专题3 从海水中获得的化学物质 (含解析)专题检测卷 2023-2024高一上学期化学苏科版(2019)必修第一册

专题3 从海水中获得的化学物质 专题检测卷
一、单选题
1.一家大型化工厂发生爆炸,有大量的扩散。下列应急措施不正确的是(  )
A.用浸有纯碱液的毛巾捂住口鼻迅速逃离
B.向顺风方向的低洼处跑
C.向逆风方向的高处跑
D.来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗,并及时请求救援
2.下列各组中两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是(  )
A.Cu(OH)2+HCl; Cu(OH)2+CH3COOH
B.CaCO3+H2SO4; Na2CO3+HCl
C.H2SO4+NaOH; H2SO4+Ba(OH)2
D.BaCl2+H2SO4; Ba(OH)2+Na2SO4
3.下列钠的化合物中,可用于呼吸面具作为O2来源的是(  )
A.Na2O B.Na2O2 C.NaCl D.Na2CO3
4.下列化学用语错误的是(  )
A.核素37Cl的中子数是20
B.16O和18O互为同位素
C.Na+的结构示意图:
D.硫酸的电离方程式:H2SO4=2H+ + SO42-
5.下列关于钠的说法不正确的是(  )
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.少量金属钠通常保存在煤油中
C.钠与水反应时,钠熔成小球在水面四处游动
D.由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属
6.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.铜与稀硫酸反应:Cu+2H+=Cu2++H2↑
B.大理石与稀盐酸反应:+2H+=CO2↑+H2O
C.AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D.Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O
7.在含有大量的H+、K+、Cl-的溶液中,不可能大量共存的离子是(  )
A.Ag+ B.Mg2+ C.SO D.NO
8.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.氯气溶于水生成具有漂白性的物质:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
B.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体显红褐色:Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+
C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3 + 2H+ =Ca2+ + CO2↑+ H2O
D.NaHCO3溶液中加少量Ba(OH)2溶液:Ba2++ HCO +OH-=BaCO3↓+H2O
9.采用高分子除氯剂对含氯的污水中的进行模拟吸附,结果如下图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.随着除氯剂投加量的增加,氯离子吸附量逐渐增加
B.同一污水连续投加除氯剂进行两次实验,前后两次的氯离子去除率相同
C.吸附时间达4小时,氯离子去除率受温度影响不大
D.从经济上考虑,工业上吸附除氯最适宜的温度是
10.下列各组离子在给定条件 下能大量共存的是( )
A.在pH=1的溶液中:NH4+、K+、CO32-、Cl-
B.有SO42-存在的溶液中:Na+、 Mg2+、Ca2+、Br-
C.透明溶液中:K+、 Na+、MnO4-、SO42-
D.使酚酞溶液变红的溶液中:Na+、Cl-、SO42-、HCO3-
11.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO 制得精盐。实验室用下述方案模拟粗盐的精制:
下列说法错误的是(  )
A.溶解操作中需用玻璃棒搅拌,其目的是加速粗盐溶解
B.试剂1、试剂2、试剂3分别可选用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液
C.滤液中滴加盐酸直到没有气泡冒出,使滤液呈中性
D.蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,用余热使滤液蒸干
12.FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、、NO的物质的量之比为1﹕1﹕1时,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为(  )
A.1∶5 B.2∶7 C.1∶7 D.2∶9
13.下列变化与碘的升华需克服相同类型作用力的是(  )
A.氯化钠溶于水 B.硅的熔化
C.氯化氢溶于水 D.溴的汽化
14.我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图所示),促进了世界制碱技术的发展.下列有关说法正确的是(  )
A.沉淀池中的反应物共含有五种元素
B.过滤得到的“母液”中一定只含有两种溶质
C.图中X可能是氨气
D.通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收,更多地析出沉淀
15.下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.向Ag(NH3)2NO3溶液中加入盐酸:Ag(NH3)++2H+═Ag++2NH4+
B.向 Na2O2 中加入足量水:2Na2O2+2H2O═4Na++4OH﹣+O2↑
C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓
D.向 Ca(HCO3)2溶液中加入澄淸石灰水:Ca2++2HCO3﹣+2OH﹣═CaCO3↓+CO32﹣+2H2O
16.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,22.4LH2O含有的分子数为NA
B.2.3g金属钠反应生成过氧化钠失去的电子数为0.2NA
C.常温常压下,28g氮气所含有的分子数目为NA
D.物质的量浓度为 0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
二、综合题
17.根据要求填空:
(1)实验室里用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯化,该反应的离子方程式为   .也可以利用反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制取并收集纯净、干燥的氯气,部分装置如图甲所示.
