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- 2021-07-08 发布
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安徽省黄山市2018-2019学年高一上学期期末考试
化学试题
1.化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是
A. “时气错逆,霾雾蔽日”,雾所形成的气溶胶能产生丁达尔效应
B. “青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦提取青蒿素的过程中发生了化学变化
C. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,北宋沈括用胆矾炼铜的过程属于置换反应
D. “外观如雪,强烧之,紫青烟起”,南北朝陶弘景对硝酸钾的鉴定过程中利用了焰色反应
【答案】B
【解析】
A.雾霾所形成的气溶胶属于胶体,具有丁达尔效应,故A正确;B.对青蒿素的提取利用的是萃取原理,萃取过程中没有新物质生成,属于物理变化,故B错误;C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”铁置换铜属于湿法炼铜,该过程发生了置换反应,故C正确;D.K元素的焰色反应为紫色,故“紫青烟起”是由于消石中的K+在火焰上灼烧时呈现出特殊颜色,故D正确;故选B。
点睛:本题考查了化学知识在生产生活中的应用,涉及物理变化与化学变化的判断、胶体的性质等。熟悉物质的性质是解题关键,平时要注意多积累。
2.有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A. 硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在
B. 硅晶体是良好的半导体,可用于制造光导纤维
C. SiO2是酸性氧化物,不与任何酸发生反应
D. 木材浸过水玻璃后,不易着火
【答案】D
【解析】
A. 硅是亲氧元素,在自然界中全部以化合态形式存在,A错误;B. 硅晶体是良好的半导体,二氧化硅可用于制造光导纤维,B错误;C. SiO2是酸性氧化物,能与氢氟酸发生反应,C错误;D. 硅酸钠的水溶液是俗称水玻璃,可制作防火材料,因此木材浸过水玻璃后,不易着火,D正确,答案选D。
3.一定温度和压强下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是
A. 气球②中装的是O2
B. 气球①和气球③中气体分子数相等
C. 气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
D. 气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
【答案】C
【解析】
【详解】根据阿伏伽德罗定律的推论:同温同压下,同质量的气体的体积之比与其摩尔质量成反比,四种气体的摩尔质量的关系为M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4),所以气球①、②、③、④的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4。
A项,气球②中装的是CO2,故A项错误;
B项,同质量的气体分子数之比等于物质的量之比,与摩尔质量成反比,气球①和气球③气体分子数不相等,故B项错误;
C项,同温同压下,气球的密度之比与摩尔质量成正比,气球③和气球④气体密度之比为2:1,故C项正确;
D项,气球①和气球④物质的量之比为1:4,故D项错误。
综上所述,本题正确答案为C。
【点睛】本题的易错项为D项。依据理想气体方程PV=nRT可知,相同温度和压强下,气体的体积之比等于物质的量之比,相同质量的气体,其体积之比等于物质的量之比等于摩尔质量的反比,则①为SO2,④为CH4,故气球①和气球④的物质的量之比为16:64,即1:4。
4.设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列有关叙述正确的是
A. 1L 1mol/L的盐酸中含有HCl分子数为NA
B. 8.8g由CO2和N2O组成的混合气体中含有的原子总数为0.3NA
C. 标准状况下,11.2LSO3所含的分子数为0.5NA
D. Na2O2与H2O反应生成1.12LO2(标准状况),反应中转移的电子数为0.1NA
【答案】D
【解析】
【详解】A. HCl溶于水后完全电离,故盐酸溶液中无HCl分子,故A错误;
B. CO2和N2O的摩尔质量均为44g/mol,故8.8g混合物的物质的量为0.2mol,且两者均为三原子分子,故0.2mol混合物中含0.6NA个原子,故B错误;
