现欲用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm−3)配制浓度为1 mol·L−1的稀硫酸480 mL。
(1)从下列用品中选出实验所需要的仪器_______(填序号)。
A.1000 mL烧杯 B.100 mL烧杯 C.10 mL量筒
D.50 mL量筒 E.500 mL容量瓶 F.1000 mL容量瓶
G.广口瓶 H.托盘天平
(2)除选用上述仪器外,还缺少的必要仪器或用品是________________。
(3)需用量筒量取浓硫酸的体积为________mL。(保留3位有效数字)
(4)配制时,一般可分为以下几个步骤,请在下列横线填写所缺步骤的名称:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、_______、摇匀。
(5)下列情况中,会使所配溶液的浓度偏低的是_______(填序号,下同),无影响的是______。
A.将量筒中的浓硫酸转入烧杯后,未用水洗涤量筒
B.稀释浓硫酸后立即转入容量瓶
C.定容时加水不慎超过刻度线
D.定容时仰视刻度线
E.容量瓶未经干燥就使用
【答案】(1). BDE (2). 玻璃棒 胶头滴管 (3). 27.2 (4). 定容 (5). CD
【解析】(1)配制480mL 1mol/L的稀硫酸的步骤有:计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,使用的仪器有:50mL量筒、100mL烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,所以选项中使用到的仪器有:D 50mL量筒、B 100mL烧杯、E 500mL容量瓶,故答案为:BDE;
(2)根据(1)可知,配制480mL 1mol/L的稀硫酸,还缺少的仪器为:玻璃棒、胶头滴管,故答案为:玻璃棒、胶头滴管;
(3)配制480mL溶液,应该选用500mL容量瓶,98%的浓硫酸(密度为1.84g•cm-3)的物质的量浓度为:mol/L =18.4mol/L,配制500mL 1mol/L的稀硫酸,需要浓硫酸的体积为:≈0.0272L=27.2mL,故答案为:27.2;
(4)根据(1)的分析,配制稀硫酸的步骤有:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀等,故答案为:定容;
(5)A.将量筒中的浓硫酸转入烧杯后,用水洗涤量筒,将洗液也转入在烧杯中,量筒不能洗涤,否则配制的溶液中溶质的物质的量偏大,根据c=可得,配制的溶液浓度偏高,故A正确;B.稀释浓硫酸后立即转入容量瓶,热的溶液体积偏大,冷却后溶液的体积偏小,根据c=可得,配制的溶液物质的量浓度偏高,故B错误;C.定容时加水不慎超过刻度线,导致配制的溶液体积偏大,根据c=可得,配制的溶液物质的量浓度偏低,故C正确;D.定容时仰视刻度线,导致配制的溶液体积偏大,根据c=可得,配制的溶液物质的量浓度偏低,故D正确;故选CD。
24.某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质,设计如图所示装置进行实验
(1)实验室以二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学方程式为_______________。
(2)装置Ⅱ的作用是____________________________________。
(3)实验过程中,装置Ⅳ中的实验现象为_________________________;发生反应的化学方程式为_______________________________。
(4)实验结束后,该组同学在装置Ⅲ中(a是干燥的品红试纸,b是潮湿的品红试纸)观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为还需在上图装置_______与_____________之间添加下图中的_____________装置(填序号),该装置的作用是____________。
(5)装置V的目的是防止尾气污染空气,写出装置V中发生反应的化学方程式:_________________。
(6)将8.7 g MnO2与含HCl 14.6 g的浓盐酸共热制Cl2,甲同学认为可制得Cl2 7.1 g,乙同学认为制得Cl2的质量小于7.1 g,你认为__________(填“甲”或“乙”)同学正确,原因是 ___________________。
【答案】(1). MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2). 除去氯气中的氯化氢气体 (3). 无色溶液变蓝色 (4). Cl2+2KI===I2+2KCl (5). Ⅱ (6). Ⅲ (7). ④ (8). 干燥Cl2 (9). Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O (10). 乙 (11). 随着反应进行,浓盐酸浓度会降低,稀盐酸与MnO2不反应
