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【化学】安徽省定远县第三中学2018-2019学年高一下学期开学检测试题(解析版)
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安徽省定远县第三中学2018-2019学年高一下学期开学检测试题
1.化学与生活、社会发展息息相关,下列说法错误的是( )
A. “霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的分散系不具有丁达尔效应
B. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了氧化还原反应
C. “青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
D. 古剑“湛泸”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金
【答案】C
【详解】A.雾霾所形成的分散系不一定属于胶体,只有胶体才具有丁达尔效应,故A正确;
B.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,铁置换铜属于湿法炼铜,该过程发生了置换反应,属于氧化还原反应,故B正确;
C.对青蒿素的提取利用的是萃取原理,萃取过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C错误;
D.剑刃硬度较大,所以剂钢为碳铁合金,故D正确;
故选C。
2.二氧化氮是能引起酸雨的一种物质. 二氧化氮属于( )
A. 酸 B. 非金属氧化物 C. 碱 D. 混合物
【答案】B
【详解】A.酸是指在水溶液中电离出的阳离子全是氢离子的化合物,二氧化氮在水溶液中和水反应生成了硝酸和一氧化氮,故A错误;
B.氧化物是指由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,二氧化氮属于非金属氧化物,故B正确;
C.碱是指在水溶液中电离出的阴离子全是氢氧根离子的化合物,二氧化氮不属于碱,故C错误;
D.混合物是由多种物质组成的,纯净物由一种物质组成,二氧化氮属于纯净物,故D错误;
故选:B。
3.下列反应中,氧化反应与还原反应在同一元素间进行的是( )
A. Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
B. Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
C. 2KClO32KCl+3O2↑
D. 2H2O 2H2↑+O2↑
【答案】A
【解析】试题分析:Cl2+ 2NaOH =" NaCl" + NaClO + H2O中氯元素化合价既有升高又有降低,故A正确;Fe + CuSO4= FeSO4+ Cu中铁元素化合价升高、铜元素化合价降低,故B错误;2KClO32KCl + 3O2↑中氯元素化合价降低、氧元素化合价升高,故C错误;2 H2O2H2↑+ O2↑中氢元素化合价降低,氧元素化合价升高,故D错误。
4.下列叙述正确的是( )
A. 二氧化硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B. SO2、NO2、NO、氟氯烃、CO2等均是造成大气污染的重要物质
C. HCl、H2SO4、HNO3均具有氧化性,都是氧化性酸
D. 分散系中分散质粒子的直径:Fe(OH)3悬浊液>Fe(OH)3胶体>FeCl3溶液
【答案】D
【解析】正确答案:D
A.不正确,硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料,二氧化硅是生产光导纤维的材料;
B.不正确,SO2、NO2、NO等均是造成大气污染的重要物质,氟氯烃引起臭氧空洞,CO2引起温室效应;
C.不正确,HCl、H2SO4、HNO3均具有氧化性,浓H2SO4、HNO3都是氧化性酸,HCl和稀H2SO4是非氧化性酸。
D、正确。
5.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA
B. 2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C. 过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA
D. 密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
【答案】C
【解析】试题分析:A.18 g D2O和18 g H2O的物质的量不相同,其中含有的质子数不可能相同,A错误;B.亚硫酸是弱电解质,则2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数小于2NA,B错误;C.过氧化钠与水反应时,氧元素化合价从—1价水的0价,则生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA,C正确;D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应生成2molNO2,但NO2与N2O4存在平衡关系,所以产物的分子数小于2NA,D错误,答案选C。
6.下列实验能够完成实验目的的是( )
A. A装置用于检验溴丙烷消去产物
B. B装置用于石油的分馏
C. C装置用于实验室制硝基苯
D. D装置可证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
【答案】C
【解析】试题分析:A.由于挥发出的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;B.①温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐;②冷凝管中冷凝水的流向错误,冷水应从下方进,上方出,故B错误;C.实验室制硝基苯在50-60℃下发生反应,需要用水浴加热,故C正确;D.浓盐酸易挥发,会发出的氯化氢可与苯酚钠反应制取苯酚,不能证明酸性碳酸>苯酚,D错误。故选C。
7.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. 向FeCl3溶液中滴加HI溶液:Fe3++2I-===Fe2++I2
B. 向AlCl3溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO2-+4NH4++2H2O
C. 向稀NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液:NH4++OH-===NH3·H2O
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:
【答案】D
【解析】试题分析:选项A不正确,离子方程式配平错了,正确的是:2Fe3++2I-===2Fe2++I2;过量氨水不能溶解Al(OH)3,选项B不正确;过量的NaOH也能和HCO3-反应,选项C不正确;苯酚的酸性比HCO3-强,因此通入少量CO2,产物是NaHCO3,选项D正确。
8.下列叙述正确的是( )
A. 氯化钠溶液在电流作用下电离成Na+与Cl
B. 溶于水后能电离出H+的化合物都是酸
C. 氯化氢溶于水后能导电,但液态氯化氢不能导电
D. 导电性强的溶液中自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液中自由移动离子数目多
【答案】C
【解析】C中酒精和水互溶,起不到萃取的作用。
9.某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl,NaClO,NaClO3的混合液,经测定ClO-与ClO3-的物质的量浓度之比为1∶3,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为( )
A. 21∶5 B. 11∶3 C. 3∶1 D. 4∶1
【答案】D
【解析】试题分析:根据题意,设溶液中ClO-与ClO3-的物质的量分别是1mol、3mol,则被氧化的Cl元素的物质的量是4mol,失去电子的物质的量是1mol+3mol× 5=16mol,Cl元素被还原为氯离子,根据得失电子守恒,则被还原的Cl元素的物质的量是16mol,所以Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为16:4=4:1,答案选D。
10.取100 mL 1.0mol·L-1和200 mL 2.0 mol·L-1的盐酸混合后,全部注入500 mL的容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( )
