人教版(新教材) 高一化学 单元素养测评 第二章 试卷(教师版+学生版)

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名称 人教版(新教材) 高一化学 单元素养测评 第二章 试卷(教师版+学生版)
格式 zip
文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-12-21 09:42:01

文档简介

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第二章
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1.生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的
是(  )
A.只要在室内放一盆水 
B.向地势低的地方撤离
C.观察风向,顺风撤离
D.用湿毛巾或蘸有肥皂水的毛巾捂住口鼻撤离
2.下列关于过氧化物的说法中,错误的是(  )
A.过氧化钠常用于呼吸面具和潜水员的供氧
B.过氧化钠中,阳离子和阴离子的个数比为2∶1
C.向酚酞试液中加入大量的过氧化钠粉末,只看到酚酞试液变红
D.长途运输活鱼,常向水中加入过氧化钙供氧,过氧化钙化学式为CaO2
3.下列现象涉及焰色试验的是(  )
A.硝石(KNO3)强烧之,紫青烟起
B.绿蚁新醅酒,红泥小火炉
C.一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红
D.日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川
4.下列实验方案能够达到目的的是(  )
实验目的 实验方案
A 除去氯气中的水蒸气 将混合气体通过盛有碱石灰的干燥管
B 检验新制氯水中含有HClO 向新制氯水中加入少量CaCO3
C 鉴别碳酸钠和硫酸钠溶液 向溶液中分别滴加稀盐酸
D 检验钠与H2O的反应产物NaOH 将绿豆粒大小的钠投入盛有适量水的培养皿中,加入稀盐酸
5.化学在文物的保护和鉴定方面发挥着重要的作用,已知氨水能够清洗壁画表面的污垢,醋酸可以固色。某文物保护单位现用500 mL容量瓶配制
0.1 mol·L-1的氨水,以下操作正确的是(  )
A.将标准状况下1.12 L NH3溶于500 mL水中 B.将标准状况下1.12 L NH3溶于水配成500 mL溶液
C.取1 mol·L-1的氨水50 mL,加入450 mL水中 D.取1 mol·L-1的氨水
100 mL,配成1 000 mL溶液
6.下列制取Cl2、探究其漂白性,收集并进行尾气处理的原理和装置合理的
是(  )
7.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA
B.标准状况下,22.4 L氯气与足量铝充分反应,转移的电子数为3NA
C.1 mol NaCl约含有6.02×1023个NaCl分子
D.物质的量浓度为0.5 mol·L-1 的MgCl2溶液中,含有Cl-个数一定为NA
8.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.钠与水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
B.稀盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应:HCO+OH-===CO+H2O
D.向碳酸钠溶液中加入少量盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O
9.有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,A、B中分别装有10 mL相同浓度的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是(  )
A.A装置的气球膨胀得快
B.若最终两气球体积相同,则盐酸的浓度一定大于或等于2 mol·L-1
C.若最终两气球体积不同,则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol·L-1
D.最终两试管中Na+、Cl-的物质的量一定相同
10.将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO-和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。
下列说法正确的是(  )
A.苛性钾溶液中KOH的质量是5.6 g
B.反应中转移电子的物质的量是0.18 mol
C.在酸性条件下 ClO-和ClO可生成Cl2
D.一定有3.36 L氯气参与反应
11.(金榜原创题)钠与我们的生活是息息相关的,我们每天吃的食盐中主要就是含有钠元素的。下列关于金属钠的叙述,正确的是(  )
A.等质量的两块钠分别在常温和加热时与氧气充分反应,生成的产物质量一样大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.将少量钠分别加到盛有水和盐酸的烧杯中,可比较水和盐酸中氢的活泼性
D.金属钠着火时可用泡沫灭火器灭火
12.(双选)下列说法不正确的是(  )
A.1 L CO气体一定比1 L O2的质量小
B.同温、同压下,相同体积的气体都含有相同数目的原子
C.1 mol O2中含有1.204×1024个氧原子,在标准状况下占有体积22.4 L
D.由0.2 g H2、8.8 g CO2和5.6 g CO组成混合气体,其密度是相同状况下O2密度的0.912 5倍