若以KMnO4和浓盐酸为原料制取氯气,则根据反应原理,图乙中合适的制气装置为   .
(2)装置B的作用是   .
(3)装置E的作用是   .E中的试剂可选   .
A.NaOH溶液 B.NaCl溶液 B.澄清石灰水 D.水
(4)某同学通过 下列两种方式制取氯气:
①用8.7gMnO2与足量浓盐酸反应;
②用含14.6gHCl的浓盐酸与足量MnO2反应这两种方式产生Cl2的量的关系是 .
A.①多 B.②多 C.一样多 D.不确定.
18.无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等.工业上用铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下:
(1)氧化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式   
(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2,此反应的离子方程式   。
(3)为了测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度,称取16.25g无水AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液中,过滤出沉淀物,再洗涤、灼烧、冷却、称重、得其质量为0.32g。
①写出上述测定过程中涉及的离子方程式:   、   。
②AlCl3产品的纯度为   。
19.某同学利用实验室中几种等浓度溶液:①AgNO3②HCl ③Na2CO3, 进行以下实验。
序号 操作 现象 离子方程式
i 向盛有2 mL①的试管中加入1 mL② 产生白色沉淀 a
ii 向盛有2 mL②的试管(滴加酚酞)中加入1mL③ 产生气体 b
(1)将表格补充完整。a.   ;b.   。
(2)除以上试剂外,请任意选择一种能与③反应的试剂,并写出反应的离子方程式。试剂:   ,离子方程式:   。
20.写出下列反应的化学(离子)方程式
(1)HF不能装在玻璃瓶中,对应发生的化学方程式   
(2)NO2与一定量的O2混合通入水中,完全被水吸收的离子方程式   
(3)Pb的常见化合价是+2价和+4价,PbO2的某些化学性质与MmO2相似。写出实验室用PbO2与浓盐酸混合加热制氯气的化学方程式   
(4)SO2气体使溴水褪色的离子方程式   
(5)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1.(溶液呈碱性)反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 SO42- SO32- NO3- NO2- Cl=
c/(mol·L-1) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×10-4 1.2×10-5 3.4×10-3
写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式    。
21.根据物质所处的类别,以及是否具有氧化性或还原性能帮助我们认识其化学性质。
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化(试剂可以重复选择)
试剂:盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液、稀硝酸、FeSO4溶液
①P2O5(一种酸性氧化物)→Na3PO4的离子方程式:   。
②完成转化:SO2→H2SO4需要的试剂:   。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)(铁为+6价)是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取:2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
①该反应中氧化剂是   (用化学式表示)。
②用“单线桥”在方程式中标出电子转移的情况:   。
③若反应中转移了1mol电子,则生成了   gH2O。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】 A.纯碱液能吸收氯气,用浸有纯碱液的毛巾捂住口鼻迅速逃离,可以防止中毒,故A正确;
B.氯气的密度大于空气,氯气随风向低洼处漂移,所以人要向逆风方向的高处跑,故B错误;
C.氯气的密度大于空气,氯气随风向低洼处漂移,所以人要向逆风方向的高处跑,故C正确;
D.氯气能溶于水,用浸湿的棉被堵好门窗可以吸收氯气,防止氯气进入室内引起中毒,故D正确.
