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2026人教版高中化学必修第一册
期中学业水平检测
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列与化学有关的说法不正确的是(　　)
A.“信州铅山有苦泉,流之为涧。挹其水熬之,则成胆矾……熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。该反应为Fe+CuSO4 FeSO4+Cu,属于置换反应
B.《神农本草经》中提道:“白青[Cu2(OH)2CO3]得铁化为铜”,其中白青属于碱
C.“朝坛雾卷,曙岭烟沉”中的雾是一种气溶胶,能产生丁达尔效应
D.《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验
2.下列关于物质分类的组合正确的是 (　　)
选项 碱 混合物 碱性氧化物 电解质
A 纯碱 Fe(OH)3胶体 Na2O KMnO4
B KOH 碱石灰 CO2 水
C Ba(OH)2 CuSO4·5H2O 生石灰 盐酸
D NH3·H2O 漂白粉 CuO HNO3
3.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 (　　)
A.Na2CO3溶液中:OH-、K+、Cl-、S
B.新制氯水中:H+、S、Fe2+
C.无色透明溶液中:Mn
D.NaHCO3溶液中:OH-、Ba2+、N、Cl-
4.下列离子方程式书写正确的是 (　　)
A.Cl2通入水中:Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO-
B.氨水滴入FeCl3溶液中:Fe3++3OH- Fe(OH)3
C.碳酸钙与稀硝酸反应:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
D.硫酸氢钠溶液与氯化钡溶液反应:HS+Ba2+ BaSO4↓+H+
5.为了防止钢铁零件生锈,常采用化学处理使钢铁零件表面“发蓝”——生成Fe3O4致密保护层。化学处理过程中的一步化学反应为3Fe+NaNO2+5NaOH 3Na2FeO2+H2O+NH3↑。下列叙述错误的是(　　)
A.Na2FeO2中Fe的化合价为+2价
B.Fe被氧化,发生氧化反应
C.还原性:Fe>NH3
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
6.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是 (　　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 纯碱可用于治疗胃酸过多症 纯碱可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有
B CO2中混有少量HCl杂质,可将气体通入饱和Na2CO3溶液除去 Na2CO3可与HCl反应 Ⅰ对,Ⅱ错,无
C Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质,可加入适量NaOH除去 NaHCO3可与NaOH反应生成Na2CO3 Ⅰ对,Ⅱ对,有
D Na2O2是淡黄色粉末 Na2O2可作供氧剂 Ⅰ对,Ⅱ对,有
7.为降低空气中CO2的含量,可利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2,处理过程如图所示,下列说法错误的是 (　　)
A.“捕捉室”中发生反应的离子方程式为CO2+2OH- C+H2O
B.“环节a”中发生反应的生成物为NaOH、CaCO3
C.处理过程中CaO和NaOH是可循环利用的物质
D.“900 ℃的反应炉”中发生了氧化还原反应
8.实验室制取下列气体,所选的反应试剂、制备装置与收集装置合理的是(　　)
a b c d e f
选项 气体 反应试剂 制备装置 收集装置
A CO2 石灰石、稀硫酸 b e
B Cl2 MnO2、浓盐酸 b d
C Cl2 浓盐酸、KMnO4 b e
D O2 KMnO4 a f
9.“价—类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法不正确的是 (　　)
A.b与水反应可以得到d
B.a是HCl,从元素价态看,HCl只具有还原性
C.c对应的水化物能与NaOH溶液反应
D.可溶性e中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸检验
10.某同学探究Na2O2与H2能否反应,设计如图装置,下列说法正确的是 (　　)
A.装置A可直接用于CaCO3与稀硫酸反应制取CO2
B.装置B中盛放碱石灰的作用只是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,用试管在装置D管口末端处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度
