内容正文:
专题01 研究物质性质的方法和程序
题型1 钠的性质及其应用
题型2 钠与酸、碱、盐溶液的反应
题型3 氧化钠和过氧化钠
题型4 过氧化钠与水、二氧化碳反应的计算
题型5 碳酸钠和碳酸氢钠
题型6 氯气的性质及其应用
题型7 氯水的成分与性质
题型8 次氯酸盐的性质和用途
题型9 氯气的实验室制法
题型10 氯离子的检验
▉题型1 钠的性质及其应用
【例1】下列关于钠的说法不正确的是( )
A.金属钠与O2反应,条件不同,产物不同
B.钠通常情况下是固体,密度比水的小
C.钠的化学性质活泼,少量的钠可保存在煤油中
D.将金属钠投入水中,生成氢氧化钠,同时放出O2
【答案】D
【解析】金属钠与O2反应,常温下生成氧化钠,加热条件下生成过氧化钠,A项正确;钠通常情况下是固体,密度比水小,是钠的物理性质,B项正确;钠的化学性质很活泼,可与空气中的水蒸气和氧气反应,少量的钠可保存在煤油中,以隔绝空气,C项正确;将金属钠投入水中,生成氢氧化钠,同时放出氢气,D项错误。
【变式1-1】下列说法正确的是( )
A.将一小块钠放入水中,钠将沉在水底
B.将一小块钠放在稀盐酸中,钠先与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH再与HCl反应生成NaCl和H2O
C.将一小块钠放在CuSO4溶液中发生如下反应:2Na+CuSO4===Na2SO4+Cu
D.钠可用于冶炼金属
【答案】D
【解析】钠密度比水小,且与水反应放出H2,放入水中会浮在水面上,并不停地游动,故A错;钠在酸溶液中先与酸反应,钠在盐溶液中先与水反应,故B、C错;金属钠可以从熔融的化合物中置换出钛、钽、铌、锆等金属,故D正确。
【变式1-2】下列有关钠的物理性质的叙述正确的是( )
①灰黑色金属 ②质软,可以用小刀切割 ③熔点低于100 ℃ ④密度比水大 ⑤热和电的良导体
A.②④ B.②③⑤
C.③⑤ D.①②③④⑤
【答案】B
【解析】钠为银白色金属,有金属光泽;钠质地较软,可以用小刀切割;将钠放入水中,钠会立即熔成小球,说明其熔点较低;钠能浮在水面上,说明钠的密度比水小,钠是金属,含有自由移动的电子,所以是热和电的良导体,故②③⑤正确。
【变式1-3】对一小块钠跟水反应的现象叙述完全正确的是( )
A.钠浮在水面上,反应很快停止
B.钠浮在水面上剧烈燃烧,火焰呈黄色
C.钠熔化成闪亮小球浮在水面上,不断游动,嘶嘶作响
D.钠熔化成闪亮小球,沉在水底,并有气泡产生
【答案】C
【解析】钠与水反应时,反应剧烈,不会立即停止,不会在水面上燃烧,由于钠的密度比水小,故不会沉在水底。
▉题型2 钠与酸、碱、盐溶液的反应
【例2】将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中,不可能观察到的现象是( )
A.溶液底部有银白色物质生成
B.有气体产生
C.钠熔成小球浮在液面上四处游动
D.溶液变浑浊
【答案】A
【解析】A项,钙的活泼性大于钠,且钠、钙都易和水反应生成碱,所以钠不可能置换出钙,则看不到有金属钙生成;B项,钠和水反应生成氢气,所以能观察到有气体产生;C项,钠的密度小于水,钠的熔点较低且钠和水反应放出大量的热使钠熔成小球,所以能观察到生成气体推动小球游动;D项,因为有氢氧化钙析出,所以看到溶液变浑浊。
【变式2-1】把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有气体放出,恢复至室温后溶液的pH增大
B.放入稀H2SO4中:钠与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH和H2SO4反应生成Na2SO4和H2O
C.放入MgCl2溶液中:有气体放出,有白色沉淀生成
D.放入稀CuSO4溶液中:有气体放出,有紫红色铜析出
【答案】C
【解析】钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,原饱和溶液有晶体析出,剩余溶液还是饱和溶液,温度不变时,溶液中离子的浓度不变,即溶液中OH-浓度不变,溶液的pH不变,故A错误;钠和稀H2SO4反应,应为钠和H2SO4直接反应生成Na2SO4和H2,故B错误;Na与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,故C正确;Na与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,则不会观察到紫红色的铜析出,故D错误。
【变式2-2】将11.5 g钠、12 g镁粉、28 g铁粉分别投入X、Y、Z三个烧杯中,每个烧杯中均盛有质量相等且足量的CuSO4溶液,待它们充分反应后,下列说法正确的是( )
A.都会析出红色固体
B.X中有可燃性气体放出
C.Y中溶液质量比Z中多19 g
D.Y、Z中颜色可能均是无色
【答案】B
【解析】烧杯X中发生反应:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,不析出红色固体,有可燃性气体放出,故A错误、B正确;Y中发生反应:Mg+CuSO4===MgSO4+Cu,12 g镁生成32 g铜,Y溶液质量减少20 g,Z中发生反应:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,28 g铁生成32 g铜,溶液质量减少4 g,所以Y中溶液质量比Z中少16 g,故C错误;Y、Z中CuSO4溶液都足量,且Z中生成硫酸亚铁,溶液颜色不可能是无色,故D错误。
▉题型3 氧化钠和过氧化钠
【例3】下列对Na2O2的叙述不正确的是( )
A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成白色
B.Na2O2的稳定性比Na2O差
C.用Na2O2和水反应可以制取氧气
D.Na2O2放入饱和NaOH溶液中有O2放出,恢复常温后有晶体析出
【答案】B
