内容正文:
高一年级化学学科适应性测试
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 O-32 Cl-35.5 Fe-56 V-51
选择题(共39分)
单项选择题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 张青莲教授精确测得铟(,原子序数为49)的相对原子质量为,该值被采用为国际标准数据。下列铟元素的一种核素表示正确的是
A. B. C. D.
2. 下列与化学概念有关的说法正确的是( )
A. CO2、P2O5、NO均为酸性氧化物
B. NaH、NaBH4、NaClO均为离子化合物
C. NH3·H2O是弱碱,所以NH4NO3为弱电解质
D. 磁性氧化铁、水玻璃、液氨均为混合物
3. 下列实验原理、装置及操作能达到实验目的的是
A.分离胶体中的NaCl
B.配制一定浓度稀盐酸
C.配制溶液
D.制备胶体
A A B. B C. C D. D
4. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. 去除难溶物:
B. 制备金属铝:
C. 制备漂白粉:
D.
阅读以下材料,完成以下3个问题。
海洋是一个巨大的卤素资源宝库,从海水中能获得NaCl。工业常用电解饱和NaCl溶液制备,并进一步制得等用途更广泛的化合物。黄绿色气体可用于自来水消毒,在稀硫酸溶液中用草酸还原可制得。
5. 已知反应:,下列关于该反应说法错误的是
A. 氧化性:
B. 当反应中有转移时,被氧化的HCl为4 mol
C. 氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
D. 产物和都可以用于自来水消毒杀菌
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 电解饱和食盐水制备的离子方程式:
B. 氯水在强光下照射的化学方程式:
C. 在稀硫酸溶液中用草酸还原制得的离子方程式:
D. 常温下与NaOH溶液反应的离子方程式:
7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. 能溶于水,可用于工业制盐酸
B. HCl具有还原性,可用于实验室制取氯气
C. NaClO具有强碱性,可用作漂白液
D. 气体呈黄绿色,可用作自来水消毒剂
8. 探究NaClO溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
检验NaClO溶液中的
用洁净的铂丝蘸取少量NaClO溶液,在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
B
检验NaClO溶液的氧化性
将NaClO溶液滴加到淀粉KI溶液中,观察溶液颜色变化
C
检验NaClO溶液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH试纸上,待变色后与标准比色卡比对
D
检验NaClO溶液的还原产物
将少量NaClO溶液与充分反应后,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,观察沉淀产生情况
A. A B. B C. C D. D
9. 氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和NaClO。下列说法正确的是
A. 装置Ⅰ中可将换成
B. 装置Ⅱ洗气瓶中用饱和溶液除去中的少量HCl
C. 装置Ⅲ中反应的离子方程式为
D. 装置Ⅴ锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气
10. 下列说法正确的是
A. 标准状况下,与过量NaOH稀溶液反应,转移的电子总数为
B. 溶液中含有的数目为
C. 常温常压下,和混合气体含有的氧原子数为
D. 盐酸与足量共热,转移的电子数为
11. 下列反应表示正确的是
A. HClO在水中见光分解:HClO+H2O=O2↑+H++Cl-
B. 惰性电极电解氯化镁溶液:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
C. NaClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+4OH-+2Fe(OH)3=2+3Cl-+5H2O
D. Ca(ClO)2溶液中通入SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
12. 实验室利用下列装置进行实验,不能达到实验目的是
A. 用装置甲制取
B. 用装置乙除去中混有的气体
C. 用装置丙验证潮湿具有漂白性
D. 用装置丁吸收尾气中的
13. 雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4)都是自然界中常见的砷化物,中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。早期曾用作绘画颜料,因有抗病毒疗效也用来入药。砷元素有+2、+3 两种常见价态。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应Ⅰ中Sn4+为氧化产物
