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- 2021-05-12 发布
北京101中学2019-2020学年上学期高一年级期中考试化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Na 23 CU 64 Ca 40
I卷 选择题(共42分)
1.下列物质属于电解质的是
A. 硝酸钾 B. 酒精 C. 铁 D. 稀硫酸
【答案】A
【解析】
【详解】A、硝酸钾在水溶液中电离出钾离子和硝酸根离子,硝酸钾溶液能导电,硝酸钾是电解质,故选A;
B、酒精在水溶液和熔融状态下都不能导电,酒精是非电解质,故不选B;
C、铁是单质,既不是电解质又不是非电解质,故不选C;
D、稀硫酸是混合物,既不是电解质又不是非电解质,故不选D;
答案选A。
【点睛】本题考查了电解质、非电解质的判断,根据电解质、非电解质的定义进行判断,特别注意单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
2.关于容量瓶上标有的内容不正确的是
A. 容积 B. 温度 C. 一条刻度线 D. 两条刻度线
【答案】D
【解析】
【详解】容量瓶是用来配制一定体积、一定物质的量浓度溶液的定量仪器,实验室常见规格有50mL、100mL、150mL、200mL、500mL等,容量瓶上标有一条刻度线、并标有容量;容量瓶对溶液的体积精确度要求较高,只能在常温下使用,瓶上标有使用温度,故选D。
3.下列电离方程式正确的是
A. Na2CO3=Na2++CO32- B. Fe2(SO4)3=Fe3++SO42-
C. NH3·H2ONH4++OH- D. HClH++Cl-
【答案】C
【解析】
【详解】A. Na2CO3电离出Na+和CO32-,电离方程式是 Na2CO3=2Na++CO32-,故A错误;
B. Fe2(SO4)3电离出Fe3+、SO42-,电离方程式是 Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42-,故B错误;
C. NH3·H2O是弱电解质,电离出铵根离子和氢氧根离子,电离方程式是 NH3·H2ONH4++OH-,故C正确;
D. HCl是强电解质,电离出H+、Cl-,电离方程式是HCl=H++Cl-,故D错误;
答案选C。
【点睛】本题考查电离方程式的书写,明确电解质的强弱及电解质微粒的比例关系即可解答,需要注意的是强电解质用“=”、弱电解质用“”。
4.下列化合物中,不能由单质之间直接化合生成的是
A. Fe3O4 B. Na2O2 C. CuCl2 D. FeCl2
【答案】D
【解析】
【详解】A、3Fe + 2O2 Fe3O4,故A错误;
B、2Na+O2Na2O2 故B错误;
C、Cu+ Cl2 CuCl2,故C错误;
D、2Fe + 3Cl22FeCl3 ,不能生成FeCl2,故D正确;
故选D。
5.下列关于物质用途的说法中,不正确的是
A. 钠可用于制造高压钠灯 B. 氯气可用于制备漂白粉
C. Na2O2可用于呼吸面具供给氧气 D. 碳酸钠可用于治疗胃酸过多
【答案】D
【解析】
【详解】A. 高压钠灯射程很远,钠可用于制造高压钠灯,故A正确;
B. 氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙,用于制备漂白粉,故B正确;
C. Na2O2能与二氧化碳、水反应放出氧气,Na2O2可用于呼吸面具供给氧气,故C正确;
D. 纯碱碱性太强,应用碳酸氢钠治疗胃酸过多,故D错误;
选D。
6.下表中关于物质的分类正确的是
酸
碱
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
H2SO4
NaOH
BaCO3
CO
CO2
B
HClO
KOH
NaHCO3
CaO
SO2
C
CH3COOH
Na2CO3
CaCl2
Na2O
SO3
D
NaHSO4
NH3·H2O
NaCl
Na2O2
CO
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、CO既不能与酸反应又不能与碱反应,所以CO既不是碱性氧化物又不是酸性氧化物,故A错误;
B、HClO是酸,KOH是碱,NaHCO3是盐,CaO能与酸反应生成盐和水,CaO是碱性氧化物,SO2能与碱反应生成盐和水,SO2是酸性氧化物,故B正确;
C、Na2CO3电离出金属阳离子和酸根阴离子,Na2CO3是盐,故C错误;
D、NaHSO4电离出的阳离子是钠离子和氢离子,NaHSO4是盐,Na2O2是过氧化物,CO既不是碱性氧化物又不是酸性氧化物,故D错误;
答案选B。
【点睛】本题需要注意,碱性氧化物是指能与酸作用生成盐和水的氧化物,且生成物只能有一种盐和水,不可以有任何其它物质生成。
7.下列实验现象的描述正确的是
A. 钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
B. 氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白色烟雾
C. 铜在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,产物溶于水,溶液呈蓝绿色
D. 铁丝在氯气中燃烧,产生红棕色烟,产物溶于水,溶液呈浅绿色
【答案】C
【解析】
【详解】A. 钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体过氧化钠,故A错误;
B. 氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白雾,故B错误;
C. 铜在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,产物溶于水,氯化铜溶液呈蓝绿色,故C正确;
D. 铁丝在氯气中燃烧,产生红棕色烟,产物溶于水,氯化铁溶液呈黄色,故D错误;
答案选C。
8.下列说法正确的是
A. O2的摩尔质量是32g
B. 11.2L H2的物质的量为0.5 mol
C. 将25g 胆矾固体(CuSO4·5H2O)溶解在1L水中,可配制0.1 mol/L的硫酸铜溶液
D. 将10 mL 10 mol/L的盐酸加水稀释成100 mL,所得盐酸的物质的量浓度为1 mol/L
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩尔质量的单位是g/mol, O2的摩尔质量是32g/mol,故A错误;
B. 标准状况下,11.2L H2的物质的量为0.5 mol,非标准状况下,11.2L H2的物质的量不一定为0.5 mol,故B错误;
C. 将25g 胆矾固体(CuSO4·5H2O)溶解在1L水中,溶液的体积不是1L,硫酸铜溶液的浓度不是0.1 mol/L,故C错误;
D. 将10 mL 10 mol/L的盐酸加水稀释成100 mL,所得盐酸的物质的量浓度1 mol/L,故D正确;
答案选D。
9.与100mL 0.2mol/L CaCl2溶液中Cl-浓度相同的是
A. 50mL 0.1 mol/L FeCl3溶液 B. 200 mL 0.4 mol/L NaCl溶液
C. 200 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液 D. 200mL 0.2 mol/L KCl溶液
【答案】B
【解析】
【分析】
0.2mol/L CaCl2溶液中Cl-浓度是0.4mol/L。
【详解】A. 50mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中Cl-浓度是0.3mol/L;
B. 200 mL 0.4 mol/L NaCl溶液中Cl-浓度是0.4mol/L;
C. 200 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液中Cl-浓度是0.2mol/L;
D. 200mL 0.2 mol/L KCl溶液中Cl-浓度是0.2mol/L;
故选B。
【点睛】离子的物质的量浓度=溶质的物质的量浓度×一个溶质粒子中含有的离子的个数,与溶液的体积无关,知道溶质的组成关系即可解答。
10.下列化学方程式不能用H++OH-=H2O表示的是
A. KOH+HCl=KCl+H2O
B. Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O
C. 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
D. Cu(OH)2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A. KOH+HCl=KCl+H2O是强酸与强碱反应,离子方程式是H++OH-=H2O,故不选A;
B. Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O是强酸与强碱反应,离子方程式是H++OH-=H2O,故不选B;
C. 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O是强酸与强碱反应,离子方程式是H++OH-=H2O,故不选C;
D. Cu(OH)2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O,氢氧化铜难溶于水,Cu(OH)2不能拆写为离子,反应的离子方程式是Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O,故选D;
答案选D。
11.下列能大量共存的离子组是
A. Na+、Ag+、Cl-、OH- B. K+、OH-、HCO3-、NO3-
C. Na+、H+、Cl-、CO32- D. Na+、K+、OH-、Cl-
【答案】D
【解析】
【详解】A. Ag+、Cl-生成AgCl沉淀,不能大量共存,故不选A;
B. OH-、HCO3-反应生成CO32-和水,不能大量共存,故不选B;
C H+、CO32-反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,故不选C;
D. Na+、K+、OH-、Cl-相互之间不反应,能大量共存,故选D。
答案选D。
12.下列离子方程式的书写正确的是
A. 氯化镁溶液与氢氧化钠溶液混合:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
B. 碳酸钠溶液与稀盐酸混合:Na2CO3+2H+=2Na++H2O+CO2↑
C. 金属钠放入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+=2Na++Cu
D. 金属钠放入水中:2Na+2H+=2Na++H2↑
【答案】A
【解析】
【详解】A. 氯化镁溶液与氢氧化钠溶液混合生成氢氧化镁沉淀,反应离子方程式是Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓,故A正确;
B. 碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水,反应的离子方程式是: CO32-+2H+=H2O+CO2↑,故B错误;
C. 金属钠放入硫酸铜溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,故C错误 ;
D. 金属钠放入水中生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式是2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故D错误;
答案选A。
13.下列装置或实验操作正确的是
A. 除去食盐水中的泥沙
B. 移走蒸发皿
C. 向容量瓶中转移溶液
D. 除去二氧化碳中的氯化氢
【答案】A
【解析】
【详解】A、泥沙难溶于水,可用过滤法除去食盐水中的泥沙,故A正确;
B、用坩埚钳移走蒸发皿,不能用手拿,故B错误;
C、向容量瓶中转移溶液,要用玻璃棒引流,故C错误;
D、用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,气体应长进短出,故D错误;
答案选A。
14.下列说法不正确的是
A. 氯元素在自然界中只能以化合态存在
B. 氯水应避光并置于阴凉处保存
C. 液态氯化氢和熔融氯化钠中都含有自由移动的Cl-,所以都能导电
D. 有大量氯气泄漏时,及时戴上用纯碱溶液润湿过的口罩,并迅速离开现场
【答案】C
【解析】
【详解】A. 氯气是活泼非金属单质,氯元素在自然界中只能以化合态存在,故A正确;
B. 次氯酸见光易分解,氯水应避光并置于阴凉处保存,故B正确;
C. 氯化氢是共价化合物,液态氯化氢中不含自由移动的Cl-,故C错误;
D. 氯气能与碱性溶液反应,有大量氯气泄漏时,及时戴上用纯碱溶液润湿过的口罩,并迅速离开现场,故D正确。
选C。
15.下列有关钠及其化合物的叙述中不正确的是
A. 除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠,可将固体加热
B. 可用CaCl2溶液鉴别NaHCO3和Na2CO3两种溶液
C. 金属钠着火时,可用水来灭火
D. Na、Na2O、Na2O2、NaOH长期放置在空气中,最终都将变为Na2CO3
【答案】C
【解析】
【详解】A. 碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水,加热可除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠,故A正确;
B. CaCl2溶液与NaHCO3不反应,CaCl2溶液和Na2CO3反应生成碳酸钙沉淀,可用CaCl2鉴别NaHCO3和Na2CO3两种溶液,故B正确;
C. 金属钠与水、氧气等物质反应,金属钠着火时,不能用水来灭火,一般用沙子盖灭,故C错误;
D. Na、Na2O、Na2O2、NaOH长期放置在空气中,与空气中氧气、水、二氧化碳等反应最终都将变为Na2CO3,故D正确。
选C。
16.现有同温同压下相同体积的C2H4和CO两种气体,不是1:1的是
A. 分子数之比 B. 原子数之比 C. 质量比 D. 密度比
【答案】B
【解析】
【分析】
根据阿伏加德罗定律,同温同压,相同体积的气体一定有相同的分子数。
【详解】A、同温同压下相同体积的C2H4和CO两种气体,C2H4和CO分子数一定相等,分子数比是1:1,故不选A;
B、同温同压下相同体积的C2H4和CO两种气体,C2H4和CO分子数一定相等,原子数比是6:2=3:1,故选B;
C、根据阿伏加德罗定律,同温同压,相同体积的气体一定有相同的物质的量,质量比等于28:28=1:1,故不选C;
D、同温同压下,气体的密度与摩尔质量成正比,密度比等于28n:28n=1:1,故不选D。
【点睛】本题考查阿伏加德罗定律及其推论,侧重考查分析计算能力,明确物质的量计算公式中各个物理量的关系及分子构成即可解答。
17.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 18gH2O中所含电子数为10NA
B. 标准状况下,11.2 L水中含有分子的数目为0.5NA
C. 16 gO2和O3的混合气体所含原子数为NA
D. 1 L 0.1 mol/L 的碳酸钠溶液中,Na+的数目为0.2 NA
【答案】B
【解析】
【详解】A. 1个H2O分子中由10个电子,18gH2O中所含电子数10NA,故A正确;
B. 标准状况下水是液体,11.2 L水的物质的量不是0.5mol,故B错误;
C. O2和O3都由O原子构成,16 gO2和O3的混合气体所含原子数为NA,故C正确;
D. 1 L 0.1 mol/L 的碳酸钠溶液中,Na+的数目为0.2 NA,故D正确。
选B。
18.某研究性学习小组在国庆期间进行了研究膨松剂的蒸馒头实验。他们取一定量的面粉和水,和好面后分成六等份,按照下表加入对应物质后充分揉面,做成6个馒头放在同一个蒸锅里蒸制。实验完成后,他们比较6个馒头的大小和颜色,下列有关结论或解释不正确的是
编号
1
2
3
4
5
6
所加物质
无
1g
Na2CO3
1g
NaHCO3
2g
NaHCO3
1g NaHCO3
和适量食醋
适量
酵母
A. 1、2号馒头外形最小,且2号馒头呈黄色带碱味,说明Na2CO3不能单独做膨松剂
B. 4号馒头会比3号馒头外形较大、颜色较深
C. 3号馒头比5号馒头外形较小、颜色较深,说明等量的NaHCO3受热分解时比与酸反应时产生的气体较多、残留有碱性较强的物质
D. 6号馒头中的酵母属于生物膨松剂,馒头蒸制过程中发生了化学反应
【答案】C
【解析】
【详解】A. Na2CO3加热不分解,Na2CO3不能单独做膨松剂,故A正确;
B、4号馒头加入的碳酸氢钠比3号馒头多,分解生成的碳酸钠多、放出的二氧化碳气体多,所以4号馒头会比3号馒头外形较大、颜色较深,故B正确;
C、1molNaHCO3受热分解时放出0.5mol二氧化碳,1molNaHCO3与酸反应时生成1mol二氧化碳,故C错误;
D、酵母是一种单细胞真菌微生物,是一种对人体有益的生物膨松剂,馒头蒸制过程中发生了化学反应,故D正确;
答案选C。
19.2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫(97岁的Mr.Goodenough)、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰,以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。已知金属锂的化学性质与金属钠相似;金属锂的密度是0.534g/cm3,金属钠的密度是0.97g/cm3,煤油的密度约为0.80g/cm3。下列有关金属锂的说法不正确的是
A. 金属锂也可保存在煤油中
B. 7g Li中所含质子的物质的量为3mol
C. 金属锂可能会与氧气、氯气、水发生反应
D. 金属锂与金属钠的性质有相似又有不同,体现了分类法和比较法
【答案】A
【解析】
【详解】A. 金属锂的密度比煤油小,不能保存在煤油中,故A错误;
B.1个Li原子中含有3个质子, 7g Li中所含质子的物质的量为3mol,故B正确;
C. 金属锂是活泼金属,化学性质与金属钠相似,可能会与氧气、氯气、水发生反应,故C正确;
D. 锂与钠都是活泼金属,金属锂与金属钠的性质有相似体现了分类法,锂与钠的活泼性不同,体现比较法,故D正确。
20.下列说法正确的是
A. 取少量待测液,加入稀盐酸,产生无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中一定有CO32-
B. 取少量待测液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有SO42-
C. 取少量待测液,加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有Cl-
D. 可用稀盐酸一种试剂将Na2CO3、NaCl、AgNO3三种溶液区别开来
【答案】D
【解析】
【详解】A. 取少量待测液,加入稀盐酸,产生无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中有CO32-或HCO3-,故A错误;
B. 取少量待测液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有SO42-或Cl-,故B错误;
C. 取少量待测液,加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中可能有Cl-或CO32-,故C错误;
D. Na2CO3与稀盐酸反应放出二氧化碳气体, NaCl与盐酸不反应、AgNO3与盐酸反应生成氯化银沉淀,所以用稀盐酸一种试剂可将Na2CO3、NaCl、AgNO3三种溶液区别开,故D正确;
答案选D。
21.在无土栽培时,需用0.5 mol·L-1 NH4Cl、0.16 mol·L-1 KCl、0.24 mol·L-1 K2SO4配制而成的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体来配制1 L营养液,则需此三种固体物质的量分别为
A. 0.4 mol、0.5 mol、0.12 mol B. 0.66 mol、0.5 mol、0.24 mol
C. 0.64 mol、0.5 mol、0.24 mol D. 0.64 mol、0.02 mol、0.24 mol
【答案】D
【解析】
【详解】该营养液中NH4+、Cl-、K+、SO42-的物质的量分别是0.5mol、0.66mol、0.64mol、0.24mol,所以根据原子守恒可知,KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种物质的物质的量分别是0.64 mol、0.02 mol、0.24 mol。
答案选D。
II卷 非选择题(共58分)
22.7.8g Na2O2投入200mL水中,充分反应。
(1)该反应的化学方程式为________。
(2)生成的气体在标准状况下的体积为________L。
(3)反应后溶液中溶质的物质的量浓度为________mol/L。(忽略反应前后溶液体积变化)
【答案】 (1). 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ (2). 1.12 (3). 1
【解析】
【分析】
Na2O2投入200mL水中生成氢氧化钠和氧气,根据反应方程式计算。
【详解】(1) Na2O2投入200mL水中生成氢氧化钠和氧气,反应方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
7.8g Na2O2的物质的量是,设反应生成氧气的物质的量是xmol,生成氢氧化钠的物质的量是ymol;
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2 4 1
0.1mol ymol xmol
x=0.05mol;y=0.2mol;
(2)生成的气体在标准状况下的体积为0.05mol ×22.4L/mol=1.12L。
(3)反应后溶液中溶质的物质的量浓度为1mol/L。
【点睛】本题考查根据化学方程式的计算,关键是掌握过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气的性质,试题有助于培养分析能力及化学计算能力。
23.实验室里需要纯净的NaCl固体,但现在只有混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl固体混合物。某学生设计了如图所示方案提取纯净的NaCl固体。
已知:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
如果此方案正确,请回答下列问题:
(1)操作①应选择的主要仪器有________________。
A.酒精灯 B.漏斗 C.坩埚
(2)操作②中加入了过量的氯化钡溶液,而不用过量硝酸钡溶液,其理由是________。
(3)进行操作②后,如何判断SO42-已除尽,方法是________________。
(4)操作③加的是________________。
A.过量Na2CO3溶液 B.过量K2CO3溶液 C.过量NaNO3溶液
(5)操作③中发生的化学反应的离子方程式是________________。
(6)操作④的目的是________________。
A.除去过量的BaCl2溶液
B.除去溶解在溶液中的CO2
C.除去溶解在溶液中的HCl
【答案】 (1). AC (2). 溶液中引入新的杂质离子NO3- (3). 取少量上层清液加入BaCl2溶液,若无白色沉淀说明SO42-已除尽 (4). A (5). Ba2++CO32-=BaCO3↓ (6). BC
【解析】
【分析】
(1)操作①是加热灼烧固体;
(2)操作②中加入过量硝酸钡,生成硫酸钡和硝酸钠;
(3)若SO42-未除尽,继续加入BaCl2溶液,会有硫酸钡沉淀生成;
(4)操作③是除去②中加入过量BaCl2;
(5)操作③中加入碳酸钠,生成碳酸钡沉淀和氯化钠;
(6)加入盐酸后滤液中含有盐酸和溶解的二氧化碳;
【详解】(1)操作①是加热灼烧固体,应选择的主要仪器有酒精灯、坩埚,故选择AC;
(2)操作②中加入过量硝酸钡,生成硫酸钡和硝酸钠,会引入新杂质离子NO3-,所以应加入过量的氯化钡溶液,而不用过量硝酸钡溶液;
(3)若SO42-未除尽,继续加入BaCl2溶液,会有硫酸钡沉淀生成,判断SO42-已除尽的方法是:取少量上层清液加入BaCl2溶液,若无白色沉淀说明SO42-已除尽;
(4)操作③是除去②中加入过量BaCl2,所以加入的试剂是过量Na2CO3溶液,故选A;
(5)操作③中加入碳酸钠,生成碳酸钡沉淀和氯化钠,反应的离子方程式是Ba2++CO32-=BaCO3↓;
(6)加入盐酸后的滤液中含有盐酸和溶解的二氧化碳,加热煮沸的目的是除去溶解在溶液中的CO2和HCl,故选BC;
24.氯气可用于制取漂白剂和自来水消毒。
(1)将氯气通入水中制得氯水,氯水可用于漂白,氯气和水反应的化学方程式为________,起漂白作用的物质是________(填化学式)。
(2)“84”消毒液也可用于漂白,其工业制法是控制在常温条件下,将氯气通入NaOH溶液中,反应的离子方程式为__________。
(3)同学们探究“84”消毒液在不同pH下使红纸褪色的情况,做了如下实验:
步骤1:将5 mL 市售“84”消毒液稀释100倍,测得稀释后溶液的pH=12;
步骤2:将稀释后溶液各20 mL分别加入3个洁净的小烧杯中;
步骤3:用H2SO4溶液将3个烧杯内溶液的pH分别调至10、7和4。
(溶液体积变化忽略不计)
步骤4:在3个烧杯中分别放入大小相同的红纸,观察现象,记录如下:
烧杯
溶液的pH
现象
a
10
10 min后,红纸基本不褪色;4 h后红纸褪色
b
7
10 min后,红纸颜色变浅;4 h后红纸褪色
c
4
10 min后,红纸颜色变得更浅;4 h后红纸褪色
已知,溶液中Cl2、HClO和ClO-物质的量分数()随溶液pH变化的关系如下图所示:
①由实验现象可获得以下结论:溶液的pH在4~10范围内,pH越大,红纸褪色________。
②结合图像进行分析,b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是________________。
【答案】 (1). Cl2+H2O HCl+HClO (2). HClO (3). Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (4). 越慢 (5). b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH,HClO浓度较小,反应速率较慢,褪色较慢
【解析】
【分析】
(1)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸两种酸;
(2)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠两种盐;
(3) ① 根据表格中的实验现象进行分析;②根据图像可知,pH=4时HClO的浓度大于pH=7时HClO的浓度。
【详解】(1)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸两种酸,反应方程式是Cl2+H2O HCl+HClO;HClO具有强氧化性,起漂白作用的物质是HClO;
(2)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠两种盐,反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(3 ) ①根据表格中的实验现象,可知溶液的pH在4~10范围内,pH越大,红纸褪色越慢;
②b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是:b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH,b烧杯中HClO浓度较小,反应速率较慢,褪色较慢。
25.某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
I.制备纯碱:先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料,用下图所示装置制取NaHCO3,然后再将NaHCO3制备成Na2CO3。
(1)装置甲中反应的离子方程式为______________________________;
装置乙的作用是_______________,反应的化学方程式为____________________。
(2)反应进行一段时间后,观察到装置丙中试剂瓶内溶液中有白色固体析出,经检验该白色固体是NaHCO3。装置丙中可得两种产物,分别是NaHCO3和另一种盐,装置丙中反应的化学方程式为__________。
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有__________、洗涤固体、__________,最后一步发生反应的化学方程式为_______________。
II.测定所得产品的组成和纯度
(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3,请选择下列装置设计实验,并完成下表:
选择的装置(填编号)
实验现象
实验结论
_____________
________________________
样品中含NaHCO3
(5)测定该纯碱样品的纯度:称取m1 g样品,置于小烧杯中,加水溶解,滴加足量CaCl2溶液。将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体的质量为m2 g。则该纯碱样品的纯度为_______________。
【答案】 (1). CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (2). 除去CO2中的HCl气体 (3). NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ (4). NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl (5).
过滤 (6). 灼烧 (7). 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ (8). A、B (9). B中溶液变浑浊(或A、C C中物质变蓝 或A、C、B C中物质变蓝,B中溶液变浑浊) (10). %
【解析】
【分析】
I. (1)装置甲中用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳气体;装置乙中碳酸氢钠与氯化氢反应;
(2)装置丙中碳酸钠、二氧化碳、氨气可得两种产物,分别是NaHCO3和另一种盐,根据元素守恒,另一种盐是氯化铵;
(3)从装置丙的溶液过滤出NaHCO3,NaHCO3加热分解生成Na2CO3;
II. (4) NaHCO3加热分解生成Na2CO3、二氧化碳、水,根据是否放出二氧化碳气体判断。
(5) CaCl2与Na2CO3反应生成碳酸钙和氯化钠,根据生成碳酸钙沉淀的质量计算纯度;
【详解】(1)装置甲中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;装置乙中碳酸氢钠与氯化氢反应放出二氧化碳,装置乙的作用是用碳酸氢钠除去氯化氢中的二氧化碳,反应的化学方程式为为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(2)装置丙中碳酸钠、二氧化碳、氨气可得两种产物,分别是NaHCO3和另一种盐,根据元素守恒,另一种盐是氯化铵,反应方程式是NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有过滤、洗涤固体、灼烧生成碳酸钠,灼烧碳酸氢钠发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
II. (4)用装置A加热分解 NaHCO3,用澄清石灰水检验是否有二氧化碳气体放出,选择装置B,若澄清石灰水变浑浊,则含有NaHCO3。
(5) 设样品中Na2CO3的质量为xg,CaCl2与Na2CO3反应生成碳酸钙和氯化钠;
CaCl2+Na2CO3= CaCO3+2NaCl
106 100
xg m2 g
x=;
样品纯度÷m1×100%=%。
【点睛】本题考查了 工业制纯碱的原理分析、生产过程中的物质变化、混合物成分的分析判断,正确判断实验原理是物质百分含量测定的关键。
26.某小组以Ba(OH)2、水、H2SO4、Na2SO4为实验对象探究离子反应发生的条件。
实验1:向烧杯中依次加入下列试剂,记录灯泡变化
①Ba(OH)2粉末:灯泡不亮
②加入蒸馏水:灯泡变亮
③逐滴滴加0.1 mol/L H2SO4,灯泡变化如下:
(1)Ba(OH)2与H2SO4在溶液中能发生__________反应。
a.置换反应 b.酸碱中和反应 c.复分解反应
(2)①中灯泡不亮而②中加H2O后灯泡变亮的原因是加水后,Ba(OH)2发生了_______________。
(3)用离子方程式解释过程I中灯泡变暗的原因_______________。
(4)查阅有关物质溶解度数据如下表:
物质
Ba(OH)2
BaSO4
溶解度/g
5.6
0.00025
已知:常温下,饱和BaSO4溶液中,SO42-的物质的量浓度乘以Ba2+的物质的量浓度等于一个固定值,即c(SO42-)×c(Ba2+)=A(A是一个常数)。
比较实验1中溶液1和溶液2的c(SO42-)的大小:__________>__________。
(5)实验2:用Na2SO4溶液替代稀H2SO4,重复实验进行对照
①Na2SO4溶液的浓度是__________。
②加入Na2SO4溶液过程中灯泡不熄灭,原因是_______________。
通过实验1和2可知:离子反应发生的条件之一是生成沉淀。
(6)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4溶液和NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如下图所示。下列分析不正确的是__________。
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-、SO42-
C.c点,两份溶液中含有相同量OH-
D.a、d两点对应的溶液均显中性
【答案】 (1). bc (2). 电离 (3). Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O (4). C2(SO42-) (5). C1(SO42-) (6). 0.1 mol/L (7). 溶液中一直存在没有参与反应的Na+和OH-,灯泡不熄灭 (8). BC
【解析】
【分析】
(1) Ba(OH)2与H2SO4生成硫酸钡沉淀和水;
(2)①中灯泡不亮是不含自由移动的离子,②中加H2O后灯泡变亮是产生了自由移动的离子;
(3) I中灯泡变暗说明溶液中离子浓度降低;
(4) c(SO42-)×c(Ba2+)=A,滴加硫酸的过程中,Ba2+的浓度逐渐减小;
(5) ①根据控制变量法分析;
②氢氧化钡溶液中加入Na2SO4生成硫酸钡沉淀和可溶性氢氧化钠;
(6)Ba(OH)2与硫酸恰好完全反应时生成硫酸钡沉淀和水;Ba(OH)2与NaHSO4混合,溶液中始终有自由移动的钠离子。
【详解】(1) Ba(OH)2与H2SO4生成硫酸钡沉淀和水,是酸碱中和反应,属于复分解反应,选bc;
(2)①中灯泡不亮是不含自由移动的离子,②中加H2O后灯泡变亮是产生了自由移动的离子,说明Ba(OH)2发生了电离;
(3) I中灯泡变暗说明溶液中氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,离子浓度降低,反应离子方程式是Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O;
(4) (4) c(SO42-)×c(Ba2+)=A,滴加硫酸的过程中,Ba2+的浓度逐渐减小,硫酸根离子的浓度逐渐增大,所以C2(SO42-)>C1(SO42-);
(5) ①根据控制变量法,把硫酸改为硫酸钠进行实验,硫酸和硫酸钠的浓度应该相同,所以Na2SO4溶液的浓度是0.1 mol/L;
②氢氧化钡溶液中加入Na2SO4生成硫酸钡沉淀和可溶性氢氧化钠,溶液中一直存在没有参与反应的Na+和OH-,所以灯泡不熄灭;
(6)A、Ba(OH)2与硫酸恰好完全反应时生成硫酸钡沉淀和水,此时溶液中没有自由移动的离子,溶液导电能力几乎变为0;Ba(OH)2与NaHSO4混合,溶液中始终有自由移动的钠离子,溶液导电能力不可能变为0,所以①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,故A正确;
B、a点表示Ba(OH)2与硫酸恰好完全反应,b点滴入NaHSO4的物质的量与硫酸相等,所以Ba(OH)2与NaHSO4的比为1:1,此时SO42-恰好完全反应,溶液中不可能有大量SO42-,故B错误;
C、①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,a点表示Ba(OH)2与硫酸恰好完全反应,c点时,硫酸过量,②中d点表示Ba(OH)2与NaHSO4中的OH-恰好反应, c点氢氧根离子有剩余,所以c点时两份溶液中OH-含有不相同,故C错误;
D、a点表示Ba(OH)2与硫酸恰好完全反应、d点表示Ba(OH)2与NaHSO4中的OH-恰好反应,所以两点对应的溶液均显中性,故D正确。
故选BC。