精品解析:天津市第四十七中学2024-2025学年高一上学期11月期中考试化学试题
2024-12-24
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内容正文:
天津市第四十七中学2024—2025第一学期高一年级
期中考试化学试卷
可能用到的元素原子量:H1 C12 O16 Na23 N14 Mn55 Cl35.5
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 生活离不开化学,下列说法不正确的是
A. 放映机到银幕间光柱的形成是丁达尔效应,它可被用来区分胶体和溶液
B. 可以用pH试纸来测新制氯水的pH
C. 过氧化钠既可用作呼吸面具中氧气的来源,又可漂白织物
D. 节日燃放的五彩缤纷的烟花所呈现的艳丽色彩是金属元素的焰色
2. 下列电离方程式中,正确的是
A. B.
C. D.
3. 下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是
A. 氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液
B. 铁片置于硫酸铜溶液中
C. 铁在氧气中燃烧
D. 二氧化碳通入澄清石灰水中
4. 下列各组物质的分类正确的是
①混合物:纯牛奶、冰水混合物、酒精
②电解质:氧化钠、冰醋酸、五水硫酸铜
③酸性氧化物:、、
④同素异形体:、金刚石、石墨
⑤非电解质:干冰、氨气、蔗糖溶液
A. ②④ B. ③④ C. ③④⑤ D. ①②④
5. 用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是
A. 在25℃101kPa条件下,11.2LO2所含原子个数为小于NA
B. 0.1mol铁粉与0.1molCl2反应,转移的电子数为0.3NA
C. 71gCl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的粒子数之和为2NA
D. 物质的量浓度为1mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为2NA
6. 下列各组中两物质反应时,反应条件(温度、反应物用量比)改变,不会引起产物的种类改变的是
A. Na和O2 B. Fe和Cl2
C. NaOH和CO2 D. NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液
7. 如图中a、b、c、d、e、f为含Cl元素的物质。(已知a和e的反应方程式为:)下列说法不正确的是
A. a溶液的酸性比d强
B. b、c均可用于自来水消毒
C. f露置于空气中会转化成d
D. a的浓溶液与e反应生成3 mol b,转移的电子的物质的量为6 mol
8. 用氯气消毒的自来水配制下列溶液时,会使配得的溶液变质的是
①NaOH ②AgNO3 ③Na2CO3 ④NaBr ⑤FeCl2
A. 只有②④ B. 只有④⑤ C. 只有②④⑤ D. 全部
9. 下列实验操作对应的现象预测正确或能达到有关实验目的的是
A. ①可比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性 B. ②焰色试验检验K元素
C. 验证Na和水反应是否为放热反应 D. ④制备氢氧化铁胶体
10. 关于同温、同压下等体积的和CO的叙述,其中正确的是
①质量相等;②密度相等;③所含分子个数相等;④所含碳原子个数相等。
A. ①②③④ B. ②③④ C. 只有③④ D. 只有④
11. 汽车发生碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3=5Na2O+K2O+16N2↑。下列判断不正确的是
A. 该反应能在瞬间完成,并产生大量气体
B. 生成标准状况下2.24 L气体,该反应转移电子的数目为0.5NA
C. N2既是氧化产物又是还原产物
D. 被氧化和被还原的N原子的物质的量之比为15:1
12. 下列说法正确的是
A. 用铂丝蘸取白色粉末做焰色试验,火焰呈黄色,证明原粉末有Na+、一定没有K+
B. 取agNa2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重bg,能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数;
C. 新制氯水与久置氯水中加入小苏打溶液都能产生气泡
D. 金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti
13. 下列离子方程式书写正确的是
A. 铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+=Cu2++Ag
B. 往CaCl2溶液中通入少量CO2:Ca2++CO2+H2O=CaCO3+2H+
C. 碳酸氢钾溶液中滴少量氢氧化钡溶液:Ba2+++OH-=BaCO3↓+H2O
D. 向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至中性:+Ba2++2H++2OH-=BaSO4↓+2H2O
14. 某澄清透明溶液中可能含有,,,,、中的若干种,且各离子数目相等。为了确定溶液的组成,设计了如图检验流程:下列说法错误的是
A. 原溶液中一定存在、
B. 原溶液中可能存在
C. 气体W为,白色沉淀X为AgCl
D. 向原溶液中滴加澄清石灰水溶液变浑浊
15. 侯氏制碱法主要过程如下图(部分物质已略去)。
下列说法错误的是
A. 气体X为 B. 氨盐水中通入气体X后,溶液中大量减少
