专题3《从海水中获得的化学物质》专题检测
一、单选题
1.下列关于钠的叙述中,错误的是( )
A.钠燃烧时发出黄色的火焰
B.钠燃烧时生成氧化钠
C.钠有很强的还原性
D.钠原子的最外层只有一个电子
2.将足量氯气通入KBr和KI混合溶液中,反应后蒸干溶液、灼烧,残留物是( )
A.KCl B.KCl和KBr
C.KCl和KI D.KCl、Br2和I2
3.人体中缺乏某种微量元素时,会引起甲状腺肿大,该元素是( )
A.碘 B.铁 C.铜 D.硒
4.劳动成就梦想。下列家务劳动所涉及的化学知识错误的是( )
选项 家务劳动 化学知识
A 用小苏打烘焙糕点 受热易分解
B 用铝制锅烧水、煮饭 铝的熔点较高
C 用白醋清洗水壶中的水垢 白醋可溶解碳酸钙等沉淀
D 用84消毒液对桌椅消毒 具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
5.下列关于钠的叙述中,错误的是( )
A.钠燃烧时发出黄色的火焰 B.钠原子最外层只有一个电子
C.钠有很强的还原性 D.钠燃烧时生成氧化钠
6.下列物质均能漂白有机色素,其中漂白原理不同于其余三种的是( )
A.过氧化钠 B.活性炭 C.次氯酸 D.双氧水
7.下列各组物质中都属于弱电解质的一组物质是( )
A.NH3、SO2、H2O、HI B.HF、H2O、NH3 H2O、H2SO3
C.BaSO4、Cl2、HClO、H2S D.NaHSO3、H2O、CO2、H2CO3
8.下列反应可用离子方程式 表示的是( )
A.碳酸镁与稀盐酸反应 B.碳酸钠与稀硝酸反应
C.醋酸与碳酸铵溶液反应 D.稀硫酸与碳酸氢钠反应
9.下列有关反应事实对应的离子方程式正确的是
A.用稀硫酸、双氧水溶解铜:
B.向NaOH溶液中通入过量的:
C.溶液中加入少量溶液:
D.盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞的原因:
10.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有沉淀产生的是( )
①MgSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液
A.① B.①④ C.①④⑤ D.①②④⑤
11.氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,其中钠元素是+1价;氢化钠与水反应放出H2.下列叙述中,正确的是( )
A.NaH在水中显碱性
B.NaH中氢元素的离子的电子层排布与氖原子的电子层排布相同
C.微粒半径H﹣<Li+
D.NaH与H2O反应时,水作还原剂
12.下列各组离子在溶液中能大量共存且为无色的是( )
A.H+、Cl-、Ag+、NO B.Na+、CO 、Cl-、Ca2+
C.Fe3+、SO 、Na+、Cl- D.H+、Ba2+、Cl-、NO
13.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.0.1 mol L﹣1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:K+、Cu2+、Cl﹣、MnO4﹣
B.遇KSCN溶液变红色的溶液:Na+、Mg2+、SO42﹣、Cl﹣
C.使甲基橙变红色的溶液:NH4+、Cu2+、ClO﹣、Cl﹣
D.0.1mol L﹣1NaHCO3溶液:K+、AlO2﹣、Cl﹣、NO3﹣
14.在某强酸性溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是( )
A.K+、Fe2+、Cl-、NO3- B.Al3+、NH4+、OH- 、NO3--
C.Na+、H+、Cl-、CO3- D.Mg2+、Ba2+、SO42-、Cl-
15.对下列各种溶液中所含离子的判断合理的是()
A.向无色溶液中加氯水变橙色,溶液中可能含:SO42-、Br-、OH-、Ba2+
B.25℃时在水电离出的c(H+)=1.0×10-11mol/L的溶液中可能含:Mg2+、Cu2+、SO42-、NO3-
C.某溶液,加铝粉有氢气放出,则溶液中可能含:K+、Na+、H+、NO3-
D.在c(Fe3+)=1.0mol/L的溶液中可能含:K+、Na+、SCN-、HCO3-
16.某无色溶液中加入铝片有氢气产生,则该溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A.Cl-、NO3-、Ba2+、Fe3+ B.SO42- 、H+、HCO3-、Na+
