第二章 海水中的重要元素——钠和氯—高一化学人教版(2019)必修一单元检测卷
一、单选题
1.如图装置,试管中盛有水,气球中盛有干燥的颗粒,U形管中注有红色液体,将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将气球中的抖落到试管b的水中,将发生的现象是( )
A.U形管内液体褪色 B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大 D.U形管水位:d2.下列关于钠的说法错误的是( )
A.钠应保存在盛有煤油的广口瓶中
B.金属钠着火时,可立即用沾水的毛巾覆盖
C.一小块钠投入水中熔成小球,说明钠与水反应有热量放出
D.反应中的氧化剂是
3.如图是某溶液在稀释过程中溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化关系图,根据图中数据解题思路可知a为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4.如图,A处通入,关闭B阀时,C中的湿润红色布条看不到明显变化;打开B阀后,C中的湿润红色布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的是( )
A.浓盐酸
B.饱和NaCl溶液
C.浓硫酸
D.NaOH溶液
5.已知浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应:。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是( )
①;②HCl;③;④
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①④
6.金属钠分别投入下列溶液中,既有白色沉淀产生又有气体放出的是( )
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
7.下列叙述正确的是( )
①与都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②与发生化合反应生成与发生置换反应生成
③是淡黄色物质,是白色物质
④可作供氧剂,而不可
⑤和焰色反应均为黄色
A.都正确 B.①③④ C.②③⑤ D.④⑤
8.某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.氯水中存在自由移动的离子,能导电,故属于电解质
B.氯水的pH值随光照时间增加而增大,说明光照可减少氢离子的浓度
C.光照过程中体积分数逐渐增加,说明发生了氧化还原反应,其中为还原产物
D.由图可知,50s时浓度约为450mg/L
9.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.含有个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B.25 ℃、下,中含有的原子数为3
C.常温常压下,含有的分子数为0.5
D.标准状况下,含有的分子数为0.5
10.下列有关摩尔质量的说法正确的是( )
A.摩尔质量等于相对分子质量
B.摩尔质量是相对分子质量的倍
C.的摩尔质量是
D.和的摩尔质量相等
11.如果水中含有n个氢原子,则阿伏加德罗常数是( )
A. B. C. D.
12.冬季的降雪给机场和马路带来诸多不便,其中醋酸钾()是融雪效果较好的融雪剂,下列关于醋酸钾说法正确的是( )
A.的质量为
B.的摩尔质量等于它的相对分子质量
C.一个微粒的质量约为
D.含有个碳原子的的物质的量为
13.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.新制氯水呈浅黄绿色且有刺激性气味,说明氯水中含
B.向氯水中加入固体,有气泡产生,说明氯水中含HClO
C.向氯水中加入石蕊溶液,溶液变红后褪色,说明氯水中含和HClO
D.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有
14.有关的性质,下列说法不正确的是( )
A.有毒但可用于自来水消毒
B.能与溶液反应生成两种正盐
C.能与Fe反应生成
D.在中燃烧产生苍白色火焰,且集气瓶口有白雾
15.下列物质进行焰色试验,其火焰为黄色的是( )
