精品解析:黑龙江省大庆铁人中学2025-2026学年高一上学期期中化学试卷
2025-12-25
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 大庆市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.49 MB |
| 发布时间 | 2025-12-25 |
| 更新时间 | 2026-03-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55631721.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大庆铁人中学2025级高一年级上学期期中考试
化学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,如有条形码,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Ba 137
一、选择题:本题共15小题,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 中国传统文化博大精深,对人类文化贡献巨大。关于古籍文献下列有关说法错误的是
A. “雾失楼台,月迷津渡”,雾属于胶体,能产生丁达尔效应
B. 《本草纲目拾遗》中有关氨水的记载:“贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气……气甚辛烈,触人脑”,这里的“气”——NH3是一种常见的非电解质
C. 《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验
D. “熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了复分解反应
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. NaCl溶液中的水合离子:
B. NaHSO4在水中的电离:
C. Na+的离子结构示意图:
D. 钠着火用二氧化碳灭火器灭火:
3. 用硫酸酸化的三氧化铬遇酒精后,其颜色由红色变为蓝绿色,反应如下:
用此反应现象可测得司机是否是酒后驾车。此反应的氧化剂是
A. B. C. D.
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 14 g乙烯()和丙烯()的混合物中含有碳原子数目为
B. 4.6 g Na与0.1 L 1 mol/L盐酸充分反应,产生气体分子数目
C. 常温下,500 mL 0.1 mol/L NaCl溶液中,含有的离子数为
D. 常温常压下,0.1 mol/L硫酸钾溶液中钾离子和硫酸根离子总数为
5. 类比和推理是化学研究的重要方法。下列类比或推理正确的是
A. 液氯可以储存在钢瓶中,则氯水也能储存在钢瓶中
B. H2在O2中燃烧的火焰为淡蓝色,则H2在Cl2中燃烧的火焰也为淡蓝色
C Cl-能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则I-也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D NaHCO3分别能与盐酸、NaOH溶液反应,则NaHSO4也能与盐酸、NaOH溶液反应
6. 化学上常用标准电极电势E(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力。E值越高,氧化型物质的氧化能力越强,E值越低,还原型物质的还原能力越强。某些电极电势的E值与体系的pH有关。根据表格信息,判断下列说法错误的是
氧化型/还原型
E(酸性条件)
1.685V
1.51V
0.77V
1.36V
0.991V
A. 实验室可用与浓盐酸反应制备
B. 酸性条件下,还原性强弱顺序
C. 向酸化的含足量的溶液中加入少量,可观察到黄绿色气体氯气产生
D. 该反应能发生:
7. 下列反应的离子方程式正确的是
A 向NaHSO4溶液中滴加少量Ba(HCO3)2溶液:+H+ ++ Ba2+=CO2↑+ H2O +BaSO4↓
B. 将CO2通入BaCl2溶液中:CO2+ Ba2+ +H2O=BaCO3↓+2H+
C. 同物质的量浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:=NH3·H2O
D. Ca(HCO3)2溶液与过量的NaOH溶液混合:Ca2++2+2=CaCO3↓++ 2H2O
8. “价一类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具,图1为钠的“价一类”二维图,图2为比较甲、乙(甲、乙为或)的热稳定性的实验装置。下列说法正确的是
A. 甲为,可用于治疗胃酸过多
B. b和c含有的阴离子和阳离子个数比不同
C. 将加入溶液中,一段时间后有红色固体析出
D. b和c分别与水反应,向反应后试管中滴加酚酞溶液现象不同
9. 物质结构决定性质,性质决定用途。下列物质在生产、生活中的应用及其解释均正确的是
选项
应用
解释
A
用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂和消毒剂
Al3+可在水中形成Al(OH)3胶体,吸附能力强
B
利用含小苏打的发酵粉烘焙蛋糕
小苏打溶于水吸热
C
金属钠用于制作高压钠灯
钠发出的黄光,具有很强的透雾能力
D
过氧化钠可为航天员提供氧气
过氧化钠为淡黄色固体
A. A B. B C. C D. D
10. 图中实验装置,能达到相应实验目的的是
A.鉴别和两种固体
B.验证Na和水反应是否为放热反应
C.除去气体中的少量HCl杂质
D.观察钠在空气中燃烧
A. A B. B C. C D. D
11. 利用亚克力管制备Cl2并进行Cl2的性质探究实验(装置如图所示),实验开始时,取下最左边三通管上端的管帽,快速加入2 mL浓盐酸,立即盖好。下列说法正确的是
A. a处发生反应时,浓盐酸只表现出还原性
B. 甲是蘸有饱和食盐水的棉球
C. d处湿润的淀粉-KI试纸变蓝,说明还原性:Cl2>I2
D. b、c两处的石蕊试纸均先变红后褪色
