专题3从海水中获得的化学物质单元检测题(含解析)高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册

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名称 专题3从海水中获得的化学物质单元检测题(含解析)高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-13 21:28:32

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专题3 从海水中获得的化学物质 单元检测题
一、单选题
1.下列离子方程式书写正确的是
A.Cl2与水反应:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
B.硫酸与氢氧化钡溶液反应:H++OH-+Ba2++SO=H2O+BaSO4↓
C.过氧化钠与水反应:O+2H2O=2OH-+O2↑
D.NaHCO3溶液中加入过量澄清石灰水:Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O
2.ICl是种红棕色液体,遇水反应生成HIO和HCl,可用于有机合成等。实验室制备出Cl2与二次升华碘反应可制取ICl(I2 +Cl2=2ICl,Cl2过量时发生反应ICl +Cl2ICl3) ,实验装置如图所示;(部分夹持装置已略)。下列说法错误的是
A.装置①烧瓶中盛放的药品可以是KMnO4
B.装置②试管中盛放的是饱和食盐水
C.当装置③烧瓶中固体全部变为液体时,可用蒸馏的方法提纯产品
D.装置④吸收尾气中的氯气等气体并防止水蒸气进入装置③
3.下列叙述中,不符合化学事实的是
A.1965年我国科学家首次成功合成了结晶牛胰岛素
B.《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,是发生了置换反应
C.侯氏制碱法所制得“碱”的主要成分是氢氧化钠
D.五彩缤纷的烟花利用了焰色试验的原理
4.对于反应,下列说法不正确的是
A.Fe是还原剂,被氧化
B.HCl是氧化剂,发生了还原反应
C. 1价氯在反应中价态未变,所以HCl既不是氧化剂,又不是还原剂
D.此反应既是置换反应又是氧化还原反应
5.镁元素又称“国防元素”,可用于制造汽车、飞机、火箭等,目前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如图:
其中说法正确的是
A.上面反应涉及到四大基本反应和氧化还原反应
B.从MgCl2·6H2O到MgCl2的变化是物理变化
C.过滤需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
D.反应①的离子方程式为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
6.如图所示,在A处通入已经干燥的氯气,当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条逐渐褪色:当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条看不到明显现象。则D瓶中盛放的溶液可能是
①饱和NaCl溶液 ②NaOH溶液 ③H2O ④浓硫酸
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
7.下列说法中不正确的是
A.在与金属反应时表现强氧化性
B.任何物质的燃烧必须有参与
C.与反应的离子方程式为
D.漂白粉的主要成分和
8.75%乙醇和84消毒液等是防疫期间常用物品,84消毒液的主要成分是次氯酸钠。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.75%的医用酒精和84消毒液混合使用效果会更好
B.等物质的量的和在溶液中的反应:
C.在足量或硫蒸气中完全反应失去的电子数均为
D.利用氯气和氢氧化钠溶液反应制取次氯酸钠需要消耗2.24L氯气
9.有下列三个反应:下列说法正确的是
A.反应中的氧化产物分别是、、
B.根据以上方程式可以得到氧化性:
C.在反应中当1 mol 参加反应时,2 mol HCl被氧化
D.可以推理得到
10.下列不属于纯碱在工业生的用途的是
A.纺织 B.制药 C.制皂 D.工业制备氯气
二、填空题
11.华素片又称西地碘含片,其主要活性成分是分子碘,每片含分子碘1.5mg。利用分子分散技术将碘制成分子态西地碘(糊精包裹碘),并含适量薄荷脑等。
(1)华素片中含有的活性成分的分子式为_______。
(2)三个探究学习小组为研究华素片中的活性成分,进行了如下实验,请回答下列问题:
①甲组同学取2片华素片研细,置于锥形瓶中,加入约10mL蒸馏水溶解,再加入约2mL_______(填标号),溶液变为蓝色,证明含有活性成分。
