2026届高考化学一轮总复习提能训练练(含解析)

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2026届高考化学一轮总复习提能训练练(含解析)

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练案1 物质的组成、分类及性质
1.(2025·河北师大实验中学质量检查)我国传统文化富含化学知识,下列分析正确的是 (  )
A.“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”中“飞絮”的主要成分是蛋白质
B.《天工开物》中有“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴,两精逼和,成声成变”,该过程发生化学变化
C.《物理小识》记载:“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,“硇水”是指盐溶液
D.“将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞,着覆器”中的操作方法是蒸发
2.(2025·云南三校联考)从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法错误的是(  )
A.在三星堆“祭祀坑”提取到丝绸制品残留物,其中丝绸的主要成分为蛋白质
B.高分子材料聚氯乙烯可用于包装肉食、熟食及油脂食品
C.“天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于无机非金属材料
D.“空气捕捉”法能实现从空气中捕获二氧化碳,有利于“碳达峰”和“碳中和”
3.舞蹈诗剧《只此青绿》生动还原了北宋名画《千里江山图》,此画用到了一种矿物颜料——石青[2CuCO3·Cu(OH)2]。以下关于石青的说法错误的是(  )
A.属于盐
B.可溶于水
C.在常温下较稳定
D.与盐酸反应后的溶液呈蓝色
4.(2025·湖南长沙模拟)《墨子·天志》中记载:“书之竹帛,镂之金石。”下列说法错误的是(  )
A.竹简的主要化学成分为纤维素
B.丝帛充分燃烧只生成二氧化碳和水
C.“金”的冶炼过程涉及化学变化
D.“石”中的古代陶瓷属于传统的无机非金属材料
5.(2025·河南省高考综合改革适应性演练)我国传统手工艺品是劳动人民的智慧结晶,并随着时代发展不断创新,下列手工艺品中主要成分为无机物的是(  )
6.(2024·吉林、黑龙江高考适应性考试)春节是中华民族重要的传统节日,近日被确定为联合国假日。以下有关春节习俗中的化学知识说法错误的是 (  )
A.红烧肉烹饪过程中蛋白质变性涉及化学变化
B.春晚演员的彩妆用品均属于无机物
C.饺子与糯米年糕的口感差异与支链淀粉的含量有关
D.陈年老酒的芳香气味与酯的形成有关
7.下列变化中,前者是物理变化,后者是化学变化,且都有明显颜色变化的是(  )
A.打开盛装NO的集气瓶;冷却NO2气体
B.用冰水混合物冷却SO3气体;加热氯化铵晶体
C.木炭吸附NO2气体;将氯气通入品红溶液中
D.向品红溶液中加入Na2O2;向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液
8.(2023·辽宁卷)科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是(  )
A.利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
B.发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”:其成分属于无机盐
C.研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能
D.革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
9.(2024·广东韶关期末)中国科学院成功研制能够在人体血管中通行的“纳米药物分子运输车”,该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果,其结构如图所示。下列有关说法错误的是 (  )
A.包装上印“OTC”标识的药物为非处方药
B.油脂、蔗糖等这类含碳化合物属于有机物
C.该“运输车”分散于水中所得的分散系不属于胶体
D.该“运输车”中铁元素的价态为+3价
10.下列关于溶液和胶体的叙述正确的是(  )
A.溶液是电中性的,胶体是带电的
B.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动
C.溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动
D.一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带,前者则没有
11.已知氢氧化铁胶体和碘化银胶体混合后,出现了氢氧化铁沉淀和碘化银沉淀,则下列说法中不正确的是 (  )
①碘化银胶体中的胶粒与氢氧化铁胶体中的胶粒所带电荷相反
②该实验说明了这两种胶体是带电的
③在这两种胶体中分别加入蔗糖也可以生成沉淀
④生成的沉淀不能透过滤纸
A.①和② B.②和③
C.③和④ D.①和④
12.(2025·广东广州模拟)向含砷废水中加入K2FeO4,铁元素会形成如图所示的Fe (OH)3胶团,在静电吸附作用下,胶团可以除去废水中的+3价砷元素,下列说法正确的是(  )
A.废水中的含砷粒子是带正电荷的离子
B.1 mol K2FeO4可以形成的胶团数目小于NA
C.增大废水的pH,Fe(OH)3胶粒的吸附絮凝效能提升
D.K2FeO4可以还原废水中的含砷粒子到+5价
13.(2025·广东深圳一模)蜡染技艺是中国非物质文化遗产之一,其制作工序包括:棉布制板、画蜡(将蜂蜡熔化后画在布上形成覆盖层)、蓝靛染色、沸水脱蜡、漂洗等。下列说法正确的是 (  )
A.“制板”用的白棉布,主要成分为合成纤维素
B.“画蜡”过程中主要发生了化学变化
C.“画蜡”用的蜂蜡是一种混合物,无固定熔点
D.“染色”用的蓝靛属于有机高分子化合物
14.在一定条件下进行如图所示的反应,已知物质X、Y、Z中均含有同种元素,则下列对应物质不正确的是(  )
选项 X物质 Y物质 Z物质 W物质
A NaOH溶液 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 CO2
B Fe FeCl2 FeCl3 Cl2
C AlCl3溶液 Al(OH)3 Na[Al(OH)4]溶液 NaOH溶液
D H2S S SO2 O2
15.(2025·江西高三检测)在宏观—微观—符号之间建立联系,是化学学科特有的思维方式。汽车尾气是大气污染的主要原因之一,在汽车排气管上安装“催化转换器”便可以使汽车的尾气转换成无毒气体。如用●表示碳原子,用○表示氧原子,用表示氮原子,如图为气体转换的微观过程。请你根据图示回答下列问题:
(1)A、B、C三种物质可以归为一类的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)将C归为化合物,将D归为单质的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)图示反应用化学方程式表示为________________________________________________________________________________________________________________________________________________;
化学变化过程中消耗的A物质和生成的C物质的质量比为__________。
(4)从微观的角度去描述你获得的关于化学变化的有关信息:________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出一条即可)。
16.铁及其化合物在生产、生活中有极其重要的用途,请回答下列问题。
(1)氢氧化铁胶体具有良好的净水效果,胶体中分散质粒子的直径为________________。制备时,将__________逐滴滴加至________中,待液体呈红褐色后,停止加热,化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)鉴别氯化铁溶液和氢氧化铁胶体,除了可通过观察颜色以外,还有的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)如图是在实验室中进行Fe(OH)3胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中有一处明显错误是____________________,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(试从分散系分类的角度进行解释说明)。
(4)Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀硫酸,结果出现了一系列变化。
①先出现红褐色沉淀,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②随后沉淀溶解,此反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
17.(2025·河北衡水高三检测)纳米铁是一种黑色粉末,分散于水中形成纳米铁胶体,纳米铁可用于制作高密度磁性记录材料、磁性液体、电磁波吸收材料等。
(1)证明纳米铁粉分散于水中形成的是胶体的简单方法是________________________________________________________________________。
(2)一种制备纳米铁粉的实验步骤如下:
①洗涤时,能说明固体已洗涤干净的依据是
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
②当草酸亚铁全部转变为纳米铁粉时,将纳米铁粉快速倒在陶土网上,纳米铁粉立刻发生自燃并产生火星,上层为红棕色粉末,下层为黑色粉末,上层红棕色物质为____________(填化学式)。
(3)活性炭负载纳米铁可高效去除含铬强酸性废水中的六价铬(以Cr2O表示),其原理为在强酸性条件下Cr2O首先被Fe2+还原为Cr3+,随溶液pH上升(pH始终小于7)再形成CrxFe1-x(OH)3沉淀而除去。上述两步反应的离子方程式分别是_______________________________________________________________。
答案
1[答案] B
[解析] “飞絮”是柳絮,主要成分为纤维素,A错误;火药的爆炸有新物质生成,属于化学变化,B正确;硇水能溶解银块,应该是硝酸,C错误;固态物质受热直接转化为气态物质,类似于碘的升华,因此文中涉及的操作方法是升华,D错误。
2[答案] B
[解析] 丝绸的主要成分是蛋白质,A说法正确;氮化硼陶瓷属于无机非金属材料,C说法正确;“空气捕捉”法能实现从空气中捕获二氧化碳,减少二氧化碳排放,有利于“碳达峰”和“碳中和”,D说法正确。
3[答案] B
[解析] 石青的化学式为2CuCO3·Cu(OH)2,属于盐,A正确;2CuCO3·Cu(OH)2为矿物颜料难溶于水,B错误;石青[2CuCO3·Cu(OH)2]能够一直保存下来,说明该物质在常温下较稳定,C正确;石青与盐酸反应的化学方程式为2CuCO3·Cu(OH)2+6HCl===3CuCl2+4H2O+2CO2↑,得到的溶液为CuCl2溶液,呈蓝色,D正确。
4[答案] B
[解析] 竹简是由竹子的茎秆制成,其主要化学成分为纤维素,A正确;丝帛的主要成分是蛋白质,含有C、H、O、N等元素,其充分燃烧能生成二氧化碳、水和N2等,B错误;“金”是指金属,金属的冶炼过程中涉及金属矿物的富集、由化合物转化为单质等过程,因此涉及物理变化和化学变化,C正确;“石”中的古代陶瓷是硅酸盐,属于传统的无机非金属材料,D正确。
5[答案] B
[解析] 云锦的主要成分包括蚕丝,属于有机物,A不符合题意;牡丹瓷属于陶瓷,主要成分是硅酸盐,属于无机物,B符合题意;麦秆画主要成分是纤维素,属于有机物,C不符合题意;油纸伞主要成分是纤维素,D不符合题意。故
选B。
6[答案] B
[解析] 肉中含有蛋白质,烹饪过程中蛋白质变性涉及化学变化,故A正确;现代彩妆根据其功效添加相应的护肤活性成分,比如脂质体、透明质酸钠、神经酰胺、植物提取物、辅酶Q10、多酚等,其中多种属于有机物,故B错误;饺子与糯米年糕中均含有淀粉,口感差异与支链淀粉的含量有关,故C正确;酒精在与氧气接触的过程中会氧化生成羧酸类物质,而羧酸类物质则会进一步与酒精反应形成酯类物质,具有芳香气味,故D正确。
7[答案] C
[解析] NO易与O2反应:2NO+O2===2NO2,属于化学变化,A不符合题意;冷却SO3气体没有颜色变化,加热氯化铵晶体分解产生HCl和NH3,发生的是化学变化,没有明显颜色变化,B不符合题意;向品红溶液中加入Na2O2会发生化学反应,D不符合题意。
8[答案] A
[解析] 脂肪酸不是有机高分子,A错误;嫦娥石中无碳元素,属于无机物,结构中含有PO,为无机盐,B正确;太阳能电池将太阳能直接转化为电能,C正确;聚四氟乙烯性质稳定,具有很好的耐腐蚀性,D正确。
9[答案] D
[解析] “OTC”为非处方药标识,A正确;油脂、蔗糖等均属于有机物,B正确;该“运输车”直径为200 nm,胶体分散质粒子直径介于1~100 nm,因此该“运输车”分散于水中所得的分散系不属于胶体,C正确;该物质中含四氧化三铁,Fe的价态既有+2价也有+3价,D错误。
10[答案] D
[解析] A项,胶体粒子带电荷,而胶体呈电中性,A项错误;B项,当溶质能电离产生阴、阳离子时,在电场作用下阴、阳离子才会分别向两极移动,当溶质以分子形式存在不发生电离时,即使在电场作用下,溶质分子也不会定向移动,B项错误;C项,溶液中溶质粒子的运动是没有规律的,C项错误;D项,胶体具有丁达尔效应,而溶液没有,D项正确。
11[答案] B
[解析] 氢氧化铁胶体粒子带正电,碘化银胶体粒子带负电,二者混合发生聚沉,故①正确;胶体是电中性的,胶体粒子带电荷,故②错误;蔗糖是非电解质,不能电离出离子,则其不能使胶体发生聚沉,故③错误;沉淀不能透过滤纸,溶液和胶体可透过滤纸,故④正确。
12[答案] B
[解析] 由题图可知,吸附层中正电荷较多,在静电吸附作用下,胶团可以除去废水中的+3价砷元素,则含砷粒子是带负电荷的离子,A错误;根据铁元素守恒,1 mol K2FeO4可以形成1 mol Fe(OH)3,则Fe(OH)3组成的胶团数目小于NA,B正确;增大废水的pH,Fe(OH)3胶粒会转化为Fe(OH)3沉淀,导致吸附絮凝效能下降,C错误;K2FeO4具有氧化性,可以氧化废水中的含砷粒子到+5价,D错误。
13答案] C
[解析] 棉花为天然纤维,所以白棉布主要成分为天然纤维,A错误;“画蜡”过程中将蜂蜡熔化后画在布上形成覆盖层,没有新物质生成,为物理变化,B错误;“画蜡”用的蜂蜡是一种混合物,无固定熔点,C正确;根据题图可知蓝靛的相对分子质量较小,不是高分子化合物,D错误。
14[答案] B
[解析] 若X为NaOH溶液,W为CO2,NaOH可与CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3可与H2O和CO2反应生成NaHCO3,NaOH可与NaHCO3反应生成Na2CO3,A正确;若X为Fe,W为Cl2,Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2,B错误;若X为AlCl3溶液,W为NaOH溶液,AlCl3可与NaOH反应生成Al(OH)3,Al(OH)3可与NaOH反应生成Na[Al(OH)4], AlCl3可与Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3,C正确;若X为H2S,W为O2,H2S可与O2反应生成S,S可与O2反应生成SO2,H2S可与SO2反应生成S,D正确。
15[答案] (1)都含有氧原子(或都是氧化物)
(2)二氧化碳分子是由不同种元素的原子构成的分子,而氮气分子是由同种元素的原子构成的分子
(3)2NO+2CO2CO2+N2 15∶22
(4)化学变化中原子的种类、数目、质量没有发生改变(其他合理答案也可)
[解析] 根据题意及图示可知,A为NO、B为CO、C为CO2、D为N2。然后结合题意解答即可。
16[答案] (1)1~100 nm FeCl3饱和溶液 沸水 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)利用丁达尔效应,用一束光照射胶体和溶液,侧面出现光亮的“通路”的是胶体
(3)空气中也出现了光柱 进入烧杯前,光束穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应
(4)①Fe(OH)3胶体遇电解质聚沉
②2Fe(OH)3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+6H2O
[解析] (1)胶体中分散质粒子的直径为1~100 nm;制备Fe(OH)3胶体时,将FeCl3饱和溶液逐滴滴加至沸水中,待液体呈红褐色后,停止加热,化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。(2)利用丁达尔效应鉴别胶体和溶液。其中具有丁达尔效应的是Fe(OH)3胶体。(3)图中有一处明显错误是空气中也出现了光柱,原因是进入烧杯前,光束穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应。(4)Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀硫酸,先出现红褐色沉淀,是因为Fe(OH)3胶体遇电解质聚沉,随后沉淀溶解,是由于发生中和反应,化学方程式是2Fe(OH)3 +3H2SO4===Fe2(SO4)3+6H2O。
17[答案] (1)丁达尔效应
(2)①取少量最后一次洗涤液置于试管中,滴加BaCl2溶液,若没有沉淀生成,则证明已经洗涤干净 ②Fe2O3
(3)Cr2O+14H++6Fe2+===2Cr3++6Fe3++7H2O、xCr3++(1-x)Fe3++3H2O===CrxFe1-x(OH)3↓+3H+练案2 离子反应 离子方程式
1.(2025·广东梅州模拟)下列说法正确的是(  )
A.H2SO4是电解质,所以H2SO4能导电
B.电解质与非电解质的本质区别是在一定条件下自身能否电离
C.酸、碱和盐都属于电解质,其他化合物一定都是非电解质
D.NaCl和HCl都是电解质,所以它们熔融状态下都能导电
2.下列说法正确的是(  )
A.Na2CO3是强电解质,故Na2CO3的电离方程式为Na2CO3===Na+CO
B.常温下,0.1 mol·L-1的BOH溶液的pH=11,则BOH的电离方程式为BOH??B++OH-
C.25 ℃ NaA溶液的pH>7,则HA的电离方程式为HA===H++A-
D.CaCO3的饱和水溶液导电性很弱,故CaCO3的电离方程式为CaCO3??Ca2++CO
3.
