内容正文:
化学试题
试卷满分100分,考试时间75分钟
第I卷(选择题 共45分)
可能用到的相对原子质量为:Na-23 C-12 O-16 H-1 Cl-35.5
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题3分,共40分)
1. 化学与生活息息相关,下列说法错误的是
A. “夏日傍晚万丈霞光穿云而过的美景”“卤水点豆腐”“血液透析”都与胶体的性质有关
B. 切开的苹果放置在空气中表面会变黄,这种现象与氧化还原反应有关
C. 纯碱是一种用于治疗胃酸过多的药物
D. 二氧化氯()具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
2. 下列物质的分类正确的是
选项
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
Na2CO3
H2SO4
KClO3
Na2O
NO
B
Ca(OH)2
SO2
CaCO3
Fe2O3
CO2
C
KOH
HClO
NaHSO4
CaO
SO3
D
NaOH
HNO3
CuCl2
Na2O2
CO
A. A B. B C. C D. D
3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 2.0g重水(D2O)中所含质子数为NA
B. 4.6gC2H5OH中含有的氢原子数为0.6NA
C. 常温常压下,1.7gNH3所含的分子数为0.1NA
D. 标准状况下,2.24LCl2完全溶解于适量水中,反应转移的电子数为0.1NA
4. 下列关于废弃物的处理方法中,正确的是
A. 实验室未用完的钠、钾、白磷等不能放回原试剂瓶
B. 不需要回收的乙醇、溴乙烷的有机废液,可用焚烧法处理后直接排放
C. 在蒸馏实验时,温度计应在蒸馏烧瓶支管口处
D. 向含浓硫酸的废液中加水稀释,再进行碱中和处理
5. 下列物质间的转化不能一步实现的是
A. B.
C. D.
6. 化学反应现象是化学反应本质的外在表现。下列实验现象描述错误的是
A. 向饱和溶液中滴加酚酞试液,溶液会变为红色
B. 向饱和溶液中通入过量,产生白色沉淀
C. 将通入放有红色鲜花的试剂瓶中,红色鲜花的颜色褪去
D. Na与反应,产生光亮的黄色火焰和大量白雾
7. 时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 透明的溶液中:、、、
B. 使酚酞试液变红的溶液中:、、、
C. 加入金属锌产生的溶液中:、、、
D. 使紫色石蕊变红的溶液中:、、、
8. 下列离子方程式正确的是
A. 足量CO2通入NaOH溶液中:CO2+2OH-=+H2O
B. 金属铝与CuSO4溶液反应:Al+Cu2+=Cu+Al3+
C. 硫酸氢钠溶液和小苏打溶液反应:+H+=H2O+CO2↑
D. 硫酸镁溶液跟氢氧化钡溶液反应:+Ba2+=BaSO4↓
9. 向溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的体积随盐酸加入量的变化关系如图所示。下列有关此过程的叙述错误的是
A. a点和b点对应的溶液都能使酚酞变红 B. bc段发生反应:
C. Ob段和bc段消耗的盐酸的体积相等 D. 将点和点对应溶液混合不会产生气体
10. 从海带中提取碘的实验过程如图所示。下列说法正确的是
A. 灼烧海带用到的仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
B. 将换成稀硫酸和溶液,更符合绿色化学
C. 取少量滤液加入淀粉溶液,溶液变蓝
D. 加入萃取后,上层为紫色的含碘有机溶液
11. 与S2-在酸性溶液中发生如下反应:+3S2-+14H+=2M3++3S↓+7H2O,则中M的化合价为
A. +7 B. +2 C. +6 D. +4
12. 某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验,流程如图1所示。下列说法错误的是
A. 获得晶体,加热溶液当蒸发皿中出现大量晶体时停止加热
B. 该流程中的食盐水、均可循环利用
C. 获得纯净晶体的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D. 生成的离子方程式为:
