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综合突破02 非选择题30题
1.(24-25高一·上海市华师大二附中·期中)生活中,人们常用双氧水对外伤进行清理消毒,其主要成分为过氧化氢,在化学上也有着诸多用途,被称为绿色氧化剂,回答下列问题。
有以下4个涉及H2O2的反应:
A.H2O2 + Ba(OH)2 = BaO2 + 2H2O
B.Ag2O + H2O2 = 2Ag + O2↑+ H2O
C.2H2O2 = 2H2O + O2↑
D.3H2O2 + Cr2(SO4)3 + 10KOH = 2K2CrO4 + 3K2SO4+8H2O
(1)以上反应属于图中阴影部分所表示的反应类型的是 。
(2)反应D中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)由反应D可推测出该反应体系中的物质的氧化性: > 。
在H2O2的参与下,S2O(硫代硫酸根)可以与Fe2+反应制备Fe2O3纳米颗粒。反应为:Fe2++S2O+H2O2 +OH-=Fe2O3+S2O+H2O(未配平),已知S2O与Fe2+的物质的量之比为1:2。
(4)下列关于该反应的说法中正确的是___________。
A.该反应中还原剂只有S2O
B.已知生成的Fe2O3纳米颗粒直径为10纳米,则Fe2O3纳米颗粒为胶体
C.该反应中H2O2只作氧化剂
D.该反应需要在碱性条件下进行
(5)下列离子在H2O2溶液中能大量共存的是___________。
A.Cl-、NO、K+、Na+ B.HCO、H+、SO、K+
C.SO、Fe2+、Na+、Cl- D.K+、NO、SO、Ba2+
(6)晨晨同学研究亚铁盐与H2O2 溶液的反应。取2 mL 5%H2O2 溶液于试管中,加入5滴FeSO4(pH=3)溶液,溶液立即变为棕黄色,并放出热量,反应混合物颜色加深变为红褐色,该混合物有丁达尔现象,测得反应后溶液pH=1.4,上述实验中产生红褐色物质的离子方程式是 。
(7)H2O2 可消除采矿业废液中的剧毒氰化物KCN(N为-3价),生成一种酸式盐A和一种碱性气体,反应中被氧化的元素是 ,A的化学式为 。
(8)双氧水曾在文艺复兴时期的油画修复中发挥很大的作用,请配平相关方程式并用单线桥法标出电子转移方向和数目 。
___________H2O2 + ___________PbS(黑色) = ___________PbSO4(白色)+___________ H2O
2.(23-24高一·上海市青浦高级中学·期中)填空。
(1)中含有b个,则阿伏加德罗常数为 。(用含有a,b的代数式表示)
(2)和的混合气体,完全燃烧后测得体积为,则混合气体的平均摩尔质量是 。
3.(24-25高一·上海市复旦附属中学·期中)从矿石中提取金(Au)是获取贵金属的主要来源。
(1)俗话说“真金不怕火炼”,从氧化还原性角度解释其原因是 。
(2)若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是 mol。
(3)HNO3单独不能溶解Au,但HNO3-NaCl可以溶解金生成HAuCl4,(已知:HAuCl4=H++)为解释硝酸不能溶金,而王水能溶金的原因,小组同学提出假设:浓盐酸提高了浓硝酸的酸性,造成硝酸氧化性增强。查阅资料:配制王水时,实验室常用的浓硝酸的质量分数为69%、密度为1.42g/cm3、浓度约为15.6mol/L;常用的浓盐酸的质量分数约为37%、密度为1.19g/cm3、浓度约为12.1mol/L。分析该假设是否合理,并说明理由: 。
4.(24-25高一·上海市复旦附属中学·期中)为了测定某银、锌合金(假设合金中只含银和锌)中银的质量分数,某同学称取20g银锌合金粉末进行实验,现将125g稀硫酸分五次加入合金粉末中,充分反应后测得生成气体的总质量如表所示:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
滴入稀硫酸的质量/g
25
25
25
25
25
生成气体的总质量/g
0.05
m
0.15
0.20
0.20
请完成下列问题:
(1)表中m的值为 ;
(2)所用稀硫酸的溶质质量分数是多少 ?(写出具体计算过程)
5.(23-24高一·上海市上海中学·期中)地球氧化性的氛围中,金属容易发生腐蚀。在歌曲《青花瓷》中唱到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”,其中铜绿的成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3.铜绿能和酸反应生成铜盐、CO2和水。
(1)从物质分类标准看,铜绿属于哪类物质___________。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(2)铜器表面的这层铜绿可用化学方法除去,写出盐酸除去铜绿的化学方程式 。
(3)古代人们高温灼烧孔雀石(主要成分为碱式碳酸铜)和木炭的混合物得到紫红色的金属铜,则该过程中可能发生的反应类型有___________。
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
6.(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)将过量Mg粉溶于100mL 1.5mol·L-1稀H2SO4中,反应结束后,滤去多余Mg粉,滤液在t℃下蒸发,当滤液质量为72.0g时开始析出MgSO4·xH2O晶体,当析出晶体12.3g时,剩下滤液48.0g。通过计算请回答下列问题(请写出计算过程)。
(1)生成标准状况下的气体体积;
(2)开始析出MgSO4·xH2O晶体时溶液的质量分数;
(3)MgSO4·xH2O中的x值。
7.(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)实验室用NaOH固体配制240mL1.0mol·L-1的NaOH溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制时必须的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 、 。
(2)配制时,其正确的操作顺序是 (用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用电子天平准确称取所需的NaOH的质量,加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处。
(3)用电子天平准确称取所需的NaOH的质量 。
(4)误差分析:请用“偏高”“偏低”或“无影响”进行填空
①定容时,观察液面时俯视,则浓度 ,
②若称量NaOH时间过长,则浓度 ,
③容量瓶洗涤后未干燥,则浓度 ,
④若称量的NaOH含杂质,则浓度 。
8.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)实验室利用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如下图所示:
(1)下列有关说法错误的是_______。
A.FeCl2·nH2O属于盐
B.FeCl2·nH2O固体的加热脱水过程属于化学变化
C.不能用物理方法区别纳米级Fe和普通铁粉
D.纳米级Fe与盐酸反应的化学方程式为:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
(2)FeCl2与H2反应的化学方程式为:FeCl2+H2Fe+2HCl,该反应属于 反应(填基本反应类型),从流程中分析,纳米级Fe和HCl能共存于产物中的原因是 。
(3)制备纳米级Fe的过程中要通入N2,该操作的目的是 。
9.(24-25高一·上海市上海中学·期中)已知常温下为紫色固体,能与水发生反应,产生大量气体,并生成胶体。
(1)与水反应产生的气体是 ,写出该反应的化学方程式 。
(2)确定胶体成功制备最简单的操作是 。
(3)对制备的胶体进行分离提纯的方法是 ,检验杂质是否除尽的方法是 。
(4)在强碱性环境下,铁盐和次氯酸盐反应可以制备得到高铁酸盐;根据提示配平下列化学方程式并标明电子转移的方向和数目 。
_____________________________________________________________________________
则该反应中被还原的元素为 ,氧化产物和还原产物的物质的量之比为 。
10.(23-24高一·上海市上海中学·期中)二氧化氯在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯化物。制备ClO2的方法是:
_____NaClO3+_______HCl=______ClO2↑+______Cl2↑+______NaCl+_______H2O
(1)试配平上述化学方程式,并用标出电子转移的方向和数目 。
(2)该反应中HCl体现的性质是___________。
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.挥发性
(3)在标准状况下,每生成10.08L气体,转移的电子数为 。
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒无害的两种气体,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的 倍。
11.(24-25高一·上海市上海中学·期中)现有一定质量固体(混有杂质),通过下图装置进行含量的测定,具体实验步骤如下:
1-1连接好装置,检验装置气密性;
1-2称量固体混合物的质量为,分别将其和足量硫酸(固体中杂质与稀硫酸不反应)加入型管中;
1-3将稀硫酸和固体混合物混合,充分反应;
1-4读取生成的气体在和条件下的体积为19.6mL。
(1)检验装置气密性的方法: 。
(2)为准确测定的含量,水准管和量气管中的液体应为 。
(3)分析下列操作对含量测定结果的影响(填“偏大”、“偏小”或“无影响”):
A.反应完成后没有冷却就进行读数 。
B.末读数时,水准管液面高于量气管 。
C.初读数平视,末读数俯视凹液面最低处 。
(4)若和时气体摩尔体积为,则混合物中的质量百分含量为 (保留3位有效数字)。
12.(24-25高一·上海市上海中学·期中)亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程如下:
(1)反应①中,每有标准状况下4.48L参加反应,理论上转移电子数目为 。
(2)反应②中用代替能否得到亚氯酸钠?并解释原因。 。
(3)氯气也是一种常用的消毒剂,则为达到相同的消毒(氧化)效果,每消耗亚氯酸钠,相当于消耗 。(保留2位小数,亚氯酸钠的还原产物为)
13.(24-25高一·上海市上海中学·期中)为维持人体血液的血糖含量,病人输液时通常采用一定浓度的葡萄糖注射液。在生命领域中,葡萄糖注射液是指每葡萄糖注射液中含有葡萄糖。
(1)若甲同学使用葡萄糖固体在实验室中配制葡萄糖注射液,所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ;
(2)若利用上述葡萄糖注射液在实验室中配制的葡萄糖溶液,
(i)需量取50%葡萄糖注射液的体积为 ;
(ii)下列对容量瓶及其使用方法的描述中正确的是 ;
A.容量瓶上标有容积、温度和浓度
B.使用前要检查容量瓶是否漏水
C.摇匀后,发现溶液凹液面低于刻度线,加蒸馏水至刻度线
D.配制溶液时直接把量取的50%葡萄糖注射液转移至容量瓶中,再加蒸馏水定容
(iii)下列操作会导致配制的溶液物质的量浓度偏高的是 ;
A.没有将洗涤液转移到容量瓶 B.定容时俯视刻度线
C.容量瓶洗干净后未干燥 D.量取葡萄糖注射液时俯视刻度线
14.(24-25高一·上海市控江中学·期中)对知识的归纳和总结是学好化学的重要方法。在学习碱的性质后,学生总结了Ca(OH)2的四条化学性质(如下图所示),即Ca(OH)2可与下图中四类物质能够发生化学反应。
(1)图中M所属的物质类别是 。
(2)Ca(OH)2可由生石灰与水反应制得,该反应能 (填“吸收”或“放出”)热量。
(3)利用图中:Ca(OH)2能与 反应的性质,可以解释“用石灰浆粉刷墙壁,干燥后墙面就变硬”的现象。
(4)利用图中④:Ca(OH)2与盐反应的性质中,可以除去溶液中少量的Ca(OH)2杂质,请写出该反应的化学方程式 。
明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。工业明胶含有的Fe(CrO2)2会对人体造成伤害。
(5)Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是 价,是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于 (选填序号)。
A.酸 B.碱 C. 盐 D.氧化物
(6)明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是 (选填序号)。
A.都不稳定,密封放置会产生沉淀
B.分散质粒子都可以通过滤纸
C.二者均能产生丁达尔现象
15.(24-25高一·上海市控江中学·期中)物质的量是联系宏观物质和微观粒子计量的桥梁,也是定量研究化学的基础。完成下列问题。
(1)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_______(选填序号)。
A.中含有的中子数为NA
B.常温常压下,与足量的水充分反应生成的数0.1NA
C.标准状况下,乙醇所含的原子数为0.9NA
D.含的饱和溶液在沸水中完全反应生成胶体的胶粒数小于0.3 NA
(2)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量的关系判断,下列说法中正确的是_______(选填序号)。
A.若M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙
B.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙
(3)偏二甲肼是“神舟七号”载人航天飞船的发射燃料,发生如下反应:,则相同条件下产物气体对氢气的相对密度是 。
在化学研究中,物质的量浓度是使用最广泛的一种表示溶液浓度的方法。
(4)将标准状况下的溶于水中,得到氨水的密度为,则该氨水的物质的量浓度为_______(选填序号)。
A. B.
C. D.
(5)将盐酸稀释成盐酸,需加水的体积约为_______(选填序号)。
A. B. C. D.
16.(23-24高一·上海市上海中学·期中)某种胃药的止酸剂为碳酸钙(说明书规格为每克含碳酸钙620mg),某同学查阅测定每片中碳酸钙含量的方法有以下几步操作(设药片中的其它成分不与盐酸反应或氢氧化钠反应):
①分别配制250mL 0.100mol·L-1稀盐酸和0.100mol·L-1 NaOH溶液;
②取一粒药片(0.100g)研碎后加入20.0mL蒸馏水;
③加入25.00mL 0.100mol·L-1稀盐酸,搅拌,充分反应;
④用0.100mol·L-1 NaOH溶液中和剩余的盐酸,用去NaOH溶液体积为V mL。
请回答下列问题:
(1)配制NaOH溶液需要的主要玻璃仪器除了烧杯、胶头滴管外还有 。
(2)实验过程中发生的化学反应方程式为 、 。
(3)为了增加实验的精确性,某同学四次测定所消耗的NaOH(aq)体积数据如下:
测定次序
第一次
第二次
第三次
第四次
V[NaOH(aq)]/mL
11.00
12.90
13.10
13.00
请根据这位同学的实验数据,计算药片中碳酸钙的质量分数 ,并比对说明书上规格判断该碳酸量是否合格 (要求写出计算过程)。
(4)若在配制NaOH溶液的过程中出现下列情况,则会导致所测碳酸钙的质量分数偏高的是____。
A.称量NaOH固体时间过长 B.在烧杯中溶解NaOH后,立即转移至容量瓶内
C.溶液转移后未洗涤烧杯和玻璃棒 D.定容时俯视容量瓶刻度线
17.(23-24高一·上海市上海中学·期中)实验室用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气,并用氯气制取氯酸钾、次氯酸钠,并验证氯水的性质。
(1)写出实验室用装置①制备氯气的反应方程式 。
(2)有同学认为①②装置之间应加入一盛有饱和食盐水的洗气瓶,则此洗气瓶的作用是 。
(3)图一中②的试管中盛有15mL 30%的KOH溶液;③的试管中盛有15mL 8%的NaOH溶液,并置于冰水浴中;写出制取次氯酸钠的反应方程式 ,比较制取次氯酸钠和氯酸钾的反应条件,试总结两条差异:① ;② 。
(4)④的试管中加有紫色石蕊试液,实验过程中可观察到的现象是 ,导致该现象的相应微粒为 。
(5)反应完毕冷却后,②的试管中有大量晶体析出,图二中符合该晶体溶解度随温度变化规律的曲线是 (选填字母);从②的试管中分离该晶体的操作是 (填写实验操作名称)。
(6)含氯消毒剂的消毒效果用有效氯表示,有效氯指的是与浓盐酸反应产生Cl2的质量与原消毒液质量的比值。计算10% NaClO溶液的有效氯 (保留三位小数)。
(7)传统工业电解饱和食盐水所得的烧碱中往往混有食盐,若要检验其中混有氯离子,简述实验方法、现象和结论 。
18.(24-25高一·上海市华师大二附中·期中)在测量气体摩尔体积的实验中(利用稀硫酸和镁带反应产生氢气的原理),甲、乙两位同学分别选用下列两套装置进行实验。
甲同学装置: 乙同学装置:
(1)乙中仪器b的名称为 。
(2)上述实验装置,从测量生成的氢气体积的精准度分析,实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积 (填“偏大” “偏小”或“无影响”)。
(3)气体摩尔体积实验:实验室用镁带和稀硫酸反应产生氢气来测定氢气的气体摩尔体积,所涉及到的步骤有:①读数;②冷却至室温;③调节使水准管和量气管液面相平。正确的顺序是 。
为尽可能确保实验的准确性,同学设计了如图所示的实验装置。
按照相关的操作步骤完成实验后,测得数据如表(温度:,压强:)。
实验次数
镁带质量/g
硫酸体积/mL
体积/mL
1
0.1215
10
121
2
0.1165
10
115
(4)该条件下,氢气的体积为 L。(保留1位小数,下同)
(5)该条件下,氢气体积的理论值为,则实验相对偏差= %。
19.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)小张同学通过实验“测定鸡蛋壳中主要成分碳酸钙的质量分数”。
(1)按要求填写碳酸钙的类别属性(如按阳离子分类,碳酸钙属于钙盐):按阴离子分类,属于 ;按聚集状态分类,属于 ;按溶解性分类,属于 ;按电离程度分类,属于 。
(2)为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,小张收集了干燥的鸡蛋壳拿去实验室,与足量稀盐酸在烧杯中反应(杂质不与盐酸反应)。有关实验数据如表:
反应前
反应后
烧杯和稀盐酸总质量
鸡蛋壳的质量
烧杯和剩余物总质量
150g
6.25g
154.05g
①写出反应的离子方程式 ;此反应是否属于氧化还原反应 (填“是”或“否”);理由是 。
②请你帮助小张同学计算他收集的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数 (需写出计算过程)。
20.(23-24高一·上海市上海中学·期中)氢氧化铁胶体的制备步骤如下:
Ⅰ.用烧杯取少量蒸馏水,放在酒精灯上加热至沸腾;
Ⅱ.向烧杯中逐滴加入饱和FeCl3溶液;
Ⅲ.继续煮沸至液体呈透明的红褐色,即得Fe(OH)3胶体。
(1)确定制备的胶体是否成功,最简单的方法是 。
(2)若向FeCl3溶液中逐滴滴加稀NaOH溶液,并控制溶液的酸碱性,也可制得Fe(OH)3胶体,若要提纯Fe(OH)3胶体可采取的方法是 。
(3)Fe(OH)3胶体与Al(OH)3胶体相似,也具有净水作用,原因是 。
(4)FeCl3与H2O制得胶体的胶团结构为{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-,下列说法正确的是___。
A.Fe(OH)3胶体带正电
B.16.25g FeCl3生成的胶体粒子数为6.02×1022
C.Fe(OH)3胶体粒子的直径可能是5×10-7m
D.在U形管中注入Fe(OH)3胶体,插入石墨电极通电,阴极周围颜色加深
(5)下列现象或新技术应用中,涉及胶体性质的有______。
①使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少出血
②肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
③使用静电除尘器除去空气中的飘尘粒子
④豆浆中加入石膏后迅速凝固
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
21.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)受中医古籍《肘后备急方》中将青蒿“绞汁”用药的启发,屠呦呦采用乙醚(沸点34.5℃)从黄花蒿中提取青蒿素,流程图如下:
(1)如上图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是_______。
A.干燥时应该将黄花青蒿加入硫酸铜溶液
B.操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器只有烧杯、分液漏斗
C.操作II是蒸馏,所用玻璃仪器只有蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管
D.操作III是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤
(2)传统中药提取多采用水煎煮法,为何青蒿素不适宜此法? 。
(3)在用乙醚浸泡提取前,先要对黄花蒿茎叶进行粉碎,目的是 。
(4)在进行操作II时往往采用减压的条件,目的是 。
(5)提取青蒿素的原理和过程在工业上有较多的应用。如从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3,其流程如图所示:
关于步骤Ⅰ~Ⅳ的说法错误的是_______。
A.步骤Ⅰ和青蒿素中操作Ⅰ相同,其中苯可以用四氯化碳替代
B.步骤Ⅱ中分离得到的苯可循环利用
C.步骤Ⅲ可在上图装置中完成
D.步骤Ⅳ为蒸发结晶,当有少量晶体析出时,停止加热
(6)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管中,缓缓通入空气数分钟后﹐再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。
①装置E中盛放的物质是 (填字母,下同),装置F中盛放的物质是 。
a.浓硫酸 b.NaOH溶液 c.无水CaCl2 d.碱石灰
②该实验装置可能会产生误差,改进方法是 。
③用合理改进后的装置进行实验,得到数据如下表所示,则:测得青蒿素的最简式是 。
装置
实验前/g
实验后/g
E
22.6
42.4
F
80.2
146.2
④为保证所得数据绝对准确,可以进行的改进是 。
22.(23-24高一·上海市上海中学·期中)某实验小组为探究Cl-、I-、的还原性强弱,甲同学设计实验如下:
实验①:在淀粉碘化钾溶液中加入少量新制氯水溶液,溶液立刻变蓝;
实验②:向实验①的溶液中加入亚硫酸钠溶液,发现溶液蓝色褪去。
(1)根据上述实验现象,可以判断Cl-、I-、还原性由强到弱的顺序为 。
乙同学参考教科书知识,提出另一种实验方法,在碘化钾溶液中加入新制氯水后,将碘化钾溶液加入新制氯水后,将溶液转移入分液漏斗,并加入萃取剂,主要操作步骤如图:
(2)根据图中现象,该同学所采用的萃取剂可能是______。
A.酒精 B.苯 C.CCl4 D.汽油
(3)1、2、3三步实验操作中,不正确的是 (填“1”、“2”或“3”),理由是 。
(4)在2图的分液漏斗中,下层液体呈 色。
23.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)二氧化氯是一种新型消毒剂,具有安全、高效、广谱等优点。以下是ClO2的两种制法:
方法一:___NaClO3+___HCl=___ClO2↑+___Cl2↑+___NaCl+___H2O
方法二:3NaClO3+3H2SO4(浓)=HClO4+2C1O2↑+3NaHSO4+H2O
(1)试配平方法一方程式并用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目 。
(2)在方法一中,体现了HCl的性质有 ;当有0.2mol电子转移时,参与反应的还原剂的物质的量为 。
(3)两种方法相比, (填“方法一”或“方法二”)制备的二氯化氢更适合饮用水的消毒,其主要原因是 。
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒无害的两种气体,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的 倍。
(5)将ClO2气体先用稳定剂吸收,加酸后释放出ClO2,可用于水果保鲜。稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如下图所示。你认为效果较好的稳定剂是 ,原因是 。
24.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)Ⅰ.回答下列问题:
(1)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72L,质量为12g,此混合物中CO和CO2质量之比为 。
(2)某金属氯化物MClx的摩尔质量为133.5g/mol,取该金属氯化物26.7g配成水溶液,与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1g白色沉淀。则金属M的摩尔质量为 。
(3)将aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入bmolBaCl2溶液,使溶液中的刚好完全沉淀,另一份加入足量NaOH溶液并加热可得到cmolNH3,则原溶液中Al3+的物质的量浓度为 。
(4)在150℃时,碳酸铵[(NH4)2CO3]固体可受热完全分解产生氨气、二氧化碳和水蒸气,则该气态混合物的密度是相同条件下氢气密度的 倍。
Ⅱ.某学生利用碳酸钠与稀硫酸制取二氧化碳的反应,测定室温下的气体摩尔体积。实验装置如下:
①连接好实验装置,检查装置气密性。
②称取碳酸钠试样0.053g加入Y形管,并注入足量稀硫酸,连接装置,调整水准管和量气管液面相平,记录初读数为0.20mL。
③倾斜Y形管,直到不再有气体产生为止。
④___________。
⑤读取量气管读数为12.20mL。
(5)试剂X应选择 (填标号)。
A.饱和Na2CO3溶液 B.饱和NaHCO3溶液 C.饱和NaCl溶液
(6)为准确读出CO2气体的体积,步骤④需进行以下操作,正确的顺序为: (填标号)。
a.调整水准管高度,使其液面高度与量气管液面高度相平
b.使装置内的气体冷却至室温
c.视线与凹液面最低处相切
(7)实验测得的气体摩尔体积是 。对比标准状况下气体摩尔体积,根据以上实验得出结论,气体摩尔体积与 相关。
25.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)请回答下列问题:
(1)含 个分子,能和 molNaOH完全反应。
(2)含有相同氧原子数的CO和,其质量比为 。
(3)在同温同压下,等质量的CO和,其体积之比为 。
(4)标准状况下有①,②个分子,③三种气体,对这三种气体的物质的量从大到小的顺序是 。
(5)在一定的温度和压强下,1体积气体跟3体积气体化合生成2体积化合物,则该化合物的化学式是 。
(6)某盐混合溶液中含有离子:、、、,测得、和的物质的量浓度依次为:、、,则 。
(7)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,则C的摩尔质量为 。
(8)同温、同压下某瓶充满时重116克,充满重122克,充满某气体时重114克。则某气体的相对分子质量为 。
(9)A物质按下式分解:,测得生成的混合气体在相同条件下的密度是密度的m倍,则A的摩尔质量为 。
26.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂,它们的一些性质及制备方法如下所示:
Ⅰ.氯化铁:熔点为306℃、沸点为315℃,易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
Ⅱ.氯化亚铁:熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢气体来生产无水氯化亚铁。
实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁,请回答相关问题。
(1)a管的作用是 。
(2)装置A用和浓盐酸制取氯气,A中反应的离子反应方程式为 。
(3)有人建议,将E装置改为装有碱石灰的干燥管更好,你认为 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(4)用此装置制得的无水氯化铁含有 (填化学式)杂质。
(5)若要得到较纯净的无水氯化铁,对装置改进措施是 。
27.(24-25高一·上海市格致中学·期中)硼氢化钠(NaBH4)是一种较强的还原剂。强碱性条件下,NaBH4能在催化剂表面与水反应制得氢气,其可能的反应机理如下图所示:
查阅资料知:常温下,Na[B(OH)4]在水中易以NaBO2形式结晶析出。
(1)硼原子的电子式为 。1 mol BH中含 mol电子。
(2)上述机理中的过程①可以表示为: 。
2BH―2e-=___________+___________。
已知整个反应过程中B元素化合价不变,由此推断NaBH4中H元素的化合价为 。
(3)上述机理中,过程②的氧化剂是 。(填化学式)
(4)若用D2O代替H2O与NaBH4反应,则产物中应不含 。
A.H2
B.D2
C.HD
D.[B(OD)4]-
E.[B(OH)4]-
所得氢气的平均摩尔质量为 g·mol-1.
