第2章 元素与物质世界 测试题
一、选择题
1.以下反应属于氧化还原反应的是
A. B.
C. D.
2.回收利用是目前解决空间站供氧问题的有效途径,其物质转化如下图所示。下列说法中不正确的是
A.反应Ⅰ中,反应物的总能量低于生成物的总能量
B.反应Ⅱ中碳元素化合价升高
C.回收的最终产物为和
D.上述过程中可以循环使用
3.下列离子方程式中,正确的是
A.氯气溶于水: Cl2+H2O =2H++Cl-+ClO-
B.碳酸钙与醋酸: CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
C.碳酸氢钠溶液与盐酸混合:HCO+H+=CO2↑+H2O
D.氢氧化钡与稀硫酸反应: Ba2++ OH-+H++SO = BaSO4↓+H2O
4.下列叙述正确的是
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
B.溶于水后电离出氢离子的化合物都是酸
C.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡是电解质
D.二氧化碳的水溶液能导电,故二氧化碳属于电解质
5.以下选项中哪两个不是同素异形体
A.O2与O3 B.红磷与白磷 C.金刚石与石墨 D.CO与CO2
6.“捕捉”废气中的二氧化碳并将其用于制备甲醇,微观示意图如下。下列说法正确的是
A.两种反应物均为化合物
B.生成的水中,氢元素和氧元素的质量比为2:1
C.反应的化学方程式为CO2+H2=CH3OH+H2O
D.甲醇分子的相对分子质量是32
7.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列方程式能准确解释相应事实的是
A.硫酸型酸雨的形成过程:
B.向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3沉淀:
C.在酸性溶液中K2Cr2O7与FeSO4反应生成Cr2(SO4)3:
D.向NaHSO4溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,得到白色沉淀
8.下列化学变化不涉及氧化还原反应的是
A.含氯消毒剂用于环境消毒 B.水壶使用时间久后产生水垢
C.酸性重铬酸钾用于检验酒驾 D.谷物发酵酿醋
9.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.氢氧化铁溶于氢碘酸:
B.与在酸性溶液中反应:
C.将通入含1molFeI2溶液中:2I-+Cl2═2Cl-+I2
D.过量SO2通入溶液中:SO2+H2O+ClO-=HClO+
10.按物质的组成进行分类,NO属于
A.碱 B.氧化物 C.盐 D.单质
11.用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化呈“亮灭亮”的是
A B C D
试剂a 盐酸 硫酸 溶液 蔗糖溶液
试剂b 溶液 溶液 溶液 蒸馏水
A.A B.B C.C D.D
12.取某固体样品,进行如下实验:
①取一定量的样品,加入足量水充分溶解,过滤得到滤液和滤渣。
②取一定量滤液分成两份,一份加入溶液并加热,有刺激性气味的气体生成;另外一份加入溶液,无明显现象。
③取少量滤渣,加入足量稀盐酸,滤渣部分溶解,再加入新制氯水和KSCN溶液,溶液呈血红色。
根据上述实验现象,该固体样品的成分可能是
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
13.正确使用化学用语是学习化学的基本要求,下列化学用语正确的是
A.用电子式表示的形成过程:
B.甲烷的球棍模型:
C.氟离子的结构示意图:
D.的电离方程式:
14.下列电离方程式书写错误的是
A.Ba(OH)2=Ba2++2OH- B.NaHSO4(熔融)=Na++H++SO
C.MgCl2=Mg2++2Cl- D.NH3·H2ONH+OH-
15.用如下装置探究氯气的性质,图中三支试管口均放置浸有NaOH溶液的棉花。下列对实验现象的分析错误的是。
A.②中产生白色沉淀,说明氯气与水反应生成
B.①中淀粉KI试纸变蓝,说明氯气的氧化性强于碘
C.③中的溶液变为棕黄色,说明氯气有氧化性
D.④溶液先变红后褪色,说明氯水有酸性和漂白性
二、填空题
16.现有下列十种物质:①HCl ②NaCl ③纯碱 ④CO2 ⑤CH3COOH ⑥KOH ⑦氢氧化铁胶体 ⑧NH3 ⑨空气 ⑩Fe2(SO4)3
(1)上述十种物质中,属于电解质的有 ,属于非电解质的有 。
(2)有两种物质在水溶液中可发生反应,离子方程式为H++OH-=H2O,该反应的化学方程式为 ;
(3)标准状况下, L ④分子中含有0.2mol氧原子;
