云南省曲靖市师宗县第二中学2025-2026学年高一上学期期中考试 化学试题(含解析)

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云南省曲靖市师宗县第二中学2025-2026学年高一上学期期中考试 化学试题(含解析)

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云南省曲靖市师宗县第二中学2025-2026学年高一年级上学期期中考试
高一化学试卷
本试卷共8页,24小题,满分100分。考试时间90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Cl 35.5 K 39
一、选择题 (本题共20小题,每小题3分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有有一项是符合题目要求的。)
1.将8 L CO和CO2的混合气体通过灼热的炭,充分反应后恢复到原状态,得到纯净的CO气体10 L,则原混合气体的平均摩尔质量的数值为(  )
A. 29 B. 32 C. 36 D. 40
2.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是(  )
A. ClO2是氧化产物 B. KClO3在反应中得到电子
C. H2C2O4在反应中被还原 D. KClO3发生了氧化反应
3.下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是(  )
A. B.
C. D.
4.数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,
可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。
如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的
pH和电导率的变化情况。下列说法正确的是(  )
氯水pH和c(Cl-)随时间的延长不断减小
氯水的电导率增大,漂白性增强
C. 氯水pH减小主要原因是光照导致了Cl2溶解度减小
D. 新制氯水应保存在配有磨砂玻璃塞的棕色细口瓶中
5.a mol H2SO4中含有b个O,则阿伏加德罗常数可以表示为(  )
A. mol-1 B. mol-1 C. mol-1 D. mol-1
6.过氧化钠与反应的化学方程式为。当0.1 mol 与足量完全反应后,下表中的物质的量和关于的描述均正确的是(  )
A. 答案A  B. 答案B  C. 答案C  D. 答案D
7.硫酸亚铁是一种重要的化工原料,部分转化如下图所示。下列说法正确的是(  )
用酸性KMnO4溶液可以检验FeSO4是否变质
制纳米Fe3O4时通入的O2需过量
C. 制FeCO3时应将FeSO4溶液加入Na2CO3溶液中
D. 生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反应为非氧化还原反应
8.有许多氧化物在一定条件下都能与Na2O2反应,且反应极有规律,如:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,Na2O2+SO2===Na2SO4,根据上述方程式,你认为下列反应方程式中不正确的是(  )
A. 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ B. Na2O2+2NO2===2NaNO2+O2
C. 2Na2O2+2Mn2O7===4NaMnO4+O2 D. 2Na2O2+2SO3===2Na2SO4+O2↑
9.已知浓硫酸的密度为1.84 g·mL-1,物质的量浓度为18.4 mol·L-1,质量分数为98%。取10 mL浓硫酸和a mL水混合得到溶液的物质的量浓度为c mol·L-1,质量分数为b%。下列说法正确的是(  )
①若c=9.2,则a<18.4、b>49 ②若c=9.2,则a<18.4、b<49
③若b=49,则a=18.4、c<9.2 ④若b=49,则a=18.4、c>9.2
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
10.粗食盐水中常含有少量Ca2+、Mg2+、杂质离子,实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如下,关于实验过程中所选用的试剂、目的及所发生反应的离子方程式均正确的是(  )
A. 答案A B. 答案B C. 答案C D. 答案D
11.下列反应中必须加入还原剂才能进行的是(  )
A. Mn2+→ B. H2→H2O C. →NO D. Zn→Zn2+
12.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(  )
A. 18 g H2O中所含电子数为10NA
B. 标准状况下,11.2 L水中含有分子的数目为0.5NA
C. 16 g O2和O3的混合气体所含原子数为NA
D. 1 L 0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液中,Na+的数目为0.2NA