A. 0.5 mol·L-1 B. 1.0 mol·L-1 C. 1.5mol·L-1 D. 2.0 mol·L-1
【答案】B
【解析】试题分析:令混合稀释后HCl的物质的量浓度为c,则:0.1L×1.0mol·L-1+0.2L×2.0mol·L-1=0.5L×c,解得:c=1mol/L,故选B。
11.新装修房屋会释放有毒的甲醛(HCHO)气体,银-Ferrozine法检测甲醛的原理如下:
下列说法正确的是( )
A. 22.4LCO2中含共价键数目为4NA
B. 30gHCHO被氧化时转移电子数目为2 NA
C. 该电池总反应的化学方程式为2Ag2O+HCHO=4Ag+CO2↑+H2O
D. 理论上,消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比4:1
【答案】C
【详解】A项,未指明标准状况,无法计算22.4LCO2的分子数目,也就无法计算共价键数目故A错误;B项,HCHO被氧化生成.CO2,30gHCHO(即1 mol)转移电子数目为4NA,故B错误; C. Ag2O和HCHO反应的总反应的化学方程式为2Ag2O+HCHO=4Ag+CO2+H2O,故C正确;D项,银一Ferrozine法原理为氧化银能氧化甲醛并被还原为Ag,产生的Ag与Fe3+定量反应生成Fe2+,根据电子守恒定律,消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比为1:4,故D错误;答案:C。
12.下列反应中,SiO2作为氧化剂的是( )
A. SiO2+CaO===CaSiO3
B. SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
C. SiO2+2CSi+2CO
D. SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
【答案】C
【解析】在氧化还原反应中,获得电子的物质称作氧化剂,即化合价降低的物质。A项SiO2和CaSiO3中Si元素化合价均为+4,化合价未变,A项不符合题意;B项SiO2和Na2SiO3中Si元素化合价均为+4,化合价未变,B项不符合题意;C项中的SiO2由+4价降低到0,作氧化剂,C项符合题意;D项SiO2和Na2SiO3中Si元素化合价均为+4,化合价未变,D项不符合题意。
13.钠与水反应可以生成NaOH,将一小块钠投入盛有澄清饱和石灰水的试管里,下列说法正确的是( )
A. 钠与碱溶液不反应 B. 没有气体产生
C. 有银白色物质生成 D. 溶液变浑浊
【答案】D
【解析】钠的密度小于水,熔点低,与饱和石灰水反应实质是与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放出大量的热,能够使钠熔成小球,氢氧化钙溶解度随着温度升高而降低,所以能够看到现象为:有气体生成;钠熔化成小球并在液面上游动;溶液变浑浊;钠不能置换钙,故选D,答案为D。
14.把4.48 LCO2通过一定量的固体过氧化钠后收集到3.36L气体(标况下),则这3.36L气体的质量是( )
A. 3.8g B. 4.8g C. 5.6g D. 6.0g
【答案】D
【解析】过氧化钠与CO2反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,假设4.48LCO2全部与过氧化钠反应产生O2的体积为2.24L<3.36L,说明CO2过量,设有xmolCO2参与反应,生成O2的物质的量为x/2mol,因此有(4.48/22.4-x+x/2)=3.36/22.4,解得x=0.1mol,即反应后CO2物质的量为0.1mol,O2的物质的量为0.05mol,气体质量为(0.1×44+0.05×32)g=6.0g,故选项D正确。
15.将KCl和CrCl3两种固体混合物共熔,得化合物X。X由K、Cr、Cl三种元素组成。将1.892gX中的Cr全部氧化成Cr2O72-,Cr2O72-可从过量的KI溶液中氧化出2.667g碘单质(Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O)。向溶有1.892gX的溶液中加入过量的AgNO3溶液,可得4.52gAgCl沉淀。则表示X的化学式为( )
A. K3Cr2Cl9 B. K3Cr2Cl5 C. K3Cr2Cl7 D. K2CrCl4
【答案】A
【解析】由离子方程式Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O可知n(Cr3+)==0.007(mol) n(Cl-)==0.0315(mol),即X中n(Cr3+)∶n(Cl-)=2∶9,根据化合价代数和等于0,n(K+)∶n(Cr3+)∶n(Cl-)=3:2∶9,所以X的化学式为K3Cr2Cl9,故 A正确。
16.下列说法正确的是( )
A. 可以用FeCl3溶液和NaOH溶液反应制备Fe(OH)3胶体
B. FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应得到
C. 40gNaOH固体溶解于500mL水中,所得溶液的物质的量浓度为2mol/L
D. 根据电解质的水溶液导电能力的强弱将电解质分为强电解质和弱电解质
【答案】B
【解析】A、制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,直至溶液呈现透明的红褐色,选项A错误;B、FeCl3可以是FeCl2和Cl2通过化合反应生成,FeCl2可以是FeCl3和Fe通过化合反应生成,Fe(OH)2、氧气和水化合可得Fe(OH)3,选项B正确;C、40gNaOH溶解于500mL水中,所得溶液的体积不是500mL,溶液的物质的量浓度不是2mol/L,选项C错误;D、根据电解质在水溶液中是否完全电离将电解质分为强电解质和弱电解质,选项D错误。答案选B。
17.四种易溶于水的强电解质A、B、C、D由以下7种离子组成(电解质中阴离子各不相同)。
阴离子
Na+ Ba2+ NH4+
阳离子
CH3COO- Cl- OH- SO42-
已知:①A、C溶液显碱性,A、B的溶液中水的电离程度相同;②C和D的溶液混合反应的现象只是有白色沉淀生成,B和C的溶液混合反应的现象只是有刺激性气味的气体生成,A和D的溶液混合无明显现象。
(1)A是__________,B是_____________。
(2)写出C与D的溶液反应的离子方程式_______________________。
(3)25℃时,0.1mol/LB溶液的pH=a,则B溶液中c(H+)—c(NH3·H2O)=_______________(用含有a的关系式表示)。
(4)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______________________。
(5)向用盐酸中和后的C溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,c(Br—)/c(Cl—) =_________。(已知Ksp(AgCl) =2.0×10-10,Ksp(AgBr) =5.4×10-13)
【答案】(1). CH3COONa (2). NH4Cl (3). Ba2++SO42-=BaSO4↓ (4). 10a-14 mol/L
(5). c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+) (6). 2.7×10-3
【解析】①A、C溶液的pH均大于7,应为醋酸盐和碱溶液,A、B的溶液中水的电离程度相同,则溶液水解程度相同;②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无明显现象,则说明C为Ba(OH)2 ,D为Na2SO4,则B为NH4Cl,A为CH3COONa,
(1)根据题中信息推断出各物质分别为:A为CH3COONa,B为NH4Cl,C为Ba(OH)2 ,D为Na2SO4,故答案为:CH3COONa;NH4Cl;
(2)C与D的溶液反应是Ba(OH)2 和Na2SO4反应生成硫酸钡沉淀的过程,反应的离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;
(3)在氯化铵中,存在电荷守恒:c(OH-)+c(Cl-)=c(NH4+)+c(H+),存在物料守恒:c(Cl-)=c(NH4+)+ c(NH3·H2O);根据两个等式可以得出c(H+)-c(NH3·H2O)=c(OH-)=1×10(a-14)mol·L-1故答案为:1×10(a-14)mol·L-1;
(4)等体积、等物质的量浓度的NH4Cl和Ba(OH)2 混合反应后溶液中溶质是BaCl2、Ba(OH)2 、NH3·H2O,则c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+);
故答案为:c(OH-)> c(Ba2+)= c(Cl-)> c(NH4+)> c(H+).