B. 反应Ⅰ中As2S3和Sn²⁺恰好完全反应时,其物质的量a之比为2:1
C. 若反应Ⅱ中转移电子0.7 mol,则生成0.1molSO2
D. 反应Ⅲ和Ⅳ均属于非氧化还原反应
非选择题(共61分)
14. 某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。资料i.在一定条件下被或氧化成(棕黑色)、(绿色)、(紫色);ⅱ.浓碱条件下,可被还原为;ⅲ.的氧化性与溶液的酸碱性无关,的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序号
物质a
C中实验现象
通入前
通入后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是___________。
(2)通前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为___________。
(3)对比实验I、Ⅱ通后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是___________。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量氧化剂将氧化为。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因:________。但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的悬浊液,加入溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为________,溶液绿色缓慢加深,原因是被________(填化学式)氧化,可证明Ⅲ中的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅲ中放置后的悬浊液,加入水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是________。
15. 可用于饮用水消毒,常通过与酸化的反应制备。
(1)制备反应的化学方程式为___________。
(2)已知受热分解温度约为,其他条件不变,研究温度对转化率、收率的影响,结果如图所示。
①当温度高于,随着温度升高,转化率下降的原因是___________。
②当温度高于,随着温度升高,转化率与收率之间的差值有增大趋势的原因是___________。
(3)研究发现在反应过程中加入(掩蔽),收率瞬间降低,但一段时间后又检测到溶液中有存在,最终收率也没有改变。产生该现象的原因可能是___________;验证的实验方法是___________。
(4)测定气体(含有一种能将KI氧化的杂质气体)纯度的实验如下:
I.将标准状况下20mL的气体样品通入过量的碱性KI溶液中充分反应(反应为),滴加溶液将产生的完全消耗(反应为)。
Ⅱ.向反应后的溶液中加入醋酸调至酸性,淀粉作指示剂,用溶液滴定至终点(),此步骤消耗溶液20mL。
①计算气体样品中体积分数___________(写出计算过程)。
②若气体样品中含,测定结果将___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
16. 飞机乘客座位上方的氧气面罩连接的并不是一个带有开关阀门的氧气瓶,而是一种名为“氧气蜡烛”的装置,该装置中含有和三种主要成分。这三种物质都可以在一定条件下产生氧气。
(1)其中和都能分解产生相应的氯化物和,则等物质的量的和分解生成的氧气的物质的量之比为___________。
(2)是一种不溶于水白色固体,在实验室中常常利用重晶石(主要成分为)制备,工艺流程如下:
①“步骤”设计如下图装置(夹持仪器已省略)制备BaS并检验所产生的气体X。
实验过程中B中品红褪色,C中颜色变浅,D中无现象,G中有白色沉淀生成,气体X的成分为___________(填化学式);装置C中酸性KMnO4溶液的作用是___________,长颈漏斗的作用是___________。
②“步骤”中溶液与双氧水、氨水反应析出沉淀,反应的离子方程式为___________。过滤、洗涤、干燥后得到纯度合格的。检验沉淀已洗净的操作方法是___________。
17. 以电石渣[主要成分是含以及其他少量杂质]为原料生产氯酸钾联产碳酸钙的流程如下:
回答下列问题。
(1)电石渣溶于水形成电石渣浆时发生的主要反应的化学方程式为_______、_______。
(2)氯化过程的温度控制在75~80℃,该过程主要反应的化学方程式是_______。
(3)该流程中加入活性炭的作用是_______。
(4)该流程中碳化反应的离子方程式是_______。
(5)副产品A的化学式为_______。
(6)为测定某样品的纯度,进行如下实验:称取2.000 g样品,用稀硫酸溶解、定容得溶液。量取20.00 mL溶液放入锥形瓶中,加入溶液(过量),再用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液24.00 mL。滴定过程中发生如下反应(均未配平):
