第二章 海水中的重要元素——钠和氯 章末测试卷 -2025-2026学年高一化学上学期同步测试卷(人教版2019必修第一册)
2025-10-14
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内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯 章末测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第2章 海水中的重要元素——钠和氯(人教版2019)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.《天工开物》记载:凡煎卤未即凝结,将皂角椎碎,和粟米糠二味,卤沸之时,投入其中搅和,盐即顷刻结成,盖皂角“结盐”,犹石膏之结腐也。文中的“结盐”相当于下列化学实验操作中的
A.过滤 B.升华 C.结晶 D.萃取
2.物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A.石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH)2的碱性
B.金属钠着火不可用二氧化碳灭火,因为CO2能与过氧化钠反应
C.制作豆腐时添加石膏,体现了CaSO4的难溶性
D.用柠檬酸去除水垢(主要成分为CaCO3):柠檬酸酸性强于碳酸
3.某实验需100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,配制该NaOH溶液的几个关键实验步骤和操作示意图如下(序号不代表实际操作顺序),正确的是
A.用托盘天平和滤纸称取4 g氢氧化钠固体
B.将4.0 g氢氧化钠固体溶于100 mL水,所得的溶液浓度小于1
C.操作①时,若仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaOH溶液浓度偏高
D.本实验一定需要用到的玻璃仪器有:烧杯,量筒,玻璃棒,100 mL容量瓶,胶头滴管
4.氯是一种重要的非金属元素,部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列说法正确的是
A.可存在的转化关系
B.c可用作自来水的混凝剂
C.与冷的溶液反应会生成和
D.实验室常用浓盐酸与在常温下反应制备a
5.下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是
A.加入Na2O2后的溶液:Mg2+、Fe3+、Cl-、
B.遇石蕊变红的溶液:Na+、、S2-、
C.遇酚酞变红的溶液:、Na+、、
D.透明溶液:K+、Al3+、、Cl-
6.是极好的氧化剂和新型非氯高效消毒剂,主要用于处理饮用水,它的一种制取方法为。下列说法正确的是
A.是漂白液的有效成分
B.可通过铁与盐酸反应制取
C.该反应中每制备,转移电子
D.将溶于水中,得到的溶液浓度为
7.下列有关物质的量说法不正确的是
A.中含有0.2 mol的氯原子
B.1 mol不同的固态物质其体积主要取决于粒子的大小
C.,时,中含有的分子数为
D.中所含离子总数为
8.金山银山不如绿水青山,利用绿矾()除去工业废水中,反应的离子方程式为(未配平)。下列说法正确的是
A.X是,Y是
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3
C.充分反应结束后,可以直接排放
D.每除去0.2 mol,转移电子物质的量为1.2 mol
9.下列叙述正确的个数是
①钠在空气中燃烧生成白色的;②金属钠着火时,可用细沙覆盖灭火;③钠投入硫酸铜溶液中有红色粉末产生;④和长期置于空气中最终产物相同;⑤和中阴阳离子个数比不同;⑥新制氯水在光照条件下放出气体的主要成分是氧气;⑦可用水来确定某粉末中是否含有;⑧新制的氯水保存在棕色试剂瓶中
A.4 B.5 C.6 D.7
10.在镍化合物为催化剂的条件下,用回收利用的废气制取氯气,其催化转化机理如图所示。下列说法错误的是
A.实验室制取或时可以采用相同的装置
B.反应①的化学方程式为
C.是该转化过程的催化剂
D.反应③中生成和消耗的物质的量之比为
11.下列反应的离子方程式书写不正确的是
A.用和水制备少量:
B.用和浓盐酸制备:
C.用稀盐酸浸泡氧化银:
D.向溶液中通入少量:
12.镁是一种用途广泛的金属材料。实验室模拟浓缩海水(含有NaCl、等)提镁的主要流程如下。下列说法正确的是
A.“酸溶”时主要反应的离子方程式为
B.“电解”的过程不涉及氧化还原反应
C.“滤液”中只存在、
D.“过滤”时用到的玻璃仪器只有漏斗和烧杯
13.下列对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断均正确的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
氯气在常温下能与铁反应
钢瓶可以存放液氯
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
B
向包有的脱脂棉中通入气体,脱脂棉燃烧
与的反应是放热反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
C
漂白粉放置在空气中容易变质
漂白粉中的与空气中的反应产生
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
D
金属钠能与水反应
高压钠灯可发出透雾性强的黄光
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
A.A B.B C.C D.D
14.下列实验装置能达到实验目的的是
A.装置甲用于含有的尾气处理
B.装置乙用焰色试验检验固体中是否含有钾元素
C.装置丙用于比较、的稳定性
D.装置丁用于制备并收集
15.“价一类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具,图1为钠的“价一类”二维图,图2为比较甲、乙(甲、乙为或)的热稳定性的实验装置。下列说法正确的是
A.甲为,可用于治疗胃酸过多
B.b和c含有的阴离子和阳离子个数比不同
C.将加入溶液中,一段时间后有红色固体析出
D.b和c分别与水反应,向反应后试管中滴加酚酞溶液现象不同
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16.(11分)纯碱是一种重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。
任务一:了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵(),再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。碳酸氢钠溶解度较小,在反应后的溶液中通常以晶体形式析出。
