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- 2021-07-02 发布
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2019年秋9月联考高三化学
全卷满分:100分 考试用时:90分钟
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Na-23,Cl-35.5,S-32
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(只有一个选项正确,每小题3分,共48分)
1. 化学与生活密切相关,下列有关说法正确的是
A. 黑火药是我国古代四大发明之一,配方为“一硫二硝三木炭”,其中的硝是指硝酸
B. 包装食品里常有硅胶.生石灰.还原铁粉三类小包,其作用相同
C. 洪灾区民众用明矾净水并用漂白粉消毒,二者化学原理相同
D. 家中做卫生保洁时,不可将“84”消毒液与洁厕精(含浓盐酸)混合使用
【答案】D
【解析】
试题分析:黑火药是我国古代四大发明之一,配方为“一硫二硝三木炭”, 其中的硝是指硝酸钾,故A错误;包装食品里常有硅胶、生石灰是干燥剂,还原铁粉是还原剂防氧化,故B错误;明矾净水是利用氢氧化铝的吸附性、用漂白粉消毒是利用次氯酸的强氧化性,故C错误;“84”消毒液与洁厕精(含浓盐酸)混合使用会生成氯气,故D正确。
考点:本题考查化学与生活。
2.下列关于物质分类的说法正确的是
A. Na2O、MgO、Al2O3均属于碱性氧化物
B. 根据酸分子中含有的氢原子个数可将酸分为一元酸、二元酸、三元酸等
C. 镁铝合金、漂白粉、水玻璃、王水均为混合物
D. 纯碱、熟石灰、醋酸、食盐水均为电解质
【答案】C
【解析】
【详解】A. Na2O、MgO属于碱性氧化物, Al2O3是两性氧化物,故A错误;
B.根据酸分子在水溶液中电离出氢离子的数目,将酸分为一元酸、二元酸等,故B错误;
C. 镁铝合金、漂白粉、水玻璃、王水均由不同物质组成,为混合物,故C正确;
D.
纯碱、熟石灰、醋酸在水溶液或是熔融状态下导电,属于电解质,但是食盐水是混合物,不是电解质,故D错误。
故选C.
3.关于强、弱电解质的叙述不正确的是
A. 强电解质在溶液中完全电离,不存在电离平衡
B. 导电能力强的溶液其电解质是强电解质
C. 同一弱电解质的溶液,当温度不同时,其导电能力也不相同
D. 强电解质在液态时,有的能导电,有的不能导电
【答案】B
【解析】
A.强电解质在水中完全电离,不存在电离平衡,故A正确;B.强弱电解质与导电能力无关,取决于在水溶液中能否完全电离,故B错误;C.弱电解质溶液的导电能力与离子的浓度和离子所带的电荷数有关,当温度也不同时,弱电解质的电离程度不同,导电能力不相同,故C正确;D.离子化合物类强电解质,液态时导电,它们都含有活泼的金属和活泼非金属,且熔点都高.如NaCl,K2SO4等,共价化合物类强电解质,液态时不导电,如AlCl3,HCl等,它们的熔点都较低,故D正确;故选B。
点睛:本题的易错点为B,溶液的导电能力与离子的浓度和离子所带的电荷数有关,浓度很小的强电解质溶液导电能力很弱,浓度较大的弱电解质溶液的导电能力可能很强。
4.“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体,下图为该反应的微观示意图(未配平),其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法不正确的是
A. 甲和丙中同种元素的化合价不可能相等 B. 该反应属于氧化还原反应
C. 丁物质一定是非金属单质 D. 配平后甲、乙、丙的化学计量数均为2
【答案】A
【解析】
试题分析:根据图示,该反应是一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳。甲和丙中同种元素是氧元素,化合价相等,故A错误;该反应碳、氮元素化合价变化,属于氧化还原反应,故B正确;丁物质是氮气,故C正确;配平后甲、乙、丙化学计量数均为2,故D正确。
考点:本题考查化学反应类型。
5.在下列现象或新技术的应用中,不涉及胶体性质的是
A. 肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
B. 使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血
C. 清晨,在茂密的树林中,常常可以看到枝叶间透过的一道道光线
D. 在饱和氯化铁溶液中滴加NaOH溶液,产生红褐色沉淀
【答案】D
【解析】
A.血液中,蛋白质和血细胞颗粒较大,是胶体,不能透过透析膜,血液内的毒性物质直径较小,则可以透过,与胶体有关,故A正确;B.血液属于胶体,使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血应用了胶体聚沉的原理,故B正确;C.清晨,在茂密的树林,常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱,属于胶体的丁达尔效应,故C正确;D.FeCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀,与胶体性质无关,故D错误;故选D。
6.下列关于物质的量浓度表述正确的是
A. 0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和SO42-的总物质的量为0.9 mol
B. 当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 mol·L-1,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 mol·L-1
C. 在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SO42-的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同
D. 10 ℃时,100 mL 0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液蒸发掉5 g水,冷却到10 ℃时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【分析】
A、离子的物质的量=离子的物质的量浓度×溶液的体积;
B、溶液的体积不等于溶剂的体积以及气体摩尔体积与状态有关;
C、电荷守恒:c(Na+)+c(K+)=c(Cl-)+2c(SO42-)计算K+和Cl-的物质的量浓度;
D、温度不变,饱和溶液中溶质的物质的量浓度不变,与溶液的体积无关.
