专题3《从海水中获得的化学物质》单元测试卷
一、单选题
1.10月1日晚,澳门特区举办“2022国庆烟花表演”,璀璨烟花礼共祝祖国73周年华诞。在烟花发色剂中可能不会添加的金属元素是
A.铁 B.钾 C.钠 D.铜
2.2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动,其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。醋酸钠(CH3COONa)属于
A.氧化物 B.酸 C.碱 D.盐
3.下列说法正确的是( )
A.NH3易溶于水所以可用作制冷剂
B.常温下,可以用铁罐贮存浓硝酸,说明铁与浓硝酸不反应
C.三氧化二铁常用作红色油漆和涂料
D.氯气、明矾是水处理过程中常用的两种化学试剂,两者的作用原理相同
4.纯碱和小苏打在工业生产和日常生活中有广泛的应用,是我国较早自主生产的化工产品。下列关于和的叙述中,不正确的是
A.是白色粉末
B.向碳酸氢钠中加入少量水,碳酸氢钠能溶解且伴随着吸热现象
C.在酒精灯加热条件下,、固体都能发生分解
D.不可用溶液鉴别和
5.下列属于氧化物的是
A.NaCl B.ClO2 C.HClO D.NaOH
6.下列各组离子在溶液中能大量共存的有
A.K+、Na+、HCO3-、OH- B.Fe2+、Cu2+、H+、NO3-
C.Na+、H+、Cl-、AlO2- D.H+、Cu2+、Cl-、SO42-
7.通过下列实验流程制备少量CaBr2·6H2O。下列说法错误的是
A.空气吹出法是海水提溴较成熟的工业方法
B.步骤①可用热水浴加热
C.步骤②中CO(NH2)2作氧化剂
D.步骤④的主要操作是蒸发浓缩,冷却结晶
8.某化学兴趣小组做了如下两个实验:①向20mL0.5mol·L-1Ba(OH)2溶液中逐滴滴入0.5mol·L-1的KAl(SO4)2溶液至过量;②向20mL0.5mol·L-1KAl(SO4)2溶液中逐滴滴入0.5mol·L-1的Ba(OH)2溶液至过量。下列说法正确的是
A.实验①在滴定过程中没有同时生成两种沉淀
B.实验①消耗KAl(SO4)2溶液的体积与实验②消耗Ba(OH)2溶液的体积相同
C.两个实验结束后产生沉淀的质量相同
D.实验②滴定至反应完全时,溶液中所含溶质不止一种
9.下列离子方程式书写正确的是( )
A.磁性氧化铁溶于足量的浓盐酸:Fe3O4+8H+=3Fe3++4H2O
B.少量的Ca(OH)2溶液与足量的NaHCO3溶液反应:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
C.向Na2CO3稀溶液中通入少量HCl:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
D.氯化铝与过量氨水反应:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
10.下列各粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
选项 粒子组 判断和分析
A 、、、 不能大量共存,因发生反应:
B 、、、 不能大量共存,因发生水解
C 、、、 不能大量共存,因和发生氧化还原反应
D 、、、 不能大量共存,因发生反应:
A.A B.B C.C D.D
11.将10.4g和的固体混合物投入到水中,充分反应后收集到的质量为1.6g,则混合物中的质量分数为
A.20% B.75% C.25% D.66%
12.下列反应不是氧化还原反应,但是吸热反应的是
A.铝片与稀硫酸的反应 B.灼热的碳与二氧化碳的反应
C.甲烷在氧气中的燃烧 D.Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应
13.时,一定能大量共存的离子组是
A.的溶液:、、、
B.通KSCN溶液变红色的溶液:、、、
C.的溶液:、、、
D.与铝反应产生大量氢气的溶液:、、、
14.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.溶液滴入溶液中:
B.氯气与水反应:
C.Na与水反应产生:
D.向澄清石灰水中通入过量:
15.下列发生的变化属于氧化还原反应的是
A.炉火照天地,红星乱紫烟 B.粉身碎骨全不怕,要留清白在人间
C.莫道雪融便无迹,雪融成水水成冰 D.只要功夫深,铁杵磨成针
二、填空题
16. 请从A和B两题中任选1个作答,若两题均作答,按A评分。
A B
在3种物质①碳酸钠、②硫酸铵、③次氯酸钠中,可用作化肥的是_____(填序号,下同),可用作食用碱的是___,可用作漂白剂的是___ 。 在3种无机物①乙烯、②乙醇、③乙酸中,可用于清除水壶中水垢的是______(填序号,下同),可用作水果催熟剂的是______ ,可用于配制医用消毒剂的是______ 。
17.NaHSO4在医药、废水处理中用途广泛,是重要的生产原料和中间体。
(1)NaHSO4在溶液中的电离方程式是___________。
