第二章 海水中的重要元素--钠和氯 单元测试题
一、单选题
1.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢和水蒸气
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制
2.下列钠及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A.Na有强还原性,可做高压钠灯发出黄光
B.能与反应,可作呼吸面具供氧剂
C.易分解,可作发酵粉
D.溶液呈碱性,可用来去除物品表面油污
3.实验室配制500mL 0.2mol·L-1NaOH溶液,并以标准醋酸溶液标定所配NaOH溶液的浓度。下列说法正确的是
A.称量时,使用的砝码生锈,所配NaOH溶液浓度偏高
B.实验中需要查漏的装置也需要润洗
C.滴定时,选用甲基橙作为指示剂
D.滴定终点时,醋酸与待测NaOH溶液恰好完全反应
4.下列各组中的两种物质作用,反应条件(温度或者反应物浓度、用量等)改变,不会引起产物改变的是
A.Na和O2 B.N2和O2 C.Cu和H2SO4 D.Na2CO3和HCl
5.一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS,S为-2价)与100mL盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应)生成3.2g硫单质、0.4molFeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。则下列说法正确的是
A.该盐酸的物质的量浓度为8.0mol·L-1
B.该磁黄铁矿FexS中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为2∶1
C.生成的H2S气体在标准状况下的体积为4.48L
D.该磁黄铁矿中FexS的x=0.85
6.如图是1mol水由0℃转化成100℃水蒸气时体积的变化。
由图分析下列关于决定物质体积的因素的说法,不正确的是
A.物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B.相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C.同温同压下,1mol任何物质所占有的体积均相同
D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大
7.为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列四种不同的方法,其中不可行的是
A.分别加入1mol·L-1的盐酸,看气泡产生的快慢
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水中,观察有无白色浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别配成溶液,做焰色试验,观察火焰的颜色
8.下列有关Na2CO3和NaHCO3比较不正确的是
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B.相同温度下,0.1mol·L-1盐溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3
C.相同温度下,溶解度:Na2CO3
9.下列有关金属钠的叙述正确的是
A.实验后剩余的钠粒不能放回原试剂瓶中
B.Na表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化
C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D.一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物,失去的电子数为0.1NA
10.用碳酸钠固体配制100mL0.5mol L-1的Na2CO3溶液,需经过称量、溶解、移液、定容等操作。下列图示对应的操作,其中符合规范要求的是
A.称量 B.溶解 C.移液 D.定容
11.我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含键数目为
B.晶体中含离子数目为
C.每生成转移电子数目为
D.溶液中含数目为
12.现有30g仅由纯碱和氯化钠组成的固体混合物,将其全部加入100g稀盐酸中,恰好完全反应,将所得溶液蒸干后,得到32.2g固体(仅为NaCl),则原固体混合物中纯碱的物质的量为
A.0.05mol B.0.1mol C.0.15mol D.0.2mol
13.工业上将氯气通入到石灰乳中制备漂白粉,制备流程如下。下列有关说法正确的是
A.漂白粉是混合物
B.“反应”中是氧化剂,石灰乳是还原剂
C.漂白粉比HClO稳定,可露置在空气中长期保存
D.工业制备漂白粉的离子方程式为:
14.下列离子方式中,正确的是
A.将金属钠放入水中:
B.铁和稀盐酸反应:
C.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合:
D.澄清石灰水与少量碳酸氢钠溶液混合:
二、非选择题
15.航天员王亚平在“天宫课堂”中介绍了空间站中的生活,在轨演示了水球变气球等一系列炫酷又好玩的实验。
I.“天宫”中水和氧气最大化利用是保障生活的重要措施。如图是空间站常用资源再利用模拟图。
(1)“水电解系统”中产生氧气发生反应的化学方程式为 ,每转移8mol电子,生成 g的 O2。
(2)在水净化系统中,用臭氧(O3)消毒,臭氧在一定条件下转化为氧气的化学方程式为 ,该反应 (填“是”或“否”)氧化还原反应。
(3)一定条件 “萨巴蒂尔反应器”可除去CO2,该反应化学方程式为 。
II.王亚平将蓝色颜料注入水球中,整个水球变成蓝色,将泡腾片放入水球中,产生大量气泡向四面八方扩散,充满整个水球。气体并不逸出,使水球越来越大。
(4)泡腾片在水中发生了如下反应:H3C6H5O7+3NaHCO3=Na3C6H5O7+3H2O+3 (补全化学方程式)。
(5)如果在空间站失重状态下收集制得的氧气,可以选用下列装置中的 (填序号)。
A. B. C.
16.根据所学知识,回答下列问题:
(1)下列状态的物质既属于电解质又能导电的是 (填标号)。
A.熔融的NaCl B.BaSO4 C.盐酸 D.CO2
(2)一定条件下,下列物质不能通过化合反应制得的有 (填序号)。
①小苏打 ②硫酸铝 ③磁性氧化铁 ④铜绿(碱式碳酸铜) ⑤氢氧化铁
(3)生活中若将“84”消毒液(有效成分是NaClO)和洁厕灵(主要成分是HCl)混合,易产生黄绿色有毒气体,请写出该反应的离子方程式: 。
(4)500mLamol L-1Al2(SO4)3溶液中含b个SO,则阿伏加德罗常数的表达为 (用a、b表示)。
(5)为了降低饮用水中NO的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2,其化学方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O,若生成标准状况下4.48LN2,则转移的电子数目为 个。
(6)写出用覆铜板制作印刷电路板的原理的化学方程式: 。
17.“84消毒液”能有效杀灭甲型H1N1病毒,某同学购买了一瓶“84”消毒液,该消毒液通常稀释到100倍(体积比)使用。查阅相关资料和消毒液包装说明得到如图信息:
回答下列问题:
(1)该“84”消毒液物质的量浓度约为 (保留1位小数)。
(2)某同学欲配制上述浓度的“84”消毒液。请你帮他将下列过程补充完整:
①计算并用托盘天平称量固体 g;
②将称量好的固体放在烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使全部溶解;
③将烧杯中的溶液沿着玻璃棒注入容量瓶中;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀;
⑤将蒸馏水注入容量瓶中,当液面距离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,改用 滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀;
⑥将配好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
(3)在配制过程中,下列操作中能使所配溶液的浓度偏高的有 (填序号)。
①用托盘天平称量时物品和砝码放反(托盘天平的最小砝码为1g)
②烧杯中固体溶解后未冷却直接转移定容
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
⑤定容时,俯视刻度线
(4)一瓶上述的“84”消毒液的消毒能力相当于 的溶液(消毒能力为:氧化病毒时消毒剂所得电子数目,消毒后元素变为价)。
(5)“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,请用化学方程式解释其原因: 。某消毒小组人员用的浓硫酸配制的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力,需取用浓硫酸的体积为 。
18.利用“价类二维图”可以系统地研究含氯物质的性质及其转化关系,氯元素的价类二维图如图所示:
回答下列问题:
(1)a物质的化学式为 。
(2)写出b物质在光照条件下反应的化学方程式为 。
(3)实验室利用反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O和如图所示装置制取并收集纯净干燥的Cl2。
回答下列问题:
①仪器甲的名称为 ;圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为 。
②反应中产生标准状况下4.48LCl2时,需消耗MnO2的质量为 。
③为完成上述实验,仪器口的连接顺序为 。该实验装置还存在的缺陷是 。
参考答案:
1.B
