第2章《海洋中的卤素资源》检测题
一、单选题
1.关于下列实验装置或操作的说法中,正确的是
A.①实验室用MnO2固体与浓盐酸共热,制取并收集干燥、纯净的Cl2
B.②实验中若左边棉花变橙色,右边棉花变蓝色,则能证明氧化性:Cl2>Br2>I2
C.③实验试管中会生成血红色沉淀
D.用图④操作可提取碘酒中的碘
2.下列离子能大量共存的是
A.无色酚酞试液呈红色的溶液中:Na+、K+、SO、HCO
B.澄清透明的溶液中:Fe3+、K+、SO、NO
C.含有大量AgNO3的溶液中:Mg2+、NH、SO、Cl-
D.紫色石蕊试液呈红色的溶液中:Ca2+、K+、ClO-、NO
3.25℃时,在强碱性溶液中可以大量共存的离子组是
A.K+、Cu2+、SO、MnO B.NH、Fe2+、NO、H+
C.HCO、Na+、K+、Cl- D.Na+、K+、SO、NO
4.下列物质属于电解质是
A.氨水 B.氨气 C.一水合氨 D.液氨
5.表示下列反应的离子方程式正确的是
A.硫酸铝溶液中加入足量氢氧化钡:
B.二氧化碳通入氯化钙溶液:
C.用足量次氯酸钙溶液吸收二氧化硫:
D.石灰乳和醋酸溶液混合:
6.化工生产中用次磷酸钠(NaH2PO2)代替甲醛的化学镀铜体系以其pH低、稳定性好、无毒性等优点而受到人们的广泛关注,化学反应原理为CuSO4+ 2NaH2PO2+ 2NaOH = Cu + 2NaH2PO3+ Na2SO4+ H2↑。下列说法正确的是
A.甲醛在化学镀铜体系中作有机溶剂
B.NaH2PO2中 P元素的化合价为+1价
C.已知H3PO2与足量NaOH反应只生成一种盐类产物,则NaH2PO2为酸式盐
D.上述化学反应中,每转移1 mole-,生成H211.2L
7.根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝不滴落 金属铝的熔点较高
B 向某溶液中滴加浓盐酸,将产生气体通入石蕊试液,溶液先变红后褪色 溶液中含有SO或HSO
C 向溶液中加入铁粉,充分振荡,滴加少量盐酸酸化后再滴入1滴KSCN溶液,溶液变红 原溶液中,只有部分被Fe还原
D 向KI溶液中滴入少量新制氯水和四氯化碳,振荡、静置,溶液下层呈紫红色 的氧化性强于
A.A B.B C.C D.D
8.下列解释事实的方程式不正确的是
A.用NaOH溶液吸收CO2:OH-+CO2=+H2O
B.纯碱溶液中滴入稀盐酸:+2H+=H2O+CO2↑
C.氯化铁溶液中加入烧碱溶液:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
D.向AgNO3溶液中滴加食盐水,产生白色沉淀:Ag++Cl-=AgCl↓
9.炼金废水中所含的CN-有剧毒,其性质与卤素离子相似,还原性介于I-与Br-之间,且HCN为弱酸。下列说法不正确的是
A.NaCN是一种强电解质 B.(CN)2能将Br-氧化
C.CN-可被Cl2氧化成(CN)2 D.CN-可以和稀硫酸反应生成HCN
10.古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富。下列诗句涉及氧化还原反应的是
A.杜牧的诗句“南朝四百八十寺,多少楼台烟雨中”
B.于谦的诗句“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”
C.刘禹锡的诗句“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”
D.王安石的诗句“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”