12. 亚氯酸钠(NaClO2,受热易分解)是一种重要的含氯消毒剂,一种制备NaClO2的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A. “滤渣”的主要成分为CaCO3 B. 流程中两处盐酸的作用相同
C. 操作a为“减压蒸发” D. 理论上,该流程中n(Cl2):n(O2)=1:l
13. 下列说法中正确的个数
①在标准状况下的体积约为22.4 L
②任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol
③常温常压下,32 g与的混合气体所含原子数为
④同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大
⑤两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑥固体中含有阴离子的数目为
⑦在标准状况下,和所含分子个数比为1:3
⑧的溶液中,氯离子的数目为
⑨溶解于水配成1 L溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
14. 100 mL甲溶液可能含有H+、K+、NH、Ba2+、、、中的若干种。取该溶液进行连续实验,过程如图(所加试剂均过量,气体全部逸出)。下列说法中不正确的是
A. 原溶液一定不存在 H+、Ba2+,可能存在K+,可通过焰色试验来检验
B. 沉淀1转化为沉淀2时,放出的气体标况下的体积为224 mL
C. 原溶液一定存在,且
D. 原溶液中
15. 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
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 化学与生产、生活息息相关,根据你在铁人中学积累的化学知识,回答以下问题。
(1)天然气的主要成分是CH4,标准状况下,CH4的密度为___________(保留3位有效数字),家用天然气会添加微量的有特殊臭味的泄漏警告剂四氢噻吩(C4H8S),四氢噻吩的摩尔质量为___________。
(2)铅笔芯主要成分是石墨和黏土。铅笔芯质量的一半是石墨(其余组成物质不含碳),用铅笔写“石室”两个字消耗的质量约为2 mg,则“石室”两字中所含的碳原子数约为___________个(取6×1023 mol-1)。
(3)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用,将氧化为,从而使血红蛋白丧失输送氧气的功能而使人体中毒。一旦发生亚硝酸盐中毒,立即注射美蓝溶液进行治疗,则美蓝溶液具有___________(填“氧化”或“还原”)性。
(4)制备氢氧化铁胶体实验中会出现和等图标,前者表示___________,后者表示___________。
(5)纺织工业中常用氯气作漂白剂,Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”,Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl,则还原剂与氧化剂的粒子个数之比为___________。
(6)我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。甲醇在点燃的条件下,完全燃烧生成CO2和H2O,则16 g CH3OH完全燃烧需要消耗O2的体积约为___________(标准状况)。
(7)查阅资料发现碱性环境下,Cl2可将水中的CN-转化为两种无毒的气体,请写出该反应的离子方程式___________。
17. 手持技术:利用便携设备辅助学习,实现数据实时采集与分析,提升学习效率与互动性,是化学研究中常利用的图像。
Ⅰ.验证次氯酸光照分解的产物可以设计成数字化实验。实验步骤如下:①将pH传感器、氯离子传感器、电导率传感器、氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接;②将四种传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中;③用强光照射氯水,同时开始采集数据。
(1)下列图像变化最有可能是其采集的数据的是___________。
A. 图1表示氯水的pH随时间的变化
B. 图2表示溶液中氯离子浓度随时间的变化
C. 图3表示氯水的电导率随时间的变化
D. 图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
Ⅱ.因“84消毒液”具有强氧化性,常用于环境和物体表面的杀菌、消毒。已知某“84消毒液”瓶体部分的标签如图5所示,图6是利用手持技术测定的“84消毒液”的ORP值(数值越大,氧化能力越强)随pH和温度t的变化情况。请回答下列问题:
(2)该“84消毒液”的物质的量浓度约为___________mol/L(计算结果保留小数点后一位),若取出10mL该溶液稀释100倍后进行使用,则稀释后溶液中所含NaClO的物质的量约为___________。
(3)图6中“84消毒液”使用时的最佳pH和温度依次是___________。使用“84消毒液”时多数需浸泡一段时间消毒且保持较低温度的原因可能是___________,结合该分析,请补充“84消毒液”的标签中,[注意]③为___________。
(4)“84消毒液”与“洁厕灵”(主要成分为盐酸)不能同时使用,请从Cl元素的化合价角度分析并结合离子方程式解释原因:___________。
(5)不能将“84消毒液”与双氧水两种消毒剂混用,否则会产生O2,写出反应的化学方程式:___________,该反应说明氧化性:___________(填“>”或“<”)。
18. 二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取210 mL 0.2 mol/L的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。
(1)由胆矾(化学式为CuSO4·5H2O)配制Ⅰ中的CuSO4溶液。
①需称量固体的质量为___________,配制Ⅰ中的CuSO4溶液下列仪器中不需要的是___________(填字母),还缺少的玻璃仪器有___________。
