第2章 元素与物质世界 测试卷(含解析) 2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

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名称 第2章 元素与物质世界 测试卷(含解析) 2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-26 13:00:31

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文档简介

第2章《元素与物质世界》测试卷
一、单选题
1.下列各组分类中,错误的是
A.氯气:单质 B.液氯:纯净物
C.氯气:非金属 D.氯水:化合物
2.根据物质的组成与性质进行分类,属于( )
A.碱 B.酸性氧化物 C.盐 D.碱性氧化物
3.下列实验过程中,不会产生气体的是(  )
A. B. C. D.
4.德国著名行业杂志《应用化学》上刊登文章介绍:某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”,一种磷酸盐作“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是
A.水、双氧水互为同素异形体 B.“水瓶”、冰水混合物都是混合物
C.磷酸钙难溶于水,属于弱电解质 D.一定条件下石墨转化为C60是化学变化
5.可以发生反应:,下列说法正确的是
A.氧气是还原产物 B.既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48L HF,则转移0.8mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:1
6.某固体混合物中可能含有:K+、、Al3+、 Br-、、、等离子,某同学为了确认其成分进行了实验探究,实验及现象如下(所加试剂均足量):
下列说法正确的是
A.气体A中可能含有SO2
B.固体混合物中一定含有Br-、和
C.固体混合物中一定不含Al3+
D.为确定固体混合物中是否含K+,需进行焰色反应实验
7.某无色溶液可能由溶液中的一种或几种组成。取样,向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀;另取样,加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体。据此分析,下列判断中正确的是
A.一定有和 B.一定有和
C.一定有和 D.一定有和
8.2010年诺贝尔物理学奖用于表彰首次剥离出单层石墨的科学家。单层石墨称为石墨烯,这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”的石墨烯,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,应用前景十分广阔。其结构示意图如图所示,
下列关于石墨烯的叙述正确的是(  )
A.石墨烯可导电,说明它是电解质
B.石墨烯、金刚石、C60都是碳的单质
C.金刚石与石墨烯互为同位素
D.C与C为不同的核素,有不同的化学性质
9.下列各组物质中,属于纯净物的是
A.冰水混合物 B.漂白粉 C.浓硫酸 D.食醋
10.学习化学不是靠一味背诵的,要学会运用合适的方法,如“类推”,这样才能事半功倍。下列类推不正确的是( )
A.已知CO2通入Ca(OH)2溶液中溶液变浑浊,CO2通入Ba(OH)2溶液中溶液也会变浑浊
B.已知CO2能与CaO反应生成CaCO3,CO2也能与BaO反应生成BaCO3
C.已知CaO能与H2O反应生成Ca(OH)2,CuO也能与H2O反应生成Cu(OH)2
D.已知Na2CO3溶液能与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3沉淀和NaOH,Na2CO3溶液也能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀和NaOH
11.下列各组物质中,因为反应条件或用量不同而发生不同化学反应的是(  )
①C与O2 ②Na与O2 ③Al与NaOH溶液 ④AlCl3溶液与氨水 ⑤CO2与NaOH溶液
A.①③ B.①③⑤ C.①②③④⑤ D.①②⑤
12.在溶液中加入适量Na2O2后仍能大量共存的是( )
A.NH、Ba2+、C1-、NO
B.Na+、Mg2+、C1-、C1O-
C.Cu2+、Na+、NO、HCO
D.K+、A1O、C1-、SO
13.利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上层清液中的S2-并制取石膏(CaSO4 2H2O)的过程如图:

下列说法错误的是
A.CaSO4 2H2O属于盐类和纯净物
