第二章 海水中的重要元素钠和氯 单元测试解析版.docx
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第二章海水中的重要元素钠和氯单元测试解析版
第二章海水中的重要元素——钠和氯
单元测试
1.某溶液中含有
、Na+、Ba2+、
4种离子,若向其中加入少量Na2O2固体后溶液中离子数目基本保持不变的是()
A.
B.Na+C.Ba2+D.
【答案】D
【解析】
加入少量Na2O2固体后,过氧化钠与水反应生成NaOH和O2,溶液中Na+浓度增大,溶液中
、OH-、Ba2+发生离子反应生成BaCO3沉淀和水,导致
和Ba2+浓度均减小,只有
浓度基本保持不变,故答案为D。
2.
与
的混合气体5g,在
时和足量的氧气混合,用电火花充分引燃,在相同状况下再将反应后所得混合气体通入到足量的
中,测得
固体增重的质量为
,则原混合气体中
的质量分数为()
A.25%B.75%C.88%D.32%
【答案】C
【解析】
设混合气中
和
的物质的量分别是x和y,则
。
氢气燃烧生成水,水再被过氧化钠吸收,又生成氧气,所以过氧化钠增加的质量就是氢气的质量;二氧化碳被过氧化钠吸收,也生成氧气,所以过氧化钠增加的质量就是一氧化碳的质量,所以
,联立
解得
,
,所以原混合气体中
的质量分数为
,故C正确;
故选C。
3.庆祝中华人民共和国70周年的焰火晚会令人难忘,五颜六色的焰火的产生与焰色试验有关。
下述对焰色试验的叙述正确的是()
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②焰色试验是金属单质的特性
③钡的焰色为绿色,钙元素的焰色为砖红色
④每次实验后,要将铂丝用硫酸洗净
⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
⑥
所有金属或他们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色
A.仅有⑥不正确B.仅有①③⑤正确C.仅有①⑤正确D.全正确
【答案】C
【解析】
①在观测钾的焰色反应时要透过蓝色钴玻璃片,滤去钠的黄光的干扰,故①正确;
②取焰色实验是某些金属元素的特性,与金属元素存在的形式无关,故②错误;
③ 钡的焰色为黄绿,钙元素的焰色为砖红色,故③错误;
④盐酸易挥发,其盐高温时也易挥发,灼烧时,盐酸及其盐可一起挥发掉,以达洗净的目的,不能用硫酸洗净,故④错误;
⑤洁净的细铁丝,放在酒精灯上灼烧至无色,本身无颜色,故可用铁丝进行焰色反应,故⑤正确;
⑥某些金属或他们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,有些金属没有焰色反应,如铁,铂等,故⑥错误;
故选:
C。
4.下列实验操作正确的是()
选项
实验
操作
A
观察钠与水反应的现象
用镊子从煤油中取出金属钠,切下黄豆大小的钠,小心放入装满水的烧杯中
B
检验NaHCO3溶液与Na2CO3溶液
用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水
C
证明Na2O2与CO2是放热反应
Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧,说明该反应是放热反应
D
检验Na2CO3溶液与K2CO3溶液
用铂丝分别蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色
【答案】C
【解析】
A. 应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水,A错误;
B. 分别向NaHCO3与Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水,都有白色沉淀产生,无法鉴别,可滴加氯化钡溶液加以鉴别,B错误;
C. Na2O2与CO2反应生成氧气,棉花燃烧说明达到了着火点,能证明Na2O2与CO2的反应是放热反应,C正确;
D. 观察钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃,D错误。
答案选C。
5.如图装置用来检验氯气的部分性质,下列说法不正确的是()
A.装置A的作用是除去氯气中的水蒸汽
B.该实验必须在通风橱中进行
C.装置C中发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
D.装置B的现象是干燥处布条褪色,湿润处布条不褪色
【答案】D
【解析】
A.浓硫酸具有吸水性,与氯气不反应,则装置A的作用是除去氯气中的水蒸汽,故A正确;
B.氯气有毒,则该实验必须在通风橱中进行,故B正确;
