2018-2019学年江西省南康中学高一上学期第三次月考化学试题(解析版)
江西省南康中学2018-2019学年高一上学期第三次月考
化学试题
1.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. 钠长期置于空气中,表面不能形成致密氧化膜
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
【答案】D
【解析】
A、钠和氧气在空气中不加热时生成氧化钠,在氧气中点燃,生成过氧化钠,故A正确;B、钠放置于空气中发生银白色(钠的真面目)→变暗(生成Na2O)→变白色固体(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→结块(吸收CO2成Na2CO3•10H2O)→最后变成Na2CO3粉(风化),所以不能形成致密氧化膜,故B正确;C、钠与水反应时,由于钠的熔点低,密度比水小,而又产生氢气,所以钠熔成小球在水面四处游动,故C正确;D、因钠与盐溶液反应时,先与水反应,然后生成的碱再与盐反应,所以不能从溶液中置换出后面的金属,故D错误;故选D。
点睛:本题综合考查钠的性质。本题的易错点为D,钠与盐溶液反应时,先与水反应,然后再考虑生成的碱与盐反应。
2.下列变化中,需要加入氧化剂才能实现的是
A. KMnO4→MnCl2 B. Fe→FeCl2 C. CaCO3→CO2 D. CuO→Cu
【答案】B
【解析】
【分析】
变化中需要加入氧化剂才能实现,说明该微粒是还原剂,失去电子,有关元素的化合价升高,据此解答。
【详解】A、KMnO4→MnCl2中Mn元素化合价降低,需要加入还原剂,A错误。
B、Fe→FeCl2中Fe的化合价升高被氧化,必须加氧化剂,B正确。
C、CaCO3→CO2中元素的化合价均不变化,不属于氧化还原反应,C错误。
D、CuO→Cu中Cu元素的化合价降低被还原,需要加入还原剂,D错误。
答案选B
【点睛】氧化还原反应中,有氧化剂必然有还原剂,但是两者可能为同一种物质甚至可能为同一种元素,如反应2H2O2=2H2O+O2↑中氧元素的化合价既升高又降低,故H2O2既被氧化又被还原,从而不需另外加氧化剂或还原剂。
3.下列离子方程式正确的是
A. 向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至沉淀刚好完全:Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO42- = BaSO4↓+ 2 H2O
B. AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
C. 向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧钠:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
D. 澄清石灰水和碳酸钠溶液反应: Ca(OH)2+CO32- = CaCO3↓+2OH-
【答案】C
【解析】
A. 向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至沉淀刚好完全时,中和反应进行一半:Ba2++OH-+H+ +SO42- =BaSO4↓+H2O,故A错误;B. 弱碱一水合氨不能溶解氢氧化铝:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3,故B错误;C. 向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,故C正确;D. 要用离子符号表示氢氧化钙:Ca2++CO32-=CaCO3↓,故D错误。故选C。
点睛:判断离子方程式是否正确可从以下三个方面进行。(1)是否符合事实;(2)是否符合三个守恒:质量守恒、电荷守恒、电子守恒;(3)物质的表示形式是否正确。强酸、强碱、可溶盐在水溶液中使用离子符号表示,其他情况下的物质均用化学式表示。
4.下列关于金属性质的叙述中,正确的是
A. 1 mol Na与足量盐酸反应消耗的HCl比1 mol Na在空气中久置后再与足量盐酸反应消耗的HCl少
B. 打磨的铝箔加热至熔化时,铝会滴落
C. 点燃镁之前,应先用砂纸打磨
D. 铁只能与氧气反应,与氯气不反应
【答案】C
【解析】
A.钠与盐酸反应或Na在空气中久置后再与足量盐酸反应最终都生成氯化钠,钠的物质的量相等,则消耗的氯化氢相等,故A错误;B.铝极易被氧气氧化生成氧化铝,氧化铝熔点较高,所以加热铝时,铝表面被氧化膜覆盖,所以铝不会滴落,故B错误;C.镁易被空气中氧气氧化生成致密的氧化物薄膜MgO,从而将Mg覆盖,氧化镁不燃烧,所以点燃镁之前,应先用砂纸打磨除掉氧化膜,故C正确;D.铁能够与氧气反应生成氧化铁或四氧化三铁,也能与氯气反应生成氯化铁,故D错误;故选C。
点睛:本题考查钠、铝、镁、铁这四种金属的性质,熟练掌握金属及其化合物的性质是解本题关键,注意各反应的反应现象、反应条件。本题的易错点为A,可以利用终态法分析判断。
5.下述对焰色反应实验操作注意事项的说明,正确的是
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质
③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A. 仅有③不正确 B. 仅有④不正确 C. 仅有⑤不正确 D. 全正确
【答案】D
【解析】