【解析】Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中会与空气中的水和二氧化碳发生反应,最终变成白色的碳酸钠;Na2O加热时可与O2反应生成Na2O2,故Na2O2更稳定;Na2O2和水反应可以生成氢氧化钠和氧气,所以可以用Na2O2和水反应制取氧气;Na2O2放入饱和NaOH溶液中会与水反应,有O2放出,此过程中不只生成了氢氧化钠,而且还消耗了大量的溶剂水,所以恢复常温后溶液过饱和,会有晶体析出。
【变式3-1】下列关于钠的氧化物的叙述正确的是( )
A.氧化钠和过氧化钠都是白色固体,都能和冷水反应
B.过氧化钠与水反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红色
C.Na2O和Na2O2都能由金属钠和O2化合生成
D.氧化钠和过氧化钠都能与CO2发生化合反应
【答案】C
【解析】Na2O2为淡黄色固体,A项错误;Na2O2具有强氧化性,向其水溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液先变蓝后褪色,B项错误;Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,不属于化合反应,D项错误。
【变式3-2】将10.4 g Na2O和Na2O2的固体混合物投入水中,充分反应后收集到的O2的质量为1.6 g,则混合物中Na2O的质量分数为( )
A.20% B.75%
C.25% D.66%
【答案】C
【解析】由生成O2的质量可求出Na2O2的质量。设固体混合物中Na2O2的质量为x g,则
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2×78 32
x 1.6
得x=7.8,即Na2O2的质量为7.8 g。
则混合物中Na2O的质量为10.4 g-7.8 g=2.6 g,
ω(Na2O)=×100%=25%。
【变式3-3】下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )
A.Na2O与Na2O2均可与盐酸反应产生氢气
B.Na2O与Na2O2分别与CO2反应的产物完全相同
C.Na2O与H2O的反应为化合反应,而Na2O2与H2O的反应为置换反应
D.在呼吸面具中,Na2O2常作供氧剂,而Na2O不能
【答案】D
【解析】Na2O与Na2O2均可与盐酸反应,均无氢气生成,A项错误;Na2O与CO2反应的产物为碳酸钠,Na2O2与CO2反应的产物除碳酸钠外,还有O2,B项错误;Na2O2与H2O的反应不是置换反应,C项错误;Na2O2与水、CO2反应生成O2,常作供氧剂,D项正确。
▉题型4 过氧化钠与水、二氧化碳反应的计算
【例4】将20 g CO2和CO的混合气体通过装有足量过氧化钠的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了11.2 g,则原混合气体中CO2的质量分数为( )
A.32% B.44%
C.56% D.88%
【答案】D
【解析】反应后固体质量增加是因为CO2与Na2O2反应生成Na2CO3,用差量法求解,设原混合气体中CO2的质量为x,则
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm
88 56
x 11.2 g
=,解得x=17.6 g,
w(CO2)=×100%=88%,D项正确。
【变式4-1】200 ℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示),其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( )
A.11∶18 B.22∶3
C.1∶9 D.21∶9
【答案】A
【解析】向足量的固体Na2O2中通入11.6 g CO2和H2O,固体只增加3.6 g,令混合物中CO2和水蒸气的质量分别为m(CO2)、m(H2O),则:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm
88 56
m(CO2) m(CO2)
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm
36 4
m(H2O) m(H2O)
所以m(CO2)+m(H2O)=11.6 g、m(CO2)+m(H2O)=3.6 g;解得m(CO2)=4.4 g,m(H2O)=7.2 g,故原混合物中CO2和H2O的质量之比为4.4 g∶7.2 g=11∶18。
▉题型5 碳酸钠和碳酸氢钠
【例5】纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法正确的是( )
A.分别用砂锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打
B.放入水中,能溶于水的为小苏打
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,前者产生二氧化碳少
D.先将两样品配成溶液,再分别加入石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打
【答案】C
【解析】NaHCO3分解生成残留物Na2CO3,A错;二者均易溶于水,B错;二者均可与石灰水反应生成CaCO3沉淀,D错。
【变式5-1】关于Na2CO3和NaHCO3,下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3既可与CaCl2溶液反应,也可与石灰水反应
B.Na2CO3比NaHCO3稳定
C.NaHCO3既可与CaCl2溶液反应,也可与石灰水反应
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应,消耗HCl的物质的量之比为2∶1
