1.想一想:Ba(OH)2、CuSO4、纯CH3COOH这些物质为什么归为一类,下列哪些物质还可以和它们归为一类( )
A.氢氧化钠 B.氧气
C.水煤气 D.氯化钠溶液
解析:选A。题干中三种物质均是纯净物且是化合物,而B项中O2为单质;C项主要为CO和H2的混合物;D项为混合物。
2.实验室中的药品常按物质的性质、类别等不同而有规律地放置。在做“酸的性质”实验时,实验桌上部分药品的摆放如图所示。某同学取用KOH溶液后应把试剂瓶放回的位置是( )
解析:选D。KOH属于碱类物质,应与NaOH放在一起,故选D。
3.下列物质的名称与化学式、分类完全正确的是( )
A.硝酸钠、NaNO2、盐 B.氧化铁、Fe2O3、氧化物
C.纯碱、Na2CO3、碱 D.酒精、CH3OH、有机物
解析:选B。A项化学式应为NaNO3,C项Na2CO3为盐,D项化学式为CH3CH2OH,故选B。
1.(2011年上海高一检测)科学家发现一种化学式为H3的氢分子。1 mol H3和1 mol H2具有相同的( )
A.分子数 B.原子数
C.质子数 D.电子数
解析:选A。1 mol H3和1 mol H2分子数均为NA,原子数分别为3NA和2NA,质子数分别为3NA和2NA,电子数分别为3NA和2NA,故A正确。
2.下列说法正确的是( )
A.摩尔质量就等于物质的相对分子质量
B.摩尔质量就是物质相对分子质量的6.02×1023倍
C.HNO3的摩尔质量是63 g
D.硫酸和磷酸的摩尔质量相等
解析:选D。摩尔质量在数值上等于物质的相对分子质量,A、B错误;HNO3的摩尔质量为63 g/mol,C错误;H2SO4和H3PO4的摩尔质量均为98 g/mol,D正确。
3.某气体的摩尔质量为M g·mol-1,NA表示阿伏加德罗常数的值,在一定温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为x。则表示的是( )
A.以g为单位V L该气体的质量
B.以g为单位1 L该气体的质量
C.1 L该气体中所含的分子数
D.以L为单位1 mol该气体的体积
解析:选B。表示该气体的物质的量,表示该气体的质量,表示以g为单位1 L该气体的质量(即密度)。
4.某原子的摩尔质量是M g·mol-1,则一个该原子的真实质量是( )
A.M g B.1/M g
C.M/6.02×1023 g D.6.02×1023/M g
解析:选C。根据摩尔质量的含义,1 mol该原子即6.02×1023个原子的质量为M g,故一个原子的质量为M/(6.02×1023)g。
5.(1)我国自主研制成功的第一台低温超导除铁器具有重要意义。以Y2O3、BaCO3和CuO为原料,经研磨烧结可合成一种高温超导物质YBa2Cu3Ox。欲合成0.5 mol此超导物质,理论上需取Y2O3、BaCO3和CuO的物质的量(mol)分别是________。
A.0.50、0.50、0.50 B.0.50、1.0、1.5
C.0.25、1.0、1.5 D.1.0、0.25、0.17
(2)日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。
试计算:该晶体的相对分子质量是________;钴原子与氧原子的物质的量之比是________;钴原子与氧原子的个数之比是__________;1 mol该晶体中含有的氧原子数目是________。(比值可以用小数表示,Co的相对原子质量为59)
解析:(1)据Y元素守恒,要制得0.5 mol YBa2Cu3Ox,需要Y2O3的物质的量为0.25 mol,所以选C项。
(2)计算氧原子数时注意结晶水中也含有氧原子。
答案:(1)C
(2)122.45 1∶3.3 1∶3.3 1.987×1024
1.准确理解概念内涵才能准确把握概念本质。下列有关1 mol的含义叙述中错误的是( )
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012 kg 12C约含有6.02×1023个碳原子
C.1 mol水中含有2 mol H和1 mol O
D.1 mol Ne中含有6.02×1024个电子
解析:选A。A项错误,构成物质的基本粒子有分子、离子和原子三种,如某物质由离子构成,1 mol此物质含有的分子数为0;据规定,0.012 kg 12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数,近似为6.02×1023 mol-1,B项正确。氖原子的核外有10个电子,则1 mol Ne约含有10×6.02×1023个电子 ,D项正确。
2.质量相同的下列物质中所含分子数最多的是( )
A.O2 B.NH3
C.CO D.CH4
解析:选D。分子数之比等于物质的量之比(即=),比较分子数多少,只需比较物质的量大小即可。又因为n=,质量相同,只需比较其相对分子质量,选最小的即合题意。
3.下列有关摩尔质量的描述或应用中,正确的是( )
A.OH-的摩尔质量是17 g·mol-1
B.CO2的摩尔质量是44 g
C.铁原子的摩尔质量在数值上等于铁原子的相对原子质量
D.一个钠原子的质量约等于
解析:选A。B项单位错误;C项应指明摩尔质量的单位为g·mol-1这一前提,才与相对原子(分子)质量有数值上的相等;D项错误,少了质量的单位(g)。
4.(2011年厦门高一检测)2.16 g X2O5中含0.1 mol O,则X的相对原子质量为( )
A.21.6 B.28
C.14 D.31
解析:选C。2.16 g X2O5的物质的量为0.02 mol,则X2O5的摩尔质量为:2.16 g/0.02 mol=108 g·mol-1,则X的相对原子质量为:(108-5×16)/2=14。
5.(2011年无锡高一检测)若a g CO2含b个分子,则阿伏加德罗常数的值为( )
A.ab/28 B.ab/14
C.28/b D.44b/a
解析:选D。本题考查阿伏加德罗常数与粒子数的关系:n==,NA= mol-1,故选D。
6.下列各物质中含原子数最多的是( )
A.0.4 mol O2
B.3.01×1023个CO2分子
C.4 ℃时5.4 mL水
D.10 g Ne
解析:选B。A项含原子数为0.4×2×NA=0.8NA;B项含原子数为×3×NA=1.5NA;C项含原子数为×3×NA=0.9NA;D项含原子数为×NA=0.5NA。
7.已知3.2 g某气体中所含的分子数约为3.01×1022,此气体的摩尔质量为( )
A.64 g/mol B.64 mol
C.64 g D.32 g/mol
解析:选A。n===0.05 mol,M===64 g/mol,故选A。
8.已知32 g X与40 g Y恰好完全反应,生成m g Q和9 g H。在相同条件下,16 g X和30 g Y混合反应生成0.25 mol Q和若干物质的量的H,则物质Q的摩尔质量是( )
A.63 g·mol-1 B.122 g·mol-1
C.126 g·mol-1 D.163 g·mol-1
解析:选C。根据上述关系知16 g X和30 g Y混合反应生成Q的质量为31.5 g,所以Q的摩尔质量为31 .5 g/0.25 mol=126 g·mol-1。
9.下列说法不正确的是(双选)( )
A.物质的量就是物质的质量
B.物质的量和摩尔都是含有一定粒子数目的粒子的集合体
C.阿伏加德罗常数就是12 g 12C原子所含的碳原子数
D.任何一种微观粒子的摩尔质量以g/mol为单位时,其数值与该种粒子的相对分子(或原子)质量相同
解析:选AB。物质的量是一个基本物理量,是国际单位制中七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体,摩尔是物质的量的单位,故A、B均错误;国际上规定,12 g 12C原子所含有的碳原子数为阿伏加德罗常数,C正确;任何一种粒子的摩尔质量都是以g/mol为单位,数值上等于其相对分子(或原子)质量,D正确。
10.(2011年黄冈中学高一检测)已知a克N2含有b个分子,则阿伏加德罗常数的数值为( )
A. B.
C. D.
解析:选C。根据公式n==,则有=,所以NA=,选C。
11.有以下四种物质:①22 g二氧化碳 ②8 g氢气
③1.204×1024个氮气分子 ④4 ℃时18 mL水
它们所含分子数最多的是________(填序号,下同),所含原子数最多的是________,质量最大的是________,所含电子数最多的是__________________。
解析:各物质的物质的量为①n(CO2)=0.5 mol,
②n(H2)=4 mol,③n(N2)=2 mol,④n(H2O)=1 mol,由此可知分子数最多的是②;原子数最多的是②;各物质的质量:①22 g,②8 g,③56 g,④18 g,故质量最大的是
③;各物质含电子数为①11 mol,②8 mol,③28 mol,④10 mol,所含电子数最多的是③。
答案:② ② ③ ③
12.某科研小组采集到两种铜矿标本,经地理老师辨认为孔雀石和石青,老师说其化学组成均可表示为xCuCO3·yCu(OH)2,属于天然碳酸盐类铜矿。
(1)为了准确测定两种矿石的化学组成,该小组同学将两种矿石分别与足量盐酸反应,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4∶1,石青则为3∶1。请确定它们的化学组成:
孔雀石:______________________;
石青:________________________。
(2)现取两份等质量的两种矿石的混合物样品,一份加入过量盐酸,生成CO2 6.6 g;对另一份样品加热使其完全分解,得到CuO 20 g,则混合物中孔雀石和石青的物质的量之比为________。
解析:(1)两矿石与盐酸反应时,都发生如下两个反应:CuCO3+2HCl===CuCl2+H2O+CO2↑;Cu(OH)2+2HCl===CuCl2+2H2O
孔雀石:xCuCO3·yCu(OH)2,=,得x∶y=1∶1,化学组成为CuCO3·Cu(OH)2;
石青:xCuCO3·yCu(OH)2,=,得x∶y=2∶1,化学组成为2CuCO3·Cu(OH)2。
(2)设该样品中孔雀石物质的量分数为x,则石青为(1-x),根据题意有
==,x=0.5。
所以孔雀石与石青的物质的量之比为1∶1。
答案:(1)CuCO3·Cu(OH)2 2CuCO3·Cu(OH)2
(2)1∶1
1.常温、常压下,气体体积的大小取决于( )
A.分子半径 B.分子质量
C.分子总数 D.分子间的平均距离
解析:选C。由于分子间的平均距离远大于分子本身大小,且相同条件下分子间平均距离相等,故气体体积的大小取决于分子总数。
2.常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )
解析:选D。质量相等时,物质的物质的量与摩尔质量成反比。所以,等质量的CH4、CO2、O2、SO2,物质的量关系为SO23.质量为16 g的下列气体,在标准状况下体积约为11.2 L的是( )
A.H2 B.O2
C.CO2 D.CH4
解析:选B。标准状况下气体的物质的量为=0.5 mol,则该气体的摩尔质量为=32 g/mol,即为氧气。
4.(2011年保定高一检测)在同温同压下,A、B两容器中分别充满氢气和氨气,如果它们所含的原子总数相等,则两容器体积比是( )
A.2∶1 B.1∶2
C.2∶3 D.1∶3
解析:选A。设A、B容器中物质的物质的量分别为x、y,则有x×2=y×4,故x∶y=2∶1,同温同压下,气体有===,所以两容器的体积比为2∶1,选A。
5.(1)在标准状况下,22 g CO2气体的体积是________ L,与________g N2含有相同的分子数。
(2)等物质的量的CO和CO2其质量之比是________,分子数之比是________。
解析:(1)22 g CO2的物质的量为=0.5 mol,标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L。相同分子数的N2的质量为0.5 mol×28 g/mol=14 g。
(2)相等物质的量时,m(CO)∶m(CO2)=28∶44=7∶11,N(CO)∶N(CO2)=1∶1。
答案:(1)11.2 14
(2)7∶11 1∶1
1.下列关于2 mol氧气的叙述中,正确的是( )
A.质量是32 g B.体积是44.8 L
C.分子数是1.204×1024 D.原子数是2 mol
解析:选C。已知2 mol O2,则有m(O2)=2 mol×32 g/mol=64 g,标准状况下的体积V(O2)=2 mol×22.4 L/mol=44.8 L,分子数N=2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,原子数2 mol×2=4 mol,故选C。
2.(2011年天津高一检测)下列叙述正确的是( )
A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定
B.一定温度、压强下,气体体积由气体的物质的量的多少决定
C.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积为22.4 L
D.不同的气体,若体积相等,则它们所含的分子数一定相等
解析:选B。在一定温度和压强下,气体体积由气体的物质的量决定,A错B对;气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积,只有在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积才约为22.4 L,C错误;D项结论成立的条件是相同条件下,故D错误。
3.空气和CO2按体积比5∶1混合,将混合气体与足量的红热焦炭充分反应(C+CO22CO)。设空气中氮气和氧气的体积比为4∶1,不计其他成分,且体积都是在同温、同压下测定的,则反应后的气体中CO的体积分数是( )
A.100% B.50%
C.43% D.29%
解析:选B。据题意可假设此混合气体的组成为:CO2为1体积、N2为4体积、O2为1体积。
发生的反应有C+CO22CO,CO2完全反应,生成CO为2体积。
2C+O22CO,O2完全反应生成CO为2体积。
共生成CO气体4体积,所以反应后气体中CO的体积分数为4/8=50%。
4.如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是( )
A. L B. L
C. L D. L
解析:选D。根据公式:n==知,=,则M=,所以c g气体的体积为×22.4 L=×22.4 L= L。
5.在相同条件下,两个体积相等的容器,一个充满一氧化氮气体,另一个充满氧气和氮气的混合气体,这两个容器内一定具有相同的(双选)( )
A.原子总数 B.质子总数
C.分子总数 D.质量
解析:选AC。根据n=可知两容器中气体的总物质的量相等,所以分子总数相等,又因为NO、N2、O2均为双原子分子,所以原子总数也相等。由于分子中所含质子数和气体的摩尔质量不一定相等,故质子总数和质量不一定相等。
6.某物质在一定条件下按下式分解:
2AB↑+2C↑+D↑
测得生成的混合气体质量在相同条件下是同体积H2的15倍,则A的摩尔质量为( )
A.60 g·mol-1 B.15 g·mol-1
C.30 g·mol-1 D.120 g·mol-1
解析:选A。混合气体的平均摩尔质量=15×2 g·mol-1=30 g·mol-1,2 mol A生成4 mol气体,根据质量守恒:2MA=4×30 g·mol-1,故MA=60 g·mol-1。
7.下列说法中错误的是( )
A.物质的三态变化主要原因之一就是温度改变导致构成物质的基本粒子间的距离改变
B.气体总是能充满其所处的空间
C.1 mol O2与1 mol O3所含的分子数目相等
D.1 mol氢气所占体积约为22.4 L
解析:选D。A项正确,物质的三态变化主要就是温度改变而引起构成粒子间的距离的改变;B项正确,此现象也说明了分子是运动的;C项正确,分子数之比等于其分子的物质的量之比,物质的量相同,则分子数必然相同;D项错误,谈到气体的体积必须指明气体所处的温度和压强,如此处指明是标准状况下则正确。
8.(2011年杭州高一检测)同温同压下相同体积的任何气体中含有的分子数相同。在一定温度和压强下,50 mL A2气体与75 mL B2气体恰好化合生成50 mL某气体化合物,则该化合物的化学式为( )
A.AB2 B.AB
C.A3B D.A2B3
解析:选D。由于同温同压下气体体积比等于气体的分子数之比,所以可知上述物质的物质的量之比为2∶3∶2,由原子守恒可知生成物的化学式为A2B3。
9.下列关于a g H2和b g He的说法正确的是( )
A.同温同压下,H2和He的体积比是a∶2b
B.同温同压下,若a=b,则H2与He物质的量之比是1∶1
C.体积相同时,He的质量一定大于H2的质量
D.同温同压下,若二者的物质的量相等,其体积也相等
解析:选D。同温同压下H2和He的体积比等于其物质的量之比:∶=2a∶b,A项错误;B项的信息可表述为相同质量的H2和He的物质的量之比为其摩尔质量的反比(2∶1),而且此值与状态已没有关系了,B项错误;C项错误,谈到体积时没有确定温度和压强则毫无意义;D项正确,我们通常称之为“三同定一同”。
10.一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol-1)时,压强为1×104Pa。如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至5×104Pa,这时容器内气体X的分子数约为( )
A.3.3×1025 B.3.3×1024
C.7.5×1023 D.7.5×1022
解析:选C。同温同体积的气体,压强与物质的量成正比,即:(11 g÷44 g·mol-1)/(1×104Pa)=n/(5×104Pa),n=1.25 mol,分子数为:1.25 mol×6.02×1023 mol-1=7.5×1023。
11.标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L,其质量为7.60 g,则混合气体的平均相对分子质量为__________;混合气体中甲烷的体积为__________;一氧化碳的质量为__________。
解析:混合气体的物质的量为=0.4 mol,===19 g·mol-1,平均相对分子质量为19,设CO的物质的量为x,则有:
7.60 g=x×28 g·mol-1+(0.4 mol-x)×16 g·mol-1,求得x=0.1 mol。
n(CH4)=0.3 mol,V(CH4)=6.72 L,
m(CO)=0.1 mol×28 g·mol-1=2.8 g。
答案:19 6.72 L 2.8 g
12.对一定量气体体积的探究。
(1)已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式
条件
1 mol气体体积/L
H2
0℃,101 kPa
22.4
O2
0℃,101 kPa
22.4
CO
0℃,101 kPa
22.4
H2
0℃,202 kPa
11.2
CO2
0℃,202 kPa
11.2
N2
273℃,202 kPa
22.4
NH3
273℃,202 kPa
22.4
(2)从上表分析得出的结论:
①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为________。
②1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积________(填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。
(3)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是:①________________,②________________。
(4)应用:在标准状况下,4 g O2的体积为多少升?(写出计算过程)
解析:(2)从(1)的数据可以看出:1 mol任何气体在标准状况下,体积都约为22.4 L;1 mol不同气体,在不同条件下,体积不一定相同。
(3)因为在相同的温度和压强下,任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 mol气体的分子数目也相同,所以在相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等。
(4)4 g O2的物质的量n(O2)==0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L/mol=2.8 L。
答案:(2)①22.4 L ②不一定
(3)①气体分子数目相等 ②相同条件下,气体分子间的平均距离几乎相等
(4)V(O2)=n×22.4 L/mol=×22.4 L/mol=×22.4 L/mol=2.8 L。
13.(2011年东北师大附中高一检测)一定量的液态化合物XY2,在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应式为:
XY2(液)+3O2(气)===XO2(气)+2YO2(气)
测得生成物的总体积为672 mL,密度为2.56 g/L(标准状况)。则:
(1)反应前O2的体积为________mL(标准状况);
(2)化合物XY2的摩尔质量为________;
(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y分别为________、________。
解析:依据化学反应方程式可知该反应是气体体积不变的反应,故反应前O2的体积为672 mL,即=0.03 mol,则n(XY2)=n(O2)=0.01 mol,再据质量守恒得m(XY2)=m(生成物)-m(O2)=0.672 L×2.56 g/L-0.03 mol×32 g/mol=0.76 g,所以M(XY2)==76 g/mol,X的相对原子质量为76×=12,即碳,Y的相对原子质量为76××=32,即硫。
答案:(1)672 (2)76 g/mol (3)C S
14.下图是某厂生产的某种加钙食盐包装标签上的部分文字,请阅读后回答以下问题:
为了测定此盐的钙元素含量,取10 克此盐溶于水,加入足量盐酸,生成标准状况下67.2 mL二氧化碳气体。请计算此加钙食盐中钙元素的质量分数是否符合包装纸上的要求。
解析:设CaCO3的物质的量为x,此过程发生的化学反应为:
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
1 mol 22.4 L
x 0.0672 L
=
x=0.003 mol
m(Ca)=n(CaCO3)·M(Ca)
=0.003 mol×40 g·mol-1
=0.12 g
所以钙元素的质量分数为×100%=1.2%。
答案:此加钙食盐中钙元素的质量分数为1.2%,符合要求。
1.常温、常压下,气体体积的大小取决于( )
A.分子半径 B.分子质量
C.分子总数 D.分子间的平均距离
解析:选C。由于分子间的平均距离远大于分子本身大小,且相同条件下分子间平均距离相等,故气体体积的大小取决于分子总数。
2.常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )
解析:选D。质量相等时,物质的物质的量与摩尔质量成反比。所以,等质量的CH4、CO2、O2、SO2,物质的量关系为SO23.质量为16 g的下列气体,在标准状况下体积约为11.2 L的是( )
A.H2 B.O2
C.CO2 D.CH4
解析:选B。标准状况下气体的物质的量为11.2 L22.4 L/mol=0.5 mol,则该气体的摩尔质量为16 g0.5 mol=32 g/mol,即为氧气。
4.(2011年保定高一检测)在同温同压下,A、B两容器中分别充满氢气和氨气,如果它们所含的原子总数相等,则两容器体积比是( )
A.2∶1 B.1∶2
C.2∶3 D.1∶3
解析:选A。设A、B容器中物质的物质的量分别为x、y,则有x×2=y×4,故x∶y=2∶1,同温同压下,气体有V1V2=n1n2=xy=21,所以两容器的体积比为2∶1,选A。
5.(1)在标准状况下,22 g CO2气体的体积是________ L,与________g N2含有相同的分子数。
(2)等物质的量的CO和CO2其质量之比是________,分子数之比是________。
解析:(1)22 g CO2的物质的量为22 g44 g/mol=0.5 mol,标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L。相同分子数的N2的质量为0.5 mol×28 g/mol=14 g。
(2)相等物质的量时,m(CO)∶m(CO2)=28∶44=7∶11,N(CO)∶N(CO2)=1∶1。
答案:(1)11.2 14
(2)7∶11 1∶1
1.下列关于2 mol氧气的叙述中,正确的是( )
A.质量是32 g B.体积是44.8 L
C.分子数是1.204×1024 D.原子数是2 mol
解析:选C。已知2 mol O2,则有m(O2)=2 mol×32 g/mol=64 g,标准状况下的体积V(O2)=2 mol×22.4 L/mol=44.8 L,分子数N=2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,原子数2 mol×2=4 mol,故选C。
2.(2011年天津高一检测)下列叙述正确的是( )
A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定
B.一定温度、压强下,气体体积由气体的物质的量的多少决定
C.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积为22.4 L
D.不同的气体,若体积相等,则它们所含的分子数一定相等
解析:选B。在一定温度和压强下,气体体积由气体的物质的量决定,A错B对;气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积,只有在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积才约为22.4 L,C错误;D项结论成立的条件是相同条件下,故D错误。
3.空气和CO2按体积比5∶1混合,将混合气体与足量的红热焦炭充分反应(C+CO2=====高温2CO)。设空气中氮气和氧气的体积比为4∶1,不计其他成分,且体积都是在同温、同压下测定的,则反应后的气体中CO的体积分数是( )
A.100% B.50%
C.43% D.29%
解析:选B。据题意可假设此混合气体的组成为:CO2为1体积、N2为4体积、O2为1体积。
发生的反应有C+CO2=====高温2CO,CO2完全反应,生成CO为2体积。
2C+O2=====高温2CO,O2完全反应生成CO为2体积。
共生成CO气体4体积,所以反应后气体中CO的体积分数为4/8=50%。
4.如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是( )
A.22.4bacNA L B.22.4abcNA L
C.22.4acbNA L D.22.4bcaNA L
解析:选D。根据公式:n=mM=NNA知,aM=bNA,则M=a?NAb,所以c g气体的体积为cM×22.4 L=ca?NAb×22.4 L=22.4bcaNA L。
5.在相同条件下,两个体积相等的容器,一个充满一氧化氮气体,另一个充满氧气和氮气的混合气体,这两个容器内一定具有相同的(双选)( )
A.原子总数 B.质子总数
C.分子总数 D.质量
解析:选AC。根据n=VVm可知两容器中气体的总物质的量相等,所以分子总数相等,又因为NO、N2、O2均为双原子分子,所以原子总数也相等。由于分子中所含质子数和气体的摩尔质量不一定相等,故质子总数和质量不一定相等。
6.某物质在一定条件下按下式分解:
2A=====△B↑+2C↑+D↑
测得生成的混合气体质量在相同条件下是同体积H2的15倍,则A的摩尔质量为( )
A.60 g?mol-1 B.15 g?mol-1
C.30 g?mol-1 D.120 g?mol-1
解析:选A。混合气体的平均摩尔质量=15×2 g?mol-1=30 g?mol-1,2 mol A生成4 mol气体,根据质量守恒:2MA=4×30 g?mol-1,故MA=60 g?mol-1。
7.下列说法中错误的是( )
A.物质的三态变化主要原因之一就是温度改变导致构成物质的基本粒子间的距离改变
B.气体总是能充满其所处的空间
C.1 mol O2与1 mol O3所含的分子数目相等
D.1 mol氢气所占体积约为22.4 L
解析:选D。A项正确,物质的三态变化主要就是温度改变而引起构成粒子间的距离的改变;B项正确,此现象也说明了分子是运动的;C项正确,分子数之比等于其分子的物质的量之比,物质的量相同,则分子数必然相同;D项错误,谈到气体的体积必须指明气体所处的温度和压强,如此处指明是标准状况下则正确。
8.(2011年杭州高一检测)同温同压下相同体积的任何气体中含有的分子数相同。在一定温度和压强下,50 mL A2气体与75 mL B2气体恰好化合生成50 mL某气体化合物,则该化合物的化学式为( )
A.AB2 B.AB
C.A3B D.A2B3
解析:选D。由于同温同压下气体体积比等于气体的分子数之比,所以可知上述物质的物质的量之比为2∶3∶2,由原子守恒可知生成物的化学式为A2B3。
9.下列关于a g H2和b g He的说法正确的是( )
A.同温同压下,H2和He的体积比是a∶2b
B.同温同压下,若a=b,则H2与He物质的量之比是1∶1
C.体积相同时,He的质量一定大于H2的质量
D.同温同压下,若二者的物质的量相等,其体积也相等
解析:选D。同温同压下H2和He的体积比等于其物质的量之比:a g2 g?mol-1∶b g4 g?mol-1=2a∶b,A项错误;B项的信息可表述为相同质量的H2和He的物质的量之比为其摩尔质量的反比(2∶1),而且此值与状态已没有关系了,B项错误;C项错误,谈到体积时没有确定温度和压强则毫无意义;D项正确,我们通常称之为“三同定一同”。
10.一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g?mol-1)时,压强为1×104Pa。如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至5×104Pa,这时容器内气体X的分子数约为( )
A.3.3×1025 B.3.3×1024
C.7.5×1023 D.7.5×1022
解析:选C。同温同体积的气体,压强与物质的量成正比,即:(11 g÷44 g?mol-1)/(1×104Pa)=n/(5×104Pa),n=1.25 mol,分子数为:1.25 mol×6.02×1023 mol-1=7.5×1023。
11.标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L,其质量为7.60 g,则混合气体的平均相对分子质量为__________;混合气体中甲烷的体积为__________;一氧化碳的质量为__________。
解析:混合气体的物质的量为8.96 L22.4 L?mol-1=0.4 mol,M=mn=7.60 g0.4 mol=19 g?mol-1,平均相对分子质量为19,设CO的物质的量为x,则有:
7.60 g=x×28 g?mol-1+(0.4 mol-x)×16 g?mol-1,求得x=0.1 mol。
n(CH4)=0.3 mol,V(CH4)=6.72 L,
m(CO)=0.1 mol×28 g?mol-1=2.8 g。
答案:19 6.72 L 2.8 g
12.对一定量气体体积的探究。
(1)已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0℃,101 kPa 22.4
O2 0℃,101 kPa 22.4
CO 0℃,101 kPa 22.4
H2 0℃,202 kPa 11.2
CO2 0℃,202 kPa 11.2
N2 273℃,202 kPa 22.4
NH3 273℃,202 kPa 22.4
(2)从上表分析得出的结论:
①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为________。
②1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积________(填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。
(3)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是:①________________,②________________。
(4)应用:在标准状况下,4 g O2的体积为多少升?(写出计算过程)
解析:(2)从(1)的数据可以看出:1 mol任何气体在标准状况下,体积都约为22.4 L;1 mol不同气体,在不同条件下,体积不一定相同。
(3)因为在相同的温度和压强下,任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 mol气体的分子数目也相同,所以在相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等。
(4)4 g O2的物质的量n(O2)=4 g32 g/mol=0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L/mol=2.8 L。
答案:(2)①22.4 L ②不一定
(3)①气体分子数目相等 ②相同条件下,气体分子间的平均距离几乎相等
(4)V(O2)=n×22.4 L/mol=mM×22.4 L/mol=4 g32 g/mol×22.4 L/mol=2.8 L。
13.(2011年东北师大附中高一检测)一定量的液态化合物XY2,在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应式为:
XY2(液)+3O2(气)===XO2(气)+2YO2(气)
测得生成物的总体积为672 mL,密度为2.56 g/L(标准状况)。则:
(1)反应前O2的体积为________mL(标准状况);
(2)化合物XY2的摩尔质量为________;
(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y分别为________、________。
解析:依据化学反应方程式可知该反应是气体体积不变的反应,故反应前O2的体积为672 mL,即672×10-3 L22.4 L/mol=0.03 mol,则n(XY2)=13n(O2)=0.01 mol,再据质量守恒得m(XY2)=m(生成物)-m(O2)=0.672 L×2.56 g/L-0.03 mol×32 g/mol=0.76 g,所以M(XY2)=0.76 g0.01 mol=76 g/mol,X的相对原子质量为76×319=12,即碳,Y的相对原子质量为76×1619×12=32,即硫。
答案:(1)672 (2)76 g/mol (3)C S
14.下图是某厂生产的某种加钙食盐包装标签上的部分文字,请阅读后回答以下问题:
配料表:氯化钠、食用碳酸钙、碘酸钾净含量:500 g氯化钠:≥88%钙:?0.5~1.3?%碘:?20~50?mg/kg
为了测定此盐的钙元素含量,取10 克此盐溶于水,加入足量盐酸,生成标准状况下67.2 mL二氧化碳气体。请计算此加钙食盐中钙元素的质量分数是否符合包装纸上的要求。
解析:设CaCO3的物质的量为x,此过程发生的化学反应为:
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
1 mol 22.4 L
x 0.0672 L
1 molx=22.4 L0.0672 L
x=0.003 mol
m(Ca)=n(CaCO3)?M(Ca)
=0.003 mol×40 g?mol-1
=0.12 g
所以钙元素的质量分数为0.12 g10 g×100%=1.2%。
答案:此加钙食盐中钙元素的质量分数为1.2%,符合要求。
1.常温、常压下,气体体积的大小取决于( )
A.分子半径 B.分子质量
C.分子总数 D.分子间的平均距离
解析:选C。由于分子间的平均距离远大于分子本身大小,且相同条件下分子间平均距离相等,故气体体积的大小取决于分子总数。
2.常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )
解析:选D。质量相等时,物质的物质的量与摩尔质量成反比。所以,等质量的CH4、CO2、O2、SO2,物质的量关系为SO23.质量为16 g的下列气体,在标准状况下体积约为11.2 L的是( )
A.H2 B.O2
C.CO2 D.CH4
解析:选B。标准状况下气体的物质的量为11.2 L22.4 L/mol=0.5 mol,则该气体的摩尔质量为16 g0.5 mol=32 g/mol,即为氧气。
4.(2011年保定高一检测)在同温同压下,A、B两容器中分别充满氢气和氨气,如果它们所含的原子总数相等,则两容器体积比是( )
A.2∶1 B.1∶2
C.2∶3 D.1∶3
解析:选A。设A、B容器中物质的物质的量分别为x、y,则有x×2=y×4,故x∶y=2∶1,同温同压下,气体有V1V2=n1n2=xy=21,所以两容器的体积比为2∶1,选A。
5.(1)在标准状况下,22 g CO2气体的体积是________ L,与________g N2含有相同的分子数。
(2)等物质的量的CO和CO2其质量之比是________,分子数之比是________。
解析:(1)22 g CO2的物质的量为22 g44 g/mol=0.5 mol,标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L。相同分子数的N2的质量为0.5 mol×28 g/mol=14 g。
(2)相等物质的量时,m(CO)∶m(CO2)=28∶44=7∶11,N(CO)∶N(CO2)=1∶1。
答案:(1)11.2 14
(2)7∶11 1∶1
1.下列关于2 mol氧气的叙述中,正确的是( )
A.质量是32 g B.体积是44.8 L
C.分子数是1.204×1024 D.原子数是2 mol
解析:选C。已知2 mol O2,则有m(O2)=2 mol×32 g/mol=64 g,标准状况下的体积V(O2)=2 mol×22.4 L/mol=44.8 L,分子数N=2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,原子数2 mol×2=4 mol,故选C。
2.(2011年天津高一检测)下列叙述正确的是( )
A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定
B.一定温度、压强下,气体体积由气体的物质的量的多少决定
C.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积为22.4 L
D.不同的气体,若体积相等,则它们所含的分子数一定相等
解析:选B。在一定温度和压强下,气体体积由气体的物质的量决定,A错B对;气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积,只有在标准状况下,1 mol任何气体所占的体积才约为22.4 L,C错误;D项结论成立的条件是相同条件下,故D错误。
3.空气和CO2按体积比5∶1混合,将混合气体与足量的红热焦炭充分反应(C+CO2=====高温2CO)。设空气中氮气和氧气的体积比为4∶1,不计其他成分,且体积都是在同温、同压下测定的,则反应后的气体中CO的体积分数是( )
A.100% B.50%
C.43% D.29%
解析:选B。据题意可假设此混合气体的组成为:CO2为1体积、N2为4体积、O2为1体积。
发生的反应有C+CO2=====高温2CO,CO2完全反应,生成CO为2体积。
2C+O2=====高温2CO,O2完全反应生成CO为2体积。
共生成CO气体4体积,所以反应后气体中CO的体积分数为4/8=50%。
4.如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是( )
A.22.4bacNA L B.22.4abcNA L
C.22.4acbNA L D.22.4bcaNA L
解析:选D。根据公式:n=mM=NNA知,aM=bNA,则M=a?NAb,所以c g气体的体积为cM×22.4 L=ca?NAb×22.4 L=22.4bcaNA L。
5.在相同条件下,两个体积相等的容器,一个充满一氧化氮气体,另一个充满氧气和氮气的混合气体,这两个容器内一定具有相同的(双选)( )
A.原子总数 B.质子总数
C.分子总数 D.质量
解析:选AC。根据n=VVm可知两容器中气体的总物质的量相等,所以分子总数相等,又因为NO、N2、O2均为双原子分子,所以原子总数也相等。由于分子中所含质子数和气体的摩尔质量不一定相等,故质子总数和质量不一定相等。
6.某物质在一定条件下按下式分解:
2A=====△B↑+2C↑+D↑
测得生成的混合气体质量在相同条件下是同体积H2的15倍,则A的摩尔质量为( )
A.60 g?mol-1 B.15 g?mol-1
C.30 g?mol-1 D.120 g?mol-1
解析:选A。混合气体的平均摩尔质量=15×2 g?mol-1=30 g?mol-1,2 mol A生成4 mol气体,根据质量守恒:2MA=4×30 g?mol-1,故MA=60 g?mol-1。
7.下列说法中错误的是( )
A.物质的三态变化主要原因之一就是温度改变导致构成物质的基本粒子间的距离改变
B.气体总是能充满其所处的空间
C.1 mol O2与1 mol O3所含的分子数目相等
D.1 mol氢气所占体积约为22.4 L
解析:选D。A项正确,物质的三态变化主要就是温度改变而引起构成粒子间的距离的改变;B项正确,此现象也说明了分子是运动的;C项正确,分子数之比等于其分子的物质的量之比,物质的量相同,则分子数必然相同;D项错误,谈到气体的体积必须指明气体所处的温度和压强,如此处指明是标准状况下则正确。
8.(2011年杭州高一检测)同温同压下相同体积的任何气体中含有的分子数相同。在一定温度和压强下,50 mL A2气体与75 mL B2气体恰好化合生成50 mL某气体化合物,则该化合物的化学式为( )
A.AB2 B.AB
C.A3B D.A2B3
解析:选D。由于同温同压下气体体积比等于气体的分子数之比,所以可知上述物质的物质的量之比为2∶3∶2,由原子守恒可知生成物的化学式为A2B3。
9.下列关于a g H2和b g He的说法正确的是( )
A.同温同压下,H2和He的体积比是a∶2b
B.同温同压下,若a=b,则H2与He物质的量之比是1∶1
C.体积相同时,He的质量一定大于H2的质量
D.同温同压下,若二者的物质的量相等,其体积也相等
解析:选D。同温同压下H2和He的体积比等于其物质的量之比:a g2 g?mol-1∶b g4 g?mol-1=2a∶b,A项错误;B项的信息可表述为相同质量的H2和He的物质的量之比为其摩尔质量的反比(2∶1),而且此值与状态已没有关系了,B项错误;C项错误,谈到体积时没有确定温度和压强则毫无意义;D项正确,我们通常称之为“三同定一同”。
10.一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g?mol-1)时,压强为1×104Pa。如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至5×104Pa,这时容器内气体X的分子数约为( )
A.3.3×1025 B.3.3×1024
C.7.5×1023 D.7.5×1022
解析:选C。同温同体积的气体,压强与物质的量成正比,即:(11 g÷44 g?mol-1)/(1×104Pa)=n/(5×104Pa),n=1.25 mol,分子数为:1.25 mol×6.02×1023 mol-1=7.5×1023。
11.标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L,其质量为7.60 g,则混合气体的平均相对分子质量为__________;混合气体中甲烷的体积为__________;一氧化碳的质量为__________。
解析:混合气体的物质的量为8.96 L22.4 L?mol-1=0.4 mol,M=mn=7.60 g0.4 mol=19 g?mol-1,平均相对分子质量为19,设CO的物质的量为x,则有:
7.60 g=x×28 g?mol-1+(0.4 mol-x)×16 g?mol-1,求得x=0.1 mol。
n(CH4)=0.3 mol,V(CH4)=6.72 L,
m(CO)=0.1 mol×28 g?mol-1=2.8 g。
答案:19 6.72 L 2.8 g
12.对一定量气体体积的探究。
(1)已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0℃,101 kPa 22.4
O2 0℃,101 kPa 22.4
CO 0℃,101 kPa 22.4
H2 0℃,202 kPa 11.2
CO2 0℃,202 kPa 11.2
N2 273℃,202 kPa 22.4
NH3 273℃,202 kPa 22.4
(2)从上表分析得出的结论:
①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为________。
②1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积________(填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。
(3)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是:①________________,②________________。
(4)应用:在标准状况下,4 g O2的体积为多少升?(写出计算过程)
解析:(2)从(1)的数据可以看出:1 mol任何气体在标准状况下,体积都约为22.4 L;1 mol不同气体,在不同条件下,体积不一定相同。
(3)因为在相同的温度和压强下,任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 mol气体的分子数目也相同,所以在相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等。
(4)4 g O2的物质的量n(O2)=4 g32 g/mol=0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L/mol=2.8 L。
答案:(2)①22.4 L ②不一定
(3)①气体分子数目相等 ②相同条件下,气体分子间的平均距离几乎相等
(4)V(O2)=n×22.4 L/mol=mM×22.4 L/mol=4 g32 g/mol×22.4 L/mol=2.8 L。
13.(2011年东北师大附中高一检测)一定量的液态化合物XY2,在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应式为:
XY2(液)+3O2(气)===XO2(气)+2YO2(气)
测得生成物的总体积为672 mL,密度为2.56 g/L(标准状况)。则:
(1)反应前O2的体积为________mL(标准状况);
(2)化合物XY2的摩尔质量为________;
(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y分别为________、________。
解析:依据化学反应方程式可知该反应是气体体积不变的反应,故反应前O2的体积为672 mL,即672×10-3 L22.4 L/mol=0.03 mol,则n(XY2)=13n(O2)=0.01 mol,再据质量守恒得m(XY2)=m(生成物)-m(O2)=0.672 L×2.56 g/L-0.03 mol×32 g/mol=0.76 g,所以M(XY2)=0.76 g0.01 mol=76 g/mol,X的相对原子质量为76×319=12,即碳,Y的相对原子质量为76×1619×12=32,即硫。
答案:(1)672 (2)76 g/mol (3)C S
14.下图是某厂生产的某种加钙食盐包装标签上的部分文字,请阅读后回答以下问题:
配料表:氯化钠、食用碳酸钙、碘酸钾净含量:500 g氯化钠:≥88%钙:?0.5~1.3?%碘:?20~50?mg/kg
为了测定此盐的钙元素含量,取10 克此盐溶于水,加入足量盐酸,生成标准状况下67.2 mL二氧化碳气体。请计算此加钙食盐中钙元素的质量分数是否符合包装纸上的要求。
解析:设CaCO3的物质的量为x,此过程发生的化学反应为:
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
1 mol 22.4 L
x 0.0672 L
1 molx=22.4 L0.0672 L
x=0.003 mol
m(Ca)=n(CaCO3)?M(Ca)
=0.003 mol×40 g?mol-1
=0.12 g
所以钙元素的质量分数为0.12 g10 g×100%=1.2%。
答案:此加钙食盐中钙元素的质量分数为1.2%,符合要求。
1.电影《闪闪的红星》中,为让被困的红军战士吃上食盐,潘冬子将浸透食盐水的棉袄裹在身上,带进山中……假如潘冬子欲从食盐水中提取出食盐,最好采用的方法是( )
A.过滤 B.萃取
C.蒸发 D.蒸馏
解析:选C。从食盐水中获得NaCl晶体,应用蒸发的方法,C正确。
2.(2011年杭州高一检测)在溴水里加适量四氯化碳,振荡静置后,可观察到的现象是( )
A.无明显现象
B.分层,上层液体呈橙红色
C.分层,下层液体呈橙红色
D.分层,下层是呈紫红色固体
解析:选C。因Br2易溶于CCl4,而CCl4难溶于水且比水的密度大,所以在溴水中加入CCl4后,液体分为两层,下层为溴的四氯化碳层,呈橙红色。
3.在蒸馏实验中,下列叙述不正确的是( )
A.在蒸馏烧瓶中盛约体积的自来水,并放入几粒沸石
B.将温度计水银球插入自来水中
C.冷水从冷凝管下口入,上口出
D.收集蒸馏水时,应弃去开始馏出的部分
解析:选B。为防暴沸,蒸馏时,加入的液体约为蒸馏烧瓶容积的,且加入几粒沸石,A正确;温度计测的是蒸汽的温度,水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,B错误;冷凝管中冷却水从下口进,从上口出,这样冷凝效果好,C正确;因为仪器中难免有杂质存在,为保证蒸馏水的纯度应弃去开始馏出的部分,D正确。
4.下图所示四种化学操作名称从左到右分别为( )
A.过滤、蒸发、蒸馏、萃取(或分液或萃取、分液)
B.过滤、蒸馏、蒸发、萃取
C.蒸发、蒸馏、过滤、萃取
D.萃取、蒸馏、蒸发、过滤
解析:选A。根据给出的四个操作装置可知自左至右分别为过滤、蒸发、蒸馏、萃取(分液),选A。
5.表中所列为欲进行分离的混合物,在甲组中选出所用的试剂、乙组中选出所用的主要方法,将其序号填入表中相应栏中。
甲组:①水 ②氢氧化钠溶液 ③汽油 ④食盐
⑤正丁醇(一种有机溶剂)
乙组:A.结晶 B.蒸馏 C.萃取 D.分液 E.盐析
F.渗析 G.纸上层析
解析:(1)中,根据硝酸钾和氯化钠在水中的溶解度不同,先加水溶解,后采用蒸发溶剂法或冷却热饱和溶液法分离。(2)中,根据乙醇和乙酸的沸点不同,先加氢氧化钠将乙酸转化为乙酸钠,使沸点差别变大,后采用蒸馏法分离。(3)中,根据碘化钾和碘在有机溶剂中的溶解度不同,先加汽油将碘从水中萃取出来,然后分液。(4)中,根据淀粉和食盐分散质微粒直径不同先加水溶解,然后渗析。(5)中,根据石蕊和酚酞被吸附的性能不同,选用有机溶剂进行纸上层析。
答案:(1)① A (2)② B (3)③ CD (4)① F
(5)⑤ G
1.在“粗盐提纯”的实验中,蒸发时的正确操作是( )
A.把浑浊的液体倒入蒸发皿中加热
B.开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
C.待水分完全蒸干后停止加热
D.蒸发皿中出现大量固体时即停止加热
解析:选D。滤液浑浊说明仍有不溶性杂质,应再次过滤后将得到的澄清溶液倒入蒸发皿中加热,所以A项错误。加热时用玻璃棒搅拌,以防止因局部过热发生飞溅,所以B项错误。加热蒸发时不能等水分完全蒸干才停止加热,应该在蒸发皿中出现大量固体时即停止加热,用余热将剩余的水分蒸干,所以C项错误,D项正确。
2.(2011年嘉兴高一质检)过滤操作规范讲究“一贴二低三靠”。某学生发现一个滴瓶所盛的溶液里有悬浊物,拟用右图所示操作进行过滤,错误的操作至少有( )
A.4处 B.3处
C.2处 D.1处
解析:选A。应使用烧杯作为倾倒液体的容器,即使直接使用试剂瓶也应标签向着手心;还应使用玻璃棒引流;漏斗的下端应与接液烧杯内壁紧贴,以加快过滤速率;胶头滴管不能平放于桌上,防止胶头部分和桌面被腐蚀,也可避免试剂的污染。所以错误至少有4处。
3.实验室制取氧气的反应为2KClO32KCl+3O2↑,反应后从剩余物中回收二氧化锰的操作顺序正确的是(已知MnO2为黑色难溶于水的固体)( )
A.溶解、过滤、蒸发、洗涤
B.溶解、过滤、洗涤、干燥
C.溶解、蒸发、洗涤、过滤
D.溶解、洗涤、过滤、加热
解析:选B。实验室制取O2反应后固体剩余物为KCl(易溶于水)和MnO2(难溶于水),因此可将混合物溶于水并过滤即可分离二者,而要求回收纯净MnO2,所以对MnO2还需洗涤、干燥,故选B。
4.选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,这种萃取剂应具备的性质是( )
A.不溶于水,且必须易与碘发生化学反应
B.不溶于水,且比水更易溶解碘
C.不溶于水,且必须比水的密度大
D.不溶于水,且必须比水的密度小
解析:选B。萃取剂的选择应遵循以下原则:溶质在萃取剂中的溶解性大于在原溶剂中的溶解性,萃取剂与原溶剂互不相溶,萃取剂与溶质不反应。
5.现有烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、铁架台(带铁圈)、三脚架、石棉网、火柴。所需试剂均提供,在以下实验中:①沉淀的过滤;②含泥沙的碘中提纯碘;③溴的萃取;④蒸馏;⑤硫酸铜溶液的蒸发浓缩。因缺乏某种实验用品而不能完成的是( )
A.① B.②和④
C.③和⑤ D.①和④
解析:选D。完成①实验需要滤纸,题设中没有提供;完成④需要冷凝管和蒸馏烧瓶等,题设中没有提供。
6.实验室里进行过滤和蒸发操作都要用到的仪器是( )
A.烧杯 B.玻璃棒
C.蒸发皿 D.酒精灯
解析:选B。过滤使用到的仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒。蒸发用到的仪器有:铁架台(带铁圈)、蒸发皿、玻璃棒。
7.已知丙酮通常是无色液体,不溶于水,密度小于水,沸点为55 ℃,要从水与丙酮的混合物里将丙酮分离出来,下列方法中最合理的是( )
A.蒸馏 B.分液
C.过滤 D.蒸发
解析:选B。根据题中的信息丙酮不溶于水,因此丙酮与水的混合物会分层,可用分液的方法将二者分开。
8.(2011年黄冈中学高一检测)下列实验方案设计中,可行的是( )
A.加稀盐酸后过滤,除去混在铜粉中的少量镁粉和铁粉
B.用萃取的方法分离汽油和煤油
C.用溶解和过滤的方法分离硝酸钾和氯化钠固体混合物
D.将O2和H2的混合气体通过灼热的氧化铜,以除去其中的H2
解析:选A。Mg、Fe是活泼金属,能与稀盐酸发生反应生成易溶于水的MgCl2、FeCl2,而Cu与稀盐酸不发生反应,A正确;汽油与煤油互溶,不能用萃取方法分离,B错误;KNO3和NaCl均溶于水,故C错误;O2和H2的混合气体遇热可能发生爆炸,D错误。
9.有甲、乙、丙三种溶液,进行如下操作:
则甲、乙、丙三种溶液可能是(双选)( )
A.BaCl2、H2SO4、MgCl2 B.CaCl2、HNO3、AgNO3
C.CaCl2、HNO3、NaCl D.BaCl2、HCl、Na2SO4
解析:选BD。Na2CO3CaCO3白色沉淀Ca(NO3)2,再加AgNO3后,Ag+与原溶液Cl-又生成不溶于HNO3的白色沉淀;Na2CO3BaCO3白色沉淀BaCl2BaSO4白色沉淀,故B、D正确。
10.(2011年厦门高一质检)选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上。
A.萃取分液法 B.结晶法 C.分液法 D.蒸馏法
E.过滤法 F.升华法
(1)________分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2)________分离水和汽油的混合物。
(3)________分离四氯化碳(沸点为76.75 ℃)和甲苯(沸点为110.6 ℃)的混合物。
(4)________从碘的水溶液里提取碘。
解析:萃取分液法是指利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度不同,用萃取剂把溶质从它与另一种溶剂所形成的溶液中提取出来,并分离的方法,如④;而分液法是把互不相溶的两液体分离开来,如②;结晶法是利用物质溶解度的差异分离物质的方法,蒸馏法应用于利用沸点不同分离液体混合物,如③;过滤法应用于分离易溶物质和难溶性物质的混合物,如①;升华法用于分离热稳定性强的物质和易升华的物质。
答案:(1)E (2)C (3)D (4)A
11.根据从草木灰中提取钾盐的实验,填写下列空白。
(1)此实验操作顺序如下:
①称量样品,②溶解沉降,③__________,④________,⑤冷却结晶。
(2)用托盘天平(指针向上的)称量样品时,若指针偏向右边,则表示(填下列正确选项的代码)________。