C.装置C中NaOH吸收尾气,发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故C正确;
D.B中干燥布条不能褪色,而湿润处布条褪色,故D错误;
故选D。
【点晴】
本题考查物质的鉴别和检验,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意HClO具有漂白性。
本题中氯气被浓硫酸干燥后,B中干燥布条不能褪色,C为尾气处理,C中氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠。
6.下列关于钠的化合物的说法中不正确的是()
①热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3
②与盐酸反应的剧烈程度:
Na2CO3>NaHCO3
③Na2O和Na2O2晶体中阴、阳离子的数目比相同,均为1:
2
④等质量的固体与足量盐酸反应放出气体的质量:
Na2CO3>NaHCO3
⑤分别向Na2CO3和NaHCO3的水溶液中滴加BaCl2溶液,均可产生白色沉淀
A.②④⑤B.①②④C.②③⑤D.③④⑤
【答案】A
【解析】
①热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3;①正确;②与盐酸反应的剧烈程度:
NaHCO3>Na2CO3;②不正确;③Na2O由钠离子和氧离子构成、Na2O2晶体由钠离子和过氧离子构成、则混合物中阴、阳离子的数目比相同,均为1:
2;③正确;④等质量的Na2CO3和NaHCO3中碳元素含量NaHCO3>Na2CO3,则与足量盐酸反应放出气体的质量:
NaHCO3>Na2CO3,④不正确;⑤滴加BaCl2溶液和Na2CO3反应有白色沉淀,NaHCO3的水溶液不与BaCl2溶液反应;⑤不正确;则符合题意的是②④⑤;
答案选A。
7.
(1)2mol尿素[CO(NH2)2]含___个H原子,所含氧原子跟___gH2O所含氧原子个数相等。
(2)①标准状况下22.4LCH4;②1.5molNH3;③1.806×1024个H2O;④标准状况下73gHCl。
所含H原子个数由多到少的顺序是_________________。
(填序号)
(3)30.9gNa2R含有Na+0.3mol,则Na2R的摩尔质量为______________。
(4)标准状况下:
①0.3mol氨气②6.02×1022个CO2分子③7.3gHCl④0.2molCH4。
体积最大的是_______;密度最大的是_______;质量最大的是________。
(填序号)
(5)相同质量的NO与NO2,其物质的量之比为_________,氧元素的质量之比为__________,原子总数之比为____________。
【答案】8NA或4.816×102436③②①④206g/mol①②③
23:
1523:
3046:
45
【解析】
(1)从化学式看,2mol尿素[CO(NH2)2]含8molH原子,其个数为8NA或4.816×1024;含2mol氧原子,则含氧原子个数相等的H2O也应为2mol,其质量为2mol×18g/mol=36g;
故答案为:
8NA或4.816×1024;36;
(2)①标准状况下,22.4LCH4为1mol,含4molH原子;②1.5molNH3含4.5molH原子;③1.806×1024个H2O含6molH原子;④标准状况下,73gHCl为2mol,含2molH原子;比较可得出所含H原子个数由多到少的顺序③>②>①>④;
(3)30.9gNaR含有Na+0.3mol,则NaR为0.3mol,摩尔质量为
;
(4)标准状况下:
①0.3mol氨气②6.02×1022个CO2分子,即0.1molCO2;③7.3gHCl,即0.2molHCl;④0.2molCH4;物质的量最大,即体积最大,故体积最大的是①;根据
可比较密度,密度最大的是②;质量最大的是③;
(5)NO的相对分子质量为30,NO2的相对分子质量为46,相同质量的NO与NO2,假设其质量为1g,其物质的量之比为:
,氧元素的质量之比为:
,原子总数之比为:
;
故答案为:
23:
15;23:
30;46:
45。
8.实验室用纯碱(Na2CO3·10H2O)配制480mL0.1mol/LNa2CO3溶液,实际操作步骤有:
(1)需称量纯碱的质量为___________g。
(2)配制溶液时下列仪器中:
A.锥形瓶B.托盘天平C.烧杯D.胶头滴管E.药匙
不需要用到的是_____(填序号),尚缺的玻璃仪器有_______和______(写名称)。
(3)人们常将配制过程简述为以下各步骤:
A.冷却B.称量C.洗涤D.定容E.溶解F.摇匀G.转移H.装瓶。
其正确的操作顺序应是_______(填序号)。
①BEAGCGDFH②BEGACGFDH
③BEFGCGDHA④BEAGCGDHF