(1)饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是___________(填字母序号)。
A. B. C. D.
任务二:探究纯碱的性质——溶液呈碱性
【查阅资料】
①溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的。
②在水中全部解离出和。
③溶液呈中性,、对溶液的酸碱性没有影响。
【提出猜想】
(2)猜想一:单独起作用,产生较多的,使溶液呈碱性。
猜想二:与作用,产生较多的,使溶液呈碱性。
猜想三: 。
【实验探究】
(3)填下表
实验操作
实验现象
实验结论
(1)向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想一不成立
(2)向试管中加入一定量的NaCl溶液,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想二不成立
(3)①向试管中加入一定量的溶液,滴入2滴酚酞溶液
②往①所得溶液中逐滴加入溶液至过量
①溶液由无色变红色
②
猜想三成立
【解释与结论】
同学们和老师交流,得知和作用,产生较多的和另一种阴离子。
【拓展与延伸】
(4)结合任务二的所有信息和结论,运用初中化学所学知识,经过分析推理可得出:溶液中除碳酸根离子外还含有的阴离子有 。
任务三:探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
【查阅资料】可用于生产洗涤剂。溶液呈碱性,可清洗油污,溶液碱性越强,去油污效果越好。
【实验探究】兴趣小组继续对影响溶液去油污效果的因素进行探究。用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的溶液,并测定溶液pH,记录数据如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
6%
6%
10%
10%
10%
溶液温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
【解释与结论】
(5)实验①、②、③对比,可得出的结论是 。
17.(11分)含氯化合物在生产生活中具有广泛的用途。氯及其化合物的“价一类”二维图如图所示,回答下列问题:
(1)自来水厂常将一定量氯气通入自来水进行消毒杀菌,用化学方程式解释原因: ;其中具有杀菌作用的物质名称为 ,实验室保存该物质的方法是将其置于试剂瓶中,在避光阴凉处保存。
(2)氯气与烧碱的反应可用于制备84消毒液,反应的化学方程式为 。84消毒液的功能有 (填字母),其有效成分应在“价一类”二维图中的位置是 (填“A”或“B”)。
a.环境消毒 b.器物杀菌 c.织物漂白 d.发酵食物
(3)某同学利用以下试剂研究的性质,并进行了如下预测:
从化合价角度看,具有氧化性,可能与 (填字母)发生反应。
a. b. c.
从稳定性角度看,具有不稳定性,反应的化学方程式为 。
(4)漂白粉也具有和84消毒液类似的作用,漂白粉的有效成分是 (填化学式),漂白粉生效的化学方程式为 。
18.(11分)掌握以物质的量为中心的相关计算,是学好化学的关键之一、请回答下列问题:
(1)的摩尔质量为 。
(2)常温常压下,测得的体积为,则该条件下气体摩尔体积为 (用含V的式子表示)。
(3)在标准状况下,的密闭容器中恰好可盛放x个分子和y个分子组成的混合气体。则阿伏加德罗常数NA= (用含的代数式表示)。
(4),溶液与溶液混合,所得溶液中的物质的量浓度为 (假设溶液体积具有加和性)。
(5)同温下,某密闭容器中有一个可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当向甲中充入和的混合气体,乙中充入时,隔板处于如图所示位置。
①和的混合气体总物质的量为 。
②向乙容器中再通入 时,隔板刚好处于该密闭容器的正中间。
19.(11分)亚氯酸钠(NaClO2)是强氧化剂,可用于漂白和消毒。消毒时自身被还原为Cl-。一种生产无水NaClO2晶体的流程如下。
已知:①ClO2(沸点11℃)浓度过高时易发生分解爆炸,可用气体稀释至含量10%以下。
②温度高于60℃时,NaClO2易分解。
(1)“ClO2发生器”中。
①NaClO3溶液与SO2气体反应生成ClO2和Na2SO4,其化学方程式为 。
②ClO2发生器中鼓入空气的作用为 。
(2)“吸收塔”中。
①吸收塔中生成NaClO2的反应中,n(氧化剂)∶n(还原剂)= ;。
②吸收过程需控制温度在10℃以下,其目的是 (写两点)。
③吸收塔中c(NaOH、对粗产品中NaClO2含量的影响如下图所示。则最佳条件为c(NaOH) mol/L,= 。
(3)结晶获得无水NaClO2晶体。NaClO2的溶解度曲线如下图所示。
温度高于60℃时,NaClO2易分解,为防止NaClO2分解,从NaClO2溶液中获得无水NaClO2晶体的操作为:先减压,将NaClO2溶液加热到 ,浓缩至有晶膜出现,再在常压下冷却至 (填字母序号),过滤,洗涤,干燥。
a.略低于38℃ b.略高于38℃ c.略低于60℃ d.略高于60℃
20.(11分)某小组设计实验探究外界条件对氯气性质的影响。
实验(一)探究氯气与K2FeO4的氧化性相对强弱,如图所示:
已知:高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,易溶于水
(1)C装置中仪器名称是 。
(2)B装置中盛放的试剂是 ,D装置的作用是 。
(3)实验完毕后,经蒸发浓缩、 ,过滤,洗涤、干燥得到暗紫色固体,分析发现,C中反应过程是①Cl2先与KOH反应生成KClO等,②KClO氧化Fe(OH)3生成K2FeO4,写出②的离子方程式为 。
(4)取少量暗紫色固体于试管,滴加浓盐酸,用镊子夹取一块湿润的KI流粉试纸放在试管口上方,试纸变蓝色,由此推知 Cl2和K2FeO4的氧化性相对强弱与(3)相悖,可能的原因是 。
