第二章《 海水中的重要元素——钠和氯》检测题(含答案)2022—2023学年人教版(2019)化学高一上学期必修第一册

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名称 第二章《 海水中的重要元素——钠和氯》检测题(含答案)2022—2023学年人教版(2019)化学高一上学期必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-04-17 09:14:27

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第二章《 海水中的重要元素——钠和氯》测试卷
一、单选题
1.有关下列实验装置的说法正确的是
A.可利用甲图进行实验室制备氯气
B.乙可除去氯气中混有的氯化氢气体
C.用丙图装置可验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
D.丁中观察到脱脂棉燃烧,证明Na2O2与水反应放热
2.用表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.标准状况下,含有个氦原子的氦气的体积约为11.2 L
B.25℃、下,中含有的原子数大于
C.25℃、下,含有分子数小于
D.标准状况下,含个水分子的纯的体积约11.2 L
3.同温同压下,等质量的二氧化硫气体和二氧化碳气体的比较中,正确的是( )
A.密度比为11∶16 B.物质的量比为16∶11
C.体积比为11∶16 D.分子个数比为16∶11
4.下列有关金属钠与水反应的现象描述不正确的是
A.钠熔成小球 B.钠沉入水底
C.钠四处游动 D.发出嘶嘶声
5.某同学在奥运五连环中填入了5种物质(如图所示),相连环的物质间所发生的反应中,没有涉及的基本反应类型是(  ) 
A.分解反应 B.复分解反应 C.化合反应 D.置换反应
6.如图所示是配制一定物质的量浓度溶液的过程。下列说法中不正确的是
A.所配制的Na2CO3溶液中Na+的物质的量浓度为2.0mol·L-1
B.操作2中玻璃棒的下端应该抵在容量瓶的刻度线下方
C.操作4如果仰视,所配得溶液浓度偏高
D.操作5中,定容摇匀后发现液面低于刻度线,不再需要加水
7.CO2的相对分子质量为44,则一个CO2分子的质量为 (设NA为阿伏伽德罗常数的值)(  )
A.g B.g C.44NA g D. g
8.Na2O2与Na2O中氧元素的化合价分别为
A.-2,-2 B.-1,-1 C.-2,-1 D.-1,-2
9.将Cl2缓缓通入含有H2SO3和HBr的混合液中,则溶液中H+的浓度与通入的氯气的物质的量的关系如图,纵坐标表示氢离子的物质的量浓度(过量氯气溶于水产生H+的浓度忽略不计),下列说法不正确的是(  )
A.A→B段之间发生的化学方程式为:H2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl
B.Cl2氧化HBr的离子方程式为:2Br﹣+Cl2═2Cl﹣+Br2
C.溶液中含有1mol H2SO3
D.还原性:Br﹣>
10.科学家制得一种新型分子O4,2mol O4和4mol O2一定有相同的
A..原子数 B.分子数 C.体积 D.摩尔质量
11.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.金属钠熔点较低,可用于冶炼金属钛
B.次氯酸钠具有强氧化性,可用作环境消毒剂
C.碳酸钠受热不易分解,可用于去清洗油污
D.碳酸氢钠溶液显碱性,可用作发酵剂
12.标准状况的温度和压强是
A.20℃,101kPa B.0℃,101Pa
C.25℃,101kPa D.0℃,101kPa
13.下列说法正确的是
A.0.1mol/L的FeCl3溶液中,的物质的量为0.3mol
B.NA个HCl分子溶于水中配成1L溶液,所得盐酸的浓度为1mol·L-1
C.将10mL2mol·L-1H2SO4与100mL水混合,得到0.2mol·L-1H2SO4溶液
D.将100mL饱和NaC1溶液浓缩至80mL,恢复到原温度,溶液的浓度升高
14.已知 1L 水中溶解了 700L 氨气(S.T.P),所得溶液密度为 0.883g/cm3.下列说法正确的是(  )
A.溶液中 NH3 的物质的量浓度为 31.25mol/L
B.溶液中 OH﹣的物质的量浓度为 18.02mol/L
