(必考题)初中高中化学必修一第二章《海水中的重要元素—钠和氯》经典练习题(答案解析)
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一、填空题
1.新型冠状病毒蔓延期间,为做好自我保护,我们要减少外出,避免与表现出有呼吸道疾病症状的人密切接触,外出最重要的防护措施是佩戴符合要求的口罩。
在生活中常见的口罩一般有棉布口罩、医用外科口罩、活性炭口罩和N95口罩。
也可以在实验室进行制备84消毒液(有效成分是NaClO)。
(1)新型冠状病毒可以通过气溶胶传播,气溶胶属于分散系中的___________(“溶液”、“胶体”、“悬浊液”)。
(2)佩戴口罩预防疾病的原理相当于化学实验中的_________操作。
(“蒸发”、“过滤”“萃取”)
(3)生成N95口罩的主要原料是聚丙烯,它属于___________(填“金属材料”或“合成材料”)
(4)如图是模拟84消毒液的装置,实验室先制备氯气,再通入氢氧化钠溶液,写出发生的化学反应方程式:__________________________,氧化剂是_________,氧化产物是
_________。
(5)84消毒液和洁厕灵混合使用时会发生化学反应2HCl+NaClO=NaCl+H2O+X↑,使消毒液失效,杀菌消毒能力减弱,易发生生命危险,X为_________。
答案:胶体过滤合成材料2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O Cl2NaClO Cl2
【分析】
由题给实验装置图可知,分液漏斗中盛有浓盐酸,浓盐酸滴入圆底烧瓶中,与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水,浓盐酸具有挥发性,将反应生成的气体通入饱和食盐水的装置B中除去易溶于水的氯化氢,除杂后的氯气通入盛有氢氧化钠溶液的装置C中,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。
【详解】
(1)气溶胶属于分散系中的胶体,故答案为:胶体;
(2)佩戴口罩预防疾病的原理是能使空气透过,但不能使病毒通过,相当于化学实验中的过滤,故答案为:过滤;
(3)聚丙烯属于合成材料,故答案为:合成材料;
(4)氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,反应中氯元素化合价升高被氧化,又降低被还原,氯气即是氧化剂又是还原剂,氯化钠为还原产物,次氯酸钠是氧化产物,故答案为:
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;Cl2;NaClO;
(5)84消毒液的主要成分是次氯酸钠,洁厕灵的主要成分是盐酸,84消毒液和洁厕灵混合使用时次氯酸钠和盐酸反应生成氯化钠、氯气和水,则X 为氯气,故答案为:Cl 2。
2.我们生活中处处都与化学有密切关系。
22Na CO 、3NaHCO 和食盐等是生活中常见的钠盐。
(1)写出苏打与少量醋酸反应的离子方程式____________。
(2)小苏打常用于治疗胃酸过多,写出相应的离子方程______。
(3)写出实验室检验氯化钠溶液中Cl -的离子方程式______。
(4)漂白液光照会产生无色无味气体。
写出生成气体的离子方程式______。
(5)氯水与SO 2均有漂白性,二者混合则失去漂白性,请写出发生的离子方程式______。
答案:CO 2-3+CH 3COOH= HCO -3+CH 3COO - HCO -3+H +=CO 2+H 2O Cl -+Ag += AgCl↓ 2HClO=2H ++2Cl -+O 2 Cl 2+SO 2+2H 2O=2Cl -+ SO 2-4+4H +
【详解】
(1)碳酸钠与少量醋酸反应生成碳酸氢钠和醋酸钠,反应的离子方程式是CO 2-3+CH 3COOH= HCO -3+CH 3COO -;
(2)碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,反应的离子方程式是
HCO -
3+H +=CO 2+H 2O ;
(3)实验室用硝酸酸化的硝酸银检验氯化钠溶液中的Cl -,反应的离子方程式是Cl -+Ag += Ag Cl↓;
