第2章 元素与物质世界 测试卷 高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册(含解析)

第2章《元素与物质世界》测试卷
一、单选题
1.下列离子方程式书写正确的是
A.向明矾溶液中滴加氢氧化钡至溶液呈中性:3Ba2++6OH-+2Al3++3SO=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
B.向Ca(ClO)2溶液通入过量的CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
C.FeSO4酸性溶液暴露在空气中:4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH-
D.CuSO4溶液与少量的Ba(OH)2溶液:Ba2++=BaSO4↓
2.金属加工后的废切削液中含2%-3%的NaNO2,它是环境污染物,人们用NH4Cl溶液来处理,使NaNO2转化为无毒物质,该反应分两步进行:
第一步:NaNO2+NH4Cl=NaCl+NH4NO2
第二步:NH4NO2N2+2H2O
下列对第二步反应说法正确的是
①NH4NO2是氧化剂②NH4NO2是还原剂③NH4NO2发生了分解反应④只有氮元素的化合价发生了变化⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂
A.①③ B.①④ C.①③④ D.③④⑤
3.对于白磷引起的中毒,硫酸铜溶液是一种解毒剂,有关反应如下:11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4,关于该反应下列说法正确的是
A.CuSO4既不作氧化剂,也不作还原剂
B.11 mol P被氧化时,该反应中有30 mol电子发生转移
C.还原性:CuSO4 > H3PO4
D.该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比是10:3
4.ICl是种红棕色液体,遇水反应生成HIO和HCl,可用于有机合成等。实验室制备出Cl2与二次升华碘反应可制取ICl(I2 +Cl2=2ICl,Cl2过量时发生反应ICl +Cl2ICl3) ,实验装置如图所示;(部分夹持装置已略)。下列说法错误的是
A.装置①烧瓶中盛放的药品可以是KMnO4
B.装置②试管中盛放的是饱和食盐水
C.当装置③烧瓶中固体全部变为液体时,可用蒸馏的方法提纯产品
D.装置④吸收尾气中的氯气等气体并防止水蒸气进入装置③
5.下列说法中不正确的是
A.N2的电子式是 B.NaOH中既含有离子键也含有共价键
C.NaF属于盐 D.KI是常见的还原剂
6.某学生完成了下列实验:向①硝酸银、②硝酸铜和 ③硝酸镁的混合溶液中加入过量的④锌粉并充分反应,过滤得⑤滤渣和⑥滤液。往滤液中加入⑦稀盐酸,无明显现象。关于上述短文标有序号的7种物质,下列说法正确的是
A.属于分散系的有4种 B.属于盐的有4种
C.属于单质的有1种 D.属于化合物的有6种
7.下列变化属于化学变化的是
A.车胎爆炸 B.工业制氯气 C.碘的升华 D.海水晒盐
8.测定某溶液中甲醇含量的部分过程如下:
①碱性溶液处理:(未配平,下同)
②酸化处理:
下列说法错误的是
A.“反应①”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B.“反应①”中氧化性:
C.“反应②”中,可用硫酸进行酸化
D.“反应②”消耗时,反应中转移
9.为了除去NaHCO3溶液中含有的Na2CO3,下列方案可行的是
A.滴加适量盐酸 B.滴加BaCl2溶液,后过滤
C.通入足量的CO2气体 D.加热溶液
10.下列物质的分类组合正确的是
①金刚石、氢氧化铁胶体、豆浆均为混合物;②HClO、CH3COOH、H2CO3均为酸;
③NaOH、NH4HCO3、KMnO4均为强电解质;④Na2O2、Na2O、MgO均为碱性氧化物;
⑤金刚石、石墨、C60互为同素异形体。
A.②⑤ B.②③⑤ C.①②③⑤ D.④⑤
11.工业上制取的化学反应为,下列说法正确的是
A.在反应中被氧化
B.在反应中失去电子
C.在反应中作氧化剂
D.生成1个分子时,转移的电子数为2
