山东省临沂市2021-2022学年高一上学期期末统考化学试题含解析
展开山东省临沂市2021-2022学年高一上学期期末统考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生活、社会密切相关。下列有关说法错误的是
A.德尔塔新冠病毒有可能在空气中以气溶胶的形式传播,气溶胶属于胶体
B.复合膨松剂一般由碳酸盐类和酸性物质组成
C.含有食品添加剂的食物对人体健康有害,不可食用
D.用CO2人工合成淀粉,有利于实现“碳中和”
2.用化学用语表示2NCl3+3H2O=3HCl+N2↑+3HClO中的相关微粒,其中正确的是
A.中子数为10的氧原子:O B.NCl3的电子式:
C.HClO的结构式:H-Cl-O D.Cl-的结构示意图:
3.下列有关化学概念的说法正确的是
A.仅含一种元素的物质一定是纯净物
B.35Cl与37Cl互为同位素,通过化学变化可以实现二者间的相互转化
C.有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应
D.根据是否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液,浊液和胶体
4.下列有关物质的性质与用途均正确,且具有对应关系的是
A.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料
B.生石灰能与水反应,可用于干燥氯气
C.晶体硅硬度大,可用作半导体材料
D.Na2O2能与CO2反应放出氧气,可用作呼吸面具的供氧剂
5.根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是
A.L层上的电子数为奇数的元素一定是主族元素
B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C.IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强
D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强
6.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.pH=1的溶液中:Mg2+、K+、CH3COO-、Cl-
B.无色溶液中:Na+、SO、NO、Cu2+
C.使石蕊试液变蓝色的溶液中:K+、Cl-、CO、Na+
D.0.1mol·L-1NaClO溶液中:Fe2+、K+、Cl-、SO
7.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol·L-1NaCl溶液中含有的Na+数为NA
B.标准状况下,22.4L氨气与22.4L氯气所含原子数均为2NA
C.5.6gFe在氧气中燃烧,完全反应时转移电子数为0.3NA
D.20g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
8.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.钠与水的反应:Na+H2O=Na++2OH-+H2↑
B.用醋酸除去水垢:2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O
C.用氯化铁溶液腐蚀铜电路板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
D.向漂白粉溶液中通入少量CO2:Ca2++ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+HClO
9.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)
B.CaCl2(aq)CaCO3(s)CaO(s)
C.Cu(s)CuCl2(aq)Cu(OH)2(s)
D.Al2O3(s)AlCl3(aq)Al(OH)3(s)
10.下列图示实验正确的是
A.图甲稀释浓硫酸 B.图乙收集Cl2
C.图丙除去CO气体中的CO2 D.图丁配制溶液
11.实验室常用MnO标定(NH4)2Fe(SO4)2,同时使MnO再生,其反应原理如图所示。下列说法错误的是
A.反应I中Mn2+是还原剂
B.由反应I、II可知,氧化性:S2O>MnO>Fe3+
