内容正文:
云南省华坪县第一中学2025-2026学年上学期期末检测
高一化学
本试卷满分100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 S 32 Fe 56 Cu 64 Mg 24 Al 27
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题:本题共21小题,每小题2分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列物质中肯定是纯净物的是( )
①木炭 ②只含一种元素的物质 ③金刚石 ④黑火药 ⑤铅笔芯
A.①②④ B.②③⑤ C.②③ D.③
2.单质和化合物的主要区别在于它是否由( )
A.同种物质组成 B.同种元素组成 C.同种分子组成 D.同种原子构成
3.传说老子过函谷关之前,关尹喜见有紫气从东而来,知道将有圣人过关, 果然老子骑着青牛而来,后来人们用“紫气东来”比喻吉祥的征兆。碘晶体受热转变成碘蒸气也有“紫气东来”之象。下列关于碘及其化合物的说法正确的是( )
A.HI溶于水能电离出H+、I-,所以HI是离子化合物
B.碘晶体受热转变成碘蒸气,吸收的热量用于克服碘原子间的作用力
C.He、I2和HI都是由分子构成的,它们中都存在共价键
D.HI受热分解生成H2和I2,破坏了极性键,生成了非极性键
4.下列关于相同物质的量的和的比较中正确的是( )
①所含的分子数目之比为1∶1 ②所含的氢原子数之比为4∶3 ③所含的原子总数之比为5∶4 ④所含的电子数之比为1∶1
A.仅①② B.仅②③ C.仅①②④ D.①②③④
5.下列俗名与物质相匹配的是( )
A.苏打—NaHCO3 B.烧碱—Na2CO3 C.小苏打—NaHCO3 D.纯碱—NaOH
6.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,X在短周期主族元素中金属性最强,W与Y属于同一主族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:r(X)>r(W)>r(Z)
B.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱
C.由W与X形成的一种化合物可做供氧剂
D.Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强
7.和Na+具有相同质子数和电子数的一组微粒是( )
A.CH4 B.CH4 H2O C. H3O+ D.OH- NH3
8.X、Y、Z均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图所示。已知X、Y、Z三种元素的质子数之和为40,则X、Y、Z分别是( )
A.N、S、Cl
B.B、Si、P
C.C、P、S
D.Be、Al、Si
9.某工业废水中含有FeSO4和CuSO4(不考虑其他成分),利用以下流程可以回收FeSO4和Cu。
下列说法不正确的是( )
A.试剂1为Fe B.固体1是Fe和Cu的混合物
C.试剂2为适当过量的稀盐酸 D.操作1和操作2都是过滤
10.下列有关钠的物理性质叙述正确的是( )
①银白色金属 ②质软,可以用小刀切割 ③熔点较低
④密度比水小 ⑤热和电的良导体
A.①②④ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤
11.部分被氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共2.88 g,经如下处理:
下列说法正确的是( )
A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+ B.V=224
C.样品中CuO的质量为2.0 g D.样品中铁元素的质量为0.56 g
12.在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)发生催化氧化反应的化学方程式为2FeS2+7O2+2H2O===2Fe2+++4H+。实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是( )
A.反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O
B.反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+
C.反应Ⅲ的离子方程式为Fe2++NO===Fe(NO)2+,该反应是氧化还原反应
D.在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中NO做催化剂
13.某无色透明溶液能与铝作用放出氢气,此溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A.Cl-、、Na+、K+ B.K+、ClO-、Na+、
C.、Na+、Cl-、K+ D. 、Mg2+、Cl-、K+
14.下列离子方程式书写错误的是( )
A.Fe2(SO4)3溶液和Ba(OH)2溶液反应:Fe3+++Ba2++3OH-===Fe(OH)3↓+BaSO4↓
B.石灰石溶于盐酸中:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
C.NaHCO3溶液与硝酸反应:+H+===H2O+CO2↑
D.氧化铁与稀硫酸反应:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
15.将Fe、Cu与含Fe2+、Fe3+和Cu2+的溶液置于同一容器中,充分反应后有Fe剩余,则容器中一定还有( )
A.Cu、Fe3+ B.Fe2+、Fe3+ C.Fe2+、Cu2+ D.Cu、Fe2+
