内容正文:
高中化学单元测试 —— 第2章 元素与物质世界
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)室温下,等物质的量浓度的下列溶液导电能力最强的是
A.CH3COOH B.NH3·H2O C.Na2S D.CH3CH2OH
2.(本题3分)分类是化学学习的重要方法,下列有关物质的分类,不正确的是
A.酸:HCl、NaHSO4 B.酸性氧化物:CO2、SO2
C.盐:NaClO、纯碱 D.碱性氧化物:CaO、Na2O
3.(本题3分)当光束通过下列物质时,不会出现丁达尔效应的是
A.胶体 B.云、雾 C.溶液 D. 牛奶
4.(本题3分)向某溶液中加入镁粉可产生,则该溶液中可以大量存在的离子组是
A. B.
C. D.
5.(本题3分)足量的KI与含的溶液完全反应后,再加入溶液,发生如下两个反应:,,下列说法正确的是
A.将氧化 B.氧化性:
C.两个反应中均被氧化 D.还原性:
6.(本题3分)我国古代纺织业常用作漂洗的洗涤剂,其制取流程如图,在流程中没有涉及的反应类型为
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
7.(本题3分)下列离子方程式书写正确的是
A.过量的CO2通入澄清石灰水:OH-+CO2=
B.氧化钠投入水中的反应:2Na2O+2H2O=4Na++4OH-+H2↑
C.碳酸氢钠溶液中加入盐酸:+H+=CO2↑+H2O
D.稀硫酸滴到铁片上:Fe+2H+=Fe3++H2↑
8.(本题3分)被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:NaBH4+H2O=NaBO2+H2,下列有关该反应的说法正确的是
A.被氧化的元素和被还原的元素质量比为1:1
B.NaBH4既是氧化产物又是还原产物
C.硼元素被氧化,氢元素被还原
D.NaBH4既是氧化剂又是还原剂
9.(本题3分)建立模型是学习化学的重要方法。下列模型错误的是
A.化学反应的分类
B.物质的分类
C.空气的成分
D.酸的分类
A.A B.B C.C D.D
10.(本题3分)已知反应:,。向、混合溶液中通入适量,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示(用表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A.通过上述反应,比较氧化性强弱:
B.图中BC段表示的物质的量的变化
C.AB段发生的反应离子方程式为
D.原混合液中的数目为
11.(本题3分)用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化呈“亮→灭→亮”的是
A
B
C
D
试剂a
盐酸
硫酸
溶液
蔗糖溶液
试剂b
溶液
溶液
溶液
蒸馏水
A.A B.B C.C D.D
12.(本题3分)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去中混有的少量
将气体缓缓通过红热的木炭粉
B
除去溶液中混有的少量
加入过量溶液,过滤,再加盐酸调pH
C
除去溶液中混有的少量
加入过量固体,过滤
D
除去粉中混有的少量
加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
13.(本题3分)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针验毒的记载,“银针验毒”的原理是,下列说法正确的是
A.反应中Ag和均是还原剂 B.X既是氧化产物又是还原产物
C.每生成0.2 mol X,消耗2.24 L D.银针验毒时,空气中氧气得到电子
14.(本题3分)无色溶液中只可能含有、、、、、、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试剂,溶液变红;
(2)另取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是
A.一定含有、 B.可能含有、
C.一定含有、 D.可能含有、
二、填空题
15.(本题14分)世界是由物质构成的,目前人类发现和合成的物质已超过1亿种。对于数以千万计的化学物质和丰富的化学变化,常常需要对物质进行分类,属于同一类的物质具有相似性。纯净物的一种分类如图所示。按所学知识回答下列问题:
(1)图中所示分类方法为___________分类法。
(2)既属于钾盐也属于碳酸盐,这种分类方法叫___________分类法。
(3)现有如下十种物质:①HCl ②CaO ③ ④ ⑤胶体 ⑥ ⑦碘酒 ⑧ ⑨ ⑩。将上述物质分类,并完善表格内容(按组别顺序填空):
组别
A组
B组
C组
D组
E组
分类标准
____
碱
盐
_____
分散系
属于该类别的物质
①④
_____
____
②③
______
(4)、都属于酸性氧化物,由与过量石灰乳的反应,推测与过量NaOH溶液反应的化学方程式:___________。
三、解答题
16.(本题14分)氯水成分多样,在一定条件下发生转化。回答下列问题:
(1)实验室中模拟舍勒法制氯气,所产生的尾气可用________(填化学式)溶液吸收。
(2)某学习小组利用传感器技术探究氯水中次氯酸的催化分解反应。查阅文献知钴的氧化物可催化次氯酸钠的分解,学习小组猜测钴的氧化物也能催化次氯酸的分解,并进行了以下的实验探究。
①制备钴的氧化物:向中加入少量蒸馏水溶解,再加入溶液,经搅拌、抽滤、水洗、灼烧后得到黑色粉末状的钴的氧化物(和)。灼烧过程中,_________(填元素符号)被氧化,需要用到的仪器包括_________ (填选项字母)。