A.酒精 B.NaOH溶液 C.淀粉溶液 D.四氯化碳
②乙组同学取2片华素片研细,置于锥形瓶中,加入约10mL蒸馏水溶解,再加入约2mL_______(填标号),溶液分层,且_______层为_______色,证明含有活性成分。
A.酒精 B.NaOH溶液 C.淀粉溶液 D.四氯化碳
③丙组同学用乙组同样方法验证后,将溶液转入_______,进行_______操作,将两层液体进行分离。
(3)你认为丙组同学还应该通过_______操作将活性成分分离出来。
12.电解饱和食盐水可以生产一系列含氯、含钠的化工产品。
(1)配制饱和食盐水的食盐必须精制,精制过程中需要除去Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,往往先后加入NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液作为除杂试剂,向其中加入Na2CO3后产生的沉淀是____,沉淀过滤后往往还要往滤液中加入____,随后再将溶液蒸发结晶。
(2)电解饱和食盐水实验时,电解的总反应方程式为_____。阳极产物检验所用的试剂是____;向两极各加入石蕊溶液,阴极溶液呈现____色。
(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60mL,电解后溶液的体积恰好为50.0mL,则溶液中NaOH的浓度为____。
13.NaCl是一种化工原料,可以制备多种物质,如下图所示。
请根据以上转化关系填写下列空白。
(1)氯化钠溶液通电后,发生反应的离子方程式为_______;
(2)氢气在氯气中燃烧的现象是_______。
(3)与反应的化学方程式为_______;该反应常用于制备_______,从氧化剂和还原剂的角度分析,该反应中的作用是_______。
14.①CO2 ②铜 ③硫酸溶液 ④Na2CO3 10H2O晶体 ⑤NaHSO4固体 ⑥Ba(OH)2固体 ⑦Al2(SO4)3固体 ⑧氨水 ⑨稀硝酸
(1)上述物质中属于电解质的有___________(填数字序号);能导电的是__________(填数字序号)
(2)将⑥的溶液滴加到⑤的溶液中至SO42-恰好完全沉淀时的离子方程式为_________________。
(3)写出NaHSO4溶液和NaHCO3溶液反应的离子方程式:______________________。
15.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的以上。
(1)下列物质不属于硅酸盐产品的是_______。
A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰
(2)埋在地下的光导纤维如果裸露在碱性土壤中,会导致断路,用离子方程式说明原因_______;工艺师常用_______填物质名称来雕刻玻璃。
(3)工业上常利用反应制备硅单质,该反应能否说明C的氧化性强于Si?_______说明理由。
(4)有一Si、Al的混合固体,欲从中分离出Si,应如何操作?_______。
三、计算题
16.镁、铝的混合物共0.2mol,溶于200mL4mol·L-1的盐酸溶液中,然后再滴加2 mol·L-1的NaOH 溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示。请回答下列问题:
(1)当V1=160mL时,则金属粉末中m(Al)=_____________mol。
(2)V2~V3段发生反应的离子方程式为____________________________。
(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则加入NaOH 溶液的体积V(NaOH)=____________mL。
(4)若镁、铝的混合物仍为0.2mol,其中镁粉的物质的量分数为a,改用200mL4 mol·L-1的硫酸溶解此混合物后,再加入840mL 2 mol·L-1的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3,则a的取值范围为_______________________。
17.工业上碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取,所得碳酸钠样品中往往含有少量的NaCl,现欲测定某碳酸钠样品中Na2CO3的质量分数,某探究性学习小组设计以下两种方案。
Ⅰ.取样品bg,设计如下实验方案,操作步骤如下:
①如图连接装置(除B外)并加入所需药品。
②称量并记录B的质量(a1g)。
③按动鼓气球,持续约1分钟。
④连接上B。
⑤打开分液漏斗F的活塞,将稀硫酸快速加入D中后,关闭活塞。
⑥按动鼓气球,持续约1分钟。
⑦称量并记录B的质量(a2g)。
⑧计算
