内容正文:
专题3 从海水中获得的化学物质
A 题型聚焦·专项突破
考点一 氯气的发现与制备(重点)
题型01 氯气的发现
题型02 氯气的实验室制法
题型03 氯气的工业制法
考点二 氯气的性质及应用(重点)
题型01 氯气的物理性质和用途
题型02 氯气与单质反应
题型03 氯气与水的反应
题型04 氯气与碱的反应
题型05 新制氯水的多重性质
题型06 漂白粉与漂白液
题型07 氯气的制备与性质探究综合实验
题型08 含氯化合物的制备及性质
题型09 氯及其化合物的转化
考点三 氧化还原反应(重点)
题型01 氧化还原反应的概念
题型02 氧化还原反应中电子转移的表示方法
题型03 常见的氧化剂和还原剂
题型04 物质氧化性、还原性强弱的比较
题型05 氧化还原反应的基本规律
题型06 氧化还原反应的计算
考点四 钠及其氧化物(难点)
题型01 钠的物理性质
题型02 钠与氧气反应
题型03 钠与水反应
题型04 钠与酸、碱、盐反应的实质
题型05 钠的制备、保存及用途
题型06 过氧化钠的性质
考点五 碳酸钠 碳酸氢钠(重点)
题型01 Na2CO3、NaHCO3的性质
题型02 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
题型03 Na2CO3、NaHCO3的相互转化
题型04 侯氏制碱法
题型05 混合物中Na2CO3质量分数的计算
题型06 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
题型07 Na2CO3、NaHCO3相关实验综合
题型08 钠及其化合物的转化
考点六 离子反应(重点)
题型01 强电解质与弱电解质的判断
题型02 电解质溶液的导电性和导电能力
题型03 离子反应的概念
题型04 离子方程式的书写及正误判断
题型05 离子共存
题型06 离子推断
考点七 海洋化学资源的综合利用(重点)
题型01 粗盐提纯
题型02 从海水中提取溴
题型03 从海水中提取镁
题型04 从海带中提取碘
题型05 镁及其化合物的相关性质
题型06 卤素单质的相关性质
题型07 卤素离子的检验方法
B 综合攻坚·知能拔高
A 题型聚焦·专项突破
考点一 氯气的发现与制备(重点)
◆题型01 氯气的发现
1.下列关于氯气研究的科学史话,正确的是( )
A.瑞典化学家舍勒在实验室制得氯气,并确定氯气是一种单质
B.英国化学家戴维在前人研究基础上,通过大量实验确认,氯气是一种单质
C.舍勒是用食盐来制取氯气的
D.舍勒发现氯气的方法至今仍是工业制氯气的方法之一
2.18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热,发现了氯气的制备方法,该方法至今还是实验室制备氯气的主要方法。下列关于实验室制取氯气的说法正确的是( )
A.浓盐酸在反应中只起到酸性的作用
B.将87 g MnO2和足量浓盐酸反应,与将含有146 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多
C.为防止氯气污染环境,必须进行尾气处理,可选用澄清石灰水
D.收集氯气时,可采用湿润的淀粉KI试纸进行验满
◆题型02 氯气的实验室制法
3.(24-25高三上·江苏无锡·期末)实验室利用下列装置进行的有关实验,无法达到实验目的的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
A.A B.B C.C D.D
4. (25-26高三上·江苏无锡·月考)实验室制取少量水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作能达到实验目的的是
甲
乙
丙
A.用装置甲制取气体 B.用装置乙除去中的
C.用装置丙制取水溶液 D.用干燥试纸检验水溶液的酸性
5.(24-25高一上·江苏南京·阶段检测)下列装置或原理能达到实验目的的是
A.制取Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.氯气的尾气处理
D.测氯水的pH
A.A B.B C.C D.D
◆题型03 氯气的工业制法
6. (23-24高一上·江苏连云港·期中)对于反应2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,下列说法正确的是
A.钠离子的结构示意图: B.H2O的摩尔质量:18
C.每生成1mol氯气转移2mole- D.含1个中子的原子可以表示为
7.(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列有关工业生产的叙述中正确的是
A.电解氯化钠溶液可得到金属钠
B.光照氯气和氢气的混合物生产盐酸
C.用还原赤铁矿炼铁
D.将通入石灰水中制漂白粉
考点二 氯气的性质及应用(重点)
◆题型01 氯气的物理性质和用途
8.田鼠对庄稼产生危害,Cl2可用于消灭田鼠,因此可将Cl2用软管通入田鼠洞中。这是利用了下列氯气性质中的( )
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤能溶于水
A.①② B.②③
C.①②③ D.③④⑤
9.下列说法不正确的是( )
A.氯气的密度比空气的密度大
B.氯气是黄绿色气体
C.可用鼻子对着盛有氯气的集气瓶瓶口闻氯气的气味
D.氯气可用于自来水杀菌、消毒
◆题型02 氯气与单质反应
10. (23-24高一上·江苏南通·阶段检测)下列关于氯气的说法正确的是
A.具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.氢气在氯气中燃烧,瓶口出现白雾
C.氯气具有漂白性,可用于漂白纸浆
D.在 中的燃烧产物用数轴表示如下:
11.(23-24高一上·江苏苏州·阶段检测)类比是研究物质性质的常用方法之一。下列说法正确的是
A.Cu与能化合生成,推测Fe与也能化合生成
B.碳酸氢钠可以治疗胃酸过多,推测碳酸钠也可以治疗胃酸过多
C.Fe可以置换出溶液中的铜,推测Na也可以置换出溶液中的铜
D.CuO是碱性氧化物可以和酸反应生成盐和水,推测也可以和酸反应生成盐和水
12.(22-23高一上·江苏宿迁·期中)下列化合物中一般不能通过单质与氯气直接化合制得的是
A.FeCl2 B.FeCl3 C.CuCl2 D.NaCl
◆题型03 氯气与水的反应
13.研究氯气溶解性时,氯水颜色变浅,推测氯气与水反应的依据是
A.氯气有氧化性 B.氯水有酸性
C.Cl2呈黄绿色,氯水颜色变浅了 D.氯气能溶于水
14. (22-23高一上·江苏南通·阶段检测)下列关于氯气或氯水的说法错误的是
A.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
B.尽管氯气的化学性质很活泼,但是干燥的液氯能用钢瓶贮存
C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气
D.氯气制漂白粉时发生的是氧化还原反应
15. (24-25高一上·江苏盐城·期中)氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、农药、染料和药品等。
Ⅰ、1774年,瑞典化学家舍勒将浓盐酸与软锰矿(主要成分为混合加热,发现了氯气。右图为实验室制取的装置,请回答:
(1)A仪器的名称是 ,A中反应的化学方程式为 。
(2)下列制取氯气的净化、收集、尾气处理的装置不能达到实验目的的是 。
a.净化氯气: b.收集氯气: c.尾气处理:
(3)实验室还可用高锰酸钾快速地制取氯气,反应的化学方程式如下:。用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目 ;在此反应中浓盐酸显示出来的性质是 (填字母)。
a.只有还原性 b.还原性和酸性 c.只有氧化性 d.氧化性和酸性
Ⅱ、氯水中含有多种成分,因而具有多种性质。根据新制氯水分别与如图四种物质发生的反应填空。(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应,且氯水足量)
(4)氯水久置过程中发生的变化可用化学方程式表示为 。c处的反应现象为 。
(5)电解饱和食盐水生产氯气,氯气与石灰乳反应可制取漂白粉。漂白粉的有效成分是,若将标准状况下22.4L的氯气通入足量的石灰乳,理论上可以得到 g。干燥的漂白粉不能发挥漂白效果,请写出漂白粉能发挥漂白效果的化学反应方程式 。
Ⅲ、二氧化氯消毒剂是国际公认的高效消毒灭菌剂。二氧化氯漂白液中常含有ClO2和Cl2两种主要成分。化学兴趣小组同学为测定二氧化氯漂白液中ClO2浓度,步骤如下:
①量取5mL二氧化氯漂白液于锥形瓶中,加蒸馏水稀释到25mL,再向其中加入过量KI溶液,二氧化氯漂白液中的两种成分分别发生反应:2ClO2+2KI=2KClO2+I2、Cl2+2KI=2KCl+I2。
②加入淀粉作指示剂(指示剂的作用是通过颜色变化,可以提示Na2S2O3与I2反应完全),向其中逐滴加入0.10 mol/L的Na2S2O3溶液至反应恰好完全进行,过程中发生的反应为:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
③加入稀硫酸调节溶液pH=3,发生反应KClO2+4KI+2H2SO4=KCl+2K2SO4+2I2+2H2O
④再逐滴加入0.10 mol/L的Na2S2O3溶液,反应恰好完全进行时,该步消耗Na2S2O3溶液20mL。回答下列问题:
(6)该二氧化氯漂白液中ClO2的物质的量浓度为 。(请写出计算过程,没有过程不得分)
◆题型04 氯气与碱的反应
16. (24-25高一上·江苏无锡·期中)工业上将通入冷的溶液中可制得漂白液,下列说法不正确的是
A.漂白液的有效成分是
B.通入后的漂白液的消毒能力增强
C.若温度偏高,发生反应的离子方程式为:
D.溶液比HClO溶液稳定
17. (25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)反应可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是
A.浓盐酸和高锰酸钾用于工业制取氯气 B.是漂白粉的有效成分
C.上述含氧化合物都是电解质 D.是氧化产物
18. (24-25高一上·江苏盐城·阶段检测)一定温度下,将Cl2缓缓通入一定浓度的KOH溶液中,至两者恰好完全反应,生成物中有三种含氯的离子,其中ClO-和ClO两种离子的物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.c(ClO-)+2c(ClO)=c(Cl-)
B.溶液中n(Cl-)=0.14mol
C.t1~t2时刻,仅发生反应3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O
D.原KOH溶液中,n(KOH)=0.3mol
◆题型05 新制氯水的多重性质
19. (24-25高一上·江苏盐城·期中)数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,实现实验数据的即时采集和分析。下图是光照过程中氯水的pH变化情况。下列有关说法错误的是
A.pH减小的主要原因是光照引起了Cl2溶解度的减小,氯气逸出
B.光照使氯水中的次氯酸分解产生了盐酸,溶液的酸性增强,导电能力也增强
C.随着光照时间的延长,氯水的颜色变浅,故氯水应该储存于棕色瓶中
D.新制氯水中逐滴加入稀NaOH溶液,可能发生化学反应NaOH+HCl=NaCl+H2O
20.(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列叙述不正确的是
A.向新制氯水中加入少量NaHCO3粉末,产生无色气体,说明氯水中有H+
B.新制氯水溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明溶液中有Cl2的存在
C.向紫色石蕊试液中滴加新制氯水,先变红后褪色,说明Cl2具有漂白性
D.将氯水加到含酚酞的NaOH溶液中,红色褪去,可能是氯水中H+将OH-中和所致
21. (2024高三·江苏·专题练习)下列说法正确的是
A.新制氯水长期放置后溶液的酸性不变
B.氯气溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质
C.标准状况下,11.2LCl2与水充分反应转移电子数为0.5NA
D.向新制氯水中加入适量碳酸钙,过滤,可以制得较大浓度的次氯酸
◆题型06 漂白粉与漂白液
22.(22-23高一上·江苏南京·期末)为检验某漂白粉是否变质,进行下列探究实验:
实验1:取5g漂白粉样品于烧杯中,加足量蒸馏水并搅拌,观察到有固体不溶解。
实验2:静置,取少量实验1的上层清液于试管中,放入红色花瓣,观察到花瓣褪色。
实验3:另取5g漂白粉样品于试管中,滴加浓盐酸,观察到有气体产生。
下列说法正确的是
A.工业上用氯气和澄清石灰水制取漂白粉
B.实验1和实验2说明漂白粉没有变质
C.实验3中产生的气体只有氯气
D.实验3中反应的电子转移可表示为
23. (21-22高一上·江苏常州·期中)某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO25%密度为1.2g•cm-3的消毒液。下列说法正确的是
A.配制过程需要的仪器有:烧杯、天平、量筒、玻璃棒
B.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制
C.所配得的NaClO消毒液在空气中光照,久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小
D.需要称量的NaClO固体的质量为144g
24. (23-24高一上·江苏苏州·阶段检测)下列说法正确的是
A.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的与空气中的反应生成
B.氯水中通入溶液后,溶液的酸性减弱
C.向溶液通入,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去
D.将通入水中,粒子数之和为
◆题型07 氯气的制备与性质探究综合实验
25.(24-25高一上·江苏连云港·期末)舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。
(1)写出用该方法制取氯气的化学方程式 。
(2)某同学应用该方法,按照制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是 。
(3)写出上述D装置中Cl2经过湿润红布条时发生反应的离子方程式 。
(4)验证氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图1),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。(酸性溶液中,越大,pH越小,溶液酸性越强)
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图2中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。
a.氧气的体积分数 b. 氯水的pH c.氯离子的浓度
(5)某化工厂用氯气与氢氧化钙生产漂白粉。该厂出厂产品说明书如图3:
①漂白粉的有效成分是 (填化学式)。漂白粉需“密封避光保存于阴凉处”是因为漂白粉有效成分与空气中、反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。
②使用漂白粉时最好“随用随配”。某次使用时,取漂白粉2.54 g溶解于1000 g水中,所得溶液中次氯酸钙的物质的量浓度为 。(假设漂白粉中只含有次氯酸钙和氯化钙,不含其它杂质,且所得溶液的体积仍为1 L)
26. (24-25高一上·江苏常州·期中)如图是实验室制备氯气、收集并探究氯气是否有漂白性的装置。
据此回答下列问题:
(1)试剂X的溶质是 (填化学式),盛放浓盐酸的仪器名称是 。
(2)D装置用于收集,a、b两导管长度需要修改,修改的方法是:a ;b (填“长”或“短”),写出装置A中发生的化学方程式 。
(3)装置E的作用是验证干燥的氯气无漂白性但在水溶液中有漂白性,则装置中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是 (填以下表格中的序号)。Ⅲ处的实验现象是 。
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
a
干燥的石蕊试纸
碱石灰
湿润的石蕊试纸
b
干燥的石蕊试纸
无水氯化钙
湿润的石蕊试纸
c
湿润的石蕊试纸
浓硫酸
干燥的石蕊试纸
(4)F中反应的化学方程式为 。
(5)实验中必须吸收多余的气体F,以免污染空气。下图是实验室用NaOH溶液吸收气体F的装置,为防止产生倒吸现象,合理的装置是 。
◆题型08 含氯化合物的制备及性质
27.(23-24高一上·江苏徐州·期中) 是黄棕色有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,熔点为 ,沸点为 ,易溶于水且与水反应生成次氯酸,高浓度的 与有机物、还原剂等接触或受热时会发生燃烧甚至爆炸。已知 的沸点为 的沸点为 ;制取并收集 的装置如图所示。
下列说法不正确的是
A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水、浓硫酸
B.从装置⑤中逸出气体的主要成分是
C.通入干燥空气的目的是将生成的 稀释,减少爆炸风险
D.装置④与⑤之间不用橡皮管连接,是为了防止橡皮管遇 燃烧和爆炸
28.(24-25高二下·江苏苏州·期末)亚氯酸钠()是一种漂白剂,受热易分解。实验室用下图所示装置制取并制备。装置中发生的反应为。
(1)实验时,在三颈烧瓶中装入两种反应物的混合溶液,通入并不断搅拌,打开滴液漏斗开始反应。
①滴液漏斗中盛装的溶液是 。
②反应过程中,不断通入的作用是 。
③装置中溶液的实际用量远大于理论值的原因是 。
④装置中发生反应的离子方程式为 。
(2)装置所得废液中主要含和,可用于获取。的溶解度曲线如图所示。
①实验室制取的实验操作为:向废液中加调节溶液至中性, ,过滤、洗涤、低温干燥。
②请补充验证所得中是否含有的实验方案:取少量样品加水溶解, 。(实验中可选用的试剂:溶液、溶液、溶液、稀盐酸、稀硝酸)
(3)利用可将弱碱性水中的转化为(有吸附性)除去,反应分两步进行。
步骤a:
步骤b:
如图所示,反应相同时间,原水中浓度增大,但除锰后水中剩余浓度减小的原因是 。
◆题型09 氯及其化合物的转化
29.(24-25高一上·江苏徐州·期中)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。氯元素的“价类二维图”如图所示,下列说法不正确的是
A.物质a可由在b中点燃得到 B.b不能使干燥的有色布条褪色
C.物质d是漂白粉的有效成分 D.f到e的转化属于氧化还原反应
30.(2025高一下·广东·学业考试)如图为氯及其化合物的部分“价—类”二维图,下列推断不正确的是
A.a为无色气体 B.b的水溶液呈酸性
C.c在光照下易分解 D.d的水溶液可使红布条褪色
31. (24-25高一上·江苏常州·阶段检测)氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业,可以获得多种化工产品。
Ⅰ.利用氯元素价类二维图可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。
(1)在碱性溶液中可被NaClO氧化为,而NaClO被还原为NaCl。若反应中与NaClO的物质的量之比为1:13,则x的值为 。
(2)已知是一元弱酸,则与足量NaOH溶液反应的离子方程式为 ;可以与甲的水溶液反应,生成写出该反应的化学方程式 。
Ⅱ.将80mL一定物质的量浓度的NaOH溶液分成A、B两等份,分别向A、B中通入物质的量不等的,充分反应后,再继续向两溶液中分别逐滴加入的盐酸,边滴边振荡,产生的气体体积(假设所产生的气体全部逸出)与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,回答下列问题:
已知:①不考虑水电离出的和及和与水发生的反应;
②不考虑溶液混合时引起的体积和温度的变化;
③只考虑反应过程中盐酸的酸性。
(3)由曲线A可知:
①相同状况下, 。
②P点溶液中, (用含x的代数式表示)。
(4)由曲线B可知:
①“0b”段发生反应的离子方程式为 。
②向原B等份的NaOH溶液中通入后,所得溶液中的溶质为和 (填化学式),其质量之比为 。
(5)若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,所得沉淀的质量为 g(用含x的代数式表示,不考虑气体的逸出,下同),原NaOH溶液中溶质的质量为 g。
考点三 氧化还原反应(重点)
◆题型01 氧化还原反应的概念
32.(2024·江苏扬州·模拟预测)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图,则下列化学反应属于区域3的是
A. B.
C. D.
33.(24-25高一上·江苏盐城·阶段检测)反应4Al+3MnO23Mn+2Al2O3可用来制取Mn,有关该反应的说法正确的是
A.Al是氧化剂 B.MnO2被还原
C.MnO2中Mn失去电子 D.Al发生还原反应
◆题型02 氧化还原反应中电子转移的表示方法
34. (24-25高一上·江苏常州·阶段检测)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是
A. B.
C. D.
35.(24-25高一上·江苏宿迁·阶段检测)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目不正确的是
A. B.
C. D.
36.(22-23高一上·江苏淮安·阶段检测)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A.
B.
C.
D.
◆题型03 常见的氧化剂和还原剂
37.(24-25高一上·江苏无锡·期中)下列物质转化过程中必须加入氧化剂才能实现的是
A. B. C. D.
38. (2024·江苏·模拟预测)反应可用于汽车尾气处理。下列说法正确的是
A.是氧化剂 B.的氧元素被氧化
C.发生还原反应 D.中N原子失去电子
39. (23-24高一上·江苏南京·期中)下列转化中,必须加入氧化剂才能实现的是
①SO3→H2SO4 ②CuO→Cu ③Fe2⁺→Fe3⁺ ④KMnO4→O2
A.①②③④ B.③④ C.③ D.④
◆题型04 物质氧化性、还原性强弱的比较
40.(24-25高一上·江苏南通·阶段检测)已知有如下反应:
①2NaBrO3+Cl2=Br2+2NaClO3
②NaClO3+5NaCl+3H2SO4=3Cl2↑+3H2O+3Na2SO4
③2FeCl2+Cl2=2FeCl3
根据上述反应,判断下列结论中错误的是
A.Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
B.Cl2在反应③中作氧化剂
C.氧化性强弱的顺序为:NaClO3>NaBrO3>Cl2>FeCl3
D.溶液中可发生:NaClO3+6FeCl2+3H2SO4=NaCl+4FeCl3+Fe2(SO4)3+3H2O
41.(23-24高一上·江苏无锡·阶段检测)有下列三个氧化还原反应:
①
②
③
若某溶液中、、共存,要除去而不影响和,可加入的试剂是
A. B. C. D.HCl
42.(24-25高一上·江苏宿迁·阶段检测)实验室利用固体PbO2进行如图实验,已知Pb3O4中Pb为+2、+4价。下列说法不正确的是
A.Pb3O4可表示为PbO2·2PbO B.氧化性强弱:PbO2>PbO>Cl2
C.受热分解过程中,超过的PbO2表现氧化性 D.步骤Ⅱ中浓盐酸表现酸性和还原性
◆题型05 氧化还原反应的基本规律
43.(24-25高一上·江苏连云港·期中)某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在和六种粒子,在反应过程中测得的含量随时间变化的曲线如图所示,下列判断正确的是
A.还原性:
B.被还原,发生氧化反应
C.反应过程中基本不变
D.氧化剂与还原剂的个数之比为1:8
44.(24-25高一上·江苏南京·阶段检测)已知反应:①SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++W;②Cr2O+aFe2++bH+=cCr3++dFe3++eH2O。下列有关说法正确的是
A.还原性:Cr3+>SO2 B.反应②中a=6,b=7
C. Cr2O能将Na2SO3氧化成Na2SO4 D.反应①中W为4OH-
45.在一定条件下,RO+F2+aOH-===RO+2F-+H2O,下列叙述正确的是( )
A.n=2,a=2
B.n=2,a=1
C.RO中R的化合价为+6
D.n=1,a=2
◆题型06 氧化还原反应的计算
46.(24-25高一上·江苏南通·阶段检测)已知或能与在一定条件下发生下列反应:
:①;②。
:③;④……
下列说法错误的是
A.通过反应①②可知为过氧化氢分解的催化剂
B.根据反应①可知,在该条件下,氧化性:
C.1mol分解,转移的电子数为2mol
D.反应④为
47. (23-24高一上·江苏常州·期末)从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应如下:
①
②
下列说法错误的是
A.碘元素在反应①中被氧化
B.反应②中是还原剂
C.在上述反应条件下,氧化性强弱顺序为:
D.当反应①和②生成等量的时,转移电子数之比为
考点四 钠及其氧化物(难点)
◆题型01 钠的物理性质
48.(24-25高一上·江苏无锡·期末)下列物质放置在空气中变质不涉及氧化还原反应的是
A. B. C. D.
49.(2025高二上·江苏扬州·学业考试)下列有关金属钠的说法正确的是
A.密度比水大 B.常温下保存在煤油中
C.能与水反应放出氧气 D.切块后,剩余的钠不能放回原瓶
◆题型02 钠与氧气反应
50. (22-23高一上·江苏镇江·期末)观察是学习化学的重要方法。金属钠放置于空气中观察到下列现象,下列推证正确的是
实验现象:银白色变灰暗变白色出现液滴白色晶体
A.若将钠放置于坩埚中加热,观察到的现象与①、②相同
B.取①得到的产物,滴加适量水和溶液,可观察到蓝色沉淀生成
C.取③后液滴的稀溶液滴加酚酞溶液,可观察到酚酞先变红后褪色
D.加热④的白色晶体,固体质量减小,则可证明白色晶体是
51.(24-25高三上·江苏南通·阶段检测)下列关于元素钠及其化合物的说法不正确的是
A.金属钠密度比水小,可保存在煤油中
B.金属钠可发生转化:NaNa2O2Na2CO3
C.可以用澄清石灰水鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液
D.工业上用NaCl制取金属钠的反应:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
◆题型03 钠与水反应
52.将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的冷水中,甲同学认为可以观察到下列实验现象。其中正确的有( )
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面 ②钠立即与水反应,并有气体产生 ③反应后溶液变红色 ④钠熔化成光亮的小球 ⑤小球在水面上迅速游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
53. 下列关于钠与水反应的说法不正确的是( )
A.将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变蓝
B.将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应
C.钠投入水中会有大量氢气产生
D.钠投入滴有酚酞的水溶液中,烧杯中的溶液变红
54. 钠与水反应的实验过程如图①、②、③所示,下列有关说法不正确的是( )
A.图②中钠熔成小球,说明钠与水反应放热且钠的熔点低
B.图②中钠四处游动并嘶嘶作响,说明反应产生了气体
C.图③中滴加酚酞试液后溶液变红,说明有碱性物质生成
D.钠与水的反应中钠作氧化剂,水作还原剂
◆题型04 钠与酸、碱、盐反应的实质
55.将一小块钠投入到盛有氯化镁溶液的试管里,不可能观察到的现象是( )
A.钠熔成小球并在液面上游动
B.有气体生成
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊
56.(2024·江苏无锡·模拟预测)下列有关Na的说法正确的是
A.将Na投入一个标准大气压下的开水中,可观察到Na逐渐熔化,说明Na的熔点低于100℃
B.Na与稀盐酸反应过程中,可观察到溶液逐渐变红
C.Na与FeSO4溶液在空气中反应可能生成红褐色沉淀
D.Na在常温下的氧化产物与燃烧时的氧化产物相同
◆题型05 钠的制备、保存及用途
57. 下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是( )
A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
58.(24-25高一上·江苏无锡·期中)下列关于钠的说法中不正确的是
A.金属钠着火时,可以用沙土灭火
B.钠长期放置在空气中,最终将变成碳酸钠粉末
C.实验后剩余的钠粒,需要放回盛有煤油的原试剂瓶中
D.将一小块钠投入硫酸铜溶液时,既能产生气体又会出现白色沉淀
◆题型06 过氧化钠的性质
59. (24-25高一上·江苏·期中)下列说法正确的是
A.常温下钠会与氧气反应生成过氧化钠,故钠应保存在煤油中隔绝空气
B.可通过把氯水滴到pH试纸的方式测定氯水的pH值
C.7.8g中含有阴阳离子的总数为0.3mol
D.将过氧化钠加入酚酞溶液中,最终溶液为无色,说明未生成NaOH
60. (24-25高一上·江苏南京·期中)以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
B.上述转化中含有分解反应和置换反应
C.反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D.反应⑤中Na2O2只做氧化剂
61. (22-23高一上·江苏南通·阶段检测)下列关于金属钠及其氧化物的叙述正确的是
A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
B.金属钠可保存在煤油中,实验用剩的钠块放回原试剂瓶
C.钠或Na2O2固体久置于空气中最终的产物是NaOH和Na2CO3的混合物
D.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
62. (24-25高二上·江苏淮安·阶段检测)2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船成功发射。为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般会在飞船内安装盛有Na2O2颗粒的装置。下列关于Na2O2的叙述正确的是
A. Na2O2只能作氧化剂
B. Na2O2是白色粉末
C. Na2O2能与酸反应,是碱性氧化物
D.等质量的Na2O2分别与足量H2O、CO2反应,转移的电子数相同
考点五 碳酸钠 碳酸氢钠(重点)
◆题型01 Na2CO3、NaHCO3的性质
63.(2025高二下·江苏·学业考试)下列关于碳酸氢钠固体的说法不正确的是
A.含Na+和 B.受热易分解
C.水溶液呈酸性 D.与盐酸反应产生CO2
64.(24-25高一上·江苏泰州·月考)碳酸钠和碳酸氢钠是厨房中常见的物质,下列关于二者的说法正确的是
A.氢氧化钠溶液可除去碳酸氢钠溶液中混有的碳酸钠
B.碳酸钠溶液可使紫色石蕊溶液变红
C.可利用澄清石灰水鉴别二者的溶液
D.可以利用稀盐酸对二者进行鉴别
65.(23-24高一上·江苏南京·期末)下列有关和的说法正确的是
A.相同条件下在水中的溶解度,更大
B.相同物质的量浓度的两种溶液,溶液碱性更强
C.相同条件下分别加热两种固体,的热稳定性更好
D.相同质量的两种固体分别滴入几滴水,二者产生的热效应相同
◆题型02 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
66. (25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如下几种实验方法。下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率快的是Na2CO3
B.当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C.加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是Na2CO3
D.装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,故无法鉴别
67.(23-24高一下·江苏无锡·月考)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中,正确的是
A.相同条件下,比的溶解度小
B.不能用澄清石灰水鉴别和溶液
C.向等质量的和固体中分别加入足量的盐酸,两者产生的一样多
D.除去溶液中的溶液,可采用加热的方法
◆题型03 Na2CO3、NaHCO3的相互转化
68.(25-26高一上·江苏无锡·开学考试)某碳酸钠固体样品中,可能含有固体氯化钠、碳酸钙、硫酸铜中的一种或几种杂质。为探究其成分组成,现取10.6g该固体样品,向其中加入100g一定质量分数的稀盐酸,固体样品全部溶解,得到无色溶液,同时生成mg气体。下列说法错误的是
A.该固体样品中一定没有硫酸铜
B.若,则该固体样品可能是混合物
C.若,则该固体样品中一定含有氯化钠
D.若,则该固体样品中可能含有碳酸钙
69. (24-25高一上·江苏徐州·期中)室温下,通过下列实验探究一定浓度Na2CO3溶液的性质。
实验1:将一块沾有油污的铜片浸入Na2CO3溶液,静置2分钟,用镊子将铜片从溶液中取出,用水冲洗,可清除铜片表面的油污;
实验2:向Na2CO3溶液中滴几滴酚酞,溶液显红色,再继续缓慢滴加几滴稀盐酸,溶液红色变浅,无气体产生;
实验3:向Na2CO3溶液中通入过量的CO2,无明显现象;
实验4:向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是
A.由实验1可知Na2CO3溶液呈碱性
B.实验2中溶液红色变浅的原因是:CO+2H+=H2O+CO2↑
C.由实验3可以推测Na2CO3与CO2没有发生反应
D.实验4中发生反应的离子方程式为:CO+Ba2+=BaCO3↓
◆题型04 侯氏制碱法
70.(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备,部分实验装置如下图。下列说法正确的是
A.实验过程中向启普发生器中添加液体时,可以取下I处胶塞加入
B.试剂最好是饱和食盐水,目的是吸收气体中混有的
C.开始实验时,应先打开活塞II,再打开活塞III
D.反应结束后,试剂换为冰水,可以促进晶体的析出
71.(23-24高三上·江苏南京·阶段检测)侯氏制碱法又称联合制碱法,是由我国化学家侯德榜发明。侯氏制碱法的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.气体Y是CO2
B.“吸收II”时反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
C.向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液时反应的离子方程式为2+2OH-+Ca2+=CaCO3↓++2H2O
D.向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出NH4Cl固体
72.(23-24高一上·江苏盐城·期末)实验室模拟并改进侯氏制碱法制备的实验流程如下图
下列说法错误的是
A.实验室制备的可用饱和溶液洗气
B.生成的总反应的离子方程式为
C.流程中可循环使用的试剂仅为
D.母液中含有较多,可作肥料
73.(24-25高一上·江苏扬州·阶段检测)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法,其工艺流程图如下:
(1)循环使用的气态物质是 ,主要目的是 。
(2)“过滤”前发生反应的化学方程式为 。
(3)溶解度曲线图中碳酸氢钠的溶解度在60°C后无数据的原因可能是 。
(4)为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,可采用的操作为:取反应后的混合溶液, , ,过滤,洗涤并干燥固体。
◆题型05 混合物中Na2CO3质量分数的计算
74. 下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是
A.取ag混合物充分加热,质量减少bg
B.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体
C.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液
D.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加bg
75.(25-26高一上·江苏苏州·开学考试)已知:Ca(HCO3)2比CaCO3受热易分解,。现将18.1g的Ca(HCO3)2、CaCO3固体混合物加热一段时间后剩余12.8g固体。继续加热至固体质量不再改变,剩余8.4g固体,将此时生成的气体全部通入足量澄清石灰水中,产生10.0g沉淀。下列说法正确的是
A.12.8g固体为3种固体的混合物
B.原固体在加热过程中共生成3.1gH2O
C.原混合物中Ca(HCO3)2与CaCO3的质量比为81:100
D.另取18.1g原混合物与足量盐酸充分反应可获得22.2 gCaCl2
◆题型06 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
76.(24-25高一上·江苏南通·期中)某种天然碱的化学式为,取一定质量该天然碱溶于水,逐滴加入稀盐酸,溶液中的的物质的量与加入的物质的量关系如图所示。下列说法不正确的是
A.
