第二章 海水中的重要元素——钠和氯 测试题 高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含解析)

第二章 海水中的重要元素——钠和氯 测试题
一、单选题(共15题)
1.要除去Cl2中混有的少量气体HCl,最好的方法是将混合气体通过( )
A.饱和NaHCO3溶液 B.饱和石灰水
C.饱和Na2CO3溶液 D.饱和食盐水
2.NA表示阿伏加 德罗常数,下列说法正确的是
A.1 mol羟基中含有的电子数10NA
B.标准状况下,22.4 L 甲醛含有的σ键为3NA
C.l mol 基态氟原子能量最高的能级上电子数为7NA
D.X原子的2p轨道上只有一个空轨道,则1 molX原子的电子数一定为 5NA
3.下列关于钠的描述正确的是
A.金属钠着火时,可以用干燥沙土进行灭火
B.Na可以做高压钠灯,是利用它的强还原性
C.钠比铜活泼,因而钠可以从溶液中置换出铜
D.将4.6g金属钠投入95.4g水中,所得溶液中溶质的质量分数等于8%
4.同温同压下,某容器充满N2重114 g,若充满He重102 g,现充满某气体重116 g,则该气体的相对分子质量为(  )
A.101 B.17 C.32 D.10
5.将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中,在150℃条件下用电火花引燃,充分反应后,容器中无气体,且将残余物溶于水中无气体放出。则O2、CH4、Na2O2的物质的量之比与反应后容器内固体的成分为
A.1:2:6 ;Na2CO3和NaHCO3 B.2:1:4 ;Na2CO3
C.1:2:6; Na2CO3和NaOH D.2:1:4; Na2CO3和NaOH
6.下列各溶液中,Cl-物质的量浓度最大的是( )
A.5L 0.4mol·L-1 NaCl溶液 B.4L 0.5mol·L-1 MgCl2溶液
C.1L 0.3mol·L-1 AlCl3溶液 D.10L 0.5mol·L-1 NaCl溶液
7.在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是
A.新制氯水使淀粉KI试纸变蓝,说明有HCl
B.光照新制氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
C.将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有HClO
D.加入石蕊溶液,溶液先变红后褪色,说明该溶液含有HClO
8.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有个阳离子
B.溶液含有个电子
C.和充分反应后分子总数小于
D.8.8g由、组成的混合气体中,所含原子数目为
9.我国杰出化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理制备纯碱。下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图:
则下列叙述不正确的是
A.A气体是CO2,B气体是NH3
B.第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分
C.第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D.第Ⅳ步操作发生的化学反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
10.用NA表示阿伏加 德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.NA个Al(OH)3胶体粒子的质量为78g
B.常温常压下,2.24L H2含氢原子数小于0.2NA
C.136gCaSO4与KHSO4的固体混合物中含有的阴离子的数目大于NA
D.0.1mol L-1FeCl3溶液中含有的Fe3+数目一定小于0.1NA
11.下列说法中,正确的是
A.NaCl的摩尔质量是58.5g
B.1mol H2O在标准状况下的体积约为22.4L
C.在标准状况下,15mL H2和60mL CO2所含分子个数比为1:4
D.49g H2SO4溶解于500mL水中,所得溶液中硫酸的物质的量浓度为1mol/L
12.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.120 g NaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA
B.0.1mol L-1 Ba(OH)2溶液中含有OH 的数目为0.2NA
