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人教版高中化学必修第一册期末综合练习(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于钠及其化合物的比较中,不正确的是
A.等质量的Na分别与足量的O2反应生成Na2O2和Na2O时,转移的电子数相同
B.Na2O2和Na2O两种物质中阴离子的物质的量之比为2∶1
C.Na2CO3比NaHCO3的溶解度大,且更稳定,焰色试验均为黄色
D.质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应得CO2的质量之比为42∶53
2.要想证明某溶液中是否含有Fe3+,下列操作中正确的是
A.加入铁粉 B.通入氯气 C.加入铜片 D.滴加KSCN溶液
3.物质甲、乙、A、B之间的转化关系如图所示(反应条件已略),其中A、B为单质,甲、乙为化合物。下列说法正确的是
A.若A为Na,甲为CuSO4溶液,则B为Cu
B.若B为I2,则A一定为Cl2
C.若A为Fe,B为H2,则甲一定为酸
D.物质甲、乙、A、B之间发生的一定是置换反应
4.下列变化中,不需要破坏化学键的是
A.电解水 B.碘升华 C.加热氯酸钾使其分解 D.氯化钠溶于水
5.下列叙述正确的是
A.烧碱、小苏打、次氯酸均为电解质
B.牛奶、豆浆、葡萄糖溶液均为胶体
C.均属于碱性氧化物
D.碘酒、泥浆水、液氨均为混合物
6.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:
B.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2:
C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O:
D.向CuSO4溶液中加入Na2O2:
7.下列转化中。需要加入氧化剂才能实现的是
A.CO2→CO B.Si→SiO2 C.F2→HF D.Na2O→NaOH
8.下列各组反应中最终肯定是白色沉淀的是
A.AlCl3溶液中加入适量的氨水,再加入足量稀盐酸
B.硫酸铝溶液中加入足量氢氧化钠溶液
C.氯化铜溶液中加入足量氢氧化钾溶液
D.硫酸镁溶液中加入足量氢氧化钠溶液
9.铝热反应常用于焊接钢轨,其焊接速度快,设备简易,适用于野外作业。实验室采用如图装置进行铝热反应,下列说法错误的是
A.该反应的实质是金属的置换反应
B.该反应是放热反应,Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂
C.铝单质很活泼,通常表面附着层致密的氧化铝薄膜
D.铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬等熔点较高的金属
10.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示:
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 75 74
主要化合价 +2 +3 +5、-3 -2
下列叙述正确的是
A.X、Y的最高价氧化物对应水化物的碱性:
B.简单离子的半径:
C.Y与W形成的化合物既能与酸反应又能与强碱反应
D.Y与Z形成的化合物中既含有离子键又含有共价键
二、填空题
11.书写以下方程式
(1)的电离方程式: 。
(2)用石灰乳制漂白粉的化学方程式: 。
(3)钠与氧气在加热条件下的化学方程式: 。
(4)溶液中碳酸氢钠与氢氧化钠的离子方程式: 。
(5)硫酸铜与氢氧化钡溶液反应的离子方程式: 。
12.以菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁,化学式: FeCO3)为原料制取铁的流程如图:
(1)“氧化”和“沉淀”是将“浸取”过程中产生的 Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀, 则操作①的名称为 (填“蒸发”或“过滤”),所用到主要玻璃仪器有 。
(2)写出“沉淀” 过程中发生反应的离子方程式: 。