【详解】A. 0.3mol⋅L−1的Na2SO4溶液中Na+、SO42-的物质的量浓度为:0.6mol⋅L−1,0.3mol⋅L−1,由于缺少溶液的体积,所以无法计算出离子的物质的量,故A错误;
B. 溶液的体积不等于溶剂的体积,所以1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度不是1mol⋅L−1;气体摩尔体积与状态有关,22.4L氨气的物质的量无法求出,所以22.4L氨气溶于水制得1L氨水时,其浓度不一定等于1mol⋅L−1,故B错误;
C. 在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中存在:c(Na+)+c(K+)=c(Cl−)+2c(SO42-),Na+和SO42-的物质的量相等,即物质的量浓度相等,所以K+和Cl−的物质的量浓度一定不相同,故C错误;
D. 10℃时,0.35mol/L的KCl饱和溶液100mL蒸发掉5g水,冷却到10℃时,其体积小于100mL,溶液仍然是饱和溶液,溶质的物质的量浓度不变,它的物质的量浓度仍为0.35mol/L,故D正确;
故选:D。
7.下列叙述正确的是
A. 常温常压下,4.6 g NO2和N2O4的混合气体中约含有1.81×1023个原子
B. 在标准状况下,80 gSO3所占的体积约为22.4L
C. 常温下,0.1 mol/L醋酸溶液的pH约为1
D. 16 g CH4与18 g NH4+所含质子数相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化氮能转化为四氧化二氮,四氧化二氮的相对分子质量、原子个数是二氧化氮的2倍,把气体当作二氧化氮计算即可,二氧化氮分子个数N=nNA=m÷M×NA=4.6÷46×NA=0.1NA每个分子中含有3个原子,所以原子总数为1.81×1023,故A正确;
B.标况下,三氧化硫是固体,气体摩尔体积对其不适用,所以无法计算三氧化硫体积,故B错误;
C.醋酸是弱电解质,在水溶液中存在电离平衡,所以常温下,0.1mol•L-1
醋酸溶液的pH大于1,故C错误;
D.16 g CH4与18 g NH4+所含物质的量相等,但质子数不相等,故D错误;
故选A.
