題目列表(包括答案和解析)
1.NA為阿佛加德羅常數(shù),下述正確的是 ( )
A.80g硝酸銨含有氮原子數(shù)為2NA
B.1L 1mol/L的鹽酸溶液中,所含氯化氫分子數(shù)為NA
C.標準狀況下,11.2L四氯化碳所含分子數(shù)為0.5 NA
D.在銅與硫的反應(yīng)中,1mol銅失去的電子數(shù)為2 NA
27.(08山東卷)食鹽是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食鹽常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)離子,實驗室提純NaCl的流程如下:
提供的試劑:飽和Na2CO3溶液 飽和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液
Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-離子,選出a所代表的試劑,按滴加順序依次為_________(只填化學(xué)式)。
②洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl,選用的試劑為_________。
(2)用提純的NaCl配制500 mL4.00 mol·L-1NaCl溶液,所用
儀器除藥匙、玻璃棒外還有________(填儀器名稱)。
(3) 電解飽和食鹽水的裝置如圖所示,若收集的H2為2 L,
則同樣條件下收集的Cl2______(填“>”、“=”或“<”)2 L,原因是
__________。裝置改進后,可用于制備NaOH溶液,若測定溶液中
NaOH的濃度,常用的方法是_____________。
(4)實驗室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng):
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑;MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
據(jù)此,從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置_______(填代號)和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置_________(填代號)。
可選用制備氣體的裝置:
解析:(1)①要除去SO42-,只有選BaCl2溶液,若選用Ba(NO3)2,會引入新的離子NO3-,再選用NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+溶液,最后選用Na2CO3溶液除去Ca2+,此處不能選用K2CO3溶液,否則會引入新的K+,再用HCl除去過量的CO32-。Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否則會引入Ba2+。②除去NaCl晶體表面的少量的KCl,應(yīng)選用75%的乙醇,因為CCl4有毒,同時KCl也不會溶解在CCl4中。
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,在陰級區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的Cl2能與該區(qū)生成的NaOH反應(yīng)NaCl、NaClO和H2O,使得部分的Cl2被消耗,所以同樣條件下收集到的Cl2小于2L。
答案:(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3。②75%乙醇。
(2)天平、燒杯、500 mL容量瓶、膠頭滴管。
(3)<;電解生成的氯氣與電解生成的NaOH發(fā)生了反應(yīng);中和滴定。
(4)e;d。
26.(北京卷28).(14分)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質(zhì)組成的混合粉末,取樣品進行下列實驗(部分產(chǎn)物略去)
(1)取少量溶液X,加入過量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上層清液,通入CO2,無明顯變化,說明樣品中不含有的物質(zhì)是(填寫化學(xué)式)______________。
(2)Z為一種或兩種氣體:
①若Z只為一種氣體,試劑a為飽和NaHCO3溶液,則反應(yīng)I中能同時生成兩種氣體的化學(xué)方程式是_______________________________________________________。
②若Z為兩種氣體的混合物,試劑a為適量水,則Z中兩種氣體的化學(xué)式是______。
(3)向Y中通入過量氯氣,并不斷攪拌,充分反應(yīng)后,溶液中的陽離子是(填寫離子符號)___________________________。
