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- 2021-07-02 发布
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江西省上高县第二中学2019-2020学年高一上学期第三次月考试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Fe-56
一、选择题:(本题共16个小题,每小题3分。)
1.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。下列关于KNO3的古代文献,对其说明不合理的是( )
选项
目的
古代文献
说明
A
使用
“…凡研消(KNO3)不以铁碾入石臼,相激火生,则祸不可测”——《天工开物》
KNO3能自燃
B
鉴别
区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4);“强烧之,紫青烟起,云是硝石也”——《本草经集注》
利用焰色反应
C
提纯
“(KNO3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”——《开宝本草》
溶解,蒸发结晶
D
性质
“(火药)乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”——《本草纲目》
利用KNO3的氧化性
【答案】A
【解析】
【详解】A、KNO3撞击后发生爆炸,不是自燃,故A错误;
B、硝酸钾中含有钾元素,灼烧时,发出紫色火焰,这是焰色反应,而朴硝含有Na元素,灼烧时发出黄色火焰,因此可以通过焰色反应进行鉴别这两种物质,故B正确;
C、以水淋之后,应是溶解,煎炼而成,应是蒸发,结晶,故C正确;
D、发生的反应是2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑,KNO3中N的化合价降低,KNO3为氧化剂,故D正确;
答案选A。
2.用NA代表阿伏如德罗常数,下列说法正确的是 ( )
A. 相同质量的铝,分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应放出的氢气体积一定不相同
B. 56gFe与足量盐酸反应转移电子数为3NA
C. 46gNO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA
D. 任何条件下,22.4LNH3与18gH2O含电子数均为10NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同质量的铝,分别于足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应放出的氢气的物质的量相等,则其体积可能相同,故A错误;
B.56gFe即1mol铁与足量盐酸反应转移电子数为2NA,故B错误;
C.NO2和N2O4的最简式相同,均是NO2,因此46gNO2和N2O4的混合物含有的原子数为3NA,故C正确;
D.标准状况下,22.4L NH3与18g H2O所含电子数均为10NA,故D错误;
故选C。
3.从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A. 晶体硅被用于计算机芯片,工业制粗硅的反应原理为:SiO2+CSi+CO2↑
B. 合金熔点、硬度都低于成分金属
C. 中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料
D. 无色透明的SiO2是制造光导纤维的重要原料
【答案】D
【解析】
【详解】A. 晶体硅被用于计算机芯片,工业制粗硅生成CO,反应原理为SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,故A错误;
B. 合金熔点低于成分金属,硬度高于成分金属,故B错误;
C. 中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料,故C错误;
D. 光导纤维的成分是二氧化硅,则无色透明的SiO2是制造光导纤维的重要原料,故D正确;
故选D。
4.下列有关溶液组成的描述合理的是 ( )
A. 无色溶液中可能大量存在Cu2+、NH4+、Cl−、S2−
B. 弱碱性溶液中可能大量存在Na+ 、K+、Cl−、HCO3−
C. 酸性溶液中可能大量存在Na+ 、ClO−、SO42−、I−
D. 酸性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl−、CO32−
【答案】B
【解析】
【详解】A. Cu2+有颜色,不符合题目无色要求,且与S2−反应生成沉淀而不能大量共存,故A错误;
B. HCO3−水解呈弱碱性,与其它离子不反应,可大量共存,故B正确;
C. 酸性条件下,ClO−、I−发生氧化还原反应而不能大量共存,故C错误;
D. Fe3+和CO32−发生双水解反应,不能大量共存,且CO32−在酸性条件下反应生成二氧化碳气体,故D错误;
故选B。
5.研究反应物的化学计量数与产物之间的关系是,使用类似数组的方法可以收到的直观形象的效果,下列表达不正确的是 ( )
A. 分散质粒子直径与分散系种类:
B. NaOH溶液与CO2反应后溶液中的钠盐:
C. Na与O2反应的产物:
D. A1C13溶液中滴加Na0H溶液后铝的存在形式
【答案】C
【解析】
【详解】A.分散系按照分散质粒子大小可以分为溶液、胶体与浊液,分散质粒度依次小于10-9m,介于10-9m-10-7m,大于10-7m,故A正确;