A. B. C. D.
②分别向3只小烧杯中加入新制饱和氯水()和不同质量的钴的氧化物,用溶解氧传感器测定溶解氧变化的数据如图所示,钴的氧化物质量为________时催化效果最好。
(3)学习小组对于上述现象产生了疑问,认为溶解氧的产生可能不是钴的氧化物的催化作用,于是继续设计实验进行探究。
【提出假设】甲同学提出如下假设:
假设1:钴的氧化物()在酸性溶液中反应产生氧气;
假设2:钴的氧化物与盐酸发生反应:、;
假设3:钴的氧化物与次氯酸反应产生氧气和或。
【查阅资料】在水溶液中为淡红色,为蓝色。
【验证假设】乙同学向试剂i和新制饱和氯水中各加入相同最佳用量的钴的氧化物,进行如表所示的实验。
序号
实验样品
反应后的溶液颜色
气泡情况
200 s时溶解氧含量变化值/(mg/L)
a
i
过滤后无色
无气泡
0
b
新制饱和氯水()
过滤后无色
较多气泡
16.0
【实验分析】若实验a能证明假设1、2不成立,则试剂i为____________。
【实验小结】根据实验a、b的现象,得出结论:假设1、2均不成立,假设3________(填“成立”或“不成立”),说明理由:______________________________________。
(4)丙同学通过查阅文献知催化分解的机理共有两步,第一步为,则可推知第二步的化学方程式为__________________________。
17.(本题15分)现有一包白色固体,主要成分为NaNO3,含少量NaCl、Na2SO4、Na2CO3杂质,要获得纯净的NaNO3固体,实验流程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤②中所得“沉淀A”的成分是___________(填化学式)。
(2)步骤③中反应的化学方程式为___________,判断“溶液2”中已经除尽的实验操作及现象是___________。
(3)步骤④中加入Na2CO3溶液的作用是___________。
(4)按此实验方案得到的“溶液3”中肯定含有___________(填化学式)杂质。为了除去这种杂质,有人提出向“溶液3”中加入适量的盐酸,你觉得加入盐酸是否合理?___________(填“合理”或“不合理”),理由是___________。
18.(本题15分)Ⅰ.氧化还原反应和离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题:
(1)“地康法”制取氯气时,CuO为催化剂。制备原理如下图所示。用这种方法制备氯气,其总反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上可用湿法制备高铁酸钾:。