【点睛】在标准状况下,气体摩尔体积使用对象是气体,不能用于非气体物质,要注意物质的聚集状态,标况下,三氧化硫是固体,不能用气体摩尔体积计算。
8.若NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A. 1 mol甲烷或白磷(P4)分子中所含的共价键数均为4NA
B. 标准状况下,22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为2NA
C. 25 ℃时,1 L pH=1的H2SO4溶液中含有的H+数为0.2NA
D. 常温常压下,11g CO2气体中所含的分子数为0.25NA
【答案】D
【解析】
【详解】A. 一个甲烷分子是以碳原子为中心与四个氢原子形成四个共价键,一个白磷分子是以四个磷原子为顶点形成的正四面体,共价键数为6,故1mol甲烷和白磷(P4)分子中所含共价键数分别为4NA和6NA,故A错误;
B.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O中氯气既是氧化剂又是还原剂,且氯气和转移电子之间的关系式为1:1,标准状况下,22.4L氯气的物质的量为1mol,与足量氢氧化钠溶液反应,转移的电子数为NA,故B错误;
C.25℃时,pH=1则c(H+)=0.1mol/L,1LpH=1的H2SO4溶液中含有的H+数为0.1NA,故C错误。
D. 常温常压下,11g CO2气体的物质的量n=m/M=11g÷44g/mol=0.25mol,故其分子数为0.25NA,故D正确。
9.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 加入KSCN变红的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、S2-
B. 1.0 mol∙L-1的Na2SO3的溶液中:NH4+、MnO4-、Cl-、Al3+
C. 能使甲基橙变红的溶液中:Cu2+、Mg2+、SO42-、Cl-
D. pH=12的溶液中:Na+、Cl-、SO42-、HCO3-
【答案】C
【解析】
【详解】A. 加入KSCN变红的溶液中存在Fe3+,Fe3+具有氧化性,能够氧化S2−,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B. SO32-与MnO4-溶液发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C. 使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量氢离子, Cu2+、Mg2+、SO42-、Cl-之间不反应,都不与氢离子反应,在溶液中不能大量共存,故C正确;
D. pH=12的溶液中含有大量的氢氧根离子,HCO3-在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选C.
10.对某些离子检验及结论一定正确的是
A. 加入稀盐酸产生无色无味的气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO32-
B. 加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
C. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+
D. 加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中溶液变浑浊,可能有CO、HCO3-、SO32-、HSO3-,A错误;
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,可能含有SO或Ag+,B错误;
C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+,C正确;
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,可能含有Ba2+或Ca2+,D错误。
【点睛】能使澄清石灰水中溶液变浑浊的气体除了二氧化碳,还有二氧化硫气体,加入稀盐酸产生二氧化硫对应的溶液中可能含有SO32-、HSO3-。
11.能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B. 铜溶于稀硝酸:3Cu+ 8H+ +2NO3—=3Cu2+ +2NO↑ + 4H2O
C. 实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2:MnO2+4HCl(浓)Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
D. 稀硫酸中滴加氢氧化钡溶液:H++ OH—=H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A. 浓盐酸与铁屑反应生成氯化亚铁和氢气,正确的离子方程式为:Fe+2H+═Fe2++H2↑,故A错误;
B.Cu与稀硝酸的反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,故B正确;
C、实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2的离子反应为MnO2+2Cl-+4H+═Cl2↑+2H2O+Mn2+,故C错误;
D、稀硫酸与氢氧化钡溶液反应为Ba2++2OH-+SO42-+2H+═BaSO4↓+2H2O,故D错误;
故选B.
【点睛】离子方程式要符合客观事实,不能臆造方程式,要符合拆写原则,可溶性的强酸,强碱,盐要拆成离子的形式。
12.SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下化学反应:①SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+;②Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。则下列有关说法不正确的是
A. 氧化性:Cr2O72->Fe3+>SO2
B. 标准状况下,若有6.72 L SO2参加反应,则最终消耗0.2 mol K2Cr2O7
C. 反应②中,每有1 mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA
D. 由上述反应原理推断:K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4
【答案】B
【解析】
【分析】
氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化剂的氧化性大于还原剂的氧化性; 由氧化性的强弱,判断反应的发生.
【详解】A. 由①可知,Fe元素的化合价降低,则氧化性为Fe3+>SO2,由②可知,Cr元素的化合价降低,则氧化性为Cr2O72-> Fe3+,则氧化性:Cr2O72-> Fe3+> SO2,故A正确;
B. 6.72LSO2(标准状况)参加反应,n(SO2)=6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,由上述两个反应可知,存在3 SO2∼Cr2O72-,则最终消耗0.1mol K2Cr2O7,故B错误;
C. 每有1mol K2Cr2O7参加反应,转移电子为1mol×2×(6−3)=6mol,即转移电子的数目为6NA,故C正确;
D. 因氧化性为Cr2O72-> SO2,则K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4,故D正确;
故选B.