16.向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,结果有晶体析出,对析出晶体的原因分析不正确的是( )
A.相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3 B.溶液中溶剂减少了
C.溶质质量增加了 D.反应过程放热
17.X、Y、Z、W各代表一种物质,若X+Y===Z+W,则X和Y之间不可能是( )
A.盐和盐的反应 B.碱性氧化物和水的反应
C.酸与碱的反应 D.酸性氧化物和碱的反应
18.铝既能与稀硫酸溶液反应,又能与烧碱溶液反应,下列说法不正确的是( )
A.两个反应都是氧化还原反应
B.铝与稀硫酸反应时,稀硫酸作氧化剂
C.铝与烧碱溶液反应时,氢氧化钠作氧化剂
D.两个反应都有气体生成
19.将3.9 g Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应,产生4.48 L(标准状况下)氢气。下列推断正确的是( )
A.参加反应的HCl为0.2 mol B.Mg、Al在反应中共失去0.2 mol电子
C.参加反应的Mg为2.4 g D.若与足量的氢氧化钠溶液反应能产生0.15 mol H2
20.质子数和中子数相同的原子X,其阳离子Xn+核外共有x个电子,则X的质量数为( )
A.2(x+n) B.2x+n C.2(x-n) D.2x-n
21.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.少量的碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合:2+2OH-+Ca2+===CaCO3↓++2H2O
B.过量的碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合:+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O
C.碳酸氢钠溶液与少量的盐酸混合:+H+===CO2↑+H2O
D.碳酸钙溶于盐酸:+2H+===CO2↑+H2O
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
22.(12分)Ⅰ.按要求填空。
①铝、②盐酸、③次氯酸、④氨气、⑤醋酸铵、⑥干冰、⑦蔗糖、⑧水、⑨硫酸钡、⑩氯水、⑪蓝矾、⑫醋酸
(1)属于混合物的是 (填序号,下同)。
(2)属于电解质的是 。
(3)属于非电解质的是 。
Ⅱ.如下图所示是在一定温度下,向不同电解质溶液加入新物质时,其电流强度(I)随新物质加入量(m)的变化曲线。
以下三个导电性实验,其中与A图变化趋势一致的是 (填字母,下同),与B图变化趋势一致的是 ,与C图变化趋势一致的是 。
a.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入等浓度的硫酸至过量
b.向醋酸中逐滴加入等浓度的氨水至过量
c.向盐酸中逐滴加入等浓度的NaOH溶液至过量
23.(14分)已知:A-G均为短周期元素,它们的最高(或最低)化合价与原子序数的关系如下图。
(1)画出G元素的原子结构示意图 ,元素C、E、F的简单离子的半径由大到小顺序为 (用离子符号表示)。
(2)元素A、B、G可形成离子化合物,写出该化合物的电子式 。
(3)图中所示元素中金属性最强的是 (填元素符号),工业上得到该元素的单质的原理为 (填化学方程式)。
(4)写出实验室中用化学方法清洗试管壁上的F单质的化学方程式 。
(5)元素E的最高价氧化物溶于D的最高价氧化物对应水化物的离子方程式 。
(6)请从原子结构角度解释F的得电子能力小于G的原因 。
24.(16分)有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是________________________。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开弹簧夹K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是__________________________。
④关闭弹簧夹K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
⑤打开弹簧夹K1,缓缓鼓入空气数分钟,待硬质玻璃管冷却后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是____________________________。
②E处干燥管中盛放的化学药品是碱石灰,其作用是____________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量______________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为____________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
25.(16分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的新型非氯消毒剂,易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
Ⅰ.湿法制备高铁酸钾。主要的生产流程如图所示:
回答以下问题:
(1)滤渣1的主要成分为___________(写化学式)。
(2)写出氧化过程的离子方程式___________。
(3)氧化时需控温20 ~ 25℃,温度不能高于25℃原因是___________。