C.49.5 g COCl2中的氧氯键数目为NA
D.60 g SiO2中的共价键数目为2NA
13.下列离子反应方程式书写错误的是
A.AgCl浊液中通入变黑:
B.向硝酸银溶液中滴加过量稀氨水:
C.向碳酸钠溶液中通入等物质的量的氯气:
D.用亚硫酸钠溶液吸收过量氯气:
14.下列说法正确的是( )
A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B.物质的量简称为“物质量”,它表示含有一定粒子数目的集合体
C.1molH2O中含有2mol氢原子和1mol氧原子
D.一个NO分子的质量是ag,一个NO2分子的质量是bg,则氧原子的摩尔质量是(b﹣a)g/mol
15.下列实验对应的离子方程式正确的是
A.向溶液滴加溴水:
B.碳酸钙溶于醋酸中:
C.将绿豆大的钠投入水中:
D.向KClO溶液中滴加浓盐酸:
二、填空题(共8题)
16.利用下图,可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系,图中甲~辛均含氯元素。回答下列问题:
(1)丁属于________(“酸性”或“碱性”)氧化物;
(2)图中甲、乙、丙、戊中,属于电解质的是________________(填化学式);根据氯元素的化合价判断,乙物质________;
A.只有氧化性B.只有还原性C.既有氧化性又有还原性
(3)电解甲溶液制备己的化学反应为:(未配平),则配平后参与反应的甲与H2O的物质的量之比是________;
(4)庚是漂白粉的有效成分,用乙制取庚的化学方程式为________________________________。
17.以电石渣[主要成分为和]为原料制备的流程如图:
(1)氯化过程控制电石渣过量、在左右进行。氯化时存在与作用生成的反应,进一步转化为,少量分解为和。生成的化学方程式为_____________________________________。
(2)氯化过程中转化为的总反应方程式为 ,氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为_________________(填化学式)。
②滤液中与的物质的量之比_________________(填“>”“<”或“=”)。
(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将转化为。若溶液中的含量为,从该溶液中尽可能多地析出固体的方法是_____________________________。
18.现有以下物质,①浓盐酸;②乙醇;③熔融的KNO3;④NaHSO4;⑤铜丝;⑥NaHCO3;⑦氨水;⑧NaOH;⑨Cl2;⑩CO2。
请回答:
(1)能导电的是___________,属于电解质的是___________。
(2)写出④在水溶液中的电离方程式:___________,写出①和⑥反应的离子方程式:___________,该离子方程式还可表示上述某两种物质间的反应,请写出这两种物质的序号___________。
(3)工业上用⑧和⑨可制备“84消毒液”,其有效成分为NaClO,加酸可以增强“84消毒液”的消毒效果,但其不能与①混合使用,否则容易生成一种黄绿色的有毒气体,写出该反应的离子方程式___________。
19.根据下列反应框图填空。已知反应①是工业上生产化合物D的反应,反应⑤是实验室检验化合物E的反应。
(1)单质L是________;化合物A是________。
(2)图中除反应①以外,还有两个用于工业生产的反应,是________和________(填代号)。它们反应的化学方程式分别是:______________________和_____________________。
(3)E和K、J混合溶液反应的化学方程式为____________________。此反应的发生说明了_____________________________________________________________________。
(4)把K、J混合固体放入少量浓盐酸中,则其反应的现象是_________________。
20.I.如图转化关系:每个方框中字母表示一种反应物或生成物(部分生成物略去),其中单质A是一种黄绿色气体,B、C为酸,化合物E为淡黄色固体,单质气体D可使带火星的木条复燃,常温下X是一种日常生活中常见的无色无味的液体化合物,F是常用的一种强碱性试剂,它的焰色反应呈黄色。
(1)写出X的电子式_____。
(2)H是漂白液、“84”消毒液的有效成分,其化学式为_____。反应③中,当消耗标况下44.8LA气体时,转移的电子的物质的量为_____。
(3)D与Y反应的化学方程式为_____。
II.某小组研究Na2O2的性质。