12.下列说法中不正确的是
A.在与金属反应时表现强氧化性
B.任何物质的燃烧必须有参与
C.与反应的离子方程式为
D.漂白粉的主要成分和
13.电解质溶液导电的能力的强弱主要由自由移动电荷的浓度的大小决定。电荷浓度越大,导电能力越强。下列物质的导电能力最强的是
A.50mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 B.20mL0.4mol·L-1NaHCO3溶液
C.80mL0.2mol·L-1H3PO4溶液 D.100mL体积分数50%酒精水溶液
14.NaH是一种常见的储氢物质,可与水反应释放氢气:NaH+H2O=NaOH+H2↑。关于该反应,下列说法错误的是
A.NaH作还原剂 B.氧化产物与还原产物的质量之比为1:1
C.H2O作氧化剂 D.消耗1 mol NaH时,共转移2 mol电子
15.为防止废弃的硒单质(Se)造成环境污染,通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒(SeO2),再用KI溶液处理后回收Se.发生的反应为:①Se+2H2SO4(浓)=2SO2+SeO2+2H2O、②SeO2+4KI+4HNO3=4KNO3+Se+2I2+2H2O,下列说法错误的是
A.①中SO2是还原产物,SeO2是氧化产物
B.②中KI是还原剂,HNO3是氧化剂
C.回收Se过程中每生成0.4mol I2共转移1.6mol电子
D.氧化性由强到弱的顺序是:H2SO4(浓)>SeO2>HNO3
二、填空题
16.一反应体系有反应物和生成物共7种物质:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2,试回答下列问题:
(1)该反应中的氧化剂是________。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是_________。
(3)该反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是______。
(4)若反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下的体积为______。
17.填空。
(1)现有下列6种物质:①稀豆浆②K2CO3溶液③Cl2④SO2⑤稀盐酸⑥氢氧化钠。
其中属于胶体的是_______(填序号、下同),属于非电解质的是_______,属于单质的是_______,属于电解质的是_______。K2CO3的电离方程式是_______。
(2)在下列物质中,请选择正确的序号填空:①熔融的氢氧化钠②蔗糖③盐酸④金属钠⑤硫酸⑥二氧化硫气体⑦硫粉⑧石膏(CaSO4·2H2O)⑨酒精溶液
a.属于电解质的有_______。
b.属于非电解质的有_______。
c.上述状态下能导电的有_______。
d.上述状态下的电解质不能导电的有_______。
18.生产生活中常涉及到含氯的物质。下图(1)、(2)是验证次氯酸光照分解的数字化实验中pH和氯离子浓度变化与时间的关系。
(1)从上图中相关曲线变化可知在光照过程中溶液的导电能力_______ (填“增强”、“不变”或“减弱”),主要原因是_______ (用化学 反应方程式表示)。
(2)检验一瓶氯水是否已经完全变质可选用的试剂是 (填字母)。
A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液 C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
(3)有一种“地康法”制取氯气的反应原理如下图(3)所示:
(提示:箭头进去的为反应物,出来的为生成物)
①写出实验室用MnO2与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式为_______。
②整个过程的总反应化学方程式为_______。
三、计算题
19.汽车发生强烈碰撞时,安全气囊内的NaN3发生化学反应生成Na3N和N2所产生的N2快速充满气囊,可以达到保护车内人员的目的。
(1)写出上述反应的化学方程式:___________,它的基本反应类型属于___________。