C.向所得溶液中再加入 1L 水,NH3 的物质的量浓度为 9.01mol/L
D.取原溶液 10mL,其中 NH3 的质量分数为 34.69%
15.在相同温度和压强下,等质量的下列气体所占体积最大的是(  )
A.H2 B.O2 C.CO2 D.Cl2
二、填空题
16.化学是一门以实验为基础的学科,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题:
I II
(1)写出上述图中仪器的名称:①_______;②______;
(2)若利用装置I分离乙酸(沸点118℃)和乙酸乙酯(沸点77.1℃)的混合物,还缺少的仪器有__________,将仪器补充完整后进行的实验操作的名称为_____;实验时仪器②中冷却水的进口为_______(选填“f”或“g”)。
(3)现需配制250 mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液,装置II是某同学转移溶液的示意图,图中有两处错误分别是_______,_______。
17.化学与我们的生活、生产息息相关。回答下列问题:
(1)维生素C又名抗坏血酸,能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的转化为易吸收的,这说明维生素C具有___________性,该转化反应中作___________剂。
(2)金刚石广泛应用于切削、磨削、钻探、电子工业。人造金刚石很大程度降低了应用成本。请写出利用金属钠和在下制备人造金刚石的化学方程式___________。
(3)在鲜活鱼的长途运输中,需在水中加入供氧剂。(易溶于水)、(微溶于水)都可与水发生反应生成碱和氧气。写出与水反应的化学方程式:___________;这两种物质中选___________作为供氧剂更好,理由是___________。
(4)某无土栽培用的营养液中,需要。若用、、来配制该营养液,则这三种盐的物质的量之比为___________。
18.实验室需要用烧碱固体配制1mol/L的NaOH溶液500mL。回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是___________(填序号)。
(2)下列操作中,题中所给容量瓶所不具备的功能有___________(填序号)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液 B.贮存溶液
C.可以配制480ml的溶液 D.用来加热溶解固体溶质
(3)计算结果:需要称取NaOH固体___________g;
(4)实验配置溶液操作过程中溶解、转移步骤均用到玻璃棒,其作用分别是:__________、___________;
(5)若出现如下情况,其中将引起所配溶液浓度偏低的是_______;(填下列编号)
①容量瓶实验前用水洗干净,但未烘干②定容观察液面时俯视
③配制过程中没有洗涤烧杯和玻璃棒④加蒸馏水时不慎超过刻度线
三、计算题
19.将含有一定杂质的硅10g(杂质不与氢氧化钠反应)加入到足量的氢氧化钠溶液中,在标准状况下得到气体的体积为4.48L,求混合物中硅的质量分数?
20.实验室常用盐酸的质量分数为36.5%,密度为1.20g/㎝3。
(1)此浓盐酸的物质的量浓度是多少 (列式计算)
(2)配制100mL3.00mol/L的盐酸,需以上浓盐酸多少mL?(列式计算)
21.溶液中,溶质的质量是_______g,该溶质中含有_______原子。
四、实验题
22.下面是用18mol/L的浓H2SO4稀释配制成500mL1mol/L的稀H2SO4的操作,请按要求填空:
(1)所需浓H2SO4的体积为_______;
(2)如果实验室有15mL、20mL、50mL的量筒,应选用_______mL量筒最好。
(3)将量取的浓H2SO4慢慢注入盛有约100mL水的烧杯里,同时不断_______。
(4)将上述溶液沿玻璃棒转移到_______中,并用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液也转移到该仪器中,并摇匀。
(5)加水至距刻度1~2cm处时,改用_______加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。
(6)试分析下列操作对所配溶液的浓度的影响(选填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