D.检查装置A气密性的方法:打开K1,向长颈漏斗中加水,当长颈漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好
11.下列“实验目的”与“实验操作及现象”不完全正确的一组是 (　　)
选项 实验目的 实验操作及现象
A 证明新制氯水中有HClO 把红色的鲜花花瓣放入新制氯水中,花瓣褪色
B 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中滴加维生素C溶液,溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色
C 证明氯气可以支持燃烧 氢气点燃后在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白烟产生
D 制备Fe(OH)3胶体 将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至液体呈红褐色
12.黄铁矿(FeS2)在酸性条件下发生催化氧化的反应历程如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C.反应Ⅱ的离子方程式为14Fe3++FeS2+8H2O 15Fe2++2S+16H+
D.该过程的总反应中氧气作氧化剂
13.草木灰主要成分是K2CO3、KCl、K2SO4和不溶于水的杂质。化学实验小组为了制备KCl晶体,设计了如图所示流程。下列说法错误的是(　　)
A.步骤①中用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
B.试剂Ⅰ是Ba(NO3)2溶液,用来除去K2CO3、K2SO4
C.试剂Ⅱ是K2CO3溶液,用来除去过量的BaCl2
D.滤渣Ⅱ的成分是BaCO3、BaSO4
14.向一定浓度的NaOH溶液中缓慢通入Cl2,生成物的物质的量和溶液的温度随通入氯气的物质的量的变化如图所示。下列说法不正确的是 (　　)
A.a点时溶液中n(Cl-)∶n(Cl)=5∶1
B.n(Cl)增加的原因可能是温度升高
C.n(ClO-)减少的原因可能是3ClO-2Cl-+Cl
D.参加反应的NaOH与Cl2的物质的量之比为2∶1
15.雄黄(As4S4)与雌黄(As2S3)都是自然界中常见的难溶砷化物。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.雌黄和雄黄中S元素的化合价不同
B.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中有三个氧化还原反应
C.反应Ⅰ中As4S4为氧化产物
D.若a为SO2,则反应Ⅱ中,4.28 g As4S4参加反应转移0.28 mol电子
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(12分)Ⅰ.纳米磁珠(纳米Fe3O4)颗粒中含有人体代谢生长必需的微量元素铁,可以用于对比增强磁共振成像、免疫检测、组织修复和细胞分离等方面。
【查阅资料】
Fe3O4为黑色固体,硬度较大,有磁性,不溶于;纳米Fe3O4在潮湿的氧化,高温下被O2氧化成;纳米Fe3O4溶于溶液中,生成;向含有一定配比的Fe2+和Fe3+的混合盐溶液中,加入适量的碱液,如溶液、氨水,使其达到某个pH范围,在适当的温度和高速搅拌下发生反应生成纳米Fe3O4颗粒。
(1)①~⑨中,属于盐的是　　　　(填编号)。
(2)固体⑤和⑥的水溶液发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)纳米Fe3O4高温下被O2氧化成Fe2O3的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
(4)若将直径为80 nm的纳米Fe3O4分散在水中,所形成的混合物属于　　　　(填“溶液”“胶体”或“浊液”)。
Ⅱ.SO2是主要的大气污染物之一,CO2是主要的温室气体之一。
(5)SO2作为酸性氧化物,性质与CO2相似,下列物质中可以与SO2发生反应的是　　　　(填字母)。
A.Na2O　　　　　　　　B.NaOH　　　　　　　　C.H2O
(6)双碱法脱硫过程如下图所示:
①“过程Ⅰ”的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②双碱法脱硫过程中,可循环利用的物质是　　　　(填化学式)。
17.(14分)活泼金属在CO2中可以燃烧,某化学小组对Na在CO2中的燃烧产物进行了探究。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O和Na2CO3。
【查阅资料】PdCl2溶液能与CO反应生成黑色的金属钯。
【实验Ⅰ】化学小组在老师的指导下设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去):
① ② ③ ④ ⑤