(4)漂白液中的次氯酸在光照时分解为盐酸和氧气,反应的离子方程式是2HClO=2H ++2Cl -+O 2;
(5)氯水与SO 2反应生成硫酸和盐酸,反应的离子方程式是Cl 2+SO 2+2H 2O=2Cl -+ SO 2-4+4H +。
3.图中为实验室制取氯气及性质验证的装置图:
参考装置图回答下列问题:
(1)请指出仪器a 的名称____________________写出装置A 中反应的离子方程式____________
(2)在装置D 中可观察到的现象是________,装置E 中可观察到的现象是__________。
(3)装置B 的作用为____________,装置C 的作用为____________,装置H 的作用为_____________,
(4)写出装置H中的离子方程式_____________。
答案:分液漏斗MnO2+4H++2Cl-加热
Mn2++Cl2↑+2H2O干燥的有色布条无变化
湿润的有色布条褪色除去Cl2中的HCl除去Cl2中的H2O(g)吸收多余Cl2,防止污染环境Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O
【详解】
(1) 仪器a的名称是分液漏斗;装置A的仪器b中盛有MnO2,分液漏斗里盛放的是浓盐
酸,两者反应制取氯气,故化学方程式是:MnO2+4HCl(浓) ∆
Cl2↑+MnCl2+2H2O;离子
方程式为:MnO2+4H++2Cl-∆
Mn2++Cl2↑+2H2O, 故答案为分液漏斗;MnO2+4H++
2Cl-∆
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)装置A中出来的气体主要是氯气,含有氯化氢、水蒸气杂质,通过饱和食盐水除去氯化氢,通过浓硫酸后除去水蒸气,得到干燥的氯气,遇到干燥的有色布条,有色布条不褪色,故装置D看到的现象是干燥的有色布条不褪色,遇到湿润的有色布条,氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性,故湿润的有色布条褪色,故装置E中的现象是有色布条褪色,故答案为干燥的有色布条无变化;湿润的有色布条褪色;
(3)装置B的作用为除去Cl2中的HCl;装置C的作用为除去Cl2中的H2O(g);氯气是有毒气体,不能随意排放到空气中,通过氢氧化钠溶液吸收氯气,故H的作用是吸收多余Cl2,防止污染环境;发生反应的离子方程式是:Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O;
故答案为除去Cl2中的HCl ;除去Cl2中的H2O(g);吸收多余Cl2,防止污染环境;Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O。
【点睛】
制取气体的装置有发生装置,洗气装置,干燥装置,收集装置,性质检验装置,尾气处理装置。
4.氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。
(1)SO2有毒,且能形成酸雨,是大气主要污染物之一。
石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰-石膏法的吸收原理:
①SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O;
②2CaSO3+O2+H2O=2(CaSO4•2H2O)。
碱法的吸收原理:将含SO2的尾气通入足量的烧碱溶液中,请写出对应的化学方程式:
___。
已知:
试剂
Ca(OH)2 NaOH 价格/(元·kg -1) 0.36 2.9
和石灰-石膏法相比,碱法的优点是吸收快、效率高,缺点是__。
(2)在石灰-石膏法和碱法的基础上,科学家们又设计了双碱法,该法能实现物料循环利用。
上述方法中,实现循环利用的物质是__,请用化学方程式表示在Na 2SO 3溶液中加入CaO 后的反应原理:__。
(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:
NO 2+NO+2NaOH=2NaNO 3+H 2O
2NO 2+2NaOH=NaNO 2+NaNO 3+H 2O
现有VL 某NaOH 溶液,能完全吸收nmolNO 2和mmolNO 组成的大气污染物。