【点睛】氧化还原反应由强到弱,即是强氧化剂生成弱氧化性的物质,强还原剂生成弱还原性的物质,计算时要用电子守恒:还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数。
13.下列各项操作中不发生先沉淀后沉淀全部溶解现象的是
A. 向明矾溶液中逐滴滴加入过量氢氧化钡溶液
B. 向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加入过量H2SO4溶液
C. 向澄清石灰水中通入过量CO2
D. 向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸至过量
【答案】A
【解析】
【详解】A. 向明矾溶液中逐滴滴加入过量氢氧化钡溶液会生成硫酸钡沉淀,且沉淀不溶解,故A正确;
B. 向Fe(OH)3胶体中加入H2SO4会出现先凝聚生成Fe(OH)3沉淀, H2SO4过量, Fe(OH)3与H2SO4反应生成易溶于水的硫酸铁和水而溶解,出现“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”现象,故B错误;
C. 石灰水和CO2反应,生成CaCO3沉淀,继续通入CO2,会与CaCO3反应生成可溶的Ca(HCO3)2,沉淀又溶解,所以出现先沉淀后溶解现象,故C错误;
D. 向NaAlO2溶液中滴入过量的盐酸,发生的反应方程式为:NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl、Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,所以发生“先沉淀后溶解”现象,故D错误;
故选A.
14.NH3和NO2在催化剂作用下反应:8NH3+6NO2=7N2+12H2O。若还原产物比氧化产物少0.1 mol,则下列判断正确的是
A. 转移电子4.8NA个 B. 还原剂比氧化剂多0.2 mol
C. 生成气体的体积42.56 L(标准状况) D. 被还原的氮原子是11.2 g
【答案】B
【解析】
【分析】
8NH3+6NO2═7N2+12H2O中,氨气为还原剂,二氧化氮为氧化剂,则由N原子守恒可知7molN2
中,3mol为还原产物,4mol为氧化产物,即该反应中还原产物比氧化产物少1mol,同时转移电子为24e-,以此来解答.
【详解】A. 若还原产物比氧化产物少0.1mol,转移电子为2.4mol,转移电子2.4NA个,故A错误;
B. 若还原产物比氧化产物少0.1mol,还原剂为0.8mol,氧化剂为0.6mol,还原剂比氧化剂多0.2mol,故B正确;
C. 若还原产物比氧化产物少0.1mol,生成单质0.7mol,标况下体积为0.7mol×22.4L/mol=15.68L,故C错误;
D. 氧化剂被还原,由选项B可知,被还原的氮原子是0.6mol×14g/mol=8.4g,故D错误;
故选C.
【点睛】氧化还原反应的计算方法是电子守恒,即还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数,当氧化产物与还原产物是同一种物质时,从还原剂,氧化剂分析。
15.将足量的CO2不断通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2]的混合溶液中,生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为
A B C D
【答案】C
【解析】
反应先后顺序的有关方程式为①CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O、②2KOH+CO2=K2CO3+H2O、③2KAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+K2CO3、④K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3、⑤BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2,所以答案选C。
16.有FeO、Fe2O3的混合物若干克,在足量H2气流中加热充分反应,冷却后称得剩余固体比原混合物减轻0.8g;将等质量的原混合物与盐酸反应,欲使之完全溶解, 至少需要1mol•L﹣1的盐酸的体积为( )
A. 0.05 L B. 0.1 L C. 0.2 L D. 1 L
【答案】B
【解析】
试题分析:FeO、Fe2O3的混合物,在足量H2气流中,加热充分反应,冷却后称得剩余固体比原混合物减轻0.8g为混合物中氧原子的质量,物质的量=0.05mol;将等质量的FeO、Fe2O3的混合物与盐酸反应,使之完全溶解,当恰好反应时,需要盐酸的体积最小,此时恰好为FeCl2、FeCl3,FeO、Fe2O3中O元素为-2价,用-1价的Cl-替换-2价的O,所以n(Cl-)=2n(O)=0.05mol×2=0.1mol,所以盐酸的体积为=0.1L,故选B。
考点:考查了混合物的计算的相关知识。
第Ⅱ卷 (非选择题,共52分)
二、非选择题(本大题共4小题,共计52分)
17.已知A和B两支试管的溶液中共含有K+、Ag+、Mg2+、Cl-、OH-、NO3—六种离子,向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色。请回答下列问题:
(1)试管A的溶液中所含的上述离子有_______________________
(2)若向试管B的溶液中加入合适的药品,过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液,则加入的药品是________(填化学式)。
(3)若试管A和试管B中共有四种物质按等物质的量溶解于试管中,再将A和B中的溶液混合过滤,所得滤液中各种离子的物质的量之比为_________________________(要求标注出离子种类)。
(4)若向由试管A的溶液中阳离子组成的碳酸氢盐溶液中,滴入少量Ba(OH)2溶液,则发生反应的离子方程式为____________。
【答案】 (1). OH—、K+、Cl— (2). Mg (3). n(Mg2+):n(K+):n(NO3—)=1:4:6(或0.5:2:3) (4). 2HCO3— + 2OH— + Ba2+ === BaCO3↓ + 2H2O + CO32—
【解析】
【分析】
试管A的溶液中滴入酚酞试液呈红色,说明溶液显碱性,一定含有OH-,根据离子共存原理,一定没有Ag+、Mg2+,一定含有K+;试管B中一定含有Ag+、Mg2+,则一定没有Cl-,一定含有NO3-;
(1)根据试管A和B中含有的离子进行分析;
(2)根据A、B溶液中存在的离子形成反应的离子方程式;
(3)设出物质的量都为1mol进行计算即可;
(4)形成碳酸氢根离子与氢氧化钡溶液反应的离子方程式.