【答案】C
【解析】A正确,Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl,Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH;B正确,Na2CO3加热不分解,NaHCO3受热分解;C不正确,NaHCO3与CaCl2溶液不反应,与石灰水反应生成CaCO3沉淀;D正确,Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。
【变式5-2】将106 g的Na2CO3和84 g NaHCO3都经充分加强热后,再分别跟足量的盐酸反应,下列说法错误的是( )
A.消耗盐酸一样多
B.放出CO2的总量一样多
C.后者生成的NaCl是前者的一半
D.后者消耗盐酸是前者的一半
【答案】A
【解析】从题中数据可知Na2CO3、NaHCO3各为1 mol,所以放出CO2的总量一样多,B正确;84 g NaHCO3加热后生成53 g Na2CO3,为106 g Na2CO3的一半。盐酸用量多少可根据Na+与Cl-相等判断,前者Na+是后者的二倍,所以C、D正确。
【变式5-3】列有关Na2CO3与NaHCO3叙述中错误的是( )
A.相同状况下,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的CO2气体体积小于NaHCO3
B.反应放出等量的CO2所消耗的酸:NaHCO3>Na2CO3
C.选用NaHCO3而不选择Na2CO3治疗胃酸过多,其原因为Na2CO3的碱性太强
D.Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质,可加入适量NaOH除去
【答案】B
【解析】根据反应:NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,相同质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的CO2气体少,A正确;碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,可以用碳酸氢钠,C正确。
▉题型6 氯气的性质及其应用
【例6】下列关于氯气及含氯化合物的说法中,正确的是( )
A.氯气和NaOH溶液反应可制备消毒液
B.液氯是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
C.氯气可用于自来水的杀菌消毒,是因为氯气的毒性
D.新制饱和氯水在光照下有气泡产生,其主要成分是氯气
【答案】A
【解析】氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,次氯酸钠为84消毒液的主要成分,所以A正确;液氯为氯气的液态,不具有漂白性,故B错误;氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有氧化性,能够使蛋白质变性,所以可以用来杀菌消毒,故C错误;新制饱和氯水在光照下有气泡产生,其主要成分为氧气,故D错误。
【变式6-1】消灭地鼠的方法很多,其中一种方法是将氯气通入鼠洞中,这是利用了氯气的哪些性质( )
①密度比空气大 ②易液化 ③能溶于水 ④有毒
A.①④ B.①②
C.③④ D.①③④
【答案】A
【解析】氯气密度比空气大利于灌入地下,氯气有毒可灭鼠。
【变式6-2】在实验室中制取Cl2时,尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是( )
A.氯气不与石灰水反应
B.Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收的尾气也很少
C.氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水
D.澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊
【答案】B
【解析】Ca(OH)2在水中的溶解度小,吸收Cl2的量较少,吸收不充分。注意D项与题目所问无关。
【变式6-3】如图所示,若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸 ②饱和氯化钠溶液 ③饱和氢氧化钠溶液
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
【答案】B
【解析】Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色,可能有两个原因:一是甲瓶中溶液将Cl2干燥,二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓硫酸具有吸水性,饱和NaOH溶液能与Cl2发生反应。
▉题型7 氯水的成分与性质
【例7】在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有HCl存在
B.溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在
C.加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl2存在
D.加入Na2CO3溶液,有气泡产生,说明有HClO分子存在
【答案】B
