【化学】黑龙江省哈尔滨市第六中学2019-2020学年高一上学期12月月考试题（解析版）

【化学】黑龙江省哈尔滨市第六中学2019-2020学年高一上学期12月月考试题（解析版）

黑龙江省哈尔滨市第六中学 2019-2020 学年高一上学期 12 月月考试题 H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 Si:28 S:32 Cl:35.5 Mn:55 Fe:56 Cu:64 Br:80 Ba:137 一、选择题（共 50 分） 1.下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是(　　) A. 硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中 B. 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 C. 普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料 D. 祖母绿的主要成分为 Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为 3BeO·Al2O3·6SiO2 【答案】D 【解析】 【详解】A 选项，硅酸钠属于盐，不属于碱，硅酸钠是显碱性的盐，有黏性，将磨口玻璃塞 与试剂瓶黏住，故 A 错误； B 选项，高纯度的硅单质广泛用于制作光电池、芯片，不是制光导纤维，故 B 错误； C 选项，普通玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料，石英玻璃不是硅酸盐，故 C 错误； D 选项，祖母绿的主要成分为 Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为 3BeO·Al2O3·6SiO2，是硅 酸盐，故 D 正确； 综上所述，答案为 D。 2.合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是(　　) ①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般合金的熔点比它的各成分金属的更低 ③ 改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金 ④合金比纯金属的导 电性更强 ⑤合金比纯金属的应用范围更广泛 A. ①②③⑤ B. ②③④ C. ①②④ D. ①④⑤ 【答案】A 【解析】 【详解】①合金的硬度一般比它的各成分金属的大，故①正确； ②一般合金的熔点比它的各成分金属的更低，故②正确； ③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金，故③正确； ④一般情况下，合金的导电性和导热性低于任一组分金属，故④错误； ⑤由于合金的许多性能优于纯金属，所以在应用材料中大多使用合金，故⑤正确； 综上所述，题目中①②③⑤正确，故本题应选 A。 3.铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中 加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是（　　） A. Fe（OH）3　Fe2O3 B. Fe（OH）2　Fe2O3 C. Fe（OH）2　Fe（OH）3 D. Fe（OH）2　Fe3O4 【答案】B 【解析】铁屑溶于过量的稀硫酸，反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁与足量氨水反应生成氢氧化 亚铁白色沉淀，在空气中氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁，氢氧化铁为红褐 色沉淀，受热分解生成红棕色三氧化二铁，故选：B． 4.设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）。 A. 1mol Na 被完全氧化生成 Na2O2，失去个 NA 电子 B. 标准状况下，22.4L 盐酸含有 NA 个 HCl 分子 C. 标准状况下，5.6L CO2 与足量 Na2O2 反应转移的电子数为 0.5NA D. 50mL 12mol·L-1 盐酸与足量 MnO2 共热，转移的电子数为 0.3NA 【答案】A 【解析】 【详解】A、钠被氧化变为过氧化钠，升高 1 个化合价，因此 1mol Na 被完全氧化生成 Na2O2，失去个 NA 电子，故 A 正确； B、标准状况下，盐酸是溶液，无法按气体摩尔体积计算，故 B 错误； C、CO2 与 Na2O2 反应生成碳酸钠和氧气，2mol 二氧化碳转移 2mol 电子，标准状况下，5.6L CO2 即物质的量 1mol，与足量 Na2O2 反应转移的电子数为 NA，故 C 错误； D、1mol 二氧化锰与 4mol 浓盐酸共热反应转移 2mol 电子，50mL 12mol·L-1 盐酸即物质的量 ，浓盐酸反应过程中不断变稀，稀盐酸不与 MnO2 反应，因此转移的电子数小于 0.3NA，故 D 错误； 综上所述，答案为 A。 5.