【详解】A.MnO2固体与浓HCl要在加热条件下发生反应制取Cl2,缺少加热装置,选项A错误;
B.除去Cl2中混有的HCl气体,应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气,通过装有浓硫酸的洗气瓶干燥,装置和操作正确,选项B正确;
C.制取Cl2实验结束后,将剩余物过滤除去未反应的MnO2,得到MnCl2溶液,从而回收MnCl2,不能通过分液的方法分离,选项C错误;
D.MnCl2为强酸弱碱盐,易发生水解反应,直接蒸发溶剂,不能得到纯净的MnCl2·4H2O,选项D错误;
答案选B。
2.A
【详解】A.Na的焰色反应呈现黄色,可作高压钠灯,A选项错误;
B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,可作呼吸面具供氧剂,B选项正确;
C.NaHCO3易分解,与酸反应产生气体,可作发酵粉,C选项正确;
D.碳酸钠溶液呈碱性,油脂在碱性条件下水解较完全,D选项正确;
答案选A。
3.A
【详解】A.用天平称量固体NaOH时,所用砝码生生锈,则称量的NaOH的质量偏大,配制的NaOH溶液的浓度偏高,选项A正确;
B.实验中需要查漏的仪器如容量瓶、滴定定管,滴定管需要润洗,但容量瓶不能润洗,选项B错误;
C.醋酸和氢氧化钠恰好反应时,生成的的醋酸钠溶液显碱性,为减小实验误差,应选在碱性范围内变色的指示剂,则选用酚酞作为指示示剂,选项C错误;
D.醋酸钠是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,而酚酞在pH为8.2 ~ 10之间均变色,则滴定终点时,醋酸与待测氢氧化钠溶液不一定 是恰好完全反应,选项D错误;
答案选A。
4.B
【详解】A.Na和O2在常温下生成氧化钠,在加热条件下生成过氧化钠,A错误;
B.N2和O2在放电条件下生成NO,只有一种产物,B正确;
C.Cu与浓H2SO4反应产生SO2气体,与稀H2SO4不能反应,C错误;
D.Na2CO3与少量HCl反应生成碳酸氢钠、与过量HCl反应生成二氧化碳和水,D错误;
故选B。
5.A
【详解】A.盐酸恰好反应生成FeCl2的物质的量为0.4mol,根据Cl原子守恒可得c(HCl)= =8.0mol·L-1,选项A正确;
B.n(S)==0.1mol,根据转移电子守恒得n(Fe3+)==0.2mol,则矿石中的n(Fe2+)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,则磁黄铁矿中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.2mol∶0.2mol=1∶1,选项B错误;
C.根据H、Cl原子守恒可知,n(H2S)=n(HCl)=n(FeCl2)=0.4mol,V(H2S)=0.4mol×22.4L·mol-1=8.96L,选项C错误;
D.FexS中n(S)=0.1mol+0.4mol=0.5mol,n(Fe)=0.4mol,则有n(Fe)∶n(S)=0.4mol∶0.5mol=4∶5,解得x=0.8,选项D错误;
答案选A。
6.C
【详解】A.从微观角度来说,物质的体积由粒子数、粒子大小和粒子之间的距离决定,A正确;
B.粒子数相同的气体的物质的量相同,相同条件下体积也相同,B正确;
C.该结论只适用于气态物质,C错误;
D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体分子间的距离越大,则气体体积越大,D正确。
答案选C。
7.C
【详解】A.K2CO3与盐酸反应分步进行,产生气泡较慢,而NaHCO3与盐酸反应产生气泡较快,A正确;
B.K2CO3受热不易分解,NaHCO3受热分解产生CO2,B正确;
C.二者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3,C错误;
D.钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),钠的焰色为黄色,D正确。
故答案为:C。
8.C
【详解】A项,NaHCO3受热易分解,Na2CO3受热不易分解,正确;
B项,相同温度下,0.1mol·L-1盐溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3,正确;
C项,相同温度下,Na2CO3比NaHCO3的溶解度大,错误;
D项,NaHCO3与盐酸反应一步完成,而Na2CO3与盐酸反应分两步进行,相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈,正确。
故选C。
9.D
【详解】A.实验剩余的钠应放回原试剂瓶,A错误;
B.Na表面形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化,B错误;