【解析】氯气溶于水后,部分氯气与水发生反应:Cl2+H2O===HCl+HClO,所以氯水中含有的微粒有:Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-。盐酸不具有漂白性,次氯酸具有漂白性,加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有HClO存在,A项错误;氯水中含有氯气分子,氯气是黄绿色且有刺激性气味的气体,B项正确;氯水中含有氯离子,氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀,所以加入AgNO3溶液产生白色沉淀,不能据此说明有氯气存在,C项错误;次氯酸的酸性弱于碳酸,加入Na2CO3溶液,有气泡产生,说明氯水溶液呈酸性,有盐酸存在,不能证明含有次氯酸,D项错误。
【变式7-1】向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种,经过振荡,现象如图所示,则甲、乙、丙中注入的液体分别是( )
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A.②①③ B.①②③
C.③②① D.①③②
【答案】A
【解析】氯气为黄绿色气体,能溶于水,溶于水得到氯水,氯水因为溶解氯气显浅黄绿色,三个集气瓶中只有丙颜色为浅黄绿色,所以丙中液体为水;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,甲和乙中,只有乙出现了白色的沉淀,所以乙中液体为硝酸银溶液;氯气能与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,所以氯气被氢氧化钠吸收,溶液为无色,故甲中液体为氢氧化钠溶液,则甲、乙、丙注入的液体分别是②①③。
【变式7-2】饱和氯水久置后,溶液中的微粒:①Cl2;②H2O;③Cl-;④HClO;⑤H+会减少的是( )
A.①②④ B.①②③
C.①④ D.②④
【答案】A
【解析】Cl2溶于水发生了反应:Cl2+H2O===HCl+HClO,氯水久置后,2HClO2HCl+O2↑,Cl2、H2O、HClO都减少了,最终成为稀盐酸。
【变式7-3】氯水不稳定,要现用现配,下列吸收氯气制备氯水的装置最合理的是( )
【答案】D
【解析】Cl2在水中溶解度较小不需要防倒吸,但Cl2有毒需进行尾气处理。
▉题型8 次氯酸盐的性质和用途
【例8】下列说法中正确的是( )
A.漂白粉是纯净物,84消毒液是混合物,两者都可以长期保存
B.漂白粉中含有次氯酸,所以漂白粉能使有机色质褪色
C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2不稳定
【答案】D
【解析】漂白粉和84消毒液均是混合物,二者长期保存均可变质;漂白粉中不含HClO,只有与空气中的CO2和H2O反应后才会产生HClO;工业上制取漂白粉是用Cl2与石灰乳反应;漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2易与空气中的CO2和H2O反应生成HClO,HClO不稳定易分解。
【变式8-1】将氯气制成漂白粉的主要目的是( )
①使它转变成易溶于水的物质 ②使它转变成稳定、便于储存的物质 ③提高氯的质量分数 ④提高漂白能力
A.①②④ B.③④
C.②③ D.②
【答案】D
【解析】Cl2不方便使用、运输等,故转化为漂白粉(固体),方便使用、运输。
【变式8-2】浓盐酸和Ca(ClO)2能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是( )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
【答案】A
【解析】久置漂白粉中会含有因变质生成的CaCO3,当与浓盐酸反应时,CaCO3则会与HCl反应生成CO2,制得的Cl2中还含有挥发出的HCl和少量H2O,A项正确。
【变式8-3】用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如晾晒在空气中,过一段时间,其漂白效果更好的原因是( )
A.漂白粉被氧化了
B.漂白粉和空气中的二氧化碳充分反应生成了次氯酸
C.有色布条被空气中的氧气氧化
D.漂白粉溶液失去了部分水分,浓度增大了
【答案】B
【解析】漂白粉漂白的原理是次氯酸钙与水和二氧化碳反应生成次氯酸,从而起到漂白作用。在题中条件下,漂白粉与水和空气中的二氧化碳充分反应生成了次氯酸,缩短了作用时间,故漂白效果更好。
▉题型9 氯气的实验室制法
【例9】某同学设计了如图所示的装置制备氯气,其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是( )
A.防止氯气造成大气污染
B.使反应的氯气循环使用
C.使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶
D.使烧瓶内的压强与大气压保持一致
【答案】C
【解析】制备氯气时,分液漏斗中盛放浓盐酸,烧瓶中盛放二氧化锰,若烧瓶内压强大时液体不易流下,若分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管,其作用为使烧瓶内的压强与分液漏斗中保持一致,便于液体顺利流下,故C正确。
【变式9-1】下列实验装置能达到实验目的的是( )
A.图①用于氯气的制取
B.图②用于证明氯气具有漂白性
C.图③用于吸收多余的氯气
D.图④用于除去氯气中的氯化氢气体
【答案】D
【解析】二氧化锰和浓盐酸反应须加热,A错误;氯气本身无漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸有漂白性,B错误;Ca(OH)2溶解度小,不能保证氯气被完全吸收,C错误;HCl气体极易溶于水且Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,D正确。
【变式9-2】实验室制备氯气的装置如下,以下装置中最多有几处错误( )
A.4 B.5 C.7 D.9
【答案】C
