(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分;每小题只有一个选项符合题意)
1.2011年11月28日至12月9日在南非德班举行了国际气候变化大会,主要讨论减碳排放问题。从组成上分类下列物质可以与CO2分为一类的物质是( )
A.SiO2 B.NaCl
C.K2CO3 D.Al
解析:选A。从组成上分类与CO2分为一类的只有SiO2,同为酸性氧化物且与O原子个数比均为1∶2。
2.物质分类是化学研究的重要方法之一。下列各组物质中,不符合前者为混合物,后者为单质的是( )
A.盐酸、煤 B.氨水、液氮
C.石油、液氢 D.碘酒、铜
解析:选A。煤是由许多无机物和有机物组成的复杂的混合物。
3.下列反应类型的判断,不正确的是( )
A.CO2+H2OH2CO3 化合反应
B.Cu(OH)2CuO+H2O 分解反应
C.MnO2+2COMn+2CO2 置换反应
D.NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3 复分解反应
解析:选C。C项中,反应物中无单质参加反应,肯定不是置换反应。
4.下列关于胶体的叙述,正确的是( )
A.胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体分散质的微粒直径在10-9~10-7 m之间
B.制备氢氧化铁胶体的化学方程式是FeCl3+3H2OFe(OH)3↓+3HCl
C.用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D.Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水的目的,此无菌净水可直接饮用
解析:选A。B中制备的应是Fe(OH)3胶体而不是Fe(OH)3沉淀。C项中用平行光照射Fe(OH)3胶体时,有丁达尔现象,而NaCl溶液无此现象。D项中的水虽已净化,但未杀菌消毒仍不可直接饮用。
5.在下列实验操作与安全事故处理中错误的是( )
A.使用水银温度计测量烧杯中的水浴温度时,不慎打破水银球,用滴管将水银吸出放入水封的小瓶中,残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中
B.用试管夹从试管底部往上夹住距试管口约1/3处,手持试管夹长柄末端,进行加热
C.使用滴管取液时,先将滴管伸入试剂瓶中,然后用手指捏紧橡胶乳头,赶出滴管中的空气,放开手指,试剂即被吸入
D.把玻璃导管插入橡胶塞孔时,用厚布护手,紧握用水湿润的插入端,缓慢旋进塞孔中
解析:选C。C项中,向溶液中鼓入空气会使溶液变质。
6.对于某些离子的检验及其结论一定正确的是( )
A.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入石灰水中,变浑浊,一定有CO
B.加入BaCl2溶液产生白色沉淀,再加上稀盐酸沉淀不消失,一定有SO
C.加入足量稀盐酸无沉淀,再加BaCl2溶液有白色沉淀,一定有SO
D.加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
解析:选C。A项也可能有HCO;满足B项的物质可能含有SO,也可能含有Ag+,B项不正确;D项中若含Ca2+也会有同样的现象。
7.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,下列叙述中正确的是( )
A.1.01×105 Pa、25 ℃时,2.24 L Cl2中含有的原子数为0.2×6.02×1023
B.0.1 L 3 mol·L-1 NH4NO3溶液中含有的N原子数目为0.3×6.02×1023
C.5.6 g铁粉与足量CuSO4溶液反应生成的铜原子数为1×6.02×1023
D.46 g NO2和N2O4的混合物中含有的原子数为3×6.02×1023
解析:选D。标准状况即0 ℃、1.01×105 Pa时,2.24 L Cl2中所含原子数为0.2×6.02×1023;25 ℃、1.01×105 Pa时,Vm>22.4 L·mol-1,2.24 L Cl2所含原子数小于0.2×6.02×1023,A项错误。1个NH4NO3中含有2个N原子,共有0.1 L×3 mol·L-1的NH4NO3,故含有的N原子总数为0.6×6.02×1023,B项错误。由Fe+Cu2+===Fe2++Cu可知,5.6 g铁粉与CuSO4溶液反应生成的铜原子数应为0.1×6.02×1023,C项错误。46 g NO2和N2O4的混合物中含有的原子数为×3×NA=3×6.02×1023,D项正确。
8.已知0.3 mol·L-1NaOH溶液的密度为ρ1 g·mL-1,0.1 mol·L-1 NaOH溶液的密度为ρ2 g·mL-1,若将上述两溶液等质量混合,且混合后溶液的体积等于混合前两溶液的体积之和,则所得溶液中NaOH的物质的量浓度( )
A.大于0.2 mol·L-1 B.等于0.2 mol·L-1
C.小于0.2 mol·L-1 D.无法估算
解析:选C。此题为不同物质的量浓度的溶液等质量混合后,求所得溶液中溶质的物质的量浓度的计算题,若从物质的量浓度的定义出发来求解,其过程如下:
设两溶液的质量都为m,因为溶液中NaOH的浓度越大,溶液的密度越大,所以ρ1>ρ2>1。混合后所得溶液中NaOH的物质的量浓度为:
c(NaOH)= mol·L-1
= mol·L-1
= mol·L-1
=(0.2+0.1×)mol·L-1<0.2 mol·L-1。
9.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。
10.用已准确称量过的氯化钠固体配制1.00 mol/L的NaCl溶液0.5 L,有下列仪器:①坩埚、②分液漏斗、③容量瓶、④烧瓶、⑤胶头滴管、⑥烧杯、⑦玻璃棒、⑧托盘天平,其中要用到的是( )
A.③④⑤⑦ B.①②⑤⑥⑧
C.③⑤⑥⑦ D.①③⑤⑥⑦
解析:选C。配制一定物质的量浓度的溶液所需的主要仪器有:托盘天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,题目中NaCl已称量好,故不再需要托盘天平。
11.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。
12.目前科学家普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克构成,u夸克带电量为e,d夸克带电量为-e,e为基元电荷,下列论断中可能正确的是( )
A.质子是由1个u夸克和1个d夸克构成,中子是由1个u 夸克和2个d夸克构成的
B.质子是由2个u夸克和1个d夸克构成的,中子是由1个u 夸克和2个d夸克构成的
C.质子是由1个u夸克和2个d夸克构成的,中子是由2个u 夸克和1个d夸克构成的
D.质子是由2个u夸克和1个d夸克构成的,中子是由1个u 夸克和1个d夸克构成的
解析:选B。质子带1个单位的正电荷,应由2个u夸克和1个d夸克构成,2×e+(-e)=e,中子不带电,1个u夸克和2个d夸克总电量为e+2×(-e)=0,所以,B正确。
13.科学家用氘盐酸(DCl)和重水(D2O)溶液处理样品,对收集的气体加以分析,结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。这个实验不能用普通盐酸,其理由是( )
A.普通盐酸的酸性太强
B.普通盐酸具有挥发性
C.普通盐酸和月球岩石中的碳化物无法反应
D.无法区别岩石中原来含有的是含碳而不含普通氢的化合物,还是含碳和普通氢的化合物
解析:选D。同位素及其构成的化合物的化学性质基本相似。氢、氘及其化合物化学性质极相似,A、B、C项显然不合常理,直接排除。D项正确,这就是所谓的“元素示踪法”,放射跟踪元素去处,探究反应原理。
14.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( )
A.甲的分子数比乙的分子数多
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
解析:选B。同温同压下有:=所以判断M(甲气)>M(乙气),又m(甲气)=m(乙气),所以n(甲气)15.通过加水溶解、过滤、蒸发等操作可将下列各组混合物分离的是( )
A.硝酸钠、氢氧化钠 B.氧化铜、二氧化锰
C.氯化钾、二氧化锰 D.硫酸铜、氢氧化钙
解析:选C。“加水溶解、过滤”可以得到一种不溶于水的物质,对滤液“蒸发”又可以得到另一种溶于水的物质,从而达到分离物质的目的。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(9分)用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制100 mL浓度为1 mol·L-1的稀硫酸,其操作可分为以下各步:
A.用量筒量取5.4 mL浓硫酸,缓慢倒入装有约50 mL蒸馏水的烧杯里,并用玻璃棒搅拌
B.用约30 mL蒸馏水,分成三次洗涤烧杯和玻璃棒,将洗涤液都倒入容量瓶中
C.将稀释后的硫酸小心地倒入容量瓶中
D.检查100 mL容量瓶口是否有漏液现象
E.将蒸馏水直接加入容量瓶,至液面距刻度线1~2 cm处
F.盖紧瓶塞,反复颠倒振荡,摇匀溶液
G.用胶头滴管向容量瓶里逐滴加入蒸馏水,至液面最低点与刻度线相切
(1)正确的操作顺序应该是______________________________________________。
(2)进行A步操作的时候,应该选用的是________(填序号)。
①10 mL量筒;②50 mL量筒;③500 mL量筒;④1000 mL量筒
如果对装有浓硫酸的量筒读数如图所示,配制的稀硫酸的浓度将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)进行A步操作后,必须________,才能进行C步操作。
解析:配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,应按量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等步骤进行操作。而为了精确地量取浓硫酸的体积,应选择最大量程接近5.4 mL的量筒。仰视造成浓硫酸的实际体积偏大,按cB=,浓度应偏高。
答案:(1)DACBEGF (2)① 偏高 (3)待溶液冷却到室温
17.(12分)A、B、C、D四种可溶性离子化合物,其组成中的阴、阳离子各不相同。它们在溶液中电离的阴、阳离子分别为:Cl-、SO、NO、OH-、Ag+、Na+、Mg2+、Cu2+。当四种物质相互反应时,有如下现象:
①A+B→产生白色沉淀 ②B+D→产生白色沉淀 ③C+D→产生蓝色沉淀
(1)A、B、C、D的化学式分别为:A________,B________,
C________,D________。
(2)写出发生反应的化学方程式:
A+B→______________________________________________________________________,
B+D→______________________________________________________________________,
C+D→______________________________________________________________________。
解析:从C、D反应着手,得C、D中含Cu2+和OH-;据反应②,得D为NaOH,B中含Mg2+,则A中含Ag+,它必为AgNO3,B中含Cl-,从而得出B为MgCl2,C为CuSO4。
答案:(1)AgNO3 MgCl2 CuSO4 NaOH
(2)2AgNO3+MgCl2===2AgCl↓+Mg(NO3)2
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
18.(Ⅰ)(8分)实验室有如下仪器
①试管 ②烧杯 ③量筒 ④蒸发皿 ⑤锥形瓶 ⑥温度计 ⑦蒸馏烧瓶 ⑧分液漏斗
回答下列问题:
(1)可直接加热的有________(填序号,下同);
(2)加热时必须垫上石棉网的有________;
(3)使用前必须查漏的有________;
(4)可作反应容器的有________。
(Ⅱ)(8分)就有关物质的分离回答下面问题:
(1)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法:______________________________
________________________________________________________________________。
(2)CCl4和蒸馏水都是无色液体,请不用任何试剂把它们鉴别出来:___________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(简要写出实验过程)。
答案:(Ⅰ)(1)①④ (2)②⑤⑦ (3)⑧ (4)①②⑤⑦
(Ⅱ)(1)取一支小试管,打开分液漏斗,慢慢放出少量液体,往其中加入少量水,如果加水后,试管中的液体不分层,说明分液漏斗中下层是“水层”,反之,则上层是“水层”(或者用胶头滴管向分液漏斗中滴加一滴水,若水溶于上层,则上层为“水层”,若水沉入下层后再溶解,则下层为“水层”)
(2)取一支小试管,用胶头滴管向其中加入一种无色液体1~2 mL,然后用另一胶头滴管取另一无色液体逐滴滴入试管中,观察,如果滴入的无色液体留在上层,则后滴入的液体为水,若滴入的液体沉入下层,则后滴入的液体为CCl4
19.(10分)将一定量的PH3和H2的混合气体,依次通过两支加热的硬质玻璃管,第一支装有足量的铜屑,第二支装有足量的CuO。第一支玻璃管中因发生反应:2PH3+3CuCu3P2+3H2而增重4.96 g;第二支玻璃管反应后质量减轻了5.76 g。
试求:原混合气体中PH3与H2的体积比。
解析:设原混合气体中PH3、H2的物质的量分别为x,y,第一支玻璃管中生成H2的物质的量为z,则
2PH3+3CuCu3P2+3H2 Δm
2 mol 3 mol 62 g
x z 4.96 g
解得x=0.16 mol,z=0.24 mol。
CuO+H2Cu+H2O Δm
1 mol 16 g
y+0.24 mol 5.76 g
解得y=0.12 mol。
则原混合气体中PH3和H2的体积比为:
0.16∶0.12=4∶3。
答案:见解析。
20.(8分)有几种微粒的最外电子层结构如图所示其中:
(1)某电中性微粒X一般不与其他元素的原子反应,X的化学符号是________。
(2)某微粒Y的盐溶液,加入AgNO3溶液时会出现白色沉淀,则这种微粒的化学符号是________。
(3)某微粒Z得到电子后得到一种原子,且这种原子有一个单电子,这种微粒的化学符号是________,从它的某种盐溶液中鉴别该元素的方法是(简述实验步骤、实验现象和实验结论)________________________________________________________________________。
(4)某微粒M失去2个电子即变为原子,这种微粒的化学符号是________。
解析:(1)电中性微粒中质子数和核外电子数相同,所以x=2+8+8=18,为氩原子;(2)Cl-能够和Ag+反应生成白色的AgCl沉淀;(3)Z得到1个电子后变成原子,说明该微粒为阳离子,且这种原子有一个单电子,所以Z的原子序数为19,为K原子,该微粒为K+;鉴别钾元素可以用焰色反应,钾元素的焰色为紫色,观察钾的焰色反应时,必须透过蓝色的钴玻璃;(4)M失去2个电子即变为原子,说明该微粒为阴离子,则其原子序数为18-2=16,为S原子,该微粒为S2-。
答案:(1)Ar (2)Cl-
(3)K+ 用铂丝蘸取少量盐溶液在酒精灯外焰上灼烧,若透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,则说明该溶液中含有钾元素
(4)S2-
1.根据物质的组成对物质进行分类,NaHCO3属于( )
A.盐 B.有机物
C.碱 D.氧化物
解析:选A。NaHCO3由Na+和HCO组成,属于盐且是酸式盐。
2.对于下列反应类型的判断,不正确的是( )
A.2FeCl2+Cl2===2FeCl3(化合反应)
B.4CO+Fe3O43Fe+4CO2(置换反应)
C.2KClO32KCl+3O2↑(氧化还原反应)
D.H2CO3CO2↑+H2O(分解反应)
解析:选B。B项中,反应物是CO和Fe3O4,没有单质参加反应,因此该反应肯定不是置换反应。
3.化学概念在逻辑上存在如下关系:
对下列概念的说法正确的是( )
A.纯净物与混合物属于包含关系
B.化合物与碱性氧化物属于包含关系
C.单质与化合物属于交叉关系
D.氧化还原反应与分解反应属于并列关系
解析:选B。A项两类物质属于并列关系;B项中化合物包含碱性氧化物,正确;C项中两物质属于并列关系;D项中两反应属于交叉关系。
4.某食品袋中有一个写着“干燥剂”的小纸袋,里面的主要成分是生石灰,对此“干燥剂”的说法正确的是( )
A.此干燥剂为混合物
B.小纸袋中的物质可长期持续地作干燥剂
C.生石灰属于强碱
D.此干燥剂可以食用
解析:选A。小纸袋内物质的主要成分是生石灰,但还有其它成分,显然此干燥剂为混合物,A项正确;此干燥剂不可能无限吸收水蒸气,B项错;生石灰属于氧化物且是碱性氧化物,不属于强碱,C项错;D项显然不正确。
5.小美在五连环中填入了5种物质,相连环物质间能发生反应,不相连环物质间不能发生反应。你认为“五连环”中物质间发生的反应,没有涉及的基本反应类型和属于氧化还原反应的个数有(提示:C+CO22CO)( )
A.复分解反应、1个 B.分解反应、2个
C.化合反应、3个 D.置换反应、2个
解析:选B。涉及反应及类型如下
(1)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑(置换反应)
(2)HCl+NaOH===NaCl+H2O(复分解反应)
(3)NaOH+CO2===NaHCO3(化合反应)
(4)2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O(复分解反应)
(5)C+CO22CO(化合反应)
且(1)(5)为氧化还原反应,可见B项符合题意。
6.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。科学家预计,到2011年一个电脑芯片上将会集成10亿个晶体管,其功能远比我们想象的要大的多,这对硅的纯度要求很高。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为①SiO2+2CSi+2CO↑;②Si+2Cl2SiCl4;③SiCl4+2H2Si+4HCl。其中反应①和③属于( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
解析:选C。反应①、③均属于典型的置换反应。
7.下列变化不属于氧化还原反应的是( )
A.白磷自燃 B.氢气球遇火爆炸
C.菜刀生锈 D.生石灰转化为熟石灰
解析:选D。A、B、C三个选项中涉及的反应中反应物内均有单质(P4、H2、Fe)且均生成了化合物(P2O5、H2O、Fe2O3),所以涉及的反应均为氧化还原反应;生石灰与水反应生成熟石灰为非氧化还原反应。
8.想一想,NaOH(固)、P2O5(固)、无水CaCl2(固),为什么可归为一类。据此从A~D中选出一种最适宜与这三种物质归为一类的是( )
A.浓硫酸 B.氯化钠溶液
C.碱石灰 D.生石灰
解析:选D。NaOH(固)、P2O5(固)、CaCl2(固)均有较强的吸水性,均可作干燥剂,但它们均为固体且是化合物;显然生石灰CaO(固)可与其归为一类;碱石灰是(NaOH与CaO的混合物),浓硫酸、氯化钠溶液均为液体。
9.NaCl、Cl2、NaClO、Cl2O5、HClO4是按某一规律排列的,下列物质的系列中也完全按照此规律排列的是( )
A.Na2CO3、C、CO2、CO、NaHCO3
B.Na2S、S、Na2S2O3、SO2、H2SO4
C.NH3、NO、N2、NO2、NaNO3
D.P2O5、H3PO4、Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4
解析:选B。首先找出规律是:Cl元素化合价从低→高排列(Na、、NaO、O5、HO4);其次分析物质的种类(盐、单质、盐、氧化物、酸);第三分析各选项,符合以上规律的符合题意。
10.今有下列三组物质,每组中都有一种物质跟其他三种物质属于不同的类别。将挑出的物质(写化学式)和挑选依据(挑出的物质与其他物质不同之处)列在下面相应的表格内。三组物质分别为(1)O2、H2、C、N2;(2)Fe、Na、Al、Si;(3)NO、CO2、SO2、Fe3O4。
组 别
被挑出的物质
挑选依据
第(1)组
第(2)组
第(3)组
解析:本题中,第(1)组物质可根据物质在通常状态下的聚集状态分类,第(2)组物质可根据单质的性质分为金属单质和非金属单质两种类型,第(3)组物质可根据氧化物的组成分为金属氧化物和非金属氧化物。
答案:第(1)组:C 通常情况下C是固体,其余为气体
第(2)组:Si 只有Si是非金属单质,其余为金属单质
第(3)组:Fe3O4 Fe3O4是金属氧化物,其余是非金属氧化物
11.在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、纯碱、一氧化碳、澄清石灰水、铁片和木炭粉9种物质间存在如下关系,选择①~⑤中适当的物质,使有连线的两种物质发生反应。
(1)请推断它们的化学式:
①____________;②____________;
③____________;④____________;
⑤__________。
(2)写出下列物质反应的化学方程式:
①和②________________________________________________________________________;
②和⑤________________________________________________________________________;
②和④________________________________________________________________________;
③和④________________________________________________________________________。
解析:该题结合物质的性质,考查物质分类的应用。根据单质①能和酸②发生化学反应,推知①应为活泼金属单质即为铁,而酸只有稀硫酸,即②为稀硫酸;则碱④应为Ca(OH)2,氧化物③为酸性氧化物,即二氧化碳,⑤属于盐且既能与稀硫酸反应,又能与Ca(OH)2反应,则⑤应为Na2CO3。
答案:(1)Fe H2SO4 CO2 Ca(OH)2 Na2CO3
(2)①和② Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
②和⑤ Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑
②和④ Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O
③和④ CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
12.写出以金属单质、非金属单质、酸性氧化物、碱性氧化物、酸、碱、盐等物质,在一定条件下,两两反应,生成盐的反应。
例:(1)非金属单质(氧气除外)+金属单质―→无氧酸盐;
(2)________________________________________________________________________;
(3)________________________________________________________________________;
(4)________________________________________________________________________;
(5)________________________________________________________________________;
(6)________________________________________________________________________;
(7)________________________________________________________________________;
(8)________________________________________________________________________;
(9)________________________________________________________________________;
(10)________________________________________________________________________。
解析:根据如下图示,可找出另外9种类型。
答案:(2)酸性氧化物+碱性氧化物―→含氧酸盐
(3)酸性氧化物+碱―→盐+水
(4)碱性氧化物+酸―→盐+水
(5)酸+碱―→盐+水
(6)酸+盐―→新酸+新盐
(7)碱+盐―→新碱+新盐
(8)盐+盐―→新盐+另一新盐
(9)金属单质+盐―→新金属+新盐
(10)金属单质+酸―→盐+氢气
13.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,数日后即可食用。
(1)下表列出了松花蛋腌制配方的三种主要配料,请在表中填写它们所属的物质类别:
配料
生石灰
纯碱
食盐
物质类别
(2)腌制松花蛋的配料用水调制时,主要发生的化学反应方程式有(不考虑黏土中的物质可能参与的反应)
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
(3)松花蛋外的糊状物经水溶解、过滤后,滤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(不考虑黏土中的物质)。
(4)某同学设计如下表所示的实验方案,探究(3)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
滤液中含有Ca(OH)2
若无白色沉淀
滤液中无Ca(OH)2
②取少量滤液,
滴入适量稀盐酸
若出现________
滤液中含有Na2CO3
若无__________
滤液中无Na2CO3
解析:(1)生石灰属于碱性氧化物,Na2CO3、NaCl均属于盐;(2)三者混合后,加水调制时,CaO肯定与水反应,生成的Ca(OH)2再与Na2CO3反应;(3)根据发生的反应和配料判断滤液中一定有大量的NaCl(未反应)和NaOH(产物);(4)若有Na2CO3加入稀盐酸时会有气泡产生。
答案:(1)碱性氧化物 盐 盐
(2)CaO+H2O===Ca(OH)2
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
(3)NaCl NaOH
(4)气泡 气泡
1.下列关于物质分类正确的是( )
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
Na2CO3
H2SO4
NaOH
SO2
CO2
B
NaOH
HCl
NaCl
Na2O
CO
C
NaOH
H2CO3
CaF2
CO
SO2
D
KOH
HNO3
CaCO3
CaO
SO2
解析:选D。A组中Na2CO3不是碱,NaOH不是盐,SO2不是碱性氧化物;B组中CO不是酸性氧化物;C组中CO不是碱性氧化物;D组符合题意。
2.有关专家认为,福岛核电站中某些核燃料棒上的锆合金保护层由于温度过高而被氧化,导致其失去了保护功能。下列反应中,不属于氧化还原反应的是( )
A.3CO+Fe2O33CO2+2Fe
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
D.2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3
解析:选C。A项中C元素化合价从+2→+4、Fe元素化合价从+3→0;B项中Na元素化合价从0→+1、H元素化合价从+1→0;C项中无元素发生化合价变化;D项中变价元素为Cu和O。
3.下列物质间的转化能一步实现的是( )
A.Na2CO3―→NaOH
B.CaCO3―→Ca(OH)2
C.NaNO3―→NaCl
D.CuO―→Cu(OH)2
解析:选A。A项可以一步实现:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH;B项中CaCO3不溶于水,故不能与可溶性碱反应得到Ca(OH)2;C项中NaNO3不能与其他物质反应生成NaCl;D项中CuO不能通过一步反应得到Cu(OH)2。
4.在我们的日常生活中,常会接触下列物质:空气、乙醇(C2H5OH)、水、硫酸铵、铜、碘酒、碘(I2)、氧气、石墨、食盐水。请你将上述物质进行分类,并说明你的分类依据。
解析:在对物质进行分类时,要注意观察物质的成分、状态、颜色,同时要了解物质的性质、组成、用途等,根据以上方面,找出物质的共同点对其进行分类即可。
答案:
根据物质的状态不同
气体:空气、氧气;
液体:乙醇、水、碘酒、食盐水;
固体:硫酸铵、铜、碘、石墨
根据成分是否单一
混合物:空气、碘酒、食盐水;
纯净物:乙醇、水、硫酸铵、铜、碘、氧气、石墨
根据物质是否能够导电
导电物质:铜、石墨、食盐水;
不导电物质:空气、乙醇、水、硫酸铵、碘酒、碘、氧气
根据物质的颜色
无色物质:空气、乙醇、水、硫酸铵、氧气、食盐水;
有色物质:铜、碘酒、碘、石墨
5.以石灰石、水、纯碱为原料,如何制取烧碱?写出有关反应的化学方程式,并说明基本反应类型。
(1)__________________________,属于________反应。
(2)__________________________,属于________反应。
(3)__________________________,属于________反应。
解析:石灰石CaOCa(OH)2NaOH。
答案:(1)CaCO3CO2↑+CaO 分解
(2)CaO+H2O===Ca(OH)2 化合
(3)Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH 复分解
1.下列有关气体体积的叙述中,正确的是( )
A.一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小,由构成气体的分子的大小决定
B.一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小,由构成气体的分子数和分子间的距离决定
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
解析:选B。A项应是由构成气体的分子个数和气体的分子间距离决定,所以B项正确;C项中没有指明温度和压强;D项没有指明温度和压强。
2.在下列条件下,两种气体的密度一定相等的是( )
A.同质量不同体积的C2H4和CO
B.不同温度同体积的C2H6和NO
C.同体积、同压强的N2和C2H4
D.同温同压下的CO和N2
解析:选D。讨论气体密度也要指明温度和压强,所以A、B、C均不正确。
3.相同状况下,下列气体所占体积最大的是( )
A.64 g SO2 B.16 g O2
C.34 g H2S D.3 g H2
解析:选D。相同状况下,气体物质的量最大的所占体积最大;n(SO2)=1 mol,n(CO2)=0.5 mol,n(H2S)=1 mol,n(H2)=1.5 mol,显然D项正确。
4.在同温同压下,A容器中盛有H2,B容器中盛有NH3,若使它们所含的原子总数相等,则两个容器的体积之比是( )
A.2∶1 B.1∶2
C.2∶3 D.1∶3
解析:选A。A、B两容器中原子总数相等,说明N(H2)=2N(NH3)即n(H2)=2n(NH3),V(H2)=2V(NH3),V(A)∶V(B)=2∶1。
5.下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法正确的是( )
A.在常温下,11.2 L N2中含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1 mol氖气含有的原子数为2NA
C.71 g Cl2中所含原子数为2NA
D.在标准状况下,1 L水中所含有的分子数为NA
解析:选C。A项中的11.2 L N2(常温常压)中n(N2)<0.5 mol;D项中水在标准状况下为液态;B项中1 mol氢气中含有的分子数为NA,氢为单原子分子;C项中71 g Cl2中n(Cl2)=1 mol,n(Cl)=2n(Cl2)=2 mol。
6.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SO27.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×100%=50%。
8.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。
9.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。
10.一定量的液态化合物XY2,在一定量的氧气中恰好完全燃烧,发生反应:
XY2+3O2XO2+2YO2
测得生成物(XO2、YO2均为气体)在标准状况下体积为672 mL,密度是2.56 g·L-1,冷却后则(1)反应前O2的体积为________。
(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两元素分别为________和________。(填写元素符号)
解析:(1)由反应XY2+3O2XO2+2YO2可知,反应前后气体体积变化为0,故V(O2)=672 mL。
(2)由m=ρV,生成物的质量m=ρV=0.672 L×2.56 g·L-1≈1.72 g。
XY2 +3O2 XO2 +2YO2
0.01 mol 0.03 mol
所以M(XY2)==76 g·mol-1
(3)由=,Ar(X)+2Ar(Y)=76得Ar(X)=12、Ar(Y)=32,则X为C,Y为S。
答案:(1)672 mL (2)76 g·mol-1 (3)C S
11.汽车常装有安全气囊,当发生强烈碰撞时,瞬间引发以下反应:NaN3―→Na+N2(未配平),所产生的气体快速充满气囊,可以达到保证车内人员安全的目的。
(1)若气囊中放置65 g NaN3,则其物质的量为________。
(2)若65 g NaN3完全分解,在标准状况下,气囊膨胀的体积约为________。
解析:(1)M(NaN3)=65 g·mol-1,n(NaN3)==1 mol;
(2)发生的反应为2NaN3===2Na+3N2↑,可见1 mol NaN3能生成1.5 mol N2,V(N2)=1.5 mol×22.4 L·mol-1=33.6 L。
答案:(1)1 mol (2)33.6 L
12.某探究性学习小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况(约20 ℃,1 atm)下气体的摩尔体积(注:硅与稀硫酸不反应)。
拟选用下列实验装置完成实验:
(1)该组同学必须选用的装置的连接顺序是(填接口字母,可不填满):
A接( )( )接( )( )接( )
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因_____________________________________________。
(3)实验结束时,该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积?
________________________________________________________________________。
(4)实验中准确测得3个数据:实验前铝硅合金的质量m1 g,实验后残留固体的质量m2 g,实验后量筒中液面读数为V mL。则通常状况时气体摩尔体积Vm=________L·mol-1。
解析:本实验的原理是根据消耗金属的质量和生成H2的体积,计算气体摩尔体积,实验的关键是如何准确的测量气体的体积。利用排水法测量气体体积时,气体不必干燥,注意量筒中液面与广口瓶中液面相平。
计算摩尔体积时,根据消耗Al的质量求出生成H2的物质的量,n(H2)=n(Al)=×= mol,Vm== L·mol-1。
答案:(1)E D G
(2)铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大
(3)待实验装置冷却后,上下移动量筒,使其中液面与广口瓶中液面相平,再平视读取量筒中水的体积,即氢气在
通常状况时的体积
(4)
13.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:
3O22O3
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气体的平均摩尔质量为________g·mol-1(保留一位小数)。
(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________L。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气体中臭氧的体积分数为________。
解析:(1)假设投入O2为3 mol,则有0.9 mol O2转化为0.6 mol O3,此时混合气体为2.1 mol O2和0.6 mol O3组成。
==35.6 g·mol-1。
(2)设反应中生成臭氧为x L,则有
3O22O3
3 L 2 L
x L x L
8 L-x L+x L=6.5 L
即x=3。
(3)首先判断铜粉过量,其次列出以下方程组:
解得:n(O2)=n(O3)=0.02 mol
故臭氧的体积分数为50%。
答案:(1)35.6 (2)3 (3)50%(或0.5)
1.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,下列说法一定正确的是( )
A.22.4 L N2中所含的分子个数为6.02×1023
B.标准状况下,22.4 L Cl2和HCl的混合气体中含分子总数为2×6.02×1023
C.4 ℃时,22.4 L水中含水分子数为6.02×1023
D.20 g Ne含原子个数为6.02×1023
解析:选D。A项,没有标明是标准状况,不能用22.4 L·mol-1计算,错误;B项,混合气体Cl2和HCl,计算的结果为总物质的量,但不能加倍,错误;C项,水为液态,气体摩尔体积在此不适用,即22.4 L液态水的物质的量不是1 mol,错误;D项,Ne为单原子分子,n==1 mol,N=1 mol×6.02×1023 mol-1=6.02×1023,正确。
2.下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表一个温度恒定的容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示氢气和氦气的是( )
解析:选A。氦是单原子分子,H2是双原子分子,B项不正确。由于容器中的隔板可以上下移动,因此上下两个空间的压强是相同的,同时上下方的温度又恒定,根据阿伏加德罗定律的推论,同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,A项中,=,A项正确。
3.两个体积相同的密闭容器,一个盛有氯化氢,另一个盛有H2和Cl2的混合气体,在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的(双选)( )
A.分子数 B.质量
C.原子数 D.密度
解析:选AC。根据阿伏加德罗定律,在同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子,故氯化氢的分子数与H2和Cl2的混合气体的分子数相同,由于HCl、H2、Cl2均是双原子分子,故其原子数也相同。混合气体中H2和Cl2物质的量之比不能确定,故其质量、密度均无法确定。
4.在标准状况下:
①6.72 L CH4气体;②3.01×1023个HCl气体分子;
③13.6 g H2S气体;④0.2 mol NH3;
下列对这四种气体的关系从大到小的排列是(用上述数字序号表示):
(1)标准状况下四种气体的体积________。
(2)四种气体的质量________。
(3)四种气体的密度________。
解析:①n(CH4)=0.3 mol ②n(HCl)=0.5 mol
③n(H2S)=0.4 mol ④n(NH3)=0.2 mol
(1)气体物质的量越多,体积越大,应是②③①④;
(2)①m(CH4)=0.3 mol×16 g·mol-1=4.8 g
②m(HCl)=0.5 mol×36.5 g·mol-1=18.25 g
③m(H2S)=13.6 g
④m(NH3)=0.2 mol×17 g·mol-1=3.4 g
应是②③①④;
(3)气体的密度之比等于摩尔质量之比,显然应是②③④①。
答案:(1)②③①④ (2)②③①④ (3)②③④①
5.(1)标准状况下,0.4 L某气体的质量为1.143 g,求该气体的相对分子质量。
(2)某气体对O2的相对密度为2.5,求该气体的相对分子质量。
解析:(1)n(气体)=,M(气体)==1.143 g×=64 g·mol-1,则该气体的相对分子质量为64。
(2)相同状况下,=,故M1=M2·=32 g·mol-1×2.5=80 g·mol-1,则该气体的相对分子质量为80。
答案:(1)64 (2)80
1.下列叙述错误的是( )
A.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
B.0.012 kg C-12含有约6.02×1023个C-12原子
C.在使用摩尔表示物质的量的单位时,应用化学式指明粒子的种类
D.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
解析:选A。A项不正确,1 mol任何物质都含有约6.02×1023个组成该物质的基本微粒;B、C、D均正确。
2.0.5 mol Na2SO4中所含的Na+数约为( )
A.3.01×1023 B.6.02×1023
C.0.5 D.1
解析:选B。0.5 mol Na2SO4中含有1 mol Na+,即6.02×1023个。
3.0.6 mol NaCl中含有的Na+数与( )mol Na3PO4中含有的Na+数相同( )
A.0.6 B.0.3
C.0.2 D.0.1
解析:选C。0.6 mol NaCl中含有0.6 mol Na+,含有0.6 mol Na+的Na3PO4为0.2 mol。
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.与22 g CO2所含分子数相等的水的质量是( )
A.44 g B.22 g
C.18 g D.9 g
解析:选D。22 g CO2所含分子数为×NA=0.5NA,含水分子数为0.5NA的水的质量为0.5 mol×18 g/mol=9 g。
6.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)。
7.C60这种纳米材料,是由60个碳原子组成的封闭足球形稳定结构,具有许多新奇的特性,现有1.5 g石墨,试估算可以制备C60的个数约为( )
A.1020个 B.1021个
C.1022个 D.1023个
解析:选B。1.5 g石墨含有C原子为:×6.02×1023 mol-1,可以制C60的个数为:×6.02×1023mol-1×=1.3×1021。
8.2.16 g X2O5中含有0.1 mol氧原子,则X的相对原子质量为( )
A.28 B.28 g/mol
C.14 D.14 g/mol
解析:选C。2.16 g X2O5的物质的量为=0.02 mol,所以M(X2O5)==108 g·mol-1。则X的相对原子质量为=14。
9.NA代表阿伏加德罗常数的值,则下列说法中正确的是(双选)( )
A.2.3 g钠由原子变成离子时,失去的电子数为0.1NA
B.0.2NA个硫酸(H2SO4)分子与19.6 g磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数
C.28 g氮气中所含的原子数为NA
D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1
解析:选AB。本题体现的是以阿伏加德罗常数为中心的计算。A选项中钠为+1价金属,2.3 g钠的物质的量为0.1 mol,则变成离子时失去的电子数为0.1NA,正确;B选项中19.6 g磷酸(H3PO4)的物质的量为=0.2 mol,0.2NA个H2SO4的物质的量为=0.2 mol,磷酸和硫酸的物质的量相同,又因每个硫酸和磷酸分子中所含氧原子数相等,故二者所含的氧原子数也相同,正确;C选项中28 g氮气即为1 mol N2,含氮原子的个数为2NA,错误;D选项中NA个氧分子的质量为32 g,NA个氢分子的质量为2 g,则其质量比为16∶1,错误。
10.(1)9.75 g锌与________mol的盐酸刚好完全反应,放出________mol H2,在溶液中有________mol Zn2+和________mol Cl-。
(2)在MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中,若K+、Cl-各为1.5 mol,Mg2+为0.5 mol,则SO的物质的量为________。
解析:(1)Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
n(Zn)===0.15 mol;显然能与0.3 mol HCl完全反应,放出0.15 mol H2,溶液中有0.15 mol Zn2+和0.3 mol Cl-。
(2)根据溶液呈电中性,即阳离子所带正电荷数与阴离子所带负电荷数相等,即有:1.5 mol×1+0.5 mol×2=1.5 mol×1+n(SO)×2,n(SO)=0.5 mol。
答案:(1)0.3 0.15 0.15 0.3 (2)0.5 mol
11.某气体的摩尔质量是M g·mol-1,分子数为x,质量是m g。某元素原子的摩尔质量是A g·mol-1,原子个数是y,阿伏加德罗常数为NA。试说明下列各式表示的意义。
(1)M/NA_______________________________________________________________________;
(2)x/NA________________________________________________________________________;
(3)A/NA_______________________________________________________________________;
(4)y/NA________________________________________________________________________;
(5)m/M________________________________________________________________________。
答案:(1)M/NA表示该气体1个分子的质量
(2)x/NA表示该气体的物质的量
(3)A/NA表示某元素一个原子的质量
(4)y/NA表示某元素原子的物质的量
(5)m/M表示该气体的物质的量
12.某学生为了测定由两种元素形成的气态化合物X的组成,做了如图所示的实验。
他把气体X由注射器A缓缓送入装有CuO的B装置,使之完全反应,得到如下结果:
①实验前B管及药品的质量为21.32 g,实验后为21.16 g。
②C管中收集到的物质电解后得到H2和O2,在D中收集到的是N2。
③X中两元素的质量比是14∶3,问:
(1)C中收集到的物质的质量是________g。
(2)在实验中看到的现象是__________________________________________________。
(3)B中反应的化学方程式是________________________________________________。
解析:(1)C管中收集到的物质电解后得到H2和O2,说明此物质是水。实验前B管及药品的质量为21.32 g,实验后为21.16 g,反应后质量减小0.16 g,说明CuO中的氧元素和X气体中的H元素结合成水,该质量差是氧原子的质量,所以水的质量为0.18 g;(2)因为CuO失去氧元素而变成单质铜,氧元素和X气体中的H元素结合成水,所以实验现象是:B中黑色固体逐渐变成红色,C中有无色液体生成;(3)根据原子守恒可以判断X中含有N和H两种元素,n(N)∶n(H)=∶=1∶3,即X为NH3,即可写出该反应的化学方程式:3CuO+2NH33H2O+3Cu+N2。
答案:(1)0.18
(2)B中黑色固体逐渐变成红色,C中有无色液体生成
(3)3CuO+2NH33H2O+3Cu+N2
13.将MgCl2·xH2O的晶体4.06 g溶于水配成100 mL溶液,此溶液50 mL正好与含3.4 g AgNO3的溶液完全反应,则:
(1)MgCl2·xH2O晶体的摩尔质量是________。
(2)MgCl2·xH2O晶体的化学式中x的数值是________。
解析:n(AgNO3)===0.02 mol
由MgCl2+2AgNO3===Mg(NO3)2+2AgCl↓可判断与0.02 mol AgNO3正好反应的MgCl2为0.01 mol,那么4.06 g该晶体为0.02 mol。
M(晶体)===203 g·mol-1
x==6。
答案:(1)203 g·mol-1 (2)6
1.下列叙述中,正确的是( )
A.12 g碳所含的原子数就是阿伏加德罗常数
B.阿伏加德罗常数没有单位
C.摩尔是既表示物质粒子数量,又表示物质质量双重意义的单位
D.摩尔是物质的量的单位,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个粒子
解析:选D。作为阿伏加德罗常数的标准碳原子是C-12,即0.012 kg C-12中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,A不正确;阿伏加德罗常数的单位为mol-1,B不正确;摩尔只是物质的量的单位,C不正确,D正确。
2.下列说法正确的是(双选)( )
A.1 mol H的质量是1 g
B.1 mol HCl的质量是36.5 g·mol-1
C.Cl2的摩尔质量等于它的相对分子质量
D.硫酸根离子的摩尔质量是96 g·mol-1
解析:选AD。质量的单位是g,所以B不正确;摩尔质量在数值上等于它的相对分子质量或相对原子质量,单位是g·mol-1,所以C不正确,D正确;1 mol H的质量为1 mol×1 g·mol-1=1 g,A正确。
3.下列关于“物质的量”、“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是( )
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(或原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.0.012 kg C-12中所含的碳原子数为NA
D.1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子
解析:选C。A项不正确,应该说“摩尔质量以g·mol-1为单位时在数值上与其相对分子(或原子)质量相等”;B项不正确,应是“物质的量”是七个国际基本物理量之一;D项不正确,1 mol任何物质都含有6.02×1023个组成该物质的基本微粒。
4.填写下列物质的摩尔质量。
(1)钠 (2)镁 (3)铝 (4)氯气 (5)氧气 (6)氮气 (7)水 (8)HCl (9)H2SO4 (10)HNO3 (11)NaOH (12)NH3 (13)Na2CO3 (14)NaHCO3 (15)CaCO3 (16)NaCl (17)CO2 (18)SO2
答案:(1)23 g·mol-1 (2)24 g·mol-1
(3)27 g·mol-1 (4)71 g·mol-1
(5)32 g·mol-1 (6)28 g·mol-1
(7)18 g·mol-1 (8)36.5 g·mol-1
(9)98 g·mol-1 (10)63 g·mol-1
(11)40 g·mol-1 (12)17 g·mol-1
(13)106 g·mol-1 (14)84 g·mol-1
(15)100 g·mol-1 (16)58.5 g·mol-1
(17)44 g·mol-1 (18)64 g·mol-1
5.北京奥运会主体育场的外形好似“鸟巢”,有一类物质也好似“鸟巢”,如化学式为B5H9的五硼烷。则:
(1)五硼烷的摩尔质量是________,96 g五硼烷中含有________个硼原子。(已知B的相对原子质量为11)
(2)含有4.214×1024个原子的五硼烷的质量为________。
解析:(1)B5H9的相对分子质量为64,96 g B5H9的物质的量为1.5 mol,含有7.5 mol B原子,即4.515×1024个B原子。(2)4.214×1024/6.02×1023=7,即B5H9物质的量为0.5 mol,质量为0.5 mol×64 g·mol-1=32 g。
答案:(1)64 g·mol-1 4.515×1024 (2)32 g
1.溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是( )
A.是否是大量分子或离子的集合体
B.能否通过滤纸
C.分散质粒子直径的大小
D.是否均一、透明、稳定
解析:选C。三种分散系分类的标准是“根据分散质粒子的直径大小”,显然C项符合题意。
2.下列说法中正确的是( )
A.酸、碱、盐都是电解质
B.电解质都是易溶于水的物质
C.氧化物都是电解质
D.氢化物都不是电解质
解析:选A。CaCO3不溶于水,但CaCO3属于电解质,B项不正确;CO2、SO2等非金属氧化物均属于非电解质,C项不正确;HCl、HBr、HI、HF均属于电解质,NH3、PH3、CH4均属于非电解质,D项不正确。
3.关于酸、碱、盐的下列各种说法中,正确的是( )
A.化合物电离时,生成的阳离子有氢离子的是酸
B.化合物电离时,生成的阴离子有氢氧根离子的是碱
C.化合物电离时,只生成金属阳离子和酸根阴离子的是盐
D.NH4Cl的电离方程式是NH4Cl===NH+Cl-,所以NH4Cl是盐
解析:选D。A项,生成的阳离子全部是H+的是酸;B项,生成的阴离子全部是OH-的是碱;C项,只要能生成金属阳离子和酸根离子的就是盐,也可能生成H+或OH-等;所以A、B、C均不正确。
4.下列电离方程式不正确的是( )
A.Ca(OH)2===Ca2++2OH-
B.KNO3===K++NO
C.H2SO4===2H++SO
D.Na2SO3===Na+SO
解析:选D。D项应为:Na2SO3===2Na++SO。
5.下列说法正确的是( )
A.丁达尔效应不是胶体特有的现象,溶液与浊液也有
B.胶体与其他分散系的本质区别是有丁达尔效应,而其他分散系没有
C.胶体粒子的直径小于10-9 m
D.丁达尔效应可用于鉴别胶体和溶液
解析:选D。A项,溶液与浊液不会发生丁达尔现象;B项,胶体与其他分散系的本质区别是胶体的分散质粒子的直径在10-9~10-7 m之间;C项,胶体粒子的直径大于10-9 m。
6.电解质溶液中,阴离子和阳离子均以水合离子形式存在,如H+可以结合一个水分子形成H3O+。下列物质的电离方程式书写错误的是( )
A.CuSO4===Cu2++SO
B.HCl+H2O===H3O++Cl-
C.NaHCO3===Na++HCO
D.NaHSO4===Na++HSO
解析:选D。NaHSO4为强酸的酸式盐,在水中HSO完全电离,应为:NaHSO4===Na++H++SO。
7.Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液共同具备的性质是( )
A.两者均有丁达尔效应
B.两者均能透过半透膜
C.加入盐酸先沉淀,随后溶解
D.分散质微粒均可透过滤纸
解析:选D。MgCl2溶液无丁达尔效应;Fe(OH)3胶体不能透过半透膜;MgCl2溶液加盐酸无沉淀;Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液的分散质微粒均可透过滤纸。
8.淀粉溶液是一种胶体,并且淀粉遇到碘单质可以出现明显的蓝色特征。现将淀粉和稀Na2SO4溶液混合,装在半透膜袋中,浸泡在盛蒸馏水的烧杯内,过一段时间后,取烧杯中液体进行实验,能证明半透膜完好无损的是( )
A.加入BaCl2溶液产生白色沉淀
B.加入碘水不变蓝
C.加入BaCl2溶液没有白色沉淀产生
D.加入碘水变蓝
解析:选B。这是一个渗析实验,如果半透膜完好无损,则只有钠离子和硫酸根离子能够透过半透膜,淀粉不能透过半透膜;烧杯中的液体中可以检验出硫酸根离子,检验不出淀粉。即加入碘水不变蓝,可以证明半透膜完好无损。
9.下列有关Fe(OH)3胶体的制备方法正确的是( )
A.将1~2 mL饱和FeCl3溶液逐滴加入到20 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液中
B.将1~2 mL饱和FeCl3溶液滴加到20 mL沸水中,并继续加热至溶液呈红褐色,停止加热
C.将1~2 mL FeCl3稀溶液滴入到20 mL冷水中,再加热至沸
D.将1~2 mL沸水加入到1~2 mL FeCl3饱和溶液中,并用玻璃棒不断搅拌
解析:选B。A项中易产生沉淀,C项中Fe(OH)3会发生分解,D项中操作顺序、反应物的量不对且不能用玻璃棒搅拌。
10.电解质是依据在“熔”或“溶”情况下能否导电而对化合物的一种分类。现有以下物质:
①NaCl晶体 ②液态SO3 ③液态醋酸 ④汞
⑤BaSO4晶体 ⑥纯蔗糖 ⑦酒精 ⑧熔融KNO3 ⑨O2
请回答下列问题(用序号填写):
(1)以上物质能导电的是________。
(2)以上物质属于电解质的是________。
(3)以上物质属于非电解质的是________。
(4)以上物质溶于水后形成的水溶液能导电的是__________________________。
(5)以上物质中既不是电解质也不是非电解质的是__________________________。
解析:电解质和非电解质是对化合物的分类。故④⑨作为单质,既不是电解质,也不是非电解质;⑥⑦纯蔗糖和酒精在溶于水或熔融状态均以分子形式存在,属于非电解质;①NaCl晶体是电解质,但Na+、Cl-不能自由移动,所以不导电;②液态SO3不能导电,是非电解质,溶于水形成的溶液能导电;③液态醋酸溶于水能导电,是电解质,但液态醋酸不能电离,不导电;⑤固体BaSO4尽管溶解度小,但溶解的BaSO4完全电离,且熔融后能导电,是电解质;⑧熔融或溶解的KNO3能电离出K+和NO,是电解质。
答案:(1)④⑧ (2)①③⑤⑧ (3)②⑥⑦
(4)①②③⑤⑧ (5)④⑨
11.(Ⅰ)现有下列物质:
A.淀粉溶液 B.食盐水 C.铜 D.硝酸 E.氢氧化钠固体 F.泥水 G.二氧化碳 H.水 I.硫酸钠固体
(1)请将它们的序号或所属类别填到下列横线上。
物质
(2)所给物质中属于电解质的是________,属于非电解质的是________。
(Ⅱ)铝铵矾是一种无色、可溶于水的晶体,该晶体的主要化学成分是十二水合硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2·12H2O],它在水溶液里能够完全电离生成两种阳离子和一种酸根离子。试写出:
(1)硫酸铝铵在水中电离的方程式________________。
(2)NH4Al(SO4)2属于________(填“酸”、“碱”或“盐”)类物质。
(3)若向铝铵矾溶液中加入少量的NaOH溶液,则会产生一种白色的沉淀,则该沉淀的化学式为________。
解析:(Ⅰ)(1)淀粉溶液属于胶体,CO2和H2O均属于氧化物。
(Ⅱ)NH4Al(SO4)2在溶液中能够电离出NH、Al3+两种阳离子和SO一种酸根离子,属于盐类物质;少量NaOH溶于水会电离出Na+和OH-,OH-能够和Al3+反应生成白色的Al(OH)3沉淀。
答案:(Ⅰ)(1)B 胶体 F C D E I 氧化物
(2)D、E、H、I G
(Ⅱ)(1)NH4Al(SO4)2===NH+Al3++2SO
(2)盐 (3)Al(OH)3
12.
