内容正文:
灌南县惠泽高级中学2024~2025学年第一学期第一次月考
高一化学试题
注意事项:
1.考试时间75分钟,试卷总分100分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.请用2B铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ba-137 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、单项选择题(本题包括13小题,每题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 中华文化中蕴含着丰富的化学知识。下列解释正确的是
A. 《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于胶体
B. “千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,其中涉及到的碳酸钙、CO2、CaO均为电解质
C. “纷纷灿烂如星陨,㸌㸌喧豗似火攻”,其中五彩缤纷的烟花是某些金属元素发生化学变化呈现出的颜色
D. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中没有涉及到氧化还原反应
2. 下列有关物质的分类正确的是
选项
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
NaOH
H2SO4
BaCO3
Al2O3
CO
B
KOH
H2CO3
NaCl
CuO
CO2
C
NH3
H2SO3
CaCl2
Na2O
SO2
D
NaHCO3
HNO3
CaCO3
MgO
SO3
A. A B. B C. C D. D
3. 下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是
A.
B.
C. 溶液
D. 溶液
4. 下列化学反应属于区域3的是
A. 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 B. 4NH3+5O24NO+6H2O
C. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ D. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
5. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 的溶液中含数为
B. 常温常压下,中含有的氢原子数为
C. 镁原子中含有的电子数为
D. 常温常压下,含有的分子数为
6. 酸、碱、盐、氧化物与生产生活密切相关,下列物质性质与用途对应关系不正确的是
A. CO具有还原性,可用于冶炼铁
B. (明矾)溶于水后形成胶体,可用于净水
C. 具有吸水性,可用于制作干燥剂
D. 易潮解,可用于氯气的尾气吸收
7. 下列化学用语正确的是
A. 质子数为17、中子数为20的氯原子:
B. 氟原子的结构示意图:
C. 纯碱的化学式:NaOH
D. 碳酸氢钠的电离方程式:
8. 下列实验方案能达到目的的是
A. 用蒸馏水萃取青蒿中的青蒿素
B. 用焰色反应鉴别KCl和K2SO4
C. 用分液的方法分离植物油和水的混合物
D. 用丁达尔效应鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
9. 下列关于某些物质(离子)检验方法或结论正确的是
A. 加入溶液出现白色沉淀,再加盐酸,沉淀不溶解,原溶液一定含有
B. 加入溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,白色沉淀消失,原溶液一定含有
C. 加入溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,原溶液一定有
D. 加入溶液有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有
10. 实验室需要460mL0.20mol∙L-1Na2CO3溶液,某同学配制过程如图所示。
下列关于该实验的叙述错误的是
A. 将药品放在称量纸上称取10.6gNa2CO3固体
B. Na2CO3固体在烧杯中完全溶解后,恢复至室温转移到容量瓶中定容
C. ⑤中定容时俯视刻度线会导致溶液浓度偏低
D. 容量瓶不宜长期贮存配制好的溶液
11. 下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是
A. K+、H+、SO、 B. OH-、Fe3+、NO、Cl-