②实验中,用胶头滴管定容后,液面正确的是___________。
A. B. C. D.
③下列情况一定会使所配的溶液浓度小于0.2 mol/L的有___________(填序号)。
a.将溶液装瓶时,有少量液体洒在试剂瓶外
b.洗涤完烧杯和玻璃棒后,洗涤液倒入废液缸中
c.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
d.定容时俯视容量瓶的刻度线
e.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
(2)长期存放的CuSO4·5H2O中,会出现少量白色固体,原因是___________。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是___________(填化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为,写出反应的化学方程式___________。
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K2CO3应采取___________的方法。
(6)Ⅳ中“一系列操作”包括___________。
19. 金属钠及其化合物在材料和工业生产方面覆盖面大,在重要化工领域发挥重要作用。
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)碳酸化过程中发生反应的化学方程式为___________。
(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___________。
(4)生产中可循环利用的物质为___________(填化学式)。
Ⅱ.碳酸氢钠用途广泛,某化学兴趣小组对碳酸氢钠性质展开探究。
【提出问题】小组成员推测NaHCO3能与CaCl2反应产生沉淀,并就此展开探究。
【猜想与假设】假设1:NaHCO3能与CaCl2反应生成Ca(HCO3)2沉淀
假设2:___________
【实验验证】为验证假设,甲同学设计如下实验方案:分别取1 mL不同浓度NaHCO3溶液于试管中,向其中滴加1 mL CaCl2溶液
实验
NaHCO3溶液浓度
CaCl2溶液浓度
实验现象
1
0.1 mol/L
0.1 mol/L
溶液变浑浊
2
0.2 mol/L
0.2 mol/L
溶液出现白色胶状物质
3
0.5 mol/L
0.5 mol/L
有明显白色胶状物质生成
4
1.0 mol/L
1.0 mol/L
有白色胶状物质生成,并有气泡冒出
(5)补全假设2:___________。
(6)用离子方程式解释实验4中的现象___________。
【结果分析】甲同学认为:反应物浓度较低时,假设1成立;反应物浓度较高时,假设2成立。
【继续探究】为进一步探究NaHCO3与CaCl2反应产物,丙同学设计如下实验:
实验步骤
现象
结论
取实验1反应产物,向试管中___________。
溶液逐渐变澄清
假设1不成立,假设2成立。
(7)补全实验步骤:___________。
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大庆铁人中学2025级高一年级上学期期中考试
化学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,如有条形码,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Ba 137
一、选择题:本题共15小题,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 中国传统文化博大精深,对人类文化贡献巨大。关于古籍文献下列有关说法错误的是
A. “雾失楼台,月迷津渡”,雾属于胶体,能产生丁达尔效应
B. 《本草纲目拾遗》中有关氨水的记载:“贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气……气甚辛烈,触人脑”,这里的“气”——NH3是一种常见的非电解质
C. 《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验
D. “熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了复分解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.雾的分散质粒子直径在 1~100 nm之间,属于胶体;胶体的特征性质是能产生丁达尔效应,A不符合题意;
B.NH3自身不能电离出离子,属于非电解质,氨气溶于水得到的氨水能导电,电解质是一水合氨;氨水的刺激性气味来自NH3挥发,B不符合题意;
C.焰色试验中,K+的火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察),Na+的火焰呈黄色;“紫青烟起”对应K+的焰色,该方法利用了焰色试验区分物质,C不符合题意;
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”的反应为,该反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,属于置换反应,而非复分解反应(复分解反应是两种化合物交换成分生成新化合物),D符合题意;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. NaCl溶液中的水合离子:
B. NaHSO4在水中的电离:
C. Na+的离子结构示意图:
D. 钠着火用二氧化碳灭火器灭火:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化钠溶液中,钠离子带正电荷、氯离子带负电荷,形成水合离子时,水分子中带负电的氧原子靠近钠离子,带正电的氢原子靠近氯离子,且氯离子半径大于钠离子,则题给图示不符合氯化钠溶液中的水合离子,A错误;
B.硫酸氢钠为强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为:,B错误;
C.钠离子的核电荷数为11,核外有2个电子层,最外层电子数为8,离子结构示意图为:,C正确;