所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为___mol •L -1。
②若所得溶液中c(NO 3-):c(NO 2-)=1:9,则原混合气体中NO 2和NO 的物质的量之比n :m=___。
答案:SO 2+2NaOH=Na 2SO 3 成本较高 NaOH CaO+H 2O=Ca(OH)2、
Ca(OH)2+Na 2SO 3=CaSO 3↓+2NaOH
m+n V
3∶2 【分析】
(1)将含SO 2的尾气通入足量的烧碱溶液中生成亚硫酸钠和水;根据表中数据可知氢氧化钠的成本高;
(2)根据流程图可知氧化钙溶于水生成氢氧化钙,氢氧化钙和亚硫酸钠反应生成亚硫酸钙和氢氧化钠,氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫,则实现循环利用;
(3)①只要是NO 不过量就可完全吸收,根据氮原子和氢氧化钠物质的量的关系是1∶1计算;
②根据化学方程式计算。
【详解】
(1)将含SO 2的尾气通入足量的烧碱溶液中生成亚硫酸钠和水,对应的化学方程式为SO 2+2NaOH=Na 2SO 3+H 2O ;根据表中数据可知氢氧化钠的成本高,则和石灰-石膏法相比碱法的缺点是成本较高。
(2)根据流程图可知氧化钙溶于水生成氢氧化钙,氢氧化钙和亚硫酸钠反应生成亚硫酸钙和氢氧化钠,氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫,则实现循环利用的物质是NaOH 。
根据上述分析可知在Na 2SO 3溶液中加入CaO 后的反应原理为CaO+H 2O=Ca(OH)2、
Ca(OH)2+Na 2SO 3=CaSO 3↓+2NaOH 。
(3)①根据化学方程式NO 2+NO+2NaOH=2NaNO 3+H 2O 、2NO 2+2NaOH=NaNO 2+NaNO 3+H 2O
可知,只要是NO 不过量就可完全吸收,氮原子和氢氧化钠物质的量的关系是1∶1,则完全吸收nmol NO 2和mmol NO 所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为m+n V mol/L 。
②根据化学方程式可知:23
2222NO NO NaOH NaNO H O m m m ++=+
2
232222
2NO NaOH NaNO Na n m
n m n m NO H O +-=+--+ 若所得溶液中c(3NO -):c(2NO -)=1:9,则
2n m -:32
n m +=1:9,解得n :m=3:2,即原混合气体中NO 2和NO 的物质的量之比为3∶2。
5.向一定体积CaCl 2和HCl 的混合溶液中逐滴加入浓度为1 mol·
L -
1的Na 2CO 3溶液,反应过程中加入的Na 2CO 3溶液的体积与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。
已知图中V 1∶V 2=1∶2;当加入V 2 mL Na 2CO 3溶液时,所得溶液的浓度为1 mol·
L -1,体积为200 mL 。
求:
(1)加入V 2 mL Na 2CO 3溶液时,所得溶液的溶质是________。
(2)原混合溶液中CaCl 2和HCl 的物质的量之比n(CaCl 2)∶n(HCl)=________。
(3)m 1=________g ,m 2=________g 。
答案:NaCl 1∶2 2.2 5
【分析】
分析反应的过程可知:加入的碳酸钠先与盐酸反应,把盐酸消耗完了,才开始与氯化钙反应,开始生成沉淀,最后到达最高点说明已经反应完了,据此分析解答。
【详解】
(1)加入V 2 mL Na 2CO 3溶液时,沉淀或气体的质量不再增大,说明碳酸钠恰好完全反应,溶液中只含有NaCl 一种溶质,故所得溶液的溶质是NaCl ;
(2) 由图像可知,向一定体积 CaCl 2 和 HCl 的混合溶液中逐滴加入浓度为 1mol·L -1 的 Na 2CO 3溶液,0~V 1发生的是碳酸钠与盐酸反应,生成二氧化碳的质量为m 1,V 1~V 2发生的是碳酸钠与氯化钙的反应,生成碳酸钙的质量为m 2。