13.下列物质能够使胃液酸度降低,起到中和过多胃酸作用的是(  )
A. Na2CO3 B. NaHCO3 C. CaO D. NaOH
14.指南针是我国古代四大发明之一,制造指南针的磁性物质是(  )
A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe
15.下列物质属于电解质且在指定状态下能导电的是(  )
A. 稀硫酸 B. 晶体 C. 熔融KCl D. 石墨
16.《新修本草》是我国古代中药学著作之一,其中关于“青矾”描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃……烧之赤色……”据此推测,“青矾”的主要成分不属于(  )
A. 碱 B. 硫酸盐 C. 化合物 D. 亚铁盐
17.实验表明,将氯水滴加到一张蓝色石蕊试纸上,试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,且两环颜色不同,下列有关说法中不正确的是(  )
A. 此实验表明氯水具有酸性、漂白性
B. 内环呈白色外环呈红色或浅红色
C. 内外环上颜色的差异表明此变化过程中,酸性反应比氧化还原反应快
D. 氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO
18.向和的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示,忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是(  )
点时溶液中发生的反应为:
点时溶液中的阳离子有:
C. 点时溶液中溶质的物质的量浓度为
D. 原溶液中和的物质的量浓度之比为1:1
19.下列有关纯碱和小苏打的叙述中,正确的是(  )
A. Na2CO3和NaHCO3都既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
B. 等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积少
C. 向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D. 个数相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,NaHCO3产生的CO2多
20.某无色溶液X只含、、、、、、中的几种离子,每种离子的物质的量浓度相等。取100 mL溶液X,逐滴加入溶液,生成沉淀的质量与加入溶液的体积关系如图。下列说法不正确的是(  )
A. 溶液X中一定含有、、、
B. 滴加溶液体积小于20 mL时,发生反应的离子为H+
C. 生成的沉淀为
D. 若滴加溶液的浓度为0.5 mol/L,则溶液X中各离子浓度均为0.2 mol/L
二、填空题
21.人体血液里Ca2+的浓度一般采用m g/cm3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计实验按照上述实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
(1)写出CaCl2与(NH4)2C2O4反应生的离子方程式        
(2)结合本题实际,溶解草酸钙沉淀的强酸是    (硫酸、盐酸),为什么?        (用离子方程式解释)
[测定血液样品中Ca2+的浓度]
抽取血样20.00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020 mol/L KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL KMnO4溶液。
(3)已知草酸跟KMnO4反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,则该反应的还原剂是    ,方程式中的x=    。
(4)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为    mg/cm3。
22.二氧化氯(ClO2)是一种广泛使用的消毒剂,常温下为气体,密度比空气大,易溶于水而难溶于有机溶剂,实验室用NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl。下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品已省略)。其中E中盛有四氯化碳液体。
(1)H中盛装浓盐酸,仪器H的名称是      。
(2)装置A中圆底烧瓶中装有二氧化锰固体,发生反应的离子方程式为     。
(3)B装置的作用是     ,C装置中所盛试剂是     。E装置的作用是     。
(4)F为ClO2收集装置,其中与装置E导管相连的导管口是     (填接口字母)。
(5)写出D中反应的化学方程式     。
(6)工业上采用NaOH和H2O2混合溶液吸收ClO2制备NaClO2,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为     。