D.钠具有强还原性,加热条件下能与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳,且钠燃烧生成的过氧化钠能与二氧化碳生成碳酸钠和氧气,加剧钠的燃烧,所以不能用二氧化碳灭火器灭火,应用沙土盖灭,D错误;
故选C。
3. 用硫酸酸化的三氧化铬遇酒精后,其颜色由红色变为蓝绿色,反应如下:
用此反应现象可测得司机是否是酒后驾车。此反应的氧化剂是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2SO4中的硫元素在反应前后均为+6价,未发生化合价变化,H2SO4仅作为酸参与反应,A不符题意;
B.CrO3中的Cr元素从+6价(CrO3)降低到+3价(Cr2(SO4)3),被还原,因此CrO3是氧化剂,B符合题意;
C.Cr2(SO4)3是Cr的还原产物,并非氧化剂,C不符题意;
D.C2H5OH中的碳元素被氧化生成CH3COOH(碳氧化态升高),C2H5OH是还原剂,D不符题意;
答案选B。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 14 g乙烯()和丙烯()的混合物中含有碳原子数目为
B. 4.6 g Na与0.1 L 1 mol/L盐酸充分反应,产生气体分子数目为
C. 常温下,500 mL 0.1 mol/L NaCl溶液中,含有的离子数为
D. 常温常压下,0.1 mol/L硫酸钾溶液中钾离子和硫酸根离子总数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯和丙烯的最简式均为,14 g乙烯()和丙烯()的混合物中含有的的物质的量为1 mol,故含有碳原子数目为,A正确;
B.4.6 g Na的物质的量为0.2 mol,0.2 mol Na与0.1 mol HCl反应后,剩余的Na与水反应,共生成,故产生气体分子数目为,B错误;
C.NaCl完全电离,500 mL 0.1 mol/L NaCl溶液中,含有的离子数为,C错误;
D.未给出溶液体积,无法计算离子总数,D错误;
故选A。
5. 类比和推理是化学研究的重要方法。下列类比或推理正确的是
A. 液氯可以储存在钢瓶中,则氯水也能储存在钢瓶中
B. H2在O2中燃烧的火焰为淡蓝色,则H2在Cl2中燃烧的火焰也为淡蓝色
C. Cl-能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则I-也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. NaHCO3分别能与盐酸、NaOH溶液反应,则NaHSO4也能与盐酸、NaOH溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.液氯可储于钢瓶,但氯水含HClO和HCl,会腐蚀钢瓶,氯水不能储存在钢瓶中,故A错误;
B.H2在Cl2中燃烧火焰为苍白色,非淡蓝色,故B错误;
C.Cl-和I-均具还原性,均可被酸性KMnO4氧化,使溶液褪色,故C正确;
D.NaHCO3是酸式盐,分别能与盐酸、NaOH溶液反应,NaHSO4与盐酸不反应,仅与NaOH反应,故D错误;
故选C。
6. 化学上常用标准电极电势E(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力。E值越高,氧化型物质的氧化能力越强,E值越低,还原型物质的还原能力越强。某些电极电势的E值与体系的pH有关。根据表格信息,判断下列说法错误的是
氧化型/还原型
E(酸性条件)
1.685V
1.51V
0.77V
136V
0.991V
A. 实验室可用与浓盐酸反应制备
B. 酸性条件下,还原性强弱顺序为
C. 向酸化的含足量的溶液中加入少量,可观察到黄绿色气体氯气产生
D. 该反应能发生:
【答案】C
【解析】
【详解】A.在酸性条件下E = 1.685V,在酸性条件下E = 1.36V,因为,所以的氧化性强于,可以与浓盐酸发生反应制备,A正确;
B.根据E值判断,在酸性条件下:,,,最大,氧化性最强,其还原产物还原性最弱;相对较小,还原性较强;适中。所以还原性强弱顺序为,对于对,,由于,则的还原性强于,所以还原性强弱顺序为,B正确;
C.在酸性条件下E = 1.685V,在酸性条件下E = 0.77V,在酸性条件下E = 1.36V。先氧化,因为,中含有和Cl-,还原性强弱顺序为,少量先与反应,没有多余的去氧化产生黄绿色的,C错误;
D.对于反应,,,因为,氧化性强于,该氧化还原反应可以发生,D正确;
故选C。
7. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 向NaHSO4溶液中滴加少量Ba(HCO3)2溶液:+H+ ++ Ba2+=CO2↑+ H2O +BaSO4↓
B. 将CO2通入BaCl2溶液中:CO2+ Ba2+ +H2O=BaCO3↓+2H+
C. 同物质的量浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:=NH3·H2O
D. Ca(HCO3)2溶液与过量的NaOH溶液混合:Ca2++2+2=CaCO3↓++ 2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.向NaHSO4中滴加少量Ba(HCO3)2溶液反应生成BaSO4和CO2、H2O,离子方程式为:2+2H+ ++ Ba2+=2CO2↑+ 2H2O +BaSO4↓,A错误;
B.由于H2CO3的酸性弱于HCl,将CO2通入BaCl2溶液中不发生反应,B错误;
C.同物质的量浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合反应生成H2O,没有反应,离子方程式为:H++OH-=H2O,C错误;
D.Ca(HCO3)2溶液与过量的NaOH溶液混合反应生成CaCO3、Na2CO3、H2O,离子方程式为:Ca2++2+2=CaCO3↓++ 2H2O,D正确;
故选D。
8. “价一类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具,图1为钠的“价一类”二维图,图2为比较甲、乙(甲、乙为或)的热稳定性的实验装置。下列说法正确的是
