2016-2017学年山东省枣庄市滕州市高考补习学校高三(上)第五周同步化学试卷
一、选择题
1.化学与生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
B.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果发生了加成反应
C.食品脱氧剂(含铁粉、氯化钠、炭粉等)的脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同
D.加入足量氢氧化钠溶液共热,能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)
2.不具有放射性的同位素称之为稳定同位素,近20年来,稳定同位素分析法在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用.如在陆地生态系统研究中,2H、13C、15N、18O、34S等常用做环境分析指示物.下列说法中正确的是( )
A.34S原子核内的中子数为16
B.1H216O在相同条件下比1H218O更易蒸发
C.13C和15N原子核内的质子数相差2
D.2H+的酸性比1H+的酸性更强
3.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是( )
A.氘(D)原子核外有1个电子
B.1H与D互称同位素
C.H2O与D2O互称同素异形体
D.1H218O与D216O的相对分子质量相同
4.分析化学中常用X射线研究晶体结构,有一种蓝色晶体可表示为:MxFey(CN)z,研究表明它的结构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点,自身互不相邻,而CN一位于立方体的棱上,其晶体中的阴离子结构如图示,下列说法正确的是( )
A.该晶体是原子晶体
B.M的离子位于上述立方体的面心,呈+2价
C.M的离子位于上述立方体的体心,呈+1价,且M+空缺率(体心中没有M+的占总体心的百分比)为50%
D.晶体的化学式可表示为MFe2(CN)3,且M为+1价
5.阿伏加德罗常数用NA表示,下列叙述中正确的个数是( )
①标准状况下,22.4L乙醇中含有的氧原子数目为NA
②6.4g的34S2和34S8混合物中,含硫原子总数为0.2NA
③12g金刚石含有的共价键数为2NA
④10mL质量分数为98%的H2SO4,加水至100mL,H2SO4的质量分数大于9.8%
⑤含0.2NA个阴离子的Na2O2和水反应时,转移0.2mol电子
⑥11.2L
Cl2通入足量氢氧化钠溶液中充分反应,转移的电子数等于0.5NA
⑦1L含NA个NH3 H2O的氨水,其浓度为1mol L﹣1.
A.②③④
B.③④⑤
C.④⑥⑦
D.①②⑤
6.能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++CO2+H2O═CaCO3↓+2H+
B.酸性KMnO4溶液中通入SO2:5SO2+2MnO4﹣+2H2O═5SO42﹣+2Mn2++4H+
C.FeBr2溶液中通入足量Cl2:2Fe2++2Br﹣+2Cl2═2Fe3++Br2+4Cl﹣
D.AgCl悬浊液中通HI:Ag++HI═AgI↓+H+
7.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.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3﹣、SO42﹣
B.在0.1
mol L﹣1Na2CO3溶液中:A13+、Na+、NO3﹣、C1﹣
C.水电离的c(H+)=1×10﹣13mol L﹣1的溶液中:K+、Na+、AlO2﹣、CO32﹣
D.在=10﹣12的溶液中:K+、Na+、ClO﹣、NO3﹣
8.已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应:4Fe
2++4Na2O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+则下列说法正确的是( )
A.该反应中
Fe2+是还原剂,O2
是还原产物
B.4molNa2O2
在反应中共得到
8NA
的电子
C.Fe(OH)3既是氧化产物又是还原产物,每生成
4mol
Fe(OH)3
反应过程中共转移电子
6mol
D.反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀
9.已知酸性高锰酸钾溶液可以将FeSO4氧化,化学反应方程式为:
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,现将一定量的硫酸酸化的高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液(假设I﹣与KMnO4反应的氧化产物为I2),混合溶液中铁离子的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,则下列有关说法不正确的是( )
A.图中AB段主要是高锰酸钾和碘化钾溶液反应
B.图中BC段发生的反应为2Fe3++2I﹣═2Fe2++I2通电
C.根据OC段的数据可知开始加入的高锰酸钾的物质的量为0.25mol
D.以Pt为电极材料电解C点的溶液,总反应式为2H2O2H2↑+O2↑,则当外电路电子流通4mol时两极产生的气体总体积一定是67.2L
10.反应①是自海藻灰中提取碘的主要反应,反应②是自智利硝石中提取碘的主要反应:①2NaI+MnO2+3H2SO4=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2;②2NaIO3+5NaHSO3=2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2.已知NaIO3的氧化性与MnO2相近,下列有关说法正确的是( )
A.两个反应中生成等量的I2时转移的电子数相等
B.I2在反应①②中都是氧化产物
C.NaI和NaIO3在一定条件下能反应生成I2
D.NaIO3在任何化学反应中只能作氧化剂,不能作还原剂
11.将一定量的氯气通入30mL浓度为10.00mol/L的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系.下列判断正确的是( )
A.与NaOH反应的氯气一定为0.3
mol
B.若反应中转移的电子为n
mol,则0.15<n<0.25
C.n(Na+):n(Cl﹣)可能为7:3
D.n(NaCl):n(NaClO):n(NaClO3)可能为8:2:1
12.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+O2(g)═SO2(g)+H2O(g)△H1
2H2S(g)+SO2(g)═S2(g)+2H2O(g)△H2
H2S(g)+O2(g)═S(g)+H2O(g)△H3
2S(g)═S2(g)△H4
则△H4的正确表达式为( )
A.△H4=(△H1+△H2﹣3△H3)
B.△H4=(3△H3﹣△H1﹣△H2)
C.△H4=(△H1+△H2﹣3△H3)
D.△H4=(△H1﹣△H2﹣3△H3)
13.化学反应伴随能量变化,下列说法中错误的是( )
A.TNT(炸药)爆炸时部分化学能转化为热能
B.电解饱和食盐水时部分化学能转化为电能
C.镁条燃烧时部分化学能转化为光能
D.植物光合作用时部分光能转化为化学能
14.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液.下列说法不正确的是( )
A.原子半径的大小顺序为W>Q>Z>X>Y
B.元素X的气态氢化物与Q的单质可发生置换反应
C.元素X与Y可以形成5种以上的化合物
D.元素Q的最高价氧化物对应的水化物酸性比W的强
15.下列关于碱金属某些性质的排列中,正确的是( )
A.原子半径:Li<Na<K<Rb<Cs
B.密度:Li<Na<K<Rb<Cs
C.熔点、沸点:Li<Na<K<Rb<Cs
D.还原性:Li>Na>K>Rb>Cs
16.工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g)△H=+QkJ/mol(Q>0)某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行上述反应,下列叙述正确的是( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1
mol,则达平衡时,吸收热量为Q
kJ
C.反应至4
min时,若HCl浓度为0.12
mol/L,则H2的反应速率为0.03
mol/(L min)
D.反应吸收0.025Q
kJ热量时,生成的HCl通入100
mL
1
mol/L的NaOH溶液中恰好完全反应
17.一定条件下存在反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)△H<0,现有三个相同的1L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol
H2和1mol
I2(g),在Ⅱ中充入2molHI(g),在Ⅲ中充入2mol
H2和2mol
I2(g),700℃条件下开始反应.达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深
D.容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1
18.下列分类或归类正确的是:( )
①铝热剂、纯净矿泉水、冰水混合物均为混合物
②NaOH、HD、IBr均为化合物
③明矾、烧碱、硫酸均为强电解质
④C60、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
⑤碘酒、淀粉溶液、水雾、纳米材料均为胶体.
A.①②③⑤
B.③④⑤
C.②④⑤
D.③④
19.下列物质与其用途完全符合的是( )
①Na2O2﹣供氧剂
②晶体Si﹣太阳能电池
③AgI﹣人工降雨
④NaCl﹣制纯碱
⑤Al2O3﹣焊接钢轨
⑥NaClO﹣消毒剂
⑦Fe2O3﹣红色油漆或涂料
⑧SO2﹣食品防腐剂
⑨NH3﹣制冷剂
⑩水玻璃﹣耐火材料.
A.①④⑤⑧⑨
B.①②③⑥⑦⑨
C.①②③④⑥⑦⑨⑩
D.①②③④⑥⑦⑨
20.化学在生产、生活中有着重要用途,下列物质的用途及对应解释都正确的是( )
选项
物质
用途
解释
A
Al2O3
耐火材料
Al2O3的熔沸点较高
B
SiO2
计算机芯片
SiO2是一种良好的半导体
C
Fe3O4
红色涂料
Fe3O4是一种红色氧化物
D
浓H2SO4
干燥剂
浓H2SO4有脱水性
A.A
B.B
C.C
D.D
21.在100mL
HNO3和H2SO4的混合溶液中,两种酸的物质的量浓度之和为0.6mol/L.向该溶液中加入足量的铜粉,加热,充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计)( )
A.0.225mol/L
B.0.30mol/L
C.0.36mol/L
D.0.45mol/L
22.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:甲乙丙.下列有关物质的推断不正确的是( )
A.若甲为焦炭,则丁可能是O2
B.若甲为SO2,则丁可能是氨水
C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸
D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2
23.下列有关实验的叙述正确的是( )
A.滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝,原溶液中无NH4+
B.向Ca(ClO)2溶液通入CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去
C.光照氯水有气泡冒出,该气体为Cl2
D.
