第一章 物质及其变化 测试题
一、选择题
1.光催化反应机理如图所示,当催化剂受到能量大于禁带宽度的光照时,价带上的电子被激发,跃迁到导带,同时形成空穴。导带上的光生电子()作还原剂,价带上的光生空穴( )作氧化剂,下列说法不正确的是
A.在价带上被氧化 B.推测起催化作用
C.反应过程中光能转化为化学能 D.生成得到电子
2.反应SiCl4 +2H2Si+4HCl中,作氧化剂的是
A.SiCl4 B.H2 C.Si D.HCl
3.某危险品仓库中存放有化工原料氰化钠。该物质有剧毒,一旦进入城市排水系统,后果不堪设想.当仓库发生火灾爆炸事故时,工作人员一方面封堵氰化钠泄漏渠道,另一方面对已经泄漏的少量氰化钠做无害化处理。下列物质中,可用于处理泄漏的氰化钠的是
A.铁粉 B.双氧水 C.盐酸 D.氯化钠
4.下列各组离子能在溶液中大量共存的是
A.、、、
B.、、、
C.、、、
D.、、、
5.把碎纸片b补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平),下列说法不正确的是
A.每消耗2mol SO2转移4mol电子 B.该反应发生后溶液酸性增强
C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:5 D.反应物微粒为SO2、Mn2+、H+
6.分类是化学学习和研究的常用手段,下列分类依据和结论都正确的是
A.H2O、HCOOH、Cu2(OH)2CO3均含有氧元素,都是氧化物
B.HClO、H2SO4(浓)、HNO3均具有氧化性,都是氧化性酸
C.HF、CH3COOH、CH3CH2OH都易溶于水,都是酸
D.HCOOH、H2CO3、H2SO4分子中均含有两个氢原子,都是二元酸
7.实验室利用反应制取氨气。在催化条件下,可发生催化氧化反应:。关于氨气的催化氧化反应,下列说法正确的是
A.氮元素的化合价降低 B.为氧化剂
C.得到电子 D.为还原剂
8.经检验,某工厂废水显酸性,且废水中含有大量、、、、。下列离子不可能大量存在于该废水中的是
A. B. C. D.
9.“石灰,今近山生石,青白色;作灶烧竟,以水沃之,即热蒸而解末矣”是《本草经集注》中记载的石灰的制法与性质。下列有关说法正确的是
A.“近山生石,青白色”主要是因为成分中含铁量比较高
B.“作灶烧竟”的过程为物理变化
C.“以水沃之”过程放出大量的热
D.“热蒸而解”表明石灰受热溶解
10.分类是科学研究的重要方法,下列物质分类错误的是
A.化合物:干冰、冰水混合物、烧碱 B.电解质:熔融氯化钠、、硫酸
C.碱:烧碱、纯碱、熟石灰 D.混合物:漂白粉、纯净矿泉水、盐酸
11.能正确表示下列反应的离子方程式的为
A.氢氧化钠溶液中通入少量SO2:SO2+2OH-=SO+H2O
B.NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液中:HCO+OH-=CO+H2O
C.向氯化铝溶液中加入过量氨水,产生白色沉淀:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D.FeO与稀硝酸反应:FeO+2H+=Fe2++H2O
12.是一种食品添加剂,在一定条件下能发生反应:,下列叙述中正确的是
A.该反应中被还原
B.是该反应的氧化产物
C.生成需消耗
D.□中的粒子是
13.太原有丰富的石膏矿资源,石膏的主要成分是硫酸钙,从物质分类的角度判断,硫酸钙属于
A.酸 B.氧化物 C.混合物 D.硫酸盐
14.下列电解质在水溶液中的电离方程式,正确的是
A.Ca(OH)2=Ca2++OH- B.Na2CO3=2Na++CO
C.H2SO4=H+SO D.NaCl=Na++Cl-1
15.关于物质的类别或成分,下列说法正确的是
A.食盐水、糖水和冰水都是饮料,故都属于混合物
B.盐酸、硫酸、硝酸、NaHSO4都能电离出氢离子,故都属于化合物中的酸
C.石灰乳的主要成分是CaO,石灰石的主要成分是CaCO3
D.烧碱属于碱,纯碱属于盐
二、填空题
16.现有以下物质:①NaCl溶液 ②液态SO3 ③液态的醋酸 ④Cu ⑤BaSO4固体 ⑥熔化的KNO3 ⑦酒精。请回答下列问题(用序号)
(1)以上物质能导电的是_________。
(2)以上物质中属于电解质的是_________。
(3)属于非电解质的是_________。
17.运用所学知识回答问题:
(1)按要求从氧气、氢氧化铜、氧化钙、硫酸中选择合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①可供给呼吸的气体_______。
②一种金属氧化物_______。
③一种不易挥发的酸 _______。
④一种难溶性的碱_______。
(2)科技兴则民族兴,科技强则国家强。回首中国百年征程,科技为中国发展插上了腾飞的翅膀。试回答下列问题:
①淀粉合成,国际首创。2021年,中国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,为淀粉工业制造和二氧化碳利用打开了一扇窗。淀粉是粮食最主要的成分,从物质分类的角度来说,淀粉[化学式为]属于_______(填“氧化物”“无机物”“有机物”之一),它是由_______种元素组成的。