C.S2O和Fe2+在水溶液中能大量共存
D.发生反应I和反应II时,溶液颜色均发生了变化
12.已知短周期主族元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的相对位置如图所示,其中R元素的核电荷数为Y元素的2倍。下列说法正确的是
X
Y
Z
W
R
T
A.简单氢化物的还原性:X
C.Y的最高正化合价与最低负化合价代数和为4
D.Z与T形成的化合物是离子化合物
13.实验室里用BaSO4制备BaCl2的流程如图所示。
下列说法错误的是
A.“高温焙烧”和“结晶”两个操作均需用到蒸发皿
B.气体X是H2S,可以用NaOH溶液吸收
C.滤渣中可能含有炭与BaSO4
D.高温焙烧时,发生的反应为BaSO4+4CBaS+4CO↑
14.根据下列实验操作和现象所得出的结论错误的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向饱和NaCl溶液中,先通入NH3至饱和,再通入足量CO2,溶液变浑浊
有NaHCO3、晶体析出
B
将Cl2通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红色后褪色
Cl2有酸性和漂白性
C
将燃烧的镁条迅速伸入集满CO2的集气瓶中,有大量白烟和黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
D
向某溶液中先加入盐酸,无明显实验现象,再滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀
该溶液中一定含有SO
A.A B.B C.C D.D
15.某溶液中可能含有H+、CO、Al3+、SO、Fe3+中的几种离子。向该溶液中逐滴加入1mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示。下列说法正确的是
A.原溶液中一定含有Al3+、SO、Fe3+,可能含有H+
B.加入120mLNaOH溶液时,溶液中的溶质只有Na2SO4
C.b=0.04
D.原溶液中Fe3+与Al3+的物质的量之比为2:1
二、元素或物质推断题
16.X、Y、Z、W、Q是元素周期表中原子序数依次增大的五种短周期主族元素,相关信息如表。
元素编号
元素性质或原子结构
X
最外层电子数是内层电子数的2倍
Y
其单质与氢气在暗处能剧烈化合并发生爆炸
Z
短周期元素中原子半径最大
W
其氧化物是两性氧化物
Q
同周期元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强
(1)元素Y在元素周期表中的位置是____。
(2)Z在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为____。
(3)Y、W、Q的简单离子半径由大到小的顺序是____(用离子符号表示)。
(4)某同学为了比较X元素和硅元素非金属性的相对强弱,用如图所示装置进行实验。
已知:H2SiO3是一种难溶于水的白色物质。
①M为____(填化学式),其作用是____。
②能说明X元素的非金属性比硅元素强的实验现象是____。
(5)元素Z与W相比,金属性较弱的是____(填元素名称),请写出能证明这一结论的实验事实_____(列举一条)。
三、实验题
17.某化学兴趣小组学习Na2O2的性质后,进行过氧化钠与水反应的探究实验。
(1)探究该反应的热效应。
实验装置如图所示,调节U型管内两侧液面相平,向试管中加入agNa2O2粉末,再滴加10mL蒸馏水及2~3滴酚酞试液,试管内产生大量气泡,溶液先变红后褪色。
①观察到U型管内液面____,说明该反应放出热量。
②该反应的离子方程式为____,每生成32gO2,转移电子数为____。
(2)探究溶液红色褪去的原因。
取1.56gNa2O2粉末加入到40mL水中,充分反应得溶液A(忽略溶液体积变化),进行如图实验。
编号
I
II
III
IV
操作
现象
溶液变红色,20s后褪色
i.产生大量能使带火星木条复燃的气体
ii.溶液变红色,10分钟后褪色
i.溶液变红色,10分钟后褪色
ii.变红色
溶液变红色,2小时后无明显变化
①溶液A中c(NaOH)=____。
②由II中步骤i的现象可知,Na2O2与水反应有____生成。
③由III、IV可知,II中溶液红色褪去是因为____。
