苏教版高中化学必修第一册专题3从海水中获得的化学物质测试含答案

专题3从海水中获得的化学物质一、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.“84”消毒液(有效成分是NaClO)是大规模环境消毒剂。下列说法不正确的是()A.用pH试纸检验该溶液,试纸变蓝B.“洁厕灵”与“84”消毒液混用容易造成氯气中毒C.用“84”消毒液喷洒衣物可能会造成脱色D.该溶液具有强氧化性,故可用于杀菌消毒2.碳酸钠粉末遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——Na2CO3·10H2O,则下列有关说法错误的是()A.属于纯净物B.Na2CO3·10H2O的化学名称为十水碳酸钠C.在干燥空气中逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末D.其中氧元素的质量分数约为45%3.下列物质的性质与用途具有对应关系的是()A.Na具有还原性,可用于制作高压钠灯B.NaClO具有强氧化性,可用于消毒杀菌C.Cl2有毒,可用于消毒杀菌D.Na2CO3能沉淀Ca2+,可用于去除物品表面油污4.对陈述Ⅰ、Ⅱ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碳酸钠可用于治疗胃酸过多Na2CO3可与盐酸反应Ⅰ对,Ⅱ对,有B向氯水中滴入石蕊溶液,变红氯水显酸性Ⅰ对,Ⅱ错,无C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾能力强的黄光Ⅰ对,Ⅱ对,有D过氧化钠可为航天员供氧Na2O2能与CO2、H2O反应生成O2Ⅰ对,Ⅱ对,有5.某同学设计了一种制备精盐的实验方案,流程如图,下列说法正确的是()粗盐滤液精盐A.操作A是溶解,操作C是过滤B.第①⑤⑦步操作都用到了一种相同的玻璃仪器C.第④步只发生反应Ca2++CO32-CaCOD.第⑥步可以调至第④步和第⑤步之间6.下列离子组在指定溶液中能大量共存的是()A.无色透明的溶液中:K+、Fe3+、SO42-B.碱性溶液中:Na+、K+、SO42-C.含有大量CuCl2的溶液中:Na+、NH4+、SO4D.使紫色石蕊试液呈红色的溶液中:Ca2+、K+、CO32-7.下列反应的离子方程式书写正确的是()A.Fe2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓B.漂白粉露置于空气中变质:Ca2++H2O+CO2CaCO3+2H+C.钠与水反应:Na+H2ONa++OH-+H2↑D.氯气与水反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO8.“价—类”二维图是元素化合物知识系统化学习的良好工具,氯及其化合物的“价—类”二维图如下,下列说法错误的是()A.乙能使鲜花褪色,说明它具有漂白性B.若将乙转化为甲,可以不加还原剂C.丙为ClO2,可用作自来水消毒剂D.推测庚既有氧化性又有还原性9.实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持仪器已略去)如图所示。下列说法错误的是()A.装置A中烧瓶内的试剂可以是KMnO4B.装置B具有除杂和贮存气体的作用C.实验结束后,打开C中活塞,振荡D,静置后可能会观察到液体分层且下层呈紫红色D.装置E可以吸收多余的氯气10.下列实验装置不能达到实验目的的是()A.用装置甲制取Cl2B.用装置乙比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性C.用装置丙检验钠和水反应是否放热D.用装置丁获得NaCl晶体11.碘在自然界中有多种存在形式,几种含碘粒子的转化关系如图所示。I-单质XIO3-以下说法不正确的是()A.①反应是2I-+Cl2I2+2Cl-B.I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2OIO3-+6Cl-+6HC.①②反应中,氯气都体现还原性,具体表现为氯元素由0价降低为-1价D.通过以上信息可预测:若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加新制氯水,能观察到溶液变蓝的现象12.Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂,经查阅资料:Cl2氧化能力略强于H2O2。为了检验Cl2能否将H2O2氧化,某学生设计了如图所示的实验装置(加热和夹持装置略去)。将浓盐酸注入圆底烧瓶中,反应一段时间后关闭止水夹,试管D中液面下降,长颈漏斗中液面上升,试管D中的气体无色,经检验该气体能使带火星的木条复燃。除反应H2O2+Cl22HCl+O2可能发生外,对试管D中气体来源的判断最不可能的是()A.C中HClO分解产生的氧气B.C中H2O2分解产生的氧气C.D中NaClO分解产生的氧气D.C中生成的氧气和少量没有排净的空气13.ClO2是一种广谱消毒剂,根据世界环保联盟的要求,ClO2将逐渐取代Cl2成为自来水的消毒剂。工业制备ClO2的方法有多种,用NaClO3和H2C2O4(草酸)的混合溶液加硫酸酸化可制取ClO2,该反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比是()A.1∶1B.2∶1C.1∶2D.2∶314.以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的步骤如下:步骤1:将电石渣与水混合,形成浆料。步骤2:控制电石渣过量,75℃时向浆料中通入Cl2,该过程会生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2会进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2,一段时间后过滤。步骤3:向滤液中加入稍过量KCl固体,蒸发浓缩、冷却至25℃结晶,得KClO3。下列说法正确的是()A.控制通入Cl2的速率,可以提高Cl2的利用率B.25℃时,Ca(ClO3)2的溶解能力比KClO3小C.步骤2中,过滤所得滤液中nD.生成Ca(ClO)2的化学方程式为Cl2+Ca(OH)2Ca(ClO)2+H215.向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1mol/L的盐酸,生成CO2的物质的量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列叙述不正确的是()A.0<V(盐酸)≤0.2L时,HCl与NaOH反应B.aL<V(盐酸)≤0.4L时,发生反应的离子方程式为HCO3-+H+H2O+CO2C.a=0.3D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2二、非选择题(本题共5小题,共55分)16.(8分)下列图示中,A为一种单质,B、C、D、E为化合物,A、B、C、D、E均含有同一种元素,B为淡黄色固体。回答下列问题:(1)写出化学式:A,E。

