2017-2018学年高中苏教版化学必修1课时跟踪检测打包28份

文档属性

名称 2017-2018学年高中苏教版化学必修1课时跟踪检测打包28份
格式 zip
文件大小 4.1MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2018-01-18 22:10:03

文档简介

专题质量检测(一) 化学家眼中的物质世界
时间:60分钟 满分:100分
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.分类是化学研究中常用的方法。下列分类方法中,不正确的是(  )
①根据化合物在水溶液中或熔融状态下能否电离将化合物分为电解质和非电解质 ②依据组成元素的种类,将纯净物分为单质和化合物 ③s根据酸分子中含有的氢原子个数,将酸分为一元酸、二元酸等 ④根据氧化物中是否含有金属元素,将氧化物分为碱性氧化物、酸性氧化物 ⑤根据分散系的稳定性大小,将分散系分为胶体、浊液和溶液 ⑥依据元素化合价是否变化,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
A.③④⑤        B.②⑥
C.只有①③ D.全部正确
解析:选A 酸的元数划分依据是一个酸分子可以电离出的H+数目的多少;碱性氧化物与酸性氧化物划分的依据是氧化物的性质;分散系是依据分散质粒子直径大小划分的。
2.下列物质按酸、碱、盐分类顺序排列正确的是(  )
A.硫酸、烧碱、纯碱 B.硫酸、纯碱、食盐
C.碳酸、乙醇、高锰酸钾 D.磷酸、熟石灰、生石灰
解析:选A B项,纯碱为碳酸钠,属于盐;C项,乙醇不属于碱;D项,生石灰为氧化钙,属于氧化物。
3.下列分离物质的方法中,不正确的是(  )
A.利用分馏的方法从石油中分离出汽油和煤油
B.利用分液的方法将水和酒精分离
C.利用结晶的方法除去硝酸钾中混有的少量氯化钠
D.利用过滤的方法除去水中的泥沙
解析:选B 分液是把两种互不相溶的液体混合物分开的操作,酒精与水互溶,不能利用分液的方法进行分离。
4.配制0.4 mol·L-1NaOH溶液250 mL,在下列仪器中:①托盘天平;②量筒;③烧杯;④玻璃棒;⑤漏斗;⑥500 mL容量瓶;⑦药匙;⑧250 mL容量瓶;⑨胶头滴管;⑩坩埚,需要用到的仪器有(  )
A.①③④⑥⑨⑩      B.①④⑦⑧⑨⑩
C.①③④⑦⑧⑨ D.①②④⑤⑧⑨
解析:选C 由于配制溶液不需要加热,因此不需要使用坩埚;NaOH是固体,称量时应使用托盘天平而不用量筒;漏斗一般用于过滤或加液,配制溶液时不需要。
5.下列有关化学用语的说法正确的是(  )
A.氯原子的结构示意图:
B.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子:U
C.1H与2H互称同位素
D.230Th和232Th的化学性质不相同
解析:选C 氯原子最外层有7个电子,A项错误;U原子的质量数为146+92=238,原子符号为U,B项错误;同位素的物理性质不同,化学性质几乎完全相同,D项错误。
6.下列状态的物质,既能导电又属于电解质的是(  )
A.氯化镁晶体     B.氯化钠溶液
C.液态氯化氢 D.熔融氢氧化钾
解析:选D A项中氯化镁晶体属于电解质,但晶体中没有自由移动的离子,不导电;B项中氯化钠溶液能导电,但属于混合物,不属于电解质;C项中液态氯化氢是分子,不能导电。
7.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.28 g N2含有的氮原子数目为NA
B.常温常压下,22.4 L Cl2含有分子数为NA
C.1 mol Na变为Na+时,失去的电子数目为NA
D.1 L 1 mol·L-1 K2CO3溶液中含有钾离子数目为NA
解析:选C A中28 g N2为1 mol,含分子数为NA,含有的原子数目为2NA;B中常温常压下不是标准状况下,22.4 L Cl2不一定为1 mol;D中K2CO3的物质的量为1 mol,所含钾离子数目为2NA。
8.已知某溶液中,c(Na+)=0.2 mol·L-1,c(Mg2+)=0.25 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,如果溶液中还有SO,那么c(SO)应为(  )
A.0.1 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1
C.0.15 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
解析:选C 溶液中阴阳离子所带的总电荷数相等,据此可以列等式解题。由于溶液的体积为一定值,则有:c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(SO),代入数据,可得c(SO)=0.15 mol·L-1。
9.要使溶液中的Ag+、Mg2+、Ba2+三种离子逐一形成沉淀析出,选择的试剂及加入的顺序正确的是(  )
A.NaOH―→NaCl―→Na2CO3
B.NaCl―→Na2CO3―→NaOH
C.HCl―→Na2CO3―→NaOH
D.NaCl―→NaOH―→Na2CO3
解析:选D A项中加入NaOH时,Ag+和Mg2+分别能形成氢氧化物沉淀,不正确;B项中加入NaCl只生成沉淀AgCl,但加入Na2CO3时,Ba2+、Mg2+均能形成碳酸盐沉淀,不正确;C项与B项类似,且Na2CO3还会与先加入的过量的盐酸反应,也不能与Mg2+、Ba2+分别形成沉淀;D项正确,沉淀顺序为AgCl―→Mg(OH)2―→BaCO3。
10.下列说法中正确的是(  )
A.某微粒核外电子排布为2、8、8结构,则该微粒一定氩原子
B.最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子
C.F-、Na+、Mg2+、Al3+是Ne原子具有相同电子层结构的离子
D.某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素
解析:选C 具有2、8、8结构的微粒还可能为S2-、Cl-、K+、Ca2+等,A不对;最外层电子达到稳定结构的微粒还可能是由活泼金属的原子失去电子或活泼非金属的原子得到电子而形成,B也不对;具有相同电子层结构的离子指核外电子层数和每层电子数都相同,故C正确;最外层只有2个电子的Be、Mg等是金属元素,而He则是稀有气体元素,故D不对。
11.下列是对某溶液进行离子检测的方法和结论,其中正确的是(  )
A.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
B.加入足量的CaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的CO
C.加入NaOH溶液后加热产生有刺激性气味的气体,则溶液中一定含有大量的NH
D.先加入适量的盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有大量的Cl-
解析:选C 焰色反应是元素的性质,焰色反应呈黄色的溶液含有Na+,可能是NaOH溶液或钠盐溶液,A项错误;CaCl2溶液中既有Ca2+,又有Cl-,在溶液中CO、SO、SO、PO等均可与Ca2+结合生成白色沉淀;Cl-可与Ag+结合生成AgCl白色沉淀,B项错误;在加热条件下与OH-反应生成有刺激性气味的气体NH3,说明溶液中含有大量的NH,C项正确;由于先加入适量的盐酸酸化,溶液中含有Cl-,再加入AgNO3溶液,一定产生白色沉淀,原溶液中不一定含有大量的Cl-,D项错误。
12.有一瓶14%的KOH溶液,加热蒸发掉100 g水后,变为28%的KOH溶液80 mL,该80 mL溶液的物质的量浓度为(  )
A.5 mol·L-1 B.6 mol·L-1
C.6.25 mol·L-1 D.6.75 mol·L-1
解析:选C 设原溶液的质量为m,则m×14%=(m-100 g)×28%,解得m=200 g,溶质的物质的量为=0.5 mol,则c==6.25 mol·L-1。
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
13.(12分)某溶液可能含有Na+、NH、NO、CO、SO、Cl-等离子。为了鉴别这些离子,分别取少量溶液进行以下实验:
①加稀盐酸后,生成无色无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
②加NaOH溶液,并加热,未见有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生。
③加足量的BaCl2溶液产生白色沉淀,过滤,在沉淀中加入足量的盐酸,沉淀不能完全溶解。
④取③中滤液,加硝酸酸化后,再加过量的AgNO3溶液,析出白色沉淀。
(1)分析上述4个实验,写出每个实验的鉴定结论及判断依据。
实验①______________________________________________________________;
实验②______________________________________________________________;
实验③________________________________________________________________;
实验④_______________________________________________________________。
(2)上述4个实验还能确定存在的离子是__________,不能确定的离子是________。
解析:因为溶液中必须存在阳离子,实验②已排除NH的存在,所以肯定含有Na+。
答案:(1)肯定存在CO:产生了无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体 肯定不存在NH:没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 肯定有SO:因为BaSO4不溶于盐酸 不能肯定有Cl-:因为③中已经引入了Cl-
(2)Na+ NO
14.(14分)如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,选择装置______(填字母,下同);除去自来水中的Cl-等杂质,选择装置__________。
(2)从碘水中分离出I2,选择装置________,该分离方法的名称为________________________。
(3)装置A中①的名称是____________,水的进出方向是________。装置B在分液时为使液体顺利下滴,应进行的具体操作是_________________________________________。
解析:(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体的过程是蒸发结晶;除去自来水中的Cl-等杂质是蒸馏。(2)从碘水中分离出I2的过程是萃取和分液。(3)装置A中①的名称是冷凝管;进出水的方向是下进上出;装置B在分液时为使液体顺利下滴,应进行的具体操作是应该先将分液漏斗活塞取下后再打开旋塞,放出液体(或者使分液漏斗活塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔后再打开旋塞放出液体)。
答案:(1)D A (2)B 萃取和分液 (3)冷凝管 下进上出 应该先将分液漏斗上的活塞取下,再打开旋塞放出液体(或者使分液漏斗活塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔后再打开旋塞放出液体)
15.(14分)实验室用碳酸钠晶体配制1.00 mol·L-1的Na2CO3溶液100 mL,回答下列问题:
(1)本实验需称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的质量为________g。
(2)容量瓶上标有__________、__________等字样及________。
(3)某同学将称量好的碳酸钠晶体用适量的蒸馏水在烧杯中溶解,冷却后直接倒进所选的且经检查不漏水的容量瓶中,洗涤烧杯2~3次,洗涤液也移至容量瓶中,然后加水至离刻度线1~2 cm处,用胶头滴管加水至刻度线,然后将溶液转移到指定洁净干燥的试剂瓶中,请指出上述操作的2处错误。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(4)配制上述溶液,造成所配溶液浓度偏低的原因是________。
A.称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的时间太长,而且暴露在空气中
B.向容量瓶转移液体时,容量瓶事先用蒸馏水洗涤
C.定容时俯视刻度线
D.洗涤液移至容量瓶中时,洒出一部分
解析:所需晶体质量为m=n×M=c×V×M=1.00 mol·L-1×0.100 L×286 g·mol-1=28.6 g。Na2CO3溶液中溶质为Na2CO3,而所称量的是碳酸钠晶体,需用仪器为托盘天平,由于Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O所以在空气中称量时间太长,会损失一定质量的结晶水,所称量的固体中Na2CO3质量偏大,从而使所配溶液的物质的量浓度偏高。依据规范操作,该同学存在的错误为:在转移液体时未用玻璃棒引流;在定容后,又未将容量瓶内液体摇匀。
答案:(1)28.6 (2)100 mL 20 ℃ 刻度线
(3)①将液体直接倒入容量瓶中,而未用玻璃棒引流
②定容后未将容量瓶倒转摇匀 (4)D
专题质量检测(三) 从矿物到基础材料
时间:60分钟 满分:100分
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.活泼金属在空气中易与氧气反应,表面生成一层致密的氧化膜,可以保护内层金属不被继续氧化的是(  )
①铁 ②钠 ③铝 ④镁
A.①②          B.②③
C.③④ D.①④
解析:选C 镁、铝这两种金属在空气中与氧气反应,会在表面生成一层致密的氧化膜,可以保护内层金属不被继续氧化。
2.材料与化学密切相关,表中对应关系错误的是(  )
选项
材料
主要化学成分
A
刚玉、金刚石
三氧化二铝
B
大理石、石灰石
碳酸钙
C
普通水泥、普通玻璃
硅酸盐
D
沙子、石英
二氧化硅
解析:选A 金刚石的成分为碳,而不是Al2O3。
3.将过量CO2通入下列溶液中,最终不会出现浑浊的是(  )
A.CaCl2溶液 B.NaAlO2溶液
C.饱和Na2CO3溶液 D.水玻璃
解析:选A CaCl2溶液与CO2不反应,无沉淀产生;NaAlO2溶液与过量CO2反应:CO2+NaAlO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3;饱和Na2CO3溶液与CO2反应:Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3,因NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,故有NaHCO3固体析出,溶液变浑浊;水玻璃与CO2反应:Na2SiO3+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2NaHCO3,A项正确。
4.下列有关普通玻璃的说法不正确的是(  )
A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起
解析:选B 普通玻璃以纯碱、石灰石和石英为原料,经混合、粉碎,在玻璃窑中熔融制得,A正确。玻璃是混合物,没有固定的熔点,B错误。普通玻璃的大致组成为Na2O·CaO·6SiO2,C正确。二氧化硅易与碱液反应生成Na2SiO3,Na2SiO3具有很强的黏合性,因此盛NaOH等强碱性溶液的试剂瓶不得用玻璃塞。
5.有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,只用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是(  )
A.盐酸 B.烧碱溶液
C.氨水 D.KSCN溶液
解析:选B NaOH滴入上述五种溶液时,其中NaCl无明显现象,FeCl2中出现白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色的Fe(OH)3;而FeCl3中只出现红褐色的Fe(OH)3沉淀;MgCl2中只出现白色沉淀现象,而AlCl3中先出现白色沉淀,后沉淀消失。
6.下列各组物质相互反应后,再向得到的溶液中滴入KSCN溶液,溶液变成血红色的是(  )
A.新制氯水和氯化亚铁溶液 B.铁屑和氯化铜溶液
C.铁屑和过量稀硫酸 D.过量铁屑和氯化铁溶液
解析:选A 加入KSCN溶液,能使溶液变成血红色,则溶液中应有Fe3+。所给选项中,只有A项反应产物中生成Fe3+:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
7.下列叙述正确的是(  )
A.镁铝合金的抗腐蚀能力强,不与稀硫酸反应
B.Na的金属活动性比Mg的强,故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg
C.钠可与冷水剧烈反应,而镁与热水才能反应,说明钠比镁活泼
D.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,故在与其他非金属反应的产物中,Fe也显+3价
解析:选C 合金中各成分金属仍保持原有的化学性质,A项错误;Na是活泼金属,Na与MgCl2溶液反应时,先与水反应生成NaOH,不能置换出Mg,B项错误;Fe与其他非金属反应的产物中Fe的化合价可能是+3价,如FeBr3,也可能是+2价,如FeS,D错误。
8.蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验,首先将其溶于过量的盐酸,过滤后,得到沉淀X和滤液Y。下列叙述正确的是(  )
①沉淀X的成分是SiO2
②从蛇纹石组成看,其成分皆是碱性氧化物
③溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
④在溶液Y中加入过量的氨水,过滤得到的沉淀的成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
解析:选C 蛇纹石中加过量盐酸后,SiO2不溶解,沉淀X为SiO2,滤液中含MgCl2、AlCl3、FeCl3、HCl,阳离子主要有Mg2+、Al3+、Fe3+、H+,若在Y中加氨水,沉淀的成分是Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3。
9.甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种,若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失;若将丁溶液滴入甲溶液中,无明显现象发生,据此可推断丙物质是(  )
A.Al2(SO4)3 B.NaOH
C.BaCl2 D.FeSO4
解析:选D 由丁溶液滴入乙溶液中反应现象可知,丁为NaOH,乙为Al2(SO4)3,BaCl2和FeSO4两溶液中与NaOH溶液不反应的是BaCl2溶液,所以甲为BaCl2,则丙为FeSO4。
10.下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是(  )
选项
X
Y
Z
A
Na
NaOH
NaHCO3
B
Al
AlCl3
Al(OH)3
C
C
CO
CO2
D
Si
SiO2
H2SiO3
  
解析:选C A项,NaHCO3无法通过一步反应得到Na;B项,Al(OH)3无法通过一步反应得到Al;C项,C+H2OCO+H2,2CO+O22CO2,2Mg+CO2C+2MgO,符合题意;D项,SiO2→H2SiO3及H2SiO3→Si均无法通过一步反应完成。
11.在Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合液中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示。则该溶液中Fe(NO3)3与Cu(NO3)2的物质的量浓度之比为(  )
A.3∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.1∶1
解析:选C 由化学方程式:2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+Cu2+===Fe2++Cu,结合图像可知,c(Fe2+)的大小范围在0~3变化快,3是拐点,此前发生2Fe3++Fe===3Fe2+,在3~4范围内变化时发生Fe+Cu2+===Fe2++Cu,由化学方程式2Fe3++Fe===3Fe2+可得,3n(Fe3+)=2n(Fe2+),由化学方程式Fe+Cu2+===Fe2++Cu可得,n(Cu2+)=n(Fe2+),故c(Fe3+)∶c(Cu2+)=2∶1。
12.某溶液中可能含有H+、NH、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO、SO中的几种。①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是(  )
A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+
B.溶液中n(NH)=0.2 mol
C.溶液中可能含CO
D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1
解析:选B 由①知溶液中一定含有H+,一定没有CO,由②知溶液中一定含有Mg2+、Al3+,由图像可知溶液中还一定含有NH,且n(NH)=0.7 mol-0.5 mol=0.2 mol,n(H+)=0.1 mol,n(Al3+)=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,沉淀Al3+、Mg2+共消耗0.4 mol OH-,其中沉淀Al3+消耗0.3 mol OH-,沉淀Mg2+消耗0.1 mol OH-,根据Mg2+~2OH-,可得n(Mg2+)=0.05 mol,故只有选项B正确。
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
13.(13分)下列物质A~F是我们熟悉的单质或化合物,其中A、B均是常见的金属,且B的合金用量最大;E在常温下是黄绿色气体;在适当的条件下,它们之间可以发生如下图所示的转化。
试回答下列问题:
(1)A的化学式是________________;
(2)反应F→D的化学方程式是______________________________________。
(3)检验F中金属阳离子的常用方法是________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)工业上冶炼金属B的化学方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:A、B均是常见的金属,且B的合金用量最大,则B为Fe,A为Al,C为AlCl3,D为FeCl2;E在常温下是黄绿色气体,则E为Cl2;F为FeCl3。
答案:(1)Al (2)2FeCl3+Fe===3FeCl2
(3)加入KSCN溶液,显血红色则含Fe3+
(4)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
14.(13分)铝土矿的主要成分是Al2O3,此处还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,从铝土矿中提取纯净Al2O3的工艺流程如下:
讨论回答下列问题:
(1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式:
①____________________、_____________________________________________,
②____________________、____________________________________________。
(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3+的原因:_________________________________
________________________________________________________________________。
解析:铝土矿的主要成分是Al2O3,还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,第一步加盐酸,Al2O3、Fe2O3溶解,可除去不溶的SiO2,要分离溶液中Al3+、Fe3+,用过量的NaOH溶液使Al3+转化为AlO, Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,若用氨水,两者均转化为沉淀,Al(OH)3只能溶于强碱溶液而不溶于氨水。
答案:(1)①Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
②Al3++4OH-===AlO+2H2O
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
(2)Al(OH)3能溶于强碱溶液而不溶于氨水,用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离
15.(14分)某氯化亚铁和氯化铁的混合物,现要测定其中铁元素的质量分数,按以下步骤进行实验:
Ⅰ.请根据上面流程,回答以下问题:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒外,还必须有______________(填仪器名称)。
(2)请写出加入氯水发生反应的离子方程式___________________________________
__________________。
(3)将沉淀物加热、灼烧,冷却至室温,反复称量至质量不变。若蒸发皿质量是W1 g,蒸发皿与加热后固体总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数是________________________________________________________________________。
Ⅱ.有同学提出,还可以采用以下方法来测定:
(1)选择的还原剂是否能用铁__________(填“是”或“否”),原因是:________________________________________________________________________。
(2)若滴定用掉c mol·L-1 KMnO4溶液b mL,则样品中铁元素的质量分数是:________________________________________________________________________。
(已知反应5Fe2++MnO+8H+===Mn2++5Fe3++4H2O)
解析:Ⅰ.(1)因配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有:胶头滴管、烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶,所以还需要的玻璃仪器为250 mL容量瓶。
(2)氯水把亚铁离子氧化生成铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(3)灼烧后红棕色固体为Fe2O3,其质量为(W2-W1)g,
由2Fe   ~   Fe2O3
2×56 160
m(Fe) W2-W1 
m(Fe)=,
所以铁元素的质量分数为×100%。
Ⅱ.(1)还原剂不能用铁,因为铁会和过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁,再用高锰酸钾溶液滴定,多消耗氧化剂产生误差,干扰原混合物的铁元素的测定。
(2)由题给离子方程式得
    5Fe    ~     MnO
    5 mol        1 mol
    c(Fe2+)×25×10-3 cb×10-3
c(Fe2+)= mol·L-1,m(Fe)=c(Fe2+)·VM(Fe)=×0.25×56=2.8cb则铁元素的质量分数是=%
答案:Ⅰ.(1)250 mL容量瓶 (2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (3)×100%
Ⅱ.(1)否 如果用铁做还原剂,自身的氧化产物是Fe2+;且会与过量的硫酸反应生成Fe2+,干扰铁元素的测定 (2)%
专题质量检测(二) 从海水中获得的化学物质
时间:60分钟 满分:100分
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.下列叙述中正确的是(  )
A.凡是强电解质在离子方程式中都要以离子的形式来表示
B.离子反应一定使溶液中所有离子的浓度都发生变化
C.复分解反应必须具备离子反应的某个条件
D.酸碱中和反应都能用离子方程式:H++OH-===H2O表示
解析:选C 易溶的强电解质以离子形式表示,A项错误;离子反应发生后溶液中离子浓度不一定都发生变化,B项错误;D中只适用于表示强酸、强碱且生成易溶性盐的反应。
2.下列各步反应A(HCl)→B(Cl2)→C(NaClO)→D(HClO)→E(CO2),其中不能一步直接实现的是(  )
A.A→B         B.B→C
C.C→D D.D→E
解析:选D 浓盐酸与二氧化锰在加热条件下可以生成氯气,A项正确;氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,B项正确;次氯酸钠与盐酸或碳酸反应生成次氯酸,C项正确;次氯酸是比碳酸还弱的酸,不能生成二氧化碳,D项错误。
3.将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列变化:表面变暗→“出汗”→白色粉末。下列有关叙述中不正确的是(  )
A.表面变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成氧化钠
B.“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C.最后的白色粉末是碳酸钠
D.该过程中的所有化学反应均为氧化还原反应
解析:选D Na2O与H2O反应生成NaOH,不属于氧化还原反应。
4.有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3,有四位同学为鉴别它们,采用了以下不同方法,其中可行的是(  )
A.分别配成溶液,再通入CO2
B.分别配成溶液,再加入NaOH溶液
C.分别加热,再称量加热前后质量是否有变化
D.分别配成溶液,再进行焰色反应
解析:选C A项,通入CO2现象不明显;B项,Na2CO3与NaOH溶液不反应,NaHCO3与NaOH溶液虽然反应,但观察不到明显现象;C项,NaHCO3受热分解质量减小,方法可行;D项,因Na2CO3和NaHCO3均含有Na+,故实验现象相同。
5.下列说法正确的是(  )
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.Cl2和NaCl中均含有氯元素,它们的化学性质相同
C.实验室制备Cl2可用排饱和食盐水集气法收集
D.1.12 L Cl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)
解析:选C Cl2中氯元素的化合价为0价,既可升高也可降低,A项错误;Cl2与NaCl的化学性质不同,B项错误;在饱和食盐水中氯离子浓度大,氯气在其中的溶解度小,收集氯气可用排饱和食盐水集气法,C项正确;1.12 L氯气,没有指明是在标准状况下,D项错误。
6.CuH不稳定,易跟盐酸反应:2CuH+2HCl===CuCl2+2H2↑+Cu,下列说法正确的是(  )
A.CuH中H的化合价为+1
B.CuH在反应中只作氧化剂
C.在反应中HCl表现还原性
D.Cu是反应的还原产物
解析:选D A项,CuH中氢与金属形成氢化物,H显-1价,错误;B项,CuH中部分Cu被还原,作氧化剂,部分Cu和H被氧化,作还原剂,CuH既为氧化剂,又为还原剂,错误;C项,HCl中H化合价降低,表现为氧化性,错误;D项,Cu是还原产物,正确。
7.已知①2H2S+SO2===3S↓+2H2O ②2FeCl2+Cl2===2FeCl3 ③2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2 ④I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
判断氧化性物质的氧化性由强到弱的顺序(  )
A.Cl2>I2>FeCl3>SO2>S
B.Cl2>FeCl3>I2>SO2>S
C.Cl2>FeCl3>SO2>I2>S
D.FeCl3>Cl2>I2>SO2>S
解析:选B 准确判断各方程式中各种物质所起的作用据“氧化剂氧化性强于还原剂氧化性,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性”作出结论。氧化性顺序①SO2>S,②Cl2>FeCl3,③FeCl3>I2,④I2>SO2,故选B。
8.下列各组离子在溶液中既可以大量共存,且加入氢氧化钠溶液后也不产生沉淀的是(  )
A.Na+ Ba2+ Cl- SO
B.K+ Na+ NO OH-
C.H+ NH Fe3+ SO
D.H+ Cl- CH3COO- NO
解析:选B A项Ba2+与SO可生成BaSO4沉淀而不能大量共存;C项离子可以大量共存,但加入过量NaOH后,Fe3+可与OH-结合生成Fe(OH)3沉淀;D项H+与CH3COO-因可结合成弱电解质CH3COOH而不能大量共存,故选B。
9.下列离子方程式的书写正确的是(  )
A.铁跟稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.碳酸氢钙溶液中加入盐酸:Ca(HCO3)2+2HCl===CaCl2+2H2O+2CO2↑
C.CO2通入澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O
D.NaHCO3溶液中加入盐酸:HCO+H+===H2CO3
解析:选C 书写化学方程式或离子方程式,应首先尊重客观事实,如A选项中Fe与盐酸或稀硫酸反应生成亚铁盐,D选项中生成的H2CO3不稳定,立即分解为H2O和CO2,故不能写成H2CO3,A、D均错误;B中Ca(HCO3)2为易溶的盐(碳酸的酸式盐均易溶),应拆成离子形式。
10.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:KClO3+H2C2O4+H2SO4△,ClO2↑+K2SO4+CO2↑+H2O(未配平)。下列说法正确的是(  )
①KClO3在反应中得到电子 ②ClO2是氧化产物 ③H2C2O4在反应中被氧化 ④1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
解析:选C KClO3中氯由+5变为+4,化合价降低,得到1 mol电子,被还原,ClO2是还原产物,①正确,②、④错误;H2C2O4中碳元素由+3价升高为+4价,在反应中被氧化,③正确。
11.在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100 mL水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁中溶质的质量分数大小为(  )
A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙
C.甲=丁<乙=丙 D.丁<甲<乙<丙
解析:选B 甲和丁中溶质(NaOH)各为0.1 mol,但甲中耗去了0.1 mol H2O,故质量分数甲>丁。乙和丙中溶质(NaOH)各为0.2 mol,反应中各耗去了0.2 mol H2O,剩余H2O的质量也相同,故质量分数乙=丙。乙和丙中溶质的量分别是甲和丁的2倍,而H2O却比甲和丁更少,因此乙和丙的质量分数最大。
12.实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,其反应为4CuI+Hg===Cu2HgI4+2Cu。以下有关说法正确的是(  )
①上述反应的产物Cu2HgI4中,Hg的化合价为+2 ②上述反应中CuI既是氧化剂,又是还原剂 ③上述反应中Hg与Cu均发生氧化反应 ④上述反应中生成64 g Cu时,转移的电子数为6.02×1023
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:选D 反应中的电子转移情况为 ,CuI是
氧化剂,发生还原反应,②、③不正确,根据化学方程式得生成1 mol Cu时转移电子1 mol。
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
13.(12分)根据反应:①2Fe3++2I-===2Fe2++I2,
②Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-,回答下列问题。
(1)试判断离子的还原性由强到弱的顺序是________。
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
(2)某溶液中含有Br-、Fe2+、I-,为了氧化I-而不影响Br-和Fe2+,选用的氧化剂是__________;为了氧化Fe2+、I-而不影响Br-,选用的氧化剂是________。试判断铁与单质溴反应的产物是________,理由是______________;铁与单质碘反应的产物是_________,理由是________________________________。
(3)I2与Br-能否发生反应?________,理由是______________________________
______________________。
解析:(1)根据还原剂的还原性大于还原产物,可确定还原性强弱顺序应为I->Fe2+>Br-,氧化性强弱顺序应为Br2>Fe3+>I2。第(2)小题是对第(1)小题的深化和应用。根据氧化性、还原性的强弱顺序不仅可以判断一个反应能否发生,还可以确定氧化还原反应的产物。
答案:(1)B (2)Fe3+ Br2 FeBr3 Br2的氧化性大于Fe3+ FeI2 Fe3+的氧化性大于I2 (3)不能 Br2的氧化性大于I2
14.(14分)在实验室里可用如图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;
②的试管里盛有15 mL 30%的KOH溶液,并置于水浴中;
③的试管里盛有15 mL 8%的NaOH溶液,并置于冰水浴中;
④的试管里加有紫色石蕊溶液;
⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过________(填仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有________(填字母)的净化装置。
A.碱石灰
B.饱和食盐水
C.浓硫酸
D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是:____________________________________________。反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。下图中符合该晶体溶解度曲线的是________(填字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是________(填实验操作名称)。
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写表中的空白:
实验现象
原因
溶液最初从紫色逐渐变为________色
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色
然后溶液从无色逐渐变为________色
解析:(1)烧瓶中的MnO2与通过分液漏斗加入的浓盐酸发生反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,因浓盐酸易挥发,故产生的Cl2中常含有HCl气体,可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去。(2)比较装置②、③中所给物质的特点及反应条件可知,制备KClO3和NaClO二者的条件差异在于反应物的浓度不同、反应温度不同;反应完毕后冷却②的试管有大量晶体析出,则该晶体的溶解度随温度升高而增大,故符合曲线M的特征,分离②中的固体与液体可用过滤的方法。(4)Cl2+H2O??HCl+HClO,生成的HCl可使石蕊溶液变红色,又由于HClO具有强氧化性,可把石蕊氧化为无色物质,故石蕊溶液又变为无色,当通入的Cl2过量时,水溶液中含较多Cl2而呈黄绿色。
答案:(1)分液漏斗 B
(2)碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同 M 过滤
(3)Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
(4)

氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色
物质                  
黄绿
继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色
15.(14分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举食盐的两种用途:________、__________。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________,写出电解槽中发生反应的离子方程式__________________________。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为________________________________________________________________________。
(4)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:______________________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是________________________________________________________________________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:________________________________________________________________________。
④C中液体产生颜色为____________。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是________________________________________________________________________。
解析:(2)电解NaCl溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,电解产物为H2、Cl2、NaOH;若发生反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,可得到产物H2和NaClO。离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
(3)步骤Ⅰ中的Br2的浓度很小,多次用SO2反复吸收,可以富集溴元素,最终用Cl2处理,则可获得高纯度的溴。
(4)②溴具有腐蚀性,可以腐蚀橡胶,故整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管。③溴的沸点为59 ℃,可采用水浴加热,并通过温度计b控制好温度,收集59 ℃时的馏分。④C中液体是溴单质,颜色为深红棕色。要除去溴中残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,反应为Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,Br2在水中的溶解度不大,出现分层现象后,可通过分液的方法得到纯溴,亦可采用再次蒸馏的方法。
答案:(1)氯碱工业原料 制纯碱原料
(2)Cl2 NaOH NaClO 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3)富集溴元素
(4)①冷凝管 ②Br2腐蚀橡胶 ③通过温度计b控制好温度,并收集59 ℃时的馏分 ④深红棕色 蒸馏
专题质量检测(四) 硫、氮和可持续发展
时间:60分钟 满分:100分
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.下列有关酸雨的说法不正确的是(  )
A.空气中的SO2溶于水,最终形成酸雨
B.汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物
C.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
D.为了减少酸雨的形成,必须减少SO2的排放量,对燃料脱硫处理
解析:选C 工业废水任意排放引起江河湖泊污染,而酸雨是由SO2和NO2引起的。
2.下列关于SO2和NO2的叙述中正确的是(  )
A.SO2可使紫色石蕊溶液褪色
B.SO2与水作用生成H2SO4
C.可用排水法收集NO2
D.实验室可用NaOH溶液处理NO2和SO2废气
解析:选D SO2不能漂白酸碱指示剂,不能使紫色石蕊溶液褪色,A错误;SO2与水作用生成H2SO3,B错误;NO2与水反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,C错误。
3.下列关于Cl、N、S等非金属元素单质及其化合物的说法正确的是(  )
A.漂白粉的成分是次氯酸钙
B.实验室可用浓硫酸干燥硫化氢
C.将浓氨水滴到氢氧化钠固体中可以制取氨气
D.单质氯气及单质硫与铁反应生成的产物中,铁的化合价相同
解析:选C A项,漂白粉的有效成分是次氯酸钙,主要成分有次氯酸钙和氯化钙,错误;B项,硫化氢有还原性,浓硫酸有强氧化性,二者发生氧化还原反应,不能用浓硫酸干燥硫化氢;C项,氢氧化钠具有吸水性,可以用浓氨水和氢氧化钠制取氨气,正确;D项,氯气和铁反应生成氯化铁,硫和铁反应生成硫化亚铁,铁的化合价不同。
4.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是(  )
A.常温下都可用铝制容器贮存
B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻
C.常温下都能与铜较快反应
D.露置在空气中,容器内酸液的浓度都增大
解析:选A 浓H2SO4吸水增重,B错误;浓H2SO4常温下与Cu不反应,C错误;浓H2SO4吸水、浓HNO3挥发都会使酸液的浓度减小,D错误。
5.已知NH3极易溶于水,而难溶于有机溶剂——CCl4。下列装置中不适宜做NH3的尾气吸收装置的是(  )
解析:选C NH3易溶于水,C装置易发生倒吸现象,NH3难溶于CCl4,B装置可以防止倒吸。
6.右图是制取和收集某气体的实验装置,该装置可用于(  )
A.浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2
B.浓氨水和生石灰反应制取NH3
C.浓硝酸与铜反应制取NO2
D.二氧化锰固体和双氧水反应制取O2
解析:选D 浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2,需加热且收集气体用排饱和食盐水法,A错误;浓氨水和生石灰反应制取NH3,NH3极易溶于水,B错误;浓HNO3与Cu反应产生NO2,但NO2不能用排水法收集。
7.硫酸、盐酸、硝酸是中学化学中重要的“三酸”。下列对“三酸”的叙述正确的是(  )
A.浓溶液露置在空气中一段时间,溶液浓度都减小
B.浓溶液与足量锌反应,都可能生成两种还原产物
C.浓酸在一定条件下都能氧化碳
D.硫酸是稳定的酸,盐酸和硝酸是不稳定的酸
解析:选A 浓硫酸在空气中吸水,盐酸、硝酸挥发,故浓度都减小,A项正确;盐酸与锌反应还原产物只有氢气,B项错误;浓盐酸不能氧化碳,C项错误;盐酸是易挥发性酸,但它是稳定的酸,硝酸既是易挥发性酸,又是不稳定的酸,D项错误。
8.将16.0 g铜与100 mL一定浓度硝酸反应,铜完全溶解产生NO和NO2混合气体在标准状况下体积为11.2 L。待产生的气体全部释放后,向溶液中加入100 mL、b mol·L-1 NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度一定为(  )
A.1.0 mol·L-1       B.(b+5)mol·L-1
C.10 mol·L-1 D.无法计算
解析:选B HNO3与Cu反应后,N元素以NO、NO2、Cu(NO3)2和过量的HNO3存在。溶液中Cu(NO3)2和过量的HNO3与NaOH反应后生成NaNO3,所以参加反应的NaOH的物质的量等于Cu(NO3)2和过量的HNO3中N原子的物质的量,原HNO3溶液HNO3的物质的量为+0.1×b=(0.5+0.1b)mol,其浓度为(0.5+0.1b)/0.1=(b+5)mol·L-1。
9.物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是(  )
A.1∶4 B.1∶5
C.2∶3 D.2∶5
解析:选A 设2 mol Zn参与反应,因Zn无剩余,则最终生成了2 mol Zn(NO3)2,显然含有4 mol NO,这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3;HNO3→N2O过程中N元素的化合价+5价→+1价,根据得失电子守恒有:2×n(Zn)=n(HNO3)×4,则n(HNO3)=1 mol,即有1 mol HNO3被还原。
10.类推的思维方式在化学学习与研究中经常被采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是(  )
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.盐酸与镁反应生成H2,故硝酸与镁反应也生成H2
C.SO2能使品红溶液褪色,故CO2也能使品红溶液褪色
D.常温下浓硫酸能使铁、铝发生钝化,故常温下浓硝酸也能使铁、铝发生钝化
解析:选D A项中CO2无还原性,不能使酸性KMnO4溶液褪色;B项中金属与HNO3反应不产生H2;C项中CO2无漂白性,不能使品红溶液褪色。
11.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是(  )
选项