【详解】(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,其化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)浓盐酸能挥发出HCl气体,制得的氯气中会混有HCl气体,而Cl2在饱和食盐水中溶解度最小,HCl气体又极易溶于水,所以装置II的作用是除去氯气中的氯化氢气体。
(3)因为Cl2的氧化性大于I2,Cl2通入无色的KI溶液中发生反应:2KI+Cl2=I2+2KCl,I2能使淀粉变蓝,所以装置IV中的实验现象为无色溶液变蓝色,发生反应的化学方程式为2KI+Cl2=I2+2KCl。
(4)氯气通过饱和食盐水时会带出水蒸气,潮湿的Cl2中会生成HClO,HClO具有漂白性,所以a处干燥的品红试纸褪色。若使“a无明显变化”,则必须在氯气进入装置III前除去氯气中的水蒸气,故需要在装置II和装置III之间连接一干燥装置,且所选干燥剂不能与Cl2反应,NaHCO3溶液、碱石灰、NaOH溶液均可与Cl2反应,所以只能选择装置④,放在装置II与装置III之间。
(5)Cl2有毒,且易与NaOH反应,因NaOH溶液浓度较大,能充分吸收多余的Cl2,防止Cl2污染空气,其发生反应的化学方程式是Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
(6)8.7gMnO2的物质的量==0.1mol,14.6gHCl的物质的量==0.4mol,根据反应方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,只有0.1molMnO2和0.4molHCl恰好完全反应才能产生0.1molCl2(即7.1gCl2);但是,反应过程中随着HCl逐渐消耗以及反应生成水,使得浓盐酸逐渐变稀,而稀盐酸不能跟MnO2反应,因此0.1molMnO2和0.4molHCl不能完全反应,所以产生的Cl2小于0.1mol(即产生的Cl2质量小于7.1g),乙同学正确。
25.实验室里需要纯净的NaCl固体,但现在只有混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl固体混合物。某学生设计了如图所示方案提取纯净的NaCl固体。(已知:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O)
如果此方案正确,回答下列问题:
(1)操作①可选择的主要仪器是( )(多选题)
A.酒精灯 B. 蒸馏烧瓶 C. 坩埚
(2)操作②不用硝酸钡溶液,其理由是______________________________________。
(3)进行操作②后,如何判断SO42− 已除尽,方法是________________________。
(4)操作③加的是( )
A.Na2CO3溶液 B.K2CO3溶液 C. NaNO3溶液
(5)操作④的目的是( )(多选题)
A.除去过量的BaCl2溶液
B.除去溶解在溶液中的CO2
C. 除去溶解在溶液中的HCl
【答案】 (1). AC (2). 溶液中引入新的杂质离子NO3- (3). 取少量上层清液加入BaCl2溶液,若无白色沉淀说明SO42-已除尽 (4). A (5). BC
【详解】(1)因NH4HCO3受热易分解NH4HCO3NH3+CO2+H2O,且分解后没有固体残留物,而NaCl、Na2SO4受热不分解,用加热的方法除去NH4HCO3,加热固体时通常将固体置于坩埚中用酒精灯加热,答案选AC。
(2)操作②的目的是将Na2SO4和NaCl混合溶液中的SO42-除去,通常选择可溶性含钡化合物,利用离子反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓将SO42-转化为沉淀经过滤而除去,但为了不引入新的杂质,含钡化合物中应含Cl-,所以不能选择硝酸钡溶液,因其中含NO3-而引入新的杂质。
(3)进行操作②后,溶液中几乎不含SO42-,检验其是否存在即可判断SO42-是否除尽,利用离子反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓来检验SO42-,其方法是:取少量上层清液加入BaCl2溶液,若无白色沉淀说明SO42-已除尽。
(4)为了除尽SO42-,操作②中所加的BaCl2溶液要过量,过量的BaCl2必须也要除去,操作③的目的就是除去多余的Ba2+,可利用CO32-+Ba2+=BaCO3↓再过滤除去BaCO3即可,为了不引入新的杂质只能选用Na2CO3溶液,答案选A。
(5)所加盐酸必须过量,是为了除尽操作③中过量的CO32-:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,且生成的CO2能溶于水,因此溶液中又引入了HCl和CO2杂质,因HCl、CO2均具有挥发性,所以加热煮沸即可除尽HCl和CO2,答案选BC。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 Ba 137 Br 80 Mn 55 Cu 64 Ca 40 Na 23
第Ⅰ卷(共40分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共40分)