A.左盘重,样品轻 B.左盘轻,砝码重
C.右盘重,砝码轻 D.右盘轻,样品重
(3)在进行第③步操作时,有时可能要重复进行,这是由于________________________________________________________________________。
(4)在进行第④步操作时,要用玻璃棒不断小心地搅动液体,目的是防止________________________________________________________________________。
解析:此定性实验的关键是操作③、④,即将充分溶解的草木灰与悬浮物彻底分离,经蒸发、冷却结晶后得到最终所要提取的钾盐。操作时,往往要重复进行,目的是防止过滤不彻底,并且为保证提取钾盐的量,进行蒸发时要不断地用玻璃棒搅拌,以防止液体飞溅。
答案:(1)过滤 蒸发 (2)B (3)滤液浑浊
(4)液体飞溅
12.蒸馏是实验室制备蒸馏水的常用方法。
(1)图Ⅰ是实验室制取蒸馏水的常用装置,图中明显的错误是________________________________________________________________________。
(2)仪器A的名称是______________,仪器B的名称是______________。
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量________,其作用是________________________。
(4)图Ⅱ装置也可用于少量蒸馏水的制取(加热及固定仪器略),其原理与图Ⅰ完全相同。该装置中使用的玻璃导管较长,其作用是________________________________________________________________________;
烧杯中还应盛有的物质是________。
解析:(1)图Ⅰ是一套蒸馏装置,该装置的错误之处是冷凝水的流向反了,这样降低了冷凝效果。
(2)仪器A是蒸馏烧瓶,仪器B是冷凝管。
(3)在蒸馏时应加入沸石(碎瓷片)防止液体在高温加热下暴沸。
(4)长导管与空气接触面积大,起到了冷凝作用,为了达到更好的冷凝效果,烧杯中应加冰水。
答案:(1)冷凝管进出水口颠倒
(2)蒸馏烧瓶 冷凝管
(3)沸石(碎瓷片) 防止液体暴沸
(4)冷凝水蒸气 冰水
13.某校化学兴趣小组的同学欲测定某种品牌味精中食盐的含量,下面是该小组所做实验的步骤:
①称取该品牌的袋装味精样品10.0 g放入烧杯中,并加适量蒸馏水溶解;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④用蒸馏水洗涤沉淀2~3次;
⑤将沉淀烘干、称量,称得固体质量为4.7 g。
根据上述实验步骤回答下列问题:
(1)补齐所缺少的实验步骤:
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)实验步骤③所用的玻璃仪器有:
________________________________________________________________________。
(3)检验沉淀是否洗净的方法是:
________________________________________________________________________。
(4)烘干沉淀应采取的方法是:
________________________________________________________________________。
(5)若味精袋上标注:“谷氨酸钠含量≥80.0%,NaCl含量≤20.0%,”则此样品是否合格________(填“合格”或“不合格”)。
解析:该题是测定某种品牌味精中食盐含量的一个“袖珍”课题的讨论,设问从实验步骤开始到所用玻璃仪器,然后步步深入得出结论。
设10.0 g样品中NaCl的质量为x,则:
NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
58.5 g 143.5 g
x 4.7 g
x==1.9 g,
所以w(NaCl)=×100%=19.0%,
即w(NaCl)<20%,样品合格。
答案:(1)②加入硝酸酸化的硝酸银溶液于样品溶液中,直到不再产生沉淀为止 ③过滤
(2)漏斗、玻璃棒、烧杯
(3)取最后几滴洗涤液加入稀盐酸,若无浑浊现象,说明沉淀已洗净 (4)低温烘干 (5)合格
1.“家庭小实验”是利用家庭日常生活品进行学习和探究的活动。下列实验能利用家庭日常用品进行的是( )
①证明马铃薯中含有淀粉 ②除去热水瓶中的水垢
③检验自来水是否含较多的钙、镁离子(硬水) ④证明淀粉溶液具有丁达尔效应
A.①②③④ B.①③④
C.①②③ D.①②④
解析:选A。①可用碘酒证明;②可用食醋除去;③可用肥皂水或碳酸钠(纯碱或苏打)溶液检验;④可用手电筒检验。
2.检验试样中有无SO的操作及结论正确的是( )
A.先加盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液有白色沉淀,一定有SO
B.加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀,一定有SO
C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液没有白色沉淀,一定没有SO
D.滴加BaCl2有白色沉淀,一定有SO
解析:选A。B中可能为Ag+。Ag2SO4是微溶物,只有当浓度较大时才出现沉淀,所以C选项中不能排除有少量SO的可能。D中可能为CO。
3.(2011年邯郸高一检测)以下有关物质检验的说法中正确的是( )
A.某无色气体不能使红色石蕊试纸变蓝,则该气体一定不是NH3
B.在试样中先加入HNO3,再加入AgNO3,如果产生白色沉淀,则一定有Cl-存在
C.用铂丝蘸取试样灼烧,火焰呈黄色,则一定只有Na+存在
D.在试样中先加入NaOH溶液再加热,若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则试样中有NH
解析:选D。A中红色石蕊试纸应是湿润的,B中不能排除SO、SO造成的干扰,C中可能有其他元素如钾。
4.下列实验设计方案中,可行的是(双选)( )
A.用加入适量铜粉的方法除去Cu(NO3)2溶液中混有的AgNO3
B.用洗气瓶中的NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体
C.向某无色未知溶液中加入BaCl2溶液,以检验未知溶液中的SO
D.先后添加石蕊试液、BaCl2溶液,可将盐酸、硫酸、硫酸钠、氢氧化钠和硝酸钾五种无色溶液鉴别开
解析:选AD。A项中铜和硝酸银反应得硝酸铜,B项中NaOH溶液与CO2也反应,C项也可能含Ag+。
5.某水样中要检验出H+、SO、Cl-,三位学生进行了如下不同的实验:
甲同学:取少量溶液先滴加石蕊试液,再加入BaCl2溶液,充分振荡后静置,取上层清液加入AgNO3溶液。
乙同学:取少量溶液先加入足量Ba(NO3)2溶液,充分振荡后静置,取上层清液加入AgNO3溶液,再加入少量NaHCO3粉末。
(1)评价两位同学实验的合理性。
甲________,乙________(填“合理”或“不合理”)。
如不合理,请说明原因
________________________________________________________________________。
(如合理,此空不填)
(2)丙同学认为以下做法也能达到实验目的,但要控制试剂的用量:取少量溶液先滴加紫色石蕊试液,再加入Ba(OH)2溶液,充分振荡后静置,取上层清液加入AgNO3溶液。请说明丙同学如何控制试剂量______________________________。
解析:(1)甲同学设计的方案不合理,加入BaCl2溶液时已引入了Cl-,此后再检验Cl-已无意义。
(2)加Ba(OH)2不要过量,保证溶液仍呈酸性为好。否则在碱性条件下后加入的Ag+与OH-反应最终生成灰黑色的Ag2O沉淀,造成干扰。
答案:(1)不合理 合理 甲同学加入BaCl2溶液时已引入了Cl-,再检验Cl-已无意义
(2)加入Ba(OH)2不过量,保证溶液仍呈酸性
1.检验K+的几个操作中,正确的是( )
A.直接用铂丝蘸取试液
B.铂丝接触到灯芯上灼烧
C.透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
D.铂丝要在食盐溶液中洗涤
解析:选C。铂丝必须先蘸取盐酸灼烧,再蘸取试液,用酒精灯外焰灼烧,为避免钠的干扰,观察钾的焰色时必须透过蓝色的钴玻璃片。
2.下述实验现象能确定试样中一定含有Cl-的是( )
A.滴加AgNO3溶液有白色沉淀
B.滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀
C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
D.滴加硫酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
解析:选C。A中可能为CO,B中可能为SO或SO,D中可能为Ba2+。
3.(2011年福州一中质检)有四瓶常用溶液①BaCl2溶液;②NaCl溶液;③Na2SO4溶液;④CuSO4溶液。不用其他试剂,可通过实验方法将它们一一鉴别开来。鉴别出来的先后顺序可能是( )
A.①④③② B.①③④②
C.④①③② D.④②①③
解析:选C。先根据溶液颜色判断出CuSO4溶液,然后用CuSO4与其他三种物质反应,生成白色沉淀的原溶液为BaCl2溶液,再用BaCl2溶液与剩余的两种溶液反应,产生白色沉淀的原溶液为Na2SO4溶液,无明显变化的原溶液为NaCl溶液。
4.为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:
①取少量溶液滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀。
②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;白色沉淀部分溶解。
③取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据实验,以下推测不正确的是( )
A.一定有SO
B.一定有CO
C.不能确定Cl-是否存在
D.不能确定SO是否存在
解析:选D。向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时,沉淀部分溶解,且产生CO2气体,证明原溶液中一定含有SO和CO。加入AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl,并不能确定原溶液中是否有Cl-,因为原溶液中已经加入了稀盐酸。
5.某实验小组想检验一瓶长期露置在空气中的NaOH溶液是否变质。下列不能作为检验用的试剂的是( )
A.澄清石灰水 B.氢氧化钡溶液
C.氯化钙溶液 D.酚酞试液
解析:选D。NaOH在空气中变质,主要是与CO2反应生成了Na2CO3,A、B、C三项都能与Na2CO3反应生成沉淀,而D项NaOH和Na2CO3溶液都能使酚酞变红,无法判断出有Na2CO3。当然也可以通过加酸是否产生气体来判断。
6.为检验某种钠盐溶液中含有的阴离子是SO、CO还是Cl-,下面设计的方案中最严密的是( )
A.检验CO:向待测溶液中加入足量盐酸,产生气泡,将气体通入浓Ba(OH)2溶液,有白色沉淀生成
B.检验SO:向待测液中加入盐酸至酸性,未见沉淀或气体生成,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀
C.检验SO:向待测液中加入盐酸未见白色沉淀,再加入Ba(NO3)2溶液,出现白色浑浊
D.检验Cl-:向待测液中加入AgNO3溶液和稀HNO3的混合液,有白色浑浊出现
解析:选B。A项若有SO,会有同样现象,C项可能为SO,D项Ag2SO4是微溶物,可能有SO。
7.(2011年清华附中高一检测)下列对进行焰色反应实验操作注意事项的说明,正确的是( )
①钾的火焰颜色,要透过蓝色钴玻璃观察
②先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸被检物质
③每次实验后,要用盐酸把铂丝洗净
④实验时最好选择本身有较微弱火焰的煤气灯
⑤没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
解析:选D。焰色反应是靠观察火焰的颜色来鉴别物质的,成功的关键是没有杂质离子的干扰,①是为了滤去黄色,②③是为了避免杂质离子的干扰,本身火焰较微弱,对焰色反应干扰越小,被检物质的焰色越明显,⑤焰色反应可以用铂丝,也可以用光洁无锈的铁丝代替。
8.试管中盛有少量白色固体,可能是铵盐,检验的方法是( )
A.加水,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C.加氢氧化钠溶液,加热,滴入酚酞试剂
D.加氢氧化钠溶液,加热,滴入紫色石蕊试剂
解析:选B。本题只需按照检验NH的常用方法即可顺利作答。检验铵盐的正确方法是在铵盐中加入强碱,并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若红色石蕊试纸变蓝,则说明有NH存在。
9.(2010年北师大附中期中测试)有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl、NH4NO3五种无标签溶液,为鉴别它们,取四支试管分别装入一种溶液,向上述四支试管中加入少许剩下的一种溶液,下列结论错误的是( )
A.有三支试管出现沉淀时,则后加入的是AgNO3溶液
B.如果四支中都没有明显现象时,后加的是NH4NO3溶液
C.一支试管出现气体,两支试管出现沉淀时,最后加入的是HCl溶液
D.若只有两支试管出现沉淀时,则最后加入的是BaCl2溶液
解析:选C。A项,只有AgNO3与其他三种物质(Na2CO3、BaCl2、HCl)生成沉淀,正确;B项,NH4NO3与其他四种物质都不反应;C项一支出现气体和两支出现沉淀的是Na2CO3,C项错误;D项,BaCl2只与Na2CO3、AgNO3生成沉淀,正确。
10.某化学兴趣小组在课外活动中,对某溶液进行了多次检测,其中三次检测结果如下表所示,请回答:
检测次数
溶液中检测出的物质
第一次
KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl
第二次
KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3
第三次
Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl
(1)三次检测结果中第________次检测结果明显不正确。
(2)在检测时,为了确定溶液中是否存在氯离子:首先向溶液中滴加过量的________溶液(填化学式,下同),目的是除去SO、CO;然后过滤,向滤液中加入________溶液;最后再向溶液中加入稀________溶液。
解析:第二次中的BaCl2与Na2SO4、K2CO3不可能共存,故检测结果明显不正确。氯离子的检验要排除SO、CO等离子的干扰。
答案:(1)二 (2)Ba(NO3)2 AgNO3 HNO3
11.有一固体粉末,其中可能含有Na2CO3、NaCl、Na2SO4、CuCl2、Ba(NO3)2、K2CO3、K2SO4中的一种或几种,现按下列步骤进行实验。
①将该粉末溶于水得到无色溶液和白色沉淀。
②在滤出的沉淀中加入稀硝酸,有部分沉淀溶解,同时产生无色气体。
③取滤液做焰色反应,可证明滤液中含Na+,不含K+。
由上述现象推断:
(1)该混合物中一定含有________________,一定不含有________________,可能含有________________。
(2)若要检验可能含有的离子,将如何操作
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由(1)中“粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀”,可知一定无CuCl2(溶于水溶液为蓝色),一定有Ba(NO3)2(只有Ba2+能与其他可能存在的阴离子生成沉淀),由(2)中“在滤出的沉淀中加入稀硝酸,有部分沉淀溶解,同时产生无色气体”可知一定有SO、CO,由(3)中“取滤液做焰色反应,可证明滤液中含Na+,不含K+”可知一定有Na2CO3、Na2SO4,一定没有K2CO3、K2SO4,而NaCl无法确定。要检验其是否存在只需检验Cl-的存在即可。
答案:(1)Na2CO3、Na2SO4、Ba(NO3)2
CuCl2、K2CO3、K2SO4 NaCl
(2)取少量所得滤液于试管中,向其中加入几滴AgNO3溶液,再加几滴稀HNO3,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,证明原混合物中有NaCl,否则原混合物中无NaCl
12.鉴别失去标签的氯化钡、碳酸钠和稀盐酸三种无色溶液。
(1)学生甲得知氯化钡溶液显中性,选用了一种指示剂;学生乙选用了一种酸溶液;学生丙选用了一种含钾元素的盐溶液,三个学生都一次鉴别成功。请推断他们选用的试剂(写名称):甲________,乙________,丙________。
(2)学生丁认为不用其他试剂也可以鉴别。他将三种无色溶液任意编号为A、B、C,按编号取样品两两反应,实验现象记录如图,由此可确定各种物质。(↓表示产生沉淀;↑表示产生气体;—表示无明显现象)。请写出A的化学式:________。
解析:(1)碳酸钠溶液显碱性,氯化钡溶液显中性,而盐酸则显酸性,所以学生甲用的是紫色石蕊试液;学生乙选用的是硫酸,现象分别是:氯化钡(白色沉淀)、碳酸钠(无色气体)、稀盐酸(无现象);丙选用的是具有酸性的KHSO4,现象分别是:氯化钡(白色沉淀)、碳酸钠(无色气体)、稀盐酸(无现象),或丙选用K2CO3,现象分别是:氯化钡(白色沉淀),碳酸钠(无现象),稀盐酸(无色气体)。
(2)与另外两种溶液分别生成沉淀和气体者应为碳酸钠。
答案:(1)紫色石蕊试液 硫酸 硫酸氢钾或碳酸钾 (2)Na2CO3
13.有6瓶白色固体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠。现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白:
(1)各取适量固体试剂分别加入6支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管,观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
被检出的物质的化学式(分子式)是
________________________________________________________________________。
(2)分别取未检出的溶液,往其中加入上述已检出的溶液,观察到的现象是1支试管中有白色沉淀,2支试管中有蓝色沉淀生成。相应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
被检出的物质的化学式(分子式)是________。
(3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:所给的六种物质全部溶于水,只有CuSO4溶液呈蓝色,其余五种溶液都是无色的,由此可检出CuSO4。再将CuSO4溶液向其余五种物质的溶液中滴加,反应的只有BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液,而Na2SO4、(NH4)2SO4溶液不与CuSO4溶液反应。化学方程式分别为BaCl2+CuSO4===BaSO4↓(白)+CuCl2,2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓(蓝)+Na2SO4,Na2CO3+CuSO4===CuCO3↓(蓝)+Na2SO4,故可检出BaCl2;余下的NaOH、Na2CO3溶液为一组,Na2SO4、(NH4)2SO4溶液为一组。前一组的检验可加入已检出的BaCl2溶液,因为只有Na2CO3溶液会与BaCl2溶液反应产生白色沉淀,NaOH不反应,故可检出NaOH、Na2CO3溶液。再利用NaOH溶液检出(NH4)2SO4溶液,因为(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O+2NH3↑,即产生有刺激性气味的气体。
答案:(1)6种固体全部溶解,5支试管中得到无色溶液,1支试管中得到蓝色溶液 CuSO4
(2)BaCl2+CuSO4===BaSO4↓+CuCl2,
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4,
Na2CO3+CuSO4===CuCO3↓+Na2SO4 BaCl2
(3)①分别取(2)中能产生蓝色沉淀的两种溶液,向其中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液,无沉淀生成的是NaOH溶液;
②分别另取少量未检出的溶液,向其中加入NaOH溶液并加热,无明显现象的是Na2SO4溶液,有刺激性气味气体产生的是(NH4)2SO4溶液
1.(2011年舟山高一检测)同为1 L的NaCl溶液(浓度为c1)和Na2SO4溶液(浓度为c2),若其中的c(Na+)相同,则它们的物质的量浓度c1和c2的关系是( )
A.c1=2c2 B.不能确定
C.2c1=c2 D.c1解析:选A。据题意可列式c1×1=c2×2,即c1=2c2,A正确。
2.今有相同体积的两份植物营养液,其配方如下:
KCl
K2SO4
ZnSO4
ZnCl2
(1)
0.3 mol
0.2 mol
0.1 mol
/
(2)
0.1 mol
0.3 mol
/
0.1 mol
两份营养液中各离子浓度( )
A.完全不同 B.仅c(K+)相同
C.仅c(Cl-)相同 D.完全相同
解析:选D。植物营养液(1)中n(K+)=0.7 mol,n(Cl-)=0.3 mol,n(SO)=0.3 mol,n(Zn2+)=0.1 mol;植物营养液(2)中n(K+)=0.7 mol,n(Cl-)=0.3 mol,n(SO)=0.3 mol,n(Zn2+)=0.1 mol,二者完全相同。
3.(2011年宿迁高一检测)将标准状况下密度为ρ的a L HCl(g)溶于1000 g水中,得到盐酸的密度为b g/cm3,则该盐酸的物质的量浓度是( )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
解析:选D。n(HCl)=mol,m(HCl)=×36.5(g)。
则c(HCl)==×1000 mol/L
=mol/L,故选D。
4.等体积的硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量氯化钡溶液反应,若生成硫酸钡沉淀的质量比为1∶2∶3,则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为( )
A.1∶2∶3 B.1∶6∶9
C.1∶3∶3 D.1∶3∶6
解析:选B。设Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4生成BaSO4的物质的量分别为3 mol、6 mol、9 mol,则Al2(SO4)3为1 mol,ZnSO4为6 mol,Na2SO4为9 mol,所以三种盐的物质的量浓度之比为1∶6∶9,选B。
5.将24.4 g NaOH固体溶于水,配成100 mL溶液,其密度为1.22 g/mL。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为________。
(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为________,含NaOH的物质的量为________。
(4)取该溶液10 mL与1.9 mol/L NaOH溶液10 mL混合,则混合溶液中NaOH的物质的量浓度为________。
(5)取该溶液10 mL加水稀释到100 mL,稀释后NaOH溶液的物质的量浓度为________。
解析:(1)24.4 g NaOH的物质的量为0.61 mol,c(NaOH)==6.1 mol/L。
(2)100 mL NaOH溶液的质量为:100 mL×1.22 g/mL=122 g,NaOH的质量分数为:×100%=20%。
(3)由于溶液具有均一性,取出10 mL溶液与原溶液相比,其物质的量浓度相同,但NaOH的质量和物质的量均为原来的。
(4)c(NaOH)混==4.0 mol/L。
(5)稀释10倍后溶液中c(NaOH)=0.61 mol/L。
答案:(1)6.1 mol/L (2)20% (3)6.1 mol/L 0.061 mol
(4)4.0 mol/L (5)0.61 mol/L
1.下列溶液Cl-的物质的量浓度与50 mL 1 mol·L-1氯化铝溶液中Cl-的物质的量浓度相等的是(双选)( )
A.150 mL 1 mol·L-1氯化钠溶液
B.75 mL 1.5 mol·L-1氯化钙溶液
C.150 mL 3 mol·L-1氯化钾溶液
D.50 mL 3 mol·L-1氯化镁溶液
解析:选BC。50 mL 1 mol·L-1氯化铝溶液中氯离子的物质的量浓度为3 mol·L-1,与所取溶液的体积无关,结合各选项的物质的化学式可知,B、C符合题意。
2.某溶液中仅含有Na+、Mg2+、SO、Cl-四种离子,其物质的量浓度比为c(Na+)∶c(Mg2+)∶c(Cl-)=3∶5∶5,若Na+的浓度为3 mol·L-1,则SO的浓度为( )
A.2 mol·L-1 B.3 mol·L-1
C.4 mol·L-1 D.8 mol·L-1
解析:选C。化合物的水溶液都是电中性的,即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。设溶液的体积为1 L,则n(Na+)=3 mol,n(Mg2+)=5 mol,n(Cl-)=5 mol,且有3 mol×1+5 mol×2=5 mol×1+n(SO)×2,解得n(SO)=4 mol,所以其浓度为4 mol·L-1。
3.
(2011年清华附中高一检测)如图是某溶液稀释过程中,溶液的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中数据分析得出a值等于( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:选C。由题意知:2 mol/L×1 L=a L×0.5 mol/L,则a=4,故选C。
4.100 mL 0.30 mol/L Na2SO4溶液和50 mL 0.20 mol/L Al2(SO4)3溶液混合后(忽略溶液体积变化),在相同温度下溶液中SO的物质的量浓度为( )
A.0.20 mol/L B.0.25 mol/L
C.0.40 mol/L D.0.50 mol/L
解析:选C。
c(SO)=
=0.40 mol/L,选C。
5.相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为S g,此时测得饱和溶液的密度为ρ g·mL-1,则该饱和溶液的物质的量浓度是( )
A.M/10Sρ mol·L-1
B.1000Sρ/M(100+S) mol·L-1
C.10Sρ/M mol·L-1
D.M(100+S)/1000Sρ mol·L-1
解析:选B。依题意可得溶质的质量分数为w=[S/(100+S)]×100%,然后由溶液的物质的量浓度与溶质的质量分数的换算公式c=1000ρw/M,可得该饱和溶液的物质的量浓度c=[1000Sρ/M(100+S)]mol·L-1。
6.(2011年绍兴高一检测)把0.1 mol MgCl2固体溶于水配成100 mL溶液,此溶液中Cl-的物质的量浓度为( )
A.3.0 mol·L-1 B.2.0 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.2 mol·L-1
解析:选B。c(MgCl2)==1.0 mol/L,所以c(Cl-)=2.0 mol/L。
7.欲配制100 mL 1.0 mol/L Na2SO4溶液,正确的方法是( )
①将14.2 g Na2SO4溶于100 mL水中
②将32.2 g Na2SO4·10H2O溶于少量水中,再用水稀释至100 mL
③将20 mL 5.0 mol/L Na2SO4溶液用水稀释至100 mL
A.①② B.②③
C.①③ D.①②③
解析:选B。①中溶液的体积不是100 mL,错误;②中n(Na2SO4)==0.1 mol,c(Na2SO4)==1.0 mol/L,正确;③中c(Na2SO4)==1.0 mol/L,正确,故选B。
8.(2011年无锡市高一教学质量检测)下列溶液中Cl-的物质的量浓度与100 mL 1 mol/L MgCl2溶液中Cl-的物质的量浓度相同的是( )
A.50 mL 2 mol/L CaCl2溶液
B.100 mL 2 mol/L NaCl溶液
C.50 mL 4 mol/L CaCl2溶液
D.100 mL 4 mol/L NaCl溶液
解析:选B。题干中溶液中Cl-的物质的量浓度为2 mol/L。各选项中Cl-的物质的量浓度分别为:A中4 mol/L;B中2 mol/L;C中8 mol/L;D中4 mol/L,故选B。
9.某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm-3,其中Mg2+的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl-的物质的量约等于( )
A.0.37 mol B.0.63 mol
C.0.74 mol D.1.5 mol
解析:选D。300 mL该溶液中Mg2+的物质的量为:300 mL×1.18 g·cm-3×5.1%÷24 g·mol-1=0.75 mol,Cl-的物质的量为Mg2+的2倍。
10.(2011年黄冈中学高一检测)V mL Fe2(SO4)3溶液中含有SOa g,取 mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度是( )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
解析:选D。V mL Fe2(SO4)3溶液中n(SO)= mol,则n(Fe3+)=n(SO)=× mol
所以稀释后溶液中c(Fe3+)= mol/L= mol/L,故选D。
11.将10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液。
(1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为________,溶液中Na+的物质的量浓度为________。
(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体(设溶液体积不变),使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4 mol/L(假设溶液体积不变),需加入NaCl的质量为________,Cl-的物质的量浓度为____________________。
解析:(1)n(Na2CO3)===0.1 mol
c(Na2CO3)===0.1 mol/L
c(Na+)=2c(Na2CO3)=0.2 mol/L。
(2)根据电荷守恒
c(Na+)=c(Cl-)+2c(CO)
c(Cl-)=c(Na+)-2c(CO)
=0.4 mol/L-2×0.1 mol/L=0.2 mol/L
n(NaCl)=n(Cl-)=0.2 mol/L×1 L=0.2 mol
m(NaCl)=0.2 mol×58.5 g/mol=11.7 g。
答案:(1)0.1 mol/L 0.2 mol/L
(2)11.7 g 0.2 mol/L
12.现要配制500 mL 2.0 mol·L-1的NaOH溶液,请完成下列填空:
(1)若以固态NaOH为溶质,需NaOH的质量为________,称取这些NaOH固体常用的仪器是________________________________________________________________________。
(2)若以19 mol·L-1NaOH溶液作母液,需NaOH溶液的体积是________,量取这些NaOH溶液常用的仪器是________,若俯视凹液面,则量取溶液的体积________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
解析:(1)m(NaOH)=2.0 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=40 g。NaOH固体易潮解,有很强的腐蚀性,要盛在适宜的容器(如小烧杯)中进行称量。
(2)设需19 mol·L-1 NaOH溶液的体积为x,则19 mol·L-1×x=2.0 mol·L-1×0.5 L,
x=0.053 L=53 mL,
50 mL由于此时溶液固定,刻度一定,故俯视时,量取溶液的体积偏小。
答案:(1)40 g 托盘天平(砝码)、小烧杯、药匙
(2)53 mL 100 mL量筒、胶头滴管 偏小
13.(2011年沧州高一检测)常温下,在27.5 g水中溶解12.5 g CuSO4·5H2O(相对分子质量为250),恰好达到饱和,该溶液密度为1.21 g/cm3,求:
(1)该溶液中溶质电离出的阴、阳离子的总物质的量为________。
(2)该溶液中CuSO4的物质的量浓度为________。
(3)取出20.0 mL该溶液,配成浓度为1.00 mol/L的稀溶液,则稀释后溶液的体积是________mL。
解析:n(CuSO4)==0.05 mol,所以阴、阳离子的总物质的量为0.05 mol×2=0.1 mol;因为溶液体积V==33 mL,
故c(CuSO4)==1.5 mol/L;
据稀释规律得20.0 mL×1.5 mol/L=1.00 mol/L·V′,所以V′=30 mL。
答案:(1)0.1 mol (2)1.5 mol/L (3)30
14.将100 mL w=98%、ρ=1.84 g·cm-3的浓H2SO4与400 mL水混合,配制成稀硫酸,已知此稀硫酸的密度为1.22 g·cm-3,求它的物质的量浓度。
解析:n(H2SO4)==1.84 mol,
V(aq)=
=0.479 L,
c(H2SO4)==3.84 mol·L-1。
答案:3.84 mol·L-1
1.用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,该容量瓶必须是( )
A.干燥的 B.用欲配的溶液润洗过的
C.瓶塞不漏水 D.以上三项均须要求的
答案:C
2.(2011年徐州高一检测)下表是某人体检的部分指标,其中是用物质的量浓度来表示的是( )
序号
项目名称
结果
单位
参考值
1
谷丙转氨酶
35
U/L
<40
7
白蛋白
46.3
g/L
35~55
11
肌酸磷酸激酶
156
U/L
25~200
12
甘油三酯
0.79
mmol/L
0~1.71
A.甘油三酯 B.谷丙转氨酶
C.肌酸磷酸激酶 D.白蛋白
解析:选A。物质的量浓度的常用单位是mol/L,故选A。
3.下列关于配制NaCl溶液的叙述中不正确的是( )
A.托盘天平称取58.50 g食盐,加水配制成1 L溶液,NaCl溶液的浓度为1 mol/L
B.转移时,要用玻璃棒引流
C.溶解食盐的烧杯要洗涤2~3次,并将洗涤液转移到容量瓶中
D.搅拌可加速溶解
解析:选A。托盘天平读数只能精确到小数点后一位。
4.将4 g NaOH溶于水配成50 mL溶液,取出5 mL,这 5 mL 溶液的物质的量浓度是( )
A.2 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.05 mol·L-1
解析:选A。c(NaOH)===2 mol/L,溶液具有均一性,取出5 mL,其物质的量浓度仍然是2 mol·L-1。
5.(2011年金华一中高一检测)实验室欲用NaOH固体配制1.0 mol/L的NaOH溶液240 mL:
(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却 ⑨摇动
其正确的操作顺序为____________________。本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、________。
(2)某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图所示。烧杯的实际质量为________ g,要完成本实验该同学应称出________ g NaOH。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是________。
(4)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差偏高的是________。
A.转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
解析:(1)配制1.0 mol/L NaOH溶液的步骤为:计算所需NaOH固体的质量→用托盘天平称量→在烧杯中溶解→冷却至室温→向容量瓶中转移溶液→洗涤烧杯及玻璃棒→摇动容量瓶→向容量瓶中加水定容→上下颠倒摇匀容量瓶。根据实验步骤即判断出所用仪器还有250 mL容量瓶和胶头滴管。
(2)该同学将砝码与烧杯放反了,所以称得NaOH的质量为(20 g+10 g)-2.6 g=27.4 g,应称NaOH质量为1.0 mol/L×0.25 L×40 g/mol=10.0 g。
(3)使用容量瓶的第一步操作为查漏。
(4)A使溶质物质的量减小,浓度偏低;B、C使体积减小,浓度偏高;D多加了水,体积偏大,浓度偏低。
答案:(1)②①③⑧⑤⑥⑤⑨⑦④ 250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)27.4 10.0 (3)查漏 (4)BC
1.容量瓶的瓶壁上未标有的是( )
A.刻度线 B.温度
C.浓度 D.容积
解析:选C。容量瓶上有三个标志为温度、容积和刻度线,表示在所指温度下,当凹液面的最低点与容量瓶刻度线相切时,可配制容积规格体积的一定浓度的溶液。
2.将等物质的量浓度、等体积的硫酸与烧碱溶液混合后,滴入紫色石蕊试液,溶液呈( )
A.紫色 B.红色
C.蓝色 D.无色
解析:选B。由于两溶液为等体积、等物质的量浓度的溶液,则n(H2SO4)=n(NaOH),但化学反应为H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O,所以H2SO4过量,溶液呈酸性,加入紫色石蕊试液后溶液变红色。
3.8 g无水硫酸铜配成0.1 mol/L的水溶液,下列说法正确的是( )
A.溶于500 mL水中
B.溶于1 L水中
C.溶解后溶液的总体积为500 mL
D.溶解后溶液的总体积为1 L
解析:选C。n(CuSO4)==0.05 mol,
V(CuSO4)==0.5 L,故选C。
4.(2011年黄冈中学高一检测)0.5 L 1 mol/L FeCl3溶液与0.2 L浓度为1 mol/L KCl溶液中的Cl-的数目之比为( )
A.5∶2 B.3∶1
C.15∶2 D.1∶3
解析:选C。两溶液中Cl-的数目之比为:
(0.5 L×1 mol/L×3)∶(0.2 L×1 mol/L×1)=15∶2,故选C。
5.(2011年无锡高一检测)使用胆矾配制1 L 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,正确的做法是( )
A.将胆矾加热除去结晶水后,称取16 g溶于1 L水中
B.称取胆矾25 g溶于1 L水中
C.将25 g胆矾溶于少量水,然后将溶液稀释到1 L
D.将16 g胆矾溶于少量水,然后将此溶液稀释至1 L
解析:选C。1 L 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,溶质是0.1 mol,溶液的体积是1 L,25 g胆矾的物质的量为0.1 mol,只有C项符合。
6.精确配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列实验操作正确的是( )
A.选择仪器时,使用500 mL容量瓶
B.将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中,加入少量水溶解
C.在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中
D.将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中
解析:选D。A项应使用250 mL容量瓶;B项,容量瓶不能用于溶解固体;C项,没冷却溶液,会使结果偏高。
7.以下操作不会引起误差的是(双选)( )
A.在转移液体前容量瓶中有少量蒸馏水
B.定容摇匀后,液面低于容量瓶刻度线,此时不再加水
C.转移时有少许液体沿容量瓶外壁流到实验桌上
D.定容时俯视液面
解析:选AB。C使结果偏低,D使结果偏高。
8.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因是(双选)( )
A.所用NaOH已吸潮
B.向容量瓶中加水时液面低于刻度线即摇匀
C.有少量NaOH溶液残留在烧杯内
D.向容量瓶中加水时眼睛一直俯视液面
解析:选BD。A所称的氢氧化钠质量偏小,C中转移到容量瓶中的溶质的质量变小。
9.用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)配制1 mol/L的稀硫酸100 mL,下列叙述错误的是( )
A.用100 mL量筒量取5.4 mL浓硫酸,稀释冷却至室温后转移至100 mL容量瓶中
B.稀释时,将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入盛有30 mL水的烧杯中
C.接近刻度线时,应用胶头滴管定容
D.烧杯、玻璃棒要洗涤2~3次
解析:选A。100 mL量筒的最小刻度是10 mL,所以量取5.4 mL浓硫酸应选用10 mL的量筒。
10.实验中需要2 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时,你认为应该选用的容量瓶的规格和称取的碳酸钠质量分别是( )
A.1000 mL,212 g B.950 mL,201.4 g
C.500 mL,286 g D.任意规格,572 g
解析:选A。实验室中没有950 mL规格的容量瓶,所以需选用1000 mL容量瓶,需Na2CO3的物质的量为2 mol·L-1×1 L=2 mol,质量为2 mol×106 g·mol-1= 212 g。
11.(2011年泉州高一检测)甲乙两人分别用不同的方法配制100 mL 3.6 mol/L的稀硫酸。
(1)甲:量取20 mL 18 mol/L浓硫酸,小心地倒入盛有少量水的烧杯中,搅拌均匀,待冷却至室温后转移到100 mL容量瓶中,用少量的水将烧杯等仪器洗涤2~3次,每次洗涤液也转移到容量瓶中,然后小心地向容量瓶中加入水至刻度线定容,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。
①实验所用的玻璃仪器除烧杯和容量瓶外,还有______________________;
②将溶液转移到容量瓶中的正确操作是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
③定容的正确操作是
________________________________________________________________________。
(2)乙:用100 mL量筒量取20 mL浓硫酸,并向其中小心地加入少量水,搅拌均匀,待冷却至室温后,再加入水至100 mL刻度线,再搅拌均匀。你认为此法是否正确?若不正确,指出其中错误之处
________________________________________________________________________。
解析:(1)①在用18 mol/L的浓H2SO4配制3.6 mol/L的稀H2SO4时,按实验步骤可知所需仪器共有量筒、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶及胶头滴管。
②在向容量瓶中转移溶液时要用玻璃棒引流,且使玻璃棒插入容量瓶刻度线以下,使溶液沿玻璃棒慢慢流入容量瓶中。③定容的正确操作是向容量瓶中加水至离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管加水至液面与刻度线相切。
(2)乙同学的操作有两处错误:①量筒的精确度不够不能用量筒配制出100 mL 3.6 mol/L的稀硫酸溶液且量筒不能用来稀释溶液,②稀释浓H2SO4时不能将水加入浓H2SO4中。
答案:(1)①量筒、玻璃棒、胶头滴管 ②将玻璃棒插入容量瓶刻度线以下,使溶液沿玻璃棒慢慢地流入容量瓶中 ③加水至离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加水至液面与刻度线相切
(2)不正确,不能用量筒配制出100 mL 3.6 mol/L的稀硫酸溶液,不能用量筒稀释浓硫酸,不能将水加入到浓硫酸中
12.实验室用固体烧碱配制500 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液。
(1)需称量________ g的烧碱固体,固体应该放在________中称量。
(2)配制过程中,一定不需要使用的仪器是(填写代号)________。
A.烧杯 B.量筒
C.玻璃棒 D.1000 mL容量瓶
E.锥形瓶 F.胶头滴管
G.500 mL容量瓶
(3)根据实验的实际需要和(2)中列出的仪器判断,完成实验还缺少的仪器是________。
(4)某学生实际配制得到NaOH溶液的浓度为0.090 mol·L-1,原因可能是________。
A.使用滤纸称量氢氧化钠固体
B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水
C.溶解后的烧杯未经多次洗涤
D.胶头滴管加水定容时仰视刻度
解析:(1)所需NaOH的质量为0.5 L×0.10 mol/L×40 g/mol=2.0 g。因NaOH易潮解且有腐蚀性,用托盘天平称量时应放在烧杯或表面皿等玻璃器皿中称量。(2)、(3)根据实验步骤可知本实验所需仪器有托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶,胶头滴管,故D、E不用,缺少托盘天平和药匙。
(4)使所配制的NaOH溶液的浓度偏低的因素有:A项,会有部分NaOH沾附在滤纸上,使n(NaOH)减少;C项,烧杯未洗涤或洗涤不充分都会使n(NaOH)减少;定容时仰视读数,会多加水,使V(溶液)增大;B项中原有少量蒸馏水对所配溶液浓度无影响。
答案:(1)2.0 烧杯(或表面皿) (2)DE
(3)托盘天平、药匙 (4)ACD
13.(2011年北京西城区高一检测)某同学帮助水质检测站配制480 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液以备使用。
(1)该同学应选择________mL的容量瓶。
(2)其操作步骤如下图所示,则右图操作应在下图中的________(填选项字母)之间。
A.②与③ B.①与② C.④与⑤
(3)该同学称取NaOH固体________g,用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时,请在附表中选取所需的砝码大小________(填字母),并在下图中选出能正确表示游码位置的选项________(填字母)。
附表 砝码规格
a
b
c
d
e
砝码大小/g
100
50
20
10
5
解析:(1)因无480 mL容积的容量瓶,所以配制480 mL 0.5 mol·L-1NaOH溶液应选择500 mL的容量瓶。
(2)图中操作表示洗涤液转移入容量瓶后,再向容量瓶中加入蒸馏水定容,应在图中④与⑤之间。
(3)因为需要配制500 mL溶液,该同学应称取NaOH固体的质量为0.5 L×0.5 mol·L-1×40 g·mol-1=10.0 g,用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时,砝码和游码的总质量为33.1 g,需要20 g和10 g的砝码各一个,游码的质量为3.1 g。
答案:(1)500 (2)C
(3)10.0 cd c
1.实验室制取氧气的试管壁上沾附有少量MnO2,除去沾附的MnO2可选用的试剂是( )
A.蒸馏水 B.KOH溶液
C.稀盐酸 D.浓盐酸
解析:选D。所选试剂要能将难溶于水的MnO2转化为易溶于水的物质。因4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,所以可选用浓盐酸加热除去试管内壁上的少量的MnO2,此法的缺点是产生了少量的氯气。
2.(2011年盐城高一教学质量检测)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。如图所示,滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述正确的是( )
A.铅笔端作阳极
B.铂片端作阴极
C.铅笔端有少量的氯气产生
D.a点是负极,b点是正极
解析:选D。这是一个按照电解饱和食盐水原理设计的趣味实验,根据对工业上电解饱和食盐水制氯气实验的观察,若能出现“黑笔写红字”的现象,则铅笔必须与外接直流电源负极相连(也就是铅笔作阴极),这样铅笔附近才能产生OH-,使酚酞变红。故选D。
3.植物中山茶花、石榴可以吸收氯气,紫藤和月季对氯气的吸收净化能力也很强。在实验室制取Cl2时,尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是( )
A.氯气不与石灰水反应
B.Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收的尾气也很少
C.氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水
D.澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊
解析:选B。Ca(OH)2在水中的溶解度小,吸收Cl2的量较少,吸收不充分。注意D项与题目所问无关。
4.实验室用浓盐酸与足量的二氧化锰反应产生少量的氯气。若反应过程中消耗了0.2 mol HCl,理论上可收集到的氯气的质量( )
A.等于3.55 g B.小于3.55 g
C.大于3.55 g D.约等于7.1 g
解析:选A。理论上可收集到的氯气的质量,可直接根据化学方程式计算,设收集到氯气的质量为x。
4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
4 mol 71 g
0.2 mol x
x=3.55 g。
5.(2011年嘉兴一中高一质检)实验室里用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,也可以利用反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制取并收集纯净、干燥的氯气,部分装置如图所示:
(1)若以KMnO4和浓盐酸为原料制取氯气,请根据反应原理从下图中选择合适的制气装置________(填代号)。
(2)装置B的作用是
________________________________________________________________________。
(3)E中的试剂可选用________(填代号,下同)。
A.NaOH溶液 B.Na2CO3溶液
C.NaCl溶液 D.水
(4)某学生通过下列两种方式制取氯气:
①用8.7 g MnO2与足量浓盐酸反应制取Cl2
②用含14.6 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制取Cl2这两种方式产生Cl2的量的关系是________。
A.①多 B.②多 C.①②一样多
解析:(1)由反应方程式可知,该发生装置为“固+液→气”且不需要加热,b符合。(2)装置B的作用是吸收Cl2中的HCl气体。(3)装置E的作用是吸收多余的Cl2,A项符合。(4)①中浓盐酸过量,8.7 g MnO2全部参加反应,生成0.1 mol Cl2;②中MnO2过量,含14.6 g HCl的浓盐酸,如果全部参加反应,也生成0.1 mol Cl2,但随着反应的进行,浓盐酸变稀,稀盐酸与MnO2不反应,即产生Cl2的量的关系①>②。
答案:(1)b (2)除去Cl2中的HCl气体 (3)A (4)A
1.海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法正确的是(双选)( )
A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质
B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C.海水中除了NaCl外,也蕴藏丰富的溴和碘
D.从海水中可以得到饱和NaCl溶液,电解饱和NaCl溶液可制备NaOH
解析:选CD。A项,海水中的钾元素为化合态,必须经过化学变化才能得到钾单质,B项,海水晒盐只发生物理变化。
2.电解未精制的饱和食盐水,食盐水装在U形管内,结果很快在某一电极附近出现浑浊,生成浑浊的难溶物主要是( )
A.碳酸镁 B.硫酸钡
C.氢氧化镁 D.碳酸钡
解析:选C。电解饱和食盐水生成NaOH,而未精制的食盐中含有Mg2+,所以沉淀为Mg(OH)2。
3.实验室制备下列各组气体所用的气体发生装置类型相同的是(双选)( )
A.Cl2和O2 B.Cl2和HCl
C.CO2和H2 D.H2和Cl2
解析:选BC。仪器的选择主要从反应物状态和反应条件两方面考虑。制Cl2是固体(MnO2)与液体(浓盐酸)加热的反应,制O2是固体加热的反应,制HCl是用NaCl固体和浓H2SO4加热反应,制CO2和H2都是固体与液体反应且不需加热,故应选择B、C。
4.在实验时,为了防止下列情况发生,所采取的措施错误的是(双选)( )
A.制取蒸馏水时,为防止烧瓶内产生暴沸现象,应先向烧瓶中加入几片碎瓷片
B.在用系列实验装置制取氯气和检验氯气的实验中,尾气污染空气,应用水吸收尾气
C.用加热KMnO4的方法制得的氧气中带有紫色,应在靠近试管口的地方放一团棉花
D.由石灰石制CO2气体时,应用NaOH溶液吸收其尾气
解析:选BD。A项正确,加入碎瓷片,避免液体暴沸;B项错误,因氯气在水中的溶解度不大,应用NaOH溶液吸收尾气;C项正确,加一团棉花,可防止高锰酸钾粉末冲出堵塞导气管,也可避免制得的氧气显紫红色;D项错误,CO2不需要进行尾气处理。
5.化学实验中的很多气体是用盐酸来制取的,这就导致了这些制取的气体中往往含有HCl杂质,要除去HCl杂质而得到纯净的目标气体,可用如图所示装置。如果广口瓶中盛装的是饱和NaHCO3溶液,则可以用于下列哪种气体的除杂装置是( )
A.H2 B.Cl2
C.H2S D.CO2
解析:选D。A、B、C三个选项中容易带入新的杂质CO2。
6.(2011年苏州高级中学高一检测)氯碱工业生产中,每生产1 t Cl2,理论上应得到烧碱质量为( )
A.1.127 t B.1 t
C.2 t D.2 mol
解析:选A。设生成烧碱的质量为x,则
2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
80 71
x 1 t
x=1.127 t。
7.下列有关实验设计说明正确的是( )
A.取一定量的海水,在蒸发皿中加热,蒸发到有较多晶体析出时,停止加热靠余热蒸干水分,称量得到的固体,测定海水中氯化钠的含量
B.通过电解食盐水的方法净化海水得到淡水
C.将一蘸有海水和酚酞的滤纸放在表面皿上,在滤纸上相距适当距离的位置上放两根铂电极,接直流电源,证明电解氯化钠溶液时氢氧化钠在哪个电极生成
D.在水中加入过量的氯化钠(为了增加溶液的导电性),电解饱和食盐水制取氢气和氧气
解析:选C。由于海水中含的无机盐不只是氯化钠一种,因此A中得到的固体不全是氯化钠,设计错误;B中电解后得到的溶液中至少有氢氧化钠,因此不是淡水,海水淡化的方法有很多种,如蒸馏法、渗析法等;水中加入氯化钠可以增强导电能力,但电解饱和氯化钠溶液时,生成氢氧化钠、氢气和氯气,不是氢气和氧气,D错误。
8.电解溶质质量分数为26%的饱和食盐水100 g,生成0.1 mol H2后,溶液中NaOH的质量分数是( )
A.8.02% B.8.00%
C.8.63% D.8.61%
解析:选C。由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑知:
n(H2)=n(Cl2)=0.1 mol n(NaOH)=0.2 mol
NaOH的质量分数为:
×100%
=8.63%。
9.实验室制取HCl气体的化学反应为:NaCl(固体)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑。如图是一套实验室制气装置,用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质能利用这套装置进行实验的是( )
A.锌和稀硫酸 B.食盐固体和浓硫酸
C.二氧化锰和浓盐酸 D.碳酸钙和稀盐酸