(4)现有100mL⑩溶液中含有Fe2(SO4)3 40.0g,则溶液中Fe2(SO4)3的物质的量浓度是 。
17.现有过氧化氢溶液、碳、碳酸钠溶液、二氧化锰、铁、硫酸铜溶液、氢氧化钙溶液、氧气等八种物质,请按要求选择适当的物质书写化学方程式(每种物质不能复重使用)。
(1)有氧气生成的反应 。
(2)由两种单质参加的反应 。
(3)生成红色固体的反应 。
(4)生成白色沉淀的反应 。
18.有下列物质:①烧碱固体;②铜丝;③NH3;④稀硫酸;⑤二氧化碳气体;⑥盐水;⑦碳酸钠粉末;⑧酒精;⑨熔融氯化钠;⑩胆矾。请用序号填空:
(1)上述状态下的物质可导电的是 ;
(2)属于电解质的是 ;
(3)属于非电解质的是 ;
(4)属于电解质,但在上述状态下不能导电的是 。
19.可用作媒染剂、医药、分析试剂、催化剂等,某同学设计实验确定其结晶水数目。用电子天平称取样品17.280g,一定条件下,经热分解测得气体产物中有、、、,其中水的质量为6.300g,残留的固体产物是,质量为4.800g。
(1)n= (写出计算过程)。
(2)在标准状况下气体产物中的体积为 L。
20.(1)标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/mL),所得溶液的密度为ρg/mL,则该溶液的溶质的物质的量浓度为 。
(2)在11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,每1molCuSO4可以氧化磷的物质的量是 。
(3)两个同容积的密封容器A、B,常温下,A中充入agA气体,B中充入agCH4气体,A与B内的压强之比是4:11,则A的摩尔质量为 。
(4)20mLCaCl2溶液加水稀释至100mL,稀释后的溶液中Cl-离子的物质的量浓度为1mol/L,则稀释前CaCl2的物质的量浓度为 。
(5)在一定温度和压强下,3L气体A2跟9L体积的气体B2完全化合生成6L体积某气体C,则该气体C的化学式为(用A、B表示) 。
21.回答下列问题:
(1)在下列物质中,可以导电的是 (填序号,下同),是电解质的有 。
①干燥的氯化钠晶体②熔融的氢氧化钠固体③蔗糖晶体④酒精⑤NaHSO4溶液⑥氢氧化钠溶液⑦稀盐酸⑧硫酸⑨氢氧化铁胶体
(2)简述⑨的制备方法: ;写出该反应的化学方程式: ,证明有氢氧化铁胶体生成的实验操作 。
(3)某无色透明溶液中可能含有下列离子中的一种或几种:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、CO、SO、NO。现进行如下实验:
①用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
②另取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,有气体放出,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成
③另取少量溶液用足量硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成。
根据上述实验推断:原溶液中肯定有 离子,肯定没有 离子。
22.某兴趣小组利用所给仪器在实验室制备纯净干燥的氯气,并模拟工业制漂白粉。请回答下列问题:
实验室制备和收集氯气的常用装置如下图。
(1)利用该装置制备氯气的化学方程式为 ,该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为 。
(2)在实验过程中饱和食盐水的作用是 。
(3)实验装置接口的连接顺序为 :
e→___________→___________→___________→___________→I→h→g→f。
(4)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,漂白粉的有效成分是 (填化学式)。
(5)瓶装漂白粉久置于空气中呈稀粥状而失效。试用化学方程式表示漂白粉在空气中易失效的原因:① ;② 。
【参考答案】
一、选择题
1.B
【分析】氧化还原反应的反应前后有元素化合价变化。
解析:A.盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,为中和反应,反应前后没有元素化合价变化,为非氧化还原反应,A错误;
B.镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,为置换反应,反应前后镁元素和氢元素化合价发生变化,为氧化还原反应,B正确;
C.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,为化合反应,反应前后没有元素化合价变化,为非氧化还原反应,C错误;