13.(1)有以下物质:①CO2气体②FeCl3溶液③淀粉溶液④NH4Cl晶体⑤蔗糖溶液⑥钠⑦BaSO4固体⑧CCl4⑨NaOH溶液⑩CH3COOH
属于强电解质的是 ,属于非电解质是 ,能导电的是 。
(2)写出⑩的电离方程式 。
14.用“”或“”回答下列问题
①元素的非金属性越强,其对应最高价氧化物水化物的酸性越 ;
②元素的金属性越强,其对应最高价氧化物水化物的碱性越 ;
③元素的 性越强,其对应气态氢化物的稳定性越 ;
④酸性: ;气态氢化物稳定性: HCl。
15.2019年我国在航天领域取得举世瞩目的成就。
(1)2019年12月27日“胖五”在文昌航天发射场顺利升空。“胖五”的燃料系统大部分是以-183℃的液氧①为氧化剂、-253℃的液氢②为燃料——这已经接近低温的极限,所以又称为“冰箭”。“胖五”的动力心脏——大推力氢氧发动机和液氧煤油③发动机都是全新研制的。
(2)2019年3月10日我国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心完成第300次发射。长征三号乙运载火箭的一子级上部是装有液体四氧化二氮(N2O4)④的氧化剂箱,下部是装有液体偏二甲肼[(CH3)2NNH2]的燃料箱。
(3)2019年1月3日嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,嫦娥四号探测器主体部分使用的是钛合金⑤等新材料,太空舱中利用NiFeO4⑥和其他物质转化呼出的二氧化碳⑦等废气。
上述短文标有序号的物质中,属于混合物的是 ,属于单质的是 ,属于氧化物的是 ,属于盐的是 。(填序号)
16.铝合金是日常生活中常见的金属合金材料,某化学小组为测定某硬铝合金的组成,查阅资料可知:硬铝合金主要分为:Al-Cu-Mg系和Al-Si-Mg系,常温下单质硅不与硫酸、盐酸、硝酸等强酸反应,与NaOH溶液发生反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。
回答下面问题:
称取某硬铝样品18.4 g,分成两等份,一份加入足量稀硫酸中,生成8.96L H2(已换算成标准状况),一份加入足量氢氧化钠溶液中,生成8.96L H2(已换算成标准状况)。
(1)镁单质不与碱反应,写出镁单质与硫酸反应的离子方程式: 。
(2)写出单质Al分别与H2SO4和NaOH反应的离子方程式: 、 。
(3)该硬铝合金属于 系。
(4)该硬铝合金样品中n(Al)= mol;n(Mg)= mol。
17.目前从海水提溴(Br2)大致有以下步骤。
(1)向浓缩的海水中通入某种气体,将海水中的Br﹣氧化为Br2,该气体是 。
(2)用热空气将Br2从上述溶液中吹出,并由浓Na2CO3溶液吸收,转变为NaBr、NaBrO3、1molBr2需消耗Na2CO3 mol。
(3)再将所得混合溶液用稀硫酸酸化,得到浓度较高的溴水,配平该反应的离子方程式。
Br﹣+ BrO3﹣+ H+→ Br2+ H2O。
18.某实验小组同学在配制100mL0.5mol/LNa2CO3(相对分子质量为106)溶液时,进行如下实验操作:
①将称量好的Na2CO3固体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。
②将Na2CO3溶液冷却到室温后,小心转入_______中。
③用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都要小心转入100容量瓶中,并轻轻摇匀。
④继续加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm处,改用______滴加蒸馏水至溶液凹液面最低点与刻度线相切。
⑤将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
请回答下列问题:
(1)实验中需称量 gNa2CO3·10H2O固体。
(2)实验步骤中②、④需使用的仪器名称分别为 、 。
(3)所配溶液取出50mL,取出的溶液Na+物质的量浓度是 ,加水稀释至250mL,所得溶液的物质的量浓度为 ,取出溶液中溶质的质量为 。
(4)定容时俯视刻度线,所配溶液浓度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)下列关于容量瓶的操作,正确的是_______。