A.转移溶液时,不慎将少量溶液洒在桌面上。溶液浓度_______;
B.用量筒量取时,发现量筒不干净,用水洗净后直接量取浓硫酸。溶液浓度_______。
23.如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。
(1)要将C装置接入B和D之间,正确的接法是a→________→________→________。 _____________
(2)实验开始先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D,D装置内盛有炭粉,发生氧化还原反应,生成CO2和HCl(g),发生反应的化学方程式为____________________。为了使C装置发挥更好的作用,可向烧杯中加入浓硫酸,加入浓硫酸的作用是_______。
(3)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去两个酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量Cl2产生,此时B中的现象是____________________,B的作用是_____________________________。
(4)用量筒量取20 mL E装置中溶液,倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中,然后再注入10 mL CCl4,盖好玻璃塞,振荡,静置于铁架台上(如图),等分层后取上层液和下层液,呈黄绿色的是________(填“上层液”或“下层液”),再装入如图所示的烧杯中,能使有色布条褪色的是________(填“上层液”或“下层液”)。
(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图:____________________。
24.实验室用如下装置制取氯气,并进行性质实验。回答下列问题;
(1)写出A中反应的离子方程式_______;该反应体现了浓盐酸的性质是_______。
(2)能证明氯气无漂白性的现象是_______。
(3)F处观察到棉花团变蓝色,说明氯气具有_______性(填“氧化”或“还原”)。
(4)补齐G处装置及试剂_______。
(5)实验室还可用KMnO4固体与浓盐酸常温下反应制备氯气;(未配平)。请写出该反应配平后的离子方程式:_______。若生成等量的Cl2,所需MnO2与KMnO4的物质的量之比为_______。
试卷第2页,共6页
参考答案:
1.D
【详解】A.浓盐酸与二氧化锰共热制备氯气,甲图未加热,不能利用甲图进行实验室制备氯气,D与题意不符;
B.氯化氢与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,乙可除去氯气中混有的氯化氢气体,但会引入新的杂质,B与题意不符;
C.丙图中外试管受热温度高,碳酸氢钠易分解,应在内试管中,不能用丙图装置可验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性,C与题意不符;
D.向脱脂棉内的过氧化钠中滴加水,可观察到丁中脱脂棉燃烧,证明Na2O2与水反应放热,D符合题意;
答案为D。
2.C
【详解】A.氦气为单原子分子,标准状况下,含有个氦原子的氦气物质的量为1mol,体积约为22.4 L,故A错误;
B.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L /mol,故11.2L二氧化碳的物质的量小于0.5mol,含有的原子数小于个,,故B错误;
C.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L /mol,故11.2L氯气的物质的量小于0.5mol,故分子数小于个,故C正确;
D.标况下水为液体,故不能根据气体摩尔体积22.4L/mol来计算其体积,故D错误;
故选C。
3.C
【详解】令二者的质量为1g,n(SO2)==mol,n(CO2)==mol。
A.同温同压下,密度之比等于相对分子质量之比,二氧化硫和二氧化碳气体的密度之比为64:44=16:11,故A错误;
B.等质量二氧化硫与二氧化碳物质的量之比=mol:mol =11:16,故B错误;