C.Na+、K+、SO42- 、Cl- D.NH4+、Ba 2+、Cl-、NO3-
二、实验探究题
17.某班以小组为单位,利用海水进行粗盐提纯及资源利用的项目化学习。
(1)小组1:收集了500mL奉贤海湾的海水,在实验室中提取粗盐,并检验杂质离子。
该小组将100.00mL海水样品蒸发结晶,得到乳白色粗盐晶体m1g,若要检验该粗盐中是否含有硫酸根离子,方法是 。取一半该粗盐,若将SO转化成硫酸钡沉淀,如何判断SO已沉淀完全 ;洗涤干燥后,称量得到0.0233g沉淀,则该海水中SO的含量为 mol/L,若未洗涤,则测得结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2) 小组2:将小组1所得粗盐的一半进行精制,除去杂质离子Ca2+、Mg2+和SO,操作流程如下:
步骤⑤操作中用到的玻璃仪器有 ,实验过程中多次产生沉淀,共需要过滤 次。若m2=1.346g,据此能否计算该海水样品中的氯化钠的物质的量浓度?若能,请写出计算结果;若不能,请解释原因: 。
(3)小组3:利用小组2得到精盐的水溶液及铅笔、饮料瓶、电池等自制84消毒液。
请对比该小组设计的两种制备装置甲和乙,你认为哪种装置更好 ,请说明理由 。
18.氯化铜和氯化亚铜都是重要的化工原料,常用作石油工业脱臭脱硫和纯化剂、印染媒染剂等。某研究小组用粗铜( 含杂质Fe) 为原料制备CuCl2·2H2O晶体,再用CuCl2·2H2O晶体制各CuCl。
[制备CuCl2·2H2O晶体]
(1)仪器B的名称是 ;B中反应的离子方程式为 。
(2)装置C中粗铜粉末与气体充分反应时的生成物是 (填化学式)。反应完成后,将C中的固体用稀盐酸完全溶解、再加入试剂M除杂,经一系列操作便可获得CuCl2·2H2O晶体。
①试剂M应当选用 (填符合题意答案字母编号)
a.Cu(NO3)2 b.NaOH c.CuO d.NH3·H2O e.Cu(OH)2
②溶解C中生成物固体时,有时会加入少量双氧水,目的是 。
③设计简易实验方案确定所CuCl2·2H2O晶体中不含铁化合物: 。
(3)[制备CuCl 固体]
将CuCl2·2H2O晶体在HCl气流中加热到140℃得无水CuCl2,再加热到300℃以上可获得CuCl固体。
将CuCl2·2H2O晶体在HCl气流中加热脱水的原因是 。
(4)为测定CuCl固体的产率,进行如下定量分析:
①将10.26gCuCl2·2H2O晶体先加热到140℃,再加热到300℃以上,充分反应后,将所得固体平均三份,分别转移至三个锥形瓶中。
②分别在三个锥形瓶中加过量FeCl3溶液不断振荡,使固体迅速溶解,再加入2滴1,10—邻菲啰啉一硫酸亚铁络合物作指示剂。
③用1.00mol/L的硫酸铈[Ce(SO4)2]标准液进行滴定。平行测定三份样品溶液,消耗硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液的平均体积为19.40mL。
反应原理: CuCl+ FeCl3=CuCl2+FeCl2,Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+
根据上述定量实验计算CuCl的产率为 。
19.某实验小组欲在实验室利用浓盐酸和MnO2制取氯气并探究氯气的性质,设计了如图所示的实验装置:
(1)从装置I、II、III中选择合适的制氯气的装置(A处): (填标号)。
(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,请提出合理的改进方法: 。
(3)验证氯气的氧化性:将氯气通入Na2SO3溶液中,氯气可将Na2SO3氧化成Na2SO4。写出该反应的离子方程式: 。
(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液中能产生无色气体,已知酸性:盐酸>碳酸>次氯酸。(强酸可以制弱酸)该实验证明氯气与水反应的生成物中含有 (填“盐酸”或“次氯酸”)。
(5)实验装置中烧杯内氢氧化钠溶液的作用是 。
三、综合题
20.火药是中国的“四大发明”之一,黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:
2KNO3 + C + S = K2S + 2NO2↑+ CO2↑。
(1)其中氧化剂是 , 氧化产物是 ;
(2)当消耗8g硫磺时,反应中共转移电子 mol。
21.海水中溴元素以Br﹣形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图:
请回答下列问题.
