云南省下关教育集团2023-2024高三上学期化学11月期中考试试卷

云南省下关教育集团2023-2024学年高三上学期化学11月期中考试试卷
一、选择题(本大题共18小题,每小题3分,共54分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2023高一上·大埔期中)化学与生活、社会发展息息相关,下列说法不正确的是(  )。
A.食物的腐烂是发生了氧化还原反应
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”诗句中涉及氧化还原反应
C.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了复分解反应
2.(2023高三上·云南期中)下列说法正确的一组是(  )
①Na2O、MgO、Mn2O7均属于碱性氧化物
②已知Al2O3在熔融状态下能导电,则Al2O3在熔融状态下能电离
③海水、空气、胆矾、盐酸均为混合物
④苏打、熟石灰、硫酸、小苏打均为电解质
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子
⑥熔融的电解质都能导电
⑦C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
A.①③⑤⑥ B.②⑤⑦ C.①②⑤⑥ D.②④⑤
3.(2023高三上·云南期中)下列有关物质的性质与用途说法不正确的是(  )
A.碳酸钠的水溶液显碱性,可用作食用碱
B.碳酸氢钠受热易分解,可以用作焙制糕点的膨松剂
C.过氧化钠具有强还原性,可用于潜水艇的供氧剂
D.ClO2具有强氧化性,可用于自来水杀菌消毒
4.(2023高三上·云南期中)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.2molFe2(SO4)3晶体中含有4NA个
B.质量分数为40%的NaOH溶液含有NA个Na+
C.常温下,23gNO2含有NA个O
D.1molFe2+与足量的酸性KMnO4溶液反应,转移2NA个电子
5.(2023高三上·云南期中)在下列指定溶液中,离子能大量共存的是(  )
A.某透明溶液中:Na+、Cu2+、Cl-、
B.含有大量Fet+的溶液中:K+、Ca2+、I-、
C.使无色酚酞试液呈红色的溶液中:、H+、K+、Cl-
D.pH<3的溶液中:Na+、Fe2+、、
6.(2023高三上·云南期中)下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.用醋酸除去水垢:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
C.向FeBr2溶液中通入少量Cl2:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
D.澄清石灰水与过量NaHCO3溶液反应:2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+
7.(2023高三上·云南期中)类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关离子方程式的类推正确的是(  )
选项 已知 类推
A 将Fe加入CuSO4溶液中:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 将Na加入CuSO4溶液中:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
B 向H2SO4溶液中加入NaOH溶液至中性:H++OH-=H2O 向H2SO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至中性:H++OH-=H2O
C Na2O2与CO2反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Na2O2与SO2反应:2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
D 向NaOH溶液中通入过量CO2:CO2+OH-= 向Ca(OH)2溶液中通入过量CO2:CO2+OH-=
A.A B.B C.C D.D
8.(2023高三上·云南期中)中国科学技术大学的钱逸泰教授课题组以CCl4和金属钠为原料,在700℃时反应制出纳米级金刚石粉末和另一种化合物。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上,被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列有关说法正确的是(  )
A.该反应中CCl4体现还原性 B.另一种化合物是NaCl
C.该反应能在水溶液中进行 D.纳米级金刚石粉末属于胶体
9.(2023高三上·云南期中)(CN)2、(OCN)2、(SCN)2等气体通称为拟卤素,它们的性质与Cl2相似,氧化性强弱顺序是F2>(OCN)2>Cl2>(CN)2>(SCN)2>I2。下列方程式书写错误的是(  )
A.2NaSCN+MnO2+2H2SO4Na2SO4+(SCN)2↑+MnSO4+2H2O
B.(CN)2+2KI=2KCN+I2
C.(CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O
D.Cl2+2NaOCN=(OCN)2+2NaCl
10.(2023高三上·云南期中)溴及其化合物可被用来作为阻燃剂、净水剂、染料等,海水中含有大量的Br-,从海水中提取溴的过程中涉及反应+5Br-+6H+=3Br2+3H2O,下列关于这一反应的说法错误的是(  )
A.该反应属于氧化还原反应
B.生成物Br2既是氧化产物又是还原产物
C.氧化性:D.氧化剂和还原剂的化学计量系数之比为1:5
11.(2023高三上·云南期中)用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是(  )
A.“随开随用、随关随停”制CO2
B.证明Cl2能与烧碱反应
C.干燥HCl气体
D.鉴别纯碱和小苏打
12.(2023高三上·云南期中)下列判断正确的是(  )
①足量金属Na与16gO2反应时一定转移2mol电子
②可用Ca(OH)2鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
③钠与硫酸铜溶液反应,可置换出铜
④Na2O2与足量H2O反应时,每生成1molO2转移电子的数目为2NA
⑤Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
⑥向饱和烧碱溶液中加入2gNa2O2,充分反应完后,恢复至室温,溶液中烧碱的质量分数不变
A.①②③ B.②③⑤ C.④⑥ D.④
13.(2023高三上·云南期中)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论正确的是(  )
①氯水的颜色呈浅绿色,说明氯水中含有Cl2
②向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
③向氯中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
④向FeCl2溶液中滴加氣水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
A.只有①② B.只有③ C.①②③ D.②③④
14.(2021高一上·珠海期末)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是(  )
A.CO2气体(HCl)——饱和NaHCO3溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3)——加入适量盐酸
C.Na2O2粉末(Na2O)——将混合物放在氧气中加热
D.Na2CO3固体(NaHCO3)——加热至不再产生气体
15.(2023高三上·云南期中)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱,部分工艺流程如图1:下列有关说法错误的是(  )
A.反应Ⅰ原理为CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
B.向饱和NaCl溶液中先通入足量的NH3,再通入足量的CO2
C.反应Ⅱ利用了NaHCO3的不稳定性,受热易分解
D.上述流程中包含了复分解反应、分解反应、氧化还原反应
16.(2023高三上·云南期中)某溶液X中可能含有下列离子中的若干种Cl-、、、Na+、Mg2+、Cu2+。为了确定该溶液的组成,取一定体积的上述溶液,进行了图2实验,下列说法正确的是(  )
A.白色沉淀1是硫酸钡
B.溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,说明溶液X中含有Cl-
C.溶液X中可能存在Mg2+、Na+,一定不存在Cu2+
D.溶液X中一定存在Na+、、
17.(2023高三上·云南期中)现有2.0g含Na2O杂质的Na2O2样品,用图3的实验装置测定Na2O2样品的纯度(纯度即Na2O2样品中Na2O2的质量分数,可供选用的反应物只有CaCO3固体、盐酸、硫酸和蒸馏水),下列说法错误的是(  )
A.装置A中液体试剂为盐酸
B.装置C的作用是干燥CO2
C.若去掉装置E会导致所测Na2O2试样的纯度偏高
D.若反应结束后由气体体积计算得气体质量为0.16g,则Na2O2试样的纯度为78%
18.(2023高三上·云南期中)已知H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI,Cl2+2HI==2HCl+I2。将0.1molCl2通入含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法不正确的是(  )
A.物质的还原性:H2SO3>HI>HCl
B.通入0.1molCl2发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O=4+I2+10Cl-+16H+
C.若再通入0.05molCl2,则恰好能将HI和H2SO3完全氧化
D.混合溶液中H2SO3和HI的物质的量都是0.08mol
二、填空题(本大题共4小题,共46分)
19.(2023高三上·云南期中)现有下列物质:
①Na2CO3·10H2O晶体 ②铜 ③硫酸溶液 ④CO2 ⑤熔融NaHSO4 ⑥Ba(OH)2固体 ⑦红褐色的氢氧化铁胶体 ⑧盐酸 ⑨CH3COOH ⑩Al2(SO4)3固体
(1)上述物质中既能导电又属于电解质的是   (填序号)。写出⑩在水溶液中的电离方程式:   。
(2)仅用上述物质之间的反应写出能证明④是酸性氧化物的离子方程式:   。
(3)上述物质中有两种物质之间可发生离子反应:H++OH-=H2O,写出该离子反应对应的其中一个化学方程式:   。
(4)写出实验室制取⑦的化学方程式:   。
