2016-2017学年江苏省徐州市邳州市运河中学高三上学期开学化学试卷
一、单项选择题
1.(2016高三上·邳州开学考)2016年里约奥运会已经圆满结束,其中各种各样的材料为奥运会成功举办起到了举足轻重的作用.下列有关奥运材料的说法不正确的是( )
A.火炬燃料丙烷充分燃烧后只生成二氧化碳和水
B.泳池中加入的适量硫酸铜可起到杀菌消毒作用
C.举重和体操运动员手上涂抹的碳酸镁白色粉末可吸水防滑
D.撑杆跳高运动员使用的碳纤维撑杆属于有机高分子材料
【答案】D
【知识点】甲烷的化学性质;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】解:A、丙烷中只有碳、氢元素,根据元素守恒知,丙烷充分燃烧生成二氧化碳和水,故A正确;
B、属于重金属离子,能使蛋白质变性,铜离子可以杀菌,泳池中加入的适量硫酸铜可起到杀菌消毒作用,故B正确;
C、运动员在比赛时,手掌心常会冒汗,碳酸镁能吸去掌心汗水,同时还会增加掌心与器械之间的摩擦力,故C正确;
D、碳纤维是碳的单质,不属于有机高分子材料,故D错误;
故选D.
【分析】A、丙烷充分燃烧生成二氧化碳和水;
B、铜离子可以杀菌,属于重金属离子,能使蛋白质变性;
C、举重和体操运动员用碳酸镁能吸去掌心汗水,同时还会增加掌心与器械之间的摩擦力;
D、碳纤维是碳的单质.
2.(2016高三上·邳州开学考)最近媒体报道了一些化学物质,如爆炸力极强的N5、比黄金还贵重的18O2、太空中的甲醇气团等.下列说法正确的是( )
A.N5和N2是氮元素的两种同位素 B.由N5变成N2是化学变化
C.18O2和16O2是两种不同的核素 D.甲醇属于离子化合物
【答案】B
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;同位素及其应用
【解析】【解答】解:A.N5和N2是单质,不是原子,不属于同位素,故A错误;
B.N5和N2不是同种物质,所以2N5=5N2是化学变化,故B正确;
C.18O2和16O2是氧元素的两种单质,不是原子,不是核素,故C错误;
D.甲醇分子中只含共价键,为共价化合物,故D错误;
故选B.
【分析】A.质子数相同中子数不同的原子互称同位素;
B.判断物理变化与化学变化的依据:是否有新物质生成;
C.核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子;
D.含有离子键的化合物为离子化合物,只含共价键的化合物为共价化合物;
3.(2016高三上·邳州开学考)下列有关化学用语表示正确的是( )
A.氢氧化钠的电子式:
B.质子数为53、中子数为78的碘原子:
C.水分子比例模型:
D.对硝基甲苯的结构简式:
【答案】B
【知识点】结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】解:A.氢氧化钠的电子式为: ,故A错误;
B.质子数为53、中子数为78的碘原子中质量数为131,所以该原子为:,故B正确;
C.水分子是V型,其比例模型为: ,故C错误;
D.对硝基甲苯的结构简式为: ,故D错误;
故选B.
【分析】A.氢氧化钠是离子化合物,应该符合离子化合物电子式的书写特点;
B.元素符合的左下角数字表示质子数,左上角数字表示质量数;
C.比例模型突出的是原子之间相等大小以及原子的大致连接顺序、空间结构,不能体现原子之间的成键的情况;
D.对硝基甲苯中苯环连接氮原子.
4.(2016高三上·邳州开学考)以下实验装置一般不用于分离物质的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:A.为分液操作,可用于分离互不相溶的液体,故A不选;
B.为蒸馏操作,可用来分离沸点不同的物质,故B不选;
C.为过滤操作,可用于分离故、液混合物,故C不选;
D.气体的收集,不能够用于分离,故D选.
故选D.
【分析】根据各种实验的装置特点判断实验目的,可做出答案,其中A为分液,B为蒸馏,C为过滤,D为气体的收集,以此解答.
5.(2016高三上·邳州开学考)下列有关离子组的评价及相关离子方程式均正确的是( )
选项 离子组 评价及离子方程式
A H+、Fe2+、NO3﹣、Cl﹣ 不能大量共存于同一溶液中,因为发生反应:Fe2++2H+=Fe3++H2↑
B Na+、K+、HCO3﹣、OH﹣ 不能大量共存于同一溶液中,因为发生反应:HCO3﹣+OH﹣=H2O+CO2↑
C Ca2+、NH4+、CO32﹣、Cl﹣ 能大量共存于同一溶液中
D Na+、NH4+、SO42﹣、Cl﹣ 能大量共存于同一溶液中
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.NO3﹣在H+存在的条件下具有强氧化性,能够氧化Fe2+,该评价正确,但是离子方程式书写错误,正确的离子方程式为3Fe2++NO3﹣+4H+═3Fe3++2H2O+NO↑,故A错误;
B.HCO3﹣、OH﹣离子之间发生反应生成碳酸根离子和水,在溶液中不能共存,该评价正确,但是离子方程式错误,正确的离子方程式为:HCO3﹣+OH﹣=H2O+CO32﹣,故B错误;
C.Ca2+、CO32﹣离子能够发生反应生成碳酸钙沉淀,在溶液中不能共存,该评价错误,故C错误;
D.Na+、NH4+、SO42﹣、Cl﹣离子之间不反应,在溶液中能够大量共存,该评价正确,故D正确;
故选D.
【分析】A.硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,能够氧化亚铁离子,该评价正确,但离子方程式书写错误;
B.碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,在溶液中不能共存,该评价正确,但是离子方程式错误;
C.钙离子能够与碳酸根离子反应,在溶液中不能共存,该评价错误;
D.四种离子之间不反应,能够大量共存,该评价正确.
6.(2016高三上·邳州开学考)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.SO2通入酸性KMnO4溶液:5SO2+2H2O+2MnO4﹣═5SO42﹣+2Mn2++4H+
B.过量的CO2通入水玻璃中:SiO32﹣+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32﹣
C.NH4Al(SO4)2溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:NH4++Al3++5OH﹣═NH3 H2O+AlO2﹣+2H2O
D.漂白粉中加入浓盐酸:ClO﹣+Cl﹣+H2O═Cl2↑+2OH﹣
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.SO2通入酸性KMnO4溶液,二者反应氧化还原反应,离子方程式:5SO2+2H2O+2MnO4﹣═5SO42﹣+2Mn2++4H+,故A正确;
B.过量的CO2通入水玻璃中:SiO32﹣+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2HCO3﹣,故B错误;
C.铝铵矾[NH4Al(SO4)2?12H2O]溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,NH4++Al3++2SO42﹣+2Ba2++5OH﹣═AlO﹣2+2BaSO4↓+2H2O+NH3 H2O,故C错误;
D.漂白粉中加入浓盐酸,离子方程式:ClO﹣+Cl﹣+2H+═Cl2↑+H2O,故D错误;
故选:A.
【分析】A.二氧化硫具有还原性,能够还原酸性高锰酸钾;
B.二氧化碳过量,反应生成碳酸氢钠和硅酸沉淀;
C.漏掉了钡离子与硫酸根离子的反应;
D.不符合反应客观事实,酸性环境下不能生成氢氧根离子.
7.(2016高三上·邳州开学考)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图所示).下列说法正确的是( )
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.NaHCO3 受热分解的方程式为:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
C.电解饱和氯化钠溶液的方程式为:2NaCl 2Na+Cl2↑
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
【答案】B
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】解:A、碳酸根的第一步水解(水解后生成碳酸氢根和氢氧根)的平衡常数比碳酸氢根要大许多.碳酸根水解要比碳酸氢根容易得多.所以溶解度较大,且溶解的快,故A错误;
B、碳酸氢钠不稳定受热易分解,反应的化学方程式为:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,故B正确;
C、电解饱和氯化钠溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气,方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑,故C错误;
D、氯化钠和水、氨气、二氧化碳的反应以及碳酸氢钠的分解反应都不是氧化还原反应,故D错误.
故选B.
【分析】A、根据其阴离子的水解程度判断;
B、碳酸氢钠不稳定受热易分解;
C、电解饱和氯化钠溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气,方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑;
D、根据元素的化合价是否变化判断.
8.(2016高三上·邳州开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,3.2 g O2和3.2 g O3所含氧原子数都是0.2NA
B.0.05 mol熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.10NA
C.11.2 L乙烯、乙炔的混合气体中含有的碳原子数为NA
D.5.6 g Fe和足量盐酸完全反应,转移的电子数为0.3NA
【答案】A
【知识点】物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】解:A、氧气和臭氧均由氧原子构成,故3.2g氧气和3.2g臭氧中含有的氧原子的物质的量均为0.2mol,个数为0.2NA个,故A正确;
B、碳酸氢钠在熔融状态下只能电离为钠离子和碳酸氢根离子,故0.05mol熔融的碳酸氢钠中含0.05NA个阳离子,故B错误;
C、混合气体所处的状态不明确,故其物质的量无法计算,故C错误;
D、5.6g铁的物质的量为0.1mol,而铁和盐酸反应后变为+2价,故0.1mol铁反应后转移0.2NA个电子,故D错误.
故选A.
【分析】A、氧气和臭氧均由氧原子构成;
B、碳酸氢钠在熔融状态下只能电离为钠离子和碳酸氢根离子;
C、混合气体所处的状态不明确;
D、求出铁的物质的量,然后根据铁和盐酸反应后变为+2价来分析.
