内容正文:
高一期中化学
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Mg-24
1. 化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A. 浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
B. 棉花、毛发、蚕丝和麻等天然纤维的主要成分相同
C. 燃煤中加生石灰固硫以减少二氧化硫气体的排放,固硫和固氮意义相同
D. 某化学兴趣小组用pH试纸测量雨水的pH为6,判定本次降雨为酸雨
【答案】A
【解析】
【详解】A.高锰酸钾能与乙烯反应从而吸收乙烯,避免了乙烯对水果的催熟作用,因此浸泡过高锰酸钾的硅藻土可用于水果保鲜,A正确;
B.毛发、蚕丝成分为蛋白质,不是纤维素,与棉花、麻等不相同,B错误;
C.固硫是为了减少二氧化硫的排放,保护环境,固氮是将游离态的氮气转化为化合态的氮的化合物,从而用于农业、工业生产等,两者意义不同,C错误;
D.酸雨的pH小于5.6,选项中雨水的pH=6,不属于酸雨,D错误;
故答案选A。
2. 下列化学用语正确的是
A. 乙醇分子式:C2 H5 OH
B. 聚丙烯的结构简式:
C. 丙烷分子的球棍模型:
D. CCl4填充模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇分子式为C2H6O,A错误;
B.聚丙烯的结构简式为,B错误;
C.球棍模型能表现原子间的连接与空间构型,丙烷分子的球棍模型正确,C正确;
D.氯原子半径大于碳原子半径,CCl4填充模型为,D错误;
故选C。
3. 关于实验室制备、分离乙酸乙酯的装置,说法正确的是
A. 图甲用于分离乙酸乙酯
B. 乙用于蒸馏纯化乙酸乙酯
C. 图丙可从分液漏斗下端放出乙酸乙酯
D. 图丁用于制备并收集乙酸乙酯,该装置也可以用于铜和浓硫酸制二氧化硫
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯的混合物都能透过滤纸,不能用过滤的方式分离乙酸乙酯,A错误;
B.蒸馏时,温度计的水银球应该在支管口,不能插入液体中,B错误;
C.乙酸乙酯密度小于水,浮在水面上,应该从分液漏斗上口倒出乙酸乙酯,C错误;
D.乙醇、乙酸在浓硫酸加热条件下反应生成乙酸乙酯,增加了长玻璃管,使得试管内外相通,不会产生压强差,有防止倒吸作用,饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,同时该装置也可用于铜与浓硫酸反应制取二氧化硫,D正确;
故答案选D。
4. 下列图示操作能达到相应实验目的的是
A.探究CH4与Cl2的反应
B.熔化NaOH
C. 干燥SO2
D.探究催化剂对反应速率影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH4与Cl2混合在强光照射时易发生爆炸,A错误;
B.氢氧化钠能和二氧化硅反应,不能用陶瓷坩埚熔化NaOH,B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可以用浓硫酸干燥二氧化硫,C正确;
D.两个试管内双氧水的浓度不同,不能用于探究催化剂对反应速率的影响,D错误;
故选C。
5. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
C2H5OH(H2O)
新制生石灰
蒸馏
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
过滤
D
SO2(HCl)
饱和Na2SO3溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯能与酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳,虽除去了乙烯但是混入了新的杂质气体二氧化碳,A错误;
B.乙醇不与生石灰反应,水能与生石灰反应被吸收,再经过蒸馏可得到乙醇,B正确;
C.乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解而被消耗,C错误;
D.SO2能与饱和亚硫酸钠溶液反应生成亚硫酸氢钠,D错误;
故答案选B。
6. 下述项目对应的化学知识不正确的是
选项
项目
化学知识
A
分类回收废旧电池
废旧电池中的重金属会污染环境
B
剧烈运动后可饮用葡萄糖溶液补充体力
葡萄糖属于二糖
C
利用氨气和水形成喷泉,感受实验之美
氨气极易溶于水
D
使用冷藏车运输新冠病毒疫苗
蛋白质受热易变性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.废旧电池中的重金属会污染土壤和水源,A正确;
B.葡萄糖在人体组织中发生缓慢氧化,放出热量,饮用葡萄糖溶液可补充体力,但是葡萄糖属于单糖,B错误;
C.氨气极易溶于水,可以利用氨气和水形成喷泉,C正确;
D.蛋白质受热易变性,新冠病毒疫苗属于蛋白质,运输时要注意温度不能太高,D正确;
故选B。
7. 在无色溶液中,下列离子能大量共存的是
A. 、Na+、、OH- B. 、H+、Cl-、
C. K+、、、Cl- D. Cu2+、、、H+
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH4+与OH-能发生离子反应生成NH3•H2O,不能共存,故A错误;