(1)将海水浓缩的方法是 ;
(2)步骤①反应的离子方程式是 ,1molCl2参加反应,转移电子 mol;
(3)步骤②通入热空气吹出Br2,利用了Br2的______(填序号);
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(4)步骤③中用SO2的水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,该反应的氧化剂是 ,在工业生产中此步骤应解决的问题是 .
22.海带中含有丰富的碘.为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)从上述步骤中可知,海带中含有的碘元素的主要存在形式是 .
(2)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角外,还需要用到的实验仪器
是
(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处).
A.烧杯 B.表面皿 C.坩埚 D.酒精灯 E.干燥器
(3)步骤⑥是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,还需经过蒸馏,指出下列实验装置中的错误之处.
①
②
③
进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是 ;
(4)步骤④反应的离子方程式是 .步骤④中的转化还可以Cl2或双氧水(H2O2),请分别写出反应的离子方程式: 、 .
(5)检验海带中是否含有碘元素,可以在步骤④后进行,检验时可用的试剂是 .
(6)下列物质,不能作为从碘水中萃取碘的溶剂的是 .
A.热裂汽油 B.CCl4 C.酒精 D.甲苯
(7)步骤③得到的溶液有时候仍是浑浊的,其通常原因是 .
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A、钠及其化合物的焰色反应显黄色,故说法不符合题意;
B、钠燃烧时,生成过氧化钠,故说法符合题意;
C、钠容易失去最外层1个电子,表现强还原性,故说法不符合题意;
D、根据元素周期表,Na位于第三周期IA族,最外层只有1个电子,故说法不符合题意。
故答案为:B
【分析】根据钠原子的原子结构分析其具有的性质,注意钠在常温下与氧气反应生成氧化钠,在加热或点燃条件下生成过氧化钠。
2.【答案】A
【解析】【解答】足量氯气通入KBr和KI混合溶液中,氯气和KI反应生成KCl和I2,氯气和KBr也反应,生成KCl和Br2,将反应后的混合物蒸干灼烧,I2易升华、Br2易挥发,所以最后只剩KCl。
故答案为:A。
【分析】氯气是足量的,所以可以把KBr和KI全部氧化,生成的Br2 和I2在灼烧时会变成气体,所以最后的残留物是不挥发的盐KCl。
3.【答案】A
【解析】【解答】解:A.碘是合成甲状腺激素的主要元素,缺乏会患甲状腺肿大,故A正确;
B.铁是合成血红蛋白的主要元素,缺铁会患贫血,故B错误;
C.铜存在含蛋白的酶,与甲状腺肿大无关,故C错误;
D.硒通过蛋白质特别是与酶蛋白结合发挥抗氧化作用,与甲状腺肿大无关,故D错误;
故选:A.
【分析】碘是合成甲状腺激素的主要元素,缺乏会患甲状腺肿大,根据微量元素.生理功能和缺乏症进行分析判断.