(4)取Y中的溶液,調(diào)pH約為7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈藍色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2 mol I-時,共轉(zhuǎn)移3 mol電子,該反應(yīng)的離子方程式是__________。
(5)另取原樣品,加入足量稀硫酸充分反應(yīng)。若溶液中一定不會產(chǎn)生Y中的紅色固體,則原樣品中所有可能存在的物質(zhì)組合是(各組合中的物質(zhì)用化學(xué)式表示)__________。
答案: (1)Al
(2)① C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O
② NO CO2
(3)Cu2+ Fe3+ H+
(4)2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2
(5)CuO、C; CuO、C、Fe2O3
點撥:無機推斷題為主體的綜合題,主要考查金屬單質(zhì)、金屬氧化物、非金屬單質(zhì)的性質(zhì)。本題綜合性強,涉及知識面廣,難度較大。
解決問題的基本出發(fā)點是:能與Fe2O3、Fe、CuO、C、Al物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生兩種氣體的濃酸不可能是濃鹽酸;如果是濃硫酸,可以與Fe、C、Al單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),濃硫酸被還原為SO2,C被氧化為CO2, Fe和Al被氧化為Fe3+和Al3+,如果是濃硝酸,則兩種氣體是SO2和NO2,其變化與加濃硫酸的反應(yīng)相同。無論是那種濃酸均可以使兩種氧化物Fe2O3、CuO轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的鹽。
⑴ 無論加什么濃酸(硫酸和硝酸),溶液X中都可能含有Fe3+、Cu2+、Al3+三種金屬陽離子。向溶液X中加入過量的NaOH溶液,可轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和COH)2沉淀析出,如果有Al3+,則可轉(zhuǎn)化為ALO2-離子, 如果上層清液,通入CO2后,會發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 與題目中“取上層清液,通入CO2,無明顯變化,”不相符,所以,可以肯定溶液X中沒有AlO2-,樣品中沒有Al。
⑵ 有了前面的分析,設(shè)問⑵就比較容易解決了(分析略);
⑶ 向溶液X中加過量Fe粉,得Y溶液和兩種固體,且一種固體為紅色(Cu),另一種就是過量的Fe粉,這個過程發(fā)生了置換反應(yīng):Cu2++Fe = Cu+Fe2+,
向Y溶液中通入過量氯氣,并不斷攪拌,會發(fā)生如下反應(yīng):
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cl2+H2O?HCl+HClO ,
充分反應(yīng)后,溶液中的陽離子是:Cu2+、Fe3+ 、H+(特別注意沒有了Fe2+)。
⑷ 取Y中的溶液,調(diào)pH約為7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈藍色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2 mol I-時,共轉(zhuǎn)移3 mol電子,定量計算方程式的書寫,依據(jù)信息“當(dāng)消耗2 mol I-時,共轉(zhuǎn)移3 mol電子”參加反應(yīng)的還原劑的量比:轉(zhuǎn)移3 mol電子其中2 mol 來自I-,令外1 mol電子來自Fe2+,這樣才能寫書方程式:2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2
⑸ 設(shè)問⑸的目的是推測樣品可能的組合,根據(jù)前面四步設(shè)問知道,樣品中一定沒有Al,一定有CuO和C,不能確定是否有Fe和Fe2O3 ,加入足量稀硫酸后一定不產(chǎn)生Cu ,那么排除Fe , 符合整個設(shè)問的組合只有兩種為:CuO、C ;CuO、C、Fe2O3 。
25.(江蘇卷17).(10分)工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如下:
某研究小組在實驗室用重晶石(主要成分BaSO4)對工業(yè)過程進行模擬實驗。查表得
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1 = 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2= 226.2 kJ·mol-1 ②
⑴氣體用過量NaOH溶液吸收,得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為 。