【详解】(1)试管A一定含有OH—、K+,一定没有Ag+、Mg2+,试管B一定含有Ag+、Mg2+、NO3—,一定没有Cl−,则Cl−在A中,故A中共有3种离子,故答案为:OH—、K+、Cl—;
(2) 试管B中一定含有Ag+、Mg2+向试管B的溶液中加入合适的药品,过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液,则加入的药品是Mg;
(3)设KOH、KCl、Mg(NO3)2、AgNO3四种物质均为1mol,溶解于试管中,过滤后所得滤液中含有2molK+、0.5molMg2+、3mol NO3—,则n(Mg2+):n(K+):n(NO3—)=1:4:6;
故答案为:n(Mg2+):n(K+):n(NO3—)=1:4:6;
(4)向KHCO3溶液中,滴入少量Ba(OH)2溶液,则发生反应的离子方程式为:2HCO3— + 2OH— + Ba2+ === BaCO3↓ + 2H2O + CO32—,故答案为:2HCO3— + 2OH— + Ba2+ === BaCO3↓ + 2H2O + CO32—.
【点睛】酸式盐与碱的反应写方程式的方法是一少定多,把少量的物质的系数定为1,该物质电离的离子全部参与反应,确定消耗另一种物质所电离出的离子,然后符合电荷守恒配平。
18.Ba2+是一种重金属离子,有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2+ 的物质的量浓度。
(1)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是___(填字母序号)。
a.使用容量瓶前先检查是否漏水
b.使用容量瓶前必须用蒸馏水将其洗净并干燥
c.配制溶液时,若试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加水至接近刻度线1~2cm处,用胶头滴管逐滴滴加蒸馏水至刻度线
d.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一手拖住瓶底,将容量瓶反复倒转摇匀
(2)现需配制250mL0.1000mol∙L-1的标准Na2S2O3溶液,所需要的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、烧杯外,还需要__________。
(3)需准确称取Na2S2O3固体的质量为__________g。
(4)若配制标准Na2S2O3溶液时,出现如下错误操作,所配溶液的浓度将如何变化?
①若将洗涤液转移至容量瓶时,不小心洒落部分洗涤液,会导致所配溶液的浓度_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同)。
②若观察液面时俯视容量瓶刻度线,会导致所配溶液的浓度_______。
(5)另取50.00mL废水,控制适当的酸度,加入足量的K2Cr2O7溶液,得到BaCrO4沉淀;沉淀经洗涤、过滤后,用适量的稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-,再向其中滴加上述标准Na2S2O3溶液,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液36.00mL。已知有关反应的离子方程式为Cr2O72-+6S2O32-+14H+ = 2Cr3++3S4O62-+7H2O。则该工厂废水中Ba2+的物质的量浓度为_________。
【答案】 (1). b、c (2). 250mL容量瓶、胶头滴管 (3). 4.0 (4). 偏低 (5). 偏高 (6). 0.024 mol∙L-1
【解析】
【分析】
(1)因为容量瓶是一种精密仪器,容积会随着温度的改变而改变,结合容量瓶使用方法和注意问题回答,容量瓶是精密量具;
(2)根据配置溶液溶解、定容等操作来选择玻璃仪器,溶解在烧杯中,定容在容量瓶中用胶头滴管滴定到刻度;
(3)根据250mL 0.100mol/L 标准Na2S2O3溶液,利用n=cV来计算物质的量,再利用m=nM来计算其质量,结合托盘天平使用注意问题得到质量;
(4)①若将洗涤液转移至容量瓶时,不小心洒落部分洗涤液,溶质减小,配制溶液浓度减小;
②若观察液面时俯视容量瓶刻度线容量瓶中加入水未达到刻度,溶液浓度增大;
(5)由BaCrO4沉淀、CrO42-全部转化为Cr2O72-,Cr2O72-+6I-+14H+→2Cr3++3I2+7H2O I2+2S2O32-→2I-+S4O62-,得出废水中Ba2+与Na2S2O3的关系,代入即可计算.