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( ) A. 将 FeBr2 与 Cl2 按 1:1 混合的离子方程式：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl- a -1 q mol Ln=cV =12 0.05L=0.6mol× ×（ ） B. 向 Na2SiO3 溶液中通入过量 CO2：SiO32-+CO2+ H2O ═ H2SiO3↓+CO32- C. 向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量的 NH3·H2O: Al3++4NH3·H2O ═ AlO2-+4NH4++2H2O D. 向明矾溶液中加入过量的 Ba(OH)2 溶液：Al3＋＋2SO42-＋2Ba2＋＋4OH－=2BaSO4↓＋AlO2- ＋2H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A 选项，将 FeBr2 与 Cl2 按 1:1 混合的离子方程式：2Fe2++2Br－+2Cl2=2Fe3++Br2+2Cl －，故 A 错误； B 选项，向 Na2SiO3 溶液中通入过量 CO2：SiO32－+2CO2+ 2H2O ═ H2SiO3↓+2HCO3－，故 B 错误； C 选项，向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量的 NH3·H2O 反应生成氢氧化铝沉淀，故 C 错误； D 选项，向明矾溶液中加入过量的 Ba(OH)2 溶液反应生成硫酸钡和偏铝酸根： Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O，故 D 正确； 综上所述，答案为 D。 6.能在水溶液中大量共存的离子组是(　　) A. H＋、Fe3＋、SO42-、I－ B. H＋、NH4+、HCO3-、NO3- C. Ag＋、K＋、Cl－、SO42- D. K＋、AlO2-、Cl－、OH－ 【答案】D 【解析】 【详解】A．酸性条件下，Fe3+与 I-发生氧化还原反应而不能大量共存，故 A 错误；B．HCO3- 与 H+反应生成二氧化碳气体和水而不能大量共存，故 B 错误；C．Ag+与 Cl-、SO42-反应生 成沉淀而不能大量共存，故 C 错误；D．离子之间不发生任何反应，可大量共存，故 D 正 确；故选 D。 7.某溶液可能含有 Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和 K+。取该溶液 100mL，加入过量 NaOH 溶液，加热，得到 0．02mol 气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到 1．6g 固体；向上述滤液中加足量 BaCl2 溶液，得到 4．66g 不溶于盐酸的沉淀。由此可知 原溶液中(　　) A. 至少存在 5 种离子 B. Cl-一定存在，且 c（Cl-）≥0．4mol/L C. SO42-、NH4+、一定存在，Cl-可能不存在 D. CO32-、Al3+一定不存在，K+可能存在 【答案】B 【解析】 【分析】由于加入过量 NaOH 溶液，加热，得到 0.02mol 气体，说明溶液中一定有 NH4+， 且物质的量为 0.02mol；同时产生红褐色沉淀，说明一定有 Fe3+，1.6g 固体为氧化铁，物质 的量为 0.01mol，有 0.02molFe3+，一定没有 CO32-；4.66g 不溶于盐酸的沉淀为硫酸钡，一定 有 SO42- ， 物 质 的 量 为 0.02mol ； 根 据 电 荷 守 恒 ， 一 定 有 Cl- ， 且 至 少 为 0.02mol×3+0.02-0.02mol×2=0.04mol，物质的量浓度至少为 c(Cl-)=0.04mol÷0.1L=0.4mol/L。 【详解】A.至少存在 Cl-、SO42-、NH4+、Fe3+四种离子，A 项错误； B.根据电荷守恒，至少存在 0.04molCl-，即 c(Cl-) ≥ 0.4mol·L-1，B 项正确； C.一定存在氯离子，C 项错误； D.Al3+无法判断是否存在，D 项错误；答案选 B。 8.在由 Fe、FeO 和 Fe2O3 组成的混合物中加入 100 mL 2 mol／L 的盐酸，恰好使混合物完全 溶解，并放出 448 mL 气体（标准状况），此时溶液中无 Fe3+离子，则下列判断正确的是(　　) A. 混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为 1:1:3 B. 反应后所得溶液中的 Fe2＋离子与 Cl－离子的物质的量浓度之比为 1：3 C. 混合物中，FeO 的物质的量无法确定，但 Fe 比 Fe2O3 的物质的量多 D. 混合物中，Fe2O3 的物质的量无法确定，但 Fe 比 FeO 的物质的量多 【答案】C 【解析】混合物恰好完全溶解，且无 Fe3+，故溶液中溶质为 FeCl2，n（HCl）=0.2mol，n （H2）=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol，n（Fe2+）=0.1mol，由反应 2Fe3++Fe＝3Fe2+知 Fe 比 Fe2O3 的物质的量多，但 FeO 的物质的量无法确定，则 A．