B.H+与能发生离子反应生成CO2和H2O,不能共存,故B错误;
C.K+、NH4+、NO3-、Cl-在溶液中彼此间不发生离子反应,能共存,故C正确;
D.无色溶液中不可能含有蓝色Cu2+,故D错误;
故选C。
8. 用Zn粒与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能加快氢气生成速率的是
A. 加热 B. 不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C. 滴加少量CuSO4溶液 D. 不用锌粒,改用锌粉
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热,温度升高,能使反应速率加快,故A不符合题意;
B.浓硫酸具有强氧化性,改用98%的浓硫酸,Zn粒与浓硫酸反应会生成二氧化硫,不产生氢气,故B符合题意;
C.滴加少量的CuSO4溶液,Zn与CuSO4反应生成Cu,铜与锌、稀硫酸溶液组成原电池,使反应速率加快,故C不符合题意;
D.改用锌粉,增大了接触面积,使反应速率加快,故D不符合题意;
答案选B。
9. 下列图示与对应的叙述不相符合的是( )
A. 图甲表示燃料燃烧反应的能量变化
B. 图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
C. 图丙表示除去氧化膜的镁条投入到稀盐酸中,反应速率v随时间t的变化曲线
D. 图丁表示某温度下V1mLl.0 mol/L HCl溶液和V2 mL1.5mol/L的NaOH溶液混合均匀后溶液温度随V1的变化趋势(V1+V2=50mL)
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃烧为放热反应,反应物的能量比生成物的能量低,A项错误,符合题意;
B.酶催化存在最适宜的温度,在适宜的温度酶的催化活性最高,化学反应速率最快。温度低于或者高于最适温度,化学速率都减慢,B项正确,不符合题意;
C.Mg和HCl反应为放热反应,开始反应时,反应放热且H+浓度较大,影响速率的主要因素为温度,温度升高,化学反应速率加快。随着反应的进行,H+浓度降低,影响速率的主要因素为H+浓度,H+浓度降低,化学反应速率减慢,C项图象符合,正确,不符合题意;
D.酸碱恰好完全反应,温度最高。则酸碱的物质的量相同,V1mL×l.0 mol/L =V2 mL×1.5mol/L,V1:V2=3:2。总体积为50mL,则温度最高的点V1=30mL。D项正确,不符合题意;
本题答案选A。
10. 简易氢氧燃料电池示意图如下图所示,下列说法中不正确的是
A. 电子从a经导线流向b
B. 通入H2石墨电极a为正极
C. O2在石墨电极b处发生还原反应
D. 氢氧燃料电池将化学能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.a极发生氧化反应,为负极,b极发生还原反应,为正极,电子从负极经导线流向正极,A项正确;
B.a极发生H2-2e-=2H+,H2被氧化为H+,则通入H2的石墨电极a为负极,B项错误;
C.b极发生O2+4e-+4H+=2H2O,O2在石墨电极b处发生还原反应,C项正确;
D.氢氧燃料电池将H2和O2含有的化学能转化为电能,D项正确。
答案选B。
11. 下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是
①原子序数为15的元素的最高化合价为+3
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为22的元素位于元素周期表的第四周期ⅡA族
⑤同周期相邻主族元素的原子序数之差不一定为1
⑥同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
⑦金属元素原子的最外层电子数一定≤4
A. ②⑤ B. ①②④ C. ②⑤⑦ D. ③④⑤⑥⑦
【答案】A
【解析】
【详解】①原子序数15的元素为P,最外层电子数为5,最高价为+5价,故①错误;
②同周期主族元素从左向右非金属性增强,则②ⅦA 族元素是同周期中非金属性最强的元素,故②正确;
③第二周期ⅣA族元素为C元素,原子核电荷数为6,中子数不一定为6,故③错误;
④原子序数为22的元素为Ti,位于元素周期表的第四周期ⅣB族,故④错误;
⑤短周期同周期相邻主族元素的原子序数之差为1,四、五周期同周期相邻主族元素的原子序数之差为11,故⑤正确;
⑥同位素的物理性质不相同,化学性质相似,故⑥错误;
⑦Bi、Po等金属元素原子的最外层电子数大于4,则金属元素原子的最外层电子数不一定≤4,故⑦错误;
故选A。
12. 已知酸性:H2CO3>HClO>,下列有关叙述中正确的是
①向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClO-+CO2+H2O=2HClO+
②向KI和KBr混合溶液中加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后取上层中的液体少许并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成
③向FeI2溶液中滴加少量氯水,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
④卫生间的洁厕灵不能跟“84”消毒液混用,其离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