(2)用单线桥标出电子转移的方向和数目___________。
(3)中Fe元素化合价为___________,为___________(填“氧化”或“还原”)产物
(4)从化合价角度分析,推测能和___________反应(填标号)。
A. B. C. D.
(5)下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(6)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图。在氯及其化合物的转化中,符合右图阴影部分的化学方程式为___________(只写一个)。
试卷第1页(共3页)
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高中化学单元测试 —— 第2章 元素与物质世界
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)室温下,等物质的量浓度的下列溶液导电能力最强的是
A.CH3COOH B.NH3·H2O C.Na2S D.CH3CH2OH
【答案】C
【详解】A.等浓度的条件下,CH3COOH是弱电解质发生微弱电离,离子浓度较小导电能力较弱;
B.等浓度的条件下,NH3·H2O是弱电解质发生微弱电离,离子浓度较小导电能力较弱;
C.等浓度的条件下,Na2S是强电解质,完全电离,离子浓度较大,导电能力强;
D.CH3CH2OH是非电解质,不电离,故不能导电;
故答案选C。
2.(本题3分)分类是化学学习的重要方法,下列有关物质的分类,不正确的是
A.酸:HCl、NaHSO4 B.酸性氧化物:CO2、SO2
C.盐:NaClO、纯碱 D.碱性氧化物:CaO、Na2O
【答案】A
【详解】A.NaHSO4是盐,其电离产生H+、Na+和,不符合酸的定义(阳离子全部为H+),A错误;
B.CO2和SO2均能与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,B正确;
C.NaClO(次氯酸钠)和纯碱(Na2CO3)均属于盐类,C正确;
D.CaO和Na2O均能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,D正确;
故选A。
3.(本题3分)当光束通过下列物质时,不会出现丁达尔效应的是
A.胶体 B.云、雾 C.溶液 D. 牛奶
【答案】C
【详解】A.胶体属于胶体分散系,能产生丁达尔效应,A错误;
B.云、雾属于气溶胶,是胶体的一种,能产生丁达尔效应,B错误;
C.溶液属于溶液分散系,不属于胶体,不能产生丁达尔效应,C正确;
D.牛奶属于液溶胶,是胶体的一种,能产生丁达尔效应,D错误;
故答案选C。
4.(本题3分)向某溶液中加入镁粉可产生,则该溶液中可以大量存在的离子组是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】加入镁粉产生氢气,则溶液为酸性,即存在大量H+,据此解答。
【详解】A.与H+反应,不能大量存在,A不符合题意;
B.OH-和均能与H+反应,OH-和Mg2+能反应,OH-和两者之间也可发生反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.Ba2+与会形成BaSO4沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
D.Na+、K+、Cl-、相互之间不反应,且均不与H+反应,可在酸性溶液中大量存在,满足加入镁粉产生H2的条件,D符合题意;
故答案为D。
5.(本题3分)足量的KI与含的溶液完全反应后,再加入溶液,发生如下两个反应:,,下列说法正确的是
A.将氧化 B.氧化性:
C.两个反应中均被氧化 D.还原性:
【答案】D
【详解】A.第二个反应中转化为,元素化合价降低被还原作氧化剂,是还原剂,将还原,A错误;
B.氧化还原反应中氧化剂氧化性大于氧化产物,第一个反应氧化剂为,氧化产物为,故氧化性,B错误;
C.第一个反应中化合价升高被氧化,第二个反应中是还原产物,未被氧化,C错误;
D.氧化还原反应中还原剂还原性大于还原产物,第一个反应中还原剂的还原性大于还原产物,第二个反应中还原剂的还原性大于还原产物,故还原性,D正确;
故选D。
6.(本题3分)我国古代纺织业常用作漂洗的洗涤剂,其制取流程如图,在流程中没有涉及的反应类型为
A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应
【答案】D
【分析】贝壳(主要成分为)煅烧生成生石灰()和,与水反应生成,生成的与草木灰()反应生成沉淀和。据此分析。