C. 标准状况下三氧化硫是固体,11.2LSO3的物质的量不是0.5mol,故C错误;
D. 由Na2O2与H2O反应方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知,Na2O2中O是-1价,到O2是0价,1.12L的O2(标准状况)就是0.1mol,转移的电子就是0.1mol乘以转变的化合价(即由-1到0是1),就是0.1NA个电子,故D正确。
答案选D。
5.下列实验操作所用仪器合理的是
A. 实验室配制480mL 1mol.L-1的NaOH溶液,需称量19.2g固体NaOH
B. 将CCl4与溴水混合后振荡、静置,再用分液漏斗分离得到溴的四氯化碳溶液
C. 用托盘天平称取25.30gNaCl固体
D. 用50mL量筒量取4.8mL硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、没有480mL容量瓶,应选用500mL容量瓶配制,实验室配制500mL 1mol/L的NaOH溶液需要NaOH的质量为:0.5L×1mol/L×40g/mol=20.0g,故A错误;
B、CCl4与溴水混合后,四氯化碳和水互不相溶,所以溶液分层,可以采用分液的方法来分离,所以B选项是正确的;
C、只能用托盘天平称取25.3g的NaCl,数据精确到小数点后一位,故C错误;
D、用量筒量取和量筒的规格相近体积的溶液,否则误差会很大,故D错误。
所以B选项是正确的。
6.下列根据实验操作得出的结论正确的是
操作
现象
结论
A
无色溶液先滴加BaCl2溶液后加稀盐酸
生成白色沉淀不溶于盐酸
原溶液中一定有SO42-
B
无色溶液依次滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显橙红色
原溶液中有Br―
C
新制氯水滴在蓝色石蕊试纸上
试纸先变红色后褪色
Cl2有漂白性
D
无色溶液滴加稀盐酸,产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中
生成白色沉淀
原溶液中有大量CO32—
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A. 向某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,此白色沉淀可能为硫酸钡、氯化银、碳酸钡,继续滴加稀盐酸沉淀不溶解,由于硫酸钡和氯化银不溶于盐酸,碳酸钡溶于盐酸,说明此沉淀不是碳酸钡,因此该溶液中可能含有SO42-或Ag+,故A错误;
B.氯水可将Br-氧化生成Br2,Br2难溶于水,易溶于CCl4,故下层溶液显橙红色,B正确;
C.具有漂白性的不是Cl2而是HClO,故C错误;
D.如果原溶液中含有HCO3-,也会产生相同现象,故D错误。
答案选B。
7.下列离子方程式中,正确的是
A. 澄清的石灰水跟盐酸反应:H++OH-= H2O
B. 氯气与水反应:Cl2+H2O = 2H++Cl-+ClO-
C. 碳酸钡与稀盐酸反应:CO32-+2H+ = H2O+CO2↑
D. 金属钠跟水反应:Na+H2O = Na++OH-+H2↑
【答案】A
【解析】
【详解】A项,是普通的酸碱中和反应,离子方程式书写正确,故A项正确;
B项,HClO是弱电解质,在离子方程式中书写不可拆分,正确的离子方程式为:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,故B项错误;
C项,BaCO3是沉淀,在离子方程式中书写不可拆分,正确的离子方程式为:BaCO3+2H+ = Ba2++H2O+CO2↑,故C项错误;
D项,方程式未配平,正确的离子方程式为:2Na+2H2O =2Na++2OH-+H2↑,故D项错误。
综上所述,本题正确答案为A。
8.某溶液加入铝可以产生H2,则在该溶液中可能大量存在的离子组是
A. Na+、Fe3+、SO42-、SCN- B. K+ 、Na+、AlO2-、Cl-
C. K+ 、Na+、I-、MnO4- D. Na+、K+、HCO3-、Cl-
【答案】B
【解析】
溶液中加入金属铝有氢气放出,则溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,则:A.Fe3+与SCN-发生络合反应而不能大量共存,选项A错误;B.在碱性条件下,四种离子之间不发生任何反应,能大量共存,选项B正确;C.I-与MnO4-发生氧化还原反应而不能大量存在,选项C错误;D.无论溶液呈酸性,还是呈碱性,HCO3-都不能大量存在,选项D错误。答案选B。
9.下列物质中既能与稀硫酸反应,又能与NaOH溶液反应的是
① NaHCO3 ② Al2O3 ③ NaAlO2 ④ Al ⑤(NH4)2CO3 ⑥ AlCl3 ⑦ Al(OH)3
A. ① ② ③ ④ ⑥ B. ① ② ④ ⑤ ⑦