故选B。
【分析】 A.纯碱液能吸收氯气;氯气的密度大于空气;
B.C.氯气的密度大于空气;
D.氯气能溶于水。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.反应的离子方程式分别为:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O、Cu(OH)2+2CH3COOH=Cu2++2CH3COO-+2H2O,不可用同一离子方程式表示,选项错误,A不符合题意;
B.反应的离子方程式分别为:CaCO3+2H++SO42-=CaSO4+H2O+CO2、CO32-+2H+=CO2+H2O,不可用同一离子方程式表示,选项错误,B不符合题意;
C.反应的离子方程式分别为:H++OH-=H2O、Ba2++SO42-+2H++2OH-=BaSO4+2H2O,不可用同一离子方程式表示,选项错误,C不符合题意;
D.两溶液中发生反应的离子方程式都是:Ba2++SO42-=BaSO4,选项正确,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对离子方程式书写的考查,写出各个反应的离子方程式,再进行判断即可。
3.【答案】B
【解析】【解答】A、Na2O与水或CO2反应不能产生氧气,不能用于呼吸面具作为O2来源,A不符合题意;
B、Na2O2与水或CO2反应能产生氧气,能用于呼吸面具作为O2来源,B符合题意;
C、NaCl不能产生氧气,C不符合题意;
D、Na2CO3与水、CO2反应不能产生氧气,不能用于呼吸面具作为O2来源,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据钠的重要化合物的性质和用途进行判断即可。
4.【答案】C
【解析】【解答】A、元素符号的左上角标质量数,37Cl表示中子数为20的氯原子,故A不符合题意;
B、16O与18O属于同种元素,但中子数不同,互为同位素,故B不符合题意;
C.钠原子失去一个电子形成钠离子,核内质子数不变,钠离子结构示意图为: ,故C符合题意;
D、硫酸是强酸,完全电离,H2SO4=2H++SO42-,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】钠离子是钠原子失去一个电子得到的结构,其核外有10个电子,但是核内有11个质子。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.钠在常温下和氧气反应生成白色的氧化钠,在加热或者燃烧的条件下生成淡黄色的过氧化钠,不符合题意
B.钠的密度比煤油大,储存在煤油中能隔绝空气,不符合题意
C.钠和水反应生成氢气,且放出大量的热使钠融化(钠的熔点较低),从而 钠熔成小球在水面四处游动 ,不符合题意
D.钠非常的活泼能直接和水反应生成氢氧化钠和氢气,不能置换出金属,符合题意
故答案为:D
【分析】重点:钠的密度比煤油小,所以可以保存在煤油中。钠的密度比水小所以在水面上游动
6.【答案】D
【解析】【解答】A. 铜与稀硫酸不反应,选项A不符合题意;
B. 大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,碳酸钙难溶于水必须写化学式,反应的离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,选项B不符合题意;
C. AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液反应生成偏铝酸钠、氯化钠和水,反应的离子方程式为:Al3++4OH-=+2H2O,选项C不符合题意;
D. Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、铜和稀硫酸不反应;
B、碳酸钙不可拆;
C、氢氧化钠过量时和氯化铝反应生成偏铝酸钠;
D、氢氧化钡和硫酸反应生成硫酸钡和水。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.Ag+、Cl-结合成沉淀,不能共存,故A符合题意;
B.H+、K+、Cl-与Mg2+不反应,能共存,故B不符合题意;
C.H+、K+、Cl-与SO
不反应,能共存,故C不符合题意;
D.H+、K+、Cl-与NO
不反应,能共存,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】Ag+、Cl-结合成AgCl沉淀,不能共存;
8.【答案】A
【解析】【解答】A.氯气溶于水生成具有漂白性的物质为次氯酸,次氯酸为弱酸,写成分子形式,离子方程式书写符合题意,故A符合题意;
B.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体显红褐色即可得到胶体,氢氧化铁是胶体,属于介稳体系,不是沉淀,正确的离子方程式:Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+,故B不符合题意;
C.CH3COOH属于弱酸,应写成分子形式,不能拆成离子形式,故C不符合题意;
D.NaHCO3溶液中加少量Ba(OH)2溶液,二者溶质按照2:1进行反应,生成碳酸钡、碳酸钠和水,正确的离子方程式:Ba2++2HCO +2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸;
B.氢氧化铁胶体不是沉淀;
C.醋酸为弱酸,应保留化学式;
D.氢氧化钡少量,反应生成碳酸钡和碳酸钠和水。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.由图1可知,随着除氯剂投入量的增加,氯离子的去除率逐渐增加,氯离子的吸附量逐渐减小,A不符合题意;
B.连续投价10g/L的除氯剂,则第二次实验除氯剂的投入量为20g/L,因此前后两次氯离子的去除率不同,第二次由于除氯剂投加量的增加,氯离子的去除率增大,B不符合题意;