④向I中褪色后的溶液中滴加5滴6mol·L-1盐酸,溶液____(填“能”或“不能”)变成红色。
18.利用氧化制备的装置如图所示。
已知:在浓强碱溶液中可稳定存在;碱性减弱时易发生反应,
(1)仪器的名称为 _______,中发生反应的化学方程式为 _______。
(2)装置中的试剂为 _______;若没有装置会导致产率降低,原因是 _______。
(3)装置中发生反应的离子方程式为 _______。
(4)常用来测定某些样品的纯度或者溶液的浓度。将一定浓度的溶液滴加到酸性溶液中,消耗溶液的体积为。已知:
①反应恰好完成时,观察到的现象为 _______。
②溶液的浓度为 _______。
四、原理综合题
19.利用“价类二维图”研究物质的性质是化学研究的重要手段。如图是氯元素的化合价与部分物质类别的对应关系。
回答下列问题:
(1)已知D可用于实验室制O2,其焰色试验为紫色,D中含有的化学键有____;A、B、C、D四种物质中,属于电解质的是____(填化学式)。
(2)B为酸性氧化物,则B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为____。
(3)将E滴入碳酸氢钠溶液中,有大量气泡产生,该反应的离子方程式为____。
(4)已知A与氢氧化钠溶液反应生成NaCl、NaClO和NaClO3的混合物,若n(NaClO)与n(NaClO3)之比为3:1,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。
(5)NaClO2、二氧化氯(ClO2)均为高效无毒的消毒剂。
①NaClO2的消毒效率是A的____倍(还原产物都是Cl-,消毒效率以单位物质的量的物质得到的电子数表示)。
②ClO2在杀菌消毒过程中会产生亚氯酸盐(ClO),需将其转化为Cl-除去,下列试剂可将ClO转化为Cl-的是____(填标号)。
a.FeSO4 b.O3 c.KMnO4 d.Na2CO3
五、工业流程题
20.某工厂以镍废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、FeO、Al2O3和不溶性杂质等)为原料制备翠矾(NiSO4•7H2O),其生产工艺如图。
该流程中几种金属离子生成对应氢氧化物沉淀的pH如表。
金属离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
2.7
3.7
Fe2+
7.6
9.7
Ni2+
7.1
9.2
回答下列问题:
(1)“碱浸”时发生反应的化学方程式为____。
(2)检验“酸浸”后的溶液中含有Fe2+需要的试剂是____。
(3)“转化”过程中通入空气的目的是____。
(4)pH的取值范围是___;滤渣B的成分是____。
(5)设计实验确认“滤液B”中的杂质离子已经被完全除去____。
(6)“系列操作”包括蒸发浓缩、____、过滤、洗涤、干燥。
参考答案:
1.C【详解】A.气溶胶、液溶胶和固溶胶都属于胶体,新型冠状病毒有可能在空气中以气溶胶的形式传播,气溶胶属于胶体,故A正确;
B.复合膨松剂又名发酵粉,一般由碳酸氢钠等碳酸盐、酸性盐或者有机酸等酸性物质和淀粉、脂肪酸、食盐等助剂组成,作用是产生气体或使气体产生均匀,使面团疏松多孔,故B正确;
C.食品添加剂能够改善食物的品质,防止食物变坏,对人体健康有利,但需严格控制食品添加剂的含量,故C错误;
D.用CO2人工合成淀粉,可以减少碳排放,促进“碳中和”,故D正确;
故答案为C
2.B【详解】A.中子数为10的氧原子的质量数为8+10=18,该核素为,A错误;
B.NCl3的中心原子是N,与Cl原子共用1对电子,N、Cl原子的最外层电子数均为8,其电子式为,B正确;
C.HClO的中心原子是O,含有H-O键和O-Cl键,其结构式为H-O-Cl,C错误;
D.Cl-的质子数为17,核外电子数为18,核外电子分层排布,则结构示意图最外层电子数为8,其结构示意图为,D错误;
故答案选B。
3.C【详解】A.仅含一种元素的物质可能是混合物,如氧气和臭氧的混合物,A错误;
B.化学变化中的最小粒子是原子,故通过化学变化不能实现35Cl与37Cl间的相互转化,B错误;
C.有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应,如氧气与臭氧之间的转化中有单质生成,但不存在化合价变化,不属于氧化还原反应,C正确;