13.已知下列转化关系图,且知采用电解熔融氯化钠的方法可以生产金属钠:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。下列说法不正确是(  )
A.A、C、E一定含有同种元素
B.若B与H2的反应条件不同,现象也不同
C.C与D反应属于复分解
D.D物质可能为FeCl2
14.(双选)(2021·青岛高一检测)某化学小组根据如图实验装置来制备氯气并探究氯气的性质,已知MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,下列说法错误的是(  )
A.用含2 mol HCl的浓盐酸,可以制备出标准状况下11.2 L Cl2
B.若M是浓硫酸,通过该装置可以证明Cl2不具有漂白性
C.若M是饱和食盐水,可以除去挥发出的HCl
D.可以用石灰水代替 NaOH 溶液进行尾气处理
15.(双选)(2021·济南高一检测)如表中,对陈述Ⅰ、陈述Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都不正确的是(  )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 可用pH试纸测氯水的pH 氯水有酸性 Ⅰ对,Ⅱ对,无
B 将Na2O2加入滴有酚酞的水中,最终变为红色 Na2O2与水反应生成NaOH Ⅰ对,Ⅱ错,无
C 金属钠保存在煤油中,以隔绝空气 常温下,金属钠在空气中最终会生成碳酸钠 Ⅰ对,Ⅱ对,有
D 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 碳酸氢钠可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(12分)甲同学将Na2O2分别与H2O和浓盐酸反应,有如下现象:
实验序号 使用药品 现象
Ⅰ Na2O2、H2O ①试管壁发热;②有无色无味气体产生
Ⅱ Na2O2、浓盐酸 ①试管壁发热;②有刺激性气味的气体产生;③反应后所得溶液呈浅黄绿色
请回答下列问题:
实验Ⅰ中:
(1)该反应是__________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)反应的化学方程式是________________________________________。
(3)证明无色无味气体是氧气的方法是_______________________________。
实验Ⅱ中:
(4)根据现象②、③,推测生成的气体中可能含有Cl2,产生Cl2的化学方程式是_____________________________________________________________。
(5)若往“浅黄绿色溶液”中加入FeCl3溶液,立即产生与实验Ⅰ相同的气体,原因是________________________________________________________
___________________________________________________________。
17.(12分)游泳池水中的含氯气量应该控制在0.5~1.0 mg·L-1之间。
(1)写出氯气溶于水的化学方程式________________________________。
溶于水后的哪种物质可杀菌消毒__________________________________。
(2)如图显示一星期中每天19时游泳池中水的氯气含量,哪几天使用游泳池不安全_____________________________________________________。
(3)你认为哪几天的天气炎热、阳光强烈__________,说出一种理由____________________________________________________________。
(4)若把一片紫色的花瓣放入氯水中,可观察到现象_______________________________________________________。
(5)小型游泳池通常使用次氯酸钠溶液而非氯气来消毒池水,用化学方程式说明工业上如何生产次氯酸钠溶液___________________________________
______________________________________________________________。
18.(10分)某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
Ⅰ.制备纯碱:先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料,用如图所示装置制取NaHCO3,然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
(1)装置甲中反应的离子方程式________________________________________。
(2)装置乙的作用是________________________________________。
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有________、________、________。
Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度。
(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3,请选择下列装置设计实验,并完成下表:
选择的装置(填编号) 实验现象 实验结论
样品中含NaHCO3
(5)测定该纯碱样品的纯度:称取m1 g样品,置于小烧杯中,加水溶解,滴加足量CaCl2溶液。将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体的质量为