根据以上分析知 Fe 比 Fe2O3 的 物质的量多，但 FeO 的物质的量无法确定，故无法确定混合物里三种物质反应时消耗盐酸 的物质的量之比，A 错误；B．反应后所得溶液为 FeCl2 溶液，阳离子与阴离子的物质的量 浓度之比为 1：2，B 错误；C．混合物恰好完全溶解，且无 Fe3+，故溶液中溶质为 FeCl2， 由铁与酸反应生成氢气及反应 2Fe3++Fe＝3Fe2+知 Fe 比 Fe2O3 的物质的量多，但 FeO 的物质 的量无法确定，C 正确；D．FeO 的物质的量无法确定，不能确定 Fe 与 FeO 的物质的量的 关系，D 错误，答案选 C。 9.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入 0.1 mol 的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然 后各加入 100 mL 水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大 小顺序是(　　) A. 丁＜甲＜乙＝丙 B. 丁＜甲＜乙＜丙 C. 甲＝丁＜乙＝丙 D. 甲＜乙＜丙＜丁 【答案】A 【解析】 【分析】根据反应的方程式计算溶质的质量，结合溶液质量的变化分析判断。 【详解】钠、氧化钠、过氧化钠和水反应的方程式分别如下： Na+H2O＝NaOH+1/2H2↑，溶液增加的质量＝m（Na）-m（H2）＝2.3g-0.1g＝2.2g； Na2O+H2O＝2NaOH，溶液增加的质量＝m（Na2O）＝0.1mol×62g/mol＝6.2g； Na2O2+H2O＝2NaOH+1/2O2↑，溶液增加的质量＝m（Na2O2）-m（O2）＝m（Na2O）＝6.2g 将氢氧化钠加入水中，溶液增加的质量为氢氧化钠的质量＝0.1mol×40g/mol＝4g； 所以溶液增加的质量大小顺序为：钠＜氢氧化钠＜氧化钠=过氧化钠，根据钠原子守恒知， 0.1mol 的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为： 0.1mol、0.2mol、0.2mol，0.1mol，通过以上分析可知，0.1mol 的钠、氧化钠、过氧化钠、 氢氧化钠分别溶于水所得溶液的质量分数分别为：4g/(100g+2.2g)×100%、 8g/(100g+6.2g)×100%、8g/(100g+6.2g)×100%、4g/(100g+4g)×100%，因此甲、乙、丙、丁的 质量分数大小的顺序是：乙＝丙＞甲＞丁，答案选 A。 10.在密闭容器中充入 CO2、CO、CH4 的混合气体共 m g，若加入足量 Na2O2，充分振荡并 不断用电火花引燃至反应完全，测得固体质量增加 m g，则 CO2 与 CH4 的体积比为(　　) A. 3∶1 B. 2∶1 C. 1∶1 D. 任意比 【答案】C 【解析】 【详解】在密闭容器中充入 CO2、CO、CH4 的混合气体共 m g，若加入足量 Na2O2，充分振 荡并不断用电火花引燃至反应完全，测得固体质量增加 m g，则混合气体变形能变为 (CO)x( H2)y，即可，故 CO2：CH4 = 1:1，故 C 符合题意，故答案为 C。 11.下列说法正确的是(　　) A. 常温时溶解度：Na2CO3>NaHCO3 B. Na2O 和 Na2O2 投入水中都能生成 NaOH，都是氧化还原反应它们都是碱性氧化物 C. Na2CO3 可用于治疗胃酸过多、制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，而 NaHCO3 可用于制 造发酵粉等 D. SiO2 既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物 【答案】A 【解析】 【详解】A 选项，常温时溶解度：Na2CO3>NaHCO3，故 A 正确； B 选项，Na2O 和 Na2O2 投入水中都能生成 NaOH，氧化钠和水不是氧化还原反应，是碱性 氧化物，过氧化钠和水反应是氧化还原反应，是过氧化物，故 B 错误； C 选项，NaHCO3 可用于治疗胃酸过多，而不是 Na2CO3，故 C 错误； D 选项，SiO2 既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，但它是酸性氧化物，故 D 错误； 综上所述，答案为 A。 12.下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是(　　) 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钡的焰色反应为黄绿色 ⑤没有铂丝时，也可以用玻璃棒代替 A. 仅有③不正确 B. 仅有④不正确 C. 仅有⑤不正确 D. 全对 【答案】C 【解析】 【详解】①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察，主要滤去黄色的光，故①正确； 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，故②正确； ③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净，不能用硫酸洗净，故③正确； ④钡的焰色反应为黄绿色，故④正确； ⑤没有铂丝时，不能用玻璃棒代替，故⑤错误； 因此仅有⑤不正确；故答案为 C。 