C.吸附时间达到4小时,氯离子的去除率基本达到最大值,温度对氯离子的去除率几乎不影响,C符合题意;
D.由图2可知,在40℃的温度下,当吸附时间达到4h时,氯离子的去除率较大,且大于45℃时的氯离子去除率,且40℃时的反应速率较大,因此工业上吸附除氯的最适宜温度为40℃,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、根据图1中曲线的变化趋势进行分析;
B、其他条件相同时,除氯剂的投入量相同,则氯离子的去除率相同;
C、吸附时间达到4小时,氯离子的去除率基本达到最大值;
D、40℃时,反应速率较快,且氯离子的去除率较高;
10.【答案】C
【解析】【解答】A.pH=1的溶液,显酸性,不能大量存在CO32- , A不符合题意;
B.Ba2+、SO42-结合生成沉淀,不能共存,B不符合题意;
C.该组离子之间不反应,可大量共存, C符合题意;
D.酚酞溶液变红说明溶液显碱性,HCO3- 与OH-反应,不能共存,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.酸性条件下CO32- 不能大量存在;
B.离子共存条件:1、能发生氧化还原反应的,以及能生成沉淀、弱电解质和气体的不能大量共存;
C.MnO42-虽然为紫色,但是溶液是透明的,即有颜色的溶液可以是透明的;
D.HCO3- 与OH-不能共存;
11.【答案】B
【解析】【解答】A.溶解过程需用玻璃棒搅拌,使水和粗盐充分接触,加速溶解,A不符合题意;
B.由于过量的钡离子还需要碳酸钠除去,所以碳酸钠要加在氯化钡的后边,B符合题意;
C.滤液中主要存在的杂质离子为氢氧根和碳酸根,所以需要滤液中滴加盐酸直到没有气泡冒出,使滤液呈中性,除去氢氧根和碳酸根,C不符合题意;
D.蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,用余热使滤液蒸干,以防止固体飞溅发生危险,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 去除粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO ,用氯化钡除去SO,Ca2+和过量的氯化钡可用碳酸钠除去,Mg2+可用NaOH除去,碳酸钠加在氯化钡后边,NaOH和氯化钡的顺序可互换,过滤后滤液中主要含有氯化钠和碳酸钠,加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,蒸发结晶得到精盐。
12.【答案】C
【解析】【解答】设生成NO2、N2O4、NO的物质的量均为1mol,则被还原的HNO3物质的量为4mol,共得到6mol电子;1molFeS在反应中失去9mol电子,故被氧化的FeS物质的量为2/3mol,生成物中 Fe2(SO4)3的物质的量是2/9mol,则Fe(NO3)3的物质的量是2/3-2/9×2=2/9mol,即反应中有2/3mol HNO3生成了盐,所以参加反应的HNO3是14/3mol,则实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为(2/3): (14/3)=1:7,答案选C。
【分析】要注意硝酸起到的作用是氧化剂,观察被还原的物质,可以知道转移的电子数,结合FeS变化的化合价,要注意Fe和S的关系为1:1。
13.【答案】D
【解析】【解答】碘属于分子晶体,升华时破坏分子间作用力。A .氯化钠溶解破坏离子键,类型不相同,选项 A不符合题意;
B.硅属于原子晶体,熔化时破坏共价键,类型不相同,选项B 不符合题意;
C.氯化氢溶于水破坏共价键,类型不相同,选项C 不符合题意;
D.溴气化破坏分子间作用力,类型相同,选项 D符合题意。
故答案为:D。
【分析】碘的升华是加热时使其从固态直接变为气态,克服的是分子间的作用力;硅属于原子晶体,熔化时破坏共价键;氯化氢溶于水破坏共价键;溴气化破坏分子间作用力。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.沉淀池中发生的反应的反应物是氯化钠、氨气、二氧化碳和水,所以含有钠、氯、氮、氢、碳、氧六种元素,故A不符合题意;
B.过滤得到的“母液”中含有的溶质有碳酸氢钠、氯化铵,还有可能含有过量的氯化钠,故B不符合题意;
C.碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,所以X是二氧化碳,故C不符合题意;
D.氨气的水溶液显碱性,能更好的吸收二氧化碳,使反应物浓度大,反应速度快,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】将合成氨工厂产生的氨气、副产品CO2、饱和食盐水通(加)入到沉淀池中,发生反应:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,过滤,将得到的固体,洗涤、低温干燥、加热分解,得到碳酸钠,再将CO2循环利用,通入沉淀池中,可以向母液中添加氯化钠,使氯化铵析出,用做氮肥。
15.【答案】B
【解析】【解答】解:A.向Ag(NH3)2NO3溶液中加入盐酸,反应生成氯化银沉淀和硝酸铵,正确的离子方程式为:Cl﹣+Ag(NH3)2++2H+═2NH4++AgCl↓,故A错误;
B.向Na2 O 2中加入足量水,反应的离子方程式为:2Na2O2+2H2O═4Na++4OH﹣+O2↑,故B正确;
C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水,一水合氨小于保留分子式,正确的离子方程式为:Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故C错误;
D.向 Ca(HCO3)2溶液中加入澄淸石灰水,反应生成碳酸钙沉淀和水,正确的离子方程式为:Ca2++HCO3﹣+OH﹣═CaCO3↓+H2O,故D错误;
故选B.