m2 g。则该纯碱样品的纯度为________________。
19.(10分)某学生欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4溶液1 000 mL,实验室有三种不同体积、不同浓度的H2SO4溶液:①480 mL 0.5 mol·L-1的H2SO4溶液;②150 mL 25 %的H2SO4溶液(ρ=1.18 g·mL-1);③足量的18 mol·L-1的H2SO4溶液。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把①②两种H2SO4溶液全部用完,不足的部分由③来补充。请回答下列问题:
(1)实验所用25 %的H2SO4溶液的物质的量浓度为__________mol·L-1(保留1位小数)。
(2)配制该H2SO4溶液应选用容量瓶的规格为______mL。
(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。
A.将①②两溶液全部倒入烧杯中混合均匀;
B.用量筒准确量取所需的18 mol·L-1的H2SO4溶液__________mL,沿烧杯内壁倒入上述混合液中,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
C.将混合均匀的H2SO4溶液沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
D._____________________________________________________;
E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处;
F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面最低处恰好与刻度线相切;
G.将容量瓶盖紧,摇匀。
(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响__________________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)进行操作C前还需注意______________________________________。
20.(11分)二氧化氯(ClO2)是一种新型的环保饮用水消毒剂,某课题小组拟选择如图所示部分装置制备并收集二氧化氯来探究其漂白性(装置不可重复使用)。
已知:①常温下,亚氯酸钠(NaClO2)与氯气反应的生成物之一为二氧化氯;②常温常压下,ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体。回答下列问题:
(1)制备干燥、纯净的氯气:气体发生装置是______(填字母),反应的离子方程式为_____________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)制备二氧化氯:导管口连接顺序为a→______→n→p→j。
(3)写出装置G中发生反应的化学方程式:______________________________________________________________。
(4)装置E的作用是_______________________________________________。
(5)二氧化氯还会与H2O2和NaOH的混合溶液反应,其产物之一是NaClO2。写出该反应的化学方程式:
___________________________________________________________。
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第二章
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1.生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的
是(  )
A.只要在室内放一盆水 
B.向地势低的地方撤离
C.观察风向,顺风撤离
D.用湿毛巾或蘸有肥皂水的毛巾捂住口鼻撤离
【解析】选D。氯气与水反应,其速度慢且反应不充分,故A项错;氯气的密度大于空气,故应向地势高的地方跑,故B项错;逆风跑,才可以脱离氯气的笼罩,故C项错;因肥皂水为弱碱性,则可以吸收氯气,以减少对口鼻的刺激,D项对。
2.下列关于过氧化物的说法中,错误的是(  )
A.过氧化钠常用于呼吸面具和潜水员的供氧
B.过氧化钠中,阳离子和阴离子的个数比为2∶1
C.向酚酞试液中加入大量的过氧化钠粉末,只看到酚酞试液变红
D.长途运输活鱼,常向水中加入过氧化钙供氧,过氧化钙化学式为CaO2
【解析】选C。过氧化钠能与水或二氧化碳反应生成氧气,则常用于呼吸面具和潜水员的供氧,故A正确;过氧化钠中阴离子是过氧根离子,则过氧化钠中阳离子和阴离子的个数比为2∶1,故B正确;向酚酞试液中加入大量的过氧化钠粉末,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠显碱性,但过氧化钠具有强氧化性,所以酚酞试液先变红后褪色,故C错误;过氧化钙与过氧化钠具有相似的性质,所以长途运输活鱼,常向水中加入过氧化钙供氧,钙的化合价为+2,则过氧化钙化学式为CaO2,故D正确。
3.下列现象涉及焰色试验的是(  )
A.硝石(KNO3)强烧之,紫青烟起
B.绿蚁新醅酒,红泥小火炉
C.一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红
D.日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川