D.将分散系分为溶液、浊液和胶体是根据分散质微粒直径的大小,而不是能否产生丁达尔效应,D错误;
故答案选C。
4.D【详解】A.氧化铁可用于制作红色涂料是因为氧化铁为红棕色固体,与其能与酸反应的性质无关,A错误;
B.生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙可以与氯气反应,所以生石灰不能用于干燥氯气,B错误;
C.晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间,所以可用作半导体材料,与其硬度无关,C错误;
D.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,所以可用作呼吸面具的供氧剂,D正确;
故答案选D。
5.A【详解】分析:A、L层上的电子数为奇数的元素是第二周期元素,可能是Li、B、N、F,它们一定是主族元素;
B、核外电子排布相同的微粒,化学性质不一定相同,如Ar原子与S2-离子;
C、同一周期,IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强;
D、同周期金属元素的化合价越高,失去电子的能力越弱。
详解: A、L层上的电子数为奇数的元素是第二周期元素,可能是Li、B、N、F,它们一定是主族元素,故A正确;
B、核外电子排布相同的微粒,化学性质不一定相同,如Ar原子化学性质稳定,而S2-离子具有强还原性,故B错误;
C、同一周期,IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强,故C错误;
D、同周期金属元素的化合价越高,金属性越弱,失去电子的能力越弱,如Na、Mg、Al的失去电子能力减弱,故D错误;
所以A选项是正确的。
点睛:本题考查元素周期表和元素周期律的综合应用,把握同周期、同主族元素性质的变化规律为解答的关键,注意元素性质的特例。
6.C【详解】A.pH=1的溶液显酸性,溶液中含有大量的H+,H+和CH3COO-不能大量共存,A项不选;
B.Cu2+显蓝色,B项不选;
C.使石蕊试液变蓝色的溶液显碱性,K+、Cl-、CO、Na+能在碱性溶液中大量共存,C项选;
D.Fe2+能和ClO-发生氧化还原反应,二者不能在溶液中能大量共存,D项不选;
答案选C。
7.D【详解】A.溶液体积未知,无法计算钠离子个数,A错误;
B.标准状况下,22.4L氨气与22.4L氯气,物质的量都是1mol,含原子数分别为4NA和2NA,B错误;
C.5.6gFe物质的量为0.1mol,在氧气中燃烧生成四氧化三铁,完全反应转移电子数为,C错误;
D.20g重水(D2O)中含有的质子数为,D正确;
故答案选D。
8.C【详解】A.钠与水反应,离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,A错误;
B.醋酸是弱酸,不能拆开,用醋酸除去水垢的离子方程式为2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,B错误;
C.向氯化铁溶液中加入铜,离子方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C正确;
D.漂白粉溶液中通入少量CO2,反应生成次氯酸和碳酸氢根离子,正确的离子方程式为:ClO-+H2O+CO2=HClO+,D错误;
故答案选C。
9.A【详解】A.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,以上反应均可在给定条件下实现,A正确;
B.弱酸无法制强酸,氯化钙溶液无法与CO2反应生成碳酸钙,第一步反应在给定条件下无法实现,B错误;
C.Cu无法与盐酸反应生成CuCl2,第一步反应在给定条件下无法实现,C错误;
D.AlCl3与过量的氢氧化钠反应生成NaAlO2,无法生成氢氧化铝,第二步反应在给定条件下无法实现,D错误;
故答案选A。
10.B【详解】A.稀释时将密度大的液体注入密度小的液体中,应将浓硫酸注入水中,A错误;
B.氯气的密度比空气密度大,从长导管进气收集,B正确;
C.二氧化碳与NaOH溶液反应,CO不能,气体应该长进短出、图中从短导管处进气会将NaOH压出,C错误;
D.加水至刻度线1~2cm处改用胶头滴管定容,图中操作不合理,D错误;