(5)向用盐酸中和后的C溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,依据沉淀溶度积常数分析可知,Ksp(AgCl)=2.0×10-10>Ksp(AgBr)=5.4×10-13
AgCl(s)Ag++Cl-,AgBrAg++Br-,当两种沉淀共存时,AgCl+Br-=AgBr+Cl-,银离子浓度相同,所以c(Br-):c(Cl-)=Ksp(AgBr):Ksp(AgCl)=
5.4×10―13/2.0×10―10=2.7×10-3;故答案为:2.7×10-3;
18.近年来,硫化铜矿的湿法冶炼技术已经取得了很大的发展。现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法,其工艺流程如图所示:
反应温度、固液比、反应时间、氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响,下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图2~如图5所示)。
回答下列问题:
(1)火法炼铜的主要反应:①2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣); ②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;③2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑;则在反应①、②、③中被氧化的元素为_______(填元素符号);若生成的SO2在标准状况下体积为4.48L,则发生转移的电子数目为________NA;由amolCuFeS2生成a molCu,共消耗________ mol O2。
(2)写出反应1的化学方程式:________________。经查,硫黄、FeSO4·7H2O均可入药,用途广泛,湿法炼铜与火法炼铜相比,优点是_____________________。
(3)从溶液中得到FeSO4·7H2O晶体的操作是_______________________________。
(4)根据实验以及工业生产的实验要求,从下表中得出的最佳工艺条件为________(填字母代号)。
【答案】(1). S (2). 1.2 (3). 2.5a (4). 2CuS+O2+2H2SO4CuSO4+2H2O+2S (5). 污染小,同时得到副产物硫酸亚铁晶体及硫黄,资源得到充分利用 (6). 蒸发浓缩、冷却结晶(过滤不写不扣分) (7). A
【解析】(1)①2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO中S元素的化合价从+2升高为+4价,被氧化;②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2中S元素的化合价从-2升高为+4价,被氧化;③2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中S元素的化合价从+2升高为+4价,被氧化;则在反应①、②、③中被氧化的元素为S元素;若生成的SO2在标准状况下体积为4.48L,生成SO2的物质的量为=0.2mol,则发生转移的电子数目为0.2mol×6NA=1.2NA;amolCuFeS2生成molCu2S,消耗2amolO2,amolCu2S氧化为Cu2O,消耗O2amol=0.5amol,共消耗2.5amolO2;
(2)依据流程转化可知,反应Ⅰ是硫化铜和氧气、硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜、硫和水,反应的化学方程式为:2CuS+O2+2H2SO4=2CuSO4+2S+2H2O,火法炼钢中产生有毒的二氧化硫,而湿法炼铜中不产生有毒气体,故其污染性小、环保,同时湿法炼铜还得到副产品硫酸亚铁晶体及其硫磺,充分利用了资源;
(3通过将溶液蒸发浓缩、冷却结晶并过滤即可得到FeSO4·7H2O;
(4)从图1可以看出,铜的浸出率随反应温度升高二增大,在为的达到95°C后,铜的浸出率随温度的变化不明显,但温度过高能耗增加,由此可知适应的反应温度为95°C,图3可以看出:固液比大于1︰5时,铜的浸出率随固液比的增大而有所减小;固液比小于1︰5时铜的浸出率随固液比的减小而有所下降,因此适宜的固液比为1︰5;从图4可以看出铜的浸出率随反应时间增大而增大,但在反应时间超出7h后,随反应时间的延长铜的浸出率增大的很缓慢,同时反应时间过长,即增加能耗,有降低设备利用率,故适宜的反应时间7h;表中数据变化分析,加入氯离子能改变铜的浸出效果,但氯离子浓度超过0.8mol/L,时铜的浸出率随氯离子浓度增加反而减小,故适宜的氯离子浓度维持在0.8mol/L;
故答案为A。
19.Ⅰ.世界环保联盟即将全面禁止在自来水中加氯气(Cl2,黄绿色气体),推广采用光谱高效消毒剂二氧化氯,目前欧州和我国主采用Kesting法[原料为氯酸钠(NaClO3)与盐酸]制取ClO2,该法的缺点是同时会产生Cl2。该法制ClO2的化学方程式为:
2 NaClO3 + 4 HCl = 2 ClO2↑+ Cl2↑+ 2 NaCl + 2 H2O
(1)该反应中,氧化剂为_______________ ,氧化产物为___________________ 。
(2)若反应生成0.1mol Cl2,则转移的电子的物质的量为___________________ 。
(3)盐酸在反应中显示出来的性质是:(填写编号)________________________ 。
① 还原性 ② 还原性、酸性 ③ 氧化性 ④ 氧化性、酸性
Ⅱ.已知过氧化钙(CaO2)的性质与过氧化钠相似。若在一定体积的饱和石灰水中加入少量的过氧化钙,可以看到的现象 _________________________________________ ,反应的化学方程式是 _____________________________。
Ⅲ.为彻底除去KCl溶液中的混有的Ba(OH)2杂质,若只准加一种试剂,则这种试剂最好选择______(写化学式),反应的离子方程式是 _______________________。
【答案】(1). NaClO3 (2). Cl2 (3). 0.2 mol (4). ② (5). 有气泡产生,并有白色沉淀 (6). 2CaO2 + 2H2O═2Ca(OH)2+ O2↑ (7). H2SO4 (8). 2H+ +SO42- + Ba2+ +2OH- ═BaSO4 ↓ + 2H2O
【解析】Ⅰ.(1)该反应中,氯酸钠中氯元素的化合价由+5价变为+4价,氯化氢中氯元素的化合价由-1价变为0价,所以氯酸钠(NaClO3 )是氧化剂,盐酸是还原剂,则氯气(Cl2 )是氧化产物; (2)根据氯气和转移电子之间的关系式得,转移电子的物质的量=0.1mol×(1-0)×2=0.2 mol; ( 3)该反应中,盐酸中氯元素部分化合价不变,部分失电子作还原剂,故选②;
Ⅱ.过氧化钙与水反应有氧气和氢氧化钙生成,原溶液为饱和石灰水,因此加入过氧化钙后可以看到有气泡产生,并有白色沉淀 ;发生反应的化学方程式为 2CaO2 + 2H2O═2Ca(OH)2+ O2↑;
Ⅲ.为彻底除去KCl溶液中的混有的Ba(OH)2杂质,应同时除去Ba2+和OH-,则可加入H2SO4,发生H2SO4+Ba(OH)2═Ba SO4↓+2H2O,离子方程式为:2H+ +SO42- + Ba2+ +2OH- ═BaSO4 ↓ + 2H2O。
20.以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α氧化铝,既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备实验流程如下:
(1)写出铝灰与氢氧化钠溶液反应涉及的化学方程式:_____________________。