【解析】选A。“紫青烟”是因为发生了焰色试验,钾的焰色试验反应即为紫色,故A正确;新酿的米酒,面上浮着细小如蚁的酒渣,微呈绿色,故称“绿蚁”,这是物质本身的颜色,没有涉及焰色试验,故B错误;“一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红”,体现了水对光线的折射作用,没有涉及焰色试验,故C错误;“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”,其中“生紫烟”描述的是物理性质,含尘埃的空气对阳光的散射作用,导致光线呈紫色,没有涉及焰色试验,故D错误。
4.下列实验方案能够达到目的的是(  )
实验目的 实验方案
A 除去氯气中的水蒸气 将混合气体通过盛有碱石灰的干燥管
B 检验新制氯水中含有HClO 向新制氯水中加入少量CaCO3
C 鉴别碳酸钠和硫酸钠溶液 向溶液中分别滴加稀盐酸
D 检验钠与H2O的反应产物NaOH 将绿豆粒大小的钠投入盛有适量水的培养皿中,加入稀盐酸
【解析】选C。氯气与碱石灰会发生反应,不能用于干燥氯气,应该用浓硫酸等,A错误;HClO具有漂白性,检验新制氯水中含有HClO,可用有色布条等,次氯酸与碳酸钙不反应,不能鉴别,B错误;硫酸钠与盐酸不反应,碳酸钠与盐酸反应生成气体,可鉴别两种物质,C正确;氢氧化钠与盐酸反应无现象,可根据NaOH水溶液显碱性,能够使酚酞试液变为红色检验,D错误。
5.化学在文物的保护和鉴定方面发挥着重要的作用,已知氨水能够清洗壁画表面的污垢,醋酸可以固色。某文物保护单位现用500 mL容量瓶配制
0.1 mol·L-1的氨水,以下操作正确的是(  )
A.将标准状况下1.12 L NH3溶于500 mL水中 B.将标准状况下1.12 L NH3溶于水配成500 mL溶液
C.取1 mol·L-1的氨水50 mL,加入450 mL水中 D.取1 mol·L-1的氨水
100 mL,配成1 000 mL溶液
【解析】选B。体积指溶液体积不是溶剂体积,500 mL水溶解氨气后体积增大,溶液的浓度小于0.1 mol·L-1,故A错误;标准状况下1.12 L的氨气的物质的量是0.05 mol,根据c===0.1 mol·L-1,故B正确;1 mol·L-1的氨水50 mL与450 mL水混合配成溶液的体积不是500 mL,所以混合后溶液的物质的量浓度不是0.1 mol·L-1,故C错误;500 mL容量瓶只能用来配制500 mL溶液,不能配成1 000 mL溶液,故D错误。
6.下列制取Cl2、探究其漂白性,收集并进行尾气处理的原理和装置合理的
是(  )
【解析】选B。A项,该反应制取氯气需要加热,不合理;B项,浓硫酸干燥氯气,通过该装置说明干燥的氯气没有漂白性,合理;C项,氯气密度大于空气,要用向上排空气法收集氯气,不合理;D项,氯气在饱和食盐水中难以溶解,不合理。
7.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA
B.标准状况下,22.4 L氯气与足量铝充分反应,转移的电子数为3NA
C.1 mol NaCl约含有6.02×1023个NaCl分子
D.物质的量浓度为0.5 mol·L-1 的MgCl2溶液中,含有Cl-个数一定为NA
【解析】选A。钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g Na物质的量为=1 mol,钠充分燃烧时生成1 mol钠离子,转移电子数为NA,故A正确;标准状况下,22.4 L氯气物质的量为=1 mol,与足量铝充分反应,生成2 mol氯离子,转移的电子数为2NA,故B错误;氯化钠为离子化合物,不含分子,故C错误;溶液体积未知,无法计算氯离子个数,故D错误。
8.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.钠与水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
B.稀盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应:HCO+OH-===CO+H2O
D.向碳酸钠溶液中加入少量盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O
【解析】选C。钠与水反应,离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,故A错误;稀盐酸与铁屑反应,离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑,故B错误;碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应,离子方程式:HCO+OH-===CO+H2O,故C正确;向碳酸钠溶液中加入少量盐酸,离子方程式:CO+H+===HCO,故D错误。
9.有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,A、B中分别装有10 mL相同浓度的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是(  )
A.A装置的气球膨胀得快
B.若最终两气球体积相同,则盐酸的浓度一定大于或等于2 mol·L-1
C.若最终两气球体积不同,则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol·L-1
D.最终两试管中Na+、Cl-的物质的量一定相同