(4)实验测得氧化时间、氧化剂浓度与K2FeO4产率、纯度的实验数据分别如图1、图2所示。为了获取更纯的高铁酸钾,反应时间和氧化剂浓度应控制在___________min,___________mol·L−1。
Ⅱ.某兴趣小组在实验室模拟湿法制备K2FeO4,装置如图所示:
(5)向装置A中通入的Cl2不能过量,原因是___________。
(6)制备的高铁酸钾粗产品中含有KOH、KCl、Fe(OH)3等杂质,请将以下提纯步骤补充完整,(实验药品:高铁酸钾粗产品、蒸馏水、乙醇、饱和NaOH溶液、饱和KOH溶液、冷的稀KOH溶液、冰水)。
①取一定量的高铁酸钾粗产品溶于___________;
②过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液;
③搅拌、静置、过滤,用___________洗涤2~3次,在真空干燥箱中干燥。
高一化学 答案
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题:本题共21小题,每小题2分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.D【解析】①木炭中主要成分是C,但也含有其他物质;②O2与O3组成的物质属于混合物;④黑火药的成分为S、KNO3、C组成的混合物;⑤铅笔芯的主要成分是石墨,但也含有其他物质。
2.B【解析】单质和化合物都是由同种物质组成的纯净物,A错误;单质是由同种元素组成的纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物,它们的区别在于是否由同种元素组成,B正确;同种分子组成的可以是单质,也可以是化合物,C错误;同种原子构成的物质可以是不同的单质,D错误。
3.D【解析】HI属于共价化合物,属于电解质,在水溶液中可发生电离,故A错误;碘晶体受热转变成碘蒸气,克服的是分子间作用力,而碘原子间的作用力为共价键,故B错误;He为单原子分子,不存在化学键,故C错误。
4.D【解析】C和N的物质的量相同,则含有的和的分子数也相同,①正确;和分子中的氢原子数分别为4和3,则物质的量相同的和所含的氢原子数之比为4∶3,②正确;和的分子中原子总数之比为5∶4,③正确;物质的量相同的和,电子数之比是1∶1,④正确。
5.C【解析】A.苏打—Na2CO3,A错误;
B.烧碱—NaOH,B错误;
C.小苏打—NaHCO3,C正确;
D.纯碱—Na2CO3,D错误;
6.C【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为氧元素;X在短周期主族元素中金属性最强,则X为钠元素;W与Y属于同一主族,则Y为硫元素;Z为短周期元素,原子序数比Y的大,则Z为氯元素。同主族元素从上而下原子半径依次增大,同周期元素从左而右原子半径依次减小,故原子半径:r(X)>r(Z)>r(W),选项A错误;元素的非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,则W的简单气态氢化物H2O的热稳定性比Y的简单气态氢化物H2S强,选项B错误;由W与X形成的一种化合物Na2O2可做供氧剂,选项C正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则H2SO4的酸性比HClO4的弱,选项D错误。
7.C【解析】如果两种微粒具有相同质子数和电子数,则这两种微粒一定带有同种、同量的电荷数,与Na+具有相同质子数和电子数的微粒一定也带一个单位正电荷,符合要求的只有C项。
8.A
9.C【解析】由题给流程可知,向工业废水中加入过量铁粉,铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,过滤得到硫酸亚铁溶液1和含有铁、铜的固体1;固体1中加入稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,过滤得到含有铜的固体2和含有硫酸亚铁的溶液2;溶液1和溶液2混合后,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得七水硫酸亚铁晶体。
10.D【解析】将钠放入水中,钠会熔化成小球,说明钠的熔点低,钠能浮在水面上,说明其密度比水小,钠是金属,是热和电的良导体,D正确。
11.B【解析】根据氧化性Fe3+>Cu2+>H+可知Fe3+优先反应,由于滤液A中不含Cu2+,且有气体氢气生成,则滤液A中不含Fe3+,1.6 g滤渣为金属铜,物质的量为0.025 mol;滤液A中加入足量氢氧化钠溶液,所得滤渣灼烧得到的固体为Fe2O3,质量为1.6 g,物质的量为0.01 mol,即合金样品中总共含有Fe原子和Fe3+0.02 mol;稀硫酸过量,因此滤液A中的溶质为H2SO4和FeSO4,其中溶质FeSO4为0.02 mol,则参加反应的硫酸的物质的量也为0.02 mol,0.02 mol H2SO4电离出0.04 mol H+,其中部分H+生成氢气其余的H+和合金中的O2-结合生成水。滤液A中的阳离子为Fe2+、H+,A错误;合金中O2-的物质的量为=0.01 mol,0.01 mol O2-生成水需结合H+ 0.02 mol,所以参加反应的0.02 mol硫酸中有0.04 mol-0.02 mol=0.02 mol H+生成了氢气,即有0.01 mol H2生成,标准状况下产生的氢气的体积为0.01 mol×22.4 L·mol-1=0.224 L=224 mL,B正确;假设FeCu合金样品全部被氧化,则样品中CuO的质量为0.025 mol×80 g·mol-1=2 g,而实际情况是FeCu合金样品中部分被氧化,样品中CuO的质量小于2 g,C错误;样品中铁元素的质量为0.02 mol×56 g·mol-1=1.12 g,D错误。
