第一章 物质及其变化 测试题
一、选择题
1.实验室中利用固体和进行如图实验,下列说法正确的是
A.氯元素最多参与了2个氧化还原反应
B.a是氧化产物
C.整个过程转移电子数可能为
D.若用足量浓代替浓盐酸,b的物质的量不变
2.已知酸性:H2CO3>HClO>HCO,氧化性:HClO>Cl2>Br2>Fe3+>I2。下列有关离子反应或离子方程式的叙述表达中,正确的是
A.向溴水中加入足量氯化亚铁溶液能使溴水褪色
B.能使酚酞显红色的溶液中,Fe3+、Cl-、Ba2+、Br-能大量共存
C.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+
D.向FeI2溶液中滴加少量氯水,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
3.氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域,一种新型合成方法如图所示。下列说法正确的是
A.反应①属于自然固氮
B.反应③可利用电解溶液的方法实现
C.该转化过程的总反应为
D.反应①、②、③、④均属于氧化还原反应
4.下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是
A.能与铁反应产生氢气的无色溶液中:Na+、Al3+、、ClO-
B.能与金属铝反应放出氢气的溶液中:K+、、Cl-、AlO
C.能使酚酞溶液变红的无色溶液中:Na+、K+、Cl-、
D.无色透明溶液中:Fe3+、K+、、
5.将足量通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
6.下列叙述正确的是
A.卤水点豆腐和静电除尘都利用了胶体聚沉的性质
B.溶液和胶体的本质区别是能否产生丁达尔效应
C.向沸水中滴加饱和溶液制备胶体时,要边滴溶液边搅拌,防止液体飞溅
D.《思远人·红叶黄花秋意晩》中写到“就砚旋研磨”形成墨汁,墨汁具有胶体的性质
7.下列物质分类正确的是
碱 酸 碱性氧化物 酸性氧化物 纯净物
A NaOH H2SO4 MgO Mn2O7 氯水
B 纯碱 HClO CaO SO3 漂白粉
C Ba(OH)2 CH3COOH Na2O SO2 液氯
D NH3 HCl Al2O3 CO2 盐酸
A.A B.B C.C D.D
8.下列关于氧化还原反应的说法错误的是
A.氧化还原反应的本质是有元素化合价的升降
B.有单质参与的反应不一定是氧化还原反应
C.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应
D.反应中被还原的元素有和
9.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.含有氧元素的化合物,一定是氧化物 B.烧碱、纯碱、苛性钾都属于碱
C.酸性氧化物一定是非金属氧化物 D.CuSO4·5H2O、冰水、液氨都属于纯净物
10.下列物质属于电解质的是
A.Cu B.盐酸 C.NH3 H2O D.稀硝酸
11.已知:。该反应的还原剂是
A. B. C. D.
12.在水溶液中能大量共存的一组离子是
A.、、, B.,,、
C.、、、 D.、,、
13.化学与科技、生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.航母拦阻索的主要材料特种钢属于合金材料
B.硼硅玻璃中含有的Na2O B2O3 SiO2是一种复杂的氧化物
C.用于3D打印的高聚物光敏树脂是纯净物
D.用于净水的纳米铜粉属于胶体
14.化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。亚氯酸钠()具有强氧化性,受热易分解,可作漂白剂、食品消毒剂等,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。
已知:消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。
下列说法错误的是
A.“母液”中溶质的主要成分是
B.相同质量的消毒能力是的2.5倍
C.“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D.“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率
15.下列物质属于电解质的是
A.盐酸 B. C. D.