C. Ba2+、Na+、Cl-、SO D. Na+、K+、OH-、HCO
12. ClO2是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂。工业制ClO2的化学反应为2NaClO3 + SO2 + H2SO4=2ClO2 + 2NaHSO4。下列有关该反应的说法正确的是
A. SO2是氧化剂 B. NaClO3被氧化
C. SO2发生了还原反应 D. NaClO3得到电子
13. 纳米铁粉具有较强的还原性和吸附性,能被水体中的氧化。利用纳米铁粉除去水体中六价铬[Cr(VI)]的反应机理如图所示:下列说法错误的是
A. 机理中生成反应中Fe是还原剂
B. 元素参与的反应均是氧化还原反应
C. 纳米铁粉除去的机理主要包括吸附、还原和共沉淀
D. 铁粉处理成纳米铁粉有利于提高的处理效率
二、非选择题(本题包括4个小题,共计61分)
14. I.现有下列物质:①晶体 ② ③硫酸 ④汞 ⑤溶液 ⑥蔗糖 ⑦乙醇 ⑧熔融的NaCl。回答下列问题:
(1)能导电的是___________;(填序号,下同);
(2)属于电解质的是___________;
(3)属于非电解质的是___________。
II. 已知12.4gNa2R中含有Na+ 0.4mol。
(4)Na2R的摩尔质量为___________。
(5)R的相对原子质量为___________。
(6)若Na2R中含R的质量为1.6g,则Na2R的物质的量为___________,Na+的数目为___________。
(7)现有标准状况下CO和CO2混合气体8.96 L,其质量为16g,则此混合气体中,CO与CO2的体积之比是___________,C和O的原子个数比是___________。
15. I. 是新型水处理剂,能快速杀灭水中的细菌和病毒,且不会产生有毒物质。某实验小组设计如下装置制备。
已知:为暗紫色有光泽粉末,微溶于KOH溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生,在碱性溶液中能稳定存在。
回答下列问题:
(1)中的化合价为___________。
(2)装置A中的化学方程式为___________。
(3)装置C为制备K2FeO4装置,C中Cl2发生的反应为3Cl2 + 2Fe(OH)3+10KOH= 2K2FeO4+ 6KCl+8H2O,根据该反应方程式得出:碱性条件下,氧化性Cl2___________FeO(填“>”或“<”),KOH过量的原因是___________。
(4)上述实验所需浓盐酸质量分数为36.5%,密度为,某同学欲用该浓盐酸配制浓度为的稀盐酸。
①经计算需要量取___________的浓盐酸。该配制实验所需仪器除烧杯和玻璃棒外还需要___________(填代号)。
②下列说法正确的是___________(填代号)。
A.应选用的容量瓶
B.量筒量取浓盐酸后,应洗涤量筒并将洗涤液转移至容量瓶中
C.容量瓶使用前未干燥,对实验结果无影响
D.定容时,用玻璃棒引流向容量瓶中加蒸馏水直到溶液液面与刻度线相切
E.定容时俯视刻度线,实验结果偏大
Ⅱ. 聚合硫酸铁[](铁元素化合价为+3)是一种高效的混凝剂,常用于净水,它的组成可以通过以下实验测定:
①称取一定质量的聚合硫酸铁配成100.00mL的溶液。
②准确量取25.00mL溶液,加入盐酸酸化的溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体6.99g。
③准确量取25.00mL溶液,加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重,得到红棕色固体 Fe2O3 1.92g。
(5)该聚合硫酸铁组成中x∶y的值为___________(写出计算过程)。
16. 为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并获得KNO3溶液,某同学设计了如图所示实验方案:
(1)操作①为___________,过滤操作中所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(2)操作②中加入的试剂为KOH,则③④加入的试剂依次是___________、___________。
(3)如何判断SO已除尽?请简述实验方案:___________。
(4)该同学设计的实验方案___________(填“严密”或“不严密”),理由是___________。