D.氯化铵分解为氨气和氯化氢,为分解反应,反应前后没有元素化合价变化,为非氧化还原反应,D错误;
答案选B。
2.B
解析:A.反应Ⅰ为电解/光解H2O生成H2和O2,该反应为吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,A正确;
B.反应Ⅱ为CO2和H2反应生成H2O和CH4,C元素化合价从+4价降低为-4价,B错误;
C.从转化图中可知,CO2转化的最终产物为CH4和O2,C正确;
D.上述过程中,H2与CO2反应生成H2O,随后H2O分解生成H2,因此H2可循环使用,D正确;
故答案选B。
3.C
解析:A.氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸保留化学式,离子方程式:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO,故A错误;
B.碳酸钙与醋酸溶液反应生成醋酸钙、二氧化碳气体和水,醋酸和碳酸钙都需要保留化学式,正确的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,故B错误;
C.碳酸氢钠溶液和盐酸反应生成二氧化碳和水,反应的离子方程式为:+H+=CO2↑+H2O,故C正确;
D.氢氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡和水,离子方程式为: Ba2++ 2OH-+2H++ = BaSO4↓+2 H2O,故D错误;
故选:C。
4.C
解析:A.氯化钠溶液在水分子作用电离成钠离子和氯离子,电离不需要电流作用,A错误;
B.溶于水后能电离出氢离子的化合物可能是酸、水或酸式盐,B错误;
C.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡在熔融状态下能够发生电离而导电,因此属于电解质,C正确;
D.二氧化碳溶于水能与水反应产生H2CO3,H2CO3部分电离产生自由移动的离子而能够导电,故H2CO3属于电解质,而CO2则属于非电解质,D错误;
故选C。
5.D
解析:A.O2与O3是O元素形成的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体,A不符合题意;
B.红磷与白磷是P元素形成的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体,B不符合题意;
C.金刚石与石墨是C元素形成的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体,C不符合题意;
D.CO与CO2是C元素形成的两种不同价态的氧化物,二者不是单质,因此不能互为同素异形体,D符合题意;
故合理选项是D。
6.D
【分析】由图可知,反应为二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲醇和水,;
解析:A.氢气为单质,A错误;
B.生成的水中,氢元素和氧元素的质量比为2:16=1:8,B错误;
C.由分析可知,反应为,C错误;
D.甲醇分子的相对分子质量是12+1×4+16=32,D正确;
故选D。
7.B
解析:A.硫酸型酸雨的形成过程用方程式表示为:SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4,A错误;
B.向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3沉淀,部分发生电离产生H+与,与Fe2+形成FeCO3沉淀;还有部分与H+结合形成H2O、CO2,反应的离子方程式为:,B正确;
C.酸性溶液中不能大量存在OH-,且Fe3+与OH-会形成Fe(OH)3沉淀,也不能大量共存,离子方程式应该为:6Fe2++14H++=6Fe3++2Cr3++7H2O,C错误;
D.不符合物质反应的微粒个数比,离子方程式应该是,D错误;
故合理选项是B。
8.B
解析:A.含氯消毒剂用于环境消毒,含氯消毒剂被还原,故不选A;
B.水壶使用时间久后产生水垢,发生反应Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O,没有元素化合价改变,属于非氧化还原反应,故选B;
C.酸性重铬酸钾用于检验酒驾,重铬酸钾被乙醇还原,故不选C;
D.谷物发酵酿醋,淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖被氧化为醋酸,故不选D;
选B。
9.C
解析:A.生成的有氧化性,可以把氧化成,故A错误;
B. 酸性溶液中不会出现,离子方程式为,故B错误;