【解析】选B。Na2CO3和NaHCO3分别与等浓度的盐酸反应,后者反应更剧烈,放出气体的速率更大,B装置的气球膨胀得快,A错误。Na2CO3和NaHCO3的物质的量相同,当盐酸足量时,最终两气球体积相同,即盐酸的浓度大于或等于2 mol·L-1;当盐酸不足时,A装置气球的体积小于B装置气球的体积,即盐酸的浓度一定小于2 mol·L-1,B正确,C错误。A装置的试管中Na+的物质的量是B装置的试管中Na+的物质的量的2倍,两试管中Cl-的物质的量相同,D错误。
10.将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO-和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。
下列说法正确的是(  )
A.苛性钾溶液中KOH的质量是5.6 g
B.反应中转移电子的物质的量是0.18 mol
C.在酸性条件下 ClO-和ClO可生成Cl2
D.一定有3.36 L氯气参与反应
【解析】选B。氯气和氢氧化钾溶液反应生成次氯酸钾、氯化钾和氯酸钾,根据示意图知n(ClO-)=0.08 mol,n(ClO)=0.02 mol,根据电子转移守恒可知生成的氯离子n(Cl-)=0.08 mol×(1-0)+0.02 mol×(5-0)=0.18 mol,故转移电子物质的量为0.18 mol,故B正确;根据物料守恒可知n(K+)=n(Cl-)+n(ClO-)+n(ClO)=0.18 mol+0.08 mol+0.02 mol=0.28 mol。通过以上分析知,氢氧化钾的物质的量=0.28 mol,则氢氧化钾质量=0.28 mol×56 g·mol-1=15.68 g,故A错误;ClO-和ClO中氯元素的化合价分别为+1、+5价,所以酸性条件下不可生成氯气,故C错误;状况不知,所以无法求体积,故D错误。
11.(金榜原创题)钠与我们的生活是息息相关的,我们每天吃的食盐中主要就是含有钠元素的。下列关于金属钠的叙述,正确的是(  )
A.等质量的两块钠分别在常温和加热时与氧气充分反应,生成的产物质量一样大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.将少量钠分别加到盛有水和盐酸的烧杯中,可比较水和盐酸中氢的活泼性
D.金属钠着火时可用泡沫灭火器灭火
【解析】选C。 加热时钠生成过氧化钠,常温下和氧气反应则生成氧化钠。反应的化学方程式分别是2Na+O2Na2O2、4Na+O2===2Na2O。但由于参加反应的钠的质量是相等的,所以产物中过氧化钠的质量大,故A项错误;钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成白色的氧化钠,故B项错误;分别将少量钠投入盛有水和盐酸的烧杯中,反应剧烈的是盐酸,反应平缓的是水,利用此反应比较水和盐酸中氢的活泼性,故C项正确;泡沫灭火器产生的二氧化碳能与钠燃烧后的产物过氧化钠产生氧气,氧气能助燃,故D项错误。
12.(双选)下列说法不正确的是(  )
A.1 L CO气体一定比1 L O2的质量小
B.同温、同压下,相同体积的气体都含有相同数目的原子
C.1 mol O2中含有1.204×1024个氧原子,在标准状况下占有体积22.4 L
D.由0.2 g H2、8.8 g CO2和5.6 g CO组成混合气体,其密度是相同状况下O2密度的0.912 5倍
【解析】选A、B。未给定气体的状态,则无法确定1 L CO气体与1 L O2的质量的大小,A错误;同温、同压下,相同体积的气体含有相同数目的分子,B错误;1 mol O2中含有6.02×1023个氧气分子,1.204×1024个氧原子,在标准状况下占有体积22.4 L,C正确;由0.2 g H2、8.8 g CO2和5.6 g CO组成混合气体,其平均摩尔质量=总质量/总物质的量==29.2 g·mol-1,相同状况下,相对密度之比等于摩尔质量之比,则为O2密度的=0.912 5倍,D正确。
13.已知下列转化关系图,且知采用电解熔融氯化钠的方法可以生产金属钠:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。下列说法不正确是(  )
A.A、C、E一定含有同种元素
B.若B与H2的反应条件不同,现象也不同
C.C与D反应属于复分解
D.D物质可能为FeCl2
【解析】选D。氯化钠转化得到A、B,二者又得到NaCl,而B能与Fe反应生成D,A与水反应生成C且C与二氧化碳反应,则A为Na、B为Cl2,可知C为NaOH、D为FeCl3、E为Na2CO3、F为CaCl2。A为Na、C为NaOH、E为Na2CO3,均含有Na元素,故A正确;H2在Cl2中燃烧,火焰呈苍白色,光照H2与Cl2的混合气体发生爆炸,所以Cl2与H2反应的条件不同,现象也不同,故B正确;C为NaOH、D为FeCl3,二者发生复分解反应生成的氢氧化铁为红褐色沉淀,故C正确;Fe在Cl2燃烧生成FeCl3,不能生成FeCl2,故D错误。
14.(双选)(2021·青岛高一检测)某化学小组根据如图实验装置来制备氯气并探究氯气的性质,已知MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,下列说法错误的是(  )
A.用含2 mol HCl的浓盐酸,可以制备出标准状况下11.2 L Cl2
B.若M是浓硫酸,通过该装置可以证明Cl2不具有漂白性
C.若M是饱和食盐水,可以除去挥发出的HCl
D.可以用石灰水代替 NaOH 溶液进行尾气处理
【解析】选A、D。含2 mol HCl的浓盐酸,理论上生成标准状况下氯气为
2 mol××22.4 L·mol-1=11.2 L,但随反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应,则实际制备氯气小于11.2 L,故A错误;M是浓硫酸,可干燥氯气,干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色,通过该装置可以证明Cl2不具有漂白性,故B正确;HCl极易溶于水,食盐水抑制氯气的溶解,则若M是饱和食盐水,可以除去挥发出的HCl,故C正确;石灰水的浓度较低,吸收尾气的效果不好,不能代替 NaOH 溶液进行尾气处理,故D错误。
