第二章 海水中的重要元素--钠和氯 单元测评卷
一、选择题
1.中国航天员在“天宫课堂”演示了如下实验:将泡腾片(主要成分是碳酸氢钠和柠檬酸,其中柠檬酸的结构如图所示)放入水球中,得到气泡球。下列说法不正确的是
A.柠檬酸分子中含有两种官能团
B.常温下,碳酸氢钠溶液的
C.固体碳酸氢钠、柠檬酸放入水中会发生电离
D.得到气泡球的反应:
2.舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气,该方法是当今实验室制备氯气的主要方法之一,除此之外还可用(浓)制得氯气。利用NaClO氧化浓盐酸制备时,下列装置能达到实验目的的是
A.制备 B.除去中的少量HCl C.干燥 D.收集
A.A B.B C.C D.D
3.实验室欲配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。下列操作及分析正确的是
A.用托盘天平称量物体时将氯化钠置于右盘的滤纸上
B.将称好的NaCl固体放入容量瓶中溶解
C.定容时俯视,所得溶液浓度偏高
D.摇匀时发现漏液,损失一部分溶液,再加水定容至刻度线
4.部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列反应路径不合理的是
A.a+碱→b+c B.b+c+→a
C.不存在a→c→e→d→a的循环转化关系 D.d→b或e→c可通过复分解反应实现
5.实验室配制NaOH溶液时,下列实验操作会使配得的溶液浓度偏小是
A.NaOH固体溶解后立即转入容量瓶
B.所用的氢氧化钠固体放置于空气中过久
C.在容量瓶中进行定容时俯视刻度线
D.定容后把容量瓶倒转摇匀,发现液面低于刻度,不作处理
6.实验室用下图装置制备干燥的并研究其性质。其中,a为湿润的淀粉试纸,b、c分别为湿润和干燥的红纸条,d为湿润的蓝色石蕊试纸。
为达成实验目的,甲、乙、丙中所用试剂不正确的是
A.甲中为饱和食盐水 B.甲中为浓硫酸
C.乙中为浓硫酸 D.丙中为溶液
7.下列事实对应的化学用语正确的是
A.金属钠加入硫酸铜溶液中:
B.向氢氧化钠溶液中通入少量CO2:
C.将NaHCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合有白色沉淀:
D.工业制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
8.某小组同学探究和的性质及相互转化,实验如下(夹持装置已略去,气密性已检验)。以下说法错误的是
实验Ⅰ 实验Ⅱ
A.实验Ⅰ,A中澄清石灰水无明显变化,B中澄清石灰水变浑浊
B.实验Ⅱ,方框中的试剂a为饱和碳酸氢钠溶液
C.实验Ⅱ中,一段时间之后,可观察到烧杯中有细小晶体析出
D.等物质的量的、分别与足量盐酸反应,生成的更多
9.下列物质反应有关的实验现象描述错误的是
A.氢气在氯气中燃烧——苍白色火焰,集气瓶口产生白雾
B.钠在空气中燃烧——黄色火焰,且有白色固体生成
C.铁在氯气中燃烧——棕色的烟,加水后形成黄色溶液
D.铜在氯气中燃烧——棕黄色的烟,加水后形成蓝绿色溶液
10.设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的中,含有的中子数为
B.与溶液混合产生气体时转移电子数为
C.标准状况下,水分子中共价键的数目为
D.与足量水蒸气完全反应,转移的电子数且为
11.有人提出溶液的浓度可用“质量摩尔浓度”(即一定质量的溶液中所含溶质的物质的量)表示。下列说法正确的是
A.配制一定质量摩尔浓度的溶液时,必须用到容量瓶
B.将溶液的质量摩尔浓度换算为其质量分数时,必须已知该溶液的密度
C.对于一种稀溶液(密度按计),其质量摩尔浓度()与物质的量浓度()在数值上相等
D.分别取质量摩尔浓度相等的盐酸和NaOH溶液,等体积混合后一定恰好发生反应
12.下列关于钠与水反应的说法中,不正确的是
A.从元素化合价及氧化还原反应规律分析,反应中产生的无色气体只能是氢气
B.钠块熔化成小球,说明钠的熔点低且该反应放热
C.将酚酞溶液滴入反应后的溶液中,溶液变红,说明产物有碱性物质生成
D.钠与水反应的离子方程式:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
13.关于如图所示过程的说法正确的是
A.甲比乙中溶质的质量分数小 B.乙中
C.乙比甲中KCl的溶解度大 D.乙中
14.某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是
