第2章 元素与物质世界 测试题 (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 测试题 (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 2023-12-02 00:25:21

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第2章《元素与物质世界》测试题
一、单选题(共20题)
1.下列四组溶液,其中可用稀硫酸进行鉴别的一组是
A.BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、Na2CO3溶液
B.NaCl溶液、Ba(NO3)2溶液、Na2CO3溶液
C.KCl溶液、 Ba(NO3)2溶液、MgCl2溶液
D.NaCl溶液、K2CO3溶液、Na2CO3溶液
2.下列反应的离子方程式正确且表示复分解反应的是(  )
A.钠跟水的反应:2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑
B.次氯酸钙溶液中通入过量CO2:Ca2++2ClO-+H2O+CO2═CaCO3↓+2HClO
C.碳酸氢钙溶液加入过量的氢氧化钠溶液:HCO3-+OH-═CO32-+H2O
D.碳酸氢钠溶液中加入盐酸:HCO3-+H+═CO2↑+H2O
3.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.在pH >7的溶液中:Fe3+、K+、Cl-、SO
B.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:NH、K+、Cl-、I-
C.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液中:NH、Cu2+、NO、SO
D.水电离产生的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、NO
4.将适量的物质分别加到干燥的红色布条上,不能使其褪色的是
A.新制的氯水 B.漂白液 C.液氯 D.次氯酸溶液
5.某合作学习小组讨论辨析以下说法:①粗盐和酸雨都是混合物;②沼气和水煤气都是可再生能源;③冰和干冰均既是纯净物又是化合物;④不锈钢和目前流通的硬币都是合金;⑤盐酸和食醋均既是化合物又是酸;⑥纯碱和熟石灰都是碱.上述说法正确的是(  )
A.①②③④ B.①②⑤⑥ C.③⑤⑥ D.①③④
6.下列物质属于碱的是
A.纯碱 B.小苏打 C.烧碱 D.光导纤维
7.叠氮化钠(NaN3)与硝酸钾碰撞时发生的反应为↑ 。若有1mol N2生成,则下列说法正确的是
A.Na2O为氧化产物,N2为还原产物
B.转移电子的物质的量为0.625 mol
C.生成N2的体积一定为22.4L
D.有0.125 mol KNO3被氧化
8.下列叙述不正确的是
A.步骤③的分离操作为过滤
B.步骤⑥操作可以为先加入浓碱过滤,向水层再加入45%硫酸溶液分液,将碘提取出来
C.步骤④中理论上每产生,需要被还原
D.步骤⑤中加入萃取剂后现象是溶液分层,下层为四氯化碳层呈紫红色
9.已知电离常数:HCNKa=5×10-10,H2CO3Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11。下列有关离子方程式的书写正确的是
A.向NaH2PO4(aq)中滴入少量的Ba(OH)2(aq):3Ba2++6OH—+3H2PO= Ba3(PO4)2↓+PO+6H2O
B.在含有1mol明矾[KAl(SO4)2 12H2O]的水溶液中,加入1mol的Ba(OH)2:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
C.向浓度为1.25mol/L的NaOH(aq) 1 L中通入22.4 L(标准状况测定)的CO2气体:2OH-+ CO2 = CO+ H2O
D.向KCN(aq)中通入少量的CO2气体:CO2+H2O+2CN-= 2HCN+CO
10.下列说法:①只含一种元素的物质一定是纯净物②BaSO4是一种难溶于水的强电解质③磷酸、烧碱、小苏打分别属于酸、碱、盐。其中正确的表述是
A.①②③ B.①③ C.②③ D.①②
11.下列反应中,水只作氧化剂的氧化还原反应为:
A.Cl2+H2O=HCl+HClO B.2F2+2H2O=4HF+O2
C.H2O+CaO=Ca(OH)2 D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
12.为防止废弃的硒单质造成环境污染,通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒,再用溶液处理后回收。发生的反应为:①、,下列说法错误的是
A.①中是还原产物,是氧化产物
B.②中是还原剂,是氧化剂
C.②中每生成共转移电子
D.氧化性由强到弱的顺序是:
13.能大量共存的一组无色离子是
A.NH、Ca2+、Cl-、CO B.K+、SO、Na+、OH-
C.K+、Na+、SO、Fe3+ D.Na+、H+、NO、CO
14.LiH是一种氢气发生剂,用于军事或其他需氢气的场合。它与水的反应属于氢元素的归中反应,试问在这个反应中
A.水是氧化剂,LiH是还原剂 B.LiH是氧化剂,水是还原剂
C.LiH既是氧化剂又是还原剂 D.该反应是非氧化还原反应,不存在氧化剂和还原剂
15.红色花朵遇到新制氯水,颜色变化正确的是
A.褪色 B.不变色 C.变蓝色 D.颜色加深
16.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.水电离的c(H+)=1×10-13mol/L 的溶液中:K+、Na+、、
B.1.0mol/L的CH3COOH溶液:K+、Fe3+、、Cl-
C.在c(OH-):c(H+)=1×1012的溶液: 、Ca2+、Cl-、K+
D.滴入酚酞试剂不变色的溶液:Na+、、、
17.某同学把氢溴酸(HBr溶于水形成的溶液)与盐酸划为一类物质,其理由是它们的化学性质十分相似。据此判断下列反应不会发生的是
A.