【详解】(1)在容量瓶的使用方法中,
a.使用容量瓶前应该检验是否漏水,故a正确;
b.容量瓶用水洗净后,不能用待配溶液洗涤,否则会影响配制溶液的浓度,故b不正确;
c.配制溶液时,如果试样是固体,应该在烧杯中溶解,当药品完全溶解后,恢复至室温,再把溶液小心倒入容量瓶中,缓慢加水至接近刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,不能把称好的固体用纸条倒入容量瓶中,故c不正确;
d.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀,故d正确.
故填:bc;
(2)因溶液固体需要在烧杯中,定容时需要用胶头滴管,故答案为:烧杯、胶头滴管;
(3)Na2S2O3的物质的量为0.25L×0.1mol/L=0.025mol,其质量为0.025mol×158g/mol=3.95g,
托盘天平精确度为0.1g,使用称量Na2S2O3的质量为4.0g,
故答案为:4.0;
(4)①若将洗涤液转移至容量瓶时,不小心洒落部分洗涤液,溶质减小,配制溶液浓度减小,结果偏低,
故答案为:偏低;
②若观察液面时俯视容量瓶刻度线容量瓶中加入水未达到刻度,溶液浓度增大,会导致所配溶液的浓度偏高,
故答案为:偏高;
(5)设该工厂废水中Ba2+的物质的量为x,
由BaCrO4沉淀、CrO42-全部转化为Cr2O72-,Cr2O72-+6I-+14H+→2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-→2I-+S4O62-,
则2Ba2+~2BaCrO4~Cr2O72-~3I2~6S2O32-,
2 6
x 36.00mL×10-3L×0.100mol/L
2/X=6/3600mL×10-3L×0.100mol/L
解得x=12.00×10-4mol,
则c(Ba2+)=12.00×10-4mol÷50.00×10-3L=0.024mol/L,
故答案为:0.024mol/L.
【点睛】一定物质的量浓度溶液的配制要使用容量瓶,注意容量瓶的使用方法,误差分析利用c=n÷v分析,分析出物质的量的变化或者溶液体积的变化,对所配溶液浓度的影响,多步反应要通过中间产物把已知量和未知量联系在一起。
19.某校化学实验小组在“探究碘水与FeCl2溶液能否反应”的系列实验中发现:在足量的稀KI溶液中,加入1~2滴FeCl3溶液,振荡后溶液呈黄色。
【查阅资料】
碘微溶于水,碘的水溶液颜色随浓度变化呈现黄色或棕色,碘水中含有碘单质;含Fe3+的溶液也呈黄色。
【提出问题】
Fe3+、I2的氧化性强弱情况。
【提出猜想】
(1)甲同学认为氧化性I2>Fe3+,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是因为含______;乙同学认为氧化性Fe3+>I2,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是因为含_______。
【设计实验并验证】
(2)为验证乙同学的观点正确,丙同学选用下面所提供的试剂设计出以下两种方案进行实验,请完成下列表格。供选用的试剂:a.酚酞试液 b.四氯化碳 c.无水酒精 d.KSCN溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)
试剂
实验现象
方案1
____________
______
方案2
______
_________
【实验结论】
氧化性:Fe3+>I2。
【拓展应用】
(3)①根据上述实验推测,若在FeI2溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是________。
②在100mL FeI2溶液中通入2.24LCl2(标准状况下),溶液中若有的Fe2+ 被氧化,用离子方程式表示该反应过程:___。
【答案】 (1). 含Fe3+ (2). 含I2 (3). b (4). 四氯化碳层呈紫色 (5). d (6). 溶液不变红 (7). I― (8). 2Fe2++6I―+4Cl2==3I2+2Fe3++8Cl―
【解析】
【分析】
(2)不是发生化学反应所致,根据微粒的颜色判断,根据Fe3+在水中的颜色来猜想;发生化学反应,发生氧化还原反应生成碘,根据碘水的颜色来进行猜想;
(3)利用Fe3+的检验及萃取来进行实验的设计,Fe3+
遇KSCN溶液变为红色,碘易溶于四氯化碳中,且四氯化碳与水不溶;
(5)①FeI2在溶液中电离出Fe2+、I-,Cl2通入FeI2溶液中,既能氧化Fe2+,又能氧化I-,根据氧化性:Fe3+>I2,因此Cl2先氧化I-,后氧化Fe2+;
