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- 2021-07-08 发布
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哈师大附中2019-2020年度高一上学期期中考试化学试卷
(时间90分钟;满分100分)
可能用到的原子量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 Ca 40
一、选择题(本题包括25小题,每小题2分,共50分。每题只有一个正确选项)
1.下列物质的提纯方法可能属于化学变化的是( )
A. 蒸馏 B. 过滤 C. 分液 D. 洗气
【答案】D
【解析】
【详解】蒸馏是依据混合物中个组分沸点不同而分离的一种法,适用于除去易挥发、难挥发或不挥发杂质,过滤适用于不溶性固体和液体之间的一种分离方法,分液适用于互不相溶的液体之间的一种分离方法,因此它们都是物理变化,所以只有洗气法有可能发生化学反应,答案选D。
2.下列物质不能导电的是
A. NaCl水溶液 B. NaCl固体 C. 熔融NaCl D. Fe
【答案】B
【解析】
【详解】A项、氯化钠溶液中存在自由移动的钠离子和氯离子,能够导电,故A错误;
B项、氯化钠固体中存在不能自由移动的钠离子和氯离子,不能够导电,故B正确;
C项、熔融NaCl中存在自由移动的钠离子和氯离子,能够导电,故C错误;
D项、金属铁中有自由移动的电子,是电的良导体,能导电,故D错误;
故选B。
【点睛】物质能够导电,说明该物质中存在自由移动电子或者阴阳离子;在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物为电解质。
3.下列变化属于还原反应的是( )
A. Na → Na2O2 B. CO32- → CO2 C. H2O → H2 D. Cl- →Cl2
【答案】C
【解析】
【详解】A项、钠转化为过氧化钠的过程中,钠元素化合价升高,被氧化,发生氧化反应,故A错误;
B项、碳酸根转化为二氧化碳的过程中,元素化合价没有发生变化,属于复分解反应,故B错误;
C项、水转化为氢气的过程中,氢元素化合价降低,被还原,发生还原反应,故C正确;
D项、氯离子转化为氯气的过程中,氯元素化合价升高,被氧化,发生氧化反应,故D错误;
故选C。
【点睛】元素化合价变化的反应为氧化还原反应,化合价升高,被氧化,发生氧化反应,元素化合价降低,被还原,发生还原反应。
4.某学习小组需0.1000 mol/L的碳酸钠溶液450 mL。若配制上述溶液,下列有关说法正确的是
A. 配制时需用托盘天平称取14.3 g Na2CO3·10H2O晶体
B. 配制时需用托盘天平称取4.8 g无水碳酸钠
C. 取上述溶液100 mL,其浓度为0.0200 mol/L
D. 配制好的碳酸钠溶液可长期存放在容量瓶中
【答案】A
【解析】
【分析】
配制0.1000 mol/L的碳酸钠溶液450 mL时,容量瓶则选用规格为500mL。
【详解】A. 配制时需用托盘天平称取Na2CO3·10H2O晶体的质量=0.1000mol/L×0.5L× 286g/mol =14.3 g,符合题意,A正确;
B. 配制时需用托盘天平称取无水碳酸钠的质量=0.1000mol/L×0.5L×106g/mol=5.3 g,与题意不符,B错误;
C. 溶液具有均一性、稳定性,则取上述溶液100 mL,其浓度为0.1000 mol/L,与题意不符,C错误;
D. 配制好的碳酸钠溶液应从容量瓶中转移到试剂瓶中,并贴上标签,与题意不符,D错误;
答案为A。
【点睛】实验室没有450mL的容量瓶,配制0.1000 mol/L的碳酸钠溶液450 mL时,选用容量瓶规格为500mL。
5.20 ℃时,饱和氯化钾溶液的密度为1.174 g/mL,物质的量浓度为4.0 mol/L,则下列说法中正确的是
A. 25 ℃时,饱和氯化钾溶液的浓度小于4.0 mol/L
B. 此溶液中氯化钾的质量分数为×100%
C. 20 ℃时,密度小于1.174 g/mL的氯化钾溶液是不饱和溶液
D. 将此溶液蒸发部分水,再恢复到20 ℃时,溶液密度一定大于1.174 g/mL
【答案】C
【解析】
【详解】A. 25 ℃比20 ℃的温度高,升高温度饱和氯化钾的溶解度增大,则饱和溶液的浓度大于4.0 mol/L,与题意不符,A错误;
B. 此溶液中氯化钾的质量分数=×100%=×100%=×100%,与题意不符,B错误;
C. 相同温度下,饱和溶液的密度大于不饱和溶液的密度,则20 ℃时,密度小于1.174 g/mL的氯化钾溶液是不饱和溶液,符合题意,C正确;
