内容正文:
专题3 从海水中获得的化学物质
A 题型聚焦·专项突破
考点一 氯气的发现与制备(重点)
题型01 氯气的发现
题型02 氯气的实验室制法
题型03 氯气的工业制法
考点二 氯气的性质及应用(重点)
题型01 氯气的物理性质和用途
题型02 氯气与单质反应
题型03 氯气与水的反应
题型04 氯气与碱的反应
题型05 新制氯水的多重性质
题型06 漂白粉与漂白液
题型07 氯气的制备与性质探究综合实验
题型08 含氯化合物的制备及性质
题型09 氯及其化合物的转化
考点三 氧化还原反应(重点)
题型01 氧化还原反应的概念
题型02 氧化还原反应中电子转移的表示方法
题型03 常见的氧化剂和还原剂
题型04 物质氧化性、还原性强弱的比较
题型05 氧化还原反应的基本规律
题型06 氧化还原反应的计算
考点四 钠及其氧化物(难点)
题型01 钠的物理性质
题型02 钠与氧气反应
题型03 钠与水反应
题型04 钠与酸、碱、盐反应的实质
题型05 钠的制备、保存及用途
题型06 过氧化钠的性质
考点五 碳酸钠 碳酸氢钠(重点)
题型01 Na2CO3、NaHCO3的性质
题型02 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
题型03 Na2CO3、NaHCO3的相互转化
题型04 侯氏制碱法
题型05 混合物中Na2CO3质量分数的计算
题型06 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
题型07 Na2CO3、NaHCO3相关实验综合
题型08 钠及其化合物的转化
考点六 离子反应(重点)
题型01 强电解质与弱电解质的判断
题型02 电解质溶液的导电性和导电能力
题型03 离子反应的概念
题型04 离子方程式的书写及正误判断
题型05 离子共存
题型06 离子推断
考点七 海洋化学资源的综合利用(重点)
题型01 粗盐提纯
题型02 从海水中提取溴
题型03 从海水中提取镁
题型04 从海带中提取碘
题型05 镁及其化合物的相关性质
题型06 卤素单质的相关性质
题型07 卤素离子的检验方法
B 综合攻坚·知能拔高
A 题型聚焦·专项突破
考点一 氯气的发现与制备(重点)
◆题型01 氯气的发现
1.下列关于氯气研究的科学史话,正确的是( )
A.瑞典化学家舍勒在实验室制得氯气,并确定氯气是一种单质
B.英国化学家戴维在前人研究基础上,通过大量实验确认,氯气是一种单质
C.舍勒是用食盐来制取氯气的
D.舍勒发现氯气的方法至今仍是工业制氯气的方法之一
2.18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热,发现了氯气的制备方法,该方法至今还是实验室制备氯气的主要方法。下列关于实验室制取氯气的说法正确的是( )
A.浓盐酸在反应中只起到酸性的作用
B.将87 g MnO2和足量浓盐酸反应,与将含有146 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多
C.为防止氯气污染环境,必须进行尾气处理,可选用澄清石灰水
D.收集氯气时,可采用湿润的淀粉KI试纸进行验满
◆题型02 氯气的实验室制法
3.某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析不正确的是( )
A.a中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B.a中缺少加热装置
C.b中盛放NaOH溶液可以净化Cl2
D.d中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸
4.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并验证其与金属的反应,每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是( )
A.①和②处 B.只有②处
C.②和③处 D.②③④处
5.(25-26高一上·山西忻州·开学考试)实验室制取并收集氯气的装置如图所示,请回答下列问题:
(1)写出盛装浓盐酸的仪器名称 。
(2)实验室制取Cl2的化学方程式为 。
(3)在装置中:①饱和食盐水的作用是 ,②浓硫酸的作用是 。
(4)化学实验中检验是否有Cl2产生常用湿润的淀粉﹣KI试纸。如果有Cl2产生,可观察到的现象是 。
(5)NaOH的作用是 ;写出其中发生的反应的离子方程式 。
(6)Cl2与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式 。
◆题型03 氯气的工业制法
6. 下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是( )
A.电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸
B.与电源正极相连的电极区有NaOH生成
C.与电源负极相连的电极上有氧气生成
D.电解饱和食盐水的过程中Na+浓度减小
7.下列关于电解饱和氯化钠溶液的说法不正确的是( )
A.电解产物为Cl2和Na
B.电解过程中产生了黄绿色气体
C.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈红色
D.用排水法可以收集到较纯净的氢气
考点二 氯气的性质及应用(重点)
◆题型01 氯气的物理性质和用途
8.田鼠对庄稼产生危害,Cl2可用于消灭田鼠,因此可将Cl2用软管通入田鼠洞中。这是利用了下列氯气性质中的( )
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤能溶于水
A.①② B.②③
C.①②③ D.③④⑤
9.下列说法不正确的是( )
A.氯气的密度比空气的密度大
B.氯气是黄绿色气体
C.可用鼻子对着盛有氯气的集气瓶瓶口闻氯气的气味
D.氯气可用于自来水杀菌、消毒
◆题型02 氯气与单质反应
10. 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质。下列叙述不正确的是( )
A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.钠在氯气中燃烧,生成白色的烟
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现白色烟雾
D.氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,久置氯水最终变为稀盐酸
11.下列氯化物既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2 B.FeCl2
C.NaCl D.FeCl3
◆题型03 氯气与水的反应
12.研究氯气溶解性时,氯水颜色变浅,推测氯气与水反应的依据是
A.氯气有氧化性 B.氯水有酸性
C.Cl2呈黄绿色,氯水颜色变浅了 D.氯气能溶于水
13 将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈现如下图所示变化。对导致变色的物质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正确判断是
A.HCl、HClO、Cl2 B.Cl2、HClO、HCl
C.HCl、HCl、HCl D.Cl2、HClO、Cl2
14. 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,现象如下图所示,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
15.为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,某化学兴趣小组做了如下实验:
(1)观察氯水颜色,发现氯水呈浅黄绿色,证明氯水中含有的粒子是________。
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的粒子是________。
(3)盛有氯水的试管中的有色布条褪色,说明氯水中含有的粒子是________。
(4)将紫色石蕊试液滴入新制氯水中,溶液显红色,起作用的微粒是________,过一会儿,溶液的颜色褪去,起作用的微粒是________。
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明 氯水中含有的粒子是________。
(6)氯水经光照后,颜色逐渐消失,放出的无色气体是________,溶液的酸性________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(7)将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是________________。
◆题型04 氯气与碱的反应
16. 下列物质不能使有色布条褪色的是( )
A.次氯酸钠溶液 B.次氯酸钙溶液
C.新制氯水 D.氯化钙溶液
17.实验室制取氯气后,产生的尾气选用下列哪种方法处理最好( )
18. 化学来源于生活,也服务于生活,下列有关生活中的化学知识叙述正确的是( )
A.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响
D.洁厕剂不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
◆题型05 新制氯水的多重性质
19. (25-26高一上·甘肃武威·开学考试)已知酸性:HCl>H2CO3>HClO。在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是
A.新制氯水与液氯都呈黄绿色,两者均为混合物
B.新制氯水能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明氯水具有漂白性
C.向紫色石蕊试液中加入新制氯水,溶液先变红后褪色
D.将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明氯水中有HClO
20.(23-24高一下·云南普洱·期末)向试管中滴加试剂W,根据实验操作、现象得出的结论正确的是
选项
操作
试剂W
现象
结论
A
紫色石蕊溶液
溶液先变红后褪色
具有漂白性
B
溶液
产生白色沉淀
氯水中阴离子只有Cl-
C
溶液
有沉淀产生
氯水具有强氧化性
D
NaOH溶液
溶液颜色变浅
NaOH具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
21.(24-25高一上·天津河东·期末)如图是光照过程中氯水的变化,下列说法不正确的是
A.由图像可知,随着光照反应的进行,氯水的呈现下降的趋势
B.新制氯水中含有,,这三种分子
C.光照过程中,氯水中的次氯酸分解产生氧气
D.取少量氯水滴入几滴溶液,若出现白色沉淀证明氯水分解完全
◆题型06 漂白粉与漂白液
22.城市生活用水可用漂白粉杀菌、消毒。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.将Cl2制成漂白粉的主要目的是使它转化为较稳定的物质,便于保存和运输
C.漂白粉是由Cl2与烧碱反应制得的
D.在使用漂白粉时最好与浓盐酸共用
23. 下列说法中正确的是( )
A.“84”消毒液是混合物,可以长期保存
B.“84”消毒液中含有次氯酸,所以“84”消毒液能使有色布条褪色
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易与空气中的二氧化碳和水反应
24.漂白粉是生产生活中常用的消毒剂。
下列有关漂白粉的说法中,错误的是( )
①漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钙
②为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸
③漂白粉性质稳定,可以敞口存放
④漂白粉能与少量CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2和HClO
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
◆题型07 氯气的制备与性质探究综合实验
25.(25-26高一上·福建龙岩·开学考试)某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计如图所示的实验装置。
已知:该装置气密性良好,铜粉放在耐高温托盘内(托盘不与氯气反应,防止硬质玻璃管炸裂)。请回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式为 ;为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该通入氯气排尽装置中的空气。
(2)实验中,观察到D中颜色的变化为 。
(3)当观察到E装置中AgNO3溶液中出现 (填实验现象)时,点燃酒精灯加热;写出AgNO3溶液中发生反应的化学方程式: 和HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3。
(4)F中氢氧化钠溶液的作用是 。
26. (24-25高一上·广东惠州·期末)某小组同学在实验室制备、收集氯气,并进行氯水中相关物质的性质探究。
(1)实验室制备Cl2。
装置I中发生的化学反应方程式为 。
(2)氯水相关物质的性质探究。
①若装置Ⅳ中试剂b为H2O,可制得氯水。写出Cl2与H2O反应的离子方程式 。
②若装置Ⅳ中试剂b为CCl4,可制得Cl2的CCl4溶液(Cl2可溶于CCl4,且不与CCl4反应)。取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张干燥的红色纸条上,可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色,证明 。
(3)验证氯水中HClO光照分解的产物。
①如图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时,用数字化传感器采集的图像,下列纵坐标(y)代表的物理量与图像相符的是 (填字母)。
a.溶液漂白能力 b.氢离子浓度 c.溶液的颜色 d.氧气体积分数
②据此数据,可分析得到HClO在光照下分解的产物为 (写化学式)。
(4)若要模拟工业上制备漂白液,装置Ⅳ中试剂b为 ,制备漂白液的化学方程式为 。“84”消毒液露置于空气中,其有效成分在空气中CO2的作用下生成两种物质,其中一种是HClO,另一种是酸式盐 (写化学式)。
◆题型08 含氯化合物的制备及性质
27.(24-25高一下·广东广州·期中)亚氯酸钠()主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,亚氯酸钠受热易分解,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图,下列说法正确的是
A.反应1中氧化剂和还原剂物质的量之比为
B.反应2中表现还原性
C.母液中回收到主要溶质为
D.减压蒸发主要原因是防止受热分解
28.(24-25高一下·浙江丽水·期末)亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性、受热易分解,可用作漂白剂、食品消毒剂等,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示。已知高浓度的ClO2易爆炸,下列说法不正确的是
A.“反应1”需要通入N2稀释ClO2,以防发生爆炸
B.“反应2”中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
C.“反应1”中ClO2是还原产物,母液中主要成分是Na2SO4
D.若还原产物均为Cl-时,ClO2的氧化能力是等物质的量Cl2的2.5倍
◆题型09 氯及其化合物的转化
29.(24-25高一下·广东茂名·期末)部分含Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不正确的是
A.b可以与反应 B.干燥的a可以使有色布条褪色
C.可用e和HCl反应制取少量氯气 D.通入a可以去除溶液中的
30.(2025高一下·广东·学业考试)如图为氯及其化合物的部分“价—类”二维图,下列推断不正确的是
A.a为无色气体 B.b的水溶液呈酸性
C.c在光照下易分解 D.d的水溶液可使红布条褪色
31.(24-25高一上·福建宁德·阶段练习)下图中A~H均为中学化学中常见的物质,A、B、H是气体,它们之间有如下转化关系(反应中生成的水已略去)。
请回答以下问题:
(1)E是 (填化学式)。
(2)新制的A的水溶液中含有 分子,应保存在 色的试剂瓶中。
(3)写出上述反应①的化学方程式 ;写出上述反应⑤的化学方程式 。
考点三 氧化还原反应(重点)
◆题型01 氧化还原反应的概念
32.(25-26高三上·山西·开学考试)化学应用体现在生活的方方面面,下列应用涉及氧化还原反应的是
A.过氧化钠用作潜水艇供氧剂 B.生石灰用作干燥剂
C.食醋用于去除水垢 D.明矾用于净化黄河水
33.(24-25高一下·河南驻马店·阶段练习)下列关于氧化还原反应的说法正确的是
A.失去电子的物质是氧化剂
B.氧化剂发生氧化反应
C.氧化还原反应的本质是电子的转移
D.反应前后元素化合价不变的反应一定是氧化还原反应
◆题型02 氧化还原反应中电子转移的表示方法
34. 下列化学方程式中电子转移方向和数目分析正确的是
A.
B.
C.
D.
35.(25-26高一上·内蒙古·阶段练习)下列反应中,电子转移方向和数目正确的是
A.
B.
C.
D.
◆题型03 常见的氧化剂和还原剂
36.(24-25高一上·安徽黄山·期末)工业上氯气主要用于生产塑料、合成纤维、染料、农药、消毒剂以及各种氯化物。某种制备氯气的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.反应①②③均为氧化还原反应
B.转化过程中CuO是中间产物
C.反应③中Cl2是还原产物
D.总反应为
37. (24-25高一上·河南洛阳·期中)下列转化中,一定需要加入氧化剂才能实现的是
A. B. C. D.
38.(24-25高一上·四川眉山·期中)下列反应中,过氧化氢(H2O2)只作氧化剂的是
A. B.
C. D.
39.(24-25高一下·贵州黔南·期末)交警常用装有重铬酸钾()的仪器检测司机是否酒后驾车,因为酒中的乙醇分子能使橙红色的重铬酸钾变成绿色的硫酸铬,其反应原理为。下列说法正确的是
A.氧化剂与还原剂物质的量之比为
B.乙醇发生了还原反应
C.的氧化性弱于的氧化性
D.反应消耗时,转移电子
◆题型04 物质氧化性、还原性强弱的比较
40.(24-25高一上·上海·期中)已知的氧化性依次减弱,则下列反应在水溶液中不可能发生的是
A.
B.
C.
D.
41.(24-25高一上·河北石家庄·期中)在稀硫酸中发生反应的几种离子的转化关系如图所示,下列说法错误的是
A.Mn3+在反应1和反应2中分别为氧化产物和氧化剂
B.反应3中Fe3+得电子,体现氧化性
C.还原性由强到弱的顺序为:Ce3+>Mn2+>Fe2+>I-
D.从氧化还原反应角度推测可能会发生反应:2Mn3++2I-=I2+2Mn2+
42.(24-25高一上·浙江嘉兴·期末)为探究的性质,某同学做了如下三个实验:
实验1:向溶液中滴加酸性溶液,有大量气体放出,溶液紫色褪去;
实验2:向溶液中滴加溶液,溶液迅速变黄,稍后有少许气体放出;
实验3:向中滴加,有大量气体放出。
下列说法不正确的是
A.三个实验中,放出的气体都是
B.实验1中做还原剂,实验2中溶液迅速变黄的过程中做氧化剂
C.实验3中,当有112mL气体生成时,理论上需要
D.通过实验可以得出氧化性强弱了:
◆题型05 氧化还原反应的基本规律
43.(24-25高一上·广东东莞·阶段练习)根据氧化还原反应及其规律,下列判断正确的是
A.反应2FeSO4SO2↑+Fe2O3+SO3↑中,SO3是氧化产物
B.氧化还原反应中,有一种元素被氧化,则肯定有另一种元素被还原
C.氧化还原反应中金属单质只能作还原剂,非金属单质只能作氧化剂
D.反应+H2O=2+2H+不是氧化还原反应
44.(24-25高二下·湖南长沙·期末)已知有如下反应:
①;②;③。下列说法正确的是
A.氧化性:
B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.向金属中滴入浓硝酸无明显变化,说明两者不能发生反应
D.向溶液中滴入酸性溶液,可发生反应:
45.在一定条件下,RO+F2+aOH-===RO+2F-+H2O,下列叙述正确的是( )
A.n=2,a=2
B.n=2,a=1
C.RO中R的化合价为+6
D.n=1,a=2
◆题型06 氧化还原反应的计算
46.在酸性高锰酸钾溶液中加入Na2O2粉末,高锰酸钾溶液褪色,其中发生反应的方程式为2KMnO4+8H2SO4+5Na2O2===2MnSO4+5O2↑+8H2O+5Na2SO4+K2SO4。下列判断正确的是( )
A.高锰酸钾是氧化剂,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.反应的氧化产物只有氧气
C.当反应产生标准状况下2.24 L O2时,反应转移的电子为0.1 mol
D.通常所说的酸性高锰酸钾溶液指的是滴加浓盐酸的高锰酸钾溶液
47. 已知:①(浓)(未配平);②检验的存在:。下列说法不正确的是
A.中存在一个过氧键(),则中硫元素的化合价为+7
B.反应②若有还原剂被氧化,则转移电子
C.与浓盐酸混合可得到黄绿色气体
D.反应①中消耗时,被氧化的为
考点四 钠及其氧化物(难点)
◆题型01 钠的物理性质
48.中科院研究成果表明,利用金属钠、钾实现肿瘤高温消融的治疗新方法可用于杀死癌细胞。下列关于钠的叙述正确的是( )
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.钠燃烧时发出黄色火焰
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点很高
49.实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是( )
A.钠在常温下是固体
B.钠的熔点很低
C.钠具有银白色的金属光泽
D.金属钠很软
◆题型02 钠与氧气反应
50. 取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象中,正确的描述是( )
①钠先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A.①② B.①②③
C.①④⑤ D.④⑤
51.现有2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此判断其产物是( )
A.只有氧化钠 B.只有过氧化钠
C.氧化钠和过氧化钠 D.无法确定
◆题型03 钠与水反应
52.将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的冷水中,甲同学认为可以观察到下列实验现象。其中正确的有( )
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面 ②钠立即与水反应,并有气体产生 ③反应后溶液变红色 ④钠熔化成光亮的小球 ⑤小球在水面上迅速游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
53. 下列关于钠与水反应的说法不正确的是( )
A.将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变蓝
B.将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应
C.钠投入水中会有大量氢气产生
D.钠投入滴有酚酞的水溶液中,烧杯中的溶液变红
54. 钠与水反应的实验过程如图①、②、③所示,下列有关说法不正确的是( )
A.图②中钠熔成小球,说明钠与水反应放热且钠的熔点低
B.图②中钠四处游动并嘶嘶作响,说明反应产生了气体
C.图③中滴加酚酞试液后溶液变红,说明有碱性物质生成
D.钠与水的反应中钠作氧化剂,水作还原剂
◆题型04 钠与酸、碱、盐反应的实质
55.将一小块钠投入到盛有氯化镁溶液的试管里,不可能观察到的现象是( )
A.钠熔成小球并在液面上游动
B.有气体生成
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊
56.把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.饱和NaOH溶液:有氢气放出,恢复至室温后溶液浓度变大
B.稀CuSO4溶液:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.MgCl2溶液:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.滴有紫色石蕊溶液的水:有氢气放出,溶液变为红色
◆题型05 钠的制备、保存及用途
57. 下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是( )
A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
58.钛和钛的合金大量用于航空工业,有“空间金属”之称;钛还可以用来制造潜艇——钛潜艇,由于钛非常结实,能承受很高的压力,这种潜艇可以在深达4 500米的深海中航行。金属钛可由反应TiCl4+4Na4NaCl+Ti制得。
对于上述反应,下列说法正确的是( )
A.该反应说明钠是强还原剂,可用于冶炼金属
B.该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中
C.Ti是氧化剂
D.TiCl4是还原剂
◆题型06 过氧化钠的性质
59. 有关钠及其化合物的说法正确的是
A.金属钠可以保存在水中
B.钠在空气中燃烧生成氧化钠
C.过氧化钠放置在空气中不会变质
D.过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源
60. 下列判断正确的是( )
A.可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色
61. 下列关于Na2O2的叙述正确的是( )
A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成Na2O
B.Na2O2与水的反应中,Na2O2只作氧化剂
C.Na2O2属于碱性氧化物
D.Na2O2与CO2或H2O反应后,固体质量都将增大
62.某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应。下列说法不正确的是( )
A.②中的大量气泡主要成分是氧气
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
考点五 碳酸钠 碳酸氢钠(重点)
◆题型01 Na2CO3、NaHCO3的性质
63.(24-25高一上·广东广州·期中)下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的叙述正确的是
A.Na2CO3受热分解产生CO2
B.NaHCO3水溶液呈中性
C.Na2CO3和NaHCO3都能与酸反应生成CO2
D.在水中NaHCO3比Na2CO3溶解性大
64.(24-25高一上·天津南开·期中)下列有关NaHCO3和Na2CO3的叙述正确的是
A.Na2CO3和NaHCO3均可用作食用碱
B.向NaHCO3和Na2CO3固体中分别加入少量水后,均伴随放热现象
C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,放出等质量的CO2
D.取这两种物质的饱和溶液各1mL分别滴加2滴酚酞溶液,NaHCO3溶液颜色较深
◆题型02 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
65. (24-25高一下·上海浦东新·期中)和是厨房中常见的两种盐。能鉴别这两种盐溶液的方法是
A.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量稀盐酸,观察有无气泡产生
B.分别向盛有稀盐酸的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无气泡产生
C.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量澄清石灰水,观察有无沉淀产生
D.分别向盛有澄清石灰水的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无沉淀产生
66.(24-25高一上·四川成都·期末)碳酸钠和氯化钠都是白色固体,下列鉴别方法和结论均正确的是
A.分别滴加2滴水,用温度计测定温度降低的是
B.焰色试验有黄色火焰的是
C.溶解后分别滴加溶液,产生沉淀的是
D.各取少量固体加蒸馏水溶解,滴加滴酚酞,溶液变红的是
◆题型03 Na2CO3、NaHCO3的相互转化
67.除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质),选用试剂或方法正确的是( )
A.NaHCO3溶液(Na2CO3):Ca(OH)2溶液
B.CO2(HCl):饱和的Na2CO3溶液
C.CO2(HCl):NaOH溶液
D.Na2O2(Na2O):与氧气共热
68. 现有混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体,下列有关提纯碳酸钠的方法正确的是( )
A.加入过量的氢氧化钠溶液
B.加入适量的盐酸
C.将固体充分加热,直到质量不变为止
D.加入氯化钙溶液
◆题型04 侯氏制碱法
69.1943年我国科学家侯德榜发明了联合制碱法,即将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品,已知:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,其过程如图所示:
下列说法正确的是
A.步骤①和步骤②中加入的气体顺序可以调换
B.步骤②采用的分离操作需要用到分液漏斗
C.步骤③得到的Na2CO3中可能含有NaHCO3,用澄清石灰水可以检验
D.步骤④得到的食盐水可循环使用,提高NaCl的利用率
70.侯氏制碱法又称联合制碱法,是由我国化学家侯德榜发明的。侯氏制碱法的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.气体X是NH3
B.“吸收Ⅱ”时反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
C.向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液时反应的离子方程式为2HC+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+C+2H2O
D.向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出NH4Cl固体
71.(24-25高一上·浙江温州·期中)我国化学家侯德榜先生改进国外的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如下图,以下说法不正确的是
A.该流程在生产纯碱的同时,还会产生副产品氯化铵
B.应先向沉淀池中的饱和食盐水通入过量二氧化碳,随后再通入足量的氨气
C.循环1使原料氯化钠的利用率大大提高,循环2中的气体为
D.可以通过向纯碱样品中加入足量稀硝酸后再加硝酸银溶液的方法,判断样品中是否含有
◆题型05 混合物中Na2CO3质量分数的计算
72. 下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是
A.取ag混合物充分加热,质量减少bg
B.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体
C.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液
D.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加bg
73.(24-25高一下·浙江·期中)现有一份纯碱样品,已知其中含有氯化钠杂质。某化学实验小组为测定样品中碳酸钠的含量进行如下实验:
步骤Ⅰ:准确称量42.40g纯碱样品,加入适量蒸馏水溶解;
步骤Ⅱ:向上述溶液中逐滴加入溶液,直至不再产生沉淀为止;
步骤Ⅲ:将所得混合物过滤、洗涤、干燥,得到30.00g固体。
请计算:
(1)步骤Ⅲ中所得固体的物质的量为 mol。
(2)样品中的质量分数为 。
(3)下列实验方案中,能测定样品中碳酸钠质量分数的是 。
A.向步骤Ⅰ所得溶液逐滴加入标准盐酸完全反应,共消耗b mol的稀盐酸。经计算,测得样品中的质量分数为
B.向步骤Ⅰ所得溶液中加入足量稀硫酸,将生成的气体用碱石灰吸收,碱石灰增重a g。经计算,测得样品中的质量分数为
C.向步骤Ⅰ所得溶液中加入硝酸酸化,再加入足量的硝酸银溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得c g固体。
◆题型06 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
74.(24-25高一下·四川成都·期末)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸,CO2的生成量与加入0.1mol/L盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A.0-a段只发生中和反应 B.ab段发生反应的离子方程式为+2H+=H2O+CO2↑
C.a=0.2 D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2:1
75. (25-26高一上·江苏徐州·开学考试)将碳酸钠溶液置于密闭容器中,并向其中逐滴加入盐酸,得到如图所示的曲线合并图(左纵坐标为CO2的体积分数,右纵坐标为溶液的pH),下列说法正确
A.反映二氧化碳含量变化的曲线是a
B.当滴入盐酸60mL时,溶液中的溶质只含NaCl
C.当溶液pH为8时,溶液中开始有大量CO2生成
D.当溶液的pH由8变为4时,溶液中Na+质量减少
76. (24-25高一上·天津和平·期末)向和的混合溶液中滴加的稀盐酸,生成的的质量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a内,只发生了酸碱中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为:
C.