(1)操作③中,鼓入空气的作用是_______;操作⑥中,鼓入空气的作用是_______;
(2)根据题干所给的数据列出样品中Na2CO3的质量分数表达式_______。
(3)经实验发现最终所得的 Na2CO3的质量分数超过100%,其可能的原因是_______。
Ⅱ.现有碳酸钠和氯化钠的混合物样品25g,将其放入干净的烧杯中,加入一定量的水,使其完全溶解得到200mL溶液。向所得溶液中慢慢加入4mol L-1的盐酸,烧杯中溶液的质量与加入盐酸的体积关系曲线如图所示。请回答下列问题。
(4)加入50mL盐酸时,写出反应的离子反应方程式_______。
(5)在这个样品中,含碳酸钠的质量分数为_______。
(6)A点时,溶液溶质是_______,所得溶质质量分数为_______。(忽略体积的微小变化,结果保留小数点后两位)。
18.在200mL 含Mg2+、Al3+、NH4+、H+、Cl- 、的溶液中,逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液并微热,所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如下图所示
(1)x-y=____________。
(2)加入33~35 mLNaOH溶液时的离子方程式:_________________________________。
(3)产生的氨气在标准状况下的体积_________________________mL。
(4)原溶液中n(Mg2+):n(Al3+)=______________________。
(5)原溶液中c(Cl-)=______________________。
四、实验题
19.某小组为探究钠的化合物性质,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:_______
(2)盛装Na2O2仪器的名称_______ ,写出B中Na2O2与CO2反应的化学方程式:_______
(3)C中盛放NaOH溶液的作用_______
(4)D中试管内收集到气体是_______ (填分子式)
20.次氯酸钠(NaClO)可用作消毒剂和医药工业中制氯胺。某实验小组同学在实验室制备次氯酸钠。次氯酸钠的制备。装备如图所示(夹持装置略去)。
已知:用30%~35%的NaOH水溶液在低于10℃时吸收Cl2可制得NaClO。
回答下列问题:
(1)按气流方向,各装置从左到右的连接顺序为a→___________(填接口处小写字母)
(2)盛放浓盐酸的仪器名称为___________;试剂X为___________。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(4)D装置的作用___________。
(5)实验过程中正确的操作顺序为___________(填序号,序号不重复使用)。
a.按要求连接装置,检查装置气密性,盛装相应试剂
b.拆卸装置
c.打开K,鼓入一段时间空气
d.确保K关闭后,打开分液漏斗旋塞,滴加浓盐酸
(6)上述操作c的目的是___________,拆卸装之前需观察到的现象为___________
参考答案:
1.D
【解析】A.HClO为弱酸,书写离子方程式时不能拆开,故为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故A错误;
B.硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为:2H++2OH-+Ba2++SO=2H2O+BaSO4↓,故B错误;
C.过氧化钠书写离子方程式时不能拆开,故C错误;
D.NaHCO3溶液中加入过量澄清石灰水生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠、水,故离子方程式为Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O,故D正确;
故选D。
2.B
【解析】根据题意,整个过程中,装置③中应该在无水环境中进行,且氯气不能过量。
【解析】A. 装置①中无加热装置,而该装置为实验室制取氯气的装置,所以烧瓶中的固体可以为高锰酸钾,故A正确;
B. 进入装置③中的气体应该为干燥的氯气,所以②试管中盛放的是浓硫酸,故B错误;
C. 根据碘蒸气与氯化碘的沸点不同,可以通过蒸馏的方法分离提纯,故C正确;
D. 装置④用于吸收多余的氯气,同时防止空气中的水进入装置③,故D正确;
故选B。
3.C
【解析】A.1965年,我国科学家在世界上首次成功合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素,A不符合题意;
B.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,属于置换反应,B不符合题意;
