2022-2023学年山西省运城市康杰中学高一上学期1月期末考试化学试题含解析
展开山西省运城市康杰中学2022-2023学年高一上学期
1月期末考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.作补血剂时可与维生素C同时服用
B.《清明上河图》中绿色颜料的主要成分为氧化铁
C.碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均呈碱性,可用作食用碱
D.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨互为同素异形体
【答案】B
【详解】A.维生素C具有还原性,作补血剂时可与维生素C同时服用,效果更佳,选项A正确;
B.氧化铁是红色粉末,是红色颜料的成分,《清明上河图》中绿色颜料的主要成分孔雀石颜料[主要成分为Cu(OH)2·CuCO3],选项B错误;
C.碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均呈碱性,能中和食品发酵产生的酸,且无毒,选项C正确;
D.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨均为由碳元素组成的单质,两者互为同素异形体,选项D正确;
答案选B。
2.分散系1:食盐分散在水中形成无色透明溶液;分散系2:食盐分散在乙醇中形成无色透明胶体。下列说法正确的是
A.两种分散系中分散质微粒直径相同
B.两种分散系均可用半透膜分离出NaCl
C.食盐在不同分散剂中可形成不同的分散系
D.能否产生丁达尔现象是两种分散系的本质区别
【答案】C
【详解】A.两种分散系中分散质微粒直径不相同,胶体中粒子直径在1~100nm、溶液中粒子直径<1nm,故A错误;
B.分散系1是溶液,不能用半透膜分离出NaCl,故B错误;
C.根据题意,食盐在不同分散剂中可形成不同的分散系,故C正确;
D.分散质粒子直径不同是两种分散系的本质区别,故D错误;
选C。
3.下列关于离子共存的说法正确的是
A.某无色溶液中可能大量存在:、、
B.能与反应能放出的溶液中可能大量存在:、、、
C.某溶液进行焰色试验,火焰显黄色,则一定含可能含
D.加入了大量的溶液中可能大量存在:、、
【答案】C
【详解】A.含的溶液呈紫红色,不符合无色溶液要求,A错误;
B.能与反应能放出的溶液呈酸性或碱性,碱性溶液中与OH-结合生成氢氧化镁沉淀不能共存,酸性溶液中与H+结合生成二氧化硫气体不能共存,B错误;
C.钠元素的黄光可以遮盖住钾元素的紫光,必须透过蓝色钴玻璃才能确定是否含钾元素,故某物质的焰色试验火焰显黄色,该物质一定含钠元素,可能含钾元素,C正确;
D.加入了大量的溶液与水反应生成氧化剂H2O2,I-与H2O2能发生氧化还原反应,不能共存,D错误;
故选:C。
4.下列反应的离子方程式正确的是
A.溶于氢碘酸:
B.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳:
C.与在酸性溶液中的反应:
D.溶液中加少量溶液:
【答案】C
【详解】A.铁离子能够氧化碘离子,正确的离子方程式为:2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O,故A错误;
B.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳,反应生成HClO和碳酸氢钠,离子方程式:ClO-+CO2+H2O=HClO+,故B错误;
C.Fe2+在酸性溶液中能被H2O2氧化为铁离子,离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故C正确;
D.以少量Ba(OH)2定为1,Ba(OH)2与按1:2反应,离子方程式为:2+Ba2++2OH-═BaCO3↓++2H2O,故D错误;
故选:C。
5.表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.常温常压下,含有的离子数目为
B.质量相等的和,所含硫原子的数目之比为
C.含有的中子数目为
D.将溶于沸水制成胶体,其中含有的胶体粒子数目等于
【答案】D
【详解】A.的物质的量为0.01mol,而0.01molNa2O2中含有0.02molNa+和0.01mol构成,即含有的离子数目为,选项A正确;
B.和都是由硫原子构成,依据n=可知,等质量的和,所含硫原子的数目之比为,选项B正确;
C.1个14C含有中子数为14-6=8,则含有的中子数目为,选项C正确;
D.由于氢氧化铁胶体中,氢氧化铁胶粒为氢氧化铁的聚集体,所以无法计算胶体中含有的胶粒数目,选项D不正确;
答案选D。
6.下列有关实验的说法正确的是
A.测定新制氯水的时,用玻璃棒蘸取溶液,点在干燥试纸上
B.要除去中的杂质,最好是通过盛有碳酸钠溶液的洗气瓶
C.向可能含的溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色,溶液中一定含有