D.原混合溶液中与的质量之比为
◆题型07 Na2CO3、NaHCO3相关实验综合
77.(24-25高一上·浙江宁波·期中)为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如图装置和实验。下列说法正确的是
A.加盐酸过程中,产生气体的速度①>②
B.加盐酸前,①比②红色更深
C.图③可验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,其中甲为Na2CO3
D.完全反应后,气球体积①>②
78.(25-26高一上·福建龙岩·开学考试)某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如下几种实验方法。下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率快的是Na2CO3
B.当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C.加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是Na2CO3
D.装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,故无法鉴别
79.钠元素在自然界中以多种化合物的形式存在,钠及其化合物在生产和生活领域有着广泛的应用。
Ⅰ.某课外活动小组设计了下列装置,验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
实验步骤:
步骤1:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在处;
步骤2:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在处。
(1)装置②中的试剂是 (填标号)。
a.饱和溶液 b.饱和溶液 c.浓溶液
(2)步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象是 。
(3)用双线桥法表示过氧化钠与二氧化碳反应的电子转移情况: 。
(4)下列有关、和的说法中不正确的是 。
a.相同条件下的溶解度:
b.中阳离子与阴离子个数比为
c.可以用通入足量的方法除去溶液中的杂质
d.和固体中分别加入几滴水后,测得温度较高的是
e.在密闭容器中投入一定量的和,在下充分反应。若残留固体为纯净物,则起始时应满足的条件是
Ⅱ.实验室配制的NaOH溶液并探究NaOH的部分性质。
(5)需用托盘天平称量固体 。
(6)下列实验操作可能导致配制的溶液浓度偏高的是 。
a.容量瓶内原来存有少量的水 b.定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出
c.没有洗涤烧杯和玻璃棒 d.定容时俯视刻度线
(7)取一定体积该溶液于试管中,再向其中通入一定量的气体,充分反应后向所得溶液中逐滴加入盐酸,所加入盐酸溶液的体积与产生气体体积(标准状况)的关系如图所示:
①当盐酸的体积加到时,溶质的物质的量之比为 。
②写出AB段所发生反应的离子方程式: 。
◆题型08 钠及其化合物的转化
80.(24-25高二下·内蒙古呼和浩特·期末)钠及其化合物的部分转化关系如图。下列说法正确的是
A.反应①:工业上通过电解NaCl溶液可以制得钠
B.反应②:Na与少量的反应会生成,与足量的反应会生成
C.反应③:与足量反应转移电子的物质的量为1mol
D.反应④:消耗,转移电子的物质的量为1mol
81.不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A.Na投入水中会沉入底部并四处游动
B.上述转化中只有分解反应和置换反应
C.反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D.向足量Na2O2固体中通入1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,共产生16gO2
82.(24-25高一上·新疆·阶段练习)图为钠及其化合物的“价—类”二维图,请回答下列问题:
(1)物质①通常将其保存在 中,物质①与水反应的离子方程式为: 。
(2)写出淡黄色固体②与二氧化碳反应的化学方程式并画出双线桥表示该反应电子转移的方向和数目: 。
(3)从核心元素价态的视角看,中H元素的化合价为 ,从H元素的价态分析,常用作 。(填“氧化剂”或“还原剂”)。写出与水反应的化学方程式 。
(4)胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用适量的小苏打,能治疗胃酸过多,请写出其反应的离子方程式: 。
(5)通过化学反应角度鉴别碳酸钠与碳酸氢钠溶液: 。(简述一种实验操作、现象、结论)
考点六 离子反应(重点)
◆题型01 强电解质与弱电解质的判断
83.下列关于强、弱电解质的叙述正确的是( )
A.强电解质在溶液中完全电离,弱电解质在溶液中不电离
B.强酸和强碱一定是强电解质,在稀溶液中都能完全电离
C.强电解质溶液的导电能力一定很强,弱电解质溶液的导电能力一定很弱
D.难溶性化合物一定都不是强电解质
84.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11
(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
◆题型02 电解质溶液的导电性和导电能力
85.(24-25高一上·广西南宁·阶段练习)常温下,将含有酚酞的Ba(OH)2溶液平均分成两份,分别逐滴滴加稀H2SO4和Na2SO4溶液,测得混合溶液的电导率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.甲曲线对应Ba(OH)2与Na2SO4的反应
B.甲曲线上的M点时溶液中几乎没有自由移动的离子
C.乙曲线导电能力先减后增,则溶液由红色变为无色后又变红
D.甲、乙曲线的反应过程中均只有Ba2+、SO浓度的减小
86.(24-25高一上·山东日照·期中)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入等浓度的NaHSO4溶液,测得溶液的电导率随时间的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.点溶液中主要的溶质为NaOH
B.点对应的溶液呈中性
C.段对应的离子方程式为
D.段电导率增大的主要原因是过量的NaHSO4电离出的离子导电
87.(24-25高一上·广东惠州·阶段练习)某化学社团进行实验探究,使用如图所示的装置探究溶液中离子浓度的变化(搅拌装置略),下列实验组中灯光变化能出现“亮暗(或灭)亮”现象的是(已知:所给溶液的浓度均相等)
选项
A
B
C
D
实验装置
试剂a
溶液
HCl溶液
NaOH溶液
溶液
试剂b
溶液
NaOH溶液
溶液
A.A B.B C.C D.D
◆题型03 离子反应的概念
88.(25-26高一上·河南鹤壁·开学考试)下列反应可以用同一离子方程式表示的是
A.HCl溶液+Na2CO3溶液、HCl溶液+NaHCO3溶液
B.NaOH溶液+HCl溶液、Ba(OH)2溶液+H2SO4溶液
C.BaCl2溶液+H2SO4溶液、Ba(OH)2溶液+CuSO4溶液
D.Na2CO3溶液+HCl溶液、Na2CO3溶液+H2SO4溶液
89.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是
A.氢氧化钡溶液和盐酸的反应 B.碳酸钠溶液和氯化钙溶液的反应
C.氢气和氧化铜反应生成铜和水 D.铁和硫酸铜溶液的反应
◆题型04 离子方程式的书写及正误判断
90.(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)下列离子方程式正确的是
A.金属钠加入胆矾溶液中:
B.实验室用大理石制取二氧化碳:
C.小苏打和白醋自制汽水饮料:
D.胆矾溶液和反应:
91.(24-25高一上·广西柳州·阶段练习)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A.过量通入饱和碳酸钠溶液:
B.向溶液中加入金属钠:
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:
D.将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合:
◆题型05 离子共存
92.(25-26高一上·安徽阜阳·开学考试)某无色透明溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,此溶液中一定能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
93.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.氨水溶液:
B.盐酸:
C.溶液:
D.溶液:
◆题型06 离子推断
94.(24-25高一下·浙江湖州·期末)某无色溶液可能含有Na+、、Cl-、、、H+、Cu2+中的几种,且所含离子的物质的量浓度均相等。依次进行下列实验(每步所加试剂均过量):
(1)取少量原溶液滴加2~3滴紫色石蕊试液,溶液变红;
(2)另取100mL原溶液,滴加BaCl2溶液和稀盐酸,过滤得2.33g白色沉淀;
(3)向(2)过滤所得的滤液加入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成。
下列结论正确的是
A.该实验无法确定原溶液是否含有Cl-
B.原溶液中一定含有,且物质的量为0.01mol
C.无法确定原溶液是否存在Na+,可通过焰色试验确定
D.原溶液中一定含有Na+、、H+,浓度均为0.1mol·L-1
95.(24-25高一下·湖北襄阳·期末)某无色溶液可能含有Cu2+、Na+、K+、Ag+、、、中的几种离子,且浓度均为1 mol/L,为确定溶液的组成,现做如下实验:
① 滴加过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,将沉淀滤出。
② 向①的沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解。
③ 向①的滤液中加入AgNO3溶液,又产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。
下列推断错误的是
A.原溶液中不可能含有Cu2+、和
B.原溶液中若含有Ag+,则可能含有Na+
C.原溶液中若含有Na+,则一定含有K+
D.原溶液中若含有,则一定不含
96.(24-25高一上·福建三明·阶段练习)某无色透明溶液中可能存在大量、、、中的一种或几种,请回答下列问题:
(1)不用做任何实验就可以肯定溶液中不存在的离子是 。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不消失,说明原溶液中肯定存在的离子是 。
(3)取(2)的滤液加过量的NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子是 ,生成沉淀的离子方程式为 。
(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是_______(填序号)。
A. B. C. D.
考点七 海洋化学资源的综合利用(重点)
◆题型01 粗盐提纯
97.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、,粗盐经过溶解→除杂1→过滤→除杂2→操作X的一系列步骤获得精盐,并将其配制成饱和食盐水,利用侯氏制碱法制备纯碱。下列说法错误的是
A.除杂1时,依次向粗盐水中加入足量的Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液
B.操作X为蒸发浓缩、冷却结晶,需要使用表面皿、玻璃棒
C.侯氏制碱法制备NaHCO3时,应向饱和食盐水中先通入足量NH3,再通入CO2
D.可用AgNO3溶液和稀硝酸检验Na2CO3中是否含有NaCl
98.(24-25高一下·浙江·期中)提纯NaCl粗品(含少量的Ca2+、Mg2+和)得到精盐的方案如下,所用试剂为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸和NaOH溶液(过程中所加试剂均过量)。
下列说法不正确的是
A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到玻璃棒
B.若试剂2是NaOH溶液,则试剂3一定是Na2CO3溶液,试剂4为盐酸
C.滤液中只含有Na+、Cl-和OH-
D.操作Ⅲ的操作:精盐水蒸发至大量固体析出,停止加热,利用余热使滤液蒸干即得精盐
◆题型02 从海水中提取溴
99.“吹出法”海水提溴的工艺流程如下图,下列说法正确的是
A.两次通入水蒸气的作用都是参加反应
B.吸收塔步骤中的可以替换为溶液
C.该工艺流程可体现还原性:
D.若使用该法处理1L海水,理论上消耗标况下,则原海水中Br的浓度为
100.海水综合利用的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
B.步骤中发生反应的离子方程式为
C.步骤III在蒸馏塔中进行,所得溴蒸气经冷凝器冷凝后得到液溴
D.“蒸馏”操作中加入碎瓷片的目的是防止暴沸
101.(24-25高一下·河南南阳·期末)海水是巨大的资源宝库,以下是人类从海水中提取某些重要化工原料的简单流程示意图。下列说法错误的是
A.“吹出”时,常采用热空气吹出溴,利用了溴单质的易挥发性
B.用水溶液吸收的离子方程式为
C.流程中氧化→吸收→氧化的目的是使更多的被氧化
D.工业上也可用溶液代替二氧化硫吸收,会生成无色无味气体和,则反应的化学方程式为
◆题型03 从海水中提取镁
102.(24-25高一下·四川凉山·期末)海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是
A.除去粗盐中的、、等杂质,①中加入试剂的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取溶液、无水及电解熔融状态的几个阶段
C.用萃取溴水中的,分液时层应从分液漏斗的上口倒出
D.水溶液吸收的离子方程式为
103.目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下:
已知:①MgCl2晶体的化学式为MgCl2·6H2O;
②MgO的熔点为2 852 ℃,无水MgCl2的熔点为714 ℃。
(1)操作①的名称是________,操作②的名称是________、________、过滤。
(2)试剂a的名称是________。
(3)工业上是将氢氧化镁转变为氯化镁,再电解氯化镁来制取镁单质,而不采用加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO的方法制金属镁。其原因是________________________
________________________________________________________________________。
◆题型04 从海带中提取碘
104.(24-25高一下·河南驻马店·期末)海带中富集着大量的碘元素,还含有碳酸盐、硫酸盐等。从海带中提取碘的实验过程如下图所示:
下列有关说法正确的是
A.“操作X”为蒸发浓缩
B.“氧化”过程发生反应的离子方程式为:
C.“提取I2”时,产生的废液含有碳酸盐
D.“蒸馏”时,蒸馏烧瓶不能直接加热,需要用到陶土网
105.(24-25高一下·安徽合肥·期末)利用高分子吸附树脂吸附来提取卤水中的碘(以形式存在)的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A.步骤④的作用是将吸附的碘氧化而脱离高分子树脂,所得溶液中比步骤①大
B.若②和⑤中分别得到等量,则消耗的
C.酒精易挥发,因此过滤后应用酒精洗涤,便于干燥
D.用如图方法提纯碘,与潮解、胶体渗析、蛋白质盐析均属于物理变化
106.(24-25高一下·贵州黔南·期末)从海带中提取碘的实验过程如图所示:
下列说法错误的是
A.操作1的名称是过滤
B.步骤4中发生反应的离子方程式为
C.步骤6中需要用到的仪器是分液漏斗
D.取少量步骤5提取碘后的水溶液,滴加适量淀粉溶液,淀粉溶液变蓝,说明其中含有单质碘
◆题型05 镁及其化合物的相关性质
107.下列有关镁的说法正确的是( )
A.镁燃烧发出耀眼的红光,因此常用来制造信号弹和焰火
B.自然界中的镁主要以单质的形式存在于地壳和海水中
C.镁着火可用泡沫灭火器扑灭
D.电解熔融的MgCl2可得到金属镁
108.镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是( )
A.MgO B.MgO和C
C.MgO、Mg3N2 D.MgO、Mg3N2 和C
◆题型06 卤素单质及化合物的相关性质与用途
109.已知溴易挥发,碘易升华,向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干,并灼烧所得物质,最后剩余的固体是( )
A.NaCl和KI B.NaCl、KCl和I2
C.KCl和NaBr D.KCl和NaCl
110.下列物质与其用途相符的是( )
①Cl2——作消毒剂 ②AgBr——制胶卷、感光纸
③AgI——人工降雨 ④加碘食盐——预防甲状腺肿大
⑤淀粉——检验I2的存在 ⑥NaClO——漂白纺织物
A.②③④⑤⑥ B.①②④⑤⑥
C.②③④⑤ D.全部
◆题型07 卤素离子的检验方法
111.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-),向甲中加入淀粉和氯水,溶液变为橙红色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )
A.Br-、I-、Cl- B.Br-、Cl-、I-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
112.已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应。用溴水作试剂可以将下列各项中的溶液鉴别出来的是( )
A.水、汽油、酒精 B.AgNO3、NaOH、KI
C.NaCl、NaBr、NaI D.汽油、酒精、NaOH
B 综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高一上·甘肃武威·开学考试)《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,其中记载的下列工艺涉及化学变化且为非氧化还原反应的是
A.(黄金)熔化成形,住世永无变更
B.烧松木取烟造墨
C.以天生蛎蚝代石制石灰
D.用炉甘石(主要成分为ZnCO3)熬炼成倭铅(锌)
2.(24-25高一下·天津河北·期末)分离提纯粗盐(含泥沙、CaCl2、MgCl2和Na2SO4)的过程中,下列相关叙述不正确的是
A.使用NaOH溶液除去Mg2+
B.每次所加的除杂试剂都应略微过量
C.除杂过程中应先除去Ca2+,再除去SO
D.除杂过程中涉及到溶解、过滤、蒸发等操作
3.(2025高一下·新疆·学业考试)下列关于钠及其化合物的叙述,正确的是
A.钠很硬,不能用刀切割 B.钠着火时,可用水灭火
C.Na2CO3不稳定,受热易发生分解 D.Na2O2可在呼吸面具中作为氧气的来源
4.(24-25高一下·上海·期中)下列关于钠及其化合物的说法,正确的有
A.钠跟溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现黑色固体,这是析出了金属铜
B.分别向和的固体中加入少量水,碳酸氢钠伴有放热现象
C.与反应时,是还原剂
D.和中正、负离子的个数比均为2∶1
5.(24-25高一下·河南·阶段练习)海水开发利用的部分过程如图所示,下列有关说法正确的是
A.除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO,加入试剂的顺序是:Na2CO3→NaOH→BaCl2→过滤后加盐酸
B.工业上通过电解熔融氯化铝制取金属铝
C.第④步反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:5
D.第⑤步反应的离子方程式为: 5Br-+BrO+3H2O=3Br2+6OH-
6.(24-25高一上·福建宁德·阶段练习)下图是一种试验某种气体化学性质的实验装置,图中B为开关。如先打开B,在A处通入干燥氯气,C中红色布条颜色无变化;当关闭B时,C处红色布条颜色褪去。则D瓶盛的溶液是
A.氢氧化钙悬浊液 B.水 C.浓氢氧化钠溶液 D.浓硫酸
7.(24-25高一上·天津河北·期末)二氧化氯是国际公认的高效安全杀菌消毒剂,工业制备的反应原理如下:(浓),下列关于该反应的说法中不正确的是
A.每生成0.1转移0.2电子
B.浓盐酸在反应中既体现还原性又体现酸性
C.被氧化和被还原的氯元素的物质的量之比为
D.每消耗0.2还原剂,生成和的总物质的量为0.3
8.(24-25高一上·辽宁沈阳·期中)价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。它是以元素化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标的二维平面图象,如图为氯元素的价类二维图。下列叙述正确的是
A.液态②可以保存在钢瓶中,是因为任何条件下②与Fe都不反应
B.等质量的③杀菌能力(氧化能力)是②的2.5倍
C.物质⑥和酒精均可消灭新型冠状病毒,二者的消毒原理不同
D.氨气可与②反应生成和,在此过程中②既作氧化剂又作还原剂
9.(24-25高二下·黑龙江大庆·期末)下列说法正确的有
①Na2O2投入到紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色;
②足量O2和质量相等的Na在常温和加热条件下充分反应,转移的电子数相等;
③质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与足量的相同浓度盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量相等;
④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,能测定混合物中Na2CO3质量分数;
⑤鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液;
⑥NaHCO3固体可以做干粉灭火剂,金属钠起火可以用它来灭火;
⑦NaHCO3粉末中混有Na2CO3,配制成溶液通入过量的CO2,再低温结晶。
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
10.海水是巨大的资源宝库,从海水中能提取许多有用物质:淡水、食盐、溴、碘等,海水提取溴的流程如下:
下列叙述错误的是
A.海水淡化的方法:蒸馏法、反渗透法、电渗析法
B.“蒸馏塔”中获得的溴的浓度比“氧化室”中获得的溴的浓度低
C.吸收塔中的离子方程式:SO2+Br2+2H2O=SO+4H++2Br-
D.实验室少量液溴的保存常采用液封法
11.为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0~50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的 D.200s时溶液中的溶质只有一种
12.(24-25高一上·甘肃酒泉·期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.在无色溶液中:、、、
B.在硝酸银溶液中:、、、
C.在加入酚酞变红的溶液中:、、、
D.在溶液中:、、、
13.(24-25高一上·山西太原·期中)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式错误的是
A.溶液与溶液混合:
B.自来水厂用氯气杀菌消毒:
C.少量酸性氧化物()与碱(NaOH)反应:
D.碱性氧化物(MgO)与酸()反应:
14.(24-25高一上·陕西汉中·期中)使用如图所示装置(搅拌装置已省略)探究溶液中离子浓度的变化,实验过程中灯光变化会出现“亮→灭→亮”现象的是
选项
试剂a
试剂b
A
溶液
溶液
B
稀HCl
溶液
C
溶液
KCl溶液
D
溶液
溶液
A.A B.B C.C D.D
15.(24-25高一上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.滴入石蕊变红色的溶液:K+、Ca2+、HCO、SO
B.Fe2(SO4)3溶液:Ba2+、NH、NO、SO
C.pH=1的溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO
D.澄清透明的溶液:Cu2+、Na+、SO、NO
16.海洋中有丰富的矿产、能源、水产等资源,部分化学资源获取途径如下:
下列有关说法不正确的是
A.设计②、③两个步骤的目的是富集溴元素
B.步骤①除去杂质离子加入的试剂先后顺序可以为Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液
C.由精盐制备NaHCO3的离子方程式为
D.若②④两步都用Cl2将Br-氧化为Br2,则制备1 mol Br2至少需要2 mol Cl2
17.(24-25高一上·北京昌平·期末)Deacon 催化氧化法可实现氯资源的再利用,该法的一种催化机理如下图所示,已知铜(Cu)元素的常见价态为0、+1、+2。
下列说法不正确的是
A.过程①中铜元素化合价不变 B.该方法中CuO可以循环利用
C.图中①~⑤有三个氧化还原反应 D.该转化的最终产物是Cl2和H2O
18.(24-25高一上·福建宁德·阶段练习)某校化学兴趣小组为研究氯气的性质并模拟工业制备漂白粉,设计了下列装置进行实验。
已知:①A中反应为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O。
②石灰乳的主要成分为Ca(OH)2,其他杂质不参与反应。
③Cl2能溶于水,难溶于饱和氯化钠溶液。
④HCl极易溶于水。
(1)B装置作用 。实验结束后,立即将B中溶液滴几滴在紫色石蕊试纸上,可观察到的现象是 。
(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入的物质正确的是 (填编号)。
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
A
干燥的有色布条
浓硫酸
湿润的有色布条
B
湿润的有色布条
浓硫酸
干燥的有色布条
C
湿润的有色布条
碱石灰
干燥的有色布条
D
干燥的有色布条
碱石灰
湿润的有色布条
(3)待E中物质完全反应后,经过一系列处理,得到漂白粉样品,其有效成份为 。(填化学式)
(4)F装置的作用是(用化学方程式表示) 。
19.(24-25高一上·广东湛江·期中)海水中的重要元素钠是非常典型的金属元素,钠及其化合物的部分转化关系如图:
(1)若将单质钠长期置于空气中,最终得到的产物是 (填化学式)。
(2)少量CO2通入足量NaOH溶液中,写出反应的离子方程式 。