⑵向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,當(dāng)兩種沉淀共存時,= 。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
⑶反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H2= kJ·mol-1。
⑷實際生產(chǎn)中必須加入過量的炭,同時還要通入空氣,其目的是
, 。
解析:⑴S2- + H2OHS- +OH- HS- + H2OH2S +OH-(可不寫)
⑵2.7×10-3 ⑶172.5
⑷使BaSO4得到充分的還原(或提高BaS的產(chǎn)量)
①②為吸熱反應(yīng),炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫
24.(江蘇卷15).金礦開采、冶煉和電鍍工業(yè)會產(chǎn)生大量含氰化合物的污水,其中含氰化合物以HCN、CN -和金屬離子的配離子M(CN)nm-的形式存在于水中。測定污水中含氰化合物含量的實驗步驟如下:
①水樣預(yù)處理:水樣中加入磷酸和EDTA,在pH<2的條件下加熱蒸餾,蒸出所有的HCN,并用NaOH溶液吸收。
②滴定:將吸收液調(diào)節(jié)至pH>11,以試銀靈作指示劑,用AgNO3標準溶液滴定
Ag++2CN - == [Ag(CN)2] -
終點時,溶液由黃色變成橙紅色。
根據(jù)以上知識回答下列問題:
⑴水樣預(yù)處理的目的是 。
⑵水樣預(yù)處理的裝置如右圖,細導(dǎo)管插入吸收液中是為了
。
⑶蒸餾瓶比吸收液面要高出很多,其目的是 。
⑷如果用鹽酸代替磷酸進行預(yù)處理,實驗結(jié)果將 (填“偏高”、“無影響”或“偏低”)。
⑸準確移取某工廠污水100mL,經(jīng)處理后用濃度為0.01000mol·L-1的硝酸銀標準溶液滴定,終點時消耗了21.00mL。此水樣中含氰化合物的含量為 mg·L-1的(以計,計算結(jié)果保留一位小數(shù))。
解析:⑴將含氰化合物全部轉(zhuǎn)化為CN - ⑵完全吸收HCN,防止氣體放空
⑶防止倒吸 ⑷偏高 ⑸109.2
23.(海南卷16).現(xiàn)擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂(Mg3N2)。已知實驗中可能會發(fā)生下列反應(yīng):
①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2 Mg3N2;③2Mg+CO22MgO+C
④Mg+H2OMgO+H2↑ ⑤Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑
可供選擇的裝置和藥品如下圖所示(鎂粉、還原鐵粉均已干燥,裝置內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是完全的,整套裝置的末端與干燥管相連)。
回答下列問題;
(1)在設(shè)計實驗方案時,除裝置A、E外,還應(yīng)選擇的裝置(填字母代號)及其目的分別______________________________________;
(2)連接并檢查實驗裝置的氣密性。實驗開始時,打開自來水的開關(guān),將空氣從5升的儲氣瓶壓入反應(yīng)裝置,則氣流流經(jīng)導(dǎo)管的順序是(填字母代號)___________________ _;
(3)通氣后,如果同時點燃A、F裝置的酒精燈,對實驗結(jié)果有何影響?__________,原因是____________________;
(4)請設(shè)計一個實驗,驗證產(chǎn)物是氮化鎂:
______________________________________________________________________
解析:16、(1)B、D、F
選擇B,目的:除去空氣中的水蒸氣
選擇D,目的:除去空氣中的CO2
選擇F,目的:除去空氣中的O2
(2)h→g→d→c→k→l→a→b
(3)制得的氮化鎂將不純;因為A裝置沒有排完空氣前就加熱會讓空氣中的氧氣、CO2、水蒸氣等與鎂反應(yīng)。
(4)將產(chǎn)物取少量置于試管中,加入適量水,將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口,如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍,則說明產(chǎn)物是氮化鎂。
22.(天津卷29)、(14分)(1)配平氧化還原反應(yīng)方程式:□C2O42-+□MnO4-+□H+=□CO2+□Mn2++□H2O
(2)稱取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的試樣,加水溶解,配成250mL溶液。量取兩份此溶液各25mL,分別置于兩個錐形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞試液,滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL時,溶液由無色變?yōu)闇\紅色。該溶液被中和的H+的物質(zhì)的量為 mol。