A. B. C. D.
(6)为验证Na2CO3中含有杂质NaCl,简单的检验方案是:取少量试样溶于水后, 。
19.电解质是指在 里或熔融状态下能够导电的 。电解质导电的根本原因在于它在这种状态下能够 出自由移动的离子。科学家从这个角度对化合物进行了分类,根据这种分类,酸、碱、盐应该属于 。
20.Ⅰ.现有下列物质:①NaCl晶体 ②BaSO4 ③熔融K2SO4 ④Na2CO3溶液 ⑤液态氯化氢 ⑥醋酸溶液 ⑦石灰水 ⑧石墨 ⑨氨水 ⑩酒精 CO2 NaOH溶液。请将序号分别填入下面的横线处:
(1)上述状态下可导电的是 。
(2)属于强电解质的是 。
Ⅱ.写出下列物质在水溶液中的电离方程式。
(3)NaHCO3: ;
(4)KAl(SO4)2 12H2O: ;
(5)NH3·H2O: 。
Ⅲ.书写下列反应的离子方程式。
(6)Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应: ;
(7)醋酸与氨水反应: ;
(8)金属钠与水反应: ;
(9)澄清石灰水中通入过量CO2: ;
(10)K2CO3溶液中逐滴加入盐酸,一开始无明显现象,一段时间后产生气泡 , ;
三、实验探究题
21.在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选择适当的化学试剂和实验用品,用下图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)装置A是CO2气体的发生装置,请写出仪器a的名称 。
(2)B中盛饱和NaHCO3溶液,其作用是 。
(3)写出C中过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式 。
(4)D中盛放的试剂可以是 (填序号)。
① 浓H2SO4② NaOH溶液 ③ CaCl2溶液 ④ Ca(OH)2溶液
22.高锰酸钾具有强氧化性,广泛用于化工、医药、采矿、金属冶炼及环境保护领域等。KMnO4的制备是以二氧化锰(MnO2)为原料,在强碱性介质中被氧化生成墨绿色的锰酸钾(K2MnO4);然后在一定pH下K2MnO4歧化生成紫色KMnO4。回答下列问题
(1)K2MnO4的制备
实验步骤 现象或解释
①称取2.5 gKClO3固体和5.2gKOH固体置于铁坩埚中,加热熔融 不用瓷坩埚的原因是 。
②分多次加入3gMnO2固体 不一次加入的原因是 。
(2)KMnO4的制备
趁热向K2MnO4溶液中加入1 mol/L H3PO4溶液,直至K2MnO4全部歧化,判断全部歧化的方法是用玻璃棒蘸取溶液于滤纸上,现象为 。然后趁热过滤,将滤液倒入蒸发皿中加热到液面出现晶膜,充分冷却后过滤,在80℃烘箱中干燥3h,不选用更高温度的原因是 。
(3)产品分析
i.不同pH下产品中KMnO4含量
加入H3PO4体积/mL 溶液的pH 产品质量 KMnO4质量 KMnO4质量分数
10.50 12.48 2.35 2.05 87.23
12.50 11.45 2.45 2.18 88.98
14.50 10.89 2.18 1.87 85.78
16.50 10.32 2.28 1.75 76.75
18.50 9.44 2.09 1.48 70.81
从表格中数据分析,在歧化时选择溶液的最佳pH是 。
ii.利用H2C2O4标准溶液测定KMnO4的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.000g的KMnO4固体样品,放入 中溶解,然后冷至室温后全部转移到100mL容量瓶中,加蒸馏水至刻度线。
②滴定:移取25 mLKMnO4溶液于锥形瓶中,加少量硫酸酸化,用0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液滴定,发生反应:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10C02+8H2O,当溶液紫色褪色且半分钟内不变色即为终点,平行滴定3次,H2C2O4溶液的平均用量为23.90mL,则样品纯度为 %(保留1位小数)。
23.某化学兴趣小组利用下图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并检验气体产物。(部分夹持装置略去)
(1)铁与水蒸气反应的化学方程式是 。
(2)仪器a的名称是 。
(3)装置A的作用是 。
(4)虚线框内宜选用下列装置中的 (填数字序号),试管中浓硫酸的作用是 。
(5)实验时,先点燃装置A的酒精灯,后点燃装置B的酒精喷灯,可能的原因是 ﹔点燃装置D的酒精灯前,应进行的必要操作是 。
(6)装置D中出现 的现象,证明铁与水蒸气反应的气体产物是H2。