解析:选D。本题涉及制取气体、干燥气体、收集气体以及是否需要收集尾气的问题。它要求①不需加热,②气体不与浓H2SO4反应,能被浓H2SO4干燥,③气体密度大于空气,④尾气不污染空气。符合这几项要求的只有CO2的制取和收集。
10.(2011年连云港高一质检)已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成Cl2。若用图所示的实验装置来制备纯净、干燥的Cl2 ,并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是( )
A.①和②处 B.②处
C.②和③处 D.②、③、④处
解析:选D。②中的NaOH溶液与Cl2反应,Cl2被吸收不能与金属反应;③瓶的内部左边的导气管过短,右边的导气管过长,这样Cl2不能通过该瓶;④中试管中只有进气管没有出气管,Cl2 不能进入试管,还缺少加热装置(或酒精灯)。
11.(2011年温州高一检测)实验室用一般气体发生装置制备Cl2时,即使在停止加热后反应还会继续一段时间,当要收集多瓶Cl2时,常有较多的Cl2逸散到空气中。为了避免Cl2逸散,并对多余的Cl2随时取用,有人设计了如图所示的甲装置来制取Cl2。
(1)设计甲装置是依据了________(填已学某仪器名称)的原理。甲装置的Ⅱ________(填“能”或“不能”)用乙装置来代替。
(2)甲装置的Ⅱ中盛放的液体是________,该装置可做成一个__________(填某仪器名称),简述其主要原理:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查了Cl2的实验室制法,并要求随取随用,所以要联系启普发生器的原理,考查了学生能否灵活运用知识解决问题的能力。
答案:(1)启普发生器 能 (2)饱和食盐水 储气瓶 关闭活塞时,继续产生的Cl2被迫进入装置Ⅱ,由于Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,所以大部分Cl2充满液面上的空间,使液体压入漏斗中,保存在Ⅱ中的Cl2可以随时开启活塞取用
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.用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离
解析:选D。Cl2在水中溶解度不大,密度比空气大,应向地势高的地方撤离,Cl2与碱反应,可用蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离。
2.(2011年南阳高一检测)向盛有氯气的集气瓶中加入某溶液,振荡后能观察到如图所示的现象,则加入的液体是( )
A.水 B.FeCl2溶液
C.硝酸银溶液 D.氢氧化钠溶液
解析:选D。A项,氯气溶于水得氯水为黄绿色;B项,Cl2与FeCl2溶液反应生成FeCl3溶液为黄色;C项,Cl2溶于AgNO3溶液得AgCl白色沉淀;D项Cl2溶于NaOH溶液得无色溶液。D项符合题意。
3.(2011年湛江高一检测)如图所示:若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让潮湿的氯气经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂不可能是( )
A.浓H2SO4 B.NaCl溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.NaOH溶液
解析:选B。由题意可知甲瓶所盛试剂可能是干燥剂(如A项浓H2SO4)将Cl2 干燥而不能使红色布条褪色,也可能是能消耗Cl2的试剂(如C、D项中强碱)将Cl2反应掉,而Cl2在NaCl溶液中溶解度很小,故选B。
4.有关漂白粉和漂白液的说法正确的是( )
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是NaCl
解析:选B。漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物,反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故其主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分为Ca(ClO)2,漂白液的有效成分是NaClO,以上符合题意的只有B项。
5.某工厂在山坡坑道的仓库里贮有氯气钢瓶。某天,有一只贮有氯气的钢瓶损坏,造成氯气泄漏,在场工人采取以下措施,请选择填充并简述理由。
(1)处理钢瓶的方法正确的是________(填编号),简述理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
A.钢瓶推到坡下的小河里
B.把钢瓶丢到深坑里,用石灰填埋
C.把钢瓶扔到农田中
(2)钢瓶处理后,工人应立即________(填编号),简述理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
A.转移到坡下 B.转移到坡上
(3)若在场工人没有防毒面具,可以用浸有某种物质的一定浓度水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是________(填编号)。
A.NaOH B.NaCl
C.Ca(OH)2 D.Na2CO3
解析:(1)氯气有毒,用石灰可以把它转化为无毒的CaCl2。
(2)氯气密度比空气大,钢瓶处理后,工人应立即转移到坡上。
(3)Na2CO3能够吸收氯气,可以用浸有一定浓度的Na2CO3水溶液的毛巾捂住鼻子。NaOH具有较强的腐蚀性,不能使用。
答案:(1)B 氯气有毒,用石灰可以把它转化为无毒的CaCl2 (2)B 氯气密度比空气大 (3)D
1.下列对氯气的叙述中正确的是( )
A.能与所有金属反应 B.具有氧化性
C.不能支持燃烧 D.具有漂白作用
解析:选B。A中Cl2难与Au、Pt反应;C中H2可以在Cl2中燃烧;D中Cl2本身不具有漂白性,而是与H2O反应生成的HClO具有漂白性。
2.氯气是一种重要的化工原料,除了用于消毒、制备盐酸和漂白剂外,还用于制备有机溶剂和农药等。为了防止贮存液氯的钢瓶被腐蚀,钢瓶在装氯之前必须( )
A.除去铁锈 B.放入铁粉
C.清洗干净 D.彻底干燥
解析:选D。因氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,铁与盐酸反应生成氢气,既造成了容器的腐蚀,又存在不安全因素。所以在装氯气前一定要彻底干燥。
3.(2011年绍兴高一检测)用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上,观察到的现象是( )
解析:选B。新制氯水中存在HCl(强酸)和HClO(弱酸),二者电离出H+使溶液显酸性,故试纸变为红色,后因HClO具有强氧化性又会使红色(中间部分)褪去,故B正确。
4.(2011年无锡高一检测)氯气和盐酸分别跟铁反应,每个铁原子失去的电子数( )
A.前者大于后者 B.前者小于后者
C.相等 D.不能确定
解析:选A。Fe和Cl2、HCl都能反应,但是生成的产物不同,与Cl2反应生成FeCl3,与HCl反应生成 FeCl2,所以有1 mol Fe发生反应时,前者失去的电子数大于后者失去的电子数。
5.下列说法正确的是( )
A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先变红后褪色
B.欲除去氯气中少量的氯化氢气体,可将此混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶
C.向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中通入氯气,溶液红色褪去是由于氯气与NaOH反应导致溶液碱性减弱所致
D.将氯水滴入碳酸钠溶液中,无明显现象出现
解析:选B。A中,久置氯水中的次氯酸见光会分解,溶液中次氯酸的浓度逐渐减小,使氯气与水反应趋于完全,最终溶液变为稀盐酸,盐酸有酸性而无漂白性,因此溶液只变红而不褪色。B中,氯化氢气体极易溶于水而被除去,氯气虽然在水中有一定溶解度,但在饱和食盐水中的溶解度很小,故可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体。C中,溶液红色褪去是由于氯水中的次氯酸漂白酚酞而不是氯气消耗氢氧化钠所致。D中,因氯水中存在H+,滴入碳酸钠溶液中,H+会与碳酸根离子反应得到二氧化碳气体。
6.自来水可以用氯气消毒。某学生用这种自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显药品变质的是( )
A.NaHCO3 B.AgNO3
C.FeCl2 D.AlCl3
解析:选D。自来水用氯气消毒后,水中有Cl2、HCl、HClO。A中NaHCO3溶液会与HCl反应生成CO2;B中AgNO3溶液会与Cl-反应生成AgCl沉淀;C中Fe2+会被HClO氧化为Fe3+。
7.下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是( )
A.次氯酸不稳定,易分解
B.次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸
C.次氯酸是一种强氧化剂
D.次氯酸能使染料和有机色素褪色
解析:选B。A项只表明次氯酸的不稳定性,C项表明次氯酸的氧化性;D项表明次氯酸的氧化性(漂白性),此三项均与弱酸性无关。据强酸制弱酸原理,碳酸为弱酸,次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸,说明次氯酸是比碳酸还弱的酸。
8.检验氯化氢气体中是否混有氯气可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.通入AgNO3溶液
D.用湿润的淀粉?KI试纸
解析:选D。氯气具有强氧化性,能将KI中的I-氧化为I2(淀粉遇I2变蓝)。其实如果混有氯气量稍多的话,气体的颜色将呈黄绿色。
9.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制的氯水 ④氯气的酒精溶液
⑤盐酸 ⑥盐酸酸化的漂白粉溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.②③⑥
解析:选C。能使干燥的蓝色石蕊试纸变红又褪色的物质,应具有酸性和漂白性,在所给的6种物质中,①②只存在Cl2分子,既无酸性,又无漂白性;④中存在的是Cl2和酒精分子,也没有酸性和漂白性;⑤中只存在H+和Cl-及H2O分子,只能使蓝色石蕊试纸变红,却不能使之褪色;只有③和⑥中,既有酸性又有漂白性(HClO)。
10.常温下,装有氮气和氯气混合气体的试管倒立于足量的水中,经足够长时间光照,试管气体体积缩小为原来的3/5(假定气体都存在于试管中),则原氮气和氯气的体积比为( )
A.2∶3 B.3∶2
C.1∶4 D.1∶6
解析:选C。氮气和氯气相比,氮气难溶于水,只有氯气跟水反应:Cl2+H2O HCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑。长时间光照后氯气完全溶解于水,转化为盐酸和O2,据两个反应式可知:1 mol Cl2完全与水反应生成1 mol HClO,1 mol HClO完全分解生成0.5 mol O2,设原氮气和氯气的混合体积为5,其中氯气的体积为x,则氮气的体积为(5-x)。长时间光照后有:(5-x)+0.5x=3,解得x=4,所以原氮气和氯气的体积比为1∶4。
11.(2011年厦门高一检测)在新制氯水含有的各种微粒中(用化学式或离子符号填写):
(1)使氯水呈黄绿色的是________。
(2)能使AgNO3溶液产生白色沉淀的是________。
(3)能使紫色石蕊试液显红色的是________。
(4)能使红纸褪色的是________。
(5)能使无水CuSO4变蓝的是________。
(6)能与NaHCO3溶液反应放出气体的是________。
(7)能使淀粉-KI溶液变蓝色的是________。
答案:(1)Cl2 (2)Cl- (3)H+ (4)HClO (5)H2O (6)H+ (7)Cl2
12.(2011年徐州高一考试)游泳池水中的含氯气量应该控制在0.5 mg/L至1.0 mg/L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时泳池中水的氯气含量,哪几天使用泳池不安全
________________________________________________________________________。
(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:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)Cl2+H2OHCl+HClO HClO
(2)星期六、星期日
(3)星期六、星期日 Cl2+H2OHCl+HClO,阳光强烈,HClO见光分解,使Cl2量减少
(4)紫色的花瓣褪色
(5)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
1.下列各种物质,在氧化还原反应中通常只可作为氧化剂使用的是( )
A.SO2 B.H2SO4
C.Cl2 D.FeCl3
解析:选B。SO2中的硫元素的化合价为+4,处于中间价态,SO2既可作氧化剂又可作还原剂;H2SO4中的硫元素是+6价,氢是+1价,而氧元素在H2SO4 中性质很稳定,通常不失电子,所以硫酸只能作氧化剂;Cl2中的氯元素是0价,处于中间价态,氯气既可作氧化剂又可作还原剂;FeCl3中的铁元素是+3价,处于最高价态,只有氧化性,氯元素的化合价是-1价,处于最低价态,只有还原性,所以FeCl3 既可作氧化剂又可作还原剂。
2.M2O与S2-在酸性溶液中发生如下反应:M2O+3S2-+14H+===2M3++3S↓+7H2O,则M2O中M的化合价是( )
A.+2 B.+4
C.+6 D.+3
解析:选C。设M2O中M的化合价为y,则根据电荷守恒可得14-6-x=6,x=2,2y-14=-2,y=+6。
3.(2011年绍兴高一测试)下列叙述正确的是( )
A.含氧酸能起氧化作用,无氧酸则不能
B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
C.失电子难的原子获得电子的能力一定强
D.化学反应中,某元素由化合态变成游离态,此元素可能被氧化,也可能被还原
解析:选D。逐项分析:对于选项A,无氧酸也能起氧化作用,如Zn+2HCl(氧化剂)===ZnCl2+H2↑。对于选项B ,处于中间价态的阳(或阴)离子都既有氧化性,又有还原性,如FeFe2+Fe3+。对于选项C,如稀有气体原子是失电子难的原子,但得电子能力并不强。对于选项D,如电解水生成H2和O2。氢元素由化合态变为游离态,被还原;氧元素由化合态变为游离态,被氧化。
4.对于反应H-+NH3===H2+NH,正确的判断是( )
A.是置换反应 B.NH3是氧化剂
C.H-被还原 D.NH3在反应中失去电子
解析:选B。该反应中H-失电子(被氧化)为H2,NH3中氢元素为+1价,反应中氢原子得电子(被还原,作氧化剂)为H2,而该反应不是置换反应,故选B。
5.(2011年徐州高一检测)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为:
2KClO3+4HCl(浓)===2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
(1)请分析该反应中电子转移的情况(用双线桥法表示)
________________________________________________________________________。
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是________(填写编号)。
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)若产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为________mol。
解析:(1)
2 (2)反应中每4 mol HCl 参加反应,有一半(2 mol)作还原剂,有一半(2 mol)HCl表现酸性。
(3)每生成1 mol Cl2,反应中转移2 mol电子。
答案:(1)
(2)② (3)0.2
1.(2011年扬州高一检测)关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A.失去电子的物质是氧化剂
B.氧化反应的本质是得电子
C.原子得到电子后,元素的化合价一定升高
D.有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应
解析:选D。氧化还原反应的本质是电子的转移,反应中失去电子的物质作还原剂,原子得电子后,元素化合价降低,故A、B、C错误;一般地,有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应及置换反应均为氧化还原反应,但D项描述是正确的,如3O22O3。
2.下列化学反应属于区域3的是( )
A.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
解析:选C。A项中的反应是化合反应,且有元素化合价的变化,属于区域1;B项中的反应是分解反应,但其没有元素化合价的变化,属于除区域2之外的分解反应;C项中的反应是氧化还原反应,属于区域3;D项中的反应是置换反应,属于区域4。
3.(2011年浙江省嘉兴一中高一检测)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是( )
A.1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.KClO3在反应中得到电子,作氧化剂
解析:选D。氯元素的化合价由+5变成+4,1 mol KClO3反应转移1 mol电子,A项错误;KClO3作氧化剂,生成的ClO2是还原产物,B项错误;H2C2O4在反应中被氧化,C项错误。
4.下列有关实验室制取气体的反应中,其原理不属于氧化还原反应的是( )
A.实验室中用稀硫酸与锌粒反应制取H2
B.实验室中用高锰酸钾加热分解制取O2
C.实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制取Cl2
D.实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO2
解析:选D。D项中实验室制取CO2的反应是一个复分解反应,元素化合价反应前后不变。
5.P单质在反应4P+3KOH+3H2O===3KH2PO2+PH3中的变化是( )
A.被氧化 B.被还原
C.既被氧化又被还原 D.既未被氧化又未被还原
解析:选C。标出磷元素的化合价:由反应前的0价,部分升高为KH2PO2中的+1价,被氧化;另一部分降低为PH3中的-3价,被还原。
6.从反应Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2H2O+2Cl2↑中可以看出,盐酸具有的性质是( )
①酸性 ②氧化性 ③还原性
A.只有③ B.只有①
C.①② D.①③
解析:选D。在题给反应中4 mol HCl参加反应,只有一半(即2 mol)HCl被氧化生成Cl2,此时体现还原性,另一半HCl中氯元素化合价没有变化,该部分HCl体现酸性,故选D。
7.波尔多液农药不能用铁制容器盛放,是因为铁能与农药中的硫酸铜起反应。在该反应中,铁是( )
A.氧化剂 B.还原剂
C.催化剂 D.发生了还原反应
解析:选B。发生反应为Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,该反应中Fe作还原剂,发生氧化反应,CuSO4作氧化剂,发生还原反应,故选B。
8.(2011年南阳高一检测)下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( )
A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2
C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O
解析:选A。F2只能得电子变为-1价,故F2只有氧化性,K只能失电子变为+1价,故只有还原性,当反应生成时表现其氧化性,当生成时表现其还原性;B项中Cl2,C项中NO2、Br2,D项中SO2、H2O都既有氧化性又有还原性,故选A。
9.(2011年南京高一检测)已知①N2+3H22NH3;
②3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl,判断下列物质的还原性从强到弱的顺序是( )
A.NH4Cl>NH3>H2 B.H2>NH3>NH4Cl
C.NH3>NH4Cl>H2 D.H2>NH4Cl>NH3
解析:选B。在反应①中还原性为:H2(还原剂)>NH3(还原产物),在反应②中还原性:NH3(还原剂)>NH4Cl(还原产物),故选B。
10.下列叙述中正确的是( )
A.氧化剂中的每一种元素在反应中都得到电子
B.还原剂在同一反应中既可以是反应物,也可以是生成物
C.失电子多的还原剂,还原性不一定强
D.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
解析:选C。氧化剂中至少有一种元素得到电子,并不一定是每一种元素都得到电子,故A项错误;还原剂一定是反应物,在同一反应中,还原剂不可能做生成物,故B项错误;还原剂的还原性强弱与还原剂在反应中失去电子的数目无关,故C项正确;阳离子不一定只有氧化性,如Fe2+具有还原性,阴离子不一定只有还原性,如MnO具有氧化性,故D项错误。
11.实验室制取H2的反应方程式为:Zn+H2SO4 ===ZnSO4+H2↑。
(1)该反应中________被氧化,________发生还原反应。
(2)反应过程中转移2 mol电子,生成标准状况下的H2________L。
(3)用双线桥法表示出电子转移的方向和数目:
________________________________________________________________________。
解析:该反应中Zn由0价升高到+2价,失电子,被氧化,H2SO4中氢元素由+1价降低到0价,得电子,被还原,发生还原反应,每生成1 mol H2(标准状况下22.4 L)时转移2 mol电子,用双线桥法表示电子转移时,要注明电子的得失及被氧化、被还原字样。
答案:(1)Zn H2SO4 (2)22.4
12.(2011年徐州高一检测)有以下反应方程式:
A. CuO+H2Cu+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
D.2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2
E.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
F.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
G.KClO3+6HCl(浓)===KCl+3H2O+3Cl2↑
H.HgS+O2===Hg+SO2
按要求将上述化学方程式序号填入相应空格内:
(1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原________;
(2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化________;
(3)同一种物质中一种元素氧化另一种元素________;
(4)同一种物质中,同种元素间发生氧化还原反应________;
(5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应________;
(6)发生在不同物质间,只有部分元素被氧化或只有部分元素被还原的反应________;
(7)所有元素均参加氧化还原反应的是________。
解析:反应方程式A:H2(单质)将CuO(化合物)中铜元素还原,符合(1);
B:KClO3(同一物质)中氯元素氧化氧元素,符合(3);
C:Cl2(同一物质)中氯元素之间发生氧化还原反应,符合(4);
D:Fe由+2价升高到+3价,Br由-1价升高到0价,Cl由0价降低到-1价,所有元素均参加氧化还原反应,符合(7);
E:MnO2中Mn由+4价降低到+2价,参加反应的HCl中氯元素有一半被氧化生成Cl2,符合(6);
F:Cl2(单质)将NaBr(化合物)中溴元素氧化,符合(2);
G:KClO3中氯元素由+5价降低到0价,HCl中氯元素有5/6由-1价升高到0价,符合(5)、(6);
H:HgS中汞元素由+2价降低到0价,硫元素由-2价升高到+4价,O2中氧元素由0价降低到-2价,所有元素均参加氧化还原反应,符合(7)。
答案:(1)A (2)F (3)B (4)C (5)G (6)EG
(7)DH
13.(2011年南京高一检测)反应2KMnO4+16HCl(浓)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中,
(1)氧化剂是________,氧化产物是________(填化学式)。
(2)若生成71 g Cl2,则消耗的HCl是________mol,被氧化的HCl是________mol,转移的电子的物质的量是________ mol。
解析:判断氧化剂和还原剂及产物,应利用反应中元素化合价的变化,反应物化合价升高作还原剂,对应氧化产物,反应物化合价降低作氧化剂,对应还原产物。在反应中元素化合价升降情况为2KMO4+16HC (浓)===2Cl2+2KC+52↑+8H2O,故氧化剂为KMnO4,氧化产物为Cl2,反应中生成71 g Cl2(即1 mol)时,消耗HCl为1 mol×=3.2 mol,其中被氧化的HCl为1 mol×2=2 mol,转移电子为1 mol×2=2 mol。
答案:(1)KMnO4 Cl2
(2)3.2 2 2
14.据反应8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2回答下列问题:
(1)该反应的氧化剂是________,还原剂是
________________________________________________________________________。
(2)氧化剂与氧化产物的质量比为
________________________________________________________________________。
(3)当有68 g NH3参与反应时,被氧化的物质的质量是________g,生成的还原产物的质量为________g。
解析:(1)NH3中N化合价升高,是还原剂,N2是氧化产物,Cl2是氧化剂,NH4Cl是还原产物。
(2)3 mol氧化剂(Cl2)对应氧化产物N2 1 mol,其质量比为213∶28。
(3)n(NH3)==4 mol,因此68 g NH3参与反应被氧化1 mol,即17 g,生成还原产物NH4Cl 3 mol,即160 .5 g。
答案:(1)Cl2 NH3 (2)213∶28 (3)17 160.5
1.向盛有碘化钾溶液的试管中加入少量氯水和CCl4后,充分振荡,可观察到液体分层,其中( )
A.上层紫色,下层无色
B.上层近无色,下层紫红色
C.上层近无色,下层棕黄色
D.上层黄绿色,下层紫红色
解析:选B。氯气和碘化钾溶液发生如下反应:2KI+Cl2===I2+2KCl。I2易溶于CCl4,CCl4密度比水大,所以下层呈紫红色,上层近无色。
2.(2011年南通中学高一质检)溴又称为海洋元素,主要用作制取溴化物,并用于医药、农药、染料、香料、摄影材料、灭火剂、选矿、冶金、鞣革、净水等,部分用作普通分析试剂和有机合成剂。从海水中可以提取溴,主要反应之一为2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,下列说法中正确的是( )
A.溴离子具有氧化性
B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应
D.氯气氧化性比溴单质强
解析:选D。A项错误,溴离子只具有还原性;B项错误,氯气是氧化剂;C项错误,该反应为置换反应;据氧化还原反应以强制弱的观点,D项正确。
3.Br2与NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应。用溴水作试剂可以将下列各组内的液体鉴别出来的是(双选)( )
A.水、四氯化碳、酒精
B.AgNO3、NaOH、KI
C.NaCl、NaBr、NaI
D.苯、酒精、NaOH
解析:选BD。四氯化碳能萃取溴水中的溴,出现分层现象,下层液体呈橙红色;酒精、水分别与溴水混合,得到的是被稀释后的溴水,二者不能区分,A项不选。NaOH与Br2反应生成两种盐,使溶液褪色,所以B组三种溶液加入溴水后,分别出现浅黄色沉淀、溴水褪色、溶液显棕黄色等三种不同的现象,B项可选。C项中的NaCl、NaBr不能用溴水区分。D组物质中分别加入溴水后出现分层(上层橙红色)、无明显变化和褪色三种不同现象,可以区别。其实有些物质也可通过物理性质如密度、气味等直接加以区别。
4.(2011年姜堰中学高一检测)鉴别Cl-、Br-、I-三种离子,宜选用的试剂是(双选)( )
A.溴水和淀粉溶液
B.AgNO3溶液和稀硝酸
C.氯水和CCl4溶液
D.氯水和碘化钾淀粉溶液
解析:选BC。A项不选,溴水和淀粉只能鉴别出I-,不能区分Cl-、Br-;B项可选,可利用卤化银沉淀颜色的不同区分出Cl-、Br-、I-(AgCl白色沉淀、AgBr浅黄色沉淀、AgI黄色沉淀);氯水能将Br-、I-氧化为Br2、I2,经CCl4萃取后有机层一个呈橙红色,一个呈紫红色,故C项可选;D项中因碘化钾淀粉中的I-也被氧化,干扰了实验,故不合适。其实Br-、I-经氯水氧化后的现象差别并不是很大,故往往需通过萃取后看有机层的颜色来进一步确定。
5.碘缺乏病是世界上发病较多的地方病。为防治碘缺乏病,通常在食盐中加碘。因碘化钾口感苦涩且在贮藏和运输过程中易变质,所以现在一般食盐中添加的是少量碘酸钾(KIO3)。碘酸钾和碘化钾在酸性溶液中能发生下列反应:
5KI+KIO3+3H2SO4===3I2+3K2SO4+3H2O
(1)此反应中,氧化剂是________,还原剂是________。
(2)氧化剂和还原剂的物质的量之比是________。
解析:分析变价元素的价态。所含元素化合价降低的反应物为氧化剂,所含元素的化合价升高的反应物为还原剂。
答案:(1)KIO3 KI (2)1∶5
1.下列溶剂能溶解单质碘和溴,但不能把碘和溴从碘水和溴水中提取出来的是( )
A.苯 B.汽油
C.酒精 D.四氯化碳
解析:选C。酒精与水混溶,不能分层。
2.将适量的Cl2通入溴化钠溶液中,等反应停止后,实验室从该溶液中提取溴通常所需的主要仪器和方法是( )
A.蒸发皿;蒸发后灼烧
B.烧杯;冷却、结晶、过滤
C.分液漏斗;分液
D.分液漏斗;加萃取剂,振荡静置后分液
解析:选D。反应停止后,溶液中存在Br2、NaCl等溶质,需采用合适的有机溶剂(如苯、CCl4等)来萃取Br2,采用分液操作来完成溴的提取。
3.在a、b、c、d四个集气瓶中分别盛有H2、Cl2、HCl、HBr中的任一种气体,若将a和d两瓶气体混合后见光爆炸;若将a和b两瓶气体混合后,瓶壁上出现暗红色液滴,则a、b、c、d四个集气瓶中分别盛放的气体是( )
A.Cl2、H2、HCl、HBr B.Cl2、HCl、HBr、H2
C.Cl2、HBr、H2、HCl D.Cl2、HBr、HCl、H2
解析:选D。将a和d两瓶气体混合后见光爆炸则a、d一定为H2、Cl2两种气体;而a和b两瓶气体混合后,瓶壁上出现暗红色液滴,由题目信息可知此暗红色液滴只可能是单质溴,而这四种气体能反应生成单质溴的只能是Cl2和HBr反应;故综合上述分析可知a为Cl2,d为H2,c为HCl,b为HBr。
4.(2011年启东中学高一检测)已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是( )
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
解析:选A。各处的反应原理分别为:
①KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,产生黄绿色的气体。
②2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,Br2溶于水显橙(黄)色。
③2KI+Cl2===2KCl+I2,I2遇淀粉变蓝色。
④Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。两种盐的水溶液都无颜色,故棉球显白色。
5.(2011年福建泉州高一检测)某溶液中阳离子只含K+,其中Cl-、Br-、I-的个数比为1∶2∶3,欲使这些离子个数比变为3∶2∶1,需要通入的氯分子与原溶液中I-的个数比应为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶3 D.3∶1
解析:选C。将比例看成具体数字,即3种微粒分别是1 mol、2mol、3mol,反应后溴离子的物质的量不变,又剩余1mol碘离子,说明氯气只和碘离子发生了反应,且只反应掉2 mol碘离子,化学方程式是Cl2+2KI===2KCl+I2,每反应掉2 mol碘离子时,消耗1 mol Cl2
6.有不纯的氯化铜粉末13.5 g(内含一种杂质),当与足量的AgNO3溶液反应时,生成29 g AgCl沉淀,则粉末中的杂质可能是( )
A.FeCl3 B.KCl
C.ZnCl2 D.BaCl2
解析:选A。13.5 g若全为氯化铜,则可产生28.7 g AgCl沉淀(<29 g),因此杂质中含氯量比氯化铜中含氯量高,只有A项中含氯量比氯化铜中高,符合题意。
7.用作麻醉剂的氯仿(CHCl3)常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒的光气(COCl2),反应的化学方程式为2CHCl3+O2===2HCl+2COCl2。为了防止事故,使用前可用于检验氯仿是否变质的试剂是(注:CHCl3不与AgNO3溶液反应产生沉淀)( )
A.酚酞试液
B.用硝酸酸化后的AgNO3溶液
C.NaOH溶液
D.用硝酸酸化后的Ba(NO3)2溶液
解析:选B。只需要检验生成的HCl即可。检验Cl-可用AgNO3溶液和稀HNO3。(也可检验H+,用石蕊试纸或pH试纸)。
8.(2010年扬州高一期中测试)溴化碘(IBr)是一种卤素互化物,它的化学性质活泼,能与大多数金属反应,也能与某些非金属单质反应,并能与水发生反应:IBr+H2O===HBr+HIO。下列有关溴化碘的叙述中错误的是( )
A.IBr、Br2、I2具有相似的化学性质
B.在许多反应中,IBr是一种强氧化剂,其氧化性强于I2,但弱于Br2
C.在溴化碘与水的反应中,IBr既是氧化剂又是还原剂
D.溴化碘与氢氧化钠溶液反应时可生成两种盐
解析:选C。认真分析反应:Cl2+H2OHCl+HClO,我们可以看作Cl2中两个氯原子一个显+1价,一个显-1价,+1价的Cl结合水提供的负价的OH-而形成次氯酸,-1价的Cl结合H+形成HCl。然后大胆类比于IBr。A项正确,卤素互化物的性质与卤素很相似。B项正确,IBr中的I为+1价,具有很强的氧化性。C项错误,分析价态可知,溴化碘与水的反应是非氧化还原反应。据IBr+H2O===HBr+HIO可知,溴化碘与氢氧化钠溶液的反应(类似Cl2和NaOH溶液反应)可以看作是先与水反应生成两种酸,再与NaOH反应生成两种盐和水,D项正确。
9.有不纯的氯化铜粉末13.5 g(内含一种杂质),当与足量的AgNO3溶液反应时,生成29 g AgCl沉淀,则粉末中的杂质可能是( )
A.FeCl3 B.KCl
C.ZnCl2 D.BaCl2
解析:选A。13.5 g若全为氯化铜,则可产生28.7 g AgCl沉淀(<29 g),因此杂质中含氯量比氯化铜中含氯量高,只有A项中含氯量比氯化铜中高,符合题意。
10.痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法,人的手上有汗渍,接触过白纸后,手指纹线就留在纸上。如果将溶液①小心地涂到纸上,溶液①中的溶质就跟汗渍中的物质②作用,生成物质③,物质③在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒逐渐增多,由棕色变成黑色的指纹线。则①②③的化学式是( )
A.①AgNO3 ②NaBr ③AgBr
B.①AgNO3 ②NaCl ③AgCl
C.①AgCl ②AgNO3 ③NaCl
D.①AgNO3 ②NaI ③AgI
解析:选B。汗液中含有NaCl,AgCl见光易分解为灰黑色的银粒。
11.(1)向溴化钠溶液中通入适量的氯气,产生的现象是____________________________,反应的化学方程式是____________________;向碘化钾溶液中加入适量的溴水,产生的现象是____________________________,反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)由上述两个化学反应可知,Cl2、Br2、I2三种单质活泼性强弱的关系是________________;这样的化学反应原理,在海水的综合利用中的应用是________________________________________________________________________
__________________________。
(3)下列海产品中可以考虑用于工业上大量地提取碘的是________。
①贝壳 ②紫菜 ③鱼 ④海带
解析:(1)Cl2与NaBr、Br2与KI反应的化学方程式分别为:①Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl、②Br2+2KI===I2+2KBr。Br2、I2在水溶液中分别显橙色、褐色。
(2)在置换反应中,通常是活泼金属置换出不活泼金属,活泼非金属置换出不活泼的非金属,故由反应①、②知三种单质的活泼性强弱关系为Cl2>Br2>I2。利用非金属单质的活泼性关系,用活泼的Cl2将Br2、I2置换出,这一化学反应原理可以应用于从海水中提取溴和碘。
(3)在①贝壳、②紫菜、③鱼、④海带四种海产品中,含碘相对较多的是紫菜和海带。
答案:(1)溶液由无色变为橙色 Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl 溶液由无色变为褐色 Br2+2KI===I2+2KBr
(2)Cl2>Br2>I2 从海水中提取溴和碘
(3)②④
12.某学生往一支试管里按一定顺序分别加入下列几种物质:A.KI溶液,B.淀粉溶液,C.NaOH溶液,D.氯水。发现溶液颜色按下面顺序变化:
①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色。
依据溶液颜色的变化回答下列问题:
(1)加入以上药品的顺序是________。
(2)写出①→②的化学方程式,若为氧化还原反应,请标明电子转移的方向和数目________________________________________________________________________。
(3)写出③→④的化学反应方程式
________________________________________________________________________。
解析:溶液显棕黄色,说明溶液中有I2 生成,氯水和KI溶液反应生成I2,而氯水显浅黄绿色,故①为KI溶液,②为氯水,溶液显蓝色是由于淀粉遇I2形成的,故③为淀粉溶液;又由于I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O,加入 NaOH后I2逐渐消失,蓝色将逐渐褪为无色,故④为NaOH溶液。
答案:(1)ADBC
(3)I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O
13.向橙色的溴水中连续加入一些试剂:
(1)过程①的现象是______________________________________________,溶液A中的溶质是__________。
(2)过程②的现象是______________________,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)过程③的白色沉淀是________,反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
答案:(1)镁条溶解,有气泡生成,溴水褪色 MgBr2
(2)溶液由无色变为橙色 MgBr2+Cl2===MgCl2+Br2
(3)AgCl MgCl2+2AgNO3===2AgCl↓+Mg(NO3)2
14.(2011年河北保定高一质检)海洋中的海藻含碘丰富,其中碘以I-形式存在。某实验从海藻中提取碘的流程如图所示。
(1)指出实验操作①的名称________。
(2)操作③中能选用有机溶剂提取碘的原因是:________________________________________________________________________。
(3)下列有机溶剂不能用来提取碘的是( )
A.汽油 B.四氯化碳 C.酒精
(4)向含I-的溶液中滴加氯水并加入少量淀粉,其现象是
________________________________________________________________________。
解析:海洋产品中的溴和碘主要以化合态(Br-、I-)的形式存在,利用氧化还原反应,将它们转化为溴和碘的单质,再结合物质的分离和提纯方法将它们分开。
答案:(1)过滤 (2)碘在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度
(3)C (4)淀粉变蓝
1.下列关于钠与水反应的说法不正确的是( )
①将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变红 ②将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应 ③钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧 ④将两小块质量相等的金属钠,一块直接投入水中,另一块用锡箔包住,在锡箔上刺些小孔,然后按入水中,两者放出的氢气质量相等
A.② B.②③
C.②③④ D.①②③④
解析:选D。钠与水反应产生氢氧化钠只能使酚酞变红,而不能使石蕊变红。钠与水的反应本质是钠与H+的反应,所以钠先与盐酸溶液中的酸反应。钠在水蒸气中反应产生的是氢气,尽管温度高且反应放热,因无氧气不能燃烧。钠的密度比水小,浮在水面上时,就有部分钠被氧气氧化,而用锡箔包住的钠不会被氧气氧化,所以与水反应的钠质量不相等,两者放出氢气的质量也不相等。
2.(2011年河北唐山一中高一检测)下列关于钠的说法不正确的是( )
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.钠长期置于空气中,最后变成碳酸钠
C.钠与水反应时,钠熔成小球在水面四处游动
D.由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属
解析:选D。钠的性质较活泼,与溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,不能置换其中的金属。
3.将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )
A.HCl B.NaOH
C.K2SO4 D.CuSO4
解析:选D。少量钠投入上述四种物质的水溶液中,均有H2产生,故都满足题目的第一个条件“有气体放出”,而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中都有H2放出,故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀:2Na+CuSO4 +2H2O===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,反应后溶液质量减轻。
4.向紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,振荡,正确的叙述是( )
A.最后溶液变蓝色
B.溶液先变蓝色最后褪色
C.溶液仍为紫色
D.因为Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
解析:选B。氧化还原反应是一个比较慢的过程,而酸碱之间的反应较快。紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,首先会与水反应生成NaOH和O2,生成NaOH使紫色石蕊溶液变蓝色;由于Na2O2有强氧化性,过量的Na2O2会慢慢将有机色素氧化为无色物质,所以最后溶液变为无色。
5.(2011年盐城高一质检)根据你对金属钠性质的了解,回答下列问题。
(1)关于钠的叙述中,正确的是________。
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.将金属钠放在石棉网上,用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点很高
(2)由于金属钠很容易跟空气中的________、________等物质反应,通常将它保存在______里,以使它与______、________等隔绝。
(3)将金属钠加入Fe2(SO4)3溶液中会产生红褐色沉淀。你能解释这一现象吗?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查钠的有关性质。通过外观的观察和钠与水反应的实验现象可知,钠的物理性质有:银白色、密度小,熔、沸点低、质地柔软、能导电、导热等,作为活泼的金属,钠易与非金属单质O2、水发生化学反应。
(1)A选项中有关钠硬度的描述不正确;C选项中有关钠在空气中燃烧的产物说法有误;D选项中有关金属钠熔点的描述不符合事实。只有B项正确。
(2)由于金属钠很活泼,很容易跟空气中的氧气、水蒸气等物质反应,因此保存时应隔绝空气,通常保存在煤油里,这是因为钠的密度大于煤油的密度且钠与煤油不反应,钠在煤油中沉在底部而避免了与空气的接触。
(3)金属钠与盐溶液反应,不可能置换出金属单质,这是因为钠首先要和溶液中的水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH能和Fe2(SO4)3反应生成难溶的红褐色沉淀 Fe(OH)3。
答案:(1)B (2)氧气 水蒸气 煤油 氧气 水蒸气
(3)钠首先要和溶液中的水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH能和Fe2(SO4)3反应生成难溶的红褐色沉淀 Fe(OH)3
1.下列关于钠的叙述中,正确的是( )
A.钠在自然界中存在游离态
B.钠是一种灰白色的固体
C.钠可以保存在水或四氯化碳中
D.钠着火时可用沙土扑灭
解析:选D。本题考查的是钠的存在、保存、色态及化学性质。钠是一种很活泼的金属,与空气中的氧气、水均很容易反应,所以自然界中不存在游离态的钠,A错;刚切开的钠的断面呈银白色,B错;钠的密度比水小比煤油大,但与水会反应,所以应保存在煤油中,钠的密度比四氯化碳的密度小,会浮在其表面易与空气接触反应,所以也不行,C错;钠着火时可以用沙土扑灭,D对。
2.(2011年常州高一质检)将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管里,不可能观察到的现象是( )
A.钠熔成小球并在液面上游动
B.发出“嘶嘶”的响声
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊
解析:选C。将一小块钠投入饱和澄清石灰水中,钠与水剧烈反应,有A、B选项所叙述的现象。随着2Na+2H2O===2NaOH+H2↑反应的进行,水被消耗,溶液的温度升高,由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,所以饱和溶液中的Ca(OH)2 有部分析出,可以观察到溶液变浑浊。
3.工业上制取钠的方法是( )
A.用钾还原NaCl B.钠与CuSO4溶液反应
C.电解熔融的NaCl D.用H2还原Na2O
解析:选C。钾的沸点比钠的低,工业上常用钠与熔融的钾盐制钾,A错;钠与CuSO4溶液反应时先与水反应,产物NaOH再与CuSO4反应,B错;电解熔融的NaCl生成钠和氯气,C对;氢气与Na2O不反应,D错。
4.下列关于钠的用途的叙述中错误的是( )
A.钠钾合金通常情况下呈固态,可作原子反应堆导热剂
B.钠是电的良导体
C.钠光射程远,透雾能力强,可用作制高压钠灯
D.钠可以与TiCl4反应置换出金属钛
解析:选A。钠钾合金在常温下呈液态,所以A错。
5.下列有关Na2O2的叙述中正确的是(双选)( )
A.Na2O2中存在O
B.Na2O2与水发生置换反应生成O2
C.Na2O2只有氧化性,而无还原性
D.紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2,先变蓝色后褪色
解析:选AD。Na2O2由Na+和O组成,A正确;置换反应应该符合单质1+化合物1===单质2+化合物2,所以B错;Na2O2中O呈-1价,处于中间价态,所以既有氧化性又有还原性,C错;Na2O2加入紫色石蕊试液中与水反应生成氢氧化钠,所以溶液变蓝,但Na2O2有强氧化性,可以使有机色素褪色,所以变蓝的溶液又褪色,D对。
6.在烧杯中加入水和苯(密度:0.88 g·cm-3,不溶于水,不与钠反应)各50 mL。将一小粒金属钠(密度:0.97 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能是( )
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并可能做上、下跳动
解析:选D。苯不溶于水,且其密度小于水,即ρ(水)>ρ(钠)>ρ(苯),故金属钠应处于苯与水的交界处,钠与水接触会与之发生剧烈反应,产生的氢气使钠上浮于苯层中,反应随即停止,在重力的作用下,钠又回落于苯与水的交界处,上述过程反复循环,从而导致了钠的上下浮动,直至反应结束。
7.下列说法中正确的是( )
A.钠与氧气反应生成Na2O
B.钠与氯气反应产生黄色火焰和棕色的烟
C.燃烧不一定要有氧气参加
D.钠在氯气中燃烧产生黄色火焰和白雾
解析:选C。钠与O2常温时生成Na2O,若是加热或点燃则生成Na2O2,A错;钠与氯气燃烧产生黄色火焰并且产生白烟,而非白雾,所以B、D错;燃烧是指发光、发热的剧烈的氧化还原反应,例如,钠在氯气中燃烧,所以不一定要有氧气参加反应,C对。
8.(2011年浙江省金华一中高一检测)下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )
A.都是白色固体
B.都是碱性氧化物
C.都能和水反应形成强碱溶液
D.都是强氧化剂
解析:选C。虽然两种氧化物的组成元素相同,但其结构、性质上的差异很大。Na2O是白色粉末,Na2O2是淡黄色粉末。Na2O是碱性氧化物,Na2O2是过氧化物。它们都能和水反应形成氢氧化钠溶液。Na2O中氧元素价态为最低价为-2价,无氧化性,Na2O2中氧元素价态为中间价为-1价,具有氧化性、还原性,是强氧化剂。
9.m g Na在足量Cl2中燃烧,生成固体的质量为(m+3.55) g,则m g Na与O2反应,生成固体的质量可能为( )
①(m+0.8) g;②(m+1.0) g;③(m+1.2) g;
④(m+1.6) g;⑤(m+1.4) g
A.①④ B.①
C.④ D.均可以
解析:选D。若只生成Na2O,则有:
Cl2―→2Na―→Na2O―→O2
71 g 16 g
3.55 g m(O2)=0.8 g
若只生成Na2O2,则有:
Cl2―→2Na―→Na2O2―→O2
71 g 32 g
3.55 g m(O2)=1.6 g
若生成Na2O2和Na2O的混合物,则有:(m+0.8) g10.一定量的钠在一定条件下全部被氧化,测得产物中氧元素的含量为,则参加反应的钠与氧气的物质的量之比为( )
A.8∶3 B.4∶3
C.3∶8 D.2∶3
解析:选A。Na的氧化产物有Na2O和Na2O2两种,从氧元素的含量为可知,氧元素与钠元素的质量比为,则氧原子与钠原子的物质的量之比为=,进而可推知氧气与钠的物质的量之比为,则钠和氧气的物质的量之比为8∶3。
11.(2011年启东中学高一质检)某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置,目的是做钠与水反应的实验并验证:①钠的物理性质,②钠与水反应的产物是什么。
(1)当进行适当操作时还需要的仪器有
________________________________________________________________________。
(2)如何进行操作?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由钠和水反应来验证钠的物理性质,要使钠块与水接触,应想办法将钠块放入水中;证明钠和水反应的产物是什么,就要收集产生的气体,并验证气体的可燃性。
答案:(1)小试管和酒精灯
(2)将大头针向上提,使钠块落入水中,将小试管扣在导管上收集反应产生的气体,用拇指堵住试管口移向酒精灯,松开拇指点燃试管中的气体
(3)钠浮在水面上,熔化成闪亮的小球迅速游动,并逐渐消失,水溶液由无色变成红色。点燃小试管中的气体时,有尖锐的爆鸣声
12.用如图所表示的方法研究金属钠与水反应的性质,其中A是用带孔的铝箔包着的小块的金属钠。
(1)从大块钠上取下的小块钠要用滤纸擦一擦,这样做的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)包裹钠块的铝箔要预先扎上足够多的小孔,若孔数不够,可能出现的不良后果是________________。假如在实验刚开始就将镊子松开拿出水面,A表现出的现象是________________,出现这种现象的原因是
________________________________________________________________________。
(3)据预测,钠与水反应生成氢气和氢氧化钠。
①证明生成的气体是氢气的实验方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②证明生成氢氧化钠的实验方法和相应的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
解析:(1)为了防止金属钠被氧气、水氧化,实验室中一般将金属钠保存在煤油中。在使用金属钠时,为了不影响实验效果,一般要用滤纸擦净其表面上的煤油。
(2)金属钠具有很强的还原性。常温下钠跟水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,并放出大量的热,在封闭的空间内极易发生爆炸;金属钠的密度小于水的密度,在水中浮在水面上;钠与水反应生成的氢气更增大了A所受的浮力。
答案:(1)擦去钠表面上的煤油,避免影响实验效果
(2)发生爆炸 A浮在水面上 钠的密度小于水的密度
(3)①在气体充满试管时,在水中单手握管、拇指封口,管口朝下拿出水面。在火焰的近处横置试管,管口靠近火焰,松开拇指点燃气体,观察现象
②向烧杯内的溶液中滴入3滴酚酞试液,溶液显红色
13.钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠两种。
(1)写出过氧化钠与水及二氧化碳反应的化学方程式,并分析电子转移的方向和数目,指出氧化剂、还原剂。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在呼吸面具和潜水艇里,用作氧气来源的物质是________。
A.H2O2 B.Na2O2
C.KClO3 D.KMnO4
(3)把Na2O2 投入到少量紫色石蕊溶液中,有什么现象?如何解释?________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
解析:(1)过氧化钠与水及二氧化碳反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。
(2)因为Na2O2与CO2 和水反应均可产生O2,故在呼吸面具和潜水艇里Na2O2用作O2来源的物质。
(3)Na2O2具有强氧化性,可以使有机色质褪色。
上述两反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂;1 mol Na2O2与足量H2O或CO2反应时,均转移1 mol e-
(2)B (3)石蕊溶液先变为蓝色,后变为无色 Na2O2与水反应生成的NaOH使石蕊溶液由紫色变为蓝色;Na2O2具有强氧化性、漂白性,因此片刻后,溶液由蓝色变为无色
14.(2010年宿迁中学高一期中测试)一块表面已经被部分氧化成氧化钠的钠块,质量为1.08 g,投入到100 g水中,完全反应后收集到0.02 g氢气。通过计算回答:
(1)未被氧化的钠的质量是多少?
