内容正文:
(满分100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.某同学利用所学知识去探究Fe2O3的性质,设计了如下研究程序,合理的是( )
A.实验→分类(预测Fe2O3的化学性质)→观察(得出Fe2O3的物理性质)→比较并得出结论
B.分类(预测Fe2O3的化学性质)→观察(得出Fe2O3的物理性质)→实验→比较并得出结论
C.观察(得出Fe2O3的物理性质)→实验→分类(预测Fe2O3的化学性质)→比较并得出结论
D.观察(得出Fe2O3的物理性质)→分类(预测Fe2O3的化学性质)→实验(观察实验现象,验证预测)→比较得出结论,对于异常现象再预测,再实验,再验证
解析 探究物质性质的一般程序是:观察(得出物质的物理性质)→根据物质的分类预测物质的性质→通过实验现象验证预测的性质→通过比较归纳得出结论,对于异常现象再预测,再实验,再验证,D正确。
答案 D
2.下列叙述正确的是( )
A.摩尔是七个基本物理量之一
B.阿伏加德罗常数的符号为NA,近似为6.02×1023
C.阿伏加德罗常数是12 g12C中所含的碳原子数
D.摩尔既是物质的量的单位,又是粒子数量的单位
解析 摩尔是物质的量的单位,是国际单位制七个单位之一,故A项错误;国际上规定0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数数值,阿伏加德罗常数的符号为NA,近似值为6.02×1023mol-1,故B项错误;国际上规定0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数数值,故C项正确;摩尔为物质的量的单位,不是粒子数的单位,故D项错误。
答案 C
3.关于实验室安全,下列表述错误的是( )
A.金属Na着火,可用沙子灭火
B.观察烧杯中钠与水反应的实验现象时,不能近距离俯视
C.具有标识的化学品为易燃类物质,应注意防火
D.稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上,用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗
解析 沙子能够隔绝空气,从而切断燃烧所需的氧气来源,因此金属Na着火,可用沙子灭火,故A正确;钠与水反应剧烈且放热,不能近距离俯视,故B正确;为易燃类化学品的标识,应注意防火,使用易燃易爆的化学药品应注意尽量远离明火,故C正确;稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上,应先用大量水冲洗,再涂上3%~5%的NaHCO3溶液,故D错误。
答案 D
4.下列关于金属钠的叙述错误的是( )
A.金属钠可以保存在煤油中
B.钠元素主要以化合物的形式存在于自然界中
C.钠在空气中燃烧生成Na2O
D.实验室取用金属钠不可直接用手拿
解析 钠与水、氧气能反应,应隔绝空气保存,钠的密度大于煤油,与煤油不反应,可以保存在煤油中,故A正确;钠性质活泼,易与水、氧气反应,钠元素主要以化合物的形式存在于自然界中,故B正确;常温下,钠与氧气反应生成Na2O,钠在空气中燃烧生成Na2O2,故C错误;钠具有腐蚀性,不能直接用手接触,故D正确。
答案 C
5.下列关于钠、氯及其化合物的说法正确的是( )
A.钠和氯元素在自然界中均存在游离态
B.Na在Cl2中燃烧,发出黄色火焰,产生白雾
C.金属Na应保存于煤油或石蜡油中,新制氯水应避光保存
D.工业上电解熔融NaCl制备金属钠时,Na元素发生了氧化反应
解析 钠和氯元素的单质化学性质活泼,容易参加反应,在自然界中不存在游离态,A错误; Na在Cl2中燃烧,生成氯化钠颗粒,产生白烟,B错误;钠单质性质活泼,容易跟空气中的氧气、水蒸气反应,通常保存在煤油或石蜡油中;次氯酸见光容易分解为盐酸和氧气,故新制氯水应避光保存,C正确;工业上电解熔融NaCl制备金属钠时,Na元素化合价降低,发生了还原反应,D错误。
答案 C
6.某学习小组成员欲用胆矾配制480 mL 0.1 mol·L-1CuSO4溶液,下列说法正确的是( )
A.配制该溶液需称取12.5 g胆矾
B.上图为配制溶液所需的部分仪器,只需要增加玻璃棒即可完成实验
C.定容时,俯视容量瓶刻度线会导致所配溶液浓度偏小
D.摇匀后,发现液面低于刻度线,需要补加少量水以重新达到刻度线
解析 实际上配制的是500 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,需要胆矾的质量为250 g·mol-1×0.1 mol·L-1×0.5 L=12.5 g,故A正确;用固体配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等,需要的仪器有天平、量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管,还缺少量筒、胶头滴管和玻璃棒,故B错误;定容时,俯视容量瓶刻度线,溶液体积减少,会导致所配溶液溶度偏大,故C错误;定容后摇匀,液面低于刻度线,又补加少量水,溶液体积增大,浓度会减小,故不需要补加少量水以重新达到刻度线,故D错误。