A.Ⅰ图:若MnO2过量,则浓盐酸可全部消耗完
B.Ⅱ图:证明新制氯水具有酸性和漂白性
C.Ⅲ图:产生了棕黄色的雾
D.Ⅳ图:湿润的有色布条褪色
二、填空题
15.“生活无处不化学”,请你回答下列问题。
(1)厨房中的调味品有:①盐(主要成分为氯化钠)、②碱面(主要成分为碳酸钠)、③白醋(主要成分为乙酸)。
将上述物质分别溶于水,水溶液具有碱性的是_______(填序号,下同),主要成分属于盐类的是_______,相互间能发生反应的是_______。
(2)食盐不慎洒落在天然气的火焰上,可观察到_______。
(3)沾有水的铁制器皿在高温的的火焰上会发黑,该反应的化学方程式是_______。
(4)使用“84”消毒液(含NaClO)时,按一定比例与水混合,并在空气中放置一段时间,使NaClO与H2O及空气中的CO2充分反应,目的是得到杀菌消毒效果更好的_______(填物质名称),将该反应的离子方程式补充完整:
ClO- + CO2 + H2O = _______ + _____
(5)用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为_______。
16.“7 20特大洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效措施之一。“84”消毒液、漂白粉和等都是有效的消杀试剂。
(1)用化学方程式表示氯气与烧碱溶液制备“84”消毒液的原理______,标况下56L氯气完全被吸收,需要______L 1mol/L的NaOH溶液。
(2)使用漂白粉漂白,只需取适量漂白粉溶于水即可,漂白原理用化学方程式表示为______。
(3)漂白粉的保存要注意密封,为了判断一份儿久置的漂白粉是①没有失效②部分失效③完全失效。某化学兴趣小组设计实验进行验证。
已知:溶液呈碱性;;
a.甲同学取适量漂白粉样品,滴加浓盐酸,将产生的气体直接通入澄清石灰水中,没有发现石灰水变浑浊。由此,判断结论为①,乙同学不同意这一观点,你认为的结论是______。
A.② B.③ C.①或② D.①②③均有可能
b.乙同学改用滴加稀盐酸,发现产生大量气泡,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊;他又取少量漂白粉样品配成溶液,滴在pH试纸上,最终试纸变白。据此你得出的结论是______(从①②③中选填)。
(4)目前普遍使用代替及次氯酸盐作为广谱抗菌消毒剂,因为它安全、低毒,高效。还可以将剧毒的NaCN转化为无毒物质除去,产物是氯化钠和两种常见气体。试写出该反应的化学方程式______。
17.实验室配制500mL0.2mol/L的溶液,实验操作步骤有:
A.在天平上称出硫酸钠固体的质量,把它放在烧杯中,用适量蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温;
B.把制得的溶液小心转移至容量瓶中;
C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切;
D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心注入容量瓶,并轻轻振荡;
E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)计算所需硫酸钠固体的质量_________。
(2)操作步骤的正确顺序为_________(填序号)。
(3)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码)、镊子、量筒,还缺少的仪器是_________、_________、_________。
(4)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响(填偏大、偏小、无影响)
a.定容时俯视刻度线_________;
b.没有进行上述操作步骤D_________;
c.加蒸馏水时,不慎超过了刻度线_________;
d.砝码上沾有杂质_________;
e.容量瓶使用前内壁沾有水珠_________;
18.某小组配制100mL 1.0mol/L 溶液并进行实验。
(1)配制溶液
①实验中使用玻璃棒的目的是___________。
②下列操作会导致最后所配溶液实际浓度比要求小的是___________(填字母)