【详解】A.贝壳煅烧后生成的生石灰()与水反应生成,反应的化学方程式为,该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应,A正确;
B.贝壳(主要成分为)煅烧生成和,反应的化学方程式为,该反应是一种物质生成两种物质,属于分解反应,B正确;
C.生成的与草木灰()反应生成沉淀和,反应的化学方程式为,该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,C正确;
D.置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,整个流程中涉及的物质均为化合物[、、、、、],无单质参与或生成,未涉及置换反应,D错误;
故答案选D。
7.(本题3分)下列离子方程式书写正确的是
A.过量的CO2通入澄清石灰水:OH-+CO2=
B.氧化钠投入水中的反应:2Na2O+2H2O=4Na++4OH-+H2↑
C.碳酸氢钠溶液中加入盐酸:+H+=CO2↑+H2O
D.稀硫酸滴到铁片上:Fe+2H+=Fe3++H2↑
【答案】A
【详解】A.过量通入澄清石灰水时,先反应生成碳酸钙沉淀,过量会将碳酸钙转化为可溶的碳酸氢钙,最终离子方程式为,A正确;
B.氧化钠与水反应只生成氢氧化钠,无氢气放出,正确离子方程式为,B错误;
C.碳酸氢钠在溶液中电离出,不能拆分为,正确离子方程式为,C错误;
D.稀硫酸氧化性较弱,与铁反应生成亚铁盐和氢气,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
8.(本题3分)被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:NaBH4+H2O=NaBO2+H2,下列有关该反应的说法正确的是
A.被氧化的元素和被还原的元素质量比为1:1
B.NaBH4既是氧化产物又是还原产物
C.硼元素被氧化,氢元素被还原
D.NaBH4既是氧化剂又是还原剂
【答案】A
【详解】A.首先配平反应为,中-1价的被氧化,中+1价的被还原,被氧化和被还原的物质的量之比为1:1,二者均为氢元素,质量比也为1:1,A正确;
B.是反应物,氧化产物、还原产物均为反应的生成物,该反应中才是既是氧化产物又是还原产物,B错误;
C.反应前后元素化合价均为+3价,没有发生化合价变化,硼元素既不被氧化也不被还原,C错误;
D.中只有元素化合价升高,仅作还原剂,中元素化合价降低,作氧化剂,不是氧化剂,D错误;
故选A。
9.(本题3分)建立模型是学习化学的重要方法。下列模型错误的是
A.化学反应的分类
B.物质的分类
C.空气的成分
D.酸的分类
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.部分置换反应属于离子反应,如锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,这个反应就是一个典型的置换反应,也可以写为离子反应方程式,即;但碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气属于置换反应,但并非是离子反应,故A不符合题意;
B.氧化物属于化合物,二者是包含关系,故B不符合题意;
C.空气中氮气、氧气和其他成分的体积分数分别为78%、21%和1%,故C不符合题意;
D.盐酸主要成分为HCl,并非是含氧酸,故D符合题意;
故答案选D。
10.(本题3分)已知反应:,。向、混合溶液中通入适量,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示(用表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A.通过上述反应,比较氧化性强弱:
B.图中BC段表示的物质的量的变化
C.AB段发生的反应离子方程式为
D.原混合液中的数目为
【答案】C
【分析】由已知反应可知,氧化性强弱为,因此碘离子、亚铁离子、溴离子的还原性依次减弱。通入氯气后,三种离子依次被氧化。结合图中各曲线的初始量、变化区间和端点可知,AB段表示碘离子的物质的量由2 mol减至0,随后亚铁离子的物质的量由4 mol减至0,同时生成的铁离子由0增至4 mol,最后溴离子的物质的量由6 mol减至0。
【详解】A.两个已知反应分别说明溴单质的氧化性强于铁离子、铁离子的氧化性强于碘,因此正确的氧化性顺序为,原选项中碘与铁离子的次序颠倒,A错误;
B.由图可知,BC段所对应的离子从0增至4 mol,而铁离子正是在亚铁离子被氯气氧化的阶段生成的,因此BC段表示的物质的量变化,不是氯离子的物质的量变化,B错误;