故答案选B。
11.C【分析】反应Ⅰ中与Mn2+反应生成和,氧化剂的氧化性强于氧化产物,则氧化性强于,反应Ⅱ与Fe2+反应生成Mn2+和Fe3+,同理可得的氧化性强于Fe3+。
【详解】A.反应Ⅰ中Mn2+的化合价升高,被氧化,做还原剂,A正确;
B.反应Ⅰ中,氧化剂是,氧化产物是,故氧化性>,反应Ⅱ中氧化剂是,氧化产物是Fe3+,故氧化性>Fe3+,氧化性:>>Fe3+,B正确;
C.的氧化性强于高锰酸根离子,故其与Fe2+在水溶液中会发生氧化还原反应,故不能共存,C错误;
D.反应1中Mn2+被氧化为,反应中溶液变为紫色,反应2中被还原为Mn2+,反应中溶液的紫色褪去,所以发生反应Ⅰ和反应Ⅱ时溶液颜色均发生了变化,D正确;
故答案选C。
12.A【分析】根据知短周期主族元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的相对位置,设Y的原子序数为a,则R的原子序数为a+8,R元素的核电荷数为Y元素的2倍,a=8,则Y是O元素、R是S元素,X是N元素、Z是Al元素、W是P元素、T是Cl元素;
【详解】A.同主族元素从上到下,元素非金属性减弱,气态氢化物还原性增强,简单氢化物的还原性:NH3
C. O的最低价为-2,最高正化合价不是+6,最高正化合价与最低负化合价代数和不是4,故C错误;
D.AlCl3是共价化合物,故D错误;
选A。
13.A【分析】由流程可知,硫酸钡与炭在高温下焙烧发生,BaS加入盐酸生成氯化钡、气体X为H2S,硫化氢可用硫酸铜溶液或氢氧化钠溶液吸收,过滤分离出滤渣中可能含有炭与BaSO4,滤液含氯化钡,经结晶得到氯化钡晶体。
【详解】A.高温焙烧所用仪器是坩埚,结晶所用仪器为蒸发皿,A错误;
B.由上述分析可知,气体X是H2S,可以用NaOH溶液吸收,生成盐和水,B正确;
C.炭与BaSO4均不溶于盐酸,可能过量,则滤渣中可能含有炭与BaSO4,C正确;
D.由流程中反应物、生成物可知,高温焙烧时,发生的反应为,D正确;
故答案选A。
14.B【详解】A.先通入氨气可增大二氧化碳的溶解度,再通入二氧化碳溶液变浑浊,可知有NaHCO3晶体析出,A正确;
B.氯气与水反应生成盐酸、次氯酸,则紫色石蕊溶液先因盐酸的存在变红色后被次氯酸氧化褪色,而氯气不具有酸性和漂白性,B错误;
C.Mg与二氧化碳反应生成MgO和C,有大量白烟和黑色颗粒产生,可知二氧化碳具有氧化性,C正确;
D.先加入盐酸,无明显实验现象,再滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀为硫酸钡,该溶液中一定含有,D正确;
故答案选B。
15.D【分析】开始滴加氢氧化钠溶液无沉淀产生,说明溶液含有H+,则一定没有,发生反应H++OH-=H2O,可知n(H+)=n(OH-)=0.02L×1mol/L=0.02mol;而后再滴加氢氧化钠溶液有沉淀生成,且部分沉淀溶解在氢氧化钠溶液,可知溶液一定含有Al3+、Fe3+,根据电荷守恒,可知溶液一定含有,由Al(OH)3+OH-=+2H2O可知,n[Al(OH)3]=n(NaOH)=(0.12L-0.11L)×1mol/L=0.01mol,故n(Al3+)=n[Al(OH)3]=0.01mol,结合Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,可知溶液中n(Fe3+)=[(0.11L-0.02L)×1mol/L-0.01mol×3]×=0.02mol,则2n()=n(H+)+3n(Fe3+)+3n(Al3+)=0.02mol+3×0.02mol+3×0.01mol=0.11mol,解得n()=0.055mol。
【详解】A.由分析可知,原溶液中一定含有Al3+、、Fe3+、H+,A错误;
B.加入120mLNaOH溶液时,氢氧化铝沉淀恰好完全溶解,溶液中的溶质有Na2SO4、NaAlO2,B错误;
C.由分析可知,溶液n(Fe3+)=0.02mol,n[Al(OH)3]=0.01mol,故b=0.02+0.01=0.03,C错误;
D.由分析可知,溶液n(Fe3+)=0.02mol,n(Al3+)=0.01mol,二者物质的量之比为0.02mol:0.01mol=2:1,D正确;
故答案选D。
16.(1)第二周期第ⅦA族
(2)
(3)Cl-> F-> Al3+
(4) NaHCO3 除去CO2中混有的HCl 盛放硅酸钠溶液的试剂瓶中产生白色胶状沉淀