(3)将Na2O2固体加入滴有酚酞的水溶液中,观察到的现象是 。
(4)载人航天器的返回舱内,可用Na2O2降低CO2的浓度。写出化学方程式,并用双线桥分析“化合价升降、电子得失、被氧化还原”情况: 。
(5)下列关于和的说法中,不正确的是 。
A.相同条件下的溶解度:
B.二者的溶液可用加入澄清石灰水的方法区别
C.可以用通入足量的方法除去溶液中的杂质
D.mg碳酸钠和mg碳酸氢钠固体中分别加入几滴水后,测得温度较高的是
E.在图Ⅱ所示实验中两装置的气球都会膨胀,若忽略溶液温度变化,则②装置中的气球膨胀的更快
F.在图Ⅱ所示实验中若忽略溶液体积变化,则最终两试管中的物质的量浓度相等
20.(24-25高一下·甘肃张掖·期中)海水中富含大量的氯化钠,将海水蒸发可得粗盐,精制后得到精制食盐,不仅可食用,还可用作工业生产的原料。
Ⅰ.粗盐中除了含有泥沙之外,还含有少量Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,某同学设计如图实验方案提纯粗盐,请根据下图回答下列问题。
(1)粗盐溶解后加入沉淀剂:①过量的Na2CO3溶液;②过量的BaCl2溶液;③过量的NaOH溶液,加入沉淀剂的顺序正确的是 (填选项字母)
a.①②③ b.②①③ c.③①②
(2)操作1中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 (填仪器名称);玻璃棒作用是 。沉淀a的主要成分是碳酸钙、碳酸钡、 、 (填化学式)。
(3)检验滤液b中是否含有SO的实验操作: 。
Ⅱ. 我国近代化学工业的奠基人侯德榜先生,设计出“侯氏制碱法”,提高了食盐的转化率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染。工艺流程如图所示:
(4)氨化和碳酸化过程在如图所示装置中进行,对应的总化学方程式为 ,a导管应通入的气体是 (填化学式),理论上当消耗标况下112L NH3 时,可得到纯碱 g。
21.(24-25高一下·江西景德镇·期末)海洋是一个巨大的资源宝库,从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料——氯化钠,还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。请回答下列问题:
I.从海水中提取粗盐、溴、镁,具体流程如下:
(1)采用晒盐后的卤水提溴而不是直接使用海水,原因是 。
(2)提镁“沉淀”环节发生反应的离子方程式为 。
(3)工业制取Mg的化学方程式是 。
(4)关于卤水提取的先后顺序,有人提出不同观点:
甲:先用卤水提取溴单质,剩余液1用于提取镁单质。
乙:先用卤水提取镁单质,剩余液2用于提取溴单质。
判断哪种方案更佳 ,并简述理由 。
Ⅱ.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,解答下列问题:
(5)实验步骤③会用的玻璃仪器是 。
(6)步骤⑥是将富集在中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,方程式为,接下来步骤⑦发生的离子方程式为 。
(7)已知:溶液的浓度越大吸光度越大。用色度计测得溶液的吸光度后,利用以溶液吸光度为纵坐标、碘浓度为横坐标的标准曲线图,可以得出被测溶液浓度其结果如图所示。海带灼热(灰化)时间超过40min,测得碘的含量逐渐降低,原因是 。
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专题3 从海水中获得的化学物质
A 题型聚焦·专项突破
考点一 氯气的发现与制备(重点)
题型01 氯气的发现
题型02 氯气的实验室制法
题型03 氯气的工业制法
考点二 氯气的性质及应用(重点)
题型01 氯气的物理性质和用途
题型02 氯气与单质反应
题型03 氯气与水的反应
题型04 氯气与碱的反应
题型05 新制氯水的多重性质
题型06 漂白粉与漂白液
题型07 氯气的制备与性质探究综合实验
题型08 含氯化合物的制备及性质
题型09 氯及其化合物的转化
考点三 氧化还原反应(重点)
题型01 氧化还原反应的概念
题型02 氧化还原反应中电子转移的表示方法
题型03 常见的氧化剂和还原剂
题型04 物质氧化性、还原性强弱的比较
题型05 氧化还原反应的基本规律
题型06 氧化还原反应的计算
考点四 钠及其氧化物(难点)
题型01 钠的物理性质
题型02 钠与氧气反应
题型03 钠与水反应
题型04 钠与酸、碱、盐反应的实质
题型05 钠的制备、保存及用途
题型06 过氧化钠的性质
考点五 碳酸钠 碳酸氢钠(重点)
题型01 Na2CO3、NaHCO3的性质
题型02 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
题型03 Na2CO3、NaHCO3的相互转化
题型04 侯氏制碱法
题型05 混合物中Na2CO3质量分数的计算
题型06 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
题型07 Na2CO3、NaHCO3相关实验综合
题型08 钠及其化合物的转化
考点六 离子反应(重点)
题型01 强电解质与弱电解质的判断
题型02 电解质溶液的导电性和导电能力
题型03 离子反应的概念
题型04 离子方程式的书写及正误判断
题型05 离子共存
题型06 离子推断
考点七 海洋化学资源的综合利用(重点)
题型01 粗盐提纯
题型02 从海水中提取溴
题型03 从海水中提取镁
题型04 从海带中提取碘
题型05 镁及其化合物的相关性质
题型06 卤素单质的相关性质
题型07 卤素离子的检验方法
B 综合攻坚·知能拔高
A 题型聚焦·专项突破
考点一 氯气的发现与制备(重点)
◆题型01 氯气的发现
1.下列关于氯气研究的科学史话,正确的是( )
A.瑞典化学家舍勒在实验室制得氯气,并确定氯气是一种单质
B.英国化学家戴维在前人研究基础上,通过大量实验确认,氯气是一种单质
C.舍勒是用食盐来制取氯气的
D.舍勒发现氯气的方法至今仍是工业制氯气的方法之一
【答案】B
【解析】舍勒制备、发现氯气,戴维确认氯气是一种单质。舍勒发现氯气的方法仍是现在实验室制备氯气的方法,但不是工业制法。
2.18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热,发现了氯气的制备方法,该方法至今还是实验室制备氯气的主要方法。下列关于实验室制取氯气的说法正确的是( )
A.浓盐酸在反应中只起到酸性的作用
B.将87 g MnO2和足量浓盐酸反应,与将含有146 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多
C.为防止氯气污染环境,必须进行尾气处理,可选用澄清石灰水
D.收集氯气时,可采用湿润的淀粉KI试纸进行验满
【答案】D
【解析】软锰矿与浓盐酸混合加热,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,在该反应中,浓盐酸中的一部分Cl由-1价变为Cl2中的0价,一部分化合价没有变化,与Mn2+结合形成盐MnCl2,所以浓盐酸在反应中起到酸性和还原剂作用,A错误;由于有足量浓盐酸反应,所以根据方程式可知87 g MnO2会完全反应,产生71 g Cl2,146 g HCl与足量MnO2反应,随着反应的进行,盐酸浓度降低,当为稀盐酸时反应停止,所以生成氯气的质量小于71 g,故两种情况反应产生Cl2的质量不等,B错误;Cl2是大气污染物,在尾气排放前要进行处理,可根据Cl2能够与碱反应的性质,用溶解度大的NaOH溶液进行吸收,由于Ca(OH)2微溶于水,因此一般不使用澄清石灰水吸收,C错误;氯气具有强氧化性,会发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,I2能使淀粉溶液变为蓝色,因此可用湿润的淀粉KI试纸进行验满,D正确。
◆题型02 氯气的实验室制法
3.某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析不正确的是( )
A.a中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B.a中缺少加热装置
C.b中盛放NaOH溶液可以净化Cl2
D.d中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸
【答案】C
【解析】生成的氯气中易混有氯化氢气体,应该用饱和食盐水除去氯化氢,氯化氢和氯气均能与NaOH溶液反应,故b中不能盛放氢氧化钠溶液。
4.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并验证其与金属的反应,每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是( )
A.①和②处 B.只有②处
C.②和③处 D.②③④处
【答案】D
【解析】①是氯气发生装置,②应是除去氯气中氯化氢杂质的装置,③是气体干燥装置,④是氯气与金属反应的装置。②中除杂时能消耗欲保留的气体,因为氯气可与NaOH溶液反应,化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,错误;③中进气管短,出气管却插入液面以下,无法干燥气体,也不能使气体进入④中与金属反应,错误;④是一个封闭体系,未反应的气体不断蓄积,会使容器内压强过大而发生爆炸,且进气导管应伸入试管底部,错误。
5.(25-26高一上·山西忻州·开学考试)实验室制取并收集氯气的装置如图所示,请回答下列问题:
(1)写出盛装浓盐酸的仪器名称 。
(2)实验室制取Cl2的化学方程式为 。
(3)在装置中:①饱和食盐水的作用是 ,②浓硫酸的作用是 。
(4)化学实验中检验是否有Cl2产生常用湿润的淀粉﹣KI试纸。如果有Cl2产生,可观察到的现象是 。
(5)NaOH的作用是 ;写出其中发生的反应的离子方程式 。
(6)Cl2与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3) 除去Cl2中的HCl 干燥氯气
(4)试纸变蓝
(5) 吸收多余的Cl2,防止污染空气 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(6)2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
【分析】根据图示的流程制取并收集氯气,利用固液反应并加热装置制备氯气,制得的氯气经饱和食盐水和浓硫酸吸收多余的氯化氢和水蒸气收集到纯净的氯气,后利用NaOH溶液吸收尾气,防止氯气污染空气。
【解析】(1)根据图示仪器的结构,盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗。
(2)实验室利用浓盐酸和MnO2在加热的条件下反应生成氯气,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)利用图示装置制取的氯气中常含有HCl和水蒸气,装置中饱和食盐水的作用是除去氯气中的HCl气体;浓硫酸的作用是吸收混合气体中的水蒸气干燥氯气。
(4)氯气具有氧化性,可以与KI反应生成I2,可以利用湿润的淀粉-KI试纸检验氯气,现象是湿润的淀粉-KI试纸变蓝。
(5)NaOH的作用是吸收多余的氯气,防止氯气污染空气,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(6)石灰乳含有较多Ca(OH)2,可以吸收氯气制取漂白粉,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。
◆题型03 氯气的工业制法
6. 下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是( )
A.电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸
B.与电源正极相连的电极区有NaOH生成
C.与电源负极相连的电极上有氧气生成
D.电解饱和食盐水的过程中Na+浓度减小
【答案】A
【解析】电解饱和食盐水过程中,与正极相连的电极上有Cl2生成,与负极相连的电极上有H2生成,同时与负极相连的电极区附近还有NaOH生成。H2、Cl2两种产品可用于制取盐酸。电解过程中Na+的物质的量不变,但电解过程中消耗了水,故Na+的浓度增大。
7.下列关于电解饱和氯化钠溶液的说法不正确的是( )
A.电解产物为Cl2和Na
B.电解过程中产生了黄绿色气体
C.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈红色
D.用排水法可以收集到较纯净的氢气
【答案】A
【解析】电解NaCl水溶液的产物为Cl2和NaOH、H2,故A错误。
考点二 氯气的性质及应用(重点)
◆题型01 氯气的物理性质和用途
8.田鼠对庄稼产生危害,Cl2可用于消灭田鼠,因此可将Cl2用软管通入田鼠洞中。这是利用了下列氯气性质中的( )
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤能溶于水
A.①② B.②③
C.①②③ D.③④⑤
【答案】B
【解析】将Cl2通入田鼠洞里灭鼠,一方面利用其密度比空气大,能沉在洞里,另一方面是利用Cl2有毒,故选B。
9.下列说法不正确的是( )
A.氯气的密度比空气的密度大
B.氯气是黄绿色气体
C.可用鼻子对着盛有氯气的集气瓶瓶口闻氯气的气味
D.氯气可用于自来水杀菌、消毒
【答案】C
【解析】氯气有毒且有强烈刺激性气味,闻药品气味时不应将鼻子对着瓶口,而是用手在瓶口轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔,C项错误。
◆题型02 氯气与单质反应
10. 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质。下列叙述不正确的是( )
A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.钠在氯气中燃烧,生成白色的烟
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现白色烟雾
D.氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,久置氯水最终变为稀盐酸
【答案】C
【解析】H2和Cl2反应生成HCl气体,HCl易溶于水,可观察到白雾,没有烟,故C错误。
11.下列氯化物既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2 B.FeCl2
C.NaCl D.FeCl3
【答案】C
【解析】A项,铜与盐酸不反应,错误;B项,铁与氯气反应生成氯化铁,与盐酸反应生成氯化亚铁,错误;C项,钠与氯气或盐酸反应均生成氯化钠,正确;D项,根据B中分析可知D错误。
◆题型03 氯气与水的反应
12.研究氯气溶解性时,氯水颜色变浅,推测氯气与水反应的依据是
A.氯气有氧化性 B.氯水有酸性
C.Cl2呈黄绿色,氯水颜色变浅了 D.氯气能溶于水
【答案】C
【解析】A.氯气的氧化性是其化学性质,但颜色变浅无法直接证明其被氧化,A不符合题意;
B.氯水有酸性是反应后的结果,但颜色变浅的现象不能直接推导出酸性,B不符合题意;
C.Cl2呈黄绿色,氯水颜色变浅说明Cl2浓度降低,表明Cl2被消耗,可作为反应的直接依据,C符合题意;
D.氯气能溶于水是物理性质,仅溶解不会显著改变颜色,无法单独证明反应发生,D不符合题意;
故选C。
13 将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈现如下图所示变化。对导致变色的物质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正确判断是
A.HCl、HClO、Cl2 B.Cl2、HClO、HCl
C.HCl、HCl、HCl D.Cl2、HClO、Cl2
【答案】A
【分析】,氯水中主要含有Cl2、HCl、HClO,以此分析;
【解析】因溶液中含有HCl,遇到紫色石蕊,石蕊溶液变红;HClO因具有强氧化性而体现漂白性,则溶液褪色;氯水中含有氯气,则溶液呈浅黄绿色;
故选A。
14. 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,现象如下图所示,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,氯水因为溶解了氯气显浅黄绿色,三个集气瓶中只有丙中颜色为浅黄绿色,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,只有乙因出现了白色沉淀而变浑浊,所以乙中液体为硝酸银溶液;氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,所以氯气能被氢氧化钠吸收,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。
15.为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质,某化学兴趣小组做了如下实验:
(1)观察氯水颜色,发现氯水呈浅黄绿色,证明氯水中含有的粒子是________。
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液,有气体生成,说明氯水中含有的粒子是________。
(3)盛有氯水的试管中的有色布条褪色,说明氯水中含有的粒子是________。
(4)将紫色石蕊试液滴入新制氯水中,溶液显红色,起作用的微粒是________,过一会儿,溶液的颜色褪去,起作用的微粒是________。
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明 氯水中含有的粒子是________。
(6)氯水经光照后,颜色逐渐消失,放出的无色气体是________,溶液的酸性________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(7)将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是________________。
【答案】(1)Cl2 (2)H+ (3)HClO (4)H+ HClO (5)Cl- (6)O2 增强 (7)Cl2、ClO-、HClO
【解析】氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-。
(1)氯水呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2。
(2)滴入Na2CO3溶液有气体生成,即溶液呈酸性,则证明氯水中含有H+。
(3)氯水能使有色布条褪色,说明具有漂白性,证明氯水中含有HClO。
(4)紫色石蕊试液滴入新制氯水中,溶液呈红色,说明有H+存在,过一会儿颜色褪去,则是因为HClO的漂白作用。
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明氯水中有Cl-。
(6)HClO不稳定,见光易分解并放出O2,同时生成盐酸,HClO为弱酸,而盐酸是强酸,故溶液酸性增强。
(7)氯水中的Cl2、ClO-、HClO具有强氧化性。
◆题型04 氯气与碱的反应
16. 下列物质不能使有色布条褪色的是( )
A.次氯酸钠溶液 B.次氯酸钙溶液
C.新制氯水 D.氯化钙溶液
【答案】D
【解析】次氯酸钠和次氯酸钙溶液中均含有ClO-,可以使有色布条褪色,A、B项不符合题意;新制氯水中含有HClO,具有漂白性,能使有色布条褪色,C项不符合题意;氯化钙溶液不具有漂白性,不能使有色布条褪色,D项符合题意。
17.实验室制取氯气后,产生的尾气选用下列哪种方法处理最好( )
【答案】D
【解析】Cl2和NaOH反应,故可用NaOH溶液吸收Cl2。又因为Cl2为有毒气体,为防止其污染空气,所以应将导管插入液面以下。
18. 化学来源于生活,也服务于生活,下列有关生活中的化学知识叙述正确的是( )
A.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响
D.洁厕剂不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
【答案】B
【解析】活性炭具有吸附性,可以吸附氯气,同时使用时漂白效果不会增强,A项错误;氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐,B项正确;氯水中的次氯酸具有漂白性,能漂白pH试纸,C项错误;洁厕剂与“84”消毒液不能混用的原因是消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2,D项错误。
◆题型05 新制氯水的多重性质
19. (25-26高一上·甘肃武威·开学考试)已知酸性:HCl>H2CO3>HClO。在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是
A.新制氯水与液氯都呈黄绿色,两者均为混合物
B.新制氯水能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明氯水具有漂白性
C.向紫色石蕊试液中加入新制氯水,溶液先变红后褪色
D.将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明氯水中有HClO
【答案】C
【解析】A.液氯是液态Cl2,属于纯净物,而新制氯水含有多种成分,是混合物,因此A错误;
B.氯水使酸性高锰酸钾褪色是因Cl-的还原性导致其被氧化,而非漂白性,结论错误,B错误;
C.H+使石蕊变红,HClO的强氧化性使其褪色,现象与结论一致,C正确;
D.气泡是H+与反应生成CO2,是由于HCl酸性强于H2CO3,与HClO无关,D错误;
故答案为C。
20.(23-24高一下·云南普洱·期末)向试管中滴加试剂W,根据实验操作、现象得出的结论正确的是
选项
操作
试剂W
现象
结论
A
紫色石蕊溶液
溶液先变红后褪色
具有漂白性
B
溶液
产生白色沉淀
氯水中阴离子只有Cl-
C
溶液
有沉淀产生
氯水具有强氧化性
D
NaOH溶液
溶液颜色变浅
NaOH具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】氯气能与水反应,新制氯水的成分有:、、HClO、、、、。
【解析】A.氯水能使紫色石蕊溶液先变红色后褪色,是因为氯水中的HClO具有漂白性,本身不具有漂白性,故A错误;
B.氯水与溶液反应产生白色沉淀AgCl,是因为氯水中含有,但氯水中阴离子还有、,故B错误;
C.新制氯水中的能将硫化钠氧化为硫单质,反应方程式为Na2S+Cl2=2NaCl+S↓,说明氯水具有强氧化性,故C正确;
D.NaOH没有漂白性,氢氧化钠与氯气反应,导致新制氯水颜色变浅,故D错误;
选C。
21.(24-25高一上·天津河东·期末)如图是光照过程中氯水的变化,下列说法不正确的是
A.由图像可知,随着光照反应的进行,氯水的呈现下降的趋势
B.新制氯水中含有,,这三种分子
C.光照过程中,氯水中的次氯酸分解产生氧气
D.取少量氯水滴入几滴溶液,若出现白色沉淀证明氯水分解完全
【答案】D
【解析】A.随着光照的进行,不断发生反应,弱酸不断分解为强酸,氯水的大体呈现下降的趋势,A正确;
B.新制氯水是将氯气通入水中形成的,溶解在水中的氯气有一部分与水反应生成、和,则新制氯水中含有、、这三种分子,B正确;
C.次氯酸分解方程式为:,会产生氧气,C正确;
D.取少量氯水滴入几滴溶液,出现白色沉淀表明溶液中含有,因为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,也可能来源于盐酸电离的,也可能来自分解,无法证明氯水分解完全,D不正确;
故选D。
◆题型06 漂白粉与漂白液
22.城市生活用水可用漂白粉杀菌、消毒。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.将Cl2制成漂白粉的主要目的是使它转化为较稳定的物质,便于保存和运输
C.漂白粉是由Cl2与烧碱反应制得的
D.在使用漂白粉时最好与浓盐酸共用
【答案】B
【解析】漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,故A错误;氯水中的HClO具有漂白性,但易分解且不易保存、运输,所以制成固态漂白粉,故B正确;漂白粉是由氯气与石灰乳反应制得的,故C错误;漂白粉与浓盐酸发生反应生成氯气,且氯气有毒,故D错误。
23. 下列说法中正确的是( )
A.“84”消毒液是混合物,可以长期保存
B.“84”消毒液中含有次氯酸,所以“84”消毒液能使有色布条褪色
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易与空气中的二氧化碳和水反应
【答案】D
【解析】“84”消毒液是混合物,但不能长期保存;“84”消毒液中不含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。
24.漂白粉是生产生活中常用的消毒剂。
下列有关漂白粉的说法中,错误的是( )
①漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钙
②为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸
③漂白粉性质稳定,可以敞口存放
④漂白粉能与少量CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2和HClO
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】C
【解析】漂白粉的性质相对于HClO来说比较稳定,但在敞口存放过程中,会发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑,使漂白粉逐渐失效,故③错误;与少量CO2反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,与过量CO2反应时才生成Ca(HCO3)2,故④错误。
◆题型07 氯气的制备与性质探究综合实验
25.(25-26高一上·福建龙岩·开学考试)某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计如图所示的实验装置。
已知:该装置气密性良好,铜粉放在耐高温托盘内(托盘不与氯气反应,防止硬质玻璃管炸裂)。请回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式为 ;为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该通入氯气排尽装置中的空气。
(2)实验中,观察到D中颜色的变化为 。
(3)当观察到E装置中AgNO3溶液中出现 (填实验现象)时,点燃酒精灯加热;写出AgNO3溶液中发生反应的化学方程式: 和HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3。
(4)F中氢氧化钠溶液的作用是 。
【答案】(1)
(2)溶液先变红后褪色
(3) 白色沉淀
(4)吸收尾气中的氯气,防止污染空气
