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第二章 综合检测
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于物质的性质及用途的说法正确且具有对应关系的是( )
A.很多金属元素具有焰色,常在烟花中添加锂、钠、钾等元素使烟花有五彩缤纷的效果
B.NaOH能与盐酸反应,常用于治疗胃酸过多
C.Na2O2有漂白性,可用作呼吸面具的供氧剂
D.次氯酸的酸性很强,常用作棉、麻和纸张的漂白剂
2.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是( )
A.1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA
B.标准状况下,22.4 L酒精(C2H5OH)中含有的原子数目为9NA
C.常温常压下,18 g H2O中含有的质子数为3NA
D.标准状况下,2.24 L由CO和N2组成的混合气体中含有的原子总数为0.2NA
3.下列说法正确的是( )
①Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终产物相同
②钠的化学性质活泼,可从硫酸铜溶液中置换出铜
③钠着火不能用水扑灭
④氯气、液氯、氯水是同一种物质,常温下均可以储存在钢瓶中
⑤钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白雾
⑥久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水
⑦含有氯元素的物质都呈黄绿色,均有毒
⑧新制氯水可以使干燥的有色布条褪色
A.②④⑦ B.①③⑧
C.③④⑤ D.①②⑧
4.Na2CO3能用于药物,外观上与NaCl相似。区分二者,实验方案不合理的是( )
选项
选用试剂或方法
判断依据
A
稀盐酸
观察有无气体产生
B
酚酞溶液
观察溶液颜色是否变化
C
CaCl2溶液
观察是否生成沉淀
D
酒精灯加热
观察有无气体产生
5.在配制一定物质的量浓度的溶液的实验中,下列操作及误差分析正确的是 ( )
A.将NaOH固体放在托盘天平左盘的称量纸上,称量后放入烧杯中溶解,待溶液冷却后注入容量瓶中
B.将量取的10.0 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸,注入已盛有30 mL水的100 mL容量瓶中,待冷却后再定容至刻度线即可配得1.84 mol·L-1的稀硫酸
C.定容时仰视容量瓶刻度线,会导致所配溶液浓度偏低
D.用如图装置将洗涤液转移至容量瓶中
6.下列与“物质的量”相关的计算正确的是( )
A.a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为
B.28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数相等
C.标准状况下,11.2 L X气体的质量为16 g,则X气体的摩尔质量是32
D.10 g H2O含有的中子数为10 mol
7.同温同压下,质量忽略不计的两气球A和B,分别充入X气体和Y气体,且充气后两气球的体积相同。若相同条件下,A气球放在CO中下沉,B气球放在O2中上浮。下列叙述或表示正确的是( )
A.X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大
B.X可能是CO2,Y可能是CH4
C.X气体的密度小于Y气体的密度
D.充气后A气球质量比B气球质量大
8.用如图实验装置测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物样品的组成,下列说法中不正确的是( )
A.滴入盐酸前,应先通空气将装置中含有CO2的空气排尽
B.若将足量Ba(OH)2溶液替换为足量Ca(OH)2溶液,可减小实验误差
C.可根据②中样品质量与③中生成的沉淀质量确定原混合物的组成
D.反应结束时,应继续通入空气将②中的CO2转移到③中
9.某同学用如图实验装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
A.用图Ⅰ装置制取标准状况下0.56 L Cl2,需加入10 mL 10 mol/L的浓盐酸
B.图Ⅱ实验可证明干燥的氯气也有漂白性
C.图Ⅲ集气瓶中产生了棕黄色的烟,加水后溶液呈浅绿色
D.图Ⅳ实验可证明新制氯水具有酸性和漂白性
10.ClO2和亚氯酸钠(NaClO2)都是广泛使用的漂白剂、消毒剂,高浓度ClO2气体易发生爆炸,在生产、使用时需用其他气体进行稀释。某工厂生产ClO2和NaClO2的工艺流程如下:
ClO2发生器中反应为NaClO3+Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+ClO2↑+H2O(未配平)。下列关于NaClO2生产流程的相关说法不正确的是( )