(2025·湖北武汉模拟)某学生利用如图所示装置对电解质溶液导电性进行实验探究。下列说法正确的是(  )
A.闭合开关K后,电流表指针不发生偏转,证明酒精溶液是非电解质
B.闭合开关K后,往溶液中通入氨气,随着气体通入电流表示数增大,故氨气是电解质
C.闭合开关K后,往烧杯中加NaCl固体,虽然固体溶解,由于不反应,故电流表指针不发生偏转
D.用蔗糖溶液替换酒精溶液,电流表的示数相同,说明蔗糖是非电解质
4.使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是(  )
选项 A B C D
试剂a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH
试剂b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O
5.(2025·上海模拟)在下列反应中,不属于离子反应的是(  )
A.Ba(OH)2溶液和NaHCO3溶液反应
B.固体Na2O2和CO2反应
C.电解饱和食盐水
D.Na单质与H2O混合
6.(2025·山东滨州检测)某同学用图Ⅰ所示的装置进行导电性实验,滴定管是用于滴加溶液的仪器。烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当从滴定管中逐渐加入某种溶液A时,溶液的导电性的变化趋势如图Ⅱ所示。
试根据离子反应的特点分析,溶液A中含有的溶质可能是(  )
①HNO3 ②H2SO4 ③K2SO4 ④Fe2(SO4)3
⑤NaHSO4
A.②④ B.②⑤
C.①② D.②③④⑤
7.某兴趣小组测定混合溶液的导电能力,下列说法中错误的是(  )
A.图①可以是向H2SO4溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的Ba(OH)2溶液
B.图②可以是将饱和氯水进行光照
C.图③可以是向NaOH溶液中通入少量Cl2
D.图④可以是向饱和石灰水中不断通入CO2
8.(2025·湖北武汉检测)下列反应可用离子方程式“H++OH-===H2O”表示的是(  )
A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合
B.NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合
C.HNO3溶液与KOH溶液混合
D.Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合
9.下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是(  )
A.H++OH-===H2O
B.2H++CO===H2O+CO2↑
C.Zn(OH)2+2H+===Zn2++2H2O
D.Cu2++2OH-+Ba2++SO===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
10.(2025·四川成都模拟)下列实验对应的离子方程式书写正确的是(  )
A.①:H2S+CO===S2-+H2O+CO2
B.②:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
C.③:SO+Cl2+H2O===SO+2Cl-+2H+
D.④:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
11.(2025·天津高三检测)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Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO 向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO
C 用惰性电极电解NaCl溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 用惰性电极电解MgBr2溶液:2Br-+2H2O2OH-+H2↑+Br2
D 稀盐酸与NaOH溶液反应至中性:H++OH-===H2O 稀硝酸与Ba(OH)2溶液反应至中性:H++OH-===H2O
12.(2025·山东济南高三检测)用如图所示的装置分别进行如下实验,各离子方程式书写正确且各组物质反应后溶液的导电性变化不大的是(  )
A.向硝酸银溶液中通入少量氯化氢:Ag++HCl===AgCl↓+H+
B.向亚硫酸溶液中通入氯气:H2SO3+Cl2+H2O===SO+4H++2Cl-
C.向FeI2溶液中通入少量氯气:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
D.向KOH溶液中通入少量氯气:2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O
13.溶液中进行的离子反应可以用离子方程式进行表征,按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)向Ba(OH)2溶液中加入过量NaHCO3溶液:
________________________________________________________________。
(2)将稀硫酸加入NaIO3和NaI的混合溶液中:
________________________________________________________________。
(3)将Na2O2加入CuSO4溶液中:______________________________________________________________________________________________。
(4)向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入少量氯气:_________________________________________________________________________________。
(5)向Na2SO3溶液中滴加稀硝酸:_______________________________________________________________________________________________。
14.(2025·河南郑州高三检测)某实验室模拟以工业用菱铁矿{主要成分为FeCO3,含碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]}为原料制取纯净的FeCO3和氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产流程如图所示。
(1)写出盐酸溶解矿物样品时可能发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。
(2)写出向溶液A中加入NaClO发生反应的离子方程式:__________________________________________________________________________。
(3)处理滤液D时,除产生沉淀外,还产生无色气体,写出该反应的离子方程式:___________________________________________________________________________________________________________________________________。
15.(2025·浙江高三检测)(1)一种用软锰矿(主要成分是MnO2、Al2O3、SiO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2、SiO2)为原料制取MnSO4溶液的流程如下:
①“浸出”后溶液中含有阳离子H+、Fe2+、Mn2+等,“浸出”过程中MnO2反应的离子方程式为
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
②“氧化”过程中发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________________________。
(2)皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、NH形式存在),通过沉淀和氧化两步处理后可使水中的氨氮达到国家规定的排放标准。
①沉淀:向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液,废水中的氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀,反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________。
②氧化:调节经沉淀处理后的废水pH约为6,加入NaClO溶液进一步氧化处理。NaClO将废水中的氨氮转化为N2,该反应的离子方程式为
_________________________________________________________________________________________________________________________。
答案
1[答案] B
[解析] H2SO4是电解质,但纯净的H2SO4是不导电的,A错误;除了酸、碱、盐之外,水等物质也是电解质,C错误;HCl在熔融状态下不电离,D错误。
2[答案] B
[解析] Na2CO3的电离方程式为Na2CO3===2Na++CO,A错误;常温下,0.1 mol·L-1的BOH溶液的pH=11,说明BOH为弱碱,其电离方程式为BOH??B++OH-,B正确;25 ℃时NaA溶液的pH>7,说明NaA是强碱弱酸盐,HA为弱酸,电离方程式为HA??H++A-,C错误;CaCO3难溶于水,但属于强电解质,电离方程式为CaCO3===Ca2++CO,D错误。
3[答案] D
[解析] 酒精溶液是酒精和水的混合物,不是非电解质,A错误;通入氨气,溶液导电能力增强,其原因是NH3和水反应生成电解质NH3·H2O,NH3·H2O电离使离子浓度增大,NH3本身不能电离,故NH3是非电解质,B错误;加入NaCl固体,溶于水并发生电离,离子浓度增大,导电能力增强,电流表指针发生偏转,C错误;用蔗糖溶液替换酒精溶液,电流表的示数相同,说明蔗糖不能电离,故蔗糖是非电解质,D正确。
4[答案] D
[解析] Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应Ba2++2OH-+Cu2++SO===BaSO4↓+Cu(OH)2↓,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当两者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的离子,灯泡完全熄灭,当CuSO4溶液过量时,其电离产生的Cu2+、SO导电,使灯泡逐渐又变亮,A不符合题意;Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应Ca2++2OH-+NH+HCO===CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当两者恰好反应时,溶液中自由移动的离子浓度很小,灯泡很暗,当NH4HCO3溶液过量时,其电离产生的NH、HCO导电,使灯泡
逐渐又变亮,B不符合题意;Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当两者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的离子,灯泡完全熄灭,当H2SO4溶液过量时,其电离产生的H+、SO导电,使灯泡逐渐又变亮,C不符合题意;CH3COOH与氨水发生离子反应CH3COOH+NH3·H2O===CH3COO-+NH+H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现“亮→灭(或暗)→亮”的变化,D符合题意。
5[答案] B
[解析] Ba(OH)2溶液和NaHCO3溶液的反应实质上是氢氧根离子、碳酸氢根离子和钡离子的反应,生成碳酸钡沉淀和水,属于离子反应,故A不符合题意;固体Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和氧气,该反应没有自由移动的离子参加或生成,不属于离子反应,故B符合题意;电解饱和食盐水的反应为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,属于离子反应,故C不符合题意;Na与H2O混合得到氢氧化钠溶液,钠与水电离产生的氢离子反应,有自由移动的离子生成:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,属于离子反应,故D不符合题意。
6[答案] A
[解析] HNO3和氢氧化钡反应生成硝酸钡,硝酸钡为强电解质,完全电离,①不符合题意;将H2SO4溶液滴入氢氧化钡溶液中恰好完全反应时生成硫酸钡沉淀和水,溶液几乎不导电,②符合题意;将K2SO4溶液滴入氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钾,氢氧化钾是强电解质,完全电离,③不符合题意;将Fe2(SO4)3溶液滴入氢氧化钡溶液恰好完全反应时生成硫酸钡和氢氧化铁沉淀,溶液几乎不导电,④符合题意;将NaHSO4溶液滴入氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、水和氢氧化钠,氢氧化钠是强电解质,当过量时生成强电解质硫酸钠,两者完全电离,⑤不符合题意。
7[答案] D
[解析] 向H2SO4溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的Ba(OH)2溶液,发生反应:H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O,二者恰好完全反应时生成沉淀和弱电解质水,导致溶液导电能力几乎为0,再继续滴加硫酸溶液,溶液中离子浓度增大,导电能力又逐渐增强,A正确;将饱和氯水进行光照,其中的次氯酸分解得到HCl和氧气:2HClO2HCl+O2↑,HCl是强酸,HClO是弱酸,光照后溶液导电能力增强,B正确;向NaOH溶液中通入少量Cl2会发生反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,自由移动离子的浓度几乎不变,导电能力也基本不变,C正确;向石灰水中通入二氧化碳,得到难溶的碳酸钙沉淀和水,导电
能力会明显降低,继续通二氧化碳,二氧化碳在溶液中与碳酸钙反应得到易溶且易电离的碳酸氢钙,溶液导电能力又会逐渐变强,D错误。
8[答案] C
[解析] NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合时,除了H+与OH-反应外,还有SO与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,A项错误;NH4Cl溶液与Ca(OH)2溶液混合生成CaCl2和NH3·H2O,B项错误;HNO3溶液与KOH溶液混合,为可溶性强酸与强碱反应生成可溶性盐和水的类型,符合该离子方程式,C项正确;HPO不能拆写成H+,D项错误。
9[答案] D
[解析] H++OH-===H2O可以代表强酸和强碱反应生成可溶性的盐和水的反应,如盐酸和氢氧化钠、盐酸和氢氧化钡、硝酸和氢氧化钾等,故A错误;CO+2H+===CO2↑+H2O代表可溶性的碳酸盐和强酸之间的反应,如碳酸钠和盐酸、碳酸钠和硝酸等,故B错误;Zn(OH)2+2H+===Zn2++2H2O代表氢氧化锌和强酸之间的反应,如氢氧化锌和盐酸、硝酸、硫酸等,故C错误;Ba2++2OH-+Cu2++SO===BaSO4↓+Cu(OH)2↓只能表示氢氧化钡和硫酸铜之间的反应,故D正确。
10[答案] B
[解析] 氢硫酸的电离程度小于碳酸,但大于碳酸氢根离子,则硫化氢气体与碳酸钠溶液反应生成硫氢化钠和碳酸氢钠,反应的离子方程式为H2S+CO===HS-+HCO,故A错误;氢氧化钡溶液与足量明矾溶液反应生成硫酸钾、氢氧化铝沉淀和硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,故B正确;氯气与足量亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠、氯化钠和亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为3SO+Cl2+H2O===SO+2Cl-+2HSO,故C错误;铁作电解池阳极时,铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,不可能有氯气生成,故D错误。
11[答案] D
[解析] 将Na加入CuSO4溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜发生复分解反应,不能置换出铜,A错误;向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2,二氧化硫具有还原性,被次氯酸根离子氧化,不可能生成CaSO3沉淀,B错误;用惰性电极电解MgBr2溶液,离子方程式:Mg2++2Br-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Br2,C错误。
12[答案] D
[解析] 向硝酸银溶液中通入少量氯化氢,溶液导电性变化不大,正确的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓,A错误;向亚硫酸溶液中通入氯气:H2SO3+Cl2+H2O===SO+4H++2Cl-,生成强电解质,离子浓度增大,导电性增强,B错误;向FeI2溶液中通入少量氯气,碘离子的还原性强于亚铁离子,氯气先氧化碘离子,正确的离子方程式为2I-+Cl2===I2+2Cl-,C错误;向KOH溶液中通入少量氯气,反应后离子浓度变化不大,溶液导电性变化不明显,反应的离子方程式为2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O,D正确。
13[答案] (1)Ba2++2OH-+2HCO===BaCO3↓+CO+2H2O
(2)5I-+IO+6H+===3I2+3H2O
(3)2Na2O2+2Cu2++2H2O===4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
(4)2I-+Cl2===I2+2Cl-
(5)2NO+3SO+2H+===3SO+2NO↑+H2O
14[答案] (1)FeCO3+2H+===Fe2++CO2↑+H2O
Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++CO2↑+3H2O
(2)2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O
(3)Fe2++2HCO===FeCO3↓+CO2↑+H2O
[解析] (1)注意矿物中所含物质不能拆分。(2)NaClO将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cl-。(3)由题意推断,无色气体为CO2,沉淀为FeCO3。
15[答案] (1)①MnO2+FeS2+4H+===Mn2++Fe2++2S+2H2O
②2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(2)①NH+3Fe3++2SO+6H2O===6H++NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓
②3ClO-+2NH===N2↑+3Cl-+3H2O+2H+
[解析] (1)①“浸出”后溶液中的阳离子有H+、Fe2+、Mn2+等,“浸出”过程中MnO2被FeS2还原为Mn2+,故离子方程式为MnO2+FeS2+4H+===Mn2++Fe2++2S+2H2O;②“浸出”后溶液中的阳离子含有H+、Fe2+、Mn2+等,加入H2O2溶液氧化Fe2+生成Fe3+,故离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
(2)NaClO具有氧化性,废水中的氨氮被氧化为N2,还原产物为氯化钠,则该反应的离子方程式为3ClO-+2NH===N2↑+3Cl-+3H2O+2H+。练案3 离子反应的应用
1.(2025·湖南长沙模拟)下列各组离子能大量共存的是(  )
A.Fe3+、Na+、SO、SCN-
B.H+、K+、CH3COO-、Cl-
C.NH、K+、I-、Br-
D.Cu2+、Mg2+、SO、ClO-
2.(2025·福建厦门模拟)水溶液中能大量共存的一组离子是(  )
A.Na+、Al3+、Cl-、HCO B.H+、Fe2+、NO、SO
C.H+、Mg2+、Cl-、NO D.K+、Ag+、OH-、SO
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.在澄清透明的溶液中:Fe3+、Mn2+、SO、Cl-
B.能使甲基橙显红色的溶液中:Zn2+、H+、ClO-、I-
C.含0.1 mol·L-1 NaHSO4的溶液:K+、Al3+、NO、SiO
D.=1.0×10-12的溶液:NH、Na+、HCO、NO
4.25 ℃时,下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是(  )
A.使pH试纸显深红色的溶液中:Fe3+、SO、S2-、Cl-
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO、Al3+、Na+、SO
C.使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:SO、Na+、CO、K+
D.水电离的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:Mg2+、NH、[Al(OH)4]-、SO
5.(2025·广东肇庆二模)在含有I-且能使甲基橙变红的溶液中能大量共存的离子组为(  )
A.Fe3+、Na+、Br-
B.NH、Na+、[Al(OH)4]-
C.Ba2+、Al3+、Cl-
D.K+、MnO、NO
6.(2025·天津南开中学统考)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.与铝反应产生氢气的溶液:Na+、K+、NO、I-
B.pH=1的溶液:Fe3+、NH、Cl-、CrO
C.水电离出来的c(H+)=10-13 mol/L的溶液:K+、CO、Br-、[Al(OH)4]-
D.澄清溶液中:K+、Fe3+、MnO、SO
7.(2025·河南开封模拟)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是(  )
选项 粒子组 判断和分析
A 透明溶液中:Mg2+、Cu2+、Br-、SO 不能大量共存,因为Cu2+呈蓝色
B 能溶解Al2O3的溶液中:Na+、NH、Cl-、SO 能大量共存,粒子间不反应
C NaCl溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、CH3COO- 不能大量共存,Fe3+和I-会发生氧化还原反应
D NaHSO4溶液中:K+、Cl-、HCO、NH 不能大量共存,HCO和NH发生反应
8.(2025·湖南常宁模拟)下列离子组中加(或通)入相应试剂后,判断和分析均正确的是(  )
选项 离子组 加(或通)入试剂 判断和分析
A Na+、H+、Ba2+、Cl-、NO 足量CO2 能大量共存
B Na+、Mg2+、Cl-、HCO 足量NaOH溶液 不能大量共存,只发生下列反应Mg2++HCO+OH-===MgCO3↓+H2O
C Na+、K+、[Al(OH)4]-、Cl- 足量NaHCO3溶液 不能大量共存,因[Al(OH)4]-和HCO之间会发生相互促进的水解反应生成CO2气体和Al(OH)3沉淀
D Na+、K+、ClO-、SO 少量SO2 不能大量共存,只发生下列氧化还原反应ClO-+H2O+SO2===Cl-+SO+2H+
9.(2025·吉林模拟)下列关于离子检验的叙述正确的是(  )
A.向某溶液中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明原溶液中有SO
B.向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中含Cl-
C.灼烧某白色粉末,火焰呈黄色,说明原粉末中有Na+,无K+
D.向某固体样品中加入浓NaOH溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中含有NH
10.某溶液含有K+、Fe3+、SO、CO、I-中的几种。取样,滴加KSCN溶液后显红色。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是(  )
A.K+ B.I-
C.SO D.CO
11.(2025·山东青岛检测)对某溶液中部分离子的定性检测流程如下。相关分析错误的是(  )
A.步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液
B.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体
C.步骤②发生反应:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO
D.Fe2+遇铁氰化钾溶液得到蓝色沉淀
12.某固体混合物由NaCl、BaCl2、Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3中的两种组成,进行如下实验:①将混合物溶于水,溶液变浑浊同时有气泡产生;②向①反应液中滴加稀硫酸至过量,沉淀完全溶解;③向②溶液中滴加KSCN溶液,未见明显现象;④取③反应后的液体做焰色试验,可观察到黄色火焰。根据实验现象可判断其组成为(  )
A.BaCl2、Al2(SO4)3 B.BaCl2、Na2CO3
C.Al2(SO4)3、Na2CO3 D.FeCl3、Na2CO3
13.(2025·天津模拟)在Na+浓度为0.5 mol·L-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子 K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
阴离子 NO、CO、SiO、SO
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号 实验内容 实验结果
Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ 将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量 固体质量为2.4 g
Ⅲ 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 无明显现象
请回答下列问题。
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是________________________________
________________________________________。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为__________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出结果的,填写计算结果;一定不存在的离子填“0”;不能确定是否存在的离子填“?”)。
阴离子 NO CO SiO SO
c/(mol·L-1)
(4)判断K+是否存在,若存在,写出其最小浓度,若不存在,说明理由:___________________________________________________________________。
14.(2025·山东济南检测)雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种:NH、Ba2+、Fe2+、Cl-、NO、CO、SO。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成如下实验。
试回答下列问题。
(1)实验①中加入足量稀盐酸后,有无色气体A生成,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,据此可知原溶液中一定不含________(填离子符号)。