C. 操作b为过滤 D. 悬浊液a中的不溶物主要是
16. 标准状况下,将3.36L的CO2与一定量的Na2O2粉末充分反应后,得到气体2.24L。下列说法一定正确的是
A. 反应后得到的固体为混合物 B. 反应前Na2O2的物质的量为0.2mol
C. 反应后固体增重4.4g D. 标准状况下,反应后生成O21.12L
二、解答题(本题包括四道大题,每空2分,共52分)
17. 现有下列物质:①金属钠 ②碳酸氢钠固体 ③过氧化钠固体 ④氨气 ⑤液氯 ⑥澄清石灰水 ⑦纯醋酸 ⑧盐酸 ⑨酒精 ⑩熔融硫酸钡。回答下列问题:
(1)属于非电解质但其水溶液能导电的是___________。
(2)物质②溶于水的电离方程式___________。检验②溶液中是否含有Na2CO3所需试剂___________(填化学式);除去②溶液中的Na2CO3杂质,涉及的离子方程式___________。
(3)写出①与水反应的离子化学方程式___________。
(4)写出②和⑦在水溶液反应的离子化学方程式___________。
(5)一定量③与水完全反应,若产生O2112mL(标准状况),若反应后溶液的体积为200mL,则反应后所得溶液的物质的量浓度为___________。
18. 氧化还原反应与离子反应在生产生活与科学实验中有重要作用,回答下列问题。过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。根据下列反应回答问题:
A.Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2 B.Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O
C.2H2O2=2H2O+O2↑ D.H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O
(1)上述反应中,H2O2仅体现氧化性的反应是___________(填字母序号,下同),H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是___________,H2O2、Ag2O、Fe2(SO4)3的氧化性由强到弱的顺序是___________。
(2)某离子反应涉及到H2O、ClO-、、OH-、N2、Cl-等微粒,其中N2、ClO-的粒子数随时间变化的曲线如图所示,请写出反应的离子方程式:___________。
(3)用单线桥表示CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑反应电子转移情况:___________。
19. 氯气常用于自来水的杀菌消毒,实验室常用MnO2和浓盐酸共热制备氯气。
Ⅰ.
(1)若8.7 g MnO2和25 mL12 mol/L盐酸混合后缓缓加热,反应完全后向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成AgCl沉淀物质的量为___________(不考虑盐酸的挥发)
A. 等于0.15 mol B. 小于0.15 mol
C. 大于0.15 mol,小于0.3 mol D. 以上结论都不正确
(2)若实验室制氯气所需浓盐酸质量分数为36.5%,密度为1.19 g/cm3,某同学欲用该浓盐酸配制480 mL浓度为1 mol/L的稀盐酸。
①经计算需要量取___________mL的浓盐酸。该配制实验所需仪器除烧杯和玻璃棒外还需要___________(填序号)。
②下列说法正确的是___________(填选项字母)。
A.应选用480 mL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.若改用漂白粉与浓盐酸反应制备氯气,装置如图所示,同时验证氯气性质(其中夹持装置已省略)。
(3)①盛放漂白粉固体的仪器名称为___________。
②写出A中反应的化学方程式:___________。
③从反应条件看,MnO2和Ca(ClO)2的氧化能力不同,氧化能力较强的是___________。
④装置B除了用于除去挥发的HCl,也是安全瓶,目的是监测实验进行时装置C中是否发生堵塞,请写出装置C中发生堵塞时装置B中的实验现象___________。
⑤写出装置D中反应的离子方程式___________。
20. 按要求填写下列空格(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
(1)___________molH2O2所含原子数与0.2molH3PO3所含原子数相等。
(2)3.4gNH3所含有的质子个数为___________。
(3)美国UNC化学教授ThomasJ. Meyer等研发了环境友好、安全型的“绿色”引爆炸药,其中一种可表示为Na2R,它保存在水中可以失去活性,爆炸后不会产生危害性残留物。已知10mLNa2R溶液含Na+的数目为NA,该Na2R溶液的物质的量浓度为___________。
(4)在一定条件下,mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
①若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为___________。
②NH4HCO3的摩尔质量为___________g/mol。(用含本题中字母的代数式表示,上同)
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天津市第四十七中学2024—2025第一学期高一年级
期中考试化学试卷