C. ① ③ ④ ⑤ ⑦ D. ① ② ⑤ ⑥ ⑦
【答案】B
【解析】
【分析】
中学常见既能与NaOH溶液反应,又能与稀硫酸反应的物质有:铝、两性氧化物、两性氢氧化物、弱酸酸式盐、弱酸的铵盐、蛋白质、氨基酸等。
【详解】①NaHCO3是弱酸酸式盐,与硫酸反应得到硫酸钠、二氧化碳与水,与氢氧化钠反应得到碳酸钠,故①正确;
②Al2O3是两性氧化物,与硫酸反应得到硫酸铝,与氢氧化钠反应得到偏铝酸钠,故②正确;
③NaAlO2与NaOH溶液不反应,故③错误;
④Al属于两性金属,与硫酸反应生成硫酸铝与氢气,与氢氧化钠反应得到偏铝酸钠与氢气,故④正确;
⑤(NH4)2CO3 与硫酸反应得到硫酸钠、二氧化碳与水,与氢氧化钠浓溶液反应得到碳酸钠、氨气和水,故⑤正确,
⑥AlCl3与硫酸不反应,与过量氢氧化钠溶液反应得到偏铝酸钠,故⑥错误;
⑦Al(OH)3 是两性氧化物,与硫酸反应得到硫酸铝,与氢氧化钠反应得到偏铝酸钠,故⑦正确。
所以B选项是正确的。
10.实验室按如下装置测定纯碱(含少量NaC1)的纯度。下列说法不正确的是
A. 滴入盐酸前,应将装置中含有CO2的空气排尽
B. 装置①、④的作用是防止空气中的CO2进入装置③
C. 必须在装置②、③间添加盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶
D. 反应结束时,应再通入空气将装置②中CO2转移到装置③中
【答案】C
【解析】
根据实验目的和装置图,实验原理为:样品与盐酸反应产生的CO2用足量Ba(OH)2溶液吸收,通过测量装置③中产生沉淀的质量计算纯碱的纯度。A,为了排除装置中含有CO2的空气对CO2测量的影响,滴入盐酸前,应将装置中含有CO2的空气排尽,A项正确;B,装置①中NaOH溶液的作用是吸收通入的空气中的CO2,防止空气中CO2进入装置③中,装置④的作用是防止外界空气中的CO2进入装置③中,B项正确;C,由于盐酸具有挥发性,反应产生的CO2中混有HCl,若在装置②、③间添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,HCl与NaHCO3反应产生CO2,使得测得的CO2偏大,测得纯碱的纯度偏大,C项错误;D,为了保证测量的CO2的准确性,反应结束,应继续通入除去CO2的空气将滞留在装置②中CO2全部转移到装置③中,D项正确;答案选C。
11.下列测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3质量分数的实验方案,合理的是
① 取a g混合物与过量氢氧化钠溶液充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g固体
② 取a g混合物充分加热,减重bg
③ 取a g混合物与过量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b g
④ 取a g混合物与过量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得b g固体
A. ① ② B. ② ③ C. ② ④ D. ③ ④
【答案】C
【解析】
【分析】
方案能确定碳酸钠、碳酸氢钠任一物质的质量,即可测定混合物中NaHCO3质量分数,
①氢氧化钠过量,在加热、蒸干、灼烧过程中可生成Na2CO3;
②碳酸氢钠的不稳定性,加热分解,利用固体差量法即可计算出固体中碳酸氢钠的质量;
③应先把水蒸气排除才合理;
④只有碳酸钠可与氯化钡反应,根据沉淀的质量可确定Na2CO3的质量,进而可确定碳酸氢钠的质量分数。
【详解】①氢氧化钠过量,在加热、蒸干、灼烧过程中可生成Na2CO3,则不能确定NaHCO3分解生成的碳酸钠的质量,不能确定质量分数,故①错误;
②NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数,故②正确;
③混合物与足量稀硫酸充分反应,也会生成水和二氧化碳,所以逸出的气体是二氧化碳,但会混有水蒸气,即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量,不能测定含量,故③错误;
④只有碳酸钠可与氯化钡反应,根据沉淀的质量可确定Na2CO3的质量,进而可确定碳酸氢钠的质量分数,故④正确。
所以C选项是正确的。
【点睛】本题考查物质含量的实验方案的设计,注意把握物质的性质以及实验方案的原理,该题注意测量数据能否计算出结果,为解答该题的关键。
12.KClO3与浓盐酸发生如下反应:KClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl2↑+3H2O,下列说法不正确的是
A. Cl2既是氧化产物,又是还原产物
B. 转移5mol电子时,产生67.2L的Cl2