B.可能发生的反应为2NaOH+CO2(少量)═Na2CO3+H2O,NaOH+CO2(足)═NaHCO3,则大于等于2时,产物为Na2CO3;小于等于1时,产物为NaHCO3;
大于1小于2时,产物为Na2CO3和NaHCO3,故B正确;
C.Na与氧气反应的产物与反应条件有关,与反应物的物质的量的多少无关,故C错误;
D.根据可能发生的反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al3++4OH-=AlO2-+2H2O分析得:小于3时,以Al3+和Al(OH)3形式存在;大于4时,以AlO2-形式存在;大于3小于4时,以Al(OH)3和AlO2-形式存在,故D正确;
故选C。
6.能正确表示下列反应的离子反应方程式为 ( )
A. 用小苏打治疗胃酸(HC1)过多:CO32-+2H+ =CO2↑+H2O
B. 向明矾溶液中滴加过量Ba(OH)2溶液:2Al3++3SO42—+3Ba2++6OH—═2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
C. 向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
D. 氯化铁溶液腐蚀铜箔制印刷线路板:2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+
【答案】D
【解析】
【详解】A. 用小苏打(NaHCO3)治疗胃酸(HC1)过多:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,故A错误;
B. 向明矾溶液中滴加过量氢氧化钡生成硫酸钡、偏铝酸钾和水,得不到氢氧化铝,故B错误;
C. 向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故C错误;
D. 氯化铁溶液腐蚀铜箔制印刷线路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故D正确;
故选D。
7.某硫酸铝和硫酸镁的混合液中,c(Mg2+)=2mol/L,c(SO42-)=6.5mol/L,若将100 mL的此混合液中的Mg2+和Al3+分离,至少应加入1.6mol/L的氢氧化钠溶液( )
A. 0.5 L B. 1.0L C. 1.8L D. 2L
【答案】B
【解析】据电荷守恒2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2c(SO42-)可得c(Al3+)=3mol/L,n(Mg2+)=2×0.1=0.2mol; n(Al3+)=3×0.1=0.3 mol;反应的离子方程式为:Al3++3OH—=Al(OH)3↓;
Al3++4OH—=AlO2—+2H2O,Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓;所以,要分离混合液中的Mg2+和Al3+加入的氢氧化钠溶液至少得使Al3+恰好完全反应生成AlO2-离子,即,需氢氧化钠的物质的量为0.2×2+0.3×4=1.6mol;所以加入1.6 mol·L-1氢氧化钠溶液的体积为V(NaOH)=1.6/1.6=1 L; B正确;正确选项:B。
8.等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过一定量Na2O2后,体积变为原体积的8/9(同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为( )
A. 6: 7: 3 B. 3: 3: 2
C. 3: 4: 1 D. 6: 9: 0
【答案】C
【解析】
【分析】氧气和氮气都不和过氧化钠反应,二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气,根据阿伏加德罗定律,同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比,由反应前后体积的变化判断出二氧化碳有剩余,再根据反应的化学方程式分析解答。
【详解】设三者的物质的量分别为3 mol,发生的反应为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,现气体体积变为原来的,即剩余气体的物质的量为8 mol。若二氧化碳完全与过氧化钠反应,则气体的物质的量减少数1.5 mol,即剩余气体为7.5 mol,说明二氧化碳有剩余;设有xmol二氧化碳参加反应,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2 1
xmol 0.5xmol
则反应后,气体的物质的量为3+3+0.5x+(3-x)=8,解得x=2,所以反应后N2的物质的量为3mol,O2的物质的量为3+0.5x=4mol,CO2的物质的量为1mol,混合气体中N2、O2、CO2的物质的量之比为3:4:1,故C正确。
故选C。
9.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:甲乙丙。下列有关物质的推断错误的是[已知Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓] ( )
A. 若甲为焦炭,则丁可能是O2
B. 若甲为AlCl3溶液,则丁可能是KOH溶液
C. 若甲为Cu,则丁可能是Cl2