C.AB段中,通入1 mol氯气时碘离子的物质的量由2 mol减至0,符合二者2∶1的计量关系;根据元素守恒和电荷守恒,正确的离子方程式为,C正确;
D.由图可知,原混合液中碘离子、溴离子的物质的量分别为2 mol、6 mol,所以碘化亚铁、溴化亚铁的物质的量分别为1 mol、3 mol,亚铁离子的物质的量为4 mol,其数目应为,D错误;
故选C。
11.(本题3分)用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化呈“亮→灭→亮”的是
A
B
C
D
试剂a
盐酸
硫酸
溶液
蔗糖溶液
试剂b
溶液
溶液
溶液
蒸馏水
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.为强电解质,盐酸滴入溶液中,发生反应生成氯化钠和水,恰好反应时溶质为NaCl,溶液导电能力不为0,不会出现灯熄灭现象,A错误;
B.硫酸与反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,恰好反应时溶质为Na2SO4,Na2SO4为强电解质,溶液导电能力不为0,不会出现灯熄灭现象,故B错误;
C.Ba(OH)2为强电解质,其溶液能导电,因此灯亮,与Ba(OH)2反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,恰好反应时溶液中离子浓度几乎为0,灯熄灭,继续滴加溶液灯变亮,则灯光出现“亮→灭→亮”现象,故C正确;
D.蒸馏水不能使灯变亮,蔗糖为非电解质,其溶液不能导电,向蒸馏水中滴加蔗糖溶液,灯光一直保持熄灭状态,故D错误;
故选:C。
12.(本题3分)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去中混有的少量
将气体缓缓通过红热的木炭粉
B
除去溶液中混有的少量
加入过量溶液,过滤,再加盐酸调pH
C
除去溶液中混有的少量
加入过量固体,过滤
D
除去粉中混有的少量
加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.将气体通过红热的木炭粉,氧气与碳反应生成二氧化碳,引入了新杂质二氧化碳,无法得到纯净氮气,因此不能达到实验目的;
B.加入过量碳酸钠溶液,与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤后加盐酸调节pH,盐酸与过量碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,除去过量碳酸根,最终得到纯净氯化钠溶液,能达到实验目的;
C.加入过量碳酸钙固体,盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过滤除去过量碳酸钙,得到纯净氯化钙溶液,能达到实验目的;
D.加入足量稀硫酸,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,铜不反应,过滤、洗涤、干燥后得到纯净铜粉,能达到实验目的;
故答案选A。
13.(本题3分)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针验毒的记载,“银针验毒”的原理是,下列说法正确的是
A.反应中Ag和均是还原剂 B.X既是氧化产物又是还原产物
C.每生成0.2 mol X,消耗2.24 L D.银针验毒时,空气中氧气得到电子
【答案】D
【分析】由原子个数守恒可知,X为Ag2S,反应中银元素的化合价升高被氧化,银为反应的还原剂,氧元素的化合价降低被还原,氧气是反应的氧化剂。
【详解】A.由分析可知,银为反应的还原剂,A错误;
B.由分析可知,X为Ag2S,其中银由0价升高到+1价,则X为氧化产物,B错误;
C.未说明温度和压强,不能计算消耗的氧气体积,C错误;
D.由分析可知,银针验毒时,空气中氧气得到电子,是反应的氧化剂,D正确;
故选D。
14.(本题3分)无色溶液中只可能含有、、、、、、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试剂,溶液变红;
(2)另取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列对该溶液的说法正确的是
A.一定含有、 B.可能含有、
C.一定含有、 D.可能含有、
【答案】A
【分析】无色溶液,说明溶液中不含;
①取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红,说明溶液中可能含有或中一种或两种,则一定不存在;
②另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