17. Ca(ClO)2具有强氧化性,可作漂白剂。某化学兴趣小组利用如图装置制取Ca(ClO)2。已知:①氯气和碱的反应是放热反应;②Ca(ClO)2遇热水会分解生成Ca(ClO3)2。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________,装置A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)装置B中盛装的试剂是___________,装置E中b的作用是___________。
(3)装置C中的颜色变化为___________。
(4)为了提高Ca(ClO)2的产率,防止副反应发生,装置D需要控制一定温度,采用方式为___________(填“热水浴”或“冷水浴”),实验中除控制温度外还可采取的措施是___________。
(5)已知氯气和Ca(OH)2溶液在一定温度下能同时发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。某温度下,将氯气通入Ca(OH)2溶液中,反应得到CaCl2、Ca(ClO)2和Ca(ClO3)2的混合溶液,该反应中,氧化反应的产物为___________(填化学式),经测定ClO-与ClO的个数比为2:3,则氯气与氢氧化钙反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为___________。
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灌南县惠泽高级中学2024~2025学年第一学期第一次月考
高一化学试题
注意事项:
1.考试时间75分钟,试卷总分100分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.请用2B铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ba-137 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、单项选择题(本题包括13小题,每题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 中华文化中蕴含着丰富的化学知识。下列解释正确的是
A. 《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于胶体
B. “千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,其中涉及到的碳酸钙、CO2、CaO均为电解质
C. “纷纷灿烂如星陨,㸌㸌喧豗似火攻”,其中五彩缤纷的烟花是某些金属元素发生化学变化呈现出的颜色
D. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中没有涉及到氧化还原反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系;“青雾”属于胶体,A正确;
B.电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;二氧化碳为非电解质,B错误;
C.焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应,属于物理变化,C错误;
D.蜡烛燃烧时,蜡烛作还原剂,空气中的氧气作氧化剂,发生氧化还原反应,D错误;
故选A。
2. 下列有关物质的分类正确的是
选项
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
NaOH
H2SO4
BaCO3
Al2O3
CO
B
KOH
H2CO3
NaCl
CuO
CO2
C
NH3
H2SO3
CaCl2
Na2O
SO2
D
NaHCO3
HNO3
CaCO3
MgO
SO3
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】酸是电离时产生的阳离子全部都是氢离子的化合物;
碱是电离时产生的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物;
盐是电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物;
酸性氧化物是能与水作用只生成酸或与碱作用只生成盐和水的氧化物;
碱性氧化物是能与水作用只生成碱或与酸作用只生成盐和水的氧化物。
【详解】A.NaOH属于碱,H2SO4属于酸,BaCO3属于盐,Al2O3属于两性氧化物,CO不是酸性氧化物,A不符合题意;
B.KOH属于碱,H2CO3属于酸,NaCl属于盐,CuO属于碱性氧化物,CO2属于酸性氧化物,B符合题意;
C.NH3属于化合物,不是碱,H2SO3属于酸,CaCl2属于盐,Na2O属于碱性氧化物,SO2属于酸性氧化物,C不符合题意;
