基础演练
1.实验室制氧气的试管上粘附有MnO2,除去MnO2可用的试剂是( )
A.蒸馏水 B.KOH溶液
C.稀盐酸 D.热的浓盐酸
解析:MnO2不溶于水,也不与KOH溶液、稀盐酸反应,根据实验室制备氯气的方法可知,可以用热的浓盐酸。
答案:D
2.实验室制取HCl气体的反应原理为:NaCl(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑。则实验室制取下列各组气体时,所用气体的发生装置相同的是( )
A.H2 B.CO2 C.Cl2 D.O2
解析:制氯气和氯化氢都用固体和液体反应,且都加热,所用气体的发生装置相同。
答案:C
3.在实验室中制取纯净、干燥的氯气,常使生成的氯气通过两个洗气瓶,第一个洗气瓶中盛有( )
A.浓硫酸 B.烧碱溶液
C.饱和食盐水 D.石灰水
解析:实验室制出的氯气中常混有少量HCl气体和水蒸气,只有先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl气体后,再除去水蒸气。如顺序颠倒,则干燥后的氯气通过食盐水时又会带出水蒸气,最终不能得到干燥的氯气。
答案:C
4.制备金属氯化物时,常用两种方法:①用金属和氯气直接化合制得;②用金属和盐酸反应制得。用以上两种方法都可制得的氯化物是( )
A.CuCl2 B.FeCl2 C.FeCl3 D.AlCl3
解析:Fe和Cl2反应生成FeCl3,Fe和盐酸反应生成FeCl2,Cu在金属活动顺序表中位于氢的后面,不能和盐酸反应。
答案:D
5.2010年2月贵州省某少数民族自治县位于山区的一化学试剂厂,发生氯气泄漏事故,泄漏出的氯气迅速向周围的居民区蔓延,所到之处草木枯黄、大片蔬菜被毁。请回答下列问题:
(1)如果你当时在现场,你应该往哪里撤离?(填“山坡上”或“低洼处”)________;
(2)如果你在该厂实验室准备撤离时,应该准备什么样的简易“防毒面具”避免吸入较多的氯气?______________________________________________________;
(3)如果你当时在距离化工厂较近的居民家中,如何利用家中现成物质来制作简易“防毒面具”?___________________________________________________;
(4)消防官兵赶到现场处理,他们先把泄漏的氯气钢瓶投入一盛有某物质水溶液的水池中,该物质是________;
(5)对弥漫在空气中没有散去的氯气,消防队员喷洒了一种挥发性化学物质的水溶液进行处理,该化学物质是________。
解析:性质决定处理方案ρ(Cl2)比ρ(空气)大→山坡上
答案:(1)山坡上 (2)用蘸有稀碳酸钠溶液的湿毛巾捂住口鼻 (3)用蘸有稀碳酸钠溶液、小苏打溶液或肥皂水的湿毛巾捂住口鼻 (4)NaOH (5)氨水
6.某实验兴趣小组利用如下图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成产物的实验,当图中开关K闭合片刻后,试填空:
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为_____________________________。
(2)a为电源的________极(填“正”或“负”);D中收集的气体是_____________________________。
(3)C试管盛放______________溶液。溶液中A电极附近的现象为__________________,____________________。
解析:电解饱和食盐水产生NaOH、H2和Cl2,H2的密度比空气小,只能用向下排空气法收集,所以D中收集的气体是H2,而H2是在与直流电源的负极相连的电极上产生,所以a为电源的负极,A极上除了有氢气产生外,溶液中还产生NaOH,所以酚酞试液变红。b为电源的正极,B极上产生氯气,可以用湿润的淀粉碘化钾试液检验。
答案:(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)负 氢气
(3)淀粉碘化钾试液(或淀粉碘化钠溶液等其他合理答案均可) 有气泡产生 溶液由无色变为红色
课件39张PPT。专题2 从海水中获得的化学物质 第一单元 氯、溴、碘及其化合物课时1 氯气的生产原理、氯气的性质氯气的生产原理氢气 氢氧化钠 氯碱 氯气 “噗”的响声 (或爆鸣声) 氢气 变蓝 氯气 变红 NaOH 舍勒 MnO2 戴维 分液漏斗、圆底烧瓶、石棉网、酒精灯、铁架台 上 强碱溶液 氯气的性质 1.氯气的物理性质
黄绿色 刺激性气味 气体 大 (1∶2) 苍白 Cl2+H2O??HCl+HClO 褪色 弱 石灰乳 CaCl2 Ca(ClO)2 自来水 农药 药物 (其他合理方案都可)演练自评
基础演练
1.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-)离子,向甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙溶液依次含有( )
A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
解析:向甲中加入淀粉溶液和氯水溶液变为橙色,可判断出甲中含Br-,所以否定C和D项。假设丙溶液中含I-,加入丙溶液后,I-应被Br2氧化成I2,遇淀粉会显蓝色,这与实验现象“无明显变化”相矛盾,说明丙中不含I-。因此丙中只能含Cl-,乙中含I-。
答案 B
2.将氯水注入KI溶液中充分反应后,再加入CCl4,振荡后静置,看到的现象是( )
A.液体均一,呈紫红色
B.液体分两层,上层为紫红色,下层无色
C.液体分两层,下层为紫红色,上层无色
D.液体均一、无色
解析:向KI溶液中加入氯水后,可发生如下反应:2KI+Cl2===2KCl+I2.再加入CCl4,因为CCl4是一种不溶于水、密度比水大的无色油状液体,而且I2在CCl4中的溶解度大,所以会发生萃取,上层是水层,下层是I2的CCl4溶液。
答案:C
3.在a、b、c、d四个集气瓶中,盛有H2、Cl2、HCl、HBr中的任一种气体,若将a、d两瓶气体混合后见光爆炸;若将a、b两瓶气体混合后,瓶壁上出现暗红色小液滴,则a、b、c、d四个集气瓶中分别盛放的气体是( )
A.Cl2、HBr、HCl、H2 B.HBr、HCl、Cl2、H2
C.Cl2、HCl、HBr、H2 D.H2、Cl2、HBr、HCl
解析:a、d气体混合见光爆炸,说明a、d混合气为H2与Cl2的混合气,a、b混合,有暗红色小液滴出现,结合题中的已知物质可知,暗红色液滴应为Br2,则a必为Cl2,b为HBr,d为H2,c则为HCl。
答案:A
4.加入AgNO3溶液产生淡黄色沉淀,再加稀HNO3沉淀不消失的是( )
A.NaBr溶液 B.液氯
C.Na2CO3溶液 D.氯水
解析:向液氯、Na2CO3溶液、氯水中加入AgNO3溶液,产生的都是白色沉淀,其中与Na2CO3溶液形成的沉淀加酸溶解。
答案:A
5.溴化碘(IBr)的化学性质很像卤素单质,它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物,它也能与水反应:IBr+H2O===HBr+HIO,下列有关IBr的说法中,不正确的是( )
A.IBr是一种化合物
B.IBr与水反应时有元素化合价的变化
C.IBr会与AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀
D.IBr与NaOH溶液反应时生成NaBr和NaIO
解析:此题为一信息题,题中给出了三点信息:
(1)溴化碘暗示Br呈-1价,I呈+1价;(2)IBr性质与卤素单质相似;(3)IBr与水反应生成HIO和HBr。由元素组成可知,IBr是一种化合物;分析IBr与水反应的生成物各元素化合价变化情况来看,各元素的化合价均未发生变化,因此A、C、D正确,B不正确。
答案:B
6.为检验某碳酸钠溶液中混有的溴化钠,进行如下实验:
实验步骤
实验现象
简答
取样,加入过量的稀硝酸
加硝酸的目的是:______________________
加入硝酸银溶液
反应的化学方程式为:__________________
解析:检验溴化钠可以加入硝酸银溶液和稀硝酸,看有无不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀产生。但是碳酸钠可以和硝酸银溶液反应生成白色的碳酸银沉淀,加入稀硝酸可以消除碳酸根的干扰。
答案:
实验现象
简答
产生大量气泡
除去CO,防止碳酸钠对溴化钠检验的干扰
产生浅黄色沉淀
AgNO3+NaBr===AgBr↓+NaNO3
课件31张PPT。课时2 溴、碘的提取溴、碘的性质 深红棕 紫黑 酒精 四氯化碳 水 水 酒精 四氯化碳 挥发 升华 蓝 橙 AgBr AgI 特别提醒
用AgNO3溶液检验卤素离子时,必须加入稀HNO3溶液以排除CO、PO等离子的干扰溴、碘的提取海产品 演练自评
基础演练
1.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受,为了防止富脂食品氧化变质,延长食品的保质期,在包装袋中常放入抗氧化物质。下列不属于抗氧化物质的是( )
A.生石灰 B.还原铁粉
C.亚硫酸钠 D.硫酸亚铁
解析:抗氧化物质是具有还原性的物质。生石灰无还原性,在食品包装袋中作干燥剂。
答案:A
2.对于反应CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,下列判断正确的是( )
①H2只是氧化产物 ②H2只是还原产物 ③H2O是氧化剂 ④CaH2中的H元素被还原 ⑤此反应中氧化产物与还原产物的原子个数比为1∶1
A.①②③ B.②④ C.① D.③⑤
解析:在反应物CaH2中,H显-1价,生成物H2中的4个H原子,有两个来自CaH2,另两个来自H2O,H2既是氧化产物又是还原产物。还原剂为CaH2,氧化剂为H2O。
答案:D
3.下列反应中,属于氧化还原反应的是( )
A.NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
B.HCl+NaOH===NaCl+H2O
C.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
D.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
解析:判断化学反应是否是氧化还原反应的依据是反应前后有无元素化合价发生变化,选项A、B反应中均无元素化合价变化,因此是非氧化还原反应;C、D项反应中,元素化合价发生改变,C项中Mn从+4价降为+2价,部分Cl从-1价升高为0价,D项中氯元素从-1价升高到0价,氢元素由+1价降低到0价,因此C、D项中反应属于氧化还原反应。
答案:CD
4.钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,TiO2制取Ti的主要反应有:
①TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
下列叙述正确的是( )
A.反应①是置换反应 B.反应②是复分解反应
C.反应①中TiO2是氧化剂 D.反应②中金属镁是还原剂
解析:在反应①中Ti的化合价不变,氧化剂为Cl2。
答案:D
5.有A、B、C、D四种微粒,已知它们能发生下列变化:
①A2++B===B2++A ②A2++C===C2++A
③B2++C===C2++B ④C2++D===D2++C
由此可推知,各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是( )
A.氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+
B.氧化性:D2+>C2+>B2+>A2+
C.还原性:A>B>C>D
D.还原性:D>C>B>A