4.【答案】B
【解析】【解答】A.用小苏打烘焙糕点利用的是受热易分解,A项不符合题意;
B.铝的熔点较低,表面覆盖有耐高温的致密氧化膜,B项符合题意;
C.白醋可溶解碳酸钙等沉淀,可以用来清洗水壶中的水垢,C项不符合题意;
D.用84消毒液消毒利是用了的氧化性,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳;
C.白醋可与碳酸钙反应;
D.次氯酸钠具有强氧化性。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.钠燃烧时发出黄色的火焰,A不符合题意;
B.根据钠的原子结构,钠原子最外层只有一个电子,B不符合题意;
C.钠是活泼金属,有很强的还原性,C不符合题意;
D.钠燃烧时生成的是过氧化钠,不是氧化钠,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】依据钠的电子层结构和性质判断。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.过氧化钠因为强氧化性而具有漂白作用,经它们漂白的物质,不能恢复原来的颜色,发生化学变化,故A不符合题意;
B.活性炭具有吸附性而具有漂白作用,是物理变化过程,不涉及化学变化,故B符合题意;
C.HClO因为强氧化性而具有漂白作用,经它们漂白的物质,不能恢复原来的颜色,发生了化合反应,故C不符合题意;
D.双氧水因为强氧化性而具有漂白作用,经它们漂白的物质,不能恢复原来的颜色,发生化学变化,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】过氧化钠、次氯酸和双氧水具有利用其强氧化性漂白,活性炭利用的是其吸附性。
7.【答案】B
【解析】【解答】A. NH3、SO2都是非电解质,它们的水溶液能导电的原因是因NH3 H2O和H2SO3的电离引起的,而HI是强电解质,A不符合题意;
B. B组中的各化合物在水溶液中都能部分电离,都为纯净物,均为弱电解质,B符合题意;
C. BaSO4溶于水的那部分是全部电离的,是强电解质,而Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质,C不符合题意;
D.NaHSO3是盐,溶于水时全部电离,是强电解质,而CO2的水溶液能导电的原因是因碳酸的电离引起的,所以CO2属于非电解质,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】弱电解质是指在水溶液中或熔融状态下不完全(少部分)发生电离的电解质,据此判断是否属于弱电解质即可,注意单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.碳酸镁微溶于水,不能拆成离子,A项不符合题意;
B.碳酸钠、稀硝酸均为强电解质,可以写成离子,能用该离子方程式表示,B项符合题意;
C.醋酸为弱酸,不能拆成离子,C项不符合题意;
D.碳酸氢钠不能用碳酸根表示,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】离子方程式 表示可溶性的碳酸盐和强酸反应生成可溶性盐、二氧化碳和水的一类反应,据此进行解答。
9.【答案】A
【解析】【解答】A.用稀硫酸、双氧水溶解铜生成硫酸铜和水:,A符合题意;
B.向NaOH溶液中通入过量的生成亚硫酸氢钠:,B不符合题意;
C.溶液中加入少量溶液生成硫酸钡和氢氧化镁:,C不符合题意;
D.盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞的原因是因为生成硅酸钠:,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.铜、稀硫酸、双氧水反应生成硫酸铜和水;
B.过滤,反应生成亚硫酸氢钠;
C.与反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀;
D.与SiO2反应生成硅酸钠和水。
10.【答案】C
【解析】【解答】钠投入溶液中,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和部分盐能发生复分解反应;①Na投入MgSO4溶液中有H2和Mg(OH)2沉淀,故①符合题意;②Na投入NaCl溶液中只有H2生成,无沉淀产生,故②不符合题意;③Na投入Na2SO4 溶液只有H2生成,无沉淀产生,故③不符合题意;④Na投入饱和澄清石灰水中有H2生成,反应放热,氢氧化钙溶解度降低,且反应消耗水,则饱和澄清石灰水中有白色Ca(OH)2沉淀析出,故④符合题意;⑤Na投入Ca(HCO3)2溶液中有H2生成,同时生成的NaOH和Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀,故⑤符合题意;
综上,①④⑤符合题意;
故答案为:C。
【分析】将钠投入溶液中钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和部分盐能发生复分解反应,根据产物的可溶性判断即可。
11.【答案】A
【解析】【解答】解:A.氢化钠和水发生:NaH+H2O=H2+NaOH,有NaOH生成,其水溶液显碱性,故A正确;
B.NaH中H元素是﹣1价,其核外电子数为2,所以其电子层排布与氦原子的相同,故B错误;
C.H﹣离子半径大于Li+离子半径,故C错误;
D.NaH与H2O反应NaH+H2O=NaOH+H2↑,反应中水中的氢元素化合价降低,因此水做氧化剂,故D错误.
故选A.
【分析】A.氢化钠和水反应生成氢气和氢氧化钠;
B.NaH中H元素是﹣1价,其核外电子数为2;
C.电子排布相同时,原子序数越大,离子半径越小;
D.得电子的物质为氧化剂.