D. 将此溶液蒸发部分水,再恢复到20 ℃时,溶液仍旧为饱和溶液,则溶液密度等于1.174 g/mL,与题意不符,D错误;
答案为C。
6. 某溶液中大量存在以下五种离子:NO、SO、Fe3+、H+、M,其物质的量之比为n(NO)∶n(SO)∶n(Fe3+)∶n(H+)∶n(M)=2∶3∶1∶3∶1,则M可能为( )
A. Fe2+ B. Ba2+ C. CO D. Mg2+
【答案】D
【解析】
略
7.某O2和N2的混合气体m g含有b个分子,则n g该混合气体在标准状况下的体积是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
A. L B. L C. L D. L
【答案】A
【解析】
【详解】某O2和N2的混合气体,O2和N2的比例不变,则ng该混合气体分子个数=×n,其物质的量为×n/NA,标况下的体积为×n×22.4/NA,答案为A。
8.中国不少古诗词清晰的描绘了当时人民的生活和社会的发展,如刘禹锡的浪淘沙“日照澄州江雾开,淘金女伴满江隈,美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。”下列有关本诗的说法正确的是
A. “沙中浪底来”的物质指的是金的氧化物
B. 淘金原理与化学上的萃取一致
C. 雾的分散质粒子直径范围是10-9~10-7cm
D. 由沙子(主要成分二氧化硅)到计算机芯片(硅)发生了还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.金的性质稳定,在自然界中主要以单质形式存在,“沙中浪底来”的物质指的是金的单质,与题意不符,A错误;
B.淘金原理为金的密度大,且不溶于水,沉到底部,与化学上的萃取不一致,与题意不符,B错误;
C.雾属于胶体,分散质直径为1nm~100nm,为10-9~10-7m,与题意不符,C错误;
D. 由沙子(主要成分二氧化硅)到计算机芯片(硅)发生了二氧化硅与碳反应生成硅单质和一氧化碳,硅化合价降低发生还原反应,符合题意,D正确;
答案为D。
9.下列关于氧化还原反应的说法正确的是
①有一种元素被氧化肯定有另一种元素被还原
②阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
③在K、Fe2+、S2-、Na+中只有1种粒子不具有还原性
④由X变为X2+的反应是氧化反应
⑤金属单质在反应中只作还原剂
⑥非金属单质在反应中只作氧化剂
⑦含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性
A. ③④⑤ B. ④⑤⑦ C. ①③④⑤⑥ D. ②③④⑤⑥⑦
【答案】A
【解析】
【详解】①氧化还原反应中,可能同种元素既被氧化也被还原,如氯气与水的反应中,Cl元素既被氧化也被还原,①错误;
②阳离子或阴离子可能既有氧化性也有还原性,如亚铁离子、亚硫酸根离子等,②错误;
③处于较低价态的微粒具有还原性,则只有Na+不具有还原性,③正确;
④X变为X2+的反应中X失去电子,被氧化,发生氧化反应,④正确;
⑤金属单质在反应中只能失去电子,被氧化,发生氧化反应,⑤正确;
⑥非金属单质既可作氧化剂也可作还原剂,如氯气与NaOH的反应中,氯气既是氧化剂又是还原剂,⑥错误;
⑦含最高价元素的化合物不一定具有强氧化性,例如氯化钠等,⑦错误。
答案选A。
10.现有下列三个氧化还原反应:
① 2B- + Z2 = B2+2Z –
② 2A2+ + B2 = 2A3+ + 2B-
③2XO4- + 10Z - + 16H+ = 2X2+ + 5Z2 + 8H2O,
根据上述反应,判断下列结论中正确的是
A. 要氧化含有A2+、Z-和B- 混合溶液中A2+,而不氧化Z-和B-,应加入B2
B. 氧化性强弱顺序为:XO4->Z2>A3+>B2
C. X2+是XO4-的氧化产物,B2是B- 的还原产物
D. 在溶液中不可能发生反应:XO4-+5A2++8H+=X2++5A3++4H2O
【答案】A
【解析】
【分析】
利用氧化还原反应的几组概念,以及氧化剂的氧化性强于氧化产物氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性进行分析;
【详解】A、根据氧化还原反应规律,氧化性强弱①:Z2>B2,②B2>A3+,③XO4->Z2,氧化性强弱顺序是XO4->Z2>B2>A3+,氧化含有A2+、Z-和B- 混合溶液中的A2+,而不氧化Z-和B-,应加入B2,故A正确;