答案 A
7.下列叙述正确的是( )
A.同温同压下,相同体积的气体,其分子数一定相等,原子数也一定相等
B.任何条件下,等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的原子数一定相等
C.标准状况下,1 mol任何物质的体积均为22.4 L
D.3.01×1023个SO3分子的质量为40 g
解析 同温同压下,气体摩尔体积相等,相同体积的气体,其物质的量相等,所以其分子数一定相等,气体分子有单原子分子、多原子分子,所以气体的原子个数不一定相等,故A错误;等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体分子数相同,由于分子中原子数不同,则等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含的原子数一定不相等,故B错误;气体摩尔体积只适用于气体,在标准状况下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L,故C错误;3.01×1023个SO3分子的物质的量为0.5 mol,质量为0.5 mol×80 g·mol-1=40 g,故D正确。
答案 D
8.下列说法不正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量(g·mol-1)与6.02×1023个磷酸分子的质量(g)在数值上相等
B.6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比为7∶8
C.3.2 g O2所含的原子数目约为0.2×6.02×1023
D.常温常压下,0.5×6.02×1023个二氧化碳分子的质量是44 g
解析 H2SO4的摩尔质量为98 g·mol-1,6.02×1023个H3PO4分子的质量为98 g,二者数值相等,A正确;6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比为二者的相对分子质量之比,即28∶32=7∶8,B正确;3.2 g O2的物质的量==0.1 mol,所含氧原子数约为0.2×6.02×1023,C正确;0.5×6.02×1023个CO2分子的物质的量为0.5 mol,质量为0.5 mol×44 g·mol-1=22 g,D错误。
答案 D
9.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L H2O中含有的分子数为NA
B.常温常压下,6.4 g Cu与足量Cl2充分反应,消耗Cl2为2.24 L
C.常温常压下,1.5 mol·L-1的Na2CO3溶液中含有的Na+数目为1.5NA
D.标准状况下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数为0.1NA
解析 标准状况下,水为非气态,22.4 L H2O物质的量不是1 mol,故A项错误;常温常压下,6.4 g Cu物质的量为=0.1 mol,与足量Cl2充分反应生成CuCl2,消耗0.1 mol Cl2,即标准状况下消耗Cl2体积为2.24 L,故B项错误;常温常压下,Na2CO3溶液体积不知,不能计算溶液中含有的Na+数目,故C项错误;标准状况下,2.24 L CO和CO2混合气体物质的量为n===0.1 mol,CO和CO2中含有碳原子数相同,含有的碳原子数为0.1NA,故D项正确。
答案 D
10.下列说法正确的个数是( )
①Na2O2投入到紫色石蕊试液中,溶液先变红,后褪色
②足量O2和质量相等的Na在常温和加热条件下反应,参加反应的O2的质量之比为1∶2
③质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与足量的相同浓度的盐酸完全反应时,NaHCO3产生CO2的量更多
④鉴别NaHCO3溶液与Na2CO3溶液可用澄清石灰水溶液
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 Na2O2与水反应生成氢氧化钠,使紫色石蕊试液变蓝,过氧化钠与水反应生成的中间产物H2O2有强氧化性,使溶液褪色,①错误;等量的钠和足量氧气反应,常温生成Na2O,加热生成Na2O2,根据钠原子守恒,生成的Na2O和Na2O2的物质的量相等,则根据两种氧化物的化学式,参加反应的氧气的质量比为1∶2,②正确;NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,其中的碳元素全部生成CO2,若NaHCO3与Na2CO3的物质的量相等,产生的CO2一样多,NaHCO3的相对分子质量为84,Na2CO3相对分子质量为106,所以当NaHCO3与Na2CO3的质量相等时,碳酸氢钠产生的二氧化碳更多,③正确;碳酸氢钠、碳酸钠与氢氧化钙反应均能产生碳酸钙沉淀,不能用澄清石灰水鉴别,④错误;②③正确。