(5)CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是   。(填“氧化剂”“还原剂”或“既不是氧化剂也不是还原剂”)
(6)②物质灼烧时,焰色试验为   色。
20.(2023高三上·云南期中)过氧化钙(CaO2)广泛应用于水产养殖、污水处理,是优良的供氧剂。为了测定CaO2的含量,具体的操作:把样品中的过氧化钙转化为碳酸钙,通过测定碳酸钙沉淀的质量,根据钙元素守恒,求得过氧化钙的质量,具体流程如图4:
(1)在流程中过氧化钙(CaO2)与水反应的化学方程式为   。
(2)滴加Na2CO3溶液要过量的原因是   。
(3)检验沉淀已经洗涤干净的方法是   。
(4)若供氧剂的质量m=5g,碳酸钙质量n=6g,请通过计算得出供氧剂中的过氧化钙含量的质量分数为   %。
(5)若CaCO3沉淀过滤后不洗涤,则过氧化钙的含量将    (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
21.(2023高三上·云南期中)某化学兴趣小组利用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气(如图5),并探究氯水的性质。
(1)若要制备纯净干燥的Cl2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→   →   →   →   →   →   →d。
(2)写出装置A中反应的化学方程式:   ,该反应中盐酸起的作用是   。
(3)若将A、B、C相连,制得Cl2后加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分装在两个试管中,进行甲、乙两个实验。
实验甲:甲同学用强光照射其中一个试管中的氯水,同时使用数据采集器采集数据如图6:
甲同学采集的数据是    (填序号)。
a.氯水的pH随时间的变化
b.溶液中氯离子浓度随时间的变化
c.液面上方氧气体积分数随时间的变化
实验乙:乙同学在另一试管的氯水中加入碳酸氢钠粉末,有无色气泡产生,乙指出氯气与水反应的产物具有酸性,甲同学认为不合理,原因是   。
(4)由于用氯气对饮用水消毒,会使水中的有机物发生氯化,生成有机含氯化合物对人体有害,世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体氯酸钠(NaClO3)的柱内制得ClO2和另一种漂白物质,表示这一反应的化学方程式是   。ClO2为高效低毒的消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl2的   倍(结果保留小数点后两位)。
(5)ClO2在处理含有Mn2+废水时,ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。
22.(2023高三上·云南期中)回答下列问题:
(1)在常温条件下,某密闭容器中含有由3.4gH2和O2组成的混合气体,共含有0.4mol原子。
①该混合气体的平均摩尔质量为   。
②混合气体中H2的分子数约为   个,H2和O2质量比为   。
(2)12.4gNa2X中含Na+0.4mol,X的相对原子质量是   。
(3)在催化剂的作用下,NH3和NO2发生反应生成N2和H2O,每生成7molN2转移电子的物质的量为   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A. 食物的腐烂是发生了氧化还原反应 ,故A不符合题意;
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”诗句中蜡烛燃烧和春蚕死涉及氧化还原反应,故B不符合题意;
C.霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应,故C不符合题意;
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应,故D不符合题意;
故答案为:D
【分析】A.食物的腐败是氧化还原反应;
B.石蜡燃烧和春蚕到死均涉及到氧化还原反应;
C.雾霾是形成气溶胶具有丁达尔效应;
D.铁与硫酸铜反应得到硫酸亚铁和铜发生了置换反应。
2.【答案】B
【知识点】电解质与非电解质;电解质溶液的导电性;同素异形体;物质的简单分类
【解析】【解答】①由分析可知,Na2O、MgO属于碱性氧化物,而Mn2O7属于酸性氧化物,错误;
②氧化铝在熔融状态下能导电,说明氧化铝在熔融状态下能电离成自由移动的离子,正确;
③胆矾是CuSO4 5H2O的俗名,只由一种物质组成,为纯净物,错误;
④碱石灰是由NaOH和CaO混合而成的,不属于电解质,错误;
⑤由分析可知,电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子,正确;
⑥熔融的电解质不一定能电离产生自由移动的离子,所以熔融的电解质不一定能导电,错误;
⑦C60与石墨为结构不同的碳单质,互为同素异形体,正确;
故答案为:B。
【分析】①碱性氧化物与酸反应生成盐和水,酸性氧化物与碱反应生成盐和水;
②物质导电是因为有自由电子或者自由移动的离子;
③混合物中至少含有两种物质,注意盐酸为HCl的水溶液;
④注意电解质和非电解质均为化合物;
⑤电解质在溶液中能电离出自由移动的离子,而物质导电是因为有自由电子或者自由移动的离子;
⑥注意物质导电是因为有自由电子或者自由移动的离子;
⑦同素异形体是由同种元素组成的不同单质。
3.【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;氧化还原反应
【解析】【解答】A.碳酸钠可用作食用碱,是利用其水溶液显碱性,能与酸反应,A不符合题意;
B.NaHCO3 可用作焙制糕点的膨松剂,是利用其受热易分解产生CO2气体,B不符合题意;
C.过氧化钠可用于潜水艇的供氧剂,是利用其能与水、二氧化碳反应生成氧气,与过氧化钠具有强还原性无关,C符合题意;
D.ClO2可用于自来水杀菌消毒,是利用其具有强氧化性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据物质性质及其对应用途进行分析。
4.【答案】C
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.2molFe2(SO4)3晶体中含有6mol SO42-,其数目即6NA,A不符合题意;
B.溶液质量未知,无法计算溶质NaOH的物质的量,B不符合题意;
C.23gNO2的物质的量为0.5mol,则含有1mol O,其数目为NA,C符合题意;
D.酸性高锰酸钾具有强氧化性,Fe2+被氧化为Fe3+,所以反应中1molFe2+转移1mol电子,其数目为NA,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.2molFe2(SO4)3晶体中含有6mol SO42-。
B.溶液质量未知,无法计算溶质NaOH的物质的量。
C.根据m=nM和N=nNA进行分析。
D.Fe2+被氧化为Fe3+。
5.【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.这几种离子之间没有反应,能大量共存,A符合题意;
B.Fe3+与I-能发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.使无色酚酞试液呈红色的溶液呈碱性,含有大量OH-,OH-能与NH4+、H+反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.pH<3的溶液呈酸性,含有大量H+,H+能与HCO3-反应,H+与NO3-组合具有强氧化性,能与Fe2+、发生氧化还原反应,不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】判断离子之间是否能大量共存,主要看离子之间是否发生反应。若离子之间反应生成气体、沉淀、弱电解质或发生氧化还原反应、络合反应、双水解反应等时,离子之间不可大量共存。在遇到此类试题时,注意题干中是否涉及颜色,要熟悉溶液中常见离子的颜色,以及溶液的酸碱性。另注意“H+与NO3-”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-等发生氧化还原反应。
6.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,A不符合题意;
B.根据强酸制弱酸原理,向CaCl2溶液中通入CO2没有反应发生,B不符合题意;
C.涉及离子的还原性顺序是:Cl-<Br-<Fe2+,若通入少量Cl2,Cl2先氧化Fe2+,正确的离子方程式为:2Fe2++Cl2═2Cl-+2Fe3+,C不符合题意;
D.澄清石灰水与过量NaHCO3溶液反应,离子方程式为:
2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+ ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】判断离子方程式正误时,需注意以下几点:1.是否符合事实;2.化学式拆写(单质、氧化物、气体、难溶物、弱电解质等不能拆写)是否正确;3.符号(等号,可逆号,沉淀气体的箭头标注)使用是否正确;4.是否遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒;5.是否漏掉离子反应;6.反应物或产物的配比是否正确。
7.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.钠和盐溶液反应时,钠先与水反应,生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,所以将Na加入CuSO4溶液中的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,A不符合题意;
B.硫酸和氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀,离子反应方程式为:Ba2++2H++2OH-+SO42-=2H2O+BaSO4↓,B不符合题意;
C.过氧化钠具有强氧化性,能将二氧化硫氧化为硫酸钠,离子方程式为Na2O2+SO2=Na2SO4,C不符合题意;
D.过量的二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙反应分别生成碳酸氢钠、碳酸氢钙,离子方程式均为CO2+OH-=HCO3-,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.注意钠和盐溶液反应时,钠先与水反应。
B.硫酸和氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀。
C.过氧化钠具有强氧化性。
D.过量二氧化碳与碱反应生成相应碳酸氢盐。
8.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;无机物的推断;质量守恒定律