解析:由①知氧化性:A2+>B2+,还原性:B>A;由②知氧化性:A2+>C2+,还原性:C>A;由③知氧化性:B2+>C2+,还原性:C>B;由④知氧化性:C2+>D2+,还原性:D>C。综合①~④可得氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+,还原性:D>C>B>A 。
答案:AD
6.在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是__________________;只有还原性的是___________;既有氧化性又有还原性的是______________________。
解析:从元素价态上分析,最高价时不能再失电子了,只有氧化性;最低价时,不能再得电子了,只有还原性;处于中间价时既可失电子又可得电子,所以既有还原性又有氧化性。
答案:Fe3+、Mg2+、H+ S2-、I- Fe2+、S
7.某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:
O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。
已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2―→O2。
(1)该反应中的还原剂是________。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是__________→__________。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(4)如反应转移了0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为________。
解析:由题中信息H2O2―→O2 知H2O2化合价升高作还原剂,发生氧化反应;发生还原反应的只能是H2CrO4。可写出该反应的方程式:2H2CrO4+3H2O2===2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O;在上述反应中可以看出每生成3 mol O2应转移电子为6 mol,要转移0.3 mol电子,应生成O2 0.15 mol,即3.36 L。
1.海水中含有大量的化学元素,自然界中的有些元素主要存在于海水中。下列元素中,被称为“海洋元素”的是( )
A.氮 B.硫 C.溴 D.氯
解析:地球上99%以上的溴蕴藏在大海中,海水中溴的总储量高达1×1014t,因此溴被称为“海洋元素”。
答案:C
2.检验HCl气体中是否混有Cl2,可采用的方法有( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
解析:选D。A、B两项是干燥的,故HCl、Cl2都不反应;C选项与两者均生成白色沉淀;D项氯气可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,HCl无现象。
答案:D
3.下列关于氯的说法正确的是( )
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.Cl、Cl为不同的核素,有不同的化学性质
C.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
D.1.12 L Cl2含有1.7 NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)
解析:在化学反应中,Cl2的化合价既能升高又能降低,表现为还原性和氧化性,故A错;同位素之间化学性质相似,故B错;Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,在水中的溶解度较大,故可用排饱和食盐水法收集Cl2,所以C正确;D项中未标明是在标准状况下,所以1.12 L Cl2的体积不一定是0.05 mol,所含质子数也不一定是1.7 NA个,故D错。
答案:C
4.某学生为了测定加碘食盐中碘的含量,需要向食盐溶液中加入碘化钾溶液和稀硫酸,发生如下反应:KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O,然后用四氯化碳把碘单质提取出来,后一过程的操作叫做( )
A.蒸馏 B.过滤 C.萃取 D.分液
解析:利用碘在有机溶剂中的溶解度比在水中的溶解度大得多,而且有机溶质和水互不相溶的原理,可以把碘从碘水中萃取出来。
答案:C
5.下列物质制取的化学方程式中,不属于氧化还原反应的是( )
A.实验室制取氢气:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
B.实验室制取二氧化碳:
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
C.实验室制取氯气:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.工业上制取二氧化氯:2NaClO3+4HCl(浓)===2NaCl+2H2O+2ClO2↑+Cl2↑
解析:B选项中的反应,反应前后各元素的化合价都不发生变化,不属于氧化还原反应。
答案:B
6.下列叙述中正确的是( )
A.含最高价元素的化合物一定具有强氧化性
B.阳离子只具有氧化性,阴离子只具有还原性
C.失电子越多,还原性越强
D.强氧化剂与强还原剂之间不一定能发生氧化还原反应
解析:分析A选项,含最高价元素的化合物有氧化性,但不一定有强氧化性,如H3PO4;分析B选项,可找出部分特例予以排除,如Fe2+主要表现为还原性;分析C选项,因氧化性、还原性与得失电子数多少无关,而是决定于得失电子的难易程序,如Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,但Na的还原性比Al的还原性强;分析D选项,一般情况下强氧化剂与强还原剂接触,即可发生氧化还原反应,而浓H2SO4有强氧化性,SO2有强还原性,它们相互接触并不能发生反应。
答案:D
7.实验室可以用KClO3晶体和浓盐酸反应制取Cl2。在反应6HCl(浓)+KClO3===KCl+3Cl2↑+3H2O中,被氧化的氯元素与被还原的氯元素的物质的量之比是( )
A.5∶1 B.6∶1 C.3∶1 D.1∶6
解析:选A。此反应中,KClO3是氧化剂,其中的氯元素被还原;HCl是还原剂,其中的氯元素被氧化,氧化和还原发生在同种元素之间,对此类反应,应注意所谓“交错原则”:即发生此类反应时,氧化产物中被氧化的元素的化合价不得高于还原产物中被还原的同种元素的化合价,因此,KClO3的还原产物是Cl2而不是KCl,否则,就会出现“交错”现象。
答案:A
8.下列说法正确的是( )
A.有单质参加的化学反应都是氧化还原反应
B.只有所有元素化合价都发生变化的化学反应才是氧化还原反应
C.氧化还原反应中金属元素的化合价一定升高
D.某些氧化还原反应中,仅有一种元素的化合价发生了变化
解析:A项中如3O2===2O3,虽然有单质参与但它不是氧化还原反应;在氧化还原反应中并不是所有元素的化合价都发生变化,有可能只有一种元素的化合价发生变化,如Cl2+H2O===HCl+HClO;对于有变价的金属在反应中化合价有可能降低,如:Fe+2Fe3+===3Fe2+,所以只有D项正确。
答案:D
9.在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即变蓝,在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是( )
A.氧化性:ClO->I2>SO
B.漂白粉溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝
C.向氯水中加入亚硫酸钠溶液,氯水褪色
D.次氯酸钠与亚硫酸钠在酸性条件下可以共存
解析:选D。在以上实验中存在的氧化还原反应有:2I-+ClO-+2H+===I2+Cl-+H2O;I2+SO+H2O===2I-+SO+2H+。氧化性顺序为:ClO->I2>SO。漂白粉的主要成分为次氯酸钙与氯化钙,次氯酸钙也可以电离产生ClO-,故也可以使淀粉碘化钾试纸变蓝;氯水可以被亚硫酸钠还原,淡黄绿色褪去;在酸性条件下,次氯酸钠可以氧化亚硫酸钠,故不能共存。
答案:D
10.对于反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,下列说法错误的是( )
A.氧化剂和还原剂都是KMnO4
B.KMnO4中Mn元素体现氧化性,O元素体现还原性
C.该反应的氧化产物是O2
D.该反应的还原产物只有MnO2
解析:KMnO4中Mn的化合价是+7,一部分降为+4价(MnO2中),一部分降为+6价(K2MnO4中),Mn元素被还原体现出氧化性;部分-2价的O元素化合价升高为0价,被氧化体现出还原性。所以KMnO4既是氧化剂又是还原剂;K2MnO4和MnO2是还原产物,O2是氧化产物。
答案:D
11.多种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含CuCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉,首先置换出来的是( )
A.Cu B.H2 C.Mg D.不能确定
解析:选A。因为氧化性Cu2+>H+>Zn2+>Mg2+,所以Zn粉先跟氧化性最强的Cu2+发生置换反应,然后再与H+发生置换反应。
答案:A
12.向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体的一种:①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水,经过振荡,现象如图所示,则甲、乙、丙注入的液体分别是( )
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.①③②
解析:甲中Cl2完全被NaOH溶液吸收,生成两种可溶性盐,故上下均显无色;乙中Cl2跟水作用生成HCl,再跟AgNO3溶液充分作用,生成白色难溶盐AgCl,故上显无色,下显白色浑浊;丙中少量Cl2溶于水形成氯水,故上、下均呈浅黄绿色。
答案:B
13.氧化还原反应在日常的生产、生活中都有广泛的应用,下面给出了几个应用实例,根据你所学过的知识填空:
(1)电子表使用的微型电池是利用氧化还原反应:Ag2O+Zn===ZnO+2Ag来设计的,此反应中氧化剂是________,氧化产物是________(填化学式)。
(2)西班牙的瑞奥汀托河是一条酸河,河水中含有硫酸亚铁和硫酸。经调查发现,这是由上游河床含有的黄铁矿(FeS2,硫元素显-1价)在水中氧气的作用下发生以下反应:2FeS2+7O2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4造成的。反应中FeS2是________剂,体现________性,该性质是由________元素具体体现的。
解析:(1)反应中Ag2O中银元素由+1价变成0价,被还原,作氧化剂,得到还原产物Ag;Zn元素由0价变成+2价,被氧化,作还原剂,得到氧化产物ZnO。
(2)FeS2中硫元素由-1价变成+6价,被氧化,作还原剂,体现还原性。
答案:(1)Ag2O ZnO
(2)还原 还原 -1价的硫
14.(1)A图是课本中“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”图,请在A图中用阴影部分表示反应:H2+CuOCu+H2O所属的区域。
(2)“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用B图表达。其中I为化合反应,则Ⅱ为______________反应。写出有水生成的符合反应类型Ⅲ的一个化学方程式__________________。写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式__________________,其中水为__________________剂。