D. 若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲为焦炭,则丁可能是O2,则乙为CO,丙为CO2,符合转化,A正确;
B.若甲为AlCl3,丁是KOH,则乙为氢氧化铝,丙为KAlO2,符合转化,B正确;
C.甲为Cu,与氯气反应只生成CuCl2,不能发生后续反应,C错误;
D.甲为NaOH溶液,则丁是CO2,乙为Na2CO3,丙为NaHCO3,符合转化,D正确;
答案选C。
10.根据下列反应: ① 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- ② 2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+
③ Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu ④ 2MnO4-+ 16H+ + 10Cl- = 5Cl2↑+2Mn2++ 8H2O
则判断下列各组物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是( )
A. Cl2> Fe3+> MnO4-> Cu2+> Fe2+ B. Cl2> MnO4-> Fe3+> Cu2+> Fe2+
C. MnO4-> Cl2> Fe3+> Cu2+> Fe2+ D. MnO4- > Fe3+ > Cl2> Cu2+> Fe2+
【答案】C
【解析】
【详解】氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则根据反应①可知氧化性Cl2>Fe3+;根据反应②可知铁离子是氧化剂,氧化性是Fe3+>Cu2+;根据反应③可知铜离子氧化金属铁,氧化性是Cu2+>Fe2+;根据反应④可知高锰酸根离子氧化氯离子生成氯气,则氧化性是MnO4->Cl2,所以氧化性强弱顺序是MnO4->Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+,答案选C。
11.在硫酸溶液中,NaClO3和Na2SO3能按粒子个数之比1:2完全反应,生成一种棕黄色气体 X,同时Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为( )
A. Cl2 B. Cl2O7 C. ClO2 D. Cl2O
【答案】D
【解析】
【分析】Na2SO3被氧化为Na2SO4,Na2SO3是还原剂,NaClO3中氯元素的化合价由+5价降低,NaClO3为氧化剂,根据电子转移守恒计算Cl元素在还原产物中的化合价,进而判断产物.
【详解】NaClO3和Na2SO3能按物质的量之比l:2完全反应,Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素化合价由+4价升高为+6价,NaClO3中氯元素的化合价由+5价降低,NaClO3
为氧化剂,令Cl元素在还原产物中的化合价为a,则:2×(6-4)=1×(5-a),解得a=1,故棕黄色气体X的化学式为Cl2O,
故选D。
12.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1g 样品加热,其质量变为w2g ,则该样品的纯度(质量分数)是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据方程式可知
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ △m
2×84 106 62
m(NaHCO3) w1-w2
m(NaHCO3)=84(w1-w2)/31
则该样品的纯度是[w1-84(w1-w2)/31]÷w1=(84w2-53w1)/31w1
答案选A。
13.下列反应与Na2O2+SO2→Na2SO4相比较,Na2O2的作用相同的是( )
A. 2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2 B. 2Na2O2+2SO3→2Na2SO4+O2
C. 2Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2 D. 3Na2O2+Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O
【答案】D
【解析】
【详解】反应Na2O2+SO2→Na2SO4中SO2是还原剂,过氧化钠是氧化剂,则
A、反应2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2中过氧化钠既是氧化剂,也还原剂,A不正确;
B、反应2Na2O2+2SO3→2Na2SO4+O2中过氧化钠既是氧化剂,也还原剂,B不正确;
C、反应2Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2中元素的化合价均没有发生变化,不是氧化还原反应,C不正确;
D、反应3Na2O2+Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O中,过氧化钠是氧化剂,Cr2O3是还原剂,D正确;
答案选D。
14.(1)将溶液逐滴滴入溶液中。
(2)将溶液逐滴滴入溶液中,结果是( )
A. 现象相同,生成的量相同 B. 现象不同,生成的量相同
C. 现象相同,生成的量不同 D. 现象不同,生成的量不同
【答案】B
【解析】
【详解】(1)将溶液逐滴滴入溶液中。
发生反应为:,
现象为:先生成沉淀,后来沉淀部分溶解,最终生成沉淀0.1mol -0.05mol=0.05mol。