B.P点处溶液中
C.若Q点时溶液体积为5L,溶液中的浓度为
D.将该天然碱溶液和一定量盐酸混合,发生反应的离子方程式不可能是:
77. (25-26高一上·江苏徐州·开学考试)将碳酸钠溶液置于密闭容器中,并向其中逐滴加入盐酸,得到如图所示的曲线合并图(左纵坐标为CO2的体积分数,右纵坐标为溶液的pH),下列说法正确
A.反映二氧化碳含量变化的曲线是a
B.当滴入盐酸60mL时,溶液中的溶质只含NaCl
C.当溶液pH为8时,溶液中开始有大量CO2生成
D.当溶液的pH由8变为4时,溶液中Na+质量减少
◆题型07 Na2CO3、NaHCO3相关实验综合
78.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)小组探究和与碱的反应,实验过程及结果如下。
实验装置
试剂X
实验结果
I
Ⅱ
Ⅲ
①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀
②烧杯中溶液pH变化如下
蒸馏水
溶液
溶液
已知:pH越大,越大,溶液碱性越强。
下列说法不正确的是
A.I是空白实验,排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响
B.Ⅱ和I的pH曲线基本重合,说明与不反应,Ⅱ中发生反应:
C.Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明与反应,Ⅲ中初期发生反应:
D.Ⅲ中石灰水恰好完全反应时,溶液呈中性
79.(24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)过氧化氢是一种绿色氧化剂。为了方便贮存、运输,工业上将其转化为过碳酸钠()。
Ⅰ.我国近代化学工业的奠基人侯德榜先生,设计出“侯氏制碱法”,工艺流程如下:
(1)“侯氏制碱法”工艺中先氨化后碳酸化的顺序不能颠倒的原因是 。
(2)碳酸化过程中发生的反应方程式为 。
(3)蒸馏水洗涤“过滤”后所得的固体,证明固体洗涤干净的实验操作为 。
Ⅱ.过碳酸钠()是一种易溶于水,受热易分解的强氧化剂、消毒剂。实验步骤如下:
ⅰ.称取一定量无水碳酸钠于烧杯中,加水溶解,将溶液转移到三颈烧瓶内,加入稳定剂搅拌混匀。
ⅱ.控制温度为25℃(常温),边搅拌边向三颈烧瓶中缓慢滴加30%的溶液。
ⅲ.再向三颈烧瓶中加入一定量的无水乙醇,反应一段时间。
ⅳ.静置、真空抽滤、干燥得粗产品,冷却称重。
已知:三颈烧瓶中发生的反应为,该反应为放热反应;
(4)实验过程中产生的气体副产物是 (填化学式)。
(5)步骤ⅱ中,可采取的控温措施是 。滴加溶液速度不能太快,原因是 。
(6)步骤ⅲ中,加入乙醇的目的是 。
80. (25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图:
回答下列问题:
(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是 (按气流方向,用小写字母表示)。
(2)B中使用雾化装置的优点是 。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。
(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液;
①对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,通过Na2O2时发生反应的化学方程式为 ,Na2O2增重0.14 g,则固体NaHCO3的质量为 g。
②向滤液中加入NaCl粉末,存在过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为 、洗涤、干燥。
◆题型08 钠及其化合物的转化
81.(24-25高一上·江苏无锡·期中)在给定条件下,下列物质间转化能实现的是
A. B.
C. D.
82.(24-25高一上·江苏宿迁·阶段检测)价类二维图是学习元素化合物性质的有效手段,部分含Na物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在a→c→d转化 B.d与e可发生反应
C.b一定属于碱性氧化物 D.不能与H2O反应的只有d
83.(24-25高一上·江苏·期中)下图为钠和氯的价类二维图,据图完成下列问题:
(1)NaH中的氢为 价,从H元素的价态分析,NaH常用作 (填“氧化剂”或“还原剂”),NaH可与水反应生成氢气,该反应中氧化产物和还原产物的质量比为 。
(2)钠通常保存在 中,其对应的碱为B,写出B的水溶液与反应生成D的离子方程式 。
(3)C是高氯酸钠,受热分解可产生和非含氧酸盐,则高氯酸钠热分解的化学方程为 。
(4)可与水反应生成,生成E也是发生类似的反应,写出与B在水中生成的离子反应方程式: 。
考点六 离子反应(重点)
◆题型01 强电解质与弱电解质的判断
84.下列关于强、弱电解质的叙述正确的是( )
A.强电解质在溶液中完全电离,弱电解质在溶液中不电离
B.强酸和强碱一定是强电解质,在稀溶液中都能完全电离
C.强电解质溶液的导电能力一定很强,弱电解质溶液的导电能力一定很弱
D.难溶性化合物一定都不是强电解质
85.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11
(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
◆题型02 电解质溶液的导电性和导电能力
86.(23-24高一上·江苏南京·阶段检测)向一定体积的溶液中逐滴加入稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.XY段溶液中的离子方程式为
B.a处溶液的导电能力约为0,所以是非电解质
C.实验时用NaOH代替也能得到该曲线
D.YZ段溶液的导电能力不断增大,主要是由于硫酸电离出的离子导电
87.(22-23高一上·江苏盐城·阶段检测)下列各实验过程中,溶液的导电能力变化如图的是
A.NH4Cl溶液中加入NaOH固体至恰好反应
B.澄清石灰水中通入CO2至过量
C.醋酸溶液中滴入氨水至过量
D.Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量
88.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)现有①液态氯化氢 ②乙醇 ③液氨 ④纯碱 ⑤熔融的硫酸氢钠 ⑥钠 ⑦二氧化碳 ⑧氯化铁溶液 ⑨溶液等物质,回答下列问题。
Ⅰ、
(1)能导电的是 (填序号,下同),属于电解质的是 ,属于非电解质的是 。
Ⅱ、
(2)写出钠和水反应的离子方程式: 。
(3)下列关于钠的叙述,正确的是___________。
A.钠是银白色金属,熔点低,密度比煤油小
B.钠与氧气反应时,产物是由的用量决定的
C.加热时,金属钠剧烈燃烧,生成淡黄色固体
D.金属钠着火可用水或干燥的沙土灭火
(4)现用金属钠和空气制备纯度较高的,可利用的装置如图所示。回答下列问题:[已知易与空气中的、反应]
①装置Ⅳ中盛放的试剂是 ,其作用是 。
②若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为 (按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)。
③装置Ⅱ的作用是 。
Ⅲ、
(5)向一定体积的溶液中逐滴加入稀盐酸,如图所示:
AB段发生的反应的离子方程式为 。
(6)下列过程的导电能力随加入的物质变化图像与该图像类似的是 (填序号)。
①向一定体积的溶液中持续滴加盐酸
②向一定体积的饱和石灰水中不断通入
③向一定体积的溶液中持续滴加KOH溶液
◆题型03 离子反应的概念
89.(23-24高一上·江苏泰州·阶段检测)下列各组物质间的反应,可用离子方程式表示的是
A.氯化铁与氢氧化钾溶液反应 B.氢氧化铁与盐酸反应
C.硫酸铁与氨水反应 D.硫酸铁与氢氧化钡溶液反应
90.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是
A.氢氧化钡溶液和盐酸的反应 B.碳酸钠溶液和氯化钙溶液的反应
C.氢气和氧化铜反应生成铜和水 D.铁和硫酸铜溶液的反应
◆题型04 离子方程式的书写及正误判断
91.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)下列离子方程式正确的是
A.钠与溶液反应:
B.氯化铝溶液与氨水反应:
C.氢氧化镁与稀硫酸反应:
D.将少量澄清石灰水滴入溶液中,反应的离子方程式为
92.(23-24高一上·江苏·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.小苏打溶液与稀盐酸反应:
B.金属钠与水反应:
C.氢氧化铜与醋酸溶液反应:
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:
◆题型05 离子共存
93.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)下列溶液中能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
94.(23-24高二上·江苏南京·阶段检测)下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是
A.使酚酞溶液变红的溶液中:Na+、Cl﹣、SO、Fe3+
B.碳酸氢钠溶液中:K+、SO、Cl﹣、H+
C.加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Na+、CO、SO
D.澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br﹣、Cl﹣
◆题型06 离子推断
95.(23-24高一上·江苏徐州·期中)一定量某固体可能含有 中的几种离子,为测定该固体的组成,先将其分成两等份,再依次进行如下实验:
①将一份溶于水,得到无色透明溶液,加入足量溶液,得到白色沉淀;
②在白色沉淀中加入过量的稀盐酸充分反应,过滤,得到剩余沉淀;
③在实验②的滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成;
④将另一份固体与过量 固体混合后充分加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 (标准状况下测定)。
下列关于原固体组成的推断正确的是
A.一定含有的离子只有、、
B.一定不含的离子只有
C.一定含有,且原固体中
D.一定含有,且原固体中至少有
96.(21-22高一上·江苏苏州·期中)某水溶液中只可能含有下列离子中的若干种:、、、、、、、和。现每次取进行实验:
①第一份加入溶液有沉淀产生
②第二份加入足量后加热,收集到气体(标准状况下)
③第三份加入足量溶液后得干燥沉淀,经足量盐酸洗涤,干燥后剩余下列说法正确的是:
A.步骤①可确定该溶液中一定有
B.溶液中肯定含有和,且浓度分别为
C.上述实验确定溶液中肯定不含有
D.该实验无法确定是否含有,要确定是否含有,需进一步做焰色反应实验
考点七 海洋化学资源的综合利用(重点)
◆题型01 粗盐提纯
97.(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)粗盐(杂质仅有、)提纯工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.应先加再加
B.“沉淀”中至少有4种白色物质
C.蒸发结晶所用到的主要仪器为蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
D.确认晶体是否洗涤完全可以选用、溶液
98.(24-25高一上·江苏徐州·期末)粗盐主要含、、等杂质,一种提纯NaCl的实验方案如图所示,下列说法正确的是
A.溶液a、b、c分别为、、溶液
B.溶液d可选用稀硫酸或稀盐酸
C.操作Ⅲ为蒸发结晶
D.流程中若先加入溶液d再进行操作Ⅱ,实验方案也可行
◆题型02 从海水中提取溴
99.(23-24高一上·江苏徐州·期中)海水提取溴常用“空气吹出法”,其部分流程如下:
下列说法正确的是
A.“酸化”的目的是抑制氯气、溴与水反应
B.“吹出”步骤利用了溴的挥发性
C.“吸收”所得溶液中大量存在的微粒有
D.“氧化Ⅱ”产生可循环使用的物质 X 为 Cl2
100.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)以海水(主要含、、、、、等)为原料可制备精盐和溴。
下列说法正确的是
A.过程①依次加入溶液、溶液、溶液可除去、、
B.过程②可以在碱性条件下进行
C.溶液与反应的离子方程式:
D.溶液Ⅰ中的浓度小于溶液Ⅱ
101. (24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等产品。溴元素主要以Br-形式存在于海水中,利用空气吹出法从浓缩海水中提取溴的流程如下图。
已知:海水呈弱碱性。回答下列问题:
(1)浓缩海水通入Cl2前需进行酸化,主要目的是 。
(2)探究“氧化”适宜的条件。图甲为氯元素与海水中溴元素物质的量之比[]和不同pH条件下海水中被氧化的Br-的百分含量的变化图像。根据图甲判断“氧化”适宜的条件为 。
(3)“吸收塔”中若用Na2CO3溶液吸收SO2,会产生CO2气体。请写出该富集过程的离子方程式 。
(4)循环后“吹出塔”中Br2吹出率与“吸收塔”中SO2流量的关系如图乙所示。由图乙可知,SO2流量增大至40kg/h后,Br2吹出率反而下降,原因是 。
(5)“循环利用”的物质为Cl2、 (填化学式)。
(6)实验室从溴水中提溴也可以选用萃取的方式。“萃取”时,使用一定体积的有机溶剂,为提高Br2的萃取率,实验操作中可以采取的措施为 。
◆题型03 从海水中提取镁
102.(24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A.制溴:浓缩海水(稀溶液)高纯
B.制备漂白粉:溶液漂白粉固体
C.制备纯碱::饱和食盐水固体
D.制备金属镁:浓缩海水固体溶液
103. (23-24高一上·江苏镇江·阶段检测)从海水中提取镁的流程如图所示(图中是主要产物)。请回答相关问题:
下列说法不正确的是
A.上述方法的优点之一是原料取自大海
B.进行步骤①②③的目的是富集MgCl2
C.工业上也可用电解熔融氧化镁的方法制取镁
D.电解法冶炼金属要消耗大量的电能
◆题型04 从海带中提取碘
104. (23-24高一上·江苏苏州·期中)从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法,不正确的是
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并用玻璃棒搅拌
B.海带灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率
C.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
105.(23-24高一上·江苏淮安·期中)为了从海带中制取碘,某学习小组将海带灼烧后,加水溶解配成海带浸取原液(浸取原液中的碘元素主要以I-形式存在),并设计了如下甲、乙两种实验方案:
已知:①步骤Y中加NaOH时发生反应:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O;
②碘单质常温为紫黑色固体,在通常状况下,100g水中约溶解0.02g碘单质。
请回答:
(1)灼烧海带应该在 (填仪器名称)中进行。
(2)分液漏斗使用前须先 ;步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是 。
(3)步骤Y中需要控制加入的NaOH溶液的量不宜过多,原因是 。
(4)操作Z的名称是 。
(5)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是 。
106.(23-24高一上·江苏·期中)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物应用于医药、染料等方面。
已知1:还原性:碘离子大于亚铁离子
已知2:碘化银、溴化银和氯化银一样,难溶于水
回答下列问题:
(1)的一种制备方法如下图所示:
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为 。
②通入的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式 ;若反应物用量比时,氧化产物为 ;当后,单质碘的收率会降低,原因是 。
(2)以为原料制备的方法是:先向溶液中加入计量的,生成碘化物;再向混合溶液中加入溶液,反应得到。上述制备的总反应的离子方程式为 。
(3)KI溶液和溶液混合可生成CuI沉淀和,若生成1个,消耗的KI至少为 个。在KI溶液中可发生反应:。实验室中使用过量的KI与溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是 。
◆题型05 镁及其化合物的相关性质
107.下列有关镁的说法正确的是( )
A.镁燃烧发出耀眼的红光,因此常用来制造信号弹和焰火
B.自然界中的镁主要以单质的形式存在于地壳和海水中
C.镁着火可用泡沫灭火器扑灭
D.电解熔融的MgCl2可得到金属镁
108.镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是( )
A.MgO B.MgO和C
C.MgO、Mg3N2 D.MgO、Mg3N2 和C
◆题型06 卤素单质及化合物的相关性质与用途
109.(23-24高一上·江苏盐城·阶段检测)碘元素在海带中主要以I的形式存在,加碘食盐中主要以的形式存在,几种微粒之间的转化关系如图所示。下列说法中,不正确的是
A.三种途径中的转化反应均属于氧化还原反应
B.氧化性的强弱顺序为:
C.途径II中发生反应的离子方程式:
D.溶液中厂与一定量反应,生成物质的量相同的和,则反应的和的物质的量的比为3∶5
110.(24-25高一上·江苏徐州·期中)下面是某地市场上销售的一种加碘食盐包装袋上的部分文字说明。
配料
氯化钠()、碘酸钾()
含碘量
保质期
18个月
食用方法
勿长时间炖炒
贮藏指南
避热、避光、密封、防潮
(1)中“I”的化合价为 。
(2)加碘盐不能长时间炖炒,且应避热、避光保存,你认为可能的原因是 。
(3)实验分析发现,某批加碘盐中的含量为。则每千克该加碘盐中的物质的量为 。
(4)若成人每天需摄入碘元素才能满足人体健康的需要,试通过计算说明成人平均每天食用含量为的加碘盐 (填“能”或“不能”)获得所需要的碘元素。
(5)已知碘酸钾()在酸性条件下能和碘化钾(KI)反应生成单质碘。又知单质碘能使淀粉变蓝。现有碘化钾淀粉试纸,请选用家庭中的日常用品,证明加碘盐中含碘元素。请写出实验方案 。
◆题型07 卤素离子的检验方法
111.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-),向甲中加入淀粉和氯水,溶液变为橙红色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )
A.Br-、I-、Cl- B.Br-、Cl-、I-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
112.已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应。用溴水作试剂可以将下列各项中的溶液鉴别出来的是( )
A.水、汽油、酒精 B.AgNO3、NaOH、KI
C.NaCl、NaBr、NaI D.汽油、酒精、NaOH
B 综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高一上·江苏常州·阶段检测)我国科研团队发现一种金属异构酶(Art22)能催化己糖(以C6H12O6为例)氧化裂解,最终生成CO2和短链化合物。下列关于该过程的说法错误的是
A.该反应属于分解反应 B.己糖发生氧化反应
C.酶是一种高效生物催化剂 D.CO2的生成说明己糖中含有碳元素
2.(24-25高三上·江苏徐州·阶段检测)实验室制取少量水溶液并探究其性质。下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取 B.用装置乙除中的HCl
C.用装置丙除尾气 D.用干燥pH试纸测水溶液的pH
3. (24-25高一上·江苏盐城·阶段检测)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Cl2具有还原性,可用于从海水中提取溴
B.ClO2易溶于水,可用于自来水消毒
C.HClO不稳定,可用于棉、麻漂白
D.MnO2有氧化性,可用于实验室制氯气
4.(24-25高一上·江苏·期中)下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法错误的是
A. Na2CO3和NaHCO3的水溶液均呈碱性
B.可用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
C.可用加热的方法除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,后者放出的CO2多
5. (25-26高一上·江苏苏州·月考)一种地康法制取氯气的反应原理如图所示,下列说法正确的是
A.反应Ⅱ属于置换反应
B.、均作为催化剂
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ均为氧化还原反应
D.反应Ⅱ的化学方程式
6. (24-25高二下·江苏泰州·期末)实验室用与浓HCl常温下反应制取并收集,下列装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取 B.用装置乙除去中的HCl
C.用装置丙收集 D.用装置丁吸收尾气中的
7. (24-25高二下·江苏无锡·阶段检测)下列叙述正确的是
A.向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色,氧化性:Cl2>Br2>I2
B.萃取Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振荡、静置分层后,打开旋塞,先将水层放出
C.在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液[已知:(SCN)2、SCN-分别与卤素单质、卤素离子性质相似],溶液仍为蓝色,氧化性:(SCN)2< I2
D.鉴别NaBr和KI溶液:分别加新制氯水后,用CCl4萃取
8. (22-23高一上·江苏无锡·期中)下列有关实验的描述正确的是
A.将氯水滴入紫色石蕊试液中,石蕊试液先变红后褪色
B.将红热的铜丝伸入氯气的集气瓶中,剧烈燃烧,产生大量蓝色的烟
C.将一块绿豆大小的金属钠加入到CuSO4溶液中,有紫红色的物质析出
D.当金属钠着火时,可用二氧化碳灭火
9.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)中国科学家以CO2和H2为原料,经催化可转化为有机物,其微观反应原理如下图所示。下列说法不正确的是
A.反应①前后有元素化合价改变
B.反应①的化学方程式为
C.在甲物质中,氢元素的质量分数约为17.24%
D.在反应②中,
10.(23-24高一上·江苏徐州·期中)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
将Fe片分别插入盛有和溶液的试管,Fe片表面均有固体析出
还原性:
B
向溶液中加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
溶液中一定有
C
向某溶液中先滴加稀盐酸,无现象后滴加溶液,有白色沉淀生成
溶液中含有
D
向溶液中滴入少量新制氯水和四氯化碳,振荡、静置,溶液下层呈紫红色
还原性:<
A.A B.B C.C D.D
11.(24-25高一上·江苏南通·期中)已知:,现有一混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:、、、、、。现取溶液平均分成两份,进行如下实验:
①第一份加足量溶液,加热,收集到气体1.36 g;
②第二份加足量溶液后,得干燥沉淀12.54 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66 g。
根据上述实验,以下推测正确的是
A.一定存在、、,一定不存在、
B.一定存在、、、,可能存在
C.,
D.若溶液中存在、、、、,则
12. (23-24高一上·江苏南京·阶段检测)已知下列反应能够发生:
反应Ⅰ:PbO2+4HCl(浓) =PbCl2+Cl2+2H2O
反应Ⅱ:Cl2+2FeCl2=2FeCl3
反应Ⅲ:Cu+2FeCl3=2FeCl2+ CuCl2
则下列说法正确的是
A.反应Ⅰ中每生成 2.24L Cl2(标准状况),有 14.6g HCl 被氧化
B.反应Ⅱ中每有 1mol FeCl2 参加反应,转移 1mol 电子
C.反应Ⅲ属于置换反应
D.根据上述反应事实,氧化性强弱顺序:PbO2 < Cl2 < Fe3+
13.(24-25高一上·江苏苏州·期中)工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A.通入NH3和CO2的顺序可以巅倒
B.操作1是过滤、操作2是蒸馏
C.通入的NH3和CO2均应过量,且工业流程中CO2可循环利用
D.制备硫酸铵的化学方程式为CaSO4+2NH3+H2O+CO2=CaCO3+(NH4)2SO4
14.(23-24高一上·江苏无锡·期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.氢氧化钠溶液与氯化铜溶液反应:2OH—+Cu2+=Cu(OH)2↓
C.大理石与盐酸反应:CO+2H+=H2O+CO2↑
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO=BaSO4↓
15. (25-26高一上·江苏常州·阶段检测)向溶液中滴加溶液,溶液导电能力随滴入溶液体积变化曲线如图所示。
下列说法中错误的是
A.点对应的溶液呈碱性
B.点对应的溶液中存在的离子主要是、
C.若反应至恰好沉淀完全,此时溶液的导电性最小
D.段反应的化学方程式为:
16.(22-23高一下·江苏南京·期末)利用高分子吸附树脂吸附I2来提取卤水中的碘(以I-形式存在)的工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.经过步骤①到④所得溶液中I-物质的量浓度增大
B.步骤②中Cl2不宜过量太多,以防止Cl2进一步氧化I2
C.步骤④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂
D.步骤⑤的离子方程式为:+6I-=Cl-+3I2
17.(23-24高一上·江苏无锡·阶段检测)某兴趣小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱,流程如图。
已知:几种盐的溶解度
物质
NaCl
NH4HCO3
NaHCO3
NH4Cl
溶解度
36.0
21.7
9.6
37.2
(1)写出装置Ⅰ中反应的化学方程式 。先通入装置Ⅰ气体是 。
(2)写出装置Ⅱ中发生反应的化学方程式 。
(3)该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)用该纯碱配制的溶液中可能含有Cl-,请设计实验检验含有Cl-: 。
(5)向所得纯碱溶液中通一定量CO2,将溶液小心蒸干,得到10g固体A,将固体A继续加热至固体质量不再减少,称量余下固体质量为6.9g。求固体A中所含各物质的质量 (写出计算过程)。
18.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)A、B、C、D为四种可溶性的盐,它们包含的阳离子和阴离子分别为Ba2+、Fe2+、Na+、Cu2+和(离子在物质中不能重复出现)。
①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,观察到C盐的溶液呈蓝色,且C盐固体中阴阳离子个数之比为1:1;
②若向①的四支试管分别加入足量稀盐酸,只有D盐溶液有无色无味的气体逸出;
③向B盐溶液中加入足量硝酸溶液酸化后,再加AgNO3溶液,有白色沉淀产生;
④A盐溶液与C盐溶液混合后有白色沉淀产生。
(1)根据以上实验事实可推断它们的化学式为:C ;D 。
(2)写出④中发生反应的离子方程式: 。
(3)向B盐与C盐的混合溶液中加入一定量的Zn粉,可能发生的反应有 (按照反应的先后顺序写出相应的离子方程式)。若加入Zn粉后,有金属析出,过滤、洗涤后向滤渣中加入稀盐酸,无气体产生,则滤液中一定含有的金属阳离子为 。
19. (23-24高一下·江苏无锡·阶段检测)中国有广阔的海岸线,建设发展海洋经济、海水的综合利用大有可为。
I.目前世界上60%的镁是从海水中提取的,海水提镁的主要流程如下:
(1)操作B是 。
(2)工业冶炼金属Mg的化学方程式为 。
Ⅱ.空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如下图所示,试回答下列问题:
(3)步骤I到步骤Ⅲ变化为“Br-→Br2→Br-→Br2”,这样进行转化的目的是 。
(4)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的_________ (填序号)。
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(5)步骤Ⅲ的蒸馏过程中,温度应控制在80-90℃,因为温度过高或过低都不利于生产,这样做的原因是 。
Ⅲ.最近,科学家开发了一种用二氧化碳淡化海水的技术,其循环图如下:
(6)与淡化前的海水相比,转化后的海水导电能力会 (填“增强”或“减弱”)。
20.(24-25高二下·江苏无锡·阶段检测)CuI是难溶于水的白色固体。已知:氧化性:Cu2+>I2>Cu+,还原性:Cu>I->Cu+。
(1)根据物质氧化性和还原性的强弱推测,在溶液中Cu2+和I-反应的离子方程式: 。
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,向其中加入一些铜粉,可使溶液黄色消失,反应的化学方程式为 。
(3)欲消除(2)中HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,写出反应方程式: ;与加入铜粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液浓度 (填“高”“低”或“相等”)。
(4)CuI可用于监测空气中是否含有汞蒸气:4CuI(白色)+Hg=Cu2HgI4(亮黄色)+2Cu。下列关于该化学方程式的说法错误的是_______(填字母)。
A.该反应的氧化剂为CuI
B.Cu2HgI4既是氧化产物又是还原产物
C.该反应中被氧化的元素是铜元素和汞元素
D.反应中每生成1molCu2HgI4转移2mol电子
21. (24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)Ⅰ.二氧化氯()可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产的工艺主要包括:①粗盐精制;②电解微酸性溶液制得;③的制取。工艺流程如下图,其中反应Ⅲ制取的化学方程式为。
(1)操作A的名称 。
(2)试剂X是 (填化学式)。
(3)及试剂X均需过量的原因是 。
(4)反应Ⅱ的电解方程式是 。
Ⅱ.亚氯酸钠()也是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物,可通过下列流程得到。
已知:饱和溶液在低于时析出的晶体是,高于时析出晶体是。
(5)“合成”中发生:中元素的化合价为 ,该反应是 反应。(填反应类型)
(6)将得到的溶液进行蒸发浓缩, 洗涤,得到。
(7)为测定所得产品的纯度,进行如下实验:
步骤①:取样品于烧杯中,用适量蒸馏水溶解后,加入略过量的晶体,再滴加适量的稀硫酸,充分反应;(反应方程式为:)
步骤②:将上述所得溶液置于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液作指示剂,用的标准溶液与之反应,至恰好完全反应时消耗溶液。(反应方程式为:)
计算该产品的纯度 (写出计算过程)。
22.(23-24高一上·江苏无锡·阶段检测)某课外活动小组设计了下列装置,验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触。
步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
请回答下列问题:
(1)装置①中反应的离子方程式是 。
(2)装置②中的试剂是 (填序号),装置③中的试剂是 。
a.饱和NaHCO3溶液 b.饱和Na2CO3溶液 c.浓H2SO4
(3)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
(4)有同学提出质疑,认为上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应,其理由是 。
(5)需要补充的实验操作是取少量⑤中反应后的固体, 。
(6)25°C时,某化学实验小组同学向①反应后的残留液中滴加碳酸钠溶液,在溶液中插入pH传感器,测得pH变化曲线如图所示。不正确的是_______。
A.开始时溶液pH=2是因为残留液中还有盐酸剩余
B.BC段表示随着碳酸钠溶液的滴入,CaCO3沉淀的质量逐渐增加
C.滴入500滴碳酸钠溶液后溶液中c(OH-)>c(H+)
D.AB发生的反应为:Ca2+ +═ CaCO3↓
23.(24-25高一上·江苏盐城·期末)浩瀚的海洋里蕴藏着丰富的化学资源,利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下:
(1)海水制得的粗盐中含有泥沙、CaCl2、MgCl2以及可溶性硫酸盐等杂质,可以依次通过溶解、过滤、 (填标号,所加试剂均过量)、结晶等一系列流程得到精盐。
a.加入溶液→加入溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸
b.加入溶液→加入溶液→加入溶液→加入稀盐酸→过滤
c.加入溶液→加入溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸
(2)制备Br2的过程中需要用到大量Cl2。下图是一种制备氯气的原理示意图,其反应物是 ,CuO的作用是 。
(3)“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术。
①经过2次Br-→Br2,转化的目的是 。
②若在实验室蒸馏出溴单质,需控制温度在60℃左右,则宜采取的加热方式是 。
③“吹出法”中的“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
写出步骤②中反应的离子方程式: 。
(4)在实验中,欲利用获得的Mg(OH)2制取纯净的MgC12•6H2O晶体,请补充实验方案:取一定量Mg(OH)2固体置于烧杯中, ,低温干燥,得到MgCl2•6H2O晶体。(可选用试剂:1 mol·L-1 H2SO4溶液、2mol·L-1HCl溶液、冰水)。
24.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)某兴趣小组的同学用电导率法来测定氢氧化钡法处理硫酸根过程中的离子浓度变化。已知电导率越高,溶液导电能力越强。先配制一系列浓度(0.1、0.01、0.001等)的溶液各1000mL,用于校正仪器,再进行反应与测定。
(1)配制溶液:
①填写所需的主要仪器:烧杯、电子天平、药匙、量筒、 、 、 。
②用电子天平称取无水硫酸钾17.40g。
③下列有关容量瓶使用方法的操作中,错误的是 。
A.用天平称量试样后直接加入容量瓶中,加适量蒸馏水振荡溶解
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用硫酸钾稀溶液润洗
C.将每次洗涤液移入容量瓶后,即沿玻璃棒加入蒸馏水至液面离刻度线,再改用胶头滴管滴加至刻度线
D.定容后,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀
E.摇匀后,观察液面低于刻度线,也不能加水补足
(2)配制0.01的溶液:
除用电子天平所称质量改为 g之外,操作与(1)相同。
(3)配制0.001的溶液:
准确量取0.01的溶液 mL,用同样规格的容量瓶进行稀释。
(4)反应与测定:
校正仪器后,如图搭建装置,灯泡连通电路。
在20.0mL0.1溶液中滴加几滴酚酞试液可较准确地指示反应终点,再向其中慢慢滴加40mL0.10mol/L溶液,并不断搅拌。测得混合溶液的电导率随时间变化的曲线如图所示。
曲线上从A到B点的过程中所对应现象为: ;反应的离子方程式为 。
(5)拓展反应:
若用的溶液代替的溶液与溶液进行反应(其它操作都相同),现象上最大的差别在于 ;若同时用浊度计、pH计分别监测反应中沉淀量与酸碱性随时间变化,则发现沉淀量先达最大值,此时溶液中大量存在的离子有: ;而后,电导率变化趋缓,最后溶液再由碱性变为中性。从沉淀量最大值到溶液变为中性之间的时段,发生的反应离子方程式为 。
25.(24-25高一上·江苏连云港·期中)氯可形成多种含氯酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。