(5)相同条件下测得平均每克催化剂使用量下,NaBH4的浓度c和放氢速率的变化关系如右图所示。当c≥0.6 mol·L-1时,随着NaBH4浓度的增大,放氢速率逐渐减小,解释可能的原因 。(不超过60字)
28.(24-25高一·上海市格致中学·期中)Ⅰ.某同学用下图装置研究不同气体经阳光照射相同时间的温度变化问题。
实验前,该同学需要制备较纯净的O2、N2、CO2.
(1)假设实验所用集气瓶体积为100 mL,若通过大理石与0.1 mol·L-1稀盐酸的反应制备标准状况下的CO2,所需该稀盐酸的体积至少为 (保留整数) 。
(2)实验室制备CO2的反应原理与制备O2、N2的原理存在较大差异,简述这一差异 。(不超过30字)
Ⅱ.在某一日光充沛的正午12:00~14:00测得实验结果如图所示:
(3)为确保结果的准确性,实验前除了控制四瓶气体的温度、压强、体积均相同,还要保证装置 。
(4)实验前,四瓶气体中密度最小的是___________。
A.N2 B.O2 C.CO2 D.空气
(5)在整个测量过程中,四瓶气体的密度均 。
A.先增大后减小 B.先减小后增大 C. 几乎不变
(6)13:00时,四瓶气体中压强最大的是___________。
A.N2 B.O2 C.CO2 D.空气
(7)与实验结果相关的环境问题是 。
29.(23-24高一·上海市格致中学·期中)天宫课堂中,王亚平老师用醋酸钠(化学式:)的过饱和溶液做了一个“太空冰雪”的趣味实验,在微重力环境下,使一颗“水球”瞬间变成了一颗“冰球”,因此对醋酸和醋酸钠的性质进行深入学习。请回答下列问题:
(1)从物质分类上看,醋酸钠属于 ,醋酸溶液属于 。
A.酸 B.碱 C.盐 D.非电解质 E.电解质 F.混合物
(2)已知:醋酸是一种弱酸,属于弱电解质,在水中不能完全电离。下列图示中不能说明醋酸是弱电解质的是___________。
A.图1:醋酸在水中电离示意图 B.图2:盐酸和醋酸电离情况的比较
C.图3:醋酸和碳酸钠制 D.图4:醋酸溶液的导电性实验
(3)同学们将醋酸钠溶液接入如图所示的电路中,闭合开关,电流表的示数为0.10A,继续往溶液中添加适量醋酸钠固体,并用玻璃棒不断搅拌,电流表示数不断增大,最终示数为0.24A,据此推测,在醋酸钠水溶液中存在着能导电的微粒是 (填微粒符号、不考虑、)。醋酸钠在水溶液中的电离方程式为 。
(4)①往盛有NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加等浓度的醋酸溶液,直至过量。请写出醋酸溶液与NaOH溶液反应的离子方程式: 。
②随着醋酸的滴入,烧杯中溶液的电导率随滴入醋酸溶液的体积变化趋势与下图一致的是 (填字母)。
A. B.
C. D.
30.(23-24高一·上海市格致中学·期中)某化学研究性学习小组欲配制含有、、、的植物培养液480mL,且要求该培养液中。
实验室提供的药品有:、KCl、、和蒸馏水;
提供的实验仪器有:药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、称量纸。
请回答下列问题:
(1)该植物培养液中,的物质的量浓度为 。
(2)该研究小组配制该植物培养液时,还须用到的实验仪器有 。
(3)甲同学用KCl和,两种物质进行配制,则需称取 g, g
(4)乙同学用所提供药品中的三种进行配制,请帮助该同学选用三种物质: 、 、 。(填化学式)
(5)请将下列实验步骤按照先后顺序排列: 。
(6)若配制该培养液的其他操作均正确,则下列操作将使所配制溶液的浓度偏低的是___________。
A.将溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出容量瓶
C.用胶头滴管向容量瓶中加水时,溶液的凹液面低于容量瓶刻度线
D.用胶头滴管向容量瓶中加水时,俯视容量瓶刻度线
31.(23-24高一·上海市格致中学·期中)回答下列问题:
(1)如图为物质B()在水中的溶解度曲线(g∙g-1),80℃时B的饱和溶液的密度为ρ g∙ml-1。
①80℃时,100g水做溶剂,达到饱和时,溶解的B的质量为 g,物质的量为 mol;
②80℃时,物质饱和溶液的物质的量浓度为 mol∙L-1。
(2)某小组利用如图装置测定常温常压下的气体摩尔体积。取0.112g已去除氧化膜的铁片放入烧瓶中,调节量气管与水准管液面相平,再用注射器向烧瓶中注入10mL硫酸溶液,充分反应后冷却至室温,再次调节量气管与水准管液面相平,测得量气管中前后读数差为58mL。
计算:
①反应后溶液中c(H+)= mol∙L-1 (忽略反应前后溶液体积变化);
②计算常温常压下的气体摩尔体积 L∙mol-1。
32.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)碘是人体不可缺乏的元素,为了防止碘缺乏,现在市场上流行一种加碘盐,就是在精盐中添加一定量的KIO3.某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘,查阅了有关的资料,发现其检测原理是:
(1)先取少量的加碘盐加蒸馏水溶解,然后加入稀硫酸和KI溶液,最后加入一定量的CCl4,振荡,这时候,观察到的现象是 。
(2)若采用下图实验装置将四氯化碳和I2的混合溶液分离。
写出图中仪器的名称:① ;该装置还缺少的仪器是 ;冷凝管的进水口是: (填g或f)。
(3)若要除去KIO3得到纯净的氯化钠,可采取的提纯方法名称是 。
(4)上面实验中用到一定物质的量浓度的稀硫酸,若配制0.5 mol/L的硫酸溶液500 mL,需用量筒量取质量分数为98%、密度为的浓硫酸的体积为 mL。(保留1位小数)
(5)在容量瓶的使用方法中,下列操作正确的是___________
A.容量瓶用水洗净后,一定要烘干后再使用。
B.热效应不明显的固体,可直接在容量瓶中加水溶解,这样可避免转移损耗,效果更好。
C.配制溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线1~2 cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。
D.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀。
(6)下面操作造成所配稀硫酸溶液浓度偏高的是
A.转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒
B.定容前先上下颠倒容量瓶进行摇匀
C.向容量瓶加水定容时眼睛俯视
D.用量筒量取浓硫酸后洗涤量筒并把洗涤液转移到容量瓶
E.摇匀后发现液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线
(7)使用该硫酸溶液与镁条进行“测定气体摩尔体积”的实验。如果配制的硫酸溶液浓度偏大,则会造成实验结果 (填“偏大”、“偏小”、“不影响”)。实验测得的气体摩尔体积为,该实验条件下的参考值为,则本次实验的相对偏差为 。(精确到百分数的小数点后两位)
33.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)以工业废渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:
已知
(1)工业氯气通过电解饱和食盐水制得,其反应方程式为 。同时还能得到烧碱和氢气。该方法制得的烧碱中可能混有少量NaCl,请写出检验是否混有NaCl的实验方法: 。
(2)氯化过程中控制废渣过量、在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步完全转化为Ca(ClO3)2。
①若某学生在上述流程中发现某含钙离子盐的化学式为CaO3Cl2,试根据盐的定义写出这种盐组成的表达式 。
②刚开始生成Ca(ClO)2的化学方程式为 。
(3)氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为 (填化学式)。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比为 。
(4)向滤液中加入稍过量KCl固体,再经处理,可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。你认为可能的原因是 。该处理过程为:加入KCl,充分搅拌, , ,洗涤,干燥。
34.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)请写出具体计算过程。
2.45 g氯酸钾与一定质量的二氧化锰混合后加热一段时间,将残留物充分溶解,除去二氧化锰后加入稀硫酸,发生如下反应:
已知加入20 mL稀硫酸时,可生成Cl2 112.0 mL(标准状况下);若加入40 mL稀硫酸,可生成Cl2 201.6 mL(标准状况下)。
(1)计算稀硫酸的物质的量浓度。
(2)计算氯酸钾的分解率()
35.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)物质的量是一个联系宏观和微观的重要物理量。请回答下列有关问题。
(1)同温同压下,A2气体与B2气体化合,生成AxBy气体,已知反应前后气体的密度不变,则AxBy的分子式为 。
(2)已知的电子数为a,M的质量数为A,则2 mol的M的中子数为 。
(3)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO。分子个数之比为 ;氧原子个数之比为 ;相同条件下的体积之比为 。
(4)稀硫酸与铝恰好完全反应,所得V mL Al2(SO4)3溶液中含有m g Al3+,则该溶液中物质的量浓度为 mol·L-1。
(5)标准状况下,将体积比为9∶1∶4的H2、Cl2、O2在密闭容器中用电火花点燃充分反应,恢复到原状态后,形成溶液的质量分数为 。(保留三位小数)
36.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)化学是研究物质变化的科学。在120℃时分别进行如下四个反应(除S外其它物质均为气体):
①
②
③
④
请回答下列问题
(1)请画出碳原子的结构示意图 ,O2-的电子式 。
(2)以上所涉及的元素中,某元素的原子得到一个电子即可达到稳定结构,它的名称是 ,其原子中能量最高的电子在 层上。(填电子层符号)
(3)以上所涉及物质中,按照物质分类的方法H2O,SO2,NO属于 。
(4)已知元素有35Cl和37Cl两种同位素,相对原子质量为35.5,标准状况下5.6 L HCl气体中,H35Cl的质量为 g。
(5)120℃相同压强下,若将2 L H2S和5 L O2在密闭容器中按照反应②充分反应,恢复到原状态,则容器内气体的密度是相同条件下氢气的 倍。
(6)若H2和Cl2的混合气体22.4 L(STP)发生反应③,产生的混合气体与氢氧化钠反应,则最多可消耗氢氧化钠的物质的量为 mol。
37.(24-25高一·上海市青浦高级中学·期中)胶体具有良好的净水效果,某实验小组尝试制备胶体并对其进行性质探究。
(1)制备的实验操作为:将 逐滴滴加至 中,待液体呈红褐色后,停止加热。反应方程式为 。
(2)胶体和溶液在外观上并无太大差异,为确认生成的物质是否为胶体,该小组同学采用的简单操作方法为 。
(3)如图可利用 方法(填方法名称),对胶体提纯。
(4)若向其中逐滴加入稀硫酸至过量,现象是 ,解释现象产生的原因为 。
(5)有一种橘红色的硫化锑胶体,装入U型管,插入电极后通直流电,发现阳极(与电源正极相连的一端)附近橘红色加深,这叫 现象,证明胶粒带 电荷。
38.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)要配制的溶液,配制过程中有如下操作步骤:
①把称量好的绿矾放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解;
②待溶液恢复到室温;
③把①所得溶液小心转入_______中;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤液都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀;
⑤继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离刻度1~2cm处,改用_______滴加蒸馏水至液面与刻度线相切;
⑥将容量瓶塞紧,反复上下颠倒,摇匀。
请填写下列空白:
(1)补全相应实验操作中所缺的仪器名称:③ ,⑤ 。
(2)实验室用绿矾来配制该溶液,用托盘天平称量绿矾 g。
(3)实验室保存该溶液为了防止被氧化,一般在溶液底部加入少量 (填试剂名称)。
(4)若实验测得该溶液的质量分数为,则该溶液的密度为 (填表达式)。
(5)由于错误操作,使得实际浓度比所要求的浓度偏小的是 (填写编号)。
A.称量的固体中混有少量无水
B.使用容量瓶配制溶液时,俯视液面定容
C.没有用蒸馏水洗烧杯2~3次,并将洗液移入容量瓶中
D.容量瓶底部残留少量蒸馏水,没有干燥完全
E.定容时,滴加蒸馏水,先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切
39.(24-25高一·上海市青浦高级中学·期中)吴蕴初带领技术人员经过艰难的探索,创造了天原化工厂,为振兴民族工业做出了卓越贡献,其中氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取氢氧化钠的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(1)氯碱工业的基础是电解饱和食盐水,该反应的化学方程式为 。
(2)电解滴有酚酞的饱和食盐水时,氯气在 极上产生,检验氯气的方法 。
(3)工业上用氯气与碱反应制作漂白剂和消毒剂。写出制取漂白粉的化学方程式 。
(4)脱盐利用和溶解度上的差异,将混合溶液通过 、冷却、 、除去氯化钠(填操作名称)。
(5)电解饱和食盐水产生的氯气的用途广泛,例如制备氯化铝。已知氯化铝不宜与水接触,升华。将电解饱和食盐水产生的混合气体通入下图所示装置制备少量无水氯化铝。请回答下列问题:
①装置C和F的作用是 。
②D装置中反应的化学方程式: 。
③装置G中所盛试剂为 ,其作用是 。
④有人认为利用此装置制备无水非常危险,请简述理由 。
40.工业上“侯氏”制碱法制得的纯碱产品中常含有少量的NaCl。为测定纯碱产品中碳酸钠的含量,取23g样品置于烧杯中,加水将其溶解,然后逐滴滴入稀盐酸,当滴入200g稀盐酸时,两者恰好完全反应。生成的气体全部逸出,共收集到8.8g二氧化碳。求:
(1)所用稀盐酸中溶质的质量分数。
(2)23g样品中碳酸钠的质量分数(结果保留到0.1%)。
41.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾、次氯酸等还强。工业上制取高铁酸钠的化学方程式是(未配平):Fe(NO3)3+ NaOH + Cl2=Na2FeO4+ NaNO3+ NaCl + H2O。
(1)高铁酸钠中,铁元素的化合价是 ;上述制取高铁酸钠的反应中,铁元素被 (填“还原”或“氧化”),每消耗1NA个氯气分子,转移电子 个。
(2)高铁酸钠溶解于水,立即与水发生剧烈反应,放出氧气,正是这些在水中新产生出的氧原子发挥其极强的氧化能力给水杀菌消毒的。高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂原因铁元素转化为Fe(OH)3胶体,使水中悬浮物沉聚,Fe(OH)3胶体微粒直径的范围是 nm,由此,我们可以得到高铁酸钠比单纯的强氧化剂(如NaClO)净水效果更好,其原因为 。
42.(24-25高一·上海市控江中学·期中)肼是一种良好的火箭燃料,分子式N2H4,为无色油状液体,与水按任意比例互溶形成稳定的水合肼N2H4∙H2O,熔点-40℃,沸点118℃,有强还原性。实验室先在C中制备NaClO,再与D中的尿素[CO(NH2)2]反应制备水合肼,进一步脱水制得肼,实验装置如下图所示(部分装置省略)。已知:。
(1)滴液漏斗中导管a的作用是 ;装置A中反应的化学方程式为 。
(2)装置C在反应过程中温度升高易产生副产物NaClO3,实验中可采取的措施是 (写一条即可)。反应完后关闭K1,装置B的作用是储存多余的Cl2,可用的试剂是 。
(3)将装置C中制备的溶液转移到装置D的分液漏斗中,并缓缓滴入,这样操作的原因是 。锥形瓶中获得水合肼应控制温度为 ℃。
(4)获得水合肼粗品后,装置D中的剩余溶液再进一步处理还可获得副产品NaCl和Na2CO3∙10H2O。从剩余溶液中获得NaCl粗品的操作是 、 。NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如下图。
43.(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)某研究小组为探究Co-MnOx催化空气氧化CO的效率,设计了如下实验装置:
将一定量CO与空气混合,使用上图装置(夹持装置省略),先通入氮气排尽装置中的空气,然后调节管式炉温度至120℃,按一定流速通入气体样品。已知:I2O5是白色固体,易吸水潮解,可快速吸收CO:5CO+I2O5=I2+5CO2
(1)能证明CO被空气氧化的现象是 。
(2)现通入11.2L(已折算为标准状况)的含CO体积分数为1%的气体样品后,继续向装置内通入一段时间氮气,最终测得U形管内生成了0.1016gI2。则CO被催化氧化的百分率为 。若未继续通入N2一段时间,则测定结果将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)整套实验装置存在的不足之处是 。
44.(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
I.