12.【答案】D
【解析】【解答】A.氯离子和银离子会反应生成沉淀而不能大量共存,故A不符合题意;
B.碳酸根和钙离子会生成沉淀而不能大量共存,故B不符合题意;
C.铁离子的水溶液会先淡黄色,不能在无色溶液中大量共存,故C不符合题意;
D.四种离子相互之间不反应,可以大量共存,且无色,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】 离子不能共存,说明可以发生化学反应,主要是发生复分解反应、氧化还原反应、络合反应等等
常见的有色的离子是:亚铁离子、铜离子、铁离子、高锰酸根离子
常见发生复分解反应不能共存的是:氢离子与氢氧根离子、以及可以形成弱电解质的阴离子,氢氧根与氢离子、碳酸氢根、亚硫酸氢根、铜离子、铁离子、镁离子等不同共存,银离子和氯离子,钡离子和碳酸根、硫酸根、钙离子和碳酸根
发生氧化还原反应不能共存的是:氢离子、硝酸根以及次氯酸根以及高锰酸根和亚铁离子、硫离子等还原性离子
发生络合不能共存的是:铁离子和硫氰酸根、铜离子和氨水等等
13.【答案】B
【解析】【解答】解:A.Fe2+、MnO4﹣发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;
B.遇KSCN溶液变红色的溶液,含铁离子,该组离子之间不反应,可大量共存,故B正确;
C.使甲基橙变红色的溶液,显酸性,H+、ClO﹣、Cl﹣发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D.AlO2﹣促进的HCO3﹣电离,不能大量共存,故D错误;
故选B.
【分析】A.离子之间发生氧化还原反应;
B.遇KSCN溶液变红色的溶液,含铁离子;
C.使甲基橙变红色的溶液,显酸性;
D.AlO2﹣促进的HCO3﹣电离.
14.【答案】A
【解析】【解答】在某强酸性溶液中存在大量H+。
A. H+、Fe2+、NO3-能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故A符合题意;
B. H+、Al3+、NH4+与OH-能够发生复分解反应,不能大量共存,不符合题意,故B不符合题意;
C. H+、CO3-能够发生复分解反应,不能大量共存,不符合题意,故C不符合题意;
D. Ba2+、SO42-能够发生复分解反应,不能大量共存,不符合题意,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据离子反应发生的条件判断离子组能否大量共存,然后结合不能大量共存的原因是否为发生氧化还原反应即可。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.溶液中的SO42-和Ba2+反应生成硫酸钡沉淀,不可共存,A不符合题意;
B. 水电离出的c(H+)=1.0×10-11mol/L<1.0×10-7mol/L,溶液可能显酸性,可能显碱性,Mg2+、Cu2+在碱性条件下生成沉淀,酸性条件下不反应,B符合题意;
C.加铝粉有氢气放出,溶液可能显酸性,也可能显碱性。碱性条件下,H+不共存;酸性条件下,因为有硝酸根存在,则无氢气生成,C不符合题意;
D. Fe3+与SCN-反应,D不符合题意;
故答案为:B;
【分析】 离子不能共存,说明可以发生化学反应,主要是发生复分解反应、氧化还原反应、络合反应等等
常见发生复分解反应不能共存的是:氢离子与氢氧根离子、以及可以形成弱电解质的阴离子,氢氧根与氢离子、碳酸氢根、亚硫酸氢根、铜离子、铁离子、镁离子等不同共存,银离子和氯离子,钡离子和碳酸根、硫酸根、钙离子和碳酸根
发生氧化还原反应不能共存的是:氢离子、硝酸根以及次氯酸根以及高锰酸根和亚铁离子、硫离子等还原性离子
发生络合不能共存的是:铁离子和硫氰酸根、铜离子和氨水等等
16.【答案】C
【解析】【解答】加入铝片有氢气产生,溶液可能呈酸性也可能呈碱性。A.酸性条件下Al与NO3-反应不产生H2,酸性条件下NO3-不能大量存在,碱性条件下Fe3+与OH-反应不能大量存在;
B.H+与HCO3-反应不能大量共存,碱性条件下H+、HCO3- 都不能大量存在;
C.无论酸性还是碱性条件下离子相互间不反应,离子一定能大量共存;
D.酸性条件下Al与NO3-反应不产生H2,酸性条件下NO3-不能大量存在,碱性条件下NH4+与OH-反应不能大量存在;一定能大量共存的离子组是C.