B.
C.
D.
18.某校研究小组探究铝的性质,在能与铝反应生成氢气的溶液中一定能大量共存的离子组是
A.Na+、SO、HCO、NO B.Na+、Ca2+、S2-、Cl-
C.Na+、K+、NO、Cl- D.K+、Mg2+、Cl-、SO
19.常温下,向50 mL某硫酸溶液中逐渐加入氢氧化钡溶液,生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示,下列有关说法中正确的是
A.b点时溶液中主要存在的离子为Ba2+、OH-
B.c点时溶液中发生反应的离子方程式为Ba2++SO=BaSO4 ↓
C.d时刻时,硫酸与氢氧化钡恰好反应完全
D.溶液的导电能力:
20.下列反应的离子方程式正确的是
A.Fe与稀硫酸反应:
B.Na和反应:
C.与足量的稀盐酸反应:
D.溶液与溶液反应:
二、非选择题(共5题)
21.(1)现有下列物质:①纯碱 ②③硫酸 ④CaO ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨CO ⑩NO
其中属于盐的是 (填序号,下同);属于酸性氧化物的是 。
(2)有关胶体的实验中:
①实验室制备胶体的化学方程式为 。
②将橘红色的硫化锑()胶体装入U形管,插入电极后通直流电,发现与直流电源正极相连的一极附近橘红色加深,证明胶体的分散质微粒带 (填“正”或“负”)电荷。
22.铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)
(1)该温度下,在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单质铁11.2 g。则10min内CO的平均反应速率为 。
(2)请用上述反应中某种气体的有关物质理量来说明该反应已达到平衡状态:
① ;
② 。
(3)写出氢氧化铝在水中发生碱式电离的电离方程式: ;欲使上述体系中铝离子浓度增加,可加入的物质是 。
23.一种实验室制备次氯酸钠和氯酸钾的装置和步骤如下:
①如图组装装置,检查装置的气密性。②在锥形瓶A内放入5gKMnO4粉末,安全漏斗深入试管内部。在试管5中放入4mL6mol·L-1的KOH溶液,试管6中放入4mL2mol·L-1的NaOH溶液。③打开止水夹3,关闭止水夹4,控制试管5中温度在323~328K范围内,通过安全漏斗向锥形瓶A中缓缓加入15mL9mol·L-1的盐酸,并控制氯气均匀产生。④当试管5内由无色慢慢变为黄绿色,再由黄绿色突然变成无色时,继续通氯气至溶液呈极淡的黄色,停止加热。⑤。⑥将试管5拆下,冷水浴冷却至不再有晶体析出,过滤、洗涤、干燥。
回答下列问题:
(1)锥形瓶A内的小试管的作用是 。
(2)洗气瓶2内的试剂可以是 。
A.饱和氯化钙溶液 B.浓硫酸 C.饱和食盐水 D.饱和碳酸氢钠溶液
(3)控制试管5中温度在323~328K范围内,采取的加热方式是 。试管5因生成了KClO而显黄绿色,KClO的电子式为 。黄绿色突然变为无色是因为KClO分解生成了KClO3,写出KClO分解的化学方程式: 。
(4)步骤⑤的操作是 。
(5)步骤⑥中得到的晶体用乙醇洗涤的优点是 。
(6)取试管6中的液体少许于另一试管中,加入硫酸调至弱酸性,向其中滴加0.2mol·L-1的MnSO4溶液,有黑色沉淀生成,则发生反应的离子方程式为 。
24.某蓝色溶液中含有、、、、、、、离子中的若干种。某学习小组开展探究成分的实验如下:
(1)溶液中一定含有的离子是 ,可能含有的离子是 。
(2)写出生成沉淀的离子方程式 。
(3)蓝色溶液与作用,生成一种气体单质,溶液蓝色褪去,同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。
①写出该反应的离子方程式 。
②设计实验验证该白色沉淀的组成元素 。
25.某学习小组欲检测一失去标签的试剂瓶中固体物质的成分,将固体溶于水,形成的溶液中含有Na+、NH、Mg2+、Fe2+、SO、MnO、CO、SO中的若干种,取一定量待测液进行如下实验:
回答下列问题:
(1)该待测液中一定含有的离子是 ;无法确定是否含有的离子是 ;
(2)沉淀B的成分及物质的量为 (物质写化学式)。
(3)生成无色气体X时的离子方程式为 。
(4)生成沉淀C时的离子反应方程式为 。
(5)在催化剂、加热条件下气体X与气体Y可以反应转化为对环境无害的物质,该反应的化学方程式为 。
参考答案:
1.B
A.硫酸可以和碳酸钠反应产生气体,先检验出碳酸钠,但是无法鉴别氯化钡和硝酸钡,故A错误;
B.硫酸可以和硝酸钡反应生成白色沉淀,和碳酸钠反应产生二氧化碳气体,和氯化钠不反应,现象各不一样,可以用硫酸来检验,故B正确;
C.硫酸和硝酸钡反应生成白色沉淀,但是无法鉴别氯化钾、氯化镁,故C错误;
D.硫酸可以和K2CO3溶液、Na2CO3溶液反应,均会产生二氧化碳气体,无法鉴别K2CO3溶液、Na2CO3溶液,故D错误;
故选B。
2.D
A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,属于为置换反应;
B.二氧化碳过量,反应生成碳酸氢钙;
C.氢氧化钠过量,反应生成碳酸钙沉淀和碳酸钠;
D.碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳气体和水。
A.钠跟水的反应为:2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑,属于置换反应,不属于复分解反应,故A错误;
B.次氯酸钙溶液中通入过量CO2,反应不会生成碳酸钙沉淀,反应生成碳酸氢钙,正确的离子方程式为:ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO,故B错误;
C.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应时,钙离子和碳酸氢根按物质的量之比为1:2进行反应,正确离子方程式为:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,故C错误;
D.碳酸氢钠溶液中加入盐酸,反应生成二氧化碳气体和水,反应的离子方程式为:HCO3-+H+═CO2↑+H2O,故D正确;
故选D。
3.C
A.pH >7,溶液显碱性,Fe3+在碱性条件下无法大量存在,A错误;
B.KSCN溶液显红色,说明溶液中含Fe3+,Fe3+具有强氧化性,I-具有还原性所以无法共存,B错误;
C.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液显酸性,所有离子可共存,C正确;
D.水电离产生的c(OH-)=10-12 mol·L-1,溶液可以酸性或者碱性,Al3+无法在碱性条件下共存,D错误;
故选C选项。
4.C
使有色有机物质褪色的主要成分是HClO。
A.氯气溶于水中,发生,有次氯酸存在,故可实现漂白,不符题意;
B.漂白液中的ClO-会有少量水解生成HClO,能实现漂白,不符题意;
C.液态氯单质只存在Cl2,没有HClO,所以无法漂白红色布条,符合题意;
D.HClO溶液中大量存在HClO分子,可以实现漂白,不符题意;
综上,本题选C。
5.D
①项,由两种或以上物质组成的是混合物,粗盐和酸雨中都含有多种物质,都属于混合物,故①正确;
②项,化石燃料是不可再生的能源,沼气是可再生能源;水煤气是煤和水高温反应的产物,属不可再生能源,故②不正确;
③项,冰是水的固态形式,干冰是二氧化碳的固态形式,二者既是纯净物又是化合物,故③正确;
④项,生活中使用的金属材料绝大多数为合金。不锈钢和目前流通的硬币都是合金,故④正确;
⑤项,盐酸和食醋都属于混合物,不属于化合物,故⑤不正确;
⑥项,纯碱是碳酸钠,属于盐;熟石灰属于碱,故⑥不正确。
综上所述,①③④正确,本题选D。
【点睛】本题考查混合物与纯净物、化合物与单质、合金、酸的组成和分类以及碱的组成和分类;解答上述问题时要注意:硫酸、醋酸为纯净物,而盐酸、食醋、粗盐、酸雨、合金等为混合物。