1.如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水,利用你所学的知识,采用最简便的分离方法是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.花生油和水是互不相溶的两种液体,分层,所以可以采用分液的方法进行分离,A为过滤,B为分液,C为蒸发,D为蒸馏,故选B。
2. 在自来水的生产中,常通入适量氯气进行杀菌消毒,氯气与水反应的产物之一是盐酸。市场上有些不法商贩为牟取暴利,利用自来水冒充纯净水桶装出售。为辨别真伪,可用下列哪一种试剂来鉴别( )
A. 酚酞试液 B. 氯化钡溶液 C. 氢氧化钠溶液 D. 硝酸银溶液
【答案】D
【解析】试题分析:因纯净水销售中不含氯离子,而自来水中含氯离子,所以向两样品中加入硝酸银溶液,变浑浊的自来水,反之是纯净水,故选D。
3.下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是( )
A. 它们相差一个电子层
B. 它们的化学性质相似
C. 钠原子,钠离子均为同一元素
D. 灼烧时,它们的焰色反应都呈黄色
【答案】B
【解析】试题分析:A、钠原子有3个电子层,钠离子有2个电子层,它们相差一个电子层,正确;B、Na和Na+的化学性质相差很大,错误;C、钠原子、钠离子的核电荷数均为11,属于同一元素,正确;D、焰色反应属于元素的性质,为物理变化,灼烧时,它的焰色反应都是黄色,正确。
4.核内中子数为N的R2+,其质量数为A,则该离子的核外电子数为( )
A. N-2 B. N+2 C. A-N-2 D. A-N+2
【答案】C
【解析】R原子的质子数、电子数为A—N,R2+的电子数为A-N-2,答案为C
5.下列反应既是氧化还原反应,又是化合反应的是( )
A. Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 B. SO2+H2O2=H2SO4
C. CaO+H2O=Ca(OH)2 D. Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O
【答案】B
【解析】Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3没有化合价变化,属于非氧化还原反应,故A错误;SO2+H2O2=H2SO4有元素化合价改变,既是氧化还原反应,又是化合反应,故B正确;CaO+H2O=Ca(OH)2没有化合价变化,属于非氧化还原反应,故C错误;Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O不是化合反应,故D错误。
6.下列物质的分离方法中,主要是利用密度不同达到分离目的的是( )
A. 把石油蒸馏分离成汽油、煤油和柴油等
B. 煎中药时用水在煮沸条件下提取中药的有效成分
C. 把大豆磨碎后,用水溶解其中可溶性成分,经过滤后,分成豆浆和豆渣
D. 做饭洗米时淘去米中的沙
【答案】D
【解析】试题分析:A.汽油﹑煤油和柴油的沸点不同,利用蒸馏的方法分离,故A错误;B.提取中药的有效成分是利用溶解度不同分离,不是利用密度,故B错误;C.过滤是利用溶解度不同进行分离,然后利用滤渣不能通过滤纸分离,故C错误;D.沙子和米的密度不同,沉在水的底部,用淘洗法可分离,故D正确.故选D.
7. 判断下列物质中属于电解质的是( )
A. 硝酸钾溶液 B. 蔗糖 C. 金属铜 D. 氢氧化钡
【答案】D
【解析】A 不是电解质,硝酸钾溶液是混合物,不是化合物
B 不是电解质,蔗糖不导电
C 不是电解质,铜是单质,不是化合物
D 是电解质,溶于水或者熔融状态下能导电的化合物
故选D
8.在2H2S+SO2=2H2O+3S中,氧化剂与还原剂的分子个数比为( )
A. 2∶1 B. 1∶2 C. 1∶1 D. 16∶17
【答案】B
【解析】试题分析:H2S中S的化合价由-2价→0价,化合价升高,作还原剂,SO2中S的化合价由+4价→0价,化合价降低,作氧化剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为:1:2,故选项B正确。
9.久置的氯水和新制的氯水相比较,下列结论正确的是( )
A. 颜色相同 B. 都能使有色布条褪色
C. pH相同 D. 加AgNO3溶液都能生成白色沉淀
【答案】D
【详解】A.氯气溶于水只有部分Cl2与水反应Cl2+H2OHCl+HClO,新制的氯水因含较多未反应的Cl2而显浅黄绿色;而久置的氯水因HClO的分解2HClO2HCl+O2↑,平衡Cl2+H2OHCl+HClO向正反应方向移动,都使得溶液中Cl2浓度减小,久置的氯水中几乎不含Cl2,故久置的氯水几乎呈无色,A项错误;
B. HClO具有漂白性,新制的氯水中含有较多的HClO,因而能使有色布条褪色;而久置的氯水因HClO分解2HClO2HCl+O2↑,溶液中HClO浓度几乎为0,故久置的氯水不能使有色布条褪色,B项错误;
C.久置的氯水因HClO分解2HClO2HCl+O2↑,使平衡Cl2+H2OHCl+HClO向正反应方向移动,分解反应以及平衡移动的结果都生成HCl,所以久置的氯水中HCl的浓度比新制氯水中HCl的浓度要大,故久置氯水中pH比新置氯水的pH小,C项错误;