C.同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等质量的二氧化硫和二氧化碳气体的体积之比为mol:mol =11:16,故C正确;
D.分子数之比等于物质的量之比,等质量的二氧化硫和二氧化碳气体的分子数之比为mol:mol =11:16,故D错误;
答案选C。
4.B
【详解】A.钠的熔点低,钠与水反应放出的热能使本身熔化成闪亮的小球,A正确;
B.钠的密度比水小,浮在水面上,B错误;
C.钠与水反应产生氢气,导致钠四处游动,C正确;
D.反应剧烈发出嘶嘶声,D正确;
故选B。
5.A
【详解】钠与稀盐酸反应的方程式为2Na+2HCl=2NaCl +H2↑,为置换反应;稀盐酸和NaOH溶液反应的方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O,为复分解反应;NaOH溶液和过量CO2反应的方程为NaOH+CO2=NaHCO3,为化合反应;CO2和水反应的方程式为CO2+H2O=H2CO3,为化合反应,综上,没有涉及的反应类型为分解反应,故A正确;
答案选A。
6.C
【详解】A.10.6 gNa2CO3的物质的量是n(Na2CO3)=,由于溶液体积是100 mL,则配制溶液的浓度c(Na2CO3)=,其Na+的物质的量浓度为2.0mol·L-1,A正确;
B.为减小实验操作误差,操作2中引流使用玻璃棒的下端应轻轻抵在容量瓶的刻度线下方,B正确;
C.操作4如果仰视,则溶液的体积偏大,由于溶质的物质的量不变,则所配得溶液浓度偏低,C错误;
D.操作5中,定容摇匀后发现液面低于刻度线,这是由于溶液粘在容量瓶的瓶颈的刻度线以上了。由于溶液具有均一性,溶液各处的浓度相同,因此不影响溶液的浓度,此时若继续加水至刻度线,会导致溶液体积偏大,最终使得配制的溶液浓度偏低,D正确;
故合理选项是C。
7.A
【详解】CO2的相对分子质量为44,摩尔质量是44g mol-1,则1molCO2质量是44g,即NA个CO2分子的质量为44g,所以1个CO2分子的质量是g,故选A。
8.D
【详解】Na2O2中钠为+1价,根据化学式的化合价代数和为0,则O为-1价;Na2O中钠为+1价,根据化学式的化合价代数和为0,则O为-2价,D正确;
故选D。
9.D
【分析】将Cl2缓缓通入含有H2SO3和HBr的混合液中,Cl2与H2SO3发生的离子反应方程式为Cl2++H2O=+2Cl-+4H+,Cl2与HBr反应的离子方程式为2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,根据图象可知,AB段氢离子浓度增大,则AB段为Cl2与H2SO3反应,BC段为Cl2与HBr反应,据此分析解答问题。
【详解】A.根据上述分析可知,AB段为Cl2与H2SO3反应,化学方程式为:H2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl,A说法正确;
B.Cl2与HBr发生氧化还原反应的离子方程式为2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,B说法正确;
C.AB段为Cl2与H2SO3反应,其化学方程式为:H2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl,消耗1molCl2,则溶液中含有1mol H2SO3,C说法正确;
D.由分析可知,Cl2先与H2SO3发生氧化还原反应,再与HBr发生氧化还原反应,因此还原性:>Br-,D说法错误;
答案选D。
10.A
【详解】A.O2和O4均由O原子构成,2mol O4和4mol O2含有的氧原子的物质的量分别为8mol,8mol,氧原子数相等,故A正确;
B.根据N=n×NA知,分子数分别为2NA、4NA,一定不等,故B错误;
C.根据V=n×Vm,n不同,Vm不一定相同,则二者的体积不一定相等,故C错误;
D.以g/mol为单位时,摩尔质量在数值上与相对分子质量相等,二者的摩尔质量一定不等,故D错误;
故选A。
11.B
【分析】根据性质决定用途进行判断,利用反应原理判断物质具有的性质,A中利用金属的化学性质;B中利用物质的氧化性;C中利用油污的水解性质;D中利用能产生气体的性质;
【详解】A.金属钠能冶炼金属钛是利用金属的活泼性,而不是熔点,故A不正确;
B.次氯酸钠中次氯酸根具有强氧化性,可以使蛋白质失活,故能消毒,故B正确;