D.NaHCO3属于酸式盐,HNO3属于酸,CaCO3属于盐,MgO属于碱性氧化物,SO3属于酸性氧化物,D不符合题意;
故选B。
3. 下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是
A.
B.
C. 溶液
D. 溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.四氧化三铁与CO反应生成Fe和CO2,其反应为;Fe与HCl反应生成FeCl2和氢气,其反应为,故A错误;
B.双氧水受热分解生成水和氧气,氢气与氧气反应生成水,故B错误;
C.将CaCl2溶液中通入CO2,不发生反应,碳酸钙与盐酸反应生成CO2、H2O、CaCl2其反应为,故C错误;
D.向溶液中加入铁粉,析出Cu单质,其反应为,Cu与氧气在加热条件下生成CuO,故D正确;
故选D。
4. 下列化学反应属于区域3的是
A. 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 B. 4NH3+5O24NO+6H2O
C. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ D. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3属于化合反应,该反应中有元素化合价的变化,因此属于氧化还原反应;基本类型属于化合反应,但不属于区域3,属于1区,A不符合题意;
B.4NH3+5O24NO+6H2O该反应中有元素化合价的变化,因此属于氧化还原反应;该反应不属于任意一种基本反应类型,但属于区域3,B符合题意;
C.该反应中有元素化合价的变化,因此属于氧化还原反应;反应物是一种是单质和一种是化合物,生成物是另一种单质和另一种化合物,反应基本类型属于置换反应,但不属于区域3,属于区域4,C不符合题意;
D.该反应中没有元素化合价的变化,因此不属于氧化还原反应;反应物是一种,生成物是多种,属于分解反应,但不属于区域3,D不符合题意;
故答案为B
5. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 的溶液中含数为
B. 常温常压下,中含有的氢原子数为
C. 镁原子中含有的电子数为
D. 常温常压下,含有的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.没有给出溶液的体积,无法计算溶液中Cl-个数,故A错误;
B.2gH2的物质的量为1mol,1个氢分子中有2个氢原子,所以2g H2 中含有的氢原子数为 2NA,故B正确;
C.1个镁原子中有12个电子,则1mol 镁原子中含有的电子数为12NA,故C错误;
D.常温常压下,44.8LCO2的物质的量不是2mol,所以分子数不是2NA,故D错误;
故选B。
6. 酸、碱、盐、氧化物与生产生活密切相关,下列物质性质与用途对应关系不正确的是
A. CO具有还原性,可用于冶炼铁
B. (明矾)溶于水后形成胶体,可用于净水
C. 具有吸水性,可用于制作干燥剂
D. 易潮解,可用于氯气的尾气吸收
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO具有还原性,可用于冶炼铁,A正确;
B.明矾溶于水后形成氢氧化铝胶体,可吸附水中悬浮杂质沉淀达到净水目的,B正确;
C.CaO具有吸水性,可用于制作干燥剂,C正确;
D.氢氧化钠可以和氯气反应用于氯气的尾气吸收,和易潮解无关,D错误;
故选D。
7. 下列化学用语正确的是
A. 质子数为17、中子数为20的氯原子:
B. 氟原子的结构示意图:
C. 纯碱的化学式:NaOH
D. 碳酸氢钠的电离方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.质子数为17、中子数为20的氯原子质量数为37:,A正确;
B.氟原子的结构示意图:,B错误;
C.纯碱为碳酸钠,化学式:Na2CO3,C错误;
D.碳酸氢钠的电离方程式:,D错误;
故选A。
8. 下列实验方案能达到目的的是
A. 用蒸馏水萃取青蒿中的青蒿素
B. 用焰色反应鉴别KCl和K2SO4
C. 用分液的方法分离植物油和水的混合物
D. 用丁达尔效应鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.青蒿素是有机物,难溶于水,不能用蒸馏水萃取,A错误;
B.和都含有K元素,焰色实验时,透过蓝色钴玻璃片,焰色都为紫色,故不能用焰色试验鉴别,B错误;
C.植物油和水互不相容,可以用分液的方法分离,C正确;