参考答案:
1.B
【详解】A.等质量的Na分别与足量的O2反应生成Na2O2和Na2O时,都是从钠原子变为Na+,钠的质量相同,物质的量相同转移的电子数相同,故A正确;
B.Na2O2和Na2O的电子式分别为、,两种物质中阴离子的物质的量之比为1∶1,故B错误;
C.在相同温度下,Na2CO3比NaHCO3的溶解度大,而且碳酸氢钠易分解,碳酸钠不易分解,焰色试验均为黄色,故C正确;
D.设Na2CO3和NaHCO3的质量均为m,由碳元素守恒可得,质量相等二者分别与足量盐酸反应得CO2的质量之比为,故D正确;
故答案为:B。
2.D
【详解】检验铁离子的最佳试剂是KSCN溶液,滴加KSCN溶液,溶液会变红。而加入铁粉、通入氯气、加入铜片,现象不明显,且不一定能证明原溶液中有Fe3+,故选:D。
【点睛】铁粉加入含Fe3+的溶液中,会发生Fe+2Fe3+=3Fe2+的反应,溶液颜色会由(棕)黄色变为浅绿色,但不能证明一定是Fe3+,若溶液为碘水,I2也会将Fe氧化为Fe2+,I2转化为I-,现象和铁粉加入含Fe3+的溶液中相同,加入铜片也是如此。
3.D
【分析】由A、B为单质,甲、乙为化合物可知,物质甲、乙、A、B之间的转化关系为甲与单质A发生置换反应生成乙和单质B。
【详解】A.钠与硫酸铜溶液反应时,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和水,不能置换出铜,故A错误;
B.氧气和溴单质也能与碘化钾溶液发生置换反应生成单质碘,则A不一定为氯气,故B错误;
C.铁能与水蒸气高温条件下发生置换反应生成四氧化三铁和氢气,则甲不一定为酸,故C错误;
D.由分析可知,物质甲、乙、A、B之间的转化关系为甲与单质A发生置换反应生成乙和单质B,故D正确;
故选D。
4.B
【详解】A.电解水发生化学变化,旧化学键断裂,形成新化学键,A项错误;
B.碘升华,化学键不变,只破坏分子间作用力,B项正确;
C.加热氯酸钾使其分解,发生化学变化,化学键被破坏,C项错误;
D.氯化钠溶于水,发生电离,离子键被破坏,D项错误;
答案选B。
5.A
【详解】A.烧碱、小苏打、次氯酸在水溶液中都能够导电,都属于电解质,故A正确;
B.葡萄糖为溶液,牛奶、豆浆为胶体,故B错误;
C.因过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气,则过氧化钠不属于碱性氧化物,故C错误;
D.液氨是液态氨气为纯净物,故D错误;
故选:A。
6.D
【详解】A.反应前后电荷不守恒、电子转移也不守恒,正确的离子方程式为,A错误;
B.通入过量,产物应为,B错误;
C.不溶于,故溶液中加入过量的产物应为,C错误;
D.依次发生反应①,②,①+②×2即可得化学方程式,改写成离子方程式即可,D正确;
故选D。
7.B
【详解】氧化剂:化合价降低的元素为氧化剂,需要加入氧化剂说明,选项中的物质需要有化合价升高的元素。
A.C元素化合价降低,A错误;
B.Si元素化合价升高,B正确;
C.F元素化合价降低,C错误;
D.O元素化合价降低,D错误;
故答案为:B。
8.D
【详解】A.AlCl3溶液中加入适量氨水,反应为AlCl3+3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl,生成的氢氧化铝白色沉淀能够溶于盐酸,Al(OH)3 + 3HCl=AlCl3 + 3H2O,沉淀溶解,故A不选;
B.Al2(SO4)3溶液中加入足量NaOH溶液,反应为Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,最终没有白色沉淀生成,故B不选;
C.氯化铜溶液中加入足量氢氧化钾溶液反应生成的氢氧化铜是蓝色沉淀,不是白色沉淀,故C不选;
D.MgSO4溶液中加入过量NaOH溶液,反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Mg(OH)2不溶于过量的NaOH溶液,故D选;
故选D。
9.D
【详解】A.该反应方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,属于置换反应,故A正确;
B.该反应是放热反应,Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂,故B正确;
C.铝单质很活泼,铝的表面和氧气反应生成致密氧化膜,故C正确;
D.铝是活泼金属,利用铝热反应可以冶炼活泼性比铝弱的金属,故D错误;
选D。
10.C
【分析】原子半径X最大,主要化合价为+2价,X为Mg,Y为Al,Z为N,W为O。