a.将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎酒到容量瓶外
b.加水时不慎超过了刻度线,把液体倒出一些
c.干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液
(2)进行实验
实验 现象
开始时红色没有明显变化,也没有明显气泡产生; 继续滴加盐酸,当溶液红色明显变浅时,气泡也逐渐增多; 当溶液颜色变为浅红色,继续滴加盐酸,溶液浅红色褪去,有大量气泡产生。
①实现碳酸钠向碳酸氢钠转化的现象是___________,大量气泡产生时的离子方程式是___________。
②利用可以实现碳酸钠向碳酸氢钠的转化,化学方程式是___________。
19.I.钠及其化合物有广泛的应用。请回答下列问题:
(1)Na是一种非常活泼的金属,实验室一般将Na保存在_______。
(2)NaH可在野外作生氢剂,其中氢元素的化合价为_______。
(3)Na2O2是_______色的粉末,常用作供养剂,其与CO2反应的化学方程式_______。
II.现用0.5mol/LNaCl溶液配制450mL0.1mol/LNaCl溶液,按要求回答下列问题:
(4)应选用的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、_______、_______。
(5)容量瓶使用前,首先要_______。
(6)需要量取0.5mol/LNaCl溶液的体积是_______mL。
(7)若定容时,仰视刻度线,会使配制的溶液浓度偏_______。
(8)检验该溶液中所含Cl-所需试剂:_______。
三、实验题
20.已知氯气与碱反应时,产物受温度影响。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,并探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)A装置中a的作用是_______。
(2)装置A产生氯气的化学方程式为_______,此反应中氧化剂与还原剂的个数比为_______,当得到7.1gCl2时,被氧化的HCl的质量是_______。
(3)装置B中的试剂为_______;作用是_______。
(4)装置E选用试剂_______(填标号)。
A.NaCl溶液 B.NaOH溶液 C.稀硫酸
(5)装置D反应的离子方程式为_______。
(6)该兴趣小组在40℃条件下,将一定量的Cl2通入一定量的NaOH溶液中,NaOH恰好反应完全,得到的产物中含有NaCl、NaClO和NaClO3,已知Cl-和ClO-的个数比为11:1,则此过程中氧化剂和还原剂的个数比为_______。
21.某兴趣小组欲设计实验探究氢氧化钡溶液与过量的反应。请回答下列问题:
I.配制氢氧化钡溶液
(1)现需配制氢氧化钡溶液,应称量氢氧化钡晶体质量为_______g。[已知的摩尔质量为];配制时必需的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、_______、_______。下图配制步骤中,按先后顺序排序为_______(用字母A—F填写);如果操作F俯视刻度线,配得溶液的浓度将_______(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
A B C D E F
II.利用下图所示装置探究氢氧化钡溶液与过量的反应。
(2)接通电路后,缓慢通入至过量,整个过程中灯泡的亮度变化为_______
(3)通过上述实验某同学得出的实验结论为可与反应,该结论存在漏洞,理由是_______;下表可验证该方案漏洞的实验方案为_______(填选项字母)。
方案一 将装置甲产生的气流通入少量纯水至饱和,测值与饱和二氧化碳溶液做对比
方案二 将装置甲产生的气流通入溶液,观察是否有沉淀产生
A.只有方案一 B.只有方案二
C.方案一和方案二均可 D.方案一和方案二均不行
四、计算题
22.将露置于空气中的氢氧化钠固体样品溶于水,向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,生成的CO2(标准状况下)与加入的盐酸的体积关系如图所示(不考虑CO2在水中的溶解)
试计算:
(1)盐酸加入200mL时产生的CO2的物质的量是_______。
(2)盐酸的物质的量浓度为_______mol·L-1,该样品中NaOH与Na2CO3的物质的量之比_______。