实验结论
A
浓盐酸
MnO2
NaOH
制氯气并吸收尾气
B
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱水性、氧化性
C
稀盐酸
Na2SO3
Ba(NO3)2
溶液
SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀
D
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3
溶液
酸性:硝酸>碳酸>硅酸
解析:选B A项,浓盐酸和MnO2制备氯气需要加热,试管中NaOH溶液不能作为收集氯气,只能用作尾气处理。B项,浓硫酸有吸水、脱水、氧化性和高沸点性,当浓硫酸遇到蔗糖,使蔗糖脱水并炭化,同时脱水生成的炭可以与浓硫酸生成二氧化碳和二氧化硫气体,同时二氧化硫具有还原性,可以使溴水褪色,故B选项能得出相应实验结论;C项,利用硝酸钡与生成的二氧化硫反应,由于酸性环境下硝酸根的强氧化性,生成的是高价的硫酸钡沉淀,错误;D项,硝酸具有挥发性,会和生成的二氧化碳一起进入③的Na2SiO3溶液,不能判断,错误。
12.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(  )
选项
实验
现象
结论
A
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成,溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B
将铜粉加入1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
C
向蔗糖中加入浓硫酸
蔗糖变黑,并放出刺激性气味的气体
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
D
将铜片放入浓硫酸中
无明显现象
铜片发生了钝化
解析:选C A项,铁粉过量,反应生成亚铁离子,加入KSCN溶液,溶液不显红色,错误;B项,Cu和Fe3+发生氧化还原反应Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,所以没有黑色沉淀生成,溶液由黄色变为蓝色,错误;C项,向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑,并放出刺激性气味的气体,可证明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,正确;D项,铜排在氢的后面,不能与稀硫酸反应,错误。
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
13.(12分)实验室中要测定某无色气体的成分,已知此气体可能由CO2、NH3、NO2、N2、NO中的一种或几种混合而成。对此无色气体进行以下实验:
①先通过盛有浓硫酸的洗气瓶,发现气体减少一部分体积;
②继续通过装有Na2O2固体的干燥管,发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色;
③再继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内,最后气体完全被吸收,试管内为一满试管液体。由此可判断:
(1)原气体中一定含有__________,一定不含有______________________________。
(2)写出②中发生反应的化学方程式_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由最终结果可知原气体中________和________的体积比为____________。
解析:混合气体无色,则一定不含红棕色的NO2。由①知原气体中一定含有NH3;由②知无色气体变为红棕色,只可能是生成了NO2,故原气体中一定含有CO2、NO,发生的反应为2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2NO+O2===2NO2;由③知恰好发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3。由以上三个反应可推出CO2与NO的体积比为6∶4,即3∶2。
答案:(1)NH3、CO2、NO NO2、N2
(2)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,
2NO+O2===2NO2
(3)CO2 NO 3∶2(或NO CO2 2∶3)
14.(14分)非金属单质A经图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸。
请回答下列问题:
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①D的化学式是________________。
②在工业生产中,大量排放的B气体被雨水吸收后形成了__________而污染环境。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色气体。
①A、C的化学式分别是:A__________、C__________。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。
该反应__________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
解析:(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,会形成酸雨。
(2)若C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓硝酸可与Cu反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。此反应中有元素化合价的升降,属于氧化还原反应。
答案:(1)①H2SO4 ②酸雨
(2)①N2 NO2 ②Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
15.(14分)将红热的固体单质甲投入黄色的溶液乙中,剧烈反应产生混合气体A,A在常温下不与空气反应,根据下列变化填空:
(1)甲是________,乙是________,丙是________。
(2)混合气体A的主要成分是______________________________________________。
(3)气体B是________,蓝色溶液是__________________________________________。
(4)甲与乙反应的化学方程式是________________________________________________。
(5)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,获得诺贝尔化学奖。
①将氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨(NH3)。反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②用 分别表示N2、H2、NH3。观察下图,写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序______________(将下面五张图按反应过程顺序用序号排列)。
解析:①遇澄清石灰水产生白色沉淀的气体可能是CO2(或SO2)。②溶液与单质丙反应,得到蓝色溶液应是含Cu2+的溶液,可推知单质丙只能是Cu,其溶于硝酸可生成蓝色的Cu(NO3)2溶液,而溶于水能生成硝酸的气体应是NO2,则气体A中应含有NO2;由此易得气体B为NO。③气体与澄清石灰水反应后生成气体B(NO),则气体中应含有NO(不可能含NO2),因气体A与水反应得气体。④由于气体A与水反应生成溶液(硝酸)和气体(CO2和NO),则气体A应含CO2和NO2才合理。综合①~④可知,丙为Cu;气体A为CO2和NO2;气体B为NO,蓝色溶液为Cu(NO3)2溶液。⑤红热的固体单质甲与显黄色的溶液乙剧烈反应生成混合气体A(CO2+NO2),易推出甲为碳单质,而乙只能是浓硝酸。(5)N2、H2先要被吸附在催化剂表面,然后再生成氮原子和氢原子,氮原子和氢原子在催化剂表面形成NH3分子,NH3分子再脱离催化剂表面。
答案:(1)C 浓HNO3 Cu
(2)CO2和NO2 (3)NO Cu(NO3)2溶液
(4)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(5)①N2+3H22NH3 ②EDABC
课时跟踪检测(一) 物质的分类与转化
1.下列物质属于混合物的是(  )
①水银 ②空气 ③氯酸钾 ④五氧化二磷 ⑤糖水 ⑥硫粉 ⑦氨气 ⑧盐酸
A.①②⑤⑦        B.①②⑤⑧
C.②⑤⑧ D.②③⑤
解析:选C 盐酸是氯化氢气体的水溶液属于混合物;空气、糖水也都是混合物。
2.对下列物质分类全部正确的是(  )
①纯碱 ②食盐水 ③石灰水 ④NaOH ⑤液态氧 ⑥KClO3
A.碱——①④ B.纯净物——③④⑤
C.盐——①⑥ D.混合物——②⑤
解析:选C ①纯碱是Na2CO3,是盐类,属于纯净物;②食盐水是NaCl的水溶液,属于混合物;③石灰水是Ca(OH)2的水溶液,属于混合物;④NaOH是碱类,属于纯净物;⑤液态氧是单质,属于纯净物;⑥KClO3是盐类,属于纯净物。
3.下列各组物质中,从物质分类的角度看,后者从属于前者的是(  )
A.纯净物、混合物 B.金属、非金属
C.纯净物、化合物 D.含氧酸、无氧酸
解析:选C 纯净物包括单质和化合物。
4.下列反应属于氧化还原反应的是(  )
A.2CuO+C2Cu+CO2↑
B.CaO+H2O===Ca(OH)2
C.2K2CrO4+H2SO4===K2Cr2O7+K2SO4+H2O
D.NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
解析:选A 有元素化合价变化的化学反应是氧化还原反应,没有元素化合价变化的化学反应是非氧化还原反应。A中铜元素的化合价由+2降为0,碳元素的化合价由0升为+4,属于氧化还原反应。
5.近年来发现,在金星大气层中存在三氧化二碳(C2O3),下列物质与它属于同类的是(  )
A.C60、O3 B.H2O2、N2O4
C.H2SO4、H2CO3 D.Na2SO3、KMnO4
解析:选B 三氧化二碳属于氧化物,A项两种物质均为单质,C项两种物质均为酸,D项两种物质均为盐。
6.NaOH、Na2CO3、NaCl、Na2SO4可按某种标准划为一类物质,下列分类标准不正确的是(  )
A.钠的化合物
B.可与硝酸反应
C.可溶于水
D.可由同种反应类型制取
解析:选B NaOH、Na2CO3、NaCl、Na2SO4都含有钠元素,所以是钠的化合物,可溶于水,A、C正确;它们都可由复分解反应制取,D正确;NaCl、Na2SO4与硝酸不反应,B项不正确。
7.下列物质间的转化能一步实现的是(  )
A.Na2CO3―→NaOH B.CaCO3―→Ca(OH)2
C.NaNO3―→NaCl D.CuO―→Cu(OH)2
解析:选A Na2CO3与Ba(OH)2、Ca(OH)2等反应可一步生成NaOH。
8.以下表示的是碳及其化合物的转化关系,其中涉及的基本反应类型依次是(  )
CCO2H2CO3CaCO3CO2
A.化合、置换、分解、复分解
B.置换、复分解、化合、分解
C.置换、化合、分解、复分解
D.置换、化合、复分解、分解
解析:选D 该转化关系中涉及的化学反应有:C+2CuO2Cu+CO2↑,CO2+H2O===H2CO3,H2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2H2O,CaCO3CaO+CO2↑,反应类型分别为置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应。
9.工业生产及日常生活中都会有二氧化碳生成,按要求写出制取二氧化碳的化学方程式,是氧化还原反应的请指明。
(1)化合反应:______________________________________________________________。
(2)分解反应:________________________________________________________。
(3)置换反应:________________________________________________________。
(4)复分解反应:_______________________________________________________。
答案:(1)C+O2CO2(氧化还原反应)
(2)CaCO3CaO+CO2↑
(3)C+2CuO2Cu+CO2↑(氧化还原反应)
(4)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
10.(1)将碳酸钙、稀盐酸、铁、氧气四种物质填写到适当的位置。
物质
(2)从(1)中的四种物质中选出一种或几种为反应物,按下述反应类型,各写一个化学方程式。
①分解反应:_______________________________________________________。
②化合反应:_______________________________________________________。
③置换反应:_______________________________________________________。
④复分解反应:____________________________________________________。
(3)(2)中属于氧化还原反应的是________。
解析:(1)碳酸钙属于化合物,稀盐酸属于混合物,铁属于金属单质,O2属于非金属单质。
(2)CaCO3高温下分解,Fe和O2可以化合生成Fe3O4,盐酸和铁可以发生置换反应,CaCO3与盐酸可以发生复分解反应。
答案:(1)①碳酸钙 ②铁 ③氧气 ④稀盐酸
(2)①CaCO3CaO+CO2↑
②3Fe+2O2Fe3O4
③Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
④CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)②③
1.下列关于物质分类的组合,正确的是(  )
选项



金属氧化物
非金属氧化物
A
苛性钠
硝酸
碳酸氢钠
氧化铜
三氧化硫
B
碳酸钠
硫酸
食盐
氧化镁
一氧化碳
C
烧碱
醋酸
碳酸铵
二氧化氮
三氧化硫
D
苛性钾
盐酸
烧碱
氧化铝
二氧化碳
解析:选A 碳酸钠属于盐,B项错误;二氧化氮(NO2)是非金属氧化物,C项错误;烧碱为NaOH,属于碱,D项错误。
2.经分析,某种物质只含有一种元素,则此物质(  )
A.一定是一种单质
B.一定是纯净物
C.一定是混合物
D.可能是纯净物,也可能是混合物
解析:选D 只含有一种元素,一定不是化合物,但可能是一种单质,如H2,为纯净物;也可能不是一种单质,而是两种单质的混合物,如金刚石和石墨或O2和O3等。
3.CaCO3是一种常见的盐,其不能发生的反应类型为(  )
A.分解反应 B.置换反应
C.化合反应 D.复分解反应
解析:选B CaCO3CaO+CO2↑(分解反应),CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2(化合反应),CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑(复分解反应)。由以上反应知CaCO3不能发生置换反应。
4.下列是某同学对KHSO4的物质类型进行的分析,其中不正确的是(  )
A.根据元素组成知它是化合物
B.因它含有钾离子与酸根离子,故KHSO4是钾盐
C.KHSO4可以称为硫酸盐
D.因为它含有与酸相同的元素氢,故KHSO4也可称为酸
解析:选 D 因KHSO4是由多种元素组成的纯净物,属于化合物,A对;KHSO4是盐且含有钾元素,B对;KHSO4属于硫酸盐,C对;KHSO4溶于水电离出的阳离子为H+和K+,故它不是酸,D错。
5.科学家在研究化学物质的时候,常常对物质进行分类,以便对同类物质的组成和性能进行深入研究。
下列4组物质:
①Mg O2 N2 NO
②NaOH HCl CH4 KCl
③H2CO3 H2SO4 NaOH HNO3
④CaO SO2 CO2 SiO2
从物质的基本分类看,每组中都有一种物质与其他物质不属于同一类,这4种物质分别是(  )
A.Mg HCl H2CO3 CaO
B.O2 NaOH H2SO4 SO2
C.NO CH4 NaOH CaO
D.NO KCl HNO3 SO2
解析:选C ①中NO属于化合物,其他三种都属于单质;②中CH4属于有机化合物,其他三种都属于无机化合物;③中NaOH属于碱,其他三种属于酸;④中CaO属于金属氧化物,其他三种属于非金属氧化物。
6.图中,“——”表示相连的物质间在一定条件下可以反应,“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中,符合图示要求的是(  )
选项




A
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
B
KCl
K2CO3
KOH
HCl
C
O2
CO
CuO
C
D
Fe
CuCl2
Ag
HCl
 
解析:选C A中甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应,B中甲和乙、乙和丙、丁和甲之间也不能反应,D中乙与丙、丙与丁均不能反应,故A、B、D不符合题意。C中反应依次为甲和乙:2CO+O22CO2;乙和丙:CO+CuOCu+CO2;丙和丁:2CuO+C2Cu+CO2↑;甲和丁:C+O2CO2,丁→乙:2C+O22CO。
7.下列各选项最后的物质是要制取的物质,其中不可能得到的是(  )
A.CaCO3CaOCa(OH)2NaOH溶液
B.CuCuOCuSO4溶液
  Cu(OH)2沉淀
C.KMnO4O2SO3H2SO4
D.BaCO3BaCl2溶液HCl溶液
解析:选C C项中硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫。
8.奥运五环代表着全世界五大洲的人民团结在一起。下列各项中的物质,能满足如图中阴影部分关系的是(  )
选项




A
NaCl
K2SO4
KCl
(NH4)2SO4
B
NaCl
K2SO4
KCl
NH4Cl
C
Na2SO4
K2SO4
KCl
NH4Cl
D
Na2SO4
K2SO4
KCl
(NH4)2SO4
解析:选C C项中Na2SO4、K2SO4分别属于钠盐、钾盐,但根据阴离子判断都属于硫酸盐;KCl和NH4Cl分别属于钾盐和铵盐,根据阴离子判断,都属于盐酸盐;A、B项中的NaCl属于钠盐或盐酸盐,A、D项中的(NH4)2SO4属于铵盐或硫酸盐,都不符合图示关系。
9.无机化合物可根据其组成和性质进行分类。
(1)如上图所示的物质分类方法名称是___________________________________。
(2)
物质
类别



氧化物
氢化物
化学

①HCl
②_____
③_____
④Ba(OH)2
⑤Na2CO3
⑥_____
⑦CO2
⑧Na2O
⑨NH3
⑩H2O2
以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在上表中②③⑥后面。
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式_______________________________________。
解析:常见的酸有H2SO4、HNO3、HCl、H2CO3等;碱有NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等;盐有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3等。酸、碱、盐、氧化物之间可以相互转化,如CO2(少量)+2NaOH===Na2CO3+H2O。
答案:(1)树状分类法
(2)②H2SO4(或HNO3或H2CO3) ③NaOH(或KOH) ⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3)(本小题答案符合要求即可)
(3)2NaOH+CO2(少量)===Na2CO3+H2O
10.分类法是一种重要的学习方法。下列4组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同,请分别填出其化学式。
甲:Na、H2、O2、Cl2;
乙:CO、Na2O、CO2、SO2;
丙:NaOH、K2CO3、KHCO3、K2SO4;
丁:NaOH、Ca(OH)2、KOH、NaCl。
(1)甲________,乙________,丙________,丁________。
(2)根据下图写出序号所表示反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
解析:(1)甲组物质中只有Na是金属单质,其余是非金属单质;乙组物质中只有Na2O是金属氧化物,其余是非金属氧化物;丙组中只有NaOH是碱,其余是盐;丁组中只有NaCl是盐,其余是碱。
(2)由图可知是Na―→Na2O―→NaOH―→NaCl,反应的化学方程式分别是4Na+O2===2Na2O,Na2O+H2O===2NaOH,NaOH+HCl===NaCl+H2O
答案:(1)Na Na2O NaOH NaCl
(2)①4Na+O2===2Na2O
②Na2O+H2O===2NaOH
③NaOH+HCl===NaCl+H2O
课时跟踪检测(七) 物质的量浓度
1.下列说法中,属于描述溶液物质的量浓度的是(  )
A.1 mol·L-1的某溶液    B.2 L溶液
C.2 kg的花生油 D.98%的浓硫酸
解析:选A A项,1 mol·L-1是溶液的物质的量浓度,正确;B项,2 L描述溶液的体积;C项描述的是花生油的质量;D项是硫酸的质量分数。
2.用NA表示阿伏加德罗常数,下列关于0.2 mol·L-1 K2SO4溶液的正确说法是(  )
A.1 L溶液中K+的浓度是0.4 mol·L-1
B.溶液中含有0.4NA个K+
C.1 L溶液中所含K+、SO总数为0.3NA
D.2 L溶液中SO的浓度是4 mol·L-1
解析:选A 溶液中K+的浓度是0.2 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1,A正确;B项中,因为溶液的体积不确定,故溶液中K+的数目不能计算,错误;1 L溶液中所含K+、SO的总物质的量为0.2 mol·L-1×1 L×3=0.6 mol,即0.6NA,C错误;2 L溶液中SO的浓度仍是0.2 mol·L-1,D错误。
3.将4 g NaOH溶于水配成50 mL溶液,取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度是(  )
A.2 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.05 mol·L-1
解析:选A c(NaOH)===2 mol·L-1,溶液具有均一性,取出5 mL,其物质的量浓度仍然是2 mol·L-1。
4.下列溶液中物质的量浓度最大的是(  )
A.1 L H2SO4溶液中含98 g H2SO4
B.0.5 L含49 g H2SO4的溶液
C.98 g H2SO4溶于水配制2 L溶液
D.0.1 L含24.5 g H2SO4的溶液
解析:选D A、B项中,H2SO4的物质的量浓度均为1 mol·L-1;C项中H2SO4的物质的量浓度为0.5 mol·L-1;D项中H2SO4的物质的量浓度为2.5 mol·L-1。
5.2 L 1.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中,所含溶质Na2SO4的质量为(  )
A.213 g B.284 g
C.400 g D.426 g
解析:选D n(Na2SO4)=2 L×1.5 mol·L-1=3 mol,m(Na2SO4)=3 mol×142 g·mol-1=426 g。
6.下列溶液中,Na+的物质的量浓度最大的是(  )
A.1 mL 0.5 mol·L-1的NaNO3溶液
B.100 mL 0.01 mol·L-1的NaCl溶液
C.100 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液
D.10 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液
解析:选A 溶液的浓度与溶液体积的多少无关;A中,c(Na+)=0.5 mol·L-1;B中,c(Na+)=0.01 mol·L-1;C中,c(Na+)=0.1 mol·L-1;D中,c(Na+)=0.1×2=0.2 mol·L-1。
7.50 mL物质的量浓度为4.4 mol·L-1,密度为1.24 g·mL-1的稀硫酸的质量分数为(  )
A.35% B.70%
C.17.5% D.0.035%
解析:选A w(H2SO4)=
×100%=35%。
8.0.1 L某溶液含有0.1 mol KCl和0.1 mol CaCl2,此溶液中Cl-的物质的量浓度是(  )
A.3 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.1 mol·L-1
解析:选A 0.1 L某溶液含有0.1 mol KCl和0.1 mol CaCl2,此溶液中Cl-的物质的量是0.1 mol+0.1 mol×2=0.3 mol,所以氯离子的物质的量浓度是0.3 mol÷0.1 L=3 mol·L-1。
9.1 L Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,含Mg2+ 2.4 g,SO的物质的量浓度为1 mol·L-1,则MgSO4和Al3+的物质的量浓度分别是________、________。
解析:n(SO)=1 mol·L-1×1 L=1 mol,n(Mg2+)==0.1 mol,n(MgSO4)=n(Mg2+)=0.1 mol,c(MgSO4)===0.1 mol·L-1;根据电荷守恒得2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2c(SO),
c(Al3+)=