(2)将NaHCO3溶液和NaHSO4溶液混合,发生反应的离子方程式为___________。
(3)在两份浓度、体积均相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
其中,曲线_______(填序号)代表滴入了NaHSO4溶液;从开始到b点总的离子方程式是_______。从b点到d点反应的离子方程式是_______。
18.明矾[ KAl(SO4)2·12H2O ]在造纸、净水等方面应用广泛。以处理过的废旧易拉罐碎屑为原料(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。
回答下列问题:
(1)原料溶解过程中反应的离子方程式是_________________________。
(2)Al(OH)3 与稀硫酸反应的离子方程式是__________________________。
(3)溶液A中通入过量CO2,反应的离子方程式是_________________。
(4)为证明固体B中含有铁,某同学做如下实验:取少量固体B,加入稀硫酸使其溶解,观察到有无色气体生成。向溶液中加入___________,溶液立即变红,证明固体B中含有铁。
三、实验题
19.实验室用下图所示装置制备氯气,并进行氯气性质实验,请回答下列问题:
(1)上述仪器的正确连接顺序为(填各接口处的字母):_______。
(2)烧瓶中加热时发生反应的化学方程式为_______。
(3)装置中饱和食盐水的作用是_______;浓硫酸的作用是_______。
(4)实验室检验氯气的方法是_______。
(5)装置中NaOH的作用是_______,用双线桥法标出该装置中反应的电子转移的方向和数目_______。
20.观察下列实验装置图,试回答下列问题:
(1)下列实验需要在哪套装置中进行(填序号):
①除去粗盐中的泥沙____;
②与海水晒盐原理相似的是____;
③用四氯化碳从碘水中提取碘____;
④分离互溶的CCl4(沸点:76.75℃)和苯(沸点:110.6℃)的液体混合物___;
(2)写出以上装置中可被加热的仪器名称为___,需要使用前验漏的玻璃仪器的名称__。
(3)如图是用自来水制取少量蒸馏水的简易装置(加热及固定仪器略),回答下列问题:
①左边大试管中要加入几片碎瓷片,其作用是____;
②该装置中使用的玻璃导管较长,其与如图③中哪种仪器作用相当____;
③烧杯中还要盛有的物质是____。
(4)下列对离子检验的实验过程评价正确的是( )
A.某不溶性固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定是CaCO3
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含SO42-
C.某无色溶液中滴入无色酚酞显红色,该溶液一定显碱性
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加AgNO3溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-
21.“84 消毒液”是生活中常用的消毒剂,可与硫酸溶液反应制取氯气,反应原理为:NaClO+NaCl+H2SO4Na2SO4+Cl2↑+H2O;为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置:
(1)从①、②、③装置中选择合适的制氯气装置(A处)_______(填写序号)。
(2)装置B、C 中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是_______;说明该装置存在明显的缺陷,请提出合理的改进的方法_______。
(3)反应一段时间后,该同学发现硫酸亚铁(FeSO4)溶液变黄,是氯气把亚铁离子氧化为铁离子,请试着写出该反应的离子方程式_______。
(4)氯气通入饱和NaHCO3 溶液能产生无色气体,该实验证明氯气与水反应的生成物中含有(写化学式)_______ ;写出装置最后氢氧化钠溶液中发生反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目:_______。
四、计算题
22.实验室可用浓盐酸与二氧化锰固体制备氯气。取0.2mol二氧化锰固体加入200g36%的浓盐酸(过量)中,完全反应。
(1)浓盐酸中溶质的物质的量为多少?_______________
(2)产生的氯气在标准状况下的体积为多少?(不考虑氯气溶于水)____________
(3)在反应后溶液中加入足量的AgNO3溶液,生成的AgCl沉淀的质量是多少克?_____________
参考答案:
1.A
【详解】A.铁元素的单质或化合物在灼烧时不能使火焰呈现一定颜色,因此在烟花发色剂中不可能会添加,A符合题意;
B.钾元素焰色试验显紫色,在烟花发色剂中可能会添加,B不符合题意;
C.钠元素焰色试验显黄色,在烟花发色剂中可能会添加,C不符合题意;