B.过程I中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.过程II中,反应的离子方程式为4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-
D.将10L上层清液中的S2-(S2-浓度为480mg L-1)转化为SO,理论上共需要0.15molO2
14.下列微粒中,只有氧化性的是(  )
①S2- ②Fe2+ ③Fe3+ ④S ⑤H+ ⑥Na+ ⑦Mg
A.①⑦ B.②④ C.③⑤⑥ D.②④⑤⑥
15.胶体与溶液的根本区别在于
A.分散质粒子的大小 B.分散质粒子是否带电荷
C.外观是否均一、稳定 D.分散系是否透明有颜色
二、填空题
16.导电性实验可以作为研究电解质电离本质及反应机理的有效方法。
Ⅰ.下列物质属于电解质的有 (填序号),属于非电解质的有 (填序号)。在如下图所示的装置里,若灯泡亮,广口瓶内的物质A可以是 (填序号)。
①干燥的氯化钠晶体;②干燥的氢氧化钠晶体;③蔗糖晶体;④酒精;⑤氯化钠溶液;⑥氢氧化钠溶液;⑦稀盐酸;⑧硫酸铜溶液。
II.某研究性学习小组为了了解HCl、NaHSO4、NaHCO3在水溶液中的电离情况,进行下列实验:
①分别测定了0.1 mol·L-1的HCl、NaHSO4、NaHCO3溶液中H+的物质的量浓度,HCl溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,NaHSO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,而NaHCO3溶液中H+的物质的量浓度远远小于0.1 mol·L-1。
②取少量NaHSO4溶液于试管中,滴入BaCl2溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
③取少量NaHCO3溶液于试管中,滴入几滴BaCl2溶液无明显现象。
请根据实验结果回答下列问题:
(1)分别写出HCl、NaHSO4、NaHCO3在水溶液中的电离方程式:
HCl: ;
NaHSO4: ;
NaHCO3: 。
(2)若将NaHSO4逐滴加入Ba(OH)2溶液中至Ba2+恰好完全沉淀,反应的离子方程式为 。
(3)Ba(HCO3)2属于 。(填可溶性盐或不可溶性盐)
17.央视《每周质量报告》曝光了河北省一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,出售给浙江绍兴某些制药企业,最终变成药用胶囊。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(1)已知中铁元素是+2价,则其中铬元素是 价。
(2)明胶的水溶液和溶液共同具备的性质是 (填序号)。
A.都不稳定,密封放置会产生沉淀
B.二者均有丁达尔效应
C.分散质粒子可通过滤纸
(3)现有明胶、氯化钠和碳酸钙的混合体系,欲将碳酸钙从体系分离出去,选用下列装置中的 (填序号),分离出碳酸钙后,若要再分离出明胶应选用下列装置中的 (填序号)。
A、 B、 C、
(4)若取少量明胶水溶液加入试管中,再向试管中加入饱和的溶液,现象为 ,这种现象称为 。
18.有下列10种物质:①液态HCl,②NH4Cl,③蔗糖,④Cl2,⑤NaOH溶液,⑥熔融碳酸钠,⑦碳酸氢钠固体,⑧淀粉,⑨CaO,⑩H2O。回答下列问题:
(1)上述物质中,属于电解质的是 (填序号,下同),属于非电解质的是 ,在上述状态下能够导电的是 。
(2)写出⑤和⑦反应的离子方程式: 。
(3)在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色的,为 。
(4)胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用适量的NaHCO3能治疗胃酸过多,请写出其反应的离子方程式: 。
(5)除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是 ,化学方程式为 。
三、实验题
19.某化学兴趣小组设计了如图装置制取进行相关性质实验,并模拟工业生产无水氯化铁的过程。
资料:
①工业上向500~600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁。
②无水氯化铁有强烈的吸水性,能吸收空气中的水分而潮解变质。
根据各小题的要求,填写下列空白:
(1)装置A中装浓盐酸的玻璃仪器名称为 。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗旋塞和活塞K,点燃A处酒精灯,让氯气充满整个装置,再点燃E处酒精灯。回答下列问题:
①在装置C中能看到的实验现象是 。
②装置E中发生反应的化学方程式为 。
③装置F中发生反应的离子方程式为 。
(3)利用装置G可储存多余的氯气,储气瓶b内盛放的试剂是 ,用0.5mol与足量的浓盐酸反应,标准状况下所得氯气的体积为 。