23.某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置甲和丁中发生反应的离子方程式分别是        、        。
(2)该兴趣小组用过量浓盐酸与8.7 g MnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2    g。
(3)为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、Cl两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为图2(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线I表示    离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为    mol。
(4)实验结束后小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。你给出的措施是    。
24.HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述
不正确的是    (填序号)。
A.亚硝酸盐被还原
B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
D.亚硝酸盐是还原剂
(2)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是    (填序号)。
A.加入稀盐酸,观察是否有气泡产生
B.分别蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧,观察颜色
C.在酸性条件下加入KI—淀粉溶液来区别
D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(3)某同学把氯气通入到NaNO2溶液中,生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式:            。
(4)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是    (填序号)。
a.Cl2    b.Fe    c.H2O2    d.HNO3
(5)若FeSO4和O2的化学计量数比为2∶1,试配平下列方程式:
  FeSO4+  K2O2—  K2FeO4+  K2O+  K2SO4+  O2↑
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是        。
一、单选题
1. B【解析】发生的反应为C+CO22CO,1 L CO2参加反应生成2 L CO,根据差量法可求出混合气体中CO2的体积为2 L,CO的体积为6 L,则混合气体的平均摩尔质量的数值为=32。
2. B【解析】Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,ClO2是还原产物,A错误;Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,KClO3在反应中得到电子,B正确;H2C2O4在反应中被氧化,C错误;KClO3发生了还原反应得到ClO2,D错误。
3. A【解析】Mg元素化合价由0价升高到+2价,失去2e-,O元素化合价由0价降低到-2价,得到2e-,A正确;Cl元素化合价由+5价降低到-1价,得到2×6e-,O元素化合价由-2价升高到0价,失去6×2e-,B错误;碳元素化合价由0价升高到+4价,失去4e-,O元素化合价由0价降低到-2价,得到2×2e-,C错误;碳元素化合价由0价升高至+4价,失去4e-,Cu元素化合价由+2价降低到0价,得到2×2e-,D错误。
4. D【解析】Cl2与水的反应为可逆反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,随着时间的延长,HClO分解产生HCl和O2,导致溶液中c(H+)、c(Cl-)不断增大,故氯水pH随时间的延长不断减小,而c(Cl-)则不断增大,A、C错误;随着时间的延长,弱酸HClO分解变为强酸HCl,导致溶液中自由移动的离子浓度增大,氯水的电导率增大,但由于HClO不断分解,因此溶液的漂白性会逐渐减弱直至最后完全失去漂白性,B错误。
5. D【解析】a mol H2SO4中O的物质的量为4a mol,NA==mol-1。
6. D【解析】根据化学方程式,可计算出0.1 mol Na2O2与足量CO2完全反应后生成物的物质的量为0.1 mol,氧气的物质的量为0.05 mol,在标准状况下0.05 mol的体积为1.12 L,其摩尔质量为32 ,D正确。
7. D【解析】A.FeSO4溶液变质会生成Fe3+,可用KSCN溶液来进行检验,故A错误;
B.Fe3O4中铁化合价为+2、+3价,制纳米Fe3O4时通入的O2过量,可能导致不能生成的纳米Fe3O4,故B错误;