(2)图中“滤渣”的主要成分为_______________(填化学式)。
(3)加30%H2O2溶液发生的离子反应方程式为________________。
(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置。
①集气瓶中收集到的气体是___________(填化学式)。
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有____________(填化学式)。
③酸性KMnO4溶液紫色变浅_________(填“能”或“不能”)说明煅烧硫酸铝铵晶体产物中含有SO2气体?理由:_________________________________________________________________。
【答案】(1). Al2O3+2NaOH ===2NaAlO2 +H2O、SiO2+2NaOH ===Na2SiO3 +H2O (2). SiO2 (3). 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O (4). N2 (5). SO3、NH3 (6). 不能 (7). 饱和NaHSO3在吸收SO3的同时会也释放出SO2,故无法确定
【解析】(1). 铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其中可以和氢氧化钠溶液反应的是Al2O3和SiO2,反应方程式是:Al2O3+2NaOH ===2NaAlO2 +H2O、SiO2+2NaOH =Na2SiO3 +H2O,故答案为:Al2O3+2NaOH =2NaAlO2 +H2O、SiO2+2NaOH =Na2SiO3 +H2O;
(2). 铝灰经过稀硫酸浸取后,Al2O3、FeO、Fe2O3都可以和稀硫酸反应,而SiO2不反应,故经过过滤后所得的滤渣是SiO2,故答案为:SiO2;
(3). 加30%H2O2溶液,H2O2可以和溶液中的Fe2+发生氧化还原反应,离子方程式是:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案是:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(4).①. NH4Al(SO4)2·12H2O分解生成的氨气和三氧化硫被饱和NaHSO3溶液吸收,二氧化硫被高锰酸钾溶液吸收,最后集气瓶中收集到的气体是氮气,故答案为:N2;
②.根据上述分析可知,饱和NaHSO3溶液吸收的气体是氨气和三氧化硫,故答案是:SO3、NH3;
③. 饱和NaHSO3溶液吸收SO3时,可以反应生成SO2,故不能说明煅烧硫酸铝铵晶体产物中含有SO2气体,故答案是:不能;饱和NaHSO3在吸收SO3的同时会也释放出SO2,故无法确定。
21.(1)写出氯碱工业电解饱和食盐水的化学方程式:___________________________
(2)已知:2KMnO4 + 16HCl =2KCl+2MnCl2 +5Cl2↑+8H2O,15.8g KMnO4 与100mL12mol/L浓盐酸充分反应,固体完全溶解,生成标准状况下氯气的体积为________L,转移的电子数为_________个,若向反应后的溶液中加入足量的硝酸银,过滤、洗涤、干燥,可得到固体______g。
(3)将标准状况下6.72L的HCl溶于水形成250mL溶液,取出10mL于锥形瓶中,溶质的物 质的量浓度为______mol/L,向锥形瓶中滴加0.5mol/LBa(OH)2溶液,恰好反应,消耗Ba(OH)2的体积为__________mL。
【答案】(1). 2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ +Cl2↑ (2). 5.6 (3). 0.5NA(或3.01×1023) (4). 100.45 (5). 1.2 (6). 12
【解析】(1). 在氯碱工业中,电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,该反应的化学方程式为:2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ +Cl2↑,故答案为:2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ +Cl2↑;
(2). 15.8g KMnO4的物质的量为:15.8g÷158g/mol=0.1mol,与100mL12mol/L浓盐酸充分反应,固体完全溶解,根据反应方程式可知,生成氯气的物质的量为0.1mol×5/2=0.25mol,在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L,在该反应中,Mn元素的化合价从+7价降低到+2价,所以0.1mol KMnO4完全反应转移电子的物质的量为0.1mol×(7-2)=0.5mol,个数为0.5NA或3.01×1023,100mL12mol/L的浓盐酸中含有HCl的物质的量为0.1L×12mol/L=1.2mol,与KMnO4反应后溶液中剩余Cl-的物质的量为1.2mol-2×n(Cl2)=1.2mol-2×0.25mol=0.7mol,向反应后的溶液中加入足量的硝酸银,生成AgCl沉淀的质量为0.7mol×143.5g/mol=100.45g,故答案为:5.6;0.5NA(或3.01×1023);100.45;
(3). 标准状况下6.72L HCl的物质的量为6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,溶于水形成250mL溶液,HCl的物质的量浓度为:c(HCl)=0.3mol÷0.25L=1.2mol/L,取出10mL于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加0.5mol/LBa(OH)2溶液,二者反应的化学方程式为:Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O,根据方程式可知,恰好反应时,消耗Ba(OH)2的物质的量为0.01L×1.2mol/L÷2=0.006mol,体积为0.006mol÷0.5mol/L=0.012L=12mL,故答案为:1.2;12。
1.化学与生活、社会发展息息相关,下列说法错误的是( )
A. “霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的分散系不具有丁达尔效应
B. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了氧化还原反应
C. “青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
D. 古剑“湛泸”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金
【答案】C
【详解】A.雾霾所形成的分散系不一定属于胶体,只有胶体才具有丁达尔效应,故A正确;
B.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,铁置换铜属于湿法炼铜,该过程发生了置换反应,属于氧化还原反应,故B正确;
C.对青蒿素的提取利用的是萃取原理,萃取过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C错误;
D.剑刃硬度较大,所以剂钢为碳铁合金,故D正确;
故选C。
2.二氧化氮是能引起酸雨的一种物质. 二氧化氮属于( )
A. 酸 B. 非金属氧化物 C. 碱 D. 混合物
【答案】B
【详解】A.酸是指在水溶液中电离出的阳离子全是氢离子的化合物,二氧化氮在水溶液中和水反应生成了硝酸和一氧化氮,故A错误;