查阅资料,Na2O2和CO2反应时必须与水接触。
该小组设计了下列实验装置证明了Na2O2和CO2反应时必须与水接触。
【实验过程和现象】
步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处,火星无明显变化。
步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处,木条复燃。
(4)①过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是_____。
②饱和NaHCO3溶液的作用_____。
③大部分同学认为实验证明了Na2O2和CO2反应时必须与水接触。乙同学认为上述实验设计有漏洞,需要补充实验步骤3才能证明结论。补充的实验步骤3是:反应完成后,取K1后干燥管中适量固体于试管中,_____。
21.小时候很想知道天天喝的水究竟由啥构成?到了初中又想查查这瓶纯净水(蒸馏水,体积360mL,密度1g/cm3)中有多少个水分子呢?学了“物质的量”这个能在宏观物质和微观粒子之间架起“桥梁”的物理量,实现这个愿望太简单了。请填空:
这瓶纯净水的质量为______ g,含有水分子______个,含有原子总数_____NA个(NA表示阿伏加 德罗常数),若把这些水变成水蒸气再换算到标准状况下的体积为________L。
22.填写下列空白:
(1)1 mol H2O中约含有________个H2O、________个H、________个O、________mol H、________ mol O。
(2)含有6.02×1023个H的H2O,其物质的量是_______;1 mol Na2SO4溶于水能电离出________个Na+、________个SO42-。
(3)________mol H2O中含有的氧原子数与1.5 mol CO2中含有的氧原子数相等。
(4)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为________。
(5)要使NH3与CH4含相同数目的H原子,则NH3和CH4的物质的量之比为__________。
(6)标准状况下,密度为0.75 g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为__________,该混合气体对氢气的相对密度为________。
(7)某结晶水合物的化学式为A·nH2O,A的相对分子质量为M。如将a g该化合物加热至结晶水全部失去,剩余的残渣为b g,则n=________。
(8)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D,则C的摩尔质量为____________。
23.实验室利用SO2合成硫酰氯(SO2Cl2),并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。
I.磺酰氯(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂,实验室可利用SO2与Cl2在活性炭作用下反应,制取少量的SO2Cl2,SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l),该反应放热,装置如图所示(部分夹持装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇水能发生剧烈反应,并产生白雾。
回答下列问题。
(1)甲装置可以用于实验室制SO2,则下列试剂组合中合适的是___________。
A.18.4 mol·L-1的硫酸和Cu
B.10 mol·L-1的硝酸和Na2SO3固体
C.70%的硫酸和Na2SO3固体
(2)导管a的作用是___________。仪器b盛放的试剂为___________,其作用是___________,装置乙和丁中可以使用同一种试剂,该试剂为___________。
(3)实验结束时,关闭分液漏斗活塞和止水夹k,此时装置戊的作用是___________。
(4)若反应中消耗的氯气体积为896 mL(已转化为标准状况,SO2足量),最后得到纯净的磺酰氯4.05 g,则磺酰氯的产率为___________(保留两位有效数字)。(产率:×100%)
II.(5)选用下面的装置探究酸性:H2SO3>HClO,其连接顺序为A→___________。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为___________。
参考答案:
1.D
【解析】A. NaHCO3溶液与HCl反应生成二氧化碳气体,使氯气中又混有二氧化碳气体,A项错误;