D.溶液和溶液都不产生丁达尔效应,不能用丁达尔效应鉴别,D错误;
故选C。
9. 下列关于某些物质(离子)检验方法或结论正确的是
A. 加入溶液出现白色沉淀,再加盐酸,沉淀不溶解,原溶液一定含有
B. 加入溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,白色沉淀消失,原溶液一定含有
C. 加入溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,原溶液一定有
D. 加入溶液有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有
【答案】C
【解析】
【详解】A.检验硫酸根离子,可先加入盐酸,如无现象,再加入氯化钡检验,否则不能排除生成AgCl沉淀,故A错误;
B.也可能为Ca2+,如检验钡离子,应加入硫酸钠,再加入硝酸检验,故B错误;
C.能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体一定为氨气,说明溶液中存在,故C正确;
D.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生,沉淀可能为AgCl、Ag2CO3、Ag2SO4等,应先加入硝酸酸化,再加入硝酸银检验,故D错误;
故选C。
10. 实验室需要460mL0.20mol∙L-1Na2CO3溶液,某同学配制过程如图所示。
下列关于该实验的叙述错误的是
A. 将药品放在称量纸上称取10.6gNa2CO3固体
B. Na2CO3固体在烧杯中完全溶解后,恢复至室温转移到容量瓶中定容
C. ⑤中定容时俯视刻度线会导致溶液浓度偏低
D. 容量瓶不宜长期贮存配制好的溶液
【答案】C
【解析】
【分析】实验室中没有460mL容量瓶,应选用500mL的容量瓶。
【详解】A.将Na2CO3固体放在称量纸上称取,需称量Na2CO3固体的质量为0.5L×0.20mol∙L-1×106g/mol=10.6g,A正确;
B.溶解Na2CO3固体时,应放在烧杯中,待溶解后的溶液恢复至室温,转移入容量瓶中定容,B正确;
C.⑤中,定容时俯视刻度线,所配溶液体积偏小,从而导致溶液浓度偏高,B错误;
D.容量瓶不宜长期存放溶液,尤其不宜贮存配制好的碱性溶液,D正确;
故选C。
11. 下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是
A. K+、H+、SO、 B. OH-、Fe3+、NO、Cl-
C. Ba2+、Na+、Cl-、SO D. Na+、K+、OH-、HCO
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A. K+、H+、SO、四种离子间不产生沉淀气体和水,故A选;
B. OH-、Fe3+生成氢氧化铁沉淀,故B不选;
C. Ba2+、SO生成硫酸钡沉淀,故C不选;
D. OH-、HCO生成碳酸根离子和水,故D不选;
故选A。
12. ClO2是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂。工业制ClO2的化学反应为2NaClO3 + SO2 + H2SO4=2ClO2 + 2NaHSO4。下列有关该反应的说法正确的是
A. SO2是氧化剂 B. NaClO3被氧化
C. SO2发生了还原反应 D. NaClO3得到电子
【答案】D
【解析】
【详解】在2NaClO3 + SO2 + H2SO4=2ClO2 + 2NaHSO4的反应中,SO2中的硫元素化合价升高,失去电子被氧化,本身做还原剂;NaClO3中的氯元素化合价降低,得到电子被还原,本身做氧化剂,故D正确,
答案选D。
13. 纳米铁粉具有较强的还原性和吸附性,能被水体中的氧化。利用纳米铁粉除去水体中六价铬[Cr(VI)]的反应机理如图所示:下列说法错误的是
A. 机理中生成反应中Fe是还原剂
B. 元素参与的反应均是氧化还原反应
C. 纳米铁粉除去的机理主要包括吸附、还原和共沉淀
D. 铁粉处理成纳米铁粉有利于提高的处理效率
【答案】B
【解析】
【详解】A.机理中生成反应中Fe失电子作还原剂,A正确;
B.Cr(Ⅲ)转化为氢氧化铬的反应中没有电子转移,不是氧化还原反应,B错误;
C.根据示意图可判断反应中有吸附、还原,还有沉淀产生,所以纳米铁粉除的机理主要包括吸附、还原和共沉淀,C正确;
D.铁粉处理成纳米铁粉增大接触面积,有利于提高的处理效率,D正确;
故选B。
二、非选择题(本题包括4个小题,共计61分)
14. I.现有下列物质:①晶体 ② ③硫酸 ④汞 ⑤溶液 ⑥蔗糖 ⑦乙醇 ⑧熔融的NaCl。回答下列问题:
(1)能导电的是___________;(填序号,下同);