13. 下列实验装置能达到实验目的的是:
①验证 Na 和水反应是否为放热反应
②检验Na2O2与H2O反应有O2生成
③观察 K2CO3的焰色试验
④比较、的稳定性
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
14. 向稀硫酸中逐滴加入溶液的导电性变化图像如图所示。下列变化过程的导电性与该图像一致的是
A. 向溶液中逐滴滴入稀盐酸
B. 向盐酸溶液中逐滴滴入溶液
C. 向澄清石灰水中缓慢通入二氧化碳气体至过量
D. 向K2CO3溶液中逐滴滴入澄清石灰水
第II卷(非选择题 共58分)
二、填空题(本大题共4小题,每空2分,共58分)
15. I.现有9种物质:①铁 ② ③硫酸 ④Ba(OH)2固体 ⑤氢氧化铁胶体 ⑥ ⑦ ⑧小苏打 ⑨乙醇。回答下列问题:
(1)属于电解质的是___________(填序号,下同),能导电的是___________。
(2)②与⑦反应的化学方程式为___________。
(3)向⑤中缓慢滴加⑥的稀溶液至过量,滴加过程中现象是_______。
(4)少量④溶液滴加到⑧溶液中的离子方程式为_______。
II. 下列反应属于分类中的氧化还原反应:K2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。回答下列问题:
(5)_______是氧化剂(化学式,下同),_____是氧化产物。
(6)在参加反应的HCl中,起还原剂作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为___________。
(7)用单线桥法标明电子转移的方向和数目___________。
K2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
(8)每生成1molCl2,转移的电子数为___________。
16. 实验室有一瓶无色透明的溶液,可能含有中的若干种离子,且每种离子的个数一样多。化学兴趣小组设计了一系列实验来探究该溶液的成分。
(1)通过观察,该溶液中一定不存在___________(填写离子符号)。
为鉴别该溶液的成分,对该溶液进行了以下实验。
①取少量溶液,加入紫色石蕊溶液,溶液变红。
②取样,向溶液中加入过量的Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀。
③将②得到的浊液过滤,再加入溶液,生成白色沉淀。
(2)实验①证明溶液含有___________。
(3)结合上述实验,溶液中一定存在的离子是___________,可能存在的离子是___________。
17. 从海水中获取、的流程如图所示。已知:海水呈弱碱性;溴单质的沸点为58.5℃。回答下列问题:
(1)为了除去粗盐中的、、及泥沙等杂质,可将粗盐溶于水后再进行下列操作,正确的操作顺序是___________。
①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量溶液 ⑤加过量溶液
A. ②⑤④①③ B. ①⑤④②③ C. ④②⑤③① D. ②④⑤①③
(2)(1)中加入溶液后发生反应的离子方程式为_________________,(1)中加入盐酸后反应的离子方程式为_________________。
(3)“吹出塔”中通入热空气吹出溴蒸气,是因为溴单质具有___________。吸收塔中发生反应的化学方程式为___________,溴单质体现了_______性。
(4)“蒸馏塔”中温度应控制在___________。
A. B. C.100℃以上
(5)“氧化”过程不同条件下溶液中被转化的的百分含量如图。表示加入氯元素与海水中溴元素物质的量之比。适宜的与pH分别为________。
A. 1.1、1 B. 1.1、3 C. 1.3、7.5 D. 1.3、5
(6)“吸收塔”中吸收后的气体进入“吹出塔”循环利用。“吹出塔”吹出率与“吸收塔”中流量的关系如图所示。流量过大,吹出率反而下降的原因是__________。
18. 已知铁屑和氯气在500~600 ℃下可制取无水FeCl3, 如图是制取氯化铁粉末所需的装置,已知氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物:FeCl3+6H2O=FeCl3·6H2O。请回答下列问题。
