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第一章 物质及其变化 检测题 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
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这是一份第一章 物质及其变化 检测题 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册,共16页。
第一章《物质及其变化》检测题
一、单选题
1.向 FeI2、FeBr2 的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-=2Fe2++I2.下列有关说法不正确的是
A.线段 BD 表示 Fe3+物质的量的变化
B.当通入 2 mol Cl2 时,溶液中已发生的离子反应可表示为:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
C.原混合溶液中 FeI2 的物质的量为 2 mol
D.原溶液中,n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶3∶1
2.下列离子方程式正确的是( )
A.氯化铁和铜反应:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
B.金属铜与稀硝酸反应:3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O
C.铁与稀盐酸溶液反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
D.钠和冷水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
3.在下列条件下,一定能大量共存的离子组是( )
A.无色透明的水溶液中:K+、Mg2+、I-、MnO4-
B.在强碱溶液中:Na+、K+、CO32-、NO3-
C.有SO42﹣存在的溶液中:Na+、Mg2+、Ba2+、H+
D.能使石蕊变红的溶液中:NH4+、ClO-、SO42-、Cl-
4.下列物质分类正确的是
A.氯化钠溶液——电解质 B.稀豆浆——分散系
C.Na2O2——碱性氧化物 D.CO2——大气污染物
5.下列物质的分类正确的是
碱
酸
碱性氧化物
混合物
A
MgO
氯水
B
胶体
C
NaOH
Fe2O3
胆矾
D
KOH
CaO
不锈钢
A.A B.B C.C D.D
6.下列反应中,水作为还原剂的是
A. B.
C. D.
7.物质的分类是化学研究的重要方法之一,一氧化二氮俗称“笑气”,可以用作火箭氧化剂。下列物质与它属于同类的是
A.SO2 B.H2CO3 C.O3 D.KClO3
8.已知:①K2CO3+CO2+H2O→2KHCO3;CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2 ②KHCO3、Ca(HCO3)2都易溶于水 ③通入悬浊液中的气体,与溶液反应后才与沉淀反应,将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,则生成沉淀的质量和通入的CO2质量的关系中,正确的是
A. B. C. D.
9.下列离子方程式正确的是
A.Cl2和FeBr2溶液反应,当n(Cl2):n(FeBr2)=5:4时,4Fe2++6Br-+5Cl2=4Fe3++3Br2+10Cl-
B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I-+IO3-+6H+=I2+3H2O
C.酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水:2Fe2++H2O2=2Fe3++O2↑+2H+
D.Ca(HCO3)2溶液中加入过量氨水:Ca2++HCO3-+NH3•H2O=CaCO3↓+H2O+NH4+
10.ClO2 被联合国卫生组织列为高效安全灭菌消毒剂,ClO2 属于
A.碱 B.盐 C.氧化物 D.有机物
11.能导电的物质本质上是存在自由移动的带电微粒,下列说法不正确的是
A.金属和石墨能导电是存在自由移动的电子
B.酸碱盐溶液能导电是存在自由移动的阴阳离子
C.氢氧化铁胶体也能导电
D.电解质受热熔化时都能产生自由移动的离子
12.下列离子方程式书写正确的是
A.向Fe2O3中加入HI溶液:
B.少量CO2通入苯酚钠溶液中:
C.向氢氧化铜悬浊液中滴加氨水:
D.足量澄清石灰水和少量NaHCO3溶液反应:
13.下列离子方程式书写正确的是
A.Al跟氢氧化钠溶液反应; 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+ 3H2↑
B.Na2CO3溶液中滴加少量盐酸: CO+2H+=H2O +CO2↑
C.Cl2与水反应: Cl2+H2O= 2H++Cl- +C1O-
D.石灰石与醋酸反应: CaCO3+ 2H+= Ca2+ + H2O+ CO2↑
14.不能正确表示下列反应的离子方程式的是
A.用惰性电极电解溶液:
B.溶液与少量溶液反应:
C.酸性溶液中与反应生成:
D.向偏铝酸钠溶液中通入过量的:
15.化学使人们的生活越来越美好,下列过程没有涉及化学变化的是( )
A.可燃冰作燃料 B.黄豆酿酱油
C.爆竹燃放 D.活性炭除味
二、填空题
16.分类法是学习和研究化学物质的一种常用科学方法.下列“链状连环”图案中,相连的两种物质均可归属为一类,相交部分A、B、C、D为其分类依据代号.