B.氧化物是指由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,二氧化氮属于非金属氧化物,故B正确;
C.碱是指在水溶液中电离出的阴离子全是氢氧根离子的化合物,二氧化氮不属于碱,故C错误;
D.混合物是由多种物质组成的,纯净物由一种物质组成,二氧化氮属于纯净物,故D错误;
故选:B。
3.下列反应中,氧化反应与还原反应在同一元素间进行的是( )
A. Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
B. Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
C. 2KClO32KCl+3O2↑
D. 2H2O 2H2↑+O2↑
【答案】A
【解析】试题分析:Cl2+ 2NaOH =" NaCl" + NaClO + H2O中氯元素化合价既有升高又有降低,故A正确;Fe + CuSO4= FeSO4+ Cu中铁元素化合价升高、铜元素化合价降低,故B错误;2KClO32KCl + 3O2↑中氯元素化合价降低、氧元素化合价升高,故C错误;2 H2O2H2↑+ O2↑中氢元素化合价降低,氧元素化合价升高,故D错误。
4.下列叙述正确的是( )
A. 二氧化硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B. SO2、NO2、NO、氟氯烃、CO2等均是造成大气污染的重要物质
C. HCl、H2SO4、HNO3均具有氧化性,都是氧化性酸
D. 分散系中分散质粒子的直径:Fe(OH)3悬浊液>Fe(OH)3胶体>FeCl3溶液
【答案】D
【解析】正确答案:D
A.不正确,硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料,二氧化硅是生产光导纤维的材料;
B.不正确,SO2、NO2、NO等均是造成大气污染的重要物质,氟氯烃引起臭氧空洞,CO2引起温室效应;
C.不正确,HCl、H2SO4、HNO3均具有氧化性,浓H2SO4、HNO3都是氧化性酸,HCl和稀H2SO4是非氧化性酸。
D、正确。
5.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA
B. 2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C. 过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA
D. 密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
【答案】C
【解析】试题分析:A.18 g D2O和18 g H2O的物质的量不相同,其中含有的质子数不可能相同,A错误;B.亚硫酸是弱电解质,则2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数小于2NA,B错误;C.过氧化钠与水反应时,氧元素化合价从—1价水的0价,则生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA,C正确;D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应生成2molNO2,但NO2与N2O4存在平衡关系,所以产物的分子数小于2NA,D错误,答案选C。
6.下列实验能够完成实验目的的是( )
A. A装置用于检验溴丙烷消去产物
B. B装置用于石油的分馏
C. C装置用于实验室制硝基苯
D. D装置可证明酸性:盐酸>碳酸>苯酚
【答案】C
【解析】试题分析:A.由于挥发出的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;B.①温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐;②冷凝管中冷凝水的流向错误,冷水应从下方进,上方出,故B错误;C.实验室制硝基苯在50-60℃下发生反应,需要用水浴加热,故C正确;D.浓盐酸易挥发,会发出的氯化氢可与苯酚钠反应制取苯酚,不能证明酸性碳酸>苯酚,D错误。故选C。
7.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. 向FeCl3溶液中滴加HI溶液:Fe3++2I-===Fe2++I2
B. 向AlCl3溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO2-+4NH4++2H2O
C. 向稀NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液:NH4++OH-===NH3·H2O
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:
【答案】D
【解析】试题分析:选项A不正确,离子方程式配平错了,正确的是:2Fe3++2I-===2Fe2++I2;过量氨水不能溶解Al(OH)3,选项B不正确;过量的NaOH也能和HCO3-反应,选项C不正确;苯酚的酸性比HCO3-强,因此通入少量CO2,产物是NaHCO3,选项D正确。
8.下列叙述正确的是( )
A. 氯化钠溶液在电流作用下电离成Na+与Cl
B. 溶于水后能电离出H+的化合物都是酸
C. 氯化氢溶于水后能导电,但液态氯化氢不能导电
D. 导电性强的溶液中自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液中自由移动离子数目多
【答案】C
【解析】C中酒精和水互溶,起不到萃取的作用。
9.某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl,NaClO,NaClO3的混合液,经测定ClO-与ClO3-的物质的量浓度之比为1∶3,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为( )
A. 21∶5 B. 11∶3 C. 3∶1 D. 4∶1
【答案】D
【解析】试题分析:根据题意,设溶液中ClO-与ClO3-的物质的量分别是1mol、3mol,则被氧化的Cl元素的物质的量是4mol,失去电子的物质的量是1mol+3mol× 5=16mol,Cl元素被还原为氯离子,根据得失电子守恒,则被还原的Cl元素的物质的量是16mol,所以Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为16:4=4:1,答案选D。
10.取100 mL 1.0mol·L-1和200 mL 2.0 mol·L-1的盐酸混合后,全部注入500 mL的容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( )
A. 0.5 mol·L-1 B. 1.0 mol·L-1 C. 1.5mol·L-1 D. 2.0 mol·L-1
【答案】B
【解析】试题分析:令混合稀释后HCl的物质的量浓度为c,则:0.1L×1.0mol·L-1+0.2L×2.0mol·L-1=0.5L×c,解得:c=1mol/L,故选B。
11.新装修房屋会释放有毒的甲醛(HCHO)气体,银-Ferrozine法检测甲醛的原理如下:
下列说法正确的是( )
A. 22.4LCO2中含共价键数目为4NA
B. 30gHCHO被氧化时转移电子数目为2 NA
C. 该电池总反应的化学方程式为2Ag2O+HCHO=4Ag+CO2↑+H2O
D. 理论上,消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比4:1
【答案】C