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素的化合价是 。是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(2)已知胶体的分散质粒子不能透过半透膜,但水分子等小分子或离子能透过半透膜。现有10mL明胶的水溶液与5mLNaCl溶液混合装入半透膜内,将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中,设计实验证明NaCl能够透过半透膜 。
II.现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。
甲同学:向1mol·L-1的FeCl3溶液中加少量NaOH溶液;
乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液;
丙同学:向25mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
(3)其中操作正确的同学是 ,证明有Fe(OH)3胶体生成的简便方法是 。
(4)丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行实验:
a.将其装入U形管内,用石墨作电极,通电一段时间后发现阴极区附近的颜色逐渐变深,这表明Fe(OH)3胶体粒子带 (填“正”或“负”)电荷。
b.向其中加入饱和Na2SO4溶液,产生的现象是 。
45.(24-25高一·上海市奉贤中学·期中)实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下:
回答下列问题:
(1)提碘的原料一般选择海带或海藻,是因为 。
(2)操作I中,实验室可用如图仪器将I2富集到有机溶液X中,该仪器名称为 ,下图所示的有机溶剂可以是 (不定项)。
A.酒精 B.醋酸 C.四氯化碳 D.苯
(3)分离液体时上层的溶液要从 口(填“上”或者“下”)倒出在另一个烧杯中。
(4)写出①中所发生的离子方程式 。
(5)为寻找反应① 中氯水的替代品,某同学设计了如下实验来证明H2O2能否代替氯水。实验操作:将H2O2溶液作为氧化剂滴加入溶液A中,取少量反应后的溶液于试管中,滴加 ,如出现 现象,则证明H2O2能代替氯水。
46.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)现有下列物质:①过氧化钠粉末 ②③饱和氯化铁溶液④熔融KCl⑤液氯⑥钠⑦干冰⑧HCl水溶液。回答下列问题:
(1)上述物质属于电解质的有 (填序号,下同);能导电的是 。
(2)从过氧化钠中氧元素的化合价角度分析,过氧化钠具有的性质为 。
(3)实验室常将5~6滴③逐滴滴入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即制备出胶体。
a.写出制备胶体的化学方程式: 。
b.若加热时间过长,则生成的胶体会生成红褐色沉淀,可通过 (填方法的名称)鉴别胶体和溶液。
47.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)物质的分类、转化、化学计量在化学中占有重要地位。现有下列9种物质:①Cu;②淀粉溶液;③NaHCO3;④CO2;⑤NH3;⑥CaCO3;⑦纯醋酸;⑧Na2CO3溶液;⑨熔融的KNO3。根据所学知识回答下列问题:
(1)以上能发生丁达尔效应的是 。(填写序号,下同)
(2)以上能导电的是 ,属于电解质的是 ,属于非电解质的是 。
(3)标准状况下,相同体积的④CO2、和⑤NH3原子个数之比为 。
(4)12.1g某硝酸盐M(NO3)3,中含有0.15mol ,则该硝酸盐的摩尔质量为 。
(5)含1.38g Na+的Na3PO4溶液100mL,的物质的量浓度为 。
(6)在离子中,共有x个核外电子,R原子的质量数为A,氧原子的质子数为8,则R原子核内含有的中子数目是 。
(7)实验室需要配制1.00mol·L−1的稀硫酸100mL,需量取质量分数为98%、密度为1.84g·cm−3的浓硫酸 mL,配制过程中所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的玻璃仪器有 。
48.(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。下表是500mL“鲜花保鲜剂”中含有的成分,阅读后回答下列问题:
成分
质量(g)
摩尔质量(g·mol-1)
蔗糖
25.00
342
硫酸钾
0.87
174
阿司匹林
0.17
180
硝酸银
0.075
170
(1)配制上述“鲜花保鲜剂”一定要用到的仪器有烧杯、药匙、电子天平、胶头滴管、玻璃棒、 。
(2)配制上述“鲜花保鲜剂”时,正确的操作顺序是(每个操作只用一次) (填字母序号)。
A.在烧杯中加入适量水溶解,待其恢复至室温
B.将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
C.改用胶头滴管加水,使溶液的凹面恰好与刻度线相切
D.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处
E.用电子天平称量各组成成分,并把它们放入烧杯中混合
F.将容量瓶盖紧,反复上下颠倒,摇匀,装入贴有标签的试剂瓶
G.用少量水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
(3)在溶液配制过程中,下列操作使配制浓度偏低的是_______(填字母序号)。
A.定容时俯视容量瓶刻度线
B.移液后未洗涤玻璃棒和烧杯
C.容量瓶洗净后未干燥
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,又加蒸馏水至刻度线
(4)“鲜花保鲜剂”中硫酸钾的物质的量浓度为 mol/L。
(5)若要配制0.6mol/L450mL的硫酸,则:
①所需质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的体积为 mL(计算结果保留一位小数)。
②如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒,应选用 mL量筒最好。
49.(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)新通过海水晾晒可得粗盐,粗盐中除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4(即含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子)以及泥沙等杂质,需要提纯后才能综合利用。某同学利用给定试剂NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液和盐酸,设计了如图粗盐精制的实验流程。
(1)加入盐酸的作用是 ,盐酸的用量 (请从下面选择)。
A.少量 B.适量 C.过量
(2)以下关于试剂a、b、c的顺序合理的是_______。
A.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
B.Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液
C.NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液
D.BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液
(3)试剂a、b、c均需过量,原因是 。过滤操作中需要的玻璃仪器,除烧杯和玻璃棒外,还需要 。
(4)加入Na2CO3后,得到的沉淀是 (填化学式)。
(5)写出操作⑥的名称 。
(6)若称取粗盐为m克,最后所得精盐为1.346g,据此能否计算该粗盐样品中的氯化钠的含量? (请从下面选择)
A.不能 B.能
若能,请写出计算结果;若不能,请解释原因: 。
(7)写出检验溶液中的硫酸根离子已经除干净的方法 。
50.(23-24高一·上海市华师大二附中·期中)某校化学兴趣小组学习了“氯气的实验室制法”后,利用如图所示实验装置对Cl2的制备及性质进行探究。回答下列问题:
(1)实验室若选MnO2固体和浓盐酸在一定条件下制取干燥的Cl2,则选用的发生装置为 (填“A”或“B”)。
(2)写出实验室制氯气的离子反应方程式: 。
(3)装置C的主要作用为 ;装置D是用于干燥Cl2,故装置D中的试剂为 (填化学式)。
(4)用装置E收集Cl2,进气口为 (填“b”或“c”)。
工业上一般将Cl2通入石灰乳制取含氯漂白粉,同学利用如图装置进行实验。
已知:温度较高时,。
(5)发现实验所得含氯漂白粉漂白能力较差,分析可能的原因是 。如何改进? 。
(6)工业上采用电解饱和食盐水的方法制取氯气,该法的阴极产物为: 。
51.(24-25高一·上海市华师大二附中·期中)研究性学习小组设计了如下所示实验,来验证氯、溴、碘三种卤素单质的氧化性顺序。图中A、B、C分别是浸有饱和NaBr溶液、饱和KI溶液、冷水的棉球,烧杯D中盛有NaOH溶液。实验时,打开止水夹从左端导管口缓慢通入氯气片刻,关闭止水夹停通氯气再对棉球进行加热。
请利用下表提供的信息,结合所学知识,完成下列问题:
颜色状态
蒸气颜色
在水中的溶解度
水溶液的颜色
熔点/℃
沸点/℃
Cl2
黄绿色气体
/
随相对分子质量的增加,在水中的溶解度逐渐减少
淡黄绿色
-101
-34.6
Br2
深红棕色液体
红棕色
橙色
-7.2
58.78
I2
紫黑色固体
紫色
棕褐色
113.5
184.4
(1)实验过程中棉球A的现象: 。
(2)棉球B上可能发生反应的离子方程式: 、 。
(3)该实验是否可以说明氧化性Cl2>Br2>I2?并说明你的理由 。
52.(24-25高一·上海市华东师范大学第一附属中学·期中)Ⅰ.粗盐中含有、、等杂质,实验室按下面的流程进行精制:
(1)步骤①中要稍过量。请描述检验是否过量的方法: 。
(2)过滤操作中需要的玻璃仪器。除烧杯和玻璃棒外,还需要___________。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.容量瓶 D.蒸发皿
(3)步骤④中用盐酸调节pH至酸性,除去的杂质有 。
Ⅱ.另有两种方案进行粗盐提纯。
方案2:向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为]除去,再通入含、的工业废气与生成沉淀除;
方案3:向粗盐水中加入石灰乳除去,再加入碳酸钠溶液除去。
(4)请用化学方程式表示方案2中通入工业废气后发生的反应 。
(5)相比于方案3,方案2的优点是 。
(6)已知粗盐水中含量为0.38,含量为1.11,现用方案3提纯10L该粗盐水,求需要加入石灰乳[以的量计]和碳酸钠的物质的量 。(写出计算过程)
53.(23-24高一·上海市华师大二附中·期中)高铁酸钾(K2FeO4极易溶于水)是优良的多功能水处理剂,其原理如图所示。
(1)水处理过程中活细菌表现了 (填“氧化”或“还原”)性。
(2)根据上述原理分析,作水处理剂时,K2FeO4的作用有 和 。
(3)净水利用了Fe(OH)3胶体的性质,请写出Fe(OH)3胶体的实验室制备化学方程式 。
(4)K2FeO4溶液可以将池塘淤泥里的NH3氧化得到无色无味的气体从而起到除臭的作用,0.1 mol K2FeO4 可以氧化标准状况下的氨气 L,为研究这个反应,晖晖同学配制一定物质的量浓度的氨水,将标况下400体积的氨气通入1体积水中,得到密度为0.95g/mL 的氨水,该氨水的物质的量浓度为: mol/L。(保留一位小数,写出必要的计算过程)
(5)下列关于物质的量浓度说法中正确的是___________。
A.在1mol/L硫酸钠溶液中含2 mol钠离子
B.将标准状况下44.8LHCl通入1L水中,则此溶液的物质的量浓度为2mol·L-1
C.相同体积和相同物质的量浓度的强酸和强碱相混合,所得溶液一定是中性的
D.500 mL 0.2 mol/L的氯化钠溶液中含钠离子0.1 mol
(6)配制后,晖晖测得该氨水的导电性较弱,可能是因为: (用电离方程式表达)。
(7)为探究溶液的导电性,向醋酸中滴加等浓度的氨水至过量,此过程中溶液导电性变化如图所示,结合化学反应方程式解释开始阶段溶液导电性上升的理由: 。
试卷第1页,共3页
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综合突破02 非选择题30题
1.(24-25高一·上海市华师大二附中·期中)生活中,人们常用双氧水对外伤进行清理消毒,其主要成分为过氧化氢,在化学上也有着诸多用途,被称为绿色氧化剂,回答下列问题。
有以下4个涉及H2O2的反应:
A.H2O2 + Ba(OH)2 = BaO2 + 2H2O
B.Ag2O + H2O2 = 2Ag + O2↑+ H2O
C.2H2O2 = 2H2O + O2↑
D.3H2O2 + Cr2(SO4)3 + 10KOH = 2K2CrO4 + 3K2SO4+8H2O
(1)以上反应属于图中阴影部分所表示的反应类型的是 。
(2)反应D中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)由反应D可推测出该反应体系中的物质的氧化性: > 。
在H2O2的参与下,S2O(硫代硫酸根)可以与Fe2+反应制备Fe2O3纳米颗粒。反应为:Fe2++S2O+H2O2 +OH-=Fe2O3+S2O+H2O(未配平),已知S2O与Fe2+的物质的量之比为1:2。
(4)下列关于该反应的说法中正确的是___________。
A.该反应中还原剂只有S2O
B.已知生成的Fe2O3纳米颗粒直径为10纳米,则Fe2O3纳米颗粒为胶体
C.该反应中H2O2只作氧化剂
D.该反应需要在碱性条件下进行
(5)下列离子在H2O2溶液中能大量共存的是___________。
A.Cl-、NO、K+、Na+ B.HCO、H+、SO、K+
C.SO、Fe2+、Na+、Cl- D.K+、NO、SO、Ba2+
(6)晨晨同学研究亚铁盐与H2O2 溶液的反应。取2 mL 5%H2O2 溶液于试管中,加入5滴FeSO4(pH=3)溶液,溶液立即变为棕黄色,并放出热量,反应混合物颜色加深变为红褐色,该混合物有丁达尔现象,测得反应后溶液pH=1.4,上述实验中产生红褐色物质的离子方程式是 。
(7)H2O2 可消除采矿业废液中的剧毒氰化物KCN(N为-3价),生成一种酸式盐A和一种碱性气体,反应中被氧化的元素是 ,A的化学式为 。
(8)双氧水曾在文艺复兴时期的油画修复中发挥很大的作用,请配平相关方程式并用单线桥法标出电子转移方向和数目 。
___________H2O2 + ___________PbS(黑色) = ___________PbSO4(白色)+___________ H2O
【答案】(1)BD (2)3:1 (3)H2O2 K2CrO4 (4)CD (5)A (6)2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3(胶体)+4H+ (7)+2价的C元素或 KHCO3
(8)
【解析】(1)图中阴影部分表示非置换反应、分解反应和化合反应的氧化还原反应,Ag2O + H2O2 = 2Ag + O2↑+ H2O和3H2O2 + Cr2(SO4)3 + 10KOH = 2K2CrO4 + 3K2SO4+8H2O符合要求,故选BD。
(2)3H2O2 + Cr2(SO4)3 + 10KOH = 2K2CrO4 + 3K2SO4+8H2O中Cr元素化合价上升,H2O2中O元素由-1价下降到-2价,则H2O2是氧化剂,Cr2(SO4)3是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1。
(3)3H2O2 + Cr2(SO4)3 + 10KOH = 2K2CrO4 + 3K2SO4+8H2O中Cr元素化合价上升,H2O2中O元素由-1价下降到-2价,则H2O2是氧化剂,K2CrO4是氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性:H2O2> K2CrO4。
(4)A.该反应中的S元素化合价上升,Fe元素化合价由+2价上升到+3价,该反应中还原剂除了,还有Fe2+,A错误;
B.胶体是混合物,Fe2O3纳米颗粒直径为10纳米,Fe2O3纳米颗粒不是胶体,B错误;
C.该反应中H2O2的O元素化合价由-1价下降到-2价,H2O2只作氧化剂,C正确;
D.在酸性环境中会发生歧化反应生成S和SO2,该反应需要在碱性条件下进行,D正确;
故选CD。
(5)A.Cl-、、K+、Na+均不和H2O2反应,能在H2O2溶液中能大量共存,A选;
B.和H+反应生成CO2和H2O,不能在溶液中大量共存,B不选;
C.Fe2+会和H2O2发生氧化还原反应,不能在H2O2溶液中能大量共存,C不选;
D.和Ba2+会反应生成沉淀,不能在溶液中大量共存,D不选;
故选A。
(6)由题意知,取2 mL 5%H2O2 溶液于试管中,加入5滴FeSO4(pH=3)溶液,溶液立即变为棕黄色,并放出热量,反应混合物颜色加深变为红褐色,该混合物有丁达尔现象,说明生成了Fe(OH)3胶体,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3(胶体)+4H+。
(7)H2O2 可消除采矿业废液中的剧毒氰化物KCN(N为-3价),生成一种酸式盐A和一种碱性气体,该碱性气体为NH3,KCN中C元素为+2价,H2O2为氧化剂,O元素由-1价下降到-2价,则C元素由+2价上升到+4价,反应中被氧化的元素是+2价的C元素或,由质量守恒定律可知,反应前后的元素守恒、原子个数守恒,则A的化学式为KHCO3。
(8)该反应中O元素由-1价下降到-2价,S元素由-2价上升到+6价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式并用单线桥法标出电子转移方向和数目为:。
2.(23-24高一·上海市青浦高级中学·期中)填空。
(1)中含有b个,则阿伏加德罗常数为 。(用含有a,b的代数式表示)
(2)和的混合气体,完全燃烧后测得体积为,则混合气体的平均摩尔质量是 。
【答案】(1)
(2)36g/mol
【解析】(1)中含有,数目为b个,则,阿伏加德罗常数为
(2)和分子中均含1个碳原子,其混合气体,完全燃烧后测得体积为,根据碳守恒,混合气体为0.5mol,平均摩尔质量是。
3.(24-25高一·上海市复旦附属中学·期中)从矿石中提取金(Au)是获取贵金属的主要来源。
(1)俗话说“真金不怕火炼”,从氧化还原性角度解释其原因是 。
(2)若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是 mol。
(3)HNO3单独不能溶解Au,但HNO3-NaCl可以溶解金生成HAuCl4,(已知:HAuCl4=H++)为解释硝酸不能溶金,而王水能溶金的原因,小组同学提出假设:浓盐酸提高了浓硝酸的酸性,造成硝酸氧化性增强。查阅资料:配制王水时,实验室常用的浓硝酸的质量分数为69%、密度为1.42g/cm3、浓度约为15.6mol/L;常用的浓盐酸的质量分数约为37%、密度为1.19g/cm3、浓度约为12.1mol/L。分析该假设是否合理,并说明理由: 。
【答案】(1)Au还原性弱,在高温条件下不与O2反应
(2)2
(3)该假设不合理,理由是硝酸浓度高于盐酸浓度,其氢离子浓度也高于盐酸
【解析】(1)真金不怕火炼从氧化还原角度解释其原因是:Au还原性弱,在高温条件下不与O2反应。
(2)若用Zn粉将溶液中的1 mol HAuCl4完全还原,则其中1mol的H+和1mol的Au(III)均被还原为单质,共得到4mol电子,根据得失电子守恒,参加反应的Zn的物质的量是2mol。
(3)根据资料,该假设不合理,理由:硝酸浓度高于盐酸浓度,其氢离子浓度也高于盐酸;HNO3-NaCl可以溶解金生成HAuCl4是由于盐酸中氯离子的作用,导致硝酸氧化了Au。
4.(24-25高一·上海市复旦附属中学·期中)为了测定某银、锌合金(假设合金中只含银和锌)中银的质量分数,某同学称取20g银锌合金粉末进行实验,现将125g稀硫酸分五次加入合金粉末中,充分反应后测得生成气体的总质量如表所示:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
滴入稀硫酸的质量/g
25
25
25
25
25
生成气体的总质量/g
0.05
m
0.15
0.20
0.20
请完成下列问题:
(1)表中m的值为 ;
(2)所用稀硫酸的溶质质量分数是多少 ?(写出具体计算过程)
【答案】 0.10 9.8%
【解析】(1)根据表中数据,第一、三、四次,每次都生成0.05g氢气,说明第二次没有完全反应,也生成0.05g,所以m值是0.10g;
(2)根据表中的数据可知,第五次没有生成氢气,说明了锌完全发生了反应,生成氢气的总质量为0.2g。设25g的稀硫酸中硫酸的质量为y;
解得:y=2.45g
所用稀硫酸的溶质质量分数是:=9.8%。
答:所用稀硫酸的溶质质量分数是9.8%。
5.(23-24高一·上海市上海中学·期中)地球氧化性的氛围中,金属容易发生腐蚀。在歌曲《青花瓷》中唱到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”,其中铜绿的成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3.铜绿能和酸反应生成铜盐、CO2和水。
(1)从物质分类标准看,铜绿属于哪类物质___________。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(2)铜器表面的这层铜绿可用化学方法除去,写出盐酸除去铜绿的化学方程式 。
(3)古代人们高温灼烧孔雀石(主要成分为碱式碳酸铜)和木炭的混合物得到紫红色的金属铜,则该过程中可能发生的反应类型有___________。
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
【答案】(1)C
(2)Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑
(3)ABD
【解析】(1)从物质分类标准看,铜绿属于盐,故选C;
(2)盐酸与碱式碳酸铜反应生成氯化铜、二氧化碳和水,化学方程式为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑;
(3)高温灼烧孔雀石(主要成分为碱式碳酸铜)和木炭的混合物得到紫红色的金属铜,发生的有分解反应,碱式碳酸铜分解生成氧化铜、二氧化碳和水,木炭与氧化铜高温下发生置换反应生成金属铜,还会发生木炭与氧气的化合反应生成二氧化碳,该过程中没有发生复分解反应,故选ABD。
6.(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)将过量Mg粉溶于100mL 1.5mol·L-1稀H2SO4中,反应结束后,滤去多余Mg粉,滤液在t℃下蒸发,当滤液质量为72.0g时开始析出MgSO4·xH2O晶体,当析出晶体12.3g时,剩下滤液48.0g。通过计算请回答下列问题(请写出计算过程)。
(1)生成标准状况下的气体体积;
(2)开始析出MgSO4·xH2O晶体时溶液的质量分数;
(3)MgSO4·xH2O中的x值。
【答案】(1)3.36L
(2)25%
(3)7
【解析】(1)n(H2SO4)=1.5mol/L0.1L=0.15mol,,所以,解得n(MgSO4)=0.15mol,V(H2)=3.36L,生成标准状况下气体的体积为3.36L;故答案为3.36L。
(2)反应生成的m(MgSO4)=0.15mol120g/mol=18g,当滤液质量为72.0g时开始析出MgSO4·xH2O晶体,MgSO4饱和溶液(开始析出MgSO4·xH2O晶体时)的质量分数为100%=25%;故答案为25%。
(3)当析出12.3gMgSO4·xH2O晶体时,剩余滤液48.0g;剩余滤液仍为MgSO4饱和溶液,48.0g滤液中MgSO4的质量为48.0g25%=12.0g;12.3gMgSO4·xH2O晶体中MgSO4的质量为18g-12.0g=6g,n(MgSO4)==0.05mol,n(H2O)==0.35mol,n(MgSO4):n(H2O)=1:x=0.05mol:0.35mol,x=7;故答案为7。
7.(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)实验室用NaOH固体配制240mL1.0mol·L-1的NaOH溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制时必须的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 、 。
(2)配制时,其正确的操作顺序是 (用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用电子天平准确称取所需的NaOH的质量,加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处。
(3)用电子天平准确称取所需的NaOH的质量 。
(4)误差分析:请用“偏高”“偏低”或“无影响”进行填空
①定容时,观察液面时俯视,则浓度 ,
②若称量NaOH时间过长,则浓度 ,
③容量瓶洗涤后未干燥,则浓度 ,
④若称量的NaOH含杂质,则浓度 。
【答案】(1)胶头滴管 250mL容量瓶
(2)BCAFED
(3)10.0g
(4)偏高 偏低 无影响 偏高
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为:计算,称量,溶解,冷却,转移,洗涤,定容,倒转摇匀,贴标签;所需要的仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,据此解答;
【解析】(1)由分析可知,配制时必须的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管,配制240mL溶液,则选用容量瓶的规格为250mL,故还需要250mL容量瓶;
(2)根据实验步骤计算,称量,溶解,冷却,转移,洗涤,定容,倒转摇匀,贴标签,结合题意可知:顺序为BCAFED;
(3)所需称量NaOH固体的质量为;
(4)①定容时,观察液面时俯视,溶液体积偏小,浓度偏高;
②若称量NaOH时间过长,NaOH吸水潮解,称量NaOH质量偏小,物质的量偏小,所配溶液浓度偏低;
③容量瓶洗涤后未干燥,不影响溶液的体积和溶质的物质的量,则浓度无影响;
④若称量的NaOH含杂质,则溶解后NaOH物质的量偏大,所配溶液浓度偏高。
8.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)实验室利用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如下图所示:
(1)下列有关说法错误的是_______。
A.FeCl2·nH2O属于盐
B.FeCl2·nH2O固体的加热脱水过程属于化学变化
C.不能用物理方法区别纳米级Fe和普通铁粉
D.纳米级Fe与盐酸反应的化学方程式为:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
(2)FeCl2与H2反应的化学方程式为:FeCl2+H2Fe+2HCl,该反应属于 反应(填基本反应类型),从流程中分析,纳米级Fe和HCl能共存于产物中的原因是 。
(3)制备纳米级Fe的过程中要通入N2,该操作的目的是 。
【答案】(1)CD
(2)置换反应 高温下HCl气体不与Fe反应
(3)防止铁粉与空气中的氧气接触自燃
【分析】由题给流程可知,FeCl2·nH2O固体加热脱水生成氯化亚铁,在氮气氛围中氢气与氯化亚铁高温条件下反应得到纳米铁粉。
【解析】(1)A.由化学式可知,FeCl2·nH2O属于盐类,故正确;
B.FeCl2·nH2O固体加热脱水生成无水氯化亚铁,脱水过程中有新物质生成,属于化学变化,故正确;