(2)将溶液逐滴滴入溶液中,发生反应为:,
现象为:起初无现象,后来生成沉淀,最终生成沉淀0.05mol。
所以,虽然二种药品滴加顺序不同,现象不同,但最终生成沉淀的的量相同。
故选B。
15.某化学实验室产生的废液中含有 Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,甲同学设计了如下图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。据此分析,下列说法正确的是( )
A. 沉淀A中含有2种金属单质
B. 可用 KSCN 溶液来检验溶液B中所含的金属离子
C. 溶液 A 若只经过操作③最终将无法得到沉淀C
D. 操作①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗
【答案】B
【解析】
【分析】Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子和过量的铁反应生成亚铁离子和单质铜,通过过滤得到固体A和溶液A,因为铁过量,沉淀A为铁和铜的混合物,溶液A含亚铁离子;亚铁离子具有还原性,易被氧化剂氧化,故加入过氧化氢能把亚铁离子氧化成铁离子,故溶液B中含铁离子;铁离子和碱反应生成氢氧化铁沉淀,故沉淀C为氢氧化铁沉淀,废水通过处理不含Fe3+、Cu2+,可以排放,以此解答该题。
【详解】A.废液中含有Fe3+、Cu2+、Ag+三种金属离子,加入过量的铁粉后,铁离子被还原为亚铁离子,铜离子被还原成金属铜,银离子被还原生成银,所以在第①得到的沉淀中含有金属铜、银和过量的铁,故A错误;
B.溶液B中含有的金属阳离子为Fe3+,因为Fe3+遇SCN-离子,发生反应:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,溶液呈血红色,所以溶液中滴入KSCN溶液后变红,说明该溶液中含有Fe3+,检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是KSCN溶液,故B正确;
C.溶液A含亚铁离子,加入碱生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,易被氧化生成氢氧化铁,故C错误;
D.操作②加入过氧化氢,为亚铁离子的氧化过程,不需要漏斗,故D错误。
答案选B。
16.现有100g5.3%的碳酸钠溶液和100g2.74%的稀盐酸:(1)将碳酸钠溶液缓慢滴入盐酸中,(2)将稀盐酸缓慢滴入碳酸钠溶液中,则两种操作所产生的气体质量关系为( )
A. 均是1.65g B. 均是1.49g
C. (1)>(2) D. (2)>(1)
【答案】C
【解析】
【详解】(1)Na2CO3+2HCl=2NaC1+H2O+CO2↑
106 73 44
100g×5.3% n m
106:73=100g×5.3%:n 解得:n=3.65g>100g×2.74%,故盐酸不足,应用盐酸计算。
73:44=100g×2.74%:m
解得:m=2.2g;
(2)先判断碳酸钠和盐酸谁过量
Na2CO3+HCl=NaC1+NaHCO3
106 36.5 84
100g×5.3% X Y
106:36.5=100g×5.3%:X
解得:X=1.825g 100g×2.74%-1.825g=0.915g>0,故盐酸过量,应用碳酸钠计算碳酸氢钠的量Y;
106:84=100g×5.3%:Y
解得Y=4.2g,
NaHCO3+HCl=NaC1+H2O+CO2↑
84 36.5 44
M 0.915g N
84:36.5=M:0.915 解得:M≈2.1g<4.2g,故碳酸氢钠过量,应用盐酸计算二氧化碳的量;。
36.5:44=0.915g:N
解得:N≈1.1g;则2.2g>1.1g,故(1)>(2),故答案为C。
二、非选择题:(本题共5个小题,共52分。)
17.(1)有一瓶无色澄清溶液,其中可能含H+、Na+、Mg2+、Ba2+、Cl−、SO42−、CO32−离子。现进行以下实验:
A、用pH试纸检验溶液,发现溶液呈强酸性;
B、取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液由酸性变为碱性,无沉淀产生;
C、取少量B中的碱性溶液,滴加Na2CO3溶液,有白色沉淀产生。
①根据上述事实确定:该溶液中肯定存在的离子有_________________________;
肯定不存在的离子有___________________________。
②写出C中发生反应的离子方程式________________________________。
(2)①还原铁粉与高温水蒸气反应的化学方程式:_____________________________;
②除去Mg粉中的Al粉的试剂是__________________,反应的离子方程式为:___________________________________;
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性,可对自来水进行消毒、净化。高铁酸钠可用氢氧化铁和次氯酸钠在碱性介质中反应得到,请补充并配平下面离子方程式。
____Fe(OH)3 +____ClO-+____OH- =__FeO42-+___Cl-+_____ _______
(4)在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,氧化剂是___________;
当有2mol H3PO4生成,转移的电子的物质的量为__________________.