A.工业上将ClO2制成NaClO2固体,便于贮存和运输
B.参加反应的NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为2∶1
C.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2 2Cl+O2+2H+
D.生产时向ClO2发生器中通入空气,可避免发生危险
11.用下图装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用下表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,产生大量黄绿色气体,红纸变化如下:
红纸编号
试剂
红纸变化
①
—
不褪色
②
蒸馏水
逐渐褪色
③
饱和食盐水
几乎不褪色
④
NaHCO3溶液调
至中性(pH=7)
快速褪色
已知:Cl2+NaHCO3 NaCl+CO2+HClO。下列对于该实验的分析不正确的是( )
A.对比①②的现象,说明能使红纸褪色的不是Cl2
B.对比②③的现象,说明能使红纸褪色的微粒是HClO
C.对比②④的现象,说明能使红纸褪色的微粒一定不是H+
D.对比②③④的现象,说明c(HClO)越大,漂白效果越好
12.现代农业之无土栽培所用某营养液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三种溶质,实验测得部分离子的浓度如图甲所示。取200 mL样品加水稀释,测得N的浓度(c)随溶液体积(V)的变化如图乙所示。下列判断错误的是( )
甲 乙
A.图甲中X是S
B.营养液中KCl的物质的量浓度是4.0 mol·L-1
C.营养液中K2SO4与NH4Cl的物质的量之比为1∶2
D.图乙中c1为8.0
13.某实验小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。已知:pH越大,溶液碱性越强。下列分析错误的是( )
实验
操作
实验
数据
A.①与②的实验数据基本相同,说明②中的OH-未参与反应
B.加入试剂体积相同时,②溶液比③溶液碱性更强
C.a点反应的离子方程式为Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+2H2O+C
D.Na2CO3和NaHCO3的稀溶液可利用CaCl2溶液鉴别
14.已知FeCl3的熔点为306 ℃,沸点为316 ℃,易升华,易潮解。某兴趣小组在实验室模拟制取FeCl3,装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.装置Ⅰ中反应的离子方程式为MnO2+4HCl Mn2++Cl2↑+2Cl-+2H2O
B.装置Ⅱ中装的是浓硫酸,作用是干燥氯气
C.装置Ⅳ中盛放的液体为浓盐酸
D.装置Ⅴ的作用是收集FeCl3
15.将一定量的Cl2通入一定量的石灰乳中,两者恰好完全反应[已知反应过程放热,温度较低时先生成CaCl2和Ca(ClO)2],生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO-和Cl两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化关系如图所示(不考虑氯气和水的反应)。下列说法正确的是 ( )
A.曲线Ⅰ表示Cl的物质的量随反应时间的变化关系
B.生成物中Cl-的物质的量为0.55 mol
C.所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.5 mol
D.另取一份含等物质的量Ca(OH)2的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.37 mol,则产物中=7∶6
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(16分)漂白液是一种常用的消毒剂,通常可将Cl2通入NaOH溶液中制取。某化学兴趣小组想用下列装置制备漂白液并探究漂白液的化学性质。
(1)漂白液的有效成分为 (填化学式),为完成该制备实验请将上述装置的接口按照合理的顺序连接:a→ →b。
(2)盛装浓盐酸的仪器名称为 ,装置A中制备氯气的离子方程式为 。
(3)若无装置C,则会导致的不良结果为 。
(4)为了探究漂白液的性质,各取少量制备的漂白液于3支试管中,进行下列实验(已知淀粉遇碘变蓝),根据要求完善表格。
实验操作
试剂X
实验现象
推论
紫色石蕊试液
先变蓝,后褪色
漂白液具有① 性
含淀粉的碘化钾溶液
溶液变蓝
漂白液具有② 性
6 mol·L-1硫酸溶液
产生黄绿色气体
溶液中发生反应的离子方程式为③
17.(12分)氯及其化合物有重要用途,以下是氯元素的“价—类”二维图的部分信息。请回答下列问题:
(1)根据图中信息写出Y、Z的化学式分别为 、 。
(2)已知高氯酸(HClO4)是强酸,写出高氯酸与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 。