实验室可用如图所示装置制取饱和氨水
24.以下物质间的转化通过一步反应不能实现的是( )
A.HCl→Cl2→HClO→NaClO
B.Na→Na2O2→Na2CO3→NaHCO3
C.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3
D.Al→NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3
25.X、Y、Z是三种常见元素的单质,甲、乙是两种常见的化合物,这些单质和化合物之间存在如图所示的转化关系,下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z一定是非金属单质
B.X、Y、Z中至少有一种是金属单质
C.若X、Y都为金属单质,则Z必为非金属单质
D.如果X、Y都为非金属单质,则Z必为金属单质
二.计算器
26.海水中含有许多化学物质,不能直接饮用,所以将海水转化为淡水是一个重大的课题.
(1)海水中含有大量NaCl,盐田法仍是目前海水制盐的主要方法.盐田分为贮水池、 和结晶池,建盐田必须在 处建立(填字母).
A.离江河入海口比较近的地方
B.气候干燥、多风、少雨
C.潮汐落差大且有平坦空旷的海滩
(2)从海水中提取试剂级NaCl及回收金属Mg的工业流程如下:
1实验室中完成步骤Ⅰ所用装置为 (填字母).
②某学习小组设计了如下实验模拟步骤Ⅱ:[粗盐溶解]
[过滤]
[NaCl溶液]
在步骤A中加入BaCl2溶液的作用是 ,步骤C加入Na2CO3的作用是 ,若向粗盐溶液
中加入Na2CO3浓溶液,则有难溶的Mg2(OH)2CO3生成,同时有气体逸出.该反应的离子方程式为 .
③步骤Ⅲ是在 气氛中蒸干得到纯净的MgCl2固体,工业上通过电解获得Mg的化学方程式为 .
(3)电渗析法是近年来发展起来的一种海水淡化技术,其原理如图所示,电渗析法淡化海水时阴极室可获得的重要化工原料有 .
(4)工业上通常以NaCl、CO2和NH3为原料制取纯碱,其方法是向饱和NaCl溶液中先通入 ,然后再通入另一种气体,写出制取NaHCO3的化学方程式:
.
27.KClO3是一种常见的氧化剂,常用于医药工业、印染工业和制造烟火.实验室用KClO3和MnO2混合加热制氧气,现取KClO3和MnO2的混合物16.60g加热至恒重,将反应后的固体加15g水充分溶解,剩余固体6.55g
(25℃),再加5g水充分溶解,仍剩余固体4.80g(25℃).
(1)若剩余的4.80g固体全是MnO2,则原混合物中KClO3的质量为 g;
(2)若剩余的4.80g固体是MnO2和KCl的混合物
①求25℃时KCl的溶解度;
②求原混合物中KClO3的质量;
③所得KCl溶液的密度为1.72g/cm3,则溶液的物质的量浓度为多少?(保留2位小数)
(3)工业常利用3Cl2+6KOH(热)→KClO3+5KCl+3H2O,制取KClO3(混有KClO).实验室模拟KClO3制备,在热的KOH溶液中通入一定量氯气充分反应后,测定溶液中n(K+):n(Cl﹣)=14:11,将所得溶液低温蒸干,那么在得到的固体中KClO3的质量分数的取值范围为多少?(用小数表示,保留3位小数)
三.实验题
28.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品添加剂.实验室用如图1所示装置制备Na2S2O5,实验步骤如下:
Ⅰ.在Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1,生成NaHSO3溶液;
Ⅱ.加碳酸钠粉末调至pH为7~8;
Ⅲ.再通SO2至pH为4.1;
Ⅳ.从过饱和溶液中析出Na2S2O5晶体.
(1)制备焦亚硫酸钠总反应的化学方程式为 .
(2)Na2S2O5溶于水且与水能反应,所得溶液显酸性,其原因是 .步骤Ⅲ中测定溶液的pH的方法是 ;pH>4.1时,则产品中会有副产物,其化学式是 .
(3)利用碘量法可测定Na2S2O5产品中+4价硫的含量,实验方案为:将一定量的Na2S2O5产品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中, ,重复如上步骤2次,记录数据.(实验中必须使用的试剂有:c1mol L﹣1的标准碘溶液、c2mol L﹣1的标准Na2S2O3溶液、冰醋酸、淀粉溶液、蒸馏水;已知:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)
(4)含铬废水中常含有六价铬[Cr(Ⅵ)].利用Na2S2O5和FeSO4 7H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72﹣的废水,实验结果见右图.
①实验过程中溶液的pH不断升高的原因是 .
②已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10﹣31,lg2≈0.3,c(Cr3+)<1.0×10﹣5
mol L﹣1时视为完全沉淀.现将废水中Cr2O72﹣全部转化为Cr(OH)3而除去,需调节溶液的pH范围为 .
29.制备纯净的液态无水四氯化锡(SnCl4易挥发形成气体,极易发生水解)的反应为:Sn+2Cl2SnCl4,Sn也可与HCl反应生成SnCl2,已知:
物质
摩尔质量/(g mol﹣1)
熔点/℃
沸点/℃
Sn
119
232
2260
SnCl2
190
246.8
623
SnCl4
261
﹣30.2
114.1
MnO2
87
535(分解)
﹣
某同学设计的相关实验装置图如图:
(l)A中浓盐酸与B中物质进行反应,化学方程式为 .
(2)D中的试剂为 ,目的是 .
(3)G中冷却水的进水位置为 (填字母).
(4)为避免E中副反应的发生,对装置需要改进的措施是 .
(5)K中固体物质的作用为 .
(6)当要结束实验时,不能首先进行的操作是 .①关闭A的活塞 ②停止F的加热 ③停止G的通水.
(7)若将B中的固体换成 ,并将除A和B以外的器皿去掉,反应可制备SnCl2.
(8)实验结束后,若得到的SnCl4为13.05g,至少消耗 g
MnO2.为了避免尾气污染,需要改进的措施是 .
30.FeSO4 7H2O广泛用于医药和工业领域,实验室制备FeSO4 7H2O的流程如下:
(1)铁屑与稀硫酸反应前,应用10%
Na2CO3溶液浸泡几分钟,操作目的是 .
(2)最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;② .
(3)FeSO4 7H2O是某些补血剂的主要成分,将1.5g某补血剂预处理,配成100mL溶液.实验室用KMnO4溶液通过氧化还原滴定测定该补血剂(1.5g)中铁元素的含量,
①配制100mL
1.200×10
﹣2mol L﹣1的KMnO4溶液时,将溶解后的溶液转移至容量瓶中的操作方法是
②实验中的KMnO4溶液需要酸化,可用于酸化的酸是 .
a.稀硝酸
b.稀盐酸
c.稀硫酸
d.浓硝酸
KMnO4溶液应盛装在 滴定管中.滴定到终点时的现象为 .
③滴定完毕,三次实验记录KMnO4标准溶液的读数如下.
滴定次数实验数据
1
2
3
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
V(KMnO4)/mL(初读数)
0.00
0.20
0.00
V(KMnO4)/mL(终读数)
15.85
15.22
14.98
该补血剂中铁元素的质量分数为 .
2016-2017学年山东省枣庄市滕州市高考补习学校高三(上)第五周同步化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.化学与生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
B.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果发生了加成反应
C.食品脱氧剂(含铁粉、氯化钠、炭粉等)的脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同
D.加入足量氢氧化钠溶液共热,能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)
【考点】取代反应与加成反应;碘与人体健康;有机物的鉴别;常见的食品添加剂的组成、性质和作用.
【分析】A.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含碘元素的食物;
B.乙烯有还原性;
C.铁粉、氯化钠溶液、炭粉构成原电池,铁作负极,碳作正极,负极上铁失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应;
D.地沟油的成分是油脂,矿物油的成分为多种烃混合物,二者都是混合物,没有固定的沸点,能够燃烧,密度小于水,油脂在碱性条件下水解生成甘油.
【解答】解:A.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含碘元素的食物,含碘的食物不是高碘酸,故A错误;
B.乙烯具有催熟作用,乙烯有还原性,用高锰酸钾可以除掉乙烯,该过程中乙烯与高锰酸钾反应氧化还原反应,故B错误;
C.铁粉、氯化钠溶液、炭粉构成原电池,铁作负极,碳作正极,负极上铁失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,与钢铁的吸氧腐蚀相同,故C正确;
D.油脂在碱性条件下水解生成甘油溶于水,不分层,氢氧化钠与矿物油不反应,分层,能区别,故D正确;
故选AB.
2.不具有放射性的同位素称之为稳定同位素,近20年来,稳定同位素分析法在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用.如在陆地生态系统研究中,2H、13C、15N、18O、34S等常用做环境分析指示物.下列说法中正确的是( )
A.34S原子核内的中子数为16
B.1H216O在相同条件下比1H218O更易蒸发
C.13C和15N原子核内的质子数相差2
D.2H+的酸性比1H+的酸性更强
【考点】同位素及其应用;质量数与质子数、中子数之间的相互关系.
【分析】A、利用质子数+中子数=质量数来计算;
B、利用相对分子质量来比较分子晶体的沸点,沸点低的容易蒸发;
C、C原子的质子数为6,N原子的质子数为7;
D、2H+与1H+都是氢离子,化学性质相同.
【解答】解:A、34S原子核内的中子数为34﹣16=18,故A错误;
B、因1H216O的相对分子质量1×2+16=18,1H218O的相对分子质量为1×2+18=20,则1H216O的沸点低,1H216O在相同条件下比1H218O更易蒸发,故B正确;
C、C原子的质子数为6,N原子的质子数为7,则13C和15N原子核内的质子数相差7﹣6=1,故C错误;
D、2H+与1H+都是氢离子,化学性质相同,即2H+的酸性与1H+的酸性相同,故D错误;
故选B.