实验(二)探究氯气氧化KI的产物
查阅资料:I2和I﹣在溶液中会发生反应:I2+I−=,显棕黄色且遇淀粉变蓝;I2可被氯气氧化为(红色)和(黄色),两种离子可继续被氧化成(无色)。
实验:向甲中通入氯气,观察到甲中溶液先变蓝色,后蓝色褪去,逐渐变为浅棕色溶液:
为了探究甲中蓝色变浅棕色的原因,设计实验:
实验操作
实验现象
Ⅰ.取反应后甲中的溶液4 mL分成两等份,第一份滴入1滴碘水;第二份滴入1滴淀粉溶液
第一份溶液变蓝色
第二份溶液颜色没有变
Ⅱ.将I2溶于KI溶液中配制得碘总浓度为0.1 mol∙L−1的溶液,取上述溶液2 mL,滴加1滴淀粉溶液,再通入氯气
加淀粉后溶液变蓝,通氯气后蓝色褪去,溶液显浅棕色
Ⅲ,向Ⅱ所得溶液继续通入氯气
溶液几乎变为无色
(5)操作Ⅰ的实验目的是 ,写出等物质的量浓度的和在水溶液中与氯气反应生成的离子方程式: 。
(6)由以上实验可推断甲中溶液颜色变成浅棕色的原因是 。
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第二章 海水中的重要元素——钠和氯 章末测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第2章 海水中的重要元素——钠和氯(人教版2019)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.《天工开物》记载:凡煎卤未即凝结,将皂角椎碎,和粟米糠二味,卤沸之时,投入其中搅和,盐即顷刻结成,盖皂角“结盐”,犹石膏之结腐也。文中的“结盐”相当于下列化学实验操作中的
A.过滤 B.升华 C.结晶 D.萃取
【答案】C
【详解】文中提到 “凡煎卤未即凝结,将皂角椎碎,和粟米糠二味,卤沸之时,投入其中搅和,盐即顷刻结成”,意思是在煎卤过程中,原本未凝结的卤通过加入皂角和粟米糠搅和后,盐很快就结成了,这与化学实验操作中的结晶过程相似,是使溶液中的溶质以晶体的形式析出,所以 “结盐” 相当于结晶操作, C 正确,故选C 。
2.物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A.石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了Ca(OH)2的碱性
B.金属钠着火不可用二氧化碳灭火,因为CO2能与过氧化钠反应
C.制作豆腐时添加石膏,体现了CaSO4的难溶性
D.用柠檬酸去除水垢(主要成分为CaCO3):柠檬酸酸性强于碳酸
【答案】C
【详解】A.石灰乳[Ca(OH)2]与酸性气体SO2反应生成亚硫酸钙,体现了Ca(OH)2的碱性,A正确;
B.钠燃烧生成Na2O2,CO2与Na2O2反应生成O2(2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2),氧气助燃,故不可用CO2灭火,B正确;
C.石膏(CaSO4)在豆腐制作中作为凝固剂,其作用是通过溶解后释放Ca2+使蛋白质胶体聚沉,而非因难溶性,C错误;
D.柠檬酸与CaCO3反应,会生成柠檬酸钙、二氧化碳和水,说明柠檬酸酸性强于碳酸,D正确;
故选C。
3.某实验需100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,配制该NaOH溶液的几个关键实验步骤和操作示意图如下(序号不代表实际操作顺序),正确的是
A.用托盘天平和滤纸称取4 g氢氧化钠固体
B.将4.0 g氢氧化钠固体溶于100 mL水,所得的溶液浓度小于1
C.操作①时,若仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaOH溶液浓度偏高
D.本实验一定需要用到的玻璃仪器有:烧杯,量筒,玻璃棒,100 mL容量瓶,胶头滴管
【答案】B
【详解】A.NaOH具有强腐蚀性和吸水性,不能用滤纸称量,应放在小烧杯中直接称量,且氢氧化钠固体的质量为,A错误;
B.根据题意,所需NaOH质量为,若溶于100mL水中,由于密度的改变,溶液体积大于100mL,由可得溶液的浓度小于,B正确;
C.操作①为定容,仰视刻度线会导致溶液体积偏大,浓度偏低,C错误;
D.溶解时水的体积无需精确量取,量筒不是必须仪器,D错误;
故答案为:B。
4.氯是一种重要的非金属元素,部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列说法正确的是
A.可存在的转化关系
B.c可用作自来水的混凝剂
C.与冷的溶液反应会生成和
D.实验室常用浓盐酸与在常温下反应制备a
【答案】A
【详解】由图可知,a为单质(0价),为Cl2;b为HCl,c:氧化物,为+4价的ClO2,d、e、f:钠盐(+5价、+1价和-1价),分别为NaClO3、NaClO和NaCl。
A.e→a→b→f的转化关系:,正确;
B.c为ClO2,ClO2常用作自来水消毒剂(利用强氧化性),而非混凝剂(混凝剂需水解生成胶体,如Al3+、Fe3+盐),B错误;
C.a为Cl2,与冷NaOH溶液反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,无法生成NaClO3,C错误;
D.实验室用浓盐酸与MnO2制备Cl2时,反应需加热,常温下不反应,D错误;
故选A。
5.下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是
A.加入Na2O2后的溶液:Mg2+、Fe3+、Cl-、
B.遇石蕊变红的溶液:Na+、、S2-、
C.遇酚酞变红的溶液:、Na+、、
D.透明溶液:K+、Al3+、、Cl-
【答案】D
【详解】A.加入Na2O2后的溶液显强碱性,Mg2+、Fe3+与OH−生成Mg(OH)2和Fe(OH)3沉淀,无法大量共存,A错误;