6.C
A.纯碱是碳酸钠,属于盐,A不符合题意;
B.小苏打是碳酸氢钠,属于盐,B不符合题意;
C.烧碱是氢氧化钠,属于碱,C符合题意;
D.光导纤维的主要成分是二氧化硅,为混合物,D不符合题意;
故选C。
7.B
A.该反应中NaN3→N2的N元素化合价升高,KNO3→N2的N元素化合价降低,则氧化产物和还原产物均为N2,故A错误;
B.每生成16 mol N2转移10mol电子,则有1mol N2生成时转移0.625 mol,故B正确;
C.未指明标准状况,无法计算生成N2的体积,故C错误;
D .KNO3→N2的N元素化合价降低,KNO3被还原,故D错误;
故选:B。
8.B
海带灼烧后灰浸泡分离,滤液加入氧化剂二氧化锰生成碘单质后使用四氯化碳萃取分液,有机层加入碱使碘元素进入水层,分液后酸化生成碘单质;
A.步骤③为分离固液的操作,分离操作为过滤,A正确;
B.步骤⑥操作可以为先加入浓碱过滤,碘单质转化为离子进入水层,分液后,向水层再加入稀硫酸溶液生成碘单质,将碘提取出来,B错误;
C.根据电子守恒可知,,则步骤④中理论上每产生,需要被还原,C正确;
D.四氯化碳密度大于水层,溶解碘后有机层为紫红色,D正确;
故选B。
9.B
A.磷酸二氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液反应生成磷酸氢钡、磷酸氢钠和水,反应的离子方程式为Ba2++2OH—+2H2PO= BaHPO4↓+ HPO+H2O,故A错误;
B.溶液中1mol KAl(SO4)2与1mol Ba(OH)2反应生成mol Al(OH)3和1molBaSO4↓,反应的离子方程式为2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,故B正确;
C.溶液中1.25mol氢氧化钠与1mol二氧化碳反应生成0.25mol碳酸钠和0.75mol碳酸氢钠,反应的离子方程式为5OH-+4CO2 = CO+3HCO+H2O,故C错误;
D.由电离常数可知,电离程度为H2CO3>HCN>HCO,则氰化钾溶液中通入与少量二氧化碳气体反应生成氢氰酸和碳酸氢钠,反应的离子方程式为CO2+H2O+CN-= HCN+ HCO,故D错误;
故选B。
10.C
①只含一种元素的物质不一定是纯净物,如氧气和臭氧混合在一起属于混合物,故①错误;
②BaSO4难溶于水,但其溶解的部分完全电离, 属于强电解质,故②正确;
③磷酸属于酸,烧碱为NaOH,属于碱,小苏打为碳酸氢钠,属于盐,故③正确;
故正确的是②③;
答案选C。
11.D
A.反应Cl2+H2O=HCl+HClO中,水中各元素的化合价未变,故A错误;
B.反应2F2+2H2O=4HF+O2中,水中氧元素的化合价升高是还原剂,故B错误;
C.H2O+CaO=Ca(OH)2是非氧化还原反应,故C错误;
D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑反应中只有水中氢元素的化合价降低,生成氢气,说明是水只作氧化剂,故D正确;
故答案为D。
【点睛】明确氧化还原反应的基本概念是解题关键,在这些氧化还原反应中,化合价降低元素所在的反应物是氧化剂,所以水中只有氢元素的化合价降低,生成氢气,说明是水只作氧化剂的氧化还原反应。
12.C
A.①中S元素化合价由+6价变为+4价、Se元素化合价由0价变为+4价,则浓硫酸是氧化剂、Se是还原剂,SO2是还原产物,SeO2是氧化产物,故A正确;
B.②中Se元素化合价由+4价变为0价、I元素化合价由-1价变为0价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,则KI是还原剂,SeO2是氧化剂,故B正确;
C.反应②中I元素化合价由-1价变为0价,每生成0.4mol I2转移电子物质的量为:0.4mol×2×[0-(-1)]=0.8mol,故C错误;