又知V 1:V 2=1:2,说明盐酸和氯化钙消耗的Na 2CO 3 溶液体积相等,由两个反应的化学方程式可知,n(CaCl 2)∶n(HCl)= 1:2;当加入 V 2mLNa 2CO 3 溶液时,所得溶液为氯化钠溶液,其浓度为 1 mol·L -1,体积为 200mL ,所以n(NaCl)=0.2mol ,由氯离子守恒可以求出n(CaCl 2)=0.0500mol 、
n(HCl)=0.100mol ,n(CaCl 2)∶n(HCl)=1:2;
(3) 0~V1发生的是碳酸钠与盐酸反应,生成二氧化碳的质量为m1,则n(CO2)= 1
2
n (HCl)=
1
2
×0.1mol=0.05mol,m1= n(CO2) ×M(CO2)=0.05mol×44g/mol=2.2g,由钙离子守恒可知,n(CaCO3)=n(CaCl2)=0.05mol,所以m2=0.0500mol100g/mol
⨯=5 g。
【点睛】
本题考查的是有关混合物的组成的计算,难度较大。
弄清反应原理和反应的先后顺序是解题的关键,从图像中及题中找出关键数据是解题的保证,巧妙运用守恒法是解题的捷径。
6.有相对原子质量均大于10的A、B两种元素,原子核内质子数等于中子数。
它们能形成气态化合物X和Y。
已知等物质的量的X和Y的混合物的密度是同条件下氢气密度的18.5倍,其中X和Y的质量比为3:4.4,经测定X的组成为AB,Y的组成为A n B,试通过计算确定:A、B各是什么元素______________?写出X、Y的化学式______________。
答案:A、B应分别为N元素和O元素X、Y分别为NO和N2O
【分析】
根据气体阿伏伽德罗定律的推论可知已知等物质的量的X和Y的混合物的相对分子质量是18.5×2=37,已知X与Y的质量比为可以推知X与Y的相对分子质量之比,解方程可得答案。
【详解】
由等物质的量的X和Y混合的气体其密度是相同条件下氢气的18.5倍可知x,y混合气体的相对分子量为18.5×2=37;等物质的量的X和Y的混合物中,X与Y的质量比为3:
4.4 ,由M=m
n
可知相对分子质量之比为3:4.4,又因为等物质量X和Y混合气体的平均相
对分子量为37,所以X和Y的相对分子质量之和为37×2=74,可以知道X的分子量为30, y的分子量为44,由A+B=30 A×n+ B=44可知(n-1)×A=14,且n和A为整数,所以得到n=2;A=14;B=16。
所以A为7号原子,B为8号原子,即A是N, B是O ,X 是NO ,Y是N2O。
故答案为:A、B应分别为N元素和O元素;X、Y分别为NO和
N2O。
7.碳酸氢钠用途广泛。
可广泛应用于医疗、生活、生产中。
回答下列问题:
(1)碳酸氢钠能中和胃酸,碳酸氢钠属于____________(填“酸”“碱”“盐”)
(2)碳酸氢钠能与酒石酸配制固体清凉饮料的发泡剂。
将发泡剂溶于水发生反应的离子是_________________。
(3)生活中可用碳酸氢钠蒸馒头,用化学方程式解释其原理__________。
将碳酸氢钠加入面团中,若理论上生成二氧化碳0.1mol,需要碳酸氢钠的质量是_______克。
(4)碳酸钠和碳酸氢钠是厨房中常见用品,为鉴别它们,取等质量的样品分别加入如图所示装置的气囊中做对比实验,依据_____________现象,推断哪种样品为碳酸氢钠;写出该反应的离子方程式__________________。
答案:盐HCO3-+H+=CO2↑+H2O2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O16.8气囊体积大小HCO3-+H+=CO2↑+H2O、CO32-+2H+=CO2↑+H2O
【分析】
(1)碳酸氢钠属于盐类;
(2)碳酸氢钠与酸反应产生CO2、H2O;
(3)用碳酸氢钠蒸馒头,涉及碳酸氢钠的分解反应;
(4)等质量时,碳酸氢钠生成的二氧化碳较多,气囊体积较大。
【详解】
(1)碳酸氢钠电离,生成的阳离子为钠离子,阴离子为酸根离子,属于酸式盐,是盐类;
(2)涉及碳酸氢钠与酸的反应,离子方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O;
(3)用碳酸氢钠蒸馒头,涉及碳酸氢钠的分解反应,方程式为
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,根据方程式可知生成CO20.1mol,需要