请回答:(1)请将A、B、C、D填入相应的横线内。
①两种物质都是盐_______;
②两种物质都不是电解质___________。
③写出鉴别CO2的离子反应方程式_______________。
④写出Fe2O3变成FeCl3的离子反应方程式_____________。
(2)用洁净的烧杯取25mL蒸馏水,加热至沸腾,逐滴加入上图中一种物质的饱和溶液5至6滴,继续加热,制得红褐色的胶体。
①、以上反应的化学方程式为____________。
②、向该胶体中逐滴加入稀硫酸,观察到:
A、先出现红褐色沉淀,说明胶体发生____;
B、随后红褐色沉淀溶解,反应的离子方程式是___________。
17.有反应:。
(1)该反应所属的基本反应类型是_____________________。
(2)在反应中铁元素的化合价变化是_____________________,该元素的原子_____________________(填“失去”或“得到”)电子。
(3)发生氧化反应的是_____________________,发生还原反应的是_____________________。
三、实验题
18.溴化钙晶体(CaBr2·2H2O)为白色固体,易溶于水,可用于制造灭火剂、制冷剂等。一种制备溴化钙晶体的工艺流程如下:
(1)实验室模拟海水提溴的过程中,用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作(装置如图):
使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,_______________。
(2)“合成”主要反应的化学方程式为__________________。“合成”温度控制在70℃以下,其原因是_________。投料时控制n(Br2)∶n(NH3)=1∶0.8,其目的是_________________。
(3)“滤渣”的主要成分为____________(填化学式)。
(4)“滤液”呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,请补充从“滤液”中提取CaBr2·2H2O的实验操作:加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,___________________。[实验中须使用的试剂:氢溴酸、活性炭、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器:砂芯漏斗,真空干燥箱]
19.回答下列问题:
(1)在下列物质中可以导电的是___________(填序号,下同),是电解质的有___________。
①干燥的氯化钠晶体 ②干燥的氢氧化钠固体 ③蔗糖晶体 ④酒精 ⑤溶液 ⑥氢氧化钠溶液 ⑦稀盐酸 ⑧溶液
(2)向盛有⑧的溶液中,逐滴加入⑤,当溶液中的恰好完全沉淀时,发生反应的化学方程式为___________。
(3)工业上利用电解①的饱和溶液制发生反应的化学方程式为___________。
(4)某无色透明溶液中可能含有下列离子中的一种或几种:、、、、、、。现进行如下实验:
①用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,有气体放出,再加入溶液后,没有沉淀生成。
③另取少量溶液用足量硝酸酸化后,加入溶液有白色沉淀生成。
根据上述实验推断:原溶液中肯定有___________离子,肯定没有___________离子。
四、计算题
20.在处理饮用水时,活性炭应在高锰酸钾反应结束后投加,否则会发生反应:KMnO4+C+H2O→MnO2+X+K2CO3(未配平),其中X的化学式为_______。当有1molX生成时,反应转移电子_______mol。
21.二氧化硫和氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物,治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。
完成下列计算:
(1)石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是:烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。某电厂用煤300t(煤中含硫的质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫,用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏,则理论上可得到_________吨石膏。
(2)用CH4催化还原NOx,主要产物为N2与CO2。现有1 L NOx(含NO2、NO),用CH4将其还原成N2,消耗同温同压下的CH40.4 L,则混合气体中NO2、NO的物质量之比为____。
(3)乙二酸(H2C2O4)的制备有如下反应:
C6H12O6+18HNO3→3H2C2O4+18NO2↑+12H2O
C6H12O6+6HNO3→3H2C2O4+6NO↑+6H2O