二、填空题
16.绿水青山,保护环境是当社会发展必须关注的重要课题。氮氧化物和硫氧化物是造成大气污染的主要原因之一,消除氮氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
①氮氧化物会带来什么污染___________ (回答任一点);NH3与NO2反应的化学方程式___________。
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氮率如图3所示,脱氮效果最佳的=___________。
(2)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的亚硝酸钙Ca(NO2)2其部分工艺流程如图:
①上述工艺流程中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋)法,其目的是___________;
②生产中溶液需保持弱碱性。在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为___________。
(3)氢能是可循环利用的清洁能源,在2020年上海进博会展览中,诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢-氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢-氧燃料电池的内部结构如图,
根据原电池的原理,回答下问题:
①a通入的是___________。
②右侧的电极反应式为___________。
17.以下为中学化学中常见的几种物质;①;②熔融NaCl;③固体;①;⑤;⑥75%的酒精⑦溶液;⑧NaOH溶液;⑨稀盐酸;⑩Fe。回答下列问题:
(1)上述物质中属于电解质的有_______(填序号,下同);属于单质的有_______;上述条件下能导电的有_______。
(2)写出溶液和⑧反应的离子方程式:_______。
(3)某同学将NaCl、、NaOH划分为一类,该同学的分类依据为_______(填字母)。
A.酸 B.碱 C.钠盐 D.含钠化合物
(4)与两者性质部分相似,根据与澄清石灰水反应的化学方程式,写出少量与澄清石灰水反应的化学方程式:_______。
(5)碱式碳酸铜[]可以看作是和按照1:1的比例组成的混合型化合物,写出它与足量盐酸反应的化学方程式:_______。
18.“牙好,胃口就好,吃嘛嘛香”。我们都希望自己有一口好牙,所以,养成良好的刷牙习惯很重要。牙膏是日常生活中常用的清洁用品,由粉状摩擦剂、湿润剂、表面活性剂、黏合剂、香料、甜味剂及其他特殊成分构成。下表列出了三种牙膏中的摩擦剂。
(1)将上述摩擦剂所属物质的正确类别填入空格。
牙膏 X牙膏 Y牙膏 Z牙膏
摩擦剂 氢氧化铝 碳酸钙 二氧化硅
摩擦剂物质类别(指酸、碱、盐、氧化物) ______ ______ ______
化学式 ______ ______ ______
(2)你推测上述三种摩擦剂都_______(填“溶于”或“不溶于”)水,理由是_______。
(3)已知二氧化硅的化学式为SiO2,该物质能与NaOH溶液反应,反应的化学方程式为2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,非金属氧化物SO2也具有类似的性质,请你写出SO2与NaOH溶液反应的化学方程式_______。
三、计算题
19.以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境的污染。其中一种流程如图所示。
一般用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤:称取一定量样品,用过量稀硫酸溶解,用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。反应式:+6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O;某次实验称取0.2800 g样品,滴定时消耗浓度为0.03000 mol·L-1的K2Cr2O7溶液25.10 mL,则样品中铁含量为_______%。
20.关于离子反应:M2O7x-+3S2﹣+14H+=2M3++3S↓+7H2O其中x值和M2O7x-离子中M化合价分别是______和______.
四、元素或物质推断题