B、根据A选项分析,氧化性强弱顺序是XO4->Z2>B2>A3+,故B错误;
C、XO4-是氧化剂,则X2+为还原产物,根据①B-为还原剂,B2为氧化产物,故C错误;
D、根据A选项分析,XO4-的氧化性强于A3+,该反应能够发生,故D错误,答案选A。
11.以下说法正确的是
A. 还原剂中必定有元素被氧化
B. 在氧化还原反应中,失去电子的元素化合价降低
C. 物质中某元素失去电子,则此物质是氧化剂
D. 物质所含元素化合价升高的反应叫还原反应
【答案】A
【解析】
【详解】A. 还原剂中某元素化合价升高,则必定有元素被氧化,符合题意,A正确;
B. 在氧化还原反应中,失去电子的元素化合价升高,与题意不符,B错误;
C. 物质中某元素失去电子,则化合价升高,此物质是还原剂,与题意不符,C错误;
D. 物质所含元素化合价升高的反应叫氧化反应,与题意不符,D错误;
答案为A。
【点睛】氧化还原反应中,还原剂失电子,化合价升高,被氧化,发生氧化反应。
12.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是
A. H2O2分解产生1 mol O2,转移的电子数目为2NA
B. 1 L 1 mol/L的H2SO4溶液所含氧原子数为4NA
C. 标准状况下,22.4 L O2和CO2的混合气体所含原子数为2.5 NA
D. 标准状况下,22.4 L CCl4含有NA个分子
【答案】A
【解析】
【详解】A. H2O2分解产生1 mol O2,同时生成2mol水,氧元素部分化合价由-1价变为-2价,部分由-1价升高为0价,转移2mol电子,即电子数目为2NA,符合题意,A正确;
B. 1 L 1 mol/L的H2SO4溶液中除硫酸中含有的氧原子数为4NA,还有水中也含有氧原子,与题意不符,B错误;
C. 标准状况下,22.4 L O2和CO2的混合气体所含分子的物质的量为1mol,未给定氧气与二氧化碳的比例无法计算原子数目,与题意不符,C错误;
D. 标准状况下,CCl4为液态,无法用气体摩尔体积进行计算,与题意不符,D错误;
答案为A。
【点睛】标准状况下,气体可用气体摩尔体积进行计算,非气体不能计算。
13. 固体单质A和气体单质B在容积一定的密闭容器中完全反应生成气体C,同温下测得容器内压强不变,且反应后气体C的密度是原气体密度的4倍。则下列判断正确的是
A. 生成的气体C为单质,且B和C的摩尔质量比为1∶4
B. 生成物C中A的质量分数为75%
C. 生成物C中A、B的原子个数比为3∶1
D. 反应前后气体分子数比为1∶4
【答案】B
【解析】
正确答案:B
A、不正确,C为化合物;
B、正确,因为容器的体积相同,所以C的质量是B的质量的4倍,即A元素的质量占其中的,B选项正确;
C、不正确,C选项中因为不知道A、B、C的化学式,,无法了解具体的原子个数比,错误;
D、不正确,根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的气体的物质的量相同,则B和C的化学计量数相同,即反应前后气体分子数比为1∶1,D错误
14.24 mL 0.05 mol·L-1的 Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol·L-1的K2R2O7的溶液完全反应,则R元素在还原产物中的化合价为
A. 0 B. +2 C. +3 D. +6
【答案】C
【解析】
【详解】Na2SO3被氧化为Na2SO4,化合价升高2价,共失去电子为24×10-3× 0.05×2=2.4×10-4mol,K2R2O7被还原到+x价,得到电子为20×10-3×0.02×(6-x)×2,根据电子守恒规律:2.4×10-4=20×10-3×0.02×(6-x)×2,x=.+3,答案C正确;
15.下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是( )
A. NaHSO4 = Na++ HSO4- B. BaSO4 = Ba2++SO42-
C. CH3COONH4NH4+ + CH3COO- D. H2CO32H++CO32-
【答案】B
【解析】
A. NaHSO4是强电解质,NaHSO4在水中完全电离出钠离子、硫酸根离子和氢离子, NaHSO4═Na+ + H++ SO42-,故A错误;B. BaSO4是强电解质,在水中电离出钡离子和硫酸根离子,BaSO4 = Ba2++SO42-,故B正确;C. CH3COONH4是强电解质,在水中完全电离出铵根离子和醋酸根离子,CH3COONH4= NH4+ + CH3COO-,故C错误;D.