(4)若要得到较纯净的无水氯化铁,上述装置的改进措施是: 。
20.Cl2O为国际公认的高效安全灭菌消毒剂之一,实验室可利用氯气和空气(氯气与空气体积比为1:3,空气不参与反应)的混合气与含水8%的碳酸钠反应制备,并用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液:

已知:Cl2O极易溶于水并与水反应生成次氯酸;Cl2O沸点为3.8℃,42℃以上分解为Cl2和O2。回答下列问题:
(1)检查装置A的气密性的方法是 ;写出装置A 中发生反应的离子方程式是: 。
(2)装置C的主要作用是 。
(3)装置D、E 中都用到多孔球泡,其作用是 。
(4)写出装置D生成Cl2O的化学方程式: 。
(5)装置E中采用棕色圆底烧瓶是因为: 。
(6)仪器a的名称为 ,所盛放的药品是 。
(7)制备Cl2O装置中存在缺陷,请提出改进措施: 。
21.亚硝酰氯(NOCl)常用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成亚硝酰氯。
已知:①NOCl是黄色气体,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃;NOCl遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物;NOCl对眼睛、皮肤和黏膜有强烈刺激性,具有类似氯气和氮氧化物的毒作用。
②Ag2CrO4是砖红色沉淀。
实验1:制备原料气NO和Cl2
利用如图所示装置制备纯净的NO和Cl2。
(1)制备纯净的Cl2,烧瓶中反应的化学方程式为 。
(2)制备纯净的NO,烧瓶中盛有Cu,装置Ⅱ中盛有 (填试剂名称)。
实验2:制备NOCl。
利用实验1中制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示。
(3)仪器接口的连接顺序为a→ (按气流从左到右顺序填写)。
(4)装置Ⅶ的仪器名称为 ,装置Ⅳ、Ⅴ除进一步干燥NO和Cl2外,另一作用是 。
(5)装置Ⅷ用于吸收尾气,NOCl发生反应的化学方程式为 。
实验3:测定NOCl的纯度
将所得亚硝酰氯(NOCl)产品13.1g溶于水,配成250ml该溶液,取出25.00mL该溶液,以K2CrO4溶液为指示剂,用1.0mol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,再重复上述实验操作2次,测得三次实验消耗AgNO3标准溶液的平均体积为19.22mL。
(6)达到滴定终点的现象是 。
(7)产品中亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为 (保留两位小数)。
试卷第6页,共8页
参考答案:
1.D
【分析】混合物是由两种或两种以上的物质组成的,纯净物由一种物质组成;纯净物又分为单质和化合物,由同种元素组成的纯净物叫单质;由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。
【详解】A.氯气是由氯元素组成的纯净物,属于单质,故A正确;
B.液氯只由一种物质组成,属于纯净物,故B正确;
C.氯气是由非金属元素组成的,故C正确;
D.氯水中含有氯气、HCl、HClO等多种物质,属于混合物,故D错误;
答案选D。
2.D
【详解】氧化钙是由金属元素钙和氧两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧,因此氧化钙属于氧化物,氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,能跟酸反应生成且只生成盐和水的氧化物,称为碱性氧化物,故氧化钙属于碱性氧化物。
答案选D。
【点睛】组成中只含两种元素,其中一种一定为氧元素,另一种若为金属元素,则称为金属氧化物;若另一种不为金属元素,则称之为非金属氧化物。能跟碱反应生成且只生成盐和水的氧化物,称为酸性氧化物,能跟酸反应生成且只生成盐和水的氧化物,称为碱性氧化物。
3.C
【详解】A.氯水中的HClO见光分解生成氧气,故A不符合题意;
B.氯水中的H+与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2气体,故B不符合题意;
C.氯水滴入NaBr溶液中反应生成Br2和NaCl,没有气体产生,故C符合题意;
D.H2O与Na2O2反应生成NaOH和O2,故D不符合题意,
故答案选C。
【点睛】氯水中含有:Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-以及水电离出的极少量的OH-,掌握氯水中各组分的化学性质是解决本题的关键。
4.D
【详解】A.水、双氧水是H、O两种元素形成的两种不同的化合物,而不是不同的单质,因此二者不能互为同素异形体,A错误;