11.下列反应能用表示的是
A. B.
C. D.
12.下列反应能达到目的且对应离子方程式正确的是
A.过氧化钠作供氧剂与水反应:
B.向溶液中滴入溶液至产生的沉淀质量最大:
C.将通入澄清石灰水中制取漂粉精:
D.往溶液中通入少量:
13.一定条件下,当溶液中XO与H2O2分子个数比恰好为2∶5时,溶液中XO离子被还原为较低价态,则X元素的化合价变为
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
14.下列关于漂白粉的说法正确的是
A.工业上把氯气通入澄清石灰水中制漂白粉
B.使用漂白粉时,加入碳酸饮料可加快漂白速率
C.把久置的漂白粉放入水中,可得到澄清溶液
D.把漂白粉加入硫酸铜溶液中,溶液由蓝色慢慢变为无色
15.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.的乙醇水溶液中含有的氢原子数为6
B.将(标准状况)通入足量水中,转移的电子数为
C.和在一定条件下完全反应,转移的电子数为2
D.和混合,反应一段时间后总原子数为4
二、填空题
16.近年来,我国储氧纳米碳管研究获重大进展,电弧法合成的碳纳米管,常伴有大量物质-碳纳米颗粒(颗粒直径范围为5-20nm)。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应的化学方程式为:。
(1)纳米材料分散到溶剂中形成的分散系是_______。
(2)K2Cr2O7中的Cr的化合价为_______。反应中氧化剂是_______,发生_______反应;还原剂是_______,具有_______性。
(3)用双线桥法标出以上化学方程式中电子转移的方向和数目______
17.化工厂用浓氨水检验氯气管道是否漏气,利用的反应如下:8NH3+3Cl2=N2+xNH4Cl。
(1)方程式中x=_______。
(2)作还原剂的物质是_______(写化学式),作氧化剂的物质是_______(写化学式)。
(3)用双线桥法标出方程式中的电子转移情况:_______。
三、实验题
18.某化学兴趣小组对亚氯酸钠(NaClO2)的制备进行探究,并利用下图所示装置(夹持装置省略)进行实验。
已知:①纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;②NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体,高于38℃时析出NaClO2晶体,温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)A中生成ClO2的化学反应方程式为___________。
(3)①B中生成NaClO2的离子方程式为___________;
②为获得更多的NaClO2,B装置水浴的温度应控制在___________;
③反应后,为从B装置的溶液中获得NaClO2晶体,主要操作有:减压蒸发结晶、___________、用40℃热水洗涤、低于60℃干燥等。减压蒸发时应控制温度为___________(填序号)。
A.100℃ B.75℃ C.55℃
(4)通入N2的作用是___________。
(5)上述实验中制得的NaClO2晶体中还可能含有少量中学常见的含硫的钠盐,其化学式为_____。
19.某化学兴趣小组设计了如图装置制取Cl2进行相关性质实验,并模拟工业生产无水氯化铁的过程。
资料:①工业上向500~ -600° C的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁。②无水氯化铁有强烈的吸水性,能吸收空气中的水分而潮解变质。根据各小题的要求,填写下列空白:
(1)装置A中装浓盐酸的玻璃仪器名称为_______,A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗旋塞和活塞K,点燃A处酒精灯,让氯气充满整个装置,再点燃E处酒精灯。回答下列问题:
①在装置C中能看到的实验现象是_______。
②装置E中发生反应的化学方程式为_______。
③装置F中发生反应的化学方程式为_______。
(3)利用装置G可储存多余的氯气,储气瓶b内盛放的试剂是_______,用0.5mol MnO2与足量的浓盐酸反应,标准状况下所得氯气的体积为_______。
(4)若要得到较纯净的无水氯化铁,上述装置的改进措施是:_______。
四、计算题
20.实验室可以用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式如下:。当有电子发生转移时,理论上生成氯气的体积(标准状况)为_______,发生反应的的质量为_______。