3.重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是( )
A.氘(D)原子核外有1个电子
B.1H与D互称同位素
C.H2O与D2O互称同素异形体
D.1H218O与D216O的相对分子质量相同
【考点】同位素及其应用.
【分析】A.氘(D)质子数为1,质子数=核外电子数;
B.有相同质子数,不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素;
C.相同元素组成,不同形态的单质互为同素异形体;
D.1H218O的相对分子质量为:1×2+18=20,D216O的相对分子质量为:2×2+16=20.
【解答】解:A.氘(D)质子数为1,质子数=核外电子数,故原子核外有1个电子,故A正确;
B.1H与D质子数相同,中子数不同,故互为同位素,故B正确;
C.H2O与D2O都是化合物,不是单质,故C错误;
D.1H218O的相对分子质量为:1×2+18=20,D216O的相对分子质量为:2×2+16=20,故D正确,
故选C.
4.分析化学中常用X射线研究晶体结构,有一种蓝色晶体可表示为:MxFey(CN)z,研究表明它的结构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点,自身互不相邻,而CN一位于立方体的棱上,其晶体中的阴离子结构如图示,下列说法正确的是( )
A.该晶体是原子晶体
B.M的离子位于上述立方体的面心,呈+2价
C.M的离子位于上述立方体的体心,呈+1价,且M+空缺率(体心中没有M+的占总体心的百分比)为50%
D.晶体的化学式可表示为MFe2(CN)3,且M为+1价
【考点】晶胞的计算.
【分析】A、该晶体中含有Fe2+、Fe3+、CN﹣等阴阳离子,据此判断晶体类型;
B、根据晶胞结构,利用均摊法确定晶胞中各离子个数,再根据化合价代数各为零可判断;
C、根据晶胞结构,利用均摊法确定晶胞中各离子个数比可判断;
D、根据晶胞结构,利用均摊法确定晶胞中各离子个数,再根据化合价代数各为零可判断.
【解答】A、该晶体中含有Fe2+、Fe3+、CN﹣等阴阳离子,所以该晶体为离子晶体,故A错误;
B、根据晶胞结构可知,晶胞中含有Fe2+的个数为4×=,Fe3+的个数为4×=,CN﹣的个数为12×=3,所以Fe2+、Fe3+、CN﹣的个数比为1:1:6,根据化合价代数和为零可知,M的化合价为+1价,故B错误;
C、根据晶胞结构,由B的计算可知,每个晶胞中含有Fe2+0.5个,Fe3+0.5个,CN﹣3个,由B可知M的化合价为+1价,根据化合价代数为零,可知每个晶胞平均含有M也是0.5个,而M的离子位于上述立方体的体心上,所以两个晶胞中一个有M+,而另一个必无M+,所以M+空缺率为50%,故C正确;
D、由B的分析可知,晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6,且M为+1价,故D错误;
故选C.
5.阿伏加德罗常数用NA表示,下列叙述中正确的个数是( )
①标准状况下,22.4L乙醇中含有的氧原子数目为NA
②6.4g的34S2和34S8混合物中,含硫原子总数为0.2NA
③12g金刚石含有的共价键数为2NA
④10mL质量分数为98%的H2SO4,加水至100mL,H2SO4的质量分数大于9.8%
⑤含0.2NA个阴离子的Na2O2和水反应时,转移0.2mol电子
⑥11.2L
Cl2通入足量氢氧化钠溶液中充分反应,转移的电子数等于0.5NA
⑦1L含NA个NH3 H2O的氨水,其浓度为1mol L﹣1.
A.②③④
B.③④⑤
C.④⑥⑦
D.①②⑤
【考点】阿伏加德罗常数.
【分析】①标准状况下,乙醇为液态;
②34S2和34S8均由硫原子34S构成;
③12g金刚石的物质的量为1mol,而1个碳原子形成2条共价键;
④由于硫酸浓度越大,硫酸的密度越大,则10mL质量分数为98%的H2SO4,加水至100mL,H2SO4的质量分数大于9.8%;
⑤Na2O2中含1个阴离子;
⑥Cl2所处的状态不明确;
⑦NH3 H2O是弱电解质,在溶液中部分电离;
【解答】解:①标准状况下,乙醇为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故①错误;
②34S2和34S8均由硫原子34S构成,故6.4g混合物中含有的硫原子的物质的量为n=<0.2mol,个数小于2NA个,故②错误;
③12g金刚石的物质的量为1mol,而1个碳原子形成2条共价键,故1mol金刚石中含2mol共价键即2NA个,故③正确;
④硫酸的质量分数越大,硫酸溶液的密度越大,稀释过程中硫酸的质量不变,由于稀释后硫酸的密度减小,则10mL质量分数为98%的H2SO4,加水至100mL,H2SO4的质量分数会大于:×98%=9.8%,故④正确;
⑤Na2O2中含1个阴离子,故含0.2NA个阴离子的Na2O2的物质的量为0.2mol,而过氧化钠与水的反应为歧化反应,0.2mol过氧化钠转移0.2mol电子即0.2NA个,故⑤正确;
⑥Cl2所处的状态不明确,故其物质的量无法计算,则转移的电子数无法计算,故⑥错误;
⑦NH3 H2O是弱电解质,在溶液中部分电离,故1L含NA个NH3 H2O的氨水,其浓度大于1mol L﹣1,故⑦错误;
故选B.
6.能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++CO2+H2O═CaCO3↓+2H+
B.酸性KMnO4溶液中通入SO2:5SO2+2MnO4﹣+2H2O═5SO42﹣+2Mn2++4H+
C.FeBr2溶液中通入足量Cl2:2Fe2++2Br﹣+2Cl2═2Fe3++Br2+4Cl﹣
D.AgCl悬浊液中通HI:Ag++HI═AgI↓+H+
【考点】离子方程式的书写.
【分析】A.碳酸的酸性弱于盐酸;
B.高锰酸钾具有强的氧化性,能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子;
C.氯气足量二价铁离子、溴离子都被氧化;
D.碘化氢为强电解质,应拆成离子,氯化银为沉淀,应保留化学式.
【解答】解:A.碳酸的酸性弱于盐酸,二氧化碳通入氯化钙溶液不反应,故A错误;
B.酸性KMnO4溶液中通入SO2,离子方程式:5SO2+2MnO4﹣+2H2O═5SO42﹣+2Mn2++4H+,故B正确;
C.FeBr2溶液中通入足量Cl2,离子方程式:2Fe2++4Br﹣+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl﹣,故C错误;
D.AgCl悬浊液中通HI,离子方程式:AgCl+I﹣═AgI↓+Cl﹣,故D错误;
故选:B.
7.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.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3﹣、SO42﹣
B.在0.1
mol L﹣1Na2CO3溶液中:A13+、Na+、NO3﹣、C1﹣
C.水电离的c(H+)=1×10﹣13mol L﹣1的溶液中:K+、Na+、AlO2﹣、CO32﹣
D.在=10﹣12的溶液中:K+、Na+、ClO﹣、NO3﹣
【考点】离子共存问题.
【分析】A.与Al反应能放出H2的溶液为酸性或碱性溶液,溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,亚铁离子与企业改革离子反应,酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应;
B.铝离子与碳酸钠发生双水解反应;
C.水电离的c(H+)=1×10﹣13mol L﹣1的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,碳酸根离子、偏铝酸根离子与氢离子反应;
D.
=10﹣12的溶液为碱性溶液,溶液中存在大量氢氧根离子,四种离子之间不反应,都不与氢氧根离子反应.
【解答】解:A.与Al反应能放出H2的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,Fe2+与氢氧根离子反应,酸性条件下Fe2+、NO3﹣之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B.A13+与Na2CO3发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.水电离的c(H+)=1×10﹣13mol L﹣1的溶液为酸性或碱性溶液,AlO2﹣、CO32﹣都与氢离子反应,在酸性溶液中不能大量共存,故C错误;
D.
=10﹣12的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,之间不反应,K+、Na+、ClO﹣、NO3﹣都不与企业改革离子反应,在溶液中能够大量共存,故D正确;
故选D..
8.已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应:4Fe
2++4Na2O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+则下列说法正确的是( )
A.该反应中
Fe2+是还原剂,O2
是还原产物
B.4molNa2O2
在反应中共得到
8NA
的电子
C.Fe(OH)3既是氧化产物又是还原产物,每生成
4mol
Fe(OH)3
反应过程中共转移电子
6mol
D.反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀
【考点】氧化还原反应.
【分析】4Fe2++4Na2O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+中,Fe元素的化合价升高,过氧化钠中O元素的化合价升高也降低,以此来解答.
【解答】解:A.该反应中
Fe2+是还原剂,O2是氧化产物,故A错误;
B.4molNa2O2
在反应时,只有6molO得到电子,由﹣1价降低为﹣2价,共得到6NA
的电子,故B错误;
C.Na2O2是氧化剂和还原剂,Fe(OH)3
既是氧化产物又是还原产物,结合B选项可知每生成
4mol
Fe(OH)3
反应过程中共转移电子
6mol,故C正确;
D.反应过程中看不到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀,故D错误;
故选C.