(2)钠块表面的氧化钠的质量是多少?
(3)所得溶液中溶质的质量分数是多少?
解析:Na2O和Na两种物质中只有Na与水反应产生H2,设此钠块中含有Na的质量为x,则:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
46 2
x 0.02 g
=,解得x=0.46 g
则Na2O的质量为1.08 g-0.46 g=0.62 g
所得溶液为NaOH溶液,其中
n(NaOH)=×2+=0.04 mol
m(NaOH)=0.04 mol×40 g·mol-1=1.6 g
溶液的质量为1.08 g+100 g-0.02 g=101.06 g
w(NaOH)=×100%=1.58%。
答案:(1)0.46 g (2)0.62 g (3)1.58%
1.下列关于钠及其化合物的叙述,不正确的是( )
A.硫酸钠灼烧时焰色反应呈黄色
B.过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源
C.碳酸氢钠的水溶液呈弱酸性
D.发酵粉中含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
解析:选C。NaHCO3的水溶液呈弱碱性。
2.下列六种物质:①Na2O ②Na2O2 ③NaCl ④Na2CO3溶液 ⑤NaOH ⑥NaHCO3其中不能与CO2反应的是( )
A.①④ B.②③
C.③⑥ D.⑤⑥
解析:选C。NaCl和NaHCO3不能与CO2反应,其余物质和CO2反应的化学方程式分别如下:①Na2O+CO2===Na2CO3;②2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;④Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3;⑤2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O或NaOH+CO2===NaHCO3。
3.(2011年淮阴高一检测)检验Na2CO3溶液中混有K2CO3的方法是( )
A.加HCl溶液 B.加CaCl2溶液
C.加AgNO3溶液 D.焰色反应
解析:选D。检验Na2CO3溶液中是否混有 K2CO3,只要检验出K+就可以了。可以用焰色反应,若透过蓝色的钴玻璃,观察到紫色火焰,说明溶液中含有K+。
4.某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应,有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量,下列判断正确的是( )
A.粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3
B.粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
C.粉末中一定不含有Na2O和NaCl
D.无法肯定粉末是否含有Na2O和NaCl
解析:选A。与盐酸反应产生气体的物质可能有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3,气体X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失),说明X由O2和CO2组成,原粉末中一定有Na2O2,Na2CO3、NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热,有气体放出,说明混合物中一定有NaHCO3 ,但NaHCO3受热分解会使混合物粉末质量减小,而实际剩余固体的质量却增加了,原因只能是发生了反应2Na2O+O2===2Na2O2,无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。
5.(2011年徐州高一检测)有4种固体A、B、C、D,将它们分别加水,均得无色溶液。测得A溶液有强碱性,D溶于水时可得强碱并放出无色气体F。将它们的溶液进行焰色反应,则A、B、C的焰色透过蓝色钴玻璃均呈浅紫色;D的焰色为黄色。A、B、C溶液中加入盐酸,则B、C溶液均有气体E放出,A则放热而无明显现象。气体E为无色、无味气体,但遇Ba(OH)2溶液出现白色沉淀。又知反应:①溶液中:A+B―→C;②B(固)E+H2O+C;③C+E溶液―→B溶液;④E+A溶液(不足量)―→B;⑤E+A溶液(过量)―→C溶液;⑥D+E―→F+固体。试回答:
(1)写出化学式:A________,B________,C__________,D________,E________。
(2)写出化学反应方程式:反应
①________________________________________________________________________,
反应③________________________________________________________________________。
解析:由题给信息的焰色反应可知A、B、C是钾的化合物,D是钠的化合物;且较容易判断出D为Na2O2,A为KOH。据题意也较容易判断出E为CO2。将这些初步判断代入反应①~⑥,不仅检验了原判断的正确性,还由②知B为KHCO3,并在④中得到证实。由②知C为K2CO3,也在⑤中得到证实。这些反应由①~⑥依次为:
KOH+KHCO3===K2CO3+H2O
2KHCO3K2CO3+CO2↑+H2O
K2CO3+CO2+H2O===2KHCO3
CO2+KOH(不足)===KHCO3
CO2+2KOH(过量)===K2CO3+H2O
2CO2+2Na2O2===O2+2Na2CO3
答案:(1)KOH KHCO3 K2CO3 Na2O2 CO2
(2)KOH+KHCO3===K2CO3+H2O
K2CO3+CO2+H2O===2KHCO3
1.关于苏打和小苏打,下列说法正确的是( )
A.加热时苏打较稳定,小苏打不稳定,易分解
B.相同温度下,小苏打较苏打易溶于水
C.苏打是发酵粉的主要成分之一,也用于治疗胃病
D.小苏打常用作洗涤剂
解析:选A。苏打是Na2CO3,小苏打是NaHCO3,二者相比,Na2CO3比NaHCO3稳定;Na2CO3比NaHCO3溶解度大(相同温度下);NaHCO3易分解且既能与酸反应,又能与碱反应,可用于治疗胃酸过多;用于洗涤剂的是Na2CO3。
2.(2011年常州高一质检)纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的方法正确的是( )
A.分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打
B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C.用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小苏打
D.将两种样品配成溶液,分别加入石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打
解析:选C。NaHCO3受热分解生成的Na2CO3不再分解或挥发,A错误;纯碱和小苏打都是钠盐,焰色反应都呈黄色,B错误;两者分别和同体积同浓度的食醋反应时,NaHCO3产生的气泡快(且多),C正确;Na2CO3和NaHCO3 均能和石灰水反应生成CaCO3沉淀,D错误。
3.某溶液中含有HCO、CO、SO、Na+、NO等几种离子。若向其中加入Na2O粉末充分反应后(溶液体积变化忽略不计),溶液中离子浓度保持不变的是( )
A.SO、NO B.CO、NO
C.SO、Na+ D.CO、NO、Na+
解析:选A。加入Na2O后发生下列反应:Na2O+H2O===2NaOH,HCO+OH-===CO2-3+H2O,故HCO将会减少,CO、Na+浓度将增大,SO和NO浓度保持不变。
4.(2011年福建泉州高一质检)碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热5.00 g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少了0.31 g,则原混合物中碳酸钠的质量为( )
A.3.38 g B.4.58 g
C.4.16 g D.4.41 g
解析:选C。假设原混合物中NaHCO3的质量为x,则:
2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
84×2 106 84×2-106=62
x 0.31 g
解得x=0.84 g。
原混合物中Na2CO3的质量为:5.00 g-0.84 g=4.16 g。
5.某无色溶液可能由Na2CO3 、MgCl2、NaHCO3 、BaCl2中的一种或几种组成,往溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀;或向原溶液中加入稀H2SO4也出现白色沉淀,并放出气体。据此分析下列各组判断中正确的是( )
①肯定有BaCl2 ②肯定有MgCl2 ③肯定有NaHCO3 ④肯定有Na2CO3或NaHCO3 ⑤肯定没有MgCl2
A.①②③ B.①③
C.②④ D.①③⑤
解析:选B。MgCl2与Na2CO3不能共存,BaCl2与Na2CO3 也不共存,向溶液中加碱出现白色沉淀可能是BaCO3。
6.以下方法中,可用来鉴别稀的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的最好的方法是( )
A.加入澄清石灰水 B.分别加热
C.滴加稀盐酸 D.加CaCl2溶液
解析:选D。A项中澄清石灰水和两者均能反应生成白色沉淀,不能鉴别;B项中分别加热,因是溶液现象不明显;C项不可行,因Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均较稀,与稀盐酸反应的速率差异不会太明显;D项最好,Na2CO3溶液能与CaCl2溶液反应生成白色沉淀,而NaHCO3溶液和CaCl2溶液不反应。
7.(2010年启东中学高一期中测试)在NaOH溶液中通入少量的CO2时,发生反应:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,而在NaOH溶液中通入过量的CO2时,则发生反应:NaOH+CO2===NaHCO3。现在用1 L 1.0 mol·L-1NaOH溶液吸收0.8 mol CO2,所得溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比约是( )
A.1∶3 B.1∶2
C.2∶3 D.3∶2
解析:选A。NaOH溶液中通入CO2时首先发生反应:
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
1 mol 0.8 mol
简单判断可知CO2过量,NaOH完全反应。
消耗CO2 0.5 mol,剩余CO2 0.3 mol,生成Na2CO3 0.5 mol。
接着发生反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
0.5 mol 0.3 mol
简单判断可知Na2CO3过量0.2 mol,同时生成NaHCO3 0.6 mol。
此时Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为0.2 mol∶0.6 mol=1∶3。
8.有两份质量相同的NaHCO3,向第一份中加入盐酸使其充分反应;将第二份加热使其完全分解,冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸,充分反应,则它们所耗用的盐酸的体积比为( )
A.2∶1 B.1∶1
C.1∶2 D.4∶1
解析:选B。本题可从Na+守恒角度考虑。无论NaHCO3是直接与盐酸反应,还是先加热分解后再与盐酸反应,Na+的量不变,生成的NaCl的量相等,则消耗盐酸的量相等。
9.(2009年高考全国卷Ⅰ)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是( )
A. B.
C. D.
解析:选A。设样品中含NaHCO3 x g,
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O Δm
2×84 106 62
x w1-w2
x=(g),
则Na2CO3的质量分数为:=。
10.向0.1 mol·L-1的NaOH溶液中通入过量的CO2后,溶液中存在的主要离子是( )
A.Na+、CO B.Na+、HCO
C.HCO、CO D.Na+、OH-
解析:选B。向NaOH溶液中通入过量CO2发生如下反应:NaOH+CO2===NaHCO3。即溶液中存在的主要离子有Na+和HCO。
11.(2011年连云港高一检测)已知A、B、C是三种含钠元素的白色固体物质,D是无色气体,E是一种难溶物质,它们具有如右图所示转化关系:
(1)写出A、B、C、D、E的化学式A________,B________,C__________,D__________,E__________。
(2)写出①②两个箭头所示转化的化学方程式。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
解析:根据D是无色气体,能和石灰水反应生成一种难溶物质E,可推出D是CO2,E是CaCO3;A既能和少量CO2反应,又能和足量CO2反应,可推出A是NaOH,B是NaHCO3,C是Na2CO3。
答案:(1)NaOH NaHCO3 Na2CO3 CO2 CaCO3
(2)①Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
②CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
12.称取一定量的纯碱溶于水中,与适量的盐酸作用,根据下列情况,填写盐酸的用量和气体产量的变化(填“增加”或“减少”)。
(1)若纯碱中混有K2CO3,盐酸用量将________;气体产量将________。
(2)若纯碱中混有NaHCO3,盐酸用量将________;气体产量将________。
(3)若纯碱中混有NaCl,盐酸用量将________;气体产量将________。
(4)若纯碱中混有NaOH,盐酸用量将________;气体产量将________。
解析:同质量的纯碱与杂质所消耗盐酸的多少决定酸的用量,若同质量的杂质消耗的酸的量大于纯碱,则酸用量将增大,反之,减小。同理,同质量的杂质与酸反应产生的二氧化碳多于纯碱与酸反应产生的二氧化碳,则产生的气体量将增加,反之,减小。
答案:(1)减少 减少 (2)减少 增加
(3)减少 减少 (4)增加 减少
13.“套管实验”是将一个较小的玻璃仪器装入另外一个玻璃仪器中,经组装来完成原来需要两只或更多普通玻璃仪器进行的实验。因其具有许多优点,近年来被广泛开发并应用于化学实验中。下述实验为“套管实验”,请观察如图所示实验装置,分析实验原理,回答下列问题:
(小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球)
(1)从点燃酒精灯开始,试管及烧杯A、B中能观察到的现象有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)整个实验结束时,在操作上需要特别注意的问题是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通过该实验可得出的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)本装置的优点是
________________________________________________________________________。
解析:实验装置不再是传统的组装,而是改进了的,将原来两个实验结合在一起,能更好地进行对比说明碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性。
答案:(1)棉花球变蓝,B中澄清石灰水变浑浊,开始时A中有气泡产生,小试管内有液滴出现
(2)防止倒吸
(3)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3的差,NaHCO3分解有CO2和H2O生成
(4)简化实验操作,提高实验效率,节约药品
14.现有碳酸钠和碳酸氢钠的混合物7.4 g,与足量盐酸反应后,生成二氧化碳气体3.3 g。求碳酸钠在混合物中的质量分数。
解析:碳酸钠与碳酸氢钠都能和盐酸反应,生成二氧化碳气体,通过两个反应中物质的质量关系,可分别找到碳酸钠、碳酸氢钠和二氧化碳的对应关系,从而得出答案。设碳酸钠的质量为x,碳酸氢钠的质量为y。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 44x/106
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
84 44
y 44y/84
,解得,
w(Na2CO3)=×100%=71.6%。
答案:71.6%
1.下列离子方程式正确的是( )
A.硝酸汞溶液和铝反应:Hg2++Al===Al3++Hg
B.氧化铜和硫酸溶液反应:Cu2++2H+===Cu2++H2O
C.锌和稀硫酸反应:Zn+2H+===Zn2++H2↑
D.醋酸和氢氧化钠溶液反应:H++OH-===H2O
解析:选C。A项电荷不守恒,B项CuO应写化学式,D项CH3COOH为弱酸,应写化学式,C正确。
2.下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是( )
A.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.NaOH溶液和Fe2(SO4)3溶液
D.Ca(OH)2和盐酸
解析:选A。A项不具备复分解反应发生的条件,B项有CO2气体生成,C项有Fe(OH)3沉淀生成,D项有H2O生成,故选A。
3.下列离子方程式正确的是( )
A.碳酸钠溶液与盐酸反应:Na2CO3+2H+===2Na++H2O+CO2↑
B.氨水中加盐酸:H++OH-===H2O
C.硫酸铜溶液中放入铁片:Cu2++Fe===Fe2++Cu
D.碳酸钙溶于硝酸:CO+2H+===H2O+CO2↑
解析:选C。A项Na2CO3易溶,应拆成离子形式,B项NH3·H2O为弱碱,应写化学式,D项CaCO3难溶于水,应写化学式,故选C。
4.(2011年天津高一检测)下列各组离子能在强碱性溶液中大量共存的是( )
A.K+、Na+、SO、NO
B.H+、Na+、Cl-、SO
C.Cu2+、K+、Cl-、SO
D.K+、NH、HCO、Cl-
解析:选A。强碱性说明溶液中有大量OH-,则H+(与OH-反应生成H2O)、Cu2+[与OH-反应生成Cu(OH)2沉淀]、HCO(与 OH-反应生成CO和H2O)、NH(与OH-反应生成NH3·H2O)不能在此溶液中大量共存,所以B、C、D错误,A正确。
5.(2011年南京高一检测)溶液中可能有下列阴离子中的一种或几种:SO、CO、
Cl-。
(1)当溶液中有大量H+存在时,则不可能有________存在。
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,溶液中不可能有________存在。
(3)当溶液中有________和________阳离子存在时,上述所有阴离子都不可能存在。
解析:当溶液中有大量H+存在时,H+与CO会生成气体CO2;Ba2+可以分别和SO、CO生成沉淀物;如果溶液中既含有Ba2+又含有Ag+时,则上述所有阴离子都不可能存在。
答案:(1)CO (2)SO、CO (3)Ba2+ Ag+
1.如表是某矿物质饮用水的部分标签说明
则该饮用水中还可能较大量存在( )
A.OH- B.Ag+
C.Na+ D.Ca2+
解析:选C。该饮用水中存在Cl-,故Ag+不能大量共存,Mg2+与OH-不能大量共存,SO与Ca2+生成微溶物不能大量共存。
2.(2011年泰州高一检测)下列化学反应方程式中,不可以用H++OH-===H2O表示的是( )
A.2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
B.Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2O
C.Cu(OH)2+2HNO3===Cu(NO3)2+2H2O
D.KOH+HCl===KCl+H2O
解析:选C。H++OH-===H2O代表强酸和强碱反应生成可溶性盐和H2O的反应,A、B、D均符合,而C项中Cu(OH)2为难溶性弱碱,应写成Cu(OH)2形式,故选C。
3.对四种无色溶液进行离子检验,实验结果如下,其中明显错误的是(双选)( )
A.K+、Na+、Cl-、NO
B.Cu2+、NO、OH-、HCO
C.Na+、OH-、Cl-、NO
D.MnO、K+、S2-、Na+
解析:选BD。B项明显错误,含有Cu2+的溶液是蓝色的,不是无色的,且Cu2+与
OH-、HCO和OH-与HCO均不能大量共存。D项错误,含有MnO的溶液是紫红色的,不是无色的,且与S2-能发生氧化还原反应。
4.离子在水溶液中共存的条件是离子之间不发生反应,下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A.Na+、H+、K+、CO
B.Mg2+、NH、SO、Cl-
C.Cu2+、K+、OH-、NO
D.K+、H+、OH-、NO
解析:选B。A中H+和CO反应;C中Cu2+和OH-反应;D中H+和OH-反应。
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.铁片放入稀盐酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.大理石放入稀硝酸中:CO+2H+===CO2↑+H2O
C.锌片插入硫酸铜溶液:2Zn+Cu2+===Cu+2Zn2+
D.硫酸铜与氢氧化钡溶液反应:Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓
解析:选D。A项不符合客观事实应为Fe+2H+===Fe2++H2↑。B项CaCO3 难溶于水,应写化学式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,C项电荷不守恒,应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu,故选D。
6.(2010年镇江高一检测)下列各组反应,前后均可用同一离子方程式表示的是( )
A.HCl+Na2CO3,HCl+NaHCO3
B.HCl+Na2CO3,H2SO4+K2CO3
C.H2S+NaOH,H2SO4+KOH
D.BaCl2+Na2SO4,BaCO3+H2SO4
解析:选B。A项中前者为2H++CO===CO2↑+H2O,后者为H++HCO===CO2↑+H2O;B项中两者均为:2H++CO===CO2↑+H2O;C项前者为H2S+2OH-===S2-+2H2O,后者为H++OH-===H2O;D项中前者为Ba2++SO===BaSO4↓,而后者BaCO3不溶于水,二者离子方程式不同。
7.在无色透明溶液中能大量共存的离子组是( )
A.K+、Na+、NO、MnO
B.K+、Na+、Cl-、SO
C.K+、Na+、Br-、Cu2+
D.Na+、Ba2+、OH-、SO
解析:选B。Ba2+和SO不能共存,排除D;MnO、Cu2+有颜色,排除A、C。
8.下列离子方程式书写错误的是( )
A.三氧化硫与水反应:SO3+H2O===2H++SO
B.碳酸钙与盐酸反应:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
C.氧化铜与稀硫酸反应:CuO+2H+===Cu2++H2O
D.碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液反应:Ba2++CO===BaCO3↓
解析:选D。氧化铜属于氧化物应写成化学式,故C项正确;D项不反应。
9.下列两种物质混合后不能发生离子反应的是( )
A.硝酸溶液和碳酸钠溶液混合
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液混合
C.硫酸钾溶液和氯化钡溶液混合
D.硝酸钾溶液和氯化钡溶液混合
解析:选D。A中两种物质反应有气体和水生成:2HNO3+Na2CO3===2NaNO3+H2O+CO2↑,其离子方程式是:2H++CO===H2O+CO2↑;B项生成白色沉淀:Cl-+Ag+===AgCl↓;C中有白色沉淀生成:SO+Ba2+===BaSO4↓;D项混合无沉淀、气体、水生成,不能发生离子反应。
10.(2011年延安高一检测)某无色溶液中,可大量共存的离子组是( )
A.Na+、HCO、SO、Br-
B.Cu2+、NO、Cl-、SO
C.H+、Cl-、K+、CO
D.K+、Mg2+、SO、OH-
解析:选A。A、B实际都是盐的混合溶液,根据它们的溶解性可认定均能在溶液中大量共存,阴、阳离子间不会发生反应。但Cu2+在水溶液中有颜色,因此,A项符合题意,B项应淘汰;C、D中因H+与CO可结合生成H2O和CO2,Mg2+与OH-可结合生成Mg(OH)2沉淀,均不能大量共存,C、D均不符合题意。
11.在四个脱落标签的试剂瓶中,分别盛有盐酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液,为了鉴别各瓶中的试剂将它们分别编号为A、B、C、D并两两混合,其实验现象为:A+B产生无色气体;B+C产生白色沉淀;A+D产生白色沉淀;A+C无明显变化。
(1)由此推出各试剂瓶所盛的试剂为(填化学式):
A________,B________,C________,D________。
(2)A+B反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)A+D反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析:由两两混合的实验现象可知:试剂A与其他试剂混合时产生的现象最有特征:与B产生无色气体,与D产生白色沉淀,与C无明显现象,由此推知A为盐酸,B为Na2CO3,D为AgNO3,则C为BaCl2,用B+C产生白色沉淀进行验证,可知上述推断完全正确。
答案:(1)HCl Na2CO3 BaCl2 AgNO3
(2)CO+2H+===CO2↑+H2O
(3)Ag++Cl-===AgCl↓
12.人体胃液中含有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸),起杀菌、帮助消化等作用,但胃酸的量不能过多或过少,它必须控制在一定范围内,当胃酸过多时,医生通常用“小苏打片”或“胃舒平”给病人治疗。
(1)用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)如果病人同时患有胃溃疡,此时最好服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3],反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析:(1)NaHCO3为弱酸的酸式盐,要注意阴离子HCO不能拆开,故正确离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O。
(2)Al(OH)3难溶于水且为弱碱,应写化学式,正确离子方程式为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
答案:(1)HCO+H+===CO2↑+H2O
(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
13.(2011年南通高一检测)某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中,共含
K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO六种离子。
(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是________________________________________________________________________。
(2)乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量________(填“活性炭”或“铁粉”),可以回收其中的________(填写金属元素符号)。
(3)另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的________(填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含________,可用来浇灌农田。
解析:(1)由甲厂废水显碱性知甲中含有OH-,则与OH-不共存的离子有Ag+、Fe3+,则Ag+、Fe3+必然在乙厂废水中,而Cl-与Ag+不共存,所以Cl-应在甲厂废水中,再结合溶液中有阳离子必然有阴离子(反之也成立),则NO应在乙厂废水中,K+应在甲厂废水中,即甲厂废水含OH-、Cl-、K+,乙厂废水中含Ag+、Fe3+、NO。
(2)乙厂的废水中金属离子为Ag+与Fe3+,显然可加入铁粉回收金属银。
(3)结合(1)的分析可知若按适当的比例混合,则使废水中的Ag+与Cl-、Fe3+与OH-分别转化为AgCl、Fe(OH)3沉淀,而滤液中含K+、NO可用来浇灌农田。
答案:(1)K+、OH-、Cl- (2)铁粉 Ag
(3)Ag+与Cl-、Fe3+与OH- K+、NO
14.(2011年青岛高一检测)某溶液中含有 Ba2+、Cu2+、Ag+,现用NaOH溶液、盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离。
其流程如图,已知沉淀2为蓝色。
(1)沉淀的化学式:沉淀1________;沉淀3________;
(2)写出混合液+A的离子方程式________________________;溶液+B的离子方程式________________________________________________________________________。
解析:沉淀Ba2+溶液用Na2SO4溶液,沉淀Cu2+用NaOH溶液,而沉淀Ag+用盐酸,因为沉淀2为蓝色,故B为NaOH溶液,沉淀2为Cu(OH)2,再结合离子要逐一沉淀,故A为盐酸,沉淀1为AgCl,C为Na2SO4溶液,沉淀3为BaSO4。其中加入盐酸时离子反应为Ag++Cl-===AgCl↓,加入氢氧化钠溶液时离子反应为:H++OH-===H2O、Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓。
答案:(1)AgCl BaSO4
(2)Ag++Cl-===AgCl↓ H++OH-===H2O,
Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
1.一些体育医学专家断言,被称之为“人体健康催化剂”的镁,不仅可以战胜疲劳,而且还有利于肌肉的生长。人们可以从牛奶、肉、水果、蔬菜、土豆等食品中摄取。从海水中提取镁单质是镁的主要来源之一。从海水中提取镁可按如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、洗涤、过滤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物;④将产物熔融后电解,得到产物。
下列关于提取镁的说法中,不正确的是( )
A.此法的优点之一是原料的来源丰富(取自大海)
B.进行以上步骤的目的是富集(提取)MgCl2
C.可用电解熔融氧化镁的方法制取镁
D.以上过程涉及反应有复分解反应、化合反应和分解反应
解析:选C。C项错误,因氧化镁具有较高的熔点,可以作为耐火材料,所以工业上一般不用电解熔融氧化镁的方法制取镁,而是用电解熔融氯化镁的方法来制取镁。
2.从海水中提取镁,正确的方法是( )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水Mg(OH)2…―→MgCl2晶体Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2…―→MgCl2晶体Mg
解析:选D。A项中Mg(OH)2为难溶物且加热易分解,难电解。B项中因石灰水的溶质浓度太小,分离时消耗大,不能用于沉淀Mg2+。C项中MgO的熔点很高,电解时能耗大,难电解。
3.(2011年无锡高一检测)点燃的镁条伸入盛有下列气体的集气瓶中,能继续燃烧的是( )
①O2 ②Cl2 ③水蒸气 ④CO2
A.① B.①②
C.①③④ D.①②④
解析:选D。由所学知识可知O2、Cl2、CO2均支持Mg的燃烧;Mg与热水可以发生反应,但Mg在水蒸气中无法燃烧。
4.从海水中提取金属镁,涉及不到的化学反应是( )
A.Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
B.Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
C.Mg(OH)2MgO+H2O
D.MgCl2Mg+Cl2↑
答案:C
5.(2011年苏州高一检测)碱式碳酸镁和无水氯化镁具有广泛的用途。用白云石(CaCO3·MgCO3)为主要原料生产碱式碳酸镁和无水氯化镁的流程如下:
回答下列问题:
(1)“灰浆”中除水和MgO外,主要成分还有________。
(2)为探究所得的水合碱式碳酸镁[mMgCO3·nMg(OH)2·xH2O]的组成。某同学组装仪器如图所示:
实验测得:硬质玻璃管中剩余的固体质量1.60 g,C处浓H2SO4增重0.72 g,D处碱石灰增重1.32 g,此水合碱式碳酸镁的化学式为________________________________________________________________________。
(3)A框中装置的作用是________________________________________________________________________;
在装好试剂后,加热前应进行的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)白云石分解生成的MgO和CaO与水反应时,其中的CaO会生成Ca(OH)2。
(2)由实验数据可列式:==,
==1,
解得m∶n∶x=3∶1∶3。
(3)空气中的少量CO2、H2O会影响实验结果。
答案:(1)Ca(OH)2
(2)3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O
(3)除去空气中的CO2等酸性气体和水蒸气,以减少误差 关闭K2,打开K1,通入足量空气后,再打开K2,关闭K1
1.镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )
A.不易生锈 B.导电性好
C.密度小 D.强度高
解析:选B。建筑装潢材料属于长期使用的材料,其不易生锈、强度高、密度小等性能,都有利于建筑物的长久、安全使用。但建筑装潢材料没有必要要求导电性好,相反,建筑装潢材料导电性好不利于建筑物的安全使用,因为它会导致建筑物遭雷击。
2.已知硬水(含钙、镁离子较多的水),对生活和生产都会有不利影响,某厂要求对生产中的硬水进行软化(使钙、镁离子浓度降低或除去溶液中的钙、镁离子),请选择下列符合要求的试剂组合(双选)( )
A.Na2CO3、NaOH B.Ca(OH)2、Na2CO3
C.Cl2、Na2SO4 D.HCl、Ca(ClO)2
解析:选AB。分析可知,本题是利用化学反应的除杂问题,需要将溶液中的钙、镁离子转化为沉淀,可以将钙以碳酸钙、镁以氢氧化镁的形式沉淀后(氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁),过滤除去。
3.(2011年广东湛江高一质检)将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1mol·L-1的盐酸中,在同温、同压下产生的气体体积比是( )
A.1∶2∶3 B.6∶3∶2
C.3∶1∶1 D.1∶1∶1
解析:选C。0.3 mol Na、Mg、Al对100 mL 1mol·L-1的盐酸都过量,产生的H2应该由盐酸决定,即相等,但钠可与盐酸中的水反应,故0.3 mol钠全部反应后产生的H2应为0.15 mol,所以三者产生的气体体积比应为:0.15×22.4:×22.4∶×22.4=3∶1∶1。
4.下列物质不能使溴水褪色的是( )
A.碘化钠 B.镁
C.氢氧化钠 D.活性炭
解析:选A。溴与碘化钠反应生成碘,碘水呈棕黄色,仍然有颜色。
5.(2011年徐州高一质检)某碱式碳酸镁[Mg(OH)2·xMgCO3]固体31 g恰好与100 mL 8 mol/L的盐酸反应生成MgCl2溶液,则x的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C。MgCl2中2n(Mg2+)=n(Cl-),即
×(x+1)=,解得x=3。
6.在调整好的天平左右两盘中各放一只大小和质量均相同的烧杯,两只烧杯中都盛有1 mol/L的稀硫酸100 mL,然后分别向烧杯中加入一定量的镁和铝,充分反应后天平仍然保持平衡,则镁和铝的量分别为(双选)( )
A.2.4 g镁,2.4 g铝 B.5 g镁,5 g铝
C.0.2 mol 镁,0.2 mol铝 D.1 g镁,1 g铝
解析:选AB。稀硫酸的物质的量为0.1 mol ,可以反应的镁为0.1 mol,即2.4 g,产生的H2为0.2 g,溶液质量增加2.2 g,0.1 mol稀硫酸可以与2/3 mol的铝即1.8 g的铝恰好反应,生成0.2 g H2,所以当加入的镁的质量不少于2.4 g,且加入的铝的质量与镁相同时,烧杯中增加的质量相同,天平仍平衡,所以应选A、B。
7.(2011年广东省梅州高一检测)1 mol下列物质分别与a g足量的盐酸完全反应,所得MgCl2溶液的质量分数最小的是( )
A.Mg B.MgO
C.MgCO3 D.Mg(OH)2
解析:选D。由镁元素守恒可知,等物质的量的这四种物质与盐酸反应后生成的氯化镁的物质的量相同,即质量相同,1 mol Mg与盐酸反应后生成1 mol H2,所以溶液的质量增加了22 g,1 mol MgO与盐酸反应溶液增加的质量即1 mol MgO的质量40 g,1 mol MgCO3与足量的盐酸反应后生成了1 mol CO2,所以溶液质量增加了相当于1 mol MgO的质量即40 g,1 mol Mg(OH)2与盐酸反应后使得溶液增加的质量等于1 mol Mg(OH)2的质量即58 g,所以反应后最终溶液的质量分数A项最大,D项最小。
8.相同质量的Na、Mg、Al与过量的稀硫酸反应,在相同状况下产生H2的体积比为( )
A.36∶69∶92 B.92∶69∶36
C.1∶1∶1 D.3∶2∶1
解析:选A。相同状况下产生H2的体积比等于Na、Mg、Al失电子数之比=(×1)∶(×2)∶(×3)=36∶69∶92。
9.(2011年镇江高一检测)把0.5 mol Na和 0.5 mol Mg分别投入到足量的m1 g水中和m2 g盐酸中,分别得到溶液a和b,若m1=m2,则a与b的质量关系为( )
A.a>b B.a<b
C.a=b D.无法确定
解析:选C。2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ Δm
2 mol 44g
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Δm
1 mol 22 g
当消耗等物质的量(0.5 mol)Na和Mg时,两反应的Δm相同(各增重11 g),所以a=b。
10.如图表示相同质量的Mg、Al分别跟一定量的稀H2SO4溶液反应所产生H2的物质的量与时间的关系图,下列叙述可能符合图示的有( )
A.Mg、Al都不过量
B.Al过量而Mg恰好与酸完全反应
C.Mg、Al都恰好与酸完全反应
D.Mg过量而Al恰好与酸完全反应
解析:选B。因 Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑,2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑,由图象知二者生成的H2相等,故稀H2SO4完全反应,而相等量的稀H2SO4 完全反应时,所需Mg的质量大于Al的质量,所以当酸完全反应时,过量的金属只能是Al。
11.某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:
①将镁粉投入到冷水中,未见任何现象。
②将镁粉放入溴水中,只观察到产生少量气泡,但溴水的颜色逐渐褪去。
③将镁粉放入液溴中,未见任何变化。
④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到红棕色很快褪去。
问题:
(1)实验②中观察到有少量气泡产生,可能是________,原因是________________________________________________________________________。
(2)水的作用是________________________________________________________________________。
(3)写出镁与溴反应的方程式________________________________________________________________________。
解析:溴水中有少量溴与水反应Br2+H2O??HBr+HBrO,镁能与氢溴酸反应生成氢气。而由题意可知溴水褪色主要是因为溴分子减少甚至消失。
答案:(1)氢气 镁与溴水中的氢溴酸反应生成了氢气,Mg+2HBr===MgBr2+H2↑
(2)催化剂 (3)Mg+Br2MgBr2
12.海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)写出下列变化的化学方程式或离子方程式。
煅烧贝壳:________________________________________________________________________,
Mg(OH)2加盐酸:________________________________________________________________________。
(2)电解熔融MgCl2的反应方程式是________________,检验除镁外另一产物的方法是________________________________________________________________________。
(3)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl和HCl,写出相应反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)贝壳的主要成分是CaCO3。
(2)检验氯气用湿润的KI淀粉试纸。
(3)根据原子守恒写出方程式:MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑
答案:(1)CaCO3CaO+CO2↑
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
(2)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 用湿润的KI-淀粉试纸检验,可观察到试纸变蓝,说明产生的气体为Cl2
(3)MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑
13.(2011年盐城高一检测)镁在二氧化碳中能燃烧,钠比镁更活泼,那么钠能在二氧化碳中燃烧吗?某研究性学习小组设计了如下装置进行探究。
(1)写出镁在二氧化碳中燃烧的化学反应方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是________________,浓硫酸的作用是________________________________________________________________________。
(3)用酒精灯在试管D底部加热,钠在充满二氧化碳气体的试管里剧烈地燃烧,产生大量的白烟。试管底部有黑色物质生成。试管冷却后,试管壁上附着一层白色物质。往试管中加水,白色物质溶解于水,黑色物质不溶。过滤,得到澄清的滤液。往滤液中加澄清石灰水,溶液变浑浊。再滴入稀盐酸,溶液中有气泡出现。则试管壁上附着的白色物质是________。将滤纸上的黑色物质在坩埚中灼烧,黑色物质能燃烧。则该黑色物质是________。试写出钠与二氧化碳反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
解析:石灰石和稀盐酸反应产生的CO2气体中含HCl气体和水蒸气,除去HCl应用饱和NaHCO3溶液,除去H2O用浓硫酸,Na与CO2反应生成的白色物质与石灰水反应变浑浊,加盐酸有气泡产生,白色物质应为Na2CO3,黑色物质能燃烧,应为碳。
答案:(1)2Mg+CO22MgO+C (2)除去CO2中混有的HCl 干燥CO2气体
(3)Na2CO3 C(碳) 4Na+3CO22Na2CO3+C
14.取一根镁条置于坩埚内点燃,得到氧化镁和氮化镁的混合物的总质量为0.470 g,冷却后加入足量的水,将反应产物加热蒸干并灼烧,得到氧化镁的质量为0.486 g。
(1)写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学方程式。
(2)计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。
解析:(1)题目已明确告知了反应物和生成物,因此写此化学方程式,只需注意配平即可。
(2)计算时可用常规法,也可用差量法求解。
设混合物中Mg3N2的质量为x,由Mg3N2生成MgO的质量为y。
Mg3N2 ~ 3MgO
100 120
x y
解得:x=0.080 g
Mg3N2的质量分数=(0.080 g/0.470 g)×100%=17.0%。
答案:(1)Mg3N2+6H2O===2NH3↑+3Mg(OH)2↓
(2)17.0%
1.(2011年徐州高一检测)既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是( )
①Al(OH)3 ②Al2O3 ③Al ④NaHCO3
⑤Mg(OH)2
A.①②③④ B.①②③④⑤
C.①②④ D.①②④⑤
解析:选C。Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3四种物质都既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,但Al属于单质。
2.下列说法正确的是( )
A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物
B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物
C.Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应
D.Al2O3能跟强的酸碱溶液反应
解析:选D。Al2O3虽然难溶于水,但是2Al(OH)3Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同,所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物。金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念,二者没有必然的联系。Al2O3是两性氧化物,Al2O3与强酸、强碱反应,与弱酸、弱碱不反应。
3.向100 mL 1.0 mol·L-1的AlCl3溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1的NaOH溶液至过量,生成沉淀的物质的量与加入NaOH的量的理论曲线图正确的是( )
解析:选D。向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,发生的反应依次是:Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,其现象是先产生白色沉淀,后沉淀逐渐减少,直到全部消失,而且沉淀最多和沉淀恰好消失时前后消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1。
4.以Al2O3为原料制取氢氧化铝,最好的方法是( )
A.将Al2O3溶于水
B.将Al2O3先溶于盐酸中,之后滴加氢氧化钠溶液
C.将Al2O3先溶于盐酸中,之后滴加氨水
D.将Al2O3先溶于NaOH溶液中,之后滴加盐酸
解析:选C。Al2O3不溶于水,A项错;将Al2O3溶于盐酸后,若滴加NaOH溶液,因Al(OH)3溶于NaOH,不易控制,B项错误;若滴加氨水,则可得Al(OH)3沉淀,C项正确;若Al2O3先溶于NaOH溶液,得到NaAlO2溶液,之后滴加盐酸时,生成的Al(OH)3可溶于盐酸,故D项不合适。
5.(2011年常州高一检测)胃酸过多是常见的胃病。下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。
甲:①白色结晶状粉末,可缓缓分解;
②能溶于水,水溶液呈弱碱性;
③遇酸及酸性药物则产生二氧化碳;
④胃酸过多患者服用多见胃胀气,甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。
乙:①与胃酸作用是中和反应,作用缓慢而持久,可维持3~4小时。
②凝胶本身覆盖于溃疡面上,具有保护作用。
③可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。
(1)请你推测,甲中含有的主要化学成分是__________(填化学式);乙中含有的主要化学成分是__________(填化学式)。
(2)试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(3)试写出乙中含有的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式:
________________________________________________________________________。
解析:据题目信息对甲、乙性质的描述可知甲为NaHCO3,乙为Al(OH)3,NaHCO3与酸反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O,Al(OH)3溶于OH-的反应为Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
答案:(1)NaHCO3 Al(OH)3
(2)HCO+H+===H2O+CO2↑
(3)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
1.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A.Al(OH)3→Al2O3 B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al→AlO D.Al3+→Al(OH)3
解析:选B。Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3,Al与强碱溶液反应可得AlO,Al3+遇碱可直接得Al(OH)3,Al2O3难溶于水,不能通过一步反应得Al(OH)3,应将Al2O3与酸或碱反应得Al3+或AlO,再与碱或酸反应,才能得Al(OH)3。
2.类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否,下列几种类推结论中错误的是( )
①钠与水反应生成NaOH和H2;所有金属与水反应都生成对应碱和H2
②Fe露置在空气中一段时间后就会锈迹斑斑;性质更活泼的Al不能稳定存在于空气中
③化合物NaCl的焰色为黄色;Na2CO3的焰色也为黄色
A.①③ B.②③
C.①②③ D.①②
解析:选D。只有非常活泼的几种金属才能与水直接反应生成碱。铁露置在空气中生成的铁锈是一种疏松的结构,内部金属可以继续被腐蚀;而铝因为极易在表面生成致密的氧化铝保护膜,可以在空气中较长时间稳定存在。
3.(2011年保定高一检测)能实现Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓的过程是( )
A.向铝盐溶液中不断滴加氢氧化钠溶液
B.向偏铝酸钠溶液中不断加入盐酸
C.向偏铝酸钠溶液中不断通入二氧化碳气体
D.向氢氧化钠溶液中不断滴加铝盐溶液
解析:选D。D项对应的离子方程式为:4OH-+Al3+===AlO+2H2O,Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓。
4.把4.6 g钠放入100 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液中,待其充分反应后(水蒸发不计),下列叙述中错误的是( )
A.Cl-浓度不变
B.溶液仍有浑浊
C.溶液中几乎不存在Al3+
D.溶液中存在最多的是Na+
解析:选B。4.6 g钠的物质的量为0.2 mol,与水反应生成0.2 mol NaOH。100 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液中Al3+的物质的量为0.01 mol。根据Al3++4OH-===AlO+2H2O,所以溶液中铝元素以AlO的形式存在,几乎不存在Al3+,溶液中存在最多的是Na+,物质的量为0.2 mol,Cl-浓度不变。
5.有氧化镁、氧化铝混合粉末18.2 g,将其溶于500 mL 4 mol·L-1的盐酸里,若要使沉淀质量达到最大值,则需加入2 mol·L-1的氢氧化钠溶液的体积为( )
A.1000 mL B.500 mL
C.100 mL D.1500 mL
解析:选A。由题意知c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH)时沉淀量最大,4 mol·L-1×500 mL=2 mol·L-1×V(NaOH),V(NaOH)=1000 mL。
6.下列各组物质的稀溶液相互反应,无论是前者滴入后者,还是后者滴入前者,反应现象都相同的是( )
A.NaHSO4和Ba(OH)2 B.AlCl3和NaOH
C.NaAlO2和H2SO4 D.Na2CO3和H2SO4
解析:选A。A中将NaHSO4滴入Ba(OH)2发生反应:NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+NaOH+H2O,将Ba(OH)2滴入NaHSO4时,反应为2NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,尽管反应原理不同, 但实验现象是相同的。
将AlCl3滴入NaOH或将NaAlO2滴入H2SO4,开始无沉淀后来有沉淀生成,而将NaOH滴入AlCl3或将H2SO4滴入NaAlO2时,开始有沉淀,后来沉淀溶解,现象不同,B、C错误;D中将Na2CO3滴入H2SO4立即有气体生成,而将H2SO4滴入Na2CO3,开始无气体生成,后来才有气体生成,故现象不同,不符合题意。
7.下列各组离子中,在强碱性溶液中能共存,且在加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是( )
A.Na+、NO、AlO、SO
B.Na+、Al3+、NO、SO
C.K+、Cl-、AlO、CO
D.Na+、Mg2+、Cl-、HCO
解析:选C。A在强碱中共存,加盐酸只有白色沉淀,无气体产生,A不成立;B、D在强碱中不共存,B、D不成立;C中加盐酸产生Al(OH)3沉淀和CO2气体。
8.(2011年朝阳区高一质检)把一定量的Ba(OH)2溶液滴入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中,使SO全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是( )
A.Al3+ B.Al(OH)3
C.AlO D.Al3+和Al(OH)3
解析:选C。Ba(OH)2和KAl(SO4)2以物质的量比2∶1反应时,才能使SO全部转化成BaSO4,此时铝元素全部转化为AlO,反应方程式为2Ba(OH)2+KAl(SO4)2===2BaSO4↓+KAlO2+2H2O。
9.将物质X逐渐加入Y溶液中,生成沉淀的物质的量为n2,与所加X的物质的量n1的关系如图所示,符合如图所示情况的是( )
A
B
C
D
X
NaOH
AlCl3
HCl
NaAlO2
Y
AlCl3
NaOH
NaAlO2
HCl
解析:选C。将NaOH滴入AlCl3时生成沉淀和溶解沉淀所用NaOH的量之比为3∶1而非1∶3,A错;当将AlCl3滴入NaOH时,开始生成NaAlO2,没有沉淀生成,故B错误;C中反应为HCl+NaAlO2+H2O===Al(OH)3↓+NaCl,Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,故C正确;D项中将NaAlO2滴入盐酸时,开始生成AlCl3,没有沉淀,D错误。
10.某混合溶液中含有MgCl2的浓度为2 mol·L-1,含AlCl3的浓度为3 mol·L-1,将此溶液200 mL中的Mg2+转化为沉淀分离出来,至少需要4 mol·L-1的NaOH溶液的体积是( )
A.0.2 L B.0.5 L
C.0.65 L D.0.8 L
解析:选D。Mg2+和Al3+都是弱碱阳离子,二者的区别是它们对应的氢氧化物Mg(OH)2不溶于强碱,而Al(OH)3能溶于强碱,故要将Mg2+转化为沉淀分离出来,需加过量的强碱保证Al(OH)3能完全溶解。
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
1 mol 2 mol
0.4 mol x1
x1=0.8 mol。
Al3++4OH-===AlO+2H2O
1 mol 4 mol
0.6 mol x2
x2=2.4 mol。
V(NaOH)==0.8 L。
11.要除去下列物质中所含杂质(括号内为杂质),请将选用的试剂及分离方法填在题后的横线上,并写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写出离子方程式)。
(1)Al2O3[Al(OH)3]___________________________。
(2)Cu[Al(OH)3]__________________________________。
(3)Fe2O3(Al2O3)__________________________________ 。
解析:(1)利用Al(OH)3的不稳定性,受热易分解,可采用加热的方法将其除去。
(2)Cu既不与稀盐酸反应,又不与NaOH溶液反应,而Al(OH)3是两性氢氧化物,可用稀盐酸或NaOH溶液将其除去。
(3)Al2O3与NaOH溶液反应,Fe2O3不反应,可选用NaOH溶液。
答案:(1)加强热;2Al(OH)3Al2O3+3H2O
(2)NaOH溶液(或稀盐酸),过滤,洗涤;
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
[或Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O]
(3)NaOH溶液,过滤,洗涤;
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
12.下图是工业上冶炼铝的工艺流程图:
写出有关的化学反应方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
解析:Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3铝。
答案:①Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
②CO2+2H2O+NaAlO2===Al(OH)3↓+NaHCO3
③2Al(OH)3Al2O3+3H2O
④2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
13.有一种无色透明的溶液,其中可能含有NH、Mg2+、Fe3+、Al3+、H+、K+,在此溶液中加入Na2O2,则产生无色无味的气体并产生沉淀,加入Na2O2的量与产生沉淀的量的关系如图所示。
试判断该溶液中一定存在的离子有____________,一定不存在的离子有____________。
解析:无色溶液可证明无Fe3+,放出无色无味气体,可证明无NH,由图象可知,一开始无沉淀生成,则可知含H+,生成沉淀后又溶解,但不全溶解,故含Mg2+和Al3+。
答案:H+、Mg2+、Al3+ NH、Fe3+
14.把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水后有0.58 g白色沉淀生成。在所得悬浊液中逐滴加入0.5 mol·L-1的盐酸,加入盐酸的体积与生成沉淀的质量关系如图所示:
(1)混合物中NaOH、AlCl3、MgCl2的质量分别是多少?