D.铜元素焰色试验显绿色, 在烟花发色剂中可能会添加,D不符合题意;
答案是A。
2.D
【详解】醋酸钠是由酸根离子和钠离子构成的化合物,属于盐;
故选D。
3.C
【详解】A. NH3易液化常用作制冷剂,故A错误;
B. 常温下,可以用铁罐贮存浓硝酸,铁与浓硝酸发生钝化,故B错误;
C. 三氧化二铁为红棕色,常用作红色油漆和涂料,故C正确;
D. 氯气、明矾是水处理过程中常用的两种化学试剂,两者的作用原理不相同,前者消毒杀菌,后者净水,故D错误。
综上所述,答案为C。
【点睛】氯气、明矾都是常用于水处理过程中的两种化学试剂,但两者的作用原理不相同,前者消毒杀菌,后者净水。
4.C
【详解】A.是白色粉末,描述正确,故A正确;
B.碳酸氢钠易溶于水且溶解吸热,故B正确;
C.不稳定,受热易分解,稳定,受热不易分解,则在酒精灯加热条件下,固体不能发生分解,故C错误;
D.溶液与和反应都生成碳酸钡沉淀,所以不可用溶液鉴别和,故D正确;
故答案选C。
5.B
【详解】A.NaCl是一种盐且不含氧元素,故A错误;
B.ClO2是由氯、氧两种元素组成的化合物,属于氧化物,故B正确;
C.HClO由氯、氢、氧三种元素组成,氧化物必须含有两种元素,因此不属于氧化物,是含氧化合物,故C错误;
D.NaOH是由钠、氢、氧三种元素组成,氧化物必须含有两种元素,因此氢氧化钠不属于氧化物,故D错误;
故选B。
6.D
【详解】A.与OH-能发生复分解反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B.H+与组成的稀硝酸具有强氧化性,能够氧化Fe2+,因此不能大量共存,故B不符合题意;
C.H+与能够发生反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D.离子之间均不发生反应,能够大量共存,故D符合题意;
故答案为:D。
【点睛】注意明确离子不能大量共存的一般情况:(1)能发生复分解反应的离子之间不能大量共存;(2)能发生氧化还原反应的离子之间不能大量共存;(3)能发生络合反应的离子之间不能大量共存(如 Fe3+和SCN-等);(4)还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH-;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;是“可能”共存,还是“一定”共存等。
7.C
【分析】石灰乳和液溴在50℃~70℃条件下反应生成溴酸钙、溴化钙,溴酸钙和CO(NH2)2发生氧化还原反应生成CaBr2,加入HBr调节pH至中性,加入活性炭吸附杂质,再将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CaBr2·6H2O。
【详解】A.海水提溴较成熟的工业方法是空气吹出法,故A正确;
B.步骤①用50℃~70℃的温度,因此可用热水浴加热,故B正确;
C.步骤②中CO(NH2)2与Ca(BrO3)2反应变为CaBr2,说明Br化合价降低,则CO(NH2)2中氮化合价升高,应作还原剂,故C错误;
D.步骤④是从溶液到晶体的过程,其主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,故D正确。
综上所述,答案为C。
8.A
【详解】A. 实验①在滴定过程中一开始氢氧化钡过量,产生硫酸钡和偏铝酸根离子,没有氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为:Ba2++=BaSO4,同时Al3++4OH-= +2H2O,故A正确;
B. 氢氧化钡与硫酸铝钾完全反应时,前者与后者的物质的量之比为2:1,实验①需消耗硫酸铝钾10mL,实验②需消耗氢氧化钡40mL,B项错误;
C. 两组实验结束后均只生成1种沉淀,实验①结束后生成0.01mol硫酸钡,实验②结束后生成0.02mol硫酸钡,C项错误;
D. 实验②反应完全时,溶液中的溶质只有偏铝酸钾,D项错误;
故选A。
9.D
【详解】A. 磁性氧化铁溶于足量的浓盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁:Fe3O4+8H+= 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O,故A错误;
B. 少量的Ca(OH)2溶液与足量的NaHCO3溶液反应,“少定多变”思想,少的定为1mol分析得到:Ca2+ + 2OH-+ 2HCO3-= CaCO3↓ +2H2O + CO32 ,故B错误;
C. 向Na2CO3稀溶液中通入少量HCl生成碳酸氢钠和氯化钠:CO32 + H+= HCO3-,故C错误;
D. 氯化铝与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵:Al3++3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+,故D正确。