(5) 铝 NaOH是强碱,而Al(OH)3属于两性氢氧化物
【分析】X、Y、Z、W、Q是元素周期表中原子序数依次增大的五种短周期主族元素,X最外层电子数是内层电子数的2倍,则X为C,Y单质与氢气在暗处能剧烈化合并发生爆炸,则Y为F,短周期元素中Z原子半径最大,则Z为Na,W的氧化物是两性氧化物,则W为Al,同周期元素中,Q最高价氧化物对应水化物的酸性最强,则Q为Cl,据此回答。
(1)
元素Y为F,在元素周期表中的位置是第二周期第ⅦA族,故答案为:第二周期第ⅦA族;
(2)
Z在氧气中完全燃烧所得产物为Na2O2,电子式,
故答案为:;
(3)
电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,而同主族时、离子的电子层越多,离子半径越大,简单离子半径由大到小的顺序是Cl-> F-> Al3+,
故答案为:Cl-> F-> Al3+;
(4)
①制备的二氧化碳中含有HCl,HCl与硅酸钠反应生成硅酸,影响实验,需要除去,用饱和NaHCO3溶液除去HCl,故答案为:NaHCO3;除去CO2中混有的HCl;
②发生反应CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3,说明C的非金属性比Si强,观察到产生白色胶状沉淀,故答案为:盛放硅酸钠溶液的试剂瓶中产生白色胶状沉淀;
(5)
同周期自左而右金属性减弱,故金属性Na大于Al,能证明这一结论的实验事实:NaOH是强碱,而Al(OH)3属于两性氢氧化物等,故答案为:铝;NaOH是强碱,而Al(OH)3属于两性氢氧化物。
17.(1) 右侧较高 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ 2NA
(2) 1.0mol/L 过氧化氢或H2O2 c(OH- )大 不能
【解析】(1)
①
若反应放热,锥形瓶中气体的压强增大,会导致U型管内液面左低右高,观察到U型管内液面右侧较高,说明该反应为放热反应,故答案为:右侧较高;
②过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,根据反应2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑可知,每生成32gO2即1mol,转移电子数为2NA,故答案为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;2NA;
(2)
①取1.56gNa2O2粉末加入到40mL水中,发生反应2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,充分反应得溶液A(忽略溶液体积变化),n(NaOH)=2n(Na2O2)=2=0.04mol,c(NaOH)==1.0mol/L;
②由II中步骤i的现象可知,溶液A中加入二氧化锰产生大量能使带火星木条复燃的气体为氧气,说明溶液中含过氧化氢;答案为过氧化氢或H2O2;
③由III、IV可知,在碱溶液中酚酞变红色和氢氧根离子浓度有关,1mol/L的氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液变红色,10分钟后溶液褪色,再滴入盐酸反应后氢氧根离子浓度减小,溶液变红色,说明II中溶液红色褪去是因为c(OH- )大;
④Ⅰ中溶液红色褪去的主要原因是生成的过氧化氢具有氧化性,把有色物质氧化为无色物质,向Ⅰ中褪色后的溶液中滴加5滴6mol·L-1盐酸,溶液最终不能变成红色。
18.(1) 分液漏斗 浓
(2) 饱和食盐水 挥发的进入装置中,消耗氢氧化钠
(3)
(4) 当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液变为浅粉红色,且半分钟内不褪色
【分析】装置A中浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,装置B中饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢,装置C中氯气与锰酸钾反应制备高锰酸钾,装置D中氢氧化钠溶液用于尾气处理。
(1)
仪器a为分液漏斗,装置A中浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,反应的化学方程式为:浓。