【答案】(1). H+、Ba2+、Cl− (2). Mg2+、SO42−、CO32− (3). Ba2+ + CO32− = BaCO3↓ (4). 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (5). NaOH溶液 (6). 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ (7). 2 (8). 3 (9). 4 (10). 2 (11). 3 (12). 5 (13). H2O (14). P、CuSO4 (15). 10mol
【解析】
【分析】根据离子反应原理及反应现象分析溶液中存在的离子;根据铁的化学性质书写相关反应方程式,根据Al的两性分析除杂的方法;根据电子转移守恒配平氧化还原反应;根据化合价变化判断氧化剂还原剂并计算电子转移数目。
【详解】(1)由“澄清溶液”得,原溶液没有相互反应的离子:A、用pH试纸检验溶液,发现溶液呈强酸性,则一定存在H+离子,排除与强酸反应的CO32−离子存在,所以阴离子可能是Cl−或SO42−或Cl−和SO42-;B、取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液由酸性变为碱性,无沉淀产生,则无Mg2+存在;C、取少量B中的碱性溶液,滴加Na2CO3溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中含有Ba2+,不含与Ba2+反应的SO42-,所以原溶液中存在的阴离子是Cl−;①通过以上分析,该溶液中肯定存在的离子有 H+、Ba2+、Cl−;肯定不存在的离子有Mg2+、SO42−、CO32−;
②C中发生离子反应是Ba2+和CO32−生成BaCO3沉淀的反应,离子反应为Ba2+ + CO32− = BaCO3↓;
故答案为: H+、Ba2+、Cl−; Mg2+、SO42−、CO32− ;Ba2+ + CO32− = BaCO3↓;
(2)①还原铁粉与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;
②Mg粉中的Al与氢氧化钠溶液反应,而Mg不溶于碱液,可以用氢氧化钠溶液除去Mg粉中的Al粉,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
故答案为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;NaOH溶液;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)根据原子守恒知生成物中还有产物H2
O,铁元素化合价由+3升高为+6,失去3mol电子,氯元素化合价由+1降低为-1,得2mol电子,取最小公倍数,氢氧化铁与高铁酸根前系数为2,次氯酸跟与氯离子前系数为3,再根据电荷守恒及原子守恒配平得2Fe(OH)3 +3ClO-+4OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O,故答案为: 2; 3;4; 2;3; 5; H2O;
(4)Cu3P中P元素化合价为-3,H3PO4中P元素化合价为+5,所以P既是氧化剂又是还原剂,Cu元素化合价由CuSO4中的+2降低为Cu3P中+1,所以CuSO4是氧化剂;当有2mol H3PO4生成,转移的电子的物质的量为2mol×(+5-0)=10mol,故答案为:P、CuSO4 ; 10mol。
18.现有含有少量NaCl、 Na2SO4、Na2CO3等杂质的NaNO3溶液,选择适当的试剂除去杂质,得到纯净的NaNO3固体,实验流程如下图所示。
(1)沉淀A的主要成分是_____________、______________(填化学式)。
(2)①②③中均进行的分离操作是_______________。
(3)溶液3经过处理可以得到NaNO3固体,溶液3中肯定含有的杂质是__________,为了除去杂质,可向溶液3中加入适量的______________。
(4)实验探究小组在实验中需要用到456 mL1 mol•L-1的HNO3溶液,但是在实验室中只发现一瓶8 mol•L-1的HNO3溶液,该小组用8mol•L-1的HNO3溶液配制所需溶液。
①实验中所需的玻璃仪器包括________、_____mL量筒、烧杯、________、胶头滴管等。