C. 盐酸既体现酸性,又体现还原性
D. 被氧化的元素和被还原的元素的质量之比5:1
【答案】B
【解析】
【分析】
在反应KClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl2↑+3H2O中,KClO3中的Cl得到电子,被还原变为Cl2,每摩尔的氯得到5mol电子, HCl中的Cl失去电子,也变为Cl2,每摩尔的氯失去1mol电子,以此分析解答。
【详解】A项,该反应中氧化剂是氯酸钾,浓盐酸是还原剂,所以氯气既是氧化产物又是还原产物,故A项正确;
B项,温度和压强未知,无法计算气体体积,故B项错误;
C项,该反应中HCl中氯元素部分化合价不变、部分化合价升高,所以盐酸体现酸性和还原性,故C项正确;
D项,该反应中氯元素化合价由+5价、-1价变为0价,被氧化的元素和被还原的元素的质量之比5:1,故D项正确。
答案选B。
【点睛】本题考查了氧化还原反应,根据元素化合价变化结合基本概念来分析解答,熟悉元素化合价是解题的关键,易错选项是B,注意气体摩尔体积的适用范围和使用条件,为易错点。
13.下列各项操作中,不发生“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”现象的是
A. 向Ca(ClO)2溶液中通入CO2至过量
B. 向Na2SiO3溶液中滴加盐酸溶液至过量
C. 向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸
D. 向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、向Ca(ClO)2溶液通入CO2,先产生CaCO3沉淀,当CO2过量时,继续反应生成Ca(HCO3)2,沉淀又溶解,所以不符合条件,选项A不选;
B、向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸,硅酸钠和盐酸反应生成难溶性的硅酸,所以看到的现象是“
有沉淀生成”,所以符合条件,选项B选;
C、向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的盐酸,偏铝酸钠和盐酸反应先生成氢氧化铝沉淀,后氢氧化铝和盐酸反应生成可溶性的氯化铝,所以看到的现象是“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”,所以不符合条件,选项C不选;
D、向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸,先胶体和电解质溶液产生聚沉现象,有沉淀生成;后氢氧化铁又和盐酸反应生成可溶性的氯化铁,所以沉淀又溶解,所以不符合条件,选项D不选。
答案选B。
【点睛】本题考查物质之间的化学反应,熟悉复分解反应发生的条件及常见物质的溶解性是解答本题的关键,注意有些反应与反应物的量有关,量不同反应现象不同,根据复分解反应发生的条件及物质的溶解性来分析能够反应且“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”,注意反应与量有关。
14.m molCu2S与足量的稀硝酸反应,生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O。则被还原的HNO3的物质的量为
A. 4m mol B. 2m/3mol C. 10m mol D. 10m/3 mol
【答案】D
【解析】
【详解】硝酸分为两部分计算,一部分硝酸形成NO,根据电子守恒分析,
形成NO:m mol Cu2S,Cu由+1变为+2,失去1个电子,一共是2m mol电子;
S由-2变为+6,失去8个电子,一共是8m mol电子;总共失去2m+8m=10mol电子,
HNO3中N是+5价,NO中N是+2,降低3价,所以形成NO是mol,即被还原的HNO3的物质的量为mol,
答案选D。
15.将0.01molNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A项,向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,盐酸先与NaOH开始反应时没有气体生成,当滴入0.1L盐酸时,两者恰好反应完全;而盐酸与Na2CO3
反应生成碳酸氢钠时也没有气体生成,则图像与反应不符,故不选A项;
B项,向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,盐酸与NaOH开始反应时没有气体生成,但图像中一开始反应即有气体生成,与反应不符,故不选B项;