答案 B
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.下列关于漂白粉的叙述正确的是( )
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B.漂白粉在空气中久置后能变质
C.工业上制取漂白粉作杀菌消毒剂而不直接用HClO的原因是次氯酸盐比HClO稳定
D.把Cl2通入石灰水可制得漂白粉
解析 漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2,A项错误;漂白粉中的Ca(ClO)2在空气中能与CO2和H2O反应转化为CaCO3而变质,B项正确;由于HClO不稳定易分解,故工业上制取漂白粉作杀菌消毒剂而不直接用HClO的原因是次氯酸盐比HClO稳定,C项正确;由于石灰水的浓度很小,故工业上是把Cl2通入石灰乳制取漂白粉,D项错误。
答案 BC
12.用如图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置或结论不合理的是( )
A.鉴别纯碱与小苏打,纯碱热稳定性弱于小苏打
B.证明Na2O2与水反应放热,观察到脱脂棉燃烧
C.证明Cl2能与烧碱溶液反应
D.探究钠与Cl2反应,右侧的棉花球可以吸收过量的氯气
解析 碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解时,试管口要向下倾斜,A错误;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气时会放出大量的热,使脱脂棉燃烧,B正确;氢氧化钠溶液与氯气反应,使锥形瓶中气体压强减小,导致空气进入气球,使气球膨胀,C正确;氯气和金属钠受热发生化合反应生成氯化钠,右侧浸有碱液的棉花球可以吸收过量的氯气,防止污染环境,D正确。
答案 A
13.向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,溶液颜色可能出现无色、浅黄绿色、红色等变化。
下列叙述正确的是( )
A.过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+
B.过程Ⅱ溶液由红色变成无色,证明试管②溶液不再呈酸性
C.过程Ⅲ溶液颜色由无色变成浅黄绿色,证明溶液中有Cl2
D.若向紫色石蕊试液中持续加入Na2O2粉末,也会出现相同的颜色变化
解析 向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,氯气与水反应生成HCl和HClO,HCl电离生成氢离子,使溶液显酸性,HClO有漂白作用。过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+,故A正确;过程Ⅱ溶液由红色变成无色,是因为HClO把石蕊漂白,溶液仍然为酸性,故B错误;过程Ⅲ溶液颜色由无色变成浅黄绿色,因为溶液中有过量的氯气,故C正确;若向紫色石蕊试液中持续加入Na2O2粉末,则溶液先变蓝色,后褪色,故D错误。
答案 AC
14.在0.1 L由NaCl、MgCl2、BaCl2组成的混合溶液中,部分离子浓度大小如图所示,下列对该溶液成分说法不正确的是( )
A.NaCl的物质的量为0.1 mol
B.该混合液中BaCl2的物质的量为0.5 mol
C.溶质MgCl2的质量为9.5 g
D.将该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中的Na+物质的量的浓度为0.1 mol·L-1
解析 n(Na+)=1.0 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol,NaCl物质的量为0.1 mol,A正确;根据电荷守恒,c(Na+)+2c(Mg2+)+2c(Ba2+)=c(Cl-),c(Ba2+)=(3.0 mol·L-1-1.0 mol·L-1-0.5 mol·L-1×2)/2=0.5 mol·L-1,n(BaCl2)=n(Ba2+)=0.5 mol·L-1×0.1 L=0.05 mol,B错误;n(Mg2+)=0.5 mol·L-1×0.1 L=0.05 mol,n(MgCl2)=0.05 mol,m(MgCl2)=0.05 mol×95 g·mol-1=4.75 g,C错误;稀释前后溶质物质的量不变,则稀释后Na+物质的量浓度为=0.1 mol·L-1,D正确。
答案 BC
15.如图是比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验(所用药品均干燥),棉花球蘸有无水硫酸铜。下列说法不正确的是( )