可能用到的元素原子量:H1 C12 O16 Na23 N14 Mn55 Cl35.5
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 生活离不开化学,下列说法不正确的是
A. 放映机到银幕间光柱的形成是丁达尔效应,它可被用来区分胶体和溶液
B. 可以用pH试纸来测新制氯水的pH
C. 过氧化钠既可用作呼吸面具中氧气的来源,又可漂白织物
D. 节日燃放的五彩缤纷的烟花所呈现的艳丽色彩是金属元素的焰色
【答案】B
【解析】
【详解】A.放映机到银幕间光柱是光束通过气溶胶形成的,是丁达尔效应,它可被用来区分胶体和溶液,A正确;
B.氯水中含漂白性的次氯酸,能使有色物质褪色,不能用pH试纸来测新制氯水的pH,B错误;
C.过氧化钠能与二氧化碳、水反应生成氧气,可用作呼吸面具中氧气的来源,具有漂白性可漂白织物,C正确;
D.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;节日燃放的五彩缤纷的烟花所呈现的艳丽色彩是不同的金属元素灼烧时表现出的焰色,D正确;
故选B。
2. 下列电离方程式中,正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫化氢为弱电解质,在溶液中不完全电离,电离方程式为:、,故A项错误;
B.熔融状态下,硫酸氢钠电离出钠离子和硫酸氢根离子,电离方程式为:,故B项错误;
C.硫酸铵在溶液中电离出铵根离子和硫酸根离子,电离方程式为:,故C项正确;
D.硝酸钙在溶液中完全电离出钙离子和硝酸根离子,电离方程式为:,故D项错误;
故答案选C。
3. 下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是
A. 氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液
B. 铁片置于硫酸铜溶液中
C. 铁在氧气中燃烧
D. 二氧化碳通入澄清石灰水中
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液是离子反应,反应前后元素化合价没有变化,不属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.铁片置于硫酸铜溶液中是离子反应,反应前后有元素化合价的升降,属于氧化还原反应,B符合题意;
C.铁在氧气中燃烧不属于离子反应,反应前后有元素化合价的升降,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.二氧化碳通入澄清石灰水中是离子反应,反应前后元素化合价没有变化,不属于氧化还原反应,D不符合题意;
答案选B。
4. 下列各组物质的分类正确的是
①混合物:纯牛奶、冰水混合物、酒精
②电解质:氧化钠、冰醋酸、五水硫酸铜
③酸性氧化物:、、
④同素异形体:、金刚石、石墨
⑤非电解质:干冰、氨气、蔗糖溶液
A. ②④ B. ③④ C. ③④⑤ D. ①②④
【答案】A
【解析】
【详解】①冰水混合物只由水这一种物质组成,属于纯净物,酒精只含乙醇这种物质,属于纯净物,故错误;
②电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,氧化钠、冰醋酸、五水硫酸铜都是电解质,故正确;
③CO不能与碱反应,不属于酸性氧化物,故错误;
④由同种元素形成的不同单质属于同素异形体,、金刚石、石墨都是碳元素形成的单质,互为同素异形体,故正确;
⑤非电解质是指在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,蔗糖溶液是混合物,不是非电解质,故错误;
故选A。
5. 用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是
A. 在25℃101kPa条件下,11.2LO2所含原子个数为小于NA
B. 0.1mol铁粉与0.1molCl2反应,转移的电子数为0.3NA
C. 71gCl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的粒子数之和为2NA
D. 物质的量浓度为1mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准状况下,11.2LO2物质的量为0.5mol,原子个数等于NA,则在25℃101kPa条件下,气体摩尔体积大于,11.2LO2物质的量小于0.5mol,原子个数为小于NA,A项正确;
B.0.1mol铁粉与0.1molCl2反应,铁粉是过量的,有剩余,Cl2全部参加反应,转移的电子数为0.2NA,B项错误;
C.Cl2溶于水发生可逆反应,Cl2不能完全转化为Cl-、ClO-和HClO,故溶液中Cl-、ClO-和HClO的粒子数之和小于2NA,C项错误;
D.物质的量浓度为1mol/L的MgCl2溶液,未明确溶液的体积,故含有Cl-个数不能确定,D项错误;
答案选A。
6. 下列各组中两物质反应时,反应条件(温度、反应物用量比)改变,不会引起产物的种类改变的是
A. Na和O2 B. Fe和Cl2
C. NaOH和CO2 D. NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠和氧气在常温条件下反应生成氧化钠,钠和氧气燃烧反应生成过氧化钠,故A不符合题意;
B.Fe和Cl2反应只生成氯化铁,故B符合题意;
C.氢氧化钠与二氧化碳反应,二氧化碳不足时生成碳酸钠,二氧化碳过量时生成碳酸氢钠,反应物用量比改变,会引起产物的种类改变,故C不符合题意;