C.将通入含1molFeI2溶液中,不足,先氧化,故C正确;
D.过量SO2通入溶液中,有强氧化性,会发生氧化还原反应,,故D错误;
故答案选C。
10.B
解析:NO由两种元素组成,其中一种元素为O元素,故NO为氧化物,综上所述故选B。
11.C
【分析】溶液导电性强弱与离子浓度成正比,实验时灯泡能出现由’亮-灭-亮’,说明在滴加溶液过程中导致离子浓度减小,最终为0,再继续滴加溶液,离子浓度逐渐增大。
解析:A.NaOH为强电解质,盐酸滴入NaOH溶液中,发生反应生成氯化钠和水,恰好反应时溶质为NaCl,溶液导电性不为0,不会出现灯熄灭现象,故A错误;
B.硫酸与反应生成硫酸钠和二氧化碳和水,恰好反应时溶质为Na2SO4,还有较大的离子浓度,溶液导电性不为0,不会出现灯熄灭现象,故B错误;
C.Ba(OH)2为强电解质其溶液能导电因此灯为亮,与Ba(OH)2反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,恰好反应时溶液中离子浓度几乎为0,灯光熄灭,继续滴加溶液灯变亮,则灯光出现’亮-灭-亮’现象,故C正确;
D.蒸馏水不能使灯光变量,蔗糖为非电解质,其溶液不能导电,向蒸馏水中滴加蔗糖溶液,灯光一直保持熄灭状态,故D错误;
故选:C。
12.C
【分析】①取一定量的样品,加足量水充分溶解,过滤得到滤液和滤渣,可知含不溶于水的物质或生成沉淀;
②取一定量的滤液分成二份。一份加入NaOH溶液并加热,产生刺激性气味的气体,气体为氨气,可知原溶液含铵盐,另外一份加入BaCl2溶液,无明显现象产生,说明不存在钡离子、钙离子、银离子等;
③取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣部分溶解,再加入新制氯水和KSCN溶液,溶液显血红色,可知滤渣含铁元素,以此来解答。
解析:A.溶于水得到滤渣含Fe2O3、CaCO3,能全部溶于盐酸,不符合题意,故A不选;
B.该组物质中不含铵盐,不符合题意,故B不选;
C.溶于水得到滤渣为FeO、BaSO4,滤液中只含NH4Cl,与氯化钡不反应;滤渣加足量稀盐酸,其中FeO溶解,硫酸钡不溶于盐酸,滤液中再加入新制氯水和KSCN溶液,溶液显血红色,符合题意,故C选;
D.溶于水得到滤渣为SiO2,与稀盐酸不反应,不符合题意,故D不选;
故选:C。
13.C
解析:A.用电子式表示H2O的形成过程为 ,A错误;
B.甲烷为正四面体结构,C原子在体心且原子半径大于H原子,图中C原子半径小于氢原子,B错误;
C.氟离子有9个质子,有10个核外电子,最外层有8个电子,C正确;
D.H2SO4的电离方程式为H2SO4=2H++,D错误;
故答案选C。
14.B
解析:A.Ba(OH)2在水中电离出Ba2+和OH-,电离方程式为Ba(OH)2=Ba2++2OH-,A正确;
B.NaHSO4在熔融状态电离出Na+和,电离方程式为NaHSO4=Na++,B错误;
C.MgCl2在水中电离出Mg2+和Cl-,电离方程式为MgCl2=Mg2++2Cl-,C正确;
D.NH3 H2O在水中部分电离出NH和OH-,电离方程式为NH3 H2O NH+OH-,D正确;
故选B。
15.A
【分析】浓盐酸与KMnO4反应生成氯气,氯气可与 KI反应生成I2使淀粉变蓝色,据此分析解题。
解析:A.浓盐酸具有挥发性,会伴随氯气一起通入 AgNO3溶液中,所以无法说明氯气与水反应生成 CI,A错误;
B.氯气可与 KI反应生成I2使淀粉变蓝色,其中氯气作氧化剂,I2为氧化产物,根据氧化性:氧化剂>氧化产物,氯气的氧化性强于I2,B正确;
C.氯气与氯化亚铁溶液反应,氯化亚铁被氧化为氯化铁,溶液变为棕黄色,所以氯气有氧化性,C正确;
D.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,使紫色石蕊溶液先变红后褪色,D正确;
答案选A。
二、填空题
16.(1) ①②③⑤⑥⑩ ④⑧
(2)HCl+KOH=KCl+H2O
(3)2.24
(4)1mol/L
解析:(1)①HCl是强电解质;②NaCl 是强电解质;③纯碱为碳酸钠,属于强电解质;④CO2本身不能电离,属于非电解质;⑤CH3COOH水溶液中部分电离,属于弱电解质;⑥KOH 是强电解质;⑦氢氧化铁胶体是混合物,不是电解质,也不是非电解质;⑧NH3 本身不能电离,属于非电解质;⑨空气是混合物,不是电解质,也不是非电解质;⑩Fe2(SO4)3是强电解质;
综上所诉,十种物质中,属于电解质的有①②③⑤⑥⑩;属于非电解质的有④⑧;
(2)H++OH﹣=H2O可以表示强酸盐酸与强碱氢氧化钾反应生成氯化钾和水,化学方程式为:HCl+KOH=KCl+H2O;
(3),V(CO2)=0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