上述反应产生的NOx用氧气和水吸收后生成硝酸循环利用,若尾气NOx中n(NO2)︰n(NO)=2︰1,且NOx的吸收转化率为90%。每生产9 kg乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克?____
(4)用碱液吸收法处理某工业尾气(含NOx:NO、NO2和N2O4)的反应为:
2NO2+ 2NaOH→ NaNO2+ NaNO3 + H2O;
NO + NO2+ 2NaOH→ 2NaNO2+ H2O。
当N2O4体积分数为0.2时,处理1mol该NOx,计算生成NaNO3和NaNO2的物质的量(x可作为已知条件使用)。____
参考答案:
1.D
【分析】首先根据氧化还原反应中:氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性,还原剂的还原性>还原产物的还原性,氧化剂先氧化还原性强的离子,再氧化还原性弱的离子,判断离子的反应先后顺序,然后根据图象判断参加反应的各离子的物质的量,反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-=2Fe2++I2.中,还原剂Fe2+的还原性强于还原产物Br-,所以还原性:Fe2+>Br-,反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2.还原剂I-的还原性强于还原产物Fe2+ ,所以还原性:I-> Fe2+,所以还原性I->Fe2+>Br-,通入氯气先与I-,再与Fe2+,最后Br-来解题。
【详解】A.通入氯气,先与碘离子反应,BD段对应氯气与亚铁离子反应,则线段BD表示Fe3+物质的量的变化,A正确;
B.通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,最后是溴离子,在通入氯气的量为0~ 1mol的过程中,碘离子从最大量降到0,即得到碘离子的物质的量为2mol,所以原混合溶液中FeI2的物质的量为1mol,B正确;
C.当通入2molCl2,2mol的I-耗氯气1mol ,余下的1mol氯气再与2molFe2+反应.即溶液中发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+Cl2=2Fe3++I2+4Cl-,C正确
D.通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,最后是溴离子,在通入氯气的量为0~ 1mol的过程中,碘离子从最大量降到0,即得到碘离子的物质的量为2mol,通入氯气的量为1 ~ 3mol的过程中,亚铁离子从4mol降到0,三价铁的量逐渐增大,所以含有亚铁离子
共4mol,在通入氯气的量为3 ~ 6mol的过程中溴离子从6ml到0,所以溴离子的物质的量是6mol,n(Fe2+):n(I-):n (Br)=2:1:3,D错误;
故选D。
2.B
【详解】A.氯化铁和铜反应,离子方程式:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,故A错误;
B.金属铜与稀硝酸反应,离子方程式:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,故B正确;
C.铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式:Fe+2H+═Fe2++H2↑,故C错误;
D.钠和冷水反应,离子方程式:2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑,故D错误;
故选B。
【点睛】考查离子方程式的正误判断。注意离子方程式正误判断常用方法:检查反应能否发生,检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合守恒关系(如:质量守恒和电荷守恒等)、检查是否符合原化学方程式等。
3.B
【详解】A. MnO4- 呈紫色,不符合无色条件,且I-、MnO4-发生氧化还原反应,所以不能大量共存,故A错误;
B. 这几种离子之间不反应且和氢氧根离子不反应,所以能大量共存,故B正确;
C. SO42﹣ 、Ba2+反应生成沉淀而不能大量共存,故C错误;
D. 能使石蕊变红的溶液呈酸性,H+ 、ClO-、Cl-发生氧化还原反应生成氯气而不能大量共存,故D错误。
故选B.
4.B
【详解】A. 氯化钠溶液是混合物,不属于电解质,故A错误;
B. 稀豆浆是蛋白质等分散到水中,属于分散系,故B正确;
C. Na2O2是过氧化物,与酸反应除生成盐和水外,还生成氧气,不属于碱性氧化物,故C错误;
D. CO2不属于大气污染物,故D错误;
故选B。
5.D
【分析】电离产生的阳离子都是氢离子的化合物为酸,电离产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物为碱,与酸反应只生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,由多种物质组成的为混合物,据此解答。