(4)在此配制过程中,下列情况会使配制结果偏高的是____________(填序号)。
①纯碱晶体部分失水②容量瓶使用时未干燥
③移液时未洗涤烧杯和玻璃棒④定容时俯视刻度线观察液面
⑤定容时仰视刻度线观察液面
⑥摇匀后静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线
【答案】14.3A500mL容量瓶玻璃棒①①④
【解析】
(1)因没有480mL的容量瓶,因此需要选择500mL容量瓶,则所需Na2CO3的物质的量为0.1mol/L×0.5L=0.05mol,质量为0.05mol×286g/mol=14.3g,则称量纯碱的质量为14.3g;
(2)配制物质的量浓度溶液时需要用到的仪器是托盘天平、烧杯、胶头滴管及药匙,不需要的是锥形瓶,还缺少定容容器500mL的容量瓶及移液时引流用的玻璃棒;
(3)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤是计算、称量、溶解、冷却后转移、洗涤液转移、定容、摇匀、最后再装瓶,即BEAGCGDFH,选项①正确;
(4)①纯碱晶体部分失水,导致晶体中Na2CO3的质量分数偏高,所配溶液浓度偏高,①正确;②容量瓶使用时未干燥,没有影响溶液的体积与溶质的质量,故对溶液浓度无影响,②错误;③移液时未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质减少,导致深度偏低,③错误;④定容时俯视刻度线观察液面,液面在刻度线下,体积偏小,浓度偏大,④正确,故答案为①④。
9.下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色。
填写下列空白:
写出化学式:
B__________,C______________,D__________________
写出反应
的离子方程式:
_______________________________________
写出反应
的化学反应方程式:
_________________________________
写出反应
的化学反应方程式,______________,若产生
氧化产物,被还原的物质是__________,其物质的量是____mol,转移的电子数目______
【答案】Na2O2NaOHNa2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【解析】
【分析】
A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色,则A是Na,根据转化关系知,B是Na2O2、C是NaOH、D是Na2CO3、E是NaHCO3,以此解答该题。
【详解】
(1)通过以上分析知,B是Na2O2,C是NaOH,D是Na2CO3;答案为Na2O2,NaOH,Na2CO3。
(2)NaOH溶液和过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,其离子方程式为CO2+OH-=HCO3-;答案为CO2+OH-=HCO3-。
(3)NaHCO3受热分解,生成Na2CO3、CO2和H2O,其化学方程式为2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O;答案为2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O。
(4)反应④是Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,根据此化学方程式分析,4个-1价的氧,2个失2个电子化合价升高到0价为O2,2个得2个电子变成-2价氧,因而Na2O2既是氧化剂又是还原剂,且2摩尔的Na2O2中有1摩尔氧化剂,1摩尔还原剂,O2是氧化产物,被还原的物质是Na2O2,若产生
氧化产物,被还原的Na2O2也是0.5mol,生成1molO2,转移2mol电子,生成0.5molO2,转移的电子为1摩尔,即转移的电子数目为NA个;答案为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O2,0.5mol,NA。
10.如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。
已知:
Cl2+2KI=I2+2KCl。
回答下列问题:
(1)装置A中,仪器a的名称叫________,该仪器中盛放的试剂为________,写出A装置发生反应的离子方程式:
______________________。
(2)装置B的作用是__________________。
(3)当有少量Cl2通过后,观察到装置C中溶液变成________色。
(4)当Cl2持续通过时,装置D中干燥的有色布条能否褪色?
为什么?