综上所述,答案为D。
【点睛】磁性氧化铁溶于足量的盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁。
10.C
【详解】A.与不反应,和反应生成沉淀而不是,错误;
B.与发生酸碱中和反应生成和,不属于水解反应,错误;
C.会将氧化而不能大量共存,正确;
D.因为可催化分解,所以和不能大量共存,错误;
故选C。
11.C
【详解】生成的物质的量为,设混合物中的物质的量为x,根据题意可得:
解得,混合物中m(Na2O2)=0.1mol×78g/mol=7.8g,,则混合物中的质量分数为。
故选C。
12.D
【详解】A. 铝片与稀硫酸的反应生成硫酸铝和氢气,有化合价变化,是氧化还原反应,是放热反应,故A不符合题意;
B. 灼热的碳与二氧化碳的反应生成一氧化碳,有化合价变化,是氧化还原反应,是吸热反应,故B不符合题意;
C. 甲烷在氧气中的燃烧生成二氧化碳和水,有化合价变化,是氧化还原反应,是放热反应,故C不符合题意;
D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应生成氯化钡、氨气和水,没有化合价变化,是吸收反应,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
13.B
【分析】A、钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀;
B、通KSCN溶液变红色的溶液中存在铁离子,四种离子之间不反应,都不与铁离子反应;
C、该溶液中存在大量氢离子,氢离子与次氯酸根离子反应;
D、与铝反应产生大量氢气的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,碳酸根离子与氢离子反应。
【详解】A、溶液中存在硫酸根离子,与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,在溶液中不能大量共存,故A不符合题意;
B、通KSCN溶液变红色的溶液中存在铁离子,、、、之间不反应,都不与铁离子反应,在溶液中能够大量共存,故B符合题意;
C、该溶液呈酸性,溶液中存在大量氢离子,与氢离子反应,在溶液中不能大量共存,故C不符合题意;
D、与铝反应产生大量氢气的溶液呈酸性或碱性,与氢离子反应,在酸性溶液中不能大量共存,故D不符合题意;
故选:B。
【点睛】本题考查离子共存的判断,为高考的高频题,题目难度不大,注意明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的或;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;是“可能”共存,还是“一定”共存等;试题侧重对学生基础知识的训练和检验,有利于提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
14.A
【详解】A.在水中电离出Na+和,在水中电离出Na+、H+和,H+和反应生成水和二氧化碳,故A正确;
B.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸,难电离,不能写成离子,正确的离子方程式为:,故B错误;
C.Na与水反应产生,选项中的离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为:,故C错误;
D.向澄清石灰水中通入过量生成溶于水的Ca(HCO3)2,正确的离子方程式为:,故D错误;
故选A。
15.A
【详解】A.炉火熊熊燃烧,火星四射,紫烟腾起,广袤的天地被火红的炉火照的通明,金属的冶炼和燃烧涉及到了氧化还原反应,故A选;
B.粉身碎骨全不怕,要留清白在人间,指的是煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳,但属于非氧化还原反应,故B不选;
C.雪融化以及水结冰过程中无新物质生成,属于物理变化,故C不选;
D.铁杵磨成针过程只是改变了物质的形状,过程中无新物质生成,属于物理变化,故D不选;
综上所述,答案为A。
16. ② ① ③ ③ ① ②
【详解】A.硫酸铵属于铵盐,可用作铵态氮肥,即可用作化肥;碳酸钠能与酸反应生成二氧化碳,可用作食用碱;次氯酸钠能与CO2、水反应生成具有强氧化性的HClO,HClO具有漂白性,次氯酸钠可用作漂白剂;答案为②,①,③。
B.乙酸具有酸性,能与水垢的主要成分CaCO3、Mg(OH)2反应,能清除水壶中的水垢;乙烯是一种植物生长调节剂,可用作水果催熟剂;乙醇能使蛋白质发生变性,可用于配制医用消毒剂;答案为③,①,②。
17.(1)NaHSO4=Na++H++
(2)H++=H2O+CO2↑
(3) ② H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O H++OH-=H2O