【解析】【解答】A.由分析可知,该反应前后碳元素化合价由+4降为0,说明碳元素得电子发生还原反应,体现了CCl4的氧化性,A不符合题意;
B.由分析可知,另一种化合物是NaCl,B符合题意;
C.钠能与水反应,所以该反应不能在水溶液中进行,C不符合题意;
D.胶体是分散质粒子直径介于1~100nm的分散系,属于混合物,而金刚石属于纯净物,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据题干信息和质量守恒定律可知,涉及反应是CCl4+4NaC+4NaCl。
9.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.该反应中,氧化性:MnO2>(SCN)2,符合题干中氧化性顺序,A不符合题意;
B.该反应中,氧化性:(CN)2>I2,符合题干中氧化性顺序,B不符合题意;
C.(CN)2的性质与Cl2相似,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,则(CN)2也与氢氧化钠反应生成NaCN和NaCNO,反应方程式为:(CN)2+2NaOH═NaCN+NaCNO+H2O,C不符合题意;
D.该反应中,氧化性:Cl2>(OCN)2,不符合题干中氧化性顺序,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物。反应前后,氧化剂中部分元素化合价降低,还原剂中部分元素化合价升高,还原剂对应的产物为氧化产物。
10.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】A.根据离子方程式可知,该反应前后,溴元素化合价发生变化,所以该反应属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.由分析可知,生成物Br2既是氧化产物又是还原产物,B不符合题意;
C.该反应中溴元素化合价由+5、-1变为0,则BrO3-为氧化剂,Br-为还原剂,Br2为氧化产物和还原产物,由分析可知,氧化性:BrO3->Br2,C符合题意;
D.根据C项可知,BrO3-为氧化剂,Br-为还原剂,则氧化剂和还原剂的化学计量系数之比为1:5,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氧化还原反应的特点是有元素化合价变化。
B.氧化产物是还原剂对应的产物,还原产物是氧化剂对应的产物。
C.氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物。
D.在反应前后,氧化剂中部分元素化合价降低,还原剂中部分元素化合价升高。
11.【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.纯碱(Na2CO3)为粉末,易溶于水,与盐酸接触后不能分离,无法达到实验目的,A不符合题意;
B.氯气与NaOH溶液反应,使瓶内气体减少,则气压减小,在外界大气压作用下,气球会变大,能达到实验目的,B符合题意;
C.应将含有水蒸气的HCl通过导气管通入浓硫酸中,否则浓硫酸会被从U形管右侧压出,无法达到实验目的,C不符合题意;
D.小苏打(碳酸氢钠)受热分解生成水,所以试管口应略向下倾斜,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.注意纯碱(Na2CO3)为粉末,易溶于水。
B.影响气压的因素:温度和气体的量。
C.注意应通过洗气来干燥HCl。
D.加热固体时,试管口应略向下倾斜。
12.【答案】C
【知识点】物质的检验和鉴别;氧化还原反应的电子转移数目计算;化学方程式的有关计算;溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】①由分析可知,若足量Na与O2(16g,即0.5mol)反应生成Na2O2,反应前后氧元素的化合价由0降为-1,则转移电子数为0.5mol×2×[0-(-1)]=1mol,错误;
②Ca(OH)2与碳酸钠、碳酸氢钠反应均生成碳酸钙白色沉淀,无法鉴别,错误;
③由分析可知,钠与硫酸铜溶液反应时,Na先与水反应生成NaOH和H2,NaOH与硫酸铜反应生成硫酸钠与氢氧化铜沉淀,不能置换出铜,错误;
④涉及反应是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应前后氧元素化合价由-1变为0、-2,所以每生成1molO2转移2mol电子,其数目为2NA,正确;
⑤Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,NaOH能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝,而Na2O2具有漂白性,所以石蕊试纸先变蓝后褪色,错误;
⑥Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,由分析可知,充分反应完后,恢复至原温度,仍然得到原温度下的饱和溶液,所以溶液中溶液中烧碱的质量分数不变,正确;
故答案为:C。
【分析】①注意Na与O2在不同条件下的反应产物不同,常温下反应生成Na2O,加热条件下反应生成Na2O2。
②Ca(OH)2与碳酸钠、碳酸氢钠反应均生成碳酸钙白色沉淀。
③注意Na与盐溶液反应时,先与水反应生成NaOH和H2。
④Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,注意Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
⑤Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,碱能使湿润的石蕊试纸变蓝,注意Na2O2具有漂白性,能使湿润的紫色石蕊试纸褪色。
⑥Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,同一物质在相同温度下的溶解度不变。
13.【答案】C
【知识点】物质的检验和鉴别;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】①氯气为黄绿色,氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气,正确;
②与硝酸酸化的硝酸银反应产生白色沉淀,可推出白色沉淀是氯化银,说明氯水中含有Cl-,正确;
③酸与NaHCO3反应生成气体(CO2),向氯中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水呈酸性,含有H+,正确;
④向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明FeCl2被氧化为FeCl3,,而氯气、HClO都有强氧化性,不能说明氯水中含有HClO,错误;
故答案为:C。
【分析】新制氯水中存在反应:Cl2+H2O HCl+HClO,结合物质性质进行分析。
14.【答案】B
【知识点】除杂
【解析】【解答】A.饱和NaHCO3溶液吸收CO2气体中的(HCl)杂质,不会引入新的杂质,A不符合题意;
B.NaHCO3溶液和Na2CO3溶液都能与盐酸反应,B符合题意;
C.Na2O放在氧气中加热生成过氧化钠,C不符合题意;
D.NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,不会引入新的杂质,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】除杂至少要满足两个条件:①一般加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
15.【答案】D
【知识点】化学基本反应类型;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A.由分析可知,反应Ⅰ原理为CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,A不符合题意;
B.CO2在碱性溶液中的溶解度较大,所以向饱和NaCl溶液中先通入足量的NH3,再通入足量的CO2,B不符合题意;
C.NaHCO3不稳定性,受热易分解,C不符合题意;
D.由分析可知,上述流程中包含了复分解反应和分解反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据流程图,向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,发生反应Ⅰ,其化学方程式为NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl;NaHCO3在一定条件下分解生成Na2CO3、CO2、H2O;整个反应过程中,CO2可被循环利用。
16.【答案】D
【知识点】常见离子的检验;离子共存;无机物的推断
【解析】【解答】A.由分析可知,白色沉淀1是碳酸钡、硫酸钡的混合物,A不符合题意;
B.根据流程图,加入的盐酸中含有Cl-,会干扰后续检验,B不符合题意;
C.由分析可知,溶液X中可能存在Cl-,一定不存在Cu2+、Mg2+,一定存在SO42 、CO32 、Na+,C不符合题意;
D.由分析可知,溶液中一定存在SO42 、CO32 、Na+,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据题干和流程图,溶液X与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,可推出原溶液中一定不含Cu2+;白色沉淀1与足量盐酸反应生成气体,且有部分沉淀未溶解,可推出白色沉淀2一定是BaSO4,则白色沉淀1中一定含有BaSO4和BaCO3,所以气体A是CO2,结合溶液中正负电荷守恒,则溶液X中一定含有SO42 、CO32 、Na+,由于Mg2+与CO32 不共存,所以溶液X中一定不含Cu2+、Mg2+,可能含有Cl-。
17.【答案】D
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】A.由分析可知,装置A中液体试剂为盐酸,A不符合题意;
B.由分析可知,装置C的作用是干燥CO2,B不符合题意;
C.由分析可知,装置E用于吸收多余的CO2,若去掉装置E会导致所测V(O2)偏大,则Na2O2试样的纯度偏高,C不符合题意;
D.若反应结束后由气体体积计算得气体质量为0.16g,即m(O2)=0.16g,所以n(O2)==0.005mol,根据反应关系式2Na2O2~O2,n(Na2O2)=0.005mol×2=0.01mol,则过氧化钠的纯度为=×100%=39%,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据题干信息及实验装置图,该实验是通过测定CO2与Na2O2反应生成氧气的体积来测定Na2O2样品的纯度。装置A用于制备CO2,其化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;盐酸具有挥发性,生成的CO2中混有HCl、水蒸气,装置B用于除去CO2中混有的HCl;装置C用于除去CO2中的水蒸气;装置D中CO2与Na2O2反应,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;装置E用于吸收多余的CO2;装置F用于收集生成的O2;装置G用于测定V(O2)。