D.NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液反应,碳酸氢钠少量反应生成碳酸钙、氢氧化钠,碳酸氢钠过量反应生成碳酸钠、碳酸钙,产物与反应物用量比有关,故D不符合题意;
故选B。
7. 如图中a、b、c、d、e、f为含Cl元素的物质。(已知a和e的反应方程式为:)下列说法不正确的是
A. a溶液的酸性比d强
B. b、c均可用于自来水消毒
C. f露置于空气中会转化成d
D. a的浓溶液与e反应生成3 mol b,转移的电子的物质的量为6 mol
【答案】D
【解析】
【分析】根据图中信息可知,a是HCl,e是KClO3,b是单质为Cl2,c是+4价的氧化物为ClO2,d是+1价的酸为HClO,f是次氯酸盐。
【详解】A.a溶液是盐酸溶液,是强酸,d溶液是次氯酸溶液,是弱酸,盐酸酸性比次氯酸强,A正确;
B.Cl2、ClO2都具有强氧化性,均可用于自来水消毒,B正确;
C.f是次氯酸盐,露置于空气中会与二氧化碳和水反应,生成次氯酸,即生成d,C正确;
D.a的浓溶液与e反应生成3 mol b,即反应,转移的电子的物质的量为5 mol,D错误;
故选D。
8. 用氯气消毒的自来水配制下列溶液时,会使配得的溶液变质的是
①NaOH ②AgNO3 ③Na2CO3 ④NaBr ⑤FeCl2
A. 只有②④ B. 只有④⑤ C. 只有②④⑤ D. 全部
【答案】D
【解析】
【分析】根据氯水中含有H+、Cl2、HClO、ClO-、Cl-等微粒,根据Ag+与Cl-反应,H+与弱酸根离子、氢氧根离子反应,亚铁离子、溴离子具有还原性,能被氧化来解答。
【详解】①因氯水中含有H+,H+能与OH-反应生成水,则产生明显的药品变质问题,故①错误;
②因氯水中含有Cl-,Cl-能与Ag+生成AgCl,则产生明显的药品变质问题,故②错误;
③因氯水中含有H+,H+能与CO32-反应生成水和CO2,则产生明显的药品变质问题,故③错误;
④因氯水中含有Cl2,Cl2能与Br-生成Br2和Cl-,则产生明显的药品变质问题,故④错误;
⑤因氯水中含有Cl2、HClO、ClO-等微粒,具有氧化性,能氧化亚铁离子,则产生明显的药品变质问题,故⑤错误;
故选:D。
9. 下列实验操作对应的现象预测正确或能达到有关实验目的的是
A. ①可比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性 B. ②焰色试验检验K元素
C. 验证Na和水反应是否为放热反应 D. ④制备氢氧化铁胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据装置图,由于比稳定,应该把放在大试管中,放在里面的小试管中,如果连接试管的澄清石灰水变浑浊,连接试管的澄清石灰水不变浑浊,则证明比更稳定,A错误;
B.焰色试验检验K元素时,由于火焰颜色的干扰无法观察真正的K元素焰色,需要透过蓝色钴玻璃片观察,B错误;
C.如果Na和水反应放热,会导致具支管内温度升高,压强增大,装有红墨水的连通管左侧液面降低,右侧升高,通过观察连通管液面的变化能达到实验目的,C正确;
D.制备氢氧化铁胶体的方法是通过在沸水中逐滴加入饱和氯化铁溶液,并继续加热至液体变为红褐色,然后停止加热即可得到氢氧化铁胶体,用溶液和溶液只能得到沉淀,不能得到氢氧化铁胶体,D错误;
故答案:C。
10. 关于同温、同压下等体积的和CO的叙述,其中正确的是
①质量相等;②密度相等;③所含分子个数相等;④所含碳原子个数相等。
A. ①②③④ B. ②③④ C. 只有③④ D. 只有④
【答案】C
【解析】
【详解】由阿伏伽德罗定律可知,同温同压下,相同体积的任何气体但含有相同数目的分子,故③正确,分子个数相同则所含碳原子数目相同,④正确。可认为两者的物质的量相同,等物质的量的和CO,其质量不同,且两者体积相同,密度故不同,故正确的只有③④。
故选C。
11. 汽车发生碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3=5Na2O+K2O+16N2↑。下列判断不正确的是
A. 该反应能在瞬间完成,并产生大量气体
B. 生成标准状况下2.24 L气体,该反应转移电子的数目为0.5NA
C. N2既是氧化产物又是还原产物
D. 被氧化和被还原的N原子的物质的量之比为15:1
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应在碰撞时就迅速发生,反应放出大量N2气体,可以起到缓冲作用,防止人因撞击而受严重伤害,A正确;
B.根据反应方程式可知:反应产生16 mol N2,反应过程中转移10 mol电子。现在反应生成标准状况下2.24 L气体的物质的量是0.1 mol,则转移电子的物质的量是n(e-)=,故该反应转移电子的数目为0.0625NA,B错误;
C.在该反应中N元素化合价由反应前NaN3中的-价变为反应后N2中的0价,化合价升高,失去电子被氧化,故N2是氧化产物;N元素化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后N2中的0价,化合价降低,得到电子被还原,故N2又是还原产物,因此N2既是氧化产物又是还原产物,C正确;
D.根据选项C分析可知:NaN3中的N被氧化,KNO3中N被还原,故被氧化和被还原的N原子的物质的量之比为30:2=15:1,D正确;
故合理选项是B。
12. 下列说法正确的是
A. 用铂丝蘸取白色粉末做焰色试验,火焰呈黄色,证明原粉末有Na+、一定没有K+
B. 取agNa2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重bg,能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数;