C.侯氏制碱法利用NaCl、NH3、CO2、H2O为原料,制得了NH4Cl和NaHCO3,然后加热分解NaHCO3生成纯碱Na2CO3,所制得“碱”的主要成分是碳酸钠,C符合题意;
D.五彩缤纷的烟花是利用金属离子发生焰色试验的原理,从而产生不同的焰色,D不符合题意;
故选C。
4.C
【解析】A.Fe元素的化合价升高,Fe是还原剂,被氧化,故A正确;
B.HCl中的H元素化合价降低,则HCl是氧化剂,发生了还原反应,故B正确;
C.HCl中的Cl化合价未变,但H元素化合价降低,则HCl是氧化剂,故C错误;
D.此反应是置换反应,有元素化合价发生变化,又是氧化还原反应,故D正确;
故选C。
5.C
【解析】贝壳锻烧得到CaO、②、③反应为分解反应,CaO与水得到石灰乳为化合反应,向海水中加入石灰乳,过滤可得到氢氧化镁沉淀,再向沉淀中加入过量盐酸,得到氯化镁溶液,在HCl气流中加热蒸发即可得到氯化镁固体,最后电解熔融状态的氯化镁即可得到金属镁。
【解析】A.贝壳转化为CaO、②、③反应为分解反应,CaO转化为石灰乳为化合反应,①及与盐酸反应为复分解反应,③为氧化还原反应,没有置换反应,故A错误;
B.因为、为纯净物,故两者到的变化是一种物质变成另外一种物质,所以是化学变化,故B错误;
C.过滤需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,故C正确;
D.反应①用的是石灰乳,故不可拆成离子形式,故D错误;
故选C。
6.B
【解析】干燥的Cl2没有漂白性,湿润的Cl2具有漂白性;当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条逐渐褪色,说明干燥的Cl2变为湿润的Cl2;当关闭B处的弹簧夹后,C处的红布条看不到明显现象,说明干燥的Cl2无变化。
【解析】①关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到饱和NaCl溶液中,干燥的Cl2变为湿润的Cl2,C处的红布条逐渐褪色;
②关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到NaOH溶液中,干燥的Cl2被吸收,C处的红布条看不到明显现象;
③关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到H2O中,干燥的Cl2变为湿润的Cl2,C处的红布条逐渐褪色;
④关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到浓硫酸中,干燥的Cl2无变化,C处的红布条看不到明显现象;
综上所述,D瓶中盛放的溶液可能是①③,故选B。
7.B
【解析】A.能与大多数金属化合,生成金属氯化物,表现强氧化性,A正确;
B. 燃烧不一定有氧气参加,如氢气在氯气中燃烧,B错误;
C.与反应生成与,离子方程式为,C正确;
D.漂白粉的主要成分为和,有效成分是,D正确;
答案选B。
8.B
【解析】A.若75%的医用酒精和84消毒液混合使用,84消毒液中具有强氧化性的次氯酸钠会将75%的医用酒精中的乙醇氧化,导致消毒效果减弱,故A错误;
B.等物质的量的溴化亚铁和氯气反应生成氯化铁、溴化铁和溴,反应的离子方程式为,故B正确;
C.铜与氧气共热反应生成氧化铜,32g铜完全反应转移电子数目为×2×NAmol—1=NA,铜与硫蒸气共热反应生成硫化亚铜,32g铜完全反应转移电子数目为×1×NAmol—1=0.5NA,故C错误;
D.缺标准状况,无法计算制取0.1mol次氯酸钠需要氯气的体积,故D错误;
故选B。
9.C
【解析】A、反应中HCl中氯的化合价升高,则是氧化产物,故A错误;
B、氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,在反应中,;在反应中,;在反应中,,因此氧化性:,故B错误;
C、在反应中当1 mol 参加反应时,有6mol的HCl参加反应,生成,其中2molHCl被氧化,故C正确;
D、根据还原性顺序:,和反应时,氯气先氧化亚铁离子,再氧化溴离子,故D错误;
故选C。
【点睛】本题的易错点为D,要注意氧化还原反应中,还原性强的微粒首先与氧化剂发生反应。
10.D
【解析】纯碱是碳酸钠,是重要的化工原料之一,广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域, 用作制造其他化学品的原料、清洗剂、洗涤剂,也用于照相术和分析领域;不用于工业制备氯气,故选D
11.(1)I2
(2) C D 下 紫 分液漏斗 分液
(3)蒸馏
【解析】(1)
华素片又称西地碘含片,其主要活性成分是分子碘,故分子式为I2;
(2)
碘单质与淀粉变蓝;碘单质在水中溶解度不大,易溶于四氯化碳,四氯化碳的密度比水大在下层且碘单质在四氯化碳中的颜色是紫色;转入分液漏斗中进行分液操作,下层溶液下口放出。