(2)实验①中发生反应的离子方程式为________________________________
________________________________________________________________。
(3)实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液,立即有气泡产生,一段时间后又有沉淀出现,生成沉淀的离子方程式为________________________________________
________________________________________________________________。
(4)气体F的成分为________(填化学式)。
(5)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO,有其他同学认为其结论不合理,又进行了后续实验④,最终确认原溶液中含有SO,试写出实验④可行的操作方法及现象:
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
15.(2025·河北衡水检测)在化学研究中,往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析下列一组有现象变化的化学反应。
实验及操作 现象
装置 试管 滴管
Ⅰ.饱和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞) 先滴加1.0 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液,再滴加1.5 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液 Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀
Ⅱ.0.1 mol·L-1 AlCl3溶液 Ⅱ.加碱时_______________
_____;加酸时产生白色沉淀,又逐渐溶解直至消失
Ⅲ.0.1 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液 Ⅲ.加碱时______________;加酸后得到棕黄色溶液
Ⅳ.新制饱和氯水 Ⅳ.加碱时溶液变为无色;加酸后____________
(1)实验Ⅰ中出现胶状沉淀,推测原因是___________________________________________________________________________________________________。
(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是________________________________________________________________________________________________________,
溶液中发生此现象的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。
(3)Ⅲ中加碱时出现的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是________________________________________________________________________,
用离子方程式解释产生此现象的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)滴加试剂顺序的变化会影响溶液中的现象和发生的反应。请继续分析以下实验。
实验及操作 现象
装置 试管 滴管
0.1 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液 先滴加1.5 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液;再滴加1.0 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液 Ⅴ.加酸时溶液无明显现象;加碱后溶液依然没有明显变化
①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应:向1.0 mL 0.1 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液中
________________________________________________________________,
如果溶液变红色,说明溶液中含有Fe3+,证明加酸时溶液中发生了反应。(请将上述操作补充完整)
②推测溶液中产生Fe3+的可能原因有两种:
a.________________________________________________________________________;
b.________________________________________________________________________。
答案
1[答案] C
[解析] Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3不能大量共存,A项错误;H+与CH3COO-反应生成CH3COOH不能大量共存,B项错误;NH、K+、I-、Br-之间不反应,能大量共存,C项正确;阳离子Cu2+、Mg2+与阴离子SO、ClO-会发生相互促进的水解反应,且SO与ClO-会发生氧化还原反应,不能大量共存,D项错误。
2[答案] C
[解析] Al3+与HCO发生互促水解反应而不能大量共存,故A错误;酸性条件下,Fe2+与NO发生氧化还原反应而不能大量共存,故B错误;四种离子之间不发生任何反应,可大量共存,故C正确;Ag+与OH-、SO反应生成沉淀而不能大量共存,故D错误。
3[答案] A
[解析] 在澄清透明的溶液中,Fe3+、Mn2+、SO、Cl-各离子之词相互不反应,能大量共存,A正确;能使甲基橙显红色的溶液呈酸性,H+、ClO-、I-之间因发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;含0.1 mol·L-1 NaHSO4的溶液中H+与SiO反应生成沉淀而不能大量共存,C错误;=1.0×10-12的溶液呈碱性,NH、HCO与OH-反应而不能大量存在,D错误。
4[答案] C
[解析] 使pH试纸显深红色的溶液为酸性溶液,Fe3+可氧化S2-,且S2-与H+反应生成H2S,A错误;与铝粉反应放出氢气的无色溶液可能为酸或碱溶液,碱性条件下OH-与Al3+生成沉淀而不能大量共存,B错误;使红色石蕊试纸变蓝的溶液为碱性溶液,OH-、SO、Na+、CO、K+相互不反应,可以大量共存,C正确;25 ℃水电离的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中水的电离受到抑制,可能为强酸性或强碱性溶液,Mg2+、NH在碱性条件下不能大量共存,[Al(OH)4]-在酸性条件下不能大量共存,D错误。
5[答案] C
[解析] Fe3+能够氧化I-,在溶液中不能大量共存,A不符合题意;能使甲基橙变红的溶液呈酸性,[Al(OH)4]-能够与H+反应,在溶液中不能大量共存,B不符合题意;Ba2+、Al3+、Cl-之间不发生反应,在酸性条件下都不与H+、I-反应,在溶液中能够大量共存,C符合题意;MnO、NO在酸性条件下能够氧化I-,在溶液中不能大量共存,D不符合题意。
6[答案] D
[解析] 与Al反应的溶液为弱氧化性酸或强碱溶液,如果溶液呈酸性,NO与I-发生反应不能共存,故A不符合题意;pH=1的溶液呈酸性,2CrO+2H+??Cr2O+H2O,故B不符合题意;水电离出来的c(H+)=10-13 mol/L的溶液,溶液可能呈碱性,也可能呈酸性,呈酸性时CO、[Al(OH)4]-不能共存,故C不符合题意;澄清溶液中K+、Fe3+、MnO、SO四种离子间不反应,能大量共存,故D符合题意。
7[答案] C
[解析] 透明溶液中可以含有色离子,且4种离子彼此不发生反应,可以大量共存,A错误;能溶解Al2O3的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,若为碱性溶液,则NH不能大量共存,B错误;Fe3+具有强氧化性,I-具有强还原性,两者能发生氧化还原反应,不能大量共存,C正确;NaHSO4溶液中含有大量氢离子,HCO能与氢离子反应,不能大量共存,D错误。
8[答案] A
[解析] Na+、H+、Ba2+、Cl-、NO之间不会反应,通入足量CO2也不反应,能够大量共存,故A正确;Mg(OH)2更难溶,加入足量NaOH溶液后Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,离子方程式为Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、HCO+OH-===H2O+CO,故B错误;[Al(OH)4]-和HCO均为阴离子,不会发生相互促进的水解,但HCO的酸性强于Al(OH)3,可以发生较强酸制较弱酸的反应,生成Al(OH)3沉淀和碳酸根离子,故C错误;Na+、K+、ClO-、SO之间不反应,能够大量共存,通入少量SO2后先发生氧化还原反应ClO-+H2O+SO2===Cl-+SO+2H+,后发生反应H++ClO-??HClO,总反应应为3ClO-+H2O+SO2===Cl-+2HClO+SO,故D错误。
9[答案] D
[解析] 加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该沉淀也可能是氯化银,不能说明原溶液中一定含有SO,A项错误;加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀也可能为碳酸银,不能说明原溶液中一定含有Cl-,B项错误;观察K的焰色试验需要透过蓝色的钴玻璃,由操作和现象可知,原粉末中有Na+,不能确定是否含K+,C项错误;加入浓NaOH溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,证明原溶液中一定存在NH,D项正确。
10[答案] A
[解析] 取样,滴加KSCN溶液后显红色,则溶液中含有Fe3+,Fe3+与CO会发生互促水解反应而不共存、I-与Fe3+会发生氧化还原反应而不共存,则阴离子只有SO,电解质溶液呈电中性,故溶液中一定有SO,为确定该溶液的组成,还需检验的离子只有K+。
11[答案] B
[解析] 加入浓KOH溶液,NH转化为NH3,Fe3+生成红褐色氢氧化铁沉
淀,Al3+生成AlO,所以步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液,故A正确;无色气体为NH3,应用湿润的红色石蕊试纸检验,故B错误;步骤①加入过量的强碱溶液,Al3+转化为AlO,步骤②加入NaHCO3溶液发生反应:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO,故C正确;Fe2+遇铁氰化钾溶液得到蓝色沉淀,故D正确。
12[答案] C
[解析] 根据实验①可知溶于水的过程中发生CO和Al3+或Fe3+的相互促进的水解反应,根据实验②可知,沉淀不是BaSO4,一定没有BaCl2,结合实验①④,可确定一定有Na2CO3,根据实验③可知没有FeCl3,则一定有Al2(SO4)3。
13[答案] (1)Ag+、Mg2+、Ba2+
(2)SiO+2H+===H2SiO3↓
(3)? 0.25 0.4 0
(4)存在,最小浓度为0.8 mol·L-1
[解析] 由题意知溶液为澄清溶液,因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ可知,加入稀盐酸产生气体,该溶液中含有CO,其浓度为=0.25 mol·L-1,则溶液中一定无Ag+、Mg2+、Ba2+;加入稀盐酸能生成白色沉淀,因此溶液中含有SiO,发生反应的离子方程式为SiO+2H+===H2SiO3↓,灼烧后得到固体SiO2,则SiO的浓度为=0.4 mol·L-1;由实验Ⅲ可知溶液中不含SO;根据电荷守恒知2c(CO)+2c(SiO)=2×0.25 mol·L-1+2×0.4 mol·L-1=1.3 mol·L-1>0.5 mol·L-1,因此必有K+,至少为0.8 mol·L-1,不能确定溶液中是否含有NO。
14[答案] (1)CO
(2)3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
(3)Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑
(4)NH3
(5)向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO
[解析] (1)实验①中加入足量稀盐酸后,有无色气体A生成,该气体可能为CO2或NO,由于稀盐酸足量且反应后溶液中阴离子种类不变,则生成的气体为NO,则溶液中一定不含CO,一定含有Fe2+、NO,且NO过量。(2)实验①中Fe2+与NO、H+反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O,离子方程式为3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。(3)由于实验①中加入足量稀盐酸,则溶液B中含有过量的H+,逐滴加入NaHCO3溶液时,先发生的反应为H++HCO===H2O
+CO2↑;H+反应完全后,此时溶液B中还含有Fe3+,继续滴加NaHCO3溶液,Fe3+与HCO发生相互促进的水解反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体,离子方程式为Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑。(4)向溶液D中加入足量Ba(OH)2溶液后生成气体F、沉淀G和溶液H,则气体F为NH3。(5)由于实验②中NaHCO3溶液足量,则实验③的沉淀G中一定含有BaCO3沉淀,不能确定是否含有BaSO4,需要进行后续实验④,可向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO。
15[答案] (1)SiO与H+结合生成H2SiO3胶状沉淀
(2)先出现白色沉淀,之后沉淀又溶解直至消失 Al3+与OH-先生成Al(OH)3沉淀,NaOH溶液过量时,Al(OH)3与OH-反应而溶解
(3)先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
(4)无色溶液变为浅黄绿色 ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
(5)①滴加KSCN溶液,没有明显现象,再向其中滴加稀硫酸
②a.酸性条件下,溶液中的Fe2+被NO氧化
b.溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化
[解析] (2)Ⅱ中加碱时生成白色沉淀氢氧化铝,在氢氧化钠过量时氢氧化铝又溶解,则出现的现象是先产生白色沉淀,之后沉淀又逐渐溶解直至消失。(3)Ⅲ中加碱时生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁,出现的现象是先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是无色溶液变为浅黄绿色,原因是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。(5)①探究加酸时Fe(NO3)2溶液中是否发生了反应:向1.0 mL 0.1 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液,没有明显现象,再向其中滴加稀硫酸,如果溶液变红色,说明溶液中含有Fe3+,证明加酸时溶液中发生了反应。②推测溶液中产生Fe3+的可能原因有两种:a.酸性条件下,溶液中的Fe2+被NO氧化;b.溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化。练案4 氧化还原反应的概念和规律
1.(2025·广东名校联考)古医典中富含化学知识,下列描述与氧化还原反应无关的是(  )
A.汞的性质:汞得硫则赤如丹
B.强水(硝酸):用水入五金皆成水
C.熬制胆矾:熬胆矾铁釜,久之亦化为铜
D.制取黄铜:红铜(Cu)六斤、倭铅(Zn)四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黄铜
2.下列过程体现所用物质的氧化性的是(  )
A.用FeCl3溶液腐蚀铜板
B.用SO2的水溶液吸收Br2
C.用锌块防止钢铁船体腐蚀
D.用铁粉防止FeSO4溶液变质
3.(2025·湖南长沙高三检测)误食白磷中毒,有人认为可通过口服CuSO4溶液解毒:11P4+60CuSO4+96H2O===20Cu3P↓+24H3PO4+60H2SO4。关于该反应的下列说法不正确的是(  )
A.不可服用CuSO4溶液
B.P4既是氧化剂又是还原剂
C.Cu3P中Cu元素化合价为+1价
D.生成6 mol H2SO4时,被CuSO4氧化的P4为0.6 mol
4.(2025·山东潍坊高三检测)K2FeO4是一种优良的饮用水处理剂,可用Fe2O3、KNO3、KOH混合共熔反应制得:Fe2O3+3KNO3+4KOH===2K2FeO4+3KNO2+2H2O。下列关于该反应的说法不正确的是(  )
A.Fe2O3是还原剂,KNO2为还原产物
B.在熔融条件下氧化性:KNO3>K2FeO4
C.每生成1 mol K2FeO4,转移6 mol e-
D.K2FeO4在处理饮用水过程中起氧化、杀菌、脱色、除味等作用
5.吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,活性氧能加速人体衰老,被称为“生命杀手”,中国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内的活性氧,则Na2SeO3是(  )
A.还原剂
B.氧化剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.以上均不是
6.(2025·北京海淀高三检测)火法炼铜的原理:Cu2S+O22Cu+SO2。关于该原理的说法错误的是(  )
A.O2作氧化剂
B.Cu2S中Cu显+1价
C.SO2既是氧化产物又是还原产物
D.若反应中转移电子2.408×1023个,则消耗0.1 mol O2
7.(2025·四川南充高三检测)含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是(  )
A.反应①利用了H2Te的还原性
B.反应②中H2O作氧化剂
C.反应③利用了H2O2的氧化性
D.H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应
8.氯元素的化合价与其形成的常见物质种类的关系如图所示。
下列说法不正确的是(  )
A.b只有还原性
B.c没有漂白性,d具有漂白性
C.一定条件下,e和f均属于较强氧化剂
D.g的化学式为HClO4
9.(2025·山西大同高三检测)关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是(  )
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成12.7 g I2时,转移0.1 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
10.工业上除去电石渣浆(含CaO)上层清液中的S2-,并制取CaSO4·2H2O的流程图如下:
下列说法正确的是(  )
A.上述流程中,每步转化均涉及氧化还原反应
B.由上述转化过程知,还原性:O2>MnO>S2O
C.将0.1 mol上层清液中的S2-转化为SO,理论上共需要0.2 mol的O2
D.过程Ⅰ中,反应的离子方程式为2Mn(OH)2+O2===2MnO+4H+
11.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(  )
A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl(浓)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
12.三氟化溴有强氧化性和强反应活性,是一种良好的非水溶剂,遇水立即发生如下反应:3BrF3+5H2O===HBrO3+Br2+9HF+O2↑,下列有关该反应的说法不正确的是(  )
A.当0.5 mol H2O被氧化时,生成0.1 mol氧气
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
C.当转移电子6 mol时,生成的还原产物为1 mol
D.当生成2.7 mol HF时,被BrF3还原的BrF3为0.2 mol
13.(2025·陕西汉中高三联考)高铜酸钾是一种难溶于水的黑色粉末状固体,与高铁酸钾性质相似。可以由四羟基合铜酸钾和次溴酸在冰水浴中合成:①K2[Cu(OH)4]+HBrO―→KCuO2+KBr+KBrO+H2O(未配平)。高铜酸钾在酸性条件下不稳定:②KCuO2+H2SO4―→O2↑+CuSO4+H2O+K2SO4(未配平)。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(  )
A.①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
B.②若有标准状况下5.6 L O2生成,转移电子数为0.2NA
C.②中KCuO2既表现氧化性,又表现还原性
D.由①②可知氧化性强弱顺序为HBrO>KCuO2>O2
14.亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐,外观与食盐非常相似,但毒性较强,食品中添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组设计实验探究NaNO2的性质。
(1)已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI===2NO+I2+2NaI+2H2O。用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目:___________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)根据NaNO2中N的化合价是________,推测NaNO2具有________________________(填“氧化性”“还原性”或“氧化性和还原性”)。
(3)①实验操作如表所示,请完善表格中的实验现象和结论(已知淀粉遇I2变蓝)。
实验 实验操作及现象或结果 结论
1 取5 mL NaNO2溶液置于试管中,加入少量KI溶液,充分反应后,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝 NaNO2具有______________________________________________________________________________________
2 取2 mL酸性KMnO4溶液置于试管中,滴加足量的NaNO2溶液,可观察到的实验现象为_______
________________________________________________________ NaNO2具有还原性
3 NaNO2固体与70%硫酸反应生成了NO和NO2两种气体 NaNO2具有氧化性和还原性
②通过上述实验可知,NaNO2、KMnO4、I2的氧化性由强到弱的顺序为___________________________________________________________________。
③写出实验3中发生反应的化学方程式:____________________________
____________________________________________________________________。
15.(2025·山东济南高三检测)根据反应事实判断性质的强弱。
(1)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓硝酸或浓硫酸反应生成SeO2以回收Se。在回收过程中涉及如下化学反应:
①SeO2+4KI+2H2SO4===Se+2I2+2K2SO4+2H2O;②Se+2H2SO4(浓)===2SO2↑+SeO2+2H2O;③Se+4HNO3(浓)===SeO2+4NO2↑+2H2O。
则SeO2、H2SO4(浓)、I2的氧化性由强到弱的顺序是____________________
____________________________________________________。
(2)实验室制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
①制备K2FeO4的反应为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O,由此得出氧化性:Cl2________(填“>”或“<”)FeO。
②K2FeO4的性质探究:用KOH溶液将紫色K2FeO4固体溶出,得到紫色K2FeO4溶液。取少量该溶液,滴加盐酸,有Cl2产生。
该实验表明Cl2和FeO的氧化性强弱关系与①相反,原因是___________________________________________________________________。
答案
1[答案] D
[解析] 汞和硫反应生成HgS,元素化合价发生改变,为氧化还原反应,A不符合题意;硝酸具有强氧化性,和一些金属能发生氧化还原反应,B不符合题意;铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,元素化合价发生改变,为氧化还原反应,C不符合题意;制取黄铜的过程中,没有元素化合价改变,不涉及氧化还原反应,D符合题意。
2[答案] A
[解析] 用氯化铁溶液腐蚀铜板,发生的反应为2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2,体现FeCl3的氧化性,A正确;用SO2的水溶液吸收Br2:SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,体现SO2的还原性,B错误;用锌块防止钢铁船体腐蚀,是利用原电池原理,锌和铁构成了原电池的两个电极,锌比铁活泼,锌为负极,利用了锌的还原性,C错误;用铁粉防止FeSO4溶液变质,利用了铁的还原性,D错误。
3[答案] D
[解析] CuSO4是重金属盐,可使蛋白质发生变性而引起中毒,故不可服用CuSO4溶液,A正确;Cu元素的化合价由+2价降低到+1价,CuSO4是氧化剂,P4部分磷元素由0价降低到-3价,部分磷元素由0价升高到+5价,磷元素的化合价既升高又降低,故P4既是氧化剂又是还原剂,B正确;Cu3P中Cu元素为+1价,C正确;若有11 mol P4参加反应,其中5 mol的P4做氧化剂,60 mol硫酸铜做氧化剂,只有6 mol的P4做还原剂,则由电子守恒可知,生成6 mol H2SO4时,有6 mol CuSO4参加反应,6 mol CuSO4得到6 mol电子,1 mol P4被氧化失去20 mol电子,故6 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量为 mol=0.3 mol,D错误。
4[答案] C
[解析] 2O3→K2O4,铁元素化合价升高,Fe2O3是还原剂,KO3→KO2,氮元素化合价降低,KNO3是氧化剂,KNO2是还原产物,A正确;根据方程式可知,氧化性:KNO3>K2FeO4,B正确;2O3→2K2O4~6e-,则每生成1 mol K2FeO4时,转移3 mol e-,C错误;K2FeO4具有强氧化性,在处理饮用水过程中起氧化、杀菌、脱色等作用,其还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,胶体具有吸附性,能吸附杂质达到净水的目的,D正确。
5[答案] A
[解析] 活性氧具有极强的氧化性,亚硒酸钠(Na2SeO3)能清除人体内的活性氧,因此亚硒酸钠具有还原性,与活性氧反应时,亚硒酸钠作还原剂,A项正确。
6[答案] D