(2)若安全气囊内含有97.5gNaN3,则其物质的量为___________。
(3)若97.5gNaN3完全分解,在标准状况下,气囊膨胀的体积约为___________。
20.在200mL 含Mg2+、Al3+、NH4+、H+、Cl- 、的溶液中,逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液并微热,所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如下图所示
(1)x-y=____________。
(2)加入33~35 mLNaOH溶液时的离子方程式:_________________________________。
(3)产生的氨气在标准状况下的体积_________________________mL。
(4)原溶液中n(Mg2+):n(Al3+)=______________________。
(5)原溶液中c(Cl-)=______________________。
四、实验题
21.离子反应是中学化学中重要的反应类型。请回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在的是_______(填字母)。
A.单质 B.氧化物 C.盐 D.化合物
(2)有一瓶澄清的溶液,其中可能含有H+ 、Mg2+、Ba2+、、、取该溶液进行以下实验:
①用 pH 试纸检验,表明溶液呈强酸性,可以排除_______的存在。
②取出部分溶液逐滴加入 NaOH 溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,继续滴加 NaOH 溶液,有白色沉淀产生,则产生白色沉淀的离子方程式为_______。
③取部分上述碱性溶液加Na2CO3 溶液,有白色沉淀生成,产生白色沉淀的离子方程式为_______。
④根据上述实验事实能确定溶液中肯定存在的离子是_______。
22.某学习小组探究实验室制备氯气的反应,分析物质氧化性和还原性的变化规律。回答下列问题:
(1)写出实验室制备氯气的离子反应方程式,并用双线桥表示电子转移的方向和数目:___________。
(2)反应进行一段时间后,不再产生氯气,此时观察到烧瓶中有固体剩余,甲同学认为反应不再产生氯气是因为溶液中不存在Cl-。
①检验溶液中是否存在Cl-的操作是___________。
②乙同学认为这个观点不正确,理由是___________。
(3)经检验,反应停止后溶液中仍然存在较多H+和Cl-,丙同学就反应停止的原因提出两种猜想,并用反应后的固液混合物进行实验验证。
猜想1:c(H+)降低,使MnO2氧化性减弱
猜想2:c(Cl-)降低,使盐酸还原性减弱
序号 实验操作(加热装置省略) 试剂 现象 结论
Ⅰ 较浓的H2SO4 b 猜想1正确
Ⅱ a b 猜想2正确
表格中试剂a为___________(填化学式);现象b为___________。
(4)由(3)中实验可知:c(H+)越大,MnO2氧化性越强。据此探究卤素离子的还原性强弱。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液分别与MnO2反应,所需的c(H+)最低的是___________溶液(填“KCl”或“KBr”或“KI”),从原子结构角度说明理由___________。
参考答案:
1.A
【详解】A.铝离子的水解会使溶液显酸性,所以向明矾溶液中滴加氢氧化钡至溶液呈中性,即铝离子恰好完全沉淀,离子方程式应为3Ba2++6OH-+2Al3++3SO=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,A正确;
B.向Ca(ClO)2溶液通入过量的CO2,碳酸钙转化为碳酸氢钙,B错误;
C.FeSO4酸性溶液暴露在空气中被氧气氧化为Fe3+,离子方程式应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,C错误;
D.CuSO4溶液与少量的Ba(OH)2溶液,同时生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,D错误;