(3)
对于互溶在一起的液态混合物可以通过沸点的不同采用蒸馏的操作进行分离。
12.(1) CaCO3与BaCO3 盐酸
(2) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 湿润的淀粉碘化钾试纸 蓝色
(3)0.01mol L-1
【解析】(1)
碳酸根能与钙离子和钡离子反应,生成:CaCO3与BaCO3;沉淀过滤后,加入盐酸除去过量的碳酸根和氢氧根,加热蒸发除去过量的HCl;
(2)
电解饱和食盐水实验时,电解的总反应方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;阳极产物为氯气,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,故用湿润的淀粉碘化钾试纸检验;阴极产物为氢气和氢氧化钠,阴极加入石蕊试液,溶液变蓝色;
(3)
根据电解总方程式, ,。
13.(1)
(2)氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口处有白雾出现
(3) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 漂白粉 既做氧化剂,又做还原剂
【解析】(1)氯化钠溶液通电后,电解生成氯气、氢气、氢氧化钠,发生反应的离子方程式为;
(2)氢气在氯气中安静燃烧,火焰呈苍白色,在集气瓶口出现白雾;
(3)与反应生成氯化钙、次氯酸钙、水,化学方程式为;该反应常用于制备漂白粉,反应中氯元素化合价从0价部分升高到+1价,部分降低到-1价,的作用是既作氧化剂又作还原剂。
14. ④⑤⑥⑦ ②③⑧⑨ Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O H++HCO3-=CO2↑+H2O
【解析】(1)根据电解质是化合物,包括酸、碱、盐、水、金属氧化物;金属和电解质溶液能导电,据此分析判断;
(2)将⑥的溶液滴加到⑤的溶液中至恰好沉淀为止时,假设NaHSO4物质的量为1mol,则需要1mol Ba(OH)2,反应生成硫酸钡、氢氧化钠和水,据此书写反应的离子方程式;
(3)NaHSO4溶液和NaHCO3溶液反应生成二氧化碳、水,据此书写反应的离子方程式。
【解析】(1)①CO2 属于非金属氧化物,属于非电解质,不能导电;
②铜属于金属单质,既不是电解质也不是非电解质,可以导电;
③硫酸溶液属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,是电解质的溶液,可以导电;
④NaCO3 10H2O晶体属于盐,属于电解质,不能导电;
⑤NaHSO4固体属于盐,属于电解质,不能导电;
⑥Ba(OH)2固体属于碱,属于电解质,不能导电;
⑦Al2(SO4)3固体属于盐,属于电解质,不能导电,
⑧氨水属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,可以导电;
⑨稀硝酸属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,可以导电,
属于电解质的有:④⑤⑥⑦,能导电的是:②③⑧⑨,故答案为④⑤⑥⑦;②③⑧⑨;
(2)将⑥的溶液滴加到⑤的溶液中至SO42-恰好沉淀为止时,假设NaHSO4物质的量为1mol,则需要1mol Ba(OH)2,反应生成硫酸钡、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O,故答案为Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O;
(3)NaHSO4溶液和NaHCO3溶液反应生成二氧化碳、水和硫酸钠,反应的离子方程式为H++HCO3-=H2O+CO2↑,故答案为H++HCO3-=H2O+CO2↑。
【点睛】本题的易错点为(3),要注意NaHSO4和NaHCO3在水中的电离方程式的区别,NaHSO4=Na++H++SO42-,NaHCO3=Na++HCO3-。
15.(1)D
(2) 氢氟酸
(3)不能,该反应中C是还原剂,不体现氧化性
(4)将混合物溶于足量的稀盐酸,待固体不再溶解时,过滤,洗涤并干燥所得固体
【解析】(1)
陶瓷、玻璃、水泥的主要成分均是硅酸盐,而生石灰是CaO,不属于硅酸盐,故选D;
(2)
光导纤维的成分二氧化硅能与碱反应,故离子方程式为; HF能与氧化硅反应,故用氢氟酸雕刻玻璃;
(3)
不能说明氧化性的强弱,因为该反应中C作还原剂,不体现氧化性;
(4)
分离Si. Al的混合固体中的Si,先将混合物溶于足量的稀盐酸,待固体不再溶解时,过滤,洗涤并干燥所得固体,故答案为:将混合物溶于足量的稀盐酸,待固体不再溶解时,过滤,洗涤并干燥所得固体。
16. 0.08 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 400 0.6≤a<1