碳酸是二元弱酸,不能完全电离,故用,且多元弱酸的电离分步进行,电离方程式是H2CO3H++HCO3-、HCO3-H++CO32-,故D错误。所以答案选B。
点睛:用化学式和离子符号表示电离过程的式子,称为电离方程式,表示物质溶解于水时电离成离子的化学方程式。离子所带电荷数一般可根据它们在化合物中的化合价来判断,所有阳离子带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等,强电解质在溶液中能完全电离用“=”,弱电解质部分电离用“⇌”,多元弱酸,应分步电离。
16.下列各组物质,按化合物、单质、混合物顺序排列的是
A. 干冰、氢气、冰水混合物 B. 洁净的空气、液态氧、天然气
C. 纯碱、氦气、盐酸 D. 酒精、氨水、氢氧化铁胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A. 干冰、冰水混合物为化合物,氢气为单质,与题意不符,A错误;
B. 洁净的空气、天然气为混合物,液态氧为单质,与题意不符,B错误;
C. 纯碱为化合物、氦气为单质、盐酸为混合物,符合题意,C正确;
D. 酒精为化合物,氨水、氢氧化铁胶体为混合物,与题意不符,D错误;
答案为C。
17.下列说法正确的是
A. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
B. 强电解质一定是易溶于水的化合物,弱电解质一定是难溶于水的化合物
C. 水难电离,水是弱电解质
D. 溶于水能导电的化合物一定是电解质
【答案】C
【解析】
【详解】A. 电解质的强弱与溶液的导电能力无关,与题意不符,A错误;
B. 电解质强弱与电解质的溶解性无关,强电解质不一定是易溶于水的化合物,如硫酸钡为强电解质,但不溶于水,与题意不符,B错误;
C. 水难电离,部分发生电离,同时存在水分子、氢离子和氢氧根离子,水是弱电解质,符合题意,C正确;
D. 溶于水能导电的化合物不一定是电解质,如二氧化碳的水溶液能导电,但二氧化碳为非电解质,与题意不符,D错误;
答案为C。
18.含某物质的溶液,溶液体积为V mL、密度为ρ g/mL,物质的量浓度为c mol/L,溶质的质量分数为ω,其中溶质为m g,溶质的相对分子质量为M,则下列表示正确的是
A. c= B. m= C. ω= D. c=
【答案】A
【解析】
【详解】A. c===,符合题意,A正确;
B. m=×ω=ρV×ω,与题意不符,B错误;
C. ω==,与题意不符,C错误;
D. c==,与题意不符,D错误;
答案为A。
19.下列仪器可用于加热且不必垫石棉网的是
①试管 ②烧杯 ③坩埚 ④蒸发皿 ⑤锥形瓶 ⑥蒸馏烧瓶
A. ②④⑤ B. ①③④ C. ①②③ D. ②⑤⑥
【答案】B
【解析】
①试管能受热,且不用垫石棉网,故①正确;②烧杯能受热,但需要垫石棉网,故②错误;③坩埚能受热,且不用垫石棉网,故③正确;④蒸发皿能受热,且不用垫石棉网,故④正确;⑤锥形瓶能受热,但需要垫石棉网,故⑤错误;⑥蒸馏烧瓶能受热,但需要垫石棉网,故⑥错误;故选B。
点睛:本题主要考查了常用仪器的名称和用途。一般而言,精密的仪器不能受热,否则会造成热胀冷缩;能受热的玻璃仪器中,若表面积比较大,则需垫石棉网。
20.下列有关胶体的叙述中不正确的是
A. “雨后彩虹”既是一种自然现象又是光学现象,同时也与胶体有关
B. 在溶有1mol Fe(OH)3的胶体中,含有NA个Fe(OH)3胶粒
C. 实验室可用丁达尔效应鉴别胶体与溶液
D. 分散质粒子大小介于1 nm~100 nm之间的分散系称为胶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.雨后空气中含有纳米级的小水珠,与空气形成胶体,“雨后彩虹”是胶体的丁达尔效应,故A正确;
B.Fe(OH)3胶粒,是多个Fe(OH)3的集合体,在溶有1molFe(OH)3的胶体中,含有小于NA个Fe(OH)3胶粒,故B错误;
C.丁达尔效应是胶体特有的性质,溶液无此性质,可用来鉴别溶液与胶体,故C正确;
D.直径介于1nm~100nm之间的分散系为胶体,而小于1nm的为溶液,大于100nm的为浊液,故D正确;
本题答案为B。
21.下列离子组因发生氧化还原反应而不能大量共存的是
A. Ag+、SO42-、HCO3-、Cl- B. Mg2+、Cl-、Na+、OH-
C. K+、MnO4-、H+、Fe2+ D. Ba2+、Cl-、NH4+、SO42-
【答案】C
【解析】
【详解】A. Ag+与SO42-、Cl-因复分解反应不能大量共存,与题意不符,A错误;
B. Mg2+与OH-因复分解反应不能大量共存,与题意不符,B错误;