23.数形结合思想是化学学科的重要思维方式。向两份物质的量浓度相同体积均为10mL的NaOH溶液中分别通入一定量的得到溶液甲和乙。再向甲、乙两溶液中分别滴加盐酸,生成体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如下图所示。
请回答相关问题:
(1)当时,甲溶液中发生反应的离子方程式为_______。
(2)得到的甲、乙溶液中所通入的物质的量之比为_______。
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为_______。
参考答案:
1.D
【详解】A.柠檬酸分子中含有羧基和羟基两种官能团,选项A正确;
B.碳酸氢钠为强碱弱酸盐,常温下,碳酸氢钠水解,溶液呈碱性,,选项B正确;
C.固体碳酸氢钠为可溶性盐、柠檬酸为弱酸,放入水中会发生电离,选项C正确;
D.柠檬酸为弱酸不能拆,不能用H+表示,碳酸氢钠电离出的阴离子为,选项D不正确;
答案选D。
2.A
【详解】A.NaClO与浓盐酸在常温下反应可以产生,A正确;
B.由于溶于水后生成HCl和HClO,而HCl能与反应,故饱和溶液能吸收,故不能用饱和溶液除去中的少量HCl,B错误;
C.碱石灰能吸收,C错误;
D.集气瓶用橡胶塞塞紧后不能排出空气,D错误;
故选A。
3.C
【详解】A.依据天平的制造原理,用托盘天平称量物体时,左盘放称量物,右盘放砝码,则氯化钠应置于左盘的滤纸上,A不正确;
B.配制一定浓度NaCl溶液时,称好的NaCl固体应放入烧杯内溶解,不能放到容量瓶中溶解,B不正确;
C.定容时俯视,所配溶液的体积偏小,所得溶液浓度偏高,C正确;
D.摇匀后,溶液的浓度已恒定,若发现漏液,损失一部分溶液,再加水定容至刻度线,必然造成溶液体积增大,浓度减小,D不正确;
故选C。
4.C
【详解】A.Cl中氯是0价是单质Cl2,Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,生成+1价的ClO-和-1价Cl-盐,故A正确;
B.浓HCl可与次氯酸盐发生归中反应反应生成Cl2,故B正确;
C.将Cl通入碱液可制的次氯酸盐,用于工业制漂白液、漂白粉,漂白液、漂白粉与空气中的二氧化碳、水反应生成HClO,HClO 光照分解得到HCl,HCl与碱液中和可得氯化物,电解熔融态NaCl可得到Cl2,即存在a→c→e→d→b-→a的循环转化关系,故C错误;
D. d→b的反应可以为:HCl+NaOH= NaCl+H2O,e→c的反应可以为:HCIO+NaOH = NaClO+H2O,d→b或e→c可通过复分解反应实现,故D正确;
故答案为C。
5.B
【详解】A.NaOH固体溶解后需冷却至室温才能转入容量瓶中,否则水会加少,结果会偏大,A错误;
B.所用的氢氧化钠固体放置于空气中过久,氢氧化钠变质,溶质偏少,结果偏小,B正确;
C.在容量瓶中进行定容时俯视刻度线,水加少,结果偏大,C错误;
D.定容后把容量瓶倒转摇匀,发现液面低于刻度,不作处理,不影响结果,D错误;
故选B。
6.B
【分析】该实验原理是利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气,因盐酸具有良好挥发性,所得气体中含有Cl2、HCl、H2O,需将气体先通过甲中饱和食盐水中除去HCl,再将气体通入乙中浓硫酸中进行干燥,氯气能与水反应发生自身氧化还原反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,氯气是有毒气体,不能排放至空气中,氯气能与碱反应,因此采用NaOH溶液收集尾气。
【详解】A.盐酸具有良好挥发性,所得气体中含有杂质HCl,需将气体先通过甲中饱和食盐水中除去HCl,A正确;
B.甲中为饱和食盐水,B错误;
C.根据先除杂后干燥原理,将气体通入乙装置内的浓硫酸中进行干燥,C正确;
D.氯气是有毒气体,不能排放至空气中,氯气能与碱反应,因此丙中用NaOH溶液收集尾气,D正确;
故选:B。
7.D
【详解】A.金属钠加入硫酸铜溶液中,先与水反应,反应产物再与硫酸铜反应:2Na+Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,A不正确;
B. 向氢氧化钠溶液中通入少量CO2,生成碳酸钠等:,B不正确;
C. 将NaHCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合有白色沉淀,但全部转化为CaCO3:,C不正确;