②中国高铁,世界第一、中国高铁已成为中国走向世界的一张“国家名片”。高铁轨道施工过程中常用乙炔()燃烧的火焰来焊接金属,乙炔在氧气中充分燃烧的化学方程式为_______。乙炔分子中,碳原子与氢原子的个数比_______(填最简整数比)。
③“神箭”巡天,筑梦天宫。被誉为“神箭”的长征二号F运载火箭,已成功地完成了神舟系列飞船的发射任务,并圆满将天宫一号和天宫二号送入了太空。发射所用的常规推进剂包括偏二甲肼()和四氧化二氮(),它们反应的化学方程式为,则X的化学式为_______。
18.I.已知反应浓,若有(已换算为标准状况)生成,求:
(1)被氧化的为_______,转移电子数目为_______。
(2)用“双线桥”标出上述反应的电子转移方向和数目_______。
(3)配平:①_______
_______H2S+_______SO2=_______S↓+_______H2O
②_______
_______Cu+_______NO3-+_______=_______Cu2++_______NO↑+_______H2O
II.阅读下面科普信息,回答问题:
(4)工业盐的主要成分是,曾多次发生过因误食而中毒的事件,其原因是把人体内的转化为而失去与结合的能力,这说明具有_______性。下列不能实现上述转化的物质是_______。
A. B.O2 C.Fe D.
(5)工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有_______性。
(6)在稀的反应中,参加反应时,被还原的为_______。
三、计算题
19.已知硝酸铵在不同温度下分解会有不同的产物,反应方程式如下,
①NH4NO3NH3↑+HNO3↑②NH4NO3N2O↑+2H2O↑
③2NH4NO32N2↑+O2↑+4X↑④4NH4NO33N2↑+2NO2↑+8H2O↑
请回答下列问题:
(1)这四个反应中属于氧化还原反应的有___个。
(2)反应③中物质X的化学式是___。
(3)反应④中氧化产物和还原产物依次是___、___。(填化学式)
(4)若反应③生成标准状况下的11.2L氧气,则转移电子数为___。
20.向Fe和Fe2O3组成的3.84g混合物中加入120mL某浓度的盐酸,恰好完全反应,生成672mLH2(标准状况下);向反应后的溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液无明显变化。
(1)原混合物中Fe的质量为___g。
(2)所用盐酸的物质的量浓度为___mol/L。
四、元素或物质推断题
21.研究钠、铁、铜及其化合物具有重要意义。
(1)有50mLNaOH溶液,向其中逐渐通入一定量的CO2,随后向溶液中逐渐加入的0.1mol/L盐酸,产生的气体CO2体积(标准状况下) 与所加入的盐酸的体积之间的关系如图所示:
试计算:
(1)向NaOH 溶液中通入CO2气体后,所得溶液中的溶质是_______,反应产生的CO2气体体积(标准状况) 是_______L。
(2)向Ba (OH)2溶液中,逐滴加入NaHSO4溶液至恰好不再生成沉淀为止,写出发生反应的离子方程式_______________,若在上述反应后溶液中继续滴加NaHSO4溶液,写出此步反应的离子方程式: _______________ 。
(3)NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。某厂废弃液中,含有2%~5%的NaNO2 直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是_____。
A.KMnO4 B.NH4Cl C.O2 D.HNO3
(4)向含Fe(NO3)3、 Cu(NO3)2、HNO3 的稀溶液中逐渐加入铁粉,c(Fe2+)的变化如图所示。
①横坐标0~1段反应的离子方程式为:_____________。
②忽略溶液体积的变化,则原溶液Cu(NO3)2的浓度为_____________。
22.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Fe3+、Na+、K+、Cl-、CO、OH-和NO中的几种,请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是_______。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是_______,有关的离子方程式_______。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3·H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有_______,有关的离子方程式为_______。
(4)综上所述,原溶液中一定存在的离子有_______,可能存在的离子是_______。
五、实验题
23.氮化锂是一种优良的贮氢材料,遇水剧烈反应,在加热的条件下锂和与氮气反应生成氮化锂。某化学实验小组设计了如图实验装置制备氮化锂(部分夹持装置省略)并测定其纯度。回答下列问题:
已知:
i.实验室可用饱和溶液与溶液加热后反应制取,该反应为放热反应;
ii.