21.1774年,瑞典化学家舍勒发现软锰矿(主要成分是MnO2)和浓盐酸混合加热能制取氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。现将含MnO2的质量为17.4g的软锰矿石与足量浓盐酸完全反应(杂质不参加反应)。计算:
(1)生成的Cl2的体积___________(标准状况下)。
(2)参加反应的浓盐酸中被氧化HCl的物质的量___________。
参考答案:
1.A
【详解】A.MnO2固体与浓盐酸需要加热,制取的Cl2中混有HCl和水蒸气可分别通过饱和食盐水、浓硫酸除去,然后收集,尾气用碱石灰处理,A正确;
B.与KI反应的可能是Cl2或Br2,不能确定只是Br2与KI反应,所以不能比较Br2和I2的活泼性,B错误;
C.FeCl3溶液与KSCN溶液反应是溶液变为血红色,没有沉淀生成,C错误;
D.碘酒中的碘和酒精互溶,不能直接分液出来,D错误;
故选A。
2.B
【详解】A.无色酚酞试液呈红色说明溶液中有大量OH-,HCO不能大量存在,A错误;
B.四种离子相互之间不反应,可以在澄清透明溶液中大量共存,B正确;
C.SO、Cl-均会和Ag+反应生成沉淀而不能大量存在,C错误;
D.紫色石蕊试液呈红色的溶溶液中有大量H+,ClO-不能大量存在,D错误;
故答案选B。
3.D
【详解】A.在强碱性溶液中,Cu2+与碱性溶液中的OH-反应生成沉淀,A不能共存;
B.在强碱性溶液中,Fe2+与碱性溶液中的OH-反应生成沉淀,NH与碱性溶液中的OH-反应生成氨气,另外,Fe2+、NO、H+反应氧化还原反应,B不能共存;
C.在强碱性溶液中,HCO与碱性溶液中的OH-反应生成碳酸根和水,C不能共存;
D.在强碱性溶液中,四种离子互不反应且不与OH-反应,D可以共存;
故答案选D。
4.C
【分析】在水中或熔融状态下能导电的化合物,是电解质。
【详解】A.氨水是混合物,不属于电解质,A错误;
B.NH3溶于水后,与水化合产生的NH3 H2O电离,使得氨水能导电,故NH3不属于电解质,NH3 H2O属于电解质,B错误;
C.由B选项可知,NH3 H2O属于电解质,C正确;
D.液氨和氨气是同一物质,由B选项可知,液氨不属于电解质,D错误;
故选C。
5.C
【详解】A.硫酸铝溶液中加入足量氢氧化钡: ,A错误;
B.二氧化碳通入氯化钙溶液不发生反应,B错误;
C.用足量次氯酸钙溶液吸收二氧化硫,发生氧化还原反应同时生成次氯酸,离子方程式正确,C正确;
D.石灰乳主要成分为氢氧化钙,不可拆,离子方程式为:,D错误;
故选C。
6.B
【详解】A.甲醛常温下为气体,无法作有机溶剂,故A错误;
B.根据元素化合价代数和等于0,中元素的化合价为+1价,故B正确;
C.已知与足量反应只生成,则为正盐,故C错误;
D.上述化学反应中,气体摩尔体积未知,无法计算氢气体积,故D错误;
选B。
7.D
【详解】A.铝在加热时和氧气反应生成Al2O3,Al2O3的熔点较高,所以熔化后的液态铝不滴落,A错误;
B.气体通入石蕊试液,溶液先变红后褪色,气体可能是氯气,原溶液可能含NaClO,二氧化硫不能使石蕊褪色,B错误;
C.Fe和反应生成,在酸性条件下,亚铁离子被硝酸根氧化为铁离子,所以不能证明的还原情况,C错误;
D.氯水和KI反应生成碘单质,碘易溶于四氯化碳呈紫红色,说明的氧化性强于,D正确;
故选:D。
8.A
【详解】A.用NaOH溶液吸收CO2生成碳酸钠和水,2OH-+CO2=+H2O,A错误;
B.碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳和水、氯化钠,+2H+=H2O+CO2↑,B正确;
C.氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,C正确;
D.硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,Ag++Cl-=AgCl↓,D正确;
故选A。
9.B
【详解】A.NaCN属于盐,应为强电解质,A正确;
B.CN-的还原性介于I-与Br-之间,所以(CN)2的氧化性应弱于Br2、强于I2,不能将Br-氧化,B错误;
C.CN-的还原性介于I-与Br-之间,氯气可以氧化Br-生成Br2,则也可以氧化CN-生成(CN)2,C正确;
D.HCN为弱酸,所以CN-可以和稀硫酸反应生成HCN,D正确;
综上所述答案为B。
10.D
【详解】A.南朝四百八十寺,多少楼台烟雨中,没有新物质生成,不涉及氧化还原反应,A错误;
B.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间,此诗句有两个反应:生石灰与水的反应,氢氧化钙与二氧化碳的反应,但是均无化合价变化,不涉及氧化还原反应,B错误;
C.千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金没有新物质生成,属于物理变化,不涉及氧化还原反应,C错误;