C. MnO4-、H+、Fe2+因氧化还原反应不能大量共存,符合题意,C正确;
D. Ba2+、SO42-因复分解反应不能大量共存,与题意不符,D错误;
答案为C。
22.将0.06 mol FeCl2加入100 mL K2Cr2O7溶液中,恰好使溶液中Fe2+全部转化为Fe3+,Cr2O被还原为Cr3+。则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为( )
A. 0.4 mol/L B. 0.2 mol/L
C. 0.1 mol/L D. 0.08mol/L
【答案】C
【解析】
设参加反应K2Cr2O7的物质的量是x,K2Cr2O7
中Cr元素的化合价是+6价,根据电子得失守恒可知0.06mol×(3-2)=x×2×(6-3),解得x=0.01mol,则浓度是0.01mol÷0.1L=0.1mol/L,答案选C。
23.密度为0.91g/cm3的氨水,质量分数为25%,该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液溶质质量分数为
A. 12.5% B. >12.5% C. <12.5% D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【分析】
密度比水大且质量分数不同的同种溶质的两种不同溶液,当等体积混合后,所得溶液的溶质质量分数比等质量混合的要大;密度比水小且质量分数不同的同种溶质的两种不同溶液,等体积混合所得溶液的溶质质量分数比等质量混合的要小。
【详解】设原来有氨水体积为VmL,那么0.91g/mL的氨水质量为0.91Vg。当加入等体积水相当于加入质量为Vg水,原来氨水溶液中的氨在整个稀释过程中质量没有变化,即为0.91V*25%,则在加入等体积水以后,质量分数可表示为w= <12.5%,答案选C。
【点睛】解决此类问题时,我们可以直接用上述分析中的结论解决,提高做题速度。当然也可以通过设数的方式进行演算。但无论用哪种方法,一定要看清该溶液中溶质的密度特点,以及混合的方式即等质量混合还是等体积混合。
24.在 KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O 的反应中,被还原与被氧化的氯原子数之比是
A. 6:1 B. 1:6 C. 5:1 D. 1:5
【答案】D
【解析】
【详解】KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,KClO3中Cl的化合价由+5价变为0价,被还原;而HCl中的Cl由-1价变为0价,被氧化,则被还原与被氧化的氯原子数之比为1:5,答案为D。
【点睛】氧化还原反应中,同种元素间的化合价升降,遵守价态只靠拢不相交的原则。
25.某合作学习小组讨论辨析下列说法,其中说法正确的数目为
①离子反应可能是复分解反应,但一定不是氧化还原反应②电解质在水中一定能导电,非电解质在水中一定不导电③CO2的水溶液可以导电,故 CO2
是电解质④同温同压下,等质量的二氧化硫气体和二氧化碳气体密度比为 16:11,体积比为 11:16⑤某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中一定含有碳酸盐
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【详解】①离子反应可能是复分解反应,也可以为氧化还原反应,如Cu2++Fe= Fe2++Cu,与题意不符,①错误;
②电解质在水中不一定能导电,如硫酸钡为电解质,水溶液中不导电,与题意不符,②错误;
③CO2溶于水,与水反应生成碳酸,其水溶液可以导电,但液态CO2不导电,是非电解质,与题意不符,③错误;
④同温同压下,m=ρ×V,等质量的二氧化硫气体和二氧化碳气体密度比为 16:11,体积比为 :=11:16,符合题意,④正确;
⑤某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,该固体可能为碳酸盐或碳酸氢盐等,不一定含有碳酸盐,与题意不符,⑤错误;
综上所述,答案为A。
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
26.I.制备Fe(OH)3胶体是向25mL___________中滴加5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈________,停止加热。向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸,现象为____________。