(2)属于电解质的是___________;
(3)属于非电解质的是___________。
II. 已知12.4gNa2R中含有Na+ 0.4mol。
(4)Na2R的摩尔质量为___________。
(5)R的相对原子质量为___________。
(6)若Na2R中含R的质量为1.6g,则Na2R的物质的量为___________,Na+的数目为___________。
(7)现有标准状况下CO和CO2混合气体8.96 L,其质量为16g,则此混合气体中,CO与CO2的体积之比是___________,C和O的原子个数比是___________。
【答案】(1)④⑤⑧ (2)①③⑧
(3)②⑥⑦ (4)62g/mol
(5)16 (6) ①. 0.1mol ②. 0.2NA
(7) ①. 1∶3 ②. 4∶7
【解析】
【分析】①晶体是电解质,固态无自由移动的粒子,不导电;
②是非电解质,不导电;
③硫酸是电解质,熔融时不导电,硫酸溶液中可导电;
④汞是单质,即不是电解质也不是非电解质,存在可自由移动的电子,导电;
⑤氯化钙溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,氯化钙为电解质,其水溶液可导电;
⑥蔗糖是非电解质,不导电;
⑦乙醇是非电解质,不导电;
⑧熔融的NaCl是电解质,存在可自由移动的钠离子和氯离子,导电。
【小问1详解】
由分析可知,能导电的是④⑤⑧;
【小问2详解】
由分析可知,属于电解质的是①③⑧;
【小问3详解】
由分析可知,属于非电解质的是②⑥⑦;
【小问4详解】
Na2R中n(Na+)=2n(Na2R),所以含有0.4molNa+的Na2R的物质的量为0.4mol÷2=0.2mol,所以Na2R的摩尔质量为12.4g÷0.2mol=62g/mol;
【小问5详解】
当摩尔质量以g/mol作单位,数值上等于其相对分子质量,即Na2R的相对分子质量为62,所以R的相对原子质量为62-23×2=16;
【小问6详解】
1.6gR的物质的量为1.6g÷16g/mol=0.1mol,根据化学式可知Na2R中n(Na2R)=n(R)=0.1mol,则n(Na+)=0.2mol,Na+的数目为0.2NA;
【小问7详解】
CO和CO2混合气体8.96 L,标况下物质的量为8.96L÷22.4L/mol=0.4mol,令一氧化碳的物质的量为xmol,二氧化碳的物质的量为ymol,则:x+y=0.4 ①、28x+44y=16 ②,联立解得x=0.1、y=0.3,同温同压下物质的量之比等于体积比,则CO与CO2的体积之比是1∶3;0.1molCO、0.3molCO2混合气体,含有C原子0.4mol,含有O原子0.7mol,C和O的原子个数比是4∶7。
15. I. 是新型水处理剂,能快速杀灭水中的细菌和病毒,且不会产生有毒物质。某实验小组设计如下装置制备。
已知:为暗紫色有光泽粉末,微溶于KOH溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生,在碱性溶液中能稳定存在。
回答下列问题:
(1)中的化合价为___________。
(2)装置A中的化学方程式为___________。
(3)装置C为制备K2FeO4装置,C中Cl2发生的反应为3Cl2 + 2Fe(OH)3+10KOH= 2K2FeO4+ 6KCl+8H2O,根据该反应方程式得出:碱性条件下,氧化性Cl2___________FeO(填“>”或“<”),KOH过量的原因是___________。
(4)上述实验所需浓盐酸质量分数为36.5%,密度为,某同学欲用该浓盐酸配制浓度为的稀盐酸。
①经计算需要量取___________的浓盐酸。该配制实验所需仪器除烧杯和玻璃棒外还需要___________(填代号)。
②下列说法正确的是___________(填代号)。
A.应选用的容量瓶
B.量筒量取浓盐酸后,应洗涤量筒并将洗涤液转移至容量瓶中
C.容量瓶使用前未干燥,对实验结果无影响
D.定容时,用玻璃棒引流向容量瓶中加蒸馏水直到溶液液面与刻度线相切
E.定容时俯视刻度线,实验结果偏大
Ⅱ. 聚合硫酸铁[](铁元素化合价为+3)是一种高效的混凝剂,常用于净水,它的组成可以通过以下实验测定:
①称取一定质量的聚合硫酸铁配成100.00mL的溶液。
②准确量取25.00mL溶液,加入盐酸酸化的溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体6.99g。
③准确量取25.00mL溶液,加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重,得到红棕色固体 Fe2O3 1.92g。
(5)该聚合硫酸铁组成中x∶y的值为___________(写出计算过程)。