=0.6 mol·L-1。
答案:0.1 mol·L-1 0.6 mol·L-1
10.将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。
(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为________。
(2)溶液中Cl-的物质的量浓度为________。
(3)从中取出50 mL溶液,溶液中Mg2+的物质的量浓度为________,含有Cl-的物质的量为________。
解析:(1)n(MgCl2)==2 mol,
c(MgCl2)==2 mol·L-1。
(2)c(Cl-)=2c(MgCl2)=2×2 mol·L-1=4 mol·L-1。
(3)从溶液中取出任意体积的液体,其物质的量浓度不变,即c(Mg2+)=2 mol·L-1,n(Cl-)=4 mol·L-1×0.05 L=0.2 mol。
答案:(1)2 mol·L-1 (2)4 mol·L-1 (3)2 mol·L-1 0.2 mol
1.对1 mol·L-1的Na2SO4溶液的叙述中正确的是(  )
A.溶液中含有1 mol Na2SO4
B.1 L溶液中含有142 g Na2SO4
C.1 mol Na2SO4溶于1 L水
D.从1 L该溶液中取出500 mL以后,剩余溶液的浓度为0.5 mol·L-1
解析:选B A项,溶液的体积未明确;B项,142 g Na2SO4的物质的量为1 mol,正确;C项,溶液的体积不是1 L;D项,剩余溶液的浓度仍为1 mol·L-1。
2.从2 mol·L-1的氯化铜溶液中取出含Cl-为3.55 g的溶液,所取溶液的体积是(  )
A.25 mL       B.50 mL
C.12.5 mL D.0.025 mL
解析:选A 因n(Cl-)=2n(CuCl2)==0.1 mol,则n(CuCl2)==0.05 mol,所取溶液的体积V==0.025 L(即25 mL)。
3.下列溶液中,跟100 mL 0.5 mol·L-1NaCl溶液所含的Cl-的物质的量浓度相同的是(  )
A.100 mL 0.5 mol·L-1MgCl2溶液
B.200 mL 0.25 mol·L-1CaCl2溶液
C.50 mL 1 mol·L-1NaCl溶液
D.200 mL 0.25 mol·L-1HCl溶液
解析:选B 100 mL 0.5 mol·L-1NaCl溶液所含的Cl-的物质的量浓度为0.5 mol·L-1。A项,100 mL 0.5 mol·L-1MgCl2溶液中c(Cl-)=2×0.5 mol·L-1=1 mol·L-1,错误;B项,200 mL 0.25 mol·L-1CaCl2溶液中c(Cl-)=2×0.25 mol·L-1=0.5 mol·L-1,正确;C项,50 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1,错误;D项,200 mL 0.25 mol·L-1HCl溶液中c(Cl-)=0.25 mol·L-1,错误。
4.某溶液中仅含有Na+、Mg2+、SO、Cl-四种离子(不考虑水电离出的H+和OH-),其物质的量浓度之比为c(Na+)∶c(Mg2+)∶c(Cl-)=3∶5∶5。若Na+的物质的量浓度为3 mol·L-1,则SO的物质的量浓度为(  )
A.2 mol·L-1 B.3 mol·L-1
C.4 mol·L-1 D.8 mol·L-1
解析:选C 根据电荷守恒原理,溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。故有c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(SO),代入数据得:3+2×5=5+2c(SO),c(SO)=4 mol·L-1。
5.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曲线图,根据图中数据分析可得出a值等于(  )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:选C 由于在稀释过程中溶质的物质的量不变,所以根据图像可知2 mol·L-1×1 L=0.5 mol·L-1×a L,解得a=4。
6.V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+ m g,则溶液中SO的物质的量浓度为(  )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
解析:选D c(Fe3+)== mol·L-1,
则c(SO)=c(Fe3+)= mol·L-1×= mol·L-1。 
7.将标准状况下密度为ρ的a L HCl(g)溶于1 000 g水中,得到盐酸的密度为b g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是(  )
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D. mol·L-1
解析:选D 根据c=== mol·L-1。
8.密度为d g·cm-3的溶液V mL含有摩尔质量为M的溶质m g,其物质的量浓度为c mol·L-1,质量分数为W%,下列表示式不正确的是(  )
A.c= B.m=
C.d= D.W%=%
解析:选D 用定义式检验A项:c=,其中n=,V的单位需要调整,即c=,A项正确;用定义式检验B项:m质=wm液,其中m液=V·ρ,得m=dV×W%,B项正确;用公式c=检验C项和D项:即c=,d=,C项正确;W%=,D项不正确。
9.在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液的体积为a mL,溶液的密度为d g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含氢氧化钠质量为m g。
(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为____________。
(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为____________。
(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为______________。
(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数(w)为________。
解析:计算时要先求出公式中各个量,再代入计算即可。
(1)取100 g溶液 m(溶质)=100w
m(溶剂)=100(1-w),则S=×100 g。
(2)n(溶质)= mol,V=a×10-3 L
c== mol·L-1= mol·L-1。
(3)取1 L溶液,n(NaOH)=
c==25dw mol·L-1。
(4)取1 L溶液,m(NaOH)=40c g
m(溶液)=1 000 mL×d g·mL-1=1 000d g
w=×100%。
答案:(1) g (2) mol·L-1
(3)25dw mol·L-1 (4)%
10.如图实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.19 g·cm-3
HCl的质量分数:36.5%
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为______ mol·L-1。
(2)取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是________。
A.溶液中HCl的物质的量
B.溶液的浓度
C.溶液中Cl-的数目
D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸加蒸馏水稀释500 mL得到物质的量浓度为0.400 mol·L-1的稀盐酸。该学生需要量取________ mL上述浓盐酸进行配制。
(4)假设该同学用0.400 mol·L-1的盐酸中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液,则该同学需取________ mL盐酸。
解析:(1)c(HCl)==11.9 mol·L-1;
(2)溶液的浓度和密度不随所取量的多少而变化;
(3)根据c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀),则所取浓盐酸的体积V(浓)==16.8 mL;
(4)根据反应NaOH+HCl===NaCl+H2O知n(HCl)=n(NaOH)==0.01 mol,则V(HCl)==0.025 L。
答案:(1)11.9 (2)B、D (3)16.8 (4)25
课时跟踪检测(三) 物质的聚集状态
1.下列有关气体体积的叙述中,正确的是(  )
A.一定温度和压强下,各种气态物质的体积的大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质的体积的大小,由构成气体的分子数决定
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
解析:选B 在一定的温度、压强下,气体的体积取决于微粒数目的多少,A错误,B正确;若状态不同,气体的体积大小和分子数多少不能判断,C错误;标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,若不在标准状况下,1 mol气体所占的体积可能不是22.4 L,D错误。
2.常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是(  )
解析:选D 等质量时,摩尔质量最小的CH4的物质的量最大,同温同压下气体体积最大。
3.下列说法正确的是(  )
A.1 mol CO和1 mol N2所含分子数相等,质量相等,它们所占的体积也相等
B.22.4 L H2和71 g Cl2恰好反应生成2 mol HCl
C.非标准状况下,1 mol任何气体的体积一定不是22.4 L
D.1 mol HCl在标准状况下的体积约是22.4 L
解析:选D A项中,分子数、质量相等,但是没有指明是同温、同压条件下,气体的体积不一定相等;B项中,22.4 L H2不一定是1 mol,所以不一定恰好反应;C项中,非标准状况下,1 mol气体的体积可能是22.4 L;D项中,HCl在标准状况下体积约为22.4 L,正确。
4.下列说法中,正确的是(  )
A.1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L
B.H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C.在标准状况下,1 mol H2和1 mol NaCl所占的体积都约为22.4 L
D.在标准状况下,22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N的物质的量为2 mol
解析:选D A项没有指明条件,无法判断;B项,气体摩尔体积的单位应是L·mol-1;C项,标准状况下,NaCl不是气态,它的体积远小于22.4 L;D项,标准状况下,22.4 L由N2、N2O组成的混合气体的物质的量为1 mol,又因为每个分子中都含有2个氮原子,因此所含有的N的物质的量为2 mol。
5.下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(  )
A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为NA
B.标准状况下,4 g H2所占的体积约是22.4 L
C.32 g O2在标准状况下所占的体积约为22.4 L
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
解析:选C A项为非标准状况下的体积,11.2 L N2含有的分子数小于NA;B中,4 g H2在标准状况下体积为44.8 L;D项中气体所含分子数相同,但原子数不一定相同。
6.在标准状况下,某气体密度为1.25 g·L-1,则该气体的相对分子质量为(  )
A.12.5          B.14
C.28 D.30
解析:选C 相对分子质量数值上等于其摩尔质量,摩尔质量等于1 mol该气体的质量,1 mol气体体积此时为Vm=22.4 L·mol-1,M=1.25 g·L-1×22.4 L·mol-1=28 g·mol-1,所以Mr=28。
7.同温同压下,下列有关比较等质量的二氧化硫气体和二氧化碳气体的叙述中正确的是(  )
A.密度比为16∶11 B.密度比为11∶16
C.体积比为1∶1 D.体积比为16∶11
解析:选A SO2与CO2的体积比等于其物质的量之比,等质量时,物质的量之比等于其摩尔质量的反比,即为相对分子质量的反比:44∶64=11∶16,同温同压下,密度比为相对分子质量之比:64∶44=16∶11。
8.标准状况下,同质量的气体A和B,已知B的体积大于A,则它们的摩尔质量的关系是(  )
A.MA=MB B.MA>MB
C.MA解析:选B 在同温同压下气体体积之比等于物质的量之比,同条件下,气体体积大,气体的分子数多,物质的量大,由m=n·M知,M=m/n,质量一定时,n越大,摩尔质量M越小,即MA>MB。
9.某气体由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1,该气体有m g,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________mol;
(2)该气体在标准状况下的体积为________L;
(3)该气体所含原子总数为________个。
答案:(1) (2) (3)
10.(1)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO,其分子数之比为________;氧原子数之比为________;相同条件下的体积之比为________。
(2)标准状况下,1.7 g NH3的体积为________L,它与标准状况下________L H2S含有相同数目的H。
(3)某气态氧化物的化学式为RO2。标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则该氧化物的摩尔质量为________,R的相对原子质量为__________。
解析:(1)三种气体的质量之比为16∶7∶6,其物质的量之比为∶∶=5∶5∶4,即分子数之比为5∶5∶4,相同条件下的体积之比为5∶5∶4,氧原子数之比为10∶5∶4。(2)1.7 g NH3的物质的量为=0.1 mol,标准状况下的体积为0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L,1.7 g NH3中含有0.3 mol H,与0.15 mol H2S含有相同数目的H,则标准状况下0.15 mol H2S的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。(3)标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,其物质的量为=0.02 mol,摩尔质量为1.28 g÷0.02 mol=64 g·mol-1,则R的相对原子质量为64-16×2=32。
答案:(1)5∶5∶4 10∶5∶4 5∶5∶4
(2)2.24 3.36
(3)64 g·mol-1 32
1.下列叙述正确的是(  )
A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
B.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都约是22.4 L
C.标准状况下,1 mol O2所占的体积约是22.4 L
D.标准状况下,22.4 L气体的物质的量不一定是1 mol
解析:选C A项中未指明气体所处状况,不能判断;B项未指明物质的状态,不能判断;C项中1 mol O2在标准状况下的体积约为22.4 L;D项,标准状况下22.4 L气体的物质的量为1 mol。
2.在标准状况下,下列物质占体积最大的是(  )
A.98 g H2SO4 B.6.02×1023个N2分子
C.44.8 L HCl D.6 g H2
解析:选D A为1 mol H2SO4,B为1 mol N2,C为2 mol HCl,D为3 mol H2,在标准状况下1 mol H2SO4的体积远远小于1 mol气体的体积,而对于相同状况下的气体,其物质的量越大,所占体积越大。
3.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是(  )
A.两种气体的压强相等
B.O2比O3的质量小
C.两种气体的分子数目相等
D.两种气体的氧原子数目相等
解析:选D 根据题意,等体积、等密度,两者等质量,B项错误;等质量的O2和O3的物质的量不相等,则压强和分子数不相等,A、C两项错误;O2和O3都是由氧原子构成的,等质量的O2和O3原子数相等,D项正确。
4.设阿伏加德罗常数的数值为NA,标准状况下m g O2和N2的混合气体含有b个分子,则n g该混合气体在相同状况下所占的体积应是(  )
A. L B. L
C. L D. L
解析:选A 设O2与N2的平均摩尔质量为M,由题意得m/M×NA=b,M=mNA/b,n g该混合气体的物质的量为n/M=nb/mNA,在标准状况下的体积为22.4 nb/mNA(L)。
5.同温同压下,具有相同体积的任何气体中含有的分子数相同。在一定温度和压强下,10体积气体A2跟30体积气体B2化合生成20体积某气体C,则气体C的化学式为(  )
A.AB B.A2B
C.AB3 D.AB2
解析:选C 根据阿伏加德罗定律,A2、B2、C三种气体在该反应中的物质的量之比是1∶3∶2。假设反应前1 mol A2(含2 mol A)、3 mol B2(含6 mol B),反应后生成2 mol C(总共含有2 mol A和6 mol B),那么根据质量守恒定律,1 mol C中含有1 mol A和3 mol B,即1个C分子中含有1个A原子和3个B原子,C的化学式即是AB3。
6.在同温同压下,某集气瓶充满O2时为116 g,充满CO2时为122 g,充满气体A时为114 g,则A的相对分子质量为(  )
A.44 B.32
C.28 D.17
解析:选C 设空瓶质量为m。据同温同压下相同体积的气体具有相同的物质的量,得
==
得m=100 g,MA=28 g·mol-1。
7.下列关于a g H2和b g He的说法正确的是(  )
A.同温同压下,H2和He的体积比是a∶2b
B.同温同压下,若a=b,则H2与He的物质的量之比是1∶1
C.体积相同时,He的质量一定大于H2的质量
D.同温同压下,若二者的物质的量相等,其体积也相等
解析:选D n(H2)=a/2 mol,n(He)=b/4 mol,同温同压下,V(H2)∶V(He)=n(H2)∶n(He)=2a∶b,A项错误;若a=b,n(H2)∶n(He)=2∶1,B项错误;C项中,此时的温度和压强没有确定,不能比较;根据阿伏加德罗定律,D项正确。
8.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是(  )
A.甲的分子数比乙的分子数多
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
解析:选B 根据阿伏加德罗定律可知同温同压下气体的密度之比等于摩尔质量之比,即=,由于>1,所以M(甲)>M(乙);由于甲、乙质量相等,所以甲的物质的量比乙的物质的量少,甲的分子数比乙少;由于外界条件相同,所以甲、乙摩尔体积相同。
9.对一定量气体体积的探究。
(1)已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式
条件
1 mol气体体积/L
H2
0 °C,101 kPa
22.4
O2
0 °C,101 kPa
22.4
CO
0 °C,101 kPa
22.4
H2
0 °C,202 kPa
11.2
CO2
0 °C,202 kPa
11.2
N2
273 °C,202 kPa
22.4
NH3
273 °C,202 kPa
22.4
(2)从上表分析得出的结论:
①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为______。
②1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积__________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
(3)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是:①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________。
(4)应用:在标准状况下,4 g O2的体积为多少升?(写出计算过程)
解析:(2)从(1)的数据可以看出,1 mol任何气体在标准状况下的体积都约为22.4 L;1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积不一定相同。(3)因为在相同的温度和压强下,任何气体分子间距离几乎相同,所以1 mol任何气体的体积几乎相等。(4)4 g O2的物质的量n(O2)==0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L。
答案:(2)①22.4 L ②不一定
(3)①气体分子数目相等 ②相同条件下,气体分子间距离几乎相等
(4)V(O2)=n·Vm=·Vm=×22.4 L·mol-1=2.8 L。
10.CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则:
(1)混合气体中CO的质量是________g;
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是________L;
(3)混合气体在标准状况下的密度是________g·L-1。
解析:n(CO2)==0.5 mol,假设反应前混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x、y,则:
解得:
m(CO)=0.25 mol×28 g·mol-1=7 g,
V(CO2)=0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L。
ρ(混)===1.6 g·L-1。
答案:(1)7 (2)5.6 (3)1.6
课时跟踪检测(九) 人类对原子结构的认识
1.H、D、T、H+可以用来表示(  )
A.同一种原子       B.化学性质不同的氢原子
C.氢元素 D.氢的四种核素
解析:选C H、D和T是氢原子,H+是氢离子,它们都是氢元素,其中H+是离子态的氢元素。
2.英国科学家道尔顿(J.Dalton,1766~1844)的原子学说曾经对化学的发展产生了巨大的影响,因而被誉为“近代化学之父”。以下是“道尔顿原子学说”中的部分内容:
①原子是不可分割的实心球体;②同种元素的原子,其性质和质量都相同;③原子在化学变化中不可再分割,它们在化学反应中保持本性不变。从现代观点来看,“道尔顿原子学说”的这些内容中不正确的是(  )
A.①② B.②③
C.①③ D.①②③
解析:选A 从现代的观点来看,原子是由原子核和核外电子组成的,原子核又是由质子和中子构成的,质子和中子都还可分割为更小的微粒;同种元素的原子,核内质子数相同,但核内中子数不一定相同,原子的质量也就不一定相同;在化学变化中,原子的变化是核外电子的变化,原子核不变,原子的本性也就不变。
3.工业焊接钢管时常用Cs进行“无损探伤”,这里的“137”是指该原子的(  )
A.质子数 B.中子数
C.电子数 D.质量数
解析:选D Cs的质量数为137。
4.下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是(  )
A.D3O+ B.Li+
C.OD- D.OH-
解析:选D 电子数大于质子数只能是阴离子,A、B两项不正确;C项中O原子质子数=中子数,D(重氢)质子数=中子数,则OD-的中子数=质子数,不正确;D项中H无中子,OH-中质子数>中子数,正确。
5.下列各组微粒:①H3O+、NH、Na+;②OH-、NH、F-;③O2-、Na+、Mg2+;④CH4、NH3、H2O,具有相同质子数和电子数的是(  )
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
解析:选B H3O+、NH、Na+各有11个质子和10个电子;OH-、NH、F-各有9个质子和10个电子;CH4、NH3、H2O各有10个质子和10个电子。
6.下列说法正确的是(  )
A.同位素K、Ca具有相同的质量数
B.O与O互称为核素
C.氟的元素符号为F
D.10B的中子数和核外电子数相同
解析:选D K、Ca质子数不同,不互为同位素,A项错误;O与O互称为同位素,是不同种核素,B项错误;氟的元素符号为F,C项错误;10B的中子数和核外电子数均为5, D项正确。
7.下列说法正确的是(  )
①质子数相同的粒子一定属于同种元素 ②电子数相同的粒子不一定是同一种元素 ③一种元素只能有一种质量数 ④某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数 ⑤质子数相同,电子数也相同的粒子,不可能是一种分子和一种离子 ⑥同位素的性质几乎完全相同
A.①③④⑥ B.①②④⑤
B.②③⑤⑥ D.②⑤
解析:选D ①中粒子可以是原子、分子或离子,不正确;③中一种元素可以有不同质量数的几种核素,不正确;④中质量数等于质子数与中子数之和,不正确;⑥中同位素的物理性质不同,不正确。
8.I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中 I的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关 I的叙述中错误的是(  )
A.I的化学性质与 I相同
B.I的核电荷数为53
C.I的原子核外电子数为78
D.I的原子核内中子数多于质子数
解析:选C I和 I的核外电子数目相同,具有相同的化学性质,A项正确; I的核电荷数和核外电子数均为53,B项正确,C项错误; I的原子核内中子数为131-53=78,而质子数为53,D项正确。
9.填表。
微粒
电子数
质子数
中子数
质量数
原子或离子
结构示意图
Cl
O
Al
S2-
答案:
微粒
电子数
质子数
中子数
质量数
原子或离子
结构示意图
Cl
17
17
20
37
O
8
8
10
18
Al
13
13
14
27
S2-
18
16
18
34
10.观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答有关问题。
(1)与离子相对应的元素符号是________,与原子相对应的离子的结构示意图是________。
(2)电子层结构相同的是______(填字母,下同),性质最稳定的是________,最容易失去电子的是__________,最容易得到电子的是________。
(3)可直接相互结合形成化合物的化学式是________。可经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是________。
(4)在核电荷数1~10的元素内,列举一个与B电子层结构相同的离子,写出离子的符号:________。
解析:(1)在五种微粒中A是Cl,B是O2-,C是Ne,D是Na,E是Mg2+。Ne的特殊稳定性决定了它不能形成离子。
(2)电子层结构相同,即电子层数和各个电子层上的电子数目都相同。O2-、Ne、Mg2+都具有稳定的电子层结构,但最稳定的是Ne。
(3)O2-与Mg2+可形成MgO,Cl与Na得失电子后形成NaCl。
(4)在核电荷数1~10的元素内,F原子核外共有9个电子,其中最外层上是7个,F原子得到1个电子后形成F-,与B的电子层结构相同。
答案:(1)O、Mg  (2)BCE C D A (3)MgO NaCl (4)F-
1.已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。氧元素原子的核外电子分
层排布示意图为 ,下列原子中,与氧元素原子的化学性质相似的是(  )
解析:选D 由信息可知最外层电子数相等的原子化学性质相似。在解题时找最外层电子数与氧原子相同的即可。
2.下列叙述正确的是(  )
A.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
B.U和U是中子数不同质子数相同的同种核素
C.F-的结构示意图:
D.中子数为20的氯原子:Cl
解析:选C 同种元素的原子的质子数相同,但中子数可能相同也可能不同,A项错误;同种核素的质子数、中子数均相同,B项错误;中子数为20的氯原子应为Cl,D项错误。
3.诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于Pt和Pt的说法正确的是(  )
A.Pt和Pt的质子数相同,互称为同位素
B.Pt和Pt的中子数相同,互称为同位素
C.Pt和Pt的核外电子数相同,是同一种核素
D.Pt和Pt的质量数不同,不能互称为同位素
解析:选A 二者质子数相同,但质量数不同,故核外电子数相同,中子数不同,二者互称为同位素,A项正确。
4.我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是(  )
A.Sm与Sm互为同位素
B.Sm与Sm的质量数相同
C.Sm与Sm是同一种核素
D.Sm与Sm的核外电子数和中子数均为62
解析:选A 由稀土元素Sm、Sm可知,二者是含有相同质子数、不同中子数的同种元素;其中Sm的质量数为144,中子数为82;Sm的质量数为150,中子数为88;故B、D项错;根据核素的定义“含有一定数目的质子和一定数目的中子”可知Sm、Sm为两种核素,故C错。
5.已知R元素的某种同位素,能形成化合物AmRn,其中A的化合价为+n。该化合物中一个R微粒的核外电子数为a,核内中子数为b,则该同位素原子符号是(  )
A.R        B.R
C.R D.R
解析:选D 由题意可知在化合物AmRn中R的化合价为-m,其离子符号为Rm-,已知一个Rm-的核外电子数是a,R的核外电子数为a-m,则其核内质子数为a-m,质量数=质子数+中子数=a-m+b,即可得出正确答案为D。
6.正电子、反质子等都属于反粒子,它们跟普通电子、质子的质量、电量相等而电性相反。科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质。去年年初和年底,欧洲和美国的科研机构先后宣布:他们分别制造出9个和7个反氢原子。这是人类探索反物质的一大进步。试推断反氢原子的结构(  )
A.由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
B.由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成
C.由一个带正电荷的中子与一个带负电荷的电子构成
D.由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
解析:选B 本题为信息给予题,抓住“反粒子跟普通电子、质子的质量、电量相等而电性相反”,问题便迎刃而解。
7.在离子RO中,共有x个核外电子,R原子的质量数为A,则R原子核内含有的中子数目是(  )
A.A-x+n+48 B.A-x+n+24
C.A-x-n-24 D.A+x-n-24
解析:选B 设R原子的中子数为N,则RO中核外电子为A-N+3×8+n,根据题意得A-N+3×8+n=x,N=A-x+n+24。
8.核内中子数为N的R2+,质量数为A,则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是(  )
A.(A-N+8)mol
B.(A-N+10)mol
C.(A-N+2)mol
D.(A-N+6)mol
解析:选A 首先应运用质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),求出R原子所含质子数。把电子的质量忽略不计,R2+的质量数为A,则R原子的质量数也是A,所以在R原子中Z=A-N。由R2+所带的电荷数可知,R显+2价,其氧化物为RO,摩尔质量为(A+16)g·mol-1,n g RO物质的量为 mol。1 mol RO中所含质子的物质的量为(A-N+8)mol,则 mol RO中所含质子的物质的量为(A-N+8)mol。
9.许多元素有多种核素,如氧元素有16O、17O、18O,碳元素12C、13C、14C。
(1)氧元素的3种同位素与碳元素的3种同位素最多可能组成________种二氧化碳分子。
(2)23 g由14C、16O组成的二氧化碳分子,其中含有质子数为________,中子数为________,电子数为________。
解析:(1)一种碳原子与3种氧原子可组成6种分子,C16O2、C17O2、C18O2、C16O17O、C16O18O、C17O18O,3种碳原子可形成18种二氧化碳分子。
(2)M(14C16O2)=(14+16×2)g·mol-1=46 g·mol-1,n(14C16O2)==0.5 mol,1个14C16O2分子中含有22个质子,24个中子,22个电子,故23 g 14C16O2中含有的总质子数为0.5NA×22=11NA,中子数为0.5NA×24=12NA,电子数为0.5NA×22=11NA。
答案:(1)18 (2)11NA 12NA 11NA
10.据报道,某些花岗岩会产生氡(Rn),对人体产生伤害。请回答:
(1)该原子的质量数是________,质子数是________,中子数是________。
(2)请根据Rn的原子结构预测,氡气的化学性质________。
A.非常活泼,容易与氧气等非金属单质反应
B.比较活泼,能与钠等金属反应
C.不太活泼
D.很难与其他物质发生反应
你选择该选项的理由是______________________________________________。
(3)研究发现,镭能蜕变为Rn,故称Rn为镭射气;钍能蜕变为Rn,故将Rn称为钍射气;锕能蜕变为Rn,故将Rn称为锕射气。则Rn、Rn、Rn是________。
A.同种元素 B.同位素
C.同种核素 D.同种原子
解析:(1)Rn的质量数是222,质子数是86,中子数是222-86=136;(2)由Rn的原子结构可知其最外层已达8电子稳定结构,故其性质很稳定,选D项。(3)由于其质子数相同,这三种是同种元素,而中子数不同,所以它们互为同位素。
答案:(1)222 86 136 (2)D Rn原子最外层已达8电子稳定结构,因此氡气很稳定 (3)A、B
课时跟踪检测(二十一) 硫和含硫化合物的相互转化
1.下列物质中的硫元素,既有氧化性,又有还原性的是(  )
A.H2S        B.SO2
C.SO3 D.H2SO4
解析:选B SO2中S的化合价为+4价,处于中间价态,既有氧化性,又有还原性。
2.下列关于氢硫酸、亚硫酸、硫酸的叙述正确的是(  )
A.它们都是酸,因此彼此不发生反应
B.只有亚硫酸可以露置在空气中,其他酸不可以
C.鉴别三种酸溶液时,只要分别滴加BaCl2溶液即可
D.它们都是二元酸,酸性H2S<H2SO3<H2SO4
解析:选D 氢硫酸能与亚硫酸、浓硫酸反应,在空气中能被氧气氧化。亚硫酸与氢硫酸、O2反应,但不与浓H2SO4反应,故亚硫酸不能露置在空气中;浓H2SO4具有吸水性,不能露置于空气中;向三种酸中加BaCl2溶液,只有H2SO4反应。
3.下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是(  )
A.硫在空气中燃烧
B.铜片与浓硫酸共热
C.红热的木炭与浓硫酸反应
D.亚硫酸钠与稀硫酸反应
解析:选A 含硫物质中元素化合价升高,才被氧化。A项,单质硫被氧化;B项、C项,浓H2SO4被还原;D项,不是氧化还原反应。
4.下列转化需要加入还原剂才能实现的是(  )
A.H2S―→SO2 B.H2SO4―→SO2
C.S―→SO2 D.SO―→SO2
解析:选B 加入还原剂后,被还原的硫元素的化合价降低,A项,H2S―→SO2,化合价升高;B项,H2SO4―→SO2,化合价降低;C项,S―→SO2,化合价升高;D项,SO―→SO2,化合价不变。
5.下列物质中,既不与亚硫酸反应又不与SO2反应的是(  )
A.H2S B.O2
C.NaOH溶液 D.S
解析:选D 亚硫酸、SO2可以氧化H2S,O2则可氧化亚硫酸、SO2,NaOH与亚硫酸、SO2反应生成Na2SO3和H2O,而S与亚硫酸、SO2均不发生反应。
6.能实现下列物质间直接转化的元素是(  )
单质氧化物酸或碱盐
A.硅 B.硫
C.铜 D.铁
解析:选B SiO2、CuO、Fe3O4均不与水反应生成对应的酸或碱,故A、C、D均错。B项,S+O2SO2,SO2+H2O??H2SO3,H2SO3+2NaOH===Na2SO3+2H2O,可以实现转化,故选B。
7.下列反应中SO2作氧化剂的是(  )
A.SO2+NO2===SO3+NO
B.SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
C.SO2+2H2S===3S↓+2H2O
D.SO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3
解析:选C A和B项中,硫元素的化合价升高,SO2作还原剂;D项中的反应不是氧化还原反应。
8.硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得溶液乙,向乙溶液中滴加溴水,溴水褪色,乙转化为丙。在丙溶液中加入Na2S生成气体丁,把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,则它们分别是(  )
A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
D.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
解析:选D 题目中所述的变化过程可表示为:
由题意可推出:甲是SO2,乙是H2SO3,丙是H2SO4,丁是H2S,戊是S。
9.亚硫酸钠中+4价的硫既有氧化性又有还原性。现有试剂:溴水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氨水。
(1)要证明亚硫酸溶液具有还原性,应选用的试剂有____;观察到的现象是__________;反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)要证明亚硫酸钠溶液具有氧化性,应选用的试剂有
________;观察到的现象是______________________________________________;
反应的离子方程式为___________________________________________________。
解析:根据氧化还原反应的特点,要证明Na2SO3有氧化性,则应加入还原性试剂,反之,要加入氧化性试剂。Na2SO3与Na2S在酸性条件下反应生成单质S,碱性条件下不反应。
答案:(1)溴水 溴水褪色 H2SO3+Br2+H2O===SO+2Br-+4H+
(2)硫化钠溶液、稀硫酸 有淡黄色沉淀生成 6H++SO+2S2-===3S↓+3H2O
10.某化学兴趣小组为了探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________,其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________;
(2)实验过程中,装置B、C中产生的现象分别是______________________________
________________、______________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________;装置B中发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
解析:(1)根据仪器的特征,该仪器是蒸馏烧瓶;亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、SO2和水,化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)酸性高锰酸钾有强氧化性,二氧化硫有还原性,所以二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色,同时说明二氧化硫有还原性,SO2的氧化性能将S2-氧化成S,则实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是溶液由紫红色变为无色、无色溶液中出现黄色浑浊,这些现象分别说明SO2具有的性质是还原性和氧化性;装置B中发生反应的离子方程式为5SO2+2NnO+2H2O===2Mn2++5SO+4H+。(3)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,但加热褪色后的品红溶液,溶液的颜色能复原,所以探究SO2与品红作用的可逆性的实验操作及现象是品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色(4)该实验的尾气是SO2,可用NaOH溶液吸收。
答案:(1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O (2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2+2MnO+2H2O===2Mn2++5SO+4H+ (3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 (4)NaOH
1.下列各组物质混合后,没有明显现象的是(  )
①H2S和SO2;②SO2和SO3;③SO2和氯水;④SO3(气)和Cl2;⑤H2S和Cl2
A.①③⑤         B.②④
C.②⑤ D.③④⑤
解析:选B SO2和SO3中硫元素为相邻价态,不能发生氧化还原反应。SO3和Cl2都具有氧化性,相互间不能发生反应。
2.已知SO2可与Na2SO3溶液发生下列反应:Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3,除去SO2中混有的HCl气体,可选用的试剂是(  )
A.石灰水 B.浓硫酸
C.饱和NaHSO3溶液 D.饱和Na2SO3溶液
解析:选C 饱和的亚硫酸氢钠与盐酸反应生成二氧化硫。
3.在反应3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O中,被氧化的硫与被还原的硫的关系是(  )
A.物质的量比为2∶1   B.质量比为2∶1
C.质量比为1∶2 D.物质的量比为1∶1
解析:选C 该氧化还原反应中,S既是氧化剂,又是还原剂。在3 mol S中,有1 mol S作为还原剂被氧化生成Na2SO3,有2 mol S作为氧化剂被还原生成Na2S。
4.高温下,硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。若将生成的气体通入氯化钡溶液中,应发生的现象有(  )
A.一定产生BaSO4沉淀 B.一定产生BaSO3沉淀
C.一定有SO2逸出 D.一定有SO3逸出
解析:选A 由于SO2对应的H2SO3是一种弱酸,与BaCl2不反应,而BaSO4难溶于水,而且也难溶于HCl、H2SO4等强酸,同时SO2、SO3都易溶于水,与水反应能生成相应的酸。
5.有一白色粉末X,关于它的实验现象为:
则X的化学式为(  )
A.Na2SO4 B.Na2CO3
C.(NH4)2SO4 D.Na2SO3
解析:选D 用验证法,B、D与H2SO4反应有气体产生;与NaOH反应生成盐可使溴水褪色,具有还原性,应为Na2SO3,D正确。
6.关于硫的叙述正确的是(  )
A.硫元素非常活泼,所以只以化合态存在于自然界中
B.黑火药的主要成分是硝酸钾、炭、硫,用二硫化碳、水通过过滤操作可将三者分离
C.硫与金属或非金属反应均作氧化剂
D.硫与铜反应得到硫化铜
解析:选B 硫元素在自然界中既有游离态又有化合态,A项错误;分离KNO3、C、S的混合物,先用水溶解,分离出KNO3,再用CS2溶解、过滤分离出C,B项正确;硫与金属、H2反应时作氧化剂,与O2、Cl2等非金属反应时作还原剂,C项错误;依据S+2CuCu2S可知Cu与S反应生成硫化亚铜而不是硫化铜,D错误。
7.将0.8 mol SO2通入1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液中,所得溶液中SO和HSO的物质的量之比为(  )
A.1∶3 B.3∶1
C.2∶1 D.1∶2
解析:选A 设生成的n(NaHSO3)=x,n(Na2SO3)=y,
由硫元素守恒得x+y=0.8 mol①
由钠元素守恒得x+2y=1 L×1 mol·L-1②
解①②得x=0.6 mol,y=0.2 mol,
则==。
8.在100 mL等物质的量的HBr和H2SO3的混合液里通入0.01 mol Cl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于(  )
A.0.007 5 mol·L-1 B.0.008 mol·L-1
C.0.075 mol·L-1 D.0.08 mol·L-1
解析:选D 由题意知Br2能氧化H2SO3,据氧化还原反应规律,H2SO3的还原性强于Br-,在HBr和H2SO3的混合液中通入Cl2,Cl2首先氧化H2SO3,依据电子守恒,0.01×2=0.1×x×2+0.1×x×(x为它们的物质的量浓度),则x=0.08 mol·L-1。
9.下图表示物质A~F之间的转化关系,其中A为淡黄色固体物质,B、C为无色溶液,D为气体,E、F为白色沉淀。请填写下列各空:
(1)写出各物质的化学式:
A为________,B为________,C为________,
D为________,E为________,F为________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→A:_______________________________________________________。
B→C:_____________________________________________________________。
(3)写出C→F的离子方程式:_____________________________________________。
(4)在A~F六种物质中,既有氧化性又有还原性的是(填字母代号)________。
解析:常见淡黄色固体物质能够和氧气反应的是S,则D为SO2,B为H2SO3,E为BaSO3,C为H2SO4,F为BaSO4。硫元素的最高价为+6价,最低价为-2价,含处于中间价态0价、+4价硫元素的物质,如S、SO2、H2SO3、BaSO3既有氧化性又有还原性。
答案:(1)S H2SO3 H2SO4 SO2 BaSO3 BaSO4
(2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O
H2SO3+Cl2+H2O===H2SO4+2HCl
(3)SO+Ba2+===BaSO4↓ (4)ABDE
10.含硫化合物的种类很多,现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4这7种常见的含硫化合物。回答下列问题:
(1)H2SO3转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一,写出其反应的化学方程式,并标明电子转移的方向和数目:_____________________________________________________。
(2)常温下,将铁棒置于浓硫酸中,无明显现象,课本上解释为发生了钝化,但有人认为未发生反应。为验证此过程,某同学经过思考,设计了如下实验:将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中,若铁棒表面__________,则发生了钝化;若铁棒表面__________,则未发生反应。
(3)用Na2SO3吸收法是治理SO2污染的一种方法,其原理为(用化学方程式表示):________________________________________________________________________。
(4)减少SO2的污染并变废为宝,我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2,该反应的化学方程式:_____________________________________。
解析:(1)H2SO3与空气中的O2发生反应生成H2SO4;
(2)铁棒经浓硫酸若钝化则生成铁的氧化物,铁的氧化物不与CuSO4溶液反应,若没有钝化,则铁棒与CuSO4溶液发生反应:Fe+CuSO4===Cu+FeSO4;
(3)Na2SO3溶液与SO2气体反应生成NaHSO3;
(4)CO和SO2发生氧化还原反应:
SO2+2COS+2CO2
答案:(1)
(2)无明显现象(无现象也可) 有紫红色物质析出
(3)Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3
(4)SO2+2COS+2CO2
课时跟踪检测(二十三) 氮肥的生产和使用
1.下列气体通入水中所得溶液呈碱性的气体是(  )
A.NH3         B.NO2
C.SO2 D.HCl
解析:选A NH3通入水中发生反应NH3+H2O??NH3·H2O??NH+OH-,溶液呈碱性。
2.下列不属于所有铵盐通性的是(  )
A.都易溶于水
B.都可分解放出氨气
C.都能与碱反应且均放出氨气
D.都是由铵根离子和酸根离子组成的化合物
解析:选B 铵盐受热能分解,但并非所有的铵盐分解都能放出氨气。
3.下列关于NH3的实验室制法的有关说法正确的是(  )
A.实验室中可用加热分解NH4Cl的方法来制取NH3
B.NH3的检验只能用湿润的红色石蕊试纸
C.NH3的干燥不能用浓H2SO4,可以用碱石灰干燥
D.Cl2的收集可用排饱和食盐水的方法,NH3的收集可用排饱和NH4Cl溶液的方法
解析:选C NH4Cl分解产生的NH3和HCl气体在试管口处能重新化合,不能得到NH3;NH3的检验可以用湿润的红色石蕊试纸,也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒,看是否有白烟生成;NH3是碱性气体,不能用浓H2SO4干燥,可以用碱石灰干燥;因NH3在水中的溶解度很大,不能用排饱和NH4Cl溶液的方法收集,只能用向下排空气法收集,且往往在试管口处放一团棉花,防止与空气对流导致收到的氨气不纯。
4.有关氨气的实验较多,下面对这些实验原理的分析中,正确的是(  )
A.氨气极易溶于水,可以用来做喷泉实验
B.氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C.NH3·H2O不稳定,实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气
D.NH3液化时放出大量的热,因而不能用氨作制冷剂
解析:选A NH3与HCl的反应为非氧化还原反应,B项错误;因NH3极易溶于水,实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热,C项错误;液氨汽化时,吸收大量的热,可用液氨作制冷剂,D项错误。
5.分离NaCl和NH4Cl的最佳方案是(  )
A.利用溶解度不同,采用结晶法
B.加入烧碱
C.直接加热法
D.加AgNO3
解析:选C 利用铵盐受热易分解的性质,而NaCl受热不易分解,加热后把产生的气体收集并冷却即可分离NaCl和NH4Cl。
6.如图所示,集气瓶内充满某混合气体,将集气瓶置于光亮处,然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶,发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶,则集气瓶内的混合气体可能是(  )
①CO、O2 ②NO、O2 ③NO2、O2 ④N2、H2
A.①② B.②④
C.③④ D.②③
解析:选D ①CO和O2在光照条件下不反应,且均难溶于水,不符合题意;②NO与O2可发生反应2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO,生成物易溶于水且气体分子数减少,符合题意;③在O2存在的条件下,NO2可与水发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,生成物溶于水且气体分子数减少,符合题意;④N2和H2在光照条件下不反应,且均难溶于水,不符合题意。
7.现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物,可采用的方法是(  )
A.加入NaOH溶液    B.加入AgNO3溶液
C.加热并冷却 D.加入水
解析:选C 加入NaOH溶液可以除去其中的NH4Cl,但却不能达到分离的目的;AgNO3溶液与NaCl和NH4Cl均生成AgCl沉淀,因此不能将二者分离;两种物质均易溶于水,加入水也不能分离;因NH4Cl受热分解为NH3和HCl气体,NH3和HCl气体遇冷又会生成NH4Cl,但NaCl受热不分解,所以用加热并冷却的方法可以使两者分离。
8.在实验室里可按图所示的装置来干燥和收集气体R,多余的气体可用水来吸收,则R是(  )
A.HCl B.Cl2
C.NO D.NH3
解析:选D 此气体要符合4个条件:①可用固体干燥剂干燥;②可用排气法收集;③密度比空气小;④该气体在水中的溶解度大,符合这4个条件的气体为NH3。
9.如图甲为实验室制取氨的实验装置。
(1)写出A中发生反应的化学方程式_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)收集氨时试管口棉花团的作用是___________________________________。
(3)一位学生用制得的氨,按图乙装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨,引发喷泉实验的操作是________________________________________________________________。
(4)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计图丙装置。在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是__________。
A.CaCO3粉末和浓盐酸
B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液
C.盐酸和AgNO3溶液
D.盐酸和酚酞溶液
解析:(1)采用的是“固+固气”的方法,故用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)收集氨用向下排空气法,试管口棉花团的作用是减少氨与空气的对流,保证试管中能收集到纯净的氨。
(3)打开橡皮管上的止水夹,挤压胶头滴管,使少量的水进入烧瓶,由于氨极易溶于水,使烧瓶中的气体压强迅速减小,引发喷泉。
(4)图丙利用反应生成大量的气体,锥形瓶中压强增大,将液体压入烧瓶而产生喷泉。
答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)减少对流,保证试管中能收集到纯净的氨且防止环境污染
(3)打开橡皮管的止水夹,挤压胶头滴管,使少量的水进入烧瓶 (4)A
10.某课外活动小组在实验室用下图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净氮气。试回答:
(1)实验前先将仪器按图连接好,然后________,此操作进行的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
然后再开始实验。
(2)实验进行一段时间后,可以观察到硬质试管内黑色的CuO粉末变成________色,盛无水CuSO4的干燥管内出现________色,并在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的N2。根据这些现象,硬质试管中反应的化学方程式为________________________________________________________________________,
这个反应说明氨气具有________性。
A.碱性 B.氧化性
C.还原性 D.不稳定性
(3)烧瓶内盛有生石灰,随着浓氨水的滴入,产生氨气的原因是________________________________________________________________________。
烧瓶中的生石灰可以用______(填药品名称)代替。
(4)洗气瓶中浓硫酸的作用是吸水和________。
(5)在最后出气管口收集干燥、纯净的氮气,收集方法是________(填编号)。
A.排气法
B.排水法
C.用塑料袋或球胆收集
解析:由CuO粉末变红知NH3与CuO反应后生成铜单质,由无水CuSO4变蓝知,NH3与CuO反应后生成了H2O,再根据题意可有:NH3+CuON2+Cu+H2O,配平即可。用排水法收集到的氮气中含有水蒸气,又由于N2的密度接近空气的密度,收集N2不能用排空气法,故C项符合要求。
答案:(1)检查装置的气密性 关闭分液漏斗活塞,向广口瓶内加水,浸没进气导管口,用酒精灯在烧瓶下稍加热,若导气管口有少量气泡冒出,停止加热后,导管内水面上升,形成一段水柱,就可以说明装置的气密性良好
(2)红 蓝 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 C
(3)生石灰与水反应放热促使NH3逸出 氢氧化钠或碱石灰
(4)吸收多余NH3,保护环境 (5)C
1.下列说法不正确的是(  )
A.铵盐都是白色晶体,易溶于水,受热易分解
B.铵态氮肥与碱性肥料混合施用,有利于提高肥效
C.凡是铵盐都能与苛性钠共热产生NH3
D.碳酸氢铵受热分解产生的气体经碱石灰干燥后可得到纯净的NH3
解析:选B 植物能吸收铵态氮肥中的NH,NH3不能被吸收,铵态氮肥与碱性肥料混合施用,NH→NH3,使肥效降低。
2.在1 L 1 mol·L-1氨水中(  )
A.含1 mol NH3
B.含NH3和NH之和为1 mol