B.遇石蕊变红的溶液显酸性,和S2−会与H+反应,不能大量共存,B错误;
C.遇酚酞变红的溶液显碱性,会与OH−反应生成NH3·H2O,无法大量共存,C错误;
D.透明溶液中K+、Al3+、、Cl−之间不反应,可以大量共存,D正确;
故选D。
6.是极好的氧化剂和新型非氯高效消毒剂,主要用于处理饮用水,它的一种制取方法为。下列说法正确的是
A.是漂白液的有效成分
B.可通过铁与盐酸反应制取
C.该反应中每制备,转移电子
D.将溶于水中,得到的溶液浓度为
【答案】C
【详解】A.漂白液的有效成分是NaClO,而KClO不是,A错误;
B.铁与盐酸反应生成FeCl2而非,B错误;
C.Fe从+3价升至+6价,每生成1molK2FeO4转移3mol电子,C正确;
D.溶液体积大于1L,浓度小于1mol/L,D错误;
故选C。
7.下列有关物质的量说法不正确的是
A.中含有0.2 mol的氯原子
B.1 mol不同的固态物质其体积主要取决于粒子的大小
C.,时,中含有的分子数为
D.中所含离子总数为
【答案】D
【详解】A.Cl2的摩尔质量为71 g/mol,7.1g Cl2的物质的量为0.1mol,含0.2mol Cl原子,故A正确;
B.固态物质体积由粒子数目和粒子大小决定,1 mol不同的固态物质其体积主要取决于粒子的大小,故B正确;
C.64g SO2的物质的量为1mol,分子数为NA,与温度和压强无关,故C正确;
D.Na2O2的摩尔质量为78 g/mol,7.8 g Na2O2的物质的量为0.1mol,含0.2mol Na⁺和0.1mol,总离子数为0.3NA,故D错误;
选D。
8.金山银山不如绿水青山,利用绿矾()除去工业废水中,反应的离子方程式为(未配平)。下列说法正确的是
A.X是,Y是
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3
C.充分反应结束后,可以直接排放
D.每除去0.2 mol,转移电子物质的量为1.2 mol
【答案】D
【详解】还原反应(Cr2O72- → 2Cr3+)每个得到6e-,氧化反应(Fe2+ → Fe3+):每个Fe2+失去1e-,根据得失电子数相等知,一个反应需要消耗6个,酸性条件下补充,配平反应方程式为,故X为H+,Y为H2O,据此回答问题:
A.由分析知,X为H+,Y为H2O,A错误;
B.由分析知,Cr2O72-(氧化剂)与Fe2+(还原剂)的物质的量比为1:6,B错误;
C.Cr3+为重金属离子,需沉淀处理,不可直接排放,C错误;
D.由分析知,每个Cr2O72-转移6个电子,则0.2 mol,转移电子物质的量为1.2 mol,D正确;
故答案选D。
9.下列叙述正确的个数是
①钠在空气中燃烧生成白色的;②金属钠着火时,可用细沙覆盖灭火;③钠投入硫酸铜溶液中有红色粉末产生;④和长期置于空气中最终产物相同;⑤和中阴阳离子个数比不同;⑥新制氯水在光照条件下放出气体的主要成分是氧气;⑦可用水来确定某粉末中是否含有;⑧新制的氯水保存在棕色试剂瓶中
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【详解】钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2,故①错误;
钠着火时用细沙覆盖可隔绝氧气,故②正确;
钠投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4生成Cu(OH)2蓝色沉淀,故③错误;
Na2O和Na2O2长期暴露最终均生成Na2CO3,故④正确;
Na2O和Na2O2的阴阳离子个数比均为1:2,故⑤错误;
HClO光照分解生成O2,新制氯水在光照条件下放出气体的主要成分是氧气,故⑥正确;
Na2O2与水反应产生O2,Na2O和水反应不放出氧气,故⑦正确;
HClO光照分解生成O2,所以氯水需避光保存,故⑧正确;
综上,②④⑥⑦⑧正确,共5个,选B。
10.在镍化合物为催化剂的条件下,用回收利用的废气制取氯气,其催化转化机理如图所示。下列说法错误的是
A.实验室制取或时可以采用相同的装置
B.反应①的化学方程式为
C.是该转化过程的催化剂
D.反应③中生成和消耗的物质的量之比为
【答案】D
【详解】A.实验室制取可用和(固液常温型),制取可用和浓盐酸(固液常温型),两者发生装置可相同,A正确;
B.反应①中与HCl反应生成和,方程式为:,B正确;
C.在反应①中消耗,反应③中生成,参与反应且前后质量性质不变,是催化剂,C正确;
D.反应③:,生成和消耗的物质的量之比为2:1,D错误;
故答案选D。
11.下列反应的离子方程式书写不正确的是
A.用和水制备少量:
B.用和浓盐酸制备:
C.用稀盐酸浸泡氧化银:
D.向溶液中通入少量:
【答案】D
【详解】A.Na2O2与水反应生成NaOH和O2,离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,A正确;
B.与Cl-在酸性条件下发生归中反应生成Cl2,离子方程式为+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O,B正确;
C.Ag2O与H+反应生成Ag+和H2O,Ag+与Cl-结合为AgCl沉淀,离子方程式为Ag2O+2H++2Cl-=2AgCl+H2O,C正确;
D.Cl2与反应时生成Cl-、HClO和CO2,离子方程式为Cl2+=Cl-+CO2↑+HClO,D错误;
故选D。
12.镁是一种用途广泛的金属材料。实验室模拟浓缩海水(含有NaCl、等)提镁的主要流程如下。下列说法正确的是
A.“酸溶”时主要反应的离子方程式为
B.“电解”的过程不涉及氧化还原反应
C.“滤液”中只存在、
D.“过滤”时用到的玻璃仪器只有漏斗和烧杯
【答案】A
【详解】浓缩海水(含有NaCl、等)加入氢氧化钠溶液得到氢氧化镁沉淀,过滤得到的滤液成分为氯化钠、硫酸钠以及可能过量的氢氧化钠,向氢氧化镁中加入盐酸反应生成氯化镁,电解熔融氯化镁得到镁单质。