C.碳酸钠能清洗油污是因为,碳酸钠溶液显碱性,油污的主要成分是油脂,油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸钠,故C不正确;
D.碳酸氢钠能做发酵剂主要是反应能放出二氧化碳,而不是溶液显碱性的原因,故D不正确;
故选答案B。
【点睛】此题考查物质的性质应用,根据性质可以判断应用,反之可以根据物质的用途判断物质表现的性质,利用应用判断物质应具有的性质。
12.D
【详解】标准状况简称为STP,通常指温度为0℃、(或273K)和压强为1个大气压,(或101kPa)的情况,故D正确;综上所述,本题选D。
13.B
【详解】A.未指出溶液体积,无法计算溶质物质的量,A错误;
B.溶质物质的量为1mol且溶液体积为1L,故浓度为1mol·L-1,B正确;
C.混合后溶液总体积并不是混合前的10倍,所以所得H2SO4溶液浓度不是0.2mol·L-1,C错误;
D.温度不变物质溶解度不变,故恢复到原温度,溶液浓度不变,D错误;
故选B。
14.D
【详解】标准状况下的NH3700L溶于1L的水中,则氨气的物质的量为31.25mol,溶液质量为31.25mol×17g/mol+1000g=1531.25g,溶液体积为1531.25/0.883mL≈1734mL≈1.734L,则所得氨水的物质的量浓度为18.02mol/L,所得氨水的质量分数为(31.25×17/1531.25)×100%=34.69%,
A.所得氨水的物质的量浓度为(31.25/1.73)mol/L=18.02mol/L,故A错误;
B.氨水中的NH3 H2O不能完全电离,是弱碱,故B错误;
C.向所得溶液中再加入 1L 水,氨水的密度变大,溶液的体积没有增大为原来的2倍,则NH3 的物质的量浓度大于 9.01mol/L,故C错误;
D.溶液是均一稳定的混合,10mL氨水的质量分数为34.69%,故D正确;
故选D。
15.A
【详解】在相同温度和压强下,等质量的气体摩尔质量越大,其物质的量越小,体积越小。A摩尔质量为2 g/mol,B摩尔质量为32 g/mol,C摩尔质量为44 g/mol,D摩尔质量为71 g/mol,所以选A。
16. 蒸馏烧瓶 冷凝管 温度计 蒸馏 g 未用玻璃棒引流 未采用250 mL容量瓶
【详解】(1)此装置为蒸馏装置,所以①是蒸馏烧瓶②是冷凝管
(2)蒸馏是利用各物质沸点的不同而分离混合物的方法,所以装置I中缺少温度计,此装置为蒸馏装置,冷凝水应符合下进上出,所以②中水从g进f出
(3)需配制250ml的溶液所以应选择250ml的容量瓶,同时未用玻璃棒引流
17.(1) 还原性 氧化剂
(2)
(3) CaO2 CaO2微溶于水,能在较长时间内缓慢释放氧气,并且Ca(OH)2的溶解性和碱性小于NaOH
(4)8:1:4
【详解】(1)维生素C能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的具有氧化性的Fe3+化合价降低转变为易吸收的Fe2+,这说明维生素C具有还原性,与具有氧化性的Fe2+发生了氧化还原反应,反应中Fe3+作氧化剂;
(2)金属钠在和发生置换反应,下制备人造金刚石,反应方程式为;
(3)CaO2和Na2O2都能与水反应生成氧气,从而给活水产品提供氧气,生成NaOH、Ca(OH)2都是强碱,与水反应的化学方程式为:;但Ca(OH)2的溶解性小于NaOH,所以NaOH溶液腐蚀性更强,导致水产品易被腐蚀,CaO2微溶于水,能在较长时间内缓慢释放氧气,所以应该用CaO2。
(4)若用、KCl、来配制该营养液,根据离子浓度的比例关系:,若n( )为4mol则n (K2SO4)为4mol, 含有的n(K +)为8mol,n(K+ )总共为9mol,可得出n(KCl)为1mol,n()总共为8mol,则n (NH4Cl)为8mol,则NH4Cl、KCl、 K2SO4的物质的量之比为8:1:4,用NH4Cl、KCl、K2SO4来配制该营养液,则NH4Cl、KCl、 K2SO4的物质的量之比为8:1:4;
18.(1)AC
(2)BD
(3)20g
(4) 搅拌 引流
(5)③④
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液需要托盘天平、量筒、500mL容量瓶、胶头滴管、烧杯等,配制步骤主要是计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀、装瓶贴标签。