D.①中氧化剂是浓硫酸、氧化产物是SeO2,则氧化性:H2SO4(浓)>SeO2;②中氧化剂是SeO2,而硝酸反应物仅体现酸性,则氧化性:SeO2>HNO3,所以氧化性由强到弱的顺序是:H2SO4(浓)>SeO2>HNO3,故D正确;
故选C。
13.B
A.Ca2+和CO结合生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,A错误;
B.选项中的离子均能大量共存,B正确;
C.有Fe3+的溶液呈黄色,不符合题意,C错误;
D.H+和CO生成二氧化碳和水,不能大量共存,D错误;
答案选B。
14.A
由LiH+H2O═LiOH+H2↑可知,LiH中H元素的化合价是-1价,反应后化合价升高,水中H元素的化合价是+1价,反应后化合价降低,有元素化合价升降为氧化还原反应,且LiH为还原剂,水为氧化剂,
故选:A。
15.A
新制氯水中含有次氯酸,具有漂白性,红色花朵遇到新制氯水褪色,答案选A。
16.B
A. 水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液为酸性或碱性溶液,H+与反应生成H2SiO3,不能共存,A错误;
B. CH3COOH是弱酸,在CH3COOH溶液中,K+、Fe3+、、Cl-均能共存,B正确;
C. 在c(OH-):c(H+)=1×1012的溶液是碱性溶液,OH-与反应生成氨水,和钙离子反应生成氢氧化钙沉淀,不能共存,C错误;
D. 滴入酚酞试剂不变色的溶液如果显酸性溶液,H+与反应生成碳酸、H+与反应生成亚硫酸,不能共存,D错误;
故答案为:B。
17.D
A.盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳、水,所以氢溴酸和碳酸钠反应生成溴化钠、二氧化碳、水,反应的方程式为,故A正确;
B.盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀,所以氢溴酸和硝酸银反应生成溴化银沉淀,反应方程式是,故B正确;
C.盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,所以氢溴酸和氢氧化钠反应生成溴化钠和水,反应的方程式是,故C正确;
D.银和盐酸不反应,所以银和氢溴酸也不反应,故D错误;
选D。
18.C
酸或碱都能与铝反应生成氢气,故能与铝反应生成氢气的溶液为酸性或碱性溶液,据此分析。
A.HCO与H+、OH-都能反应而不能大量共存,故A不符合题意;
B.S2-与H+反应生成H2S而不能大量共存,故B不符合题意;
C.Na+、K+、NO、Cl-在酸性或碱性条件下都不反应,可以大量共存,故C符合题意;
D.Mg2+与OH-反应生成氢氧化镁沉淀而不能大量共存,故D不符合题意;
故选C。
19.D
A.a到b点部分硫酸反应,方程式为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O,则液中主要存在的离子为SO、H+,故A错误;
B.c点硫酸正好完全反应,溶液中不再发生反应,故B错误;
C.d点氢氧化钡溶液过量,c点硫酸与氢氧化钡恰好反应完全,故C错误;
D.a、b时刻都是硫酸溶液,b时刻消耗部分硫酸,硫酸浓度比a时刻小,而c时刻为水,故导电能力c<b<a,故D正确;
故选:D。
20.A
A.铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,A正确;
B.钠与水反应离子方程式:,B错误;
C.与足量的稀盐酸反应:,C错误;
D.溶液与溶液反应:,D错误;
答案选A。
21. ①⑥ ②⑤⑦ FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 负
(1)盐是指由金属离子(或)和酸根离子构成的化合物,①纯碱、⑥为同一种物质,属于盐;酸性氧化物是能和碱反应生成盐和水的氧化物,②、⑤、⑦均能与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,故答案为:①⑥;②⑤⑦;