(3)Cl2常用于饮用水消毒。Cl2溶于水得到氯水,氯水中HClO的浓度越大杀菌能力越强。已知25 ℃时,氯水中Cl2(溶于水的氯气分子)、HClO、ClO-三种微粒所占百分数与pH的关系如图所示。则用Cl2处理饮用水时,溶液的pH最佳控制范围是 。
(4)久置的氯水会失去漂白性,溶液由黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因,进行实验:用强光照射盛有氯水的密闭广口瓶,并用传感器测定广口瓶中数据,得到如下曲线。
结合化学方程式解释以上两图中曲线变化的原因: 。
(5)由于工作人员误将“84”消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池中藻类快速生长,池水变绿。其原理为NaClO+H2O2 O2↑+NaCl+H2O,反应产生的O2促进了藻类快速生长。
①该反应中H2O2表现 (填“氧化”或“还原”)性。
②当有标准状况下5.6 L O2生成时,消耗NaClO的质量为 g。
18.(12分)某实验小组为了测定已变质的过氧化钠样品中Na2O2的质量分数,称取a g样品,并设计了如图所示的装置进行实验。
(1)装置B的作用是 。
(2)将仪器连接好以后,必须进行的操作是 。
(3)写出装置C中发生反应的化学方程式: 。
(4)实验结束后,在读取生成气体的体积时,你认为合理的是 (填字母)。
a.直接读取体积,不需冷却到室温
b.移动量筒使E、F内液面高度相同
c.视线与凹液面的最低处相平
(5)读出量筒内水的体积后,折算成标准状况下气体的体积为V mL,则该样品中过氧化钠的质量分数为 。
19.(15分)我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”,即将索尔维制碱法和合成氨法两种工艺联合起来,促进了世界制碱技术的发展,其工业流程如图所示。
(1)侯氏制碱法中X的化学式为 ,除X可以循环使用外,物质中 也可循环使用。
(2)对比两种制碱法,侯氏制碱法的优点为 (写出一条即可)。
(3)工业纯碱中可能混有少量NaCl,同学们对工业纯碱样品展开探究。
实验操作
现象
结论
取样品加水溶解,加入过量稀盐酸至反应完全
有气泡产生
样品中
有NaCl
向上述溶液中继续滴加适量AgNO3溶液
有 产生
有同学认为该实验方案有错误,正确方案应选用 (填字母)代替稀盐酸。
A.CaCl2溶液 B.稀硝酸 C.BaCl2溶液 D.稀硫酸
(4)测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(假设杂质只有NaHCO3,并且杂质分布均匀)。称取6.14 g样品溶于水,配成100 mL溶液。取出25.00 mL该溶液,然后向溶液中滴加0.5 mol/L Ba(OH)2溶液至30.00 mL时恰好完全沉淀。
①加入的Ba(OH)2溶液中溶质的物质的量为 mol。
②样品中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)= 。
第二章 综合检测
1.A NaOH具有腐蚀性,不能用于中和胃酸,治疗胃酸过多可选用碳酸氢钠,故B错误;Na2O2与H2O、CO2反应均能生成O2,可用作呼吸面具的供氧剂,故C错误;次氯酸是弱酸,其氧化性很强,常用作棉、麻和纸张的漂白剂,故D错误。
2.D 氯气与氢氧化钠反应的离子方程式为Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O,该反应中1 mol Cl2参加反应转移电子数为NA,故A错误;标准状况下,酒精不为气态,不能用22.4 L/mol计算酒精的物质的量,故B错误;18 g H2O的物质的量n===1 mol,含有的质子数为10NA,故C错误;标准状况下,2.24 L由CO和N2组成的混合气体的物质的量是0.1 mol,二者均是双原子分子,其中含有的原子总数为0.2NA,故D正确。
3.B Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终产物都是Na2CO3,①正确;钠投入硫酸铜溶液中,钠先和水反应,生成的氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,②错误;钠燃烧生成的过氧化钠可以与水反应生成氧气,钠可以和水反应生成氢气,钠着火不能用水扑灭,③正确;氯气、液氯是纯净物,是同一种物质,常温下均可用钢瓶储存,氯水是混合物,具有酸性和强氧化性,不可用钢瓶储存,④错误;钠在氯气中燃烧生成的NaCl是固体小颗粒,形成的是烟,氢气在氯气中燃烧生成的HCl遇空气中水蒸气形成的是雾,⑤错误;氯气和水反应生成HCl和次氯酸,次氯酸不稳定,见光易分解生成HCl和O2,久置的氯水可视为盐酸,⑥错误;常温下,NaCl为白色固体,无毒,⑦错误;新制氯水中含有次氯酸,能使干燥的有色布条褪色,⑧正确;故选B。