(1)氮化锂的制备:
①连接好装置开始实验前必须进行的操作是___________。
②盛装溶液的仪器名称为___________;装置A中反生的离子方程式为___________。
③实验开始先点燃A处酒精灯,这样做的目的是___________。
④经查阅资料得知,装置A处不需要持续加热,分析可能原因___________;装置E的作用是___________。
(2)氮化锂纯度的测定:
①取产品于蒸馏烧瓶中,打开止水夹,通过安全漏斗向蒸馏烧瓶中加入足量的水,装置如下图所示。G中的液体可选择___________(填标号)。
A.煤油 B.蒸馏水 C.四氯化碳 D.饱和食盐水
②当反应完全后,测得体积为(已折合成标准状况)。该产品的纯度为_______%。(结果精确到小数点后两位)
24.某兴趣小组设计方案制取FeCl3和Fe(OH)3胶体。回答下列问题:
(1)制取FeCl3的两个方案如下:
方案一:FeCO3FeCl2FeCl3
方案二:FeFe(OH)3FeCl3
①步骤I中另一种试剂为____________(填名称),步骤II中还有H2O生成,写出反应的离子方程式:__________________。
②步骤II反应前后Fe元素的化合价______ (填“ 升高”“降低”或“不变”),I~V中没有发生的基本反应类型是__________(填字母)。
a.置换反应 b.分解反应 c.复分解反应 d.化合反应
(2)制取Fe(OH)3胶体的两个方案如下:
方案一:蒸馏水→煮沸
方案二:
①方案__________能够制得胶体,胶体区别于溶液和悬浊液的本质特征为__________,检验方案一是否成功的方法为_______________。
②将Fe(OH)3胶体缓缓加入过量稀盐酸中,溶液由无色变为黄色,反应的离子方程式为__________________。
【参考答案】
一、选择题
1.D
【分析】如图,在催化剂作用下,在价带上生成,其中氧元素化合价升高,被氧化;和在导带上生成和;
解析:A.如图,在价带上生成,其中氧元素化合价升高,被氧化,故A正确;
B.如图,在反应前后性质不变,可推测整个过程中可推测起催化作用,故B正确;
C.如图,该反应是在和光共同作用下进行,反应过程中光能转化为化学能,故C正确;
D.生成,C元素化合价降低8,即生成得到电子,故D错误;
故选D。
2.A
解析:反应SiCl4 +2H2Si+4HCl中Si的化合价由SiCl4中的+4价转化为Si中的0价,化合价降低,被还原,则SiCl4是氧化剂,故答案为:A。
3.B
【分析】NaCN中N元素为-3价,C元素显+2价,N、C均处于低价,具有较强的还原性,则可以被氧化剂氧化。
解析:A.铁粉只有还原性,不能处理氰化钠,A错误;
B.双氧水具有氧化性,能够将氰化钠氧化生成无毒物质,B正确;
C.盐酸不具有强氧化性,不能处理氰化钠,C错误;
D.氯化钠与氰化钠不反应,不能处理氰化钠,D错误;
故选B。
4.C
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
解析:A.和结合生成弱电解质一水合氨,不能大量共存,故A不符合题意;
B.和反应生成二氧化碳和水,、和发生氧化还原反应,不能大量共存,故B不符合题意;
C.、、、之间互不反应,能大量共存,故C符合题意;
D.与反应生成二氧化硫和水,且酸性条件下,硝酸根具有强氧化性,能将氧化为,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案选C。
5.D
【分析】二氧化硫具有还原性,高锰酸钾具有氧化性,二者之间发生反应得到硫酸钾、硫酸锰、水,据此回答即可。二氧化硫具有还原性,高锰酸钾具有氧化性,Mn元素的化合价是从+7价降低到了+2价,生成MnSO4,降低了5,硫元素的化合价从+4价升高到了+6价,升高了2价,所以Mn元素前边系数是2,SO2前边系数是5,根据原子守恒,硫酸锰前边系数是2,硫酸钾系数是1,水前边系数是2,方程式为:;据此分析解题。
解析:A.根据方程式,S元素从+4价升高到+6价,每消耗2mol SO2转移4mol电子;故A正确;
B.反应生成氢离子,所以反应后酸性增强,故B正确;
C.二氧化硫具有还原性,是还原剂,高锰酸钾具有氧化性,是氧化剂,氧化剂和还原剂的化学计量数之比为2:5,故C正确;
D.反应物微粒为SO2、、H2O,故D错误;