使用中学常用的实验器材,设计一个实验观察Ba(OH)2与H2SO4在溶液中的反应导电性的变化,并回答问题:
①实验所需器材:铁架台、烧杯、玻璃电极一对(碳棒)、导线、电源、灯泡、分液漏斗。
②连接好装置:实验装置如图所示。
③开始实验。
(1)反应前可以看到______________________________________________,
说明________________________________________________________________________。
(2)反应开始一段时间,可以看到_____________________________________,
说明________________________________________________________________________。
(3)当两种物质完全反应时,可以看到______________________________________________,
说明________________________________________________________________________。
(4)继续操作,可以看到_____________________________________________,
说明________________________________________________________________________。
(5)试在下面的坐标系中画出溶液的导电性(以电流I表示)随滴入的稀硫酸的体积(用V表示)变化趋势图。
解析:溶液的导电性是由溶液中自由移动的离子浓度决定的,自由移动的离子浓度越大,溶液的导电性就越强。向Ba(OH)2溶液中逐滴滴入稀硫酸,发生了如下反应:Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,所以随H2SO4溶液的不断加入,溶液中Ba2+和OH-的浓度越来越小,导电性越来越弱,当恰好完全反应时,溶液中离子浓度近乎为0,导电性最弱。若此时继续滴加硫酸,因为H2SO4===2H++SO,所以自由移动的离子浓度逐渐增大,导电性逐渐增强。
答案:(1)灯泡明亮 溶液中存在大量Ba2+、OH-
(2)灯泡变暗
Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,溶液中的离子浓度逐渐减小
(3)灯泡熄灭 溶液中离子浓度很小,几乎为0
(4)灯泡逐渐变亮 溶液中离子浓度又逐渐增大
(5)
13.三氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)跟水反应生成的氢氧化铁胶体具有净水作用,三氯化铁被称为净水剂,并且具有实用价值。明矾[KAl(SO4)2·12H2O]也是具有实用价值的净水剂之一,城市自来水厂常用其在常温下对大量的水进行净化。
(1)如果选择适当的分类标准,可以将三氯化铁晶体和明矾这两种不同的物质分为一类,可进行划分(只要写出两种即可);
①分类标准________,物质类型名称________。
②分类标准________,物质类型名称________。
(2)写出氯化铁晶体和明矾晶体溶于水后的电离方程式
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)若某学生将氢氧化铁胶体和氢氧化铁浊液分别用滤纸过滤,能观察到什么现象?实验的结论是什么?
过滤后观察到的现象
氢氧化铁胶体
氢氧化铁浊液
实验结论
微粒直径:胶体粒子____浊液粒子
解析:(1)FeCl3·6H2O与KAl(SO4)2·12H2O均含有结晶水、金属阳离子、均能电离生成金属阳离子和酸根离子,均能用来净水;找出共同点就能将二者分为一类。(3)胶体能透过滤纸而浊液不能。
答案:(1)①都是含有结晶水的化合物 结晶水合物
②都可以用来净水 净水剂
③都是含有金属元素的化合物 金属化合物
④都是由金属阳离子和酸根阴离子组成的化合物 盐(任选其中两条,合理即可)
(2)FeCl3===Fe3++3Cl-
KAl(SO4)2===K++Al3++2SO
(3)滤纸上无明显变化,烧杯中为红褐色液体
滤纸上有红褐色固体残留,烧杯中为无色液体 <
1.下列说法正确的是( )
A.碳酸钙不溶于水,所以碳酸钙是非电解质
B.二氧化碳溶于水可以导电,所以,二氧化碳是电解质
C.固态磷酸(H3PO4)是电解质,所以磷酸(H3PO4)在熔化时或溶于水时都能导电
D.液态氯化氢不能导电,但氯化氢是电解质
解析:选D。碳酸钙不溶于水,并不代表它绝对不溶,只要溶解的那部分碳酸钙能电离出离子,就应为电解质,A不正确;H2CO3在水中有微弱的电离,而不是CO2的电离,B不正确;磷酸在熔融状态下不能电离,当然也不能导电,C不正确。
2.下列分散系中,不能发生丁达尔效应的是( )
A.豆浆 B.牛奶
C.Ca(OH)2悬浊液 D.烟、云、雾
解析:选C。豆浆、牛奶、烟、云、雾均属于胶体,均能产生丁达尔效应;Ca(OH)2悬浊液不能发生丁达尔效应。
3.下列电离方程式中,书写错误的是( )
A.Al2(SO4)3===2Al3++3SO
B.NaOH===Na++OH-
C.HI===H++I-
D.Na2CO3===Na++CO
解析:选D。D项中Na+计量系数应为2。
4.有下列物质:
①烧碱固体;②铜丝;③NH3;④稀硫酸;⑤二氧化碳气体;⑥食盐水;⑦碳酸钠粉末;⑧酒精;⑨熔融氯化钠;胆矾。
请用序号填空:
(1)上述状态下的物质可导电的是________________________________________;
(2)属于电解质的是____________________________________________________;
(3)属于非电解质的是__________________________________________________;
(4)属于电解质,但在上述状态下不能导电的是____________________________。
解析:
①⑦
属于电解质,处于固体状态,不能导电
②
属于金属单质,可导电,但既不是电解质,也不是非电解质
④⑥
属于电解质的溶液,可导电,既不是电解质也不是非电解质
③⑤
属于非电解质,且为气态,不能导电
⑧
属于非电解质,不能导电
⑨
属于电解质,处于熔融状态,可导电
答案:(1)②④⑥⑨ (2)①⑦⑨ (3)③⑤⑧ (4)①⑦
5.丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中有一处明显错误是________________________________________________________________________,
原因是________________________________________________________________________。
(试从分散系的分类进行讨论说明)
(2)欲在树林中观察到丁达尔效应,你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是________,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)去树林观察丁达尔效应有诸多不便,聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法,其中最简单、最环保的方法是:
________________________________________________________________________。
解析:(1)光束进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应,所以该图中的明显错误是空气中也出现了光柱。
(2)清晨,水蒸气被太阳加热,形成水雾,可能构成微粒直径为10-9~10-7m的分散质,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔效应,所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨。
(3)打开盛有热水的暖瓶让水汽升腾起来,用一束光照射即可。
答案:(1)空气中也出现了光柱 进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不产生丁达尔效应
(2)清晨 清晨易起雾,阳光透过树叶间隙形成光束,透过雾会产生丁达尔效应
(3)打开有热水的暖瓶,让水汽升腾,用一束光照射即可
1.下列原子结构模型与科学家对应不正确的一项是( )
A.阿伏加德罗的原子学说
B.汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型
C.卢瑟福的带核原子结构模型
D.玻尔的核外电子在一定轨道上运动的观点
解析:选A。提出原子学说的是道尔顿,故A错误。
2.下列各组微粒具有相同质子数和电子数的是( )
A.OH-和NH B.H2O和NH
C.F-和OH- D.O2-和NH
解析:选C。A中OH-和NH质子数不同,电子数相同(都为10个);B中H2O和NH质子数不同,电子数相同(都为10个);C中F-和OH-质子数相同(都为9个),电子数相同(都为10个);D中O2-和NH质子数不同,电子数相同(都为10个),故C正确。
3.某元素Y具有多种同位素,其中一种同位素的质量数为A,中子数为N,则下列判断中不正确的是( )
A.这种同位素的符号可表示为Y
B.A可以表示为这种同位素的近似相对原子质量
C.A一定小于Y元素的相对原子质量
D.A一定不能代表Y元素的相对原子质量
解析:选C。Y的这种同位素的质子数为A-N,则其符号可表示为Y;A是Y的质量数,可表示为Y的近似相对原子质量;Y既可能是Y的同位素中质量数最大的,也可能是Y的同位素中质量数最小的,因此A既可能大于Y元素的相对原子质量,也可能小于Y元素的相对原子质量,且A一定不能代表Y元素的相对原子质量。
4.简单原子的原子结构可用如下图的表示方法形象地表示:其中●表示质子或电子,○表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的是(双选)( )
A.①②③互为同位素
B.①②③都为氢元素的一种核素
C.①②③是三种化学性质不同的粒子
D.①②③具有相同的质量数
解析:选AB。①②③分别都含有1个质子,1个电子,但①不含中子,②含1个中子,③含有2个中子,所以①②③均为氢元素的核素,三者互为同位素;①②③三种原子化学性质相同。
5.某元素的一种同位素X的原子质量数为A,含N个中子,它与1H原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A-N+m) mol
B.(A-N) mol
C.(A-N) mol
D.(A-N+m) mol
解析:选A。1个X原子所含的质子数为A-N,所以1个HmX分子所含的质子数为A-N+1×m,HmX的摩尔质量为(A+1×m) g/mol,所以a g HmX分子的物质的量为 mol,即a g HmX分子中含质子的物质的量是(A-N+m) mol。
6.科学家曾对探月卫星发回的数据进行了分析,月球的土壤中吸附着数百万吨的3He,每百吨3He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。下列说法中正确的是( )
A.3He原子中的质子在原子核外空间内一定轨道上绕核做高速运动
B.3He原子不是微小的实心球体
C.3He原子是不能再分的微粒
D.3He的最外层电子数为2,故3He具有较强的金属性
解析:选B。电子在原子核外空间内一定轨道上绕核做高速运动,A不正确。原子中原子核的体积只占原子体积的几千亿分之一,所以原子不是微小的实心球体,B正确。原子可分为原子核和核外电子,原子核又可分为质子和中子,所以C不正确。3He是非金属,没有较强的金属性,所以D不正确。
7.已知O2和O3互为同素异形体,均是氧元素的单质。据报道,科学家已成功合成了少量N4,有关N4说法正确的是( )
A.N4是N2的同素异形体
B.N4是N2的同种物质
C.相同质量的N4和N2所含原子个数比为1∶2
D.N4的相对分子质量是56 g
解析:选A。A项,由题干信息判断N4是N2的同素异形体,所以A项正确,B项不正确;相同质量的N4与N2含有的N原子个数相同,C项不正确;N4的相对分子质量是56,没有单位,D项不正确。
8.反电子、反质子等都属于反粒子,它们跟普通电子、质子的质量、电量均相等,但电性相反。英国《自然》杂志曾刊登报告说,欧洲粒子研究中心(CERN)的科学家成功捕获38个反氢原子。这是科学家首次成功“抓住”反物质原子可以推测反氢原子是( )
A.由1个带正电的质子和1个带负电的电子构成
B.由1个带负电的质子和1个带正电的电子构成
C.由1个不带电的中子和1个带负电荷的电子构成
D.由1个带负电荷的质子和1个带负电荷的电子构成
解析:选B。反氢原子肯定含有一个带负电的质子和一个带正电的电子,显然B项正确。
9.钚(Pu)有二十种放射性同位素,下列关于Pu和Pu的说法正确的是( )
A.Pu和Pu都含有94个中子
B.Pu和Pu互为同位素
C.Pu和Pu的核外电子数不同
D.Pu和Pu分别含有146和147个质子
解析:选B。Pu和Pu是Pu元素的两种不同核素它们互称为同位素。A项Pu和Pu都含有94个质子,中子数不同;C项Pu和Pu的核外电子数相同;D项Pu和Pu分别含有146和147个中子,故选B。
10.今有结构示意图,试指出x的可能数值及相应微粒名称和符号,并画出该微粒的结构示意图。
x值
微粒符号
微粒名称
结构示意图
解析:x可能的取值为7、8、9、10、11、12、13,相应的微粒依次为:N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+。
答案:
x值
7
8
9
10
11
12
13
微粒符号
N3-
O2-
F-
Ne
Na+
Mg2+
Al3+
微粒名称
氮离子
氧离子
氟离子
氖原子
钠离子
镁离子
铝离子
结构示意图
11.(Ⅰ)元素X的某种原子和元素Y的某种原子质量数相同,两者质子数之和为34,但前者比后者核内多2个中子,又知Y的这种原子核内质子数与中子数相等,则这两种元素原子的符号分别为X________,Y________。
(Ⅱ)某金属若干克,其原子核外共有2 mol电子,核内共有1.204×1024个中子;同质量的该金属跟足量稀盐酸反应,有0.2 mol电子发生转移,生成6.02×1022个阳离子,试回答:
(1)该金属元素为________,摩尔质量是________。
(2)原子核的组成中,中子有________个,质子有________个。
(Ⅲ)根据下列叙述,请将A、B、C、D、E、F填于(1)~(4)的空格处:A带正电荷且存在于B中;B由A、C组成且占原子的绝大部分质量;D等于B中A的数值;E等于A、C两数之和;F带负电荷且质量较小。
(1)核电荷数________;(2)电子________;
(3)质量数________;(4)中子________。
解析:(Ⅰ)设X、Y元素原子的质量数为n,质子数分别为m和p,则X的原子为X,Y的原子为Y,由题意有:,解得,故元素X为硫,元素Y为氩。
(Ⅱ)由题意可知生成0.1 mol的金属阳离子需转移0.2 mol电子,且0.1 mol金属共有2 mol电子,可知该元素的一个原子有20个质子,20个中子。
(Ⅲ)在原子中,带正电荷的是质子(A为质子);质子存在于原子核中(B是原子核);原子核由中子和质子组成,且占原子绝大部分的质量(C为中子);核电荷数等于质子数(D为核电荷数);质量数=中子数+质子数(E为质量数);带负电荷的只有电子(F为电子)。
答案:(Ⅰ)S Ar
(Ⅱ)(1)Ca 40 g·mol-1 (2)20 20
(Ⅲ)(1)D (2)F (3)E (4)C
12.(Ⅰ)元素M的原子核内中子数比质子数多1,0.9 g元素M的单质和足量的稀盐酸反应时生成M3+,同时置换出1.12 L H2(标准状况)。
(1)M元素的名称是________,其相应的离子结构示意图为________。
(2)M元素的单质和稀盐酸反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
反应中转移的电子数约为________个。
(Ⅱ)有相同状况下的两种气体12C18O和14N2。
(1)若两种气体的质量相等,则两种气体所含的质子数之比为________。
(2)若两种气体的原子数相等,则两种气体所含的中子数之比为________。
(3)若两种气体的分子数相同,则两种气体的体积之比为________。
(4)若两种气体的体积相同,则两种气体的密度之比为________。
解析:(Ⅰ)(1)设M的相对原子质量为x,
2M+6HCl===2MCl3+3H2↑
2x 67.2
0.9 1.12
1.12×2x=67.2×0.9 x=27
根据M原子核内中子数比质子数多1,可知M原子的质子数为13,为铝元素。(2)也可以根据“电子转移守恒法”;1.12 L H2→0.05 mol H2→0.1 mol e-→0.9 g M为mol→M的相对原子质量为27→M为Al。
(Ⅱ)换算成气体的物质的量再进行比较。(1)假设均为1 g,它们的物质的量分别为 mol、 mol,所含质子的物质的量分别为×14 mol,×14 mol,显然质子数之比为∶=14∶15。依次计算其他问题。
答案:(Ⅰ)(1)铝
(2)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 6.02×1022
(Ⅱ)(1)14∶15 (2)8∶7 (3)1∶1 (4)15∶14
13.电解普通水和重水(H2O)的混合物,通电一段时间后,两极共生成气体18.5 g,体积为33.6 L(标准状况下)。求所生成的气体中氕和氘的原子个数比是________。
解析:2H2O2H2↑+O2↑,由于V(气体)=33.6 L(标准状况下),所以n(总)=1.5 mol,根据反应方程式判断n(O2)=0.5 mol,n(氢气)=1 mol;18.5 g气体中含有氧气16 g,氢气2.5 g。设有n(1H2)和n(2H2)两种气体,那么列下列方程组
得n(1H2)=0.75 mol,n(2H2)=0.25 mol。
故氕和氘的原子个数比为3∶1。
答案:3∶1
1.从现在人们的认识角度看,下列关于原子结构模型的说法,正确的是( )
A.道尔顿原子模型:原子是组成物质的基本粒子,它们是坚实的、不可再分的实心球
B.汤姆生原子模型:原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成了中性原子
C.卢瑟福原子模型:在原子的中心有一个带正电荷的核,它的质量几乎等于原子的全部质量
D.玻尔原子模型:电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动
解析:选D。道尔顿提出原子学说,卢瑟福指出原子由原子核和电子组成,玻尔研究氢原子光谱时引入量子论观点,而电子是汤姆生于1897年最早发现的。
2.已知最外层电子数相同的原子具有相似的化学性质。在下列四种原子中,与氧原子化学性质相似的是( )
解析:选A。O原子结构:,最外有6个电子,在A→D表示的原子中最外层电子数依次为6、2、8、4,显然A项正确。
3.某元素有两种核素,则它们的原子具有不同的(双选)( )
A.质子数 B.质量数
C.电子数 D.中子数
解析:选BD。一种元素的不同核素的原子核内质子数相同,原子核外电子数相同,原子核内中子数不同,原子的质量数不同。
4.在1911年前后,英国的物理学家卢瑟福把一束高速运动的α粒子(带正电荷的微粒)射向一片极薄的金箔。他惊奇地发现,过去一直认为原子是“实心球”,而这种“实心球”紧密排列而成的金箔,竟使大多数α粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的。但也有极少数的α粒子发生偏转,或被笔直地弹回。根据以上实验现象能得出关于金原子结构的一些结论,试写出其中的三点:
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________;
(3)________________________________________________________________________。
解析:极薄的金箔,被α粒子畅通无阻地通过,证明原子内有相对于α粒子来说“很大”的空间,即原子不是“实心球”;而有的α粒子被笔直地弹回或发生偏转,证明原子中有与α粒子带相同电荷且质量远大于它的物质即原子核存在。
答案:(1)原子中存在原子核,它在原子中占极小的体积
(2)金原子核带正电荷
(3)金的原子核质量远大于α粒子
5.某微粒的结构示意图可表示为。
(1)x表示________,y表示________;
(2)当y=8时,若该微粒为带1个单位正电荷的阳离子,
则x=________;若该微粒带1个单位负电荷,则该微粒的符号为________。
(3)上述(2)中的两微粒与________原子的核外电子排布相同。
解析:(1)x表示质子数或核电荷数,y表示最外层电子数。(2)y为8,则核外电子总数为18个。若该微粒带1个单位正电荷,说明失去1个电子后为18个电子,则质子数为19。带1个单位负电荷,说明得到1个电子后有18个电子,则质子数为17,为氯元素,该微粒的符号为Cl-。
答案:(1)质子数(或核电荷数) 最外层电子数 (2)19 Cl- (3)Ar
1.下列混合物的分离方法不可行的是( )
A.互溶的液态混合物可用分液方法分离
B.互不相溶的液态混合物可用分液方法分离
C.沸点不同的液态混合物可用蒸馏方法分离
D.可溶于水的固体与难溶于水的固体形成的混合物可用溶解、过滤、蒸发的方法分离
解析:选A。分液法适合分离互不相溶且密度不同的两种液态混合物,所以A项不正确,B项正确;C、D两项均正确。
2.下列关于蒸馏操作的有关叙述不正确的是( )
A.蒸馏操作的主要仪器是:蒸馏烧瓶、酒精灯、铁架台、冷凝管、锥形瓶、温度计等
B.蒸馏操作使用的温度计的水银球应插入到液体内
C.在蒸馏烧瓶内放入少量的碎瓷片,目的是防止暴沸
D.冷凝管进出水的方向是下进上出
解析:选B。蒸馏时,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处。
3.下列混合物中可用溶解→过滤→蒸发的操作分离的是( )
A.混有泥沙的食盐
B.混有水的酒精
C.白糖和食盐的混合物
D.铁粉和泥沙的混合物
解析:选A。B项是两种液体组成的混合物,不需溶解;C项,两种物质均易溶于水,不需过滤;D项,两种物质均不溶于水。
4.下列实验操作中正确的是( )
解析:选D。A项,不能用手直接接触蒸发皿,应用坩埚钳;B项,试管口不能用塞子塞住,应敞口;C项,滴管不能伸入试管内。
5.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,已知它们的性质如下表,据此将乙二醇和丙三醇分离的最佳方法是( )
物质
分子式
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-1
溶解性
乙二醇
C2H6O2
-11.5
198
1.11
易溶于水和乙醇
丙三醇
C3H8O3
17.9
290
1.26
能跟水、乙醇以任意比互溶
A.萃取法 B.结晶法
C.分液法 D.蒸馏法
解析:选D。混合物分离的方法,取决于组成混合物的各物质的性质差异。萃取法适用于同种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同时混合物的分离;结晶法适用于不同溶质在同一溶剂中溶解度受温度影响不同时混合物的分离;蒸馏法适用于沸点不同的两种溶质组成的混合物的分离;分液法适用于互不相溶的两种液体组成的混合物的分离。本题中,乙二醇和丙三醇的沸点不同,故可通过蒸馏法将二者分离。
6.除去CO2气体中混有的少量CO,可采用的方法是( )
A.将混合气体点燃
B.将混合气体通过澄清的石灰水
C.将混合气体通过浓硫酸
D.将混合气体通过灼热的氧化铜粉末
解析:选D。在CO2较多CO较少的情况下,混合气体不能燃烧,A项错。CO2与澄清的石灰水反应,B项错。CO2和CO都不溶于浓硫酸,C项错。在加热条件下,CO与CuO反应生成CO2,D项正确。
7.“粗盐提纯”的实验中,蒸发时,正确的操作是( )
A.把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热
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.蒸发皿中出现较多量固体时停止加热
解析:选D。在蒸发皿中蒸发的是澄清溶液,A不正确;蒸发开始后,就必须用玻璃棒搅拌,以防液体因受热不均而溅出,B不正确;蒸发时,若水分完全蒸干,则固体会飞溅,C不正确。
8.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,题设中也没有提供。
9.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;温度计测的是蒸气的温度,水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,B错误;冷凝管中冷凝水从下口进,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。
10.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
编号
混合物
试剂序号
方法序号
(1)
硝酸钾和氯化钠的固体混合物
(2)
碘化钾和碘的混合液
(3)
淀粉和食盐的固体混合物
(4)
少量石蕊和酚酞的混合液
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。(3)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。(4)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)③ CD (3)① F (4)⑤ G
11.草木灰中富含钾盐,主要成分是碳酸钾和硫酸钾,还有少量氯化钾。现从草木灰中提取钾盐。
(1)从草木灰中提取钾盐的顺序如下:
①称量样品;②溶解样品;③________;④________;⑤冷却结晶。
(2)用托盘天平称量样品时,若指针偏向左边,则表示( )
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)进行②、③、④操作时,都要用到玻璃棒,其作用分别是:②________,③________,④________。
答案:(1)过滤 蒸发
(2)D (3)搅拌 引流 搅拌
12.(Ⅰ)下面是粗盐提纯的有关操作的叙述,请填空:
(1)称取粗盐5 g。将托盘天平调至平衡后,把两张质量相等的纸片分别放在两个托盘上,再用镊子夹取5 g砝码放在________盘上,用药匙取适量粗盐放在________盘上,这时指针如果偏向右边,下步操作是________________________________,使指针指在标尺中间零点。
(2)用量筒量取10 mL水倒入烧杯中,将称取的粗盐用药匙取出加入水中,边加边搅拌,直至________为止。
(3)过滤混合液时在引流之前往往静置一会儿,其目的是
________________________________________________________________________。
若滤液仍然浑浊,应________,蒸发时,如果蒸发皿中的液滴飞溅,原因是________,应采取的措施是________。当蒸发皿中出现多量固体时,应
________________________________________________________________________。
(4)用________将固体转移到纸上,________后,回收到指定容器。
(Ⅱ)已知乙醇的沸点为78 ℃,能与水以任意比互溶。乙醚的沸点为34.6 ℃,微溶于水,在饱和Na2CO3溶液中几乎不溶,且乙醚极易燃烧,而乙醇与饱和Na2CO3溶液互溶。今欲在实验室分离乙醚、乙醇。
(1)甲和乙两位同学分别设计了甲、乙两套分离乙醚、乙醇的装置(如上图),从安全和蒸馏效果上分析,其中________装置更合适,理由是_____________________________________。
(2)若用乙装置,则冷凝管中冷凝水进出的方向为________。若用乙装置分离乙醚、乙醇,则水浴加热用的热水温度范围为________,得到的乙醚中可能还含有少量的乙醇,用碳酸钠溶液除杂,所用的一个主要仪器是________。
解析:(Ⅰ)固体称量,一般药品需放在称量纸上,特殊药品(如NaOH固体)应放在小烧杯内;称量时,应遵循左物右码的原则;蒸发溶液时,应注意防止液体局部过热,所以应不断搅拌。
(Ⅱ)因为乙醚易燃烧,应尽量避免明火,且乙醚沸点比乙醇沸点低的多,先分离出来的是乙醚,所以接受器应用冰水冷却,减少乙醚的挥发。
答案:(Ⅰ)(1)右 左 使药匙振动而掉下少量粗盐来加足质量 (2)不再溶解 (3)让杂质沉淀 再过滤一次直至滤液澄清为止 没有用玻璃棒搅拌 用玻璃棒不断搅拌 停止加热 (4)玻璃棒 称量
(Ⅱ)(1)乙 没有用明火加热;另外先分离出的是乙醚,用冷凝管冷凝、冰水冷凝效果好 (2)从下口进、上口出 34.6~78 ℃ 分液漏斗
13.有A、B两种有机液体的混合物,如果A、B互溶,且相互不发生化学反应,在常压下,A的沸点为35 ℃,B的沸点为200 ℃。完成以下问题:
(1)用蒸馏方法分离和提纯该混合物,必不可少的玻璃仪器和用品是
________________________________________________________________________。
(2)如果加热升温后,3~10 min收集第一个馏分,15~25 min收集第二个馏分。请在右图的格纸中画出蒸馏法分离、提纯该混合液的温度与时间关系的示意图。
解析:蒸馏是将液态混合物分离和提纯的常用方法,解答本题,可以按照做蒸馏实验的操作步骤来思考。本题只要求回答蒸馏时主要的玻璃仪器和用品:蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶和沸石(或碎
瓷片)。加沸石的目的是为了防止加热时液体暴沸。本题中在第3 min时混合液达到35 ℃,开始收集第一个馏分A,第10 min收集完毕,这期间温度不变,蒸馏曲线应是水平(或近似水平)线,10 min后混合液继续升温,第15 min时达到200 ℃,开始收集第二个馏分B,至第25 min收集完毕,同样这一段蒸馏曲线也应是水平线(或近似水平线)。
答案:(1)蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶;沸石(或碎瓷片)
(2)见图
1.进行过滤操作应选用的一组仪器是( )
A.滤纸、烧杯、试管夹、漏斗、玻璃棒
B.烧杯、酒精灯、试管、漏斗
C.漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台、滤纸
D.玻璃棒、滤纸、烧瓶、漏斗、铁架台
解析:选C。记忆这一类问题最好是按“从下往上”的顺序:铁架台、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒。
2.在使用分液漏斗进行分液时,正确的操作是( )
A.上层液体经漏斗下方活塞放出
B.分离液体时,将漏斗拿在手上进行分离
C.分离液体时,分液漏斗上的小孔与大气相通时打开活塞
D.分液漏斗中盛装的是液体,振荡后不必扭开活塞把气体放出
解析:选C。为确保分离效果,下层液体由漏斗下口放出,上层液体要经漏斗上口倒出;振荡分液漏斗要拿在手里,分离液体时,分液漏斗要固定在铁架台的铁圈上;分液时,磨口塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔要对准,这时漏斗内外的空气相通,压强相等,漏斗里的液体才能够顺利流出;振荡分液漏斗时可能有气体产生,应及时扭开活塞使其放出,以减小漏斗内的压强。
3.下列制取蒸馏水的实验装置与操作的说法中,不正确的是( )
A.温度计的水银球应插入蒸馏烧瓶中的自来水中
B.冷凝管中的水流方向是从下口进入,上口排出
C.实验中需要在蒸馏烧瓶中加入几粒碎瓷片,防止出现暴沸现象
D.蒸馏烧瓶必须垫石棉网
解析:选A。制取蒸馏水可不用温度计,若用温度计应将温度计的水银球置于蒸馏烧瓶的支管口处。
4.现欲提取溴水中的溴单质,需进行以下操作:
(1)可选用下列________物质为萃取剂。
A.酒精 B.苯(密度比水小) C.KBr溶液
(2)萃取后静置一段时间,观察现象:上层为(填主要物质)________,下层为________。
(3)分液时,应(填写液体如何分出)
________________________________________________________________________。
(4)分液后,应进行(填操作方法)________即可得到溴单质。进行上述操作时,经常加入碎瓷片,目的是_______________________________________________________________。
解析:(1)不能选用A,酒精与水互溶;不能选用C,溴水与KBr溶液互溶;可选用苯。
(2)溴在苯中溶解度远大于在水中的溶解度且苯的密度比水的小。
(4)对溴的苯溶液进行蒸馏,溴极易挥发。
答案:(1)B (2)溶有溴的苯 水 (3)先让下层液体从下管口流出,再把上层液体从上口倒出(直接转移到蒸馏烧瓶中) (4)蒸馏 防止暴沸
5.如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体选择装置________(填代表装置图的字母,下同);除去自来水中的Cl-等杂质,选择装置________。
(2)从碘水中分离出I2,选择装置________,该分离方法的名称为________。
(3)装置A中①的名称是________,进水的方向是________。装置B在分液时为使液体顺利下滴,应进行的具体操作是
________________________________________________________________________。
(4)海水中蕴藏着丰富的资源,在实验室中取少量海水,进行如下流程的实验:
―→
由海水到氯化钠晶体的实验过程中要用到的主要装置是________(从给定的四种装置中选择)。
解析:(1)为了从KCl(aq)中得到KCl(s),需要蒸发溶剂,析出KCl晶体;除去自来水中的Cl-等杂质,就是制取蒸馏水。(2)从碘水中分离出I2先用萃取剂萃取,萃取后再利用分液法分离,然后蒸馏或升华法得到I2。(3)(4)略。
答案:(1)D A (2)B 萃取、分液 (3)冷凝管 下口进水 将分液漏斗口上玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口颈上的小孔 (4)CD
1.下图为一张体检报告单的一部分,其中表示第14项高密度脂蛋白胆固醇的物理量是( )
13总胆固醇 4.27 mmol/L 3.6~5.18
14高密度脂蛋白胆固醇 1.57 mmol/L 1.0~1.6
15低密度脂蛋白胆固醇 1.40 mmol/L 0~3.36
16葡萄糖 4.94 mmol/L 3.61~6.11
送检日期:2012-3-26 报告日期:2012-3-27
A.质量分数 B.物质的量
C.摩尔质量 D.物质的量浓度
解析:选D。“a mmol/L”表示每升溶液中含有a×10-3 mol溶质。
2.下列关于0.1 mol/L BaCl2溶液的说法正确的是( )
A.该溶液可由1 L水中溶解0.1 mol BaCl2制得
B.1 L溶液中含有Ba2+和Cl-总数为3NA
C.0.5 L溶液中Ba2+的物质的量浓度为0.2 mol/L
D.0.5 L溶液中Cl-的物质的量浓度为0.2 mol/L
解析:选D。B项,1 L溶液中含有0.1 mol Ba2+、0.2 mol Cl-,总数为0.3NA,所以B项不正确;D项,根据溶液的均一性,c(Cl-)=0.2 mol·L-1,所以D项正确。
3.0.5 L AlCl3溶液中Cl-为9.03×1022个,则AlCl3溶液的物质的量浓度为( )
A.0.1 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.3 mol·L-1 D.1.5 mol·L-1
解析:选A。n(Cl-)==0.15 mol,c(Cl-)=0.3 mol·L-1=3c(AlCl3),所以c(AlCl3)=0.1 mol·L-1。
4.实验室配制250 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液时,下面选项中必须使用到的玻璃仪器是( )
解析:选D。A(锥形瓶)、B(试管)、C(分液漏斗),肯定不会在配制溶液过程中使用。
5.今有0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液300 mL,0.1 mol·L-1MgSO4溶液200 mL和0.1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液100 mL,这三种溶液中硫酸根离子浓度之比为( )
A.1∶1∶1 B.3∶2∶2
C.3∶2∶3 D.1∶1∶3
解析:选D。三种溶液中c(SO)依次为0.1 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1,显然D项正确。
6.将K2SO4、Al2(SO4)3、KAl(SO4)2三种盐混合,溶解于硫酸酸化的水中,测得c(SO)=0.125 mol·L-1,c(Al3+)=0.065 mol·L-1,c(K+)=0.045 mol·L-1,假设溶液中硫酸完全电离为H+和SO,则溶液中H+的浓度为( )
A.0.1 mol·L-1 B.0.01 mol·L-1
C.10-3 mol·L-1 D.10-4 mol·L-1
解析:选B。 抓住溶液呈电中性即阴阳离子所带电荷数相等,则有0.125 mol·L-1×2V=0.065 mol·L-1×3V+0.045 mol·L-1×V+c(H+)×V,所以c(H+)=0.01 mol·L-1。
7.已知某溶液的①体积 ②密度 ③溶质和溶剂的质量比
④溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度,计算其饱和溶液的物质的量浓度,上述条件必不可少的是( )
A.①②③④ B.①②③
C.②④ D.①④
解析:选C。溶质的溶解度S(g)表示该温度下100 g水溶解S(g)溶质,溶液达到饱和,因此要计算饱和溶液的物质的量浓度必须有④(计算出溶质的物质的量)和②(计算出溶液的体积)。
8.实验中需2 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量是( )
A.1000 mL,212 g B.950 mL,543.4 g
C.任意规格,572 g D.500 mL,286 g
解析:选A。因为无950 mL规格的容量瓶,所以选用1000 mL 的容量瓶,m(Na2CO3)=2 mol·L-1×1 L×106 g·mol-1=212 g。
9.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,未冷却溶液,会使结果偏高。
10.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的 FeSO4 溶液,实际操作步骤有:①在天平上称量一定量的绿矾(FeSO4·7H2O),放入烧杯,加水溶解。②把制得的溶液小心地注入500 mL容量瓶中。③继续向容量瓶中加水至距刻度1~2 cm 处,改用胶头滴管加水至刻度。④用少量水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次都将洗涤液转入容量瓶,并摇匀。⑤将容量瓶塞塞紧,充分摇匀。填写下列空白:
(1)称量绿矾的总质量是_____________________________________________________。
(2)操作步骤的正确顺序为___________________________________________________。
(3)本实验用到的基本仪器有_________________________________________________。
(4)定容时,若俯视凹液面,会使结果_________________________________________。
(5)若没有进行④步操作,会使结果___________________________________________。
(6)在进行②操作时,不慎有液体溅出,应怎样处理?