A. 甲为,可用于治疗胃酸过多
B. b和c含有的阴离子和阳离子个数比不同
C. 将加入溶液中,一段时间后有红色固体析出
D. b和c分别与水反应,向反应后试管中滴加酚酞溶液现象不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲、乙分别为碳酸钠和碳酸氢钠中的一种,甲为热稳定性实验中被直接加热的物质,通常比较Na2CO3和NaHCO3热稳定性时,热稳定性强的Na2CO3应放在直接加热位置(甲),故甲为Na2CO3,A错误;
B.b和c为钠的氧化物(Na2O和Na2O2);Na2O含Na+和O2-(个数比2:1),Na2O2含Na+和(个数比2:1),阴、阳离子个数比相同,B错误;
C.Na加入CuSO4溶液中,Na先与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀,无红色Cu析出,C错误;
D.b和c为钠的氧化物(Na2O和Na2O2);Na2O与水反应生成NaOH,溶液显碱性,酚酞变红后不褪色;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,Na2O2的强氧化性使酚酞先变红后褪色,现象不同,D正确;
答案选D。
9. 物质结构决定性质,性质决定用途。下列物质在生产、生活中的应用及其解释均正确的是
选项
应用
解释
A
用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂和消毒剂
Al3+可在水中形成Al(OH)3胶体,吸附能力强
B
利用含小苏打的发酵粉烘焙蛋糕
小苏打溶于水吸热
C
金属钠用于制作高压钠灯
钠发出的黄光,具有很强的透雾能力
D
过氧化钠可为航天员提供氧气
过氧化钠为淡黄色固体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂,是因为Al3+可在水中形成Al(OH)3胶体,吸附能力强,但是明矾没有强氧化性,不能作消毒剂,应用错误,A错误;
B.利用含小苏打的发酵粉烘焙蛋糕,是因为受热易分解生成二氧化碳,使面粉疏松,解释错误,B错误;
C.钠的焰色为黄色,黄光透雾能力强,应用和解释正确,C正确;
D.过氧化钠可为航天员提供氧气,是因为过氧化钠与人体呼出的二氧化碳、水都能反应生成氧气,解释错误,D错误;
故答案选C。
10. 图中实验装置,能达到相应实验目的的是
A.鉴别和两种固体
B.验证Na和水反应是否为放热反应
C.除去气体中的少量HCl杂质
D.观察钠在空气中燃烧
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.鉴别和固体时,两者配成溶液后滴加溶液,与直接生成沉淀,在作用下先转化为,再与生成沉淀,两者现象均为白色沉淀,无法鉴别,A错误;
B.钠与水反应放热,试管内气体受热膨胀,压强增大,会导致U型管中红墨水左侧液面下降、右侧液面上升,可通过液面变化验证反应放热,B正确;
C.除去气体中的少量HCl杂质应使用饱和溶液,因溶液会与反应(),导致被吸收,C错误;
D.钠燃烧需在坩埚中进行,玻璃表面皿不耐高温且易导致产物溅出,装置错误,D错误;
故答案选B。
11. 利用亚克力管制备Cl2并进行Cl2的性质探究实验(装置如图所示),实验开始时,取下最左边三通管上端的管帽,快速加入2 mL浓盐酸,立即盖好。下列说法正确的是
A. a处发生反应时,浓盐酸只表现出还原性
B. 甲是蘸有饱和食盐水的棉球
C. d处湿润的淀粉-KI试纸变蓝,说明还原性:Cl2>I2
D. b、c两处的石蕊试纸均先变红后褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.a处发生反应为KMnO4与浓盐酸反应生成Cl2,化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+5Cl2+2MnCl2+8H2O,反应中部分Cl-被氧化为Cl2(表现还原性),部分Cl-与K+、Mn2+结合为盐(表现酸性),故浓盐酸既表现还原性又表现酸性,A错误;
B.a处生成的Cl2中混有挥发出的HCl杂质,饱和食盐水可吸收HCl且减少Cl2溶解,故甲是蘸有饱和食盐水的棉球以除去HCl,B正确;
C.d处发生反应2I-+Cl2=I2+2Cl-,淀粉遇I2变蓝,该反应中Cl2为氧化剂,I2为氧化产物,根据氧化还原反应的规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物,说明氧化性Cl2>I2,则还原性应Cl2<I2,C错误;
D.b处为干燥的蓝色石蕊试纸,Cl2本身无酸性,干燥Cl2不能使干燥试纸变色;c处为湿润的蓝色石蕊试纸,Cl2与水反应生成HCl(使试纸变红)和HClO(漂白褪色),故b处不变色、c处先变红后褪色,D错误;
答案选B。
12. 亚氯酸钠(NaClO2,受热易分解)是一种重要的含氯消毒剂,一种制备NaClO2的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A. “滤渣”的主要成分为CaCO3 B. 流程中两处盐酸的作用相同
C. 操作a为“减压蒸发” D. 理论上,该流程中n(Cl2):n(O2)=1:l
【答案】B
【解析】
【分析】粗食盐水中含有杂质Ca2+,加入过量碳酸钠可将所有钙离子完全沉淀,故滤渣为CaCO3;进入“电解”的溶液中含有Na+、Cl-、及过量的Na2CO3,加入适量的盐酸,可将转化为CO2,电解生成H2和NaClO3;反应II中,化学方程式为,;ClO2吸收塔中氧化还原反应方程式为,;由于NaClO2受热易分解,因此减压蒸发、冷却结晶后可到NaClO2晶体。
【详解】A.粗食盐水中含有杂质Ca2+,加入过量碳酸钠可将所有Ca2+完全沉淀CaCO3,故滤渣为CaCO3,A项正确;
B.流程中两处盐酸,第一次用盐酸是除碳酸钠,第二次用盐酸是还原氯酸钠生成二氧化氯,两处HCl的作用不相同,B项错误;
C.由于NaClO2受热易分解,因此利用减压蒸发,C项正确;
D.反应Ⅱ中产生Cl2的化学方程式为,吸收塔中产生O2的化学方程式为,故理论上,产生Cl2、O2的物质的量之比为1:1,D项正确;
故选B。
13. 下列说法中正确的个数
①在标准状况下的体积约为22.4 L