【解析】(1)当V1=160mL时,此时溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液,由Na+离子守恒可知,n(NaCl)=n(Na+)=n(NaOH)=0.16L×2mol/L=0.32mol。200mL 4mol L-1的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为:4mol/L×0.2L=0.8mol,设混合物中含有MgCl2为xmol、AlCl3为ymol,则:根据Mg原子、Al原子守恒有:x+y=0.2,根据Cl-离子守恒有:2x+3y=0.8-0.32=0.48,联立方程解得:x=0.12、y=0.08,所以金属粉末中:n(Mg)=0.12mol、n(Al)=y=0.08mol;(2)V2~V3段发生氢氧化钠溶解氢氧化铝的反应,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(3)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,此时溶液是NaCl溶液,根据Cl-离子和Na+离子守恒有:n(Na+)=n(NaCl)=(HCl)=4mol/L×0.2L=0.8mol,所以需要加入氢氧化钠溶液体积为:V(NaOH)=0.8mol÷2mol/L=0.4L=400mL;(4)由于为金属混合物,则a<1,Al的物质的量为:0.2(1-a)mol,反应后的混合溶液中再加入840mL 2mol L-1的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3,则溶质为硫酸钠、偏铝酸钠,根据铝元素守恒可知:n(NaAlO2)=0.2(1-a)mol,根据钠离子守恒,应满足:n(NaOH)≥2n(Na2SO4)+n(NaAlO2),即0.84×2≥2×0.2×4+0.2(1-a),解得:a≥0.6,所以a的取值范围为:故0.6≤a<1。
点睛:本题考查了有关混合物反应的计算,题目难度较大,对于图象题,要明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分,结合方程式对有关问题进行分析;具体计算时注意守恒思想的运用,使计算简化。最后一问的计算注意利用好数学中的极值法。
17.(1) 排净装置中的二氧化碳 使广口瓶中产生的CO2气体全部赶入装置B中被碱石灰吸收
(2)×100%
(3)碱石灰吸收了外界空气中的水蒸气和CO2
(4)CO+H+=HCO
(5)84.8%
(6) NaCl 1.55mol L-1
【解析】先按动鼓气球约1分钟,将装置内的空气完全赶尽,然后加硫酸产生二氧化碳,再按动鼓气球,将产生的二氧化碳、水赶到后面装置;E装置用来吸收水分,B装置用来吸收二氧化碳;
【解析】(1)根据上述分析,操作③中,鼓入空气的作用是排净装置中的二氧化碳,操作⑥中,鼓入空气的作用是使广口瓶中产生的CO2气体全部赶入装置B中被碱石灰吸收;
鼓答案为:排净装置中的二氧化碳;使广口瓶中产生的CO2气体全部赶入装置B中被碱石灰吸收;
(2)装置B中的增重,即为生成的二氧化碳的质量,根据碳原子守恒,,,Na2CO3的质量分数;
故答案为:;
(3)碱石灰可能吸收了外界空气中的水蒸气和CO2,最终所得的 Na2CO3的质量分数超过100%;
故答案为:碱石灰吸收了外界空气中的水蒸气和CO2;
(4)碳酸钠与盐酸反应分成两个阶段,,,根据图像分析,加入50mL盐酸时,写出反应的离子反应方程式;
故答案为:;
(5)根据,,碳酸钠的质量分数为;
故答案为:84.8%;
(6)到达A点发生的反应,,故生成的NaCl,,,溶质中NaCl总质量为,,则生成的CO2的质量为,需要HCl的物质的量为0.4mol,则盐酸的体积为,则反应后溶液总质量为=反应前所加物质的总质量-生成气体的质量,,溶液的质量分数为;
故答案为:NaCl;8.6% 。
18. 0.01mol Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 336 5:1 0.825 mol/L
【解析】由给出的离子在滴入NaOH溶液时发生H++OH﹣═H2O,Mg2+、Al3+结合OH﹣生成沉淀,NH4+与OH﹣反应,氢氧化铝与OH﹣反应而溶解,并结合图象可知,0~4mL时发生酸碱中和,4mL~30mL发生Mg2+、Al3+结合OH﹣生成沉淀的反应,30mL~33mL发生NH4+与OH﹣反应,33mL~35mL发生氢氧化铝的溶解反应,然后利用离子反应方程式来计算解答。
【解析】(1)由图及离子反应可知x﹣y的值即为Al(OH)3的物质的量,
则设Al(OH)3的物质的量为n,
Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O
1 1