C.铁粉和纳米铁粉的最大区别是颗粒直径大小不同,溶于水得到的分散系分别为悬浊液和胶体,则分别向铁粉和纳米铁粉加入水中,利用丁达尔效应鉴别铁粉和纳米铁粉,故错误;
D.纳米铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故错误;
故选CD;
(2)由方程式可知,氢气与氯化亚铁高温条件下反应得到纳米铁粉的反应为有单质参加有单质生成的置换反应,由分析可知,纳米级铁和氯化氢能共存于产物中说明高温下氯化氢气体不与铁反应,故答案为:置换反应;高温下HCl气体不与Fe反应;
(3)高温条件下铁易与空气中的氧气反应自燃,所以制备纳米级铁的过程中要通入氮气防止铁粉与空气中的氧气接触自燃,故答案为:防止铁粉与空气中的氧气接触自燃。
9.(24-25高一·上海市上海中学·期中)已知常温下为紫色固体,能与水发生反应,产生大量气体,并生成胶体。
(1)与水反应产生的气体是 ,写出该反应的化学方程式 。
(2)确定胶体成功制备最简单的操作是 。
(3)对制备的胶体进行分离提纯的方法是 ,检验杂质是否除尽的方法是 。
(4)在强碱性环境下,铁盐和次氯酸盐反应可以制备得到高铁酸盐;根据提示配平下列化学方程式并标明电子转移的方向和数目 。
_____________________________________________________________________________
则该反应中被还原的元素为 ,氧化产物和还原产物的物质的量之比为 。
【答案】(1)O2 4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+ 3O2↑+8KOH
(2)用激光笔照射,若产生一条光亮的“通路”,证明Fe(OH)3胶体成功制备
(3)渗析 进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察是否为紫色,若不出现紫色,证明杂质已经除净
(4) Cl 2:3
【解析】(1)K2FeO4与水发生反应,产生大量气体,并生成Fe(OH)3胶体,Fe元素化合价降低,故O元素化合价升高,产生的气体为O2,化学方程式为4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+ 3O2↑+8KOH;
(2)胶体具有丁达尔效应,确定Fe(OH)3胶体成功制备最简单的操作是用激光笔照射,若产生一条光亮的“通路”,证明Fe(OH)3胶体成功制备;
(3)Fe(OH)3胶体粒子不能通过半透膜,溶液中的离子能通过半透膜。对制备的Fe(OH)3胶体进行分离提纯的方法是渗析;杂质离子为K+,故检验杂质是否除尽的方法是进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察是否为紫色,若不出现紫色,证明杂质已经除净;
(4)
反应中铁元素化合价由+3价升高到+6价,氯元素化合价由+1价降低到-1价,依据原子守恒和电子得失守恒得;该反应中Cl元素化合价降低,KClO被还原,KCl为还原产物;铁元素化合价由+3价升高到+6价,K2FeO4为氧化产物,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:3。
10.(23-24高一·上海市上海中学·期中)二氧化氯在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯化物。制备ClO2的方法是:
_____NaClO3+_______HCl=______ClO2↑+______Cl2↑+______NaCl+_______H2O
(1)试配平上述化学方程式,并用标出电子转移的方向和数目 。
(2)该反应中HCl体现的性质是___________。
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.挥发性
(3)在标准状况下,每生成10.08L气体,转移的电子数为 。
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒无害的两种气体,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的 倍。
【答案】(1)
(2)BC
(3)0.3NA
(4)2.5
【解析】(1)
NaClO3和HCl发生氧化还原反应,NaClO3被还原生成ClO2,氯元素由+5价降为+4价,HCl被氧化生成Cl2,氯元素由-1价升高为0价,最小公倍数为2,结合质量守恒配平得反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,电子转移的方向和数目表示为;
(2)该反应中HCl部分化合价由-1价变为0价被氧化作为还原剂,部分化合价不变体现出酸性,故体现的性质是还原性和酸性,答案选BC;
(3)根据反应2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O可知,每生成3mol气体,转移2mol电子,故在标准状况下,每生成10.08L气体,即,转移的电子数为;
(4)依据电子守恒分析计算,每molCl2得到2mol电子,而每molClO2得到5mol电子,则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍。
11.(24-25高一·上海市上海中学·期中)现有一定质量固体(混有杂质),通过下图装置进行含量的测定,具体实验步骤如下:
1-1连接好装置,检验装置气密性;
1-2称量固体混合物的质量为,分别将其和足量硫酸(固体中杂质与稀硫酸不反应)加入型管中;
1-3将稀硫酸和固体混合物混合,充分反应;
1-4读取生成的气体在和条件下的体积为19.6mL。
(1)检验装置气密性的方法: 。
(2)为准确测定的含量,水准管和量气管中的液体应为 。
(3)分析下列操作对含量测定结果的影响(填“偏大”、“偏小”或“无影响”):
A.反应完成后没有冷却就进行读数 。
B.末读数时,水准管液面高于量气管 。
C.初读数平视,末读数俯视凹液面最低处 。
(4)若和时气体摩尔体积为,则混合物中的质量百分含量为 (保留3位有效数字)。
【答案】(1)拔下Y形管活塞,向水准管中加入水,使水准管和量气管中水面相平,将Y形管和活塞连接,降低水准管,若两侧水面高度差不变,则气密性良好;
(2)饱和碳酸氢钠溶液
(3)偏大 偏小 偏小
(4)74.2%
【分析】本实验采用碳酸亚铁和硫酸反应产生二氧化碳,用量气管量取二氧化碳体积,进一步计算碳酸亚铁的物质的量,进而求碳酸亚铁的质量分数,为准确测定FeCO3的含量,水准管和量气管中的液体应为饱和碳酸氢钠溶液,以防止二氧化碳溶解。
【解析】(1)检查气密性的方法:拔下Y形管活塞,向水准管中加入水,使水准管和量气管中水面相平,将Y形管和活塞连接,降低水准管,若两侧水面高度差不变,则气密性良好;
(2)二氧化碳能溶于水,为准确测定FeCO3的含量,水准管和量气管中的液体应为饱和碳酸氢钠溶液;
(3)A.反应完成后没有冷却就进行读数,导致量取的气体体积偏大,FeCO3的含量偏大;
B.末读数时,水准管液面高于量气管,会使量气管中压强增大,导致量取的气体体积偏小,FeCO3的含量偏小;
C.初读数平视,末读数俯视凹液面最低处,导致量取的气体体积偏小,FeCO3的含量偏小;
(4)25℃和101.3kPa时气体摩尔体积为24.5L⋅mol−1,则二氧化碳的物质的量为19.6×10-3L/24.5L⋅mol−1=0.8×10-3mol则混合物中FeCO3的质量为0.8×10-3mol×116g/mol=0.0928g,百分含量为0.0928g /0.125g×100%=74.2%。
12.(24-25高一·上海市上海中学·期中)亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程如下:
(1)反应①中,每有标准状况下4.48L参加反应,理论上转移电子数目为 。
(2)反应②中用代替能否得到亚氯酸钠?并解释原因。 。
(3)氯气也是一种常用的消毒剂,则为达到相同的消毒(氧化)效果,每消耗亚氯酸钠,相当于消耗 。(保留2位小数,亚氯酸钠的还原产物为)
【答案】(1)0.4 NA
(2)不能,H2O2在反应②作还原剂,NaClO4中氯元素为+7价处于最高价态,具有氧化性不具有还原性,不能用NaClO4代替
(3)1.56g
【分析】由制备流程可知,①中NaClO3在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成NaHSO4和ClO2,反应为2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4;②中ClO2与过氧化氢在碱性条件下反应生成NaClO2,反应为2NaOH+2ClO2+H2O2═O2↑+2H2O+2NaClO2,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到NaClO2,以此解答该题。
【解析】(1)反应①的化学方程式为:2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4;由方程式可知1mol SO2参与反应转移电子数为2NA,则4.48L SO2也就是0.2mol SO2转移电子数为:0.4 NA。
(2)反应②方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2═O2↑+2H2O+2NaClO2,H2O2在反应②作还原剂,NaClO4中氯元素为+7价处于最高价态,具有氧化性不具有还原性,不能用NaClO4代替。
(3)要达到相同的氧化效果即转移相同电子数,1g亚氯酸钠被还原为Cl-转移电子数为: ,相当于氯气:。
13.(24-25高一·上海市上海中学·期中)为维持人体血液的血糖含量,病人输液时通常采用一定浓度的葡萄糖注射液。在生命领域中,葡萄糖注射液是指每葡萄糖注射液中含有葡萄糖。
(1)若甲同学使用葡萄糖固体在实验室中配制葡萄糖注射液,所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ;
(2)若利用上述葡萄糖注射液在实验室中配制的葡萄糖溶液,
(i)需量取50%葡萄糖注射液的体积为 ;
(ii)下列对容量瓶及其使用方法的描述中正确的是 ;
A.容量瓶上标有容积、温度和浓度
B.使用前要检查容量瓶是否漏水
C.摇匀后,发现溶液凹液面低于刻度线,加蒸馏水至刻度线
D.配制溶液时直接把量取的50%葡萄糖注射液转移至容量瓶中,再加蒸馏水定容
(iii)下列操作会导致配制的溶液物质的量浓度偏高的是 ;
A.没有将洗涤液转移到容量瓶 B.定容时俯视刻度线
C.容量瓶洗干净后未干燥 D.量取葡萄糖注射液时俯视刻度线
【答案】(1)量筒、100mL容量瓶、胶头滴管
(2)9.0mL B B
【分析】本题是一定浓度溶液配置的类试题,具体属于浓溶液稀释类的试题,可以根据稀释定理判断需要的浓溶液的体积,之后用量筒量取浓溶液,另外,容量瓶只用来配溶液,不用来溶解,稀释,储存溶液,误差分析时,要注意考虑溶质的量和溶剂水的量,以此解题。
【解析】(1)配制100mL50%葡萄糖注射液,所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管、量筒;
(2)(i)50%葡萄糖注射液浓度为c浓==(50g÷180g/mol) ÷0.1L=2.78mol/L,稀释过程中,溶质的物质的量不变,即2.78mol/L×V=0.1L×0.25mol⋅L −1,解得V=9.0×10-3L=9.0mL;(ii) A.容量瓶上标有容积、温度,不标注浓度,A错误;B.容量瓶有一个玻璃塞,使用前要检查容量瓶是否漏水,B正确;C.摇匀后,发现溶液凹液面低于刻度线,加蒸馏水至刻度线会导致体积偏大,浓度偏低,C错误;D.容量瓶只用来配溶液,不用来溶解,稀释,储存溶液,配制溶液时直接把量取的50%葡萄糖注射液转移至烧杯中进行稀释,再经移液、洗涤后再加蒸馏水定容,D错误;故答案选B;(iii) A.没有将洗涤液转移到容量瓶,导致溶质的物质的量偏小,浓度偏低,A不符合题意;B.定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,浓度偏高,B符合题意;C.容量瓶洗干净后未干燥,不影响溶液的浓度,C不符合题意;D.量取50%葡萄糖注射液时俯视刻度线,导致浓溶液体积偏小,溶质的物质的量偏小,浓度偏低,D不符合题意;故答案选B。
14.(24-25高一·上海市控江中学·期中)对知识的归纳和总结是学好化学的重要方法。在学习碱的性质后,学生总结了Ca(OH)2的四条化学性质(如下图所示),即Ca(OH)2可与下图中四类物质能够发生化学反应。
(1)图中M所属的物质类别是 。
(2)Ca(OH)2可由生石灰与水反应制得,该反应能 (填“吸收”或“放出”)热量。
(3)利用图中:Ca(OH)2能与 反应的性质,可以解释“用石灰浆粉刷墙壁,干燥后墙面就变硬”的现象。
(4)利用图中④:Ca(OH)2与盐反应的性质中,可以除去溶液中少量的Ca(OH)2杂质,请写出该反应的化学方程式 。
明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。工业明胶含有的Fe(CrO2)2会对人体造成伤害。
(5)Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是 价,是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于 (选填序号)。
A.酸 B.碱 C. 盐 D.氧化物
(6)明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是 (选填序号)。
A.都不稳定,密封放置会产生沉淀
B.分散质粒子都可以通过滤纸
C.二者均能产生丁达尔现象
【答案】(1)酸
(2)放出
(3)某些非金属氧化物
(4)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(5)+2 C
(6)B
【解析】(1)Ca(OH)2属于碱,碱能与酸碱指示剂、酸、某些非金属氧化物、盐发生反应,则图中M所属的物质类别是酸。
(2)Ca(OH)2可由生石灰与水反应制得,该反应属于化合反应,能放出热量。
(3)利用图中:Ca(OH)2能与某些非金属氧化物反应的性质,可以解释“用石灰浆粉刷墙壁,干燥后墙面就变硬”的现象。
(4)利用图中④:Ca(OH)2与盐反应的性质中,可以除去NaOH溶液中少量的Ca(OH)2杂质,则此盐为Na2CO3,该反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
(5)Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,氧元素是-2价,则铁元素是+2价,是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于盐,故选C。
(6)A.胶体和溶液都比较稳定,密封放置不会产生沉淀,A不正确;
B.溶液和胶体中的分散质粒子直径都小于滤纸的孔隙直径,都可以通过滤纸,B正确;
C.明胶的水溶液属于胶体,K2SO4溶液属于溶液,则只有明胶的水溶液能产生丁达尔现象,C不正确;
故选B。
15.(24-25高一·上海市控江中学·期中)物质的量是联系宏观物质和微观粒子计量的桥梁,也是定量研究化学的基础。完成下列问题。
(1)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_______(选填序号)。
A.中含有的中子数为NA
B.常温常压下,与足量的水充分反应生成的数0.1NA
C.标准状况下,乙醇所含的原子数为0.9NA
D.含的饱和溶液在沸水中完全反应生成胶体的胶粒数小于0.3 NA
(2)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量的关系判断,下列说法中正确的是_______(选填序号)。
A.若M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙
B.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙
(3)偏二甲肼是“神舟七号”载人航天飞船的发射燃料,发生如下反应:,则相同条件下产物气体对氢气的相对密度是 。
在化学研究中,物质的量浓度是使用最广泛的一种表示溶液浓度的方法。
(4)将标准状况下的溶于水中,得到氨水的密度为,则该氨水的物质的量浓度为_______(选填序号)。
A. B.
C. D.
(5)将盐酸稀释成盐酸,需加水的体积约为_______(选填序号)。
A. B. C. D.
【答案】(1)AD
(2)C
(3)13.43
(4)B
(5)B
【解析】(1)A. 1个中含有10个中子,中含有的中子数为=NA,A正确;
B. 常温常压下,Cl2与水的反应为可逆反应,则7.1gCl2(物质的量为=0.1mol)与足量的水充分反应生成的Cl-数小于0.1NA,B不正确;
C. 标准状况下,乙醇呈液态,无法求出乙醇的物质的量,也就无法求出所含的原子数,C不正确;
D. 1个氢氧化铁胶粒中含有许多个氢氧化铁分子,则含的饱和溶液在沸水中完全反应生成胶体的胶粒数小于0.3 NA,D正确;
故选AD。
(2)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同,则容器的体积相同。
A. 气体的物质的量n==,甲、乙的质量相同,若M(甲)<M(乙),则分子数:甲>乙,A不正确;
B. V=,甲、乙两种气体的质量和密度都相同,则气体的体积:甲=乙,B不正确;
C. 甲、乙两容器中,气体的温度相同、质量相同、体积相同,压强与摩尔质量成反比,若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙,C正确;
D. 甲、乙两种气体的质量相同,体积相同,若M(甲)>M(乙),则物质的量n(甲)<n(乙),气体摩尔体积:甲>乙,D不正确;
故选C。
(3),产物的平均相对分子质量为(2×44+4×18+28)≈26.86,依据阿伏加德罗定律的推论,气体的密度之比等于相对分子质量之比,则相同条件下产物气体对氢气的相对密度是=13.43。
(4)在化学研究中,物质的量浓度是使用最广泛的一种表示溶液浓度的方法。
将标准状况下的aLNH3溶于1000g水中,得到氨水的密度为,则该氨水的物质的量为=mol,物质的量浓度为=,故选B。
(5)将盐酸稀释成盐酸,依据稀释前后溶质的物质的量相等可得:12mol/L×50mL=6mol/L×V,V=100mL。需加水的质量为100mL×1.10g/cm3-50mL×1.19g/cm3=50.5g,水的密度约为1g/cm3,则水的体积约为50.5mL,故选B。
16.(23-24高一·上海市上海中学·期中)某种胃药的止酸剂为碳酸钙(说明书规格为每克含碳酸钙620mg),某同学查阅测定每片中碳酸钙含量的方法有以下几步操作(设药片中的其它成分不与盐酸反应或氢氧化钠反应):
①分别配制250mL 0.100mol·L-1稀盐酸和0.100mol·L-1 NaOH溶液;
②取一粒药片(0.100g)研碎后加入20.0mL蒸馏水;
③加入25.00mL 0.100mol·L-1稀盐酸,搅拌,充分反应;
④用0.100mol·L-1 NaOH溶液中和剩余的盐酸,用去NaOH溶液体积为V mL。
请回答下列问题:
(1)配制NaOH溶液需要的主要玻璃仪器除了烧杯、胶头滴管外还有 。
(2)实验过程中发生的化学反应方程式为 、 。
(3)为了增加实验的精确性,某同学四次测定所消耗的NaOH(aq)体积数据如下:
测定次序
第一次
第二次
第三次
第四次
V[NaOH(aq)]/mL
11.00
12.90
13.10
13.00
请根据这位同学的实验数据,计算药片中碳酸钙的质量分数 ,并比对说明书上规格判断该碳酸量是否合格 (要求写出计算过程)。
(4)若在配制NaOH溶液的过程中出现下列情况,则会导致所测碳酸钙的质量分数偏高的是____。
A.称量NaOH固体时间过长 B.在烧杯中溶解NaOH后,立即转移至容量瓶内
C.溶液转移后未洗涤烧杯和玻璃棒 D.定容时俯视容量瓶刻度线
【答案】(1)250mL容量瓶、玻璃棒
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ NaOH+HCl=NaCl+H2O
(3)60.0% 不合格
(4)BD
【分析】某种胃药的止酸剂为碳酸钙溶于过量的盐酸中,再配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液,滴定过量的盐酸,通过计算,求出碳酸钙的含量,进行分析判断是否合格;
【解析】(1)用NaOH固体配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,根据配制的步骤选择使用的仪器,配制过程中需要的主要玻璃仪器除了烧杯、胶头滴管外还有250mL容量瓶、玻璃棒;
(2)实验过程中有碳酸钙与盐酸反应和盐酸与氢氧化钠反应,故发生的化学反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑、NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(3)第一次数据明显误差太大,用后三次数据计算,后三次平均体积是13.00 mL,2n(CaCO3)+n(NaOH)=n(HCl),2n(CaCO3)+0.001 3 mol=0.002 5 mol,n(CaCO3)=0.000 6 mol,m(CaCO3)+0.000 6mol100g/mol=0.06 g,w(CaCO3)%==60.0%;说明书规格为每克含碳酸钙620mg,即62%,故比对说明书上规格判断该碳酸量不合格;
(4)A.称量NaOH固体时间过长,NaOH会与空气中的CO2反应生成Na2CO3,导致所配NaOH溶液浓度偏低,使测定结果偏低;
B.NaOH溶于水放热,溶解后未冷却就转移到容量瓶中,待溶液冷却后体积偏小,所配NaOH溶液浓度偏高,使测定结果偏高;
C.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒,导致所配NaOH溶液浓度偏低,使测定结果偏低;
D.定容时俯视容量瓶刻度线,导致所配NaOH溶液浓度偏高,使测定结果偏高;
答案选BD。
17.(23-24高一·上海市上海中学·期中)实验室用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气,并用氯气制取氯酸钾、次氯酸钠,并验证氯水的性质。
(1)写出实验室用装置①制备氯气的反应方程式 。
(2)有同学认为①②装置之间应加入一盛有饱和食盐水的洗气瓶,则此洗气瓶的作用是 。
(3)图一中②的试管中盛有15mL 30%的KOH溶液;③的试管中盛有15mL 8%的NaOH溶液,并置于冰水浴中;写出制取次氯酸钠的反应方程式 ,比较制取次氯酸钠和氯酸钾的反应条件,试总结两条差异:① ;② 。
(4)④的试管中加有紫色石蕊试液,实验过程中可观察到的现象是 ,导致该现象的相应微粒为 。
(5)反应完毕冷却后,②的试管中有大量晶体析出,图二中符合该晶体溶解度随温度变化规律的曲线是 (选填字母);从②的试管中分离该晶体的操作是 (填写实验操作名称)。
(6)含氯消毒剂的消毒效果用有效氯表示,有效氯指的是与浓盐酸反应产生Cl2的质量与原消毒液质量的比值。计算10% NaClO溶液的有效氯 (保留三位小数)。
(7)传统工业电解饱和食盐水所得的烧碱中往往混有食盐,若要检验其中混有氯离子,简述实验方法、现象和结论 。
【答案】(1)
(2)除去氯气中的HCl气体
(3)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 反应的温度不同 反应物浓度不同
(4)溶液先有紫色变为红色,后褪色 H+、HClO
(5)M 过滤
(6)9.53%
(7)取样,向其中滴加足量稀硝酸,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀则含有氯离子
【分析】装置①为实验室制氯气,采用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应,生成氯化锰、氯气和水;制得的氯气通入装置②与KOH溶液在加热条件下反应,生成氯酸钾;氯气继续通入装置③与NaOH溶液在冰水浴中反应,生成次氯酸钠;最终用装置⑤吸收氯气尾气;浓盐酸易挥发,产生的氯气中会有氯化氢杂质,①②装置之间应加入盛有饱和食盐水的洗气瓶,除去氯气中的氯化氢杂质。
【解析】(1)实验室用装置①制备氯气是用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应,生成氯化锰、氯气和水,反应方程式为:;
(2)浓盐酸易挥发,产生的氯气中会有氯化氢杂质,①②装置之间加入盛有饱和食盐水的洗气瓶,目的是除去氯气中的氯化氢气体;
(3)①氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的方程式是:;
②根据题中信息可知,在加热条件下,氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,在常温以下,氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠,二者反应的浓度和温度都不相同;
(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以④的试管中溶液颜色会发生变化:最初溶液由紫色变为红色,次氯酸将石蕊溶液漂白,随后溶液逐渐变为无色;使溶液由紫色变为红色的微粒为,使溶液变为无色的微粒为;
(5)反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出,说明溶质的溶解度随温度的降低而降低,只有M符合;不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法;
(6)NaClO与浓盐酸反应的离子方程式为:,设10%NaClO溶液的质量为m,则NaClO的质量为0.1m,根据离子方程式,每消耗1molNaClO,产生1mol氯气,则产生氯气的质量为,则10% NaClO溶液的有效氯为;
(7)检验氯离子常用的试剂为稀硝酸和硝酸银溶液,实验方法、现象和结论为:取样,向其中滴加足量稀硝酸,再加入溶液,产生白色沉淀则含有氯离子。
18.(24-25高一·上海市华师大二附中·期中)在测量气体摩尔体积的实验中(利用稀硫酸和镁带反应产生氢气的原理),甲、乙两位同学分别选用下列两套装置进行实验。
甲同学装置: 乙同学装置:
(1)乙中仪器b的名称为 。
(2)上述实验装置,从测量生成的氢气体积的精准度分析,实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积 (填“偏大” “偏小”或“无影响”)。
(3)气体摩尔体积实验:实验室用镁带和稀硫酸反应产生氢气来测定氢气的气体摩尔体积,所涉及到的步骤有:①读数;②冷却至室温;③调节使水准管和量气管液面相平。正确的顺序是 。
为尽可能确保实验的准确性,同学设计了如图所示的实验装置。
按照相关的操作步骤完成实验后,测得数据如表(温度:,压强:)。
实验次数
镁带质量/g
硫酸体积/mL
体积/mL
1
0.1215
10
121
2
0.1165
10
115
(4)该条件下,氢气的体积为 L。(保留1位小数,下同)
(5)该条件下,氢气体积的理论值为,则实验相对偏差= %。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)偏小 (3)②③① (4)23.8 3(5)-2.9
【解析】(1)由图可知,乙中仪器b的名称为恒压滴液漏斗。
(2)理论上,相同压强下那些被压出广口瓶的水的体积等于生成的氢气的体积,则连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,会使所测氢气体积偏小。