(2)反应③的离子方程式为。

(3)向D的饱和溶液中通入CO2,反应的离子方程式为。

17.(14分)某学习小组用含有少量杂质(主要为CaCl2、MgCl2、Na2SO4)的粗盐制取较纯净的NaCl,实验前他们设计了如下所示的实验方案。请回答:(1)步骤②中除去的杂质离子是。

(2)试剂X是;用离子方程式表示其作用:、。

(3)写出步骤⑤中发生反应的离子方程式:、。

(4)步骤⑥的操作是。

(5)检验所得到的NaCl晶体中是否含有Na2SO4,实验方案是。

18.(10分)钠的“价—类”二维图如下所示:(1)写出图中①代表的某种淡黄色固体能做供氧剂的原因:(用化学方程式表示,写一个即可)。

(2)写出NaHCO3的电离方程式:;若NaHCO3溶液中含有少量Na2CO3杂质,除去Na2CO3的方法为(用离子方程式表示)。

(3)向300mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2(忽略溶液体积的变化),充分反应后,得到Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向上述所得溶液中,逐滴滴加1mol·L-1的盐酸,所得CO2的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:①AB段发生反应的离子方程式为。

②B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是。

19.(10分)Ⅰ.“索尔维制碱法”以NaCl、NH3、CaCO3等为原料获得Na2CO3。已知:饱和食盐水中通入NH3和足量CO2发生反应NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。某化学小组用如图所示装置进行模拟实验。(1)装置乙中盛放的是饱和NaHCO3溶液,其作用是。(用离子方程式表示)