(2)①实验室制备氢氧化铁胶体是在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液,当溶液变为红褐色时立即停止加热,反应的化学方程式为。
②将橘红色的硫化锑()胶体装入U形管,插入电极后通直流电,发现与直流电源正极相连的一极附近橘红色加深,说明胶体的分散质微粒带负电荷,此现象是胶体的电泳现象,故答案为:;负。
22. 0.015mol/(L·min) CO[或CO2]的消耗速率和生成速率相等 CO[或CO2]的质量不再改变(其他合理答案也正确) Al(OH)3 Al3++3OH- 盐酸(或其他合理答案)
(1)根据 计算反应速率;
(2)根据化学平衡的定义回答;
(3)氢氧化铝在水中发生碱式电离,电离出铝离子和氢氧根离子;根据平衡移动原理回答;
(1)在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单质铁11.2 g,铁的物质的量是,根据方程式Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)可知消耗CO 0.3mol,则10min内0.015mol/(L·min);
(2). 化学平衡是指在条件一定的可逆反应中,化学反应正逆反应速率相等,反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态 ,所以CO[或CO2]的消耗速率和生成速率相等、CO[或CO2]的质量不再改变时反应达到平衡状态;
(3)氢氧化铝在水中发生碱式电离,电离出铝离子和氢氧根离子,电离方程式是Al(OH)3Al3++3OH-;加入盐酸,氢氧根离子浓度降低,Al(OH)3Al3++3OH-平衡正向移动,铝离子浓度增大;
23. 液封,防止生成的气体逸出 AC 水浴加热 3KClO2KCl+KClO3 打开止水夹4,关闭止水夹3 减少氯酸钾的溶解损失,有利于快速干燥 ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+
根据流程和步骤,锥形瓶A内放入KMnO4粉末并缓缓加入盐酸,产生氯气,气体沿导管经过洗气瓶2,通过止水夹3进入试管5发生反应,试管5中放入KOH溶液,则该处制备氯酸钾,试管6中放入NaOH溶液,该处制备次氯酸钠,B和最后的锥形瓶中的NaOH溶液目的在于吸收过量的氯气,防止污染空气,洗气瓶2的目的在于除去混在氯气中的氯化氢气体。
(1)由图可知,加入盐酸用的是长颈漏斗,与外界大气相通,为防止氯气逸出,故放入一个小试管,所以锥形瓶A内的小试管的作用是液封,防止生成的气体逸出;
(2)洗气瓶2的目的在于除去混在氯气中的氯化氢气体,该试剂一方面要除掉氯化氢,另一方面要防止氯气溶解,满足条件的为饱和氯化钙溶液 、饱和食盐水,答案选AC;
(3)试管5中温度在323~328K范围内,即50℃-55℃,温度范围小且在水的沸点范围内,采取的加热方式是水浴加热;KClO中存在离子键和共价键,电子式为;KClO分解生成了KClO3,氯的化合价既升高又降低,根据得失电子守恒配平,故KClO分解的化学方程式为3KClO2KCl+KClO3;
(4)步骤④反应已经完成,故步骤⑤的操作是打开止水夹4,关闭止水夹3;
(5)乙醇具有挥发性,用乙醇洗涤可以快速干燥,且相比用水洗涤,氯酸钾的溶解损失要小,故用乙醇洗涤的优点是减少氯酸钾的溶解损失,有利于快速干燥;
(5)试管6制备次氯酸钠,次氯酸钠在酸性条件下具有强氧化性,向其中滴加MnSO4溶液,有黑色沉淀生成,该沉淀应为MnO2,则发生反应的离子方程式为
ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+。
【点睛】
(2)考查的是除杂问题,只要溶液中氯离子浓度足够大,即可满足除去HCl气体杂质又可减少氯气的溶解。
24.(1) 、、 、
(2)
(3) 将白色沉淀溶于硝酸,得到蓝色溶液,说明有元素;再向溶液中加入溶液,有白色沉淀,说明有元素