21.现有一包白色粉末,可能由NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4中的一种或几种组成。现做如下实验:(a)取少量粉末,加水溶解得无色溶液;(b)另取少量粉末,滴加稀盐酸,无明显现象。
(1)由实验(a)可确定原粉末中一定没有___________;由实验(b)可确定原粉末中一定没有___________。
(2)为进一步确定原粉末的组成,另取少量粉末按如图所示进行实验:(每步所加试剂均不同)
①原粉末的成分是___________,
②写出无色溶液与X反应生成白色沉淀的化学方程式___________。
③称取的白色粉末A为 2.59 g,白色沉淀B的质量为 2.33 g,则白色沉淀C的物质的量为___________。
22.如图所示,A、B、C、D、E各代表水、锌、二氧化碳、硫酸铜溶液、氢氧化钡溶液中的一种。常温下,相连环中的物质间能发生反应,不相连环中的物质间不能发生反应,且A的相对分子(或原子)质量大于D。请填空:
(1)写出下列物质的化学式:A________________,D________________。
(2)写出B与C反应的化学方程式:________________________。
(3)相连环中的物质间发生的反应中,置换反应共有________个。
五、实验题
23.二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒灭菌剂。某化学兴趣小组设计如图装置制备二氧化氯。
已知:①ClO2是一种易溶于水、不与水反应的黄绿色有毒气体,其沸点为11℃。
②ClO2+NaOH→NaCl+NaClO3+H2O(未配平)。
(1)装置A中盛装Na2S2O3的仪器名称为____;装置E中ClO2与NaOH的反应中还原剂与氧化剂的质量之比为____,装置E中倒置漏斗的作用是____。
(2)装置C中制得ClO2的同时还有硫酸的酸式盐生成,该反应的化学方程式为____。
(3)ClO2溶液现配现用,用水吸收ClO2得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行下列实验:
步骤1:准确量取20.00mLClO2溶液于锥形瓶中;
步骤2:调节锥形瓶中溶液pH≤2.0,再加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入2~3滴淀粉溶液作指示剂,用0.050mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定至终点,进行平行实验3次,消耗Na2S2O3溶液的平均体积为16.00mL。[Na2S2O3+I2→Na2S2O6+NaI(未配平),Na2S2O3溶液不稳定易被氧化]
①Na2S2O3溶液应放在____(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;步骤2中反应的离子方程式为____。
②步骤3中,判断滴定达到终点的标志是____。
③根据实验数据,可算出原ClO2溶液中ClO2的浓度为____mg·L-1。
④你认为下列可能造成测得的ClO2溶液中ClO2的物质的量浓度偏小的原因有____(填标号)。
a.滴定管尖嘴处,滴定前有气泡,滴定后无气泡
b.滴定过程中由于振荡过于剧烈,使少量液体洒出锥形瓶
c.滴定前仰视Na2S2O3液面,滴定后俯视Na2S2O3液面
d.滴定中使用的Na2S2O3溶液敞口放置较长时间
24.为除去粗盐水中含有的杂质、Ca2+和Mg2+,得到精制食盐水,某同学利用NaOH溶液、盐酸、Na2CO3溶液和BaCl2溶液,设计了如下实验流程:
(1)操作a的名称是_____________。
(2)沉淀A的化学式是_____________。
(3)溶液B中含有的离子有_____________。
(4)写出试剂2参与反应的离子方程式___________。
(5)某小组认为也可以选用Ba(OH)2溶液作为除杂试剂,若采用此方案,加入试剂的顺序依次为__。
【参考答案】
一、选择题
1.B
【分析】在的催化下分解产生氧气,方程式为:2KClO32KCl + 3O2↑,气体单质a为O2,固体为和KCl的混合固体或MnO2、KClO3、KCl的混合固体,加入足量浓盐酸,在加热条件下发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,被还原为MnCl2,单质b为Cl2。