15.(双选)(2021·济南高一检测)如表中,对陈述Ⅰ、陈述Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都不正确的是(  )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 可用pH试纸测氯水的pH 氯水有酸性 Ⅰ对,Ⅱ对,无
B 将Na2O2加入滴有酚酞的水中,最终变为红色 Na2O2与水反应生成NaOH Ⅰ对,Ⅱ错,无
C 金属钠保存在煤油中,以隔绝空气 常温下,金属钠在空气中最终会生成碳酸钠 Ⅰ对,Ⅱ对,有
D 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 碳酸氢钠可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有
【解析】选A、B。氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以氯水能够漂白试纸,不能用pH试纸测氯水pH,故A错误;过氧化钠能够与水反应生成氢氧化钠,同时过氧化钠具有漂白性,所以将Na2O2加入滴有酚酞的水中,溶液先变为红色后褪色,故B错误;常温下,金属钠在空气中会生成氧化钠,金属钠放置在空气中最终变为碳酸钠,因此Na保存在煤油中,陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ正确,判断正确,且陈述Ⅰ和陈述Ⅱ有因果关系,故C正确;胃酸中含HCl,可用碳酸氢钠中和过多的胃酸,陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ正确,判断正确,且陈述Ⅰ和陈述Ⅱ有因果关系,故D正确。
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(12分)甲同学将Na2O2分别与H2O和浓盐酸反应,有如下现象:
实验序号 使用药品 现象
Ⅰ Na2O2、H2O ①试管壁发热;②有无色无味气体产生
Ⅱ Na2O2、浓盐酸 ①试管壁发热;②有刺激性气味的气体产生;③反应后所得溶液呈浅黄绿色
请回答下列问题:
实验Ⅰ中:
(1)该反应是__________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)反应的化学方程式是________________________________________。
(3)证明无色无味气体是氧气的方法是_______________________________。
实验Ⅱ中:
(4)根据现象②、③,推测生成的气体中可能含有Cl2,产生Cl2的化学方程式是_____________________________________________________________。
(5)若往“浅黄绿色溶液”中加入FeCl3溶液,立即产生与实验Ⅰ相同的气体,原因是________________________________________________________
___________________________________________________________。
【解析】(1)由试管壁发热知该反应是放热反应;(2)Na2O2与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;(3)该无色无味气体为O2,实验室检验O2的方法为将带火星的木条靠近试管口,若木条复燃,证明该气体为氧气;(4)产生Cl2的化学方程式为Na2O2+4HCl(浓)===2NaCl+Cl2↑+2H2O;(5)随反应进行,浓盐酸变稀盐酸,而稀盐酸与Na2O2可能反应生成H2O2,H2O2在FeCl3催化作用下产生O2。
答案:(1)放热 (2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(3)将带火星的木条放在试管口,木条复燃,则证明是氧气
(4)Na2O2+4HCl(浓)===2NaCl+Cl2↑+2H2O
(5)浅黄绿色溶液中存在H2O2,加入FeCl3,加快H2O2分解产生O2
17.(12分)游泳池水中的含氯气量应该控制在0.5~1.0 mg·L-1之间。
(1)写出氯气溶于水的化学方程式________________________________。
溶于水后的哪种物质可杀菌消毒__________________________________。
(2)如图显示一星期中每天19时游泳池中水的氯气含量,哪几天使用游泳池不安全_____________________________________________________。
(3)你认为哪几天的天气炎热、阳光强烈__________,说出一种理由____________________________________________________________。
(4)若把一片紫色的花瓣放入氯水中,可观察到现象_______________________________________________________。
(5)小型游泳池通常使用次氯酸钠溶液而非氯气来消毒池水,用化学方程式说明工业上如何生产次氯酸钠溶液___________________________________