B. “水瓶”中含有富勒烯、磷酸盐、水多种微粒,因此属于混合物,而冰水仅含有H2O一种微粒,属于纯净物,B错误;
C.尽管磷酸钙难溶于水,但溶于水的部分完全电离为自由移动的离子,因此磷酸钙属于强电解质,C错误;
D.石墨、C60是C元素的两种不同性质的单质,因此一定条件下石墨转化为C60时产生了新的物质,发生的变化属于化学变化,D正确;
故合理选项是D。
5.A
【分析】中,H2S中S的化合价为-2价,O2F2中O元素化合价为+1价,F为-1价,SF6中,S的化合价为+6价,F为-1价,HF中H为+1价,F为-1价,据此结合氧化还原反应的规律分析解答。
【详解】A.O2F2中O元素从+1价降低到0价,被还原,所以氧气为还原产物,A正确;
B.O2F2中只有氧元素化合价降低,故它只是氧化剂,B错误;
C.由于没有说明标况,所以无法根据4.48LHF计算它的物质的量,C错误;
D. H2S是还原剂,O2F2是氧化剂,根据方程式中的系数关系,它们的物质的量之比为1:4,D错误;
故选A。
6.C
【分析】根据流程图可知,加入氯水后产生气体A,说明原固体混合物中存在,故一定不存在Al3+,得到橙色溶液,说明原固体混合物中存在Br-,加入Ba(OH)2加热后无能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,故说明原固体混合物中一定不存在,根据溶液中电荷守恒,故说明原固体混合物中一定存在K+,由于氯水能将氧化为,故加入Ba(OH)2后产生白色沉淀,不能说明原混合物是否含有,据此分析解题。
【详解】A.由于+H2O+Cl2=+2H++2Cl-,故气体A中不可能含有SO2,A错误;
B.由分析可知,固体混合物中无法确定是否含有,B错误;
C.由分析可知,固体混合物中含有,由于3+ Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑,故一定不含Al3+,C正确;
D.由分析可知,根据电荷守恒即可确定固体混合物中一定含有K+,无需进行焰色反应实验,D错误;
故答案为:C。
7.D
【详解】由特征现象:“加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体”,说明原溶液含BaCl2,因此可以否定K2CO3,因为K2CO3和BaCl2不能共存,又据有气体放出,可判定溶液中肯定含NaHCO3。加入NaOH溶液产生白色沉淀,白色沉淀可能是Mg(OH)2或BaCO3或二者的混合物,由于NaHCO3一定存在,故无法判断MgCl2是否存在。故原溶液中一定有BaCl2和NaHCO3,可能含MgCl2,一定没有K2CO3,所以答案选D。
8.B
【详解】A.石墨烯是碳的单质不是电解质,电解质是化合物,石墨烯是单层石墨可导电,故A错误;
B.石墨烯、金刚石、C60都是碳的单质,故B正确;
C.具有相同质子数不同中子数的原子互称同位素,石墨烯与石墨都是单质,不是同位素的关系,故C错误;
C.互为同位素的核素,它们的化学性质几乎完全相同,故D错误;
答案选B。
【点睛】同位素研究的是质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子,同素异形体研究的是同种元素组成的不同单质,需辨析清晰,为易错点。
9.A
【详解】A.冰是固态的水,故冰水混合物中只有H2O分子,为纯净物,故A符合题意;
B.漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,故B不符合题意;
C.浓硫酸为硫酸溶液,为混合物,故C不符合题意;
D.食醋是醋酸的水溶液 ,为混合物,故D不符合题意;
故答案为A。
【点睛】考查纯净物和混合物的概念,分清选项中的物质的成分,若只由一种物质构成则为纯净物,若两种或两种以上的物质构成则为混合物。
10.C
【详解】A.Ca(OH)2和Ba(OH)2的性质相似,CO2通入Ca(OH)2溶液中生成难溶于水的CaCO3,溶液变浑浊,则CO2通入Ba(OH)2溶液中生成难溶于水的BaCO3,溶液也会变浑浊,A类推正确;
B.CaO和BaO都是碱性氧化物,二者性质相似,则CO2能与CaO反应生成CaCO3,也能与BaO反应生成BaCO3,B类推正确;
C.CaO能与H2O反应生成Ca(OH)2,但CuO不会与H2O反应生成Cu(OH)2,C类推错误;
D.Na2CO3溶液能与Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙沉淀和NaOH,氢氧化钡与氢氧化钙的性质相似,则Na2CO3溶液能与Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡沉淀和NaOH,D类推正确;
答案为C。
11.D
【详解】①C与O2反应,O2过量产物为CO2,O2少量产物为CO,故①正确;
②Na与O2反应,加热条件下产物是Na2O2,常温条件下产物是Na2O,故②正确;