【详解】A项,未指明标准状况,无法计算22.4LCO2的分子数目,也就无法计算共价键数目故A错误;B项,HCHO被氧化生成.CO2,30gHCHO(即1 mol)转移电子数目为4NA,故B错误; C. Ag2O和HCHO反应的总反应的化学方程式为2Ag2O+HCHO=4Ag+CO2+H2O,故C正确;D项,银一Ferrozine法原理为氧化银能氧化甲醛并被还原为Ag,产生的Ag与Fe3+定量反应生成Fe2+,根据电子守恒定律,消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比为1:4,故D错误;答案:C。
12.下列反应中,SiO2作为氧化剂的是( )
A. SiO2+CaO===CaSiO3
B. SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
C. SiO2+2CSi+2CO
D. SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
【答案】C
【解析】在氧化还原反应中,获得电子的物质称作氧化剂,即化合价降低的物质。A项SiO2和CaSiO3中Si元素化合价均为+4,化合价未变,A项不符合题意;B项SiO2和Na2SiO3中Si元素化合价均为+4,化合价未变,B项不符合题意;C项中的SiO2由+4价降低到0,作氧化剂,C项符合题意;D项SiO2和Na2SiO3中Si元素化合价均为+4,化合价未变,D项不符合题意。
13.钠与水反应可以生成NaOH,将一小块钠投入盛有澄清饱和石灰水的试管里,下列说法正确的是( )
A. 钠与碱溶液不反应 B. 没有气体产生
C. 有银白色物质生成 D. 溶液变浑浊
【答案】D
【解析】钠的密度小于水,熔点低,与饱和石灰水反应实质是与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放出大量的热,能够使钠熔成小球,氢氧化钙溶解度随着温度升高而降低,所以能够看到现象为:有气体生成;钠熔化成小球并在液面上游动;溶液变浑浊;钠不能置换钙,故选D,答案为D。
14.把4.48 LCO2通过一定量的固体过氧化钠后收集到3.36L气体(标况下),则这3.36L气体的质量是( )
A. 3.8g B. 4.8g C. 5.6g D. 6.0g
【答案】D
【解析】过氧化钠与CO2反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,假设4.48LCO2全部与过氧化钠反应产生O2的体积为2.24L<3.36L,说明CO2过量,设有xmolCO2参与反应,生成O2的物质的量为x/2mol,因此有(4.48/22.4-x+x/2)=3.36/22.4,解得x=0.1mol,即反应后CO2物质的量为0.1mol,O2的物质的量为0.05mol,气体质量为(0.1×44+0.05×32)g=6.0g,故选项D正确。
15.将KCl和CrCl3两种固体混合物共熔,得化合物X。X由K、Cr、Cl三种元素组成。将1.892gX中的Cr全部氧化成Cr2O72-,Cr2O72-可从过量的KI溶液中氧化出2.667g碘单质(Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O)。向溶有1.892gX的溶液中加入过量的AgNO3溶液,可得4.52gAgCl沉淀。则表示X的化学式为( )
A. K3Cr2Cl9 B. K3Cr2Cl5 C. K3Cr2Cl7 D. K2CrCl4
【答案】A
【解析】由离子方程式Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O可知n(Cr3+)==0.007(mol) n(Cl-)==0.0315(mol),即X中n(Cr3+)∶n(Cl-)=2∶9,根据化合价代数和等于0,n(K+)∶n(Cr3+)∶n(Cl-)=3:2∶9,所以X的化学式为K3Cr2Cl9,故 A正确。
16.下列说法正确的是( )
A. 可以用FeCl3溶液和NaOH溶液反应制备Fe(OH)3胶体
B. FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应得到
C. 40gNaOH固体溶解于500mL水中,所得溶液的物质的量浓度为2mol/L
D. 根据电解质的水溶液导电能力的强弱将电解质分为强电解质和弱电解质
【答案】B
【解析】A、制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,直至溶液呈现透明的红褐色,选项A错误;B、FeCl3可以是FeCl2和Cl2通过化合反应生成,FeCl2可以是FeCl3和Fe通过化合反应生成,Fe(OH)2、氧气和水化合可得Fe(OH)3,选项B正确;C、40gNaOH溶解于500mL水中,所得溶液的体积不是500mL,溶液的物质的量浓度不是2mol/L,选项C错误;D、根据电解质在水溶液中是否完全电离将电解质分为强电解质和弱电解质,选项D错误。答案选B。
17.四种易溶于水的强电解质A、B、C、D由以下7种离子组成(电解质中阴离子各不相同)。
阴离子
Na+ Ba2+ NH4+
阳离子
CH3COO- Cl- OH- SO42-
已知:①A、C溶液显碱性,A、B的溶液中水的电离程度相同;②C和D的溶液混合反应的现象只是有白色沉淀生成,B和C的溶液混合反应的现象只是有刺激性气味的气体生成,A和D的溶液混合无明显现象。
(1)A是__________,B是_____________。
(2)写出C与D的溶液反应的离子方程式_______________________。
(3)25℃时,0.1mol/LB溶液的pH=a,则B溶液中c(H+)—c(NH3·H2O)=_______________(用含有a的关系式表示)。
(4)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______________________。
(5)向用盐酸中和后的C溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,c(Br—)/c(Cl—) =_________。(已知Ksp(AgCl) =2.0×10-10,Ksp(AgBr) =5.4×10-13)
【答案】(1). CH3COONa (2). NH4Cl (3). Ba2++SO42-=BaSO4↓ (4). 10a-14 mol/L
(5). c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+) (6). 2.7×10-3
【解析】①A、C溶液的pH均大于7,应为醋酸盐和碱溶液,A、B的溶液中水的电离程度相同,则溶液水解程度相同;②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无明显现象,则说明C为Ba(OH)2 ,D为Na2SO4,则B为NH4Cl,A为CH3COONa,
(1)根据题中信息推断出各物质分别为:A为CH3COONa,B为NH4Cl,C为Ba(OH)2 ,D为Na2SO4,故答案为:CH3COONa;NH4Cl;
(2)C与D的溶液反应是Ba(OH)2 和Na2SO4反应生成硫酸钡沉淀的过程,反应的离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;
(3)在氯化铵中,存在电荷守恒:c(OH-)+c(Cl-)=c(NH4+)+c(H+),存在物料守恒:c(Cl-)=c(NH4+)+ c(NH3·H2O);根据两个等式可以得出c(H+)-c(NH3·H2O)=c(OH-)=1×10(a-14)mol·L-1故答案为:1×10(a-14)mol·L-1;
(4)等体积、等物质的量浓度的NH4Cl和Ba(OH)2 混合反应后溶液中溶质是BaCl2、Ba(OH)2 、NH3·H2O,则c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+);
故答案为:c(OH-)> c(Ba2+)= c(Cl-)> c(NH4+)> c(H+).