含有的溶液显蓝色,含有的溶液显深蓝色,溶液中含有;向含有的溶液中加入氨水可用于制备,且为可溶于溶液的白色沉淀,则原溶液中不含有、,通入二氧化碳又生成白色沉淀,即可推断白色沉淀和为沉淀;则溶液中含有就不含有,深蓝色溶液在加入硝酸酸化的溶液后有白色沉淀析出,可推得化合物中含有,综上,中含有、和,不含有、、不确定是否含有、。
(1)
由分析可知溶液中一定含有的离子是、、;可能含有的离子是、;
(2)
偏铝酸钠溶液中通入足量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,方程式为:;
(3)
①由上述分析可知,深蓝色溶液中含有和,与反应时溶液蓝色褪去,即反应后溶液中不存在,可推测铜元素以沉淀形式析出,反应得到的沉淀为白色且可溶于硝酸,可推测铜元素在其中不是蓝色且稳定的价,而是价,即反应过程中元素化合价降低,中氮元素显价,具有还原性,反应过程中元素化合价升高生成,符合反应中有气体产生,根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反应离子方程式为;
②在溶液中显蓝色,中元素为价,能被硝酸氧化为价,与硝酸反应过程中元素以形式存在于溶液中,与溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀。
故答案为:将白色沉淀于硝酸,得到蓝色溶液,说明有元素;再向溶液中加入溶液,有白色沉淀,说明有元素。
25.(1) NH、Fe2+、Mg2+、SO 无
(2)0.3mol Fe(OH)3、0.1mol Mg(OH)2
(3)3Fe2++NO+4H+=2H2O+3Fe3++NO↑
(4)Ba2++CO2 +2OH-= BaCO3↓ + H2O
(5)4NH3+6NO 5N2+6H2O
待测液逐滴加入稀盐酸至过量,没有明显现象,则溶液一定不含SO、MnO、CO,继续加入过量的硝酸钡溶液,有沉淀A生成,沉淀A只能为BaSO4,溶液含有SO,且n(SO)=n(BaSO4)=,同时有无色气体X生成,说明含有Fe2+,无色气体X为NO,n(NO)=,根据电子守恒,n(Fe2+)=,由Fe元素守恒可知,生成的n(Fe3+)=n(Fe2+)=0.3mol;滤液I中加入过量的NaOH溶液,加热,有无色气体Y生成,则Y为NH3,溶液含有NH,且n(NH)=n(NH3)=,生成的沉淀B一定含有0.3molFe(OH)3,m[Fe(OH)3]=0.3mol×107g/mol=32.1g<37.9g,则沉淀B还含有Mg(OH)2,则溶液含有Mg2+,且n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=,滤液Ⅱ通入少量的CO2,生成的C为BaCO3,由于2n(Fe2+)+2n(Mg2+)+n(NH)=2×0.3mol+2×0.1mol+0.2mol=1mol=2n(SO)=2×0.5mol,由电荷守恒可知,溶液中一定没有Na+。
(1)由分析可知,该待测液中一定含有的离子是:NH、Fe2+、Mg2+、SO,一定没有Na+、SO、MnO、CO,不存在无法确定的离子,故答案为:NH、Fe2+、Mg2+、SO;无;
(2)生成的沉淀B一定含有0.3molFe(OH)3,m[Fe(OH)3]=0.3mol×107g/mol=32.1g<37.9g,则沉淀B还含有Mg(OH)2,则溶液含有Mg2+,且n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=,则沉淀B的成分及物质的量为:0.3mol Fe(OH)3、0.1mol Mg(OH)2;
(3)根据上述分析,生成无色气体X时的离子方程式为:3Fe2++NO+4H+=2H2O+3Fe3++NO↑;
(4)根据上述分析,生成沉淀C时的离子反应方程式为:Ba2++CO2 +2OH-= BaCO3↓ + H2O;
(5)在催化剂、加热条件下气体NO与气体NH3可以反应转化为对环境无害的物质,应是生成氮气与水,该反应的化学方程式为:4NH3+6NO 5N2+6H2O