解析:A.由分析可知,氯元素最多参与了3个氧化还原反应,分别为2KClO32KCl + 3O2↑、4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O和KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,故A错误;
B.由分析可知,在的催化下分解产生氧气,气体单质a为O2,O元素化合价上升,O2是氧化产物,故B正确;
C.由分析可知,整个过程中发生反应2KClO32KCl + 3O2↑和4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,若第一步反应氯酸钾无剩余,则消耗0.4mol,转移2.4mol电子,第二步反应消耗0.1molMnO2,转移0.2mol电子,两步反应共转移2.6mol电子,若氯酸钾有剩余,则转移电子数会更多,故C错误;
D.若用足量浓代替浓盐酸,第一步产生0.4molKCl,加入浓后也可得到浓盐酸,而和浓盐酸反应过程中浓盐酸会变稀,此时不会再产生氯气,则不能完全反应,生成Cl2的物质的量减小,故D错误;
故选B。
2.A
解析:A.氧化性:Br2>Fe3+,所以向溴水中加入足量氯化亚铁溶液,二价铁离子能够还原溴水使溴水褪色,故A正确;
B.能使酚酞显红色的溶液显碱性,碱性环境下,氢氧根离子与三价铁离子不共存,故B错误;
C.碳酸氢根离子的酸性小于次氯酸,则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:ClO﹣+CO2+H2O=HClO+HCO,故C错误;
D.向FeI2溶液中滴加少量氯水,只氧化I﹣,反应的离子方程式为:2I﹣+Cl2=I2+2Cl﹣,故D错误;
故选A。
3.C
解析:A.反应①属于人工固氮,A错误;
B.反应③可利用电解熔融的方法实现,B错误;
C.该转化过程的总反应为,C正确;
D.反应②属于非氧化还原反应,D错误;
故选C。
4.C
解析:A.能与铁反应产生氢气的无色溶液呈酸性,酸性条件下不能大量存在,酸性条件下H+、ClO-生成HClO,故不选A;
B.能与金属铝反应放出氢气的溶液呈酸性或碱性,酸性条件下,H+、AlO反应生成Al3+,故不选B;
C.能使酚酞溶液变红的溶液呈碱性,碱性条件下,Na+、K+、Cl-、相互之间不反应,能大量共存,故选C;
D.含有Fe3+的溶液呈黄色,无色透明溶液中不能大量含Fe3+,故不选D;
选C。
5.C
解析:A.与会发生氧化还原反应生成S单质,不能共存,故A不选;
B.将足量通入溶液中会生成亚硫酸,在酸性环境中具有强氧化性,会和发生氧化还原反应,不能共存,故B不选;
C.、、、四种离子之间不反应,且均与二氧化硫不反应,可大量共存,故C选;
D.和会发生反应,不能共存,故D不选;
故选C。
6.D
解析:A.卤水点豆腐利用了胶体聚沉的性质,静电除尘利用了胶体的电泳性质,A项错误;
B.溶液和胶体的本质区别是分散质粒子的直径大小不同,溶液的分散质粒子直径小于1nm,胶体的分散质粒子直径介于1~100nm,B项错误;
C.制备胶体时不能搅拌,防止胶体聚沉,C项错误;
D.墨汁具有胶体的性质,D项正确。
答案选D。
7.C
解析:A.氯水是氯气的水溶液,属于混合物,故A错误;
B.纯碱是碳酸钠,属于盐;漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,故B错误;
C.Ba(OH)2电离出的阴离子全是氢氧根离子,属于碱;CH3COOH电离出的阳离子全是氢离子,属于酸;Na2O与盐酸反应生成氯化钠和水,Na2O属于碱性氧化物;SO2能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,SO2属于酸性氧化物;液氯中只含Cl2分子,属于纯净物,故C正确;
D.NH3不能电离,NH3是碱性气体不是碱;Al2O3两性氧化物;盐酸是氯化氢的水溶液,属于混合物,故D错误;
选C。
8.A
解析:A.氧化还原反应的本质是有电子得失,A错误;
B.有电子得失的反应才是氧化还原反应,有单质参与的反应不一定是氧化还原反应,如同素异形体之间的转化,B正确;
C.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应,C正确;
D.该反应中S、N元素的化合价均降低,发生了还原反应,被还原,D正确;
故选A。
9.D
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,则含有氧元素的化合物,不一定是氧化物,A错误;
B.烧碱即NaOH、苛性钾即KOH都属于碱,但纯碱即Na2CO3属于盐,而不是碱,B错误;