试题分析:①在观测钾的焰色反应时要透过蓝色钴玻璃片,滤去钠的黄光的干扰,故①正确;②取一根洁净的铂丝,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取NaCl溶液,进行焰色反应,故②正确;③盐酸易挥发,其盐高温时也易挥发,灼烧时,盐酸及其盐可一起挥发掉,以达洗净的目的,故③正确;④为了能够更加突出被检验试剂的颜色,选用本身颜色较浅的火焰,最大限度的减少火焰本身颜色的干扰,故④正确;⑤洁净的细铁丝,放在酒精灯上灼烧至无色,本身无颜色,故可用铁丝进行焰色反应,故⑤正确;故选D。
【考点定位】考查焰色反应的操作
【名师点晴】焰色反应是通过观察火焰颜色来检验金属元素存在的实验,实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色,否则将无法观察到被检验金属的真实焰色反应情况,观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃,目的是为了滤去钠的黄光;特别注意焰色反应为元素的物理性质,不属于化学变化,为易错点。
6.下列关于Na2O与Na2O2的比较,正确的是( )
A. Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B. Na2O2、Na2O都是可溶于水(或能与水反应)的白色固体
C. Na2O2和CO2的反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
D. Na2O2与水反应时,1 mol Na2O2参与反应转移2 mol 电子
【答案】C
【解析】
A、过氧化钠是过氧化物,氧化钠是碱性氧化物,故错误;B、过氧化钠是淡黄色粉末物质,氧化钠是白色物质,故错误;C、2Na2O2+2CO2=4NaOH+O2,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,故正确;D、根据C选项中反应方程式,2mol过氧化钠参加反应转移电子2mol,因此1mol过氧化钠参加反应,转移电子为1mol,故错误。
7.把Ba(OH)2溶液滴入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是( )
A. Al3+ B. AlO2- C. Al(OH)3 D. Al3+和Al(OH)3
【答案】B
【解析】
假设明矾物质的量为1mol,1mol明矾电离出1molAl3+、1molK+、和2molSO42-,当2molSO42-全部转化成2mol BaSO4沉淀时,加入Ba(OH)2的物质的量为2mol,则加入OH-物质的量为4mol,1molAl3+和4mol OH-恰好反应生成1molAlO2-和2molH2O,故B正确,故选B。
点睛:明确SO42-全部转化成BaSO4沉淀使氢氧根离子与铝离子的物质的量的关系为解答关键。解答此类试题,通常可以假设原溶液中的物质为1mol,然后进行定量分析。
8.下列示意图与对应的反应情况正确的是
A. 含0.01 mol NaOH和0.01 mol Ba(OH)2的混合溶液中缓慢通入CO2
B. KHCO3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液
C. KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液
D. 向含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸
【答案】B
【解析】
试题分析:A、氢氧化钠和氢氧化钡溶液中通入二氧化碳,氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀,后氢氧化钠反应生成碳酸氢钠,然后碳酸钡和二氧化碳反应生成碳酸氢钡,沉淀溶解,不选A;B、碳酸氢钾和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀,后沉淀不变,选B;C、硫酸铝钾和氢氧化钡反应先生成硫酸钡和氢氧化铝,后氢氧化铝溶于氢氧化钡,沉淀溶解部分,最后沉淀量不变,错误,不选C;D、加入盐酸,氢氧化钠和盐酸反应,后偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,后氢氧化铝溶解,生成沉淀和溶解沉淀需要的盐酸的物质的量比为1:3,错误,不选D。
考点:碱的反应,图像分析
9.将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+; Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,则:
A. 还原性Cr3+>Fe2+>SO2 B. 氧化性Cr2O72->SO2>Fe3+
C. Cr2O72-能将Na2SO3氧化成Na2SO4 D. 两个反应中Fe2(SO4)3均作还原剂
【答案】C
【解析】
A. 同一反应,还原性:还原剂>还原产物,所以还原性:Cr3+
氧化产物,所以氧化性Cr2O72->Fe3+>SO42-,故B错误;C. 氧化性Cr2O72->SO42-,所以Cr2O72-能将Na2SO3氧化成Na2SO4,故C正确;D. 两个反应中Fe2(SO4)3依次作氧化剂和氧化产物,故D错误。故选C。
10.对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说,下列说法错误的是
A. 只要参加反应的Na2O2一定,反应生成的氧气就一定
B. 只要CO2和H2O(g)的总的物质的量一定,反应所消耗的Na2O2的量就一定
C. 只要气体的总物质的量一定,反应中所转移的电子的物质的量就一定
D. 只要混合气体的总物质的量一定,固体所增加的质量就一定
【答案】D
【解析】
