内容正文:
湖南省岳阳市汨罗市第一中学2023-2024学年高一下学期7月
期末考试化学试题
一、选择题(共16小题,每题3分,共48分)
1. 中国是个文明古国,有灿烂文化和历史,为世界文化的进步和发展作出了贡献。文房四宝即笔、墨、纸、砚,其中以湖笔、徽墨、宣纸和端砚最为称著。下列说法正确的是
A. 徽墨中墨的主要成分是石墨
B. 宣纸的主要成分是无机碳和少量的纤维素
C. 湖笔中羊毫的主要成分是蛋白质
D. 含较多氧化铁的端砚呈黑色
2. 下列物质的用途不正确的是
A. 硅是制造太阳能电池的常用材料
B. 黏土和石灰石是制取水泥的原料
C. 水玻璃可用作木材防火剂
D. 硅是制造光导纤维的材料
3. 下列各元素中,原子半径依次增大的是
A. Na、Mg、Al B. N、O、F
C. P、Si、Al D. C、Si、P
4. 将铝片与铜片用导线连接后,插入浓硝酸的烧杯中。下列叙述正确的是
A. Al比Cu活泼,Al为负极,Cu极上析出NO2
B. Cu为负极,Al正极,Al极上析出Cu
C. Cu为负极,电极反应为Cu-2e-=Cu2+
D. Al为正极,电极反应为2H++2e-=H2↑
5. 一学生用如图装置研究原电池原理,下列说法错误是
A. 图③中Zn片增重质量与Cu棒减轻质量的比为65∶64
B. 图②电子从Zn极经外电路转移到Cu极
C. 图①中Cu棒上没有气体产生
D. 图②与图③中正极产物的质量比为1∶32时,Zn棒减轻的质量相等
6. 在给定条件下,下列物质间不满足每一步转化均能实现的是
A. N2(g)NO(g)NaNO2(g)
B. Cu2S(s)SO2(g)H2SO4(aq)
C. Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
D. Fe(s)Fe3O4(s)Fe(NO3)3
7. 下列说法不正确的是
A. 煤的气化、液化和干馏都是物理变化
B. 向鸡蛋清的溶液中加入硫酸铜溶液,鸡蛋清凝聚,蛋白质变性
C. 沥青来自于石油经减压蒸馏后的剩余物质
D. 在催化剂作用下利用太阳能光解水可以制取氢气
8. 食盐是日常生活的必需品。粗盐中常含有少量泥沙以及 Mg2+、Ca2+和,某兴趣小组用稀盐酸、NaOH、Na2CO3、BaCl2等试剂,设计了如下的精制方案。
下列有关说法中,不正确的是
A. 试剂①、②、③依次是NaOH、Na2CO3、BaCl2
B. 除去Mg2+的反应有:Mg2++2OH−=Mg(OH)2↓
C. 操作Ⅰ是过滤
D. 加入稀盐酸的目的是除去过量的、OH-
9. 下列化学用语描述不正确的是
A. 可用于考古断代的一种核素的符号:
B. 的电子式:
C. 钠离子的结构示意图:
D. 用电子式表示的形成过程为:
10. 已知:
①
②
③
④
下列叙述正确的是
A. 由上述热化学方程式可知
B. 上述四个反应中,反应物的总能量均大于生成物的总能量
C.
D.
11. 反应过程中的能量变化如图所示,(已知代表反应为放热反应,代表反应为吸热反应)则下列表述正确的是
A.
B.