C. 新制氯水与久置氯水中加入小苏打溶液都能产生气泡
D. 金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于钠元素的焰色反应能掩盖钾元素的焰色反应,因此观察钾的焰色反应时需要通过蓝色的钴玻璃观察钾的紫色。该题中没有通过蓝色的钴玻璃,因此无法确定是否含有钾元素,故A错误;
B.取agNa2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重bg,由于碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气,所以bg质量是二氧化碳和水蒸气的质量,只知道固体混合物的质量,二氧化碳的质量不知道,不能计算Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数,故B错误;
C.久置氯水中次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,新制氯水与久置的氯水中都存在盐酸,所以加小苏打溶液都能产生二氧化碳气泡,故C正确;
D.在水溶液中含有水,钠与水容易反应,钠与TiCl4在高温条件下才能置换也金属钛,故D错误;
答案选C。
13. 下列离子方程式书写正确的是
A. 铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+=Cu2++Ag
B. 往CaCl2溶液中通入少量CO2:Ca2++CO2+H2O=CaCO3+2H+
C. 碳酸氢钾溶液中滴少量氢氧化钡溶液:Ba2+++OH-=BaCO3↓+H2O
D. 向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至中性:+Ba2++2H++2OH-=BaSO4↓+2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.离子方程式中电荷不守恒,正确书写为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,A项错误;
B.CaCl2溶液中通入少量CO2不发生反应,B项错误;
C.少量氢氧化钡全部参加反应,离子方程式书写正确的是Ba2++2OH-+2=BaCO3↓+2H2O+,C项错误;
D.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至中性即氢离子和氢氧根离子恰好反应,离子方程式为+Ba2++2H++2OH-=BaSO4↓+2H2O,D项正确;
答案选D。
14. 某澄清透明溶液中可能含有,,,,、中的若干种,且各离子数目相等。为了确定溶液的组成,设计了如图检验流程:下列说法错误的是
A. 原溶液中一定存在、
B. 原溶液中可能存在
C. 气体W为,白色沉淀X为AgCl
D. 向原溶液中滴加澄清石灰水溶液变浑浊
【答案】B
【解析】
【分析】某澄清透明溶液中可能含有,,,,、中的若干种。加足量盐酸,得到无色无味的气体W,W是二氧化碳,则原溶液中含有、中的至少一种,、与不共存,一定不含;加硝酸和硝酸银生成白色沉淀X,X是氯化银,则原溶液一定含有,各离子数目相等,根据电荷守恒,一定含有、,一定不含,一定存在。
【详解】A.根据以上分析,原溶液中一定存在、,故A正确;
B.根据以上分析,原溶液中一定存在,故B错误;
C.根据以上分析,气体W为,白色沉淀X为AgCl,故C正确;
D.向原溶液中含有,滴加澄清石灰水生成碳酸钙沉淀,溶液变浑浊,故D正确;
选B。
15. 侯氏制碱法主要过程如下图(部分物质已略去)。
下列说法错误的是
A. 气体X为 B. 氨盐水中通入气体X后,溶液中大量减少
C. 操作b为过滤 D. 悬浊液a中的不溶物主要是
【答案】D
【解析】
【分析】向饱和食盐水中通入足量氨气形成氨盐水,再通入二氧化碳,反应生成碳酸氢钠和氯化铵,过滤,将碳酸氢钠煅烧得到二氧化碳、水、碳酸钠,二氧化碳循环使用,滤液经过一系列处理,最终分离回收。
【详解】A.饱和食盐水中通入氨气形成氨盐水,再通入二氧化碳反应反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,因此气体X为,故A正确;
B.氨盐水中通入气体X后,反应生成碳酸氢钠沉淀,因此溶液中大量减少,故B正确;
C.悬浊液的a得到滤渣和滤液,说明操作b为过滤,故C正确;
D.悬浊液a中的不溶物主要是碳酸氢钠晶体,故D错误。
综上所述,答案为D。
16. 标准状况下,将3.36L的CO2与一定量的Na2O2粉末充分反应后,得到气体2.24L。下列说法一定正确的是
A. 反应后得到的固体为混合物 B. 反应前Na2O2的物质的量为0.2mol
C. 反应后固体增重4.4g D. 标准状况下,反应后生成O21.12L
【答案】D
【解析】
【分析】过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和O2,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,3.36 L CO2的物质的量为0.15mol,反应后气体为2.24L,即0.1mol,由反应的化学方程式可知,若CO2完全转化为O2,则应生成0.075mol气体,但剩余气体大于0.075mol,说明CO2过量,过氧化钠完全反应生成碳酸钠,反应得到气体为CO2和O2的混合气体;根据方程式可知,每反应1molCO2,则气体的物质的量减小0.5mol,该反应前后气体的物质的量减小0.15mol-0.1mol=0.05mol,说明反应了0.1molCO2,生成0.05molO2,剩余0.15mol-0.1mol=0.05molCO2。
