内容正文:
扬州市广陵区2023-2024学年高一上学期11月期中考试
化学
试卷满分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32
Ⅰ卷(选择题,共39分)
选择题:共13题,每题3分,共39分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 我国提出2060年实现碳中和的目标,体现了大国担当。碳中和中的碳是指
A. 碳原子 B. 二氧化碳 C. 碳元素 D. 含碳物质
2. 分类是化学研究中常用的方法。下列分类方法正确的是
A. 干冰、冰、胆矾都属于化合物 B. 金属氧化物一定是碱性氧化物
C. 混合物一定含两种或两种以上的元素 D. 氨水能导电,故NH3属于电解质
3. Na2O2与H2O反应生成NaOH 和O2.下列说法正确的是
A. Na2O2中阴阳离子的个数比为1∶1 B. Na+结构示意图为
C. H2O的摩尔质量是18 D. 16O2与18O2互为同位素
4. 下列物质间的转化中,不能一步实现的是
A. B.
C. D.
5. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
A. A B. B C. C D. D
6. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 漂白粉中次氯酸盐具有强氧化性,漂白粉既可作漂白剂,又可用消毒剂
B. 金属钠具有较强的还原性,充有钠蒸气的高压钠灯可用道路和广场照明
C. 过氧化钠可与H2O和CO2反应生成氧气,可用在呼吸面具中作为氧气的来源
D. 碳酸氢钠能与盐酸反应,可用于治疗胃酸过多
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 0.1molH2O含H2分子数为0.1NA
B. 0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中,含有钠离子的数目为NA
C. 常温常压下,28 g N2和CO的混合物中所含有的原子数目为2 NA
D. 25 ℃、1.01×105 Pa下,Na2O2与H2O反应生成2.24 L O2时转移电子数为0.2 NA
8. 下列关于胶体的叙述不正确的是
A. 胶体的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间
B. 光线透过胶体时,胶体可发生丁达尔效应
C. 用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D. Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的
9. 用如图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置不合理的是
A. 用装置甲鉴别纯碱与小苏打 B. 用装置乙证明与水反应放热
C. 用装置丙分离混合物 D. 用装置丁探究钠与反应
10. 已知X、Y、Z、W、R五种元素,X是原子序数最小的元素;Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个;W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个;R元素原子最外层有1个电子,其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同。下列说法不正确的是
A. 常温下为液态
B. R与Z只能形成一种化合物
C. Y的一种单质可导电
D. W的一种氧化物可用作自来水消毒剂
11. 某容器中发生一个化学反应,其中涉及H2O、ClO-、、H+、N2、Cl-六种粒子。其中N2、ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断不正确的是
A. 反应中消耗1mol氧化剂,转移2mol电子 B. 还原性:
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 D. 该反应中被氧化为N2
12. 下列实验操作,现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中含有
B
对某碱性溶液进行焰色试验,火焰颜色为黄色
该溶液为溶液
C
向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加过量稀盐酸,沉淀不消失
该溶液中含有
D
向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
13. 利用NaClO和尿素[CO(NH2)2]反应制备N2H4·H2O (水合肼)的实验流程如图所示:
已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;②N2H4·H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。下列说法错误的是
A. 步骤I中为避免温度过高,可采用冰水浴
B. 步骤I制备NaClO溶液时,若溶液中NaClO与副产物NaClO3的物质的量之比为5∶1,则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3
C. 步骤II生成水合肼反应中NaClO作为氧化剂
D. 步骤II中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中
II卷(非选择题,共61分)
14. 有十种物质①石墨;②钠;③酒精;④氨气;⑤硫化氢;⑥碳酸氢钠固体;⑦氢氧化钡溶液;⑧纯醋酸;⑨氧化钠固体;⑩液态氯化氢。
(1)其中能导电的是___________;属于非电解质的是___________。
(2)等质量④和⑤中分子的数目之比为___________;若④和⑤中所含氢原子数相等,则④和⑤的质量之比为___________。
(3)写出⑥在水中的电离方程式___________;写出少量⑥加入足量⑦中的化学方程式___________。
(4)室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室,向A室充入H2、O2混合气体,向B室充入空气,此时活塞的位置如图所示。
实验测得A室混合气体的质量为34g,若将A室H2、O2的混合气体点燃,恢复原温度后,(非气体体积忽略不计)最终活塞停留的位置在___________刻度处。
15. 如图是中学化学中常用于化合物分离和提纯的装置,回答下列问题:
(1)装置A用于___________操作,装置B中被加热仪器的名称为 ___________,装置C中冷凝水的水流方向为 ___________(填“上进下出”或“下进上出”),装置D中的玻璃仪器有烧杯和___________。
(2)青蒿素是高效的抗疟疾药,为无色针状晶体,能溶于乙醇、乙醚,难溶于水,熔点为156~157℃,热稳定性差。提取青蒿素的简易工艺流程如图所示。
已知:乙醚沸点为35℃。
①青蒿素破碎的目的是___________。
②若要在实验室模拟上述工艺,操作I选择的实验装置为________(填“A”“B” “C”或“D”);操作II利用了乙醚与青蒿素的_______相差较大;操作Ⅲ的主要过程可能是_______(填字母)。
a.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 b.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
c.加入乙醚进行萃取分液
16. 某校化学兴趣小组为了验证在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明Cl2的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)。请按要求回答下列问题:
(1)写出烧瓶中发生反应的化学方程式___________。
(2)装置B中盛放的试剂是___________。
(3)结合化学方程式解释装置D和E出现的不同现象的原因___________。
(4)F中CCl4的作用是___________。
(5)A装置中分液漏斗内所用溶液浓度为11.8mol/L,现欲用其配制100mL0.6mol/L的稀溶液。则量取浓溶液所用量筒的规格是_______ (选填“10mL”、“25mL”或“50mL”)。所需玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还须有___________。若所配制的稀溶液浓度偏大,则下列可能的原因分析中正确的是___________。
A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
B.量取浓溶液时,仰视液面
C.用蒸馏水将量取浓溶液后的量筒洗涤2~3次,并将洗涤液转移至烧杯中
D.定容时,仰视液面
17. 钠及其化合物在生产生活中具有广泛的作用。
Ⅰ.化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法,其工艺流程图如下:
已知:氯化铵在加热条件下生成氨气和氯化氢。
(1)由工艺流程图可知可以循环使用的物质有___________(填化学式)。
(2)写出碳酸化过程中发生反应的化学方程式:___________。
(3)欲除去制得的碳酸钠中的碳酸氢钠可用加热的方法,用化学方程式表示其原理______。
(4)若在(3)中加热的时间较短,分解不完全,取加热了的样品29.6 g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中部分离子的物质的量的变化如图所示:
①M点的溶质成分是___________。
②若N点时溶液体积为200mL,则溶液中溶质的物质的量浓度为___________。
Ⅱ.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。如图所示物质转化关系为高铁酸钠的一种制备方法及有关性质实验(部分反应产物已略去)。已知A、F为非金属单质气体,B为常见金属单质,E为生活中最常见的调味品,F在标准状况下密度为0.090。
请回答下列问题:
(5)写出反应②的化学方程式:___________。
(6)反应④中各物质的反应比例关系如下,请填入相应的反应物和生成物的化学式,并用单线桥标明电子转移的方向和数目:_______。
3+2+10NaOH =2Na2FeO4+9+5H2O
(7)写出反应⑤的化学方程式:___________。
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扬州市广陵区2023-2024学年高一上学期11月期中考试
化学
试卷满分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32
Ⅰ卷(选择题,共39分)
选择题:共13题,每题3分,共39分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 我国提出2060年实现碳中和的目标,体现了大国担当。碳中和中的碳是指
A. 碳原子 B. 二氧化碳 C. 碳元素 D. 含碳物质
【答案】B
【解析】
【详解】碳中和中的碳是指二氧化碳,减少二氧化碳的排放和充分利用二氧化碳转化为其他物质是碳中和的核心,故选B。
2. 分类是化学研究中常用的方法。下列分类方法正确的是
A. 干冰、冰、胆矾都属于化合物 B. 金属氧化物一定是碱性氧化物
C. 混合物一定含两种或两种以上的元素 D. 氨水能导电,故NH3属于电解质
【答案】A
【解析】
【详解】A.干冰即二氧化碳、冰即水、胆矾为五水硫酸铜,都只含一种物质,都属于化合物,故A正确;
B.金属氧化物不一定是碱性氧化物,如:Na2O2是过氧化物,故B错误;
C.混合物可能只含一种元素,如:O2、O3的混合物中只含O元素,故C错误;
D.氨水能导电,但导电的原因是氨水电离出可自由移动的离子故NH3属于非电解质,故D错误;
故选A。
3. Na2O2与H2O反应生成NaOH 和O2.下列说法正确的是
A. Na2O2中阴阳离子的个数比为1∶1 B. Na+结构示意图为
C. H2O的摩尔质量是18 D. 16O2与18O2互为同位素
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na2O2晶体中阳离子为Na+、阴离子为O,所以Na2O2晶体中阴阳离子个数之比为1:2,故A错误;
B.Na+核电荷数为10,核外电子数为10,结构示意图为,故B正确;
C.H2O的摩尔质量是18g/mol,故C错误;
D.16O2与18O2为氧元素的单质不是原子,不为同位素关系,故D错误。
答案选B。
4. 下列物质间的转化中,不能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.CaO与水反应生成Ca(OH)2,向Ca(OH)2溶液中滴加稀硫酸,可得到CaSO4,均能一步实现,A不符合题意;
B.浓盐酸与MnO2在加热条件下反应可生成Cl2,但Cl2与Fe反应只能生成FeCl3,不能生成FeCl2,不能一步实现,B符合题意;
C.C在O2中燃烧生成CO2,CO2通入Ca(OH)2溶液中生成CaCO3,均能一步实现,C不符合题意;
D.Na与O2在常温下反应生成Na2O,Na2O与水反应生成NaOH,均能一步实现,D不符合题意;
故选B。
5. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应,不能使用稀盐酸,A错误;
B.除去中的HCl可将气体通入饱和食盐水中,注意长口进入便于充分吸收,应该长进短出,B错误;
C.氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,多功能瓶收集气体注意长进短出,C正确;
D.对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,水吸收效果不好,D错误。
故选C。
【点睛】
6. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 漂白粉中次氯酸盐具有强氧化性,漂白粉既可作漂白剂,又可用消毒剂
B. 金属钠具有较强的还原性,充有钠蒸气的高压钠灯可用道路和广场照明
C. 过氧化钠可与H2O和CO2反应生成氧气,可用在呼吸面具中作为氧气的来源
D. 碳酸氢钠能与盐酸反应,可用于治疗胃酸过多
【答案】B
【解析】
【详解】A.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,使用时与水和CO2反应,生成次氯酸,次氯酸具有氧化性、漂白性,可以杀菌消毒、漂白等作用,A正确;
B.钠的焰色反应为黄色,穿透力强,可用于广场照明,高压钠灯常用于道路和广场的照明,与还原性无关,B错误;
C.过氧化钠与人呼出的二氧化碳或水蒸气反应均生成氧气,过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源,C正确;
D.碳酸氢钠具有弱碱性,能与盐酸反应,可用于治疗胃酸过多,D正确;
故选B。
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 0.1molH2O含H2分子数为0.1NA
B. 0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中,含有钠离子的数目为NA
C. 常温常压下,28 g N2和CO的混合物中所含有的原子数目为2 NA
D. 25 ℃、1.01×105 Pa下,Na2O2与H2O反应生成2.24 L O2时转移电子数为0.2 NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O由H原子和O原子构成,不含有H2分子,故A错误;
B.溶液的体积未知,无法计算溶液中含有钠离子的数目,故B错误;
C.N2和CO的摩尔质量为28g/mol,故28N2和CO混合物的物质的量为1mol,而N2和CO均为双原子分子,故1molN2和CO的混合物中含2 NA个原子,故C正确;
D.25 ℃、1.01×105 Pa不是标注状况,2.24 L O2的物质的量不为1mol,转移电子数不等于0.2 NA,故D错误。
答案选C。
8. 下列关于胶体的叙述不正确的是
A. 胶体的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间
B. 光线透过胶体时,胶体可发生丁达尔效应
C. 用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D. Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据分散质粒子直径的大小,将分散系分为溶液、胶体、浊液,胶体的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间,A正确;
B.光线透过胶体时,胶粒对光产生散射作用,从而发生丁达尔效应,B正确;
C.用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,前者没有明显的现象,后者产生丁达尔效应,C不正确;
D.Fe(OH)3胶体具有较大的表面积,能够吸附水中的悬浮颗粒物并沉降,从而达到净水目的,D正确;
故选C。
9. 用如图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置不合理的是
A. 用装置甲鉴别纯碱与小苏打 B. 用装置乙证明与水反应放热
C. 用装置丙分离混合物 D. 用装置丁探究钠与反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.给固体加热,试管口应略向下倾斜,A错误;
B.脱脂棉燃烧,能表明过氧化钠与水反应放热,B正确;
C.碘单质加热条件下易升华,而氯化钠不能,C正确;
D.钠与氯气在加热条件下能反应,D正确;
答案选A。
10. 已知X、Y、Z、W、R五种元素,X是原子序数最小的元素;Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个;W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个;R元素原子最外层有1个电子,其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同。下列说法不正确的是
A. 常温下为液态
B. R与Z只能形成一种化合物
C. Y的一种单质可导电
D. W的一种氧化物可用作自来水消毒剂
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R五种元素,X是原子序数最小的元素,X是H元素;Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍,Y是C元素;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个,Z是O元素;W元素原子K层和M层电子总数比L层电子数多1个,W是Cl元素;R元素原子最外层有1个电子,其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同,R是Na元素。
【详解】A.H2O2常温下为液态,故A正确;
B.Na与O能形成化合物Na2O2、Na2O,故B错误;
C.C单质中石墨可导电,故C正确;
D.ClO2可用作自来水消毒剂,故D正确;
选B。
11. 某容器中发生一个化学反应,其中涉及H2O、ClO-、、H+、N2、Cl-六种粒子。其中N2、ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断不正确的是
A. 反应中消耗1mol氧化剂,转移2mol电子 B. 还原性:
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 D. 该反应中被氧化为N2
【答案】C
【解析】
【分析】从图中可以看出,ClO-是氧化剂,是还原剂,Cl-是还原产物,N2是氧化产物。
【详解】A.反应中消耗1mol氧化剂ClO-,Cl元素由+1价降低到-1价,则转移2mol电子,A正确;
B.由分析可知,是还原剂,Cl-是还原产物,则还原性:,B正确;
C.ClO-是氧化剂,是还原剂,依据得失电子守恒,可建立关系式:3ClO-——2,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,C不正确;
D.该反应中作还原剂,被氧化,从而生成N2,D正确;
故选C。
12. 下列实验操作,现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中含有
B
对某碱性溶液进行焰色试验,火焰颜色为黄色
该溶液为溶液
C
向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加过量稀盐酸,沉淀不消失
该溶液中含有
D
向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.、都能和盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味的二氧化碳,故A错误;
B.焰色试验中火焰为黄色只能说明含有钠元素,碱性溶液可能为NaOH溶液,也可能为Na2CO3或NaHCO3溶液,故B错误;
C.若溶液中含有Ag+,加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加过量稀盐酸,沉淀也不消失,故C错误;
D.向某溶液中加入过量硝酸酸化的 AgNO3 溶液,有白色沉淀生成,可证明该溶液中含有 Cl−,故D正确;
故选D。
13. 利用NaClO和尿素[CO(NH2)2]反应制备N2H4·H2O (水合肼)的实验流程如图所示:
已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;②N2H4·H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。下列说法错误的是
A. 步骤I中为避免温度过高,可采用冰水浴
B. 步骤I制备NaClO溶液时,若溶液中NaClO与副产物NaClO3的物质的量之比为5∶1,则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3
C. 步骤II生成水合肼反应中NaClO作为氧化剂
D. 步骤II中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】由流程可知,步骤I中发生Cl2+2OH- =C1O- +Cl- +H2O,温度过高时易发生3C12+6OH- =+5Cl-+3H2O。步骤II中发生C1O-+CO(NH2)2+2OH-=C1-+N2H4·H2O+,且将NaC1O溶液逐滴滴加到尿素中,可防止过量的NaClO溶液将N2H4·H2O氧化,步骤III中分离出碳酸钠、水合肼,以此来解答。
【详解】A.步骤I中温度过高发生副反应,为避免温度过高,可采用冰水浴,A正确;
B.步骤I制备NaClO溶液时,测得产物中NaC1O与NaClO3的物质的量之比为5:l,设NaC1O与NaClO3的物质的量分别为5 mol、l mol,根据电子守恒可知C1失去电子为5 mol×(1-0)+1 mol×(5-0)=10 mol,由电子守恒可知Cl-得到电子数为10 mol,由原子守恒可知参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为10 mol:(5 mol+1 mol) =5:3,B正确;
C.步骤II中发生反应:C1O-+CO(NH2)2+2OH-=C1-+N2H4·H2O+,在该反应中NaClO为氧化剂,CO(NH2)2为还原剂,C正确;
D.在步骤II中,若将尿素水溶液逐滴滴入NaC1O碱性溶液中,会导致NaClO溶液将N2H4·H2O氧化,故应该将NaC1O溶液逐滴滴加到尿素中,D错误;
故合理选项是D。
II卷(非选择题,共61分)
14. 有十种物质①石墨;②钠;③酒精;④氨气;⑤硫化氢;⑥碳酸氢钠固体;⑦氢氧化钡溶液;⑧纯醋酸;⑨氧化钠固体;⑩液态氯化氢。
(1)其中能导电的是___________;属于非电解质的是___________。
(2)等质量④和⑤中分子的数目之比为___________;若④和⑤中所含氢原子数相等,则④和⑤的质量之比为___________。
(3)写出⑥在水中的电离方程式___________;写出少量⑥加入足量⑦中的化学方程式___________。
(4)室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室,向A室充入H2、O2混合气体,向B室充入空气,此时活塞的位置如图所示。
实验测得A室混合气体的质量为34g,若将A室H2、O2的混合气体点燃,恢复原温度后,(非气体体积忽略不计)最终活塞停留的位置在___________刻度处。
【答案】(1) ①. ①②⑦ ②. ③④
(2) ①. 2∶1 ②. 1∶3
(3) ①. NaHCO3=Na++ ②. NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O
(4)2
【解析】
【小问1详解】
含有自由移动的电子或阴阳离子的物质就能导电,在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物是非电解质;能导电的是石墨,钠,氢氧化钡溶液;属于非电解质的是酒精,氨气;
【小问2详解】
根据n=可知,相同质量的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)的物质的量之比为::=2:1,分子的数目之比也为2:1,若④NH3和⑤H2S中含氢原子数相等,则氢原子物质的量相同,则二者的物质的量比为2:3,则④和⑤的质量之比2×17:3×34═1:3;
【小问3详解】
⑥碳酸氢钠固体在水中的电离方程式为NaHCO3=Na++;少量碳酸氢钠固体加入足量氢氧化钡溶液中,生成碳酸钡、氢氧化钠和水,化学方程式为NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O;
【小问4详解】
假设氢气的物质的量为x mol,氧气的物质的量为y mol,则根据图可知,x+y═2,2x+32y═34,解x═1,y═1,反应后氧气有剩余,剩余1-0.5═0.5mol,恢复到室温时两边压强相同,体积比等于物质的量比,所以AB两侧体积比为0.5:1═1:2,则活塞停在2处。
15. 如图是中学化学中常用于化合物分离和提纯的装置,回答下列问题:
(1)装置A用于___________操作,装置B中被加热仪器的名称为 ___________,装置C中冷凝水的水流方向为 ___________(填“上进下出”或“下进上出”),装置D中的玻璃仪器有烧杯和___________。
(2)青蒿素是高效的抗疟疾药,为无色针状晶体,能溶于乙醇、乙醚,难溶于水,熔点为156~157℃,热稳定性差。提取青蒿素的简易工艺流程如图所示。
已知:乙醚沸点为35℃。
①青蒿素破碎的目的是___________。
②若要在实验室模拟上述工艺,操作I选择的实验装置为________(填“A”“B” “C”或“D”);操作II利用了乙醚与青蒿素的_______相差较大;操作Ⅲ的主要过程可能是_______(填字母)。
a.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 b.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
c.加入乙醚进行萃取分液
【答案】(1) ①. 过滤 ②. 蒸发皿 ③. 下进上出 ④. 分液漏斗
(2) ①. 增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率 ②. A ③. 沸点 ④. b
【解析】
【分析】对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出率,用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得滤液和滤渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗产品,对粗产品可加95%的乙醇,浓缩、冷却结晶、过滤可得精品,据此分析解答。
【小问1详解】
由图可知,装置A用于过滤操作;装置B中被加热仪器的名称为蒸发皿;蒸馏时冷却水水流方向要下进上出,提高冷却效率;装置D中的玻璃仪器有烧杯和分液漏斗;
【小问2详解】
①从溶解速率的影响因素可知,青蒿素破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率;
②流程图中操作I用乙醚溶解青蒿素后过滤得到提取液和残渣,提取液再通过蒸馏分离乙醚和青蒿素粗品。因此操作I选择的实验装置为A;操作Ⅱ是蒸馏,利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大;
青蒿素在水中几乎不溶,故操作Ⅲ的主要过程不是加水溶解,而是加入95%的乙醇溶解,再进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,故选b。
16. 某校化学兴趣小组为了验证在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明Cl2的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)。请按要求回答下列问题:
(1)写出烧瓶中发生反应的化学方程式___________。
(2)装置B中盛放的试剂是___________。
(3)结合化学方程式解释装置D和E出现的不同现象的原因___________。
(4)F中CCl4的作用是___________。
(5)A装置中分液漏斗内所用溶液浓度为11.8mol/L,现欲用其配制100mL0.6mol/L的稀溶液。则量取浓溶液所用量筒的规格是_______ (选填“10mL”、“25mL”或“50mL”)。所需玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还须有___________。若所配制的稀溶液浓度偏大,则下列可能的原因分析中正确的是___________。
A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
B.量取浓溶液时,仰视液面
C.用蒸馏水将量取浓溶液后的量筒洗涤2~3次,并将洗涤液转移至烧杯中
D.定容时,仰视液面
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+ Cl2↑+2H2O
(2)无水CuSO4 (3)干燥的氯气没有漂白性, Cl2+H2OHCl+HClO,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,能使有机色质漂白褪色
(4)除去HCl中的Cl2
(5) ①. 10mL ②. 100mL容量瓶、胶头滴管 ③. BC
【解析】
【分析】装置A是制备氯气的装置,通过装置B中无水硫酸铜检验生成的水,通过装置C吸收水蒸气,通入装置D中干燥的有色布条检验氯气是否具有漂白性,通过湿润的有色布条检验次氯酸的漂白性,通过装置F吸收氯气,氯气易溶于四氯化碳,装置F可以吸收氯气,防止对检验氯化氢的存在检验造成干扰,最后用硝酸银溶液检验氯化氢气体,
【小问1详解】
实验室常用浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下制备氯气,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+ Cl2↑+2H2O;
【小问2详解】
无水硫酸铜与水反应生成蓝色五水硫酸铜晶体,可用来检验挥发出来的水,装置B中盛放的试剂是无水CuSO4;
【小问3详解】
干燥氯气无漂白性,氯气与水反应生成次氯酸,具有漂白作用,装置D和E出现的不同现象的原因是:干燥的氯气没有漂白性, Cl2+H2OHCl+HClO,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,能使有机色质漂白褪色;
【小问4详解】
F中CCl4的作用是除去HCl中的Cl2;
【小问5详解】
设需要浓硫酸体积为V,则依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变得:11.8mol/L×V=100mL×0.6mol/L,解得V=5.0mL;应选择10mL量筒;配制100mL溶液所需玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还须有100mL容量瓶、胶头滴管;A. 配制前,容量瓶中有少量蒸馏水,对所配溶液浓度不影响,选项A不符合;B. 量取浓溶液体积增大,所配制的稀溶液浓度偏大,选项B符合;C. 将量取浓硫酸的量筒洗涤2~3次,并将洗涤液转移到容量瓶中,导致溶质物质的量偏大,溶液浓度偏大,选项C符合;D. 所配制的稀溶液体积增大,所配制的稀溶液浓度偏小,选项D不符合;答案选BC。
17. 钠及其化合物在生产生活中具有广泛的作用。
Ⅰ.化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法,其工艺流程图如下:
已知:氯化铵在加热条件下生成氨气和氯化氢。
(1)由工艺流程图可知可以循环使用的物质有___________(填化学式)。
(2)写出碳酸化过程中发生反应的化学方程式:___________。
(3)欲除去制得的碳酸钠中的碳酸氢钠可用加热的方法,用化学方程式表示其原理______。
(4)若在(3)中加热的时间较短,分解不完全,取加热了的样品29.6 g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中部分离子的物质的量的变化如图所示:
①M点的溶质成分是___________。
②若N点时溶液体积为200mL,则溶液中溶质的物质的量浓度为___________。
Ⅱ.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。如图所示物质转化关系为高铁酸钠的一种制备方法及有关性质实验(部分反应产物已略去)。已知A、F为非金属单质气体,B为常见金属单质,E为生活中最常见的调味品,F在标准状况下密度为0.090。
请回答下列问题:
(5)写出反应②的化学方程式:___________。
(6)反应④中各物质的反应比例关系如下,请填入相应的反应物和生成物的化学式,并用单线桥标明电子转移的方向和数目:_______。
3+2+10NaOH =2Na2FeO4+9+5H2O
(7)写出反应⑤的化学方程式:___________。
【答案】(1)、
(2)
(3)
(4) ①. 、NaCl ②. 2.5mol/L
(5)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(6) (7)
【解析】
【分析】精制饱和食盐水吸氨后再经碳酸化可得到NaHCO3沉淀,过滤得到晶体,NaHCO3晶体煅烧得到Na2CO3,另一产物CO2可循环利用;过滤得到的母液可制得NH4Cl,NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl。
【小问1详解】
根据分析可知,可以循环使用的物质有、;
【小问2详解】
碳酸化过程中可得到NaHCO3沉淀,发生反应的化学方程式:;
【小问3详解】
欲除去制得的碳酸钠中的碳酸氢钠可用加热的方法,用化学方程式表示其原理:;
【小问4详解】
①与缓慢滴加的稀盐酸先反应得到NaHCO3, NaHCO3再与稀盐酸反应生成CO2和H2O;M点处全部生成了,则其溶质成分是、NaCl;
②从图中可知,该溶液中含有物质的量0.2mol,反应生成0.2mol,而M点处有0.3mol,则原样品中含有0.1mol,故该样品中和的物质的量分别是0.1mol,0.2mol,N点时,溶液中只有氯化钠,根据钠守恒可知,N点氯化钠的物质的量为(0.1 mol×1):(0.2 mol×2)= 0.5mol,溶液体积为200mL,则其浓度为:;
【小问5详解】
反应②是Cl2与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,则反应②的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
【小问6详解】
C为FeCl3,D为NaClO,FeCl3、NaClO、NaOH发生氧化还原反应产生Na2FeO4、NaCl、H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的化学方程式为:;
【小问7详解】
根据图示可知:反应⑤是HCl与Na2FeO4在水溶液中反应产生Cl2、FeCl3、NaCl,该反应的化学方程式为:2Na2FeO4+16HCl=4NaCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O。
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