【分析】A.氯离子能够与银离子反应生成氯化银沉淀;
B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气;
C.氨水为弱碱,一水合氨不能拆开;
D.反应生成碳酸钙沉淀和水,不会剩余碳酸根离子.
16.【答案】C
【解析】【解答】A.标准状态下,水不是气体,不可应用气体摩尔体积进行计算,A不符合题意;
B.金属钠反应生成Na2O2的过程中,失去一个电子,而2.3gNa的物质的量为0.1mol,因此反应过程中转移电子数为0.1NA,B不符合题意;
C.常温常压下,28g氮气的物质的量,因此其所含的分子数为1NA,C符合题意;
D.未给出溶液的体积,无法进行计算,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、标准状态下,水不是气体;
B、根据反应过程中钠元素的化合价变化分析;
C、根据公式计算其物质的量,从而计算其所含的分子数;
D、未给出溶液的体积,无法进行计算;
17.【答案】(1)MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++2Cl﹣+Cl2↑+2H2O;b
(2)除去氯气中的氯化氢
(3)吸收多余的氯气,防止污染空气;A
(4)A
【解析】【解答】解:实验室里用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯化,该反应的离子方程式为:实验室通常用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++2Cl﹣+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++2Cl﹣+Cl2↑+2H2O;(1)2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,高锰酸钾为固体,浓盐酸为液态,反应不需要加热,应选择装置b;故答案为:b;(2)氯化氢易挥发,制备的氯气中含有氯化氢,氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,可用饱和食盐水除去氯化氢;故答案为:除去氯气中的氯化氢;(3)氯气有毒,直接排放会引起污染,能够与氢氧化钠反应,装置E的作用是吸收多余的氯气,防止污染空气,A.NaOH溶液能够与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,故A正确;B.氢氧化钙为微溶物,氢氧根离子浓度较低,吸收不充分,故B错误;
C.氯气在NaCl溶液中溶解度小,不能用来吸收氯气,故C错误;D.氯气在水中溶解度不大,吸收不充分,故D错误;故答案为:吸收多余的氯气,防止污染空气;A;(4)依据方程式:
MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+2H2O
87g 146g 1mol
8.7g 14.6g 0.1mol
若①用8.7g MnO2与足量浓盐酸反应制取Cl2,则生成氯气的物质的量为0.1mol;
②用含14.6g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制取Cl2,因为随着反应进行盐酸浓度降低,变为稀盐酸,所以14.6g氯化氢不能完全反应,所以生成的氯气的物质的量小于0.1mol;故选:A.
【分析】二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水,也可以利用反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制取并收集纯净、干燥的氯气,装置A若用二氧化锰和浓盐酸制备选择加热装置a,若选择高锰酸钾溶液和浓盐酸制备选择不加热的装置b,制备得到的氯气中含氯化氢和水蒸气,通过装置B中 的饱和食盐水除去氯化氢,通过装置C中的浓硫酸除去水蒸气,利用装置D收集干燥纯净的氯气,导气管长进短出,最后剩余氯气污染空气不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收尾气,(1)依据反应物状态和反应条件选择发生装置,固体和液体不加热制备气体;(2)氯化氢易挥发,制备的氯气中含有氯化氢,氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,可用饱和食盐水除去氯化氢;(3)氯气有毒,直接排放会引起污染,能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,可以吸收过量氯气;(4)根据MnO2与浓HCl反应,随着反应的进行,浓HCl变稀,稀盐酸不能与MnO2反应,MnO2足量时,不能准确计算出氯气的量,浓盐酸足量时,能根据MnO2的质量计算出氯气的量.