②该实验中需要量取8mol•L-1的HNO3溶液________mL。
③下列实验操作中导致配制的溶液浓度偏高的是_____________。
A.取用8mol•L-1的HNO3溶液溶液时仰视量筒刻度线
B.量取用的量筒水洗后未进行任何操作
C.8mol•L-1的HNO3溶液从量筒转移至烧杯后用水洗涤量筒并全部转移至烧杯
D.定容时仰视刻度线
E.定容后,将容量瓶振荡摇匀后,发现液面低于刻度线,未进行任何操作
【答案】(1). BaSO4 (2). BaCO3 (3). 过滤 (4). Na2CO3 (5). HNO3 (6). 500mL 容量瓶 (7). 100 (8). 玻璃棒 (9). 62.5 (10). AC
【解析】
【分析】由实验流程可知,加入过量的Ba(NO3)2,生成BaSO4、BaCO3沉淀,然后在滤液中加入过量的AgNO3,使Cl-全部转化为AgCl沉淀,在所得滤液中加入过量的Na2CO3,使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀,最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,最后进行蒸发操作可得固体NaNO3。
【详解】(1)加入过量的Ba(NO3)2,Na2SO4、Na2CO3和Ba(NO3)2反应生成BaSO4、BaCO3沉淀,故答案为:BaSO4; BaCO3;
(2)①②③中均进行的分离操作是分离固体和液体,为过滤操作,故答案为:过滤;
(3)溶液3为NaNO3和Na2CO3的混合物,加入稀HNO3,可除去Na2CO3,最后加热蒸发、冷却结晶、过滤得到硝酸钠,故答案为:Na2CO3;HNO3;
(4)①实验室只有500mL的容量瓶,则本实验需要配制的溶液体积为500mL,另外需要用量筒量8mol/L的HNO3溶液倒在烧杯中加水溶解,同时需要玻璃棒搅拌,转移到容量瓶中时也需要玻璃棒引流,最后还需要用胶头滴管定容,整个实验需要的玻璃仪器包括500mL容量瓶、100mL量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等,故答案为:500mL 容量瓶;100; 玻璃棒;
②设需要量取8 mol•L-1的HNO3溶液VmL,则8 mol•L-1×V×10-3L=1 mol•L-1×500×10-3L,解得:V=62.5mL,故答案为: 62.5 ;
③A.取8mol•L-1的HNO3溶液时仰视刻度线,液面在刻度线上方,即浓硝酸的体积偏大,导致配制溶液浓度偏高,故A正确;
B.量取用的量筒水洗后未进行任何操作,会稀释浓硝酸,即浓硝酸的体积偏小,导致配制溶液浓度偏低,故B错误;
C.量筒量取浓硝酸后,不应该水洗,否则浓硝酸的体积偏大,导致配制溶液浓度偏高,故C正确;
D.定容时仰视刻度线,液面在刻度线上方,溶液体积偏大,导致浓度偏低,故D错误;
E.定容后,除容量瓶振荡摇匀,不能再加水定容,这样做对实验结果无影响,故E错误;故答案为AC。
19.为探究Na与C02反应产物,某化学兴趣小组按如图装置进行实验。
己知:CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+ (NH4)2CO3+2NH3
回答下列问题:
(1)写出A中反应的离子方程式_____________________________________;
(2)仪器X的名称是____________________,B中的溶液为_____________________;
(3)先称量硬质玻璃管的质量为mlg,将样品装入硬质玻璃管中,称得样品和硬质玻璃管的总质量是m2g.再进行下列实验操作,其正确顺序是____________(填标号);
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,通入C02至E中出现浑浊 e.称量硬质玻璃管 f.冷却到室温
重复上述操作步骤,直至硬质玻璃管恒重,称得质量为m3g。
(4)加热硬质玻璃管一段时间,观察到以下现象:
①钠块表面变黑,熔融成金属小球;
②继续加热,钠迅速燃烧,产生黄色火焰。反应完全后,管中有大量黑色物质;
③F中试管内壁有银白物质产生。
产生上述②现象的原因是______________________________________;
(5)探究固体产物中元素Na的存在形式
假设一:只有Na2CO3;
假设二:只有Na2O;