I.实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和。
已知:易溶于水;和的溶解度曲线如图所示。
(1)a中盛放浓盐酸的仪器名称是 。
(2)d中化学反应的离子方程式是 。
(3)装置e的作用是 ,可选用试剂 (填标号)。
A. B. C. D.
(4)结合和的溶解度曲线,补充完整获取晶体的实验方案:反应结束后,将装置c中试管内溶液转移至 ,干燥,得到晶体。[实验中必须使用的试剂:稀溶液,冰水]
Ⅱ、用溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中的去除率。其他条件相同,转化为的转化率随溶液初始(用稀盐酸调节)、温度的变化如图(a)、(b)所示。
已知:次氯酸盐溶解在水中有三种不同的存在形式,分别是和,其含量与的关系如图(c)所示。的氧化性大于。
(5)在酸性溶液中,氧化生成和,其离子方程式为 。
(6)溶液的初始控制在6左右,其原因是 。
(7)温度高于去除率下降的原因可能是 。
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专题3 从海水中获得的化学物质
A 题型聚焦·专项突破
考点一 氯气的发现与制备(重点)
题型01 氯气的发现
题型02 氯气的实验室制法
题型03 氯气的工业制法
考点二 氯气的性质及应用(重点)
题型01 氯气的物理性质和用途
题型02 氯气与单质反应
题型03 氯气与水的反应
题型04 氯气与碱的反应
题型05 新制氯水的多重性质
题型06 漂白粉与漂白液
题型07 氯气的制备与性质探究综合实验
题型08 含氯化合物的制备及性质
题型09 氯及其化合物的转化
考点三 氧化还原反应(重点)
题型01 氧化还原反应的概念
题型02 氧化还原反应中电子转移的表示方法
题型03 常见的氧化剂和还原剂
题型04 物质氧化性、还原性强弱的比较
题型05 氧化还原反应的基本规律
题型06 氧化还原反应的计算
考点四 钠及其氧化物(难点)
题型01 钠的物理性质
题型02 钠与氧气反应
题型03 钠与水反应
题型04 钠与酸、碱、盐反应的实质
题型05 钠的制备、保存及用途
题型06 过氧化钠的性质
考点五 碳酸钠 碳酸氢钠(重点)
题型01 Na2CO3、NaHCO3的性质
题型02 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
题型03 Na2CO3、NaHCO3的相互转化
题型04 侯氏制碱法
题型05 混合物中Na2CO3质量分数的计算
题型06 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
题型07 Na2CO3、NaHCO3相关实验综合
题型08 钠及其化合物的转化
考点六 离子反应(重点)
题型01 强电解质与弱电解质的判断
题型02 电解质溶液的导电性和导电能力
题型03 离子反应的概念
题型04 离子方程式的书写及正误判断
题型05 离子共存
题型06 离子推断
考点七 海洋化学资源的综合利用(重点)
题型01 粗盐提纯
题型02 从海水中提取溴
题型03 从海水中提取镁
题型04 从海带中提取碘
题型05 镁及其化合物的相关性质
题型06 卤素单质的相关性质
题型07 卤素离子的检验方法
B 综合攻坚·知能拔高
A 题型聚焦·专项突破
考点一 氯气的发现与制备(重点)
◆题型01 氯气的发现
1.下列关于氯气研究的科学史话,正确的是( )
A.瑞典化学家舍勒在实验室制得氯气,并确定氯气是一种单质
B.英国化学家戴维在前人研究基础上,通过大量实验确认,氯气是一种单质
C.舍勒是用食盐来制取氯气的
D.舍勒发现氯气的方法至今仍是工业制氯气的方法之一
【答案】B
【解析】舍勒制备、发现氯气,戴维确认氯气是一种单质。舍勒发现氯气的方法仍是现在实验室制备氯气的方法,但不是工业制法。
2.18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热,发现了氯气的制备方法,该方法至今还是实验室制备氯气的主要方法。下列关于实验室制取氯气的说法正确的是( )
A.浓盐酸在反应中只起到酸性的作用
B.将87 g MnO2和足量浓盐酸反应,与将含有146 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多
C.为防止氯气污染环境,必须进行尾气处理,可选用澄清石灰水
D.收集氯气时,可采用湿润的淀粉KI试纸进行验满
【答案】D
【解析】软锰矿与浓盐酸混合加热,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,在该反应中,浓盐酸中的一部分Cl由-1价变为Cl2中的0价,一部分化合价没有变化,与Mn2+结合形成盐MnCl2,所以浓盐酸在反应中起到酸性和还原剂作用,A错误;由于有足量浓盐酸反应,所以根据方程式可知87 g MnO2会完全反应,产生71 g Cl2,146 g HCl与足量MnO2反应,随着反应的进行,盐酸浓度降低,当为稀盐酸时反应停止,所以生成氯气的质量小于71 g,故两种情况反应产生Cl2的质量不等,B错误;Cl2是大气污染物,在尾气排放前要进行处理,可根据Cl2能够与碱反应的性质,用溶解度大的NaOH溶液进行吸收,由于Ca(OH)2微溶于水,因此一般不使用澄清石灰水吸收,C错误;氯气具有强氧化性,会发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,I2能使淀粉溶液变为蓝色,因此可用湿润的淀粉KI试纸进行验满,D正确。
◆题型02 氯气的实验室制法
3.(24-25高三上·江苏无锡·期末)实验室利用下列装置进行的有关实验,无法达到实验目的的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.浓盐酸与MnO2加热生成MnCl2、Cl2和H2O,可以用作实验室制取氯气,A不符合题意;
B.除去Cl2中的HCl,应该通过饱和食盐水,通过NaHCO3溶液会产生CO2,引入新的杂质,同时还会除去氯气,B符合题意;
C.氯气的密度大于空气,可以用向上排空气法收集Cl2,C不符合题意;
D.Cl2与NaOH反应生成水、NaCl和NaClO,可以用NaOH溶液吸收尾气中的Cl2,D不符合题意;
答案选B。
4. (25-26高三上·江苏无锡·月考)实验室制取少量水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作能达到实验目的的是
甲
乙
丙
A.用装置甲制取气体 B.用装置乙除去中的
C.用装置丙制取水溶液 D.用干燥试纸检验水溶液的酸性
【答案】C
【分析】甲中应该用浓盐酸和二氧化锰加热生成氯气,通过乙中饱和食盐水除去挥发的HCl,氯气进入丙中和水生成HCl和次氯酸;
【解析】A.浓盐酸和二氧化锰加热生成氯气,装置甲中稀盐酸不能制取气体,A错误;
B.生成的氯气中通常混有的HCl气体,可以通过饱和食盐水中除去挥发的HCl气体,但是气体应该长进短出,B错误;
C.氯气进入丙中,可以制取水溶液,C正确;
D.氯水中的HClO有漂白性,能漂白pH试纸,所以不能用pH试纸测水溶液的pH,D错误;
故选C。
5.(24-25高一上·江苏南京·阶段检测)下列装置或原理能达到实验目的的是
A.制取Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.氯气的尾气处理
D.测氯水的pH
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.酸性KMnO4溶液与浓盐酸在室温下发生氧化还原反应产生Cl2,因此该装置可用于实验室制取Cl2,A正确;
B.Cl2、HCl都能够与NaOH溶液发生反应,因此不能使用NaOH溶液除去Cl2中的HCl,应该使用饱和NaCl溶液,B错误;
C.Cl2是大气污染物,可根据其能够与NaOH反应产生可溶性物质的性质,采用NaOH溶液进行尾气处理,而不能用饱和NaCl溶液进行尾气处理,C错误;
D.新制氯水中含有的HClO具有强氧化性,能够将有色物质氧化变为无色物质,因此不能用pH试纸测定氯水的pH,而应该使用pH计来测量氯水的pH,D错误;
故合理选项是A。
◆题型03 氯气的工业制法
6. (23-24高一上·江苏连云港·期中)对于反应2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,下列说法正确的是
A.钠离子的结构示意图: B.H2O的摩尔质量:18
C.每生成1mol氯气转移2mole- D.含1个中子的原子可以表示为
【答案】C
【解析】
A.钠离子的核电荷数为11,核外电子数为10,则结构示意图为,A不正确;
B.H2O的相对分子质量为18,摩尔质量为18g/mol,B不正确;
C.氯碱工业中发生的反应为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,Cl元素由-1价升高到0价,则每生成1mol氯气转移2mole-,C正确;
D.含1个中子的H原子,其质量数为2,可以表示为,D不正确;
故选C。
7.(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列有关工业生产的叙述中正确的是
A.电解氯化钠溶液可得到金属钠
B.光照氯气和氢气的混合物生产盐酸
C.用还原赤铁矿炼铁
D.将通入石灰水中制漂白粉
【答案】C
【解析】A.钠是活泼金属,能和水剧烈反应,电解熔融的氯化钠生成钠和氯气,电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气,故A错误;
B.光照氯气和氢气的混合物易发生爆炸,不能用作工业生成盐酸,故B错误;
C.用CO还原赤铁矿炼铁,CO与氧化铁高温下反应生成CO2和铁,反应原理为,故C正确;
D.Cl2通入石灰乳中制取漂白粉,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,故D错误;
答案选C。
考点二 氯气的性质及应用(重点)
◆题型01 氯气的物理性质和用途
8.田鼠对庄稼产生危害,Cl2可用于消灭田鼠,因此可将Cl2用软管通入田鼠洞中。这是利用了下列氯气性质中的( )
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤能溶于水
A.①② B.②③
C.①②③ D.③④⑤
【答案】B
【解析】将Cl2通入田鼠洞里灭鼠,一方面利用其密度比空气大,能沉在洞里,另一方面是利用Cl2有毒,故选B。
9.下列说法不正确的是( )
A.氯气的密度比空气的密度大
B.氯气是黄绿色气体
C.可用鼻子对着盛有氯气的集气瓶瓶口闻氯气的气味
D.氯气可用于自来水杀菌、消毒
【答案】C
【解析】氯气有毒且有强烈刺激性气味,闻药品气味时不应将鼻子对着瓶口,而是用手在瓶口轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔,C项错误。
◆题型02 氯气与单质反应
10. (23-24高一上·江苏南通·阶段检测)下列关于氯气的说法正确的是
A.具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.氢气在氯气中燃烧,瓶口出现白雾
C.氯气具有漂白性,可用于漂白纸浆
D.在 中的燃烧产物用数轴表示如下:
【答案】B
【解析】A.与水反应时生成盐酸和次氯酸,既表现出氧化性也表现出还原性,A错误;
B.H2在Cl2中燃烧生成的HCl在瓶口会与空气中的水蒸气形成盐酸液滴,因此会出现白雾,B正确;
C.氯气没有漂白性,氯气和水生成次氯酸具有漂白性,C错误;
D.Fe在Cl2中燃烧只能生成FeCl3,D错误;
故选B。
11.(23-24高一上·江苏苏州·阶段检测)类比是研究物质性质的常用方法之一。下列说法正确的是
A.Cu与能化合生成,推测Fe与也能化合生成
B.碳酸氢钠可以治疗胃酸过多,推测碳酸钠也可以治疗胃酸过多
C.Fe可以置换出溶液中的铜,推测Na也可以置换出溶液中的铜
D.CuO是碱性氧化物可以和酸反应生成盐和水,推测也可以和酸反应生成盐和水
【答案】D
【解析】A. Fe与也能化合生成,故A错误;
B.碳酸钠碱性强,碳酸钠不能治疗胃酸过多,故B错误;
C.Na能与水反应,所以钠不能置换出溶液中的铜,故C错误;
D. 是碱性氧化物,可以和盐酸反应生成氯化铁和水,故D正确;
选D。
12.(22-23高一上·江苏宿迁·期中)下列化合物中一般不能通过单质与氯气直接化合制得的是
A.FeCl2 B.FeCl3 C.CuCl2 D.NaCl
【答案】A
【解析】A.氯气和铁化合反应得到氯化铁得不到氯化亚铁,A符合题意;
B.氯气和铁化合反应得到氯化铁,B不符合题意;
C.氯气和铜化合反应得到氯化铜,C不符合题意;
D.氯气和钠化合反应得到氯化钠,D不符合题意;
故选A。
◆题型03 氯气与水的反应
13.研究氯气溶解性时,氯水颜色变浅,推测氯气与水反应的依据是
A.氯气有氧化性 B.氯水有酸性
C.Cl2呈黄绿色,氯水颜色变浅了 D.氯气能溶于水
【答案】C
【解析】A.氯气的氧化性是其化学性质,但颜色变浅无法直接证明其被氧化,A不符合题意;
B.氯水有酸性是反应后的结果,但颜色变浅的现象不能直接推导出酸性,B不符合题意;
C.Cl2呈黄绿色,氯水颜色变浅说明Cl2浓度降低,表明Cl2被消耗,可作为反应的直接依据,C符合题意;
D.氯气能溶于水是物理性质,仅溶解不会显著改变颜色,无法单独证明反应发生,D不符合题意;
故选C。
14. (22-23高一上·江苏南通·阶段检测)下列关于氯气或氯水的说法错误的是
A.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
B.尽管氯气的化学性质很活泼,但是干燥的液氯能用钢瓶贮存
C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气
D.氯气制漂白粉时发生的是氧化还原反应
【答案】A
【解析】A.氯水中的次氯酸在光照条件下可分解为HCl和O2,故A错误;
B.常温时,干燥的氯气不与Fe发生化学反应,所以干燥的液氯能用钢瓶贮存,故B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,且不与氯气发生反应,故C正确;
D.氯气制漂白粉时发生反应生成氯化钙、次氯酸钙,氯元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故D正确;
答案选A。
15. (24-25高一上·江苏盐城·期中)氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、农药、染料和药品等。
Ⅰ、1774年,瑞典化学家舍勒将浓盐酸与软锰矿(主要成分为混合加热,发现了氯气。右图为实验室制取的装置,请回答:
(1)A仪器的名称是 ,A中反应的化学方程式为 。
(2)下列制取氯气的净化、收集、尾气处理的装置不能达到实验目的的是 。
a.净化氯气: b.收集氯气: c.尾气处理:
(3)实验室还可用高锰酸钾快速地制取氯气,反应的化学方程式如下:。用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目 ;在此反应中浓盐酸显示出来的性质是 (填字母)。
a.只有还原性 b.还原性和酸性 c.只有氧化性 d.氧化性和酸性
Ⅱ、氯水中含有多种成分,因而具有多种性质。根据新制氯水分别与如图四种物质发生的反应填空。(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应,且氯水足量)
(4)氯水久置过程中发生的变化可用化学方程式表示为 。c处的反应现象为 。
(5)电解饱和食盐水生产氯气,氯气与石灰乳反应可制取漂白粉。漂白粉的有效成分是,若将标准状况下22.4L的氯气通入足量的石灰乳,理论上可以得到 g。干燥的漂白粉不能发挥漂白效果,请写出漂白粉能发挥漂白效果的化学反应方程式 。
Ⅲ、二氧化氯消毒剂是国际公认的高效消毒灭菌剂。二氧化氯漂白液中常含有ClO2和Cl2两种主要成分。化学兴趣小组同学为测定二氧化氯漂白液中ClO2浓度,步骤如下:
①量取5mL二氧化氯漂白液于锥形瓶中,加蒸馏水稀释到25mL,再向其中加入过量KI溶液,二氧化氯漂白液中的两种成分分别发生反应:2ClO2+2KI=2KClO2+I2、Cl2+2KI=2KCl+I2。
②加入淀粉作指示剂(指示剂的作用是通过颜色变化,可以提示Na2S2O3与I2反应完全),向其中逐滴加入0.10 mol/L的Na2S2O3溶液至反应恰好完全进行,过程中发生的反应为:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
③加入稀硫酸调节溶液pH=3,发生反应KClO2+4KI+2H2SO4=KCl+2K2SO4+2I2+2H2O
④再逐滴加入0.10 mol/L的Na2S2O3溶液,反应恰好完全进行时,该步消耗Na2S2O3溶液20mL。回答下列问题:
(6)该二氧化氯漂白液中ClO2的物质的量浓度为 。(请写出计算过程,没有过程不得分)
【答案】(1) 圆底烧瓶
(2)ab
(3) b
(4) 生成白色沉淀
(5) 71.5 Ca(ClO)2+H2O+CO2= CaCO3+2HClO
(6)
【分析】二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气,为固液加热反应,生成氯气首先使用饱和食盐水除去挥发的HCl,然后使用浓硫酸干燥,氯气密度大于空气,可以使用向上排空气法收集,尾气有毒,使用碱液吸收防止污染;
【解析】(1)A仪器的名称是圆底烧瓶,A中反应为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:;
(2)a.氯气应该首先使用饱和食盐水除去挥发的HCl,然后使用浓硫酸干燥,错误;
b.装置为密闭装置,氯气不能顺利进入装置,错误;
c.氯气有毒,可以使用碱液吸收,正确;
故选ab;
(3)
反应中锰化合价由+7变为+2,得到2×5个电子,16分子HCl中10分子HCl中氯化合价由-1变为0,失去1×10个电子,双线桥表示为:;反应部分HCl中氯化合价升高被氧化、部分HCl生成盐,故此反应中浓盐酸显示出来的性质是还原性和酸性,答案选b;
(4)氯水久置过程中次氯酸见光分解为HCl和氧气:;c处氯离子和银离子生成氯化银白色沉淀,故现象为:生成白色沉淀;
(5),标准状况下22.4L的氯气为1mol,则理论上可以得到0.5mol,为0.5mol×143g/mol=71.5g。干燥的漂白粉不能发挥漂白效果,漂白粉中次氯酸钙和空气中二氧化碳、水反应生成漂白性次氯酸,能发挥漂白效果:Ca(ClO)2+H2O+CO2= CaCO3+2HClO;
(6)2ClO2+2KI=2KClO2+I2、KClO2+4KI+2H2SO4=KCl+2K2SO4+2I2+2H2O、2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,则存在关系:2ClO2~2KClO2~4I2~8Na2S2O3,,该二氧化氯漂白液中ClO2的物质的量浓度为。
◆题型04 氯气与碱的反应
16. (24-25高一上·江苏无锡·期中)工业上将通入冷的溶液中可制得漂白液,下列说法不正确的是
A.漂白液的有效成分是
B.通入后的漂白液的消毒能力增强
C.若温度偏高,发生反应的离子方程式为:
D.溶液比HClO溶液稳定
【答案】C
【解析】A.漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl),有效成分是次氯酸钠,故A正确;
B.通入CO2后发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO,反应生成强氧化性次氯酸,漂白液消毒能力增强,故B正确;
C.温度偏高,氯气和氢氧化钠发生反应生成氯化钠和氯酸钠、水,离子方程式为:,故C错误;
D.次氯酸不稳定容易分解为HCl和氧气,次氯酸盐稳定,所以溶液比HClO溶液稳定,故D正确;
故选C。
17. (25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)反应可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是
A.浓盐酸和高锰酸钾用于工业制取氯气 B.是漂白粉的有效成分
C.上述含氧化合物都是电解质 D.是氧化产物
【答案】C
【解析】A.工业制氯气采用电解饱和食盐水,浓盐酸与高锰酸钾是实验室制法,A错误;
B.漂白粉的有效成分是次氯酸钙(Ca(ClO)2),而NaClO是84消毒液的有效成分,B错误;
C.含氧化合物为NaOH、NaClO、H2O,三者均为电解质,C正确;
D.Cl2中Cl的化合价为0,NaCl中Cl为-1(化合价降低,被还原),故NaCl是还原产物,D错误;
故选C。
18. (24-25高一上·江苏盐城·阶段检测)一定温度下,将Cl2缓缓通入一定浓度的KOH溶液中,至两者恰好完全反应,生成物中有三种含氯的离子,其中ClO-和ClO两种离子的物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.c(ClO-)+2c(ClO)=c(Cl-)
B.溶液中n(Cl-)=0.14mol
C.t1~t2时刻,仅发生反应3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O
D.原KOH溶液中,n(KOH)=0.3mol
【答案】B
【解析】A.Cl2通入一定浓度的KOH溶液中歧化反应生成KClO、KCl、KClO3,根据得失电子守恒可知,A错误;
B.根据图象可知,Cl2通入一定浓度的KOH溶液中歧化反应生成KClO、KCl、KClO3,反应后、,部分氯元素从0价分别升高到+1、+5价,部分氯元素从0价降低到-1价,因此根据得失电子守恒可知,B正确;
C.根据图象可知,过程中有KClO、KClO3生成,因此发生反应:、,C错误;
D.Cl2通入一定浓度的KOH溶液中歧化反应生成KClO、KCl、KClO3,K原子和Cl原子个数比均为1:1,结合选项A中分析,根据钾原子守恒可得:,D错误;
答案选B。
◆题型05 新制氯水的多重性质
19. (24-25高一上·江苏盐城·期中)数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,实现实验数据的即时采集和分析。下图是光照过程中氯水的pH变化情况。下列有关说法错误的是
A.pH减小的主要原因是光照引起了Cl2溶解度的减小,氯气逸出
B.光照使氯水中的次氯酸分解产生了盐酸,溶液的酸性增强,导电能力也增强
C.随着光照时间的延长,氯水的颜色变浅,故氯水应该储存于棕色瓶中
D.新制氯水中逐滴加入稀NaOH溶液,可能发生化学反应NaOH+HCl=NaCl+H2O
【答案】A
【解析】A.氯水中存在反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO。在光照条件下,HClO分解生成HCl和O2,方程式为2HClO2HCl+O2↑,生成HCl,导致pH减小。若光照引起Cl2溶解度的减小,氯气逸出,则溶液中H+浓度减小,溶液的pH增大,错误,A符合题意;
B.在光照条件下发生反应2HClO2HCl+O2↑,生成HCl,溶液中的H+和Cl-的浓度增大,溶液的酸性增强,导电性增强,正确,B不符合题意;
C.随着光照时间的延长,HClO逐渐分解,Cl2逐渐被消耗,则氯水的颜色变浅。防止HClO见光分解,氯水应该储存于棕色瓶中,正确,C不符合题意;
D.新制氯水中含有HCl,向其中逐滴加入稀NaOH溶液,先与HCl反应,因此可能发生化学反应NaOH+HCl=NaCl+H2O,正确,D不符合题意;
答案选A。
20.(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列叙述不正确的是
A.向新制氯水中加入少量NaHCO3粉末,产生无色气体,说明氯水中有H+
B.新制氯水溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明溶液中有Cl2的存在
C.向紫色石蕊试液中滴加新制氯水,先变红后褪色,说明Cl2具有漂白性
D.将氯水加到含酚酞的NaOH溶液中,红色褪去,可能是氯水中H+将OH-中和所致
【答案】C
【解析】A.向新制氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,表明溶液中含有比碳酸酸性更强的酸(盐酸),从而说明溶液中有H+存在,A正确;
B.新制氯水中,溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,表明只有一部分溶解的氯气与水反应,大部分仍以Cl2分子形式存在,B正确;
C.向紫色石蕊试液中滴加新制氯水,先变红后褪色,变红是因为新制氯水呈酸性;由于新制氯水中存在多种微粒,不能说明Cl2具有漂白性,事实上是HClO具有漂白性,C错误;
D.将氯水加到含酚酞的NaOH溶液中,红色褪去,可能是氯水中H+将OH-中和所致溶液显中性,D正确;
故选C。
21. (2024高三·江苏·专题练习)下列说法正确的是
A.新制氯水长期放置后溶液的酸性不变
B.氯气溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质
C.标准状况下,11.2LCl2与水充分反应转移电子数为0.5NA
D.向新制氯水中加入适量碳酸钙,过滤,可以制得较大浓度的次氯酸
【答案】D
【解析】A.新制氯水长时间放置后会发生反应:2HClO2HCl+O2↑,酸性增强,A错误;
B.氯气是单质,既不是电解质又不是非电解质,B错误;
C.氯气和水反应是可逆反应,则11.2LCl2与水充分反应转移电子数小于0.5NA ,C错误;
D.氯气溶于水会发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,加入适量碳酸钙,碳酸钙会和HCl反应,使上述平衡正向移动,进而可制得较大浓度的次氯酸,D正确;
故选D。
◆题型06 漂白粉与漂白液
22.(22-23高一上·江苏南京·期末)为检验某漂白粉是否变质,进行下列探究实验:
实验1:取5g漂白粉样品于烧杯中,加足量蒸馏水并搅拌,观察到有固体不溶解。
实验2:静置,取少量实验1的上层清液于试管中,放入红色花瓣,观察到花瓣褪色。
实验3:另取5g漂白粉样品于试管中,滴加浓盐酸,观察到有气体产生。
下列说法正确的是
A.工业上用氯气和澄清石灰水制取漂白粉
B.实验1和实验2说明漂白粉没有变质
C.实验3中产生的气体只有氯气
D.实验3中反应的电子转移可表示为
【答案】D
【分析】漂白粉有效成分为次氯酸钙,次氯酸钙容易吸收空气中二氧化碳而变质生成次氯酸和碳酸钙,次氯酸不稳定见光分解;次氯酸根离子和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气和水,变质生成的碳酸钙也会和盐酸反应生成二氧化碳气体;
【解析】A.由于Ca(OH) 2的溶解度很小,故工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉,A错误;
B.CaCl2和Ca(ClO) 2均易溶于水,由实验1中有不溶物说明漂白粉已经变质为CaCO3,实验2中花瓣褪色,说明还存在有效成分次氯酸钙,故实验1和实验2说明漂白粉未完全变质,B错误;
C.由分析结合B项分析,该漂白粉已经部分变质,故实验3中产生的气体有氯气和CO2,C错误;
D.次氯酸根离子和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气和水,4分子HCl中的2分子HCl中氯失去1×2个电子、次氯酸钙中氯得到1×2个电子,发生氧化还原反应生成氯气,单线桥表示正确,D正确;
故选D。
23. (21-22高一上·江苏常州·期中)某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO25%密度为1.2g•cm-3的消毒液。下列说法正确的是
A.配制过程需要的仪器有:烧杯、天平、量筒、玻璃棒
B.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制
C.所配得的NaClO消毒液在空气中光照,久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小
D.需要称量的NaClO固体的质量为144g
【答案】C
【解析】A.用固体配制一定物质的量浓度的溶液,配制过程需要的仪器有:天平、烧杯、量筒、玻璃棒、500mL容量瓶和胶头滴管,A错误;
B.在配制过程中需要向容量瓶中加入一定量的蒸馏水,故容量瓶用蒸馏水洗净后不一定要烘干才能用于溶液的配制,B错误;
C.所配得的NaClO消毒液在空气中光照,久置后因发生NaClO+H2O+CO2=NaHCO3+HClO,2HClO2HCl+O2↑,故溶液中NaClO的物质的量浓度减小,C正确;
D.需要称量的NaClO固体的质量为500cm3×1.2g•cm-3×25%=150g,D错误;
故答案为:C。
24. (23-24高一上·江苏苏州·阶段检测)下列说法正确的是
A.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的与空气中的反应生成
B.氯水中通入溶液后,溶液的酸性减弱
C.向溶液通入,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去
D.将通入水中,粒子数之和为
【答案】C
【解析】A.漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(ClO) 2,Ca(ClO) 2可与空气中二氧化碳反应生成不稳定的HClO,则久置会变质,A错误;
B.新制氯水含有弱酸HClO,和二氧化硫发生氧化还原反应生成强酸盐酸和硫酸,溶液酸性增强,B错误;
C.Ca(ClO) 2可与二氧化碳反应生成强氧化性的HClO,次氯酸能使品红溶液褪色,C正确;
D.将通入水中只要部分氯气和水生成盐酸和次氯酸,根据氯元素守恒可知,粒子的物质的量之和小于2mol,数目小于,D错误;
故选C。
◆题型07 氯气的制备与性质探究综合实验
25.(24-25高一上·江苏连云港·期末)舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。
(1)写出用该方法制取氯气的化学方程式 。
(2)某同学应用该方法,按照制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是 。
(3)写出上述D装置中Cl2经过湿润红布条时发生反应的离子方程式 。
(4)验证氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内,将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图1),用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得相关变化曲线。(酸性溶液中,越大,pH越小,溶液酸性越强)
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图2中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。