【详解】(1)配制一定物质的量浓度的溶液需要托盘天平、量筒、500mL容量瓶、胶头滴管、烧杯,因此所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是AC;故答案为:AC。
(2)A.容量瓶可以配制一定体积准确浓度的标准溶液,故A不符合题意;B.容量瓶不能贮存溶液,配制好后的溶液及时转移到容量瓶中,故B符合题意;C.可以配制500mL的液体,故C不符合题意;D.容量瓶不能用来加热溶解固体溶质,故D符合题意;故答案为:BD。
(3)用烧碱固体配制1mol/L的NaOH溶液500mL,需要称取NaOH固体质量m=cV(aq)M=1mol L 1×0.5L×40g mol 1=20g;故答案为:20。
(4)实验配置溶液操作过程中溶解时用玻璃棒搅拌,加速溶解,转移时用玻璃棒引流;故答案为:搅拌、引流。
(5)①容量瓶实验前用水洗干净,但未烘干,溶质物质的量、溶液体积都没有变化,因此对结果无影响,故①不符合题意;②定容观察液面时俯视,溶液体积偏小,配制出物质的量浓度偏高,故②不符合题意;③配制过程中没有洗涤烧杯和玻璃棒,溶质物质的量偏小,配制出物质的量浓度偏低,故③符合题意;④加蒸馏水时不慎超过刻度线,溶液体积偏大,配制出物质的量浓度偏低,故④符合题意;综上所述,答案为:③④。
19.28%
【分析】硅与氢氧化钠溶液反应生成氢气,由氢气的体积可以计算硅的物质的量,最后算出硅的质量分数。
【详解】
解得n(Si)=0.1mol
硅的质量分数为:
20.12.0mol/L;25mL
【详解】(1)根据可知此浓盐酸的物质的量浓度是12.0mol/L;
(2)配制100mL3.00mol/L的盐酸,根据稀释过程中溶质的物质的量不变可知需以上浓盐酸的体积为=25mL。
21. 49 2
【详解】 ;硫酸的质量是49g;1个硫酸分子中含有4个O原子,0.5mol硫酸中含有O原子的物质的量是0.5mol×4=2mol。
22. 27.7mL 50 搅拌 容量瓶 胶头滴管 偏低 偏低
【分析】依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变计算需要浓硫酸体积,根据浓硫酸体积,依据“大而近原则”选择容量瓶规格,根据配置溶液的步骤分析,依据c=进行误差分析。
【详解】(1)用18mol/L的浓H2SO4稀释配制成500mL1mol/L的稀H2SO4,设需要浓硫酸体积为V,则依溶液稀释规律可知:18mol/L×V=500mL×1mol/L,解的V≈27.7mL,所需浓H2SO4的体积为27.7mL;
(2)量取27.7mL浓硫酸,依据大而近原则,应选择50mL量筒;
(3)浓硫酸稀释产生大量的热,正确的稀释操作为:将量取的浓H2SO4慢慢注入盛有约100mL水的烧杯里,同时用玻璃棒不断搅拌;
(4)配制成500mL1mol/L的稀H2SO4,冷却后,应将溶液转移到500mL容量瓶里,并用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液也转移到容量瓶中,并摇匀;
(5)定容时为防止加入蒸馏水过多,加水至距刻度1~2cm处时,改用胶头滴管逐滴滴加到凹液面最低处与刻度线相切;
(6)A.转移溶液时,不慎将少量溶液洒在桌面上,导致溶质的物质的量偏小,依据c=,溶液浓度偏低;
B.用量筒量取浓硫酸时,发现量筒不干净,用水洗净后直接量取浓硫酸,导致浓硫酸被稀释,量取的溶液中含有溶质硫酸物质的量偏小,依据c=,溶液浓度偏低。
23. c b d 2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2 加入的浓硫酸溶于水能放出大量的热,有利于试管中的水变为水蒸气,从而提供足量的水蒸气供D中反应需要 瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升 贮存少量Cl2,避免Cl2造成污染 下层液 上层液 D中反应生成的HCl气体极易溶于水,易使E装置中的溶液发生倒吸,改进后的E装置如图所示
【分析】(1)气体通过盛有水的试管时应长进短出;
(2)根据反应物和生成物,结合质量守恒定律书写化学方程式;加入的浓硫酸溶于水放出大量的热;
(3)关闭旋塞K,B中的气体逐渐增多,压强增大,B能贮存气体;
(4)应用相似相溶原理,氯气在CCl4中溶解度较大,四氯化碳的密度比水大;HClO具有漂白性;
(5)HCl极易溶于水,易造成倒吸。