【答案】(1)+6 (2)(浓)
(3) ①. > ②. 微溶于KOH溶液,在碱性溶液中能稳定存在
(4) ①. 42.0 ②. ade ③. CE
(5)4∶2
【解析】
【分析】I.利用KMnO4与浓盐酸反应制得Cl2,将Cl2通过饱和NaCl溶液除去HCl,Cl2通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中,制备新型水处理剂高铁酸钾(K2FeO4);
Ⅱ.聚合硫酸铁的组成测定,通过实验得到的白色沉淀为BaSO4,红棕色固体为Fe2O3,再进行计算得到硫酸根离子和铁离子的物质的量,结合聚合硫酸铁化合价为0,可算出x:y的值。
【小问1详解】
中K为+1价、O为-2价,则Fe为+6价,故答案为:+6;
【小问2详解】
与浓盐酸反应方程式为(浓),故答案为:(浓);
【小问3详解】
①该反应中Cl2作为氧化剂,作为氧化产物,所以氧化性Cl2>;由题目信息可知,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中能稳定存在,故答案为:>;微溶于KOH溶液,在碱性溶液中能稳定存在;
【小问4详解】
①浓盐酸的浓度,需要的稀溶液,应选择规格的容量瓶,由稀释公式可得:,故答案为:42.0mL;
②溶液配制实验中用到的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,还需要ade,故答案为:ade;
③A.选择500mL的容量瓶,A错误;
B.量筒量取浓盐酸后,若洗涤量筒并将洗涤液转移至容量瓶,则会使配制的溶液浓度偏大,B错误;
C.后续定容过程中要加水,所以容量瓶使用前未干燥对实验结果无影响,C正确;
D.定容时,当刻度线与凹液面距离1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水直到溶液液面与刻度线相切,D错误;
E.定容时俯视刻度线,使所配溶液体积偏小,则浓度偏大,E正确;
故选CE;
【小问5详解】
白色固体即硫酸钡沉淀, ,则的溶液中含硫酸根离子 ;红棕色固体即氧化铁, ,则的溶液中铁元素 ,则得到x:z=0.096:0.12=4:5,化合物中元素化合价代数和为0,计算得到y=2,该聚合硫酸铁组成中x:y的值为,故答案为:。
16. 为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并获得KNO3溶液,某同学设计了如图所示实验方案:
(1)操作①为___________,过滤操作中所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(2)操作②中加入的试剂为KOH,则③④加入的试剂依次是___________、___________。
(3)如何判断SO已除尽?请简述实验方案:___________。
(4)该同学设计的实验方案___________(填“严密”或“不严密”),理由是___________。
【答案】(1) ①. 加水溶解 ②. 漏斗
(2) ①. Ba(NO3)2 ②. K2CO3
(3)静置,取上层澄清溶液,加入少量Ba(NO3)2溶液,若不变浑浊,表明SO已除尽
(4) ①. 不严密 ②. 加入盐酸调节溶液pH会引入Cl-,应加入稀硝酸
【解析】
【分析】由题给流程可知,向含有硫酸钾、硫酸镁的硝酸钾的固体中加入蒸馏水溶解得到混合溶液;向溶液中加入过量沉淀剂时,为防止引入新杂质,应先加入氯化钡溶液将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,后加入碳酸钾溶液除去过量的钡离子,则除杂的操作为加入硝酸钡溶液除去硫酸根离子、加入碳酸钾溶液除去过量的钡离子、加入氢氧化钾溶液除去镁离子,也可能为加入氢氧化钾溶液除去镁离子、加入硝酸钡溶液除去硫酸根离子、加入碳酸钾溶液除去过量的钡离子,过滤得到含有硝酸钾、碳酸钾的滤液;向滤液中加入适量的稀硝酸后、加热煮沸除去碳酸根离子得到硝酸钾溶液;该实验设计的缺陷是除去碳酸根离子时,加入稀盐酸会引入新杂质。
【小问1详解】
由分析可知,操作①为加入蒸馏水溶解,故答案为:加入蒸馏水溶解;过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
【小问2详解】
由分析可知,若操作②加入KOH除去镁离子,则需加入硝酸钡除去硫酸根离子,再加入碳酸钾除去过量的钡离子,故③为硝酸钡、④为碳酸钾;
【小问3详解】
判断溶液中硫酸根离子是否除尽,实际上就是检验溶液中是否含有硫酸根离子,则判断硫酸根离子除尽的操作为取少许上层清液于试管中,向其中加入少量硝酸钡溶液,若不产生白色沉淀,表明硫酸根离子已除尽,故答案为:取少许上层清液于试管中,向其中加入少量Ba(NO3)2溶液,若不产生白色沉淀,表明已除尽;