A、Na2O2与CO2方和H2O(g)混合气体的反应,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,只要参加反应的Na2O2的物质的量一定,反应生成的氧气的量就一定,故A正确;B、2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,2mol过氧化钠反应,消耗水、二氧化碳的物质的量都是2mol,所以只要CO2和H2O(g)的中的物质的量一定,反应所消耗的Na2O2的量就一定,故B正确;C、两反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,过氧化钠中-1价的氧均为一部分被氧化为0价,一部分被还原为-2价,得失电子均为2e-,故C正确;D、依据方程式可知,固体增加的质量为CO2中的CO,H2O中的H2的质量,当混合气体中的二氧化碳占的比例大时,固体质量增加的较大,当水占的比例较大时,固体增加的质量较小,故D错误;故选D。
11.等体积的AlCl3和NaOH两种溶液混合后,沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等,则AlCl3和NaOH两种溶液物质的量浓度之比是
① 1 : 3 ② 1 : 4 ③ 2 : 3 ④ 2 : 7.
A. ③④ B. ①② C. ②④ D. ①③
【答案】A
【解析】
等体积的AlCl3和NaOH两种溶液混合后,沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等,设n[Al(OH)3]=1mol,则溶液中含铝元素可能有两种情况,n(AlCl3)或n(NaAlO2)为1mol;当溶液中n(AlCl3) =n(Al(OH)3)=1mol时,根据AlCl3~3NaOH~ Al(OH)3关系可知,反应了的AlCl3、NaOH的物质的量分别为1mol、3mol,则 等体积的AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量分别为2mol和3mol,浓度之比为2:3;当n(NaAlO2) =n(Al(OH)3)=1mol时,根据AlCl3~3NaOH~ Al(OH)3、AlCl3~4NaOH~ NaAlO2,可知反应了的AlCl3、NaOH的物质的量分别为1mol、7mol,则 等体积的AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量分别为2mol和7mol,浓度之比为2:7;③④正确,故因此本题的正确答案为A。
点睛:注意本题是两种情况,等体积的AlCl3
和NaOH两种溶液混合,由于浓度的不同,溶液中的铝元素可能是未反应完的氯化铝,也可能是反应生成的偏铝酸钠;再根据铝元素的物质的量守恒,以及体积相等,即可求出两种溶液的物质的量浓度之比。
12.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A. 在溶液中加硝酸酸化后再加BaCl2溶液有白色沉淀,证明原溶液中一定有SO42-
B. 气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C. 灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D. 将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2
【答案】B
【解析】
【详解】A、在溶液中加硝酸酸化后再加BaCl2溶液有白色沉淀,不能证明原溶液中一定有SO42-,因为硝酸具有强氧化性,如果含有亚硫酸根离子,则也可以产生硫酸钡沉淀,故A错误;
B、气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,则发生反应CuSO4+5H2O=CuSO4•5H2O,可证明原气体中含有水蒸气,故B正确;
C、灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,并不能证明无K+,Na+焰色反应为黄色,可遮住紫光,K+焰色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察,故C错误;
D、能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等,故将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,则原气体不一定是CO2,故D错误;
故答案选B。
13.实验是解决化学问题的基本途径,下列有关实验的叙述不正确的是
A. 240 mL 0.2 mol·L-1 的NaCl溶液配制:需要使用天平、250 mL容量瓶等仪器
B. 向FeCl3稀溶液中滴加NaOH溶液,并加热煮沸,可制备Fe(OH)3胶体
C. 将10 mL 18.4 mol·L-1 浓硫酸加水稀释至1 L,稀释后溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.184 mol·L-1
D. 用苯萃取碘水中的碘时,萃取后的油层不能从分液漏斗下端放出
【答案】B
【解析】
【详解】A.配制240 mL 0.2 mol•L-1NaCl溶液使用的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管,A正确;
B.氢氧化铁胶体的制备是向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液,并加热至沸腾,向FeCl3稀溶液中滴加NaOH溶液,只能得到红褐色氢氧化铁沉淀,B错误;
C.将10 mL 18.4 mol·L-1 的浓硫酸加水稀释至1