A. ②④ B. ①③ C. ②③ D. ①④
【答案】A
【解析】
【详解】①向NaClO溶液中通入少量二氧化碳,因为HClO>HCO3-,所以离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-,①错误;
②向KI和KBr混合溶液中,加入足量FeCl3溶液,发生反应:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,而Br-与Fe3+不反应,用CCl4萃取后,上层液体含Br-和Cl-,加入AgNO3溶液,有AgBr淡黄色沉淀生成,②正确;
③向FeI2溶液中滴加少量氯水,反应的离子方程式为2I-+Cl2=I2+2Cl-, ③错误;
④卫生间洁厕灵(主要成分为HCl)不能跟“84”消毒液(主要成分为NaClO)混用,其离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,④正确。
综合以上分析,②④正确。故选A。
13. 下列除杂试剂的选择和除杂操作均正确的是
选项
括号内杂质
除杂试剂
除杂操作
A
CO2(SO2)
Na2CO3
将气体通过足量的Na2CO3溶液
B
Cl2(HCl)
饱和食盐水
将气体通过足量的饱和食盐水
C
FeCl3溶液 (FeCl2)
KMnO4溶液
加入适量KMnO4溶液
D
NaHCO3溶液(Na2CO3)
氯化钡溶液
加入适量氯化钡溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO2、SO2均与碳酸钠溶液反应,将原物质除去,不能除杂,A不合题意;
B.HCl极易溶于水,食盐水抑制氯气的溶解,通过足量的饱和食盐水、洗气可分离,B符合题意;
C.KMnO4溶液具有强氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+,也会氧化Cl-为Cl2,同时还会引入杂质离子K+、Mn2+,不能达到除杂、净化的目的,应该使用新制Cl2水除杂,C不合题意;
D.碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,会引入新杂质,D不符合题意;
故答案为:B。
14. 如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去),其中说法正确的是
A. 反应①说明SO2具有漂白性,反应②说明SO2具有酸性
B. 反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2
C. 反应③④⑤均属于氧化还原反应
D. 工业上可利用反应②和反应④回收SO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①中先变蓝后褪色显然是因为KIO3的还原产物先是I2后是I-,体现了SO2具有还原性,反应②属于酸性氧化物和碱的反应,体现了SO2具有酸性,故A错误;
B.根据元素守恒,当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,故B错误;
C.反应④是非氧化还原反应,故C错误;
D.反应②吸收了二氧化硫,反应④放出了SO2,可以通过2个反应回收二氧化硫,故D正确;
故选D。
15. 为研究铜与浓硫酸的反应,实验小组同学进行如图实验,下列说法错误的是
A. F中可以盛放酸性KMnO4溶液
B. 为确认有硫酸铜生成,可向反应后的A中加水
C. 此实验设计不能排除浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断
D. 可通过D中固体不变色而E中溶液褪色的现象证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素
【答案】B
【解析】
【分析】此探究实验的实验目的为研究铜与浓硫酸的反应,A中发生的反应为,B的作用是为了验证水蒸气的生成,C中浓硫酸的作用是除掉混合气体中的水,防止后续热还原操作出现危险,D装置是为了探究是否有等还原性气体的生成,E中品红褪色,说明产物中有,F装置为尾气处理装置。
【详解】A. 根据上述分析,F为尾气处理装置,可以使用具有强氧化性的KMnO4溶液来吸收尾气,A正确;
B. 由于反应结束后A装置中还残留有浓,故应当取少量A中的溶液,加入水中,进而观察现象,B错误;
C. A装置中水的来源可能有两部分,一是反应生成的,二是浓中本来就有的,故此实验设计不能排除浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断,C正确;
D. 可通过D中固体不变色而E中溶液褪色的现象证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素,D正确;
故答案选B。
二、非选择题,共55分。
16. 硫酸是用途广泛的化工原料,可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。
(1)用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,生产的主要过程如下图所示:
稀硫酸、铜和氧化铁反应过程中涉及到的氧化还原反应的离子方程式是___________;向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是___________;可循环利用的物质是___________(填化学式)。