n (35﹣33)×0.001L×5mol L﹣1,解得n=0.01mol,即x﹣y=0.01mol,故答案为:0.01mol;
(2)加入33~35 mLNaOH溶液时,沉淀质量减少,故反应的离子方程式为 Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O;
(3)加入30~33 mLNaOH溶液时,沉淀质量不变,故反应的离子方程式为NH4++OH﹣NH3↑+H2O,
NH4++OH﹣NH3↑+H2O
1 1
(33﹣30)×0.001L×5mol L﹣1 n
解得n=0.015mol,则体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL,故答案为:336;
(4)由4mL~30mL发生Mg2+、Al3+结合OH﹣生成沉淀的反应,
则 Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓
1 3 1
0.01mol 0.03mol 0.01mol
设镁离子的物质的量为m,
Mg2++2OH﹣═Mg(OH)2↓
1 2
m (30﹣4)mL×0.001L×5mol L﹣1﹣0.03mol,解得m=0.05mol,
则原溶液中n(Mg2+):n(Al3+)=0.05:0.01=5:1,故答案为:5:1;
(5)由图可知,加入33mLNaOH溶液时Cl﹣离子以NaCl存在,设Cl﹣离子的物质的量为z,由钠和氯原子守恒可知
NaOH~NaCl~Cl﹣,
1 1
33×0.001L×5mol L﹣1 z,解得z=0.165mol,
则原溶液中Cl﹣的物质的量浓度为=0.825mol/L,故答案为:0.825mol/L。
【点睛】考查溶液中的离子反应及对应图象关系,明确反应的先后顺序是解答的关键,并注意反应与图象中的对应关系来解答即可。
19.(1)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(2) 球形干燥管 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3)除去未反应的CO2气体
(4)O2
【解析】A中反应为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,B中Na2O2和H2O、CO2反应生成O2,C中NaOH溶液除去未反应的CO2气体,D中收集生成的O2,据此解答。
(1)
A中发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(2)
盛装Na2O2仪器的名称为球形干燥管,B中Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)
根据分析,C中盛放NaOH溶液的作用为除去未反应的CO2气体。
(4)
根据分析,D中试管内收集到的气体是O2。
20.(1)befdchg
(2) 分液漏斗 饱和食盐水
(3)2+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O
(4)尾气处理装置
(5)adcb
(6) 将装置中的Cl2赶入D装置,使其完全被吸收,防止拆卸装置时污染空气 整个装置中无黄绿色气体
【解析】A装置是实验室制取氯气,B是用30%~35%的NaOH水溶液在低于10℃时吸收Cl2可制得NaClO,C装置是除掉氯气中的HCl气体,D是吸收尾气处理。
(1)
根据前面分析,装置顺序为ACBD,按气流方向,从左到右的连接顺序为a→b→e→f→d→c→h→g;故答案为:befdchg。
(2)
根据上面装置图得到盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗;试剂X是除掉氯气中的HCl气体,因此用饱和食盐水;故答案为:分液漏斗;分液漏斗。
(3)
装置A是实验室制取氯气的反应,发生反应的离子方程式为2+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O;故答案为:2+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O。
(4)
氯气有毒,会污染环境,因此应该用D装置来进行尾气处理;故答案为:尾气处理装置。
(5)
整个实验先组装装置,再检查装置气密性,加相应试剂,滴加试剂发生反应,反应后,鼓入一段时间空气将氯气全部排除,再拆卸装置,因此实验过程中正确的操作顺序为adcb;故答案为:adcb。
(6)
氯气有毒且污染环境,因此上述操作c的目的是将装置中的Cl2赶入D装置,使其完全被吸收,防止拆卸装置时污染空气,拆卸装之前要将装置内氯气全部排除,因此需观察到的现象为整个装置中无黄绿色气体;故答案为:将装置中的Cl2赶入D装置,使其完全被吸收,防止拆卸装置时污染空气;整个装置中无黄绿色气体。