18.【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;离子方程式的书写;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】A.在反应H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI中,H2SO3是还原剂,HI是还原产物,在反应Cl2+2HI=2HCl+I2中,HI是还原剂,HCl是还原产物,由分析可知,物质的还原性:H2SO3>HI
>HCl,A不符合题意;
B.由分析可知,通入0.1mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O=
4SO42-+I2+10Cl-+16H+,B不符合题意;
C.将0.1mol Cl2通入100mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,设n(HI)=n(H2SO3)=x,则根据得失电子守恒,0.1mol×2=0.5x+(6-4)x,x=0.08mol,则还有0.04molHI未被氧化,根据题干中化学方程式可知,再通入0.02molCl2,恰好能将HI和H2SO3完全氧化,C符合题意;
D.由D项可知,混合溶液中H2SO3和HI的物质的量都是0.08mol,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.还原性:还原剂>还原产物。
B.根据物质性质及电子、电荷、原子守恒进行分析。
C.根据得失电子守恒及反应中各物质的化学计量系数之比进行分析。
D.混合溶液中H2SO3和HI的物质的量都是0.08mol。
19.【答案】(1)⑤;Al2(SO4)3=2Al3++3
(2)CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O
(3)2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O
(4)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(5)氧化剂
(6)绿
【知识点】氧化还原反应;电解质与非电解质;电解质在水溶液中的电离;焰色反应;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)由分析可知,既能导电又属于电解质的是熔融NaHSO4。Al2(SO4)3固体易溶于水,在水溶液中的电离方程式为Al2(SO4)3=2Al3++3 。
(2)由分析可知,Ba(OH)2为碱,CO2 能与Ba(OH)2反应生成碳酸钡沉淀和水,可证明CO2 是酸性氧化物,其离子方程式为CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O。
(3)由分析可知,该离子反应对应的其中一个化学方程式为2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O。
(4)实验室制取氢氧化铁胶体,是通过煮沸饱和氯化铁溶液得到的,其化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(5)该反应前后,H2O中氢元素化合价由+1变为0,则水的作用是氧化剂。
(6)由分析可知,铜灼烧产生绿色火焰。
【分析】(1)电解质是指在水溶液或熔融状态能电离出自由移动离子的化合物;物质导电的条件是有自由移动的离子或电子;Al2(SO4)3为强电解质,在水溶液中能完全电离。
(2)酸性氧化物能与碱反应生成相应盐和水。
(3)强酸与强碱发生中和反应的离子方程式为H++OH-=H2O。
(4)实验室制取氢氧化铁胶体,是通过煮沸饱和氯化铁溶液得到的
(5)该反应前后,H2O中氢元素化合价由+1变为0,则水作氧化剂。
(6)铜元素灼烧产生绿色火焰。
20.【答案】(1)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
(2)使氯化钙完全反应
(3)取最后一次洗涤液,滴加AgNO3(HNO3酸化)溶液,若无明显现象,则表示已经洗净
(4)86.4
(5)偏大
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量;物质检验实验方案的设计;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)根据流程图信息及原子、电子守恒可知,过氧化钙(CaO2)与水反应的化学方程式为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑。
(2)滴加Na2CO3溶液要过量,是为了将氯化钙完全反应。
(3)生成沉淀涉及反应是Na2CO3+CaCl2=Ca2CO3↓+2NaCl,Ca2CO3沉淀上会吸附少量NaCl溶液,所以检验沉淀已经洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液,滴加AgNO3(HNO3酸化)溶液,若无明显现象,则表示已经洗净。
(4)假设供养剂中n(CaO2)=x,由分析可知,反应关系式为2CaO2~2Ca(OH)2~2CaCl2~2CaCO3,则n(CaCO3)=n(CaO2)=x==0.06mol,所以m(CaO2)=72g/mol×0.06mol=4.32g,供氧剂中的过氧化钙含量的质量分数为=86.4%。
(5)若CaCO3沉淀过滤后不洗涤,会导致m(CaCO3)偏大,则m(CaO2)也偏大,最终过氧化钙的含量将偏大。
【分析】(1)根据流程图信息及原子、电子守恒进行分析。
(2)滴加Na2CO3溶液要过量,是为了将氯化钙完全反应。
(3)Ca2CO3沉淀上会吸附少量NaCl溶液。
(4)涉及反应为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O,Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
(5)若CaCO3沉淀过滤后不洗涤,会导致m(CaCO3)偏大,则m(CaO2)也偏大。
21.【答案】(1)g;h;e;f;c;b
(2)2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;还原性和酸性
(3)bc;新制的氯气中含有HCl气体也能和碳酸氢钠反应产生气泡
(4)Cl2+2NaClO3=2ClO2+2NaClO;2.63
(5)2:5
【知识点】氧化还原反应;化学实验操作的先后顺序;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)由分析可知,若要制备纯净干燥的Cl2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→g→h→e→f→c→b→d。
(2)装置A用于制备氯气,其反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,该反应前后HCl中氯元素化合价升高,作还原剂,同时HCl体现酸性。
(3)实验甲:氯气与水反应化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO,用强光照射氯水,HClO会发生分解反应生成HCl和O2,溶液的酸性增强,漂白性减弱。
a.氯水的pH随时间推移逐渐减小,错误;
b.溶液中氯离子浓度随时间推移逐渐增大,正确;
c.液面上方氧气体积分数随时间推移逐渐增多,正确。
实验乙:新制的氯气中含有的HCl气体也能和碳酸氢钠反应产生气泡。
(4)根据题干信息及反应前后元素种类不变,可推出另一产物是NaClO,则设计化学方程式为Cl2+2NaClO3=2ClO2+2NaClO。根据题干信息,假设m(Cl2)=m(ClO2)=1g,由Cl2~Cl-可知,Cl2的消毒效率为mol,由ClO2~Cl-可知,ClO2的消毒效率为,则ClO2消毒的效率是Cl2的≈2.63倍。
(5)根据氧化还原反应的特点,该反应中ClO2与Mn2+反应生成MnO2与Cl-。反应前后,氯元素化合价由+4降到-1,得到5个电子,锰元素化合价由+2升到+4,失去2个电子,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5。
【分析】(1)装置A用于制备氯气,装置B用于收集氯气,装置C用于吸收多余的氯气,装置D用于干燥氯气,装置E用于除去氯气中的氯化氢。制备纯净干燥的Cl2,顺序是:制备氯气、除去氯化氢、干燥氯气、收集氯气、吸收多余氯气,注意装置B、D、E中均是长管进短管出。
(2)注意制备氯气中,盐酸与高锰酸钾反应后生成盐,所以盐酸也起酸性作用。
(3)实验甲:用强光照射氯水,氯水中的HClO会发生分解反应生成HCl和O2。
实验乙:注意新制的氯气中含有的HCl气体也能和碳酸氢钠反应产生气泡。
(4)根据题干信息及反应前后元素种类不变,可推出另一产物是NaClO,结合原子、电子守恒进行配平。根据Cl2~Cl-、ClO2~Cl-,通过比较等质量的Cl2、ClO2转移电子数进行分析。
(5)反应前后,氧化剂中部分元素化合价降低,还原剂中部分元素化合价升高。结合得失电子守恒进行分析。
22.【答案】(1)17g/mol;0.1NA或6.02×1022;1:16
(2)16
(3)24mol
【知识点】摩尔质量;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;化学式及其计算
【解析】【解答】(1)①H2和O2都是双原子分子,根据题干信息可知,该混合气体的总物质的量为0.4mol÷2=0.2mol,则混合气体平均摩尔质量为:3.4g÷0.2mol=17g/mol。
②假设混合气体中n(H2)=x mol,则n(O2)=(0.2-x)mol,根据混合气体质量为3.4g,则2x+32(0.2-x)=3.4,x=0.1,所以混合气体中H2的分子数约为0.1×6.02×1023=6.02×1022,该混合气体中n(O2)=0.2mol-0.1mol=0.1mol,则H2和O2的质量之比为0.1mol×2g/mol:0.1mol×32g/mol=1:16。
(2)根据Na2X=2Na++X-,n( Na2X)=n( Na+)=0.2mol,
M( Na2X)=12.4g÷0.2mol=62g/mol,所以X的相对原子质量为62-23×2=16。
(3)涉及反应是8NH3+6NO2=7N2+12H2O,反应前后氮元素化合价由-3、+4变为0,每生成7molN2得到的电子数为6×(4-0)mo=24mol,或失去的电子数为8×[0-(-3)]mol=24mol,所以转移电子为24mol。
【分析】(1)①H2和O2都是双原子分子,结合m=nM进行分析。
②假设混合气体中n(H2)=x mol,则n(O2)=(0.2-x)mol,根据混合气体质量列等式,可求出x,结合N=nNA和m=nM进行分析。