【详解】A.同周期从左往右金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水氧化物的碱性逐渐减弱,故碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,A错误;
B.四种简单离子均为10电子,核电荷数越大,半径越小,故离子半径:Al3+C.氧化铝为两性氧化物,既能与酸反应又能与强碱反应,C正确;
D.Al和N形成的化合物为AlN,只含共价键,D错误;
故选C。
11.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)水溶液中完全电离出钠离子、碳酸氢根离子,;
(2)石灰乳制漂白粉反应为氯气和氢氧化钙生成氯化钙和次氯酸钙、水,;
(3)钠与氧气在加热条件下生成过氧化钠,;
(4)碳酸氢钠与氢氧化钠反应生产碳酸钠和水,;
(5)硫酸铜与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,。
12. 过滤 烧杯、玻璃棒、漏斗 Fe3+ + 3NH3 H2O = Fe(OH)3↓+3NH
【分析】以菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁,化学式: FeCO3)为原料制取铁的流程,菱铁矿加稀硫酸生成FeSO4,加双氧水将亚铁氧化成铁离子,加氨水沉淀Fe3+ + 3NH3 H2O = Fe(OH)3↓+3NH,过滤后得到Fe(OH)3,加热分解生成Fe2O3,再用还原剂还原得到Fe。
【详解】(1)“氧化”和“沉淀”是将“浸取”过程中产生的 Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀,分离固体和液体要用过滤,所用到主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。故答案为:过滤;烧杯、玻璃棒、漏斗;
(2)“沉淀” 过程中发生反应硫酸铁与氨水反应生成氢氧化铁和硫酸铵,离子方程式:Fe3+ + 3NH3 H2O = Fe(OH)3↓+3NH。故答案为:Fe3+ + 3NH3 H2O = Fe(OH)3↓+3NH。
13. ④⑦ ①⑧ ②⑥⑨ CH3COOH CH3COO-+H+
【分析】(1)在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物属于电解质;在水溶液中和熔化状态下都不能导电的化合物属于非电解质;在溶液中或熔融状态下完全电离的为强电解质;
(2)醋酸是弱酸,不能完全电离。
【详解】(1)①CO2气体溶于水生成H2CO3,其水溶液能导电,但其本身不导电,为非电解质;
②FeCl3溶液能导电,但是混合物,不是电解质,也不是非电解质;
③淀粉溶液不能导电,是混合物,不是电解质,也不是非电解质;
④NH4Cl晶体的水溶液导电,是强电解质,但晶体本身不导电;
⑤蔗糖溶液不能导电,是混合物,不是电解质,也不是非电解质;
⑥钠能导电,是单质,不是电解质,也不是非电解质;
⑦BaSO4固体不导电,但熔融状态下能导电,是强电解质;
⑧CCl4不能导电,是非电解质;
⑨NaOH溶液能导电,但是混合物,不是电解质,也不是非电解质;
⑩CH3COOH是弱电解质,且本身不导电;
故属于强电解质的是④⑦,属于非电解质是①⑧,能导电的是②⑥⑨;
(2)CH3COOH为弱电解质,其电离方程式为:CH3COOH CH3COO-+H+。
【点睛】电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,例如酸、碱、盐、活泼金属氧化物等,凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质,例如非金属氧化物、一些氢化物和一些有机物如蔗糖和酒精等;特别注意能导电的不一定是电解质,且非电解质的水溶液也可能导电,如CO2的水溶液导电,是因为生成碳酸的缘故;另外电解质和非电解质都是化合物,既要排除单质又要排除混合物。
14. 强 强 非金属 强
【分析】根据元素非金属性和金属性强弱的判断方法分析解答。
【详解】①元素的非金属性越强,其对应最高氧化物水化物的酸电离氢离子越容易,导致其最高价氧化物的水化物酸性越强,故答案为:强;
②元素的金属性越强,其对应最高氧化物水化物的碱电离出氢氧根离子越容易,所以碱性越强,故答案为:强;
③元素的非金属性越强,其对应气态氢化物中非金属元素吸引电子能力越强,导致其氢化物的稳定性越强,故答案为:非金属;强;
④元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,氢化物的稳定性越强,非金属性Si<P、S<Cl,所以酸性:H2SiO3<H3PO4;气态氢化物稳定性:H2S<HCl,故答案为:<;<。