【分析】干燥的氯气与Cu加热生成CuCl2,为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该先通入氯气排尽装置中的空气;空试管作安全瓶,可以防止倒吸现象的发生;Cl2与水反应产生盐酸和次氯酸;Cl2与石蕊试液中的水反应产生盐酸和次氯酸,酸使石蕊试液变为红色,但HCl具有漂白性,又将红色物质氧化变为无色;在AgNO3溶液中,Cl2与水反应产生盐酸会发生反应产生AgCl白色沉淀,由于氯气是有毒气体,在尾气排放前先用NaOH溶液进行尾气处理,然后再排放,由此分析;
【解析】(1)由分析可知,A中铜和氯气在加热的时候生成氯化铜,方程式为:;
(2)Cl2与石蕊试液中的水发生反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO,使溶液显酸性,石蕊溶液遇到酸变红色,但HClO有漂白性,所以红色又褪去;
(3)在AgNO3溶液中,首先是氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,化学方程式为,然后是反应产生的盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,化学方程式为:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;
(4)氯气有毒,不能直接排放,但由于Cl2能与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,反应离子方程式为:Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O,故作用是吸收尾气中的氯气,防止污染空气。
26. (24-25高一上·广东惠州·期末)某小组同学在实验室制备、收集氯气,并进行氯水中相关物质的性质探究。
(1)实验室制备Cl2。
装置I中发生的化学反应方程式为 。
(2)氯水相关物质的性质探究。
①若装置Ⅳ中试剂b为H2O,可制得氯水。写出Cl2与H2O反应的离子方程式 。
②若装置Ⅳ中试剂b为CCl4,可制得Cl2的CCl4溶液(Cl2可溶于CCl4,且不与CCl4反应)。取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张干燥的红色纸条上,可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色,证明 。
(3)验证氯水中HClO光照分解的产物。
①如图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时,用数字化传感器采集的图像,下列纵坐标(y)代表的物理量与图像相符的是 (填字母)。
a.溶液漂白能力 b.氢离子浓度 c.溶液的颜色 d.氧气体积分数
②据此数据,可分析得到HClO在光照下分解的产物为 (写化学式)。
(4)若要模拟工业上制备漂白液,装置Ⅳ中试剂b为 ,制备漂白液的化学方程式为 。“84”消毒液露置于空气中,其有效成分在空气中CO2的作用下生成两种物质,其中一种是HClO,另一种是酸式盐 (写化学式)。
【答案】(1)
(2) Cl2+H2OH++Cl-+HClO 氯水中HClO具有漂白作用
(3) bd HCl、O2
(4) NaOH溶液 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O NaHCO3
【分析】装置Ⅰ中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰和氯气,发生的化学反应方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,由于浓盐酸易挥发,制取的氯气中含有HCl杂质气体,通入装置Ⅱ中饱和食盐水可除去HCl,再通过装置Ⅲ中浓硫酸干燥氯气,装置Ⅳ为氯气和NaOH溶液反应制取漂白液,蘸有NaOH溶液的棉花可吸收尾气中氯气,防止污染空气,据此分析解题。
【解析】(1)由分析可知,装置Ⅰ中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰和氯气,发生的化学反应方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)①Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO,故答案为:Cl2+H2OHCl+HClO;
②取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液,分别滴在三张红色纸条上,可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色,新制氯水中含有HClO,证明氯水中HClO具有漂白作用,故答案为:氯水中HClO具有漂白作用;
(3)①
a.氯水中含有次氯酸,光照条件下发生如下反应:2HClO2HCl+O2↑,生成强酸盐酸,溶液漂白能力减弱,a不合题意;
b.根据a的分析氯水中含有次氯酸,光照条件下发生如下反应:2HClO2HCl+O2↑,生成强酸盐酸,溶液酸性增强,氢离子的浓度增大,b符合题意;
c.新制氯水因溶有氯气而呈黄绿色,久置后氯水的成分只有HCl,溶液的颜色逐渐变浅至无色,C不合题意;
d.次氯酸光照分解生成氧气,所以溶液中氧气的浓度增大,装置内气体混合物中氧气的体积分数增大,d符合题意;
故答案为:bd;
②据此数据,可分析得到HClO在光照下分解的产物为HCl和O2,故答案为:HCl、O2;
(4)已知漂白液的有效成分是NaClO,则模拟工业上制备漂白液,装置Ⅳ中试剂b为NaOH溶液,制备漂白液的化学方程式为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,“84”消毒液露置于空气中,其有效成分在空气中CO2的作用下生成两种物质,其中一种是HClO,另一种是酸式盐,根据酸性强弱可知次氯酸钠能与空气中的二氧化碳反应生成HClO和NaHCO3,故答案为:NaOH;2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;NaHCO3。
◆题型08 含氯化合物的制备及性质
27.(24-25高一下·广东广州·期中)亚氯酸钠()主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,亚氯酸钠受热易分解,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图,下列说法正确的是
A.反应1中氧化剂和还原剂物质的量之比为
B.反应2中表现还原性
C.母液中回收到主要溶质为
D.减压蒸发主要原因是防止受热分解
【答案】B
【分析】氯酸钠在酸性环境下与二氧化硫反应生成硫酸钠和ClO2,母液中为硫酸钠;ClO2与H2O2在碱性条件下反应生成NaClO2,Cl元素化合价降低,ClO2为氧化剂,H2O2中O元素化合价升高,为还原剂;减压蒸发可能是为了防止NaClO2分解,据此回答。
【解析】A.反应1为2NaClO3+SO2= 2ClO2+ Na2SO4,中Cl化合价降低(作氧化剂),中S化合价升高(作还原剂),氧化剂和还原剂物质的量之比为2:1,A错误;
B.反应 2 中ClO2转化为NaClO2,Cl化合价降低,H2O2中O化合价升高,H2O2表现还原性,B正确;
C.反应 1 生成Na2SO4,母液中主要溶质为Na2SO4,不是,C错误;
D.减压蒸发主要是防止NaClO2受热分解(题目说亚氯酸钠受热易分解),不是防止H2O2分解,D错误;
故选B。
28.(24-25高一下·浙江丽水·期末)亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性、受热易分解,可用作漂白剂、食品消毒剂等,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示。已知高浓度的ClO2易爆炸,下列说法不正确的是
A.“反应1”需要通入N2稀释ClO2,以防发生爆炸
B.“反应2”中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
C.“反应1”中ClO2是还原产物,母液中主要成分是Na2SO4
D.若还原产物均为Cl-时,ClO2的氧化能力是等物质的量Cl2的2.5倍
【答案】B
【分析】由题给流程可知,反应1为二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水,反应2为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水,反应得到的亚氯酸钠在55℃条件下减压蒸发、冷却结晶、过滤得到亚氯酸钠,据此分析。
【解析】A.已知高浓度的易爆炸,反应1”需要通入稀释,以防发生爆炸,A正确;
B.“反应2”中发生反应的化学方程式为,H2O2是还原剂,ClO2是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,B错误;
C.反应1中二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水,Cl元素化合价由+5价下降到+4价,是还原产物,母液中主要成分是,C正确;
D.1 molCl2完全反应转移2mole-,1mol完全反应转移5 mole-,所以等物质的量的氧化能力是的2.5倍,D正确;
故选B。
◆题型09 氯及其化合物的转化
29.(24-25高一下·广东茂名·期末)部分含Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不正确的是
A.b可以与反应 B.干燥的a可以使有色布条褪色
C.可用e和HCl反应制取少量氯气 D.通入a可以去除溶液中的
【答案】B
【分析】根据图中氯元素的化合价及相应物质类别知,a为Cl2,b为ClO2,c为HClO,d为HClO4,e为次氯酸盐。
【解析】A.结合分析知,b为ClO2,ClO2是一种氧化剂,而(硫元素为+4价)具有还原性,二者可发生氧化还原反应,ClO2可将氧化为,自身被还原为,A正确;
B.a为Cl2,干燥的Cl2不具有漂白性,不能使有色布条褪色,但Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性,氯水能使有色布条褪色,B错误;
C.e为次氯酸盐,次氯酸盐可与HCl发生归中反应生成氯气,如次氯酸钠溶液和盐酸反应的离子方程式为,C正确;
D.a为Cl2,具有氧化性,可将氧化为,则通入a可以去除溶液中的,D正确;
故选B。
30.(2025高一下·广东·学业考试)如图为氯及其化合物的部分“价—类”二维图,下列推断不正确的是
A.a为无色气体 B.b的水溶液呈酸性
C.c在光照下易分解 D.d的水溶液可使红布条褪色
【答案】A
【分析】根据氯及其化合物的部分“价—类”二维图可知:a为Cl2,b为HCl,c为HClO,d为NaClO等次氯酸盐,然后根据物质的性质分析解答。
【解析】根据根据氯及其化合物的“价—类”二维图可知:a为Cl2,b为HCl,c为HClO,d为NaClO等次氯酸盐。
A.根据上述分析可知:a为Cl2,Cl2为黄绿色气体,不是无色气体,A错误;
B.根据上述分析可知:b为HCl,HCl在水中发生电离产生自由移动的H+、Cl-,由于溶液中含有大量H+,因此溶液显酸性,B正确;
C.根据上述分析可知:c为HClO,HClO不稳定,光照会发生分解反应产生HCl、O2,C正确;
D.根据上述分析可知:d为NaClO等次氯酸盐,其在水中与水反应产生HClO,HClO具有强氧化性,会将有色物质氧化变为无色物质,因此次氯酸盐的水溶液可使红布条褪色,D正确;
故合理选项是A。
31.(24-25高一上·福建宁德·阶段练习)下图中A~H均为中学化学中常见的物质,A、B、H是气体,它们之间有如下转化关系(反应中生成的水已略去)。
请回答以下问题:
(1)E是 (填化学式)。
(2)新制的A的水溶液中含有 分子,应保存在 色的试剂瓶中。
(3)写出上述反应①的化学方程式 ;写出上述反应⑤的化学方程式 。
【答案】(1)CaCO3
(2) Cl2、HClO、H2O 棕
(3) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 2HClO2HCl+O2↑
【分析】如图中A~H均为中学化学中常见的物质,A、B、H是气体,其G光照分解得到F和H,因此猜测可能是是次氯酸分解,则G为,H为,由转化关系图可知A是,B可与澄清石灰水反应生成沉淀,应为,则E为;C为,F和E反应生成D、B,则F为,D为,C、B和水反应生成E、G,据此回答。
【解析】(1)由分析可知E是;
(2)①根据分析可知,A为,新制的A的水溶液为氯水,,氯水中含有分子;
②新制氯水中见光易分解,应保存在棕色瓶中;
(3)①反应①为和石灰乳[主要成分为]反应,反应化学方程式为:;
②根据分析可知,G为,F为,H为,故反应方程式为: 。
考点三 氧化还原反应(重点)
◆题型01 氧化还原反应的概念
32.(25-26高三上·山西·开学考试)化学应用体现在生活的方方面面,下列应用涉及氧化还原反应的是
A.过氧化钠用作潜水艇供氧剂 B.生石灰用作干燥剂
C.食醋用于去除水垢 D.明矾用于净化黄河水
【答案】A
【解析】A.过氧化钠与水或CO2反应生成O2,氧元素化合价变化,涉及氧化还原反应,A正确;
B.生石灰与水反应生成氢氧化钙,无元素化合价变化,属于化合反应,B错误;
C.食醋与水垢反应为碳酸钙与乙酸反应生成乙酸钙、二氧化碳和水,属于复分解反应,无化合价变化,C错误;
D.明矾中Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附杂质,无化合价变化,D错误;
故答案为A。
33.(24-25高一下·河南驻马店·阶段练习)下列关于氧化还原反应的说法正确的是
A.失去电子的物质是氧化剂
B.氧化剂发生氧化反应
C.氧化还原反应的本质是电子的转移
D.反应前后元素化合价不变的反应一定是氧化还原反应
【答案】C
【解析】A.失去电子的物质是还原剂,而非氧化剂,氧化剂是获得电子的物质,故A错误;
B.氧化剂在反应中被还原(发生还原反应),而非氧化反应,故B错误;
C.氧化还原反应的本质是电子的转移(包括得失或偏移),故C正确;
D.氧化还原反应的定义是反应前后元素化合价发生变化的反应,若化合价不变则不属于氧化还原反应,故D错误;
答案选C。
◆题型02 氧化还原反应中电子转移的表示方法
34. 下列化学方程式中电子转移方向和数目分析正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
A.反应为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,S发生歧化反应:2个S从0价→-2价,1个S从0价→+4价,电子转移方向和数目为,故A错误;
B.反应为8NH3+6NO2=7N2+12H2O,NH3中N元素失电子化合价由-3升高为0,NO2中N元素得电子化合价由+4降低为0,电子转移方向和数目为,故B错误;
C.反应为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3中Cl元素得电子化合价由+5降低为0,HCl中Cl元素化合价由-1价升高为0价,电子转移方向和数目为,故C错误;
D.反应为2Fe+3Cl2=2FeCl3,Fe元素化合价由0升高为+3,Cl2中Cl元素化合价由0降低为-1,电子转移数目6e⁻,方向从Fe指向Cl,故D正确;
选D。
35.(25-26高一上·内蒙古·阶段练习)下列反应中,电子转移方向和数目正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
A.氯气与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应中转移电子数目为2,正确表示方法为,A错误;
B.氯化亚铁与氯气反应时,铁元素失去电子化合价升高被氧化,氯元素得到电子化合价降低被还原,正确表示方法为,B错误;
C.浓硫酸与硫化氢反应时,浓硫酸是反应的氧化剂,二氧化硫是还原产物,硫化氢是还原剂,硫是氧化产物,正确表示方法为,C错误;
D.KMnO4受热分解,Mn元素的化合价由+7价降至K2MnO4中+6价、MnO2中+4价,O元素的化合价由-2价升至O2中的0价,反应中共转移4e-,电子转移方向和数目表示为,D正确;
故选D。
◆题型03 常见的氧化剂和还原剂
36.(24-25高一上·安徽黄山·期末)工业上氯气主要用于生产塑料、合成纤维、染料、农药、消毒剂以及各种氯化物。某种制备氯气的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.反应①②③均为氧化还原反应
B.转化过程中CuO是中间产物
C.反应③中Cl2是还原产物
D.总反应为
【答案】D
【解析】A.反应①中CuO和HCl反应生成Cu(OH)Cl,没有化合价变化,反应②中Cu(OH)Cl反应生成Cu2OCl2和H2O,化合价也未发生变化,因此是非氧化还原反应,故A错误;
B.转化过程中CuO的质量与化学性质没有发生变化,是催化剂,故B错误;
C.反应③中Cu2OCl2与O2生成,氯元素价态升高,因此是氧化产物,故C错误;
D.根据反应①②③得到总反应为,故D正确;
故选D。
37. (24-25高一上·河南洛阳·期中)下列转化中,一定需要加入氧化剂才能实现的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.Fe2+→Fe3+,铁元素化合价由+2升高到+3价,即需要加入氧化剂,A正确;
B.H2O2→O2,虽氧元素化合价由-1升高到0,但过氧化氢可以自身分解生成氧气,B错误;
C.,Cr和O的化合价没有变,不需要氧化剂,C错误;
D.转化中各种元素化合价没有变,不需要氧化剂,D错误;
故选A。
38.(24-25高一上·四川眉山·期中)下列反应中,过氧化氢(H2O2)只作氧化剂的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.反应中,H2O2中的O元素显-1价,产物H2O中O元素显-2价,O2中O元素显0价,则H2O2既作氧化剂又作还原剂,A不符合题意;
B.反应中,Ag元素由+1价降为0价,则Ag2O作氧化剂,H2O2中O元素由-1价升高到0价,则H2O2作还原剂,B不符合题意;
C.反应中,没有元素化合价的变化,发生非氧化还原反应,C不符合题意;
D.反应中,H2O2中的O元素由-1价降低到-2价,则H2O2作氧化剂,KI中的I元素由-1价升高到0价,则KI作还原剂,D符合题意;
故选D。
39.(24-25高一下·贵州黔南·期末)交警常用装有重铬酸钾()的仪器检测司机是否酒后驾车,因为酒中的乙醇分子能使橙红色的重铬酸钾变成绿色的硫酸铬,其反应原理为。下列说法正确的是
A.氧化剂与还原剂物质的量之比为
B.乙醇发生了还原反应
C.的氧化性弱于的氧化性
D.反应消耗时,转移电子
【答案】D
【解析】A.氧化剂是,还原剂是C2H5OH,反应中两者的物质的量之比为2:3,A错误;
B.乙醇被氧化为乙酸,发生的是氧化反应,B错误;
C.作为氧化剂,其氧化性强于氧化产物CH₃COOH,C错误;
D.1mol 转化为2molCr3+,每mol得到6mol电子,因此消耗1mol K2Cr2O7时转移6mol电子,D正确;
故选D。
◆题型04 物质氧化性、还原性强弱的比较
40.(24-25高一上·上海·期中)已知的氧化性依次减弱,则下列反应在水溶液中不可能发生的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.在反应中,Cl2是氧化剂,FeCl3是氧化产物,由于氧化性Cl2>FeCl3,所以该反应能发生,A不符合题意;
B.在反应中,FeCl3是氧化剂,CuCl2是氧化产物,由于氧化性FeCl3>CuCl2,所以该反应能够发生,B不符合题意;
C.在反应中,KMnO4是氧化剂,Cl2是氧化产物,由于氧化性KMnO4>Cl2,所以该反应能发生,C不符合题意;
D.对于反应,若能发生,则存在氧化性KMnO4>PbO2,而实际上,氧化性PbO2>KMnO4,所以该反应不能发生,D符合题意;
故选D。
41.(24-25高一上·河北石家庄·期中)在稀硫酸中发生反应的几种离子的转化关系如图所示,下列说法错误的是
A.Mn3+在反应1和反应2中分别为氧化产物和氧化剂
B.反应3中Fe3+得电子,体现氧化性
C.还原性由强到弱的顺序为:Ce3+>Mn2+>Fe2+>I-
D.从氧化还原反应角度推测可能会发生反应:2Mn3++2I-=I2+2Mn2+
【答案】C
【分析】反应1:Ce4++Mn2+=Ce3++Mn3+、反应2:Mn3++Fe2+=Mn2++Fe3+、反应3:2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
【解析】A.反应1中,Mn2+作还原剂,Mn3+为氧化产物,反应2中,Mn3+转化为Mn2+,价态降低,则Mn3+是氧化剂,A正确;
B.反应3中,Fe3+转化为Fe2+,化合价降低,得电子,体现氧化性,B正确;
C.在氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物,则还原性Ce3+<Mn2+<Fe2+<I-,C错误;
D.因为还原性Mn2+<Fe2+<I-,所以从氧化还原反应角度推测,可能会发生反应:2Mn3++2I-=I2+2Mn2+,D正确;
故选C。
42.(24-25高一上·浙江嘉兴·期末)为探究的性质,某同学做了如下三个实验:
实验1:向溶液中滴加酸性溶液,有大量气体放出,溶液紫色褪去;
实验2:向溶液中滴加溶液,溶液迅速变黄,稍后有少许气体放出;
实验3:向中滴加,有大量气体放出。
下列说法不正确的是
A.三个实验中,放出的气体都是
B.实验1中做还原剂,实验2中溶液迅速变黄的过程中做氧化剂
C.实验3中,当有112mL气体生成时,理论上需要
D.通过实验可以得出氧化性强弱了:
【答案】C
【分析】实验1:酸性氧化生成O2,被还原,说明的氧化性强于H2O2;实验2:H2O2氧化为,自身被还原生成,说明H2O2的氧化性强于Fe3+;实验3:MnO2催化H2O2分解生成O2,气体为O2,据此分析;
【解析】A.根据分析可知三个实验中,放出的气体都是,A正确;
B.实验1中被氧化生成O2,做还原剂,实验2中氧化为,做氧化剂,B正确;
C.无气体的温度压强无法计算,C错误;
D.根据分析,氧化性强弱:,D正确;
故选C。
◆题型05 氧化还原反应的基本规律
43.(24-25高一上·广东东莞·阶段练习)根据氧化还原反应及其规律,下列判断正确的是
A.反应2FeSO4SO2↑+Fe2O3+SO3↑中,SO3是氧化产物
B.氧化还原反应中,有一种元素被氧化,则肯定有另一种元素被还原
C.氧化还原反应中金属单质只能作还原剂,非金属单质只能作氧化剂
D.反应+H2O=2+2H+不是氧化还原反应
【答案】D
【解析】A.从方程式可以看出,FeSO4 中S元素的化合价为+6 价,SO3中S元素的化合价也是+6价,化合价没有变化,所以SO3不是氧化产物,A项错误;
B.在氧化还原反应中,存在元素既被氧化又被还原,并不是有一种元素被氧化,就肯定有另一种元素被还原,如中,Cl元素既被氧化又被还原,B项错误;
C.在氧化还原反应中,金属单质只能失去电子,化合价升高,只能作还原剂;但是非金属单质不一定只能作氧化剂,如中Cl2既作氧化剂又作还原剂,C项错误;
D.从方程式可以看出,在反应前后中,Cr元素的化合价没有发生变化,没有元素化合价的升降,所以不是氧化还原反应,D项正确;
答案选D。
44.(24-25高二下·湖南长沙·期末)已知有如下反应:
①;②;③。下列说法正确的是
A.氧化性:
B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.向金属中滴入浓硝酸无明显变化,说明两者不能发生反应
D.向溶液中滴入酸性溶液,可发生反应:
【答案】D
【解析】A.在浓盐酸中作氧化剂,在稀盐酸中即可作氧化剂,说明的氧化性更强,氧化性顺序应为,A错误;
B.反应③中作为氧化剂,对应10 mol HCl被氧化(生成5 mol),氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5,B错误;
C.浓硝酸可能使Cr钝化(表面形成氧化膜),并非不反应,C错误;
D.的氧化性强于,能将氧化为,反应式电荷和原子均守恒,D正确。
故选D。
45.在一定条件下,RO+F2+aOH-===RO+2F-+H2O,下列叙述正确的是( )
A.n=2,a=2
B.n=2,a=1
C.RO中R的化合价为+6
D.n=1,a=2
【答案】D
【解析】从产物RO可知R显+7价,根据F的化合价变化可知电子转移数为2,结合得失电子守恒得出RO中R显+5价,则推出n=1,根据方程式中电荷守恒和元素守恒可知a=2,D项正确。
◆题型06 氧化还原反应的计算
46.在酸性高锰酸钾溶液中加入Na2O2粉末,高锰酸钾溶液褪色,其中发生反应的方程式为2KMnO4+8H2SO4+5Na2O2===2MnSO4+5O2↑+8H2O+5Na2SO4+K2SO4。下列判断正确的是( )
A.高锰酸钾是氧化剂,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.反应的氧化产物只有氧气
C.当反应产生标准状况下2.24 L O2时,反应转移的电子为0.1 mol
D.通常所说的酸性高锰酸钾溶液指的是滴加浓盐酸的高锰酸钾溶液
【答案】B
【解析】反应中KMnO4的Mn化合价由+7价降低为+5价,Na2O2中O化合价由-1价升高到0价;每生成5 mol O2转移10 mol e-,故生成标准状况下2.24 L O2 (即0.1 mol),转移0.2 mol电子。KMnO4能氧化浓盐酸,故酸性高锰酸钾溶液应指滴加稀硫酸的高锰酸钾溶液。
47. 已知:①(浓)(未配平);②检验的存在:。下列说法不正确的是
A.中存在一个过氧键(),则中硫元素的化合价为+7
B.反应②若有还原剂被氧化,则转移电子
C.与浓盐酸混合可得到黄绿色气体
D.反应①中消耗时,被氧化的为
【答案】A
【解析】A.-中存在一个过氧键,每个过氧键的O为-1价,其余O为-2价。设硫的化合价为x,则2x+2×(-1)+6×(-2)=-2,解得x=+6,而非+7,故A错误;
B.反应②中(+2价)被氧化为(+7价),每mol失去5mol电子。0.1mol还原剂()被氧化时,转移0.5mol电子,故B正确;
C.由反应②可知的氧化性强于,由反应①可知的氧化性强于,因此可氧化生成(黄绿色气体),故C正确;
D.反应①配平后为。每2mol对应10mol被氧化(生成5molCl2)。消耗0.2mol时,被氧化的为,故D正确;
故选A。
考点四 钠及其氧化物(难点)
◆题型01 钠的物理性质
48.中科院研究成果表明,利用金属钠、钾实现肿瘤高温消融的治疗新方法可用于杀死癌细胞。下列关于钠的叙述正确的是( )
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.钠燃烧时发出黄色火焰
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点很高
【答案】B
【解析】A项,钠硬度小,错误;C项,钠在空气中燃烧生成过氧化钠,错误;D项,金属钠的熔点低,低于100 ℃,错误。
49.实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是( )
A.钠在常温下是固体
B.钠的熔点很低
C.钠具有银白色的金属光泽
D.金属钠很软