解析:n(FeSO4)=0.1 mol,n(FeSO4·7H2O)=0.1 mol,m(FeSO4·7H2O)=0.1 mol×278 g·mol-1=27.8 g
分析误差时,可使用公式法,即c=m/(MV),然后通过分析m、V的变化情况,确定错误操作所产生的误差。
答案:(1)27.8 g (2)①②④③⑤
(3)托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500 mL容量瓶、量筒、药匙
(4)偏大 (5)偏小 (6)倒掉重做
11.现有25 mL盐酸和硫酸混合溶液,加入1 mol·L-1的NaOH溶液25 mL恰好中和,在中和后的溶液中加过量的Ba(OH)2溶液,所得沉淀质量为1.7475 g。求混合溶液中盐酸和硫酸的物质的量浓度各是多少?
解析:由m(BaSO4)→n(BaSO4)→n(H2SO4)求出n(HCl)→c(H2SO4)和c(HCl)
答案:解:设原混合溶液中含硫酸的物质的量为x,由反应:
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O,
Na2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2NaOH
则有关系式:H2SO4~BaSO4
1 mol 1 mol
x 1.7475 g/233 g·mol-1
x=[1.7475 g/233 g·mol-1]×1 mol/1 mol
=0.0075 mol
所以混合液中c(H2SO4)=0.0075 mol/0.025 L=0.3 mol·L-1。
根据NaOH溶液与混合酸中和,可知混合酸中含H+的总量与NaOH溶液中NaOH的物质的量相等,即1 mol·L-1×0.025 L=0.025 mol。
混合溶液中由硫酸提供的H+物质的量为:
x=2×0.0075 mol=0.015 mol。
则余下部分为盐酸提供的H+物质的量为0.025 mol-0.015 mol=0.01 mol。
所以c(HCl)=0.01 mol/0.025 L=0.4 mol·L-1
即:c(H2SO4)=0.3 mol·L-1,c(HCl)=0.4 mol·L-1 。
12.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
13.实验室需配制物质的量浓度为c mol·L-1的NaOH溶液V mL。
(1)若将NaOH置于烧杯中称量,则要先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图。由图中可以看出,该同学在操作时的一个错误是_____________________________
________________________________________________________________________。
烧杯的实际质量为________g。
(2)若所配溶液为250 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液,右图是该同学转移溶液的示意图,指出其中的错误。
____________、_______________________________________________。
(3)若所配氢氧化钠溶液其物质的量浓度为c mol·L-1,体积为V mL,质量分数为w%,溶液的密度为d g·cm-3,溶液中所含溶质质量为m g。则
①用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度
________________________________________________________________________。
②用w%、d表示溶液中溶质的物质的量浓度
________________________________________________________________________。
③用c、d表示溶质的质量分数________。
解析:(1)“左物右码”是称量的一个重要原则;烧杯的实际质量为30 g-2.6 g=27.4 g。读数却为32.6 g。
(2)容量瓶应是250 mL规格,应用玻璃棒引流。
答案:(1)烧杯与砝码的位置放错(或者说放反了) 27.4
(2)未用玻璃棒引流 容量瓶应用250 mL(或者说容量瓶的规格不对)
(3)①c== mol·L-1
②c==0.25dw mol·L-1
③w%=×100%=%
1.要配制浓度约为2 mol·L-1NaOH溶液100 mL ,下面的操作正确的是(双选)( )
A.称取8 g NaOH固体,放入250 mL烧杯中,用100 mL量筒量取100 mL蒸馏水,加入烧杯中,同时不断搅拌至固体溶解
B.称取8 g NaOH固体,放入100 mL量筒中,边搅拌,边慢慢加入蒸馏水,待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100 mL
C.称取8 g NaOH固体,放入100 mL容量瓶中,加入适量蒸馏水,振荡容量瓶使固体溶解,再加入水到刻度,盖好瓶塞,反复摇匀
D.用100 mL量筒量取40 mL 5 mol·L-1 NaOH溶液,倒入250 mL烧杯中,再用同一量筒量取60 mL蒸馏水,不断搅拌下,慢慢倒入烧杯中
解析:选AD。由“浓度约为2 mol·L-1”可知本题所配制的溶液浓度精确度不高,故不需用容量瓶配制。固体溶解应在烧杯中进行,而不能在量筒或容量瓶中溶解,A正确,B、C错误;由于稀氢氧化钠溶液和蒸馏水的密度近似相等,40 mL 5 mol·L-1 NaOH溶液与60 mL蒸馏水混合后体积约为100 mL,D正确。
2.将标准状况下的a L HCl(g)溶于1000 g水中,得到的溶液密度为b g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D. mol·L-1
解析:选D。要求溶液的物质的量浓度,需知溶液的体积和溶质(HCl)的物质的量。
溶液的体积:V=
×10-3L·mL-1
[注意溶液的体积≠V(溶质)+V(溶剂)],
溶质的物质的量:n(HCl)=,
则c(HCl)==mol·L-1。
3.实验室需用480 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,现选取500 mL 容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )
A.称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水
B.称取12.0 g胆矾,配成500 mL溶液
C.称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL水
D.称取12.5 g胆矾,配成500 mL溶液
解析:选D。抓住两点(1)n(CuSO4)=0.5 L×0.1 mol·L-1=0.05 mol;(2)V(溶液)=500 mL;由(1)可知m(CuSO4)=8.0 g或m(CuSO4·5H2O)=12.5 g,即而排除B项;由(2)可排除A、C两项。
4.将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。
(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________,NaOH的质量分数为________,溶液的密度为________,含NaOH的质量为________,含NaOH的物质的量为________。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH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)=0.61 mol÷0.1 L=6.1 mol·L-1。
(2)100 mL NaOH溶液的质量为100 mL×1.219 g/mL=121.9 g;NaOH的质量分数为×100%=20%。
(3)由于整个溶液的各处都是均匀的,所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比,NaOH的质量分数、物质的量浓度和溶液的密度均相同,但NaOH的质量和物质的量均为原来的1/10。
(4)10 mL NaOH溶液的物质的量浓度为6.1 mol·L-1,稀释到100 mL以后,NaOH的物质的量浓度变为6.1 mol·L-1÷10=0.61 mol·L-1。
答案:(1)6.1 mol·L-1 (2)20% (3)6.1 mol·L-1 20% 1.219 g·mL-1 2.44 g 0.061 mol
(4)0.61 mol·L-1
5.欲配制0.1 mol·L-1的AgNO3溶液100 mL,有如下实验操作:
①用适量蒸馏水洗涤烧杯2~3次,洗涤液也注入容量瓶,并轻轻振荡,使混合均匀;
②用量筒量取5 mL水;
③用胶头滴管加水使凹液面的最低点与刻度线相平;
④在托盘天平上先称取洁净烧杯的质量,后称取________g硝酸银晶体;
⑤将容量瓶塞塞紧,倒转振荡,摇匀;
⑥往烧杯里加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其溶解,并使其恢复至常温;
⑦用酒精灯加热使AgNO3溶解;
⑧将溶液沿玻璃棒注入________mL容量瓶中。
(1)请选择配制过程所必需的操作,并按操作先后顺序的排列为________。
(2)第④步和第⑧步中空白处应该填入的数字依次是________和________。
解析:先计算出所需AgNO3质量为:0.01 mol×170 g·mol-1=1.70 g,但托盘天平只能称量出1.7 g AgNO3;第一步就是称出1.7 g AgNO3晶体并置于烧杯中,第二步加入适量水溶解,第三步在玻璃棒引流下将烧杯内溶液转移至容量瓶,第四步洗涤,第五步转移洗涤液,第六步加水至距刻度线1~2 cm处,第七步定容,第八步摇均。显然是④⑥⑧①③⑤。
答案:(1)④⑥⑧①③⑤ (2)1.7 100
1.将下列某物质加入适量水中,无明显热效应,则该物质是( )
A.固体氢氧化钠 B.生石灰
C.氯化钠 D.浓硫酸
解析:选C。固体NaOH、CaO、浓硫酸分别加入适量水中时,均能放出大量的热。
2.某物质的焰色反应呈黄色,下列判断正确的是(双选)( )
A.该物质一定是金属钠
B.该物质一定是钠盐
C.该物质中必定含钠元素
D.该物质中可能含钾元素
解析:选CD。焰色反应是某金属元素的一种物理特性。某物质的焰色为黄色,判断该物质中肯定含钠元素,但不能确定是否含钾元素。
3.下列实验不能利用生活用品在家中完成的是( )
A.CO2气体不能支持蜡烛燃烧
B.检验自来水中是否含有Cl-
C.检验蛋壳中是否含有CaCO3
D.鉴别羊毛织物与化纤织物
解析:选B。A项,将一燃烧的蜡烛伸放到盛有CO2气体的集气瓶中,蜡烛熄灭,在家中可完成;B项中检验Cl-需稀硝酸和AgNO3溶液,家中不会有这些药品;C项中蛋壳中是否含有CaCO3用食醋检验即可;D项中各取两种织物少许,分别用火机灼烧,有烧焦羽毛气味的为羊毛织物,有刺激性气味的为化纤织物。
4.某气体可能含有N2、HCl和CO中的一种或几种,将其依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积都没有变化;再通过足量的碱石灰,气体体积减小,但气体还有剩余。以下对该气体的组分判断正确的是( )
A.一定没有N2,CO和HCl中至少有一种
B.一定有N2、HCl和CO
C.一定有N2,CO和HCl中至少有一种
D.一定有N2和HCl,没有CO
解析:选C。通入足量NaHCO3溶液和灼热CuO,气体体积都没有变化,不能得出任何结论,因HCl与NaHCO3反应、CO与CuO反应都会生成等体积的CO2;通过碱石灰,气体体积减小,则反应后的气体中必含CO2,即HCl和CO至少含一种,又体积减小并没有完全吸收说明其中必含N2。
5.2012年春节联欢晚会时五彩缤纷的焰火给世人留下深刻的印象,这些五彩缤纷的焰火与某些元素的焰色反应有关。下列说法错误的是( )
A.观察K2CO3的焰色应透过红色的玻璃
B.焰色反应实验中常用稀盐酸洗涤铂丝
C.可以用焰色反应来区别NaCl和KCl
D.Na与Na2SO4在灼烧时火焰颜色相同
解析:选A。A项应是“蓝色钴玻璃”,A项不正确;其他选项均正确。
6.某一无色晶体要鉴定它是否为硫酸铵,下列操作必要的是(双选)( )
A.加入NaOH溶液并加热,用红色石蕊试纸检验产生气体的性质
B.加热有无气体放出
C.晶体用蒸馏水溶解,用盐酸酸化,再加入BaCl2观察有无沉淀生成
D.晶体用蒸馏水溶解,加入稀盐酸无现象,再加入BaCl2溶液观察有无沉淀生成
解析:选AD。A项,可鉴定NH的存在,D项可鉴定SO的存在。
7.某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐”的实验时,设计了如图所示的方案。经检验装置气密性合格并加入试剂。下列说法中正确的是( )
①鸡蛋壳发生了分解反应
②Ⅰ中发生的现象为鸡蛋壳逐渐溶解,产生大量气泡
③Ⅱ中的澄清石灰水变浑浊
④Ⅲ中紫色石蕊试液变浅红
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
解析:选C。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,加入盐酸后,发生如下复分解反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,现象是鸡蛋壳逐渐溶解,产生大量气泡。产生的CO2气体能够使澄清石灰水变浑浊,由于H2CO3酸性很弱,所以只能够使紫色石蕊试液变浅红。
8.限用一种试剂,经过一次性实验就能鉴别Na2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、KNO3溶液,应选用( )
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.盐酸
解析:选C。先分析被鉴定的物质所含离子,可知CO、SO、NH可发生特征反应,若鉴定CO、SO可用含钡离子的物质,若鉴定NH可用含OH-(强碱)的物质,综合考虑选用Ba(OH)2溶液并加热,只有沉淀生成的是Na2CO3,只有气体生成的是NH4Cl,无现象的是KNO3,既有沉淀生成又有气体放出的是(NH4)2SO4。
9.对下列未知盐的稀溶液所含离子的检验中,作出的判断一定正确的是( )
A.加入氯化钡溶液不产生沉淀,加入硝酸银溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,可判定含有Cl-
B.加入硝酸钡溶液有白色沉淀生成,再加稀盐酸酸化,沉淀不消失,可判定含有SO
C.加入NaOH溶液,有白色沉淀产生,可判定含有Mg2+
D.加入盐酸后有无色、无味气体逸出,此气体能使澄清石灰水变浑浊,可判定含有CO
解析:选A。A项中加入氯化钡溶液不产生沉淀,说明溶液中没有SO、SO、CO、Ag+等,加入硝酸银,有不溶于稀硝酸的白色沉淀产生,一定含有氯离子,A项正确;B项中加入硝酸钡后,又加入稀盐酸,溶液中NO在酸性条件下可把BaSO3沉淀氧化为不溶于稀盐酸的BaSO4沉淀,无法判断溶液中含SO,B项不正确;C项中加入NaOH溶液能产生白色沉淀的离子并非只有Mg2+,Al(OH)3也是白色沉淀,所以C项不正确;D项中也可能是含HCO所致,故判断含有CO是片面的,D项不正确。
10.某固体混合物可能含有MgCO3、K2SO4、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物进行如下实验,根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式,暂不能确定的物质在相应位置填“无”):
(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
肯定存在
的物质
肯定不存
在的物质
理由
(2)取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色;
肯定存在
的物质
肯定不存
在的物质
理由
(3)取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体;
肯定存在
的物质
肯定不存
在的物质
理由
(4)通过上述实验仍无法确定的物质是________。
解析:(1)无法判断“肯定存在的物质”;因溶液为无色,可判断肯定不存在CuSO4,CuSO4溶液显蓝色。
(2)肯定存在Na2SO4(焰色呈黄色),但不能确定K2SO4是否存在,因为没有透过蓝色钴玻璃观察焰色。
(3)因(2)判断出Na2SO4的存在,可推测(1)得到的白色沉淀可能为MgCO3或BaSO4或Ag2SO4,但白色沉淀完全溶于稀盐酸;可推断白色沉淀为MgCO3,同时出得出无Ba(NO3)2、AgNO3两种物质。
答案:(1)
无
CuSO4
溶液无色,而CuSO4溶液为蓝色
(2)
Na2SO4
无
钠的焰色反应呈黄色
(3)
MgCO3
Ba(NO3)2、AgNO3
MgCO3沉淀溶于盐酸,有气体放出;如有Ba(NO3)2,生成的BaSO4沉淀不溶于盐酸;如有AgNO3,生成的Ag2SO4沉淀在盐酸中不溶解
(4)K2SO4
11.A、B、C、D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种,现利用另一种溶液X,用下图所示的方法,即可将它们一一确定。
试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液:
A________,B________,C________,D________,
X________。
解析:首先分析四种溶液中含有的离子及能发生特征反应的离子:(1)OH-,可生成氢氧化镁等沉淀,可与NH反应,加热放出NH3;(2)H+,可溶解许多弱酸盐沉淀或氢氧化物沉淀;(3)Ba2+可产生BaCO3、BaSO4等沉淀;其次根据题干反应现象,判断D为HNO3,A为NaOH且与X反应产生的氢氧化物沉淀;B可能为NaNO3;C为Ba(NO3)2且与X反应生成BaSO4沉淀,那么X为MgSO4。
答案:NaOH NaNO3 Ba(NO3)2 HNO3 MgSO4
12.(Ⅰ)有一包粉末,可能由NaCl、Na2SO4、Na2CO3、FeCl3、MgCl2中的一种或几种物质组成。现做如下实验:①取少量粉末,加水溶解得到无色透明溶液;②取①所得溶液少许,加入NaOH溶液,看不到明显现象;③另取少量①溶液滴加稀盐酸,也看不到明显现象。试回答:
(1)由实验①可知,原粉末中一定没有________;由实验②可说明粉末中没有________;由实验③证明原粉末中一定没有________。
(2)根据上述实验,可得出原粉末中可能有的物质是________。如果需要进一步确定原粉末是纯净物还是混合物,你准备继续进行的实验是:
④________________________________________________________________________。
⑤________________________________________________________________________。
(Ⅱ)实验室发现四瓶脱落了标签的溶液,标签就在实验台上,它们是NaCl、CuSO4、NaOH、KOH,甲同学通过观察和实验分别给它们重新贴上了标签。首先甲同学将________的标签贴在浅蓝色溶液的试剂瓶上;然后用小试管取出少许这种浅蓝色溶液再加入另一种溶液,发现没有任何现象,他马上就将________的标签贴在这一种溶液的试剂瓶上;剩下的两瓶甲做了焰色反应实验,甲将________的标签贴在隔着蓝色钴玻璃观察焰色反应呈紫色的那瓶,最后一瓶甲贴上最后剩下的一张________的标签。经老师确认甲的方法正确。
解析:(Ⅰ)由①可知粉末中不含FeCl3;由②可知粉末中不含MgCl2;由③可知粉末中不含Na2CO3;对NaCl、Na2SO4的鉴定可以先加过量Ba(NO3)2溶液,若有白色沉淀,证明含有Na2SO4,取上述滤液少许置于试管中,再加AgNO3溶液,若有白色沉淀,则说明含有NaCl。
(Ⅱ)首先观察出蓝色溶液为CuSO4溶液,其次与CuSO4溶液不反应的溶液为NaCl溶液。
答案:(Ⅰ)(1)FeCl3 MgCl2 Na2CO3
(2)NaCl、Na2SO4
④另取少量粉末,加水溶解,加入过量Ba(NO3)2溶液,若有白色沉淀产生,证明有Na2SO4,反之没有Na2SO4
⑤若④中有沉淀生成,则过滤后取滤液继续滴加AgNO3
溶液,若有白色沉淀产生,证明有NaCl,反之没有NaCl;若④中没有沉淀生成,则继续加AgNO3溶液,若有白色沉淀,证明有NaCl
(Ⅱ)CuSO4 NaCl KOH NaOH
13.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可知一定有SO、CO,由③可知一定有Na2CO3、Na2SO4,一定没有K2CO3、K2SO4,而NaCl无法确定。要检验NaCl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
1.下列说法正确的是(双选)( )
A.要鉴定某蓝色晶体是否是CuSO4·5H2O,只要鉴定出含有Cu2+即可
B.要鉴别两瓶溶液是否是NaCl、CuSO4,只要根据颜色判断出CuSO4溶液(蓝色)即可
C.向某无色溶液中滴加BaCl2溶液,立即观察到白色沉淀生成,判断该溶液中肯定含有CO
D.用一洁净铂丝蘸取某溶液,在酒精灯火焰上灼烧,有黄色火焰,判断该溶液中肯定有Na+,也可能含有K+
解析:选BD。A项,鉴定物质要全面,即通过实验判断出有Cu2+存在,有SO存在,有结晶水存在,并且要通过定量判断出它们的物质的量之比为1∶1∶5,方可判断该蓝色晶体为CuSO4·5H2O,A项不正确;C项,溶液中可能存在SO、SO、CO、PO等离子,C项不正确。
2.下列说法不正确的是( )
A.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中存在NH
B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含Cl-
C.向某溶液中滴加盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,说明原溶液中有SO
D.某溶液中加入BaCl2溶液时,产生白色沉淀,原溶液中可能存在Ag+或SO或CO等离子
解析:选B。B项,白色沉淀可能为AgCl、Ag2CO3、Ag2SO4等,所以B项不正确。
3.下列对进行焰色反应实验操作注意事项的说法,正确的是( )
①钾的火焰颜色,要透过蓝色钴玻璃观察 ②先把铂丝烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检物质 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颜色较微弱的火焰 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。①~⑤说法全正确。
4.某无色透明溶液含有下列离子Na+、H+、Cl-、NO、CO、HCO、SO中的几种。现进行如下实验:
①用pH试纸对溶液进行测试,结果pH试纸变红色。
②取少量溶液于试管,加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,加入稀硝酸,沉淀不溶解,过滤。
③取少量实验②中的滤液于试管,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,加入足量稀硝酸后,沉淀不溶解。试回答下列问题:
(1)该溶液中肯定存在的离子有________,肯定不存在的离子有________,不能确定该溶液中是否存在的离子有________。
(2)在上述实验操作中,不合理的步骤是(填写序号)________。该操作会使我们得出的错误判断是溶液中一定含有________(离子符号)。要对溶液中是否含有这种离子作出正确判断,简答其操作、现象、结论。
解析:由①可推断溶液显酸性,判断CO、HCO肯定不存在;由②可知,溶液中肯定存在SO;由③不能判断原溶液中是否存在Cl-,因为加入BaCl2溶液后带入了Cl-。
答案:(1)H+、SO HCO、CO Na+、NO、Cl- (2)③ Cl- 另取少量原溶液于试管A中,加入过量Ba(NO3)2溶液,充分反应后,再取上层清液少许置于试管B中,滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀生成且加入足量稀硝酸后不溶解,说明原溶液中有Cl-,否则不含有Cl-。
5.水污染问题是当前全世界关注的焦点问题。我们每一个人都应该自觉地保护水资源,防止污水的随意排放。比如,实验过程中产生的废水不能随意倒入下水道。已知某次化学实验后,回收的废液中可能含有K+、Cu2+、Ag+等离子。
(1)为检验废水中是否含有Ag+,可以选用的试剂是________。如果溶液中确实存在Ag+,加入试剂后,将观察到的现象是
________________________________________________________________________。
(2)实验证明,废液中确实存在上述三种离子。为回收Cu、Ag两种金属,实验时可以分别加入过量的________和________(填物质名称),充分反应后,经过________(填实验操作名称),可得到Cu和Ag。经过上述处理后的废水,进一步处理后即可以排放。
解析:(1)利用Ag+和Cl-反应生成不溶于硝酸或盐酸的AgCl白色沉淀检验Ag+。
(2)回收Cu、Ag两种金属的流程如下:
答案:(1)HCl(或盐酸盐) 有白色沉淀析出
(2)铁粉(或比铜活泼的金属) 稀盐酸 过滤
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分;每小题只有一个选项符合题意)
1.氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2+2NH3===N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是(注意:HCl与NH3极易反应而生成白烟)( )
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟
B.该反应利用了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。本题以Cl2与NH3反应为基础,考查氧化还原反应的基础知识。Cl2―→HCl化合价降低,发生还原反应,作氧化剂。NH3→N2化合价升高(-3价→0价),故生成1 mol N2有6 mol电子转移。反应中产生的HCl与NH3反应生成固体,产生白烟现象,可以用于检查出氯气管道是否漏气。
2.下列物质同时含有氯气分子、氯离子和氯的含氧化合物的是( )
A.氯水 B.液氯
C.氯酸钾 D.次氯酸钙
解析:选A。液氯中只含Cl2分子;KClO3中只含有氯的含氧化物;Ca(ClO)2中也只含有氯的含氧化合物。
3.臭氧可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,化学方程式为2KI+O3+H2O===2KOH+I2+O2。下列叙述中正确的是( )
A.在反应中水被氧化成氧气
B.该反应中水是氧化剂
C.每生成1 mol I2,转移的电子数为1 mol
D.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
解析:选D。该反应中KI为还原剂,O3为氧化剂且1 mol O3反应时只有1 mol O原子被还原―→电子转移2 mol;水既不是氧化剂又不是还原剂。
4.如图所示,下列实验过程中,不会产生气体的是( )
解析:选C。A中产生O2,B中产生CO2,D中产生O2。
5.在某无色透明的溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.K+、Mg2+、NO、Cl-
B.Ca2+、Na+、CO、OH-
C.Fe3+、K+、SO、Cl-
D.Mg2+、K+、CO、SO
解析:选A。“无色”排除C项;B项中Ca2+与CO可发生反应生成沉淀;D项中Mg2+与CO、SO均能发生反应生成沉淀。
6.将2.3 g金属钠放入100 g水中,完全反应后溶质的质量分数为( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
解析:选D。2.3 g Na→0.1 mol Na→0.05 mol H2和0.1 mol NaOH即0.1 g H2和4 g NaOH→D项正确。
7.实验室需配制一种仅含四种离子(不包括水电离出的离子)的无色混合溶液,且在混合溶液中四种离子的物质的量浓度均为0.5 mol·L-1,下面四个选项中能达到此目的的是( )
A.Fe2+、Na+、NO、Cl-
B.Mg2+、NH、SO、NO
C.H+、K+、Cl-、CH3COO-
D.K+、Na+、SO、OH-
解析:选B。从溶液中离子能否大量共存、能否符合溶液呈电中性考虑;A项Fe2+为浅绿色;B项符合题意;C项中H+与CH3COO-不能大量共存;D项中不符合电荷守恒。
8.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图所示,则下列化学反应属于丙区域的是( )
A.Cl2+2KBr===Br2+2KCl
B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.3Mg+N2Mg3N2
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
解析:选D。丙区域指的是不属于四种基本反应类型的氧化还原反应,只有D项符合题意。
9.有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3,有四位同学为鉴别它们,采用了以下不同方法,其中可行的是( )
A.分别配成溶液,再通入CO2
B.分别配成溶液,再加入NaOH溶液
C.分别加热,再称量加热前后质量是否有变化
D.分别配成溶液,再进行焰色反应
解析:选C。Na2CO3与NaHCO3分别为碳酸的正盐和酸式盐,应根据CO和HCO的性质差别选取鉴别方法。A项,通入CO2现象不明显;B项,Na2CO3与NaOH溶液不反应,NaHCO3与NaOH溶液虽然反应,但观察不到明显现象;C项,NaHCO3受热分解质量减小;D项,因Na2CO3和NaHCO3均含有Na+,故实验现象相同。
10.把0.05 mol NaOH固体分别加入到100 mL下列液体中,溶液的导电能力变化最小的是( )
A.自来水
B.0.5 mol·L-1盐酸
C.0.5 mol·L-1CH3COOH溶液
D.0.5 mol·L-1 KCl溶液
解析:选B。溶液混合后导电能力变化的大小,关键看混合后溶液中自由移动离子的浓度的变化。由于自来水几乎不导电,加入0.05 mol NaOH后,导电能力突然增强,醋酸是弱电解质,加入NaOH后,生成强电解质CH3COONa,导电能力明显增强;0.5 mol·L-1的KCl溶液中加入0.05 mol NaOH固体后,离子浓度增大,导电能力增强;只有0.5 mol·L-1的盐酸,能与NaOH反应生成强电解质NaCl,几乎不影响导电性。
11.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、2 mol、3 mol,反应后溴离子的物质的量不变,又剩余1 mol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。
12.在5 mL 0.05 mol/L的某金属氯化物溶液中,滴加0.1 mol/L AgNO3溶液,生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如下图所示,则该氯化物中金属元素的化合价为( )
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
解析:选C。设金属的化合价为+n,则氯化物为MCln,根据图像可知,Ag+与Cl-恰好反应时,消耗AgNO3溶液体积为7.5 mL,由电荷守恒可知,0.005 L×0.05 mol/L×n=0.0075 L×0.1 mol/L,解得n=3。
13.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2物质的量的关系是( )
解析:选C。n(NaOH)==0.01 mol,n(Na2CO3)==0.01 mol。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成NaCl和H2O,滴入0.1 L时,两者恰好反应完全;继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生反应:HCl+Na2CO3===NaHCO3+NaCl,不放出气体,当再加入0.1 L盐酸时,此步反应进行完全;再继续滴加时,发生反应:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,此时开始放出气体,分析图像可知选C。
14.9.2 g金属钠投入到足量的重水中,则产生的气体中含有( )
A.0.2 mol中子 B.0.4 mol电子
C.0.2 mol质子 D.0.4 mol分子
解析:选B。2Na+2D2O===2NaOD+D2↑,n(Na)==0.4 mol,故n(D2)=0.2 mol,n(D)=0.4 mol,其含有0.4 mol中子、0.4 mol电子、0.4 mol质子,故B项正确。
15.以下离子方程式书写错误的是( )
①铁跟稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
②硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO===BaSO4↓
③碳酸氢钙溶液跟盐酸反应:Ca(HCO3)2+2H+===Ca2++2H2O+2CO2↑
④氢氧化铜中加入盐酸:OH-+H+===H2O
A.①②④ B.①③
C.全部 D.①④
解析:选C。①应生成Fe2+,②还应该生成Cu(OH)2沉淀,③Ca(HCO3)2是强电解质应拆开,④Cu(OH)2是难溶物,不能拆开。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(14分)过氧化钠能与二氧化碳反应,在“神七”的航天舱中、在宇航员太空漫步时穿的航天服中、在潜艇中均使用过氧化钠作制氧剂,供人呼吸之用。某学生选用大理石、盐酸和一定量过氧化钠药品设计实验,验证这一事实。
请根据所给装置回答下列问题:
(1)A是制取CO2的装置,最好选用下列装置中的________(填序号)。
(2)B装置中发生的离子方程式是_____________________________________________。
C装置的作用是_____________________________________________________。
(3)D装置中发生反应的化学方程式是______________________________________。
(4)要想得到较纯净的氧气,可在装置D和E之间增加一盛有________(填写试剂名称)的________(填写装置名称)。
(5)如何检验集气瓶中收集到的气体_________________________________________。
解析:制取CO2用大理石和盐酸,属于“固液不加热型”,因此装置选用③。检验O2,用带火星的木条。
答案:(1)③
(2)HCO+H+===H2O+CO2↑ 除去CO2中混有的水蒸气
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(4)碱石灰 干燥管或U形管(或NaOH溶液 洗气瓶)
(5)将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃
17.(10分)化合物X、Y是人们最常见的日常生活必需品,X是由单质A、B化合而成,Y是由单质C、D化合而成。A、B均能与Y发生离子反应,A与Y反应生成E和C,B和Y反应生成F和G。F与E反应生成X和Y,G具有漂白性,A、D反应生成一种化合物W,W与Y反应生成D和E。试回答:
(1)写出化合物名称:G________,W________。
(2)写出下列反应的离子方程式:
A与Y反应:_____________________________________________________。
E与G反应:__________________________________________________________。
B与E反应:______________________________________________________________。
解析:根据B与Y反应生成G和F,G具有漂白性可推知G为次氯酸(HClO)。其余各物质便可依次推出。它们分别是:A:Na,B:Cl2,C:H2,D:O2,X:NaCl,Y:H2O,F:HCl,E:NaOH,W:Na2O2。这样便可准确解题。
答案:(1)次氯酸 过氧化钠
(2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
OH-+HClO===ClO-+H2O
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
18.(8分)按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)向澄清石灰水中加入过量的碳酸氢钠溶液
(2)过量的NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应
(3)向NaBr溶液中通入过量Cl2
(4)向次氯酸钙溶液中通入过量CO2
解析:根据反应物中过量的有剩余,少量的全反应,离子的化学计量数之比与全反应物的化学式相关的规律书写。
答案:(1)Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O
(2)Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
(3)2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
(4)ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
19.(10分)某反应体系中的物质有:Cr2(SO4)3、K2S2O8、K2Cr2O7、K2SO4、H2SO4、H2O。已知K2S2O8的氧化性比K2Cr2O7强。
(1)请将以上反应物与生成物分别填入以下空格内:
(2)反应中,被还原的物质是________。得到1 mol氧化产物,转移电子________个。
(3)请将氧化剂与还原剂的化学式及配平后的系数填入下列空格中:
(4)在酸性条件下K2Cr2O7与草酸(H2C2O4)反应的产物是Cr2(SO4)3、CO2、K2SO4和H2O,则还原剂与氧化剂物质的量之比为________。
解析:已知K2S2O8的氧化性比K2Cr2O7强,所以K2S2O8作氧化剂,那么Cr2(SO4)3中Cr化合价升高,作还原剂。K2Cr2O7与草酸(H2C2O4)反应时,利用化合价升降总数相等,可知还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶1。
答案:(1)K2S2O8 Cr2(SO4)3 H2O K2Cr2O7 K2SO4 H2SO4
(2)K2S2O8 6NA
(3)3 K2S2O8 1 Cr2(SO4)3
(4)3∶1
20.(13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。设镁的相对原子质量为x。
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
x 22.4 L
w g L
=解得x=。
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)
1.海洋是一个巨大的宝藏,期待着人们的开发和利用。下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是( )
A.单质溴 B.单质镁
C.烧碱 D.食盐
解析:选D。海水中不含有单质溴、单质镁、烧碱;海水中含有大量的NaCl,可以直接从海水中获取食盐。
2.右图为教科书中电解饱和食盐水的实验装置。据此,下列叙述不正确的是( )
A.装置中,a管能产生氢气
B.b管导出的是氯气
C.以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”
D.在石墨棒电极区域有NaOH产物
解析:选D。由教科书中的相关实验可知,a管中导出的气体遇明火有爆鸣声,则该气体为氢气,A正确;根据题中实验装置可知,b管导出的气体可用NaOH溶液吸收,则b管中导出的气体为氯气,B正确;由氯碱工业的定义可知,C正确;根据教科书中的演示实验,在两极滴入酚酞,只有铁棒附近溶液变红色,而石墨棒附近不变红,说明NaOH不在石墨棒电极区域,D不正确。
3.检验HCl气体中是否混有Cl2,可采用的方法是(双选)( )
A.用湿润的有色布条检验
B.用干燥的石蕊试纸来检验
C.将气体通入AgNO3溶液中
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验
解析:选AD。含有Cl2的HCl气体会使湿润的有色布条颜色变浅或褪色,所以A项正确;含有Cl2的HCl气体会使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,所以D项正确。
4.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的Cl2,并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是( )
A.只有①和②处 B.只有②处
C.只有②和③处 D.只有②③④处
解析:选D。KMnO4与浓盐酸常温下即可反应,①是正确的;制得的Cl2中含有HCl气体和水蒸气,显然不能用NaOH溶液来吸收HCl,因为它同时也吸收Cl2,②是错误的;在用浓H2SO4干燥Cl2时,应是“长管进、短管出”,③是错误的;Cl2与金属的反应,若用图示中的装置,应将导管伸入试管底部,金属也应置于试管底部,更好的方法是用两端开口的硬质玻璃管,在右端连接盛NaOH溶液的尾气吸收装置,因而④也是错误的。
5.当有大量Cl2泄漏到周围空间,你认为以下措施合理的是( )
①迅速拨打求救电话;②迅速撤离人员至地势较高处;③迅速撤离人员至下风口;④用浸有一定浓度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住鼻口;⑤用浸有一定浓度NaHCO3溶液的口罩或毛巾捂住鼻口;⑥尽可能切断泄漏源(如堵住泄漏口,将其浸入碱液池等)
A.①②④⑥ B.①②⑤⑥
C.①③⑤⑥ D.①②④⑤⑥
解析:选B。Cl2是有毒的化学气体,当发现大量Cl2泄漏时,一定要及时报警,同时尽可能的切断泄漏源。Cl2的密度比空气大,容易沉降在地势低凹处,因此人要朝高处跑;Cl2遇水会反应生成酸性物质,因此应该用碱性溶液浸湿毛巾捂住鼻口,但由于NaOH是腐蚀性很强的碱,故不应使用。
6.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新制氯水 ④氯气的四氯化碳溶液
⑤盐酸 ⑥盐酸与少量漂白粉的混合溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.③④⑥
解析:选C。本题考查HClO的漂白性、酸性以及漂白粉漂白的原理。能使干燥的石蕊试纸先变红后褪色,要求该物质具有酸性和漂白性。酸性需有较多的H+,漂白性需有HClO。①和②中只有Cl2分子;④中Cl2分子与CCl4溶剂之间不反应,都产生不了H+和HClO;⑤中HCl只有酸性无漂白性;③中Cl2和水反应生成HCl和HClO;⑥中发生反应:Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO,且漂白粉少量,盐酸过量,故③⑥可行。
7.在一密闭容器中盛有a mL Cl2和H2的混合气体,用电火花引燃后,恢复到原来状态,发现气体仍为a mL。用足量的NaOH溶液吸收燃烧后的气体,结果无气体剩余。由以上条件,推知原混合气体中Cl2和H2的物质的量之比是( )
A.Cl2∶H2=1 B.Cl2∶H2≥1
C.Cl2∶H2<1 D.Cl2∶H2≤1
解析:选B。氯化氢可以被氢氧化钠溶液吸收,氯气也可以被氢氧化钠溶液完全吸收,故只要氯气的量大于等于氢气的量即可完全被氢氧化钠溶液吸收。
8.用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如晾晒在空气中,过一段时间,其漂白效果更好的原因是( )
A.漂白粉中的次氯酸钙被氧气氧化了,增强了其漂白效果
B.有色布条被空气中的氧气氧化
C.漂白粉和空气中的二氧化碳充分反应生成了次氯酸
D.漂白粉溶液蒸去了部分水分,浓度增大了
解析:选C。有关漂白粉的知识如下:
(1)漂白原理
漂白粉的有效成分是次氯酸钙,但次氯酸钙本身无漂白性,只有与稀盐酸或空气中的水和二氧化碳反应生成次氯酸,才能有漂白和消毒作用。
Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
(2)失效原因
Ca(ClO)2在空气中与CO2和H2O生成HClO和CaCO3,HClO不稳定,见光或受热易分解:2HClO2HCl+O2↑,因此,漂白粉放置久了易变质失效。显然本题C项符合题意。
9.人们常用“84”消毒液对环境进行消毒。该消毒液无色,对某些有色物质有漂白作用,对该溶液进行焰色反应,呈黄色。你认为它可能的有效成分是( )
A.NaOH B.Na2CO3
C.KMnO4 D.NaClO
解析:选D。“84”消毒液的有效成分是NaClO,起消毒、漂白的物质是HClO。
10.某生应用下图所示的方法研究物质的性质,其中气体A的主要成分是氯气,杂质是空气和水蒸气。回答下列问题:
(1)该项研究(实验)的主要目的是____________________________________________。
(2)浓硫酸的作用是________________________________________________________。
(3)与研究目的直接相关的实验现象是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从物质性质的方面来看,这样的实验设计还存在事故隐患,事故表现是
________________________________________________________________________。
(5)请在图的D处以图的形式表明克服事故隐患的措施。
解析:本题主要就是探究氯水中起漂白作用的是HClO而不是Cl2,注意尾气吸收,防止中毒。
答案:(1)比较Cl2与HClO哪种物质具有漂白性
(2)吸收A中的水蒸气
(3)B中布条不褪色,C中布条褪色
(4)氯气有毒,容易使人中毒且污染空气
(5)如图:
11.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.把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)若在场工人没有戴防毒面具,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和Ca(ClO)2。
(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、Ca(OH)2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和Ca(ClO)2 (2)B 氯气密度比空气大 (3)D
12.某同学设计了实验室制取纯净干燥Cl2的装置如下:
(1)装置中有五处错误,请指出并改正:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________,
④________________________________________________________________________,
⑤________________________________________________________________________。
(2)写出在更正后的装置图中,洗气瓶(净化气体)中的饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液的作用:
①饱和食盐水的作用:___________________________________________________;
②浓硫酸的作用:_______________________________________________________;
③氢氧化钠溶液的作用:___________________________________________________。
解析:从实验原理上来说,氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取的,不能用稀盐酸,因为稀盐酸还原性弱,与二氧化锰不反应;制得的氯气中混有HCl和水蒸气,应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去;因氯气有毒,应用尾气吸收装置,以避免对环境的污染;因氯气比空气重,应用向上排空气法收集。
答案:(1)①用长颈漏斗错误,应用分液漏斗 ②用稀盐酸错误,应用浓盐酸 ③没有用酒精灯,应用酒精灯加热
④盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒,应更换位置 ⑤盛饱和食盐水的洗气瓶中进气导管未插入溶液中,出气导管不应插入溶液中
(2)①除去混在氯气中的HCl ②除去混在氯气中的水蒸气 ③吸收多余的氯气,防止污染环境
13.某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气,提供的试剂有:浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体、水。反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)装置M中盛放的试剂是________;H中盛放的试剂是________。
(2)收集Cl2时,关闭弹簧夹________和弹簧夹________,打开弹簧夹________。
(3)尾气处理时关闭弹簧夹a和弹簧夹________,打开弹簧夹________。处理尾气一般选用的试剂为________。
(4)用含0.032 mol HCl的浓盐酸跟足量高锰酸钾固体反应,产生氯气的物质的量应________(填“大于”、“等于”或“小于”)0.01 mol。
解析:(1)装置M中应为浓盐酸,G中应为高锰酸钾固体,H中应为饱和食盐水,用排饱和食盐水的方法收集Cl2,装置P是尾气处理装置,烧杯中的试剂应是氢氧化钠溶液。(2)收集Cl2时,先关闭弹簧夹a和c,打开弹簧夹b,生成的Cl2会将饱和食盐水压入烧杯D中,从而将Cl2收集在H中。(3)尾气处理时关闭弹簧夹a和b,打开弹簧夹c,多余的Cl2就会被P中的氢氧化钠溶液吸收。(4)根据化学方程式可知,若含0.032 mol HCl的浓盐酸完全反应会生成0.01 mol Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,有一部分HCl会挥发出来,并且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸后不再参加反应,因而实际参加反应的HCl小于0.032 mol,故生成的氯气的物质的量应小于0.01 mol。
答案:(1)浓盐酸 饱和食盐水
(2)a c b
(3)b c 氢氧化钠溶液(答案合理即可) (4)小于
1.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气的量( )
A.①比②多 B.②比①多
C.一样多 D.无法比较
解析:选B。根据4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,可计算出当146 g HCl(4 mol HCl)完全反应时或87 g MnO2完全反应时均可生成1 mol Cl2。但含146 g HCl的浓盐酸不会有146 g HCl参与反应,因为反应到一定程度,MnO2不会氧化稀盐酸,所以①所得Cl2少。
2.人们常用氯气灌洞的方法消灭田鼠,这是利用了氯气的哪些性质( )
①密度比空气大;②易液化;③能溶于水;④有毒
A.①② B.③④
C.①③④ D.①④
解析:选D。氯气之所以可以导入洞内,是因为氯气密度比空气的大;能够灭鼠的原因是氯气有毒。
3.新制氯水与久置的氯水相比较,下列结论不正确的是( )
A.颜色不相同
B.都能使有色布条褪色
C.都含有H+
D.加入AgNO3溶液都能生成白色沉淀
解析:选B。新制氯水与久置氯水比较如下:
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量)
H+、Cl-、H2O、OH-(极少量)
分类
混合物
混合物
颜色
浅黄绿色
无色
性质
酸性、氧化性、漂白性
酸性
保存
棕色瓶盛装,置于阴凉处,一般现用现配
4.海水约占地球总储水量的97%。若把海水淡化和化工生产结合起来,既可以解决淡水资源缺乏问题,又可以充分利用海洋资源。
(1)目前国际上海水淡化的主要方法之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成水蒸气,水蒸气经过冷却而得高纯度淡水,由此可判断蒸馏法是________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法,该方法流程如下:
写出①③反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
解析:蒸馏法是利用物质沸点不同进行分离的方法,是物理变化;电解食盐水可得Cl2、H2、NaOH;工业中Cl2和H2在点燃的条件下生成HCl。
答案:(1)物理 (2)①2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH ③H2+Cl22HCl
5.下列装置用于二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取纯净、干燥的氯气。
(1)在装置A~E中,有①~⑨个接口,用编号表示仪器的导气管连接顺序依次为__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________。
(2)B瓶中浓H2SO4的作用是__________________________________________________,
E瓶盛有的饱和食盐水的作用是_________________________________________________。
(3)C瓶中盛有NaOH溶液是为了__________________________________________________,
其反应的化学方程式是_____________________________________________________。
解析:本实验要求制取纯净、干燥的Cl2,设计实验步骤如下:制Cl2→除杂(除HCl,选用饱和食盐水)→干燥(选用浓H2SO4)→收集(向上排空气法)→尾气吸收(选用NaOH溶液)。
答案:(1)① ⑧ ⑨ ③ ② ⑥ ⑦ ④ ⑤
(2)吸收Cl2中的水蒸气,制得干燥的Cl2 除去Cl2中的HCl制得纯净的Cl2 (3)吸收剩余Cl2,防止Cl2污染空气
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
1.如图为反应Fe+CuSO4===Cu+FeSO4中电子转移的关系图,则图中的元素甲、乙分别表示( )
A.Fe、S B.Cu、S
C.Fe、O D.Fe、Cu
解析:选D。甲是给出电子(失去电子)的物质即还原剂,乙是得到电子的物质即氧化剂;铁把电子转移给硫酸铜中的Cu2+。
2.盐酸可能具有的化学性质是( )
A.只有还原性
B.只有酸性
C.只有氧化性
D.有酸性、氧化性、还原性
解析:选D。盐酸可以表现酸性,如:2HCl+CuO===H2O+CuCl2;也可以表现氧化性,如:Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑;也可以表现还原性,如:4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。
3.月球尘埃中的FeTiO3可以与H2发生如下反应:FeTiO3+H2Fe+TiO2+H2O,该反应中一定被还原的元素是( )
A.Fe B.Ti
C.H D.O
解析:选A。在题干所述反应中,H2肯定是还原剂,将化合态的铁元素还原成游离态的铁,显然铁元素被还原。
4.将氯水注入KI溶液中,用力振荡,再注入四氯化碳,振荡后静置,看到的现象是( )
A.液体呈紫红色
B.液体为无色
C.液体分两层,上层呈紫色、下层接近无色
D.液体分两层,上层接近无色、下层呈紫红色
解析:选D。氯水注入KI溶液中,发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,再注入CCl4,振荡、静置,由于CCl4和水互不相溶,故静置后的液体分为两层;又由于CCl4的密度比水大,故水在上层,CCl4在下层;又由于I2在CCl4中的溶解度比在水中溶解度大得多,故I2被CCl4从水中萃取出来呈紫红色。
5.a、b、c、d四个集气瓶中装有Cl2、H2、HCl、HBr中的一种气体,若a、d两瓶气体混合见光爆炸,a、b两瓶气体混合瓶壁出现暗红色小液滴,则c瓶装的气体是( )
A.HBr B.HCl
C.Cl2 D.H2
解析:选B。a、d两瓶气体混合见光爆炸,必为H2和Cl2。而a、 b两瓶气体混合瓶壁出现暗红色小液滴(液溴),必为Cl2和HBr(发生反应Cl2+2HBr===2HCl+Br2)。则c中必盛有HCl,同时推出a中为Cl2,b中为HBr,在d中为H2。
6.能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的是( )
①溴水 ②氯水 ③碘酒 ④氯化钾 ⑤高锰酸钾溶液
A.①②③ B.①⑤
C.①②③⑤ D.③④⑤
解析:选C。湿润的淀粉-KI试纸上有淀粉,只要生成I2或加入I2均可变蓝;KCl不与KI反应。
7.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均具有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序是Cl-①2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
②SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI
③H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O
④2Fe2++I2===2Fe3++2I-
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:选C。由还原性强弱顺序可得出:氧化性从强到弱的顺序Cl2>Fe3+>O2>I2>H2SO4。显然H2O2不能被H2SO4氧化成O2,即③反应不能发生;Fe3+可将I-氧化而I2不能将Fe2+氧化,即④反应不能发生。
8.在一定条件下,KClO3按下式发生反应:2KClO3+I2===2KIO3+Cl2↑,由此可以判断下列结论错误的是( )
A.该反应属于氧化还原反应
B.还原性:I2>Cl2
C.非金属性:I2>Cl2
D.氧化性:KClO3>KIO3
解析:选C。题干所述反应是一个置换反应,肯定是氧化还原反应(A正确);根据“氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性,还原剂的还原性>还原产物的还原性”判断B、D正确。
9.痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法,AgNO3显现法就是其中的一种:人的手上有汗渍,用手动过白纸后,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。用下列化学式表示这3种物质都正确的是( )
A.①AgNO3 ②NaBr ③AgBr
B.①AgNO3 ②NaCl ③AgCl
C.①AgCl ②AgNO3 ③NaCl
D.①AgNO3 ②NaI ③Ag
解析:选B。汗渍中的物质②是NaCl,生成物质③为AgCl。
10.(Ⅰ)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe所属基本反应类型是________。在该反应中________元素的化合价升高,该元素的原子________电子,被________;而________元素的化合价降低,该元素的原子________电子,被________。该反应中,Fe2O3发生了________反应,Al发生了________反应,________是氧化剂,________是还原剂,________是氧化产物,________是还原产物。
(Ⅱ)某同学从科普书中摘录了从海水中提取溴的方法,请仔细阅读,然后回答问题。
在海水中溴以溴化镁和溴化钠形式存在。经过晒盐后的卤水中,溴的含量提高了100倍左右。只要把卤水加入反应塔中,通过氯气和水蒸气蒸馏,就可以把“溴”蒸出来。也有借助煤油从海水中提取溴的,煤油用过之后,还可以回收。土法提取溴可用盐酸作用于漂白粉或用二氧化锰氧化浓盐酸制取氯提取溴。
请回答以下几个问题:
(1)卤水中通入Cl2时发生反应的化学方程式为________________________________
________________________________________________________________________。
(2)通过水蒸气就可把溴蒸出来的原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)借助煤油从海水中提取溴是利用了溴________________________________________
的性质。
解析:(Ⅰ)从反应类型上看该反应是置换反应,分析物质化合价的变化知:铁元素的化合价由+3价降到0价,被还原,得到的铁是还原产物,Fe2O3作氧化剂;铝元素的化合价由0价升到+3价,单质铝作还原剂,发生氧化反应,得到氧化产物Al2O3。
(Ⅱ)海水提溴的方法是首先浓缩海水,再用氧化剂将Br-氧化成Br2,由于Br2易挥发、易溶于有机溶剂,所以可利用通入水蒸气或加入煤油的方法将溴提取出来。
答案:(Ⅰ)置换反应 铝 失 氧化 铁 得 还原 还原 氧化 Fe2O3 Al Al2O3 Fe
(Ⅱ)(1)2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,MgBr2+Cl2===MgCl2+Br2
(2)溴单质易挥发 (3)易溶于有机溶剂
11.(Ⅰ)已知Ca(ClO)2+4HCl(浓)===2Cl2↑+CaCl2+2H2O
(1)该反应的氧化剂是________,还原剂是________。
(2)反应中HCl体现了________、________性质。
(3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是________mol。
(Ⅱ)(1)在淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气,立即会看到溶液变蓝色,这是因为____________,反应的化学方程式是_____________________________________________________。
(2)在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入SO2气体,发现蓝色逐渐消失,这是因为
_______________________________________________________________________,
反应的化学方程式是_____________________________________________________。
(3)对比(1)和(2)实验所得的结果,将 Cl-、I-、SO2按还原性由强到弱顺序排列为
________________________________________________________________________。
解析:(Ⅰ)在反应Ca(ClO)2+4HCl(浓)===2Cl2↑+CaCl2+2H2O中,Ca(ClO)2是氧化剂,浓盐酸是还原剂;反应中盐酸表现了还原性和酸性。
(Ⅱ)Cl2将I-氧化成I2,I2遇到淀粉变蓝,但I2可将SO2氧化,从而使蓝色消失。
答案:(Ⅰ)(1)Ca(ClO)2 HCl (2)还原性 酸性
(3)0.2
(Ⅱ)(1)Cl2将I-氧化成I2 2KI+Cl2===2KCl+I2
(2)I2被SO2还原 I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4
(3)SO2>I->Cl-
12.下面是关于药物华素片(西地碘片)使用说明书中的部分内容:
(1)根据上述说明和所学化学知识回答:
①华素片中含有的活性成分是________(写分子式);
②请推断华素片________(填“是”或“不是”)白色。
(2)某学生为验证华素片中确实含有上述成分,完成如下实验:
①取一粒药片放入研钵中研碎,再将药粉装入试管并加入约2 mL蒸馏水,向该试管中再加入约2 mL________(填选项字母),并用力振荡。
A.酒精 B.碘酒
C.四氯化碳 D.氯化钠的溶液
②描述加入该液体后可能观察到的现象:_____________________________________
________________________________________________________________________。
③选用该液体做实验的原因是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)还可以用另一种试剂验证华素片中的成分,试剂是________,现象是
________________________________________________________________________。
解析:本题是一个与生活实际联系的试题;关键是从题干中提取出有用信息“主要活性成分是分子碘”,然后逐步解答。
答案:(1)①I2 ②不是
(2)①C ②试管中物质分为两层,下层为紫红色
③CCl4与水不互溶,且碘在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大得多
(3)淀粉溶液 溶液变蓝
13.(Ⅰ)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
________________________________________________________________________。
(Ⅱ)探究镁、铝、铜、银金属单质还原性的强弱。
现有镁条、铝片、铜片、氧化镁、氧化铝、氧化铁、盐酸、硝酸银溶液、硫酸铜溶液及其他常用的实验用品和仪器,根据现有药品,请你设计简单实验验证镁、铝、铜、银金属单质的还原性强弱。
依据你设计的实验方案,回答下列问题:
(4)实验原理:用化学方程式表示实验中的反应:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(5)实验现象:能够充分说明镁、铝、铜、银金属单质还原性强弱的明显现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(Ⅱ)金属的还原性强弱可根据金属与盐酸反应的剧烈程度或金属与盐溶液间的置换反应,把Mg、Al、Cu
分别放入同浓度盐酸中,与酸反应剧烈的是金属Mg,不太剧烈的是Al,不反应的是Cu,比较Cu与Ag的还原性,只要把铜片伸入到AgNO3溶液中看是否有Ag析出即可。
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(4)Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
(5)镁条、铝片分别与盐酸反应时,镁条与盐酸反应剧烈;铜与盐酸不反应,铜和硝酸银溶液反应时,铜片表面有灰黑色物质析出
1.根据反应方程式:
(1)2FeCl3+2KI===2FeCl2+I2+2KCl
(2)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
判断下列物质的氧化性由强到弱的顺序是( )
A.FeCl3>Cl2>I2 B.Cl2>FeCl3>I2
C.I2>Cl2>FeCl3 D.Cl2>I2>FeCl3
解析:选B。由氧化性、还原性强弱比较可知,氧化剂的氧化性最强,所以由(1)得氧化性:FeCl3>I2,由(2)得氧化性:Cl2>FeCl3,故正确答案为Cl2>FeCl3>I2。
2.对于反应CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,有下列判断:①H2只是氧化产物;②H2O是氧化剂;③CaH2中氢元素被还原;④此反应中氧化产物与还原产物的原子个数比是1∶1。上述判断正确的是( )
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
解析:选D。在CaH2中Ca的价态只能为+2价,故H必为-1价。CaH2―→H2,H的化合价由-1―→0,氢元素被氧化,CaH2为还原剂,H2为氧化产物;H2O―→H2,H的化合价由+1―→0,氢元素被还原,H2O为氧化剂,H2为还原产物;具体情况如下,可知氧化产物与还原产物的原子个数比为2∶2=1∶1。用双线桥法表示为:
3.下列说法不正确的是( )
A.溴在海水中以化合态形式存在
B.从海水中提取溴要经历浓缩、氧化和提取三个步骤
C.提取时利用了溴单质的挥发性
D.溴在常温下是液态,其颜色与氯气颜色相同
解析:选D。溴的颜色呈深红棕色,氯气呈黄绿色。
4.某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为59 ℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
(1)图中仪器B的名称是________。
(2)实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:________________________________________________________________________,
并收集59 ℃时的馏分。
(3)C中液体产物颜色为________,为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是________。
(4)D装置的作用是________________________________________________________。
解析:本题是以工业粗溴为原料精制溴的一个过程,其原理是“蒸馏”,采用水浴加热,便于控制温度。
答案:(1)冷凝管 (2)控制温度计b的温度 (3)深红棕色
萃取、分液(或蒸馏) (4)除去少量有毒性的溴蒸气,防止污染空气
5.有一包白色粉末,可能是NaCl、Na2CO3、Na2SO4、KI中的一种或几种的混合物。现做如下实验:
(1)取少量样品加蒸馏水配制成溶液,通入足量Cl2,溶液变为深棕色,若加入CCl4并振荡,CCl4层显紫红色,若滴加淀粉溶液,溶液变蓝色。
(2)将(1)中的水溶液与CCl4分离后,向水溶液中滴加AgNO3溶液,看到有白色沉淀生成,再滴加稀硝酸,沉淀减少,并产生无色气体。
(3)再取样品配成溶液,先加盐酸,再加入BaCl2溶液,无沉淀生成。试判断:粉末中一定含有__________________,一定不含有________,可能含有________。
解析:由(1)可推断发生了反应2KI+Cl2===I2+2KCl,说明肯定有KI;由(2)可知“白色沉淀减少”,说明肯定有Na2CO3;由(3)可知一定不含有Na2SO4;是否含有NaCl无法判断。
答案:KI、Na2CO3 Na2SO4 NaCl
1.下列关于钠的说法正确的是(双选)( )
A.钠是活泼的非金属
B.钠与水反应放出氧气
C.钠与水反应放出氢气
D.钠能封存在易燃品石蜡中
解析:选CD。钠是活泼的金属且与水反应放出H2,所以A、B均不正确,C正确;大量的金属钠保存时,用石蜡封住其表面,D项正确。
2.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是( )
A.钠的熔点低 B.钠的密度比水小
C.钠的硬度小 D.钠与水反应可产生H2
解析:选C。A项钠的熔点低,由钠与水反应时能熔成小球来证明;B项钠的密度小,可通过钠浮在水面上证明;C项钠的硬度小可在切割钠时证明,与在水中反应的现象无关;D项可由钠在水面四处游动,产生了气体,若收集一小试管气体,点燃时发生爆鸣声证明。
3.将一小块钠放入下列溶液中,既能产生气体又能生成白色沉淀的是( )
A.硝酸铜溶液 B.稀硫酸
C.氯化钠溶液 D.氯化镁溶液
解析:选D。在考虑钠与酸、碱、盐水溶液反应的问题时,注意钠与水反应的同时,还要考虑生成的NaOH与溶液中溶质的反应。此题钠与四种溶液反应都生成氢气;硫酸铜溶液中会有蓝色沉淀生成,只有氯化镁溶液中可生成白色沉淀。
4.下列叙述正确的是 ( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物 ②Na2O与CO2发生反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2 ③Na2O主要作氧化剂,Na2O2主要作还原剂 ④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行
A.都正确 B.②③④
C.②③ D.④
解析:选D。①Na2O2与H2O反应不仅生成了NaOH,还生成了O2,所以Na2O2不属于碱性氧化物;②Na2O2与CO2反应不是置换反应;③Na2O一般不作氧化剂,而Na2O2具有强的氧化性、漂白性;④正确。
5.下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是 (双选)( )
A.在水中溶解性:Na2CO3>NaHCO3
B.等质量的固体与足量盐酸反应放出CO2的质量:
NaHCO3>Na2CO3
C.热稳定性:Na2CO3D.同等条件下饱和溶液的碱性:Na2CO3解析:选AB。A项显然正确;B项,与足量强酸反应时,84 g NaHCO3与106 g Na2CO3均可产生1 mol CO2,显然B项正确;C、D两项均不正确。
6.将11.5 g钠、9 g铝、28 g铁分别投入200 mL 1 mol·L-1的盐酸中,结果正确的是(双选)( )
A.钠与盐酸反应最剧烈,产生的氢气最多
B.铝与盐酸反应的速率仅次于钠,但产生的气体最多
C.铁与盐酸反应产生的气体和铝与盐酸反应产生的气体一样多
D.反应结束时产生的气体一样多
解析:选AC。钠、铝、铁物质的量分别为0.5 mol、 mol、0.5 mol;盐酸中含HCl为0.2 mol;钠与含0.2 mol HCl的盐酸反应完全后剩余的钠再与水反应共放出0.25 mol H2,而 mol Al与含0.2 mol HCl的盐酸反应可放出0.1 mol H2,0.5 mol Fe与含0.2 mol HCl的盐酸反应也放出0.1 mol H2;显然A、C两项正确。
7.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合,因操作不同,释放出二氧化碳的量不同。下列叙述正确的是( )
A.将Na2CO3溶液滴入盐酸释放出CO2的量多
B.将HCl溶液滴入Na2CO3溶液释放出CO2的量多
C.如果将盐酸换为同浓度的硫酸,将硫酸缓慢滴入Na2CO3溶液并振荡,可能不释放出CO2
D.无论怎样混合释放出的CO2量一样多
解析:选A。设溶液均为1 L,则HCl和Na2CO3的物质的量均为0.1 mol。理论上反应Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl不能释放出CO2。在操作中若将Na2CO3溶液滴入盐酸,局部溶液盐酸过量,此时该处反应为Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,反之若局部Na2CO3过量,以生成NaHCO3为主反应。如将盐酸改为同浓度的硫酸,恰好能将Na2CO3全部转化为CO2。
8.如图所示,烧瓶内有一只活的小白鼠,U形管内装有红色水溶液,使a、 b两端的液面处于同一水平面。经数小时后,U形管a、b两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)( )
A.a端下降,b端上升
B.a端上升,b端下降
C.a、b两端都下降
D.a、b两端都上升
解析:选B。小白鼠吸收O2,呼出CO2,呼出的CO2被NaOH吸收,导致烧瓶内压强减小,故a端上升,b端下降。
9.某化学兴趣小组设计了下列四个实验装置,试图通过观察实验现象说明CO2与NaOH溶液发生了反应。其中无法达到实验目的的是( )
解析:选D。本题要通过装置中的压强变化、液体倒吸来说明CO2与NaOH溶液发生了反应。只有D项由于是持续通入CO2,装置中的压强基本没变化,故D装置不能说明CO2与NaOH溶液发生了反应。
10.用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是:a.有氧气生成;b.________________________________________________________________________。
(2)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式并注明电子转移的方向和数目。
________________________________________________________________________。
(3)某学校研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验,以证明上述结论。
①用以验证结论a的实验操作方法及现象是__________________________。
②用以验证结论b的实验操作方法及现象是__________________________。
(4)该研究性学习小组的同学认为Na2O2和H2O反应可生成H2O2,现请你设计一个简单的实验以证明Na2O2和足量的H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在。(只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象)
试剂:________________________________________________________________________。
现象:________________________________________________________________________。
解析:本题看起来比较难,起点高,但落点比较低,仍然考查的是Na2O2和H2O的反应。检验O2常用使带火星木条复燃的方法。要证明反应放热,观察装置可以推测锥形瓶的作用,得出利用锥形瓶内空气膨胀来证明反应放热。要证明Na2O2和H2O反应后溶液中存在H2O2,必须依据H2O2的性质,找一种能与H2O2反应且有明显现象的试剂。
答案:(1)该反应是放热反应
(2)
(3)①将带火星的木条靠近导管口p处,木条复燃
②将导管q放入水槽中,反应过程中有气泡冒出
(4)MnO2 反应后的溶液中加入少量MnO2粉末,立即冒出大量气泡,将带火星的木条放到瓶口,发现木条复燃
11.化学活动课上,三组学生分别用下图所示甲、乙两装置,探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”,按表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。
请回答:
(1)各组反应开始时,________装置中的气球体积先变大,该装置中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)当试管中不再有气体生成时,三组实验出现不同现象,填写下表的空格。
组别
试剂用量
实验现象
(气球体
积变化)
分析原因
第
①
组
0.42 g NaHCO3、
0.53 g Na2CO3、
3 mL 4
mol·L-1盐酸
甲中气球与乙中气球的体积相等
甲、乙盐酸均过量
n(NaHCO3)=
n(Na2CO3)
V甲(CO2)
=V乙(CO2)
第
②
组
0.3 g NaHCO3、
0.3 g Na2CO3、
3 mL 4
mol·L-1盐酸
甲中气球比乙中气球的体积大
第
③
组
0.6 g
NaHCO3
0.6 g
Na2CO3
3 mL 2 mol·L-1盐酸
甲中气球比乙中气球的体积大
片刻后,乙中气球又缩小,甲中气球的体积基本不变
解析:根据反应过程,Na2CO3和盐酸反应是按下列过程进行的:首先Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,然后NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,因此,NaHCO3和盐酸反应速度快,甲装置中的气球体积先变大。由反应方程式NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑和Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑可知第②组实验中,0.3 g NaHCO3和0.3 g Na2CO3都完全反应,因为NaHCO3物质的量较大,所以产生二氧化碳气体较多,甲中气球体积大。第③组实验中,经判断0.6 g NaHCO3和0.6 g Na2CO3都过量,甲中CO2气体的物质的量等于盐酸的物质的量;而乙中CO2气体的物质的量等于盐酸的物质的量的一半,当盐酸完全反应后,乙中CO2气体又和过量的Na2CO3发生反应,所以片刻后乙中气球又缩小。
答案:(1)甲 NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
(2)第②组实验:0.3 g NaHCO3 和0.3 g Na2CO3都完全反应,因为NaHCO3物质的量较大,所以产生二氧化碳气体较多,甲中气球体积大
第③组实验:经判断0.6 g NaHCO3和0.6 g Na2CO3都过量,甲中CO2气体的物质的量等于盐酸的物质的量;而乙中CO2气体的物质的量等于盐酸的物质的量的一半
当盐酸完全反应后,乙中CO2气体又和过量的Na2CO3发生反应
12.某研究性学习小组在做Na2O2与水反应的实验时,发现Na2O2与水反应后的溶液中滴加酚酞试液,溶液呈现红色,但红色很快褪去。甲、乙、丙三位同学对此现象分别做了如下推测:
甲:因为反应后试管很热,所以可能是溶液温度较高使红色褪去。
乙:因为所加水的量较少,红色褪去可能是生成的NaOH溶液浓度较大的影响。
丙:Na2O2具有强氧化性,生成物中O2、H2O2(可能产物)等也具有强氧化性,可能是氧化漂白了红色物质
(1)验证甲同学的推测是否正确的方法是_____________________________________
_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
验证乙同学的推测是否正确的方法是_________________________________________
________________________________________________________________________;
当出现________现象时,即可说明丙同学的推测正确。
(2)有同学提出用定量的方法探究丙同学方案中是否含有H2O2,其实验方法为:称取2.6 g Na2O2固体,使之与足量的水反应,测出产生O2的体积时,与理论值比较,即可得出结论。
测量气体体积时,必须等试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行,应选用如图所示装置中的________,理由是
________________________________________________________________________。
解析:(1)验证甲同学的推测只需要将溶液冷却即可,若冷却后滴加酚酞先变红后褪色,说明甲推测不正确,若只变红而不褪色,说明甲推测正确;同样利用加水稀释后或直接配制饱和的氢氧化钠溶液,再滴加酚酞观察现象,若加水稀释后不变红或直接向现配的饱和NaOH溶液中滴加酚酞变红后不褪色,说明乙推测不正确。
(2)防止倒吸现象要选Ⅱ。
答案:(1)冷却后加酚酞试液或冷却后看溶液是否变红
加水释稀后看溶液是否变红(或加较多的水反应后滴加酚酞试液看是否变红) 冷却和加水稀释后均不变红
(2)Ⅱ 防止气体冷却时发生倒吸现象
13.(Ⅰ)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________________________________________________________________________。
(Ⅱ)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:
(3)写出A、B、C、D、E的化学式:A________,B________,C__________,D__________,E__________。
(4)写出①②两个箭头所示转化的化学方程式:
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
解析:(Ⅰ)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
(Ⅱ)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:(Ⅰ)(1)KOH KHCO3 K2CO3 Na2O2 CO2
(2)KOH+KHCO3===K2CO3+H2O
K2CO3+CO2+H2O===2KHCO3
(Ⅱ)(3)NaOH NaHCO3 Na2CO3 CO2 CaCO3
(4)①Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
②CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
1.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量最大
D.两块钠的反应产物质量一样大
解析:选B。本题只涉及钠与氧气的反应。钠在氧气中加热生成过氧化钠,不加热则生成氧化钠,产物中的钠元素只显+1价。解题时要抓住钠与氧气反应随温度不同产物不同,等质量钠被氧化时失去相同数目电子,等质量钠生成过氧化钠时结合的氧多,产物的质量大。
2.金属钠分别与下列溶液反应时,会使溶液质量减少的是( )
A.BaCl2 B.K2SO4
C.FeCl3 D.NH4NO3
解析:选C。根据反应“2Na+2H2O===2NaOH+H2↑”可知,每向溶液中投入23 g Na,溶液质量会增加22 g;若生成的NaOH再与盐溶液反应,另当分析。C项:3NaOH+FeCl3===3NaCl+Fe(OH)3↓, 显然每向溶液中投入3 mol Na,会使溶液质量减少(107 g+3 g-69 g=41 g)41 g;D项:假设生成的NaOH全部与NH4NO3反应并全部将NH3放出:NaOH+NH4NO3===NaNO3+NH3↑+H2O,向溶液中投入1 mol Na,溶液质量仍然增加5 g(23 g-1 g-17 g),实际上不会放出那么多的氨气。
3.可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是( )
A.加热时无气体放出
B.滴加盐酸时有气泡放出
C.溶于水后滴加稀BaCl2溶液有白色沉淀生成
D.溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
解析:选C。解决此题关键要掌握Na2CO3和NaHCO3的性质异同,特别是与澄清石灰水的反应,两者都会产生白色沉淀,因此无法鉴别。而加BaCl2溶液,现象不同,仅Na2CO3与BaCl2反应有BaCO3沉淀生成。
4.右图表示A~E五种物质间的相互转化关系,其中A为淡黄色固体,B为单质。试回答下列问题:
(1)各物质的化学式:
A________,C________,E________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→C:________________________________________________________________________;
D→E:________________________________________________________________________;
(3)在反应A→D中,还原剂是________。
解析:根据A为淡黄色固体确定A为Na2O2、B为Na;根据A+CO2―→D,B+Cl2―→E,判断D为Na2CO3,E为NaCl;最终判断C为NaOH。
答案:(1)Na2O2 NaOH NaCl
(2)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
(3)Na2O2
5.实验室中氢氧化钠溶液在空气中放置,因密封不好会变质,有关反应的化学方程式为________________________________________________________________________;
为了检测一瓶氢氧化钠溶液是否已变质,可取少量该溶液向其中加入________,若有________________________现象发生,则说明烧碱溶液已经变质。为了除去烧碱溶液中的杂质,应加入适量的________,并进行过滤。
解析:NaOH溶液密封不好,会吸收少量CO2,发生反应:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。
答案:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O 氯化钙溶液或氢氧化钙溶液 白色沉淀 氢氧化钙溶液(氢氧化钡也可,但氯化钙或氯化钠不可以)
1.下列叙述镁的性质中,正确的是(双选)( )
A.在氮气中不能燃烧
B.与水不能反应释放出氢气
C.在氯气中燃烧会产生白烟
D.镁条可在二氧化碳气体中燃烧生成白色固体和黑色物质
解析:选CD。镁可在氮气中燃烧,也可以与水反应放出氢气,所以A、B两项均不正确。
2.海水中含有丰富的资源。海水中质量分数最高的元素是( )
A.氢元素 B.氧元素
C.镁元素 D.氯元素
解析:选B。海水中水是主要的,因此氧元素含量最高。
3.海水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(主要成分是碳酸钙)煅烧成石灰;②在引有海水的沉淀池中加入石灰,经过沉降,然后过滤得沉淀物;③将沉淀物与稀盐酸反应,然后结晶、过滤、干燥;④电解得产品。以上提取镁的全过程中,没有涉及的反应类型有( )
A.分解反应 B.化合反应
C.置换反应 D.复分解反应
解析:选C。从海水中提取镁的过程涉及的主要反应有:
CaCO3CaO+CO2↑ CaO+H2O===Ca(OH)2
Ca(OH)2+MgCl2===CaCl2+Mg(OH)2↓
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O↑
MgCl2Mg+Cl2↑。
4.下列说法不正确的是( )
A.通过电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁
B.镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物
C.氧化镁是优质的耐火材料
D.金属镁质地柔软,不适宜制作高强度的合金材料
解析:选D。金属镁可以与铝制成高强度的镁铝合金用作飞机等机械的外壳。
5.有Mg、Al、Fe、Cu四种金属,若两两混合后,取混合物26 g与足量稀硫酸反应,产生标准状况下H2 11.2 L,则此混合物的组合方式最多有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:选C。产生标准状况下H2 11.2 L分别需Mg为12 g,Al为9 g,Fe为28 g;Cu不能和稀硫酸反应。根据题意,混合物的组合方式为①Mg为 12 g,Cu为14 g;②Mg为1.5 g,Fe为24.5 g;③Al为9 g,Cu为 17 g;④Al为0.95 g,Fe为25.05 g。
6.向盛有等浓度等体积的H2SO4溶液的五个烧杯中(a、b、c、d、e)分别加入足量的指定物质:①向a中加入镁粉;②向b中加入氧化镁;③向c中加入氢氧化镁;④向d中加入碳酸镁;⑤向e中加入硫酸镁,最终得到硫酸镁溶液浓度相等的是( )
A.①② B.②④
C.①⑤ D.③④
解析:选B。根据5种物质分别与硫酸溶液的作用分析。②MgO与④MgCO3相同,因为MgCO3可以看成MgO·CO2,CO2在反应过程中已放出。
7.相同物质的量的Na、Mg、Al与过量稀硫酸反应,在相同状况下产生H2的体积之比为( )
A.1∶2∶3 B.92∶69∶36
C.1∶1∶1 D.3∶2∶1
8.一定量的Mg和MgO的混合物投入到100 mL 4 mol·L-1H2SO4中完全溶解,再向反应后的溶液中加入4 mol·L-1 NaOH溶液,要使反应后的Mg2+全部沉淀出来,加入的NaOH溶液的体积至少是( )
A.100 mL B.50 mL
C.200 mL D.缺少数据,无法计算
解析:选C。
依据“SO”守恒,判断Na2SO4为0.4 mol,所以Na+至少为0.8 mol,NaOH至少为0.8 mol,推出V(NaOH)≥200 mL。
9.已知部分被氧化的镁条1.6 g和足量的盐酸反应,在标准状况下生成H2 1.12 L,则在跟盐酸反应前被氧化的镁是(双选)( )
A.1.2 g B.0.01 mol
C.0.05 mol D.0.24 g
解析:选BD。n(H2)=0.05 mol?1.6 g混合物中含镁为0.05 mol即1.2 g?1.6 g混合物中含氧化镁(MgO)为0.4 g 即 0.01 mol?反应前被氧化的Mg为0.01 mol即 0.24 g。
10.KMnO4可将12 mol·L-1盐酸氧化成氯气。现将0.05 g KMnO4固体和两段2 cm长的镁条放入“22×220”试管中,加入1.5 mL 12 mol·L-1盐酸后立即盖上软木塞,并用一燃着的镁条在试管附近进行照射,如图所示。
请回答下列问题:
(1)点燃镁条以后试管内最主要的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出试管内全部反应的化学方程式。(能写离子方程式的再写出离子方程式)
解析:KMnO4与盐酸反应产生的Cl2和Mg与盐酸反应产生的H2混合于试管中,经强烈光的照射(镁条燃烧产生的)会发生爆炸,将软木塞弹起。
答案:(1)软木塞弹起(爆鸣声)
(2)Mg+2HCl===MgCl2+H2↑;
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;H2+Cl22HCl。
离子方程式:2MnO+16H++10Cl-===2Mn2++8H2O+5Cl2↑;Mg+2H+===Mg2++H2↑
11.镁及其合金是一种用途很广的金属材料,海水中镁的含量约1.8×1015t,目前世界上60%的镁是从海水中提取的,主要步骤如下:
(1)为了使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,可以加入过量试剂①,试剂①最好选用________。
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是__________________。
(3)试剂②可以选用____________,其反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Cl2和Mg,写出该反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
解析:(1)从工业生产实际考虑,应选用石灰乳[Ca(OH)2];
(2)采用过滤法将可溶物与Mg(OH)2分离。
答案:(1)Ca(OH)2 (2)过滤 (3)盐酸
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
(4)MgCl2Mg+Cl2↑
12.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,
两式联立解得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
13.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
1.从海水中提取镁,正确的方法是( )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2溶液―→MgCl2晶体Mg
C.海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
D.海水Mg(OH)2MgOMg
解析:选C。本题要求学生既要知道镁是由电解熔融的氯化镁得到的,又要知道实际生产中从海水中提取氯化镁的途径及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。
2.工业上制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却。下列可作为冷却气体的是( )
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2
A.①② B.②③
C.③④ D.④⑤
解析:选C。镁在加热时和CO2、N2、O2都反应,所以Ar、H2可作为冷却气体。
3.MgCl2溶液中能够大量共存的一组离子是( )
A.H+、NH、Na+、NO
B.OH-、NO、K+、CO
C.HCO、H+、Na+、SO
D.H+、Ag+、NO、Ca2+
解析:选A。B项中OH-、CO都不能与Mg2+大量共存;C项中HCO与H+不能大量共存;D项中Ag+与MgCl2中的Cl-不能大量共存。
4.已知镁能在O2、N2、CO2中燃烧生成相应的化合物。试回答:
(1)镁在空气中燃烧,除发生反应N2+3MgMg3N2外,还能发生其他反应,写出反应的化学方程式_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)镁条在氧气中燃烧时看到的现象是_______________________________________。
(3)有同学认为空气中氮气含量最大,所以产物中的氮化镁含量最大。事实上是这样吗?为什么?
(4)通过镁在空气中燃烧这一事实,你对燃烧这一概念,有何新的认识?