______________________________________________________________。
【解析】(2)由图中数据可知,星期六和星期日游泳池中氯气含量低于0.5 mg·L-1,池中水未得到有效的杀菌消毒处理,因此使用游泳池不安全。 (3)由图中数据可知,星期四、星期六两天水中氯气含量显著降低,表明这两天天气炎热,阳光强烈,水温高,HClO分解加快。 (4)紫色的花瓣具有与石蕊相似的性质,而氯水中含有盐酸和次氯酸,具有酸性和漂白性,因此能使紫色花瓣先变红后褪色。 (5)工业上用氯气与氢氧化钠溶液反应制取次氯酸钠溶液:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
答案:(1)Cl2+H2O===HCl+HClO HClO
(2)星期六、星期日 (3)星期四、星期六 天气炎热,阳光强烈,水温升高,HClO分解加快使游泳池水中的氯含量下降快 (4)先变红后褪色 (5)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
18.(10分)某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
Ⅰ.制备纯碱:先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料,用如图所示装置制取NaHCO3,然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
(1)装置甲中反应的离子方程式________________________________________。
(2)装置乙的作用是________________________________________。
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有________、________、________。
Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度。
(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3,请选择下列装置设计实验,并完成下表:
选择的装置(填编号) 实验现象 实验结论
样品中含NaHCO3
(5)测定该纯碱样品的纯度:称取m1 g样品,置于小烧杯中,加水溶解,滴加足量CaCl2溶液。将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体的质量为
m2 g。则该纯碱样品的纯度为________________。
【解析】Ⅰ.(1)装置甲中反应的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O;
(2)装置乙的作用是除去二氧化碳中的HCl,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O;
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有过滤、洗涤固体、灼烧,最后一步发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
Ⅱ.(4)由于碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳与水,利用二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,或利用无色无水硫酸铜吸水变蓝色,判断样品中含有碳酸氢钠,故选择的装置为:“AB”或“AC”或“ACB”,对应的现象为“B变浑浊”或“C变蓝”或“C变蓝、B变浑浊”,填表为
选择的装置(填编号) 实验现象 实验结论
A、B(或A、C或A、C、B) B中溶液变浑浊(或C中物质变蓝;或C中物质变蓝,B中溶液变浑浊) 样品中含NaHCO3
(5)样品中碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,过滤、洗涤、干燥,称量碳酸钙的质量为m2 g,由碳酸根离子守恒可知样品中n(碳酸钠)=n(碳酸钙)= mol,故m(碳酸钠)= mol×106 g·mol-1= g,该纯碱样品的纯度为×100%=%。
答案:Ⅰ.(1)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O (2)除去二氧化碳中的HCl
(3)过滤 洗涤 灼烧
Ⅱ.(4)
选择的装置(填编号) 实验现象 实验结论
A、B(或A、C或A、C、B) B中溶液变浑浊(或C中物质变蓝;或C中物质变蓝,B中溶液变浑浊) 样品中含NaHCO3
(5)%
19.(10分)某学生欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4溶液1 000 mL,实验室有三种不同体积、不同浓度的H2SO4溶液:①480 mL 0.5 mol·L-1的H2SO4溶液;②150 mL 25 %的H2SO4溶液(ρ=1.18 g·mL-1);③足量的18 mol·L-1的H2SO4溶液。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把①②两种H2SO4溶液全部用完,不足的部分由③来补充。请回答下列问题:
(1)实验所用25 %的H2SO4溶液的物质的量浓度为__________mol·L-1(保留1位小数)。
(2)配制该H2SO4溶液应选用容量瓶的规格为______mL。
(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。
A.将①②两溶液全部倒入烧杯中混合均匀;
B.用量筒准确量取所需的18 mol·L-1的H2SO4溶液__________mL,沿烧杯内壁倒入上述混合液中,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