L,即稀释了100倍,根据稀释过程中溶质的物质的量不变可知稀释后溶液中H2SO4的物质的量浓度为18.4mol/L÷10=0.184 mol·L-1,C正确;
D.用苯萃取碘水中的碘时,下层是水层,上层是溶有碘的苯,分液漏斗中的液体下层的从下口漏出,上层的从上口倒出,D正确。
答案选B。
【点睛】本题考查较为综合,涉及溶液配制、胶体制备、溶液稀释以及物质分离提纯,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握实验的方法、步骤和使用的仪器,注重相关基础知识的积累。选项A中容量瓶规格的选取是解答的易错点。
14.下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是
A. 取a克混合物充分加热,减重b克
B. 取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C. 取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D. 取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
【答案】C
【解析】
试题分析:A.碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和CO2,所以取ag混合物充分加热,减重bg,则根据碳酸氢钠分解的方程式可以计算碳酸氢钠的质量,进而计算碳酸钠的质量分数,A正确;B.碳酸钠、碳酸氢钠均能与盐酸反应生成氯化钠、水和CO2,则取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得bg固体,bg固体是氯化钠,因此根据方程式可以计算碳酸钠的质量分数,B正确;C.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,由于生成的CO2中混有水蒸气,则增重bg的质量不是CO2的,所以不能计算碳酸钠的质量分数,C错误;D.碳酸钠、碳酸氢钠均与氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,则取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b g固体是碳酸钡,根据方程式可以计算碳酸钠的质量分数,D正确,答案选C。
考点:考查碳酸钠质量分数测定实验方案设计与探究
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15.下列各组试剂中,只用试管和胶头滴管,不用其他试剂就可以鉴别
A. NaHCO3(aq)和 稀HNO3(aq) B. NaOH(aq)和Al2(SO4)3(aq)
C. Ca(OH) 2(aq)和NaHCO3(aq) D. Ba(OH)2(aq)和Na2SO4(aq)
【答案】B
【解析】
【分析】
只用试管和胶头滴管,不用其他试剂就可以鉴别,说明二者反应时加入试剂的顺序不同,实验现象不同,据此判断。
【详解】A、稀HNO3(aq)和NaHCO3(aq)均为无色溶液,改变滴定顺序,均生成CO2气体,不能鉴别,故A错误;
B、NaOH溶液逐滴滴加到Al2(SO4)3溶液中,先生成沉淀,氢氧化钠过量时沉淀溶解,而Al2(SO4)3溶液逐滴滴加到NaOH溶液中先没有沉淀,滴加一段时间后可生成沉淀,现象不同,可以鉴别,故B正确;
C、Ca(OH)2(aq)和NaHCO3(aq)均为无色溶液,改变滴定顺序,均生成碳酸钙沉淀,不能鉴别,故C错误;
D、Ba(OH)2(aq)和Na2SO4(aq)均为无色溶液,改变滴定顺序,均生成硫酸钡沉淀,不能鉴别,故D错误。
故答案选B。
【点睛】物质的检验和鉴别,把握物质的性质特点、滴定顺序改变发生的化学反应为解答的关键,注意不用其他试剂检验时可利用颜色或滴定顺序变化讨论。
16.NH3和NO2反应:8NH3+6NO2=7N2+12H2O。若还原产物比氧化产物少0.2 mol,下列判断正确的是( )
A. 转移电子7.2NA B. 生成气体的体积33.6 L(标准状况)
C. 还原剂比氧化剂多0.4 mol D. 被还原的氮原子是55.2 g
【答案】C
【解析】
根据反应可知,氨气中N的化合价升高,是还原剂,二氧化氮化合价降低,是氧化剂;根据N原子守恒可知,若生成7 molN2,3 mol为还原产物,4 mol为氧化产物,同时转移24 mole-,根据题意,还原产物比氧化产物少0.2 mol,可知产生1.4molN2;A.转移的电子的物质的量4.8 mol,电子数为4.8NA,A项错误;B. 生成气体N2为1.4mol,标况下的体积为31.36 L,B项错误;C. 产生1.4molN2,还原剂1.6 mol,氧化剂1.2 mol,还原剂比氧化剂多0.4 mol,C项正确;D. 被还原的氮原子的物质的量为1.2 mol,质量为16.8 g,D项错误。答案选C。
17.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),请写出相应离子方程式。
(1)CO2(HCl):离子方程式_________________________________________________。
(2)MgO(Al2O3):离子方程式为______________________________________________。
(3)Na2CO3溶液(NaHCO3):离子方程式________________________________________。
(4)NaHCO3 溶液(Na2CO3):离子方程式_______________________________________。