B
解析:四种基本反应类型和氧化还原反应的关系如下:①有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应;②有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应;③置换反应一定是氧化还原反应;④复分解反应一定不是氧化还原反应。(1)H2+CuOCu+H2O属于置换反应,一定是氧化还原反应,所以其应在A图中被大环完全包围的小环区域内。(2)B图中,Ⅰ和Ⅱ有一部分属于氧化还原反应,有一部分属于非氧化还原反应,若Ⅰ为化合反应,则Ⅱ一定为分解反应。Ⅲ全部是非氧化还原反应,即复分解反应;Ⅳ全部是氧化还原反应,即置换反应。
答案:(1)
(2)分解 NaOH+HCl===NaCl+H2O
C+H2O(g)CO+H2 氧化(其他合理答案即可)
15.在如下图的装置中,A是Cl2发生装置,C、D为气体的净化装置;C中装有饱和食盐水,D中装有浓H2SO4,E是硬质玻璃管,装有细铁丝网;F为干燥的广口瓶,烧杯G为尾气吸收装置。
试回答:
(1)A、B、G中各装有什么药品: _______________ 。
(2)为什么从A中生成的气体一定要通过C、D两个装置?______ 。
(3)E中的现象为________;生成的物质是________。
(4)写出A、E、G中反应的化学方程式:
_______________________________,
________________________________,
___________。
解析:在实验室用二氧化锰和浓盐酸反应来制氯气,制得氯气中常含有水蒸气和氯化氢气体,氯化氢气体用饱和食盐水除去,水蒸气用浓硫酸除去,氯气是污染性气体,不能直接排空,应用氢氧化钠溶液来吸收净化。
答案:(1)MnO2、浓HCl、NaOH溶液
(2)除去HCl和H2O(气),否则Cl2与Fe在高温下的反应,使生成物不纯
(3)红棕色烟 FeCl3
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2Fe+3Cl22FeCl3
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
16.实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分,请填空:
实验名称:氯、溴、碘的氧化性强弱比较
实验药品:NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氧化碳
实验步骤
实验结论
①NaCl溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色
氧化性从强到弱的
顺序:氯、溴、碘
②KBr溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色
③KI溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色
(1)完成该实验需用到的仪器是_______________________________;
(2)CCl4在实验中所起的作用是______________________________;
(3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程为_______________________________;
(4)该同学的实验缺陷是________________________________,
改进的办法是________________________________________。
解析:利用非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱。Cl2能置换出Br2、I2,Br2能置换出I2,则说明氧化性Cl2>Br2>I2。
答案:(1)试管、量筒、胶头滴管 (2)萃取剂,使生成的Br2、I2,溶于其中,便于观察现象 (3)由无色逐渐变为橙红色
(4)不能证明溴的氧化性强于碘 再做一组实验④,步骤为:KI溶液+溴水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察CCl4层颜色
17.海水中溴的藏量丰富,约占地球溴总藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg/L。其工业提取方法有:
(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,使溴被置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有①______________________________________
(写出化学方程式):②3Br2+3Na2CO3===NaBrO3+5NaBr+3CO2↑;③NaBrO3+5NaBr+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O。其中反应②中氧化剂是________,还原剂是________。
(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将溴吹出后是用SO2水溶液来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式_____________________________。
(3)溶液萃取法。该法是利用单质溴在水中和有机溶剂中溶解度不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是________________________。
下列可以用于海水中溴的萃取试剂的是______(填序号)。
①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸
解析:(1)反应②中溴元素的化合价由单质溴中的0价变成BrO中的+5价和Br-中的-1价,化合价既有升高又有降低,故Br2既作氧化剂又作还原剂。(2)硫元素有-2、+4和+6等化合价,溴和SO2水溶液反应时,溴转化为氢溴酸,化合价降低,所以硫元素化合价必然要升高,在水溶液中将变成+6价的硫酸。(3)利用单质溴在水中和有机溶剂中溶解度的不同,可以先将溴水注入分液漏斗中,然后再向其中加入有机溶剂,充分振荡,静置,待液体充分分层后再分液的办法即可分离出溴。所以用到的仪器有:分液漏斗、铁架台、烧杯。乙醇和硝酸都能够和水互溶,所以都不能作萃取剂。
答案:(1)Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2 Br2 Br2
(2)Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
(3)分液漏斗、铁架台、烧杯 ②
课件36张PPT。课时3 氧化还原反应氧化还原反应 电子转移 电子转移 得到 还原 还原 还原 失去 氧化 氧化 氧化 转移 得失 偏移 化合价 化合价 演练自评
基础演练
1.取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到下列实验现象:①金属先熔化;②在空气中燃烧,产生黄色火花;③燃烧后得到白色固体;④燃烧时火焰为黄色;⑤燃烧后生成淡黄色固体物质。描述正确的是( )
A.①② B.①②③ C.①④ D.①④⑤
解析:钠的熔点只有97.81 ℃,受热时立即熔化,钠是一种很活泼的金属,受热时与氧气化合生成过氧化钠,呈淡黄色。在焰色反应中,钠的火焰为黄色。
答案:D
2.下列叙述中正确的是( )
A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
B.Na2O能继续被氧化成Na2O2,Na2O2比Na2O稳定
C.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D.Na2O有氧化性,Na2O2只有还原性
解析:Na2O2中O为-1价,与水反应生成NaOH和O2,Na2O2既有氧化性又有还原性;Na2O2与CO2生成Na2CO3和O2的反应是氧化还原反应,但反应物中没有单质,不属于置换反应。
答案:B
3.金属钠分别与下列溶液反应时,既有气体又有沉淀产生的是( )
A.氯化铵 B.碳酸氢钠
C.氯化钡 D.硫酸铜
解析:解此题的关键是弄清钠与盐溶液反应的实质,即先与水反应,再考虑生成的碱能否与盐发生反应。钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2,故每种溶液中均有气体H2产生。再看生成的NaOH与溶液中的溶质能否反应。A选项中发生反应NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3·H2O,没有沉淀生成;B选项中发生反应NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,没有沉淀生成;C选项中BaCl2与NaOH不反应;D选项中产生氢氧化铜沉淀:2NaOH+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓。
答案:D
4.使5.6 L CO2气体迅速通过Na2O2固体后得到4.48 L气体(标准状况),这4.48 L气体的质量为( )
A.8.8 g B.6.4 g C.8.2 g D.6.2 g
解析:根据Na2O2与CO2反应的方程式,利用差量法进行计算:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ΔV
2×22.4 L 22.4 L
V(CO2) (5.6-4.48) L
反应消耗CO2的体积V(CO2)=2ΔV=2×1.12 L=2.24 L
则生成O2的体积V(O2)=V(CO2)=1.12 L
气体总质量:m=m(CO2)+m(O2)=×44 g/mol+×32 g/mol=8.2 g。
答案:C
5.将钠和碳分别置于如下图所示的两个盛满氧气的集气瓶中燃烧完毕后,同时打开装置中的两个弹簧夹,这时观察到( )
A.水进入左瓶 B.水进入右瓶
C.水同时进入两瓶 D.水不进入任何一瓶内
解析:Na燃烧消耗了空气中的O2,生成Na2O2固体,使瓶内压强减小,右瓶中发生的反应为:C+O2CO2,瓶内压强大小不变,故瓶内现象为:水进入左瓶,同时中间瓶的右导管有气泡产生。
答案:A
6.某同学通过实验探究金属钠的性质,请你与他合作并完成下表:
实验
实验现象
结论
①用刀切开金属钠,观察切开的金属钠表面
切面变____________
化学方程式为:__________________
②把一小块钠放在石棉网上加热
生成________色的固体
化学方程式为:__________________
③把一小块金属钠投入滴有酚酞的水中
溶液变____色
证明有______生成。
④如图
装置收集一试管气体,将试管口向下移近酒精灯火焰
听到轻微的“噗”声
有氢气生成。钠与水反应的化学方程式为:________________
解析:本题考查了钠的基本的化学性质,属于识记性知识,容易作答。钠在空气中,常温下被氧化成Na2O,加热或点燃条件下被氧化成Na2O2;钠和水反应生成 NaOH和H2。
答案:
实验
实验现象
结论
①
暗
4Na+O2===2Na2O
②
淡黄
2Na+O2Na2O2
③
红
NaOH
④
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