18.【答案】(1)Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO
(2)SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+
(3)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;96%
【解析】【解答】(1)根据工艺流程可知氯化炉的产物,经冷却、升华可制备无水AlCl3,说明氯化炉的产物中含有AlCl3,冷凝器尾气含有CO,所以Al2O3、Cl2和C反应,生成AlCl3和CO,反应方程式为Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO;(2)Cl2有强氧化性,将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为Cl-。反应离子方程式为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;(3)①除杂过程中铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化铁沉淀,铝离子与氢氧根离子结合成偏铝酸根和水,离子方程式为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
②根据铁原子守恒,令含有杂质FeCl3质量为m,则:
Fe2O3~~~~ 2FeCl3
160 325
0.32g m
,解得:m=0.65g,
所以AlCl3产品的纯度为 ×100%=96%。
【分析】(1)氧化炉中Al2O3、Cl2和C发生氧化还原反应,生成氯化铝和一氧化碳;
(2)亚硫酸根离子具有还原性,氯气具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,生成硫酸根离子、氯离子和氢离子;
(3)该过程的反应有铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀以及铝离子在强碱溶液中生成偏铝酸根离子和水;
根据反应方程式中物之间物质的量之比可以计算出氯化铝的理论产值,继而求出产率。
19.【答案】(1)Ag++Cl-= AgCl↓;2H++CO= CO2↑+H2O
(2)CaCl2(合理即可);Ca2++ CO=CaCO3↓(合理即可)
【解析】【解答】(1)向盛有2 mL AgNO3的试管中加入1 mL HCl溶液,反应生成氯化银沉淀和硝酸,反应的离子方程式是Ag++Cl-= AgCl↓;向盛有2 mL HCl溶液的试管(滴加酚酞)中加入1mL Na2CO3溶液,反应生成氯化钠、二氧化碳、水,反应的离子方程式是2H++CO= CO2↑+H2O;
(2)Na2CO3溶液能与CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的离子方程式是Ca2++ CO=CaCO3↓。
【分析】(1)硝酸银和盐酸反应生成氯化银和硝酸;
(2)Na2CO3溶液能与CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
20.【答案】(1)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(2)4NO2+O2+2H2O=4H++4NO3-
(3)PbO2+4HClPbCl2+Cl2↑+2H2O
(4)SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
(5)3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O
【解析】【解答】(1)玻璃中含有SiO2,能与HF反应,该反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;(2)NO2、O2和H2O完全反应生成HNO3,该反应的离子方程式为4NO2+O2+2H2O=4H++4NO3-;
(3)PbO2与浓盐酸反应生成PbCl2、Cl2和H2O,该反应的化学方程式为PbO2+4HClPbCl2+Cl2↑+2H2O;
(4)SO2具有还原性,溴水具有氧化性,二者可发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;
(5)脱硝过程中,将NO氧化成NO3-,自身还原为Cl-,该反应的离子方程式为:3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;
【分析】(1)玻璃中含有SiO2,能与HF反应;
(2)NO2、O2和H2O完全反应生成HNO3;
(3)PbO2与浓盐酸反应生成PbCl2、Cl2和H2O,据此写出反应的化学方程式;
(4)SO2具有还原性,溴水具有氧化性,二者可发生氧化还原反应;
(5)脱硝过程中,将NO氧化成NO3-,自身还原为Cl-,据此写出反应的离子方程式;
21.【答案】(1)P2O5+6OH-=2PO +3H2O;稀硝酸
(2)NaClO;;15g
【解析】【解答】(1)①P2O5→Na3PO4的离子方程式:P2O5+6OH-=2PO +3H2O,故答案为:P2O5+6OH-=2PO +3H2O;②SO2→H2SO4中SO2是还原剂需要加入氧化剂HNO3,离子方程式为:3SO2+2 +2H2O=4H++3 +2 NO,故答案为:稀硝酸;(2)①反应2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O中Cl元素化合价降低,NaClO作氧化剂;②反应2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O中Cl元素化合价由+1价降低为-1价,得到2个电子,用“单线桥”在方程式中标出电子转移的情况为: ,故答案为: ;
③反应2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O中转移6mol电子,生成5molH2O,若反应中转移了1mol电子,则生成了 H2O,质量为 18g/mol=15g,故答案为:15g。
【分析】 (1) 酸性氧化物与碱反应可以生成盐和水;硫元素被氧化,需要加入氧化剂,可以是二氧化硫与稀硝酸反应;
(2)2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O 反应中,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,得到2个电子,Cl元素化合价降低,NaClO作氧化剂,用“单线桥”在方程式中标出电子转移的情况,每转移6mol电子,生成5molH2O,结合,进而解答该题。

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