;
计算样品的纯度_______(写出计算过程)。
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高一年级化学学科适应性测试
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 O-32 Cl-35.5 Fe-56 V-51
选择题(共39分)
单项选择题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 张青莲教授精确测得铟(,原子序数为49)的相对原子质量为,该值被采用为国际标准数据。下列铟元素的一种核素表示正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,铟原子的质子数为49,质量数可能为113、114、115,核素的符号可能为、、,故选A。
2. 下列与化学概念有关的说法正确的是( )
A. CO2、P2O5、NO均为酸性氧化物
B. NaH、NaBH4、NaClO均为离子化合物
C. NH3·H2O是弱碱,所以NH4NO3为弱电解质
D. 磁性氧化铁、水玻璃、液氨均为混合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO2、P2O5均为酸性氧化物,但NO不属于酸性氧化物,A不正确;
B.NaH、NaBH4、NaClO都含有Na+,阴离子分别为H-、、ClO-,它们均为离子化合物,B正确;
C.NH3·H2O是弱碱,但NH4NO3是强酸弱碱盐,属于强电解质,C不正确;
D.磁性氧化铁、液氨均为纯净物,但水玻璃是硅酸钠的水溶液,属于混合物,D不正确;
故选B。
3. 下列实验原理、装置及操作能达到实验目的的是
A.分离胶体中的NaCl
B.配制一定浓度的稀盐酸
C.配制溶液
D制备胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.分离Fe(OH)3胶体中的NaCl应采用渗析法,过滤无法分离胶体粒子和溶液中的离子,胶体粒子可透过滤纸,A错误;
B.配制一定物质的量浓度的溶液时,不能将浓盐酸直接倒入容量瓶中稀释,因为容量瓶不能用于溶解、稀释操作,应在烧杯中稀释冷却后再转移,不能达到目的,B错误;
C.配制FeCl3溶液时,固体溶解需在烧杯中进行,容量瓶不能用于溶解固体,且需先溶于浓盐酸再稀释,装置中直接在容量瓶中溶解错误,C错误;
D.制备Fe(OH)3胶体的操作是向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,D正确;
故选D。
4. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. 去除难溶物:
B. 制备金属铝:
C. 制备漂白粉:
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.不与盐酸反应,无法实现,A错误;
B.AlCl3为共价化合物,电解熔融 AlCl3无法制得铝,应电解,B错误;
C.电解溶液可得,与石灰乳反应可制漂白粉,均符合原理,C正确;
D.Fe与水蒸气在高温下生成,而非 ,且不溶于水,D错误;
故选C。
阅读以下材料,完成以下3个问题。
海洋是一个巨大的卤素资源宝库,从海水中能获得NaCl。工业常用电解饱和NaCl溶液制备,并进一步制得等用途更广泛的化合物。黄绿色气体可用于自来水消毒,在稀硫酸溶液中用草酸还原可制得。
5. 已知反应:,下列关于该反应说法错误的是
A. 氧化性:
B. 当反应中有转移时,被氧化的HCl为4 mol
C. 氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
D. 产物和都可以用于自来水消毒杀菌
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 电解饱和食盐水制备的离子方程式:
B. 氯水在强光下照射的化学方程式:
C. 在稀硫酸溶液中用草酸还原制得的离子方程式:
D. 常温下与NaOH溶液反应的离子方程式:
7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. 能溶于水,可用于工业制盐酸
B. HCl具有还原性,可用于实验室制取氯气
C. NaClO具有强碱性,可用作漂白液
D. 气体呈黄绿色,可用作自来水消毒剂
【答案】5. B 6. A 7. B
【解析】
【5题详解】
在 中,Cl的化合价为+5,反应后变为+4,化合价降低, 是氧化剂,是还原产物;中,Cl的化合价为-1,部分Cl被氧化为0价,部分未被氧化。是氧化产物,HCl是还原剂。
A.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。是氧化剂,是氧化产物,因此的氧化性大于,A正确。
B.根据化学方程式,4mol HCl中,有2mol HCl被氧化为,每个Cl失去1个电子,共失去 2 mol电子,转移2 mol电子,因此,当反应中有转移时,被氧化的HCl为2 mol,B错误。