(3)因为排出的气体体积是要用排出的水的体积来衡量的,而镁与硫酸的反应是放热反应,反应前后装置的温度不同,所以反应终止时应该先待装置冷却至室温,再调节使水准管和量气管液面相平,最后读数,正确的操作顺序是②③①。
(4)关系式为Mg~H2,利用已知数据计算,第1次实验中生成氢气,体积为0.121 L,则该条件下,氢气的体积为;第2次实验中生成氢气,体积为0.115 L,则该条件下,氢气的体积为。取两次体积的平均值可知,该条件下,氢气的体积为23.8 L。
(5)该条件下,氢气体积的理论值为,则实验相对偏差=
。
19.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)小张同学通过实验“测定鸡蛋壳中主要成分碳酸钙的质量分数”。
(1)按要求填写碳酸钙的类别属性(如按阳离子分类,碳酸钙属于钙盐):按阴离子分类,属于 ;按聚集状态分类,属于 ;按溶解性分类,属于 ;按电离程度分类,属于 。
(2)为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,小张收集了干燥的鸡蛋壳拿去实验室,与足量稀盐酸在烧杯中反应(杂质不与盐酸反应)。有关实验数据如表:
反应前
反应后
烧杯和稀盐酸总质量
鸡蛋壳的质量
烧杯和剩余物总质量
150g
6.25g
154.05g
①写出反应的离子方程式 ;此反应是否属于氧化还原反应 (填“是”或“否”);理由是 。
②请你帮助小张同学计算他收集的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数 (需写出计算过程)。
【答案】(1)碳酸盐 固体 难溶物 强电解质
(2)2H++CaCO3=Ca2+ +CO2↑+H2O 否 反应中元素化合价保持不变 80%
【解析】(1)碳酸钙是难溶于水的固体,溶于水的碳酸钙在溶液中能完全电离出钙离子和碳酸根离子,所以碳酸钙固体是难溶性碳酸盐,属于强电解质,故答案为:碳酸盐;固体;难溶物;强电解质;
(2)①碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为2H++CaCO3=Ca2+ +CO2↑+H2O,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故答案为:2H++CaCO3=Ca2+ +CO2↑+H2O;否;反应中元素化合价保持不变;
②由质量守恒定律可知,反应生成二氧化碳的质量为150g+6.25g﹣154.05g=2.2g,由碳原子个数守恒可知,碳酸钙质量分数为=80%,故答案为:80%。
20.(23-24高一·上海市上海中学·期中)氢氧化铁胶体的制备步骤如下:
Ⅰ.用烧杯取少量蒸馏水,放在酒精灯上加热至沸腾;
Ⅱ.向烧杯中逐滴加入饱和FeCl3溶液;
Ⅲ.继续煮沸至液体呈透明的红褐色,即得Fe(OH)3胶体。
(1)确定制备的胶体是否成功,最简单的方法是 。
(2)若向FeCl3溶液中逐滴滴加稀NaOH溶液,并控制溶液的酸碱性,也可制得Fe(OH)3胶体,若要提纯Fe(OH)3胶体可采取的方法是 。
(3)Fe(OH)3胶体与Al(OH)3胶体相似,也具有净水作用,原因是 。
(4)FeCl3与H2O制得胶体的胶团结构为{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-,下列说法正确的是___。
A.Fe(OH)3胶体带正电
B.16.25g FeCl3生成的胶体粒子数为6.02×1022
C.Fe(OH)3胶体粒子的直径可能是5×10-7m
D.在U形管中注入Fe(OH)3胶体,插入石墨电极通电,阴极周围颜色加深
(5)下列现象或新技术应用中,涉及胶体性质的有______。
①使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少出血
②肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
③使用静电除尘器除去空气中的飘尘粒子
④豆浆中加入石膏后迅速凝固
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
【答案】(1)丁达尔效应
(2)渗析
(3)Fe(OH)3胶体具有吸附性
(4)D
(5)D
【解析】(1)胶体可以发生丁达尔效应,确定制备的胶体是否成功,最简单的方法是丁达尔效应。
(2)溶液可以透过半透膜,胶体不能透过半透膜,若要提纯胶体,可以采取渗析的方法。
(3)胶体与胶体相似,也具有净水作用,原因是胶体能吸附水中的悬浮颗粒并沉降,达到净水目的。
(4)A.胶体不带电,胶粒带正电,A项错误;
B.16.25g的物质的量为0.1mol,由胶团结构示意图知,1个胶粒中所含的铁原子不止1个,所以水解形成的胶体粒子数小于,B项错误;
C.按定义知,胶体粒子的直径介于1~100nm之间,胶体粒子的直径不可能是,C项错误;
D.在U形管中注入胶体,插入石墨电极通电,发生电泳,阴极周围颜色加深,D项正确;
故选D。
(5)①使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少出血,利用的是胶体的聚沉现象,符合题意;
②肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗,原因是胶体粒子的直径介于1~100nm之间,不能透过半透膜,符合题意;
③使用静电除尘器除去空气中的飘尘粒子,利用的是胶体粒子的带电性,符合题意;
④豆浆中加入石膏后迅速凝固,利用的是胶体的聚沉现象,符合题意;
故选D。
21.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)受中医古籍《肘后备急方》中将青蒿“绞汁”用药的启发,屠呦呦采用乙醚(沸点34.5℃)从黄花蒿中提取青蒿素,流程图如下:
(1)如上图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是_______。
A.干燥时应该将黄花青蒿加入硫酸铜溶液
B.操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器只有烧杯、分液漏斗
C.操作II是蒸馏,所用玻璃仪器只有蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管
D.操作III是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤
(2)传统中药提取多采用水煎煮法,为何青蒿素不适宜此法? 。
(3)在用乙醚浸泡提取前,先要对黄花蒿茎叶进行粉碎,目的是 。
(4)在进行操作II时往往采用减压的条件,目的是 。
(5)提取青蒿素的原理和过程在工业上有较多的应用。如从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3,其流程如图所示:
关于步骤Ⅰ~Ⅳ的说法错误的是_______。
A.步骤Ⅰ和青蒿素中操作Ⅰ相同,其中苯可以用四氯化碳替代
B.步骤Ⅱ中分离得到的苯可循环利用
C.步骤Ⅲ可在上图装置中完成
D.步骤Ⅳ为蒸发结晶,当有少量晶体析出时,停止加热
(6)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管中,缓缓通入空气数分钟后﹐再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。
①装置E中盛放的物质是 (填字母,下同),装置F中盛放的物质是 。
a.浓硫酸 b.NaOH溶液 c.无水CaCl2 d.碱石灰
②该实验装置可能会产生误差,改进方法是 。
③用合理改进后的装置进行实验,得到数据如下表所示,则:测得青蒿素的最简式是 。
装置
实验前/g
实验后/g
E
22.6
42.4
F
80.2
146.2
④为保证所得数据绝对准确,可以进行的改进是 。
【答案】(1)D
(2)青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出,且对热不稳定,故水蒸气蒸馏法不适合提取青蒿素
(3)使得黄花蒿茎叶变得更细小,增大与萃取剂接触面积,提高萃取效率
(4)降低青蒿素的沸点,防止青蒿素受热分解
(5)AD
(6)c d 在装置F后接一个气球(使得空气中二氧化碳和水蒸气无法进入F装置即可) C15H22O5 在E后加无水硫酸铜,在F后加澄清石灰水,若无水硫酸铜不变蓝,澄清石灰水不变浑浊,则数据绝对正确
【分析】青蒿素是一种无色晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,对热不稳定,用乙醚萃取黄花蒿中的青蒿素,对提取液进行减压蒸馏分离出乙醚和青蒿素粗品,操作Ⅲ是用95%的乙醇溶解,浓缩、结晶、过滤。
【解析】(1)A.由图可知,硫酸铜溶液不能干燥黄花青蒿,无法得到固体粉末,故错误;
B.由图可知,操作Ⅰ为过滤操作,故错误;
C.由图可知,操作II是蒸馏,所用玻璃仪器为蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、锥形瓶、牛角管、酒精灯,故错误;
D.由图可知,操作III是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤,故正确;
故选D;
(2)水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质,而青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出,且对热不稳定,所以水蒸气蒸馏法不适用提取青蒿素,由于青蒿素易溶于有机溶剂,不溶于水,用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素的方法属于萃取,故答案为:青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出,且对热不稳定,故水蒸气蒸馏法不适合提取青蒿素;
(3)在用乙醚浸泡提取青蒿素前,先对黄花蒿茎叶进行粉碎,可以使黄花蒿的茎叶变得更为细小,增加与萃取剂的接触面积,从而使得青蒿素更容易被提取出来,提高萃取效率,故答案为:使得黄花蒿茎叶变得更细小,增大与萃取剂接触面积,提高萃取效率;
(4)在进行操作II时往往采用减压的条件是因为:降低青蒿素的沸点,防止青蒿素受热分解,故答案为:降低青蒿素的沸点,防止青蒿素受热分解;
(5)A.由分析可知,步骤Ⅰ是萃取操作,青蒿素中操作Ⅰ为过滤,故错误;
B.步骤Ⅱ分离得到的苯可在步骤I中循环使用,故正确;
C.受热时碘升华变为碘蒸气,遇到盛有冷水的烧瓶,会在烧瓶外壁又凝华析出,从而达到提纯碘的目的,故正确;
D.由于硝酸钾溶解度随温度变化幅度较大,故制备硝酸钾晶体,应采用蒸发浓缩,冷却结晶的方法,而不是蒸发结晶,故错误;
故选AD。
(6)为了能准确。测量青蒿素燃烧生成的二氧化碳和水,实验前应通入不含二氧化碳和水的空气,防止干扰实验,E和F一个吸收生成的水,一个吸收生成的二氧化碳,应先吸水后再吸收二氧化碳,所以E内装的无水氯化钙,而F中为碱石灰,而在F后应再加入一个防止外界空气中二氧化碳和水蒸气进入的装置;
①根据上面的分析可知,装置E中盛放的物质是无水氯化钙,装置F中盛放的物质是碱石灰,故答案为:c;d;
②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是在装置F后连接一个防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入F的装置,故答案为:在装置F后接一个气球(使得空气中二氧化碳和水蒸气无法进入F装置即可);
③由题给数据可知,反应生成水蒸气的质量为42.4-22.6=19.8g,则水的物质的量为1.1mol,二氧化碳的质量为146.2-80.2=66g,则二氧化碳的物质的量为1.5mol,青蒿素中氧原子的质量为28.2-(2.2×1)-(1.5×12)=8g,则氧原子的物质的量为0.5mol,所以分子中碳、氢、氧的原子个数比为1.5:2.2:0.5=15:22:5,分子式为C15H22O5,故答案为:C15H22O5;
④为保证所得数据绝对准确,可以进行的改进是在E后加无水硫酸铜,在F后加澄清石灰水,若无水硫酸铜不变蓝,澄清石灰水不变浑浊,则数据绝对正确,故答案为:在E后加无水硫酸铜,在F后加澄清石灰水,若无水硫酸铜不变蓝,澄清石灰水不变浑浊,则数据绝对正确。
22.(23-24高一·上海市上海中学·期中)某实验小组为探究Cl-、I-、的还原性强弱,甲同学设计实验如下:
实验①:在淀粉碘化钾溶液中加入少量新制氯水溶液,溶液立刻变蓝;
实验②:向实验①的溶液中加入亚硫酸钠溶液,发现溶液蓝色褪去。
(1)根据上述实验现象,可以判断Cl-、I-、还原性由强到弱的顺序为 。
乙同学参考教科书知识,提出另一种实验方法,在碘化钾溶液中加入新制氯水后,将碘化钾溶液加入新制氯水后,将溶液转移入分液漏斗,并加入萃取剂,主要操作步骤如图:
(2)根据图中现象,该同学所采用的萃取剂可能是______。
A.酒精 B.苯 C.CCl4 D.汽油
(3)1、2、3三步实验操作中,不正确的是 (填“1”、“2”或“3”),理由是 。
(4)在2图的分液漏斗中,下层液体呈 色。
【答案】(1)>I->Cl-
(2)C
(3)3 上层液体应该在下层液体放出后,再从上口倒出
(4)紫红
【分析】由实验①可知,新制氯水与碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的单质碘,反应中氯元素的化合价降低被还原,氯气是反应的氧化剂、氯离子是还原产物,碘元素的化合价升高被氧化,碘化钾是还原剂;由实验②可知,碘溶液与亚硫酸钠溶液反应硫酸钠和氢碘酸,溶液蓝色褪去,反应中碘元素的化合价降低被还原,碘是反应的氧化剂、碘离子是还原产物,硫元素的化合价升高被氧化,亚硫酸钠是还原剂。
【解析】(1)由还原剂的还原性强于还原产物可知,氯离子、碘离子和亚硫酸根离子的还原性由强到弱的顺序为>I->Cl-,故答案为:>I->Cl-;
(2)由图2可知,萃取溶液中碘的萃取剂不溶于水,且密度比水大,所以实验中选用的萃取剂为不溶于水,且密度大于水的四氯化碳,故选C;
(3)由图3可知,分离倒出上层溶液时,溶液依然分层,说明下层溶液没有完全从下口流出,所以1、2、3三步实验操作中,不正确的是3,故答案为:3;上层液体应该在下层液体放出后,再从上口倒出;
(4)由图2可知,下层溶液为溶液呈紫红色的碘的四氯化碳溶液,故答案为:紫红。
23.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)二氧化氯是一种新型消毒剂,具有安全、高效、广谱等优点。以下是ClO2的两种制法:
方法一:___NaClO3+___HCl=___ClO2↑+___Cl2↑+___NaCl+___H2O
方法二:3NaClO3+3H2SO4(浓)=HClO4+2C1O2↑+3NaHSO4+H2O
(1)试配平方法一方程式并用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目 。
(2)在方法一中,体现了HCl的性质有 ;当有0.2mol电子转移时,参与反应的还原剂的物质的量为 。
(3)两种方法相比, (填“方法一”或“方法二”)制备的二氯化氢更适合饮用水的消毒,其主要原因是 。
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒无害的两种气体,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的 倍。
(5)将ClO2气体先用稳定剂吸收,加酸后释放出ClO2,可用于水果保鲜。稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如下图所示。你认为效果较好的稳定剂是 ,原因是 。
【答案】(1)
(2)酸性和还原性 0.2mol
(3)方法二 方法一产生污染性有毒气体氯气,方法二中生成的气体只有ClO2
(4)2.5
(5)稳定剂II 稳定剂II可以缓慢释放二氧化氯,能较长时间维持保鲜所需的浓度
【解析】(1)
由方程式可知,反应时氯酸钠中氯元素的化合价降低被还原,盐酸中氯元素的化合价部分升高被氧化,2mol氯酸钠反应时,转移电子的物质的量为2mol,则表示反应电子转移的方向和数目的单线桥为,故答案为:;
(2)由方程式可知,在方法一中,氯化氢中氯元素的化合价部分升高被氧化,体现了酸性和还原性,则有0.2mol电子转移时,参与反应的还原剂的物质的量为0.2mol,故答案为:酸性和还原性;0.2mol;
(3)方法一产生污染性有毒气体氯气,而方法二产生二氧化碳气体对水体无污染,故方法二制备的二氧化氯更适合饮用水的消毒,故答案为:方法二;方法一产生污染性有毒气体氯气,方法二中生成的气体只有ClO2;
(4)由得失电子数目守恒可知,处理含CN-相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的倍数为=2.5,故答案为:2.5;
(5)由图可知,稳定剂Ⅰ能快速释放二氧化氯,但维持保鲜所需浓度的时间很短,而稳定剂Ⅱ释放二氧化氯缓慢,维持保鲜所需浓度的时间较长,所以效果较好的稳定剂是稳定剂Ⅱ,故答案为:稳定剂II;稳定剂II可以缓慢释放二氧化氯,能较长时间维持保鲜所需的浓度。
24.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)Ⅰ.回答下列问题:
(1)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72L,质量为12g,此混合物中CO和CO2质量之比为 。
(2)某金属氯化物MClx的摩尔质量为133.5g/mol,取该金属氯化物26.7g配成水溶液,与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1g白色沉淀。则金属M的摩尔质量为 。
(3)将aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入bmolBaCl2溶液,使溶液中的刚好完全沉淀,另一份加入足量NaOH溶液并加热可得到cmolNH3,则原溶液中Al3+的物质的量浓度为 。
(4)在150℃时,碳酸铵[(NH4)2CO3]固体可受热完全分解产生氨气、二氧化碳和水蒸气,则该气态混合物的密度是相同条件下氢气密度的 倍。
Ⅱ.某学生利用碳酸钠与稀硫酸制取二氧化碳的反应,测定室温下的气体摩尔体积。实验装置如下:
①连接好实验装置,检查装置气密性。
②称取碳酸钠试样0.053g加入Y形管,并注入足量稀硫酸,连接装置,调整水准管和量气管液面相平,记录初读数为0.20mL。
③倾斜Y形管,直到不再有气体产生为止。
④___________。
⑤读取量气管读数为12.20mL。
(5)试剂X应选择 (填标号)。
A.饱和Na2CO3溶液 B.饱和NaHCO3溶液 C.饱和NaCl溶液
(6)为准确读出CO2气体的体积,步骤④需进行以下操作,正确的顺序为: (填标号)。
a.调整水准管高度,使其液面高度与量气管液面高度相平
b.使装置内的气体冷却至室温
c.视线与凹液面最低处相切
(7)实验测得的气体摩尔体积是 。对比标准状况下气体摩尔体积,根据以上实验得出结论,气体摩尔体积与 相关。
【答案】(1)7:33
(2)27g/mol
(3)
(4)12
(5)B
(6)bac
(7) 温度
【解析】(1)根据题意,设CO、CO2的物质的量是x、y,则x+y=,28g/molx+44g/moly=12g,联立方程解得x=mol,y=mol,则此混合物中CO和CO2质量之比为=7∶33。
(2)该金属氯化物与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1g AgCl沉淀,建立关系如下:,则,x=3,则金属M的摩尔质量为(133.5-3×35.5)g/mol=27 g/mol。
(3)第一份的反应离子方程式是,消耗bmolBaCl2溶液,则消耗的物质的量是bmol,则溶液中含的物质的量是bmol;第二份溶液中反应离子方程式是,反应得到cmolNH3,则溶液中含的物质的量是cmol,则根据两种物质的配比关系,原溶液中Al3+的物质的量为,其物质的量浓度是。
(4)在150℃时,碳酸铵分解的方程式是(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O↑,可知生成混合气体的平均摩尔质量为g/mol=24 g/mol,根据同温同压下气体密度之比等于摩尔质量之比,则该气态混合物的密度是相同条件下氢气密度的12倍。
(5)碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳,量气管可收集并利用排液法量取二氧化碳的体积,所以该溶液不吸收二氧化碳,饱和碳酸钠溶液可吸收二氧化碳,饱和碳酸氢钠不吸收二氧化碳,并且可防止CO2溶于水,而氯化钠溶液相当于水,可吸收一部分二氧化碳,故试剂X应选择B。
(6)步骤④的操作需要先考虑冷却气体,避免影响体积读数的大小,所以正确的顺序是使装置内的气体冷却至室温,再去调整水准管高度,使其液面高度与量气管液面高度相平,读数时视线与凹液面最低处相切,故答案是bac。
(7)根据元素守恒Na2CO3~CO2,0.053g碳酸钠试样即0.0005mol,可生成0.0005molCO2,根据Vm=;本实验测定的是室温下的气体摩尔体积,而标准状况下是0°C,压强一样,故可知气体摩尔体积与温度有关。
25.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)请回答下列问题:
(1)含 个分子,能和 molNaOH完全反应。
(2)含有相同氧原子数的CO和,其质量比为 。
(3)在同温同压下,等质量的CO和,其体积之比为 。
(4)标准状况下有①,②个分子,③三种气体,对这三种气体的物质的量从大到小的顺序是 。
(5)在一定的温度和压强下,1体积气体跟3体积气体化合生成2体积化合物,则该化合物的化学式是 。
(6)某盐混合溶液中含有离子:、、、,测得、和的物质的量浓度依次为:、、,则 。
(7)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,则C的摩尔质量为 。
(8)同温、同压下某瓶充满时重116克,充满重122克,充满某气体时重114克。则某气体的相对分子质量为 。
(9)A物质按下式分解:,测得生成的混合气体在相同条件下的密度是密度的m倍,则A的摩尔质量为 。
【答案】(1) 0.1
(2)14∶11
(3)11∶7
(4)③>①>②
(5)或;
(6)0.15mol⋅L−1
(7)
(8)28
(9)5mg/mol
【解析】(1)4.9gH2SO4的物质的量为=0.05mol,则含个H2SO4分子;根据反应:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,则能和2×0.05mol=0.1molNaOH完全反应;
(2)含有相同氧原子数的CO和CO2的物质的量之比为2∶1,故二者质量之比为(2×28)∶(1×44)=14∶11;
(3)等质量的CO和CO2,则物质的量之比为=11∶7,则在同温同压下,其体积之比为等于物质的量之比,即11∶7;
(4)标准状况下①44.8L CH4的物质的量为=2mol;②9.03×1023个NH3分子,其物质的量为;③85g H2S气体的物质的量为=2.5 mol,则这三种气体的物质的量从大到小的顺序是:③>①>②;
(5)1体积气体跟3体积气体化合生成2体积化合物,则化学方程式为:,根据原子守恒,M的化学式为或;
(6)根据电荷守恒规律,则,解得c()=0.15Lmol⋅L−1;
(7)根据质量守恒定律, 16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,则C的质量为16g+20g-31.75g=4.24g,则C的摩尔质量为;
(8)由于气体的体积相等,同温同压下,则气体的物质的量相等,设气体的物质的量为nmol,则:nmol×(44g/mol-32g/mol)=122g-116g,解得n=0.5,设某气体的摩尔质量为Mg/mol,则:0.5mol×(44g/mol-Mg/mol)=122g-114g,解得M=28,故某气体的相对分子质量为28;
(9)生成的混合气体在相同条件下密度是H2密度m倍,则生成的混合气体的平均摩尔质量为2mg/mol,设参加反应的A为2mol,由方程式可知生成的混合气体为5mol,则生成的混合气体总质量为5mol×2mg/mol=10mg,根据质量守恒定律可知参加反应的A的质量为10mg,则A的摩尔质量为 =5mg/mol。
26.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂,它们的一些性质及制备方法如下所示:
Ⅰ.氯化铁:熔点为306℃、沸点为315℃,易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
Ⅱ.氯化亚铁:熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢气体来生产无水氯化亚铁。
实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁,请回答相关问题。
(1)a管的作用是 。
(2)装置A用和浓盐酸制取氯气,A中反应的离子反应方程式为 。
(3)有人建议,将E装置改为装有碱石灰的干燥管更好,你认为 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(4)用此装置制得的无水氯化铁含有 (填化学式)杂质。
(5)若要得到较纯净的无水氯化铁,对装置改进措施是 。
【答案】(1)平衡气压,使液体顺利滴下
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)合理 因为氯化铁易吸收水分而潮解,将E装置改为装有碱石灰的干燥管,可同时吸收多余氯气,并防止装置E中水蒸气挥发进入D中使氯化铁潮解
(4)FeCl2
(5)在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶
【分析】本题为实验探究题,由实验装置图可知:A装置制备氯气,原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,装置B干燥氯气,在硬质玻璃管C中制得无水氯化铁,反应原理为:2Fe+3Cl22FeCl3,D装置收集氯化铁,E装置吸收尾气,据此分析解题。
【解析】(1)a管的作用是平衡分液漏斗和圆底烧瓶中的气压,使液体顺利滴下。
(2)装置A用和浓盐酸制取氯气,反应的离子反应方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(3)因为氯化铁易吸收水分而潮解,将E装置改为装有碱石灰的干燥管,可同时吸收多余氯气,并防止装置E中水蒸气挥发进入D中使氯化铁潮解,故将E装置改为装有碱石灰的干燥管更好是合理的。
(4)因为盐酸易挥发,该A装置制备的氯气混有HCl气体,HCl与Fe得到氯化亚铁,故用题目所给装置制得的产物中含有FeCl2杂质。
(5)若要得到较纯净的无水氯化铁,应加入吸收HCl气体的装置,用饱和食盐水吸收HCl气体,再干燥,故在装置A、B之间加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶。
27.(24-25高一·上海市格致中学·期中)硼氢化钠(NaBH4)是一种较强的还原剂。强碱性条件下,NaBH4能在催化剂表面与水反应制得氢气,其可能的反应机理如下图所示:
查阅资料知:常温下,Na[B(OH)4]在水中易以NaBO2形式结晶析出。
(1)硼原子的电子式为 。1 mol BH中含 mol电子。
(2)上述机理中的过程①可以表示为: 。
2BH―2e-=___________+___________。
已知整个反应过程中B元素化合价不变,由此推断NaBH4中H元素的化合价为 。
(3)上述机理中,过程②的氧化剂是 。(填化学式)
(4)若用D2O代替H2O与NaBH4反应,则产物中应不含 。
A.H2
B.D2
C.HD
D.[B(OD)4]-
E.[B(OH)4]-
所得氢气的平均摩尔质量为 g·mol-1.