13.有 3 份等质量的小苏打，第 1 份直接与盐酸恰好完全反应；第 2 份首先加热，使其部分 分解后，再与盐酸恰好完全反应；第 3 份首先加热，使其完全分解后，再与盐酸恰好完全反 应。假若盐酸的物质的量浓度相同，消耗盐酸的体积分别为 V1、V2 和 V3，则 V1、V2 和 V3 的大小关系正确的是(　　) A. V1>V2>V B. V1>V C. V2>V3>V1 D. V1＝V2＝V3 【答案】D 【解析】 【详解】根据钠元素守恒，最终产物为氯化钠且相等，氯化钠中的氯来自于盐酸，盐酸物质 的量相等，因此加入的盐酸体积相同，故 D 正确；故答案为 D。 14.向 30 mL 1 mol·L－1 的 AlCl3 溶液中逐渐加入浓度为 4 mol·L－1 的 NaOH 溶液，若产生 0.78 g 白色沉淀，则加入的 NaOH 溶液的体积可能为(　　) A. 3 mL B. 7.5 mL C. 15 mL D. 17.5 mL 【答案】B 【解析】 【详解】AlCl3 溶液和 NaOH 溶液反应生成氢氧化铝的量与 NaOH 量的多少有关，当 NaOH 不足时生成 Al（OH）3，当碱过量时，则生成 NaAlO2；现 AlCl3 的物质的量为 0.03mol，完 全生成 Al（OH）3 沉淀时，沉淀质量应为 2.34g，现沉淀质量为 0.78g，说明有两种情况： 一为沉淀不完全，只生成 Al（OH）3 沉淀；另一种情况为沉淀部分溶解，既生成 Al（OH） 3 沉淀，又生成 NaAlO2； ①若碱不足，由 Al3++3OH-═Al（OH）3↓可知，NaOH 的物质的量为 0.01mol×3=0.03mol，加 入 NaOH 溶液的体积为 =0.0075L，即 7.5mL； ②沉淀部分溶解，既生成 Al（OH）3 沉淀，又生成 NaAlO2，则由 Al3++3OH-═Al（OH）3↓ 知当 Al3+完全沉淀时，消耗氢氧化钠的物质的量为 0.09mol，生成氢氧化铝 0.03mol，由 Al （OH）3+OH-═AlO2-+2H2O 知溶解 0.02mol 氢氧化铝消耗氢氧化钠 0.02mol，则消耗的氢氧 化钠总物质的量为 0.11mol，加入 NaOH 溶液的体积为 0.11mol ÷4mol/L =0.0275L，即 27.5mL； 结合以上分析可知，只有 B 正确； 故答案选 B。 15.已知：2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3，向含 2mol NaOH、1mol Ba(OH)2、2mol NaAlO2 的混合溶液中慢慢通入 CO2，则通入 CO2 的量和生成沉淀的量的关系正确的是(　　) 选项 A B C D n(CO2)/mol 2 3 4 5 n(沉淀)/mol 2 2 3 2 【答案】C 0.03 4 / mol mol L 【解析】 【分析】1mol 二氧化碳先与 1mol Ba(OH)2 反应生成 1mol 碳酸钡和水，再是 1mol 二氧化碳 与 2mol NaOH 反应生成 1mol 碳酸钠和水，再是 1mol 二氧化碳与 2mol NaAlO2 反应生成 2mol 氢氧化铝和 1mol 碳酸钠，再是 2mol 二氧化碳与 2mol 碳酸钠反应生成 4mol 碳酸氢钠， 再是 1mol 二氧化碳与 1mol 碳酸钡和水反应生成 1mol 碳酸氢钡溶液。 【详解】A 选项，根据分析，通入 2mol 二氧化碳气体，有 1mol 沉淀，故 A 错误； B 选项，根据分析，通入 3mol 二氧化碳气体，有 3mol 沉淀，故 B 错误； C 选项，根据分析，通入 4mol 二氧化碳气体，有 3mol 沉淀，故 C 正确； D 选项，根据分析，通入 5mol 二氧化碳气体，有 3mol 沉淀，故 D 错误； 综上所述，答案为 C。 16.下列有关物质检验方法不合理的是(　　) A. 向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含 有 Fe2＋ B. 用酸性 KMnO4 溶液检验 FeCl3 溶液中是否含有 FeCl2 C. 检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀 H2SO4 后滴加 KSCN 溶液，再观察 溶液是否变血红 D. 向某溶液中加入 NaOH 溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe3＋ 【答案】B 【解析】 【分析】A．滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，则不含铁离子，滴加氯水后溶液显血红色，可 知亚铁离子被氧化为铁离子；B．KMnO4 溶液与 FeCl3 溶液不发生反应，但与亚铁离子发生 氧化还原反应；C．氧化变质生成铁离子，滴加 KSCN 溶液变为血红色，但酸性条件下亚铁 离子被硝酸根离子氧化；D．加 NaOH 溶液产生红褐色沉淀氢氧化铁。 【详解】A．滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，则不含铁离子，滴加氯水后溶液显血红色，可 知亚铁离子被氧化为铁离子，则原溶液中一定含 Fe2+，选项 A 正确；B．KMnO4 溶液与 FeCl3 溶液不发生反应，但与亚铁离子及 Cl－都能使酸性 KMnO4 溶液褪色，不能用酸性 KMnO4 溶 液检验 FeCl3 溶液中是否含有 FeCl2，选项 B 错误；C．检验绿矾晶体是否已氧化变质，可 将绿矾晶体溶于稀 H2SO4 后滴加 KSCN 溶液，若溶液显血红色则溶液中含有铁离子说明晶 体已变质，选项 C 正确；D．加 NaOH 溶液产生红褐色沉淀氢氧化铁，则说明溶液中含有 Fe3+，选项 D 正确；答案选 C。 17.在 FeCl3、CuCl2 混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中 正确的是(　　) A. 若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2＋，一定不含 Cu2＋ B. 若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2＋，可能含 Cu2＋和 Fe3＋ C. 若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe3＋和 Fe2＋，一定不含 Cu2＋ D. 若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2＋，一定不含 Cu2＋和 Fe3 ＋ 【答案】D 【解析】加入铁屑后，依次发生：2Fe3＋＋Fe=3Fe2+ Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋ 阳离子 Fe3+、Cu2+ Fe3+、Fe2+、Cu2+ Fe2+ 、 Cu2+ Fe2+、Cu2+ Fe2+ Fe2+ 滤出固体 Cu Cu Fe、Cu 由上表看出，答案为 D 18..某盐是一种重要的化工原料，在印染、制革、木材和农业等领域有重要用途，其溶液可 能含有 NH4+、Al3＋、SO42-、Fe2＋、Cl－等若干种离子，某同学设计并完成了如下实验： 根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是(　　) A. 试样中肯定有 NH4+、SO42-和 Fe2+ B. 试样中一定没有 Al3＋ C. 若气体甲在标准状况下体积为 0.448 L，沉淀丙和沉淀戊分别为 1.07 g 和 4.66 g，则可判 断溶液中还有 Cl－ D. 该盐工业上可以用作净水剂 【答案】C 【解析】 【分析】加入过量氢氧化钠有气体放出，说明为氨气，则溶液中含有铵根离子，生成白色沉 淀，又变为红褐色，说明含有亚铁离子，溶液丁加足量盐酸和氯化钡溶液，有白色沉淀，说 明含有钡离子，加二氧化碳气体无现象，说明没有铝离子。 【详解】A 现象，根据上面分析得出试样中肯定有 NH4+、SO42－和 Fe2+，故 A 正确，不符 合题意； B 现象，根据上面分析得出试样中一定没有 Al3＋，故 B 正确，不符合题意； C 选项，若气体甲在标准状况下体积为 0.448L，即物质 量为 0.02mol，沉淀丙和沉淀戊分 别为 1.07g 和 4.66g，氢氧化铁物质的量为 0.01mol，即亚铁离子物质的量为 0.01mol，硫酸 钡的物质的量为 0.02mol 级硫酸根物质的量为 0.02mol，根据电荷守恒，刚好呈电中性，因 此溶液中没有 Cl-，故 C 错误，符合题意； D 选项，该盐含有亚铁离子，氧化水解生成氢氧化铁胶体，可以用作净水剂，故 D 正确， 不符合题意； 综上所述，答案为 C。 19. 下列氯化物中既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　) A. CuCl2 B. AlCl3 C. FeCl2 D. FeCl3 【答案】B 【解析】试题分析：氯气具有强氧化性，与金属反应后，能将金属直接氧化为最高价化合物， 由此可排除选项 C；又金属铜不能与稀盐酸反应，故排除选项 A；而金属铁与稀盐酸反应得 到的应为亚铁离子，故可排除选项 D；综上，答案为 B。 20.实验室用下列两种方法制取氯气：①用含 HCl 146g 的浓盐酸与足量的 MnO2 反应；②用 87g MnO2 与足量的浓盐酸反应，则所得 Cl2 质量(　　) A. ①比②多 B. ②比①多 C. 一样多 D. 无法比较 【答案】B 【解析】 【详解】实验室制取氯气的化学方程式为 ， MnO2 不能氧化稀盐酸， ①用含 HCl 146g 的浓盐酸与足量的 MnO2 反应；146g 的浓盐酸的物质的量为：n(HCl)= =4mol，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，故反应①中产生的氯气小于 的 2 2 2 2 ΔMnO +4HCl MnCl +Cl +2H O↑（浓） 146g 36.5g/mol 1mol； ②87g MnO2 的物质的量为：n(MnO2)= =1mol，用 87g MnO2 与足量的浓盐酸 反应，不考虑 HCl 的挥发，浓盐酸足量时，根据 MnO2 与浓 HCl 反应，计算出氯气的量为 1mol； 所以反应后所得氯气的物质的量为：①<②； 答案选 B。 