【详解】A.碳酸钠是盐,不是碱,故A错误;
B.硫酸氢钠是酸式盐,不是酸,故B错误;
C.胆矾是五水硫酸铜,属于纯净物,故C错误;
D.四种物质对应的分类均是正确的,故D正确;
故选D。
6.B
【详解】A.水中氧元素和氢元素化合价都不变,A错误;
B.水中氧元素化合价升高,作为还原剂,B正确;
C.水中氧元素和氢元素化合价都不变,C错误;
D.水中氢元素化合价降低,作为氧化剂,D错误;
答案选B。
7.A
【详解】N2O属于非金属氧化物,SO2属于非金属氧化物,H2CO3属于酸类物质,O3是单质,KClO3属于盐类,因此与N2O属于同类的是SO2,故答案为A。
8.B
【分析】根据二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙,所以沉淀质量增加,二氧化碳过量后沉淀又被溶解,即减少,同时考虑的题给的信息“③通入悬浊液中的气体,与溶液反应后才与沉淀反应”即可完成该题的解答。
【详解】一开始二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙,此时沉淀质量增加,当二氧化碳和氢氧化钙反应完毕后,根据题中信息可以知道,此时溶液处出于悬浊液状态,所以此时发生的是二氧化碳和碳酸钾溶液或是没有反应完全的氢氧化钾的反应,不管怎么样都不会再有沉淀产生,但是同时沉淀的质量也不会减少,当把碳酸钾及氢氧化钾完全反应后,二氧化碳与碳酸钙反应生成了能够溶于水的碳酸氢钙,此时沉淀逐渐减少最后为零,则选项B符合题意,故答案选B。
9.A
【详解】A.已知还原性:Fe2+>Br-,则Cl2和FeBr2溶液反应,当n(Cl2):n(FeBr2)=5:4时发生的离子反应为4Fe2++6Br-+5Cl2=4Fe3++3Br2+10Cl-,故A正确;
B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液发生的离子反应为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,故B错误;
C.酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水发生的离子反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3+ +2 H2O,故C错误;
D.Ca(HCO3)2溶液中加入过量氨水发生的离子反应为Ca2++2HCO3-+2NH3•H2O=CaCO3↓+CO32-+2H2O+2NH4+,故D错误;
答案为A。
【点睛】易错点为A项,注意Fe2+和Br-的还原性强弱。
10.C
【分析】根据碱、盐、氧化物及有机物的定义分析,按照定义将ClO2进行归类。
【详解】A、碱指电离时所有阴离子都是氢氧根离子的化合物,ClO2是非电解质,不发生电离,不属于碱,故A错误;
B、盐是电离出金属阳离子和酸根阴离子的化合物,ClO2是非电解质,不发生电离,不属于盐,故B错误;
C、氧化物是指由氧元素与另外一种化学元素组成的二元化合物,ClO2符合,是一种氧化物,故C正确;
D、有机物是含碳化合物,ClO2是不含C的物质,不属于有机物,故D错误;
故选C。
【点睛】本题考查物质的分类,旨在考查学生对基础知识的掌握以及知识的应用,物质的分类要根据相应的分类标准进行,这个分类的标准就是各类物质的定义所规定的范围,准确理解各类物质的概念是解题关键。
11.D
【详解】A.金属和石墨中都存在自由移动的电子,在电场的作用下,可以发生定向移动而导电,故A正确;
B.酸碱盐都是电解质,酸碱盐的溶液中存在自由移动的阴阳离子,可以导电,故B正确;
C.氢氧化铁胶体中也存在着自由移动的带电的粒子。氢氧化铁胶粒带正电,胶体中还存在着带负电的氯离子等,所以氢氧化铁胶体也能导电,故C正确;
D.由离子构成的电解质受热融化时,能产生自由移动的离子。由分子构成的电解质如硫酸在液态时不能产生自由移动的离子,故D错误;
故选D。
12.D
【详解】A.由于I-能被Fe3+氧化,故向Fe2O3中加入HI溶液的离子方程式为:,A错误;
B.少量CO2通入苯酚钠溶液中的离子方程式为:,B错误;
C.向氢氧化铜悬浊液中滴加氨水的离子方程式为:,C错误;
D.足量澄清石灰水和少量NaHCO3溶液反应的反应方程式为:Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3+NaOH+H2O,故离子方程式为,D正确;
故答案为:D。
13.A
【详解】A. Al跟氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气; 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+ 3H2↑,故A正确;
B. Na2CO3溶液中滴加少量盐酸生成碳酸氢钠: CO+H+=HCO,故B错误;
C. Cl2与水反应生成次氯酸和盐酸,次氯酸是弱酸: Cl2+H2O= H++Cl- +HClO,故C错误;