(2)氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,同时制得硫酸铵。主要的工艺流程如下图所示:
①吸收塔中发生反应的化学方程式是___________。(氨水用“NH3·H2O”表示)
②有数据表明,吸收塔中溶液的pH在5.5﹣6.0之间,生产效率较高。当控制好尾气的流量一定时,调节溶液的pH的方法是___________。
(3)氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如图:
含的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标
①过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质(以NH3表示)转化为无毒物质,请用离子方程式表示该转化过程___________。
②含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO,X可选用以下哪种溶液以达到将余氯转化为无毒物质的目的___________(填字母)。
a.KOH b.Na2SO3 c.KMnO4 d.Na2S
【答案】(1) ①. 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ②. 4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O ③. Fe2O3
(2) ①. 4NH3•H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O ②. 调节氨水的流量或用量
(3) ①. ②. bd
【解析】
【分析】铜粉中加入过量稀硫酸,再加入氧化铁粉,稀硫酸与氧化铁反应生成铁离子,铁离子与Cu反应生成亚铁离子和铜离子,混合溶液中通入热空气,亚铁离子被氧化成铁离子,随后加入碱式碳酸铜调节pH=4,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到硫酸铜溶液和氢氧化铁沉淀,硫酸铜溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到无水硫酸铜,氢氧化铁固体加热分解生成氧化铁。
【小问1详解】
稀硫酸、铜、氧化铁反应过程中,铁离子与Cu反应生成亚铁离子和铜离子,该反应为氧化还原反应,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。向混合溶液中通入热空气,亚铁离子被氧气氧化为铁离子,离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O。从流程图中可知,最后又生成了氧化铁,故氧化铁可循环利用。
【小问2详解】
含有二氧化硫的尾气进入吸收塔,然后通入氨气和空气,二氧化硫、一水合氨、氧气反应生成硫酸铵,硫酸铵进入结晶器进行结晶,最后通过脱水分离器得到硫酸铵。①吸收塔中二氧化硫、一水合氨、氧气反应生成硫酸铵和水,化学方程式为4NH3•H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O。
②尾气的流量一定,即二氧化硫的流量为定值,则调节溶液pH的方法为调节氨水的流量或用量。
【小问3详解】
含铵根离子的废水,加入氢氧化钠溶液加热,生成低浓度氨氮废水,随后加入次氯酸钠,次氯酸钠将NH3氧化为氮气,自身被还原为氯离子,最后含余氯废水含有次氯酸钠和次氯酸,加入还原剂将其还原为氯离子,则X为还原剂。①过程②中NaClO将氨气氧化为无毒物质,则该物质为氮气,反应的离子方程式为。
②含余氯废水中主要成分为次氯酸钠和次氯酸,要将其转化为无毒的氯离子,则需要加入还原剂,KOH不具有还原性,Na2SO3能将次氯酸钠、次氯酸还原为氯离子,高锰酸钾具有强氧化性,不能将两种物质还原,Na2S具有还原性,能将次氯酸钠、次氯酸还原为氯离子,故答案选bd。
17. 已知A、B、C、D、E、F、G、H为原子序数依次增大的主族元素,其中D与G同族,且D为短周期主族元素中原子半径最大的元素,常见的F的单质为有色气体。A、B、C、E、F、H在元素周期表中的相对位置如图,请回答下列问题:
A
B
C
E
F
H
(1)已知元素H的一种核素的中子数为45,请用原子符号表示该核素:_______。
(2)请用电子式表示D和E的原子形成化合物(该化合物含有三个原子核)的过程:_______。
(3)元素D和C可组成淡黄色固体,该化合物所含的化学键类型有_______(填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。
(4)C和E的最简单氢化物中稳定性较强的是_______(填化学式)。
(5)元素E,F,G的简单离子半径由大到小的顺序是_______(用离子符号表示);将少量的通入G的最高价氧化物对应的水化物中,写出发生反应的离子方程式:_______。
(6)为确定中是否含有,可使用的鉴别方法为_______。
(7)比较元素E和F的非金属性强弱:在E的氢化物的水溶液中通入少量F的单质,可观察到的实验现象是_______,写出发生反应的化学方程式:_______。
【答案】(1)
(2) (3)离子键、非极性键
(4)H2O (5) ①. ②.