D.配制一定浓度稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸,仰视凹液面,会使得配制浓度偏高
【答案】D
【详解】A.由于氯水具有漂白性,能够漂白pH试纸,故测定新制氯水的时,不能用玻璃棒蘸取溶液点在干燥试纸上,而应使用pH计,A错误;
B.由于CO2与Na2CO3溶液反应,而与NaHCO3溶液不反应,故要除去中的杂质,最好是通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶,B错误;
C.由于Cl-也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则向可能含的溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色,不能说明溶液中一定含有,C错误;
D.配制一定浓度稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸,仰视凹液面,则将使浓硫酸的体积偏大,即溶质的物质的量偏大,则会使得配制浓度偏高,D正确;
故答案为:D。
7.下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法中,不正确的是
A.溶液 (FeCl3):加入足量的铁粉,过滤
B.溶液 (NaHCO3):通入足量
C.气体 (CO2):通过溶液洗气后干燥
D.固体(Al2O3):加入足量的溶液,过滤
【答案】B
【详解】A.铁粉和FeCl3发生反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2,过滤除去过量铁粉,A正确;
B.溶液与足量反应生成NaHCO3,将主物质除去,不符合除杂原则,B错误;
C.CO与NaOH溶液不反应,CO2与NaOH溶液反应,生成碳酸钠和水,所以混有CO2的CO气体可通过NaOH溶液洗气后干燥,得到纯净干燥的CO2,C正确;
D.Fe2O3和氢氧化钠溶液不反应,Al2O3和氢氧化钠发生反应如下:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,生成可溶性钠盐,过滤将其除去,D正确;
答案为:B。
8.把一块铁铝合金完全溶于盐酸后,通入足量氯气,再加入过量氢氧化钠溶液,过滤,把滤渣充分灼烧,得到的固体残留物(Fe2O3)恰好跟原来合金的质量相等。则此合金中,铁和铝物质的量之比约为
A.1:1 B.8:9 C.9:8 D.7:3
【答案】C
【详解】Fe、Al合金溶于足量的盐酸中得到FeCl2、AlCl3溶液,通入足量Cl2得到FeCl3、AlCl3,再加入过量NaOH溶液得到Fe(OH)3、NaAlO2,过滤,把滤渣充分灼烧,得到的固体是Fe2O3,得到固体质量与原来合金质量相等,说明合金中Al的质量相当于Fe2O3中O元素质量,则Fe、Al的质量之比=(56×2):(16×3)=7:3,则二者的物质的量之比为:=9:8;
故答案为C。
9.如图为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是
X
Y
Z
W
T
A.简单氢化物的沸点X<W
B.Y、Z、W元素的氧化物对应的水化物的酸性依次增强
C.简单离子半径:Z<W
D.根据元素周期律,推测T元素的单质具有半导体特性,具有氧化性和还原性
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍,W为第三周期元素,W、X同主族,可知X为O、W为S元素;结合图中位置可知Y为Si、Z为P、T为As元素,以此来解答。
【详解】A.由分析可知,X为O,W为S,由于H2O分子中存在分子间氢键,导致H2O的沸点远远高于H2S,即简单氢化物的沸点H2O>H2S即X>W,A错误;
B.由分析可知,Y、Z、W元素分别为:Si、P、S,根据同一周期从左往右元素的非金属性依次增强,则其元素的最高价氧化为对应水化物的酸性强弱顺序为:H2SiO3<H3PO4<H2SO4,则Y、Z、W元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强,若不是最高价氧化物对应水化物的酸性,则不好比较酸性强弱,B错误;
C由分析可知,Z为As,W为P,则简单离子半径:Z>W,C错误;
D.由分析可知,T为As,位于元素金属与非金属的交界处,故根据元素周期律,推测T元素的单质具有半导体特性,中As的化合价为中间价态,则具有氧化性和还原性,D正确;
故答案为:D。
10.将一定量的氯气通入300 mL 浓度为lmol/L的NaOH 溶液中恰好完全反应,加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO及NaClO3的共存体系.下列判断不正确的是
A.n(Na+):n(C1-)可能为7:3
B.n(NaCl):n(NaClO):n(NaClO3)可能为11:1:2
C.参加反应氯气物质的量为0.15mol
D.反应中转移电子物质的量n的范围:0.15mol<n<0.25mol
【答案】A