D.不论是新制的氯水还是久置的氯水中都含有Cl-,都能与AgNO3反应:Ag++Cl-=AgCl↓,生成AgCl白色沉淀,D项正确;答案选D。
10.下列溶液中c(Cl-)最大的是( )
A. 400 mL0.5 mol/L BaCl2溶液
B. 200 mL 0.5 mol/L MgCl2溶液
C. 300 mL1 mol/L NaCl溶液
D. 100 mL 0.5 mol/L AlCl3溶液
【答案】D
【详解】A.因其在水溶液中完全电离:BaCl2=Ba2++2Cl-,0.5mol/LBaCl2溶液中c(Cl-)=0.5mol/L×2=1mol/L;B.因其在水溶液中完全电离:MgCl2=Mg2++2Cl-,0.5mol/LMgCl2溶液中c(Cl-)=0.5mol/L×2=1mol/L;C.因其在水溶液中完全电离:NaCl=Na++Cl-,1mol/LNaCl溶液中c(Cl-)=1mol/L,D.因其在水溶液中完全电离:AlCl3=Al3++3Cl-,0.5mol/LAlCl3溶液中c(Cl-)=0.5mol/L×3=1.5mol/L,答案选D。
11.下列有关胶体的叙述中不正确的是( )
A. 实验室可用丁达尔效应鉴别胶体与溶液
B. “雨后彩虹”既是一种自然现象又是光学现象,同时也与胶体有关
C. 1 mol Fe3+完全反应生成氢氧化铁胶体粒子的数目为NA
D. 分散质粒子大小介于1 nm~100 nm之间的分散系称为胶体
【答案】C
【详解】A.丁达尔效应是胶体特有的性质,溶液无此性质,可用来鉴别溶液与胶体,所以A选项是正确的;
B.、“雨后彩虹”与胶体的知识有关,雨后空气中含有纳米级的小水珠,与空气形成胶体,所以B选项是正确的;
C.在溶有1mol Fe(OH)3的胶体中,含有小于NA个Fe(OH)3胶粒,故C错误;
D.直径介于1nm~100nm之间的分散系为胶体,而小于1nm的为溶液,大于100nm的为浊液,所以D选项是正确的。
所以答案选C。
12.对下列未知盐的稀溶液所含离子的检验中,作出的判断一定正确的是( )
A. 先加入氯化钡溶液时不产生沉淀,继续加入硝酸银溶液时,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,可判定含有Cl—
B. 先加稀盐酸酸化时没有现象,再加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,可判定含有SO42-
C. 加入NaOH溶液,有白色沉淀产生,可判定含有Mg2+
D. 加入盐酸后有无色无味气体逸出,此气体能使澄清石灰水变浑浊,判定一定含有CO32-
【答案】B
【详解】A. 氯化钡中含有氯离子,可以和银离子之间反应得到白色不溶于硝酸的氯化银沉淀,所以无法确定氯离子在原来的溶液中是否存在,故A错误;
B. 溶液中先加稀盐酸酸化,无沉淀生成,排除银离子,加入氯化钡溶液有白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,则溶液中含有SO42-离子,故B正确;
C、可以和氢氧化钠之间反应产生的白色沉淀可以是氢氧化镁、氢氧化锌等,可判定含有Mg2+、Zn2+等离子,故C错误;
D、加入盐酸后有无色无味气体逸出,此气体能使澄清石灰水变浑浊,可判定含有CO32-或是HCO3-,故D错误。
故选B。
13.现有①MgSO4 ②Ba(NO3)2 ③NaOH ④CuCl2四种溶液,不加其他试剂就可鉴别出来,鉴别的先后顺序是( )
A. ④③①② B. ③④①② C. ②①③④ D. ③④②①
【答案】A
【解析】首先观察溶液颜色,蓝色的是CuCl2;再用CuCl2取滴定其他3个溶液,有蓝色沉淀产生的是NaOH;用NaOH去滴定其他2个溶液,有白色沉淀产生的是MgSO4;最后余下Ba(NO3)2。故鉴别先后顺序为④③①②,故选A。
14.将2.3g钠放入97.7g水中,下列说法正确的是( )
A. 电子转移的数目为2NA
B. 所得溶液的质量分数是等于4%
C. 产生气体的体积为1.12L
D. 产生的气体含有0.1mol的电子
【答案】D
【详解】A.钠与水剧烈地反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,钠元素化合价由0价升高到NaOH中的+1价,1molNa失去1mol电子,2.3gNa物质的量==0.1mol,由题意知2.3gNa完全反应,所以反应过程中电子转移的数目为0.1NA,A项错误;
B.所得溶液的溶质是NaOH,根据反应方程式知0.1molNa完全反应生成0.1molNaOH,溶质NaOH质量=0.1mol×40g/mol=4g,根据反应中产生H2及质量守恒可知最后所得溶液的质量小于(2.3g+97.7g)=100g,因此所得NaOH溶液质量分数大于×100%=4%,B项错误;
C.根据反应方程式知0.1molNa完全反应生成0.05molH2,H2的体积=n×Vm,但题意未明确温度和压强,不能确定气体摩尔体积(Vm)的值,所以无法计算产生H2的体积,C项错误;
D.根据反应方程式知0.1molNa完全反应生成0.05molH2,每个H2分子中含2个电子,所以0.05molH2中含电子物质的量=0.05mol×2=0.1mol,D项正确;答案选D。