假设三:Na2O和Na2CO3均有
完成下列实验设计,验证上述假设:
步骤
操作
结论
1
将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后过滤;
假设一成立
2
往步骤1所得滤液中_________________________________;
现象:____________________________________。
m1
m2
m3
66.7g
69.0g
72.lg
(6)根据上述实验现象及下表实验数据,写出Na与CO2反应的总化学方程式____________________________________________。
【答案】(1). CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (2). 长颈漏斗 (3). 饱和碳酸氢钠溶液 (4). d、a、b、f、c、e (5). 钠的焰色反应为黄色,钠与二氧化碳反应有碳单质生成 (6). 加入足量BaCl2溶液(或足量CaCl2溶液)后滴入酚酞试液(或测pH) (7). 溶液不变红(pH=7) (8). 12Na+llCO2=6Na2CO3+C+4CO
【解析】
【分析】根据实验原理及实验装置图书写实验装置中发生的离子方程式,分析实验步骤,仪器名称;根据实验现象及钠的化合物的性质混合物的组成;根据图中数据根据质量差分析反应的产物,书写相关反应方程式。
【详解】(1)A是大理石与稀盐酸制取二氧化碳的反应,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;
(2)仪器X的名称是长颈漏斗,B 中的溶液为饱和NaHCO3溶液,用于除去CO2中的HCl气体,故答案为:长颈漏斗;饱和碳酸氢钠溶液;
(3)先称量硬质玻璃管的质量为m1g,将样品装入硬质玻璃管中,称得样品和硬质玻璃管的总质量是m2、d.打开K1和K2,通入CO2至E中出现浑浊、a.点燃酒精灯,加热、b.熄灭酒精灯、f.冷却到室温、c.关闭K1和K2、e.称量硬质玻璃管,重复上述操作步骤,直至硬质玻璃管恒重,称得质量为m3g,其正确顺序是 d→a→b→f→c→e,故答案为: d、a、b、f、c、e;
(4)钠的焰色反应为黄色,钠与二氧化碳反应有碳单质生成,反应完全后,管中有大量黑色物质,故答案为:钠的焰色反应为黄色,钠与二氧化碳反应有碳单质生成;
(5)探究固体产物中元素Na的存在形式:将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后过滤,往步骤1所得滤液中加入足量BaCl2溶液(或足量CaCl2溶液),滴入酚酞试液,溶液不变红色,则假设一成立,故答案为:加入足量BaCl2溶液(或足量CaCl2溶液)后滴入酚酞试液(或测pH;溶液不变红(pH=7);
(6)反应前钠的质量为:m2-m1=69.0g-66.7g=2.3g,即0.1mol钠,若全部转化为碳酸钠,则碳酸钠的质量为: ,物质的量为0.05mol,反应后产物的质量为:m3-m1=72.1g-66.7g=5.4g,则还生成碳,且碳的质量为0.1g,即mol,结合质量守恒,钠和二氧化碳反应生成碳酸钠、碳,应该还生成一氧化碳,故反应方程式为:12Na+llCO2=6Na2CO3+C+4CO,故答案为:12Na+llCO2=6Na2CO3+C+4CO。
20.下列物质均为常见物质或它们的溶液,其中 A为淡黄色固体, C、X 均为无色气体,Z为浅绿色溶液,D为一种常见的强碱,F物质不溶于水。根据它们之间的转化关系(下图),回答下列问题:
(部分反应物与产物已省略)
(1)写出下列物质的化学式:X____________ F______________
(2)向Z 溶液中通入足量的Cl2,写出检验所得溶液中阳离子所需试剂_______________________。
(3)向含 10g D 的溶液中通入一定量的 X,完全反应后,在低温条件下蒸发结晶,最终得到 14.8g 固体。
①简述蒸发结晶在低温条件下进行的理由:____________________________________________________(用必要的文字回答)
②所得固体中含有的物质及其它们的物质的量之比为_______________________。
【答案】(1). X为 CO2 (2). F为Fe(OH)3 (3). 硫氰化钾溶液或KSCN (4). 避免碳酸氢钠在温度过高时分解 (5). n(Na2CO3):n(NaHCO3)=2:1