【答案】B
【解析】从题干中“取出一小块金属钠”知,钠在常温下是固体;“用小刀切开”说明钠很软;切开后可看到钠具有银白色的金属光泽;没有加热将钠熔化,因此不能得出其熔点很低的性质。
◆题型02 钠与氧气反应
50. 取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象中,正确的描述是( )
①钠先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A.①② B.①②③
C.①④⑤ D.④⑤
【答案】C
【解析】Na熔点较低,加热时先熔化,燃烧时火焰为黄色,燃烧后生成Na2O2,为淡黄色固体。
51.现有2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此判断其产物是( )
A.只有氧化钠 B.只有过氧化钠
C.氧化钠和过氧化钠 D.无法确定
【答案】C
【解析】若2.3 g钠全部生成氧化钠,所得固体的质量为3.1 g;若2.3 g钠全部生成过氧化钠,所得固体的质量为3.9 g,因为3.1 g<3.5 g<3.9 g,氧化产物应为氧化钠和过氧化钠的混合物。
◆题型03 钠与水反应
52.将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的冷水中,甲同学认为可以观察到下列实验现象。其中正确的有( )
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面 ②钠立即与水反应,并有气体产生 ③反应后溶液变红色 ④钠熔化成光亮的小球 ⑤小球在水面上迅速游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
【答案】C
【解析】钠密度比水小,浮在水面上,故①错误;反应后生成NaOH,紫色石蕊试液变蓝,故③错误,故选C。
53. 下列关于钠与水反应的说法不正确的是( )
A.将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变蓝
B.将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应
C.钠投入水中会有大量氢气产生
D.钠投入滴有酚酞的水溶液中,烧杯中的溶液变红
【答案】B
【解析】将钠投入HCl中,钠先与盐酸反应,再与水反应,故选B。
54. 钠与水反应的实验过程如图①、②、③所示,下列有关说法不正确的是( )
A.图②中钠熔成小球,说明钠与水反应放热且钠的熔点低
B.图②中钠四处游动并嘶嘶作响,说明反应产生了气体
C.图③中滴加酚酞试液后溶液变红,说明有碱性物质生成
D.钠与水的反应中钠作氧化剂,水作还原剂
【答案】D
【解析】2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,Na失电子作还原剂,水作氧化剂,故选D。
◆题型04 钠与酸、碱、盐反应的实质
55.将一小块钠投入到盛有氯化镁溶液的试管里,不可能观察到的现象是( )
A.钠熔成小球并在液面上游动
B.有气体生成
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊
【答案】C
【解析】钠投入到氯化镁溶液中,先与水反应生成氢氧化钠和氢气,出现与水反应的类似现象;然后氢氧化钠与氯化镁发生复分解反应生成难溶物氢氧化镁,使溶液变浑浊,溶液底部不会有银白色物质生成。
56.把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.饱和NaOH溶液:有氢气放出,恢复至室温后溶液浓度变大
B.稀CuSO4溶液:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.MgCl2溶液:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.滴有紫色石蕊溶液的水:有氢气放出,溶液变为红色
【答案】C
【解析】A错,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;B错,Na与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,不会观察到紫红色的铜析出;C对,Na与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,有氢气放出,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,有白色沉淀生成;D错,Na与水反应生成NaOH和氢气,紫色石蕊溶液遇碱变蓝。
◆题型05 钠的制备、保存及用途
57. 下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是( )
A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
【答案】B
【解析】钠在自然界中只以化合态的形式存在,A项错误;实验室中用镊子取用钠,C项错误;取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,D项错误。
58.钛和钛的合金大量用于航空工业,有“空间金属”之称;钛还可以用来制造潜艇——钛潜艇,由于钛非常结实,能承受很高的压力,这种潜艇可以在深达4 500米的深海中航行。金属钛可由反应TiCl4+4Na4NaCl+Ti制得。
对于上述反应,下列说法正确的是( )
A.该反应说明钠是强还原剂,可用于冶炼金属
B.该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中
C.Ti是氧化剂
D.TiCl4是还原剂
【答案】A
【解析】由TiCl4+4Na4NaCl+Ti知,钠是强还原剂,可用于冶炼金属,A项正确;钠性质非常活泼,能用于还原熔融状态的TiCl4,但该反应不能在水溶液中进行,B项错误;该反应中,钛元素化合价降低,TiCl4是氧化剂,C、D项错误。
◆题型06 过氧化钠的性质
59. 有关钠及其化合物的说法正确的是
A.金属钠可以保存在水中
B.钠在空气中燃烧生成氧化钠
C.过氧化钠放置在空气中不会变质
D.过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源
【答案】D
【解析】A.金属钠与水反应生成NaOH和氢气,因此钠无法保存在水中,A错误;
B.钠在空气中燃烧生成过氧化钠,B错误;
C.过氧化钠会与空气中的和水反应生成、NaOH等物质,因此过氧化钠放置在空气中会变质,C错误;
D.过氧化钠与或水反应生成,因此过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源,D正确;
答案选D。
60. 下列判断正确的是( )
A.可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色
【答案】A
【解析】CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应,但与Na2O2反应时均能产生气体,因O2和CO2都是无色无味气体,故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生,水与Na2O2反应产生气泡,A项正确、B项错误;在纯氧中加热Na2O和Na2O2的混合物,Na2O会转化为Na2O2,C项错误;将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色,但因Na2O2具有漂白性,最后又会漂白红色的溶液,D项错误。
61. 下列关于Na2O2的叙述正确的是( )
A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成Na2O
B.Na2O2与水的反应中,Na2O2只作氧化剂
C.Na2O2属于碱性氧化物
D.Na2O2与CO2或H2O反应后,固体质量都将增大
【答案】D
【解析】Na2O2久置于空气中最终变成Na2CO3,A项错误;Na2O2与水反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,B项错误;Na2O2不属于碱性氧化物,C项错误;根据两反应中固体成分的变化:Na2O2Na2CO3、Na2O22NaOH可知,D项正确。
62.某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应。下列说法不正确的是( )
A.②中的大量气泡主要成分是氧气
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
【答案】D
【解析】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,A正确;过氧化钠与水反应生成了氢氧化钠,氢氧化钠是强碱,使酚酞溶液变成红色,B正确;过氧化钠与水反应可能生成了过氧化氢,过氧化氢具有强氧化性,能够使溶液褪色,C正确;生成的过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下发生了分解,生成氧气因此有气泡产生,D错误。
考点五 碳酸钠 碳酸氢钠(重点)
◆题型01 Na2CO3、NaHCO3的性质
63.(24-25高一上·广东广州·期中)下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的叙述正确的是
A.Na2CO3受热分解产生CO2
B.NaHCO3水溶液呈中性
C.Na2CO3和NaHCO3都能与酸反应生成CO2
D.在水中NaHCO3比Na2CO3溶解性大
【答案】C
【解析】A.NaHCO3受热分解产生CO2,A错误;
B.NaHCO3为强碱弱酸盐,碳酸氢根离子水解而使其溶液呈碱性,B错误;
C.碳酸钠和碳酸氢钠都能与酸反应生成CO2,C正确;
D.在水中Na2CO3比NaHCO溶解性大,D错误;
故选:C。
64.(24-25高一上·天津南开·期中)下列有关NaHCO3和Na2CO3的叙述正确的是
A.Na2CO3和NaHCO3均可用作食用碱
B.向NaHCO3和Na2CO3固体中分别加入少量水后,均伴随放热现象
C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,放出等质量的CO2
D.取这两种物质的饱和溶液各1mL分别滴加2滴酚酞溶液,NaHCO3溶液颜色较深
【答案】A
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠,水解溶液均显碱性,可用作食用碱,A正确;
B.碳酸氢钠溶解吸收热量,碳酸钠溶解释放热量,B错误;
C.与足量盐酸反应,碳酸钠、碳酸氢钠中碳原子相同时生成等量的CO2,则二者物质的量相同,但等质量的NaHCO3和Na2CO3的物质的量不相同,即产生的二氧化碳的质量不相同,C错误;
D.相同温度下,饱和Na2CO3溶液的碱性更强,滴加酚酞以后,溶液红色较深的是饱和Na2CO3溶液,D错误;
故答案为:A。
◆题型02 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
65. (24-25高一下·上海浦东新·期中)和是厨房中常见的两种盐。能鉴别这两种盐溶液的方法是
A.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量稀盐酸,观察有无气泡产生
B.分别向盛有稀盐酸的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无气泡产生
C.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量澄清石灰水,观察有无沉淀产生
D.分别向盛有澄清石灰水的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无沉淀产生
【答案】A
【解析】A.向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸时,首先生成碳酸氢钠,此时无气泡,而向碳酸氢钠溶液滴加稀盐酸立即产生CO2气泡,因此通过观察是否立即产生气泡可以鉴别,A正确;
B.向稀盐酸中滴加盐溶液时,盐酸过量,两者均立即反应产生气泡,无法鉴别,B错误;
C.澄清石灰水与和均反应生成CaCO3沉淀,无法鉴别,C错误;
D.澄清石灰水与和均反应生成CaCO3沉淀,无法鉴别,D错误;
故选A。
66.(24-25高一上·四川成都·期末)碳酸钠和氯化钠都是白色固体,下列鉴别方法和结论均正确的是
A.分别滴加2滴水,用温度计测定温度降低的是
B.焰色试验有黄色火焰的是
C.溶解后分别滴加溶液,产生沉淀的是
D.各取少量固体加蒸馏水溶解,滴加滴酚酞,溶液变红的是
【答案】D
【解析】A.碳酸钠(Na2CO3)溶解时放热,而氯化钠(NaCl)溶解时温度几部不变,故温度升高的是,A错误;
B.焰色试验中,Na+的焰色均为黄色,无法区分两者,B错误;
C.Na2CO3与AgNO3生成Ag2CO3沉淀,NaCl生成AgCl沉淀,两者均产生白色沉淀,无法鉴别,C错误;
D.Na2CO3溶液呈碱性,酚酞变红;NaCl溶液为中性,酚酞不变色,可明确区分,D正确;
故选D。
◆题型03 Na2CO3、NaHCO3的相互转化
67.除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质),选用试剂或方法正确的是( )
A.NaHCO3溶液(Na2CO3):Ca(OH)2溶液
B.CO2(HCl):饱和的Na2CO3溶液
C.CO2(HCl):NaOH溶液
D.Na2O2(Na2O):与氧气共热
【答案】D
【解析】NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均能与Ca(OH)2溶液反应,故A错误;CO2能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,应选用饱和的NaHCO3溶液除去CO2中的HCl,故B错误;CO2、HCl都能与NaOH溶液反应,故C错误;氧化钠与氧气发生反应:2Na2O+O22Na2O2,故D正确。
68. 现有混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体,下列有关提纯碳酸钠的方法正确的是( )
A.加入过量的氢氧化钠溶液
B.加入适量的盐酸
C.将固体充分加热,直到质量不变为止
D.加入氯化钙溶液
【答案】C
【解析】由于碳酸氢钠不稳定,受热时会分解生成碳酸钠、CO2和H2O,所以当碳酸钠固体中混有碳酸氢钠时可用加热的方法除去。
◆题型04 侯氏制碱法
69.1943年我国科学家侯德榜发明了联合制碱法,即将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品,已知:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,其过程如图所示:
下列说法正确的是
A.步骤①和步骤②中加入的气体顺序可以调换
B.步骤②采用的分离操作需要用到分液漏斗
C.步骤③得到的Na2CO3中可能含有NaHCO3,用澄清石灰水可以检验
D.步骤④得到的食盐水可循环使用,提高NaCl的利用率
【答案】D
【分析】向饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,过滤得到碳酸氢钠固体加热分解生成碳酸钠,母液中加入氯化钠析出氯化铵晶体,过滤得到氯化铵晶体和溶液B主要为氯化钠、氯化铵等,据此分析解题;
【解析】A.二氧化碳在饱和食盐水里溶解度小,氨极易溶解,故在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,加入的气体顺序不可以调换,A错误;
B.步骤②采用的分离操作为固液分离,需要用到漏斗,B错误;
C.步骤③得到的Na2CO3中可能含有NaHCO3,Na2CO3和NaHCO3均可与澄清石灰水产生白色沉淀,不可以检验,C错误;
D.步骤④得到的食盐水可循环使用,提高NaCl的利用率,节约资源,D正确;
故选D。
70.侯氏制碱法又称联合制碱法,是由我国化学家侯德榜发明的。侯氏制碱法的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.气体X是NH3
B.“吸收Ⅱ”时反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
C.向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液时反应的离子方程式为2HC+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+C+2H2O
D.向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出NH4Cl固体
【答案】C
【分析】饱和NaCl溶液中先通入NH3,此时溶液呈碱性,随后通入CO2,此时NaCl、NH3、CO2反应生成NaHCO3和NH4Cl,该条件下碳酸氢钠在水中的溶解度较小,结晶析出,过滤得到碳酸氢钠固体,煅烧碳酸氢钠得到碳酸钠,滤液中含有氯化铵,氯化铵经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到NH4Cl固体。
【解析】A.氨气易溶于水,向饱和食盐水中先通入氨气、再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,气体X是NH3、Y是CO2,A正确;
B.向饱和食盐水中先通入氨气、再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,“吸收Ⅱ”时反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,B正确;
C.向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液时,的系数定为1,反应的离子方程式为,C错误;
D.滤液主要为NH4Cl溶液,加入NaCl、通入NH3,增大了c(Cl-)、c(),都有利于NH4Cl结晶析出,故可析出NH4Cl固体,D正确;
故选C。
71.(24-25高一上·浙江温州·期中)我国化学家侯德榜先生改进国外的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如下图,以下说法不正确的是
A.该流程在生产纯碱的同时,还会产生副产品氯化铵
B.应先向沉淀池中的饱和食盐水通入过量二氧化碳,随后再通入足量的氨气
C.循环1使原料氯化钠的利用率大大提高,循环2中的气体为
D.可以通过向纯碱样品中加入足量稀硝酸后再加硝酸银溶液的方法,判断样品中是否含有
【答案】B
【分析】焦炭和水在高温下反应生成CO2和H2,H2和从空气中分离出来的N2合成氨气,氨气和CO2先后通入盛有饱和食盐水的沉淀池中生成溶解度较小的NaHCO3沉淀和NH4Cl,分离出NaHCO3煅烧得到纯碱,生成的CO2可以循环使用;母液中通入氨气可以分离出NH4Cl,剩余的含NaCl的溶液可以送回沉淀池中循环使用。
【解析】A.根据流程图,可知在生产纯碱的同时,还会产生副产品氯化铵,故A正确;
B.氨气的溶解度大于二氧化碳,为增大二氧化碳的溶解度,提高碳酸氢根离子浓度,应先向沉淀池中的饱和食盐水通入足量氨气,随后再通入足量的二氧化碳,故B错误;
C.母液分离出氯化铵后主要含氯化钠,循环1使原料氯化钠的利用率大大提高,碳酸氢钠煅烧放出二氧化碳气体,循环2中的气体为,故C正确;
D.向纯碱样品中加入足量稀硝酸除去碳酸钠,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,可判断样品中含有,否则不含,故D正确;
选B。
◆题型05 混合物中Na2CO3质量分数的计算
72. 下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是
A.取ag混合物充分加热,质量减少bg
B.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体
C.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液
D.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加bg
【答案】C
【解析】A.只有碳酸氢钠加热分解,由差量法可计算碳酸氢钠的质量,然后再计算碳酸钠的质量分数,能够测出混合物中碳酸钠的质量分数,A不符合题意;
B.加热后bg固体为氯化钠的质量,设碳酸钠的物质的量为x、碳酸氢钠的物质的量为y,则106x+84y=a,2x+y=,解方程计算出a、b,然后可计算出混合物中碳酸钠的质量分数,B不符合题意;
C.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液,由于没有沉淀或气体产生,无法求出与Na2CO3、NaHCO3相关的微粒的质量或物质的量,无法求出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数,C符合题意;
D.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加bg,即两种盐与硫酸反应生成CO2的质量为bg,设混合物中碳酸氢钠的质量为x,碳酸氢钠的物质的量为y,由题意可建立如下方程:84x+106y=a,44x+44y=b,解联立方程可得碳酸钠的物质的量,由此可计算混合物中碳酸钠的质量分数,D不符合题意;
73.(24-25高一下·浙江·期中)现有一份纯碱样品,已知其中含有氯化钠杂质。某化学实验小组为测定样品中碳酸钠的含量进行如下实验:
步骤Ⅰ:准确称量42.40g纯碱样品,加入适量蒸馏水溶解;
步骤Ⅱ:向上述溶液中逐滴加入溶液,直至不再产生沉淀为止;
步骤Ⅲ:将所得混合物过滤、洗涤、干燥,得到30.00g固体。
请计算:
(1)步骤Ⅲ中所得固体的物质的量为 mol。
(2)样品中的质量分数为 。
(3)下列实验方案中,能测定样品中碳酸钠质量分数的是 。
A.向步骤Ⅰ所得溶液逐滴加入标准盐酸完全反应,共消耗b mol的稀盐酸。经计算,测得样品中的质量分数为
B.向步骤Ⅰ所得溶液中加入足量稀硫酸,将生成的气体用碱石灰吸收,碱石灰增重a g。经计算,测得样品中的质量分数为
C.向步骤Ⅰ所得溶液中加入硝酸酸化,再加入足量的硝酸银溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得c g固体。
【答案】(1)0.30
(2)75%
(3)AC
【分析】称取42.40g纯碱样品加入适量蒸馏水溶解,后逐滴加入溶液,得到的沉淀为CaCO3,质量为30.00g。
【解析】(1)步骤Ⅲ中所得固体为CaCO3,质量为30.00g,物质的量为:;
(2)根据碳元素守恒,的物质的量为0.30mol,质量分数为:;
(3)A.向步骤Ⅰ所得溶液逐滴加入标准盐酸完全反应,共消耗b mol的稀盐酸,发生反应:,经计算,测得样品中的质量分数为,A符合题意;
B.向步骤Ⅰ所得溶液中加入足量稀硫酸,将生成的气体用碱石灰吸收,碱石灰可吸收产生的CO2和水且比例未知,无法测定样品中的质量分数,B不符合题意;
C.向步骤Ⅰ所得溶液中加入硝酸酸化,再加入足量的硝酸银溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得c g固体,固体为AgCl,根据氯元素守恒,NaCl的物质的量为:,样品中的质量分数为:,C符合题意;
故选AC。
◆题型06 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
74.(24-25高一下·四川成都·期末)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸,CO2的生成量与加入0.1mol/L盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A.0-a段只发生中和反应 B.ab段发生反应的离子方程式为+2H+=H2O+CO2↑
C.a=0.2 D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2:1
【答案】D
【分析】向和混 合溶液中滴加盐酸时,首先和发生反应:,继续滴加时, 盐酸与首先发生反应:,继续滴加时发生反应:,计算ab段消耗盐酸的体积,进而计算a的值,根据碳原子守恒可得碳酸钠的物质的量,b点溶液中溶质为,由氯原子守恒可得的物质的量,再根据钠离子守恒计算的物质的量。
【解析】A.在0~a范围内,先发生反应:,继续滴加时发生反应:,A错误;
B.ab段发生反应为:,该反应的离子方程式为:,B错误;
C.由图可知反应生成气体的物质的量为0.01mol,由可知ab段消耗HCl为0.01mol,消耗盐酸体积V(HCl)=0.01mol÷0.1 mol/L=0.1 L,故a=0.4-0.1=0.3,C错误;
D.由碳原子守恒可知为0.01mol,b点溶液中溶质为NaCl,由氯原子守恒可得,由钠离子守恒:,故原混合溶液中与的物质的量之比,D正确;
故答案选D。
75. (25-26高一上·江苏徐州·开学考试)将碳酸钠溶液置于密闭容器中,并向其中逐滴加入盐酸,得到如图所示的曲线合并图(左纵坐标为CO2的体积分数,右纵坐标为溶液的pH),下列说法正确
A.反映二氧化碳含量变化的曲线是a
B.当滴入盐酸60mL时,溶液中的溶质只含NaCl
C.当溶液pH为8时,溶液中开始有大量CO2生成
D.当溶液的pH由8变为4时,溶液中Na+质量减少
【答案】C
【分析】碳酸钠()溶液与盐酸()反应分两步进行:第一步反应:,此阶段加入盐酸,没有产生,溶液中因生成,碱性逐渐变弱,pH缓慢下降,对应曲线中盐酸体积0-40mL,体积分数基本为0,pH降低;第二步反应:,当第一步反应完全后,继续加盐酸,开始产生,随着反应进行,体积分数逐渐增大,溶液中不断消耗,酸性逐渐增强,pH下降,对应曲线中盐酸体积40mL之后。
【解析】A.碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳含量逐渐增加,则反映二氧化碳含量变化的曲线是b,故A错误;
B.加入盐酸体积40mL前几乎无气泡产生,发生的反应是盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠。加入盐酸40mL到80mL发生的是碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则当滴入盐酸60mL时,碳酸钠全部转化为碳酸氢钠,碳酸氢钠还有剩余未被盐酸消耗完,所以溶液中所含盐类溶质主要为NaCl和NaHCO3,故B错误;
C.从图像可知,开始二氧化碳的体积几乎不增长。但加入40mL盐酸,对应pH=8后,二氧化碳的体积分数快速增大,故C正确;
D.反应过程钠离子始终存在于溶液中,且滴入的盐酸不提供钠离子,所以实验过程中溶液中钠离子数目不变,钠离子质量不变,故D错误;
故选C。
76. (24-25高一上·天津和平·期末)向和的混合溶液中滴加的稀盐酸,生成的的质量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a内,只发生了酸碱中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为:
C.