故答案为:C。
【分析】所谓离子共存,实质上就是判断离子间是否发生反应的问题。若在溶液中能够发生反应,就不能大量共存。判断能否发生反应,不仅是有沉淀、气体、水、难电离的物质产生,还涉及到溶液酸碱性、有色、无色,能否进行氧化还原反应等
17.【答案】(1)取样于试管中,先加盐酸无沉淀,再滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀则有SO;静置,向上层清液中继续滴加几滴氯化钡溶液,若无沉淀产生,则SO已沉淀完全;0.002;偏大
(2)漏斗、烧杯、玻璃棒;1;不能,因为精制过程中加入了氯离子和钠离子,NaCl的量比原来海水中多了
(3)甲;电解生成的氯气与NaOH反应更充分,制备次氯酸钠产率更高
【解析】【解答】(1)实验室检验硫酸根离子的方法是取少量溶液于试管中,先加稀盐酸无现象,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀;判断已沉淀完全方法是静置,向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,不产生白色沉淀;将100.00mL海水取一半将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,0.0233g BaSO4的物质的量为,则该海水中的含量为,若未洗涤,沉淀表面吸附杂质,会使测得结果偏大,故答案为:取少量溶液于试管中,先加稀盐酸无现象,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀;静置,向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,不产生白色沉淀;0.002;偏大;
(2)步骤⑤是过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,实验过程中多次产生沉淀,共需要过滤1次。不能计算该海水样品中的氯化钠的物质的量浓度,因为除杂时既加氢氧化钠溶液,又加盐酸,两者会反应生成NaCl,故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒;1;不能,因为精制过程中加入了氯离子和钠离子,NaCl的量比原来海水中多了;
(3)甲装置更好,氯气在塑料瓶下端产生,氢氧化钠溶液在塑料瓶上端产生,两者可以充分反应生成84消毒液,故答案为:甲;电解生成的氯气与NaOH反应更充分,制备次氯酸钠产率更高。
【分析】(1)依据检验硫酸根离子的方法;通过现象判断;利用,分析计算;
(2)依据过滤操作过程确定仪器;考虑反应过程中引入被测物质;
(3)依据逆流操作,反应更充分。
18.【答案】(1)圆底烧瓶或烧瓶;MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2 ↑+ 2H2O
(2)CuCl2,FeCl3;c、e;将铁元素(或Fe2+)完全氧化成Fe3+),便于沉降分离;取少量晶体加水溶解后,滴加KSCN溶液,没有出现血红色,证明晶体不含铁化合物
(3)防止Cu2+(或CuCl2)水解
(4)97%或0.97
【解析】【解答】(1)仪器B是圆底烧瓶,其中发生的反应为:MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2 ↑+ 2H2O。符合题意答案:圆底烧瓶、MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2 ↑+ 2H2O。(2)C中发生的反应为:Cu+Cl2 CuCl2、2Fe+3Cl2 2FeCl3,所以生成物是CuCl2、FeCl3,①将生成的固体溶解在稀盐酸中后,制取氯化铜晶体前需要除去FeCl3,给出的五种试剂中,a、不能除去Fe3+且会引入NO3-,b、d都会引入杂质阳离子不适合, 而c、e分别可以消耗溶液中的H+使溶液pH升高,从而使得Fe3+逐渐沉淀,所以应该选ce。