(1)按照气体流向从左到右的顺序连接仪器(填仪器接口):_______。
①接_______,_______接_______,_______接②。
(2)A装置的烧瓶中发生反应的离子方程式为_______,B装置中发生反应的化学方程式为:_______。
(3)D装置的作用是_______;E装置的作用是_______。
(4)实验开始时,应先点燃_______(填“A”或“B”)处的酒精灯。
(5)这套实验装置是否完整:_____________ (若填“否”,写出需要补充装置;若填“是”,则不用补充装置)。
(6)在40℃条件下,将一定量的通入一定量的NaOH溶液中,NaOH恰好反应完全,得到的产物中含有NaCl、NaClO和,已知和的个数比为,则此过程中和的个数比为______。
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化学试题
试卷满分100分,考试时间75分钟
第I卷(选择题 共45分)
可能用到的相对原子质量为:Na-23 C-12 O-16 H-1 Cl-35.5
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题3分,共40分)
1. 化学与生活息息相关,下列说法错误的是
A. “夏日傍晚万丈霞光穿云而过的美景”“卤水点豆腐”“血液透析”都与胶体的性质有关
B. 切开的苹果放置在空气中表面会变黄,这种现象与氧化还原反应有关
C. 纯碱是一种用于治疗胃酸过多的药物
D. 二氧化氯()具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
【答案】C
【解析】
【详解】A. “夏日傍晚万丈霞光”涉及丁达尔效应;“卤水点豆腐”是胶体聚沉;“血液透析”利用胶体渗析,三者均与胶体性质有关,A正确;
B. 苹果切面变黄是被氧化,属于氧化还原反应,B正确;
C.纯碱(碳酸钠)碱性较强,与胃酸反应剧烈并产生大量CO2,引起不适,C错误;
D.二氧化氯具有强氧化性,能有效杀灭水中微生物,广泛用于自来水消毒,D正确;
故选C。
2. 下列物质的分类正确的是
选项
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
Na2CO3
H2SO4
KClO3
Na2O
NO
B
Ca(OH)2
SO2
CaCO3
Fe2O3
CO2
C
KOH
HClO
NaHSO4
CaO
SO3
D
NaOH
HNO3
CuCl2
Na2O2
CO
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2CO3不属于碱,属于盐,NO不能与碱反应,不属于酸性氧化物,A错误;
B.SO2属于氧化物,不属于酸,B错误;
C.NaHSO4在水中能电离出、、,属于酸式盐,故五种物质的分类均正确,C正确;
D.Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成了氧气,不符合碱性氧化物的定义,不属于碱性氧化物,CO不能与碱反应,不属于酸性氧化物,D错误;
故选C。
3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 2.0g重水(D2O)中所含质子数为NA
B. 4.6gC2H5OH中含有的氢原子数为0.6NA
C. 常温常压下,1.7gNH3所含的分子数为0.1NA
D. 标准状况下,2.24LCl2完全溶解于适量水中,反应转移的电子数为0.1NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.重水的摩尔质量为20 g/mol,2.0 g重水的物质的量为,1个D2O分子含10个质子,故所含质子数为,A正确;
B.乙醇的摩尔质量为46 g/mol,4.6 g乙醇的物质的量为,1个乙醇分子含6个氢原子,故氢原子数为,B正确;
C.NH3的摩尔质量为17 g/mol,1.7 g NH3的物质的量为,故所含分子数为,C正确;
D.标准状况下2.24 L Cl2的物质的量为,Cl2与水的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,故转移电子数小于,D错误;