A.浓缩海水中的Mg2+与NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀,“酸溶”时Mg(OH)2与盐酸反应,离子方程式为,A正确;
B.“电解”过程是电解熔融MgCl2生成Mg和Cl2,Mg2+得电子被还原,Cl-失电子被氧化,涉及氧化还原反应,B错误;
C.浓缩海水含NaCl、MgSO4,加入NaOH后,Mg2+沉淀为Mg(OH)2,滤液中含原有的Na+、Cl-、及可能过量的OH⁻,C错误;
D.“过滤”需用到漏斗、烧杯和玻璃棒(引流),D错误;
故答案选A。
13.下列对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断均正确的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
氯气在常温下能与铁反应
钢瓶可以存放液氯
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
B
向包有的脱脂棉中通入气体,脱脂棉燃烧
与的反应是放热反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
C
漂白粉放置在空气中容易变质
漂白粉中的与空气中的反应产生
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
D
金属钠能与水反应
高压钠灯可发出透雾性强的黄光
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.常温下,氯气几乎不与铁反应,所以可以用钢瓶运输液氯,A中陈述Ⅰ错误,陈述Ⅱ正确, A错误;
B.与的反应是放热反应,并且会生成O2,而且脱脂棉的着火点也很低,B中陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ正确,有关系,B正确;
C.漂白粉放置在空气中容易变质,是因为漂白粉中的有效成分Ca(ClO)2能与空气中的二氧化碳反应生成CaCO3其反应原理:,
,使得漂白粉失效,C中陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,C错误;
D.高压钠灯可发出透雾性强的黄光,是因为钠的焰色是黄光,而黄光的波长很长,因此不容易被雾气的微小水滴或颗粒散射,能够传播更远的距离,与金属钠能与水反应无必然关系,D中陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ正确,无关系,D错误;
故答案选B。
14.下列实验装置能达到实验目的的是
A.装置甲用于含有的尾气处理
B.装置乙用焰色试验检验固体中是否含有钾元素
C.装置丙用于比较、的稳定性
D.装置丁用于制备并收集
【答案】A
【详解】A.装置甲中,Cl2尾气用NaOH溶液吸收,反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,干燥管可防止倒吸(倒吸时溶液进入球形部分,液面下降后脱离溶液,避免倒吸),能达到尾气处理目的,A正确;
B.焰色试验检验钾元素需透过蓝色钴玻璃观察,以排除钠元素黄色火焰的干扰,装置乙未使用蓝色钴玻璃,无法确定是否含钾元素,B错误;
C.比较Na2CO3和NaHCO3稳定性时,应将稳定性强的Na2CO3置于温度更高的位置(直接加热),稳定性弱的NaHCO3置于温度较低的位置(间接加热)。装置丙中NaHCO3在加热端,Na2CO3在非加热端,位置颠倒,无法准确比较稳定性,C错误;
D.装置丁中长颈漏斗下端未伸入液面以下,生成的CO2会从漏斗逸出,且收集CO2需用向上排空气法(导管伸入集气瓶底部),图示收集方式不明确且漏斗未液封,D错误;
故选A。
15.“价一类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具,图1为钠的“价一类”二维图,图2为比较甲、乙(甲、乙为或)的热稳定性的实验装置。下列说法正确的是
A.甲为,可用于治疗胃酸过多
B.b和c含有的阴离子和阳离子个数比不同
C.将加入溶液中,一段时间后有红色固体析出
D.b和c分别与水反应,向反应后试管中滴加酚酞溶液现象不同
【答案】D
【详解】A.甲、乙分别为碳酸钠和碳酸氢钠中的一种,甲为热稳定性实验中被直接加热的物质,通常比较Na2CO3和NaHCO3热稳定性时,热稳定性强的Na2CO3应放在直接加热位置(甲),故甲为Na2CO3,A错误;
B.b和c为钠的氧化物(Na2O和Na2O2);Na2O含Na+和O2-(个数比2:1),Na2O2含Na+和(个数比2:1),阴、阳离子个数比相同,B错误;
C.Na加入CuSO4溶液中,Na先与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀,无红色Cu析出,C错误;
D.b和c为钠的氧化物(Na2O和Na2O2);Na2O与水反应生成NaOH,溶液显碱性,酚酞变红后不褪色;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,Na2O2的强氧化性使酚酞先变红后褪色,现象不同,D正确;
答案选D。
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16.(11分)纯碱是一种重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途等开展项目式学习。
任务一:了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵(),再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。碳酸氢钠溶解度较小,在反应后的溶液中通常以晶体形式析出。