二、非选择题（共 50 分） 21.如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。 (1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为 _______________________。装置 B 中饱和食盐水的作用是____________________。要将 C 装置接入 B 和 D 之间，正确的接法是 a→_________→________→d。 (2)实验开始先点燃 A 处的酒精灯，打开活塞 K，让 Cl2 充满整个装置，再点燃 D 处的酒精 灯。Cl2 通过 C 装置后进入 D，D 装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成 CO2 和 HCl(g)， 发生反应的化学方程式为________________。为了使 C 装置发挥更好的作用，可向烧杯中 加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是____________________。 (3)D 处反应完毕后，关闭弹簧夹 K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A 处仍有少量 Cl2 产生，此时 B 中的现象是_____________________________________，B 的作用是 __________________________。 【答案】(1). MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (2). 除去 Cl2 中的 HCl (3). c (4). b (5). 2Cl2+C+2H2O 4HCl+CO2 (6). 加入的浓硫酸溶于水放出大量的热，有利 于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供 D 中反应需要 (7). 装置 B 内黄绿 色气体，液面下降，长颈漏斗中液体上升 (8). 同时不使 Cl2 外泄，从而在 B 装置中贮存 了少量 Cl2，避免 Cl2 对环境造成污染 m 87g=m 87g/mol Δ Δ 【解析】 【分析】(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，反应生成氯化锰、氯气和水， 氯气中有 HCl 和水蒸气杂质，因此装置 B 中饱和食盐水的作用是除掉 HCl 杂质，氯气再流 速的过程中要代入水蒸气，因此要长进短出； (2)Cl2 通过 C 装置后进入 D，D 装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成 CO2 和 HCl(g)， 根据信息得出反应的化学方程式。为了使 C 装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸， 放出大量的热量，有利于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供 D 中反应需要； (3)由于余热的作用，A 处仍有少量 Cl2 产生，氯气进入到 B 装置中，氯气不会溶解在饱和氯 化钠溶液中，因此 B 中的现象是装置 B 内黄绿色气体，液面下降，长颈漏斗中液体上升，B 的作用是同时不使 Cl2 外泄，从而在 B 装置中贮存了少量 Cl2，避免 Cl2 对环境造成污染。 【详解】(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，氯气中有 HCl 和水蒸气杂质，因此装置 B 中饱和食 盐水的作用是除掉 HCl 杂质，氯气再流速的过程中要代入水蒸气，因此要长进短出，正确 的接法是 a→c→b→d； (2)Cl2 通过 C 装置后进入 D，D 装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成 CO2 和 HCl(g)， 根据信息得出反应的化学方程式为 2Cl2+C+2H2O 4HCl+CO2；为了使 C 装置发挥更好的 作用，可向烧杯中加入浓硫酸，放出大量的热量，因此加入浓硫酸的作用是加入的浓硫酸溶 于水放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供 D 中反应需 要； (3)由于余热的作用，A 处仍有少量 Cl2 产生，氯气进入到 B 装置中，氯气不会溶解在饱和氯 化钠溶液中，因此 B 中的现象是装置 B 内黄绿色气体，液面下降，长颈漏斗中液体上升，B 的作用是同时不使 Cl2 外泄，从而在 B 装置中贮存了少量 Cl2，避免 Cl2 对环境造成污染。 22.(1)已知氧化性：BrO3－＞ClO3－＞Cl2＞IO3－＞I2 现将饱和氯水逐滴滴入 KI 淀粉溶液中至 过量。 a：可观察到的现象是：①__________________________；②_________________________。 b：写出有关反应的离子方程式：①_________________________； ② ___________________。 (2)用滴管将新制的饱和氯水逐滴滴入含有酚酞的 NaOH 稀溶液中，直至红色褪去。试回答 Δ Δ 下列问题： ①新制的饱和氯水中含有哪些物质？ ___________________________________________________； ②实验室保存新制的饱和氯水的方法是 _________________________________________________； ③产生上述现象的原因可能有两种（简要文字说明）：是由于 ____________________________；是由于____________________________________； ④简述怎样用实验证明红色褪去的原因是或者： ____________________________________________。 【 答 案 】(1). KI 淀 粉 溶 液 变 蓝 色 (2). 溶 液 褪 色 (3). 2I-+Cl2=2Cl-+I2 (4). I2+5Cl2+6H2O=10Cl-+12H++2IO3- (5). H2O、HClO、Cl2、OH-、Cl-、ClO-、H+ (6). 棕 色试剂瓶，放置冷暗处 (7). Cl2 与 NaOH 反应 (8). HClO 的漂白性（强氧化性） (9). 继续滴加 NaOH 溶液，变红：原因 1；不变红：原因 2。 【解析】 【分析】(1)饱和氯水逐滴滴入 KI 淀粉溶液，开始置换出单质碘，继续加入氯水，氯水和单 质碘反应生成碘酸根离子； (2)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸全部电离，次氯酸部分电离；新制 饱和氯水中 次氯酸见光要分解，因此实验室保存在棕色试剂瓶，放置冷暗处；产生上述现象的原因可能 有两种：可能是由于 Cl2 与 NaOH 反应，可能是由于 HClO 的漂白性（强氧化性）； 看褪色的物质中是否含有酚酞，如果含有，则为第一种，如果没有酚酞，则为第 2 种主要是 滴加氢氧化钠溶液看现象。 【详解】(1)饱和氯水逐滴滴入 KI 淀粉溶液，开始置换出单质碘，继续加入氯水，氯水和单 质碘反应生成碘酸根离子，因此可观察到的现象是：①KI 淀粉溶液变蓝色；②溶液褪色； 有关反应的离子方程式：2I－+Cl2=2Cl－+I2，I2+5Cl2+6H2O=10Cl－+12H++2IO3－； (2)用滴管将新制的饱和氯水逐滴滴入含有酚酞的 NaOH 稀溶液中，直至红色褪去。试回答 下列问题： ①氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸全部电离，次氯酸部分电离，因此新制的饱和氯水 中含有的物质有 H2O、HClO、Cl2、OH－、Cl－、ClO－、H+； ②新制的饱和氯水中次氯酸见光要分解，因此实验室保存新制的饱和氯水的方法是棕色试剂 瓶，放置冷暗处； 的 ③产生上述现象的原因可能有两种：可能是由于 Cl2 与 NaOH 反应；可能是由于 HClO 的漂 白性（强氧化性）； ④主要看褪色的物质中是否含有酚酞，如果含有，则为第一种，如果没有酚酞，则为第 2 种， 因此用实验证明红色褪去的原因是继续滴加 NaOH 溶液，变红：原因 1；不变红：原因 2。 23.在没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应。请设计实验， 证明还原铁粉与水蒸气能够发生反应。 (1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是: __________________________________________ (2)证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是 _________________________________________ (3)某同学用如图所示装置进行实验，请帮助该同学完成设计，用下列简图画出未完成的实 验装置示意图(铁架台可省略，导气管的形状可根据需要选择) __________ (4)停止反应，待装置冷却后，取出反应过的还原铁粉混合物，加入过量的稀硫酸充分反应， 过滤。若混和物中既有 Fe3+又有 Fe2+，则证明该结论的实验方 法:_________________________________________ (5)经检验上述滤液中不含 Fe3+，这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3 价的 Fe 元素。原因是(结合离子方程式说明)___________________________________________ (6)某同学利用上述滤液制取白色的 Fe(OH)2 沉淀，向滤液中加入 NaOH 溶液后，观察至生 成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。沉淀由白色→红褐色的化学方程式是： _________________________ 【答案】(1). 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (2). 检验是否有 H2 产生，收集气体进行爆 鸣实验 (3). (4). 