II.选择实验方法分离物质,将正确分离方法的名称填在横线上:
①分离水和植物油的混合物 ____;
②分离饱和氯化钾溶液和沙子的混合物_______;
③分离酒精(沸点为78.1℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物_____;
④从碘水中提取碘_______。
【答案】 (1). 沸水 (2). 红褐色 (3). 先产生红褐色沉淀,沉淀又溶解 (4). 分液 (5). 过滤 (6). 蒸馏 (7). 萃取分液(蒸馏)
【解析】
【分析】
I.根据制备Fe(OH)3胶体的方法填写;利用胶体的性质判断;
II.①互不相溶的液体用分液的方法分离;
②固体和溶液用过滤的方法分离;
③物质的沸点不同用蒸馏的方法分离;
④溶质在两种溶剂中的溶解度差距较大,且溶剂互不相溶,用萃取的方法分离。
【详解】I.制备Fe(OH)3胶体的方法为向沸水中逐滴加入几滴饱和氯化铁溶液,继续加热至溶液呈红褐色时,停止加热;硫酸为电解质,加入到Fe(OH)3胶体中时,胶体先聚沉,生成氢氧化铁沉淀,沉淀可与硫酸反应生成硫酸铁和水,现象为先产生红褐色沉淀,沉淀又溶解;
II.①水和植物油为互不相溶的液体,可用分液的方法分离;
②饱和氯化钾溶液和沙子为固体和溶液,可用过滤的方法分离;
③分离酒精(沸点为78.1℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物,物质的沸点不同,可用蒸馏的方法分离;
④从碘水中提取碘可用萃取的方法分离。
【点睛】氢氧化铁胶体遇到电解质时,产生聚沉,而氢氧化铁沉淀又能溶于硫酸,可观察到先生成沉淀,沉淀再溶解。
27.请按要求书写下列离子方程式:
①将过量CO2通入澄清石灰水中,反应的离子方程式为_____________________。
②Ca(HCO3)2溶液与少量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式为___________________。
③少量Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应的离子方程式为_____________。
④已知酸性环境下,ClO-可将Mn2+氧化成MnO2,自身被还原成Cl-,该过程的离子反应方程式为__。
⑤在酸性条件下,向含铬废水中加入FeSO4溶液,可将Cr2O还原为Cr3+,该过程的离子反应方程式为___。
【答案】 (1). CO2+OH-= HCO3— (2). Ca2++HCO3—+OH-=CaCO3↓+H2O (3). Ba2++2OH-+2H++SO42—= BaSO4↓+2H2O (4). H2O+ ClO-+ Mn2+ =MnO2+2H++Cl- (5). 5Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
【解析】
【分析】
①将过量CO2通入澄清石灰水中,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸氢钙;
②Ca(HCO3)2溶液与少量Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙沉淀;
③少量Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应,消耗完氢氧根离子,生成硫酸钡沉淀和水;
④酸性环境下,ClO-可将Mn2+氧化成MnO2,自身被还原成Cl-
,反应微粒为水、次氯酸根离子、二价锰离子,生成二氧化锰、氯离子和氢离子;
⑤酸性条件下,向含铬废水中加入FeSO4溶液,可将Cr2O还原为Cr3+,反应离子为重铬酸根离子、亚铁离子、氢离子,生成3价铬离子、铁离子和水。
【详解】①将过量CO2通入澄清石灰水中,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸氢钙,反应的离子方程式为CO2+OH-= HCO3—;
②Ca(HCO3)2溶液与少量Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙沉淀,反应的离子方程式为Ca2++HCO3—+OH-=CaCO3↓+H2O;
③少量Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应,消耗完氢氧根离子,生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42—= BaSO4↓+2H2O;