(1)饱和氯化钠溶液吸收的两种气体是___________(填字母序号)。
A. B. C. D.
任务二:探究纯碱的性质——溶液呈碱性
【查阅资料】
①溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的。
②在水中全部解离出和。
③溶液呈中性,、对溶液的酸碱性没有影响。
【提出猜想】
(2)猜想一:单独起作用,产生较多的,使溶液呈碱性。
猜想二:与作用,产生较多的,使溶液呈碱性。
猜想三: 。
【实验探究】
(3)填下表
实验操作
实验现象
实验结论
(1)向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想一不成立
(2)向试管中加入一定量的NaCl溶液,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想二不成立
(3)①向试管中加入一定量的溶液,滴入2滴酚酞溶液
②往①所得溶液中逐滴加入溶液至过量
①溶液由无色变红色
②
猜想三成立
【解释与结论】
同学们和老师交流,得知和作用,产生较多的和另一种阴离子。
【拓展与延伸】
(4)结合任务二的所有信息和结论,运用初中化学所学知识,经过分析推理可得出:溶液中除碳酸根离子外还含有的阴离子有 。
任务三:探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
【查阅资料】可用于生产洗涤剂。溶液呈碱性,可清洗油污,溶液碱性越强,去油污效果越好。
【实验探究】兴趣小组继续对影响溶液去油污效果的因素进行探究。用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的溶液,并测定溶液pH,记录数据如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
6%
6%
10%
10%
10%
溶液温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
【解释与结论】
(5)实验①、②、③对比,可得出的结论是 。
【答案】
(1)BD
(2)与作用,产生较多的,使溶液呈碱性
(3)产生白色沉淀,溶液由红色变为无色
(4)、
(5)在溶质质量分数相同的情况下,温度越高,溶液的pH越大,碱性越强
【详解】(1)“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收氨气和二氧化碳,生成碳酸氢钠和氯化铵,方程式为:。
(2)由于碳酸钠在水中全部电离生成钠离子和碳酸根离子,则猜想三为碳酸根离子和水作用,产生较多的,使溶液呈碱性。
(3)氯化钙与碳酸钠反应:,生成碳酸钙白色沉淀,由于消耗了碳酸根,所以红色褪去,说明猜想三成立。
(4)碳酸根可以与作用产生和另一种阴离子,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可推测另一种阴离子为。
(5)根据实验①、②、③和④、⑤、⑥以及⑦、⑧、⑨,在溶质质量分数相同,温度逐渐升高的情况下,溶液的也在逐渐增大,则可得出结论:溶质质量分数相同的条件下,碳酸钠溶液的温度越高,越大,碱性越强,去油污效果越好。
17.(11分)含氯化合物在生产生活中具有广泛的用途。氯及其化合物的“价一类”二维图如图所示,回答下列问题:
(1)自来水厂常将一定量氯气通入自来水进行消毒杀菌,用化学方程式解释原因: ;其中具有杀菌作用的物质名称为 ,实验室保存该物质的方法是将其置于试剂瓶中,在避光阴凉处保存。
(2)氯气与烧碱的反应可用于制备84消毒液,反应的化学方程式为 。84消毒液的功能有 (填字母),其有效成分应在“价一类”二维图中的位置是 (填“A”或“B”)。
a.环境消毒 b.器物杀菌 c.织物漂白 d.发酵食物
(3)某同学利用以下试剂研究的性质,并进行了如下预测:
从化合价角度看,具有氧化性,可能与 (填字母)发生反应。
a. b. c.