C.含1 mol NH3·H2O
D.NH3、NH3·H2O、NH之和为1 mol
解析:选D 1 L 1 mol·L-1氨水中,溶解的NH3是1 mol,它在溶液中以下列三种微粒形式存在:NH3、NH3·H2O、NH,据N原子守恒得NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1 mol。
3.下列操作不能用于检验NH3的是(  )
A.气体能使湿润的酚酞试纸变红
B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.气体与浓H2SO4反应生成铵盐
D.气体与浓盐酸反应产生铵盐
解析:选C A、B选项所叙述的实验现象能证明被检验的是碱性气体,即氨气。NH3与挥发性酸所产生的气体接触时,能生成相应的铵盐,产生“白烟”,如与HCl、HNO3、HBr等气体接触都产生白烟。
4.下列有关氨和铵盐说法正确的是(  )
A.氨和铵盐都易溶于水,都能生成NH
B.氨气溶于水,溶液呈碱性,是因为生成了大量的NH4OH
C.实验室制备氨气可用如图所示试剂和装置
D.工业上可用氨气作制冷剂
解析:选A 氨气溶于水生成NH3·H2O,它能部分电离出NH,铵盐溶于水可直接电离出NH,A正确;NH和OH-不能大量共存,氨水中有大量NH3·H2O,不会有大量的NH4OH,B不正确;实验室制备氨气用固体NH4Cl与Ca(OH)2加热制取,用NH4Cl直接加热,得不到氨气,C不正确;工业上可使用液氨作制冷剂,D不正确。
5.下列有关氨的叙述中,正确的是(  )
①氨气易溶于水,可以用来做喷泉实验 ②氨水的密度比水小,且浓度越大,其密度越大 ③可用向上排空气法收集氨气 ④氨易液化,工业上可用氨作制冷剂
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:选D 常温下,1体积水大约溶解700体积氨气且溶解得快,可以做喷泉实验;氨水密度比水小,故其浓度越大,密度越小;氨气比空气轻,应用向下排空气法收集;氨易液化,工业上常用液氨作制冷剂。
6.如图的装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管胶头,下列与实验事实不相符的是(  )
A.Cl2(饱和食盐水) 无色喷泉
B.NH3(H2O含石蕊) 蓝色喷泉
C.HCl(H2O含石蕊) 红色喷泉
D.CO2(NaOH溶液) 无色喷泉
解析:选A Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,不能形成喷泉,A不正确;NH3、HCl极易溶于水,能形成喷泉;CO2与NaOH溶液发生反应也会使烧瓶内压强减小形成喷泉。
7.下图所示是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程,其中试剂甲和乙分别可能是(  )
A.甲:Ca(OH)2;乙:稀盐酸
B.甲:水;乙:NaOH溶液
C.甲:NaOH溶液;乙:水
D.甲:稀盐酸;乙:NaCl溶液
解析:选A NH4HCO3和NH4Cl能与碱反应产生NH3,所以试剂甲不可能是H2O或稀盐酸,排除B、D;NH4HCO3、NH4Cl中只有NH4HCO3能与稀盐酸反应生成气泡(CO2),故A正确。
8.如图所示,利用表面皿探究NH3的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是(  )
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应生成NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无现象
NH3与浓硫酸不反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是可溶性碱
解析:选A 向NaOH固体上滴加浓氨水,由于NaOH与H2O作用放热从而使NH3挥发,NH3能与HCl发生化合反应生成NH4Cl白色固体,NH3也能与H2SO4发生化合反应生成(NH4)2SO4,A正确,B错误;NH3与氯化物溶液反应生成沉淀,该氯化物可以是AlCl3或MgCl2等,C错误;NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O是可溶性碱,NH3是氢化物,D错误。
9.已知A为正盐,根据下列变化进行推断:
(1)推断A、B、C、D的化学式:
A________,B________,C________,D________。
(2)写出①②反应的离子方程式:
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
解析:根据题中所述现象可知B为NH3,C为BaCO3,D为CO2;由A与BaCl2反应生成BaCO3可知,A中含CO,由A与NaOH反应生成NH3可知,A中含NH,因为是正盐,则A为(NH4)2CO3。
答案:(1)(NH4)2CO3 NH3 BaCO3 CO2
(2)①Ba2++CO===BaCO3↓,
NH+OH-NH3↑+H2O
②BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
10.(1)实验室常用加热固体NH4Cl和消石灰的方法制取氨气。应选择与下列哪种气体的相同制气装置______。
A.O2    B.CO2   C.H2
(2)实验室中要快速制取氨气可选择下列________装置和试剂。
(3)实验室中用加热固体NH4Cl和消石灰制取氨气时,装好药品的试管安装时应使试管的管口________倾斜。试管应夹在________,对试管加热时,应先________,然后再对________部分集中加热。要制取干燥的氨气,通常使氨气先通过装有________的________,然后再收集,收集时应用________法收集,检验氨气是否充满容器的方法是________________________________________________________________________。
解析:(1)实验室制O2的方法:加热KMnO4分解,加热KClO3和MnO2混合物,都要用固固加热装置。制CO2和H2是固液不加热。
(2)加热NH4Cl生成的NH3和HCl在试管口处又化合生成NH4Cl,故不能用加热NH4Cl分解的方式制NH3。C项试管口应略向下倾斜;BD可快速制NH3。
(3)考查实验基本操作。
答案:(1)A (2)BD
(3)略向下 距管口约1/3处 对试管整体进行均匀加热 装药品 碱石灰 干燥管 向下排空气 把湿润的红色石蕊试纸放在容器口附近,观察试纸是否变蓝
课时跟踪检测(二十二) 氮氧化物的产生及转化
1.能用排水法收集,但不能用排空气法收集的气体是(  )
A.NO          B.CO2
C.H2 D.Cl2
解析:选A 一氧化氮不溶于水,且密度和空气相近,用排水法收集。
2.最新的病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(  )
A.一氧化氮是一种红棕色的气体
B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集
解析:选C NO是无色的气体,微溶于水,能用排水法收集,可由N2与O2直接化合而得到,NO易与空气中的氧气直接反应而生成NO2,故只有C项符合题意。
3.下列关于二氧化氮的描述正确的是(  )
A.无色气体
B.常温下能与氧气化合
C.与水反应生成硝酸
D.可由氮气和氧气在放电条件下反应生成
解析:选C 二氧化氮是红棕色气体,常温下与氧气不反应,氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮,而不是二氧化氮。
4.NO对环境的危害在于(  )
①破坏臭氧层 ②高温下能使一些金属被氧化
③造成酸雨 ④与人体血红蛋白相结合
A.仅①③ B.仅③④
C.①②③ D.①③④
解析:选A NO在高温下不能氧化金属,②错误,④不属于对环境的危害,①③正确。
5.常温常压下,下列气体不能共存的是(  )
A.SO2与O2 B.NO2与NO
C.O2与N2 D.NO与O2
解析:选D SO2与O2反应需要的条件是催化剂和加热,NO2与NO不反应;O2与N2反应需要的条件是放电或高温。
6.实验室收集NO、NO2两种气体(  )
A.均可用排水法
B.均可用向上排气法
C.NO用向上排气法,NO2用排水法
D.NO用排水法,NO2用向上排气法
解析:选D NO易与空气中的O2反应,NO2与水反应,故前者不能用排气法收集,后者不能用排水法收集。
7.将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中,经过足够长的时间后,试管内气体的体积缩小为原来的一半,则原混合气体中N2和NO2的体积比是(  )
A.1∶1        B.1∶2
C.1∶3 D.3∶1
解析:选C 设NO2的体积为x,N2的体积为(1-x),由题意结合化学方程式3NO2+H2O===2HNO3+NO↑,可得x+(1-x)=,x=,1-x=,N2和NO2的体积比为1∶3。
8.某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此混合气体通过品红溶液,品红溶液褪色;然后向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色。则下列对原混合气体成分的判断中正确的是(  )
A.肯定含有SO2和NO
B.肯定没有Cl2、O2和NO
C.可能含有Cl2和O2
D.肯定含有Cl2和NO
解析:选A 混合气体无色,排除红棕色的NO2和黄绿色的Cl2;混合气体通过品红溶液,品红溶液褪色,说明含有SO2;向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色,说明存在NO,则可推知一定不存在O2。故原混合气体中肯定含有SO2和NO,肯定没有O2、NO2和Cl2。
9.A、B、C三种气体,A为无色不溶于水的气体单质,在一定条件下,A与O2反应生成B,B无色且难溶于水,它也能与O2反应生成C,C易溶于水并与水反应生成B,反应后所得溶液呈酸性,则:
(1)三种气体的化学式为A______,B______,C__________。
(2)除去A气体中的少量O2的方法是_________________________________________。
(3)除去B中的少量C的方法是_________________________________________。
解析:A为无色不溶于水的气体单质,A可能是H2、N2、O2,A与O2反应生成B,B无色难溶于水,则A为N2,B为NO,C为NO2。
答案:(1)N2 NO NO2 (2)通过灼热的铜丝网
(3)通过盛水的洗气瓶后干燥
10.氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
在该反应中,氧化剂是________,还原剂是________。
(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳,经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式:______________________________________。
(3)在一定条件下氨气(NH3)亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:_________________________________________。
解析:(1)在该反应中,NO2中的氮元素化合价降低作氧化剂,NO中的氮元素化合价升高作还原剂。
(2)根据质量守恒定律结合题目信息可知,一氧化氮与一氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳。
(3)根据质量守恒定律结合题目信息可知,氨气和二氧化氮反应后生成的无污染的物质为氮气和水。
答案:(1)NO2 NO
(2)2NO+2CON2+2CO2
(3)6NO2+8NH37N2+12H2O
1.光化学烟雾是一次污染物(如氮氧化物、碳氢化合物等)发生光化学反应后生成的二次污染物,主要含有臭氧、过氧硝酸酯等。下列有关光化学烟雾的说法不正确的是(  )
A.浅蓝色有刺激性气味
B.汽车尾气是造成光化学烟雾的主要原因之一
C.光化学烟雾对人体没有危害
D.光化学烟雾一般出现在强日照条件下
解析:选C 光化学污染对人体有危害。
2.在汽车尾气处理装置中加入适当的催化剂,能发生反应:4CO+2NO2===4CO2+N2。下列对该反应的说法中正确的是(  )
A.该反应是化合反应
B.该反应中氧化剂是NO2、还原剂是CO
C.该反应生成28 g N2时,转移4 mol 电子
D.该反应不能减少汽车尾气对环境的污染
解析:选B 该反应不是化合反应;在反应中,二氧化氮中氮元素的化合价降低,作氧化剂,一氧化碳作还原剂;生成28 g氮气时,转移8 mol电子;该反应生成的是CO2与N2,能减少汽车尾气对环境的污染。
3.一定条件下,将等体积的NO2和O2的混合气体置于试管并将该试管倒置于水槽中至液面不再上升时,剩余气体的体积约为原体积的(  )
A. B.
C. D.
解析:选D 根据4NO2+O2+2H2O===4HNO3可知,O2过量。设NO2和O2的体积各1 L,则1 L NO2消耗O2 L,剩余O2 L,所以×=。
4.按如图进行实验,试管内装有12 mL NO,然后间歇而缓慢地通入8 mL O2,下面有关实验最终状态的描述正确的是(  )
A.试管内气体呈红棕色
B.试管内气体为无色的NO
C.试管内气体为无色的O2
D.试管内充满了液体
解析:选B 据题意在装有NO的试管内通入O2时依次发生反应2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO,二者相加得总反应为4NO+3O2+2H2O===4HNO3,由于==>,即NO过量,试管内剩余气体为无色的NO,液体未充满试管。
5.盛有O2和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中,过一段时间后,量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中O2和NO2的体积比是(  )
A.3∶1 B.3∶2
C.2∶1 D.1∶2
解析:选B 设NO2体积为x,O2体积为(1-x),若剩余气体为O2,由4NO2+O2+2H2O===4HNO3知,1-x-x=,x=,1-x=,两者体积之比为3∶2;若剩余气体为NO,由3NO2+H2O===2HNO3+NO知NO2为原来总体积的1.5倍,这种情况不存在。
6.关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是(  )
A.两种气体都是无色有毒的气体,且都可用水吸收以消除对空气的污染
B.二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸
C.两种气体都具有强氧化性,因此都能够使品红溶液褪色
D.两种气体溶于水都可以与水反应,且只生成相应的酸
解析:选B A中二氧化氮为红棕色气体;B中二氧化氮跟水反应,生成了硝酸,硝酸氧化亚硫酸生成硫酸,能得到两种常用的强酸;C中二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性,二氧化硫也不具有强氧化性;D中二氧化氮跟水反应,还生成了一氧化氮,故选项B符合题意。
7.在标准状况下,将O2和NO2按1∶4的体积比充满干燥的烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设烧瓶内溶液不扩散,最终烧瓶内溶液溶质的物质的量浓度为(  )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
解析:选C 根据化学方程式4NO2+O2+2H2O===4HNO3,设烧瓶的容积为V L,则NO2的体积为V L。又因NO2与O2的体积比为4∶1,所以最终液体充满烧瓶,溶液的体积为V L。NO2的物质的量为V L/22.4 L·mol-1,HNO3的物质的量也为V L/22.4 L·mol-1,烧瓶内HNO3的物质的量浓度为c(HNO3)== mol·L-1。
8.某氮的氧化物是大气污染物之一,在一定温度和有催化剂存在下,该氧化物与氨气(NH3)反应只生成氮气和水,若生成的氮气和水的物质的量之比为5∶6,该氧化物的化学式为(  )
A.NO B.N2O3
C.NO2 D.N2O5
解析:选A 由题意知:NH3+―→N2+H2O,内表示氮的氧化物,配平后应为4NH3+===5N2+6H2O,中为6个N原子和6个O原子,即6NO,该氮的氧化物的化学式为NO。
9.如图所示,室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。
试回答下列问题:
(1)写出观察到的现象(可不写满,也可补充):
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)最终试管中剩余的气体是________________,体积为________________。
解析:(1)通入的O2与NO发生反应生成NO2:①2NO+O2===2NO2,所以看到有红棕色气体生成,生成的NO2溶于水:②3NO2+H2O===2HNO3+NO,①②两反应的总方程式为③4NO+3O2+2H2O===4HNO3,气体被消耗,所以又会看到试管内液面上升。V(NO)∶V(O2)≠4∶3,故最后有气体剩余,不论剩余NO还是O2,都为无色气体,这是看到的第三个现象。
(2)设1.5 mL O2全部参加反应,由(1)中③知:
V反应(NO)=V反应(O2)×=1.5 mL×=2.0 mL,而NO的总体积是3.0 mL,故剩余NO气体1.0 mL。
答案:(1)①通入O2,试管内气体变为红棕色
②试管内液面升高
③最后试管内剩余无色气体 (2)NO 1.0 mL
10.已知NO不溶于水,NO2与水发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO。把盛有48 mL NO和NO2混合气体的容器倒置于水中(保持同温同压),待液面稳定后,容器内气体的体积变为24 mL,则:
(1)原混合气中,NO是______ mL,NO2是______ mL。
(2)若在剩余的24 mL气体中,通入6 mL O2,待液面稳定后,反应后容器内剩余气体体积为________ mL。
(3)若在剩余的24 mL气体中,通入24 mL O2,待液面稳定后,反应后容器内剩余气体体积为________ mL。
(4)若在原48 mL NO、NO2中,通入________ mL O2再倒置于水中,气体会全部被吸收。
解析:(1)设NO2的体积为x,
3NO2+H2O===2HNO3+NO 体积差
 3           1  2
 x            (48-24)mL
x=36 mL
V(NO)=(48-36)mL=12 mL。
(2)由4NO+3O2+2H2O===4HNO3
4  3
(耗)8 mL  6 mL
容器内剩余气体为NO,体积为24 mL-8 mL=16 mL。
(3)由4NO~3O2知,24 mL NO只需消耗18 mL的O2,所以反应后容器内剩余O2为24 mL-18 mL=6 mL。
(4)由4NO+3O2+2H2O===4HNO3
    4  3
12 mL 9 mL
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
4   1
36 mL 9 mL
可知,通入18 mL O2,可使管内气体全部被H2O吸收。
答案:(1)12 36 (2)16 (3)6 (4)18
课时跟踪检测(二十四) 硝酸的性质
1.将制取NH3装置的导管口对准下述液滴(不接触液滴)时,可产生白烟的是(  )
A.浓硝酸         B.浓硫酸
C.稀盐酸 D.稀硫酸
解析:选A 浓硝酸具有挥发性,与氨气反应生成相应的盐,在空气中产生白烟。
2.一定量的浓硝酸与过量的铜充分反应,生成的气体是(  )
A.只有NO2 B.只有NO
C.NO2和NO D.NO2和H2
解析:选C 随着反应的进行,HNO3的浓度降低可能生成NO。
3.下列反应中,硝酸既表现了氧化性又表现了酸性的是(  )
A.C+浓硝酸 B.Cu+稀硝酸
C.CuO+浓硝酸 D.NaOH+HNO3
解析:选B A的反应中,硝酸只表现氧化性;B的反应中,硝酸被还原为NO,表现氧化性,同时有Cu(NO3)2生成,又表现酸性;C和D的反应都属于复分解反应,不属于氧化还原反应,硝酸只表现酸性。
4.Cu粉放入稀硫酸中,加热无现象,当加入一种盐后,Cu粉质量减小,溶液变蓝,同时有气体生成,此盐是(  )
A.氯化物 B.硫酸盐
C.硝酸盐 D.碳酸盐
解析:选C NO在酸性溶液中具有强氧化性,能溶解Cu粉。
5.木炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置),下列有关说法不正确的是(  )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.在Z导管出来的气体中有二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
解析:选A X为SO2、CO2的混合物;Y为NO2,Z导管口:3NO2+H2O===2HNO3+NO、2NO+O2===2NO2。
6.通过一步反应不能直接完成的是(  )
①N2―→NO2 ②NO2―→NO ③NH3―→NO
④NH3―→NO2 ⑤Cu―→Cu(NO3)2
⑥HNO3―→NO2
A.①⑥ B.②⑤
C.④⑤ D.①④
解析:选D 要实现N2―→NO2需经两步:N2―→NO―→NO2;实现NH3―→NO2也需两步:NH3―→NO―→NO2。
7.向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸,观察到的现象是(  )
A.溶液由浅绿色变为黄色
B.溶液中产生红棕色气体
C.溶液中产生红褐色气体
D.无任何现象
解析:选A 溶液中存在NO,这时再加入盐酸相当于提供了氢离子,Fe2+会被NO(H+)氧化成Fe3+,硝酸被还原为NO,所以溶液变成黄色,产生无色气体。
8.下列说法正确的是(  )
A.常温下将金属铁放入浓HNO3中,Fe将被氧化成Fe(NO3)3
B.将一定量的铁粉放入HNO3中,生成物中Fe的存在形式为Fe(NO3)3
C.铁与浓HNO3反应生成NO2,而与稀HNO3反应生成NO,说明稀HNO3比浓HNO3的氧化性更强
D.将一定量的Fe放入稀HNO3,其产物可能是Fe(NO3)3,也可能是Fe(NO3)2或它们的混合物
解析:选D 常温下浓HNO3能使金属铁钝化,A不正确;HNO3的氧化性是指HNO3的得电子能力,而不以自身氮元素化合物的变化为准,浓HNO3的氧化性强于稀HNO3,C不正确;HNO3与Fe反应的产物除与HNO3的浓度有关外,还与Fe的量有关,若Fe过量,则有2Fe3++Fe===3Fe2+,B不正确,故选D。
9.如图所示为A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图,其中A、B、C、D常温下都是气体,B为红棕色,写出A、B、C、D、E的化学式和各步反应的化学方程式。
(1)各物质的化学式为:
A________;B________;C________;D________;
E________。
(2)各步反应的化学方程式为:
A―→C_________________________________________________________________;
D―→C________________________________________________________________;
B―→E_______________________________________________________________;
E―→C______________________________________________________________。
解析:B为红棕色气体,是NO2,逆推C是NO,因此E是硝酸,A 是N2,D是NH3。
答案:(1)N2 NO2 NO NH3 HNO3
(2) N2+O22NO
4NH3+5O24NO+6H2O
3NO2+H2O===2HNO3+NO
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
10.某化学学习小组采用下图所示装置,对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知:4HNO3△,4NO2↑+O2↑+2H2O)。
请回答下列问题:
(1)检查装置气密性后,将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,伸入三口烧瓶中,并塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三口烧瓶中气体的颜色为__________,产生该气体的化学方程式是____________________________________________。
(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,炽热的木炭与浓硝酸反应后可观察到C中出现白色沉淀,该白色沉淀为________________________(填化学式)。
(3)装置B的作用是______________________。
(4)装置D中收集到了无色气体,部分同学认为是NO,还有部分同学认为是O2。
①下列对该气体的检验方法合适的是________。
A.敞口观察装置D中集气瓶内气体的颜色变化
B.将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内,观察蓝色石蕊试纸是否变红
C.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃
②如果D中集气瓶中收集的无色气体是氧气,则氧气的来源是____________。
解析:(1)装置A中发生的是浓硝酸和木炭的反应,生成NO2、CO2、H2O,三口烧瓶中显示的是NO2的红棕色。(2)NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液分别生成Ba(NO3)2和BaCO3,由于Ba(OH)2溶液足量,故溶液为碱性环境,BaCO3不溶解以沉淀形式析出。(3)为防止装置C中酸性气体溶解速率太快而导致C中溶液进入三口烧瓶,装置B应为防倒吸装置。(4)①NO与足量O2反应生成红棕色的NO2,A正确;NO和O2均不具有酸性,B错误;O2能使带火星的木条复燃,而NO不能,C正确。②装置A中木炭除与浓硝酸的反应外,硝酸不稳定,部分浓硝酸还会发生分解:4HNO3△,4NO2↑+O2↑+2H2O。
答案:(1)红棕色
C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
(2)BaCO3 (3)防倒吸
(4)①AC ②浓硝酸的分解
1.下列对于硝酸的认识不正确的是(  )
A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性
B.铜与硝酸的反应属于置换反应
C.金属与硝酸反应一定不产生氢气
D.可用铁或铝制品盛装浓硝酸
解析:选B 硝酸是强氧化性酸,且浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,A正确;铜不论与浓硝酸还是与稀硝酸反应都不发生置换反应,B错误;因为硝酸是强氧化性酸,金属与硝酸反应均不产生氢气,C正确;铁或铝遇冷浓硝酸钝化,故可用铁或铝制品盛装浓硝酸,D正确。
2.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是(  )
A.反应剧烈程度两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
解析:选B 由于浓硝酸的氧化性强,故其反应更剧烈,A不正确;由Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,Cu+HNO3(稀)===Cu(NO3)2+NO↑+H2O可以看出,相同质量的铜消耗浓硝酸较多,B正确;铜与浓硝酸反应生成的NO2是红棕色气体,而与稀硝酸反应生成的NO是无色气体,故C不正确;由于反应中转移的电子数都等于铜失去的电子数,故D不正确。
3.相同质量的铜片分别投入到足量的下列四种酸中(必要时可加热),充分反应后在相同条件下得到的气体体积由大到小的顺序是(  )
①浓硫酸 ②浓硝酸 ③稀硫酸 ④稀硝酸
A.②④①③ B.②①④③
C.①②④③ D.③④①②
解析:选B 1 mol Cu与浓硫酸反应可生成1 mol SO2,1 mol Cu与浓硝酸反应可生成2 mol NO2,1 mol Cu与稀硝酸反应可生成 mol NO,Cu与稀硫酸不反应。
4.一定量的Cu和1 mol·L-1的稀硝酸反应,如果NO的浓度下降0.2 mol·L-1,则溶液中c(H+)同时下降(假定反应前后溶液体积不变)(  )
A.0.2 mol·L-1 B.0.4 mol·L-1
C.0.6 mol·L-1 D.0.8 mol·L-1
解析:选D 由Cu与稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O可知,当NO浓度下降0.2 mol·L-1时,c(H+)下降0.8 mol·L-1。
5.一定量的铜与一定量的某浓度的硝酸恰好完全反应,产生NO和NO2两种气体,已知反应中被还原的HNO3占HNO3总量的,则还原产物中NO和NO2的物质的量之比为(  )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶3 D.2∶1
解析:选A 设HNO3的总物质的量为3 mol,则被还原的HNO3为1 mol,即n(NO)+n(NO2)=1 mol ①,与Cu2+结合的NO的物质的量为2 mol,即n(Cu2+)=1 mol。根据得失电子守恒可知,2n(Cu2+)=3n(NO)+n(NO2)=2 mol ②,将①、②联立得:n(NO)=0.5 mol,n(NO2)=0.5 mol。则n(NO)∶n(NO2)=1∶1。
6.下图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。
利用上述装置进行下表所列实验,能达到实验目的的是(  )
物质实验
a(液体)
b(固体)
c(液体)
A
稀硫酸
锌粒
浓硫酸
B
浓氨水
生石灰
浓硫酸
C
浓硫酸
铜片
NaOH溶液
D
稀硝酸
铜片
H2O
解析:选A B项,浓氨水与生石灰反应生成的氨会与浓硫酸反应;C项,Cu与浓硫酸在常温下不反应;D项,Cu与稀硝酸反应生成的NO气体可被装置中的空气氧化,但NO2溶于水又生成NO,测得的气体体积偏小。
7.1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1。若向混合溶液中加入足量的铜粉,则最多能溶解铜粉的质量为(  )
A.2.4 g B.3.2 g
C.7.2 g D.9.6 g
解析:选C 用离子方程式来计算。铜与稀硝酸和稀硫酸组成的混合溶液反应的离子方程式为3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,由题意可知,n(NO)=0.1 mol,n(H+)=0.1 mol+2×0.1 mol=0.3 mol,故NO过量,应根据n(H+)来计算溶解铜粉的质量,m(Cu)=×64 g·mol-1=7.2 g。
8.将0.1 mol铜与40 mL 10 mol·L-1 HNO3充分反应后,溶液中含a mol H+,由此可知(  )
A.生成的气体在标准状况下的体积为4.48 L
B.生成的气体在标准状况下的体积为1.49 L
C.被还原的硝酸的物质的量为(0.2-a)mol
D.反应后溶液中所含NO的物质的量为0.2 mol
解析:选C 溶液中含有H+,则HNO3过量。在反应过程中变稀,实际上发生了两个反应:①Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、②3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。反应消耗的HNO3包括起酸性作用和氧化剂作用两部分,前者反应后以Cu(NO3)2形式存在,后者被还原后生成NO2、NO气体,从两反应式看出:Cu~2HNO3(酸)~Cu(NO3)2,HNO3(氧化剂)~NO2(或NO),作酸用的硝酸为0.2 mol,生成的气体为NO、NO2的混合气体,溶液中有a mol的HNO3过量,则被还原的HNO3为(0.4-a-0.2)mol,生成的气体的物质的量为(0.4-a-0.2)mol,溶液中的NO由过量的HNO3和Cu(NO3)2中的NO组成,为(a+0.2)mol。
9.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
(1)NO的体积为________L,NO2的体积为________L。
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为________mol·L-1。
解析:(1)Cu与HNO3反应过程中,Cu作还原剂失去电子数等于HNO3作氧化剂得到的电子数,即得失电子守恒,有n(Cu)×2=n(NO)×3+n(NO2)×1,即×2=×3+,得V(NO)≈5.8 L,V(NO2)=5.4 L。
(2)硝酸与Cu反应中,硝酸显酸性和氧化性,其中显氧化性的硝酸全部转化为NO、NO2,显酸性的硝酸和过量的硝酸全部与加入V mL a mol·L-1的NaOH完全反应,当溶液中的Cu2+全部转化为沉淀时,所得溶液为NaNO3溶液,则整个过程中起酸作用的硝酸为n(HNO3)作酸用=n(NaOH)=V×10-3 L×a mol·L-1=aV×10-3 mol,根据N原子守恒,作氧化剂的硝酸与生成的气体的物质的量相等,则有n(HNO3)被还原=n(气体)==
0.5 mol。n(HNO3)总=n(HNO3)作酸用+n(HNO3)被还原=aV×10-3mol+0.5 mol,c(HNO3)= mol·L-1。
答案:(1)5.8 5.4 (2)
10.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体,设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应):
(1)设计装置A的目的是_________________________________________________,
为达此目的应进行的操作是_____________________________________________;
A中反应的化学方程式是______________________________________________。
(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的现象是________________________________________________________________________;
B中反应的离子方程式是________________________________________________。
(3)装置E和F的作用是__________________________________________________;
为实现此目的,操作方法是_______________________________________________。
(4)D装置的作用是____________________________________________________。
解析:NO是无色有毒的气体,易与O2反应生成红棕色有毒的NO2,若验证生成气体是NO,则必须排尽装置中空气,A装置中产生CO2气体能将整套装置中空气赶尽,当C中有白色沉淀生成时,则说明装置中已无空气。若判断产物气体,可向E中推入空气(或氧气),若气体由无色变为红棕色,说明反应产生NO气体。
答案:(1)利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽,以排除对气体产物观察的干扰 打开K,当装置C中产生白色沉淀时,关闭K CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
(2)铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍无色,溶液变为蓝色 3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)验证无色气体为NO 将注射器F中的空气推入E中
(4)吸收NO、NO2等尾气,防止污染空气
课时跟踪检测(二十) 硫酸的制备和性质
1.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中,正确的是(  )
A.常温时都能与铁发生反应,放出气体
B.加热时都能与铜发生反应
C.都能作为气体干燥剂
D.硫元素的化合价都是+6价
解析:选D 常温时浓硫酸使铁钝化;铜与稀硫酸在常温和加热时都不反应;浓硫酸有吸水性,可以作干燥剂,稀硫酸不能作干燥剂。
2.常温下,可以用铁或铝制的容器贮存浓硫酸,下列叙述中,错误的是(  )
A.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应
B.贮存浓硫酸的容器要密封,因为浓硫酸容易吸收空气中的水蒸气
C.贮存浓硫酸的容器应远离热源
D.常温下,浓硫酸可以使铁或铝钝化,生成一层致密的氧化膜,阻止了反应的继续进行
解析:选A 常温下,浓硫酸可在Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,体现其强氧化性。
3.区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是(  )
A.各取少许溶液分别放铜片
B.分别与石蕊溶液作用
C.用玻璃棒各蘸取少许涂在纸上
D.各取少许溶液分别放入铝片
解析:选C 区别浓、稀硫酸,可利用浓硫酸的脱水性,将其涂在纸上,浓硫酸会使纸炭化而发黑。
4.浓硫酸在使下列物质的转化中,既表现出氧化性,又表现出酸性的是(  )
A.Cu―→CuSO4       B.C―→CO2
C.NaCl―→Na2SO4 D.Fe2O3―→Fe2(SO4)3
解析:选A 反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中,一部分硫元素化合价降低,一部分硫元素化合价不变,所以浓硫酸既表现了酸性,又表现了氧化性。C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O中硫元素化合价降低;Fe2O3+3H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+3H2O中硫元素化合价不变。
5.向50 mL 18 mol·L-1硫酸中加入足量的铜片并加热。充分反应后,被还原硫酸的物质的量(  )
A.小于0.45 mol
B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间
D.大于0.90 mol
解析:选A  根据化学方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,若有2 mol硫酸参加反应,就有1 mol硫酸被还原:2H2SO4~SO2~(被还原)H2SO4。对50 mL 18 mol·L-1的硫酸来说,应该有0.45 mol硫酸被还原,但随反应的进行硫酸的浓度逐渐变小,稀硫酸不与Cu反应,因此被还原硫酸物质的量小于0.45 mol。
6.下列变化中能证明硫酸中硫元素显氧化性的是(  )
A.稀硫酸使紫色石蕊溶液变红
B.稀硫酸与锌反应制取氢气
C.浓硫酸与木炭反应生成二氧化硫
D.稀硫酸与纯碱反应
解析:选C B中体现了H+的氧化性,A、D为非氧化还原反应,C中S元素的化合价由+6价降到+4价,体现了S元素的氧化性。
7.向盐酸中加入浓H2SO4时,会有白雾生成,不是导致产生该现象的原因的是(  )
A.浓H2SO4具有脱水性
B.浓H2SO4具有吸水性
C.盐酸具有挥发性
D.气态溶质的溶解度随温度的升高而降低
解析:选A 浓硫酸具有吸水性且溶于水放热,加快了盐酸中HCl气体的挥发。
8.下列各实验相应操作、实验现象及原因解释或推论合理的是(  )
选项
操作
现象
解释或推论
A
铁片投入浓硫酸
无明显变化
常温下铁不与浓硫酸反应
B
将浓硫酸滴到白纸上
白纸变黑
浓硫酸强氧化性导致纸张中的纤维素炭化
C
二氧化硫通入溴水
溴水褪色
说明二氧化硫具有漂白性
D
湿润红色石蕊试纸检验某气体
试纸变蓝
该气体是氨气
解析:选D 常温下,铁在浓硫酸中钝化,A不正确;浓硫酸使白纸变黑是由于浓硫酸的脱水性使纤维素炭化,B不正确;二氧化硫通入溴水发生氧化还原反应溴水褪色,二氧化硫表现为还原性,C不正确;使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体只有NH3,D正确。
9.如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出B →C的化学方程式:__________________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:固态单质A能与空气中的氧气反应生成气体物质B,则A可能为C或S等,假定为S,则B为SO2,C为SO3,它们的相对分子质量之比为64∶80=4∶5,恰好与题意相符(同时也证明A不是C),则D为H2SO4,它是一种重要的工业原料,与题意也相符,进一步证明A为S,E为H2SO3。
答案:(1)H2+SH2S(或写成可逆反应)
(2)2SO2+O22SO3
(3) C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
10.为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):______接______,______接______,______接______。
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中________________,丙中________________。
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是______________。
(4)写出甲中反应的化学方程式:___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和水,由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以在检验CO2之前首先要除去SO2,SO2具有还原性,可以用酸性高锰酸钾溶液氧化而除去。为验证是否除尽需要再通过品红溶液检验,所以连接上述装置的正确顺序是A、F、E、C、D、B;
(2)根据以上分析可知乙中出现白色沉淀,而丙中品红未褪色时,即可表明已检验出CO2;
(3)根据以上分析可知,丁中酸性KMnO4溶液的作用是吸收SO2;
(4)甲中反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
答案:(1)A F E C D B
(2)出现白色沉淀 品红未褪色
(3)吸收SO2
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
1.某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案,不合理的是(  )
选项
操作
结论
A
将火柴梗伸入溶液中
变黑者为浓硫酸
B
加入金属铝片
产生刺激性气味者为稀硫酸
C
分别加入到盛水的试管中
放热者为浓硫酸
D
加到CuSO4·5H2O晶体中
变白者为浓硫酸
解析:选B 向稀H2SO4中加入金属铝片后,产生无色无味气体,B错误。
2.在含有2 mol H2SO4的浓硫酸中加入足量锌粉,使其充分反应,则下列推断中错误的是(  )
①放出的气体中除SO2外还有H2 ②只放出SO2气体,其物质的量为1 mol ③反应结束时转移电子的物质的量可能为4 mol
A.① B.②
C.②③ D.①②
解析:选C 浓硫酸具有强氧化性,与锌反应放出SO2气体;随着硫酸的消耗,浓硫酸变成稀硫酸,与锌反应生成氢气。据Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O可知:每消耗1 mol硫酸转移1 mol电子;据Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑知:每消耗1 mol硫酸转移2 mol电子,因此反应结束时转移电子的物质的量小于4 mol。
3.一定量的Cu粉与浓H2SO4共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下),则下列情况不可能的是(  )
A.加入Cu的质量为6.4 g
B.加入浓H2SO4中含溶质为0.2 mol
C.加入Cu的质量大于6.4 g
D.加入浓H2SO4中含溶质多于0.2 mol
解析:选B 随反应进行,浓H2SO4会变为稀H2SO4,稀H2SO4在加热条件下难与Cu反应产生SO2。
4.将足量的铜片与100 mL 18 mol·L-1浓硫酸加热充分反应,收集到标准状况下的SO2气体V L,下列对此反应的有关说法中错误的是(  )
A.该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B.反应结束后两种反应物均有剩余
C.被还原的硫酸为 mol
D.参加反应的Cu为0.9 mol
解析:选D 浓硫酸可以和铜发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不能发生反应。当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。反应过程中浓硫酸逐渐变稀,因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余,则参加反应的n(Cu)<0.1 L×18 mol·L-1×=0.9 mol;被还原的硫酸应依据生成的SO2来算,可得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(SO2)== mol。综上所述,故D项错误。
5.下列反应中,浓硫酸既表现强氧化性,又表现酸性的是(  )
①2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
②C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
③Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
④2FeO+4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
A.①②         B.③④
C.①③ D.②④
解析:选B 金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H2SO4反应时,浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性;非金属与浓H2SO4反应时,浓H2SO4只表现强氧化性。
6.在下图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是(  )
A.①中苹果块会干瘪
B.②中胆矾晶体表现有“白斑”
C.③中小试管内有晶体析出
D.④中pH试纸变红
解析:选D 浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气中的水蒸气。苹果块中散发的水分、胆矾风化产生的水、饱和KNO3溶液挥发产生的水分都被浓硫酸吸收,从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的无水CuSO4,饱和KNO3溶液失水而有晶体析出,浓硫酸中不能电离出H+,因此pH试纸不会变红,但会被炭化而变黑。
7.在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究,将适量的蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质。
请回答下列问题:
(1)生成的黑色物质(单质)是________(填化学式)。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种刺激性气味的气体成分是________(填化学式),反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有________(填字母)。
A.酸性 B.吸水性
C.脱水性 D.强氧化性
(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液________,说明这种气体具有________性;将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸,请写出该反应的化学方程式:__________________________________。
(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体?____________(填“能”或“不能”),若不能,请填写两种能鉴别的试剂________________。
解析:(1)浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖炭化,所以生成的黑色物质(单质)是C。(2)浓硫酸具有强氧化性,能与炭反应生成CO2、SO2和水,其中SO2气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,该反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)△,CO2↑+2SO2↑+2H2O。(3)根据以上分析可知在蔗糖与浓硫酸的反应中体现了浓硫酸的脱水性、吸水性和强氧化性。(4)SO2具有漂白性,因此将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液褪色;SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定,反应的化学方程式为SO2+H2O??H2SO3。(5)SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,且气体过量后沉淀又溶解,所以不能用澄清石灰水鉴别这两种气体;由于SO2具有漂白性和还原性,所以能鉴别两种气体的试剂可以是品红溶液、溴水。
答案:(1)C (2)SO2 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)BCD (4)褪色 漂白 SO2+H2O??H2SO3
(5)不能 品红溶液、溴水(其他合理答案均可)
8.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如下图所示装置进行有关实验。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花应浸一种溶液,这种溶液是________,其作用是________________________________________________________________________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是________________,B中应放置的溶液是________。
a.水 B.酸性KMnO4溶液
c.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,反应完毕时,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余,其原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:Cu与浓硫酸发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑。反应过程中H2SO4不断被消耗,同时反应生成H2O,使H2SO4的浓度减小,当降低到一定程度,变为稀硫酸时,反应停止。(2)生成的SO2具有漂白性,且污染大气,可用NaOH溶液吸收。(3)余热使反应继续进行,生成的多余气体可储存于B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少SO2的溶解,B中应为饱和NaHSO3溶液。(4)浓硫酸与铜在加热条件下反应,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,而稀硫酸在加热条件下不和铜反应。
答案:(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑
(2)NaOH 吸收多余的SO2,防止污染空气 (3)广口瓶中液面下降,长颈漏斗液面上升 d (4)反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜不与稀硫酸反应
课时跟踪检测(二) 物质的量
1.下列结论中,正确的是(  )
A.摩尔是七个基本物理量之一
B.每摩尔物质都含有NA个指定微粒
C.1 mol H就是指1 mol氢
D.18 g H2O中含有6.02×1023个原子
解析:选B 物质的量是七个基本物理量之一,摩尔是其单位。1 mol H表示1摩尔氢原子,但如果说“1摩尔氢”就违反了使用准则,因为“氢”是元素名称,不是微粒名称,也不是微粒的符号或化学式,不符合要求。1 mol水的质量在数值上等于其相对分子质量,18 g H2O就是1 mol H2O,一个H2O分子中含有2个氢原子和1个氧原子,故18 g H2O中应含有3 mol原子。
2.下列说法中正确的是(  )
A.1 mol H2SO4的质量为98 g·mol-1
B.SO2的摩尔质量为64 g·mol-1
C.SO2的摩尔质量与SO2的相对分子质量相等
D.1 mol氧的质量为32 g
解析:选B A中1 mol H2SO4的质量是98 g;C中两者数值相等,单位不同;D中1 mol氧指代不明。
3.下列有关阿伏加德罗常数的说法,不正确的是(  )
A.6.02×1023就是阿伏加德罗常数,其符号是NA
B.0.012 kg C-12含有的原子数就是阿伏加德罗常数
C.含有阿伏加德罗常数个微粒的物质的量是1 mol
D.0.1 mol H2中约含有6.02×1022个氢分子
解析:选A 0.012 kg C-12中所含的原子数为阿伏加德罗常数,其符号是NA,6.02×1023 mol-1是NA的近似值,而不是准确值,A错误,B、C正确;0.1 mol H2中含有的氢分子数为0.1 mol×6.02×1023mol-1= 6.02×1022,D正确。
4.下列说法正确的是(  )
A.1 mol H2的质量是1 g
B.1 mol HCl的质量是36.5 g·mol-1
C.Cl2的摩尔质量等于它的相对分子质量
D.硫酸根离子的摩尔质量是96 g·mol-1
解析:选D 1 mol H2的质量为1 mol×2 g·mol-1=2 g,A不正确;质量的单位是g,B不正确;摩尔质量以g·mol-1为单位时,其在数值上等于该物质的相对分子质量或原子质量,C不正确,D正确。
5.下列关于摩尔质量的说法正确的是(  )
A.水的摩尔质量是18 g
B.2 mol水的摩尔质量是1 mol水摩尔质量的2倍
C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量或相对原子质量
D.水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
解析:选D A项,摩尔质量的单位是g·mol-1;B项,摩尔质量的数值取决于物质的种类,而与物质的多少无关;C项,物质的摩尔质量只有以g·mol-1为单位时数值上才等于该物质的相对分子质量或相对原子质量;D项,水的摩尔质量为18 g·mol-1,H2的摩尔质量为2 g·mol-1,所以D正确。
6.下列有关说法正确的是(  )
A.12 g碳所含的原子数就是阿伏加德罗常数
B.物质的量既表示微粒个数,又表示物质的质量
C.CO2的摩尔质量为44 g
D.NA的数值约为6.02×1023,单位为mol-1
解析:选D 作为阿伏加德罗常数标准的碳原子是C-12,即0.012 kg C-12中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,A错误;物质的量是一个物理量,不表示个数或质量,B错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,C错误。
7.下列说法正确的是(  )
A.含NA个H的H2的物质的量为1 mol
B.NA个CO和1 mol N2所含分子数相等
C.NA个H2SO4和1 mol H3PO4中所含氢原子的个数比为1∶1
D.0.1 mol C中含1.2NA个电子
解析:选B 含NA个H,即H的物质的量为1 mol,则H2的物质的量为0.5 mol,A项错误;NA个H2SO4中含有2NA个H,1 mol H3PO4中含有3NA个H,C项错误;1个C中含6个电子,0.1 mol C中含0.6NA个电子,D项错误。
8.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中,正确的是(  )
A.2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1NA
B.2 g氢气中含有的原子数为NA
C.3.01×1023个氮分子中含有的原子数为2NA
D.17 g氨气中含有的电子数为10NA
解析:选D 2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol,而1 mol Mg变成Mg2+时失去2 mol电子,2.4 g Mg应失去0.2 mol电子,即为0.2NA,A项错误;H2为双原子分子,2 g氢气即1 mol H2,应含有2 mol H,原子个数为2NA,B项错误;N2为双原子分子,3.01×1023个氮分子为0.5 mol,其中氮原子为1 mol,即所含原子数应为NA,C项错误;17 g NH3的物质的量为1 mol,含有的电子数为10NA,D项正确。
9.填写下列表格:
物质
分子数
质量
物质的量
摩尔质量
氧气
16 g
硫酸
3.01×1023