C.制FeCO3时应将Na2CO3溶液缓缓加入FeSO4溶液中,避免生成氢氧化亚铁沉淀,故C错误;
D.生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反应中没有元素化合价变化,是非氧化还原反应,故D正确。
8. B【解析】H2O中H元素的化合价为+1价,处于最高价态,与Na2O2反应时生成O2,A正确;NO2中N元素的化合价为+4价,不是最高价态,与Na2O2反应时不生成O2,反应的化学方程式为Na2O2+2NO2===2NaNO3, B错误;Mn2O7中Mn元素的化合价为+7价,处于最高价态,与Na2O2反应时生成O2, C正确;SO3中S元素的化合价为+6价,处于最高价态,与Na2O2反应时生成O2, D正确。
9. A【解析】若c=9.2,根据稀释定律,可知稀释后溶液的体积为=20 mL,硫酸的密度比水大,故稀释后溶液的质量小于原浓硫酸质量的2倍,稀释过程中溶质硫酸的质量不变,故稀释后硫酸的质量分数大于49%,即b>49,稀释过程中溶质硫酸的质量不变,则10 mL×1.84 g·mL-1×98%=(10 mL×1.84 g·mL-1+a mL×1 g·mL-1)×b%,则a<18.4。若b=49,稀释过程中溶质硫酸的质量不变,则10 mL×1.84 g·mL-1×98%=(10 mL×1.84 g·mL-1+a mL×1 g·mL-1)×49%,解得a=18.4,令稀释后的密度为d g·mL-1,则d<1.84,稀硫酸的物质的量浓度c= mol·L-1<9.2 mol·L-1。综上分析,①③正确,故选A。
10. D【解析】A项,除去NaCl溶液中的Mg2+,应该用NaOH,不能用KOH,错误;B项,加入BaCl2溶液除去的离子方程式是Ba2++=BaSO4↓,错误;C项,加入Na2CO3溶液的目的是除去Ca2+、Ba2+,错误;D项,加入盐酸的目的是除去过量的NaOH、Na2CO3,反应的离子方程式是H++OH-=H2O、2H++=CO2↑+H2O,正确。
11. C【解析】Mn2+→,Mn元素的化合价由+2价升高到+7价,需要加入氧化剂才能实现,故A不符合题意;H2→H2O,H元素的化合价由0价升高到+1价,需要加入氧化剂才能实现,故B不符合题意;→NO,N元素的化合价由+5价降低到+2价,需要加入还原剂才能实现,故C符合题意;Zn→Zn2+,Zn元素的化合价由0价升高到+2价,需要加入氧化剂才能实现,故D不符合题意。
12. B【解析】1个H2O分子中有10个电子,18 g H2O中所含电子数为×10×NA =10NA,故A正确;标准状况下水是非气态,11.2 L水的物质的量不是0.5 mol,故B错误;O2和O3都由O原子构成,16 g O2和O3的混合气体所含原子数为×NA=NA,故C正确;1 L 0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液中,Na+的数目为1 L×0.1 mol·L-1×2×NA=0.2NA,故D正确。
13. B【解析】碳酸钠碱性较强,氢氧化钠是强碱,腐蚀性强,氧化钙与盐酸反应产生大量的热,对人体有害,不能用于治疗胃酸过多,碳酸氢钠可以和胃酸反应,生成物氯化钠、二氧化碳和水对人体无害。
14. C【解析】Fe3O4具有磁性,俗称磁性氧化铁;铁是能被磁化的物质,本身没有磁性。
15. C【解析】稀硫酸为混合物,不属于电解质,故A错误;晶体属于盐,为电解质,但晶体状态不能电离,不导电,故B错误;熔融KCl属于电解质,且存在自由移动离子,能导电,故C正确;石墨是单质,不属于电解质,故D错误;故选:C。
16. A【解析】“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃……烧之赤色……”,可知“青矾”的主要成分是FeSO4·7H2O,煅烧生成氧化铁,FeSO4·7H2O不属于碱。
17. D【解析】内外两环颜色不同,说明两种物质起作用,表现出酸性和漂白性,A正确;内环HClO表现强氧化性,起漂白作用,外环H+表现酸性而呈红色或浅红色,B正确;由现象可知外环是H+表现酸性的结果,内环是HClO的强氧化性的表现,说明酸性反应快,氧化还原反应慢些,C正确;HClO是Cl元素化合价升高的产物,为氧化产物,D错误。
18. D【解析】和的混合溶液中逐渐加入铁粉,由于氧化性,故Fe先与反应:,待完全反应,Fe再与:。根据图线,当Fe加到056 g时,恰好将完全反应,此时无固体剩余,当Fe大于0.56 g时,逐渐置换出Cu,剩余物质量逐渐增加,从0.56 g 1.68 g Fe,加入Fe 1.12 g,剩余物增加至1.28 g, 从1.68 g到2.24 g加入的Fe为5.6 g,而剩余物增加的质量也是5.6 g,说明在此阶段Fe未再反应,故加入1.68 g Fe时,恰好被完全反应。