[解析] 在反应中O元素化合价由0价变为-2价,所以O2作氧化剂,故A正确;Cu2S中S元素化合价为-2价,则Cu显+1价,故B正确;该反应中S元素化合价由-2价变为+4价、O元素化合价由0价变为-2价,所以SO2既是氧化产物又是还原产物,故C正确;当有1 mol O2参加反应时,共转移电子的物质的量=1 mol×2×(1-0)+1 mol×2×[0-(-2)]=6 mol,所以若反应中转移电子2.408×1023个(即0.4 mol),则消耗O2的物质的量为 mol= mol,故D错误。
7[答案] D
[解析] H2Te被O2氧化生成Te,体现H2Te的还原性,A正确;反应②中Te与H2O反应生成H2TeO3,Te元素化合价升高,是还原剂,则H2O为氧化剂,B正确;反应③中H2TeO3―→H6TeO6,Te元素化合价升高,发生氧化反应,则H2O2作氧化剂,体现氧化性,C正确;H2Te2O5转化为H2Te4O9时不存在元素化合价的变化,未发生氧化还原反应,D错误。
8[答案] A
[解析] b为HCl,其中+1价的H化合价能降低,具有氧化性,故A项错误;c为Cl2,无漂白性,d为HClO,具有漂白性,e为ClO2,f可为NaClO3,都具有强氧化性,g为HClO4,故B、C、D项正确。
9[答案] D
[解析] 反应中K2H3IO6中碘元素的化合价降低,发生得电子的还原反应,A错误;KI中的I-由HI变化而来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;12.7 g I2的物质的量为0.05 mol,根据反应方程式可知,每生成4 mol I2转移7 mol电子,则生成0.05 mol I2时转移电子的物质的量为0.087 5 mol,C错误;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7∶1,D正确。
10[答案] C
[解析] 题给流程中,CaO和MnSO4转化为Mn(OH)2、SO转化为CaSO4·2H2O均为非氧化还原反应,A错误;O2可将Mn(OH)2氧化为MnO,MnO能将S2-氧化为S2O,则有氧化性:O2>MnO>S2O,B错误;将0.1 mol上层清液中的S2-转化为SO,该过程中S元素失去电子的物质的量为0.1 mol×8=0.8 mol,而1 mol O2在反应中需要得到4 mol电子,故理论上共需要n(O2)==0.2 mol,C正确;CaO与水反应生成Ca(OH)2,溶液呈碱性,且Mn(OH)2需在碱性环境中存在,故过程Ⅰ中的离子方程式为2Mn(OH)2+O2+4OH-===2MnO+4H2O,D错误。
11[答案] A
[解析] 根据氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物,可判断B中氧化性Cl2>I2,C中氧化性Co2O3>Cl2,D中氧化性Cl2>Fe3+,这些结论与题给信息一致。对于A项,由于I-的还原性强于Fe2+的,所以Cl2应先氧化I-,而不是先氧化Fe2+。
12[答案] A
[解析] 参与反应的5 mol H2O中只有2 mol H2O发生氧化反应,生成1 mol O2,则0.5 mol H2O被氧化时,生成0.25 mol O2,A错误;3 mol BrF3中做氧化剂的BrF3有2 mol,做还原剂的BrF3有1 mol,2 mol H2O为还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3,B正确;2 mol BrF3为氧化剂,得到6 mol电子生成还原产物为Br2,其物质的量为1 mol,C正确;生成9 mol HF时,有2 mol BrF3被还原,得到6 mol电子,而1 mol BrF3生成HBrO3失去2 mol电子,被BrF3还原的BrF3为 mol,则生成2.7 mol HF时,被BrF3还原的BrF3为0.2 mol,D正确。
13[答案] B
[解析] 反应①中HBrO―→KBr中Br元素化合价降低,HBrO是氧化剂,K2[Cu(OH)4]―→KCuO2中Cu元素化合价升高,K2[Cu(OH)4]是还原剂,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,A正确;反应②的化学方程式为4KCuO2+6H2SO4===O2↑+4CuSO4+6H2O+2K2SO4,生成1 mol O2转移4 mol电子,标准状况下生成5.6 L O2,O2的物质的量为0.25 mol,转移电子数为0.25 mol×4×NA mol-1=NA,B错误;反应②中Cu元素化合价降低,O元素化合价升高,KCuO2既表现氧化性,又表现还原性,C正确;由①可得氧化性:HBrO>KCuO2,由②可得氧化性:KCuO2>O2,则氧化性强弱顺序为HBrO>KCuO2>O2,D正确。
14[答案] (1)
(2)+3价 氧化性和还原性
(3)①氧化性 酸性高锰酸钾溶液褪色
②KMnO4>NaNO2>I2
③2NaNO2+H2SO4===Na2SO4+NO↑+NO2↑+H2O
15[答案] (1)H2SO4(浓)>SeO2>I2
(2)①> ②溶液的酸碱性不同
[解析] (2)②对比两个反应的异同,制备反应在碱性条件下,性质探究实验是在酸性条件下,氧化性强弱关系不同,说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。练案5 氧化还原反应方程式的配平和计算
1.(2025·四川成都检测)ClO2是国际上公认的安全、低毒的绿色消毒剂,用浓盐酸和KClO3在一定温度下反应会生成ClO2,其变化可表述为KClO3+HCl(浓)―→KCl+ClO2↑+Cl2↑+H2O(未配平)。下列叙述正确的是(  )
A.浓盐酸在反应中只体现还原性
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.氧化产物与还原产物之比为2∶1
D.每生成1 mol ClO2,转移2NA个电子
2.(2025·四川雅安模拟)关于反应NH4NO3+Zn===ZnO+N2↑+2H2O,下列说法正确的是(  )
A.生成1 mol的ZnO,共转移5 mol电子
B.NH4NO3只作氧化剂
C.该反应中氧化产物只有ZnO
D.每产生448 mL N2,生成0.72 g H2O
3.(2025·黑龙江大庆检测)NaNO2是一种食品添加剂,但它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为MnO+NO+H+―→Mn2++NO+________(未配平)。下列叙述正确的是(  )
A.Mn2+的还原性强于NO
B.反应生成1 mol NO需消耗0.4 mol MnO
C.反应过程中溶液的酸性增强
D.横线上的微粒是OH-
4.做实验时若白色衣服上沾了一些KMnO4,产生了褐色斑点,可用草酸(H2C2O4)的稀溶液洗掉斑点,其离子方程式为MnO+H2C2O4+H+===CO2↑+Mn2++________(未配平)。关于此反应的叙述正确的是(  )
A.该反应的氧化产物是Mn2+
B.离子方程式横线上的生成物是OH-
C.配平离子方程式,H+的化学计量数是6
D.标准状况下,有5.6 L CO2生成时,转移电子的物质的量为0.5 mol
5.(2025·河北衡水检测)水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O+O2+aOH-===Y+S4O+2H2O,下列有关说法不正确的是(  )
A.a=4
B.Y的化学式为Fe2O3
C.S2O是还原剂
D.每32 g O2参加反应,转移电子的物质的量为4 mol
6.(2025·辽宁沈阳检测)已知反应:As2S3+HNO3+X―→H3AsO4+H2SO4+NO↑,下列说法错误的是(  )
A.X为H2O
B.生成1 mol H3AsO4共转移2 mol e-
C.氧化产物为H2SO4和H3AsO4
D.参加反应的HNO3全部被还原
7.(2025·山东青岛检测)某离子反应涉及H+、Bi3+、MnO、BiO、Mn2+、H2O六种微粒。其中c(MnO)随反应进行逐渐增大。下列判断错误的是(  )
A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶5
B.氧化性:BiO大于MnO
C.反应后溶液的pH增大
D.若有1 mol还原剂参加反应,转移电子的物质的量为5 mol
8.酸性KMnO4溶液和CuS混合时,发生的反应如下:MnO+CuS+H+―→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平),下列有关该反应的说法正确的是(  )
A.被氧化的元素是Cu和S
B.Mn2+的还原性强于CuS的还原性
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5
D.若生成2.24 L(标准状况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol
9.(2025·广东梅州模拟)实验室模拟工业处理酸性含铬废水,操作及现象如图1所示,反应过程中铬元素的化合价变化如图2所示。已知:深蓝色溶液中生成了CrO5。下列说法错误的是(  )
A.CrO5中-1价氧原子和-2价氧原子的个数比是4∶1
B.30~80 s过程中,Cr元素被氧化,可能是溶液中溶解的氧气所致
C.上述过程中不滴加H2O2溶液,只加NaOH溶液也能实现Cr2O转变为CrO
D.实验开始至30 s,溶液中发生的总反应的离子方程式为Cr2O+3H2O2+H2O===2Cr3++3O2↑+8OH-
10.(2025·山东青岛模拟)工业上常用NaClO碱性溶液吸收工业废气中的SO2,为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂,反应过程中产生的四价镍和氧原子具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收,该催化过程如图所示。下列说法错误的是(  )
A.过程1中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶1
B.过程2的离子方程式是2NiO2+ClO-===Cl-+Ni2O3+2O
C.吸收反应的总方程式是ClO-+SO2+H2O===Cl-+SO+2H+
D.用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫效果更好
11.(2025·湖北武汉模拟)用Cu2S、FeS处理酸性废水中的Cr2O,发生的反应如下:
①Cu2S+Cr2O+H+―→Cu2++SO+Cr3++H2O(未配平);
②FeS+Cr2O+H+―→Fe3++SO+Cr3++H2O(未配平)。
下列判断错误的是(  )
A.反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5
B.用相同物质的量的Cu2S和FeS处理Cr2O时,Cu2S消耗的Cr2O多
C.处理等物质的量的Cr2O时,反应①和②中消耗H+的物质的量相等
D.用FeS处理废水不仅可以除去Cr2O,还可吸附悬浮杂质
12.利用锌灰(主要成分为ZnO,含有CuO、PbO、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)制备高纯ZnO的工艺流程如下,下列说法错误的是(  )
A.滤渣1的主要成分为SiO2、PbSO4
B.步骤1中发生反应的离子方程式为MnO+3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
C.加入试剂a发生置换反应:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
D.取步骤3后的干燥滤饼11.2 g进行煅烧,可得产品8.1 g,则x=2
13.(2025·山东潍坊检测)氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用。
(1)氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一物质”在40~50 ℃时反应可生成CuH。CuH具有的性质:不稳定,易分解,在氯气中能燃烧;与稀盐酸反应能生成气体,Cu+在酸性条件下发生的反应是2Cu+===Cu2++Cu。
①写出CuH在氯气中燃烧的化学方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是____________(填化学式)。
③将CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO,请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。
①将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应后生成VO2+等离子,该反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体,该气体能与Na2SO3溶液反应被吸收,则SO、Cl-、VO2+还原性由大到小的顺序是________________。
14.(2025·陕西渭南模拟)氧化还原反应在物质制备方面应用广泛。
(1)下面三个方法都可以用来制氯气:
①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
②KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
根据以上三个反应,回答下列有关问题。
Ⅰ.反应①中,氧化产物与还原产物的质量之比________。
Ⅱ.反应②中若产生标准状况下氯气3.36 L,则转移电子物质的量是________。
Ⅲ.已知反应④:4HCl+O22Cl2+2H2O(g),该反应也能制得氯气。提示:反应条件越简单反应越容易发生,说明反应物性质越强烈。则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为________________________________
________________________________________________________________________________________________________________。
Ⅳ.补全方程式并配平
已知:KMnO4+KNO2+________===MnSO4+K2SO4+KNO3+H2O
(2)A、B、C为三种单质(其中A为固体,B、C为气体),D的饱和溶液滴入沸水中继续加热,液体呈红褐色,B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E,它们之间的转化关系如图:
填写下列空白:
①物质A是________(填名称),纯净的C在盛有B的集气瓶中燃烧的实验现象是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
②向F中加入NaOH溶液,并在空气中放置时发生反应的化学方程式是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________,____________________________________________________________________。
15.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)亚氯酸钠用作纸浆、纸张和各种纤维的漂白剂,是一种高效漂白剂,主要原因是亚氯酸钠具有________性。
(2)制备ClO2气体的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;制备时可用S代替H2O2,写出该反应的离子方程式:___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)可从“废液”中回收的主要物质是__________(填化学式),“结晶”后经过滤即可获得粗产品。
(4)测定某亚氯酸钠样品的纯度:准确称取亚氯酸钠样品m g,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量稀硫酸(发生反应ClO+4I-+4H+===2I2+Cl-+2H2O),将完全反应后的溶液配成250 mL待测液。移取25.00 mL待测液置于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液V mL(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)。
①移取25.00 mL待测液的仪器的名称是________________。
②该样品中NaClO2的质量分数为________________(用含m、c、V的代数式表示);在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,其可能的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案
1[答案] B
[解析] 根据得失电子守恒,配平方程式为2KClO3+4HCl(浓)===2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。部分盐酸中氯元素化合价升高被氧化为氯气,部分盐酸中氯元素化合价没变生成氯化钾,浓盐酸在反应中体现还原性和酸性,故A错误;KClO3中氯元素化合价由+5降低为+4,KClO3是氧化剂,HCl中氯元素化合价由-1升高为0,HCl是还原剂,根据得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,故B正确;KClO3中氯元素化合价由+5降低为+4,ClO2是还原产物,HCl中氯元素化合价由-1升高为0,Cl2是氧化产物,根据得失电子守恒,氧化产物与还原产物之比为1∶2,故C错误;KClO3中氯元素化合价由+5降低为+4,ClO2是还原产物,每生成1 mol ClO2,转移NA个电子,故D错误。
2[答案] A
[解析] 该反应中铵根离子中N元素化合价升高,Zn元素化合价也升高,硝酸根离子中N元素化合价降低。NH4NO3既作氧化剂又作还原剂,B错误;N2既是氧化产物也是还原产物,ZnO是氧化产物,C错误;没说明是否处于标准状况,无法计算,D错误。
3[答案] B
[解析] 该反应中,Mn元素由+7价降低为+2价,N元素由+3价升高为+5价,配平可得:2MnO+5NO+6H+===2Mn2++5NO+3H2O。NO为还原剂,Mn2+为还原产物,则Mn2+的还原性弱于NO,A错误;由得失电子守恒可知,生成1 mol NO需消耗0.4 mol MnO,B正确;反应过程中消耗H+,溶液酸性减弱,C错误;横线上的微粒应是H2O,D错误。
4[答案] C
[解析] 该反应中Mn元素由+7价变为+2价,故该反应的还原产物是Mn2+,A错误;溶液为酸性环境,横线上的生成物是H2O,B错误;根据守恒规律配平可得:2MnO+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O,H+的化学计量数为6,C正确;反应产生10 mol CO2气体时转移10 mol电子,在标准状况下有5.6 L CO2(0.25 mol)生成时,转移电子的物质的量为0.25 mol,D错误。
5[答案] B
[解析] 由电荷守恒可知3×2+a×(-1)+2×(-2)=-2,则a=4;由质量守恒可知Y中含Fe原子的个数为3,含O原子的个数为4,故Y的化学式为Fe3O4;该反应中还原剂为Fe2+、S2O,氧化剂为O2。
6[答案] B
[解析] 题给反应配平后的化学方程式为3As2S3+28HNO3+4H2O===6H3AsO4+9H2SO4+28NO↑。X为H2O,A正确;转移84 mol e-时,生成6 mol H3AsO4,所以生成1 mol H3AsO4,转移14 mol e-,B错误;As2S3中As的化合价从+3价升高到H3AsO4中的+5价,硫元素的化合价从-2价升高到硫酸中的+6价,所以H3AsO4和H2SO4都是氧化产物,C正确;由以上化学方程式可知,HNO3中氮元素的化合价全部降低,生成NO,所以参加反应的HNO3全部被还原,D正确。
7[答案] A
[解析] c(MnO)随反应进行逐渐增大,MnO应是生成物,则Mn2+为反应物,Mn元素化合价升高,具有氧化性的BiO为反应物,由Bi元素守恒可知Bi3+是生成物,则反应的离子方程式应为5BiO+2Mn2++14H+===5Bi3++2MnO+7H2O,以此解答该题。氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2,A错误;氧化剂
的氧化性大于氧化产物,B正确;反应消耗H+,反应后溶液pH增大,C正确;Mn元素由+2价变为+7价,则1 mol Mn2+生成1 mol MnO,转移5 mol电子,D正确。
8[答案] C
[解析] 反应中,铜元素的化合价没变,硫元素的化合价由-2价升到+4价,只有硫元素被氧化,A项错误;还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:CuS>Mn2+,B项错误;氧化剂为KMnO4,还原剂为CuS,设KMnO4为x mol,CuS为y mol,根据电子守恒:x×(7-2)=y×[4-(-2)],x∶y=6∶5,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5,C项正确;二氧化硫物质的量为0.1 mol,由反应方程式可知,反应中硫元素化合价由-2价升到+4价,故转移电子为0.1 mol×[4-(-2)]=0.6 mol,D项错误。
9[答案] D
[解析] CrO5中Cr元素化合价为+6价,设-1价氧原子和-2价氧原子的个数分别是x和y,则x+y=5、x+2y=6,解得x=4、y=1,因此两者的个数比是4∶1,A正确;30~80 s过程中,Cr元素化合价由+3价升高为+6价,反应过程中被氧化,可能是溶液中溶解的氧气所致,B正确;由于酸性条件下存在平衡2CrO+2H+??Cr2O+H2O,所以题述过程中不滴加H2O2溶液,只加NaOH溶液,促使平衡逆向移动,也能实现Cr2O转变为CrO,C正确;实验开始至30 s时,K2Cr2O7→CrO5→Cr3+,过量的H2O2还原K2Cr2O7生成Cr3+,H2O2被氧化生成O2,且溶液在未加入NaOH溶液前显酸性,总反应的离子方程式为Cr2O+3H2O2+8H+===2Cr3++3O2↑+7H2O,D错误。
10[答案] C
[解析] 过程1中,ClO-转化为Cl-,Cl元素化合价由+1价变为-1价,化合价降低,ClO-作氧化剂,Ni2O3转化为NiO2,Ni元素化合价由+3价变为+4
价,化合价升高,Ni2O3作还原剂,根据得失电子守恒可得,氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶1,A正确;过程2中,NiO2和ClO-反应生成Ni2O3、Cl-和O,离子方程式为2NiO2+ClO-===Cl-+Ni2O3+2O,B正确;用NaClO碱性溶液吸收工业废气中的SO2,离子方程式为ClO-+SO2+2OH-===Cl-+SO+H2O,C错误;Ca2+与SO结合生成难溶的CaSO4,有利于反应的进行,因此用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫效果更好,D正确。
11[答案] C
[解析] 根据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平两个离子方程式:①3Cu2S+5Cr2O+46H+===6Cu2++3SO+10Cr3++23H2O;②6FeS+9Cr2O+78H+===6Fe3++6SO+18Cr3++39H2O。反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5,A正确;用相同物质的量的Cu2S和FeS处理Cr2O时,Cu2S消耗的Cr2O多,B正确;处理等物质的量的Cr2O时,反应①和②中消耗H+的物质的量不相等,C错误;用FeS处理废水不仅可以除去Cr2O,生成的Fe3+在水中形成胶体还可吸附悬浮杂质,D正确。
12[答案] D
[解析] SiO2不与稀硫酸反应,锌灰中PbO与稀硫酸反应得到的PbSO4不溶于水,故滤渣1的主要成分为PbSO4、SiO2,A正确;加入KMnO4溶液氧化Fe2+生成Fe(OH)3,MnO则被还原为MnO2,离子方程式为MnO+3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+,B正确;为除去硫酸铜可采用置换反应,试剂a为Zn,发生置换反应:Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4,C正确;设ZnCO3·xZn(OH)2的物质的量为y mol,煅烧ZnCO3·xZn(OH)2得到ZnO,则固体减少的质量等于二氧化碳、水的质量,n(ZnO)===0.1 mol,根据固体减少的质量、ZnO的物质的量列方程为44y+18xy=11.2-8.1、y+xy=0.1,解得x=1,y=0.05,D错误。
13[答案] (1)①2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl ②H2
③CuH+3H++NO===Cu2++2H2O+NO↑
(2)①V2O5+K2SO3+2H2SO4===2VOSO4+K2SO4+2H2O
②SO>Cl->VO2+
14[答案] (1)71∶126 0.25 mol KMnO4>MnO2>O2 2 5 3 H2SO4 2 1 5 3
(2)铁 氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成 FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
[解析] (1)Ⅰ.反应①中氧化产物为Cl2,还原产物为MnCl2,氧化产物与还原产物的质量之比为(35.5×2)∶(55+35.5×2)=71∶126。Ⅱ.反应②生成3 mol Cl2时转移电子5 mol,若标准状况下产生氯气3.36 L,即0.15 mol Cl2,则转移电子物质的量是0.25 mol。Ⅲ.三种物质氧化性由强到弱的顺序:KMnO4>MnO2>O2。Ⅳ.根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为2KMnO4+5KNO2+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5KNO3+3H2O。(2)①根据题中信息分析可知,A是Fe、B是Cl2、C是H2、D是FeCl3、E是HCl;氢气在氯气中能安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成。②氯化亚铁与NaOH发生复分解反应生成氢氧化铁和氯化钠,化学方程式为FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl;氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
15[答案] (1)氧化
(2)6ClO+S+4H+===6ClO2↑+SO+2H2O
(3)Na2SO4
(4)①酸式滴定管(或移液管) ②×100% I-被空气中的氧气氧化生成了碘单质(合理即可)
[解析] (1)亚氯酸钠是一种高效漂白剂,主要原因是其具有强氧化性。(2)制备ClO2时,H2O2作还原剂,用S代替H2O2作还原剂,由于+4价的硫也具有还原性,则该反应中的硫被氧化为SO,反应的离子方程式为6ClO+S+4H+===6ClO2↑+SO+2H2O。(3)制备ClO2时用浓硫酸酸化,后续流程中用NaOH溶液吸收ClO2,根据元素守恒可知废液中含有大量Na2SO4,可以回收。(4)根据题意可得关系式:ClO~2I2~4S2O,则样品中NaClO2的质量分数为×100%=×100%。由于碘离子具有较强的还原性,能够被空气中的氧气氧化生成碘单质,导致消耗的Na2S2O3的量增多,进一步导致NaClO2的质量分数偏高。练案6 物质的量 气体摩尔体积
1.(2025·湖北部分重点中学联考)2023年5月30日神舟十六号载人飞船和中国空间站顺利合体,航天员在太空舱需要的氧气除了从地球运输外,在空间站制取的原理为:①2H2O2H2↑+O2↑;②CO2+4H2CH4+2H2O。下列有关说法不正确的是(  )
A.反应①②均为氧化还原反应
B.反应①中每生成2 mol H2,同时生成22.4 L O2
C.反应②中1 mol CO2被还原转移8 mol e-
D.常温常压下,H2O的摩尔质量为18 g·mol-1
2.(2025·山东青岛二中检测)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,2.24 L的氯仿中含有的氢原子数为0.1NA
B.1 mol SiO2晶体中所含Si—O键数目为2NA