D. 石灰石与醋酸反应生成醋酸钙、水、二氧化碳,醋酸是弱酸: CaCO3+ 2CH3COOH= Ca2+ + H2O+ CO2↑+2CH3COO-,故D错误;
故选A。
14.A
【详解】A.用惰性电极电解溶液的离子方程式为:,A项错误;
B.溶液与少量溶液反应:,B项正确;
C.酸性溶液中与反应生成I2:,C项正确;
D.向偏铝酸钠溶液中通入过量的:,D项正确;
答案选A。
15.D
【详解】A.可燃冰燃烧,生成二氧化碳和水,有新物质生成,属于化学变化,故A不符合题意;
B.黄豆酿酱油为发酵过程,产生新物质,属于化学变化,故B不符合题意;
C.爆竹燃放时火药燃烧,有新物质生成,属于化学变化,故C不符合题意;
D.活性炭除味是利用活性炭的吸附性,过程中没有新物质生成,属于物理变化,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
16. D A CO2 +Ca2+ + 2OH- =CaCO3 ↓+ H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+ 3HCl 聚沉 Fe(OH)3+3H+=Fe3+ +3H2O
【详解】(1)①硫酸氢钠和氯化铁是能电离出酸根阴离子和金属阳离子的化合物,属于盐类,故选D。
②铜属于单质,电解质必须是化合物,不属于电解质的范畴,二氧化碳的水溶液能导电,是生成的碳酸导电,二者不属于电解质,故选A。
③可将气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊说明气体中含有CO2,反应的离子方程式为CO2 +Ca2+ + 2OH- =CaCO3 ↓+ H2O。
④ Fe2O3与盐酸反应可生成FeCl3,反应的离子方程式为:Fe(OH)3+3H+=Fe3+ +3H2O
故答案为 D; A;CO2 +Ca2+ + 2OH- =CaCO3 ↓+ H2O;Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O;
(2)①用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴加入氯化铁的饱和溶液,继续煮沸可制得一种红褐色氢氧化铁胶体,反应的化学方程式为 FeCl3+3H2O ===Fe(OH)3(胶体)+ 3HCl。
②胶体中加入电解质会发生聚沉,氢氧化铁可以和酸发生中和反应,氢氧化铁胶体中加入硫酸二者会先产生沉淀氢氧化铁,后沉淀溶解,发生反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3+ +3H2O。
故答案为 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+ 3HCl 聚沉 Fe(OH)3+3H+=Fe3+ +3H2O。
【点睛】注意硫酸溶液是电解质,胶体遇到电解质会聚沉产生沉淀,而氢氧化铁是碱,遇到酸就反应了,向氢氧化铁胶体里逐滴加入稀硫酸,先出现红褐色沉淀,随后沉淀逐渐溶解,溶液呈黄色。
17. 置换反应 由+3价降低为0价 得到 Al Fe2O3
【详解】(1)该反应中有单质参加反应,生成新的单质,所属的基本反应类型是置换反应;
(2)在反应中铁元素的化合价由+3价降低为0价,得到电子;
(3)反应中Al元素化合价由0价变为+3价,化合价升高,失电子,被氧化,发生氧化反应的是Al,Fe2O3中Fe元素的化合价由+3价变为为0价,化合价降低,得电子,被还原,则发生还原反应的是Fe2O3。
18. 打开玻璃塞,将上层液体从上口倒入另一烧杯中 3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O 温度过高,Br2、NH3易挥发 使NH3稍过量,确保Br2被充分还原 Ca(OH)2 将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥(或低温干燥,或用滤纸吸干)
【分析】制备溴化钙晶体的工艺流程:将液氨、液溴、CaO与水混合发生反应3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O、CaO+H2O=Ca(OH)2,过滤,滤渣为Ca(OH)2,滤液为CaBr2溶液,呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥,得到CaBr2•2H2O晶体,据此分析作答。
【详解】(1)实验室模拟海水提溴的过程中,用苯萃取溶液中的溴,分离溴的苯溶液与水层的操作是:使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,将活塞拧开,使下面的水层慢慢流下,待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞,将上层液体从上口倒入另一烧杯中;
(2)在“合成”中为液氨、液溴、CaO发生反应:3CaO+3Br2+2NH3=3CaBr2+N2↑+3H2O;其中液溴、液氨易挥发,所以合成过程温度不能过高;投料时控制n(Br2)∶n(NH3)=1∶0.8,确保Br2被充分还原;