C.酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物,其不一定是非金属氧化物,如Mn2O7属于金属氧化物,属于酸性氧化物,C错误;
D.CuSO4·5H2O、冰水即H2O、液氨即液态的氨气,均只含有一种组成,故都属于纯净物,D正确;
故答案为:D。
10.C
解析:A.Cu为单质,不属于电解质和非电解质,A不符合题意;
B.盐酸为混合物,不属于电解质和非电解质,B不符合题意;
C.NH3 H2O为弱碱,属于弱电解质,C符合题意;
D.稀硝酸为混合物,不属于电解质和非电解质,D不符合题意;
故选:C。
11.A
解析:在氧化还原反应中,有元素化合价升高的反应物是还原剂,有元素化合价降低的反应物是氧化剂;
,Fe化合价由0价变为+2,化合价升高,做还原剂,答案选A。
12.A
解析:A.四种离子相互不反应,能共存,故A符合题意;
B.铜离子和氢氧根离子生成氢氧化铜沉淀,不共存,故B不符合题意;
C.钡离子和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,不共存,故C不符合题意;
D.碳酸根离子和镁离子生成沉淀、和氢离子生成二氧化碳气体,不共存,故D不符合题意;
故选A。
13.A
解析:A.特种钢也叫合金钢,是一种钢材。特种钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种不同的特殊性能,故A正确;
B.Na2O B2O3 SiO2是一种硅酸盐,故B错误;
C.高聚物光敏树脂是聚合物,属于混合物,故C错误;
D.纳米材料直接1-100nm,但单纯的纳米铜只是分散质,不能形成分散系,所以不能叫做胶体,故D错误;
故选A。
14.B
【分析】由题给流程可知,反应1为二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水,反应2为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水,反应得到的亚氯酸钠在55℃条件下减压蒸发、冷却结晶、过滤得到亚氯酸钠粗产品。
解析:A.根据元素转化分析可知“母液”中溶质的主要成分是,A项正确;
B.1 mol 完全反应转化2 mol ,1 mol 完全反应转化5 mol ,所以等物质的量的消毒能力是的2.5倍,B项错误;
C.“反应2”中发生反应的化学方程式为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,C项正确;
D.温度过高,会分解,所以采用“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率,D项正确;
故选B。
15.B
解析:A.盐酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,选项A错误;
B.为盐,是在熔融状态下和水溶液中均能导电的化合物,属于电解质,选项B正确;
C.溶于水生成,,并不是本身电离,选项C错误;
D.是单质,既不是电解质也不是非电解质,选项D错误;
答案选B。
二、填空题
16.(1) 酸雨、光化学烟雾等 6NO2+8NH37N2+12H2O 1∶1
(2) 使尾气中的NO、NO2被充分吸收 3+2H+= +2NO↑+H2O
(3) 氢气 O2+4e-+ 4H+= 2H2O
解析:(1)①氮氧化物(NO、NO2)是大气污染物,以上污染物会造成的环境问题有酸雨、光化学烟雾等,根据化合价变化可知NO和NO2为氧化剂,方程式为6NO2+8NH37N2+12H2O;
②根据图像可知=1∶1时脱氮率最高;故答案为:1∶1;
(2)①尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋,这样就能增大NO、NO2与Ca(OH)2的接触面积,使尾气中的NO、NO2被充分吸收;
②Ca(NO2)2中N的化合价为+3,生成的NO中N的化合价为+2,根据氧化还原反应规律,可推知有+5价的N生成,应为,根据得失电子守恒配平和NO的化学计量数,再根据电荷守恒,确定反应物还有H+,反应的离子方程式为3+2H+= +2NO↑+H2O。故答案为:3+2H+= +2NO↑+H2O;
(3)①原电池中电子从负极流向正极,根据电子流向可知左侧为负极,右侧为正极,氢氧燃料电池,氢气为燃料从负极通入,即a处通入的是氢气;
②根据氢燃料电池的内部结构如图所示可知负极电极反应为,正极电极反应为O2+4e-+ 4H+= 2H2O。