2 mol
答案:
物质
分子数
质量
物质的量
摩尔质量
氧气
3.01×1023
0.5 mol
32 g·mol-1
硫酸
49 g
0.5 mol
98 g·mol-1

1.204×1024
36 g
18 g·mol-1
10.在一定条件下,有下列物质:
①8 g CH4,②6.02×1023个HCl分子,③2 mol O2。
按由小到大的顺序填写下列空白(填写序号):
(1)摩尔质量_______________________________________________________;
(2)物质的量_______________________________________________________;
(3)分子数目_______________________________________________________;
(4)原子数目_______________________________________________________;
(5)质量___________________________________________________________。
解析:(1)摩尔质量分别是16 g·mol-1,36.5 g·mol-1,32 g·mol-1,故顺序是①<③<②。
(2)8 g CH4的物质的量:
n(CH4)===0.5 mol,
6.02×1023个HCl分子的物质的量:
n(HCl)===1 mol,
故顺序是:①<②<③。
(3)分子数目与物质的量成正比,故顺序同(2)。
(4)原子的物质的量:①中,0.5 mol×5=2.5 mol;②中,1 mol×2=2 mol;③中,2 mol×2=4 mol。故顺序是②<①<③。
(5)1 mol HCl的质量是36.5 g,2 mol O2的质量是64 g,故顺序是①<②<③。
答案:(1)①<③<② (2)①<②<③ (3)①<②<③ (4)②<①<③ (5)①<②<③
1.下列有关物质的量的说法正确的是(  )
A.物质的量就是指物质的多少
B.原子、质子、中子、桌子都可以用物质的量来描述
C.物质的量是用来描述微观粒子的物理量
D.相同物质的量的SO2和SO3中含有的原子数相等
解析:选C 物质的量表示的是一定数目微观粒子的集合体,并不是指物质的多少,A项错误;物质的量只适用于微观粒子,而不能用来描述桌子等宏观物质,B项错误,C项正确;等物质的量的SO2和SO3中所含的分子数相等,但1 mol SO2中含有3 mol原子、1 mol SO3中含有4 mol原子,D项错误。
2.下列关于摩尔质量的描述或应用中正确的是(  )
A.1 mol OH-的质量是17
B.二氧化碳的摩尔质量是44 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.一个钠原子的质量约为 g
解析:选D 1 mol OH-的质量为m(OH-)=n(OH-)·M(OH-)=1 mol×17 g·mol-1=17 g,A项错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,B项错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,而相对分子质量或相对原子质量的单位为1,二者不能建立等式关系,C项错误;1 mol Na的质量为23 g,故1个钠原子的质量约为 g,D项正确。
3.下列各组物质中,组成物质微粒的物质的量最多的是(  )
A.0.4 mol O2
B.4 ℃时5.4 mL水(水的密度为1 g·cm-3)
C.10 g氖气
D.6.02×1023个硫酸分子
解析:选D 将上述物质的质量和物质中微粒数换算成物质的量再进行比较。4 ℃时水的密度为1 g·cm-3,5.4 mL水即5.4 g,相当于0.3 mol H2O;Ne的摩尔质量是20 g·mol-1,10 g Ne的物质的量为0.5 mol;6.02×1023个硫酸分子相当于1 mol H2SO4分子。
4.下列说法正确的是(  )
A.18 g水中所含电子的物质的量为10 mol
B.N2和CO的摩尔质量相等,都是28
C.H2O中氢和氧的物质的量之比为2∶1
D.1 mol CO2的质量为44 g·mol-1
解析:选A 18 g水的物质的量为1 mol,而1个H2O分子中含有10个电子,1 mol水中含有10 mol电子,A项正确;摩尔质量的单位为g·mol-1,B项错误;H2O分子中含有氢原子和氧原子,而选项中未说明微粒种类,C项错误;质量单位应为g,而不是g·mol-1,D项错误。
5.相等物质的量的CO和CO2相比较,下列有关叙述中正确的是(  )
①它们所含的分子数目之比为1∶1 ②它们所含的O原子数目之比为1∶2 ③它们所含的原子总数目之比为2∶3 ④它们所含的C原子数目之比为1∶1 ⑤它们所含的电子数目之比为7∶11
A.①④         B.②③
C.④⑤ D.全部
解析:选D 题中CO和CO2的物质的量相同,所含有的CO和CO2的分子数目也相同,①正确;又因CO和CO2分子中的O原子数分别为1和2,相同物质的量的CO和CO2,所含的O原子数目之比为1∶2,②正确;CO和CO2的分子中原子总数之比为2∶3,③正确;相同物质的量的CO和CO2,C原子数目之比也是1∶1,④正确;CO和CO2分子中电子总数分别为14和22,相同物质的量的CO和CO2电子总数之比为14∶22=7∶11,⑤正确。
6.下列叙述正确的是(  )
①常温常压下,14 g由N2和CO组成的混合气体含有的原子数目为NA ②常温常压下,8 g O2含有4NA个电子 ③分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有氧原子数为2NA ④18 g H2O中含的电子数为10NA
A.①③④ B.①②③④
C.①②③ D.②③④
解析:选B 由于N2和CO的摩尔质量相等,都为28 g·mol-1,14 g混合气体的物质的量为0.5 mol,原子总数为NA,①正确;一个O2分子中含16个电子,8 g O2中含电子数:×16×NA=4NA,②正确;NO2、CO2分子中均含2个氧原子,故氧原子数必为分子总数的2倍,③正确;1个H2O分子中含10个电子,则18 g H2O中电子数为×10×NA=10NA,④正确。
7.若1 g N2中含有x个原子,则阿伏加德罗常数是(  )
A. mol-1 B. mol-1
C.14x mol-1 D.28x mol-1
解析:选C 若阿伏加德罗常数为NA,根据题意,×2×NA=x,得NA= mol-1=14x mol-1。
8.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是(  )
A.偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼(C2H8N2)含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子
解析:选B A项,摩尔质量的单位是g·mol-1,错;B项,6.02×1023个分子就是1 mol,其质量为1 mol×60 g·mol-1=60 g,正确;C项,质量的单位为g,错;D项,6 g偏二甲肼的物质的量为0.1 mol,分子个数0.1NA。
9.(1)我国自主研制成功的第一台低温超导除铁器,2008年11月2日在北京通过了技术鉴定。以Y2O3、BaCO3和CuO为原料,经研磨烧结可合成一种高温超导物质YBa2Cu3Ox。欲合成0.5 mol此超导物质,理论上需取Y2O3、BaCO3和CuO的物质的量(mol)分别是________。
A.0.50、0.50、0.50 B.0.50、1.0、1.5
C.0.25、1.0、1.5 D.1.0、0.25、0.17
(2)日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。试计算:该晶体的相对分子质量是________;钴原子与氧原子的物质的量之比是______;钴原子与氧原子的个数之比是________;1 mol该晶体中含有的氧原子数目是________。(比值可以用小数表示,Co的相对原子质量为59)
解析:(1)据Y元素守恒,要制得0.5 mol YBa2Cu3Ox,需要Y2O3的物质的量为0.25 mol,所以选C项。
(2)计算氧原子数时注意结晶水中也含有氧原子。
答案:(1)C
(2)122.45 1∶3.3 1∶3.3 1.987×1024
10.(1)绿色植物是空气天然的“净化器”,在家里科学选种一些绿色植物,可以达到净化空气、吸收有害物质的作用。科学研究发现,1公顷柳杉每月可以吸收160 kg SO2,则1公顷柳杉每月吸收的SO2的物质的量为________。
(2)铅笔芯的主要成分是石墨和黏土,这些物质按照不同的比例加以混合、压制,就可以制成不同型号的铅笔芯。如果某铅笔芯质量的一半成分是石墨,且用铅笔写一个字消耗的质量约为1 mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为________。
(3)吸食“摇头丸”会严重破坏人体的中枢神经,“摇头丸”的化学式为C9H13N,请计算:
①“摇头丸”的摩尔质量为________;
②某毒枭被查获带有270 g“摇头丸”,该毒枭所带的“摇头丸”的物质的量为__________。
解析:(1)n(SO2)=160×103 g/64 g·mol-1=2 500 mol。
(2)1 mg铅笔芯中含有石墨的质量为0.5 mg,即5×10-4 g,一个铅笔字中碳原子数为×6.02×1023 mol-1≈2.5×1019。
(3)质量的单位为克时,摩尔质量的数值与其相对分子质量相等,故其摩尔质量M=(12×9+13+14)g·mol-1=135 g·mol-1;270 g“摇头丸”的物质的量为n===2 mol。
答案:(1)2 500 mol (2)2.5×1019
(3)①135 g·mol-1 ②2 mol
课时跟踪检测(五) 物质的分离与提纯
1.下列实验操作,用以分离沸点不同的互溶性液态混合物的是(  )
A.过滤         B.蒸馏
C.分液 D.重结晶
解析:选B 过滤用于分离固液混合物;蒸馏用于分离沸点不同的互溶性液态混合物;分液用于分离互不相溶的液态混合物;结晶、重结晶用于分离溶解度随温度变化趋势不同的固体混合物。
2.下列操作中不正确的是(  )
A.过滤时,漏斗下端紧贴烧杯内壁
B.蒸馏时,冷凝水的流动方向为自下而上
C.除去KNO3固体中混有的少量NaCl宜采用溶解、冷却结晶法
D.蒸发结晶时,应等水分完全蒸干时再停止加热
解析:选D 蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时即可停止加热,利用余热将剩余水分蒸干。
3.下列各项操作,错误的是(  )
A.用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗,而后静置分液
B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体,从下端流出,上层液体则从上口倒出
C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏
D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将上面的塞子拿下
解析:选A B、C、D选项中的操作均是符合要求的;A选项错在使用了酒精作萃取剂。
4.如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水,利用你所学的知识,最简便的分离方法是(  )
解析:选B 水与植物油互不相溶,故可以采取分液的方法分离。
5.下列混合物的分离方法不可行的是(  )
A.沸点不同的液态混合物可用蒸馏方法分离
B.互不相溶的液态混合物可用分液方法分离
C.互溶的液态混合物可用萃取的方法分离
D.可溶于水的固体与难溶于水的固体形成的混合物可用溶解、过滤、蒸发的方法分离
解析:选C 萃取是指用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法,C错误。
6.下列分离混合物的方法中不正确的是(  )
A.从酒精和水的混合物中分离出酒精——蒸馏法
B.使浑浊的食盐水变澄清——过滤法
C.从溴水中分离出溴——萃取、分液法
D.把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来——蒸发结晶法
解析:选D 用蒸馏法可以把酒精从酒精和水的混合物中分离出来;食盐水浑浊,用过滤法可除去混在食盐水里的固体物质;溴水是溴和水形成的均匀液态混合物,可先用萃取剂(如CCl4)将溴从溴水中萃取出来,然后再进行分液;硝酸钾和氯化钾都易溶于水,硝酸钾的溶解度受温度的影响较大,氯化钾的溶解度受温度的影响较小,由此可以用蒸发结晶浓缩冷却的方法把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来。
7.用四氯化碳萃取溴水中的溴,下列说法不正确的是(  )
A.实验使用的主要仪器是分液漏斗
B.溴在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大
C.溴的四氯化碳溶液呈橙红色
D.分液时,水从分液漏斗的下端流出,溴的四氯化碳溶液从分液漏斗的上口倒出
解析:选D 利用四氯化碳萃取溴水中的溴时,四氯化碳层在下面,先打开分液漏斗下端的旋塞放出溴的四氯化碳溶液,水从分液漏斗的上口倒出,D项不正确。
8.下列实验操作中正确的是(  )
A.蒸馏操作时,应向蒸馏烧瓶中加入几块沸石,以防止暴沸
B.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热
C.分液操作时,先将分液漏斗中下层液体从下口放出,再将上层液体从下口放出
D.萃取操作时,可以选用CCl4或酒精作为萃取剂从溴水中萃取溴
解析:选A 蒸馏时若不加沸石或碎瓷片,液面容易剧烈翻滚,若加入沸石就比较平稳,可防止暴沸,A正确;蒸发时溶液剩少许就要停止加热,利用余热将水分蒸干,B错误;分液操作时,将分液漏斗中下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,C错误;萃取操作时,能选用CCl4作为萃取剂从溴水中萃取溴,酒精与水互溶,不可作萃取剂,D错误。
9.如图所示为实验室制取蒸馏水的装置示意图。
根据图示回答下列问题:
(1)图中两处明显错误是:
①__________________;②_________________________________。
(2)A仪器的名称是______,B仪器的名称是______。
(3)实验时,A中除加入少量自来水外,还需要加入少量的________,其作用是________________________________________________________________________。
解析:(1)温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处;冷却水应从冷凝管下口进上口出,起到充分冷凝的作用。(2)由仪器的结构可知,A为蒸馏烧瓶,B为冷凝管。(3)为防止液体暴沸,应在蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片。
答案:(1)①温度计水银球位置不在蒸馏烧瓶支管口处 ②冷却水进出口方向相反
(2)蒸馏烧瓶 冷凝管
(3)沸石(或碎瓷片) 防止液体暴沸
10.除去下列物质中混有的少量杂质(杂质不要求回收),把适用的试剂、操作方法的序号写在相应的括号内:
a.加适量盐酸、过滤  b.加适量水、过滤、蒸发 c.加适量水、过滤 d.加热(高温或灼烧) e.加适量盐酸、蒸发 f.冷却热的饱和溶液、过滤
(1)碳酸钙中混有少量的碳酸钠(  )
(2)氯化钾粉末中混有碳酸钾(  )
(3)氧化钙中混有少量的碳酸钙(  )
(4)二氧化锰中混有少量的炭粉(  )
(5)硝酸钾中混有少量的食盐(  )
解析:(1)碳酸钙难溶于水,而杂质碳酸钠易溶于水,因此应加适量水,充分振荡,使碳酸钠完全溶解,然后过滤,留在滤纸上的是纯净的碳酸钙,选c;(2)主体物质氯化钾和杂质碳酸钾均易溶于水,不能用过滤法分离,但碳酸钾易跟盐酸反应放出二氧化碳,留在溶液中的为氯化钾,将该溶液蒸发,即可得到氯化钾晶体,选e;(3)根据碳酸钙高温分解,能生成氧化钙和二氧化碳,CO2逸出后只剩下氧化钙,便达到了除杂提纯的目的,选d;(4)二氧化锰和炭粉均不溶于水,但炭粉易燃,因此可选用方法d;(5)硝酸钾的溶解度随温度升高明显增大,而食盐的溶解度受温度变化影响不大,因此,可选用结晶法分离除杂,若要提高硝酸钾的纯度,还可将滤纸上得到的硝酸钾晶体再结晶1~2次,结晶次数越多,纯度越高,选f。
答案:(1)c (2)e (3)d (4)d (5)f
1.下列仪器常用于物质分离的是(  )
A.①③⑤         B.②③⑤
C.②④⑤ D.①②④
解析:选B 漏斗可用于过滤,分离固、液混合物;蒸馏烧瓶可用于蒸馏或分馏,分离液、液混合物;分液漏斗用于分液,分离互不相溶的两种液体混合物。
2.提纯含有少量Mg(NO3)2杂质的KNO3溶液,可使用的方法为(  )
A.加入过量NaOH溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量的硝酸
B.加入过量KOH溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
C.加入过量Na2SO4溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
D.加入过量K2SO4溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
解析:选B A、C引入Na+无法除去;C、D引入SO无法除去。
3.欲从溴水中提取溴,需要进行哪些操作(  )
A.萃取         B.分液
C.萃取和分液 D.萃取、分液和蒸馏
解析:选D 由于溴易挥发,故不可直接蒸馏,溴在水中的溶解度较小,在有机溶剂中的溶解度较大,故先加入有机溶剂如四氯化碳等进行萃取、分液,然后将萃取后的溴的四氯化碳溶液进行蒸馏即可。
4.除去下列物质中的杂质,所用试剂和方法不正确的是(  )
选项
物质
杂质
除杂所用试剂和方法
A
H2SO4
HCl
AgNO3溶液、过滤
B
KNO3
K2SO4
Ba(NO3)2溶液、过滤
C
Cu
CuO
稀硫酸、过滤
D
CaCl2
CaCO3
水、过滤、蒸发
解析:选A A项中,引入了杂质离子NO,所用试剂不正确。
5.下列说法正确的是(  )
A.乙醇为有机溶剂,可以用来萃取碘水中的碘
B.分离汽油和水的混合物可用萃取分液法
C.从NaCl和Na2SO4的混合溶液中提纯NaCl,可先加足量的BaCl2溶液,然后过滤即可
D.除去乙醇中少量的水可选加适量CaO后,加热蒸馏
解析:选D 乙醇虽为有机溶剂,但能与水以任意比互溶,A错误;汽油和水互不相溶,可采用分液的方法分离,B错误;除去NaCl溶液中的Na2SO4,加足量BaCl2溶液虽能将SO完全除去,但同时引入了杂质Ba2+,故还应再加入足量Na2CO3、过滤,再向滤液中加适量稀盐酸才能除杂完全,C错误;除去乙醇中少量的水,加适量CaO可尽量降低水的含量,增大物质间的沸点差,提高乙醇的纯度,D正确。
6.我们生活在丰富多彩的物质世界里,绝大多数物质都是混合物。而在科学实验或工农业生产实践中,有时需要纯度较高或极高的物质,这就要求我们要学会物质的分离和提纯。下列提纯方法不正确的是(  )
A.除去KNO3中的NaCl杂质——结晶、重结晶
B.除去粗盐中的泥沙——过滤
C.除去KCl中的K2CO3——加适量的盐酸
D.除去碘水中的水——蒸发结晶
解析:选D 固体混合物的分离,常使用过滤法和结晶法。若有一种固体难溶于水,则使用过滤法;若两种固体都易溶于水,常使用结晶法。从碘水中提取碘,通常使用萃取法。
7.下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)(  )
选项
待提纯的物质
选用的试剂
操作方法
A
NaCl(Na2CO3)
盐酸
蒸发
B
CO2(CO)
O2
点燃
C
Fe(Zn)
稀硫酸
过滤
D
CO2(SO2)
NaOH溶液
洗气
解析:选A B项错误,实际上不能完成操作,因CO量少,反应的O2量又不易控制;C项错误,主要成分Fe也能与稀硫酸反应而消耗;D项错误,NaOH在吸收SO2的同时也吸收主要成分CO2。
8.下图是化学中的常用仪器,从左至右,可以进行的分离操作分别是(  )
A.蒸馏、蒸发、萃取、过滤
B.蒸馏、过滤、萃取、蒸发
C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发
D.过滤、蒸发、萃取、蒸馏
解析:选B 蒸馏烧瓶用于蒸馏,漏斗用于过滤,分液漏斗用于分离互不相溶的液体,蒸发皿用于蒸发溶液,所以从左至右可以进行的混合物分离操作分别是蒸馏、过滤、萃取、蒸发。
9.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(所加的试剂BaCl2、Na2CO3、NaOH均稍过量):
称取粗盐 精盐。
(1)②③④步操作中所加入的试剂顺序为:
________________________________________________________________________。
(2)判断BaCl2已过量的方法是______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:加入除杂试剂需过量,前面操作引入的杂质要在后续操作中除去。故Na2CO3应在BaCl2之后加入,以除去过量的Ba2+。
答案:(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH (2)取加入BaCl2后的上层清液1~2滴于点滴板上,再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量
10.阅读下列材料,按要求回答问题。
乙醇、苯、四氯化碳、煤油都是有机溶剂,有机溶剂之间大都能互溶;碘(I2)难溶于水,易溶于有机溶剂。
(1)下列能用分液漏斗进行分离的是______(填字母)。
A.液溴和四氯化碳     B.乙醇和煤油
C.固体CaCl2和Na2SO4 D.苯和蒸馏水
(2)在乙醇、苯、四氯化碳、NaCl、蒸馏水五种试剂中:
①能把碘单质从碘水中萃取出来的是________,进行分液之后______(填“能”或“不能”)得到纯净的碘单质。
②四氯化碳________(填“能”或“不能”)把碘酒中的碘萃取出来,原因是________________________________________________________________________。
解析:(1)液溴与碘的性质相似,易溶于四氯化碳,不能用分液漏斗分离,故A错误。同理,乙醇和煤油互溶,也不能用分液漏斗分离,故B错误。CaCl2和Na2SO4都是固体,不能用分液漏斗分离,故C错误。苯和蒸馏水不互溶,故D正确。(2)①碘在苯、四氯化碳中的溶解度大于其在水中的溶解度,且苯、四氯化碳和碘不反应,苯、四氯化碳和水不互溶,所以苯和四氯化碳可以萃取碘水中的碘。碘被萃取到四氯化碳或苯中,得到的仍是混合物,所以不能得到纯净的碘单质。②四氯化碳和乙醇互溶,不符合萃取剂的选择条件,故四氯化碳不能萃取碘酒中的碘。
答案:(1)D (2)①苯、四氯化碳 不能 ②不能 乙醇与四氯化碳互溶
课时跟踪检测(八) 溶液的配制及分析
1.在容量瓶上无需标记的是(  )
A.温度          B.浓度
C.刻度线 D.容积
解析:选B 容量瓶上标记着温度、容积、刻度线。
2.实验室配制1 mol·L-1 盐酸250 mL,下列不需用的仪器是(  )
A.250 mL容量瓶 B.托盘天平
C.胶头滴管 D.烧杯
解析:选B 配制250 mL的盐酸溶液,需要使用250 mL的容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
3.使用胆矾(CuSO4·5H2O)配制0.1 mol·L-1硫酸铜溶液,正确的操作是(  )
A.将胆矾加热除去结晶水后,称取16 g溶解在1 L水中
B.称取胆矾25 g溶解在1 L水中
C.将25 g胆矾溶于水,然后将此溶液稀释至1 L
D.将16 g胆矾溶于水,然后将此溶液稀释至1 L
解析:选C 胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,由于本身含有结晶水,所以应取样品250 g·mol-1×0.1 mol·L-1×1 L=25 g溶于水,然后将溶液稀释至1 L。
4.实验室中需要配制2 mol·L-1的NaOH溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是(  )
A.950 mL,76.0 g B.500 mL,80.0 g
C.1 000 mL,80.0 g D.1 000 mL,76.0 g
解析:选C 配制950 mL溶液需选用1 000 mL的容量瓶,所需称取NaOH固体的质量为1 L×2 mol·L-1×40 g·mol-1=80.0 g。
5.精确配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列实验操作正确的是(  )
A.选择仪器时,使用500 mL容量瓶
B.将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中,加入少量水溶解
C.在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中
D.将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中
解析:选D A项,容量瓶的规格应与所配制溶液的体积相一致,若要求配制的溶液体积和容量瓶容量不相等,应选择容积略大于要求配制的溶液体积的容量瓶。本题应选用250 mL容量瓶,错误;B项,容量瓶不能用作溶解的仪器,错误;C项,氢氧化钠在溶解过程中放热,直接在容量瓶中溶解或将热溶液注入其中会造成误差,错误;D项,在配制过程中,容量瓶是否有水不受影响,正确。
6.下列配制的溶液浓度偏高的是(  )
A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量4 g NaOH配制0.1 mol·L-1 NaOH溶液1 000 mL时,砝码错放左盘
D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
解析:选D A项俯视刻度线,将会使量得盐酸的体积小于计算值,导致浓度偏低;B项定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏小;C项由于所称NaOH固体的质量为整数,不需移动游码,故称得固体NaOH的质量是准确的,不会影响到配制溶液的浓度;D项因热胀冷缩之故,会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏高。
7.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是(  )
解析:选B A项,用天平称量固体试剂,试剂不能直接放在托盘内,天平称量应遵循“左物右码”,错误;B项,溶解固体用玻璃棒搅拌,加速溶解,正确;C项,应用玻璃棒引流,防止溶液洒落,错误;D项,胶头滴管不能深入容量瓶内,应在容量瓶正上方,悬空滴加,错误。
8.为了配制100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,其中有下列几个操作:
①NaOH用纸盛载进行称量 ②选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制 ③NaOH在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中 ④用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶 ⑤使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好跟刻度线相切
其中操作错误的是(  )
A.①②③ B.③④⑤
C.②③⑤ D.①③⑤
解析:选D ①用托盘天平称量NaOH等易潮解或有腐蚀性的药品时,须用干燥而洁净的烧杯或表面皿,先称出烧杯或表面皿的质量,然后放入NaOH,再称出它们的总质量,用差减法得出NaOH的质量;步骤③中,应待稀溶液冷却后,再沿玻璃棒注入容量瓶;步骤⑤中,定容时,先往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度1~2 cm处,改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切。
9.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是(  )
①用天平(使用游码)称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了 ②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤 ③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 ④定容时,俯视容量瓶的刻度线 ⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A.①②⑤ B.①③⑤
C.③④⑤ D.②③④
解析:选A ①对于天平来说,右盘应放砝码,其质量加上游码读数即为物质的质量,如果位置颠倒,则会使称量的物质的质量小于所需质量,最终导致浓度偏低;②烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤,会使浓度偏低;③容量瓶内有少量蒸馏水,不会影响浓度;④定容时,俯视容量瓶的刻度线会导致加水偏少,浓度偏高;⑤液面低于刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线会导致溶液体积偏大,则浓度偏低。
10.实验室欲用NaOH固体配制1.0 mol·L-1的NaOH溶液240 mL:
(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤
⑦定容 ⑧冷却 ⑨摇动
其正确的操作顺序为______________。本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、____________。
(2)某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图所示。烧杯的实际质量为______g,要完成本实验该同学应称出______g NaOH。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是______。
(4)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差偏高的是______。
A.转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复倒转摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
解析:(1)配制1.0 mol·L-1 NaOH溶液的步骤为:计算所需NaOH固体的质量→用托盘天平称量→在烧杯中溶解→冷却至室温→向容量瓶中转移溶液→洗涤烧杯及玻璃棒→摇动容量瓶→向容量瓶中加水定容→反复上下颠倒,摇动容量瓶。根据实验步骤即判断出所用仪器还有250 mL容量瓶和胶头滴管。
(2)该同学将砝码与烧杯放反了,所以称得烧杯的质量为(20 g+10 g)-2.6 g=27.4 g,应称NaOH质量为1.0 mol·L-1×0.25 L×40 g·mol-1=10.0 g。
(3)使用容量瓶的第一步操作为查漏。
(4)A使溶质物质的量减小,浓度偏低;B、C使体积减小,浓度偏高;D多加了水,体积偏大,浓度偏低。
答案:(1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④ 250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)27.4 10.0 (3)查漏 (4)B、C
1.在使用容量瓶配制溶液时,下列操作正确的是(  )
A.使用容量瓶前都必须检查容量瓶是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.称好的固体试样需用纸条小心地送入容量瓶中
D.摇匀后发现凹液面下降,再加水至刻度线
解析:选A 容量瓶使用前都必须检查是否漏水,A正确;容量瓶不能用待配溶液润洗,B错误;溶解固体应在烧杯中,C错误;摇匀后凹液面应当下降,因刻度线以上内壁粘附有溶液,此时不能再加水,否则会稀释所配制溶液,D错误。
2.如图表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图,其中有错误的是(  )
解析:选C 定容时,视线应与凹液面的最低点在同一水平线上。
3.配制100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,下列操作正确的是(  )
A.称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL容量瓶中,加水溶解、定容
B.称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中
D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀
解析:选D 10.6 g无水碳酸钠应加入烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌溶解,不能直接加入到100 mL容量瓶中。溶解后的溶液要用玻璃棒引流转移到容量瓶中,然后用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并把洗涤液都转移到容量瓶中。
4.利用硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)来配制1.0 mol·L-1CuSO4溶液500 mL,假如其他操作均准确无误,下列情况会引起所配溶液物质的量浓度偏高的是(  )
A.称取硫酸铜晶体80.0 g
B.定容时,俯视观察刻度线
C.移液时,对用于溶解硫酸铜晶体的烧杯没有进行洗涤
D.称量时所使用的砝码有残缺
解析:选B A项,CuSO4·5H2O物质的量为0.50 mol,其质量为250 g·mol-1×0.50 mol=125 g,称取80.0 g会使溶质质量不足,从而引起所配溶液物质的量浓度偏低;B项,俯视时实际加水量少于应加的水量,即体积偏小,因此物质的量浓度偏高;C项,此做法会使溶质损失,使所配溶液物质的量浓度偏低;D项,称量时所使用的砝码有残缺,会导致溶质的物质的量偏少,物质的量浓度偏低。
5.下列对实验操作分析错误的是(  )
A.配制0.1 mol·L-1 NaCl溶液时,若没有洗涤烧杯和玻璃棒,则所得溶液物质的量浓度偏低
B.NH4NO3溶解吸热,若配制0.5 mol·L-1 NH4NO3溶液时直接将溶解后的溶液转移到容量瓶中,则所得溶液的物质的量浓度偏高
C.配制一定物质的量浓度溶液时,若所用砝码已经生锈,则所得溶液的物质的量浓度偏高
D.配制一定物质的量浓度溶液时,若定容中不小心加水超过刻度线,立刻将超出的水吸出,则所得溶液的物质的量浓度偏低
解析:选B A项,配制0.1 mol·L-1 NaCl溶液时,若没有洗涤烧杯和玻璃棒,则溶质的物质的量减少,所得溶液物质的量浓度偏低,正确;B项,NH4NO3溶解吸热,若配制NH4NO3溶液时直接将溶解后的溶液转移到容量瓶中,则根据热胀冷缩可知所得溶液的体积偏大,因此物质的量浓度偏低,错误;C项,配制一定物质的量浓度溶液时,若所用砝码已经生锈,则砝码质量增加,溶质的质量偏大,因此所得溶液的物质的量浓度偏高,正确;D项,配制一定物质的量浓度溶液时,若定容时不小心加水超过刻度线,立刻将超出的水吸出,则溶质的物质的量减少,所得溶液的物质的量浓度偏低,正确。
6.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5 mol·L-1的碳酸钠溶液1 000 mL,假如其他操作均是准确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是(  )
A.称取碳酸钠晶体100 g
B.定容时俯视观察刻度线
C.移液时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗
D.定容时,将容量瓶振荡均匀,静置发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线
解析:选B A项,应称量Na2CO3·10H2O晶体的质量为0.5 mol·L-1×1 L×286 g·mol-1=143 g,偏低。B项,俯视刻度线,体积偏小,浓度偏高。C项,没有洗涤,造成转移溶质偏少,浓度偏低。D项,造成体积偏大,浓度偏低。
7.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液,实验操作步骤有:
A.在天平上称出14.2 g硫酸钠固体,把它放在烧杯中,用适量蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温;
B.把制得的溶液小心转移至容量瓶中;
C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切;
D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心注入容量瓶,并轻轻振荡;
E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为________(填字母)。
(2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码)、镊子、玻璃棒,还缺少的仪器是________、________、________。
(3)下列情况会使所配溶液浓度偏高的是________(填字母)。
a.某同学观察液面的情况如图所示
b.没有进行上述操作步骤D
c.加蒸馏水时,不慎超过了刻度线
d.砝码上沾有杂质
e.容量瓶使用前内壁沾有水珠
解析:(1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。
(2)配制一定物质的量浓度溶液使用的仪器有一定规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、量筒。
(3)根据c==进行判断。a.俯视使V减小,故使c偏高;b.未进行洗涤,使n减小,故使c偏低;c.V增大,故使c偏低;d.m增大,故使c偏高;e.无影响。
答案:(1)ABDCE (2)量筒 胶头滴管 500 mL容量瓶 (3)ad
8.现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓H2SO4来配制500 mL 0.2 mol·L-1的稀H2SO4。可供选择的仪器有:①玻璃棒、②烧瓶、③烧杯、④胶头滴管、⑤量筒、⑥容量瓶、⑦托盘天平、⑧药匙。
请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用不到的有(填代号)________。
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为________。现有①10 mL、②50 mL、③100 mL三种规格的量筒,你选用的量筒是________。
(3)将浓H2SO4加入到适量蒸馏水中稀释后,冷却片刻,随后全部转移到________ mL的容量瓶中,转移中应用玻璃棒________。转移完毕,用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,振荡容量瓶,使溶液混合均匀。然后缓缓地把蒸馏水直接注入容量瓶,直到液面接近刻度线________处。改用________滴加蒸馏水,使溶液的____________________________,振荡、摇匀后,装瓶、贴签。
(4)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中错误的是________,能引起误差偏高的有________(填代号)。
①洗涤量取浓H2SO4的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②稀释后的H2SO4溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中
③将浓H2SO4直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓H2SO4
④定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑥定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
⑦定容时,俯视刻度线
解析:(1)利用液体溶质配制溶液时,不用托盘天平和药匙,应使用量筒,另外不需要烧瓶。
(2)根据稀释前后,溶质的物质的量不变,可得=0.5 L×0.2 mol·L-1
解得:V=5.4 mL
因此选用10 mL的量筒量取浓硫酸。
(4)误差分析时根据c==,看错误操作会导致公式中哪个值发生变化,再进行判断。
①洗涤量取浓H2SO4的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中,操作错误,量筒中残留的液体不能洗涤,否则量取的液体体积变大,使结果偏高。
②稀释后的H2SO4溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中,操作错误,未冷却就转移溶液,导致溶液体积变小,结果偏高。
③稀释浓H2SO4时,应将浓H2SO4注入蒸馏水中,操作错误。
④定容时,加蒸馏水超过刻度线,用胶头滴管吸出的溶液中含有部分溶质,操作错误,导致结果偏低。
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,无影响。
⑥定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积变大,操作错误,结果偏低。
⑦定容时,俯视刻度线,导致溶液体积变小,操作错误,结果偏高。
答案:(1)②⑦⑧ (2)5.4 mL ① (3)500 引流 1~2 cm 胶头滴管 凹液面正好跟刻度线相切
(4)①②③④⑥⑦ ①②⑦
课时跟踪检测(六) 常见物质的检验
1.做焰色反应实验时,用来洗涤铂丝的试剂是(  )
A.硫酸          B.烧碱溶液
C.稀盐酸 D.蒸馏水
解析:选C 不能用NaOH溶液,因为有Na+;硫酸不易挥发;用稀盐酸洗涤。
2.在实验桌上放着四种化学试剂,它们的标签上分别写着蔗糖、淀粉、氯化钠和味精。为了进一步确认它们的实物和名称是否相符,下列检验方法中不可取的是(  )
A.分别观察它们的外观形状
B.分别观察它们的溶解情况
C.分别品尝它们的味道
D.分别用化学方法进行检验
解析:选C 可通过观察物质的颜色、形状、溶解性等直观检验,也可通过加入试剂使之与被检验的物质作用,根据产生的特殊现象来检验。为了确保人身安全,任何化学试剂都不能品尝其味道。
3.对于某些离子的检验及结论一定正确的是(  )
A.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,原溶液可能有CO
B.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失一定有SO
C.加入AgNO3溶液产生白色沉淀,一定有Cl-
D.加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
解析:选A A项,原溶液中可能含有CO或HCO,正确; B项,也可能含有Ag+;C项,也可能含有CO等其他阴离子;D项,也可能含有Ca2+、Mg2+等。
4.能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是(  )
A.AgNO3 B.稀硫酸
C.稀盐酸 D.稀硝酸
解析:选B 将稀硫酸分别滴加到三种物质的溶液中,产生白色沉淀的是BaCl2,有气泡产生的是Na2CO3,无明显现象的是NaCl。
5.下列各组物质的溶液,相互混合时有白色沉淀生成,加入稀硝酸后沉淀消失,并有气体生成,再加入AgNO3溶液时又生成白色沉淀的是(  )
A.MgCl2和Na2CO3 B.FeCl3和NaOH
C.Na2SO4和Ba(NO3)2 D.Na2CO3和Ba(OH)2
解析:选A 相互混合时有白色沉淀,排除B,加入稀硝酸后沉淀消失,生成无色气体,排除C组,再加AgNO3溶液又生成白色沉淀,说明溶液中有Cl-。
6.有四瓶澄清透明的溶液:①MgCl2溶液;②Cu(NO3)2溶液;③K2SO4溶液;④NaOH溶液。不用其他试剂即可将它们一一鉴别出来,鉴别出来的顺序是(  )
A.④②①③ B.①④③②
C.②③①④ D.②④①③
解析:选D 四种溶液,Cu(NO3)2溶液为蓝色,其他溶液均无色,可通过观察颜色,先将Cu(NO3)2溶液鉴别出来。分别取少量其他三种溶液,加入适量Cu(NO3)2溶液,产生蓝色沉淀的是NaOH溶液,第二步把NaOH溶液鉴别出来。分别再取少量未鉴别的溶液,加入适量NaOH溶液,生成白色沉淀的是MgCl2溶液,第三步把MgCl2鉴别出来,最后剩余溶液为K2SO4。
7.下列说法正确的是(  )
A.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中存在NH
B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含有Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有金属钠
D.某溶液中加入BaCl2溶液时,产生白色沉淀,原溶液中可能存在Ag+或SO或CO或SO
解析:选D NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,A项错误;如果溶液中存在硫酸根离子或碳酸根离子时,加入AgNO3溶液,均产生白色沉淀,因此不能直接断定一定存在氯离子,B项错误;焰色反应呈黄色,只能说明原溶液中含有钠元素,C项错误。
8.在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化铵、氯化钾和硫酸钠四种无色溶液,这种试剂是(  )
A.BaCl2溶液 B.AgNO3溶液
C.NaOH溶液 D.Ba(OH)2溶液
解析:选D 用OH-检验NH,用Ba2+检验SO,知试剂应为Ba(OH)2溶液,有气体和沉淀生成的是硫酸铵,只有气体生成的是氯化铵,只有沉淀生成的是硫酸钠,无明显现象的是氯化钾。
9.某溶液中含有硝酸镁、硝酸银、硝酸钡三种物质,为使上述三种物质分别转变为沉淀,现供使用的试剂有:Na2CO3、盐酸、NaOH三种溶液,要求每次只使用一种试剂,过滤出一种沉淀。
(1)所加试剂的顺序是①______;②______;③______。
(2)写出与这三种物质反应产生沉淀的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
解析:若先加入Na2CO3溶液,则三种物质均产生沉淀; 若先加入NaOH溶液,则Mg(NO3)2、AgNO3两种物质的溶液产生沉淀;若先加入盐酸,只有AgNO3溶液产生沉淀,则加入试剂的顺序是①盐酸,②NaOH溶液,Na2CO3溶液。
答案:(1)①盐酸 ②NaOH溶液 ③Na2CO3溶液
(2)①AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3
②Mg(NO3)2+2NaOH===2NaNO3+Mg(OH)2↓
③Ba(NO3)2+Na2CO3===2NaNO3+BaCO3↓
10.为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并制得纯净的KNO3溶液,某同学设计如图所示实验方案:
(1)操作①为________。
(2)操作②~④加入试剂的顺序可以为_______________________________________。
(3)如果判断SO已除尽,简述实验操作_______________________________________
______________ 。
(4)实验过程中产生的多次沉淀________(填“需要”或“不需要”)多次过滤,理由是________________________________________________________________________。
(5)该同学设计的实验方案________(填“严密”或“不严密”),理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)实验要在溶液中进行,故首先要将被提纯物质溶解。(2)SO用Ba2+除去,Mg2+用OH-除去,为了不引入新杂质,可分别选用Ba(NO3)2、KOH。过量的Ba(NO3)2可用K2CO3除去。Ba(NO3)2必须在加入K2CO3之前加入,而KOH可在加入Ba(NO3)2之前或在加入K2CO3之后或在Ba(NO3)2和K2CO3中间加入。(3)如果SO已除尽,则滤液中不含SO,向滤液中加入可溶性钡盐,没有白色沉淀生成。(4)生成的沉淀可一次性过滤,如果分步过滤会使操作复杂化。(5)使溶液呈中性不能用盐酸,而应该用硝酸,否则会引入杂质Cl-。
答案:(1)加水溶解
(2)Ba(NO3)2、K2CO3、KOH[或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3]
(3)取少许滤液,向其中加入少量Ba(NO3)2溶液,若不变浑浊,表明SO已除尽
(4)不需要 因为几个沉淀反应互不干扰,所以最后只过滤一次即可,可减少操作次数
(5)不严密 加入盐酸使溶液呈中性会引入杂质Cl-
1.某溶液中可能含有SO、CO、Cl-。为了检验其中是否含有SO,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是(  )
A.H2SO4 B.HCl
C.NaOH D.NaNO3
解析:选B 加入稀盐酸,待没有气体产生时,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀,说明该沉淀是BaSO4,原溶液中有SO存在。
2.某物质在煤气火焰上灼烧,焰色反应为黄色,下列判断中正确的是(  )
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质中一定含有钾元素
D.该物质可能不含钠元素
解析:选B 焰色反应黄色是钠元素的特征焰色,不论游离态钠,还是化合态钠,其焰色都是黄色。A、D被排除,由于黄色可以掩盖紫色,所以该物质中可能含有钾元素,C被排除。
3.下图是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程,其中试剂甲和乙分别可能是(  )
A.甲:熟石灰 乙:稀盐酸
B.甲:水 乙:氢氧化钠溶液
C.甲:氯化钠溶液 乙:稀硫酸
D.甲:稀盐酸 乙:氯化钠溶液
解析:选A 在三种物质中加入试剂甲时,产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明产生了氨气,铵盐和碱反应生成氨气,所以试剂甲为碱类物质;NH4HCO3和NH4Cl在组成上的差别在于阴离子不同,HCO能够和酸反应放出二氧化碳气体,而Cl-不能,所以试剂乙为酸类物质;符合这两个条件的只有A选项。
4.某溶液中含有较大量的Cl-、CO、OH-等三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是(  )
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
解析:选B 若先加入AgNO3溶液,AgNO3溶液能检验三种离子,若先加入Mg(NO3)2溶液,Mg(NO3)2能检验CO、OH-,所以先用Ba(NO3)2检验CO,过滤后用Mg(NO3)2检验OH-,再过滤,最后用AgNO3检验Cl-。
5.有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl混合而成,为检验它的成分做了如下实验:
①将固体混合物溶于水,搅拌后得无色透明溶液;
②往此液液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成;
③过滤,将沉淀物置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解。
则该固体混合物中(  )
A.肯定有Na2SO4,可能有CuSO4
B.一定有NaCl,肯定没有Na2SO4
C.一定有Na2CO3,可能有NaCl
D.可能有CaCl2,一定没有CuSO4
解析:选B 根据①得到无色溶液可知,应不含硫酸铜,根据②③可知生成的白色沉淀全为碳酸钡,故应含有碳酸钠,则一定不含氯化钙和硫酸钠,既然是混合物,故一定含有氯化钠,故B项正确。
6.常温下,下列各组固体物质中,不能用一种试剂区别的是(  )
A.CuSO4、Na2SO4、BaSO4
B.(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl
C.AgNO3、KNO3、Na2CO3
D.Na2CO3、NaHCO3、K2CO3
解析:选D A项,用蒸馏水可将三种物质区别,CuSO4溶液呈蓝色,Na2SO4溶液无色,BaSO4不溶于水;B项,用Ba(OH)2溶液可将三种物质区别,(NH4)2SO4产生沉淀和氨气,K2SO4只产生沉淀,NH4Cl只产生氨气;C项,用稀盐酸可把三种物质区别,AgNO3产生白色沉淀,KNO3无明显现象,Na2CO3产生气体;D项,用一种试剂不能区别。
7.甲、乙、丙、丁分别是Na2CO3、AgNO3、BaCl2、盐酸四种无色溶液中的一种,它们两两反应后的现象如下:甲+乙→沉淀;甲+丙→沉淀;乙+丙→沉淀;丙+丁→沉淀;乙+丁→无色无味气体。则甲、乙、丙、丁四种溶液依次是(  )
A.BaCl2、Na2CO3、AgNO3、盐酸
B.BaCl2、Na2CO3、盐酸、AgNO3
C.Na2CO3、盐酸、AgNO3、BaCl2
D.AgNO3、盐酸、BaCl2、Na2CO3
解析:选A 分析实验方案发现,乙分别与甲、丙、丁反应,其中与甲、丙反应的现象为沉淀,乙与丁反应的现象是产生气体,故乙为Na2CO3,丁为盐酸,甲为BaCl2,丙为AgNO3,所以A项正确。
8.为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:
①取少量溶液滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;白色沉淀部分溶解。
③取上层清液继续滴加BaCl2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据实验,以下推测不正确的是(  )
A.一定有SO离子
B.一定有CO离子
C.不能确定Cl-离子是否存在
D.不能确定SO离子是否存在
解析:选A ①加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能是BaSO4、BaCO3、AgCl等;②继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,白色沉淀部分溶解,并产生无味使澄清石灰水变浑浊的气体,气体为CO2,溶解的白色沉淀为BaCO3,原溶液中含有CO;不溶解的白色沉淀为BaSO4或AgCl;③取上层清液再加入BaCl2溶液至无沉淀产生时,滴加AgNO3溶液产生白色沉淀为AgCl,①、②中BaCl2、稀盐酸中均含Cl-,因此不能确定Cl-是否存在,也不能确定SO是否存在。
9.A、B、C、D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种,现利用另一种溶液X,用如下图所示方法可将它们依次确定。
试确定A、B、C、D、X各代表哪种溶液。
A.____________,B.____________,C.____________,
D.____________,X.____________。
解析:4种溶液中能和其他物质生成白色沉淀的只有NaOH和Ba(NO3)2两种溶液,能与NaOH溶液反应生成白色沉淀的是可溶性镁盐,能与Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀的是可溶性硫酸盐,则X为MgSO4,生成的沉淀是Mg(OH)2和BaSO4,Mg(OH)2能溶于HNO3,而BaSO4不溶于HNO3,从而确定A为NaOH溶液,B为NaNO3溶液,C为Ba(NO3)2溶液,D为HNO3。
答案:NaOH NaNO3 Ba(NO3)2 HNO3 MgSO4
10.A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子可能分别是Ca2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子可能分别是NO、SO、Cl-、CO中的某一种。
①若把4种盐分别溶解于盛有蒸馏水的4支试管中均得澄清溶液,只有C盐的溶液呈蓝色。
②若向①的4支试管中分别加盐酸,B溶液中有沉淀产生,D溶液中有无色无味气体逸出。
(1)根据①②的实验事实推断B、C的化学式为
B____________,C____________。
(2)写出A与D反应的化学方程式__________________________________。
若想从混合物中分别提取得到两种固体产物,需要进行的实验操作是________和________。这两个操作中都要用到玻璃棒,玻璃棒在这两个操作中的作用是否相同?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由题意知四种盐均可溶,则Ag+只能和NO结合为AgNO3,CO只能和Na+结合成Na2CO3,又因CaSO4是微溶物质,所以SO只能和Cu2+结合成CuSO4。因C盐的溶液呈蓝色,所以C为CuSO4,因为B溶液和盐酸反应有沉淀产生,则B为AgNO3,又因为D溶液和盐酸反应有气体产生,所以D为Na2CO3。
(2)A与D的反应为CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl,产物中的两种物质一种为难溶物,一种为易溶物,可先用过滤的方法分离出CaCO3,再用蒸发结晶的方法得到NaCl。
答案:(1)AgNO3 CuSO4
(2)CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl 过滤 蒸发 不相同,在过滤中起引流作用,在蒸发中起搅拌作用
课时跟踪检测(十一) 氧化还原反应 溴、碘的提取
1.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是(  )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
解析:选C A项属于置换反应;B项属于复分解反应;D项属于分解反应且属于氧化还原反应;C项,不属于四种基本反应类型,但有元素化合价的升降,属于氧化还原反应。
2.下列说法正确的是(  )
A.金属单质在反应中只能作还原剂,非金属单质在反应中只能作氧化剂
B.氧化剂在反应中失去电子,还原剂在反应中得到电子
C.氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性
D.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
解析:选C A项,非金属单质在反应中可以做氧化剂也可做还原剂,例如氢气和氧气反应时,氢气做还原剂,氧气做氧化剂,错误;B项,氧化剂得到电子,还原剂失去电子,错误;D项,阳离子可能有还原性,例如亚铁离子,错误。
3.在反应中,X元素的原子将电子转移给Y元素的原子,则下列说法正确的是(  )
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A.①②         B.③④
C.②③ D.①④
解析:选D 根据题意知,X元素的原子失去电子,X元素化合价升高,发生氧化反应;而Y元素的原子获得电子,Y元素化合价降低,发生还原反应。
4.下列变化中,需加氧化剂才能实现的是(  )
A.NaClO→NaCl B.C→CO2
C.Fe2O3→Fe D.CaO→Ca(OH)2
解析:选B 需要加入氧化剂才能实现,则选项中各物质为还原剂,发生氧化反应,还原剂中某元素的化合价升高。A项,NaClO→NaCl,Cl元素由+1价降低到-1价;B项,C→CO2,C元素由0价升高到+4价;C项,Fe2O3→Fe,铁元素由+3价降低到0价;D项,CaO→Ca(OH)2,化合价没有发生变化,不是氧化还原反应。
5.海带中含碘元素,有人设计了以下步骤来提取碘:①通足量氯气 ②将海带烧成灰,向灰中加水搅拌 ③加入CCl4,振荡 ④过滤 ⑤用分液漏斗分液。合理的操作顺序为(  )
A.②④①③⑤ B.②①③④⑤
C.①③⑤②④ D.③①②⑤④
解析:选A 海带烧成灰加水后必须过滤,然后利用氧化还原反应的原理使碘从化合态变成游离态,最后用有机溶剂萃取出碘并分液。
6.甲、乙、丙三溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-),向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化,则甲、乙、丙依次含有(  )
A.Br-、I-、Cl- B.Br-、Cl-、I-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
解析:选A 向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液变为橙色,应该是溴水的颜色,则甲中必含有Br-,Br-被Cl2置换生成了Br2,由此否定了C、D选项。再加丙溶液,颜色无明显变化,说明丙溶液中不含I-,否则加入后I-被Br2置换生成I2,溶液显蓝色,与题给条件不符,则丙溶液只能含有Cl-,I-必在乙溶液中。
7.已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应。用溴水作试剂可以将下列各组中的溶液鉴别出来的是(  )
①水、汽油、酒精 ②AgNO3、NaOH、KI
③NaCl、NaBr、NaI ④汽油、酒精、NaOH
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
解析:选D 汽油能萃取溴水中的溴,出现分层现象,且上层呈橙色,下层几乎无色;酒精与水互溶,不能萃取溴水中的溴,得到的溶液显橙黄色;NaOH与Br2反应使溶液为无色。在①、④两组中,①组不能区别水和酒精,④组能用溴水区别。②组三种溶液均能与溴水反应,且出现三种不同的现象,即浅黄色沉淀、溴水褪色、溶液显褐色,故②组能区别。③组前两种与溴水均不反应,现象相同,故不能区别。
8.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是(  )
H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4
2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
A.H2SO3>I->Fe2+>NO
B.I->Fe2+>H2SO3>NO
C.Fe2+>I->H2SO3>NO
D.NO>Fe2+>H2SO3>I-
解析:选A 先确定各反应的还原剂(分别为H2SO3、HI、FeCl2)和还原产物(分别为HI、FeCl2、NO),根据还原性:还原剂>还原产物,故有H2SO3>HI,HI>FeCl2,FeCl2>NO。
9.饮用水中的NO对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2,其化学方程式为
10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAlO2+3N2↑+2H2O。
请回答下列问题:
(1)上述反应中,________元素的化合价升高,则该元素的原子________(填“得到”或“失去”)电子;而________元素的化合价降低,则该元素的原子被________(填“氧化”或“还原”)。
(2)用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目:
________________________________________________________________________。
解析:在上述反应中,铝元素由0价变为+3价,化合价升高,失去电子,被氧化;氮元素由+5价变为0价,化合价降低,得到电子,被还原。
答案:(1)Al 失去 N 还原
(2)10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAl失去10×3e-O2+3N得到6×5e-2↑+2H2O
10.某学生往一支试管里按一定顺序分别加入下列几种物质:A.KI溶液,B.淀粉溶液,C.NaOH溶液,D.氯水。发现溶液颜色按下面顺序变化:
①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色。
依据溶液颜色的变化回答下列问题:
(1)加入以上药品的顺序是__________。
(2)写出①→②的化学方程式,若为氧化还原反应,请标明电子转移的方向和数目________________________________________________________________________。
(3)写出③→④的化学反应方程式______________________________________。
解析:溶液显棕黄色,说明溶液中有I2生成,氯水和KI溶液反应生成I2,而氯水显浅黄绿色,故①为KI溶液,②为氯水,溶液显蓝色是由于淀粉遇I2形成的,故③为淀粉溶液;又由于I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O,加入NaOH后I2逐渐消失,蓝色将逐渐褪为无色,故④为NaOH溶液。
答案:(1)ADBC (2)
(3)I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O
1.某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图(如图),由图可知在该反应中(  )
A.被氧化 B.被还原
C.是氧化产物 D.是还原产物
解析:选A 失去电子,被氧化,是氧化产物。
2.某同学在烧水时,不小心把水洒在炉火上,结果发现炉火更旺了,原因是H2O(g)和炽热的碳反应生成了水煤气(CO和H2),反应方程式为C+H2O(g)CO+H2,下列关于该反应的说法正确的是(  )
A.该反应中,C失去电子,被还原
B.该反应中,H2得到电子,被还原
C.该反应中,每转移2 mol电子生成1 mol H2
D.该反应属于复分解反应
解析:选C 该反应中,碳元素的化合价从0升高到+2,C失去电子被氧化,A项错误;氢元素的化合价从+1降低到0,H2O得到电子被还原,B项错误;1 mol C从0价变为+2价,失去2 mol 电子,2 mol H从+1价变为0价,得到2 mol电子,生成1 mol H2,C项正确;该反应属于置换反应,也是氧化还原反应,但不是复分解反应,D项错误。
3.下列关于氧化剂与还原剂的判断正确的是(  )
A.反应CH4+2O2CO2+2H2O中,O2是氧化剂,CH4是还原剂
B.反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中,Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂
C.反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,HCl是氧化剂,MnO2是还原剂
D.反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑中,H2O既是氧化剂又是还原剂
解析:选A 根据氧化剂和还原剂的概念可知,在CH4与O2的反应中,O2是氧化剂,CH4是还原剂;在Cl2与NaOH的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂;在MnO2与浓盐酸的反应中,MnO2是氧化剂,HCl是还原剂;在Na与H2O的反应中,H2O是氧化剂,Na是还原剂。
4.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是(  )
解析:选D A项,海带灼烧成灰用坩埚;B项,过滤时没有用玻璃棒引流;C项,苯在水的上层,应从分液漏斗上口倒出。
5.在反应3S+6KOHK2SO3+2K2S+3H2O中,被氧化和被还原的硫原子个数比为(  )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶1 D.3∶2
解析:选A 由反应分析化合价可知,被氧化的硫原子生成K2SO3,被还原的硫原子生成了K2S,由反应产物的化学计量数可得被氧化和被还原的硫原子个数之比为1∶2。
6.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(  )
A.Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2
B.2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
C.2FeCl2+Cl2===2FeCl3
D.5PbCl2+2KMnO4+2H2O===5PbO2+2KCl+2MnCl2+4HCl
解析:选D 氧化性:PbO2>KMnO4>Cl2>FeCl3>CuCl2,一个氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。A项中氧化性Fe3+>Cu2+,与条件相符;B项中,氧化性MnO>Cl2,与条件相符;C项中,氧化性Cl2>Fe3+,与条件相符;D项中,氧化性MnO>PbO2,与条件不相符,所以D项反应不可能发生。
7.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是(  )
选项