D. 工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,D正确;
故选D。
8.D
【详解】A.实验Ⅰ,A中碳酸钠受热不分解,则A中澄清石灰水无明显变化,B那个碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、碳酸钠和水,因此B中澄清石灰水变浑浊,故A正确;
B.实验Ⅱ,由于盐酸易挥发,试剂a主要是除掉二氧化碳中的HCl,因此方框中的试剂a为饱和碳酸氢钠溶液,故B正确;
C.实验Ⅱ中,烧杯中二氧化碳和碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠,由于碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠的溶解度大,因此一段时间之后可观察到烧杯中有细小晶体析出,故C正确;
D.等物质的量的、分别与足量盐酸反应,两者生成的一样多,故D错误。
综上所述,答案为D。
9.B
【详解】A.氢气在氯气中燃烧——产生苍白色火焰,生成的HCl易溶于水,在集气瓶口遇到水蒸气产生白雾,A正确;
B.钠在空气中燃烧——产生黄色火焰,生成过氧化钠,有淡黄色固体生成,B错误;
C.铁在氯气中燃烧——产生棕色的烟,生成氯化铁,加水后得到氯化铁溶液,呈黄色,C正确;
D.铜在氯气中燃烧——产生棕黄色的烟,生成的氯化铜加水后溶解,形成蓝绿色溶液,D正确;
故选B。
10.A
【详解】A.中含有中子数为11-5=6,所以的中,含有的中子数为,故A正确;
B.与溶液混合产生气体,未说明状态,无法计算转移电子数,故B错误;
C.标准状况下,水为液体,不适用气体阿伏加德罗常数的计算,故C错误;
D.与足量水蒸气完全反应,生成,Fe元素化合价由0价转化为价;转移电子数为,故D错误;
故答案选A。
11.C
【详解】A.容量瓶用于配制一定体积的溶液,配制一定质量的不需要;故A错误;
B.质量分数;质量摩尔浓度=;;不需要密度,故B错误;
C.,如果质量摩尔浓度为,则物质的量浓度为;故C正确;
D.质量摩尔浓度相等的盐酸和NaOH溶液密度不同,等体积的物质的量不同,不能恰好完全反应,故D错误;
故答案选C。
12.D
【详解】A.Na与H2O反应,Na作还原剂,H2O作氧化剂,O为-2价,化合价不能降低,只有显+1价的H元素化合价能够降低,所以从元素化合价及氧化还原反应规律分析,反应中产生的无色气体只能是氢气,A正确;
B.钠块熔化成小球,一方面说明钠的熔点低,另一方面说明反应提供了钠熔化的温度,则该反应放热,B正确;
C.将酚酞溶液滴入反应后的溶液中,溶液变红,说明溶液显碱性,从而说明产物有碱性物质生成,C正确;
D.钠与水反应,生成氢氧化钠和氢气,离子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,D不正确;
故选D。
13.B
【详解】A.甲加水稀释得到乙,乙比甲中溶质的质量分数小,故A错误;
B.稀释前后溶质物质的量相等,乙中,故B正确;
C.溶解度只与温度有关,甲和乙中KCl的溶解度相等,故C错误;
D.乙中,故D错误;
选B。
14.BD
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸反应,随着反应的进行,浓盐酸变稀,二氧化锰不与稀盐酸反应,即使二氧化锰过量,盐酸也不能全部消耗完,A错误;
B.图Ⅱ中溶液先变红后褪色,不仅能证明新制氯水具有酸性,还可以证明新制氯水具有漂白性,B正确;
C.铜丝在氯气中燃烧,生成棕黄色的烟,不是雾,烟是固体小颗粒,雾是小液滴,C错误;
D.氯气没有漂白性,不能使干燥有色布条褪色,图Ⅳ中氯气遇到湿润有色布条与水反应生成HClO,HClO具有漂白性,可使有色布条褪色,D正确;
故选BD。
15.(1) ② ①② ②③
(2)黄色火焰
(3)
(4) 次氯酸 HClO
(5)2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
【详解】(1)氯化钠溶液为中性,乙酸溶液显酸性,碳酸钠溶于水,溶液显碱性;氯化钠和碳酸钠属于盐,乙酸属于酸;碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水;
(2)食盐中含有钠元素,不慎洒落在天然气火焰上,可观察到黄色火焰;