故答案选D。
6.B
解析:A.氧化物是指含有两种元素其中一种是氧元素的化合物,而HCOOH、Cu2(OH)2CO3均含有氧元素,但不是两种元素,不属于氧化物,选项A错误;
B.HClO、H2SO4(浓)、HNO3均具有强氧化性,发生氧化作用时都是中心原子的化合价降低,属于都是氧化性酸,选项B正确;
C.HF、CH3COOH、CH3CH2OH都易溶于水,但乙醇不是电解质,物质的溶解性与电解质无关系,选项C错误;
D.HCOOH在水中只能电离产生1个氢离子,所以属于一元酸,选项D错误;
答案选B。
7.C
【分析】反应中,N元素化合价升高,O元素化合价降低,O2得电子,做氧化剂,NH3做还原剂。
解析:A.氮元素的化合价升高,A错误;
B.为还原剂,B错误;
C.得到电子,做氧化剂,C正确;
D.为氧化剂,D错误;
故答案选C。
8.C
【分析】某工业废水显酸性,则含大量的H+。
解析:A.K+与其他离子之间互不反应,在该废水中能够大量共存,故A不符合;
B.与其他离子之间互不反应,在该废水中能够大量共存,,故B不符合;
C.废水显酸性含大量H+,与H+反应生成H2S气体,不能共存,故C符合;
D.与其他离子之间互不反应,在该废水中能够大量共存,故D不符合;
故选:C。
9.C
解析:A.由于、和铁的氧化物均有颜色,含铁量越高颜色越深,A错误;
B.“作灶烧竟”过程发生复杂的化学反应,有新物质氧化钙生成,属于化学变化,B错误;
C.“以水沃之”的过程为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应中会放出大量的热,C正确;
D.“热蒸而解”表明石灰与水反应生成氢氧化钙,D错误。
因此,本题选C。
10.C
解析:A.干冰是二氧化碳固体是纯净的化合物,冰水混合物成分为水是纯净的化合物,烧碱是氢氧化钠属于纯净的化合物,故 A不符合题意;
B.熔融氯化钠、、硫酸在熔融或溶于水时可以导电,都属于电解质,故B不符合题意;
C.纯碱属于盐,不属于碱,故C符合题意;
D.漂白粉、纯净矿泉水、盐酸都属于混合物,故D符合题意;
故选C。
11.A
解析:A.氢氧化钠中通入少量SO2,离子方程式为SO2+2OH-=SO+H2O,A正确;
B.NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液,离子方程式为++2OH-=NH3·H2O++H2O,B错误;
C.向氯化铝溶液中加入过量氨水,产生白色沉淀,离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3,C错误;
D.FeO与稀硝酸反应,离子方程式为3FeO+10H++=3Fe3++NO↑+5H2O,D错误;
故答案选A。
12.C
解析:A.中氮化合价升高,失去电子,则该反应中被氧化,故A错误;
B.是化合价降低得到的产物,则是该反应的还原产物,故B错误;
C.中锰化合价降低5个价态,中氮化合价升高2个价态,根据化合价升降守恒得到系数配2,系数配5,即生成5mol硝酸钠,消耗2mol高锰酸钾,因此生成需消耗,故C正确;
D.根据质量守恒和电荷守恒得到□中的粒子是,故D错误。
综上所述,答案为C。
13.D
解析:硫酸钙由钙离子和硫酸根离子构成,属于纯净物、盐类物质,为钙盐或硫酸盐;答案选D。
14.B
解析:A.氢氧化钙电离产生两个氢氧根:Ca(OH)2=Ca2++2OH-,A错误;
B.碳酸钠为强电解质,电离方程式:Na2CO3=2Na++CO,B正确;
C.硫酸电离产生两个氢离子:H2SO4=2H++SO,C错误;
D.氯离子书写错误,正确电离方程式为:NaCl=Na++Cl-,D错误;
综上所述答案为B。
15.D
解析:A.冰水中仅含有H2O一种微粒,因此冰水属于纯净物,A错误;
B.NaHSO4电离产生的阳离子除含有H+外,还含有金属阳离子Na+,因此NaHSO4不属于酸,而属于盐,B错误;
C.石灰乳的主要成分是Ca(OH)2,不是CaO,C错误;
D.烧碱是NaOH,属于碱;纯碱是Na2CO3,属于盐,D正确;
故合理选项是D。
二、填空题
16.(1)①④⑥
(2)③⑤⑥
(3)②⑦