(5)相同条件下测得平均每克催化剂使用量下,NaBH4的浓度c和放氢速率的变化关系如右图所示。当c≥0.6 mol·L-1时,随着NaBH4浓度的增大,放氢速率逐渐减小,解释可能的原因 。(不超过60字)
【答案】(1) 10 (2)2 BH―2e-=2BH3+ H2↑ -1价 (3)H2O (4)E 3 (5)当NaBH4浓度0.6 mol·L-1时,反应生成的NaB(OH)4会不断发生分解,生成NaBO2晶体,覆盖在催化剂表面,使反应物与催化剂的接触面积不断减小,从而使放氢速率减小。
【解析】(1)B元素原子序数是5,原子最外层有3个电子,故其电子式为;1 mol BH中含有的电子为;
(2)由图可知,过程①中2 BH失去2e-生成2BH3和H2,反应过程可表示为:2 BH-2e-=2BH3+ H2↑;已知整个反应过程中B元素化合价不变,由图可知,过程④生成[B(OH)4]-,其中B元素的化合价为+3价,则NaBH4中B为+3价,又Na为+1价,根据正负化合价代数和为0可得H为-1价;
(3)题图中B元素的化合价始终是+3,与B原子直接相连的H原子化合价为-1价,H2O中H原子的化合价为+1,两者发生归中反应生成H2,故过程②~④的氧化剂是H2O;
(4)若用D2O代替H2O与NaBH4反应,有第①步2 BH-2e-=2BH3+ H2↑,第②步BH3+D2O=BH2(OD)+HD,第③步BH2(OD)+D2O=BH(OD)2+HD,第④步BH(OD)2+D2O=B(OD)3+HD,第⑤步2B(OD)3 +2D2O=2[B(OD)4]-+D2,则产物中应不含[B(OH)4]-;反应后生成的氢气有H2、HD、D2,且H2、HD、D2的物质的量之比为1:6:1,2mol BH产生8mol氢气,则混合气体的平均摩尔质量为=3g·mol-1;
(5)NaBH4浓度从0增大至0.6 mol·L-1时,NaBH4与水的有效碰撞次数不断增多,放氢速率增大,当NaBH4浓度0.6 mol·L-1时,反应生成的NaB(OH)4会不断发生分解,生成NaBO2晶体,覆盖在催化剂表面,使反应物与催化剂的接触面积不断减小,从而使放氢速率减小。
28.(24-25高一·上海市格致中学·期中)Ⅰ.某同学用下图装置研究不同气体经阳光照射相同时间的温度变化问题。
实验前,该同学需要制备较纯净的O2、N2、CO2.
(1)假设实验所用集气瓶体积为100 mL,若通过大理石与0.1 mol·L-1稀盐酸的反应制备标准状况下的CO2,所需该稀盐酸的体积至少为 (保留整数) 。
(2)实验室制备CO2的反应原理与制备O2、N2的原理存在较大差异,简述这一差异 。(不超过30字)
Ⅱ.在某一日光充沛的正午12:00~14:00测得实验结果如图所示:
(3)为确保结果的准确性,实验前除了控制四瓶气体的温度、压强、体积均相同,还要保证装置 。
(4)实验前,四瓶气体中密度最小的是___________。
A.N2 B.O2 C.CO2 D.空气
(5)在整个测量过程中,四瓶气体的密度均 。
A.先增大后减小 B.先减小后增大 C. 几乎不变
(6)13:00时,四瓶气体中压强最大的是___________。
A.N2 B.O2 C.CO2 D.空气
(7)与实验结果相关的环境问题是 。
【答案】(1)89
(2)制备CO2的反应属于非氧化还原反应,而制备O2、N2的反应属于氧化还原反应
(3)气密性良好
(4)A
(5)C
(6)C
(7)温室效应
【解析】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,由题意可知,标准状况下反应生成二氧化碳的体积为100 mL,则反应消耗盐酸的体积为×103mL/L≈89mL;
(2)实验室制备二氧化碳时,没有元素发生化合价变化,利用的是非氧化还原反应原理,而制备氧气和氮气时,有元素发生化合价变化,利用的是氧化还原反应原理;
(3)为防止气体逸出影响实验结果的准确性,实验前除了控制四瓶气体的温度、压强、体积均相同,还要保证装置集气瓶的气密性良好;
(4)由理想气体状态方程可知,同温同压的情况下,气体摩尔体积相同,气体密度与相对分子质量成正比,氮气、氧气、二氧化碳、空气的相对分子质量分别为28、32、44、29,则四瓶气体中密度最小的是氮气,故选A;
(5)在整个测量过程中,四瓶气体的体积几乎不变,气体的质量不变,所以气体的密度几乎不变,故选C;
(6)由图可知,13:00时二氧化碳的温度最高,由理想气体状态方程可知,四瓶气体中二氧化碳压强最大,故选C;
(7)由图可知,随着光照二氧化碳气体温度升高的最多,所以与实验结果相关的环境问题是二氧化碳浓度不断升高可增强地球表面的“温室效应”。
29.(23-24高一·上海市格致中学·期中)天宫课堂中,王亚平老师用醋酸钠(化学式:)的过饱和溶液做了一个“太空冰雪”的趣味实验,在微重力环境下,使一颗“水球”瞬间变成了一颗“冰球”,因此对醋酸和醋酸钠的性质进行深入学习。请回答下列问题:
(1)从物质分类上看,醋酸钠属于 ,醋酸溶液属于 。
A.酸 B.碱 C.盐 D.非电解质 E.电解质 F.混合物
(2)已知:醋酸是一种弱酸,属于弱电解质,在水中不能完全电离。下列图示中不能说明醋酸是弱电解质的是___________。
A.图1:醋酸在水中电离示意图 B.图2:盐酸和醋酸电离情况的比较
C.图3:醋酸和碳酸钠制 D.图4:醋酸溶液的导电性实验
(3)同学们将醋酸钠溶液接入如图所示的电路中,闭合开关,电流表的示数为0.10A,继续往溶液中添加适量醋酸钠固体,并用玻璃棒不断搅拌,电流表示数不断增大,最终示数为0.24A,据此推测,在醋酸钠水溶液中存在着能导电的微粒是 (填微粒符号、不考虑、)。醋酸钠在水溶液中的电离方程式为 。
(4)①往盛有NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加等浓度的醋酸溶液,直至过量。请写出醋酸溶液与NaOH溶液反应的离子方程式: 。
②随着醋酸的滴入,烧杯中溶液的电导率随滴入醋酸溶液的体积变化趋势与下图一致的是 (填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)CE F
(2)CD
(3)、
(4) B
【解析】(1)电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物;醋酸钠是由钠离子和醋酸根离子构成的,属于盐也属于电解质;醋酸溶液为混合物;
(2)A. 图1:醋酸在水中电离示意图,可以看出同时存在离子和分子,可知醋酸部分电离,是弱电解质,A不符合题意;B. 图2:盐酸和醋酸电离情况的比较,可以看出盐酸完全电离,醋酸部分电离,醋酸是弱电解质,B不符合题意;C. 图3:醋酸和碳酸钠制只能能证明醋酸得酸性强于碳酸,无法证明醋酸是强酸还是弱酸,C符合题意;D. 图4:醋酸溶液的导电性实验,只能证明醋酸是电解质,不能证明是强电解质还是弱电解质,D符合题意;答案选CD。
(3)溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,醋酸钠水溶液中存在着能导电的微粒是醋酸钠电离出的醋酸根离子和钠离子;醋酸钠在水中完全电离出钠离子和醋酸根离子,电离方程式为;
(4)①醋酸为弱酸,醋酸溶液与NaOH溶液反应生成醋酸钠和水,离子方程式为;②溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子;往盛有NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加等浓度的醋酸溶液,两者反应生成与加入醋酸等物质的量的醋酸钠,但是溶液体积增大,溶液中自由移动离子浓度减小,导致其电导率减弱,故选B。
30.(23-24高一·上海市格致中学·期中)某化学研究性学习小组欲配制含有、、、的植物培养液480mL,且要求该培养液中。
实验室提供的药品有:、KCl、、和蒸馏水;
提供的实验仪器有:药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、称量纸。
请回答下列问题:
(1)该植物培养液中,的物质的量浓度为 。
(2)该研究小组配制该植物培养液时,还须用到的实验仪器有 。
(3)甲同学用KCl和,两种物质进行配制,则需称取 g, g
(4)乙同学用所提供药品中的三种进行配制,请帮助该同学选用三种物质: 、 、 。(填化学式)
(5)请将下列实验步骤按照先后顺序排列: 。
(6)若配制该培养液的其他操作均正确,则下列操作将使所配制溶液的浓度偏低的是___________。
A.将溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出容量瓶
C.用胶头滴管向容量瓶中加水时,溶液的凹液面低于容量瓶刻度线
D.用胶头滴管向容量瓶中加水时,俯视容量瓶刻度线
【答案】(1)0.8 mol/L
(2)500 mL容量瓶、托盘天平
(3)14.9 g 26.4 g
(4)
(5)CBDFAE
(6)AB
【解析】(1)根据溶液呈电中性有c()+c()=c()+2c(),则c()=c()+2c()-c()=0.8 mol/L;
(2)实验所用容量瓶规格应该等于或略大于实验所需配制溶液的体积,实验室没有480 mL的容量瓶,且用容量瓶配制溶液时,需一次完成,应选用500 mL容量瓶,称量固体还需用到托盘天平,故还须用到的实验仪器有500 mL容量瓶、托盘天平;
(3)配制该溶液所需的溶质质量应该配制500 mL溶液来计算,所需KCl、(NH4)2SO4的物质的量均为0.2 mol,对应的质量分别为14.9 g、26.4 g;
(4)由题知,该植物培养液中:n()=2n()=2n()=2n(),若用三种物质来配制,三种物质应该为、、,且物质的量之比为1:2:1;
(5)根据溶液的配制原理可知,用固体配制溶液的一般步骤为计算、称量、溶解转移、洗涤转移、定容、摇匀,因此正确的操作顺序是CBDFAE;
(6)A.未洗涤烧杯和玻璃棒,会有部分溶质残留在烧杯和玻璃棒上,使所配溶液浓度偏低,A符合题意;B.转移时部分溶液溅出容量瓶,使溶质损失,所配溶液浓度偏低,B符合题意;C.加水时溶液凹液面低于容量瓶刻度线,说明所配溶液体积偏小、浓度偏大,C不符合题意;D.俯视读数时,实际液面低于容量瓶刻度线,所配溶液体积偏小、浓度偏大,D不符合题意;
31.(23-24高一·上海市格致中学·期中)回答下列问题:
(1)如图为物质B()在水中的溶解度曲线(g∙g-1),80℃时B的饱和溶液的密度为ρ g∙ml-1。
①80℃时,100g水做溶剂,达到饱和时,溶解的B的质量为 g,物质的量为 mol;
②80℃时,物质饱和溶液的物质的量浓度为 mol∙L-1。
(2)某小组利用如图装置测定常温常压下的气体摩尔体积。取0.112g已去除氧化膜的铁片放入烧瓶中,调节量气管与水准管液面相平,再用注射器向烧瓶中注入10mL硫酸溶液,充分反应后冷却至室温,再次调节量气管与水准管液面相平,测得量气管中前后读数差为58mL。
计算:
①反应后溶液中c(H+)= mol∙L-1 (忽略反应前后溶液体积变化);
②计算常温常压下的气体摩尔体积 L∙mol-1。
【答案】(1)73 0.5
(2)5.6 24
【解析】(1)①80℃时,100g水做溶剂,B的溶解度为0.73 g∙g-1,则达到饱和时,溶解的B的质量为0.73 g∙g-1×100g=73g,物质的量为=0.5mol;
②80℃时,物质饱和溶液的物质的量浓度为=mol∙L-1。答案为:73;0.5;;
(2)①n(Fe)==0.002mol,消耗H+的物质的量为0.004mol,溶液中剩余H+的物质的量为0.01L×3mol/L×2-0.004mol=0.056mol,反应后溶液中c(H+)==5.6 mol∙L-1;
②n(Fe)=0.002mol,则n(H2)=0.002mol,常温常压下的气体摩尔体积为=24L∙mol-1。答案为:5.6;24。
32.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)碘是人体不可缺乏的元素,为了防止碘缺乏,现在市场上流行一种加碘盐,就是在精盐中添加一定量的KIO3.某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘,查阅了有关的资料,发现其检测原理是:
(1)先取少量的加碘盐加蒸馏水溶解,然后加入稀硫酸和KI溶液,最后加入一定量的CCl4,振荡,这时候,观察到的现象是 。
(2)若采用下图实验装置将四氯化碳和I2的混合溶液分离。
写出图中仪器的名称:① ;该装置还缺少的仪器是 ;冷凝管的进水口是: (填g或f)。
(3)若要除去KIO3得到纯净的氯化钠,可采取的提纯方法名称是 。
(4)上面实验中用到一定物质的量浓度的稀硫酸,若配制0.5 mol/L的硫酸溶液500 mL,需用量筒量取质量分数为98%、密度为的浓硫酸的体积为 mL。(保留1位小数)
(5)在容量瓶的使用方法中,下列操作正确的是___________
A.容量瓶用水洗净后,一定要烘干后再使用。
B.热效应不明显的固体,可直接在容量瓶中加水溶解,这样可避免转移损耗,效果更好。
C.配制溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线1~2 cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。
D.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀。
(6)下面操作造成所配稀硫酸溶液浓度偏高的是
A.转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒
B.定容前先上下颠倒容量瓶进行摇匀
C.向容量瓶加水定容时眼睛俯视
D.用量筒量取浓硫酸后洗涤量筒并把洗涤液转移到容量瓶
E.摇匀后发现液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线
(7)使用该硫酸溶液与镁条进行“测定气体摩尔体积”的实验。如果配制的硫酸溶液浓度偏大,则会造成实验结果 (填“偏大”、“偏小”、“不影响”)。实验测得的气体摩尔体积为,该实验条件下的参考值为,则本次实验的相对偏差为 。(精确到百分数的小数点后两位)
【答案】(1)溶液分层,上层无色,下层紫红色
(2)蒸馏烧瓶 温度计 g
(3)重结晶
(4)13.6
(5)CD
(6)CD
(7)不影响 -1.64%
【解析】(1)反应生成碘单质,碘易溶于有机溶剂,在四氯化碳在的溶解度远大于在水中,加入四氯化碳萃取水中的碘,四氯化碳与水不互溶,溶液分成两层,四氯化碳的密度比水大,有机层在下层,碘溶于四氯化碳呈紫红色,上层几乎无色;
(2)利用蒸馏的方法将四氯化碳和I2的混合溶液分离,用到的仪器有铁架台、酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管和锥形瓶等;冷凝管下口进水,上口出水,对照装置图,仪器①的名称为:蒸馏烧瓶;还缺少的仪器是温度计;冷凝管的进水口是g;
(3)若要除去KIO3得到纯净的氯化钠,由于氯化钠溶解度随温度变化不大,因此可采取的提纯方法为重结晶;
(4)设浓硫酸的体积为VmL,稀释前后溶质的质量不变,则:98%×1.84g/cm3×V=0.5mol/L×0.50L×98g/mol,计算得出V=13.6mL;
(5)A. 容量瓶用水洗净后,不需要烘干后再使用,A错误;
B. 不能用容量瓶配置溶液,B错误;
C. 配制溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线1~2 cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,C正确;
D. 盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀,D正确;
故选CD;
(6)A.转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒,会导致溶质丢失,使浓度偏低,A不符合题意;
B.定容前先上下颠倒容量瓶进行摇匀,对浓度无影响,B不符合题意;
C.向容量瓶加水定容时眼睛俯视,导致加入的蒸馏水体积偏小,配制的溶液体积偏小,溶液浓度偏高,C符合题意;
D.洗涤量筒,溶质的物质的量偏大,配制的溶液浓度偏高,D符合题意;
E.摇匀后发现液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线,溶液浓度偏小,E不符合题意;
故选CD;
(7)使用该硫酸溶液与镁条进行“测定气体摩尔体积”的实验,如果配制的硫酸溶液浓度偏大,则会造成实验结果无影响;
实验测得的气体摩尔体积为,该实验条件下的参考值为,则本次实验的相对偏差为。
33.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)以工业废渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:
已知
(1)工业氯气通过电解饱和食盐水制得,其反应方程式为 。同时还能得到烧碱和氢气。该方法制得的烧碱中可能混有少量NaCl,请写出检验是否混有NaCl的实验方法: 。
(2)氯化过程中控制废渣过量、在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步完全转化为Ca(ClO3)2。
①若某学生在上述流程中发现某含钙离子盐的化学式为CaO3Cl2,试根据盐的定义写出这种盐组成的表达式 。
②刚开始生成Ca(ClO)2的化学方程式为 。
(3)氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为 (填化学式)。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比为 。
(4)向滤液中加入稍过量KCl固体,再经处理,可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。你认为可能的原因是 。该处理过程为:加入KCl,充分搅拌, , ,洗涤,干燥。
【答案】(1)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 取样放入试管,加水溶解,加入足量硝酸溶液酸化,再加入硝酸银溶液,若出现白色沉淀,则说明混有氯化钠
(2)Ca(Cl)(ClO3)或Ca(ClO)(ClO2) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)CaCO3、Ca(OH)2 1∶5
(4)在实验条件下,KClO3的溶解度是体系物质中最小的 蒸发浓缩 冷却结晶,过滤
【分析】工业废渣中加水打浆,然后通Cl2进行氯化,Ca(OH)2与Cl2发生反应,生成CaCl2、Ca(ClO)2等,Ca(ClO)2进一步完全转化为Ca(ClO3)2;CaCO3及部分Ca(OH)2未发生反应,过滤后,往滤液中加入KCl,将NaClO3转化为KClO3,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,便可得到KClO3固体。
【解析】(1)工业氯气通过电解饱和食盐水制得,同时还能得到烧碱和氢气,其反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。该方法制得的烧碱中可能混有少量NaCl,检验NaCl时,可加入硝酸酸化的硝酸银溶液,则检验是否混有NaCl的实验方法:取样放入试管,加水溶解,加入足量硝酸溶液酸化,再加入硝酸银溶液,若出现白色沉淀,则说明混有氯化钠。
(2)①若某学生在上述流程中发现某含钙离子盐的化学式为CaO3Cl2,试根据盐的定义,O构成含氧酸根,可能为ClO-、或,则这种盐组成的表达式为Ca(Cl)(ClO3)或Ca(ClO)(ClO2)。
②刚开始生成Ca(ClO)2,同时生成CaCl2,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(3)①由分析可知,滤渣的主要成分为CaCO3、Ca(OH)2。
②依据得失电子守恒,滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比为1∶5。
(4)向滤液中加入稍过量KCl固体,再经处理,可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,发生复分解反应,则产物中KClO3的溶解度应较NaClO3小,可能的原因是:在实验条件下,KClO3的溶解度是体系物质中最小的。该处理过程为:加入KCl,充分搅拌,若溶液浓度不大,应蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。
【点睛】尽管降温有利于KClO3的结晶析出,但若起初浓度较小,降温时析出的晶体仍然较少,甚至没有晶体析出。
34.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)请写出具体计算过程。
2.45 g氯酸钾与一定质量的二氧化锰混合后加热一段时间,将残留物充分溶解,除去二氧化锰后加入稀硫酸,发生如下反应:
已知加入20 mL稀硫酸时,可生成Cl2 112.0 mL(标准状况下);若加入40 mL稀硫酸,可生成Cl2 201.6 mL(标准状况下)。
(1)计算稀硫酸的物质的量浓度。
(2)计算氯酸钾的分解率()
【答案】(1)0.25mol/L
(2)85%
【解析】(1)加入20 mL稀硫酸时,可生成Cl2 112.0 mL(标准状况下);若加入40 mL稀硫酸,可生成Cl2 201.6 mL(标准状况下),小于112.0mL的二倍,则表明硫酸过量。