【答案】 (1). HCO3- + H+ = CO2↑+ H2O (2). Al2O3+2OH- = 2AlO2- + H2O (3). HCO3- + OH- = CO32- + H2O (4). CO32- + CO2+H2O = 2HCO3-
【解析】
【分析】
(1)利用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢;
(2)根据氧化铝是两性氢氧化物分析解答;
(3)根据碳酸氢钠能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水分析解答;
(4)根据碳酸钠溶液能吸收二氧化碳生成碳酸氢钠分析。
【详解】(1)除去CO2中的HCl,可以用饱和的碳酸氢钠溶液,离子方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O;
(2)除去MgO中的Al2O3,可以用氢氧化钠溶液,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
(3)除去Na2CO3溶液中的NaHCO3,可以用氢氧化钠溶液,离子方程式为CO3-+OH-=CO32-+H2O;
(4)除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,可以向溶液中通入足量的二氧化碳,离子方程式为CO32-+CO2+H2O=2HCO3-。
18.草木灰中含有K2CO3。
(1)按照实际操作先后顺序,指出从草木灰中提取碳酸钾的四个实验步骤:_____(填编号)
A.过滤 B.溶解 C.蒸发皿 D.萃取 E.冷却结晶 F.蒸发
(2)为完成第三个实验操作,所选用的仪器为:____________________。(填编号)
A.烧杯 B.玻璃棒 C.蒸发皿 D.酒精灯 E.普通漏斗 F.滤纸 G.铁架台(带铁圈)
(3)简述如何鉴定提取的晶体是碳酸钾:取样进行①______________
②__________________________________________
【答案】 (1). BAFE (2). BCDG (3). 进行焰色反应实验,透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色 (4). 加热晶体不产生气体,加入稀盐酸产生无色无味的气体,且气体能使澄清的石灰水变浑浊
【解析】
本题主要考查对于从草木灰中提取碳酸钾实验的评价。
(1)从草木灰中提取碳酸钾的四个实验步骤依次是溶解草木灰、过滤、蒸发滤液、冷却结晶,故选BAFE。
(2)为完成第三个实验操作蒸发,所选用的仪器为:BCDG。
(3)简述如何鉴定提取的晶体是碳酸钾:①加热晶体不产生气体,加入稀盐酸产生无色无味的气体,且气体能使澄清的石灰水变浑浊;②用该晶体进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,焰色呈紫色。实验①表明该晶体是碳酸正盐,不是碳酸酸式盐、亚硫酸盐;实验②表明该晶体是钾的化合物。总之,实验证明该晶体是碳酸钾。
19.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L-1盐酸、6 mol·L-1硫酸和蒸馏水)。
回答下列问题:
(1)连接好装置后需要进行的一步操作是:______,装置C的作用是________,装置E的作用是:____________。
(2)装置D中发生反应的化学方程式是__________、__________。
(3)若开始时测得样品的质量为2.2 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为______。(保留一位小数点)
【答案】 (1). 装置的气密性检查 (2). 干燥气体 (3). 防止水分进入D中确保实验准确 (4). 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 (5). Na2O+CO2===Na2CO3 (6). 70.9%
【解析】
【分析】
根据装置图可知要测定Na2O2试样的纯度,可以利用过氧化钠和二氧化碳反应生成的氧气来完成,因此装置A是产生二氧化碳的,B和C是净化二氧化碳的,D是过氧化钠和二氧化碳反应产生氧气,E是吸收未反应的二氧化碳,最后利用排水法收集氧气,测量氧气的体积,据此解答。
【详解】(1)由于反应中产生气体,则连接好装置后需要进行的一步操作是装置的气密性检查;由于生成的二氧化碳中含有水蒸气,则装置C中浓硫酸的作用是干燥气体;反应中二氧化碳是过量的,则装置E中碱石灰的作用是防止水分进入D中确保实验准确;
(2)氧化钠和过氧化钠均与二氧化碳反应,则装置D中发生反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、Na2O+CO2=Na2CO3;
(3)若开始时测得样品的质量为2.2 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),因此氧气的物质的量是0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,根据方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知过氧化钠是0.02mol,质量是0.02mol×78g/mol=1.56g,则Na2O2试样的纯度为1.56g/2.2g×100%≈70.9%。
20.为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如图实验方案,用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4•7H2O)和胆矾晶体。