【分析】①NaCl溶液有自由移动的离子,故可以导电;NaCl溶液属于混合物,故既不是电解质也不是非电解质;②液态SO3只有分子,不能导电;在水溶液中,三氧化硫和水生成硫酸,能导电,但不是三氧化硫电离导电,所以属于非电解质;③液态醋酸只有乙酸分子,不能导电;在水溶液中,能电离出乙酸根离子和氢离子能导电,是电解质;④铜是金属单质,因为具有自由电子能导电;但它既不是电解质也不是非电解质;⑤BaSO4固体没有自由移动的离子,故不导电;但它是在熔融状态下能够导电的化合物,是电解质;⑥熔化的KNO3中有自由移动的钾离子和硝酸根离子,可以导电,也符合电解质的定义,故熔化的KNO3是电解质;⑦酒精当中没有自由移动的离子,不能导电,酒精溶于水或者纯液态均不能导电,为非电解质。
解析:(1)根据上述分析,以上物质能导电的是:①④⑥;答案为:①④⑥
(2)以上物质中属于电解质的是:③⑤⑥;答案为:③⑤⑥;
(3)属于非电解质的是:②⑦;答案为:②⑦。
17.(1) CaO
(2) 有机物 三/3 1:1
解析:(1)①氧气可供给呼吸,化学式为:;
②氧化钙是由Ca、O元素组成的化合物,属于金属氧化物,化学式为:CaO;
③硫酸是电离时产生的阳离子都是氢离子的化合物,属于酸,且硫酸不易挥发,故填:;
④氢氧化铜是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,且氢氧化铜难溶于水,故填:;
(2)①淀粉含碳元素,属于有机物;由化学式可知,淀粉由C、H、O三种元素组成;
②乙炔在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;乙炔分子中,碳原子与氢原子的个数比:2:2=1:1;
③根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、N、O的个数分别是2、8、6、8,生成物中含C、H、N、O的个数分别是2、8、0、8,故生成物中还应含6个N,故X的化学式为:。
18.(1) 146 或
(2)
(3) 2H2S+1SO2=3S↓+2H2O 3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
(4) 氧化 C
(5)还原
(6)1
解析:(1)若有(已换算为标准状况)生成,氯气的物质的量为2mol,HCl被氧化得到氯气,根据氯元素守恒,被氧化的HCl的物质的量为4mol,质量为;HCl中氯元素化合价由-1价升高到0价,转移电子的物质的量为4mol,转移电子数为或;
(2)双线桥:;
(3)根据得失电子守恒,配平方程式为:①2H2S+1SO2=3S↓+2H2O;②3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(4)把人体内的转化为,体现了NaNO2的氧化性; 、O2、都能将转化为,铁单质不能,故选C;
(5)中毒的原因是把人体内的转化为而失去与结合的能力,服维生素C解毒是维生素C将转化为,体现维生素C的还原性;
(6)该反应中,Fe作还原剂,HNO3表现氧化性和酸性,NO作还原产物,1mol Fe参加反应时,被还原的HNO3为1mol。
三、计算题
19.H2O N2 N2和NO2 5NA或者3.01×1024
【分析】①NH4NO3NH3↑+HNO3↑中元素化合价不发生改变,为非氧化还原反应;②NH4NO3N2O↑+2H2O↑中氮元素化合价发生改变,为氧化还原反应;③2NH4NO32N2↑+O2↑+4X↑中氮、氧元素化合价发生改变,为氧化还原反应;④4NH4NO33N2↑+2NO2↑+8H2O↑氮元素化合价发生改变,为氧化还原反应。
解析:(1)综上分析,属于氧化还原反应的有②③④,共3个。
(2)根据元素守恒,反应③中物质X的化学式是H2O。
(3)反应④4NH4NO33N2↑+2NO2↑+8H2O↑中氮元素化合价升高生成N2,氧化产物为N2,失电子数为[0-(-3)]4=12,根据得失电子守恒,则氮元素化合价降低生成N2和NO2,还原产物为N2和NO2。
(4)标准状况下的11.2L氧气的物质的量为0.5mol,根据反应方程式2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O↑可知,氧元素由-2价变为0价,氮元素由-3价、+5价变为0价,根据得失电子守恒,生成1mol氧气转移10mol电子,故生成0.5mol转移电子数为5NA或者3.01×1024。
20.24 1.00