(1)装置的连接顺序为c→　　　　(填接口字母)→a→b→h→i。
(2)通入CO2待　　　　　　　　　　　时,再点燃酒精灯,此操作的目的是　　　　　　　　　　　　。实验开始后,观察到Na剧烈燃烧,生成黑色和白色两种固体;PdCl2溶液中有黑色沉淀产生。由实验现象推理可知,Na与CO2反应的产物一定有　　　　(填化学式)。
【实验Ⅱ】为了进一步探究反应中所得白色固体的组成,兴趣小组同学继续进行如下实验:分离出实验Ⅰ所得的白色固体,取适量于试管中,加入水后振荡,固体完全溶解,滴入几滴酚酞溶液,溶液由无色变为红色。
(3)有同学认为,根据实验Ⅱ中溶液颜色的变化可以证明白色固体为Na2O,其推理的依据是　　　　　　　　　　　　　　。
(4)另有同学认为实验Ⅱ中的现象并不能证明白色固体一定是Na2O,并设计了如下实验方案进行探究,请完善该实验方案:继续取实验Ⅱ中滴加酚酞后的溶液,加入足量的　　　　　　　　　　　　　　　　(填试剂及现象),则证明该白色固体中必定含有Na2CO3,且不含Na2O;若白色固体中只含有Na2O,不含Na2CO3,上述操作中出现的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　。
18.(11分)水体的化学需氧量(COD)能反映水体受还原性物质污染的程度。某小组用高锰酸钾法测定学校周边河水的COD值,其中需要配制250 mL 2.00×10-3 mol·L-1的KMnO4溶液。请根据所学知识回答下列问题。
(1)计算、称量:需用分析天平称量　　　　g KMnO4固体(保留四位小数)。
(2)选择仪器:需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、　　　　　　　　。
(3)称量后,以下操作步骤的顺序为　　　　(填字母)。
A B C　D E
定容的操作是将蒸馏水注入容量瓶,当　　　　　　　　　　　　　,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。
(4)下列操作会使KMnO4溶液浓度偏小的是　　　　(填序号)。
①转移溶液前,容量瓶底部有水
②转移溶液时,溶液不慎洒到容量瓶外
③定容时,俯视刻度线
④摇匀后,液面低于刻度线,再加水至凹液面与刻度线相切
(5)配制KMnO4溶液后要用稀硫酸酸化,说明不用盐酸酸化的原因:　　　　　　　　　。
19.(18分)Ⅰ.氯气在工业生产中有重要的用途。某课外活动小组利用下列装置在实验室中制备氯气,并进行有关氯气性质的研究。
图1
(1)该小组同学欲用图1所示装置(不一定全用)制备并收集纯净、干燥的氯气。
①写出实验室制备氯气的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　;浓盐酸中表现出酸性和还原性的HCl的质量之比为　　　　　　。
②选择装置,将各装置按先后顺序连接起来,应该是a接　　,　　接　　,　　接　　,　　接h(用导管口处的小写字母表示)。
(2)用E装置吸收氯气,可得漂白液的有效成分　　　　(填化学式);若将氯气通入冷的石灰乳中,可得漂白粉,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.次氯酸盐具有强氧化性。在碱性条件下,利用KClO氧化Fe(NO3)3生成高铁酸钾(K2FeO4)的工艺流程如图2所示:
图2
已知:6KOH+3Cl2 5KCl+KClO3+3H2O。
回答下列问题:
(1)反应①应在　　　　(填“温度较高”或“温度较低”)的条件下进行。
(2)在溶液Ⅰ中加入KOH固体的目的是　　　　　　　　　　　。
(3)从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3、KCl,则反应③的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)K2FeO4可用作饮用水处理剂,该反应的离子方程式为4Fe+10H2O 4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,K2FeO4处理水中悬浮颗粒物的原理是　　　　　　　　　　;K2FeO4可用于杀菌消毒的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)该工艺每得到1.98 kg K2FeO4,理论上消耗Cl2的物质的量为　　mol。
答案与分层梯度式解析
1.B　胆矾溶液中的溶质为CuSO4,与铁釜发生反应Fe+CuSO4 FeSO4+Cu,属于置换反应,A正确;白青的化学式为Cu2(OH)2CO3,属于碱式盐,B错误;雾是一种气溶胶,能产生丁达尔效应,C正确;根据钾元素和钠元素的焰色不同,可鉴别硝石和朴消,D正确。
2.D　纯碱是碳酸钠的俗称,不属于碱,A错误;二氧化碳属于酸性氧化物,B错误;CuSO4·5H2O属于纯净物,盐酸属于混合物,不是电解质,C错误;一水合氨是碱,漂白粉主要成分是氯化钙和次氯酸钙,属于混合物,氧化铜属于碱性氧化物,HNO3是酸,属于电解质,D正确。