C.2.4 g镁条在足量的N2和O2混合气体中完全燃烧转移电子总数为0.2NA
D.0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中,含硫元素的粒子数目之和为0.1NA
3.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是(  )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼分子的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
4.(2025·四川成都模拟)中国航天员成功实现在太空泡茶,茶装在特制包装袋中,注水后用加热器进行加热就可以喝了,但要插上吸管以防止水珠飘起来。下列说法正确的是(  )
A.航天员喝茶时注入的2 mol H2O的摩尔质量是36
B.1 mol水的质量是18 g
C.1 mol H2O含有3 mol电子
D.在标准状况下,1 mol冰水混合物的体积约是22.4 L
5.过氧化钠与CO2作用时,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。当0.2 mol Na2O2与足量CO2完全反应后,下表对生成物Na2CO3和O2的描述正确的是(  )
选项 Na2CO3的质量 关于O2的描述
A 21.2 g O2的摩尔质量是36 g·mol-1
B 21.2 g 生成标准状况下O2的体积为2.24 L
C 10.6 g O2的摩尔质量是34 g·mol-1
D 22.4 g 生成标准状况下O2的体积为1.12 L
6.黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸时发生的反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是(  )
A.常温常压下,16 g S的物质的量为0.5 mol
B.常温常压下,1 mol CO2的体积为22.4 L
C.KNO3的摩尔质量为101 g
D.参加反应的S、KNO3、C的质量之比为1∶2∶3
7.已知14.4 g CO和CO2的混合气体在标准状况下所占的体积为8.96 L,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(  )
A.其中所含CO2共有电子数为2.8NA
B.标准状况下混合气体的密度约为1.61 g·L-1
C.其中含有5.6 g CO
D.混合气体的平均摩尔质量为36 g·mol-1
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。在密闭容器中将0.1 mol Cl2与0.1 mol CH4混合,在光照条件下充分反应。下列说法正确的是(  )
A.若0.1 mol Cl2完全消耗、参与反应的CH4分子数目为0.1NA
B.1.6 g CH4中含有的电子数目与1.8 g H2O中的相等
C.充分反应后,容器中气体在标准状况下的体积为4.48 L
D.若0.1 mol Cl2完全消耗,则形成C—Cl的数目为0.2NA
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(  )
A.标准状况下,1.12 L 18O2中含有中子数为NA
B.31 g P4(分子结构:)中的共价键数目为1.5NA
C.100 mL 0.1 mol·L-1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NA
D.18.9 g某三肽(相对分子质量为189)中的肽键数目为0.2NA
10.(2025·河南洛阳模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.标准状况下,22.4 L SO3含有的氧原子数为3NA
B.11.2 L CH4和O2的混合气体中所含的分子数为0.5NA
C.在常温常压下,0.1 mol Fe与0.1 mol Cl2充分反应,转移的电子数为0.3NA
D.标准状况下,22.4 L NO和11.2 L O2混合后气体的分子总数小于NA
11.(2025·湖南长沙联考)t ℃时,在密闭容器的两个区域中分别充入了H2S和SO2,容器中的隔板固定在1处,充入1 mol SO2气体后,无摩擦且可滑动的活塞位于3处(如图所示),抽出隔板后,在密闭容器里发生反应:2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l),充分反应后容器内的压强为零(不考虑S、H2O所占的体积及水蒸气产生的压强),下列说法不正确的是(  )
A.密闭容器内充入气体的物质的量之比为n(H2S)∶n(SO2)=2∶1
B.隔板左室与右室气体的密度之比为ρ(H2S)∶ρ(SO2)=17∶32
C.抽出隔板后,活塞先向右移动而后不断向左移动直到反应停止
D.抽出隔板前,p(H2S)∶p(SO2)=4∶1
12.(2025·河北保定检测)根据如图的转化关系判断,下列说法正确的是(反应条件已略去)(  )
A.生成等质量的H2时,①和②反应消耗n(HCl)=n(NaOH)
B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
C.反应③和④消耗等量的Al时,生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2
D.等浓度等体积的稀盐酸和NaOH溶液分别与足量Al反应,①②生成H2的分子数之比为3∶1
13.在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板(如图)。在A、B、C内分别充入等质量的X、H2和Y三种气体,当隔板静止时,A中气体密度比C中气体密度大。下列说法不正确的是(  )
A.压强:p(X)=p(H2)=p(Y)
B.气体的体积:V(X)C.摩尔质量:M(X)D.分子数目:N(X)14.某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,设计了如下实验装置并记录相关实验数据。
【实验装置】
【部分实验数据】
温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 H2体积 O2体积
30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0
30 ℃ 101 kPa 4 min 298.2 g 1.243 L
请回答下列问题。
(1)4 min时H2、O2的物质的量分别是________mol、________mol。
(2)该温度下,气体摩尔体积是________。
(3)下列叙述不正确的是________(填字母)。
A.气体摩尔体积与气体的温度相关
B.在该实验条件下,3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol-1
C.同温、同压下,2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同
D.该实验条件下,O2的密度为1.287 g·L-1
15.(2025·湖南长沙检测)物质的量是学习化学的基础。
(1)19 g某二价金属的氯化物ACl2中含有0.4 mol Cl-,金属A的相对原子质量是________。
(2)根据反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,可知当有2.5 mol FeS2参加反应时,被氧化的硫元素的物质的量为________mol。
(3)现有质量比为11∶14的CO2和CO的混合气体,则该混合气体中碳原子和氧原子的个数比为________,该混合气体的平均摩尔质量为________(保留一位小数)。
(4)12.4 g Na2X中含Na+ 0.4 mol,则X的相对原子质量是________。
(5)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下11.2 L“人造空气”的质量是4.8 g,其中氧气和氦气的分子数之比是________,氧气的质量是________。
答案
1[答案] B
[解析] 反应①中H元素和O元素的化合价发生变化,反应②中C元素和H元素的化合价发生变化,均为氧化还原反应,A正确;题目未指明22.4 L O2是否处于标准状况下,不能进行相关计算,B错误;反应②中C元素的化合价由-4价升为+4价,则1 mol CO2被还原转移8 mol e-,C正确;H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,D正确。
2[答案] C
[解析] 标准状况下氯仿不是气态物质,不能根据体积计算其物质的量,A错误;1 mol SiO2晶体中所含Si—O键数目为4NA,B错误;镁条在足量的N2和O2混合气体中完全燃烧,镁失电子变成镁离子,1 mol Mg失2 mol电子,则
2.4 g镁为0.1 mol,转移电子数为0.2NA,C正确;溶液体积未知,不能确定溶质的物质的量,D错误。
3[答案] B
[解析] 偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol-1,A错误;6.02×1023个偏二甲肼分子约为1 mol,其质量约为60 g,B正确,C错误;6 g偏二甲肼的物质的量为=0.1 mol,含有的分子数为0.1NA,D错误。
4[答案] B
[解析] H2O的摩尔质量是18 g·mol-1,A错误;H2O的摩尔质量是18 g·mol-1,故1 mol水的质量是18 g,B正确;1个H2O分子中含有10个电子,则1 mol H2O中含有10 mol电子,C错误;在标准状况下,冰水混合物不是气态,因此不能用气体摩尔体积计算1 mol冰水混合物的体积,D错误。
5[答案] B
[解析] 0.2 mol Na2O2与足量CO2完全反应,生成0.2 mol Na2CO3,其质量为0.2 mol×106 g·mol-1=21.2 g,O2的摩尔质量为32 g·mol-1,A、C、D均错误;0.2 mol Na2O2完全反应生成0.1 mol O2,在标准状况下的体积为2.24 L,B正确。
6[答案] A
[解析] 常温常压下,16 g S的物质的量为=0.5 mol,A正确;标准状况下1 mol CO2的体积为22.4 L,常温常压下1 mol CO2的体积大于22.4 L,B错误;摩尔质量的单位是“g·mol-1”,KNO3的摩尔质量为101 g·mol-1,C错误;根据化学方程式可知,参加反应的S、KNO3、C的物质的量之比为1∶2∶3,D错误。
7[答案] A
[解析] 14.4 g CO和CO2的混合气体在标准状况下所占的体积为8.96 L,设
CO、CO2的物质的量分别为x mol、y mol,列出方程组:解得CO2的物质的量为0.2 mol,其中所含电子数为0.2 mol×22×NA mol-1=4.4NA,A错误;标准状况下混合气体的密度约为≈1.61 g·L-1,B正确;含有CO的质量为0.2 mol×28 g·mol-1=5.6 g,C正确;混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1,D正确。
8[答案] B
[解析] 由CH4+Cl2CH3Cl+HCl可知,若只发生该反应,消耗的CH4分子数目为0.1NA,但生成的CH3Cl会继续与Cl2反应,导致实际消耗CH4的分子数目小于0.1NA,A错误;1个CH4分子和1个H2O分子都含10个电子,1.6 g CH4和1.8 g H2O均为0.1 mol,故含有的电子数目均为NA,B正确;反应生成物为混合物,其中CH3Cl、HCl为气体,CH2Cl2、CHCl3及CCl4都是液体,会使气体的体积减小,C错误;该取代反应中,氯分子中的氯原子有一半转化为HCl,另一半存在于有机化合物中形成C—Cl,D错误。
9[答案] C
[解析] 标准状况下,1.12 L 18O2的物质的量为0.05 mol,一个18O中含有中
子数为10,则1.12 L 18O2中含有中子数为NA,A正确;31 g P4的物质的量为0.25 mol,根据白磷的分子结构可知一个白磷分子里含有六条共价键,则共价键数目为1.5NA,B正确;100 mL 0.1 mol·L-1的NaOH水溶液中含有NaOH和H2O,都含有O原子,则含有氧原子数大于0.01NA,C错误;18.9 g某三肽的物质的量为0.1 mol,三分子氨基酸脱水形成三肽,一个三肽分子中含有两个肽键,则18.9 g该三肽中的肽键数目为0.2NA,D正确。
10[答案] D
[解析] 标准状况下,三氧化硫为固体,不能使用气体摩尔体积进行计算,故A错误;混合气体没有注明是标准状况下,因此其物质的量不一定为0.5 mol,故B错误;由2Fe+3Cl22FeCl3可知,0.1 mol Fe与0.1 mol Cl2充分反应时氯气不足,转移的电子数为0.2NA,故C错误;NO为1 mol,O2为0.5 mol,由2NO+O2===2NO2可知二者正好完全反应,生成NO2气体的物质的量为1 mol,分子总数为NA,但二氧化氮能反应生成四氧化二氮,导致分子总数小于NA,故D正确。
11[答案] B
[解析] 根据充分反应后容器内的压强为零,说明反应物恰好完全反应,故硫化氢和二氧化硫物质的量之比为2∶1,充入1 mol SO2气体,则硫化氢的物质的量为2 mol,A正确;ρ=,由A项分析知两者物质的量之比为2∶1,摩尔质量之比是34∶64,根据图像判断体积之比是1∶2,代入公式中得出ρ(H2S)∶ρ(SO2)=17∶8,B错误;抽出隔板后,由于隔板左室压强大于右室,所以起初活塞向右移动,后来不断向左移动直到反应停止,C正确;抽出隔板前,由于n(H2S)∶n(SO2)=2∶1,而隔板左室容积是右室的一半,由理想气体状态方程pV=nRT得===,D正确。
12[答案] C
[解析] 根据反应2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑、2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,生成等质量的H2时,①和②反应消耗n(HCl)=3n(NaOH),A错误;反应③为2Al+3CuSO4===3Cu+Al2(SO4)3,其中氧化剂(CuSO4)与还原剂(Al)的物质的量之比为3∶2,B错误;反应④为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,
反应③④消耗等量的Al时,生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2,C正确;根据反应①和②可知,等量的HCl与NaOH分别与足量的Al反应生成H2的分子数比为1∶3,D错误。
13[答案] C
[解析] 当隔板静止时,代表隔板两侧气体的压强相等,容器恒温,所以处于同温同压的环境,A正确;通入容器中的三种气体的质量相等,A中气体密度比C中气体密度大,即气体X密度大于气体Y,则气体体积V(X)M(Y),C错误;同温同压下,气体的分子数之比=气体的物质的量之比=气体的体积之比,气体X的体积小于气体Y的体积,则分子数目:N(X)14[答案] (1)0.1 0.05 (2)24.86 L·mol-1
(3)B
[解析] (1)4 min时水槽中H2O减轻的质量为300 g-298.2 g=1.8 g,根据反应2H2O2H2↑+O2↑可知,消耗1.8 g(0.1 mol)H2O得到0.1 mol H2、0.05 mol O2。(2)0.05 mol O2的体积为1.243 L,所以气体摩尔体积为=24.86 L·mol-1。(3)当其他条件不变时,一定物质的量的气体,温度越高,其体积越大,故温度越高,气体摩尔体积也越大,A项正确;气体摩尔体积限定气体的物质的量为1 mol,所以该实验条件下O2的气体摩尔体积为24.86 L·mol-1,B项错误;同温、同压下,气体的物质的量相同,其体积相等,所以2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同,C项正确;该实验条件下,1 mol O2的体积为24.86 L、质量为32 g,则O2的密度为≈1.287 g·L-1,D项正确。
15[答案] (1)24 (2)1.5
(3)3∶4 33.3 g·mol-1
(4)16 (5)1∶4 3.2 g
[解析] (1)19 g氯化物ACl2中含有0.4 mol Cl-,那么ACl2的物质的量为0.2 mol,ACl2的摩尔质量M===95 g·mol-1,因此A的相对原子质量为95-35.5×2=24。(2)根据反应的化学方程式可知,5 mol FeS2反应时,氧化生成3 mol SO,所以当有2.5 mol FeS2参加反应时,被氧化的硫元素的物质的量为1.5 mol。(3)现有质量比为11∶14的CO2和CO的混合气体,假设CO2和CO的质量分别为11 g和14 g,则两者物质的量之比为==,则该混合气体中碳原子和氧原子的个数比为3∶4,该混合气体的平均摩尔质量为M==≈33.3 g·mol-1。(4)12.4 g Na2X中含Na+ 0.4 mol,则Na2X物质的量为0.2 mol,Na2X的摩尔质量为==62 g·mol-1,则X的相对原子质量是16。(5)根据题意,在标准状况下11.2 L“人造空气”,其物质的量为n===0.5 mol,质量是4.8 g,n(O2)+n(He)=0.5 mol,n(O2)×32 g·mol-1+n(He)×4 g·mol-1=4.8 g,解得n(O2)=0.1 mol,n(He)=0.4 mol,其中氧气和氦气的分子数之比是1∶4,氧气的质量是0.1 mol×32 g·mol-1=3.2 g。练案7 一定物质的量浓度溶液的配制
1.(2025·安徽亳州期末)血液中葡萄糖(简称血糖,分子式为C6H12O6)的含量,常以“mmol·L-1”“mg·dL-1”为参考指标的单位(1 L=10 dL),以“mmol·L-1”为单位表示时,人的血糖正常值在3.9~6.1 mmol·L-1之间。下列说法正确的是(  )
A.葡萄糖的摩尔质量为180
B.无偿献血后,体内血糖浓度会变小
C.某病人1 mL血液中含0.60 mg葡萄糖,含量相当于3.3 mol·L-1
D.若病人的血糖检测结果为92 mg·dL-1,其血糖值在正常范围内
2.(2025·天津武清区质检)下列叙述正确的是(  )
A.1 L水中溶解了40 g NaOH后,所得溶液浓度为1 mol·L-1
B.1 mol·L-1的Na3PO4溶液中Na+的数目为3NA
C.将2.24 L(标准状况)HCl气体溶于水制成100 mL溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1
D.配制1 L 0.2 mol·L-1的CuSO4溶液,需用32 g胆矾
3.(2025·河南南阳质检)某品牌洁厕液的主要信息如图所示,下列说法正确的是(  )
A.该洁厕液能使紫色石蕊溶液先变蓝后褪色
B.该洁厕液易腐蚀大理石地砖
C.HCl具有强氧化性,因此该洁厕液可用于杀菌、消毒
D.该洁厕液中HCl的物质的量浓度为1 mol·L-1
4.(2025·河北石家庄十五中月考)把300 mL含有BaCl2、MgCl2、Mg(NO3)2的混合溶液分成3等份,并分别逐滴加入Na2SO4溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液,直至不再产生沉淀,此时消耗a mol Na2SO4、b mol AgNO3、c mol NaOH,则该混合溶液中NO的浓度为(  )
A.10(2a-b+c)mol·L-1
B. mol·L-1
C.10(2a+b+c)mol·L-1
D. mol·L-1
5.(2025·黑龙江大庆实验中学摸底)用溶质质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制240 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是(  )
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必需的定量仪器有250 mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为25.0 mL
D.先在容量瓶中加入适量水,再将量好的浓硫酸注入容量瓶,最后加水定容
6.(2025·山东济南期末)某兴趣小组发现某品牌矿泉水标签的部分内容如下,由表可知下列说法正确的是(  )
A.1 mol MgSO4的质量为120 g·mol-1
B.c(Mg2+)最大值也可表示为0.2 mmol·L-1
C.若检测发现该矿泉水中c(Cl-)=0.5 mmol·L-1,该矿泉水中阴离子浓度之和为0.7 mmol·L-1
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的MgSO4溶液时,必须用到的玻璃仪器只有玻璃棒、烧杯和胶头滴管
7.(2025·北京西城区模拟)以下是精确配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的实验步骤,其中操作正确的有(  )
A.1步 B.2步
C.3步 D.4步
8.(2025·山东菏泽期末)某无土栽培所用营养液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三种溶质,实验测得部分离子的浓度如图甲所示,取200 mL样品加水稀释,测得NH的浓度(c)随溶液体积(V)的变化如图乙所示(不考虑粒子水解),下列判断正确的是(  )
A.图甲中X是NH
B.营养液中K2SO4与NH4Cl的物质的量之比为2∶1
C.将(NH4)2SO4和KCl按一定配比溶解也能得到该营养液
D.营养液中KCl的浓度是0.6 mol·L-1
9.配制250 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,在下列仪器中:①量筒、②250 mL容量瓶、③托盘天平和砝码、④500 mL容量瓶、⑤烧杯、⑥玻璃棒、⑦漏斗、⑧药匙、⑨胶头滴管、⑩250 mL烧瓶,需要用到的仪器按使用先后顺序排列正确的是(  )
A.⑧③⑤⑥②⑨ B.②③⑦⑤⑥
C.②⑤⑦⑥① D.④③⑦⑤⑥
10.下列实验过程可以达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验过程
A 配制0.400 0 mol·L-1的NaOH溶液 称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容
B 配制浓度为0.010 mol·L-1的KMnO4溶液 称取KMnO4固体0.158 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度
C 制取并纯化氢气 向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D 配制稀硫酸 将浓硫酸缓慢倒入盛有蒸馏水的烧杯中,并不断搅拌
11.(2025·北京顺义模拟)实验室配制460 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液,下列说法正确的是(  )
A.用托盘天平称取18.4 g NaOH固体
B.在烧杯中溶解NaOH固体后立即转移至容量瓶
C.定容时,最后改用胶头滴管加水至凹液面最低点与刻度线相切
D.NaOH固体在烧杯中称量时间过长,所配NaOH溶液浓度偏高
12.某100 mL混合溶液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.1 mol·L-1和0.4 mol·L-1,向该混合溶液中加入1.92 g铜粉,加热使反应完全。下列说法正确的是(忽略反应前后溶液体积的变化)(  )
A.所得气体在标准状况下的体积为0.448 L
B.反应中转移0.15 mol的电子
C.所得溶液中c(Cu2+)=0.225 mol·L-1
D.所得溶液中c(H+)=0.5 mol·L-1
13.(2025·安徽合肥联考)实验室用Na2CO3·10H2O固体配制0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液500 mL。
(1)配制溶液时,如图所示的仪器中,肯定不需要的仪器是________(填名称),需要增加的玻璃仪器是________________(填名称),该仪器使用前必须进行的一步操作是________________________。
(2)配制该溶液需要称量________g Na2CO3·10H2O固体,若称量的固体有部分失水,则所配溶液浓度________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)定容时的操作是当加水至离刻度线1~2 cm,________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________,若加蒸馏水时不慎超过了刻度线,处理方法是______________________________________________ ___________________________________________________________________。
(4)取任意体积的该溶液,下列物理量中不随所取溶液体积的多少而变化的是________(填字母,下同);若取50 mL溶液稀释至100 mL,稀释过程中基本保持不变的是________。
a.溶液中Na+的物质的量
b.溶液的浓度
c.溶液中CO的数目
d.溶液的密度
(5)取所配溶液100 mL与80 mL未知浓度的BaCl2溶液充分混合,恰好完全反应,则BaCl2溶液的物质的量浓度为________。
14.某种胃药的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙含量的操作步骤如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):
①配制0.10 mol·L-1稀盐酸和0.10 mol·L-1氢氧化钠溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.1 g)中加入20.00 mL蒸馏水;
③加入25.00 mL 0.10 mol·L-1稀盐酸;
④用0.10 mol·L-1 NaOH溶液中和过量稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。
请回答下列问题:
(1)步骤③发生反应的离子方程式为__________________________________ ____________________________________________________________________。
(2)若配制480 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液,则需用托盘天平称NaOH固体________g。
(3)下列实验操作使所配制的稀盐酸物质的量浓度偏小的是________(填字母)。
A.用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥
C.定容后摇匀、静置,发现液面下降,再加蒸馏水至刻度线
D.定容时,俯视容量瓶刻度线
(4)某同学进行4次测定所消耗NaOH溶液的体积如下表:
测定次数 第1次 第2次 第3次 第4次
V[NaOH(aq)]/mL 13.00 12.90 13.10 13.80
根据这个同学的实验数据,计算这种药片中碳酸钙的质量分数为________。
15.(2025·重庆渝北区联考)如图是硫酸的试剂标签上的部分内容。学生某次实验需要0.5 mol·L-1 H2SO4溶液480 mL,若由你来配制所需溶液,请根据实验室已有的仪器和药品情况。回答下列问题:
(1)该配制实验中所需98%浓硫酸的体积为________mL(保留一位小数)。
(2)写出实验中除量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器:_______________ ____________________________________________________________________。
(3)下列操作会引起所配溶液浓度偏大的是________(填序号)。
A.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度
B.向容量瓶中转移液体时,有少量液体溅出
C.定容时仰视刻度线
D.定容后倒置摇匀后再正立时,发现液面低于刻度线
(4)温度计、量筒、滴定管的一部分如图所示,下述读数(虚线所指刻度)及说法正确的是________(填序号)。
A.①是量筒,读数为2.5 mL
B.②是量筒,读数为2.5 mL
C.③是滴定管,读数为2.5 mL
D.①是温度计,读数为2.5 ℃