请回答:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是_______________。实验室中进行该操作时,用到的玻璃仪器有烧杯、______________________。
(2)溶液A中的阴离子主要有__________________;由合金生成A溶液的离子方程式为:_______________。试剂X是________________。
(3)向溶液A中通入过量CO2气体生成固体C的离子方程式为_________________。
(4)从环境保护角度考虑,采用固体F加入足量稀硫酸里加热并鼓入空气来制备CuSO4溶液,其化学方程式是_______________________________。
【答案】 (1). 过滤 (2). 玻璃棒、漏斗 (3). AlO2-、OH- (4). 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ (5). 稀硫酸 (6). AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- (7). 2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
【解析】
【分析】
合金溶于过量的氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠,铁和铜不溶。偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝溶解在盐酸中生成氯化铝,最终得到氯化铝晶体;铁和铜的混合物中加入稀硫酸生成硫酸亚铁,最终可以得到绿矾晶体。由于铜不溶,可以加入足量稀硫酸里加热并鼓入空气来制备CuSO4溶液,据此判断。
【详解】(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均分离产生固体,所以需进行的实验操作是过滤。实验室中进行该操作时,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
(2)溶液A中的阴离子主要有铝与氢氧化钠生成的AlO2-和剩余氢氧化钠的OH-;合金溶于过量的氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠和氢气,铁和铜不溶,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑;由于要制备绿矾,则试剂X是能够溶解铁的稀硫酸。
(3)向溶液A中通入过量CO2气体生成固体C氢氧化铝的离子反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)从环境保护角度考虑,用固体F制备CuSO4
溶液的方法不是用铜与浓硫酸反应转化为硫酸铜,而是在加热条件下铜被氧气氧化为氧化铜,再被稀硫酸溶解生成硫酸铜,反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。
21.将镁和铝的混合物0.1mol溶于100mL 2 mol/L的H2SO4溶液中,然后滴加1 mol/L的NaOH溶液。在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。请回答:
(1)写出0--V1段直线发生反应的离子方程式________________________________。
(2)a点的沉淀有______________________ 。
(3)若当V1=140mL时,则金属粉末中n(Mg)=______mol,V2=__________mL。
【答案】 (1). H++OH-=H2O (2). Al(OH)3 Mg(OH)2 (3). 0.04mol (4). 460mL
【解析】
【分析】
将镁和铝的混合物0.1mol溶于100mL 2 mol/L的H2SO4溶液中生成硫酸镁、硫酸铝和氢气,根据图像可知开始阶段没有沉淀生成,说明硫酸过量,结合曲线的变化趋势和有关反应的分析解答。
【详解】(1)0-V1段直线没有产生沉淀,说明发生中和反应,反应的离子方程式为H++OH-=H2O。
(2)当溶液中氢离子完全被消耗以后,继续加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子和铝离子,则a点的沉淀有氢氧化镁和氢氧化铝。
(3)0-V1发生反应2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。若当V1=140mL时,消耗氢氧化钠的物质的量是0.14mol,则剩余硫酸的物质的量是0.07mol,因此与金属反应的硫酸的物质的量是0.2mol-0.07mol=0.13mol。设镁和铝的物质的量分别是xmol、ymol,则x+y=0.1、x+1.5y=0.13,解得x=0.04、y=0.06,即金属粉末中n(Mg)=0.04mol。a点时形成硫酸钠溶液,根据原子守恒可知硫酸钠的物质的量是0.2mol,则氢氧化钠的物质的量是0.4mol,因此消耗氢氧化钠溶液的体积为400mL。生成氢氧化铝是0.06mol,根据Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知消耗氢氧化钠是0.06mol,体积为60mL,所以V2=460mL。
【点睛】明确反应的原理和图像的变化趋势与反应的关系是解答的关键,关于图像的答题技巧需要注意:①看面:弄清纵、横坐标的含义。②看线:弄清线的变化趋势,每条线都代表着一定的化学反应过程。③看点:弄清曲线上拐点的含义,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。