②当装置C中Fe反应不充分时,Fe溶解在盐酸中生成Fe2+,在用CuO或者Cu(OH)2调节溶液pH值时不能生成沉淀除去,这样制取的氯化铜晶体就会含有杂质,所以必须先将Fe2+氧化成Fe3+。所以加入双氧水的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,便于沉降分离。③CuCl2·2H2O晶体中可能含有的杂质是由于Fe3+沉淀不完全而混入的FeCl3,检验方法是:取少量晶体加水溶解后,滴加KSCN溶液,没有出现血红色,证明晶体不含铁化合物。符合题意答案:CuCl2,FeCl3、ce 、将铁元素(或Fe2+)完全氧化成Fe3+),便于沉降分离、 取少量晶体加水溶解后,滴加KSCN溶液,没有出现血红色,证明晶体不含铁化合物。(3)CuCl2·2H2O晶体直接加热脱水时,由于Cu2+水解及HCl的挥发等原因,最终得到的是CuO,所以脱水过程中必须设法避免CuCl2的水解,“在HCl气流中加热到140℃得无水CuCl2”,可以利用体系中存在的HCl抑制CuCl2水解。符合题意答案:防止CuCl2水解。(4)CuCl2·2H2O CuCl2+2H2O;2CuCl2 2CuCl+Cl2,因此10.26g晶体理论上可以得到CuCl: 。测定过程中,CuCl→FeCl2→Ce(SO4)2,所以实验测得每份样品中CuCl: ,则CuCl的产率为 。符合题意答案:97%。
【分析】本探究实验的目的是从粗铜( 含杂质Fe) 为原料制备CuCl2·2H2O晶体,再用CuCl2·2H2O晶体制各CuCl。
(1)考查Cl2 的实验室制备方程式;(2)Cl2 的强氧化性,将金属氧化到最高价态;(3)要注意脱水过程中必须设法避免CuCl2的水解;(4)根据Cu元素守恒计算;
19.【答案】(1)Ⅱ
(2)Cl2中有水蒸气生成HClO使布条褪色;在A、B之间添个装有浓硫酸的试剂瓶
(3)SO+Cl2+H2O=2Cl-+2SO+4H+
(4)盐酸
(5)吸收多余Cl2,防止污染空气
【解析】【解答】(1) 用浓盐酸和MnO2在加热条件下制氯气,选择装置Ⅱ;
(2) Cl2中有水蒸气生成HClO使布条褪色,使装置B中的布条也褪色;改进方法:在A、B之间添个装有浓硫酸的试剂瓶,除去氯气中的水蒸气;
(3)验证氯气的氧化性:将氯气通入Na2SO3溶液中,氯气可将Na2SO3氧化成Na2SO4 ,同时生成盐酸,离子方程式为SO+Cl2+H2O=2Cl-+2SO+4H+;
(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液中能产生无色气体,已知酸性:盐酸>碳酸>次氯酸。根据强酸可以制弱酸分析,该实验证明氯气与水反应的生成物中含有盐酸;
(5)实验装置中烧杯内氢氧化钠溶液能吸收氯气,防止污染。
【分析】(1)实验室制取氯气的方法是固液加热装置;
(2)干燥氯气不具备漂白性,湿润氯气有漂白性,原因是氯气溶于水生成次氯酸;
(3)氯气作为氧化剂,亚硫酸钠作为还原剂,氯气转化为氯离子,亚硫酸钠转化为硫酸钠;
(4)无色气体是二氧化碳,可以生成二氧化碳的只有盐酸;
(5)有毒气体的实验中需要尾气吸收。
20.【答案】(1)KNO3、S;CO2
(2)1mol
【解析】【解答】(1)在该反应中,KNO3中氮元素的化合价降低,故KNO3为氧化剂;S的化合价降低,故S也为氧化剂;
反应过程中,C的化合价由0价变为+4价,发生氧化反应,所得产物CO2为氧化产物;
(2)由反应的化学方程式可知,每消耗1molS,反应转移4mol电子,8g硫磺的物质的量,故转移电子数为:0.25mol×4=1mol;
【分析】(1)反应过程中,有元素化合价降低的物质为氧化剂;还原剂发生氧化反应,所得产物为氧化产物;
(2)根据关系式S~4e-进行计算;
21.【答案】(1)蒸发
(2)Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2;2
(3)C
(4)Br2;吸收尾气,防止污染空气
【解析】【解答】海水蒸发浓缩酸化得到浓缩海水通入氯气氧化溴离子得到含溴单质的混合溶液,利用热空气吹出Br2,被二氧化硫吸收得到含HBr的混合溶液,通入氯气氧化得到溴单质,富集溴元素得到含Br2的混合溶液Ⅱ,蒸馏得到溴单质,则(1)海水通过蒸发浓缩得到浓缩海水,将海水浓缩的方法是蒸发;