3.A　Na2CO3溶液与四种离子均不反应,四种离子在Na2CO3溶液中一定能大量共存,A正确;新制氯水中Cl2能氧化Fe2+,H+与C反应生成CO2和H2O而不能大量共存,B错误;无色透明溶液中不能存在大量Mn,C错误;NaHCO3溶液中OH-与HC,C又与Ba2+反应而不能大量共存,D错误。
4.C　Cl2通入水中生成HCl和HClO,HClO是弱酸,不能拆,离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO,A错误;氨水滴入FeCl3溶液中生成氢氧化铁沉淀,一水合氨是弱碱,不能拆,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3N,B错误;碳酸钙与稀硝酸反应生成硝酸钙、二氧化碳和水,离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑,C正确;硫酸氢钠溶液与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式为S+Ba2+ BaSO4↓,D错误。
5.D　Na2FeO2中Na是+1价,O是-2价,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零,可得Na2FeO2中Fe的化合价为+2价,A正确;化学方程式中Fe由0价升高到+2价,Fe被氧化,发生氧化反应,B正确;化学方程式中Fe由0价升高到+2价,Fe为还原剂,NH3为还原产物,故还原性:Fe>NH3,C正确;在反应中,Fe为还原剂,NaNO2为氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3,D错误。
6.C　纯碱的碱性较强,会对胃、肠道产生一定的刺激,不能用于治疗胃酸过多症,A错误;CO2能与饱和Na2CO3溶液反应,故不能用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的少量HCl,B错误;NaHCO3能与NaOH反应生成Na2CO3和水,向该混合液中加入适量NaOH可除去NaHCO3杂质,C正确;Na2O2可作供氧剂,与Na2O2的颜色无关,D错误。
7.D　“捕捉室”中CO2和NaOH反应生成碳酸钠和水,离子方程式为CO2+2OH- C+H2O,A正确;“环节a”中Na2CO3溶液和CaO反应生成NaOH和CaCO3,化学方程式为Na2CO3+H2O+CaO 2NaOH+CaCO3,B正确;Na2CO3溶液与CaO反应生成CaCO3和NaOH,“900 ℃的反应炉”中CaCO3分解生成CaO和CO2,NaOH和CaO在处理过程中可循环利用,C正确;“900 ℃的反应炉”中CaCO3分解生成CaO和CO2,没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,D错误。
8.D　CaSO4微溶于水,CaCO3与H2SO4反应生成的CaSO4附着在CaCO3表面阻止反应进行,反应试剂应该用石灰石与稀盐酸,CO2密度大于空气,应用向上排空气法收集,收集装置应该选择d,A错误;用MnO2与浓盐酸制取Cl2,需加热,制备装置应该选择c,B错误;浓盐酸和KMnO4反应生成Cl2,Cl2密度大于空气,不能用向下排空气法收集,C错误;KMnO4受热分解生成O2,O2可用排水法收集,D正确。
9.B　由题图可知,a为HCl,b为Cl2,c为Cl2O7,d为HClO,e为含Cl-的盐。Cl2和水反应生成HCl和HClO,A正确;a是HCl,H元素显+1价,处于最高价态,具有氧化性,B错误;c对应的水化物为HClO4,能与NaOH发生中和反应,C正确;Cl-能和Ag+反应生成不溶于硝酸的AgCl沉淀,可溶性e中含有Cl-,可用AgNO3溶液和稀硝酸检验,D正确。
10.C　CaCO3与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在固体表面,阻止反应继续进行,不能用CaCO3与稀硫酸反应制取CO2,A错误;盐酸易挥发,B装置中盛放碱石灰的作用是除去挥发出来的HCl和水蒸气,B错误;氢气不纯时加热易发生爆炸,则加热装置C前,应先收集气体点燃,通过声音判断气体的纯度,C正确;装置A气密性的检查方法:先关闭K1,然后向长颈漏斗中加水,当长颈漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好,D错误。
原理分析　探究Na2O2与H2能否反应,由实验装置可知,装置A中Zn与稀盐酸反应生成氢气,盐酸易挥发,则装置B中应为碱石灰,可除去挥发出来的HCl和水蒸气;氢气不纯加热时可能发生爆炸,装置C加热前应先检验氢气的纯度;装置D通过检验反应后是否有水生成判断Na2O2与H2能否反应。