C.根据化学方程式,氧化产物与还原产物的物质的量比为 1:2,C正确。
D.ClO2和均具有强氧化性,可有效杀灭水中的细菌和病毒,广泛应用于自来水消毒,D正确;
故选B。
【6题详解】
A.电解饱和食盐水制备NaClO3的离子方程式为,该方程式符合电荷守恒和原子数守恒,A正确;
B.氯水在强光下分解应为:,而非生成Cl2,B错误;
C.草酸还原NaClO3的离子方程式应为,草酸是弱酸,不能拆,C错误;
D.Cl2与NaOH溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,正确的离子方程式应为,D错误;
故选A。
【7题详解】
A.能溶于水,但工业制盐酸是通过与反应生成 ,再溶于水得到盐酸,与的溶解性无关,A错误;
B.HCl具有还原性,实验室制取时,将中的氧化为,体现了HCl的还原性,B正确;
C.NaClO具有强氧化性,而非强碱性,其漂白原理是将有色物质氧化为无色物质,C错误;
D.用作自来水消毒剂是因其强氧化性,而非其黄绿色,D错误;
故选B。
8. 探究NaClO溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
检验NaClO溶液中的
用洁净的铂丝蘸取少量NaClO溶液,在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
B
检验NaClO溶液的氧化性
将NaClO溶液滴加到淀粉KI溶液中,观察溶液颜色变化
C
检验NaClO溶液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH试纸上,待变色后与标准比色卡比对
D
检验NaClO溶液的还原产物
将少量NaClO溶液与充分反应后,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,观察沉淀产生情况
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察钠元素的焰色反应不用透过蓝色钴玻璃,它会过滤掉钠的火焰颜色,故A错误;
B.将NaClO溶液滴加到淀粉KI溶液中,I-被氧化为I2,溶液变蓝,可以检验NaClO溶液的氧化性,故B正确;
C.NaClO具有漂白性,能使pH试纸褪色,故C错误;
D.少量NaClO溶液与反应的化学方程式为:,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,是用来检验Cl-,但原溶液中本来就存在Cl-,无法判断该氯离子是溶液中原有的还是次氯酸根被还原生成的,故D错误;
故选B。
9. 氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和NaClO。下列说法正确的是
A. 装置Ⅰ中可将换成
B. 装置Ⅱ洗气瓶中用饱和溶液除去中的少量HCl
C. 装置Ⅲ中反应的离子方程式为
D. 装置Ⅴ锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气
【答案】C
【解析】
【分析】装置I为氯气的制备,装置Ⅱ除去氯气中的HCl,一般用饱和食盐水,装置Ⅲ制备KClO3,装置Ⅳ制备NaClO,装置Ⅴ尾气吸收,据此分析;
【详解】A.MnO2与浓盐酸反应制备Cl2,需要加热,题中装置I缺少加热装置,因此不能用MnO2代替高锰酸钾溶液,故A错误;
B.NaHCO3与HCl反应生成CO2,CO2能与装置Ⅲ中的KOH反应,KClO3产率降低,一般除去氯气中HCl,常用饱和食盐水,故B错误;
C.Cl2与KOH在加热条件下发生歧化反应,得到KCl和KClO3,离子方程式为;故C正确;
D.Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中OH-含量低,不能完全吸收氯气,常用NaOH溶液吸收尾气氯气,故D错误;
答案为C。
10. 下列说法正确的是
A. 标准状况下,与过量NaOH稀溶液反应,转移的电子总数为
B. 溶液中含有的数目为
C. 常温常压下,和混合气体含有的氧原子数为
D. 盐酸与足量共热,转移的电子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.与过量NaOH稀溶液会发生反应:,Cl元素化合价既有升高又有降低,标准状况下即,共转移电子,其数目为,A错误;
B.溶液中会发生水解,含有的小于1 mol,即数目小于,B错误;
C.和分子均由O原子构成,和混合气体含有的氧原子物质的量为1 mol,即所含氧原子数目为,C正确;
D.盐酸与足量共热,HCl的物质的量为,浓盐酸能与共热发生反应:,若完全反应,则转移电子,但随着反应的进行,浓盐酸会变成稀盐酸,稀盐酸与不反应,HCl不能完全反应,因此转移电子数小于,D错误;
故选C。
11. 下列反应表示正确的是
A. HClO在水中见光分解:HClO+H2O=O2↑+H++Cl-
B. 惰性电极电解氯化镁溶液:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
C. NaClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+4OH-+2Fe(OH)3=2+3Cl-+5H2O
D. Ca(ClO)2溶液中通入SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
【答案】C
【解析】
【详解】A.HClO在水中见光分解, 正确的离子方程式为2HClO =O2↑+2H++2Cl-,A项错误;
B.惰性电极电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀,正确的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,B项错误;
C.NaClO氧化Fe(OH)3生成,自身被还原为氯离子,离子方程式正确,C项正确;
D.Ca(ClO)2溶液中通入SO2会发生氧化还原反应生成硫酸钙,正确的离子方程式为,D项错误;
故选C。
12. 实验室利用下列装置进行实验,不能达到实验目的是
A. 用装置甲制取
B. 用装置乙除去中混有的气体
C. 用装置丙验证潮湿的具有漂白性
D. 用装置丁吸收尾气中的
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气,故A不符合题意;
B.用装置乙饱和食盐水除去中混有的气体,故B不符合题意;
C.氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性,用装置丙验证可以潮湿的具有漂白性,故C不符合题意;
D.氯化钙不可以和氯气反应,不可以处理尾气,故D符合题意;
故选:D。
13. 雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4)都是自然界中常见的砷化物,中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。早期曾用作绘画颜料,因有抗病毒疗效也用来入药。砷元素有+2、+3 两种常见价态。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应Ⅰ中Sn4+氧化产物
B. 反应Ⅰ中As2S3和Sn²⁺恰好完全反应时,其物质的量a之比为2:1
C. 若反应Ⅱ中转移电子0.7 mol,则生成0.1molSO2
D. 反应Ⅲ和Ⅳ均属于非氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应I中Sn元素化合价升高,Sn4+为氧化产物,A正确;
B.反应I方程式2As2S3+2Sn2++4H+=As4S4+2Sn4++2H2S↑,As2S3与Sn2+恰好完全反应的物质的量之比为1:1,B错误;
C.反应Ⅱ中As4S4+7O2=2As2O3+4SO2,转移28mol电子,生成4mol SO2,所以转移0.7mol电子,生成0.1mol SO2,C正确;
D.反应Ⅲ和Ⅳ中各元素化合价都没有变化,均属于非氧化还原反应,D正确;
本题选B。
非选择题(共61分)
14. 某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。资料i.在一定条件下被或氧化成(棕黑色)、(绿色)、(紫色);ⅱ.浓碱条件下,可被还原为;ⅲ.的氧化性与溶液的酸碱性无关,的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)。
序号
物质a
C中实验现象
通入前
通入后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是___________。
(2)通前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为___________。
(3)对比实验I、Ⅱ通后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是___________。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量氧化剂将氧化为。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因:________。但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的悬浊液,加入溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为________,溶液绿色缓慢加深,原因是被________(填化学式)氧化,可证明Ⅲ中的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅲ中放置后的悬浊液,加入水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是________。
【答案】(1)饱和食盐水
(2)
(3)Mn2+的还原性随着环境碱性的增强而增强
(4) ①. ②. ③. NaClO ④.