综上所述答案为A。
2.D
【详解】第二步反应中,亚硝酸铵中N元素化合价由-3价、+3价变为0价,所以亚硝酸铵既作氧化剂又作还原剂,故①、②错误,⑤正确;第二步反应中,NH4NO2发生了分解反应,故③正确;该反应中O元素化合价都是-2价,所以氧元素的化合价不变,该反应中只有氮元素化合价变化,故④正确;
综上,③④⑤正确,答案选D。
3.D
【分析】由方程式可知,反应中铜元素的化合价降低被还原,硫酸铜是反应的氧化剂,磷元素化合价即升高被氧化,又降低被还原,磷单质即是反应的氧化剂,又是还原剂,则磷化亚铜是还原产物,磷酸是反应的氧化产物。
【详解】A.由分析可知,硫酸铜是反应的氧化剂,故A错误;
B.由分析可知,磷单质被氧化生成磷酸,则11 mol磷被氧化时,反应中有55 mol电子发生转移,故B错误;
C.由分析可知,硫酸铜是反应的氧化剂,磷酸是反应的氧化产物,氧化剂和氧化产物表现氧化性,不表现还原性,氧化剂的氧化性强于氧化产物,则硫酸铜的氧化性强于磷酸,故C错误;
D.由分析可知,硫酸铜是反应的氧化剂,磷单质即是反应的氧化剂,又是还原剂,则反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比是(15+5):6=10:3,故D正确;
故选D。
4.B
【分析】根据题意,整个过程中,装置③中应该在无水环境中进行,且氯气不能过量。
【详解】A. 装置①中无加热装置,而该装置为实验室制取氯气的装置,所以烧瓶中的固体可以为高锰酸钾,故A正确;
B. 进入装置③中的气体应该为干燥的氯气,所以②试管中盛放的是浓硫酸,故B错误;
C. 根据碘蒸气与氯化碘的沸点不同,可以通过蒸馏的方法分离提纯,故C正确;
D. 装置④用于吸收多余的氯气,同时防止空气中的水进入装置③,故D正确;
故选B。
5.A
【详解】A.氮原子最外层有5个电子,要达到稳定结构得形成三对共用电子对,电子式为 ,选项A错误;
B.氢氧化钠是离子化合物,其中含有离子键,氢氧两种元素之间形成共价键,即氢氧化钠中含有离子键和共价键,选项B正确;
C.NaF是由钠离子和氟离子构成的化合物,属于盐,选项C正确;
D.KI中碘离子具有较强还原性,是常见的还原剂,选项D正确;
答案选A。
6.C
【分析】由于金属的活动性是镁>锌>铜>银,向硝酸银、硝酸铜和硝酸镁的混合溶液中加入过量的锌粉并充分反应,锌先与硝酸银反应生成了硝酸锌和银,当硝酸银完全反应后再与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜,不能与硝酸镁反应,则反应后过滤,滤液中含有硝酸镁和硝酸锌,往滤液中加入稀盐酸,无明显现象,则说明滤渣中一定有银、铜与过量的锌粉,据此分析判断。
【详解】A.分散系包括溶液、胶体和浊液,则上述属于分散系的有⑥滤液和⑦稀盐酸2种,A项错误;
B.盐是由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子构成,则上述属于盐的有①硝酸银、②硝酸铜和③硝酸镁共3种,B项错误;
C.滤渣的成分不唯一,故属于单质的只有锌粉1种,C项正确;
D.属于化合物的有①硝酸银、②硝酸铜和③硝酸镁,一共3种,D项错误;
故选C。
7.B
【分析】化学变化必须有新物质生成。
【详解】A.轮胎爆炸是气压大引起的,没有生成新物质不属于化学反应,故A错误;
B.工业制氯气是利用MnO2与浓盐酸反应生成氯气,有新物质生成属于化学变化,故B正确;
C.碘的升华是物质状态的改变,碘固体受热转化成气体,没有生成新物质不属于化学反应,故C错误;
D.海水晒盐,是蒸发结晶,没有生成新物质不属于化学反应,故D错误;
故答案为B
8.D
【详解】A.根据氧化还原反应配平可得:,反应中为氧化剂,CH3OH为还原剂,则“反应①”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为,A正确;
B.根据反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,“反应①”中为氧化剂, 是氧化产物,则氧化性:,B正确;
C.由于与、不反应,则“反应②”中,可用硫酸进行酸化,C正确;
D.根据氧化还原反应配平可得:“反应②”为,则消耗即 =0.5mol时,则反应中转移电子数目为:,D错误;