(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,有四氧化三铁生成,发生反应的化学方程式是;
(4)由于碳酸的酸性强于次氯酸,“84”消毒液(含NaClO)在空气中放置段时间,NaClO与H2O及空气中的CO2反应得到次氯酸,反应的离子方程式为;
(5)KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
16.(1) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 5
(2)Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
(3) D ②
(4)2ClO2+2NaCN=2NaCl+2CO2↑+N2↑
【详解】(1)氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;标况下56L氯气的物质的量为=2.5mol,由反应方程式可知完全吸收2.5molCl2,需要5molNaOH,则需要NaOH溶液的体积为=5L,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;5;
(2)漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,因Ca(ClO)2能与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸而起漂白作用,反应的化学方程式表示为Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,故答案为:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO;
(3)a.漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,若遇空气中的二氧化碳和水蒸气发生变质,会生成CaCO3。甲同学取适量漂白粉样品,滴加浓盐酸,将产生的气体直接通入澄清石灰水中,没有发现石灰水变浑浊,可能是没有CO2生成,也可能是由于浓盐酸易挥发,生成的CO2中混有HCl,则得出的结论是①②③均有可能,选D;
故答案为:D;
b.乙同学改用滴加稀盐酸,发现产生大量气泡,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明漂白粉样品中含有CaCO3;取少量漂白粉样品配成溶液,滴在pH试纸上,最终试纸变白,说明漂白粉样品仍具有漂白性。由此得出的结论是漂白粉部分失效,选②;
故答案为:②;
(4)将剧毒的NaCN转化为无毒物质,产物是氯化钠和两种常见气体,由于氯元素化合价从+4价降低到-1价,则化合价升高的元素为C、N,生成的两种气体为CO2、N2。根据得失电子守恒和原子守恒,配平反应的化学方程式为2ClO2+2NaCN=2NaCl+2CO2↑+N2↑,故答案为:2ClO2+2NaCN=2NaCl+2CO2↑+N2↑。
17.(1)14.2
(2)ABDCE
(3) 500mL容量瓶 胶头滴管 玻璃棒
(4) 偏高 偏低 偏低 偏高 无影响
【详解】(1)所需硫酸钠固体的质量m=cVM=0.2mol/L0.5L142g/mol=14.2g。
(2)配制一定量溶液,先称量后洗涤,最后定容,即操作步骤正确顺序为ABDCE。
(3)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码)、镊子、玻璃棒,还缺少的仪器是500mL容量瓶、胶头滴管和玻璃棒。
(4)a.某同学观察液面的情况为俯视,读数偏高,配制溶液浓度偏高;
b.没有进行上述操作步骤D,溶质有损失,配制溶液浓度偏低;
c.加蒸馏水时,不慎超过了刻度线,配制溶液浓度偏低;
d.砝码上沾有杂质,固体质量偏高,配制浓度偏高;
e.容量瓶使用前内壁沾有水珠,对实验无影响。
18.(1) 溶解碳酸钠固体时用玻璃棒搅拌加快溶解速率,转移碳酸钠溶液时用玻璃棒引流防止液体流出 ab
(2) 溶液红色没有明显变浅,没有明显气泡产生 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
【分析】碳酸钠是二元弱酸的正盐,与盐酸反应分步进行,向碳酸钠溶液中滴加盐酸依次发生反应Na2CO3+ HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,开始没有气泡,后来有气泡。