C项,向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,盐酸先与NaOH反应生成NaCl和H2O,没有气体放出;当滴入0.1L盐酸时,两者恰好反应完全;继续滴加,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,不放出气体,当加入0.2L盐酸时,此反应进行完全;当继续滴加时,发生反应:NaHCO3+ HCl= NaCl+H2O +CO2↑,此时才开始放出气体,C中图像与实际相符,故选C项;
D项,向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,盐酸先与NaOH反应生成NaCl和H2O,没有气体放出。当滴入0.1L盐酸时,两者恰好反应完全;继续滴加时,Na2CO3与盐酸先反应生成NaHCO3和NaCl,此时没有气体生成,则图像与反应不符,故不选D项。
综上所述,本题正确答案为C。
16.某溶液中只可能溶有Na+、NH4+、SO42-、CO32-、NO3-、Cl-中的几种离子。取200mL该溶液,分为等体积的两份分别做以下实验:
(1)第一份加入足量的烧碱并加热,产生气体在标准状况下的体积为224mL。
(2)第二份先加入足量的盐酸,无现象,再加入足量的BaCl2溶液,过滤,得固体2.33g。
(3)在(2)的滤液中滴入AgNO3,产生白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解。
下列说法正确的是
A. 该溶液中可能含有Na+ B. 该溶液中肯定含有NH4+、SO42-、Cl-
C. 该溶液中一定含有Na+ D. 该溶液中一定不含CO32-、NO3-
【答案】C
【解析】
(1)第一份加入足量的烧碱并加热,产生气体在标准状况下的体积为224mL,证明含有NH4+,且物质的量为0.01mol;(2)第二份先加入足量的盐酸,无现象,则一定不含有CO32-,再加足量的BaCl2溶液,得固体2.33g,证明一定含有SO42-,且物质的量为:2.33g÷233g/mol=0.01mol,根据溶液电中性可知,溶液中一定含有Na+;(3)在(2)的滤液中滴入AgNO3,产生白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,白色沉淀是氯化银,但由于前面加入了氯化钡,所以不能确定溶液中是否含有氯离子。
A. 根据以上分析可知该溶液中一定含有Na+,A错误;B. 该溶液中肯定含有Na+、NH4+、SO42-,Cl-不能确定,B错误;C. 该溶液中一定含有Na+,C正确;D. 根据以上分析可知NO3-不能确定,D错误,答案选C。
点睛:本题考查了常见离子的检验方法,掌握常见离子的性质、发生的反应以及实验现象是解答的关键。注意互斥性原则、电中性原则、进出性原则的判断。本题中钠离子、氯离子判断是解答的易错点,注意方法的灵活应用。
17.按要求回答下列问题:
(1)FeCl3 溶液和 Fe(OH)3 胶体的本质区别是:_____________。
(2)工业上制玻璃的原料有纯碱、石英和_____________(填名称)。
(3)工业上金属钠可用来制备钛等金属,利用了金属钠的____________性。
(4)盛放 NaOH 溶液的玻璃试剂瓶应选用____________ 塞(填“玻璃”或“橡胶”)。
(5)用四氯化碳萃取溴水后,分液时有机层从分液漏斗的_____________(填“下口放出”或“上口倒出”)。
(6)6.20 g Na2O 晶体中含离子数目是_____________(NA为阿伏加德罗常数的数值)。
(7)等质量的 NH3 和 H2S 中,氢原子的个数比是_________。
(8)加热某碱式碳酸镁晶体[4MgCO3∙Mg(OH)2∙5H2O]至质量不再变化时,得到 10.0g 残留固体和__________L CO2(标准状况下)。
【答案】 (1). 分散质粒子直径 (2). 石灰石 (3). 还原 (4). 橡胶 (5). 下口放出 (6). 0.3NA (7). 3:1 (8). 4.48
【解析】
【分析】
(1)根据胶体与溶液的本质区别来解答;
(2)根据工业上制玻璃的原料分析解答;
(3)根据钠与四氯化钛表现的性质来分析解答;
(4)根据二氧化硅与NaOH 溶液溶液反应分析判断;
(5)根据四氯化碳密度大于水分析;
(6)Na2O 晶体为离子晶体,1mol晶体中含有2molNa+和1molCl-,以此分析;
(7)质量相等,计算NH3和H2S气体物质的量之比结合二者分子构成解答;
(8)加热[4MgCO3∙Mg(OH)2∙5H2O]至质量不再变化时,得到的固体为MgO,根据n=,V=nVm及原子守恒进行计算。
【详解】(1)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是Fe(OH)3胶体的分散质微粒直径大小在1~100nm之间,即分散质粒子直径大小不同,
故答案为:分散质粒子直径;
(2)工业上以石灰石、纯碱、石英为原料制取玻璃,