A. B. C.KCl D.
二、填空题
16.某粗盐溶液中除泥沙外,还含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,粗盐提纯后可以通过侯氏制碱法(其反应原理为:)和电解饱和食盐水制取多种重要工业产品。下图是有关工艺流程,A、B、C、D、E、F为中学化学常见物质。
回答下列问题:
(1)环节I中A、B、C依次应加入的物质为NaOH、_______、_______,加入D发生反应的离子方程式为_______、_______。
(2)环节Ⅱ中为了产生更多沉淀,应先通入过量的气体E为_______,再通入过量的F。析出晶体中可能含有少量氯离子杂质,检验该晶体中是否含有氯离子杂质的操作方法是_______。热分解时需用到的仪器为_______(填符号)
A.表面皿
B.蒸发皿
C.培养皿
D.坩埚
(3)与砂糖混用可以作补血剂,工业上用溶液和溶液发生复分解反应制备,(已知溶液pH大于8.8时,转化为沉淀,实验中所用溶液的pH=10)。
①在烧杯中混合上述溶液制备沉淀时的具体操作为_______。
a.将溶液缓慢加入到盛有溶液的反应容器中
b.将溶液缓慢加入到盛有溶液的反应容器中
②将溶液缓慢加入到盛有溶液的烧杯中也得到沉淀,同时在实验中观察到有无色无味的气体产生,该反应的离子方程式为_______。
17.用途广泛,可用于医药、印染、漂白及用作解题思路试剂等。实验室模拟工业制备并检验其纯度的实验流程如图所示。
回答下列问题:
(1)生成的化学方程式为 。
(2)样液中加入后产生一种无色无味的气体单质,该气体的名称为 。
(3)已知白色沉淀为,生成该沉淀的化学方程式是 ,为防止样品中含有的杂质生成需对空气进行预处理,预处理的措施是 。
(4)20.0g样品可消耗的溶液10.0mL,该样品的纯度为 。
18.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,探索出了一种生产纯碱的方法,其生产流程可简要表示如下:
(1)上述生产纯碱的方法为______________,副产品的一种用途为__________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是__________。
(3)上述流程中X物质的分子式为__________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了_______(填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是__________。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加__________。
(6)向母液中通入氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有__________。
a.增大的浓度,使更多地析出
b.使更多地析出
c.使转化为,提高析出的纯度
三、实验题
19.回答下列问题:
(1)为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质、某化学兴趣小组做了如下实验:将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液显红色起作用的离子是_______,过一会儿,溶液的颜色褪去,起作用的分子是_______。该分子是否属于电解质_______(填“是”或“否”)。
(2)研究小组为了制备84消毒液(主要成分为NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料:氯气与水的反应是放热反应,在加热条件下氯气与碱液发生反应:。
回答下列问题:
①上述加热条件下氯气与碱液发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
②装置中仪器A的名称_______,图中饱和氯化钠溶液的作用是_______。
③装置中能否省去盛冰水的烧杯?_______,理由是_______。
④写出仪器B中反应的离子方程式:_______。
⑤若B中用8.7g与足量浓盐酸混合加热,则被氧化的HCl的质量是_______g。反应中转移的电子为_______mol。
(3)是一种灰黑色的固体,某研究性学习小组为了探究它的还原性,进行了如下实验:取一定量的溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设:
假设1:被氧化
假设2:被氧化
请你完成下表,验证假设
实验步骤 预期现象 结论
①取少量黄色溶液于试管中,_______ _______ 假设1正确
②取少量黄色溶液于试管中,_______ _______ 假设2正确
参考答案
1.答案:C
解析:将气球中的过氧化钠抖落到试管b的水中,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,并放出大量的热,生成的及放出的大量热将气球a吹大,反应放出的热量也使广口瓶中气体的压强增大,导致U形管水位d高于c,但红色液体不褪色,A、D错误,C正确;试管b中未加入酚酞,实验过程中溶液不变色,B错误。