从稳定性角度看,具有不稳定性,反应的化学方程式为 。
(4)漂白粉也具有和84消毒液类似的作用,漂白粉的有效成分是 (填化学式),漂白粉生效的化学方程式为 。
【答案】
(1) 次氯酸
(2) abc B
(3)bc
(4)
【详解】+1价的Cl且为酸,则A为HClO,盐可以为NaClO;
(1)氯气通入水中生成盐酸和次氯酸化学方程式为:;次氯酸因具有强氧化性可以杀菌消毒;
(2)氯气与烧碱反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为;84消毒液有效成分是,因为次氯酸钠具有强氧化性,故可以用作漂白、杀菌;选abc;由分析可知,在氯及其化合物的“价一类”二维图中的位置是B;
(3)从化合价看,HClO(Cl为+1)具有氧化性,能氧化金属Fe以及盐酸中的Cl-,故可与选项b(Fe)和c(HCl)反应;
HClO见光分解为HCl和O2,反应的化学方程式为:;
(4)漂白粉的有效成分,漂白粉生效是其与空气中的二氧化碳和水生成具有漂白性的HClO,化学方程式为:。
18.(11分)掌握以物质的量为中心的相关计算,是学好化学的关键之一、请回答下列问题:
(1)的摩尔质量为 。
(2)常温常压下,测得的体积为,则该条件下气体摩尔体积为 (用含V的式子表示)。
(3)在标准状况下,的密闭容器中恰好可盛放x个分子和y个分子组成的混合气体。则阿伏加德罗常数NA= (用含的代数式表示)。
(4),溶液与溶液混合,所得溶液中的物质的量浓度为 (假设溶液体积具有加和性)。
(5)同温下,某密闭容器中有一个可自由滑动的隔板(厚度不计),将容器分成两部分,当向甲中充入和的混合气体,乙中充入时,隔板处于如图所示位置。
①和的混合气体总物质的量为 。
②向乙容器中再通入 时,隔板刚好处于该密闭容器的正中间。
【答案】
(1)60g/mol
(2)
(3)
(4)0.5
(5)0.4mol 8.4
【详解】(1)的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,为60g/mol。
(2)的物质的量为,气体摩尔体积;
(3)标准状况下22.4L气体所含有的分子为1mol,2L该气体的物质的量为mol,x 个N2分子和y个O2分子组成的混合气体的物质的量为mol,所以=,解得=mol−1。
(4)将溶液与溶液混合后,计算所得溶液中的物质的量浓度(忽略混合前后溶液体积变化) 。
(5)①甲、乙的体积比为4:1,同温同压,体积比等于物质的量比,乙容器中充入,二氧化碳的物质的量为0.1mol,则甲容器中和的混合气体的总物质的量为0.4mol;
②若要使隔板刚好处于该密闭容器的正中间,甲、乙中气体物质的量应该相等,则需向乙容器中再通入0.3mol,通入N2的质量为0.3mol×28g/mol=8.4g。
19.(11分)亚氯酸钠(NaClO2)是强氧化剂,可用于漂白和消毒。消毒时自身被还原为Cl-。一种生产无水NaClO2晶体的流程如下。
已知:①ClO2(沸点11℃)浓度过高时易发生分解爆炸,可用气体稀释至含量10%以下。
②温度高于60℃时,NaClO2易分解。
(1)“ClO2发生器”中。
①NaClO3溶液与SO2气体反应生成ClO2和Na2SO4,其化学方程式为 。
②ClO2发生器中鼓入空气的作用为 。
(2)“吸收塔”中。
①吸收塔中生成NaClO2的反应中,n(氧化剂)∶n(还原剂)= ;。
②吸收过程需控制温度在10℃以下,其目的是 (写两点)。
③吸收塔中c(NaOH、对粗产品中NaClO2含量的影响如下图所示。则最佳条件为c(NaOH) mol/L,= 。
(3)结晶获得无水NaClO2晶体。NaClO2的溶解度曲线如下图所示。
温度高于60℃时,NaClO2易分解,为防止NaClO2分解,从NaClO2溶液中获得无水NaClO2晶体的操作为:先减压,将NaClO2溶液加热到 ,浓缩至有晶膜出现,再在常压下冷却至 (填字母序号),过滤,洗涤,干燥。
a.略低于38℃ b.略高于38℃ c.略低于60℃ d.略高于60℃
【答案】
(1)2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4 稀释ClO2,防浓度过高而爆炸
(2)2:1 液化、易被充分吸收;减少(或者防止)分解;防止分解生成和,影响产品纯度 4 0.8
(3)c b
【详解】用稀硫酸溶解NaClO3固体,通入二氧化硫把NaClO3还原为ClO2,通入空气稀释ClO2以防浓度过高而爆炸,在碱性条件下用双氧水还原ClO2生成NaClO2;先减压,将NaClO2溶液加热到加热到略低于60℃,浓缩至有晶膜出现;再在常压下冷却至略高于38℃析出NaClO2固体。
(1)①NaClO3溶液与SO2气体反应生成ClO2和Na2SO4,氯元素化合价由+5降低为+4、S元素化合价由+4升高为+6,根据得失电子守恒,配平化学方程式为2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4;
②ClO2(沸点11℃)浓度过高时易发生分解爆炸,可用气体稀释至含量10%以下。ClO2发生器中鼓入空气的作用为稀释ClO2,防浓度过高而爆炸。
(2)①在碱性条件下用双氧水还原ClO2生成NaClO2,ClO2中Cl元素化合价由+4降低为+3,ClO2是氧化剂,H2O2中O元素化合价由-1升高为0,H2O2是还原剂,根据得失电子守恒,n(氧化剂)∶n(还原剂)=2:1;
②受热时易分解,另外根据信息可知,在温度高于60℃时易分解生成和NaCl,则“吸收塔”中需要控制温度在10℃以下的原因是液化、易被充分吸收;减少(或者防止)分解;防止分解生成和,影响产品纯度;