12.C【解析】因该反应在酸性条件下进行,结合图示可知,反应Ⅰ的反应物有Fe(NO)2+、O2和H+,生成物有Fe3+和NO,根据原子个数守恒可写出该反应的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O,所以A正确;由图示可知,反应Ⅱ的反应物有Fe3+和FeS2,生成物有Fe2+和,因此Fe3+做氧化剂,所以B正确;该反应Ⅲ中各元素的化合价均没有发生变化,因此不是氧化还原反应,所以C错误;由图示可知,NO在反应Ⅲ中做反应物,在反应Ⅰ中做生成物,因此NO在反应前后的质量和化学性质没有发生变化,即NO做催化剂,所以D正确。
13.A【解析】无色透明溶液能与铝作用放出氢气,该溶液可能呈强酸性也可能呈碱性。若为强酸性溶液,ClO-、和均与H+反应而不能大量共存;若为强碱性溶液,、Mg2+均与OH-反应而不能大量共存,B、C、D均错误。
14.A【解析】Fe2(SO4)3溶液和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式是2Fe3++3+3Ba2++6OH-===2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,A错误,B、C、D正确。
15.D【解析】还原性:Fe>Cu,相同条件下,铁比铜先参加反应;氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,相同条件下,Fe3+先被还原,其次是Cu2+。因为有Fe剩余,所以Cu不参与反应,反应后一定有Cu剩余,Fe与Fe3+、Cu2+都会发生反应,所以反应后溶液中一定含有Fe2+,因此最后容器中一定有Cu、Fe、Fe2+,故选D。
16.D【解析】产生沉淀的原因不是产生的碳酸氢钠不溶于水,而是因为碳酸氢钠溶液达到了饱和,不能溶解的碳酸氢钠沉淀了下来。 碳酸氢钠溶液达到了饱和后可析出,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,A正确;饱和Na2CO3溶液的溶剂为水,通入CO2后,Na2CO3、水和CO2反应生成NaHCO3,水的量减少,即溶液中溶剂减少了,B正确;1份碳酸钠,1份水和1份CO2反应生成2份NaHCO3,溶液中溶质的质量增加,C正确;Na2CO3、水和CO2反应生成NaHCO3,析出晶体的过程与该反应放热无关,D错误。
17.B【解析】盐和盐反应能生成两种新盐,A可能;碱性氧化物和水反应只生成碱一种物质,B不可能;酸和碱反应生成盐和水,C可能;碱和酸性氧化物反应生成盐和水,D可能。
18.C【解析】铝与稀硫酸溶液反应生成硫酸铝和氢气,铝是还原剂,硫酸是氧化剂;铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,铝是还原剂,水是氧化剂。
19.D【解析】镁、铝与盐酸发生反应:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑、2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,n(H2)=0.2 mol,根据H原子守恒可知,参加反应的HCl的物质的量为0.2 mol×2=0.4 mol,A错误;根据得失电子守恒可知,Mg、Al在反应中失去的电子数等于氢离子得到的电子数,共0.2 mol×2=0.4 mol,B错误;设Mg的物质的量为x mol,Al的物质的量为y mol,则有24x+27y=3.9,2x+3y=0.4,联立二式,解得x=0.05,y=0.1,则参加反应的Mg的质量为0.05 mol×24 g·mol-1=1.2 g,C错误;若与足量的氢氧化钠溶液反应,镁与氢氧化钠溶液不发生反应,铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,则能产生H2的物质的量为0.15 mol,D正确。
20.A【解析】设X的质子数=中子数=Z,则x=Z-n,得Z=x+n,故质量数=质子数+中子数=2(x+n)。
21.C【解析】A项,少量碳酸氢钠溶液与澄清石灰水反应时,可以碳酸氢钠为基准,确定水和沉淀的化学计量数,化学方程式:NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+NaOH+H2O,离子方程式:+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O;B项,过量碳酸氢钠溶液与澄清石灰水反应时,可以氢氧化钙为基准,确定水和沉淀的化学计量数,化学方程式:2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,离子方程式:2+2OH-+Ca2+===CaCO3↓++2H2O。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
22.Ⅰ.(1)②⑩ (2)③⑤⑧⑨⑪⑫ ③⑧⑫ ⑤⑨⑪ (3)④⑥⑦ Ⅱ.b a c
【解析】Ⅰ.混合物指含有两种或两种以上物质的体系,②⑩是混合物。电解质是指在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物,③⑤⑧⑨⑪⑫是电解质。④⑥的水溶液虽然导电,但并不是它们自身电离使溶液导电,④⑥⑦是非电解质。Ⅱ.选项a中,电流强度大的溶液中所含离子的浓度和电荷数大,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入H2SO4溶液时,发生反应Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,离子浓度逐渐减小,最后离子浓度变为零;H2SO4过量时,由于H2SO4为强电解质,导电性又增强。选项b中,醋酸为弱电解质,逐滴加入氨水时发生反应CH3COOH+NH3·H2O===CH3COONH4+H2O,其中CH3COONH4为强电解质,导电性先增强后减弱。选项c中,向盐酸中逐滴加入NaOH溶液时,发生反应HCl+NaOH===NaCl+H2O,HCl和NaCl都为强电解质,但生成NaCl后,离子浓度会减小,故电流强度会减弱,但I≠0,应大于0。