③向②所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,说明不溶的沉淀为硫酸钡沉淀,并有无色气体生成,说明溶解的沉淀为碳酸钡沉淀,说明溶液中含有、,不含有,根据电荷守恒,一定含有;
④将③所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成,得到AgCl白色沉淀,由于前面加了BaCl2溶液和盐酸,因此不能说明含有。
【详解】A.由分析可知,一定含有、,故A正确;
B.由分析可知,根据电荷守恒一定含有,可能含有,故B错误;
C.由分析可知,可能含有,一定不含,故C错误;
D.由分析可知,不含有,含有,故D错误;
故选A。
二、填空题
15.(本题14分)世界是由物质构成的,目前人类发现和合成的物质已超过1亿种。对于数以千万计的化学物质和丰富的化学变化,常常需要对物质进行分类,属于同一类的物质具有相似性。纯净物的一种分类如图所示。按所学知识回答下列问题:
(1)图中所示分类方法为___________分类法。
(2)既属于钾盐也属于碳酸盐,这种分类方法叫___________分类法。
(3)现有如下十种物质:①HCl ②CaO ③ ④ ⑤胶体 ⑥ ⑦碘酒 ⑧ ⑨ ⑩。将上述物质分类,并完善表格内容(按组别顺序填空):
组别
A组
B组
C组
D组
E组
分类标准
____
碱
盐
_____
分散系
属于该类别的物质
①④
_____
____
②③
______
(4)、都属于酸性氧化物,由与过量石灰乳的反应,推测与过量NaOH溶液反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)树状
(2)交叉
(3) 酸(一元强酸或易挥发的酸) ⑥ ⑧⑩ 氧化物 ⑤⑦
(4)
【详解】(1)树状分类法是一种很形象的分类法,按照层次,一层一层来分,就像一棵大树,有根、干、枝、叶,图示方法就是树状分类法,答案为:树状;
(2)对同一物质从多个角度进行分类,属于交叉分类法,答案为:交叉;
(3)①HCl、④HNO3 属于酸,且都为一元(强)酸,都易挥发;⑥Ca(OH)2 属于碱;⑧CuSO4⋅5H2O、⑩NaHCO3属于盐;②CaO、③NO2 属于氧化物;⑤Fe(OH)3胶体、⑦碘酒属于分散系;答案为:酸(一元强酸或易挥发的酸);⑥;⑧⑩;氧化物;⑤⑦;
(4)CO2、SO3都属于酸性氧化物,酸性氧化物与过量碱反应,生成正盐和水;则,答案为:。
三、解答题
16.(本题14分)氯水成分多样,在一定条件下发生转化。回答下列问题:
(1)实验室中模拟舍勒法制氯气,所产生的尾气可用________(填化学式)溶液吸收。
(2)某学习小组利用传感器技术探究氯水中次氯酸的催化分解反应。查阅文献知钴的氧化物可催化次氯酸钠的分解,学习小组猜测钴的氧化物也能催化次氯酸的分解,并进行了以下的实验探究。
①制备钴的氧化物:向中加入少量蒸馏水溶解,再加入溶液,经搅拌、抽滤、水洗、灼烧后得到黑色粉末状的钴的氧化物(和)。灼烧过程中,_________(填元素符号)被氧化,需要用到的仪器包括_________ (填选项字母)。
A. B. C. D.
②分别向3只小烧杯中加入新制饱和氯水()和不同质量的钴的氧化物,用溶解氧传感器测定溶解氧变化的数据如图所示,钴的氧化物质量为________时催化效果最好。
(3)学习小组对于上述现象产生了疑问,认为溶解氧的产生可能不是钴的氧化物的催化作用,于是继续设计实验进行探究。
【提出假设】甲同学提出如下假设:
假设1:钴的氧化物()在酸性溶液中反应产生氧气;
假设2:钴的氧化物与盐酸发生反应:、;
假设3:钴的氧化物与次氯酸反应产生氧气和或。
【查阅资料】在水溶液中为淡红色,为蓝色。
【验证假设】乙同学向试剂i和新制饱和氯水中各加入相同最佳用量的钴的氧化物,进行如表所示的实验。
序号
实验样品
反应后的溶液颜色
气泡情况
200 s时溶解氧含量变化值/(mg/L)
a
i
过滤后无色
无气泡
0
b
新制饱和氯水()
过滤后无色
较多气泡
16.0
【实验分析】若实验a能证明假设1、2不成立,则试剂i为____________。
【实验小结】根据实验a、b的现象,得出结论:假设1、2均不成立,假设3________(填“成立”或“不成立”),说明理由:______________________________________。
(4)丙同学通过查阅文献知催化分解的机理共有两步,第一步为,则可推知第二步的化学方程式为__________________________。
【答案】(1)
(2) AC
(3) 稀盐酸() 不成立 反应后过滤得到无色溶液,说明没有或产生
(4)
【详解】(1)多余的氯气可用NaOH溶液吸收;