(3)合成反应中:CaO+H2O=Ca(OH)2,故滤渣为Ca(OH)2;
(4)滤液为CaBr2溶液,呈强碱性,其中含有少量BrO-、BrO3-,加热驱除多余的氨,用氢溴酸调节滤液呈酸性,加入活性炭脱色,用砂芯漏斗过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后,在真空干燥箱中干燥,得到CaBr2•2H2O晶体。
【点睛】本题考查了物质的制备,涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对反应条件的控制选择等,理解工艺流程的反应原理是解题的关键,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,是对学生综合能力的考查。
19.(1) ⑤⑥⑦⑧ ①②
(2)Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
(4) 、、 、、
【解析】(1)
可以导电的物质是指含有能够自由移动的离子或电子的物质,即金属单质、少数的非金属单质,电解质溶液和熔融的电解质,故在下列物质中可以导电的是⑤⑥⑦⑧,电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,所有的酸碱盐、大多数金属氧化物均为电解质,故是电解质的有①②,故答案为:⑤⑥⑦⑧;①②;
(2)
向盛有⑧的溶液即Ba(OH)2溶液中,逐滴加入⑤即Na2SO4溶液,当溶液中的恰好完全沉淀时,发生反应的化学方程式为Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH,故答案为:Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH;
(3)
工业上利用电解①即NaCl的饱和溶液制,氯碱工业发生反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(4)
由题干信息可知,无色溶液中一定不能大量存在Cu2+,①用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色说明溶液碱性,②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,有气体放出,说明原溶液中存在,则一定不存在Ca2+,再加入溶液后,没有沉淀生成,说明原溶液中不存在,③另取少量溶液用足量硝酸酸化后,加入溶液有白色沉淀生成,说明原溶液中存在Cl-,根据溶液电中性原则,则原溶液中一定存在Na+,可能含有,综上分析可知,原溶液中一定存在的离子有:、、,一定不存在的离子有:、、,可能存在有:,故答案为:、、;、、。
20. KHCO3 6
【详解】反应中KMnO4→MnO2,Mn元素化合价由+7价降低为+4价,共降低3价,C→C(+4),C元素化合价由0价升高为+4价,共升高4价,化合价升降最小公倍数为12,故KMnO4系数为4,C的系数为3,由C、K的原子数目关系可知K2CO3系数为1,故X含有+4价的C原子、且C原子与K原子之比为1∶1,故X为KHCO3,X的系数为2,生成1molKHCO3,参加反应的KMnO4为2mol,转移电子为2mol×3=6mol。
21. 38.7 3︰2 3.6 n(NaNO2)=(2.2-0.8x) mol (2分); n(NaNO3)=(0.8x-1) mol
【详解】(1)根据硫元素守恒确定:300×2.5%×96%÷32×172=38.7t
(2)根据电子守恒得:3n(NO)+n(NO2)= 8n(CH4) n(NO)+n(NO2)=1(单位用mol替代,方便计算)
2n(NO)+4n(NO2)= 8×0.4 n(NO)+n(NO2)=1
n(NO)=0.4mol n(NO2)=0.6mol 则混合气体中NO2、NO的物质量之比为3︰2
(3)根据上述要求每生产9 kg需要硝酸的量计算为:
1/2n(NO) + 1/6n(NO2)= n(H2C2O4)=9000÷90=100
n(NO) :n(NO2)=1:2
联立解得n(NO)=120mol n(NO2)=240mol
反应中气体损失10%,根据氮原子守恒知硝酸的量与气体的量相等,故应补充损失的量即可
(120+240)×63×10%÷63%=3600g=3.6kg
(4)设NO有amol,NO2有bmol
a+b=1-0.2=0.8
(a+2b)/(a+b)=x
解得a=1.6-0.8x b=0.8x-0.8
根据方程式:NO + NO2+ 2NaOH→ 2NaNO2+ H2O,代入NO的物质的量(a),计算求出NaNO2的物质的量=3.2-1.6x
此时剩余NO2的物质的量=0.4+b-a=0.4+0.8x-0.8-(1.6-0.8x)=1.6x-2
根据方程式:2NO2+ 2NaOH→ NaNO2+ NaNO3+ H2O,带入NO2剩余的物质的量,计算求出n(NaNO2)= n(NaNO3)=0.8x-1
故亚硝酸钠的总量为两个方程式产生的和="3.2-1.6x+0.8x-1=2.2-0.8" x