0.2molNaHCO3,其质量m(NaHCO3)=0.2mol×84g/mol=16.8g;
(4)等质量时,碳酸氢钠生成的CO2较多,气囊体积较大,涉及反应的离子方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O、CO32-+2H+=CO2↑+H2O。
8.SO2、Na2S2O3、Na2S、Na2SO3等含硫化合物在工业上有广泛的用途。
完成下列填空:(1)硫原子核外电子排布式____,钠离子的核外有___种能量不同的电子。
(2)SO2分子构型为“V型”,则SO2是___(选填“极性”、“非极性”)分子,其在水中的溶解度比氯气___(选填“大”、“小”、“一样”)。
(3)棉织物用氯气漂白后,加入Na2S2O3除去余氯时,发生如下反应:___S2O32-
+___Cl2+___H2O→___SO42-+___Cl-+___H+
配平该反应方程式,若反应中生成2molSO42-,则转移电子____mol。
(4)Na2S又称臭碱、硫化碱,用离子方程式说明Na2S溶液呈碱性的原因___。
(5)如图是Na2SO3溶液中各离子浓度的相对大小关系示意图。
其中,②是___(填微粒符号)。
在Na2SO3溶液中各微粒浓度等式关系正确的是____。
a.c(Na+)=c(SO32-)+2c(HSO3-)+2c(H2SO3)
b.c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
c.c(OH-)=c(HSO3-)+c(H+)+c(H2SO3)
答案:1s22s22p63s23p45极性大14528108S2-+H2O OH-+HS-,HS-+H2O OH-+H2S SO32-b
【分析】
由题可得①反应中S2O32-中的硫由+2价升高到硫酸根离子中的+6价,氯气中的氯元素由0价降低到-1价的氯离子,依据氧化还原反应得失电子守恒结合原子个数守恒规律配平方程式;依据S2O32-~2SO42-~8e-计算转移电子数目;②依据亚硫酸钠为强电解质,完全电离,亚硫酸根离子为多元弱酸根离子,部分发生水解生成亚硫酸氢根离子和氢氧根离子,亚硫酸氢根离子继续水解生成硫离子和氢氧根离子结合水的电离,排序。
根据此分析进行解答。
【详解】
(1)S是第16号元素,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p4,其核外有5种能量不同的电子,故答案为:1s22s22p63s23p4;5;
(2)由于S=O共价键中O原子的吸电子能力比S强,电子对会偏向O原子一侧,导致分子中正负电荷重心不重合,故SO2为极性分子。
二氧化硫是个极性分子,Cl2是非极性的,溶剂水是极性的,因此SO2溶解性更好,故答案为:极性;大;
(3)反应中S2O32-中的硫由+2价升高到硫酸根离子中的+6价,氯气中的氯元素由0价降低到-1价的氯离子,依据氧化还原反应得失电子守恒,S2O32-系数为1,Cl2系数为4,依据原子个数守恒,反应方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+。
若反应中生成
2mol SO42-,依据S2O32-~2SO42-~8e-,可知转移电子数目为8mol,故答案为1;4;5;2;8;10;8;
(4)Na2S溶液显碱性,其主要原因是硫离子在溶液中水解,电离方程式为:S2-
+H2O OH-+HS-,故答案为:S2-+H2O OH-+HS-,HS-+H2O OH-+H2S
(5)由于呈碱性,所以Na2SO3溶液中各离子浓度的相对大小为c(Na+)>c(SO32-)>
c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+),故②为SO32-,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)。
故答案为:SO32-;b。
【点睛】
本题考查了氧化还原反应规律及方程式书写,盐类水解规律、离子浓度大小比较,沉淀溶解平衡移动,熟悉盐类水解规律和溶度积规则是本题解题关键。
9.某工厂在山坡坑道的仓库里贮有氯气钢瓶。
某天,有一只贮有氯气的钢瓶损坏,造成氯气泄漏,在场工人采取以下措施,请选择填充并简述理由。
(1)处理钢瓶的方法正确的是______,简述理由______.