【详解】(1)由装置图判断,气体由B流经C进入到D中反应,气体通过盛有水的试管时应长进短出,否则不能通过C装置;
答案:c b d
(2)由题意知C为提供水蒸气的装置,加入的浓硫酸溶于水放出大量的热,有利于试管中的水变为水蒸气,反应物为Cl2、C、H2O,生成物为HCl和CO2,则反应的化学方程式为2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2,C为提供水蒸气的装置,加入的浓硫酸溶于水放出大量的热,有利于试管中的水变为水蒸气;
答案:2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2 加入的浓硫酸溶于水能放出大量的热,有利于试管中的水变为水蒸气,从而提供足量的水蒸气供D中反应需要
(3)关闭旋塞K,B中的气体逐渐增多,压强增大,瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升,B能贮存气体,避免Cl2造成污染;
答案:瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升 贮存少量Cl2,避免Cl2造成污染
(4)应用相似相溶原理,氯气在CCl4中溶解度较大,而且四氯化碳的密度比水大,呈黄绿色的是溶有氯气的下层四氯化碳层,不能使有色布条褪色,氯气在无机层与接触发生化学反应生成次氯酸,而导致有色布条褪色的;
故答案是:下层液;上层液;
(5)因为D装置发生反应生成氯化氢气体极易溶于水,正确的吸收装置要防倒吸;
答案:D中反应生成的HCl气体极易溶于水,易使E装置中的溶液发生倒吸,改进后的E装置如图所示
24.(1) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 还原性和酸性
(2)D中的有色布条不褪色,E中的有色布条褪色
(3)氧化
(4)或
(5) 2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 5:2
【分析】在装置A中MnO2与浓盐酸混合加热发生反应制取Cl2,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。由于浓盐酸具有挥发性,挥发的HCl与Cl2及水蒸气导入装置B的盛有饱和食盐水的洗气瓶除去杂质HCl;然后在杂质C中通过浓硫酸干燥后得到纯净Cl2;然后将干燥Cl2通入装置D的干燥红色布条,看到布条不褪色;然后通入装置E中湿润的红色布条中,看到布条褪色;然后通过装置F的硬质玻璃管,其中盛有蘸有淀粉KI溶液的棉花球,发生反应:Cl2+2KI=2KCl+I2,I2使淀粉溶液变为蓝色。氯气是有毒气体,不能随意排入大气,最后应该连接一个尾气处理装置,以防止污染大气。
【详解】(1)在装置A中MnO2与浓盐酸混合加热发生反应制取Cl2,该反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;在该反应中,有4个HCl参加反应,其中2个作还原剂被氧化变为Cl2;有2个起酸的作用,提供酸根阴离子,与金属阳离子结合形成盐,故该反应体现了浓盐酸的性质是还原性和酸性;
(2)通过装置C浓硫酸干燥的Cl2,通入装置D中的有色布条不褪色,而E中的有色布条褪色,说明Cl2无漂白性,Cl2与水反应产生的HClO具有漂白性;
(3)F处观察到棉花团变蓝色,说明氯气与棉花球上述KI发生了反应:Cl2+2KI=2KCl+I2,Cl2在反应中作氧化剂,表现氧化性,因此可证明Cl2具有氧化性;
(4)氯气是有毒气体,不能随意排入大气,装置中缺少尾气处理装置。可根据Cl2能够与碱NaOH溶液的反应的性质,在最后G除连接一个盛有NaOH溶液的尾气处理装置,导气管长进短出,装置图为:或;
(5)在实验室中可以用KMnO4与浓盐酸反应产生KCl、MnCl2、Cl2、H2O,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;根据方程式可知:反应产生5 mol Cl2,需要KMnO4的物质的量是2 mol;根据反应方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O可知:反应制取1 mol Cl2,反应消耗1 mol MnO2,则制取5 mol Cl2,需要5 mol MnO2,故若生成等量的Cl2,所需MnO2与KMnO4的物质的量之比为5:2