故答案为:D。
9.C
【详解】A.盐酸与NaHCO3也能发生反应,不能选用,故A错误;
B.为确保碳酸钠除尽,所加氯化钡溶液应过量,在碳酸氢钠溶液中会引入氯化钠和氯化钡等新杂质,故B错误;
C.通入足量的二氧化碳,能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,且不引入新杂质,故C正确;
D.加热溶液导致碳酸氢钠分解成碳酸钠,故D错误;
故选:C。
10.B
【详解】①金刚石是碳元素的一种单质,属于纯净物,不是混合物,①错误;
②HClO、CH3COOH、H2CO3都是化合物,电离产生的阳离子全部是H+,阴离子是酸根离子,因此它们都是酸,②正确;
③NaOH是强碱,属于强电解质;NH4HCO3、KMnO4都是盐、都是强电解质,③正确;
④Na2O2与水反应产生NaOH、O2,该氧化物为过氧化物,不是碱性氧化物,④错误;
⑤金刚石、石墨、C60都是C元素的单质,它们性质不同,互为同素异形体,⑤正确;
综上所述可知:说法正确的是②③⑤,故合理选项是B。
11.A
【详解】在反应中元素化合价变化情况:。
A.在该反应中, S元素化合价由SO2中的+4价变为反应后NaHSO4中的+6价,化合价升高,失去电子,被氧化,A正确;
B.在反应中Cl元素化合价由反应前中的+5价变为反应后ClO2中的+2价,化合价降低,得到电子,被还原,所以作氧化剂,B错误;
C.中元素化合价在反应前后未发生变化,所以既不作氧化剂也不作还原剂,C错误;
D.反应中元素由+5价降低到+4价,降低1价,所以每生成1个分子时,转移的电子数为1,D错误;
故合理选项是A。
12.B
【详解】A.能与大多数金属化合,生成金属氯化物,表现强氧化性,A正确;
B. 燃烧不一定有氧气参加,如氢气在氯气中燃烧,B错误;
C.与反应生成与,离子方程式为,C正确;
D.漂白粉的主要成分为和,有效成分是,D正确;
答案选B。
13.B
【详解】相同温度下,溶液导电能力与离子浓度成正比,导电能力最强说明该溶液中离子浓度最大,FeCl3和NaHCO3是强电解质,在水溶液中完全电离,50mL0.1mol·L-1FeCl3溶液铁离子浓度为0.1mol·L-1,氯离子浓度为0.3mol·L-1,20mL0.4mol·L-1NaHCO3溶液钠离子浓度为0.4mol·L-1,碳酸氢根离子浓度约为0.4mol·L-1,所以B导电能力大于A,H3PO4是弱电解质,在水溶液中部分电离,所以氢离子浓度小于0.2mol/L,磷酸根离子浓度小于0.2mol·L-1,酒精为非电解质,50%酒精水溶液的导电能力很弱,通过以上分析知,溶液中离子浓度最大的是20mL0.4mol·L-1NaHCO3溶液,则溶液导电能力最强的是B。
14.D
【详解】A.NaH中H元素的化合价升高,为还原剂,故A正确;
B.H2既是氧化产物又是还原产物,由反应及电子守恒可知,生成等量的氧化产物和还原产物,则氧化产物与还原产物的质量之比为1:1,故B正确;
C.H2O中H元素的化合价降低,为氧化剂,故C正确;
D.NaH中H元素的化合价由-1价升高到0价,则消耗1 mol NaH时,共转移1mol电子,故D错误;
答案选D。
15.B
【详解】A.①中S元素化合价由+6价变为+4价、Se元素化合价由0价变为+4价,则浓硫酸是氧化剂、Se是还原剂,SO2是还原产物,SeO2是氧化产物,故A正确;
B.②中Se元素化合价由+4价变为0价、I元素化合价由-1价变为0价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,则KI是还原剂,SeO2是氧化剂,故B错误;
C.反应②中I元素化合价由-1价变为0价,每生成0.4mol I2转移电子物质的量为:0.4mol×2×[0-(-1)]=0.8mol,同时反应①中需要消耗0.2molSe,又转移0.8mol电子,所以回收Se过程中每生成0.4mol I2共转移1.6mol电子,故C正确;
D.①中氧化剂是浓硫酸、氧化产物是SeO2,则氧化性:H2SO4(浓)>SeO2;②中氧化剂是SeO2,而硝酸反应物仅体现酸性,则氧化性:SeO2>HNO3,所以氧化性由强到弱的顺序是:H2SO4(浓)>SeO2>HNO3,故D正确;
故选B。