(5)如果等质量的镁分别在足量氧气、氮气、二氧化碳中燃烧,燃烧后固体的质量分别为m1、m2、m3,则它们的大小顺序为________。
(6)如果等物质的量的氧气、氮气、二氧化碳气体与足量的
镁反应,反应后固体的质量分别为m4、m5、m6,则它们的大小顺序为________。
解析:
(5)
显然是m3>m1>m2。
(6)
显然是m5>m6>m4。
答案:(1)2Mg+O22MgO,2Mg+CO22MgO+C
(2)剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成大量白烟
(3)不是,因为氮气比氧气稳定。
(4)燃烧不一定有氧气参加。
(5)m3>m1>m2
(6)m5>m6>m4
5.海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。
解析:Ca(OH)2的溶解度比Mg(OH)2大,可用Ca(OH)2与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀和CaCl2,再通过过滤得到Mg(OH)2沉淀,达到除去Ca(OH)2的目的。
答案:(1)MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑, MgCl2 ·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑[或 Mg(OH)ClMgO+HCl↑]
(2)加入MgCl2溶液中,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤
1.对于弱电解质溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中只有离子,没有溶质分子
B.溶液中只有溶质分子,没有离子
C.在弱电解质的电离方程式中,可用“===”表示
D.溶液中分子和离子同时存在
解析:选D。弱电解质溶液中溶质主要以分子形式存在,但也有弱电解质电离出来的少量离子,所以A、B均不正确,D项正确;C项应用“”表示。
2.下列离子反应不能发生的是( )
A.NaOH+KCl===NaCl+KOH
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
D.NaOH+NH4NO3===NaNO3+NH3·H2O
解析:选A。NaOH与KCl不会发生离子反应。
3.下列事实或变化,能证明一水合氨是弱电解质的是(双选)( )
A.氨水受热分解挥发出氨气
B.氨水与醋酸反应生成醋酸铵,而醋酸铵是强电解质
C.相同的条件下,氨水的导电性比等物质的量浓度的一元强碱(NaOH)溶液弱
D.在氨水中存在NH3·H2O分子
解析:选CD。能够反映出NH3·H2O在水溶液中不能完全电离,就能说明它是弱电解质。
4.有下列物质,酸:盐酸、硝酸、醋酸、稀硫酸;盐(包括正盐和酸式盐):钾盐、钠盐、钡盐。在水溶液中相互混合反应,符合离子方程式:2H++SO===SO2↑+H2O的化学反应的组合共有( )
A.10个 B.8个
C.6个 D.4个
解析:选B。符合的反应有①HCl+K2SO3、②HCl+Na2SO3、③H2SO4+K2SO3、④H2SO4+Na2SO3、⑤NaHSO4+K2SO3、⑥NaHSO4+Na2SO3、⑦KHSO4+K2SO3、⑧KHSO4+Na2SO3。
5.下列有关反应的离子方程式书写正确的是(双选)( )
A.澄清石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O
B.铁与盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.钠与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
D.Cu(OH)2与稀硫酸反应:Cu(OH)2+2H+===Cu2++H2O
解析:选CD。A项,Ca(OH)2应拆开;B项不符合反应事实。
6.下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是( )
A.氧化铁在高温下与一氧化碳反应
B.二氧化碳与氢氧化钠溶液作用生成碳酸钠
C.锌粒与稀硫酸反应制取氢气
D.碳酸钠溶液与消石灰混合
解析:选C。A项反应不是在水溶液中的反应,不是离子反应;B项反应是离子反应,但不是氧化还原反应;C项是在溶液中进行的置换反应,符合题目要求;D项与B项类似。
7.在强酸性或强碱性溶液中都能大量共存的一组离子是( )
A.Ag+、Na+、Br-、Cl-
B.Na+、Ca2+、HCO、NO
C.Mg2+、Cl-、SO、Na+
D.Na+、K+、NO、SO
解析:选D。A项中Ag+与Br-、Cl-均可发生沉淀反应;B项中HCO既不能与H+大量共存又不能与OH-大量共存;C项中Mg2+在强碱性溶液中会生成Mg(OH)2沉淀。
8.在强酸性、无色透明的溶液中,能够大量存在的离子组是( )
A.Na+、Mg2+、NO、Cl-
B.Na+、K+、CO、NO
C.K+、Ba2+、SO、Cl-
D.Na+、K+、MnO、SO
解析:选A。首先要注意到“强酸性、无色”这两个条件,其次分析B项中CO不能与H+大量共存;C项中Ba2+可与SO发生反应;D项中MnO为紫红色。
9.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。
10.现有以下物质:①NaCl溶液,②液态SO3,③乙醇(C2H5OH),④熔融的KNO3,⑤BaSO4固体,⑥干冰,⑦铜,⑧醋酸,⑨HCl气体,⑩氨气。
请回答下列问题(用序号填写):
(1)能导电的是__________________________________________________________。
(2)属于电解质的是______________________________________________________。
(3)属于非电解质的是_____________________________________________________。
(4)属于强电解质的是_____________________________________________________。
(5)属于弱电解质的是_____________________________________________________。
解析:NaCl在水溶液或熔融状态下都能够导电,属于电解质,但是NaCl溶液属于混合物,铜是单质,两者都不属于电解质或非电解质的范围;非电解质主要包括非金属氧化物和酒精、蔗糖等大多数有机化合物,氨气的水溶液虽然能导电,但不是自身电离,而是与水结合成电解质NH3·H2O的电离,所以②③⑥⑩属于非电解质;KNO3和BaSO4属于盐类物质,是强电解质,固体电解质中无自由移动的离子,所以不能导电,HCl气体溶于水以后完全电离,是强电解质。
答案:(1)①④⑦ (2)④⑤⑧⑨ (3)②③⑥⑩
(4)④⑤⑨ (5)⑧
11.甲、乙、丙、丁、戊分别是硫酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钡、氢氧化钡5种溶液中的一种。将它们两两混合后,观察到的现象如下表所示。
甲
乙
丙
丁
戊
甲
——
↓
——
↓
——
乙
↓
——
——
↑
↓
丙
——
——
——
↑
↓
丁
↓
↑
↑
——
↓
戊
——
↓
↓
↓
——
请回答下面的问题:
(1)这五种溶液分别是:
甲________、乙________、丙________、丁________、戊________(用溶质的化学式表示)。
(2)写出少量戊与足量丙反应的离子方程式:____________________________________。
解析:(1)从最多的现象或最少的现象入手进行分析(即最有个性的现象——“题眼”)。硫酸氢钠溶液是强酸性的溶液,能与碳酸钠和碳酸氢钠反应产生气体,所以容易确定丁为硫酸氢钠。碳酸钠能与氯化钡和氢氧化钡两种溶液产生沉淀,而碳酸氢钠只能与氢氧化钡溶液产生沉淀,所以接着确定乙为碳酸钠,丙为碳酸氢钠,戊为氢氧化钡。余下的甲为氯化钡。还有多种其他的推理过程,不妨一试。
(2)NaHCO3溶液中加入少量的Ba(OH)2,首先OH-将HCO转化为CO,再产生BaCO3沉淀。因Ba(OH)2量相对较少,所以Ba2+和OH-的反应配比符合其化学式,这一规律在离子方程式书写中称为“少定多变”。
答案:(1)BaCl2 Na2CO3 NaHCO3 NaHSO4
Ba(OH)2
(2)2HCO+Ba2++2OH-===BaCO3↓+H2O+CO
12.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)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)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)Ag+与Cl-、Fe3+与OH- K+、NO
13.某溶液中可能含有CO、SO、HCO三种离子中的一种或两种。为探究其组成,小明取出两份相同的样品溶液于试管中,向一份中加入过量的盐酸,产生无色气泡;向另一份中滴加过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀。请设计合理实验,在小明实验的基础上做进一步的实验,对小明的实验给出结论。
仅限选择的仪器、用品和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、量筒、集气瓶、铁架台、漏斗、滤纸、酒精灯;1 mol·L-1硫酸、2 mol·L-1盐酸、2 mol·L-1硝酸、1 mol·L-1氯化钡、澄清石灰水、蒸馏水。
完成下列探究过程:
(1)提出假设:
假设1:溶液中只存在CO;
假设2:_______________________________________________________________________;
假设3:_______________________________________________________________________;
假设4:溶液中存在SO、HCO。
(2)基于假设4,设计出实验方案,将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中(可不填满,也可增加步骤)。
步骤编号
实验操作
预期的实验现象和结论
①
②
③
④
解析:(1)与盐酸反应,产生气泡。溶液中可能含 CO 或HCO或CO和HCO二者都有,与BaCl2生成白色沉淀,溶液中可能含有CO或SO或SO和CO二者都有,根据实验现象,则溶液可能的组成有以下几种:①只存在CO,②存在CO和HCO,③存在CO和SO,④存在SO和HCO,这样才能保证既和盐酸反应产生气体,又能和BaCl2溶液反应产生沉淀。(2)欲证明溶液中存在SO,而不存在CO,可加入过量BaCl2溶液,滤出沉淀后,向沉淀中加入盐酸,若沉淀不溶解说明含有SO而无CO。往滤液中加入盐酸,若出现气泡,证明原溶液含HCO。
答案:(1)溶液中存在CO和HCO 溶液中存在CO和SO
(2)①用胶头滴管取少量溶液加入试管中,再用滴管取过量的1 mol·L-1氯化钡溶液并滴加到试管中,充分反应后,静置,然后过滤,将沉淀和滤液分别装入另外的两个试管中 产生白色沉淀
②往装有沉淀的试管中加入过量的2 mol·L-1盐酸 沉淀不溶解,说明原溶液中一定含有SO而无CO
③往装有滤液的试管中加入2 mol·L-1盐酸 出现无色气泡,说明原溶液中含有HCO
1.某学生利用如图装置对电解质溶液导电性进行实验探究。下列说法中正确的是( )
A.当开关K闭合后,电流计?指针发生偏转,证明CH3COOH溶液是电解质
B.闭合开关K,往烧杯中加入NaCl固体,由于CH3COOH与NaCl不反应,故电流计?指针不发生变化
C.闭合开关K,往溶液中加入CaCO3固体,电流计?示数逐渐增大
D.选取合适浓度的盐酸替换0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,电流计?的示数相同,说时二者电离程度相同
解析:选C。A项,CH3COOH溶液不是电解质,是电解质溶液;B项,加入NaCl固体后,NaCl溶解,增大了自由移动离子的浓度,电流计?指针读数偏大;C项,CH3COOH与CaCO3发生了反应:2CH3COOH+CaCO3===Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,使溶液中自由移动离子浓度增大,电流计?示数增大,C项正确;D项,盐酸是完全电离的,而CH3COOH部分电离。
2.对于离子反应,下列说法正确的是( )
A.参加离子反应的一定都是电解质
B.任何一种离子的浓度在离子反应中一定变小
C.自由离子之间的反应不能在固态中进行
D.没有沉淀、气体、水生成的反应就不是离子反应
解析:选C。A项,SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO,该离子反应中,SO2、Cl2都不属于电解质;B项,上述A项中离子反应,Cl-、H+浓度均增大;C项正确;D项,许多氧化还原反应均是离子反应。
3.仅能表示惟一化学反应的离子方程式是( )
A.Zn+2H+===Zn2++H2↑
B.CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
C.Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
D.CH3COOH+NH3·H2O===CH3COO-+NH+H2O
解析:选D。A项表示Zn与非氧化性强酸反应的离子方程式;B项表示CH3COOH与强碱反应的离子方程式;C项表示Ba(OH)2与H2SO4或NaHSO4(过量)反应的离子方程式;D项只表示CH3COOH和氨水反应的离子方程式。
4.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。
(1)BaCl2(HCl)
试剂:___________________________________________________________________;
离子方程式:_____________________________________________________________。
(2)Cu(Fe)
试剂:___________________________________________________________________;
离子方程式:_____________________________________________________________。
(3)Na2SO4(Na2CO3)
试剂:___________________________________________________________________;
离子方程式:___________________________________________________________。
解析:(1)选用BaCO3,(2)选用稀硫酸,(3)选用稀硫酸。
答案:(1)BaCO3 BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(2)稀H2SO4溶液 Fe+2H+===Fe2++H2↑
(3)稀H2SO4溶液 CO+2H+===CO2↑+H2O
5.(Ⅰ)把下列离子方程式改写成化学方程式。
(1)Ba2++SO===BaSO4↓
(2)2H++CO===CO2↑+H2O
(3)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
(4)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(Ⅱ)试判断下面每组反应能否用同一个离子方程式表示,若能,写出相应的离子方程式;若不能,简要说明理由。
(1)CaCO3、Na2CO3分别跟盐酸反应。
(2)CuO分别跟稀硫酸、稀盐酸反应。
(3)H2SO4、K2SO4溶液分别跟Ba(OH)2反应。
解析:(Ⅰ)由离子找对应的强电解质才符合题意。
(Ⅱ)关键看反应物是否都为难溶物质或难电离的物质。
答案:(Ⅰ)(1)BaCl2+Na2SO4===2NaCl+BaSO4↓
(2)2HCl+Na2CO3===2NaCl+H2O+CO2↑
(3)Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
(4)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(以上答案合理即可)
(Ⅱ)(1)不能,CaCO3不能拆开而Na2CO3可拆开。
(2)能,CuO+2H+===Cu2++H2O。
(3)不能,前者反应不仅有BaSO4沉淀,还有H2O生成,而后者只有BaSO4生成。
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分;每小题只有一个选项符合题意)
1.从铝土矿制备铝所涉及的反应中,不属于离子反应的是( )
A.铝土矿溶于NaOH溶液中
B.NaAlO2溶液的酸化
C.灼烧氢氧化铝固体
D.电解熔融的氧化铝
解析:选C。没有自由移动离子参与的反应不属于离子反应。A项,有自由移动的Al3+和OH-发生反应,属于离子反应;B项,有自由移动的AlO和H+发生反应,属于离子反应;C项,灼烧Al(OH)3固体的分解反应不属于离子反应;D项中有自由移动的离子Al3+和O2-直接在阴、阳两极上发生反应,属于离子反应。
2.明矾常用作油条、粉丝等食品生产的添加剂,近年发现其中含有的铝对人体有害,而被世界卫生组织列为有害食品添加剂。下列关于明矾的说法错误的是( )
A.其焰色反应透过蓝色的钴玻璃呈紫色
B.明矾溶液中滴加过量氨水,可得到Al(OH)3 沉淀
C.明矾是一种复盐,属于混合物
D.滴入过量NaOH溶液无沉淀产生
解析:选C。明矾中含有K+,焰色反应呈紫色,A项正确;明矾溶于水可电离出Al3+,与过量氨水反应可得到Al(OH)3沉淀,与过量NaOH溶液反应则生成AlO,故B、D两项正确;明矾属于复盐,但具有固定的化学式,是一种纯净物,C项错误。
3.向含n mol AlCl3的溶液中加入含m mol NaOH的溶液,观察到的现象是先有白色沉淀生成,后沉淀部分溶解,则生成Al(OH)3沉淀的物质的量是( )
A.(4n-m) mol B.(4m-n) mol
C.(n-3m) mol D.(3m-n) mol
解析:选A。发生的反应:Al3++3OH-===Al(OH)3↓(消耗了3n mol OH-);Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O[消耗了(m-3n) mol OH-];剩余Al(OH)3为[n-(m-3n)] mol,即(4n-m) mol。
4.实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后,所得固体中含金属单质为18 g,则该氧化物粉末可能是( )
A.Cr2O3和MnO2 B.MnO2和V2O5
C.Cr2O3和V2O5 D.Fe3O4和FeO
解析:选D。9 g铝粉可以提供1 mol电子,则氧化物中的金属元素每得到1 mol电子对应的质量就应该是18 g。+3价的Cr得到1 mol最子对应的质量为17.3 g,+4价的Mn得到1 mol电子对应的质量为13.8 g,+5价的V得到1 mol电子对应的质量为10.2 g,A、B、C三项即使9 g铝粉全部反应,所得金属单质的质量也不到18 g,故错误。Fe3O4中的铁元素得到1 mol电子对应的质量为21 g,FeO中+2价的Fe得到1 mol电子对应的质量为28 g,当铝粉不足时,D项正确。
5.铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道,目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。纯铁的实际使用范围有限,人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称,其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中,你认为正确的是( )
A.它们的组成元素是相同的
B.耐腐蚀的性能不同
C.它们都属于钢,因此物理性质是一样的
D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁,因此它们的化 学性质完全相同
解析:选B。
不锈钢是在普通钢的基础上,加入Ni、Cr等多种元素炼制成的钢材,它在空气中能保持金属光泽,也就是具有不生锈的特性。镍、铬元素的加入,使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。综上所述,不锈钢具有优良的性能,在很多方面不同于普通钢,故B项正确。
6.a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为( )
A.1∶7 B.7∶1
C.7∶8 D.8∶7
解析:选B。设参加反应的CuSO4与H2SO4的物质的量分别为x mol和y mol,则:
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu Δm
1 mol 8 g
x mol 8x g
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ Δm
1 mol 56 g
y mol 56y g
因反应前后固体的质量没有发生变化,故第一个反应增加的质量等于第二个反应减少的铁的质量,即56y=8x,所以=。
7.下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
解析:选B。生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次减少而不是增加。
8.熔融氢氧化钠可选用的器皿是( )
A.陶瓷坩埚 B.石英坩埚
C.普通玻璃坩埚 D.生铁坩埚
解析:选D。陶瓷、石英、玻璃中均含有SiO2,在高温下,SiO2可以跟NaOH发生如下反应:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。所以A、B、C三种器皿都不能选用,只能用生铁坩埚。
9.下列叙述中,正确的是( )
A.自然界中存在大量的游离态的硅
B.石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅
C.二氧化硅的化学性质活泼,能跟酸或碱的溶液发生化学反应
D.二氧化硅与水反应可制备硅酸
解析:选B。自然界中的硅都以化合态存在,硅是亲氧元素,主要以氧化物及硅酸盐形式存在,如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅。 二氧化硅性质稳定,一般不与酸或碱溶液反应,且既不溶于水也不与水反应。
10.下面叙述正确的是( )
A.工业上用过量的碳还原二氧化硅而得到作为半导体材料的硅
B.二氧化硅除可用于制作光学镜片、石英坩埚外,还可用于制造光导纤维
C.水玻璃中加入少量盐酸出现白色沉淀,盐酸过量时,沉淀溶解
D.在Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑反应中,NaOH和水均作氧化剂
解析:选B。过量的碳参与反应,得到的粗硅中还含有SiC,而作为半导体材料的硅必须是高纯硅,A项错误;Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓,但H2SiO3既不溶于水,也不溶于盐酸,C项错误;Si与NaOH溶液的反应中,作氧化剂的只有H2O,D项错误。
11.现有AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH 4种无色溶液,只要加入下列试剂中的一种,就可以把它们区别开来,则这种试剂是( )
A.FeCl2 B.Fe(NO3)3
C.Fe D.FeCl3
解析:选D。 FeCl2与AgNO3可产生白色沉淀,与NaOH产生的白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后转变为红褐色,但与稀H2SO4和KSCN无明显现象,因此A不符合题意;Fe(NO3)3与KSCN反应得血红色溶液,与NaOH立即产生红褐色沉淀,但与AgNO3、稀H2SO4无明显现象,因此B不符合题意;Fe与AgNO3、稀H2SO4反应且现象不同,但与KSCN、NaOH无明显现象,所以C不符合题意;FeCl3与AgNO3产生白色沉淀,与KSCN反应得血红色溶液,与NaOH反应得红褐色沉淀,与稀H2SO4无明显现象,因此D符合题意。
12.下表中评价合理的是( )
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
Fe3O4与稀硝酸反应:
2Fe3O4+18H+===
6Fe3++H2↑+8H2O
正确
B
向碳酸镁中加入稀盐酸:
CO+2H+===
CO2↑+H2O
错误,碳酸镁不应
写成离子形式
C
向硫酸铵溶液中加入
氢氧化钡溶液:
Ba2++SO===BaSO4↓
正确
D
FeBr2溶液与等物
质的量的Cl2反应:
2Fe2++2Br-+2Cl2===
2Fe3++4Cl-+Br2
错误,Fe2+与Br-
的化学计量数之
比应为1∶2
解析:选B。A项不正确,NO应参与反应;C项不正确,NH与OH-也能反应;D项,评价不正确,FeBr2与等物质的量的Cl2反应,Br-只能部分参与反应,Fe2+与Br-的化学计量数之比为1∶1。
13.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是( )
A.漂白粉溶液在空气中失效:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
B.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:MnO2+2H+2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
C.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
D.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO+3Cl-+H2O+4H+
解析:选C。漂白粉溶液在空气中失效的原理是:Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO,因空气中CO2的量较少,不会生成Ca(HCO3)2,A错误;B中H元素不守恒,B错误;Al(OH)3不溶于H2CO3,C正确;在强碱性溶液中不会存在H+,D错误。
14.某氧化物不溶于水,但溶于熔化的NaOH中,生成易溶于水的化合物,向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液,立即有白色沉淀产生,则原氧化物是( )
A.Al2O3 B.MgO
C.SiO2 D.P2O5
解析:选C。能够被熔融的氢氧化钠溶解,排除MgO;能反应的生成NaAlO2、Na2SiO3、Na3PO4,将这些物质的溶液滴入盐酸中立即有白色沉淀产生的只有Na2SiO3。
15.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+完全还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1
解析:选C。由2Fe3++Fe===3Fe2+可知,加铁粉过量;所以n(Fe2+)=0.1 mol+0.3 mol=0.4 mol,c(Fe2+)=0.8 mol·L-1。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(10分)2011年初,安阳曹操墓真假之争风云再起,考古专家对其中两件文物的表面物质A和B进行了如下图所示的实验:
(1)请你根据上图实验现象推断下列物质的化学式:
B________________;C________________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
C→D________________________________________________________________________;
E→H+J_____________________________________________________________________;
J+K→L_____________________________________________________________________。
(3)考古发掘中很少见到由J制造的完好文物,可能的原因是
________________________________________________________________________。
解析:蓝色溶液K很显然是CuSO4溶液,则B中含有铜元素,再根据B分解可以得到CO2(G),可推出B是Cu2(OH)2CO3(CuCO3分解产物只有两种),红褐色沉淀D很显然是Fe(OH)3,则A是Fe2O3。由于Fe是较活泼的金属,在潮湿的空气中很容易被腐蚀。
答案:(1)Cu2(OH)2CO3 FeCl3
(2)FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
2H2O2H2↑+O2↑
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
(3)Fe的化学性质较活泼,易被腐蚀
17.(Ⅰ)(10分)几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示。
(注意:在溶液中观察到硅酸沉淀实际上是H4SiO4,H4SiO4在空气中易失水形成H2SiO3)
试判断:
(1)写出下列几种物质的化学式:
A________,B________,C________,D________,E________,F________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①B→A_______________________________________________________________________。
②B→E_______________________________________________________________________。
(3)写出下列溶液中反应的离子方程式:
①A→D_______________________________________________________________________。
②D→F_______________________________________________________________________。
(Ⅱ)(4分)向20 mL 2 mol·L-1 AlCl3溶液中,加入30 mL NaOH溶液,充分反应后,得0.78 g沉淀,NaOH溶液的物质的量浓度是________mol·L-1。
解析:(Ⅰ)从繁杂的转化关系中找出自己熟悉的反应关系,如D中通入CO2得F,F高温强热得B,就可以推断D为Na2SiO3、F为H4SiO4,C为H2SiO3,B为SiO2;依次类推:SiO2与炭混合强热得A,A为Si。
(Ⅱ)n(Al3+)=0.04 mol,作以下图像{n[Al(OH)3]=0.01 mol}
c(OH-)==1.0 mol·L-1或c(OH-)==5.0 mol·L-1
答案:(Ⅰ)(1)Si SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 CaSiO3 H4SiO4
(2)①SiO2+2CSi+2CO↑
②CaCO3+SiO2CO2↑+CaSiO3
(3)①Si+2OH-+H2O===SiO+2H2↑
②SiO+CO2+2H2O===H4SiO4↓+CO
(Ⅱ)1.0或5.0
18.(6分)孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿,它们的化学组成可表示为xCuCO3·yCu(OH)2(x、y为正整数且x≤2、y≤2)。
(1)孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时,孔雀石消耗的盐酸的物质的量与生成CO2的物质的量之比为4∶1;石青则为3∶1。
请推算它们的化学组成。
孔雀石:________________;石青:________________。
(2)现有孔雀石和石青的混合样品,取两份等质量的样品,在一份中加入过量盐酸,生成CO2 3.36 L(标准状况下);加热另一份样品使其完全分解,得到CuO 20 g,该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比为________。
解析:(1)孔雀石:=→=;
石青:=→=。
(2)设样品中孔雀石和石青的物质的量分别为a、b,则
→,
即a∶b=1∶1。
答案:(1)CuCO3·Cu(OH)2 2CuCO3·Cu(OH)2
(2)1∶1
19.(14分)某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验,请回答有关问题:
(1)称取样品a g,称量时应该使用的主要仪器的名称是________。
(2)将样品溶解于足量的稀盐酸中过滤。滤液中主要含有________(写化学式),滤渣中含有________(写化学式),溶解、过滤用到的玻璃仪器是
________________________________________________________________________。
(3)向滤液中加入过量氢氧化钠溶液,过滤。主要的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(4)在步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体,过滤。主要的离子方程式是________________________________________________________________________。
(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次,烘干并灼烧至恒重,冷却后称重,其质量为b g。有关的化学方程式是______________________________________________,
原样品中铝的质量分数是________。
解析:首先明确实验目的——测定合金中铝的含量,其次根据步骤理清化学反应原理——(1)合金加盐酸将硅、铜除去,(2)滤液加NaOH溶液将镁除去,(3)通过获得Al(OH)3、Al2O3称量、计算。
答案:(1)托盘天平
(2)MgCl2、AlCl3 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、漏斗
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,
Al3++4OH-===AlO+2H2O
(4)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
(5)2Al(OH)3Al2O3+3H2O %
20.(11分)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了如下所示的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。(注:稀硝酸能氧化铜,不能氧化金)
填写下面空白:
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①________、②________、③________、④________、⑤________。
(2)写出①处发生反应的离子方程式_________________________________________
________________________________________________________________________;
(3)铁红的化学式为________;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红________________________________________________________________________;
氧化铜________________。
解析:在基础知识方面,本题着重考查了Fe、Cu、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Au3+的氧化性和还原性及Fe与Fe2+、Fe3+间的相互转化关系。在基本技能方面,主要考查了设计常见阳离子分离方案的能力。
(1)本实验的目的是用废铁屑、常用的酸和碱,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。而废水中含有Fe3+、Cu2+、Au3+,因此首先加入废铁屑将Cu和Au都置换出来。Cu和Au的分离可以利用Cu与稀硝酸能反应而Au不能,将其分离,Cu2+和Fe2+分别加入碱使其转化为沉淀,灼烧分别生成它们的氧化物。
(2)由于废水显酸性,又含有Cu2+、Au3+、Fe3+,因此加入铁屑发生反应的离子方程式为:Fe+2H+===H2↑+Fe2+,Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,3Fe+2Au3+===2Au+3Fe2+,2Fe3++Fe===3Fe2+。
(3)铁红的化学式为Fe2O3,铁红常用作红色颜料,氧化铜常用作制铜盐的原料。
答案:(1)①铁屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氢氧化钠 ⑤氢氧化钠
(2)Fe+2H+===Fe2++H2↑,2Fe3++Fe===3Fe2+,Cu2++Fe===Cu+Fe2+,2Au3++3Fe===2Au+3Fe2+
(3)Fe2O3 用作红色颜料 用作制铜盐的原料
1.下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是( )
A.铝土矿中的铝元素是以化合态形式存在的,需用化学方法把铝元素变成游离态
B.提炼过程中,先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼
C.可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来
D.冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似,可用电解法
解析:选C。由于铝的还原性较强,用一般还原剂无法将铝还原出来,C项不正确。
2.氢氧化铝可作为治疗胃酸过多而引起的胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝的哪个性质( )
A.酸性 B.碱性
C.两性 D.氧化性
解析:选B。胃酸的主要成分是盐酸,利用Al(OH)3的碱性中和即可。
3.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平,青铜(约6000年前)、Fe(约2500年前)、Al(约200年前)之所以有先有后,主要取决于( )
A.金属的导电性强弱
B.金属在地壳中的含量多少
C.金属的化合价高低
D.金属的活动性强弱
解析:选D。从年代看,越不活泼的金属发现、利用越早。
4.电解法冶炼铝时,冰晶石的作用是( )
A.助熔剂 B.催化剂
C.还原剂 D.氧化剂
解析:选A。降低Al2O3熔融的温度(从2700 ℃降到1000 ℃),减少了“能量消耗”,降低了成本。
5.下列各组反应中能得到Al(OH)3的是(双选)( )
A.Al2O3加到热水中
B.向NaAlO2溶液中加入过量盐酸
C.将少量Na投入到明矾溶液中
D.在AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液
解析:选CD。Al2O3不与热水反应,不会生成Al(OH)3;NaAlO2溶液中加入过量盐酸只得到Al3+;C项是将少量Na投入到明矾溶液中产生少量NaOH,D项是将少量NaOH加入到含Al3+的溶液中,均可得到Al(OH)3沉淀。
6.将含有0.1 mol明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的溶液和100 mL 2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液混合后,下列叙述正确的是( )
A.反应完毕后,液体仍然澄清
B.溶液浑浊,沉淀物是BaSO4
C.生成0.1 mol Al(OH)3和0.2 mol BaSO4
D.溶液浑浊,沉淀物是Al(OH)3
解析:选B。因为Al3+~4OH-~AlO,所以明矾中的Al3+和Ba(OH)2溶液中的OH-恰好完全反应,生成偏铝酸盐溶液,而Ba2+与SO生成不溶于水的BaSO4沉淀,溶液浑浊。
7.有100 mL 3 mol·L-1的氢氧化钠溶液和100 mL 1 mol·L-1的氯化铝溶液。按如下两种方法进行实验:①将氢氧化钠溶液分多次加入到氯化铝溶液中;②将氯化铝溶液分多次加入到氢氧化钠溶液中。比较两次实验的结果是( )
A.现象相同,最终沉淀量相等
B.现象相同,最终沉淀量不等
C.现象不相同,最终沉淀量相等
D.现象不相同,最终沉淀量不等
解析:选C。因为n(OH-)∶n(Al3+)=3∶1,所以判断最终沉淀量都为0.1 mol;①中现象是有白色沉淀且逐渐增多,②中现象是开始时无现象,加入到一定程度后,有白色沉淀,并逐渐增多[当加入75 mL时,已将OH-完全消耗,再加入AlCl3时,发生反应为Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓],所以C项正确。
8.某混合溶液中含有MgCl2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。,根据Na+守恒即n(NaOH)=n(Na+)=n(AlO)+n(Cl-)=0.6 mol+2.6 mol=3.2 mol,所以V(NaOH)==0.8 L。
9.将下列各组溶液进行相互反应,根据溶液加入的先后顺序和反应过程中出现的现象就能进行鉴别的是( )
A.KOH和Al2(SO4)3
B.稀硫酸和NaHCO3
C.CaCl2和Na2CO3
D.Ba(OH)2和NaHSO4
解析:选A。A项中滴加顺序不同,现象不同;向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入KOH溶液并振荡,因为KOH不足,立即生成Al(OH)3白色沉淀;向KOH溶液中逐滴加入 Al2(SO4)3 溶液并振荡,因为KOH足量,开始无沉淀生成。而B、C、D项无论怎样滴加,都会产生同样的现象。
10.欲将MgCl2、AlCl3的混合溶液分离,某同学设计了如下方案:
(1)试剂①应选________(填“NaOH溶液”或“氨水”)。该试剂的用量是________(填“过量”或“少量”)。
(2)过滤后所得沉淀①需进行洗涤,洗涤的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出生成溶液①的离子方程式:________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)以上实验设计明显存在缺陷,请将其指出__________________________________
________________________________________________________________________;怎样改进?
________________________________________________________________________。
解析:本题利用Al(OH)3的两性与Mg(OH)2分离,然后分别与酸反应再得到MgCl2和AlCl3。
答案:(1)NaOH溶液 过量
(2)在过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀,然后使水自然流下,重复2~3次即可
(3)Al3++4OH-===AlO+2H2O
(4)所得AlCl3溶液中混有NaCl 向溶液①中通入过量CO2气体产生沉淀,将沉淀过滤、洗涤,再向沉淀中加入适量盐酸得AlCl3溶液
11.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溶于碱溶液的反应为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
12.有关明矾净水原理的探究。
(1)提出问题:明矾在水溶液中能全部离解成自由移动的钾离子、铝离子和硫酸根离子,明矾的净水原理是什么?是谁在起作用?
(2)猜想与假设:明矾溶于水生成的胶状物与铝离子有关,即明矾净水是铝离子的作用。
(3)探究实验:设计实验、实验分析与论证。
完成下表:
实验步骤
实验现象
结论
①在蒸馏水中加少量明矾,搅拌静置
明矾______
②在浑浊的天然水中加少量明矾,搅拌静置
有__________生成,天然水变________
③在浑浊的天然水中加少量硫酸,搅拌静置
④在浑浊的天然水中加少量硫酸钾,搅拌静置
⑤在浑浊的天然水中加氯化铝,搅拌静置
有__________生成,天然水变____________
(4)总结:由以上实验可知:明矾的净水作用与__________________________有关。
解析:此题紧扣Al3+的有关性质对其净水作用进行探究,既对新学内容进行了创造性应用又对胶体的有关知识起到了复习作用。
通过对比实验,证明Al3+能净水,而H2SO4、K2SO4不能净水。从而证明明矾净水作用与Al3+有关,与K+、SO无关。
答案:(3)①全部溶解 明矾能溶于水 ②絮状沉淀 澄清 明矾有净水作用 ③依然浑浊 硫酸没有净水作用
④仍然浑浊 硫酸钾没有净水作用 ⑤絮状沉淀 澄清
氯化铝具有净水作用 (4)铝离子
13.某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和CaCO3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的转化:
据此回答下列问题:
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是________。
(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、C、D、E所含物质的化学式:
固体B________;沉淀C________;
沉淀D________;溶液E________。
(3)写出①②③④四个化学反应方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
解析:混合物A中,只有KAl(SO4)2溶于水,溶于水电离出的Al3+与氨水反应产生氢氧化铝沉淀,沉淀分解产生的氧化铝;固体C中为Al2O3和CaCO3,只有Al2O3与氢氧化钠溶液反应,得到的偏铝酸钠溶液与适量酸反应得到氢氧化铝沉淀。
答案:(1)过滤
(2)Al2O3 Al2O3和CaCO3 CaCO3 K2SO4和(NH4)2SO4
(3)①Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
②2KAl(SO4)2+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4+K2SO4
③NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl
④2Al(OH)3Al2O3+3H2O
1.2011年1月,歼-20在成都实现首飞。歼-20的机身多处采用了各种先进铝合金材料,下列关于铝的说法正确的是( )
A.铝元素是地壳中含量最丰富的元素
B.铁元素在地壳中的含量比铝要低,因而较晚应用于人类生活中
C.自然界中铝均以铝土矿的形式存在于地壳中
D.铝通常以电解法生产
解析:选D。氧是地壳中含量最丰富的元素,铝是地壳中含量最丰富的金属元素,A项错误。冶铁工艺成熟很早,人类社会在数千年前就已进入铁器时代,B项错误。铝存在于多种矿物中,如刚玉,C项错误。
2.下列各物质既能与强酸反应,又能与强碱反应的是( )
①Na2SO4;②AlCl3;③Al(OH)3;④Al2O3;⑤NaHCO3;
⑥(NH4)2CO3
A.①②③④⑤⑥ B.①②④⑤⑥
C.②④⑤⑥ D.③④⑤⑥
解析:选D。Al(OH)3 和Al2O3显两性;NaHCO3是一个二元弱酸的酸式盐,它与强酸反应生成CO2,与强碱反应生成正盐;(NH4)2CO3中的NH可与OH-反应生成NH3·H2O,CO与强酸中H+反应生成HCO或CO2、H2O。显然D项符合题意。
3.已知4 g由氧化镁和另一种金属氧化物组成的混合物中含有氧元素1.8 g,则另一种金属氧化物是( )
A.CuO B.CaO
C.Fe2O3 D.Al2O3
解析:选D。氧化镁中m(Mg)∶m(O)=24∶16=3∶2;混合物中m(金属)∶m(O)=(4 g-1.8 g)∶1.8 g=2.2∶1.8=11∶9。很显然另一种金属氧化物中m(金属)∶m(O)< 11∶9。A、B、C中m(金属)∶m(O)均大于2;而Al2O3中,m(Al)∶m(O)=54∶48<11∶9,D项符合题意。
4.写出向含有1 mol KAl(SO4)2的明矾溶液中分别滴加①1.5 mol Ba(OH)2溶液、②2 mol Ba(OH)2溶液时的化学反应方程式和离子反应方程式。
解析:向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液时生成Al(OH)3沉淀和BaSO4沉淀,加入Ba(OH)2溶液较多时,OH-又会与Al(OH)3反应生成AlO。
答案:①2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2===K2SO4+
2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
②KAl(SO4)2+2Ba(OH)2===2BaSO4↓+KAlO2
+2H2O
Al3++2SO+2Ba2++4OH-===AlO+2BaSO4↓+2H2O
5.某化工厂生产中要用到一种无色、可溶于水的晶体——铝铵矾,该晶体是一种复盐,其主要化学成分是硫酸铝铵——NH4Al(SO4)2,向该盐的浓溶液中加入浓氢氧化钾溶液,将发生一系列变化,试写出:
(1)硫酸铝铵在水中电离的方程式:__________________________________________。
(2)在逐渐加入浓氢氧化钾溶液的过程中,产生的现象依次是:①溶液中出现白色沉淀,白色沉淀量逐渐增多;②有刺激性气味的气体放出;③白色沉淀量逐渐减少,白色沉淀完全消失。请依次写出滴入KOH溶液过程中发生的化学反应的离子方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
解析:NH4Al(SO4)2溶于水会发生电离:NH4Al(SO4)2===NH+Al3++2SO;当向该溶液中加入KOH溶液时,OH-先与Al3+反应(因为假设OH-先与NH反应生成的NH3·H2O又会与Al3+反应),然后再与NH反应,最后与Al(OH)3反应。
答案:(1)NH4Al(SO4)2===NH+Al3++2SO
(2)①Al3++3OH-===Al(OH)3↓
②NH+OH-===NH3↑+H2O
③Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
1.下列各组物质中,在高温引燃的条件下,不能发生化学反应的是( )
A.Al粉和Fe3O4粉末混合
B.V2O5粉末和Al粉混合
C.Al粉和MgO粉末混合
D.C粉和CuO粉末混合
解析:选C。Al粉和Fe3O4、V2O5在高温时均可发生铝热反应,而Al粉和MgO粉在高温时不发生化学反应,因为Mg比Al活泼。C粉和CuO粉末在高温也发生化学反应 2CuO+C2Cu+CO2↑。
2.等质量的同种镁铝合金分别与下列4种过量的溶液充分反应,放出氢气最多的是( )
A.2 mol·L-1 H2SO4溶液
B.18 mol·L-1 H2SO4溶液
C.6 mol·L-1 KOH溶液
D.3 mol·L-1 HNO3溶液
解析:选A。镁、铝与稀H2SO4均可反应放出H2;在KOH溶液中只有铝与KOH反应放出H2;镁与浓H2SO4反应不生成H2,Al在浓H2SO4中钝化;Mg、Al与HNO3作用都不生成H2。
3.若在加入铝粉能放出氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,一定能大量共存的是( )
A.NH、SO、CO、K+
B.Na+、Ba2+、Ca2+、HCO
C.Mg2+、Ag+、K+、Cl-
D.K+、Cl-、Na+、SO
解析:选D。铝与酸、强碱反应都放出氢气,则加入铝粉能放出氢气的溶液中可能含H+,也可能含OH-。分别加入各组离子,一定能大量共存,是指各组离子应与H+和OH-都能共存。A项中,NH与OH-生成NH3·H2O,CO与H+生成H2CO3;B项中,HCO与H+、OH-都能发生反应;C项,Mg2+与OH-不能共存,Ag+与Cl-不能共存;D项中,各离子与H+和OH-都不发生反应,符合要求。
4.用含少量镁粉的铝粉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
A.①⑥⑤③ B.②③④③
C.②③⑤③ D.①③⑤③
解析:选B。由镁粉和铝粉制取纯净Al(OH)3的过程为
5.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体体积(V)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的(注:反应速率为单位时间内生成气体的量)( )
A.物质的量之比3∶2
B.质量之比为3∶2
C.摩尔质量之比为2∶3
D.反应速率之比为2∶3
解析:选A。由图像可知,两个反应中生成的氢气一样多,说明两种金属提供的电子数目一样多,则镁、铝的物质的量之比为3∶2,质量之比为4∶3,故A项正确,B项错误;镁、铝的摩尔质量之比为8∶9,C项错误;由图像可知镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为2∶3,则二者的速率之比为3∶2,D项错误。
6.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是( )
A.Al B.Al(OH)3
C.AlCl3 D.Al2O3
解析:选A。根据化学反应中物质的量的对应关系:
A.1 mol Al~1 mol NaOH
B.1 mol Al(OH)3~1 mol NaOH
C.1 mol AlCl3 ~4 mol NaOH
D.1 mol Al2O3~2 mol NaOH
若设四种物质的质量均为m g,则消耗NaOH的物质的量分别为:
Al~ mol NaOH
Al(OH)3~ mol NaOH
AlCl3~ mol= mol NaOH
Al2O3~ mol= mol NaOH
由以上分析可知A消耗NaOH的量最多,故选A。
7.在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是( )
A.Mg2+、Al3+、Fe2+ B.H+、Mg2+、Al3+
C.H+、Ba2+、Al3+ D.只有Mg2+、Al3+
解析:选B。依据图像判断,开始加入NaOH时无沉淀产生,说明原溶液中含有H+;再根据产生沉淀质量的变化,判断溶液中含有Mg2+和Al3+。
8.用铝箔包装0.10 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和H2的混合气体 B.1.12 L H2
C.大于1.12 L H2 D.小于1.12 L 气体
解析:选C。0.10 mol Na和水反应生成氢气1.12 L(标准状况下),但铝箔又会和NaOH溶液反应放出氢气,故选C。
9.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如右图),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错误的是( )
A.实验中发生的反应都是氧化还原还应
B.铝是一种较活泼的金属
C.铝与氧气的反应放出热量
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。红墨水柱右端上升说明反应放热,C正确;铝是一种较活泼的金属,容易被空气中的氧气所氧化变成氧化铝。通常的铝制品之所以不能被完全氧化掉,是由于铝制品表面有一层致密的氧化铝“外衣”保护着。在铝箔的表面涂上硝酸汞溶液以后,硝酸汞穿过保护层,与铝发生置换反应,生成了液态金属——汞。汞能与铝结合成合金,俗称“铝汞齐”,在“铝汞齐”表面的铝没有氧化铝薄膜的保护,很快被空气中的氧气氧化,变成了白色固体氧化铝。当“铝汞齐”表面的铝因氧化而减少时,铝箔上的铝会不断溶解进入“铝汞齐”,并继续在表面被氧化,生成白色的氧化铝——“白毛”。
10.(Ⅰ)下列铝及铝合金的用途,分别体现了铝或铝合金的哪些性质?将序号填入下表中。
①制成铝箔
a.强度高、抗腐蚀能力强等
②制成铝锅
b.延展性好
③制成电线、电缆
c.具有金属光泽
④银粉(铝粉)制油漆
d.导电性好
⑤制门窗、车轮骨架等
e.有良好的导热性
用途
①
②
③
④
⑤
性质
(Ⅱ)(1)氧化铝坩埚能否加热烧碱至熔融?为什么?
