发布时间 : 星期日 文章重庆市江津中学、合川中学等七校2020学年高一化学上学期期末考试试题(含解析)更新完毕开始阅读
C．NaHCO3溶液 D．NaOH溶液
(3)①请用文字叙述装置C的作用：__________________________________。 ②请用文字叙述装置E的作用：__________________________________。
(4)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，则会导致测定结果_____(填“偏大”、 “偏小”或“不变”，下同)；若没有操作⑤⑦，则会导致测定结果__________。 (5)根据实验中测得的有关数据，计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为_________。
【答案】 (1). 2H+CO3 = H2O+CO2↑ (2). (2) (3). 吸收CO2气体中的水蒸气，避免测量结果产生误差(偏大) (4). 防止空气中的水或CO2进入D引起测量误差(偏大) (5). 偏大 (6). 偏小 (7). 79.5% 【解析】 【分析】
B中发生发反应：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，C中浓硫酸干燥二氧化碳，D中碱石灰增重为生成二氧化碳的质量，进而计算样品中碳酸钠的质量分数。通入空气排尽装置中二氧化碳，使二氧化碳进入D中完全吸收，空气中的二氧化碳会影响实验，A中盛放浓氢氧化钠溶液可以除去空气中二氧化碳。F装置吸收空气中的二氧化碳、水蒸气，防止加入D中影响二氧化碳质量测定。
【详解】(1)在装置B中，硫酸与碳酸钠发生复分解反应，产生硫酸钠、二氧化碳和水，发生反应的离子方程式是2H++CO32- =H2O+CO2↑；
(2)鼓入空气可以将装置内残留的二氧化碳全部排出进入D装置，达到精确测量的目的；装置A中试剂X可以除去空气中的二氧化碳，防止干扰物质含量的测定，达到精确测量的目的，应选用浓NOH溶液，选项D合理；
(3)①B中生成二氧化碳中混有水蒸气，若没有C装置中盛有的浓硫酸来吸收，D中碱石灰就吸收二氧化碳与水蒸气，导致测定二氧化碳的质量偏大，样品中碳酸钠的质量分数会偏大； ②装置E盛有碱石灰，可以吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止空气中的水或CO2进入D引起测量误差(偏大)；
(4)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，由于HCl具有挥发性，它会与碱石灰发生反应，导致测定结果偏大；若没有操作⑤⑦，碳酸钠反应产生的部分二氧化碳气体会在装置中滞留，使测定结果偏小；
(5)生成二氧化碳的质量为m(CO2)=86.80 g-80.20g=6.60g，其物质的量为n(CO2)=6.60g÷44g/mol=0.15mol，根据碳原子守恒可知样品中碳酸钠的质量为
+
2-
m(Na2CO3)=0.15mol×106g/mol=15.9g，则纯碱样品Na2CO3的质量分数为：(15.9g÷20.00g) ×100%=79.5%。
【点睛】本题考查物质含量测定实验，关键是明确实验原理，理解各装置的作用，定量实验要保证原理可靠、实验数据准确，是对学生综合实验能力的考查。
20.Ⅰ．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。 (1)干法制备高铁酸钠的主要反应为：
2FeSO4 + 6Na2O2 = 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑该反应中还原剂是________________。(填化学式)
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)是在碱性环境中进行，反应体系中有六种反应微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO42-、Cl－、H2O。
①请依据上述信息，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：_____________。 ②每生成2mol FeO4转移________mol电子，若反应过程中转移了0.5mol电子，则还原产物的物质的量为________mol。
Ⅱ．已知：2Fe＋2I=2Fe＋I2，2Fe＋Br2=2Fe＋2Br。
(1)含有1 mol FeI2和1 mol FeBr2的溶液中通入2.5 mol Cl2，此时依次被氧化的离子是__________，被氧化的离子对应的物质的量之比是________________。
(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的混合溶液中通入c mol Cl2，当该混合溶液与通入的Cl2恰好完全反应时，a、b、c的关系为______________________(用含a、b、c的代数式表示)。 【答案】 (1). FeSO4 Na2O2 (2). 2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42-+3Cl－+5H2O (3). 6 (4). 0.25 (5). I－、Fe2＋、Br－ (6). 2:2:1 (7). c=1.5a + 1.5b 【解析】 【分析】
I.(1)在2FeSO4+6Na2O2=2NaFeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，利用氧化还原反应规律判断；
(2) ①湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)，则FeO42-为产物，Fe(OH)3为反应物，由电子转移守恒可知，ClO-为反应物，Cl-为生成物，根据化合价升降总数相等配平参加氧化还原反应的微粒，再结合电荷守恒、原子守恒配平其它微粒的系数；
②根据Fe元素化合价变化计算转移电子，还原产物为Cl-，根据Cl元素化合价变化计算生成
3＋
－
2＋
2＋
3＋
－
2-
Cl的物质的量；
II.由2Fe+2I=2Fe+I2和2Fe+Br2=2Br+2Fe可知，微粒的还原性强弱顺序是：I＞Fe＞Br，向溶液中通入氯气，氯气首先和I反应，然后再和Fe反应，最后和Br反应。根据FeI2、FeBr2、Cl2的物质的量，结合反应的离子方程式计算。
【详解】I.(1)反应中Fe元素化合价由+2价升高为+6价，被氧化，FeSO4为还原剂；过氧化钠中O元素的化合价由-1价升高为0，由-1价降低为-2价，过氧化钠既是氧化剂也是还原剂。故该反应中的还原剂为FeSO4和Na2O2；
(2) ①湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)，则FeO4为产物，Fe(OH)3为反应物，Fe元素化合价升高3价，由电子转移守恒可知，ClO-为反应物，Cl-为生成物，化合价降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故Fe(OH)3和FeO42-的系数为2，ClO-和Cl-的系数为3，根据电荷守恒可知，OH-为反应物，系数为4，由元素守恒可知H2O为生成物，其系数为5，离子方程式为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
②根据Fe元素化合价变化可知：每产生1mol FeO4，电子转移3mol，则生成2mol FeO4转移6mol电子；
若反应过程中转移了0.5mol电子，则还原产物的物质的量为n(Cl-)=0.5mol÷2=0.25mol； II. (1) ①根据2Fe+2I=2Fe+I2和2Fe+Br2=2Br+2Fe可知，微粒的还原性强弱顺序是：I＞Fe2+＞Br-。向溶液中通入氯气，氯气首先和I-反应，然后再和Fe2+反应，最后和Br-反应。向含有1mol FeI2和1mol FeBr2的溶液中通入2.5mol Cl2，先发生反应2I-+Cl2=I2+2Cl-，2mol I-完全反应需要氯气1mol，然后发生反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，2mol Fe2+反应需要1mol氯气，还有0.5mol氯气，发生反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，消耗1molBr-，所以被氧化的离子依次是2molI-、2molFe2+、1mol Br-，所以它们的物质的量的比是2:2:1；
②a mol FeI2完全被氧化转移3amol电子，b mol FeBr2完全被氧化转移3bmol电子，由得失电子守恒可知，当I、Fe、Br完全被氧化时，消耗氯气的物质的量为n(Cl2)=0.5×(3a+3b)mol，即c=
。
-2+
-3+
-2+
2+
-3+
-2-2-2--2+
-3+
-2+
2+
-3+
-2+
-
-
【点睛】本题考查氧化还原反应的知识，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应中基本概念的考查，注意过氧化钠中O元素的化合价变化，题目难度中等。