B. 饱和石灰水与HCl反应,同时Cl2与饱和石灰水也反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,B项错误;
C. Na2CO3溶液与HCl反应生成二氧化碳气体,使氯气中又混有二氧化碳气体,,C项错误;
D. HCl易溶于水,且氯气与水的反应为可逆反应Cl2+H2O H++Cl-+HClO,用饱和食盐水除去Cl2中的氯化氢,可以降低Cl2的溶解度,D项正确;
答案选D。
【点睛】实验室用浓盐酸与二氧化锰反应加热制取氯气时,氯气中含有氯化氢杂质,由于氯气与水的反应为可逆反应,Cl2+H2O H++Cl-+HClO,因此可用饱和食盐水洗气,除去氯化氢,还可以用排饱和食盐水的方法收集氯气,均利用了平衡移动原理降低氯气的溶解,但是吸收多余的氯气,需要用氢氧化钠溶液。这是学生们的易错点。
2.B
【解析】A.1个羟基中含有9个电子,则1 mol羟基中含有的电子数9NA,故A错误;
B.1个甲醛含有3个σ键,标准状况下,22.4 L甲醛的物质的量为1mol,则1mol甲醛含有的σ键为3NA,故B正确;
C.基态氟原子的价电子排布式为2s22p5,能量最高的能级2p能级上有5个电子,l mol基态氟原子能量最高的能级上电子数为5NA,个C错误;
D.若X原子的2p轨道上只有一个空轨道,价电子排布式为2s22p2,则1molX原子的电子数为6NA,故D错误;
故选B。
3.A
【解析】A.金属钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠能与二氧化碳、水反应生成氧气,生成的氧气会使钠燃烧更剧烈,则金属钠着火时可以用干燥沙土进行灭火,A正确;
B.钠灼烧发出黄光,可用于制作高压钠灯,焰色反应为物理过程,与钠的还原性无关,B错误;
C.钠与氯化铜溶液反应时,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠再与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,不能置换出铜,C错误;
D.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,由质量守恒定律可知,将4.6 g金属钠投入95.4 g水中,所得溶液的质量分数为 ,D错误;
故选A。
4.C
【解析】体积都相同,则在同温同压下这三种气体的物质的量相等;设空容器重ag,则(114g-ag)÷28g/mol=(102g-ag)÷4g/mol,解得a=100,N2的物质的量是(114g-100g)÷28g/mol=0.5mol;某气体的质量是116g-100g=16g,某气体的摩尔质量为16g÷0.5mol=32g/mol,则某气体的相对分子质量是32;答案选C。
5.C
【解析】根据原子守恒:CH4中C和H原子个数比为1︰4, 要满足这个条件,生成物一定是氢氧化钠和碳酸钠,如果是其它的组合C和H原子个数比不能满足1︰4,根据反应后容器中无气体,且将残余物溶于水中无气体放出,这说明这些混合物恰好完全反应生成,反应的化学方程式是O2+2CH4+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH,选C。
6.B
【解析】A、5L 0.4mol·L-1 NaCl溶液中Cl-物质的量浓度为:0.4mol·L-1;
B、4L 0.5mol·L-1 MgCl2溶液Cl-物质的量浓度:1mol·L-1;
C. 1L 0.3mol·L-1 AlCl3溶液Cl-物质的量浓度:0.9mol·L-1;
D. 10L 0.5mol·L-1 NaCl溶液Cl-物质的量浓度:0.5mol·L-1;
故选B。
【点睛】比较浓度大小时与溶液体积无关,只与溶质的浓度与化学式有关。
7.D
【解析】A.新制氯水中含有Cl2,与KI反应:Cl2+2KI=2KCl+I2 ,生成碘单质使淀粉变蓝,故A错误;
B.新制氯水中含有次氯酸,次氯酸不稳定易分解,光照新制氯水,次氯酸发生分解反应: 2HClO2HCl+O2↑,有气泡逸出,该气体是O2,故B错误;
C.新制的氯水中含有盐酸和次氯酸,酸性:盐酸>H2CO3>HClO>,将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有盐酸,故C错误;
D.新制的氯水中含有盐酸和次氯酸,溶液显酸性,加入石蕊溶液,溶液先变红,由于次氯酸具有漂白性,红色又褪色,故D正确;
答案选D。
8.D
【解析】A.晶体中的离子为Na+和HSO,的物质的量为=0.1mol,故含有0.1NA个阳离子,故A错误;
B.中含有1molNaCl,含有28NA个电子,但是溶液中还含有水分子,故电子总数大于28NA,故B错误;