【详解】(1)①实验中,溶解碳酸钠固体时用玻璃棒搅拌加快溶解速率,转移碳酸钠溶液时用玻璃棒引流防止液体流出。
②a.将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎酒到容量瓶外,溶质偏少,所配溶液实际浓度比要求小,故选a;
b.加水时不慎超过了刻度线,把液体倒出一些,溶质偏少,所配溶液实际浓度比要求小,故选b;
c.干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液,不影响溶质的物质的量和溶液体积,对浓度无影响,故不选c。
选ab。
(2)①向碳酸钠溶液中滴加盐酸,碳酸钠向碳酸氢钠转化的现象是溶液红色没有明显变浅,没有明显气泡产生;碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水,产生大量气泡,反应的离子方程式是。
②向碳酸钠溶液中通入可以实现碳酸钠向碳酸氢钠的转化,反应的化学方程式是Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。
19.(1)煤油或石蜡油
(2)-1
(3) 浅黄色 2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 +O2
(4) 500 mL容量瓶 胶头滴管
(5)检查是否漏水
(6)100.0
(7)偏小
(8)硝酸和硝酸银或者硝酸酸化的硝酸银溶液
【详解】(1)钠的密度比煤油或石蜡油大,且不和它反应,故钠保存在煤油或石蜡油中;
(2)氢化钠(NaH)中,钠是金属元素,只能显+1价,故氢显-1价;
(3)过氧化钠是淡黄色粉末,过氧化钠可以和二氧化碳或者水反应生成氧气,常用作供养剂,其与CO2反应的化学方程式2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 +O2;
(4)配溶液时需要的仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,故本题还缺少的仪器为:胶头滴管;
(5)容量瓶是密闭容器,在使用前需要检查是否漏水;
(6)用500 mL容量瓶配溶液,需要配500ml|溶液, 根据溶液稀释前后所含溶质的物质的量相等,,可计算出需要量取0.5 mol/L NaCl溶液的体积是100.0ml;
(7)仰视刻度线则液面在刻度线上方,水加多了,溶液浓度偏小;
(8)检验Cl-需要用硝酸和硝酸银溶液,或者是硝酸酸化的硝酸银溶液;
20.(1)平衡气压使液体顺利流下
(2) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 1:2 7.3g
(3) 饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢
(4)B
(5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(6)11:3
【分析】装置A为Cl2的发生装置,由MnO2与浓盐酸加热反应生成,装置B(盛饱和食盐水)用于除去Cl2中的HCl,装置C(盛热的KOH溶液)用于制取KClO3,利用Cl2与KOH溶液加热反应生成,装置D(盛冷的NaOH溶液)用于制取NaClO,利用Cl2与NaOH溶液反应生成,装置E(盛NaOH溶液)用于尾气处理,吸收多余的未反应的Cl2,防止污染大气,据此分析回答问题。
【详解】(1)A装置中a可以保证分液漏斗中和烧瓶内压强相等,故其作用为:平衡气压使液体顺利流下;
(2)装置A是实验室制氯气,方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;该反应中氧化剂是MnO2,还原剂是HCl,1mol MnO2与4molHCl完全反应,4molHCl中2molHCl作还原剂,另外2molHCl作酸,则反应中氧化剂与还原剂的个数比为1:2;当得到0.1molCl2时,被氧化的HCl的物质的量为0.2mol,质量是;
(3)用浓盐酸制备的氯气中含有挥发出来的氯化氢需要除去,可以用饱和食盐水,其作用是除去氯气中的氯化氢;
(4)装置E可用于除去没有反应完的氯气,根据氯气的化学性质可以用碱性物质,故可以用氢氧化钠,故选B;