15.下列说法中错误的是( )
A. 从1L1mol·L-1的NaCl溶液中取出10mL,其浓度仍是1mol·L-1
B. 制备0.5L 10mol·L-1的盐酸,需要氯化氢气体112L(标准状况)
C. 0.5L 2mol·L-1BaCl2溶液中,Ba2+和Cl-总数为3×6.02×1023
D. 10mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100mL,H2SO4的质量分数为9.8%
【答案】D
【详解】A、溶液为均一、稳定的混合物,从1L1mol·L-1的NaCl溶液中取出10mL,浓度不变,浓度仍是1mol·L-1,所以A选项是正确的;
B、制备0.5L 10mol·L-1的盐酸,需要氯化氢的物质的量为:n(HCl)=cV=0.5L10mol/L=5mol,标准状况下氯化氢的体积为:V=nVm=5mol22.4mol/L=112L,所以B选项是正确的;
C、0.5L 2mol·L-1BaCl2溶液中,n(BaCl2)= cV=0.5L2mol/L=1mol,由BaCl2的构成可以知道,1molBaCl2含2mol氯离子、1mol钡离子,Ba2+和Cl-总数为:3×6.02×1023,所以C选项是正确的;
D、硫酸密度大于水,加水稀释时密度改变,浓度越小密度越小,10mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100mL,H2SO4的质量分数约为×100%=16.6%,大于9.8%,故D错误。
所以答案选D。
16.海带中含有丰富的碘,有人设计如下步骤:①将海带灼烧成灰,在灰中加水搅拌;②加四氯化碳充分振荡静置;③通入氯气;④过滤;⑤用分液法分离液体混合物。合理操作的先后顺序是( )
A. ①②③④⑤ B. ①④②③⑤
C. ①②④③⑤ D. ①④③②⑤
【答案】D
【详解】这是从海带中提取碘的实验,海带灰溶解后过滤,以除去海带灰中不溶于水的固体,滤液中含I-,通入Cl2置换出I2:Cl2+2I-=2Cl-+I2,I2在水中溶解度很小,却易溶于四氯化碳,用四氯化碳萃取I2,四氯化碳不溶于水,与水溶液分层,静置,分液,下层即为I2的四氯化碳溶液。所以合理的操作顺序是:①④③②⑤,答案选D。
17.下列关于钠的说法中错误的是( )
A. 金属钠有强的还原性
B. 钠可以从硫酸铜溶液中还原出铜单质
C. 钠在氯气中燃烧产生大量的白烟
D. 钠元素在自然界中都是以化合态存在
【答案】B
【详解】A.钠原子最外层只有一个电子,钠易失去最外层电子形成8电子的稳定结构,金属钠在化学反应中易失去电子表现强还原性,A项正确;
B.Na与盐溶液反应,Na先与水反应,即活泼的金属钠与水剧烈反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀,钠不能从CuSO4溶液中置换出Cu,没有铜单质生成,B项错误;
C.钠在氯气中燃烧:2Na+Cl22NaCl,生成的NaCl以细小的固体颗粒分散在空气中形成白烟,C项正确;
D.钠的化学性质非常活泼,易与O2、水等反应,自然界中不可能有游离态钠元素,所以钠元素在自然界中都以化合态存在,D项正确;答案选B。
18.通过溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组固体混合物分离的是( )
A. 硝酸钠和氢氧化钠 B. 二氧化锰和氧化铜
C. 氯化钾和二氧化锰 D. 碳酸钾和氯化钙
【答案】C
【详解】A.硝酸钠和氢氧化钠都易溶于水,无法通过溶解、过滤、蒸发的操作分离,A项错误;
B.二氧化锰和氧化铜都难溶于水,无法通过溶解、过滤、蒸发的操作分离,B项错误;
C.氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,将氯化钾和二氧化锰的混合物溶解、过滤,滤渣为二氧化锰,再将滤液蒸发结晶得到氯化钾,C项正确;
D.碳酸钾和氯化钙溶解于水时要发生反应:K2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2KCl,无法分离得到碳酸钾和氯化钙,D项错误;答案选C。
19.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为还原剂,已知25.0 mL 0.0100 mol/L Na2S2O3溶液恰好把22.4 mL Cl2 (标准状况下)完全转化为Cl−离子,则S2O32−将转化成( )
A. S2− B. S C. SO32− D. SO42−
【答案】C
【解析】试题分析:设氧化产物中硫元素的化合价为x价,根据电子守恒,x=6,故C正确。
20.已知:①2K2CrO4+H2SO4=K2Cr2O7+K2SO4+H2O
②K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+ Cr2(SO4)3 +K2SO4+7H2O
③Fe2(SO4)3+2HI2FeSO4+I2+H2SO4
下列结论正确的是( )
A. ①②③均是氧化还原反应
B. 氧化性强弱顺序是K2Cr2O7>Fe2(SO4)3>I2
C. 反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶1