故选D。
4. 下列关于废弃物的处理方法中,正确的是
A. 实验室未用完的钠、钾、白磷等不能放回原试剂瓶
B. 不需要回收的乙醇、溴乙烷的有机废液,可用焚烧法处理后直接排放
C. 在蒸馏实验时,温度计应在蒸馏烧瓶支管口处
D. 向含浓硫酸的废液中加水稀释,再进行碱中和处理
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠、钾、白磷属于易燃易爆危险品,剩余的该类药品需放回原试剂瓶,避免引发安全事故,A错误;
B.溴乙烷含有溴元素,焚烧会产生含溴的有毒有害废气,直接排放会污染环境,需对尾气进行处理后才可排放,B错误;
C.蒸馏实验中温度计用于测定馏出蒸气的温度,因此水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,C正确;
D.浓硫酸密度大于水且稀释放出大量热,若向浓硫酸中加水会导致液体暴沸飞溅,存在安全隐患,正确操作是将浓硫酸沿器壁缓慢加入水中并不断搅拌,D错误;
故选C。
5. 下列物质间的转化不能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.与发生复分解反应可生成沉淀和,能一步实现,A不符合题意;
B.在中加热反应可生成,能一步实现,B不符合题意;
C.所有硝酸盐均易溶于水,无法通过复分解或简单氧化还原反应一步生成,不能一步实现,C符合题意;
D.与直接化合生成,能一步实现,D不符合题意;
故选C。
6. 化学反应现象是化学反应本质的外在表现。下列实验现象描述错误的是
A. 向饱和溶液中滴加酚酞试液,溶液会变为红色
B. 向饱和溶液中通入过量,产生白色沉淀
C. 将通入放有红色鲜花的试剂瓶中,红色鲜花的颜色褪去
D. Na与反应,产生光亮的黄色火焰和大量白雾
【答案】D
【解析】
【详解】A.饱和溶液显碱性,滴加酚酞试液,溶液会变为红色,故A说法正确;
B.向饱和溶液中通入过量,生成碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,产生白色沉淀,故B说法正确;
C.将通入放有红色鲜花的试剂瓶中,红色鲜花含有水分,氯气和水反应生成具有强氧化性的次氯酸,红色鲜花的颜色褪去,故C说法正确;
D.Na与反应生成氯化钠固体,且钠的焰色试验为黄色,故产生光亮的黄色火焰和大量白烟,故D说法错误;
答案为D。
7. 时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 透明的溶液中:、、、
B. 使酚酞试液变红的溶液中:、、、
C. 加入金属锌产生的溶液中:、、、
D. 使紫色石蕊变红的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.透明溶液不要求无色,、、、之间互不发生反应,能大量共存,A正确;
B.使酚酞试液变红的溶液呈碱性,含有大量,与反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;
C.加入金属锌产生的溶液呈酸性,含有大量,酸性条件下具有强氧化性,会氧化,且与反应生成氮氧化物而非,不能大量共存,C错误;
D.使紫色石蕊变红的溶液呈酸性,含有大量,与反应生成和,不能大量共存,D错误;
故选A。
8. 下列离子方程式正确的是
A. 足量CO2通入NaOH溶液中:CO2+2OH-=+H2O
B. 金属铝与CuSO4溶液反应:Al+Cu2+=Cu+Al3+
C. 硫酸氢钠溶液和小苏打溶液反应:+H+=H2O+CO2↑
D. 硫酸镁溶液跟氢氧化钡溶液反应:+Ba2+=BaSO4↓
【答案】C
【解析】
【详解】A.足量CO2通入NaOH溶液中,离子方程式,A错误;
B.金属铝与CuSO4溶液反应,正确应为: ,B错误;
C.与反应生成CO2和H2O,方程式:,C正确;
D.反应遗漏Mg(OH)2沉淀,正确应为,D错误;
故选C。
9. 向溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的体积随盐酸加入量的变化关系如图所示。下列有关此过程的叙述错误的是
A. a点和b点对应的溶液都能使酚酞变红 B. bc段发生反应:
C. Ob段和bc段消耗的盐酸的体积相等 D. 将点和点对应溶液混合不会产生气体
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,当n(HCl)为0到b点应为和H+反应生成的过程,a点中存在的离子是Na+、Cl-、和;b点开始产生气体,对应的离子是Na+、Cl-、;c点后不再产生气体,溶液中主要是Na+、Cl-,d点中存在Na+、H+、Cl-,据此分析;
【详解】A.碳酸钠和碳酸氢钠溶液都呈碱性,能使酚酞变红,A正确;
B.段发生反应生成气体,发生反应:,B正确;
C.Ob段发生反应:,段发生反应:,则消耗的盐酸的体积相等,C正确;
D.b点存在的离子是Na+、Cl-、,d点中存在Na+、H+、Cl-,H+与反应生成,,D错误;
故选D。
10. 从海带中提取碘的实验过程如图所示。下列说法正确的是
A. 灼烧海带用到的仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
B. 将换成稀硫酸和溶液,更符合绿色化学
C. 取少量滤液加入淀粉溶液,溶液变蓝
D. 加入萃取后,上层为紫色的含碘有机溶液
【答案】B
【解析】
【分析】晒干的海藻在坩埚中灼烧得到海藻灰,浸泡后得到悬浊液,过滤得到含有碘离子的溶液,通入适量的得到含碘水溶液,用有机溶剂萃取得到含碘有机溶液,再经过后期处理得到晶体碘。
【详解】A.①灼烧海藻应该在坩埚中进行,用到的仪器有:三脚架、瓷坩埚、泥三角、酒精灯、坩埚钳等,不需要蒸发皿,A错误;
B.将换成稀硫酸和溶液,过氧化氢无毒,还原产物是水,更符合绿色化学,B正确;
C.滤液中含碘离子,不含碘单质,碘离子的溶液不能使淀粉变蓝,单质碘能使淀粉溶液变蓝,C错误;
D.的密度比水大,萃取后,得到下层为紫色的含碘有机溶液,D错误;
故答案选B。
11. 与S2-在酸性溶液中发生如下反应:+3S2-+14H+=2M3++3S↓+7H2O,则中M的化合价为
A. +7 B. +2 C. +6 D. +4
【答案】C
【解析】
【详解】根据电荷守恒,3×(-2)+14×1-x=2×3,x=2,设中M的化合价为a,2a+(-2) ×7=-2,a=+6;中M的化合价为+6,选C。
12. 某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验,流程如图1所示。下列说法错误的是
A. 获得晶体,加热溶液当蒸发皿中出现大量晶体时停止加热
B. 该流程中的食盐水、均可循环利用
C. 获得纯净晶体的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D. 生成的离子方程式为:
【答案】A
【解析】
【分析】起始原料为浓氨水、粉末、,核心产物为、。向饱和氨盐水中通入后,因溶解度较小析出,分离得到的受热分解生成和;分离后的母液加入粉末,得到产品,据此解答。
【详解】A.受热易分解,且溶解度随温度变化较大,应采用冷却结晶法制备,若加热溶液至出现大量晶体时停止加热,会导致分解而损失,A错误;
B.分解生成的可返回至饱和氨盐水中通的环节循环利用,母液加粉末后得到的食盐水可返回至制备饱和氨盐水的环节循环利用,因此食盐水、均可循环利用,B正确;
C.溶解度随温度变化较大,且受热易分解,获得纯净晶体的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,C正确;
D.饱和氨盐水中通入,因溶解度较小析出,离子方程式为:,D正确;
故选A。
13. 下列实验装置能达到实验目的的是:
①验证 Na 和水反应是否为放热反应
②检验Na2O2与H2O反应有O2生成
③观察 K2CO3的焰色试验
④比较、的稳定性
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】① 钠与水反应放热,使U型管中红墨水呈现左低右高现象,可验证该反应为放热反应,正确;
② 过氧化钠与水反应生成氧气,氧气使带火星的木条复燃,可验证该反应有氧气生成,正确;
③ 观察K的焰色试验需透过蓝色的钴玻璃片,不能直接观察检验,错误;
④ 按照如图放置,小试管的温度低于大试管的,可认为碳酸钠是因为温度不够导致其未分解,不能比较两者的稳定性,错误;
符合题意的为①②,故答案选A。
14. 向稀硫酸中逐滴加入溶液的导电性变化图像如图所示。下列变化过程的导电性与该图像一致的是