a.氧气的体积分数 b. 氯水的pH c.氯离子的浓度
(5)某化工厂用氯气与氢氧化钙生产漂白粉。该厂出厂产品说明书如图3:
①漂白粉的有效成分是 (填化学式)。漂白粉需“密封避光保存于阴凉处”是因为漂白粉有效成分与空气中、反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。
②使用漂白粉时最好“随用随配”。某次使用时,取漂白粉2.54 g溶解于1000 g水中,所得溶液中次氯酸钙的物质的量浓度为 。(假设漂白粉中只含有次氯酸钙和氯化钙,不含其它杂质,且所得溶液的体积仍为1 L)
【答案】(1)
(2)ABD
(3)Cl2+H2O=HCl+HClO
(4)ac
(5)
【分析】根据题目分析,A装置为不加热制取氯气装置,故用KMnO4和浓盐酸制取氯气,B装置为用饱和食盐水除掉挥发的HCl气体及浓硫酸吸收水蒸气,C装置为气体收集装置,D为验证气体装置,E为尾气回收装置, HClO光照下会发生的反应为:,据此回答。
【解析】(1)高锰酸钾和浓盐酸是固体液体不加热装置制取氯气,所以用高锰酸钾和浓盐酸反应的化学方程为;
(2)A为不加热制取氯气装置,A正确;B为除杂装置,导管满足长进短出,B正确;C为收集装置,氯气密度大于空气,所以需要用向上排空气法,C装置错误;D为验证氯气性质的装置,湿润氯气具有漂白性,D装置正确;E装置为尾气回收装置,需要用NaOH溶液,E装置错误;故选ABD;
(3)Cl2经过湿润红布条时,氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸,方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO;
(4)HClO光照下会发生的反应为:,为强酸,完全电离,则溶液中的氯离子的浓度、氧气的体积分数均会增大;故选ac;
(5)①漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙,有效成分是;漂白粉的有效成分与空气中、反应生成次氯酸HClO和碳酸钙,化学方程式为;
②假设漂白粉中只含有次氯酸钙和氯化钙,先计算次氯酸钙的物质的量,次氯酸钙的摩尔质量;取漂白粉2.54g,设其中次氯酸钙的质量为x,由于漂白粉中次氯酸钙和氯化钙的物质的量之比为1:1,则,(111是的摩尔质量),解得x=1.43g,次氯酸钙的物质的量,所得溶液体积为1L,根据物质的量浓度公式,则次氯酸钙的物质的量浓度。
26. (24-25高一上·江苏常州·期中)如图是实验室制备氯气、收集并探究氯气是否有漂白性的装置。
据此回答下列问题:
(1)试剂X的溶质是 (填化学式),盛放浓盐酸的仪器名称是 。
(2)D装置用于收集,a、b两导管长度需要修改,修改的方法是:a ;b (填“长”或“短”),写出装置A中发生的化学方程式 。
(3)装置E的作用是验证干燥的氯气无漂白性但在水溶液中有漂白性,则装置中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是 (填以下表格中的序号)。Ⅲ处的实验现象是 。
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
a
干燥的石蕊试纸
碱石灰
湿润的石蕊试纸
b
干燥的石蕊试纸
无水氯化钙
湿润的石蕊试纸
c
湿润的石蕊试纸
浓硫酸
干燥的石蕊试纸
(4)F中反应的化学方程式为 。
(5)实验中必须吸收多余的气体F,以免污染空气。下图是实验室用NaOH溶液吸收气体F的装置,为防止产生倒吸现象,合理的装置是 。
【答案】(1) NaCl 分液漏斗
(2) 长 短 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3) b Ⅲ处湿润的石蕊试纸先变红,后褪色
(4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(5)BC
【分析】装置A中发生浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应,生成氯化锰、氯气和水,装置B中盛放饱和食盐水,除去HCl杂质,装置C中盛放浓硫酸,对氯气进行干燥,装置D用于收集氯气,装置E用于探究氯气是否有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是湿润的石蕊试纸,无水氯化钙,干燥的石蕊试纸,装置F用于吸收未反应的氯气,进行尾气处理,据此分析作答。
【解析】(1)根据分析可知,试剂X的成分是NaCl,盛放盐酸的仪器名称是分液漏斗,故答案为:NaCl;分液漏斗;
(2)氯气的密度比空气大,应该采用向上排空法进行收集,所以a、b两导管长度修改的方法是a长b短,MnO2为氧化物,不能拆成离子,则装置A发生的离子方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:长;短;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)装置E的作用是验证氯气无漂白性但在水溶液中有漂白性,U形管中不能盛放液体干燥剂,只能盛放固体干燥剂,则装置中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是干燥的石蕊试纸,无水氯化钙,湿润的石蕊试纸,湿润的石蕊试纸先变红色,后褪色,干燥的石蕊试纸不变色,说明干燥的氯气不具有漂白作用,故答案为:b;Ⅲ处试纸变红后褪色;
(4)根据分析可知,F中反应的反应方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(5)用NaOH溶液吸收气体氯气的装置,为防止产生倒吸现象,装置中有倒扣的漏斗或肚容式结构,A装置不具有防倒吸的作用,而B、C具有,故答案为:BC。
◆题型08 含氯化合物的制备及性质
27.(23-24高一上·江苏徐州·期中) 是黄棕色有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,熔点为 ,沸点为 ,易溶于水且与水反应生成次氯酸,高浓度的 与有机物、还原剂等接触或受热时会发生燃烧甚至爆炸。已知 的沸点为 的沸点为 ;制取并收集 的装置如图所示。
下列说法不正确的是
A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水、浓硫酸
B.从装置⑤中逸出气体的主要成分是
C.通入干燥空气的目的是将生成的 稀释,减少爆炸风险
D.装置④与⑤之间不用橡皮管连接,是为了防止橡皮管遇 燃烧和爆炸
【答案】B
【解析】A.由题中制备装置可知,①中浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气,②中盛有饱和食盐水,可除去氯气中的HCl,③中盛装的试剂是浓硫酸,用于干燥Cl2,防止Cl2O与水反应生成次氯酸,A正确;
B.由题给各物质沸点可知,Cl2O在⑤中转化为液态,从⑤中逸出的气体中不含ClO2,B错误;
C.高浓度的Cl2O与有机物、还原剂等接触或受热时会发生燃烧甚至爆炸,通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减少爆炸危险,C正确;
D.因Cl2O与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸,则④、⑤之间不用橡皮管连接,是为了防止橡皮管燃烧和爆炸,D正确;
答案选B。
28.(24-25高二下·江苏苏州·期末)亚氯酸钠()是一种漂白剂,受热易分解。实验室用下图所示装置制取并制备。装置中发生的反应为。
(1)实验时,在三颈烧瓶中装入两种反应物的混合溶液,通入并不断搅拌,打开滴液漏斗开始反应。
①滴液漏斗中盛装的溶液是 。
②反应过程中,不断通入的作用是 。
③装置中溶液的实际用量远大于理论值的原因是 。
④装置中发生反应的离子方程式为 。
(2)装置所得废液中主要含和,可用于获取。的溶解度曲线如图所示。
①实验室制取的实验操作为:向废液中加调节溶液至中性, ,过滤、洗涤、低温干燥。
②请补充验证所得中是否含有的实验方案:取少量样品加水溶解, 。(实验中可选用的试剂:溶液、溶液、溶液、稀盐酸、稀硝酸)
(3)利用可将弱碱性水中的转化为(有吸附性)除去,反应分两步进行。
步骤a:
步骤b:
如图所示,反应相同时间,原水中浓度增大,但除锰后水中剩余浓度减小的原因是 。
【答案】(1) 稀硫酸 尽快赶出生成的,使其进入装置中吸收 将部分还原;与硫酸反应产生
(2) 蒸发浓缩得时饱和溶液,冷却至以下结晶 边搅拌边加入溶液,至静置后的上层清液中继续滴加无沉淀产生,过滤,取滤液,滴加稀硝酸酸化的溶液,若产生白色沉淀,则含
(3)步骤生成的浓度大,有利于加快步骤的反应;生成多,吸附的多
【分析】在三颈烧瓶中装入溶液和两种反应物的混合溶液,通入,排除装置内的空气并不断搅拌,打开滴液漏斗,滴入稀硫酸,发生反应,在B中用NaOH和H2O2与生成的发生反应,制取,在C中用NaOH溶液进行尾气处理,防止污染环境,据此回答。
【解析】(1)①装置 A 反应: ,为强酸,通常装在滴液漏斗中,避免与固体提前混合,生成等杂质;
②由于受热易分解, 需被NaOH和H2O2溶液吸收,通入可搅拌溶液,使反应充分,并将 赶入装置 B,提高产率;
③由于具有还原性,能将部分还原,且与硫酸反应产生,故装置中溶液的实际用量远大于理论值;
④生成进入B中,在NaOH、H2O2中被还原为,H2O2被氧化为
离子方程式为:;
(2)①溶解度随温度升高先增大后减小,左右最大,由溶解度曲线,应蒸发浓缩得时饱和溶液,冷却至以下结晶,过滤、洗涤、低温干燥,得到晶体;
②由于与生成难溶放热AgCl白色沉淀,故验证所得中是否含有的实验方案:取少量样品加水溶解边搅拌边加入溶液,至静置后的上层清液中继续滴加无沉淀产生,过滤,取滤液,滴加稀硝酸酸化的溶液,若产生白色沉淀,则含;
(3)如图所示,由于步骤生成的浓度大,有利于加快步骤的反应,生成多,吸附的多,故反应相同时间,原水中浓度增大,但除锰后水中剩余浓度减小
◆题型09 氯及其化合物的转化
29.(24-25高一上·江苏徐州·期中)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。氯元素的“价类二维图”如图所示,下列说法不正确的是
A.物质a可由在b中点燃得到 B.b不能使干燥的有色布条褪色
C.物质d是漂白粉的有效成分 D.f到e的转化属于氧化还原反应
【答案】C
【分析】根据氯元素的“价类二维图”,a是HCl、b是Cl2、c是Cl2O7、d是HClO、e是氯化物、f是氯酸盐。
【解析】A.在Cl2中点燃生成HCl,故A正确;
B.Cl2没有漂白性,Cl2不能使干燥的有色布条褪色,故B正确;
C.物质d是HClO,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,故C错误;
D.f到e的转化中氯元素化合价降低,属于氧化还原反应,故D正确;
选C。
30.(2025高一下·广东·学业考试)如图为氯及其化合物的部分“价—类”二维图,下列推断不正确的是
A.a为无色气体 B.b的水溶液呈酸性
C.c在光照下易分解 D.d的水溶液可使红布条褪色
【答案】A
【分析】根据氯及其化合物的部分“价—类”二维图可知:a为Cl2,b为HCl,c为HClO,d为NaClO等次氯酸盐,然后根据物质的性质分析解答。
【解析】根据根据氯及其化合物的“价—类”二维图可知:a为Cl2,b为HCl,c为HClO,d为NaClO等次氯酸盐。
A.根据上述分析可知:a为Cl2,Cl2为黄绿色气体,不是无色气体,A错误;
B.根据上述分析可知:b为HCl,HCl在水中发生电离产生自由移动的H+、Cl-,由于溶液中含有大量H+,因此溶液显酸性,B正确;
C.根据上述分析可知:c为HClO,HClO不稳定,光照会发生分解反应产生HCl、O2,C正确;
D.根据上述分析可知:d为NaClO等次氯酸盐,其在水中与水反应产生HClO,HClO具有强氧化性,会将有色物质氧化变为无色物质,因此次氯酸盐的水溶液可使红布条褪色,D正确;
故合理选项是A。
31. (24-25高一上·江苏常州·阶段检测)氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业,可以获得多种化工产品。
Ⅰ.利用氯元素价类二维图可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。
(1)在碱性溶液中可被NaClO氧化为,而NaClO被还原为NaCl。若反应中与NaClO的物质的量之比为1:13,则x的值为 。
(2)已知是一元弱酸,则与足量NaOH溶液反应的离子方程式为 ;可以与甲的水溶液反应,生成写出该反应的化学方程式 。
Ⅱ.将80mL一定物质的量浓度的NaOH溶液分成A、B两等份,分别向A、B中通入物质的量不等的,充分反应后,再继续向两溶液中分别逐滴加入的盐酸,边滴边振荡,产生的气体体积(假设所产生的气体全部逸出)与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,回答下列问题:
已知:①不考虑水电离出的和及和与水发生的反应;
②不考虑溶液混合时引起的体积和温度的变化;
③只考虑反应过程中盐酸的酸性。
(3)由曲线A可知:
①相同状况下, 。
②P点溶液中, (用含x的代数式表示)。
(4)由曲线B可知:
①“0b”段发生反应的离子方程式为 。
②向原B等份的NaOH溶液中通入后,所得溶液中的溶质为和 (填化学式),其质量之比为 。
(5)若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,所得沉淀的质量为 g(用含x的代数式表示,不考虑气体的逸出,下同),原NaOH溶液中溶质的质量为 g。
【答案】(1)4
(2)
(3) 10:3
(4) 53:42(或42:53)
(5) 10.4x 9.6x
【分析】由图,甲为氯气,乙为二氧化氯,丙为次氯酸,丁为高氯酸,戊为氯酸钾,己为氯化钾;
从图中可以看出曲线A和曲线B生成二氧化碳的体积不相同,且曲线A在加入盐酸96mL时产生气体, (120-96)mL=24mL<96mL,说明溶液A中通入二氧化碳后溶液中溶质除了碳酸钠以外还有NaOH;对于曲线B来说,(120-40)mL=80mL>40mL,说明初始溶液B中通入二氧化碳后溶液中溶质应为碳酸钠和碳酸氢钠,当盐酸的体积小于40mL时,主要为碳酸钠与HCl反应生成碳酸氢钠,其离子反应为;
【解析】(1)设反应中与NaClO的物质的量分别为1mol、13mol,NaClO被还原为NaCl,则得到电子13mol×2=26mol,(硫化合价为)被NaClO氧化为,结合电子得失守恒,,则x=4;
(2)已知是一元弱酸,则与足量NaOH溶液反应生成,离子方程式为;可以与氯气的水溶液反应,生成,则氯气氧化生成磷酸,同时生成HCl,结合电子守恒,该反应的化学方程式为:;
(3)①根据上述分析可知,曲线B中开始生成气体时加入盐酸40mL,此时溶液中溶质为,从开使产生气体到生成气体最大值时消耗盐酸80mL,根据反应,可知生成二氧化碳的物质的量为;同理可知,曲线A中生成二氧化碳的物质的量,相同条件下,二氧化碳的体积之比等于其物质的量之比,所以体积比为0.08x:0.024x=10:3;
②P点溶液中溶质只有氯化钠,根据原子守恒规律可知,;
(4)①根据分析可知,“0b”段溶液中的碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠,发生反应的离子方程式为:;
②根据分析可知,向原B溶液中通入二氧化碳后,所得溶液中的溶质为和,其物质的量之比为40mL:(120-40-40) mL=1:1,则质量之比为106:84=53:42;
(5)根据以上分析可知,M与N处产生的二氧化碳的物质的量分别为0.08xmol和0.024xmol,结合碳守恒,若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,所得沉淀为碳酸钙的物质的量为0.08xmol+0.024xmol=0.104mol,所以其质量为10.4xg;对于曲线A来说,最终溶液溶质为NaCl,根据溶液呈现电中性及原子守恒可知,原氢氧化钠溶液中溶质的物质的量浓度等于消耗的盐酸中HCl的物质的量,即n(NaOH)=n(HCl)=0.12L×xmol/L=0.12xmol,因平均分成两份做实验,所以原氢氧化钠的物质的量为0.24xmol,所以其质量为0.24xmol×40g/mol=9.6xg。
考点三 氧化还原反应(重点)
◆题型01 氧化还原反应的概念
32.(2024·江苏扬州·模拟预测)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图,则下列化学反应属于区域3的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】区域3是氧化还原反应,不是化合反应,不是分解反应,也不是置换反应。
【解析】A.不是氧化还原反应,A不符合;
B.是氧化还原反应,但也是分解反应,B不符合;
C.属于氧化还原反应,不是化合反应,不是分解反应,也不是置换反应,C符合;
D.是氧化还原反应,也是置换反应,D不符合;
答案选C。
33.(24-25高一上·江苏盐城·阶段检测)反应4Al+3MnO23Mn+2Al2O3可用来制取Mn,有关该反应的说法正确的是
A.Al是氧化剂 B.MnO2被还原
C.MnO2中Mn失去电子 D.Al发生还原反应
【答案】B
【分析】由方程式可知,反应中,铝元素的化合价升高被氧化,铝是反应的还原剂,发生氧化反应,锰元素的化合价降低被还原,二氧化锰是反应的氧化剂,得到电子发生还原反应被还原。
【解析】A.根据分析,铝是反应的还原剂,A错误;
B.根据分析,二氧化锰是反应的氧化剂,得到电子被还原,B正确;
C.根据分析,二氧化锰是反应的氧化剂,锰元素得到电子,C错误;
D.反应中,铝元素的化合价升高被氧化,发生氧化反应,D错误;
故选B。
◆题型02 氧化还原反应中电子转移的表示方法
34. (24-25高一上·江苏常州·阶段检测)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
A.O得到电子,Na失去电子,该反应转移2e-,,A错误;
B.Fe失去电子,铜离子得到电子,该反应转移2e-,B正确;
C.氯酸钾中氯得到电子生成氯气、HCl中部分氯失去电子生成氯气,反应为归中反应,电子转移为5e-,,C错误;
D.铜失去3×2=6个电子、氮得到2×3=6个电子,表示为,D错误;
故选B。
35.(24-25高一上·江苏宿迁·阶段检测)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.反应中CH3OH中的C由-2价升高到CO2中的+4价,失去6e-,而O2中O由0价降低到-2价,得到2e-,故该反应的双线桥法为: ,A错误;
B.反应中Cd的化合价由0价升高到+2价,失去2e-,Ni的化合价由+3价降低到+2价,得到e-,故该反应的双线桥法为: ,B正确;
C.反应中Na的化合价由0价转化为+1价,硫的化合价由0价变为负价,故该反应的单线桥分析法为: ,C正确;
D.反应中C的化合价由-x价升高为0价,Co的化合价由3+x价降低到+3价,故该反应的单线桥分析法为: ,D正确;
故答案为:A。
36.(22-23高一上·江苏淮安·阶段检测)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.碳元素化合价由0价升高为+2价,失去电子,硅元素化合价由+4价降低为0价,得到电子,最小公倍数为4,转移电子4e-,A错误;
B.锰元素化合价由+7降低为+2价,总共降低2×5=10价,得到10个电子,碘元素从-1价升高为=价,共失去10×1=10个电子,转移电子为10e-,B正确;
C.硫酸中S元素化合价由+6价降低为+4价,得到2个电子,铜失去电子化合价从0价升高为+2价,转移电子为2e-,C错误;
C.氨气中氮元素化合价由-3价升高为0价,失去4×3=12电子;一氧化氮中氮元素化合价从+2价降低为0价,得到2×6=12个电子,转移电子12e-,D错误;
故选B。
◆题型03 常见的氧化剂和还原剂
37.(24-25高一上·江苏无锡·期中)下列物质转化过程中必须加入氧化剂才能实现的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.双氧水自身分解放出氧气,不须加入氧化剂就能实现,故不选A;
B.,铁化合价升高发生氧化反应,必须加入氧化剂才能实现,故选B;
C.,铜元素化合价降低发生还原反应,必须加入还原剂才能实现,故不选C;
D.次氯酸自身分解生成盐酸和氧气,不须加入氧化剂就能实现,故不选D;
选B。
38. (2024·江苏·模拟预测)反应可用于汽车尾气处理。下列说法正确的是
A.是氧化剂 B.的氧元素被氧化
C.发生还原反应 D.中N原子失去电子
【答案】C
【解析】A.反应中C元素化合价从+2价升高至+4价,是还原剂,A错误
B.中O元素化合价为-2,反应后化合价也无变化,B错误;
C.反应中N元素化合价从+2价降低至0价,发生还原反应,C正确;
D.中N元素化合价从+2价降低至0价,得电子,D错误;
答案选C。
39. (23-24高一上·江苏南京·期中)下列转化中,必须加入氧化剂才能实现的是
①SO3→H2SO4 ②CuO→Cu ③Fe2⁺→Fe3⁺ ④KMnO4→O2
A.①②③④ B.③④ C.③ D.④
【答案】C
【分析】必须加入氧化剂才能实现,即物质所含元素化合价升高的转化。
【解析】①SO3中硫元素的化合价为+6价,H2SO4 中硫元素的化合价为+6价,化合价没有发生变化;
②CuO中Cu元素的化合价+2价,Cu单质的化合价为0价,化合价降低需要还原剂才能实现;
③Fe2⁺→Fe3⁺ 铁元素的化合价升高,需要加入氧化剂;
④KMnO4→O2氧元素由-2价升高到0价,自身分解可得到,不需要加入氧化剂;
综上所述③过程需加氧化剂;故答案为C。
◆题型04 物质氧化性、还原性强弱的比较
40.(24-25高一上·江苏南通·阶段检测)已知有如下反应:
①2NaBrO3+Cl2=Br2+2NaClO3
②NaClO3+5NaCl+3H2SO4=3Cl2↑+3H2O+3Na2SO4
③2FeCl2+Cl2=2FeCl3
根据上述反应,判断下列结论中错误的是
A.Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
B.Cl2在反应③中作氧化剂
C.氧化性强弱的顺序为:NaClO3>NaBrO3>Cl2>FeCl3
D.溶液中可发生:NaClO3+6FeCl2+3H2SO4=NaCl+4FeCl3+Fe2(SO4)3+3H2O
【答案】C
【解析】A.反应②中NaClO3中Cl为+5价,NaCl中Cl为-1价,生成Cl2(0价),所以Cl2既是氧化产物又是还原产物,A正确;
B.反应③中Cl2将Fe Cl2中氧化为,Cl2作氧化剂,B正确;
C.由反应①得氧化性NaBrO3> NaClO3;反应②得NaClO3> Cl2;反应③得Cl2> FeCl3,故氧化性NaBrO3>NaClO3> Cl2>FeCl3,C错误;
D.由氧化性NaClO3>FeCl3,故该反应可发生,D正确;
故选C。
41.(23-24高一上·江苏无锡·阶段检测)有下列三个氧化还原反应:
①
②
③
若某溶液中、、共存,要除去而不影响和,可加入的试剂是
A. B. C. D.HCl
【答案】C
【解析】氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,根据题中已知反应可知氧化性:>>>,若某溶液中、、共存,要除去而不影响和,则选用的氧化剂能氧化,而不与、反应,则应选用,故选C。
42.(24-25高一上·江苏宿迁·阶段检测)实验室利用固体PbO2进行如图实验,已知Pb3O4中Pb为+2、+4价。下列说法不正确的是
A.Pb3O4可表示为PbO2·2PbO B.氧化性强弱:PbO2>PbO>Cl2
C.受热分解过程中,超过的PbO2表现氧化性 D.步骤Ⅱ中浓盐酸表现酸性和还原性
【答案】B
【解析】A.Pb3O4中Pb为+2、+4价,Pb3O4可表示为PbO2•2PbO,A正确;
B.加热过程中,PbO2被还原为Pb3O4和PbO,故氧化性:PbO2>PbO,步骤Ⅱ中部分HCl被PbO2氧化为Cl2,故氧化性:PbO2>Cl2,但无法比较PbO与Cl2的氧化性强弱,B错误;
C.加热过程中,PbO2完全分解为Pb3O4和O2,方程式为:3PbO2Pb3O4和O2,有2个+4价的Pb降低为+2价,即有的PbO2表现氧化性,但产物中还有PbO,故有超过的PbO2表现氧化性,C正确;
D.由题干转化流程图可知,步骤Ⅱ中的反应方程式为:PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O,故浓盐酸表现酸性和还原性,D正确;
故答案为:B。
◆题型05 氧化还原反应的基本规律
43.(24-25高一上·江苏连云港·期中)某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在和六种粒子,在反应过程中测得的含量随时间变化的曲线如图所示,下列判断正确的是
A.还原性:
B.被还原,发生氧化反应
C.反应过程中基本不变
D.氧化剂与还原剂的个数之比为1:8
【答案】D
【分析】由曲线变化图可知,随反应进行NO的物质的量减小,而Fe3+的物质的量从0开始增加,故Fe3+是生成物,则Fe2+和NO应是反应物,N元素化合价应该是降低,其还原产物为NH,结合化合价升降守恒,则反应的方程式应为8Fe2++ NO+10H+=8Fe3++ NH+3H2O,以此解答该题。
【解析】A.根据还原剂的还原性大于还原产物,可知还原性 Fe2+> NH,故A错误;
B.在反应中NO被还原,发生还原反应,故B错误;
C.由上述分析可知反应过程中消耗氢离子,氢离子浓度减小,故C错误;
D.氧化剂是NO,还原剂是Fe2+,氧化剂与还原剂的个数之比为1:8,故D正确;
故选:D。
44.(24-25高一上·江苏南京·阶段检测)已知反应:①SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++W;②Cr2O+aFe2++bH+=cCr3++dFe3++eH2O。下列有关说法正确的是
A.还原性:Cr3+>SO2 B.反应②中a=6,b=7
C. Cr2O能将Na2SO3氧化成Na2SO4 D.反应①中W为4OH-
【答案】C
【解析】A.根据氧化还原反应原理,反应②中Fe2+为还原剂,Cr3+是还原产物,还原性:Fe2+>Cr3+;同理,可知反应①中还原性:SO2>Fe2+,据此可知,还原性:SO2>Cr3+,A项错误;
B.根据元素守恒和电荷守恒,可知反应②中a=d=6,b=14,c=2,e=7,B项错误;
C.由反应①可知氧化性:Fe3+>SO,由反应②可知,氧化性:Cr2O>Fe3+,Fe3+可与SO2、H2O反应生成SO,则Cr2O能将Na2SO3氧化成Na2SO4,C项正确;
D.根据电荷守恒和元素守恒,可知反应①中W为4H+,D项错误;
答案选C。
45.在一定条件下,RO+F2+aOH-===RO+2F-+H2O,下列叙述正确的是( )
A.n=2,a=2
B.n=2,a=1
C.RO中R的化合价为+6
D.n=1,a=2
【答案】D
【解析】从产物RO可知R显+7价,根据F的化合价变化可知电子转移数为2,结合得失电子守恒得出RO中R显+5价,则推出n=1,根据方程式中电荷守恒和元素守恒可知a=2,D项正确。
◆题型06 氧化还原反应的计算
46.(24-25高一上·江苏南通·阶段检测)已知或能与在一定条件下发生下列反应:
:①;②。
:③;④……
下列说法错误的是
A.通过反应①②可知为过氧化氢分解的催化剂
B.根据反应①可知,在该条件下,氧化性:
C.1mol分解,转移的电子数为2mol
D.反应④为
【答案】C
【解析】A.反应①②相加的总反应恰好为过氧化氢的分解反应,并且反应前后无变化,故为催化剂,故A正确;
B.反应中,过氧化氢为氧化剂,为氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以氧化性:,故B正确;
C.过氧化氢分解的化学方程式为,2mol过氧化氢分解转移的电子数为2mol,分解1mol转移的电子数为1mol,故C错误;
D.过氧化氢分解反应为,减去反应③得到反应为,故D正确;
故选C。
47. (23-24高一上·江苏常州·期末)从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应如下:
①
②
下列说法错误的是
A.碘元素在反应①中被氧化
B.反应②中是还原剂
C.在上述反应条件下,氧化性强弱顺序为:
D.当反应①和②生成等量的时,转移电子数之比为
【答案】D
【解析】A.反应①中碘元素化合价升高被氧化,A正确;
B.反应②中中硫元素化合价升高,发生氧化反应,为还原剂,B正确;
C.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应②可知氧化剂为:,氧化产物为:,所以氧化性:,C正确;
D.反应①中生成1mol I2转移2mol电子,反应②中生成1mol I2转移10mol电子,转移电子数之比为1∶5,D错误;
答案选D。
考点四 钠及其氧化物(难点)
◆题型01 钠的物理性质
48.(24-25高一上·江苏无锡·期末)下列物质放置在空气中变质不涉及氧化还原反应的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.Na在空气中能与氧气反应生成氧化钠,钠、氧元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.NaOH易潮解得到NaOH溶液,能吸收空气中二氧化碳生成碳酸钠,无元素化合价发生变化,不涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.在空气中能与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气,存在元素化合价变化,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.在空气中能与二氧化碳、水反应生成氧气,氧元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
49.(2025高二上·江苏扬州·学业考试)下列有关金属钠的说法正确的是
A.密度比水大 B.常温下保存在煤油中
C.能与水反应放出氧气 D.切块后,剩余的钠不能放回原瓶
【答案】B
【解析】A.钠与水反应浮在水面上,则密度比水小,故A错误;
B.钠易和氧气、水反应,所以要密封保存,钠的密度大于煤油,且和煤油不反应,所以钠可以保存在煤油中,故B正确;
C.钠在常温即与水剧烈反应生成氢气,不是氧气,故C错误;
D.钠易和氧气、水反应,实验剩余的金属钠要放回原瓶,故D错误;
答案选B。
◆题型02 钠与氧气反应
50. (22-23高一上·江苏镇江·期末)观察是学习化学的重要方法。金属钠放置于空气中观察到下列现象,下列推证正确的是
实验现象:银白色变灰暗变白色出现液滴白色晶体
A.若将钠放置于坩埚中加热,观察到的现象与①、②相同
B.取①得到的产物,滴加适量水和溶液,可观察到蓝色沉淀生成
C.取③后液滴的稀溶液滴加酚酞溶液,可观察到酚酞先变红后褪色
D.加热④的白色晶体,固体质量减小,则可证明白色晶体是