③Al与NaOH溶液反应,产物都是NaAlO2和H2,故③错误;
④AlCl3溶液与氨水反应只能生成Al(OH)3,无法生成AlO,故④错误;
⑤CO2与NaOH溶液,CO2过量产物是NaHCO3,CO2少量产物是Na2CO3,故⑤正确;
故答案为D。
12.D
【分析】Na2O2与水反应生成NaOH和氧气,同时Na2O2有强氧化性,本题考查离子共存,需同时考虑Na2O2的氧化性、反应后溶液的碱性。
【详解】A.NH和OH-反应生成NH3·H2O而不能大量共存,A错误;
B.Mg2+和OH-反应生成Mg(OH)2沉淀而不能大量共存,B错误;
C.Cu2+和OH-反应生成Cu(OH)2沉淀,HCO和OH-反应生成H2O和CO而不能大量共存,C错误;
D.K+、A1O、C1-、SO四中离子间不发生反应,能大量共存,且与Na2O2、OH-之间不反应,能大量共存,D正确。
答案选D。
13.D
【详解】A.CaSO4 2H2O有确定的化学式,属于纯净物,能够电离出金属阳离子和酸根,所以为盐类物质,A正确;
B.过程I中氧化剂为氧气,变成水,1个氧气分子转移4个电子,还原剂为Mn(OH)2转化为,转移2个电子,发生反应时电子守恒,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B正确;
C.过程II中,反应的离子方程式为4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-,电子守恒,原子守恒,电荷守恒,同时生成物在碱性条件下存在,故生产氢氧根,C正确;
D.设转移电子数为xmol,消耗氧气的物质的量为ymol,则
,x=1.2mol, ,,消耗氧气的物质的量为0.3mol,D错误;
故答案选D。
14.C
【分析】由元素的化合价可知,处于最高价的元素的微粒具有氧化性,处于最低价的元素的微粒具有还原性,而处于中间价态的微粒既有氧化性又有还原性,以此来解答。
【详解】①S2-中元素的化合价为-2,为最低价,只具有还原性,故不选;
②Fe2+中元素的化合价为+2,为中间价,有氧化剂和还原性,故不选;
③Fe3+中元素的化合价为+3,为最高价,只具有氧化剂,故选;
④S中元素的化合价为0,为中间价,有氧化剂和还原性,故不选;
⑤H+中元素的化合价为+1,为最高价,只具有氧化剂,故选;
⑥Na+中元素的化合价为+1,为最高价,只具有氧化剂,故选;
⑦Mg中元素的化合价为0,为最低价,只具有还原性,故不选;
答案选C。
【点睛】本题考查氧化还原反应及微粒的性质,明确氧化性、还原性与微粒中元素的化合价的关系是解答本题的关键。
15.A
【详解】当分散剂是水或其它溶液时,根据分散质粒子直径大小来分类,把分散系划分为:溶液(小于1nm)、胶体(1nm-100nm)、浊液(大于100nm);所以,溶液、胶体和浊液这三种分散系的本质的区别在于分散质粒子直径大小;
答案选A。
16. ①② ③④ ⑤⑥⑦⑧ HCl=H++Cl- NaHSO4=Na++H++ NaHCO3=Na++ Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O 可溶性盐
【分析】I.根据电解质、非电解质的概念判断;若物质中含有自由移动的离子或电子,就可以导电;
II.(1)酸、碱、盐都是强电解质,在水溶液中完全电离产生离子,根据其电离产生的离子书写电离方程式;
(2)若将NaHSO4逐滴加入Ba(OH)2溶液中至Ba2+恰好完全沉淀,二者反应的物质的量的比是1:1,据此书写反应方程式;
(3)Ba(HCO3)2属于可溶性盐。
【详解】Ⅰ. ①干燥的氯化钠晶体、②干燥的氢氧化钠晶体都是化合物,在水溶液或熔融状态下能发生电离而导电,属于电解质,故属于电解质的物质序号是①②;
③蔗糖晶体、④酒精都是化合物,由分子构成,在水溶液或熔融状态下不能发生电离作用而导电,因此属于非电解质,故属于非电解质的物质序号是③④;
若灯泡亮,说明广口瓶中电解质溶液中含有大量自由移动离。⑤氯化钠溶液、⑥氢氧化钠溶液、⑦稀盐酸、⑧硫酸铜溶液中都含有大量自由移动离子,所以能导电,其余几种物质中都不含有自由移动离子,所以不能导电,故能够导电的物质序号是⑤⑥⑦⑧;
II.(1)HCl是强酸,完全电离产生H+、Cl-,电离方程式为:HCl=H++Cl-;
NaHSO4是强酸的酸式盐,完全电离产生Na+、H+、,电离方程式为:NaHSO4=Na++H++;
NaHCO3是弱酸的酸式盐,完全电离产生Na+、,电离方程式为:NaHCO3= Na++;
(2)将NaHSO4逐滴加入Ba(OH)2溶液中至Ba2+恰好完全沉淀,则二者反应的物质的量的比是1:1,反应产生BaSO4、H2O、NaOH,反应的离子方程式为:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O;
(3)根据实验③取少量NaHCO3溶液于试管中,滴入几滴BaCl2溶液无明显现象可知二者不能发生反应,说明Ba(HCO3)2属于可溶性盐。