D. 反应③中0.1 mol还原剂共失去电子数为6.02×1023
【答案】B
【解析】试题分析:反应①中无元素化合价变化,不是氧化还原反应,②、③均是氧化还原反应,错误;B、由反应②知氧化性K2Cr2O7>Fe2(SO4)3、由反应③知氧化性Fe2(SO4)3>I2,正确;C、反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6,错误;D、反应③中0.1molI-失电子0.1mol,失去电子数为6.02×1022,错误。
第Ⅱ卷(共60分)
二、填空题
21.(1) 3.01×1023个OH−的物质的量为________mol,含有质子的物质的量为_____mol,含有电子的物质的量为________mol,这些OH−和________g Na+含有的电子数相同。
(2)标准状况下,1.92g某气体的体积为672mL,则该气体的摩尔质量为______;
(3)等质量的SO2和SO3的物质的量之比_______;氧原子个数比为_________;
(4)11.1gCaCl2固体溶于水配成500mL溶液,其浓度为_____ mol·L-1,从中取出100 mL溶液,其中Cl-的物质的量为_____mol。
【答案】(1). 0.5 (2). 4.5 (3). 5 (4). 11.5 (5). 64g/mol (6). 5:4 (7). 5:6 (8). 0.2 (9). 0.04
【详解】(1)OH-的物质的量===0.5mol;每个OH-含有9个质子,0.5molOH-含有的质子物质的量=0.5mol×9=4.5mol;因每个OH-含有10个电子,0.5molOH-含有的电子物质的量=0.5mol×10=5mol;因每个Na+含有10个电子,则含有5mol电子的Na+物质的量==0.5mol,0.5molNa+质量=0.5mol×23g/mol=11.5g。
(2)标准状况下672mL气体的物质的量==0.03mol,该气体摩尔质量==64g/mol。
(3) SO2摩尔质量为64g/mol,SO3摩尔质量为80g/mol,等质量的SO2和SO3的物质的量之比n(SO2):n(SO3)= =5:4;SO2和SO3氧原子个数比=(5×2):(4×3)=5:6。
(4)11.1gCaCl2的物质的量==0.1mol,所配溶液的物质的量浓度c(CaCl2)= =0.2mol/L;从所配溶液中取出100mL溶液,CaCl2的浓度不变仍为0.2mol/L,其中c(Cl-)=0.2mol/L×2=0.4mol/L,则100mL溶液中Cl-的物质的量=0.4mol/L×0.1L=0.04mol。
22.已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应(反应方程式已配平):
(浓)
试完成下面的问题:
(1)A物质可以导致酸雨的形成。则A应该属于______(用字母代号填写)
a.酸 b. 碱 c.盐 d.酸性氧化物 e.碱性氧化物
(2)该反应中被氧化的元素是_________________,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(3)写出该反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目:____________。
(4)一定量的铜片与100mL 18 mol/L的浓充分反应,如果该反应过程中转移了0.2mol电子,生成的的质量为_________g,生成的A气体在标准状况下体积为________L(假设气体全部逸出)。
【答案】(1). d (2). Cu (3). 1︰1 (4). (5). 16 (6). 2.24
【详解】(1)因为有Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+A+2H2O,根据元素守恒知A是SO2,因A能形成酸雨,且SO2能与碱反应生成盐和水:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,所以SO2是酸性氧化物,答案选d。
(2) 根据反应式Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O,铜元素的化合价由0价升高到CuSO4中的+2价,故铜元素发生氧化反应(或被氧化);单质铜是还原剂,硫元素化合价由H2SO4中的+6价降低到SO2中的+4价,H2SO4得电子是氧化剂,2molH2SO4中只有1molH2SO4得电子,根据化学计量数可知,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1。
(3)运用双线桥表示电子转移的方向和数目时,线桥过等号,箭头的起点和终点都指向同一元素且由反应物指向生成物,线桥上标明“得”或“失”及电子数目:。
(4)根据Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O~转移2e-,可知每转移2mol电子生成1molCuSO4和1molSO2,所以转移0.2mol电子生成CuSO4的物质的量=×0.2mol=0.1mol,0.1molCuSO4的质量=0.1mol×160g/mol=16g;转移0.2mol电子时生成SO2气体物质的量=×0.2mol=0.1mol,0.1molSO2在标准状况下的体积=0.1mol×22.4L/mol=2.24L。
23.现欲用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm−3)配制浓度为1 mol·L−1的稀硫酸480 mL。
(1)从下列用品中选出实验所需要的仪器_______(填序号)。
A.1000 mL烧杯 B.100 mL烧杯 C.10 mL量筒
D.50 mL量筒 E.500 mL容量瓶 F.1000 mL容量瓶
G.广口瓶 H.托盘天平
(2)除选用上述仪器外,还缺少的必要仪器或用品是________________。
(3)需用量筒量取浓硫酸的体积为________mL。(保留3位有效数字)
(4)配制时,一般可分为以下几个步骤,请在下列横线填写所缺步骤的名称:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、_______、摇匀。
(5)下列情况中,会使所配溶液的浓度偏低的是_______(填序号,下同),无影响的是______。
A.将量筒中的浓硫酸转入烧杯后,未用水洗涤量筒
B.稀释浓硫酸后立即转入容量瓶
C.定容时加水不慎超过刻度线
D.定容时仰视刻度线
E.容量瓶未经干燥就使用
【答案】(1). BDE (2). 玻璃棒 胶头滴管 (3). 27.2 (4). 定容 (5). CD
【解析】(1)配制480mL 1mol/L的稀硫酸的步骤有:计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,使用的仪器有:50mL量筒、100mL烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,所以选项中使用到的仪器有:D 50mL量筒、B 100mL烧杯、E 500mL容量瓶,故答案为:BDE;
(2)根据(1)可知,配制480mL 1mol/L的稀硫酸,还缺少的仪器为:玻璃棒、胶头滴管,故答案为:玻璃棒、胶头滴管;
(3)配制480mL溶液,应该选用500mL容量瓶,98%的浓硫酸(密度为1.84g•cm-3)的物质的量浓度为:mol/L =18.4mol/L,配制500mL 1mol/L的稀硫酸,需要浓硫酸的体积为:≈0.0272L=27.2mL,故答案为:27.2;
(4)根据(1)的分析,配制稀硫酸的步骤有:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、转移、定容、摇匀等,故答案为:定容;
(5)A.将量筒中的浓硫酸转入烧杯后,用水洗涤量筒,将洗液也转入在烧杯中,量筒不能洗涤,否则配制的溶液中溶质的物质的量偏大,根据c=可得,配制的溶液浓度偏高,故A正确;B.稀释浓硫酸后立即转入容量瓶,热的溶液体积偏大,冷却后溶液的体积偏小,根据c=可得,配制的溶液物质的量浓度偏高,故B错误;C.定容时加水不慎超过刻度线,导致配制的溶液体积偏大,根据c=可得,配制的溶液物质的量浓度偏低,故C正确;D.定容时仰视刻度线,导致配制的溶液体积偏大,根据c=可得,配制的溶液物质的量浓度偏低,故D正确;故选CD。
24.某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质,设计如图所示装置进行实验
(1)实验室以二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学方程式为_______________。
(2)装置Ⅱ的作用是____________________________________。
(3)实验过程中,装置Ⅳ中的实验现象为_________________________;发生反应的化学方程式为_______________________________。
(4)实验结束后,该组同学在装置Ⅲ中(a是干燥的品红试纸,b是潮湿的品红试纸)观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为还需在上图装置_______与_____________之间添加下图中的_____________装置(填序号),该装置的作用是____________。
(5)装置V的目的是防止尾气污染空气,写出装置V中发生反应的化学方程式:_________________。
(6)将8.7 g MnO2与含HCl 14.6 g的浓盐酸共热制Cl2,甲同学认为可制得Cl2 7.1 g,乙同学认为制得Cl2的质量小于7.1 g,你认为__________(填“甲”或“乙”)同学正确,原因是 ___________________。
【答案】(1). MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2). 除去氯气中的氯化氢气体 (3). 无色溶液变蓝色 (4). Cl2+2KI===I2+2KCl (5). Ⅱ (6). Ⅲ (7). ④ (8). 干燥Cl2 (9). Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O (10). 乙 (11). 随着反应进行,浓盐酸浓度会降低,稀盐酸与MnO2不反应
【详解】(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,其化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)浓盐酸能挥发出HCl气体,制得的氯气中会混有HCl气体,而Cl2在饱和食盐水中溶解度最小,HCl气体又极易溶于水,所以装置II的作用是除去氯气中的氯化氢气体。
(3)因为Cl2的氧化性大于I2,Cl2通入无色的KI溶液中发生反应:2KI+Cl2=I2+2KCl,I2能使淀粉变蓝,所以装置IV中的实验现象为无色溶液变蓝色,发生反应的化学方程式为2KI+Cl2=I2+2KCl。
(4)氯气通过饱和食盐水时会带出水蒸气,潮湿的Cl2中会生成HClO,HClO具有漂白性,所以a处干燥的品红试纸褪色。若使“a无明显变化”,则必须在氯气进入装置III前除去氯气中的水蒸气,故需要在装置II和装置III之间连接一干燥装置,且所选干燥剂不能与Cl2反应,NaHCO3溶液、碱石灰、NaOH溶液均可与Cl2反应,所以只能选择装置④,放在装置II与装置III之间。
(5)Cl2有毒,且易与NaOH反应,因NaOH溶液浓度较大,能充分吸收多余的Cl2,防止Cl2污染空气,其发生反应的化学方程式是Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
(6)8.7gMnO2的物质的量==0.1mol,14.6gHCl的物质的量==0.4mol,根据反应方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,只有0.1molMnO2和0.4molHCl恰好完全反应才能产生0.1molCl2(即7.1gCl2);但是,反应过程中随着HCl逐渐消耗以及反应生成水,使得浓盐酸逐渐变稀,而稀盐酸不能跟MnO2反应,因此0.1molMnO2和0.4molHCl不能完全反应,所以产生的Cl2小于0.1mol(即产生的Cl2质量小于7.1g),乙同学正确。
25.实验室里需要纯净的NaCl固体,但现在只有混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl固体混合物。某学生设计了如图所示方案提取纯净的NaCl固体。(已知:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O)
如果此方案正确,回答下列问题:
(1)操作①可选择的主要仪器是( )(多选题)
A.酒精灯 B. 蒸馏烧瓶 C. 坩埚
(2)操作②不用硝酸钡溶液,其理由是______________________________________。
(3)进行操作②后,如何判断SO42− 已除尽,方法是________________________。
(4)操作③加的是( )
A.Na2CO3溶液 B.K2CO3溶液 C. NaNO3溶液
(5)操作④的目的是( )(多选题)
A.除去过量的BaCl2溶液
B.除去溶解在溶液中的CO2
C. 除去溶解在溶液中的HCl
【答案】 (1). AC (2). 溶液中引入新的杂质离子NO3- (3). 取少量上层清液加入BaCl2溶液,若无白色沉淀说明SO42-已除尽 (4). A (5). BC
【详解】(1)因NH4HCO3受热易分解NH4HCO3NH3+CO2+H2O,且分解后没有固体残留物,而NaCl、Na2SO4受热不分解,用加热的方法除去NH4HCO3,加热固体时通常将固体置于坩埚中用酒精灯加热,答案选AC。
(2)操作②的目的是将Na2SO4和NaCl混合溶液中的SO42-除去,通常选择可溶性含钡化合物,利用离子反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓将SO42-转化为沉淀经过滤而除去,但为了不引入新的杂质,含钡化合物中应含Cl-,所以不能选择硝酸钡溶液,因其中含NO3-而引入新的杂质。
(3)进行操作②后,溶液中几乎不含SO42-,检验其是否存在即可判断SO42-是否除尽,利用离子反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓来检验SO42-,其方法是:取少量上层清液加入BaCl2溶液,若无白色沉淀说明SO42-已除尽。
(4)为了除尽SO42-,操作②中所加的BaCl2溶液要过量,过量的BaCl2必须也要除去,操作③的目的就是除去多余的Ba2+,可利用CO32-+Ba2+=BaCO3↓再过滤除去BaCO3即可,为了不引入新的杂质只能选用Na2CO3溶液,答案选A。
(5)所加盐酸必须过量,是为了除尽操作③中过量的CO32-:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,且生成的CO2能溶于水,因此溶液中又引入了HCl和CO2杂质,因HCl、CO2均具有挥发性,所以加热煮沸即可除尽HCl和CO2,答案选BC。
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