C.氢气和碘发生反应H2+I22HI,反应前后分子总数不变,故和充分反应后分子总数等于,故C错误;
D.和的摩尔质量为44g/mol,故8.8g、的混合物的物质的量为0.2mol,且、都为三原子分子,故共含有原子数目为,故D正确;
故选D。
9.A
侯氏制碱法向饱和氨水中加入食盐水,形成的碱性溶液,再通入,才能更好的吸收,发生反应,生成溶解度更小的晶体,过滤得到受热分解制备纯碱。
【解析】A.根据以上分析,A气体是,B气体是,A错误;
B.第Ⅲ步得到的晶体是,受热易分解生成气体,是发酵粉的主要成分,B正确;
C.第Ⅲ步操作是过滤得到晶体,用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;
D.第Ⅳ步是将得到受热分解制备纯碱,D正确;
故选A。
10.B
【解析】A. 一个氢氧化铝胶粒是多个氢氧化铝的聚集体,故NA个氢氧化铝胶粒的质量大于78g,故A错误;
B. 常温常压下,Vm>22.4L/mol,则2.24L LH2物质的量小于0.1mol,则含有的H原子数小于0.2NA,故B正确;
C. CaSO4与KHSO4固体摩尔质量相同,都是136g/mol,136gCaSO4与KHSO4的固体混合物的物质的量为1mol,含有的阴离子的数目等于NA;C错误;
D. 溶液体积不明确,故溶液中的铁离子的个数无法计算,故D错误;
11.C
【解析】A.NaCl的摩尔质量是58.5g/mol,A说法错误;
B.H2O在标准状况下为液体,则1molH2O的体积小于22.4L,B说法错误;
C.在标准状况下,气体的体积之比等于物质的量之比,则15mL H2和60mL CO2所含分子个数比为1:4,C说法正确;
D.49g H2SO4溶解于500mL水中,溶液的体积大于500mL,所得溶液中硫酸的物质的量浓度小于1mol/L,D说法错误;
答案为C。
12.A
【解析】A.NaHSO4和KHSO3的相对分子质量相同均为120,且均含有1个阳离子,可以认为为M,则120 g M的固体混合物的物质的量为1mol,则含有的阳离子数为NA,A正确;
B.不确定溶液体积,不能计算其物质的量,B错误;
C.49.5 g COCl2中物质的量为0.5mol,分子结构为,不含氧氯键,C错误;
D.60 g SiO2的物质的量为1mol,平均1个硅原子可以形成4个共价键,则共价键数目为4NA,D错误;
故选A。
13.D
【解析】A.向AgCl浊液中通入。白色沉淀AgCl转化为更难溶的黑色,离子方程式为,A项正确;
B.氨水过量,银离子转化为银氨络合离子,离子方程式为:,B项正确;
C.碳酸钠与氯气反应生成氯化钠,碳酸氢钠和次氯酸,离子方程式为,C项正确;
D.氯气具有强氧化性,能将氧化,氯气过量将全部氧化为,离子方程式为,D项错误;
答案选D。
14.C
【解析】A. 摩尔是物质的量的单位,既不是物质的数量的单位也不是物质的质量单位,故A错误;
B. 物质的量没有简称,故B错误;
C. 1个H2O分子是由2个H和1个O构成,所以1molH2O中含有2molH和1molO,故C正确;
D. 一个NO分子的质量是ag,一个NO2分子的质量是bg,则一个氧原子的质量为(b a)g,根据摩尔质量即1mol物质所具有的质量可知,氧原子的摩尔质量为,故D错误。
故答案选:C。
15.A
【解析】A.溶液与溴水,溴水具有氧化性,将二价铁离子氧化为三价铁离子,离子反应式:,A正确;
B.醋酸是弱电解质应写化学式,B错误;
C.钠和水反应生成NaOH和,反应的离子方程式为:,C错误;
D.向KClO溶液中滴加浓盐酸,会生成氯气:,D错误;
故选A。
16. 酸性 HCl、HClO C 1:4 2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
根据氯元素的化合价,甲是氯化氢、乙是氯气、丙是二氧化氯、丁是七氧化二氯、戊是次氯酸、己是高氯酸、庚是次氯酸盐、辛是氯酸盐。
【解析】(1)丁是七氧化二氯,能与碱反应生成高氯酸盐,属于酸性氧化物;
(2)氯化氢、次氯酸的水溶液能导电,属于电解质的是HCl、HClO;乙是氯气,氯元素化合价为0,处于中间价态,所以氯气既有氧化性又有还原性,选C;
(3)电解HCl制备HClO4的化学反应为:,则参与反应的HCl与H2O的物质的量之比是1:4;
(4)庚是漂白粉的有效成分,庚是Ca(ClO)2,用氯气和氢氧化钙反应制取Ca(ClO)2,化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。
17. 、 < 蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】(1)与发生反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,其反应方程式为:;故答案为:;