【解析】
【分析】在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2,由于盐酸具有挥发性,为排除HCl对Cl2性质的干扰,在装置B中盛有饱和NaCl溶液,除去Cl2中的杂质HCl,在装置C中通过改变溶液的pH,验证不同条件下Cl2与MnSO4反应,装置D是尾气处理装置,目的是除去多余Cl2,防止造成大气污染;
【小问1详解】
由分析可知,B中试剂是饱和NaCl溶液,作用是吸收Cl2中的杂质HCl气体;
【小问2详解】
通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的OH-反应产生Mn(OH)2白色沉淀,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2,则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为:;
【小问3详解】
对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是:Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强;
【小问4详解】
①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应的化学方程式为:;
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色是由于在浓碱条件下,可被OH-还原为,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,该反应的离子方程式为:;溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被NaClO氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量;
③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液碱性减弱,溶液紫色缓慢加深,说明ClO-将MnO2氧化为,发生的反应是:。
15. 可用于饮用水消毒,常通过与酸化的反应制备。
(1)制备反应化学方程式为___________。
(2)已知受热分解温度约为,其他条件不变,研究温度对转化率、收率的影响,结果如图所示。
①当温度高于,随着温度升高,转化率下降的原因是___________。
②当温度高于,随着温度升高,转化率与收率之间的差值有增大趋势的原因是___________。
(3)研究发现在反应过程中加入(掩蔽),收率瞬间降低,但一段时间后又检测到溶液中有存在,最终收率也没有改变。产生该现象的原因可能是___________;验证的实验方法是___________。
(4)测定气体(含有一种能将KI氧化的杂质气体)纯度的实验如下:
I.将标准状况下20mL的气体样品通入过量的碱性KI溶液中充分反应(反应为),滴加溶液将产生的完全消耗(反应为)。
Ⅱ.向反应后的溶液中加入醋酸调至酸性,淀粉作指示剂,用溶液滴定至终点(),此步骤消耗溶液20mL。
①计算气体样品中体积分数___________(写出计算过程)。
②若气体样品中含,测定结果将___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. 温度升高,CaO2发生副反应:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,使参与还原NaClO3的CaO2的量减少 ②. 温度升高,CaO2将还原为Cl2(或Cl2O),ClO2分解产生Cl2和O2
(3) ①. Cl-作反应催化剂 ②. 取两支试管,分别加入相同体积和浓度的H2SO4酸化的NaClO3溶液,控制温度为25℃,向其中一支试管中加入NaCl,再向两支试管中分别加入相同质量的CaO2,比较化学反应速率
(4) ①. 56% ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
在酸性条件下,可与反应生成,反应中氯化合价由+5变为+4、过氧化钙中氧化合价则会升高为0得到氧气,结合质量守恒同时生成硫酸钠、硫酸钙和水,化学方程式为;
【小问2详解】
①当温度高于,随着温度升高,转化率下降的原因是:温度升高,CaO2发生副反应:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,使参与还原NaClO3的CaO2的量减少;
②温度升高,CaO2将还原为Cl2(或Cl2O),ClO2分解产生Cl2和O2,所以当温度高于,随着温度升高,转化率与收率之间的差值有增大趋势;
【小问3详解】
在反应过程中加入(掩蔽),收率瞬间降低,但一段时间后又检测到溶液中有存在,最终收率也没有改变,产生该现象的原因可能是Cl-作反应的催化剂,加快反应的速率;要验证该原因,采用控制变量法,实验方法是:取两支试管,分别加入相同体积和浓度的H2SO4酸化的NaClO3溶液,控制温度为25℃,向其中一支试管中加入NaCl,再向两支试管中分别加入相同质量的CaO2,比较化学反应速率;