7.在长期载人太空飞行的宇航器中,每个宇航员平均每天需要消耗0.9 kg氧气,呼出1.0 kg二氧化碳。为了能保持飞船座舱内空气成分的稳定,宇航科学家进行了大量的科学探索。有的科学家提出“金属过氧化物处理系统”,即不断把座舱内的空气通过盛有金属过氧化物(以过氧化钠为例)的容器,并把处理后的气体充入座舱。有关反应的化学方程式是①__________________,②____________________;将处理后的气体充入座舱时,应注意采取的一项措施是________;有人提出用超氧化钾(KO2)代替过氧化钠供氧,预计其优点是_________________________________________________。
解析:过氧化钠可与飞船座舱内的CO2和水蒸气反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O(g)===4NaOH+O2,由于人呼出的CO2的质量远大于水蒸气的质量,故考虑CO2与Na2O2反应生成O2,由方程式计算知,宇航员呼出1.0 kg CO2与Na2O2反应产生的O2为0.36 kg,小于宇航员需要消耗的0.9 kg氧气,故需通过补充水蒸气,既用于补充所需的氧气,又能维持空气成分的稳定。KO2与CO2的反应方程式为:4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2,可以计算1.0 kg CO2与KO2反应生成O2的质量为1.1 kg,与Na2O2相比释放的O2多。
答案:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O(g)===4NaOH+O2
补充适量的水蒸气 消耗等质量的CO2,KO2释放出的O2比Na2O2更多
课件34张PPT。第二单元 钠、镁及其化合物
课时1 钠的性质及应用电子转移电子转移得到还原氧化还原氧化失去还原氧化转移得失偏移化合价化合价钠的性质与应用 化合态氯化钠碳酸钠硫酸钠失去1还原变暗黄淡黄黄透雾液体氧化钠和过氧化钠 漂白剂 供氧剂 淡黄 演练自评
基础演练
1.“NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。其中不正确的是( )
解析:“侯氏制碱法”利用的是NaHCO3的溶解度小,当NaHCO3达到饱和时,将会有NaHCO3晶体析出,析出NaHCO3晶体后的分散系是一种固液共存的状态,所得到的溶液为饱和溶液,所以A选项正确,C选项错误;NaHCO3俗名小苏打,Na2CO3俗名纯碱,B选项正确;该反应同时产生NH4Cl,可以做氮肥,D选项正确。
答案:C
2.下列叙述正确的是( )
A.Na2O2能与酸反应生成盐和水,所以Na2O2是碱性氧化物
B.Na2CO3不能转化成NaHCO3,而NaHCO3能转化成Na2CO3
C.与相同浓度的酸反应的速率:Na2CO3D.Na着火时可用泡沫灭火器灭火
解析:Na2O2与酸反应除生成盐和水外还产生了氧气,故Na2O2不是碱性氧化物,A错;Na2CO3可以与CO2、H2O反应生成NaHCO3,B错;Na着火生成Na2O2可与泡沫灭火器产生的CO2反应,生成氧气,故D项错。
答案:C
3.某学生在A、B两个装置的气球中分别装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,试管中是足量的同浓度、体积相同的盐酸,将两气球中物质同时倒入试管中,有关现象描述不正确的是(假设反应前后溶液体积不变)
A.起初A气球鼓胀速度快,最终B气球大
B.起初B气球鼓胀速度快,最终两气球一样大
C.最终两溶液中氯离子物质的量浓度相同
D.最终两溶液中钠离子物质的量浓度不同
解析:NaHCO3固体和同浓度的酸反应速率快,所以起初B气球鼓胀速度快;1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3的物质的量都是0.01 mol,根据反应方程式:Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O和NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,它们和足量的盐酸反应生成的CO2都是0.01 mol,所以最终两气球一样大;溶液中氯离子全部来自盐酸中,由于盐酸浓度、体积相同,所以其物质的量也相同,即溶液中Cl-的物质的量浓度相同,C选项正确;溶液中钠离子全部来自于Na2CO3和NaHCO3中,其所含的Na+的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol,所以溶液中Na+的物质的量浓度不同,D选项正确。
答案:A
4.有关纯碱和小苏打的叙述正确的是( )
A.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应,NaHCO3产生的CO2多
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸多
C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D.Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠反应
解析:Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应,有关物质的质量关系是:
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 g 73 g 44 g
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
84 g 36.5 g 44 g
显然,等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应,NaHCO3产生的二氧化碳多,Na2CO3消耗盐酸多,故A正确,B不正确;向NaHCO3溶液中滴加Ba(OH)2有如下反应:2NaHCO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2H2O+Na2CO3,C选项不正确;Na2CO3溶液不能与NaOH反应,D选项不正确。
答案:A
5.有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3,有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法,其中可行的是( )
A.分别配成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别配成溶液,再加入NaOH溶液
C.分别加热,再检验是否有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别配成溶液,再进行焰色反应
解析:A项中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应生成CaCO3沉淀;B项中NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,但并无明显现象;C项加热时,只有NaHCO3受热分解,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,产生的CO2可使澄清石灰水变浑浊,故可用来鉴别;D项由于两试剂中皆含有Na元素,故也不能用焰色反应区分。
答案:C
6.如下图装置中:
加热试管内的白色固体A(A的焰色反应为黄色),生成白色固体B并放出气体C和D,这些气体通过甲瓶的浓硫酸后,C被吸收;D进入乙瓶跟另一淡黄色固体E反应生成白色固体B和气体F;丙瓶中的NaOH溶液用来吸收剩余的气体D。
(1)写出各物质的化学式:
A________;B________;C________;D________;E________;
F________。
(2)实验结束时,正确操作是________(填字母代号);目的是
_______。
A.先将导管从液体中移出,再熄灭酒精灯
B.先熄灭酒精灯,再将导管从液体中移出
(3)写出试管中及丙瓶中反应的化学方程式:
试管中_____________________。
丙瓶中__________________________。
解析:A的焰色反应为黄色,说明A中含有钠元素,因为AB+C↑+D↑,所以A为NaHCO3,B为Na2CO3。浓硫酸可以吸收水蒸气,所以C为H2O,D为CO2,CO2能够和淡黄色的Na2O2固体反应生成Na2CO3和O2,所以E为Na2O2,F为O2。
答案:(1)NaHCO3 Na2CO3 H2O CO2 Na2O2 O2
(2)A 防止倒吸
(3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
7.有50 mL NaOH溶液,向其中逐渐通入一定量的CO2,随后取此溶液10 mL将其稀释到100 mL,并向稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸,产生的CO2气体体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积之间的关系如上图所示:
(1)试分析向NaOH溶液中通入CO2后,溶液中的溶质是__________,其物质的量之比是________。
(2)加入盐酸反应后产生的CO2气体在标准状况下的体积是________。
解析:分析图象:加入盐酸25 mL时开始产生CO2气体,至反应完毕又消耗50 mL盐酸,根据反应:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl①,NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑②,可知滴入盐酸至25 mL时开始发生反应②,根据耗酸量可知NaHCO3的物质的量。开始加入盐酸无气体放出,说明溶质可能为NaOH与Na2CO3或NaHCO3与Na2CO3的混合物或Na2CO3,若溶质为NaOH和Na2CO3的混合物 ,生成气体的耗酸量应小于未产生气体时的耗酸量;若溶质为Na2CO3,生成气体的耗酸量与未产生气体时的耗酸量应相等;若溶质为Na2CO3和NaHCO3的混合物,生成气体时的耗酸量应大于未产生气体时的耗酸量。
再分析图像:加入盐酸25 mL时开始产生CO2气体,再消耗50 mL盐酸反应完全,耗酸量为未产生气体时的2倍,说明原物质是Na2CO3和NaHCO3的混合物,由耗酸量可判断出物质的量之比为1∶1,产生气体体积亦可由产生气体时的耗酸量求得,V(CO2)=0.1 mol·L-1×22.4 L·mol-1×0.05 L=0.112 L。
答案:Na2CO3和NaHCO3的混合物 1∶1 0.112 L
课件27张PPT。课时2 碳酸钠和碳酸氢钠白碱性淡黄碳酸钠和碳酸氢钠白色粉末状固体易溶纯碱或苏打碱玻璃 易溶小苏打碱弱演练自评
基础演练
1.下列关于电解质电离的叙述中正确的是( )
A.CaCO3在水中的溶解度很小,其溶液的电阻率很大,故CaCO3是弱电解质
B.CaCO3在水中的溶解度虽小,但溶解的CaCO3全部电离,所以CaCO3是强电解质
C.SO3和NH3的水溶液导电性都很好,所以它们是强电解质
D.纯水几乎不导电,所以水不发生电离
解析:电解质的强弱与其水溶液的导电性强弱及溶解性无关,关键看其溶于水的部分是否完全电离,故A项错误,B项正确;SO3和NH3的水溶液导电是因为它们与水反应的产物H2SO4、NH3·H2O电离的结果,故SO3和NH3是非电解质,C项错误;水是极弱的电解质,电离极其微弱。
答案:B
2.离子方程式Ba2++SO===BaSO4↓可以表示:
①可溶性钡盐溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
②氢氧化钡溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应