0 0.56 g Fe,Fe与反应:,无固体剩余,点位于这之间,A正确;0.56 g 1.68 g Fe时,发生反应为:,到加入1.68 g Fe时,反应恰好完成,点位于加入铁0.56 g 1.68 g之间,溶液中未完全反应,故点溶液中的阳离子有:,B正确;根据上述分析,c点时Fe已过量,此时溶液中溶质为,其物质的量与加铁粉至1.68 g时相同,继续加铁粉不再发生变化。加入铁粉加入至0.56 g发生的反应为:,生成的物质的量为0.03 mol,继续加入铁粉至1.68 g发生的反应为:,此步参加反应的Fe为1.12 g,生成的物质的量为0.02 mol,所以c点时溶液中溶质的物质的量浓度为,C正确;由上述分析可知原溶液中为0.02 mol,则为0.01 mol,为0.02 mol,则为0.02 mol,所以原溶液中和的物质的量浓度之比=物质的量之比为1:2,D错误
19. B【解析】Na2CO3与盐酸反应生成二氧化碳,不与氢氧化钠反应,NaHCO3既能与盐酸反应生成CO2,又能与氢氧化钠反应生成盐,A错误;由反应的化学方程式Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O可知,等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积少, B正确;Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀:Ba(OH)2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+Na2CO3+2H2O(NaHCO3足量), C错误;分别与足量稀硫酸反应,反应的离子方程式:+2H+===CO2↑+H2O、+H+===H2O+CO2↑,所以个数相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,产生的CO2一样多, D错误。
20. D【解析】无色溶液X不含Cu2+,逐滴加入溶液20 mL没有沉淀,说明溶液中有H+离子,20 mL到60 mL有沉淀说明有Mg2+,溶液中不含碳酸根离子,每种离子的物质的量浓度相等,溶液呈电中性,则有阴离子Cl-和,不含K+离子,溶液X中一定含有、、、,A正确;滴加溶液体积小于20 mL时,没有沉淀生成,发生反应的离子为H+,B正确;根据A项分析,溶液中含有Mg2+,不含Cu2+,生成的沉淀为,C正确;滴加NaOH溶液0→20 mL发生反应为H++OH-===H2O,n()=0.5 mol/L×20 mL×10-3L/mL=0.01 mol,消耗则c(H+)=,则溶液X中各离子浓度均为0.1 mol/L,D错误。
二、填空题
21. (1)Ca2++C2===CaC2O4↓
(2)硫酸 2Mn+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(3)H2C2O4 2
(4)1.2【解析】(1)CaCl2与(NH4)2C2O4反应生成草酸钙沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为Ca2++C2===CaC2O4↓;
(2)溶解草酸钙沉淀的强酸是硫酸,不能用盐酸,盐酸中的氯离子与酸性高锰酸钾溶液反应:2Mn+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(3)草酸跟KMnO4反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,由于电荷守恒:6-2=2x,解得x=2,反应中草酸的碳元素化合价升高,被氧化该反应的还原剂是H2C2O4;
(4)血样处理过程中发生反应的离子方程式依次是:①Ca2++C2===CaC2O4↓;②CaC2O4+2H+===Ca2++H2C2O4;③2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,由此可得关系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2Mn,所以n(Ca2+)=n(Mn)=×0.012 00 L×0.020 mol·L-1=6.0×10-4 mol,血液样品中Ca2+的浓度==1.2×10-3 g·cm-3=1.2 mg·cm-3。
22. (1)分液漏斗
(2)
(3)除去中混有的 浓硫酸  除去中未反应的
(4)c
(5)
(6)【解析】A装置中MnO2与浓盐酸共热制取Cl2,B装置用于除去Cl2中混有的HCl,C装置用于干燥Cl2,D装置中NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl,E装置用于除去ClO2中未反应的Cl2,F装置用于收集ClO2,G装置作安全瓶,最后接尾气吸收装置。
(1)仪器H的名称是分液漏斗。
(2)装置A为实验室制取氯气的装置,故反应的离子方程式为。
(3)由于浓盐酸具有挥发性,A装置制得的Cl2中混有HCl、H2O(g),B装置盛放的是饱和食盐水作用是除去Cl2中混有的HCl,C装置所盛试剂是浓硫酸作用是干燥Cl2,E中盛有四氯化碳液体,Cl2易溶液四氯化碳,二氧化氯(ClO2)难溶于有机溶剂故E装置用于除去ClO2中未反应的Cl2。
(4)ClO2的密度比空气大、易溶于水而难溶于有机溶剂,故用向上排空气法收集ClO2,选②;其中与装置E导管相连的导管口是c。
(5)D装置中NaClO2与干燥的Cl2反应制得ClO2和NaCl,根据得失电子守恒、原子守恒,反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。