②根据电子守恒进行计算。
【详解】(2)Fe2+的颜色:浅绿色,Fe3+的颜色:棕黄色,碘微溶于水,碘的水溶液颜色随浓度变化呈现黄色或棕色,氧化性I2>Fe3+,故上述实验现象不是发生化学反应所致,Fe3+在水中为黄色,溶液呈黄色是因为含有Fe3+所致,发生化学反应所致,因碘水的颜色为黄色,氧化性:Fe3+>I2,则发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2则溶液呈黄色是因为含有I2所致,
故答案为:Fe3+;I2;
(3)因Fe3+遇KSCN溶液变为红色,碘易溶于四氯化碳中,且四氯化碳与水不溶,则
实验操作
实验现象
方案1
取少量上述黄色溶液于试管中,加入 KSCN溶液,振荡,静置
溶液呈红色
方案2
取少量上述黄色溶液于试管中,加入四氯化碳,振荡,静置
液体分层,下层呈紫红色
,
故答案为:
KSCN溶液
溶液呈红色
取少量上述黄色溶液于试管中,加入四氯化碳,振荡,静置
液体分层,下层呈紫红色
(5)①FeI2在溶液中电离出Fe2+、I-,Cl2通入FeI2溶液中,既能氧化Fe2+,又能氧化I-.发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-、2I-+Cl2═I2+2Cl-,根据氧化性:Fe3+>I2,因此Cl2先氧化I-,后氧化Fe2+,
故答案为:I-;
②FeI2在溶液中电离出Fe2+、I-,Cl2通入FeI2溶液中,先氧化I-,后氧化Fe2+;2.24LCl2
(标准状况下),转移的电子数为2.24L÷22.4 L/mol×2×1=0.2mol
设FeI2的物质的量浓度为c,
由电子守恒可知0.2mol=c×0.1L×2+c×0.1L×2/3
解得c=0.75mol/L,
在100mL FeI2溶液中,被氧化的碘离子的物质的量为0.15mol,被氧化的亚铁离子的物质的量为0.05mol,参加反应的氯气的物质的量为0.1mol,
则n(Fe2+):n(I-):n(Cl2)=0.05mol:0.15mol:0.1mol=1:3:2,发生的离子反应为:2Fe2++6I-+4Cl2=2Fe3++3I2+8Cl-,
故答案为:2Fe2++6I-+4Cl2=2Fe3++3I2+8Cl-
【点睛】当同一个氧化剂遇到不同的还原剂时还原性强的先反应,同理当同一个还原剂遇到不同的氧化剂时氧化性强的先反应。
20.高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程:
(1) KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列_____物质相似。
A.75%酒精 B.双氧水 C.苯酚 D.“84”消毒液(NaClO溶液)
(2)操作Ⅰ的名称是________;操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在__________ (填性质)上差异,采用 __________(填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体的。
(3)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、CO2、____和____ (写化学式)。
(4) 向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4,该反应中的还原剂是_______。
(5) 铋酸钠(NaBiO3,不溶于水)用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在(铋元素的还原产物为Bi3+,Mn的氧化产物为+7价),写出反应的离子方程式:__________________。
(6) 写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式:________________。
(7)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1mol MnO2可制得_____mol KMnO4。
【答案】 (1). BD (2). 过滤 (3). 溶解度 (4). 浓缩结晶 (5). KOH (6). MnO2 (7). K2MnO4 (8). 2Mn2++5NaBiO3+14H+==2MnO4−+5Bi3++5Na++7H2O (9). 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O (10).