各取少量溶液于两试管中，向其中一试管中滴 入几滴 KSCN 溶液，向另一试管中加入高锰酸钾酸性溶液，观察溶液颜色变化，若前者溶 高温 液颜色变红，后是溶液紫红色褪去，则说明溶液中既有 Fe2+又有 Fe3+ (5). 如果反应后混 合物中的铁粉过量，铁粉将溶液中的 Fe3+全部还原为 Fe2+，即便加 KSCN 溶液也不变红色. 反应的离子方程式为 Fe+2Fe3+=3Fe2+ (6). 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； 【解析】 【分析】(1)铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气； (2)证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法主要是检验是否有 H2 产生，收集气体进行爆鸣 实验； (3)前面是发生装置已经设计好，只需要设计验证装置，用试管收集产生的气体，因此用导 气管、水槽、试管或则用 U 型管、试管，导气管、橡胶塞； (4)若混和物中既有 Fe3+又有 Fe2+，证明含有铁离子一般用 KSCN 来鉴别，观察溶液颜色变 化，而检验铁离子溶液中含有亚铁离子，一般加入高锰酸钾酸性溶液，观察溶液颜色变化， 若前者溶液颜色变红，后是溶液紫红色褪去，则说明溶液中既有 Fe2+又有 Fe3+； (5)经检验上述滤液中不含 Fe3+，这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含十 3 价 的 Fe 元素，主要是铁和铁离子反应生成亚铁离子； (6)沉淀由白色→红褐色主要是氢氧化亚铁、氧气和水反应生成氢氧化铁。 【详解】(1)铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，其化学方程式是：3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2； (2)证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法主要是检验是否有 H2 产生，收集气体进行爆鸣 实验； (3)前面是发生装置已经设计好，只需要设计验证装置，用试管收集产生的气体，因此用导 气管、水槽、试管或则用 U 型管、试管，导气管、橡胶塞，装置是 ； (4)若混和物中既有 Fe3+又有 Fe2+，证明含有铁离子一般用 KSCN 来鉴别，观察溶液颜色变 化，而检验铁离子溶液中含有亚铁离子，一般加入高锰酸钾酸性溶液，观察溶液颜色变化， 若前者溶液颜色变红，后是溶液紫红色褪去，则说明溶液中既有 Fe2+又有 Fe3+； (5)经检验上述滤液中不含 Fe3+，这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3 价的 Fe 元素，主要是铁和铁离子反应生成亚铁离子； (6)沉淀由白色→红褐色主要是氢氧化亚铁、氧气和水反应生成氢氧化铁，故答案为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 高温 24.把由 NaOH、AlCl3、MgCl2 三种固体组成的混合物，溶于足量水中，有 0.58g 白色沉淀析 出，向所得的浊液中，逐滴加入 0.5mol/L 的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图 所示： (1)混合物中 NaOH 的质量是_______g (2)AlCl3 的物质的量是____________ mol (3)MgCl2 的物质的量是___________ mol (4)P 点所表示盐酸加入体积为___________ mL 【答案】(1). 2.6g (2). 0.01mol (3). 0.01mol (4). 130mL 【解析】 【分析】根据图像得出 0.58g 沉淀是氢氧化镁沉淀，物质的量为 0.01mol，加盐酸，先无现 象，说明氢氧化钠过量，再继续加盐酸，产生了氢氧化铝沉淀，再加盐酸，沉淀溶解。 【详解】(1)在 P 点，溶质为氯化钠、氯化镁、氯化铝的混合物，实际是盐酸和氢氧化钠反 应 生 成 氯 化 钠 ， 因 此 n(NaOH)=n(HCl)=cV=0.5mol/L×0.13L=0.065mol ， 其 NaOH 质 量 ； (2)根据 AB 得出偏铝酸根变为氢氧化铝，铝守恒，消耗盐酸物质的量为 n=cV=0.5mol/L×0.02L=0.01 mol，因此 AlCl3 的物质的量是 0.01mol； (3)氢氧化镁 0.58g，物质的量为 ，根据镁守恒，MgCl2 的物质 的量是 0.01mol； (4)B 点沉淀是 0.01mol 氢氧化镁和 0.01mol 氢氧化铝，则 BP 是沉淀溶解的阶段，按照方程 式关系，0.01mol 氢氧化镁被 0.02mol 盐酸溶解，0.01mol 氢氧化铝被 0.03mol 盐酸溶解，总 共消耗盐酸 0.05mol，需要加入盐酸体积 ，即 100mL，P 点所表 示盐酸加入体积为(100+30)=130 mL。 -1m=nM=0.065mol 40g mol =2.6g× ⋅ -1 m 0.58gn= = =0.01molM 58g mol⋅ -1 n 0.05molV= = =0.1Lc 0.5mol L⋅