A. 向溶液中逐滴滴入稀盐酸
B. 向盐酸溶液中逐滴滴入溶液
C. 向澄清石灰水中缓慢通入二氧化碳气体至过量
D. 向K2CO3溶液中逐滴滴入澄清石灰水
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中滴加稀盐酸,反应生成沉淀和强电解质,溶液中始终存在大量自由移动离子,导电性不会降至接近0,A错误;
B.向盐酸中滴加溶液,反应生成强电解质,溶液中始终存在大量自由移动离子,导电性不会降至接近0,B错误;
C.向澄清石灰水中通入至过量,先发生反应,离子浓度逐渐降低,恰好完全反应时溶液中几乎无自由移动离子,导电性接近0;继续通入过量,发生反应,电离出自由移动离子,离子浓度升高,导电性增强,变化与图像一致,C正确;
D.向溶液中滴加澄清石灰水,反应生成沉淀和强电解质,溶液中始终存在大量自由移动离子,导电性不会降至接近0,D错误;
故选C。
第II卷(非选择题 共58分)
二、填空题(本大题共4小题,每空2分,共58分)
15. I.现有9种物质:①铁 ② ③硫酸 ④Ba(OH)2固体 ⑤氢氧化铁胶体 ⑥ ⑦ ⑧小苏打 ⑨乙醇。回答下列问题:
(1)属于电解质的是___________(填序号,下同),能导电的是___________。
(2)②与⑦反应的化学方程式为___________。
(3)向⑤中缓慢滴加⑥的稀溶液至过量,滴加过程中现象是_______。
(4)少量④溶液滴加到⑧溶液中的离子方程式为_______。
II. 下列反应属于分类中的氧化还原反应:K2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。回答下列问题:
(5)_______是氧化剂(化学式,下同),_____是氧化产物。
(6)在参加反应的HCl中,起还原剂作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为___________。
(7)用单线桥法标明电子转移的方向和数目___________。
K2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
(8)每生成1molCl2,转移的电子数为___________。
【答案】(1) ①. ③④⑥⑦⑧ ②. ①⑤
(2)
(3)先生成红褐色沉淀,后沉淀不溶解
(4)
(5) ①. K2Cr2O7 ②. Cl2
(6)3:4 (7)
(8)2NA
【解析】
【小问1详解】
电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,单质、混合物既不属于电解质也不属于非电解质,、乙醇为非电解质,故电解质为③④⑥⑦⑧;能导电的物质需含有自由移动的电子或离子,铁含自由电子,氢氧化铁胶体含自由移动的带电粒子,故能导电的为①⑤。
【小问2详解】
过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,配平即可得到对应方程式为。
【小问3详解】
氢氧化铁胶体遇强电解质碳酸钠发生聚沉,生成红褐色氢氧化铁沉淀,碳酸钠溶液呈碱性,与氢氧化铁不发生反应,故沉淀不溶解。
【小问4详解】
少量参加反应时,按组成比,足量与2 mol 反应生成2 mol 和2 mol ,其中1 mol 与结合生成沉淀,离子方程式为 。
【小问5详解】
氧化还原反应中,所含元素化合价降低的反应物为氧化剂,还原剂被氧化得到的产物为氧化产物。该反应中元素从+6价降为+3价,元素部分从-1价升为0价,故为氧化剂,为氧化产物。
【小问6详解】
14 mol 参与反应时,6mol 中元素化合价升高,作还原剂;8 mol 中元素化合价不变,形成盐起酸性作用,二者质量比等于物质的量之比为。
【小问7详解】
单线桥法中,箭头由失电子的元素指向得电子的元素,桥上标注总转移电子数。
【小问8详解】
生成1 mol 时,2 mol 从-1价升高为0价,共转移2 mol电子,数目为。
16. 实验室有一瓶无色透明的溶液,可能含有中的若干种离子,且每种离子的个数一样多。化学兴趣小组设计了一系列实验来探究该溶液的成分。
(1)通过观察,该溶液中一定不存在___________(填写离子符号)。
为鉴别该溶液的成分,对该溶液进行了以下实验。