(2)C点所表示的盐酸的体积是多少?
解析:从图中可以看出,Mg(OH)2的质量为0.58 g,即0.01 mol,根据反应:MgCl2+2NaOH===2NaCl+Mg(OH)2↓,m(MgCl2)=0.01 mol×95 g·mol-1=0.95 g,n1(NaOH)=2n[Mg(OH)2]=0.02 mol。
开始至加入10 mL盐酸,发生反应:NaOH+HCl===NaCl+H2O,
n2(NaOH)=n(HCl)=0.5 mol·L-1×10×10-3L=5×10-3 mol。
盐酸的加入量从10~30 mL 发生反应:NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl,
n(NaAlO2)=n(HCl)=0.5 mol·L-1×(30-10)×10-3L=0.01 mol。
根据反应:AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O
n3(NaOH)=4n(NaAlO2)=0.04 mol,
m(AlCl3)=0.01 mol×133.5 g·mol-1=1.335 g,
m(NaOH)=(0.02 mol+5×10-3mol+0.04 mol)×40 g·mol-1=2.6 g。
根据反应:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
n(HCl)=0.01 mol×3+0.01 mol×2=0.05 mol
V(HCl)=0.05 mol÷0.5 mol·L-1=0.1 L
C点加入盐酸的体积为30 mL+100 mL=130 mL。
答案:(1)2.6 g 1.335 g 0.95 g (2)130 mL
1.2011年4月20日,国际铝业协会(IAI)公布的数据显示,3月全球铝总产量增加215000吨,至216.4万吨。3月铝产量较2010年3月的204.5万吨高出119000吨。下列关于铝的叙述,不正确的是( )
A.铝是地壳中含量最多的元素
B.在常温下,铝能与NaOH溶液反应
C.铝是一种比较活泼的金属
D.在化学反应中,铝容易失去电子,是还原剂
解析:选A。A项错误,地壳中含量最多的元素是氧,含量最多的金属元素是铝;B项正确,铝在常温下就能与NaOH溶液反应;铝排在金属活动性顺序表的第5位,是比较活泼的金属,所以在反应中易失去电子,作还原剂,C项和D项是正确的。
2.(2011年金华一中高一检测)等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应,放出氢气最多的是( )
A.NaOH溶液 B.H2SO4稀溶液
C.蔗糖溶液 D.NaCl溶液
解析:选B。Mg与NaOH溶液不反应,A中只有Al与NaOH溶液反应放出H2,而B中二者均可与H2SO4稀溶液反应,Al在足量NaOH和H2SO4中产生的H2的量是相等的,故B比A中生成的H2多,C、D均不能生成H2,故选B。
3.近年来,科学家正在探索利用铝粉作燃料的可能性,以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法,你认为哪项是错误的( )
A.铝质轻,便于运输、贮存,且安全
B.铝燃烧时放出的热量大,且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效的控制
C.在地球上,铝矿资源丰富
D.电解冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定重要基础
解析:选D。电解冶铝需要消耗大量的电能,而电能又是由化石能源(煤、石油、天然气)转化而来。经济效益上不合算。实际上现代电解冶铝的工业技术,是制约铝成为新能源被大量开发利用的根源。
4.把a g铁、铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液,过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为a g,则原合金中铁的质量分数为( )
A.70% B.52.4%
C.47.6% D.30%
解析:选A。反应过程为Fe,Al―→Fe2+,Al3+Fe(OH)2,AlOFe2O3,可以看出固体从Fe、Al最终变为Fe2O3,因m(Al、Fe)=m(Fe2O3),得出Al的质量等于Fe2O3中氧的质量。
5.向一个铝制易拉罐中充满CO2,然后注入足量NaOH溶液,立即用胶布封口。过一段时间后,罐壁向内凹;再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起。请解释这两个现象,并写出相关反应的化学方程式。
(1)罐壁内凹而瘪的原因:
________________________________________________________________________,
化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)易拉罐再鼓起来的原因:
________________________________________________________________________,
化学方程式:
________________________________________________________________________。
解析:(1)NaOH与CO2反应,罐内压强减小,所以变瘪。
(2)易拉罐是铝制品,铝可和NaOH溶液反应,产生H2,所以易拉罐又鼓了起来。
答案:(1)CO2被NaOH溶液吸收,使罐内压强减小
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
(2)Al与NaOH溶液反应产生H2,使罐内压强增大
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
1.铝制器皿放置多年不会锈蚀,原因是( )
A.铝不易发生化学反应
B.铝不易被氧化
C.铝的氧化物容易发生还原反应
D.铝易被氧化,但氧化生成的氧化铝具有保护内部铝的作用
解析:选D。铝是一种较活泼的金属,在常温下,铝能与空气中的氧气反应,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,从而保护内部的金属Al不被继续氧化。
2.一块镁铝合金溶于稀盐酸后,加入过量氢氧化钠溶液,此时溶液中存在( )
A.MgCl2 B.AlCl3
C.NaAlO2和NaCl D.Mg(OH)2和Al(OH)3
解析:选C。镁铝溶于稀盐酸生成MgCl2和AlCl3溶液。加入过量的氢氧化钠溶液后,Mg2+形成Mg(OH)2沉淀,Al3+变为AlO。所以溶液中溶质为NaAlO2和NaCl。
3.(2011年黄冈中学高一检测)美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质,有关说法不正确的是(双选)( )
A.硬度:Na>Al
B.铝钠合金若投入一定量水中可得无色溶液,则n(Al)≤n(Na)
C.铝钠合金投入到足量CuCl2溶液中,肯定有Cu(OH)2沉淀析出
D.若m g不同组成的铝钠合金投入到足量盐酸中,若放出的H2越多,则铝的质量分数越小
解析:选AD。A项,钠可以用小刀切割,硬度较小;B项,铝钠合金溶于水得无色溶液,说明NaOH可以溶解完合金中的铝,故n(Na)≥n(Al),B项正确;C项,钠与水反应生成NaOH,NaOH与CuCl2反应,肯定有Cu(OH)2生成;D项,同质量的Na和Al,Al生成的H2多,所以放出的H2越多,铝的质量分数越大。
4.通常把铝粉与某些金属氧化物的混合物称为铝热剂。在工业上,铝常用于冶炼难熔金属。为适应火车提速,一些铁路线上的原有的短轨要连接成为超长轨。工人常用2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe这一反应原理来焊接铁轨。下列有关该反应的说法中,正确的是( )
A.该反应属于化合反应
B.该反应属于复分解反应
C.该反应属于置换反应
D.该反应中Fe的化合价升高
解析:选C。铝热反应均符合“一换一”的特点,为置换反应。
5.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升,根据实验现象判断下列说法错误的是( )
A.实验中发生的反应都是氧化还原反应
B.铝是一种较活泼的金属
C.铝与氧气反应放出大量的热量
D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
解析:选D。包裹铝箔的试管浸入Hg(NO3)2溶液中发生置换反应:2Al+3Hg2+===2Al3++3Hg,生成的单质汞附着在铝的表面,由于铝较活泼,被空气中的氧气氧化成Al2O3蓬松,故呈“白毛”状,又该反应是放热反应,造成试管内气压上升。
6.用铝箔包装0.1 mol金属钠,用针扎出一些小孔,放入水中,完全反应后,用排水集气法收集产生的气体,则收集到的气体为(标准状况)( )
A.O2与H2的混合气体
B.1.12 L H2
C.大于1.12 L的H2
D.小于1.12 L的H2
解析:选C。钠与水反应产生H2,生成的NaOH也与铝反应产生H2,故放出的H2应大于1.12 L。
7.(2011年福州三中高一测试)把一块铁铝合金完全溶于盐酸后,通入足量氯气,再加入过量氢氧化钠溶液,过滤,把滤渣充分灼烧,得到的固体残留物(Fe2O3)恰好跟原来合金的质量相等。则此合金中,铁和铝的质量之比约为( )
A.1∶1 B.3∶1
C.7∶3 D.1∶4
解析:选C。法一:设合金中铁和铝的物质的量分别为x、y。据铁元素守恒可知Fe2O3的物质的量为0.5x,据题意有:56 g·mol-1×x+27 g·mol-1×y=160 g·mol-1×0.5x,解得x∶y=9∶8,所以m(Fe)∶m(Al)=(9×56)∶(8×27)=7∶3。
法二:由得到的固体残留物(Fe2O3)与原合金质量相等得,Fe2O3中氧的质量即为合金中铝的质量。
m(Fe)∶m(Al)=56×2∶16×3=7∶3。
8.等质量的钠、镁、铝分别与足量的盐酸反应,产生H2的质量由大到小的排列顺序正确的是( )
A.Al、Mg、Na B.Mg、Al、Na
C.Na、Mg、Al D.Na、Al、Mg
解析:选A。金属与酸反应要先比较金属与酸的量,应按少量的物质计算产生H2的量。因与足量的盐酸反应,则金属全部反应产生H2。根据得失电子守恒,Na、Mg、Al产生的H2分别为×、、×。故产生H2的质量由大到小应为Al、Mg、Na。
9.等体积的盐酸和苛性钠溶液,分别与二份足量的铝粉反应,在相同条件下产生同体积氢气,则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶1 D.2∶3
解析:选C。根据2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,可知要产生相同体积的氢气,需要盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为6∶2=3∶1。
10.用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝,下述操作步骤中最恰当的组合是( )
①加盐酸溶解;②加过量烧碱溶液溶解;③过滤;④通入过量 CO2生成Al(OH)3沉淀;⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀;⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀。
A.①⑤⑥③ B.②③⑥③
C.②③④③ D.②③⑤③
解析:选C。应首先加入NaOH溶液,使Al转化为AlO,过滤除去不溶解的Mg,再向滤液中通入CO2产生Al(OH)3,过滤即得Al(OH)3。
11.A、B、C是单质,其中A是金属,各种物质间的转化关系如图:
根据图示转化关系回答:
(1)写出下列物质的化学式。
A________,B________,乙________,丁________。
(2)写出下列变化的化学方程式。
①A与NaOH溶液反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②甲与NaOH溶液反应的离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将一定量的A加入到NaOH溶液中,产生的C在标准状况下的体积为3.36 L,则消耗的A的物质的量为________,转移电子的物质的量为________。
解析:常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al,所以A是Al,乙是NaAlO2,C是H2,甲是Al的化合物,可和NaOH溶液反应产生NaAlO2,可能是Al2O3,则丙是H2O,B即是O2。根据NaAlO2+CO2+2H2O===NaHCO3+Al(OH)3↓得丁是 Al(OH)3。
答案:(1)Al O2 NaAlO2 Al(OH)3
(2)①2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
②Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
(3)0.1 mol 0.3 mol
12.某无色溶液里,只含有下列离子中的某几种:Mg2+,H+,Ag+,Na+,Cl-,HCO,OH-。已知:该溶液能跟金属铝反应,且放出的气体只有氢气,试回答:
(1)若溶液跟铝反应只有AlO生成,则原溶液一定含有的大量物质是(写化学式)____________________,发生反应的方程式是____________________________,还可能含有的大量物质是________________________。
(2)若溶液跟铝反应后只有Al3+生成,则原溶液中一定不含有的大量离子是______________________________。
解析:(1)因溶液跟铝反应只有AlO生成,则原溶液中一定含有大量的NaOH:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,另外在强碱性溶液中能大量共存的只有NaCl,所以还可能含有NaCl。
(2)溶液跟铝反应后只有Al3+生成,说明溶液为强酸性溶液,在强酸性溶液中不能大量存在的离子:HCO、OH-,因是强酸性溶液则是HCl溶液,故不能含有Ag+。
答案:(1)NaOH 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ NaCl (2)HCO、OH-、Ag+
13.(2011年温州中学高一检测)某学习小组用如图所示装置测定镁铝合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为____________。
(2)实验前,先将镁铝合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是________________。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂。上述操作的顺序是________________(填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应__________________。
(4)B中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(5)若实验有镁铝合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为______________。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得的质量分数将______________(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
解析:(1)观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的,故A中应盛放NaOH溶液,在B中发生2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑的反应。
(2)目的是除去镁铝合金表面的氧化膜。
(3)正确顺序应为①④③②;为使C中气体的压强与外界大气压相等,还应使D与C的液面相平。
(5)据 2Al ~ 3H2
2 mol 3 mol
得M(Al)=。
(6)据w(Al)=×100%的计算公式可知未洗涤不溶物会造成铝的质量分数偏小。
答案:(1)NaOH溶液 (2)除去镁铝合金表面的氧化膜(3)①④③② 使D和C的液面相平
(4)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(5) (6)偏小
14.将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol/L的H2SO4溶液中,然后再滴加1 mol/L的NaOH溶液。请回答:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当V1=160 mL时,则金属粉末中n(Mg)=________ mol,V2=________ mL。
(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则加入NaOH溶液的体积V(NaOH)=________ mL。
解析:(1)因加入NaOH V1 mL后才开始出现沉淀,故原溶液中H2SO4过量。设Mg的物质的量为x,Al的物质的量为y,结合方程式Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑、
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O,
可得关系式①x+y=0.1 mol
②x+y=100 mL×10-3 L/mL×2 mol/L-(160 mL×10-3L/mL×1 mol/L×)=0.12 mol
联立①②解得x=0.06 mol,y=0.04 mol。从而不难求得V2。
(2)据反应Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑、
2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑、
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O、
MgSO4+2NaOH===Mg(OH)2↓+Na2SO4、
Al2(SO4)3+6NaOH===2Al(OH)3↓+3Na2SO4,很明显使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全时所需NaOH的物质的量恰好是H2SO4物质的量的2倍,即0.4 mol,体积为400 mL。
答案:(1)0.06 440 (2)400
1.(2011年扬州中学高一检测)唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于( )
A.氧化铝 B.二氧化硅
C.硅酸盐 D.合金
解析:选C。唐三彩、秦兵马俑制品属于硅酸盐产品。
2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是( )
A.这是一种矿物胶,既不燃烧也不受腐蚀
B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧
D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质
解析:选D。水玻璃的化学性质稳定,但在空气中易与二氧化碳反应生成硅酸。
3.(2011年常州高一检测)古瓷中所用颜料的成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜为+2价),下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )
A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B.性质稳定,不易脱色
C.易溶解于强酸和强碱
D.x等于6
解析:选C。根据化合物中元素化合价代数和等于零的原则 ,2+2+2×4=2x,所以x=6;BaCuSi2O6可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2;硅酸铜钡属于硅酸盐,不溶于强酸,由于古瓷中所用颜料能长时间保留原来的颜色,所以硅酸铜钡的性质稳定,不易脱色。
4.三硅酸镁被用来治疗胃溃疡,是因为该物质不溶于水,服用后中和胃酸,作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物形式为______________________,写出它中和胃酸(HCl)的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:用氧化物的形式表示硅酸盐的时候,应注意书写原则;第二问若直接写三硅酸镁与盐酸反应,许多同学会感到无从下手,所以应从氧化物形式书写。碱性氧化物(MgO)能与盐酸反应,而SiO2不能与盐酸反应可当成杂质,最后写出正确的方程式。本题主要考查硅酸盐的书写方式和性质,其氧化物形式的书写关键在于化合价,该物质中的Mg为+2价,Si为+4价,其氧化物形式的化学式为2MgO·3SiO2·nH2O,与盐酸反应的化学方程式(只有MgO能反应)为:2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl===2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O。
答案:2MgO·3SiO2·nH2O
2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl===2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O
1.下列物质是纯净物的是( )
A.玻璃 B.水泥
C.纯碱 D.水玻璃
解析:选C。玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物,而且均含有SiO2;水玻璃是Na2SiO3的水溶液,也是混合物;纯碱是Na2CO3,是纯净物。
2.(2009年高考广东卷)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( )
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
解析:选C。水晶是二氧化硅,不是硅酸盐,②错误;制作光导纤维的主要原料是二氧化硅,③错误,故C正确。
3.奥运金牌“金镶玉”环形玉璧由昆仑玉制成,昆仑玉的成分可简单看成是Ca2Mg5Si8O22(OH)2,则其用氧化物的形式可表示为( )
A.CaO·MgO·SiO2·H2O
B.2CaO·5MgO·8SiO2·H2O
C.2CaO·MgO·SiO2·2H2O
D.5CaO·2MgO·8SiO2·H2O
解析:选B。硅酸盐改写成氧化物的排列顺序为:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水,B项符合要求。
4.下列说法中,错误的是( )
A.硅酸是不挥发性酸,它与食盐反应生成氯化氢
B.氢氟酸能和玻璃发生化学反应,所以氢氟酸要存放在塑料瓶中
C.水玻璃有黏性,所以要存放在带橡胶塞的试剂瓶中
D.烧碱溶液能腐蚀玻璃并生成硅酸钠,所以烧碱溶液要存放在带橡胶塞的玻璃瓶中
解析:选A。硅酸是难溶性的弱酸,不能与食盐反应,故A不正确。其余均正确。
5.(2011年黄冈高一阶段性测试)地壳的组成元素和普通玻璃极相似。如果能把地球塞进一个大熔炉中,一定能熔成一个大玻璃球。下列关于玻璃的叙述正确的是( )
A.制普通玻璃的原料主要是纯碱和石英
B.普通玻璃的主要成分不是二氧化硅
C.玻璃是几种成分熔化在一起的晶体,有固定的熔点
D.过量的泥沙、纯碱和生石灰熔融后生成玻璃
解析:选D。普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅,是一种混合物,没有固定的熔点。
6.石灰石是许多工业的原料之一。但制取下列物质不需用石灰石作原料的是( )
A.制硅酸 B.制水泥
C.制玻璃 D.制生石灰
解析:选A。工业上制硅酸不需要用石灰石。
7.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )
A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.HCl通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
解析:选B。少量的CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀,CO2+H2O+SiO===CO+H2SiO3↓,体现了强酸制弱酸的一般规律。A项错误,酸性强弱与溶解性强弱无必然联系;C项错误,高温下此反应能发生是因为CO2易挥发;D项的事实只说明了盐酸的酸性比碳酸和硅酸都强,不能比较出碳酸和硅酸的酸性强弱。
8.下列离子方程式不正确的是( )
A.向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳:
2OH-+CO2===CO+H2O
B.向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳:
CO+CO2+H2O===2HCO
C.向硅酸钠水溶液中通入少量的二氧化碳:
SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO
D.向次氯酸钠溶液中通入少量的二氧化碳:
2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO
解析:选A。A项错误,通入过量的CO2,应生成HCO。
9.在碱性溶液中能大量共存且为无色透明溶液的是( )
A.K+、Cl-、MnO、SO
B.K+、SiO、NO、CO
C.Na+、NO、SO、HCO
D.Mg2+、SO、NO、Cl-
解析:选B。A项不选,含有MnO的溶液是紫红色的,不是无色溶液。C项中HCO既不能在强酸性溶液中大量存在,也不能在强碱性溶液中大量存在。D项不选,Mg2+在碱性溶液中形成Mg(OH)2沉淀。
10.在使用多年的厨房里,久未更换的玻璃往往失去光泽,严重的还会形成白色斑点, 这种现象化学上叫做“碱析”,你认为产生碱析的化学方程式应是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:玻璃的主要成分有Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,厨房中CO2、H2O(g)浓度相对较高,碳酸酸性强于硅酸,时间长了玻璃中的Na2SiO3将会在CO2、H2O(g)的持续作用下析出白色难溶性的H2SiO3,使玻璃失去光泽,严重的会形成白色斑点。
答案:Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓
11.有一种矿石,经测定其中镁、硅、氧元素的质量比为 12∶7∶16。
(1)用盐的组成表示其化学式:
________________________________________________________________________。
(2)用氧化物的组成表示其化学式:
________________________________________________________________________。
(3)该矿石的成分属于________(填物质的分类)。
解析:矿石中镁、硅、氧元素的原子个数比为:
N(Mg)∶N(Si)∶N(O)=∶∶=2∶1∶4。
故盐的化学式为Mg2SiO4,改写成氧化物形式为2MgO·SiO2。
答案:(1)Mg2SiO4 (2)2MgO·SiO2 (3)硅酸盐
12.(2011年宿迁市高一检测)已知某普通玻璃中Na2SiO3、CaSiO3、SiO2的物质的量之比为1∶1∶4。请回答下列问题:
(1)用氧化物形式表示该玻璃组成的化学式。
(2)若要制备1000 kg上述玻璃,需要各种原料是多少?
解析:(1)原子守恒法和关系式法是解决此类问题的常用方法。由题意可知普通玻璃的组成可表示为Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2,然后根据原子守恒,改写为氧化物形式,即Na2O·CaO·6SiO2。
(2)由Na、Ca、Si守恒可得关系式
Na2O·CaO·6SiO2~Na2CO3~CaCO3~6SiO2
478 106 100 360
1000 kg x y z
解得:x==221.76 kg,
y==209.21 kg,
z==753.14 kg。
答案:(1)Na2O·CaO·6SiO2
(2)需Na2CO3为221.76 kg,CaCO3为209.21 kg,SiO2为753.14 kg
1.光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一,它使信息科学迅猛发展。光导纤维的主要成分是( )
A.CaCO3 B.SiO2
C.Na2SiO3 D.CaSiO3
解析:选B。光导纤维的主要成分是SiO2,CaCO3是石灰石、大理石的主要成分,Na2SiO3是水玻璃的主要成分。
2.(2011年厦门高一检测)赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是( )
A.盐酸 B.氢氟酸
C.烧碱 D.纯碱
解析:选B。玻璃的成分中含有SiO2,它能与氢氟酸反应生成四氟化硅气体,因此可以用于玻璃的雕刻。
3.30 g SiO2和足量的焦炭在高温下反应:SiO2+2CSi+2CO↑,下列叙述正确的是( )
A.反应中有12 g C被还原
B.反应生成了22.4 L CO(标准状况)
C.反应中有3.01×1023个电子发生转移
D.反应中有0.5 mol SiO2被氧化
解析:选B。在此反应中SiO2是氧化剂,C是还原剂,当30 g SiO2反应时有12 g C被氧化,0.5 mol SiO2被还原,故A、D错;同时生成22.4 L CO,B项正确。在此过程中转移电子0.5 mol×4=2 mol,即2×6.02×1023个,故C错。
4.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)SiO2是玻璃的成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________,
工艺师常用________________(填物质名称)来雕刻玻璃。
(2)用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧,体现Na2SiO3的用途可作________________的原料。
(3)工业上常用2C+SiO2Si+2CO↑制备硅单质,该反应中有元素化合价升高的物质是____________(填化学式,下同),氧化剂是______________。
解析:(1)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。
由于SiO2能溶于氢氟酸,因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。
(2)Na2SiO3的水溶液又称“水玻璃”,它具有阻燃的功能,因此可作防火剂。
(3)反应中C被氧化,SiO2中的被还原,因此SiO2作氧化剂。
答案:(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O 氢氟酸 (2)防火剂 (3)C SiO2
1.(2011年保定一中高一上学期期末测试)下列叙述中,正确的是( )
A.如果加四氯化碳呈现紫色,证明原溶液中存在I-
B.氢氟酸是弱酸,但会腐蚀玻璃
C.二氧化硅是酸性氧化物,能够与水反应生成酸
D.加入盐酸产生白色沉淀的溶液一定是硝酸银溶液
解析:选B。I2溶于CCl4呈紫色,而不是I-,A项错误;氢氟酸与玻璃中的SiO2反应,从而腐蚀玻璃,B项正确;C项,SiO2不与水反应;D项,加入盐酸产生白色沉淀的溶液也可能是硅酸盐溶液。
2.除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石,有如下操作:
①加水溶解;②加水煮沸;③过滤;④加稀盐酸;⑤加稀H2SO4。正确的操作顺序是( )
A.①③ B.④⑤
C.④③ D.②③
解析:选C。SiO2不溶于盐酸,生石灰和石灰石都可与盐酸反应生成可溶性的CaCl2。
3.10 g不纯的碳酸钙样品与足量的盐酸反应后,共收集到标准状况下的二氧化碳2.36 L,且溶液中残留不溶物。在碳酸钙样品中可能含有①碳酸镁 ②碳酸钾 ③二氧化硅等杂质中的一种或几种。下列各组结论中,正确的是( )
A.肯定含有①和②,肯定不含③
B.肯定含①和③,可能含②
C.肯定含有②和③,肯定不含①
D.肯定含②和③,可能含①
解析:选B。若为10 g纯的碳酸钙,则完全反应后生成CO2应为2.24 L,现生成CO2 2.36 L,说明原固体混合物中杂质产生CO2的能力大于碳酸钙,所以所给杂质中一定有碳酸镁。因溶液中有不溶于酸的固体残余,应为二氧化硅。碳酸钾是否含有不确定。
4.在一定条件下,既能跟二氧化碳反应,又能跟二氧化硅反应的是(双选)( )
A.Na2CO3溶液 B.浓硫酸
C.NaOH溶液 D.木炭
解析:选CD。NaOH溶液、木炭既能与CO2反应,又能跟SiO2反应。
5.下列说法中正确的是( )
A.二氧化硅是酸性氧化物,所以可以和强碱溶液反应,但不和任何酸反应
B.根据二氧化硅在高温下可与碳酸钙反应,可推知硅酸的酸性比碳酸强
C.二氧化硅可以制造光导纤维
D.可以用二氧化硅溶于水得到硅酸
解析:选C。二氧化硅可以和氢氟酸反应,故A项不正确;B项中产物二氧化碳为气体,生成后脱离反应体系使反应得以继续进行,故不能据此判断硅酸的酸性强于碳酸;二氧化硅不溶于水,所以D项错误。
6.素有“水晶之乡”美称的江苏省东海县盛产高纯水晶。现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。水晶主要成分是SiO2。下列关于SiO2的叙述中,不正确的是( )
①在固态和液态时,导电性能都很弱。
②能跟强碱反应,但不能与水反应。
③硅与碳原子的最外层上都是4个电子,故SiO2的物理性质与CO2类似。
④既是酸性氧化物,又是碱性氧化物。
A.②和③ B.③和④
C.②和④ D.④
解析:选B。SiO2虽是酸性氧化物,但与CO2在物理性质上有极大的差异。
7.硅在自然界只以化合态形式存在,如铁矿石中的硅主要以脉石(SiO2)的形式存在。炼铁时为了除去脉石,向炼铁高炉中加入石灰石。该过程不可能涉及的化学反应是( )
A.CaCO3CaO+CO2↑
B.2FeO+Si2Fe+SiO2
C.SiO2+3CSiC+2CO↑
D.CaO+SiO2CaSiO3
解析:选B。高温下石灰石首先分解产生CaO和CO2,生成的生石灰(碱性氧化物)可与SiO2(酸性氧化物)反应生成CaSiO3,形成高炉造渣;生成的CO2可与碳反应提供一部分还原剂CO。因无单质硅,所以没有B项所给的反应发生。
8.金刚砂是某些打磨用砂纸的主要成分之一。工业上制造金刚砂(SiC)的化学方程式为SiO2+3CSiC+2CO↑。在此反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比应该是( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶1 D.3∶5
解析:选A。C既是氧化剂,又是还原剂,SiC中C为-4价,CO中C为+2价。
9.下列离子方程式书写不正确的是( )
A.往NaOH溶液中通入少量CO2:
CO2+2OH-===CO+H2O
B.单质Si与氢氟酸反应:
Si+4HF===2H2↑+SiF4↑
C.石英砂与烧碱反应制水玻璃:
SiO2+2OH-===SiO+H2O
D.往水玻璃中通入少量的二氧化碳:
Na2SiO3+2H2O+CO2===H2SiO3↓+2Na++CO
解析:选D。D项错误,Na2SiO3为易溶强电解质,应拆写成离子形式。
10.为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,有人设计用如图所示装置,一次实验即可达到目的(不必再选用其他酸性溶液)。请依据此实验填空:
(1)锥形瓶内装某可溶性正盐固体,分液漏斗中所盛试剂是________。
(2)装置B所盛试剂是
________________________________________________________________________,
装置B所盛试剂的作用是
________________________________________________________________________。
(3)装置C所盛试剂是
________________________________________________________________________,
C中反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(4)由此得到的结论是:酸性:______>______>______。
解析:根据强酸+弱酸盐―→弱酸+强酸盐分析可知,分液漏斗中盛装盐酸,A中盛放Na2CO3溶液,根据Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑可以知道酸性HCl强于H2CO3溶液,然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中,反应为Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,由此判断酸性H2CO3>H2SiO3,但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出,故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收,但不能吸收CO2,故可选用饱和NaHCO3溶液。
答案:(1)盐酸 (2)饱和NaHCO3溶液 吸收HCl气体 (3)Na2SiO3溶液 SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO (4)HCl H2CO3 H2SiO3
11.(2011年南开中学高一测试)把6.9 g钠和4.2 g硅同时投入足量的水中,充分反应后,测得溶液体积为500 mL。计算在标准状况下产生氢气的体积为多少升?所得溶液的物质的量浓度是多少?
解析:n(Na)==0.3 mol
n(Si)==0.15 mol
(1)由反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑知0.3 mol钠与水反应生成0.3 mol NaOH、0.15 mol H2。根据Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑知0.15 mol Si恰好与0.3 mol NaOH完全反应生成H2 0.3 mol,故产生H2总量为(0.15 mol+0.3 mol)×22.4 L/mol=10.08 L。
(2)最终所得溶液为Na2SiO3溶液,其物质的量为0.15 mol,所以其物质的量浓度为=0.3 mol/L。
答案:标准状况下产生氢气的体积为10.08 L,所得溶液的物质的量浓度为0.3 mol/L。
1.人类社会的发展过程中,金属起着重要的作用。大约公元前4000~1000年,人类进入金属文化时代。先是铜器时代,到了公元前2000年就进入了铁器时代,已开始用铁制犁了。据说目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。你估计它不会具有的性质是( )
A.硬度比生铁低
B.在潮湿的空气中放置不易生锈
C.在冷的浓硫酸中钝化
D.不能与盐酸反应
解析:选D。能与盐酸反应是铁固有的本领,生成氯化亚铁和氢气。
2.用足量的CO还原32.0 g某种氧化物,将生成的气体通入足量的澄清石灰水,得到60 g沉淀,则该氧化物是( )
A.FeO B.Fe2O3
C.CuO D.Cu2O
解析:选B。CO与金属氧化物反应时,1 mol CO分子结合1 mol O生成1 mol CO2,通入石灰水则生成1 mol CaCO3。所以由60 g CaCO3的物质的量(0.6 mol)可知金属氧化物提供氧的物质的量为0.6 mol,质量为9.6 g,此32 g氧化物中含金属质量为22.4 g。如金属元素为铁,其物质的量为0.4 mol,此氧化物的化学式为Fe2O3,B项正确;如为铜元素,则铜的物质的量为0.35 mol,无此配比的铜的化合物(不合题意)。
3.(2011年春晖中学高一月考)将5 g铝、镁、铁三种金属的混合物与足量稀硫酸反应,反应完全时共放出氢气2.8 L(标准状况),则三种金属物质的量之和为( )
A.等于0.125 mol
B.可能小于、也可能大于0.125 mol
C.小于0.125 mol
D.无法确定
解析:选C。铁与镁均为二价金属,生成2.8 L氢气,消耗铁与镁的物质的量相同,如果全部是它们之一或它们的混合物,它们的物质的量或它们的物质的量之和为0.125 mol;铝是三价金属,1 mol Al完全反应产生的H2的量比1 mol铁或镁的多,混合物含有铝则需要金属的物质的量之和应小于0.125 mol。
4.Cu2S和CuS都能溶于硝酸,它们高温灼烧的产物相同,以下鉴别Cu2S和CuS两种黑色粉末的方法合理的是( )
A.将两种样品分别加入硝酸,看溶解情况
B.将两种样品分别溶于硝酸,区别溶液的颜色
C.取两种质量相同的样品分别在高温下灼烧,区别残留固体的质量
D.取两种质量相同的样品分别在高温下灼烧,区别残留固体的颜色
解析:选C。Cu2S和CuS溶于硝酸时都生成Cu(NO3)2,溶液都呈蓝色,A、B错误;高温灼烧产物相同,但等质量的样品灼烧后残留固体物的质量不同。反应如下:2CuS+3O22CuO+2SO2,Cu2S+2O22CuO+SO2,可见,相同质量的两种物质,CuS灼烧后残留固体的质量减小,Cu2S灼烧后固体残留物质量不变,故C正确。
5.西安北郊古墓中出土过一青铜锤(一种酒具),表面附着有绿色固体物质,打开盖子酒香扑鼻,内盛有26 kg青绿色液体,专家认定是2000多年前的“西汉美酒”。
(Ⅰ)如果让你对出土的“西汉美酒”进行探究,你最想探究的一个问题是________________________________________________________________________。
(Ⅱ)上述报道引起某校化学兴趣小组同学的关注,他们收集了家中铜器表面的绿色固体进行探究。
提出问题:铜器表面附着的绿色固体物质由哪些元素组成?
猜想:查阅相关资料后,猜想绿色固体物质可能是铜绿。
实验步骤:
①对试管内的绿色固体进行加热,至完全分解。观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色,B装置中无水硫酸铜变成蓝色,C装置中澄清石灰水变浑浊。
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中,加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色。
③取少量上述蓝色溶液于试管中,浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。
实验结论:绿色固体物质中含有 ________、________、________、________等元素。(提示:装置内的空气因素忽略不计)
表达与交流:
(1)图中标有字母的仪器名称是:a________;b________。
(2)上述实验步骤③中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反应完成后,如果先移去酒精灯,可能出现的现象是
________________________________________________________________________。
(4)如果将B、C两装置对调行吗?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(Ⅰ)这是一个开放性的题目。酒竟是青绿色的,令我们很好奇,为什么是这种颜色的问题自然而出。古时人们常把酒叫“翠绿”,一是有的酒本身就是绿的;二是大部分酒经长期放置,颜色都会变绿;此外酒和青铜器长期作用也会变绿。
(Ⅱ)验证铜绿的组成元素,是通过测定其分解的产物来推断的。通过生成的黑色固体能溶于稀硫酸,且溶液变成蓝色,说明绿色固体中含有铜元素,通过B装置中无水硫酸铜变成蓝色,说明绿色固体加热分解生成H2O,则原绿色固体含有氢、氧元素,通过C装置中澄清石灰水变浑浊,说明绿色固体加热分解时产生CO2,则原绿色固体中含有碳元素。
答案:(Ⅰ)“西汉美酒”为何是青绿色的
(Ⅱ)实验结论:铜 碳 氢 氧(或Cu C H O)
表达与交流:(1)试管 铁架台
(2)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
(3)C装置中的液体会倒流入B装置
(4)不行;若对调,则无法证明加热绿色固体时是否有水生成
1.在四千五百多年以前,人类就会利用陨铁。我国春秋时代晚期已炼出可供烧铸的液态生铁,隋唐年间开始用煤炼铁,明代已能用焦炭冶炼生铁。将铁片分别放入下列溶液中充分反应,反应后溶液的质量比反应前减轻的是( )
A.CuSO4 B.H2SO4
C.HCl D.FeSO4
解析:选A。铁与FeSO4不能发生反应,D项应首先排除。根据化学方程式分析:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑可以看出,每当有2 g H2逸出,必有56 g 铁与酸反应而进入溶液,即溶液的质量增加了54 g,B、C项不合题意。根据化学方程式Fe+CuSO4===FeSO4+Cu可以看出,每析出64 g铜必溶解56 g铁,而相应溶液的质量则减小了(64 g-56 g)=8 g。
2.古代有火烧孔雀石炼铜(加入炭)和湿法炼铜(在溶液中加铁),下列有关说法不正确的是( )
A.火烧孔雀石炼铜发生的反应有
Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O↑
B.火烧孔雀石炼铜发生的反应有
2CuO+CCO2↑+2Cu
C.湿法炼铜发生的主要反应为
Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
D.两种炼铜的方法涉及的主要反应都是氧化还原反应
解析:选D。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O↑,反应中各元素的化合价均没有改变,是非氧化还原反应,故D错误。
3.生物炼铜实际上是微生物帮助我们从矿石中提取铜。这些“吃岩石的细菌”能利用空气中的氧气将不溶性的CuS转化成可溶性铜的化合物,该化合物是( )
A.碳酸铜 B.硝酸铜
C.硫酸铜 D.氢氧化铜
解析:选C。从元素守恒与氧化还原的角度来分析,CuS和氧气反应,硫元素被氧化,且转化为可溶性的铜盐,所以该化合物为硫酸铜。
4.下列情况通过置换反应得到铁的是( )
A.铜与氯化亚铁溶液常温下混合
B.一氧化碳通过灼热的四氧化三铁
C.氢气通过灼热的四氧化三铁
D.金属钠投入硫酸亚铁溶液中
解析:选C。A项中铜与氯化亚铁溶液不发生反应;B项中一氧化碳通过灼热的四氧化三铁能得到铁,但发生的不是置换反应;D项中的金属钠首先与溶液中的水反应,生成的氢氧化钠再与硫酸亚铁反应,最后生成氢氧化铁沉淀。
5.(2010年金华一中高一上学期阶段性测试)已知A、B、C是单质,且C是绿色植物光合作用的产物之一,X、Y是化合物,它们之间的转化关系如下所示(反应条件略):
下列A、B间的对应关系,不正确的是( )
A.A是铝,B是铁 B.A是铁,B是铝
C.A是氢气,B是铜 D.A是镁,B是碳
解析:选B。本题考查置换反应。由题意知C为O2,将A、C、D答案代入框图,都成立,涉及的反应方程式有:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,H2+CuOCu+H2O,2Mg+CO22MgO+C;B选项铁的还原性比铝弱,不能用铁置换铝,所以B不正确。
6.生铁和足量稀H2SO4反应,所残留的固体残渣主要是( )
A.铁 B.硫酸铁
C.碳 D.硫酸亚铁
解析:选C。生铁中碳与稀H2SO4不反应。
7.下列有关铁的叙述中,错误的是( )
A.生铁是含杂质很多的铁合金
B.铁可以在氧气中燃烧
C.铁跟盐酸反应生成FeCl2和H2
D.高炉炼铁时,石灰石的作用是除去SiO2
解析:选A。生铁是铁的合金,各元素是合金的成分而不是杂质。工业炼铁加入石灰石的目的是使难熔的SiO2形成炉渣除去。
8.在高温下用一氧化碳还原m g四氧化三铁得到 n g铁。已知氧的相对原子质量为16,则铁的相对原子质量为( )
A. B.
C. D.
解析:选B。设Fe的相对原子质量为x。
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
3x+64 3x
m n
=,x=。
9.(2011年浙江省舟山实验中学月考)某磁铁矿石200 t,经分析矿石中含有铁元素86.9 t,则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为( )
A.50% B.60%
C.65% D.70%
解析:选B。Fe3O4的质量为86.9 t×=120 t,磁铁矿中Fe3O4的质量分数为×100%=60%。
10.铜绿的主要化学成分是______________,已知铜绿难溶于水,向铜绿中加入过量的稀硫酸溶液,铜绿溶解并生成气体,有关离子反应方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:Cu2(OH)2CO3的性质即Cu(OH)2和CuCO3的性质。
答案:Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++3H2O+CO2↑
11.铜在自然界多以+1价存在于矿石中,在固态特别是高温下,+1价铜的化合物比+2价稳定。用辉铜矿(Cu2S)炼铜的方法之一是:①将一定量的矿石高温通空气焙烧,生成两种氧化物。②将焙烧过的矿石加上比原矿石的质量少一半的未经焙烧过的矿石,混合后隔绝空气再进行高温煅烧,结果得到金属铜和一种具有刺激性气味的气体。
写出这两个反应的化学方程式。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
解析:经题意知:高温下+1价铜比+2价铜稳定。写第一个化学方程式时,要注意到这一点。从①可知焙烧过的矿石是Cu2O,且与原Cu2S的物质的量相同。据②步再加上比①步矿石质量少一半的矿石(Cu2S)反应,得出Cu2O和Cu2S的物质的量的比为2∶1。再据生成铜和一种具有刺激性气味的气体(SO2)可写出第二个方程式。
答案:①2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2
②2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑
12.钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,常温下钛不和非金属、强酸反应,红热时,却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一金红石(TiO2)是目前大规模生产钛的主要原料,其方法是:
第一步:将金红石、炭粉混合,在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为__________________________________,该反应的还原剂是________________________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(1)写出此反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)如何从上述所得产物中获取金属钛?简述步骤:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题信息量大,务必对信息进行归纳。因为钛①常温时不与非金属、强酸反应,②红热时可与常见非金属单质反应,可类比一般不活泼金属氧化物,选用炭作还原剂制得金属,金属与Cl2反应生成氯化物。两反应合并的化学方程式为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
第二步:(1)Mg为活泼金属在氩气作为保护气的环境中还原TiCl4:2Mg+TiCl42MgCl2+Ti
(2)还原出的Ti与Mg混合,分离时用强酸,因钛不与强酸反应,所以可将上述产物溶于过量的盐酸中,然后过滤、洗涤,即可得到纯净钛。
答案:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO C
(1)TiCl4+2MgTi+2MgCl2
(2)加入足量盐酸,除去过量金属镁,过滤,并用蒸馏水洗涤固体得金属钛
13.(2011年嘉兴市教学质量检测)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜的主要原料。
(1)取12.5 g黄铜矿样品,经测定含3.60 g硫(杂质不含硫),矿样中CuFeS2的百分含量为________________________________________________________________________。
(2)已知2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣),产物Cu2S在1200 ℃时会继续反应:2Cu2S+3O2
2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。
假设各步反应都完全,由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu,消耗氧气的物质的量为多少?