D.原混合溶液中与的质量之比为
【答案】C
【分析】向和的混合溶液中滴加稀盐酸,反应顺序为先发生(酸碱中和反应),然后发生,最后发生。
【解析】A.在0 - a内,发生了与的中和反应以及与生成的反应,A错误;
B.ab段是与的反应,离子方程式为,B错误;
C.生成的物质的量,根据,ab段消耗的物质的量为0.01mol,浓度为,则ab段消耗盐酸体积,已知加入盐酸到b点时体积为,所以,C正确;
D.由C可知的物质的量为,消耗的物质的量为,则物质的量为,,,与质量比不是,D错误;
综上,答案是C。
◆题型07 Na2CO3、NaHCO3相关实验综合
77.(24-25高一上·浙江宁波·期中)为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如图装置和实验。下列说法正确的是
A.加盐酸过程中,产生气体的速度①>②
B.加盐酸前,①比②红色更深
C.图③可验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,其中甲为Na2CO3
D.完全反应后,气球体积①>②
【答案】B
【解析】A.Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,由反应方程式可以看出,Na2CO3溶液中滴加HCl,起初不产生气泡,而NaHCO3溶液中滴加盐酸,立即产生气泡,所以加盐酸过程中,产生气体的速度①<②,A不正确;
B.碱性溶液能使酚酞变红色,由于相同浓度Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3强,所以加盐酸前,①比②红色更深,B正确;
C.套管实验中,外管受热温度高于内管,验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性时,热稳定差的物质应放在内管,所以甲应为NaHCO3,C不正确;
D.Na2CO3、NaHCO3的物质量相等,盐酸足量,则完全反应后,根据碳元素守恒,产生CO2的体积相同,气球体积①=②,D不正确;
故选B。
78.(25-26高一上·福建龙岩·开学考试)某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如下几种实验方法。下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率快的是Na2CO3
B.当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C.加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是Na2CO3
D.装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,故无法鉴别
【答案】D
【解析】A.Na2CO3与盐酸反应分步进行,第一步发生反应:+H+=,不产生气体;第二步发生反应:+H+=CO2↑+H2O,产生CO2气体。而NaHCO3与盐酸直接发生反应:+H+=CO2↑+H2O,产生CO2气体,故反应产生气体速率更快的是NaHCO3,A错误;
B.当两种固体质量是1 g时,它们的物质的量分别是n(Na2CO3)=,n(NaHCO3)=,,当稀盐酸足量时,由碳元素守恒可知,NaHCO3反应生成CO2更多,气球体积更大,体积较小的是Na2CO3,B错误;
C.NaHCO3不稳定,受热发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,产生的CO2能够使石灰水变浑浊;Na2CO3稳定,受热不分解,故能够使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3,C错误;
D.Na2CO3能够与石灰水发生反应:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,生成CaCO3沉淀;NaHCO3也能够与石灰水发生反应:NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O+NaOH或者发生反应:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O+Na2CO3,也生成CaCO3沉淀,可见Na2CO3、NaHCO3两者均能反应产生白色浑浊,因此无法鉴别,D正确;
故合理选项是D。
79.钠元素在自然界中以多种化合物的形式存在,钠及其化合物在生产和生活领域有着广泛的应用。
Ⅰ.某课外活动小组设计了下列装置,验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
实验步骤:
步骤1:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在处;
步骤2:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在处。
(1)装置②中的试剂是 (填标号)。
a.饱和溶液 b.饱和溶液 c.浓溶液
(2)步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象是 。
(3)用双线桥法表示过氧化钠与二氧化碳反应的电子转移情况: 。
(4)下列有关、和的说法中不正确的是 。
a.相同条件下的溶解度:
b.中阳离子与阴离子个数比为
c.可以用通入足量的方法除去溶液中的杂质
d.和固体中分别加入几滴水后,测得温度较高的是
e.在密闭容器中投入一定量的和,在下充分反应。若残留固体为纯净物,则起始时应满足的条件是
Ⅱ.实验室配制的NaOH溶液并探究NaOH的部分性质。
(5)需用托盘天平称量固体 。
(6)下列实验操作可能导致配制的溶液浓度偏高的是 。
a.容量瓶内原来存有少量的水 b.定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出
c.没有洗涤烧杯和玻璃棒 d.定容时俯视刻度线
(7)取一定体积该溶液于试管中,再向其中通入一定量的气体,充分反应后向所得溶液中逐滴加入盐酸,所加入盐酸溶液的体积与产生气体体积(标准状况)的关系如图所示:
①当盐酸的体积加到时,溶质的物质的量之比为 。
②写出AB段所发生反应的离子方程式: 。
【答案】(1)a
(2)木条复燃
(3)
(4)be
(5)4.0
(6)d
(7) 或
【分析】分析装置,可知装置①发生的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,制得的CO2气体中混有HCl,装置②用于除去二氧化碳中混有的HCl气体;该套装置用于验证二氧化碳与过氧化钠反应需要与水接触,因此装置④⑤为对照实验,从装置②导出的CO2气体含有水分,故装置③应用于干燥CO2,当打开弹簧夹K2,关闭K1,生成的二氧化碳被干燥,干燥的CO2通过过氧化钠,反应后的气体通过碱石灰,观察到步骤1中木条不复燃,当打开弹簧夹K1,关闭K2,潮湿的CO2通过过氧化钠,反应后的气体通过碱石灰,观察到步骤2中木条复燃,据此分析解题。
【解析】(1)由分析可知,可用饱和碳酸氢钠溶液除掉二氧化碳中的气体。
(2)步骤2中产生了氧气,因此可以看到带火星木条再度燃烧起来;
(3)
过氧化钠和二氧化碳反应,生成Na2CO3和O2,该反应属于氧化还原反应,其中过氧化钠不仅是氧化剂,也是还原剂,用双线桥法表示该反应的电子转移为:;
(4)a.Na2CO3易溶于水,NaHCO3可溶于水,相同条件下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,a正确;
b.中含钠离子和过氧根离子,阳离子与阴离子个数比,b错误;
c.向Na2CO3溶液中通入足量的CO2,发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,因此可以用通入足量CO2的方法除去NaHCO3溶液中的Na2CO3杂质,c正确;
d.Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热,因此向等量的Na2CO3和NaHCO3固体中加入几滴水,测的温度较高的是Na2CO3,d正确;
e.设投入和,在下充分反应,若残留固体为纯净物,则固体产物为碳酸钠,根据元素守恒,,则,则起始时,e错误;
答案选be;
(5)没有规格为480mL的容量瓶,按照“大而近”的原则,选择500mL容量瓶,因此要配制500mL0.2mol·L-1的NaOH溶液,需要NaOH固体的质量为500×10-3L×0.2mol·L-1×40g·mol-1=4.0g。
(6)a.定容时需要加入蒸馏水,因此容量瓶内原来存有少量的水,不影响配制的溶液浓度,a项不符合题意;
b.定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出,部分溶质也被吸出,所得溶液浓度偏低,b项不符合题意;
c.没有洗涤烧杯和玻璃棒,部分溶质没有转移到容量瓶中,所得溶液浓度偏低,c项不符合题意;
d.定容时俯视刻度线,使得加入的水少,导致溶液体积偏小,所得溶液浓度偏高,d项符合题意;
答案选d。
(7)分析题给体积图,可知,当盐酸的体积加到25mL时才有CO2气体生成,说明发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3。
①由图可知,当盐酸的体积加到时,部分碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳,故所得溶液中所含溶质为、;加入的盐酸中氯离子全部转化为氯化钠,则溶质、的物质的量之比为或、的物质的量之比为。
②段所发生的反应为碳酸氢钠和稀盐酸的反应,离子方程式为。
◆题型08 钠及其化合物的转化
80.(24-25高二下·内蒙古呼和浩特·期末)钠及其化合物的部分转化关系如图。下列说法正确的是
A.反应①:工业上通过电解NaCl溶液可以制得钠
B.反应②:Na与少量的反应会生成,与足量的反应会生成
C.反应③:与足量反应转移电子的物质的量为1mol
D.反应④:消耗,转移电子的物质的量为1mol
【答案】C
【分析】电解熔融的NaCl制取金属钠和氯气,Na与氧气加热生成,和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠和氯气反应生成次氯酸钠、氯化钠和水。
【解析】A.工业上通过电解熔融NaCl制取金属钠,而非电解NaCl溶液,因为溶液中会优先放电生成,A错误;
B.Na与氧气反应的产物由反应条件决定,常温生成,加热生成,与氧气的量无关,B错误;
C.反应③中,2mol与水反应转移2mol电子,故1mol转移1mol电子,C正确;
D.未说明氯气是否处于标准状况,22.4L氯气的物质的量不确定,无法计算转移电子数,D错误;
故答案选C。
81.不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A.Na投入水中会沉入底部并四处游动
B.上述转化中只有分解反应和置换反应
C.反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D.向足量Na2O2固体中通入1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,共产生16gO2
【答案】D
【解析】A.金属钠的密度比水小,浮在水面上,不是沉在底部,A项错误;
B.钠及其化合物的转化中还涉及化合反应等,如反应①:钠与氧气在加热条件下生成过氧化钠,B项错误;
C.碳酸钠可以继续反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3,碳酸钠和氢氧化钙可以通过复分解反应生成NaOH,C项错误;
D.Na2O2与H2O和CO2反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+ O2。根据方程式的关系可知,足量Na2O2固体中通入1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,采用极限法,若为1mol H2O,产生16gO2,若为1mol CO2,产生16gO2,则1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,共产生16gO2,D项正确;
故答案选D。
82.(24-25高一上·新疆·阶段练习)图为钠及其化合物的“价—类”二维图,请回答下列问题:
(1)物质①通常将其保存在 中,物质①与水反应的离子方程式为: 。
(2)写出淡黄色固体②与二氧化碳反应的化学方程式并画出双线桥表示该反应电子转移的方向和数目: 。
(3)从核心元素价态的视角看,中H元素的化合价为 ,从H元素的价态分析,常用作 。(填“氧化剂”或“还原剂”)。写出与水反应的化学方程式 。
(4)胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用适量的小苏打,能治疗胃酸过多,请写出其反应的离子方程式: 。
(5)通过化学反应角度鉴别碳酸钠与碳酸氢钠溶液: 。(简述一种实验操作、现象、结论)
【答案】(1) 煤油(或石蜡油)
(2)
(3) -1 还原剂 NaH + H2O = NaOH + H2↑
(4)HCO + H+= CO2↑+ H2O
(5)实验操作:滴加CaCl2溶液(或BaCl2溶液),现象:一支产生白色沉淀,另一支无明显现象,结论:产生沉淀的为Na2CO3,无现象的为NaHCO3
【分析】根据题目信息可知,物质①为钠元素的单质,②为钠元素的氧化物,②可能是氧化钠或者是过氧化钠,本题按照钠单质及其化合物的性质作答。
【解析】(1)钠单质化学性质活泼,需隔绝空气和水保存,通常用煤油或石蜡油覆盖。与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为
(2)
淡黄色固体为过氧化钠,其与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,属于歧化反应,过氧化钠中的氧元素为-1价,其化合价部分升高(生成O2)、部分降低(生成Na2CO3),故双线桥为;
(3)NaH中氢为-1价,具有强还原性,常用作还原剂。与水反应时,H-被氧化为H2,水中的H+被还原为H2,化学方程式为NaH + H2O = NaOH + H2
(4)碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳和水,离子方程式为HCO + H+= CO2↑ + H2O
(5)碳酸钠与钙离子或钡离子反应生成白色沉淀,而碳酸氢钠无明显现象,据此可鉴别二者。
考点六 离子反应(重点)
◆题型01 强电解质与弱电解质的判断
83.下列关于强、弱电解质的叙述正确的是( )
A.强电解质在溶液中完全电离,弱电解质在溶液中不电离
B.强酸和强碱一定是强电解质,在稀溶液中都能完全电离
C.强电解质溶液的导电能力一定很强,弱电解质溶液的导电能力一定很弱
D.难溶性化合物一定都不是强电解质
【答案】B
【解析】强电解质在水溶液中完全电离,弱电解质在水溶液中部分电离,A不正确。比较不同电解质溶液导电能力的强弱应在相同条件下进行,如不限制条件,强电解质的稀溶液的导电能力可能不如弱电解质的浓溶液的导电能力强,C不正确。电解质的强弱与其溶解性无关,D不正确。
84.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11
(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
【答案】C
【解析】铁既不是电解质,也不是非电解质,A错误;NH3是非电解质,BaSO4是强电解质,B错误;碳酸钙是盐,为强电解质,磷酸是中强酸,是弱电解质,乙醇是非电解质,C正确;Fe(OH)3和H2O都是弱电解质,D错误。
◆题型02 电解质溶液的导电性和导电能力
85.(24-25高一上·广西南宁·阶段练习)常温下,将含有酚酞的Ba(OH)2溶液平均分成两份,分别逐滴滴加稀H2SO4和Na2SO4溶液,测得混合溶液的电导率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.甲曲线对应Ba(OH)2与Na2SO4的反应
B.甲曲线上的M点时溶液中几乎没有自由移动的离子
C.乙曲线导电能力先减后增,则溶液由红色变为无色后又变红
D.甲、乙曲线的反应过程中均只有Ba2+、SO浓度的减小
【答案】B
【分析】Ba(OH)2和稀硫酸恰好完全反应时,溶液中存在的物质是BaSO4和H2O,BaSO4是难溶性的电解质、H2O为弱电解质,此时溶液中离子浓度几乎为0,溶液几乎不导电;Ba(OH)2和Na2SO4恰好完全反应时,溶液中物质为NaOH、BaSO4和H2O,NaOH是可溶性的强电解质,溶液导电能力较强,所以甲曲线对应Ba(OH)2与H2SO4的反应、乙曲线对应Ba(OH)2与Na2SO4的反应,据此分析解题。
【解析】A.通过以上分析知,甲曲线对应Ba(OH)2与H2SO4的反应、乙曲线对应Ba(OH)2与Na2SO4的反应,A错误;
B.甲曲线上的M点时溶液几乎不导电,所以甲曲线上的M点时溶液中几乎没有自由移动的离子,B正确;
C.乙曲线导电能力先减后增,溶液中的溶质:开始时是Ba(OH)2,随着Na2SO4的滴加,n[Ba(OH)2]逐渐减小、n(NaOH)逐渐增加,二者恰好完全反应时,n[Ba(OH)2]=0,继续滴加Na2SO4溶液,溶液中的溶质为NaOH、Na2SO4,溶液体积逐渐增加,c(OH-)逐渐减小,则溶液由红色变浅,当加入大量Na2SO4溶液后,溶液几乎为中性时,溶液变为无色,C错误;
D.甲曲线的离子反应方程式为Ba2++ SO+2H++2OH-=BaSO4↓+2H2O,乙曲线的离子方程式为Ba2++ SO=BaSO4↓,甲中Ba2+、SO、H+、OH-的减小,D错误;
故答案为:B。
86.(24-25高一上·山东日照·期中)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入等浓度的NaHSO4溶液,测得溶液的电导率随时间的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.点溶液中主要的溶质为NaOH
B.点对应的溶液呈中性
C.段对应的离子方程式为
D.段电导率增大的主要原因是过量的NaHSO4电离出的离子导电
【答案】C
【分析】向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液,开始到a点Ba(OH)2与NaHSO4反应的化学方程式为:Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH,则图中a点溶液中的溶质是NaOH,发生的离子反应是OH-+Ba2++H++=BaSO4↓+H2O,从开始到a点溶液中Ba2+、OH-的数目在减少,a点时Ba2+恰好反应完全,继续滴入NaHSO4溶液,ab段发生的化学反应方程式为:NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O,发生反应的离子反应方程式为:OH-+H+=H2O,则图中b点溶液中的溶质是Na2SO4,继续滴入NaHSO4溶液,NaHSO4溶液过量,c点对应的溶液中溶质有Na2SO4、NaHSO4,共2种,据此分析。
【解析】A.由析可知,a点溶液中主要的溶质为NaOH,A正确;
B.由分析可知,b点溶质是Na2SO4,对应的溶液呈中性,B正确;
C.由分析可知,ab段对应的离子方程式为:OH-+H+=H2O,C错误;
D.由分析可知,b点溶液中的溶质是Na2SO4,继续滴入NaHSO4溶液,NaHSO4溶液过量,c点对应的溶液中溶质有Na2SO4、NaHSO4,所以bc段电导率增大的主要原因是过量的NaHSO4电离出的离子导电,D正确;
故答案为:C。
87.(24-25高一上·广东惠州·阶段练习)某化学社团进行实验探究,使用如图所示的装置探究溶液中离子浓度的变化(搅拌装置略),下列实验组中灯光变化能出现“亮暗(或灭)亮”现象的是(已知:所给溶液的浓度均相等)
选项
A
B
C
D
实验装置
试剂a
溶液
HCl溶液
NaOH溶液
溶液
试剂b
溶液
NaOH溶液
溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】溶液导电性强弱与离子浓度成正比,实验时灯泡能出现由“亮→暗(或灭)→亮”,说明在滴加溶液过程中导致离子浓度减小,最终为0,再继续滴加溶液,离子浓度逐渐增大。
【解析】A.氢氧化钡为强电解质,硫酸铜滴入氢氧化钡溶液中,发生反应生成氢氧化铜和硫酸钡沉淀,溶液导电性减弱,过量后导电性增强,出现“亮→暗(或灭)→亮”现象,A符合题意;
B.氯化氢和氢氧化钠均为强电解质,且二者反应生成强电解质氯化钠,随溶液滴入溶液导电性几乎不变,不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象,B不符合题意;
C.水中加入氢氧化钠溶液,灯泡逐渐变亮,C不符合题意;
D.硫酸钾是强电解质,加入氯化钡后生成硫酸钡沉淀和氯化钾,导电能力变化不明显,,D不符合题意;
答案选A。
◆题型03 离子反应的概念
88.(25-26高一上·河南鹤壁·开学考试)下列反应可以用同一离子方程式表示的是
A.HCl溶液+Na2CO3溶液、HCl溶液+NaHCO3溶液
B.NaOH溶液+HCl溶液、Ba(OH)2溶液+H2SO4溶液
C.BaCl2溶液+H2SO4溶液、Ba(OH)2溶液+CuSO4溶液
D.Na2CO3溶液+HCl溶液、Na2CO3溶液+H2SO4溶液
【答案】D
【解析】A.HCl溶液与Na2CO3溶液反应的离子方程式为,而HCl溶液与NaHCO3溶液反应的离子方程式为,两者不同,A错误;
B.NaOH溶液与HCl溶液反应的离子方程式为,而Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀和水的离子方程式为,两者不同,B错误;
C.BaCl2溶液与H2SO4溶液反应的离子方程式为,而Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应生成BaSO4和Cu(OH)2两种沉淀,离子方程式为两者不同,C错误;
D.Na2CO3溶液与HCl溶液、Na2CO3溶液与H2SO4溶液的反应均为碳酸根与强酸反应生成CO2和水,离子方程式均为,D正确;
故选D。
89.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是
A.氢氧化钡溶液和盐酸的反应 B.碳酸钠溶液和氯化钙溶液的反应
C.氢气和氧化铜反应生成铜和水 D.铁和硫酸铜溶液的反应
【答案】C
【解析】A.氢氧化钡溶液和盐酸的反应生成水和氯化钡,实质是氢离子和氢氧根的反应,属于离子反应,A不选;
B.碳酸钠溶液和氯化钙溶液的反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,实质是碳酸根和钙离子的反应,属于离子反应,B不选;
C.氢气和氧化铜反应生成铜和水,没有离子参与反应,不属于离子反应,C选;
D.铁和硫酸铜溶液的反应生成铜和硫酸亚铁,实质是铜离子和铁的反应,属于离子反应,D不选;
故选C。
◆题型04 离子方程式的书写及正误判断
90.(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)下列离子方程式正确的是
A.金属钠加入胆矾溶液中:
B.实验室用大理石制取二氧化碳:
C.小苏打和白醋自制汽水饮料:
D.胆矾溶液和反应:
【答案】C
【解析】A.钠是活泼金属,优先与溶液中的水反应,而不是直接置换,生成的 会与 形成沉淀,总的离子方程式:,A错误;
B.大理石()是难溶固体,应写化学式,不能拆分为 ,正确写法:,B错误;
C.白醋中的醋酸(弱酸)与小苏打()反应生成 ,符合实验现象和离子方程式规则,C正确;
D.胆矾溶液()与反应时,和也会生成沉淀,原式遗漏了该部分反应,完整写法:,D错误;
故选C。
91.(24-25高一上·广西柳州·阶段练习)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A.过量通入饱和碳酸钠溶液:
B.向溶液中加入金属钠:
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:
D.将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合:
【答案】A
【解析】A.由于在相同温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度,因此过量通入饱和碳酸钠溶液中后会产生碳酸氢钠沉淀,离子方程式为:,故A正确;
B.向溶液中加入金属钠,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,离子方程式为:,故B错误;
C.硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水,离子方程式为:,故C错误;
D.硝酸银为强电解质,应该要拆开,因此硝酸银溶液与氯化钠溶液混合: ,故D错误;
故答案选A。
◆题型05 离子共存
92.(25-26高一上·安徽阜阳·开学考试)某无色透明溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,此溶液中一定能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】无色透明溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,说明该溶液呈碱性,含有大量的,据此解答。
【解析】A.均为无色离子,彼此不反应且与不反应,可大量共存,A正确;
B.Ba2+与生成BaSO4沉淀,不能大量共存,B错误;
C.Mg2+在碱性溶液中生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,C错误;
D.与反应生成,Fe2+在碱性溶液中生成Fe(OH)2沉淀,且Fe2+为浅绿色,不符合无色条件,D错误;
故选A。
93.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.氨水溶液:
B.盐酸:
C.溶液:
D.溶液:
【答案】A
【解析】A.氨水溶液中存在大量,选项中的、、、之间均不发生反应,且与氨水不发生反应,可以大量共存,A正确;
B.盐酸溶液中含大量,会与反应生成和,无法大量共存,B错误;
C.溶液中含,会与结合生成沉淀,无法大量共存,C错误;
D.溶液具有强氧化性,会被氧化(尤其在酸性条件下),发生氧化还原反应,无法大量共存,D错误;
故选:A。
◆题型06 离子推断
94.(24-25高一下·浙江湖州·期末)某无色溶液可能含有Na+、、Cl-、、、H+、Cu2+中的几种,且所含离子的物质的量浓度均相等。依次进行下列实验(每步所加试剂均过量):
(1)取少量原溶液滴加2~3滴紫色石蕊试液,溶液变红;
(2)另取100mL原溶液,滴加BaCl2溶液和稀盐酸,过滤得2.33g白色沉淀;
(3)向(2)过滤所得的滤液加入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成。
下列结论正确的是
A.该实验无法确定原溶液是否含有Cl-
B.原溶液中一定含有,且物质的量为0.01mol
C.无法确定原溶液是否存在Na+,可通过焰色试验确定
D.原溶液中一定含有Na+、、H+,浓度均为0.1mol·L-1
【答案】D
【分析】含有Cu2+的溶液呈蓝色,无色溶液中一定不含Cu2+;、与H+反应放出二氧化碳,、与H+不能共存;(1)取少量原溶液滴加2~3滴紫色石蕊试液,溶液变红,说明溶液呈酸性,则含有H+,不含、;(2)另取100mL原溶液,滴加BaCl2溶液和稀盐酸,过滤得2.33g白色沉淀,沉淀为硫酸钡,n(BaSO4)=n()=0.01mol;所含离子的物质的量浓度均相等,则n(H+)=0.01mol,根据溶液电荷守恒,一定存在Na+,一定不存在Cl-。综上,原溶液中一定含有Na+、、H+,一定不含有Cu2+、、和Cl-,据此解答。
【解析】A.由分析可知,原溶液一定不含有Cl-,A错误;
B.步骤(2)生成2.33g BaSO4沉淀,对应0.01mol,即所取的100mL原溶液中含有0.01mol,但原溶液的体积未知,无法计算含有的物质的量,B错误;
C.由实验(2)可知,n(BaSO4)=n()=0.01mol,所含离子的物质的量浓度均相等,则n(H+)=0.01mol,根据溶液电荷守恒,一定存在Na+,无需焰色试验即可确定,C错误;
D.由分析可知,原溶液中一定含有Na+、、H+,浓度均为0.1mol·L-1,D正确;
故选D。
95.(24-25高一下·湖北襄阳·期末)某无色溶液可能含有Cu2+、Na+、K+、Ag+、、、中的几种离子,且浓度均为1 mol/L,为确定溶液的组成,现做如下实验:
① 滴加过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,将沉淀滤出。
② 向①的沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解。
③ 向①的滤液中加入AgNO3溶液,又产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。
下列推断错误的是
A.原溶液中不可能含有Cu2+、和
B.原溶液中若含有Ag+,则可能含有Na+
C.原溶液中若含有Na+,则一定含有K+
D.原溶液中若含有,则一定不含
【答案】B
【分析】溶液无色,一定不含Cu2+;①滴加过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,溶液中至少含有Ag+、、之一;② 向①的沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解,沉淀一定不是碳酸钡,则原溶液中一定不含,一定含有Ag+或;③ 向①的滤液中加入AgNO3溶液,又产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀一定是氯化银,由于①滴加过量的BaCl2溶液引入氯离子,所以不能判断原溶液中是否含有Cl-。若含Ag⁺,则阴离子只能为,根据电荷守恒,阳离子仅Ag+;若不含Ag+,则一定含,阳离子只能含Na+、K+,根据电荷守恒,阴离子只能为;
【解析】A.根据以上分析,原溶液中不可能含有Cu2+、和,故A正确;
B.若含Ag+,则阴离子只能为,根据电荷守恒,阳离子仅Ag+,故B错误;
C.根据以上分析,若含Ag+,则阴离子只能为,根据电荷守恒,阳离子仅Ag+;若不含Ag+,则一定含,阳离子只能含Na+、K+,根据电荷守恒,阴离子只能为,则原溶液中若含有Na+,则一定含有K+,故C正确;
D.若不含Ag+,则一定含,阳离子只能含Na+、K+,根据电荷守恒,阴离子只能为,所以原溶液中若含有,则一定不含 ,故D正确;
选B。
96.(24-25高一上·福建三明·阶段练习)某无色透明溶液中可能存在大量、、、中的一种或几种,请回答下列问题:
(1)不用做任何实验就可以肯定溶液中不存在的离子是 。
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不消失,说明原溶液中肯定存在的离子是 。
(3)取(2)的滤液加过量的NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子是 ,生成沉淀的离子方程式为 。