16. KMnO4 KMnO4→MnSO4 5∶2 3.36L
【详解】O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4,已知该反应中H2O2只发生:H2O2→O2,则发生H2O2与KMnO4的氧化还原反应;则七种物质发生5H2O2+2KMnO4+3H2SO4→2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O,Mn元素的化合价降低,O元素的化合价升高。
(1)Mn元素的化合价降低,则KMnO4为氧化剂,故答案为KMnO4;
(2)由信息可知,高锰酸钾能氧化H2O2发生还原反应生成MnSO4,则发生的还原反应化合价降低的过程是KMnO4→MnSO4,故答案为KMnO4→MnSO4;
(3)发生5H2O2+2KMnO4+3H2SO4→2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O,Mn元素的化合价降低,生成MnSO4为还原产物,O元素的化合价升高生成氧气为氧化产物,每生成1 molO2失去2mol电子,每生成1molMnSO4,得到5mol电子,故n(O2)∶n(MnSO4)=5∶2,答案为:5∶2;
(4)O元素的化合价升高生成氧气为氧化产物,1mol氧气生成转移1mol×2=2mol电子,所以转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为0.3mol÷2×22.4L·mol-1=3.36L,故答案为3.36L;
17.(1) ① ④ ③ ⑥ K2CO3=2K++CO
(2) ①⑤⑧ ②⑥ ①③④ ②⑤⑥⑦⑧⑨
【解析】(1)
①稀豆浆属于胶体,胶体是混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质;
②碳酸钾溶液是混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质;
③氯气是非金属单质,单质既不是电解质也不是非电解质;
④二氧化硫不能电离出自由移动的离子,属于非电解质;
⑤稀盐酸是混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质;
⑥氢氧化钠是碱,熔融状态或在水溶液中能电离出自由移动的离子,属于电解质;
则其中属于胶体的是①、属于非电解质的是④、属于单质的是③、属于电解质的是⑥,碳酸钾是电解质,在溶液中能电离出钾离子和碳酸根离子,电离方程式为K2CO3=2K++CO,故答案为:①;④;③;⑥;K2CO3=2K++CO;
(2)
①熔融的氢氧化钠能电离出自由移动的离子,属于电解质,能导电;
②蔗糖不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,不能导电;
③盐酸是溶液中含有氯离子和氢离子的混合溶液,能导电,混合溶液既不是电解质也不是非电解质;
④金属钠是金属单质,能导电,单质既不是电解质也不是非电解质;
⑤硫酸是酸,在水溶液中能电离出自由移动的离子,属于电解质,硫酸中不存在自由移动的离子,不能导电;
⑥二氧化硫气体不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,不能导电;
⑦硫粉是非金属单质,单质既不是电解质也不是非电解质,不能导电;
⑧石膏属于盐,熔融状态或在水溶液中能电离出自由移动的离子,属于电解质,石膏中不存在自由移动的离子,不能导电;
⑨酒精溶液是混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质,溶液中不存在自由移动的离子,不能导电;
a.由分析可知,属于电解质的有①⑤⑧,故答案为:①⑤⑧;
b.由分析可知,属于非电解质的有②⑥,故答案为:②⑥;
c.由分析可知,上述状态下能导电的有①③④,故答案为:①③④;
d.由分析可知,上述状态下的电解质不能导电的有②⑤⑥⑦⑧⑨,故答案为:②⑤⑥⑦⑧⑨。
18.(1) 增强 2HClO2HCl+O2↑
(2)D
(3) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 4HCl+O2=2Cl2+2H2O