15. ③⑤ ①② ④⑦ ⑥
【详解】①液氧即是液态的氧气,是单质;
②液氢是液态的氢气,是单质;
③煤油是多种烷烃的混合物,且为有机物;
④N2O4由两种元素构成、其中一种为氧元素的化合物,故为氧化物;
⑤合金是两种或两种以上金属(或金属与非金属)的混合物,故钛合金为混合物;
⑥NiFeO4的阳离子是金属阳离子、阴离子是酸根离子,故为盐;
⑦二氧化碳由两种元素构成、其中一种为氧元素的化合物,故为氧化物;
所以属于混合物的是③⑤,属于单质的是①②,属于氧化物的是④⑦,属于盐的是⑥,故答案为:③⑤;①②;④⑦;⑥;
16. Mg+2H+=Mg2+ +H2↑ 2Al+6H+ =2Al3+ +3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑ Al-Si-Mg 0.2 0.1
【分析】根据物质性质及离子方程式的书写规则分析解答;根据方程式中物质的量关系及气体摩尔体积进行相关计算。
【详解】(1)镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气,离子方程式为:Mg+2H+=Mg2+ +H2↑,故答案为:Mg+2H+=Mg2+ +H2↑;
(2)铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气,离子方程式为:2Al+6H+ =2Al3+ +3H2↑;铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑;故答案为:2Al+6H+ =2Al3+ +3H2↑;2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑;
(3)由题干信息知,取某硬铝样品18.4 g,分成两等份,一份加入足量稀硫酸中,生成8.96L H2(已换算成标准状况),一份加入足量氢氧化钠溶液中,生成8.96L H2,生成的氢气相同,若该硬铝合金属于Al-Cu-Mg,其中的Cu、Mg与碱不反应,则合金与足量氢氧化钠反应时放出的氢气必定小于8.96 L,所以该合金为Al-Si-Mg系,故答案为:Al-Si-Mg;
(4)铝与盐酸、氢氧化钠反应生成氢气时,物质的量之比相同,已知Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,Mg+2H+=Mg2+ +H2↑,且此合金与足量的硫酸、氢氧化钠反应放出相同物质的量的氢气,则n(Si):n(Mg)=1:2,设该硬铝合金样品中铝的物质的量为n(Al),镁的物质的量为n(Mg),硅的物质的量为n(Mg),则,,联立解得n(Al)=0.2 mol;n(Mg)=0.1 mol,故答案为:0.2;0.1。
17. Cl2 1 5 1 6 3 3
【分析】(1)氯气具有氧化性,能氧化溴离子生成单质溴;
(2)用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO3-,结合得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒书写反应的离子方程式,结合定量关系计算;
(3)Br-、BrO3-在酸性条件下发生反应生成Br2,溴元素化合价-1价和+5价变化为0价,电子转移总数5,结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。
【详解】(1)向浓缩的海水中通入某种气体,将海水中的Br﹣氧化为Br2,该气体是氯气;
故答案为Cl2;
(2)用热空气将Br2从上述溶液中吹出,并由浓Na2CO3溶液吸收,溴歧化为Br-和BrO3-,反应的离子方程式为3Br2 + 3CO32- ═5Br- +BrO3- + 3CO2,则1molBr2需消耗Na2CO3物质的量为1mol;
故答案为1;
(3)Br- 、BrO3-在酸性条件下发生反应生成Br2,溴元素化合价-1价和+5价变化为0价,电子转移总数5,得到离子方程式为:5Br- +BrO3- + 6H+=3Br2 + 3H2O;
故答案为5;1;6;3;3。
18.(1)5.3
(2) 100ml容量瓶 胶头滴管
(3) 1mol/L 0.1mol/L 2.65
(4)偏高
(5)CD
(6)取少量试样溶于水后,加入足量的稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,证明纯碱中含有杂质氯化钠
【详解】(1)实验室欲配制100mL 0.5mol/L的碳酸钠溶液,需要的固体质量m=n·M=c·V·M=0.5mol/L×0.1L×106g/mol=5.3g;
(2)配制一定物质的量浓度的溶液需要用到容量瓶,步骤②为100ml容量瓶,步骤④为胶头滴管;