2.答案:B
解析:A.钠是一种易与氧气、水蒸气等反应且密度小于煤油的固体,故钠应保存在盛有煤油的广口瓶中,A正确;
B.由于,具有可燃性,故金属钠着火时,不可立即用沾水的毛巾覆盖,应用干燥的沙土盖灭,B错误;
C.一小块钠投入水中熔成小球,说明钠与水反应有热量放出和钠的熔点较低,C正确;
D.反应中的H的化合价由+1价转化为中的0价,化合价降低被还原,是氧化剂,D正确;
故答案为:B。
3.答案:C
解析:在稀释过程中溶质的物质的量不变,则,解得。
4.答案:D
解析:干燥氯气不能使有色布条褪色,氯气能使有色布条褪色的原因是:氯气和水反应生成具有漂白性的HClO,打开B阀后,C中的湿润红色布条逐渐褪色,关闭B阀时,C中的湿润红色布条看不到明显变化,说明通入到C中的物质不含氯气,则D中物质能够吸收氯气,浓盐酸、饱和氯化钠溶液、浓硫酸都不能吸收氯气,氢氧化钠能够与氯气反应,可以用氢氧化钠吸收氯气。
答案选D。
5.答案:A
解析:由于酸性:,所以在空气中易与反应生成和HClO,反应的化学方程式为。用含的与浓盐酸反应制取,中必然含有、HCl等杂质,而漂白粉在空气中变质生成的HClO不稳定,不会混在固体中,制得的氯气中不可能含有。
答案选A。
6.答案:C
解析:A.因钠与溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,有气体产生;而氢氧化钠与溶液能产生红褐色沉淀,故A错误;
B.因钠与溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,有气体产生;而氢氧化钠与溶液生成,不会产生沉淀,故B错误;
C.因钠与溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,有气体产生;而氢氧化钠与生成氢氧化镁白色的沉淀,故C正确;
D.因钠与溶液中的水反应,生成物为氢氧化钠和氢气,有气体产生;而氢氧化钠与溶液能产生蓝色沉淀,故D错误;
故选C。
7.答案:D
解析:①不是碱性氧化物,①错误;
②与反应不属于置换反应,②错误;
③是白色固体,为淡黄色固体,③错误;
④与二氧化碳反应产生氧气,可作供氧剂,而不能,④正确;
⑤含有钠元素的物质焰色反应均呈现黄色,和的焰色均为黄色,⑤正确;正确的为④⑤;故答案为:D。
8.答案:D
解析:A.电解质必须是化合物,氯气为单质,不属于电解质,A错误;
B.氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,次氯酸在光照下分解生成盐酸,氢离子的浓度增大,溶液的酸性增强,pH逐渐减小,B错误;
C.氯水中的次氯酸分解生成氯化氢和氧气,氧元素化合价升高,被氧化,所以为氧化产物,C错误;
D.依据氯离子浓度与时间关系图可知,50s时,氯离子浓度约为450mg/L,D正确;
故选D。
9.答案:B
解析:含有个氦原子的氨气的物质的量为1 mol,在标准状况下体积为22.4 L,A错误;25 ℃、时,的物质的量为1 mol,含有的原子数为,B正确;常温常压下,的物质的量不为0.5 mol,所含分子数不为,C错误;标准状况下水不为气体,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,D错误。
10.答案:D
解析:摩尔质量常用单位为,摩尔质量以为单位时,在数值上等于粒子的相对原子质量或相对分子质量,A、B项错误;
的摩尔质量是,C项错误;
和的摩尔质量均为,D项正确。
11.答案:B
解析:水的物质的量,1个水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的,则水中氢原子的物质的量为,由可知,,则阿伏加德罗常数可表示为,故答案为B。
12.答案:C
解析:A.的质量为,故A错误;
B.摩尔质量的单位是,相对分子质量的单位是"1",故B错误;
C.微粒的质量约为,C正确;
D.一个中含有2个原子, 所以当醋酸钾中有个C原子时,醋酸钾的物质的量为,D错误。
13.答案:B
解析:
14.答案:C
解析:A.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强的氧化性,能够杀菌消毒,因此可用于水的消毒,与氯气是否有毒性无关,A不符合题意;
B.氯气与氢氧化钙反应生成的氯化钙和次氯酸钙,这两种物质都是正盐,B不符合题意;
C.氯气的氧化性强,与铁反应生成氯化铁,C符合题意;
D.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,同时产生苍白色火焰,HCl遇空气中的水蒸气,形成盐酸的小液滴,因此在集气瓶口会看到形成白雾,D不符合题意;
故合理选项是A。
15.答案:A