9.已知酸性高锰酸钾溶液可以将FeSO4氧化,化学反应方程式为:
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,现将一定量的硫酸酸化的高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液(假设I﹣与KMnO4反应的氧化产物为I2),混合溶液中铁离子的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,则下列有关说法不正确的是( )
A.图中AB段主要是高锰酸钾和碘化钾溶液反应
B.图中BC段发生的反应为2Fe3++2I﹣═2Fe2++I2通电
C.根据OC段的数据可知开始加入的高锰酸钾的物质的量为0.25mol
D.以Pt为电极材料电解C点的溶液,总反应式为2H2O2H2↑+O2↑,则当外电路电子流通4mol时两极产生的气体总体积一定是67.2L
【考点】化学方程式的有关计算.
【分析】氧化性强弱顺序为KMnO4>Fe3+,由图象可知,在反应后的溶液中滴加碘化钾溶液,开始时Fe3+浓度不变,则说明Fe3+没有参加反应,则AB应为高锰酸钾和碘化钾的反应,BC段为铁离子和碘化钾的反应,C点时溶液的成分是硫酸亚铁,电解的实质是电解水,结合得失电子守恒解答该题.
【解答】解:A.开始时Fe3+浓度不变,则说明Fe3+没有参加反应,则AB应为高锰酸钾和碘化钾的反应,故A正确;
B.BC段Fe3+浓度逐渐减小,为铁离子和碘化钾的反应,反应的离子方程式为2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2,故B正确;
C.由氧化剂和还原剂得失电子数目相等可知反应的关系式为2KMnO4~10Fe3+~10I﹣,共消耗的n(I﹣)=1.25mol,则开始加入的高锰酸钾的物质的量为=0.25mol,故C正确;
D.C点时溶液的成分是硫酸亚铁,电解的实质是电解水,总反应式为2H2O2H2↑+O2↑,则当外电路电子流通4mol时,生成3mol气体,气体状况未知,不能计算两极上产生的气体体积,故D错误.
故选D.
10.反应①是自海藻灰中提取碘的主要反应,反应②是自智利硝石中提取碘的主要反应:①2NaI+MnO2+3H2SO4=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2;②2NaIO3+5NaHSO3=2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2.已知NaIO3的氧化性与MnO2相近,下列有关说法正确的是( )
A.两个反应中生成等量的I2时转移的电子数相等
B.I2在反应①②中都是氧化产物
C.NaI和NaIO3在一定条件下能反应生成I2
D.NaIO3在任何化学反应中只能作氧化剂,不能作还原剂
【考点】氧化还原反应.
【分析】A.第一个方程式中,I元素化合价由﹣1价变为0价、Mn元素化合价由+4价变为+2价,其转移电子数为2;第二个方程式中,I元素化合价由+5价变为0价,S元素化合价由+4价变为+6价,转移电子数为10;
B.第一个方程式中,I元素化合价由﹣1价变为0价,第二个方程式中,I元素化合价由+5价变为0价,所以第一个方程式中碘是氧化产物、第二个方程式中是还原产物;
C.NaI具有还原性,NaIO3具有氧化性,二者在一定条件下能反应生成I2;
D.NaIO3中I元素处于中间价态,具有氧化性和还原性.
【解答】解:A.第一个方程式中,I元素化合价由﹣1价变为0价、Mn元素化合价由+4价变为+2价,其转移电子数为2;第二个方程式中,I元素化合价由+5价变为0价,S元素化合价由+4价变为+6价,转移电子数为10,所以二者生成等量的碘转移电子的量不等,故A错误;
B.第一个方程式中,I元素化合价由﹣1价变为0价,第二个方程式中,I元素化合价由+5价变为0价,所以第一个方程式中碘是氧化产物、第二个方程式中是还原产物,所以二者产物不同,故B错误;
C.NaI具有还原性,NaIO3具有氧化性,二者在一定条件下能发生氧化还原反应生成I2,故C正确;
D.NaIO3中I元素处于中间价态,具有氧化性和还原性,故D错误;
故选C.
11.将一定量的氯气通入30mL浓度为10.00mol/L的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系.下列判断正确的是( )
A.与NaOH反应的氯气一定为0.3
mol
B.若反应中转移的电子为n
mol,则0.15<n<0.25
C.n(Na+):n(Cl﹣)可能为7:3
D.n(NaCl):n(NaClO):n(NaClO3)可能为8:2:1
【考点】氧化还原反应的计算.
【分析】A.由于反应后体系中没有NaOH,故氢氧化钠反应完,根据钠元素守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3),由氯原子守恒有2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3);
B.利用极限法解答,根据方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化产物只有NaClO,转移电子数最少,氧化产物只有NaClO3,转移电子数最多;
C.根据方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化产物只有NaClO,n(Na+):n(Cl﹣)最大为2:1,当氧化产物为NaClO3,n(Na+):n(Cl﹣)最小为6:5;
D.令n(NaCl)=8mol,n(NaClO)=2mol,n(NaClO3)=1mol,根据电子转移守恒验证判断.
【解答】解:A.由于反应后体系中没有NaOH,故氢氧化钠反应完,根据钠元素守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.03L×10mol/L=0.3mol,根据氯原子守恒有2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.3mol,故参加反应的氯气n(Cl2)=0.15mol,故A错误;
B.根据方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化产物只有NaClO,转移电子数最少,为0.3mol××1=0.15mol,氧化产物只有NaClO3,转移电子数最多,为0.3mol××1=0.25mol,故B正确;
C.根据方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化产物只有NaClO,n(Na+):n(Cl﹣)最大为2:1,当氧化产物为NaClO3,n(Na+):n(Cl﹣)最小为6:5,故6:5<n(Na+):n(Cl﹣)<2:1,而7:3>2:1,故C错误;
D.令n(NaCl)=8mol,n(NaClO)=2mol,n(NaClO3)=1mol,生成NaCl获得的电子为8mol×1=8mol,生成NaClO、NaClO3失去的电子为2mol×1+1mol×5=7mol,得失电子不相等,即n(NaCl):n(NaClO):n(NaClO3)不可能为8:2:1,故D错误;
故选B.
12.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+O2(g)═SO2(g)+H2O(g)△H1
2H2S(g)+SO2(g)═S2(g)+2H2O(g)△H2
H2S(g)+O2(g)═S(g)+H2O(g)△H3
2S(g)═S2(g)△H4
则△H4的正确表达式为( )
A.△H4=(△H1+△H2﹣3△H3)
B.△H4=(3△H3﹣△H1﹣△H2)
C.△H4=(△H1+△H2﹣3△H3)
D.△H4=(△H1﹣△H2﹣3△H3)
【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算.
【分析】利用盖斯定律分析,不管化学反应是一步或分几步完成,其反应热是不变的;根据目标方程改写分方程,然后求出反应热.
【解答】解:根据目标方程,把方程3反写,计量数乘以2;把方程2乘以;把方程1乘以;然后三者相加;即﹣△H3×2+△H2×+△H1×=(△H1+△H2﹣3△H3),
故选A.
13.化学反应伴随能量变化,下列说法中错误的是( )
A.TNT(炸药)爆炸时部分化学能转化为热能
B.电解饱和食盐水时部分化学能转化为电能
C.镁条燃烧时部分化学能转化为光能
D.植物光合作用时部分光能转化为化学能
【考点】反应热和焓变.
【分析】A、根据爆炸过程中能量之间的转化来回答;
B、电解是将电能转化为化学能的装置;
C、根据镁条燃烧时的能量转化来回答;
D、植物光合作用时,光合作用吸收二氧化碳生成氧气,部分光能转化为化学能.
【解答】解:A、TNT爆炸过程中,化学能转化为热能、动能、光能等,故A正确;
B、电解是将电能转化为化学能的装置,故B错误;
C、镁条燃烧时放光、放热,即部分化学能转化为光能和热能,故C正确;
D、植物光合作用时,光合作用吸收二氧化碳生成氧气,所以部分光能转化为化学能,故D正确.
故选B.
14.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液.下列说法不正确的是( )
A.原子半径的大小顺序为W>Q>Z>X>Y
B.元素X的气态氢化物与Q的单质可发生置换反应
C.元素X与Y可以形成5种以上的化合物
D.元素Q的最高价氧化物对应的水化物酸性比W的强
【考点】原子结构与元素周期律的关系.
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,联想NH3极易溶于水,可知X为氮元素,Y为氧元素;常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,说明Z为铝元素,W为硫元素,因为铝在常温下能溶于稀硫酸,在浓硫酸中发生钝化;Q只能为氯元素.
【解答】解:短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,联想NH3极易溶于水,可知X为氮元素,Y为氧元素;常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,说明Z为铝元素,W为硫元素,因为铝在常温下能溶于稀硫酸,在浓硫酸中发生钝化;Q只能为氯元素,
A.同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径Z(Al)>W(S)>Q(Cl)>X(N)>Y(O),故A错误;
B.氯气能与氨气反应得到氮气、HCl(或氯化铵),属于置换反应,故B正确;
C.N元素与O元素可以形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,故C正确;
D.非金属性Cl>S,故Cl元素最高价氧化物对应水化物的酸性更强,故D正确,
故选A.
15.下列关于碱金属某些性质的排列中,正确的是( )
A.原子半径:Li<Na<K<Rb<Cs
B.密度:Li<Na<K<Rb<Cs
C.熔点、沸点:Li<Na<K<Rb<Cs
D.还原性:Li>Na>K>Rb>Cs
【考点】碱金属的性质;同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系.