4.D 碳酸钠能与盐酸反应放出CO2,氯化钠不能,可以区分二者,A正确;碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,氯化钠溶液显中性,不能使酚酞溶液变色,可以区分二者,B正确;碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,氯化钠不能,可以区分二者,C正确;碳酸钠和氯化钠受热均不易分解,不能区分二者,D错误。
名师点睛 任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可用于物质的鉴别。在物质鉴别过程中常根据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀产生、有无吸热或放热等现象来判别。可以根据能不能产生某个现象来判别,也可以根据产生某个现象的快慢来判别。
5.C NaOH具有腐蚀性,且易潮解,称量NaOH固体时,不能直接放在称量纸上称量,应该放在小烧杯中称量,故A错误;不能在容量瓶中稀释浓硫酸,故B错误;定容时仰视容量瓶刻度线,则所配溶液的体积偏大,导致所配溶液浓度偏低,故C正确;将洗涤液转移至容量瓶中时,玻璃棒应靠在刻度线以下的位置,故D错误。
6.A a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA=== mol-1,A正确;28 g CO中含有的碳原子的物质的量为1 mol,但CO2气体所处状态未知,无法计算22.4 L CO2中含有的碳原子数,B错误;标准状况下,11.2 L X气体的质量为16 g,则X气体的摩尔质量M(X)== g·mol-1=32 g·mol-1,C错误;10 g H2O含有的中子数为 mol×8≈4.44 mol,D错误。
7.B 审题指导 A气球放在CO中下沉,B气球放在O2中上浮,说明X气体的密度大于CO,Y气体的密度小于O2,同温同压下,气体密度与摩尔质量成正比,所以X气体的相对分子质量大于28,Y气体的相对分子质量小于32。
解题思路 由审题指导可知,X气体的相对分子质量不一定比Y气体的大,A错误;CO2的相对分子质量为44,CH4的相对分子质量为16,所以X可能是CO2,Y可能是CH4,B正确;X气体的密度大于CO的密度,但不一定小于Y气体的密度,C错误;相同条件下,等体积的两种气体,其物质的量相等,但摩尔质量相对大小未知,无法确定其质量相对大小,D错误。
知识归纳 阿伏加德罗定律的推论(可通过pV=nRT及n=、ρ=导出)
条件
结论
公式
语言描述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
=
同温、同体积下,气体的压强与其物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
8.B 审题指导 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应均生成CO2,氢氧化钡溶液与CO2反应产生BaCO3沉淀,测定沉淀的质量,可以求出CO2的质量,结合样品质量,就可以计算出碳酸钠及碳酸氢钠的质量。由于装置中的空气含有CO2,会引起实验误差,开始反应之前先从左侧通入空气,经过洗气瓶①后除去空气中的CO2,然后用不含CO2的空气排尽装置中含有CO2的空气。
解题思路 滴入盐酸前,应将装置中含有CO2的空气排尽,否则测定③中生成沉淀的质量偏高,A正确;Ba(OH)2、Ca(OH)2均属于碱,化学性质相似,将Ba(OH)2溶液替换成Ca(OH)2溶液对实验误差无影响,B错误;由审题指导可知,C正确;反应结束后,继续通入空气使生成的二氧化碳被③中溶液完全吸收,保证测定结果更准确,D正确。
9.D 标准状况下,0.56 L Cl2的物质的量为0.025 mol,10 mL 10 mol/L的浓盐酸中HCl的物质的量为0.1 mol,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下发生反应生成氯气,但稀盐酸与二氧化锰不反应,当盐酸浓度降低到一定程度时,反应停止,因此制取标准状况下0.56 L Cl2,需加入的10 mol/L浓盐酸的体积大于10 mL,A错误;干燥的氯气没有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,则干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色,B错误;氯气与铁丝反应生成氯化铁,氯化铁溶液显棕黄色,C错误;将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液先变红后褪色,说明新制氯水具有酸性和漂白性,D正确。
10.C 由题给信息知,高浓度ClO2气体易发生爆炸,故工业上将ClO2制成NaClO2固体,便于贮存和运输,A项正确;反应中,NaClO3→ClO2、Na2SO3→Na2SO4,根据得失电子守恒可知,参加反应的NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为2∶1,B项正确;吸收器中加入浓NaOH溶液,形成碱性环境,不能生成H+,离子方程式应为2ClO2+H2O2+2OH- 2Cl+O2+2H2O,C项错误;高浓度ClO2气体易发生爆炸,在生产时需进行稀释,故生产时向ClO2发生器中通入空气,可避免发生危险,D项正确。