__________,______________________。
(5)若要证明Cl2无漂白性,则必须在装置D之前加一个__________________。
(6)装置E的作用是_______________,该反应的离子方程式为_____________。
(7)家庭中常用消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。
某品牌消毒液包装上说明如下。
注意事项:
1.本品对棉织品有漂白脱白作用,对金属制品有腐蚀作用。
2.密封保存,请勿与洁厕灵同时使用。
3.保质期为一年。
消毒液与洁厕灵不能同时使用,原因是(用离子方程式表示)_________________。
【答案】分液漏斗浓盐酸MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O吸收Cl2中的氯化氢蓝能因为Cl2与带出的H2O(g)反应生成HClO,使有色布条褪色装有浓硫酸的洗气瓶吸收多余的氯气或吸收尾气Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
【解析】
【分析】
在A中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,在制取的Cl2中含有杂质HCl及H2O蒸气,在B中除去HCl,在C中发生反应Cl2+2KI=I2+2KCl,由于I2与淀粉会使溶液变为蓝色,在D中潮湿的氯气与有色布条作用,使布条褪色,由于Cl2是有毒气体,在E中用NaOH溶液进行尾气处理。
【详解】
(1)根据装置图可知仪器a名称为分液漏斗;该仪器中盛放的试剂是浓盐酸;在A中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,,反应的离子方程式为:
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)装置B中盛有饱和食盐水,作用是吸收Cl2中的杂质HCl;
(3)KI-淀粉溶液显无色,当有少量Cl2通过后,会发生反应:
Cl2+2KI=I2+2KCl,由于I2与淀粉会使溶液变为蓝色,因此观察到装置C中溶液变成蓝色;
(4)当Cl2持续通过时,尽管装置D中有色布条是干燥的,但Cl2通过KI-淀粉溶液时会带出水蒸气而使布条潮湿,氯气与水反应产生HClO,HClO具有强氧化性,会将有色布条氧化变为无色,因此会看到D中干燥的有色布条褪色;
(5)若要证明Cl2无漂白性,则必须在装置D之前加一个盛有浓硫酸的洗气瓶,除去氯气中的水蒸气;
(6)Cl2是有毒气体,在排放之前要进行尾气处理,可根据Cl2能够与碱反应的性质,用NaOH溶液进行尾气处理,吸收多余的氯气。
该反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(7)若消毒液与洁厕灵同时使用,二者混合会发生反应:
ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,产生有毒的氯气,导致发生中毒事件,故二者不能混合使用。
【点睛】
本题考查了氯气的制取与性质验证。
对于有气体参加的反应,一般是按照:
制取气体—气体净化—性质验证—尾气处理顺序进行。
要结合物质的性质、反应条件、杂质成分选择不同的除杂试剂,结合气体成分及性质判断实验现象,洗气时导气管一般是长进短出。
11.水中所含离子的种类和浓度会影响水质。
某盐井中的溶液可能大量存在Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、NO
、CO
、SO
中的若干种(不含其它离子)。
实验小组对盐井中的溶液进行了检测。
步骤1:
取盐井中的少量溶液,向其中滴加过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,过滤;
步骤2:
向步骤1所得滤渣中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,有气体放出。
步骤3:
向步骤1所得溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,继续滴加稀硝酸,沉淀不溶解;
步骤4:
取盐井中的少量溶液,进行焰色试验。
(1)由步骤1和2可以对盐井中溶液所含离子作出的推断是:
____。
(2)步骤2所发生反应的离子方程式为____。
(3)步骤3能否说明盐井中的溶液含有Cl-,原因是____。
(4)步骤4进行焰色试验的方法是____。
确定存在K+的现象是____。
【答案】溶液中存在CO
、SO
,不存在Ca2+、Mg2+。
BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
不能,因为步骤1中加入BaCl2后有Cl-带入用铁丝(或铂丝)蘸取溶液,在火焰上灼烧
透过蓝色钴玻璃,观察到火焰呈紫色
【解析】
【分析】
结合离子反应和离子共存分析判断。
【详解】
(1)步骤1:
取盐井中的少量溶液,向其中滴加过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,生成的沉淀可能为BaCO3或BaSO4,则溶液中至少含有CO
和SO
中的一种,同时肯定不含Ca2+,如果一定有CO
,则还不存在Mg2+;步骤2:
向步骤1所得滤渣中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,有气体放出,说明沉淀为BaCO3和BaSO4,则溶液中一定含有CO
和SO
,一定没有Ca2+、Mg2+;
(2)步骤2中滴加稀盐酸时溶解BaCO3沉淀,此时发生反应的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
(3)因步骤1中加入BaCl2后有Cl-带入,则步骤3不能说明盐井中的溶液含有Cl-;
(4)焰色反应的操作的方法是用铁丝(或铂丝)蘸取溶液,在火焰上灼烧;当透过蓝色钴玻璃,观察到火焰呈紫色,可确定存在K+。