(2)①电石渣中与氯气不反应,而的溶解度较小,故滤渣的主要成分为和;故答案为:、;
②氯化时存在与生成、和的反应,故;故答案为:<;
(3)根据溶解度曲线,的溶解度受温度影响较大,可采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法从该溶液中尽可能多地析出固体;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
【点睛】根据溶解度曲线,物质的溶解度受温度影响较大,可采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法分离出来。
18. ①③⑤⑦ ③④⑥⑧ NaHSO4=Na++H++SO H++HCO=CO2↑+H2O ④⑥ ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
【解析】(1)①浓盐酸中含有自由移动的阴阳离子,能导电,但属于混合物,不是电解质,也不是非电解质;
②乙醇溶于水不能电离出阴阳离子,不导电,是非电解质;
③熔融的KNO3能电离出阴阳离子,导电,是电解质;
④NaHSO4溶于水能电离出阴阳离子而导电,是电解质,但硫酸氢钠不导电;
⑤铜丝是金属单质,能导电,不是电解质,也不是非电解质;
⑥NaHCO3溶于水能电离出阴阳离子而导电,是电解质,但碳酸氢钠不导电;
⑦氨水中含有自由移动的阴阳离子,能导电,但属于混合物,不是电解质,也不是非电解质;
⑧NaOH溶于水能电离出阴阳离子而导电,是电解质,但氢氧化钠不导电;
⑨Cl2是非金属单质,不导电,不是电解质,也不是非电解质;
⑩CO2不能自身电离出阴阳离子,不导电,属于非电解质。
由于含有自由移动电子或离子的物质可以导电,因此能导电的是①③⑤⑦,属于电解质的是③④⑥⑧。
(2)硫酸氢钠是强酸的酸式盐,在水溶液中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO,盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为H++HCO=CO2↑+H2O,由于硫酸氢钠溶于水能完全电离出氢离子,因此该离子方程式还可表示硫酸氢钠和碳酸氢钠的反应,答案为④⑥。
(3)次氯酸钠具有强氧化性,和浓盐酸混合发生氧化还原反应生成氯气,因此容易生成黄绿色的有毒气体,该反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
19. H2 NaCl ② ④ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 和2Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O Ca(ClO)2+CO2 +H2O =CaCO3+2HClO 符合强酸制取弱酸的原理,酸性H2CO3>HClO 有黄绿色气体生成
根据①是工业上生产化合物D的反应,该反应是C在高温下分解生成D和E的反应;反应⑤是实验室检验化合物E的反应,该反应生成C和B,可以推断:C为碳酸钙、E为二氧化碳、D是氧化钙、G为氢氧化钙、B是水。由题中信息可知,除反应①以外,还有两个用于工业生产的反应,则反应②为电解饱和食盐水的反应、反应④是制备漂白粉的反应,因此可以推断:A为氯化钠、H为氯气、L为氢气、M为氢氧化钠,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,J和K两者必有一种是次氯酸钙。
【解析】(1)根据上述分析可知单质L是H2;化合物A是NaCl;
(2)除反应①以外,还有两个用于工业生产的反应,则反应②为电解饱和食盐水的反应、反应④是制备漂白粉的反应,两反应的化学方程式分别为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑、2Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;
(3)E是二氧化碳,J和K两者必有一种是次氯酸钙,二氧化碳和次氯酸钙溶液可以发生反应,该反应的化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2 +H2O =CaCO3+2HClO,该反应符合强酸制取弱酸的原理,可证明酸性H2CO3>HClO;
(4)次氯酸钙可以和浓盐酸反应生成氯气,故可以观察到有黄绿色气体生成。
20.(1)
(2) NaClO 2mol
(3)2Na+O2Na2O2