②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高錳酸鉀溶液至16mL時反應(yīng)完全,此時溶液顏色由 變?yōu)?u> 。該溶液中還原劑的物質(zhì)的量為 mol。
③原試樣中H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為 。KHC2O4的質(zhì)量分數(shù)為 。
[解析](1)標出化合價升降:C2O42-CO2,MnO4-Mn2+;根據(jù)化合價變化,求2和5的最小公倍數(shù):,可知在C2O42-前加系數(shù)5,在MnO4-前加系數(shù)2,然后根據(jù)電荷守恒和原子守恒,利用觀察法,可得配平方程式:5C2O42-+2MnO4-+16H+=1OCO2↑+2Mn2++8H2O。
(2)①加NaOH變?yōu)闇\紅色,說明溶液呈弱堿性,則溶液中被中和的n(H+)=n(OH-)=0.25mol·L-1×0.02L=0.005mol。
②加入酸性KMnO4將C2O42-氧化,恰好反應(yīng)時,溶液由無色變成紫紅色;根據(jù)方程式可得關(guān)系式:5C2O42-2MnO4-,n(C2O42-)=×n(KMnO4)=×0.1mol·L-1×0.016L=0.004mol。
③因為和NaOH反應(yīng)時,H+來源于H2C2O4·2H2O和KHC2O4,而和KMnO4反應(yīng)時,C2O42-也來源于二者。設(shè)試樣中含H2C2O4·2H2O、KHC2O4的物質(zhì)的量分別為x、y,根據(jù)題意得:
x+y=0.04
2x+y=0. 05
解之得:x=0.01mol,y=0.03mol。故m(H2C2O4·2H2O)=126g·mol-1×0.01mol=1.26g,則試樣中=×100%=21%;m(KHC2O4)= 128g·mol-1×0.03mol=3.84g,故=×100%=64%。
[答案](1)5 2 16 10 2 8 (2)①0.005 ②無色 紫紅色 0.004 ③21% 64%。
21.(天津卷28)、(19分)Ⅰ,(8分)化學(xué)實驗室制取氯化氫氣體的方法之一是將濃硫酸滴入濃鹽酸中。請從下圖中挑選所需儀器,在方框內(nèi)畫出用該方法制備、收集干燥氯化氫 氣體的裝置簡圖,并在圖中標明所用試劑。(儀器可重復(fù)使用,固定裝置不必畫出)
Ⅱ,(11分)實驗室制備少量硫酸亞鐵晶體的實驗步驟如下:取過量潔凈的鐵屑,加入20%-30%的稀硫酸溶液,在50℃-80℃水浴中加熱至不再產(chǎn)生氣泡。將溶液趁熱過濾,濾液移至試管中,用橡膠塞塞緊試管口,靜置、冷卻一段時間后收集產(chǎn)品。
(1)寫出該實驗制備硫酸亞鐵的化學(xué)方程式: 。
(2)硫酸溶液過稀會導(dǎo)致 。
(3)采用水浴加熱的原因是 。
(4)反應(yīng)時鐵屑過量的目的是(用離子方程式表示) 。
(5)溶液趁熱過濾的原因是 。
塞緊試管口的目的是 。
(6)靜置冷卻一段時間后,在試管中觀察到的現(xiàn)象是 。
I[解析]濃硫酸和濃鹽酸反應(yīng)制取HCl氣體,不需要加熱,即:液+液氣,可采用分液漏斗和圓底燒瓶組成發(fā)生裝置;干燥HCl可以裝有濃硫酸的洗瓶,收集HCl用向上排空氣法,由于HCl氣體極易溶于水,故在水面用倒扣的漏斗來吸收尾氣。整個裝置為:
Ⅱ[解析]⑴鐵和稀硫酸反應(yīng)的方程式為:Fe+H2SO4(稀)FeSO4+H2↑。
(2)硫酸如果濃度過稀,則反應(yīng)時速率過慢;另外由于溶液中含有較多的水,也不利于硫酸亞鐵晶體的析出。
(3)水浴加熱受熱均勻,溫度容易控制。
(4)鐵屑過量的目的是防止Fe2+被氧化成Fe3+,即使被氧化Fe可以使Fe3+還原:Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(5)溶液趁熱過濾的目的是減少FeSO4的損失;塞緊試管口的目的是防止空氣中的氧氣將FeSO4氧化。
(6)硫酸亞鐵熱溶液在冷卻過程中,溶解度降低,在靜止冷卻一段時間后會有淺綠色硫酸亞鐵晶體析出。
[答案]
(1)Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑
(2)反應(yīng)速率慢 不利于晶體析出
(3)(4)Fe3++2Fe=3Fe2+
(5)減少FeSO4的損失
防止空氣進入試管將Fe2+氧化為Fe3+
(6)有淺綠色晶體析出
20.(全國理綜Ⅱ卷28).(13分)
某鈉鹽溶液可能含有陰離子NO3-、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、Br-、I-、為鑒別這些離子,分別取少量溶液進行以下實驗:
①測得混合液呈堿性;
②加HCl后,生成無色無味氣體,該氣體能使飽和石灰水溶液變渾濁;
③加CCl4后,滴加少量氯水,振蕩后,CCl4后層未變色;
④加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,分離,在沉淀中加入足量鹽酸,沉淀不能完全溶解;
⑤加HNO3酸化后,再加過量AgNO3,溶液中析出白色沉淀。