17.(1)+3
(2)C
(3) B C
(4) 产生沉淀 胶体的聚沉
【详解】(1)中铁元素是+2价,根据元素化合价代数和等于0,其中铬元素是+3价;
(2)A.胶体、溶液都比较稳定,密封放置不会产生沉淀,故A错误;
B.明胶的水溶液属于胶体,能产生丁达尔效应;溶液不能产生丁达尔效应,故B错误;
C.胶体和溶液中的粒子直径都小于100nm,胶体和溶液分散质粒子可通过滤纸,故C正确;
选C。
(3)现有明胶、氯化钠和碳酸钙的混合体系,粒子直径大于100nm,碳酸钙不能透过滤纸,用过滤法将碳酸钙从体系分离出去,选用B装置;明胶粒子直径在1~100nm之间,明胶粒子不能透过半透膜,分离出碳酸钙后,若要再分离出明胶应选用下列装置中的C。
(4)若取少量明胶水溶液加入试管中,再向试管中加入饱和的溶液,现象为产生沉淀,这种现象称为胶体的聚沉。
18.(1) ①②⑥⑦⑨⑩ ③ ⑤⑥⑩
(2)HCO+OH-=CO+H2O
(3)⑤⑥⑦
(4)HCO+H+=CO2↑+H2O
(5) 灼烧 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
【分析】溶于水或在熔融状态下能够电离出离子的化合物是电解质,溶于水和在熔融状态下均不能电离出离子的化合物是非电解质,含有自由移动电子或离子的物质可以导电,据此解答。
【详解】(1)①液态HCl不导电,溶于水电离出离子,属于电解质;
②NH4Cl不导电,溶于水电离出离子,属于电解质;
③蔗糖不电离,不导电,是非电解质;
④Cl2不导电,属于单质,不是电解质也不是非电解质;
⑤NaOH溶液中含有自由移动的离子,能导电,属于混合物,不是电解质也不是非电解质;
⑥熔融碳酸钠中含有自由移动的离子,能导电,属于电解质;
⑦碳酸氢钠固体不导电,溶于水电离出离子,是电解质;
⑧淀粉不导电,属于高分子化合物,是混合物,不是电解质也不是非电解质;
⑨CaO不导电,熔融状态下电离出离子,属于电解质;
⑩H2O能微弱电离出离子,可以导电(导电性很弱),属于电解质。
则上述物质中,属于电解质的是①②⑥⑦⑨⑩,属于非电解质的是③,在上述状态下能够导电的是⑤⑥⑩。
(2)氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式为HCO+OH-=CO+H2O。
(3)钠元素的焰色试验呈黄色,在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色的为氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠,答案为⑤⑥⑦。
(4)盐酸和NaHCO3反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的离子方程式为HCO+H+=CO2↑+H2O。
(5)碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,则除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是灼烧,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
19.(1)分液漏斗
(2) 溶液变成蓝色
(3) 饱和食盐水 11.2L
(4)在D和E之间(E和F之间)加一盛浓硫酸的洗气瓶
【分析】依据题意可知实验目的:制取氯气并进行氯气性质实验,二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,氯气具有强的氧化性能够氧化氯化亚铁生成氯化铁,能够氧化碘化钾溶液生成单质碘,碘单质遇到淀粉变蓝,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,次氯酸具有漂白性,所以遇到紫色石蕊试液先变红后褪色,E中铁与氯气反应生成氯化铁,氯气有毒,氯气能够与氢氧化钠溶液反应,通常用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,据此解答。
【详解】(1)装置A中装浓盐酸的玻璃仪器名称为分液漏斗。
(2)①氯气能够氧化碘化钾溶液生成单质碘,碘单质遇到淀粉变蓝,在装置C中能看到的实验现象是溶液变成蓝色。
②E中铁与氯气反应生成氯化铁,装置E中发生反应的化学方程式为。
③氯气有毒,氯气能够与氢氧化钠溶液反应,通常用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,装置F中发生反应的化学方程式为。
(3)利用装置G可储存多余的氯气,G是储气瓶,对装置的基本要求是气密性良好、氯气难溶于液体b,所以b内盛放的试剂是饱和食盐水,由方程式,生成的氯气与二氧化锰的物质的量相同,用0.5mol与足量的浓盐酸反应,标准状况下所得氯气的体积为。
(4)若要得到较纯净的无水氯化铁,上述装置的改进措施是在D和E之间、E和F之间加一盛浓硫酸的洗气瓶。