【详解】A.根据方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化产物只有NaClO,n(Na+):n(Cl-)最大为2:1,当氧化产物为NaClO3,n(Na+):n(Cl-)最小为6:5,故6:5<n(Na+):n(Cl-)<2:1,7:3>2:1,故A错误;
B.令n(NaCl)=11mol,n(NaClO)=2mol,n(NaClO3)=1mol,生成NaCl获得的电子为11mol×1=11mol,生成NaClO、NaClO3失去的电子为1mol×1+2mol×5=11mol,得失电子相等,故B正确;
C.氯原子守恒有2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.3mol,故参加反应的氯气n(Cl2)=0.15mol,故C正确;
D.根据方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化产物只有NaClO,转移电子数最少,为0.3mol××1=0.15mol,氧化产物只有NaClO3,转移电子数最多,为0.3mol××1=0.25mol,故D正确;
故答案为A。
【点睛】根据原子守恒及转移电子守恒是解本题关键,n(NaOH)=1mol/L×0.3L=0.3mol/L,氯气和氢氧化钠恰好反应生成NaCl、NaClO及NaClO3,根据钠元素守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3),再根据氯原子守恒有2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3),根据转移电子守恒得n(C1-)=n(ClO-)+5n(ClO3-),据此解题即可。
二、多选题
11.用如图装置进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,下列叙述正确的是
A.若A为浓盐酸B为,C中盛有溶液,则C中溶液出现白色沉淀,证明酸性:
B.若A为稀硫酸B为,C中盛有溶液,则C中溶液出现白色沉淀,证非金属性:
C.若A为浓盐酸B为,C中盛石蕊试液,则C中溶液先变红后褪色
D.装置D起干燥气体作用
【答案】BC
【详解】A.浓盐酸挥发出的HCl在C中也能与溶液反应生成白色沉淀,则无法判断H2CO3的酸性一定比H2SiO3强,选项A错误;
B.A为较稀硫酸,B为固体,两者反应生成的CO2气体通入C中,因H2CO3酸性比H2SiO3强,则 C中溶液出现白色沉淀硅酸,证非金属性:,选项B正确;
C.A为浓盐酸,B为,两者反应生成氯气,氯气与水反应生成HCl和HClO,使石蕊试液先变红后褪色,选项C正确;
D.装置D为球形干燥管,可以起到防止溶液倒吸的作用,选项D错误;
答案选BC。
12.常温下,某溶液中只含有、、、、、、中的若干种离子,且各离子物质的量浓度相同,取该溶液进行如下实验。已知:稀有强氧化性,还原产物为;遇浓烧碱溶液放。下列说法正确的是
A.原溶液中可能含有的阳离子和
B.原溶液中一定存在阴离子、
C.沉淀A是,沉淀B是
D.滤液X中一定存在和
【答案】BC
【分析】由实验流程可知,加入过量稀硫酸无明显变化,说明无;加入过量硝酸钡溶液有气体,说明溶液中含有Fe2+存在且被氧化,沉淀A为BaSO4,气体为NO;向滤液X中加入过量NaOH有气体,说明溶液中含有,气体为NH3,沉淀B为Fe(OH)3沉淀,由于各离子物质的量浓度相同,由电荷守恒关系可知,只能含有、Fe2+、Cl-、,而Na+和Fe3+不存在,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知原溶液中含有、Fe2+、Cl-、,不可能含有的阳离子Na+和Fe3+,A错误;
B.根据上述分析可知原溶液中含有、Fe2+、Cl-、,可知原溶液中一定存在阴离子Cl-、,B正确;
C.根据上述分析可知:沉淀A是BaSO4,沉淀B为Fe(OH)3,C正确;
D.根据上述分析可知滤液X中一定存在Fe2+和,D错误;
故合理选项是BC。
13.一种用于合成治疗免疫疾病药物的物质,其结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大,Z与Q同主族,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是
A.是共价化合物
B.化合物、中各原子均满足8电子稳定结构
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Q>Y
D.Z和X、Y、W、Q均形成至少两种二元化合物
【答案】CD
【分析】X、Y、Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大,Z与Q同主族,由结构可知,Z形成二个共价键,Z、Q的最外层有6个电子,Z为O、Q为S,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构,W为+1价,W的原子序数最大,W为K,Y可形成4个共价键,X只能形成1个共价键,结合原子序数可知X为H、Y为C,以此来解答。
由上述分析可知,X为H、Y为C、Z为O、Q为S、W为K;