(5)向用盐酸中和后的C溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,依据沉淀溶度积常数分析可知,Ksp(AgCl)=2.0×10-10>Ksp(AgBr)=5.4×10-13
AgCl(s)Ag++Cl-,AgBrAg++Br-,当两种沉淀共存时,AgCl+Br-=AgBr+Cl-,银离子浓度相同,所以c(Br-):c(Cl-)=Ksp(AgBr):Ksp(AgCl)=
5.4×10―13/2.0×10―10=2.7×10-3;故答案为:2.7×10-3;
18.近年来,硫化铜矿的湿法冶炼技术已经取得了很大的发展。现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法,其工艺流程如图所示:
反应温度、固液比、反应时间、氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响,下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图2~如图5所示)。
回答下列问题:
(1)火法炼铜的主要反应:①2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣); ②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;③2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑;则在反应①、②、③中被氧化的元素为_______(填元素符号);若生成的SO2在标准状况下体积为4.48L,则发生转移的电子数目为________NA;由amolCuFeS2生成a molCu,共消耗________ mol O2。
(2)写出反应1的化学方程式:________________。经查,硫黄、FeSO4·7H2O均可入药,用途广泛,湿法炼铜与火法炼铜相比,优点是_____________________。
(3)从溶液中得到FeSO4·7H2O晶体的操作是_______________________________。
(4)根据实验以及工业生产的实验要求,从下表中得出的最佳工艺条件为________(填字母代号)。
【答案】(1). S (2). 1.2 (3). 2.5a (4). 2CuS+O2+2H2SO4CuSO4+2H2O+2S (5). 污染小,同时得到副产物硫酸亚铁晶体及硫黄,资源得到充分利用 (6). 蒸发浓缩、冷却结晶(过滤不写不扣分) (7). A
【解析】(1)①2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO中S元素的化合价从+2升高为+4价,被氧化;②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2中S元素的化合价从-2升高为+4价,被氧化;③2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中S元素的化合价从+2升高为+4价,被氧化;则在反应①、②、③中被氧化的元素为S元素;若生成的SO2在标准状况下体积为4.48L,生成SO2的物质的量为=0.2mol,则发生转移的电子数目为0.2mol×6NA=1.2NA;amolCuFeS2生成molCu2S,消耗2amolO2,amolCu2S氧化为Cu2O,消耗O2amol=0.5amol,共消耗2.5amolO2;
(2)依据流程转化可知,反应Ⅰ是硫化铜和氧气、硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜、硫和水,反应的化学方程式为:2CuS+O2+2H2SO4=2CuSO4+2S+2H2O,火法炼钢中产生有毒的二氧化硫,而湿法炼铜中不产生有毒气体,故其污染性小、环保,同时湿法炼铜还得到副产品硫酸亚铁晶体及其硫磺,充分利用了资源;
(3通过将溶液蒸发浓缩、冷却结晶并过滤即可得到FeSO4·7H2O;
(4)从图1可以看出,铜的浸出率随反应温度升高二增大,在为的达到95°C后,铜的浸出率随温度的变化不明显,但温度过高能耗增加,由此可知适应的反应温度为95°C,图3可以看出:固液比大于1︰5时,铜的浸出率随固液比的增大而有所减小;固液比小于1︰5时铜的浸出率随固液比的减小而有所下降,因此适宜的固液比为1︰5;从图4可以看出铜的浸出率随反应时间增大而增大,但在反应时间超出7h后,随反应时间的延长铜的浸出率增大的很缓慢,同时反应时间过长,即增加能耗,有降低设备利用率,故适宜的反应时间7h;表中数据变化分析,加入氯离子能改变铜的浸出效果,但氯离子浓度超过0.8mol/L,时铜的浸出率随氯离子浓度增加反而减小,故适宜的氯离子浓度维持在0.8mol/L;
故答案为A。
19.Ⅰ.世界环保联盟即将全面禁止在自来水中加氯气(Cl2,黄绿色气体),推广采用光谱高效消毒剂二氧化氯,目前欧州和我国主采用Kesting法[原料为氯酸钠(NaClO3)与盐酸]制取ClO2,该法的缺点是同时会产生Cl2。该法制ClO2的化学方程式为:
2 NaClO3 + 4 HCl = 2 ClO2↑+ Cl2↑+ 2 NaCl + 2 H2O
(1)该反应中,氧化剂为_______________ ,氧化产物为___________________ 。
(2)若反应生成0.1mol Cl2,则转移的电子的物质的量为___________________ 。
(3)盐酸在反应中显示出来的性质是:(填写编号)________________________ 。
① 还原性 ② 还原性、酸性 ③ 氧化性 ④ 氧化性、酸性
Ⅱ.已知过氧化钙(CaO2)的性质与过氧化钠相似。若在一定体积的饱和石灰水中加入少量的过氧化钙,可以看到的现象 _________________________________________ ,反应的化学方程式是 _____________________________。
Ⅲ.为彻底除去KCl溶液中的混有的Ba(OH)2杂质,若只准加一种试剂,则这种试剂最好选择______(写化学式),反应的离子方程式是 _______________________。
【答案】(1). NaClO3 (2). Cl2 (3). 0.2 mol (4). ② (5). 有气泡产生,并有白色沉淀 (6). 2CaO2 + 2H2O═2Ca(OH)2+ O2↑ (7). H2SO4 (8). 2H+ +SO42- + Ba2+ +2OH- ═BaSO4 ↓ + 2H2O
【解析】Ⅰ.(1)该反应中,氯酸钠中氯元素的化合价由+5价变为+4价,氯化氢中氯元素的化合价由-1价变为0价,所以氯酸钠(NaClO3 )是氧化剂,盐酸是还原剂,则氯气(Cl2 )是氧化产物; (2)根据氯气和转移电子之间的关系式得,转移电子的物质的量=0.1mol×(1-0)×2=0.2 mol; ( 3)该反应中,盐酸中氯元素部分化合价不变,部分失电子作还原剂,故选②;
Ⅱ.过氧化钙与水反应有氧气和氢氧化钙生成,原溶液为饱和石灰水,因此加入过氧化钙后可以看到有气泡产生,并有白色沉淀 ;发生反应的化学方程式为 2CaO2 + 2H2O═2Ca(OH)2+ O2↑;