④酸性环境下,ClO-可将Mn2+氧化成MnO2,自身被还原成Cl-,反应微粒为水、次氯酸根离子、二价锰离子,生成二氧化锰、氯离子和氢离子,离子方程式为H2O+ ClO-+ Mn2+ =MnO2+2H++Cl-;
⑤酸性条件下,向含铬废水中加入FeSO4溶液,可将Cr2O还原为Cr3+,反应离子为重铬酸根离子、亚铁离子、氢离子,生成3价铬离子、铁离子和水,离子方程式为5Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
28.某校学生课外活动小组的同学设计下图所示实验装置,用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题:
(1)按照如图装置进行实验时,首先进行的操作是________。
(2)写出装置A中所发生反应的离子方程式 ___________。
(3)装置 B中最适宜的试剂是_______(填序号)。
a. NaOH溶液 b. 水 c. 澄清石灰水 d. 饱和NaHCO3 溶液
(4)若实验中没有装置C,使装置B与装置D直接相连,会对实验造成的影响是_______。
(5)装置D中黑色固体为木炭,反应的化学方程式为__________________________。
(6)根据实验中的__________________现象,可证明CO具有还原性。
(7)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认CO具有还原性,应在上图装置____与_____之间连接下图中的_____装置(填序号)。
【答案】 (1). 检查装置的气密性 (2). CaCO3+2H+=Ca2+ + H2O + CO2 ↑ (3). d (4). 没有除去气体中的水蒸气,高温下水蒸气与炭反应生成H2,H2也能还原CuO,导致不能确认一氧化碳是否具有还原性 (5). C+CO2 2CO (6). E中黑色的固体变红 (7). D (8). E (9). ②
【解析】
【分析】
根据实验用来验证一氧化碳具有还原性的目的,可判断装置A为制取二氧化碳,B为除去HCl杂质,C为除水,D为制取CO的装置;E为CuO与CO反应的装置,F为除去CO。
【详解】(1)装置连接好后,应先进行装置气密性的检验;
(2)装置A为制取二氧化碳,使用的试剂为碳酸钙和盐酸,反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2+ + H2O + CO2 ↑;
(3)装置 B为除去HCl,而不能除去二氧化碳气体,
a. NaOH溶液既能与二氧化碳反应又能与HCl反应,与题意不符,a错误;
b. 水既能溶解一部分二氧化碳又能溶解HCl,与题意不符,b错误;
c. 澄清石灰水既能与二氧化碳反应又能与HCl反应,与题意不符,c错误;
d. 饱和NaHCO3 溶液能与HCl反应生成二氧化碳,不与二氧化碳反应,符合题意,d正确;
答案为d;
(4)装置C为除去水蒸汽的装置,若无C装置,则装置D中会发生C与水反应生成氢气和一氧化碳,氢气也能还原氧化铜,导致无法判断是否有CO生成;
(5)C与二氧化碳反应生成一氧化碳,方程式为C+CO2 2CO;
(6)CO具有还原性,可使黑色的氧化铜变为红色的单质铜,则现象为E中黑色的固体变红;
(7)装置D中无法保证二氧化碳是否完全参与反应,则应在装置D与E之间加除二氧化碳的装置,且不能引入新的杂质,碱石灰可吸收二氧化碳,且不引入水蒸气杂质,答案为②。
29.现有五种物质A、B、C、D、E,其中有一种是碱,四种是盐。溶于水后电离可以产生下列离子:Na+、H+、Ba2+、OH-、CO32-、SO42-。为鉴别它们,分别完成以下实验,其结果如下:
① A溶液与B溶液反应可生成无色气体X,气体X可以和C溶液反应生成沉淀E,沉淀E可与B溶液反应;
② B溶液与C溶液反应生成白色沉淀D,沉淀D不溶于稀硝酸。
请根据上述实验结果填空:
(1)写出下列物质的化学式:X__________,B __________,C __________
(2)写出A的稀溶液与X气体反应的离子方程式_____________________________________。
(3)向A溶液中逐滴加入B溶液至过量,写出该过程的离子方程式_________________。
【答案】 (1). CO2 (2). NaHSO4 (3). Ba(OH)2 (4). CO2+CO32-+H2O=2HCO3- (5). H++CO32-= HCO3- HCO3-+H+= CO2↑+H2O
【解析】
【分析】