(2)向含a mol AlCl3的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至浑浊→变澄清为止,后又滴加稀盐酸至变浑浊→澄清为止,画出沉淀的物质的量随加入溶质的物质的量变化图像。
解析:(Ⅰ)本题考查铝合金的性质和用途的关系,二者相互依存,即物质有什么样的性质就有什么样的用途,如导电性——作电线、电缆,同理,物质的用途也体现其性质,如制成铝箔——体现延展性好。
答案:(Ⅰ)
用途
①
②
③
④
⑤
性质
b
e
d
c
a
(Ⅱ)(1)否,因为Al2O3可与熔融烧碱反应:
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O。
(2)
11.把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中,有0.58 g白色难溶物析出,向所得溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1的盐酸,加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示:
(1)混合物中NaOH的质量是________g;AlCl3的质量是________g;MgCl2的质量是________g。
(2)C点表示盐酸加入的体积为________mL。
解析:(1)混合后体积中的成分是:D点成分为 Mg(OH)2[m(MgCl2)=0.95 g]、NaCl、NaAlO2、NaOH;A点成分为Mg(OH)2、NaCl、NaAlO2;B点成分为Mg(OH)2、Al(OH)3、NaCl;C点成分为AlCl3、MgCl2、NaCl。
设原固体中NaOH、AlCl3的物质的量分别是x、y,MgCl2的物质的量是0.01 mol。
由A点得:y+3y+0.02 mol+0.005 mol=x(Na元素守恒),
由B点得3y+0.02 mol+0.015 mol=x(Na元素守恒),
解得y=0.01 mol,x=0.065 mol,m(MgCl2)=0.95 g。
m(AlCl3)=1.335 g,m(NaOH)=2.6 g。
(2)由C点得:加盐酸的物质的量n(HCl)=n(NaOH)=0.065 mol,V(HCl)==0.13 L=130 mL,所得C点值为130。
答案:(1)2.6 1.335 0.95 (2)130
12.某学习小组用如图所示装置测定铝镁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,先将铝镁合金在稀盐酸中浸泡片刻,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,称量;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)若实验用铝镁合金的质量为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NaOH溶液,在B中发生2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑的反应。
(2)目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。
(5)据 2Al ~ 3H2
2 mol 3 mol
= 解得Mr(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)除去铝镁合金表面的氧化膜(3)①④③② 使D和C的液面相平
(4)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(5) (6)偏小
13.A、B、C、D、E五种物质均含有某种常见金属元素,它们的转化关系如下图所示,其中B为白色难溶固体,E易溶于水。
(1)写出下列物质的化学式:
A____________________、B____________________、
C____________________、D____________________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→C________________________________________________________________________,
B→D________________________________________________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
A→D________________________________________________________________________,
C→D________________________________________________________________________。
解析:
答案:(1)Al(OH)3 Al2O3 Al AlCl3
(2)2Al2O34Al+3O2↑
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
(3)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
2Al+6H+===2Al3++3H2↑
1.下列关于铝的叙述中,不正确的是( )
A.铝是地壳里含量最多的金属元素
B.在化学反应中,铝容易失去电子,表现还原性
C.铝在空气中不易燃烧
D.在常温下,铝不能与氧气反应
解析:选D。铝是地壳中含量最多的金属元素,其最外层电子数为3,易失去电子,表现还原性,活泼性较强,A、B两项正确;常温下在空气中加热铝时,铝表面形成的Al2O3可以阻碍O2与内部的铝继续反应,所以不易燃烧,C项正确。
2.将表面已完全钝化的铝条插入下列溶液中,不会发生反应的是( )
A.稀硝酸 B.稀盐酸
C.硝酸铜 D.氢氧化钠
解析:选C。铝条钝化的实质是铝的表面形成一层致密的氧化物薄膜。由于铝的氧化物Al2O3是一种两性氧化物,既可与强酸反应,又可与强碱反应,所以A、B、D三项皆不符合题意,只有C项中的Cu(NO3)2不与Al2O3反应,故不能与钝化的铝条发生反应。
3.等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为5∶6,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )
A.甲、乙中都是铝过量
B.甲中铝过量,乙中碱过量
C.甲中酸过量,乙中铝过量
D.甲中酸过量,乙中碱过量
解析:选B。某物质的量的硫酸(甲)和氢氧化钠(乙)溶液分别与等质量的铝反应,生成氢气体积比即物质的量之比为n(甲)∶n(乙)=5∶6。
甲:2Al+ 3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑,
mol 5 mol 5 mol
乙:2Al+ 2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
4 mol 4 mol 6 mol
如果加入的铝都为4 mol,硫酸和NaOH溶液中含溶质物质的量都为5 mol,则甲中铝过量4 mol- mol= mol,乙中氢氧化钠过量5 mol-4 mol=1 mol。
4.已知A为金属单质,在以下各步反应的最后生成物是白色沉淀。
(1)试确定A、B、C、D、E各为何物,写出其化学式。
A.________,B.________,C.________,D.________,E.________。
(2)写出各步反应的化学方程式。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________。
解析:金属单质A既能与稀硫酸反应,又能与NaOH溶液反应,说明A为Al,那么B为AlCl3、C为NaAlO2、D为Al2(SO4)3、E为Al(OH)3。
答案:(1)Al AlCl3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3
(2)①2Al+3Cl22AlCl3
②2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
③2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
④AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl
⑤NaAlO2+CO2+2H2O===NaHCO3+Al(OH)3↓
5.向一个铝制易拉罐中充满CO2,然后往罐中注入足量的NaOH溶液,立即用胶布封住罐口,一会儿就可听到罐内“咔咔”地响,发现易拉罐变瘪,再过一会儿易拉罐又鼓起来。
(1)易拉罐变瘪的原因是__________________________________________________,
反应的离子方程式是____________________________________________________。
(2)易拉罐又鼓起来的原因是______________________________________________,
反应的离子方程式是_____________________________________________________。
解析:开始时CO2溶于NaOH溶液,罐内气压减小,小于外界气压,易拉罐被压瘪。之后铝制的易拉罐与NaOH溶液反应,产生H2,罐内压强增大,易拉罐又鼓起来。
答案:(1)NaOH溶液吸收CO2,罐内压强减小,外界气压将易拉罐压瘪 CO2+2OH-===CO+H2O
(2)Al表面氧化膜溶解后,Al与NaOH溶液反应产生H2
2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
1.石灰石是许多工业生产的原料,下列化工生产过程中,一定不需要石灰石的是( )
A.漂白粉 B.水泥
C.烧碱 D.陶瓷
解析:选D。
生产水泥时,石灰石是重要的原料之一;制备陶瓷时以黏土为原料,不需要石灰石。
2.生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2,要检验是否存在这两种杂质,最好选用( )
A.水 B.盐酸
C.硫酸 D.烧碱溶液
解析:选B。检验CaCO3常用盐酸而不用硫酸,而SiO2又不溶于盐酸。故把生石灰(含CaCO3、SiO2)投入足量盐酸中,若发现有气泡生成且有不溶物存在,即可检验。
3.SiO2为酸性氧化物的依据是( )
A.与H2O化合生成H2SiO3
B.硅是非金属元素
C.对应的水化物是可溶性二元弱酸
D.能与强碱溶液反应生成盐和水
解析:选D。酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物。碱性氧化物是指能与酸反应生成盐和水的氧化物。D项符合酸性氧化物的概念,因此D是正确的。
4.在SiO2+3CSiC+2CO↑的反应里,氧化剂和还原剂的物质的量之比是( )
A.60∶36 B.36∶60
C.2∶1 D.1∶2
解析:选D。判断氧化剂和还原剂的本质方法是分析反应前后各元素化合价的变化情况。因为在SiC中,硅是+4价,碳为-4价,硅、氧反应前后化合价未变,所以SiO2既不是氧化剂也不是还原剂。参加反应的碳中,只要有3 mol的C被消耗,就有2 mol C作还原剂(化合价升高),有1 mol C作氧化剂(化合价降低)。因此D答案正确。
5.在下列操作中,原溶液一直保持澄清的是( )
A.向CaCl2溶液中加入Na2CO3溶液
B.向硅酸钠溶液中通入CO2至过量
C.向BaCl2溶液中通入CO2
D.向澄清石灰水中通入过量CO2
解析:选C。CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl,溶液变浑浊,且不会再变澄清,A选项不合题意;Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,当CO2过量时,Na2CO3转化为NaHCO3,但H2SiO3不溶解,B选项不合题意;BaCl2溶液中通入CO2不发生反应,溶液一直保持澄清,C选项符合题意;Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,当CO2过量时,CaCO3溶解:CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,因此,溶液先变浑浊后变澄清,D选项不合题意。
6.能证明硅酸的酸性很弱的实验事实是( )
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.CO2是气体,而SiO2是固体
解析:选B。根据较强酸制较弱酸的原理,向可溶性硅酸盐溶液中通入CO2生成硅酸,可证明H2CO3酸性强于硅酸。
7.下列离子方程式书写不正确的是(双选)( )
A.向NaOH溶液中通入少量CO2:
CO2+OH-===HCO
B.单质Si与氢氟酸反应:
Si+4HF===2H2↑+SiF4↑
C.石英沙与烧碱反应制水玻璃:
SiO2+2OH-===SiO+H2O
D.向水玻璃中通入CO2:
Na2SiO3+H2O+CO2===H2SiO3↓+2Na++CO
解析:选AD。向NaOH溶液中通入少量CO2,生成正盐Na2CO3,CO2过量时才生成NaHCO3,所以A不正确。硅虽然不与一般酸反应,但与氢氟酸反应,由于氢氟酸是弱酸,所以离子方程式和化学方程式相同,所以B正确。石英沙的主要成分是SiO2,它与烧碱溶液反应,生成硅酸钠和水,所以C正确。碳酸比硅酸酸性强,所以向水玻璃中通入CO2可制成硅酸,Na2SiO3和Na2CO3均溶于水,能写成离子形式,离子方程式应为SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO,所以D不正确。
8.下列说法不正确的是( )
A.SiO2是酸性氧化物,它不与任何酸反应
B.硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”
C.硅的化学性质不活泼,常温下与氧气、氯气、浓硫酸、硝酸等强氧化剂均不反应
D.SiO2和CO2的物理性质上有很大差别
解析:选A。A项中上半句是正确的,下半句错误,SiO2可以与氢氟酸反应,反应方程式:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
9.下列关于硅酸的说法正确的是( )
A.硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得
B.用反应Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的原理
C.因为硅酸难溶于水,所以它不能与NaOH溶液反应
D.硅胶可用作袋装食品的干燥剂
解析:选D。SiO2不溶于水也不与水反应,A项错误;B项错误,此反应是利用了强酸制弱酸的原理;硅酸虽难溶于水,但可与强碱溶液反应生成硅酸盐,C项错误。
10.(Ⅰ)某学生设计了如右图所示的装置,一次实验即可达到比较HCl、H2CO3、H2SiO3酸性强弱的目的(不必选其他酸性物质)。
请据此回答:
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂为________。
(2)装置B所盛试剂是________,其作用是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置C所盛试剂是________,C中反应的离子方程式是_________________________。
(Ⅱ)如何用所提供的试剂和方法除去各混合物粉末中的杂质(括号内为杂质)?将所选答案的编号填入表中相应的空格内(如果不需补加试剂,则对应答案栏可不填)。
可供选择的试剂:
A.盐酸;B.NaOH溶液;C.O2;D.H2O;E.CO2。
可供选择的操作:
①分液;②加热;③高温灼烧;④过滤;⑤结晶。
序号
粉末状混合物
所加试剂
主要操作
(1)
SiO2(CaCO3)
(2)
CaCO3(SiO2)
(3)
NaCl(SiO2)
(4)
SiO2(Fe2O3)
(5)
SiO2(H2SiO3)
(6)
SiO2(Na2SO4)
解析:(Ⅰ)
注意装置B的作用是除去盐酸挥发出的HCl气体,否则对装置C证明碳酸的酸性强于硅酸的酸性形成干扰。
(Ⅱ)(1)SiO2除了溶于氢氟酸外不溶于其他酸,而CaCO3溶于盐酸,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)SiO2能溶于NaOH溶液,即SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,而CaCO3不能。
(3)NaCl溶于水,而SiO2不溶于水。
(4)SiO2不溶于盐酸,而Fe2O3溶于盐酸。
(5)H2SiO3受热分解生成SiO2,即H2SiO3SiO2+H2O。
(6)SiO2不溶于水,而Na2SO4溶于水。
答案:(Ⅰ)(1)稀盐酸 (2)饱和NaHCO3溶液 除去盐酸中挥发出的HCl气体
(3)Na2SiO3溶液
SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO(或SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO)
(Ⅱ)(1)A ④ (2)B ④ (3)D ④⑤ (4)A ④
(5)不加试剂 ③ (6)D ④
11. 已知下列物质有如下图所示的转化关系,水和部分产物已略去。
①X为不溶于水的坚硬固体,Z无固定熔点,是现代建筑中不可缺少的装饰材料。
②无色气体A是引起温室效应的主要气体。
③B、D均为难溶于水的白色固体。
④高纯度的F是用于制造电脑芯片的一种非金属单质。
据此回答下列问题:
(1)B的化学式是________,F的名称是________。
(2)由X、Y制F的过程中,Y作________(填“氧化”或“还原”)剂。
(3)转化①的化学方程式为_______________________________________________。
(4)转化②(A少量)的离子方程式为__________________________________________。
解析:(1)Z为无固定熔点的现代装饰材料且由B、E、X经高温熔融制得,推测Z为玻璃;(2)A为CO2,B为CaCO3,那么结合X为不溶于水的固体及Z为玻璃推测X为SiO2,E为Na2CO3,D为H2SiO3,C为Na2SiO3,F为Si。
答案:(1)CaCO3 硅 (2)还原
(3)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
(4)CO2+SiO+H2O===H2SiO3↓+CO
12.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。从20世纪中叶开始,硅成了信息技术中的关键材料,工业上用焦炭在电炉中高温还原二氧化硅制得含少量杂质的粗硅,同时生成一氧化碳气体。碳化硅(SiC,俗称金刚砂)具有金刚石的结构,硬度很大,可用作砂纸、砂轮的磨料。工业上使焦炭与二氧化硅在高温下反应制得碳化硅,同时生成一氧化碳气体。回答下列问题:
(1)写出制取粗硅的化学方程式:________。在该化学反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)写出制取碳化硅的化学方程式:_________________________________________。
(3)在制取粗硅和碳化硅的工业生产中,从环境保护和废弃的资源再利用的角度来看,可采取的比较理想的附加措施是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由题给信息知,SiO2Si+CO、SiO2SiC+CO,据此可写出有关化学方程式。两个化学反应都生成CO,它既是大气污染物,又是优质燃料,还可以用作工业原料,应该对CO回收利用。
答案:(1)SiO2+2CSi+2CO↑ 1∶2
(2)SiO2+3CSiC+2CO↑
(3)收集反应生成的CO用作燃料或工业原料
13.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解(SiCl4+3H2O===H2SiO3↓+4HCl);
B.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
—
315
—
熔点/℃
-70.0
-107.2
—
—
—
升华
温度/℃
—
—
180
300
162
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式____________________________________
______________________________________________________________。
(2)装置A中g管的作用是_________________________________________________;
装置C中的试剂是________;装置E中的h瓶需要冷却的理由是
_______________________________________________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂?________(填“是”或“否”),请说明理由________________________________________________________________________。
②某同学称取5.000 g残留物后,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2 mol/L KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是________。
解析:(1)A装置是制备Cl2的发生装置,注意题目要求写的是MnO2与浓盐酸反应的“离子方程式”。
(2)装置A中g管的作用是使分液漏斗与圆底烧瓶中的压强保持一致,使液体顺利流下,简单地说是平衡压强;B是除杂装置,除去Cl2中的HCl气体;C是干燥装置,干燥Cl2一般用浓硫酸。由于反应温度是450~500 ℃,此时SiCl4是气态,故装置E中h瓶需要冷却的理由是冷凝SiCl4。
(3)AlCl3、FeCl3、PCl5都会在精馏后的残留物中存在,注意不要漏掉氯元素。
①注意KMnO4溶液自身就有颜色,可用来指示反应终点。
②由离子方程式得:
5Fe2+~MnO;n(Fe2+)=n(Fe)=5×1.000×10-2 mol/L×20.00×10-3 L×=4×10-3 mol,
残留物中铁元素的质量分数为
w(Fe)=×100%=×100%=
×100%=4.480%。
答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)平衡压强 浓硫酸 使SiCl4冷凝
(3)Al、P、Cl ①否 KMnO4溶液的紫红色可指示反应终点 ②4.480%
1.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中,错误的是( )
A.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质
B.在建筑工地上可用作黏合剂
C.它是一种矿物胶,既不能燃烧也不易被腐蚀
D.木材、棉织物用水玻璃浸过后,具有防腐性能且不易着火
解析:选A。水玻璃是硅酸钠的水溶液,易与空气中的CO2发生反应,因此A错误;B、C、D三项均正确地描述了水玻璃的用途。
2.过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成( )
A.水泥 B.玻璃
C.陶瓷 D.混凝土
解析:选B。泥沙、纯碱、生石灰的主要成分分别为SiO2、Na2CO3、CaO。水泥的主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙,玻璃的主要成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅,陶瓷的主要成分为硅酸盐。硅酸盐工业是指制水泥、玻璃、陶瓷等工业。泥沙、纯碱、生石灰熔化发生的反应为CaO+SiO2CaSiO3,Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑。
3.下列关于硅的说法中不正确的是(双选)( )
A.硅是非金属元素,但它的单质是有金属光泽的灰黑色固体
B.硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应
D.硅与氟、氯、溴、碘在加热条件下都不能直接化合
解析:选CD。常温下硅与氢氟酸、强碱溶液反应,在高温条件下能与卤素反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑,Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑,Si+2Cl2SiCl4,Si+2Br2SiBr4。
4.某学习兴趣小组想利用高岭土(其主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O)制备新型的净水剂。实验程序如下:
其中滤液C就是欲制备的净水剂。
试完成下列问题:
(1)写出混合物A、B、滤液C、沉淀D的主要成分(用化学式表示):
A________________,B________________,
C________________,D________________。
(2)写出高岭土与纯碱加热熔融的两个化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)该实验中,熔融高岭土和纯碱混合物时可以选用的坩埚有________(填字母)。
A.玻璃坩埚 B.瓷坩埚
C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
解析:高岭土受热分解生成的Al2O3和SiO2与Na2CO3反应,分别生成NaAlO2和Na2SiO3,即混合物A,加入盐酸后又生成AlCl3、H2SiO3和NaCl,即混合物B,过滤后得到沉淀H2SiO3,滤液AlCl3和NaCl。因上述反应过程中SiO2、Al2O3均能与Na2CO3反应,所以熔融高岭土时只能选用铁坩埚。
答案:(1)NaAlO2和Na2SiO3 H2SiO3、NaCl和AlCl3 AlCl3和NaCl H2SiO3
(2)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,
Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
(3)D
5.(Ⅰ)硅酸盐矿物的成分复杂,多用氧化物的形式来表示它们的组成,如Mg2SiO4的氧化物形式表示为2MgO·SiO2;Al2Si2O5(OH)4(高岭石)的氧化物形式表示为Al2O3·2SiO2·2H2O。有资料显示,三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)可用于治疗胃酸过多的疾病,是因为该物质难溶于水,服用后能中和胃酸,而且作用持久。
(1)三硅酸镁的化学式改写成氧化物的形式为__________________________________。
(2)三硅酸镁中和胃酸(HCl)的化学反应方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
(Ⅱ)实验室中,将细沙粉(SiO2)、镁粉混合加热可制得硅,这种硅往往含有过量的镁、氧化镁和硅化镁(Mg2Si),这些杂质可用盐酸除去(提示:Mg2Si与盐酸反应产物之一是能迅速自燃的气体SiH4)。请写出上述方程中有关反应的化学方程式:
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________;
(3)________________________________________________________________________;
(4)________________________________________________________________________;
(5)________________________________________________________________________;
(6)________________________________________________________________________。
解析:(Ⅰ)由题中列举的硅酸盐的表示形式可知,三硅酸镁的化学式改写成氧化物的形式为2MgO·3SiO2·nH2O。由2MgO·3SiO2·nH2O知,三硅酸镁跟盐酸的反应可看作是“MgO”与“HCl”的反应。
(Ⅱ)本题考查了Si和SiO2的一些性质。可根据CO2与Mg的反应推出SiO2与Mg的反应;这些杂质(Mg、MgO和Mg2Si)中Mg2Si和盐酸的反应可根据提示:产物之一是SiH4可写出:Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4↑。而SiH4的自燃可考虑Si→SiO2,H→H2O这两种十分稳定的氧化物:SiH4+2O2SiO2+2H2O。
答案:(Ⅰ)(1)2MgO·3SiO2·nH2O
(2)2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl===2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O
(Ⅱ)(1)SiO2+2Mg2MgO+Si
(2)2Mg+SiMg2Si
(3)Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
(4)MgO+2HCl===MgCl2+H2O
(5)Mg2Si+4HCl===MgCl2+SiH4↑
(6)SiH4+2O2SiO2+2H2O
1.铁对人类文明的真正贡献是产业革命时代以后的事。从1750~1850年的100年内,作为材料的铁(最初是铸铁,后来是钢),作为加工手段的铸造机、轧制机、机床和作为产品的蒸气机相互作用,支配着19世纪后半期的文明。这一时期,铁给人类以力量,使人类能随心所欲地掌握能源,发展文明。铁也是中学化学教材中系统介绍的一种金属元素。下列有关铁的叙述中,错误的是( )
A.生铁是含碳、硫、磷等多种杂质的铁合金
B.铁可以在氧气中燃烧
C.铁跟盐酸反应生成FeCl3和H2
D.高炉炼铁时,石灰石的主要作用是除去SiO2
解析:选C。生铁和钢都是铁、碳的合金,只是生铁含碳量比钢高,且其他杂质含量多,选项A正确;选项B正确,铁能够在较纯氧气中剧烈反应,生成的是四氧化三铁;选项C错误,铁发生置换反应时一般都生成Fe2+;加入石灰石的目的是除去铁矿石中混入的脉石(沸点高,主要成分是SiO2),生成CaSiO3矿渣,选项D正确。
2.人最早发现的铁,是从天上掉下来的“陨铁”。在各个文明古国中发现的最早铁器都是用陨铁制成的。虽然陨铁很少,却为人类认识铁打开了大门。下列关于铁的叙述错误的是( )
A.纯净的铁是光亮的银白色金属
B.铁能被磁铁吸引,在磁场作用下铁自身也能产生磁性
C.铁是地壳中含量最多的金属元素,所以分布在地壳的铁有游离态也有化合态
D.纯铁的抗腐蚀能力相当强,在干燥的空气里不易被氧化
解析:选C。铁是银白色金属(只是在冶金工业中我们称铁为黑色金属,与金属本身的颜色无关),所以A项正确;C项错误,地壳中含量最多的金属元素是铝,其次是铁;铁是一种比较活泼的金属,在自然界无游离态存在;极少量的铁单质也是天外来客——“陨石”。
3.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浇铸的液态生铁,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项不符合题意;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。
4.下列物质直接能够用来鉴别两种黑色粉末(一种是铁粉,一种是氧化铜)的是( )
A.Fe3O4 B.Fe2O3
C.FeO D.FeS2
解析:选A。利用Fe3O4具有磁性而铁可被磁铁吸引的性质来鉴别。
5.到公元前1000年,人们开始掌握炼铁技术,当时冶炼的铁主要用来制作武器,后来逐渐扩散到社会生产的各个领域,由于铁价廉,因此逐渐代替了被富有阶层所独占的青铜。纯铁的熔点为1535 ℃,而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200 ℃左右就熔化了,这是因为( )
A.铁的纯度越高熔点越低
B.合金的熔点比其成分物质的熔点高
C.因为形成了铁碳合金,所以熔点变低
D.在高炉中熔化的过程中发生了化学反应
解析:选C。合金的熔点一般低于其成分物质的熔点。生铁的熔点低是因为铁和碳形成了合金。
6.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是(双选)( )
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
解析:选BC。A项:合金的熔点比任何一种成分的纯金属的熔点都低;D项:生成Cu2(OH)3Cl发生了化学反应。
7.南极考察队在印度洋发现了一种不寻常的鱼,它的血液像水一样无色透明。研究发现这种鱼的血液中某种元素的含量是其他鱼血液中的十分之一。这种元素是( )
A.Cu B.Pb
C.Fe D.Ag
解析:选C。血液呈现红色主要是血红蛋白造成的,血红蛋白中必然含有铁,无色透明就是几乎无血红蛋白。
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。m g Fe3O4中含有n g Fe;铁的相对原子质量设为x,则有:×3=,所以x=。
9.成语是我国文化的宝贵遗产。下列有关金属的成语中,不符合科学原理的是( )
A.百炼成钢 B.火树银花
C.点石成金 D.曾青化铁
解析:选C。百炼成钢是生铁炼钢的过程。火树银花中的火树指焰火,焰火中含有金属元素,燃烧时显示各种颜色,化学上称为焰色反应。点石成金违背了元素守恒。曾青化铁是湿法炼铜的原理。
10.颗粒大小达到纳米级的单质铁具有很强的反应活性,俗称“纳米铁”。
(1)在高温条件下,用H2与FeCl2反应,可生成“纳米铁”和一种溶于水显强酸性的气体,写出该反应的化学方程式_________________________________________________。
(2)“纳米铁”在空气中受撞击时会燃烧,其反应与铁在纯氧中燃烧相同,写出该反应的化学方程式__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请你预测“纳米铁”的其他化学性质,用化学反应方程式表示
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)根据信息推测H2与FeCl2反应生成Fe和HCl气体。
(2)铁与氧气反应生成Fe3O4。(3)金属的其他化学性质有许多。
答案:(1)H2+FeCl2Fe+2HCl
(2)3Fe+2O2Fe3O4
(3)Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,2Fe+3Cl22FeCl3,2Fe+3Br2===2FeBr3(答案合理即可)
11.已知Al、Cu、Hg三种金属分别用如下方法冶炼:
2Al2O34Al+3O2↑
H2+CuOCu+H2O
2HgO2Hg+O2↑
(1)分析以上信息,可总结出金属的冶炼方法与其金属性强弱之间的关系是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用(1)中的结论,并结合题目信息,写出工业上用CaCl2冶炼金属钙的化学方程式________________________________________________________________________。
(3)在某些特殊环境下,往往用铝热反应来冶炼一些难熔金属,请写出据此法用MnO2冶炼金属锰的化学方程式
________________________________________________________________________。
解析:(2)Ca是比Na活泼的金属,用电解法获取。
答案:(1)非常活泼的金属一般采用电解法冶炼,中等活泼的金属一般采用热还原法冶炼,不活泼的金属一般采用热分解法冶炼
(2)CaCl2Ca+Cl2↑
(3)4Al+3MnO22Al2O3+3Mn
12.(Ⅰ)根据CO还原铁的氧化物的实验装置图(如图所示),回答下列问题:
(1)怎样知道硬质玻璃管中Fe2O3已开始反应?
________________________________________________________________________。
(2)在A处点燃尾气,可观察到什么现象?为什么要点燃?