【分析】A.同主族元素原子从上到下,原子半径依次增大;
B.Na的密度大于K;
C.碱金属元素的单质的熔沸点从上到下逐渐减小;
D.同主族元素从上到下,单质还原性依次增强.
【解答】解:A.Li、Na、K、Rb、Cs,都是同主族的元素,且原子序数依次增大,原子半径:Li<Na<K<Rb<Cs,故A正确;
B.碱金属元素单质的密度从上到下呈递增趋势,但Na的密度大于K,故B错误;
C.碱金属元素的单质的熔沸点从上到下逐渐减小,则熔点、沸点:Li>Na>K>Rb>Cs,故C错误;
D.同主族元素从上到下,单质还原性依次增强,还原性:Li<Na<K<Rb<Cs,故D错误;
故选:A.
16.工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g)△H=+QkJ/mol(Q>0)某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行上述反应,下列叙述正确的是( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1
mol,则达平衡时,吸收热量为Q
kJ
C.反应至4
min时,若HCl浓度为0.12
mol/L,则H2的反应速率为0.03
mol/(L min)
D.反应吸收0.025Q
kJ热量时,生成的HCl通入100
mL
1
mol/L的NaOH溶液中恰好完全反应
【考点】化学平衡的影响因素;反应热和焓变.
【分析】A.增大平衡向气体体积减小的方向移动,据此判断;
B.该反应为可逆反应,1molSiCl4不能完全转化,结合热化学方程式判断;
C.根据v=计算v(HCl),利用速率之比等于化学计量数之比计算判断;
D.根据反应吸收的热量计算生成的HCl的物质的量,据此判断.
【解答】解:A.从方程式可以看出,反应物气体的计量数之和小于生成物气体的计量数之和,则增大压强,平衡向逆反应方向移动,SiCl4的转化率减小,故A错误;
B.该反应为可逆反应,1molSiCl4不能完全转化,达平衡时,吸收热量小于QkJ,故B错误;
C.反应至4min时,若HCl浓度为0.12mol/L,则v(HCl)==0.03mol/(L min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=×v(HCl)=×0.03mol/(L min)=0.015mol/(L min),故C错误;
D.由方程式可知,当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成HCl的物质的量为:
=0.1mol,100mL1mol/L的NaOH的物质的量为0.1L×1mol/L=0.1mol,二者物质的量相等,恰好反应,故D正确;
故选D.
17.一定条件下存在反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)△H<0,现有三个相同的1L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol
H2和1mol
I2(g),在Ⅱ中充入2molHI(g),在Ⅲ中充入2mol
H2和2mol
I2(g),700℃条件下开始反应.达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深
D.容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】A.容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡,容器Ⅱ中从逆反应开始到达,平衡建立的途径不相同;
B.容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol
H2和1mol
I2(g),反应向正反应进行,故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高,该反应正反应是放热反应,温度越高平衡常数越小;
C.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动;
D.温度相同时,容器Ⅰ中H2
的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1,容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动.
【解答】解:A.容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡,容器Ⅱ中从逆反应开始到达,平衡建立的途径不相同,无法比较反应速率,故A错误;
B.容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol
H2和1mol
I2(g),反应向正反应进行,故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高,该反应正反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,故B错误;
C.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,故容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深,故C正确;
D.温度相同时,容器I中H2
的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1,容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,HI的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中HI的转化率低,故容器Ⅰ中H2
的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和小于1,故D错误;
故选C.
18.下列分类或归类正确的是:( )
①铝热剂、纯净矿泉水、冰水混合物均为混合物
②NaOH、HD、IBr均为化合物
③明矾、烧碱、硫酸均为强电解质
④C60、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
⑤碘酒、淀粉溶液、水雾、纳米材料均为胶体.
A.①②③⑤
B.③④⑤
C.②④⑤
D.③④
【考点】混合物和纯净物;单质和化合物;分散系、胶体与溶液的概念及关系;强电解质和弱电解质的概念;同分异构现象和同分异构体.
【分析】①由同种物质组成的为纯净物,包括单质和化合物;
②单质是由同种元素组成的纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物;
③在水溶液里或熔融状态下完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质;
④由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体,互为同素异形体的物质要符合以下两个条件:同种元素形成,不同单质;
⑤胶体的本质特征是分散质微粒直径在1nm﹣100nm间.
【解答】解:①铝热剂为铝与金属氧化物的混合物,矿泉水中含有水和矿物质,属于混合物,冰水只有水这一种物质,为纯净物,故①错误;
②HD是由同种氢元素组成的单质:氢气,不是化合物,故②错误;
③明矾、烧碱、硫酸均为强电解质,故③正确;
④C60、金刚石、石墨均为碳元素的不同单质,互为同素异形体,故④正确;
⑤碘酒是碘单质的酒精溶液,不属于胶体,故⑤错误;
故选D.
19.下列物质与其用途完全符合的是( )
①Na2O2﹣供氧剂
②晶体Si﹣太阳能电池
③AgI﹣人工降雨
④NaCl﹣制纯碱
⑤Al2O3﹣焊接钢轨
⑥NaClO﹣消毒剂
⑦Fe2O3﹣红色油漆或涂料
⑧SO2﹣食品防腐剂
⑨NH3﹣制冷剂
⑩水玻璃﹣耐火材料.
A.①④⑤⑧⑨
B.①②③⑥⑦⑨
C.①②③④⑥⑦⑨⑩
D.①②③④⑥⑦⑨
【考点】物质的组成、结构和性质的关系.
【分析】①Na2O2能够与水、二氧化碳反应生成氧气;
②晶体Si为良好的半导体材料;
③AgI能用于人工降雨;
④依据侯氏制碱法原理解答;
⑤A依据铝热反应的用途解答;
⑥NaClO具有强氧化性,能杀菌消毒;
⑦Fe2O3为红棕色固体;
⑧SO2有毒;
⑨NH3汽化吸收大量的热;
⑩水玻璃是硅酸钠的水溶液.
【解答】解:①Na2O2能够与水、二氧化碳反应生成氧气,可做供氧剂,故正确;
②晶体Si为良好的半导体材料,能制造太阳能电池,故正确;
③AgI能用于人工降雨,故正确;
④氨碱法制纯碱的实验原理进行分析,以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱,故正确;
⑤利用铝热反应原理焊接钢轨,故正确;
⑥病毒属于蛋白质,NaClO具有强氧化性,能使蛋白质变性而杀菌消毒,故正确;
⑦Fe2O3为红棕色固体,能作红色油漆或涂料,故正确;
⑧二氧化硫有毒,不能用作食品添加剂,故错误;
⑨NH3汽化吸收大量的热,具有制冷作用,常用作制冷剂,故正确;
⑩水玻璃是硅酸钠的水溶液,用作木材的防火剂,故正确;
故选:C.
20.化学在生产、生活中有着重要用途,下列物质的用途及对应解释都正确的是( )
选项
物质
用途
解释
A
Al2O3
耐火材料
Al2O3的熔沸点较高
B
SiO2
计算机芯片
SiO2是一种良好的半导体
C
Fe3O4
红色涂料
Fe3O4是一种红色氧化物
D
浓H2SO4
干燥剂
浓H2SO4有脱水性
A.A
B.B
C.C
D.D
【考点】两性氧化物和两性氢氧化物;硅和二氧化硅;铁的氧化物和氢氧化物.
【分析】A.Al2O3
是两性氧化物,具有高熔点,可以做耐火材料;
B.SiO2不是半导体;
C.Fe3O4是一种黑色氧化物;
D.脱水性是指浓硫酸可将许多有机化合物(尤其是糖类如纤维素、蔗糖等)脱水.反应时,按水分子中氢、氧原子数的比(2:1)夺取这些有机物分子里的氢原子和氧原子.
【解答】解:A.Al2O3的熔沸点较高,可以做耐火材料
故A正确;
B.晶体Si是半导体,能做计算机芯片,故B错误;
C.Fe3O4是一种黑色氧化物,不能用作涂料,用于红色涂料的是Fe2O3,故C错误;
D.浓硫酸能作干燥剂,利用的是浓硫酸的吸水性,故D错误.
故选A.
21.在100mL
HNO3和H2SO4的混合溶液中,两种酸的物质的量浓度之和为0.6mol/L.向该溶液中加入足量的铜粉,加热,充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计)( )
A.0.225mol/L
B.0.30mol/L
C.0.36mol/L
D.0.45mol/L
【考点】有关混合物反应的计算.
【分析】有关反应离子方程式为:3Cu+2NO3﹣+8H+=3Cu2++2NO(g)+4H2O,由上述反应方程式可知,NO3﹣和H+的物质的量之比为1:4,氢离子与硝酸根恰好反应,生成的铜离子物质的量最大,设HNO3、H2SO4各为x、ymol,则n(NO3﹣):n(H+)=x:(x+2y)=1:4,x+y=0.6×0.1,据此计算x、y的值,再根据方程式计算铜离子的物质的量,根据c=计算铜离子浓度.
【解答】解:反应离子方程式为:3Cu+2NO3﹣+8H+=3Cu2++2NO(g)+4H2O,铜足量,由上述反应方程式可知,NO3﹣和H+的物质的量之比为1:4,氢离子与硝酸根恰好反应,生成的铜离子物质的量最大,设HNO3、H2SO4各为x、ymol,则n(NO3﹣):n(H+)=x:(x+2y)=1:4,x+y=0.6×0.1,联立解得x=0.024mol、y=0.036mol,由方程式可知,生成铜离子的物质的量为0.024mol×=0.036mol,故铜离子的最大浓度为=0.36mol/L,故选C.