(2)装置丙需控制温度在30~35℃,温度不宜过高的原因是。

(3)装置丙中产生NaHCO3沉淀,经过滤、洗涤、灼烧,可以得到Na2CO3。检验NaHCO3是否洗涤干净的操作是。

Ⅱ.我国近代化学工业的奠基人侯德榜先生,设计出“联合制碱法”,提高了食盐的转化率,缩短了生产流程,减小了对环境的污染,工艺流程如图所示:已知:①在101kPa时,NH3、CO2的溶解度(气体的压力为101kPa时溶解在1体积水中并换算成标准状况下的气体体积数)如表所示。部分盐在水中的溶解度曲线如图所示。温度/℃0102030405060气体在水中的溶解度NH31130870680530400290200CO21.7131.1940.8780.6650.5300.4360.359②温度高于60℃时,NaHCO3开始分解。试回答下列问题:(4)流程中先“氨化”再“碳酸化”的原因是。

(5)“侯氏制碱法”所得NH4Cl样品中含有少量的NaCl和NaHCO3,请设计实验方案提纯NH4Cl样品:将NH4Cl样品溶于水,,冰水洗涤,低温干燥(实验中必须用到的试剂:盐酸)。

20.(13分)Ⅰ.氯气的制备氯气在实验室中可通过MnO2和浓盐酸混合加热制备,实验装置如下图所示;在工业上可通过电解饱和NaCl溶液获得。(1)装置A中发生反应的离子方程式是。

(2)装置B的作用是。

(3)装置D用于收集Cl2,请将装置D中的导气管补充完整。(4)装置E用于吸收多余的Cl2,E中发生反应的化学方程式是。

(5)电解饱和NaCl溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,该反应中转移的电子数为1.204×1023时,溶液质量减少g(假设生成的气体全部逸出)。

Ⅱ.氯气的应用(6)可用Cl2和冷的石灰乳反应制备漂白粉,漂白粉的有效成分是(填化学式)。

(7)向KI溶液中滴加过量氯水会生成IO3-,发生反应的离子方程式如下,请补全产物Cl2+I-+H2OIO3-+Cl-+(8)Cl2O是次氯酸的酸酐,其制备方法之一是将Cl2通入HgO中,同时生成HgO·HgCl2。请写出对应的化学方程式并用双线桥法标出电子转移的方向和数目。