(2)步骤①是氯气氧化溴离子得到溴单质,反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,依据元素化合价变化计算1molCl2参加反应,转移电子物质的量为2mol;
(3)通入热空气吹出Br2,利用了Br2的挥发性,
故答案为:C;(4)用SO2的水溶液吸收Br2,氧化剂为溴单质,二氧化硫和溴蒸气有毒不能排放到空气中,应进行尾气吸收。
【分析】(1)海水可以通过蒸发浓缩得到富含溴离子的海水;
(2)氯气具有强氧化性,可以氧化溴离子得到溴单质,再根据元素化合价来计算;
(3)溴单质易挥发,能够被吹出;
(4)二氧化硫来吸收溴单质二氧化硫做还原剂,溴单质做氧化剂,二氧化硫溴单质有毒不能排入空气中。
22.【答案】(1)碘离子
(2)C;D
(3)温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐;烧杯下没垫石棉网,否则加热时会受热不均而炸裂;冷冷凝管中凝水的流向错误,冷水应从下方进,上方出;试剂受热均匀
(4)2I﹣+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O;Cl2+2I﹣=2Cl﹣+I2;H2O2+2I﹣+2H+=I2+2H2O
(5)淀粉溶液
(6)A;C
(7)滤纸破损;倾倒液体时,滤液液面高于滤纸边缘
【解析】【解答】解:(1)步骤③得到含碘离子的溶液,故答案为:碘离子;(2)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上,三脚架下面的空间放酒精灯,故答案为:CD;(3)根据蒸馏的注意事项可知,图中出现以下错误:①温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐;②烧杯下没垫石棉网,否则加热时会受热不均而炸裂;③冷冷凝管中凝水的流向错误,冷水应从下方进,上方出;又用酒精灯直接加热温度变化快,而水浴加热试管内试剂受热比较均匀,故答案为:①温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐;②烧杯下没垫石棉网,否则加热时会受热不均而炸裂;③冷冷凝管中凝水的流向错误,冷水应从下方进,上方出;试剂受热均匀;(4)碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化;Cl2或双氧水(H2O2)可氧化碘离子,故答案为:2I﹣+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O;Cl2+2I﹣=2Cl﹣+I2;H2O2+2I﹣+2H+=I2+2H2O;(5)碘遇淀粉变蓝色,故答案为:淀粉试液;(6)热裂汽油中含有不饱和的烯烃,能与溴或碘发生反应,若用直馏汽油就可以了;酒精不分层,故答案为:AC;(7)过滤的过程中若把玻璃棒靠在三层滤纸上时不小心把滤纸戳破了,此时过滤出的滤液肯定是混浊的;过滤时滤液液面一定要低于滤纸的边缘,不然滤液就会不经过滤纸而直接从滤纸和漏斗之间的空隙中流过,
故答案为:滤纸破损;倾倒液体时,滤液液面高于滤纸边缘.
【分析】(1)步骤③得到含碘离子的溶液;(2)根据实验操作步骤①灼烧来分析用到的实验仪器;(3)根据蒸馏实验的注意事项回答;水浴加热试管内试剂受热比较均匀;(4)MnO2具有较强的氧化性,在酸性条件下可氧化碘离子;Cl2或双氧水(H2O2)可氧化碘离子;(5)根据碘单质的特性来检验;(6)萃取剂的选择原则有四条:一是溶质在萃取剂中的溶解度比在水中要大得多;二是萃取剂与水互不溶解能分成两层;三是萃取剂与水的密度差别较大;四是萃取剂与溶质不会发生反应;(7)根据过滤操作的注意事项分析即可,过滤时要注意以下几点:①选择合适的滤纸②滤纸湿润后紧贴漏斗内壁③玻璃棒靠在三层滤纸上④滤液液面低于滤纸边缘,滤纸边缘低于漏斗边缘⑤玻璃棒要轻放在滤纸上,以防戳破滤纸