【小问4详解】
由分析可知,该实验设计的缺陷是除去碳酸根离子时,加入稀盐酸会引入新杂质氯离子,故答案为:加入盐酸调节溶液的pH会引入Cl-杂质。
17. Ca(ClO)2具有强氧化性,可作漂白剂。某化学兴趣小组利用如图装置制取Ca(ClO)2。已知:①氯气和碱的反应是放热反应;②Ca(ClO)2遇热水会分解生成Ca(ClO3)2。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________,装置A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)装置B中盛装的试剂是___________,装置E中b的作用是___________。
(3)装置C中的颜色变化为___________。
(4)为了提高Ca(ClO)2的产率,防止副反应发生,装置D需要控制一定温度,采用方式为___________(填“热水浴”或“冷水浴”),实验中除控制温度外还可采取的措施是___________。
(5)已知氯气和Ca(OH)2溶液在一定温度下能同时发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。某温度下,将氯气通入Ca(OH)2溶液中,反应得到CaCl2、Ca(ClO)2和Ca(ClO3)2的混合溶液,该反应中,氧化反应的产物为___________(填化学式),经测定ClO-与ClO的个数比为2:3,则氯气与氢氧化钙反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为___________。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶(或烧瓶) ②. MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) ①. 饱和NaCl溶液 ②. 防倒吸
(3)紫色石蕊溶液先变红后褪色
(4) ①. 冷水浴 ②. 控制浓盐酸的滴加速度
(5) ①. Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2 ②. 17:5
【解析】
【分析】由实验装置图可知,A中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,氯气通入B中饱和食盐水除去HCl后,再通入C中检验氯水的漂白性,然后再通入D中使氯气与石灰乳反应产生次氯酸钙和氯化钙,最后通入E中进行尾气处理,据此分析解答。
【小问1详解】
仪器a的名称是:圆底烧瓶(或烧瓶);装置A中浓盐酸与二氧化锰加热是用来制备氯气,同时还生成二氯化锰和水。
故答案为:圆底烧瓶(或烧瓶); 。
【小问2详解】
根据分析可知,装置B中盛装的试剂是饱和NaCl溶液,其作用是除去HCl气体;装置E的作用是吸收尾气,而b的作用是吸收尾气时防止液体倒吸。
故答案为:饱和NaCl溶液;防倒吸。
【小问3详解】
氯气通入石蕊溶液中发生,HCl和HClO体现出酸性使紫色石蕊溶液变红,然后HClO体现漂白性使红色石蕊溶液褪色。
故答案为:紫色石蕊试液先变红后褪色。
【小问4详解】
温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,应采用冷水浴的方式进行;也可以控制氯气的产生速率,避免反应过快大量放热使温度快速升高产生副反应,因此可采用控制浓盐酸的滴加速度来控制氯气生成的速率。
故答案为:冷水浴;控制浓盐酸的滴加速度。
【小问5详解】
根据题目的反应方程式可知,反应中氯元素得电子生成CaCl2,氯元素失电子生成Ca(ClO)2和Ca(ClO3)2,因此氧化反应的产物为:Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2;Cl2生成 和是被氧化的过程,化合价由0价分别升高到+1价、+5价,与的个数比为2:3,可假设生成的为2mol,为3mol,被氧化的氯原子为5mol,共失去电子17 mol,Cl2生成是被还原的过程,化合价由0价降低到-1价,由得失电子守恒可知,要得到17 mol电子,则被还原的氯原子也为17mol,因此被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为17:5。
故答案为:Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2; 17:5。
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