故答案为:石灰石;
(3)钠是活泼金属,极易失去电子被氧化,工业上金属钠可用来制备钛等金属,利用了金属钠的还原性,
故答案为:还原;
(4)由于玻璃中的二氧化硅能与NaOH 溶液反应生成粘性的硅酸钠,而使玻璃塞和瓶口粘在一起不易打开,因此盛放NaOH 溶液的玻璃试剂瓶应选用橡胶塞,
故答案为:橡胶;
(5)四氯化碳的密度大于水的密度,用四氯化碳萃取溴水后,有机层在下层,分液时有机层从分液漏斗的下口放出,
故答案为:下口放出;
(6)6.20 g Na2O 的物质的量为0.1mol,Na2O 晶体为离子晶体,1mol晶体中含有2molNa+和1molCl-,所以晶体中含离子数目是0.3NA,
故答案为:0.3NA;
(7)设二者的质量为mg,则同质量的NH3和H2S气体的体积等于物质的量之比==2:1,则所含氢原子的个数比是=3:1,
故答案为:3:1;
(8)加热[4MgCO3∙Mg(OH)2∙5H2O]生成MgO和二氧化碳、水,至质量不再变化时,得到的固体为MgO,10gMgO的物质的量为=0.25mol,由镁元素和碳元素守恒关系可知,n(MgCO3)=×n(Mg)=×0.25mol=0.2mol,n(CO2)= n(MgCO3)=0.2mol,
V(CO2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L,
故答案为:4.48L。
18.已知A为淡黄色固体,R是地壳中含量最多的金属元素的单质,T为生活中使用最广泛的金属单质,D是具有磁性的黑色晶体,C、F是无色无味的气体,H是白色沉淀。
(1)物质A的化学式为_____,F化学式为____________;
(2)B和R在溶液中反应生成F的化学方程式为_____________________________;
(3)H在潮湿空气中变成M的化学方程式为_________________________________;
(4)A和水反应生成B和C的离子方程式为_________________________________;
(5)M投入盐酸中的离子方程式___________________________________________;
(6)“水玻璃”长期暴露在空气中会变质,这是因为“水玻璃”与空气中少量二氧化碳接触,生成了乳白色的凝胶状沉淀的缘故。写出反应的离子方程式____________________________;
(7)小苏打可作胃药,请写出其中和胃酸时的离子方程式____________________。
【答案】 (1). Na2O2 (2). H2 (3). 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ (4). 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (5). 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ (6). Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O (7). CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32- (8). HCO3-+H+= H2O+ CO2↑
【解析】
【分析】
根据转化关系和反应条件,A为淡黄色固体且能与水反应,所以A为Na2O2,T为生活中使用最广泛常的金属单质,则T为Fe。R是地壳中含量最多的金属,则R为Al。D是具有磁性的黑色晶体,则D为Fe3O4,C、F是无色无味的气体,H是白色沉淀,过氧化钠与水反应生成B和C,铁与C反应生成Fe3O4,所以C为O2,B为NaOH,D与盐酸反应再与铁反应生成E为FeCl2,B与E反应生成H为Fe(OH)2,H与潮湿的空气反应生成M为Fe(OH)3,M与盐酸反应生成W为FeCl3,C、F是无色无味的气体,氢氧化钠与铝反应生成F为H2,据此答题。
【详解】(1)根据上面的分析可以知道,A为Na2O2,F为H2,
因此,本题正确答案是:Na2O2;H2;
(2) B为NaOH,R为Al,铝和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
因此,本题正确答案是:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(3) H为Fe(OH)2,M为Fe(OH)3,Fe(OH)2在潮湿空气中变成Fe(OH)3的反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
因此,本题正确答案是: 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4) A为Na2O2, 过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,