(5)把V mL含有Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入足量NaOH溶液并加热,铵根离子完全反应生成a mol NH3(已知NH+OH-NH3↑+H2O);另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中Al3+的浓度为________mol·L-1。
 
答案
1[答案] D
[解析] 葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol-1,A错误;溶液浓度与所取溶液体积无关,无偿献血后,体内血糖浓度不变,B错误;某病人1 mL血液中含0.60 mg葡萄糖,其物质的量浓度为≈3.3 mmol·L-1,C错误;若病人的血糖检测结果为92 mg·dL-1,则其血糖值为≈5.11 mmol·L-1,在正常范围内,D正确。
2[答案] C
[解析] 1 L水中溶解了40 g NaOH后,所得溶液的体积不是1 L,故其浓度不是1 mol·L-1,A错误;溶液的体积未知,不能确定钠离子的数目,B错误;2.24 L(标准状况)HCl气体的物质的量为0.1 mol,将0.1 mol HCl气体溶于水制成100 mL溶液时,其物质的量浓度为=1 mol·L-1,C正确;配制1 L 0.2 mol·L-1的CuSO4溶液,需用胆矾(CuSO4·5H2O)的质量为1 L×0.2 mol·L-1×250 g·mol-1
=50 g,D错误。
3[答案] B
[解析] 该洁厕液的主要成分是盐酸,能使紫色石蕊溶液变红,不能使其褪色,A错误;大理石的主要成分是CaCO3,CaCO3可溶于盐酸,B正确,HCl不具有强氧化性,不能用于杀菌、消毒,C错误;该洁厕液中HCl的物质的量浓度为=2 mol·L-1,D错误。
4[答案] A
[解析] 消耗a mol Na2SO4,则100 mL溶液中含有a mol Ba2+,即BaCl2的
物质的量为a mol,消耗b mol AgNO3,则100 mL溶液中含有b mol Cl-,BaCl2中有2a mol Cl-,因此MgCl2中有(b-2a)mol Cl-,则MgCl2的物质的量为 mol,消耗c mol NaOH,则100 mL溶液中有 mol Mg2+,Mg(NO3)2的物质的量为mol,因此NO的物质的量为(c-b+2a)mol,则NO的浓度为=10(2a-b+c)mol·L-1。故选A。
5[答案] C
[解析] 稀释浓硫酸时,需要将浓硫酸缓慢注入水中并不断搅拌,A错误;配制240 mL 1.84 mol·L-1的稀硫酸,需要使用250 mL的容量瓶,但是量取浓硫酸时需要使用量筒,并不需要使用托盘天平,B错误;配制250 mL 1.84 mol·L-1的稀硫酸需要硫酸的物质的量为0.46 mol,则需要溶质质量分数为98%的浓硫酸的体积V==25 cm3=25 mL,C正确;浓硫酸的稀释不能在容量瓶中进行,应该在烧杯中进行,D错误。
6[答案] B
[解析] 1 mol MgSO4的质量为120 g,故A错误;c(Mg2+)最大值也可表示为=0.2 mmol·L-1,故B正确;由标签可知,SO全部由MgSO4电离而来,则SO最大浓度c(SO)=c(Mg2+)==0.2 mmol·L-1,溶液中还存在水的电离,故阴离子浓度之和大于0.7 mmol·L-1,故C错误;实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的MgSO4溶液时,必须用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管和500 mL容量瓶,故D错误。
7[答案] C
[解析] Ⅰ.氯化钠固体称量不能直接放在秤上,选用称量纸,正确;Ⅱ.氯化钠在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,正确;Ⅲ.转移溶液时需要使用玻璃棒引流,错误;Ⅳ.洗涤烧杯和玻璃棒,正确;Ⅴ.转移洗涤液也需要用玻璃棒引流,错误;Ⅵ.注水定容,到离刻度线1~2 cm处改用胶头滴管滴加,错误;Ⅶ.定容后应该盖上塞子颠倒摇匀,错误。所以正确的只有3步,故选C。
8[答案] C
[解析] 由题意可知,X为硫酸根离子,A错误;样品中铵根离子的浓度为8.0 mol·L-1、硫酸根离子浓度为4.0 mol·L-1,则营养液中硫酸钾与氯化铵的物质的量之比为1∶2,B错误;样品中钾离子、氯离子、铵根离子和硫酸根离子浓度分别为9.0 mol·L-1、9.0 mol·L-1、8.0 mol·L-1和4.0 mol·L-1,则将物质的量之比为4∶9的硫酸铵和氯化钾溶于一定量的水中也能得到该营养液,C正确;样品中氯离子、铵根离子的浓度分别为9.0 mol·L-1、8.0 mol·L-1,则由氯原子守恒可知,营养液中氯化钾的浓度为9.0 mol·L-1-8.0 mol·L-1=1.0 mol·L-1,D错误。
9[答案] A
[解析] 一定规格的容量瓶只能配制相应体积的溶液,故应选择250 mL容量瓶;用药匙取用固体药品,用托盘天平称量一定质量的药品(药品可放在烧杯中称量)后,在烧杯中溶解(可用量筒量取水),并用玻璃棒搅拌,待溶液冷却至室
温后转移到250 mL容量瓶中,转移过程中需用玻璃棒引流,用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转移到容量瓶中,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加至溶液凹液面最低处恰好与刻度线相切,盖好瓶塞,摇匀。所以需要用到的仪器及先后顺序为药匙、托盘天平和砝码、烧杯、量筒(也可不用)、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管,即⑧③⑤(①)⑥②⑨,A项符合。
10  [答案] D
[解析] 称取4.0 g NaOH固体于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,冷却后转移至250 mL容量瓶中,洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液完全转移至容量瓶中,然后定容,A项错误;不能在容量瓶中直接溶解固体,B项错误;锌粒与稀盐酸反应生成的H2中混有挥发出的HCl,要先通过NaOH溶液除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气即可,不需要通过KMnO4溶液,C项错误;稀释浓硫酸时应将浓硫酸慢慢加入水中,并不断搅拌使产生的热量迅速扩散,以防液体溅出,D项正确。
11[答案] C
[解析] 实验室没有460 mL容量瓶,只能用500 mL容量瓶来配制,需要的NaOH固体的质量为20.0 g,A错误;NaOH固体溶于水放出大量热,因此要待其冷却至室温后才能转移到容量瓶中,B错误;定容时,当溶液液面在刻度线以下1~2 cm时,应改用胶头滴管来加水定容,C正确;NaOH易潮解,且会吸收空气中的CO2而变质,因此若放置在烧杯中时间过长,部分NaOH变质导致溶液浓度偏低,D错误。
12[答案] D
[解析] n(Cu)==0.03 mol,n(H+)=0.4 mol·L-1×0.1 L×2+0.1 mol·L-1×0.1 L=0.09 mol,n(NO)=0.1 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,由反应3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O可知,NO不足。0.01 mol NO发生反应生成0.01 mol气体,在标准状况下的体积为0.224 L,A错误;由反应的离子方程式可知,0.01 mol NO发生反应,转移0.03 mol电子,B错误;0.01 mol NO发生反应时消耗Cu的物质的量为0.015 mol,所得溶液中c(Cu2+)= mol·L-1=0.15 mol·L-1,C错误;0.01 mol NO发生反应时消耗H+的物质的量为0.04 mol,所得溶液中剩余c(H+)= mol·L-1=0.5 mol·L-1,D正确。
13[答案] (1)漏斗 500 mL容量瓶 检查是否漏水
(2)28.6 偏大
(3)改用胶头滴管逐滴滴加蒸馏水,至刻度线恰好与凹液面的最低处相切 重新配制
(4)bd ac
(5)0.25 mol·L-1
[解析] (1)由配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、移液、
洗涤、定容、摇匀、装瓶可知,实验过程中需要用到的仪器为托盘天平(带砝码)、胶头滴管、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶,则题给仪器中不需要用到的为漏斗,需要增加的玻璃仪器是500 mL容量瓶,其使用前必须检查是否漏水。(2)由题意可知,配制500 mL 0.2 mol·L-1碳酸钠溶液需要称量十水碳酸钠固体的质量为0.2 mol·L-1×0.5 L×286 g·mol-1=28.6 g,若称量的固体有部分失水会使溶质的物质的量增大,导致所配溶液浓度偏大。(3)定容时的操作是当加水至离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管逐滴滴加蒸馏水,至刻度线恰好与凹液面的最低处相切,若加蒸馏水时不慎超过了刻度线,说明配制实验失败,应重新配制。(4)取任意体积的0.2 mol·L-1碳酸钠溶液,碳酸钠溶液的浓度和密度不变,但钠离子的物质的量和碳酸根离子的数目会变化,故选bd;由稀释定律可知,若取50 mL溶液稀释至100 mL,稀释过程中钠离子的物质的量和碳酸根离子的数目基本保持不变,但碳酸钠溶液的浓度和密度会减小,故选ac。(5)由100 mL 0.2 mol·L-1碳酸钠溶液与80 mL未知浓度的氯化钡溶液恰好完全反应可知,氯化钡溶液的浓度为=0.25 mol·L-1。
14[答案] (1)CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
(2)2.0 (3)AC (4)60.0%
[解析] (2)实验室没有480 mL容量瓶,则应该配制500 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液,需要NaOH的质量为0.10 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=2.0 g。(3)用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线,则液面在刻度线下方,盐酸的量偏少,最终溶液的浓度偏小,A符合题意;容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,不影响定容时溶液的总体积,浓度不受影响,B不符合题意;定容后摇匀、静置,发现液面下降,再加蒸馏水至刻度线,蒸馏水加入过量,溶液浓度偏小,C符合题意;定容时,俯视容量瓶刻度线,液面在刻度线下方,所配溶液浓度偏大,D不符合题意。(4)第四次数据偏差较大,应舍去,则剩余盐酸消耗NaOH溶液的平均体积为 mL=13.00 mL;根据H++OH-===H2O,与CaCO3反应的盐酸的体积为25.00 mL-13.00 mL=12.00 mL,根据反应CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑可知,每片药剂中CaCO3的质量分数为×100%=60.0%。
15[答案] (1)13.6 (2)500 mL容量瓶、胶头滴管 (3)A (4)BD
(5)
[解析] (1)98%浓硫酸的物质的量浓度c= mol·L-1=18.4 mol·L-1,配制0.5 mol·L-1 H2SO4溶液480 mL,需选用500 mL的容量瓶,根据稀释前后硫酸的物质的量不变,所需98%浓硫酸的体积V=≈13.6 mL。(2)根据实验步骤为计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀,可知实验中除量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器为500 mL容量瓶、胶头滴管。(3)用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度,会使所取浓硫酸的体积偏大,所配溶液浓度偏大,A正确;向容量瓶中转移液体时,有少量液体溅出,硫酸的物质的量变小,所配溶液浓度偏小,B错误;定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,所配溶液浓度偏小,C错误;定容后倒置摇匀后再正立时,发现液面低于刻度线,对所配溶液浓度无影响,D错误。(4)量筒没有0刻度线,则①是温度计,读数为2.5 ℃,A错误、D正确;根据量筒的构造,可知②是量筒,读数为2.5 mL,B正确;③中0刻度线在上端,则③是滴定管,滴定管的精确度为0.01 mL,读数为2.50 mL,C错误。(5)把V mL含有Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入足量NaOH溶液并加热,铵根离子完全反应生成a mol NH3,可知NH的物质的量为a mol;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡,可知硫酸根离子的物质的量为b mol,根据电荷守恒,每份溶液中含有Al3+的物质的量为 mol,则原混合溶液中Al3+的浓度为= mol·L-1。练案8 化学计算的常用方法
1.(2025·广东三校联考)一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS,S为-2价)与100 mL盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应)生成3.2 g硫单质、0.4 mol FeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。则下列说法正确的是(  )
A.该盐酸的物质的量浓度为8.0 mol·L-1
B.该磁黄铁矿FexS中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为2∶1
C.生成的H2S气体在标准状况下的体积为4.48 L
D.该磁黄铁矿中FexS的x=0.85
2.(2025·深圳高三检测)溶质均为0.1 mol的HmX、HnY两种酸,HmX与足量铝反应生成H2的体积为V1 L(标准状况,下同);HnY与足量锌反应生成H2的体积为V2 L。下列说法错误的是(  )
A.HmX和HnY生成氢气的物质的量之比一定为
B.HmX消耗铝的物质的量和HnY消耗锌的物质的量之比一定为
C.=
D.由题给条件无法确定m和n的具体数值
3.(2025·辽宁沈阳模拟)2.28 g铜镁合金完全溶解于75 mL密度为1.40 g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 680 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到3.81 g沉淀,下列说法正确的是(  )
A.该合金中,镁的物质的量为0.03 mol
B.NO2和N2O4混合气体的平均相对分子质量约为55.2
C.得到3.81 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积为900 mL
D.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度为12.0 mol·L-1
4.(2025·山东泰安联考)若用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是(  )
A.142 g Na2SO4和Na2HPO4的固体混合物中所含阴、阳离子的总数目为3NA
B.锌与某浓度的浓硫酸反应,生成SO2和H2的混合气体22.4 L(标准状况),锌失去电子数目为2NA
C.标准状况下,22.4 L甲烷和乙烯混合物中含碳氢共价键数目为4NA
D.0.1 mol·L-1的CH3COONH4溶液显中性,1 L该溶液中含CH3COO-数等于0.1NA
5.(2025·辽宁模拟预测)绿矾(FeSO4·7H2O)分解可制备铁红,同时产生SO2、SO3和H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(  )
A.1 L 1 mol·L-1 FeSO4溶液含有的阳离子数大于NA
B.0.5 mol三聚SO3分子()中含有σ键数目为6NA
C.绿矾分解生成16 g Fe2O3时,转移电子数为0.2NA
D.22.4 L SO2溶于水,溶液中H2SO3、HSO、SO的数目总和为NA
6.(2025·福建福州模拟)我国科学家利用CO2合成淀粉的核心反应如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.反应①消耗4.4 g CO2时,转移电子数为0.6NA
B.标准状况下11.2 L H2O2所含的非极性键数为NA
C.30 g HCHO与DHA的混合物中含氧原子数为2NA
D.16.2 g淀粉在酶的作用下发酵酿酒最多可生成乙醇分子数为0.3NA
7.(2025·江西抚州模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.28.4 g P2O5()含极性键的数目为0.4NA
B.已知核反应:U+n―→Ba+M+3n,则1 mol ZM中含中子数为54NA
C.0.25 mol Zn与一定量浓硫酸反应后完全溶解,生成气体的分子数等于0.25NA
D.高温下,5.6 g Fe与足量水蒸气反应,转移的电子数为0.3NA
8.(2025·山东青岛高三检测)取26.90 g ZnSO4·6H2O加热,剩余固体的质量随温度的变化如图所示。750 ℃时所得固体的化学式为(  )
A.ZnO B.ZnSO4
C.Zn3O(SO4)2 D.ZnSO4·H2O
9.(2025·广东深圳模拟)将8.34 g FeSO4·7H2O样品隔绝空气加热脱水,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。则下列说法正确的是(  )
A.FeSO4·7H2O晶体中有4种不同结合力的水分子
B.在100 ℃时,M的化学式为FeSO4·6H2O
C.在200 ℃时,N的化学式为FeSO4·3H2O
D.380 ℃的P加热至650 ℃时的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑
10.将26.3 g NiSO4·nH2O样品在900 ℃下煅烧,样品受热过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。已知:L→N时失掉全部的结晶水。下列说法错误的是(  )
A.n=6
B.固体M的化学式为NiSO4·4H2O
C.生成固体P时,样品的失重率约为71.5%
D.固体Q的化学式为NiO
11.有Na2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液,已知溶液中Fe3+物质的量浓度为0.01 mol·L-1,SO物质的量浓度为0.03 mol·L-1,则此溶液中Na+的物质的量浓度为(  )
A.0.01 mol·L-1 B.0.02 mol·L-1
C.0.03 mol·L-1 D.0.06 mol·L-1
12.(2025·山东济南期中)现取m g镁铝合金在一定浓度的稀硝酸中恰好完全溶解(设硝酸的还原产物只有NO),向反应后的混合溶液中滴加b mol/L NaOH溶液,当滴加到V mL时,得到沉淀质量恰好达到最大值,为n g。下列有关该说法中不正确的是(  )
A.标准状况下生成NO的体积为 L
B.沉淀中OH-的质量为17bV g
C.镁铝合金恰好溶解时溶液中NO的物质的量为 mol
D.与镁铝合金反应的硝酸的物质的量为mol
13.(2025·河南高三检测)按要求回答问题。
(1)将19.4 g CO2和水蒸气的混合气体,与足量的Na2O2反应,收集到标准状况下5.6 L的气体,试确定混合气体的平均相对分子质量为________,CO2与水蒸气的物质的量之比为________。
(2)AlN用于电子仪器。AlN中常混有少量碳,将一定量含杂质碳的AlN样品置于密闭反应器中,通入4.032 L(标准状况下的)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34 g·L-1(已折算成标准状况,AlN不跟O2反应),则所得气体的摩尔质量为________g·mol-1,该气体的成分是________________(写化学式),该样品中含杂质碳________g。
(3)钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。
①通过计算确定C点剩余固体的化学成分为________(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225~300 ℃发生反应的化学方程式:__________________ __________________________________________________________________。
②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3价),用480 mL 5 mol·L-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为________。
14.(2025·河北衡水高三检测)为测定CuSO4溶液的浓度,甲乙两同学设计了两个方案。回答下列问题:
Ⅰ.甲方案
实验原理:CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
实验步骤:
(1)固体质量为w g,则c(CuSO4)=________mol·L-1。
(2)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得c(CuSO4)________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.乙方案
实验原理:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
实验步骤:
①按如图安装装置(夹持仪器略去)
②……
③在仪器A、B、C、D、E…中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录
⑤将CuSO4溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录
⑦处理数据
(3)步骤②为____________________________________________________。
(4)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是________(填序号)。
a.反应热受温度影响
b.气体密度受温度影响
c.反应速率受温度影响
(5)Zn粉质量为a g,若测得H2体积为b mL,已知实验条件下ρ(H2)=d g·L-1,则c(CuSO4)______________mol·L-1(列出计算表达式)。
(6)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得c(CuSO4)________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(7)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度:________(填“是”或“否”)。
15.(2025·河南省部分名校月考)镁、铝、铁的单质及其化合物在生产和生活中有广泛的用途。回答下列问题:
(1)Al2O3、MgO、Fe2O3、Fe3O4、MgO2(过氧化镁)中,属于碱性氧化物的是________________。
(2)如图W、X、Y、Z为四种均含镁元素且属于单质、氧化物、碱、盐中不同类别的物质,箭头表示在一定条件下能一步转化,Z是一种盐且W转化为X、Y、Z均为置换反应。X为____________(写化学式),W生成Y的化学方程式为___________________________________________________________________。
(3)聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m(n<2)是一种新型高效的水处理混凝剂,聚合硫酸铁的一种制备方法如下:
①聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m中铁元素的化合价为__________。写出Fe与H2O(g)反应的化学方程式:________________________________________ ___________________________________________________________________。
②写出溶液a中FeSO4与H2O2、稀硫酸经过氧化、水解生成Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n的化学方程式:____________________________________________________ ________________________________________________________________。
③为测定溶液a中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00 mL溶液a于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<3,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用0.125 0 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液16.00 mL,已知:I2+2S2O===2I-+S4O。则溶液a中铁元素的总含量为________g·L-1;若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
答案
1[答案] A
[解析] 盐酸恰好反应生成FeCl2的物质的量为0.4 mol,根据Cl原子守恒可得c(HCl)==8.0 mol·L-1,A正确;n(S)==0.1 mol,根据得失电子守恒得n(Fe3+)==0.2 mol,则矿石中的n(Fe2+)=0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,则磁黄铁矿中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.2 mol∶0.2 mol=1∶1,B错误;根据H、Cl原子守恒可知,n(H2S)=n(HCl)=n(FeCl2)=0.4 mol,V(H2S)=0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L,C错误;FexS中n(S)=0.1 mol+0.4 mol=0.5 mol,n(Fe)=0.4 mol,则有n(Fe)∶n(S)=0.4 mol∶0.5 mol=4∶5,解得x=0.8,D错误。
2[答案] B
[解析] 由HmX生成H2的物质的量n1= mol,由HnY生成H2的物质的量n2= mol,则两种酸生成H2的物质的量之比为=(或者根据相同条件下,气体物质的量之比等于体积比也可得出),A项正确;设消耗Al的物质的量为x mol,由得失电子守恒得:3x mol=2× mol,解得x= mol,设消耗Zn的物质的量为y mol,由得失电子守恒得:2y mol=2× mol,解得y= mol,故消耗铝和锌的物质的量之比为=,B项错误;由于金属足量,故两种酸都完全反应,根据氢元素守恒得:0.1 mol×m=2× mol,解得m=,同理0.1 mol×n=2× mol,解得n=,故=,C项正确;由C选项分析知,m=、n=,由于V1、V2的具体数值未知,故无法确定m、n的具体数值,D项正确。
[3答案] B
[解析] 设铜、镁的物质的量分别为x、y,则①64 g·mol-1x+24 g·mol-1y=2.28 g,②98 g·mol-1x+58 g·mol-1y=3.81 g,解得x=0.03 mol,y=0.015 mol,A错误;混合气体的物质的量==0.075 mol,设N2O4、NO2的物质的量分别为a、b,根据氧化还原反应中得失电子数相等:2×(0.03+0.015)mol=2a+b,a+b=0.075 mol,则a=0.015 mol,b=0.06 mol,NO2和N2O4混合气体的平均摩尔质量==55.2 g·mol-1,其平均相对分子质量约为55.2,B正确;沉淀达最大时,溶液中只有硝酸钠,根据原子守恒:n(NaOH)=n(HNO3)-(2a+b)=1.05 mol-0.09 mol=0.96 mol,加入NaOH溶液的体积为960 mL,C错误;c(HNO3)= mol·L-1=14.0 mol·L-1,D错误。