【解析】
【分析】根据物质的颜色、状态等物理性质及物质间的转化关系分析各物质的组成;根据铁离子的检验方法分析解答;根据碳酸氢钠易分解的性质分析蒸发结晶的方法;根据原子守恒计算碳酸钠、碳酸氢钠混合物中物质的量之比。
【详解】A为淡黄色固体化合物,X为无色气体,D为一种常见的强碱,并且X与D反应生成B溶液,所以X为酸性气体,B为盐,所以不难推出A是Na2O2,X为CO2,B为Na2CO3,C是O2,B与氢氧化钡生成D,则D为NaOH,Z为浅绿色溶液,说明含有亚铁离子,亚铁离子与NaOH溶液反应生成E为Fe(OH)2,Fe(OH)2与O2、水反应生F为Fe(OH)3,
(1)通过以上分析知,X为CO2,F为Fe(OH)3,故答案为:X为 CO2 ;F为Fe(OH)3;
(2)Z为浅绿色溶液,说明含有亚铁离子,向Z溶液中通入一定量的Cl2,离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−,则检验Fe3+所需试剂为硫氰化钾溶液或KSCN,故答案为:硫氰化钾溶液或KSCN;
(3)①因为碳酸氢钠在温度过高时分解,所以蒸发结晶在低温条件下进行;
②氢氧化钠的物质的量为10g40g/mol=0.25mol,假设生成Na2CO3的物质的量为x,生成NaHCO3的物质的量为y,则根据钠原子守恒,2x+y=0.25,根据固体质量106x+84y=14.8,解得x=0.1,y=0.05,所以所得固体中含有的物质为Na2CO3和NaHCO3,它们的物质的量之比为n(Na2CO3):n(NaHCO3)=2:1;
故答案为:避免碳酸氢钠在温度过高时分解;n(Na2CO3):n(NaHCO3)=2:1。
21.(1)把7.8g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中,得到8.96 LH2(标准状况下)。该合金溶于足量NaOH溶液,产生H2的体积(标准状况下)为____________ 。
(2)相同条件下,某Cl2与O2混合气体75mL恰好与100mL H2化合生成HCl和H2O,则混合气体的平均相对分子质量为____________。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是2:5,则A的摩尔质量为____________。
【答案】(1). 6.72 L (2). 58 (3). 40g·mol-1
【解析】
【分析】(1)根据镁和铝与盐酸反应的方程及放出气体的体积计算混合物的组成,再根据铝与氢氧化钠溶液反应的方程式进行相关计算;
(2)由于氯气能与氢气化合生成了氯化氢,氧气与氢气化合生成了水,设与氯气的气体为X,则氧气的体积为(100mL-x),应含有X的式子分别表示出反应的氢气,可求出氯气和氢气的体积数,再根据体积关系,计算出混合气体的平均摩尔质量;
(3)温度、体积相同时,压强之比等于气体物质的量之比,再结合n=进行计算。
【详解】(1)镁和铝分别与盐酸反应的方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
↑,则n(Mg)×24g/mol+n(Al)×27g/mol=7.8g,[n(Mg)+3/2n(Al)]×22.4L/mol=8.96L,解得n(Al)=0.2mol,合金中镁和氢氧化钠溶液不反应,根据铝与氢氧化钠溶液反应方程式计算得:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,则V(H2)=3/2×0.2mol×22.4L/mol=6.72L,故答案为:6.72L;
(2)由Cl2+H22HCl,2H2+O22H2O可知,完全反应时,氯气与氢气的体积比是1:1,氧气与氢气的体积比是1:2,设氯气的气体为x,则与氯气反应的氢气的体积也为x,氧气的体积为(75mL-x).与氧气反应的氢气的体积为2(75mL-x),所以x+2(75mL-x)=100mL,解得:x=50mL,氧气的体积为75mL-50mL=25mL,所以,混合气体中Cl2和O2的体积之比为50mL:25mL=2:1,则物质的量之比为2:1,则混合气体的平均摩尔质量为:,则平均相对分子质量为58,故答案为:58;
(3) 温度、体积相同时,压强之比等于气体物质的量之比,则2:5=,解得:M(A)=40g/mol,故答案为:40g/mol。