因此,本题正确答案是:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;
(5)M为Fe(OH)3,Fe(OH)3投入盐酸中的离子方程式Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,
因此,本题正确答案是:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O;
(6)“水玻璃”是硅酸钠的水溶液,由于硅酸酸性比碳酸弱,“水玻璃”与空气中少量二氧化碳接触,生成了乳白色的凝胶状沉淀为硅酸,离子方程式为CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-,
因此,本题正确答案是:CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-;
(7)小苏打为碳酸氢钠,和胃酸(盐酸)反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的离子方程式为HCO3-+H+= H2O+ CO2↑,
因此,本题正确答案是:HCO3-+H+= H2O+ CO2↑。
19.某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究:
(1)装置的连接顺序为a→_____→______→_____→_____→b→c→f。________
(2)硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接,这样做的优点是________________。
(3)反应一段时间,熄灭酒精灯,冷却后,将收集器及硬质玻璃管中的物质快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:
试剂X中溶质的化学式为____________;固体产物的成分可能为_____(填字母)。
A.Fe和FeCl3 B.FeCl2 和FeCl3 C.Fe、FeCl2和FeCl3 D.Fe和FeCl2
(4)加入少许植物油的作用是____________,加入新制氯水后溶液红色加深的原因:___________(用离子方程式表示)。
(5)现有一含FeCl2和FeCl3混合物的样品,用离子交换法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为______。(计算结果保留两位有效数字)
【答案】 (1). g,h,d,e (2). 防止堵塞 (3). KSCN(或NH4SCN) (4). A (5). 隔绝空气,防止Fe2+被氧化 (6). 2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1- (7). 0.10或10%
【解析】
【分析】
(1)排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理;
(2)Fe在氯气中燃烧生成棕褐色烟,冷却易生成固体,导气管口较细,易堵塞;
(3) Fe3+用KSCN溶液检验,Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色;Fe和稀盐酸、氯化铁反应生成FeCl2;
(4) Fe2+不稳定而易被氧化;Fe2+被氯气氧化生成Fe3+,从而增大Fe3+浓度;
(5) 依据元素守恒计算氯化亚铁和氯化铁物质的量之比,进一步计算氯化铁质量分数。
【详解】(1)浓硫酸具有吸水性能作氯气干燥剂、碱石灰具有碱性而吸收氯气、饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解,装置排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理,所以装置连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f,
因此,本题正确答案是:g,h,d,e;
(2)Fe在氯气中燃烧生成棕褐色烟,冷却易生成固体,导气管口较细,易堵塞,所以硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接,
因此,本题正确答案是:防止堵塞;
(3) Fe3+用KSCN溶液检验,Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色,所以试剂X为KSCN溶液;固体和氯气反应时可能没有完全反应,导致Fe和稀盐酸、氯化铁反应生成氯化亚铁,Fe和稀盐酸反应生成FeCl2,固体中成分为Fe和FeCl3,A选项正确,