11.B 审题指导 Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,产生大量黄绿色气体,该气体为Cl2,Cl2的水溶液中含有HClO和HCl。
解题思路 ①中干燥的红纸不褪色,②中湿润的红纸逐渐褪色,说明干燥的氯气没有漂白性,A正确;②中湿润的红纸逐渐褪色,③中用饱和食盐水润湿的红纸几乎不褪色,说明Cl2在饱和食盐水中几乎不溶解,不能说明使红纸褪色的微粒是HClO,B错误;②中湿润的红纸逐渐褪色,Cl2+H2O HCl+HClO,溶液显酸性,④中NaHCO3溶液调至中性(pH=7),红纸④比②褪色更快,说明能使红纸褪色的微粒一定不是H+,C正确;④中c(HClO)最大,红纸快速褪色,②中c(HClO)次之,红纸逐渐褪色,③中c(HClO)最小,红纸几乎不褪色,说明c(HClO)越大,漂白效果越好,D正确。
12.B 由题图乙可知,营养液中c(N)==8.0 mol·L-1,即c1为8.0,题图甲中X的浓度为4.0 mol·L-1,则X是S,A、D正确;依据原子守恒,营养液中c(NH4Cl)=c(N)=8.0 mol·L-1,c(Cl-)=9.0 mol·L-1,则KCl的物质的量浓度是1.0 mol·L-1,B错误;营养液中c(K2SO4)=c(S)=4.0 mol·L-1,则K2SO4与NH4Cl的物质的量之比为1∶2,C正确。
13.C 向澄清石灰水中滴加碳酸钠溶液,发生反应:Ca2++CCaCO3↓,①是对照实验,①与②的实验数据基本相同,可说明②中的OH-未参与该反应,A项正确;由题图可知,加入试剂体积相同时,溶液pH:②>③,则溶液的碱性:②>③,B项正确;从起始到a点,氢氧化钙过量,碳酸氢钠完全反应,故反应的离子方程式为Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O,C项错误;Na2CO3溶液和CaCl2溶液反应产生CaCO3白色沉淀,而NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应,无明显现象,因此可利用CaCl2溶液鉴别二者,D项正确。
14.D 审题指导 由实验装置可知,本实验用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,氯气经饱和食盐水和浓硫酸除杂后通入装有铁粉的硬质玻璃管中;因FeCl3易升华,在加热的条件下氯气和铁粉发生反应生成氯化铁蒸气,氯化铁蒸气在装置Ⅴ中冷凝为固体;装置Ⅳ中装有浓硫酸,防止氯化铁发生潮解;最后用NaOH溶液进行尾气处理,防止污染空气。
解题思路 HCl溶于水完全电离为H+和Cl-,在离子方程式中可拆,装置Ⅰ中反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O,A错误;装置Ⅱ中装的是饱和食盐水,吸收氯气中的HCl,B错误;由审题指导可知,装置Ⅳ中装有浓硫酸,装置Ⅴ的作用是收集FeCl3,C错误,D正确。
15. D 刚开始反应时,温度较低,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,所以题图中曲线Ⅱ表示Cl的物质的量随反应时间的变化关系,A项错误。设生成物中氯离子的物质的量为n,根据得失电子守恒,n×1=0.10 mol×1+0.05 mol×5,解得n=0.35 mol,B项错误。氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯元素的阴离子的个数比均为1∶2,
所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为×(0.35 mol+0.10 mol+0.05 mol)=0.25 mol,C项错误。设n(ClO-)=x、n(Cl)=y,根据得失电子守恒得x+5y=0.37 mol;Ca(OH)2的物质的量为0.25 mol,含氯元素的阴离子的物质的量为0.5 mol,则x+y+0.37 mol=0.5 mol,解得x=0.07 mol、y=0.06 mol,故=7∶6,D项正确。
16.答案 (每空2分)
(1)NaClO c→d→e→f
(2)分液漏斗 MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)制备的漂白液中NaClO的含量较少
(4)①碱性和漂白 ②氧化
③ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O
解题思路 (1)漂白液的有效成分为NaClO。实验室制备NaClO的顺序依次为制备Cl2、除杂、制备NaClO和尾气处理,装置的接口顺序为a→c→d→e→f→b。