【详解】A.根据分析可知反应得到的固体只有碳酸钠,A错误;
B.根据分析可知反应消耗了0.1molCO2,根据方程式可知Na2O2的物质的量为0.1mol,B错误;
C.根据分析可知CO2过量,过氧化钠完全反应生成碳酸钠,由方程式可知,反应后固体增重的量为CO的质量,0.1mol一氧化碳的质量为0.1mol×28g/mol=2.8g,C错误;
D.根据分析可知反应生成0.05molO2,标况下体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,D正确;
综上所述答案为D。
二、解答题(本题包括四道大题,每空2分,共52分)
17. 现有下列物质:①金属钠 ②碳酸氢钠固体 ③过氧化钠固体 ④氨气 ⑤液氯 ⑥澄清石灰水 ⑦纯醋酸 ⑧盐酸 ⑨酒精 ⑩熔融硫酸钡。回答下列问题:
(1)属于非电解质但其水溶液能导电的是___________。
(2)物质②溶于水的电离方程式___________。检验②溶液中是否含有Na2CO3所需试剂___________(填化学式);除去②溶液中的Na2CO3杂质,涉及的离子方程式___________。
(3)写出①与水反应的离子化学方程式___________。
(4)写出②和⑦在水溶液反应的离子化学方程式___________。
(5)一定量③与水完全反应,若产生O2112mL(标准状况),若反应后溶液的体积为200mL,则反应后所得溶液的物质的量浓度为___________。
【答案】(1)④ (2) ①. NaHCO3=Na++ ②. CaCl2或BaCl2 ③. +CO2+H2O=2
(3)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(4)CH3COOH+=CH3COO-+CO2↑+H2O
(5)0.1mol/L
【解析】
【分析】①钠是单质,既不是电解质,也不是非电解质,能导电;
②碳酸氢钠固体是电解质,但固体状态下不能够导电;
③过氧化钠固体是电解质,但固体状态下不能够导电;
④氨气是非电解质,没有离子,不导电;
⑤液氯是单质,既不是电解质,也不是非电解质,不导电;
⑥澄清石灰水是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,能导电;
⑦纯醋酸是电解质,没有自由移动的离子,不导电;
⑧盐酸是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,能导电;
⑨酒精是非电解质,没有离子,不导电;
⑩熔融硫酸钡是电解质,能导电;
【小问1详解】
氨气是非电解质,水溶液为一水合氨,能电离出自由移动的阴阳离子可以导电,因此属于非电解质但其水溶液能导电的是④;
【小问2详解】
②碳酸氢钠固体溶于水电离出钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为NaHCO3=Na++;碳酸钠能与氯化钡反应,碳酸氢钠不能与氯化钡反应,故可用CaCl2或BaCl2检验NaHCO3溶液中是否含有Na2CO3;除去NaHCO3溶液中的Na2CO3通入过量的二氧化碳即可,离子方程式为+CO2+H2O=2;
【小问3详解】
金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
【小问4详解】
碳酸氢钠溶液和醋酸溶液反应生成醋酸钠、水和二氧化碳,醋酸是弱酸,离子方程式不能拆,离子方程式为CH3COOH+=CH3COO-+CO2↑+H2O;
【小问5详解】
过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,112mL氧气在标况下物质的量为0.005mol,则产生氢氧化钠物质的量为0.02mol,物质的量浓度为0.02mol÷0.2L=0.1mol/L。
18. 氧化还原反应与离子反应在生产生活与科学实验中有重要作用,回答下列问题。过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。根据下列反应回答问题:
A.Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2 B.Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O
C.2H2O2=2H2O+O2↑ D.H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O
(1)上述反应中,H2O2仅体现氧化性的反应是___________(填字母序号,下同),H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是___________,H2O2、Ag2O、Fe2(SO4)3的氧化性由强到弱的顺序是___________。
(2)某离子反应涉及到H2O、ClO-、、OH-、N2、Cl-等微粒,其中N2、ClO-的粒子数随时间变化的曲线如图所示,请写出反应的离子方程式:___________。
(3)用单线桥表示CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑反应电子转移情况:___________。
【答案】(1) ①. D ②. C ③. Ag2O>H2O2>Fe2(SO4)3
(2)2+3ClO-+2OH-=N2↑+3Cl-+5H2O
(3)
【解析】
【小问1详解】
