内容正文:
题型03 有关钠、氯的实验探究和无机推断
1.(2023-2024高一上·四川德阳·期中)下列实验装置能达到实验目的的是
①验证Na和水反应是否为放热反应
②检验与反应有生成
③制备胶体
④试剂的存放
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①②
2.(2023-2024高一上·河南信阳·期中)锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:。利用氧化制备的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法正确的是
A.装置甲中的固体可以是
B.装置乙中放饱和溶液,以提高的产率
C.装置丙中浓碱可以是浓溶液
D.装置丁中可加入澄清石灰水吸收尾气
3.(2023-2024高一上·四川·期中)是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生燃烧并爆炸。制取的装置如图所示。
已知:的熔点为-116℃,沸点为3.8℃;的沸点为-34.6℃;。氨气的沸点为-33.3℃。下列说法不正确的是
A.装置①的主要目的是制备
B.通入干燥空气的目的是将生成的稀释减少爆炸危险
C.装置④与⑤之间不能用橡皮管连接
D.从装置⑤中逸出气体的主要成分是
4.(2023-2024高一上·广东佛山·期中)氯化钠对于地球上的生命非常重要,同时也是一种化工原料,可以制备一系列物质。下列说法正确的是
A.能用氢氧化钙溶液鉴别和两种溶液
B.在中燃烧产生苍白色火焰,瓶口处有白烟生成
C.侯德榜制碱法第一步反应的离子方程式为:
D.如图所示反应中属于氧化还原反应的有3个
5.(2023-2024高一上·辽宁·期中)下列实验装置能达到实验目的是
A
B
验证电解质的导电性
比较和的热稳定性
C
D
验证与水反应生成的气体
收集H2
A.A B.B C.C D.D
6.(2023-2024高一上·山西太原·期中)某实验小组通过下图所示实验,探究与水的反应:
根据现象分析判断,下列说法错误的是
A.②中大量气泡经检验是氧气 B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中存在较多的 D.⑤中起催化剂的作用
7.(2023-2024高一上·河南·期中)以不同类别物质间的转化为线索,构建钠及其化合物的关系如图所示:
下列说法正确的是
A.反应①②因为的用量不同所以产物不同
B.反应③④均是化合反应
C.反应⑤表明具有酸性氧化物的性质
D.利用反应⑥可除去固体中混有的少量
8.(2023-2024高一上·四川成都·期中)现有一定量含有杂质的试样2.0g,用如图所示实验装置测定试样的纯度(可供选用的反应物只有固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水,忽略气体在水中的溶解),下列说法正确的是
A.装置A中液体试剂可选用稀盐酸或稀硫酸
B.图中装置C可省略,不影响测定结果
C.装置E中碱石灰的作用是为了防止F中进入装置D
D.反应结束后测得气体体积为56mL,则可计算出样品的纯度为19.5%
9.(2023-2024高一上·广东东莞·期中)下列实验方案能够达到目的的是
实验目的
实验方案
A
证明某钠盐是碳酸盐
取试样加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
B
观察钠与水反应的现象
切下绿豆大小的钠,小心放入装满水的烧杯中
C
除去CO2中的少量HCl
将混合气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
D
证明Na2O2与H2O反应是放热反应
用棉花包裹Na2O2粉末后,滴加几滴水,棉花燃烧说明该反应是放热反应
A.A B.B C.C D.D
10.(2023-2024高一上·山东菏泽·期中)已知B、Z为单质,其余均为化合物,且A、B、C、D、E中均含同一种元素下列分析错误的是
A.反应③表明X具有酸性氧化物的性质
B.反应⑤说明E的热稳定性强于D
C.若反应①的条件为加热,则反应⑥、⑦可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中可能发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
11.(2023-2024高一上·河南信阳·期中)工业上用粗盐(含、、等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥,工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是
A.除杂可依次加入、、,再加入盐酸调节溶液的酸碱性
B.饱和食盐水中先通入的气体为,再通入的气体为
C.流程图中“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
D.流程图中循环使用的物质有和
12.(2023-2024高一上·辽宁·期中)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化,实验结果如图所示。下列说法正确的是
A.氯水的pH随光照时间增加而减小,说明光照可减少氢离子的浓度
B.从图中相关曲线变化可知在光照过程中溶液的导电能力逐渐增强
C.氯水呈黄绿色,说明氯水中存在Cl2、HCl、HClO
D.光照过程中O2体积分数逐渐增加,说明发生了氧化还原反应,其中O2为还原产物
13.(2023-2024高一上·河南信阳·期中)实验室按如图装置测定纯碱(含少量)的纯度。下列说法不正确的是
A.②中的盐酸可以用稀硫酸代替
B.必须在装置②、③间添加盛有饱和溶液的洗气瓶
C.装置①、④的作用是防止空气中的进入装置③,干扰实验
D.反应结束时,应再通入空气将装置②中残余转移到装置③中
14.(2023-2024高一上·山东德州·期中)下列实验装置或实验方法能达到实验目的的是
A.装置①用于比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
B.装置②用于除去CO2中的HCl气体
C.装置③用于证明C12没有漂白性,HClO有漂白性
D.装置④用于氢氧化铁胶体的提纯
15.(2023-2024高一上·河北保定·期中)下列对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项
陈述
陈述
判断
A
碳酸钠、碳酸氢钠溶液均可用于治疗胃酸过多
、均可与盐酸反应
对,对,有
B
用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰颜色为黄色
该溶液一定是钠盐溶液
对,对,有
C
干燥的氯气能使有色鲜花褪色
氯气具有漂白性
错,对,有
D
过氧化钠可为航天员供氧
能与或反应生成
对,对,有
A.A B.B C.C D.D
16.(2023-2024高一上·河北保定·期中)用如图所示实验装置进行对应的实验,能达到实验目的的是
A.甲:干燥
B.乙:比较与的热稳定性
C.丙:制备氢氧化铁胶体
D.丁:用洁净的铁丝做焰色试验检验苏打中的金属元素
17.(2023-2024高一上·山东济宁·期中)某实验小组同学制备并探究其性质的过程如图所示:
下列说法错误的是
A.制备氯气的过程,盐酸体现了酸性和还原性
B.生成的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比
C.上述实验说明碱性条件下氧化性,酸性条件下氧化性
D.向溶液中加入几滴淀粉,溶液由无色变为蓝色
18.(2023-2024高一上·河南南阳·期中)某化学实验小组利用下图所示装置制备并进行性质验证,已知常温下浓盐酸与氯酸钾能反应生成。下列说法正确的是
A.①处湿润的红色布条褪色说明具有漂白性
B.②处石蕊试液先变红说明新制氯水具有酸性
C.③处小试管中液体逐渐变成浅黄绿色说明能溶于水
D.④处出现白烟说明性质活泼
19.(2023-2024高一上·广东佛山·期中)下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某物质的水溶液中加入稀盐酸
产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
原溶液中一定存在
B
将红色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片
鲜花红色褪去
有漂白性
C
将一小块金属钠加入至溶液中
溶液蓝色褪去,有红色固体出现
钠的还原性比铜强,钠置换出铜单质
D
将使用过的铂丝用稀硫酸洗净,再蘸取某无色溶液进行灼烧,透过蓝色钴玻璃观察
火焰呈紫色
该无色溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
20.(2023-2024高一上·广东佛山·期中)用下列装置进行相应实验,能达到实验目的是
A.实验室制备氢氧化铁胶体
B.检验久置氯水中是否含有
C.加热分解固体
D.从食盐水中蒸发结晶提取氯化钠
A.A B.B C.C D.D
21.(2023-2024高一上·四川·期中)“84”消毒液是一种主要用于物体表面和环境的消毒剂。用海水模拟制备“84”消毒液的流程如图。请回答下列问题:
已知:①粗盐溶解后的分散系中含有泥沙、、、、;
②除杂试剂均过量。
(1)操作①为 ,该操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、 ;向滤液2中依次加入的试剂a、b、c可以是 (填标号)。
A.NaOH溶液、溶液、溶液
B.溶液、溶液、NaOH溶液
C.溶液、NaOH溶液、溶液
(2)操作③结束后往滤液中加入稀盐酸的目的是 ;NaCl溶液通电后生成、、NaOH的化学方程式为 。
(3)与NaOH溶液反应制备“84”消毒液的化学方程式为 ;每转移1mol电子,生成的氧化产物的质量为 g。
22.(2023-2024高一上·四川·期中)高铁酸钾()是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂。其溶于水与水结合放出氧气并有絮状沉淀产生,常用作净水剂。其生产工艺如下:
(1)高铁酸钾()中铁元素的化合价为 。
(2)写出与KOH溶液反应的化学方程式 。
(3)写出溶液与碱性KClO溶液反应的离子方程式 。
(4)可作为新型多功能水处理剂的原因是 。
(5)从“反应液Ⅱ”中分离出后,副产品有 (写化学式)。
(6)该工艺每得到1.98kg,理论上消耗的物质的量为 mol。
23.(2023-2024高一上·广西钦州·期中)氯气、“84”消毒液、漂白粉等都是含氯的消毒剂,某化学兴趣小组利用如图装置制备“84”消毒液、漂白粉,并收集纯净干燥的氯气。回答下列问题:
(1)盛装浓盐酸的仪器的名称为 ,装置甲中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置丁用来收集纯净且干燥的氯气,进气口为 (填a或b);装置乙盛装的试剂是 (填名称)
(3)将氯气通入装置己中制备“84"漂白液,则装置己中发生反应的化学方程式为 ;同学认为装置己还有一个作用,该作用为 。
(4)装置戊中盛装石灰乳用来制备漂白粉,则装置戊中发生反应的化学方程式为 。
24.(2023-2024高一上·广东佛山·期中)是实验室中的常用试剂,保存不当时易变质。某化学兴趣小组成员以实验室中标有“过氧化钠”的试剂为对象进行实验。回答下列问题:
Ⅰ.对该“试剂”的组成进行探究:
小组成员取出该标有“过氧化钠”的试剂瓶中的试剂,观察其外部特征:主要为块状、白色,用研钵捣碎块状物,可观察到内部呈淡黄色。
(1)猜想块状物外层白色物质的组成:
猜想1:只有;
猜想2:只有;
猜想3: 。
(2)设计实验并得出结论:
可选用试剂:溶液、溶液、溶液
序号
实验步骤
实验现象
结论或解析
1
①取少量上述白色物质,加入盛有稀盐酸的试管中
猜想1不成立
2
②取少量上述白色物质溶于水,向其中加入过量的 溶液
产生白色沉淀
发生了离子反应
③过滤②所得混合物,向滤液中滴加几滴酚酞
溶液不变红
猜想 成立
Ⅱ.兴趣小组设计了如图的实验装置,可实现多种用途。
(3)小组成员利用该装置证明可在潜水艇和呼吸面具中作供氧剂,为排除干扰和实验的准确性,B中要加入某种含有元素的饱和盐溶液,B处反应的离子方程式为 。
(4)另一小组同学利用该装置测定已部分变质的样品中残留的的质量分数。准确称量样品10.0克,装入C装置的硬质玻璃管中,D瓶中加入足量溶液。该样品与A装置生成的气体充分反应后,将E处集气瓶中收集到的气体准确测量,测得体积为(已转化为标准状况)。C装置中与反应的化学方程式为 ;该样品中过氧化钠的质量分数为 (保留三位有效数字)。
25.(2023-2024高一上·天津·期中)Ⅰ.如图所示物质之间的转化,已知:A是金属单质,且焰色试验为黄色;B为淡黄色固体;E、F是非金属单质,且F呈黄绿色;X是常见的温室气体。按要求回答下列问题:
(1)以上反应中,不属于氧化还原反应的有 个。
(2)D的俗名为
(3)写出B→C反应的化学方程式,并用双线桥表示电子转移 ;若反应中有电子转移,生成标准状况下O2的体积为 L。
Ⅱ.我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如下图所示(部分物质已略去)。
(4)① ~ ③所涉及的操作方法中,包含过滤的是 (填序号)。
(5)根据上图,将化学方程式补充完整: 。
NH3+CO2+___________+___________=NaHCO3 ↓+ NH4Cl
(6)煅烧NaHCO3固体的化学方程式是 。
(7)关于上述过程,下列说法中正确的是 (填字母)。
a.CO2可循环使用
b.副产物NH4Cl可用作肥料
c.反应过程中应先通入极易溶于水的NH3,使溶液显碱性,然后再通入CO2气体
26.(2023-2024高一上·辽宁·期中)某校化学兴趣小组为研究的性质。设计如图所示装置进行实验。装置中部分夹持装置已略去,其中a为干燥的红色布条,b为湿润的红色布条。
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学方程式为 。
(2)装置Ⅱ的作用是 。
(3)实验结束后,该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为还需在图中装置Ⅱ与Ⅲ之间添加如图所示中的 (填序号)装置。
(4)装置Ⅴ的作用是 ,氯气和Ⅴ的试剂作用可以制备漂白液,请写出反应的离子方程式: 。
27.(2023-2024高一上·福建·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和NaClO,并研究其性质。
已知氯气制备的反应原理:。
(1)a中的试剂为 (填字母)。
A.浓硫酸 B.饱和食盐水 C.饱和碳酸氢钠溶液
(2)b中采用的加热方式是 ;c中化学反应的化学方程式是 。
(3)d的作用是 ;可选用试剂 (填化学式)溶液。
(4)反应结束后,利用如图装置探究c中溶液的性质,用注射器取用c装置试管中溶液。
①若X溶液为浓盐酸,当注射器中的溶液注入试管时,可观察到湿润淀粉KI试纸变蓝,则湿润pH试纸的现象是 。
②若X溶液为双氧水,当注射器中的溶液注入试管时,在气球处会收集到一种常见的无色无味气体,且原溶液消毒能力大大降低,写出该反应的离子方程式: 。
28.(2023-2024高一上·浙江·期中)四氯化钛是一种重要的化工原料,某实验小组利用如图装置模拟制备TiCl4(部分夹持仪器已略去)。
已知:
①室温下TiCl4为无色液体,熔点为-25℃,沸点
②TiCl4易与水反应生成TiO2和HCl。
③在左右,将氯气通过TiO2和碳粉的混合物可制得TiCl4和一种有毒的气体。
(1)装置A中MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为 。
(2)洗气瓶B内盛放的试剂为 ,其作用是 。
(3)玻璃管a能有效提示装置是否发生堵塞,若右侧装置出现堵塞,观察到的现象是 。
(4)写出装置D中生成TiCl4;的化学方程式 。
(5)仪器F的名称为 ,若F中装有碱石灰,其作用是 。该实验还有个明显的缺点是 。
29.(2023-2024高一上·河北保定·期中)现有一定量含有杂质的试样,用下图所示的实验装置测定试样的质量分数。(可供选用的试剂,固体、稀盐酸、稀硫酸、饱和溶液、饱和食盐水和蒸馏水)
回答下列问题:
(1)实验前必须先 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式是 。
(3)装置B中所装试剂是 ;装置E的作用是 。
(4)写出装置D中发生反应的化学方程式,并用单线桥标注电子转移的方向和数目 。
(5)若开始时测得样品的质量为2.0g,反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况),则试样的纯度为 。
(6)向紫色石蕊试液中加入粉末,振荡,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.最后溶液变蓝
B.溶液先变蓝后褪色
C.溶液仍为紫色
D.因为与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
30.(2023-2024高一上·重庆·期中)侯德榜先生对索尔维制碱法进行了改进,将氨碱法和合成氨联合起来,这就是联合制碱法,也称侯氏制碱法。
Ⅰ、侯氏制碱法的生产流程如下图所示:
(1)所需物质X的名称为 ,产品Z的化学式为 ,操作1的名称是 。
(2)该法通入的反应原理是 (用化学方程式表示)。
Ⅱ、制得的碳酸钠样品中往往含有少量的,某探究性学习小组设计如下图所示装置,测定该样品中的质量分数。
操作步骤如下:
①检查装置的气密性 ②取样品装入广口瓶中 ③打开止水夹 ④缓慢鼓入空气数分钟 ⑤关闭止水夹 ⑥在干燥管内装满碱石灰,称量其质量为 ⑦缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止 ⑧打开止水夹
⑨缓慢鼓入空气数分钟,再称量干燥管质量为
(3)装置A的作用是 ;操作④中,鼓入空气的作用是 。
(4)如果将步骤⑥提前到与步骤②一同进行,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)根据实验数据列出样品中的质量分数表达式 。
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题型03 有关钠、氯的实验探究和无机推断
1.(2023-2024高一上·四川德阳·期中)下列实验装置能达到实验目的的是
①验证Na和水反应是否为放热反应
②检验与反应有生成
③制备胶体
④试剂的存放
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①②
【答案】D
【详解】①Na与水反应放热,红墨水左低右高,可验证Na和水反应为放热反应,故①正确;
②过氧化钠与水反应生成氧气,氧气可使带火星的木条复燃,可检验有O2生成,故②正确;
③氯化铁和NaOH反应生成氢氧化铁沉淀,应将饱和氯化铁滴入沸水中制备氢氧化铁胶体,故③错误;
④稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,所以二者不能存放在一起,故④错误;
故答案选D。
2.(2023-2024高一上·河南信阳·期中)锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:。利用氧化制备的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法正确的是
A.装置甲中的固体可以是
B.装置乙中放饱和溶液,以提高的产率
C.装置丙中浓碱可以是浓溶液
D.装置丁中可加入澄清石灰水吸收尾气
【答案】A
【分析】根据实验目的,甲装置的目的是制备氯气,因为锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应,因此需要除去氯气中的HCl,即乙装置的作用是除去氯气中的HCl,盛放饱和食盐水,丙装置是发生装置,氯气有毒,为防止污染环境,需要尾气除去,即丁装置的目的是除去多余氯气,据此分析;
【详解】A.KMnO4具有强氧化性可将Cl-氧化为Cl2,且不需要加热,故A正确;
B.饱和NaHCO3溶液与HCl产生CO2,CO2进入丙中消耗碱,降低碱性导致K2MnO4不稳定,产生MnO2从而降低KMnO4的产率,故B错误;
C.装置丙用NaOH导致制备的KMnO4不纯,选KOH作碱性介质,故C错误;
D.装置丁的目的是除去多余氯气,Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2浓度较小,可用Ca(OH)2悬浊液吸收尾气,故D错误;
故答案为A。
3.(2023-2024高一上·四川·期中)是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生燃烧并爆炸。制取的装置如图所示。
已知:的熔点为-116℃,沸点为3.8℃;的沸点为-34.6℃;。氨气的沸点为-33.3℃。下列说法不正确的是
A.装置①的主要目的是制备
B.通入干燥空气的目的是将生成的稀释减少爆炸危险
C.装置④与⑤之间不能用橡皮管连接
D.从装置⑤中逸出气体的主要成分是
【答案】D
【分析】由制备装置可知,①中浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气,②为饱和食盐水可除去氯气中的HCl,③中浓硫酸干燥氯气,通干燥空气可将氯气排入④中,④中发生,因Cl2O与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸,则④⑤之间不用橡皮管连接,由沸点可知⑤中冷却分离,最后出来的气体为空气及过量的;
【详解】A.由分析可知,装置①的主要目的是制备,A正确;
B.由题意,高浓度的可能发生爆炸,故通干燥空气的目的是将生成的稀释减少爆炸危险,减少实验危险程度,B正确;
C.因与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸,则④⑤之间不用橡皮管连接,为了防止橡皮管燃烧和爆炸,C正确;
D.由沸点可知在⑤中转化为液态,⑤中冷却分离,最后出来的气体为空气及过量的Cl2,D错误;
故选D。
4.(2023-2024高一上·广东佛山·期中)氯化钠对于地球上的生命非常重要,同时也是一种化工原料,可以制备一系列物质。下列说法正确的是
A.能用氢氧化钙溶液鉴别和两种溶液
B.在中燃烧产生苍白色火焰,瓶口处有白烟生成
C.侯德榜制碱法第一步反应的离子方程式为:
D.如图所示反应中属于氧化还原反应的有3个
【答案】C
【分析】电解氯化钠溶液可以制得氢氧化钠、氯气和氢气,氯气与氢气点燃生成氯化氢;电解熔融氯化钠得到钠单质和氯气,氯气通入石灰乳中制备漂白粉;氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳得到碳酸氢钠,加热得到碳酸钠,据此回答。
【详解】A.Na2CO3和NaHCO3溶液与氢氧化钙溶液反应都会产生白色沉淀,A错误;
B.Cl2在H2中燃烧产生苍白色火焰,瓶口处有白雾生成,B错误;
C.氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳得到碳酸氢钠,所以侯德榜制碱法第一步反应的离子方程式为:,C正确;
D.如图所示反应中属于氧化还原反应的有4个,电解饱和食盐水、电解熔融氯化钠、氢气与氯气点燃、氯气与石灰乳制备漂白粉,D错误;
故选C。
5.(2023-2024高一上·辽宁·期中)下列实验装置能达到实验目的是
A
B
验证电解质的导电性
比较和的热稳定性
C
D
验证与水反应生成的气体
收集H2
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.电解质的导电需要熔融状态或溶液中电离,NaCl固体不导电,A错误;
B.大试管温度高,小试管温度低,应该把碳酸氢钠放在小试管中,若碳酸氢钠连接的澄清石灰水变浑浊,才能说明碳酸氢钠不如碳酸钠稳定,B错误;
C.Na2O2与水反应生成氧气,可用带火星的木条检验,C正确;
D.H2密度小于空气,不可用图中装置收集,应该短进长出,D错误;
故选C。
6.(2023-2024高一上·山西太原·期中)某实验小组通过下图所示实验,探究与水的反应:
根据现象分析判断,下列说法错误的是
A.②中大量气泡经检验是氧气 B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中存在较多的 D.⑤中起催化剂的作用
【答案】C
【详解】A.过氧化钠和水反应放出氧气,②中大量气泡经检验是氧气,故A正确;
B.酚酞遇碱变红,③中溶液变红,说明有碱性物质生成,故B正确;
C.④中加入二氧化锰放出气体,说明④中存在较多的H2O2,故C错误;
D.⑤中双氧水在催化作用下分解放出氧气,故D正确;
选C。
7.(2023-2024高一上·河南·期中)以不同类别物质间的转化为线索,构建钠及其化合物的关系如图所示:
下列说法正确的是
A.反应①②因为的用量不同所以产物不同
B.反应③④均是化合反应
C.反应⑤表明具有酸性氧化物的性质
D.利用反应⑥可除去固体中混有的少量
【答案】C
【分析】钠与氧气在不同条件下反应生成氧化钠和过氧化钠,故M为过氧化钠。
【详解】A.反应①②因为反应的条件不同所以产物不同,A错误;
B.反应④为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,不属于化合反应,B错误;
C.反应⑤为二氧化碳与碱反应生成盐和水,说明二氧化碳具有酸性氧化物的性质,C正确;
D.反应⑥为碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,利用反应④无法除去碳酸氢钠固体中混有的少量碳酸钠,反而会将碳酸氢钠除去,D错误;
答案选C。
8.(2023-2024高一上·四川成都·期中)现有一定量含有杂质的试样2.0g,用如图所示实验装置测定试样的纯度(可供选用的反应物只有固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水,忽略气体在水中的溶解),下列说法正确的是
A.装置A中液体试剂可选用稀盐酸或稀硫酸
B.图中装置C可省略,不影响测定结果
C.装置E中碱石灰的作用是为了防止F中进入装置D
D.反应结束后测得气体体积为56mL,则可计算出样品的纯度为19.5%
【答案】B
【分析】由实验装置图可知,装置A中碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳,装置B中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去氯化氢气体,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥二氧化碳气体,装置D中二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气,装置E中盛有的碱石灰用于吸收未反应的二氧化碳,防止二氧化碳干扰氧气体积的测定,装置F、G用于测定反应生成氧气的体积。
【详解】A.稀硫酸和碳酸钙反应时,反应生成的微溶硫酸钙覆盖在碳酸钙的表面,阻碍反应的继续进行,所以装置A中液体试剂选用稀盐酸而不选用稀硫酸,故A错误;
B.由实验原理可知,该实验的实验目的是利用过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气的体积测定氧化钠的纯度,由分析可知,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥二氧化碳气体,省略装置C,水蒸气与过氧化钠反应也能生成氧气,不会影响过氧化钠生成氧气的体积,所以不影响测定结果,故B正确;
C.由分析可知,装置E中盛有的碱石灰用于吸收未反应的二氧化碳,防止二氧化碳干扰氧气体积的测定,故C错误;
D.缺标准状况,无法计算56mL氧气的物质的量,所以无法计算氧化钠的纯度,故D错误;
故选B。
9.(2023-2024高一上·广东东莞·期中)下列实验方案能够达到目的的是
实验目的
实验方案
A
证明某钠盐是碳酸盐
取试样加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
B
观察钠与水反应的现象
切下绿豆大小的钠,小心放入装满水的烧杯中
C
除去CO2中的少量HCl
将混合气体通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
D
证明Na2O2与H2O反应是放热反应
用棉花包裹Na2O2粉末后,滴加几滴水,棉花燃烧说明该反应是放热反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.碳酸盐、亚硫酸盐等均与盐酸反应生成使石灰水变浑浊的气体,不能证明钠盐是碳酸盐,故A错误;
B.钠放入装满水的烧杯中,存在安全隐患,切下绿豆大小的钠放入盛装水的烧杯中,故B错误;
C.二氧化碳会与碳酸钠反应产生碳酸氢钠,将原物质除去,应该是通入到饱和的碳酸氢钠溶液中,除去少量HCl,故C错误;
D.过氧化钠与水反应生成氧气且放热,故D正确;
故选:D。
10.(2023-2024高一上·山东菏泽·期中)已知B、Z为单质,其余均为化合物,且A、B、C、D、E中均含同一种元素下列分析错误的是
A.反应③表明X具有酸性氧化物的性质
B.反应⑤说明E的热稳定性强于D
C.若反应①的条件为加热,则反应⑥、⑦可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中可能发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
【答案】B
【分析】B、Z为单质,其余均为化合物,且A、B、C、D、E中均含同一种元素,根据图中转化关系可知,A为Na2O2,B为Na,C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3,X为CO2,Y为H2O,Z为O2,以此解题。
【详解】A.与碱反应生成盐与水的氧化物为酸性氧化物,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则反应③表明CO2具有酸性氧物的性质,A正确;
B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,说明其稳定性比碳酸钠弱,B错误;
C.反应⑥、⑦分别是过氧化钠和水以及二氧化碳反应生成氧气,故可用于潜水艇中氧气的供给,C正确;
D.反应⑤是分解反应,反应④是化合反应,反应②是置换反应,D正确;
故合理选项是B。
11.(2023-2024高一上·河南信阳·期中)工业上用粗盐(含、、等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥,工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是
A.除杂可依次加入、、,再加入盐酸调节溶液的酸碱性
B.饱和食盐水中先通入的气体为,再通入的气体为
C.流程图中“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
D.流程图中循环使用的物质有和
【答案】C
【分析】粗盐提纯后配制成饱和食盐水,先通入氨气,后通入二氧化碳,经过过滤得到碳酸氢钠固体和氯化铵溶液,碳酸氢钠晶体受热分解得到纯碱碳酸钠,氯化铵溶液分离出氯化铵固体和母液。
【详解】A.除去粗盐中的、、等杂质,可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠去除钙离子和过量的钡离子,盐酸要放在最后,来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,A错误;
B.二氧化碳在水中溶解度较小,氨气溶解度较大,故应先通入氨气,碱性溶液中再通入二氧化碳,二氧化碳的溶解度增大,增大了溶液中的浓度,可以达到实验目的,B错误;
C.从溶液中得到固体,需要加热浓缩,冷却结晶、过滤等操作,这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等,C正确;
D.碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳可以循环利用,反应中氨气转化为铵盐,因此流程图中的循环使用的物质没有,D错误;
故选C。
12.(2023-2024高一上·辽宁·期中)某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化,实验结果如图所示。下列说法正确的是
A.氯水的pH随光照时间增加而减小,说明光照可减少氢离子的浓度
B.从图中相关曲线变化可知在光照过程中溶液的导电能力逐渐增强
C.氯水呈黄绿色,说明氯水中存在Cl2、HCl、HClO
D.光照过程中O2体积分数逐渐增加,说明发生了氧化还原反应,其中O2为还原产物
【答案】B
【详解】A.氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,次氯酸在光照下分解生成盐酸,氢离子的浓度增大,溶液的酸性增强,pH逐渐减小,故A错误;
B.根据选项A分析可知在光照过程中酸性增强,溶液的导电能力逐渐增强,故B正确;
C.氯气是黄绿色气体,氯水呈黄绿色,说明氯水中存在Cl2,不能说明存在HCl、HClO,故C错误;
D.氯水中的次氯酸分解生成氯化氢和氧气,光照过程中O2体积分数逐渐增加,说明发生了氧化还原反应,氧元素化合价升高,被氧化,所以氧气为氧化产物,不是还原产物,故D错误;
故选B。
13.(2023-2024高一上·河南信阳·期中)实验室按如图装置测定纯碱(含少量)的纯度。下列说法不正确的是
A.②中的盐酸可以用稀硫酸代替
B.必须在装置②、③间添加盛有饱和溶液的洗气瓶
C.装置①、④的作用是防止空气中的进入装置③,干扰实验
D.反应结束时,应再通入空气将装置②中残余转移到装置③中
【答案】B
【分析】测定纯碱(含少量)的纯度,由实验装置可知,先通入空气在①中除去,利用氮气等将装置内的二氧化碳排出,然后关闭①、②之间的橡皮管,打开分液漏斗的活塞,盐酸与样品反应生成二氧化碳,③中二氧化碳与氢氧化钡反应生成白色沉淀,反应结束后,再打开①、②之间的橡皮管,继续通入空气使生成的二氧化碳被③中溶液完全吸收,④中碱石灰可防止空气中的二氧化碳被氢氧化钡吸收,以此来解答。
【详解】A.稀硫酸和碳酸钠反应也可以生成二氧化碳,②中的盐酸可以用稀硫酸代替,A正确;
B.在装置②、③间不需要添加盛有饱和溶液的洗气瓶,与氢氧化钡不生成沉淀,且氢氧化钡溶液足量,不影响最后测定沉淀的质量,结合守恒法可计算纯度,B错误;
C.装置①、④的作用是防止空气中的进入装置③,以免影响测定生成二氧化碳的量,C正确;
D.反应结束后,继续通入空气使生成的二氧化碳被③中溶液完全吸收,保证测定结果更准确,D正确;
故选B。
14.(2023-2024高一上·山东德州·期中)下列实验装置或实验方法能达到实验目的的是
A.装置①用于比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
B.装置②用于除去CO2中的HCl气体
C.装置③用于证明C12没有漂白性,HClO有漂白性
D.装置④用于氢氧化铁胶体的提纯
【答案】D
【详解】A.大试管温度高,小试管温度低,碳酸钠高温不分解,碳酸氢钠分解,碳酸钠放入大试管温度高不分解,碳酸氢钠放入小试管温度低能分解,说明碳酸氢钠热稳定性差,故A错误;
B.饱和碳酸钠溶液也和二氧化碳反应,应该用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体,故B错误;
C.氯气能和水反应生成次氯酸,所以潮湿的氯气直接通入干燥的有色布条上不能证明C12没有漂白性,HClO有漂白性,故C错误;
D.Cl-离子可以透过半透膜,胶体粒子不能透过半透膜,有装置④用于氢氧化铁胶体的提纯,故D正确;
故选D。
15.(2023-2024高一上·河北保定·期中)下列对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项
陈述
陈述
判断
A
碳酸钠、碳酸氢钠溶液均可用于治疗胃酸过多
、均可与盐酸反应
对,对,有
B
用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰颜色为黄色
该溶液一定是钠盐溶液
对,对,有
C
干燥的氯气能使有色鲜花褪色
氯气具有漂白性
错,对,有
D
过氧化钠可为航天员供氧
能与或反应生成
对,对,有
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.碳酸钠碱性过强,不能用于治疗胃酸过多, 、均可与盐酸反应, Ⅰ错,Ⅱ对,A错误;
B.用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰为黄色,可以为钠盐,也可以为氢氧化钠,Ⅰ对,Ⅱ错,B错误;
C.干燥的氯气能使有色鲜花褪色,但氯气没有漂白性,是氯气与水反应生成的次氯酸有漂白性,Ⅰ对,Ⅱ错,C错误;
D.过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,所以可为航天员供氧,Ⅰ、Ⅱ对,且有因果关系,D正确;
故选D。
16.(2023-2024高一上·河北保定·期中)用如图所示实验装置进行对应的实验,能达到实验目的的是
A.甲:干燥
B.乙:比较与的热稳定性
C.丙:制备氢氧化铁胶体
D.丁:用洁净的铁丝做焰色试验检验苏打中的金属元素
【答案】D
【详解】A.氯气和水混在一起能与碱石灰发生反应,故不能用碱石灰干燥氯气,A错误;
B.玻璃导热性比较差,把稳定性强的放在温度高的外管;把稳定性差的放在温度低的内管,所以用图示套管实验装置不能比较碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性,B错误;
C.制备氢氧化铁胶体时,应该将饱和三氯化铁溶液滴入沸腾的蒸馏水中,继续加热至液体呈红褐色,停止加热来制取,图中三氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,装置不能用于制备氢氧化铁胶体,C错误;
D.铁丝本身没有焰色,可以用来做焰色试验,D正确;
答案选D。
17.(2023-2024高一上·山东济宁·期中)某实验小组同学制备并探究其性质的过程如图所示:
下列说法错误的是
A.制备氯气的过程,盐酸体现了酸性和还原性
B.生成的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比
C.上述实验说明碱性条件下氧化性,酸性条件下氧化性
D.向溶液中加入几滴淀粉,溶液由无色变为蓝色
【答案】D
【详解】A.浓盐酸与MnO2反应生成Cl2的反应的离子方程式:,盐酸体现了酸性和还原性,A正确;
B.C12与KOH溶液在加热条件下反应:3Cl2+6KOH=KClO3+5KC1+3H2O,Cl2既是氧化剂又是还原剂,根据化合价升降守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1,B正确;
C.碱性条件下C12与KOH溶液在加热条件下生成KC1O3,说明氧化性:C12>KC1O3;酸性条件下KClO3与盐酸反应生成C12说明氧化性:C12<KC1O3,C正确;
D.a为碱性环境,只能发生KClO3 + KI = KIO3 + KCl(酸性环境发生反应:3KClO3+6KI+3H2SO4=3K2SO4+6I2+3H2O),当KI过量时,在碱性或中性介质中KClO3不能氧化KI,酸性介质中可以(5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O),故不存在I2,则向溶液中加入几滴淀粉溶液无明显现象,D错误;
故选D。
18.(2023-2024高一上·河南南阳·期中)某化学实验小组利用下图所示装置制备并进行性质验证,已知常温下浓盐酸与氯酸钾能反应生成。下列说法正确的是
A.①处湿润的红色布条褪色说明具有漂白性
B.②处石蕊试液先变红说明新制氯水具有酸性
C.③处小试管中液体逐渐变成浅黄绿色说明能溶于水
D.④处出现白烟说明性质活泼
【答案】C
【分析】氯酸钾和浓盐酸反应制备氯气,进而进行性质验证,结合物质的性质和问题分析解答。
【详解】A.氯气没有漂白性,①处湿润的红色布条褪色说明和水反应生成的次氯酸具有漂白性,A项错误;
B.浓盐酸易挥发,②处石蕊试液变红不能说明氯水具有酸性,B项错误;
C.氯气是黄绿色气体,③处小试管中液体逐渐变成浅黄绿色说明能溶于水,C项正确;
D.④处出现棕黄色的烟说明氯气能与铜反应生成氯化铜,说明性质活泼,D项错误;
故选C。
19.(2023-2024高一上·广东佛山·期中)下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某物质的水溶液中加入稀盐酸
产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
原溶液中一定存在
B
将红色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片
鲜花红色褪去
有漂白性
C
将一小块金属钠加入至溶液中
溶液蓝色褪去,有红色固体出现
钠的还原性比铜强,钠置换出铜单质
D
将使用过的铂丝用稀硫酸洗净,再蘸取某无色溶液进行灼烧,透过蓝色钴玻璃观察
火焰呈紫色
该无色溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.原溶液中也可能含有碳酸氢根离子,A错误;
B.红色的鲜花虽然是放入盛有干燥氯气的集气瓶中,但由于鲜花中含有水分,和氯气反应生成次氯酸,具有漂白性,B正确;
C.将一小块金属钠加入至溶液中,钠会先和水反应,不能置换出硫酸铜中的铜,C错误;
D.作焰色试验时,应该用盐酸清洗铂丝,D错误;
故选B。
20.(2023-2024高一上·广东佛山·期中)用下列装置进行相应实验,能达到实验目的是
A.实验室制备氢氧化铁胶体
B.检验久置氯水中是否含有
C.加热分解固体
D.从食盐水中蒸发结晶提取氯化钠
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.实验室通过将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体,A错误;
B.若久置氯水中含有,加入硝酸酸化的硝酸银溶液会生成白色沉淀,B正确;
C.加热固体碳酸氢钠的试管口应该向下倾斜,C错误;
D.给食盐水加热,应该在蒸发皿中进行,D错误;
故选B。
21.(2023-2024高一上·四川·期中)“84”消毒液是一种主要用于物体表面和环境的消毒剂。用海水模拟制备“84”消毒液的流程如图。请回答下列问题:
已知:①粗盐溶解后的分散系中含有泥沙、、、、;
②除杂试剂均过量。
(1)操作①为 ,该操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、 ;向滤液2中依次加入的试剂a、b、c可以是 (填标号)。
A.NaOH溶液、溶液、溶液
B.溶液、溶液、NaOH溶液
C.溶液、NaOH溶液、溶液
(2)操作③结束后往滤液中加入稀盐酸的目的是 ;NaCl溶液通电后生成、、NaOH的化学方程式为 。
(3)与NaOH溶液反应制备“84”消毒液的化学方程式为 ;每转移1mol电子,生成的氧化产物的质量为 g。
【答案】(1) 过滤 漏斗、烧杯 AB
(2) 除去过量的和
(3) 74.5
【分析】海水经蒸发浓缩、冷却结晶,经过滤后得到滤液1和粗盐,粗盐溶解后的分散系中含有泥沙、、、、,经过滤,除去泥沙,滤液中含有、、、,依次加入NaOH溶液、溶液、溶液除去、以及过量的Ba2+,过滤,滤液中加稀盐酸除去碳酸钠和氢氧化钠,得到NaCl溶液,电解NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气,最后氯气与氢氧化钠反应制备“84消毒液”,据此解答。
【详解】(1)由分析可知,操作①为过滤,该操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯;由分析可知,NaOH溶液除掉,溶液除掉,除掉过量的,则碳酸钠一定是在加入氯化钡之后加入,故选AB;
(2)操作③结束后往滤液中加入稀盐酸的目的是除去过量的和;NaCl溶液通电后生成Cl2、H2、NaOH,其化学方程式为:;
(3)Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其化学方程式为:;该反应氯元素的化合价既升高又降低,氯气自身发生氧化还原反应,则NaClO为氯元素化合价升高后的产物,为氧化产物,每消耗1molCl2转移电子数为1mol,生成1molNaClO,其质量是:1mol×74.5g/mol=74.5g。
22.(2023-2024高一上·四川·期中)高铁酸钾()是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂。其溶于水与水结合放出氧气并有絮状沉淀产生,常用作净水剂。其生产工艺如下:
(1)高铁酸钾()中铁元素的化合价为 。
(2)写出与KOH溶液反应的化学方程式 。
(3)写出溶液与碱性KClO溶液反应的离子方程式 。
(4)可作为新型多功能水处理剂的原因是 。
(5)从“反应液Ⅱ”中分离出后,副产品有 (写化学式)。
(6)该工艺每得到1.98kg,理论上消耗的物质的量为 mol。
【答案】(1)+6
(2)
(3)
(4)强氧化性杀菌消毒,生成絮状沉淀可吸附水中悬浮物
(5)KCl、
(6)15
【分析】足量Cl2通入和KOH溶液中,温度低时发生反应,向溶液Ⅰ中加入KOH,使氯气完全反应,且将溶液转化为碱性溶液,碱性条件下次氯酸根离子才能和铁离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子,除去KCl得到碱性的KClO浓溶液,向碱性的KClO浓溶液中加入90%的Fe (NO3) 3溶液,发生反应,得到溶液Ⅱ,纯化得到湿产品,将湿产品洗涤、干燥得到晶体;
【详解】(1)高铁酸钾()中钾、氧元素化合价分别为+1、-2,则铁元素的化合价为+6;
(2)氯气和氢氧化钾生成氯化钾、次氯酸钾和水:;
(3)次氯酸钾有强氧化性,可以把三价铁氧化为高铁酸根离子,反应中铁元素化合价由+3变为+6、氯元素化合价由+1变为-1,结合电子守恒可知,离子方程式为:;
(4)中铁为+6价,有强氧化性,可以杀菌消毒,反应后生成的三价铁可以水解为氢氧化铁胶体,可以吸附微小颗粒从而净水,故答案为:强氧化性杀菌消毒,生成絮状沉淀可吸附水中悬浮物;
(5)由工艺流程及小题(3)反应可知,从“反应液Ⅱ”中分离出后,会有副产品KNO3、KCl;
(6)根据反应和,可得关系式,1.98kg 的物质的量为10mol,根据关系式可知氯气的物质的量为10mol ÷2×3=15mol。
23.(2023-2024高一上·广西钦州·期中)氯气、“84”消毒液、漂白粉等都是含氯的消毒剂,某化学兴趣小组利用如图装置制备“84”消毒液、漂白粉,并收集纯净干燥的氯气。回答下列问题:
(1)盛装浓盐酸的仪器的名称为 ,装置甲中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置丁用来收集纯净且干燥的氯气,进气口为 (填a或b);装置乙盛装的试剂是 (填名称)
(3)将氯气通入装置己中制备“84"漂白液,则装置己中发生反应的化学方程式为 ;同学认为装置己还有一个作用,该作用为 。
(4)装置戊中盛装石灰乳用来制备漂白粉,则装置戊中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 分液漏斗
(2) b 饱和食盐水
(3) 吸收尾气,防止污染空气
(4)
【分析】甲中二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水来制备氯气,乙中饱和食盐水吸收氯气中混有的氯化氢气体,丙中浓硫酸干燥氯气,丁装置收集氯气时应该长进短出,氯气通入石灰乳用来制备漂白粉,氯气通入氢氧化钠溶液可制备“84"漂白液,因为氯气有毒,最后用氢氧化钠吸收尾气,据此分析回答问题。
【详解】(1)由图示可知,盛装浓盐酸的仪器的名称为分液漏斗,实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气,故制取氯气的化学方程式为;
(2)因为氯气的密度比空气要大,收集纯净且干燥的氯气时应该长进短出,故进气口为b;由以上分析可知,通过饱和食盐水吸收氯气中混有的氯化氢气体,装置乙盛装的试剂是饱和食盐水;
(3)用氯气和氢氧化钠反应制备漂白液,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,化学方程式为;因氯气有毒,最后用氢氧化钠吸收尾气,故己可以吸收尾气,防止污染空气;
(4)石灰乳用来制备漂白粉,是氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙和氯化钙、水,故反应方程式为:。
24.(2023-2024高一上·广东佛山·期中)是实验室中的常用试剂,保存不当时易变质。某化学兴趣小组成员以实验室中标有“过氧化钠”的试剂为对象进行实验。回答下列问题:
Ⅰ.对该“试剂”的组成进行探究:
小组成员取出该标有“过氧化钠”的试剂瓶中的试剂,观察其外部特征:主要为块状、白色,用研钵捣碎块状物,可观察到内部呈淡黄色。
(1)猜想块状物外层白色物质的组成:
猜想1:只有;
猜想2:只有;
猜想3: 。
(2)设计实验并得出结论:
可选用试剂:溶液、溶液、溶液
序号
实验步骤
实验现象
结论或解析
1
①取少量上述白色物质,加入盛有稀盐酸的试管中
猜想1不成立
2
②取少量上述白色物质溶于水,向其中加入过量的 溶液
产生白色沉淀
发生了离子反应
③过滤②所得混合物,向滤液中滴加几滴酚酞
溶液不变红
猜想 成立
Ⅱ.兴趣小组设计了如图的实验装置,可实现多种用途。
(3)小组成员利用该装置证明可在潜水艇和呼吸面具中作供氧剂,为排除干扰和实验的准确性,B中要加入某种含有元素的饱和盐溶液,B处反应的离子方程式为 。
(4)另一小组同学利用该装置测定已部分变质的样品中残留的的质量分数。准确称量样品10.0克,装入C装置的硬质玻璃管中,D瓶中加入足量溶液。该样品与A装置生成的气体充分反应后,将E处集气瓶中收集到的气体准确测量,测得体积为(已转化为标准状况)。C装置中与反应的化学方程式为 ;该样品中过氧化钠的质量分数为 (保留三位有效数字)。
【答案】(1)有NaOH和Na2CO3
(2) 有气泡产生 BaCl2 2
(3)
(4) 78.0%
【分析】Ⅰ.根据Na2O2变质主要和空气中的H2O、CO2反应,生成NaOH和Na2CO3;
Ⅱ.A为二氧化碳的发生装置,B除去二氧化碳中的氯化氢,D为NaOH溶液除去未反应的二氧化碳,E收集到的气体为氧气,据此回答。
【详解】(1)根据Na2O2变质主要和空气中的H2O、CO2反应,生成NaOH和Na2CO3,NaOH和Na2CO3均为白色固体,故上述淡黄色物质为Na2O2,猜想块状物外层白色物质的组成:
猜想1:只有NaOH;
猜想2:只有Na2CO3;
猜想3:有NaOH和Na2CO3;
(2)①猜想1只有NaOH,猜想2、猜想3中都有Na2CO3,故要证明猜想1不成立,只需证明含有Na2CO3,故取少量上述白色物质,加入盛有稀盐酸的试管,可观察到的现象:有气泡产生,则猜想1不成立;
②已知BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH,结合实验③加入酚酞检验原固体是否含有NaOH,所以取少量上述白色物质溶于水,向其中加入过量的BaCl2溶液可观察到白色沉淀,发生的离子方程式为:,说明发生了离子反应;
③过滤②所得混合物,向滤液中加入酚酞后不变红说明不含有NaOH,就只含有Na2CO3,故猜想2成立;
(3)根据分析可知,B中为饱和碳酸氢钠,B处反应的离子方程式为:;
(4)Na2O2与CO2反应的化学方程式为,E收集的气体为氧气,物质的量为,根据方程式可知,Na2O2的物质的量为0.1mol,则该样品中过氧化钠的质量分数。
25.(2023-2024高一上·天津·期中)Ⅰ.如图所示物质之间的转化,已知:A是金属单质,且焰色试验为黄色;B为淡黄色固体;E、F是非金属单质,且F呈黄绿色;X是常见的温室气体。按要求回答下列问题:
(1)以上反应中,不属于氧化还原反应的有 个。
(2)D的俗名为
(3)写出B→C反应的化学方程式,并用双线桥表示电子转移 ;若反应中有电子转移,生成标准状况下O2的体积为 L。
Ⅱ.我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如下图所示(部分物质已略去)。
(4)① ~ ③所涉及的操作方法中,包含过滤的是 (填序号)。
(5)根据上图,将化学方程式补充完整: 。
NH3+CO2+___________+___________=NaHCO3 ↓+ NH4Cl
(6)煅烧NaHCO3固体的化学方程式是 。
(7)关于上述过程,下列说法中正确的是 (填字母)。
a.CO2可循环使用
b.副产物NH4Cl可用作肥料
c.反应过程中应先通入极易溶于水的NH3,使溶液显碱性,然后再通入CO2气体
【答案】(1)2
(2)小苏打
(3) 2.24
(4)①③
(5)NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3 ↓+ NH4Cl
(6)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(7)abc
【分析】Ⅰ.A是金属单质,且焰色试验为黄色,则A为Na单质,B为淡黄色固体,则B为Na2O2,X是常见的温室气体,则X为CO2,CO2与过氧化钠反应生成的C为Na2CO3,碳酸钠与CO2在一定条件生成D,D也可以转化为碳酸钠,则D为NaHCO3,E、F为非金属单质,且F呈黄绿色,则F为Cl2,而Na和水生成E,则E为H2,E与F反应生成H为HCl,
Ⅱ.向饱和食盐水先进行氨化,使溶液显碱性,再通入二氧化碳,增大溶液中的浓度,利用NaHCO3析出,发生反应:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,过滤,将沉淀洗涤、干燥,碳酸氢钠灼烧分解生成碳酸钠,生成的二氧化碳利用循环利用,溶液A中的主要成分是氯化铵,加入氯化钠析出 NH4Cl晶体,过滤分离,溶液B中主要成分是NaCl。
【详解】(1)上述反应中Na生成过氧化钠、钠与水的反应、过氧化钠与二氧化碳的反应、氢气与氯气的反应都属于氧化还原反应,只有碳酸钠与碳酸氢钠之间的相互转化属于非氧化还原反应,即以上反应中,不属于氧化还原反应的有2个,故答案为:2;
(2)D是NaHCO3,俗名为小苏打,故答案为:小苏打;
(3)B→C反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,并用双线桥表示电子转移为;若反应中有0.2mol电子转移,生成O2为0.1mol,标准状况下O2的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
(4)①~③所涉及的操作方法中,①③是将固体与溶液分离,而②是将碳酸氢钠加热分解,则包含过滤的是①③,故答案为:①③;
(5)向饱和食盐水先进行氨化,使溶液显碱性,再通入二氧化碳,增大溶液中的浓度,利用NaHCO3析出,发生反应:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(6)煅烧NaHCO3固体分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式是2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O;
(7)a.加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳与水,分解生成的CO2可再通入饱和食盐水,进行循环使用,故a正确;
b.副产物NH4Cl含氮元素,可用作氮肥,故b正确;
c.反应过程中应先通入极易溶于水的NH3,使溶液显碱性,然后再通入CO2气体,这样可以增大溶液中的浓度,有利于NaHCO3析出,故c正确;
故答案为:abc。
26.(2023-2024高一上·辽宁·期中)某校化学兴趣小组为研究的性质。设计如图所示装置进行实验。装置中部分夹持装置已略去,其中a为干燥的红色布条,b为湿润的红色布条。
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学方程式为 。
(2)装置Ⅱ的作用是 。
(3)实验结束后,该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为还需在图中装置Ⅱ与Ⅲ之间添加如图所示中的 (填序号)装置。
(4)装置Ⅴ的作用是 ,氯气和Ⅴ的试剂作用可以制备漂白液,请写出反应的离子方程式: 。
【答案】(1)(浓)
(2)除去中的HCl气体
(3)④
(4) 尾气处理
【分析】装置I中二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,浓盐酸易挥发,装置II中饱和食盐水可除去氯气中HCl气体,a为干燥的红色布条,b为湿润的红色布条,可验证干燥氯气没有漂白性,氯气和水反应的产物才具有漂白性,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,装置IV中溶液先变红后褪色,装置V用于吸收尾气中氯气;
【详解】(1)实验室以二氧化锰和浓盐酸制备氯气同时生成水和氯化锰,反应方程式为:(浓);
(2)制取的氯气中混有水和氯化氢,饱和氯化钠是用来除去氯气中的HCl气体;
(3)a、b为对照实验,干燥的Cl2本身不具有漂白性,遇水生成HClO,HClO具有漂白性。但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象,因为氯气未经干燥,本身带有水蒸气。所以需要在上图装置II与III之间添加一个干燥装置,碱石灰和浓硫酸是常用的干燥剂,但是氯气会和碱石灰反应,所以选择④浓硫酸,故选:④;
(4)氯气是有毒气体,能与NaOH溶液反应,装置V的作用是尾气处理,氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,反应的离子方程式:。
27.(2023-2024高一上·福建·期中)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和NaClO,并研究其性质。
已知氯气制备的反应原理:。
(1)a中的试剂为 (填字母)。
A.浓硫酸 B.饱和食盐水 C.饱和碳酸氢钠溶液
(2)b中采用的加热方式是 ;c中化学反应的化学方程式是 。
(3)d的作用是 ;可选用试剂 (填化学式)溶液。
(4)反应结束后,利用如图装置探究c中溶液的性质,用注射器取用c装置试管中溶液。
①若X溶液为浓盐酸,当注射器中的溶液注入试管时,可观察到湿润淀粉KI试纸变蓝,则湿润pH试纸的现象是 。
②若X溶液为双氧水,当注射器中的溶液注入试管时,在气球处会收集到一种常见的无色无味气体,且原溶液消毒能力大大降低,写出该反应的离子方程式: 。
【答案】(1)B
(2) 水浴加热
(3) 尾气吸收 NaOH
(4) 先变红后褪色
【分析】整套装置在最左端为氯气的发生装置,利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气,由于盐酸有挥发性,导致氯气中含有杂质HCl和水蒸气;其中,氯气中的杂质HCl气体会影响后面KClO3和NaClO的制备,故需要用饱和食盐水(a中盛放的试剂)除去氯气中的HCl杂质;B为氯气与KOH溶液在加热条件下制取KClO3的装置,发生反应为;c为氯气与氢氧化钠溶液在较低温度下制取次氯酸钠的装置,发生的反应为;d为尾气的吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用还原性物质或碱性溶液。
【详解】(1)根据分析,a中用饱和食盐水去除氯气中的HCl气体;
故答案未:B;
(2)b中采用水浴加热;c中,氯气与氢氧化钠溶液在较低温度下制取次氯酸钠的装置,发生的反应为;
故答案为:水浴加热;;
(3)d为尾气的吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用NaOH溶液;
故答案为:尾气的吸收;NaOH;
(4)①c中的溶液为NaClO和NaCl溶液,若X为盐酸,,氯气具有氧化性与KI反应生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝;氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,故氯气遇到湿润的pH试纸,试纸先变红后褪色;
故答案为:先变红后褪色;
②NaClO与H2O2反应生成NaCl、氧气和水,;
故答案为:。
28.(2023-2024高一上·浙江·期中)四氯化钛是一种重要的化工原料,某实验小组利用如图装置模拟制备TiCl4(部分夹持仪器已略去)。
已知:
①室温下TiCl4为无色液体,熔点为-25℃,沸点
②TiCl4易与水反应生成TiO2和HCl。
③在左右,将氯气通过TiO2和碳粉的混合物可制得TiCl4和一种有毒的气体。
(1)装置A中MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为 。
(2)洗气瓶B内盛放的试剂为 ,其作用是 。
(3)玻璃管a能有效提示装置是否发生堵塞,若右侧装置出现堵塞,观察到的现象是 。
(4)写出装置D中生成TiCl4;的化学方程式 。
(5)仪器F的名称为 ,若F中装有碱石灰,其作用是 。该实验还有个明显的缺点是 。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) 饱和食盐水 除去HCl并平衡气压
(3)玻璃管内液面上升(高于洗气瓶中的液面)
(4)TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
(5) 球形干燥管 吸收多余的Cl2,防止空气中水蒸气进入装置 缺少CO尾气处理装置
【分析】A装置加热二氧化锰与浓盐酸制取氯气;B装置内饱和食盐水除去氯气中的氯化氢并平衡气压;C装置内浓硫酸用于干燥氯气;D装置中氯气通过 TiO2 和碳粉的混合物制得 TiCl4;E装置作用是冷凝回收TiCl4;F装置用来尾气吸收以及防止空气中的水蒸气进入装置。
【详解】(1)二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,化学方程式:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)由于盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,B装置盛有饱和食盐水可以降低氯气的溶解,除去HCl并平衡气压;
(3)玻璃管a能有效提示装置是否发生堵塞,若右侧装置出现堵塞,造成B装置内压强变大,观察到的现象是玻璃管内液面上升(高于洗气瓶中的液面);
(4)氯气通过 TiO2 和碳粉的混合物可制得 TiCl4 和一种有毒的气体为一氧化碳,制得四氯化钛的化学方程式为:TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO;
(5)仪器F的名称为球形干燥管,若 F 中装有碱石灰,其作用是能吸收氯气,吸收空气中的水蒸气,防止空气中水蒸气进入装置;一氧化碳为有毒气体,需进行尾气处理,则该实验还有个明显的缺点是缺少CO尾气处理装置。
29.(2023-2024高一上·河北保定·期中)现有一定量含有杂质的试样,用下图所示的实验装置测定试样的质量分数。(可供选用的试剂,固体、稀盐酸、稀硫酸、饱和溶液、饱和食盐水和蒸馏水)
回答下列问题:
(1)实验前必须先 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式是 。
(3)装置B中所装试剂是 ;装置E的作用是 。
(4)写出装置D中发生反应的化学方程式,并用单线桥标注电子转移的方向和数目 。
(5)若开始时测得样品的质量为2.0g,反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况),则试样的纯度为 。
(6)向紫色石蕊试液中加入粉末,振荡,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.最后溶液变蓝
B.溶液先变蓝后褪色
C.溶液仍为紫色
D.因为与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
【答案】(1)检验装置的气密性
(2)2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑
(3) 饱和碳酸氢钠溶液 吸收二氧化碳,防止水蒸气进入D中,防止对氧气的体积测量造成干扰
(4)
(5)78%
(6)B
【分析】装置A制备二氧化碳,装置B除去二氧化碳中混有的氯化氢,装置C干燥二氧化碳,装置D中过氧化钠、氧化钠吸收二氧化碳,装置E除去过量的二氧化碳,装置F排水法收集氧气,装置G测量排除水的体积,据此解答。
【详解】(1)实验前必须先检验装置的气密性。
(2)装置A制备二氧化碳,其中发生反应的离子方程式是2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑。
(3)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,可以用饱和碳酸氢钠来除去,即装置B中所装试剂是饱和碳酸氢钠溶液;装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳,防止水蒸气进入D中,防止对氧气的体积测量造成干扰;
(4)装置D中过氧化钠和二氧化碳反应的方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,用单线桥标注电子转移的方向和数目为。
(5)根据反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况),即生成的氧气的量为0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,过氧化钠的物质的量为0.02mol,过氧化钠的纯度=,故答案为:78%。
(6)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,溶液中有气泡产生,氢氧化钠溶液显碱性,过氧化钠有强氧化性,能使紫色石蕊试液因氧化而褪色,所以溶液先变蓝后褪色,故选B。
30.(2023-2024高一上·重庆·期中)侯德榜先生对索尔维制碱法进行了改进,将氨碱法和合成氨联合起来,这就是联合制碱法,也称侯氏制碱法。
Ⅰ、侯氏制碱法的生产流程如下图所示:
(1)所需物质X的名称为 ,产品Z的化学式为 ,操作1的名称是 。
(2)该法通入的反应原理是 (用化学方程式表示)。
Ⅱ、制得的碳酸钠样品中往往含有少量的,某探究性学习小组设计如下图所示装置,测定该样品中的质量分数。
操作步骤如下:
①检查装置的气密性 ②取样品装入广口瓶中 ③打开止水夹 ④缓慢鼓入空气数分钟 ⑤关闭止水夹 ⑥在干燥管内装满碱石灰,称量其质量为 ⑦缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止 ⑧打开止水夹
⑨缓慢鼓入空气数分钟,再称量干燥管质量为
(3)装置A的作用是 ;操作④中,鼓入空气的作用是 。
(4)如果将步骤⑥提前到与步骤②一同进行,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)根据实验数据列出样品中的质量分数表达式 。
【答案】(1) 氨气 NH4Cl 过滤
(2)
(3)吸收空气中的CO2,防止干扰实验 把生成的二氧化碳全部赶到碱石灰干燥管中吸收
(4)偏大
(5)
【分析】Ⅰ:把二氧化碳通入溶有氨气的水中,会使生成的碳酸与氨水发生反应,促进二氧化碳的吸收,将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,通过过滤分离出碳酸氢钠,再煅烧得到纯碱。
Ⅱ:依据装置图分析,需要先检查装置气密性,称取n g样品装入广口瓶中,打并止水夹,缓慢鼓入空气数分钟用来赶净装置中的空气,关闭止水夹,在干燥管内填满碱石灰,质量为ag,缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止,打开止水夹,缓慢鼓入空气数分钟,把生成的二氧化碳全部赶到碱石灰干燥管中全部吸收,再称量干燥管质量为bg。ag和bg的差值即生成的CO2的质量。鼓入空气的目的是将装置内残余CO2全部赶入碱石灰中进行吸收;碱石灰具有吸水性,需要将气体中的水蒸气除尽;以此解答该题。
【详解】(1)综合上述分析可知,物质X的名称为氨气,产品Z为氯化铵,化学式为NH4Cl,操作1的名称为过滤;
(2)该法通入二氧化碳的反应原理是二氧化碳与饱和氨盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,化学方程式为;
(3)装置A的NaOH可以吸收空气中的CO2,防止干扰实验;缓慢鼓入空气数分钟的目的是把生成的二氧化碳全部赶到碱石灰干燥管中吸收;
(4)如果将步骤⑥提前到与步骤②一同进行,碱石灰会吸收空气中的二氧化碳和水,导致二氧化碳的质量偏高,根据碳守恒,碳酸钠的质量也偏高,最后导致测定结果偏大;
(5)二氧化碳的质量为(b-a)g,则二氧化碳物质的量为,根据碳元素守恒可知样品中碳酸钠的物质的量为,样品中碳酸钠的质量为×106g/mol=53(b-a)/22,样品中碳酸钠质量分数为。
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