【分析】Fe元素在反应前的混合物中以0和+3两种价态存在,恰好溶解完后,溶液中滴加KSCN溶液后无明显变化,说明溶液中不含三价铁,那么溶解后的溶液中仅有FeCl2一种溶质;溶解过程中三价铁和一部分氢离子体现了氧化性,分别转化为Fe2+和H2,只有Fe单质体现了还原性,因此可以利用质量守恒和电子得失守恒计算混合物的组成。
解析:(1)令混合物中Fe的物质的量为x mol,Fe2O3的物质的量为y mol,列质量守恒式:;由于溶解过程中生成的氢气体积在标况下为672mL,即0.03mol,列反应过程中的电子得失守恒式:,联立两式解得x=0.04mol,y=0.01mol,那么Fe的质量为2.24g;
(2)由(1)可知,混合物中铁元素总物质的量为0.06mol,通过分析可知,溶解完混合物的溶液中仅有FeCl2一种溶质,又因为溶解过程Cl-没有减少,所以溶液中Cl-的物质的量即为原盐酸溶液中HCl的物质的量为0.06×2=0.12mol,所以原盐酸的浓度为。
四、元素或物质推断题
21. NaOH和Na2CO3 0.056 L Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O OH-+H+=H2O B Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O 1mol/L
解析:(1)图中生成CO2气体至最大,消耗HCl为25mL,若二氧化碳与NaOH反应后溶液中不含NaHCO3,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,将CO32-转化为HCO3-应消耗HCl为25mL,而图象中开始生成CO2气体时消耗HCl体积为50mL,说明该阶段还发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O,溶液中溶质为NaOH、Na2CO3,中和NaOH消耗HCl的体积为50mL-25mL=25mL,由方程式可知NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比,故NaOH、Na2CO3的物质的量之比=25mL:25mL=1:1;根据反应NaHCO3+HCl= NaCl+CO2↑+H2O可知n(CO2)=n(HCl)= 0.1mol/L×0.025L=0.0025mol,V(CO2)= 0.0025mol×22.4L/mol=0.056L;(2)向Ba (OH)2溶液中,逐滴加入NaHSO4溶液至恰好不再生成沉淀为止,以硫酸根离子与钡离子按1:1进行反应,发生反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O,若在上述反应后溶液中继续滴加NaHSO4溶液,溶液中未反应的氢氧根离子继续与NaHSO4电离出的氢离子反应,反应的离子方程式为:OH-+H+=H2O;(3)含有2%~5%的NaNO2的溶液直接排放会造成污染,若试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2,则物质应该有还原性,加入的物质是NH4Cl,选项是B;
(4)Fe(NO3)3、 Cu(NO3)2、HNO3 的稀溶液氧化性为HNO3>Fe3+>Cu2+,金属铁先和氧化性强的离子反应。①横坐标0~1段是金属铁和硝酸之间的反应,发生反应的离子方程式为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,所以亚铁离子的浓度不变;②0~1:开始阶段是金属铁和硝酸之间的反应:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,当加入金属铁1mol是,生成三价铁离子是1mol,所以亚铁离子的浓度不变;1~2:金属铁和硝酸反应结束后,生成1mol的三价铁离子,然后发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,此时加入的1mol铁会和三价铁反应生成3mol亚铁离子,此时c(Fe2+)=3mol/L,说明溶液的体积为1L;2~3:反应的最后阶段为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,所有的离子均被还原,此时加入的1mol铁会和Cu2+反应生成1mol亚铁离子;则n(Cu2+)=1mol;c(Cu2+)==1mol/L。