【详解】A.W为K元素,X为H元素,WX是KH,电子式为,其含离子键,为离子化合物,故A错误;
B.X为H元素,Y为C元素,Z为O元素,化合物中H原子为2电子,不满足8电子稳定结构,故B错误;
C.Y为C元素,Q为S元素,非金属性S大于C,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:Q>Y,故C正确;
D.Z和X、Y、W、Q均形成至少两种二元化合物,如H2O、H2O2、CO、CO2、K2O、K2O2、SO2、SO3,故D正确;
答案为CD。
三、元素或物质推断题
14.X、Y、Z、J、R、Q六种短周期主族元素,原子序数依次增大。元素Z在地壳中含量最高,Y的简单氢化物水溶液呈碱性,J元素的焰色试验呈黄色,X能与J形成离子化合物,且的半径大于的半径,R的周期序数等于主族序数,Q的最外层电子数与其电子总数之比为。请回答:
(1)Q元素在周期表中的位置为_______。
(2)六种元素原子半径最大的是_______,简单离子半径最大的是_______。(填元素符号)。
(3)元素的非金属性Z_______(填“>”或“<”)Q。下列各项中,不能说明这一结论的事实有_______(填字母)。
A.Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊
B.Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价
C.Z和Q的单质的状态
D.Z和Q在周期表中的位置
(4)R的最高价氧化物与J的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_______。
(5)X与Z简单化合物的空间构型为_______,用电子式表示X与J化合物的形成过程_______;X与Q在一定条件下可以形成极不稳定的原子个数比为的化合物,该化合物分子中既有极性键又有非极性键,写出该分子的结构式:_______。
【答案】(1)第三周期ⅥA族
(2) Na
(3) > C
(4)
(5) V形(或折线形) H-S-S-H
【分析】X、Y、Z、J、R、Q六种短周期主族元素,原子序数依次增大,元素Z在地壳中含量最高,则Z为O元素;Y的简单氢化物水溶液呈碱性,则Y为N元素;J元素的焰色反应呈黄色,J为Na元素;R的周期序数等于主族序数,R为Al元素;Q的最外层电子数与其电子总数比为3:8,则Q应为第三周期的S元素;X能与J形成离子化合物,且J+的半径大于X-的半径,X为H;
【详解】(1)Q元素在周期表中的位置为第三周期第VIA族,故答案为:第三周期第VIA族;
(2)电子层越多,原子半径越大,同周期原子序数大的原子半径小,则六种元素原子半径最大的为Na;离子的电子层数越大半径越大,具有相同电子层结构的离子核电荷数越大半径越小,故离子半径最大的为,故答案为:Na;;
(3)元素的非金属性Z>Q,则
A.Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊,可知O得到电子能力强,能说明,选项A不符合;
B.Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价中O为负价,O得到电子能力强,能说明,选项B不符合;
C.Z和Q的单质的状态不能比较非金属性,选项C符合;
D.Z和Q在周期表中的位置可知,同主族从上到下非金属性减弱,选项D不符合;
故答案为:>;C;
(4)R的最高价氧化物Al2O3与J的最高价氧化物的水化物NaOH反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式为;
(5)X与Z简单化合物H2O,H2O 分子中的中心原子 O 为 sp3 杂化,H2O 的空间构型为 V 形(或折线形);NaH是离子化合物,钠原子与氢原子通过得失电子形成的,所以形成过程为:;X与Q在一定条件下可以形成极不稳定的原子个数比为的化合物,该化合物分子中既有极性键又有非极性键,该分子的结构式为:H-O-O-H。
四、工业流程题
15.化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等)来制取绿矾FeSO4•7H2O。具体制备流程如下:
回答下列关于上述流程图中转化关系及操作的有关问题:
(1)在“灼烧”过程中发生的主要反应为:(未配平),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______,氧化产物是_______(填化学式)。
(2)所得气体产物属于_______(填“电解质”或“非电解质”)。技术员用氨水对“气体产物”进行吸收后再处理,可以回收,请你写出用过量氨水吸收时发生反应的离子方程式_______。所得溶液再用氧化,可制得化肥,反应的化学方程式为_______。
(3)加入足量X时发生反应的离子方程式为:_______。
(4)系列操作包括:_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