(2)在数值上,物质的相对分子质量(或相对原子质量)与其摩尔质量相等。
(3)涉及反应是8NH3+6NO2=7N2+12H2O,转移电子为得电子总数或失电子总数。
云南省下关教育集团2023-2024学年高三上学期化学11月期中考试试卷
一、选择题(本大题共18小题,每小题3分,共54分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2023高一上·大埔期中)化学与生活、社会发展息息相关,下列说法不正确的是(  )。
A.食物的腐烂是发生了氧化还原反应
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”诗句中涉及氧化还原反应
C.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了复分解反应
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A. 食物的腐烂是发生了氧化还原反应 ,故A不符合题意;
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”诗句中蜡烛燃烧和春蚕死涉及氧化还原反应,故B不符合题意;
C.霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应,故C不符合题意;
D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应,故D不符合题意;
故答案为:D
【分析】A.食物的腐败是氧化还原反应;
B.石蜡燃烧和春蚕到死均涉及到氧化还原反应;
C.雾霾是形成气溶胶具有丁达尔效应;
D.铁与硫酸铜反应得到硫酸亚铁和铜发生了置换反应。
2.(2023高三上·云南期中)下列说法正确的一组是(  )
①Na2O、MgO、Mn2O7均属于碱性氧化物
②已知Al2O3在熔融状态下能导电,则Al2O3在熔融状态下能电离
③海水、空气、胆矾、盐酸均为混合物
④苏打、熟石灰、硫酸、小苏打均为电解质
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子
⑥熔融的电解质都能导电
⑦C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
A.①③⑤⑥ B.②⑤⑦ C.①②⑤⑥ D.②④⑤
【答案】B
【知识点】电解质与非电解质;电解质溶液的导电性;同素异形体;物质的简单分类
【解析】【解答】①由分析可知,Na2O、MgO属于碱性氧化物,而Mn2O7属于酸性氧化物,错误;
②氧化铝在熔融状态下能导电,说明氧化铝在熔融状态下能电离成自由移动的离子,正确;
③胆矾是CuSO4 5H2O的俗名,只由一种物质组成,为纯净物,错误;
④碱石灰是由NaOH和CaO混合而成的,不属于电解质,错误;
⑤由分析可知,电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子,正确;
⑥熔融的电解质不一定能电离产生自由移动的离子,所以熔融的电解质不一定能导电,错误;
⑦C60与石墨为结构不同的碳单质,互为同素异形体,正确;
故答案为:B。
【分析】①碱性氧化物与酸反应生成盐和水,酸性氧化物与碱反应生成盐和水;
②物质导电是因为有自由电子或者自由移动的离子;
③混合物中至少含有两种物质,注意盐酸为HCl的水溶液;
④注意电解质和非电解质均为化合物;
⑤电解质在溶液中能电离出自由移动的离子,而物质导电是因为有自由电子或者自由移动的离子;
⑥注意物质导电是因为有自由电子或者自由移动的离子;
⑦同素异形体是由同种元素组成的不同单质。
3.(2023高三上·云南期中)下列有关物质的性质与用途说法不正确的是(  )
A.碳酸钠的水溶液显碱性,可用作食用碱
B.碳酸氢钠受热易分解,可以用作焙制糕点的膨松剂
C.过氧化钠具有强还原性,可用于潜水艇的供氧剂
D.ClO2具有强氧化性,可用于自来水杀菌消毒
【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;氧化还原反应
【解析】【解答】A.碳酸钠可用作食用碱,是利用其水溶液显碱性,能与酸反应,A不符合题意;
B.NaHCO3 可用作焙制糕点的膨松剂,是利用其受热易分解产生CO2气体,B不符合题意;
C.过氧化钠可用于潜水艇的供氧剂,是利用其能与水、二氧化碳反应生成氧气,与过氧化钠具有强还原性无关,C符合题意;
D.ClO2可用于自来水杀菌消毒,是利用其具有强氧化性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据物质性质及其对应用途进行分析。
4.(2023高三上·云南期中)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.2molFe2(SO4)3晶体中含有4NA个
B.质量分数为40%的NaOH溶液含有NA个Na+
C.常温下,23gNO2含有NA个O
D.1molFe2+与足量的酸性KMnO4溶液反应,转移2NA个电子
【答案】C
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.2molFe2(SO4)3晶体中含有6mol SO42-,其数目即6NA,A不符合题意;
B.溶液质量未知,无法计算溶质NaOH的物质的量,B不符合题意;
C.23gNO2的物质的量为0.5mol,则含有1mol O,其数目为NA,C符合题意;
D.酸性高锰酸钾具有强氧化性,Fe2+被氧化为Fe3+,所以反应中1molFe2+转移1mol电子,其数目为NA,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.2molFe2(SO4)3晶体中含有6mol SO42-。
B.溶液质量未知,无法计算溶质NaOH的物质的量。
C.根据m=nM和N=nNA进行分析。
D.Fe2+被氧化为Fe3+。
5.(2023高三上·云南期中)在下列指定溶液中,离子能大量共存的是(  )
A.某透明溶液中:Na+、Cu2+、Cl-、
B.含有大量Fet+的溶液中:K+、Ca2+、I-、
C.使无色酚酞试液呈红色的溶液中:、H+、K+、Cl-
D.pH<3的溶液中:Na+、Fe2+、、
【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.这几种离子之间没有反应,能大量共存,A符合题意;
B.Fe3+与I-能发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.使无色酚酞试液呈红色的溶液呈碱性,含有大量OH-,OH-能与NH4+、H+反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.pH<3的溶液呈酸性,含有大量H+,H+能与HCO3-反应,H+与NO3-组合具有强氧化性,能与Fe2+、发生氧化还原反应,不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】判断离子之间是否能大量共存,主要看离子之间是否发生反应。若离子之间反应生成气体、沉淀、弱电解质或发生氧化还原反应、络合反应、双水解反应等时,离子之间不可大量共存。在遇到此类试题时,注意题干中是否涉及颜色,要熟悉溶液中常见离子的颜色,以及溶液的酸碱性。另注意“H+与NO3-”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-等发生氧化还原反应。
6.(2023高三上·云南期中)下列反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.用醋酸除去水垢:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
C.向FeBr2溶液中通入少量Cl2:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
D.澄清石灰水与过量NaHCO3溶液反应:2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,A不符合题意;
B.根据强酸制弱酸原理,向CaCl2溶液中通入CO2没有反应发生,B不符合题意;
C.涉及离子的还原性顺序是:Cl-<Br-<Fe2+,若通入少量Cl2,Cl2先氧化Fe2+,正确的离子方程式为:2Fe2++Cl2═2Cl-+2Fe3+,C不符合题意;
D.澄清石灰水与过量NaHCO3溶液反应,离子方程式为:
2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+ ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】判断离子方程式正误时,需注意以下几点:1.是否符合事实;2.化学式拆写(单质、氧化物、气体、难溶物、弱电解质等不能拆写)是否正确;3.符号(等号,可逆号,沉淀气体的箭头标注)使用是否正确;4.是否遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒;5.是否漏掉离子反应;6.反应物或产物的配比是否正确。
7.(2023高三上·云南期中)类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关离子方程式的类推正确的是(  )
选项 已知 类推
A 将Fe加入CuSO4溶液中:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 将Na加入CuSO4溶液中:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
B 向H2SO4溶液中加入NaOH溶液至中性:H++OH-=H2O 向H2SO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至中性:H++OH-=H2O
C Na2O2与CO2反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Na2O2与SO2反应:2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
D 向NaOH溶液中通入过量CO2:CO2+OH-= 向Ca(OH)2溶液中通入过量CO2:CO2+OH-=
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.钠和盐溶液反应时,钠先与水反应,生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,所以将Na加入CuSO4溶液中的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,A不符合题意;
B.硫酸和氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀,离子反应方程式为:Ba2++2H++2OH-+SO42-=2H2O+BaSO4↓,B不符合题意;