A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
解析:选A 氯气是黄绿色,①处可看到黄绿色;Cl2和NaBr反应生成Br2,溴水显橙色,②处看到橙色;Cl2和KI反应生成I2,淀粉遇I2变蓝,③处可看到蓝色;Cl2被NaOH吸收后不呈现颜色,④处仍看到白色棉花。
8.12 mL 0.1 mol·L-1的亚硫酸(H2SO3)溶液,恰好跟20 mL 浓度为0.02 mol·L-1的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液完全反应,则元素铬(Cr)在还原产物中的化合价是(  )
A.+1 B.+2
C.+3 D.+6
解析:选C 根据题意可知,H2SO3是还原剂,H2SO3中+4价的硫元素被氧化成+6价,重铬酸钾是氧化剂,+6价的铬元素被还原,设还原产物中铬的化合价为x。由关系式:
H2SO3~H2SO4~2e-,Cr2O~2r~2(6-x)e-,反应中得失电子数相等,所以:0.020 L×0.02 mol·L-1×2×(6-x)=0.012 L×0.1 mol·L-1×2,x=3。
9.全球海水中溴的储藏量丰富,约占地球溴总储藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg·L-1。其工业提取方法有:
(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子(NaBr)的海水中,把溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质,该方法涉及的反应有①________________________________________________________(写化学方程式);
②3Br2+3Na2CO3===NaBrO3+5NaBr+3CO2↑;
③NaBrO3+5NaBr+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O。其中反应②中氧化剂是____________________,还原剂是________。
(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将溴吹出后是用SO2来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是________。下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是______(填序号)。
①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸
解析:工业上提取溴的原理:将氯气通入到富含溴离子的海水中,把溴置换出来,然后被某些溶液吸收,再提纯即可得到溴。方法(3)是利用有机溶剂提取,因为溴易溶于有机溶剂,作为海水中萃取溴的溶剂是四氯化碳。
答案:(1)Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2 Br2 Br2
(2)Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
(3)分液漏斗 ②
课时跟踪检测(十七) 铁、铜及其化合物的应用
1.将下列反应,其产物的颜色按血红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是(  )
①金属钠在纯氧中燃烧 ②Fe2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入水中
A.②③①④        B.③②①④
C.③①②④ D.①②③④
解析:选B Na2O2呈淡黄色、Fe(OH)3呈红褐色、Fe(SCN)3呈血红色、CuSO4溶液呈蓝色。
2.实验室在配制FeSO4溶液时,为防止FeSO4被氧化而变质,常在溶液中加入少量的(  )
A.锌粉 B.铁粉
C.硫酸铁 D.盐酸
解析:选B Fe2+极易被氧化,所以应加入还原性物质,Zn、Fe都具有还原性,但Zn能将Fe2+还原成铁单质,且生成的Zn2+为杂质离子。
3.某溶液中,滴加KSCN溶液时无明显现象发生,再滴入少量氯水,溶液立即显血红色。则原溶液中一定含有的是(  )
A.Fe2+ B.Fe3+
C.NH D.K+
解析:选A 向溶液中滴加KSCN溶液时无明显现象发生,说明溶液中无Fe3+,再滴入少量氯水,立即显血红色,说明原溶液中含Fe2+,被氯水氧化为Fe3+后与SCN-反应而呈血红色;溶液中是否含NH、K+,无法确定。
4.下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得,也可由金属和盐酸反应制得的是(  )
A.CuCl2 B.FeCl3
C.FeCl2 D.AlCl3
解析:选D 铜与盐酸不反应,铁与氯气反应生成FeCl3,与盐酸反应生成FeCl2,铝与氯气、盐酸反应的产物均为AlCl3。
5.为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4,最好选用(  )
A.烧碱溶液 B.浓氨水
C.镁粉 D.铁粉
解析:选D Fe2(SO4)3和CuSO4都可以与铁粉反应生成FeSO4,而不引入新的杂质。
6.能使铁溶解,但不能生成沉淀的溶液是(  )
A.AgNO3溶液 B.FeCl3溶液
C.CuSO4溶液 D.FeSO4溶液
解析:选B A、C项虽能溶解铁,但同时析出的Ag和Cu会附着在铁上,D项不能使铁溶解,符合题意的是B项。
7.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是(  )
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
Na2SO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Na2CO3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
BaCl2溶液
解析:选C A项中Cl2能把FeCl2氧化,B项中Fe能把FeCl3还原,D项除去了CO和SO又引入了Cl-,均不合要求。
8.下列离子的检验方法合理的是(  )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色,说明不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得到红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明溶液中含有Fe2+,不含有Mg2+
解析:选C A项说明含Fe3+,但不能说明是否含Fe2+;B项说明通入Cl2后溶液中含有Fe3+,不能说明原溶液中是否含有Fe2+;因为Mg(OH)2为白色沉淀,Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化会掩盖其他白色沉淀的现象,所以当溶液中含有Mg2+时,会出现同样的上述现象,故D项不能说明溶液中是否含Mg2+,C选项正确。
9.Ⅰ.把氯化亚铁水溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,而不引进金属离子或其他原溶液中不含有的阴离子,所用的两种方法的离子方程式分别为:
(1)_____________________________________________________________________;
(2)____________________________________________________________________。
Ⅱ.在装有固体A的试管中加入水,此时A未溶解,但加入一定量的无色溶液B,A即逐渐溶解,并有气体生成,溶液变为浅绿色,将空气通入该试管的溶液中,溶液颜色很快加深,请填写下列空白:
(1)B的化学式是______________________________________________________。
(2)A加入无色溶液B,后才溶解,其理由是__________________________________
________________________。
解析:Ⅰ.把氯化亚铁水溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,而不引进其他杂质离子,可选用的氧化剂有Cl2、H2O2、O3、O2等。
Ⅱ.根据溶液变为浅绿色,推测生成了Fe2+,原固体A为Fe,加入水,此时A未溶解。但加入一定量无色溶液B后,A即逐渐溶解,并有气体生成,推测无色溶液B为酸溶液,将空气通入该试管的溶液中,溶液颜色很快加深,是由于Fe2+被氧化成Fe3+。
答案:Ⅰ.(1)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
Ⅱ.(1)H2SO4(合理即可) (2)Fe与水常温下不反应,滴入硫酸后,硫酸使Fe溶解
10.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是__________,证明Fe3+存在的现象是______________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:
A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①____________,②____________,③_______________________________,
④____________,⑤____________,⑥________________________________。
B.请写出相关反应的化学方程式。
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
解析:从腐蚀铜的废液中回收铜。
答案:(1)KSCN溶液 溶液变成红色
(2)2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl
⑤FeCl2 ⑥Cl2
B.CuCl2+Fe===FeCl2+Cu
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2FeCl3+Fe===3FeCl2
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
1.“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦,有的是黑色的,有的却是红色的,你猜测其中的原因可能(  )
A.土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B.黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑,红砖则是添加了红色耐高温染料
C.土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色CuO和红色Cu
D.土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3
解析:选D 黏土中含有Fe元素,在烧制砖瓦时,与O2反应,生成氧化物,Fe元素的氧化物有3种,FeO与Fe3O4为黑色,Fe2O3为红棕色,D项正确。
2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是(  )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁丝可在空气中燃烧生成Fe3O4
C.FeCl2可通过置换反应、化合反应或复分解反应制得
D.Fe3+与KSCN产生红色沉淀
解析:选C 赤铁矿的主要成分是Fe2O3;铁丝在空气中不能燃烧;生成FeCl2的反应有:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,Fe+2FeCl3===3FeCl2、FeO+2HCl===FeCl2+H2O等;Fe3+遇KSCN溶液变为血红色,但没有沉淀产生,一般可用此方法检验Fe3+的存在。
3.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成血红色,则下列结论错误的是(  )
A.该溶液中一定含有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成血红色物质
D.Fe2+被氧化为Fe3+
解析:选B 溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,氧化性:Fe3+4.铁有+2价和+3价两种价态,下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是(  )
A.用铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质
B.铁在氧气中燃烧,其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C.氢氧化亚铁是白色固体,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
D.氢氧化铁受热分解
解析:选D A项,Fe+2FeCl3===3FeCl2,化合价由+3价变为+2价;B项,3Fe+2O2Fe3O4,化合价由0价变为+2价、+3价;C项,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,化合价由+2价变为+3价;D项,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,化合价没有变化。
5.将Cu片放入0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中的c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为(  )
A.3∶4         B.4∶3
C.1∶2 D.5∶3
解析:选A 所得溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,即二者的物质的量之比为2∶3,由反应Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+可知,反应后溶液中n(Fe2+)∶n(Cu2+)=2∶1,则反应后溶液中n(Cu2+)∶n(Fe3+)=n(Fe2+)∶n(Fe3+)=3∶4,A项正确。
6.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+完全被还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)(  )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1
解析:选C 由反应2Fe3++Fe===3Fe2+可知铁粉过量,0.2 mol Fe3+与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2+,故反应后Fe2+共为0.4 mol,c(Fe2+)==0.8 mol·L-1。
7.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(  )
试剂选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
解析:选B 甲组,在Fe3+存在的条件下检验Fe2+,要排除Fe3+干扰。所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2+发生有明显现象的反应;二是与Fe3+不反应。酸性KMnO4溶液和溴水符合条件,实验现象是颜色变浅(或褪去)。乙组,在Fe2+存在的条件下,检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+无干扰。
8.将适量铁粉放入FeCl3溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是(  )
A.3∶2 B.2∶3
C.1∶2 D.1∶1
解析:选B Fe+2Fe3+===3Fe2+,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+物质的量之比为2∶3。
9.金属单质A与盐酸反应生成浅绿色溶液B,同时放出气体C。如果在B溶液中通入氯气,则B转变成棕黄色溶液D,将溶液D分为两份,一份加入几滴硫氰化钾溶液,生成红色物质E,另一份加入A,则棕黄色溶液D重新变成浅绿色溶液B,在溶液B中滴加NaOH溶液生成白色沉淀,露置在空气中,会逐渐变成红褐色沉淀F。则各物质的化学式分别是A_______,B________,C________,D________,F________。
有关反应的离子方程式有:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________,
④________________________________________________________________________,
⑤________________________________________________________________________,
⑥________________________________________________________________________。
解析:A与盐酸反应生成浅绿色溶液说明生成了Fe2+,则A为Fe,B为FeCl2,C为H2;在B中通入Cl2,B转变为棕黄色溶液,说明生成了Fe3+,即D为FeCl3;依次可推知E为Fe(SCN)3,F为Fe(OH)3。
答案:Fe FeCl2 H2 FeCl3 Fe(OH)3
Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
2Fe3++Fe===3Fe2+
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
10.氧化铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或两者的混合物。探究过程如下:
[查阅资料] Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
[提出假设] 假设1:红色粉末是Fe2O3;假设2:红色粉末是Cu2O;假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
[设计实验] 取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立,则实验现象是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变血红色,则证明原固体粉末中一定不含氧化铁。你认为这种说法合理吗?________。简述你的理由:(不需写出反应的化学方程式)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变血红色,则证明原固体粉末是__________,写出发生反应的离子方程式:______________________________
________________________________________________________________________。
[探究延伸] 经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为b g(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为________。
解析:(1)Fe3+可与SCN-生成血红色溶液。(2)不合理,若是两者的混合物,可出现同种现象,因Cu2O可与稀硫酸作用生成Cu,Cu可将Fe3+还原为Fe2+,Fe2+不能与SCN-反应生成血红色溶液。(3)结合(2)的分
析可知粉末一定是两者的混合物,否则若是Fe2O3,会出现血红色现象;若是Cu2O,则一定有沉淀。(4)加热时只发生反应:2Cu2O+O24CuO,所以增重的质量(b-a)g为参加反应的O2的质量,依据化学反应方程式可求出a g混合物含有Cu2O的质量为9(b-a)g。
答案:(1)固体完全溶解,溶液呈血红色
(2)不合理 当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时,加入稀H2SO4后产生的Fe3+与Cu反应生成Fe2+,滴加KSCN溶液后也不变血红色
(3)Fe2O3和Cu2O的混合物 Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O ;Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O;
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(4)[或%]
课时跟踪检测(十三) 离子反应 镁的提取及应用
1.镁被誉为“国防金属”。金属镁的下列性质不属于物理性质的是(  )
A.良好的可塑性      B.良好的延展性
C.良好的导电性、传热性 D.反应中易失去电子
解析:选D 反应中易失去电子是化学性质。
2.下列反应中,属于离子反应的是(  )
A.H2和O2反应生成水
B.锌片投入稀硫酸中
C.木炭在高温下与CO2反应生成CO
D.2KClO32KCl+3O2↑
解析:选B 离子反应是有自由离子参加的反应。提供离子的是电解质,提供自由离子的是电解质的水溶液或熔融状态下的电解质,并且符合离子反应发生的条件。
3.下列各组离子能在溶液中大量共存的是(  )
A.Ag+、K+、Cl-、NO
B.Ba2+、Cl-、H+、SO
C.H+、CO、Cl-、Na+
D.Na+、Ba2+、OH-、NO
解析:选D A项,Ag++Cl-===AgCl↓;B项,Ba2++SO===BaSO4↓;C项,2H++CO===CO2↑+H2O。
4.离子方程式H++OH-===H2O所表示的反应是(  )
A.所有酸和碱之间的中和反应
B.所有强酸和强碱之间的中和反应
C.所有可溶性酸和可溶性碱的反应
D.强酸与强碱生成可溶性盐和水的反应
解析:选D 离子方程式H++OH-===H2O,反应物用H+、OH-表示,说明反应物为强酸和强碱,离子方程式中生成物只有H2O,说明生成的盐为可溶性盐,D项正确。
5.能正确表示下列化学反应的离子方程式的是(  )
A.小苏打溶液中加入少量NaOH溶液:
H++OH-===H2O
B.铁跟稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液混合:
Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
D.氧化铁与稀硫酸反应:
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
解析:选D A项,小苏打为NaHCO3,与NaOH溶液反应的离子方程式为HCO+OH-===CO+H2O;B项,生成Fe2+,应为Fe+2H+===Fe2++H2↑;C项,漏掉Ba2++SO===BaSO4↓的反应。
6.下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是(  )
A.NaOH溶液和CuCl2溶液
B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液
D.Ca(OH)2和盐酸
解析:选C 题中所涉及的溶质都是电解质,它们在水溶液中电离成自由移动的阴、阳离子。是否能够发生化学反应,可根据是否生成难溶性物质、难电离的物质、易挥发性的物质来进行判断。Na2SO4和MgCl2溶液混合后既没有难溶性物质、也没有难电离的物质、易挥发性的物质生成,故不发生离子反应。
7.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是(  )
A.②④⑤③① B.③②④①⑤
C.③④②⑤① D.②④③⑤①
解析:选D 由海水中提取镁可知,先在海水中加入熟石灰,使Mg2+变成Mg(OH)2沉淀,过滤得到Mg(OH)2,然后再加盐酸溶解、浓缩结晶,在一定条件下脱水干燥,最终得到无水氯化镁。
8.海洋约占地球表面积的71%,对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是(  )
A.试剂1可以选用石灰乳
B.从苦卤中提取Br2反应的离子方程式为2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
C.工业上,电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗
D.可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO
解析:选C A项,煅烧贝壳得到CaO,将CaO溶于水得到石灰乳,石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,试剂1可选用石灰乳,正确;B项,氯气能将溴离子氧化为溴单质,反应的离子方程式为2Br-+Cl2===2Cl-+Br2,正确;C项,氧化镁熔点很高,氯化镁熔点较氧化镁低,电解氧化镁冶炼镁增加成本,不正确;D项,氯化钡和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸钡,且氯离子不是杂质离子,正确。
9.写出下列反应的离子方程式。
(1)铁粉加入硫酸铜溶液中:
________________________________________________________________________。
(2)锌和稀硫酸:
________________________________________________________________________。
(3)CO2通入足量澄清石灰水中:
________________________________________________________________________。
(4)Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液混合:
________________________________________________________________________。
(5)向盐酸中滴加碳酸钠溶液:
________________________________________________________________________。
答案:(1)Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
(2)Zn+2H+===Zn2++H2↑
(3)CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O
(4)Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
(5)CO+2H+===H2O+CO2↑
10.海水是一个巨大的资源宝库,下图是从海水中提取镁的流程图。
(1)①~⑤中,属于氧化还原反应的是________(填序号)。
(2)请写出反应②的离子方程式____________________________________________。
(3)在用上述方法提镁的过程中,采取了哪些措施来提高经济效益?
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
解析:(1)从图上可以看出,反应③、④均无化合价变化,另外,反应①为氢氧化钙与氯化镁反应,②为氢氧化镁与稀盐酸反应,⑤为电解熔融状态的氯化镁制镁,只有⑤有化合价变化。(2)离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O。(3)为了充分利用原料,上述电解氯化镁得到的氯气循环到盐酸厂用于制盐酸;另外,利用贝壳为原料制取氧化钙,既节约了原料,又节约了运输成本。
答案:(1)⑤
(2)Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
(3)①氯气等原料循环再利用 ②就地取材,利用贝壳制氧化钙
1.下列各项的两组物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是(  )
A.氢氧化钠与盐酸;氢氧化钠与碳酸
B.BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液
C.Na2CO3溶液与硝酸溶液;CaCO3溶液与硝酸溶液
D.石灰石与硝酸反应;石灰石与盐酸
解析:选D A项中碳酸是弱酸,在离子方程式中要用分子式表示,错误;B项中Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应生成的水也要在离子方程式中表达出来;C项中CaCO3难溶,在离子方程式中要用化学式表示;D项正确,硝酸和盐酸的作用都是提供H+。
2.在强酸性的无色透明溶液中,能大量共存的离子组是(  )
A.NH、Mg2+、SO、Cl-
B.K+、OH-、NO、Fe3+
C.Al3+、Cu2+、SO、Cl-
D.Na+、Ca2+、Cl-、CO
解析:选A 无色溶液,B中Fe3+,C中Cu2+不能存在;溶液为强酸性,B中OH-,D中CO不能大量存在。
3.能用离子方程式“Ba2++SO===BaSO4↓”表示的化学反应是(  )
A.Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O
B.Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑
C.BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl
D.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
解析:选C A项中的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,错误;B项中的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑,错误;C项中的离子方程式为Ba2++SO===BaSO4↓,正确;D项中的离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,错误。
4.在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是(  )
A.K+、MnO、Na+、Cl-
B.K+、Na+、NO、CO
C.Na+、H+、NO、SO
D.Fe3+、Na+、Cl-、SO
解析:选B 题设要求为碱性条件,故还有OH-的存在。同时,溶液为无色,排除A、D,因MnO呈紫色,Fe3+呈黄色。C中H++OH-===H2O,不共存。
5.某无色溶液既可能是强酸性又可能是强碱性,在该溶液中一定能大量共存的离子是(  )
A.H+ Na+ MnO SO
B.Na+ CO Al3+ Cl-
C.K+ Na+ Cl- SO
D.K+ Cl- Ba2+ HCO
解析:选C A项,MnO是紫红色;B项,酸性时CO+2H+===CO2↑+H2O,碱性时Al3+生成沉淀;D项,酸性时HCO+H+===CO2↑+H2O,碱性时HCO+OH-===CO+H2O。
6.把0.5 mol Na和0.5 mol Mg分别投入到足量的m1 g水中和m2 g盐酸中,分别得到溶液a和b。若m1=m2,则a与b的质量关系为(  )
A.a>b B.aC.a=b D.无法确定
解析:选C 
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 溶液增重
2 mol              44 g
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 溶液增重
1 mol             22 g
可见,消耗0.5 mol Na和0.5 mol Mg,两溶液各增重11 g,因m1=m2,故a=b。
7.在托盘天平的两盘上各放上一个盛有36.5 g质量分数为20%的盐酸的烧杯,调节天平至平衡。现将物质的量相同的两种物质分别放入两烧杯中,都恰好完全反应,此时天平仍保持平衡。则加入的物质可能是(  )
A.MgO和MgCO3 B.Mg和MgCO3
C.MgO和Mg(OH)2 D.MgO和Mg
解析:选A 两托盘中盐酸的质量相等,两者恰好完全反应,消耗的Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2的物质的量相等。A项,虽然等物质的量MgCO3的质量大于MgO的质量,但是MgCO3反应后放出CO2,也可以从化学式比较,MgCO3也可以写成MgO·CO2,反应后CO2放出,剩余的都是MgO跟盐酸反应,所以两托盘保持平衡;B项,MgCO3的质量大于Mg的质量,两者放出气体后MgCO3的质量大于Mg的质量,天平不平衡;C项,Mg(OH)2的质量大于MgO的质量,反应不放出气体,天平不平衡;D项,Mg的质量小于MgO的质量,反应时Mg放出H2,质量更小,天平不平衡。
8.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如下图所示)。
下列有关说法正确的是(  )
A.从海水中制得粗盐应用蒸发结晶的原理
B.工段②中结晶出的MgCl2·6H2O可直接电解制得镁
C.在工段③④中溴元素均被氧化
D.工段①中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的试剂的顺序为:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
解析:选A 由MgCl2·6H2O制得无水MgCl2,再电解制得镁,B项错误;④中溴元素被还原,C项错误;除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,应先加入BaCl2溶液,再加入Na2CO3溶液以除去过量的BaCl2。
9.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+中的几种。请填写下列空白:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中,肯定存在的离子是________,有关的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3·H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有________,有关的离子方程式为________________________。
(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的________。
A.Cl- B.NO
C.CO D.OH-
解析:无色透明溶液中,肯定不存在带颜色的离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色);与盐酸反应生成不溶于稀硝酸的沉淀,应该是Ag+的性质,在Ag+全部被沉淀完全后,再加稀氨水,又出现白色沉淀,说明有Mg2+,白色沉淀为Mg(OH)2;(4)中只有NO可以同时与Ag+、Mg2+大量共存。
答案:(1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag+ Ag++Cl-===AgCl↓
(3)Mg2+ Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH (4)B
10.目前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如下:
提示:①MgCl2晶体的化学式为MgCl2·6H2O;
②MgO的熔点为2 852 ℃,无水MgCl2的熔点为714 ℃。
(1)操作①的名称是________,操作②的名称________、________、过滤。
(2)试剂a的名称是__________。
(3)工业上是将氢氧化镁转变为氯化镁,再电解氯化镁来制取镁单质,而不采用加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO的方法制金属镁,其原因是________________________________________________________________________
解析:(1)从沉淀池中把难溶性的固体Mg(OH)2与可溶性液体物质分离的操作是过滤。从MgCl2溶液分离得到固体溶质操作②是蒸发浓缩、冷却(或降温)结晶。(2)溶解固体Mg(OH)2使之转化为MgCl2溶液需要加入的试剂a是HCl溶液。(3)MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本。
答案:(1)过滤 蒸发浓缩 冷却(或降温)结晶[或蒸发、结晶] (2)HCl溶液(或盐酸溶液)
(3)MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本
课时跟踪检测(十九) 二氧化硫的性质和作用
1.关于SO2的叙述中,正确的是(  )
A.SO2是一种无色无味的气体
B.SO2在空气中很容易被氧气氧化
C.可以用排水法收集SO2气体
D.相同条件下,SO2密度比空气大
解析:选D SO2有刺激性气味,A项错误;SO2与O2不易反应,需要在一定条件下才可发生反应,B项错误;SO2易溶于水,不能用排水法收集,C项错误。
2.下列变化不属于化学变化的是(  )
A.SO2使品红溶液褪色
B.氯水使有色布条褪色
C.活性炭使红墨水褪色
D.H2O2水溶液使染料褪色
解析:选C A、B、D都是通过发生化学反应使有色物质褪色。而C是通过活性炭的吸附作用将有色物质吸附从而使颜色褪去,为物理变化。
3.下列关于SO2的说法中,不正确的是(  )
A.SO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物
B.SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色
C.SO2与水反应生成H2SO4
D.SO2是一种大气污染物,它主要来自于化石燃料的燃烧
解析:选C SO2与H2O反应生成的是H2SO3,而不是H2SO4。
4.检验SO2中是否混有CO2气体,可采用的方法是(  )
A.通过品红溶液
B.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
C.通过澄清石灰水
D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
解析:选D A项检验的是SO2;B项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀;C项不管有没有CO2都会产生白色沉淀;D项酸性KMnO4溶液将SO2完全吸收,再通过澄清石灰水,若有白色沉淀,说明一定有CO2;若无沉淀,则无CO2。
5.下列说法正确的是(  )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.盐酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,所以盐酸也有漂白性
解析:选B A项,SO2能使品红溶液褪色,利用了其漂白性,使溴水、高锰酸钾溶液褪色,利用其还原性,SO2不能使石蕊溶液褪色,错误;B项,使品红溶液褪色的可能是SO2、Cl2、H2O2、O3等,正确;C项,活性炭具有吸附性,SO2利用其和有色物质的结合,漂白粉和过氧化钠利用其氧化性,原理不同,错误;D项,是盐酸和NaOH发生中和反应,错误。
6.能与SO2气体起反应,但无沉淀产生的是(  )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀H2SO4 ⑥H2S ⑦Na2SO3溶液
A.① B.①④⑤ C.④⑥⑦ D.①④⑦
解析:选D 有关反应为
①Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4
②SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O
③SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
④SO2+Na2CO3===Na2SO3+CO2
⑤SO2+H2SO4―→不反应
⑥SO2+2H2S===3S↓+2H2O
⑦H2O+SO2+Na2SO3===2NaHSO3
对照题意,符合条件的有①④⑦,故答案为D。
7.在含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。由此得出的结论是(  )
①白色沉淀是BaSO4 ②白色沉淀是BaSO3 ③白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物 ④FeCl3被SO2还原为FeCl2
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
解析:选D 强酸性条件下溶液中发生的反应为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,Ba2++SO===BaSO4↓,故①④正确。
8.下列装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是(  )
选项
试剂
现象
结论
A
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品红溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH
溶液不反应
D
紫色石蕊溶液
溶液变红
后不褪色
SO2有酸性,
没有漂白性
解析:选B SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现其还原性,A项错误;SO2为酸性氧化物,能与NaOH反应,2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O(或NaOH+SO2===NaHSO3),但无明显现象,C项错误;SO2不能漂白石蕊溶液,D项错误。
9.A、B是两种常温下有刺激性气味的气体,将A通入品红溶液中,品红溶液变为无色;将B通入品红溶液中,品红溶液也变为无色。将A通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色;将B通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色。将A和B按1∶1的体积比充分混合,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,通入紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色。试回答下列问题:
(1)写出A、B的化学式:A________,B________。
(2)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式:
________________________________________________________________________,
或________________________________________________________________________。
(3)写出B与NaOH溶液反应的离子方程式:__________________________________
________________。
(4)加热通入A后变为无色的品红溶液,现象是__________________;加热通入B后变为无色的品红溶液,现象是
________________________________________________________________________。
解析:具有漂白作用、能使品红溶液褪色的气体有Cl2、SO2、O3等。A气体不能使紫色石蕊溶液褪色,但能使紫色石蕊溶液变红色,所以A为SO2;B气体使紫色石蕊溶液先变红后褪色,为Cl2;如果将Cl2与SO2等体积混合,通入溶液中,则发生下列反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,生成的盐酸和硫酸都没有漂白作用,但它们能使紫色石蕊溶液变红色。
答案:(1)SO2 Cl2
(2)2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
NaOH+SO2===NaHSO3
(3)2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O
(4)变为红色 无明显变化
10.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分,将气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1:该气体为CO2。
猜想2:该气体为SO2。
猜想3:_____________________________________________________。
为了验证猜测,该小组设计实验加以探究。
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入。
(1)B中应该装下列________试剂(填编号)。
A.NaCl溶液      B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸 D.澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是____________________________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是_________________________________________。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
(4)由上述现象,该小组同学确认该气体的成分为:_____________________________
________________________________________________________________________。
解析:回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊又变澄清的气体,只有CO2和SO2,所以提出的猜想是:①气体为CO2;②气体为SO2;③气体为CO2和SO2的混合气体。要验证气体的成分,必须先验证SO2是否存在,并除尽,再验证CO2气体的存在,因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
答案:气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B (2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
1.SO2溶于水后,所得溶液的性质是(  )
A.有氧化性,无还原性,无酸性
B.有氧化性,有还原性,有酸性
C.有还原性,无氧化性,无酸性
D.有还原性,无氧化性,有酸性
解析:选B SO2溶于水,与水反应生成H2SO3,H2SO3中S的化合价是+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性;H2SO3属于二元弱酸,有酸性。
2.下列实验能证明SO2存在的是(  )
①能使澄清石灰水变浑浊 ②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③能使品红溶液褪色 ④通入足量的NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成
A.①②③④⑤ B.⑤
C.③④⑤ D.无
解析:选B ①、④CO2也能出现该现象;②HCl等也能出现该现象;③Cl2也能出现该现象。
3.下列五种有色溶液与SO2作用,均能褪色,其实质相同的是(  )
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液 ⑤淀粉碘溶液
A.①④ B.①②③
C.②③⑤ D.②③④
解析:选C SO2使品红溶液褪色,利用其漂白性;SO2使含酚酞的NaOH溶液褪色,利用其酸性氧化物的性质;SO2使KMnO4(H+)、溴水、淀粉碘溶液褪色,利用其还原性,三者实质相同。
4.下列实验报告记录的实验现象正确的是(  )
解析:选C SO2溶于水生成H2SO3,溶液呈酸性,通入酚酞溶液中,溶液变无色。通入品红溶液中,品红褪色;c中SO2被氯水氧化为SO,生成硫酸钡白色沉淀,同时因Cl2的消耗,溶液变无色。d中SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3,生成BaSO3白色沉淀。
5.如下图,在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是(  )
A.湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.湿润品红试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色证明SO2具有漂白性
C.湿润淀粉-KI试纸未变蓝说明SO2不能将I-还原为I2
D.实验后,可把注射器中的物质推入NaOH溶液,以减少环境污染
解析:选D 吸入的浓硫酸与Na2SO3反应,产生SO2气体。SO2的酸性能使蓝色石蕊试纸变红,但SO2不能漂白酸碱指示剂,A项错误;SO2的漂白性使品红褪色,SO2的还原性使酸性KMnO4溶液褪色,B项错误;I-转化成I2是氧化过程,不是还原过程,C项错误。
6.下图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是(  )
选项
A
B
C
D
X
CO
SO2
CO2
Cl2
Y
浓H2SO4
NaHCO3
饱和溶液
Na2SO3
溶液
NaHSO3
饱和溶液
解析:选B CO和CO2不具有漂白性,A、C选项被排除。B选项,当关闭活塞时SO2与NaHCO3溶液起反应生成CO2,使石灰水变浑浊,SO2被吸收,不能使品红褪色。D选项,当关闭活塞时,Cl2与NaHSO3发生反应,NaHSO3被氧化成NaHSO4,不产生SO2,石灰水不变浑浊。
7.如下图,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是(  )
选项
实验现象
解释
A
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
解析:选A 在Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,发生复分解反应产生SO2。A项,SO2遇BaCl2溶液假如可以发生反应:BaCl2+SO2+H2O===BaSO3↓+2HCl,由于酸性HCl>H2SO3,反应产生的BaSO3溶解变为BaCl2、SO2和H2O,即不会发生上述变化,错误;B项,SO2具有氧化性可以和Na2S反应生成单质,溶液变浑浊,正确;C项,KMnO4有氧化性,SO2具有还原性,二者会发生氧化还原反应而使KMnO4溶液褪色,正确;D项,SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,正确。
8.如下图所示是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。试回答:
(1)⑥中发生反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①中的实验现象为________,此实验证明SO2是________氧化物。
(3)②中的品红溶液________,证明SO2有________性。
(4)③中的实验现象是________,证明SO2有________性。
(5)④中的实验现象是________,证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是________,反应的化学方程式为________________________________。
解析:根据SO2的化学性质及实验室制备SO2的反应原理回答问题。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)石蕊溶液变红 酸性
(3)褪色 漂白
(4)出现黄色浑浊 氧化
(5)褪色 还原
(6)吸收多余的SO2,防止污染空气 SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
9.用下图所示实验装置进行SO2性质的探究实验。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为________________________,G装置的作用________________________________________________________________________。
(2)简述检查该装置气密性的方法_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)能够证明SO2具有还原性、氧化性的实验装置依次为______和________(用字母表示),观察到的现象依次是____________________、____________________。
(4)若要证明酸性:H2CO3>H2SiO3,则应观察到的实验现象有________________________________________________________________________。
解析:(1)A中浓硫酸与亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫气体和水,反应的离子方程式为HSO+H+===SO2↑+H2O;SO2属于污染空气的气体,不能排放到大气中,空
气中的CO2气体也会和F中的Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,所以G装置的作用是吸收尾气,防止CO2进入F。(3)SO2能与溴水发生反应,化学方程式为SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,S元素由+4价升高到+6价,体现了SO2的还原性,SO2能与Na2S发生反应,化学方程式为SO2+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaOH,该反应SO2中的硫元素由+4价降低到0价,体现了SO2的氧化性,则能够证明SO2具有还原性、氧化性的实验装置依次为C和B,观察到的现象依次是C中溴水褪色,B中出现淡黄色沉淀。(4)D装置能生成CO2,根据“强酸制弱酸”原理,CO2和SO2都能和Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,需要先验证SO2被除去,然后再验证酸性H2CO3>H2SiO3,所以若要证明酸性:H2CO3>H2SiO3,则应观察到的实验现象有E中品红不褪色,F中出现浑浊。
答案:(1)HSO+H+===SO2↑+H2O 吸收尾气,防止CO2进入F
(2)G中加水至没过导管口,微热A中圆底烧瓶,若G中有气泡产生,停止加热,冷却后导管末端形成一段水柱,说明气密性良好
(3)C B C中溴水褪色 B中出现淡黄色沉淀
(4)E中品红不褪色,F中出现浑浊
课时跟踪检测(十二) 金属钠、碳酸钠的性质与应用
1.下列叙述中错误的是(  )
A.钠在自然界中可以以游离态存在
B.钠在燃烧时产生黄色火焰
C.钠与硫化合时可能发生爆炸
D.钠在空气中燃烧生成过氧化钠
解析:选A 钠在自然界中只能以化合态的形式存在。
2.下列关于碳酸钠的叙述正确的是(  )
A.碳酸钠俗称纯碱,因为碳酸钠是一种碱
B.碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈浅红色
C.碳酸钠本身显碱性,所以不能与任何碱反应
D.用BaCl2溶液不能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液
解析:选B 碳酸钠属于盐类,A项错误;碳酸钠可与氢氧化钙反应,C项错误;BaCl2溶液可与碳酸钠反应产生沉淀,而不与碳酸氢钠溶液反应,D项错误。
3.下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(  )
A.Na2O与Na2O2颜色相同
B.均可与CO2、H2O反应产生氧气
C.所含氧元素的化合价均为-2
D.阴阳离子的个数比均为1∶2
解析:选D Na2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体,颜色不相同,A错误;Na2O与CO2、H2O反应不能生成氧气,B错误;Na2O2中氧元素的化合价均为-1,C错误;Na2O2中含有Na+、O,个数比为2∶1,Na2O中含有Na+、O2-,个数比为2∶1,D正确。
4.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠下面4点性质中的(  )
①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性
A.①④        B.①②④
C.①③④ D.①②③④
解析:选D Na与水反应时,Na融化成闪亮的小球,在水面四处游动,同时溶液变红色,体现了①②③④四点性质。
5.对于反应:TiCl4+4Na4NaCl+Ti,下列说法正确的是(  )
A.该反应说明钠是强还原剂,可用于冶炼金属
B.该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中
C.Ti是氧化产物
D.TiCl4是还原剂
解析:选A 对于已知反应,钠是还原剂,TiCl4是氧化剂,NaCl是氧化产物,Ti是还原产物,因为钠能与水反应,所以该反应条件只能是TiCl4在熔融状态下。
6.除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3的最佳方法是(  )
A.加入适量盐酸 B.加入NaOH溶液
C.加热分解 D.制成溶液后通入CO2
解析:选C 根据NaHCO3的不稳定性,通过加热分解除去NaHCO3,并且又生成Na2CO3。
7.下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末,不能达到预期目的的是(  )
A.分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸,比较生成气体的快慢
B.分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水,比较固体溶解量的多少
C.分别将等量的白色粉末配成溶液,然后加入澄清石灰水,比较是否有沉淀生成
D.分别将等量的白色粉末用如上图装置进行实验,比较澄清石灰水是否变浑浊
解析:选C A项,向等量的Na2CO3和NaHCO3中加等体积、等浓度的盐酸,NaHCO3产生气泡迅速,Na2CO3反应较缓慢,正确;B项,由于溶解度Na2CO3>NaHCO3,能全部溶解的为Na2CO3粉末,不能全部溶解的为NaHCO3粉末,正确;C项,两种物质均有白色沉淀产生,错误;D项,NaHCO3不稳定,受热可产生CO2,使澄清石灰水变浑浊,Na2CO3加热没有此现象,正确。
8.(1)在空气中切开一块金属钠,可看到断面呈______色,具有______,但断面很快变______,主要是由于生成一薄层______,若把钠放在石棉网上加热可观察到________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
反应的化学方程式为____________________________,其中还原剂为__________________。
(2)若把1.15 g钠放在足量的氯气中燃烧,生成氯化钠的质量是______g,反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
答案:(1)银白 金属光泽 暗 Na2O 钠熔成小球,发出黄色火焰,生成淡黄色固体 2Na+O2Na2O2 Na
(2)2.925 2Na+Cl22NaCl
9.A、B、C是三种常见的化合物,A为淡黄色固体。它们之间的转化关系如图所示。
完成下列空白:
(1)A的化学式________,B的化学式________。
(2)写出甲+B―→C+丙的化学方程式_____________________________________
______________________________。
(3)写出A的一种重要用途_________________________________________________。
解析:由A为淡黄色固体推出A可能为Na2O2,则由甲A(Na2O2),推知甲可能为Na;由于Na、Na2O2均与化合物H2O反应,可推知B为H2O,则C为NaOH,乙为O2,丙为H2,经丙+乙B(H2O)验证,上述推断合理。即A、B、C分别为Na2O2、H2O、NaOH;甲、乙、丙分别为Na、O2、H2。
答案:(1)Na2O2 H2O
(2)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(3)呼吸面具中作供氧剂(或漂白剂)
10.已知A、B、C是三种含钠元素的白色固体物质,D是无色气体,E是一种难溶物质,它们具有如图所示的转化关系:
(1)写出A、B、C、D、E的化学式A________,B______,C________,D________,E________。
(2)写出①②两个箭头所示转化的化学方程式。
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________。
解析:根据D是无色气体,能和石灰水反应生成一种难溶物质E,可推出D是CO2,E是CaCO3;A既能和少量CO2反应,又能和足量CO2反应,可推出A是NaOH,B是NaHCO3,C是Na2CO3。
答案:(1)NaOH NaHCO3 Na2CO3 CO2 CaCO3
(2)①Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
②CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
1.下列各组内的两种物质发生反应时,其产物不随反应物用量比的改变而发生变化的是(  )
A.CO2和澄清石灰水    B.NaOH溶液和CO2
C.Na2CO3溶液和盐酸 D.NaHCO3溶液和盐酸
解析:选D A项,CO2不足量,生成CaCO3,CO2过量,生成Ca(HCO3)2;B项,CO2不足,生成Na2CO3,CO2过量,生成NaHCO3;C项,盐酸不足,生成NaHCO3和NaCl,盐酸足量,生成NaCl、H2O和CO2。
2.2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此判断其产物是(  )
A.只有Na2O B.只有Na2O2
C.Na2O和Na2O2 D.无法确定
解析:选C 若2.3 g钠全部生成Na2O,质量为3.1 g;若2.3 g钠全部生成Na2O2,质量为3.9 g,因为3.1 g<3.5 g<3.9 g,故氧化产物应为Na2O和Na2O2的混合物。
3.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是(  )
A. B.
C. D.
解析:选A 因NaHCO3受热分解为Na2CO3、CO2和H2O,导致固体质量减小,可利用差量法进行计算。设NaHCO3的质量为x
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O m(减少)
2×84    106          62
x                 (w1-w2)
解得x=,将其代入下式可得:w(Na2CO3)=(w1-x)/w1=,A项正确。
4.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是(  )
①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④浓CaCl2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液
A.①②⑤ B.①④⑥
C.①④⑤ D.①⑤⑥
解析:选B 钠与溶液中的水反应,水的量减少。①中MgSO4+2NaOH===Mg(OH)2↓+Na2SO4;④中CaCl2+2NaOH===Ca(OH)2↓+2NaCl;⑤中生成的是蓝色的Cu(OH)2沉淀,不合题意要求;⑥中水减少,有NaCl析出。
5.将金属钠投入到下列物质中,有气体放出且溶液质量减轻的是(  )
①HCl溶液 ②K2SO4溶液 ③CuCl2溶液 ④饱和NaOH溶液
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:选C Na投入溶液中都有H2放出,关键看溶液质量减轻这一条件。③中生成Cu(OH)2沉淀,④中析出NaOH晶体,使溶液质量减轻。
6.如图所示,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是(  )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应放出热量
C.上述反应中CuSO4表现了还原性
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
解析:选C 由题干条件知,钠与无水CuSO4接触产生火花说明反应放热;有红色物质生成说明有铜产生,由此可分析知熔融的钠与无水CuSO4发生了置换反应,钠表现了还原性。
7.将2.48 g Na和Na2O2的混合物与足量的水反应,在标准状况下得到672 mL混合气体,将混合气体用电火花引燃恰好完全反应,则Na和Na2O2的物质的量之比为(  )
A.2∶1 B.1∶2
C.1∶1 D.3∶1
解析:选A 设Na和Na2O2的物质的量分别是x mol、y mol。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2           1
x          0.5x
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2             1
y             0.5y
2H2 + O2===2H2O
2    1
0.5x 0.5y
则有x=2y,即x∶y=2∶1。
8.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系是(  )
解析:选C 向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加盐酸时,盐酸首先和NaOH反应生成水和氯化钠,当滴入0.1 L时,两者恰好反应完全;继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生反应:HCl+Na2CO3===NaHCO3+NaCl,不放出气体,当再加入0.1 L时,此步反应进行完全;继续滴加时,发生反应:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑;此时开始放出气体,分析图像,可知C正确。
9.测定Na2O和Na的混合物中金属钠的质量分数可用下图所示的几套仪器组合:
(1)标出各仪器连接的顺序___________________________________________。
(2)量筒在实验中的作用是__________________________________________________。