23.(1) (2)
(3)Na (4) (5) (6)S原子与Cl原子电子层数相同,半径S>Cl,核电荷数S<Cl,原子核对最外层电子的吸引力S<Cl,所以得电子能力S<Cl
【解析】由图可知,A为H元素、B为N元素、C为O元素、D为Na元素、E为Al元素、F为S元素、G为Cl元素。(1)氯原子的核电荷数为17,核外有3个电子层,最外层电子数为7,原子的结构示意图为;同主族元素,从上到下离子半径依次增大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则三种离子的半径由大到小顺序为;(2)氯化铵是含有离子键和共价键的离子化合物,电子式为;(3)同周期元素,从左到右金属性依次减弱,同主族元素,从上到下金属性依次增强,所以七种元素中金属性最强的是钠元素;工业上用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠,反应的化学方程式为;(4)实验室中清洗试管壁上的硫单质发生的反应为硫与氢氧化钠溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为;(5)氧化铝是两性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,反应的离子方程式为;(6)S原子与Cl原子电子层数相同,半径S>Cl,核电荷数S<Cl,原子核对最外层电子的吸引力S<Cl,所以得电子能力S<Cl。
24.(1)①检查装置气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳
④2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑
(2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl的质量分数测定结果偏大
②防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大 ③×100%
【解析】(1)①组装好实验装置后首先应检查装置气密性。③由于装置中存在CO2和水蒸气,应先除去装置中的CO2和水蒸气。④由物质的性质可知,在加热时该装置中发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑。
(2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中,必须鼓入空气使其到达C、D中完全被吸收,若不鼓入空气,则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的质量分数偏小,NaCl的质量分数偏大。②装置E是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D,如果没有该装置,会使测得的NaHCO3的质量偏大。③由题目信息知,反应放出的CO2的质量为m2 g,根据反应的化学方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,可计算出该反应中产生的水的质量为g,从而计算出Na2CO3·10H2O分解产生水的质量为(m1-)g,再根据Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑,计算出Na2CO3·10H2O的质量,最后计算出混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数。
25.(1)CaCO3
(2)2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO+3Cl- +5H2O
(3)温度高于25℃,高铁酸钾会分解
(4)60 1.1
(5)防止氯气过量使溶液碱性减弱,造成K2FeO4的损失
(6)冷的稀KOH溶液 乙醇
【解析】(1)K2CO3与Ca(ClO)2在水溶液中发生复分解反应产生CaCO3沉淀和KClO,反应方程式为K2CO3+Ca(ClO)2===CaCO3↓+2KClO,故通过过滤得到的滤渣1的主要成分为CaCO3;
(2)在氧化过程中,在碱性条件下,ClO-将Fe3+氧化产生FeO,ClO-被还原产生Cl-,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O;
(3)氧化时需控温20 ~ 25℃,温度不能高于25℃是由于温度高于25℃,高铁酸钾会分解,导致产品的产率降低,同时使物质纯度降低;
(4)根据图1中氧化时间与物质纯度和产率关系可知:反应时间在60 min时最佳;根据图2中氧化浓度与物质纯度和产率关系可知:有关选择的氧化浓度为1.1 mol/L。故为了获取更纯的高铁酸钾,反应时间和氧化剂浓度应控制在60 min、浓度为1.1 mol/L;
(5)向装置A中通入的Cl2不能过量,这是由于Cl2能够与KOH发生反应,导致KOH浓度降低,溶液的碱性减弱造成K2FeO4的损失;
(6)①根据题目已知信息:K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定,取一定量的高铁酸钾粗产品溶于冷的稀KOH溶液;②过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液;
③搅拌、静置、过滤,由于K2FeO4难溶于乙醇,故应该用乙醇洗涤K2FeO4粗产品2~3次,然后在真空干燥箱中干燥。
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