(2)①灼烧过程中,被氧化为;
②灼烧时会用到坩埚、酒精灯,故答案选AC;
③相同时间内,曲线a对应的溶解氧浓度最高,说明次氯酸分解的程度最大,故钴的氧化物质量为时催化效果最好;
(3)①加入试剂ⅰ无现象,假设1、2均不成立,则试剂ⅰ为盐酸,根据单一变量原则,由b可知试剂ⅰ的应为1.5;
②反应后过滤得到无色溶液,说明没有或产生,故假设3不成立;
③理由为反应后过滤得到无色溶液,说明没有或产生;
(4)作催化剂,则在反应过程中先消耗后生成,已知第一步反应为,则第二步被氧化为,化学方程式为。
17.(本题15分)现有一包白色固体,主要成分为NaNO3,含少量NaCl、Na2SO4、Na2CO3杂质,要获得纯净的NaNO3固体,实验流程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤②中所得“沉淀A”的成分是___________(填化学式)。
(2)步骤③中反应的化学方程式为___________,判断“溶液2”中已经除尽的实验操作及现象是___________。
(3)步骤④中加入Na2CO3溶液的作用是___________。
(4)按此实验方案得到的“溶液3”中肯定含有___________(填化学式)杂质。为了除去这种杂质,有人提出向“溶液3”中加入适量的盐酸,你觉得加入盐酸是否合理?___________(填“合理”或“不合理”),理由是___________。
【答案】(1)、
(2) 静置一段时间后,取少量上层清液于试管中,滴加硝酸酸化后的硝酸银溶液,若无沉淀生成,则说明已除尽
(3)使溶液中的和完全沉淀
(4) 不合理 引入了新的杂质
【分析】白色固体溶于水,溶液中含有,还含有少量的、、,加入过量的,生成、沉淀,然后在溶液1中加入过量的,使全部转化为沉淀,在所得滤液中加入过量的,使溶液中的和完全沉淀,最后所得溶液为和的混合物,加入稀,与反应生成硝酸钠,二氧化碳和水,最后进行蒸发可得到固体硝酸钠。
【详解】(1)无色溶液中含有,还含有少量的、、,加入过量的,可以生成、沉淀;
(2)溶液1中含有氯离子,加入过量的,使全部转化为沉淀,达到除杂的目的,其化学方程式为:;判断“溶液2”中是否除尽的实验操作及现象是:静置一段时间后,取少量上层清液于试管中,滴加硝酸酸化后的硝酸银溶液,若无沉淀生成,则说明已除尽;
(3)经过步骤②后,溶液中含有和,在所得滤液中加入过量的,可使和完全沉淀;
(4)根据分析可知,按此实验方案得到的溶液3中肯定含有杂质,为了除去杂质,可以加入加入稀,与反应生成硝酸钠,二氧化碳和水,达到除杂的目的,若加入适量的盐酸,则会引入新的杂质氯离子,该方案不合理。
18.(本题15分)Ⅰ.氧化还原反应和离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题:
(1)“地康法”制取氯气时,CuO为催化剂。制备原理如下图所示。用这种方法制备氯气,其总反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上可用湿法制备高铁酸钾:。
(2)用单线桥标出电子转移的方向和数目___________。
(3)中Fe元素化合价为___________,为___________(填“氧化”或“还原”)产物
(4)从化合价角度分析,推测能和___________反应(填标号)。
A. B. C. D.
(5)下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(6)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图。在氯及其化合物的转化中,符合右图阴影部分的化学方程式为___________(只写一个)。
【答案】(1)
(2)
(3) +6 还原
(4)CD
(5)AB
(6)或
【详解】(1)观察制备原理图可知,用这种方法制备氯气,氯化氢和氧气为反应物,氯气和水为产物,所以其总反应的化学方程式为;
(2)
单线桥标出电子转移的方向和数目;
(3)根据化合物不带电,可知中Fe元素化合价为+6,氯元素的化合价降低,所以为还原产物;
(4)从化合价角度分析,推测可以得到电子,能与失电子的物质反应,所以能和CD反应,和不可以失去电子,排除;
(5)下列反应中,A中水的化合价未发生变化,B中水的化合价未发生变化,CD中水的化合价降低,做氧化剂,所以水既不作氧化剂又不作还原剂的是AB;
(6)在氯及其化合物的转化中,符合右图阴影部分的得是氧化还原反应,不能是分解反应、化合反应、置换反应,可得化学方程式为或(其他答案合理即可)。
试卷第1页(共3页)
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