(6)用H2O2和NaOH混合溶液吸收ClO2制备NaClO2的反应方程式为:H2O2+2NaOH+2ClO2=2NaClO2+O2+2H2O,ClO2为氧化剂,H2O2为还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1。
23. (1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(2)7.15
(3)ClO- 0.25
(4)将丙装置浸在盛有冷水(或冰水)的水槽中
【解析】(1)装置甲中制取氯气,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;装置丁中氢氧化钠溶液可吸收多余的氯气,离子方程式为:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O;
(2)依据反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+ 2H2O,得到关系:2MnO2~Ca(ClO)2,8.7 g MnO2物质的量为0.1 mol,理论上最多可制得Ca(ClO)2的物质的量为0.05 mol,质量=0.05 mol×143 g/mol=7.15 g;
(3)①当温度低时,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙;当温度高时,生成氯酸钙和氯化钙,刚开始反应时,温度较低,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,所以图2中曲线I表示离子ClO-的物质的量随反应时间变化的关系;
②根据氧化还原反应中得失电子数相等计算Cl-的物质的量,设被还原的氯离子的物质的量为n,则n×1=0.10 mol×1+0.05 mol×5=0.35 mol,含氯离子的物质的量为:0.35 mol+0.1 mol+0.05 mol=0.5 mol,氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的个数比为1:2,所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.25 mol;
(4)由于反应在高温度下发生副反应,所以改进措施可以把丙装置放入冰水中,避免发生3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl+3H2O。
24. D B +Cl2+H2O===+2H++2Cl- c 2 6 2 2 2 1 强氧化性,杀菌消毒,形成氢氧化铁胶体吸附杂质
【解析】(1)亚硝酸盐(如NaNO2)能将Fe2+被氧化为Fe3+,说明亚硝酸盐有氧化性被还原,故A正确,D错误;服用维生素C可解毒,说明维生素C具有比亚铁离子更强的还原性,所以维生素C可将Fe3+还原为Fe2+故B正确,C也正确;故答案为:D。
(2)亚硝酸钠可以与盐酸反应生成弱酸亚硝酸,HNO2不稳定,易分解生成NO和NO2,有气泡产生,氯化钠与稀盐酸不反应无明显现象,所以A可行;分别蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧,均含钠元素,焰色反应均为黄色,所以B不可行;在酸性溶液中亚硝钠有氧化性,可以把碘化钾氧化为碘,碘遇淀粉变蓝,氯化钠在酸性溶液中不与碘化钾反应,即无明显现象,所以C可行;AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物,而氯化银既不溶于水也不溶于酸,所以用AgNO3和HNO3两种试剂来区别这两种盐也是可行的;综上所述,不能用来区分NaNO2和NaCl的是B。
(3)某同学把氯气通入到NaNO2溶液中,生成NaNO3和HCl,反应的离子方程式为+Cl2+H2O===+2H++2Cl-。
(4)能将Fe2+转化为Fe3+的有氯气,双氧水和硝酸,Fe不能将Fe2+转化为Fe3+,反而会将Fe3+转化为Fe2+;双氧水的还原产物是水,不会引入新的杂质,Cl2的还原产物是Cl-会引入新的杂质,HNO3会引入杂质硝酸根,且还原产物为有毒的氮氧化物,故答案为:c。
(5)若FeSO4和O2的化学计量数比为2∶1,则据铁原子守恒可知K2FeO4化学计量数为2,据硫原子守恒可知K2SO4化学计量数为2,设K2O2和K2O化学计量数分别为x、y,据钾原子守恒得2x=2y+4+4,氧原子守恒得8+2x=8+y+8+2,解得x=6,y=2,配平的氧化还原反应为:2FeSO4+6K2O2===2K2FeO4+2K2O+2K2SO4+O2↑;
(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。由此可知,高铁酸钾中+6价的铁元素在反应后变为+3价,说明高铁酸钾的氧化性非常强,所以高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是作为强氧化性,杀菌消毒,并形成氢氧化铁胶体吸附杂质。

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