A.大试管内盛装碳酸氢钠
B.棉花球变蓝色,说明碳酸氢钠受热不稳定
C.烧杯A中的澄清石灰水不变浑浊,烧杯B中的澄清石灰水变浑浊
D.两个烧杯中导管口均出现气泡,说明碳酸氢钠和碳酸钠受热都易分解
解析 碳酸氢钠在小试管,碳酸钠在大试管,大试管直接加热,温度较高,如温度较高的不分解,而加热温度较低的物质分解,可判断稳定性强弱,A错误;沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变蓝则说明有水生成,证明碳酸氢钠不稳定,受热分解,B正确;碳酸钠较稳定,加热过程中不会分解,则连接A烧杯的试管不会产生二氧化碳,所以A烧杯的澄清石灰水不变浑浊。碳酸氢钠不稳定,加热过程中分解产生二氧化碳,连接B烧杯的试管产生二氧化碳,B烧杯的澄清石灰水变浑浊,C正确;碳酸钠比较稳定,加热过程中不会生成二氧化碳,则烧杯A中导管出现的气泡是装置中的空气,烧杯A中澄清石灰水不会变浑浊,说明碳酸钠受热不易分解,D错误。
答案 AD
三、非选择题(本题共5小题,共60分。)
16.(10分)按要求填空。
(1)相同物质的量的CO2和O2,其分子数目之比为________,原子数目之比为________,氧原子数目之比为________;质量相同的CO2和O2,其物质的量之比为________。
(2)4.8 g O2和0.2 mol CO2,它们的物质的量之比是________,质量之比是________,在同温同压下的体积之比是________。
(3)________mol CO2中含有的氧原子数与1.806×1024个H2O分子所含的氧原子数相同。
解析 (1)n(CO2)=n(O2),分子数之比为1∶1;CO2是三原子分子,O2是双原子分子,原子数之比为3∶2;1个CO2分子中含2个O原子,1个O2分子中含2个O原子,氧原子数之比为1∶1;CO2、O2的摩尔质量依次为44 g·mol-1、32 g·mol-1,根据n=,质量相同的CO2和O2物质的量之比为32∶44=8∶11。
(2)n(O2)==0.15 mol,所以 O2和CO2的物质的量之比=0.15 mol∶0.2 mol=3∶4;m(CO2)=0.2 mol×44 g·mol-1=8.8 g,所以 O2和CO2的质量之比=4.8 g∶8.8 g=6∶11;同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,同温同压下两种气体体积之比是3∶4。
(3)1.806×1024个H2O分子的物质的量是n==3 mol,氧原子的物质的量是3 mol,1个CO2分子中含有2个O原子,1.5 mol CO2中含有3 mol氧原子。
答案 (1)1∶1 3∶2 1∶1 8∶11 (2)3∶4 6∶11 3∶4 (3)1.5
17.(9分)(2025·山东烟台期中)某实验小组需要3.0 mol·L-1稀硫酸80 mL。根据溶液的配制情况回答下列问题:
(1)现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸来配制该稀硫酸。计算所需浓硫酸的体积为________mL(保留1位小数)。现有①10 mL;②25 mL;③50 mL;④100 mL四种规格的量筒,选用的量筒是________(填序号)。
(2)配制上述溶液需要用到下图所示的仪器________(填字母),还需用到的玻璃仪器有量筒、胶头滴管和________(填仪器名称)。
(3)下图为“溶液配制”的部分过程,在配制过程中,玻璃棒所起的作用为_________。操作a应重复2~3次,目的是________________,定容后还需要的操作为______________、装入指定试剂瓶并贴好标签。
(4)在配制过程中,下列操作能引起浓度偏低的有________(填字母)。
A.用量筒量取浓硫酸时,俯视刻度线
B.转移前,容量瓶底部含有少量蒸馏水
C.定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出
D.摇匀后,发现液面低于刻度线,又滴加蒸馏水至刻度线
解析 (1)配制3.0 mol·L-1稀硫酸,需使用100 mL的容量瓶,由c=可知密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1=18.4 mol·L-1,设需要浓硫酸的体积为V mL,由稀释定律可知,稀释前后溶质的物质的量不变,则有V×10-3 L×18.4 mol·L-1=0.10 L×3 mol·L-1,解得V≈16.3 mL,按照量取的最近原则可知,应选用25 mL量筒,故选②。
(2)根据实验步骤,配制溶液需要用到的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管,则图示仪器需要用到的是B(烧杯)、D(玻璃棒),还需用到的玻璃仪器为100 mL容量瓶。