22.(1)Fe3+
(2) Ag+ Ag++Cl-=AgCl↓
(3) Mg2+ Mg2++2NH3 H2O=Mg(OH)2↓+2NH
(4) Mg2+、Ag+、NO K+、Na+
解析:(1)Fe3+溶液显黄色,该溶液无色透明,不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在Fe3+。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失,则白色沉淀是AgCl,说明原溶液中肯定存在Ag+,有关的离子方程式:Ag++Cl-=AgCl↓。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3·H2O),出现白色沉淀,该沉淀是Mg(OH)2,说明原溶液中肯定有Mg2+,有关的离子方程式为:Mg2++2NH3 H2O=Mg(OH)2↓+2NH。
(4)综上所述,结合溶液中肯定存在阴、阳离子,有Ag+、Mg2+可定不存在Cl-、CO、OH-,则原溶液中一定存在的离子有Mg2+、Ag+、NO;上述实验无法判断是否存在Na+、K+,故可能存在的离子是Na+、K+。
五、实验题
23.(1) 检验装置的气密性 分液漏斗 A生成氮气排净装置中的空气 反应为放热反应,反应放出的热量可以维持反应的持续进行 吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入E装置中和反应
(2) AC 70.00
解析:(1)①连接好装置开始实验前必须进行的操作是检验装置的气密性,答案为:检验装置的气密性;
②盛装溶液的仪器名称为分液漏斗;装置A中亚硝酸钠和氯化铵反应生成氮气,根据电子转移守恒配平方程式, ,答案为:分液漏斗 ,;
③实验开始先点燃A处酒精灯,这样做的目的是用生成的氮气排净装置中的空气,答案为:A生成氮气排净装置中的空气;
④经查阅资料得知,装置A处不需要持续加热,分析可能原因反应为放热反应,反应放出的热量可以维持反应的持续进行;装置E的作用是吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入E装置中和反应,答案为:反应为放热反应,反应放出的热量可以维持反应的持续进行,吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入E装置中和反应;
(2)①由题意知氮化锂与水反应生成氢氧化锂和氨气,通过测量气体体积,求的样品得含量,所以所选液体不能溶解氨气,氨气溶于水和饱和食盐水所以BD错误,AC正确,
故选AC;
②,由氮元素守恒样品中,所以产品的纯度为,答案为:70.00。
24. 盐酸 4Fe2++ O2+4H+=4Fe2++2H2O 升高 a、b 一 分散质粒子直径的大小 利用丁达尔现象,用一束光射向胶体溶液,若形成光亮通路,则是胶体 Fe(OH)3+3H+═Fe3++3H2O
解析:(1)①步骤I中FeCO3转化为FeCl2,铁元素没有发生化合价变化,应使用的试剂为盐酸,发生的反应化学方程式:FeCO3+2HCl=FeCl2+CO2↑+H2O;步骤II是用氧气作氧化剂,在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,还原产物为水,反应的离子方程式: 4Fe2++ O3+4H+=4Fe2++2H2O;
②步骤II反应前后Fe元素由+2价变为+3价,Fe元素的化合价升高;步骤Ⅰ与步骤Ⅳ发生的反应都是复分解反应,步骤Ⅲ发生的反应是化合反应,步骤Ⅱ发生的反应不属于四种基本反应类型中的任何一类,答案选a、b;
(2)①氢氧化铁胶体的制备方法:向沸腾的蒸馏水中逐滴加入1~2mL饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,就会得到氢氧化铁胶体,则方案一能够制得氢氧化铁胶体,胶体区别于溶液和悬浊液的本质特征为分散质粒子直径的大小,检验方案一是否成功的方法为:利用丁达尔现象,用一束光射向胶体溶液,若形成光亮通路,则是胶体;
②盐酸使Fe(OH)3胶体发生聚沉,生成红褐色沉淀,继续加入盐酸,会发生酸碱中和反应,生成氯化铁和水,此反应的离子方程式是Fe(OH)3+3H+═Fe3++3H2O。