【详解】(1)NaHSO4在溶液中电离出Na+、H+、,其电离方程式是NaHSO4=Na++H++;故答案为:NaHSO4=Na++H++。
(2)将NaHCO3溶液和NaHSO4溶液混合,反应生成硫酸钠、二氧化碳气体和水,其发生反应的离子方程式为H++=H2O+CO2↑;故答案为:H++=H2O+CO2↑。
(3)Ba(OH)2溶液滴入浓度相等的H2SO4,反应会生成硫酸钡沉淀和水,导电性会降到几乎为0,Ba(OH)2溶液中滴入浓度相等的NaHSO4,反应生成硫酸钡、硫酸钠和水,因此曲线②代表滴入了NaHSO4溶液,根据a点分析说明氢氧化钡和硫酸物质的量相等,则b点加入的硫酸氢钠物质的量和氢氧化钡相等,因此从开始到b点总的离子方程式是H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,则b点还剩余氢氧根,从b点到d点是氢离子和氢氧根反应,其反应的离子方程式是H++OH-=H2O;故答案为:②;H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O;H++OH-=H2O。
18. 2Al+ 2OH- +2H2O= 2AlO2- +3H2↑ Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ +3H2O AlO2- +CO2+2H2O =Al(OH)3 ↓+ HCO3- KSCN溶液和少量氯水
【分析】废旧易拉罐碎屑主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质,铝与热氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,过滤后得到溶液A为偏铝酸钠溶液,固体B为Fe、Mg混合物;溶液A中通入过量二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,通过过滤得到碳酸氢钠溶液(溶液C)和Al(OH)3;Al(OH)3与稀硫酸反应生成硫酸铝,硫酸铝与硫酸钾混合溶液,加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,可以得到明矾[KAl(SO4)2 12H2O],据此进行解答。
【详解】(1)废旧易拉罐碎屑的主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质,加入热氢氧化钠溶液,铝反应生成偏铝酸钠和氢气,反应方程式是2Al +2OH-+2H2O=2AlO2- +3H2↑;
(2)氢氧化铝是难溶性的两性氢氧化物,与硫酸反应产生硫酸铝和水,反应的离子方程式是 Al(OH)3+3H+ =Al3+ +3H2O;
(3)溶液A为偏铝酸钠溶液,由于酸性H2CO3> Al(OH)3,所以向溶液A中通入过量CO2气体,反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,方程式是:AlO2- +CO2+2H2O = Al(OH)3 ↓+ HCO3-;
(4)固体B是Fe、Mg混合物,为证明其中含有Fe,可取少量固体B,加入稀硫酸使其溶解,观察到有无色气体生成,Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,向该溶液中滴加KSCN溶液后不变色,再加入几滴氯水,溶液立即变红,证明固体B与硫酸反应后溶液中含有Fe2+,则固体B中含有铁,所以所加试剂为KSCN溶液、氯水。
【点睛】本题考查制备方案设计的知识,根据制备流程明确实验原理为解答关键,注意熟练掌握常见元素及其化合物性质、离子的检验,明确常见化学实验基本操作方法。
19.(1)E-C-D-A-B-H-G-F
(2)
(3) 除去Cl2中的HCl气体 干燥Cl2
(4)用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,若试纸变蓝,则证明是氯气
(5) 吸收过量的Cl2
【解析】(1)
第三个装置为发生装置,气体可能混有的杂质为HCl和水,所以先除HCl选用第二个装置,再除去水,选用第一个装置,第五个装置是收集装置,氯气密度比空气大,应该从长的进,第四个装置为尾气处理装置,防止污染空气,故正确的连接顺序为
E-C-D-A-B-H-G-F。
(2)
二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、二氧化锰和水,其化学方程式为
(3)
饱和食盐水的作用是除去氯气中的HCl,浓硫酸的作用是除去氯气中的水,干燥氯气。
(4)
实验室检验氯气的方法是:用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,若试纸变蓝,则证明是氯气。
(5)
氢氧化钠溶液的作用是尾气处理,吸收多余的氯气,生成氯化钠、次氯酸钠和水,其双线桥标注的化学方程式为
20. ①② ② ④ ③ 烧杯、蒸馏烧瓶、锥形瓶、蒸发皿 分液漏斗 防止暴沸 冷凝管 冰水 C