9.(2016高三上·邳州开学考)已知,2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
K2Cr2O7+14HCl═2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O
其中,KMnO4和一般浓度的盐酸反应,K2Cr2O7需和较浓的盐酸 (>6mol L﹣1)反应,MnO2需和浓盐酸(>8mol L﹣1)反应.
以下结论中,不正确的是( )
A.上述反应既属于氧化还原反应,又属于离子反应
B.生成1 mol Cl2转移电子数均为2 NA(NA为阿伏加德罗常数)
C.氧化性:KMnO4>K2Cr2O7>Cl2>MnO2
D.盐酸的浓度越大,Cl﹣的还原性越强
【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A.这三个分子中都有元素化合价变化,且都有离子参加,所以既属于氧化还原反应又属于离子反应,故A正确;
B.生成1 mol Cl2转移电子数均为2[0﹣(﹣1)]NA=2 NA,故B正确;
C.MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O中二氧化锰的氧化性大于氯气,故C错误;
D.盐酸的浓度越大,氯离子的浓度越大,其反应速率越快,则氯离子的还原性越强,故D正确;
故选C.
【分析】A.化学反应中有元素化合价变化的属于氧化还原反应,有离子参加的化学反应是离子反应;
B.根据化合价变化判断;
C.在自发进行的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;
D.盐酸的浓度越大,氯离子的还原性越强.
10.(2016高三上·邳州开学考)在t℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g mL﹣1,溶质的质量分数为w,其中含有NH4+的物质的量是b mol,下列叙述正确的是( )
A.溶质的质量分数w= ×100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol L﹣1
C.溶液中c(OH﹣)= mol L﹣1+c(H+)
D.向上述溶液中加入V mL水,所得溶液的质量分数大于0.5w
【答案】C
【知识点】物质的量浓度
【解析】【解答】解:A.氨水溶液溶质为氨气,该溶液的密度为ρ g cm﹣3,体积为VmL,所以溶液质量为ρVg,溶质氨气的质量为ag,溶质的质量分数ω= ×100%,故A错误;
B.a g NH3的物质的量为 = mol,溶液体积为VmL,所以溶液的物质的量浓度c= = mol/L,故B错误;
C.溶液中c(NH4+)= = mol/L,根据溶液呈电中性,可知c(OH﹣)=c(H+)+c(NH4+),则溶液中c(OH﹣)= mol/L+c(H+),故C正确;
D.水的密度比氨水的密度大,相等体积的氨水与水,水的质量大,等体积混合后溶液的质量大于原氨水的2倍,溶液中氨气的质量相同,根据溶质的质量分数= ×100%可知,等体积混合所得溶液溶质的质量分数小于0.5ω,故D错误.
故选:C.
【分析】A.根据m=ρV计算溶液的体积,氨水溶液溶质为氨气,根据溶质的质量分数= ×100%计算;
B.根据n= 计算a g NH3的物质的量,溶液体积为VmL,再根据c= 计算溶液的物质的量浓度;
C.根据溶液呈电中性,可知c(OH﹣)=c(H+)+c(NH4+),据此计算判断;
D.溶质氨气的质量不变,水的密度比氨水的密度大,等体积混合后溶液的质量大于原氨水的2倍,根据溶质的质量分数= ×100%判断.
11.如图所示,两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内的物质相互发生的反应.已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1mol,水的质量为100g.下列说法不正确的是( )
A.Na2O2中阴阳离子数目之比为1:2
B.反应①的离子方程式为:Na+2H2O═Na++2OH﹣+H2↑
C.反应③最多能产生0.05 mol O2
D.①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小:①>②>③
【答案】B,D
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】解:A.过氧化钠中阴离子是O2 2﹣,所以阴阳离子数目之比为1:2,故A正确;
B.反应①的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑,故B错误;
C、反应方程式为:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2↑
2mol 1mol
0.1mo 0.05mol
根据方程式知,最多产生0.05mol O2,故C正确.
D、钠、氧化钠、过氧化钠和水反应的方程式分别如下:
Na+H2O=NaOH+ H2↑,溶液增加的质量=m(Na)﹣m(H2)=2.3g﹣0.1g=2.2g;
Na2O+H2O=2NaOH,溶液增加的质量=m(Na2O)=0.1mol×62g/mol=6.2g;
Na2O2+H2O=2NaOH+ O2↑,溶液增加的质量=m(Na2O2)﹣m(O2)=m(Na2O)=6.2g
所以溶液增加的质量大小顺序为:钠<氧化钠=过氧化钠,
根据钠原子守恒知,0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为:0.1mol、0.2mol、0.2mol,通过以上分析可知,0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、分别溶于水所得溶液的质量分数分别为: 、 、 ,所以①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小:①<②=③,故D错误.
故选BD.
【分析】A.过氧化钠中的阴离子是过氧根离子不是氧离子,根据化学式判断阴阳离子个数之比.
B.离子方程式要遵循“原子守恒和电荷守恒等”规律.
C.根据过氧化钠和水反应的方程式计算生成氧气的物质的量.
D.根据固体的物质的量计算溶液中溶质的质量、溶液的质量,根据质量分数公式判断质量分数相对大小.
12.(2016高三上·邳州开学考)市场上有一种用于预防和治疗缺氧症状的便携式制氧器,利用过碳酸钠固体A(化学式为2Na2CO3 3H2O2)和灰黑色固体B(不溶于水)与水混合反应制得氧气.某同学对A、B两种物质进行探究,实验步骤及现象如下图所示.下列说法
错误的是( )
A.物质B在反应①中可能起催化作用
B.设计③的目的是制取氧气
C.第②步分离混合物的方法是过滤
D.白色沉淀D为CaCO3
【答案】B
【知识点】钠的重要化合物;无机物的推断
【解析】【解答】解:A.分析步骤①和③可以知道,在反应①后B仍能使过氧化氢溶液分解产生气体C,所以可以判断B可能为催化剂,故A正确;
B.设计③的实验目的是为了验证B是否能够加快过氧化氢溶液的分解速率,从而对B的作用作出判断,故B错误;
C.分离溶液和不溶性的固体采用过滤的方法,B不溶于水,C易溶于水,所以分离混合物可以采用过滤的方法,故C正确;
D.根据元素守恒知,D为CaCO3,故D正确;
故选B.
【分析】A和B的混合物加入水后,过碳酸钠分解生成氧气和混合物,分离得到无色溶液C和B,说明B没有参加反应,C和氯化钙反应生成白色沉淀D,根据元素守恒知,D是CaCO3,则C是Na2CO3,B加入双氧水中生成无色气体E,双氧水在催化剂条件下能立即分解生成氧气.
13.(2016高三上·邳州开学考)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的是( )
A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究讨Mg的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成
C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体
【答案】B
【知识点】镁的化学性质;镁、铝的重要化合物;化学实验方案的评价
【解析】【解答】解:A.稀释浓硫酸,应将浓硫酸加到水中,而不能将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,故A错误;
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,镁离子与碱反应生成氢氧化镁沉淀,故B正确;
C.过滤操作应利用玻璃棒引流,将浊液倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,故C错误;
D.应将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,生成氯化镁,加热时促进镁离子水解,生成的盐酸为挥发性酸,所以蒸干得不到无水MgCl2固体,为氢氧化镁固体,故D错误;
故选B.
【分析】A.稀释浓硫酸,应将浓硫酸加到水中;
B.镁离子与碱反应生成氢氧化镁沉淀;
C.过滤操作应用玻璃棒引流;
D.镁离子水解,生成的盐酸为挥发性酸.
14.(2016高一上·葫芦岛期中)草木灰中可能含K2CO3、K2SO4及NaCl等盐,将草木灰用蒸馏水浸取得浸取液进行实验,下列根据现象得出的结论不正确的是( )
A.向浸取液中加入BaCl2有白色沉淀,说明其中含有SO42﹣
B.向浸取液中加入AgNO3溶液有白色沉淀,说明其中含有Cl﹣
C.洁净的铂丝蘸取浸取液少许,在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,不能确定是否含K+
D.向浸取液中滴加稀硫酸,产生无色无味的气体,说明其中含有CO32﹣
【答案】A,B
【知识点】常见离子的检验
【解析】【解答】解:A、碳酸根、硫酸根均能与钡离子生成难溶于水的碳酸钡、硫酸钡沉淀,故不能说明一定含有硫酸根,可能含有碳酸根,故A错误;
B、碳酸根、硫酸根、氯离子均能与银离子生成白色难溶于水的沉淀,故原溶液中不一定含有氯离子,故B错误;
C、观察钾的焰色,应透过蓝色钴玻璃滤去钠的黄光,故洁净的铂丝蘸取浸取液少许,在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,不能确定是否含K+,故C正确;
D、K2CO3、K2SO4及NaCl中只有碳酸根能与硫酸反应生成气体,故D正确,
故选AB.
【分析】A、碳酸根、硫酸根均能与钡离子生成难溶于水的碳酸钡、硫酸钡沉淀;
B、碳酸根、硫酸根、氯离子均能与银离子生成白色难溶于水的沉淀;
C、观察钾的焰色,应透过蓝色钴玻璃滤去钠的黄光;
D、K2CO3、K2SO4及NaCl中只有碳酸根能与硫酸反应生成气体.