Ⅲ.为彻底除去KCl溶液中的混有的Ba(OH)2杂质,应同时除去Ba2+和OH-,则可加入H2SO4,发生H2SO4+Ba(OH)2═Ba SO4↓+2H2O,离子方程式为:2H+ +SO42- + Ba2+ +2OH- ═BaSO4 ↓ + 2H2O。
20.以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α氧化铝,既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备实验流程如下:
(1)写出铝灰与氢氧化钠溶液反应涉及的化学方程式:_____________________。
(2)图中“滤渣”的主要成分为_______________(填化学式)。
(3)加30%H2O2溶液发生的离子反应方程式为________________。
(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置。
①集气瓶中收集到的气体是___________(填化学式)。
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有____________(填化学式)。
③酸性KMnO4溶液紫色变浅_________(填“能”或“不能”)说明煅烧硫酸铝铵晶体产物中含有SO2气体?理由:_________________________________________________________________。
【答案】(1). Al2O3+2NaOH ===2NaAlO2 +H2O、SiO2+2NaOH ===Na2SiO3 +H2O (2). SiO2 (3). 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O (4). N2 (5). SO3、NH3 (6). 不能 (7). 饱和NaHSO3在吸收SO3的同时会也释放出SO2,故无法确定
【解析】(1). 铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其中可以和氢氧化钠溶液反应的是Al2O3和SiO2,反应方程式是:Al2O3+2NaOH ===2NaAlO2 +H2O、SiO2+2NaOH =Na2SiO3 +H2O,故答案为:Al2O3+2NaOH =2NaAlO2 +H2O、SiO2+2NaOH =Na2SiO3 +H2O;
(2). 铝灰经过稀硫酸浸取后,Al2O3、FeO、Fe2O3都可以和稀硫酸反应,而SiO2不反应,故经过过滤后所得的滤渣是SiO2,故答案为:SiO2;
(3). 加30%H2O2溶液,H2O2可以和溶液中的Fe2+发生氧化还原反应,离子方程式是:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案是:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(4).①. NH4Al(SO4)2·12H2O分解生成的氨气和三氧化硫被饱和NaHSO3溶液吸收,二氧化硫被高锰酸钾溶液吸收,最后集气瓶中收集到的气体是氮气,故答案为:N2;
②.根据上述分析可知,饱和NaHSO3溶液吸收的气体是氨气和三氧化硫,故答案是:SO3、NH3;
③. 饱和NaHSO3溶液吸收SO3时,可以反应生成SO2,故不能说明煅烧硫酸铝铵晶体产物中含有SO2气体,故答案是:不能;饱和NaHSO3在吸收SO3的同时会也释放出SO2,故无法确定。
21.(1)写出氯碱工业电解饱和食盐水的化学方程式:___________________________
(2)已知:2KMnO4 + 16HCl =2KCl+2MnCl2 +5Cl2↑+8H2O,15.8g KMnO4 与100mL12mol/L浓盐酸充分反应,固体完全溶解,生成标准状况下氯气的体积为________L,转移的电子数为_________个,若向反应后的溶液中加入足量的硝酸银,过滤、洗涤、干燥,可得到固体______g。
(3)将标准状况下6.72L的HCl溶于水形成250mL溶液,取出10mL于锥形瓶中,溶质的物 质的量浓度为______mol/L,向锥形瓶中滴加0.5mol/LBa(OH)2溶液,恰好反应,消耗Ba(OH)2的体积为__________mL。
【答案】(1). 2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ +Cl2↑ (2). 5.6 (3). 0.5NA(或3.01×1023) (4). 100.45 (5). 1.2 (6). 12
【解析】(1). 在氯碱工业中,电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,该反应的化学方程式为:2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ +Cl2↑,故答案为:2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ +Cl2↑;
(2). 15.8g KMnO4的物质的量为:15.8g÷158g/mol=0.1mol,与100mL12mol/L浓盐酸充分反应,固体完全溶解,根据反应方程式可知,生成氯气的物质的量为0.1mol×5/2=0.25mol,在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L,在该反应中,Mn元素的化合价从+7价降低到+2价,所以0.1mol KMnO4完全反应转移电子的物质的量为0.1mol×(7-2)=0.5mol,个数为0.5NA或3.01×1023,100mL12mol/L的浓盐酸中含有HCl的物质的量为0.1L×12mol/L=1.2mol,与KMnO4反应后溶液中剩余Cl-的物质的量为1.2mol-2×n(Cl2)=1.2mol-2×0.25mol=0.7mol,向反应后的溶液中加入足量的硝酸银,生成AgCl沉淀的质量为0.7mol×143.5g/mol=100.45g,故答案为:5.6;0.5NA(或3.01×1023);100.45;
(3). 标准状况下6.72L HCl的物质的量为6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,溶于水形成250mL溶液,HCl的物质的量浓度为:c(HCl)=0.3mol÷0.25L=1.2mol/L,取出10mL于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加0.5mol/LBa(OH)2溶液,二者反应的化学方程式为:Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O,根据方程式可知,恰好反应时,消耗Ba(OH)2的物质的量为0.01L×1.2mol/L÷2=0.006mol,体积为0.006mol÷0.5mol/L=0.012L=12mL,故答案为:1.2;12。
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