【答案】B
【分析】金属钠放置于空气中发生的变化中,①是钠被氧气氧化为氧化钠为灰暗色;②是氧化钠与水反应生成氢氧化钠为白色;③是氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液;④是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠固体为白色晶体。
【解析】A.钠放置于坩埚中加热,钠首先熔化成小球,继而剧烈燃烧产生黄色火焰,燃烧产物为淡黄色的固体过氧化钠,A错误;
B.①得到的产物为氧化钠,水与氧化钠反应生成氢氧化钠,加入CuSO4溶液生成Cu(OH)2蓝色沉淀,则可观察到蓝色沉淀生成,B正确;
C.③为氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液,滴加酚酞溶液,溶液只变红不褪色,C错误;
D.白色晶体④为,加热后变为碳酸钠,质量减小,D错误;
故选B。
51.(24-25高三上·江苏南通·阶段检测)下列关于元素钠及其化合物的说法不正确的是
A.金属钠密度比水小,可保存在煤油中
B.金属钠可发生转化:NaNa2O2Na2CO3
C.可以用澄清石灰水鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液
D.工业上用NaCl制取金属钠的反应:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
【答案】C
【解析】A.金属钠密度比水小、比煤油大,保存在煤油中可以隔绝空气,防止其变质,A正确;
B.金属钠在空气中点燃生成Na2O2,Na2O2能与CO2反应生成Na2CO3和O2,化学方程式分别为:2Na+O2Na2O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,即金属钠可发生转化:NaNa2O2Na2CO3,B正确;
C.Na2CO3和NaHCO3与澄清石灰水反应均生成白色沉淀(CaCO3),反应的化学方程式分别为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH、NaHCO3+Ca(OH)2=NaOH+CaCO3↓+H2O或2NaHCO3+Ca(OH)2=Na2CO3+CaCO3↓+2H2O,现象相同,不能用澄清石灰水鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液,C错误;
D.工业上用电解熔融NaCl的方法制取金属钠,该反应的化学方程式为:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,D正确;
故答案为:C。
◆题型03 钠与水反应
52.将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的冷水中,甲同学认为可以观察到下列实验现象。其中正确的有( )
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面 ②钠立即与水反应,并有气体产生 ③反应后溶液变红色 ④钠熔化成光亮的小球 ⑤小球在水面上迅速游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
【答案】C
【解析】钠密度比水小,浮在水面上,故①错误;反应后生成NaOH,紫色石蕊试液变蓝,故③错误,故选C。
53. 下列关于钠与水反应的说法不正确的是( )
A.将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变蓝
B.将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应
C.钠投入水中会有大量氢气产生
D.钠投入滴有酚酞的水溶液中,烧杯中的溶液变红
【答案】B
【解析】将钠投入HCl中,钠先与盐酸反应,再与水反应,故选B。
54. 钠与水反应的实验过程如图①、②、③所示,下列有关说法不正确的是( )
A.图②中钠熔成小球,说明钠与水反应放热且钠的熔点低
B.图②中钠四处游动并嘶嘶作响,说明反应产生了气体
C.图③中滴加酚酞试液后溶液变红,说明有碱性物质生成
D.钠与水的反应中钠作氧化剂,水作还原剂
【答案】D
【解析】2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,Na失电子作还原剂,水作氧化剂,故选D。
◆题型04 钠与酸、碱、盐反应的实质
55.将一小块钠投入到盛有氯化镁溶液的试管里,不可能观察到的现象是( )
A.钠熔成小球并在液面上游动
B.有气体生成
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊
【答案】C
【解析】钠投入到氯化镁溶液中,先与水反应生成氢氧化钠和氢气,出现与水反应的类似现象;然后氢氧化钠与氯化镁发生复分解反应生成难溶物氢氧化镁,使溶液变浑浊,溶液底部不会有银白色物质生成。
56.(2024·江苏无锡·模拟预测)下列有关Na的说法正确的是
A.将Na投入一个标准大气压下的开水中,可观察到Na逐渐熔化,说明Na的熔点低于100℃
B.Na与稀盐酸反应过程中,可观察到溶液逐渐变红
C.Na与FeSO4溶液在空气中反应可能生成红褐色沉淀
D.Na在常温下的氧化产物与燃烧时的氧化产物相同
【答案】C
【解析】A.钠与水反应时,放出的热量可使钠熔化,但由于水是热的不良导体,所以熔化的液体钠的温度比水的温度高得多,这只能说明钠的熔点不高,不能说明钠的熔点低于100℃,A错误;
B.钠与盐酸反应生成氯化钠和氢气,有气泡产生,溶液颜色无明显的变化,B错误;
C.钠与硫酸亚铁溶液中的水先反应产生NaOH、H2,反应产生的NaOH再与溶质FeSO4反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠,氢氧化亚铁不稳定,会再被空气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀,所以可能生成红褐色沉淀,C正确;
D.钠常温与氧气反应生成氧化钠,加热时发生燃烧,反应生成过氧化钠,产物与反应条件有关,D错误;
故合理选项是C。
◆题型05 钠的制备、保存及用途
57. 下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是( )
A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
【答案】B
【解析】钠在自然界中只以化合态的形式存在,A项错误;实验室中用镊子取用钠,C项错误;取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,D项错误。
58.(24-25高一上·江苏无锡·期中)下列关于钠的说法中不正确的是
A.金属钠着火时,可以用沙土灭火
B.钠长期放置在空气中,最终将变成碳酸钠粉末
C.实验后剩余的钠粒,需要放回盛有煤油的原试剂瓶中
D.将一小块钠投入硫酸铜溶液时,既能产生气体又会出现白色沉淀
【答案】D
【解析】A.沙土不与钠、过氧化钠等反应,则钠着火时,能用沙土来扑灭,A正确;
B.钠放置于空气中发生银白色(钠)→变暗(生成Na2O)→变白色固体(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→结块(吸收CO2成Na2CO310H2O)→最后变成Na2CO3粉(风化),所以最终生成碳酸钠,B正确;
C.因钠活泼,易与水、氧气反应,如在实验室随意丢弃,可引起火灾,实验时剩余的钠粒可放回原试剂瓶中,C正确;
D.钠与硫酸铜溶液反应生成蓝色沉淀氢氧化铜、氯化钠和氢气,没有白色沉淀产生,D错误;
故选D。
◆题型06 过氧化钠的性质
59. (24-25高一上·江苏·期中)下列说法正确的是
A.常温下钠会与氧气反应生成过氧化钠,故钠应保存在煤油中隔绝空气
B.可通过把氯水滴到pH试纸的方式测定氯水的pH值
C.7.8g中含有阴阳离子的总数为0.3mol
D.将过氧化钠加入酚酞溶液中,最终溶液为无色,说明未生成NaOH
【答案】C
【解析】A.常温下钠会与氧气反应生成氧化钠,故钠应保存在煤油中隔绝空气,A错误;
B.氯水具有漂白性,不能用pH试纸测定氯水的pH值,B错误;
C.7.8g的物质的量为0.1mol,含有0.2molNa+和0.1mol,故含有阴阳离子的总数为0.3mol,C正确;
D.将过氧化钠加入酚酞溶液中,溶液先变红后褪色,变红是因为生成了NaOH,褪色是因为Na2O2的强氧化性漂白,D错误;
故选C。
60. (24-25高一上·江苏南京·期中)以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
B.上述转化中含有分解反应和置换反应
C.反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D.反应⑤中Na2O2只做氧化剂
【答案】B
【解析】A.Na2O2是淡黄色固体,Na2O是白色固体,A错误;
B.反应④为分解反应(碳酸氢钠加热条件下分解产生碳酸钠、水和二氧化碳),反应②为置换反应(钠和水反应生成氢氧化钠和氢气),B正确;
C.Na2CO3可与CO2、H2O反应生成NaHCO3,Na2CO3可与Ca(OH)2反应生成NaOH,C错误;
D.反应⑤的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2中氧元素的化合价为-1,反应后,-1价氧元素一部分变为-2价,一部分变为0价,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,D错误;
故选B。
61. (22-23高一上·江苏南通·阶段检测)下列关于金属钠及其氧化物的叙述正确的是
A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
B.金属钠可保存在煤油中,实验用剩的钠块放回原试剂瓶
C.钠或Na2O2固体久置于空气中最终的产物是NaOH和Na2CO3的混合物
D.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
【答案】B
【解析】A. Na2O与酸反应生成盐和水,是碱性氧化物,而Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气,不是碱性氧化物,故A错误;
B. 金属钠的密度比煤油大而且不和煤油反应,煤油可以隔绝钠与空气中的水和氧气,钠可保存在煤油中,钠易于水和氧气反应,不能随意丢弃,实验用剩的钠块放回原试剂瓶,故B正确;
C.钠或Na2O2固体久置于空气中会与空气中的氧气、水、二氧化碳等发生一系列的反应最终的产物是Na2CO3,故C错误;
D.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,置换反应是单质和化合物生成新的单质和新化合物,Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,不是置换反应,故D错误;
故答案为:B。
62. (24-25高二上·江苏淮安·阶段检测)2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船成功发射。为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般会在飞船内安装盛有Na2O2颗粒的装置。下列关于Na2O2的叙述正确的是
A. Na2O2只能作氧化剂
B. Na2O2是白色粉末
C. Na2O2能与酸反应,是碱性氧化物
D.等质量的Na2O2分别与足量H2O、CO2反应,转移的电子数相同
【答案】D
【解析】A.Na2O2中O元素的化合价为-1价,位于中间价态,故Na2O2既具氧化性,又具还原性,可作氧化剂,也可作还原剂,A项错误;
B.Na2O2是淡黄色粉末,B项错误;
C.能与酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物。而Na2O2能与酸反应,生成盐、水和氧气,故不属于碱性氧化物,C项错误;
D.Na2O2分别与H2O、CO2反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,由反应方程式可知,2mol Na2O2反应时转移的电子数都为2mol,D项正确;
答案选D。
考点五 碳酸钠 碳酸氢钠(重点)
◆题型01 Na2CO3、NaHCO3的性质
63.(2025高二下·江苏·学业考试)下列关于碳酸氢钠固体的说法不正确的是
A.含Na+和 B.受热易分解
C.水溶液呈酸性 D.与盐酸反应产生CO2
【答案】C
【解析】A.碳酸氢钠是离子化合物,含有钠离子和碳酸氢根离子,A正确;
B.碳酸氢钠固体受热易分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳,B正确;
C.碳酸氢钠属于强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,C错误;
D.碳酸氢钠与盐酸反应产生氯化钠、水和CO2,D正确;
故选C。
64.(24-25高一上·江苏泰州·月考)碳酸钠和碳酸氢钠是厨房中常见的物质,下列关于二者的说法正确的是
A.氢氧化钠溶液可除去碳酸氢钠溶液中混有的碳酸钠
B.碳酸钠溶液可使紫色石蕊溶液变红
C.可利用澄清石灰水鉴别二者的溶液
D.可以利用稀盐酸对二者进行鉴别
【答案】D
【解析】A.氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠,会损失碳酸钠且引入更多碳酸钠,无法除去原有碳酸钠,A错误;
B.碳酸钠溶液呈碱性,使紫色石蕊溶液变蓝而非变红,B错误;
C.碳酸钠和碳酸氢钠均与澄清石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙,无法鉴别,C错误;
D.向两种溶液中滴加稀盐酸,稀盐酸与碳酸钠反应先无气泡后产生气体,与碳酸氢钠立即产生气泡,可鉴别,D正确;
故选D。
65.(23-24高一上·江苏南京·期末)下列有关和的说法正确的是
A.相同条件下在水中的溶解度,更大
B.相同物质的量浓度的两种溶液,溶液碱性更强
C.相同条件下分别加热两种固体,的热稳定性更好
D.相同质量的两种固体分别滴入几滴水,二者产生的热效应相同
【答案】C
【解析】A.在饱和Na2CO3溶液中通入过量二氧化碳可析出NaHCO3晶体,可说明相同温度下在水中的溶解度:,故A错误;
B.碳酸钠溶于水形成的溶液碱性更强,取相同物质的量浓度的两种溶液,分别滴入酚酞,相同温度下溶液颜色较深的是溶液,碱性更强的是Na2CO3,故B错误;
C.相同条件下,NaHCO3受热分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,而Na2CO3在加热时不分解,说明的热稳定性更好,故C正确;
D.相同质量的两种固体分别滴入几滴水,碳酸钠溶于水会既有吸热也有放热,但放热更明显,试管底部微热,而碳酸氢钠溶于水吸热,因此二者产生的热效应不相同,故D错误;
故答案选C。
◆题型02 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
66. (25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如下几种实验方法。下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率快的是Na2CO3
B.当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C.加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是Na2CO3
D.装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,故无法鉴别
【答案】D
【解析】A.Na2CO3与盐酸反应分步进行,第一步发生反应:+H+=,不产生气体;第二步发生反应:+H+=CO2↑+H2O,产生CO2气体。而NaHCO3与盐酸直接发生反应:+H+=CO2↑+H2O,产生CO2气体,故反应产生气体速率更快的是NaHCO3,A错误;
B.当两种固体质量是1 g时,它们的物质的量分别是n(Na2CO3)=,n(NaHCO3)=,,当稀盐酸足量时,由碳元素守恒可知,NaHCO3反应生成CO2更多,气球体积更大,体积较小的是Na2CO3,B错误;
C.NaHCO3不稳定,受热发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,产生的CO2能够使石灰水变浑浊;Na2CO3稳定,受热不分解,故能够使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3,C错误;
D.Na2CO3能够与石灰水发生反应:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,生成CaCO3沉淀;NaHCO3也能够与石灰水发生反应:NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O+NaOH或者发生反应:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O+Na2CO3,也生成CaCO3沉淀,可见Na2CO3、NaHCO3两者均能反应产生白色浑浊,因此无法鉴别,D正确;
故合理选项是D。
67.(23-24高一下·江苏无锡·月考)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中,正确的是
A.相同条件下,比的溶解度小
B.不能用澄清石灰水鉴别和溶液
C.向等质量的和固体中分别加入足量的盐酸,两者产生的一样多
D.除去溶液中的溶液,可采用加热的方法
【答案】B
【解析】A.饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳,生成碳酸氢钠,相同条件下,Na2CO3比NaHCO3的溶解度大,故A错误;
B.澄清石灰水与Na2CO3和NaHCO3溶液反应均会生成白色沉淀CaCO3,现象相同,无法鉴别,故B正确;
C.等质量的Na2CO3和NaHCO3固体,碳酸氢钠的物质的量多,依据碳原子守恒,NaHCO3产生的CO2多,故C错误;
D.加热无法直接去除Na2CO3溶液中的NaHCO3,NaHCO3需在固体状态下才能分解为Na2CO3,故D错误;
故选B。
◆题型03 Na2CO3、NaHCO3的相互转化
68.(25-26高一上·江苏无锡·开学考试)某碳酸钠固体样品中,可能含有固体氯化钠、碳酸钙、硫酸铜中的一种或几种杂质。为探究其成分组成,现取10.6g该固体样品,向其中加入100g一定质量分数的稀盐酸,固体样品全部溶解,得到无色溶液,同时生成mg气体。下列说法错误的是
A.该固体样品中一定没有硫酸铜
B.若,则该固体样品可能是混合物
C.若,则该固体样品中一定含有氯化钠
D.若,则该固体样品中可能含有碳酸钙
【答案】D
【解析】A.硫酸铜溶液呈蓝色,而反应后得到无色溶液,说明样品中不含硫酸铜,A正确;
B.若m=4.4g,纯碳酸钠10.6g恰好生成4.4g CO2。若样品为碳酸钠、碳酸钙和氯化钠的混合物,因为等质量的碳酸钙比碳酸钠生成的二氧化碳多,而氯化钠不反应,所以可以通过调整三者的比例,使10.6g混合物恰好生成4.4g二氧化碳,B正确;
C.若m<4.4g,说明杂质生成的CO2比同质量碳酸钠少或不生成。碳酸钙生成的CO2比同质量碳酸钠多,因此杂质中必须含有氯化钠(可能同时含碳酸钙和氯化钠,但必须有氯化钠),C正确;
D.等质量的碳酸钙与稀盐酸反应产生二氧化碳的质量比碳酸钠多,若m>4.4,说明等质量的杂质与稀盐酸反应产生二氧化碳的能力比碳酸钠强,所以该固体样品中一定含有碳酸钙,而不是可能含有,D错误;
答案选D。
69. (24-25高一上·江苏徐州·期中)室温下,通过下列实验探究一定浓度Na2CO3溶液的性质。
实验1:将一块沾有油污的铜片浸入Na2CO3溶液,静置2分钟,用镊子将铜片从溶液中取出,用水冲洗,可清除铜片表面的油污;
实验2:向Na2CO3溶液中滴几滴酚酞,溶液显红色,再继续缓慢滴加几滴稀盐酸,溶液红色变浅,无气体产生;
实验3:向Na2CO3溶液中通入过量的CO2,无明显现象;
实验4:向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是
A.由实验1可知Na2CO3溶液呈碱性
B.实验2中溶液红色变浅的原因是:CO+2H+=H2O+CO2↑
C.由实验3可以推测Na2CO3与CO2没有发生反应
D.实验4中发生反应的离子方程式为:CO+Ba2+=BaCO3↓
【答案】A
【解析】A.油脂可在碱性环境中发生水解,由实验1的现象,可知Na2CO3溶液呈碱性,A项正确;
B.由实验现象:溶液红色变浅,无气体产生,可知,生成了碱性弱于Na2CO3的物质,说明加入了少量盐酸发生的反应为CO+H+=HCO,B项错误;
C.向Na2CO3溶液中通入过量的CO2,生成NaHCO3,该实验无明显现象,并不能说明二者没有发生反应,C项错误;
D.实验3所得溶液为NaHCO3溶液,向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。反应的离子方程式为:2HCO+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO+2H2O,D项错误;
答案选A。
◆题型04 侯氏制碱法
70.(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备,部分实验装置如下图。下列说法正确的是
A.实验过程中向启普发生器中添加液体时,可以取下I处胶塞加入
B.试剂最好是饱和食盐水,目的是吸收气体中混有的
C.开始实验时,应先打开活塞II,再打开活塞III
D.反应结束后,试剂换为冰水,可以促进晶体的析出
【答案】D
【分析】试剂a为盐酸,试剂b为碳酸钙,用于制取二氧化碳,试剂c为饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中的HCl;然后将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中,反应生成碳酸氢钠,过量的氨气用水或硫酸溶液吸收,且要防止倒吸,据此分析解答。
【解析】A.启普发生器添加液体应通过球形漏斗(试剂a处)加入,A错误;
B.CO2中混有的HCl应使用饱和NaHCO3溶液吸收(HCl与NaHCO3反应生成CO2,不减少CO2),B错误;
C.侯氏制碱法需先通入NH3使溶液呈碱性,再通入CO2,应先打开活塞III,再打开活塞II,C错误;
D.NaHCO3溶解度随温度降低而减小,换为冰水可降低其溶解度,促进晶体析出,D正确;
答案选D。
71.(23-24高三上·江苏南京·阶段检测)侯氏制碱法又称联合制碱法,是由我国化学家侯德榜发明。侯氏制碱法的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.气体Y是CO2
B.“吸收II”时反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
C.向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液时反应的离子方程式为2+2OH-+Ca2+=CaCO3↓++2H2O
D.向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出NH4Cl固体
【答案】C
【分析】饱和NaCl溶液中先通入NH3,此时溶液呈碱性,随后通入CO2,此时NaCl、NH3、CO2反应生成NaHCO3和NH4Cl,该条件下碳酸氢钠在水中的溶解度较小,结晶析出,过滤得到碳酸氢钠固体,煅烧碳酸氢钠得到碳酸钠,滤液中含有氯化铵,氯化铵经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到NH4Cl固体。
【解析】A.根据分析可知,Y为CO2,A 正确;
B.吸收Ⅱ时,NaCl溶液、NH3、CO2反应生成NaHCO3和NH4Cl,NaHCO3此条件下在水中溶解度较小,结晶析出,化学方程式正确,B正确;
C.小苏打溶液中滴加过量的氢氧化钙溶液,反应的离子方程式为+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O,C错误;
D.滤液为NH4Cl溶液,加入NaCl、通入NH3,增大了c(Cl-)、c(),都有利于NH4Cl结晶析出,故可析出NH4Cl固体,D正确;
故答案选C。
72.(23-24高一上·江苏盐城·期末)实验室模拟并改进侯氏制碱法制备的实验流程如下图
下列说法错误的是
A.实验室制备的可用饱和溶液洗气
B.生成的总反应的离子方程式为
C.流程中可循环使用的试剂仅为
D.母液中含有较多,可作肥料
【答案】C
【分析】浓氨水中加氯化钠粉末,制取饱和氨盐水,往其中通入二氧化碳气体,反应后过滤得碳酸氢钠晶体和母液,碳酸氢钠分解得碳酸钠,母液中加氯化钠粉末,得食盐水和氯化铵。
【解析】A.除去CO2中混有的少量HCl气体,由于HCl与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳,洗气可除去HCl,故A正确;
B.根据侯氏制碱法的原理,总反应的离子方程式为,故B正确;
C.热分解制得,同时生成的可循环使用,食盐水中含,也可以进行循环使用,故C错误;
D.能溶于水,因此母液中含有较多,加入粉末时也可能会有析出,导致产品不纯,NH4Cl可用作氮肥,故D正确;
故答案选C。
73.(24-25高一上·江苏扬州·阶段检测)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法,其工艺流程图如下:
(1)循环使用的气态物质是 ,主要目的是 。
(2)“过滤”前发生反应的化学方程式为 。
(3)溶解度曲线图中碳酸氢钠的溶解度在60°C后无数据的原因可能是 。
(4)为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,可采用的操作为:取反应后的混合溶液, , ,过滤,洗涤并干燥固体。
【答案】(1) 二氧化碳 降低成本,提高原料使用率
(2)NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
(3)60°C时溶液中的碳酸氢钠受热分解
(4) 蒸发浓缩 冷却结晶
【分析】向精制饱和食盐水中先通入足量氨气,使溶液显碱性,然后通入足量CO2气体,发生反应:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,析出NaHCO3晶体,将晶体过滤处理,然后煅烧NaHCO3分解产生Na2CO3,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,分解产生的CO2再用于制取NaHCO3,分离NaHCO3的母液中加入NaCl晶体,可析出NH4Cl固体,用于作化肥或金属加工的除锈剂等,据此分析;
【解析】(1)在上述工艺流程中可以循环利用的物质有二氧化碳;其主要目的是降低成本,提高原料使用率;
(2)根据分析可知,过滤前发生反应的方程式为:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)碳酸氢钠受热易分解,图中碳酸氢钠的溶解度在60°C后无数据的原因可能是:60°C时溶液中的碳酸氢钠受热分解;
(4)根据图示可知:NH4Cl的溶解度受温度的影响变化较大,而NaCl的溶解度受温度的影响变化不大,所以为使NH4Cl沉淀充分并分离出来,可采取的操作是蒸发浓缩、冷却结晶;
◆题型05 混合物中Na2CO3质量分数的计算
74. 下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是
A.取ag混合物充分加热,质量减少bg
B.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体
C.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液
D.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加bg
【答案】C
【解析】A.只有碳酸氢钠加热分解,由差量法可计算碳酸氢钠的质量,然后再计算碳酸钠的质量分数,能够测出混合物中碳酸钠的质量分数,A不符合题意;
B.加热后bg固体为氯化钠的质量,设碳酸钠的物质的量为x、碳酸氢钠的物质的量为y,则106x+84y=a,2x+y=,解方程计算出a、b,然后可计算出混合物中碳酸钠的质量分数,B不符合题意;
C.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液,由于没有沉淀或气体产生,无法求出与Na2CO3、NaHCO3相关的微粒的质量或物质的量,无法求出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数,C符合题意;
D.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加bg,即两种盐与硫酸反应生成CO2的质量为bg,设混合物中碳酸氢钠的质量为x,碳酸氢钠的物质的量为y,由题意可建立如下方程:84x+106y=a,44x+44y=b,解联立方程可得碳酸钠的物质的量,由此可计算混合物中碳酸钠的质量分数,D不符合题意;
75.(25-26高一上·江苏苏州·开学考试)已知:Ca(HCO3)2比CaCO3受热易分解,。现将18.1g的Ca(HCO3)2、CaCO3固体混合物加热一段时间后剩余12.8g固体。继续加热至固体质量不再改变,剩余8.4g固体,将此时生成的气体全部通入足量澄清石灰水中,产生10.0g沉淀。下列说法正确的是
A.12.8g固体为3种固体的混合物
B.原固体在加热过程中共生成3.1gH2O
C.原混合物中Ca(HCO3)2与CaCO3的质量比为81:100
D.另取18.1g原混合物与足量盐酸充分反应可获得22.2 gCaCl2
【答案】C
【分析】加热至固体质量不再改变,剩余8.4g固体为CaO,则。根据钙元素守恒,设原混合物中和的物质的量分别为和,可列方程组:,解得,。所以原混合物中,,据此分析。
【解析】A.根据分析可知,若Ca(HCO3)2完全反应生成CaCO3,则,第一次加热质量小于15g,故全部生成CaCO3后,CaCO3又发生了部分解,为2种固体,A错误;
B.Ca(HCO3)2分解生成CaCO3、H2O和CO2,,,B错误;
C.根据分析,原混合物中Ca(HCO3)2与CaCO3的质量比为81:100,C正确;
D.另取18.1g原混合物与足量盐酸充分反应可获得0.15molCaCl2,质量为,D错误;
故选C。
◆题型06 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
76.(24-25高一上·江苏南通·期中)某种天然碱的化学式为,取一定质量该天然碱溶于水,逐滴加入稀盐酸,溶液中的的物质的量与加入的物质的量关系如图所示。下列说法不正确的是
A.