②任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol
③常温常压下,32 g与的混合气体所含原子数为
④同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大
⑤两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑥固体中含有阴离子的数目为
⑦在标准状况下,和所含分子个数比为1:3
⑧的溶液中,氯离子的数目为
⑨溶解于水配成1 L溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】A
【解析】
【详解】①H2O在标准状况下为液体,体积远小于22.4 L,故①错误。
②气体摩尔体积需在标准状况下才为22.4 L/mol,故②错误。
③32 g O2与O3混合气体含2 mol O原子,因此,常温常压下,32 g与的混合气体所含原子数为,故③正确。
④同温同体积时,物质的量与压强成正比,因此,同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大,故④正确。
⑤两种物质的量相同的物质,在标准状况下,物质的状态可能为非气态,因此,无法判断两种物质在标准状况下的体积,故⑤错误。
⑥含0.5 mol阴离子,即固体中含有阴离子的数目为,故⑥错误。
⑦同温同压下,体积比等于分子个数比,因此,在标准状况下,和所含分子个数比为1:3,故⑦正确。
⑧根据公式:,由于未给出溶液体积,因此,无法计算氯离子的数目,故⑧错误。
⑨()与水反应生成,配成1 L溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为,故⑨正确。
因此正确个数为③、④、⑦、⑨,共4个。
故答案为:A。
14. 100 mL甲溶液可能含有H+、K+、NH、Ba2+、、、中的若干种。取该溶液进行连续实验,过程如图(所加试剂均过量,气体全部逸出)。下列说法中不正确的是
A. 原溶液一定不存在 H+、Ba2+,可能存在K+,可通过焰色试验来检验
B. 沉淀1转化为沉淀2时,放出的气体标况下的体积为224 mL
C. 原溶液一定存在,且
D. 原溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】100mL溶液加氯化钡溶液生成沉淀1(4.30 g),加盐酸后剩余沉淀2(2.33 g),则沉淀2为,说明原溶液含,,沉淀1 中溶解的部分为,原溶液中有碳酸根离子,,则原溶液不含Ba2+、H+;滤液加NaOH加热生成的气体为NH3(1.12 L,标准状况),物质的量为0.05 mol, 说明原溶液含(0.05 mol);根据电荷守恒,溶液中一定含有,可能存在K+,据此分析。
【详解】A.原溶液一定不存在 H+、Ba2+,现有离子(),根据电荷守恒:,溶液中一定含有Cl- ,可能存在K+,可通过焰色试验来检验,A不符合题意;
B.沉淀1转化为沉淀2时,,放出的气体,标况下的体积为224 mL,B不符合题意;
C.根据电荷守恒,原溶液一定存在 ,可能存在K+,若溶液中无K+,则,若溶液中有K+,则,,描述错误,C符合题意;
D.原溶液中,,,D不符合题意;
故选C。
15. 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
【解析】
【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。
【详解】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。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 化学与生产、生活息息相关,根据你在铁人中学积累的化学知识,回答以下问题。
(1)天然气的主要成分是CH4,标准状况下,CH4的密度为___________(保留3位有效数字),家用天然气会添加微量的有特殊臭味的泄漏警告剂四氢噻吩(C4H8S),四氢噻吩的摩尔质量为___________。
(2)铅笔芯主要成分是石墨和黏土。铅笔芯质量的一半是石墨(其余组成物质不含碳),用铅笔写“石室”两个字消耗的质量约为2 mg,则“石室”两字中所含的碳原子数约为___________个(取6×1023 mol-1)。
(3)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用,将氧化为,从而使血红蛋白丧失输送氧气的功能而使人体中毒。一旦发生亚硝酸盐中毒,立即注射美蓝溶液进行治疗,则美蓝溶液具有___________(填“氧化”或“还原”)性。
(4)制备氢氧化铁胶体实验中会出现和等图标,前者表示___________,后者表示___________。
(5)纺织工业中常用氯气作漂白剂,Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”,Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl,则还原剂与氧化剂的粒子个数之比为___________。
(6)我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。甲醇在点燃的条件下,完全燃烧生成CO2和H2O,则16 g CH3OH完全燃烧需要消耗O2的体积约为___________(标准状况)。
(7)查阅资料发现碱性环境下,Cl2可将水中的CN-转化为两种无毒的气体,请写出该反应的离子方程式___________。
【答案】(1) ①. 0.714 g/L ②. 88 g/mol
(2)5×1019 (3)还原
(4) ①. 热烫 ②. 护目镜
(5)1:4 (6)16.8
(7)2CN-+12OH-+5Cl2=2+N2+10Cl-+6H2O
【解析】
【小问1详解】
①标准状况下( 、 ), 任何气体的体积都约为 ,根据密度公式 (标准状况下 ),则 的密度 (保留三位有效数字)。
②四氢噻吩的化学式为 , 相对分子质量为 ,所以四氢噻吩的摩尔质量为 。
【小问2详解】
铅笔芯主要成分是石墨和黏土,石墨占质量的一半,用铅笔写“石室”两字消耗铅笔芯质量约为 ,则其中石墨(碳)的质量 ,碳的物质的量 。根据 ( ),则碳原子数 个。