________________________________________________________________________。
(3)实验结束时应注意的操作是
________________________________________________________________________。
①先停止通入CO。
②先熄灭酒精灯,并继续通入CO。
③熄灭酒精灯,同时停止通入CO。
④先熄灭酒精灯,继续通入CO至被还原的铁粉冷却,并点燃排出的CO气体。
(Ⅱ)碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。
(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:
①写出xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应的化学方程式:
________________________________________________________________________;
②实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):
(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l);
③称取24.0 g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.8 g 残留物,生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。
该样品的结晶水质量为________g,化学式为________;
(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由:
________________________________________________________________________。
解析:(Ⅰ)CO还原Fe2O3实验与H2还原CuO实验的原理、操作都很相似。可结合初中H2还原CuO的知识和铁的氧化物的性质解决第一问;从A口出来的尾气主要为CO,CO有毒,最好的办法就是将其点燃以防止污染空气;第三问考查了实验的基本操作。
(Ⅱ)(1)①碱式碳酸铜与氢气的反应,从“采用氢气还原法”这一信息可知,是H2作还原剂,则起氧化作用的必是+2价的铜,进而用化合价升降法即可配平。写产物时,可理解为:CuCO3→CuO+CO2,Cu(OH)2→CuO+H2O,CuO再与氢气反应。
②若不看下一步③中实验要取得的数据,就不知道实验的目的,是很难正确组装的。从③知,要取得产物CO2和H2O的质量,吸收CO2必须用碱石灰(选用bc,干燥管的用途很明显是放在最后),吸收H2O只能用浓硫酸。因此,加热装置前的除杂(HCl气体)和干燥只能用水(kj)和浓硫酸。注意:干燥管的作用是防止空气中的CO2和H2O进入U形管。
③产物中n(Cu)∶n(CO2)∶n(H2O)=∶∶=0.2 mol∶0.1 mol∶0.4 mol;
n(CuCO3)=n(CO2)=0.1 mol(即CuCO3的质量为12.4 g);
n[Cu(OH)2]=0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol[即Cu(OH)2的质量为9.8 g];
所以m(结晶水)=24.0 g-12.4 g -9.8 g=1.8 g(即样品中水为0.1 mol)。进而可得碱式碳酸铜的化学式。
答案:(Ⅰ)(1)当硬质玻璃管中红色物质开始变黑,B中澄清石灰水开始变浑浊时,说明Fe2O3已开始发生反应
(2)可见浅蓝色的火焰,因为CO有毒,为防止CO污染空气,必须点燃或用其他方法处理未反应的CO (3)④
(Ⅱ)(1)①xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O
②(a)→k j→g f(h i)→d e(e d)→h i(g f)→b c(c b)→(l)
③1.8 CuCO3·Cu(OH)2·H2O
(2)可行,根据反应xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O的质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成
13.在一定条件下可实现如图所示的物质之间的转化:
请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解,上图中的F是________。
(2)写出明矾溶液与过量的NaOH溶液反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
(3)图中所得G和D都是固体,混合后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)每生成1 mol D,同时生成________mol E。
解析:由明矾与过量NaOH溶液反应得到A,A为NaAlO2;由孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]加热分解(CuO、CO2、H2O)得F,F应为CO2(G为CuO);A与F反应得沉淀Al(OH)3;Al(OH)3受热分解得B为Al2O3;Al2O3电解得E(O2)、D(Al,因D为固体)。
答案:(1)CO2
(2)Al3++4OH-===AlO+2H2O
(3)2Al+3CuO3Cu+Al2O3
(4)0.75
1.在高炉中,把Fe2O3还原成铁的还原剂是( )
①焦炭 ②铁矿石 ③CO ④空气 ⑤石灰石
A.③ B.①
C.①③⑤ D.①③
解析:选A。根据冶铁原理可知CO是还原Fe2O3的还原剂。
2.下列关于金属冶炼的说法中不正确的是(双选)( )
A.在远古时代,人类只能利用陨铁、天然金矿等金属
B.在现代,人类不需要铜器,所以铜的冶炼也会逐步被淘汰
C.当前冶金工业中产量最大的金属不再是铁而是铝
D.钛的冶炼是采用金属镁来还原,但钛在高温下极易被氧化还需在氮气中冷却,导致其成本偏高,应用受到限制
解析:选BC。在现代人们对铜的需求量减少了,但对铜的纯度要求更高了,所以铜的冶炼技术不仅不会淘汰,还需要更多技术创新和进步,B错;铝的冶炼由于需要在高温条件下,耗费大量电能,所以其成本比铁要高不少,使其应用受到限制,当前铁的用量仍然是一枝独秀,C错。
3.冶炼金属有下列方法:①焦炭法;②水煤气(或H2、CO)法;③活泼金属置换法;④电解法。相应的冶炼法古代有(Ⅰ)火烧孔雀石,(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铁,(Ⅳ)从氯化镁中炼镁。以下对应冶炼方法中,错误的是( )
A.(Ⅰ)① B.(Ⅱ)②
C.(Ⅲ)③ D.(Ⅳ)④
解析:选B。(Ⅱ)湿法炼铜的原理是用铁将铜置换出来,其原理就是③,所以B项不正确。
4.在化学反应中,铜元素可表现0,+1,+2价。
(1)在西汉古籍中曾记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)与铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式:____________________________________________________。
(2)铜器表面有时生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损坏器物的化学反应方程式:____________________________________________。
(3)铜钱在货币史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理和化学性质分析为什么常用铜制造货币(铜的熔点是1183.4 ℃,铁的熔点是1534.8 ℃)。
解析:(1)Fe与CuSO4反应。
(2)能够溶解铜绿且不与铜反应的是非氧化性酸。
答案:(1)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
(2)Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+3H2O+CO2↑
(3)铜化学性质稳定,不易被腐蚀,铜的熔点不是很高,易铸造成型。
5.(1)铁、铜是人类使用最早、应用最广泛的两种金属,中国古代最早制造出精美的青铜器的年代是________。最早冶铁炼钢的年代是________。
(2)Fe是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿,金属铁是在高炉中冶炼的,高炉炼铁除了加入铁矿石外,还需加入焦炭和石灰石。请填空:
①写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式:______________________________________
________________________________________________________________________。
②写出焦炭在高炉中参与反应的化学方程式:________________________________
______________________________________________________________________。
③写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式:_________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)商朝 春秋战国
(2)①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
②C+O2CO2,C+CO22CO
③CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SiO2CaSiO3
1.下列叙述中,正确的是( )
①含金属元素的离子不一定都是阳离子 ②在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂 ③某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原 ④金属阳离子被还原不一定得到金属单质
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
解析:选D。①AlF、MnO是含金属的阴离子;②H2在许多反应中作还原剂;③金属元素从化合态变成游离态被还原,而非金属元素S2-、I-转化成S、I2时均被氧化;④Fe3+被Cu还原生成Fe2+。所以①④正确。
2.将铁屑溶于过量的盐酸后,再加入下列物质,会有+3价铁生成的是( )
A.稀硫酸 B.氯水
C.硫酸锌 D.氯化铜
解析:选B。氯水可将Fe2+氧化成Fe3+。
3.制印刷电路时常用FeCl3溶液作“腐蚀液”,该反应为:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。向FeCl3溶液中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )
A.烧杯中有铜,无铁
B.烧杯中有铁,无铜
C.烧杯中铁、铜都有
D.烧杯中铁、铜都无
解析:选B。Fe3+首先将Fe氧化,其次再氧化Cu,所以不会出现有铁无铜的现象。
4.下列反应的离子方程式书写正确的是(双选)( )
A.H2O2和酸性FeCl2溶液反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
B.硝酸铝溶液中加过量氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
C.过量铁粉溶于稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
D.向氢氧化钠溶液中通入过量CO2:OH-+CO2===HCO
解析:选AD。A项是H2O2在酸性环境下将Fe2+氧化成Fe3+,正确;B项中只能生成Al(OH)3沉淀,错误;C项中应生成Fe2+,错误;D项正确。
5.在FeCl3和CuCl2的混合溶液中,加入过量的铁粉,若充分反应后溶液质量不变,则原混合液中,Fe3+和Cu2+的物质的量之比是( )
A.14∶5 B.5∶14
C.7∶2 D.2∶7
解析:选D。发生的反应为①2Fe3++Fe===3Fe2+,
②Cu2++Fe===Fe2++Cu。每生成1 mol铜,会使溶液质量减少8 g ,列等式n(Fe3+)×56=8n(Cu2+),即n(Fe3+)∶n(Cu2+)=16∶56=2∶7。选项D正确。
6.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当再滴加几滴新制氯水后,混合液变成血红色,则下列结论中错误的是( )
A.该溶液中一定含有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成血红色物质
D.Fe2+被氯水氧化为Fe3+
解析:选B。氯水将Fe2+氧化成Fe3+,溶液变为血红色,说明①原溶液中含有SCN-,②氧化性Cl2>Fe3+,③Fe2+与SCN-不能形成血红色物质。
7.在CuO和Cu2O的混合物中,铜元素和氧元素的质量比为5∶1,则CuO和Cu2O的物质的量之比为( )
A.2∶3 B.1∶3
C.1∶4 D.3∶1
解析:选D。根据m(Cu)∶m(O)=5∶1可以列式:=,即n(CuO)∶n(Cu2O)=3∶1。
8.下列离子在溶液中能大量共存的是( )
A.Fe3+、NH、SCN-、Cl-
B.Na+、H+、NO、SO
C.Fe2+、H+、Na+、NO
D.Fe3+、I-、Cl-、SO
解析:选B。A项,Fe3+与SCN-可发生反应,不能大量共存;B项,四种离子间不发生反应,可大量共存;C项,Fe2+在H+、NO作用下被氧化生成Fe3+,不能大量共存;D项,Fe3+可与I-发生氧化还原反应而不能大量共存。
9.某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
方案Ⅰ:铜铝混合物测定生成气体的体积
方案Ⅱ:铜铝混合物测定剩余固体的质量(铜可与浓、稀硝酸反应)
下列有关判断不正确的是( )
A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
B.溶液A和B均可以选用稀硝酸
C.若溶液B选用浓硝酸,则测得铜的质量分数偏小
D.实验室方案Ⅱ更便于实施
解析:选B。B项,稀硝酸均可与Cu、Al反应,所以不正确;C项,浓硝酸使Al钝化,测得剩余固体质量偏大,铜的质量分数偏小。
10.A是一种红棕色金属氧化物,B、D是金属单质,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的化学式:
A________;E________;J________;G________。
(2)按要求写方程式:
①A+B→C+D的化学方程式:_____________________________________________;
②F→G的化学方程式:____________________________________________________;
③C→I的离子方程式:____________________________________________________。
解析:根据A的物理性质及A与B金属单质高温下的反应推断A为Fe2O3,A和B的反应为铝热反应,那么B为Al,C为Al2O3,D为Fe,E为FeCl2,F为Fe(OH)2,G为Fe(OH)3,H为AlCl3,I为NaAlO2,J为Al(OH)3。
答案:(1)Fe2O3 FeCl2 Al(OH)3 Fe(OH)3
(2)①2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
③Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
11.(Ⅰ)有一包铁粉和氧化铁粉的混合物共19.2 g,溶于150 mL稀硫酸中,反应完毕后不留残渣,向溶液中滴入KSCN溶液也不显血红色,反应过程中共放出3.36 L标准状况下的H2。求:
(1)混合物中铁粉的质量为________。
(2)原稀硫酸的物质的量浓度至少是________。
(Ⅱ)氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸。某同学想知道是稀硫酸中的哪种粒子(H2O、H+、SO)能使氧化铜溶解。请你和他一起通过下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
(1)你指出的假设是_______________________________________________________。
(2)通过实验Ⅰ可以证明___________________________________________________。
(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在Ⅲ中应加入________。
(4)探究结果为__________________________________________________________。
你认为除实验Ⅱ和Ⅲ所用试剂外,还能够溶解氧化铜的一种常见物质是________________________________________________________________________。
解析:(Ⅰ)发生的反应为
①Fe2O3+3H2SO4===3H2O+Fe2(SO4)3
②Fe+2Fe3+===3Fe2+
③Fe+2H+===Fe2++H2↑
n(H2)=0.15 mol,可以列出下列等式
得n(Fe)=0.2 mol,n(Fe2O3)=0.05 mol
m(Fe)=11.2 g,c(H2SO4)===2.0 mol·L-1。
(Ⅱ)可以通过加水不溶解,加入Na2SO4不溶解,加入稀硫酸可溶解来证明CuO的溶解是H+的作用。
答案:(Ⅰ)(1)11.2 g (2)2.0 mol·L-1
(Ⅱ)(1)溶液中的H+使CuO溶解
(2)H2O不能使CuO溶解
(3)硫酸钠溶液
(4)溶液中的H+可以使CuO溶解,H2O、SO不能使CuO溶解 稀硝酸(或盐酸)
12.氧化铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料,某校化学实验小组通过实验来探究一红色粉末的成分,该粉末可能是Fe2O3或Cu2O或两者的混合物。探究过程如下:
查阅资料 Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
提出假设 假设1:红色粉末是Fe2O3;假设2:红色粉末是Cu2O;假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
设计探究实验 取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立,则实验现象是_________________________________________。
(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变血红色,则证明原固体粉末中一定不含氧化铁。你认为这种说法合理吗?________________________________________________________。
简述你的理由:_________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变血红色,则证明原固体粉末是________,写出发生反应的离子方程式:___________________________________
________________________________________________________________________。
延伸探究 经实验分析;确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为b g(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为________。
解析:(1)Fe3+可与SCN-生成血红色络合物。(2)不合理,若是两者的混合物,因Cu2O可与稀硫酸作用生成Cu,Cu可将Fe3+还原为Fe2+,Fe2+不能与SCN-反应生成血红色络合物。(3)结合(2)的分析可知粉末一定是两者的混合物,否则若是Fe2O3,溶液变血红色;若是Cu2O一定有沉淀。(4)加热时只发生反应:2Cu2O+O24CuO,所以增重的质量(b-a) g为参加反应的O2的质量,依据化学反应方程式可求出a g混合物含有Cu2O的质量为9(b-a) g 。
答案:(1)固体完全溶解,溶液呈血红色 (2)不合理 因Cu2O与H2SO4反应生成Cu,Cu可将Fe3+还原为Fe2+,故Cu2O、Fe2O3混合物溶于稀H2SO4,最终可能无Fe3+产生,从而滴加KSCN溶液后也不变血红色
(3)Fe2O3与Cu2O的混合物 Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O,Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+ (4)%
13.某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究:将适量稀硝酸(硝酸具有强氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+)加入少许样品中,加热溶解;取少许溶液,滴加KSCN溶液后出现血红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3价的结论。
(1)请指出该结论是否合理并说明理由_______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)请完成对铁元素的探究:
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹;3 mol·L-1 H2SO4、3% H2O2、6 mol·L-1 HNO3、0.01 mol·L-1 KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1 KI、20% KSCN、蒸馏水。
①提取合理假设
假设1:__________________________________________________________________;
假设2:___________________________________________________________________;
假设3:___________________________________________________________________。
②设计实验方案证明你的假设
③实验过程
根据②的实验方案,进行实验。请按下表格写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作
预期现象与结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
……
解析:HNO3具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,因此对铁的氧化物中铁元素的价态提出全为+2价或全为+3价或+2价和+3价共存三种假设。
实验过程:可用稀硫酸溶解铁的氧化物,根据溶液颜色的变化,推测铁元素可能的化合价,然后取少量上述溶液,滴加酸性KMnO4溶液,根据KMnO4溶液是否褪色,确定溶液中是否存在Fe2+;另取少量溶液,滴加KSCN溶液,根据溶液是否变血红色,确定溶液中是否存在Fe3+。
答案:(1)该结论不合理。稀HNO3有强氧化性,若该氧化物铁的价态为+2价,则被氧化为+3价,同样可使KSCN溶液变血红色
(2)①催化剂中铁元素全部为+3价
催化剂中铁元素全部为+2价
催化剂中铁元素同时存在+2价与+3价
③
实验操作
预期现象与结论
步骤1:用滴管取一定量3 mol·L-1 H2SO4于试管中,加热煮沸数分钟以除去溶于其中的氧气
________
步骤2:用药匙取少量样品于试管中,用滴管加入适量已除去氧气的3 mol·L-1 H2SO4并加热,充分反应后得A溶液
样品溶解,溶液颜色有变化
步骤3:取少许A溶液于试管中,滴加1~2滴20%的KSCN溶液,振荡
①若溶液不呈血红色,则假设2成立;
②若溶液呈血红色,则假设1或3成立
步骤4:另取少许A溶液于试管中,滴加1~2滴0.01 mol·L-1KMnO4溶液,振荡
结合步骤3中的②:
①若溶液呈紫红色,则假设1成立;
②若溶液紫红色褪去,则假设3成立
1.下列说法中正确的是( )
A.铁在干燥的空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的Fe3O4
B.铁跟盐酸反应生成氯化铁和氢气
C.铁丝浸入硫酸铜溶液中片刻,取出,表面出现红色的铁锈
D.烤蓝是在铁制品表面通过化学反应生成致密的氧化膜以防止铁生锈
解析:选D。A项,由于空气中的氧气含量较少,所以铁丝在干燥的空气中不能剧烈燃烧,只有在纯氧中才能剧烈燃烧。B项,铁跟盐酸发生置换反应,放出氢气,同时生成氯化亚铁(FeCl2),而不是氯化铁(FeCl3)。C项,铁丝跟硫酸铜反应置换出铜,所看到的铁丝表面的红色物质是铜,不是铁锈。D项,刀片、枪筒表面发蓝色光泽的黑色物质就是经过烤蓝加工得到的致密氧化膜,用以防止刀片、枪筒生锈。
2.下列铜的化合物不能够由铜与某一种单质反应直接获得的是( )
A.CuO B.CuS
C.Cu2S D.CuCl2
解析:选B。Cu与S反应得到Cu2S。
3.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A.Cu2+ B.Fe3+
C.Fe2+ D.H+
解析:选C。本题由剩余固体能被磁铁吸引,说明该固体含有铁,那么能与铁反应的离子均不能共存于同一容器,而在FeCl3、CuCl2、盐酸中的Fe3+、Cu2+、H+均与铁反应,2Fe3++Fe===3Fe2+;Cu2++Fe===Cu+Fe2+;2H++Fe===Fe2++H2↑,故溶液中含有较多的阳离子只能是Fe2+。
4.除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质),将选用的试剂和分离方法填在题后的横线上,并写出有关反应的离子方程式。
(1)Fe2O3[Fe(OH)3]_________________________________________________________;
(2)Fe2O3(Al2O3)____________________________________________________________;
(3)FeCl3(FeCl2)_____________________________________________________________;
(4)FeCl2(FeCl3)_____________________________________________________________;
(5)FeCl2(CuCl2)_____________________________________________________________。
解析:(1)直接加热,使Fe(OH)3发生分解反应;
(2)采用加入NaOH溶液使Al2O3溶解,过滤;
(3)滴加氯水;
(4)加入过量铁屑;
(5)加入过量铁屑。
答案:(1)加热
(2)NaOH溶液、过滤,
2OH-+Al2O3===2AlO+H2O
(3)氯水,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(4)过量铁屑,2Fe3++Fe===3Fe2+
(5)过量铁屑、过滤,Fe+Cu2+===Fe2++Cu
5.将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应。试判断下列情况下,溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有的离子是________,铜单质________(填“一定”或“可能”)存在。
(2)若CuCl2有剩余,则容器中还可能有的离子为________,铜单质________(填“一定”或“可能”)存在。
(3)若FeCl3和CuCl2都有剩余,则容器中不可能有的单质是________,Fe2+________(填“一定”或“可能”)存在。
解析:本题涉及的反应有:①Fe+2FeCl3===3FeCl2,②Fe+CuCl2===Cu+FeCl2,③Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2。
(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有Fe3+、Cu2+,因为它们能发生上述①②反应。
(2)若CuCl2有剩余,则容器中不可能有Fe,一定含有Fe2+,可能有Fe3+。
(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余,则容器中一定没有Fe、Cu,一定有Fe2+。
答案:(1)Fe3+、Cu2+ 一定 (2)Fe3+ 可能 (3)Fe、Cu 一定
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分;每小题只有一个选项符合题意)
1.铁屑溶于过量的盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁离子生成的是( )
A.硫酸 B.碳酸铜
C.硝酸锌 D.氯化钙
解析:选C。题干中指明盐酸过量,因此反应后的溶液呈酸性,故C项向溶液中加硝酸锌时,NO在酸性条件下显强氧化性,可将Fe2+氧化:4H++NO+3Fe2+===3Fe3++NO↑+2H2O。
2.下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是( )
A.漂白粉的成分为次氯酸钙
B.实验室可用浓硫酸干燥氨气
C.实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气
D.Al2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒
解析:选C。 漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙,有效成分是次氯酸钙,A项错误;氨气是碱性气体,不可用浓硫酸干燥,B项错误;Al2(SO4)3可除去废水中的悬浮颗粒,是利用其与水反应产生Al(OH)3胶体的吸附性,而Al(OH)3既可与酸反应又可与碱反应,故Al2(SO4)3不能除去碱性废水或酸性废水中的悬浮颗粒,D项错误。
3.向存在大量Na+、Cl-的溶液中通入足量的NH3后,该溶液中还可能大量存在的离子组是( )
A.K+、Br-、CO B.Al3+、H+、MnO
C.NH、Fe3+、SO D.Ag+、Cu2+、NO
解析:选A。溶液中通入足量的NH3后,金属离子Al3+、Fe3+、Ag+、Cu2+都可与氨水反应生成氢氧化物沉淀,H+也不能大量存在,且Ag+与Cl-不能大量共存,故正确答案为A项。
4.下列实验装置不能达到实验目的的是( )
解析:选D。 虽然NaHCO3对应石灰水先变浑浊,但NaHCO3先受热,且受热面积大,反应条件不同,不能用来比较二者稳定性强弱。
5.锌与不同浓度的硝酸可发生不同的反应,其中参加反应的Zn的物质的量(y)与被还原的硝酸的物质的量(x)的关系符合右图的是 ( )
A.3Zn+8HNO3(稀)===3Zn(NO3)2+4H2O+2NO↑
B.Zn+4HNO3(浓)===Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O
C.4Zn+10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2+3H2O+NH4NO3
D.4Zn+10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑
解析:选D。由图知,每消耗2a mol Zn(即转移4a mol e-),就有a mol N原子被还原,根据电子得失守恒N原子由+5价降为+1价,只有D项符合要求。
6.可用如图装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是( )
A.铜和稀硝酸制一氧化氮
B.氯化钠与浓硫酸制氯化氢
C.锌和稀硫酸制氢气
D.硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢
解析:选B。 收集装置的特点是集气瓶瓶口向上,则收集的气体密度比空气大,C项错误;一氧化氮能够被氧气氧化,故不能用排空气法收集,A项错误;净化装置采用了浓硫酸,硫化氢具有很强的还原性,不能用浓硫酸净化,D项错误。
7.有关下列三个反应的叙述,正确的是 ( )
①2H2S+SO2===3S↓+2H2O
②S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
③3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
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H2SO4,则反应也能发生
C.反应②和③说明S具有两性元素的性质
D.反应③说明S既具有氧化性又具有还原性
解析:选D。三个反应均为氧化还原反应,反应①说明SO2具有氧化性;反应②说明S能被浓硫酸氧化,但S不能与稀硫酸反应;反应③是S的歧化反应;可见A、B、C三项不正确。
8.将盛有25 mL一氧化氮、二氧化氮混合气体的量筒倒立于水槽中,反应后气体体积缩小为15 mL,则原混合气体中一氧化氮与二氧化氮的体积比是( )
A.2∶3 B.3∶2
C.4∶1 D.1∶4
解析:选A。根据反应3NO2+H2O===2HNO3+NO可判断反应消耗的NO2为15 mL,原混合气体中含有NO为10 mL。
9.SO2气体的排放是形成酸雨的主要原因,SO2主要来源于含硫燃料的燃烧,为了减少酸雨的形成,往往在含硫较多的煤中掺入一定量的生石灰再进行燃烧,此煤燃烧后硫元素的主要存在形式是( )
A.CaSO4 B.CaSO3
C.CaS D.SO2
解析:选A。涉及的反应有S+O2SO2,SO2+CaO===CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4,所以选项A正确。
10.贮存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象,这体现了浓硫酸的( )
A.吸水性和酸性 B.脱水性和吸水性
C.强氧化性和吸水性 D.不挥发性和酸性
解析:选A。铁遇冷的浓硫酸会发生钝化,但浓硫酸具有较强的吸水性,吸水后变为稀硫酸,与活泼金属发生置换反应。
11.下列反应过程中,最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是( )
A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C.无色溶液白色沉淀
D.无色溶液无沉淀白色沉淀
解析:选C。SO2、SO具有还原性,能被HNO3(含H+和NO)等强氧化剂氧化。A、B项中最终的白色沉淀都是BaSO4。C项中白色沉淀有可能是AgCl。D项中先加过量HCl,既可排除Ag+的干扰,又可消除CO、SO等的干扰,无沉淀,则最终白色沉淀是BaSO4。
12.在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中的Al3+浓度(mol·L-1)为( )
A. B.
C. D.
解析:选C。由加入b mol BaCl2恰好使SO完全沉淀推出n(SO)=b mol;由放出c mol NH3推出n(NH)=c mol;根据电荷守恒3n(Al3+)+n(NH)=2n(SO);推出n(Al3+)= mol,所以c(Al3+)= mol·L-1。
13.如下图是一套检验气体性质的实验装置,关闭活塞S,通入气体X,品红溶液褪色,据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是( )
A
B
C
D
X
H2S
SO2
CO2
Cl2
Y
浓H2SO4
饱和NaHCO3溶液
Na2SO3溶液
饱和NaHSO3溶液
解析:选A。A中反应:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O,SO2使品红溶液褪色;B中反应:SO2+2NaHCO3===Na2SO3+2CO2↑+H2O,SO2被吸收生成了CO2;C中CO2和Na2SO3不反应;D中反应:HSO+Cl2+H2O===SO+2Cl-+3H+,Cl2被吸收。
14. 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。
15.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.(12分)某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置进行了有关实验:
请回答下列问题:
(1)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应停止,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组中的同学认为还有一定量的硫酸剩余。
①下列试剂中,能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的物质是 ________ (填写字母编号)。
A.硫酸钠溶液 B.氯化钡溶液
C.银粉 D.碳酸钠溶液
②实验中若有m g铜参加了反应,则有________mol H2SO4被还原。
③实验中氢氧化钠溶液的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为了测定剩余硫酸的物质的量浓度,该兴趣小组设计了三种实验方案:
方案1:将装置A产生的气体缓缓通过已称量过的装有碱石灰的干燥管,反应停止后再次称量,两次质量差即是吸收的二氧化硫的质量。
方案2:将装置A产生的气体缓缓通入足量的用硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,称得沉淀的质量即是二氧化硫转化为硫酸钡沉淀的质量。
方案3:当铜和浓硫酸的反应结束后,在装置A中加入足量的锌粉,用排水法测得产生氢气的体积为V L(已换算为标准状况)。
实际上,以上方案1、2均不可取,请你说出原因。
方案1:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方案2:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方案3:写出剩余硫酸的物质的量浓度的计算式(假设反应后溶液的体积仍为12 mL)________________________________________________________________________。
解析: (1)①剩余溶液中有CuSO4,要证明存在H2SO4,即证明存在H+即可,故选Na2CO3溶液,若存在H2SO4则产生气体。②由得失电子守恒知,被还原的n(H2SO4)=n(Cu)= mol。③NaOH溶液用于吸收SO2,防止污染空气。
(2)方案1:SO2气体中的水蒸气也会被碱石灰吸收,使m(SO2)增大或者是烧瓶中的SO2不能完全排出。
方案2:酸性高锰酸钾溶液中有SO,故加入BaCl2后生成的m(BaSO4)偏大。
方案3:n(H2SO4)=n(H2)== mol,
c(H2SO4)== mol·L-1。
答案:(1)①D ② ③吸收反应产生的SO2,防止污染空气
(2)方案1:产生的气体中含有水蒸气,干燥管中的质量差不仅仅是SO2的质量(或烧瓶中的SO2不能完全排出)
方案2:沉淀的质量一部分是高锰酸钾溶液中起酸化作用的硫酸与氯化钡反应而产生的
方案3: mol·L-1
17.(10分)下图所示是以黄铁矿(FeS2)为起始反应物的一系列变化,其中不含硫的产物已略去。
(1)写出化学式:A________、B________、C________、
D________、E________。
(2)写出反应①、③、⑤的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________。
(3)写出反应②、④的离子方程式:
②________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
解析:黄铁矿的主要成分是FeS2,在空气中煅烧生成的C可被氯水氧化,所以C为SO2,D为H2SO4;又因为A、B分别能与D的稀溶液和浓溶液反应,生成E(H2S)和C(SO2),E与C反应生成B(S),B与Fe反应生成A(FeS),所以不难得出A为FeS,B为单质S,C为SO2,D为H2SO4,E为H2S,F为FeSO4。
答案:(1)FeS S SO2 H2SO4 H2S
(2)FeS2FeS+S
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)FeS+2H+===Fe2++H2S↑
SO2+Cl2+2H2O===4H++SO+2Cl-
18.(12分)某研究性学习小组的同学利用下图来验证某铜银合金完全溶解于浓硝酸时生成的气体除NO2外还含有NO,并测定合金中铜的质量分数。已知常温下NO2和N2O4混合存在,在低于0 ℃时几乎只有无色的N2O4晶体。
(1)写出A中铜与硝酸反应的一个化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(2)反应前先打开A部分的活塞K1,持续通入一段时间的N2,理由是
________________________________________________________________________;
若装置中缺少B部分,会影响验证的结果,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(3)反应结束后,打开活塞K2,并通入O2,若有NO产生,则D产生的现象是
________________________________________________________________________;
(4)实验测得的数据如下:合金质量15.0 g,13.5 mol·L-1 HNO3 40 mL;实验后A溶液:V=40 mL,c(H+)=1.0 mol·L-1,假设反应中硝酸无挥发也没有分解。则反应中消耗的HNO3物质的量为________mol;
(5)利用A装置中反应后溶液也可确定铜的质量分数,方法是取出A中的反应的溶液,向其中加入足量的________ 溶液,然后进行操作步骤分别是________。
解析:(1)随反应进行,浓硝酸会慢慢变稀,故发生的反应分为浓、稀两种情况。(2)由于实验目的之一是检验有NO生成,而装置又有O2,故实验前应将装置内O2全部排出,另外因反应中一定有NO2生成,而NO2又易与H2O(液)反应,故必须先将水蒸气除去。(4)硝酸总共为0.54 mol,反应后剩余0.04 mol,故反应的硝酸为0.5 mol。(5)A中存在Ag+、Cu2+,可加入盐酸或NaCl溶液使得到AgCl沉淀,然后过滤并洗涤除去所含的杂质离子,然后干燥称量即可。
答案:(1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(或3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑)
(2)排除装置中的空气,防止干扰验证性实验 部分NO2与水作用生成NO干扰验证性实验
(3)有红棕色气体生成
(4)0.5
(5)盐酸 过滤、洗涤、干燥、称量
19.(12分)(1)我国在全国各省、市、自治区的主要城市都设有大气监测站,主要工作是监测大气情况。且每天都公布空气质量情况。下列各项的含量一定会进行监测的是________。
①可吸入颗粒物 ②总悬浮颗粒物 ③氮氧化物
④二氧化碳 ⑤二氧化硫 ⑥二氧化氮 ⑦一氧化碳
⑧一氧化氮 ⑨氮气 臭氧
(2)NH4NO3在不同条件(温度)下加热分解,既可能发生非氧化还原反应,也可能发生氧化还原反应。
若NH4NO3在通常条件下加热的分解产物不超出下列范围,根据已学知识(化合价升降规律等)判断,下列反应可能的是 ________。
A.NH4NO3→N2+O2+H2O
B.NH4NO3→NH3+HNO3
C.NH4NO3→O2+HNO3+H2O
D.NH4NO3→N2+HNO3+H2O
E.NH4NO3→N2+NH3+H2O
F.NH4NO3→N2O+H2O
(3)NO是空气污染物之一。近年来发现许多生物体组织中存在少量NO,它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能,成为当前生命科学的研究热点。请回答下列问题。
①在汽车尾气转换器中,在催化剂的作用下,NO与CO反应转化为对空气无污染的气体。写出反应的化学方程式__________________________________________________。
②在含Cu+的酶的活化中心内,亚硝酸根离子(NO)可转化为NO,写出Cu+与亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式________________________________________。
(4)用1体积的水吸收560体积(标准状况)氨,所得氨水的密度为0.89 g·mL-1。
①氨水中溶质的质量分数为________ ;
②氨水的物质的量浓度为 ________。
③已知NH3极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4中。下列装置中不适宜做NH3的尾气吸收装置的是________。
解析:(1)在监测大气污染物中,目前计入空气污染指数的项目暂定为:SO2、NOx、可吸入颗粒物、CO、O3、总悬浮颗粒物等。
(2)与(3)主要利用在氧化还原反应中,元素化合价有升高和降低,而且总数必须相等。
(4)氨水中的溶质此时考虑NH3,根据质量分数的定义得:
w(NH3)
=×100%=29.8%
c(NH3)=
=
=15.6 mol·L-1
③中的C项极易造成倒吸。
答案:(1)①②③⑤⑥⑦⑧ (2)ABDF
(3)①2NO+2CON2+2CO2
②Cu++2H++NO===Cu2++NO↑+H2O
(4)①29.8% ②15.6 mol·L-1 ③C
20.(9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-
1.二氧化硫是一种大气污染物,下列现象的产生主要与二氧化硫的排放有关的是( )
A.酸雨 B.沙尘暴
C.温室效应 D.白色污染
解析:选A。B项,由于乱砍乱伐,导致森林被破坏而致;C项,主要是由于排放CO2、CH4等气体;D项,塑料不能自行分解而导致的污染。
2.全社会都在倡导诚信,然而总是有一部分不法商贩背道而驰。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。SSO2银耳变白。
3.如图,在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法不正确的是( )
A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.品红试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色,前者证明SO2的漂白性,后者说明SO2的还原性
C.湿润淀粉-KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2
D.NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2
解析:选A。亚硫酸钠晶体和浓硫酸反应能够生成SO2气体,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3能够使湿润的蓝色石蕊试纸变红色,虽然SO2具有漂白性,但是不能漂白酸碱指示剂,试纸不能褪色;蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸褪色是因为KMnO4与SO2发生了氧化还原反应;SO2的氧化性较弱,不能氧化KI产生I2,试纸不能变蓝;SO2可与NaOH溶液发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
4.二氧化硫是一种有毒的气体,我国酸雨的类型主要是硫酸型酸雨。下列收集SO2的装置中合理的是( )
解析:选D。注意吸收多余的SO2气体要防倒吸。
5.将一支装满SO2的试管倒立在滴有石蕊溶液的水槽中,观察到的现象是( )
A.水面迅速上升达到如图所示高度
B.试管内液体颜色呈红色
C.试管内液体颜色呈无色
D.试管内液面不上升
解析:选B。SO2易溶于水且与H2O反应生成H2SO3,所以红色溶液充满整个试管。
6.向下列溶液中通入SO2至过量,最终一定有沉淀的是(双选)( )
A.BaCl2 B.H2S饱和溶液
C.Na2SiO3 D.Ba(OH)2
解析:选BC。BaCl2溶液不会产生沉淀;SO2通入H2S溶液中:SO2+2H2S===3S↓+2H2O,最终有沉淀(淡黄色);Na2SiO3溶液H2SiO3(白)↓,且不溶于过量H2SO3中,最终有白色沉淀;Ba(OH)2BaSO3↓(白)Ba(HSO3)2,Ba(HSO3)2可溶于水。
7.用某溶液浸湿滤纸后,将其置于集气瓶口以检验瓶中是否收集满SO2气体,则该溶液最好是( )
A.BaCl2溶液 B.KMnO4酸性溶液
C.淀粉-KI溶液 D.澄清石灰水
解析:选B。A、C不与SO2反应,无现象;D项反应但现象不明显;KMnO4溶液浸湿的红色滤纸褪色,B项正确。
8.为了除去混入CO2中的SO2和O2,下列试剂的使用顺序正确的是( )
①Na2SO4饱和溶液 ②NaHCO3饱和溶液 ③浓硫酸 ④灼热的铜网 ⑤碱石灰
A.①③④ B.②③④
C.②④③ D.③④⑤
解析:选B。O2用灼热铜网吸收,但气体进入灼热试管前要先干燥。
9.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。
10.(Ⅰ)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
________________________________________________________________________。
(Ⅱ)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):________________________________________________________________________;
(4)SO2(CO2):________________________________________________________________________。
解析:(Ⅰ)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。
(Ⅱ)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。本题中给出的前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。第四组,先用浓品红溶液吸收SO2,CO2除净后,再用酒精灯加热锥形瓶(垫上石棉网),收集SO2。
答案:(Ⅰ)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
(Ⅱ)(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
(4)吸收剂:浓品红溶液,然后加热,化学方程式:SO2+H2OH2SO3,H2SO3H2O+SO2↑
11.据报道,2011年12月,印度某城市雾大无风,家庭和工厂排出的烟雾经久不散,每立方米大气中二氧化硫的含量高达3.8 mg,烟尘达4.5 mg,居民健康普遍受到危害,4天之内死亡人数约4000人。回答:
(1)流经该城市的主要河道也因此受到污染,引起鱼类死亡,这与这种类型大气污染形成________有关。
(2)为了防止这种污染,硫酸厂可用氨水来吸收SO2,其离子方程式为
________________________________________________________________________。
(3)目前一种有效的方法是用直升机喷洒白垩粉以降解其污染,其化学方程式是
________________________________________________________________________。
(4)要防止类似悲剧的出现,应采取的根本措施是_______________________________
________________________________________________________________________。
(5)据调查,绿化区空气里的细菌比闹市区的少7倍以上,其原因之一是有些植物能________而具有较强的杀菌能力。
答案:(1)酸雨
(2)SO2+2NH3·H2O===2NH+SO+H2O,
SO+SO2+H2O===2HSO
(3)2SO2+2CaCO3+O2===2CaSO4+2CO2
(4)严格控制污染源 (5)吸收SO2
12.有两个实验小组的同学为探究Na2O2与SO2的反应,都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体,将带火星的木条插入试管C中,木条复燃。
请回答下列问题:
(1)第1组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)第2组同学为证明Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成,设计了如下方案(注:硝酸溶液具有氧化性):
上述方案是否合理?________。如果不合理,请简要说明两点理由:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
解析:检验Na2SO4时,需排除Na2SO3的干扰,因为Na2SO3易被氧化为Na2SO4。中学阶段常见的能将SO氧化成SO的有O2、Cl2、Br2、I2、酸性KMnO4溶液、硝酸溶液等,Na2O2氧化性很强,也能将SO氧化为SO。
答案:(1)2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2
(2)不合理 ①稀硝酸能将BaSO3氧化为BaSO4
②如果反应后的固体中还残留Na2O2,它可以将SO氧化成SO
13.某同学用如图一所示的装置来探究CO2、SO2与澄清石灰水的反应,结果通入CO2可以看到先浑浊后澄清的现
象,但通入SO2没有看到浑浊现象。经过思考分析后,该同学改用图二的装置,将气体收集在注射器,缓缓地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中,都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象,且通入SO2产生现象明显比通入CO2快。
(1)对比分析两组实验,你认为用图一装置实验时,通入SO2不能出现浑浊的原因可能是________________________________________________________________________。
(2)用图二装置实验时,以相同速率通入CO2或SO2,SO2产生浑浊、澄清的现象比CO2快的原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用图一进行SO2与石灰水反应的实验时,从安全角度考虑装置应做何改进?________________________________________________________________________。
解析:对比题图,图一中未看到SO2与Ca(OH)2反应产生浑浊的实验现象,原因可能是Na2SO3已变质,Na2SO3很容易被氧化成Na2SO4;也可能在换药品时,装置漏气或SO2产生太快。SO2有毒,用碱液吸收尾气。SO2溶于水生成的H2SO3的酸性比H2CO3的强,更容易与Ca(OH)2反应,而且生成的Ca(HSO3)2比Ca(HCO3)2的溶解度也大。
答案:(1)SO2产生速率太快或装置气密性不好(或Na2SO3已经被氧化为Na2SO4)
(2)SO2溶于水生成的H2SO3的酸性比H2CO3强,更易反应,且Ca(HSO3)2比Ca(HCO3)2的溶解度大
(3)用碱液吸收尾气
1.向BaCl2溶液中通入SO2气体,溶液仍澄清;若将BaCl2溶液分盛两支试管,一支中加H2O2,另一支中加烧碱溶液,然后再通入SO2气体,结果两支试管都有白色沉淀产生。由此得出的下列结论合理的是( )
A.氯化钡显两性
B.两支试管中生成的沉淀都是BaSO4
C.两支试管中的沉淀都是BaSO3
D.H2SO3可被H2O2氧化为H2SO4,BaCl2与SO2不反应但能与SO反应
解析:选D。根据强酸制弱酸的规律,在BaCl2溶液中通入SO2,二者不能发生反应,因此溶液仍然澄清。若将BaCl2溶液分成两份,一份加H2O2,再通入SO2,H2O2将H2SO3或SO氧化成SO,此时Ba2++SO===BaSO2↓;另一份加烧碱溶液,再通入SO2,先发生反应SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,再发生反应BaCl2+Na2SO3===BaSO3↓+2NaCl。综上所述A、B、C不正确,而D是合理的。
2.中国国家发展和改革委会会副主任解振华在南非德班国际气候大会上发言指出,“中国是一个低碳排放国”,中国历来注重“节能减排”。下列措施与节能减排不符合的是(双选)( )
A.大力提倡火力发电,尽快发展我国经济
B.推广使用乙醇汽油从而减轻大气污染,改善大气环境
C.开采更多的能源,提高能源开采量
D.燃烧煤的锅炉采用沸腾炉燃煤
解析:选AC。A项,火力发电即燃煤发电,现在提倡水力发电、太阳能发电、核能发电;C项,应开发多种能源,如风能、太阳能等新能源。
3.下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是( )
①澄清石灰水;②H2S溶液;③酸性KMnO4溶液;④氯水;⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④
C.②③④⑤ D.全部
解析:选C。SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊再澄清。所以①不正确。
4.二氧化硫是污染大气形成酸雨的主要有害物质之一,但如果了解二氧化硫的性质,可知它在我们的生活中也有广泛的应用。
(1)下列可产生二氧化硫污染大气的是________(填序号)。
A.含硫矿石的冶炼
B.大量化石燃料的燃烧
C.大量烟花爆竹的燃放
D.硫酸厂排放的工业尾气
(2)某课外小组采集了一份雨水样品,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,其pH变化数据如下
测试时间段
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
分析雨水样品pH变化的原因(用文字和化学方程式说明)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某实验小组欲探究二氧化硫的化学性质,设计如下实验,请完成实验报告。
序号
二氧化硫的性质
主要操作和现象
化学方程式
①
将二氧化硫通入装有品红溶液的试管中,品红由红色变为无色
②
氧化性
③
将二氧化硫通入装有新制氯水的试管中,氯水由浅黄绿色变为无色
解析:(1)列出的四项均可产生污染大气的二氧化硫。
(2)从表中发现pH逐渐减小,即酸性增强,原因是:H2SO3+O2===H2SO4。
(3)SO2与H2S反应才表现氧化性。
答案:(1)ABCD
(2)因在空气中亚硫酸与氧气反应生成酸性更强的硫酸,所以pH变小。涉及的反应为2H2SO3+O2===2H2SO4
(3)①漂白性 ②将二氧化硫通入氢硫酸溶液中,溶液中出现浅黄色沉淀 2H2S+SO2===3S↓+2H2O
③还原性 Cl2+2H2O+SO2===H2SO4+2HCl
5.某一气体混合物可能由SO2、CO2混合而成,现设计如下装置检验二者的存在,写出下列标号所示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用。
A中加入的试剂是________,作用是_________________________________________。
B中加入的试剂是________,作用是__________________________________________。
C中加入的试剂是________,作用是__________________________________________。
D中加入的试剂是________,作用是__________________________________________。
解析:检验SO2、CO2混合气体,注意先后顺序,检验CO2常用澄清石灰水,而SO2干扰其检验,所以必须根据SO2的特性,先检验SO2并除去SO2,再检验CO2。
答案:品红溶液 证明混合气体中有SO2
酸性KMnO4溶液 除去混合气体中的SO2
品红溶液 验证混合气体中SO2已除尽 澄清石灰水 验证混合气体中有CO2
1.在硫酸工业生产中,SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的,吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法中不正确的是( )
A.从①处通入SO3,整个吸收操作采取逆流的形式
B.从②处喷下98.3%的硫酸,瓷环的作用是增大接触面积
C.从③处导出的气体只含有少量SO2,可直接排入大气
D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸
解析:选C。三氧化硫的吸收通常使用98.3%的硫酸,不用水或稀硫酸,原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾,吸收速率慢,不利于三氧化硫的完全吸收;气体的吸收常采用逆流原理,这样有利于气、液的充分接触,吸收效果好;从吸收塔上部导出的气体是N2、尚未起反应的O2和少量二氧化硫,直接排入大气会污染环境,所以应用吸收剂吸收或循环使用。