(5)绿矾保存不当,容易被氧化变质,为了检验所得产品是否变质,技术人员进行了以下操作:取少量产品(绿矾)置于试管中,加水溶解,向溶液中加入_______溶液,发现_______(填现象),则绿矾已经变质。
【答案】(1) 、
(2) 非电解质
(3)
(4) 蒸发浓缩 冷却结晶
(5) KSCN 溶液变为血红色
【分析】烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等)制取绿矾(FeSO4•7H2O)制备流程:烧渣通入氧气,FeS与氧气反应生成Fe3O4和SO2,反应为4FeS+7O22Fe2O3+4SO2,固体为Fe2O3和SiO2的混合物,加入硫酸生成硫酸铁,过滤除去SiO2,得到硫酸铁溶液,加入足量Fe生成硫酸亚铁,反应为Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到纯净的绿矾(FeSO4•7H2O),据此分析解答。
【详解】(1)“灼烧”过程中反应为4FeS+7O22Fe2O3+4SO2,其中Fe、S元素的化合价升高、反应氧化反应,则FeS是还原剂,Fe2O3、SO2是氧化产物,O2是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为7:4,故答案为:7:4;Fe2O3、SO2;
(2)SO2的水溶液虽然能够导电,但是由于SO2与H2O产物H2SO3发生电离产生自由移动的离子的,而不是其本身发生电离,故所得气体产物属于非电解质,技术员用氨水对“气体产物”进行吸收后再处理,可以回收,过量氨水吸收时发生反应生成亚硫酸铵和水,该反应的离子方程式为:,所得溶液再用氧化,可制得化肥,根据氧化还原反应配平可得,该反应的化学方程式为,故答案为:非电解质;;;
(3)由分析可知,试剂X是还原性铁粉,加入足量Fe生成硫酸亚铁,反应为Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,该反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+;
(4)由分析可知,加入足量Fe生成硫酸亚铁,对硫酸亚铁溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到纯净的绿矾(FeSO4•7H2O),故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(5)亚铁离子具有强还原性,已被空气中氧气氧化为Fe3+,导致绿矾保存不当,容易被氧化变质,为了检验所得产品是否变质,即检验是否含有Fe3+,该具体操作为:取少量产品(绿矾)置于试管中,加水溶解,向溶液中加入KSCN溶液,发现溶液变为血红色,则绿矾已经变质,故答案为:KSCN;溶液变为血红色。
16.为测定溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题:
Ⅰ.甲方案的实验原理为,实验步骤如下图所示:
(1)步骤②:判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_______。
(2)步骤③:灼烧时盛装样品的仪器名称为_______。
(3)固体质量为,则_______。
(4)若步骤①:从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.乙方案的实验原理为;
实验步骤如下:
①按如图安装装置(夹持仪器略去)
②检查……
③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录。
⑤将溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录
⑦处理数据
(5)补充步骤②为_______。
(6)D中读出体积换算到标况下为bL,则_______mol/L。(用含a、b的式子表示,化简到最简)。
(7)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)硝酸酸化的溶液(或者硝酸银溶液)
(2)坩埚
(3)
(4)偏低
(5)检验装置气密性
(6)
(7)偏高
【分析】甲方案:利用CuSO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,称重BaSO4,根据守恒计算出CuSO4的质量;乙方案:一定量的Zn与CuSO4反应后,剩余的Zn粉再与硫酸反应生成氢气,测定生成氢气的体积,再结合Zn的质量计算硫酸铜的量,进而计算其浓度。
【详解】(1)步骤②为洗涤BaSO4沉淀,若未洗涤干净,则洗涤液中含有Cl-,可根据AgCl是白色既不溶于水,也不溶于稀硝酸的性质进行检验,操作为:取最后一次洗涤液少许,先向其中加入稀硝酸酸化,然后再加入AgNO3溶液,若无白色沉淀产生,就证明溶液中不含Cl-,即沉淀洗涤干净,故步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为硝酸酸化的AgNO3溶液;
(2)灼烧固体药品应该在坩埚中进行,故步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为坩埚;