15.(2016高三上·邳州开学考)镁、铁混合物13.4g溶解在足量的稀硝酸中,完全反应得到还原产物只有6.72L(标况下)NO,则向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,可生成的沉淀质量为( )
A.26.8g B.28.7g C.29.1g D.29.5g
【答案】B
【知识点】有关混合物反应的计算
【解析】【解答】解:n(NO)= =0.3mol,生成0.3mol NO,转移的电子的物质的量为:n(e﹣)=0.3mol×(5﹣2)=0.9mol,
反应中存在:Mg Mg2+ Mg(OH)2,Fe Fe3+→Fe(OH)3,
则:n(e﹣)=n(OH﹣),
所以m(沉淀)=m(混合物)+m(OH﹣)=13.4g+0.9mol×17g/mol=28.7g,
故选B.
【分析】m(沉淀)=m(混合物)+m(OH﹣),反应中存在:Mg Mg2+ Mg(OH)2,Fe Fe3+→Fe(OH)3,根据关系式可得出n(e﹣)=n(OH﹣),以此计算沉淀的质量.
二、解答题
16.(2016高三上·邳州开学考)氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,不溶于水、乙醇及稀硫酸,在空气中迅速被氧化成绿色,常用作有机合成工业中的催化剂.实验室拟以下列方法制取CuCl:在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl.试回答以下问题:
(1)CuCl制备过程中需配制物质的量浓度为2.0mol/L的CuSO4溶液.
①配制950mL 2.0mol/L的CuSO4溶液应称取胆矾的质量为 g.
②某学生实际配制CuSO4溶液的浓度为1.8mol/L,原因可能是 .
A.托盘天平的砝码生锈 B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水
C.溶解后的烧杯未经多次洗涤 D.胶头滴管加水定容时仰视刻度
(2)写出用上述方法制备CuCl的离子方程式 .
(3)在上述制取过程中,经过滤得到CuCl沉淀,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于70℃干燥2小时,冷却,密封包装即得产品.其中“于70℃真空干燥”的目的是 ; .(回答两点)
(4)据世界卫生组织统计,最常用的避孕环含金属铜,避孕过程中生成了CuCl.其原因是铜与人体分泌物中的盐酸以及子宫内的空气反应:Cu+HCl+O2=CuCl+HO2,HO2(超氧酸) 不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性.下列说法或表示正确的是 .
A.氧化产物是HO2
B.HO2在碱中能稳定存在
C.HO2 的电离方程式是HO2 H++O2﹣
D.1mol Cu 参加反应有2mol电子发生转移.
【答案】(1)500;CD
(2)2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+
(3)加快乙醇和水的蒸发;防止CuCl被空气氧化
(4)C
【知识点】铜及其化合物
【解析】【解答】解:(1)①由于没有950mL的容量瓶,选择大于950mL相近规格的容量瓶,所以应选择1000mL规格容量瓶,根据化学式可知硫酸铜的物质的量等于硫酸铜晶体的物质的量,所以需要胆矾的质量为:1L×2mol/L×250g/mol=500g,故答案为:500;②A.砝码生锈后增重,使称量的固体质量偏大,溶质的物质的量偏大,所配溶液的浓度偏高,故A错误;B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水,对溶质物质的量和溶液体积都不会产生影响,溶液的浓度不变,故B错误;C.溶解后的烧杯未经多次洗涤,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏低,故C正确;D.胶头滴管加水定容时仰视刻度,导致溶液的体积偏大,溶液的浓度偏低,故D正确;故答案为:CD;(2)Na2SO3和硫酸铜之间可以发生氧化还原反应生成氯化亚铜沉淀,反应的离子方程式为:2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+,故答案为:2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+;3)CuCl沉淀,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于70℃干燥2小时,这样可以加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化,故答案为:加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化;(4)A.O元素化合价降低,被还原,HO2为还原产物,故A错误;B.HO2为超氧酸,应具有酸性,可与碱反应,故B错误;C.HO2(超氧酸) 是一种弱酸,所以HO2 的电离方程式为HO2 H++O2﹣,故C正确;D.反应中Cu元素化合价由0价升高到+1价,则1molCu参加反应有1mol电子发生转移,故D错误.故选C.
【分析】(1)①一定容积规格的容量瓶只能配制相应体积的溶液,由于没有950mL的容量瓶,选择大于950mL相近规格的容量瓶;根据化学式可知硫酸铜的物质的量等于硫酸铜晶体的物质的量,根据m=cnM计算所需胆矾的质量;②根据c= 、m=n×M分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响来判断;(2)亚硫酸根和硫酸铜之间可以发生氧化还原反应生成氯化亚铜沉淀;(3)乙醇和水易挥发,CuCl具有还原性,可以被空气氧化;(4)反应Cu+HCl+O2=CuCl+HO2中Cu元素化合价升高,被氧化,O元素化合价降低,被还原,O2为氧化剂,结合元素化合价的变化解答该题.
17.(2016高三上·邳州开学考)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的.某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na+、Mg2+、Cl﹣、Br﹣等)中模拟工业生产来提取镁,主要过程如图1:
回答下列问题:
(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是 .
(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有 溶液(填写化学式)的烧杯中,充分搅拌后经 、 (填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2.
(3)图2是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图:其中装置A的作用是 .
(4)写出过程④中发生反应的化学方程式 .
(5)金属Mg在CO2中完全燃烧生成MgO和C,下列说法正确的是 .
A.碳单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
B.Mg、MgO中镁元素微粒半径:r(Mg2+)>r(Mg)
C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性
D.该反应中化学能全部转化为热能.
【答案】(1)石灰乳原料丰富,成本低
(2)MgCl2;过滤;洗涤
(3)制备干燥的HCl气体
(4)MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
(5)C
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:向海水中加入沉淀剂石灰乳,镁离子转化为Mg(OH)2,采用过滤的方法分离溶液和Mg(OH)2,Mg(OH)2将溶于稀盐酸得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2固体,电解熔融MgCl2固体得Mg.(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料丰富,成本低,故答案为:石灰乳原料丰富,成本低; (2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有MgCl2溶液的烧杯中,充分搅拌后经过滤、洗涤可得纯净的Mg(OH)2,故答案为:MgCl2;过滤;洗涤;(3)图2是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图,其中装置A的作用是制备干燥的HCl气体.浓盐酸滴入浓硫酸而不是将浓硫酸滴入浓盐酸的理由是得到的HCl气体不带有水蒸气.故答案为:制备干燥的HCl气体;(4)过程④中发生反应的化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,故答案为:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑;(5)A、元素C除存在金刚石和石墨外,还存在足球烯(C60)等同素异形体,故A错误;
B、Mg有3个电子层,Mg2+为Mg失去最外层的2个电子形成的阳离子,只有2个电子层,故半径r(Mg2+)<r(Mg),故B错误;C、该反应为:2Mg+CO2 2MgO+C,此反应中Mg为还原剂,C为还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,即还原性Mg>C,故C正确;D、该反应放出光,即部分化学能转化为光能,即化学能转化为光能和热能,且生成物仍具有能量,故D错误,故选C.故答案为:C.
【分析】向海水中加入沉淀剂石灰乳,镁离子转化为Mg(OH)2,采用过滤的方法分离溶液和Mg(OH)2,Mg(OH)2将溶于稀盐酸得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2固体,电解熔融MgCl2固体得Mg.(1)从生产成本考虑;(2)从沉淀转化的角度分析;(3)浓盐酸滴入浓硫酸溶解放热使氯化氢挥发,在HCl气流中可抑制氯化镁水解;(4)电解法冶炼Mg是电解熔融氯化镁得到;(5)A、C元素的单质存在多种同素异形体;B、电子层数越多,微粒半径越大;C、依据化学反应方程式判断即可,还原剂的还原性大于还原产物的还原性;D、镁燃烧放出强光,据此解答即可.
18.(2016高三上·邳州开学考)氢氧化镁广泛用作阻燃剂和填充剂.以白云石(化学式:MgCO3 CaCO3)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下:
(1)根据流程图,白云石“轻烧”分解的化学反应式是 .
(2)“研磨”的目的是 .
(3)加入氨水时反应的化学方程式为 ;检验Mg(OH)2沉淀是否洗涤干净的方法是 .
(4)本流程中可以循环利用的物质是 .
(5)传统工艺是将白云石高温分解为氧化镁和氧化钙后提取,而该工艺采用轻烧白云石的方法,其优点是 .
【答案】(1)MgCO3=△=MgO+CO2↑
(2)增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分
(3)MgSO4+2NH3 H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;取少量最后一次洗涤液,加盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净
(4)(NH4)2SO4、NH3
(5)减少能源消耗,便于分离出CaCO3
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:(1)从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁,分解生成氧化镁,方程式为MgCO3=△=MgO+CO2↑;
故答案为:MgCO3=△=MgO+CO2↑;(2)“研磨”可以增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分;故答案为:增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分;(3)加入氨水,生成氢氧化镁沉淀,方程式为MgSO4+2NH3 H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子,洗涤Mg(OH)2沉淀所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻棒等,取洗涤液加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;故答案为:MgSO4+2NH3 H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;取少量最后一次洗涤液,加盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;(4)由流程图可知,(NH4)2SO4 、NH3可以循环利用;故答案为:(NH4)2SO4 、NH3;(5)分析流程可知,传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取,该工艺采用轻烧白云石的方法可以减少能源消耗、便于CaCO3分离;故答案为:减少能源消耗或便于CaCO3分离;故答案为:减少能源消耗,便于分离出CaCO3 或减少CO2的排放.
【分析】流程分析白云石主要成分为MgCO3 CaCO3轻烧,从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁,研磨加入水和硫酸铵加热,硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水,过滤加入氨水生成氢氧化镁沉淀,过滤得到氢氧化镁固体,(1)从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁;(2)“研磨”可以增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分;(3)加入氨水,生成氢氧化镁沉淀;检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子,洗涤Mg(OH)2沉淀所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻棒等,取洗涤液加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;(4)分析流程可知,(NH4)2SO4 、NH3可以循环利用;(5)分析流程可知,传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取,该工艺采用轻烧白云石的方法可以减少能源消耗、便于CaCO3分离.
19.(2016高三上·邳州开学考)[化学﹣﹣选修化学与技术]
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途.湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示.
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:
①反应Ⅰ的化学方程式为 .
②反应Ⅱ的离子方程式为 .
③加入饱和KOH溶液的目的是 .
(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为 、 , 、 .
(3)干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 .
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,右图为该电池和常用的高能碱性
电池的放电曲线,由此可得出的高铁电池的优点有 , .
【答案】(1)2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O;3ClO﹣+10OH﹣+2Fe3+=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O;增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出
(2)高铁酸钾有强氧化性;能杀菌消毒;在水中被还原生成Fe(OH)3胶体;有吸附性起净水作用
(3)3﹕1
(4)放电时间长;工作电压稳定
【知识点】化学电源新型电池;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计
【解析】【解答】解:(1)①反应Ⅰ为复分解反应,方程式为:2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O,故答案为:2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O;②反应Ⅱ为氧化还原反应,+3价铁被氧化成+6价铁,+1价的氯被氧化为﹣1价,方程式:3ClO﹣+10OH﹣+2Fe3+=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O,故答案为:3ClO﹣+10OH﹣+2Fe3+=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O
③NaFeO4+KOH KFeO4+NaOH,加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度,使平衡向右移动,析出晶体,故答案为:增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出;(2)高铁酸钾具有很强的氧化性,能杀菌消毒,在水中被还原生成Fe(OH)3胶体,有吸附性,故答案为高铁酸钾有强氧化性,能杀菌消毒,在水中被还原生成Fe(OH)3胶体、有吸附性起净水作用; (3)干法制备K2FeO4的反应的方程式为:Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O,N元素化合价降低,是氧化剂,铁的化合价降低,是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3﹕1,故答案为:3﹕1;(4)由图可知高铁电池比高能碱性电池放电时间长,工作电压稳定,
故答案为:放电时间长、工作电压稳定.
【分析】(1)根据物质的性质写出方程式,反应Ⅰ:2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O,反应Ⅱ:3ClO﹣+10OH﹣+2Fe3+=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O,加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度,使平衡向右移动(2)高铁酸钾具有很强的氧化性,能杀菌消毒,在水中生成的Fe(OH)3胶体,有吸附性(3)根据化合价的升降来判断,化合价升高的为还原剂,化合价降低的为氧化剂,并根据化学计量数来分析氧化剂和还原剂的比例(4)由图可知高铁电池比高能碱性电池放电时间长,工作电压稳定.
20.(2016高三上·邳州开学考)纯净的过氧化钙(CaO2)是白色粉末,难溶于水,不溶于乙醇、乙醚,常温下较为稳定,是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输.已知:在实验室可用钙盐制取CaO2 8H2O,再经脱水制得CaO2.其制备过程如下:
(1)“溶解”过程需要的玻璃仪器有 ;“沉淀”时需控制反应温度在0℃左右,比较简单易行的方法是 ;为检验“水洗”是否合格,可取少量洗涤液于试管中,再滴加 (填试剂),无明显现象说明“水洗”合格.
(2)“沉淀”时发生反应的离子方程式为 ;该制法的副产品为 (填化学式);若称取11.1g无水CaCl2,理论上应该量取质量分数30%、密度1.1g/cm3的H2O2溶液 mL.
(3)测定产品中CaO2的含量的实验步骤是:
第一步,准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入少量2mol/L的H2SO4溶液,充分反应;
第二步,向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液;
第三步,逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL.【已知:I2+2S2O32﹣→2I﹣+S4O62﹣(无色)】
①第三步中说明反应恰好完全的现象是 .
②CaO2的质量分数为 (用字母表示);
③某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的CaO2的质量分数可能 (填“偏高”、“偏低”、“无影响”、“不能确定”)
【答案】(1)烧杯、玻璃棒;将反应容器浸入冰水中;AgNO3溶液
(2)Ca2++2NH3 H2O+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4+;NH4Cl;10.3
(3)溶液由蓝色变为无色,且30s不恢复;;偏高
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】解:(1)“溶解”过程需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒;为了控制沉淀温度为0℃左右,在实验室宜采取的方法是冰水浴冷却可以达到实验目的,比较简单易行的方法是将反应容器浸入冰水中;为检验“水洗”是否合格,检验水洗后没有Cl﹣离子即可,则可取少量洗涤液于试管中,再滴加 AgNO3溶液,无明显现象说明“水洗”合格;故答案为:烧杯、玻璃棒;将反应容器浸入冰水中;AgNO3溶液;(2)本实验的目的为制备CaO2 8H2O,则流程中的沉淀应为CaO2 8H2O,根据质量守恒判断还应有NH4Cl生成,故反应的离子方程式为:Ca2++2NH3 H2O+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4+;副产品为NH4Cl;由方程式得n(H2O2)=n(CaCl2),所以设量取质量分数30%、密度1.1g/cm3的H2O2溶液xmL,则有 = ,解得x=10.3mL故答案为:Ca2++2NH3 H2O+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4+;NH4Cl;10.3;(3)①CaO2具有强氧化性,溶液中加入KI晶体和淀粉溶液,生成的碘单质遇淀粉变蓝色,反应的离子方程式为:CaO2+4H++2I﹣═Ca2++2H2O+I2,所以反应恰好完全的现象是溶液由蓝色变为无色,且30s不恢复,故答案为:溶液由蓝色变为无色,且30s不恢复;②根据反应的离子方程式,CaO2+4H++2I﹣═Ca2++2H2O+I2,I2+2S2O32﹣→2I﹣+S4O62﹣,可得关系式并以此进行计算:
CaO2~ 2S2O32﹣
72g 2mol
m cV×10﹣3mol
m= =36cV×10﹣3g
则CaO2的质量分数为
故答案为: ;
③在酸性条件下空气中的O2也可以把KI氧化为I2,使消耗的Na2S2O3增多,从而使测得的CaO2的质量分数偏高,故答案为:偏高;在酸性条件下空气中的O2也可以把KI氧化为I2,使消耗的Na2S2O3增多,从而使测得的CaO2的质量分数偏高
【分析】(1)“溶解”过程需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒;为了控制沉淀温度为0℃左右,在实验室宜采取的方法是冰水浴冷却可以达到实验目的;根据检验水洗后没有Cl﹣离子的方法判断合格;(2)实验的目的为制备CaO2 8H2O,则流程中的沉淀应为CaO2 8H2O,根据质量守恒判断还应有NH4Cl生成,根据质量守恒定律可写出反应的离子方程式;由方程式得n(H2O2)=n(CaCl2)计算;(3)①CaO2具有强氧化性,溶液中加入KI晶体和淀粉溶液,生成的碘单质遇淀粉变蓝色,据此分析;②根据反应的离子方程式,CaO2+4H++2I﹣═Ca2++2H2O+I2,I2+2S2O32﹣→2I﹣+S4O62﹣,可得关系式CaO2~2S2O32﹣,并以此进行计算;③根据空气中的氧气能够氧化碘离子,使碘单质的量增加,消耗的硫代硫酸钠增加分析.
21.(2016高三上·邳州开学考)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子.称取两份质量均为1.96g的该结晶水合物,分别制成溶液.
一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色;加热该混合物,逸出0.224L(标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33g.
另一份加入含0.001molKMnO4的酸性溶液,MnO4﹣恰好完全被还原为Mn2+.
请回答以下问题:
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ,阴离子是 .
(2)该结晶水合物的化学式 .
【答案】(1)NH4+;Fe2+;SO42﹣
(2)(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O;[或(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O]
【知识点】常见离子的检验
【解析】【解答】解:(1)一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色,说明含有Fe2+离子,加热该混合物,逸出0.224L(标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明含有NH4+,用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33g,说明含有SO42﹣,故答案为:NH4+;Fe2+;SO42﹣;(2)由题中信息可知1.96g的该结晶水合物中:n(NH4+)= =0.01mol,质量为:m(NH4+)=0.01mol×18g/mol=0.18g,n(SO42﹣)= =0.01mol,质量为:m(SO42﹣)=0.01mol×96g/mol=0.96g,KMnO4的酸性溶液具有氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应,根据得失电子的物质的量相等,
则有:0.001mol×(7﹣2)=n×(3﹣2)n=0.005mol,即Fe2+的物质的量为0.005mol,质量为:0.005mol×56g/mol=0.28g,所以结晶水合物中水的质量为:1.96g﹣0.18g﹣0.96g﹣0.28g=0.54g,n(H2O)= =0.03mol,所以,1.96g的该结晶水合物中:m(NH4+):n(Fe2+):n(SO42﹣):n(H2O)=0.01mol:0.005mol:0.01mol:0.03mol=2:1:2:6,该结晶水合物的化学式为:(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O;[或(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O],故答案为:(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O;[或(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O].
【分析】一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色,说明含有Fe2+离子,加热该混合物,逸出0.224L(标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明含有NH4+,用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33g,说明含有SO42﹣,根据各物质的量和所发生的氧化还原反应进一步推断可能的化学式.
1 / 12016-2017学年江苏省徐州市邳州市运河中学高三上学期开学化学试卷
一、单项选择题
1.(2016高三上·邳州开学考)2016年里约奥运会已经圆满结束,其中各种各样的材料为奥运会成功举办起到了举足轻重的作用.下列有关奥运材料的说法不正确的是( )
A.火炬燃料丙烷充分燃烧后只生成二氧化碳和水
B.泳池中加入的适量硫酸铜可起到杀菌消毒作用
C.举重和体操运动员手上涂抹的碳酸镁白色粉末可吸水防滑
D.撑杆跳高运动员使用的碳纤维撑杆属于有机高分子材料
2.(2016高三上·邳州开学考)最近媒体报道了一些化学物质,如爆炸力极强的N5、比黄金还贵重的18O2、太空中的甲醇气团等.下列说法正确的是( )
A.N5和N2是氮元素的两种同位素 B.由N5变成N2是化学变化
C.18O2和16O2是两种不同的核素 D.甲醇属于离子化合物
3.(2016高三上·邳州开学考)下列有关化学用语表示正确的是( )
A.氢氧化钠的电子式:
B.质子数为53、中子数为78的碘原子:
C.水分子比例模型:
D.对硝基甲苯的结构简式:
4.(2016高三上·邳州开学考)以下实验装置一般不用于分离物质的是( )
A. B.
C. D.
5.(2016高三上·邳州开学考)下列有关离子组的评价及相关离子方程式均正确的是( )
选项 离子组 评价及离子方程式
A H+、Fe2+、NO3﹣、Cl﹣ 不能大量共存于同一溶液中,因为发生反应:Fe2++2H+=Fe3++H2↑
B Na+、K+、HCO3﹣、OH﹣ 不能大量共存于同一溶液中,因为发生反应:HCO3﹣+OH﹣=H2O+CO2↑
C Ca2+、NH4+、CO32﹣、Cl﹣ 能大量共存于同一溶液中
D Na+、NH4+、SO42﹣、Cl﹣ 能大量共存于同一溶液中
A.A B.B C.C D.D
6.(2016高三上·邳州开学考)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.SO2通入酸性KMnO4溶液:5SO2+2H2O+2MnO4﹣═5SO42﹣+2Mn2++4H+
B.过量的CO2通入水玻璃中:SiO32﹣+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32﹣
C.NH4Al(SO4)2溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:NH4++Al3++5OH﹣═NH3 H2O+AlO2﹣+2H2O
D.漂白粉中加入浓盐酸:ClO﹣+Cl﹣+H2O═Cl2↑+2OH﹣
7.(2016高三上·邳州开学考)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图所示).下列说法正确的是( )
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.NaHCO3 受热分解的方程式为:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
C.电解饱和氯化钠溶液的方程式为:2NaCl 2Na+Cl2↑
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
8.(2016高三上·邳州开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,3.2 g O2和3.2 g O3所含氧原子数都是0.2NA
B.0.05 mol熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.10NA
C.11.2 L乙烯、乙炔的混合气体中含有的碳原子数为NA
D.5.6 g Fe和足量盐酸完全反应,转移的电子数为0.3NA
9.(2016高三上·邳州开学考)已知,2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
K2Cr2O7+14HCl═2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O
其中,KMnO4和一般浓度的盐酸反应,K2Cr2O7需和较浓的盐酸 (>6mol L﹣1)反应,MnO2需和浓盐酸(>8mol L﹣1)反应.
以下结论中,不正确的是( )
A.上述反应既属于氧化还原反应,又属于离子反应
B.生成1 mol Cl2转移电子数均为2 NA(NA为阿伏加德罗常数)
C.氧化性:KMnO4>K2Cr2O7>Cl2>MnO2
D.盐酸的浓度越大,Cl﹣的还原性越强
10.(2016高三上·邳州开学考)在t℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g mL﹣1,溶质的质量分数为w,其中含有NH4+的物质的量是b mol,下列叙述正确的是( )
A.溶质的质量分数w= ×100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol L﹣1
C.溶液中c(OH﹣)= mol L﹣1+c(H+)
D.向上述溶液中加入V mL水,所得溶液的质量分数大于0.5w
11.如图所示,两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内的物质相互发生的反应.已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1mol,水的质量为100g.下列说法不正确的是( )
A.Na2O2中阴阳离子数目之比为1:2
B.反应①的离子方程式为:Na+2H2O═Na++2OH﹣+H2↑
C.反应③最多能产生0.05 mol O2
D.①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小:①>②>③
12.(2016高三上·邳州开学考)市场上有一种用于预防和治疗缺氧症状的便携式制氧器,利用过碳酸钠固体A(化学式为2Na2CO3 3H2O2)和灰黑色固体B(不溶于水)与水混合反应制得氧气.某同学对A、B两种物质进行探究,实验步骤及现象如下图所示.下列说法
错误的是( )
A.物质B在反应①中可能起催化作用
B.设计③的目的是制取氧气
C.第②步分离混合物的方法是过滤
D.白色沉淀D为CaCO3
13.(2016高三上·邳州开学考)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的是( )
A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究讨Mg的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成
C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体
14.(2016高一上·葫芦岛期中)草木灰中可能含K2CO3、K2SO4及NaCl等盐,将草木灰用蒸馏水浸取得浸取液进行实验,下列根据现象得出的结论不正确的是( )
A.向浸取液中加入BaCl2有白色沉淀,说明其中含有SO42﹣
B.向浸取液中加入AgNO3溶液有白色沉淀,说明其中含有Cl﹣
C.洁净的铂丝蘸取浸取液少许,在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,不能确定是否含K+
D.向浸取液中滴加稀硫酸,产生无色无味的气体,说明其中含有CO32﹣
15.(2016高三上·邳州开学考)镁、铁混合物13.4g溶解在足量的稀硝酸中,完全反应得到还原产物只有6.72L(标况下)NO,则向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,可生成的沉淀质量为( )
A.26.8g B.28.7g C.29.1g D.29.5g
二、解答题
16.(2016高三上·邳州开学考)氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,不溶于水、乙醇及稀硫酸,在空气中迅速被氧化成绿色,常用作有机合成工业中的催化剂.实验室拟以下列方法制取CuCl:在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl.试回答以下问题:
(1)CuCl制备过程中需配制物质的量浓度为2.0mol/L的CuSO4溶液.
①配制950mL 2.0mol/L的CuSO4溶液应称取胆矾的质量为 g.
②某学生实际配制CuSO4溶液的浓度为1.8mol/L,原因可能是 .
A.托盘天平的砝码生锈 B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水
C.溶解后的烧杯未经多次洗涤 D.胶头滴管加水定容时仰视刻度
(2)写出用上述方法制备CuCl的离子方程式 .
(3)在上述制取过程中,经过滤得到CuCl沉淀,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于70℃干燥2小时,冷却,密封包装即得产品.其中“于70℃真空干燥”的目的是 ; .(回答两点)
(4)据世界卫生组织统计,最常用的避孕环含金属铜,避孕过程中生成了CuCl.其原因是铜与人体分泌物中的盐酸以及子宫内的空气反应:Cu+HCl+O2=CuCl+HO2,HO2(超氧酸) 不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性.下列说法或表示正确的是 .
A.氧化产物是HO2
B.HO2在碱中能稳定存在
C.HO2 的电离方程式是HO2 H++O2﹣
D.1mol Cu 参加反应有2mol电子发生转移.
17.(2016高三上·邳州开学考)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的.某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na+、Mg2+、Cl﹣、Br﹣等)中模拟工业生产来提取镁,主要过程如图1:
回答下列问题:
(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是 .
(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有 溶液(填写化学式)的烧杯中,充分搅拌后经 、 (填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2.
(3)图2是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图:其中装置A的作用是 .
(4)写出过程④中发生反应的化学方程式 .
(5)金属Mg在CO2中完全燃烧生成MgO和C,下列说法正确的是 .
A.碳单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
B.Mg、MgO中镁元素微粒半径:r(Mg2+)>r(Mg)
C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性
D.该反应中化学能全部转化为热能.
18.(2016高三上·邳州开学考)氢氧化镁广泛用作阻燃剂和填充剂.以白云石(化学式:MgCO3 CaCO3)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下:
(1)根据流程图,白云石“轻烧”分解的化学反应式是 .
(2)“研磨”的目的是 .
(3)加入氨水时反应的化学方程式为 ;检验Mg(OH)2沉淀是否洗涤干净的方法是 .
(4)本流程中可以循环利用的物质是 .
(5)传统工艺是将白云石高温分解为氧化镁和氧化钙后提取,而该工艺采用轻烧白云石的方法,其优点是 .
19.(2016高三上·邳州开学考)[化学﹣﹣选修化学与技术]
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途.湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示.
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示:
①反应Ⅰ的化学方程式为 .
②反应Ⅱ的离子方程式为 .
③加入饱和KOH溶液的目的是 .
(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为 、 , 、 .
(3)干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 .
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,右图为该电池和常用的高能碱性
电池的放电曲线,由此可得出的高铁电池的优点有 , .
20.(2016高三上·邳州开学考)纯净的过氧化钙(CaO2)是白色粉末,难溶于水,不溶于乙醇、乙醚,常温下较为稳定,是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输.已知:在实验室可用钙盐制取CaO2 8H2O,再经脱水制得CaO2.其制备过程如下:
(1)“溶解”过程需要的玻璃仪器有 ;“沉淀”时需控制反应温度在0℃左右,比较简单易行的方法是 ;为检验“水洗”是否合格,可取少量洗涤液于试管中,再滴加 (填试剂),无明显现象说明“水洗”合格.
(2)“沉淀”时发生反应的离子方程式为 ;该制法的副产品为 (填化学式);若称取11.1g无水CaCl2,理论上应该量取质量分数30%、密度1.1g/cm3的H2O2溶液 mL.
(3)测定产品中CaO2的含量的实验步骤是:
第一步,准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入少量2mol/L的H2SO4溶液,充分反应;
第二步,向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液;
第三步,逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL.【已知:I2+2S2O32﹣→2I﹣+S4O62﹣(无色)】
①第三步中说明反应恰好完全的现象是 .
②CaO2的质量分数为 (用字母表示);
③某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的CaO2的质量分数可能 (填“偏高”、“偏低”、“无影响”、“不能确定”)
21.(2016高三上·邳州开学考)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子.称取两份质量均为1.96g的该结晶水合物,分别制成溶液.
一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色;加热该混合物,逸出0.224L(标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33g.
另一份加入含0.001molKMnO4的酸性溶液,MnO4﹣恰好完全被还原为Mn2+.
请回答以下问题:
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ,阴离子是 .
(2)该结晶水合物的化学式 .
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】甲烷的化学性质;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】解:A、丙烷中只有碳、氢元素,根据元素守恒知,丙烷充分燃烧生成二氧化碳和水,故A正确;
B、属于重金属离子,能使蛋白质变性,铜离子可以杀菌,泳池中加入的适量硫酸铜可起到杀菌消毒作用,故B正确;
C、运动员在比赛时,手掌心常会冒汗,碳酸镁能吸去掌心汗水,同时还会增加掌心与器械之间的摩擦力,故C正确;
D、碳纤维是碳的单质,不属于有机高分子材料,故D错误;
故选D.
【分析】A、丙烷充分燃烧生成二氧化碳和水;
B、铜离子可以杀菌,属于重金属离子,能使蛋白质变性;
C、举重和体操运动员用碳酸镁能吸去掌心汗水,同时还会增加掌心与器械之间的摩擦力;
D、碳纤维是碳的单质.
2.【答案】B
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;同位素及其应用
【解析】【解答】解:A.N5和N2是单质,不是原子,不属于同位素,故A错误;
B.N5和N2不是同种物质,所以2N5=5N2是化学变化,故B正确;
C.18O2和16O2是氧元素的两种单质,不是原子,不是核素,故C错误;
D.甲醇分子中只含共价键,为共价化合物,故D错误;
故选B.
【分析】A.质子数相同中子数不同的原子互称同位素;
B.判断物理变化与化学变化的依据:是否有新物质生成;
C.核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子;
D.含有离子键的化合物为离子化合物,只含共价键的化合物为共价化合物;
3.【答案】B
【知识点】结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】解:A.氢氧化钠的电子式为: ,故A错误;
B.质子数为53、中子数为78的碘原子中质量数为131,所以该原子为:,故B正确;
C.水分子是V型,其比例模型为: ,故C错误;
D.对硝基甲苯的结构简式为: ,故D错误;
故选B.
【分析】A.氢氧化钠是离子化合物,应该符合离子化合物电子式的书写特点;
B.元素符合的左下角数字表示质子数,左上角数字表示质量数;
C.比例模型突出的是原子之间相等大小以及原子的大致连接顺序、空间结构,不能体现原子之间的成键的情况;
D.对硝基甲苯中苯环连接氮原子.
4.【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:A.为分液操作,可用于分离互不相溶的液体,故A不选;
B.为蒸馏操作,可用来分离沸点不同的物质,故B不选;
C.为过滤操作,可用于分离故、液混合物,故C不选;
D.气体的收集,不能够用于分离,故D选.
故选D.
【分析】根据各种实验的装置特点判断实验目的,可做出答案,其中A为分液,B为蒸馏,C为过滤,D为气体的收集,以此解答.
5.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.NO3﹣在H+存在的条件下具有强氧化性,能够氧化Fe2+,该评价正确,但是离子方程式书写错误,正确的离子方程式为3Fe2++NO3﹣+4H+═3Fe3++2H2O+NO↑,故A错误;
B.HCO3﹣、OH﹣离子之间发生反应生成碳酸根离子和水,在溶液中不能共存,该评价正确,但是离子方程式错误,正确的离子方程式为:HCO3﹣+OH﹣=H2O+CO32﹣,故B错误;
C.Ca2+、CO32﹣离子能够发生反应生成碳酸钙沉淀,在溶液中不能共存,该评价错误,故C错误;
D.Na+、NH4+、SO42﹣、Cl﹣离子之间不反应,在溶液中能够大量共存,该评价正确,故D正确;
故选D.
【分析】A.硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,能够氧化亚铁离子,该评价正确,但离子方程式书写错误;
B.碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,在溶液中不能共存,该评价正确,但是离子方程式错误;
C.钙离子能够与碳酸根离子反应,在溶液中不能共存,该评价错误;
D.四种离子之间不反应,能够大量共存,该评价正确.
6.【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.SO2通入酸性KMnO4溶液,二者反应氧化还原反应,离子方程式:5SO2+2H2O+2MnO4﹣═5SO42﹣+2Mn2++4H+,故A正确;
B.过量的CO2通入水玻璃中:SiO32﹣+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2HCO3﹣,故B错误;
C.铝铵矾[NH4Al(SO4)2?12H2O]溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,NH4++Al3++2SO42﹣+2Ba2++5OH﹣═AlO﹣2+2BaSO4↓+2H2O+NH3 H2O,故C错误;
D.漂白粉中加入浓盐酸,离子方程式:ClO﹣+Cl﹣+2H+═Cl2↑+H2O,故D错误;
故选:A.
【分析】A.二氧化硫具有还原性,能够还原酸性高锰酸钾;
B.二氧化碳过量,反应生成碳酸氢钠和硅酸沉淀;
C.漏掉了钡离子与硫酸根离子的反应;
D.不符合反应客观事实,酸性环境下不能生成氢氧根离子.
7.【答案】B
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】解:A、碳酸根的第一步水解(水解后生成碳酸氢根和氢氧根)的平衡常数比碳酸氢根要大许多.碳酸根水解要比碳酸氢根容易得多.所以溶解度较大,且溶解的快,故A错误;
B、碳酸氢钠不稳定受热易分解,反应的化学方程式为:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,故B正确;
C、电解饱和氯化钠溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气,方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑,故C错误;
D、氯化钠和水、氨气、二氧化碳的反应以及碳酸氢钠的分解反应都不是氧化还原反应,故D错误.
故选B.
【分析】A、根据其阴离子的水解程度判断;
B、碳酸氢钠不稳定受热易分解;
C、电解饱和氯化钠溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气,方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑;
D、根据元素的化合价是否变化判断.
8.【答案】A
【知识点】物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】解:A、氧气和臭氧均由氧原子构成,故3.2g氧气和3.2g臭氧中含有的氧原子的物质的量均为0.2mol,个数为0.2NA个,故A正确;
B、碳酸氢钠在熔融状态下只能电离为钠离子和碳酸氢根离子,故0.05mol熔融的碳酸氢钠中含0.05NA个阳离子,故B错误;
C、混合气体所处的状态不明确,故其物质的量无法计算,故C错误;
D、5.6g铁的物质的量为0.1mol,而铁和盐酸反应后变为+2价,故0.1mol铁反应后转移0.2NA个电子,故D错误.
故选A.
【分析】A、氧气和臭氧均由氧原子构成;
B、碳酸氢钠在熔融状态下只能电离为钠离子和碳酸氢根离子;
C、混合气体所处的状态不明确;
D、求出铁的物质的量,然后根据铁和盐酸反应后变为+2价来分析.
9.【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A.这三个分子中都有元素化合价变化,且都有离子参加,所以既属于氧化还原反应又属于离子反应,故A正确;
B.生成1 mol Cl2转移电子数均为2[0﹣(﹣1)]NA=2 NA,故B正确;
C.MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O中二氧化锰的氧化性大于氯气,故C错误;
D.盐酸的浓度越大,氯离子的浓度越大,其反应速率越快,则氯离子的还原性越强,故D正确;
故选C.
【分析】A.化学反应中有元素化合价变化的属于氧化还原反应,有离子参加的化学反应是离子反应;
B.根据化合价变化判断;
C.在自发进行的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;
D.盐酸的浓度越大,氯离子的还原性越强.
10.【答案】C
【知识点】物质的量浓度
【解析】【解答】解:A.氨水溶液溶质为氨气,该溶液的密度为ρ g cm﹣3,体积为VmL,所以溶液质量为ρVg,溶质氨气的质量为ag,溶质的质量分数ω= ×100%,故A错误;
B.a g NH3的物质的量为 = mol,溶液体积为VmL,所以溶液的物质的量浓度c= = mol/L,故B错误;
C.溶液中c(NH4+)= = mol/L,根据溶液呈电中性,可知c(OH﹣)=c(H+)+c(NH4+),则溶液中c(OH﹣)= mol/L+c(H+),故C正确;
D.水的密度比氨水的密度大,相等体积的氨水与水,水的质量大,等体积混合后溶液的质量大于原氨水的2倍,溶液中氨气的质量相同,根据溶质的质量分数= ×100%可知,等体积混合所得溶液溶质的质量分数小于0.5ω,故D错误.
故选:C.
【分析】A.根据m=ρV计算溶液的体积,氨水溶液溶质为氨气,根据溶质的质量分数= ×100%计算;
B.根据n= 计算a g NH3的物质的量,溶液体积为VmL,再根据c= 计算溶液的物质的量浓度;
C.根据溶液呈电中性,可知c(OH﹣)=c(H+)+c(NH4+),据此计算判断;
D.溶质氨气的质量不变,水的密度比氨水的密度大,等体积混合后溶液的质量大于原氨水的2倍,根据溶质的质量分数= ×100%判断.
11.【答案】B,D
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】解:A.过氧化钠中阴离子是O2 2﹣,所以阴阳离子数目之比为1:2,故A正确;
B.反应①的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑,故B错误;
C、反应方程式为:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2↑
2mol 1mol
0.1mo 0.05mol
根据方程式知,最多产生0.05mol O2,故C正确.
D、钠、氧化钠、过氧化钠和水反应的方程式分别如下:
Na+H2O=NaOH+ H2↑,溶液增加的质量=m(Na)﹣m(H2)=2.3g﹣0.1g=2.2g;
Na2O+H2O=2NaOH,溶液增加的质量=m(Na2O)=0.1mol×62g/mol=6.2g;
Na2O2+H2O=2NaOH+ O2↑,溶液增加的质量=m(Na2O2)﹣m(O2)=m(Na2O)=6.2g
所以溶液增加的质量大小顺序为:钠<氧化钠=过氧化钠,
根据钠原子守恒知,0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为:0.1mol、0.2mol、0.2mol,通过以上分析可知,0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、分别溶于水所得溶液的质量分数分别为: 、 、 ,所以①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小:①<②=③,故D错误.
故选BD.
【分析】A.过氧化钠中的阴离子是过氧根离子不是氧离子,根据化学式判断阴阳离子个数之比.
B.离子方程式要遵循“原子守恒和电荷守恒等”规律.
C.根据过氧化钠和水反应的方程式计算生成氧气的物质的量.
D.根据固体的物质的量计算溶液中溶质的质量、溶液的质量,根据质量分数公式判断质量分数相对大小.
12.【答案】B
【知识点】钠的重要化合物;无机物的推断
【解析】【解答】解:A.分析步骤①和③可以知道,在反应①后B仍能使过氧化氢溶液分解产生气体C,所以可以判断B可能为催化剂,故A正确;
B.设计③的实验目的是为了验证B是否能够加快过氧化氢溶液的分解速率,从而对B的作用作出判断,故B错误;
C.分离溶液和不溶性的固体采用过滤的方法,B不溶于水,C易溶于水,所以分离混合物可以采用过滤的方法,故C正确;
D.根据元素守恒知,D为CaCO3,故D正确;
故选B.
【分析】A和B的混合物加入水后,过碳酸钠分解生成氧气和混合物,分离得到无色溶液C和B,说明B没有参加反应,C和氯化钙反应生成白色沉淀D,根据元素守恒知,D是CaCO3,则C是Na2CO3,B加入双氧水中生成无色气体E,双氧水在催化剂条件下能立即分解生成氧气.
13.【答案】B
【知识点】镁的化学性质;镁、铝的重要化合物;化学实验方案的评价
【解析】【解答】解:A.稀释浓硫酸,应将浓硫酸加到水中,而不能将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,故A错误;
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,镁离子与碱反应生成氢氧化镁沉淀,故B正确;
C.过滤操作应利用玻璃棒引流,将浊液倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,故C错误;
D.应将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,生成氯化镁,加热时促进镁离子水解,生成的盐酸为挥发性酸,所以蒸干得不到无水MgCl2固体,为氢氧化镁固体,故D错误;
故选B.
【分析】A.稀释浓硫酸,应将浓硫酸加到水中;
B.镁离子与碱反应生成氢氧化镁沉淀;
C.过滤操作应用玻璃棒引流;
D.镁离子水解,生成的盐酸为挥发性酸.
14.【答案】A,B
【知识点】常见离子的检验
【解析】【解答】解:A、碳酸根、硫酸根均能与钡离子生成难溶于水的碳酸钡、硫酸钡沉淀,故不能说明一定含有硫酸根,可能含有碳酸根,故A错误;
B、碳酸根、硫酸根、氯离子均能与银离子生成白色难溶于水的沉淀,故原溶液中不一定含有氯离子,故B错误;
C、观察钾的焰色,应透过蓝色钴玻璃滤去钠的黄光,故洁净的铂丝蘸取浸取液少许,在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,不能确定是否含K+,故C正确;
D、K2CO3、K2SO4及NaCl中只有碳酸根能与硫酸反应生成气体,故D正确,
故选AB.
【分析】A、碳酸根、硫酸根均能与钡离子生成难溶于水的碳酸钡、硫酸钡沉淀;
B、碳酸根、硫酸根、氯离子均能与银离子生成白色难溶于水的沉淀;
C、观察钾的焰色,应透过蓝色钴玻璃滤去钠的黄光;
D、K2CO3、K2SO4及NaCl中只有碳酸根能与硫酸反应生成气体.
15.【答案】B
【知识点】有关混合物反应的计算
【解析】【解答】解:n(NO)= =0.3mol,生成0.3mol NO,转移的电子的物质的量为:n(e﹣)=0.3mol×(5﹣2)=0.9mol,
反应中存在:Mg Mg2+ Mg(OH)2,Fe Fe3+→Fe(OH)3,
则:n(e﹣)=n(OH﹣),
所以m(沉淀)=m(混合物)+m(OH﹣)=13.4g+0.9mol×17g/mol=28.7g,
故选B.
【分析】m(沉淀)=m(混合物)+m(OH﹣),反应中存在:Mg Mg2+ Mg(OH)2,Fe Fe3+→Fe(OH)3,根据关系式可得出n(e﹣)=n(OH﹣),以此计算沉淀的质量.
16.【答案】(1)500;CD
(2)2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+
(3)加快乙醇和水的蒸发;防止CuCl被空气氧化
(4)C
【知识点】铜及其化合物
【解析】【解答】解:(1)①由于没有950mL的容量瓶,选择大于950mL相近规格的容量瓶,所以应选择1000mL规格容量瓶,根据化学式可知硫酸铜的物质的量等于硫酸铜晶体的物质的量,所以需要胆矾的质量为:1L×2mol/L×250g/mol=500g,故答案为:500;②A.砝码生锈后增重,使称量的固体质量偏大,溶质的物质的量偏大,所配溶液的浓度偏高,故A错误;B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水,对溶质物质的量和溶液体积都不会产生影响,溶液的浓度不变,故B错误;C.溶解后的烧杯未经多次洗涤,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏低,故C正确;D.胶头滴管加水定容时仰视刻度,导致溶液的体积偏大,溶液的浓度偏低,故D正确;故答案为:CD;(2)Na2SO3和硫酸铜之间可以发生氧化还原反应生成氯化亚铜沉淀,反应的离子方程式为:2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+,故答案为:2Cu2++SO32﹣+2Cl﹣+H2O 2CuCl↓+SO42﹣+2H+;3)CuCl沉淀,用无水乙醇洗涤沉淀,在真空干燥机内于70℃干燥2小时,这样可以加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化,故答案为:加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化;(4)A.O元素化合价降低,被还原,HO2为还原产物,故A错误;B.HO2为超氧酸,应具有酸性,可与碱反应,故B错误;C.HO2(超氧酸) 是一种弱酸,所以HO2 的电离方程式为HO2 H++O2﹣,故C正确;D.反应中Cu元素化合价由0价升高到+1价,则1molCu参加反应有1mol电子发生转移,故D错误.故选C.
【分析】(1)①一定容积规格的容量瓶只能配制相应体积的溶液,由于没有950mL的容量瓶,选择大于950mL相近规格的容量瓶;根据化学式可知硫酸铜的物质的量等于硫酸铜晶体的物质的量,根据m=cnM计算所需胆矾的质量;②根据c= 、m=n×M分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响来判断;(2)亚硫酸根和硫酸铜之间可以发生氧化还原反应生成氯化亚铜沉淀;(3)乙醇和水易挥发,CuCl具有还原性,可以被空气氧化;(4)反应Cu+HCl+O2=CuCl+HO2中Cu元素化合价升高,被氧化,O元素化合价降低,被还原,O2为氧化剂,结合元素化合价的变化解答该题.
17.【答案】(1)石灰乳原料丰富,成本低
(2)MgCl2;过滤;洗涤
(3)制备干燥的HCl气体
(4)MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
(5)C
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:向海水中加入沉淀剂石灰乳,镁离子转化为Mg(OH)2,采用过滤的方法分离溶液和Mg(OH)2,Mg(OH)2将溶于稀盐酸得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2固体,电解熔融MgCl2固体得Mg.(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料丰富,成本低,故答案为:石灰乳原料丰富,成本低; (2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有MgCl2溶液的烧杯中,充分搅拌后经过滤、洗涤可得纯净的Mg(OH)2,故答案为:MgCl2;过滤;洗涤;(3)图2是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图,其中装置A的作用是制备干燥的HCl气体.浓盐酸滴入浓硫酸而不是将浓硫酸滴入浓盐酸的理由是得到的HCl气体不带有水蒸气.故答案为:制备干燥的HCl气体;(4)过程④中发生反应的化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑,故答案为:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑;(5)A、元素C除存在金刚石和石墨外,还存在足球烯(C60)等同素异形体,故A错误;
B、Mg有3个电子层,Mg2+为Mg失去最外层的2个电子形成的阳离子,只有2个电子层,故半径r(Mg2+)<r(Mg),故B错误;C、该反应为:2Mg+CO2 2MgO+C,此反应中Mg为还原剂,C为还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,即还原性Mg>C,故C正确;D、该反应放出光,即部分化学能转化为光能,即化学能转化为光能和热能,且生成物仍具有能量,故D错误,故选C.故答案为:C.
【分析】向海水中加入沉淀剂石灰乳,镁离子转化为Mg(OH)2,采用过滤的方法分离溶液和Mg(OH)2,Mg(OH)2将溶于稀盐酸得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2固体,电解熔融MgCl2固体得Mg.(1)从生产成本考虑;(2)从沉淀转化的角度分析;(3)浓盐酸滴入浓硫酸溶解放热使氯化氢挥发,在HCl气流中可抑制氯化镁水解;(4)电解法冶炼Mg是电解熔融氯化镁得到;(5)A、C元素的单质存在多种同素异形体;B、电子层数越多,微粒半径越大;C、依据化学反应方程式判断即可,还原剂的还原性大于还原产物的还原性;D、镁燃烧放出强光,据此解答即可.
18.【答案】(1)MgCO3=△=MgO+CO2↑
(2)增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分
(3)MgSO4+2NH3 H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;取少量最后一次洗涤液,加盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净
(4)(NH4)2SO4、NH3
(5)减少能源消耗,便于分离出CaCO3
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:(1)从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁,分解生成氧化镁,方程式为MgCO3=△=MgO+CO2↑;
故答案为:MgCO3=△=MgO+CO2↑;(2)“研磨”可以增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分;故答案为:增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分;(3)加入氨水,生成氢氧化镁沉淀,方程式为MgSO4+2NH3 H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子,洗涤Mg(OH)2沉淀所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻棒等,取洗涤液加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;故答案为:MgSO4+2NH3 H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4;取少量最后一次洗涤液,加盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;(4)由流程图可知,(NH4)2SO4 、NH3可以循环利用;故答案为:(NH4)2SO4 、NH3;(5)分析流程可知,传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取,该工艺采用轻烧白云石的方法可以减少能源消耗、便于CaCO3分离;故答案为:减少能源消耗或便于CaCO3分离;故答案为:减少能源消耗,便于分离出CaCO3 或减少CO2的排放.
【分析】流程分析白云石主要成分为MgCO3 CaCO3轻烧,从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁,研磨加入水和硫酸铵加热,硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水,过滤加入氨水生成氢氧化镁沉淀,过滤得到氢氧化镁固体,(1)从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁;(2)“研磨”可以增大反应物之间的接触面积,反应速度快且充分;(3)加入氨水,生成氢氧化镁沉淀;检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子,洗涤Mg(OH)2沉淀所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻棒等,取洗涤液加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;(4)分析流程可知,(NH4)2SO4 、NH3可以循环利用;(5)分析流程可知,传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取,该工艺采用轻烧白云石的方法可以减少能源消耗、便于CaCO3分离.
19.【答案】(1)2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O;3ClO﹣+10OH﹣+2Fe3+=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O;增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出
(2)高铁酸钾有强氧化性;能杀菌消毒;在水中被还原生成Fe(OH)3胶体;有吸附性起净水作用
(3)3﹕1
(4)放电时间长;工作电压稳定
【知识点】化学电源新型电池;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计
【解析】【解答】解:(1)①反应Ⅰ为复分解反应,方程式为:2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O,故答案为:2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O;②反应Ⅱ为氧化还原反应,+3价铁被氧化成+6价铁,+1价的氯被氧化为﹣1价,方程式:3ClO﹣+10OH﹣+2Fe3+=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O,故答案为:3ClO﹣+10OH﹣+2Fe3+=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O
③NaFeO4+KOH KFeO4+NaOH,加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度,使平衡向右移动,析出晶体,故答案为:增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出;(2)高铁酸钾具有很强的氧化性,能杀菌消毒,在水中被还原生成Fe(OH)3胶体,有吸附性,故答案为高铁酸钾有强氧化性,能杀菌消毒,在水中被还原生成Fe(OH)3胶体、有吸附性起净水作用; (3)干法制备K2FeO4的反应的方程式为:Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O,N元素化合价降低,是氧化剂,铁的化合价降低,是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3﹕1,故答案为:3﹕1;(4)由图可知高铁电池比高能碱性电池放电时间长,工作电压稳定,
故答案为:放电时间长、工作电压稳定.
【分析】(1)根据物质的性质写出方程式,反应Ⅰ:2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O,反应Ⅱ:3ClO﹣+10OH﹣+2Fe3+=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O,加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度,使平衡向右移动(2)高铁酸钾具有很强的氧化性,能杀菌消毒,在水中生成的Fe(OH)3胶体,有吸附性(3)根据化合价的升降来判断,化合价升高的为还原剂,化合价降低的为氧化剂,并根据化学计量数来分析氧化剂和还原剂的比例(4)由图可知高铁电池比高能碱性电池放电时间长,工作电压稳定.
20.【答案】(1)烧杯、玻璃棒;将反应容器浸入冰水中;AgNO3溶液
(2)Ca2++2NH3 H2O+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4+;NH4Cl;10.3
(3)溶液由蓝色变为无色,且30s不恢复;;偏高
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】解:(1)“溶解”过程需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒;为了控制沉淀温度为0℃左右,在实验室宜采取的方法是冰水浴冷却可以达到实验目的,比较简单易行的方法是将反应容器浸入冰水中;为检验“水洗”是否合格,检验水洗后没有Cl﹣离子即可,则可取少量洗涤液于试管中,再滴加 AgNO3溶液,无明显现象说明“水洗”合格;故答案为:烧杯、玻璃棒;将反应容器浸入冰水中;AgNO3溶液;(2)本实验的目的为制备CaO2 8H2O,则流程中的沉淀应为CaO2 8H2O,根据质量守恒判断还应有NH4Cl生成,故反应的离子方程式为:Ca2++2NH3 H2O+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4+;副产品为NH4Cl;由方程式得n(H2O2)=n(CaCl2),所以设量取质量分数30%、密度1.1g/cm3的H2O2溶液xmL,则有 = ,解得x=10.3mL故答案为:Ca2++2NH3 H2O+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4+;NH4Cl;10.3;(3)①CaO2具有强氧化性,溶液中加入KI晶体和淀粉溶液,生成的碘单质遇淀粉变蓝色,反应的离子方程式为:CaO2+4H++2I﹣═Ca2++2H2O+I2,所以反应恰好完全的现象是溶液由蓝色变为无色,且30s不恢复,故答案为:溶液由蓝色变为无色,且30s不恢复;②根据反应的离子方程式,CaO2+4H++2I﹣═Ca2++2H2O+I2,I2+2S2O32﹣→2I﹣+S4O62﹣,可得关系式并以此进行计算:
CaO2~ 2S2O32﹣
72g 2mol
m cV×10﹣3mol
m= =36cV×10﹣3g
则CaO2的质量分数为
故答案为: ;
③在酸性条件下空气中的O2也可以把KI氧化为I2,使消耗的Na2S2O3增多,从而使测得的CaO2的质量分数偏高,故答案为:偏高;在酸性条件下空气中的O2也可以把KI氧化为I2,使消耗的Na2S2O3增多,从而使测得的CaO2的质量分数偏高
【分析】(1)“溶解”过程需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒;为了控制沉淀温度为0℃左右,在实验室宜采取的方法是冰水浴冷却可以达到实验目的;根据检验水洗后没有Cl﹣离子的方法判断合格;(2)实验的目的为制备CaO2 8H2O,则流程中的沉淀应为CaO2 8H2O,根据质量守恒判断还应有NH4Cl生成,根据质量守恒定律可写出反应的离子方程式;由方程式得n(H2O2)=n(CaCl2)计算;(3)①CaO2具有强氧化性,溶液中加入KI晶体和淀粉溶液,生成的碘单质遇淀粉变蓝色,据此分析;②根据反应的离子方程式,CaO2+4H++2I﹣═Ca2++2H2O+I2,I2+2S2O32﹣→2I﹣+S4O62﹣,可得关系式CaO2~2S2O32﹣,并以此进行计算;③根据空气中的氧气能够氧化碘离子,使碘单质的量增加,消耗的硫代硫酸钠增加分析.
21.【答案】(1)NH4+;Fe2+;SO42﹣
(2)(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O;[或(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O]
【知识点】常见离子的检验
【解析】【解答】解:(1)一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色,说明含有Fe2+离子,加热该混合物,逸出0.224L(标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明含有NH4+,用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33g,说明含有SO42﹣,故答案为:NH4+;Fe2+;SO42﹣;(2)由题中信息可知1.96g的该结晶水合物中:n(NH4+)= =0.01mol,质量为:m(NH4+)=0.01mol×18g/mol=0.18g,n(SO42﹣)= =0.01mol,质量为:m(SO42﹣)=0.01mol×96g/mol=0.96g,KMnO4的酸性溶液具有氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应,根据得失电子的物质的量相等,
则有:0.001mol×(7﹣2)=n×(3﹣2)n=0.005mol,即Fe2+的物质的量为0.005mol,质量为:0.005mol×56g/mol=0.28g,所以结晶水合物中水的质量为:1.96g﹣0.18g﹣0.96g﹣0.28g=0.54g,n(H2O)= =0.03mol,所以,1.96g的该结晶水合物中:m(NH4+):n(Fe2+):n(SO42﹣):n(H2O)=0.01mol:0.005mol:0.01mol:0.03mol=2:1:2:6,该结晶水合物的化学式为:(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O;[或(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O],故答案为:(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O;[或(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O].
【分析】一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色,说明含有Fe2+离子,加热该混合物,逸出0.224L(标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明含有NH4+,用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33g,说明含有SO42﹣,根据各物质的量和所发生的氧化还原反应进一步推断可能的化学式.
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