C.将混合均匀的H2SO4溶液沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
D._____________________________________________________;
E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处;
F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面最低处恰好与刻度线相切;
G.将容量瓶盖紧,摇匀。
(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响__________________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)进行操作C前还需注意______________________________________。
【解析】(1)25 %的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1)的物质的量浓度为≈3.0(mol·L-1);
(2)配制6.0 mol·L-1的H2SO4溶液1 000 mL,所以应选择1 000 mL规格的容量瓶;
(3)则欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4溶液1 000 mL,设需要浓硫酸体积为V,依据溶液稀释过程中所含溶液的物质的量不变得:6.0 mol·L-1×1 L=0.5 mol·L-1×
0.48 L+3.0 mol·L-1×0.15 L+18 mol·L-1×V,解得V=0.295 L,即295.0 mL,为保证所有溶质都转移到容量瓶,应将烧杯和玻璃棒进行洗涤2~3次,并将洗涤液均注入容量瓶中;
(4)如果省略操作D,导致溶质的物质的量偏小,依据c=可知溶液浓度偏低;
(5)容量瓶为精密仪器,移液前,溶液温度应降为室温。
答案:(1)3.0 (2)1 000 (3)295.0 用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶中
(4)偏小 (5)将稀释后的硫酸冷却到室温
20.(11分)二氧化氯(ClO2)是一种新型的环保饮用水消毒剂,某课题小组拟选择如图所示部分装置制备并收集二氧化氯来探究其漂白性(装置不可重复使用)。
已知:①常温下,亚氯酸钠(NaClO2)与氯气反应的生成物之一为二氧化氯;②常温常压下,ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体。回答下列问题:
(1)制备干燥、纯净的氯气:气体发生装置是______(填字母),反应的离子方程式为_____________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)制备二氧化氯:导管口连接顺序为a→______→n→p→j。
(3)写出装置G中发生反应的化学方程式:______________________________________________________________。
(4)装置E的作用是_______________________________________________。
(5)二氧化氯还会与H2O2和NaOH的混合溶液反应,其产物之一是NaClO2。写出该反应的化学方程式:
___________________________________________________________。
【解析】(1)若用MnO2作氧化剂制备Cl2,则气体发生装置应选取装置A,因该反应需加热;若用KMnO4作氧化剂,则气体发生装置应选取装置B,因该反应不需要加热。反应的离子方程式分别为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O、2MnO+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)制备ClO2的过程:制备Cl2,除去Cl2中HCl杂质,用装置C中的浓硫酸进行干燥,用装置G中的NaClO2与Cl2反应生成ClO2和NaCl,用装置E中的CCl4除去多余的Cl2,用装置F收集ClO2,用装置Ⅰ吸收有毒尾气,装置Ⅰ还起到防止空气中的水蒸气进入装置F中的作用。故导管口的连接顺序为a→z→m→x→y→b→c→r→s→n
→p→j。 (3)装置G中制备ClO2发生反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl。(4)装置E中的CCl4可吸收ClO2中的Cl2,起到净化ClO2的作用。(5)由题意可知,反应物为ClO2、NaOH、H2O2,产物之一是NaClO2,根据氧化还原反应原理及原子守恒可知,其余的产物为O2、H2O,故该反应的化学方程式为2ClO2+2NaOH+H2O2===2NaClO2+O2+2H2O。
答案:(1)A MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(或B 2MnO+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O)
(2)z→m→x→y→b→c→r→s
(3)Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl
(4)吸收二氧化氯中的氯气
(5)2ClO2+2NaOH+H2O2===2NaClO2+O2+2H2O
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