【小问4详解】
①Ⅱ中滴定反应中氯化合价由+3变为-1、碘化合价由-1变为0,结合电子守恒反应为,结合I中氯元素守恒及反应,存在:,气体样品中体积分数为56%;
②氯气具有氧化性,在I中氯气氧化碘离子生成碘单质和氯离子,I中生成氯离子、碘单质不影响Ⅱ步骤中消耗标准液量,则气体样品中含,测定结果将不变。
16. 飞机乘客座位上方的氧气面罩连接的并不是一个带有开关阀门的氧气瓶,而是一种名为“氧气蜡烛”的装置,该装置中含有和三种主要成分。这三种物质都可以在一定条件下产生氧气。
(1)其中和都能分解产生相应的氯化物和,则等物质的量的和分解生成的氧气的物质的量之比为___________。
(2)是一种不溶于水的白色固体,在实验室中常常利用重晶石(主要成分为)制备,工艺流程如下:
①“步骤”设计如下图装置(夹持仪器已省略)制备BaS并检验所产生的气体X。
实验过程中B中品红褪色,C中颜色变浅,D中无现象,G中有白色沉淀生成,气体X的成分为___________(填化学式);装置C中酸性KMnO4溶液的作用是___________,长颈漏斗的作用是___________。
②“步骤”中溶液与双氧水、氨水反应析出沉淀,反应的离子方程式为___________。过滤、洗涤、干燥后得到纯度合格的。检验沉淀已洗净的操作方法是___________。
【答案】(1)3:4 (2) ①. 、CO ②. 除去CO中的,防止干扰F中气体成分的检验 ③. 安全瓶,防堵塞 ④. ⑤. 取最后一次洗涤液于试管,加入硝酸酸化再加硝酸银,若无白色沉淀产生,证明沉淀已洗干净
【解析】
【小问1详解】
和都可以在一定条件下分解产生相应的氯化物和, 、,等物质的量的和(设都为1 mol)分解生成的氧气依次为1.5 mol和2 mol,比值为3:4。
【小问2详解】
①实验过程中B中品红褪色,C中颜色变淡,说明装置A中生成了;D中无现象,说明装置A中没有生成;G中有白色沉淀生成,说明装置A中生成了CO,CO和氧化铁在加热条件下反应生成了,气体X的成分为、CO;
装置C中酸性利用其氧化性除去CO中的,防止干扰F中气体成分的检验;
长颈漏斗伸入液面以下可维持恒压,根据长颈漏斗中的现象判断装置是否堵塞。
②“步骤IV”中溶液与双氧水、氨水反应析出沉淀,发生反应的离子方程式为:;
沉淀上含有的杂质为易溶于水的,故检验沉淀已洗净的操作方法是:取最后一次洗涤液于试管,加入硝酸酸化再加硝酸银,若无白色沉淀产生,证明沉淀已洗干净。
17. 以电石渣[主要成分是含以及其他少量杂质]为原料生产氯酸钾联产碳酸钙的流程如下:
回答下列问题。
(1)电石渣溶于水形成电石渣浆时发生的主要反应的化学方程式为_______、_______。
(2)氯化过程的温度控制在75~80℃,该过程主要反应的化学方程式是_______。
(3)该流程中加入活性炭的作用是_______。
(4)该流程中碳化反应的离子方程式是_______。
(5)副产品A的化学式为_______。
(6)为测定某样品的纯度,进行如下实验:称取2.000 g样品,用稀硫酸溶解、定容得溶液。量取20.00 mL溶液放入锥形瓶中,加入溶液(过量),再用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液24.00 mL。滴定过程中发生如下反应(均未配平):
;
计算样品的纯度_______(写出计算过程)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)吸附过量氯气,防止污染环境
(4)
(5)
(6)配平方程式为、。高锰酸钾与亚铁离子的反应为:,消耗的,根据与反应的计量关系可知,剩余的,加入物质的量为:。则与反应的,,,,故样品的纯度为。
【解析】
【分析】溶解:电石渣中的二氧化硅与氢氧化钙反应生成硅酸钙和水,氧化铝与氢氧化钙反应生成四羟基合铝酸钙。 氯化:氯气与氢氧化钙在75 - 80℃反应生成氯酸钙、氯化钙和水。 除杂:活性炭可以吸附过量氯气,防止污染环境。 复分解:氯酸钙与氯化钾反应生成氯酸钾沉淀和氯化钙。 碳化:溶液中的钙离子、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸钙沉淀和铵根离子。 得到副产品:溶液中剩余离子形成氯化铵副产品。
【小问1详解】
根据分析可知,电石渣溶于水形成电石渣浆时发生的主要反应的化学方程式、。
【小问2详解】
氯气与氢氧化钙在75 - 80℃反应生成氯酸钙、氯化钙和水,方程式为:。
【小问3详解】
活性炭可以吸附过量氯气,防止污染环境。
【小问4详解】
碳化反应中的钙离子、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸钙沉淀和铵根离子:。
【小问5详解】
通过分析可知,副产品A是。
【小问6详解】
配平方程式为、。高锰酸钾与亚铁离子的反应为:,消耗的,根据与反应的计量关系可知,剩余的,加入物质的量为:。则与反应的,,,,故样品的纯度为。
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