【小问3详解】
亚硝酸钠将 氧化为 ,人体中毒后注射美蓝溶液治疗,说明美蓝能将 还原为 (使血红蛋白恢复运输氧气的功能),所以美蓝溶液具有还原性(在反应中作还原剂,体现还原性)。
【小问4详解】
制备氢氧化铁胶体实验中会出现和等图标,前者表示热烫,后者表示护目镜。
【小问5详解】
中 为 价,反应后生成 中 为 价,每个 原子失去 个电子, 个 分子中有 个 原子,所以 个 分子失去 个电子。 中 为 价,反应后生成 和 中 为 价,每个 分子得到 个电子( 个 分子有 个 原子,每个 原子得到 个电子)。根据氧化还原反应中得失电子守恒,设 的化学计量数为 , 的化学计量数为 ,则 ,可得 。即还原剂( )与氧化剂( )的粒子个数之比为 。
【小问6详解】
甲醇( )燃烧的化学方程式为:,甲醇的物质的量 。根据化学方程式中甲醇与氧气的化学计量数之比 ,可得 。标准状况下,氧气体积 。
【小问7详解】
碱性环境下, 将 转化为一种无毒的气体和一种含碳的无毒离子,根据元素组成分析,无毒气体应为 ,含碳的无毒离子是, 被还原为 , 中 为 价, 为 价;反应后 转化为中 价, 转化为 中 价, 中 为 价,反应后转化为 为 价, 根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平:2CN-+12OH-+5Cl2=2+N2+10Cl-+6H2O。
17. 手持技术:利用便携设备辅助学习,实现数据实时采集与分析,提升学习效率与互动性,是化学研究中常利用的图像。
Ⅰ.验证次氯酸光照分解的产物可以设计成数字化实验。实验步骤如下:①将pH传感器、氯离子传感器、电导率传感器、氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接;②将四种传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中;③用强光照射氯水,同时开始采集数据。
(1)下列图像变化最有可能是其采集的数据的是___________。
A. 图1表示氯水的pH随时间的变化
B. 图2表示溶液中氯离子浓度随时间的变化
C. 图3表示氯水的电导率随时间的变化
D. 图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
Ⅱ.因“84消毒液”具有强氧化性,常用于环境和物体表面的杀菌、消毒。已知某“84消毒液”瓶体部分的标签如图5所示,图6是利用手持技术测定的“84消毒液”的ORP值(数值越大,氧化能力越强)随pH和温度t的变化情况。请回答下列问题:
(2)该“84消毒液”的物质的量浓度约为___________mol/L(计算结果保留小数点后一位),若取出10mL该溶液稀释100倍后进行使用,则稀释后溶液中所含NaClO的物质的量约为___________。
(3)图6中“84消毒液”使用时的最佳pH和温度依次是___________。使用“84消毒液”时多数需浸泡一段时间消毒且保持较低温度的原因可能是___________,结合该分析,请补充“84消毒液”的标签中,[注意]③为___________。
(4)“84消毒液”与“洁厕灵”(主要成分为盐酸)不能同时使用,请从Cl元素的化合价角度分析并结合离子方程式解释原因:___________。
(5)不能将“84消毒液”与双氧水两种消毒剂混用,否则会产生O2,写出反应的化学方程式:___________,该反应说明氧化性:___________(填“>”或“<”)。
【答案】(1)C (2) ①. 4.0 ②. 0.04
(3) ①. 5.5、 ②. 浸泡过程中NaClO溶液与CO2反应生成了,导致氧化性增强;温度太高,导致次氯酸分解,消毒效果减弱 ③. 密封、避光、低温保存
(4)NaClO具有强氧化性,中+1价的Cl和会发生归中反应,
(5) ①. ②. >
【解析】
【小问1详解】
A.氯水中含有次氯酸,光照条件下发生如下反应:,生成强酸盐酸,氢离子浓度增大,溶液酸性增强,pH减小,A错误;
B.光照条件下发生如下反应:,生成强电解质HCl,所以溶液中氯离子浓度增大,B错误;
C.光照条件下发生如下反应:,生成强电解质HCl,所以溶液中离子浓度增大,导电性增大,C正确;
D.次氯酸光照分解生成氧气,所以溶液中氧气的浓度增大,装置内气体混合物中氧气的体积分数增大,D错误;
故答案为C。
【小问2详解】
;取出的10mL溶液中NaClO物质的量为4.0mol/L×10×10-3L=0.04mol,稀释100倍,溶液体积扩大100倍,则物质的量浓度变为原来的,而稀释后溶液中所含NaClO的物质的量仍约为0.04mol。
【小问3详解】
ORP值越大,氧化能力越强,从图6可知,“84消毒液”使用最佳pH为5.5,温度为20℃;使用“84消毒液”时需浸泡一段时间消毒的原因可能是浸泡过程中NaClO溶液与空气中的CO2反应生成了HClO,导致氧化性增强,保持较低温度的原因可能是温度太高,导致次氯酸分解,消毒效果减弱,所以在保存“84消毒液”时需要密封、避光、低温保存。
【小问4详解】
“84消毒液”和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)不能同时使用,是因为NaClO具有强氧化性,ClO−中+1价的Cl和盐酸中的Cl−会发生归中反应,生成有毒的氯气:ClO−+Cl−+2H+=Cl2↑+H2O。
【小问5详解】
将“84消毒液”与双氧水两种消毒剂混用会产生O2,则ClO−做氧化剂,将H2O2中的-1价O氧化为氧气,反应的化学方程式为:NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑,该反应中,NaClO做氧化剂,H2O2做还原剂,所以氧化性:NaClO>H2O2。
18. 二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取210 mL 0.2 mol/L的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。
(1)由胆矾(化学式为CuSO4·5H2O)配制Ⅰ中的CuSO4溶液。
①需称量固体的质量为___________,配制Ⅰ中的CuSO4溶液下列仪器中不需要的是___________(填字母),还缺少的玻璃仪器有___________。