C.钠在空气中加热,生成了淡黄色的过氧化钠,故C错误;
D.2.3g钠的物质的量为0.1mol,而钠无论反应后产物是氧化钠还是过氧化钠,钠元素化合价均为+1价,故0.1mol钠失去0.1NA个电子,D正确。
故答案为:D。
10.B
【详解】A.用托盘天平称量时,应该遵循“左物右码”,故A错误;
B.溶解时需要用玻璃棒搅拌,故B正确;
C.移液时需要用玻璃棒引流,故C错误;
D.定容时胶头滴管不能伸入容量瓶里面,故D错误;
故选B。
11.B
【详解】A.题中没有说明是否处于标准状况条件下,无法计算,A错误;
B.晶体含有离子为、,含有离子数目为,B正确;
C.的物质的量,生成转移的电子数为,则生成转移的电子数为,C错误;
D.因为水解,使溶液中的数目小于,D错误;
故选B。
12.D
【详解】纯碱和盐酸反应,最终得到的固体为氯化钠,设原混合物中碳酸钠的质量为xg,由于纯碱和碳酸钠的反应导致固体质量减小,方程式为:
,x=21.2;其物质的量;
故选D。
13.A
【分析】石灰乳中通氯气,生成氯化钙和次氯酸钙,经过蒸发过滤得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉。
【详解】A.漂白粉中含有氯化钙和次氯酸钙等,为混合物,A正确;
B.石灰乳和氯气反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+2Ca(ClO)2+2H2O,氯气既做氧化剂又做还原剂,B错误;
C.漂白粉露置在空气中,遇到二氧化碳和水,根据强酸制弱酸可生成次氯酸,次氯酸见光分解导致漂白粉变质,C错误;
D.工业制备漂白粉过程加入的是石灰乳,在书写离子方程式时不拆,D错误;
故答案选A。
14.C
【详解】A.将金属钠放入水中,质量不守恒,应该为:,故A错误;
B.铁和稀盐酸反应,电荷不守恒,应该为:,故B错误;
C.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合,反应生成氢氧化铜和硫酸钠:,故C正确;
D.澄清石灰水与少量碳酸氢钠溶液混合,根据少定多变,将碳酸氢钠定位“1mol”,应该为:,故D错误。
综上所述,答案为C。
15.(1) 64
(2) 否
(3)
(4)CO2↑
(5)C
【详解】(1)“水电解系统”,电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为;反应中氧元素化合价由-2升高为0,每转移8mol电子,生成2mol氧气,生成O2的质量为2mol×32g/mol=64g;
(2)臭氧在一定条件下转化为氧气的化学方程式为,该反应中元素化合价不变,不是氧化还原反应。
(3)一定条件 “萨巴蒂尔反应器”可除去CO2,根据图示,二氧化碳和氢气反应生成甲烷和水,反应的化学方程式为;
(4)根据元素守恒,泡腾片在水中发生反应H3C6H5O7+3NaHCO3=Na3C6H5O7+3H2O+3CO2↑。
(5)失重状态下不能根据密度大小选择气体收集方法,应该选用真空袋收集储存,选C。
16.(1)A
(2)②
(3)Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
(4)
(5)2NA(或2×6.02×1023或1.204×1024都可以给分)
(6)Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
【详解】(1)A..熔融的NaCl能导电,属于电解质,且熔融的NaCl中存在自由移动的离子,能导电,故A符合题意;
B.BaSO4在熔融状态下能导电,属于电解质,但BaSO4不导电,故B不符合题意;
C.盐酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,故C不符合题意;
D.CO2本身不能电离产生自由移动的离子,为非电解质,故D不符合题意;
故答案为:A;
(2)①小苏打可由碳酸钠、水和二氧化碳发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3制得,该反应为化合反应,故①不符合题意;
②硫酸铝可利用Al与硫酸的置换反应或复分解反应生成,不能通过化合反应制得,故②符合题意;
③铁与氧气发生化合反应生成四氧化三铁,故③不符合题意;
④铜在潮湿的环境中,发生反应 Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2CO3 得到碱式碳酸铜,该反应属于化合反应,故④不符合题意;
⑤氢氧化亚铁、氧气和水发生反应4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3制得氢氧化铁,该反应为化合反应,故⑤不符合题意;
故答案为:②;