20. 关闭弹簧夹,向分液漏斗加水,当液面没过分液漏斗下端,再加水出现液面差,说明装置气密性良好 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+H2O 控制氯气与空气的体积比 增大反应物接触面积,使反应充分进行 2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaCl+Cl2O+2NaHCO3 次氯酸光照易分解 干燥管 碱石灰 将装置D放在冰水浴中,控制三颈烧瓶内的温度不超过42℃
【分析】根据实验原理及装置分析装置的作用及反应的离子方程式;根据装置特点分析装置的缺陷并提出改进措施。
【详解】(1)根据装置特点,采用的气密性检查方法为:关闭弹簧夹,向分液漏斗加水,当液面没过分液漏斗下端,再加水出现液面差,说明装置气密性良好;装置A为用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气的反应,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+H2O,故答案为关闭弹簧夹,向分液漏斗加水,当液面没过分液漏斗下端,再加水出现液面差,说明装置气密性良好;MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+H2O;
(2)C中盛有浓硫酸便于空气和氯气混合均匀,同时控制氯气和空气的体积比,有利于氯气的反应,故答案为控制氯气和空气的体积比;
(3)装置D、E 中都用到多孔球泡,能增大反应物的接触面积,使反应充分进行,故答案为增大接触面积,使反应充分进行;
(4)氯气与空气体积比为1:3的混合气体与含水8%的碳酸钠在装置D中发生氧化还原反应生成Cl2O,反应的方程式为:2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaCl+Cl2O+2NaHCO3,答案为:2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaCl+Cl2O+2NaHCO3;
(5)装置E中制取次氯酸,次氯酸光照易分解,所以采用棕色圆底烧瓶,故答案为次氯酸光照易分解;
(6)仪器a的名称为球形干燥管,盛有碱石灰吸收尾气,防止污染空气,故答案为球形干燥管;碱石灰;
(7)Cl2O在4242℃以上,分解为Cl2和O2,因此装置D中的温度不能过高,所以将装置D放在冰水浴中,以控制三颈烧瓶内的温度不超过42℃,故答案为将装置D放在冰水浴中,控制三颈烧瓶内的温度不超过42℃。
21. 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O或KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O 水 e→f(或f→e)→c→b→d 球形干燥管 通过观察气泡,调节NO和Cl2的流速 NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O 出现砖红色沉淀 96.10%
【分析】实验室制备NO,可用稀硝酸与铜在常温下反应;无加热装置制氯气,可用浓盐酸和强氧化剂如高锰酸钾、氯酸钾制备氯气;二者混合制取亚硝酰氯,亚硝酰氯熔沸点较低,在制备时要注意低温环境;未测得产品的纯度可采用氧化还原滴定进行滴定分析,据此解答。
【详解】(1) 常用浓盐酸和强氧化剂制备氯气,该装置无加热装置,故烧瓶中制备纯净的Cl2的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O或KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;
(2) 制备纯净的NO,烧瓶中盛有Cu,装置Ⅱ中盛水;
(3) 制备NOCl,NOCl的熔沸点较低,要保持低温环境,且最后进行尾气处理,干燥管的气流方向是大进小出,故仪器接口的连接顺序为a→e→f(或f→e)→c→b→d;
(4) Ⅶ的仪器名称为球形干燥管;装置Ⅳ、Ⅴ除进一步干燥NO和Cl2外,另一作用是:通过观察气泡,调节NO和Cl2的流速;
(5) NOCl遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物,故NOCl与氢氧化钠反应:NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O;
(6) 滴定终点,可生成Ag2CrO4,有砖红色沉淀生成,终点现象为当滴入最后一滴AgNO3标准溶液,溶液中有砖红色沉淀产生,且30s不消失;
(7) 取产品13.1g溶于水,配成250mL该溶液,取出25.00mL,则混合溶液中满足:,250mL原溶液的NOCl 物质的量为:,所以产品中亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为: