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第二、三章
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题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★
对点 金属元素 物质转化 Na、Cl的性质 NA的有关计算 Na的化合物 Na2CO3、NaHCO3 铝合金 溶液配制 物质的量浓度 Fe2+、Fe3+的检验
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19
难度 ★★ ★ ★★ ★★★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★★
对点 FeCl3的制备 含氯物质 NaOH、Na2CO3 Al的性质 Na、Cl2、Al的性质 含氯物质 FeCl3的制备 物质的量有关计算 含Fe物质的性质
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一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列有关说法不正确的是( )
A.“火树银花合,星桥铁锁开”中的“火树银花”涉及金属元素的焰色
B.古剑沈卢“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”中的“剂钢”是铁的合金
C.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”中的“曾青”是铜盐
D.《石灰吟》(明·于谦)中写道:“……烈火焚烧若等闲……要留清白在人间。”其中“清白”是指氢氧化钙
时间:75分钟 满分:100分
答案
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3.下列关于钠、氯相关物质的叙述错误的是( )
A.钠与氧气反应条件不同,产物不同
B.氯气、液氯和氯水是同一种物质
C.二氧化氯、次氯酸钠都具有漂白和消毒作用
D.Na2CO3碱性较强,其热稳定性强于NaHCO3
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4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )
A.5.6 g Fe在氧气中燃烧,完全反应时转移电子数为0.3NA
B.标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氯气所含原子数均为2NA
C.32 g Cu与Cl2完全反应转移的电子数为NA
D.在反应2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑中生成1 mol H2转移的电子数为3NA
答案
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5.已知A是一种金属单质,B呈淡黄色,相关转化关系如图所示,则下列有关C的说法错误的是( )
A.溶液呈碱性
B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀
C.与足量盐酸反应放出气体
D.受热易分解
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6.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是( )
A.CO2气体(HCl):饱和NaHCO3溶液
B.Na2CO3固体(NaHCO3):加热至不再产生气体
C.NaHCO3溶液(Na2CO3):通入过量CO2
D.Na2CO3溶液(Na2SO4):加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
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7.某化学兴趣小组按照如图所示流程用镁铝合金制备硫酸铝晶体。下列有关说法错误的是( )
A.金属X是镁
B.滤渣B的化学式为Al(OH)3
C.镁铝合金与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
D.操作①包含的步骤有蒸发浓缩、冷却结晶
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解析:向镁铝合金中加入足量氢氧化钠溶液,Al和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,镁与氢氧化钠溶液不反应,则金属X是Mg,A、C正确;向滤液A中加入稀硫酸,调节溶液的pH为8~9,得到氢氧化铝沉淀,B正确;向滤渣B中加入足量稀硫酸,得到的溶液C为硫酸与硫酸铝的混合溶液,再将溶液C蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体,D错误。
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8.把如图标签所示的两份溶液注入如图容量瓶中并达到图示状态,下列说法正确的是( )
A.两份溶液混合后,仍需加入100 mL蒸馏水
B.转移洗涤液时可不用玻璃棒引流
C.容量瓶中溶液的浓度为0.21 mol/L
D.若定容时液面超过刻度线,要用胶头滴管快速吸出多余液体
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解析:混合后溶液的体积不等于混合前溶液的体积之和,故A错误;容量瓶的瓶口比较小,直接向容量瓶加液体容易流到瓶外,所以转移洗涤液时需要用玻璃棒引流,故B错误;若定容时液面超过刻度线,用胶头滴管快速吸出多余液体,则溶液中溶质的量偏小,瓶中溶液的浓度偏低,故D错误。
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选项 试剂
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 稀溴水 酸性KMnO4溶液
二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)
10.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的顺序能达到实验目的的是( )
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11.FeCl3易潮解、易升华,实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置略去)。下列说法不正确的是( )
A.导管g的作用是平衡压强
B.试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水
C.直接用E接收产物比用导管连接的优点是可
防止堵塞
D.F中浓硫酸的作用是防止G中的水蒸气进入E
答案
解析:试剂X为饱和食盐水,用于除去氯气中的HCl,试剂Y为浓硫酸,用于干燥氯气,顺序不能颠倒,B错误。
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12.部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是( )
A.a可以作氧化剂,也可以作还原剂
B.d的浓溶液与c的固体反应生成b与e
C.实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液制得a
D.可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系
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14.根据下图的转化关系判断,下列说法正确的是(反应条件已略去)( )
A.生成等质量H2时,①和②反应消耗n(HCl)=n(NaOH)
B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
C.反应③和④消耗等量的Al时,生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2
D.反应⑤的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓
答案
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三、非选择题
15.已知:A、F为金属单质,D、E为气体单质,E是黄绿色气体,其余均为化合物,其中B为黑色粉末,C的焰色试验呈黄色,金属单质F既可以与C溶液反应,也可以与G的溶液反应,且均产生D气体。各物质间的转化关系如图所示(部分生成物已略去)。
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回答下列问题:
(1)单质A应保存在_______________中。
(2)F的化学式是________。
(3)B与G的浓溶液反应时,每生成标准状况下33.6 L E气体,被氧化的G的物质的量为________。
(4)描述D在E中燃烧的实验现象:_____________________________________。
(5)写出C溶液与F反应的化学方程式:______________________
___________________。
(6)相同质量的两份F,分别放入足量的G和C溶液中,产生的D气体在同温同压下的体积之比为________。
煤油(或石蜡油)
答案
Al
3 mol
安静地燃烧,发出苍白色火焰,有白雾生成
2Al+2NaOH+6H2O===
2Na[Al(OH)4]+3H2↑
1∶1
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解析:B为黑色粉末,B与G的浓溶液在加热的条件下反应生成E,E是黄绿色气体,由此可知E为Cl2,B为MnO2,G为HCl;C的焰色试验呈黄色,则C中含钠元素,A和水生成C和D,A为金属单质,则A为Na,D为H2,则C为NaOH;F和C生成D,F和G也能生成D,F既能与碱反应还能与酸反应,F为金属单质,则F为Al。
(6)相同质量的两份Al,分别放入足量的HCl和NaOH溶液中反应,因为Al的物质的量相同,即转移电子数都相同,故生成的氢气的物质的量都相同,又因为在同温同压下,Vm相同,故两者产生气体体积也相同。
解析
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16.(10分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业,在碱性环境中能稳定存在。某化学兴趣小组的同学查阅资料后,设计了生产NaClO2的主要流程如图所示(部分产品未标出),回答下列问题:
(1)利用焰色试验原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可鉴别某些金属盐。灼烧NaClO3样品时的焰色为________。
答案
黄色
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(2)NaClO2中氯元素的化合价是________,根据氯元素的化合价,请从氧化还原角度推测NaClO2可能具有的化学性质是________________________。
(3)实验中需要400 mL 1 mol·L-1的硫酸,若用18.4 mol·L-1的浓硫酸来配制,则量取浓硫酸的体积为________mL。
(4)Ⅰ中发生的反应之一为2NaClO3+H2SO4+Na2SO3===2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则每生成2 mol ClO2反应中转移电子的数目为________。
答案
+3价
氧化性和还原性
27.2
2NA
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(5)过程Ⅰ常伴有Cl2生成,Cl2的存在会造成最终产品中含有NaCl,请用离子方程式解释其原因:______________________________。
答案
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
解析:(3)实验室没有400 mL的容量瓶,应选用500 mL的容量瓶,因此配制的是500 mL 1 mol·L-1的硫酸,稀释前后溶质的物质的量不变,则0.5 L×1 mol·L-1=V(H2SO4)×18.4 mol·L-1,V(H2SO4)≈0.0272 L=27.2 mL。
解析
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17.(12分)某学生欲用下列装置制取纯净FeCl3固体。其中A是Cl2发生装置,C、D为气体净化装置,硬质玻璃管(E)中装有细铁丝网,F为干燥的空广口瓶,烧杯G为尾气吸收装置。
试回答:
(1)该装置中有一明显错误是__________________________________________。
______________。
装置D中左端导气管未插入液面下,右端导气
管插在液面下
答案
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(2)D中所装试剂为_________,C装置的作用是_____________________。
(3)A中发生反应的化学方程式是_____________________________________。G中发生反应的离子方程式是________________________________。
(4)若用100 mL 12 mol/L盐酸与足量MnO2充分反应,生成的Cl2体积(标准状况)________(填“大于”“小于”或“等于”)6.72 L。
(5)若用所制取的FeCl3固体制成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体分散质粒子________(填“能”或“不能”)通过滤纸孔隙。
浓H2SO4
答案
除去Cl2中的HCl气体
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
小于
能
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答案
25∶21
盐酸的物质的量浓度(其他合理答案也可)
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(5)若NaHCO3和KHCO3不是以等质量混合,则a g混合物与足量的盐酸完全反应时生成CO2的体积[V(CO2)]范围是______________________________。
答案
解析
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19.(13分)高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性和优良的絮凝功能,是一种绿色环保多功能型水处理剂。如图是生产高铁酸钾的一种工艺流程:
已知:ⅰ.Cl2与NaOH的反应产物与温度有关,温度较低时生成NaClO,温度较高时生成NaClO3。
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ⅱ.K2FeO4的部分性质如下:
回答下列问题:
(1)写出①中反应的离子方程式:_________________________________。
(2)②加入NaOH固体的目的是________(填标号)。
A.与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的NaClO
B.NaOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于后续生成K2FeO4
C.为后续反应提供碱性环境
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
答案
AC
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(3)写出④中反应的离子方程式:______________________________________
______;④中一般加铁的硝酸盐或硫酸盐而不用氯化物,原因是____________________________________________________。
(4)往溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液,能够得到K2FeO4湿产品的原因是____________________________。
(5)⑥中洗涤时,洗涤剂最好选用_____(填标号)。
A.H2O B.KOH溶液
C.异丙醇 D.FeCl2溶液
答案
NaClO易氧化Cl-产生氯气进而使生成的Na2FeO4的量减少
K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小
C
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解析:(2)根据题图可知,①中氯气过量,②加入NaOH固体后会与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应生成更多的NaClO,故A正确;温度较高时NaOH与Cl2反应生成的是NaClO3,而不是NaClO,故B错误;由K2FeO4的稳定性及④中反应知反应过程需要碱性条件,所以碱要过量,故C正确。
(4)④中反应后,溶液Ⅱ中含有大量Na2FeO4,往溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液,能够得到K2FeO4湿产品,结合题中已知信息分析,原因是高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小。
(5)K2FeO4溶于水,难溶于有机物,为减少产品损失,⑥中洗涤K2FeO4时应选用有机物,故答案为C。
解析
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R
2.下列物质转化不能通过一步反应直接实现的是( )
FeCl2eq \o(――→,\s\up13(①))Cl2eq \o(――→,\s\up13(②))Ca(ClO)2eq \o(――→,\s\up13(③))HClOeq \o(――→,\s\up13(④))O2
A.①
B.②
C.③
D.④
解析:5.6 g Fe的物质的量为0.1 mol,在氧气中燃烧,生成Fe3O4,完全反应时转移电子数为eq \f(0.8,3)NA,故A错误;标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氯气均为1 mol,1 mol He含有NA个原子,1 mol Cl2含有2NA个原子,故B错误;D项反应中,生成1 mol H2转移的电子数为2NA,故D错误。
解析:根据题中信息可知,每份溶液中含有a mol SOeq \o\al(2-,4)和eq \f(b,2) mol Mg2+,则每份溶液中K+为2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-\f(b,2))) mol=(2a-b) mol,故原混合溶液中c(K+)=eq \f(2(2a-b),V) mol·L-1。
9.把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡;另一份加入含b mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁。则原混合溶液中钾离子的浓度为 ( )
A.eq \f(a-b,V) mol·L-1
B.eq \f(2a-b,V) mol·L-1
C.eq \f(2(a-b),V) mol·L-1
D.eq \f(2(2a-b),V) mol·L-1
解析:甲组,在Fe3+存在的条件下检验Fe2+,要排除Fe3+的干扰,所选试剂应具备下列条件:一是能与Fe2+发生有明显现象的反应,二是与Fe3+不反应。新制氯水会将Fe2+氧化为Fe3+,但溶液中本就存在Fe3+,无法检验;KOH与Fe3+反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀,掩盖Fe(OH)2的白色;稀溴水呈橙黄色,与Fe2+反应生成Fe3+和Br-,溶液颜色变化不明显;只有酸性KMnO4溶液符合条件,发生反应:5Fe2++MnOeq \o\al(-,4)+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,实验现象是溶液紫红色变浅或褪去。乙组,在Fe2+存在的条件下检验Fe3+,用KSCN溶液即可,Fe2+不会造成干扰。
13.向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1 mol/L的稀盐酸,生成CO2的量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.在0~a范围内,有中和反应发生
B.ab段发生反应的离子方程式为COeq \o\al(2-,3)+2H+===H2O+CO2↑
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
解析:在0~a范围内,先发生反应:NaOH+HCl===NaCl+H2O,再发生反应:HCl+Na2CO3===NaHCO3+NaCl,A正确;ab段发生反应的离子方程式为HCOeq \o\al(-,3)+H+===H2O+CO2↑,B错误;生成的二氧化碳的物质的量为0.01 mol,由NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,可知ab段消耗HCl的物质的量为0.01 mol,消耗盐酸的体积为0.01 mol÷0.1 mol/L=0.1 L,故a=0.4-0.1=0.3,C正确;由碳原子守恒可知Na2CO3的物质的量为0.01 mol,b点溶液中溶质为NaCl,由氯原子守恒可得n(NaCl)=n(HCl)=0.4 L×0.1 mol/L=0.04 mol,由钠原子守恒可得n(NaOH)=n(NaCl)-2n(Na2CO3)=0.04 mol-2×0.01 mol=0.02 mol,故原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1,D错误。
解析:根据反应2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑、2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,生成等质量H2时,①和②反应消耗n(HCl)=3n(NaOH),A错误;反应③为2Al+3CuSO4===3Cu+Al2(SO4)3,其中氧化剂CuSO4与还原剂Al的物质的量之比为3∶2,B正确;反应⑤的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NHeq \o\al(+,4),D错误。
MnO2+4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up14(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O
eq \f(92a,375)
18.(12分)现有由等质量的NaHCO3和KHCO3组成的混合物a g,与100 mL盐酸反应(题中涉及的气体体积均换算成标准状况下的气体体积)。
(1)该混合物中NaHCO3与KHCO3的物质的量之比为________。
(2)若混合物与盐酸恰好完全反应,则盐酸中HCl的物质的量为________mol。
(3)若盐酸过量,则生成CO2的体积为________L。
(4)如果反应后溶液中仍有HCOeq \o\al(-,3),要计算生成CO2的体积,还需要知道_______________________________________。
eq \f(23a,2100)
解析:(5)利用“极限”的思想,假设混合物全部为KHCO3,则V(CO2)=eq \f(a,100)×22.4 L,假设混合物全部为NaHCO3,则V(CO2)=eq \f(a,84)×22.4 L,则eq \f(22.4a,100) L<V(CO2)<eq \f(22.4a,84) L。
eq \f(22.4a,100) L<V(CO2)<eq \f(22.4a,84) L
溶解性
溶于水,微溶于浓KOH溶液,难溶于有机物
稳定性
温度为0~5 ℃或强碱性溶液中能稳定存在;酸性或中性溶液中放出O2
2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeOeq \o\al(2-,4)+3Cl-
+5H2O
$$