22.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:甲乙丙.下列有关物质的推断不正确的是( )
A.若甲为焦炭,则丁可能是O2
B.若甲为SO2,则丁可能是氨水
C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸
D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2
【考点】无机物的推断.
【分析】A.甲为碳,丁为O2
物质转化关系为
CCOCO2;
B.若甲为SO2,则丁为氨水,物质转化关系为:SO2NH4HSO3(NH4)2SO3;
C.若甲为Fe,丁为盐酸,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能进一步和盐酸反应,若甲为Fe,丁是稀硝酸,则乙为硝酸亚铁、丙为硝酸铁;
D.若甲为NaOH溶液,丁是CO2,则乙为Na2CO3,丙为NaHCO3.
【解答】解::A、甲为碳,丁为O2
物质转化关系为
CCOCO2,2C+O2=2CO,2CO+O2=2CO2,CO2+C2CO,故A正确;
B、若甲为SO2,则丁为氨水,物质转化关系为:SO2NH4HSO3(NH4)2SO3,(NH4)2SO3;SO2+NH3 H2O=NH4HSO3,NH4HSO3+NH3 H2O=(NH4)2SO3+H2O;(NH4)2SO3+H2O+SO2=2NH4HSO3,故B正确;
C.若甲为Fe,丁是稀硝酸,则乙为硝酸亚铁、丙为硝酸铁,硝酸铁与Fe反应得到硝酸亚铁,若甲为Fe,丁为盐酸,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能进一步和盐酸反应,不符合转化关系,故C错误;
D.若甲为NaOH溶液,丁是CO2,则乙为Na2CO3,丙为NaHCO3,碳酸氢钠与氢氧化钠反应得到碳酸钠,符合转化关系,故D正确,
故选C.
23.下列有关实验的叙述正确的是( )
A.滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝,原溶液中无NH4+
B.向Ca(ClO)2溶液通入CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去
C.光照氯水有气泡冒出,该气体为Cl2
D.
实验室可用如图所示装置制取饱和氨水
【考点】化学实验方案的评价.
【分析】A.滴加稀NaOH溶液,可能生成一水合氨;
B.向Ca(ClO)2溶液通入CO2,溶液变浑浊,生成碳酸钙和HClO,HClO具有漂白性;
C.HClO分解生成HCl和氧气;
D.氨气极易溶于水,易发生倒吸.
【解答】解:A.检验NH4+的存在,必须用NaOH浓溶液或加热,否则没有氨气放出,故A错误;
B.向Ca(ClO)2溶液通入CO2,溶液变浑浊,生成碳酸钙和HClO,HClO具有漂白性,则液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去,故B正确;
C.光照氯水是次氯酸分解,生成的气体是氧气,故C错误;
D.氨气极易溶于水,该装置能引起倒吸,故D错误;
故选B.
24.以下物质间的转化通过一步反应不能实现的是( )
A.HCl→Cl2→HClO→NaClO
B.Na→Na2O2→Na2CO3→NaHCO3
C.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3
D.Al→NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3
【考点】硅和二氧化硅;氯、溴、碘及其化合物的综合应用;钠的重要化合物;镁、铝的重要化合物.
【分析】根据各单质及其化合物的化学性质解答.
A、浓盐酸与强氧化剂如二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾等反应生成氯气,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸是弱酸,与碱反应生成盐;
B、钠在氧气中燃烧产物生成过氧化钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,碳酸钠可以与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠;
C、硅和氧气反应生成二氧化硅,属于酸性氧化物,但不与水反应,能和烧碱反应生成硅酸钠,再加入强酸可制得硅酸;
D、铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气,偏铝酸钠与酸反应可以生成氢氧化铝,难溶性的碱受热易分解,分解为相应的氧化物与水.
【解答】解:A、浓盐酸与强氧化剂如二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾等反应生成氯气,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸是弱酸,与氢氧化钠反应生成次氯酸钠与水,故A正确;
B、钠在氧气中燃烧产物生成过氧化钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,碳酸钠可以与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,故B正确;
C、硅和氧气反应生成二氧化硅,属于酸性氧化物,但不与水反应,SiO2不能一步生成H2SiO3,二氧化硅与烧碱反应生成硅酸钠,再加入强酸可制得硅酸,故C错误;
D、铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气,偏铝酸钠与酸反应可以生成氢氧化铝,氢氧化铝加热分解生成氧化铝,故D正确.
故选C.
25.X、Y、Z是三种常见元素的单质,甲、乙是两种常见的化合物,这些单质和化合物之间存在如图所示的转化关系,下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z一定是非金属单质
B.X、Y、Z中至少有一种是金属单质
C.若X、Y都为金属单质,则Z必为非金属单质
D.如果X、Y都为非金属单质,则Z必为金属单质
【考点】无机物的推断.
【分析】首先判断出单质X与化合物甲生成化合物乙和单质Y的反应为置换反应,然后结合常见的置换反应判断即可.和甲反应生成Y和乙,X+甲→Y+乙,肯定是置换反应,考虑还原性物质有关,X
和Z反应可得乙,X+Z→乙,肯定是化合反应,X是金属了,那么Z应该是非金属单质,Y和Z反应可得甲,Y+Z→甲,肯定是化合反应,Y是金属了,那么Z应该是非金属单质;
【解答】根据X、Y、Z是单质,甲和乙是常见的化合物,x和甲反应会生成y和乙,反应是置换反应,X可能是氢气或者碳或者活泼金属,x和z会生成乙,y和z会生成甲,
A、X、Y、Z不一定是非金属单质,如2Mg+CO2=C+2MgO,故A错误;
B、X、Y、Z可以都是非金属单质,如C+H2O=CO+H2,故B错误;
C、若X、Y都为金属单质,发生置换反应是一定是金属单质很金属化合物的反应,XY的化合物一定是非金属化合物,所以则Z必为非金属单质,如2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3;Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu
;故C正确;
D、如果X、Y都为非金属单质,则Z可以为金属单质,也可以为非金属单质,如Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑故D错误;
故选C.
二.计算器
26.海水中含有许多化学物质,不能直接饮用,所以将海水转化为淡水是一个重大的课题.
(1)海水中含有大量NaCl,盐田法仍是目前海水制盐的主要方法.盐田分为贮水池、 蒸发池 和结晶池,建盐田必须在 BC 处建立(填字母).
A.离江河入海口比较近的地方
B.气候干燥、多风、少雨
C.潮汐落差大且有平坦空旷的海滩
(2)从海水中提取试剂级NaCl及回收金属Mg的工业流程如下:
1实验室中完成步骤Ⅰ所用装置为 C (填字母).
②某学习小组设计了如下实验模拟步骤Ⅱ:[粗盐溶解]
[过滤]
[NaCl溶液]
在步骤A中加入BaCl2溶液的作用是 除去硫酸根离子 ,步骤C加入Na2CO3的作用是 除去钙离子、钡离子 ,若向粗盐溶液
中加入Na2CO3浓溶液,则有难溶的Mg2(OH)2CO3生成,同时有气体逸出.该反应的离子方程式为 2CO32﹣+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2C03↓+C02↑ .
③步骤Ⅲ是在 氯化氢 气氛中蒸干得到纯净的MgCl2固体,工业上通过电解获得Mg的化学方程式为 MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ .
(3)电渗析法是近年来发展起来的一种海水淡化技术,其原理如图所示,电渗析法淡化海水时阴极室可获得的重要化工原料有 氢气、氢氧化钠 .
(4)工业上通常以NaCl、CO2和NH3为原料制取纯碱,其方法是向饱和NaCl溶液中先通入 氨气 ,然后再通入另一种气体,写出制取NaHCO3的化学方程式:
NH3+CO2+H2O+NaCl═NH4Cl+NaHCO3 .
【考点】海水资源及其综合利用.
【分析】(1)海水晒盐需要浓缩、蒸发、结晶;建盐田必须在阳光充足、平坦空旷的地方;
(2)1由分离流程可知,步骤I利用太阳能进行海水晒盐,与蒸发原理相同;
②步骤Ⅱ:[粗盐溶解]
[过滤]
[NaCl溶液]
A除去硫酸根离子,B除去镁离子,C除去钙离子及过量的钡离子,最后D加盐酸可除去过量的碳酸钠,注意除杂试剂均过量,以此来解答;
③氯化镁水解显酸性,氯化氢气流中加热防止水解;
(3)在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,则水中的氢离子在阴极放电;
(4)工业上通常以NaCl、CO2和NH3为原料制取纯碱,二氧化碳与水反应形成不稳定的碳酸,使水吸收二氧化碳量较少,而把二氧化碳通入溶有氨气而呈碱性的水中,会使生成的碳酸与氨水发生反应,而增大二氧化碳气体的吸收.