C.过氧化钠具有强氧化性,能将二氧化硫氧化为硫酸钠,离子方程式为Na2O2+SO2=Na2SO4,C不符合题意;
D.过量的二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙反应分别生成碳酸氢钠、碳酸氢钙,离子方程式均为CO2+OH-=HCO3-,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.注意钠和盐溶液反应时,钠先与水反应。
B.硫酸和氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀。
C.过氧化钠具有强氧化性。
D.过量二氧化碳与碱反应生成相应碳酸氢盐。
8.(2023高三上·云南期中)中国科学技术大学的钱逸泰教授课题组以CCl4和金属钠为原料,在700℃时反应制出纳米级金刚石粉末和另一种化合物。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上,被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列有关说法正确的是(  )
A.该反应中CCl4体现还原性 B.另一种化合物是NaCl
C.该反应能在水溶液中进行 D.纳米级金刚石粉末属于胶体
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;无机物的推断;质量守恒定律
【解析】【解答】A.由分析可知,该反应前后碳元素化合价由+4降为0,说明碳元素得电子发生还原反应,体现了CCl4的氧化性,A不符合题意;
B.由分析可知,另一种化合物是NaCl,B符合题意;
C.钠能与水反应,所以该反应不能在水溶液中进行,C不符合题意;
D.胶体是分散质粒子直径介于1~100nm的分散系,属于混合物,而金刚石属于纯净物,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据题干信息和质量守恒定律可知,涉及反应是CCl4+4NaC+4NaCl。
9.(2023高三上·云南期中)(CN)2、(OCN)2、(SCN)2等气体通称为拟卤素,它们的性质与Cl2相似,氧化性强弱顺序是F2>(OCN)2>Cl2>(CN)2>(SCN)2>I2。下列方程式书写错误的是(  )
A.2NaSCN+MnO2+2H2SO4Na2SO4+(SCN)2↑+MnSO4+2H2O
B.(CN)2+2KI=2KCN+I2
C.(CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O
D.Cl2+2NaOCN=(OCN)2+2NaCl
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.该反应中,氧化性:MnO2>(SCN)2,符合题干中氧化性顺序,A不符合题意;
B.该反应中,氧化性:(CN)2>I2,符合题干中氧化性顺序,B不符合题意;
C.(CN)2的性质与Cl2相似,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,则(CN)2也与氢氧化钠反应生成NaCN和NaCNO,反应方程式为:(CN)2+2NaOH═NaCN+NaCNO+H2O,C不符合题意;
D.该反应中,氧化性:Cl2>(OCN)2,不符合题干中氧化性顺序,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物。反应前后,氧化剂中部分元素化合价降低,还原剂中部分元素化合价升高,还原剂对应的产物为氧化产物。
10.(2023高三上·云南期中)溴及其化合物可被用来作为阻燃剂、净水剂、染料等,海水中含有大量的Br-,从海水中提取溴的过程中涉及反应+5Br-+6H+=3Br2+3H2O,下列关于这一反应的说法错误的是(  )
A.该反应属于氧化还原反应
B.生成物Br2既是氧化产物又是还原产物
C.氧化性:D.氧化剂和还原剂的化学计量系数之比为1:5
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】A.根据离子方程式可知,该反应前后,溴元素化合价发生变化,所以该反应属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.由分析可知,生成物Br2既是氧化产物又是还原产物,B不符合题意;
C.该反应中溴元素化合价由+5、-1变为0,则BrO3-为氧化剂,Br-为还原剂,Br2为氧化产物和还原产物,由分析可知,氧化性:BrO3->Br2,C符合题意;
D.根据C项可知,BrO3-为氧化剂,Br-为还原剂,则氧化剂和还原剂的化学计量系数之比为1:5,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氧化还原反应的特点是有元素化合价变化。
B.氧化产物是还原剂对应的产物,还原产物是氧化剂对应的产物。
C.氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物。
D.在反应前后,氧化剂中部分元素化合价降低,还原剂中部分元素化合价升高。
11.(2023高三上·云南期中)用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是(  )
A.“随开随用、随关随停”制CO2
B.证明Cl2能与烧碱反应
C.干燥HCl气体
D.鉴别纯碱和小苏打
【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.纯碱(Na2CO3)为粉末,易溶于水,与盐酸接触后不能分离,无法达到实验目的,A不符合题意;
B.氯气与NaOH溶液反应,使瓶内气体减少,则气压减小,在外界大气压作用下,气球会变大,能达到实验目的,B符合题意;
C.应将含有水蒸气的HCl通过导气管通入浓硫酸中,否则浓硫酸会被从U形管右侧压出,无法达到实验目的,C不符合题意;
D.小苏打(碳酸氢钠)受热分解生成水,所以试管口应略向下倾斜,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.注意纯碱(Na2CO3)为粉末,易溶于水。
B.影响气压的因素:温度和气体的量。
C.注意应通过洗气来干燥HCl。
D.加热固体时,试管口应略向下倾斜。
12.(2023高三上·云南期中)下列判断正确的是(  )
①足量金属Na与16gO2反应时一定转移2mol电子
②可用Ca(OH)2鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
③钠与硫酸铜溶液反应,可置换出铜
④Na2O2与足量H2O反应时,每生成1molO2转移电子的数目为2NA
⑤Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
⑥向饱和烧碱溶液中加入2gNa2O2,充分反应完后,恢复至室温,溶液中烧碱的质量分数不变
A.①②③ B.②③⑤ C.④⑥ D.④
【答案】C
【知识点】物质的检验和鉴别;氧化还原反应的电子转移数目计算;化学方程式的有关计算;溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】①由分析可知,若足量Na与O2(16g,即0.5mol)反应生成Na2O2,反应前后氧元素的化合价由0降为-1,则转移电子数为0.5mol×2×[0-(-1)]=1mol,错误;
②Ca(OH)2与碳酸钠、碳酸氢钠反应均生成碳酸钙白色沉淀,无法鉴别,错误;
③由分析可知,钠与硫酸铜溶液反应时,Na先与水反应生成NaOH和H2,NaOH与硫酸铜反应生成硫酸钠与氢氧化铜沉淀,不能置换出铜,错误;
④涉及反应是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应前后氧元素化合价由-1变为0、-2,所以每生成1molO2转移2mol电子,其数目为2NA,正确;
⑤Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,NaOH能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝,而Na2O2具有漂白性,所以石蕊试纸先变蓝后褪色,错误;
⑥Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,由分析可知,充分反应完后,恢复至原温度,仍然得到原温度下的饱和溶液,所以溶液中溶液中烧碱的质量分数不变,正确;
故答案为:C。
【分析】①注意Na与O2在不同条件下的反应产物不同,常温下反应生成Na2O,加热条件下反应生成Na2O2。
②Ca(OH)2与碳酸钠、碳酸氢钠反应均生成碳酸钙白色沉淀。
③注意Na与盐溶液反应时,先与水反应生成NaOH和H2。
④Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,注意Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
⑤Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,碱能使湿润的石蕊试纸变蓝,注意Na2O2具有漂白性,能使湿润的紫色石蕊试纸褪色。
⑥Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,同一物质在相同温度下的溶解度不变。
13.(2023高三上·云南期中)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论正确的是(  )
①氯水的颜色呈浅绿色,说明氯水中含有Cl2
②向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
③向氯中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
④向FeCl2溶液中滴加氣水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
A.只有①② B.只有③ C.①②③ D.②③④
【答案】C
【知识点】物质的检验和鉴别;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】①氯气为黄绿色,氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气,正确;
②与硝酸酸化的硝酸银反应产生白色沉淀,可推出白色沉淀是氯化银,说明氯水中含有Cl-,正确;
③酸与NaHCO3反应生成气体(CO2),向氯中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水呈酸性,含有H+,正确;
④向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明FeCl2被氧化为FeCl3,,而氯气、HClO都有强氧化性,不能说明氯水中含有HClO,错误;
故答案为:C。
【分析】新制氯水中存在反应:Cl2+H2O HCl+HClO,结合物质性质进行分析。
14.(2021高一上·珠海期末)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是(  )