③稀硫酸与可溶性钡盐溶液之间的反应
④氢氧化钡溶液与稀硫酸之间的反应
A.①③ B.①②④ C.②③ D.①②③
解析:②Ba(OH)2与MgSO4(或CuSO4)溶液反应,除生成BaSO4外,还生成Mg(OH)2[或Ca(OH)2]沉淀;④氢氧化钡溶液与稀硫酸反应除了生成BaSO4沉淀外,还生成水,其正确的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,不符合题意。
答案:A
3.有人从市场上购得一瓶“纯净水”,喝过之后感觉有点苦涩味,怀疑是由深层地下水冒充的伪劣产品。已知地下水含Ca2+、Mg2+等离子,家庭中的下列物品可用于验证他的推测的是( )
A.纯碱 B.食盐 C.食醋 D.食糖
解析:Ca2+、Mg2+能够和纯碱发生如下离子反应:Ca2++CO===CaCO3↓、Mg2++CO===MgCO3↓,所以可以在水样中加入纯碱溶液,若产生白色沉淀,则说明“纯净水”含大量的Ca2+、Mg2+等离子,是由深层地下水冒充的伪劣产品。
答案:A
4.下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A.H+、I-、ClO-、Na+
B.Ag+、NO、Cl-、K+
C.K+、Ba2+、OH-、SO
D.Cu2+、NH、Br-、OH-
解析:A项是因为酸性条件下ClO-氧化I-,B、C、D三项是因为Ag+和Cl-、Ba2+和SO、Cu2+和OH-生成沉淀不共存,同时D项中NH和OH-因生成弱电解质一水合氨而不共存。
答案:A
5.下列抗酸药中和胃里过多的盐酸的离子方程式中书写正确的是( )
A.NaHCO3溶于盐酸中:HCO+H+===H2O+CO2↑
B.MgO溶于盐酸中:O2-+2H+===H2O
C.Al(OH)3溶于盐酸中:OH-+H+===H2O
D.CaCO3溶于盐酸中:CO+2H+===H2O+CO2↑
解析:MgO、Al(OH)3和CaCO3都是难溶性物质,在书写离子方程式时都要保持化学式的形式。
答案:A
6.离子方程式也是描述化学反应的一种化学用语,它可以更深刻地反映在溶液中进行的反应的实质。将下化学方程式改写成离子方程式:
(1)Cl2+H2O===HCl+HClO:_____________________________________。
(2)Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓:_______________。
(3)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑:__________________________。
(4)NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O:_________。
解析:在书写离子方程式时强酸、强碱和可溶性盐能够拆成离子的形式,弱酸的酸式酸根离子(如HCO)不能拆成H+和弱酸根离子(如CO)的形式。
答案:(1)Cl2+H2O===H++Cl-+HClO
(2)Ba2++SO===BaSO4↓
(3)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
(4)HCO+H+===H2O+CO2↑
7.化工生产中常常用到“三酸两碱”,“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸,“两碱”指烧碱和纯碱。
(1)从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是________。
(2)“三酸”与“两碱”之间均可反应,若用化学方程式表示有六个(酸过量时),若用离子方程式表示却只有两个,请写出这两个离子方程式(酸过量时)。
_______________________;
_______________________。
解析:(1)纯碱是Na2CO3的俗名,它是一种盐;(2)硝酸、硫酸和盐酸都是强酸,它们和NaOH反应的本质是H+和OH-的反应,和Na2CO3反应的本质是H+和CO的反应。
答案:(1)纯碱
(2)H++OH-===H2O
2H++CO===CO2↑+H2O
课件43张PPT。课时3 离子反应电解质能完全电离H2SO4 HCl HNO3NaOH KOH不能完全电离H2CO3 CH3COOHNH3·H2O离子反应离子难溶难电离挥发离子符号 演练自评
基础演练
1.焰火“脚印”、“笑脸”、“五环”,让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫。其中镁粉可用来制取焰火,工业上制取镁粉的方法是将镁的蒸气进行冷却,其中最适宜的方法是( )
A.在盛氮气的容器内冷却 B.在水中冷却
C.在氢气的环境里冷却 D.在二氧化碳气体里冷却
解析:镁性质活泼且镁蒸气温度较高易与氮气、二氧化碳、水发生反应,故选C。
答案:C
2.仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是( )
A.钠、镁 B.溴、碘
C.食盐、淡水 D.氯气、烧碱
解析:选项A,需电解熔融NaCl、MgCl2才能获得Na、Mg;选项B,溴、碘元素全部以化合物形式存在,需通过一系列化学变化才能获得Br2、I2;选项C,海水经过浓缩结晶可得食盐,海水经蒸馏等方法可得淡水,以上过程都是物理过程;选项D,需电解饱和食盐水获得Cl2、烧碱。
答案:C
3.下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是( )
A.MgCO3与盐酸反应:CO+2H+===CO2↑+2H2O
B.Mg(OH)2与H2SO4反应:
Mg2++2OH-+2H++SO===MgSO4↓+2H2O
C.镁与醋酸反应:Mg+2H+===Mg2++H2↑
D.工业上以海水为原料制取Mg(OH)2:
Ca(OH)2+Mg2+===Mg(OH)2↓+Ca2+
解析:MgCO3和Mg(OH)2都是难溶性物质,醋酸为弱电解质,在写离子方程式时不能拆成离子形式,MgSO4是可溶性的盐,在写离子方程式时要拆成Mg2+和SO的形式,A、B、C选项中的方程式都错误;工业上以海水为原料制取Mg(OH)2时,要在海水中加入石灰乳,而不是石灰水,所以Ca(OH)2不能拆成离子的形式。
答案:D
4.下列说法不正确的是( )
A.通过电解熔融的无水MgCl2,可以制得金属镁
B.镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物
C.氧化镁是优质的耐火材料
D.金属镁质地柔软,不适宜制作高强度的合金材料
解析:虽然金属镁质地柔软,但是它能够和许多金属形成合金,这些合金密度小,硬度和强度都比较大,被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。
答案:D
5.把0.5 mol Na和0.5 mol Mg分别投入到足量的m1 g水中和m2 g盐酸中,分别得到溶液a和b。若m1=m2,则a与b的质量关系为( )
A.a>b B.aC.a=b D.无法确定
解析:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 溶液增重
2 mol 44 g
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 溶液增重
1 mol 22 g
可见,消耗0.5 mol Na和0.5 mol Mg,两溶液增重各11 g,因m1=m2,故a=b。
答案:C
6.镁及其合金是一种用途很广的金属材料,海水中富集Mg2+的化合物,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)为了使MgCl2完全转化为Mg(OH)2,可以加入过量试剂①,试剂①最好选用_________________________。
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_________。
(3)试剂②可以选用______________,其反应的离子方程式为____________。
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Cl2和Mg,写出该反应的化学方程式_______________________________。
解析:(1)使MgCl2完全转化为Mg(OH)2,可以加入Ca(OH)2、KOH、NaOH和Ba(OH)2等碱,由于Ca(OH)2可以用海边大量的贝壳制得而且价廉,所以试剂①最好选用Ca(OH)2;(2)从溶液中分离出固体可以采用过滤的方法;(3)将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2溶液,可以加入盐酸,其反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O。
答案:(1)Ca(OH)2 (2)过滤
(3)盐酸 Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
(4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
7.以下是将MgCl2·6H2O干燥脱H2O的实验,为防止MgO和Mg(OH)2的生成,制取无水MgCl2必须在HCl(g)存在下进行。其中,由MgCl2·6H2O制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯等已略)如图所示:
(1)上图中,装置a由________、________双孔塞和导管组成。
(2)循环物质甲的名称是________。
(3)装置b中填充的物质可能是________(填编号)。
e.硅胶 f.碱石灰 g.无水氯化钙 h.浓硫酸
(4)设计d装置要注意防止倒吸,请在方框中画出d装置的简图,并要求与装置c的出口处相连(铁架台不必画出)。
解析:(1)分液漏斗和长颈漏斗可根据有无活塞来区分,(2)由框图可知MgCl2·6H2O变为MgCl2须在HCl存在的条件下完成。这样c中MgCl2·6H2O变为MgCl2,需要的HCl只能来自a,a中的液体是循环物质甲,甲受热产生HCl气体,甲为浓盐酸。(3)由a中出来的HCl(g)中含有H2O(g),除去H2O(g)可用中性干燥剂硅胶和无水氯化钙,碱石灰因能吸收HCl而不可用,浓硫酸是液体,不能盛在干燥管b中,h也不可选。(4)d是吸收HCl生成盐酸的装置,要注意防止倒吸。
答案:(1)分液漏斗 圆底烧瓶 (2)盐酸(或浓盐酸) (3)e、g
(4)(可以在导管末端接一个倒扣的漏斗,其他图合理即可)
1.下列关于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质的正确组合是( )
纯净物
混合物
强电解质
弱电解质
非电解质
A
盐酸
水煤气
硫酸
醋酸
干冰
B
氢氧化钡
蔗糖溶液
硫酸钡
醋酸
三氧化硫
C
胆矾
石灰水
苛性钾
水
碳酸钙
D
重钙
普钙
氯化钠
氢氧化铁
氢气
解析:A项中盐酸属于混合物;C项中碳酸钙属于电解质;D项中,氢气既不属于电解质,也不属于非电解质。
答案:B
2.下列离子在溶液中可以大量共存,且加入过量氨水后也不产生沉淀的是( )
A.Ba2+、K+、NO、SO
B.H+、NH、Al3+、SO
C.Na+、AlO、Cl-、OH-
D.H+、Cl-、NO、HCO
解析:A中Ba2+和SO;D中H+和HCO不能大量共存;B项加入NH3·H2O有沉淀产生。
答案:C
3.下列物质在水溶液中的电离方程式书写错误的是( )
①NaHCO3===Na++H++CO
②NaHSO4===Na++H++SO
③H2SO4===2H++SO
④KClO3===K++Cl-+3O2-
A.①② B.① C.③④ D.①④