【点睛】
破解离子推断题的几种原则:
①肯定性原则:
根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子;(记住几种常见的有色离子:
Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-、CrO42-、Cr2O72-);②互斥性原则:
在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在;(要注意题目中的隐含条件,如:
酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等);③电中性原则:
溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等;(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子);④进出性原则:
通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
12.下列关于钠的说法中不正确的是()
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物则不同
B.若钠着火,可以用沙子灭火
C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在与钠不反应的煤油中
D.做完实验多余的钠,不能放回原来的试剂瓶
【答案】D
【解析】
A.常温下钠与氧气反应:
4Na+O2=2Na2O,加热条件下与氧气反应2Na+O2
Na2O2,条件不同,产物不同,故A正确;
B.钠性质活泼,与水能够剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,所以钠着火时可用沙土盖灭,不能用水灭火,故B正确;
C.钠的密度比煤油大,且与煤油不反应,少量的钠可保存在煤油中,故C正确;
D.因钠活泼,易与水、氧气反应,如在实验室随意丢弃,可引起火灾,因此实验时剩余的钠粒需要放回原试剂瓶中,故D错误;
故选D。
13.下列关于钠及其氧化物的叙述中正确的是()
A.钠着火后,可用泡沫灭火器来灭火
B.氧化钠和过氧化钠都属于碱性氧化物
C.氧化钠和过氧化钠的组成元素相同,都可以与CO2反应且产物相同
D.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
【答案】D
【解析】
A、金属钠着火生成过氧化钠,过氧化钠与CO2反应生成O2,氧气是助燃剂,因此应用沙土灭火,故错误;
B、碱性氧化物:
与水只生成碱,或与酸只生成盐和水,过氧化钠不是碱性氧化物,故错误;
C、氧化钠与CO2生成碳酸钠,与Na2O2生成碳酸钠和氧气,故错误;
D、过氧化钠与水、CO2反应生成O2,且此反应是放热反应,因此脱脂棉燃烧,故正确。
14.下列说法中,不正确的是( )
A.氯气是一种黄绿色有毒气体,密度比空气大
B.氯气常用于制备漂白粉等杀菌消毒剂
C.铁丝在氯气中燃烧,产生黄色的氯化铁
D.纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现白色的雾
【答案】C
【解析】
A.氯气是一种黄绿色的、密度比空气大的有毒有刺激性气味的气体,故A正确;
B.氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙,所以氯气常用于制备漂白粉等杀菌消毒剂,故B正确;
C.铁与氯气反应生成棕褐色的氯化铁,氯化铁溶液显黄色,故C错误;
D.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧生成HCl,观察到苍白色火焰,生成的氯化氢遇到水蒸气在集气瓶口呈现雾状,故D正确;
故选C。
15.在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质。
下列实验现象和结论一定正确的是( )
A.氯水和液氯都是混合物
B.向氯水中滴加石蕊试液,溶液先变红后褪色,说明溶液中有盐酸和次氯酸
C.加入盐酸酸化,再加入硝酸银溶液产生白色沉淀,说明氯水中有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在
【答案】B
【解析】
A.氯水中含有氯分子、水分子、次氯酸分子、氢离子、氯离子、氢氧根离子等成分,属于混合物,但是液氯的成分只有氯气分子,属于纯净物,故A错误;
B.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,其中H+可使石蕊变红,HClO可使石蕊褪色,故B正确;
C.加入盐酸,会引入氯离子,不能确定氯水中含有Cl-,故C错误;
D.加入NaOH溶液,氯水浅黄绿色消失,是由于氯气和氢氧化钠溶液反应,不能证明有HClO分子,故D错误;
故选B。
16.下列说法中正确的是()
A.22.4LO2中一定含有6.02×1023个氧分子
B.将80gNaOH固体溶于1L水中,所得溶液中NaOH的物质的量浓度为2mol/L
C.18gH2O在标准状况下的体积是22.4L
D.在标准状况时,20mLNH3与60mLO2所含的分子数之比为1:
3
【答案】D
【解析】
A.标准状况下,22.4LO2中一定含有6.02×1023个氧分子,故A错误;
B.将80gNaOH固体溶于水中,配成1L溶液,所得溶液中NaOH的物质的量浓度为2mol/L,故B错误;
C.H2O在标准状况是液体,故C错误;
D.相同条件下气体的物质的量比等于体积比,所以20mLNH3与60mLO2所含的分子个数比为1:
3,故D正确。
【点睛】
阿伏加德罗定律:
相同条件下,同体积的气体一定有相同的分子数。
17.在同温同压下,ag气体A与bg气
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