(3)酸性条件下,氯离子、次氯酸根离子发生氧化还原反应生成氯气,反应的离子方程式为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,故答案为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
(4)500mLamol L-1Al2(SO4)3溶液中,SO的物质的量为1.5amol,含b个SO,根据可知,,故答案为:;
(5)标准状况下4.48LN2的物质的量为0.2mol,根据可知,生成0.2mol氮气转移电子的物质的量为2mol,数目为2NA(或2×6.02×1023或1.204×1024),故答案为:2NA(或2×6.02×1023或1.204×1024);
(6)通常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板制作印刷电路板,铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁,反应的化学方程式为:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,故答案为:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。
17.(1)4.0
(2) 149 胶头滴管
(3)②⑤
(4)3.2
(5) H2SO4+2NaClO=Na2SO4+2HClO 62.5
【详解】(1)根据公式计算,该84消毒液NaClO物质的量浓度;
(2)配制480mL该消毒液需用500mL容量瓶,则该同学配制此溶液需用托盘天平称量NaClO固体的质量为4.0mol/L×0.5L×74.5g/mol=149g;当液面距离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀;
(3)①用托盘天平称量时物品和砝码放反(托盘天平的最小砝码为1g),1g以下用游码,因称取物质的质量为整数不需要用游码,故放反不会造成溶质质量的变化,所配溶液浓度无影响;
②烧杯中固体溶解后未冷却直接转移定容,热胀冷缩导致恢复至室温后容量瓶内所配溶液体积小于500mL,所配溶液浓度偏高;
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水不会影响溶液的浓度;
④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出,溶质减少导致所配溶液浓度偏低;
⑤定容时,俯视刻度线导致溶液体积小于500mL,所配溶液浓度偏高;
故选②⑤;
(4)上述的“84”消毒液所含次氯酸的物质的量为,次氯酸根得电子变成氯离子,故氧化病毒时消毒剂所得电子数目为;消毒后元素变为价,则有,V=3.2L;
(5)“84消毒液”与稀硫酸混合反应生成HClO,HClO具有强氧化性,可增强消毒能力,其化学方程式为H2SO4+2NaClO=Na2SO4+2HClO;稀释前后,溶液溶质的物质的量不变,故18.4molL-1×V=0.5L×2.3molL-1,解得V=0.0625L,故需取用浓硫酸的体积为62.5mL。
18.(1)Cl2O7
(2)2HClOO2↑+2HCl
(3) 分液漏斗 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 17.4g agfbced 缺少尾气处理装置
【分析】实验室用二氧化锰和浓盐酸加热反应制备氯气,用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢,用浓硫酸除去氯气中的水蒸气,氯气的密度比空气大,用向上排空气法收集氯气,氯气有毒,要用氢氧化钠溶液吸收多余氯气,防止污染空气。
【详解】(1)a是氯元素的氧化物,其中氯元素的化合价为+7价,则其化学式为Cl2O7,故答案为:Cl2O7;
(2)b是次氯酸,该物质不稳定,在光照条件下分解为氯化氢和氧气,化学方程式为2HClOO2↑+2HCl,故答案为:22HClOO2↑+2HCl;
(3)①由仪器构造可知,仪器甲的名称为分液漏斗;圆底烧瓶内二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:分液漏斗;MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
②标准状况下4.48LCl2的物质的量为 =0.2mol,根据关系式:MnO2Cl2↑,需消耗MnO2的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol87g/mol=17.4g,故答案为:17.4g;
③制取并收集纯净干燥的Cl2,装置的连接顺序为发生装置 除杂装置 干燥装置 收集装置 尾气吸收装置,注意气流方向为长进短出,故仪器口的连接顺序为agfbced;氯气是一种有毒气体,由图可知,该实验缺少尾气处理装置,应在d处加装尾气处理装置,故答案为:agfbced;缺少尾气处理装置。