(5)装置D是氯气和氢氧化钠在低温下的反应,其离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(6)Cl-和ClO-的物质的量之比为11:1,设Cl-和ClO-的物质的量之分别为11mol、1mol,生成NaClO3为x mol,由电子守恒可知11mol×(1-0)=1mol×(1-0)+xmol×(5-0),解得x=2,得到电子是氧化剂、失去电子还原剂,则氧化剂与还原剂之比为11mol:(2mol+1mol)=11:3。
21.(1) 31.5 500mL容量瓶 胶头滴管 DBCAFE 偏高
(2)灯泡先变暗,继续通气体灯泡又变亮
(3) 气体中有杂质 C
【详解】(1)要配制氢氧化钡溶液,由于实验室没有450mL的容量瓶,所以应配制成500mL的溶液,则应称量氢氧化钡晶体质量为0.2mol/L×0.5L×315g/mol=31.5g;配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为:计算出所需称量的固体的质量,将固体溶解,溶解后的溶液转移到容量瓶中,将所用的烧杯和玻璃棒洗涤2~3次,将洗涤液也转移到容量瓶中,向容量瓶中加入蒸馏水至刻度线下1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,盖好瓶塞,上下颠倒摇匀。图示配制步骤中,按先后顺序排序为DBCAFE;如果操作F俯视刻度线,则加入的水偏少,溶液体积偏小,则配得溶液的浓度将偏高。
(2)未通CO2前,氢氧化钡溶液中有自由移动的离子,灯泡亮;CO2通入氢氧化钡溶液中,首先发生反应:CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,溶液中离子浓度降低,灯泡变暗,继续通入二氧化碳,发生反应:CO2+ BaCO3+H2O=Ba(HCO3)2,Ba(HCO3)2是溶于水的,所以溶液中离子浓度又增大,灯泡又变亮。
(3)用盐酸和大理石反应制取二氧化碳,由于盐酸挥发,在二氧化碳中会混有HCl杂质,所以该通过上述实验得出的实验结论“CO2可与BaCO3反应”存在漏洞;若验证该方案的漏洞,只需确定HCl存在与否。方案一:若有HCl,则溶液的pH比饱和二氧化碳溶液的pH小,可证明;方案二:若有HCl,则有白色沉淀AgCl生成,二氧化碳和硝酸银不产生沉淀,也可以证明;故选C。
22.(1)0.02mol
(2) 0.4 2:1
【分析】由图可知,0—150mL时发生的反应为NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,150mL—200mL时发生的反应为NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O,200mL时生成0.448L二氧化碳,则由碳原子个数守恒可知,样品中碳酸钠的物质的量为=0.02mol,消耗盐酸的体积为50mL,所以盐酸的浓度为=0.4mol/L;0—150mL时,与氢氧化钠溶液反应消耗盐酸的体积为100mL,则样品中氢氧化钠的物质的量为0.4mol/L×0.1L=0.04mol,所以氢氧化钠和碳酸钠的物质的量之比为0.04mol:0.02mol=2:1。
【详解】(1)由图可知,盐酸加入200mL时生成二氧化碳的体积为0.448L,物质的量为=0.02mol,故答案为:0.02mol;
(2)由分析可知,盐酸的浓度为0.4mol/L,样品中氢氧化钠和碳酸钠的物质的量之比为2:1,故答案为:0.4;2:1。
23.(1)
(2)4︰1
(3)
【分析】NaOH溶液中通入二氧化碳,反应生成碳酸钠,由于通入的二氧化碳的用量不确定,则反应后溶液中的溶质有四种可能性:①NaOH、Na2CO3②Na2CO3③Na2CO3、NaHCO3④NaHCO3,反应后溶液中加入盐酸,生成二氧化碳气体阶段的反应为:,生成二氧化碳气体之前根据溶质组成可能发生的反应为:、,据此分析解答。
【详解】(1)根据甲生成二氧化碳气体前消耗10mL盐酸,生成二氧化碳阶段消耗盐酸40mL,可知甲溶液中的溶质应为Na2CO3、NaHCO3,加盐酸时发生的反应为:,故答案为:;
(2)生成二氧化碳气体阶段的反应为:,甲溶液中生成二氧化碳时消耗盐酸40mL,乙溶液中生成二氧化碳时消耗盐酸10mL,结合反应可知,消耗盐酸的物质的量之比等于生成二氧化碳的体积之比,即为4:1,故答案为:4:1;
(3)反应到终点时溶液中的溶质恰好为NaCl,根据元素守恒,n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)= ,原NaOH溶液的物质的量浓度为,故答案为:。