答案全解全析1.A“84”消毒液中的NaClO具有强氧化性,能漂白pH试纸,A错误;洁厕灵中的HCl能与“84”消毒液中的NaClO反应生成氯气,两者混用容易造成氯气中毒,B正确;“84”消毒液中的NaClO具有强氧化性,能漂白衣物,C正确;该溶液中含有次氯酸钠,具有强氧化性,故可用于杀菌消毒,D正确。2.DNa2CO3·10H2O属于纯净物,A正确;Na2CO3·10H2O的化学名称为十水碳酸钠,B正确;在干燥空气中,Na2CO3·10H2O会逐渐失去结晶水,最后变成碳酸钠粉末,C正确;Na2CO3·10H2O中,氧元素的质量分数为13×16286×100%≈3.B高压钠灯的工作原理与Na具有还原性无关,A错误;NaClO具有强氧化性,可用于消毒杀菌,B正确;Cl2可用于消毒杀菌,与氯气有毒无关,C错误;碳酸钠溶液呈碱性,可用于去除物品表面的油污,与Na2CO3能沉淀Ca2+无关,D错误。4.DNa2CO3能够与盐酸反应,陈述Ⅱ对,但是Na2CO3溶液碱性较强,不能用于治疗胃酸过多,陈述Ⅰ错误,A不符合题意;氯水显酸性,陈述Ⅱ对,氯水具有漂白性,滴入石蕊溶液后,先变红后褪色,陈述Ⅰ错误,B不符合题意;金属钠具有强还原性,陈述Ⅰ对,钠的焰色为黄色,透雾性强,高压钠灯发出透雾能力强的黄光,陈述Ⅱ对,但二者无因果关系,C不符合题意;Na2O2与水、CO2反应生成O2,所以可为航天员供氧,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确,且有因果关系,D符合题意。5.B操作A是溶解,操作C是蒸发结晶,A错误;第①步为溶解,用玻璃棒搅拌,第⑤步为过滤,用玻璃棒引流,第⑦步为蒸发结晶,用玻璃棒搅拌,都用到了玻璃棒,B正确;第④步加入Na2CO3溶液,除去Ca2+和过量的Ba2+,发生反应Ca2++CO32-CaCO3↓、Ba2++CO32-BaCO3↓,C错误;若将第⑥步调至第④步和第⑤步之间,则生成的BaCO6.BA项,无色透明溶液中不能含大量Fe3+;B项,OH-与四种离子均能大量共存,且Na+、K+、SO42-、CO32-之间不反应;C项,Cu2+和NH4+都能与OH-反应而不能大量共存;D项,溶液呈酸性,含有大量H+,H7.D两溶液反应生成Fe(OH)3和BaSO4两种沉淀,A项错误;漂白粉与CO2、H2O反应生成CaCO3和HClO,B项错误;不符合得失电子守恒、原子守恒,C项错误;HClO为弱酸,应写成化学式,D项正确。8.A分析题述“价—类”二维图可知,甲为HCl、乙为Cl2、丙为ClO2。氯气无漂白性,A错误;乙为Cl2、甲为HCl,Cl2+H2OHCl+HClO可实现将乙转化为甲,该反应中Cl2既是氧化剂也是还原剂,B正确;丙为ClO2,具有强氧化性,可用作自来水消毒剂,C正确;庚中Cl元素的化合价为中间价态,故可推测庚既有氧化性又有还原性,D正确。9.C没有加热装置,烧瓶内的试剂可以是KMnO4,高锰酸钾与浓盐酸反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,A正确;制备的氯气中含有少量挥发出来的氯化氢气体,可用饱和食盐水除去,实验结束时,关闭B和C之间的止水夹,装置B具有贮存气体的作用,B正确;苯的密度比水小,碘的苯溶液呈紫红色,故下层不可能呈紫红色,C错误;氯气能和氢氧化钠溶液反应,生成氯化钠、次氯酸钠和水,装置E可以吸收多余的氯气,防止空气污染,D正确。10.A要用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制氯气,稀盐酸不能与二氧化锰反应生成Cl2,A错误;在该装置中碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳,乙中右侧的澄清石灰水变浑浊,可用装置乙比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,B正确;水与钠反应生成的气体从小试管的导管排出,若丙中红墨水液面a侧低于b侧,说明钠与水反应放热,C正确;可通过蒸发结晶的方法从食盐水中得到NaCl晶体,D正确。11.CCl2具有氧化性,向含有I-的溶液中通入适量的Cl2,生成I2和Cl-,则①反应是2I-+Cl2I2+2Cl-,A正确;通过量的Cl2,Cl2继续氧化I2生成IO3-,则②反应为6H2O+5Cl2+I22IO3-+10Cl-+12H+,(①+②)×12可得I-与过量Cl2反应的离子方程式:I-+3Cl212.CC中氯气与水反应生成HClO,HClO分解生成氧气,H2O2分解也产生氧气,A、B不符合题意;D中氯气与氢氧化钠反应生成NaClO,NaClO在水中不分解,C符合题意;D中的气体可能是C中生成的氧气和少量没有排净的空气,D不符合题意。13.CNaClO3和H2C2O4在H2SO4酸化条件下反应生成二氧化氯、CO2等,反应中氯元素化合价降低1价,NaClO3作氧化剂,碳元素化合价升高1价,H2C2O4作还原剂,根据得失电子守恒,知还原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶2。