B.P点处溶液中
C.若Q点时溶液体积为5L,溶液中的浓度为
D.将该天然碱溶液和一定量盐酸混合,发生反应的离子方程式不可能是:
【答案】D
【分析】根据图像可知,加入盐酸,的物质的量先增大,说明段发生反应:;继续加入盐酸,的物质的量减小,说明段发生反应:。
【解析】A.段发生反应:,消耗盐酸1mol,说明含,同时生成,段发生反应:,消耗盐酸3mol,消耗,其中为MN段反应生成,说明原本含,则,A正确;
B.根据A选项计算可知,样品中物质的量为2mol,当加入盐酸为1mol时,物质的量为3mol,同时生成氯化钠1mol,当加入盐酸为2mol时,物质的量为2mol,生成的氯化钠共2mol,即P点处溶液中,B正确;
C.根据选项B分析可知,溶液中钠离子总量为4mol,则当溶液体积为5L时,溶液中浓度为,C正确;
D.天然碱含 Na2CO3与NaHCO3物质的量之比1:2, Na2CO3比NaHCO3 物质的量大,且Na2CO3更容易与盐酸反应生成NaHCO3,盐酸不足时,Na2CO3反应完全后,剩余的盐酸消耗的NaHCO3的物质的量有可能和碳酸钠一样多,此时离子方程式为:,D错误;
答案选D。
77. (25-26高一上·江苏徐州·开学考试)将碳酸钠溶液置于密闭容器中,并向其中逐滴加入盐酸,得到如图所示的曲线合并图(左纵坐标为CO2的体积分数,右纵坐标为溶液的pH),下列说法正确
A.反映二氧化碳含量变化的曲线是a
B.当滴入盐酸60mL时,溶液中的溶质只含NaCl
C.当溶液pH为8时,溶液中开始有大量CO2生成
D.当溶液的pH由8变为4时,溶液中Na+质量减少
【答案】C
【分析】碳酸钠()溶液与盐酸()反应分两步进行:第一步反应:,此阶段加入盐酸,没有产生,溶液中因生成,碱性逐渐变弱,pH缓慢下降,对应曲线中盐酸体积0-40mL,体积分数基本为0,pH降低;第二步反应:,当第一步反应完全后,继续加盐酸,开始产生,随着反应进行,体积分数逐渐增大,溶液中不断消耗,酸性逐渐增强,pH下降,对应曲线中盐酸体积40mL之后。
【解析】A.碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳含量逐渐增加,则反映二氧化碳含量变化的曲线是b,故A错误;
B.加入盐酸体积40mL前几乎无气泡产生,发生的反应是盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠。加入盐酸40mL到80mL发生的是碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则当滴入盐酸60mL时,碳酸钠全部转化为碳酸氢钠,碳酸氢钠还有剩余未被盐酸消耗完,所以溶液中所含盐类溶质主要为NaCl和NaHCO3,故B错误;
C.从图像可知,开始二氧化碳的体积几乎不增长。但加入40mL盐酸,对应pH=8后,二氧化碳的体积分数快速增大,故C正确;
D.反应过程钠离子始终存在于溶液中,且滴入的盐酸不提供钠离子,所以实验过程中溶液中钠离子数目不变,钠离子质量不变,故D错误;
故选C。
◆题型07 Na2CO3、NaHCO3相关实验综合
78.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)小组探究和与碱的反应,实验过程及结果如下。
实验装置
试剂X
实验结果
I
Ⅱ
Ⅲ
①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀
②烧杯中溶液pH变化如下
蒸馏水
溶液
溶液
已知:pH越大,越大,溶液碱性越强。
下列说法不正确的是
A.I是空白实验,排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响
B.Ⅱ和I的pH曲线基本重合,说明与不反应,Ⅱ中发生反应:
C.Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明与反应,Ⅲ中初期发生反应:
D.Ⅲ中石灰水恰好完全反应时,溶液呈中性
【答案】D
【分析】由题意信息可知,Ⅰ是空白实验,Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应;Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水;石灰水恰好完全反应时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水。
【解析】A.由分析可知,Ⅰ是空白实验,设计实验的目的是排除因体积变化对Ⅱ和Ⅲ溶液pH的影响,A正确;
B.由分析可知,Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应,反应的离子方程式为,B正确;
C.由分析可知,Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为,C正确;
D.由分析可知,石灰水恰好完全反应时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,D错误;
故选:D。
79.(24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)过氧化氢是一种绿色氧化剂。为了方便贮存、运输,工业上将其转化为过碳酸钠()。
Ⅰ.我国近代化学工业的奠基人侯德榜先生,设计出“侯氏制碱法”,工艺流程如下:
(1)“侯氏制碱法”工艺中先氨化后碳酸化的顺序不能颠倒的原因是 。
(2)碳酸化过程中发生的反应方程式为 。
(3)蒸馏水洗涤“过滤”后所得的固体,证明固体洗涤干净的实验操作为 。
Ⅱ.过碳酸钠()是一种易溶于水,受热易分解的强氧化剂、消毒剂。实验步骤如下:
ⅰ.称取一定量无水碳酸钠于烧杯中,加水溶解,将溶液转移到三颈烧瓶内,加入稳定剂搅拌混匀。
ⅱ.控制温度为25℃(常温),边搅拌边向三颈烧瓶中缓慢滴加30%的溶液。
ⅲ.再向三颈烧瓶中加入一定量的无水乙醇,反应一段时间。
ⅳ.静置、真空抽滤、干燥得粗产品,冷却称重。
已知:三颈烧瓶中发生的反应为,该反应为放热反应;
(4)实验过程中产生的气体副产物是 (填化学式)。
(5)步骤ⅱ中,可采取的控温措施是 。滴加溶液速度不能太快,原因是 。
(6)步骤ⅲ中,加入乙醇的目的是 。
【答案】(1)CO2溶解度较氨气小,先通氨气溶液呈碱性,更容易吸收二氧化碳
(2)CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(3)取少量最后一次洗涤滤液于试管中滴入适量稀酸化,再滴入少量溶液,若溶液不变浑浊,则固体已洗涤干净
(4)O2
(5) 冰水浴 该反应为放热反应,加入H2O2溶液的速度过快会导致大量放热,造成过氧化氢的分解
(6)降低2Na2CO3·3H2O2的溶解度,使得2Na2CO3·3H2O2结晶析出
【分析】Ⅰ.侯氏制碱法流程中,往饱和食盐水通入氨气,溶液呈碱性,再通入CO2,发生反应:CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,通过过滤的方法将溶解度更小的碳酸氢钠晶体分离出,再加热固体得到碳酸钠,煅烧固体中产生的二氧化碳可参与循环。
Ⅱ.该实验的目的是用饱和碳酸钠溶液和过氧化氢溶液反应制备过碳酸钠,由于为放热反应,为防止过氧化氢分解,把双氧水溶液盛放在恒压滴液漏斗中;控制H2O2溶液的滴加速度和采用冰水浴。产物过碳酸钠易溶于水,应降低过碳酸钠在溶液中的溶解度,使产物顺利析出。
【解析】(1)“侯氏制碱法”工艺中先氨化后碳酸化的顺序不能颠倒的原因是:CO2溶解度较氨气小,先通氨气溶液呈碱性,更容易吸收二氧化碳。
(2)碳酸化过程中发生的反应方程式为CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
(3)用蒸馏水洗涤“反应”后所得的碳酸氢钠固体,固体表面的杂质可能为氯化铵,若洗涤液中不含氯离子,则说明沉淀洗涤干净,证明固体洗涤干净的实验操作为:取少量最后一次洗涤滤液于试管中滴入适量稀酸化,再滴入少量溶液,若溶液不变浑浊,则固体已洗涤干净。
(4)实验过程中H2O2会分解产生H2O和O2,故产生气体副产物的化学式为O2。
(5)步骤ⅱ中,可采取的控温措施是冰水浴;制备过碳酸钠的反应为放热反应,若滴加过氧化氢溶液的速度太快,会造成过氧化氢和过碳酸钠分解,故滴加过氧化氢溶液的速度不能太快。
(6)步骤ⅲ中,过碳酸钠易溶于水,加入乙醇的目的是降低2Na2CO3·3H2O2的溶解度,使得2Na2CO3·3H2O2结晶析出。
80. (25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图:
回答下列问题:
(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是 (按气流方向,用小写字母表示)。
(2)B中使用雾化装置的优点是 。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。
(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液;
①对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,通过Na2O2时发生反应的化学方程式为 ,Na2O2增重0.14 g,则固体NaHCO3的质量为 g。
②向滤液中加入NaCl粉末,存在过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为 、洗涤、干燥。
【答案】(1)afebchg
(2)使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率
(3)
(4) 0.84 蒸发浓缩、冷却结晶 过滤
【分析】根据工艺流程可知,浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后,再通入二氧化碳气体,发生反应:,得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水,从而制备得到纯碱;另一方面得到的母液主要溶质为,再从加入氯化钠粉末,可以获得固体。
【解析】(1)A装置用于制备CO2气体,制得的CO2气体中混有HCl气体,可用饱和NaHCO3溶液除去,CO2气体通入盛有饱和氨盐水装置中生成NaHCO3,最后过量的CO2用NaOH溶液吸收,所以装置的接口连接顺序为afebchg;
(2)B中使用雾化装置,可以使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率;
(3)根据分析,生成 的总反应的化学方程式为;
(4)对固体充分加热,发生反应:,产生的气体先通过足量浓硫酸吸收水蒸气,再通过足量与CO2发生反应:,增重0.14 g,则根据差量法计算可得,则固体的质量为;据图可知:的溶解度受温度影响较大,而NaCl的溶解度受温度的影响变化不大,所以可以通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥获得NH4Cl晶体。
◆题型08 钠及其化合物的转化
81.(24-25高一上·江苏无锡·期中)在给定条件下,下列物质间转化能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.氧化钠和水反应生成氢氧化钠,在给定条件下物质间转化能实现,故A正确;
B.铁和氯气在加热条件下反应生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,在给定条件下物质间转化不能实现,故B错误;
C.钠和氧气在点燃条件下生成过氧化钠,常温下反应生成氧化钠,在给定条件下物质间转化不能实现,故C错误;
D.次氯酸光照分解生成氯化氢和氧气,不能生成氯气,在给定条件下物质间转化不能实现,故D错误;
故选:A。
82.(24-25高一上·江苏宿迁·阶段检测)价类二维图是学习元素化合物性质的有效手段,部分含Na物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在a→c→d转化 B.d与e可发生反应
C.b一定属于碱性氧化物 D.不能与H2O反应的只有d
【答案】C
【分析】结合图示,a、b、c、d、e对应物质分别为钠、氧化钠(过氧化钠)、NaH、氢氧化钠、氯化钠(或其他钠盐)
【解析】A.钠在一定条件下转化为NaH,NaH于水反应生成氢气和氢氧化钠,A合理;
B.氢氧化钠可以与盐碳酸氢钠反应,生成碳酸钠和水,B合理;
C.b可以是氧化钠或过氧化钠,过氧化钠不属于碱性氧化物,C不合理;
D.钠、氧化钠(过氧化钠)、NaH与水反应生成氢氧化钠,有些钠盐能与水发生水解反应,只有氢氧化钠不能与水反应,D合理;
答案选C。
83.(24-25高一上·江苏·期中)下图为钠和氯的价类二维图,据图完成下列问题:
(1)NaH中的氢为 价,从H元素的价态分析,NaH常用作 (填“氧化剂”或“还原剂”),NaH可与水反应生成氢气,该反应中氧化产物和还原产物的质量比为 。
(2)钠通常保存在 中,其对应的碱为B,写出B的水溶液与反应生成D的离子方程式 。
(3)C是高氯酸钠,受热分解可产生和非含氧酸盐,则高氯酸钠热分解的化学方程为 。
(4)可与水反应生成,生成E也是发生类似的反应,写出与B在水中生成的离子反应方程式: 。
【答案】(1) -1 还原剂 1:1
(2) 煤油或石蜡
(3)
(4)
【分析】根据价类二维图:A是ClO2、B为NaOH、C为、D为NaClO、E为HClO3。
【解析】(1)Na为+1价,NaH中的氢为-1价,为最低价,具有强还原性,可与水反应生成氢气,NaH+H2O=H2↑+NaOH该反应中氧化产物和还原产物均为氢气,质量比为1∶1;
(2)钠通常保存在煤油中,B为NaOH属于碱,其水溶液与反应生成D为NaClO的离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O;
(3)C是高氯酸钠,受热分解可产生和非含氧酸盐,则高氯酸钠热分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为2NaClO42NaCl+4O2↑;
(4)可与水反应生成,生成E也是发生类似的反应,与NaOH在水中生成的离子反应方程式+2OH-=2+H2O。
考点六 离子反应(重点)
◆题型01 强电解质与弱电解质的判断
84.下列关于强、弱电解质的叙述正确的是( )
A.强电解质在溶液中完全电离,弱电解质在溶液中不电离
B.强酸和强碱一定是强电解质,在稀溶液中都能完全电离
C.强电解质溶液的导电能力一定很强,弱电解质溶液的导电能力一定很弱
D.难溶性化合物一定都不是强电解质
【答案】B
【解析】强电解质在水溶液中完全电离,弱电解质在水溶液中部分电离,A不正确。比较不同电解质溶液导电能力的强弱应在相同条件下进行,如不限制条件,强电解质的稀溶液的导电能力可能不如弱电解质的浓溶液的导电能力强,C不正确。电解质的强弱与其溶解性无关,D不正确。
85.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11
(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
【答案】C
【解析】铁既不是电解质,也不是非电解质,A错误;NH3是非电解质,BaSO4是强电解质,B错误;碳酸钙是盐,为强电解质,磷酸是中强酸,是弱电解质,乙醇是非电解质,C正确;Fe(OH)3和H2O都是弱电解质,D错误。
◆题型02 电解质溶液的导电性和导电能力
86.(23-24高一上·江苏南京·阶段检测)向一定体积的溶液中逐滴加入稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.XY段溶液中的离子方程式为
B.a处溶液的导电能力约为0,所以是非电解质
C.实验时用NaOH代替也能得到该曲线
D.YZ段溶液的导电能力不断增大,主要是由于硫酸电离出的离子导电
【答案】D
【分析】氢氧化钡电离出钡离子和氢氧根离子,向溶液中滴加硫酸,钡离子、氢氧根不断消耗生成硫酸钡和水,离子浓度减小,导电能力减弱至0,继续滴加硫酸,硫酸电离出氢离子和硫酸根离子,导电性又逐渐增强。
【解析】A. XY段是氢氧化钡和硫酸反应生成硫酸钡和水,溶液中的离子方程式为,故A错误;
B. a处溶液的导电能力约为0,主要是硫酸钡难溶于水,是电解质,故B错误;
C. 实验时用NaOH代替不能得到该曲线,反应时相当于将溶液中的氢氧根离子换成了硫酸根离子,硫酸钠是强电解质,故C错误;
D. YZ段溶液的导电能力不断增大,主要是由于硫酸电离出的离子导电,故D正确;
故选D。
87.(22-23高一上·江苏盐城·阶段检测)下列各实验过程中,溶液的导电能力变化如图的是
A.NH4Cl溶液中加入NaOH固体至恰好反应
B.澄清石灰水中通入CO2至过量
C.醋酸溶液中滴入氨水至过量
D.Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量
【答案】A
【解析】A.氯化铵溶液和氢氧化钠反应生成氯化钠,过程当中溶液离子浓度变化很小,溶液的导电能力变化不大,A正确;
B.氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,溶液中离子浓度减小,导电能力下降,B错误;
C.醋酸和氨水反应生成醋酸氨和水,反应过程中离子浓度增加,导电能力明显增强,C错误;
D.氢氧化钡和硫酸反应生成硫酸钡和水,反应过程中离子浓度减少,导电能力下降,D错误;
故选A。
88.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)现有①液态氯化氢 ②乙醇 ③液氨 ④纯碱 ⑤熔融的硫酸氢钠 ⑥钠 ⑦二氧化碳 ⑧氯化铁溶液 ⑨溶液等物质,回答下列问题。
Ⅰ、
(1)能导电的是 (填序号,下同),属于电解质的是 ,属于非电解质的是 。
Ⅱ、
(2)写出钠和水反应的离子方程式: 。
(3)下列关于钠的叙述,正确的是___________。
A.钠是银白色金属,熔点低,密度比煤油小
B.钠与氧气反应时,产物是由的用量决定的
C.加热时,金属钠剧烈燃烧,生成淡黄色固体
D.金属钠着火可用水或干燥的沙土灭火
(4)现用金属钠和空气制备纯度较高的,可利用的装置如图所示。回答下列问题:[已知易与空气中的、反应]
①装置Ⅳ中盛放的试剂是 ,其作用是 。
②若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为 (按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)。
③装置Ⅱ的作用是 。
Ⅲ、
(5)向一定体积的溶液中逐滴加入稀盐酸,如图所示:
AB段发生的反应的离子方程式为 。
(6)下列过程的导电能力随加入的物质变化图像与该图像类似的是 (填序号)。
①向一定体积的溶液中持续滴加盐酸
②向一定体积的饱和石灰水中不断通入
③向一定体积的溶液中持续滴加KOH溶液
【答案】(1) ⑤⑥⑧⑨ ①④⑤ ②③⑦
(2)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(3)AC
(4) NaOH溶液 吸收空气中CO2 Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ 避免空气中CO2、H2O进入装置Ⅰ
(5)H++OH-=H2O
(6)①③
【解析】(1)能导电的物质有石墨、金属单质、电解质的水溶液或熔融状态,因此所给物质中,能导电的是⑤⑥⑧⑨;电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,一般包括酸、碱、多数盐、多数金属氧化物、水,因此所给物质中属于电解质的是①④⑤;非电解质是在水溶液或熔融状态下都不能导电的化合物,因此所给物质中属于非电解质的是②③⑦;
(2)金属钠是活泼的金属,能与水反应2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(3)A.钠是银白色金属,熔点低,密度比煤油小,故A正确;
B.钠与氧气反应,条件不同,产物不同,常温下,得到Na2O,加热或点燃条件下,得到Na2O2,与氧气的用量无关,故B错误;
C.加热条件下,金属钠与氧气剧烈反应,生成淡黄色Na2O2,故C正确;
D.金属钠能与水反应生成可燃性气体氢气,不能用水灭火,应用干燥的沙土灭火,故D 错误;
答案为AC;
(4)空气中含有CO2、H2O,过氧化钠能与CO2、H2O反应,需要除去装置中的空气,仪器连接顺序是Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ,
①装置Ⅳ的作用是吸收空气中CO2,应盛放NaOH溶液;
②根据上述分析,仪器连接顺序是Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ;
③装置Ⅱ的作用是避免空气中CO2、H2O进入装置Ⅰ;
(5)AB段发生的反应Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O,其离子方程式为H++OH-=H2O;
(6)①向一定体积的AgNO3溶液中滴加盐酸,先发生AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,溶液体积增大,离子浓度减小,导电能力减弱,盐酸过量时,离子浓度增大,溶液导电能力增强,与图像相符,故①符合题意;
②向饱和石灰水中不断通入CO2,发生Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,离子浓度几乎为0,导电能力几乎为0,继续通入CO2,发生CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,离子浓度增大,导电能力增强,与图像不符,故②不符合题意;
③向一定体积MgSO4溶液中滴加KOH溶液,发生MgSO4+2KOH=Mg(OH)2+K2SO4,溶液体积增大,导电能力减小,继续通入KOH溶液,离子浓度增大,导电能力增强,与图像相符,故③符合题意;
答案为①③。
◆题型03 离子反应的概念
89.(23-24高一上·江苏泰州·阶段检测)下列各组物质间的反应,可用离子方程式表示的是
A.氯化铁与氢氧化钾溶液反应 B.氢氧化铁与盐酸反应
C.硫酸铁与氨水反应 D.硫酸铁与氢氧化钡溶液反应
【答案】A
【解析】A.氯化铁与氢氧化钾溶液反应可用离子方程式表示,A正确;
B.氢氧化铁与盐酸反应的离子方程式为,B错误;
C.硫酸铁与氨水反应的离子方程式为,C错误;
D.硫酸铁与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为,D错误;
故选A。
90.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是
A.氢氧化钡溶液和盐酸的反应 B.碳酸钠溶液和氯化钙溶液的反应
C.氢气和氧化铜反应生成铜和水 D.铁和硫酸铜溶液的反应
【答案】C
【解析】A.氢氧化钡溶液和盐酸的反应生成水和氯化钡,实质是氢离子和氢氧根的反应,属于离子反应,A不选;
B.碳酸钠溶液和氯化钙溶液的反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,实质是碳酸根和钙离子的反应,属于离子反应,B不选;
C.氢气和氧化铜反应生成铜和水,没有离子参与反应,不属于离子反应,C选;
D.铁和硫酸铜溶液的反应生成铜和硫酸亚铁,实质是铜离子和铁的反应,属于离子反应,D不选;
故选C。
◆题型04 离子方程式的书写及正误判断
91.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)下列离子方程式正确的是
A.钠与溶液反应:
B.氯化铝溶液与氨水反应:
C.氢氧化镁与稀硫酸反应:
D.将少量澄清石灰水滴入溶液中,反应的离子方程式为
【答案】D
【解析】A.金属钠先与硫酸铜溶液中的水发生反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,生成的NaOH再与硫酸铜反应2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,故A错误;
B.NH3·H2O为弱碱,不能拆成离子,正确的是Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH,故B错误;
C.氢氧化镁难溶于水,不能拆成离子,正确的是Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,故C错误;
D.Ca(OH)2少量,与NaHCO3溶液反应离子方程式为Ca2++2OH-+2HCO=CaCO3↓+CO+2H2O,故D正确;
答案为D。
92.(23-24高一上·江苏·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.小苏打溶液与稀盐酸反应:
B.金属钠与水反应:
C.氢氧化铜与醋酸溶液反应:
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:
【答案】A
【解析】A.小苏打溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故离子方程式为:,故A正确;
B.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,故离子方程式为:,故B错误;
C.氢氧化铜为难溶物,不能拆开写,醋酸为弱酸,不能拆开写,故离子方程式为,故C错误;
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡和水,故离子方程式为:,故D错误;
故选A。
◆题型05 离子共存
93.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)下列溶液中能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【解析】A.Ag+与Cl-会生成AgCl沉淀,不能大量共存,A错误;
B.K+、、Cl-、Na+均为可溶性离子,且无相互反应,B正确;
C.H+与反应生成CO2和H2O,Mg2+与可能生成MgCO3沉淀,C错误;
D.OH-与Fe2+生成Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,D错误;
答案选B。
94.(23-24高二上·江苏南京·阶段检测)下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是
A.使酚酞溶液变红的溶液中:Na+、Cl﹣、SO、Fe3+
B.碳酸氢钠溶液中:K+、SO、Cl﹣、H+
C.加入铝粉有氢气产生的溶液中:K+、Na+、CO、SO
D.澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br﹣、Cl﹣
【答案】D
【解析】A.使酚酞溶液变红的溶液呈碱性,Fe3+在碱性溶液中不能大量存在,故A错误;
B.在碳酸氢钠溶液中,碳酸氢根与H+会发生反应生成二氧化碳,不能大量共存,故B错误;
C.加入铝粉有氢气产生的溶液可能呈酸性或碱性,在酸性溶液中与H+会发生反应生成二氧化碳,不能大量存在,故C错误;
D.在澄清透明的溶液中,Fe3+、Mg2+、Br﹣、Cl﹣都不发生反应,能大量存在,故D正确;
故答案选D。
◆题型06 离子推断
95.(23-24高一上·江苏徐州·期中)一定量某固体可能含有 中的几种离子,为测定该固体的组成,先将其分成两等份,再依次进行如下实验:
①将一份溶于水,得到无色透明溶液,加入足量溶液,得到白色沉淀;
②在白色沉淀中加入过量的稀盐酸充分反应,过滤,得到剩余沉淀;
③在实验②的滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成;
④将另一份固体与过量 固体混合后充分加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 (标准状况下测定)。
下列关于原固体组成的推断正确的是
A.一定含有的离子只有、、
B.一定不含的离子只有
C.一定含有,且原固体中
D.一定含有,且原固体中至少有
【答案】D
【解析】①无色透明,说明溶液中没有Cu2+,加入足量溶液得到白色沉淀,说明可能含有,原溶液中没有钙离子;
②在白色沉淀中加入过量的稀盐酸充分反应,过滤,得到剩余沉淀为,减少的部分为,且硫酸钡为4.66g,碳酸钡为6.63g-4.66g=1.97g,通过计算可得,;
③中现象说明有存在,但不能说明是原溶液中的,因为加入氯化钡和盐酸时引入氯离子;
④生成能使红色石蕊试纸变蓝的气体为,说明固体中含有,经计算可得,。
阴离子带的负电荷为0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol,阳离子带的正电荷为0.03mol,根据电荷守恒,说明固体中肯定含有Na+、且至少为0.03mol。综上得,溶液中肯定有,Cl-不能确定,肯定没有 ;由于固体分成两等份,则原固体中铵根离子物质的量为0.06mol,Na+物质的量至少0.06mol;
答案选D。
96.(21-22高一上·江苏苏州·期中)某水溶液中只可能含有下列离子中的若干种:、、、、、、、和。现每次取进行实验:
①第一份加入溶液有沉淀产生
②第二份加入足量后加热,收集到气体(标准状况下)
③第三份加入足量溶液后得干燥沉淀,经足量盐酸洗涤,干燥后剩余下列说法正确的是:
A.步骤①可确定该溶液中一定有
B.溶液中肯定含有和,且浓度分别为
C.上述实验确定溶液中肯定不含有
D.该实验无法确定是否含有,要确定是否含有,需进一步做焰色反应实验
【答案】C
【分析】①第一份加入溶液有沉淀产生,溶液中可能含有、、;②第二份加入足量后加热,收集到气体(标准状况下),该气体只能为氨气,则溶液中含有;③第三份加入足量溶液后得干燥沉淀,经足量盐酸洗涤,干燥后剩余,说明部分沉淀溶解,说明含有和,结合电荷守恒分析解答。
【解析】A.步骤①可不能确定该溶液中一定有,可能存在、,故A错误;
B.根据③可知,溶液中肯定含有和,硫酸钡为,物质的量为=0.01mol,即含有0.01mol,碳酸钡为-=3.94g,物质的量为=0.02mol,即含有0.02mol,浓度分别为=2,=4,故B错误;
C.溶液中一定含有,则溶液中肯定不含有,故C正确;
D.②中生成氨气(标准状况下),物质的量为=0.05mol。溶液中含有0.05mol、0.02mol、0.01mol, 还可能含有、,肯定不含有,根据溶液显电中性,一定含有某一种或几种阳离子,因此一定含有,故D错误;
故选C。
考点七 海洋化学资源的综合利用(重点)
◆题型01 粗盐提纯
97.(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)粗盐(杂质仅有、)提纯工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.应先加再加
B.“沉淀”中至少有4种白色物质
C.蒸发结晶所用到的主要仪器为蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
D.确认晶体是否洗涤完全可以选用、溶液
【答案】D
【分析】溶解粗盐后,先加入氢氧化钡除去硫酸根和镁离子,得到硫酸钡和氢氧化镁沉淀,再加入碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,得到碳酸钙和碳酸钡沉淀,过滤分离沉淀后,滤液为含碳酸钠,氢氧化钠的氯化钠溶液,加入适应盐酸酸化,可得到单一的酸性NaCl溶液,蒸发结晶,除去HCl同时浓缩溶液,冷却结晶得到NaCl晶体,洗涤、干燥,最终得到精盐。
【解析】A.先加Ba(OH)2可同时除去Mg2+(生成Mg(OH)2)和(生成BaSO4),后加Na2CO3可除去Ca2+(生成CaCO3)和过量的Ba2+(生成BaCO3),顺序正确,A正确;
B.加入Ba(OH)2生成BaSO4、Mg(OH)2,加入Na2CO3生成CaCO3、BaCO3,“沉淀”中至少含这4种物质,B正确;
C.蒸发结晶需蒸发皿盛放溶液、玻璃棒搅拌、酒精灯加热,主要仪器正确,C正确;
D.NaCl晶体本身含Cl-,用AgNO3溶液检验会生成AgCl沉淀,无法判断表面是否残留杂质离子(应用盐酸和澄清石灰水检验碳酸根),方法错误,D错误;
答案选D。
98.(24-25高一上·江苏徐州·期末)粗盐主要含、、等杂质,一种提纯NaCl的实验方案如图所示,下列说法正确的是
A.溶液a、b、c分别为、、溶液
B.溶液d可选用稀硫酸或稀盐酸
C.操作Ⅲ为蒸发结晶
D.流程中若先加入溶液d再进行操作Ⅱ,实验方案也可行
【答案】C
【分析】由流程可知,粗盐溶解后加氯化钡可除去硫酸根离子,a中加BaCl2除去硫酸根离子,b中加NaOH可除去镁离子,c中加Na2CO3除去钙、钡离子,过滤后主要为氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠,滤液中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl,以此解答该题。
【解析】A.氯化钡溶液应该在碳酸钠溶液之前加入,故A错误;
B.加入稀硫酸会引入硫酸根杂质离子,故B错误;
C.氯化钠溶液蒸发结晶得到氯化钠固体,故C正确;
D.若先加入盐酸,碳酸钡、氢氧化镁沉淀又会溶解,引入杂质离子,故D错误;
故选C。
◆题型02 从海水中提取溴
99.(23-24高一上·江苏徐州·期中)海水提取溴常用“空气吹出法”,其部分流程如下:
下列说法正确的是
A.“酸化”的目的是抑制氯气、溴与水反应
B.“吹出”步骤利用了溴的挥发性
C.“吸收”所得溶液中大量存在的微粒有
D.“氧化Ⅱ”产生可循环使用的物质 X 为 Cl2
【答案】AB
【分析】海水浓缩后,加入硫酸酸化,通入Cl2,发生反应Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,Br2具有挥发性,通入热空气,将Br2吹出后,用SO2吸收,发生反应:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,然后通入Cl2,再发生反应Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,通入水蒸气,将溴蒸气蒸出、冷凝,得到工业液溴,据此分析作答。
【解析】A.氯气与水反应,生成HCl、HClO,溴单质与水反应,生成HBr、HBrO,“酸化”的目的是抑制氯气、Br2与水反应,A正确;
B.根据分析可知,“吹出”步骤利用了溴的挥发性,B正确;
C.根据分析可知,“吸收”所得溶液中大量存在的微粒有Br-、,C错误;
D.根据分析可知,“氧化Ⅱ”产生可循环使用的物质X为H2SO4,D错误;
故答案为:AB。
100.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)以海水(主要含、、、、、等)为原料可制备精盐和溴。
下列说法正确的是
A.过程①依次加入溶液、溶液、溶液可除去、、
B.过程②可以在碱性条件下进行
C.溶液与反应的离子方程式:
D.溶液Ⅰ中的浓度小于溶液Ⅱ
【答案】D
【分析】海水得到的粗盐中含有氯化钠,通过精制得到氯化钠;母液中含有溴离子,通入氯气将溴离子氧化为单质溴,利用热空气吹出溴,用碳酸钠溶液吸收转化为溴化钠、溴酸钠,然后加入稀硫酸酸化得到含溴的溶液,据此解答。
【解析】A.加入过量NaOH发生;加入过量发生;加入过量溶液发生、,过滤后用盐酸除掉过量的、,调节pH,则一定要在溶液之后加入,A错误;
B.过程②是氯气氧化溴离子,氯气和溴均能与碱液反应,所以不能在碱性条件下进行,B错误;
C.溶液与Br2反应生成溴化钠、溴酸钠,反应的离子方程式:,C错误;
D.海水中溴的含量低,通过富集提高溴的含量,因此溶液I中Br2的浓度小于溶液II,D正确;
故选D。
101. (24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等产品。溴元素主要以Br-形式存在于海水中,利用空气吹出法从浓缩海水中提取溴的流程如下图。
已知:海水呈弱碱性。回答下列问题:
(1)浓缩海水通入Cl2前需进行酸化,主要目的是 。
(2)探究“氧化”适宜的条件。图甲为氯元素与海水中溴元素物质的量之比[]和不同pH条件下海水中被氧化的Br-的百分含量的变化图像。根据图甲判断“氧化”适宜的条件为 。
(3)“吸收塔”中若用Na2CO3溶液吸收SO2,会产生CO2气体。请写出该富集过程的离子方程式 。
(4)循环后“吹出塔”中Br2吹出率与“吸收塔”中SO2流量的关系如图乙所示。由图乙可知,SO2流量增大至40kg/h后,Br2吹出率反而下降,原因是 。
(5)“循环利用”的物质为Cl2、 (填化学式)。
(6)实验室从溴水中提溴也可以选用萃取的方式。“萃取”时,使用一定体积的有机溶剂,为提高Br2的萃取率,实验操作中可以采取的措施为 。
【答案】(1)避免Cl2与海水反应,同时增大Cl2的氧化性
(2)pH=3、=1.1
(3)+SO2=+CO2
(4)过量的SO2随“吸收Br2后的空气”进入“吹出塔”,与Br2反应,使Br2的吹出率下降
(5)HCl、H2SO4
(6)充分振荡或少量多次进行萃取
【分析】溴元素主要以Br-形式存在于海水中,将浓缩海水中加入酸,并通入Cl2氧化,此时Br-被氧化为Br2;往吹出塔中通入热空气将溴吹出,在吸收塔中加入“SO2+H2O”,将Br2转化为Br-,实现Br-的富集;吸收Br2的热空气循环使用;将吸收塔中的溶液转化入蒸馏塔,加入“Cl2+H2O”,获得液溴,所得溶液中含有HCl、H2SO4,可循环利用。
【解析】(1)海水呈弱碱性,能与Cl2发生反应从而消耗Cl2,将浓缩海水通入Cl2前需进行酸化,可减少Cl2的损失,则主要目的是:避免Cl2与海水反应,同时增大Cl2的氧化性。
(2)从图甲中可以看出,pH=1或pH=3的海水中,氯元素与海水中溴元素物质的量之比=1.1时,海水中被氧化的Br-的百分含量大,为减少酸的加入量,可选择pH=3,则“氧化”适宜的条件为:pH=3、=1.1。
(3)“吸收塔”中若用Na2CO3溶液吸收SO2,会产生CO2气体,同时生成Na2SO3,依据电荷守恒和元素守恒,可得出该富集过程的离子方程式为:+SO2=+CO2。
(4)由图乙可知,SO2流量增大至40kg/h后,SO2过量,过量的SO2能还原溶液中的Br2,则Br2吹出率反而下降,原因是:过量的SO2随“吸收Br2后的空气”进入“吹出塔”,与Br2反应,使Br2的吹出率下降。
(5)吸收Br2后的空气中含有少量Br2,可循使用,蒸馏塔中的溶液中,含有未反应的Cl2、HCl和H2SO4,都可循环利用,则“循环利用”的物质为Cl2、HCl、H2SO4。
(6)“萃取”时,使用一定体积的有机溶剂(如CCl4),萃取剂与溶液充分混合、少量多次,都可提高Br2的萃取率,则实验操作中可以采取的措施为:充分振荡或少量多次进行萃取。
【点睛】海水中虽然含有大量的Br-,但浓度很小,常采用先富集后提取的方法获得Br2。
◆题型03 从海水中提取镁
102.(24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A.制溴:浓缩海水(稀溶液)高纯
B.制备漂白粉:溶液漂白粉固体
C.制备纯碱::饱和食盐水固体
D.制备金属镁:浓缩海水固体溶液
【答案】C
【解析】A.工业制溴需先酸化海水(通常用硫酸),再通入氯气氧化生成。由于溴浓度低,需用热空气吹出后,还需通过吸收和再次用氯气氧化以提高纯度,未提及酸化及吸收步骤,A不合理;
B.漂白粉的制备需氯气与石灰乳(悬浊液)反应生成,澄清石灰水浓度过低,无法有效反应生成漂白粉,B不合理;
C.饱和食盐水先通氨气(使溶液碱性),再通二氧化碳生成沉淀,方程式为:,然后煅烧分解为碳酸钠,符合工业实际,C合理;
D.制备金属镁需电解熔融而非溶液。直接电解氯化镁溶液会电解水,离子方程式为:,无法析出金属镁,D不合理;
故选C。
103. (23-24高一上·江苏镇江·阶段检测)从海水中提取镁的流程如图所示(图中是主要产物)。请回答相关问题:
下列说法不正确的是
A.上述方法的优点之一是原料取自大海
B.进行步骤①②③的目的是富集MgCl2
C.工业上也可用电解熔融氧化镁的方法制取镁
D.电解法冶炼金属要消耗大量的电能
【答案】C
【分析】贝壳的主要成分是碳酸钙,高温分解生成氧化钙,氧化钙溶于水生成氢氧化钙,进入沉淀池与镁离子结合生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁溶于盐酸转化为氯化镁,电解熔融的氯化镁生成镁和氯气;
【解析】A.海水和贝壳均来自于大海,因此上述方法的优点之一是原料取自大海,A正确;
B.根据以上分析可知进行①②③步骤的目的是富集MgCl2,B正确;
C.氧化镁的熔点太高,工业上不能利用电解熔融氧化镁的方法制取镁,一般是电解熔融氯化镁生成镁单质,C错误;
D.电解法冶炼金属要消耗大量的电能,D正确;
故选C。
◆题型04 从海带中提取碘
104. (23-24高一上·江苏苏州·期中)从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法,不正确的是
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并用玻璃棒搅拌
B.海带灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率
C.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
【答案】A
【分析】海带灼烧成灰有利于的浸出,过滤后滤液中含有,用H2O2氧化生成I2,用CCl4从碘水中萃取I2,得到I2的CCl4溶液,再根据两者沸点不同用蒸馏方法分离即可获得I2。
【解析】A.实验室灼烧海带要用坩埚,不能用蒸发皿,A错误;
B.加热有利于含I-物质的溶解,海带灰用沸水浸泡可提高碘元素的浸出率,B正确;
C.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,I-被氧化生成I2,碘元素发生氧化反应,C正确;
D.碘在CCl4中溶解度比在水中更大,碘水中加入CCl4可使I2从水中转移到CCl4中,该操作为“萃取”,D正确;
故答案为:A。
105.(23-24高一上·江苏淮安·期中)为了从海带中制取碘,某学习小组将海带灼烧后,加水溶解配成海带浸取原液(浸取原液中的碘元素主要以I-形式存在),并设计了如下甲、乙两种实验方案:
已知:①步骤Y中加NaOH时发生反应:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O;
②碘单质常温为紫黑色固体,在通常状况下,100g水中约溶解0.02g碘单质。
请回答:
(1)灼烧海带应该在 (填仪器名称)中进行。
(2)分液漏斗使用前须先 ;步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是 。
(3)步骤Y中需要控制加入的NaOH溶液的量不宜过多,原因是 。
(4)操作Z的名称是 。
(5)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是 。
【答案】(1)坩埚
(2) 检查是否漏液 液体分层,上层溶液接近无色,下层溶液呈紫红色
(3)防止后续加硫酸时额外损耗硫酸
(4)过滤
(5)碘单质易升华,会导致碘单质损失
【分析】卤素单质中的碘、溴工业制备都和萃取分液有关。而区别在于碘单质是固体易升华,溴单质常温是液态。
【解析】(1)灼烧应该使用坩埚,故答案为:坩埚;
(2)分液漏斗使用前必须检漏,萃取后会分层,四氯化碳的密度较大,且有机层有颜色,故答案为:检查是否漏液、液体分层,上层溶液接近无色,下层溶液呈紫红色;
(3)NaOH溶液的量多了会导致硫酸的量也变多,造成浪费。故答案为:防止后续加硫酸时额外损耗硫酸;
(4)碘单质在水中的溶解度不大,且碘单质为固体,因此需要用过滤分离。故答案为:过滤。
(5)碘单质易升华,故答案为:碘单质易升华,会导致碘单质损失。
106.(23-24高一上·江苏·期中)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物应用于医药、染料等方面。
已知1:还原性:碘离子大于亚铁离子
已知2:碘化银、溴化银和氯化银一样,难溶于水
回答下列问题:
(1)的一种制备方法如下图所示:
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为 。
②通入的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式 ;若反应物用量比时,氧化产物为 ;当后,单质碘的收率会降低,原因是 。
(2)以为原料制备的方法是:先向溶液中加入计量的,生成碘化物;再向混合溶液中加入溶液,反应得到。上述制备的总反应的离子方程式为 。
(3)KI溶液和溶液混合可生成CuI沉淀和,若生成1个,消耗的KI至少为 个。在KI溶液中可发生反应:。实验室中使用过量的KI与溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是 。
【答案】(1) Fe+2AgI=2I-+2Ag+Fe2+ Cl2+FeI2=FeCl2+I2 碘和氯化铁 时,氯气会继续氧化I2
(2)2IO+5HSO=I2+5SO+3H++H2O
(3) 4 防止单质碘析出
【分析】净化除氯后的海水,加入硝酸银,进行富集,生成含有AgI的悬浊液,继续加入铁粉,发生反应Fe+2AgI=2I-+2Ag+Fe2+;过滤掉析出的Ag,向FeI2中加入适量Cl2,得到碘单质。据此解答。
【解析】(1)①加入铁粉,发生置换反应,离子反应方程式为Fe+2AgI=2I-+2Ag+Fe2+;
②由于FeI2中亚铁离子与碘离子均可以被氯气氧化,故依据氧化还原规律,氧化产物只有一种,则还原性强的I-优先发生反应,化学反应方程式为Cl2+FeI2=FeCl2+I2;若反应物用量比时,根据得失电子守恒可知碘化亚铁恰好全部被氧化,因此氧化产物为单质碘和氯化铁;由于当时,氯气会继续氧化I2,导致单质碘的收率会降低。
(2)适量的NaHSO3将碘酸钠还原成I-,反应的离子方程式为:IO+3HSO=I-+3SO+3H+,1molNaIO3反应得到1mol碘化钠,再向混合溶液中加入NaIO3溶液,NaIO3与I-在酸性条件下可发生氧化还原反应生成I2,反应的离子方程式为IO+5I-+6H+=3I2+3H2O,总的反应方程式为2IO+5HSO=I2+5SO+3H++H2O;
(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2,反应离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,因此若生成1个,消耗的KI至少为4个。由于在KI溶液中可发生反应:,则加入过量的KI,可以保证所有的Cu2+充分还原为CuI,保证I2完全溶解,防止单质碘析出。
◆题型05 镁及其化合物的相关性质
107.下列有关镁的说法正确的是( )
A.镁燃烧发出耀眼的红光,因此常用来制造信号弹和焰火
B.自然界中的镁主要以单质的形式存在于地壳和海水中
C.镁着火可用泡沫灭火器扑灭
D.电解熔融的MgCl2可得到金属镁
【答案】D
【解析】A.镁燃烧发出白光,错误;B.镁主要以化合态的形式存在,错误;C.Mg能在CO2中燃烧,错误。
108.镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是( )
A.MgO B.MgO和C
C.MgO、Mg3N2 D.MgO、Mg3N2 和C
【答案】D
【解析】镁能与氧气反应生成氧化镁,与氮气反应生成氮化镁,与CO2反应生成碳和氧化镁,因此镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是MgO、Mg3N2和C。
◆题型06 卤素单质及化合物的相关性质与用途
109.(23-24高一上·江苏盐城·阶段检测)碘元素在海带中主要以I的形式存在,加碘食盐中主要以的形式存在,几种微粒之间的转化关系如图所示。下列说法中,不正确的是
A.三种途径中的转化反应均属于氧化还原反应
B.氧化性的强弱顺序为:
C.途径II中发生反应的离子方程式:
D.溶液中厂与一定量反应,生成物质的量相同的和,则反应的和的物质的量的比为3∶5
【答案】D
【分析】途径Ⅰ,氯气与碘离子反应,生成碘单质,;途径Ⅱ,与亚硫酸氢钠反应生成碘单质,;途径Ⅲ足量氯气与碘离子反应生成,。
【解析】A.由分析可知,三种途径的反应,反应前后元素化合价发生变化,故三种途径中的转化反应均属于氧化还原反应,A正确;
B.由途径Ⅰ可知,氧化性,由途径Ⅱ可知,氧化性,由途径Ⅲ可知,氧化性,氧化性的强弱顺序为:,B正确;
C.途径II中发生反应的离子方程式:,C正确;
D.碘离子与氯气反应生成相同物质的量的和,反应离子方程式为,,则反应的和的物质的量的比为3∶4,D错误;
故选D;
110.(24-25高一上·江苏徐州·期中)下面是某地市场上销售的一种加碘食盐包装袋上的部分文字说明。
配料
氯化钠()、碘酸钾()
含碘量
保质期
18个月
食用方法
勿长时间炖炒
贮藏指南
避热、避光、密封、防潮
(1)中“I”的化合价为 。
(2)加碘盐不能长时间炖炒,且应避热、避光保存,你认为可能的原因是 。
(3)实验分析发现,某批加碘盐中的含量为。则每千克该加碘盐中的物质的量为 。
(4)若成人每天需摄入碘元素才能满足人体健康的需要,试通过计算说明成人平均每天食用含量为的加碘盐 (填“能”或“不能”)获得所需要的碘元素。
(5)已知碘酸钾()在酸性条件下能和碘化钾(KI)反应生成单质碘。又知单质碘能使淀粉变蓝。现有碘化钾淀粉试纸,请选用家庭中的日常用品,证明加碘盐中含碘元素。请写出实验方案 。
【答案】(1)+5
(2)不稳定,受热易分解
(3)
(4)能
(5)加碘盐溶于水,把盐水滴在碘化钾淀粉试纸上,再滴加食醋,若试纸变蓝,则含有
【解析】(1)中K显+1价、O显-2价,“I”的化合价为+5价。
(2)不稳定,受热易分解,所以加碘盐不能长时间炖炒,且应避热、避光保存;
(3)实验分析发现,某批加碘盐中的含量为,则每千克该加碘盐中的物质的量为 。
(4)含量为的加碘盐中碘元素的质量为,能获得所需要的碘元素。
(5)碘酸钾()在酸性条件下能和碘化钾(KI)反应生成单质碘,单质碘能使淀粉变蓝。加碘盐溶于水,把盐水滴在碘化钾淀粉试纸上,再滴加食醋,若试纸变蓝,则含有。
◆题型07 卤素离子的检验方法
111.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-),向甲中加入淀粉和氯水,溶液变为橙红色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )
A.Br-、I-、Cl- B.Br-、Cl-、I-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
【答案】A
【解析】向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液变为橙红色,应该是溴水的颜色,则甲中必含有Br-,Br-被Cl2氧化生成Br2,再加丙溶液,颜色无明显变化,说明丙溶液中不含I-,否则I-会被Br2氧化生成I2,溶液显蓝色,与题给条件不符,则丙溶液只能含Cl-,I-必在乙溶液中,故A符合题意。
112.已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应。用溴水作试剂可以将下列各项中的溶液鉴别出来的是( )
A.水、汽油、酒精 B.AgNO3、NaOH、KI
C.NaCl、NaBr、NaI D.汽油、酒精、NaOH
【答案】BD
【解析】汽油能萃取溴水中的溴,出现分层现象,且上层呈橙色,下层几乎无色;酒精与水互溶,不能萃取溴水中的溴,得到的溶液显橙黄色;NaOH与Br2反应使溶液为无色。A项不能区别水和酒精,D项能用溴水区别。B项三种溶液均能与溴水反应,且出现三种不同的现象,即浅黄色沉淀、溴水褪色、溶液显褐色,故B项能区别。C项前两种与溴水均不反应,现象相同,故不能区别。
B 综合攻坚·知能拔高
1.(25-26高一上·江苏常州·阶段检测)我国科研团队发现一种金属异构酶(Art22)能催化己糖(以C6H12O6为例)氧化裂解,最终生成CO2和短链化合物。下列关于该过程的说法错误的是
A.该反应属于分解反应 B.己糖发生氧化反应
C.酶是一种高效生物催化剂 D.CO2的生成说明己糖中含有碳元素
【答案】A
【解析】A.分解反应需单一反应物分解为多种产物,该反应为催化己糖(以C6H12O6为例)氧化裂解,反应方程表达式为C6H12O6 + O2→ CO2+ 其他产物,不属于分解反应,A错误;
B.该反应为催化己糖(以C6H12O6为例)氧化裂解,己糖被O2氧化,属于氧化反应,B正确;
C.酶作为生物催化剂具有高效性,C正确;
D.己糖含碳(C6H12O6),生成的CO2中的碳只能来自己糖,D正确;
故答案选A。
2.(24-25高三上·江苏徐州·阶段检测)实验室制取少量水溶液并探究其性质。下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取 B.用装置乙除中的HCl
C.用装置丙除尾气 D.用干燥pH试纸测水溶液的pH
【答案】D
【分析】实验室利用和浓盐酸常温下反应生成:,并探究氯水的性质,先通入饱和食盐水中除去挥发的HCl气体,然后通入水制取新制氯水,剩余的氯气通入NaOH溶液中吸收,据此信息解答。
【解析】A.氧化性非常强,在常温下就可以与浓盐酸反应生成,不需要加热,A正确;
B.刚生成的中通常混有的HCl气体,可以通过饱和食盐水中除去挥发的HCl气体,B正确;
C.有毒,属于大气污染物,同时也属于酸性气体,可以用NaOH溶液中吸收,C正确;
D.氯水中的HClO有漂白性,能漂白pH试纸,所以不能用pH试纸测水溶液的pH,D错误;
3. (24-25高一上·江苏盐城·阶段检测)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Cl2具有还原性,可用于从海水中提取溴
B.ClO2易溶于水,可用于自来水消毒
C.HClO不稳定,可用于棉、麻漂白
D.MnO2有氧化性,可用于实验室制氯气
【答案】D
【解析】A.Cl2具有氧化性,能将海水中的溴离子氧化为溴单质,可用于从海水中提取溴,A错误;
B.ClO2具有强氧化性,可用于自来水消毒,与其易溶于水无关,B错误;
C.HClO具有漂白性,可用于棉、麻漂白,与其不稳定性无关,C错误;
D.MnO2有氧化性,能在加热条件下与浓盐酸反应得到氯气,可用于实验室制氯气,D正确;
故选D。
4.(24-25高一上·江苏·期中)下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法错误的是
A. Na2CO3和NaHCO3的水溶液均呈碱性
B.可用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
C.可用加热的方法除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,后者放出的CO2多
【答案】B
【解析】A.Na2CO3和NaHCO3都是强碱NaOH与弱酸H2CO3生成的盐,它们的水溶液均呈碱性,都能够使无色酚酞试液变为红色,且等浓度时Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液的强,A正确;
B.向Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中加入澄清石灰水,都会变浑浊,因此不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,B错误;
C.NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3、H2O、CO2,产生的H2O、CO2以气体形式逸出,因此可用加热的方法能够除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3杂质,C正确;
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3的物质的量:n(Na2CO3)<n(NaHCO3),根据C元素守恒可知:NaHCO3与足量盐酸反应,放出的CO2多,D正确;
故合理选项是B。
5. (25-26高一上·江苏苏州·月考)一种地康法制取氯气的反应原理如图所示,下列说法正确的是
A.反应Ⅱ属于置换反应
B.、均作为催化剂
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ均为氧化还原反应
D.反应Ⅱ的化学方程式
【答案】A
【解析】A.反应Ⅱ的反应物为CuCl2(化合物)和O2(单质),产物为CuO(化合物)和Cl2(单质),符合置换反应的定义,A正确;
B.CuO在反应Ⅰ中作为反应物被消耗生成CuCl2,CuCl2在反应Ⅱ中作为反应物被消耗生成CuO,二者均为中间产物,并非反应前后质量和化学性质不变的催化剂,B错误;
C.反应Ⅰ为CuO+2HCl= CuCl2+H2O,各元素化合价无变化,属于非氧化还原反应;反应Ⅱ有Cl、O元素化合价变化,属于氧化还原反应,C错误;
D.反应Ⅱ的化学方程式未配平,正确配平应为2CuCl2+O₂=2CuO+2Cl2,D错误;
故答案选A。
6. (24-25高二下·江苏泰州·期末)实验室用与浓HCl常温下反应制取并收集,下列装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取 B.用装置乙除去中的HCl
C.用装置丙收集 D.用装置丁吸收尾气中的
【答案】B
【解析】A.在实验室中可以用和浓不加热来代替和浓加热制取氯气,A能达到实验目的;
B.NaCl固体不能吸收HCl气体,不能除去氯气中的HCl,B不能达到实验目的;
C.该装置为向上排空气法,氯气密度比空气大,可以用向上排空气法收集,C能达到实验目的;
D.氯气能与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,所以可以用NaOH溶液来吸收氯气尾气,D能达到实验目的;
故答案为:B。
7. (24-25高二下·江苏无锡·阶段检测)下列叙述正确的是
A.向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色,氧化性:Cl2>Br2>I2
B.萃取Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振荡、静置分层后,打开旋塞,先将水层放出
C.在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液[已知:(SCN)2、SCN-分别与卤素单质、卤素离子性质相似],溶液仍为蓝色,氧化性:(SCN)2< I2
D.鉴别NaBr和KI溶液:分别加新制氯水后,用CCl4萃取
【答案】D
【解析】A.向KBr、KI混合溶液中加入少量氯水时,Cl2优先氧化还原性更强的I⁻生成I2,CCl4萃取后下层呈紫红色,但未涉及Br⁻的氧化,无法得出Cl2>Br2的结论,A错误;
B.CCl4密度大于水,萃取Br2后分层应位于下层。分液时需先放出下层的CCl4层,B错误;
C.淀粉-I2溶液中加入KSCN后蓝色未褪,说明I2未与SCN⁻反应,即I2的氧化性不足以氧化SCN⁻生成(SCN)2,故(SCN)2的氧化性比I2强,C错误;
D.Cl2可分别氧化NaBr中的Br⁻和KI中的I⁻,生成Br2(CCl4层显橙红色)和I2(CCl4层显紫红色),通过颜色差异可鉴别两者,D正确;
故选D。
8. (22-23高一上·江苏无锡·期中)下列有关实验的描述正确的是
A.将氯水滴入紫色石蕊试液中,石蕊试液先变红后褪色
B.将红热的铜丝伸入氯气的集气瓶中,剧烈燃烧,产生大量蓝色的烟
C.将一块绿豆大小的金属钠加入到CuSO4溶液中,有紫红色的物质析出
D.当金属钠着火时,可用二氧化碳灭火
【答案】A
【解析】A.将氯水滴入紫色石蕊试液中,首先与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,使石蕊试液变红,次氯酸具有强氧化性,使红色溶液褪色,A正确;
B.将红热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铜丝剧烈燃烧,并产生大量棕黄色的烟,B不正确;
C.将一块绿豆大小的金属钠加入到CuSO4溶液中,钠首先与水反应,生成的NaOH再与CuSO4反应,所以有蓝色沉淀生成,C不正确;
D.当金属钠着火时,生成Na2O2,Na2O2能与CO2反应生成O2等,O2又能促进钠的燃烧,所以钠失火时不能用二氧化碳灭火,D不正确;
故选A。
9.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)中国科学家以CO2和H2为原料,经催化可转化为有机物,其微观反应原理如下图所示。下列说法不正确的是
A.反应①前后有元素化合价改变
B.反应①的化学方程式为
C.在甲物质中,氢元素的质量分数约为17.24%
D.在反应②中,
【答案】D
【解析】A.结合题图可知,反应①中,CO2中C为+4价,H2中H为0价,反应后生成CO和H2O,CO中C为+2价,H2O中H为+1价,C和H元素化合价发生改变,A正确;
B.反应①为CO2和H2在催化剂作用下生成CO和H2O,化学方程式为,B正确;
C.由微观图及图中反应②产物可知,甲为有机物,分子式为C4H10(丁烷),氢元素质量分数=×100%≈17.24%,C正确;
D.结合题图可知,反应②为,m(CO):m(H2)=(4×28):(9×2)=112:18=56:9≠4:9,D错误;
故选D。
10.(23-24高一上·江苏徐州·期中)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
将Fe片分别插入盛有和溶液的试管,Fe片表面均有固体析出
还原性:
B
向溶液中加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
溶液中一定有
C
向某溶液中先滴加稀盐酸,无现象后滴加溶液,有白色沉淀生成
溶液中含有
D
向溶液中滴入少量新制氯水和四氯化碳,振荡、静置,溶液下层呈紫红色
还原性:<
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.将铁片分别插入盛有硫酸铜溶液和硝酸银溶液的试管中,铁片表面均有固体析出说明铁的金属性强于铜和银,但不能说明铜的金属性强于银,故A错误;
B.碳酸氢根离子、亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子也能与盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则向溶液中加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊不能说明溶液中是否存在碳酸根离子,故B错误;
C.向某溶液中先滴加稀盐酸,无现象,说明溶液中没有银离子、碳酸根离子等干扰硫酸根离子的检验,则滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成说明溶液中一定存在硫酸根离子,故C正确;
D.向溴化钠溶液中滴入少量新制氯水和四氯化碳,振荡、静置,溶液下层呈紫红色说明氯气与溴化钠溶液反应生成氯化钠和溴,由还原剂的还原性强于还原产物可知,溴离子的还原性强于氯离子,故D错误;
答案选C。
11.(24-25高一上·江苏南通·期中)已知:,现有一混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:、、、、、。现取溶液平均分成两份,进行如下实验:
①第一份加足量溶液,加热,收集到气体1.36 g;
②第二份加足量溶液后,得干燥沉淀12.54 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66 g。
根据上述实验,以下推测正确的是
A.一定存在、、,一定不存在、
B.一定存在、、、,可能存在
C.,
D.若溶液中存在、、、、,则
【答案】D
【分析】第一份加足量NaOH溶液,加热,收集到气体1.36g,说明其中含有, ,故,由实验②可知沉淀为、的混合物,,,溶液中含有、的物质的量分别为0.04mol和0.02mol,由于与、不共存,溶液中不存在,根据溶液中的电荷守恒可得,,故一定存在,可能存在于溶液中,由此分析回答。
【解析】A.由分析可知,溶液中一定存在、、、,一定不存在,可能存在,A错误;
B.由分析可知,溶液中一定存在,可能存在,B错误;
C.由分析可知,,C错误;
D.由分析可知,,若没有,,若存在,,,D正确;
故选D。
12. (23-24高一上·江苏南京·阶段检测)已知下列反应能够发生:
反应Ⅰ:PbO2+4HCl(浓) =PbCl2+Cl2+2H2O
反应Ⅱ:Cl2+2FeCl2=2FeCl3
反应Ⅲ:Cu+2FeCl3=2FeCl2+ CuCl2
则下列说法正确的是
A.反应Ⅰ中每生成 2.24L Cl2(标准状况),有 14.6g HCl 被氧化
B.反应Ⅱ中每有 1mol FeCl2 参加反应,转移 1mol 电子
C.反应Ⅲ属于置换反应
D.根据上述反应事实,氧化性强弱顺序:PbO2 < Cl2 < Fe3+
【答案】B
【解析】A.2.24L Cl2(标准状况)的物质的量为0.1mol,每生成0.1mol的Cl2,有0.2mol的HCl即为7.3g的HCl被氧化,A错误;
B.反应Ⅱ中每有1mol FeCl2 参加反应,转移1mol电子,B正确;
C.反应Ⅲ有单质参加但无单质生成,故不属于置换反应,C错误;
D.根据上述反应事实,氧化性强弱顺序:Fe3+ < Cl2 < PbO2,D错误;
故选B。
13.(24-25高一上·江苏苏州·期中)工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A.通入NH3和CO2的顺序可以巅倒
B.操作1是过滤、操作2是蒸馏
C.通入的NH3和CO2均应过量,且工业流程中CO2可循环利用
D.制备硫酸铵的化学方程式为CaSO4+2NH3+H2O+CO2=CaCO3+(NH4)2SO4
【答案】D
【分析】先通入氨气主要是形成碱性环境,便于二氧化碳的吸收,通入二氧化碳后发生的反应是CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4, 需要进行过滤操作,得到滤液和碳酸钙,对滤液进行加热浓缩、冷却结晶过滤洗涤干燥即可的打破较纯净的硫酸铵晶体,碳酸钙进行加热煅烧得到生石灰和二氧化碳,二氧化碳可以进行回收利用,二氧化碳的量需要控制变量,因此过量的二氧化碳与碳酸钙反应会溶解碳酸钙,以此解答。
【解析】A.由于CO2微溶于水,NH3易溶于水,应先通入足量NH3,使溶液呈碱性,然后再通入适量CO2,通入NH3和CO2的顺序不可以互换,A错误;