解析:HCO为弱酸的酸式酸根离子,不能拆成H+和CO的形式,HSO为强酸的酸式酸根离子,可以拆成H+和SO的形式。氯酸根ClO是一种原子团,是一个整体,不能拆分,其正确的电离方程式为KClO3===K++ClO。
答案:D
4.向盛有同浓度等体积的硫酸溶液的五个烧杯中(a、b、c、d、e)分别加入足量的指定物质:①向a中加入镁粉;②向b中加入氧化镁;③向c中加入氢氧化镁;④向d中加入碳酸镁;⑤向e中加入硫酸镁,最终得到硫酸镁溶液浓度相等的是( )
A.①② B.②④ C.①⑤ D.③④
解析:H2SO4的浓度和体积相同,和含Mg的物质反应时,只要产生的水一样,或生成气体一样,浓度就一样。各物质的反应方程式如下:Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑;MgO+H2SO4===MgSO4+H2O;MgCO3+H2SO4===MgSO4+CO2↑+H2O;Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2O。所以MgO、MgCO3一样。
答案:B
5.两包淡黄色粉末:硫粉和过氧化钠。要用化学方法将它们区别开来,最简单又经济的试剂是( )
A.CO2 B.O2 C.HCl D.H2O
解析:硫粉不溶于水而过氧化钠易溶于水,且与水反应产生气体,故选D。
答案:D
6.将4.6 g钠放入95.6 g水中,所得溶液中溶质的质量分数是( )
A.4.6% B.7.7% C.8% D.10%
解析:解此题要注意如下几点:①Na投入水中得到的溶质是NaOH,故求溶液中溶质的质量分数就是求生成的NaOH的质量分数;②Na投入水中还要消耗一部分水;③反应中有H2产生,所以溶液的质量在反应前后有变化,因而通过化学方程式可以进行计算。4.6 g钠的物质的量为0.2 mol,由方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑可知能够生成0.2 mol NaOH(8 g)和0.1 mol H2(0.2 g),溶液的质量为4.6 g+95.6 g-0.2 g=100 g,所以溶质的质量分数为×100%=8%。
答案:C
7.一块表面已被氧化成Na2O的金属钠,其质量为10.8 g,投入100 g水中,放出H2 0.20 g,则被氧化的钠的质量是( )
A.4.6 g B.6.2 g C.7.8 g D.9.2 g
解析:n(H2)==0.10 mol,n(Na)=2n(H2)=2×0.10 mol=0.20 mol,m(Na)=0.20 mol×23 g/mol=4.6 g,m(Na2O)=10.8 g-4.6 g=6.2 g。n(Na2O)==0.10 mol,所以被氧化的钠的质量是:m(Na)=2×0.10 mol×23 g/mol=4.6 g。或通过分析即得:被氧化的钠的质量必定小于氧化钠的质量,只有A选项符合。
答案:A
8.为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用碳酸氢钠作发泡剂,因为它①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳 ④提供钠离子。下列组合符合要求的是
A.②③ B.①③ C.①④ D.③④
解析:由“碳酸氢钠作发泡剂”可知,碳酸氢钠在面包受热过程中产生了气体;又由2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O知该气体为二氧化碳。
答案:B
9.下列六个离子方程式中正确的是( )
①一小块钠投入水中:
Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
②一小块锌投入AgNO3溶液中:
Zn+Ag+===Zn2++Ag
③一小块钠投入CuCl2溶液中:
2Na+Cu2+===2Na++Cu
④一小块石灰石投入稀盐酸中:
CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
⑤一小块钠投入NaHSO4溶液中:
2Na+2H+===2Na++H2↑
⑥一小块钠投入NaHCO3溶液中:
2Na+2H+===2Na++H2↑
A.①② B.③④ C.④⑤ D.⑤⑥
解析:(排除法)①②不正确:电荷不守恒,选项中有①或②不可选,A被排除。③不正确:Na先与水反应,生成的NaOH再与CuCl2反应,正确离子方程式为:2Na+2H2O+Cu2+===H2↑+Cu(OH)2↓+2Na+,选项中有③不可选,B被排除。④正确,选项中无④不可选,D被排除。由此可知答案。⑤正确,而⑥不正确。⑥的正确写法是:2Na+2HCO===2CO+2Na++H2↑。⑤⑥都是Na与酸式盐的反应,但NaHSO4是强酸酸式盐,完全电离:NaHSO4===Na++H++SO;
NaHCO3是弱酸酸式盐,HCO只能部分电离:NaHCO3===Na++HCO、
HCO?H++CO;所以在离子方程式中,HCO不能拆开写。
答案:C
10.等体积等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Ba(OH)2溶液混合,离子方程式正确的是( )
A.HCO+OH-===H2O+CO
B.2HCO+Ba(OH)2===BaCO3↓+2H2O+CO
C.HCO+Ba2++OH-===H2O+BaCO3↓
D.2HCO+Ba2++2OH-===BaCO3↓+2H2O+CO
解析:NaHCO3溶液和Ba(OH)2溶液等物质的量混合发生反应的化学方程式为NaHCO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+H2O+NaOH,改写成离子方程式为HCO+Ba2++OH-===H2O+BaCO3↓。
答案:C
11.从海水中提镁,最基本的方法是往海水里加碱,得到Mg(OH)2沉淀,将沉淀分离出来后再加入盐酸,把它变成MgCl2之后经结晶、过滤、干燥、电解,即可得到金属镁。下列对从海水中提镁的有关说法中,正确的是( )
A.整个过程中没有涉及置换反应
B.往海水里加碱是指直接加入纯碱
C.电解MgCl2溶液即可得到金属镁
D.电解时得到的镁蒸气应在CO2氛围中冷却
解析:从海水中提取金属镁的过程如下:
①MgCl2+Ca(OH)2===CaCl2+Mg(OH)2↓(复分解反应);
②Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O(复分解反应);
③MgCl2+6H2OMgCl2·6H2O(化合反应);
④MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O(分解反应);
⑤MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(分解反应),所以没有涉及置换反应,A选项正确。加入的碱是指Ca(OH)2,而不是纯碱,B选项错误。制金属镁时,电解的是熔融的MgCl2,而不是MgCl2溶液,所以C选项错误。因为镁能够在CO2中燃烧,所以不能将镁蒸气在CO2氛围中冷却,D选项错误。
答案:A
12.把7.4 g Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水,配成100 mL溶液,其中c(Na+)=0.6 mol/L。若把等质量的混合物加热到恒重时,残留物的质量是( )
A.3.18 g B.2.21 g C.5.28 g D.4.22 g
解析:混合物加热最终得到的是Na2CO3,根据Na+守恒,
n(Na2CO3)=n(Na+)=×0.1 L×0.6 mol/L=0.03 mol
所以,m(Na2CO3)=0.03 mol×106 g/mol=3.18 g
答案:A
13.把镁屑放入溴水中,会发现溴水的颜色逐渐褪去,产生大量的气泡。
(1)发生的主要化学反应方程式有______________和__________________。
(2)过滤后把滤液分成两份,其中一份加入氨水,产生____________色沉淀,反应的离子方程式为______________________________;另一份加入AgNO3溶液,产生________色沉淀,反应的离子方程式为______________________________。
解析:(1)溴和氯气的性质相似,溴水中存在Br2、HBr和HBrO等物质,镁可以和Br2化合生成MgBr2,也可以和HBr发生置换反应生成氢气和MgBr2,从而使溴水褪色;(2)MgBr2中Mg2+能够和氨水反应生成白色的Mg(OH)2沉淀,Br-能够和AgNO3溶液反应生成浅黄色的AgBr沉淀。
答案:(1)Mg+Br2===MgBr2
Mg+2HBr===MgBr2+H2↑
(2)白 Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH
浅黄 Ag++Br-===AgBr↓
14.A~E五种物质间的相互转化关系如图所示,其中A为单质,B为淡黄色的固体。试推断:(用化学式表示)
(1)A是__________,B是__________,
C是__________,D是__________,
E是__________。
(2)写出下列反应的化学方程式
A→E_________________________________;
D→E__________________________________。
解析:由B为淡黄色固体知A为Na,B为Na2O2,D为Na2CO3,C为NaOH,E为NaCl。
答案:(1)Na Na2O2 NaOH Na2CO3 NaCl
(2)2Na+Cl22NaCl
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O(答案合理即可)
15.如图所示,将一根玻璃管与氯气发生器相连,玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油),玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热,到钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气。试回答下列问题:
(1)观察到的实验现象是_________________________________。
(2)钠在氯气中燃烧的化学方程式为________________________。
(3)浸有NaOH溶液的棉花球的作用是__________________________,
其反应的化学方程式为_________________________________________。
(4)有同学想证明白色固体就是NaCl,应补充什么实验来说明_______。
解析:Na在Cl2中剧烈燃烧,发出黄色火焰,产生大量白烟。由于氯气有毒,所以可以用NaOH溶液来吸收多余的氯气,以防污染空气。证明白色固体是NaCl,要分别检验出Na+和Cl-,通过焰色反应可以检验出Na+,用硝酸酸化的AgNO3溶液,可以检验出Cl-。
答案:(1)剧烈燃烧,发出黄色火焰,产生白烟
(2)2Na+Cl22NaCl
(3)吸收多余的氯气,防止污染空气
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(4)取少量白色固体于试管中,向试管中加少量蒸馏水,溶解后,分成两份,一份进行焰色反应,看到火焰呈黄色证明有Na+存在;另一份加几滴AgNO3溶液,出现大量白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解证明有Cl-存在,说明白色固体是NaCl
16.有4种钠的化合物W、X、Y、Z,它们之间存在如下关系:
①WX+H2O+CO2↑ ②Z+CO2―→X+O2
③Z+H2O―→Y+O2↑ ④X+Ca(OH)2―→Y+CaCO3↓
试回答下列问题:
(1)W、X、Y、Z的化学式分别是:W________、X________、Y________、Z________。
(2)以上四个化学反应中,属于氧化还原反应的是________(填反应序号),反应中氧化剂是________(写化学式),还原剂是________(写化学式)。
(3)若④反应在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式:
①离子方程式____________________________________________;
②化学方程式_________________________________。
解析:①反应可认定为NaHCO3的分解反应:
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
该反应是非氧化还原反应。将X是Na2CO3代入②反应,逆推可知Z为Na2O2:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
以上两反应都是氧化还原反应,且Na2O2都既是氧化剂又是还原剂。
这样,④反应为:
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
其离子反应为:CO+Ca2+===CaCO3↓
多数可溶性碳酸正盐和Ca(OH)2(或可溶性钙盐)的反应都可用此离子方程式表示。其反应不是氧化还原反应。
答案:(1)NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2
(2)②③ Na2O2 Na2O2
(3)Ca2++CO===CaCO3↓ Ca(OH)2+K2CO3===2KOH+CaCO3↓
17.取19 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,加热到质量不再减少为止,剩余固体的质量为15.9 g。试计算原混合物中Na2CO3的质量。
解析:由于Na2CO3受热不分解,NaHCO3受热易分解,所以当混合物加热到质量不再减少时,说明NaHCO3已完全分解,其减少的质量就是分解后逸出的二氧化碳和水蒸气的质量,而剩余固体质量等于原混合物质量减去NaHCO3的质量再加上生成的Na2CO3的质量。设混合物中NaHCO3的质量为x,则:
2NaHCO3Na2CO3+
168 62
x 19 g-15.9 =3.1 g
=
x=8.4 g
m(Na2CO3)=19 g-8.4 g=10.6 g
答案:原混合物中Na2CO3质量为10.6 g。
课件27张PPT。课时4 镁的提取及应用镁的存在和镁的提取化合态地壳海水镁的结构和化学性质失去还原演练自评课件20张PPT。专 题 知 识 整 合氧化还原反应的常见考查方式离子共存与量有关的离子方程式的书写
限时规范训练3 专题2 从海水中获得的化学物质
A级 基础卷
一、选择题(每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意。)
1.下列过程中发生了氧化还原反应的是( )
解析:A、B、C三项均是发生的物理变化,D项是燃料的燃烧属于氧化还原反应,属化学变化。
答案:D
2.室温下,向下列溶液中通入足量CO2,最终一定有沉淀析出的是( )
A.饱和石灰水 B.饱和纯碱水
C.饱和小苏打水 D.CaCl2溶液
解析:饱和石灰水通入CO2先出现白色沉淀,再继续通入过量CO2,CaCO3沉淀转化为能溶于水的Ca(HCO3)2而使沉淀溶解,相同条件下,NaHCO3溶解度比Na2CO3小得多,当向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2时,会发生反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,而沉淀析出;饱和NaHCO3溶液不与CO2反应;CaCl2溶液也不与CO2反应。
答案:B
3.下列说法错误的是( )
A.钠的单质在化学反应中只能做还原剂
B.钠钾合金通常状况下呈液态,可作原子反应堆的导热剂
C.钠在自然界中不可能以游离态存在
D.钠元素性质活泼,不可能应用在电光源上
解析:钠的单质在化学反应中化合价只能升高,做还原剂;又因钠元素性质活泼,所以钠在自然界中不可能以游离态存在;钠可以做高压钠灯,故D错。
答案:D
4.欲除去小苏打溶液中少量苏打杂质,加入的物质最宜选用( )
A.盐酸 B.干冰
C.碳酸氢钙 D.氢氧化钙
解析:此题不少学生误选C。要除尽杂质,所加除杂质的试剂必须稍过量。A加盐酸可发生:Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,同时NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,显然除去了小苏打,A错;B加干冰可发生:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,既除去了Na2CO3,又增加了NaHCO3,符合题意;C选项加Ca(HCO3)2可发生:Ca(HCO3)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaHCO3,从反应方程式看可行,但加入适量的Ca(HCO3)2操作极不容易,加少了除不尽杂质,加多了引入新的杂质,所以不是最适宜的试剂;D加入Ca(OH)2:Ca(OH)2十NaHCO3===CaCO3↓十NaOH+H2O,显然把小苏打也除去了,D错。
答案:B
5.向紫色石蕊溶液中加过氧化钠粉末,充分搅拌后,最后溶液的颜色为( )
A.红色 B.蓝色 C.紫色 D.无色
解析:Na2O2与紫色石蕊试液中的水反应生成NaOH和O2,NaOH显碱性,使溶液变蓝,但Na2O2具有漂白性,又可将蓝色溶液氧化成无色。
答案:D
6.下列有关镁的叙述正确的是( )
A.镁不能与水反应放出H2
B.镁条燃烧的火灾可用CO2进行扑灭
C.镁制容器可用来装浓HNO3
D.镁在空气中燃烧产物并不全是MgO
解析:镁是很活泼的金属,具有强还原性,燃着的镁条能够夺取CO2中的氧而继续燃烧。镁条也能与水反应放出H2,温度低时反应较慢,加热时速度可以加快。镁条在空气中燃烧不仅与氧气化合生成MgO,还能与少量氮气化合生成Mg3N2。常温时,铝在浓HNO3中钝化,而镁则不能。
答案:D
7.下列化学反应的离子方程式书写正确的是( )
A.用小苏打治疗胃酸过多:HCO+H+===CO2↑+H2O
B.往碳酸镁中滴加稀盐酸:CO+2H+===CO2↑+H2O
C.往氨水中滴加氯化铝:Al3++4OH-===AlO+2H2O
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:
Ba2++SO+H++OH-===BaSO4↓+H2O
解析:离子方程式正误判断主要抓住两个原则,一是符号书写是否正确,包括:①原理是否正确;②化学式与离子形式拆分是否正确,二是是否守恒,包括:①电荷守恒;②电子转移守恒;③原子守恒。题中B选项碳酸镁为难溶物应写化学式,C选项氨水应写化学式且氨水不能使生成的氢氧化铝溶解,D选项应为:Ba2++SO+2H++2OH-===BaSO4↓+2H2O。
答案:A
8.下列各组离子,在指定的环境中能够大量共存的是( )
选项
指定环境
能够共存的离子
A
Fe3+大量存在的溶液
Na+、Cl-、K+、
OH-
B
滴加酚酞显红色的溶液
NH、Cu2+、
SO、NO
C
滴加石蕊显红色的溶液
K+、OH-、Cl-、
CO
D
有CO存在的无色透明溶液
Na+、K+、Cl-、
OH-
解析:OH-可以与Fe3+结合成Fe(OH)3沉淀,A选项错误;滴加酚酞显红色的溶液是碱性溶液,含大量的OH-,OH-可以与Cu2+结合成Cu(OH)2沉淀,CH-与NH反应生成NH3·H2O,B选项错误;滴加石蕊显红色的溶液为酸性溶液,含大量的H+,H+可以与OH-结合成水,也可以与CO结合成CO2和水,C选项错误。
答案:D
二、非选择题(本题包括3个小题,共26分。)
9.(8分)用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。
(1)BaCl2溶液(HCl)试剂_____________________________________,
离子方程式:_______________________________________________。
(2)CO2(HCl)试剂___________________________________________,
离子方程式:__________________________________________________。
(3)O2(CO2)试剂___________________________________________,
离子方程式:______________________________________。
(4)SO(CO)试剂_________________________________________,
离子方程式:________________________________________________。
解析:(1)除去BaCl2溶液中的HCl最好加入BaCO3,过滤,即得BaCl2溶液。
(2)将此气体通入饱和NaHCO3溶液中,使HCl与NaHCO3反应生成CO2。
(3)将此气体通入足量的NaOH溶液中,把CO2充分吸收。
(4)加稀H2SO4搅拌,使CO转化为CO2逸出。
答案:(1)BaCO3
BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(2)饱和NaHCO3溶液 H++HCO===H2O+CO2↑
(3)NaOH溶液 CO2+2OH-===CO+H2O
(4)稀H2SO4 CO+2H+===CO2↑+H2O
10.(8分)已知反应:
①SO3+H2O===H2SO4
②Cl2+H2O??HCl+HClO
③2F2+2H2O===4HF+O2
④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
⑤2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
⑥SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
(1)上述反应中不属于氧化还原反应的有__________(填序号,下同)。H2O被氧化的是__________,H2O被还原的是__________。属于氧化还原反应,但其中的H2O既不被氧化,又不被还原的是__________。
(2)写出方程式②的离子方程式___________________________。
(3)标出方程式④电子转移的方向和数目__________________________________。
解析:水中氢元素处于最高价,具有氧化性,氧元素处于最低价,具有还原性,水作为还原剂的反应是氧元素被氧化成氧气的反应,水作为氧化剂的反应是氢元素被还原成氢气的反应,H2O既不被氧化,又不被还原的反应是既没有O2生成,又没有H2生成的反应,其中在反应⑤中,Na2O2中-1价的氧变成-2价和0价的氧,所以O2是由Na2O2转化成的,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,H2O中氢、氧元素的化合价都没有变化,水既不是氧化剂,又不是还原剂。
答案:(1)①⑥ ③ ④ ②⑤
(2)Cl2+H2O??H++Cl-+HClO
11.(10分)某校研究性学习小组同学对经初步净化处理的浓缩海水(主要含NaCl和MgCl2)进行研究。
(1)取初步净化处理的浓缩海水100 mL,加入200 mL 0.20 mol/L NaOH溶液,恰好把其中的Mg2+完全沉淀,求浓缩海水中Mg2+的物质的量浓度为多少?
(2)研究小组同学把上述沉淀完全转化为无水MgCl2,并在熔融状态下进行电解,可得标准状况下Cl2多少升?