(1)分析上述5個實驗,寫出每一步實驗鑒定離子的結(jié)論與理由。
實驗① ;
實驗② ;
實驗③ ;
實驗④ ;
實驗⑤ ;
(2)上述5個實驗不能確定是否存在的離子是 。
答案:(1)①說明可能含有CO32-或者含有SO32- 因為二者水解均顯堿性;
②肯定含有CO32- ,肯定不含SO32-、因SO2有刺激性氣味
③肯定不含有Br-、I-,因兩者均能與氯水反應(yīng)后生成單質(zhì)溴和單質(zhì)碘,溴和碘單質(zhì)溶解于CCl4顯色;
④肯定含有SO42-,因BaSO4不溶于鹽酸。
⑤肯定含有Cl-,因AgNO3與Cl-反應(yīng)生成的AgCl不溶于稀HNO3。
(2)NO3-
考點:離子反應(yīng),實驗問題
19.(寧夏卷27).(15分)
為測試一鐵片中鐵元素的含量,某課外活動小組提出下面兩種方案并進行了實驗(以下數(shù)據(jù)為多次平行實驗測定結(jié)果的平均值):
方案一:將a g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中,測得生成氫氣的體積為580 mL(標準狀況);
方案二:將 g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中,將反應(yīng)后得到的溶液用0.02000 mol·L-1
的KMnO4溶液滴定,達到終點時消耗了25.00 mL KMnO4溶液。
請回答下列問題:
(1)配平下面的化學(xué)方程式(將有關(guān)的化學(xué)計量數(shù)填入答題卡的橫線上):
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
(2)在滴定實驗中不能選擇 式滴定管,理由是 ;
(3)根據(jù)方案一和方案二測定的結(jié)果計算,鐵片中鐵的質(zhì)量分數(shù)依次為 和
;(鐵的相對原子質(zhì)量以55.9計)
(4)若排除實驗儀器和操作的影響因素,試對上述兩種方案測定結(jié)果的準確性做出判斷和分析。
①方案一 (填“準確”“不準確”“不一定準確”),理由是 ;
②方案二 (填“準確”“不準確”“不一定準確”),理由是 。
解析:(15分)
(1)2 10 8 5 2 1 8
(2)堿 KmnO4是強氧化劑,它會腐蝕乳膠管
(3)
(4)
①不一定準確 如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)并能生成氫氣的其他金屬,會導(dǎo)致結(jié)果偏高;鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解、但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物,會導(dǎo)致結(jié)果偏低;如果上述情況均不存在,則結(jié)果準確
②不一定準確 如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的其他金屬,生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化,會導(dǎo)致結(jié)果偏高;如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的鐵的氧化物,生成的Fe3+離子在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化,會導(dǎo)致結(jié)果偏低;如果上述情況均不存在,則結(jié)果準確
注:本小題屬于開放性試題,若考生回答“準確”或“不準確”且理由合理,可酌性給分。例如:考生回答
方案一準確,因為鐵片中不存在能與稀硫酸反應(yīng)并能生成氫氣的其他金屬,也不存在鐵的氧化物
方案一不準確,如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的其他金屬,會導(dǎo)致結(jié)果偏高;如果存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解、但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物,會導(dǎo)致結(jié)果偏低
方案二準確,鐵片溶于稀硫酸后,除Fe2+外,其他可能存在的金屬離子在酸性溶液中均不能被高錳酸鉀氧化,也不存在氧化鐵
方案二不準確,如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的其他金屬,生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化,會導(dǎo)致結(jié)果偏高;如果存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的鐵的氧化物,千百萬的Fe3+離子在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化,會導(dǎo)致結(jié)果偏低
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