(3)在配制过程中,玻璃棒所起的作用为搅拌(在浓硫酸稀释过程中)、引流(在转移液体过程中)。操作a应重复2~3次,目的是确保溶质完全转移入容量瓶中,定容后还需要的操作为摇匀、装入指定试剂瓶并贴好标签。
(4)用量筒量取浓硫酸时,俯视刻度线,使得浓硫酸量偏小,导致配制溶液浓度偏低,A符合题意;定容时需要加蒸馏水,转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,对所配溶液中硫酸物质的量和溶液体积都无影响,所配溶液的浓度不变,B不符合题意;定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出,导致溶质损失,所配溶液的浓度偏低,C符合题意;定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,将所配溶液稀释,所配溶液的浓度偏低,D符合题意。
答案 (1)16.3 ② (2)BD 100 mL容量瓶 (3)搅拌、引流 确保溶质完全转移入容量瓶中 摇匀 (4)ACD
18.(12分)(2025·山东菏泽月考)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)装置A是实验室用石灰石和盐酸反应制取CO2的气体发生装置,A中发生反应的离子方程式为______________________________________________________________。
(2)填写表中空格(可供选择的药品或试剂有NaOH溶液、饱和NaHCO3溶液、浓硫酸)。
装置
加入试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
____________
C
Na2O2粉末和石棉绒的混合物
____________
D
____________
____________
(3)装置C中发生的主要反应的化学方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)试管F中收集满气体后,下一步的实验操作是_________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)装置A中石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,装置B中饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中混有的HCl气体,装置C中过氧化钠粉末与二氧化碳反应产生氧气,装置D中盛装氢氧化钠溶液,用来吸收氧气中混有的二氧化碳,装置F收集氧气。
(2)石灰石和盐酸反应制取的二氧化碳中混有氯化氢,装置B中饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,装置C中过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,但过氧化钠粉末与二氧化碳制取的氧气中混有CO2,且二氧化碳难溶于水,所以装置D中盛装氢氧化钠溶液,用来除去氧气中混有的二氧化碳。
(4)证明过氧化钠可作供氧剂,即是要证明过氧化钠和二氧化碳生成氧气,所以试管F中收集满气体后,下一步的实验操作是:在水下用拇指按住试管口,然后从水槽中取出试管,立即将带火星的木条伸入试管中,观察木条是否复燃。
答案 (1)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O (2)除去CO2中混有的HCl气体 与CO2反应产生O2 NaOH溶液 除去O2中混有的CO2 (3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 (4)在水下用拇指按住试管口,然后从水槽中取出试管,立即将带火星的木条伸入试管中,观察木条是否复燃
19.(14分)某小苏打产品中混有少许NaCl,欲测定样品中NaHCO3的质量分数可采用以下方案。回答下列问题:
方案一:沉淀法
(1)“反应”中的离子方程式为________________。“过滤”所用玻璃仪器为烧杯、________________。
方案二:气体法
(2)已知:实验前后装置D的质量差为样品产生CO2的质量;
①A中试剂应为________________。
②仪器E的名称为________________;E中的试剂可以是________(填字母)。
a.碱石灰 b.P2O5
c.无水CuSO4 d.无水CaCl2
③加热装置B前后需要两次通入空气。第一次通入空气时,需要打开止水夹________(填“K1”“K2”或“K3”,下同),关闭止水夹________________;第二次通入空气的目的为________________。
④若样品质量为28 g,实验前后装置D的质量差为6.6 g,则样品中NaHCO3的质量分数为________________。