17.(1) ②③⑤ ①⑩ ②⑦⑧⑨⑩
(2)
(3)D
(4)
(5)
解析:(1)电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物;溶液导电的原因是存在自由移动的离子,金属导电的原因是存在自由移动的电子;
①属于单质,不能导电;②熔融NaCl为熔融盐,属于电解质,能导电;③固体,属于电解质,不能导电;①属于非电解质,不能导电;⑤属于电解质,不能导电;;⑥75%的酒精属于混合物,不导电;⑦溶液属于混合物,导电;⑧NaOH溶液属于混合物,导电;⑨稀盐酸属于混合物,导电;⑩Fe属于金属单质,能导电。
故属于电解质的有②③⑤;属于单质的有①⑩;上述条件下能导电的有②⑦⑧⑨⑩;
(2)溶液和⑧反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,;
(3)NaCl、、NaOH分别是含钠盐、含钠盐、含钠碱,故都属于含钠化合物,选D;
(4)少量与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙沉淀和水,;
(5)碱式碳酸铜[]可以看作是和按照1:1的比例组成的混合型化合物,则它与足量盐酸反应生成氯化铜、水、二氧化碳,。
18.(1)碱 盐 氧化物 Al(OH)3 CaCO3 SiO2
(2)不溶于水 作为摩擦剂要具有一定的硬度和摩擦效果,需为固体小颗粒
(3)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
解析:(1)碱是电离出的阴离子都是氢氧根离子的化合物;盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物;氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物;
氢氧化铝是电离出的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱;化学式为Al(OH)3;
碳酸钙是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物,属于盐;化学式为CaCO3;
二氧化硅是含有两种元素一种为氧元素的化合物,属于氧化物;化学式为SiO2;
(2)上述三种摩擦剂都不溶于水,因为作为摩擦剂要具有一定的硬度和摩擦效果,需为固体小颗粒;
(3)SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
三、计算题
19.36%
解析:称取一定量样品,用过量稀硫酸溶解,用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+,存在关系式: ,滴定过程中消耗的K2Cr2O7 物质的量为0.03000 mol·L-1×0.02510 L=0.000753mol,则样品中含有的铁的物质的量为0.000753mol×6=0.004518mol,样品中铁含量为×100%=90.36%。
20.+6
【分析】由电荷守恒可知,14﹣x﹣6=6,在M2O7x﹣中正负化合价的代数和为﹣x,以此来解答。
解析:由电荷守恒可知,14﹣x﹣6=6,可知x=2,在M2O7x﹣中正负化合价的代数和为﹣x,设M的化合价为n,则2n+(﹣2)×7=﹣2,解得n=+6。
四、元素或物质推断题
21.(1) CuSO4 Na2CO3
(2) Na2SO4和NaCl Na2SO4+Ba(NO3)2 = BaSO4↓+2NaNO3 0.02 mol
解析:(1)实验(a),取少量粉末,加水溶解得无色溶液,说明原粉末中一定没有CuSO4;实验(b),另取少量粉末,滴加稀盐酸,无明显现象,说明原粉末中一定没有Na2CO3。
(2)①为进一步确定原粉末的组成,另取少量粉末溶于水后得到无色溶液,向无色溶液中加入过量X和稀硝酸得到白色沉淀B和滤液,白色沉淀B为BaSO4,说明原粉末中含有Na2SO4,又向滤液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀C,白色沉淀C为AgCl,说明原粉末中含有NaCl;综上所述,原粉末的成分是Na2SO4和NaCl;
②为了不影响NaCl的检验,X应为Ba(NO3)2, 无色溶液与Ba(NO3)2反应生成白色沉淀的化学方程式为Na2SO4+Ba(NO3)2 = BaSO4↓+2NaNO3;