A.CO2气体(HCl)——饱和NaHCO3溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3)——加入适量盐酸
C.Na2O2粉末(Na2O)——将混合物放在氧气中加热
D.Na2CO3固体(NaHCO3)——加热至不再产生气体
【答案】B
【知识点】除杂
【解析】【解答】A.饱和NaHCO3溶液吸收CO2气体中的(HCl)杂质,不会引入新的杂质,A不符合题意;
B.NaHCO3溶液和Na2CO3溶液都能与盐酸反应,B符合题意;
C.Na2O放在氧气中加热生成过氧化钠,C不符合题意;
D.NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,不会引入新的杂质,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】除杂至少要满足两个条件:①一般加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
15.(2023高三上·云南期中)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱,部分工艺流程如图1:下列有关说法错误的是(  )
A.反应Ⅰ原理为CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
B.向饱和NaCl溶液中先通入足量的NH3,再通入足量的CO2
C.反应Ⅱ利用了NaHCO3的不稳定性,受热易分解
D.上述流程中包含了复分解反应、分解反应、氧化还原反应
【答案】D
【知识点】化学基本反应类型;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A.由分析可知,反应Ⅰ原理为CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,A不符合题意;
B.CO2在碱性溶液中的溶解度较大,所以向饱和NaCl溶液中先通入足量的NH3,再通入足量的CO2,B不符合题意;
C.NaHCO3不稳定性,受热易分解,C不符合题意;
D.由分析可知,上述流程中包含了复分解反应和分解反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据流程图,向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,发生反应Ⅰ,其化学方程式为NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl;NaHCO3在一定条件下分解生成Na2CO3、CO2、H2O;整个反应过程中,CO2可被循环利用。
16.(2023高三上·云南期中)某溶液X中可能含有下列离子中的若干种Cl-、、、Na+、Mg2+、Cu2+。为了确定该溶液的组成,取一定体积的上述溶液,进行了图2实验,下列说法正确的是(  )
A.白色沉淀1是硫酸钡
B.溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,说明溶液X中含有Cl-
C.溶液X中可能存在Mg2+、Na+,一定不存在Cu2+
D.溶液X中一定存在Na+、、
【答案】D
【知识点】常见离子的检验;离子共存;无机物的推断
【解析】【解答】A.由分析可知,白色沉淀1是碳酸钡、硫酸钡的混合物,A不符合题意;
B.根据流程图,加入的盐酸中含有Cl-,会干扰后续检验,B不符合题意;
C.由分析可知,溶液X中可能存在Cl-,一定不存在Cu2+、Mg2+,一定存在SO42 、CO32 、Na+,C不符合题意;
D.由分析可知,溶液中一定存在SO42 、CO32 、Na+,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据题干和流程图,溶液X与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,可推出原溶液中一定不含Cu2+;白色沉淀1与足量盐酸反应生成气体,且有部分沉淀未溶解,可推出白色沉淀2一定是BaSO4,则白色沉淀1中一定含有BaSO4和BaCO3,所以气体A是CO2,结合溶液中正负电荷守恒,则溶液X中一定含有SO42 、CO32 、Na+,由于Mg2+与CO32 不共存,所以溶液X中一定不含Cu2+、Mg2+,可能含有Cl-。
17.(2023高三上·云南期中)现有2.0g含Na2O杂质的Na2O2样品,用图3的实验装置测定Na2O2样品的纯度(纯度即Na2O2样品中Na2O2的质量分数,可供选用的反应物只有CaCO3固体、盐酸、硫酸和蒸馏水),下列说法错误的是(  )
A.装置A中液体试剂为盐酸
B.装置C的作用是干燥CO2
C.若去掉装置E会导致所测Na2O2试样的纯度偏高
D.若反应结束后由气体体积计算得气体质量为0.16g,则Na2O2试样的纯度为78%
【答案】D
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】A.由分析可知,装置A中液体试剂为盐酸,A不符合题意;
B.由分析可知,装置C的作用是干燥CO2,B不符合题意;
C.由分析可知,装置E用于吸收多余的CO2,若去掉装置E会导致所测V(O2)偏大,则Na2O2试样的纯度偏高,C不符合题意;
D.若反应结束后由气体体积计算得气体质量为0.16g,即m(O2)=0.16g,所以n(O2)==0.005mol,根据反应关系式2Na2O2~O2,n(Na2O2)=0.005mol×2=0.01mol,则过氧化钠的纯度为=×100%=39%,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据题干信息及实验装置图,该实验是通过测定CO2与Na2O2反应生成氧气的体积来测定Na2O2样品的纯度。装置A用于制备CO2,其化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;盐酸具有挥发性,生成的CO2中混有HCl、水蒸气,装置B用于除去CO2中混有的HCl;装置C用于除去CO2中的水蒸气;装置D中CO2与Na2O2反应,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;装置E用于吸收多余的CO2;装置F用于收集生成的O2;装置G用于测定V(O2)。
18.(2023高三上·云南期中)已知H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI,Cl2+2HI==2HCl+I2。将0.1molCl2通入含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法不正确的是(  )
A.物质的还原性:H2SO3>HI>HCl
B.通入0.1molCl2发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O=4+I2+10Cl-+16H+
C.若再通入0.05molCl2,则恰好能将HI和H2SO3完全氧化
D.混合溶液中H2SO3和HI的物质的量都是0.08mol
【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;离子方程式的书写;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】A.在反应H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI中,H2SO3是还原剂,HI是还原产物,在反应Cl2+2HI=2HCl+I2中,HI是还原剂,HCl是还原产物,由分析可知,物质的还原性:H2SO3>HI
>HCl,A不符合题意;
B.由分析可知,通入0.1mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O=
4SO42-+I2+10Cl-+16H+,B不符合题意;
C.将0.1mol Cl2通入100mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,设n(HI)=n(H2SO3)=x,则根据得失电子守恒,0.1mol×2=0.5x+(6-4)x,x=0.08mol,则还有0.04molHI未被氧化,根据题干中化学方程式可知,再通入0.02molCl2,恰好能将HI和H2SO3完全氧化,C符合题意;
D.由D项可知,混合溶液中H2SO3和HI的物质的量都是0.08mol,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.还原性:还原剂>还原产物。
B.根据物质性质及电子、电荷、原子守恒进行分析。
C.根据得失电子守恒及反应中各物质的化学计量系数之比进行分析。
D.混合溶液中H2SO3和HI的物质的量都是0.08mol。
二、填空题(本大题共4小题,共46分)
19.(2023高三上·云南期中)现有下列物质:
①Na2CO3·10H2O晶体 ②铜 ③硫酸溶液 ④CO2 ⑤熔融NaHSO4 ⑥Ba(OH)2固体 ⑦红褐色的氢氧化铁胶体 ⑧盐酸 ⑨CH3COOH ⑩Al2(SO4)3固体
(1)上述物质中既能导电又属于电解质的是   (填序号)。写出⑩在水溶液中的电离方程式:   。
(2)仅用上述物质之间的反应写出能证明④是酸性氧化物的离子方程式:   。
(3)上述物质中有两种物质之间可发生离子反应:H++OH-=H2O,写出该离子反应对应的其中一个化学方程式:   。
(4)写出实验室制取⑦的化学方程式:   。
(5)CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是   。(填“氧化剂”“还原剂”或“既不是氧化剂也不是还原剂”)
(6)②物质灼烧时,焰色试验为   色。
【答案】(1)⑤;Al2(SO4)3=2Al3++3
(2)CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O
(3)2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O
(4)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(5)氧化剂
(6)绿
【知识点】氧化还原反应;电解质与非电解质;电解质在水溶液中的电离;焰色反应;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)由分析可知,既能导电又属于电解质的是熔融NaHSO4。Al2(SO4)3固体易溶于水,在水溶液中的电离方程式为Al2(SO4)3=2Al3++3 。
(2)由分析可知,Ba(OH)2为碱,CO2 能与Ba(OH)2反应生成碳酸钡沉淀和水,可证明CO2 是酸性氧化物,其离子方程式为CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O。
(3)由分析可知,该离子反应对应的其中一个化学方程式为2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O。