①取少量溶液,加入紫色石蕊溶液,溶液变红。
②取样,向溶液中加入过量的Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀。
③将②得到的浊液过滤,再加入溶液,生成白色沉淀。
(2)实验①证明溶液含有___________。
(3)结合上述实验,溶液中一定存在的离子是___________,可能存在的离子是___________。
【答案】(1)Cu2+
(2)H+ (3) ①. H+、、Mg2+、Cl- ②. Na+、
【解析】
【小问1详解】
题干明确溶液为无色透明,而在水溶液中呈蓝色,因此直接判定溶液中一定不存在;
【小问2详解】
紫色石蕊遇酸性溶液变红,实验①中溶液变红,说明溶液呈酸性,因此证明溶液中含有;大量存在时,会与生成水、与反应生成和水,因此、也无法在酸性溶液中大量共存,可直接排除这两种离子;
【小问3详解】
实验②加入过量生成白色沉淀,该沉淀为,说明溶液含;而与会生成沉淀不能共存,因此排除;实验②已将完全沉淀,后续滤液中加生成的白色沉淀为,说明溶液含;题干限定每种离子个数一样多,结合电荷守恒:目前已确定的阳离子:一个带1个单位正电荷,阴离子:一个带2个单位负电荷、一个带1个单位负电荷,负电荷总数量是正电荷总数量的3倍,因此还应该有Mg2+(正电荷)。综上分析,溶液中一定存在的离子是H+、、Mg2+、Cl-,可能存在的离子为、。
17. 从海水中获取、的流程如图所示。已知:海水呈弱碱性;溴单质的沸点为58.5℃。回答下列问题:
(1)为了除去粗盐中的、、及泥沙等杂质,可将粗盐溶于水后再进行下列操作,正确的操作顺序是___________。
①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量溶液 ⑤加过量溶液
A. ②⑤④①③ B. ①⑤④②③ C. ④②⑤③① D. ②④⑤①③
(2)(1)中加入溶液后发生反应的离子方程式为_________________,(1)中加入盐酸后反应的离子方程式为_________________。
(3)“吹出塔”中通入热空气吹出溴蒸气,是因为溴单质具有___________。吸收塔中发生反应的化学方程式为___________,溴单质体现了_______性。
(4)“蒸馏塔”中温度应控制在___________。
A. B. C.100℃以上
(5)“氧化”过程不同条件下溶液中被转化的的百分含量如图。表示加入氯元素与海水中溴元素物质的量之比。适宜的与pH分别为________。
A. 1.1、1 B. 1.1、3 C. 1.3、7.5 D. 1.3、5
(6)“吸收塔”中吸收后的气体进入“吹出塔”循环利用。“吹出塔”吹出率与“吸收塔”中流量的关系如图所示。流量过大,吹出率反而下降的原因是__________。
【答案】(1)A (2) ①. , ②. OH-+H+=H2O,+2H+=CO2↑+H2O
(3) ①. 挥发性 ②. SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr ③. 氧化性
(4)B (5)B
(6)流量过大时,进入吹出塔会与Br2反应,消耗Br2,导致溴吹出率降低
【解析】
【分析】该流程以海水为原料并行实现精盐制备与溴单质提取:首先将海水分流,一部分通过除杂等工序处理得到粗盐,粗盐再经除、过滤、调酸等精制步骤获得精盐;另一部分海水经浓缩得到浓缩海水,向浓缩海水中加酸酸化后通入,将体系中的氧化为得到含溴水溶液,随后将该溶液送入吹出塔,利用热空气将溴单质吹出,吹出的溴蒸气进入吸收塔,与通入的、发生反应完成溴的富集,吸收后含大量未反应空气的气体可返回吹出塔循环利用以降低能耗;富集得到的含的溶液送入蒸馏塔,再次通入将重新氧化为,控制合适温度蒸馏分离出溴蒸气,最终冷凝得到液溴,同时蒸馏塔排出的酸性含氯物质A可返回氧化工序循环使用,整体通过多次氧化、溴的吹吸富集与物质循环,高效实现从海水中获取和的目标。
【小问1详解】
粗盐除杂:Na2CO3必须在BaCl2之后加入,用于除去Ca2+和过量的Ba2+,除去Ca2+和过量Ba2+;过滤在加盐酸之前,所有沉淀剂加完之后,用于除去沉淀;盐酸最后除去过量OH-和。所以顺序应该是②⑤④①③。故选A。
【小问2详解】
加Na2CO3除去Ca2+和过量Ba2+,离子方程式为,;加盐酸除去过量OH-和,离子方程式为OH-+H+=H2O,+2H+=CO2↑+H2O。