D.爆竹爆炸的过程中氧气单质参与反应生成化合物,化合价发生变化,涉及氧化还原反应,D正确;
答案选D。
11.D
【详解】A.非金属氧化物在离子方程式中保留化学式,改写成离子方程式为:,A错误;
B.氢氧化铁为难溶物,离子方程式中保留化学式,不能用表示上述化学反应,B错误;
C.Cu(OH)2为难溶物,离子方程式中保留化学式,不能用表示上述化学反应,C错误;
D.稀的强酸与强碱反应的实质为氢离子与氢氧根离子的反应,所以反应可以用表示,D正确;
故选D。
12.B
【详解】A.过氧化钠作供氧剂与水反应:,A错误;
B.向溶液中滴入溶液至产生的沉淀质量最大:,B正确;
C.将通入澄清石灰水中制取漂粉精:,C错误;
D.往溶液中通入少量:溶液和不发生反应,D错误;
故选B。
13.A
【详解】H2O2恰好将XO还原,反应中H2O2变成O2,O元素的化合价由-1价升高为0价,则X的化合价降低,设元素X在还原产物中的化合价为x,由电子守恒可知,2×(7-x)=5×2×(1-0),x=2;
故选A。
14.B
【详解】A.工业上把氯气通入石灰乳中制漂白粉,若通入澄清石灰水中,很难制得漂白粉,A不正确;
B.使用漂白粉时,加入碳酸饮料,有利于将ClO-转化为HClO,氧化能力增强,从而加快漂白速率,B正确;
C.久置的漂白粉中含有一定量的碳酸钙,放入水中后,不能完全溶解,可得到悬浊液,C不正确;
D.把漂白粉加入硫酸铜溶液中,生成硫酸钙沉淀和次氯酸铜溶液,溶液仍为蓝色,D不正确;
故选B。
15.C
【详解】A.乙醇分子中含氢原子,水分子中也含氢原子,在50g质量分数为46%的乙醇水溶液中,乙醇的物质的量为,水的物质的量,则该溶液中含的氢原子总数为,A错误;
B.氯气和水的反应为可逆反应,无法计算转移的电子数,B错误;
C.氢由0价变为+1价,转移1个电子,则和在一定条件下完全反应,转移的电子数为2,C正确;
D.的物质的量为1mol,含有3mol原子,的物质的量为1mol,含有2mol原子,化学反应遵循原子守恒定律,则反应后原子总物质的量为5mol,数目为5,D错误;
故选C。
16.(1)胶体
(2) +6价 K2Cr2O7 还原 C 还原
(3)
【解析】(1)
由于碳纳米颗粒的直径范围为5~20nm,所以纳米材料分散到溶剂中形成的分散系是胶体;
(2)
K2Cr2O7中K是+1价,O是-2价,则根据化合价代数和为0可知Cr的化合价为+6价。反应中Cr元素化合价降低,得到电子,氧化剂是K2Cr2O7,氧化剂发生还原反应;碳元素化合价升高,失去电子,被氧化,还原剂是C,还原剂具有还原性;
(3)
碳元素化合价从0价升高到+4价,失去4个电子,Cr元素化合价从+6价降低到+3价,则用双线桥法标出以上化学方程式中电子转移的方向和数目为。
17.(1)6
(2) NH3 Cl2
(3)
【详解】(1)反应物中含有氮原子数为8,产物中氮气含有氮原子数为2,NH4Cl中含有氮原子数为1,故x=6,故答案为:6;
(2)在上述反应中,氨气中的氮元素化合价升高,被氧化,做还原剂,氯元素的化合价由0价降低到-1价,故答案为:NH3;Cl2;
(3)根据(1)中分析可的方程式:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,反应中每生成6molNH4Cl,则消耗Cl2的物质的量至少为3mol,转移电子的物质的量为6mol,故为 。
18.(1)三颈烧瓶
(2)2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O(或2NaC1O3+Na2SO3+3H2SO4=2ClO2↑+4NaHSO4+H2O)
(3) 38℃~60℃ 趁热过滤(或38℃以上过滤) C
(4)将装置A中生成的ClO2赶入装置B;稀释ClO2,防止ClO2浓度过大引发爆炸
(5)Na2SO4
【分析】在氮气做保护气体下,浓硫酸与亚硫酸钠和氯酸钠在A圆底烧瓶中反应生成硫酸钠二氧化氯和水,生成的二氧化氯气体进入B三颈烧瓶中与氢氧化钠和双氧水的混合液反应生成亚氯酸钠(NaClO2);由于二氧化氯会污染环境且能与氢氧化钠溶液反应,则用氢氧化钠溶液做尾气处理的吸收液。据此分析可得:
【详解】(1)由图示可知仪器a为三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶;
(2)浓硫酸与亚硫酸钠和氯酸钠在A圆底烧瓶中反应生成硫酸钠二氧化氯和水,则其方程式为:2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O(或2NaC1O3+Na2SO3+3H2SO4=2ClO2↑+4NaHSO4+H2O),故答案为:2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O(或2NaC1O3+Na2SO3+3H2SO4=2ClO2↑+4NaHSO4+H2O);
(3)①在三颈烧瓶中二氧化氯与氢氧化钠和双氧水的混合液反应生成亚氯酸钠(NaClO2)即: ,故答案为:;
②NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体,高于38℃时析出NaClO2晶体,温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl,则温度应控制在38℃~60℃,故答案为:38℃~60℃;
③反应后,为从B装置的溶液中获得NaClO2晶体,主要操作有:减压蒸发结晶、趁热过滤,由于温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl,则加压蒸发的温度应控制在60℃以内,故答案为:趁热过滤;C;
(4)纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全,所以将装置A中生成的ClO2赶入装置B;稀释ClO2,防止ClO2浓度过大引发爆炸,故答案为:将装置A中生成的ClO2赶入装置B;稀释ClO2,防止ClO2浓度过大引发爆炸;
(5)在制得的NaClO2晶体中,NaOH会与反应生成,故答案为:
19.(1) 分液漏斗 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) 溶液变成蓝色 2Fe+3Cl22FeCl3 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(3) 饱和食盐水 11.2L
(4)在D和E之间加一盛浓硫酸的洗气瓶
【分析】依据题意可知实验目的:制取氯气并进行氯气性质实验,二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,氯气具有强的氧化性能够氧化氯化亚铁生成氯化铁,能够氧化碘化钾溶液生成单质碘,碘单质遇到淀粉变蓝,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,次氯酸具有漂白性,所以遇到紫色石蕊试液先变红后褪色,E中铁与氯气反应生成氯化铁,氯气有毒,氯气能够与氢氧化钠溶液反应,通常用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气。
(1)
装置A中装浓盐酸的玻璃仪器名称为分液漏斗,A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气、水,A中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。故答案为:分液漏斗;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)
①氯气能够氧化碘化钾溶液生成单质碘,碘单质遇到淀粉变蓝,在装置C中能看到的实验现象是溶液变成蓝色。故答案为:溶液变成蓝色;
②E中铁与氯气反应生成氯化铁,装置E中发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3。故答案为:2Fe+3Cl22FeCl3;
③氯气有毒,氯气能够与氢氧化钠溶液反应,通常用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,装置F中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(3)
利用装置G可储存多余的氯气,G是储气瓶,对装置的基本要求是气密性良好、氯气难溶于液体b,所以b内盛放的试剂是饱和食盐水,由方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,生成的氯气与二氧化锰的物质的量相同,用0.5mol MnO2与足量的浓盐酸反应,标准状况下所得氯气的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L 。故答案为:饱和食盐水;11.2L;
(4)
若要得到较纯净的无水氯化铁,上述装置的改进措施是在D和E之间加一盛浓硫酸的洗气瓶,故答案为:在D和E之间加一盛浓硫酸的洗气瓶。
20. 1.12L 3.16g
【分析】根据方程式可算出电子转移数为10e ,可利用电子转移数与Cl2、KMnO4之间的关系进行计算。
【详解】根据题意,列出以下关系式:
故答案为:1.12L;3.16g。
21.(1)4.48L
(2)0.4mol
【解析】(1)
17.4gMnO2的物质的量是17.4g÷87g/mol=0.2mol,根据方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知生成0.2mol氯气,在标况下的体积是0.2mol×22.4L/mol=4.48L;
(2)
被氧化的氯化氢转化为氯气,则根据氯原子守恒可知参加反应的浓盐酸中被氧化的HCl的物质的量为0.2mol×2=0.4mol。