③根据图示,的比值越大NaClO2含量越高,氢氧化钠浓度越大NaClO2含量越高,则最佳条件为c(NaOH)=4mol/L,=0.8。
(3)由NaClO2的溶解度曲线可以看出,温度低于38℃时,会生成NaClO2•3H2O,所以温度应控制在38℃以上,从而得出从NaClO2溶液中获得NaClO2晶体的操作是:将NaClO2溶液加热温度至略低于60℃蒸发浓缩、冷却至略高于38℃结晶,过滤、洗涤、干燥,故答案为:c;b。
20.(11分)某小组设计实验探究外界条件对氯气性质的影响。
实验(一)探究氯气与K2FeO4的氧化性相对强弱,如图所示:
已知:高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,易溶于水
(1)C装置中仪器名称是 。
(2)B装置中盛放的试剂是 ,D装置的作用是 。
(3)实验完毕后,经蒸发浓缩、 ,过滤,洗涤、干燥得到暗紫色固体,分析发现,C中反应过程是①Cl2先与KOH反应生成KClO等,②KClO氧化Fe(OH)3生成K2FeO4,写出②的离子方程式为 。
(4)取少量暗紫色固体于试管,滴加浓盐酸,用镊子夹取一块湿润的KI流粉试纸放在试管口上方,试纸变蓝色,由此推知 Cl2和K2FeO4的氧化性相对强弱与(3)相悖,可能的原因是 。
实验(二)探究氯气氧化KI的产物
查阅资料:I2和I﹣在溶液中会发生反应:I2+I−=,显棕黄色且遇淀粉变蓝;I2可被氯气氧化为(红色)和(黄色),两种离子可继续被氧化成(无色)。
实验:向甲中通入氯气,观察到甲中溶液先变蓝色,后蓝色褪去,逐渐变为浅棕色溶液:
为了探究甲中蓝色变浅棕色的原因,设计实验:
实验操作
实验现象
Ⅰ.取反应后甲中的溶液4 mL分成两等份,第一份滴入1滴碘水;第二份滴入1滴淀粉溶液
第一份溶液变蓝色
第二份溶液颜色没有变
Ⅱ.将I2溶于KI溶液中配制得碘总浓度为0.1 mol∙L−1的溶液,取上述溶液2 mL,滴加1滴淀粉溶液,再通入氯气
加淀粉后溶液变蓝,通氯气后蓝色褪去,溶液显浅棕色
Ⅲ,向Ⅱ所得溶液继续通入氯气
溶液几乎变为无色
(5)操作Ⅰ的实验目的是 ,写出等物质的量浓度的和在水溶液中与氯气反应生成的离子方程式: 。
(6)由以上实验可推断甲中溶液颜色变成浅棕色的原因是 。
【答案】
(1)三颈烧瓶
(2)饱和食盐水 吸收多余的氯气,防止污染空气
(3)冷却结晶 3ClO﹣+2Fe(OH)3+4OH﹣= 2+3Cl﹣+5H2O;
(4)K2FeO4在酸性条件下氧化性增强,比在碱性条件下的氧化性更强,能将浓盐酸氧化生成氯气
(5)检验反应后甲中的溶液中是否存在I2和I﹣ ++3Cl2+6H2O=2+12H++12Cl﹣;
(6)氯气将I﹣氧化为I2,I2和I﹣反应生成使溶液变蓝,继续通入氯气,I2被氯气氧化为(红色)和(黄色),二者混合使溶液显浅棕色
【详解】实验一:A装置是制备氯气的发生装置,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,B装置中盛放的试剂是饱和食盐水,其作用是除去氯气中的氯化氢气体;氯气是有毒气体,C装置探究Cl2与K2FeO4的反应,D装置中盛放的是氢氧化钠溶液,作用是吸收多余的氯气,防止污染空气;
实验二:操作I中,第一份滴入1滴碘水,溶液变蓝色,说明反应后的溶液中存在I﹣,能与加入的碘单质反应生成使溶液变蓝;第二份滴入1滴淀粉溶液,溶液颜色没有变,说明反应后的溶液中不存在I2;操作II为对照组,先制备的溶液为I2/KI3溶液,滴加1滴淀粉,淀粉遇KI3变蓝,通入一定量氯气后I2被氧化,蓝色褪去,同时生成红色的和黄色的,两者混合使溶液显浅棕色,最后操作III继续通入氯气,和被继续氧化为无色的,所以最后溶液几乎无色,据此解答。
(1)装置C为三颈烧瓶。
(2)B装置装有净化氯气的饱和食盐水,D中装有吸收尾气的NaOH溶液。
(3)实验完毕后,经蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,洗涤、干燥得到暗紫色固体,KClO 氧化 Fe (OH)3生成 K2FeO4,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,②的离子方程式为3ClO﹣+2Fe(OH)3+4OH﹣= 2+3Cl﹣+5H2O。
(4)取少量暗紫色固体于试管,滴加浓盐酸,用镊子夹取一块湿润的KI﹣淀粉试纸放在试管口上方,试纸变蓝色,说明有碘单质生成,即K2FeO4能将HCl 氧化生成氯气,由此推知Cl2和K2FeO4的氧化性相对强弱与(3)相悖,可能的原因是K2FeO4在酸性条件下氧化性增强,比在碱性条件下的氧化性更强,能将浓盐酸氧化生成氯气。
(5)操作Ⅰ中,第一份滴入1滴碘水,溶液变蓝色,说明反应后的溶液中存在I﹣,能与加入的碘单质反应生成使溶液变蓝;第二份滴入1滴淀粉溶液,溶液颜色没有变,说明反应后的溶液中不存在I2,所以操作Ⅰ的实验目的是检验反应后甲中的溶液中是否存在I2和I﹣,等物质的量浓度的和在水溶液中与氯气反应生成,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子方程式为++3Cl2+6H2O=2+12H++12Cl-。
(6)由以分析可推断甲中溶液颜色变成浅棕色的原因是:氯气将I﹣氧化为I2,I2和I﹣反应生成使溶液变蓝,继续通入氯气,I2被氯气氧化生成红色的和黄色的,两者混合使溶液显浅棕色。
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