【小问3详解】
热空气吹出溴蒸气说明溴单质具有挥发性;吸收塔SO2还原Br2,化学方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr;Br2化合价降低,作氧化剂,体现氧化性。
【小问4详解】
单质溴沸点为,水沸点为。蒸馏塔温度应控制在,既能使溴快速汽化蒸出,又能减少水分大量汽化。故选B。
【小问5详解】
由图可知,当时,Br-的转化率已达到90 %以上,继续增加氯气用量或降低pH对转化率提升有限,且已知海水呈弱碱性,过低的pH会增加加酸成本。故选B。
【小问6详解】
SO2流量过大时,吹出塔中SO2会和Br2发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,将生成的Br2又还原为Br-,导致溴吹出率降低。
18. 已知铁屑和氯气在500~600 ℃下可制取无水FeCl3, 如图是制取氯化铁粉末所需的装置,已知氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物:FeCl3+6H2O=FeCl3·6H2O。请回答下列问题。
(1)按照气体流向从左到右的顺序连接仪器(填仪器接口):_______。
①接_______,_______接_______,_______接②。
(2)A装置的烧瓶中发生反应的离子方程式为_______,B装置中发生反应的化学方程式为:_______。
(3)D装置的作用是_______;E装置的作用是_______。
(4)实验开始时,应先点燃_______(填“A”或“B”)处的酒精灯。
(5)这套实验装置是否完整:_____________ (若填“否”,写出需要补充装置;若填“是”,则不用补充装置)。
(6)在40℃条件下,将一定量的通入一定量的NaOH溶液中,NaOH恰好反应完全,得到的产物中含有NaCl、NaClO和,已知和的个数比为,则此过程中和的个数比为______。
【答案】(1)⑦;⑥;④;⑤
(2) ①. MnO2+4H++2Cl- ②. 3Cl2+2Fe2FeCl3
(3) ①. 吸收氯气中的水蒸气 ②. 吸收氯气中的氯化氢气体
(4)A (5)否;在③后接一个装有碱石灰的干燥管
(6)11:2
【解析】
【分析】本实验的目的是制备无水,由于极易吸水潮解,且高温下易被空气中的氧化,因此整个制备过程必须在无水无氧的环境中进行,实验装置的逻辑顺序为:发生装置(A,制备) 除杂装置(E,除去挥发出的) 干燥装置(D,除去水蒸气) 反应装置(B,合成) 尾气处理及防潮装置。
【小问1详解】
根据实验目的,A装置制备出的氯气中混有氯化氢和水蒸气,需先通过E装置(饱和食盐水)除去氯化氢,再通过D装置(浓硫酸)除去水蒸气,最后进入B装置与铁屑反应。洗气瓶的连接原则是“长管进、短管出”,因此接口连接顺序为:①接⑦,⑥接④,⑤接②;
【小问2详解】
A装置中利用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-;B装置中铁与纯净干燥的氯气在加热条件下反应生成氯化铁,化学方程式为3Cl2+2Fe2FeCl3;
【小问3详解】
D装置中盛放的是浓硫酸,其作用是吸收氯气中的水蒸气,干燥氯气;E装置中盛放的是饱和食盐水,其作用是吸收氯气中混有的氯化氢气体;
【小问4详解】
实验开始时,为了防止装置内的空气(尤其是氧气)在加热时将铁屑氧化,应先点燃A处的酒精灯,利用生成的氯气排尽装置内的空气,确认空气排净后再点燃B处的酒精灯;
【小问5详解】
该套装置不完整,一方面,氯气有毒,直接排放会污染环境,需要尾气处理装置;另一方面,易吸水,需要防止外界空气中的水蒸气进入B装置,因此,需要在③后补充一个装有碱石灰的干燥管,既能吸收多余的氯气,又能防止空气中的水蒸气进入;
【小问6详解】
在氯气与氢氧化钠的反应中,既是氧化剂也是还原剂。设产物中的个数为,则的个数为,设的个数为。根据氧化还原反应中得失电子守恒,氯元素化合价降低得到的电子总数等于化合价升高失去的电子总数,生成个得个电子,生成个失个电子,生成个失个电子,由此可列等式:,解得,因此,此过程中和的个数比为。
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