【分析】溶液中自由移动的离子浓度越大,溶液的导电能力越强。根据氯水的成分及氯水久置后成分的不同及物质的性质分析判断选择使用的试剂;在实验室中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,根据物质的拆分原则,结合物质的性质书写反应的离子方程式;将两个反应方程式叠加,消去中间产物,即可得总反应方程式。
(1)
从上图中可知:随着光照的进行,溶液中pH逐渐减小,溶液中c(H+)逐渐增大,溶液中c(Cl-)逐渐增大,溶液中离子浓度越大,溶液的导电能力就越强,因此可知在光照过程中溶液的导电能力逐渐增强;溶液中c(H+)、c(Cl-)增大,是由于光照使氯水中的HClO发生分解反应:2HClO2HCl+O2↑;
(2)
若氯水变质,最终会变为稀盐酸,其中不再含氧化性的微粒HClO及ClO-,因此向其中滴加紫色石蕊试液时,溶液只显红色而不再变为无色,故合理选项是D;
(3)
①在实验室中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,该反应的离子方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②在反应I中发生反应:2HCl+CuO=CuCl2+H2O;反应II发生反应:2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2,将反应I×2+反应II,整理可得总反应方程式为4HCl+O2=2Cl2+2H2O。
19.(1) 3NaN3Na3N+4N2↑ 分解反应
(2)1.5mol
(3)44.8L
【解析】(1)
由题意可知,叠氮化钠受到激烈碰撞发生分解反应生成氮化钠和氮气,反应的化学方程式为3NaN3Na3N+4N2↑,故答案为:3NaN3Na3N+4N2↑;
(2)
97.5g叠氮化钠的物质的量为=1.5mol,故答案为:1.5mol;
(3)
由方程式可知,标准状况下,97.5g叠氮化钠生成氮气的体积为××22.4L/mol=44.8L,故答案为:44.8L。
20. 0.01mol Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 336 5:1 0.825 mol/L
【分析】由给出的离子在滴入NaOH溶液时发生H++OH﹣═H2O,Mg2+、Al3+结合OH﹣生成沉淀,NH4+与OH﹣反应,氢氧化铝与OH﹣反应而溶解,并结合图象可知,0~4mL时发生酸碱中和,4mL~30mL发生Mg2+、Al3+结合OH﹣生成沉淀的反应,30mL~33mL发生NH4+与OH﹣反应,33mL~35mL发生氢氧化铝的溶解反应,然后利用离子反应方程式来计算解答。
【详解】(1)由图及离子反应可知x﹣y的值即为Al(OH)3的物质的量,
则设Al(OH)3的物质的量为n,
Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O
1 1
n (35﹣33)×0.001L×5mol L﹣1,解得n=0.01mol,即x﹣y=0.01mol,故答案为:0.01mol;
(2)加入33~35 mLNaOH溶液时,沉淀质量减少,故反应的离子方程式为 Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O;
(3)加入30~33 mLNaOH溶液时,沉淀质量不变,故反应的离子方程式为NH4++OH﹣NH3↑+H2O,
NH4++OH﹣NH3↑+H2O
1 1
(33﹣30)×0.001L×5mol L﹣1 n
解得n=0.015mol,则体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL,故答案为:336;
(4)由4mL~30mL发生Mg2+、Al3+结合OH﹣生成沉淀的反应,
则 Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓
1 3 1
0.01mol 0.03mol 0.01mol
设镁离子的物质的量为m,
Mg2++2OH﹣═Mg(OH)2↓
1 2
m (30﹣4)mL×0.001L×5mol L﹣1﹣0.03mol,解得m=0.05mol,