4[答案] D
[解析] Na2HPO4中含有2个Na+和1个HPO,142 g固体中n(Na2HPO4)===1 mol,则阴、阳离子总数目为3NA,Na2SO4中含有2个Na+和1个SO,142 g固体中n(Na2SO4)===1 mol,则阴、阳离子总数目为3NA,A正确;反应中关系式为SO2~2e-、H2~2e-,则得到电子的总物质的量为2[n(SO2)+n(H2)]=2 mol,反应中锌失去的电子总数目为2NA,B正确;关系式有CH4~4C—H、CH2===CH2~4C—H,则n(C—H)=4[n(CH4)+n(CH2===CH2)]=4 mol,C—H的总数目为4NA,C正确;溶液中CH3COO-发生水解,得到的物料守恒式为c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1,1 L该溶液中含CH3COO-数小于0.1NA,D错误。
5[答案] D
[解析] 硫酸亚铁是强酸弱碱盐,亚铁离子在溶液中水解使溶液中的阳离子数目增大,则1 L 1 mol·L-1硫酸亚铁溶液含有的阳离子数大于1 mol·L-1×1 L×NA mol-1=NA,A正确;由结构可知,1个三聚三氧化硫分子中含有12个σ键,则0.5 mol三聚三氧化硫分子中含有的σ键的数目为0.5 mol×12×NA mol-1=6NA,B正确;绿矾受热分解的方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,反应生成1 mol Fe2O3,转移2 mol电子,则生成16 g Fe2O3时,转移电子数为×2×NA mol·-1=0.2NA,C正确;未指明处于标准状况,无法计算22.4 L二氧化硫的物质的量,且二氧化硫与水的反应为可逆反应,可逆反应不能完全进行,所以无法计算出溶液中亚硫酸、亚硫酸氢根离子、亚硫酸根离子的数目总和,D错误。
6[答案] A
[解析] 由反应机理可知,反应①发生的反应为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和H2O,则消耗4.4 g二氧化碳,反应转移电子数为×6×NA mol-1=0.6NA,A正确;标准状况下,过氧化氢为液态,无法计算11.2 L过氧化氢的物质的量和含有的非极性键的数目,B错误;甲醛和DHA的最简式相同,都为CH2O,则30 g甲醛与DHA的混合物中含氧原子数为×NA mol-1=NA,C错误;由淀粉酿酒涉及的反应可得关系式:(C6H10O5)n~nC6H12O6~2nC2H6O,则16.2 g淀粉在酶的作用下发酵酿酒最多可生成乙醇分子数为×2n×NA mol-1=0.2NA,D错误。
7[答案] C
[解析] 28.4 g P2O5的物质的量为0.2 mol,即0.1 mol P4O10,1个P4O10含16个共价键(4个P===O,12个P—O,全部为极性键),则0.1 mol P4O10共含有1.6NA个极性共价键,A错误;核反应方程式必须遵循核电荷数和质量数守恒,即可推算出A=36,Z=89,1 mol ZM中含中子数为(89-36)NA=53NA,B错误;由得失电子守恒可知,1 mol锌与稀硫酸反应生成1 mol氢气,与浓硫酸反应生成1 mol二氧化硫,则0.25 mol Zn与一定量浓硫酸反应后完全溶解时,无论生成的是氢气,还是二氧化硫,或是二氧化硫与氢气的混合气体,气体的分子数恒定为0.25 mol×NA mol-1=0.25NA,C正确;高温下,Fe与足量水蒸气反应生成Fe3O4,5.6 g Fe即0.1 mol Fe转移电子数为0.1 mol×NA mol-1<0.3NA,D错误。
8[答案] C
[解析] 750 ℃时剩余固体与680 ℃时一样,剩下13.43 g,质量减少了26.90 g-13.43 g=13.47 g,26.90 g ZnSO4·6H2O中水的质量为26.9 g×=10.8 g<13.47 g,则还有S元素质量减少13.47 g-10.8 g=2.67 g,26.90 g ZnSO4·6H2O中S元素的质量为26.90 g×=3.2 g,则S元素还有剩余,C正确。
9[答案] D
[解析] 结晶水合物加热时一般首先失去结晶水,分析图中数据,n(FeSO4·7H2O)= mol=0.03 mol,第一阶段失重8.34 g-6.72 g=1.62 g,应为0.09 mol H2O,第二阶段失重6.72 g-5.10 g=1.62 g,也应为0.09 mol H2O,第三阶段失重5.10 g-4.56 g=0.54 g,为0.03 mol H2O。由以上分析可知含有3种不同结合力的水分子,第一阶段和第二阶段分别失去3分子水,第三阶段失去1分子水,A、B、C项均错误。分析第三阶段的失重数据可验证D项正确。
10[答案] D
[解析] L→N时失掉全部的结晶水,则分解反应为NiSO4·nH2O===NiSO4+nH2O,根据图像可知,L→N时剩余固体NiSO4的质量是15.5 g,失去结晶水的质量是26.3 g-15.5 g=10.8 g,则根据NiSO4~nH2O建立等式=,解得n=6,A项正确;L→M时失掉结晶水的质量是3.6 g,则失去2个结晶水,则固体M的化学式为NiSO4·4H2O,B项正确;生成固体P时,样品的失重率=×100%≈71.5%,C项正确;N→P失重,根据质量比例,可知发生电反应是NiSO4===NiO+SO3↑,NiSO4的摩尔质量是155 g·mol-1,NiO的摩尔质量是75 g·mol-1,结合图像中有关数据,P→Q固体质量上升,应该是NiO被氧化得到Ni2O3,D项错误。
11[答案] C
[解析] Na2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中含Na+、Fe3+、SO,根据电荷守恒可知,c(Na+)+3c(Fe3+)=2c(SO),代入数据可得,c(Na+)=2×0.03 mol·L-1-3×0.01 mol·L-1=0.03 mol·L-1。
12[答案] B
[解析] 根据得失电子守恒,生成NO时,HNO3中N元素的化合价由+5价降低至+2价,因此生成NO的物质的量应该是转移电子的,即 mol×= mol,NO的体积在标准状况下为 L,故A正确;沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁,沉淀的质量等于镁铝合金的质量与氢氧根离子的质量之和,所以沉淀中氢氧根离子的质量为(n-m)g或17bV×10-3 g,故B错误;镁铝合金恰好溶解时溶液中NO的物质的量等于沉淀质量最大时溶液中NO的物质的量,当沉淀质量恰好达到最大值时,溶液中的溶质只有硝酸钠(NaNO3),n(NO)=n(Na+)=n(NaOH)= mol,故C正确;参加反应的硝酸起酸和氧化两种作
用,作为酸的硝酸(生成硝酸盐)的物质的量等于硝酸钠的物质的量,为 mol,作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量,为 mol,所以与镁铝合金反应的硝酸的物质的量为mol,故D正确。
13[答案] (1)38.8 4∶1
(2)30 CO和CO2 3.84
(3)①Co3O4 3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2
②5∶6
[解析] (1)收集到标准状况下气体的体积为5.6 L,其为氧气,则n(O2)==0.25 mol,CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,则混合气体的物质的量为0.5 mol,其平均摩尔质量为=38.8 g·mol-1。假设混合气体中CO2、H2O的物质的量分别为x、y,则44 g·mol-1 x+18 g·mol-1y=19.4 g,x+y=0.5 mol,解得x=0.4 mol,y=0.1 mol,所以CO2与水蒸气的物质的量之比为4∶1。(2)气体的摩尔质量为22.4 L·mol-1×1.34 g·L-1≈30 g·mol-1,根据化学方程式C+O2CO2和2C+O22CO,28 g·mol-1<30 g·mol-1<44 g·mol-1,反应后的气体应该为CO和CO2的混合气体,设反应后CO物质的量为x mol,CO2物质的量为y mol,由氧原子守恒可得①x+2y==0.36,反应后气体平均摩尔质量②M==30,由①②解得x=0.28,y=0.04,则反应前C的质量m=nM=(0.28 mol+0.04 mol)×12g ·mol-1=3.84 g。(3)①由图可知,CoC2O4·2H2O的质量为18.3 g,其物质的量为0.1 mol,Co元素质量为5.9 g,C点钴氧化物质量为8.03 g,氧化物中氧元素质量为8.03 g-5.9 g=2.13 g,则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1 mol∶≈3∶4,故C点剩余固体的化学成分为Co3O4;B点对应物质的质量为14.70 g,与其起始物质的质量相比减少18.3 g-14.70 g=3.6 g。为结晶水的质量,故B点物质为CoC2O4,与氧气反应生成Co3O4和二氧化碳,反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。②由得失电子守恒:n(Co3+)=2n(Cl2)=2×=0.4 mol,由电荷守恒:n总(Co原子)=n溶液(CO2+)=n(Cl-)=× =1 mol,所以固体中的n(Co2+)=1 mol-0.4
mol=0.6 mol,根据化合物中各元素化合价代数和为0,氧化物中n(O)==1.2 mol,故该钴氧化物中n(Co)∶n(O)=1 mol∶1.2 mol=5∶6。
14[答案] (1) (2)偏低 (3)检查装置气密性 (4)b (5) (6)偏高 (7)否
[解析] 甲方案:利用CuSO4与BCl2反应生成BaSO4,称重BaSO4,来求出CuSO4的质量;乙方案:一定量的Zn与CuSO4反应后,剩余的Zn粉再与硫酸反应生成氢气,测定生成氢气的体积,再结合Zn的质量计算硫酸铜的量,进而计算其浓度。(1)根据硫酸根守恒:n(CuSO4)=n(BaSO4)== mol,c(CuSO4)== mol/L= mol/L。(2)步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,有沉淀附着在烧杯内壁,造成生成的n(BaSO4)减小,则n(CuSO4)减小,则测得c(CuSO4)偏低。(3)实验需要测定氢气的体积,组装仪器后需要检验装置气密性,步骤②为:检验装置气密性。(4)实验需要准确测定氢气的体积,气体具有热胀冷缩性质,温度高密度减小,导致测定氢气体积偏大,与反应热无关且反应热不受温度影响,与反应速率无关,故答案为b。(5)由方程式:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,可知n(Zn)=n(CuSO4)+n(H2),故n(CuSO4)=n(Zn)-n(H2),m(H2)=b×10-3 L×d g×L-1=bd×10-3 g,则
n(H2)=(bd×10-3 g)÷2 g/mol=5bd×10-4 mol,n(Zn)=a g÷65 g/mol= mol,故n(CuSO4)= mol-bd×10-3 mol=mol,则c(CuSO4)==mol÷(25×10-3 L)= mol/L。(6)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,气体体积被压缩,测得H2体积偏小,结合c(CuSO4)= mol/L,可知硫酸铜的浓度偏高。(7)Mg比Zn活泼,Zn与MgSO4不反应,所以不能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度,故答案为:否。
15[答案] (1)MgO、Fe2O3
(2)Mg(OH)2 2Mg+CO22MgO+C
(3)①+3 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
②2FeSO4+H2O2+H2SO4===Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n+(2-n)H2O
③5.6 偏高
[解析] (3)①根据化合价代数和为0,可知[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m中铁的化合价为+3;③根据对应关系n(Fe)=n(S2O)=16.00×10-3 L×0.125 0 mol·L-1=2×10-3 mol,故c(Fe)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,溶液中Fe的总含量为0.1 mol·L-1×56 g·mol-1=5.6 g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽,过氧化氢也氧化碘离子,则所测定的铁元素的含量偏高。练案9 钠及其氧化物
1.(2025·河北衡水高三检测)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是(  )
①MgSO4溶液 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液
A.①④⑤⑥ B.③④⑤⑥
C.②④⑤⑥ D.①③④⑥
2.(2025·湖南长沙检测)将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中,可能出现的现象是(  )
A.钠块只在煤油层中游动,并放出气体
B.钠块只在水层中游动,钠块熔化,水层变红
C.钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
3.(2025·山东潍坊高三检测)观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将一小块金属钠露置于空气中,常温下,观察到下列现象:银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体,则下列说法正确的是(  )
A.①发生氧化还原反应生成了过氧化钠
B.④只发生物理变化
C.③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D.②④主要是非氧化还原反应
4.(2025·湖北新高考协作体联考)现有装置如图(夹持装置已略去),将胶头滴管中的水逐滴滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,发生反应(该反应伴随放热现象),下列有关说法正确的是(  )
A.过氧化钠为碱性氧化物
B.该反应属于复分解反应
C.反应进行一段时间后(反应未结束),可观察到U形管中液面高度:a>b
D.反应结束后(Na2O2已消耗完),往盛有过氧化钠的试管中滴入几滴无色酚酞溶液,可观察到试管中溶液先变红后褪色
5.(2025·辽宁沈阳模拟)如图,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成,据此判断下列说法中不正确的是(  )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应说明钠比铜活泼
C.上述反应证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
6.(2025·广东广州高三检测)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是(  )
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.0.1 mol钠投入液氨生成0.01 mol H2时,Na共失去0.02 mol电子
D.钠和液氨可发生以下反应:2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑
7.(2025·河南新乡高三检测)某同学利用下列装置探究Na与CO2反应的还原产物,下列相关分析正确的是(  )
已知:PdCl2+CO+H2O===Pd(黑色)↓+CO2+2HCl。
A.Ⅰ中可用Na2CO3与盐酸作用制取CO2
B.Ⅱ装置也可改为装有碱石灰的U形管
C.实验时,打开弹簧夹,先通CO2后再点燃酒精灯
D.装置Ⅳ的目的是证明氧化产物为CO
8.探究Na2O2与水的反应,实验如图:
已知:H2O2===H++HO;HO??H++O。下列分析不正确的是(  )
A.①、④实验中均发生了氧化还原反应和复分解反应
B.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明存在H2O2
C.③和④不能说明溶解性:BaO2>BaSO4
D.⑤中说明H2O2具有还原性
9.(2025·河南南阳名校模拟)过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂,实验室可用如图装置制取少量过氧化钠。下列说法错误的是(  )
A.装置X还可以制取H2、CO2等气体
B.②中所盛试剂为浓硫酸
C.若②中所盛试剂为浓盐酸,则产物一定是氯化钠
D.③的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Z
10.(2025·山东滨州高三检测)如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。注射器l中抽取了100 mL CO2(已折算成标准状况下),U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末。实验开始时,打开K1、K2、K4止水夹,关闭K3止水夹,推动注射器1活塞,缓缓将CO2压至U形管中,注射器2活塞缓缓向外移动。下列叙述不正确的是(  )
A.U形管内的玻璃珠可增大过氧化钠与二氧化碳的接触面积
B.U形管内淡黄色粉末渐渐变白
C.注射器1活塞推到底后,注射器2中收集到的气体大于50 mL(已折算成标准状况下),只是因为还含有CO2
D.打开胶塞,立即将带火星的木条伸入U形管中,可验证反应产物之一为氧气
11.将一定量的Na2O2和NaHCO3固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体,冷却后有固体物质剩余,下列选项不正确的是(  )
选项 剩余的固体物质
A 1 2 Na2CO3
B 1.5 2 Na2O2、Na2CO3
C 2 1 Na2O2、NaOH、Na2CO3
D 2 2 NaOH、Na2CO3
12.(2025·湖南岳阳联考)CaO2常用作长途运输海鲜产品的供氧剂,性质与过氧化钠相似。选用如图部分装置合理组装可用于制备CaO2。下列叙述错误的是(  )
A.①中MnO2作H2O2溶液分解反应的催化剂
B.③用于干燥氧气时,可用装碱石灰的U形管代替
C.气流从左至右,导管接口连接顺序为aedbcf
D.②中转移0.2 mol电子时,生成7.2 g CaO2
13.(2025·湖南长沙高三检测)某实验小组为了粗略测定过氧化钠的纯度,称取m g样品,并设计用如图装置来测定过氧化钠的质量分数。下列说法错误的是(  )
A.B的作用为除去CO2中的HCl,B与C之间必须增加浓硫酸洗气装置
B.D中NaOH溶液的作用是吸收未反应的CO2
C.实验结束读数时,调整量筒使E、F中液面高度相同
D.F中读出体积折算成标准状况下为a L,则样品中过氧化钠的质量分数为×100%
14.钠的化合物有广泛的应用,其中Na2O2就是一种常见的氧化剂,某化学学习小组的同学欲通过以下实验探究炭粉与Na2O2反应的产物。
【实验装置与步骤】
Ⅰ.按如图组装实验装置
Ⅱ.将炭粉和Na2O2的混合物装入硬质试管,在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯(PdCl2)试纸(湿润的PdCl2试纸遇CO变黑,可用于检验是否有CO生成)。
Ⅲ.用酒精灯微微加热试管底部。
【实验过程与现象】
给试管加热后,试管中发生剧烈反应并产生火花,湿润的PdCl2试纸未变黑,澄清石灰水未变浑浊。
请回答下列问题:
(1)实验装置组装完毕后,首先要检查装置的________________________。
(2)已知PdCl2溶液是无色的,则PdCl2试纸应为________色。
(3)装置C的作用是_______________________________________________。
(4)装置B的作用是______________________________________________。
(5)试管中发生反应的化学方程式为________________________________。
(6)CO在潮湿环境中可将PdCl2还原为黑色粉末状的钯(Pd),写出该反应的化学方程式:_____________________________________________________。
该反应中还原剂与还原产物的质量比为________。
15.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式:________________________________________,
其中化学键的类型为_______________________________________________,
氧元素的化合价为________。
(2)用化学方程式解释酚酞溶液变红的原因:____________________________ ___________________________________________________________________,
依据实验现象推测红色褪去的原因是_________________________________ ____________________________________________________________________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因:__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为_______________________________________ ____________________________________________________________________,其反应类型为________。
1[答案] D
[解析] 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;③中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2沉淀;④中Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;⑥水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s)??Na+(aq)+Cl-(aq)平衡向左移动。
2[答案] D
[解析] 钠的密度介于煤油和水的密度之间,刚投入的钠块落在两者界面上,钠的下半部分与水接触并反应,产生的H2推动钠向上游动,进入煤油层后,反应停止,由于钠受到的重力大于浮力,随后钠块下沉,又回落到煤油和水的界面上,重复上述过程,故钠块在水层与煤油层界面处游动并上下跳动,因反应生成NaOH,滴有少量酚酞的水层变红。
3[答案] D
[解析] ①常温下Na在空气中被氧气氧化生成氧化钠,不是过氧化钠,A错误;④中NaOH溶液吸收空气中的CO2反应产生Na2CO3和水,最终变为碳酸钠固体,因此发生的变化既有物理变化,又有化学变化,B错误;③是氢氧化钠吸水潮解,NaOH吸收空气中的水蒸气形成了NaOH溶液,C错误;②变白色主要是因为Na2O与空气中的水反应生成了NaOH,④中NaOH溶液吸收空气中的CO2反应产生Na2CO3和水,两个过程中发生的反应均是非氧化还原反应,D正确。
4[答案] D
[解析] 过氧化钠不是碱性氧化物,A错误;生成物中有单质,不是复分解反应,B错误;反应进行一段时间后(反应未结束),反应放热,大试管温度升高,气体压强增大,U形管中液面高度:a5[答案] C
[解析] 实验在无水条件下进行,有红色物质生成,说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来,属于置换反应,钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,说明钠比铜活泼,A、B正确;若钠与CuSO4溶液混合,则钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜,不会置换出铜单质,C错误;根据题意分析,在加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu,D正确。
6[答案] C
[解析] 钠沉入液氨说明钠的密度比液氨大,A正确;液氨中没有能导电的离子,而钠投入液氨中生成Na+(NH3)x和e-(NH3)x,能导电,说明溶液的导电性增强,B正确;0.1 mol钠投入液氨中,由于溶剂化速度极快,生成0.1 mol e-(NH3)x(氨合电子)时钠已经失去0.1 mol e-,故生成0.01 mol H2时,Na失去0.1 mol e-,C错误;反应中钠失去电子,只能是氢元素得到电子,所以钠和液氨可发生以下反应:2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑,D正确。
7[答案] C
[解析] Ⅰ中装置是启普发生器的原理,碳酸钠为易溶性粉末状固体,和酸溶液反应不能随时停止,应是大理石和稀盐酸反应,故A错误;Ⅱ中浓硫酸的目的是除去二氧化碳气体中水蒸气,干燥CO2,防止水蒸气进入玻璃管影响实验探究,而碱石灰会吸收二氧化碳,故B错误;实验时,Ⅲ中钠和二氧化碳反应,为了避免钠与氧气反应,需要用生成的二氧化碳除尽装置中的空气,因此打开弹簧夹,需要先通CO2后再点燃酒精灯,故C正确;二氧化碳被还原生成的气体通入装置Ⅳ,根据PdCl2+CO+H2O===Pd(黑色)↓+CO2+2HCl可知,装置Ⅳ是检验是否有一氧化碳生成,CO不是氧化产物,故D错误。
8[答案] B
[解析] ①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成过氧化氢与氢氧化钠,过氧化氢分解生成水和氧气,发生的反应为复分解反应与氧化还原反应,④中过氧化钡与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀,过氧化氢分解生成了氧气,因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应,A正确;①中过氧化钠与水反应生成氧气,不能说明存在H2O2,B错误;④中BaO2与硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,证明酸性:硫酸>过氧化氢,不能说明溶解性:BaO2>BaSO4,C正确;⑤中产生的气体为氧气,氧元素化合价升高,H2O2作还原剂,说明H2O2具有还原性,D正确。
9[答案] C
[解析] 装置X为固液不加热制取气体的装置,可以制取O2、H2、CO2等气体,A正确;②为干燥氧气的装置,所盛试剂为浓硫酸,B正确;若②中所盛试剂为浓盐酸,那么在装置Z中可能发生多种反应,水蒸气、HCl、氧气都可以与钠反应,产物不一定是氯化钠,C错误;③的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Z,D正确。
10[答案] C
[解析] 玻璃珠的存在可增大Na2O2粉末与玻璃珠间的缝隙,增大Na2O2与CO2的接触面积,加快反应速率,A正确;U形管中发生反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,固体由淡黄色粉末变为白色粉末,B正确;n(Na2O2)=≈0.019 mol>n(CO2)=≈4.5×10-3 mol,CO2未剩余,收集到的气体大于50 mL是因为反应放热,温度升高气体积增大,C错误;可用带火星的木条检验生成的氧气,D正确。
11[答案] B
[解析] 将Na2O2与NaHCO3的固体混合物加热,有关反应的化学方程式依次为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O、2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为1∶2时,二者反应的总方程式为2Na2O2+4NaHCO34Na2CO3+O2↑+2H2O;当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为1∶1时,二者反应的总方程式为2Na2O2+2NaHCO32Na2CO3+O2↑+2NaOH,即当n(Na2O2)∶n(NaHCO3)≤1∶2时,反应后剩余固体为Na2CO3,当1∶21∶1时,反应后剩余固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3,由此可以判断A、C、D正确,B错误。