B.由分析可知,操作1过滤后得到(NH4)2SO4溶液,加热制成饱和溶液,再降温冷却,结晶析出,过滤,则可以使硫酸铵从溶液中结晶析出,操作2是溶液中得到溶质固体的过程,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等,B错误;
C.反应过程中需通入适量二氧化碳,否则二氧化碳会和碳酸钙反应导致碳酸钙溶解,C错误;
D.硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀,化学方程式为:CaSO4+2NH3+H2O+CO2=CaCO3+(NH4)2SO4,D正确;
答案选D。
14.(23-24高一上·江苏无锡·期中)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.氢氧化钠溶液与氯化铜溶液反应:2OH—+Cu2+=Cu(OH)2↓
C.大理石与盐酸反应:CO+2H+=H2O+CO2↑
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO=BaSO4↓
【答案】B
【解析】A.铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故A错误;
B.氢氧化钠溶液与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,反应的离子方程式为2OH—+Cu2+=Cu(OH)2↓,故B正确;
C.大理石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CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,故C错误;
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为Ba2++2OH—+SO+2H+=BaSO4↓+2H2O,故D错误;
故选B。
15. (25-26高一上·江苏常州·阶段检测)向溶液中滴加溶液,溶液导电能力随滴入溶液体积变化曲线如图所示。
下列说法中错误的是
A.点对应的溶液呈碱性
B.点对应的溶液中存在的离子主要是、
C.若反应至恰好沉淀完全,此时溶液的导电性最小
D.段反应的化学方程式为:
【答案】C
【分析】A点为Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2完全电离,随着溶液的滴加,发生反应:NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,B点时Ba2+恰好沉淀完全,此时溶液呈碱性(当二者以1∶1反应时溶液中溶质为NaOH);继续滴加溶液,发生反应:NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O,D点时恰好完全转化为Na2SO4,溶液呈中性,此时溶液中离子浓度最小,溶液导电能力最弱,D点以后,继续滴加溶液,溶液的导电能力继续增大(D之后,溶液中溶质为NaHSO4、Na2SO4。)。
【解析】A.根据分析,C点处于OH-未完全中和的阶段,溶液中仍存在过量OH-,因此呈碱性,A正确;
B.根据分析,D点时溶质为Na2SO4,溶液中主要离子为、,B正确;
C.根据分析,B点Ba2+恰好沉淀完全,而在D点时溶液的导电性最小,C错误;
D.根据分析,AB段的化学方程式为:NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,D正确;
故选C。
16.(22-23高一下·江苏南京·期末)利用高分子吸附树脂吸附I2来提取卤水中的碘(以I-形式存在)的工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.经过步骤①到④所得溶液中I-物质的量浓度增大
B.步骤②中Cl2不宜过量太多,以防止Cl2进一步氧化I2
C.步骤④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂
D.步骤⑤的离子方程式为:+6I-=Cl-+3I2
【答案】D
【分析】卤水中加入硫酸酸化,随后加入Cl2将碘离子氧化成碘单质,利用高分子树脂吸附生成的碘单质,再在高分子树脂中加入亚硫酸钠,碘与亚硫酸钠反应生成碘离子,碘离子再被KClO3氧化生成单质碘,最后经过升华得到碘产品。
【解析】A.步骤①到④的目的是实现碘的富集,使溶液中碘离子浓度增大,A正确;
B.步骤②中氯气通入量不能过多,否则过量的氯气能进一步氧化生成的I2,B正确;
C.步骤④中I2与亚硫酸钠反应生成碘离子,从高分子树脂上脱离下来,形成高浓度的含碘离子的溶液,C正确;
D.步骤④中有氢离子离子生成,则步骤⑤的离子方程式为2+10I-+12H+=2Cl-+5I2+6H2O,D错误;
故答案选D。
17.(23-24高一上·江苏无锡·阶段检测)某兴趣小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱,流程如图。
已知:几种盐的溶解度
物质
NaCl
NH4HCO3
NaHCO3
NH4Cl
溶解度
36.0
21.7
9.6
37.2
(1)写出装置Ⅰ中反应的化学方程式 。先通入装置Ⅰ气体是 。
(2)写出装置Ⅱ中发生反应的化学方程式 。
(3)该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)用该纯碱配制的溶液中可能含有Cl-,请设计实验检验含有Cl-: 。
(5)向所得纯碱溶液中通一定量CO2,将溶液小心蒸干,得到10g固体A,将固体A继续加热至固体质量不再减少,称量余下固体质量为6.9g。求固体A中所含各物质的质量 (写出计算过程)。
【答案】(1) NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl NH3
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)CO2
(4)取少量纯碱样品溶于水,加入足量的稀硝酸至无气泡,再加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则说明其中含有Cl-
(5)10g固体A加热至固体质量不再减少,余下固体质量6.9g,则固体质量差为3.1g, ,则m(NaHCO3)=8.4g,m(Na2CO3)=10g-8.4g=1.6g
【分析】模拟侯德榜制碱法制取纯碱是向饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,过滤得到碳酸氢钠固体,受热分解生成碳酸钠和二氧化碳、水,母液的主要成分为氯化铵。
【解析】(1)装置I中是NaCl、CO2、NH3、H2O发生反应生成NaHCO3和NH4Cl,反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;二氧化碳在饱和食盐水中溶解度较小,应先通入氨气再通入二氧化碳;
(2)受热条件下,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(3)装置II中得到二氧化碳,装置I中需要二氧化碳、氨气和氯化钠,所以能循环利用的是CO2;
(4)Cl-的检验常用试剂为稀硝酸、硝酸银溶液,方法为:取少量纯碱样品溶于水,加入足量的稀硝酸至无气泡,再加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则说明其中含有Cl-;
(5)10g固体A加热至固体质量不再减少,余下固体质量6.9g,则固体质量差为3.1g, ,则m(NaHCO3)=8.4g,m(Na2CO3)=10g-8.4g=1.6g。
18.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)A、B、C、D为四种可溶性的盐,它们包含的阳离子和阴离子分别为Ba2+、Fe2+、Na+、Cu2+和(离子在物质中不能重复出现)。
①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,观察到C盐的溶液呈蓝色,且C盐固体中阴阳离子个数之比为1:1;
②若向①的四支试管分别加入足量稀盐酸,只有D盐溶液有无色无味的气体逸出;
③向B盐溶液中加入足量硝酸溶液酸化后,再加AgNO3溶液,有白色沉淀产生;
④A盐溶液与C盐溶液混合后有白色沉淀产生。
(1)根据以上实验事实可推断它们的化学式为:C ;D 。
(2)写出④中发生反应的离子方程式: 。
(3)向B盐与C盐的混合溶液中加入一定量的Zn粉,可能发生的反应有 (按照反应的先后顺序写出相应的离子方程式)。若加入Zn粉后,有金属析出,过滤、洗涤后向滤渣中加入稀盐酸,无气体产生,则滤液中一定含有的金属阳离子为 。
【答案】(1) CuSO4 Na2CO3
(2)
(3) ; Fe2+、Zn2+
【分析】根据离子共存可知:与、、会形成沉淀而不能大量共存,则四种可溶性的盐中有一种为;①C盐的溶液呈蓝色,说明其中含有且C盐固体中阴、阳离子个数之比为1:1,则其阴离子为,则C为;②若向①的四支试管中分别加入足量稀盐酸,只有D盐溶液有无色无味的气体逸出,则D为,无;③向B盐溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则B为;④A盐溶液与C盐溶液混合后有白色沉淀产生,则A为。
【解析】(1)由分析可知,C是,D是;
(2)由分析可知,A是,C是,二者混合反应产生沉淀,该反应的反应方程式为:;
(3)由分析可知,B是,C是,在、混合溶液中加入一定量的Zn粉时,由于氧化性:>,金属活泼性:Zn>Fe>Cu,则反应的离子方程式依次为、;若加入Zn粉后,有金属析出,过滤、洗涤后向滤渣中加入稀盐酸,无气体产生,根据金属活动性顺序可知,滤渣中不含有排在H前的活泼金属Zn、Fe单质,则滤液中一定含有、 ,可能含有。
19. (23-24高一下·江苏无锡·阶段检测)中国有广阔的海岸线,建设发展海洋经济、海水的综合利用大有可为。
I.目前世界上60%的镁是从海水中提取的,海水提镁的主要流程如下:
(1)操作B是 。
(2)工业冶炼金属Mg的化学方程式为 。
Ⅱ.空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如下图所示,试回答下列问题:
(3)步骤I到步骤Ⅲ变化为“Br-→Br2→Br-→Br2”,这样进行转化的目的是 。
(4)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的_________ (填序号)。
A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性
(5)步骤Ⅲ的蒸馏过程中,温度应控制在80-90℃,因为温度过高或过低都不利于生产,这样做的原因是 。
Ⅲ.最近,科学家开发了一种用二氧化碳淡化海水的技术,其循环图如下:
(6)与淡化前的海水相比,转化后的海水导电能力会 (填“增强”或“减弱”)。
【答案】(1)蒸发浓缩,冷却结晶
(2)MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑
(3)富集溴元素
(4)C
(5)温度过高会含有水蒸气杂质,温度过低会降低溴的产率
(6)减弱
【分析】由流程可知,生石灰溶于水生成氢氧化钙,加入海水中沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁中加入试剂a得到氯化镁溶液,氯化镁溶液经过蒸发浓缩冷却结晶,得到氯化镁晶体,最后在氯化氢氛围中电解熔融氯化镁得到金属镁,据此分析解答。
【解析】(1)操作B用于从溶液中提取 晶体,则操作 是蒸发浓缩、冷却结晶;
(2)工业电解熔融氯化镁来冶炼金属,化学方程式;
(3)母液中通氯气,将溴离子氧化为溴单质,通入热空气到含低浓度溴水的混合液中,溴易挥发,利用热空气的加热、搅拌作用吹出溴,再用碳酸钠溶液吸收后把溴单质转变为溴离子、溴酸根离子,所得溶液中再加酸,在酸性条件下,溴离子、溴酸根离子转变为溴单质,此过程的目的是富集溴元素;
(4)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出,利用了溴的挥发性,则答案选C;
(5)步骤Ⅲ蒸馏过程中,温度应控制在温度,温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴气中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低,故答案为:温度过高会含有水蒸气杂质,温度过低会降低溴的产率;
(6)淡化后的海水中钠离子和氯离子浓度都减少,导电性会减弱。
20.(24-25高二下·江苏无锡·阶段检测)CuI是难溶于水的白色固体。已知:氧化性:Cu2+>I2>Cu+,还原性:Cu>I->Cu+。
(1)根据物质氧化性和还原性的强弱推测,在溶液中Cu2+和I-反应的离子方程式: 。
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,向其中加入一些铜粉,可使溶液黄色消失,反应的化学方程式为 。
(3)欲消除(2)中HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,写出反应方程式: ;与加入铜粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液浓度 (填“高”“低”或“相等”)。
(4)CuI可用于监测空气中是否含有汞蒸气:4CuI(白色)+Hg=Cu2HgI4(亮黄色)+2Cu。下列关于该化学方程式的说法错误的是_______(填字母)。
A.该反应的氧化剂为CuI
B.Cu2HgI4既是氧化产物又是还原产物
C.该反应中被氧化的元素是铜元素和汞元素
D.反应中每生成1molCu2HgI4转移2mol电子
【答案】(1)2Cu2++4I- =2CuI↓+I2
(2)2Cu+I2=2CuI
(3) I2+H2S=2HI+S 高
(4)BC
【解析】(1)氧化性:Cu2+>I2>Cu+,可知溶液中Cu2+和I-反应生成CuI和I2,反应的离子方程式为2Cu2++4I- =2CuI↓+I2。
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,说明I-被氧化为I2,向其中加入一些铜粉,可使溶液黄色消失,说明I2被Cu还原为CuI,反应的化学方程式为2Cu+I2=2CuI;
(3)欲消除(2)中HI溶液的黄色,可向其中通入少量H2S,I2和H2S反应生成HI和S单质,反应方程式为I2+H2S=2HI+S;与加入铜粉的方法相比,用此方法没有CuI沉淀生成,得到的HI溶液浓度高。
(4)A.该反应CuI中Cu元素化合价降低生成Cu,CuI为氧化剂,故A正确;
B.Hg 元素化合价升高发生氧化反应得到Cu2HgI4,Cu2HgI4是氧化产物,故B错误;
C.该反应中Cu元素化合价降低被还原,汞元素化合价升高被氧化,故C错误;
D.Hg元素化合价由0升高为+2,反应中每生成1molCu2HgI4转移2mol电子,故D正确;
选BC。
21. (24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)Ⅰ.二氧化氯()可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产的工艺主要包括:①粗盐精制;②电解微酸性溶液制得;③的制取。工艺流程如下图,其中反应Ⅲ制取的化学方程式为。
(1)操作A的名称 。
(2)试剂X是 (填化学式)。
(3)及试剂X均需过量的原因是 。
(4)反应Ⅱ的电解方程式是 。
Ⅱ.亚氯酸钠()也是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物,可通过下列流程得到。
已知:饱和溶液在低于时析出的晶体是,高于时析出晶体是。
(5)“合成”中发生:中元素的化合价为 ,该反应是 反应。(填反应类型)
(6)将得到的溶液进行蒸发浓缩, 洗涤,得到。
(7)为测定所得产品的纯度,进行如下实验:
步骤①:取样品于烧杯中,用适量蒸馏水溶解后,加入略过量的晶体,再滴加适量的稀硫酸,充分反应;(反应方程式为:)
步骤②:将上述所得溶液置于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液作指示剂,用的标准溶液与之反应,至恰好完全反应时消耗溶液。(反应方程式为:)
计算该产品的纯度 (写出计算过程)。
【答案】(1)过滤
(2)Na2CO3
(3)保证Ca2+、Mg2+完全除掉
(4)
(5) +5 氧化还原
(6)降温到38℃以下结晶、过滤
(7)99.55%
【分析】Ⅰ:粗盐水中含有CaCl2、MgCl2杂质,加入过量的NaOH后再加入过量的试剂X发生反应Ⅰ,经过滤操作后得到含Mg(OH)2、CaCO3的滤渣,不引入杂质情况下,X为Na2CO3溶液,过滤后滤液加入适量的HCl至酸性,去掉过量的NaOH、Na2CO3,得到含NaCl滤液,经反应Ⅱ电解微酸性溶液制得,通入HCl发生反应Ⅲ制取;
Ⅱ:合成中发生反应,得到,然后在碱性条件下用H2O2还原,得到NaClO2溶液,从溶液中获得时,可从题目已知提取信息,即降温结晶时,控制温度不超过38℃。
【解析】(1)操作A是分离固体和液体的操作,是过滤;
(2)由分析可知试剂X是Na2CO3溶液;
(3)和Na2CO3能将Ca2+、Mg2+转化为沉淀,需过量的原因是保证Ca2+、Mg2+完全除掉;
(4)反应Ⅱ为电解微酸性溶液制得同时生成氢气,方程式是;
(5)中Na为+1价,O为-2价,则Cl为+5价,该反应存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应;
(6)饱和溶液在低于时析出的晶体是,高于时析出晶体是,则蒸发浓缩后应降温到38℃以下结晶、过滤;
(7)根据题意可得关系式:,n()==,产品的纯度为。
22.(23-24高一上·江苏无锡·阶段检测)某课外活动小组设计了下列装置,验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要与水接触。
步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
请回答下列问题:
(1)装置①中反应的离子方程式是 。
(2)装置②中的试剂是 (填序号),装置③中的试剂是 。
a.饱和NaHCO3溶液 b.饱和Na2CO3溶液 c.浓H2SO4
(3)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
(4)有同学提出质疑,认为上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应,其理由是 。
(5)需要补充的实验操作是取少量⑤中反应后的固体, 。
(6)25°C时,某化学实验小组同学向①反应后的残留液中滴加碳酸钠溶液,在溶液中插入pH传感器,测得pH变化曲线如图所示。不正确的是_______。
A.开始时溶液pH=2是因为残留液中还有盐酸剩余
B.BC段表示随着碳酸钠溶液的滴入,CaCO3沉淀的质量逐渐增加
C.滴入500滴碳酸钠溶液后溶液中c(OH-)>c(H+)
D.AB发生的反应为:Ca2+ +═ CaCO3↓
【答案】(1)CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
(2) a c
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(4)气体中混有水,水与过氧化钠反应生成氧气
(5)取少量⑤中反应后的固体,加入盐酸,观察生成的气体是否能使澄清石灰水变浑浊,或向其中加BaCl2溶液,看是否变浑浊
(6)D
【分析】验证CO2与Na2O2反应时需要与水接触,由实验装查可知:①中发生CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;②中饱和NaHCO3溶液可除去CO2气体中的HCl,打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处时木条复燃;③中浓硫酸干燥CO2气体,打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处时无现象;⑤中发生2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2且⑤中Na2O2可能与水反应生成O2,需补充的操作为取⑤中固体检验是否含Na2CO3,以此分析解答。
【解析】(1)装置①中CaCO3与稀HCl发生反应制取CO2气体,该反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
(2)装置②中的试剂是饱和NaHCO3溶液,作用是除去CO2气体中挥发的HCl杂质,故合理选项是a;
装置③中的试剂是浓硫酸,作用是干燥CO2气体,吸收其中的H2O蒸气,故合理选项是c。
(3)Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2,该反应的化学方程式是:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(4)上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应,其理由是:气体中混有水,水与过氧化钠反应生成氧气。
(5)需要补充的实验是检验⑤中反应后的固体中是否含义碳酸钠,故只要检验碳酸根即可,则需要补充的实验操作是:取少量⑤中反应后的固体,加入盐酸,观察生成的气体是否能使澄清石灰水变浑浊,若澄清石灰水变浑浊,说明反应生成固体中Na2CO3;或向其中加BaCl2溶液,看是否变浑浊,若变浑浊,说明其中含Na2CO3。
(6)A.①反应为大理石和盐酸发生反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,①反应后的残留液中一定含有CaCl2,CaCl2的水溶液显中性,但根据图象,开始时pH=2,溶液显酸性,说明残留液中一定含有盐酸,故A说法正确;
B.加入Na2CO3,先和盐酸反应,pH增大,BC段pH不变则发生Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,随着Na2CO3量的增加,沉淀越来越多,故B说法正确;
C.根据图象,滴入500滴碳酸钠溶液后此时对应的pH=10,说明溶液显碱性,即c(OH-)>c(H+),故C说法正确;
D.根据上述分析,发生盐酸和Na2CO3的反应,故D说法错误。
选D。
23.(24-25高一上·江苏盐城·期末)浩瀚的海洋里蕴藏着丰富的化学资源,利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下:
(1)海水制得的粗盐中含有泥沙、CaCl2、MgCl2以及可溶性硫酸盐等杂质,可以依次通过溶解、过滤、 (填标号,所加试剂均过量)、结晶等一系列流程得到精盐。
a.加入溶液→加入溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸
b.加入溶液→加入溶液→加入溶液→加入稀盐酸→过滤
c.加入溶液→加入溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸
(2)制备Br2的过程中需要用到大量Cl2。下图是一种制备氯气的原理示意图,其反应物是 ,CuO的作用是 。
(3)“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术。
①经过2次Br-→Br2,转化的目的是 。
②若在实验室蒸馏出溴单质,需控制温度在60℃左右,则宜采取的加热方式是 。
③“吹出法”中的“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
写出步骤②中反应的离子方程式: 。
(4)在实验中,欲利用获得的Mg(OH)2制取纯净的MgC12•6H2O晶体,请补充实验方案:取一定量Mg(OH)2固体置于烧杯中, ,低温干燥,得到MgCl2•6H2O晶体。(可选用试剂:1 mol·L-1 H2SO4溶液、2mol·L-1HCl溶液、冰水)。
【答案】(1)c
(2) HCl、O2 催化剂
(3) 富集溴元素 水浴加热
(4)边搅拌边加入2moL-1HCl溶液至固体完全溶解,再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤
【分析】海水加入石灰乳生成氢氧化镁沉淀,处理后得镁单质;滤液酸化后加入氯气生成溴单质,通入空气吹出溴,使用二氧化硫吸收后,再使用氯气将溴离子转化为溴单质,蒸馏得到工业溴;
【解析】(1)用过量溶液除MgCl2,用过量溶液除可溶性硫酸盐,用过量溶液溶液除CaCl2,为除去过量,要在加入溶液后再加溶液,过滤出生成的沉淀,再加适量盐酸除去过量氢氧化钠和,所以加试剂的顺序为加入溶液→加入溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸,选c;
(2)根据制备氯气的图示,HCl和氧气反应生成水和氯气,其反应物是HCl和O2;CuO是反应①的反应物,反应③的生成物,所以CuO的作用是催化剂。
(3)①经过2次Br-→Br2,转化的目的是使得海水中含量很低的溴元素得到富集。
②为便于精确控制温度在60℃左右,则宜采取的加热方式是水浴加热。
③C步骤②中 在酸性条件下发生归中反应生成Br2单质,反应的离子方程式。
(4)Mg(OH)2和盐酸反应生成氯化镁溶液,反应后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化镁晶体,方案为:取一定量Mg(OH)2固体置于烧杯中,边搅拌边加入2moL-1HCl溶液至固体完全溶解,再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤,低温干燥,得到MgCl2•6H2O晶体。
24.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)某兴趣小组的同学用电导率法来测定氢氧化钡法处理硫酸根过程中的离子浓度变化。已知电导率越高,溶液导电能力越强。先配制一系列浓度(0.1、0.01、0.001等)的溶液各1000mL,用于校正仪器,再进行反应与测定。
(1)配制溶液:
①填写所需的主要仪器:烧杯、电子天平、药匙、量筒、 、 、 。
②用电子天平称取无水硫酸钾17.40g。
③下列有关容量瓶使用方法的操作中,错误的是 。
A.用天平称量试样后直接加入容量瓶中,加适量蒸馏水振荡溶解
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用硫酸钾稀溶液润洗
C.将每次洗涤液移入容量瓶后,即沿玻璃棒加入蒸馏水至液面离刻度线,再改用胶头滴管滴加至刻度线
D.定容后,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀
E.摇匀后,观察液面低于刻度线,也不能加水补足
(2)配制0.01的溶液:
除用电子天平所称质量改为 g之外,操作与(1)相同。
(3)配制0.001的溶液:
准确量取0.01的溶液 mL,用同样规格的容量瓶进行稀释。
(4)反应与测定:
校正仪器后,如图搭建装置,灯泡连通电路。
在20.0mL0.1溶液中滴加几滴酚酞试液可较准确地指示反应终点,再向其中慢慢滴加40mL0.10mol/L溶液,并不断搅拌。测得混合溶液的电导率随时间变化的曲线如图所示。
曲线上从A到B点的过程中所对应现象为: ;反应的离子方程式为 。
(5)拓展反应:
若用的溶液代替的溶液与溶液进行反应(其它操作都相同),现象上最大的差别在于 ;若同时用浊度计、pH计分别监测反应中沉淀量与酸碱性随时间变化,则发现沉淀量先达最大值,此时溶液中大量存在的离子有: ;而后,电导率变化趋缓,最后溶液再由碱性变为中性。从沉淀量最大值到溶液变为中性之间的时段,发生的反应离子方程式为 。
【答案】(1) 玻璃棒 1000mL容量瓶 胶头滴管 AB
(2)1.7400
(3)100
(4) 产生白色沉淀,灯泡慢慢变暗至熄灭;
(5) 灯泡慢慢变暗,但不会熄灭 、
【分析】本实验配制不同浓度的溶液,需经历计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等步骤;溶液的导电性与离子浓度有关,据此分析回答问题。
【解析】(1)①配制溶液,除需要烧杯、电子天平、药匙、量筒外,还必需的仪器有玻璃棒、1000mL容量瓶和胶头滴管,故答案为:玻璃棒;1000mL容量瓶;胶头滴管。
③A.用天平称量试样后,需要在烧杯中溶解冷却后,再加入容量瓶中,A项错误;
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要再用硫酸钾稀溶液润洗,润洗会产生误差,B项错误;
C.将每次洗涤液移入容量瓶后,即沿玻璃棒加入蒸馏水至液面离刻度线,再改用胶头滴管滴加至刻度线,C项正确;
D.定容后,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀,即可得到目标溶液,D项正确;
E.摇匀后,观察液面低于刻度线,是因为分子之间存在间隔,不能加水补足,E项正确;
故答案为:AB。
(2)配制0.01的溶液1000mL,所需的质量=,即电子天平所称质量改为1.7400g,故答案为:1.7400。
(3)稀释前后,溶质的物质的量不变,则准确量取0.01的溶液的体积=,故答案为:100。
(4)A到B点的导电能力慢慢减小到0,说明氢氧化钡和硫酸反应,生成硫酸钡的沉淀和水,现象为:产生白色沉淀,灯泡慢慢变暗至熄灭;离子方程式为,故答案为:产生白色沉淀,灯泡慢慢变暗至熄灭;。
(5)用的溶液代替的,因为离子浓度不会降为0,则溶液导电能力不会为0,即现象上最大的差别在于灯泡慢慢变暗,但不会熄灭;沉淀量先达最大值,说明钡离子完全沉淀,此时溶液呈现碱性,氢氧根离子过量,则溶液中大量存在的离子有:、;而后,电导率变化趋缓,最后溶液由碱性变为中性,是加入溶液中的氢离子与反应,则从沉淀量最大值到溶液变为中性之间的时段,发生的反应离子方程式为,故答案为:灯泡慢慢变暗,但不会熄灭;、;。
25.(24-25高一上·江苏连云港·期中)氯可形成多种含氯酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。
I.实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和。
已知:易溶于水;和的溶解度曲线如图所示。
(1)a中盛放浓盐酸的仪器名称是 。
(2)d中化学反应的离子方程式是 。
(3)装置e的作用是 ,可选用试剂 (填标号)。
A. B. C. D.
(4)结合和的溶解度曲线,补充完整获取晶体的实验方案:反应结束后,将装置c中试管内溶液转移至 ,干燥,得到晶体。[实验中必须使用的试剂:稀溶液,冰水]
Ⅱ、用溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中的去除率。其他条件相同,转化为的转化率随溶液初始(用稀盐酸调节)、温度的变化如图(a)、(b)所示。
已知:次氯酸盐溶解在水中有三种不同的存在形式,分别是和,其含量与的关系如图(c)所示。的氧化性大于。
(5)在酸性溶液中,氧化生成和,其离子方程式为 。
(6)溶液的初始控制在6左右,其原因是 。
(7)温度高于去除率下降的原因可能是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3) 吸收尾气,防止污染空气 AC
(4)蒸发皿中,蒸发浓缩至液面出现晶膜时,降温结晶,过滤,用冰水洗涤,取最后一次洗涤滤液滴加溶液和稀,无明显现象后
(5)
(6)pH过低,酸性较强,对设备腐蚀严重;pH过高,NO的转化率下降
(7)NO的溶解度下降,同时还可能次氯酸或次氯酸根会分解,会导致NO去除率下降
【分析】实验室制取的原理为:将浓HCl与混合加热反应:,再将生成通入饱和食盐水中除去挥发的HCl气体后再通入KOH溶液反应生成:,多余的通入NaOH溶液继续反应生成:,剩余的尾气用碱溶液吸收,防止污染空气,据此分析解答。
【解析】(1)根据制取氯气的装置图,a中盛放浓盐酸的仪器名称为:分液漏斗。
(2)装置d中是利用与NaOH溶液反应生成,则反应的离子方程式为:。
(3)装置e是实验的最后一步且有毒有污染,则装置e为尾气吸收装置,防止污染空气;为酸性气体,可以用碱性溶液吸收 ;
A.:能与反应,,可以除去,A正确;
B.: 不能与反应,无法除去,B错误;
C.:能与反应,,可以除去,C正确;
D.:不能与反应,无法除去,D错误;
故答案为:AC。
(4)反应结束后,将装置c中试管内溶液转移至蒸发皿中,蒸发浓缩至液面出现晶膜时,降温结晶,过滤,用冰水洗涤,取最后一次洗涤滤液滴加溶液和稀,无明显现象后,再晶体进行干燥,最终得到晶体。
(5)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,根据电子守恒、电荷守恒及质量守恒,可得反应的离子方程式为:;
(6)根据图(a)和(b)可知,pH高于6时,NO的转化率开始下降,因此NaClO溶液的初始pH控制在6左右的原因是:pH过低,酸性较强,对设备腐蚀严重;pH过高,NO的转化率下降。
(7)由于气体的溶解度特点可知,当温度高于25℃时,NO的溶解度下降,同时还可能次氯酸或次氯酸根会分解,会导致NO去除率下降。
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