依据化学方程式可建立关系式:H2SO4——Cl2,n(H2SO4)=n(Cl2)==0.005mol,c(H2SO4)==0.25mol/L。
(2)由反应方程式可建立关系式:KClO3——3Cl2,共生成Cl2的物质的量为=0.009mol,剩余KClO3的物质的量为0.003mol,原KClO3的物质的量为=0.02mol,则氯酸钾的分解率为=85%。
35.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)物质的量是一个联系宏观和微观的重要物理量。请回答下列有关问题。
(1)同温同压下,A2气体与B2气体化合,生成AxBy气体,已知反应前后气体的密度不变,则AxBy的分子式为 。
(2)已知的电子数为a,M的质量数为A,则2 mol的M的中子数为 。
(3)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO。分子个数之比为 ;氧原子个数之比为 ;相同条件下的体积之比为 。
(4)稀硫酸与铝恰好完全反应,所得V mL Al2(SO4)3溶液中含有m g Al3+,则该溶液中物质的量浓度为 mol·L-1。
(5)标准状况下,将体积比为9∶1∶4的H2、Cl2、O2在密闭容器中用电火花点燃充分反应,恢复到原状态后,形成溶液的质量分数为 。(保留三位小数)
【答案】(1)AB
(2)
(3)5∶5∶4 10∶5∶4 5∶5∶4
(4)
(5)0.336
【解析】(1)同温同压下,A2气体与B2气体化合,生成AxBy气体,发生反应为xA2+yB2=2AxBy,已知反应前后气体的密度不变,由于反应前后气体的质量不变,则反应前后气体的物质的量不变,从而得出x+y=2,x=y=1,AxBy的分子式为AB。
(2)的电子数为a,则质子数为a+m,M的质量数为A,则中子数为A-(a+m),所以2 mol的M的中子数为。
(3)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO,分子个数之比为=5∶5∶4;氧原子个数之比为5×2∶5×1∶4×1=10∶5∶4;相同条件下的体积之比等于物质的量之比,即为5∶5∶4。
(4)稀硫酸与铝恰好完全反应,所得V mL Al2(SO4)3溶液中含有m g Al3+,则该溶液中物质的量浓度为=mol·L-1。
(5)标准状况下,将体积比为9∶1∶4的H2、Cl2、O2在密闭容器中用电火花点燃充分反应,生成HCl和H2O的物质的量之比为1:4,恢复到原状态后,形成溶液的质量分数为≈0.336。
【点睛】同温同压下,气体的摩尔体积相同。
36.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)化学是研究物质变化的科学。在120℃时分别进行如下四个反应(除S外其它物质均为气体):
①
②
③
④
请回答下列问题
(1)请画出碳原子的结构示意图 ,O2-的电子式 。
(2)以上所涉及的元素中,某元素的原子得到一个电子即可达到稳定结构,它的名称是 ,其原子中能量最高的电子在 层上。(填电子层符号)
(3)以上所涉及物质中,按照物质分类的方法H2O,SO2,NO属于 。
(4)已知元素有35Cl和37Cl两种同位素,相对原子质量为35.5,标准状况下5.6 L HCl气体中,H35Cl的质量为 g。
(5)120℃相同压强下,若将2 L H2S和5 L O2在密闭容器中按照反应②充分反应,恢复到原状态,则容器内气体的密度是相同条件下氢气的 倍。
(6)若H2和Cl2的混合气体22.4 L(STP)发生反应③,产生的混合气体与氢氧化钠反应,则最多可消耗氢氧化钠的物质的量为 mol。
【答案】(1)
(2)氯 M
(3)氧化物(化合物也可)
(4)6.75
(5)19
(6)2n(Cl2)
【解析】(1)碳原子的核电荷数为6,核外有6个电子,原子结构示意图为,O2-的最外电子层有8个电子,带2个单体负电荷,电子式为。
(2)以上所涉及的元素中,某元素的原子得到一个电子即可达到稳定结构,则其最外电子层有7个电子,它的名称是氯,其原子结构示意图为,原子中能量最高的电子在M层上。
(3)以上所涉及物质中,按照物质分类的方法,H2O、SO2、NO都含有2种元素,其中一种是氧元素,则属于氧化物(化合物也可)。
(4)已知元素有35Cl和37Cl两种同位素,相对原子质量为35.5,标准状况下5.6 L HCl气体中,n(HCl)==0.25mol,设35Cl的物质的量为x,则37Cl的物质的量为0.25-x,从而得出35x+37(0.25-x)=35.5×0.25,x=0.1875mol,H35Cl的质量为0.1875mol×36g/mol=6.75g。
(5)120℃相同压强下,若将2 L H2S和5 L O2在密闭容器中按照反应②充分反应,恢复到原状态,则生成2LSO2、2LH2O(g)、剩余2LO2,则容器内混合气体的平均相对分子质量为=38,混合气体的密度是相同条件下氢气的=19倍。
(6)H2和Cl2的混合气体22.4 L(STP)的物质的量为1mol,含Cl2的物质的量小于1mol,发生反应③后,若H2过量,过量的H2与NaOH不发生反应,若Cl2过量或H2、Cl2刚好完全反应生成HCl,理论上,Cl2、HCl与氢氧化钠完全反应,则最多可消耗氢氧化钠的物质的量为2n(Cl2)mol。
37.(24-25高一·上海市青浦高级中学·期中)胶体具有良好的净水效果,某实验小组尝试制备胶体并对其进行性质探究。
(1)制备的实验操作为:将 逐滴滴加至 中,待液体呈红褐色后,停止加热。反应方程式为 。
(2)胶体和溶液在外观上并无太大差异,为确认生成的物质是否为胶体,该小组同学采用的简单操作方法为 。
(3)如图可利用 方法(填方法名称),对胶体提纯。
(4)若向其中逐滴加入稀硫酸至过量,现象是 ,解释现象产生的原因为 。
(5)有一种橘红色的硫化锑胶体,装入U型管,插入电极后通直流电,发现阳极(与电源正极相连的一端)附近橘红色加深,这叫 现象,证明胶粒带 电荷。
【答案】(1)饱和FeCl3溶液 沸水
(2)用激光笔照射,出现光亮的通道则是胶体
(3)渗析
(4)先产生红褐色沉淀,后观察到沉淀逐渐溶解,溶液变为黄色 先发生胶体的聚沉,然后沉淀与H2SO4发生中和反应沉淀溶解,得到含Fe3+的黄色溶液
(5)电泳 负
【解析】(1)制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色,;
(2)光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应;故为:用激光笔照射,出现光亮的通道则是胶体;
(3)胶体中分散质不能透过半透膜、而溶液中分散质粒子可以,图示为渗析的方法对胶体提纯;
(4)若向其中逐滴加入稀硫酸至过量,稀硫酸使得胶体的聚沉,然后沉淀与H2SO4发生中和反应而使沉淀溶解,得到含Fe3+的黄色溶液,故现象为:先产生红褐色沉淀,后观察到沉淀逐渐溶解,溶液变为黄色;
(5)有一种橘红色的硫化锑胶体,装入U型管,插入电极后通直流电,发现阳极附近橘红色加深,说明胶体微粒吸附的是负电荷,此现象是胶体的电泳现象。
38.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)要配制的溶液,配制过程中有如下操作步骤:
①把称量好的绿矾放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解;
②待溶液恢复到室温;
③把①所得溶液小心转入_______中;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤液都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀;
⑤继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离刻度1~2cm处,改用_______滴加蒸馏水至液面与刻度线相切;
⑥将容量瓶塞紧,反复上下颠倒,摇匀。
请填写下列空白:
(1)补全相应实验操作中所缺的仪器名称:③ ,⑤ 。
(2)实验室用绿矾来配制该溶液,用托盘天平称量绿矾 g。
(3)实验室保存该溶液为了防止被氧化,一般在溶液底部加入少量 (填试剂名称)。
(4)若实验测得该溶液的质量分数为,则该溶液的密度为 (填表达式)。
(5)由于错误操作,使得实际浓度比所要求的浓度偏小的是 (填写编号)。
A.称量的固体中混有少量无水
B.使用容量瓶配制溶液时,俯视液面定容
C.没有用蒸馏水洗烧杯2~3次,并将洗液移入容量瓶中
D.容量瓶底部残留少量蒸馏水,没有干燥完全
E.定容时,滴加蒸馏水,先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切
【答案】(1)500mL容量瓶 胶头滴管
(2)27.8
(3)铁粉
(4)
(5)CE
【解析】(1)实验室中没有480ml容量瓶,应选用500mL容量瓶,实验操作所缺步骤为:③把①所得溶液小心转入500mL容量瓶中;⑤继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离刻度1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切;则实验操作中所缺的仪器名称:③500mL容量瓶;⑤胶头滴管。
(2)配制的溶液,应选用500mL容量瓶,用托盘天平称量绿矾的质量m=cVM=0.2mol/L×0.5L×278g/mol=27.8g。
(3)Fe能还原Fe3+,实验室保存该溶液为了防止被氧化,一般在溶液底部加入少量铁粉。
(4)若实验测得该溶液的质量分数为,,则该溶液的密度为。
(5)A.称量的固体中混有少量无水,则溶质的物质的量偏大,使得实际浓度比所要求的浓度偏高,故不选A;
B.使用容量瓶配制溶液时,俯视液面定容,溶液体积偏小,使得实际浓度比所要求的浓度偏高,故不选B;
C.没有用蒸馏水洗烧杯2~3次,并将洗液移入容量瓶中,溶质的物质的量偏小,使得实际浓度比所要求的浓度偏小,故选C;
D.容量瓶底部残留少量蒸馏水,没有干燥完全,不影响溶液体积和溶质物质的量,不影响溶液浓度,故不选D;
E.定容时,滴加蒸馏水,先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切,溶质的物质的量偏少,使得实际浓度比所要求的浓度偏小,故选E;
选CE。
39.(24-25高一·上海市青浦高级中学·期中)吴蕴初带领技术人员经过艰难的探索,创造了天原化工厂,为振兴民族工业做出了卓越贡献,其中氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取氢氧化钠的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(1)氯碱工业的基础是电解饱和食盐水,该反应的化学方程式为 。
(2)电解滴有酚酞的饱和食盐水时,氯气在 极上产生,检验氯气的方法 。
(3)工业上用氯气与碱反应制作漂白剂和消毒剂。写出制取漂白粉的化学方程式 。
(4)脱盐利用和溶解度上的差异,将混合溶液通过 、冷却、 、除去氯化钠(填操作名称)。
(5)电解饱和食盐水产生的氯气的用途广泛,例如制备氯化铝。已知氯化铝不宜与水接触,升华。将电解饱和食盐水产生的混合气体通入下图所示装置制备少量无水氯化铝。请回答下列问题:
①装置C和F的作用是 。
②D装置中反应的化学方程式: 。
③装置G中所盛试剂为 ,其作用是 。
④有人认为利用此装置制备无水非常危险,请简述理由 。
【答案】(1)
(2)阳 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验变蓝
(3)
(4)蒸发 过滤
(5)吸收水蒸气,干燥气体 NaOH溶液 吸收过量的氯气,防止污染 通入D处的混合气体在加热时可能会引起爆炸;D与E之间导管易堵塞引起爆炸
【分析】粗盐中含有杂质,加入氢氧化钠和碳酸钠除去镁离子和钙离子,过滤得到氯化钠溶液,经电解得到氢气、氯气、氢氧化钠,根据氯化钠和氢氧化钠的溶解度随温度的变化不同,经蒸发、冷却、过滤,除去氯化钠。
【解析】(1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,该反应的化学方程式为;
(2)电解滴有酚酞的饱和食盐水时,氯离子在阳极失去电子被氧化为氯气,故氯气在阳极生成;氯气可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,故氯气的检验方法为:用湿润的淀粉碘化钾试纸检验变蓝,则为氯气;
(3)制取漂白粉的反应为氯气和氢氧化钙生成氯化钙和次氯酸钙、水,化学方程式:;
(4)氢氧化钠的溶解度随温度增大而增大,氯化钠的溶解度随温度变化不大,脱盐利用和溶解度上的差异,将混合溶液通过蒸发浓缩、冷却、过滤、除去氯化钠;
(5)①已知氯化铝不宜与水接触,装置C和F的作用使用浓硫酸需除去水蒸气,防止水进入装置DE 。
②D装置中反应为氯气和铝加热生成氯化铝:。
③装置G的作用是吸收尾气,防止污染环境,氯气可与氢氧化钠反应,故装置G中所盛试剂为氢氧化钠溶液,吸收尾气,防止污染环境;
④电解饱和食盐水产生的混合气体为氢气和氯气,氢气和氯气混合气体在加热的条件下发生爆炸,且生成氯化铝容易导致D与E之间导管易堵塞引起爆炸,故利用此装置制备无水非常危险。
40.工业上“侯氏”制碱法制得的纯碱产品中常含有少量的NaCl。为测定纯碱产品中碳酸钠的含量,取23g样品置于烧杯中,加水将其溶解,然后逐滴滴入稀盐酸,当滴入200g稀盐酸时,两者恰好完全反应。生成的气体全部逸出,共收集到8.8g二氧化碳。求:
(1)所用稀盐酸中溶质的质量分数。
(2)23g样品中碳酸钠的质量分数(结果保留到0.1%)。
【答案】 7.3% 92.2%
【分析】样品中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,根据恰好完全反应时放出二氧化碳的质量,可计算参加反应的盐酸的质量、碳酸钠的质量及反应生成的氯化钠的质量;利用溶质的质量分数=,计算所用稀盐酸中溶质的质量分数。
【解析】设参加反应盐酸的质量为a,碳酸钠的质量为b,
=,解得a=21.2g,=,解得b=14.6g,
(1)稀盐酸中溶质的质量分数=×100%=7.3%;
(2)样品中碳酸钠的质量分数:×100%=92.2%。
41.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾、次氯酸等还强。工业上制取高铁酸钠的化学方程式是(未配平):Fe(NO3)3+ NaOH + Cl2=Na2FeO4+ NaNO3+ NaCl + H2O。
(1)高铁酸钠中,铁元素的化合价是 ;上述制取高铁酸钠的反应中,铁元素被 (填“还原”或“氧化”),每消耗1NA个氯气分子,转移电子 个。
(2)高铁酸钠溶解于水,立即与水发生剧烈反应,放出氧气,正是这些在水中新产生出的氧原子发挥其极强的氧化能力给水杀菌消毒的。高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂原因铁元素转化为Fe(OH)3胶体,使水中悬浮物沉聚,Fe(OH)3胶体微粒直径的范围是 nm,由此,我们可以得到高铁酸钠比单纯的强氧化剂(如NaClO)净水效果更好,其原因为 。
【答案】(1)+6 氧化 2NA
(2)1~100 高铁酸钠在杀菌消毒时,生成的氢氧化铁胶体可吸附水中悬浮杂质,起到净水作用
【解析】(1)设铁元素的化合价为x,化学式中化合价的代数和为0,所以(+1)×2+x+(-2)×4=0,计算得出x=+6, Fe(NO3)3中铁元素的化合价为+3价,高铁酸钠中铁元素的化合价是+6价,铁原子失电子化合价升高,被氧化;制取高铁酸钠的化学方程式为:2Fe(NO3)3+ 16NaOH + 3Cl2=2Na2FeO4+ 6NaNO3+ 6NaCl + 8H2O,从方程式可知每消耗3个氯气分子,转移6个电子,则每消耗1NA个氯气分子,转移电子2NA个。答案是:+6;氧化;2NA;
(2)胶体微粒直径的范围是1-100nm之间,所以Fe(OH)3胶体微粒直径的范围是1-100nm之间;由题干信息可知高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中溶解于水,立即与水发生剧烈反应,放出氧气,有极强的氧化能力给水杀菌消毒,且铁元素转化为Fe(OH)3胶体,使水中悬浮物沉聚;故答案为:1~100;高铁酸钠在杀菌消毒时,生成的氢氧化铁胶体可吸附水中悬浮杂质,起到净水作用。
42.(24-25高一·上海市控江中学·期中)肼是一种良好的火箭燃料,分子式N2H4,为无色油状液体,与水按任意比例互溶形成稳定的水合肼N2H4∙H2O,熔点-40℃,沸点118℃,有强还原性。实验室先在C中制备NaClO,再与D中的尿素[CO(NH2)2]反应制备水合肼,进一步脱水制得肼,实验装置如下图所示(部分装置省略)。已知:。
(1)滴液漏斗中导管a的作用是 ;装置A中反应的化学方程式为 。
(2)装置C在反应过程中温度升高易产生副产物NaClO3,实验中可采取的措施是 (写一条即可)。反应完后关闭K1,装置B的作用是储存多余的Cl2,可用的试剂是 。
(3)将装置C中制备的溶液转移到装置D的分液漏斗中,并缓缓滴入,这样操作的原因是 。锥形瓶中获得水合肼应控制温度为 ℃。
(4)获得水合肼粗品后,装置D中的剩余溶液再进一步处理还可获得副产品NaCl和Na2CO3∙10H2O。从剩余溶液中获得NaCl粗品的操作是 、 。NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如下图。
【答案】(1)保证滴液漏斗内外压强相等,便于液体顺利流出 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)冰水浴 饱和食盐水 (3)防止水合肼被NaClO氧化 低于118 (4)蒸发结晶 趁热过滤
【分析】实验室制取水合肼时,先制取氯气,用NaOH溶液吸收氯气制得NaClO溶液,再用NaClO溶液氧化尿素获得水合肼。装置A用于制取氯气,装置B可作为安全瓶,也可用于收集少量氯气,装置C用于吸收氯气同时制取NaClO;装置D中,将NaClO溶液滴入三颈烧瓶内制取水合肼等,然后蒸馏提取水合肼。
(1)滴液漏斗比普通分液漏斗多一根导管,此导管可保持滴液漏斗内外气体相通,则导管a的作用是:保证滴液漏斗内外压强相等,便于液体顺利流出;装置A中,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气等,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)装置C在反应过程中温度升高易产生副产物NaClO3,实验过程中需不断控制温度,可采取的措施是冰水浴。反应完后关闭K1,装置B的作用是储存多余的Cl2,可用的试剂是:饱和食盐水。
(3)水合肼N2H4∙H2O具有强还原性,能被NaClO氧化,将装置C中制备的溶液转移到装置D的分液漏斗中,并缓缓滴入,这样操作的原因是:防止水合肼被NaClO氧化。锥形瓶中获得水合肼时,应确保水合肼呈液态,则需控制温度:低于118℃。
(4)从溶解度曲线分析,NaCl的溶解度受温度的影响不大,而Na2CO3的溶解度随温度升高持续增大,所以从剩余溶液中获得NaCl粗品的操作是:蒸发结晶、趁热过滤。
【点睛】从溶液中提取溶解度随温度升高而增大的溶质,采用的方法是蒸发浓缩、冷却结晶。
43.(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)某研究小组为探究Co-MnOx催化空气氧化CO的效率,设计了如下实验装置:
将一定量CO与空气混合,使用上图装置(夹持装置省略),先通入氮气排尽装置中的空气,然后调节管式炉温度至120℃,按一定流速通入气体样品。已知:I2O5是白色固体,易吸水潮解,可快速吸收CO:5CO+I2O5=I2+5CO2
(1)能证明CO被空气氧化的现象是 。
(2)现通入11.2L(已折算为标准状况)的含CO体积分数为1%的气体样品后,继续向装置内通入一段时间氮气,最终测得U形管内生成了0.1016gI2。则CO被催化氧化的百分率为 。若未继续通入N2一段时间,则测定结果将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)整套实验装置存在的不足之处是 。
【答案】(1)石灰水变浑浊
(2)60% 偏大
(3)尾气出口未加防潮装置
【分析】气体样品通入NaOH溶液,NaOH溶液吸收气体中的CO2;G中浓硫酸吸收水蒸气;管式炉中CO被催化氧化生成CO2,CO2能使I中澄清石灰水变浑浊,J中浓硫酸吸收水蒸气,干燥气体,未反应的CO和足量I2O5反应生成CO2和I2。
【解析】(1)CO被氧化生成的CO2能使澄清石灰水变浑浊,能证明CO被空气氧化的现象是I中石灰水变浑浊。
(2)气体样品中CO的体积分数为1%,相同条件下,气体体积分数等于其物质的量分数,n(气体样品)==0.5mol,所以气体样品中n(CO)=0.5mol×1%=0.005mol,n(I2)==0.0004mol,根据方程式“5CO+I2O5=I2+5CO2”得n(CO)=5n(I2)=5×0.0004mol=0.002mol,被氧化的n(CO)=(0.005-0.002)mol=0.003mol,CO被催化氧化的百分率为×100%=60%;若未通入氮气,部分CO存在于装置中,导致K中生成的I2偏小,则剩余的n(CO)偏小,所以被氧化的n(CO)偏大,测定的结果将偏大。
(3)I2O5易吸水潮解,导致K中固体质量增加值偏大,所以整套实验装置存在的不足之处是尾气出口未加防潮装置。
44.(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
I.