(2)盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗;MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O。
(3)装置C的作用是除去Cl2中的HCl,若无装置C,HCl会进入装置D中与NaOH反应,则制备的漂白液中NaClO的含量较少。
(4)①漂白液使紫色石蕊试液先变蓝说明漂白液显碱性,后褪色说明漂白液具有漂白性。②溶液变蓝色,说明漂白液具有氧化性,能将I-氧化为I2。③漂白液中含有Cl-和ClO-,加入硫酸溶液后,产生黄绿色气体,说明有Cl2生成,发生反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。
17.答案 (除标注外,每空2分)
(1)Cl2O7(1分) HClO(1分)
(2)H++OH- H2O
(3)3~5.6(答案合理即可)
(4)由于HClO不稳定,见光易分解,发生反应2HClO 2HCl+O2↑,使O2体积分数增大,溶液中Cl-浓度增大
(5)①还原 ②18.625
解题思路 (1)根据题图中信息,Y是含+7价氯元素的氧化物,Y是Cl2O7;Z是含+1价氯元素的含氧酸,Z是HClO。
(2)高氯酸(HClO4)是强酸,高氯酸与氢氧化钠溶液反应生成高氯酸钠和水,反应的离子方程式为H++OH- H2O。
(3)氯水中HClO的浓度越大杀菌能力越强。根据题图,用Cl2处理饮用水时,溶液的pH最佳控制范围是3~5.6。
(5)①该反应中H2O2中氧元素化合价升高,H2O2表现还原性。②根据反应NaClO+H2O2 O2↑+NaCl+H2O,消耗NaClO和生成氧气的物质的量之比为1∶1,标准状况下5.6 L O2的物质的量为0.25 mol,则消耗NaClO的质量为0.25 mol×74.5 g·mol-1=18.625 g。
18.答案 (除标注外,每空2分)
(1)除去CO2气体中混有的HCl
(2)检查装置的气密性
(3)2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2、2H2O+2Na2O2 4NaOH+O2(3分)
(4)bc
(5)%(3分)
审题指导 盐酸和大理石反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳中含有挥发出的HCl杂质,用饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,二氧化碳和水蒸气(少量)分别和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气、氢氧化钠和氧气,氧气中含有二氧化碳杂质,用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体,用排水法收集氧气,排出水的体积等于氧气的体积。
解题思路 (2)该实验需测定样品中过氧化钠与二氧化碳等反应生成的氧气的体积,装置必须气密性完好,将仪器连接好以后,必须进行的操作是检查装置的气密性。
(4)读取气体体积前,需冷却到室温,避免温度高使气体膨胀,读数偏大而产生误差,a错误;调整量筒使E、F内液面高度相同,装置内压强和外界大气压相同,避免产生误差,b正确;视线与凹液面的最低点相平时读取量筒中水的体积,避免读数误差,c正确。
(5)测定出量筒内水的体积后,折算成标准状况下氧气的体积为V mL,氧气的物质的量n== mol,由Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式可得关系式:2Na2O2~O2,n(Na2O2)=2× mol,则样品中过氧化钠的质量分数为×100%=%。
19.答案 (除标注外,每空2分)
(1)CO2 NaCl
(2)产生的氯化铵可以做肥料(合理即可)
(3)白色沉淀 B
(4)①0.015 ②5∶1(3分)
解题思路 (1)由题给流程可知,侯氏制碱法中X为煅烧炉中NaHCO3分解生成的CO2;排出液中的NaCl也可以参与到循环中。
(3)该实验方案中加入稀盐酸,会引入Cl-,无法通过产生AgCl白色沉淀,证明原溶液中含有NaCl,故应将稀盐酸换成稀硝酸。
(4)①加入的Ba(OH)2溶液中溶质的物质的量为0.5 mol/L×0.03 L=0.015 mol。②设样品中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为a mol、b mol,则106a+84b=6.14;两者均与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀,根据碳原子守恒可知,a+b=0.015×,解得a=0.05、b=0.01,故样品中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=5∶1。
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