(2)
由分析可知,装置B中的试剂为饱和食盐水,用于除去氯气中的氯化氢,若没有装置B,则会导致挥发的HCl进入装置C中,消耗氢氧化钠,导致KMnO4产率降低。
(3)
装置C中,Cl2氧化K2MnO4生成KMnO4和KCl,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,发生反应的离子方程式为:。
(4)
①高锰酸钾溶液为紫红色,因此当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液变为浅粉红色,且半分钟内不褪色,说明反应恰好完成。
②根据方程式可得关系式:,0.1mol/L0.015L=3.7510-3mol,对应的草酸浓度为。
19.(1) 离子键和共价键 HClO和KClO3
(2)Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O
(3)H++=CO2↑+H2O
(4)2:1
(5) 2 a
【分析】由图可知,A为氯元素的单质,即Cl2,B为+1价的氯的氧化物,即Cl2O,C为+1价的酸,即HClO,D为+5价的盐,为氯酸盐,E为+7价的酸,即HClO4。
(1)
已知D可用于实验室制O2,其焰色试验为紫色,则D为KClO3,含有的化学键有离子键和共价键,A、B、C、D四种物质中,属于电解质的是HClO和KClO3。
(2)
根据分析可知,B为Cl2O,与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O。
(3)
根据分析可知,E为HClO4,是一元强酸,滴入碳酸氢钠溶液中,有大量气泡产生,该反应的离子方程式为:H++=CO2↑+H2O。
(4)
根据分析可知,A为Cl2,与氢氧化钠溶液反应生成NaCl、NaClO和NaClO3的混合物,若n(NaClO)与n(NaClO3)之比为3:1,化合价升高被氧化的Cl原子为3+1=4个,根据化合价升降守恒,化合价降低的Cl原子为3×1+1×5=8个,即被还原的Cl原子为8个,则氧化剂与还原剂的物质的量之比8:4=2:1。
(5)
①根据题意有关系式:NaClO2~Cl-~4e-,Cl2~2Cl-~2e-,则NaClO2的消毒效率是A的倍,②转化为Cl-的过程中氯元素化合价降低,做氧化剂,需要加入还原剂,O3和KMnO4是常见的氧化剂,Na2CO3一般参与非氧化还原反应,FeSO4是常见的还原剂,故答案选a。
20.(1)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(2)铁氰化钾溶液
(3)将溶液中的Fe2+完全氧化为Fe3+
(4) 3.7≤pH<7.1 Fe(OH)3
(5)取滤液B,加入适量KSCN溶液,溶液未变红,说明杂质离子除去
(6)冷却结晶
【分析】由流程可知,用NaOH溶液溶解镍废渣,除去Al2O3,滤液A主要为NaAlO2溶液,过滤后的滤渣再用稀硫酸溶解,过滤除去不溶于酸的不溶性杂质固体,滤液中含有Fe2+、Ni2+和Fe3+,通入空气将溶液中的Fe2+完全氧化为Fe3+,再加入NaOH调节溶液pH,使Fe3+完全沉淀为滤渣B为Fe(OH)3,过滤后所得滤液B为NiSO4溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到NiSO4•7H2O。
(1)
由流程可知,用NaOH溶液溶解镍废渣,除去Al2O3,对应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。
(2)
检验“酸浸”后的溶液中含有Fe2+需要的试剂是铁氰化钾溶液。
(3)
结合分析可知,通入空气将溶液中的Fe2+完全氧化为Fe3+,再加入NaOH调节溶液pH,使Fe3+完全沉淀为滤渣B为Fe(OH)3。
(4)
结合图示数据可知,调节pH使铁离子完全沉淀,镍离子不沉淀,则pH的取值范围是3.7≤pH<7.1,滤渣B为Fe(OH)3。
(5)
B中的杂质离子为铁离子,对应操作为取滤液B,加入适量KSCN溶液,溶液未变红,说明杂质离子除去。
(6)
结合分析可知,NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到NiSO4•7H2O。
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