2.下列有关浓H2SO4的叙述正确的是( )
A.浓H2SO4与铜共热的反应中,浓H2SO4既表现出强氧化性,又表现出酸性
B.浓H2SO4与金属活泼性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2,与氢前面的金属反应生成的气体一般是H2
C.浓H2SO4具有吸水性,能够使蔗糖(C12H22O11)碳化
D.浓H2SO4是不挥发性强酸,HCl、H2S是挥发性酸,所以可用浓H2SO4与NaCl、FeS反应制取HCl、H2S气体
解析:选A。
选项
内容指向·联系分析
结论
A
发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,每2 mol H2SO4反应,其中1 mol作氧化剂,生成1 mol SO2,另外1 mol H2SO4转化为CuSO4,其中化合价未变,体现酸性,浓H2SO4的强氧化性,体现在把金属氧化时,→
符合题意
B
与H后面的金属如Cu、Hg、Ag及H前面的金属Al、Zn等反应时,还原产物相同,均为SO2,未有H2产生
不符合题意
C
浓H2SO4能使蔗糖碳化,是利用了其脱水性,而不是吸水性
不符合题意
D
浓H2SO4具有强氧化性,H2S具有强还原性,浓H2SO4能将H2S氧化,不能用浓H2SO4与FeS反应制H2S
不符合题意
3.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中,正确的是( )
A.常温时都能与铁发生反应,放出气体
B.加热时都能与铜发生反应
C.都能作为气体的干燥剂
D.硫元素的化合价都是+6
解析:选D。浓硫酸常温下使Fe钝化,而稀硫酸常温时与Fe反应放出H2,故A项错误;稀H2SO4常温或加热时,均不能与Cu发生反应,也不能作干燥剂,B、C选项错误。
4.已知硝酸具有强氧化性,在某溶液中先滴加稀硝酸,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀产生,该溶液中( )
A.一定含有SO B.一定含有SO和SO
C.一定含有SO D.可能无SO和SO
解析:选D。若溶液中含有SO或SO或Ag+均有上述现象,所以D项正确;检验溶液中是否含有SO或SO离子时,首先向待检溶液中加入盐酸,若放出气体且气体能使品红溶液褪色则证明含有SO;若无现象,再滴加BaCl2时可产生白色沉淀,说明含有SO。
5.用右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
解析:选D。移动铜丝可控制铜丝与浓硫酸的接触面积,即可控制SO2的生成量,故A项合理;SO2能使品红溶液褪色,故B项合理;SO2有毒,且属于酸性氧化物,所以尾气用NaOH溶液吸收,故C项合理;浓硫酸过量,试管中剩余浓硫酸,应将反应后的混合液慢慢加入到大量水中,向试管中加水则易造成液体溅出试管而发生危险,故D项不合理。
6.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是(双选)( )
A.Na+、S2-、Cu2+、Cl-
B.HS-、Na+、OH-、K+
C.K+、CO、Cl-、SO
D.H+、Cl-、Na+、SO
解析:选CD。S2-与Cu2+可生成CuS沉淀,A项不正确;HS-与OH-可发生反应生成S2-和H2O,B项不正确;C、D两项中的离子均可大量共存。
7.硫酸亚铁固体可发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中,则(双选)( )
A.析出BaSO3沉淀
B.析出BaSO4沉淀
C.逸出SO3气体
D.逸出SO2气体
解析:选BD。SO3遇水反应生成H2SO4,随即与BaCl2反应生成BaSO4沉淀;SO2不与BaCl2溶液反应,加之SO3溶于水后使溶液显强酸性,不利于SO2溶于水,所以SO2气体会逸出。
8.在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是( )
A.硫在空气中燃烧
B.铜片与浓硫酸共热
C.红热的木炭与浓硫酸反应
D.亚硫酸钠与稀硫酸反应
解析:选A。含硫物质被氧化时,硫元素的价态升高。A项,硫为还原剂,在与氧气的反应中被氧化;B、C两项,硫酸中硫元素的化合价降低;D项中硫元素的化合价没有发生变化。
9.下列说法中不正确的是( )
A.自然界中硫是一种淡黄色难溶于水的固体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫与金属反应,生成金属的低价态化合物
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
解析:选D。硫在氧气中的燃烧产物是SO2,不是SO3,如果要使SO2转化为SO3,需在有催化剂并加热的条件下与O2发生化合。
10.(Ⅰ)(1)现有四份等质量等浓度的稀硫酸,向其中分别加入足量的①Mg ②MgO ③Mg(OH)2 ④MgCO3,充分反应后所得溶液的溶质质量分数大小关系为________。
(2)铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],这层铜绿可用化学方法除去,试写出用稀硫酸除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式:__________________________________。
(3)现有O2、NH3、H2、Cl2、N2、HI、CO、CO2、SO2等气体,其中不可用浓硫酸干燥的有________________________________________________________________________。
(4)浓硫酸使蓝色石蕊试纸先变________色,后变________色。
(5)皮肤上一旦沾有少量浓硫酸,处置措施是_________________________________
________________________________________________________________________。
(Ⅱ)浓硫酸具有如下性质:A.酸性;B.强氧化性;C.吸水性;D.脱水性。下列实验或事实主要表现了浓硫酸的什么性质,将适当的序号填入括号中。
(1)浓硫酸可作气体干燥剂________;
(2)浓硫酸不能干燥氨气________;
(3)浓硫酸不能干燥硫化氢________;
(4)浓硫酸可以干燥二氧化硫________;
(5)浓硫酸不能制取碘化氢________;
(6)银投入热的浓硫酸中可溶解________;
(7)纸遇浓硫酸变黑色________。
解析:(Ⅰ)本题从多角度考查了浓、稀硫酸的性质和发生浓硫酸危害事故的应急处理方法。
(1)向四份等质量等浓度的稀硫酸中加入足量的Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3充分反应:
①Mg+H2SO4(稀)===MgSO4+H2↑
②MgO+H2SO4(稀)===MgSO4+H2O
③Mg(OH)2+H2SO4(稀)===MgSO4+2H2O
④MgCO3+H2SO4(稀)===MgSO4+H2O+CO2↑
由上述反应和题意可知生成MgSO4的量相同,只有①无水生成,②和④生成的水量相等,③生成的水最多,故溶质MgSO4的质量分数为①>②=④>③。(2)可用稀硫酸除去铜绿的反应为Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+3H2O+CO2↑。(3)HI有还原性可被浓硫酸氧化为单质I2,NH3为碱性气体,故NH3和HI不可用浓硫酸干燥,其他气体均可用浓硫酸干燥(CO、SO2虽有还原性,但不能被浓硫酸氧化)。(4)蓝色石蕊试纸先变红后变黑体现了浓硫酸有酸性和脱水性。(5)皮肤上一旦沾有少量浓硫酸应立即用大量水冲洗,最后涂上3%~5%的小苏打(NaHCO3)溶液。
(Ⅱ)判断主要表现了浓硫酸的哪种性质要抓住性质的主要特征。酸性——反应中生成硫酸盐,强氧化性H2SO4中硫元素的化合价降低,由+6降到+4价,一般有SO2生成;吸水性要与脱水性相区别,吸水性——吸收现成的水(浓硫酸作干燥剂),脱水性——将有机物中的H、O两元素按照H2O的比例夺取出来。
答案:(Ⅰ)(1)①>②=④>③
(2)Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+3H2O+CO2↑(3)NH3、HI (4)红 黑
(5)立即用清水冲洗,最后涂上小苏打(NaHCO3)稀溶液
(Ⅱ)(1)C (2)A (3)B (4)C (5)B (6)AB (7)D
11.由常见元素组成的化合物A、B、C、D、E、F,有如下图所示的转化关系,其中D溶液是黄色氯化物的溶液,C是具有臭鸡蛋气味的气体。
据上图关系回答:
(1)写出下列物质的化学式(溶液中写溶质的化学式):
A________,B________,C________,G________。
(2)写出气体F通入E溶液中的离子反应方程式(E具有氧化性、F具有还原性):
________________________________________________________________________。
(3)D溶液中通入气体C,产生了淡黄色沉淀,且生成强酸,用化学方程式表示这一变化过程:
________________________________________________________________________。
解析:C是具有臭鸡蛋气味的气体,则C为H2S,F为SO2;D溶液是黄色氯化物的溶液,则D为FeCl3,可推出A为FeS、B为FeSO4、E为Fe2(SO4)3、G为H2SO4。
答案:(1)FeS FeSO4 H2S H2SO4
(2)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
(3)2FeCl3+H2S===2FeCl2+S↓+2HCl
12.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用下图所示装置进行有关实验。请回答以下几个问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花应用一种液体浸泡一下,这种液体是________,其作用是________________________________________________________________________。
(3)装置B的作用是容纳多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭弹簧夹K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是_______________________。
B中应放置的液体是________(填字母)。
a.水 b.酸性KMnO4溶液
c.浓溴水 d.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。
a.铁粉 b.BaCl2溶液
c.银粉 d.Na2CO3溶液
解析:铜与浓硫酸反应后会产生SO2,产生的SO2用向上排空气法收集,并用品红溶液验满。为防止多余的SO2污染空气,可用碱溶液浸湿的棉花吸收逸出的SO2。装置B的作用是容纳多余的SO2而不是吸收多余的SO2,因此所选试剂不能与SO2发生反应,且SO2在其中的溶解度应较小,故最佳试剂为饱和NaHSO3溶液。反应结束后,浓硫酸变为稀硫酸,故检验余酸时所选试剂应该是能与硫酸中的H+反应产生明显现象的一组(因CuSO4中含有SO,故不能用检验SO的方法确定H2SO4的存在)。
答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)强碱溶液 吸收多余的SO2,防止污染空气
(3)试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升 d
(4)①反应过程中硫酸被消耗,浓硫酸逐渐变稀,而铜不和稀硫酸反应 ②ad
13.一定量的浓硫酸与足量的Zn充分反应时,有SO2和H2生成。某校化学研究性学习小组对此进行研究。按图组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。
试回答:
(1)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接__________、__________接b,c接__________、
__________接d;D、E两支试管中CCl4溶液的作用是
________________________________________________________________________。
(2)能证明浓硫酸具有强氧化性的的实验现象为________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)D中浑浊消失的离子方程式为___________________________________________。
解析:选择乙是为了缓冲气流,防止倒吸溶液进入A中;D、E中CCl4不溶解SO2和H2,防止倒吸;C中品红褪色,说明生成了SO2,就证明浓硫酸具有强氧化性。
答案:(1)3 4 1 2 防倒吸
(2)C中品红溶液褪色
(3)浓硫酸变成稀硫酸,与Zn反应放出H2
(4)SO2+H2O+CaSO3===Ca2++2HSO
1.下列说法不正确的是( )
A.硫酸厂应该建在靠近原料产地的地区
B.接触法制硫酸的主要步骤是造气、接触氧化和三氧化硫的吸收
C.由于常压下SO2转化为SO3的转化率很高,所以SO2接触氧化时不采用高压的反应条件
D.工业“三废”的综合利用不仅减少污染,还获得有用的副产品
解析:选A。硫酸是液体,具有较强的腐蚀性,不便于运输(与固体物质相比较),故应把硫酸厂建在离消费中心近的地区,一般不靠近原料区,故A不正确。
2.下列化学反应能体现稀硫酸酸性的是( )
①Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
②Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
③MgCO3+H2SO4===MgSO4+H2O+CO2↑
④2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
A.①②③ B.②③④
C.③④ D.①②③④
解析:选D。反应后硫酸只要生成硫酸盐就体现硫酸的酸性。①中的Fe2(SO4)3、②③中的MgSO4、④中的Na2SO4均为硫酸生成的盐,故都体现了硫酸的酸性。
3.下列变化过程中硫元素的化合价降低的是( )
A.用硫化亚铁与稀盐酸反应制取硫化氢气体
B.实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫
C.氢硫酸置于空气中,一段时间后变浑浊
D.重晶石(BaSO4)与焦炭混合,在高温下可制得一氧化碳和硫化钡
解析:选D。A、B两项中的反应均属于复分解反应,化合物中各元素的化合价均没有发生变化;C项中H2S被空气中的O2氧化为硫单质,硫元素的化合价升高;D项中发生反应BaSO4+4CBaS+4CO↑,硫元素的化合价降低。
4.某研究小组在鉴别浓硫酸和稀硫酸时,设计了如下方案:
操作
结论
甲
加入火柴梗
使火柴梗变黑者为浓硫酸
乙
加入金属铝片
产生有刺激性气味的气体者为浓硫酸
丙
分别加入到盛水的试管中
放出大量热者为浓硫酸
丁
用玻璃棒蘸浓氨水靠近酸的瓶口
冒白烟者为浓硫酸
戊
加到CuSO4·5H2O晶体中
使CuSO4·5H2O变白者为浓硫酸
(1)其中可行的是________(填序号)。
(2)其中一个稍作改进就能成为可行方案的是________,改进方法是
________________________________________________________________________。
(3)完全错误的是________,因为___________________________________________。
解析:(1)甲、丙、戊分别根据浓硫酸的脱水性、溶解时放出大量的热、吸水性设计,方案可行。
(2)乙中浓硫酸使铝钝化,加热即可反应。而常温下铝片可与稀硫酸反应产生H2。
(3)丁错,挥发性酸遇浓氨水产生白烟,而浓硫酸不属于挥发性酸。
答案:(1)甲、丙、戊 (2)乙 增加加热条件(或将结论改为常温下反应产生气体的为稀硫酸) (3)丁 硫酸是高沸点酸,没有挥发性
5.(Ⅰ)在试管里放入一块铜片,注入一定体积的浓硫酸,给试管加热,使之反应。
(1)若铜片还有剩余,硫酸________消耗完毕(填“已”或“没有”)。其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)欲观察生成的CuSO4溶液的颜色,应采取的操作是_________________________
________________________________________________________________________。
(3)用一定量的废铜屑制取胆矾,有两种方法:一种是取Cu与浓硫酸直接反应;二是先将铜在空气中加热使之生成CuO,再与稀硫酸反应,其中________种方法好,理由是
________________________________________________________________________。
(Ⅱ)在通常状况下,A是固体单质。根据下图所示的转化关系,回答下列问题:
(1)写出A~E的化学式:
A________;B________;C________;D________;E________。
(2)写出指定反应的化学方程式:
B→C________________________________________________________________________;
C→D________________________________________________________________________;
E→C________________________________________________________________________。
解析:(Ⅰ)(1)Cu与浓硫酸反应时c(H2SO4)逐渐减小,但稀硫酸不与Cu反应。(2)稀释时注意将反应后的溶液加入水中。(3)注意反应消耗H2SO4的量,又尽可能减少污染。
(Ⅱ)转化关系图中有“单质ACD”连续氧化关系,那么A为S,C为SO2,D为SO3,B为H2S,E为H2SO4。
答案:(Ⅰ)(1)没有 随反应Cu+2H2SO4(浓)SO2↑+2H2O+CuSO4的进行,硫酸变稀,稀硫酸与Cu不发生反应
(2)将反应后的液体慢慢注入水中,边加边搅拌,而后观察颜色
(3)第二 既节省H2SO4又防止产生SO2造成污染
(Ⅱ)(1)S H2S SO2 SO3 H2SO4
(2)2H2S+3O22SO2+2H2O 2SO2+O22SO3 Cu+2H2SO4(浓)SO2↑+2H2O+CuSO4
1.下列有关镁在空气中燃烧的说法正确的是(双选)( )
A.主要产物是MgO,还有Mg3N2
B.燃烧产物中以Mg3N2为主,有少量MgO
C.空气中的N2和O2均作氧化剂
D.无法确定产物的主要成分
解析:选AC。空气的主要成分是O2和N2,CO2含量很低,所以镁在空气中燃烧时一般只考虑O2、N2与Mg的反应,分别生成MgO、Mg3N2,以MgO为主。
2.2011年12月,我国又成功发射了一颗“气象卫星”,发射卫星运载火箭的推进剂引燃后,尾部喷出大量高温气体。该气体主要成分是CO2、H2O、N2、NO等,在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体,其原因是( )
A.高温下N2遇空气生成NO2
B.NO遇空气生成NO2
C.CO2与NO反应生成CO和NO2
D.NO与H2O反应生成H2和NO2
解析:选B。NO遇到O2生成红棕色的NO2。
3.环保部门每天通过新闻媒体向社会发布以污染物浓度为标准确定空气质量的信息。这些污染物是( )
A.二氧化硫、氮氧化物、悬浮微粒
B.二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳
C.三氧化硫、氮氧化物、悬浮微粒
D.稀有气体、氮氧化物、悬浮微粒
解析:选A。CO、SO3、稀有气体均不属于“发布内容”。
4.标准状况下,将NO2和O2按体积比4∶3混合后充入一干燥烧瓶中,然后将烧瓶倒立于水中使其充分反应后,烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
解析:选C。假设烧瓶体积为7V升,那么充入了4V升NO2和3V升O2,倒立于水中后,根据反应“4NO2+O2+2H2O===4HNO3”判断生成了“5V升的硝酸溶液”。所以c(HNO3)== mol·L-1。
5.如图所示,两个连通玻璃容器用活塞分开,左右两室各充入一定量NO和O2,且恰好使两容器内气体密度相同,打开活塞,使NO与O2充分反应,最终容器内混合气体密度比原来( )
A.增大 B.无法确定
C.不变 D.减小
解析:选C。(温度、压强不变)气体的总质量与总体积均未发生变化,ρ=也不发生变化。
6.一定条件下,将a mol NO和b mol O2充入一干燥烧瓶中,然后将烧瓶倒立于有足量水的水槽中,充分反应后,烧瓶内剩余气体的物质的量为(双选)( )
A.可能为0 B.可能为(b-a) mol
C.可能为(a-3b) mol D.无法确定
解析:选AB。依据反应:4NO+3O2+2H2O===4HNO3进行讨论,若a∶b=4∶3,烧瓶内充满水(硝酸);若a∶b>4∶3,即剩余NO为(a-b) mol;若a∶b<4∶3,即剩余O2为(b-a) mol。
7.两瓶气体分别为NO2和溴蒸气,外观均相同,某同学设计了各种鉴别法:①用湿润的淀粉-KI试纸;②加少量NaCl溶液;③加少量AgNO3溶液;④加少量水后再加适量苯。其中合理的为( )
A.能采用①③④ B.能采用①②③
C.能采用②③④ D.都可以
解析:选C。NO2和溴蒸气在性质上有许多相似之处:①均有氧化性;②溶于水后溶液均呈酸性;③均能与碱反应。鉴别溴蒸气和NO2不能用淀粉-KI试纸、碱溶液等。
8.在常温常压下,a、b、c、d四支相同的试管中,分别装入以等物质的量混合的两种气体。a试管内是NO2和O2,b试管内是Cl2和SO2,c试管内是NO和O2,d试管内是O2和H2。将四支试管迅速同时倒立于水中,最终水面上升高度h的比较,正确的是( )
A.hb>hc>ha>hd B.hc>ha>hb>hd
C.hd>ha>hc>hb D.hb>ha>hc>hd
解析:选A。假设试管高度为H,a试管内ha=H;b试管内hb=H;c试管内hc=H;d试管内hd=0。
9.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.亚硫酸钠溶液、氯气
B.水、二氧化氮
C.水、一氧化氮
D.氢氧化钠溶液、二氧化碳
解析:选C。要使试管①内的水立刻沸腾,关键是使②中的气体压强降低;只有C项中NO气体不能与水反应且微溶于水,不能使气体压强降低。
10.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,下同)。
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)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)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)A
11.在元旦联欢会上,某同学给同学们表演了一段魔术:首先收集一集气瓶红棕色的气体,用玻璃片盖好,然后向其中加入少量水,振荡后变为无色,然后轻轻移动玻璃片使少量空气进入集气瓶,气体又变为红棕色,振荡,又变为无色……
(1)集气瓶中红棕色的气体是________。
(2)气体颜色变化的原因是______________________________________________
________________________________________________________________________;
有关反应的化学方程式为______________________________________________。
(3)做魔术时操作者要注意什么问题?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:主要涉及到NO2与水反应,NO与O2反应,NO、NO2均有毒等知识点。
答案:(1)NO2
(2)NO2与H2O反应生成无色气体NO,无色气体NO遇到空气,与空气中的O2反应又生成红棕色的NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO,2NO+O2===2NO2
(3)做魔术时要注意安全,因为NO2、NO有毒
12.(1)将一充满NO的试管倒扣于水槽中,然后向试管中通入一定量的O2,试管中恰好充满水时,则通入的O2与原NO气体的体积比为________。若假设生成的溶质不向外扩散,且为标准状况。则所得溶液的物质的量浓度应为________。
(2)把40 mL NO和NO2的混合气体跟20 mL O2同时通入水中,反应后收集到5 mL气体,求原混合气体中NO和NO2的体积:V(NO)=________、V(NO2)=________,或V(NO)=________、V(NO2)=________。
解析:(1)依据“4NO+3O2+2H2O===4HNO3”计算。
(2)根据合并式:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,4NO+3O2+2H2O===4HNO3,收集到的5 mL气体可能是O2,也可能是NO。如果5 mL气体为O2则反应了15 mL O2,根据以上两式,设出NO和NO2的体积可求。如果5 mL气体为NO,反应掉20 mL O2,同理也可求出NO与NO2的体积,求解过程如下:
若剩余5 mL气体为O2,则反应的O2为15 mL,
则有+=15 mL,
V(NO)=10 mL V(NO2)=30 mL;
若剩余5 mL气体为NO,则反应的O2为20 mL,
则有+=20 mL,
V(NO)=27.5 mL,V(NO2)=12.5 mL。
答案:(1)3∶4 mol·L-1
(2)10 mL 30 mL 27.5 mL 12.5 mL
13.某活动小组利用如图进行NO、NO2的性质实验,按下列步骤进行(装置气密性已检验完毕)。
Ⅰ.向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积
(1)通入NO前,向广口瓶①中加水的主要操作:
________________________________________________________________________。
(2)从导管a通入一定量的NO,并测得NO体积为V L(V<50 mL,气体体积已经换算为标准状况)。测得NO体积的主要操作:__________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.验证NO的还原性;探究工业生产硝酸的原理
(1)停止通入NO后关闭K1、K3;打开K2,从导管b缓缓通入O2,可观察到的现象是________________________________________________________________________;
写出对应现象的化学方程式:_________________________________________________。
(2)继续通入O2,打开K3,并及时调整酸式滴定管③中液面与广口瓶①中液面相平,直到广口瓶①中刚好充满液体。
①当通入氧气的体积为时,则广口瓶①的气体体积为________;
②当广口瓶①中刚好充满液体时,所得液体的物质的量浓度为________mol·L-1。
解析:Ⅰ.(1)盛放NO气体的装置中不能有空气,空气与NO反应,操作的关键是在①装置中要加满水,这样才能完全赶去广口瓶中的空气。(2)通过排出的水量,测NO气体的体积,为了保证广口瓶中的压强恒为大气压,起始和终点读数时,都要保证广口瓶中的液面和滴定管中液面为同一水平面。
Ⅱ.(1)2NO+O2===2NO2气体的颜色发生变化,生成的NO2与水又发生反应,气体的颜色又变浅。(2)①通入氧气的体积为1/2V时,NO与O2恰好完全反应生成NO2,NO2又与水反应,生成V/3的NO;②4NO+3O2+2H2O===4HNO3,生成HNO3的物质的量为V/22.4 mol,溶液的总体积为0.5 L,其物质的量浓度为V/11.2 mol·L-1。
答案:Ⅰ.(1)打开K2、K3(或K1、K3或K1、K2、K3均打开),从滴定管加水,直到将①中空气全部赶出,且调整滴定管中液面与①相平,并记录滴定管的刻度
(2)关闭K2,打开K3、K1,通入NO并调整滴定管液面与①中液面相平,再次记录滴定管刻度。
Ⅱ.(1)气体先变为红棕色,然后逐渐变淡
2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO
(2)①V/3 ②V/11.2
1.氮气能大量存在于空气中的根本原因是( )
A.氮气性质稳定,即使在高温下也很难跟其他物质发生反应
B.氮气比空气轻,且不溶于水
C.氮分子中两个氮原子结合很牢固,分子结构稳定
D.氮气无氧化性,也无还原性,不与其他物质反应
解析:选C。N2性质稳定,但高温下可与O2等物质反应,在反应中表现出氧化性或还原性,所以A、D两项不正确;氮气比空气轻且不溶于水并不是N2能大量存在于空气中的根本原因,B项不正确。
2.最新研究表明:NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况,缓解病情。病毒学研究同时证实,NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是(双选)( )
A.NO是一种红棕色的气体
B.常温常压下,NO就能与空气中氧气直接化合
C.含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
D.NO易溶于水,不能用排水法收集
解析:选BC。NO是无色气体且微溶于水,所以A、D两项均不正确;含氧元素的质量相等即含有O原子的物质的量相等,因为n(NO)=n(O)=n(CO),所以C项正确,B项显然正确。
3.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,原来试管中盛装的气体可能是(双选)( )
A.可能是N2与NO2的混合气体
B.可能是O2与NO2的混合气体
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。N2不溶于水,所以若有N2,水不会充满试管,A项错误;B、C两项均可能;D项显然错误。
4.汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成NO和氧原子,此时即开始“光化学烟雾”的循环,不断地产生O3。这个循环包括了下列3个化学方程式,请补充化学方程式②。
(1)①NO2NO+[O]
②________________
③O2+[O]===O3
(2)写出3个化学方程式的净结果:___________________________________________。
解析:“光化学烟雾”是在空气中形成的,汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成NO和氧原子,NO很容易与O2反应生成NO2,而氧原子与O2反应生成O3,生成的NO2在日光照射下又分解成NO和氧原子,所以说“光化学烟雾”是循环地、不断地产生O3。因此,反应②是2NO+O2===2NO2。再将①×2+②+③×2,然后抵消左右相同的原子或分子,即得:3O2===2O3,氮氧化物(NOx)在这个循环中作催化剂。
答案:(1)2NO+O2===2NO2 (2)3O22O3
5.通常情况下,氮气很不活泼,其原因是N2分子内部具有N≡N结构,结合力很大,不容易被破坏。
(1)在一定条件下氮气也可以与其他物质反应,有两种气体,一种能够氧化N2,一种能够还原N2,请分别写出这两个反应的化学方程式:
①氧化N2:_______________________________________________________________;
②还原N2:_____________________________________________________________。
(2)Mg可以在N2中燃烧生成氮化镁,写出该反应的化学方程式
________________________________________________________________________,
在该反应中N2表现________性。
(3)已知氮化镁可以与水反应生成氢氧化镁和氨气,写出该反应的化学反应方程式________________________________________________________________________。
解析:本题主要考查了根据条件写化学方程式的能力,氧化N2的反应中,氮元素的化合价升高,还原N2的反应中,氮元素的化合价降低。
答案:(1)①N2+O22NO
②N2+3H22NH3
(2)3Mg+N2Mg3N2 氧化
(3)Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑
1.某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想:甲认为金牌是由纯金制造的;乙认为金牌是由金银合金制成的;丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成的。为了验证他们的猜想,请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误( )
A.硫酸铜溶液 B.盐酸
C.硝酸银溶液 D.稀硝酸
解析:选D。选用稀硝酸,若不发生任何变化,甲猜想正确;若全部“溶解”(反应而消耗),则丙猜想正确;若只有部分发生反应而被消耗,则乙猜想正确。
2.从绿色化学的理念出发,下列实验不宜用右图所示装置进行的是( )
A.不同浓度的硝酸与铜反应
B.稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C.铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应
D.H2O2在不同催化剂作用下分解
解析:选A。绿色化学理念是不产生污染环境的物质、原子利用率高、消耗原料少、产量大、反应易进行、实验设计合理,A不符合。
3.下列各组反应中,硝酸既表现了氧化性,又表现了酸性的是(双选)( )
A.C+HNO3(浓) B.FeO+HNO3
C.Fe(OH)3+HNO3 D.Cu+HNO3(稀)
解析:选BD。A项,只表现了强氧化性,HNO3完全转化成NO2;B项;表现了酸性[生成Fe(NO3)3]和强氧化性(生成NO2或NO);C项,只表现了酸性,HNO3完全转化成Fe(NO3)3;D项,表现了酸性[生成Cu(NO3)2]和强氧化性(生成NO)。
4.化学反应SO2+H2O+HNO3——H2SO4+NO经配平后,还原剂的化学计量数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C。
5.在某100 mL的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol·L-1、0.1 mol·L-1,向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离子物质的量浓度(mol·L-1)是( )
A.0.15 B.0.225
C.0.35 D.0.45
解析:选B。根据离子反应方程式进行分析,铜粉过量。
3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
3 8 3
0.03 0.06 0.04 x
x=3×=0.0225 (mol),
c(Cu2+) ==0.225 mol·L-1。
6.从降低成本和减少环境污染的角度考虑,制取硝酸铜最好的方法是( )
A.铜和浓硝酸反应
B.铜和稀硝酸反应
C.氧化铜和硝酸反应
D.氯化铜和硝酸银反应
解析:选C。若选用Cu和硝酸为原料时,会产生NO2或NO气体污染环境,且成本较高;C项CuOCu(NO3)2,无任何气体放出且每生成1 mol Cu(NO3)2消耗的HNO3少;D项有AgCl沉淀生成,制取硝酸铜的成本较高。
7.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、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。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L-1 NaOH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。根据O2物质的量确定电子转移的物质的量尽而确定生成Cu2+的物质的量,再确定消耗OH-的物质的量。1.68 L O2→0.075 mol O2→电子转移0.3 mol→n(Cu2+)=0.15 mol→n(OH-)=0.3 mol→V(NaOH)=×1000 mL·L-1=60 mL→A项正确。
8.如图装置可用于( )
A.加热NaHCO3制CO2
B.用Cu与稀硝酸反应制NO
C.用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3
D.用Cu与浓硝酸反应制NO2
解析:选B。装置的特点有二:一是液固反应(试管口向上),且反应不需加热,排除A;二是用排水法集气,故要求气体不溶于水,不与水反应,排除C、D。
9.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
解析:选D。D项中应是HNO3的酸性。
10.(Ⅰ)用如图所示装置(气球内先充有空气)进行铜与稀硝酸反应的实验,请填写下列空格。
(1)实验开始时,先将烧瓶加热,其目的是__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在不断摇动烧瓶的条件下,使反应充分进行。可观察到4个主要现象:
①铜丝逐渐减小,但不完全消失,且表面有气泡生成;
②气球先略变大,在摇动情况下又变小,而后变大;
③________________;④___________________________________________________。
(3)在摇动情况下,导致气球变小的有关反应的化学方程式为______________________。
(Ⅱ)某同学拟用氯化钙固体、碳酸钠溶液和稀硝酸等试剂,先制得碳酸钙,最终制得纯净的硝酸钙晶体。
(1)写出制取过程中反应的离子方程式:
________________、________________。
(2)请帮助该同学完成下列实验操作步骤(不要求回答使用的仪器):
①用蒸馏水完全溶解CaCl2后,加入________。
②将反应后的混合物过滤,并用适量蒸馏水洗涤沉淀至无Cl-。
③加入________,使沉淀完全溶解。
④________________,得到纯净的硝酸钙晶体。
解析:(Ⅰ)(1)给烧瓶加热是为增大Cu与稀硝酸反应的速率,因为常温下Cu与稀硝酸反应较慢。(2)应该先发现有无色气泡逸出,到液面上呈红棕色,然后红棕色又会变成无色(与H2O反应);溶液变为蓝色。(3)NO2和O2溶于稀硝酸中。
(Ⅱ)反应原理是:CaCl2+Na2CO3===2NaCl+CaCO3↓,CaCO3+2HNO3===CO2↑+H2O+Ca(NO3)2。
答案:(Ⅰ)(1)增大反应速率 (2)③无色溶液变成蓝色
④烧瓶内气体先呈红棕色,最终变为无色
(3)2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO
(Ⅱ)(1)Ca2++CO===CaCO3↓ CaCO3+2H+===CO2↑+H2O+Ca2+
(2)①Na2CO3溶液 ③稀硝酸 ④蒸发结晶
11.下图是工业生产硝酸铵的流程。
(1)写出N2和H2通过红热的铁纱网生成氨气的反应式:
________________________________________________________________________。
(2)B装置中Pt-Rh合金网的作用是________________________________________,
写出B中有关反应式:___________________________________________________。
(3)写出D中反应式:_____________________________________________________。
(4)吸收塔C中通入空气的目的是___________________________________________。
A、B、C、D四个容器中的反应,属于氧化还原反应的是________(填字母)。
解析:工业流程为:N2、H2NH3NONO2HNO3NH4NO3。
答案:(1)N2+3H22NH3
(2)催化剂 4NH3+5O24NO+6H2O
(3)NH3+HNO3===NH4NO3
(4)使NO全部转化成HNO3 A、B、C
12.某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程如下图:
(1)测定硝酸的物质的量。
反应结束后,从下图装置B中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液的体积为20.00 mL。在容器B中生成的硝酸的物质的量为________mol,则Ag与浓硝酸反应过程中生成标准状况下的NO2体积为________mL。
(2)测定NO的体积。
①从上图所示的装置中,你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验,选用的理由是________________________________________________________________________。
②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是________(填各导管口编号)。
③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置________(填“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
(3)气体成分分析。
若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况),则Ag与浓硝酸反应的过程中________(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是____________________。
解析:(1)c(HNO3)==0.08 mol·L-1,n(HNO3)=0.08 mol·L-1×0.100 L=8×10-3 mol。
(2)①由于NO与空气中的氧气反应,因此制备时要排除装置中的空气。②NO难溶于水,易与空气反应,故通过排水法测定体积。③量取气体读数时,量气装置中液面要持平,否则会导致气体的压强低于或高于外界压强,从而造成误差。
(3)3NO2+H2O===2HNO3+NO,若Ag与硝酸反应只生成NO2,则B中硝酸的物质的量与收集的NO的物质的量比为2∶1,若小于2∶1,则Ag与浓硝酸反应放出的气体中含有NO。n(NO)==0.005 mol,n(HNO3)∶n(NO)=0.008∶0.005=8∶5<2∶1,说明Ag与浓硝酸反应的气体中含有NO。
答案:(1)0.008(8×10-3) 268.8
(2)①A A装置可以通N2将装置中的空气排尽,防止NO被空气中O2氧化 ②123547 ③升高
(3)有 因为NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积
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
1.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是(双选)( )
A.反应完全所需时间:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:前者与后者相等
解析:选BD。相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸发生反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,浓度大的反应较快,反应完全所需时间较短,A项不正确;消耗硝酸的物质的量前者多,B项正确;前者生成红棕色NO2,气体颜色深,C项不正确;铜的物质的量相同,转移电子数目一样多,D项正确。
2.向一由Fe、Cu组成的混合粉末中加入一定量的稀硝酸,充分反应后剩余金属m1 g,再向其中加入一定量的稀硫酸,充分振荡后余下金属m2 g。则m1和m2之间的关系是( )
A.m1一定大于m2 B.m1可能等于m2
C.m1可能小于m2 D.m1可能大于m2
解析:选A。Fe、Cu与稀HNO3反应后有铁、铜的硝酸盐存在,加入稀硫酸后,相当于有HNO3存在。不论第一次剩余的是Fe、Cu混合物还是只有Cu,都会溶于稀HNO3,所以,金属质量一定会再减小,正确答案为A项。
3.单质分别跟浓硝酸混合,出现的情况依次为:①反应生成相应的硝酸盐;②反应生成最高价含氧酸(或最高价含氧酸酸酐);③常温下单质呈钝化态;④不发生反应。符合上述要求的单质组是(双选)( )
A.Cu、Si、Zn、Au B.Ag、P、Al、Pt
C.Fe、C、Pt、Hg D.Cu、C、Fe、Au
解析:选BD。浓硝酸的氧化性非常强,能氧化除金、铂之外的几乎所有的金属,与金属反应的过程中硝酸表现氧化性和酸性。在常温下,铝、铁在浓硝酸中发生钝化。如果与非金属反应,则硝酸只表现氧化性。
4.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应生成易爆物ClO2,其变化可表述为
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)。
(2)产生0.1 mol Cl2,则转移电子的物质的量为________。
答案:(1)2KClO3+4HCl(浓)===2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O (2)0.2 mol
5.现代生产硝酸的重要方法是氨的催化氧化法。
(1)第一阶段:氨氧化成NO,化学方程式为_______________________________
________________________________________________________________________;
若没有催化剂,氨只能在纯氧中燃烧生成N2,有关化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)第二阶段:NO氧化成NO2,NO2被水或稀硝酸吸收生成硝酸。若用稀硝酸吸收NO2,化学方程式为______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)从吸收塔出来的尾气中尚含有少量未被吸收的________,为消除它们对大气的污染,可用烧碱溶液吸收,制得重要的化工原料NaNO2,试写出其化学方程式:
________________________________________________________________________。
答案:(1)4NH3+5O24NO+6H2O
4NH3+3O22N2+6H2O
(2)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(3)NO、NO2 NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
1.以高温为条件,下列反应难以发生的是( )
A.N2+3H22NH3
B.N2+3Ca===Ca3N2
C.N2+O2===2NO
D.N2蛋白质
解析:选D。A项合成氨能进行,但反应较慢;B项N2跟Mg能反应,与Ca应更容易进行;C项N2与O2在高温或放电条件下可以反应生成NO;D项生物固氮须在常温条件下,温度太高,固氮菌难以生存。
2.下列各反应中,适宜于实验室制取氨气的是(双选)( )
A.加热氨化铵晶体
B.氯化铵与消石灰反应共热
C.浓氨水中加入固体氢氧化钠
D.硫酸铵与烧碱溶液反应
解析:选BC。A项:NH4Cl分解产生的NH3与HCl又极易化合成NH4Cl;D项:溶液中NH与OH-反应生成NH3·H2O,不加热NH3难逸出。
3.用加热法可以分离的一组物质是( )
A.氯化铵和消石灰
B.碳酸氢铵和过氧化钠
C.氯化铵和氯化钠
D.碘和氯化铵
解析:选C。此题考查物质的分离与提纯,除要考虑铵盐受热分解、铵盐和碱的反应外,还需考虑其分解产物是否与另一种物质发生反应等。
铵盐可与碱反应,因此选项A在加热时发生反应2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2,不能用于分离;选项B中的NH4HCO3分解,且产生的H2O及CO2能与Na2O2反应,也无法达到分离的目的;碘在受热时升华,NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢气体,气体遇冷又重新化合后仍与碘混合,故选项D无法达到分离的目的;选项C中NH4Cl热分解后可从体系中脱离,遇冷又重新化合为NH4Cl晶体,从而达到与NaCl分离的目的。
4.1 L 1 mol·L-1的氨水中( )
A.含有1 mol NH3分子
B.只含NH3和NH两种微粒
C.含1 mol NH3·H2O
D.含NH3、NH3·H2O、H2O三种分子,还含有NH、OH-、H+等离子
解析:选D。在氨水中存在平衡关系:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,因此氨水中含有NH3、NH3·H2O、NH、OH-、H+、H2O等微粒,但NH3分子及NH3·H2O的物质的量都小于1 mol。
5.在标准状况下,在三个干燥的烧瓶内分别装有干燥纯净的NH3、含一半空气的氯化氢气体、NO2和O2体积比为4∶17的混合气体。然后分别做喷泉实验,三个烧瓶中所得溶液中溶质的物质的量浓度之比为( )
A.2∶1∶2 B.5∶5∶4
C.1∶1∶1 D.无法确定
解析:选B。设烧瓶体积为V L。
(1)“NH3+H2O”、“HCl+H2O”型:水充满烧瓶,V气体=V溶液,则c== mol·L-1。
(2)含有一半空气的HCl气体做完喷泉实验后,V气体=V溶液= L,则c== mol·L-1。
(3)V(NO2)∶V(O2)=4∶17时,O2过量,所形成的溶液的体积等于原NO2气体体积的,溶液的浓度c(HNO3)==(× ) mol·L-1= mol·L-1。
根据以上数值,可知三者之比为5∶5∶4。
6.如图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
解析:选A。向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气,氨气和酸反应生成相应的铵盐,遇到挥发性酸(如浓盐酸、浓硝酸)会产生白烟,A选项正确,B选项错误;氨水能够和某些难溶性碱的氯化物溶液(如AlCl3、FeCl3、CuCl2等)反应生成相应的难溶性碱,C选项错误;NH3的水溶液呈碱性,NH3·H2O是一种可溶性碱,D选项错误。
7.有些舞台上的神话境界中所需的烟是用NH4NO3和Zn粉按质量比8∶6.5混合放于温热的石棉板上,又知发生反应后有N2和H2O生成,下列有关说法正确的是( )
A.H2O溶解NH4NO3,发生吸热现象以起启动反应的作用
B.Zn在反应中作催化剂
C.成烟物质是ZnO小颗粒
D.成烟物质是小锌粒,它由NH4NO3反应放热而蒸出
解析:选C。m(NH4NO3)∶m(Zn)=8∶6.5,则推出n(NH4NO3)∶n(Zn)=1∶1,反应中有N2生成,说明Zn被氧化,“烟”是固体小颗粒,应是ZnO小颗粒。
8.实验室合成氨装置如图所示,则以下说法中错误的是( )
A.装置甲的作用之一是干燥
B.装置甲的作用是化合
C.乙处导出的气体是N2、H2、NH3
D.检验产物可以用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸等
解析:选B。装置甲的作用是:(1)干燥N2和H2,(2)根据气泡控制通入N2和H2的物质的量之比(1∶3),(3)充分混合N2和H2。
9.为检验一种氮肥的成分,某学习小组的同学进行了以下实验:①加热氮肥样品生成两种气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是( )
A.NH4HCO3 B.NH4Cl
C.(NH4)2CO3 D.NH4NO3
解析:选A。由①可知:氮肥可生成NH3和CO2,由②可知酸根离子不与Ba2+反应,只能是NH4HCO3。
10.(Ⅰ)某同学在实验室里发现了一瓶白色固体,加入水中迅速溶解,加入CaCl2溶液中无任何现象,加入澄清石灰水中有白色沉淀生成;加热时有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;加热固体粉末,发现有气体和水滴生成,最后不留任何残渣。该同学发现的白色固体是什么?你能帮助他分析产生这些实验现象的原因吗?并写出有关的化学方程式。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(Ⅱ)实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示:(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用C装置,通常使用的药品是________。检查C装置气密性是否良好的操作方法是________________________________________________________________________。
(2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是________(填序号,下同)。
①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤与氧气反应
下图是某学生设计收集该气体的几种装置,其中不可行的是________。
(3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体,则X可能是下列气体中的________。
①CO2 ②NO ③Cl2 ④H2
其中在D装置中连接小烧杯的目的是________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(Ⅰ)由加入CaCl2无任何现象和加入澄清石灰水而产生白色沉淀分析该物质含有HCO;根据加热产生的现象判断该白色固体为NH4HCO3。
(Ⅱ)(1)B和C均可用来制取氨气,但反应原理不同;B是“固固加热型”,C是“固液不需加热型”。
(2)决定气体收集方法与颜色、热稳定性无关。
(3)A装置是“固液加热型”,且收集的气体密度比空气大,只有“Cl2”符合。
答案:(Ⅰ)NH4HCO3;Ca2+不与HCO反应;NH4HCO3与澄清石灰水反应,NH+HCO+Ca2++2OH-===NH3·H2O+CaCO3↓+H2O,NH3·H2ONH3↑+H2O;NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
(Ⅱ)(1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等) 将导气管通入水槽中,用手或热毛巾捂圆底烧瓶,看导气管处有气泡产生,松开手或热毛巾后,导气管处形成一段稳定的液柱,则说明气密性良好。
(2)②④ abc (3)③ 吸收尾气,防止产生污染
11.如下图是喷泉实验的发生装置(夹持装置已略去),思考并回答下列问题。
(1)用图A所示装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥的氨气,引发喷泉的操作是________,该实验的原理是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果只提供如图中B所示装置,引发喷泉的方法是_____________________
________________________________________________________________________。
(3)若A中实验时收集满了NH3,而B中只收集了体积的NH3(标准状况下),则反应完毕后烧瓶内溶液的物质的量浓度分别为A________,B________。
解析:(1)A装置要引发水上喷,必须打开止水夹,同时挤出胶头滴管中的水(溶解部分氨,产生压强差)。
(2)主要是考查发散思维和实际动手能力。从根本上考虑,形成喷泉必须产生压强差;打开止水夹后,用手或热毛巾“热敷”(或用浸冰水的毛巾“冷敷”)烧瓶,使瓶内氨溶于水(或者瓶内压强减小),使NH3与B中的水接触,达到目的。
(3)假设烧瓶的容积为V。
A装置烧瓶中,最后溶液的体积为V,c(NH3)=== mol·L-1
B装置烧瓶中,最后溶液的体积为V,c(NH3)=== mol·L-1。
答案:(1)打开止水夹,挤出胶头滴管中的水 氨气极易溶于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水迅速进入烧瓶,形成喷泉
(2)打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即形成喷泉
(3) mol·L-1 mol·L-1
12.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+H2ONH3·H2ONH+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+H2ONH3·H2ONH+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)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O B
(4)干燥N2,吸收未反应的NH3
13.(Ⅰ)某学校课外活动小组利用图示装置分别做如下实验:
在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是________溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是
________________________________________________________________________。
(Ⅱ)A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件及其他物质已经略去):
ABCD
(1)若A、D的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试液变红,且D的强酸,则A、D分别为(填写化学式)
A________,D________。
写出A→B转化的化学方程式:______________________________________________。
(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D的稀溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,则A为________,写出A→B转化的化学方程式:_________________________________。
解析:(Ⅰ)原溶液是红色溶液,受热颜色变浅,是因某种物质以气态挥发所引起的。常见的具有碱性的气体是氨气,氨气在水中呈碱性,可使酚酞变红,若氨气减少,则颜色变浅。
(Ⅱ)能被连续氧化的物质不多,在无机物中有H2S→SO2→SO3,NH3→NO→NO2,C→CO→CO2,N2→NO→NO2,Na→Na2O→Na2O2等。
答案:(Ⅰ)稀氨水和酚酞 加热时氨水分解,NH3逸出,溶液中OH-浓度降低
(Ⅱ)(1)H2S H2SO4 2H2S+3O22SO2+2H2O
(2)NH3 4NH3+5O24NO+6H2O
1.自然界中存在着许多元素的循环,如图所示循环的元素是( )
A.氢 B.碳 C.氮 D.硫
解析:选C。氮元素在地球的大气圈、岩石圈和生物圈中都有广泛的分布。
2.下列有关氨的性质的叙述中,正确的是(双选)( )
A.氨不能在空气中燃烧
B.氨水呈碱性
C.氨和酸相遇都能产生白色烟雾
D.在反应NH3+H+===NH中,氨失去电子被氧化
解析:选AB。氨在空气中氧化需高温条件和催化剂,A项正确;氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,B项正确;氨只有与挥发性酸相遇时才能生成白烟,C项不正确;NH3和H+的反应为非氧化还原反应,D项不正确。
3.将NH4HCO3在试管中加热,使放出的气体依次通过盛有足量Na2O2和水的容器,最后得到的气体是( )
A.O2 B.CO2 C.NH3 D.H2O
解析:选A。
4.实验室用如下图所示的装置制取氨。
(1)用试管中的药品制取氨的化学方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)试用表格的形式列出图中装置的错误之处,并用文字简要说明应如何改正。
解析:(2)分析错误时与“Ca(OH)2和NH4Cl反应制氨气”相比较,思考顺序:从下到上,从左到右。
答案:(1)(NH4)2SO4+Ca(OH)2CaSO4+2H2O+2NH3↑
(2)
错误之处
改正方法
①试管a管口向上倾斜
应略向下倾斜
②铁夹夹的位置不对
应夹在离管口处
③试管b管口向上
应向下
④试管b塞上橡胶塞
将橡胶塞改为棉花团
⑤反应物没加热
用酒精灯加热
5.已知A、B、C、D为气体,E、F为固体,G为氯化钙,它们之间的转换关系如图所示:
(1)D的化学式是________,E的化学式是________。
(2)A和B反应生成C的化学方程式是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由题目提示知A、B、C、D为气体,E、F为固体。气体C和D反应生成固体E,最常见的就是HCl与NH3生成NH4Cl;再由E+F―→D知D为NH3,且F为碱,又由“G为氯化钙”推出F为Ca(OH)2,C为HCl气体。
答案:(1)NH3 NH4Cl (2)H2+Cl22HCl
(3)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2