A.钢瓶推到坡下的小河里
B.把钢瓶丢到深坑里,用石灰填埋
C.把钢瓶扔到农田中
(2)钢瓶处理后,工人应立即______
A.转移到坡下 B、转移到坡上 C、迎风跑 D、逆风跑
(3)若在场工人没有防毒面具,可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。
最适宜采用的物质是______.
A、NaOH
B、NaCl
C、Na2O2
D、Na2CO3
(4)利用防毒面具可以有效防护氯气中毒,写出防毒面具产生氧气的化学方程式
________________
(5)氯气泄漏可以用NaOH 溶液吸收,写出该变化的离子方程式___________
答案:B 氯气和石灰反应能生成无毒物质 BD D 2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2 Cl 2+2OH -=Cl -+ClO -+H 2O
【分析】
(1)根据氯气的化学性质分析其处理方法,减少污染是核心;
(2)根据过氧化钠能和二氧化碳反应生成氧气分析;
(3)根据氯气和碱的反应分析其离子方程式。
【详解】
(1)氯气能和水反应,但反应不彻底,氯气和石灰反应生成无毒物质,氯气有毒,所以处理钢瓶正确的方法为丢到深坑里,和石灰反应;
(2)因为氯气的密度比空气大,所以需要应向上转移,逆风跑可以很快逃离氯气;
(3)氢氧化钠具有腐蚀性,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠,氯化钠溶液吸收氯气很少,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,而氯气和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,吸收效果最好,对人体伤害较小,所以最适宜采用的物质是碳酸钠。
(4)防毒面具能产生氧气,是因为过氧化钠和呼吸出的二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式为:2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2;
(5)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,离子方程式为:Cl 2+2OH -=Cl -+ClO - +H 2O 。
10.填写下列空白:
(1)15.8gKMnO 4的物质的量是___,所含原子数目为___,其所含氧元素与___molNaClO 中所含氧元素的质量相同。
(2)相同条件下,相同质量的Al (OH )3和Na 2O 2中氧原子的个数比是___;相同物质的量的NH 4+与OH -所含电子个数之比为___。
答案:1mol 0.6N A 0.4mol 3:2 1:1
【详解】
(1)15.8gKMnO 4的物质的量n= m 15.8g =M 158g/mol
=0.1mol ;一个高锰酸钾有6个原子,故共有原子0.6mol ,共有0.6N A 个原子,0.4N A 个氧原子与0.4mol NaClO 中所含氧元素的质量相同。
(2)可设Al (OH )3和Na 2O 2的质量都是m 克,则Al (OH )3中氧元素物质的量为m m m 3=3M 7826⨯⨯=,Na 2O 2中氧元素物质的量为m m m 2=2M 7839
⨯⨯=则相同质量的SO 2和SO 3中所含氧原子的个数之比是:3:2,NH 4+与OH -相对分子质量相等且都含有10个电子,故相同物质的量的NH 4+与OH -所含电子个数之比为1:1。
11.请写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
(1)钠在空气中燃烧:___;
(2)钠与水反应的离子方程式:___;
(3)碳酸钠转化为碳酸氢钠的化学方程式:___;
(4)碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:___;
(5)氯气和石灰乳反应化学方程式:___。
答案:2Na+O2Na2O22Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 HCO3-+OH-=H2O+CO32-2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【详解】
(1)燃烧生成过氧化钠,该反应为:2Na+O2Δ
Na2O2;
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(3)碳酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,化学方程式为:
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;
(4)碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应生成碳酸根和水,离子方程式为:HCO3-+OH-
=H2O+CO32-;