【解析】
【分析】
由工艺流程转化关系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4,向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2,通过过滤,分离出二氧化锰,滤液中含KMnO4和K2CO3,根据KMnO4和K2CO3在溶解性上不同采用蒸发结晶的方式可分离出高锰酸钾和碳酸钾,对粗高锰酸钾进行重结晶、干燥得到纯净的高锰酸钾;向碳酸钾溶液中加入石灰生成碳酸钙和氢氧化钠,
高锰酸钾具有强氧化性,常常利用高锰酸钾的强氧化性进行消毒;
分离固体与溶液,采用过滤操作,利用KMnO4和K2CO3在溶解性上进行分离;
制备中利用的原料,在转化过程中又生成的可以循环利用;
由工艺流程转化关系可知,向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2,所含元素化合价升升降确定氧化剂还原剂;
(6)由工艺流程转化关系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4,根据元素守恒还应生成水.反应中锰元素由+4价升高为+6价,总升高2价,氧元素由0价降低为-2价,总共降低4价,化合价升降最小公倍数为4,所以MnO2系数2,O2系数为1,根据锰元素守恒确定K2MnO4系数,根据钾元素守恒确定KOH系数,根据氢元素守恒确定H2O系数;
【详解】(1)高锰酸钾具有强氧化性,常常利用高锰酸钾的强氧化性进行消毒.
A、75%酒精是通过酒精渗透到细菌体内,使细菌蛋白质凝固(变性),从而杀死细菌,故A错误;
B、双氧水具有强氧化性,常常利用双氧水的强氧化性进行杀菌消毒,故B正确;
C、苯酚是通过渗透到细菌体内,使细菌蛋白质凝固(变性),从而杀死细菌,故C错误;
D、NaClO溶液中次氯酸钠具有强氧化性,常常利用次氯酸钠的强氧化性进行杀菌消毒,故D正确,
故选BD;
(2)该操作是分离固体与溶液,是过滤操作,KMnO4和K2CO3在溶解性上不同采用蒸发结晶的方式可分离,
故答案为:过滤;溶解度;蒸发结晶;
(3)制备中利用的原料,在转化过程中又生成的可以循环利用.由转化关系图知,除石灰、二氧化碳外,K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入石灰生成的KOH,会在MnO2、KOH的熔融制备K2MnO4中被循环利用,
故答案为:KOH;MnO2;
(4)由工艺流程转化关系可知,向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2,反应只有Mn元素的化合价发生变化,由+6价降低为+4价,降低2,由+6价升高为+7价,升高1,所以K2MnO4既是氧化剂又是还原剂,故还原剂是K2MnO4
答案是K2MnO4
(5)铋酸钠(不溶于水)在酸性溶液中与Mn2+反应生成MnO4-和Bi3+,则反应的离子方程式为:2Mn2++5NaBiO3+14H+═2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O;
故答案为:2Mn2++5NaBiO3+14H+═2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O
(6)由工艺流程转化关系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4,根据元素守恒还应生成水.反应中锰元素由+4价升高为+6价,总升高2价,氧元素由0价降低为-2价,总共降低4价,化合价升降最小公倍数为4,所以MnO2系数2,O2系数为1,根据锰元素守恒确定K2MnO4系数为2,根据钾元素守恒确定KOH系数为4,根据氢元素守恒确定H2O系数为2,所以反应化学方程式为2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O故答案为:2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O
(7)(4)由2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O 可知最初的原料中1mol MnO2恰好得到1mol K2MnO4.由3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+2K2CO3+MnO2知,1mol K2MnO4在反应中能得到2/3molKMnO4,
故答案:2/3;
【点睛】新情景下氧化还原反应方程式的书写:(1)先写出还原剂,氧化剂,还原产物,氧化产物;(2)电子守恒配平还原剂,氧化剂,还原产物,氧化产物的系数;(3)电荷守恒补充需要的离子,一般是氢离子或者是氢氧根离子;(4)用原子守恒检验是否配平。