(6)焰色试验 (7) ①. 出现黄色浑浊 ②.
【解析】
【分析】D为短周期主族元素中原子半径最大的元素,D为Na,常见的F的单质为有色气体,F为Cl,D与G同族,且G的原子序数较大,则G为K,根据A、B、C、E、F、H在元素周期表中的相对位置可知,H为Br,E为S,C为O,B为N,A为C,综合分析:A为C,B为N,C为O,D为Na,E为S,F为Cl,G为K,H为Br,以此解题。
【小问1详解】
由分析可知H为Br,H的一种核素的中子数为45,则可表示为:;
【小问2详解】
由分析可知D为Na,E为S,则用电子式表示Na2S的形成过程为:;
【小问3详解】
由分析可知C为O,D为Na,则淡黄色固体为Na2O2,其中存在的化学键类型有:离子键、非极性键;
小问4详解】
由分析可知C为O,E为S,非金属性越强,则氢化物越稳定,故稳定性较强是H2O;
【小问5详解】
由分析可知A为C,C为O,E为S,F为Cl,G为K,核外电子排布相同时,原子序数越小,则离子半径越大,故离子半径由大到小的顺序是;AC2为CO2,G的最高价氧化物对应的水化物为KOH,则二氧化碳通入氢氧化钾溶液中的离子方程式为:;
【小问6详解】
由分析可知D为Na,F为Cl,G为K,则DF为NaCl,GF为KCl,两者含有的阳离子不同,鉴别的方法为:焰色试验;
【小问7详解】
由分析可知E为S,F为Cl,E的氢化物为H2S,F的单质为Cl2,氯的非金属性大于硫,则少量氯气通入硫化氢中,可以置换出单质硫,故现象为:出现黄色浑浊;相应的方程式为:。
18. 有原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素,X与W同主族不相邻,Z与Y, Z与M均相邻且Z有aZ和bZ两种核素,其中bZ比aZ多2个中子,X与Z可形成两种(通常情况下)液态的无机化合物,其中一种是自然界分布最广的化合物。
(1)X既可与W,又可与Y形成WX和YX5两种离子化合物,写出中的WX中阴离子的电子式____________; YX5中阳离子的符号________________。
(2)X均可与Y和Z形成10电子的分子YXn和ZXm(或XnY和XmZ),用一个离子方程式表示这两种分子结合质子的能力_____________________________________________________。W与bZ所形成的一种化合物投入到水中能产生一种常见的气体单质,写出此反应的方程式(化学式中同位素bZ必需显示出来)_______________________________________________。
(3)在新疆和甘肃的交界处有一条山谷,被称为“魔鬼谷”,其地表浅处有一层磁铁矿,经常是晴天霹雳,雷雨倾盆;但树草却异常旺盛,其原因是雨水中含有一种能促进植物生长的离子是_________,当雨水浸到地表与磁铁矿接触时发生反应的离子方程式为____________________。
【答案】 ①. [:H]- ②. NH4+ ③. NH3 + H3O+ = NH4+ + H2O ④. 2Na218O2 + 2H2O = 2Na18OH + 2NaOH + 18O2↑ ⑤. NO3- ⑥. 3Fe3O4 + NO3- + 28H+ = 9Fe3+ + NO↑ + 14H2O
【解析】
【详解】原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素,X与W同主族不相邻,Z与Y, Z与M均相邻,X与Z可形成两种(通常情况下)液态的无机化合物,由此确定这五种元素分别是H、N、O、Na、S,由此分析如下:
(1)H与Na、H与N形成的两种离子化合物分别是NaH和NH4H,所以NaH中阴离子的电子式[:H]-,NH4H中阳离子的符号NH4+;
(2) H与N、O形成的两种氢化物分别是NH3、H2O,则NH3 + H3O+ = NH4+ + H2O能很恰当地反映出二者结合质子(H+)的能力,即NH3结合质子能力比H2O的强;钠与氧气可形成两种离子化合物即Na2O2和Na2O,其中能与水反应产生气体单质的是Na2O2,所以题目要求的化学方程式为2Na218O2 + 2H2O = 2Na18OH + 2NaOH + 18O2↑
(3)在雷雨放电情况下,空气中的氮气和氧气反应生成NO,进而转化为NO2和HNO3,硝酸与土壤中的某些成分结合生成硝酸盐,其中的NO3-能促进植物生长,而这样的雨水浸到地表浅层的磁铁矿时,发生反应的离子方程式为3Fe3O4 + NO3- + 28H+ = 9Fe3+ + NO↑ + 14H2O。
点睛:必须明确活泼金属元素在化合物中一定显正价,所以金属氢化物中的氢显-1价,由NaH就可以推断出NH5的化学式为NH4H,第一问才能正确写出;18O的核素构成的氧气与钠形成的Na218O2,在与水反应时,既作氧化剂又作还原剂,所以生成了18O2和Na18OH,而水中的OH—也生成了NaOH,这是本题最难、最易出错的地方。
19. 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的离子方程式有___________;___________:
(2)下图表示一定量的锌与足量的稀硫酸反应生成氢气的关系,若在反应液中加入少量硫酸铜固体,请在下图中用虚线表示这一关系的变化:___________。
(3)实验室中现有、、、等4种溶液,可与上述实验中溶液起相似作用的是___________;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有:___________、___________(答两种)。
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。
实验混合溶液
A
B
C
D
E
F
40
饱和溶液/
0
0.5
2.5
15
30
22.5
0
①请完成此实验设计,其中:=___________,___________,=___________。
②反应一段时间后,实验E中的金属呈___________色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析当加入少量溶液时,生成氢气速率会大大提高的主要原因___________;当加入的溶液超过一定量时,氢气生成速率下降的主要原因___________。
【答案】(1) ①. Zn+2H+=Zn2++H2↑ ②. Zn+Cu2+=Zn2++Cu
(2) (3)
(4) ①. 升高温度 ②. 适当增大硫酸浓度
(5) ①. 40 ②. 7.5 ③. 29.5 ④. 红 ⑤. 锌置换出硫酸铜中的铜,构成铜锌原电池 ⑥. 生成的铜包裹在锌的表面,锌与酸接触面积减小
【解析】
【小问1详解】
上述实验中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,发生反应的离子方程式有Zn+2H+=Zn2++H2↑、Zn+Cu2+=Zn2++Cu:
【小问2详解】
锌为活泼金属,加入硫酸铜,发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,置换出铜,锌与铜形成原电池,化学反应速率加快,用时短,因消耗部分锌,所以产生的氢气少,图象为 ;
【小问3详解】
锌的活泼性大于Ag,锌能置换出中的Ag,Ag、Zn构成原电池,可与上述实验中溶液起相似作用的是;
【小问4详解】
根据影响反应速率的因素,要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有:升高温度、适当增大硫酸浓度。
【小问5详解】
①研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,根据控制变量法,需控制硫酸的浓度相等,则加入硫酸的体积和混合后溶液总体积必须相等,所以都等于40,根据F组数据,可知混合后溶液的总体积为70,则=40,7.5,=29.5;
②反应一段时间后,锌置换出铜,实验E中的金属呈红色;
③当加入少量溶液时,锌置换出硫酸铜中的铜,构成铜锌原电池,生成氢气速率会大大提高;当加入的溶液超过一定量时,生成的铜包裹在锌的表面,锌与酸接触面积减小,氢气生成速率下降。
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高一期中化学
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Mg-24
1. 化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A. 浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
B. 棉花、毛发、蚕丝和麻等天然纤维的主要成分相同
C. 燃煤中加生石灰固硫以减少二氧化硫气体的排放,固硫和固氮意义相同
D. 某化学兴趣小组用pH试纸测量雨水的pH为6,判定本次降雨为酸雨
2. 下列化学用语正确的是
A. 乙醇分子式:C2 H5 OH
B. 聚丙烯的结构简式:
C. 丙烷分子的球棍模型:
D. CCl4填充模型:
3. 关于实验室制备、分离乙酸乙酯的装置,说法正确的是
A. 图甲用于分离乙酸乙酯
B. 乙用于蒸馏纯化乙酸乙酯
C. 图丙可从分液漏斗下端放出乙酸乙酯
D. 图丁用于制备并收集乙酸乙酯,该装置也可以用于铜和浓硫酸制二氧化硫
4. 下列图示操作能达到相应实验目的的是
A.探究CH4与Cl2的反应
B.熔化NaOH
C. 干燥SO2
D.探究催化剂对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
5. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
C2H5OH(H2O)
新制生石灰
蒸馏
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
过滤
D
SO2(HCl)
饱和Na2SO3溶液
洗气
A. A B. B C. C D. D
6. 下述项目对应的化学知识不正确的是
选项
项目
化学知识
A
分类回收废旧电池
废旧电池中的重金属会污染环境
B
剧烈运动后可饮用葡萄糖溶液补充体力
葡萄糖属于二糖
C
利用氨气和水形成喷泉,感受实验之美
氨气极易溶于水
D
使用冷藏车运输新冠病毒疫苗
蛋白质受热易变性