(5)氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,离子方程式为:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
12.无水FeCl3呈棕红色,固体FeCl3极易潮解,100℃左右时升华。
某学习小组利用如图装置(某些夹持仪器略去)制备并收集无水FeCl3固体。
请回答:
(1)按气流方向各装置依次连接的合理顺序为__________________(填仪器接口的字母,部分装置可重复使用)。
(2)连接好各装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品,________(请按正确的顺序填入下列步骤的序号)。
①加热Fe粉反应一段时间②打开分液漏斗活塞通一段时间气体
③关闭分液漏斗活塞④停止加热,充分冷却
(3)装置F的作用为_____________________,装置E中冷水浴的作用为__________。
(4)写出装置B中所发生反应的化学方程式______________________________。
(5)写出装置D中所发生反应的离子方程式______________________________。
(6)若将装置B中产生的气体通入水中,则发生反应的离子方程式为______________。
答案:c→i→j→a→b→d→e→g→h→a→b→f②①④③除去逸出的HCl冷却收集产品(使FeCl3凝华也可)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
【分析】
根据实验装置图可知,用浓盐酸与高锰酸钾溶液反应生成氯气,氯气中有氯化氢和水杂质,为制备并收集无水FeCl3,F装置中装饱和食盐水,除去氯气中的氯化氢,A装置中装浓硫酸干燥氯气,C装置中铁与氯气反应生成氯化铁,E装置收集生成的氯化铁,实验尾气中有氯气,要用D中氢氧化钠吸收,由于无水FeCl3极易潮解,所以A装置还是一个干燥装置,防止吸收装置中的水份与氯化铁反应,可形成一个完整的装置,实际操作时需要先检验装置气密性,装入药品,先制一会儿氯气再加热铁粉,这样可以创造一个无氧环境,防铁被氧气氧化,待反应结束后再停止加热,充分冷却得到目标产物。
【详解】
(1)本套装置依次是制备氯气、除杂、反应装置、尾气处理,按照气流方向连接装置时要注意流进的导管要插入液面以下,按此原则可得连接顺序为
c→i→j→a→b→d→e→g→h→a→b→f;
(2)连接好各装置进行实验,首先检查装置气密性后,然后装入药品,需要先打开分液漏斗产生一会儿氯气,再加热铁粉,反应完全后,停止加热,待充分冷却后再停止制氯气的反应,即按②①④③进行;
(3)F装置中装饱和食盐水,除去氯气中的氯化氢;C装置中铁与氯气反应生成氯化铁,E装置收集生成的氯化铁;
(4)根据实验装置图可知,用浓盐酸与高锰酸钾溶液反应生成氯气,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(5)实验尾气中有氯气,要用D中氢氧化钠吸收,氯气和氢氧化钠反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(6)装置B产生氯气,和水反应的离子方程式为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO。
13.(1)下列物质属于非电解质的是__________
A.NH3 B.(NH4)2SO4 C.Cl2 D.CH3COOH
(2)将金属钠投入到下列溶液中,溶液质量会减少的是_____________
A.盐酸 B.硫酸铜溶液 C.水 D.氢氧化钠溶液
答案:A B
【分析】
(1)根据非电解质的定义:非电解质是指在水溶液中和在熔融状态下都不能导电的化合物及电离的特点来解答此题;
(2)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,会出现气体,如果溶液质量减轻,则说明从溶液中放出气体的质量大于溶液增加的质量,根据金属钠和下列物质间的反应情况来解答。
【详解】
(1)A.氨气的水溶液能导电,是因为氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子,而不是氨气本身发生电离,所以氨气是非电解质,故A正确;
B.硫酸铵在水溶液中电离出铵根离子和硫酸根离子,能够导电,所以硫酸铵是电解质,故B错误;
C.非电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下不能导电的化合物,而氯气为单质,不是非电解质,故C错误;
D.醋酸在水溶液中电离出醋酸根离子和氢离子,能够导电,所以醋酸是电解质,故D错误;
故答案为A。
(2)A.钠和盐酸的反应方程式为:2Na+2HCl═2NaCl+H2↑,根据方程式知,溶液增加的质量=m(Na)-m(H2),溶液质量增加,故A错误;
B.钠和水的反应方程式为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,生成的氢氧化钠和硫酸铜反应,方程式为:2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓,将两个方程式相加:
2Na+2H2O+CuSO4═H2↑+Na2SO4+Cu(OH)2↓,由方程式知,溶液的质量减轻,故B正确;
C、金属钠和水之间反应,钠和水的反应方程式为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,根据方程式知,溶液增加的质量=m(Na)-m(H2),溶液质量增加,故C错误;
D、将金属钠加入到氢氧化钠溶液中,只有金属钠和水之间反应,钠和水的反应方程式为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,根据方程式知,溶液增加的质量=m(Na)-m(H2),溶液质量增加,故D错误;
故答案为B。
14.价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。
它是以元素化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标的二维平面图像。
如图为氯元素的价类二维图。
回答下列问题:
(1)上述6种物质,属于电解质有__种,⑥的电离方程式为__。
(2)⑤与⑥在酸性条件下反应的离子方程式为__。
(3)将②与SO2按1∶1通入紫色石蕊试液中,现象为__,结合化学方程式和文字解释原因__。
(4)管道工人通常用浓氨水检查输送②的管道是否漏气,如果有_现象,则说明管道漏气(已知氨气可被②氧化成氮气)。
(5)③是国际上公认的对饮用水、食品等杀菌消毒的理想药剂。
商业上常用“有效氯”来说明消毒剂的消毒能力。
“有效氯”指的是一定质量的这种消毒剂与多少质量的氯气的氧化能力相当,其数值用此时的氯气的质量对消毒剂质量的百分比来表示。
例如,100g某84消毒液与3.55g氯气的氧化能力相当,该产品的“有效氯”就是3.55%。
据此计算试剂③的“有效氯”为__(保留三位有效数字)。
答案:NaClO=Na++ClO-ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O溶液变红二者1:1混合,恰好反应生成酸Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,使紫色石蕊试液变红白烟263%
【分析】
根据氯元素的价类二维图可以推知,①为HCl,氯元素为-1价,属于氢化物;②为Cl2,属于单质,氯元素的化合价为0;③为ClO2,氯元素的化合价为+4价,属于氧化物;④为HClO,氯元素为+1价,属于弱酸;⑤为NaCl,氯元素为-1价,属于钠盐;⑥为NaClO,氯元素为+1价,属于钠盐。
【详解】
(1)在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,属于电解质,它包括酸、碱、盐、金属氧化物等;所以上述6种物质,属于电解质有①为HCl、④为HClO、⑤为NaCl、⑥为NaClO,共有4种;⑥为NaClO,属于强电解质,水溶液中完全电离,电离方程式为:NaClO=Na++ClO-;
(2)⑤为NaCl,⑥为NaClO,二者在酸性条件下发生氧化还原反应生成氯气,反应的离子方程式为:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;
(3)氯气与二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应,若二者1:1混合,恰好反应生成酸,方程式为:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,盐酸、硫酸没有漂白性,所以只能使紫色石蕊试液变红;
(4)试剂③为ClO2,假设消毒剂ClO2质量为100g,消毒过程中,ClO2→Cl-,转移电子的量
为100
67.5
×(4+1);设氯气的质量为xg,Cl2→Cl-,转移电子的量为
71
x
×(1+1),根据电子得失
守恒规律可知,100
67.5
×(4+1)=
71
x
×(1+1),x=262.9;所以根据“有效氯”的定义可知,试剂
ClO2的“有效氯”为263%。
15.将标准状况下 5L CO2气体缓缓通过盛有过氧化钠的球形干燥管,气体体积变为
3.88L(标准状况下),则剩余气体中氧气的物质的量是多少?_____
答案:05mol
【分析】
发生2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,根据气体的体积差,通过差量法计算参加生成的氧气的体积,以此来解答。
【详解】
设生成氧气的体积为xL,
2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2
起始 5L 0
反应 2x x
剩余 5-2x x
5L-2x +x=3.88L,解得x = 1.12L
标准状况氧气的物质的量为:
1.12L
0.05 22.4L/
mol
mol
故答案为:0.05mol。
二、解答题
16.含氯化合物在日常生活中有多种用途,根据要求完成下列问题:。