14.A适当控制通入Cl2的速率,氯气可以与浆料充分接触,从而提高氯气的利用率,A正确;滤液中加入KCl固体,结晶时析出的是KClO3,说明25℃时KClO3的溶解能力比Ca(ClO3)2小,B错误;步骤2中生成Ca(ClO3)2的总反应的化学方程式为6Ca(OH)2+6Cl2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,但实际上是先生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2会进一步转化为Ca(ClO3)2,而少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2,所以n(CaCl2)n[Ca(ClO3)2]15.D结合氢离子的能力:OH->CO32->HCO3-,向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1mol/L的盐酸,依次发生反应的离子方程式:①OH-+H+H2O、②CO32-+H+HCO3-、③HCO3-+H+H2O+CO2↑。根据图像可知,发生反应③生成0.01mol二氧化碳,则反应③消耗盐酸的体积是0.1L,所以发生反应②消耗盐酸的体积也是0.1L,发生反应①消耗0.2L盐酸,则a=0.3。0<V(盐酸)≤0.2L时,HCl与NaOH反应,A正确;0.3L<V(盐酸)≤0.4L时,生成二氧化碳,发生反应的离子方程式为HCO3-+H+H216.答案(每空2分)(1)NaNaHCO3(2)2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑(3)2Na++CO32-+CO2+H2O2NaHCO3解析根据题图及题给信息可知,A为Na、B为Na2O2、C为NaOH、D为Na2CO3、E为NaHCO3。(1)A的化学式为Na,E的化学式为NaHCO3。(2)反应③为Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,其离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑。(3)向Na2CO3的饱和溶液中通入CO2,析出NaHCO3晶体,相应的离子方程式为2Na++CO32-+CO2+H2O2NaHCO3↓17.答案(除标注外,每空2分)(1)SO42-(1分)(2)Na2CO3溶液(1分)Ba2++CO32-BaCO3↓Ca2++CO32-CaCO3↓(3)OH-+H+H2OCO32-+2H+CO2↑解析通过流程图可以看出,粗盐先用蒸馏水溶解,再用足量的BaCl2溶液除掉SO42-,然后过滤,得到沉淀A和溶液A1,往溶液A1中加入足量NaOH溶液,过滤后得到沉淀B和溶液B1,向溶液B1中加入足量试剂X是为了除掉Ca2+和Ba2+,试剂X为Na2CO3溶液,过滤得到沉淀C(CaCO3和BaCO3)以及溶液C1,向溶液C1中加入足量稀盐酸,HCl和氢氧化钠、碳酸钠反应后溶液中溶质为NaCl和HCl,最后蒸发结晶得到NaCl晶体。(1)步骤②中加足量氯化钡溶液可除去SO42-。(2)步骤④中加足量碳酸钠溶液可除去Ca2+和Ba2+,用离子方程式表示为Ba2++CO32-BaCO3↓、Ca2++CO32-CaCO3↓。(3)步骤⑤中加足量盐酸发生反应的离子方程式为OH-+H+H2O、CO32-+2H+CO2↑+H218.答案(每空2分)(1)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2(或2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑)(2)NaHCO3Na++HCO3-CO32-+CO2+H2O2HCO3-(3)①HCO3-+H解析(1)①为钠的氧化物,过氧化钠为淡黄色固体、氧化钠为白色固体,过氧化钠能与水、CO2反应产生氧气,故能做供氧剂,化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。(2)NaHCO3的电离方程式为NaHCO3Na++HCO3-;通入二氧化碳能除去NaHCO3溶液中所含的少量Na2CO3,离子方程式为CO32-+CO2+H2O2HCO3-。(3)①碳酸钠与盐酸反应是分步进行的,即首先转化为碳酸氢钠,然后碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳,则0<V(盐酸)≤100mL时,发生反应的离子方程式为CO32-+H+HCO3-,AB段发生反应的离子方程式为HCO3-+H+CO2↑+H2O。②根据题意知,B点时,反应所得溶液中溶质为NaCl,根据氯原子守恒得n(NaCl)=n(HCl)=0.3L×1mol·L19.答案(每空2分)(1)HCO3-+H+CO2↑+H2解析(1)碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳中会含有少量HCl杂质,装置乙中盛放的是饱和NaHCO3溶液,可以除去HCl,反应的离子方程式为HCO3-+H+H2O+CO2↑。(2)气体在水中的溶解度随温度升高而减小