解析:(1)CuFeS2的质量为3.60 g×=10.35 g,矿样中CuFeS2的百分含量为×100%=82.8%。
(2)把三个方程式合并,得总反应方程式为2CuFeS2+5O2===2Cu+4SO2+2FeO,n(O2)=×5=15 mol。
答案:(1)82.8% (2)15 mol
1.搜狐网报道:中国每年要进口5亿吨左右的铁矿石,占世界海上铁矿石贸易量的一半以上,随着全球铁矿石价格的上涨,中钢协与澳大利亚必和必拓公司谈判陷入困境。关于铁矿石的说法正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变血红色
D.FeO俗称铁红
解析:选C。A项:赤铁矿的主要成分是Fe2O3;B项:铁锈的主要成分为Fe2O3,而铁矿石成分则不固定,可能是Fe2O3,也可能是Fe3O4等;C项:磁铁矿的主要成分是Fe3O4,与盐酸反应产生Fe3+;D项:Fe2O3俗称铁红。
2.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是( )
A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+
B.苹果汁中含有Cu2+
C.苹果汁含有OH-
D.苹果汁含有Fe3+
解析:选A。苹果汁由淡绿色变为棕黄色的实质是Fe2+变成Fe3+,是Fe2+被氧化的过程。
3.(2011年徐州高一检测)下列反应,其产物的颜色按血红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入医用酒精中
A.②③①④ B.③②①④
C.③①②④ D.①②③④
解析:选B。①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2,②FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3,③FeCl3与KSCN反应生成血红色Fe(SCN)3,④CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色,故选B。
4.(2011年金华一中高一检测)将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的实验现象是( )
A.有白色沉淀生成 B.有红褐色沉淀生成
C.溶液由浅绿色变为黄色 D.不可能有无色气体产生
解析:选B。将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中,发生下列反应:
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
所以现象为有无色气体产生并有红褐色沉淀生成,故选B。
5.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁的有关知识,回答下列各题。
(1)向沸水中逐滴滴加1 mol·L-1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,形成该分散系的微粒直径的范围是______________。
(2)电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。检验反应后的溶液中存在Fe3+的试剂是______________。
解析:(1)向沸水中滴加1 mol·L-1FeCl3溶液得到的是Fe(OH)3胶体,微粒直径范围是1 nm~100 nm。
(2)检验Fe3+常用KSCN溶液。
答案:(1)1 nm~100 nm (2)KSCN溶液
1.(2011年绍兴一中高一上学期期末测试)在某些高档点心的包装盒内有个小纸袋,将小纸袋打开,可看到灰黑色粉末,其中有些已变成棕褐色。将灰黑色粉末溶于盐酸,取上层清液,滴入几滴氯水,再滴入KSCN溶液,马上出现血红色。以下结论不正确的是( )
A.该灰黑色粉末用作抗氧化剂
B.小袋中的原装粉末是Fe2O3
C.小袋中可能装有活性铁粉
D.该灰黑色粉末不可食用
解析:选B。根据题意,灰黑色粉末应为铁粉,在高档点心的包装盒内,用作抗氧化剂,不可能是Fe2O3。
2.已知下述三个实验均能发生化学反应:
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁钉只作还原剂
B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
解析:选A。①Cu2++Fe===Fe2++Cu,其中Fe作还原剂,氧化性Cu2+>Fe2+,A项正确,D项错误;②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,Fe2+作还原剂只表现还原性,B项错误;③2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,Cu不如铁活泼,不可能置换出Fe单质,C项错误。
3.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是( )
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
Na2SO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Na2CO3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
BaCl2溶液
解析:选C。A项中Cl2能把FeCl2氧化,B项中Fe能把FeCl3还原,D项除去了CO和SO又引入了Cl-,均不合要求。A中应加适量铁粉,B中可加足量铁粉过滤后,向滤液中通足量Cl2,D中应加适量稀H2SO4。
4.向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁屑,反应完全后将所得固体滤出。下列说法中正确的是( )
A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+
B.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含有Cu2+和Fe3+
D.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+和Fe3+,一定不含Cu2+
解析:选B。反应结束后是否剩余固体,剩余固体是什么,跟加入铁粉的量有关。只要烧杯中有铁剩余,溶液中肯定只有Fe2+,无Fe3+和Cu2+,Cu2+全部变为固体铜析出。
5.下列哪种情况没有发生Fe3+―→Fe2+的转化( )
A.将铁屑投入到带有黄色的粗盐酸溶液中
B.铁屑与过量的稀硝酸混合
C.制作印刷电路板
D.把铁屑放入氯化铁溶液中
解析:选B。选项A中黄色的粗盐酸中含Fe3+,加入铁屑后发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+;选项B中硝酸具有强氧化性,能将Fe氧化为Fe3+;选项C中发生反应为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;选项D中反应为2Fe3++Fe===3Fe2+。
6.将下列几种铁的化合物分别溶于足量的盐酸中。分别滴加KSCN溶液后,不发生颜色变化,再加入适量氯水,溶液立即呈血红色的是( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4
C.Fe2(SO4)3 D.FeO
解析:选D。A、B、C项物质溶于盐酸后,溶液中均有Fe3+存在,滴加KSCN溶液会立即变血红色;而D项物质溶于盐酸后,生成的是Fe2+,遇KSCN不变色,再滴加适量氯水,会将Fe2+氧化成Fe3+,溶液立即呈血红色。
7.有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,只用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是( )
A.盐酸 B.烧碱溶液
C.氨水 D.KSCN溶液
解析:选B。NaOH与上述五种溶液混合时,其中NaCl无明显现象,FeCl2中出现白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色的Fe(OH)3沉淀;而FeCl3中只出现红褐色的Fe(OH)3沉淀;在MgCl2中只出现白色沉淀现象,而AlCl3中先出现白色沉淀,后沉淀消失。
8.(2011年湛江高一教学质量检测)用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制单质铜,有人设计了以下两种方案:
①FeH2Cu
②CuOCuSO4Cu
若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量为( )
A.一样多 B.①多
C.②多 D.无法判断
解析:选C。铁的量一定:转移的电子数一定。由于氢气还原氧化铜的实验中开始需消耗氢气排净装置中的空气,实验结束后需铜粉在氢气氛围下冷却,所以能够用于还原氧化铜的氢气量较少,根据电子守恒原理可知,①制得铜较少。
9.向含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2气体,有白色沉淀生成,过滤后向滤液中滴入KSCN溶液时,无明显现象,由此可得出的结论是(双选)( )
A.白色沉淀是BaSO4
B.白色沉淀是BaSO3
C.白色沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D.滤液中所含主要离子为Fe2+、Cl-、H+,可能含有Ba2+
解析:选AD。发生的反应为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,Ba2++SO===BaSO4↓。过滤后向滤液中滴入KSCN溶液时,无明显现象,说明Fe3+已反应完全。此时溶液呈酸性,如Ba2+量较多,则可能有剩余。
10.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是( )
A.2∶3 B.3∶2
C.1∶2 D.1∶1
解析:选A。Fe3+与Fe反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,由题意知反应后,c(Fe3+)=c(Fe2+),而要生成3 mol Fe2+需消耗2 mol Fe3+,显然n(反应Fe3+)∶n(未反应Fe3+)=2∶3。
11.除去下列物质中的杂质(括号内的物质为杂质),请选出除杂试剂及除杂方法,并写出相应的化学方程式。
物质
除杂试剂
除杂方法
化学方程式
Fe2O3(Al2O3)
CuO(Na2O)
铜粉(CuO)
铁粉(FeO)
解析:加入的除杂试剂只能与杂质反应,不能与主要物质反应,并且除杂试剂一般要加过量,保证杂质全部除尽,过量的除杂试剂必须容易除去。在选择除杂试剂时,必须充分考虑主要物质和杂质在性质上的差异之处。能与Al2O3发生反应而不能与Fe2O3发生反应的是强碱溶液;能与Na2O发生反应而不能与CuO发生反应的是水;能与CuO发生反应而不能与Cu发生反应的是非氧化性酸的溶液;FeO能发生而Fe不能发生的反应是还原性气体在高温下进行的反应。
答案:
物质
除杂试剂
除杂方法
化学方程式
Fe2O3(Al2O3)
NaOH溶液
反应后过滤
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
CuO(Na2O)
H2O
反应后过滤
Na2O+H2O===2NaOH
铜粉(CuO)
盐酸
反应后过滤
CuO+2HCl=== CuCl2+H2O
铁粉(FeO)
H2
在盛有固体的硬质试管中通入氢气,加热
FeO+H2Fe+H2O
12.(2011年常州高级中学高一检测)阅读下列材料后回答问题:
一个体重50 kg的健康人,体内约含有2 g 铁,这2 g铁在人体内不是以单质的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。正二价铁离子易吸收,给贫血者补充铁时,应给予含Fe2+的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+,有利于人体吸收。
(1)“服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+”这句话指出,维生素C在这一反应中作________剂;
(2)在人体中进行Fe2+Fe3+的转化时,写出实现②转化的任意一种还原剂的化学式________________;在酸性条件下,若用H2O2来实现①的转化,写出该转化的离子反应方程式________________________________________________________________________。
(3)现有某品牌的补铁口服液,欲通过化学方法证明该口服液中不含Fe3+,而含Fe2+,则选择合适的试剂来完成检验,补充下表:
操作
现象
结论
用小试管取该口服液样品少许,观察;
液体呈棕色
无
答案:(1)还原 (2)Fe(其他合理答案亦可) 2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O
(3)
操作
现象
结论
向样品中加入适量的KSCN溶液
无血红色
无Fe3+
再向小试管样品中加入适量的新制氯水
出现血红色
存在Fe2+
13.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是__________,证明Fe3+存在的现象是______________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:
A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①____________,②____________,③______________,④____________,⑤______________,⑥____________。
B.请写出相关反应的化学方程式。
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
解析:从腐蚀铜的废液中回收铜。
答案:(1)KSCN溶液 溶液变成血红色
(2)2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu
④HCl ⑤FeCl2 ⑥Cl2
B.CuCl2+Fe===FeCl2+Cu
2FeCl3+Fe===3FeCl2
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
1.全社会都在倡导诚信,然而总是有一部分不法商贩却在背道而驰。如有些商贩为了使银耳增白,就用硫磺(燃烧硫磺)对银耳进行熏制,用这种方法制取的洁白的银耳对人体是有害的。这些不法商贩制取银耳利用的是( )
A.S的漂白性 B.S的还原性
C.SO2的漂白性 D.SO2的还原性
解析:选C。从题给信息燃烧硫磺可知是利用燃烧产物SO2进行漂白,所以选C。
2.(2011年保定高一检测)关于SO2的下列说法正确的是(双选)( )
A.SO2的含量指数是空气质量日报的重要指标
B.SO2和水的反应是一个不可逆反应
C.食品生产厂商可以利用SO2来给食品增白
D.工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等
解析:选AD。二氧化硫和水的反应是可逆反应;二氧化硫不能用来漂白食品,且经此漂白过的食品对人体有害,不能食用。
3.向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体,有白色沉淀生成,此沉淀是( )
A.BaSO4 B.Fe2(SO4)3
C.BaSO3 D.S
解析:选A。Fe2(SO4)3不是沉淀,排除B项。题中隐含的条件为:该白色沉淀不溶于酸,可以排除C项。由Fe3+有氧化性,SO2有还原性,两者可发生氧化还原反应,硫元素化合价升高,生成的SO与Ba2+结合成BaSO4,根据该题的隐含信息,可写出下列化学方程式:2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl,BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl。
4.下列有关SO2的说法中,错误的是( )
A.SO2能使品红溶液褪色是因为SO2具有氧化性
B.SO2在空气中很难被氧化为SO3
C.SO2通入Na2SO3或NaHCO3溶液中均能发生反应
D.SO2是大气污染物,也是形成酸雨的主要物质之一
解析:选A。二氧化硫能与一些有色物质结合生成不稳定的无色物质,这是二氧化硫的漂白作用,A项错误。SO2氧化为SO3需要催化剂,B项正确;SO2能与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3,能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,C项正确;SO2是引起酸雨的主要原因之一,D项正确。
5.(2011年漳州高一检测)某化工厂甲、乙两车间排放的废水中,分别含有较多量的Na2CO3和有毒物质CuSO4,两车间排放的废气中含有较多的SO2等有害气体。环保部门建议选用生石灰、铁屑和水等廉价易得的原料,综合治理上述污染,并回收得到铜和亚硫酸钠等有用物质。写出实现上述要求的化学方程式。(可不填满)
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
解析:废水中已有Na2CO3和CuSO4。再将环保部门建议选用的生石灰、铁屑和水与目标产物铜和亚硫酸钠放在一起分析,可迅速确定应发生的相关反应。
答案:CaO+H2O=== Ca(OH)2
Ca(OH)2+Na2CO3=== CaCO3↓+2NaOH
Fe+CuSO4=== Cu+FeSO4
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O(其他答案合理也可,例如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2)
1.1838年3月纽卡斯尔市的一些园艺家去访问大物理学家法拉第,向他请教一个奇特而有趣的问题:别处生长的紫罗兰花是紫色的,而生长在纽卡斯尔市的紫罗兰却是白色的。法拉第经过一番研究得出的结论后来被化学家证实并在工业上广泛应用。法拉第的结论是( )
A.遗传变异
B.空气中的SO2的含量较高
C.气候不同
D.施化肥不当
解析:选B。由紫色变成白色是漂白作用,由题给选项可推断是纽卡斯尔市空气中的SO2的含量较高所致。
2.(2011年镇江高一检测)下列变化不属于化学变化的是( )
A.SO2使品红溶液褪色
B.氯水使有色布条褪色
C.活性炭使红墨水褪色
D.H2O2水溶液使染料褪色
解析:选C。A、B、D都是通过发生化学反应使有色物质褪色,而C是通过活性炭的吸附作用将有色物质吸附,从而使颜色褪去,为物理变化,故选C。
3.绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下,对常规实验进行改革而形成实验的新方法。它能极大地减少或消除实验中的“三废”、污染和浪费等。下列符合绿色化学实验的操作是( )
A.将一氧化碳还原氧化铜的尾气直接排入空气中
B.将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中
C.将跟氧气反应后剩余的硫磺放在空气中燃烧
D.将氯酸钾和二氧化锰共热残余物回收分离
解析:选D。A项中有没反应完的CO污染大气;B项中剩余的酸液会污染水,同时应回收硫酸锌;C项硫磺燃烧生成污染性气体二氧化硫,不能任意排入大气中。
4.一瓶无色气体,可能含有HCl、HBr、SO2中的一种或几种。将其通入氯水中,得到无色透明溶液,将该溶液分成两份,1份加入盐酸酸化的氯化钡溶液,析出白色沉淀;1份加入硝酸酸化的硝酸银溶液,也有白色沉淀生成。下面结论正确的是(双选)( )
A.原气体中肯定有SO2
B.原气体中可能有HBr
C.原气体中不能肯定有无HCl
D.原气体中不能肯定有无SO2
解析:选AC。根据题设实验情景看,加盐酸酸化的氯化钡溶液反应生成的白色沉淀必定是BaSO4。由此可判定原气体必定含有SO2。其原因是SO2与氯水反应为SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,有H2SO4生成,Cl2被还原为Cl-。不能从“与AgNO3、HNO3混合溶液反应生成白色沉淀”确定原气体中含HCl,因为氯水中有Cl-。由“将其通入氯水中,得到无色透明溶液”可知原气体中没有HBr,否则会有单质溴生成。
5.(2011年无锡高一检测)根据实验室制取某种干燥气体的装置图(如图所示),判断气体发生装置中的固体药品和液体可能是( )
A.Na2SO3固体和浓硫酸
B.大理石和稀盐酸
C.MnO2和浓盐酸
D.高锰酸钾和浓盐酸
解析:选B。A项制取SO2,不能直接排放到空气中,B项可制取CO2,多余的CO2可排放到空气中,C、D项制取Cl2,Cl2不能排放到空气中,且C项需要加热。
6.(2011年梅州高一检测)香烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O等气体,用①无水CuSO4,②澄清石灰水,③加热CuO,④生石灰,⑤品红溶液,⑥酸性KMnO4溶液等试剂可将其一一检出,检测香烟烟雾通入药品的正确顺序是( )
A.①-⑤-②-①-④-③
B.①-⑤-⑥-②-④-③
C.③-④-②-⑥-⑤-①
D.②-⑤-①-④-③-⑥
解析:选B。先用无水CuSO4检出水后,通入品红溶液中检出SO2,然后用酸性KMnO4溶液除去SO2后,通入澄清石灰水中检测CO2,再用生石灰除去H2O(g)后,才能通入CuO中检测CO。
7.如图是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭止水夹,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开止水夹,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y可能是(双选)( )
A.X为SO2,Y为饱和NaHCO3溶液
B.X为SO2,Y为浓H2SO4
C.X为CO2,Y为Na2SO3溶液
D.X为Cl2,Y为Na2CO3溶液
解析:选AD。打开止水夹后品红溶液褪色,说明X为SO2或氧化性气体,关闭止水夹,品红溶液无变化,但澄清石灰水变浑浊,说明通入品红溶液和澄清石灰水的是CO2气体,则证明Y能吸收X气体且能生成CO2,符合题意的是A项和D项。
8.(2011年湖北黄冈中学高一检测)下列实验报告记录的实验现象正确的是( )
实验
记录
A
无色
无色
无现象
无色溶液
B
红色
无色
白色沉淀
白色沉淀
C
红色
无色
无色溶液
白色沉淀
D
无色
无色
无色溶液
无色溶液
答案:B
9.下列五种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其实质相同的是( )
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③滴有酚酞的NaOH溶液 ④溴水 ⑤淀粉碘溶液
A.①④ B.①③
C.②⑤ D.②④⑤
解析:选D。本题考查SO2的漂白原理。A项是和品红化合生成不稳定的无色物质;②④⑤中的KMnO4、Br2、I2和SO2之间发生氧化还原反应导致褪色;③SO2是酸性氧化物,和碱反应导致OH-浓度减小溶液褪色。
10.下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量的SO2:
SO2+OH-===HSO
B.向氯水中通入少量的SO2:
Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO
C.将SO2通入到饱和的NaHCO3溶液中:
2H++CO===H2O+CO2↑
D.将SO2通入到BaCl2溶液中:
SO2+H2O+Ba2+===BaSO3↓+2H+
解析:选B。向NaOH溶液中通入少量的SO2时生成的是SO;SO2溶于水时生成的H2SO3是弱电解质,不能拆,且HCO应该合写,也不能拆;SO2是弱酸的酸酐,不能和强酸盐BaCl2反应。
11.(2011年台州高一检测)(1)工业上常用粉末状的CaCO3或熟石灰的悬浊液洗涤含SO2的废气,反应产物均为CaSO4,试写出SO2与Ca(OH)2悬浊液反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
并说明用Ca(OH)2悬浊液而不用澄清石灰水洗涤废气的原由
________________________________________________________________________。
(2)某城市下了一场酸雨,经检验,酸雨中除H+和OH-以外,还含有Na+、Cl-、NH、SO等离子,其浓度如下表所示:
离子
Na+
Cl-
NH
SO
浓度(mol·L-1)
7.0×10-6
3.5×10-5
2.3×10-5
2.5×10-6
该酸雨的c(H+)=________。
解析:(1)SO2被Ca(OH)2悬浊液或CaCO3吸收后转化为CaSO4,说明在此反应过程中SO2先和Ca(OH)2或CaCO3反应转化为CaSO3,然后CaSO3被空气中的O2氧化生成CaSO4。
(2)c(OH-)很小,可以忽略不计,因为溶液呈电中性,即正负电荷数相等。则c(H+)+c(Na+)+c(NH)=c(Cl-)+2c(SO),c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1。
答案:(1)2SO2+O2+2Ca(OH)2===2CaSO4+2H2O 因为澄清石灰水浓度太低,不能充分吸收废气中的SO2
(2)1.0×10-5 mol·L-1
12.如何除去下列气体中的杂质气体?写出所需除杂试剂及发生反应的化学方程式(括号内为杂质)。
(1)SO2(HCl):
________________________________________________________________________;
(2)CO2(HCl):
________________________________________________________________________;
(3)CO2(SO2):________________________________________________________________________。
解析:气体除杂要符合以下四个原则:一是不增;二是不减;三是除尽;四是易操作。本题中给出的三组气体具有相同的特点,杂质气体水溶液的酸性要比主要气体水溶液的酸性强,同时主要气体是二元弱酸的酸酐,对于这类除杂可用主要气体的酸式盐溶液作吸收剂。
答案:(1)吸收剂:饱和NaHSO3溶液,
化学方程式:NaHSO3+HCl===NaCl+H2O+SO2
(2)吸收剂:饱和NaHCO3溶液,
化学方程式:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2
(3)吸收剂:饱和NaHCO3溶液,
化学方程式:SO2+2NaHCO3===Na2SO3+H2O+2CO2
13.亚硫酸钠中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性,现有试剂:溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有________________,看到的现象是________________,反应的方程式为
________________________________________________________________________。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有________________,看到的现象是________________,反应的方程式为
________________________________________________________________________。
解析:(1)+4价硫元素具有还原性,可被氧化剂氧化,在指定的试剂中只有溴水具有强氧化性,由此可知应选溴水。(2)+4价的硫元素具有氧化性,与其还原性相比,氧化性较弱,只有在特定条件下才表现出氧化性,如在酸性条件下,+4价的硫才较易还原成单质硫,因此要证明其氧化性,应选用的试剂是稀H2SO4和Na2S溶液。
答案:(1)溴水、Na2SO3溶液 溴水褪色
Br2+H2O+Na2SO3===Na2SO4+2HBr
(2)稀硫酸、Na2SO3溶液、Na2S溶液 产生淡黄色沉淀 2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O
14.已知:①SO2中S元素的化合价为+4价,既可以升高为+6价,又可以降低为0价,因此SO2既有氧化性又有还原性。SO2能与氯水、溴水、碘水等发生如下类型的反应:SO2+X2+2H2O===2HX+H2SO4(其中X2表示Cl2、Br2、I2);②SO2具有漂白性;SO2能与大部分有色物质结合生成不稳定的无色物质,该无色物质在受热条件下又会变为原来的有色物质。但SO2不能漂白酸碱指示剂。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)二氧化硫能使浸过溴水的滤纸褪色,这说明了________。
A.SO2的漂白性 B.溴的挥发性
C.SO2的氧化性 D.溴的氧化性
(2)将二氧化硫通入品红溶液,可以看到____________,这体现了二氧化硫的________性,将氯气通入另一份品红溶液,可以看到______________,这是因为
________________________________________________________________________。
________________________________________________________________________。
(3)若在相同状况下,将1体积SO2和1体积Cl2同时通入品红溶液,可观察到品红溶液________________________________________________________________________。
A.立刻褪色 B.慢慢褪色
C.先褪色,后复原 D.颜色不褪
(4)上述(3)现象的原因是____________(用离子方程式表示),怎样验证发生了该反应?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:SO2能使溴水褪色,是由于发生了反应:SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,体现了SO2的还原性;SO2的漂白性是由于SO2与有色物质结合形成不稳定的无色物质,受热或放置久了会恢复原色;氯气使品红溶液等褪色是由于HClO具有强氧化性。
答案:(1)D (2)品红溶液褪色 漂白 品红溶液褪色 Cl2+H2OHCl+HClO,氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,能漂白品红溶液 (3)D (4)SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO 将(3)中不褪色的溶液取出少量,分装在两个小试管中,往其中一份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,往另一份溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若两试管中都出现白色沉淀,可以证明发生了上述反应
1.(2011年厦门高一检测)愚人金的矿物学名叫硫铁矿,化学成分为FeS2,颜色为淡金黄色,骤然一看颇似黄金。它是我国工业上制备硫酸的重要原料之一。在硫酸的工业制法中,下列生产操作及对采取此操作的主要原因的叙述都正确的是( )
A.硫铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的不能在空气中燃烧
B.沸腾炉出来的炉气需净化,因为其中SO2会与杂质反应
C.SO2氧化为SO3时,使用催化剂可以提高硫酸的产率
D.SO3用98.3%的浓H2SO4吸收,目的是防止形成酸雾,以使SO3吸收完全
解析:选D。A项错误,大块的硫铁矿在空气中也能燃烧,不过燃烧不充分而已;B项错误,炉气净化的主要原因是防止催化剂中毒;C项错误,催化剂仅能改变反应的速率,不能影响物质的产率;D项正确,用水吸收易形成酸雾,吸收效率低,既浪费原料,又造成污染。
2.在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(如图),按此密闭体系中气体的流向,则在A处流出的气体含有( )
A.仅SO2 B.SO3、O2
C.SO2、O2 D.SO2、SO3
解析:选C。A处流出的是已经过热交换器预热的原料气SO2和O2。
3.(原创题)硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一,不仅在工业上用途广泛,而且在其它方面得到了巧妙的应用。增城高级中学的化学老师黄秉均教学数十载,凭着扎实的化学知识和绘画功底,竟然用浓硫酸创出一种“酸蚀版”的《清明上河图》,画中各类人物、小桥流水、街头商铺用硫酸勾画得惟妙惟肖,叹为观止。下列关于浓硫酸的叙述错误的是(双选)( )
A.浓硫酸和稀硫酸均具有强氧化性
B.浓硫酸可制HCl、HF等,但不能制HBr、HI
C.浓硫酸可使蔗糖变黑,并产生大量气体,此气体可能是H2O、SO2、CO2等
D.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用NaOH溶液冲洗
解析:选AD。A项错误,稀硫酸具有酸的通性但没有强氧化性;B项正确,因浓硫酸能与HBr、HI发生氧化还原反应;C项正确,气体主要是水蒸气,还含有少量的炭与浓硫酸反应产生的SO2和CO2等;D项错误,浓硫酸沾到皮肤上可立即用大量水冲洗,因NaOH溶液有强腐蚀性,不能用于冲洗皮肤上的浓硫酸。
4.下列各组物质中的物质如果敞口放置在空气中都易变质的是( )
A.漂白粉、绿矾、石灰石、铝条
B.氯水、氢氧化钠、重晶石、水玻璃
C.过氧化钠、亚硫酸钠、氧化钠、石灰水
D.浓硝酸、钠、浓硫酸、氯化钠
解析:选C。A项石灰石不变质,B项重晶石(BaSO4)不变质,D项氯化钠不易变质。
5.某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确,丙同学设计了如下图所示的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去)。
试回答:
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙同学在安装好装置后,必不可少的一步操作是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)A中加入的试剂可能是
________________________________________________________________________,
作用是________________________________________________________________________;
B中加入的试剂可能是
________________________________________________________________________,
作用是________________________________________________________________________;
E中加入的试剂可能是
________________________________________________________________________,
作用是________________________________________________________________________。
(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:
C中:________________________________________________________________________,
D中:________________________________________________________________________。
如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气?________(填“能”或“不能”)。原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题涉及的化学反应原理有:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑(随反应的进行,浓硫酸浓度逐渐变稀);作为气体的发生装置,在安装完毕之后应检查其装置的气密性;气体X可能是SO2和H2的混合气体,应通过品红溶液检验SO2,并用酸性高锰酸钾除去SO2,然后将气体用浓硫酸干燥,用灼热的CuO来检验H2,使CuO由黑变红,产生的水使无水硫酸铜粉末由白变蓝;如果去掉装置B(浓硫酸),不能根据D中的现象判断气体X中有氢气,这是因为混合气体中可能含水蒸气,会干扰H2的检验。
答案:(1)Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
(2)当Zn与浓硫酸反应时,浓硫酸浓度逐渐变小,Zn与稀硫酸反应可产生H2
(3)检查装置的气密性
(4)品红溶液 检验SO2 浓硫酸 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中水蒸气进入D中
(5)C中黑色固体(CuO)变成红色固体(Cu) D中白色粉末变成蓝色 不能 因为混合气体中可能含水蒸气,会干扰H2的检验
1.下列关于硫酸性质的叙述中,正确的是( )
A.浓硫酸和稀硫酸都具有吸水性
B.浓硫酸和稀硫酸都具有脱水性
C.浓硫酸和稀硫酸都具有酸性
D.浓硫酸和稀硫酸都可盛放在铝槽车内
解析:选C。根据硫酸的性质可知A、B错,C正确,D选项中常温下铝遇浓H2SO4钝化,而铝与稀H2SO4反应放出H2,使铝溶解。
2.(2011年湖南师大附中期末)下列气体中既不能用浓硫酸干燥,又不能用固体NaOH干燥的是( )
A.Cl2 B.O2
C.SO2 D.H2S
解析:选D。Cl2可用浓硫酸干燥,O2既可用浓硫酸又可用固体NaOH干燥,SO2可用浓硫酸干燥,H2S会被浓硫酸氧化,又可与NaOH发生反应。
3.(2011年绍兴高一期末)如图所示,小试管内盛有约3 mL饱和硫酸铜溶液,与锥形瓶连通的U形管内盛有少量水(为便于观察,预先染成红色)。沿小试管内壁小心地慢慢倒入约3 mL浓硫酸静置片刻,不可能观察到的现象是( )
A.小试管内液体分两层,上层蓝色,下层无色
B.U形管内左边液面下降,右边液面升高
C.有少量白色固体析出
D.有少量蓝色固体析出
解析:选D。浓H2SO4的密度大于饱和CuSO4溶液的密度,浓硫酸在下层呈无色。浓H2SO4具有强吸水性,导致CuSO4饱和溶液中水量减少,有胆矾晶体析出,同时胆矾中的水又被浓H2SO4吸收,所以看到有白色固体析出而不是蓝色晶体。
4.下列各组气体通常状况下能大量共存,并且都能用浓H2SO4干燥的是(双选)( )
A.CO、H2、SO2 B.SO2、H2S、O2
C.HCl、CO2、Cl2 D.HBr、H2、Cl2
解析:选AC。B项SO2和H2S不能共存,且H2S不能用浓H2SO4干燥;D项HBr和Cl2不能共存,且HBr不能用浓H2SO4干燥。
5.(2011年泉州高一检测)下列事实与浓硫酸具有强氧化性有关的是( )
①常温时用铁制容器运输浓硫酸 ②硫酸工业生产中,用浓硫酸吸收SO3 ③浓硫酸使蔗糖炭化变黑并有大量气体产生 ④浓硫酸用于生产磷肥 ⑤浓硫酸不能用来干燥HBr
A.①③④ B.①②③
C.①③⑤ D.②③④⑤
解析:选C。常温时用铁制容器运输浓硫酸,是因为常温时铁遇浓硫酸发生了钝化,这是由浓硫酸的强氧化性引起的;硫酸工业生产中,用浓硫酸吸收SO3,防止SO3溶于水或稀硫酸时形成酸雾,造成SO3不易被吸收;浓硫酸使蔗糖炭化变黑,是由于浓硫酸具有脱水性,而有大量气体产生则是蔗糖脱水后生成的炭被浓硫酸氧化成CO2气体,硫酸被还原成SO2;浓硫酸用于生产磷肥是应用了其强酸性;浓硫酸不能用来干燥HBr,是因为浓硫酸具有强氧化性,防止HBr被氧化成Br2。
6.浓硫酸和2 mol·L-1稀硫酸在实验室中敞口放置,它们的质量和放置天数的关系如图,分析a、b曲线变化的原因是( )
A.a升华、b冷凝 B.a蒸发、b吸水
C.a蒸发、b潮解 D.a冷凝、b吸水
解析:选B。浓H2SO4具有吸水性,溶液质量增加;稀H2SO4长时间放置水会蒸发,溶液质量减小。
7.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和温度有关,下列各组物质由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
①Fe与H2SO4溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与HCl溶液
A.①③ B.③④
C.①② D.①③④
解析:选A。Fe与浓H2SO4常温下发生钝化,而与稀H2SO4反应生成FeSO4和H2;Cu与FeCl3反应只发生反应Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2;Zn与稀H2SO4反应生成ZnSO4和H2,Zn和浓H2SO4反应生成ZnSO4、SO2和H2O;Fe与盐酸反应时生成FeCl2和H2。
8.(2011年镇江高一检测)在100 g浓度为18 mol·L-1、密度为ρ的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9 mol·L-1的硫酸,则加入水的体积( )
A.小于100 mL B.等于100 mL
C.大于100 mL D.等于 mL
解析:选A。设加入H2O的体积为V,稀释后密度为ρ1,则×18=×9;=>1,即200>100+V,V<100,但不等于。
9.我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中煅烧硫铁矿:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。现有1 g含脉石(SiO2)的硫铁矿(FeS2)样品,将其在氧气流中充分灼烧,反应完全后得0.78 g残渣,则此硫铁矿的纯度是( )
A.33% B.66%
C.78% D.88%
解析:选B。设此样品中硫铁矿的质量为x,据:
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2固体减少
480 320 160
x 1 g-0.78 g
=,解得:x=0.66 g,
所以硫铁矿的纯度为×100%=66%。
10.(2011年扬州高一期末)有含FeS2 a%的硫铁矿d t,在接触法制H2SO4的过程中,损失硫c%,可制得浓度为b%的硫酸为(单位为t)( )
A. B.
C. D.
解析:选C。设可制得浓度为b%的硫酸质量为x。
FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4
120 196
d t×a%×(1-c%) x×b%
=
解得:x= t。
11.根据下列化学反应和事实,说明反应利用了硫酸的什么性质,将表示性质的选项的字母填在各小题的横线上。
A.难挥发性 B.酸性 C.吸水性 D.脱水性 E.强氧化性 F.强酸性
(1)浓硫酸可作气体干燥剂________;
(2)蔗糖中加浓H2SO4产生“黑面包”现象________;
(3)2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑________;
(4)Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑________;
(5)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O________;
(6)C+2H2SO4(浓)2SO2↑+2H2O+CO2↑________。
解析:(1)用浓H2SO4来干燥气体是利用了浓H2SO4的吸水性。
(2)蔗糖中加浓H2SO4,由于浓H2SO4具有脱水性而使蔗糖“炭化”。
(3)利用浓H2SO4的强酸性和难挥发性来制取挥发性的强酸。
(4)利用稀H2SO4的酸性,与Zn反应制取H2。
(5)Cu与浓H2SO4反应时既利用了浓H2SO4的强氧化性,又利用了浓H2SO4的酸性。
(6)C与浓H2SO4共热反应是利用了浓H2SO4的强氧化性。
答案:(1)C (2)D (3)AF (4)B (5)BE (6)E
12.工业上制硫酸的设备分为三大部分,一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。在沸腾炉内二硫化亚铁与氧气发生反应,生成二氧化硫;在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气化合,生成三氧化硫;三氧化硫流经吸收塔时,采用98.3%的浓硫酸吸收,三氧化硫与水化合形成硫酸。为研究吸收SO3应选用的物质,依照工业上制备硫酸的流程设计了下面的实验装置。
(1)根据上述设计,说明该实验的目的
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
写出在沸腾炉内发生反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置甲在本实验中的作用之一是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(3)反应中要求乙反应器内氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右,控制这一比例的实验现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
实验时发现,丁装置在反应过程中先出现气泡,不久就出现了白雾,而丙装置一直都没有任何现象。据此得出的下列结论中正确的是________。
A.浓硫酸不能吸收产生的气体
B.水与三氧化硫的反应是放热反应
C.浓硫酸吸收的效果比水好
D.水的吸收效果比浓硫酸好
(4)上述实验装置有合理的,也有不合理的。请就某一方面说说你对该实验装置的评价:________________________________________________________________________。
解析:(1)该实验的目的是比较浓硫酸和水吸收三氧化硫的效果,沸腾炉内发生反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
(2)装置甲的作用:①净化二氧化硫和氧气,吸收水分,②使二氧化硫和氧气充分混合,③通过观察气泡,调节气体的流速。
(3)甲装置中,通氧气的导管口产生气泡的速率大约是通二氧化硫导管口的2倍。
(4)缺少尾气吸收装置。
答案:(1)比较浓硫酸和水吸收三氧化硫的效果 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(2)净化二氧化硫和氧气,吸收水分
(3)甲装置中,通氧气气体的导管口产生气泡的速率大约是通SO2导管口的2倍 BC
(4)缺少尾气吸收装置等(合理答案均可)
13.(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(2)试用下表所列各装置设计一个实验,来验证上述反应所产生的各种产物。
编号
①
②
装置
编号
③
④
装置
这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是:
________→________→________→________(填装置的编号)。
(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是________________________________________________________________________,
B瓶溶液的作用是
________________________________________________________________________
________,C瓶溶液的作用是
________________________________________________________________________。
(4)装置②中所加的固体药品是________,可验证的产物是__________________,确定装置②在整套装置中位置的理由是
________________________________________________________________________。
(5)装置③中所盛溶液是____________,可验证的产物是____________。
解析:区别二氧化硫和二氧化碳时,可以利用二氧化硫的还原性和漂白性,二氧化硫既可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使品红溶液褪色。但是二者对澄清石灰水有相同的实验现象,因此不能用澄清石灰水鉴别两种气体或者在两种气体共存的情况下验证一种气体的存在,在选用澄清石灰水验证二氧化碳时,必须先将二氧化硫除去。
答案:(1)2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+2SO2↑
(2)④ ② ① ③
(3)验证产物气流中有SO2 将产物气流中的SO2全部氧化吸收 确认产物气流中SO2已被B瓶溶液全部吸收
(4)无水硫酸铜 水 由于产物气流通过①、③时会带出水分,所以②必须在①、③之前
(5)澄清石灰水(或其他合理答案) CO2(二氧化碳)
1.(原创题)2011年3月20日中午至21日凌晨,不明气体从南到北笼罩上海全城,大批市民报称闻到怪异臭味,陆续有人因头晕、恶心和呕吐紧急送医院。经调查,原来是中石化上海高桥分公司因生产工艺未及时调整而泄漏硫化氢,空气中含量超标约8倍,这是上海在世博会后出现的第三宗影响广泛的泄漏毒气事件。下列有关叙述中正确的是( )
A.硫化氢中硫显最低价态-2价,因此只具有还原性
B.实验室制硫化氢可用稀硫酸与FeS反应
C.将硫化氢通入溴水,溴水褪色表明硫化氢具有漂白性
D.硫化氢是电解质,其电离方程式是H2S===2H++S2-
解析:选B。硫化氢中硫显最低价态-2价,但氢显最高价态+1价,因此硫化氢既具有氧化性又具有还原性,A错误;硫化氢的实验室制法即用稀硫酸与FeS反应:FeS+H2SO4===FeSO4+H2S↑;C项将硫化氢通入溴水,溴水褪色表明硫化氢具有还原性而不是漂白性,反应为:H2S+Br2===2HBr+S↓;D项硫化氢是二元弱酸,分步电离并且用可逆号表示:H2S??H++HS-,HS-??H++S2-。
2.下列反应中,硫元素表现氧化性的是( )
A.稀硫酸与锌粒反应
B.硫化氢与少量氧气反应
C.浓硫酸与铜反应
D.三氧化硫与水反应
解析:选C。A项,稀硫酸和锌粒反应生成氢气,氢元素表现氧化性;B项,硫化氢与少量氧气反应生成单质硫,硫元素由-2价变成0价表现还原性;C项,浓硫酸与铜反应生成SO2,硫元素由+6价变成+4价表现氧化性;D项,三氧化硫与水反应生成硫酸,是非氧化还原反应,硫元素化合价不变。
3.(2011年徐州高一检测)X盐和Y酸反应,可放出有气味的气体Z;Z跟NaOH溶液反应又得到X;Z氧化的最终产物为W,W溶于水又得到Y,则X和Y是(双选)( )
A.Na2S和H2SO4 B.Na2SO3和盐酸
C.Na2S和盐酸 D.Na2SO3和H2SO4
解析:选AD。根据选项A、C产生的是H2S气体,有臭鸡蛋气味,而B、D产生的是有刺激性气味的气体SO2,H2S跟NaOH溶液反应得到Na2S,SO2跟NaOH溶液反应得到Na2SO3亦都符合题意;但是H2S、SO2氧化的最终产物均是SO3,溶于水得到硫酸,故B、C错误。
4.(2011年龙岩高一检测)下列离子方程式中正确的是( )
A.氨水与亚硫酸溶液混合:
NH3·H2O+H+===NH+H2O
B.SO2通入漂白粉溶液中:
Ca(ClO)2+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO
C.铜与浓硫酸共热:
Cu+4H++SOCu2++SO2↑+2H2O
D.把H2S通入CuSO4溶液中:
H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
解析:选D。亚硫酸是弱电解质,在离子方程式中不可拆,故A项应为:2NH3·H2O+H2SO3===2NH+SO+2H2O;B项由于HClO具有强氧化性可以氧化CaSO3(硫元素显+4价),故不可能生成CaSO3,产物应是CaSO4;C项铜与浓硫酸共热浓硫酸不可拆开,因为浓硫酸中大多数硫酸以分子形式存在,故C项错误;D项CuS不溶于稀硫酸,因此D正确。
5.试完成下列各题。
(1)SO2溶于水后,可与水反应,其化学方程式为:________________________________,其水溶液显________性(填“酸”、“碱”或“中”),其中含有的离子有
__________________________,含有的分子有____________________。
(2)二氧化硫是一种酸性氧化物,可与碱、碱性氧化物以及部分盐反应,请写出下列反应的方程式(是离子反应的写离子方程式)。
①将SO2通入Ba(OH)2溶液中至SO2过量:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②生石灰与SO2反应:
________________________________________________________________________。
③SO2与NaHCO3溶液反应:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)SO2、H2SO3及亚硫酸盐中的硫都为+4价,易被氧化剂氧化成硫酸根。试写出下列反应的方程式(是离子反应的写离子方程式)。
①SO2与氧气反应:
________________________________________________________________________;
H2SO3与氧气反应:
________________________________________________________________________;
Na2SO3在空气中部分变质:
________________________________________________________________________。
②SO2通入到溴水中:
________________________________________________________________________;
将Na2SO3加入到溴水中:
________________________________________________________________________。
③SO2通入到FeCl3溶液中:
________________________________________________________________________;
将Na2SO3加入到FeCl3溶液中,溶液由黄色变成浅绿色:
________________________________________________________________________。
解析:本题重点考查了SO2的酸性氧化物的性质和还原性。通过SO2与水、碱、碱性氧化物及部分盐反应,体现SO2的酸性。通过SO2、H2SO3、Na2SO3与O2、溴水、FeCl3溶液反应,表现SO2气体具有还原性。
答案:(1)SO2+H2O??H2SO3 酸 H+、HSO、SO、OH- H2O、H2SO3、SO2
(2)①Ba2++2OH-+SO2===BaSO3↓+H2O,BaSO3+SO2+H2O===Ba2++2HSO
②SO2+CaO===CaSO3
③SO2+2HCO===SO+H2O+2CO2↑
(3)①2SO2+O22SO3
2H2SO3+O2===4H++2SO
2SO+O2===2SO
②SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO
SO+Br2+H2O===SO+2Br-+2H+
③SO2+2Fe3++2H2O===2Fe2++SO+4H+
SO+2Fe3++H2O===SO+2Fe2++2H+
1.(2011年长郡中学高一期末)能实现下列物质间直接转化的元素是( )
单质氧化物酸或碱
A.硅 B.硫
C.铝 D.铁
解析:选B。若单质为Si、Al、Fe,则对应的SiO2,Al2O3,Fe3O4都不能与水反应,只有硫符合题意。
2.下列关于氢硫酸、亚硫酸、硫酸的叙述正确的是( )
A.它们都是酸,因此彼此不发生反应
B.只有亚硫酸可以露置在空气中,其他酸不行
C.鉴别三种酸溶液时,只要分别滴加BaCl2溶液即可
D.它们都是二元酸,酸性H2S解析:选D。氢硫酸能与亚硫酸、浓硫酸反应,在空气中能被氧气氧化。亚硫酸与氢硫酸、O2反应,但不与浓H2SO4反应。浓H2SO4具有吸水性,不能露置于空气中。向三种酸中加BaCl2溶液,只有H2SO4反应。
3.(2011年福州高一检测)对于反应Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4和2HBr+H2SO4(浓)===Br2+SO2↑+2H2O,下列说法中正确的是(双选)( )
A.氧化性:浓硫酸>Br2,还原性:SO2>HBr
B.它们互为可逆反应
C.反应条件的改变引起了反应方向的改变,它们都符合事实
D.它们相互矛盾,不可能符合事实
解析:选AC。两个反应中H2SO4的浓度不同,即条件不同,所以C正确,B、D不正确;根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物,可判断出A正确。
4.在100 mL等物质的量的HBr和H2SO3的混合液里通入0.01 mol Cl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于( )
A.0.0075 mol·L-1 B.0.008 mol·L-1
C.0.075 mol·L-1 D.0.08 mol·L-1
解析:选D。由题意知Br2能氧化H2SO3,据氧化还原反应规律,H2SO3的还原性强于Br-,在HBr和H2SO3的混合液中通入Cl2,Cl2首先氧化H2SO3,依据电子守恒,0.01×2=0.1×x×2+0.1×x×(x为它们的物质的量浓度),则x=0.08 (mol·L-1)。
5.下列关于硫酸盐的说法中不正确的是( )
A.生石膏变为熟石膏的过程即CaSO4·2H2O失去结晶水变成CaSO4的过程
B.石膏可以用于制石膏绷带
C.硫酸亚铁既有氧化性又有还原性
D.BaSO4可作“钡餐”进行X射线检查
解析:选A。A项错误,熟石膏的化学式为2CaSO4·H2O并非CaSO4;B项正确,这是石膏在医疗上的用途之一,可起到辅助固定的作用;C项正确,+2价的铁具有较强的还原性,也具有一定的氧化性,比如和金属发生置换反应:Zn+Fe2+===Fe+Zn2+;D项正确,这是利用BaSO4既不溶于水,也不溶于酸,且不易被X射线透过的性质。
6.一定量的SO2与NaOH溶液反应,所得产物中含有Na2SO3和NaHSO3,物质的量之比为3∶5,则参加反应的SO2与NaOH的物质的量之比为( )
A.1∶2 B.3∶5
C.8∶11 D.18∶8
解析:选C。设Na2SO3的物质的量为3x,NaHSO3的物质的量为5x,根据Na原子守恒得n(NaOH)=n(Na+)=3x×2+5x=11x,根据S原子守恒得n(SO2)=3x+5x=8x。所以n(SO2)∶n(NaOH)=8x∶11x=8∶11。
7.已知Na2SO3在空气中易被氧化为Na2SO4。现有一包包装破损的白色Na2SO3固体粉末,取少量样品于试管中检验,能说明其变质的是( )
A.滴入BaCl2溶液,有白色沉淀产生
B.滴入过量稀盐酸,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀产生
C.滴入过量稀硫酸,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀产生
D.滴入过量稀盐酸,产生气体使品红溶液褪色
解析:选B。检验其变质就是要检验有SO,应先排除SO的干扰。
8.(2011年邯郸高一检测)把硫和强碱溶液加热至沸腾,反应后硫转化为S2-和SO,根据电子得失情况判断反应的化学方程式中S、S2-、SO三种微粒的化学计量数之比是( )
A.2∶1∶1 B.3∶2∶1
C.3∶1∶2 D.4∶1∶3
解析:选B。根据得失电子守恒得S变成S2-得2e-,S变成SO失4e-,故S2-的化学计量数为2,S2-和SO化学计量数之比为2∶1,而根据元素守恒S前的化学计量数为2+1=3。
9.用等体积等物质的量浓度的氯化钡溶液可使相同体积的硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为沉淀。则三种溶液的物质的量浓度之比为( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3
C.3∶1∶1 D.1∶3∶3
解析:选D。反应本质为Ba2++SO===BaSO4↓,据题n(Ba2+)一定,则等体积三种硫酸盐中SO的量相等,再根据硫酸盐的组成可判断其溶液物质的量浓度之比为1∶3∶3。
10.(2011年常州高一检测)有关下列三个化学反应:
①2H2S+SO2===3S↓+2H2O
②S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
③3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
其中叙述正确的是( )
A.反应①说明SO2能与酸反应,具有碱性氧化物的性质
B.反应②改用稀硫酸,则能放出H2
C.反应②和③说明S具有两性物质的性质
D.反应③说明S既有氧化性又有还原性
解析:选D。反应①中主要体现了二氧化硫的氧化性;反应②能够发生主要是因为浓硫酸具有强氧化性;反应③中S既被氧化又被还原。
11.含硫化合物的种类很多,现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4这7种常见的含硫化合物。回答下列问题:
(1)H2SO3转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一,写出其反应的化学方程式,并标明电子转移方向和数目:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Ba2+有剧毒。某市曾发生一起“毒烧饼”事件,起因是烧饼摊主在制作烧饼的过程中误将碳酸钡当作干粉使用,导致多人食用烧饼后中毒。试写出碳酸钡与胃酸(以盐酸表示)反应的离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
患者被送往医院后,医生往往让其服用________(填题干所列7种物质中的1种)来解毒。
(3)常温下,将铁棒置于浓硫酸中,无明显现象,课本上解释为发生了钝化,但有人认为未发生反应。为验证此过程,某同学经过思考,设计了如下实验:将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中,若铁棒表面__________________________________,则发生了钝化;若铁棒表面______________________,则未发生反应。
(4)用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种方法,其原理为(用化学方程式表示):________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)减少SO2的污染并变废为宝,我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2。该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
答案:(1)2H2SO3+O24e-===2H2SO4 (双线桥也可以)
(2)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O Na2SO4
(3)无明显现象(无现象也可) 有紫红色物质析出
(4)Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3
(5)SO2+2COS+2CO2
12.下图是以硫铁矿为反应物的一系列变化,其中不含硫的反应产物已略去。
(1)写出下列物质的化学式:
A________,B________,C________,D________,E________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________,
⑤________________________________________________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
②________________________________________________________________________,
④________________________________________________________________________。
解析:各物质均为含硫物质,则C必为SO2,D为H2SO4;又由BA,可知B为S,A为FeS,E为H2S。
答案:(1)FeS S SO2 H2SO4 H2S
(2)①FeS2FeS+S
③S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
⑤C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)②FeS+2H+===Fe2++H2S↑
④SO2+Cl2+2H2O===4H++SO+2Cl-
13.为了验证二氧化硫能与水发生反应,请回答下列问题。
(1)要验证二氧化硫气体能与水反应,最好用下述中的________(填选项编号)方法来证明。
A.讨论 B.调查 C.实验
(2)甲同学用如图所示的方法,将二氧化硫气体通入到紫色石蕊试液中,观察溶液颜色的变化。得出:紫色石蕊试液会变________色,证明二氧化硫能与水反应。
(3)乙同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色,干燥后做成了四只紫色的小蝴蝶,然后分别进行如下实验:
①一只喷洒稀醋酸;
②一只喷洒水;
③一只直接放入盛有二氧化硫气体的集气瓶中;
④一只喷洒水后放入盛有二氧化硫气体的集气瓶中。在乙同学的实验中,紫色小蝴蝶不会变色的是________、________(填实验编号)。
(4)以上甲、乙同学的方案相比,哪个更好?