解析:A.含有钠元素的物质的焰色反应为黄色,故A正确;B.含有镁元素的物质无焰色反应,故B错误;C.含有钾元素的物质的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃),故C错误;D.硝酸中不含有金属元素,无焰色反应,故D错误;故选:A。
16.答案:(1);;
(2);取少量晶体于试管中,加水溶解,加入过量稀硝酸,再加入适量硝酸银溶液,若有白色沉淀产生则晶体中含有氯离子,反之则无;D
(3)a;
解析:(1)据流程可知:粗盐常含有少量、等杂质离子,先加入过量的氢氧化钠可以除去镁离子,加入氯化钡可以除去硫酸根离子,加入适量的碳酸钠可以除去钙离子和反应剩余的氯化钡,最后加入适量的盐酸可以除去反应剩余的氢氧化钠和碳酸钠,得到精制盐水后,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,离子方程式为:;盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的离子方程式为:,故答案为;;。
(2)在制取时,工业上采取的是先通过,再通过,氨气极易溶于水,再通入二氧化碳,能较多的吸收二氧化碳,生成更多碳酸氢钠晶体,二氧化碳溶解度小,先通入二氧化碳,溶解的少,再通入氨气,导致生成碳酸氢钠的量少;检验晶体中是否有氯离子,取少量晶体溶于水,加稀酸化,再滴加溶液,若产生白色沉淀,该晶体中含有氯离子;灼烧固体碳酸氢钠制,在坩埚加热分解,故答案为;取少量晶体于试管中,加水溶解,加入过量稀硝酸,再加入适量硝酸银溶液,若有白色沉淀产生则晶体中含有氯离子,反之则无;D。
(3)①碳酸钠碱性较强,硫酸亚铁易在碱性较强的条件下反应生成氢氧化亚铁,制备沉淀时的具体操作是将碳酸钠溶液缓慢加入盛有硫酸亚铁溶液的烧杯中,过滤、洗涤、干燥.故答案为a;
②将溶液缓慢加入到盛有,溶液的烧杯中也能得到沉淀,同时在实验中观察到有无色无味的气体产生,该反应的离子方程式为:,故答案为。
17.答案:(1)
(2)氧气
(3);使气体通过碱石灰
(4)99.47%
解析:(1)熔融状态钠单质与氧气反应生成过氧化钠,反应方程式:;
(2)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气,样液中加二氧化锰后生成无色无味气体单质,说明为氧化锰催化分解过氧化氢,生成氧气;
(3)过氧化钠变质生成碳酸钠,与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,反应方程式:;过氧化钠变质与空气中的水和二氧化碳有关,所以需经过碱石灰进行预处理;
(4)氯化钡的物质的量: 0.001mol,根据,反应的碳酸钠的物质的量与氯化钡的物质的量相同,则样品纯度:;
18.答案:(1)侯氏制碱法(或联合制碱法);用作农作物的化肥
(2)
(3)
(4)Ⅰ;过滤
(5)硝酸酸化的硝酸银溶液
(6)ac
解析:将和两种气体通入NaCl溶液后,发生化学反应:,溶解度较小,结晶析出;溶解度较大,留在母液中;母液里还有未反应的NaCl和未结晶的。从母液中提取后,含有NaCl和的溶液循环到沉淀池中再次利用,这样就大大提高了氯化钠的利用率。在煅烧炉中生成循环到沉淀池中再次利用。含的母液中通入后,发生反应,这样有利于的析出和转化为。
19.答案:(1);HClO;是
(2)5:1;分液漏斗;除去氯气中混有的氯化氢;否;氯气与氢氧化钠在较高温度反应可能生成,不能省去盛冰水的烧杯;;7.3;0.2
(3)加入几滴淀粉溶液;溶液变蓝;加入几滴KSCN溶液;溶液变为血红色
解析:(1)氯水中含有,溶液显酸性,紫色石蕊试液变红;同时氯水中含有HClO,HClO具有漂白性可以使紫色石蕊试液褪色,所以将紫色石蕊溶液漓入新制氯水中,溶液先显红色,最后溶液变为无色;HClO属于电解质;
(2)先用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,氯气中混有HCl,先用饱和食盐水除去HCl,然后将氯气通入氢氧化钠溶液中,使氯气与氢氧化钠溶液反应;①上述加热条件下氯气与碱液发生的反应中,氧化剂还原剂均为氯气,3分子氯气中,6个氯原子有5个氯原子化合价降低做氧化剂,1个氯原子化合价升高做还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1;②装置中仪器A的名称为分液漏斗,图中饱和氯化钠溶液的作用是除去氯气中混有的氯化氢杂质;③装置中盛冰水的烧杯可以降低反应温度,氯气与氢氧化钠在较高温度反应可能生成,不能省去盛冰水的烧杯;④写出仪器B中反应的离子方程式:。⑤若B中用8.7g与足量浓盐酸混合加热8.7g的物质的量为,反应中中的Mn元素由+4价降低为+2价,根据电子守恒可知,充分反应后转移电子的物质的量为:,HCl被氧化生成氯气结合反应方程式,生成氯气为0.1mol,根据Cl元素守恒可知,反应中被氧化的HCl的物质的量为:,被氧化的HCl的质量为:;
(3)①被氧化生成,可使淀粉溶液变蓝,故加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝,假设1正确;②被氧化生成,使KSCN溶液变血红色,故加入几滴KSCN溶液,溶液变为血红色,假设2正确。