(3)根据反应前后守恒可知n(CuSO4)=n(BaSO4)=,溶液体积是25.00 mL,则该溶液的物质的量浓度c(CuSO4)=mol/L;
(4)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,就会造成部分BaSO4损失,n(BaSO4)偏少,则n(CuSO4)就偏少,由于溶液体积不变,则最终会使测得c(CuSO4)偏低;
(5)实验需要测定氢气的体积,因此组装仪器后需要检验装置气密性,故步骤②为:检验装置气密性;
(6)由方程式:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,可知n(Zn)=n(CuSO4)+n(H2),故n(CuSO4)=n(Zn)-n(H2),V(H2)=b L,则n(H2)== mol,n(Zn)=mol,故n(CuSO4)=n(Zn)-n(H2)=,则c(CuSO4)=mol/L;
(7)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则H2所处压强大于外界大气压强,气体被压缩,导致H2的体积偏小,H2的物质的量偏小,使得n(CuSO4)偏大,则最终导致测得c(CuSO4)偏高。
五、实验题
17.84消毒液(有效成分NaClO)是一种高效消毒剂,高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效水处理剂。实验室模拟制备反应,回答下列问题。
(1)实验室用图所示装置制备、收集氯气。
①盛有的仪器名称是_______。
②若要在B中得到干燥纯净的,需要在装置A、B之间增加两个洗气瓶,第一个洗气瓶中盛放的除杂试剂为_______,另一个洗气瓶中所盛试剂的作用是_______。
(2)实验室配制0.2mol/L的NaOH溶液450mL,计算用托盘天平称量NaOH固体_______g在配制过程中,下列操作使所配制的溶液浓度偏大的是_______。
A.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒直接定容
B.配制时,溶液未冷却直接转入容量瓶
C.定容时仰视刻线
D.摇匀后,发现液面低于刻线,补加几滴水至刻线
(3)将A中制得的通入NaOH溶液,可制备84消毒液,反应的化学方程式_______。
(4)将A中产生的通入D装置,可制备,反应的离子方程式_______,当反应转移1.8mol电子时,制备的质量_______。
【答案】(1) 圆底烧瓶 饱和食盐水 干燥氯气
(2) 4.0 B
(3)
(4) 118.8g
【分析】浓盐酸与二氧化锰共热制备氯气,制得的氯气与氢氧化钠反应制漂白液,利用氯气、KOH和氢氧化铁反应制备高铁酸钾,所得产品进行分析。
【详解】(1)①根据仪器的构造可知,盛有的仪器名称是圆底烧瓶;
②若要在B中得到干燥纯净的Cl2,需要在装置A、B之间增加两个洗气瓶,第一个洗气瓶中盛放的除杂试剂应该为饱和食盐水,可除去氯气中的HCl,第二个洗气瓶内应盛放的除杂试剂为浓硫酸,可除去氯气中的水蒸气,干燥氯气,故答案为: 圆底烧瓶;饱和食盐水;干燥氯气;
(2)实验室没有450mL容量瓶,应选择500mL规格,实际配制500mL溶液,据公式m=nM=cVM=0.2mol/L0.5L40g/mol = 4.0g;
A.转移溶液后未洗涤烧杯和玻确棒健直接定容,导致溶质部分损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,选项A错误;
B.溶液具有热胀冷缩的性质,未冷却到室温,趁热将溶液到入容量瓶,并配成溶液,会导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,选项B正确;
C.在定容时仰视刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,选项C错误;
D.定容后把容量瓶倒转摇匀,发现液面低于刻度,再补充几滴水至刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,选项D错误;
答案选B;
(3)将A中制得的通入NaOH溶液生成次氯酸钠和氯化钠,可制备84消毒液,反应的化学方程式为;
(4)在装置D中Cl2、Fe(OH)3、、KOH发生氧化还原反应产生K2FeO4、、KCl、H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的化学方程式为: 3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10KOH=2K2FeO4 + 6KCl+8H2O,在该反应中,每反应产生2molK2FeO4,反应转移6mol电子,现在反应转移1.8mol电子,则反应产生0.6molK2FeO4,其质量是n(K2FeO4)=0.6mol198g/ mol=118.8g,故答案为: 118.8。
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