________________________________________________________________________,
理由是________________________________________________________________________。
(5)还有其他方案吗?如有,说出其中的一种方案:
操作:________________________________________________________________________。
现象和结论:
________________________________________________________________________。
(6)二氧化硫是一种有污染性的气体,为了防止污染,请设计出一种处理尾气的方案:________________________________________________。有关离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:通过实验方法可以快速便捷地证明。证明SO2与H2O反应所采用的方法:利用SO2是氧化物,不具有酸性,但SO2和水反应生成的产物H2SO3是一种二元酸呈酸性。乙同学的方案好,因为乙同学采用了对比的方法,更能说明问题。
答案:(1)C (2)红 (3)② ③
(4)乙同学的方案 因为乙同学通过对比实验得出的结论更有说服力,SO2气体、水分别不能使石蕊变色,醋酸可使石蕊变红色,而SO2气体只有与水接触后才可以使石蕊变红色,说明SO2气体能与水发生反应,有酸生成
(5)将SO2气体通入水中,用pH试纸测定其pH 若pH小于7,说明SO2气体能与水反应,有酸生成
(6)将尾气通入碱性溶液(如NaOH溶液)中
SO2+2OH-===SO+H2O
14.欲测定烟雾中SO2的含量,可通过下面实验:
取100 L该空气,通过盛放足量H2O2水溶液的吸收瓶,使它们充分反应生成H2SO4。在吸收后的水溶液中加入足量BaCl2溶液,经测定白色沉淀质量为11.65 g。
(1)写出SO2和H2O2溶液反应生成H2SO4的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)写出H2SO4与BaCl2溶液反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)100 L该空气中SO2的体积分数为
________________________________________________________________________。
解析:(1)反应的化学方程式为:SO2+H2O2===H2SO4。
(2)反应的离子方程式为:Ba2++SO===BaSO4↓。
(3)由(1)、(2)中的方程式可以得到:
SO2 ~ BaSO4
22.4 L 233 g
V 11.65 g
解V=1.12 L
SO2的体积分数=×100%=1.12%。
答案:(1)SO2+H2O2===H2SO4
(2)Ba2++SO===BaSO4↓ (3)1.12%
1.C、N、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料,但是当它们分散到空气中时,会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物说法不正确的是( )
A.开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的产生
B.这些氧化物使雨水的pH<7,我们把pH<7的雨水称之为酸雨
C.N与S的氧化物还能直接危害人的身体健康,引发呼吸道疾病
D.“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系
解析:选B。正常雨水为CO2的饱和溶液,其pH为5.6,pH小于5.6的雨水才为酸雨。
2.最新的病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接的抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是( )
A.一氧化氮是一种红棕色的气体
B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集
解析:选C。NO是无色的气体,不溶于水,可由N2与O2直接化合而得到,且易与空气中的氧气直接反应而生成NO2,故只有C项符合题意。
3.(2011年镇江高一检测)某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物是( )
A.N2O B.NO
C.NO2 D.N2O5
解析:选B。设氮氧化物的化学式为NOx,由题意得:
2NOx+2CON2+2CO2,先写出反应物和生成物,再写出N2、CO2的化学计量数1和2,然后分别根据N、C原子守恒得出NOx、CO的化学计量数是2和2。根据O原子守恒得:2x+2=4,解得:x=1,NOx为NO。
4.(2011年唐山高一检测)如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,对原试管中盛装气体的说法正确的是(双选)( )
A.可能是N2与NO2的混合气体
B.可能是NO2气体
C.可能是NO与NO2的混合气体
D.只可能是NO2一种气体
解析:选BC。是红棕色气体,那么一定有二氧化氮的存在,与水反应后生成一氧化氮,所以没有充满试管,继续通入氧气,最终充满试管,则A肯定错误;如果有少量的氧气,大量的二氧化氮时B选项可以成立;C项中通入足量的氧气,NO也可以全部被吸收。
5.以下是某市2011年4月某日的空气质量日报:
污染指数
首要污染物
空气质量级别
空气质量状况
二氧化硫
二氧化氮
可吸入颗粒物
12
33
66
2
良
首要污染物是____________;污染指数是________;
能引起光化学烟雾的是____________________;能引起酸雨的是____________________。(从表中选)
解析:据表中数据可知空气中首要污染物为可吸入颗粒物,其污染指数为66,其中能引起光化学烟雾的是NO2,能引起酸雨的为NO2与SO2。
答案:可吸入颗粒物 66 二氧化氮 二氧化氮和二氧化硫
1.(2011年邯郸高一检测)2010年世界环境日(6月5日)的主题是:多个物种、一颗星球、一个未来。中国主题:低碳减排、绿色生活。空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染
B.实施绿化工程,防治可吸附性颗粒污染
C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
D.加大石油、煤的开采速度、增加化石燃料的供应量
解析:选D。加大石油、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量会产生更多的SO2、NO2等污染气体,不利于“蓝天工程”建设。
2.氮气是空气的主要组成部分。有科学家根据蒸汽机的原理,设计制造出了液氮蒸汽机,即利用液态氮的蒸发来驱动机车,从而达到环境保护的目的。其原理的主要依据是( )
A.N2在空气中燃烧放热
B.N2与H2反应放出热量
C.N2在空气中的体积分数约占78%
D.液态氮的沸点远低于常温
解析:选D。根据题意,该蒸汽机是利用液态氮的蒸发来驱动机车,原理在于液态氮的沸点低,易挥发。
3.可用来鉴别溴蒸气和二氧化氮的是(双选)( )
A.湿润的淀粉碘化钾试纸
B.湿润的蓝色石蕊试纸
C.硝酸银溶液
D.少量蒸馏水
解析:选CD。溴蒸气与二氧化氮均为红棕色、有刺激性气味的有毒气体,外观上较难分辨;从化学性质上看,二者均有强氧化性,都可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色;两者都为酸性气体,都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;溴蒸气与AgNO3溶液发生反应,生成AgBr沉淀,NO2与AgNO3溶液不反应;溴水呈橙色,NO2与水反应生成的硝酸溶液为无色;C、D可用于两种气体的鉴别。
4.(2011年龙岩高一检测)某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的( )
A.N2、NO2、Br2 B.NO2、NO、N2
C.NO2、NO、O2 D.N2、O2、Br2
解析:选A。气体呈红棕色,说明含有NO2或Br2中的至少一种,溶于水得橙色溶液,说明气体中含有溴蒸气,所得无色气体遇空气重新变为红棕色,说明无色气体含NO,即原气体中有NO2,则原气体既有NO2也有Br2。
5.(2011年福州高一检测)发射卫星的运载火箭的推进剂引燃后发生剧烈反应,从火箭尾部产生大量高温气体。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2和NO,这些气体均为无色,但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟。产生红烟的原因是( )
A.高温下N2遇空气生成NO2
B.NO遇空气生成NO2
C.CO与NO反应生成C和NO2
D.NO和H2O反应生成H2和NO2
解析:选B。NO性质不稳定,与O2反应生成红棕色的NO2,这就是看到的大量红烟。
6.如图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入,可用来收集的气体是(双选)( )
A.NO B.NO2
C.CO D.SO2
解析:选BD。气体从长管进,短管出,收集的气体应是密度比空气大的气体。NO和CO的密度和空气密度相差不大,且NO易与空气中的O2反应,二者均不能用排空气法收集。
7.光化学烟雾是一次污染物(如氮氧化物、碳氢化合物等)在光照条件下发生光化学反应后生成二次污染物引起的,主要含有臭氧、过氧硝酸酯等。下列有关光化学烟雾说法中错误的是( )
A.光化学烟雾具有氧化性
B.汽车尾气是造成光化学烟雾的主要原因之一
C.光化学烟雾对人体没有危害
D.光化学烟雾一般出现在强日照条件下
解析:选C。据题给信息,光化学烟雾中含有臭氧,所以具有氧化性,A项正确;汽车尾气中含氮的氧化物和碳氢化合物(即未燃尽的汽油等),在光照下会形成光化学烟雾,B项正确;据题给信息,光化学烟雾是一次污染物在光照条件下反应引起的,D项正确。光化学烟雾对植物的生长、人体的健康都有很大的危害,C项错误。
8.(2011年厦门高一检测)某无色的混合气体可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL该气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则此气体的组成为( )
A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2
C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
解析:选B。因最后几乎无气体剩余,所以此气体中无N2,因此A、D错误;又因气体是无色的混合气体,可排除C。
9.现有等体积混合而成的四组气体:①NO2+NO;②NO2+O2;③HCl+N2;④NO+N2,将其分别通入体积相同的试管,并立即倒立于水槽中,试管内水面上升的高度分别为H1,H2,H3,H4,其中高度关系是( )
A.H2>H3>H1>H4 B.H3>H2>H1>H4
C.H1=H2=H3=H4 D.H1>H2>H3>H4
解析:选A。假设混合的两种气体各3 mol,①中水面上升的高度为试管的1/3;②水面上升的高度为试管的5/8;③中水面上升的高度为试管的1/2;④中水不能进入试管。
10.(2011年龙岩高一检测)在一定温度和压强下,将一容积为15 mL的试管充满NO2后,倒置于一个盛有水的水槽中。当试管内液面上升至一定高度不再变化时,在相同条件下再通入O2,若要使试管内液面仍保持在原高度,则通入O2的体积为( )
A.3.75 mL B.7.5 mL
C.8.75 mL D.10.5 mL
解析:选C。15 mL NO2与水反应后生成5 mL NO,根据反应4NO+3O2+2H2O===4HNO3,使5 mL NO完全被氧化需O2体积为5 mL×=3.75 mL。据题意,通入的O2应过量5 mL,则共需通入O2 8.75 mL。
11.气候条件独特、空气质量优良的新疆阿勒泰市,已成为我国第8个国家大气背景监测点。监测点安装的监测设备可日常监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮及臭氧等污染物。请回答下列问题。
(1)NO的危害在于________(填编号)。
A.破坏臭氧层
B.高温下能使一些金属氧化
C.造成酸雨
D.与人体血红蛋白结合
(2)在含Cu+的酶的活化中心中,亚硝酸根离子(NO)可转化为NO,写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为改善汽车尾气的排放质量,减少空气污染,汽车加装“三效催化净化器”,可将尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为参与大气循环的无毒混合气体,该气体是________。
A.二氧化碳和氮气 B.二氧化碳和二氧化氮
C.二氧化碳和氧气 D.二氧化碳和氢气
解析:(1)NO气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用;NO能与人体血红蛋白结合而使人中毒;NO被O2氧化生成NO2,NO2与水反应生成HNO3可形成酸雨。
(2)NO转化为NO时N的化合价降低,则Cu+在反应中化合价必升高转化为Cu2+。
(3)因为CO和NO含有C、O、N三种元素,那么它变化以后还应该含有这三种元素,所以C、D项错,又因为B项中的NO2依然是空气的污染物,所以也排除。
答案:(1)ACD (2)Cu++NO+2H+===Cu2++NO↑+H2O (3)A
12.有A、B、C三种气体,A为无色不溶于水的气体单质,在一定条件下,A与O2反应生成B。B无色且难溶于水,它也能与O2反应生成C。C易溶于水并与水反应生成B,反应后所得溶液呈酸性,则:
(1)三种气体的化学式为A__________,B__________,C__________。
(2)除去A气体中的少量O2的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)除去B中的少量C的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:A为无色不溶于水的气体单质,A可能是H2、N2、O2,A与O2反应生成B,B无色难溶于水,则A为N2,B为NO,C为NO2。
答案:(1)N2 NO NO2
(2)通过灼热的铜丝网
(3)通过盛水的洗气瓶后干燥
13.利用如图装置,
写出除去下列气体中杂质的方法,并写出化学方程式(括号内的气体为杂质)。
(1)CO2(SO2)________________________,化学方程式
________________________________________________________________________。
(2)SO2(SO3,假设SO3为气
体)________________________________________________________________________,
化学方程式
________________________________________________________________________。
(3)NO(NO2)________________________________________________________________________,
化学方程式
________________________________________________________________________。
解析:洗气瓶中的物质能吸收杂质气体、不能吸收目标气体,最好能生成目标气体。
答案:(1)将混合气体通入到盛有饱和NaHCO3溶液的题图装置中 SO2+2NaHCO3===2CO2+Na2SO3+H2O
(2)将混合气体通入到盛有饱和NaHSO3溶液的题图装置中 SO3+2NaHSO3===2SO2+Na2SO4+H2O
(3)将混合气体通入到盛有水的题图装置中 3NO2+H2O===NO+2HNO3
14.将24 mL NO、NO2的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的量筒内,然后再向其中通入12 mL O2,充分反应后,量筒中剩余气体3 mL,求在相同状况下,原混合气体中NO和NO2的体积各是多少毫升?
解析:把一种混合气体溶于水的计算转换为两种气体溶于水的计算,可把NO2溶于水先转化为NO。设NO、NO2的体积分别为x、y,则反应后NO的体积为x+。
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
4 3
x+ 12 mL
若剩余气体为NO,则:
解得:
若剩余气体为O2,同样分析,则:
解得:。
答案:若剩余气体为NO:
V(NO)=16.5 mL,V(NO2)=7.5 mL;
若剩余气体为O2:
V(NO)=6 mL,V(NO2)=18 mL。
1.下列反应中能起到固氮作用的是( )
A.NO与O2反应生成NO2
B.NH3经催化氧化生成NO
C.由NH3制碳铵和硫铵
D.N2与H2在一定条件下合成氨
解析:选D。固氮作用是指由游离态的氮转变为含氮的化合物。
2.(2011年泉州高一检测)只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.BaCl2溶液
解析:选C。四种盐溶液中有四种离子:NH、Na+、Cl-、SO,区分Na+与NH使用碱溶液,区分Cl-和SO用Ba2+,故选用Ba(OH)2溶液。
3.下列方法适合实验室制取氨气的是( )
A.N2和H2催化加热制取氨气
B.加热NH4Cl制取氨气
C.将浓氨水滴加到碱石灰固体中
D.将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合
解析:选C。A适合工业制取氨气,不适合实验室制取氨气;加热NH4Cl分解生成NH3和HCl,遇冷又化合为NH4Cl,B不合适;NH3极易溶于水,D不合适;只有C选项因浓氨水易挥发,碱石灰固体吸水放热,可用于快速制取氨气,故正确答案为C。
4.从某些性质看,NH3与H2O相当,NH与H3O+相当,NH和OH-相当。下列有关化学方程式不正确的是( )
A.氯化铵与KNH2反应:NH4Cl+KNH2KCl+2NH3↑
B.二价活泼金属M(下同)与液氨反应:M+2NH3===M(NH2)2+H2
C.盐酸与MNH反应:2HCl+MNH===MCl2+NH3↑
D.氯化铵与MO反应:2NH4Cl+MO===M(NH2)2+2HCl+H2O
解析:选D。由NH4Cl+KOHKCl+NH3↑+H2O推知A项正确;由M+2H2O===M(OH)2+H2↑,推知B项正确;由2HCl+MO===MCl2+H2O推知C项正确;由2H3O++MO===M2++3H2O,推知2NH4Cl+MO===MCl2+2NH3↑+H2O知D项不正确。
5.回忆实验室制取O2的反应原理和实验装置,回答下列问题:
(1)写出加热NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的反应方程式:
________________________________________________________________________。
(2)下列气体能用排水法收集的是__________(填选项编号,下同),能用排空气法收集的是________。
a.NH3 b.NO c.NO2
(3)为何不用加热NH4Cl固体的方法制取氨气?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如何检验氨气已收集满试管?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)NH4Cl与Ca(OH)2在加热条件下反应,生成NH3、CaCl2和H2O。
(2)NO与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集;NH3和NO2易溶于水且与水反应,不能用排水法收集。
(3)虽然NH4Cl受热分解生成NH3,但稍冷却又与HCl反应重新生成NH4Cl固体,故不能用此方法制取NH3。
(4)检验氨气利用氨气溶于水显碱性或与挥发性酸反应生成盐(固体小颗粒)。
答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)b ac
(3)因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体,二者冷却时又重新生成固体氯化铵,得不到氨气
(4)用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口
1.下列各组气体中,在通常情况下能稳定共存的是(双选)( )
A.NH3、O2、HCl B.N2、H2、HCl
C.CO2、NO、O2 D.H2、O2、SO2
解析:选BD。A项NH3和HCl会发生反应,C项NO和O2不能共存。
2.下列反应中,NH3既显还原性,又显碱性的是( )
A.NH3+HCl===NH4Cl
B.4NH3+5O24NO+6H2O
C.3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
D.8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2
解析:选D。A中NH3只显碱性,B、C中NH3只显还原性;D中一部分NH3被氧化为N2,显还原性,一部分NH3与Cl2的还原产物HCl结合为NH4Cl,显碱性。
3.(2011年漳州高一检测)某学生用滤纸折成一只纸蝴蝶并在纸蝴蝶上喷洒某种试剂,挂在铁架台上。另取一个盛有某种溶液的烧杯,放在纸蝴蝶的下方(如图)。过一会儿,发现纸蝴蝶的颜色由白色转变为红色,喷洒在纸蝴蝶上的试剂与小烧杯中的溶液是( )
A
B
C
D
纸蝴蝶上的喷洒液
石蕊
酚酞
酚酞
石蕊
小烧杯中的溶液
浓盐酸
浓氨水
氢氧化钠溶液
浓硫酸
解析:选B。根据纸蝴蝶本身的颜色为白色,排除A、D,根据纸蝴蝶上的喷洒液转变为红色,说明小烧杯中的溶液易挥发。
4.(2011年广东实验中学高一期末)如图所示,夹子开始处于关闭状态,将液体A滴入试管②与气体B充分反应,打开夹子,可发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的( )
A.氢氧化钠溶液、二氧化碳
B.盐酸、氨气
C.氢氧化钠溶液、一氧化碳
D.石灰水、二氧化硫
解析:选C。①内的水沸腾,是因为试管内气压降低,说明气体B易溶于液体A,C项中NaOH溶液与CO不反应。
5.(2011年无锡高一检测)工业上利用3Cl2+2NH3===N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是( )
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟
B.该反应是利用了Cl2的强氧化性
C.该反应属于复分解反应
D.生成1 mol N2有6 mol电子转移
解析:选C。此反应为氧化还原反应,不是复分解反应。注意生成的HCl还会与NH3进一步反应生成NH4Cl固体:NH3+HCl===NH4Cl,总反应式为:3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl。
6.(2011年唐山高一检测)下列反应的离子方程式正确的是(双选)( )
A.实验室制NH3[用NH4Cl和Ca(OH)2固体混合加热]:NH+OH-NH3↑+H2O
B.NaOH与NH4Cl溶液混合加热:NH+OH-NH3·H2O
C.氨水加入盐酸中:NH3·H2O+H+===NH+H2O
D.氨气通入稀H2SO4中:NH3+H+===NH
解析:选CD。A项固体反应不能写离子方程式,B项在加热时NH3·H2O会分解生成NH3。
7.实验室制取下列气体时,与实验室制取氨气的发生装置相同的是( )
A.H2 B.O2
C.Cl2 D.CO2
解析:选B。实验室制备氨气的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,装置选择固+固气装置。
8.如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液,挤压滴管的胶头。下列与实验事实不相符的是( )
A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉
C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
解析:选A。CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小,因此不能形成喷泉;NH3极易溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O发生电离生成OH-,遇酚酞显红色;H2S和CuSO4反应生成CuS黑色沉淀;HCl极易溶于水,且和AgNO3发生反应生成白色沉淀。
9.(2011年扬州中学高一期末)已知NH3和HCl都能用来作喷泉实验。若在同温同压下用等体积烧瓶,一个收集满NH3,另一个收集满HCl气体,做喷泉实验,如图所示,喷泉实验停止后,两个烧瓶内溶液的关系是(不考虑溶质的扩散及静止时液面高度的影响)( )
A.溶质的物质的量浓度相同、溶质的质量分数不同
B.溶质的质量分数相同,溶质的物质的量浓度不同
C.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同
D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同
解析:选A。同温同压下等体积时,NH3和HCl的物质的量相等,质量不等,由于气体充满烧瓶,所以最终液体充满烧瓶,烧瓶内溶液关系是物质的量浓度相同,溶质的质量分数不同。
10.(2011年保定高一检测)密度为0.91 g·cm-3的氨水,其质量分数为25%。该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液中溶质的质量分数为( )
A.等于12.5% B.大于12.5%
C.小于12.5% D.无法确定
解析:选C。氨水的密度小于水,若在25%的氨水中加入等质量的水,其质量分数变为12.5%,若加入等体积的水,水的质量大于等体积的氨水,故质量分数小于12.5%。
11.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从上图中选择制取气体的合适装置:氮气____________、氢气________。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有
____________________________________________________、
_____________________________________________________________。
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,________(填“会”或“不会”)发生倒吸,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是
________________________________________________________________________,
锥形瓶中还可观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子有H+、OH-、________、________。
解析:(1)用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制得氮气,是两种液体反应加热制取气体,所以选用烧瓶加热装置。(2)氮气和氢气加热合成氨气必须在无水条件下,所以用浓硫酸干燥,二者的比例1∶3,所以根据气泡的多少调节比例。(3)由于氮气和氢气反应是可逆反应,反应后的气体是含有很多氮气和氢气的混合气体,由于氮气和氢气不溶于水,所以此混合气体中的氨气溶于水时不会发生倒吸。(4)氨气氧化后生成NO,又继续和空气中的氧气反应生成NO2,所以出现红棕色气体。(6)NO2溶于水生成硝酸,硝酸和氨气反应生成硝酸铵,所以溶液中有H+、OH-、NH和NO。
答案:(1)a b
(2)干燥气体 控制氢气和氮气的流速
(3)不会 混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体
(4)反应放出大量的热量 有红棕色气体产生
(5)4NH3+5O24NO+6H2O
(6)NH NO
12.利用如图所示的装置收集以下8种气体:①H2 ②Cl2 ③O2 ④HCl ⑤NH3
⑥NO ⑦SO2 ⑧NO2
(1)若烧瓶是干燥的,则由B口进气,可收集的气体有________________,若由A口进气,可收集的气体有________________。
(2)若在烧瓶内充满水,可收集的气体有____________,气体应由________口进入。
(3)若烧瓶中装入适量浓硫酸,可以用它来干燥的气体有________________,气体应由________口进入。
解析:(1)由B口进气,则此干燥烧瓶是向上排空气法收集气体的装置。题目给出的8种气体中,Cl2、O2、HCl、SO2、NO2密度比空气大,且常温时不与空气反应,可用向上排空气法收集;由A口进气,则此装置为向下排空气法收集气体的装置,H2、NH3密度比空气小,且常温时不与空气反应,可用向下排空气法收集。
(2)若烧瓶中充满水,则为排水法收集气体的装置。H2、O2、NO难溶于水,可用排水法收集。用排水法收集时,气体应由A口进入。
(3)NH3在水中显碱性,与浓H2SO4反应,不可用浓硫酸干燥,其余7种气体均可用浓硫酸干燥。干燥气体时,气体由B口进入。
答案:(1)②③④⑦⑧ ①⑤
(2)①③⑥ A
(3)①②③④⑥⑦⑧ B
13.某课外活动小组在实验室用如图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净的N2。
请回答:
(1)实验前先将仪器按图示连接好,然后检查装置的气密性。怎样检查该装置的气密性?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)烧瓶内装有生石灰,随浓氨水的滴入,产生氨气。氨气产生的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验进行一段时间后,观察到加热的硬质玻璃管内的黑色氧化铜粉末变为红色,盛无水CuSO4的干燥管内出现蓝色,并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的N2。根据这些现象,写出硬质玻璃管内发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
这个反应说明氨气具有________。
A.碱性 B.还原性
C.氧化性 D.不稳定性
(4)洗气瓶中浓H2SO4的主要作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)检查装置气密性时应先关闭分液漏斗活塞,将装置末端导管伸入水中,用酒精灯加热圆底烧瓶,若导管口有气泡冒出,停止加热后在导管内能形成水柱,并且水柱高度保持一段时间不变,则说明气密性良好。
(2)氨水中存在平衡NH3+H2O??NH3·H2O??NH+OH-,氨水滴入生石灰时,生石灰吸水,使c(OH-)增大,同时反应放热都会促使上述平衡逆向移动,利于NH3逸出。
(3)生成N2,说明NH3被氧化,具有还原性,反应方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。
(4)浓H2SO4的作用是吸收未反应的NH3,防止空气污染,同时干燥N2。
答案:(1)先关闭分液漏斗的活塞,向广口瓶加水,浸没进气导管口,用酒精灯在烧瓶下稍加热,若导气管口有少量气泡冒出,停止加热后,导管内水面上升,形成一段水柱,水柱高度保持一段时间不变,就可以说明装置的气密性良好
(2)氨水中存在平衡NH3+H2O??NH3·H2O??NH+OH-,氨水滴入生石灰时,生石灰吸水,使c(OH-)增大,同时反应放热都会促使上述平衡逆向移动,利于NH3逸出
(3)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O B
(4)干燥N2,吸收未反应的NH3
14.有A、B、C、D、E 5种物质(其中有的是溶液)。B显碱性,A与B或C与D分别加热反应,都能生成白色沉淀和无色、有刺激性气味的气体。这两种无色、有刺激性气味的气体相遇产生白烟E。A与D或B与C分别反应都能生成不溶于盐酸的白色沉淀。问:A、B、C、D、E各是什么物质(A、B、C、D、E限于酸、碱、盐范围)?并写出有关的化学方程式。
解析:本题突破口是两种无色、有刺激性气味的气体相遇产生白烟E,E应为NH4Cl,由HCl和NH3生成,A与B或C与D生成的是NH3和HCl,铵盐与碱反应生成氨气,浓H2SO4与氯化物反应生成HCl,结合A与D或B与C生成白色不溶于盐酸的沉淀可得出结论。
答案:A:(NH4)2SO4 B:Ba(OH)2 C:H2SO4
D:BaCl2 E:NH4Cl (NH4)2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2NH3↑+2H2O,H2SO4+
BaCl2BaSO4↓+2HCl↑,NH3+HCl===NH4Cl,(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+
2NH4Cl,Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O
1.长期放置的浓硝酸常显黄色,消除其黄色的最好方法是( )
A.在光亮处放置 B.通入适量的空气
C.加入足量水 D.加入漂白粉
解析:选B。浓HNO3显黄色是因为硝酸分解产生的NO2溶解在其中,所以最好的方法是通入空气,反应为:4NO2+O2+2H2O===4HNO3。
2.(2011年常州高一检测)下列各组气体通常情况下能大量共存,并且既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是( )
A.SO2、O2、HBr B.NH3、O2、N2
C.NH3、CO2、HCl D.H2、CH4、O2
解析:选D。SO2、HBr属于酸性气体,能与碱石灰反应,且HBr又属于还原性气体,能被浓H2SO4氧化,故不选A;因为NH3是碱性气体,与硫酸反应,故不选B;因为NH3与HCl易化合生成NH4Cl,两气体不能大量共存,且NH3与硫酸反应,HCl、CO2与碱石灰反应,故不选C;因为H2、CH4、O2在常温常压下互不反应,且各气体既不与浓H2SO4反应,又不与碱石灰反应,符合题意,所以选D。
3.某同学认为全运会金牌——“璇宝”为纯金制造,而非Cu合金,可用于检验的试剂是( )
A.盐酸 B.CuSO4溶液
C.硝酸 D.硫酸
解析:选C。硝酸除金、铂外,其他金属都能溶解,故用硝酸检验,如果溶解,则是Cu合金,如果不溶解,则是纯金制造。
4.在下列反应中,硝酸既表现氧化性又表现酸性的是( )
A.FeO和HNO3 B.Al(OH)3与HNO3
C.H2S和HNO3 D.CaCO3与HNO3
解析:选A。有关硝酸所发生的反应中,只起酸性作用的HNO3,也就是只提供H+的硝酸,这部分NO在反应中化合价不变生成盐;而起氧化作用的HNO3,就是HNO3分子在反应过程中氮元素化合价降低生成较低价含氮化合物的那部分硝酸。因此,硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的典型特征是既有硝酸盐的生成又有较低价含氮化合物的生成。对比这4个选项,A符合题意;B、D硝酸只起酸的作用;C硝酸只起氧化性作用。
5.(2011年龙岩高一检测)将一定量铜与足量浓硝酸充分反应,可以得到6.72 L NO2气体(气体体积在标准状况下测定)。
(1)写出铜与浓硝酸反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若反应后溶液体积为100 mL,则所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是________________。
(3)若改用排水法收集气体,则可收集到气体的体积为____________________。
解析:n(NO2)==0.3 mol
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
1 mol 2 mol
n(Cu2+) 0.3 mol
n(Cu2+)=0.15 mol
c(Cu2+)==1.5 mol/L。
若用排水法收集反应产生的气体,由于发生反应:
3NO2+H2O===2HNO3+NO
3 L 1 L
6.72 L V(NO)
则得到NO气体的体积为6.72 L×=2.24 L。
答案:(1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)1.5 mol/L (3)2.24 L
1.(2011年湛江高一检测)下列关于浓HNO3和浓H2SO4的叙述中正确的是( )
A.常温下都不能用铝制容器贮存
B.露置在空气中,容器内酸液的浓度都降低
C.常温下都能与铜较快反应
D.滴在紫色石蕊试纸上,试纸都只变红
解析:选B。B项,浓硫酸在空气中吸水,浓度降低,浓硝酸在空气中易挥发使其浓度降低,故B项正确。D项错误,浓硫酸能使石蕊试纸先变红后变黑,浓硝酸能使石蕊试纸先变红后变白。
2.用铜锌合金制成的假金元宝骗人的事件屡有发生,下列不易区别其真伪的方法是( )
A.测定密度 B.放入硝酸中
C.放入盐酸中 D.观察外观
解析:选D。正因铜锌合金制成的假金元宝和金的颜色很相似,不易区分才使人受骗,因此D项错误;锌可与酸反应,因此B、C可区别真伪;因铜锌合金的密度与金明显不同,也可因此而区分。
3.(2011年宁波高一检测)铜粉放入稀H2SO4中,加热后无明显现象,当加入一种盐后,铜粉质量减小,溶液变蓝,同时有气体逸出,此盐可能是( )
A.FeSO4 B.Na2CO3
C.KNO3 D.KCl
解析:选C。铜粉与稀硫酸不反应,但加入KNO3后溶液中存在H+,NO,可与Cu发生反应,3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,故铜粉溶解且有气体逸出。
4.下列物质必须保存在棕色试剂瓶中的是( )
①氯水 ②氨水 ③浓硝酸 ④氢氧化钠 ⑤溴水
A.全部 B.①②③⑤
C.①③ D.①②④
解析:选B。见光或受热易分解的物质应存放在棕色试剂瓶中,氯水(或溴水)中的HClO(或HBrO)见光分解生成HCl(或HBr)和O2,氨水见光受热易分解为NH3和H2O,浓HNO3见光易分解成NO2和O2。
5.银与足量浓HNO3反应,若有0.2 mol e-发生转移,则参加反应的HNO3的物质的量为( )
A.0.2 mol B.0.4 mol
C.0.6 mol D.0.8 mol
解析:选B。Ag与浓HNO3作用:Ag+2HNO3(浓)===AgNO3+NO2↑+H2O。由方程式可知,当有2 mol 浓HNO3 参加反应时,反应中转移电子1 mol e-,即转移1 mol e-参加反应的HNO3为2 mol,故转移电子0.2 mol时参加反应的HNO3为0.4 mol。
6.某市一停产多年的工厂里,一个储有两吨某酸的铁罐因腐蚀而发生泄漏,液体流满厂区。两天后下起大雨,附近约1平方公里范围内的空气顿时笼罩着浓厚的酸雾,造成90多人严重中毒。请分析泄漏的酸是( )
A.浓硫酸 B.浓硝酸
C.浓盐酸 D.浓磷酸
解析:选B。能用铁罐盛放的应为浓HNO3或浓H2SO4,该酸在空气中能形成酸雾,说明具有挥发性,应为浓HNO3。
7.3.2 g铜与过量硝酸(18 mol·L-1,30 mL)充分反应后,硝酸的还原产物为NO2和NO,反应后溶液中含a mol H+,则此溶液中所含NO的物质的量为( )
A.(0.2+a) mol B.(0.1+a) mol
C.(0.05+a) mol D.a mol
解析:选B。溶液中NO来源于过量硝酸和生成的硝酸铜。根据铜原子守恒,硝酸铜中NO是3.2 g铜的物质的量的2倍,即0.1 mol,则此溶液中所含NO的物质的量为(0.1+a) mol。
8.(2011年宿迁高一检测)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示)。下列有关说法正确的是(双选)( )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
解析:选CD。X是CO2和SO2的混合气体,Y是NO2气体。在BaCl2溶液中,NO2与水反应生成HNO3和NO。HNO3将SO2氧化成H2SO4进而与BaCl2反应生成BaSO4沉淀。CO2和NO两种气体从Z导管逸出,NO遇空气生成红棕色的NO2。
9.在含有1 mol HNO3和4 mol H2SO4的混合稀溶液中,加入1.5 mol铜粉,充分反应后,生成气体(假设全部为NO)在标准状况下的体积约为( )
A.5.6 L B.22.4 L
C.4.48 L D.无法计算
解析:选B。反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,混合溶液中n(H+)=9 mol,
n(NO)=1 mol,而n(Cu)=1.5 mol,所以NO、Cu均恰好完全反应,根据离子方程式知,此时产生NO的物质的量为1 mol,标准状况下的体积约为22.4 L。
10.(2011年徐州高一检测)足量铜与一定量浓硝酸反应得到Cu(NO3)2溶液和NO2、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得Cu(NO3)2溶液中加入5 mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( )
A.60 mL B.45 mL
C.30 mL D.15 mL
解析:选A。1.68 L O2氧化NO、NO2的混合气体得到的电子的物质的量与Cu→Cu2+失去电子的物质的量、Cu2+―→Cu(OH)2结合OH-的物质的量、消耗掉NaOH的物质的量相等,V=×103 mL·L-1=60 mL。
11.向KNO3溶液中加入少量浓盐酸,然后分成等量的三份,第一份滴入淀粉碘化钾溶液,溶液将变成________色;第二份加入小铜片,反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
第三份加入少量的AgNO3溶液,将看到有________生成。
解析:溶液中存在NO和H+,相当于有了HNO3,能发生氧化还原反应,同时溶液中的Cl-可与Ag+反应。
答案:蓝 3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O 白色沉淀
12.(2011年龙岩高一检测)非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①D的化学式是____________;
②在工业生产中B气体的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了环境。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。
①A、C的化学式分别是:A________;C________。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式:__________________________________________________________。该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
解析:(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,则会形成酸雨。(2)若C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓HNO3可与Cu反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,此反应有化合价升降变化,属于氧化还原反应。
答案:(1)①H2SO4 ②酸雨
(2)①N2 NO2 ②Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
13.如图所示:
图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C为无色气体。请填写下列空白:
(1)物质X可以是________,C是________,F是________,G是________。
(2)反应①的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(3)反应②的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(4)反应③的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(5)反应④的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(6)反应⑤的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(7)反应⑥的化学方程式是
________________________________________________________________________。
解析:由X既能和酸反应又能与碱反应生成气体A、C可知,X应为弱酸的铵盐,C为NH3,A与Na2O2反应生成D,D应为O2,E为NO,F为NO2,A为CO2,③为浓HNO3与Cu反应生成NO2,④为稀HNO3与Cu反应生成NO。
答案:(1)NH4HCO3或(NH4)2CO3 NH3 NO2 HNO3
(2)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4)Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
(5)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
(6)2NO+O2===2NO2
(7)3NO2+H2O===2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O===4HNO3
14.某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。
方案
反应物
甲
Cu、浓硝酸
乙
Cu、稀硝酸
丙
Cu、O2、稀硝酸
(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
再由a向c中加2 mL蒸馏水,c中的实验现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)上表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是________,理由是________________________________________________________________________。
(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2,操作步骤为________________________________________________________________________ ,
实验现象为
________________________________________________________________________,
但此实验的不足之处是
________________________________________________________________________。
解析:(1)通过气体的热胀冷缩来检查装置的气密性。(2)由a向c中加2 mL蒸馏水后硝酸浓度变稀,反应速率降低,铜与稀硝酸反应生成NO ,所以气体颜色逐渐变浅。(3)比较表中三种方案,铜与浓硝酸、稀硝酸反应除生成硝酸铜外,还生成污染环境的有毒气体 NO2、NO,且耗酸量大,所以方案丙最好。(4)依据题中所给信息,首先KMnO4氧化HCl生成Cl2,然后再用Cl2 氧化Br-,所以装置c是制取氯气,装置d是Cl2氧化Br-。
答案:(1)检查装置气密性
(2)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反应变缓,气体颜色变淡
(3)丙 耗酸量最少,无污染
(4)向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸 c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为橙色 没有尾气处理装置
专题综合检测(一)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.张青莲是我国著名的化学家,1991年他准确测得In的相对原子质量为114.818,被国际相对原子质量委员会采用为新的标准值,这是相对原子质量表中首次采用我国测定的相对原子质量值。下列关于49In的说法中不正确的是( )
A.49In原子核外含有49个电子
B.49In原子核内含有49个中子
C.49In原子核内中子数与质子数之差为17
D.49In是一种核素
解析:选B。49In原子核外含49个质子,49个电子,115-49=66个中子,只有B说法不正确。
2.下列各组物质中全部是纯净物的一组是( )
A.纯净水、氨水、石灰水
B.金刚石、盐酸、火碱
C.冰水共存物、干冰、醋酸
D.小苏打、胆矾、水煤气
解析:选C。纯净水、氨水、石灰水、盐酸、水煤气(CO和H2)都是混合物,金刚石、火碱(NaOH)、冰水混合物、干冰(CO2)、醋酸(CH3COOH)、小苏打(NaHCO3)、胆矾(CuSO4·5H2O)是纯净物。
3.(2011年徐州高一检测)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.28 g氮气所含有的原子数目为NA
B.化学反应中1 mol金属镁变成镁离子时失去电子的数目为2NA
C.标准状况下,22.4 L水中含有NA个水分子
D.标准状况下,22.4 L氯化氢所含的原子数为NA
解析:选B。28 g氮气所含有的原子数目为2NA;标准状况下,水是液态;标准状况下,22.4 L氯化氢所含的原子数为2NA。
4.下列对实验过程的评价正确的是( )
A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定是CaCO3
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含SO
C.某无色溶液滴入无色酚酞试液显红色,该溶液一定显碱性
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加硝酸银溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-
解析:选C。某固体加入盐酸中,产生无色气体,该固体可能是碳酸钙,也可能是Na2CO3。不溶于稀硝酸的白色沉淀有AgCl和BaSO4两种,当溶液中存在Ag+或SO时,滴入BaCl2溶液都会生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。如果先加盐酸,则无法确定Cl-是原溶液中已有的还是盐酸带入的。
5.下列关于物质的量浓度表述中正确的是( )
A.0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有Na+和SO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SO的物质的量浓度相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同
D.10 ℃时0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液100 mL,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
6.(2011年绍兴一中高一检测)下列物质中所含原子数最多的是( )
A.0.3 mol SO3 B.66 g CO2
C.6.02×1023个NH3分子 D.4 ℃时18 mL的水
解析:选B。各物质中的原子数分别为:A:0.3 mol×4=1.2 mol,B:×3=4.5 mol,C:1 mol×4=4 mol,D:×3=3 mol,故选B。
7.学习和研究化学,经常要进行实验。无论是在化学实验室还是家中进行实验探究活动,安全是顺利进行实验及避免伤害和事故的保障。下列仪器中不能用于加热的是( )
解析:选C。试管和坩埚可以直接加热,烧杯加热时应垫石棉网,量筒不能加热,故选C。
8.如图两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.所含原子数相等 B.气体密度相等
C.气体质量相等 D.摩尔质量相等
解析:选A。同温同压下,两瓶中气体体积相等,则物质的量也相等。N2、O2和NO都是双原子分子,所以原子数也相等。但N2和O2的比例不确定,所以两瓶内的密度、质量和摩尔质量都不一定相等。
9.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L H2O含有的分子数为NA
B.常温常压下,1.06 g Na2CO3含有的Na+数为0.02 NA
C.通常状况下,NA个CO2分子占有的体积为22.4 L
D.物质的量浓度为0.5 mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
解析:选B。标准状况下,水不是气体,A错误;1.06 g Na2CO3的物质的量为=0.01 mol,故Na+数目为0.01×2×NA,B正确;标准状况下,1 mol CO2分子的体积约为22.4 L,C项未指明是在标准状况下,C错误;0.5 mol/L的MgCl2溶液的体积不明确,无法求解MgCl2及Cl-的数目,D错误。
10.m g某金属M与含n mol HCl的盐酸恰好完全反应,生成MCl2和H2,则该金属的相对原子质量为( )