Ba2+与CO32-、SO42-不能共存,则可形成氢氧化钡,为碱;H+与CO32-不能共存,若形成盐,则只能形成硫酸氢钠,还可形成碳酸钠、硫酸钠;①A溶液与B溶液反应生成无色气体X,气体X可以和C溶液反应生成沉淀E,沉淀E可与B溶液反应,则X为二氧化碳,C为氢氧化钡,E为碳酸钡,B为硫酸氢钠,则A为碳酸钠。
【详解】(1)分析可知,X为二氧化碳、B为硫酸氢钠、C为氢氧化钡;
(2)碳酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,反应的离子方程式为CO2+CO32-+H2O=2HCO3-;
(3)硫酸氢钠在溶液中完全电离,生成氢离子、钠离子、硫酸根离子,则与碳酸钠反应时,先与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子;消耗完碳酸根离子后,再生成二氧化碳气体,离子方程式为H++CO32-= HCO3-;HCO3-+H+= CO2↑+H2O。
30.实验室可用如下方法制取Cl2,根据相关信息,回答下列问题:
(1)用双线桥法表示电子转移方向和数目_____:①MnO2 +4HCl(浓)=== Cl2↑+ MnCl2+ 2H2O
(2)若反应中有0.1mol的氧化剂被还原,则被氧化的物质为__(填化学式),被氧化的物质的量为 _____,同时转移电子数为_____。
(3)将(2)生成的氯气与 0.2mol H2 完全反应,生成的气体在标准状况下所占体积为_____L,将此产物溶于水配成100mL溶液,此溶液的物质的量浓度为_______。(已知:H2+Cl22HCl)
(4)②KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若要制得相同质量的氯气,①②③三个反应中电子转移的数目之比为____。
(5)已知反应4HCl(g)+O2 2Cl2+2H2O(g),该反应也能制得氯气,则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由弱到强的顺序为_______。
(6)将不纯的NaOH样品2.50 g(样品含少量Na2CO3和水),放入50.0 mL 2.00mol/L盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40.0 mL 1.00 mol/L的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液,最终得到_____g固体。
【答案】 (1).
(2). HCl (3). 0.2mol (4). 1.204×1023 (5). 4.48 (6). 2mol/L (7). 6∶5∶6 (8). O2﹤MnO2﹤KMnO4 (9). 5.85
【解析】
【分析】
(1)利用化合价升降法判断氧化剂、还原剂、氧化产物及还原产物和转移电子数目;
(2)反应中二氧化锰作氧化剂,化合价降低,被还原,HCl还原剂,被氧化,生成氯气;
(3)根据反应H2+ Cl2=2HCl,利用较少的物质完全反应进行计算;
(4)利用化合价升降法计算转移电子数目;
(5)氧化还原反应中氧化剂的氧化性越强,反应的条件越简单;
(6)根据元素守恒,反应的最终产物为NaCl进行计算。
【详解】(1)反应中Mn的化合价由+4价变为+2价,得电子,Cl的化合价由-1价变为0价,失电子,则最小公倍数为2,双线桥法为;
(2)反应中二氧化锰作氧化剂,化合价降低,被还原,HCl为还原剂,被氧化,生成氯气;0.1mol MnO2反应,转移0.2mol电子,生成0.1mol氯气,则被氧化的HCl为0.2mol;
(3)n(H2):n(Cl2)=2:1,则氯气少量,为0.1mol,根据反应H2+ Cl2=2HCl,生成0.2molHCl,其标况下的体积为4.48L;c(HCl)=n/V=0.2mol/0.1L=2mol/L;
(4)若制取1mol氯气时,①转移2mol电子;②KClO3中Cl的化合价由+5变为0价,转移5个电子,生成3个氯气,则生成1mol氯气时,转移5/3mol电子;③KMnO4中Mn的化合价由+7变为+2价,转移10个电子,生成5个氯气,则生成1mol氯气时,转移2mol电子,制得相同质量的氯气,电子转移的数目之比为2::2=6:5:6;
(5)氧化还原反应中氧化剂的氧化性越强,反应的条件越简单,则氧化性由弱到强的顺序为O2﹤MnO2﹤KMnO4;
(6)加入的n(Cl-)=0.05mL× 2.00mol/L=0.1mol,反应的最终产物为NaCl,根据元素守恒,则n(NaCl)=0.1mol,其质量为5.85g。
【点睛】反应的最终产物为NaCl,根据元素守恒,即可判断n(NaCl)。