(4)Fe2(SO4)3 40.0g的物质的量为,则溶液中Fe2(SO4)3的物质的量浓度是。
17.(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)C+O2CO2
(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(4)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
解析:(1)根据题中所给物质,过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解可以制备氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;
(2)根据题中要求,每种物质只能使用一次,由两种单质参加的反应可以为碳或铁与氧气反应,但(3)中有红色固体生成,应为铁置换铜的反应,故本题为碳与氧气反应,化学方程式为:C+O2CO2;
(3)根据(2)分析,生成红色固体,应为铁置换铜的反应,化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(4)根据所剩下的物质,生成白色沉淀的反应应为碳酸钠和氢氧化钙的反应,故化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
18.(1)②④⑥⑨
(2)①⑦⑨⑩
(3)③⑤⑧
(4)①⑦⑩
【分析】①烧碱即为氢氧化钠固体,不能导电,溶于水或熔融状态导电,是电解质;
②铜丝是金属单质能导电,既不是电解质也不是非电解质;
③NH3不能导电,不能电离属于非电解质;
④稀硫酸导电,既不是电解质也不是非电解质;
⑤二氧化碳气体不能导电,不能电离属于非电解质;
⑥盐水导电,既不是电解质也不是非电解质;
⑦碳酸钠粉末不能导电,溶于水或熔融状态导电,是电解质;
⑧酒精不能导电,不能电离属于非电解质;
⑨熔融氯化钠导电,是电解质;
⑩胆矾不能导电,溶于水或熔融状态导电,是电解质;
解析:(1)能导电的物质有金属、电解质溶液或熔融液,即含有自由移动离子的物质。符合条件的有:②④⑥⑨;
故答案为:②④⑥⑨。
(2)电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,符合条件的有①⑦⑨⑩;
故答案为:①⑦⑨⑩。
(3)非电解质是在水溶液和熔融状态下均不能导的化合物,符合条件的有③⑤⑧;
故答案为:③⑤⑧。
(4)电解质若未电离出自由移动的离子也不会导电,符合条件的有①⑦⑩;
故答案为;①⑦⑩。
19.(1)6(2)0.224
解析:(1),,,。答案为:6;
(2)0.06mol晶体中所含结晶水的物质的量共为0.06mol×6=0.36mol,分解的气体产物中含有H2O的物质的量为,则依据氢元素守恒,生成HNO3的物质的量为2×(0.36mol-0.35mol)=0.02mol;依据N元素守恒,生成NO2的物质的量为2×0.06mol-0.02mol=0.1mol;依据得失电子守恒,可得出4n(O2)+0.06×1=0.1×1,n(O2)=0.01mol,V(O2)=0.01mol×22.4L/mol=0.224L。答案为:0.224。
20. 1/5 44g/mol 2.5mol/L AB3或B3A
解析:(1)标准状况下VL氨气的物质的量为mol,质量为mol×17g/mol=g,溶解在1L水中,所得溶液的质量为g+1000g,体积为:V== =mL,即×10 3L,该溶液的溶质的物质的量浓度为:c===mol/L;
(2)在11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,P→Cu3P中,P元素化合价从0价降低为-3价,P→H3PO4,P元素化合价从0价升高为+5价,Cu元素从+2价降低为+1价,由方程式可知,CuSO4化合价降低总数为15,15mol CuSO4能氧化3molP,故1molCuSO4可以氧化磷的物质的量是mol=mol;
(3)根据相同温度和体积下,气体的压强之比等于物质的量之比,设A的摩尔质量为M,则有:=4:11,解之得M=44g/mol;
(4)设稀释前CaCl2的物质的量浓度为x,稀释前后离子的物质的量不变,则0.02L×x×2=0.1L×1mol/L,解得x=2.5mol/L;
(5)同一条件下,参加反应的气体的体积之比等于其计量数之比,则A2、B2、C的计量数之比=3L:9L:6L=1:3:2,该方程式为A2+3B2=2C,根据原子守恒知,C的化学式为AB3或B3A。
21.(1) ②⑤⑥⑦⑨ ①②⑧