解析 (1)小苏打产品加入水溶解,加入氢氧化钡生成碳酸钡沉淀,通过生成碳酸钡质量计算碳酸氢钠的含量;碳酸氢钠受热分解为二氧化碳和水、碳酸钠,C装置中浓硫酸吸收水,D装置中碱石灰吸收分解生成的二氧化碳,E装置防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入D而干扰实验,装置D反应前后质量差为分解生成的二氧化碳质量,根据二氧化碳的质量计算固体混合物中碳酸氢钠的质量分数。为排除空气中二氧化碳气体的干扰,A装置中盛有氢氧化钠溶液除去空气中二氧化碳气体。
(2)①由分析,A中试剂应为NaOH溶液;②仪器E的名称为干燥管;E防止空气中水蒸气、二氧化碳两者进入装置D,则其中的试剂可以是a.碱石灰;③加热装置B前后需要两次通入空气;第一次通入空气时,需要打开止水夹K1、K2,关闭止水夹K3,使用净化后的空气排净装置中含有二氧化碳气体的空气;第二次通入空气的目的为将生成的CO2气体全部排入装置D中,防止滞留的二氧化碳导致实验误差;④2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,若样品质量为28 g,实验前后装置D的质量差为6.6 g,则样品中NaHCO3的质量分数为×100%=90%。
答案 (1)HCO+OH-+Ba2+===H2O+BaCO3↓ 玻璃棒、漏斗 (2)①NaOH溶液 ②干燥管 a ③K1、K2 K3 将生成的CO2气体全部排入装置D中 ④90%
20.(15分)学习化学应该明白“从生活中来,到生活中去”的道理。氯水和漂白粉都有漂白作用,也可用于水体的杀菌消毒。请填空:
(1)工业上利用氯气和氢氧化钠反应可制得84消毒液,其化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)①下列收集Cl2的正确装置是________。
②将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,反应现象为____________________,将反应后的产物溶于水配成溶液,向溶液中加入一小块金属钠,反应的方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)某同学设计了下图实验装置进一步研究氯气的漂白性,已知通入的氯气中还含有空气和水蒸气。回答下列问题:
①浓H2SO4的作用是________。
②与研究目的直接相关的实验现象是___________________________________________
________________________________________________________________________。
③该实验设计存在事故隐患,应该如何改进:__________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (2)①装置中没有出气口,不能收集Cl2,故A项错误;Cl2的密度比空气大,应该使用向上排空气方法收集,而不能使用向下排空气法收集,故B项错误;Cl2的密度比空气大,可以使用向上排空气方法收集;Cl2是大气污染物,可以根据其与碱反应的性质,用NaOH溶液进行尾气吸收,并用倒扣漏斗,以防止倒吸现象的发生,故C项正确;Cl2能够与NaOH溶液发生反应,不能用排NaOH溶液方法收集,故D项错误。②将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,观察到的反应现象为剧烈燃烧,产生棕黄色的烟;Cu与Cl2反应后产生CuCl2,将其配制成溶液,向其中加入一小块Na,Na首先与溶液中的水反应产生NaOH、H2,然后NaOH与CuCl2发生复分解反应产生Cu(OH)2沉淀和NaCl,反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2NaOH+CuCl2===Cu(OH)2↓+2NaCl。
(3)①图中浓H2SO4的作用是干燥氯气;②与研究目的直接相关的实验现象是B中干燥的有色布条不褪色,C中湿润的有色布条褪色,这说明Cl2本身没有漂白性,其与水反应产物具有漂白性;③Cl2是大气污染物,可以根据其与碱反应的性质,用NaOH溶液进行尾气吸收,图中缺少尾气处理装置,改进方法是:在C装置后接一个盛有氢氧化钠溶液的烧杯。
答案 (1)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(2)①C ②剧烈燃烧,产生棕黄色的烟 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2NaOH+CuCl2===Cu(OH)2↓+2NaCl
(3)①干燥氯气 ②B中干燥的有色布条不褪色,C中湿润的有色布条褪色,这说明Cl2本身没有漂白性,其与水反应产物具有漂白性 ③在C装置后接一个盛有氢氧化钠溶液的烧杯
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