(4) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 除去CO2气体中的HCl 加入足量稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则实验结论成立
单质A是一种黄绿色气体,所以A是氯气;单质气体D可使带火星的木条复燃,所以D是氧气;常温下X是一种日常生活中常见的无色无味的液体化合物,所以X是H2O;F是常用的一种强碱性试剂,它的焰色反应呈黄色,则F是NaOH。氯气和水生成盐酸和次氯酸,次氯酸见光易分解,所以C是次氯酸,次氯酸分解能得到氧气,单质钠在氧气中点燃得到过氧化钠,过氧化钠与水反应得到氢氧化钠,氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,氯化钠和水。
【解析】(1)X为H2O,电子式为:。
(2)H是漂白液、“84”消毒液的有效成分,其化学式为NaClO。反应③为氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,氯化钠和水,标况下44.8L氯气物质的量为2mol,根据方程式,转移的电子的物质的量为2mol。
(3)氧气与Na反应的化学方程式为:2Na+O2Na2O2。
(4)过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。盐酸与碳酸钙反应生成的二氧化碳气体中会混有氯化氢气体,饱和NaHCO3溶液是用来除去二氧化碳中的氯化氢。气体中有水,水也会和过氧化钠反应放出氧气,使带火星的木条复燃,因此若要证明二氧化碳与过氧化钠反应了,需证明碳酸钠的存在,具体操作为:反应完成后,取K1后面的干燥管中少量固体加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中,若变浑浊,则实验结论成立。
21. 360 1.2041025 60 448
根据m=ρV计算水质量,再计算水的物质的量,再计算水分子数目和水中含有原子总数,再根据计算体积。
【解析】根据m=ρV得到水的质量m=ρV=1g cm 3×360mL = 360g,水的物质的量为,含有水分子N =nNA =20mol×6.02×1023 mol 1 =1.2041025个,含有原子总数N= nNA = 20mol×3NA=60NA个,若把这些水变成水蒸气再换算到标准状况下的体积为;故答案为:360;1.2041025;60;448。
22. 6.02×1023 1.204×1024 6.02×1023 2 1 0.5 mol 1.204×1024 6.02×1023 3 17∶16 4∶3 80% 8.4 5(a+b-d) g·mol-1
(1)根据N=nNA计算水分子数目,H原子数目为水分子2倍,O原子数目等于水分子数目,氢原子物质的量为水的2倍,氧原子物质的量等于水的物质的量;
(2)根据n=N/NA,计算H原子的物质的量,氢原子物质的量为水的2倍;1mol Na2SO4溶于水能电离2molNa+、1molSO42-,根据N=nNA计算离子数目;
(3)含有氧原子数目相等,则氧原子物质的量相等,结合分子式计算;
(4)根据m=nM计算;
(5)NH3与CH4含相同数目的H原子,则H原子物质的量相等;
(6)根据M=ρVm计算平均摩尔质量,进而计算物质的量之比,气体体积分数等于摩尔分数;相同条件下,气体密度之比等于摩尔质量之比,据此进行解答;
(7)根据n=计算A的物质的量,而A nH2O与A的物质的量相等,再结合m=nM计算n的值;
(8)根据质量守恒定律计算C的质量,再根据M=计算。
【解析】(1)1mol水中含NA个水分子,由于水由2个氢原子、1个氧原子构成,故1mol水中含2molH原子、1molO原子,即含2NA个H原子和NA个O原子,
故答案为6.02×1023;1.204×1024;6.02×1023;2;1;
(2)6.02×1023个H的物质的量n===1mol,由于1mol水中含2mol氢原子,故含1mol氢原子的水的物质的量为0.5mol;1 mol Na2SO4中含2mol钠离子和1mol硫酸根,故1 mol Na2SO4溶于水能电离出2NA个氢离子和NA个硫酸根,
故答案为0.5 mol;1.204×1024;6.02×1023;
(3)1.5 mol CO2中含3mol氧原子,而1mol水中含1mol氧原子,故要想和1.5 mol CO2中含有的氧原子数相同,需要水的物质的量为3mol,
故答案为3;
(4)物质的量相等时,质量之比等于摩尔质量之比,故等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比等于17:16,
故答案为17:16;