因此,本题正确答案是:KSCN;A;
(4) Fe2+不稳定而易被氧化,所以植物油的作用是隔绝空气防止Fe2+被氧化;Fe2+被氯气氧化生成Fe2+,从而增大Fe3+浓度,Fe3+、SCN-反应生成Fe(SCN)3,从而增大络合物浓度,溶液颜色加深,离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1- ,
因此,本题正确答案是:隔绝空气,防止Fe2+被氧化;2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1- ;
(5) FeCl2和FeCl3的混合物的样品中FeCl2物质的量为x,FeCl3的物质的量为y,则(x+y):(2x+3y)=1:2.1,得到x:y=9:1,则氯化铁物质的量分数=×100%=10%;
因此,本题正确答案是: 10%或0.10。
20.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中的化合价为__________。
(2)写出“反应”步骤中生成的化学方程式____________。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去和,要加入的试剂分别为__________、__________。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量
,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________,该反应中氧化产物是____________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。的有效氯含量为____________。(计算结果保留两位小数)。
【答案】 (1). +3 (2). 2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 (3). NaOH溶液 (4). Na2CO3溶液 (5). (6). O2 (7). 1.57
【解析】
【分析】
(1)根据元素化合价代数和为0计算;
(2)NaClO3在硫酸作用下与SO2反应生成ClO2和一种酸式盐,二氧化硫被氧化,应生成NaHSO4;
(3)粗盐水精制时,为除去和,要加入的试剂是NaOH溶液和Na2CO3溶液;
(4)ClO2与H2O2反应生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,则H2O2中O元素的化合价升高,则反应方程为:2ClO2+ H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2↑+2H2O,结合方程式计算;
(5)每克NaClO2的物质的量=mol,依据电子转移数目相等,可知氯气的物质的量为mol×4×=mol,计算得到氯气的质量。
【详解】(1)在NaClO2中Na为+1价,O为-2价,根据正负化合价的代数和为0,可得Cl的化合价为+3价,
故答案为:+3;
(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2,其中NaClO2是氧化剂,还原产物为NaCl,回收产物为NaHSO4,说明生成硫酸氢钠,且产生ClO2,根据电子守恒可知,此反应的化学方程式为:2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2,
故答案为:2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2;
(3)食盐溶液中混有Mg2+ 和Ca2+,可以利用过量NaOH溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+,
故答案为:NaOH溶液;Na2CO3溶液;
(4)依据图示可知,利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2,产物为ClO2-,则此反应中ClO2为氧化剂,还原产物为ClO2-,化合价从+4价降为+3价,H2O2为还原剂,氧化产物为O2,每摩尔H2O2失去2mol电子,依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,故答案为:2:1;O2;
(5)1gNaClO2的物质的量=mol,依据电子转移数目相等,NaClO2~Cl-~4e-,Cl2~2Cl-~2e-,可知氯气的物质的量为mol×4×=mol,
则氯气的质量为mol×71g/mol=1.57g,故答案为:1.57g。
【点睛】本题以氯及其化合物的性质、氧化还原反应,把握习题中的信息及知识迁移应用为解答的关键,侧重氧化还原反应有关的考查。