②实验中,用胶头滴管定容后,液面正确的是___________。
A. B. C. D.
③下列情况一定会使所配的溶液浓度小于0.2 mol/L的有___________(填序号)。
a.将溶液装瓶时,有少量液体洒在试剂瓶外
b.洗涤完烧杯和玻璃棒后,洗涤液倒入废液缸中
c.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
d.定容时俯视容量瓶的刻度线
e.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
(2)长期存放的CuSO4·5H2O中,会出现少量白色固体,原因是___________。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是___________(填化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为,写出反应的化学方程式___________。
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K2CO3应采取___________的方法。
(6)Ⅳ中“一系列操作”包括___________。
【答案】(1) ①. 12.5 g ②. C ③. 玻璃棒、胶头滴管、250 mL容量瓶 ④. B ⑤. be
(2)晶体部分失去结晶水(风化)
(3)CuO (4)
(5)分批加入 (6)冷却结晶、过滤、洗涤
【解析】
【小问1详解】
溶液体积为 210 mL,实际需用250 mL容量瓶配制,需称量胆矾的质量:;
不需要的仪器:C(分液漏斗); 还缺少的玻璃仪器:玻璃棒、250 mL 容量瓶、胶头滴管;
定容后液面应与刻度线相切,且凹液面最低处与刻度线对齐,正确的是B;
a:装瓶时洒出不影响配制浓度;
b:洗涤液倒入废液缸,溶质损失,浓度偏小;
c.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水不影响;
d.定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏大
e. 定容后补加水,溶液体积偏大,浓度偏小;
故选be;
【小问2详解】
长期存放的CuSO4·5H2O中,会出现少量白色固体:CuSO4·5H2O失去结晶水,生成无水CuSO4白色固体,反应为:,故答案为:晶体部分失去结晶水(风化);
【小问3详解】
I 中CuSO4与NaOH生成Cu(OH)2(蓝色沉淀),受热分解为黑色的CuO,故黑色沉淀为CuO;
【小问4详解】
Ⅱ中原料配比为,反应生成反应的化学方程式: ;
【小问5详解】
为防止反应剧烈喷溅,应分批、缓慢加入K2CO3固体,并不断搅拌;
【小问6详解】
蒸汽浴浓缩后,降低温度使二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2])的溶解度减小,晶体析出;故一系列操作为:冷却结晶、过滤、洗涤。
19. 金属钠及其化合物在材料和工业生产方面覆盖面大,在重要化工领域发挥重要作用。
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)碳酸化过程中发生反应的化学方程式为___________。
(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___________。
(4)生产中可循环利用的物质为___________(填化学式)。
Ⅱ.碳酸氢钠用途广泛,某化学兴趣小组对碳酸氢钠性质展开探究。
【提出问题】小组成员推测NaHCO3能与CaCl2反应产生沉淀,并就此展开探究。
【猜想与假设】假设1:NaHCO3能与CaCl2反应生成Ca(HCO3)2沉淀
假设2:___________
【实验验证】为验证假设,甲同学设计如下实验方案:分别取1 mL不同浓度NaHCO3溶液于试管中,向其中滴加1 mL CaCl2溶液
实验
NaHCO3溶液浓度
CaCl2溶液浓度
实验现象
1
01 mol/L
0.1 mol/L
溶液变浑浊
2
0.2 mol/L
0.2 mol/L
溶液出现白色胶状物质
3
0.5 mol/L
0.5 mol/L
有明显白色胶状物质生成
4
10 mol/L
1.0 mol/L
有白色胶状物质生成,并有气泡冒出
(5)补全假设2:___________。
(6)用离子方程式解释实验4中的现象___________。
【结果分析】甲同学认为:反应物浓度较低时,假设1成立;反应物浓度较高时,假设2成立。
【继续探究】为进一步探究NaHCO3与CaCl2反应产物,丙同学设计如下实验:
实验步骤
现象
结论
取实验1反应产物,向试管中___________。
溶液逐渐变澄清
假设1不成立,假设2成立。
(7)补全实验步骤:___________。
【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)
(3)取少量最后一次洗涤滤液于试管中,滴入适量稀HNO3酸化,再滴入少量AgNO3溶液,若溶液不变浑浊,则NaHCO3固体已洗涤干净(若检验也可以)
(4)CO2 (5)NaHCO3能与CaCl2反应生成CaCO3沉淀
(6)
(7)通入过量CO2
【解析】
【分析】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:,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CO2可参与循环。
【小问1详解】
“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,先通氨气使溶液呈碱性,更容易吸收二氧化碳;
【小问2详解】
碳酸化过程中发生反应的化学方程式为;
【小问3详解】
用蒸馏水洗涤“过滤”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HNO3酸化,再滴入少量AgNO3溶液,若溶液不变浑浊,则NaHCO3固体已洗涤干净(若检验也可以:取少量最后一次洗涤滤液于试管中,向试管中加入氢氧化钠溶液,用酒精灯微热试管,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸不变蓝,则NaHCO3固体已洗涤干净);
【小问4详解】
由分析可知,生产中可循环利用的物质为CO2;
【小问5详解】
根据假设1,可提出假设2为NaHCO3能与CaCl2反应生成CaCO3沉淀;
【小问6详解】
NaHCO3与CaCl2反应,有白色胶状物质生成,并有气泡冒出,生成了CaCO3和CO2,离子方程式为:;
【小问7详解】
通过上述实验可知,沉淀为CaCO3,欲使其溶解,排除假设1干扰,可通入过量CO2。
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