【解答】解:(1)海水晒盐需要浓缩、蒸发、结晶,则盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池;建盐田必须在阳光充足、平坦空旷的地方,则选B.多风少雨、C.潮汐落差大且又平坦空旷的海滩,与A无关,
故答案为:蒸发池;BC;
(2)1步骤I原理为蒸发,在实验室中完成该步骤所用装置为图中C(蒸发),
故答案为:C;
②该实验中加入BaCl2溶液,钡离子和硫酸根离子形成硫酸钡沉淀,A除去硫酸根离子,Na2CO3的作用是除去钙离子、钡离子;若向粗盐溶液中加入的是Na2CO3浓溶液,则有难溶的Mg2(OH)2C03生成,同时有气体逸出,气体为C02,该反应的离子方程式为2CO32﹣+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2C03↓+C02↑,
故答案为:除去硫酸根离子;除去钙离子、钡离子;2CO32﹣+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2C03↓+C02↑;
③氯化镁水解显酸性,其水解的离子方程式为Mg2++2H2O Mg(OH)2+2H+,氯化氢气流中加热,可抑制Mg2+水解,纯净的MgCl2固体熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,方程式为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,
故答案为:氯化氢;MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;
(3)在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,则水中的氢离子在阴极放电,则阴极生成氢气,同时生成NaOH,
故答案为:氢气、氢氧化钠;
(4)在制取NaHCO3时,先向饱和的NaCl溶液中通入较多的NH3,再通入足量的CO2的目的是先通入氨气,氨气与水形成呈碱性的氨水可与二氧化碳与水生成的碳酸发生反应,更有利于二氧化碳气体的吸收,反应为:NH3+CO2+H2O+NaCl═NH4Cl+NaHCO3,加热碳酸氢钠制得碳酸钠,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,
故答案为:氨气;NH3+CO2+H2O+NaCl═NH4Cl+NaHCO3.
27.KClO3是一种常见的氧化剂,常用于医药工业、印染工业和制造烟火.实验室用KClO3和MnO2混合加热制氧气,现取KClO3和MnO2的混合物16.60g加热至恒重,将反应后的固体加15g水充分溶解,剩余固体6.55g
(25℃),再加5g水充分溶解,仍剩余固体4.80g(25℃).
(1)若剩余的4.80g固体全是MnO2,则原混合物中KClO3的质量为 11.80 g;
(2)若剩余的4.80g固体是MnO2和KCl的混合物
①求25℃时KCl的溶解度;
②求原混合物中KClO3的质量;
③所得KCl溶液的密度为1.72g/cm3,则溶液的物质的量浓度为多少?(保留2位小数)
(3)工业常利用3Cl2+6KOH(热)→KClO3+5KCl+3H2O,制取KClO3(混有KClO).实验室模拟KClO3制备,在热的KOH溶液中通入一定量氯气充分反应后,测定溶液中n(K+):n(Cl﹣)=14:11,将所得溶液低温蒸干,那么在得到的固体中KClO3的质量分数的取值范围为多少?(用小数表示,保留3位小数)
【考点】有关混合物反应的计算.
【分析】(1)若剩余的4.80g固体全是MnO2,m(KClO3)=16.60g﹣4.80g;
(2)若剩余的4.80g固体是MnO2和KCl的混合物,则5g水溶解氯化钾得到的溶液是饱和溶液,据此计算其溶解度;反应前后质量减少的质量为氧气的质量,根据氯酸钾和氧气之间的关系式计算氯酸钾的质量;
根据溶液质量、密度计算溶液体积,再结合c=计算溶液的物质的量浓度;
(3)测定溶液中n(K+):n(Cl﹣)=14:11,结合氯气与KOH反应生成氯酸钾和KCl或KClO和KCl来计算质量分数的范围.
【解答】解:(1)若剩余的4.80g固体全是MnO2,m(KClO3)=16.60g﹣4.80g=11.80g,
故答案为:11.80;
(2)若剩余的4.80g固体是MnO2和KCl的混合物,则5g水溶解氯化钾得到的溶液是饱和溶液,5g水溶解KCl的质量=6.55g﹣4.80g=1.75g,
①则100g水溶解KCl的质量=×100g=35g,答:25℃时KCl的溶解度35g;
②20g水溶解氯化钾的质量=1.75g×4=7g,反应前后质量减少的质量为氧气的质量,氧气的质量=16.60g﹣7g﹣4.80g=4.8g,根据氧原子守恒得×122.5g/mol=12.25,答:原混合物中KClO3的质量12.25g;
③溶液的质量=20g+7g=27g,溶液的体积=,n(KCl)=,则溶液的物质的量浓度==5.99mol/L,
答:所得KCl溶液的密度为1.72g/cm3,则溶液的物质的量浓度为5.99;
(3)测定溶液中n(K+):n(Cl﹣)=14:11,设钾离子为14mol,氯离子11mol,
①由零价氯变成负一价的,一共需要得到11mol电子,如果剩下的K离子是氯酸钾和次氯酸钾,
由得失电子守恒可知氯酸钾是2mol,次氯酸钾是1mol,
所以得到的晶体是11molKCl,1molKClO,2molKClO3,
氯酸钾的质量分数是×100%=0.212,
②由零价氯变成负一价的,一共需要得到11mol电子,若其余为氯酸钾和氢氧化钾的混合物,由得失电子守恒可以得到氯酸钾是=2.2mol,
那么氢氧化钾是14mol﹣11mol﹣2.2mol=0.8mol,
所以氯酸钾的质量分数是×100%=0.238,
答:得到的固体中KClO3的质量分数的取值范围为0.212~0.238.
三.实验题
28.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品添加剂.实验室用如图1所示装置制备Na2S2O5,实验步骤如下:
Ⅰ.在Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1,生成NaHSO3溶液;
Ⅱ.加碳酸钠粉末调至pH为7~8;
Ⅲ.再通SO2至pH为4.1;
Ⅳ.从过饱和溶液中析出Na2S2O5晶体.
(1)制备焦亚硫酸钠总反应的化学方程式为 Na2CO3+2SO2═Na2S2O5+CO2 .
(2)Na2S2O5溶于水且与水能反应,所得溶液显酸性,其原因是 Na2S2O5与水反应生成NaHSO3,NaHSO3在水中电离使溶液显酸性 .步骤Ⅲ中测定溶液的pH的方法是 用pH计(或酸度计,或pH传感器)测定 ;pH>4.1时,则产品中会有副产物,其化学式是 Na2SO3 .
(3)利用碘量法可测定Na2S2O5产品中+4价硫的含量,实验方案为:将一定量的Na2S2O5产品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中, 加入一定体积的过量的c1mol L﹣1的标准碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间,加入淀粉溶液,用c2mol L﹣1标准Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,读数 ,重复如上步骤2次,记录数据.(实验中必须使用的试剂有:c1mol L﹣1的标准碘溶液、c2mol L﹣1的标准Na2S2O3溶液、冰醋酸、淀粉溶液、蒸馏水;已知:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)
(4)含铬废水中常含有六价铬[Cr(Ⅵ)].利用Na2S2O5和FeSO4 7H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72﹣的废水,实验结果见右图.
①实验过程中溶液的pH不断升高的原因是 Na2S2O5和FeSO4 7H2O与Cr2O72﹣反应时均消耗H+,使溶液的pH变大 .
②已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10﹣31,lg2≈0.3,c(Cr3+)<1.0×10﹣5
mol L﹣1时视为完全沉淀.现将废水中Cr2O72﹣全部转化为Cr(OH)3而除去,需调节溶液的pH范围为 pH>5.6 .
【考点】制备实验方案的设计.
【分析】(1)Na2CO3和SO2反应生成Na2S2O5和CO2,根据元素守恒可书写出化学方程式;
(2)Na2S2O5与水反应生成NaHSO3,NaHSO3在水中电离程度大于水解程度,所以会使溶液显酸性;测定溶液PH值精确度为0.1,可用pH计(或酸度计,或pH传感器)等,在Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1,生成NaHSO3溶液,若pH>4.1时,则溶液中会出现亚硫酸钠;
(3)根据氧化还原滴定的原理,在Na2S2O5溶液中加入过量的标准碘溶液,使Na2S2O5被充分氧化,剩余的标准碘溶液再用标准Na2S2O3溶液滴定,根据加入的碘的总量和与Na2S2O3溶液反应的碘的量可以求得与Na2S2O5反应的碘的量,进而确定Na2S2O5的量,根据这一原理可知实验操作步骤;
(4)①Na2S2O5和FeSO4 7H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72﹣的废水时都会消耗氢离子,所以溶液的PH值会增大;
②c(Cr3+)<1.0×10﹣5
mol L﹣1时,根据Ksp[Cr(OH)3]可求得溶液中c(OH﹣),确定溶液的PH值.
【解答】解:(1)Na2CO3和SO2反应生成Na2S2O5和CO2,根据元素守恒可知化学方程式为Na2CO3+2SO2═Na2S2O5+CO2,
故答案为:Na2CO3+2SO2═Na2S2O5+CO2;
(2)Na2S2O5与水反应生成NaHSO3,NaHSO3在水中电离程度大于水解程度,所以会使溶液显酸性;测定溶液PH值精确度为0.1,可用pH计(或酸度计,或pH传感器)等,在Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1,生成NaHSO3溶液,若pH>4.1时,则溶液中会出现亚硫酸钠,即产品中会有副产物Na2SO3,
故答案为:Na2S2O5与水反应生成NaHSO3,NaHSO3在水中电离使溶液显酸性;用pH计(或酸度计,或pH传感器)测定;Na2SO3;
(3)根据氧化还原滴定的原理,在Na2S2O5溶液中加入过量的标准碘溶液,使Na2S2O5被充分氧化,剩余的标准碘溶液再用标准Na2S2O3溶液滴定,根据加入的碘的总量和与Na2S2O3溶液反应的碘的量可以求得与Na2S2O5反应的碘的量,进而确定Na2S2O5的量,根据这一原理可知实验操作步骤为:加入一定体积的过量的c1
mol L﹣1的标准碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间,加入淀粉溶液,用c2
mol L﹣1标准Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,读数,
故答案为:加入一定体积的过量的c1
mol L﹣1的标准碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间,加入淀粉溶液,用c2
mol L﹣1标准Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,读数;
(4)①Na2S2O5和FeSO4 7H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72﹣的废水时都会消耗氢离子,所以溶液的pH值会增大,
故答案为:Na2S2O5和FeSO4 7H2O与Cr2O72﹣反应时均消耗H+,使溶液的pH变大;
②c(Cr3+)<1.0×10﹣5
mol L﹣1时,根据Ksp[Cr(OH)3]可求得溶液中c(OH﹣)==×10﹣9
mol L﹣1,所以c(H+)=,所以溶液的PH=﹣lgc(H+)≈5.6,所以将废水中Cr2O72﹣全部转化为Cr(OH)3而除去,需调节溶液的pH>5.6,
故答案为:pH>5.6.