(3)0.5mol/L的碳酸钠溶液的Na+的物质的量浓度为1mol/L,50mL溶液加水稀释至250mL,所得溶液的物质的量浓度为=0.1mol/L。取出溶液中溶质的质量为0.5mol/L0.05L106g/mol=2.65g。
(4)定容时俯视刻度线,加水的体积减小,故所配溶液的浓度偏高。
(5)A容量瓶震荡时应该盖上瓶塞,故错误;B眼睛应该与液体的凹液面相平,故错误;C玻璃棒引流定容,正确;D上下倒转摇匀,正确;故选CD。
(6)纯碱中的碳酸根离子也能与硝酸银溶液反应生成白色的碳酸沉淀,为防止碳酸根离子干扰氯离子检验,实验时应加入过量的稀硝酸排出碳酸根离子的干扰,简单的检验方案为取少量试样溶于水后,加入足量的稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,证明纯碱中含有杂质氯化钠。
19. 水溶液 化合物 电离 电解质
【详解】电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。电解质导电的原因在于在这种状态下能够电离出自由移动的离子。电解质包括酸、碱、盐、部分金属氧化物等,故答案为:水溶液;化合物;电离;电解质。
20. ③④⑥⑦⑧⑨ ①②③⑤ NaHCO3=Na++HCO;HCOH++CO KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO+12H2O NH3·H2ONH+OH- Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-+NH+H2O 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ OH-+CO2=HCO H++CO=HCO HCO+H+=H2O+CO2↑
【详解】(1)上述12种物质中,熔融K2SO4、Na2CO3溶液、醋酸溶液、石灰水、氨水、NaOH溶液因含有自由移动的离子而可以导电,石墨因其具有导电性而可以导电,故答案为:③④⑥⑦⑧⑨ ;
(2)在水溶液中或熔融状态下能够完全电离的电解质称为强电解质,包括强酸、强碱和绝大多数盐,故符合条件的物质为①②③⑤;
(3)碳酸氢钠在溶液中可以电离出钠离子和碳酸氢根,而碳酸氢根可以发生微弱的电离,故碳酸氢钠的电离方程式为NaHCO3=Na++HCO;HCOH++CO;
(4)十二水合硫酸铝钾为强电解质,在溶液中可以完全电离,其电离方程式为KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO+12H2O;
(5)一水合氨为弱电解质,在水溶液中部分电离,电离方程式为NH3·H2ONH+OH-;
(6)Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O;
(7)醋酸和一水合氨均为弱电解质,在书写电离方程式时不拆开,故离子方程式为CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-+NH+H2O;
(8)Na和水反应生成强电解质NaOH和单质氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(9)澄清石灰水中通入过量的二氧化碳会生成碳酸氢钙,碳酸氢钙可溶于水,故反应的离子方程式为OH-+CO2=HCO;
(10)向碳酸钾溶液中滴加盐酸,首先氢离子和碳酸根反应生成碳酸氢根,反应的离子方程式为H++CO=HCO;随后碳酸氢根和氢离子反应生成水和二氧化碳,反应的离子方程式为HCO+H+=H2O+CO2↑。
21. 分液漏斗 除去CO2中的HCl气体 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ②④
【分析】(1)根据仪器的构造与用途作答;
(2)根据实验目的来分析仪器B加入饱和的NaHCO3溶液的目的;
(3)过氧化钠与二氧化碳反应会生成碳酸钠与氧气;
(4)分析装置图和实验目的可知D是吸收未反应的二氧化碳。
【详解】(1)仪器a为分液漏斗;
(2)反应生成的二氧化碳中含有氯化氢和水蒸气杂质气体,仪器B加入饱和的NaHCO3溶液的目的除去二氧化碳中的HCl气体;故答案为除去CO2中的HCl气体;
(3)过氧化钠与二氧化碳发生氧化还原反应,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(4)分析装置图和实验目的可知D是吸收未反应的二氧化碳气体,故可用盛饭碱液,② NaOH溶液和④Ca(OH)2溶液均符合要求,故答案为②④。