【分析】据混合物的组成成分及性质,选择合适的分离提纯方法;从检验CO32-、SO42-、Cl-等离子的方法,分析试剂、操作的正误。
【详解】(1)①除去粗盐中的泥沙,可将粗盐溶于水,再过滤、蒸发。故需装置①②;
②海水晒盐即海水经日晒风吹,将水蒸发、析出粗盐的过程,原理类似装置②;
③从碘水中提取碘,可加入四氯化碳,振荡、静置、分液,故需装置④;
④CCl4和苯互溶且沸点相差较大,可用蒸馏方法分离它们的液态混合物,需装置③;
装置①中的烧杯、装置③中的蒸馏烧瓶和锥形瓶可间接加热(垫加石棉网),装置②中的蒸发皿可直接加热。装置④中的分液漏斗在使用前应检查上口、活塞处是否漏液。
(3)①用自来水制取少量蒸馏水时,在水中加入几片碎瓷片可以防止暴沸;
②装置中玻璃导管较长,可起空气冷凝作用,相当于图③中冷凝管;
③为有较好的冷凝效果,烧杯中要盛放冰水。
(4)A.不溶性固体中加入稀盐酸产生无色气体,该固体可能是CaCO3、BaCO3、CaSO3、BaSO3等,原说法错误;
B.溶液中滴加BaCl2溶液,生成的白色沉淀不溶于稀硝酸,则白色沉淀可能是BaSO4或AgCl等,原溶液中可能含SO42-、SO32-或Ag+,原说法错误;
C.无色溶液中滴入无色酚酞显红色,则pH大于10,溶液一定显碱性,原说法正确;
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,所用试剂中不能有Cl-,故不能使用盐酸。可先加足量稀硝酸除去OH-,再加AgNO3溶液,若有白色沉淀,证明含Cl-,原说法错误。
综上,只有C评价正确。
21. ② 氯气中含有水蒸气 在A、B之间安装一个盛有浓硫酸的洗气瓶 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- HCl
【分析】在装置A中NaClO、NaCl、H2SO4混合加热制取Cl2,在装置B、C中分别放置干燥的红色布条和湿润的红色布条,以检验具有漂白性的物质是氯气还是氯水;在装置D中FeSO4检验氯水的强氧化性,在装置F中检验氯水的酸性;Cl2是有毒气体,在排放前用NaOH溶液进行尾气处理,防止污染大气。
【详解】(1)根据反应原理可知:制取气体需要加热,排除缺少加热的装置③;反应物的状态为液体、固体混合,排除固体反应的装置①,故合理选项是装置②;
(2)装置 B、C 中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B 中的布条也褪色,这是由于加热时反应产生的氯气中含有水蒸气,改进的方法是在A、B之间安装一个盛有浓硫酸的洗气瓶对氯气进行干燥处理,排除水蒸气的干扰;
(3)Fe2+具有还原性,通入的Cl2具有氧化性,会将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(4)氯气通入饱和 NaHCO3 溶液能产生无色气体,这是由于Cl2与溶液中的水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,由于酸性:HCl>H2CO3>HClO,反应产生的HCl与NaHCO3 发生反应:HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O,该实验证明氯气与水反应的生成物中含有HCl;
Cl2是有毒气体,直接排放会造成大气污染,可根据氯气能够与碱反应的性质,用NaOH溶液进行尾气处理,反应方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。在该反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂,用双线桥法表示电子转移为。
22. 2 mol 4.48 L 229.6 g
【分析】(1)根据n=计算盐酸中溶质的物质的量;
(2)根据MnO2 +4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,0.2mol二氧化锰固体只消耗0.8mol的盐酸,所以盐酸过量,则根据二氧化锰求氯气的物质的量;
(3)根据Cl元素守恒计算生成AgCl的质量。
【详解】(1)盐酸的物质的量为:≈2 mol,答:浓盐酸中溶质的物质的量约为2 mol;
(2)发生的反应为MnO2 +4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,0.2mol二氧化锰固体只消耗0.8mol的氯化氢,所以盐酸过量,生成氯气为0.2mol,标准状况下,氯气的体积为0.2mol ×22.4L/mol =4.48 L,答:产生的氯气在标准状况下的体积为4.48 L;
(3)原溶液中含有n(Cl﹣)=2mol,被氧化的n(Cl﹣)=0.2mol×2=0.4mol,则反应后溶液中剩余n(Cl﹣)=2mol﹣0.4mol=1.6mol,所以能生成AgCl的物质的量为1.6mol,质量为1.6mol×143.5g/mol=229.6 g,答:理论上可得229.6 gAgCl沉淀。