(2) 向沸水中加入几滴饱和氯化铁溶液,继续加热至溶液呈红褐色 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 让一束可见光通过制得的液体,若出现一条光亮的通路则证明生成了胶体
(3) OH-、Na+、Cl-、CO Mg2+、Cu2+、SO
解析:①干燥的氯化钠晶体中存在不能自由移动的离子,属于电解质,但不能导电;
②熔融的氢氧化钠存在能自由移动的离子,属于电解质,能导电;
③蔗糖晶体是非电解质,不能导电;
④酒精是非电解质,不能导电;
⑤NaHSO4溶液中存在能自由移动的离子,能导电,溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑥氢氧化钠溶液中存在能自由移动的离子,能导电,溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑦稀盐酸中存在能自由移动的离子,能导电,溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑧硫酸由分子构成、不存在能自由移动的离子,不能导电,是纯净物物,是电解质;
⑨氢氧化铁胶体中存在能自由移动的粒子,能导电,胶体是混合物,既不是电解质也不是非电解质;据此回答;
(1)据分析,可以导电的是②⑤⑥⑦⑨,是电解质的有①②⑧。
(2)实验室利用饱和氯化铁来制备⑨氢氧化铁胶体,具体制备方法是:向沸水中加入几滴饱和氯化铁溶液,继续加热至溶液呈红褐色;该反应的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,胶体具有丁达尔效应,因此可利用丁达尔效应来证明有氢氧化铁胶体生成,实验操作为:让一束可见光通过制得的液体,若出现一条光亮的通路则证明生成了胶体。
(3)铜离子在溶液中为淡蓝色,无色透明溶液中一定不存在铜离子;
①用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色说明溶液中存在氢氧根离子,一定不存在镁离子;
②取少量溶液逐滴滴加盐酸至过量,有气体放出,再加入BaCl2溶液后,没有沉淀生成说明溶液中含有碳酸根离子,一定不存在硫酸根离子;
③另取少量溶液用足量硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成说明溶液中存在氯离子;
由电荷守恒可知,溶液中存在钠离子;由题给实验无法确定是否含有硝酸根离子,则溶液中一定存在OH-、Na+、Cl-、CO,一定不存在Mg2+、Cu2+、SO。
22.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑ 1:2
(2)除去氯气中的氯化氢气体
(3)e→d→c→a→b→i→h→g→f
(4)Ca(ClO)2
(5)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 2HClO2HCl+O2↑
【分析】浓盐酸与MnO2在加热的条件下发生反应生成Cl2:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,饱和食盐水用于除去Cl2中的HCl,浓硫酸用于除去Cl2中的水蒸气,氯气能溶于水密度比空气大,用向上排空气法收集,Cl2有毒,可使用NaOH等强碱来吸收尾气,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
解析:(1)根据分析,制备Cl2的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;Mn元素由+4价降为+2价,MnO2为氧化剂,Cl元素由-1价升为0价,HCl是还原剂,由于HCl还起到酸性的作用,因此氧化剂与还原剂的比例为1:2;
(2)浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体导致氯气不纯,在实验过程中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体;
(3)根据分析,发生装置得到氯气,应该先除杂再干燥,故通过饱和食盐水后再通过浓硫酸干燥,氯气密度大于空气且有毒,使用万用瓶装置长进短出收集,然后使用氢氧化钠溶液吸收尾气减小污染,故实验装置接口的连接顺序为e→d→c→a→b→i→h→g→f;
(4)工业上制备漂白粉的方程式为2Ca(OH)2 +2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分为Ca(ClO)2;
(5)漂白粉在空气中久置,会与空气中的CO2和H2O反应生成HClO,Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,HClO见光分解导致漂白粉失效,2HClO2HCl+O2↑