解析:(1)MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
n(Mg2+)=n(NaOH)=×0.20 mol/L×0.2 L=0.02 mol
c(Mg2+)==0.2 mol/L
(2)由MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
n(Cl2)=n(MgCl2)=n(Mg2+)=0.02 mol
V(Cl2)=0.02 mol×22.4 L/mol=0.448 L
答案:(1)0.2 mol/L (2)0.448 L
限时规范训练4 专题2 从海水中获得的化学物质
B级 能力卷
一、选择题(每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意。)
1.下列实验现象,与新制的氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )
A.氯水使红色布条褪色(HCl)
B.向NaHCO3固体中滴加氯水,有无色气泡(H+)
C.向KI溶液中滴加氯水,再加淀粉溶液,溶液变蓝色(Cl2)
D.向氯水中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀(Cl-)
解析:氯水的漂白性是由HClO体现的,A项错。
答案:A
2.用下图所示方法,检验某固体中是否含有Cl-。关于溶液①和溶液②,下列说法正确的是( )
A.①是BaCl2溶液,②是稀盐酸
B.①是AgNO3,②是HNO3溶液
C.①是稀HNO3,②是AgNO3溶液
D.①是稀H2SO4,②是AgNO3溶液
解析:检验Cl-所用的试剂是AgNO3溶液和稀HNO3,若先加入AgNO3溶液,则第一个试管中将产生白色沉淀,再向沉淀上加稀HNO3看沉淀是否溶解,与图中的操作不相符;若先加入稀HNO3溶液,则可以排除第一个试管中CO等离子的干扰,Cl-仍然存在于溶液中,然后取上层清液中加AgNO3溶液看有无白色沉淀生成,与图中的操作相符。
答案:C
3.Na2O、NaOH、Na2CO3、NaCl、Na2SO4可按某种标准划为同一类物质,下列分类标准正确的是( )
①钠的化合物;②能与硝酸反应的物质;③可溶于水的物质;④电解质;⑤钠盐;⑥钠的含氧化合物
A.①③④ B.①②⑤⑥
C.②⑤⑥ D.①②④⑤
解析:NaCl和Na2SO4不能与硝酸反应,Na2O属于氧化物,NaOH属于碱,NaCl中不含氧元素。
答案:A
4.能正确表示相应反应的离子方程式是( )
A.氯化亚铁溶液中加入氯水Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
B.硫酸铜溶液中加入氢氧化钡溶液SO+Ba2+===BaSO4↓
C.将钠放入水中Na+H2O===Na++OH-+H2↑
D.盐酸中加入硝酸银溶液Cl-+Ag+===AgCl↓
解析:A项中电荷不守恒,正确的离子方程式应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;B项反应的离子方程式书写不全面,正确的离子反应式为:SO+Ba2++2OH-+Cu2+===BaSO4↓+Cu(OH)2↓;C项质量不守恒,应改为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
答案:D
5.下列物质中含有的杂质(括号内为杂质),可以用加热的方法除去的是( )
A.CaCO3(CaO) B.MgCl2[Mg(OH)2]
C.Na2CO3(NaHCO3) D.NaHCO3(Na2CO3)
解析:
选项
除杂方法
结论
A
加足量的水,过滤、洗涤、干燥
不符合
B
加足量的盐酸,结晶、干燥
不符合
C
NaHCO3不稳定,受热可以分解生成Na2CO3
符合
D
配成溶液,通过量的CO2,小心加热蒸干
不符合
答案:C
6.下列物质露置于空气中,能发生氧化还原反应,其还原产物中含有Na+的是( )
A.Na B.NaOH
C.Na2CO3 D.Na2O2
解析:Na在空气中容易被氧化成Na2O;NaOH溶液吸收空气中的二氧化碳生成Na2CO3,该反应不是氧化还原反应;Na2CO3在空气中能够稳定存在,不易变质;Na2O2吸收空气中的二氧化碳:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,在这个反应中Na2O2既被氧化,又被还原,所以还原产物是Na2CO3,其中含有Na+。
答案:D
7.铝可与硝酸钠发生反应:Al+NaNO3+H2O―→Al(OH)3↓+N2↑+NaAlO2,有关叙述正确的是( )
A.该反应的氧化剂是水
B.若反应过程中转移5 mol e-,则生成标准状况下N2的体积为11.2 L
C.该反应的氧化产物是N2
D.当消耗1 mol Al时,生成标准状况下N2的体积为22.4 L
解析:此题主要考查氧化还原反应的概念、电子转移及配平:Al+NaNO3+H2O―→Al(OH)3↓+N2↑+NaAlO2,Al:0→+3,被氧化,作还原剂,化合价改变值为:(3-0)×1=3,N:+5→0,被还原,作氧化剂,化合价的改变值为:(5-0)×2=10,根据化合价升降总值相等得:在Al前配10,N2前配3,然后根据反应前后各元素的原子个数相等,找出其他物质的化学计量数。配平后的化学方程式为:10Al+6NaNO3+6H2O===4Al(OH)3↓+3N2↑+6NaAlO2,该反应有10 mol Al参加反应转移的电子数为30 mol,当转移5 mol电子时,生成0.5 mol N2,其在标准状况下的体积为11.2 L,当消耗1 mol Al时,生成0.3 mol N2,生成标准状况下N2的体积为0.3 mol×22.4 L/mol=6.72 L。
答案:B
8.已知:
①向KMnO4晶体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;
②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;
③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝。
下列判断正确的是( )
A.上述实验证明氧化性:MnO>Cl2>Fe3+>I2
B.上述实验中,共有两个氧化还原反应
C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性
解析:根据实验现象判断发生的反应,然后根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,推知氧化性的大小顺序。由①知氧化性MnO>Cl2,由②可知氧化性Cl2>Fe3+,由③可知氧化性Fe3+>I2,故A正确。
答案:A
二、非选择题(本题包括3个小题,共26分。)
9.(6分)仔细分析下列实验:
A、B、C试管中的现象如下表所示:
A
B
C
产生白色沉淀,溶液仍为蓝色
产生蓝色沉淀,溶液变为无色
产生蓝色沉淀,溶液为无色
写出A、B、C试管中发生反应的离子方程式。
(1)A:_________________________________________________________;
(2)B:_________________________________________________________;
(3)C:_________________________________________________________。
解析:BaCl2溶液和CuSO4溶液混合Ba2+和SO结合成BaSO4白色沉淀,Cu2+和Cl-不反应,所以溶液仍然呈现蓝色;向A试管得到的滤液中加入NaOH溶液,Cu2+和OH-反应结合成Cu(OH)2蓝色沉淀。Ba(OH)2溶液和CuSO4溶液混合,Cu2+和OH-反应结合成Cu(OH)2蓝色沉淀,Ba2+和SO结合成BaSO4白色沉淀,发生两个离子反应,生成两种沉淀。
答案:(1)Ba2++SO===BaSO4↓
(2)Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
(3)Ba2++Cu2++2OH-+SO===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
10.(9分)某校学生课外活动小组为测定Na
元素的相对原子质量,设计的装置如图,从
实验室取出b g(不足量)的钠放入水中,塞紧
瓶塞,使钠完全反应,试回答:
(1)实验室取用一小块钠,需要的用品有_______________。
(2)此干燥管的作用是__________________________________________________,
若不用此干燥管,则测出相对原子质量会比实际相对原子质量________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同),若此钠块有极少量被氧化,则结果会________。
(3)有甲同学建议在图中干燥管上再接第二个干燥管(设此干燥管质量为m g,包括干燥剂的质量),其目的是___________________________,
称得反应前装置(包括水和干燥剂)的总质量为a g。完全反应后再称量此装置的总质量为c g,且第二个干燥管质量变为m1 g,则依甲同学建议,计算钠的相对原子质量的表达式为_______________________________________________。
(4)有乙同学为避免由于行动不够迅速产生偏差,又建议在广口瓶中再加入一定量煤油,其目的是______________________________________________。
解析:(1)金属钠保存在煤油中,可以用镊子从其中取出一块钠,用滤纸将表面的煤油吸收干净,然后在玻璃片或表面皿上用小刀切取所需要大小的金属钠。
(2)根据钠与水反应的原理:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,称得一定质量的金属钠并测出与水反应放出氢气的体积,便可计算该钠的相对原子质量,假设用M表示,有2M:m(Na)=2∶m(H2),得M=。若不用CaCl2干燥放出的气体,则氢气中混有水蒸气,使测得的氢气质量m(H2)偏大,测出的相对原子质量偏小。若钠块有极少量被氧化,则测得的氢气质量m(H2)偏小,测出的相对原子质量偏大。
(3)将m(Na)=b g,m(H2)=(a+b-c) g,带入M=即可得计算钠的相对原子质量的表达式。
(4)广口瓶中再加入一定量煤油,可以延长钠和水接触的时间,防止钠投入立即与水反应,来不及塞上塞子而带来误差。
答案:(1)小刀,镊子,滤纸,玻璃片或表面皿
(2)吸收水蒸气,避免广口瓶中水蒸气逸出 偏小 偏大
(3)避免空气中水蒸气被干燥剂吸收
(4)避免钠投入后,立即与水反应,来不及塞上塞子
11.(11分)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质离子,实验室提纯NaCl流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳
①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为____________________________________________(只填化学式)。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为________。
(2)用提纯的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L-1 NaCl溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒外还有____________________(填仪器名称)。
(3)电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集
的H2为2 L,则同样条件下收集的Cl2________(填“>”、“=”或“<”)2 L,原因是___________________________________________________________。
(4)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置________(填代号)和制备并收集干燥、纯净的Cl2的装置________(填代号)。
可选用制备气体的装置:
a b
c d
e f
解析:(1)①要除去SO,只有选BaCl2溶液,若选用Ba(NO3)2,会引入新的杂质NO,再选用NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+,最后选用Na2CO3溶液除去Ca2+,此处不能选用K2CO3溶液,否则会引入新的杂质K+,再用盐酸除去过量的CO。Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+。②除去NaCl晶体表面的少量的KCl,应选用75%的乙醇,因为CCl4有毒,同时KCl也不会溶解在CCl4中。
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,产生的Cl2能与阴极区生成的NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,使得部分的Cl2被消耗,所以同样条件下收集到的Cl2小于2 L。
答案:(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3 ②75%乙醇
(2)天平、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管、量筒
(3)< 电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应
(4)e d