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素的化合价是 。是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(2)已知胶体的分散质粒子不能透过半透膜,但水分子等小分子或离子能透过半透膜。现有10mL明胶的水溶液与5mLNaCl溶液混合装入半透膜内,将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中,设计实验证明NaCl能够透过半透膜 。
II.现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。
甲同学:向1mol·L-1的FeCl3溶液中加少量NaOH溶液;
乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液;
丙同学:向25mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
(3)其中操作正确的同学是 ,证明有Fe(OH)3胶体生成的简便方法是 。
(4)丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行实验:
a.将其装入U形管内,用石墨作电极,通电一段时间后发现阴极区附近的颜色逐渐变深,这表明Fe(OH)3胶体粒子带 (填“正”或“负”)电荷。
b.向其中加入饱和Na2SO4溶液,产生的现象是 。
【答案】(1)+2 盐
(2)取烧杯中少量液体,向其中加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则 NaCl 能透过半透膜
(3)丙 丁达尔现象
(4)正 产生红褐色沉淀
【解析】(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价、氧化合价为-2,则其中铁元素的化合价是+2。盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物;是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于盐;
(2)氯离子能和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀,则证明NaCl能够透过半透膜实验为:取烧杯中少量液体,向其中加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则 NaCl 能透过半透膜;
(3)溶液和溶液会反应生成氢氧化铁沉淀;制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色;故操作正确的同学是丙;光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应,故证明有Fe(OH)3胶体生成的简便方法是丁达尔现象;
(4)胶体具有电泳性质,电泳实验证明了胶体胶粒带电,胶粒向阴极移动,说明Fe(OH)3胶粒带正电;胶体具有聚沉的性质,向胶体中加入可溶性的盐、加热、搅拌等条件会使胶体聚沉,因此加入饱和Na2SO4后有红褐色沉淀生成。
45.(24-25高一·上海市奉贤中学·期中)实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下:
回答下列问题:
(1)提碘的原料一般选择海带或海藻,是因为 。
(2)操作I中,实验室可用如图仪器将I2富集到有机溶液X中,该仪器名称为 ,下图所示的有机溶剂可以是 (不定项)。
A.酒精 B.醋酸 C.四氯化碳 D.苯
(3)分离液体时上层的溶液要从 口(填“上”或者“下”)倒出在另一个烧杯中。
(4)写出①中所发生的离子方程式 。
(5)为寻找反应① 中氯水的替代品,某同学设计了如下实验来证明H2O2能否代替氯水。实验操作:将H2O2溶液作为氧化剂滴加入溶液A中,取少量反应后的溶液于试管中,滴加 ,如出现 现象,则证明H2O2能代替氯水。
【答案】(1)海带或海藻中碘元素的含量高,且原料便宜
(2)分液漏斗 C
(3)上
(4)Cl2+2I-=2Cl-+I2
(5)淀粉溶液 溶液变蓝
【分析】干海带经浸泡、过滤得含有碘离子的溶液A,加稀硫酸酸化、再通入氯气,将碘离子氧化成碘单质得到溶液B,向溶液B中加入有机溶剂萃取水中的碘单质后分液获得有机溶液X,据此解答。
【解析】(1)提碘的原料一般选择海带或海藻,是因为海带或海藻中碘元素的含量高,且原料便宜;
(2)操作I中,实验室可用如图仪器将I2富集到有机溶液X中,由仪器构造可知,该仪器名称为分液漏斗;
A.酒精和水互溶,不能作萃取剂,A不符合题意;
B.醋酸和水互溶,不能作萃取剂,B不符合题意;
C.I2易溶于四氯化碳,四氯化碳与水不互溶也不反应,且密度比水大,分层后下层为含碘的有机层,C符合题意;
D.I2易溶于苯,苯与水不互溶且也不反应,但其密度比水小,分层后上层为含碘的有机层,D不符合题意;
故选C。
(3)萃取分液操作中,分离液体时上层的溶液要从上口倒出在另一个烧杯中;
(4)①中氯气将碘离子氧化成碘单质,发生的离子方程式为:Cl2+2I-=2Cl-+I2;
(5)将H2O2作为氧化剂滴加入溶液A中,取少量反应后的溶液于试管中,滴加淀粉溶液,如出现溶液变蓝现象,则证明H2O2能代替氯水,双氧水与碘离子发生的反应:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O。
46.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)现有下列物质:①过氧化钠粉末 ②③饱和氯化铁溶液④熔融KCl⑤液氯⑥钠⑦干冰⑧HCl水溶液。回答下列问题:
(1)上述物质属于电解质的有 (填序号,下同);能导电的是 。
(2)从过氧化钠中氧元素的化合价角度分析,过氧化钠具有的性质为 。
(3)实验室常将5~6滴③逐滴滴入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即制备出胶体。
a.写出制备胶体的化学方程式: 。
b.若加热时间过长,则生成的胶体会生成红褐色沉淀,可通过 (填方法的名称)鉴别胶体和溶液。
【答案】(1)①②④ ③④⑥⑧
(2)氧化性、还原性
(3) 丁达尔效应
【分析】①过氧化钠粉末是金属氧化物,在熔融状态下能导电,是电解质,不能导电;
②属于盐,水溶液或熔融状态下能导电,为电解质,固体不导电;
③饱和氯化铁溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质,能导电;
④熔融KCl能导电,是电解质;
⑤液氯是单质,既不是电解质也不是非电解质,不能导电;
⑥钠是单质,既不是电解质也不是非电解质,能导电;
⑦干冰在水溶液和熔融状态下自身不能电离,是非电解质,不能导电;
⑧HCl水溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质,能导电。
【解析】(1)上述物质属于电解质的有①②④;能导电的是:③④⑥⑧;
(2)过氧化钠中氧元素为+1价,既能升高又能降低,过氧化钠具有氧化性、还原性;
(3)a.制备胶体的化学方程式:;
b.胶体能产生丁达尔效应,故可通过丁达尔效应鉴别胶体和溶液。
47.(24-25高一·上海市黄浦区·期中)物质的分类、转化、化学计量在化学中占有重要地位。现有下列9种物质:①Cu;②淀粉溶液;③NaHCO3;④CO2;⑤NH3;⑥CaCO3;⑦纯醋酸;⑧Na2CO3溶液;⑨熔融的KNO3。根据所学知识回答下列问题:
(1)以上能发生丁达尔效应的是 。(填写序号,下同)
(2)以上能导电的是 ,属于电解质的是 ,属于非电解质的是 。
(3)标准状况下,相同体积的④CO2、和⑤NH3原子个数之比为 。
(4)12.1g某硝酸盐M(NO3)3,中含有0.15mol ,则该硝酸盐的摩尔质量为 。
(5)含1.38g Na+的Na3PO4溶液100mL,的物质的量浓度为 。
(6)在离子中,共有x个核外电子,R原子的质量数为A,氧原子的质子数为8,则R原子核内含有的中子数目是 。
(7)实验室需要配制1.00mol·L−1的稀硫酸100mL,需量取质量分数为98%、密度为1.84g·cm−3的浓硫酸 mL,配制过程中所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的玻璃仪器有 。
【答案】(1)②
(2)①⑧⑨ ③⑥⑦⑨ ④⑤
(3)3∶4
(4)242g/mol
(5)0.2mol/L
(6)A+24+n-x
(7)5.4 100mL容量瓶
【分析】①铜能导电,既不是电解质也不是非电解质;②淀粉溶液不能导电,既不是电解质也不是非电解质;③碳酸氢钠不能导电,属于电解质;④CO2不能导电,属于非电解质;⑤NH3不能导电,属于非电解质;⑥碳酸钙不能导电,属于电解质;⑦纯醋酸不能导电,属于电解质;⑧碳酸钠溶液能导电,既不是电解质也不是非电解质;⑨熔融的硝酸钾能导电,属于电解质。
【解析】(1)能发生丁达尔效应的是胶体,上述物质中属于胶体的是②。
(2)根据分析可知,上述物质中能导电的有①⑧⑨。属于电解质的是③⑥⑦⑨,属于非电解质的是④⑤。
(3)标况下相同体积的CO2和NH3物质的量相同,两者的原子个数比为3:4。
(4)12.1g某硝酸盐中含有0.15mol硝酸根离子,则该硝酸盐的物质的量为0.05mol,该硝酸盐的摩尔质量为12.1g÷0.05mol=242g/mol。
(5)1.38gNa+物质的量为0.06mol,则磷酸根离子的物质的量为0.02mol,磷酸根离子的浓度为0.02mol÷0.1L=0.2mol/L。
(6)该离子共有x个核外电子,氧原子共有24个核外电子,则R含有x-24-n个质子,R原子的质量数为A,则其中子数为A-(x-24-n)=A+24+n-x。
(7)配制1mol/L的稀硫酸100mL,需要硫酸0.1mol,则需要98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的体积为0.1mol×98g/mol÷98%÷1.84g/cm3=5.4mL(使用10mL的量筒,只能精确到5.4mL)。配制过程中需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶。
48.(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。下表是500mL“鲜花保鲜剂”中含有的成分,阅读后回答下列问题:
成分
质量(g)
摩尔质量(g·mol-1)
蔗糖
25.00
342
硫酸钾
0.87
174
阿司匹林
0.17
180
硝酸银
0.075
170
(1)配制上述“鲜花保鲜剂”一定要用到的仪器有烧杯、药匙、电子天平、胶头滴管、玻璃棒、 。
(2)配制上述“鲜花保鲜剂”时,正确的操作顺序是(每个操作只用一次) (填字母序号)。
A.在烧杯中加入适量水溶解,待其恢复至室温
B.将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
C.改用胶头滴管加水,使溶液的凹面恰好与刻度线相切
D.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处
E.用电子天平称量各组成成分,并把它们放入烧杯中混合
F.将容量瓶盖紧,反复上下颠倒,摇匀,装入贴有标签的试剂瓶
G.用少量水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
(3)在溶液配制过程中,下列操作使配制浓度偏低的是_______(填字母序号)。
A.定容时俯视容量瓶刻度线
B.移液后未洗涤玻璃棒和烧杯
C.容量瓶洗净后未干燥
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,又加蒸馏水至刻度线
(4)“鲜花保鲜剂”中硫酸钾的物质的量浓度为 mol/L。
(5)若要配制0.6mol/L450mL的硫酸,则:
①所需质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的体积为 mL(计算结果保留一位小数)。
②如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒,应选用 mL量筒最好。
【答案】(1)500mL 容量瓶
(2)EABGDCF
(3)BD
(4)0.01
(5)16.3 20
【解析】(1)配制上述“鲜花保鲜剂”所需要的仪器有烧杯、胶头滴管、500mL容量瓶、玻璃棒、药匙、电子天平等,因此缺少的仪器是500mL容量瓶。
(2)配制一定物质的量浓度的溶液步骤是计算、称量、溶解或稀释、恢复室温、移液、洗涤、振荡、定容、摇匀,因此配制上述“鲜花保鲜剂”时,正确的操作顺序是EABGDCF。
(3)A.定容时俯视容量瓶刻度线,溶液体积偏小,导致所配溶液浓度增大,A不符合题意;
B.移液后未洗涤玻璃棒和烧杯,导致容量瓶中溶质物质的量偏小,即所配溶液浓度偏低,B符合题意;
C.容量瓶中是否干燥,对所配溶液浓度无影响,C不符合题意;
D.摇匀后,又加蒸馏水,稀释原溶液,因此所配溶液的浓度偏低,D符合题意;
答案选BD。
(4)根据表格数据,硫酸钾的物质的量浓度为。
(5)①质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的物质的量浓度为,根据稀释定律,若要配制0.6mol/L450mL的硫酸,需要浓硫酸的体积为;
②选择量筒规格应选择“大而近的”,即选用20mL量筒。
49.(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)新通过海水晾晒可得粗盐,粗盐中除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4(即含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子)以及泥沙等杂质,需要提纯后才能综合利用。某同学利用给定试剂NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液和盐酸,设计了如图粗盐精制的实验流程。
(1)加入盐酸的作用是 ,盐酸的用量 (请从下面选择)。
A.少量 B.适量 C.过量
(2)以下关于试剂a、b、c的顺序合理的是_______。
A.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
B.Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液
C.NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液
D.BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液
(3)试剂a、b、c均需过量,原因是 。过滤操作中需要的玻璃仪器,除烧杯和玻璃棒外,还需要 。
(4)加入Na2CO3后,得到的沉淀是 (填化学式)。
(5)写出操作⑥的名称 。
(6)若称取粗盐为m克,最后所得精盐为1.346g,据此能否计算该粗盐样品中的氯化钠的含量? (请从下面选择)
A.不能 B.能
若能,请写出计算结果;若不能,请解释原因: 。
(7)写出检验溶液中的硫酸根离子已经除干净的方法 。
【答案】(1)除去过量的 NaOH 和 Na2CO3 B
(2)AD
(3)保证杂质离子全部除去 普通漏斗
(4)CaCO3 、BaCO3
(5)蒸发结晶
(6)A 在除杂过程中引进了 Na+和 Cl- ,生成了新氯化钠
(7)取上层清液,继续滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀,则硫酸根离子已除
【分析】粗盐加水溶解后过滤除去不溶性杂质,先加入氯化钡溶液以除去硫酸根离子,后加入碳酸钠溶液以除去钙离子及多余钡离子,氢氧化钠溶液加入可除去镁离子,三种试剂添加顺序只需保证氯化钡溶液加在碳酸钠溶液前面,最后加入盐酸以除去多余的碳酸钠和氢氧化钠,经蒸发后得精盐。
【解析】(1)由分析,加入盐酸的作用是除去过量的 NaOH 和 Na2CO3,盐酸的用量要适量,尽量节约药品;
(2)根据分析可知,氯化钡溶液需在碳酸钠溶液前加入,多余的氯化钡可借助碳酸钠溶液除去过量的钡离子,答案选AD;
(3)试剂a、b、c均需过量,原因是保证杂质离子全部除去。过滤操作中需要的玻璃仪器,除烧杯和玻璃棒外,还需要普通漏斗;
(4)加入碳酸钠溶液以除去钙离子及多余钡离子,故生成沉淀为:CaCO3 、BaCO3;
(5)经蒸发后得精盐,故操作⑥的名称为蒸发结晶;
(6)在粗盐除杂过程中引入了Na+和Cl-,生成了新氯化钠,无法计算粗盐样品中的氯化钠的含量。
(7)硫酸根离子和钡离子会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故检验溶液中的硫酸根离子已经除干净的方法:取上层清液,继续滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀,则硫酸根离子已除。
50.(23-24高一·上海市华师大二附中·期中)某校化学兴趣小组学习了“氯气的实验室制法”后,利用如图所示实验装置对Cl2的制备及性质进行探究。回答下列问题:
(1)实验室若选MnO2固体和浓盐酸在一定条件下制取干燥的Cl2,则选用的发生装置为 (填“A”或“B”)。
(2)写出实验室制氯气的离子反应方程式: 。
(3)装置C的主要作用为 ;装置D是用于干燥Cl2,故装置D中的试剂为 (填化学式)。
(4)用装置E收集Cl2,进气口为 (填“b”或“c”)。
工业上一般将Cl2通入石灰乳制取含氯漂白粉,同学利用如图装置进行实验。
已知:温度较高时,。
(5)发现实验所得含氯漂白粉漂白能力较差,分析可能的原因是 。如何改进? 。
(6)工业上采用电解饱和食盐水的方法制取氯气,该法的阴极产物为: 。
【答案】(1)B
(2)
(3)除去氯气中的氯化氢气体 CaCl2
(4)c
(5)Cl2与潮湿的消石灰反应是放热反应,且温度较高时,部分与潮湿在较高温度下反应生成,故实验所得产率较低,导致所得含氯漂白粉漂白能力较差 将U形干燥管浸在一个冰水浴中
(6)H2和NaOH
【分析】实验室若选MnO2固体和浓盐酸共热制备Cl2,因浓盐酸易挥发,导致氯气中混有氯化氢气体,用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,再用干燥剂除去氯气中的水蒸气,因氯气密度大于空气,需用向上排空气法收集,氯气有毒,需进行尾气处理,据此解答。
【解析】(1)实验室若选MnO2固体和浓盐酸制取干燥的Cl2,该反应需要加热,则选用的发生装置为B;
(2)实验室用MnO2固体和浓盐酸共热制取Cl2,MnO2被还原为氯化锰,则实验室制氯气的离子反应方程式为:;
(3)因浓盐酸易挥发,导致氯气中混有氯化氢气体,氯化氢气体可用饱和食盐水吸收,则装置C的主要作用为除去氯气中的氯化氢气体;装置D是用于干燥Cl2,选用的固体干燥剂应能吸收水蒸气,且不能吸收氯气,则可用无水CaCl2,即装置D中的试剂为CaCl2;
(4)Cl2密度大于空气,用向上排空气法收集Cl2,导气管应长进短出,则进气口为c;
(5)发现实验所得含氯漂白粉漂白能力较差,即实验所得产率较低,可能发生了温度较高时的副反应:,则可能的原因是:Cl2与潮湿的消石灰反应是放热反应,且温度较高时,部分与潮湿在较高温度下反应生成,故实验所得产率较低,导致所得含氯漂白粉漂白能力较差。可以降低反应温度,防止与潮湿在较高温度下反应生成,则改进措施为:将U形干燥管浸在一个冰水浴中;
(6)电解饱和食盐水的方法制取氯气,总反应式为:,阴极上水得到电子生成氢气,同时钠离子与阴极生成的氢氧根得到氢氧化钠,所以该法的阴极产物为H2和NaOH。
51.(24-25高一·上海市华师大二附中·期中)研究性学习小组设计了如下所示实验,来验证氯、溴、碘三种卤素单质的氧化性顺序。图中A、B、C分别是浸有饱和NaBr溶液、饱和KI溶液、冷水的棉球,烧杯D中盛有NaOH溶液。实验时,打开止水夹从左端导管口缓慢通入氯气片刻,关闭止水夹停通氯气再对棉球进行加热。
请利用下表提供的信息,结合所学知识,完成下列问题:
颜色状态
蒸气颜色
在水中的溶解度
水溶液的颜色
熔点/℃
沸点/℃
Cl2
黄绿色气体
/
随相对分子质量的增加,在水中的溶解度逐渐减少
淡黄绿色
-101
-34.6
Br2
深红棕色液体
红棕色
橙色
-7.2
58.78
I2
紫黑色固体
紫色
棕褐色
113.5
184.4
(1)实验过程中棉球A的现象: 。
(2)棉球B上可能发生反应的离子方程式: 、 。
(3)该实验是否可以说明氧化性Cl2>Br2>I2?并说明你的理由 。
【答案】(1)白色逐渐变为橙色直至红棕色,加热后冒出红棕色气体 (2) (3)不能,不能证明Br2和I2的氧化性强弱,可能是氯气氧化了I-生成I2
【分析】图中A、B、C分别是浸有饱和NaBr溶液、饱和KI溶液、冷水的棉球,烧杯D中盛有NaOH溶液。实验时,打开止水夹,从左端导管口缓慢通入氯气片刻,Cl2与棉球中的NaBr、KI发生置换反应,通过棉球中液体的颜色变化,可确定反应的发生,从而得出氧化性的关系。
(1)实验过程中,棉球A中发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,溴水浓度小时为橙色,浓度大时为橙红色,若浓度更大,则会挥发出红棕色的溴蒸气,则现象:白色逐渐变为橙色直至红棕色,加热后冒出红棕色气体。
(2)棉球B上,棉球A上挥发出的溴蒸气能与KI发生反应,从左侧通入的Cl2也会与KI发生反应,则可能发生反应的离子方程式:、。
(3)棉球A上,发生反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,从而说明氧化性Cl2>Br2,棉球B上,不能肯定一定发生反应,也就不能证明氧化性Br2>I2,所以该实验不能说明氧化性Cl2>Br2>I2,理由是:不能证明Br2和I2的氧化性强弱,可能是氯气氧化了I-生成I2。
【点睛】若想证明氧化性Br2>I2,则应设法阻止Cl2与B棉球的接触。
52.(24-25高一·上海市华东师范大学第一附属中学·期中)Ⅰ.粗盐中含有、、等杂质,实验室按下面的流程进行精制:
(1)步骤①中要稍过量。请描述检验是否过量的方法: 。
(2)过滤操作中需要的玻璃仪器。除烧杯和玻璃棒外,还需要___________。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.容量瓶 D.蒸发皿
(3)步骤④中用盐酸调节pH至酸性,除去的杂质有 。
Ⅱ.另有两种方案进行粗盐提纯。
方案2:向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为]除去,再通入含、的工业废气与生成沉淀除;
方案3:向粗盐水中加入石灰乳除去,再加入碳酸钠溶液除去。
(4)请用化学方程式表示方案2中通入工业废气后发生的反应 。
(5)相比于方案3,方案2的优点是 。
(6)已知粗盐水中含量为0.38,含量为1.11,现用方案3提纯10L该粗盐水,求需要加入石灰乳[以的量计]和碳酸钠的物质的量 。(写出计算过程)
【答案】(1)取上层清液于试管,向其中滴加稀硫酸,若有白色沉淀生成,则证明 BaCl2 溶液已过量,反之,则未过量
(2)B
(3)OH-、CO
(4)CaCl2+2NH3+H2O+CO2═CaCO3↓+2NH4Cl
(5)可变废为宝,将粗盐杂质转化为铵盐,产生氮肥;减少了 NH3 等有害工业气体的排放,更加环保
(6)n[Ca(OH)2]=0.158mol,n(Na2CO3)=0.436mol
【分析】粗盐中含有、、等杂质,先加入稍微过量的BaCl2 溶液,沉淀SO,过滤后,向滤液中继续加入氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液,分别沉淀Mg2+和Ca2+、过量的Ba2+,再过滤,滤去Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀,再向滤液中加入一定量的稀盐酸,中和过量的氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液,得到氯化钠溶液,将此溶液蒸发结晶得到氯化钠晶体,据此分析作答。
【解析】(1)步骤①中BaCl2溶液要稍过量,检验BaCl2溶液是否过量的方法是取上层清液于试管,向其中滴加稀硫酸,若有白色沉淀生成,则证明 BaCl2 溶液已过量,反之,则未过量;
(2)过滤操作中需要的玻璃仪器,除烧杯和玻璃棒外,还需要漏斗,答案为B;
(3)步骤④中用盐酸调节pH至3~4,除去的离子有过量的OH-、CO;
(4)通入含NH3、CO2的工业废气除去Ca2+,生成碳酸钙和氯化铵,发生反应的化学方程式为 CaCl2+2NH3+H2O+CO2═CaCO3↓+2NH4Cl;
(5)相比于方案3,方案2的优点是可变废为宝,将粗盐杂质转化为铵盐,产生氮肥;减少了 NH3 等有害工业气体的排放,更加环保;
(6)粗盐水中Mg2+含量为0.38g•L-1,Ca2+含量1.11g•L-1,10L该粗盐水中,Mg2+的物质的量为mol≈0.158mol,Ca2+的物质的量为mol=0.2775mol,根据关系式:Ca(OH)2~Mg2+~Mg(OH)2可知:需要Ca(OH)2的物质的量为0.158mol,同时增加了0.158mol的Ca2+,根据关系式:Ca2+~Na2CO3~CaCO3,则需要Na2CO3的物质的量为:(0.2775+0.158)mol≈0.436mol。
53.(23-24高一·上海市华师大二附中·期中)高铁酸钾(K2FeO4极易溶于水)是优良的多功能水处理剂,其原理如图所示。
(1)水处理过程中活细菌表现了 (填“氧化”或“还原”)性。
(2)根据上述原理分析,作水处理剂时,K2FeO4的作用有 和 。
(3)净水利用了Fe(OH)3胶体的性质,请写出Fe(OH)3胶体的实验室制备化学方程式 。
(4)K2FeO4溶液可以将池塘淤泥里的NH3氧化得到无色无味的气体从而起到除臭的作用,0.1 mol K2FeO4 可以氧化标准状况下的氨气 L,为研究这个反应,晖晖同学配制一定物质的量浓度的氨水,将标况下400体积的氨气通入1体积水中,得到密度为0.95g/mL 的氨水,该氨水的物质的量浓度为: mol/L。(保留一位小数,写出必要的计算过程)
(5)下列关于物质的量浓度说法中正确的是___________。
A.在1mol/L硫酸钠溶液中含2 mol钠离子
B.将标准状况下44.8LHCl通入1L水中,则此溶液的物质的量浓度为2mol·L-1
C.相同体积和相同物质的量浓度的强酸和强碱相混合,所得溶液一定是中性的
D.500 mL 0.2 mol/L的氯化钠溶液中含钠离子0.1 mol
(6)配制后,晖晖测得该氨水的导电性较弱,可能是因为: (用电离方程式表达)。
(7)为探究溶液的导电性,向醋酸中滴加等浓度的氨水至过量,此过程中溶液导电性变化如图所示,结合化学反应方程式解释开始阶段溶液导电性上升的理由: 。
【答案】(1)还原 (2)杀菌剂(或答杀菌消毒) 净水剂(或答吸附悬浮颗粒物) (3)FeCl3+3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3HCl (4)2.24 13.0 (5)D (6)NH3·H2ONH+OH- (7)CH3COOH+ NH3·H2O=CH3COONH4+H2O 醋酸是弱电解质,加入等浓度的氨水后反应生成醋酸铵,醋酸铵是强电解质,溶液中离子浓度增大,导电性增强
【解析】(1)由图可知,过程①中高铁酸钾转化为铁离子,反应中铁元素的化合价降低被还原,由氧化还原反应规律可知,活细菌被氧化,体现还原性,故答案为:还原。
(2)由图可知,具有强氧化性的高铁酸钾与细菌发生氧化还原反应达到杀菌消毒的作用,还原产物铁离子在溶液中水解生成氢氧化铁胶体,胶体吸附水中悬浮杂质聚沉而达到净水的作用,故答案为:消毒剂;净水剂。
(3)实验室制备胶体化学方程式:。
(4)由题意可知,高铁酸根离子与池塘淤泥里的氨气反应生成铁离子、氮气和水,之后铁离子转化为氢氧化铁胶体,离子方程式为:,根据方程式计量系数关系可知,高铁酸钾可以反应标况下氨气的体积为;设体积为,由题意可知,将标况下体积的氨气通入体积水中,,溶质的质量为:,溶液的质量为:,溶液的体积为:,因此得到氨水的浓度为,故答案为:;。
(5)A.未告诉溶液体积,不能计算其物质的量,A错误;
B.标准状况下,是,水的体积不等于溶液体积,不能计算其物质的量浓度,B错误;
C.若反应是等物质的量的二元强酸硫酸与氢氧化钠反应,,则硫酸还有剩余,溶液呈酸性,C错误;
D.的氯化钠溶液的氯化钠物质的量为:,D正确;
故选D。
(6)氨水是弱电离,溶液中离子浓度较低,其电离方程式为:。
(7)向醋酸中滴加等浓度的氨水至过量,发生的反应为:。醋酸是弱电解质,溶液中离子浓度较低,导电效果差,当加入氨水至过量,反应生成醋酸铵,醋酸铵是强电解质,溶液中离子浓度增大,导电性增强。
试卷第1页,共3页
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