12[答案] C
[解析] ①中H2O2溶液分解制备氧气时,MnO2作催化剂,A正确;③用浓硫酸干燥氧气,也可以用装碱石灰的U形管代替,B正确;本实验不需要氢氧化钠溶液,为了防止水蒸气和钙反应,正确的连接顺序为adebcde,C错误;②中发生反应Ca+O2CaO2,生成1 mol CaO2时,转移2 mol电子,则转移0.2 mol电子时,生成0.1 mol CaO2,质量为7.2 g,D正确。
[答案] A
[解析] 本实验通过测定生成氧气的体积计算过氧化钠的质量分数,过氧化钠和二氧化碳、水都能反应放出氧气,则B与C之间不用增加浓硫酸洗气装置,A错误;本实验需要除去氧气中混有的二氧化碳气体,故D中NaOH溶液的作用是吸收未反应的CO2,B正确;实验结束读数时,应调整量筒使E、F中液面高度相同,使E中气体压强和外界大气压相等,便于换算氧气的物质的量,C正确;F中读出体积折算成标准状况下为a L,则生成氧气的物质的量为 mol,根据反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知,样品中过氧化钠的物质的量为 mol×2= mol,故其质量分数为×100%=×100%,D正确。
13[答案] (1)气密性 (2)白
(3)检验气体中是否有CO2 (4)防止倒吸
(5)2Na2O2+CNa2CO3+Na2O
(6)PdCl2+CO+H2O===Pd+CO2+2HCl 14∶53
[解析] (5)根据原子守恒可知过氧化钠和炭粉反应生成碳酸钠;Na2O2+C―→Na2CO3,再根据质量守恒配平方程式:2Na2O2+CNa2CO3+Na2O。(6)由题意“CO在潮湿环境中可将PdCl2还原为黑色粉末状的钯(Pd)”可知,反应物为CO、PdCl2、H2O,CO把PdCl2还原为黑色粉末状的钯(Pd),则PdCl2把CO氧化为二氧化碳,可知产物为CO2、Pd,然后根据质量守恒判断还有HCl生成;根据化合价变化可知,还原剂为CO,还原产物为Pd,二者质量比为28∶106=14∶53。
14[答案] (1)Na+[∶∶∶]2-Na+ 离子键、非极性共价键 -1
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
(3)2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
(4)Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2 复分解反应
[解析] Na2O2与H2O反应有中间产物H2O2生成,H2O2有强氧化性,可以使变红的酚酞溶液褪色。同时H2O2中-1价的氧元素也具有还原性,会被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化为氧气。练案10 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
1.(2025·江西景德镇模拟)古文献《本草经集注》记载了区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的方法:“强烧之,紫青烟起,仍成灰……,云是真硝石也。”下列推断正确的是(  )
A.“紫青烟”主要是指钠元素的焰色试验
B.“朴硝”在灼烧时火焰没有颜色
C.“硝石”在黑火药中起还原剂的作用
D.“朴硝”不能替代“硝石”制黑火药
2.(2025·福建厦门模拟)下列关于Na2CO3、NaHCO3的实验方案能达到实验目的的是(  )
A.用如图所示装置比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性
B.用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
C.用丁达尔效应鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
D.用加热的方法除去NaHCO3固体中混有的少量Na2CO3固体
3.(2025·北京海淀模拟)向Na2CO3、NaHCO3混合液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随稀盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是(  )
A.a点对应溶液中:Ba2+、Mg2+、Cl-、NO
B.b点对应溶液中:Al3+、H+、MnO、NO
C.c点对应溶液中:K+、Ca2+、NO、Cl-
D.d点对应溶液中:F-、NO、Fe2+、Ag+
4.为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量,某同学设计如下实验:取一定质量的混合物,通过测量反应前后②和③装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法错误的是(  )
A.①②③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰
B.硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止
C.若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量偏低
D.实验过程中先停止通空气,再停止加热
5.(2025·湖南长沙检测)以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列分析正确的是(  )
A.从煤油中取用钠只需小刀、滤纸和玻璃片
B.纯碱溶液显碱性,可用于治疗胃酸过多
C.反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给,常温下产生22.4 L O2,转移2NA个电子
D.往碳酸氢钠溶液中通入二氧化碳可以除去混有的碳酸钠杂质
6.(2025·广东广州模拟)某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如下几种实验方法。下列说法不正确的是(  )
A.装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率快的是NaHCO3
B.当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C.加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3
D.装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3
7.某品牌食用小苏打说明书如图所示,下列相关说法正确的是(忽略杂质影响;设NA为阿伏加德罗常数的值)(  )
食用小苏打化学名称:碳酸氢钠性状:白色粉末,水溶液微碱性用途:食品气体发生剂注意事项:防止阳光照晒,防潮
A.防潮说明该食用小苏打极易溶于水,比碳酸钠溶解度大
B.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中H2CO3、HCO、CO总数为NA
C.84 g NaHCO3与足量稀盐酸反应最多生成22.4 L CO2
D.NaHCO3溶液中c(H2CO3)>c(CO)
8.(2025·山东青岛模拟)1941年,我国科学家侯德榜结合地域条件改进索尔维制碱法,提出纯碱与铵肥(NH4Cl)的联合生产工艺,后被命名为“侯氏制碱法”,主要工艺流程如图所示。下列说法正确的是(  )
已知:
侯氏制碱法总反应:2NaCl+CO2+2NH3+H2O===Na2CO3+2NH4Cl。
索尔维制碱法总反应:2NaCl+CaCO3===Na2CO3+CaCl2(CaCl2作为废液排放)。
A.气体1、气体2均为CO2
B.溶液2中,含碳粒子主要是HCO
C.侯氏制碱法和索尔维制碱法中原料NaCl的原子利用率相同
D.盐析池中加入NaCl固体,c(Cl-)增大,NH4Cl(s)??NH(aq)+Cl-(aq)的平衡逆向移动,NH4Cl析出
9.下列对碱金属性质的叙述正确的是(  )
①都是银白色的柔软金属(除铯外),密度都比较小 ②单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 ③碱金属单质都与水剧烈反应 ④单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
10.(2025·湖北武汉模拟)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示:
下列叙述中不正确的是(  )
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
11.某固体混合物由Na2CO3和NaHCO3两种物质组成,将其分成X、Y两等份。标准状况下,X溶于足量盐酸,生成CO2的体积为V1 L;充分加热Y,冷却后再溶于足量盐酸,生成CO2的体积为V2 L。下列说法正确的是(  )
A.蒸干X与足量盐酸反应后的溶液,可得固体 g
B.充分加热Y,固体质量减少 g
C.X、Y消耗HCl的物质的量之比为1∶1
D.混合物中Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为
12.A是一种常见的金属单质,B是淡黄色固体,请结合转化关系图判断下列说法正确的是(  )
A.A与氧气还可以生成另一种常见化合物F,B和F中阴离子与阳离子的数目比分别是1∶1和1∶2
B.完全燃烧W g的CO和H2的混合气体,然后将产物与过量的B反应,则固体增重为W g
C.相同温度下,分别向盛有适量0.1 mol·L-1 D和E溶液的两支试管中滴入2滴酚酞溶液,则盛有D的溶液的试管中红色较浅
D.用洁净的铂丝蘸取某待测液,置于火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃能观察到火焰呈紫色,则该溶液中一定含有K+,一定不含Na+
13.(2021·湖南卷,15)碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:
步骤Ⅰ.Na2CO3的制备
步骤Ⅱ.产品中NaHCO3含量测定
①称取产品2.500 g,用蒸馏水溶解,定容于250 mL容量瓶中;
②移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸V1 mL;
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸V2 mL;
④平行测定三次,V1平均值为22.45,V2平均值为23.51。
已知:(ⅰ)当温度超过35 ℃时,NH4HCO3开始分解。
(ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100 g H2O)
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3
NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0
NaHCO3 6.9 8.2 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中晶体A的化学式为________,晶体A能够析出的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅰ中“300 ℃加热”所选用的仪器是________(填标号)。
(3)指示剂N为________,描述第二滴定终点前后颜色变化________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)产品中NaHCO3的质量分数为________(保留三位有效数字)。
(5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
14.实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,设计了下列两种不同实验方案进行探究。
【方案一】将少量(一定质量)样品溶于水与足量沉淀剂氢氧化钡溶液反应,过滤、洗涤、干燥、称重。
(1)实验中发生反应的离子方程式为________________________________、________________________________。
(2)过滤后需要洗涤沉淀,洗涤沉淀的方法是___________________________ ____________________________________________________________________,
检验沉淀洗净的方法是_____________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【方案二】将一定质量样品与足量稀硫酸反应,测定生成气体的体积。
(3)某同学拟选用下列实验装置完成实验:
你认为最简易的装置其连接顺序是A接________,________接________(填接口字母,注意:可不填满)。
(4)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为该装置会引起较大误差,于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用有__________________________________________、
____________________________________________________________________。
②为了较准确测量气体的体积,在读反应前后量气管中液面的读数求其差值的过程中,除视线平视外还应注意________(填字母)。
A.反应装置应冷却至室温
B.一段时间后,乙管中液面不再上升时再读数
C.读数时应上下移动右侧量气管,使甲、乙两端液面相平
D.读数时不一定使两端液面相平
15.(2025·浙江名校联考)Na2CO3和NaHCO3是重要的无机化工产品,广泛应用于食品、化工、医药等领域。如图是利用天然碱(主要成分为Na2CO3、NaHCO3和少量NaCl)制备Na2CO3和NaHCO3的工艺流程。
完成下列填空:
(1)操作①为________________。
(2)碳化装置中反应的离子方程式为__________________________________ ___________________________________________________________________。
(3)对比索尔维制碱法,说明利用天然碱制碱的优势:____________________ __________________________________________________________________。
(4)为了测定产品中小苏打中NaHCO3的含量,进行以下实验。
实验步骤:
步骤一:称取2.000 g小苏打样品,配制小苏打溶液250 mL。
步骤二:取20.00 mL小苏打溶液置于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定,溶液pH随盐酸体积变化如图所示。
①取20.00 mL小苏打溶液需要使用的定量仪器名称:________。
②根据滴定曲线分析,若采用传统滴定法,应选择的指示剂是________________,此时滴定终点的现象为________________________________ ___________________________________________________________________。
③该样品中NaHCO3的质量分数为________。
答案
1[答案] D
[解析] 钾元素的焰色试验是紫色,“紫青烟”主要是指钾元素的焰色试验,A错误;钠元素焰色试验为黄色,“朴硝”在灼烧时火焰为黄色,B错误;硝酸钾中氮元素是+5价,处于最高价,火药发生化学反应时生成氮气,KNO3中氮元素的化合价降低,“硝石”在黑火药中起氧化剂的作用,C错误;硫酸钠没有强氧化性,“朴硝”不能替代“硝石”制黑火药,D正确。
2[答案] A
[解析] 加热碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体,小试管导管连接的烧杯中澄清石灰水变浑浊,碳酸钠受热不分解,大试管导管连接的烧杯中澄清石灰水无变化,可比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,A正确;澄清石灰水与碳酸钠和碳酸氢钠反应都能生成碳酸钙白色沉淀,不能用澄清石灰水鉴别两者,B错误;碳酸钠和碳酸氢钠固体都没有丁达尔效应,无法用丁达尔效应鉴别两者的固体,C错误;碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,碳酸钠受热不易分解,不可用加热的方法除去碳酸氢钠固体中混有的少量碳酸钠固体,D错误。
3[答案] C
[解析] 向Na2CO3、NaHCO3混合液中逐滴加入稀盐酸,由图可知,O~b发生Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,b~c发生NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,c之后盐酸过量不发生反应。a点主要为碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠的混合溶液,则碳酸根离子与Ba2+、Mg2+反应生成沉淀而不共存,故A不符合题意;b点对应溶液中为碳酸氢钠和氯化钠的混合溶液,碳酸氢根离子与Al3+反应生成沉淀和气体而不共存,H+与碳酸氢根离子反应生成气体而不共存,故B不符合题意;c点对应溶液中溶质为氯化钠,与K+、Ca2+、NO、Cl-都大量共存,故C符合题意;d点对应溶液中溶质为氯化钠和HCl,H+与F-反应生成HF,H+与NO、Fe2+发生氧化还原反应,Cl-与Ag+反应生成AgCl沉淀,故D不符合题意。
4[答案] D
[解析] 根据实验目的和装置的连接顺序可知:装置①用于吸收空气中的CO2和水蒸气,可以使用碱石灰,装置②吸收Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气,可以使用无水CaCl2,装置③吸收碳酸氢钠分解生成的CO2,使用碱石灰,A正确;实验前必须将装置中的水蒸气和CO2排净,避免影响测定结果,硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止,B正确;若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则会增加水的质量,使测得Na2CO3·10H2O的含量偏高,NaCl的含量偏低,C正确;实验过程中一直通入空气,停止加热后继续通入空气使存留在装置中的CO2和水蒸气完全被吸收,D错误。
5[答案] D
[解析] 钠质软,保存在煤油中,从煤油中取用钠需镊子、小刀、滤纸和玻璃片,A错误;纯碱溶液碱性强,不能用于治疗胃酸过多,B错误;过氧化钠与水或二氧化碳反应都生成氧气,因此反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给,常温下22.4 L O2的物质的量不是1 mol,无法计算转移的电子数,C错误;向碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,D正确。
6[答案] B
[解析] 碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体,盛放碳酸氢钠的气球鼓得更快,即产生气体速率快的是碳酸氢钠,A正确;等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时,碳酸氢钠产生的二氧化碳量多,故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠,B错误;碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,从而使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠受热不易分解,C、D正确。
7[答案] D
[解析] 相同温度下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3大,A错误;未指明溶液体积,无法计算微粒总数,B错误;未指明气体所处的状况,22.4 L CO2不一定为1 mol,C错误;HCO在溶液中既发生电离,又发生水解,根据说明书描述水溶液微碱性,说明HCO的水解程度大于电离程度,则有c(H2CO3)>c(CO),D正确。
8[答案] D
[解析] 根据流程图可知,气体1为NaHCO3分解产生的CO2,气体2的作用是促进NH4Cl的析出,故气体2为NH3,A错误;向冷析池中通入NH3,增大溶液中c(NH),便于析出盐NH4Cl,此时溶液显碱性,因此溶液2中含碳粒子主要是CO,B错误;侯氏制碱法中Na+用于制取Na2CO3,Cl-用于制取NH4Cl,NH4Cl可作氮肥,也可用于金属加工除锈等,原子利用率较高,而索尔维制碱法制取纯碱时,反应产生的CaCl2作为废液排出,原子利用率大大降低,故侯氏制碱法中原料NaCl的原子利用率比索尔维制碱法中原料NaCl的原子利用率高,C错误;盐析池中加入NaCl固体,增大了溶液中c(Cl-),使盐NH4Cl的溶解结晶平衡NH4Cl(s)??NH(aq)+Cl-(aq)逆向移动,从而使NH4Cl结晶析出,D正确。
9[答案] A
[解析] ①铯略带金色光泽,其他碱金属都是银白色的柔软金属,密度都比较小,故正确;②锂燃烧生成氧化锂,不是过氧化锂,故错误;③碱金属单质性质活泼,与水剧烈反应生成碱和氢气,故正确;④碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加逐渐降低,故错误。
10[答案] C
[解析] 取一根铂丝,用盐酸洗净后,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取被检验物质,进行焰色试验,故A正确;在观测钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃,滤去钠的黄光的干扰,故B正确;为了能够更加突出被检验物质的颜色,选用本身颜色较浅的火焰,最大限度减少火焰本身颜色的干扰,故C错误;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试验,故D正确。
11[答案] C
[解析] 反应涉及的方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑。假设每份固体中碳酸氢钠的物质的量为x mol,碳酸钠的物质的量为y mol,则有x+y=,+y=,联立两式解得:x=,y=,则碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量比例为,D错误;X与足量盐酸反应后的溶液蒸干后得到氯化钠,根据以上方程式分析,其中氯化钠与二氧化碳的物质的量关系不确定,A错误;碳酸氢钠受热分解,质量减少为水和二氧化碳的质量,B错误;两个过程中最后都得到氯化钠,根据原子守恒分析,X、Y消耗HCl的物质的量之比为1∶1,C正确。
12[答案] B
[解析] A是一种常见的金属单质,A与O2在点燃条件下生成B,B是淡黄色固体,则A是Na,B是Na2O2。结合图中物质之间的转化反应及条件推知,C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3。钠还能与氧气反应得到Na2O,Na2O和Na2O2中阴离子与阳离子的数目比均为1∶2,A错误;完全燃烧W g的CO和H2的混合气体,然后将产物与过量的B反应,则固体增重W g,B正确;浓度相同的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液碱性强,C错误;透过蓝色钴玻璃观察焰色时,看到火焰呈紫色,证明含有K+,但不能确定是否含Na+,D错误。
13[答案] (1)NaHCO3 30~35 ℃,NaHCO3的溶解度小于NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度
(2)D
(3)甲基橙 溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色
(4)3.56%
(5)偏大
[解析] (1)根据相关盐在不同温度下的溶解度可知,30~35 ℃,NaHCO3的溶解度明显小于NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度,因此NaHCO3在步骤I中结晶析出。(2)300 ℃时给固体加热,选用的仪器应为坩埚。(3)本题中测定碳酸氢钠含量采用了双指示剂滴定法,第一滴定过程以酚酞为指示剂,Na2CO3转化为NaHCO3,第二滴定过程以甲基橙为指示剂,NaHCO3转化为NaCl、CO2和H2O,所以第二滴定终点前后溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色。(4)由(3)的分析过程可知,25.00 mL待测液中所含NaHCO3的物质的量为0.100 0 mol·L-1×(V2-V1)×10-3 L,则2.500 g产品中所含NaHCO3的质量为84 g·mol-1××0.100 mol·L-1×(23.51-22.45)×10-3 L=0.089 04 g,则产品中NaHCO3的质量分数为×100%≈3.56%。(5)第一次滴定终点时,俯视读数,导致测得的V1偏小,NaHCO3质量分数的计算结果偏大。
14[答案] (1)Ba2++CO===BaCO3↓ Ba2++HCO+OH-===BaCO3↓+H2O
(2)给漏斗中注入蒸馏水浸没沉淀,使水自然流下,重复2~3次 取最后一次洗涤液置于试管中,向试管中加入硫酸钠溶液,若无白色沉淀,证明洗净
(3)E D G
(4)①减少因稀硫酸进入锥形瓶排出的体积引起的误差 连通分液漏斗与锥形瓶平衡气压,便于分液漏斗中液体畅流 ②ABC
[解析] (3)装置的组装顺序为混合物与稀硫酸反应,用排液体量气法测定气体的体积,其中盛液体的试剂瓶导管一定要短进长出,利用增大压强将水排出,量筒中液体的体积就是生成气体的体积,量筒内导管应伸入量筒底部,故连接顺序为A接E,D接G。(4)①导管a的作用有平衡气体压强、使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下、消除由于加入稀硫酸引起的体积误差。②反应放热导致温度升高,气体压强增大,故应冷却后再读取气体的体积,A正确;反应放热导致温度升高,一段时间后,乙管中液面不再上升时再读数,B正确;读取实验中生成氢气的体积时应上下移动量气管乙,使甲、乙中液面相平,以保证甲中气体压强与大气压强相等,C正确,D错误。
15[答案] (1)过滤、洗涤
(2)2Na++CO+H2O+CO2===2NaHCO3↓
(3)原料利用率高、节能、环保、成本低等
(4)①碱式滴定管 ②甲基橙 滴加最后半滴盐酸,溶液由黄色变为橙色且半分钟内不恢复黄色 ③94.5%
[解析] (1)由流程图可知,溶液碳化后生成了液态物质和固态物质,因此操作①为过滤、洗涤。(2)由流程图可知,天然碱溶液碳化后生成了碳酸氢钠,说明二氧化碳与碳酸钠和水反应生成了碳酸氢钠,离子方程式为2Na++CO+H2O+CO2===2NaHCO3↓。(3)索尔维制碱法中大量的氯化钙作为废液排放,氯化钠的利用率低,而天然碱制碱不产生污染物,原料利用率高,且流程简单,需要的能量低,成本低。(4)①碳酸氢钠溶液呈碱性,因此取20.00 mL碳酸氢钠溶液用碱式滴定管。②用盐酸滴定碳酸氢钠溶液,滴定终点呈酸性,指示剂选择甲基橙,滴定终点的现象为滴加最后半滴盐酸,溶液由黄色变为橙色且半分钟内不恢复黄色。③由图示可知,当盐酸滴加18.00 mL时,两者恰好完全反应,则消耗氯化氢的物质的量是0.100 0 mol·L-1×0.018 L=1.8×10-3 mol,而碳酸氢钠和氯化氢是1∶1反应,因此20.00 mL溶液中碳酸氢钠的物质的量为1.8×10-3 mol,250 mL溶液中碳酸氢钠的物质的量为2.25×10-2 mol,质量为2.25×10-2 mol×84 g·mol-1=1.89 g,则碳酸氢钠的质量分数为×100%=94.5%。

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