29.制备纯净的液态无水四氯化锡(SnCl4易挥发形成气体,极易发生水解)的反应为:Sn+2Cl2SnCl4,Sn也可与HCl反应生成SnCl2,已知:
物质
摩尔质量/(g mol﹣1)
熔点/℃
沸点/℃
Sn
119
232
2260
SnCl2
190
246.8
623
SnCl4
261
﹣30.2
114.1
MnO2
87
535(分解)
﹣
某同学设计的相关实验装置图如图:
(l)A中浓盐酸与B中物质进行反应,化学方程式为 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O .
(2)D中的试剂为 浓硫酸 ,目的是 除去H2O .
(3)G中冷却水的进水位置为 b (填字母).
(4)为避免E中副反应的发生,对装置需要改进的措施是 BD间增加盛饱和食盐水的洗气瓶 .
(5)K中固体物质的作用为 防止空气中水分进入 .
(6)当要结束实验时,不能首先进行的操作是 ③ .①关闭A的活塞 ②停止F的加热 ③停止G的通水.
(7)若将B中的固体换成 Sn ,并将除A和B以外的器皿去掉,反应可制备SnCl2.
(8)实验结束后,若得到的SnCl4为13.05g,至少消耗 8.70 g
MnO2.为了避免尾气污染,需要改进的措施是 在K后面加尾气吸收装置 .
【考点】制备实验方案的设计.
【分析】用Sn和氯气反应制取SnCl4,则A装置是制取氯气,需要浓盐酸和MnO2加热制取,浓盐酸具有挥发性,加热促进其挥发,所以生成的氯气中含有HCl,无水四氯化锡(SnCl4)易挥发形成气体,极易发生水解,为防止生成的四氯化锡发生水解反应,则用D装置干燥氯气,在E装置中氯气和Sn发生反应生成SnCl4,因为氯气中含有HCl,所以E中还生成SnCl2,采用蒸馏的方法分离SnCl4和SnCl2,用G装置冷却,在H中得到SnCl4,为防止H中SnCl4水解,K起干燥空气作用,据此分析解答.
(l)浓盐酸和二氧化锰发生氧化还原反应生成二氯化锰、氯气、水;
(2)四氯化锡极易发生水解,D装置干燥氯气;
(3)根据冷却水采用逆流方式分析;
(4)除去氯气中的氯化氢,用饱和食盐水的洗气瓶;
(5)防止H中SnCl4水解,K起干燥空气作用;
(6)为保证分离SnCl4和SnCl2的效果,需先停止反应再停止冷却;
(7)根据信息Sn也可与HCl反应生成SnCl2分析;
(8)根据氯原子守恒结合浓盐酸和MnO2的反应计算,为了避免尾气污染,需进行尾气处理.
【解答】解:(1)A中在加热条件下,浓盐酸和二氧化锰发生氧化还原反应生成氯气,反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)D装置是干燥气体,防止生成的生成的四氯化锡发生水解反应,用浓硫酸干燥氯气,
故答案为:浓硫酸;除去H2O;
(3)G在冷却水采用逆流方式,所以下口为进水口、上口为出水口,即b为进水口,a为出水口,
故答案为:b;
(4)浓盐酸和MnO2加热制取,浓盐酸具有挥发性,加热促进其挥发,所以生成的氯气中含有HCl,E中还生成SnCl2,氯气难溶于饱和食盐水,但HCl极易溶于水,可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体,即BD间增加盛饱和食盐水的洗气瓶,
故答案为:BD间增加盛饱和食盐水的洗气瓶;
(5)无水四氯化锡(SnCl4)易挥发形成气体,极易发生水解,为防止H中SnCl4水解,K起干燥空气作用,
故答案为:防止空气中水分进入;
(6)在E装置中氯气和Sn发生反应生成SnCl4,因为氯气中含有HCl,所以E中还生成SnCl2,采用蒸馏的方法分离SnCl4和SnCl2,用G装置冷却,当要结束实验时,需先停止F的加热,再停止G的通水,
故答案为:③;
(7)题干信息Sn也可与HCl反应生成SnCl2,若将B中的固体换成Sn,Sn与HCl反应生成SnCl2和氢气,可制备SnCl2,
故答案为:Sn;
(8)SnCl4为13.05g的物质的量为=0.05mol,需n(Cl)=0.05mol×4=0.2mol,需n(Cl2)=0.2mol×=0.1mol,制取氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,所以需质量为:0.1mol×87g/mol=8.7g,为了避免尾气污染,需要改进的措施是在K后面加尾气吸收装置,
故答案为:8.70;在K后面加尾气吸收装置.
30.FeSO4 7H2O广泛用于医药和工业领域,实验室制备FeSO4 7H2O的流程如下:
(1)铁屑与稀硫酸反应前,应用10%
Na2CO3溶液浸泡几分钟,操作目的是 除去废铁屑表面的油污 .
(2)最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;② 降低FeSO4在水中的溶解度,减少FeSO4 7H2O的损耗 .
(3)FeSO4 7H2O是某些补血剂的主要成分,将1.5g某补血剂预处理,配成100mL溶液.实验室用KMnO4溶液通过氧化还原滴定测定该补血剂(1.5g)中铁元素的含量,
①配制100mL
1.200×10
﹣2mol L﹣1的KMnO4溶液时,将溶解后的溶液转移至容量瓶中的操作方法是 用玻璃棒引流,玻璃棒底部要在容量瓶的刻度线以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口
②实验中的KMnO4溶液需要酸化,可用于酸化的酸是 c .
a.稀硝酸
b.稀盐酸
c.稀硫酸
d.浓硝酸
KMnO4溶液应盛装在 酸式 滴定管中.滴定到终点时的现象为 滴入最后一滴KMnO4溶液,恰好变为紫红色,且半分钟内不退色 .
③滴定完毕,三次实验记录KMnO4标准溶液的读数如下.
滴定次数实验数据
1
2
3
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
V(KMnO4)/mL(初读数)
0.00
0.20
0.00
V(KMnO4)/mL(终读数)
15.85
15.22
14.98
该补血剂中铁元素的质量分数为 16.8% .
【考点】制备实验方案的设计.
【分析】(1)CO32﹣水解生成OH﹣,溶液显碱性,酯在碱性条件下完全水解;
(2)由于硫酸亚铁的溶解度随温度的升高二增大;
(3)①转移液体需要引流;
②硝酸有强氧化性,盐酸有还原性;高锰酸钾有强氧化性,应放在酸式滴定管中;滴定终点时,颜色变成紫红色,并且半分钟内不褪色;
③配平反应的离子方程式:5Fe2++MnO4﹣+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,根据方程式进行计算,滴定中由于第一组数据误差较大,应舍去,以此计算.
【解答】解:(1)CO32﹣水解生成OH﹣,溶液显碱性,酯在碱性条件下完全水解,所以可用纯碱溶液除油污,
故答案为:除去废铁屑表面的油污;
(2)由于硫酸亚铁的溶解度随温度的升高二增大,因此用冰水洗涤的另一个目的是减少洗涤过程中FeSO4 7H2O的损耗,
故答案为:降低FeSO4在水中的溶解度,减少FeSO4 7H2O的损耗;
(3)①转移液体需要引流,玻璃棒底部要在容量瓶的刻度线以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口,
故答案为:用玻璃棒引流,玻璃棒底部要在容量瓶的刻度线以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口;
②硝酸有强氧化性,盐酸有还原性,能被高能酸钾氧化为氯气,只能用稀硫酸,故选c;
高锰酸钾有强氧化性,能氧化橡皮管,应放在酸式滴定管中;
滴定终点时,颜色变成紫红色,并且半分钟内不褪色,否则不可以判断达到终点;
故答案为:c;酸式;滴入最后一滴KMnO4溶液,恰好变为紫红色,且半分钟内不退色;
③配平反应的离子方程式:5Fe2++MnO4﹣+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,滴定中由于第一组数据误差较大,应舍去,
反应需要的高锰酸钾的物质的量为×10﹣3L×1.2×10﹣2mol/L=18×10﹣5mol
则:5Fe2++MnO4﹣+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
5mol
1mol
n
18×10﹣5mol
n=18×10﹣5mol×5=90×10﹣5mol,
则1.500g硫酸亚铁补血剂药片含铁的质量为90×10﹣5mol×5×56g/mol=0.252g,所以该补血剂中铁元素的含量为×100%=16.8%,
故答案为:16.8%.
2017年1月23日