A. B.
C. D.
解析:选A。据题意可知该反应为:
M+2HCl===MCl2+H2↑
所以n(M)=n(HCl),则该金属的相对原子质量为=,故选A。
11.(2011年金华高一教学质量检测)实验中的下列操作正确的是( )
A.用试管取出试剂瓶中的Na2CO3溶液,发现取量过多,为了不浪费,又把过量的试剂倒入试剂瓶中
B.Ba(NO3)2溶于水,可将含有Ba(NO3)2的废液倒入水槽中,再用水冲入下水道
C.用蒸发方法使NaCl从溶液中析出时,应将蒸发皿中NaCl溶液全部加热蒸干
D.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,浓硫酸溶于水后,应冷却至室温才能转移到容量瓶中
解析:选D。为防试剂污染,实验中剩余的Na2CO3溶液不允许倒入原试剂瓶,A错误;实验室中废液应倒入指定的废液缸中,不能倒入下水道,B错误;蒸发时,待蒸发皿中析出大量晶体时停止加热,利用余热蒸干,C错误;因浓H2SO4溶于水放热,应冷却后才能向容量瓶中转移,D正确。
12.某NaOH不饱和溶液,加热蒸发掉100 g水,与原溶液相比,没有发生变化的是( )
A.溶质的质量 B.溶质的质量分数
C.溶液的体积 D.溶液的物质的量浓度
解析:选A。加热蒸发掉100 g水,在这一过程中,溶质NaOH的质量是不变的,溶剂水蒸发掉,溶液体积减小,溶液的浓度(包括溶质的质量分数及物质的量浓度)增大。故选A。
13.下列说法正确的是( )
A.同温同压下甲烷和氧气的密度之比为2∶1
B.1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为5∶1
C.等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1
D.在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2
解析:选B。根据同温同压下,气体密度比等于摩尔质量比,所以A错;等物质的量的气体质量比等于摩尔质量比,C错;标准状况下,等质量气体体积比等于物质的量之比,D错;求原子数之比,先计算物质的量,再乘以分子所含的原子数,1 g甲烷中原子的物质的量=1 g/16 g·mol-1×5,1 g氧气中氧原子的物质的量=1 g/32 g·mol-1×2,比值为5∶1,故B正确。
14.20 ℃时,a g KNO3溶于b g水中,恰好形成V mL饱和溶液。下列关系式错误的是( )
A.该溶液的物质的量浓度c(KNO3)= mol·L-1
B.该溶液的质量分数w(KNO3)=%
C.20 ℃时KNO3的溶解度S= g
D.该溶液的密度ρ= g·L-1
解析:选A。c(KNO3)=== mol·L-1,A错误;溶质的质量分数w(KNO3)=×100%=%,B正确;20 ℃时,=,所以S= g,C正确;溶液的密度ρ===g·L-1,D正确。
15.溶质质量分数分别为a%和5a%的H2SO4溶液按等体积混合均匀后,混合溶液中H2SO4的质量分数为( )
A.3a% B.6a%
C.>3a% D.<3a%
解析:选C。设a%、5a%的溶液的密度分别为ρ1、ρ2,各取体积V mL,混合溶液里H2SO4的质量分数为x%,则据稀释规律得:ρ1V×a%+ρ2V×5a%=(ρ1V+ρ2V)×x%,即x=(1+)·a,因H2SO4溶液的密度大于1 g·cm-3,浓度越大,密度越大,故ρ2>ρ1,所以ρ1+ρ2<2ρ2,即>2也即x>3a。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(9分)已知:①某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为M g·mol-1。②V L Al2(SO4)3溶液中含a g Al3+,从中取出 L,并稀释至V L。
请完成下列计算(本题均不写计算过程):
(1)该气体在标准状况下的密度为________g·L-1。
(2)该气体一个分子的质量为________g(用含有NA的代数式来表示)。
(3)稀释后溶液中SO的物质的量浓度为________mol/L(用含有a、V的代数式来表示)。
解析:(1)据公式M=ρ×22.4得该气体的密度ρ== g·L-1。
(2)该气体一个分子的质量为= g。
(3)稀释后SO的物质的量不发生改变,则有
= mol/L。
答案:(1)M/22.4 (2)M/NA (3)
17.(12分)(2011年漳州高一检测)(1)N原子的摩尔质量是________,1 mol HNO3的质量是________,1 mol HNO3约含有________个氧原子。
(2)标准状况下11.2 L HCl气体的物质的量是________。将此HCl气体溶于水中配成1 L溶液,所得盐酸溶液的物质的量浓度是________。
(3)2 mol OH-约含有________个电子。
解析:(1)N原子的摩尔质量为14 g/mol,1 mol HNO3的质量为63 g/mol×1 mol=63 g,1 mol HNO3分子中含氧原子为1 mol×3×6.02×1023 mol-1=1.806×1024。
(2)标准状况下,11.2 L HCl的物质的量为=0.5 mol,c(HCl)==0.5 mol/L。
(3)2 mol OH-约含有的电子数为2 mol×10×6.02×1023mol-1=1.204×1025。
答案:(1)14 g/mol 63 g 1.806×1024
(2)0.5 mol 0.5 mol/L (3)1.204×1025
18.(8分)下面a~e是中学化学实验中常见的几种仪器:
a.量筒 b.容量瓶 c.托盘天平 d.温度计
e.分液漏斗
(1)标出仪器使用温度的是________(填写编号,下同)。
(2)能够用以粗略量取液体体积的是______________。
(3)使用前需要检查是否漏水的是________。
(4)称取10.5 g固体样品(1 g以下使用游码)时,将样品放在了天平的右盘,则所称样品的实际质量为________g。
解析:(1)用于测量液体体积的仪器一般需注明使用温度,如量筒、容量瓶。
(2)量筒用于粗略量取液体体积,精确到0.1 mL。
(3)带有玻璃活塞的仪器,一般需检漏,如容量瓶、分液漏斗。
(4)当物品和砝码放颠倒时,游码质量加上物品质量等于砝码质量,故样品的实际质量为9.5 g。
答案:(1)ab (2)a (3)be (4)9.5
19.(12分)松花蛋于明朝初年问世。其腌制配方有多种,但主要配料为生石灰(CaO)、纯碱(Na2CO3)和食盐(NaCl)。将一定比例的配料用水和黏土调制成糊状,敷于蛋上,密封保存,数日后可食用。
(1)腌制皮蛋的配料用水调制时,主要发生的化学反应的方程式有(不考虑黏土中物质可能参与的反应):
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(2)皮蛋外的糊状物经水溶解、过滤后,溶液中肯定大量含有的溶质为________和________,可能含有的物质为Ca(OH)2或Na2CO3。
(3)某同学设计如下表所示的实验方案,探究(2)所得滤液中可能含有的物质是否存在,请你帮他完善实验方案。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量滤液,滴加适量K2CO3溶液
若出现白色沉淀
滤液中含Ca(OH)2
若无白色沉淀
滤液中无Ca(OH)2
②取少量滤液,
____________
若出现________
滤液中含Na2CO3
若无__________
滤液中无Na2CO3
解析:用水调制时,首先考虑生石灰与水反应,生成了熟石灰,再考虑熟石灰与碳酸钠溶液的反应(这也是实验室制取少量的NaOH的反应原理,也曾用于小型化生产)。
答案:(1)CaO+H2O===Ca(OH)2
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
(2)NaOH NaCl
(3)滴入适量盐酸 气泡 气泡(或滴入氢氧化钡溶液 白色沉淀 白色沉淀等)
20.(14分)(1)实验室常用的浓盐酸密度为1.17 g/mL,质量分数为36.5%。此浓盐酸的物质的量浓度为______mol/L,取此浓盐酸43 mL,用蒸馏水稀释至200 mL,稀盐酸的物质的量浓度为________mol/L。
(2)4.8 g镁投入此200 mL稀盐酸中,反应后,求:
①放出的H2在标准状况下的体积。
②将生成的H2通过过量的灼热CuO,求被还原出的铜的质量。
③反应后(设溶液体积不变)溶液中两种阳离子的物质的量浓度之比。
解析:(1)c(HCl)=,则c(HCl)=1000 mL/L×1.17 g/mL×36.5%÷36.5 g/mol=11.7 mol/L,
稀释后盐酸的浓度为11.7 mol/L×43/200=2.5 mol/L。
Mg + 2HCl===MgCl2 + H2↑
24 g 2 mol 1 mol 22.4 L
4.8 g n(HCl) n(MgCl2) V(H2)
n(HCl)=0.4 mol<0.2 L×2.5 mol/L,所以盐酸过量,以Mg的量计算,V(H2)=4.48 L,n(MgCl2)=0.2 mol。
②CuO+H2 Cu+H2O
22.4 L 64 g
4.48 L m(Cu)
m(Cu)=12.8 g。
③==
=。
答案:(1)11.7 2.5(或2.52或2.516)
(2)①4.48 L ②12.8 g ③2∶1
专题综合检测(三)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.下列溶液可以盛放在玻璃瓶中,但不能用玻璃塞的是(双选)( )
A.硅酸钠溶液 B.氢氟酸
C.氢氧化钠溶液 D.氯化钠溶液
解析:选AC。氢氟酸能和玻璃中的成分SiO2反应:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中。玻璃中的SiO2与强碱(NaOH)反应生成硅酸盐(Na2SiO3),硅酸盐(Na2SiO3)溶液有良好的黏结性,它易使瓶口与瓶塞粘在一起而难以开启,故硅酸钠溶液和氢氧化钠溶液不能用玻璃塞。
2.(2011年扬州中学高一检测)下列说法中正确的是( )
A.硅是人类将太阳能转变为电能的常用材料
B.工业上镁的制备是电解熔融MgO
C.铝热法制铁适用于野外小范围操作,生物炼铜已经大规模用于铜的生产中
D.海水的各种化学资源的开发过程,必须都要发生化学反应
解析:选A。B项,镁的制备是电解熔融的MgCl2,MgO熔点高,熔化消耗能量多;C项,生物炼铜在铜的生产中所占比例较少;D项,海水晒盐和海水的淡化不需要发生化学反应。
3.和田玉在我国至少有7000年的历史,也称为软玉,是我国玉文化的主体。和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐,某种和田玉的化学成分为Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2,有关叙述正确的是( )
A.将其化学式改写成氧化物形式,可表示为:
2CaO·2MgO·Fe2O3·2SiO2·H2O
B.它能抵抗任何酸碱的腐蚀
C.其中Fe元素的化合价为+3价
D.其中Fe元素的化合价为+2价
解析:选D。Ca、Mg、Si、H化合价分别为+2、+2、+4、+1价,O为-2价,设Fe化合价为x,根据正负化合价代数和为0有:2×2+2×3+2x+8×4+1×2=2×24,x=2。
4.为了除去铁粉中的少量铝粉,可以选取下列哪种溶液( )
A.浓盐酸 B.浓硝酸
C.浓硫酸 D.氢氧化钠溶液
解析:选D。氢氧化钠溶液只与铝反应,使铝溶解而被除去。
5.下列离子反应方程式正确的是( )
A.二氧化碳通入“水玻璃”中:CO2+SiO+H2O===CO+H2SiO3↓
B.氨水滴入AlCl3溶液中:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
C.FeO溶于稀盐酸中:O2-+2H+===H2O
D.Al(OH)3溶于稀硫酸中:OH-+H+===H2O
解析:选A。B项中氨水是弱碱,应写分子式;C项中FeO是氧化物不能拆开写;D项中Al(OH)3为难溶弱电解质,不能拆开写成OH-。
6.(2011年镇海中学高一检测)下列有关硅及其化合物的说法错误的是( )
A.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料
B.二氧化硅属于酸性氧化物,不能与任何酸反应
C.硅酸可通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,硅酸酸性比碳酸弱
D.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,可作木材防火剂
解析:选B。SiO2可以与氢氟酸反应。
7.下列变化中不能一步实现的是( )
A.Na2SiO3→H2SiO3 B.H2SiO3→SiO2
C.SiO2→H2SiO3 D.SiO2→Na2SiO3
解析:选C。A项中:Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓;B项中:H2SiO3H2O+SiO2;C项中SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl,经过两步反应实现SiO2→H2SiO3;D项中SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。
8.甲、乙、丙、丁分别是硫酸铝、硫酸亚铁、氢氧化钠、氯化钡等四种物质中的一种,若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加沉淀消失。丁溶液滴入甲溶液中,无明显现象。据此可推断丙物质是( )
A.Al2(SO4)3 B.NaOH
C.FeSO4 D.BaCl2
解析:选C。将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加沉淀消失,说明丁是氢氧化钠,乙是硫酸铝;丁溶液滴入甲溶液中,无明显现象,说明甲是BaCl2,最后确定丙是FeSO4。
9.(2010年北京四中高一检测)下列关于金属铝的叙述中,说法正确的是( )
A.Al是地壳中含量最多的元素
B.Al是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现氧化性
C.与Al反应产生H2的溶液一定呈酸性
D.Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al并不滴落
解析:选D。Al是地壳中含量最多的金属元素,地壳中含量最多的是氧元素。Al失电子,表现还原性,Al可以与NaOH溶液反应产生H2。A、B、C都不正确。Al的熔点比氧化铝的熔点低。
10.(2011年江苏省扬州中学高一教学质量检测)下列物质
①NaHCO3 ②(NH4)2SO4 ③Al2O3 ④(NH4)2CO3
⑤Mg(OH)2中,既可以和盐酸反应也可以和Ba(OH)2溶液反应的是( )
A.①③④ B.①②③④
C.②③④ D.①③④⑤
解析:选A。五种物质中(NH4)2SO4只与Ba(OH)2反应,Mg(OH)2只与盐酸反应,NaHCO3、Al2O3、(NH4)2CO3与二者都反应。
11.赤铜矿的主要成分是氧化亚铜(Cu2O),辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu2S),将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应:Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑。
下列对于该反应的说法中,正确的是(双选)( )
A.该反应中的氧化剂只有Cu2O
B.Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
C.Cu既是氧化产物又是还原产物
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶6
解析:选BD。反应中铜元素的化合价由+1价降低到0价,所以Cu2S、Cu2O作氧化剂。硫元素的化合价升高,所以Cu2S作还原剂。SO2为氧化产物,Cu为还原产物,两者物质的量之比为1∶6。
12.蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验,首先将其溶于过量的盐酸,过滤后,在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。下列叙述不正确的是( )
A.沉淀X的成分是SiO2
B.将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤,可得到红色颜料Fe2O3
C.在溶液Y中加入过量的NaOH溶液,过滤得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2
D.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
解析:选B。将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤,可得到MgO、Fe2O3的混合物。
13.将一定量的镁铝合金放入一定量的盐酸中,合金恰好全部溶解,向所得溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液,加入的NaOH溶液的体积(V)与沉淀质量(m)的关系如图所示。下列说法正确的是(双选)( )
A.A点的沉淀是Mg(OH)2、Al(OH)3
B.B点的沉淀是Mg(OH)2、Al(OH)3
C.A点的溶液中溶质有NaCl和NaAlO2
D.B点溶液中溶质只有NaCl和NaAlO2
解析:选AD。B点的沉淀只有Mg(OH)2;A点的溶液中溶质只有NaCl。
14.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是( )
A.1∶2∶3 B.3∶1∶1
C.6∶3∶2 D.1∶1∶1
解析:选B。钠、镁、铝各0.3 mol,而盐酸为0.1 mol,所以钠、镁、铝均过量,但钠能与溶液中的水继续反应放出氢气,直至钠反应完,故选B。
15.下列离子方程式中,正确的是( )
A.氯化铝与过量氨水反应:
Al3++4OH-===AlO+2H2O
B.氯化铁溶液中加铜片反应:
Fe3++Cu===Cu2++Fe2+
C.二氧化硅与烧碱溶液反应:
SiO2+2OH-===SiO+H2O
D.碳酸氢钠与烧碱溶液反应:
H++OH-===H2O
解析:选C。A项氨水不能完全电离,且氨水不能与氢氧化铝反应生成AlO,A错误;B项电荷不守恒,B项错误;C正确;D项碳酸氢根不能完全电离,D项错误。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(9分)(2011年宁波高一检测)硫酸亚铁是一种可用于治疗缺铁性贫血的药剂,硫酸亚铁药片外表包有一层特制的糖衣,以保护硫酸亚铁不与空气中的氧气反应而变质(变质后的硫酸亚铁无治疗贫血的药效),试设计一个实验方案,检验某硫酸亚铁药片是否已变质。
(1)实验步骤:①刮去药片上的糖衣,把药片碾碎,放入烧杯中,溶解;
②过滤后向滤液中加入______________;(填试剂名称或化学式)
(2)现象及结论:
________________________________________________________________________;
(3)医学上常将维生素C与硫酸亚铁药剂配合服用,以防止硫酸亚铁变质, 这是利用了维生素C的____________性(填“氧化”、“还原”、“酸”、“碱”等)。
答案:(1)KSCN溶液
(2)如果溶液呈现血红色,则该硫酸亚铁药片已变质,反之,则没有变质(其他合理答案亦可) (3)还原
17.(11分)试样X由氧化亚铁和氧化铜组成。取质量相等的两份试样按图所示进行实验:
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为______________(用m表示)。
解析:Y和Z反应后得到强酸性溶液,且不含Cu2+,说明Cu2+全部被置换,不溶物W是Cu,铁完全反应。
Cu ~ CuO
64 80
m m
每份中含CuO为m×=m。
答案:(1)Fe+Cu2+===Fe2++Cu,
Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)m
18.(10分)锌和铝都是活泼金属,其氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水,生成[Zn(NH3)4]2+
回答下列问题:
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后,溶液中铝元素的存在形式为________(用化学式表示)。
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)下列各组中的两种溶液,用相互滴加的实验方法即可鉴别的是____________。
①硫酸铝和氢氧化钠 ②硫酸铝和氨水 ③硫酸锌和氢氧化钠 ④硫酸锌和氨水
(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因
________________________________________________________________________。
解析:(1)Al和NaOH溶液发生反应:
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,溶液中铝元素以AlO形式存在。
(2)仿照Al和NaOH溶液的反应,可以写出Zn与NaOH溶液反应的化学方程式:Zn+2NaOH===Na2ZnO2+H2↑。
(3)①少量Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中没有沉淀,生成AlO;少量NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中有沉淀。
②Al2(SO4)3溶液滴入氨水中有沉淀;氨水滴入Al2(SO4)3中也有沉淀。
③少量ZnSO4溶液滴入NaOH溶液中没有沉淀,生成ZnO;少量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液中有沉淀。
④少量ZnSO4溶液滴入氨水中没有沉淀,生成[Zn(NH3)4]2+;少量氨水滴入ZnSO4溶液中有沉淀。
所以,用相互滴加的实验方法就能鉴别的有①③④。
(4)根据给出信息,写出离子方程式:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。可溶性锌盐溶液与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中,生成[Zn(NH3)4]2+,使实验过程中加入氨水的量不易控制。
答案:(1)AlO
(2)Zn+2NaOH===Na2ZnO2+H2↑
(3)①③④
(4)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH 可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中,生成[Zn(NH3)4]2+,氨水的用量不易控制
19.(13分)已知有如图所示物质的相互转化:
试回答:
(1)写出B的化学式________,D的化学式________。
(2)写出由E转变成F的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出下列离子方程式:
D溶液与AgNO3溶液反应
________________________________________________________________________;
向G溶液中加入
A________________________________________________________________________。
解析:从白色沉淀E在空气中生成红褐色沉淀F的过程,可判断E是Fe(OH)2,F是Fe(OH)3,F与盐酸反应生成的G为FeCl3,据B和C反应生成Fe(OH)2,可推断应该是二价铁盐与碱反应生成Fe(OH)2,再据焰色反应、D溶液与AgNO3的反应,得出D为KCl,再结合其他条件,可推断出A为Fe,B为FeCl2,C为KOH。
答案:(1)FeCl2 KCl
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)Ag++Cl-===AgCl↓ 2Fe3++Fe===3Fe2+
20.(12分)由单质A和化合物B两种粉末组成的混合物,在一定条件下可按下图所示关系进行转化(有些产物已略去):
请回答:
(1)A、B的化学式分别为:________、________。
(2)写出反应①的化学方程式
________________________________________________________________________。
(3)写出反应②、③的离子方程式:
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(4)若要保存F溶液,应采取什么措施,为什么?(答出一个方面即
可)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由题意知I是Fe(OH)3则H为Fe(OH)2,F、G溶液中分别含有Fe2+、Fe3+。
由此推知单质D为Fe,固体B为Fe2O3,
则反应①是Al(A)与Fe2O3(B)发生的铝热反应。
而溶液E则为NaAlO2溶液,向其中通入足量CO2生成的沉淀J为Al(OH)3。
答案:(1)Al Fe2O3
(2)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
2Fe3++Fe===3Fe2+
(4)在F溶液中加入少量铁粉;防止Fe2+被空气中的O2氧化
专题综合检测(二)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.在下列各反应中,盐酸既表现出酸性又表现出还原性的是( )
A.HCl+NaOH===NaCl+H2O
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
C.HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
D.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
解析:选D。A、C是非氧化还原反应;B中HCl全部表现氧化性;D中4 mol HCl(浓)中有2 mol HCl表现酸性,2 mol HCl表现还原性。
2.下列离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸钙与盐酸反应:CO+2H+===CO2↑+H2O
B.硫酸和氯化钡溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓
C.氢氧化铜和硫酸反应:OH-+H+===H2O
D.铁钉放入硫酸铜溶液中:Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu
解析:选B。A中碳酸钙是难溶物,写化学式;C中氢氧化铜是难溶物,写化学式;D中质量不守恒。
3.(2011年杭州高一教学质量检测)将下列物质分别加入溴水中,溴水的颜色不发生变化的是( )
A.NaI晶体 B.KCl晶体
C.CCl4液体 D.NaOH固体
解析:选B。溴水中加入NaI发生Br2+2I-===2Br-+I2,从而使溴水的橙色变为碘水的棕黄色;而加入CCl4液体时,由于Br2在CCl4中溶解度大,且CCl4的密度比水大,因而会使溴水颜色变浅甚至褪色,而CCl4层为橙红色;加入NaOH时,因发生2NaOH+Br2===NaBr+NaBrO+H2O,使溴水褪色。而加入KCl晶体后不发生反应,故颜色无明显变化。
4.科学家发现,食用虾类等水生甲壳类动物的同时服用维生素C容易中毒,这是因为对人体无害的+5价砷类物质在维生素C的作用下,能够转化为有毒的+3价砷类化合物。下列说法中不正确的是( )
A.维生素C具有还原性
B.上述过程中砷元素发生还原反应
C.上述过程中+5价砷类物质作氧化剂
D.1 mol+5价砷完全转化为+3价砷,共失去2 mol电子
解析:选D。1 mol+5价砷完全转化为+3价砷,得到2 mol电子,维生素C具有还原性。
5.相同物质的量的Na2O2和Na2O的比较中,不正确的是( )
A.两种物质所含原子个数之比为4∶3
B.两种物质中阴离子的物质的量之比为2∶1
C.两种物质与足量的CO2反应,消耗气体的质量比为1∶1
D.两种物质中阳离子的物质的量之比为1∶1
解析:选B。Na2O2中的阴离子为O,Na2O中的阴离子为O2-,Na2O2与Na2O物质的量相等,则两种物质中阴离子的物质的量之比为1∶1。
6.在等体积的相同浓度的H2SO4溶液中,分别加入足量的①镁粉;②MgO;③Mg(OH)2;④MgCO3。充分反应后得到MgSO4溶液的物质的量浓度相同的是( )
A.①③ B.①②
C.②④ D.③④
解析:选C。反应的化学方程式分别为
①Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑,
②MgO+H2SO4===MgSO4+H2O,
③Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2O,
④MgCO3+H2SO4===MgSO4+CO2↑+H2O,
由此可看出②和④反应后溶液的组成(溶质和溶剂的量)相同。
7.(2010年启东中学高一期中测试)实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,其反应为:4CuI+Hg===Cu2HgI4+2Cu。以下有关说法正确的是(双选)( )
A.上述反应的产物Cu2HgI4中,Hg的化合价为+2
B.上述反应中CuI既是氧化剂,又是还原剂
C.上述反应中Hg与Cu均发生氧化反应
D.上述反应中生成64 g Cu时,转移的电子数为6.02×1023
解析:选AD。反应中的电子转移情况为
,CuI是氧化剂,发生还原反应,B项、C项不正确,根据化学方程式得生成1 mol Cu时转移电子 1 mol。
8.在一定温度下,向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06 g无水Na2CO3,搅拌后静置,最终析出晶体的质量( )
A.等于1.06 g
B.大于1.06 g而小于2.86 g
C.等于2.86 g
D.大于2.86 g
解析:选D。无水Na2CO3加入饱和Na2CO3溶液中析出Na2CO3·10H2O;导致饱和溶液中水减少,也有Na2CO3·10H2O晶体析出。
9.(2011年扬州中学高一测试)2010年1月13日海地发生里氏7.3级大地震,为防止大灾后疫病流行,需大量各种消毒剂。过碳酸钠化学式为Na2CO3·3H2O2,具有Na2CO3和H2O2的双重性质。过碳酸钠与下列物质均会发生反应而失效,其中过碳酸钠只发生氧化反应而被氧化的是( )
A.MnO2 B.稀盐酸
C.Na2SO3溶液 D.KMnO4溶液
解析:选D。MnO2遇Na2CO3·3H2O2,会使H2O2分解,H2O2既是氧化剂又是还原剂;稀盐酸只与Na2CO3反应,无化合价的变化;Na2SO3被H2O2氧化,H2O2被还原;KMnO4溶液可以氧化H2O2生成O2。
10.(2010年如皋高一期中测试)已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+,由此可以确定Fe3+、Ce4+、Sn4+三种离子的氧化性由强到弱的顺序是( )
A.Sn4+、Fe3+、Ce4+ B.Sn4+、Ce4+、Fe3+
C.Ce4+、Fe3+、Sn4+ D.Fe3+、Sn4+、Ce4+
解析:选C。根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知氧化性Ce4+>Fe3+,
Fe3+>Sn4+。
11.某化学研究性学习小组为确定一化工废液的成分,进行了如下实验操作:向少量样品废液中加入过量盐酸时有白色沉淀生成。过滤后,向滤液中加入过量氨水使溶液呈碱性时,有白色沉淀生成。过滤后,向滤液中加入小苏打溶液,又有白色沉淀生成。则该废液中可能含有的离子是( )
A.Ag+、Ca2+、Mg2+ B.AlO、Ba2+、Mg2+
C.Ag+、Mg2+、Na+ D.Ag+、Na+、Ba2+
解析:选A。加过量试剂使能反应的离子尽可能反应完全。此题还是依次代入检验排除为好。加入过量盐酸有白色沉淀,说明原溶液中有Ag+,排除B项;过滤后,滤液中加过量氨水有白色沉淀,排除D项;过滤后加入碳酸氢根离子(与氢氧根反应变为碳酸根)有沉淀应为钙离子或钡离子。
12.下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是( )
解析:选B。A项错误,得、失标反了;C项错误,氧化产物和还原产物应均为氯气(此规律被称为价态归中,不交叉);D项错误,箭头指向错误,应是O失电子,箭头指向Cl才对。
13.几位同学想用实验的方法,通过自己的亲自观察证明这样一个事实:氯气通入水中能发生反应,但没有全部转化为HClO和HCl。你认为下列相关说法正确的是( )
A.向新制的氯水中加KI?淀粉溶液即可证明
B.向久置失效的氯水中加KI?淀粉溶液即可证明
C.直接观察氯水溶液仍显黄绿色即可说明,不需进一步实验
D.用实验证明干燥的氯气不能使干燥的有色布条褪色,能使湿润的有色布条褪色
解析:选C。A项错误,氯水中的氯气和HClO均能将I-氧化为碘单质,从而使淀粉变蓝;B项错误,此操作将不会产生明显的现象,无法证明;C项正确,氯水呈现氯气的黄绿色,足以证明氯气仍存在(HCl或HClO溶液均是无色的);D项错误,布条褪色只证明HClO存在,不能证明氯气是否存在。
14.下列有关氯元素单质及化合物的性质的说法正确的是( )
A.液氯是纯净物,而氯水是电解质,漂白粉是混合物
B.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯分子具有强氧化性
C.随着化合价的升高,氯的含氧酸酸性和氧化性均逐渐增强
D.氯化铝受热易升华,加压下加热得到熔融氯化铝不导电,故氯化铝是共价化合物
解析:选D。氯水是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,A错;氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为次氯酸具有强氧化性,B错;氯的含氧酸除HClO外都是强酸,氧化性HClO大于HClO4,C错。
15.(2011年盐城高一检测)下列实验操作完全正确的是( )
编号
实验
操作
A
钠与水的反应
用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小,放入装满水的烧杯中
B
配制一定浓度的氯化钾溶液
500 mL
准确称取氯化钾固体,放入到500 mL的容量瓶中,加水溶解、振荡、摇匀、定容
C
闻氯气的方法
用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量氯气飘进鼻孔
D
取出分液漏斗中所需的上层液体
下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一个烧杯,上层液体继续从分液漏斗下端管口放出
解析:选C。A项错误,金属钠表面的煤油要用滤纸吸干,烧杯中不能装满水;B项错误,容量瓶不能直接作配制溶液的容器;C项正确,此方法又简称为“招气入鼻法”;D项错误,上层液体应从上口倒出。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(10分)某溶液中可能存在下列阴离子:Cl-、SO、CO、NO中的一种或几种。
(1)当溶液中存在大量H+时,________不能在溶液中大量存在;
(2)当溶液中存在大量Ag+时,________不能在溶液中大量存在;
(3)当向溶液中加入Ba(NO3)2溶液,能生成白色沉淀,则原溶液存在的离子是________,为进一步确定溶液中存在哪种离子,可继续向溶液中加入________,通过观察________________再作出进一步的判断。
解析:(1)2H++CO===H2O+CO2↑,故CO与H+不能大量共存。
(2)AgCl、Ag2CO3、Ag2SO4都是沉淀。
(3)BaCO3与BaSO4都是白色沉淀,其中BaCO3可溶于稀盐酸或稀HNO3中,BaSO4不溶。
答案:(1)CO (2)Cl-、CO、SO (3)CO和SO至少有一种 稀硝酸 沉淀是否部分溶解或全部溶解或不溶解
17.(10分)(2011年常州高一检测)下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色。
请填写下列空白:
(1)写出化学式:A________,B________,D________。
(2)以上反应中,属于氧化还原反应的有________(填写编号)。
(3)写出E→D的化学方程式________________________________________________________________________。
解析:焰色反应呈黄色说明含有钠元素,A是单质,A为Na,C为NaOH,D为Na2CO3,B为Na2O2,E为NaHCO3。
答案:(1)Na Na2O2 Na2CO3
(2)①②③④
(3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
18.(12分)为了测定镁的相对原子质量,现提供如图所示仪器装置和充足的药品:w g 镁带(w<1)、稀H2SO4、无水硫酸铜、氧化铜和水。请设计一个最简单的实验来测量镁的相对原子质量。
(1)选择装置的序号是________________。
(2)将所选的装置从左到右连接起来,各导管的接口顺序是________________。
(3)为了尽量减少误差,加入试剂的操作方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若反应完毕共收集到V mL H2(标准状况),则镁的相对原子质量为________。
解析:让镁跟过量的稀H2SO4反应,把生成的H2用排液法量取体积,根据化学方程式可求出镁的相对原子质量。若选用④①②装置,因H2有部分未与CuO反应,测量结果会有较大误差,不符合要求。加入试剂时先加稀H2SO4后加Mg的目的是防止H2在操作过程中损失。读取量筒中液体体积时应让装置先冷却至室温,视线要平视凹液面最低处,若导管在液面下,还应调节量筒内液面与广口瓶液面相平。
答案:(1)③④⑥ (2)G接E、F接I (3)安装好后向试管中先加入稀硫酸,小心将试管倾斜,用镊子将镁带放入试管口内,塞好橡皮塞后,再将试管慢慢竖起
(4)
19.(10分)已知:A、F为金属单质,D、E为气态单质,其余均为化合物,其中C的焰色反应呈黄色;B为黑色粉末,J为蓝色沉淀。各物质间的转化关系如下图所示(部分生成物已略去):
(1)A的原子结构示意图为____________,B的化学式为__________。
(2)写出反应C+I→J的离子方程式:________________________________________________________________________。
(3)写出E+F→I的化学反应方程式:________________________________________________________________________,
D在E中点燃时的现象为________________________________________________________________________。
解析:此题有多种突破口能确认相应物质。C焰色反应显黄色,说明其中含有钠元素,显然由单质A提供,故A为金属钠,C为NaOH,D为H2;J为蓝色沉淀,应为Cu(OH)2,则I中应含有Cu2+,F为单质铜。图中两次出现G,据题意G为HCl,B为MnO2。
答案:(1) MnO2
(2)Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
(3)Cu+Cl2CuCl2 产生苍白色火焰
20.(13分)较低温度下,氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,该反应为放热反应。某校甲、乙两化学研究性学习小组均用200 mL 12 mol/L盐酸与17.4 g MnO2在加热条件下反应制备氯气,并将制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉,用稀NaOH溶液吸收残余的氯气。
浓盐酸与MnO2加热生成Cl2的化学方程式是:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
分析实验结果发现:①甲、乙两组制得的漂白粉中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值,②甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应,所制得的产品中Ca(ClO3)2的含量较高。
试回答下列问题:
(1)上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)2多少克?
(2)实验中所得到的Ca(ClO)2的质量明显小于理论值,试简要分析其可能原因,并写出可能涉及到的化学方程式。
解析:(1)浓盐酸中HCl的物质的量可以求出,MnO2的质量已知,因此要考虑HCl与MnO2是否有谁过量的问题。
(2)在较低温度下Cl2与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2,但该反应放出热量,反应物的温度随着反应的进行而升高,这是在较高温度下Cl2与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2的质量明显小于理论值的原因之一(反应物为全部反应)。
还有使Ca(ClO)2的质量明显小于理论值的原因吗?在“Cl2+Ca(OH)2”的反应中Ca(OH)2是过量的且它不挥发,在“ MnO2+HCl(浓)”的反应中HCl(浓)是过量的、MnO2是固体(不挥发),题中没有制备氯气装置漏气的信息,这样就排除了一些原因。
写Cl2+Ca(OH)2―→Ca(ClO3)2+……的化学方程式,可参考化学方程式2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,应用质量守恒定律进行分析判断。别忘了反应需要加热。
答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
n(HCl)=12 mol/L×0.2 L=2.4 mol
n(MnO2)=17.4 g÷87 g/mol=0.2 mol
n(HCl):n(MnO2)=2.4 mol∶0.2 mol=12∶1>4∶1
所以浓盐酸过量,应根据MnO2计算。
n(Cl2)=n(MnO2)=0.2 mol
Cl2与Ca(OH)2发生化学反应:2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
n[Ca(ClO)2]=n(Cl2)=×0.2 mol=0.1 mol
m[Ca(ClO)2]=143 g/mol×0.1 mol=14.3 g。
(2)①随着反应进行,温度升高,会产生副产物Ca(ClO3)2。
6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
②一部分Cl2从石灰乳中挥发出来被NaOH溶液吸收。
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
专题综合检测(四)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.已知NH3极易溶于水,而难溶于有机溶剂——四氯化碳。下列装置中不适宜做NH3的尾气吸收的是( )
解析:选C。NH3易溶于水,C装置易发生倒吸现象,NH3难溶于四氯化碳,B装置可以防止倒吸。
2.(2011年扬州高一检测)相同质量的四份铜片,分别置于足量的下列酸中,所得到的气体的物质的量最多的是( )
A.浓硫酸 B.稀硫酸
C.浓硝酸 D.稀硝酸
解析:选C。还原等量的浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸,浓硝酸所需铜最少;反之,当铜片质量相同时,被还原的浓硝酸最多。
3.既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
①Na2SiO3 ②Al(OH)3 ③NH4HCO3 ④Al2O3 ⑤NaHSO4
A.①②④ B.②④⑤
C.②③④ D.全部
解析:选C。两性氧化物Al2O3、两性氢氧化物Al(OH)3、弱酸弱碱盐NH4HCO3等既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应。
4.下列材料制成容器既不能用来盛放盐酸,也不能用来盛浓HNO3的是( )
A.Al B.Sn
C.Cu D.Pt
解析:选B。常温下,只有Sn既可被盐酸溶解也可被浓HNO3溶解。
5.下列除杂质的操作方法正确的是( )
A.NO中有少量的NO2:用水洗涤后再干燥
B.食盐中有少量的NH4Cl:加过量的烧碱溶液后加热蒸干
C.N2中有少量的CO:通过灼热的氧化铜
D.NO2中有少量NH3:用水洗涤后干燥
解析:选A。A项,NO2与水反应生成NO,干燥后得纯净NO;B项,过量的烧碱会混杂在NaCl中,错误;C项,CO与CuO反应生成CO2,引入CO2杂质;水洗时NO2与水反应,D项错误。
6.(2011年绍兴高一期末)以下化学反应的产物与反应物的浓度或者量无关的是( )
A.AlCl3溶液中通入NH3
B.Cu与硝酸反应
C.CO2通入NaOH溶液中
D.Zn与H2SO4
解析:选A。Cu与浓HNO3反应产生NO2,与稀HNO3反应生成NO,CO2通入NaOH溶液中,CO2少量时生成Na2CO3,CO2足量时生成NaHCO3,Zn与浓H2SO4反应产生SO2,与稀H2SO4反应生成H2。
7.(2011年杭州高一检测)对下列实验现象的描述错误的是(双选)( )
A.将NaOH溶液滴加到FeSO4溶液中,生成的沉淀颜色变化:白色→灰绿色→红褐色
B.金属Na投入水中,得到的溶液颜色变化:无色→红色
C.SO2通入石蕊溶液一段时间后再加热,溶液颜色变化:红色→无色→红色
D.Cu加到稀HNO3中微热,液面上方生成的气体颜色变化:无色→红棕色
解析:选BC。B项:水中无酚酞时,溶液不变红色,C项,SO2通入石蕊溶液中,溶液变红而且不褪色。
8.a、b、c、d、e五种物质均含有一种相同的元素,在一定条件下可发生如图所示转化,其中a是固体单质;b在通常状况下是气体;c、d都是氧化物;e是该元素的最高价氧化物对应的水化物,且是一种强酸。则a可能是( )
A.Cl2 B.N2
C.S D.C
解析:选C。固体单质的变化中产生气体的一般有碳和硫两种元素,并且能生成两种氧化物,其中一种最高价氧化物对应水化物是一种强酸,则a只能是硫。
9.下列实验用来证明SO2的存在,其中正确的是(双选)( )
A.能使品红褪色,加热后又出现红色
B.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.通入足量的NaOH溶液中,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸
D.通入稀溴水中能使溴水褪色,得澄清溶液,再滴加Ba(NO3)2 溶液有白色沉淀生成,且该沉淀不溶于硝酸
解析:选AD。B项中酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;C项中若气体是CO2也可以。
10.(2011年长郡中学高一期末)进行化学实验、观察实验现象,通过分析、推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。下列对有关实验事实的解释正确的是( )
A.将N2和过量的O2在高温或放电的条件下反应得到红棕色的气体,说明NO为红棕色气体
B.在AgNO3溶液中加入锌粉,能置换出银,说明Ag+的还原性比Zn2+强
C.用干净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯外焰上灼烧,发现火焰呈黄色,则溶液中含Na+
D.浓硫酸放入蔗糖中,能使蔗糖炭化,说明浓硫酸具有吸水性
解析:选C。A项,N2与O2反应生成无色的NO,NO与O2反应生成红棕色的NO2,B项,Ag+的氧化性比Zn2+强,D项,体现了浓H2SO4的脱水性。
11.下列说法中不正确的是(双选)( )
A.NH3溶于水后,水溶液中存在大量的NH
B.NH3在铂存在下与O2反应生成NO2
C.铵盐都能与苛性钠共热产生NH3
D.碳酸铵受热分解产生的气体经碱石灰干燥后可得纯净的NH3
解析:选AB。NH3溶于水,大部分生成NH3·H2O,NH3·H2O只有小部分发生电离,溶液中只有少量NH;NH3在铂催化加热条件下被O2氧化生成NO。
12.已知气体的摩尔质量越小,扩散速度越快。下图所示为气体扩散速度的试验,两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是( )
A.甲是浓氨水,乙是浓硫酸
B.甲是浓盐酸,乙是浓氨水
C.甲是浓氨水,乙是浓盐酸
D.甲是浓硝酸,乙是浓氨水
解析:选C。从图中可知甲处产生的气体摩尔质量较小,乙处产生的气体摩尔质量较大,又由于浓硫酸不能挥发出气体,因此只有C正确。
13.(2011年无锡高一检测)为了社会可持续发展,化工生产过程应尽量减少对环境的负作用。“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念,它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此,由单质铜制取硝酸铜的下列衍变关系可行且符合“绿色化学”的是( )
A.CuCu(NO3)2
B.CuCuOCu(NO3)2
C.CuCuOCu(OH)2Cu(NO3)2
D.CuCuSO4Cu(NO3)2
解析:选B。本题主要考查“绿色化学”知识。绿色化学要求尽可能地利用原料并保证生产过程无污染。A和D中,铜与硝酸或硫酸反应都会有污染物生成,不符合“绿色化学”的思想;C中将CuO再转化为Cu(OH)2,在技术上难以实现,且增加了步骤,不符合“绿色化学”中经济性的要求。
14.(2009年高考大纲全国卷Ⅱ)物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )
A.1∶4 B.1∶5
C.2∶3 D.2∶5
解析:选A。设有2 mol Zn 与5 mol 硝酸反应,则必生成2 mol Zn(NO3)2,则未被还原的硝酸的物质的量为4 mol ,被还原的硝酸的物质的量为1 mol。
15.(2011年莆田高一检测)对某酸性溶液(可能含有Br-、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;
②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是( )
A.Br- B.SO
C.H2SO3 D.NH
解析:选B。①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色,则溶液中一定含有H2SO3,因H2SO3不稳定,分解产生的SO2可使品红溶液褪色。②加碱加热后,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,即有NH3产生,说明溶液中一定含有NH。③加入氯水时溶液略显黄色,说明原溶液中含有Br-。再加BaCl2溶液有白色不溶于HNO3的沉淀生成,说明此时溶液中含SO,但可能是原溶液含有的,也可能是Cl2氧化H2SO3产生的,故不能确定是否含有SO。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(9分)反应体系中共有6种物质:MnSO4、KMnO4、K2SO4、SO2、H2SO4和H2O。其中SO2的还原性最强,KMnO4的氧化性最强。对此反应体系,请回答以下问题:
(1)请用这6种物质组成一个合理的化学反应,写出它的化学方程式并配平。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反应中发生还原反应的过程是________→________;被氧化的元素是________。
(3)反应中的H2SO4是________(填编号)。
A.还原剂 B.反应物
C.生成物 D.氧化产物
(4)标准状况下,当有4.48 L SO2气体参加反应时,电子转移数目是________个。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
解析:根据题意知,SO2的还原性最强,KMnO4的氧化性最强,所以此反应为2KMnO4+5SO2+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4。发生还原反应的过程是KMnO4―→MnSO4,被氧化的元素是S元素,SO2―→SO,H2SO4是生成物且是氧化产物,n(SO2)==0.2 mol转移电子数目为0.4 NA。
答案:(1)2KMnO4+5SO2+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 (2)KMnO4 MnSO4 S
(3)CD (4)0.4 NA
17.(12分)根据如图所示转化关系,判断A、B、C、D各是什么物质,写出有关的化学方程式:
(1)当A为气体单质时,A是________,B是__________,C是________,D是________,E是________,E―→C的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当A为固体单质时,A是________,B是________,C是________,D是________,E是________,E―→C的化学方程式是
________________________________________________________________________。
解析:可以和铜反应的酸应该是浓硫酸和硝酸,假设是浓硫酸推出硫及其化合物的转化关系,假设是硝酸推出氮及其化合物的转化关系,(1)A为气体,因此是氮及其化合物的转化;(2)A为固体,因此是硫及其化合物的转化。
答案:(1)N2 NH3 NO NO2 HNO3
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)S H2S SO2 SO3 H2SO4
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
18.(10分)有一瓶澄清的溶液,其中可能含NH、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、SO、CO、NO、Cl-、I-,取该溶液进行如下实验:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性;
(2)取部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制的氯水,经振荡后静置,CCl4层呈紫红色;
(3)取部分溶液,逐滴加入稀NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐转变为碱性,在滴加过程中及滴加完毕后,溶液中均无沉淀生成;
(4)取部分上述呈碱性的溶液,加Na2CO3溶液,有白色沉淀生成;
(5)将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
根据上述实验事实确定并回答:
在溶液中肯定存在的上述离子有________________,肯定不存在的上述离子有
______________________,还不能确定是否存在的上述离子有____________。
解析:由(2)中实验现象可推知溶液中有I-,又由于溶液呈强酸性,所以溶液中无NO;由(3)中实验现象可推知溶液中无Mg2+、Al3+、Fe3+;由(4)中实验现象可推知溶液中有Ba2+,则同时推知溶液中无SO、CO;由(5)中实验现象可推知溶液中有NH;而K+、Na+、Cl-无法断定。
答案:I-、NH、Ba2+ SO、CO、NO、Mg2+、Al3+、Fe3+ K+、Na+、Cl-
19.(12分)(2011年金华高一检测)某校的化学兴趣小组利用如图实验装置探究二氧化硫的性质,已知Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O,E中所装气体具有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
实验开始时关闭K2打开K1,从分液漏斗中向烧瓶内加入浓H2SO4。
(1)B中的现象是
________________________________________________________________________,
原因是________________________________________________________________________。
(2)写出C中反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)D的作用是
________________________________________________________________________,
反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)A中反应完成后,关闭K1,打开K2,将E中的气体注入B中,观察到B中现象是________,反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
解析:(1)A中生成的SO2不能与强酸盐BaCl2反应,故B中只有气泡放出,无其他明显现象。
(2)通入C中的是SO2气体,化学方程式为SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl。
(3)由于SO2是有毒气体,会污染环境,故D中NaOH溶液的作用是吸收SO2,防止污染空气,离子方程式为SO2+2OH-===SO+H2O。
(4)SO2易溶于水,所以B中BaCl2溶液中残留有SO2、H2SO3等,当打开K2通入NH3时,NH3会与H2SO3生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3则可与BaCl2反应生成BaSO3沉淀,故B中可看到白色沉淀,反应的离子方程式可写为Ba2++2NH3+H2SO3===BaSO3↓+2NH(其他合理答案亦可)。
答案:(1)有气泡产生 H2SO3的酸性比盐酸弱,所以SO2不能与BaCl2反应
(2)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
(3)吸收多余SO2,防止空气污染
SO2+2OH-===SO+H2O
(4)产生白色沉淀 Ba2++2NH3+H2SO3===BaSO3↓+2NH
20.(12分)为了测定某铜银合金的组成,将30.0 g合金溶于80 mL 13.5 mol·L-1的浓硝酸中,待合金完全溶解后,收集到气体6.72 L(标准状况)并测得溶液中H+的物质的量浓度为1 mol·L-1,假设反应后溶液的体积仍为80 mL,计算:
(1)被还原的硝酸的物质的量。
(2)合金中银的质量分数。
解析:根据N原子守恒知被还原的HNO3的物质的量为:n(被还原的HNO3)==0.300 mol。
(2)反应后溶液中的c(H+)=1 mol·L-1,则参加反应的HNO3的物质的量为:(13.5 mol·L-1-1 mol·L-1)×0.080 L=1.00 mol,则与Ag+和Cu2+结合的NO的物质的量为:1.00 mol-0.300 mol=0.700 mol,设合金中Ag的质量为x,则×1+×2=0.700 mol,解得x=10.8 g,合金中Ag的质量分数为×100%=36.0%。
答案:(1)0.300 mol
(2)36.0%