在反应H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O中,O元素化合价由反应前H2O2中的-1价变为反应后H2O中的-2价,化合价降低,得到电子被还原,所以H2O2为氧化剂,表现氧化性;Fe元素元素化合价由反应前FeSO4中的+2价变为反应后Fe2(SO4)3中的+3价,化合价升高,失去电子被氧化,所以FeSO4为还原剂,表现还原性,故H2O2仅体现氧化性的反应是选项D;
在反应2H2O2=2H2O+O2↑中,O元素化合价一部分由反应前H2O2中的-1价变为反应后H2O中的-2价,化合价降低,得到电子被还原,作氧化剂;一部分由反应前H2O2中的-1价变为反应后O2中的0价,化合价升高,失去电子被氧化,作还原剂,所以H2O2既表现氧化性,又表现还原性,则H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是选项C;
在氧化还原反应中,物质的氧化性:氧化剂>还原剂;氧化剂>氧化产物。在反应Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O中,Ag2O为氧化剂,H2O2为还原剂,所以氧化性:Ag2O>H2O2;在反应H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O中,H2O2为氧化剂,Fe2(SO4)3为氧化产物,所以氧化性:H2O2>Fe2(SO4)3,故H2O2、Ag2O、Fe2(SO4)3的氧化性由强到弱的顺序是Ag2O>H2O2 Fe2(SO4)3;
【小问2详解】
根据图示离子浓度变化可知:ClO-为反应物,得到电子被还原为Cl-,N2为生成物,是失去电子被氧化产生的物质,则是反应物,根据电荷守恒,可知OH-为反应物,H2O为生成物,结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:2+3ClO-+2OH-=N2↑+3Cl-+5H2O;
【小问3详解】
在反应CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑中,H元素化合价由反应前CaH2中的-1价变为反应后H2中的0价,化合价升高,失去电子2×e-;H元素化合价由反应前H2O中的+1价变为反应后H2中的0价,化合价降低,得到电子2×e-,因此用单线桥法表示电子转移为:。
19. 氯气常用于自来水的杀菌消毒,实验室常用MnO2和浓盐酸共热制备氯气。
Ⅰ.
(1)若8.7 g MnO2和25 mL12 mol/L盐酸混合后缓缓加热,反应完全后向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成AgCl沉淀物质的量为___________(不考虑盐酸的挥发)
A. 等于0.15 mol B. 小于0.15 mol
C. 大于0.15 mol,小于0.3 mol D. 以上结论都不正确
(2)若实验室制氯气所需浓盐酸质量分数为36.5%,密度为1.19 g/cm3,某同学欲用该浓盐酸配制480 mL浓度为1 mol/L的稀盐酸。
①经计算需要量取___________mL的浓盐酸。该配制实验所需仪器除烧杯和玻璃棒外还需要___________(填序号)。
②下列说法正确的是___________(填选项字母)。
A.应选用480 mL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.若改用漂白粉与浓盐酸反应制备氯气,装置如图所示,同时验证氯气性质(其中夹持装置已省略)。
(3)①盛放漂白粉固体的仪器名称为___________。
②写出A中反应的化学方程式:___________。
③从反应条件看,MnO2和Ca(ClO)2的氧化能力不同,氧化能力较强的是___________。
④装置B除了用于除去挥发的HCl,也是安全瓶,目的是监测实验进行时装置C中是否发生堵塞,请写出装置C中发生堵塞时装置B中的实验现象___________。
⑤写出装置D中反应的离子方程式___________。
【答案】(1)C (2) ①. 42.0 ②. ade ③. CE
(3) ①. 圆底烧瓶 ②. Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O ③. Ca(ClO)2 ④. 装置B中长颈漏斗内液面上升,形成一段水柱 ⑤. Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【解析】
【分析】Ⅱ.配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液需使用容量瓶,选择容量瓶规格的标准是“大而近”。用浓盐酸配制一定体积一定物质的量浓度溶液的步骤是:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、悬摇、定容、摇匀、装瓶、贴签。物质的量浓度与质量分数换算关系式是c=。根据配制溶液的步骤确定使用的仪器种类,溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,结合物质的量浓度定义式,根据操作对配制溶液的体积及溶质的物质的量的影响分析实验误差。
Ⅲ.在装置A中浓盐酸与漂白粉混合反应产生Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,制取得到的Cl2中含有杂质HCl、H2O,将混合气体通入装置B的盛有饱和NaCl溶液除去杂质HCl,在装置C的Ⅰ处有湿润的有色布条,看到有色布条褪色,在Ⅱ处有干燥剂CaCl2,在Ⅲ处有干燥的有色布条,看到有色布条不褪色,最后在装置D中用NaOH溶液吸收多余的Cl2,防止污染空气。
【小问1详解】