(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是_______(填序号)。
A. B. C. D.
【答案】(1)Cu2+
(2)Ag+
(3) Mg2+ Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
(4)B
【解析】(1)铜离子是蓝色的,故可以排除不含铜离子;
(2)加硝酸排除了其他离子的干扰,生成的白色沉淀是氯化银,故原溶液中肯定存在的离子是Ag+,有关方程式为Ag++Cl-=AgCl↓;
(3)故取(2)的滤液加入过量的NaOH溶液,出现白色沉淀只可能是氢氧化镁,说明原溶液中肯定存在的离子是Mg2+;离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(4)氯离子会和银离子反应生成氯化银沉淀,碳酸根和氢氧根与镁离子反应生成沉淀,故可能存在的离子只有。
考点七 海洋化学资源的综合利用(重点)
◆题型01 粗盐提纯
97.(24-25高一下·内蒙古包头·期中)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、,粗盐经过溶解→除杂1→过滤→除杂2→操作X的一系列步骤获得精盐,并将其配制成饱和食盐水,利用侯氏制碱法制备纯碱。下列说法错误的是
A.除杂1时,依次向粗盐水中加入足量的Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液
B.操作X为蒸发浓缩、冷却结晶,需要使用表面皿、玻璃棒
C.侯氏制碱法制备NaHCO3时,应向饱和食盐水中先通入足量NH3,再通入CO2
D.可用AgNO3溶液和稀硝酸检验Na2CO3中是否含有NaCl
【答案】B
【解析】A.除杂1时,依次加入Ba(OH)2和Na2CO3,Ba(OH)2可同时去除Mg2+(生成Mg(OH)2)和(生成BaSO4),后续加入Na2CO3可去除Ca2+和过量Ba2+(生成CaCO3和BaCO3),顺序合理,A正确;
B.氯化钠溶液经操作X后得到氯化钠固体,操作X为蒸发结晶(非冷却结晶),需要使用蒸发皿和玻璃棒,B错误;
C.侯氏制碱法中,先向饱和食盐水中通NH3使溶液碱性增强,促进CO2吸收,从而生成NaHCO3,C正确;
D.AgNO3与Cl-生成AgCl沉淀(不溶于稀HNO3),而与AgNO3生成的Ag2CO3溶于HNO3,用AgNO3溶液和稀硝酸可检验是否含NaCl,D正确;
故选B。
98.(24-25高一下·浙江·期中)提纯NaCl粗品(含少量的Ca2+、Mg2+和)得到精盐的方案如下,所用试剂为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸和NaOH溶液(过程中所加试剂均过量)。
下列说法不正确的是
A.操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到玻璃棒
B.若试剂2是NaOH溶液,则试剂3一定是Na2CO3溶液,试剂4为盐酸
C.滤液中只含有Na+、Cl-和OH-
D.操作Ⅲ的操作:精盐水蒸发至大量固体析出,停止加热,利用余热使滤液蒸干即得精盐
【答案】C
【分析】粗盐过滤出泥沙后得到粗食盐水,加入NaOH沉淀出Mg2+、加入BaCl2沉淀出,加入Na2CO3溶液除去溶液中的Ca2+和过量的Ba2+;过滤后,往溶液中加入盐酸,去除NaOH、Na2CO3;蒸发结晶,得到精盐。
【解析】A.操作Ⅰ、Ⅱ都是过滤,操作Ⅲ是蒸发结晶,都要用到玻璃棒,A正确;
B.若试剂2是NaOH溶液,则试剂1是BaCl2溶液,试剂3一定是Na2CO3溶液(Na2CO3)必须在BaCl2的后面加入,以除去过量的Ba2+),试剂4为盐酸,B正确;
C.滤液中除含有Na+、Cl-和OH-外,还含有过量Na2CO3电离产生的,C不正确;
D.精盐水中只含有Na+、OH-、水及水电离产生的少量H+,不含有其它杂质,则操作Ⅲ的操作:精盐水蒸发至大量固体析出,停止加热,利用余热使滤液蒸干即得精盐,D正确;
故选C。
◆题型02 从海水中提取溴
99.“吹出法”海水提溴的工艺流程如下图,下列说法正确的是
A.两次通入水蒸气的作用都是参加反应
B.吸收塔步骤中的可以替换为溶液
C.该工艺流程可体现还原性:
D.若使用该法处理1L海水,理论上消耗标况下,则原海水中Br的浓度为
【答案】D
【分析】由海水提溴的工艺流程可知,海水中浓缩后,溴离子与氯气发生氧化还原反应生成溴,利用空气吹出,在吸收塔中二氧化硫与溴水反应生成硫酸和HBr,在蒸馏塔中氯气与HBr反应生成溴,然后蒸馏分离出溴。
【解析】A.溴易挥发,两次通入的水蒸气都是进行加热,溴被热空气吹出,均不参加反应,A错误;
B.吸收塔中SO2作还原剂将Br2还原为Br﹣,而中具有氧化性,与Br2不反应,无法吸收Br2,B错误;
C.第一次氧化:Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2,还原性Br﹣>Cl﹣;吸收塔:,还原性SO2>Br﹣,则还原性SO2>Br﹣>Cl﹣,C错误;
D.单次反应:2Br﹣~Cl2,总反应中2Br﹣~2Cl2(氯气两次氧化溴离子),n(Cl2)==0.001mol,则n(Br⁻)=0.001mol,质量为0.001mol×80g/mol=0.08g=80mg,浓度80mg/L,D正确;
故选D。
100.海水综合利用的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
B.步骤中发生反应的离子方程式为
C.步骤III在蒸馏塔中进行,所得溴蒸气经冷凝器冷凝后得到液溴
D.“蒸馏”操作中加入碎瓷片的目的是防止暴沸
【答案】B
【分析】海水通过淡化获得淡水和NaCl,剩余母液中是浓缩的海水,浓缩的海水中浓度仍然很小,通入将氧化为,得到稀溴水;用热空气将溴单质吹出,用水溶液吸收,发生反应;;再通将氧化,此时得到浓度较大的溴水,据此分析解题。
【解析】A.海水淡化的主要方法包括蒸馏法(加热蒸发冷凝)、电渗析法(离子交换膜分离)、离子交换法(离子交换树脂),A正确;
B.步骤II中与发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸,HBr为强酸完全电离,离子方程式应为,B错误;
C.步骤III中含HBr的溶液通入生成,通过蒸馏将蒸出,溴蒸气经冷凝得到液溴,C正确;
D.蒸馏时加入碎瓷片可防止液体暴沸,D正确。
故选B。
101.(24-25高一下·河南南阳·期末)海水是巨大的资源宝库,以下是人类从海水中提取某些重要化工原料的简单流程示意图。下列说法错误的是
A.“吹出”时,常采用热空气吹出溴,利用了溴单质的易挥发性
B.用水溶液吸收的离子方程式为
C.流程中氧化→吸收→氧化的目的是使更多的被氧化
D.工业上也可用溶液代替二氧化硫吸收,会生成无色无味气体和,则反应的化学方程式为
【答案】C
【分析】用空气将吹出得到含的空气,用二氧化硫和水吸收,得到吸收液,发生的反应为,然后将吸收液氯化,发生的反应为,得到溴水混合物,然后采用蒸馏的方法得到液溴,据此分析;
【解析】A.溴易挥发,“吹出”时,常采用热空气吹出溴,利用了溴的挥发性,A正确;
B.用水溶液吸收的离子方程式为,B正确;
C.过程中氧化→吸收→氧化的目的是富集溴单质,C错误;
D.用溶液吸收,生成无色无味的二氧化碳气体,反应后的溶液中含有,根据氧化还原反应规律,同时生成NaBr,该反应的化学方程式为,D正确;
故选C。
◆题型03 从海水中提取镁
102.(24-25高一下·四川凉山·期末)海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是
A.除去粗盐中的、、等杂质,①中加入试剂的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取溶液、无水及电解熔融状态的几个阶段
C.用萃取溴水中的,分液时层应从分液漏斗的上口倒出
D.水溶液吸收的离子方程式为
【答案】B
【分析】由流程可知,海水晒盐得到粗盐、淡水和母液,①为粗盐精制,加入试剂的顺序是:BaCl2溶液(除去)→NaOH溶液(除去镁离子和铁离子)→Na2CO3溶液(除去钙离子和多余的氯化钡)→过滤后加盐酸(除去剩余的氢氧化钠和碳酸钠)得到精盐; 第②步中氢氧化镁先与HCl反应生成氯化镁溶液,浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,再在HCl气流中加热获得无水氯化镁,在HCl气流中加热防止水解,电解熔融氯化镁制取Mg; 第③步将溴离子被氧化为溴单质,第④步中溴单质被还原为溴离子,第⑤步中溴离子再被氧化为溴单质,此过程的目的是浓缩、富集溴单质,以此来解答。
【解析】A.根据分析可知,加入试剂的顺序是:BaCl2溶液(除去)→NaOH溶液(除去镁离子和铁离子)→Na2CO3溶液(除去钙离子和多余的氯化钡)→过滤后加盐酸(除去剩余的氢氧化钠和碳酸钠)得到精盐,A错误;
B.由分析可知,第②步中氢氧化镁先与HCl反应生成氯化镁溶液,浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,再在HCl气流中加热获得无水氯化镁,在HCl气流中加热防止水解,电解熔融氯化镁制取Mg,B正确;
C.用CCl4萃取溴水中的Br2,CCl4密度比水大,则分液时CCl4层应从分液漏斗的下口流出,C错误;
D.SO2水溶液吸收Br2生成硫酸和氢溴酸,离子方程式为:,D错误;
故选B。
103.目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下:
已知:①MgCl2晶体的化学式为MgCl2·6H2O;
②MgO的熔点为2 852 ℃,无水MgCl2的熔点为714 ℃。
(1)操作①的名称是________,操作②的名称是________、________、过滤。
(2)试剂a的名称是________。
(3)工业上是将氢氧化镁转变为氯化镁,再电解氯化镁来制取镁单质,而不采用加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO的方法制金属镁。其原因是________________________
________________________________________________________________________。
【答案】(1)过滤 蒸发浓缩 冷却(或降温)结晶
(2)HCl溶液(或盐酸) (3)MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本
【解析】(1)从沉淀池中把难溶性的固体Mg(OH)2与可溶性液体物质分离的操作是过滤。从MgCl2溶液分离得到固体溶质,操作②是蒸发浓缩、冷却(或降温)结晶。(2)溶解固体Mg(OH)2使之转化为MgCl2溶液需要加入的试剂a是HCl溶液。(3)MgO熔点很高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本。
◆题型04 从海带中提取碘
104.(24-25高一下·河南驻马店·期末)海带中富集着大量的碘元素,还含有碳酸盐、硫酸盐等。从海带中提取碘的实验过程如下图所示:
下列有关说法正确的是
A.“操作X”为蒸发浓缩
B.“氧化”过程发生反应的离子方程式为:
C.“提取I2”时,产生的废液含有碳酸盐
D.“蒸馏”时,蒸馏烧瓶不能直接加热,需要用到陶土网
【答案】D
【分析】根据流程可知,海带灰悬浊液经操作X得到含I-溶液,属于固液分离,则操作X为过滤,向含I-溶液中加入稀硫酸和H2O2,发生氧化还原反应,得到含I2的溶液,再加入CCl4萃取I2,分液得到I2的CCl4溶液,蒸馏后得到I2,据此分析解答。
【解析】A.由分析可知,“操作X”为过滤,A不符合题意;
B.“氧化”过程中H2O2把碘离子氧为I2,离子方程式为,B不符合题意;
C.反应流程中硫酸根不发生变化,“提取”时,用CCl4萃取I2,下层为碘的四氯化碳溶液,上层为含硫酸根的水层,则分液得到I2的CCl4溶液,产生的废液含有硫酸盐,C不符合题意;
D.蒸馏烧瓶不能直接加热,需要用到陶土网,防止蒸馏烧瓶炸裂,D符合题意;
故选D。
105.(24-25高一下·安徽合肥·期末)利用高分子吸附树脂吸附来提取卤水中的碘(以形式存在)的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A.步骤④的作用是将吸附的碘氧化而脱离高分子树脂,所得溶液中比步骤①大
B.若②和⑤中分别得到等量,则消耗的
C.酒精易挥发,因此过滤后应用酒精洗涤,便于干燥
D.用如图方法提纯碘,与潮解、胶体渗析、蛋白质盐析均属于物理变化
【答案】D
【分析】卤水中含碘离子,酸化后,通入氯气可氧化碘离子生成碘单质,高分子吸附树脂吸附碘单质,然后碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成NaI和硫酸钠,氧化时氯酸钾可氧化NaI生成碘,升华可得到粗产品,以此来解答。
【解析】A.步骤④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂,故A错误;
B.若②和⑤中分别得到等量I2,由电子守恒可知n(Cl2)×2×(1-0)=n(KClO3)×[5-(-1)],则消耗的n(Cl2):n(KClO3)为3:1,故B错误;
C.酒精能溶解碘单质,不能用酒精洗涤碘单质固体,故C错误;
D.如图方法提纯碘是升华操作,与潮解、胶体渗析、蛋白质盐析均属于物理变化,故D正确;
答案选D。
106.(24-25高一下·贵州黔南·期末)从海带中提取碘的实验过程如图所示:
下列说法错误的是
A.操作1的名称是过滤
B.步骤4中发生反应的离子方程式为
C.步骤6中需要用到的仪器是分液漏斗
D.取少量步骤5提取碘后的水溶液,滴加适量淀粉溶液,淀粉溶液变蓝,说明其中含有单质碘
【答案】C
【分析】海带在坩埚中灼烧得到海带灰,将海带灰浸泡得到悬浊液,过滤得到含碘离子的溶液,在酸性条件下用过氧化氢将碘离子氧化得到单质碘,再用苯萃取碘,分液得到碘的苯溶液,再通过蒸馏法得到单质碘。
【解析】A.根据分析可知,操作1的名称是过滤,A正确;
B.步骤4中发生反应的离子方程式为,B正确;
C.步骤6获取单质碘采用的是蒸馏,不需要分液漏斗,C错误;
D.步骤5提取碘后的水溶液中通常还含有少量单质碘,取少量该水溶液于试管中,滴加适量淀粉溶液,淀粉溶液变蓝,说明其中含有单质碘,D正确;
故答案为:C。
◆题型05 镁及其化合物的相关性质
107.下列有关镁的说法正确的是( )
A.镁燃烧发出耀眼的红光,因此常用来制造信号弹和焰火
B.自然界中的镁主要以单质的形式存在于地壳和海水中
C.镁着火可用泡沫灭火器扑灭
D.电解熔融的MgCl2可得到金属镁
【答案】D
【解析】A.镁燃烧发出白光,错误;B.镁主要以化合态的形式存在,错误;C.Mg能在CO2中燃烧,错误。
108.镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是( )
A.MgO B.MgO和C
C.MgO、Mg3N2 D.MgO、Mg3N2 和C
【答案】D
【解析】镁能与氧气反应生成氧化镁,与氮气反应生成氮化镁,与CO2反应生成碳和氧化镁,因此镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是MgO、Mg3N2和C。
◆题型06 卤素单质及化合物的相关性质与用途
109.已知溴易挥发,碘易升华,向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干,并灼烧所得物质,最后剩余的固体是( )
A.NaCl和KI B.NaCl、KCl和I2
C.KCl和NaBr D.KCl和NaCl
【答案】D
【解析】过量的Cl2将Br-、I-从它们的溶液中完全置换出来,在蒸干、灼烧的过程中溴挥发、碘升华,所以剩余的固体为NaCl和KCl。
110.下列物质与其用途相符的是( )
①Cl2——作消毒剂 ②AgBr——制胶卷、感光纸
③AgI——人工降雨 ④加碘食盐——预防甲状腺肿大
⑤淀粉——检验I2的存在 ⑥NaClO——漂白纺织物
A.②③④⑤⑥ B.①②④⑤⑥
C.②③④⑤ D.全部
【答案】D
【解析】Cl2与水反应生成次氯酸,次氯酸可作消毒剂,用于杀菌消毒,①正确;AgBr不稳定,分解生成银,可用来制胶卷、感光纸,②正确;AgI易与空气中的水蒸气结合形成晶核,有利于水汽粒子的碰撞增大,从而形成雨,③正确;碘能预防甲状腺肿大,④正确;淀粉遇碘变蓝,可用来检验碘单质,⑤正确;NaClO与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可用于漂白纺织物,⑥正确。
◆题型07 卤素离子的检验方法
111.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-),向甲中加入淀粉和氯水,溶液变为橙红色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )
A.Br-、I-、Cl- B.Br-、Cl-、I-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
【答案】A
【解析】向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液变为橙红色,应该是溴水的颜色,则甲中必含有Br-,Br-被Cl2氧化生成Br2,再加丙溶液,颜色无明显变化,说明丙溶液中不含I-,否则I-会被Br2氧化生成I2,溶液显蓝色,与题给条件不符,则丙溶液只能含Cl-,I-必在乙溶液中,故A符合题意。
112.已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应。用溴水作试剂可以将下列各项中的溶液鉴别出来的是( )
A.水、汽油、酒精 B.AgNO3、NaOH、KI
C.NaCl、NaBr、NaI D.汽油、酒精、NaOH
【答案】BD
【解析】汽油能萃取溴水中的溴,出现分层现象,且上层呈橙色,下层几乎无色;酒精与水互溶,不能萃取溴水中的溴,得到的溶液显橙黄色;NaOH与Br2反应使溶液为无色。A项不能区别水和酒精,D项能用溴水区别。B项三种溶液均能与溴水反应,且出现三种不同的现象,即浅黄色沉淀、溴水褪色、溶液显褐色,故B项能区别。C项前两种与溴水均不反应,现象相同,故不能区别。
B 综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高一上·甘肃武威·开学考试)《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,其中记载的下列工艺涉及化学变化且为非氧化还原反应的是
A.(黄金)熔化成形,住世永无变更
B.烧松木取烟造墨
C.以天生蛎蚝代石制石灰
D.用炉甘石(主要成分为ZnCO3)熬炼成倭铅(锌)
【答案】C
【解析】A.黄金熔化只是形态改变,无新物质生成,属于物理变化,A错误;
B.烧松木取烟涉及燃烧,生成CO2和碳,属于氧化还原反应,B错误;
C.煅烧蛎蚝(CaCO3)制石灰(CaO),反应为CaCO3CaO+CO2↑,无元素化合价变化,属于非氧化还原的化学变化,C正确;
D.炉甘石(ZnCO3)炼锌需还原ZnO为Zn,Zn的化合价从+2降至0,属于氧化还原反应,D错误;
故答案为C。
2.(24-25高一下·天津河北·期末)分离提纯粗盐(含泥沙、CaCl2、MgCl2和Na2SO4)的过程中,下列相关叙述不正确的是
A.使用NaOH溶液除去Mg2+
B.每次所加的除杂试剂都应略微过量
C.除杂过程中应先除去Ca2+,再除去SO
D.除杂过程中涉及到溶解、过滤、蒸发等操作
【答案】C
【解析】A.使用NaOH溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀,可有效除去Mg2+,A正确;
B.为保证杂质离子完全沉淀,除杂试剂需略微过量,后续可通过其他试剂处理过量部分(如Na2CO3处理过量Ba2+),B正确;
C.正确顺序应为先加BaCl2除去,再加Na2CO3除去Ca2+和过量Ba2+。若先除Ca2+,后续Ba2+无法被去除,C错误;
D.粗盐提纯需溶解、过滤(除沉淀)、蒸发结晶等操作,D正确;
故选C 。
3.(2025高一下·新疆·学业考试)下列关于钠及其化合物的叙述,正确的是
A.钠很硬,不能用刀切割 B.钠着火时,可用水灭火
C.Na2CO3不稳定,受热易发生分解 D.Na2O2可在呼吸面具中作为氧气的来源
【答案】D
【解析】A.钠是质地较软的金属,可用刀切割,A错误;
B.钠与水剧烈反应生成H2并放热,导致燃烧更剧烈,不可用水灭火,B错误;
C.碳酸钠(Na2CO3)热稳定性高,受热不分解;碳酸氢钠(NaHCO3)受热易分解,C错误;
D.过氧化钠(Na2O2)与CO2或H2O反应生成O2,是呼吸面具中的供氧剂,D正确;
故选D。
4.(24-25高一下·上海·期中)下列关于钠及其化合物的说法,正确的有
A.钠跟溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现黑色固体,这是析出了金属铜
B.分别向和的固体中加入少量水,碳酸氢钠伴有放热现象
C.与反应时,是还原剂
D.和中正、负离子的个数比均为2∶1
【答案】D
【解析】A.钠与硫酸铜溶液反应时,钠先与水反应生成NaOH和H2,NaOH再与CuSO4生成蓝色Cu(OH)2沉淀。黑色固体是Cu(OH)2受热分解生成的CuO,而非金属铜,故A错误;
B.Na2CO3固体溶于水放热,而NaHCO3溶于水吸热,故B错误;
C.Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气,Na2O2中O的化合价从-1变为0和-2,Na2O2自身发生歧化反应,H2O中元素化合价不变,H2O不是还原剂,故C错误;
D.Na2O中Na+与O2-的个数比为2:1,Na2O2中Na+与的个数比也为2:1,故D正确;
选D。
5.(24-25高一下·河南·阶段练习)海水开发利用的部分过程如图所示,下列有关说法正确的是
A.除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO,加入试剂的顺序是:Na2CO3→NaOH→BaCl2→过滤后加盐酸
B.工业上通过电解熔融氯化铝制取金属铝
C.第④步反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:5
D.第⑤步反应的离子方程式为: 5Br-+BrO+3H2O=3Br2+6OH-
【答案】C
【分析】除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO,加入Na2CO3的目的是除去Ca2+、Ba2+,所以在加入Na2CO3溶液之前加BaCl2,加入试剂的顺序可以是: NaOH→BaCl2→Na2CO3→过滤后加盐酸;母液中加入石灰乳将镁离子转化为氢氧化镁沉淀,过滤后加入盐酸得到氯化镁溶液,在氯化氢气流中蒸发结晶得到无水氯化镁;溴化钠溶液通入氯气发生反应③Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,第④步反应3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2,第⑤步反应:5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O。
【解析】A.根据分析可知,试剂加入顺序可以为NaOH→BaCl2→Na2CO3→过滤后加盐酸,A错误;
B.熔融氯化铝不导电,工业上通过电解熔融氧化铝制取金属铝,B错误;
C.根据分析可知,第④步反应3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:5,C正确;
D.根据分析可知第⑤步反应的离子方程式为:5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O,D错误;
故答案为:C。
6.(24-25高一上·福建宁德·阶段练习)下图是一种试验某种气体化学性质的实验装置,图中B为开关。如先打开B,在A处通入干燥氯气,C中红色布条颜色无变化;当关闭B时,C处红色布条颜色褪去。则D瓶盛的溶液是
A.氢氧化钙悬浊液 B.水 C.浓氢氧化钠溶液 D.浓硫酸
【答案】B
【分析】干燥氯气不能使有色布条褪色,潮湿的氯气中氯气与水反应产生了具有漂白性的HClO而具有漂白性,能够使红色布条褪色。当关闭B时,气体经过D装置,C处红色布条颜色褪去,说明氯气通过D装置后,氯气中含有水蒸气。
【解析】A.氯气经氢氧化钙悬浊液后,氯气被氢氧化钙悬浊液吸收,因此C处有色布条不褪色,A不符合题意;
B.氯气能溶于水,与水发生可逆反应:Cl2+H2OHCl+HClO,氯气经过水后,氯气中混有水,与水反应生成的HClO具有漂白性,因此可使C处有色布条褪色,B符合题意;
C.氯气经过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶而被NaOH吸收,因此C处有色布条不褪色,C不符合题意;
D.浓硫酸具有吸水性,氯气经过盛有浓硫酸的洗气瓶,目的是干燥氯气,得到的氯气中无水蒸气,因此不能使C处有色布条褪色,D不符合题意;
故合理选项是B。
7.(24-25高一上·天津河北·期末)二氧化氯是国际公认的高效安全杀菌消毒剂,工业制备的反应原理如下:(浓),下列关于该反应的说法中不正确的是
A.每生成0.1转移0.2电子
B.浓盐酸在反应中既体现还原性又体现酸性
C.被氧化和被还原的氯元素的物质的量之比为
D.每消耗0.2还原剂,生成和的总物质的量为0.3
【答案】A
【分析】2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl反应中,NaClO3中Cl元素化合价由+5价变为+4价、HCl中Cl元素的化合价从-1价变为0价,所以氯酸钠是氧化剂、盐酸是还原剂,再结合物质与电子之间的关系式解答。
【解析】A.反应中生成2molClO2转移2mol电子,则每生成0.1molClO2转移0.1mol电子,故A错误;
B.HCl中Cl元素的化合价从-1价变为0价,HCl作还原剂,同时生成NaCl,则还体现了HCl的酸性,故B正确;
C.NaClO3中Cl元素化合价由+5价变为+4价,是氧化剂,HCl中Cl元素的化合价从-1价变为0价,是还原剂,根据得失电子守恒可知,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1,故C正确;
D.根据反应式,反应中每消耗4molHCl,作还原剂的为2molHCl,生成2molClO2和1molCl2,故每消耗0.2还原剂,生成和的总物质的量为0.3,故D正确;
故选D。
8.(24-25高一上·辽宁沈阳·期中)价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。它是以元素化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标的二维平面图象,如图为氯元素的价类二维图。下列叙述正确的是