(4)实验室制取氢氧化铁胶体,是通过煮沸饱和氯化铁溶液得到的,其化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(5)该反应前后,H2O中氢元素化合价由+1变为0,则水的作用是氧化剂。
(6)由分析可知,铜灼烧产生绿色火焰。
【分析】(1)电解质是指在水溶液或熔融状态能电离出自由移动离子的化合物;物质导电的条件是有自由移动的离子或电子;Al2(SO4)3为强电解质,在水溶液中能完全电离。
(2)酸性氧化物能与碱反应生成相应盐和水。
(3)强酸与强碱发生中和反应的离子方程式为H++OH-=H2O。
(4)实验室制取氢氧化铁胶体,是通过煮沸饱和氯化铁溶液得到的
(5)该反应前后,H2O中氢元素化合价由+1变为0,则水作氧化剂。
(6)铜元素灼烧产生绿色火焰。
20.(2023高三上·云南期中)过氧化钙(CaO2)广泛应用于水产养殖、污水处理,是优良的供氧剂。为了测定CaO2的含量,具体的操作:把样品中的过氧化钙转化为碳酸钙,通过测定碳酸钙沉淀的质量,根据钙元素守恒,求得过氧化钙的质量,具体流程如图4:
(1)在流程中过氧化钙(CaO2)与水反应的化学方程式为   。
(2)滴加Na2CO3溶液要过量的原因是   。
(3)检验沉淀已经洗涤干净的方法是   。
(4)若供氧剂的质量m=5g,碳酸钙质量n=6g,请通过计算得出供氧剂中的过氧化钙含量的质量分数为   %。
(5)若CaCO3沉淀过滤后不洗涤,则过氧化钙的含量将    (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
(2)使氯化钙完全反应
(3)取最后一次洗涤液,滴加AgNO3(HNO3酸化)溶液,若无明显现象,则表示已经洗净
(4)86.4
(5)偏大
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量;物质检验实验方案的设计;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)根据流程图信息及原子、电子守恒可知,过氧化钙(CaO2)与水反应的化学方程式为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑。
(2)滴加Na2CO3溶液要过量,是为了将氯化钙完全反应。
(3)生成沉淀涉及反应是Na2CO3+CaCl2=Ca2CO3↓+2NaCl,Ca2CO3沉淀上会吸附少量NaCl溶液,所以检验沉淀已经洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液,滴加AgNO3(HNO3酸化)溶液,若无明显现象,则表示已经洗净。
(4)假设供养剂中n(CaO2)=x,由分析可知,反应关系式为2CaO2~2Ca(OH)2~2CaCl2~2CaCO3,则n(CaCO3)=n(CaO2)=x==0.06mol,所以m(CaO2)=72g/mol×0.06mol=4.32g,供氧剂中的过氧化钙含量的质量分数为=86.4%。
(5)若CaCO3沉淀过滤后不洗涤,会导致m(CaCO3)偏大,则m(CaO2)也偏大,最终过氧化钙的含量将偏大。
【分析】(1)根据流程图信息及原子、电子守恒进行分析。
(2)滴加Na2CO3溶液要过量,是为了将氯化钙完全反应。
(3)Ca2CO3沉淀上会吸附少量NaCl溶液。
(4)涉及反应为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O,Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl。
(5)若CaCO3沉淀过滤后不洗涤,会导致m(CaCO3)偏大,则m(CaO2)也偏大。
21.(2023高三上·云南期中)某化学兴趣小组利用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气(如图5),并探究氯水的性质。
(1)若要制备纯净干燥的Cl2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→   →   →   →   →   →   →d。
(2)写出装置A中反应的化学方程式:   ,该反应中盐酸起的作用是   。
(3)若将A、B、C相连,制得Cl2后加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分装在两个试管中,进行甲、乙两个实验。
实验甲:甲同学用强光照射其中一个试管中的氯水,同时使用数据采集器采集数据如图6:
甲同学采集的数据是    (填序号)。
a.氯水的pH随时间的变化
b.溶液中氯离子浓度随时间的变化
c.液面上方氧气体积分数随时间的变化
实验乙:乙同学在另一试管的氯水中加入碳酸氢钠粉末,有无色气泡产生,乙指出氯气与水反应的产物具有酸性,甲同学认为不合理,原因是   。
(4)由于用氯气对饮用水消毒,会使水中的有机物发生氯化,生成有机含氯化合物对人体有害,世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体氯酸钠(NaClO3)的柱内制得ClO2和另一种漂白物质,表示这一反应的化学方程式是   。ClO2为高效低毒的消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl2的   倍(结果保留小数点后两位)。
(5)ClO2在处理含有Mn2+废水时,ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。
【答案】(1)g;h;e;f;c;b
(2)2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;还原性和酸性
(3)bc;新制的氯气中含有HCl气体也能和碳酸氢钠反应产生气泡
(4)Cl2+2NaClO3=2ClO2+2NaClO;2.63
(5)2:5
【知识点】氧化还原反应;化学实验操作的先后顺序;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)由分析可知,若要制备纯净干燥的Cl2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→g→h→e→f→c→b→d。
(2)装置A用于制备氯气,其反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,该反应前后HCl中氯元素化合价升高,作还原剂,同时HCl体现酸性。
(3)实验甲:氯气与水反应化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO,用强光照射氯水,HClO会发生分解反应生成HCl和O2,溶液的酸性增强,漂白性减弱。
a.氯水的pH随时间推移逐渐减小,错误;
b.溶液中氯离子浓度随时间推移逐渐增大,正确;
c.液面上方氧气体积分数随时间推移逐渐增多,正确。
实验乙:新制的氯气中含有的HCl气体也能和碳酸氢钠反应产生气泡。
(4)根据题干信息及反应前后元素种类不变,可推出另一产物是NaClO,则设计化学方程式为Cl2+2NaClO3=2ClO2+2NaClO。根据题干信息,假设m(Cl2)=m(ClO2)=1g,由Cl2~Cl-可知,Cl2的消毒效率为mol,由ClO2~Cl-可知,ClO2的消毒效率为,则ClO2消毒的效率是Cl2的≈2.63倍。
(5)根据氧化还原反应的特点,该反应中ClO2与Mn2+反应生成MnO2与Cl-。反应前后,氯元素化合价由+4降到-1,得到5个电子,锰元素化合价由+2升到+4,失去2个电子,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5。
【分析】(1)装置A用于制备氯气,装置B用于收集氯气,装置C用于吸收多余的氯气,装置D用于干燥氯气,装置E用于除去氯气中的氯化氢。制备纯净干燥的Cl2,顺序是:制备氯气、除去氯化氢、干燥氯气、收集氯气、吸收多余氯气,注意装置B、D、E中均是长管进短管出。
(2)注意制备氯气中,盐酸与高锰酸钾反应后生成盐,所以盐酸也起酸性作用。
(3)实验甲:用强光照射氯水,氯水中的HClO会发生分解反应生成HCl和O2。
实验乙:注意新制的氯气中含有的HCl气体也能和碳酸氢钠反应产生气泡。
(4)根据题干信息及反应前后元素种类不变,可推出另一产物是NaClO,结合原子、电子守恒进行配平。根据Cl2~Cl-、ClO2~Cl-,通过比较等质量的Cl2、ClO2转移电子数进行分析。
(5)反应前后,氧化剂中部分元素化合价降低,还原剂中部分元素化合价升高。结合得失电子守恒进行分析。
22.(2023高三上·云南期中)回答下列问题:
(1)在常温条件下,某密闭容器中含有由3.4gH2和O2组成的混合气体,共含有0.4mol原子。
①该混合气体的平均摩尔质量为   。
②混合气体中H2的分子数约为   个,H2和O2质量比为   。
(2)12.4gNa2X中含Na+0.4mol,X的相对原子质量是   。
(3)在催化剂的作用下,NH3和NO2发生反应生成N2和H2O,每生成7molN2转移电子的物质的量为   。
【答案】(1)17g/mol;0.1NA或6.02×1022;1:16
(2)16
(3)24mol
【知识点】摩尔质量;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;化学式及其计算
【解析】【解答】(1)①H2和O2都是双原子分子,根据题干信息可知,该混合气体的总物质的量为0.4mol÷2=0.2mol,则混合气体平均摩尔质量为:3.4g÷0.2mol=17g/mol。
②假设混合气体中n(H2)=x mol,则n(O2)=(0.2-x)mol,根据混合气体质量为3.4g,则2x+32(0.2-x)=3.4,x=0.1,所以混合气体中H2的分子数约为0.1×6.02×1023=6.02×1022,该混合气体中n(O2)=0.2mol-0.1mol=0.1mol,则H2和O2的质量之比为0.1mol×2g/mol:0.1mol×32g/mol=1:16。
(2)根据Na2X=2Na++X-,n( Na2X)=n( Na+)=0.2mol,
M( Na2X)=12.4g÷0.2mol=62g/mol,所以X的相对原子质量为62-23×2=16。
(3)涉及反应是8NH3+6NO2=7N2+12H2O,反应前后氮元素化合价由-3、+4变为0,每生成7molN2得到的电子数为6×(4-0)mo=24mol,或失去的电子数为8×[0-(-3)]mol=24mol,所以转移电子为24mol。
【分析】(1)①H2和O2都是双原子分子,结合m=nM进行分析。
②假设混合气体中n(H2)=x mol,则n(O2)=(0.2-x)mol,根据混合气体质量列等式,可求出x,结合N=nNA和m=nM进行分析。
(2)在数值上,物质的相对分子质量(或相对原子质量)与其摩尔质量相等。
(3)涉及反应是8NH3+6NO2=7N2+12H2O,转移电子为得电子总数或失电子总数。

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