【解析】该图存在的错误有①实验室制氯气选用MnO2与浓盐酸反应;②应选用分液漏斗;③给圆底烧瓶加热时要垫陶土网;④该反应需要加热;⑤除杂时先除去HCl再用浓硫酸干燥,顺序反了;⑥因为氯气的密度大于空气,所以收集氯气时要长管进短管出;⑦氯气有毒,需要加尾气处理装置;综合以上分析,该装置中有7处错误,故选C。
【变式9-3】实验室也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。现用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是( )
A.装置C中试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量蓝色的烟
C.将装置A中的KMnO4直接换为MnO2,也可完成该实验
D.实验时,应先打开A中分液漏斗的活塞,再加热装置D
【答案】D
【解析】装置A用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2,制得的Cl2中会混有挥发出的HCl和水蒸气,装置B中的试剂是饱和食盐水用来除去HCl,装置C中试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气,保证进入装置D的是纯净的Cl2,进而制得CuCl2,最后的装置E盛装的试剂是NaOH,用来吸收多余的Cl2。根据分析,装置C中试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气,A错误;铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,B错误;MnO2与浓盐酸常温下不反应,C错误;应先打开装置A中分液漏斗的活塞,当产生的氯气充满整套装置时,再点燃装置D处酒精灯,D正确。
▉题型10 氯离子的检验
【例10】检验Cl-时要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是( )
A.加速反应的进行
B.排除某些杂质离子的干扰
C.生成不溶于水的沉淀
D.增大沉淀的生成量
【答案】B
【解析】AgCl沉淀不溶于稀硝酸,但碳酸银、硫酸银、氢氧化银等溶于稀硝酸,故检验Cl-时要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是排除杂质离子的干扰,故B正确。
【变式10-1】自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利,用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售,给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中,可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是( )
A.酚酞溶液 B.氯化钡溶液
C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液
【答案】D
【解析】Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO,用AgNO3溶液即可鉴别,产生白色沉淀的是自来水,不产生沉淀的是纯净水。
【变式10-2】在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,由此判断该溶液中含有( )
A.Cl-、SO B.Cl-、NO
C.Cl-、CO D.Cl-、OH-
【答案】C
【解析】根据题给现象,生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸,且产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中存在CO和Cl-。
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专题01 研究物质性质的方法和程序
题型1 钠的性质及其应用
题型2 钠与酸、碱、盐溶液的反应
题型3 氧化钠和过氧化钠
题型4 过氧化钠与水、二氧化碳反应的计算
题型5 碳酸钠和碳酸氢钠
题型6 氯气的性质及其应用
题型7 氯水的成分与性质
题型8 次氯酸盐的性质和用途
题型9 氯气的实验室制法
题型10 氯离子的检验
▉题型1 钠的性质及其应用
【例1】下列关于钠的说法不正确的是( )
A.金属钠与O2反应,条件不同,产物不同
B.钠通常情况下是固体,密度比水的小
C.钠的化学性质活泼,少量的钠可保存在煤油中
D.将金属钠投入水中,生成氢氧化钠,同时放出O2
【变式1-1】下列说法正确的是( )
A.将一小块钠放入水中,钠将沉在水底
B.将一小块钠放在稀盐酸中,钠先与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH再与HCl反应生成NaCl和H2O
C.将一小块钠放在CuSO4溶液中发生如下反应:2Na+CuSO4===Na2SO4+Cu
D.钠可用于冶炼金属
【变式1-2】下列有关钠的物理性质的叙述正确的是( )
①灰黑色金属 ②质软,可以用小刀切割 ③熔点低于100 ℃ ④密度比水大 ⑤热和电的良导体
A.②④ B.②③⑤
C.③⑤ D.①②③④⑤
【变式1-3】对一小块钠跟水反应的现象叙述完全正确的是( )
A.钠浮在水面上,反应很快停止
B.钠浮在水面上剧烈燃烧,火焰呈黄色
C.钠熔化成闪亮小球浮在水面上,不断游动,嘶嘶作响
D.钠熔化成闪亮小球,沉在水底,并有气泡产生
▉题型2 钠与酸、碱、盐溶液的反应
【例2】将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中,不可能观察到的现象是( )
A.溶液底部有银白色物质生成
B.有气体产生
C.钠熔成小球浮在液面上四处游动
D.溶液变浑浊