③白色粉末A为 2.59g,白色沉淀B(BaSO4)的质量为 2.33g,n(Na2SO4)=n(BaSO4)==0.01mol,m(Na2SO4)=0.01mol142g/mol=1.42g,则m(NaCl)=2.59g-1.42g=1.17g,n(AgCl)= n(NaCl)==0.02mol。
22. 1
【分析】锌能与硫酸铜溶液反应,硫酸铜能与氢氧化钡反应,氢氧化钡能与二氧化碳反应,二氧化碳能与水反应,故A和E是锌和水中的一种,B和D为硫酸铜或二氧化碳中的一种,B的相对分子质量大于D,故B是硫酸铜,D是二氧化碳,A是锌,C是氢氧化钡,E是水。
解析:(1)由以上分析可知A是Zn,D是CO2,故答案为:Zn,CO2;
(2) B是硫酸铜,C是氢氧化钡,化学反应方程式为:CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓,故答案为:CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4↓;
(3)能发生置换反应的只有Zn和CuSO4,所以置换反应只有一种,故答案为:1。
五、实验题
23.(1) 圆底烧瓶 5:1 防倒吸
(2)SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4
(3) 碱式 8H++2ClO2+10I-=5I2+2Cl-+4H2O 当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时,锥形瓶中溶液的颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色 540 bc
【分析】硫酸和亚硫酸钠生成二氧化硫气体,C中、和反应生成和,ClO2沸点为11℃,蒸出后冷凝收集,尾气使用氢氧化钠吸收处理。
解析:(1)装置A中盛装Na2S2O3的仪器名称为圆底烧瓶;装置E中被吸收时发生的反应为,反应中既是氧化剂又是还原剂,作氧化剂部分反应生成,作还原剂部分反应生成,根据电子守恒可知还原剂与氧化剂的质量之比为;装置E中倒置漏斗的作用是防倒吸;
(2)置C中制得ClO2的同时还有硫酸的酸式盐生成,则生成,故、和反应生成和,因此反应的化学方程式为;
(3)①在溶液中,由于水解溶液呈碱性,因此溶液应放在碱式滴定管中。步骤2中在酸性条件下被氧化为单质,被还原成,因此离子方程式为。
②碘单质能使淀粉变蓝色;步骤3中,判断滴定达到终点的标志是最后一滴标准液加入后,溶液蓝色消失且半分钟中内不变色;
③根据反应和,可得关系式,即。因此,则溶液的浓度为。
④a.滴定管尖嘴处,滴定前有气泡,滴定后无气泡,导致标准液用量偏大,测得误差偏大,a错误;
b.滴定过程中由于振荡过于剧烈,使少量液体洒出锥形瓶,导致标准液用量偏小,测得误差偏小,b正确;
c.滴定前仰视Na2S2O3液面,滴定后俯视Na2S2O3液面,导致读数偏小,标准液用量读数偏小,测得误差偏小,c正确;
d.Na2S2O3溶液不稳定易被氧化,滴定中使用的Na2S2O3溶液敞口放置较长时间,使得标准液用量偏大,测得误差偏大,d错误;
故选bc。
24. 过滤 BaSO4 Ba2+、Cl-、Ca2+、Na+、OH- +2H+=H2O+CO2↑,OH-+H+=H2O Ba(OH)2、Na2CO3、盐酸
【分析】为除去粗盐水中含有的杂质、Ca2+和Mg2+,得到精制食盐水,在粗盐水中加入氯化钡,经过过滤生成硫酸钡沉淀A和溶液A,在溶液A中加入氢氧化钠,生成氢氧化镁沉淀和溶液B,在溶液B中加入碳酸钠生成碳酸钡和碳酸钙,经过滤得到溶液C,在溶液C中加入盐酸得到精制食盐,以此分析解答;
解析:(1)由上述分析可知,操作a为过滤,故答案为:过滤;
(2)由上述分析知,沉淀A为硫酸钡,其化学式为BaSO4,故答案为:BaSO4;
(3)粗食盐水中含有杂质、Ca2+和Mg2+,加入氯化钡以后除去了,溶液A中含有Ba2+、Cl-、Ca2+、Na+、Mg2+,加入氢氧化钠溶液以后除去了Mg2+得到溶液B,溶液B中含有的离子为Ba2+、Cl-、Ca2+、Na+、OH-,故答案为:Ba2+、Cl-、Ca2+、Na+、OH-;
(4) 试剂2为盐酸,可以与溶液C中的碳酸根和氢氧根反应,其离子方程式为+2H+=H2O+CO2↑,OH-+H+=H2O,故答案为:+2H+=H2O+CO2↑,OH-+H+=H2O;
(5) 首先在粗盐水中加入氢氧化钡,可以除去硫酸根离子和镁离子,溶液中存在的离子有Ba2+、Cl-、Ca2+、Na+、OH-,然后加入碳酸钠除去Ba2+和Ca2+,最后加入盐酸除去和OH-,得到精制食盐,故答案为:Ba(OH)2、Na2CO3、盐酸。