8.7 g MnO2的物质的量是0.1 mol,在25 mL12 mol/L盐酸中含有溶质HCl的物质的量n(HCl)=0.025 L×12 mol/L=0.3 mol,根据反应方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知:MnO2与HCl反应的物质的量的比是1∶4,现在加入的MnO2与HCl的物质的量的比是1∶3,显然MnO2过量,不能完全反应。若盐酸中0.3 mol HCl完全反应,反应产生Cl2消耗的HCl的物质的量理论上应该0.15 mol,溶液中含有的Cl-的物质的量应该是0.15 mol。但随着反应的进行,盐酸浓度降低,而稀盐酸不能与MnO2发生上述反应,因此溶液中Cl-的物质的量应该大于0.15 mol,由于一部分Cl-反应产生Cl2,因此Cl-的物质的量小于0.3 mol。向反应后的溶液中加入AgNO3溶液,发生反应:Ag++Cl-=AgCl↓,根据反应转化关系可知反应产生的AgCl的物质的量应该为0.15 mol<n(AgCl)<0.3 mol,故合理选项是C;
【小问2详解】
①36.5%的浓盐酸的物质的量浓度为c=mol/L=11.9 mol/L。在实验室中没有规格是480 mL的容量瓶,应该选择使用500 mL的容量瓶来配制500 mL1 mol/L的盐酸,根据溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,可知需消耗浓盐酸的体积V==42.0 mL;
根据配制溶液的步骤,可知需要使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL的容量瓶、胶头滴管,而不需要使用托盘天平、漏斗、锥形瓶、圆底烧瓶,故合理选项是ade;
②A.在实验室中没有规格是480 mL的容量瓶,根据选择容量瓶的标准“大而近”的原则,可知:应该选择使用500 mL的容量瓶来配制1 mol/L的盐酸,A错误;
B.量筒量取浓盐酸后,不需要洗涤量筒,并将洗涤液转移至容量瓶中,否则会导致溶质的物质的量偏多,最终使配制的溶液浓度偏大,B错误;
C.容量瓶使用前未干燥,由于不影响溶液的体积及溶质的物质的量,因此对实验结果无影响,C正确;
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1~2 cm,改用胶头滴管向容量瓶中加水,直至凹液面最低处与刻度线相切,D错误;
E.定容时俯视刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,最终导致配制溶液的浓度偏大,E正确;
故合理选项是CE;
【小问3详解】
①根据图示可知:盛放漂白粉固体的仪器名称为圆底烧瓶;
②在装置A中漂白粉中的Ca(ClO)2与浓盐酸在常温下反应产生CaCl2、Cl2、H2O,该反应的化学方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
③Ca(ClO)2与浓盐酸在常温下反应产生Cl2,而MnO2与浓盐酸在加热条件下反应产生Cl2,说明物质的氧化性:Ca(ClO)2>MnO2,即Ca(ClO)2的氧化性更强;
④装置B除了用于除去挥发的HCl,也是安全瓶,目的是监测实验进行时装置C中是否发生堵塞。若发生堵塞,反应产生的Cl2导致装置B中气体压强增大,锥形瓶中的饱和食盐水就会进入长颈漏斗中,使长颈漏斗内液面上升,形成一段水柱;
⑤在装置D中盛有NaOH溶液,作用是吸收多余Cl2,防止大气污染,该反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
20. 按要求填写下列空格(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
(1)___________molH2O2所含原子数与0.2molH3PO3所含原子数相等。
(2)3.4gNH3所含有的质子个数为___________。
(3)美国UNC化学教授ThomasJ. Meyer等研发了环境友好、安全型的“绿色”引爆炸药,其中一种可表示为Na2R,它保存在水中可以失去活性,爆炸后不会产生危害性残留物。已知10mLNa2R溶液含Na+的数目为NA,该Na2R溶液的物质的量浓度为___________。
(4)在一定条件下,mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
①若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为___________。
②NH4HCO3的摩尔质量为___________g/mol。(用含本题中字母的代数式表示,上同)
【答案】(1)0.35
(2)2NA (3)50mol/L
(4) ①. mol ②. 6d
【解析】
【小问1详解】
0.2molH3PO3含0.2mol×7=1.4mol原子,与1.4mol÷4=0.35molH2O2所含原子数相等;
【小问2详解】
3.4gNH3为0.2mol,含有0.2mol×10=2mol质子,数目为2NA;
【小问3详解】
10mLNa2R溶液含Na+的数目为NA,Na+为1mol,则Na2R为1mol÷2=0.5mol,该Na2R溶液的物质的量浓度为0.5mol÷0.01L=50mol/L;
【小问4详解】
①若所得混合气体对H2的相对密度为d,其平均相对分子质量为2d,结合质量守恒,混合气体总质量为mg,则物质的量为mg÷2dg/mol=mol。
②,则NH4HCO3为,NH4HCO3的摩尔质量为g/mol。
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