【变式2-1】把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有气体放出,恢复至室温后溶液的pH增大
B.放入稀H2SO4中:钠与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH和H2SO4反应生成Na2SO4和H2O
C.放入MgCl2溶液中:有气体放出,有白色沉淀生成
D.放入稀CuSO4溶液中:有气体放出,有紫红色铜析出
【变式2-2】将11.5 g钠、12 g镁粉、28 g铁粉分别投入X、Y、Z三个烧杯中,每个烧杯中均盛有质量相等且足量的CuSO4溶液,待它们充分反应后,下列说法正确的是( )
A.都会析出红色固体
B.X中有可燃性气体放出
C.Y中溶液质量比Z中多19 g
D.Y、Z中颜色可能均是无色
▉题型3 氧化钠和过氧化钠
【例3】下列对Na2O2的叙述不正确的是( )
A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成白色
B.Na2O2的稳定性比Na2O差
C.用Na2O2和水反应可以制取氧气
D.Na2O2放入饱和NaOH溶液中有O2放出,恢复常温后有晶体析出
【变式3-1】下列关于钠的氧化物的叙述正确的是( )
A.氧化钠和过氧化钠都是白色固体,都能和冷水反应
B.过氧化钠与水反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红色
C.Na2O和Na2O2都能由金属钠和O2化合生成
D.氧化钠和过氧化钠都能与CO2发生化合反应
【变式3-2】将10.4 g Na2O和Na2O2的固体混合物投入水中,充分反应后收集到的O2的质量为1.6 g,则混合物中Na2O的质量分数为( )
A.20% B.75%
C.25% D.66%
【变式3-3】下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )
A.Na2O与Na2O2均可与盐酸反应产生氢气
B.Na2O与Na2O2分别与CO2反应的产物完全相同
C.Na2O与H2O的反应为化合反应,而Na2O2与H2O的反应为置换反应
D.在呼吸面具中,Na2O2常作供氧剂,而Na2O不能
▉题型4 过氧化钠与水、二氧化碳反应的计算
【例4】将20 g CO2和CO的混合气体通过装有足量过氧化钠的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了11.2 g,则原混合气体中CO2的质量分数为( )
A.32% B.44%
C.56% D.88%
【变式4-1】200 ℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示),其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( )
A.11∶18 B.22∶3
C.1∶9 D.21∶9
▉题型5 碳酸钠和碳酸氢钠
【例5】纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法正确的是( )
A.分别用砂锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打
B.放入水中,能溶于水的为小苏打
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,前者产生二氧化碳少
D.先将两样品配成溶液,再分别加入石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打
【变式5-1】关于Na2CO3和NaHCO3,下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3既可与CaCl2溶液反应,也可与石灰水反应
B.Na2CO3比NaHCO3稳定
C.NaHCO3既可与CaCl2溶液反应,也可与石灰水反应
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应,消耗HCl的物质的量之比为2∶1
【变式5-2】将106 g的Na2CO3和84 g NaHCO3都经充分加强热后,再分别跟足量的盐酸反应,下列说法错误的是( )
A.消耗盐酸一样多
B.放出CO2的总量一样多
C.后者生成的NaCl是前者的一半
D.后者消耗盐酸是前者的一半
【变式5-3】列有关Na2CO3与NaHCO3叙述中错误的是( )
A.相同状况下,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的CO2气体体积小于NaHCO3
B.反应放出等量的CO2所消耗的酸:NaHCO3>Na2CO3
C.选用NaHCO3而不选择Na2CO3治疗胃酸过多,其原因为Na2CO3的碱性太强
D.Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质,可加入适量NaOH除去
▉题型6 氯气的性质及其应用
【例6】下列关于氯气及含氯化合物的说法中,正确的是( )
A.氯气和NaOH溶液反应可制备消毒液
B.液氯是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
C.氯气可用于自来水的杀菌消毒,是因为氯气的毒性
D.新制饱和氯水在光照下有气泡产生,其主要成分是氯气
【变式6-1】消灭地鼠的方法很多,其中一种方法是将氯气通入鼠洞中,这是利用了氯气的哪些性质( )
①密度比空气大 ②易液化 ③能溶于水 ④有毒
A.①④ B.①②
C.③④ D.①③④
【变式6-2】在实验室中制取Cl2时,尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是( )
A.氯气不与石灰水反应
B.Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收的尾气也很少