(3)有一块表面氧化成Na2O的金属钠,其质量为2.0 g,实验后在量筒中收集到0.5 L水,则样品中金属钠的质量分数是__________(假设在标准状况下测定)。
解析:(1)B是反应发生装置,A是储存气体的装置,C是测量反应生成气体体积的装置,各仪器连接的顺序为gfeh。
(2)反应产生的气体将A中的水压到量筒中,量筒中水的体积即为氢气的体积,故量筒可以间接测量氢气的体积。
(3)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
46 g         22.4 L
m(Na)        0.5 L
m(Na)==1.03 g,
w(Na)=×100%=51.5%。
答案:(1)gfeh (2)间接测量氢气体积 (3)51.5%
10.某学生拟用50 mL NaOH溶液吸收CO2制备Na2CO3溶液。为防止通入的CO2过量生成NaHCO3,他设计了如下实验步骤:①用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2,至CO2不再溶解;②小心煮沸溶液1~2 min;③在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液,使溶液充分混合。
(1)他能否制得较纯净的Na2CO3?________;理由是
________________________________________________________________________。
(2)按他的设计,第①步实验装置如下图所示:
①装置A使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。能否使用纯碱代替石灰石?________,原因是________________________________________________________________________
____________________________。
②装置B使用的试剂是__________,作用是________________________________。
③有人认为实验步骤②、③的顺序对调,即先混合,再煮沸,更合理,你认为对吗?__________;为什么?______________________________________________________
______________________________________________。
解析:反应原理是:一部分NaOH与过量CO2反应生成NaHCO3,使生成的NaHCO3恰好与另一部分NaOH反应生成Na2CO3:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。
答案:(1)能 实验①生成NaHCO3,其中过量溶解的CO2气体煮沸时已除去,在实验③中NaHCO3恰好与NaOH完全反应,转化为Na2CO3
(2)①能 该装置可适用于固体和液体反应不加热产生气体,Na2CO3也是固体 ②饱和NaHCO3溶液 除去HCl ③不对 若不先除去溶液中溶解的CO2气体,实验③加入的NaOH溶液将有一部分消耗于与CO2的反应,使NaHCO3不能完全转化为Na2CO3
课时跟踪检测(十五) 从铝土矿中提取铝
1.下列关于铝及其化合物的叙述正确的是(  )
A.常温下,铝不能与氧气反应,加热条件下可以与氧气、氯气反应
B.铝是地壳中含量最多的金属元素
C.用于熔化烧碱的坩埚可用Al2O3制成
D.因为氢氧化铝受热易分解,所以具有两性
解析:选B 铝在常温下就能与氧气反应形成一层致密的氧化膜,A项错误;Al2O3能与烧碱(NaOH)反应,C项错误;氢氧化铝受热易分解,说明其不稳定,既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水是其两性的体现,D项错误。
2.下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是(  )
A.铝土矿中的铝元素是以化合态存在的,需用化学方法把铝元素变成游离态
B.提炼过程中,先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼
C.可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来
D.冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似,可用电解法
解析:选C 铝是活泼金属,常见的还原剂不能还原Al2O3,只能用电解熔融氧化铝实现。
3.将物质X逐滴加入Y溶液中,生成沉淀的物质的量(n2)与所加X的物质的量(n1)的关系如图所示,符合该图所示情况的是下表中的(  )
选项
A
B
C
D
X
NaOH
AlCl3
HCl
NaAlO2
Y
AlCl3
NaOH
NaAlO2
HCl
解析:选C 滴入X立即有沉淀产生,可排除B、D两项,而向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液时,产生沉淀消耗的NaOH溶液与溶解沉淀消耗的NaOH溶液的物质的量之比为3∶1,故排除A项,C正确。
4.下列各组物质,不能按abc(“―→”表示反应一步完成)关系转化的是(  )
选项
a
b
c
A
Al2O3
NaAlO2
Al(OH)3
B
AlCl3
Al(OH)3
NaAlO2
C
Al
Al(OH)3
Al2O3
D
MgCl2
Mg(OH)2
MgO
解析:选C A项,Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3;B项,AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3;D项,MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2;C项中,Al不能一步转化成Al(OH)3。
5.向10 mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液V mL,则下列图像正确的是(  )
解析:选B 向10 mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液V mL,反应的化学方程式为AlCl3+3NaOH===3NaCl+Al(OH)3↓,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O。因此沉淀达到最大值时消耗氢氧化钠溶液是30 mL,溶解氢氧化铝时又消耗氢氧化钠溶液10 mL,B项符合。
6.在MgCl2、AlCl3的混合溶液中加入足量的氨水,下列能正确表示加入氨水的量(x)与生成沉淀的量(y)的关系是(  )
解析:选D 在MgCl2、AlCl3的混合溶液中加入足量氨水,生成的Mg(OH)2、Al(OH)3与过量的氨水均不反应,故沉淀的量不再发生变化,D项正确。
7.在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是(  )
A.Mg2+、Al3+、Fe2+    B.H+、Mg2+、Al3+
C.H+、Ba2+、Al3+ D.只有Mg2+、Al3+
解析:选B 观察图像时,要注意图像的起始点、终点及曲线的走势。从图像上看,开始时加入NaOH溶液没有沉淀产生,说明溶液中有H+,沉淀量逐渐增加,达到最大值,然后又减少说明溶液中存在Al3+,沉淀量减少到一定量后,不再发生变化,说明溶液中还存在Mg2+。
8.工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图
对上述流程的判断正确的是(  )
A.试剂X可以为氨水,沉淀中含有铁的化合物
B.CO2可以用稀硫酸或稀盐酸代替
C.反应Ⅱ的离子方程式为CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al,成本更低
解析:选C 氨水不能与氧化铝反应,试剂X应是强碱溶液,A项错误;根据Al(OH)3的制备原理可知,CO2不能用稀硫酸或稀盐酸代替;Al比Fe活泼,故不能采用Fe还原Al2O3的方法制Al,D项错误。
9.以下为从铝土矿(Al2O3、Fe2O3、泥沙)提取铝的流程图(注:整个流程中,不考虑泥沙的溶解及有关反应):
据此,回答下列问题:
(1)写出A溶质名称________;D的化学式__________,Y的名称__________。
(2)写出①C+Ca(OH)2的反应方程式:_____________________________________
________________________________________________________________________;
②F―→B的反应方程式:______________________________________________。
(3)操作(Ⅰ)、(Ⅱ)在工业生产中的意义________________________________________
______________________。
解析:由框图可推知:A溶质为NaOH、B为CO2、C为NaHCO3或Na2CO3溶液、D为Al(OH)3、E为Al2O3、F为CaCO3、H为Al、Y为冰晶石。
答案:(1)氢氧化钠 Al(OH)3 冰晶石
(2)①Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH或
NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+NaOH+H2O
②CaCO3CaO+CO2↑
(3)(Ⅰ)、(Ⅱ)为工业原料的循环利用,可充分利用资源,减少污染
10.某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如下图所示的物质之间的变化(已知Fe2O3不溶于水和强碱溶液):
据此回答下列问题:
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是______________。
(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、E所含物质的化学式:固体B__________;溶液E__________。
(3)写出②、④两个反应的离子方程式或化学方程式
②________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
解析:首先利用Al2O3、Fe2O3不溶于水把它们与KAl(SO4)2分离开。再利用Al2O3的两性将Fe2O3与Al2O3分离,最后利用Al3+和AlO的性质分别与氨水和盐酸反应转化为Al(OH)3,最终得到Al2O3。
答案:(1)过滤 
(2)Al2O3 K2SO4、NH3·H2O和(NH4)2SO4
(3)②Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
④2Al(OH)3Al2O3+3H2O
1.等体积的AlCl3和NaOH溶液混合后,沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等,则AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量浓度之比为(  )
①1∶3 ②2∶3 ③1∶4 ④2∶7
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
解析:选D AlCl3和NaOH溶液混合有沉淀生成,可能有两种情况:(1)NaOH不足量;(2)NaOH部分过量。若原溶液中AlCl3为2 mol,如果NaOH不足,应为生成的Al(OH)3沉淀的物质的量与未反应的AlCl3的物质的量相等,则参与反应的AlCl3为1 mol,消耗NaOH 3 mol,②正确;如果NaOH部分过量,则生成1 mol Al(OH)3、1 mol AlO,共消耗NaOH 7 mol,④正确。
2.有200 mL氯化镁和氯化铝的混合溶液,其中c(Mg2+)为0.2 mol·L-1,c(Cl-)为1.3 mol·L-1。要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需加4 mol·L-1 NaOH溶液的体积为(  )
A.40 mL B.72 mL
C.80 mL D.128 mL
解析:选C 由溶液呈电中性,得2×c(Mg2+)+3×c(Al3+)=c(Cl-)=1.3 mol·L-1,c(Al3+)=0.3 mol·L-1,使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,反应产物为Mg(OH)2、NaAlO2、NaCl,由Al3+~NaAlO2~NaOH和Cl-~NaCl~NaOH,得:消耗NaOH的物质的量:c(Al3+)×0.2 L+c(Cl-)×0.2 L=0.32 mol,其溶液的体积为=0.08 L=80 mL。
3.将一小块铝片加入某盐酸中,铝片完全溶解,在所得溶液中继续滴加NaOH溶液。生成Al(OH)3的量与加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.盐酸与铝片反应后,盐酸还有剩余
B.图中B点之前发生的离子反应为Al3++3OH-===Al(OH)3↓
C.A→B段消耗的NaOH溶液的体积与B→C段消耗的NaOH溶液的体积比≥3∶1
D.溶解铝片的盐酸浓度与滴加的NaOH溶液浓度相等
解析:选A A项,从图像可知,刚滴入NaOH溶液时,不生成沉淀,说明盐酸与铝片反应后仍有剩余,正确;B项,B点之前,在O →A段,还发生了H++OH-===H2O的反应,错误;C项,A→B段消耗的NaOH溶液的体积与B→C段消耗的NaOH溶液的体积比一定等于3∶1,错误;D项,根据题目提供条件,不能判断盐酸与NaOH溶液的浓度关系,错误。
4.有一块镁铝合金,其中镁与铝的质量比是8∶9,加入足量稀硫酸使其完全溶解后,再加入NaOH溶液,生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图,其中正确的是(  )
解析:选A Mg+2H+===Mg2++H2↑,2Al+6H+===2Al3++3H2↑,因为硫酸是足量的,所以加入NaOH溶液后发生反应H++OH-===H2O,Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。镁铝质量比是8∶9,其物质的量比为1∶1,设Mg的质量为24 g,铝的质量为27 g,根据元素守恒,沉淀最大质量为58 g+78 g=136 g,当氢氧化钠过量,沉淀只有氢氧化镁,其质量为58 g,比136 g的一半少,因此根据上述分析,A符合。
5.如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒数量的关系曲线。判断下列说法不正确的是(  )
A.A线表示Al3+的物质的量的变化
B.x表示NaOH的物质的量
C.C线表示Al(OH)3的物质的量的变化
D.D线表示Al(OH)3的物质的量的变化
解析:选D AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式:向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液,开始有沉淀生成,后沉淀溶解,且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1,对比本题中图像,则x表示NaOH的物质的量,B项正确;另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液,开始没有沉淀,后有沉淀生成,与本题图示情况不符。
6.将一定质量的镁铝混合物投入100 mL盐酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。若不考虑金属和盐酸反应时HCl的挥发,则下列说法正确的是(  )
A.镁和铝的总质量为9 g
B.盐酸的物质的量浓度为5 mol·L-1
C.NaOH溶液的物质的量浓度为10 mol·L-1
D.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L
解析:选A AB段发生反应H++OH-===H2O,BC段发生两个反应:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,CD段发生反应Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。所以D点得到的沉淀全部是Mg(OH)2,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15 mol,m(Mg)=0.15 mol×24 g·mol-1=3.6 g,由Mg~H2可得金属镁与盐酸反应生成的H2的物质的量为0.15 mol;C点得到的沉淀是Al(OH)3和Mg(OH)2的混合物,n[Al(OH)3]=n(Al)=0.35 mol-0.15 mol=0.20 mol,m(Al)=0.20 mol×27 g·mol-1=5.4 g,由2Al~3H2可得金属铝与盐酸反应生成的H2的物质的量为0.30 mol。m(Al)+m(Mg)=9 g,A项正确;标准状况下,V(H2)=(0.15 mol+0.30 mol)×22.4 L·mol-1=10.08 L,D项错误;CD段消耗40 mL NaOH溶液,根据Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,此阶段消耗NaOH的物质的量n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.20 mol,c(NaOH)==5 mol·L-1,C项错误;C点溶液中溶质全部是NaCl,n(HCl)=n(Cl-)=n(Na+)=n(NaOH)=5 mol·L-1×0.2 L=1 mol,所以c(HCl)==10 mol·L-1,B项错误。
7.铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下:
(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应:______________________________________________。
(2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式:______________________________________________。
(3)若第①步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
解析:铝土矿的主要成分是Al2O3,既可用氢氧化钠溶液溶解,也可用盐酸溶解,发生的离子反应分别为Al2O3+2OH-===2AlO+H2O,Al2O3+6H+===2Al3++3H2O,原方案中为保证把偏铝酸钠溶液中的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀,应通入足量的二氧化碳气体,所以发生的化学反应为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3。
答案:(1)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
(2)NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
(3)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
8.把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.16 g白色沉淀,再向所得浊液中逐滴加入1.00 mol·L-1盐酸,加入盐酸的体积与生成沉淀的关系如图所示。
(1)A点的沉淀物的化学式为____________________________________________。
理由_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)原混合物中MgCl2的质量是________g,AlCl3的质量是________g,NaOH的质量是________g。
(4)C点盐酸的体积为____________mL。
解析:(1)加入10.0 mL 盐酸后沉淀才增加,说明加入10.0 mL 盐酸正好与过量的NaOH完全反应,故A点的沉淀物只有Mg(OH)2。
(2)A点至B点,AlO刚好生成Al(OH)3,反应为AlO+H++H2O===Al(OH)3↓。
(3)n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]==0.02 mol,m(MgCl2)=0.02 mol×95 g·mol-1=1.90 g。
n(AlCl3)=n(AlO)=n(HCl)10.0~30.0=1.00 mol·L-1×(30.0 mL-10.0 mL)×10-3L·mL-1=0.02 mol,m(AlCl3)=0.02 mol×133.5 g·mol-1=2.67 g。
n(NaOH)=2n(MgCl2)+4n(AlCl3)+1.00 mol·L-1×0.01 L=0.13 mol,m(NaOH)=0.13 mol×40.0 g·mol-1=5.20 g。
(4)从B点至C点,加入的盐酸刚好把Mg(OH)2、Al(OH)3完全溶解,则n(HCl)=n(NaOH)=0.13 mol,V(盐酸)==0.13 L=130 mL。
答案:(1)Mg(OH)2 因为加入10.0 mL 盐酸恰好中和过量NaOH,再加盐酸沉淀增多,说明AlO转化为Al(OH)3,故A点沉淀为Mg(OH)2
(2)AlO+H++H2O===Al(OH)3↓
(3)1.90 2.67 5.20 (4)130
课时跟踪检测(十八) 含硅矿物与信息材料
1.下列溶液可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是(  )
A.稀盐酸         B.氢氟酸
C.氢氧化钠溶液 D.氯化钠溶液
解析:选C NaOH溶液呈碱性,能与玻璃中的SiO2反应,生成的Na2SiO3溶液把瓶塞和瓶体粘在一起不易打开;氢氟酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃试剂瓶盛放。
2.制备陶瓷和水泥共同的原料是(  )
A.石灰石 B.黏土
C.石英 D.石膏
解析:选B 制备陶瓷的原料是黏土、长石和石英等,制备水泥的原料是石灰石、黏土和其他辅助原料,所共同的原料是黏土。
3.下列反应能说明SiO2是酸性氧化物的是(  )
A.SiO2+2CSi+2CO↑
B.SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
C.SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
D.SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
解析:选B 酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物,故B项可证明SiO2属于酸性氧化物。
4.《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目,但古瓷中所用颜料成分一直是个谜,近年来科学家才得知大多为硅酸盐,如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox,铜为+2价),下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(  )
A.可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B.性质稳定,不易脱色
C.易溶解于强酸和强碱
D.x等于6
解析:选C “硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定,不易脱色,不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为+2价,Cu为+2价,Si为+4价,则x=6,用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2,A、B、D均正确。
5.下列变化中,不能一步实现的是(  )
A.Na2SiO3→H2SiO3 B.H2SiO3→SiO2
C.SiO2→H2SiO3 D.SiO2→Na2SiO3
解析:选C Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl;H2SiO3SiO2+H2O;SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。
6.生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2,要检验是否存在这两种杂质,最好选用(  )
A.水 B.盐酸
C.硫酸 D.烧碱溶液
解析:选B 检验CaCO3常用盐酸,而SiO2又不溶于盐酸,故把生石灰(含CaCO3、SiO2)投入足量盐酸中,若发现有气泡生成且有不溶物存在,可检验含有CaCO3和SiO2。
7.下列有关说法中错误的是(  )
A.氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中
B.玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐
C.灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚,因为坩埚中的SiO2能与NaOH反应
D.由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2+2C高温,Si+2CO↑
解析:选B A项,氢氟酸能腐蚀玻璃,所以氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中,正确;B项,水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸盐,错误;C项,瓷坩埚是硅酸盐产品,坩埚中的SiO2能与NaOH反应,正确;D项,沙子的主要成分是SiO2,光伏材料的成分是晶体硅,由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2+2C高温,Si+2CO↑,正确。
8.下列说法正确的是(  )
A.二氧化硅是酸性氧化物,它可以与碱反应,但不能与任何酸反应
B.根据反应SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑可推知硅酸的酸性比碳酸的强
C.CO2气体通入硅酸钠溶液中可制得硅酸
D.SiO2能溶于水,也能跟水反应生成酸
解析:选C A项,SiO2可与强碱反应,也可与氢氟酸反应,错误;B项,反应能够发生是因为CO2以气体形式逸出而使反应进行得彻底,是利用SiO2、CO2沸点的不同,而不是利用硅酸、碳酸酸性的强弱,错误;C项符合“强酸制弱酸”的一般规律,正确;D项,SiO2难溶于水,也不能与水反应,错误。
9.有A、B、C、D、E五种都含硅元素的物质,它们能发生如下变化:①C受热后失水生成D;②A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀E;③D与烧碱反应生成A和水;④B在空气中燃烧生成D;⑤D在高温下与碳酸钙反应生成E和一种气体;⑥A溶液与盐酸反应可生成白色胶状沉淀C;⑦D在高温下与碳反应生成单质B。
试回答:
(1)写出下列物质的化学式:
A________、C________、E________。
(2)写出下列反应的离子方程式:
①A溶液+钙盐溶液―→白色沉淀E: _____________________________________。
②D+NaOH(溶液)―→A+H2O: ________________________________________。
③A溶液+盐酸―→白色胶状沉淀C:_____________________________________。
解析:因A、B、C、D、E都含有硅元素,再由题中的转化关系可判断,A是Na2SiO3,B是Si,C是H2SiO3,D是SiO2,E是CaSiO3。
答案:(1)Na2SiO3 H2SiO3 CaSiO3
(2)①SiO+Ca2+===CaSiO3↓
②2OH-+SiO2===SiO+H2O
③SiO+2H+===H2SiO3↓
10.(1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置,足以显示化学对现代物质文明发展中所起到的重要作用。例如:
①光导纤维的主要成分是______________________;
②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是________________________________________________________________________;
③计算机芯片的主要成分是________。
④用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为________的化合物。
(2)写出工业上制备该元素的单质及提纯的有关化学方程式:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________。
解析:(1)光导纤维的主要成分是SiO2;应用于太阳能电池中作光电转化材料的是半导体硅;计算机芯片的主要成分也是硅;用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为铝硅酸盐的化合物。
(2)工业提取纯硅的过程。
答案:(1)①SiO2 ②Si ③Si ④铝硅酸盐
(2)①SiO2+2C2CO↑+Si(粗硅)
②Si+2Cl2SiCl4
③SiCl4+2H24HCl+Si(高纯硅)
1.下列有关硅的说法中不正确的是(  )
A.硅是非金属元素,但晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体
B.常温下,硅的化学性质稳定,所以自然界中的硅大部分以游离态的形式存在
C.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料
D.硅在常温下能与NaOH溶液发生氧化还原反应
解析:选B 硅的化学性质不活泼,在常温下只能与F2、氢氟酸和强碱发生反应,但自然界中不存在游离态的硅单质,B项错误;常温下,Si与NaOH溶液发生反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑,该反应有化合价的变化,是氧化还原反应,D正确。
2.下列有关SiO2的叙述正确的是(  )
A.SiO2不与任何酸反应
B.玻璃中含有SiO2,所以不能用玻璃瓶盛装稀氢氧化钠溶液
C.SiO2是酸性氧化物,能与NaOH反应
D.SiO2能与水反应生成硅酸
解析:选C A项,SiO2可与氢氟酸反应;B项,可用玻璃瓶盛装稀NaOH溶液,但不能用玻璃塞;D项,SiO2与水不反应。
3.用石英制取并获得高纯硅的主要化学反应如下:
①SiO2+2CSi(粗)+2CO↑
②Si(粗)+2Cl2SiCl4
③SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl
下列关于上述反应的分析不正确的是(  )
A.①③属于置换反应,②属于化合反应
B.高温下焦炭与氢气的还原性均强于硅
C.任一反应中,每消耗或生成28 g硅,均转移4 mol电子
D.高温下将石英、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅
解析:选D A项,根据置换反应和化合反应的概念即可判断,正确;B项,由反应①知焦炭的还原性强于硅,由反应③知氢气的还原性强于硅,正确;C项,在三个反应中,硅元素的化合价从0变为+4或从+4变为0,故每消耗或生成28 g硅,转移电子均为4 mol,正确;D项,制备高纯硅时,先使石英与焦炭在高温下生成粗硅,再把粗硅与Cl2反应制得SiCl4,SiCl4经提纯后再用氢气还原才可以得到高纯硅,错误。
4.过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成(  )
①水泥 ②玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品
A.①④         B.②⑤
C.③ D.①③⑤
解析:选B 泥沙的主要成分为SiO2,泥沙、纯碱、生石灰熔化后发生的反应为SiO2+CaOCaSiO3,SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,所得物为过量SiO2、CaSiO3、Na2SiO3,属于玻璃,玻璃是一种硅酸盐产品。
5.有一粗硅,含铁杂质,取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的氢气,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(  )
A.物质的量比为1∶1 B.物质的量比为2∶1
C.质量比为6∶1 D.质量比为2∶1
解析:选B 粗硅与盐酸反应是铁与盐酸反应Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;粗硅与碱液反应是硅与碱反应Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑,因放出等量氢气,则铁与硅的物质的量比为2∶1,质量比为4∶1。
6.绿柱石称为绿宝石,其主要成分为BenAl2Si6O18,也可以用二氧化硅和金属氧化物的形式表示,则n为(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C 各元素的化合价标在元素符号的上面为:BnA2S618中,根据化合物元素的化合价的代数和为0,可得2n+3×2+4×6=2×18,n=3。
7.下列有关硅酸盐的说法中正确的是(  )
A.硅酸盐中的阴离子都是SiO
B.硅酸盐都难溶于水
C.通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的
D.Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐,其水溶液可用作黏合剂
解析:选D 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称,它包含结构简单的硅酸盐(如Na2SiO3),也包含结构复杂的硅酸盐,A项错误;简单的硅酸盐中有少数溶于水,如Na2SiO3、K2SiO3等,B项错误;对于硅酸盐,氧化物的形式仅仅是一种表达方式,并不是说它就是由氧化物组成的,C项错误。
8.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是(  )
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
解析:选C 许多岩石和矿物中含有硅元素,①正确;水晶的主要成分是二氧化硅,所以水晶不是硅酸盐制品,②错误;光导纤维是由高纯度的二氧化硅制成的,③错误;陶瓷属于硅酸盐制品,④正确。
9.A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互关系如图所示,A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似。
请填空:
(1)形成单质A的原子结构示意图为________,它的最高价为________。
(2)B的化学式(分子式)为________,B和碳反应生成A和E的化学方程式是______________________。
(3)C的化学式(分子式)为________,D的化学式(分子式)为________。
解析:由A为地壳中含量仅次于氧的非金属单质,推知A为硅单质。根据“”,“”,“”推知B为SiO2,C为CaSiO3,D为Na2SiO3。
答案:(1) +4  (2)SiO2 SiO2+2C高温,Si+2CO↑ (3)CaSiO3 Na2SiO3
10.含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料,含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维,C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)易与C发生化学反应的酸是________,反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D,同时还生成B的最高价氧化物E;将全部的E与全部的D在足量的水中混合后,又发生化学反应生成含A的化合物F。
①写出生成D和F的化学反应方程式:_____________________________________。
②要将纯碱高温熔化,下列坩埚中可选用的是____。
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚
C.瓷坩埚 D.铁坩埚
(3)100 g C与石灰石的混合物充分反应后,生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。
解析:(1)C为SiO2,能与SiO2反应的酸只有氢氟酸。
(2)SiO2与Na2CO3高温下反应生成Na2SiO3和CO2,故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)都能与Na2CO3在高温下反应,故不能用以上材质的坩埚熔融Na2CO3。
(3)若SiO2恰好或过量,与CaCO3反应的方程式只有一个,即CaCO3+SiO2高温,CaSiO3+CO2↑。若CaCO3过量,除发生上述反应外,还会发生反应:CaCO3高温,CaO+CO2↑。总之,CaCO3的多少决定了CO2的产量,可通过以下关系式列式求解:
CaCO3 ~ CO2
100 g  22.4 L
m(CaCO3)11.2 L
m(CaCO3)=50 g。
混合物中CaCO3的质量分数:
×100%=50%。
答案:(1)氢氟酸(HF)
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
(2)①SiO2+Na2CO3高温,Na2SiO3+CO2↑,
Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓
②D (3)50%
课时跟踪检测(十六) 从自然界获取铁和铜
1.下列说法中,不正确的是(  )
A.金属的冶炼,就是利用氧化还原反应原理,在一定条件下将金属从其化合物中还原出来
B.冶炼金属时,必须加入一种物质作为还原剂
C.金属由化合态变为游离态,都是被还原
D.金属单质被发现和应用得越早,其活动性一般越弱
解析:选B 由金属冶炼的方法可知,金属冶炼时,除用高温还原法外,还可用电解法、热分解法,后两种方法不用加入还原剂,B不正确。
2.下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是(  )
A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
B.Al2O3+3C2Al+3CO↑
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2Ag2O4Ag+O2↑
解析:选B 目前金属铝的制备方法是电解氧化铝,其他选项中所涉及的内容均符合理论和生产实际。
3.铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等,其原因是铝具有(  )
A.两性
B.导电性好
C.熔点低
D.还原性强,且反应放出大量热
解析:选D 铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等,其原因一是铝比铁、钒、铬、锰等活泼,铝能把其置换出来;二是反应放出大量的热使反应得以进行,D正确。
4.下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是(  )
A.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
B.TiCl4+4NaTi+4NaCl
C.Al2O3+3H22Al+3H2O
D.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
解析:选C 工业上用电解Al2O3的方法制取单质Al。
5.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于(  )
A.金属的导电性强弱
B.金属在地壳中的含量多少
C.金属的化合价高低
D.金属的活动性强弱
解析:选D 人类对材料的使用经历了一个由易到难,由简单到复杂的过程,所以金属活动性较差、容易冶炼的金属最先被人发现和利用。
6.用H2、C、CO分别与等质量的氧化铁在高温下反应,使氧化铁中的铁全部还原出来,消耗H2、C、CO的质量比为(  )
A.1∶1∶1 B.1∶3∶14
C.1∶6∶14 D.2∶1∶2
解析:选B 由3H2~Fe2O3,C~Fe2O3,3CO~Fe2O3可知,相同的质量的氧化铁需要的还原剂的质量比为:
(3×2)∶∶(3×28)=1∶3∶14。
7.工业上,常用Mg还原法制取金属Ti,反应原理如下:2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。下列说法正确的是(  )
①该反应属于置换反应;②该反应属于氧化还原反应;
③该反应表明Mg比Ti活泼;④Ti被誉为“21世纪的金属”,在航天工业上有广泛用途。
A.只有①② B.只有③④
C.只有①②③ D.全部
解析:选D 由单质Mg从化合物TiCl4中置换出金属Ti,化合价发生变化,故①②正确;在反应中Mg作还原剂,Ti是还原产物,故Mg的还原性比Ti强,③正确;④Ti为性能优良的金属,广泛应用于航天工业,④正确。
8.用足量的CO还原32.0 g某种氧化物,将生成的气体通入足量澄清石灰水中,得到60.0 g沉淀,则该氧化物是(  )
A.FeO B.Fe2O3
C.CuO D.Cu2O
解析:选B n(CO2)=n(CaCO3)==0.6 mol,则氧化物中氧元素也为0.6 mol,m(O)=0.6 mol×16 g·mol-1=9.6 g。金属的质量为32 g-9.6 g=22.4 g,假设为Fe元素,n(Fe)∶n(O)=∶0.6 mol=2∶3;假设为Cu元素,n(Cu)∶n(O)=∶0.6 mol=7∶12。
9.冶炼金属常用以下几种方法:①以C、CO或H2作还原剂;②利用铝热反应原理还原;③电解法;④分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)。
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属:_________________________________________。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属:____________________________________。
(3)Hg、Ag等不活泼金属:_____________________________________________。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属:_______________________________________。
解析:活泼的金属,如Na、Mg、Al用电解法冶炼,不活泼的金属,如Hg、Ag用热分解法冶炼,中等活泼的金属,如Fe、Zn、Cu用高温还原法冶炼,难熔金属如V、Cr、Mn、W等用铝热反应冶炼。
答案:(1)① (2)③ (3)④ (4)②
10.铁是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿。金属铁是在高炉中冶炼的,高炉炼铁除了加入铁矿石外,还需加入焦炭和石灰石。请填空:
(1)写出磁铁矿主要成分的化学式:______________________________________。
(2)写出焦炭在高炉中所参与反应的两个化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)写出CaCO3所参与有关反应的两个化学方程式:
________________________________________________________________________。
解析:赤铁矿主要成分为Fe2O3,磁铁矿主要成分为Fe3O4,铁元素在这两种矿石中均以化合态形式存在。高炉炼铁就是用还原剂将铁矿石中的Fe还原出来的过程。
答案:(1)Fe3O4
(2)C+O2CO2,CO2+C2CO
(3)CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SiO2CaSiO3
1.下列关于钙、钾、铜的冶炼方法正确的是(  )
A.电解法、热分解法、热还原法
B.电解法、电解法、高温还原法
C.高温还原法、热分解法、高温还原法
D.电解法、电解法、热分解法
解析:选B 钙、钾是活泼的金属,应采用电解的方法冶炼,铜是中等活泼金属,采用高温还原方法来冶炼。
2.下列有关金属冶炼说法不正确的是(  )
A.电解饱和NaCl溶液制备Na
B.电解熔融的MgCl2制备Mg
C.CO还原赤铁矿(Fe2O3)可用于炼铁
D.Fe和CuSO4溶液的反应可用于湿法炼铜
解析:选A A项,电解饱和氯化钠溶液得到氢气、氯气、氢氧化钠,不能得到Na单质,错误;B项,电解熔融的氯化镁可以制取Mg,正确;C项,CO具有还原性,可以还原金属氧化物为金属单质,正确;D项,Fe与硫酸铜发生置换反应得到Cu单质,被称为湿法炼铜,正确。
3.工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰,通常采用的方法是(  )
A.碳还原法
B.铝热法还原
C.直接加热法
D.盐的水溶液与活泼金属置换法
解析:选B 冶炼难熔金属通常用铝热法。
4.在冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是(  )
A.Na,Mg,Al B.Na,K,Zn,Fe
C.Zn,Fe,Cu,Ag D.Mg,Al,Zn,Fe
解析:选A A项,Na、Mg、Al都是活泼的金属,应该用电解的方法冶炼而不能用还原剂还原,正确;B项,Na、K用电解法冶炼,而Zn、Fe用高温还原法冶炼,错误;C项,Zn、Fe用高温还原法冶炼,而Cu、Ag用热分解的方法冶炼,错误;D项,Mg、Al用电解法冶炼,而Zn、Fe用高温还原法冶炼,错误。
5.下列有关金属的工业制法中,正确的是(  )
A.炼铜:用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)直接电解精炼得到纯度为99.9%的铜
B.制铝:工业上电解熔融氯化铝来制备铝
C.制钠:电解饱和NaCl溶液
D.炼铁:用CO在高温下还原铁矿石中的铁
解析:选D 电解精炼铜时用粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜作电解液进行电解,A项错误;工业上电解熔融的氧化铝制备铝,B项错误;制取钠时电解的是熔融的氯化钠,C项错误,D项正确。
6.在熔融状态下,Na与KCl存在可逆反应:Na+KCl??NaCl+K,通过调整温度,可利用金属Na来制取K。
物质
K
Na
KCl
NaCl
熔点/℃
63.6
97.8
770
801
沸点/℃
774
883
1 500
1 413
根据上表的熔点和沸点,确定由Na与KCl反应制取K的合适温度为(  )
A.770 ℃ B.801 ℃
C.850 ℃ D.770~801 ℃
解析:选C K、Na的活泼性相近,要从上述可逆的置换反应中制取K,主要是利用K的沸点比Na的低而控制温度使K汽化。其余三种物质均为液体,便于生成的K蒸气不断逸出,使反应向生成K的方向进行而制得K。在801~883 ℃合理。
7.用铝热法还原下列化合物,若获得金属各1 mol,消耗铝最少的是(  )
A.MnO2 B.Cr2O3
C.WO3 D.CuO
解析:选D 得到1 mol金属时转移电子的物质的量越少,则消耗Al越少,从而可知,金属的化合价越低,被还原时,需要的电子越少,消耗的铝越少。
8.赤铜矿的主要成分是氧化亚铜(Cu2O),辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu2S),将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应:Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑。下列对于该反应的说法中,正确的是(  )
①该反应中的氧化剂只有Cu2O ②Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂 ③Cu既是氧化产物又是还原产物
④氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶6
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
解析:选D 该反应中,Cu2S既是氧化剂又是还原剂,Cu2O是氧化剂;Cu是还原产物,SO2是氧化产物。
9.已知Al、Cu、Hg三种金属分别用如下方法冶炼:
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,H2+CuOCu+H2O,2HgO2Hg+O2↑。
(1)分析以上信息,可总结出金属冶炼方法与金属活动性强弱之间的关系是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用(1)中的结论,并结合题目信息,写出工业上用CaCl2冶炼金属钙的化学方程式________________________________________________________________________。
(3)在某些特殊环境下,往往用铝热反应来冶炼一些难熔金属,请据此法写出用MnO2冶炼金属锰的化学方程式:
________________________________________________________________________。
解析:(1)金属的冶炼方法与金属在自然界中的存在状态、金属活泼性有关。一般来说,活泼的金属采用电解法冶炼(如K、Ca、Na、Mg、Al等),中等活泼的金属用高温还原法冶炼(如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等),不活泼的金属用热分解法冶炼(如Hg、Ag等)。
(2)Ca是活泼的金属,工业上用电解熔融CaCl2的方法冶炼。
(3)金属铝和MnO2发生置换反应生成单质锰和氧化铝。
答案:(1)活泼的金属一般采用电解法冶炼,中等活泼的金属一般采用高温还原法冶炼,不活泼的金属一般采用热分解法冶炼
(2)CaCl2(熔融)Ca+Cl2↑
(3)4Al+3MnO22Al2O3+3Mn
10.钢铁工业对促进经济和社会的发展具有重要的意义,现代炼铁的主要方法是高炉炼铁。其设备如图所示:
炼铁的炉料(铁矿石、焦炭、石灰石等)由高炉的顶部投入,原料在下降过程中与高炉气气流在炉身部分发生作用。请回答下列问题:
(1)焦炭在炼铁的过程中所起的作用是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)采用炉料从上部加入,热空气从下部通入的工艺,其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出以赤铁矿为原料的炼铁高炉中发生的主要化学反应____________________。
(4)高炉气中含有的主要气态污染物是______________________________________,
若直接排放将污染空气,因此应回收利用,请写出该污染物的一种用途________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)焦炭在炼铁的过程中既作为能源提供反应所需要的能量,同时生成CO作为还原剂,还原出铁矿石中的Fe;(2)采用炉料从上部加入,热空气从下部通入的工艺,主要是采用逆流操作,不仅利于矿石与还原性气体充分接触,还增加了接触时间,利于反应;(3)炼铁高炉中发生的主要反应就是还原剂的生成及生成铁的反应;(4)高炉气的主要成分有:CO、CO2等,其主要气态污染物是有毒的CO;回收利用CO,可用作燃料或作还原剂等。
答案:(1)既提供热量,又产生还原剂CO
(2)采用逆流接触操作,使矿石与还原性气体充分接触、反应
(3)C+O2CO2,CO2+C2CO,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(4)CO 作燃料(或还原剂)
课时跟踪检测(十四) 铝及铝合金 铝的氧化物与氢氧化物
1.下列说法正确的是(  )
A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物
B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物
C.Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应
D.Al2O3能跟强的酸碱溶液反应
解析:选D 虽然Al2O3不跟H2O反应,但Al2O3和Al(OH)3中铝元素化合价相同,Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物;Al2O3是金属氧化物,不是碱性氧化物,是两性氧化物,能跟强酸强碱反应,与弱酸弱碱不反应。
2.下列关于氢氧化铝性质的叙述错误的是(  )
A.Al(OH)3是两性氢氧化物
B.Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质
C.Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素
D.Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于盐酸
解析:选D Al(OH)3难溶于弱碱(如氨水)。
3.世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一,而加以控制使用。铝在下列应用中应加以控制的是(  )
①制铝合金 ②制电线 ③制炊具 ④银色漆颜料 
⑤明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水 ⑥明矾与苏打制食品膨松剂 ⑦易拉罐 ⑧用Al(OH)3凝胶制胃舒平药片 ⑨包装糖果和小食品
A.③⑤⑧⑨       B.⑥⑧⑨
C.③⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨
解析:选D 本题的突破口是“食品污染源”。
4.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是(  )
①Na2CO3 ②Al(OH)3 ③NH4HCO3 ④Al2O3
A.①②④         B.②③④
C.②④ D.①②③④
解析:选B Na2CO3只能与盐酸反应;Al2O3和Al(OH)3既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应;NH4HCO3与盐酸反应放出CO2,与NaOH溶液反应放出NH3。
5.使溶液中的Al3+完全转化成Al(OH)3,应选择的最好试剂是(  )
A.H2SO4 B.盐酸
C.CO2 D.氨水
解析:选D Al3+与碱反应可转化为Al(OH)3,而Al(OH)3可溶于强碱,故要制得Al(OH)3,最好选用弱碱。
6.在MgO中混有少量的Al2O3杂质,欲将杂质除去可选用的试剂是(  )
A.稀硫酸 B.浓氨水
C.稀盐酸 D.氢氧化钠溶液
解析:选D MgO不溶于NaOH溶液,Al2O3溶于NaOH溶液。
7.下列各组物质中能发生铝热反应的是(  )
A.Al粉和FeO粉末
B.木炭粉和CuO粉末
C.Al粉和MgO粉末
D.Al粉和稀盐酸
解析:选A 铝热反应是铝与金属氧化物间的反应,B中无铝粉,错误;D中无金属氧化物,错误;C中虽然是铝粉与金属氧化物的混合物,但Al不如Mg活泼,两者也不能发生铝热反应。
8.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是(  )
A.Al B.Al(OH)3
C.AlCl3 D.Al2O3
解析:选A 相同质量时物质的量n(Al)=1/27, n[Al(OH)3]=1/78,n(AlCl3)=1/133.5,n(Al2O3)=1/102,1 mol Al消耗1 mol NaOH,1 mol Al(OH)3消耗1 mol NaOH,1 mol AlCl3消耗4 mol NaOH,1 mol Al2O3消耗2 mol NaOH。各选项中消耗NaOH分别为A项,1/27 mol,B项,1/78 mol,C项,4/133.5=1/33.375 mol,D项,1/51 mol,数值最大者为A项。
9.完成下面有关钠、镁、铝的计算及判断。
(1)分别取a g钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是__________________________。
(2)分别取0.1 mol钠、镁、铝与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是________________。
(3)若产生相同体积(同温同压)的氢气,所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是________;质量比是________。
解析:(1)a g Na、Mg、Al的物质的量分别为 mol、 mol、 mol,由三者与足量盐酸反应的化学方程式:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑,Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,可得关系式:2Na~H2,Mg~H2,2Al~3H2,所以a g Na、Mg、Al生成H2的体积之比为∶∶=∶∶。
解答本题也可由电子守恒知产生氢气的体积之比即为金属转移的电子数之比:(×1)∶(×2)∶(×3),直接得出答案。
(2)0.1 mol钠、镁、铝与足量盐酸反应,转移电子数之比为(0.1 mol×1)∶(0.1 mol×2)∶(0.1 mol×3)=1∶2∶3,即产生H2体积之比为1∶2∶3。
(3)与前两问恰好反过来,氢气的体积相等,转移的电子数相等,即为金属失去的电子数相等。
答案:(1)∶∶ (2)1∶2∶3
(3)1∶∶(或6∶3∶2) 23∶12∶9
10.A、B、C、D、E五种化合物,均含有某种常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
请回答下列问题:
(1)写出化学式:A_________,B_________,C_________,D_________,E_________。
(2)写出下列反应的离子方程式:
A→B:______________________________________________________________,
B→D:_____________________________________________________________,
C→E:_____________________________________________________________。
解析:B既能与NaOH反应,又能与盐酸反应,且能受热分解,B为Al(OH)3,C为Al2O3,则D为AlCl3,E为NaAlO2,A与过量CO2反应生成B,且焰色反应为紫色,A为KAlO2。
答案:(1)KAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlCl3 NaAlO2
(2)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
1.下列离子方程式书写错误的是(  )
A.铝粉投入到NaOH溶液中:
2Al+2OH-===2AlO+H2↑
B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
C.NaAlO2溶液中通入少量的CO2:
2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
D.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
解析:选A A项应为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。
2.只用试管和胶头滴管而不用其他试剂无法区分的一组试剂是(  )
A.KOH溶液和AlCl3溶液
B.Na2CO3溶液和盐酸
C.MgCl2溶液和氨水
D.盐酸和NaAlO2溶液
解析:选C A项,KOH溶液滴入AlCl3溶液中立即产生白色沉淀,KOH过量后沉淀又溶解,AlCl3滴入KOH溶液中产生的沉淀立即溶解,最后又产生白色沉淀,可以区分;B项,向Na2CO3溶液中缓慢滴入盐酸,开始无气泡,后来有气泡,把Na2CO3溶液滴入盐酸立即产生气泡,可以区别;C项,不论MgCl2溶液滴入氨水中,还是氨水滴入MgCl2溶液中,均产生白色沉淀,不能区分;D项,盐酸滴入NaAlO2溶液中,立即产生白色沉淀,盐酸过量后,沉淀又溶解,NaAlO2溶液滴入盐酸中,产生的沉淀立即溶解,最后又产生白色沉淀,可以区分。
3.相同物质的量的下列物质,分别与足量NaOH溶液反应,消耗NaOH物质的量最多的是(  )
A.Al2O3 B.KAl(SO4)2
C.Al(OH)3 D.Al
解析:选B 分别写出各物质与NaOH溶液反应的方程式:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O;
2KAl(SO4)2+8NaOH===K2SO4+2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O;
Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O;
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
比较可知同物质的量时,KAl(SO4)2消耗的NaOH物质的量最多。
4.向含有1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入适量的Ba(OH)2溶液,使SO恰好转化为沉淀,此时生成的Al(OH)3的物质的量是(  )
A.1 mol B.1.33 mol
C.0.67 mol D.0 mol
解析:选D 1 mol KAl(SO4)2中含Al3+1 mol、SO 2 mol,若使SO恰好沉淀,应加入含2 mol Ba2+的Ba(OH)2溶液,即2 mol Ba(OH)2,此时加入的OH-为4 mol,结果1 mol Al3+与4 mol OH-反应,使Al3+完全转化为AlO而无Al(OH)3沉淀生成。
5.用含有少量镁的铝片制取纯净的Al(OH)3,可能有的步骤为①加盐酸溶解;②加过量苛性钠溶液;③过滤;④通入过量CO2;⑤加过量纯碱溶液,实验操作最合理的组合及顺序是(  )
A.①⑤④③ B.②③④③
C.②③⑤③ D.①⑤③
解析:选B 用含有少量镁的铝片制取纯净的Al(OH)3,
Mg、AlNaAlO2
Al(OH)3,实验合理步骤是②③④③。
6.将5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 mol·L-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后金属有剩余,该溶液可能为(  )
A.浓HNO3       B.Ba(OH)2溶液
C.H2SO4溶液 D.HCl溶液
解析:选D 5.4 g Al为0.2 mol,200.0 mL 2.0 mol·L-1溶液,含溶质0.4 mol;A项,铝与浓HNO3常温下钝化,不产生H2;B项,由2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑知,碱过量;C项,由2Al+6H+===2Al3++3H2↑知,酸过量;D项,由C项中离子方程式知,酸不足量则金属有剩余。
7.在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯,两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液,天平处于平衡状态,当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后(  )
A.天平保持平衡 B.左高右低
C.左低右高 D.无法确定
解析:选A 由化学方程式2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑及2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑可知,当酸和碱过量时,等量的铝反应能产生等量的氢气,所以天平依然保持平衡。
8.一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中,完全反应后产生3.36 L(标准状况下)气体;用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中,在标准状况下产生5.6 L的气体,则该合金中铝、铁的物质的量之比为(  )
A.1∶1 B.2∶5
C.3∶2 D.3∶5
解析:选A 将铝铁合金溶于NaOH溶液中时,只有铝参与反应,而铁不反应,此时生成的3.36 L(即0.15 mol)氢气是由反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑生成的,故合金中n(Al)=0.15 mol×=0.1 mol;当同样质量的合金与盐酸反应时,铝参与反应生成的H2为0.15 mol,则由Fe置换出的n(H2)=0.25 mol-0.15 mol=0.1 mol,即合金中含Fe的物质的量也为0.1 mol。
9.已知A为金属单质,在以下各步反应的最后生成物是白色沉淀。
(1)写出物质的化学式:A__________、B__________、
C__________、D__________、E__________。
(2)写出各步反应的离子方程式(若不是离子反应,则写化学方程式)。
A→B:______________________________________________________________。
B→E:______________________________________________________________。
A→C:_______________________________________________________________。
C→E:________________________________________________________________。
A→D:_________________________________________________________________。
解析:由转化关系知,金属A既能与稀硫酸反应又能与氢氧化钠溶液反应,A为Al,则B、C、D、E分别为AlCl3、NaAlO2、Al2(SO4)3、Al(OH)3。
答案:(1)Al AlCl3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3
(2)2Al+3Cl22AlCl3 Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 2Al+6H+===2Al3++3H2↑
10.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题:

(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,溶液中发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替,为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)溶液a中存在的离子有________;在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量,为什么?________________________________________________________________________。
为此,改进方法是___________________________________________。
解析:(1)加入足量氢氧化钠溶液,Mg2+可与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,Al3+先生成Al(OH)3,继而生成AlO。
(2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替,因为在Al3+与氨水反应生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能与氨水继续反应,从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开。
(3)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2+,但又引入了Na+,同时Al3+转化成了AlO;因为氢氧化铝能与强酸反应,所以在加入盐酸沉淀AlO时,需要控制溶液盐酸的量,以防止部分AlO转化成Al3+;氢氧化铝只能与强碱或强酸反应,因此,可在溶液a中通入过量二氧化碳气体,而Al(OH)3不会溶解。
答案:(1)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(2)不能,因为在Al3+与氨水反应生成Al(OH)3后,Al(OH)3不能与氨水继续反应,从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开
(3)Cl-、K+、AlO、OH-、Na+ 因为Al(OH)3能与强酸反应,所以在加入盐酸时,需要控制盐酸的量,以防止部分Al(OH)3转化成Al3+ 通入过量二氧化碳气体
课时跟踪检测(十) 氯气的生产原理及其性质
1.下列说法正确的是(  )
A.海水中蕴含的元素有100多种,是一个巨大的宝藏
B.海水中氯化物的含量最高
C.海水中的氯化物主要是氯化钠,其次是氯化镁、氯化钙、氯化钾
D.海水中含有浓度很高的碘元素和溴元素
解析:选C 海水中蕴含的元素有80多种;海水中含量最高的是水,海水中的碘元素和溴元素浓度都不高,但由于海水量很大,所以其总质量很大。
2.除去Cl2中混有的少量HCl气体,可将气体通入(  )
A.饱和NaHCO3溶液    B.烧碱溶液
C.饱和氯化钠溶液 D.澄清石灰水
解析:选C HCl气体溶于饱和食盐水,而Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小。
3.下列物质中同时含有氯分子和氯离子的是(  )
A.液氯         B.新制氯水
C.CaCl2溶液 D.次氯酸溶液
解析:选B A中的液氯指的是液态单质氯,不含氯离子;B中氯水是氯气的水溶液,含有H2O、HClO、Cl2和H+、Cl-、ClO-、OH-;C中的氯化钙溶液不含氯分子;D中的次氯酸溶液不存在氯分子和氯离子。
4.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是(  )
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④氯气的四氯化碳溶液 ⑤盐酸 ⑥盐酸与少量漂白粉的混合溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.③④⑥
解析:选C 能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,要求该物质具有酸性和漂白性。①和②中只有Cl2分子;④中Cl2分子与CCl4溶剂之间不反应,不能产生H+和HClO;⑤中盐酸只有酸性无漂白性;③中Cl2和水反应生成HCl和HClO;⑥中发生反应:Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO,且盐酸过量。
5.实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是(  )
①连接好装置,检查气密性;②缓缓加热;③在烧瓶中加入少量的MnO2,向分液漏斗中加入浓盐酸;④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸;⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收;⑥当有连续气泡出现时,开始用向上排空气法收集氯气。
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
解析:选D 实验室制取氯气的实验步骤为:先连接好装置,检查装置的气密性,加试剂(先固体后液体),缓缓加热,收集气体,尾气处理。
6.新制氯水与久置氯水相比较,下列结论不正确的是(  )
A.颜色相同
B.前者能使有色布条褪色
C.都含有H+
D.加AgNO3溶液都能生成白色沉淀
解析:选A 新制氯水呈黄绿色,久置氯水为无色,A项错误。
7.下列说法不正确的是(  )
A.H2在Cl2中燃烧会产生苍白色火焰
B.氯水用于漂白是因为HClO的存在
C.漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钠
D.漂白粉放入稀盐酸中可以提高漂白速度
解析:选C 漂白粉的有效成分为次氯酸钙,C错误;漂白粉放入稀盐酸中会发生反应Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO,从而加快HClO的产生,提高漂白速度。
8.下列说法不正确的是(  )
A.钠和铁一样,都能在氯气中燃烧生成金属氯化物
B.液氯是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
C.氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物
D.氯水具有杀菌、漂白作用是因为氯水中含有强氧化性的次氯酸
解析:选B 液氯是液态的Cl2,不能使干燥有色布条褪色,B项错误。
9.实验室用如图所示装置来制取氯气,该装置由A、B、C三个基本装置组合而成,请回答下列问题:
(1)该制取氯气的装置有一个错误,请指出错误___________________________
________________。
(2)说出A、B、C三个基本装置的名称:A是________装置,B是________装置,C是________装置。
(3)C装置中烧杯内所装液体是________溶液。
(4)写出A装置中反应的化学方程式________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)烧瓶不能用酒精灯直接加热,应该垫上石棉网。
(2)A为气体发生装置,B为气体收集装置,C为尾气吸收装置。
(3)一般用较浓的NaOH溶液吸收多余的氯气,防止污染空气。
(4)MnO2和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
答案:(1)烧瓶底部缺少石棉网 (2)气体发生 气体收集(或集气) 尾气吸收 (3)NaOH
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
10.现有X、Y、Z三种元素,已知有如下情况:
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体。
②X的单质在Z的单质中燃烧,生成XZ,燃烧时火焰呈苍白色。
③XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-,XZ的水溶液可使石蕊溶液变红。
④两分子X的单质可与一分子Y的单质化合生成两分子X2Y,X2Y常温下为液体。
⑤Z的单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用。
请完成下列问题:
(1)写出XZ和X2Y的化学式:XZ______,X2Y______。
(2)Z的单质溶于X2Y后,溶液起漂白作用的物质是________(写出化学式)。
(3)写出X的单质在Z的单质中燃烧的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)Z的单质能否与氢氧化钠溶液发生反应?______(填“能”或“否”),若能,请写出反应的化学方程式:__________________________________(若不能反应,则此空不必填写)。
解析:燃烧时火焰呈苍白色即说明是氢气在氯气中燃烧,确定X为H,Z为Cl;X2Y常温下为液体,是水,则Y为O。
答案:(1)HCl H2O (2)HClO
(3)H2+Cl22HCl
(4)能 Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
1.漂白粉长期露置在空气中失效的原因是(  )
A.吸收了氧气和水蒸气
B.吸收了二氧化碳和水蒸气
C.漂白粉风化
D.漂白粉不稳定,见光分解
解析:选B 次氯酸酸性弱于碳酸,次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,光照易分解,导致漂白粉失效,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓、2HClO光照,2HCl+O2↑,选项B符合题意。
2.下列说法正确的是(  )
A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊溶液,溶液将先变红后褪色
B.欲除去Cl2中少量的HCl气体,可将此混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶
C.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2
D.氯水的成分为Cl2和Ca(ClO)2,应密封保存
解析:选B HClO易分解,久置氯水实际是盐酸,因此只能使紫色石蕊溶液变红,而不能使其褪色,A项错误;漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,C项错误;新制氯水的成分有:Cl2、H+、ClO-、OH-、Cl-、HClO、H2O,不含有Ca(ClO)2,D项错误;Cl2几乎不溶于饱和食盐水,但HCl易溶于饱和食盐水,因此可用饱和食盐水除去Cl2中少量的HCl气体,B项正确。
3.如图A处通入Cl2,当关闭B阀时, C处湿润的红布条没有明显变化,当打开B阀时,C处的湿润红布条逐渐褪色。则D瓶中盛装的溶液是(  )
A.浓硫酸        B.水
C.氢氧化钠溶液 D.饱和食盐水
解析:选C 关闭B,C处湿润有色布条不褪色,说明Cl2在D处完全反应。
4.已知:2Fe+3Cl22FeCl3。下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是(  )
A.a—b—c—d—e—f—g—h
B.a—e—d—c—b—h—i—g
C.a—d—e—c—b—h—i—g
D.a—c—b—d—e—h—i—f
解析:选B 按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接。
5.0.2 mol某单质直接与氯气完全反应,固体质量增加14.2 g,该单质可能是(  )
A.钠 B.铜
C.铝 D.铁
解析:选B 氯气与金属反应时生成金属氯化物,固体增加的质量,即为参加反应氯气的质量,且氯气与变价金属反应时,都生成高价态金属氯化物。根据金属单质0.2 mol与氯气完全反应消耗氯气0.2 mol(14.2 g)可知该金属表现+2价,B项正确。
6.含2 mol HCl的浓盐酸和足量的二氧化锰共热制氯气,生成的氯气在标准状况下的体积为(  )
A.11.2 L B.22.4 L
C.小于11.2 L D.大于11.2 L
解析:选C
MnO2+4HCl(浓)△,MnCl2+Cl2↑+2H2O
4 mol       22.4 L
2 mol       11.2 L
如果HCl完全参加反应,则生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,但该反应中的盐酸为浓盐酸,随盐酸的浓度变小,反应不能进行,由此可知2 mol HCl不可能全部参加反应,则生成的气体体积在标准状况下应小于11.2 L。
7.下列装置中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(电极均为石墨,Cl2能使KI-淀粉溶液变蓝)(  )
解析:选D 向下排空气法收集的是氢气,故电源的左端是负极,右端是正极,A、C错误;淀粉碘化钾溶液变蓝可证明有氯气产生,氢氧化钠溶液不能验证Cl2的产生,B项错误,D项正确。
8.实验室里用如图所示仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜(Cu+Cl2△,CuCl2)。图中A、B、C、D、E、F表示玻璃管接口,接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各小题空白。
(1)如果所制气体从左向右流向时,上述各仪器装置的正确连接顺序是(填各装置的序号)(   )接(   )接(   )接(   )接(   )接(   ),其中②与④装置相连时,玻璃管接口(用装置中字母表示)应是________接________。
(2)装置②的作用是_______________________________________________________;
装置④的作用是_________________________________________________________。
(3)实验开始时,应首先检验装置的________,实验结束时,应先熄灭________处的酒精灯。
(4)在装置⑤的烧瓶中,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:制取纯净的无水CuCl2,应由Cu和纯净的Cl2加热制得,欲制得纯净的氯气需③和⑤组合制得Cl2,再经④洗去Cl2中的氯化氢,经过②除去水蒸气,最后排出的尾气用碱液吸收以防止多余的Cl2污染环境。
答案:(1)③ ⑤ ④ ② ① ⑥ C B
(2)除去Cl2中的水蒸气 除去Cl2中的HCl气体
(3)气密性 ①
(4)MnO2+4HCl(浓)△,MnCl2+Cl2↑+2H2O
9.图中为实验室制取氯气及性质验证的装置图:
参考装置图回答下列问题:
(1)请指出仪器a的名称______,仪器b的名称______,写出装置A中反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在装置D中可观察到的现象是____________,装置E中可观察到的现象是______________,装置F中可观察到的现象是__________________。
(3)装置B的作用为________,装置C的作用为______,装置H的作用为________,写出装置H的化学方程式__________________________________________。
解析:(1)由装置图可知,仪器a的名称是分液漏斗,仪器b的名称是圆底烧瓶,装置A中的化学反应方程式为MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O。(2)Cl2本身没有漂白作用,它与水反应生成的HClO有漂白作用,因此干燥的有色布条不会褪色,湿润的有色布条会褪色,湿润的淀粉KI试纸变蓝色。(3)装置B中盛放的是饱和食盐水,它的作用是除去Cl2中的HCl,装置C中盛放的是浓硫酸,它的作用是除去H2O,装置H中盛放的是NaOH溶液,它的作用是吸收Cl2,防止污染环境,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
答案:(1)分液漏斗 圆底烧瓶 MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O
(2)干燥的有色布条无变化 湿润的有色布条褪色
湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)除去Cl2中的HCl 除去Cl2中的H2O 吸收多余Cl2 Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
课时跟踪检测(四) 物质的分散系
1.2015年12月中、下旬,我国华北地区多次出现大雾,大雾弥漫,能见度降低,使多条高速公路全线封闭。雾属于下列哪种分散系(  )
A.乳浊液         B.溶液
C.胶体 D.悬浊液
解析:选C 雾属于胶体。
2.下列物质的水溶液能导电但属于非电解质的是(  )
A.NH3·H2O B.Cl2
C.NH4HCO3 D.SO2
解析:选D 选项中四种物质的水溶液均能导电,是否属于非电解质,要按非电解质的概念判断。电解质、非电解质的范畴是化合物,B是单质,不符合题意;SO2水溶液虽能导电,是因为SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3电离出H+和HSO使溶液导电,而不是SO2直接电离出导电离子,D项符合题意。
3.下列叙述中正确的是(  )
A.固体氯化钠不导电,所以氯化钠是非电解质
B.铜丝能导电,所以铜是电解质
C.氯化氢水溶液能导电,所以氯化氢是电解质
D.三氧化硫溶于水能导电,所以三氧化硫是电解质
解析:选C 固体氯化钠在熔融状态或水溶液中能因自身电离出自由移动的离子而导电,所以NaCl是电解质,选项A错误。铜是单质,不是化合物,选项B错误。SO3本身不能电离出自由移动的离子,SO3是非电解质选项D错误。
4.大气污染中,PM2.5是主要污染物之一,PM2.5 是指大气中直径约为2.5微米的颗粒物,也称为可吸入肺颗粒物。根据以上信息你认为下列分散质中分散质粒子直径与PM2.5最接近的是(1微米=10-6 m)(  )
A.石灰水 B.豆浆
C.泥水 D.蔗糖水
解析:选C Ca(OH)2和蔗糖分散到水中形成均一、稳定的水溶液,分散质粒子直径小于10-9m;泥水中夹带泥沙,属浊液,分散质粒子直径大于10-7m;豆浆是一种胶体,分散质粒子直径在10-9m到10-7m之间。空气中PM2.5颗粒直径为2.5微米,为2.5×10-6 m,故浊液中分散质粒子直径与PM2.5最接近。
5.用特殊方法把固体加工到纳米级(直径为1~100 nm,1 nm=10-9 m)的超细粉末微粒。下列分散系中分散质的微粒直径和这种微粒具有相同数量级的是(  )
A.溶液 B.悬浊液
C.胶体 D.浊液
解析:选C 胶体分散质微粒的直径在10-9~10-7m,C项符合题意。
6.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图甲连接好线路,发现灯泡不亮,按图乙连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论中正确的是(  )
A.NaCl是非电解质
B.NaCl溶液是电解质
C.NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.在NaCl溶液中,水电离出了大量的离子
解析:选C A项,NaCl固体不导电,但NaCl在水溶液中或熔融状态下导电,NaCl是电解质,错误;B项,NaCl溶液是混合物,不是电解质,错误;C项,NaCl溶液通电时灯泡亮,说明NaCl发生了电离,正确;D项,NaCl溶液中,NaCl电离出大量离子,H2O只电离出少量离子,错误。
7.氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是(  )
A.分散质微粒直径都在10-9~10-7m之间
B.都能产生丁达尔效应
C.它们都属于混合物
D.颜色相同
解析:选C 从分散系角度分类,氯化铁溶液和氢氧化铁胶体属于不同的分散系,分散质微粒的直径不同,A不正确;氯化铁溶液属于溶液,不能产生丁达尔效应,B不正确;氢氧化铁胶体为红褐色,而氯化铁溶液为棕黄色,D不正确。
8.下列有关电解质的说法正确的是(  )
A.稀硫酸、氢氧化钠溶液能导电,所以它们都是电解质
B.电解质溶液通电时,电解质才能发生电离
C.水溶液能导电的化合物不一定是电解质
D.难溶物质肯定不是电解质
解析:选C 稀硫酸、氢氧化钠溶液属于混合物,因此都不属于电解质,A项错误;电解质溶于水后,在水分子的作用下,可以发生电离生成自由移动的离子,从而能导电,B中的说法颠倒了电解质溶液导电与电解质电离的因果关系,B项错误;有些化合物(如CO2、SO2、SO3、NH3等)虽然其水溶液能导电,但不是自身电离,而是它们与水反应的产物发生电离而导电,所以这些化合物并不属于电解质,C项正确;某些化合物如BaSO4、AgCl等,虽然其溶解度很小,但其溶于水的部分是完全电离的,所以这些物质都是电解质,D项错误。
9.下列物质中,属于酸的是______,属于碱的是________,属于盐的是________。对属于酸、碱、盐的物质分别写出其在水溶液中电离的方程式。
①HNO3 ②氨水 ③NaHSO4 ④Ba(OH)2
⑤SO3 ⑥CaO
答案:① ④ ③
HNO3===H++NO;Ba(OH)2===Ba2++2OH-;NaHSO4===Na++H++SO
10.下列物质中:A.NaCl晶体;B.CH3CH2OH(酒精);C.H2SO4溶液;D.单质铜;E.HNO3溶液;F.熔融氯化钾;G.SO2气体;H.液态氯化氢
(1)能导电的是_______________________________________________________。
(2)虽溶于水能导电,但不是电解质的是__________________________________。
(3)溶于水也不能导电的是_______________________________________________。
(4)需溶于水才能导电的是______________________________________________。
(5)虽能导电,但不是电解质的是_________________________________________。
(6)虽不能导电,但也是电解质的是_______________________________________。
解析:(1)液态氯化氢不是氯化氢溶液,不存在自由移动的离子,不能导电;(2)SO2气体溶于水后发生反应SO2+H2O===H2SO3,H2SO3电离出自由移动的离子,不是SO2电离出离子,因此SO2不是电解质;(3)CH3CH2OH溶于水也不能导电,因为CH3CH2OH是非电解质;(4)NaCl晶体中虽然有Na+和Cl-,但Na+和Cl-不能自由移动,需溶于水或受热熔化才能导电;(5)金属单质铜能导电,但不是电解质,另外,H2SO4溶液、HNO3溶液虽然能直接导电,但它们是混合物,也不是电解质;(6)NaCl晶体、液态氯化氢都是电解质,液态氯化氢需溶于水才能导电,SO2不是电解质。
答案:(1)C、D、E、F、 (2)G (3)B (4)A、G、H 
(5)C、D、E (6)A、H
1.磁流体是电子材料的新秀,它既具有固体的磁性,又具有液体的流动性。制备时将含等物质的量的FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合,再滴入稍过量的NaOH溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色的、分散质粒子直径在5.5~36 nm(1 nm=10-9m)之间的磁流体。下列说法中正确的是(  )
A.所得的分散系属于悬浊液
B.该分散系能产生丁达尔效应
C.所得的分散系中水是分散质
D.将所得分散系过滤,在滤纸上能得到分散质
解析:选B 分散质微粒直径在10-9~10-7 m之间的分散系属于胶体,磁流体的分散质微粒的直径在5.5~36 nm(1 nm=10-9 m)之间,因此磁流体属于胶体,A项错误;胶体能产生丁达尔效应,B项正确;所得的分散系中,水是分散剂,C项错误;胶体能透过滤纸,D项错误。
2.下列说法正确的是(  )
A.凡是能导电的物质都是电解质
B.电解质溶液能导电的原因是溶液中有自由移动的离子
C.盐酸能导电的原因是溶液在电流作用下电离生成了自由移动的离子
D.凡是能电离的物质一定能导电
解析:选B A项,金属能导电,但金属不是电解质;C项中盐酸导电是由于HCl电离出H+和Cl-,并非在电流作用下电离;D项,能电离的物质不一定导电,如NaCl晶体,纯硫酸等。
3.下列说法中不正确的是(  )
A.鉴别Al(OH)3胶体(无色)与食盐水,可以不用任何试剂
B.鉴别盐酸与食盐水,可以不用任何试剂,用品尝的方法即可
C.鉴别粉笔末与水、豆油与水组成的浊液,可以不用任何试剂
D.鉴别NaCl与CuSO4两种溶液,可以不用任何试剂
解析:选B A项,可在暗室里用光照法鉴别;B项,不能用品尝的方法来鉴别化学试剂;C项,静置以后,粉笔末与水的浊液中产生沉淀,豆油与水的浊液分层;D项,NaCl溶液没有颜色,CuSO4溶液显蓝色。
4.下列说法正确的是(  )
A.硫酸钡不溶于水,所以硫酸钡是非电解质
B.二氧化碳溶于水可以导电,所以二氧化碳是电解质
C.固态磷酸是电解质,所以磷酸在熔融状态时或溶于水时都能导电
D.液态氯化氢不能导电,但氯化氢是电解质
解析:选D 硫酸钡不溶于水,只是其在水中的溶解度小,但是溶解的那部分能电离,是电解质,A不正确;H2CO3在水中有微弱的电离,而不是CO2的电离,B不正确;磷酸在熔融状态下不能电离,不能导电,C不正确。
5.下列叙述正确的是(  )
A.液态氯化氢、固体氯化钾均不导电,故HCl和KCl皆为非电解质
B.NH3、SO2水溶液都能导电,故二者均为电解质
C.铜和石墨均能导电,所以它们都是电解质
D.蔗糖、乙醇在水溶液中和熔融状态时都不导电,所以它们是非电解质
解析:选D 液态氯化氢、固体氯化钾虽不能导电,但其水溶液能导电,故HCl、KCl是电解质,A项错误;电解质是指在水溶液中发生电离的溶质,有些化合物的水溶液能导电,但发生电离的是该化合物与水反应的产物而不是化合物本身,这样的化合物不是电解质而是非电解质,B项错误;电解质、非电解质都是对化合物而言,单质不属于电解质和非电解质的范畴,C错误。
6.对电解质概念的理解正确的是(  )
A.在水溶液中或熔融状态下能导电的物质
B.凡在水中能生成离子因而能导电的物质
C.氧化钠溶于水能电离生成钠离子和氢氧根离子,尽管氧化钠是化合物,其水溶液能导电,但溶液中的氢氧根离子并非氧化钠本身电离,因而氧化钠是非电解质
D.在水溶液里或熔融状态下本身能电离出阳离子和阴离子,因而是能导电的化合物
解析:选D A中电解质必须是化合物,如熔融金属单质也能导电,但不是电解质;B同A,如Cl2溶于水反应生成的物质能电离出H+、Cl-、ClO-,但不是电解质;C中熔融Na2O可电离出Na+和O2-,故Na2O是电解质。
7.胶体是一种微粒直径在10-9~10-7m之间的分散系。下列事实与胶体的性质无关的是(  )
A.清晨在密林中看到的一缕缕光束
B.盐酸与硝酸银溶液反应生成白色沉淀
C.Fe(OH)3胶体可用于净水
D.一束平行光射入蛋白质溶液中,从侧面可以看到一束光亮的通路
解析:选B 清晨在密林中看到一缕缕光束是胶体的丁达尔效应,Fe(OH)3胶体用于净水是利用了其吸附作用,一束平行光射入蛋白质溶液中,从侧面可看到一束光亮的通路是胶体的丁达尔效应。盐酸与硝酸银溶液反应生成的白色沉淀是AgCl,其微粒直径大于10-7m,与胶体的性质无关。
8.下列叙述正确的是(  )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
B.凡溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
C.固体氯化钠不导电,熔融态的氯化钠可以导电
D.氯化氢溶于水能导电,液态氯化氢也能导电
解析:选C 电离不需要电流,A项错误;NaHSO4溶于水后电离出H+,NaHSO4===Na++H++SO,但NaHSO4不是酸,B项错误;NaCl为电解质,熔融态可以导电,但固态时无自由移动的离子,故不导电,C项正确;HCl溶于水可以电离出自由移动的H+和Cl-,可以导电,但液态HCl不电离,故不导电,D项错误。
9.现有以下物质:①NaCl晶体;②液态SO3;③硫化氢气体;④汞;⑤BaSO4晶体;⑥纯蔗糖;⑦酒精;⑧熔融KNO3;⑨O2。
请回答下列问题(填序号):
(1)以上物质能导电的是________;
(2)以上物质属于电解质的是________;
(3)以上物质属于非电解质的是________;
(4)以上物质溶于水后形成的水溶液能导电的是________;
(5)以上物质既不是电解质,又不是非电解质的是________。
解析:①NaCl晶体是电解质,但其Na+、Cl-不能自由移动,不导电;②液态SO3不导电,是非电解质;③硫化氢气体溶于水能导电,是电解质,但硫化氢不导电;④汞是金属单质,能导电,既不是电解质也不是非电解质;⑤BaSO4晶体尽管溶解度很小,但溶解的部分BaSO4能全部电离,且熔融状态下能导电,是电解质;⑥纯蔗糖无论溶于水还是熔融状态下均不导电,是非电解质;⑦酒精无论溶于水还是熔融状态下均不导电,是非电解质;⑧熔融KNO3能电离出K+和NO,能导电,是电解质;⑨O2是非金属单质,不能导电,既不是电解质也不是非电解质。
答案:(1)④⑧ (2)①③⑤⑧ (3)②⑥⑦ (4)①②③⑧ (5)④⑨
10.丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中有一处明显错误是____________,原因是_____________________________________________________(试从分散系的分类进行讨论说明)。
(2)欲在树林中观察到丁达尔效应,你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是________,理由是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)去树林观察丁达尔效应有诸多不便,聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法,其中最简单、最环保的方法是:___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应,所以该图中的明显错误是空气中也出现了光柱。
(2)清晨树林中存在水雾,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔效应,所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨。
(3)由题可知水雾在空气中形成胶体。打开暖瓶(内有热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可。
答案:(1)空气中也出现了光柱 进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应
(2)清晨 清晨树林中存在水雾,雾是胶体,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔效应
(3)打开暖瓶(或加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可