11.C　把红色的鲜花花瓣放入新制氯水中,花瓣褪色,可证明新制氯水中有HClO,A正确;FeCl3具有氧化性,加入维生素C溶液后,溶液由黄色逐渐变为浅绿色,说明溶液中Fe3+转化为Fe2+,证明维生素C具有还原性,B正确;H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口产生白雾而不是白烟,C错误;将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至液体呈红褐色,即制得Fe(OH)3胶体,D正确。
12.A　反应Ⅰ、Ⅱ是氧化还原反应;反应Ⅲ无元素化合价变化,为非氧化还原反应,A错误;反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+ 4Fe3++4NO+2H2O,氧化剂(O2)与还原剂[Fe(NO)2+]的物质的量之比为1∶4,B正确;反应Ⅱ中Fe3+作氧化剂,FeS2作还原剂,离子方程式为14Fe3++FeS2+8H2O 15Fe2++2S+16H+,C正确;该过程的总反应为2FeS2+7O2+2H2O 2Fe2++4S+4H+,氧气作氧化剂,D正确。
13.B　步骤①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,A正确;除去杂质时尽量不引入新杂质,试剂Ⅰ应是BaCl2溶液,用来除去K2CO3、K2SO4,B错误;试剂Ⅱ用来除去过量的BaCl2,所以试剂Ⅱ是K2CO3溶液,滤渣Ⅱ的成分是BaCO3、BaSO4,再加入适量试剂Ⅲ(盐酸),以除去过量的K2CO3,得到KCl溶液,C、D正确。
14.A　a点时溶液中n(ClO-)=n(Cl),设n(ClO-)=n(Cl)=1 mol,根据得失电子守恒可得n(Cl-)=1×1 mol+1×5 mol=6 mol,n(Cl-)∶n(Cl)=6∶1,A不正确;NaOH与Cl2的反应放热,由题图可知,温度较低时生成的NaClO较多,温度较高时生成的NaClO3较多,n(ClO-)减少的原因可能是3ClO-2Cl-+Cl,B、C正确;根据原子守恒,生成物是NaCl、NaClO和NaClO3,Na和Cl个数比为1∶1,参加反应的NaOH与Cl2的物质的量之比为2∶1,D正确。
15.D　
Ⅰ.2As2S3+H2+Sn2+ H2S+Sn4++As4S4+S2-
Ⅱ.As4S4+7O2 2As2O3+4SO2
Ⅲ.As2O3+3H2O 2H3AsO3
Ⅳ.2H3AsO3+3H2S As2S3+6H2O
As2S3和As4S4中S元素的化合价均为-2价,A错误;由分析可知,反应Ⅰ、Ⅱ为氧化还原反应,B错误;反应Ⅰ中As元素由+3价变为+2价,化合价降低,发生还原反应,故As4S4为还原产物,C错误;4.28 g As4S4的物质的量为0.01 mol,反应Ⅱ中,S元素由-2价变为+4价,As元素由+2价变为+3价,则转移的电子为0.01 mol×4×6+0.01 mol×4×1=0.28 mol,D正确。
16.答案　(除标注外,每空2分)(1)⑦⑧　(2)Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O　(3)4Fe3O4+O2 6Fe2O3　(4)胶体(1分)　(5)ABC
(6)①SO2+2OH- H2O+S　②NaOH(1分)
解析　(1)由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物是盐。①~⑨中,属于盐的是⑦⑧。(2)氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,离子方程式为Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O。(3)纳米Fe3O4高温下被O2氧化成Fe2O3,氧元素化合价从0价降低到-2价,部分铁元素化合价升高,根据得失电子守恒、原子守恒得化学方程式为4Fe3O4+O2 6Fe2O3。(4)将直径为80 nm的纳米Fe3O4分散在水中,形成的混合物属于胶体。(5)Na2O为碱性氧化物,可以和SO2反应生成亚硫酸钠,A正确;SO2能与NaOH反应生成盐和水,B正确;SO2属于酸性氧化物,可以和H2O反应,生成亚硫酸,C正确。(6)①“过程Ⅰ”是二氧化硫和氢氧化钠反应,生成亚硫酸钠和水,离子方程式是SO2+2OH- H2O+S。②过程Ⅱ是亚硫酸钠和氢氧化钙、氧气反应,生成硫酸钙和氢氧化钠,化学方程式是2Na2SO3+O2+2Ca(OH)2 2CaSO4↓+4NaOH;整个过程中氢氧化钠可循环利用。
17.答案　(每空2分)(1)f→g→d→e
(2)澄清石灰水变浑浊　排尽装置中的空气　C、CO
(3)Na2O能与水反应生成NaOH,导致溶液呈碱性
(4)BaCl2溶液,产生白色沉淀,溶液颜色由红色变为无色　无沉淀产生,溶液颜色仍为红色
解析　(1)②中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,生成的二氧化碳中混有HCl,故先通过饱和NaHCO3溶液除杂,随后经过浓硫酸干燥,干燥后的CO2进入①中与Na在加热条件下反应,反应生成的气体先通过澄清石灰水再通过PdCl2溶液,观察实验现象确定产物。故连接顺序为c→f→g→d→e→a→b→h→i。