A.液态②可以保存在钢瓶中,是因为任何条件下②与Fe都不反应
B.等质量的③杀菌能力(氧化能力)是②的2.5倍
C.物质⑥和酒精均可消灭新型冠状病毒,二者的消毒原理不同
D.氨气可与②反应生成和,在此过程中②既作氧化剂又作还原剂
【答案】C
【分析】根据氯元素的价类二维图可以推知,①为HCl,氯元素为-1价,属于氢化物;②为Cl2 ,属于单质,氯元素的化合价为0;③为ClO2,氯元素的化合价为+4价,属于氧化物;④为HClO,氯元素为+1价,属于弱酸;⑤为NaCl,氯元素为-1价,属于钠盐;⑥为NaClO,氯元素为+1价,属于钠盐,据此分析解题。
【解析】A.氯气与铁在加热或点燃的条件可反应生成氯化铁,A错误;
B.氯气和ClO2均具有强氧化性,可以杀菌消毒,还原产物均为Cl-,等质量的ClO2杀菌能力(氧化能力)是氯气倍,B错误;
C.NaClO具有强氧化性,可以消毒使蛋白质变性,酒精消毒是改变了蛋白质结构,二者的消毒原理不同,C正确;
D.②是Cl2,与氨气反应的方程式为:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,反应中Cl2只做氧化剂,D错误;
答案选C。
9.(24-25高二下·黑龙江大庆·期末)下列说法正确的有
①Na2O2投入到紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色;
②足量O2和质量相等的Na在常温和加热条件下充分反应,转移的电子数相等;
③质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与足量的相同浓度盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量相等;
④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,能测定混合物中Na2CO3质量分数;
⑤鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液;
⑥NaHCO3固体可以做干粉灭火剂,金属钠起火可以用它来灭火;
⑦NaHCO3粉末中混有Na2CO3,配制成溶液通入过量的CO2,再低温结晶。
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【解析】①过氧化钠具有氧化性,与水反应生成氢氧化钠,溶液显碱性,紫色石蕊试液先变蓝,后又被过氧化钠漂白而褪色,①正确;
②足量O2和质量相等的Na在常温和加热条件下充分反应分别生成Na2O还是Na2O2,Na元素化合价均为+1,其转移电子数相等,②正确;
③质量相等的NaHCO3与Na2CO3的物质的量不同,含有的碳原子数不同,则质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与相同浓度盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量不相等,③错误;
④碱石灰能同时吸收CO2和水蒸气,因此其增重的b g 是CO2和水蒸气质量的总和,而非生成的CO2质量,则取a gNa2CO3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b g,不能测定a gNa2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数,④错误;
⑤NaHCO3与Na2CO3溶液均能与氢氧化钙溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀,二者反应现象相同,不能鉴别,⑤错误;
⑥NaHCO3固体可以做干粉灭火剂,分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,但钠着火时生成的过氧化钠与水、二氧化碳均能反应生成助燃的氧气,所以金属钠起火不可以用它来灭火,⑥错误;
⑦NaHCO3粉末中混有Na2CO3,可配制成溶液通入过量的CO2,Na2CO3与、CO2反应生成NaHCO3,再低温结晶提纯得到,⑦正确;
综上,说法正确的有①②⑦,故选B。
10.海水是巨大的资源宝库,从海水中能提取许多有用物质:淡水、食盐、溴、碘等,海水提取溴的流程如下:
下列叙述错误的是
A.海水淡化的方法:蒸馏法、反渗透法、电渗析法
B.“蒸馏塔”中获得的溴的浓度比“氧化室”中获得的溴的浓度低
C.吸收塔中的离子方程式:SO2+Br2+2H2O=SO+4H++2Br-
D.实验室少量液溴的保存常采用液封法
【答案】B
【分析】海水中加稀硫酸酸化后,通入氯气,溴离子氧化为溴单质,溴易挥发,热空气吹出后在吸收塔中用二氧化硫水溶液吸收,在蒸馏塔中氯气再次将溴离子氧化为溴单质,得到液溴,整个过程中经过两次溴的转化,其目的是:对溴元素进行富集(或富集溴元素)。
【解析】A.海水淡化的主要方法包括蒸馏法、反渗透法和电渗析法,A正确;
B.“氧化室”中溴单质溶解于海水中,浓度较低,经吹出、吸收塔富集后,蒸馏塔中溴离子被再次氧化为溴单质,浓度远高于氧化室,故蒸馏塔中溴浓度更高,B错误;
C.吸收塔中SO2还原Br2,反应为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,离子方程式SO2+Br2+2H2O=+4H++2Br-,电荷及原子守恒,C正确;
D.液溴易挥发且密度大于水,实验室保存时加少量水液封以防止挥发,D正确;
故选B。
11.为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0~50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的 D.200s时溶液中的溶质只有一种
【答案】D
【解析】A.氢氧化钠变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水;由图可知,二氧化碳的体积分数逐渐增大,说明有二氧化碳气体生成,则氢氧化钠固体已变质,A不符合题意;
B.由图可知,0~50s内有一小段二氧化碳的体积分数为0,说明此时发生的是氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠属于碱,稀盐酸属于酸,酸与碱的反应是中和反应,B不符合题意;
C.由图可知,100s时二氧化碳的体积分数还在增加,说明碳酸钠与稀盐酸的反应正在进行中,则此时溶液中含有氯化钠和碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,因此100s时溶液的,C不符合题意;
D.由图可知,200s前二氧化碳的体积分数达到最大且不再变化,说明碳酸钠完全反应,由于加入的稀盐酸是过量的,所以此时溶液中的溶质有氯化钠和HCl,D符合题意;
故选D。
12.(24-25高一上·甘肃酒泉·期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.在无色溶液中:、、、
B.在硝酸银溶液中:、、、
C.在加入酚酞变红的溶液中:、、、
D.在溶液中:、、、
【答案】C
【解析】A.为蓝色,不符合无色溶液的条件,A不符合题意;
B.硝酸银溶液中的会与生成AgCl沉淀,B不符合题意;
C.酚酞变红说明溶液呈碱性,、、、在碱性条件下不反应,C符合题意;
D.会与反应生成沉淀,D不符合题意;
故选C。
13.(24-25高一上·山西太原·期中)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式错误的是
A.溶液与溶液混合:
B.自来水厂用氯气杀菌消毒:
C.少量酸性氧化物()与碱(NaOH)反应:
D.碱性氧化物(MgO)与酸()反应:
【答案】D
【解析】A.溶液与溶液混合生成碳酸钙沉淀,离子方程式为,该反应正确,A不符合题意;
B.氯气溶于水生成HClO和HCl,离子方程式为,该反应为可逆反应,HClO为弱酸不拆,书写正确,B不符合题意;
C.少量与NaOH反应生成和水,离子方程式为,C不符合题意;
D.MgO为固体碱性氧化物,不能拆分为离子,正确写法应为:,D符合题意;
故选D。
14.(24-25高一上·陕西汉中·期中)使用如图所示装置(搅拌装置已省略)探究溶液中离子浓度的变化,实验过程中灯光变化会出现“亮→灭→亮”现象的是
选项
试剂a
试剂b
A
溶液
溶液
B
稀HCl
溶液
C
溶液
KCl溶液
D
溶液
溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.Ca(OH)2为强电解质,氢氧化钙溶液能导电,灯泡能亮,往其中加碳酸钾溶液,钾离子和氢氧根离子不参与反应,溶液中始终存在自由移动的离子,灯泡不会灭,故A错误;
B.Na2CO3为强电解质,Na2CO3溶液能导电,灯泡能亮,往其中加HCl溶液,钠离子和氯离子不参与反应,溶液中始终存在自由移动的离子,灯泡不会灭,故B错误;
C.KCl为强电解质,KCl溶液能导电,灯泡能亮,往其中加AgNO3溶液,钾离子和硝酸根离子不参与反应,溶液中始终存在自由移动的离子,灯泡不会灭,故C错误;
D.Ba(OH)2为强电解质,Ba(OH)2溶液能导电,灯泡能亮,往其中加CuSO4溶液,发生反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,当两者恰好完全反应时,溶液导电能力接近于纯水,灯泡会灭,之后继续滴加硫酸铜溶液,由于硫酸铜为强电解质,灯泡又变亮,故D正确;
故选D。
15.(24-25高一上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.滴入石蕊变红色的溶液:K+、Ca2+、HCO、SO
B.Fe2(SO4)3溶液:Ba2+、NH、NO、SO
C.pH=1的溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO
D.澄清透明的溶液:Cu2+、Na+、SO、NO
【答案】D
【解析】A.滴入石蕊变红色的溶液呈酸性,与、不能大量存在,且Ca2+与反应会生成沉淀而不能大量共存,A不符合题意;
B.和反应生成沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C.pH=1的溶液呈酸性,含有,会与CH3COO-结合生成醋酸分子而不能大量存在,C不符合题意;
D.澄清透明溶液允许存在有色离子,各离子间不反应,可以大量共存,D符合题意;
故选D。
16.海洋中有丰富的矿产、能源、水产等资源,部分化学资源获取途径如下:
下列有关说法不正确的是
A.设计②、③两个步骤的目的是富集溴元素
B.步骤①除去杂质离子加入的试剂先后顺序可以为Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液
C.由精盐制备NaHCO3的离子方程式为
D.若②④两步都用Cl2将Br-氧化为Br2,则制备1 mol Br2至少需要2 mol Cl2
【答案】B
【分析】由题给流程可知:海水经风吹日晒、过滤分离得到粗盐和母液;粗盐经提纯得到可以用作氯碱工业的精盐。向精盐溶于水得到的溶液中先通入氨气、再通入二氧化碳制得碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠﹔母液分离提纯得到溴化钠,向溴化钠溶液中加入合适的氧化剂氯气,将溶液中的溴离子转化为溴单质,反应生成的溴单质用热空气吹出后与二氧化硫水溶液反应生成氢溴酸,氢溴酸经反应转化为溴化钠,溴化钠再经氯气氧化、提纯制得液溴。
【解析】A.母液中溴离子浓度较低,步骤②是将Br⁻氧化为Br2,然后在步骤③用SO2水溶液吸收Br2生成Br⁻,发生反应:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,使溴元素得到富集,再经步骤④氧化就可以得到高浓度Br2,A正确;
B.在粗盐提纯中,需用过量BaCl2溶液除去、用过量Na2CO3溶液除去Ca2+、用过量NaOH溶液除去 Mg2+,因过量的试剂也是杂质,为使引入的杂质离子也被除去,Na2CO3溶液需在BaCl2溶液之后加入以除去过量Ba2+。若先加Na2CO3溶液再加BaCl2溶液,过量Ba2+就无法除去,B错误;
C.用精盐NaCl制备NaHCO3为侯氏制碱法,其反应的离子方程式为,C正确;
D.在步骤②中发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,生成1 mol Br2需消耗1 mol Cl2;在步骤③中发生反应:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,1 mol Br2被SO2还原为2 mol Br-;在步骤④中发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,2 mol Br-生成1 mol Br2又需消耗1 mol Cl2;在溶液中Cl2也会因溶解在溶液中而与水反应而消耗,因此在总反应制备1 mol Br2至少需消耗2 mol Cl2,D正确;
故合理选项是B。
17.(24-25高一上·北京昌平·期末)Deacon 催化氧化法可实现氯资源的再利用,该法的一种催化机理如下图所示,已知铜(Cu)元素的常见价态为0、+1、+2。
下列说法不正确的是
A.过程①中铜元素化合价不变 B.该方法中CuO可以循环利用
C.图中①~⑤有三个氧化还原反应 D.该转化的最终产物是Cl2和H2O
【答案】C
【分析】反应①为CuO+HCl=Cu(OH)Cl,反应②为2Cu(OH)Cl= Cu2OCl2+H2O,反应③为2CuCl+O2=Cu2OCl2,反应④为Cu2OCl2=CuCl2+CuO,反应⑤为2CuCl2=2CuCl+Cl2。循环过程中HCl和O2为反应物,Cl2和H2O为产物,CuO为催化剂,总反应为:。
【解析】A.反应①为CuO+HCl=Cu(OH)Cl,铜元素均为+2价,化合价未发生变化,A正确;
B.根据分析,CuO为催化剂,可以循环利用,B正确;
C.根据分析,①~⑤中③、⑤为氧化还原反应,有2个氧化还原反应,C错误;
D.根据分析,总反应为:,该转化的最终产物是Cl2和H2O,D正确;
故选C。
18.(24-25高一上·福建宁德·阶段练习)某校化学兴趣小组为研究氯气的性质并模拟工业制备漂白粉,设计了下列装置进行实验。
已知:①A中反应为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O。
②石灰乳的主要成分为Ca(OH)2,其他杂质不参与反应。
③Cl2能溶于水,难溶于饱和氯化钠溶液。
④HCl极易溶于水。
(1)B装置作用 。实验结束后,立即将B中溶液滴几滴在紫色石蕊试纸上,可观察到的现象是 。
(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入的物质正确的是 (填编号)。
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
A
干燥的有色布条
浓硫酸
湿润的有色布条
B
湿润的有色布条
浓硫酸
干燥的有色布条
C
湿润的有色布条
碱石灰
干燥的有色布条
D
干燥的有色布条
碱石灰
湿润的有色布条
(3)待E中物质完全反应后,经过一系列处理,得到漂白粉样品,其有效成份为 。(填化学式)
(4)F装置的作用是(用化学方程式表示) 。
【答案】(1) 除去氯气中的HCl气体 变红(或先变红后褪色)
(2)B
(3)
(4)
【分析】该实验的目的是研究氯气的性质并模拟工业制备漂白粉,装置A制备氯气,装置B除去氯气中挥发的HCl,装置C是验证氯气是否具有漂白性,装置D干燥、防止水蒸气进入装置C的Ⅲ处,装置E模拟工业制备漂白粉,装置F尾气处理多余的氯气,防止污染环境。
【解析】(1)根据上述分析可知,装置B作用是除去氯气中的HCl气体;HCl溶于饱和食盐水中使溶液显酸性,能使紫色石蕊变红,故B中溶液滴几滴在紫色石蕊试纸上,可观察到的现象是试纸变红(常温下,1体积水能溶解2体积氯气,在饱和食盐水中氯气溶解度降低,但仍存在,溶液中含有,具有漂白性,故观察到的现象是试纸先变红后褪色)。
(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,故先通过湿润有色布条,如果有色布条褪色证明次氯酸具有漂白性,然后通过浓硫酸干燥,除去氯气中的水分,再通入干燥的有色布条,有色布条不褪色,说明氯气不具有漂白性,即Ⅰ处为湿润的有色布条、Ⅱ处为浓硫酸(不能用碱石灰干燥氯气,因为氯气可以与碱反应)、Ⅲ处为干燥的有色布条,B正确。
(3)装置E中发生反应,得到漂白粉样品,主要成分为,其有效成份为。
(4)装置F作用是尾气处理多余的氯气,防止污染环境,化学方程式为。
19.(24-25高一上·广东湛江·期中)海水中的重要元素钠是非常典型的金属元素,钠及其化合物的部分转化关系如图:
(1)若将单质钠长期置于空气中,最终得到的产物是 (填化学式)。
(2)少量CO2通入足量NaOH溶液中,写出反应的离子方程式 。
(3)将Na2O2固体加入滴有酚酞的水溶液中,观察到的现象是 。
(4)载人航天器的返回舱内,可用Na2O2降低CO2的浓度。写出化学方程式,并用双线桥分析“化合价升降、电子得失、被氧化还原”情况: 。
(5)下列关于和的说法中,不正确的是 。
A.相同条件下的溶解度:
B.二者的溶液可用加入澄清石灰水的方法区别
C.可以用通入足量的方法除去溶液中的杂质
D.mg碳酸钠和mg碳酸氢钠固体中分别加入几滴水后,测得温度较高的是
E.在图Ⅱ所示实验中两装置的气球都会膨胀,若忽略溶液温度变化,则②装置中的气球膨胀的更快
F.在图Ⅱ所示实验中若忽略溶液体积变化,则最终两试管中的物质的量浓度相等
【答案】(1)Na2CO3
(2)
(3)溶液由无色先变红后褪色
(4)
(5)BF
【解析】(1)钠久置在空气中的最终产物是碳酸钠,相应的过程和涉及的化学方程式为:钠与空气中氧气极易反应,4Na+O2=2Na2O,致使钠表面变暗,氧化钠与空气中的水蒸气反应Na2O+H2O=2NaOH,生成白色固体氢氧化钠,氢氧化钠易潮解表面变成溶液,氢氧化钠是强碱,与空气中的酸性氧化物二氧化碳反应2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,碳酸钠吸水Na2CO3+10H2O=Na2CO3·10H2O生成白色结晶水合物Na2CO3·10H2O,十水碳酸钠易风化Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O生成白色粉末碳酸钠,答案为Na2CO3;
(2)少量CO2通入足量NaOH溶液中生成碳酸钠和水,反应的离子方程式为;
(3)将Na2O2固体加入滴有酚酞的水溶液中,反应生成氢氧化钠和氧气,且过氧化钠具有强氧化性,故观察到的现象是溶液由无色先变红后褪色;
(4)
在 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2反应中,只有Na2O2中O元素的化合价发生变化,分别由-1价变化为0价和-2价,用双线桥法可表示为;
(5)A.相同条件下的溶解度:,A正确;
B.二者的溶液加入澄清石灰水均有白色沉淀产生,不能用加入澄清石灰水的方法区别,B错误;
C.碳酸钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,可以用通入足量的方法除去溶液中的杂质,C正确;
D.mg碳酸钠和mg碳酸氢钠固体中分别加入几滴水后,碳酸钠溶于水放热较明显,碳酸氢钠溶于水吸热,测得温度较高的是,D正确;
E.在图Ⅱ所示实验中两装置的气球都会膨胀,若忽略溶液温度变化,碳酸氢钠与盐酸反应更快,且相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠中,后者碳的含量更高,在盐酸足量时,碳酸氢钠产生气体较多,则②装置中的气球膨胀的更快,E正确;
F.在图Ⅱ所示实验中两试管中固体质量相同,由知碳酸钠中,碳酸氢钠中,则最终两试管中的物质的量浓度不相等,F错误;
故选BF。
20.(24-25高一下·甘肃张掖·期中)海水中富含大量的氯化钠,将海水蒸发可得粗盐,精制后得到精制食盐,不仅可食用,还可用作工业生产的原料。
Ⅰ.粗盐中除了含有泥沙之外,还含有少量Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,某同学设计如图实验方案提纯粗盐,请根据下图回答下列问题。
(1)粗盐溶解后加入沉淀剂:①过量的Na2CO3溶液;②过量的BaCl2溶液;③过量的NaOH溶液,加入沉淀剂的顺序正确的是 (填选项字母)
a.①②③ b.②①③ c.③①②
(2)操作1中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 (填仪器名称);玻璃棒作用是 。沉淀a的主要成分是碳酸钙、碳酸钡、 、 (填化学式)。
(3)检验滤液b中是否含有SO的实验操作: 。
Ⅱ. 我国近代化学工业的奠基人侯德榜先生,设计出“侯氏制碱法”,提高了食盐的转化率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染。工艺流程如图所示:
(4)氨化和碳酸化过程在如图所示装置中进行,对应的总化学方程式为 ,a导管应通入的气体是 (填化学式),理论上当消耗标况下112L NH3 时,可得到纯碱 g。
【答案】(1)b
(2) 漏斗 引流 Mg(OH)2 BaSO4
(3)取少量滤液b于试管中,加入盐酸酸化,再加氯化钡溶液,如生成白色沉淀,证明含有,如没有明显现象,证明没有
(4) CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl NH3 265
【分析】Ⅰ.粗盐中除了含有泥沙之外,还含有少量Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,将Ca2+、Mg2+、等转化为沉淀而被除去,前面加入的过量溶液应用后面加入的溶液除去,据此分析选择除杂试剂和顺序;
Ⅱ.侯氏制碱法流程中,往饱和食盐水通入氨气,溶液呈碱性,再通入CO2,发生反应:CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,通过过滤的方法将溶解度更小的碳酸氢钠晶体分离出,再加热固体得到碳酸钠。
【解析】(1)Ca2+、Mg2+、等分别与Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液反应生成沉淀,再过滤除去,Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液,盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,Na2CO3溶液一定在BaCl2溶液之后添加,过滤后,加入盐酸,蒸发溶液后可得到较纯净的氯化钠,故加入沉淀剂的顺序正确的是②①③,故选b。
(2)操作1为过滤,用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗;玻璃棒作用是引流;根据所加沉淀剂,沉淀a的主要成分是碳酸钙、碳酸钡、Mg(OH)2、BaSO4。
(3)检验滤液b中是否含有的实验操作:取少量滤液b于试管中,加入盐酸酸化,再加氯化钡溶液,如生成白色沉淀,证明含有,如没有明显现象,证明没有。
(4)根据分析,总化学方程式为CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;由于氨气极易溶于水,为防倒吸,a导管应通入的气体是NH3,理论上当消耗标况下112L NH3 时,n(NH3)= =5mol,结合可知,生成n(Na2CO3)=0.5n(NaHCO3)=2.5mol,Na2CO3的质量为2.5mol×106g/mol=265g。
21.(24-25高一下·江西景德镇·期末)海洋是一个巨大的资源宝库,从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料——氯化钠,还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。请回答下列问题:
I.从海水中提取粗盐、溴、镁,具体流程如下:
(1)采用晒盐后的卤水提溴而不是直接使用海水,原因是 。
(2)提镁“沉淀”环节发生反应的离子方程式为 。
(3)工业制取Mg的化学方程式是 。
(4)关于卤水提取的先后顺序,有人提出不同观点:
甲:先用卤水提取溴单质,剩余液1用于提取镁单质。
乙:先用卤水提取镁单质,剩余液2用于提取溴单质。
判断哪种方案更佳 ,并简述理由 。
Ⅱ.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,解答下列问题:
(5)实验步骤③会用的玻璃仪器是 。
(6)步骤⑥是将富集在中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,方程式为,接下来步骤⑦发生的离子方程式为 。
(7)已知:溶液的浓度越大吸光度越大。用色度计测得溶液的吸光度后,利用以溶液吸光度为纵坐标、碘浓度为横坐标的标准曲线图,可以得出被测溶液浓度其结果如图所示。海带灼热(灰化)时间超过40min,测得碘的含量逐渐降低,原因是 。
【答案】(1)浓度低、提取效率低
(2)
(3)
(4) 甲 避免碱液的额外消耗
(5)漏斗、烧杯、玻璃棒
(6)
(7)被氧化成,温度过高,升华造成碘元素流失
【分析】I.海水晒盐后得到粗盐和卤水,卤水中含浓度较大的溴离子和镁离子,卤水中通入足量氯气,将溴离子氧化为溴单质,再用热空气将溴单质吹出,吹出的溴单质经一系列处理得到液溴;卤水中加足量石灰乳,将镁离子转化为氢氧化镁沉淀,过滤后,再经盐酸中和,蒸发、结晶,然后脱水得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁得到镁单质;
Ⅱ.海带中含有碘元素,海带经过灼烧,经水浸泡,水溶液中含有碘离子,碘离子在酸性条件下与过氧化氢反应生成碘单质,因为四氯化碳不溶于水,碘在四氯化碳中溶解度比在水中溶解度大,四氯化碳也不与碘单质发生反应,所以最终用四氯化碳萃取碘,获取碘单质,而后再加入氢氧化钠与碘单质反应,分液后得到含有碘离子和碘酸根的水溶液,完成富集溴元素,再加入浓硫酸得到碘单质的悬浊液,最终得到碘单质。
【解析】(1)海水中的浓度低,直接提取效率低,因此一般采用晒盐后的卤水为原料进行提溴。
(2)提镁“沉淀”环节中,Mg2+和石灰乳反应生成氢氧化镁沉淀,离子方程式为:。
(3)工业利用电解熔融氯化镁来制取Mg,反应为:。
(4)甲方案更佳,若先提取镁,卤水中再加入过量石灰乳后,卤水中会残留较多,氯气能与氢氧化钙反应,避免消耗更多Cl2。
(5)步骤③从海带悬浊液中得到含有碘离子的水溶液,因此为过滤,用到的仪器是:漏斗、烧杯、玻璃棒。
(6)由题干可知步骤⑦中生成了碘单质,反应为:。
(7)在空气中灼烧时间过长,碘离子会被空气中氧气氧化成碘单质,碘单质在高温作用下升华,导致碘元素流失。
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