22. 瓷坩埚中的SiO2与KOH反应 使MnO2充分反应,提高其转化率或者利用率 呈现紫色,而不是墨绿色 防止KMnO4受热分解 11.45 烧杯 84.6%
【分析】(1) ①瓷坩埚原料含有SiO2,是酸性氧化物,能和碱反应;
②分多次加入3gMnO2固体,可提高原料利用率;
(2) 根据“K2MnO4溶液显绿色”可知,如果该歧化反应结束,则反应后的溶液不会显示绿色;KMnO4在加热条件下分解生成K2MnO4;
(3) i.分析表中数据选择产品中KMnO4质量分数最高时对应溶液的pH;
ii.①溶液配制时固体溶解在烧杯中进行;
②滴定时消耗23.90mL0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液,则参加反应的H2C2O4的物质的量为0.0239L×0.1400mol/L=3.346×10-3mol,根据反应:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O可知参加反应的KMnO4的物质的量为3.346×10-3mol×=1.3348×10-3mol,据此计算样品纯度。
【详解】(1) ①瓷坩埚原料含有SiO2,在高温下,瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO2+2KOHK2SiO3+H2O,腐蚀瓷坩埚,故不能使用瓷坩埚,而使用铁坩埚;
②为使MnO2充分反应,提高其转化率,加入MnO2时可分批加入,而不一次性加入;
(2) 由于K2MnO4溶液显绿色,所以用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,表明反应已歧化完全;晶体烘干时应控制温度不超过80℃,以防止KMnO4受热分解;
(3) i.由表中数据可知,歧化时选择溶液的pH为11.45时所得产品的质量最高,产品中KMnO4质量分数的最高,故控制溶液的最佳pH是11.45;
ii.①配制KMnO4溶液时,称取的KMnO4固体样品,应放入烧杯中溶解,然后冷至室温后全部转移到100mL容量瓶中,加蒸馏水至刻度线;
②滴定时消耗23.90mL0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液,则参加反应的H2C2O4的物质的量为0.0239L×0.1400mol/L=3.346×10-3mol,根据反应:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O可知参加反应的KMnO4的物质的量为3.346×10-3mol×=1.3348×10-3mol,则样品纯度=≈84.6%。
23.(1)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
(2)圆底烧瓶或烧瓶
(3)提供水蒸气
(4) ① 吸水,干燥H2
(5) 利用生成的水蒸气排除装置中的空气,防止铁粉被氧化 验纯或检验氢气的纯度
(6)固体由黑色变为红色,管壁有水雾出现
【分析】A中提供水蒸气,水蒸气再B处和铁粉反应生成四氧化三铁和氢气,在C处冷凝蒸馏水和干燥氢气,在D处氢气还原氧化铜。
【详解】(1)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,其化学方程式是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;故答案为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
(2)根据图中装置分析的得到仪器a的名称是圆底烧瓶或烧瓶;故答案为:圆底烧瓶或烧瓶。
(3)水在烧瓶中要和铁粉反应,因此装置A的作用是提供水蒸气;故答案为:提供水蒸气。
(4)水蒸气和铁粉反应后,还有未反应的水蒸气,需要冷凝,冷凝后要吸收水蒸气即干燥生成的氢气,以便氢气还原氧化铜,干燥时要长进短出,因此虚线框内宜选用下列装置中的①),试管中浓硫酸的作用是吸水,干燥H2;故答案为:①;吸水,干燥H2。
(5)B中有空气,铁会和空气中氧气反应,因此实验时,先点燃装置A的酒精灯,后点燃装置B的酒精喷灯,可能的原因是利用生成的水蒸气排除装置中的空气,防止铁粉被氧化;D中有空气,氢气和空气混合点燃时会发生爆炸,因此点燃装置D的酒精灯前,应进行的必要操作是验纯或检验氢气的纯度;故答案为:利用生成的水蒸气排除装置中的空气,防止铁粉被氧化;验纯或检验氢气的纯度。
(6)氧化铜和氢气反应生成铜和水,因此装置D中出现固体由黑色变为红色,管壁有水雾出现的现象,证明铁与水蒸气反应的气体产物是H2;故答案为:固体由黑色变为红色,管壁有水雾出现。
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