(2)通入CO2待澄清石灰水中出现浑浊时,再点燃酒精灯,这样可以确保装置中的空气被排尽,防止钠与氧气反应,对产物的检验造成干扰。Na剧烈燃烧生成黑色和白色两种固体,黑色固体为C,此外PdCl2溶液中有黑色沉淀产生,说明有CO生成,则钠与二氧化碳反应的产物一定有C和CO。
(4)碳酸钠溶液也呈碱性,因此白色固体不一定是氧化钠。可通过检验碳酸根离子的存在检验碳酸钠的存在,取实验Ⅱ中滴加酚酞后的溶液,加入足量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,且溶液颜色由红色变为无色,说明此时碳酸根离子生成碳酸钙沉淀且被完全消耗,白色固体中只含碳酸钠;若白色固体中只含氧化钠,不含碳酸钠,则加入足量BaCl2溶液后无沉淀产生,溶液颜色仍为红色。
18.答案　(除标注外,每空2分)(1)0.079 0
(2)250 mL容量瓶(1分)
(3)CDEBA　液面离容量瓶颈部的刻度线1~2 cm时(1分)
(4)②④
(5)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能与氯离子发生氧化还原反应生成氯气(3分)
解析　(1)要配制250 mL 2.00×10-3 mol·L-1 KMnO4溶液,所需m(KMnO4)=2.00×10-3 mol·L-1×0.25 L×158 g·mol-1=0.079 0 g。(2)除所给的玻璃仪器外,还需使用250 mL容量瓶。(3)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算、称量、溶解、恢复至室温后转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签,故称量后,操作步骤的顺序为CDEBA。定容时,当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。(4)①转移溶液前,容量瓶底部有水,不影响溶液的浓度;②转移溶液时,溶液不慎洒到容量瓶外,导致溶质减少,浓度偏小;③定容时,俯视刻度线,导致溶液体积偏小,浓度偏大;④摇匀后,液面低于刻度线,再加水至凹液面与刻度线相切,导致溶液体积偏大,浓度偏小,故符合题意的为②④。(5)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能与Cl-发生氧化还原反应生成Cl2,故不用盐酸酸化。
19.答案　(除标注外,每空2分)Ⅰ.(1)①MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O　1∶1(1分)　②d　e　f　g　b　c(共3分)
(2)NaClO(1分)　2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Ⅱ.(1)温度较低(1分)
(2)除去过量Cl2,调节溶液pH呈碱性
(3)2Fe3++3ClO-+10OH- 2Fe+3Cl-+5H2O
(4)生成的Fe(OH)3胶体可吸附悬浮颗粒物(1分)　K2FeO4有强氧化性(1分)
(5)15
解析　Ⅰ.(1)①实验室可利用固液加热制气装置制备Cl2,选用的药品是MnO2和浓盐酸,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。4 mol HCl参加反应,其中2 mol HCl中氯元素化合价不变,表现出酸性,2 mol HCl中氯元素化合价由-1价升高到0价,表现出还原性,即该反应中表现出酸性和还原性的HCl的质量之比为1∶1。②制备Cl2的流程:制气→除杂→干燥→收集→尾气处理,除杂、干燥和收集时,气体均应该从长导管进,从短导管出,则接口的连接顺序是a接d,e接f,g接b,c接h。(2)装置E中发生反应:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,其中NaClO是漂白液的有效成分。Cl2与冷的石灰乳反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
Ⅱ.
(1)根据已知信息要得到KClO,该反应应在温度较低的条件下进行。(2)加入KOH可与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO,也为下一步反应提供碱性环境。(3)结合反应③的化学方程式,可写出该反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH- 2Fe+3Cl-+5H2O。(4)K2FeO4可用作饮用水处理剂,K2FeO4处理水中悬浮颗粒物的原理是生成的Fe(OH)3胶体可吸附悬浮颗粒物;K2FeO4中铁元素为+6价,具有强氧化性,可用于杀菌消毒。(5)1.98 kg K2FeO4的物质的量为 mol=10 mol,根据反应的化学方程式可得关系:Cl2~KClO~K2FeO4,即反应中需要消耗15 mol Cl2。
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