A. A B. B C. C D. D
7. 在无色溶液中,下列离子能大量共存的是
A 、Na+、、OH- B. 、H+、Cl-、
C. K+、、、Cl- D. Cu2+、、、H+
8. 用Zn粒与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能加快氢气生成速率的是
A. 加热 B. 不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C. 滴加少量CuSO4溶液 D. 不用锌粒,改用锌粉
9. 下列图示与对应的叙述不相符合的是( )
A. 图甲表示燃料燃烧反应的能量变化
B. 图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化
C. 图丙表示除去氧化膜的镁条投入到稀盐酸中,反应速率v随时间t的变化曲线
D. 图丁表示某温度下V1mLl.0 mol/L HCl溶液和V2 mL1.5mol/L的NaOH溶液混合均匀后溶液温度随V1的变化趋势(V1+V2=50mL)
10. 简易氢氧燃料电池示意图如下图所示,下列说法中不正确的是
A. 电子从a经导线流向b
B. 通入H2的石墨电极a为正极
C. O2在石墨电极b处发生还原反应
D. 氢氧燃料电池将化学能转化为电能
11. 下列有关原子结构和元素周期律表述正确的是
①原子序数为15的元素的最高化合价为+3
②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
④原子序数为22的元素位于元素周期表的第四周期ⅡA族
⑤同周期相邻主族元素的原子序数之差不一定为1
⑥同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
⑦金属元素原子的最外层电子数一定≤4
A. ②⑤ B. ①②④ C. ②⑤⑦ D. ③④⑤⑥⑦
12. 已知酸性:H2CO3>HClO>,下列有关叙述中正确是
①向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClO-+CO2+H2O=2HClO+
②向KI和KBr混合溶液中加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后取上层中的液体少许并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成
③向FeI2溶液中滴加少量氯水,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
④卫生间的洁厕灵不能跟“84”消毒液混用,其离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
A. ②④ B. ①③ C. ②③ D. ①④
13. 下列除杂试剂的选择和除杂操作均正确的是
选项
括号内为杂质
除杂试剂
除杂操作
A
CO2(SO2)
Na2CO3
将气体通过足量的Na2CO3溶液
B
Cl2(HCl)
饱和食盐水
将气体通过足量的饱和食盐水
C
FeCl3溶液 (FeCl2)
KMnO4溶液
加入适量KMnO4溶液
D
NaHCO3溶液(Na2CO3)
氯化钡溶液
加入适量氯化钡溶液
A A B. B C. C D. D
14. 如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去),其中说法正确的是
A. 反应①说明SO2具有漂白性,反应②说明SO2具有酸性
B. 反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2
C. 反应③④⑤均属于氧化还原反应
D. 工业上可利用反应②和反应④回收SO2
15. 为研究铜与浓硫酸的反应,实验小组同学进行如图实验,下列说法错误的是
A. F中可以盛放酸性KMnO4溶液
B. 为确认有硫酸铜生成,可向反应后A中加水
C. 此实验设计不能排除浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断
D. 可通过D中固体不变色而E中溶液褪色的现象证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素
二、非选择题,共55分。
16. 硫酸是用途广泛化工原料,可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。
(1)用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,生产的主要过程如下图所示:
稀硫酸、铜和氧化铁反应过程中涉及到的氧化还原反应的离子方程式是___________;向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是___________;可循环利用的物质是___________(填化学式)。
(2)氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,同时制得硫酸铵。主要的工艺流程如下图所示:
①吸收塔中发生反应的化学方程式是___________。(氨水用“NH3·H2O”表示)
②有数据表明,吸收塔中溶液的pH在5.5﹣6.0之间,生产效率较高。当控制好尾气的流量一定时,调节溶液的pH的方法是___________。
(3)氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如图:
含的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标
①过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质(以NH3表示)转化为无毒物质,请用离子方程式表示该转化过程___________。
②含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO,X可选用以下哪种溶液以达到将余氯转化为无毒物质的目的___________(填字母)。
a.KOH b.Na2SO3 c.KMnO4 d.Na2S
17. 已知A、B、C、D、E、F、G、H为原子序数依次增大的主族元素,其中D与G同族,且D为短周期主族元素中原子半径最大的元素,常见的F的单质为有色气体。A、B、C、E、F、H在元素周期表中的相对位置如图,请回答下列问题:
A
B
C
E
F
H
(1)已知元素H的一种核素的中子数为45,请用原子符号表示该核素:_______。
(2)请用电子式表示D和E的原子形成化合物(该化合物含有三个原子核)的过程:_______。
(3)元素D和C可组成淡黄色固体,该化合物所含的化学键类型有_______(填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。
(4)C和E的最简单氢化物中稳定性较强的是_______(填化学式)。
(5)元素E,F,G的简单离子半径由大到小的顺序是_______(用离子符号表示);将少量的通入G的最高价氧化物对应的水化物中,写出发生反应的离子方程式:_______。
(6)为确定中是否含有,可使用的鉴别方法为_______。
(7)比较元素E和F的非金属性强弱:在E的氢化物的水溶液中通入少量F的单质,可观察到的实验现象是_______,写出发生反应的化学方程式:_______。
18. 有原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素,X与W同主族不相邻,Z与Y, Z与M均相邻且Z有aZ和bZ两种核素,其中bZ比aZ多2个中子,X与Z可形成两种(通常情况下)液态的无机化合物,其中一种是自然界分布最广的化合物。
(1)X既可与W,又可与Y形成WX和YX5两种离子化合物,写出中的WX中阴离子的电子式____________; YX5中阳离子的符号________________。
(2)X均可与Y和Z形成10电子的分子YXn和ZXm(或XnY和XmZ),用一个离子方程式表示这两种分子结合质子的能力_____________________________________________________。W与bZ所形成的一种化合物投入到水中能产生一种常见的气体单质,写出此反应的方程式(化学式中同位素bZ必需显示出来)_______________________________________________。
(3)在新疆和甘肃的交界处有一条山谷,被称为“魔鬼谷”,其地表浅处有一层磁铁矿,经常是晴天霹雳,雷雨倾盆;但树草却异常旺盛,其原因是雨水中含有一种能促进植物生长的离子是_________,当雨水浸到地表与磁铁矿接触时发生反应的离子方程式为____________________。
19. 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的离子方程式有___________;___________:
(2)下图表示一定量的锌与足量的稀硫酸反应生成氢气的关系,若在反应液中加入少量硫酸铜固体,请在下图中用虚线表示这一关系的变化:___________。
(3)实验室中现有、、、等4种溶液,可与上述实验中溶液起相似作用的是___________;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有:___________、___________(答两种)。
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。
实验混合溶液
A
B
C
D
E
F
40
饱和溶液/
0
0.5
2.5
15
30
22.5
0
①请完成此实验设计,其中:=___________,___________,=___________。
②反应一段时间后,实验E中的金属呈___________色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析当加入少量溶液时,生成氢气速率会大大提高的主要原因___________;当加入的溶液超过一定量时,氢气生成速率下降的主要原因___________。
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