则原溶液中n(Mg2+):n(Al3+)=0.05:0.01=5:1,故答案为:5:1;
(5)由图可知,加入33mLNaOH溶液时Cl﹣离子以NaCl存在,设Cl﹣离子的物质的量为z,由钠和氯原子守恒可知
NaOH~NaCl~Cl﹣,
1 1
33×0.001L×5mol L﹣1 z,解得z=0.165mol,
则原溶液中Cl﹣的物质的量浓度为=0.825mol/L,故答案为:0.825mol/L。
【点睛】考查溶液中的离子反应及对应图象关系,明确反应的先后顺序是解答的关键,并注意反应与图象中的对应关系来解答即可。
21.(1)D
(2) Mg2++2OH-=Mg(OH)2 ↓ Ba2++=BaCO3 ↓ H+、Mg2+、Ba2+、
【分析】在进行离子存在与否的判断时,需要使用离子共存原则和溶液呈电中性原则。
【详解】(1)离子反应通常在水溶液或熔融液中发生,可能是金属或非金属单质与酸或碱或盐溶液的反应,可能是氧化物与水、酸、碱的反应,可能是酸或碱与碱或酸或盐的反应,也可能是盐与盐的反应,总之,反应中至少有一种物质属于化合物,故选D。答案为:D;
(2)①用 pH 试纸检验,表明溶液呈强酸性,由于能与酸反应生成二氧化碳气体等,所以可以排除的存在。
②取出部分溶液逐滴加入 NaOH 溶液至溶液呈碱性,有白色沉淀产生,此沉淀必为Mg(OH)2,所以一定含有Mg2+,离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2 ↓。
③取部分上述碱性溶液加入Na2CO3 溶液,有白色沉淀生成,则一定含有Ba2+,一定不含有,离子方程式为Ba2++=BaCO3 ↓。
④溶液应呈电中性,也就是有阳离子必有阴离子存在,所以一定含有,从而确定溶液中肯定存在的离子是H+、Mg2+、Ba2+、。答案为:;Mg2++2OH-=Mg(OH)2 ↓;Ba2++=BaCO3 ↓;H+、Mg2+、Ba2+、。
【点睛】推断离子时,在肯定某种离子的同时,注意依据共存原则,排除不能大量共存在离子。
22.(1)
(2) 先向上层清液中滴加稀硝酸,无现象,再向里滴加硝酸银,有白色沉淀生成,说明含有Cl-,反之则无 浓盐酸反应过程中逐渐变稀,二氧化锰不与稀盐酸反应
(3) KCl固体或NaCl固体 有气泡产生,有黄绿色气体生成
(4) KI Cl、Br、I最外层电子数都为7个,从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强
【解析】(1)
实验室制备氯气是二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,其反应的离子反应方程式MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,锰化合价降低得到电子,氯化合价升高,失去电子,用双线桥表示电子转移的方向和数目:;故答案为:。
(2)
①检验溶液中是否存在Cl-的操作是先向上层清液中滴加稀硝酸,无现象,再向里滴加硝酸银,有白色沉淀生成,说明含有Cl-,反之则无;故答案为:先向上层清液中滴加稀硝酸,无现象,再向里滴加硝酸银,有白色沉淀生成,说明含有Cl-,反之则无。
②乙同学认为这个观点不正确,理由是浓盐酸反应过程中逐渐变稀,二氧化锰不与稀盐酸反应;故答案为:浓盐酸反应过程中逐渐变稀,二氧化锰不与稀盐酸反应。
(3)
猜想2正确说明c(Cl-)增大会发生反应,又产生氯气,因此可加入KCl固体或NaCl固体等增加c(Cl-),现象为有气泡产生,有黄绿色气体生成;故答案为:KCl固体或NaCl固体;有气泡产生,有黄绿色气体生成。
(4)
根据题意相同浓度的KCl、KBr和KI溶液分别与MnO2反应,I-还原性强,要与二氧化锰反应,需要的氧化性较弱,即所需的c(H+)最低的KI,从原子结构分析Cl、Br、I最外层电子数都为7个,从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强;故答案为:KI;Cl、Br、I最外层电子数都为7个,从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强。

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