(5)NH3与CH4中氢原子个数之比为3:4,故要使NH3与CH4含相同数目的H原子,则NH3和CH4的物质的量之比为4:3,
故答案为4:3;
(6)混合气体平均摩尔质量为:0.75g L 1×22.4L/mol=16.8g/mol,
设NH3、CH4的物质的量分别为x、y,则:=16.8,解得x:y=4:1,
相同条件下气体体积之比等于物质的量之比=×100%=80%;气体密度之比等于摩尔质量之比,则该混合气体对氢气的相对密度为:=8.4,
故答案为80%;8.4;
(7)某结晶水合物的化学式为A nH2O,A的相对分子质量为M。若将a g该化合物加热至结晶水全部失去,剩余的残渣为b g为A的质量,故A的物质的量为=mol,而A nH2O与A的物质的量相等,则mol×(M+18n)g/mol=ag,解得n=,
故答案为;
(8)根据质量守恒定律,C的质量为(a+b-d)g,则C的摩尔质量为===5(a+b-d) g·mol-1,
故答案为5(a+b-d)g/mol。
23. C 平衡压强,使浓盐酸顺利流下 碱石灰 除去多余尾气,避免污染空气;避免空气中的水蒸气进入装置丙,影响产物纯度 浓硫酸 平衡压强;储存少量Cl2 75% C→B→E→D→F 装置D中品红不褪色,装置F中产生白色沉淀
装置甲中制取SO2,经装置乙浓硫酸的干燥作用后通入装置丙中;装置庚中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,浓盐酸具有挥发性,使制取得到的Cl2中含有杂质HCl,通过装置戊饱和食盐水除去杂质HCl,然后通过丁中浓硫酸的干燥作用后通入装置丙中。在装置丙中,SO2、Cl2在活性炭作用下反应,制取少量的SO2Cl2。可根据强酸与弱酸盐发生复分解反应检验酸性:H2SO3>HClO,但要注意H2SO3具有还原性,而HClO具有氧化性,二者不能直接发生复分解反应,而会发生氧化还原反应,可利用酸性:H2SO3>H2CO3>HClO进行间接证明。
【解析】(1)装置甲是固体与液体混合制取气体。
A.18.4 mol·L-1的硫酸和Cu反应制取SO2需在加热条件下进行,装置中无酒精灯,不能加热,因此不能制取得到SO2气体,A不符合题意;
B.10 mol·L-1的浓硝酸具有强氧化性,与Na2SO3固体反应不能制取得到SO2气体,B不符合题意;
C.70%的硫酸和Na2SO3固体在室温下发生复分解反应,可以制取得到SO2气体,C符合题意;
故合理选项是C;
(2)在装置庚中的导气管a使分液漏斗中液体上下气体压强一致,分液漏斗中的液体在重力作用下可以顺利滴下,因此导气管a的作用是平衡压强,使浓盐酸顺利流下;
仪器b是干燥管,盛装的固体药品可以吸收反应产生的SO2、Cl2,防止大气污染;同时可以防止空气中水蒸气进入装置丙而导致SO2Cl2发生水解反应导致变质,该物质可以是碱石灰;作用是除去多余尾气,避免污染空气;避免空气中的水蒸气进入装置丙,影响产物纯度;
装置乙、丁都是液体干燥剂,分别干燥SO2、Cl2,由于二者都是酸性气体,因此可以是浓硫酸;
(3)实验结束时,关闭分液漏斗活塞和止水夹k,反应还在发生,此时产生的Cl2进入到装置戊中,使戊中气体压强增大,广口瓶中的饱和食盐水就会进入到长颈漏斗中,从而可以平衡装置中的气体压强,故装置戊的作用是平衡压强、储存少量Cl2;
(4)反应产生的标准状况下Cl2的体积是896 mL,其物质的量是n(Cl2)=,根据方程式SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l)中物质反应转化关系可知0.04 molCl2反应产生0.04 mol SO2Cl2,其质量是m(SO2Cl2)=0.04 mol×135 g/mol=5.4 g,实际产生质量是4.05 g,所以磺酰氯的产率为;
(5)探究酸性:H2SO3>HClO,因HClO具有强氧化性,SO2具有还原性,二者会发生氧化还原反应,因而不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,要先验证亚硫酸的酸性比碳酸强,然后验证碳酸的酸性比次氯酸强证明。A装置是制备SO2,C装置是除去SO2中的HCl,B装置是制CO2装置,E是除去CO2中SO2装置,D装置中的品红溶液证明SO2是否除尽,F装置是二氧化碳与漂白粉中的次氯酸钙反应,生成碳酸钙白色沉淀和次氯酸,由此可说明亚硫酸的酸性比HClO强,故装置的连接顺序为:A→C→B→E→D→F;
能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为:装置D中品红不褪色,装置F中产生白色沉淀。

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