C.氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水
D.澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊
【变式6-3】如图所示,若关闭阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭阀门Ⅱ,打开阀门Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸 ②饱和氯化钠溶液 ③饱和氢氧化钠溶液
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
▉题型7 氯水的成分与性质
【例7】在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有HCl存在
B.溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在
C.加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl2存在
D.加入Na2CO3溶液,有气泡产生,说明有HClO分子存在
【变式7-1】向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种,经过振荡,现象如图所示,则甲、乙、丙中注入的液体分别是( )
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A.②①③ B.①②③
C.③②① D.①③②
【变式7-2】饱和氯水久置后,溶液中的微粒:①Cl2;②H2O;③Cl-;④HClO;⑤H+会减少的是( )
A.①②④ B.①②③
C.①④ D.②④
【变式7-3】氯水不稳定,要现用现配,下列吸收氯气制备氯水的装置最合理的是( )
▉题型8 次氯酸盐的性质和用途
【例8】下列说法中正确的是( )
A.漂白粉是纯净物,84消毒液是混合物,两者都可以长期保存
B.漂白粉中含有次氯酸,所以漂白粉能使有机色质褪色
C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2不稳定
【变式8-1】将氯气制成漂白粉的主要目的是( )
①使它转变成易溶于水的物质 ②使它转变成稳定、便于储存的物质 ③提高氯的质量分数 ④提高漂白能力
A.①②④ B.③④
C.②③ D.②
【变式8-2】浓盐酸和Ca(ClO)2能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是( )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
【变式8-3】用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如晾晒在空气中,过一段时间,其漂白效果更好的原因是( )
A.漂白粉被氧化了
B.漂白粉和空气中的二氧化碳充分反应生成了次氯酸
C.有色布条被空气中的氧气氧化
D.漂白粉溶液失去了部分水分,浓度增大了
▉题型9 氯气的实验室制法
【例9】某同学设计了如图所示的装置制备氯气,其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是( )
A.防止氯气造成大气污染
B.使反应的氯气循环使用
C.使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶
D.使烧瓶内的压强与大气压保持一致
【变式9-1】下列实验装置能达到实验目的的是( )
A.图①用于氯气的制取
B.图②用于证明氯气具有漂白性
C.图③用于吸收多余的氯气
D.图④用于除去氯气中的氯化氢气体
【变式9-2】实验室制备氯气的装置如下,以下装置中最多有几处错误( )
A.4 B.5 C.7 D.9
【变式9-3】实验室也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。现用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是( )
A.装置C中试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量蓝色的烟
C.将装置A中的KMnO4直接换为MnO2,也可完成该实验
D.实验时,应先打开A中分液漏斗的活塞,再加热装置D
▉题型10 氯离子的检验
【例10】检验Cl-时要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是( )
A.加速反应的进行
B.排除某些杂质离子的干扰
C.生成不溶于水的沉淀
D.增大沉淀的生成量
【变式10-1】自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利,用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售,给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中,可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是( )
A.酚酞溶液 B.氯化钡溶液
C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液
【变式10-2】在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,由此判断该溶液中含有( )
A.Cl-、SO B.Cl-、NO
C.Cl-、CO D.Cl-、OH-
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