C. 反应,是吸热反应
D. 反应物键能高于生成物的键能
12. 用西红柿、电流计、铁或锌等金属进行“水果电池”的实验探究。实验如下。
资料:西红柿含矿物盐、有机酸、H+等。
实验
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
示意图
现象
有微量气泡
无现象
Cu片附近有气泡,且较I快
电流计指针偏转,Cu片附近有气泡
下列分析不正确的是
A. 实验Ⅰ、Ⅱ说明Zn能与H+反应而Cu不能
B. 实验Ⅲ说明在该条件下Cu可与H+反应生成H2
C. 实验Ⅰ、Ⅲ说明发生原电池反应时会加快化学反应速率
D. 实验Ⅳ中Zn为负极,电子由Zn沿导线流向Cu
13. 如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图,下列说法不正确的是
A. 该装置中氧化反应和还原反应在不同区域进行
B. 石墨是电极材料
C. O2是正极反应物、H2是负极反应物
D. H2SO4可以传导电子和离子
14. 离子反应在生产生活中有许多应用。下列离子方程式书写正确的是
A. 和面时用小苏打和食醋能使馒头蓬松:
B. 将通入溶液中,当溶液中Br中消耗了时总反应的离子方程式:
C. 用足量氨水吸收烟气中的二氧化硫:
D. 向足量溶液中滴入少量溶液:
15. 某温度下,在2L恒容密闭容器中充入一定量A,发生反应aA(g)B(g)+cC(g)。反应达平衡时,测得c(B)=0.2mol·L﹣1,A、C的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. a=2,c=3
B. M点时,A的消耗速率与C生成速率相等
C. 反应达平衡后,容器内A、B物质的量之比为3:2
D. 容器内气体的平均相对分子质量不再改变说明反应达平衡
16. 某溶液中可能存在以下离子中的几种:、、、,、、、,现向该溶液中加入0.1 mol/L 溶液并加热,有关物理量的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. a点对应的沉淀为和
B. 原溶液中含有0.02 mol
C. 原溶液中一定不含、、
D. 无法确定是否存在
二、解答题(共4小题,共52分)
17. 为了测定乙醇的结构式,利用乙醇和钠的反应,设计如图1装置进行实验,在烧瓶中放入足量的钠,从分液漏斗中缓缓滴入一定量的乙醇,通过测量量筒中水的体积,就可知反应生成的氢气的体积。
(1)实验前检验该装置的气密性的实验操作是__。
(2)有人认为装置中有空气,所测的气体体积应扣除装置中空气的体积,才是氢气的体积,你认为__(填“正确”或“不正确”)。
(3)若实验中所用乙醇含有少量水则实验结果将_(填“偏大”或“偏小”),若实验开始前b导管内未充满水则实验结果将__(填“偏大”或“偏小”)。
(4)若测得有1.15gC2H6O参加反应,把量筒c中的水的体积换算成标准状况下H2的体积为280mL,试结合计算和讨论,判断图2中(Ⅰ)和(Ⅱ)两式中,哪个正确__。
18. 50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是_______。
(2)烧杯间填满碎纸条作用是_______。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60mL0.50mol•L-1盐酸跟50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”),所求中和热_______(填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会_______。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(6)平行地做一次这样的实验需要测定_______次温度。
19. I.元素的“价—类”二维图体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如图所示。回答下列问题:
(1)写出实验室利用两种固体物质加热制备物质R的化学方程式___________。
(2)下列有关图中所示含N、S物质的叙述,正确的是___________(填标号)。
a.在催化剂作用下,R可将Y、Z还原为X
b.图中所示的物质中,只有W、D、E属于电解质
c.用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生
d.Z、C、F均能与NaOH溶液反应,都是酸性氧化物
II.粗盐中含有泥沙及、、等杂质,其提纯过程一般经过以下流程:
某兴趣小组按上述方案进行粗盐提纯实验,实验室提供了粗盐样品、稀盐酸、NaOH溶液、溶液、溶液等药品以及必备的实验仪器若干。请回答下列问题:
(3)操作③按a、b、c顺序依次加入稍过量的试剂。若a为NaOH溶液,则c为___________溶液(写化学式)。
(4)加盐酸调溶液pH的目的是___________。
(5)步骤⑥操作名称是___________。
20. 铵明矾是一种广泛应用于医药、食品、污水处理等多个行业的重要化工产品。高岭土中含有SiO2、Al2O3和少量Fe2O3,如图是以高岭土为原料制备硫酸铝晶体和铵明矾的工艺流程。
请回答下列问题:
(1)过滤操作中会使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。滤渣1的成分是_______。
(2)除铁过程中需要适当调高溶液的pH,则滤渣2的主要成分为_______(填化学式),若要检验除铁后的滤液中是否含有Fe3+,可采取的实验操作及现象为_______。
(3)实验表明,铵明矾中只含有NH、Al3+、SO等三种离子,同时含有一定数目的结晶水。某实验小组为进一步测定铵明矾的化学式,首先取9.06g铵明矾配成溶液,然后逐滴加入0.2mol/LNaOH溶液至过量,产生的沉淀质量和加入的NaOH溶液体积关系如图所示。
①写出图中AB、BC段对应的离子方程式_______;_______。
②根据图中所提供的信息,通过计算求出铵明矾的化学式_______。
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湖南省岳阳市汨罗市第一中学2023-2024学年高一下学期7月
期末考试化学试题
一、选择题(共16小题,每题3分,共48分)
1. 中国是个文明古国,有灿烂的文化和历史,为世界文化的进步和发展作出了贡献。文房四宝即笔、墨、纸、砚,其中以湖笔、徽墨、宣纸和端砚最为称著。下列说法正确的是
A. 徽墨中墨的主要成分是石墨
B. 宣纸的主要成分是无机碳和少量的纤维素
C. 湖笔中羊毫的主要成分是蛋白质
D. 含较多氧化铁的端砚呈黑色
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.徽墨中墨的主要成分是炭黑,故A错误;
B.宣纸的主要成分是纤维素,不是无机碳,故B错误;
C.湖笔中羊毫的主要成分是蛋白质,故C正确;
D.含较多氧化铁的端砚呈红棕色,故D错误;
故答案:C。
2. 下列物质的用途不正确的是
A. 硅是制造太阳能电池的常用材料
B. 黏土和石灰石是制取水泥的原料
C. 水玻璃可用作木材防火剂
D. 硅是制造光导纤维的材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.硅单质是一种良好的半导体,是制造太阳能电池的常用材料,A正确;
B.石灰石和黏土在高温下发生了复杂的物理化学变化,制得水泥熟料,B正确;
C.水玻璃为硅酸钠水溶液,硅酸钠不燃烧也不支持燃烧,且具有粘合性,可用作木材防火剂,C正确;
D.制造光导纤维的材料为二氧化硅,不是硅单质,D错误;
综上所述答案为D。
3. 下列各元素中,原子半径依次增大的是
A. Na、Mg、Al B. N、O、F
C. P、Si、Al D. C、Si、P
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na、Mg、Al属于同一周期,且Na、Mg、Al的原子序数依次增大,所以原子半径依次减小,A错误;
B.N、O、F属于同一周期,且N、O、F的原子序数依次增大,所以原子半径依次减小,B错误;
C.P、Si、Al属于同一周期,且P、Si、Al的原子序数依次减小,所以原子半径依次增大,C正确;
D.C、Si属于同一主族,C的原子序数小于Si的,所以碳的原子半径小于硅的原子半径;Si、P属于同一周期,且Si的原子序数小于P的原子序数,所以Si的原子半径大于P的原子半径,P的电子层数比碳的多,所以P的原子半径大于C的原子半径,C、Si、P的原子半径从小到大的顺序为C、P、Si,D错误;
故选C。
4. 将铝片与铜片用导线连接后,插入浓硝酸的烧杯中。下列叙述正确的是
A. Al比Cu活泼,Al为负极,Cu极上析出NO2
B. Cu为负极,Al正极,Al极上析出Cu
C. Cu为负极,电极反应为Cu-2e-=Cu2+
D. Al为正极,电极反应为2H++2e-=H2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.Al在浓硝酸中钝化,Cu为负极,Al是正极,Al极上析出NO2,故A错误;
B.Al在浓硝酸中钝化,Al是正极,Cu为负极,Al极析出NO2,故B错误;
C.Al在浓硝酸中钝化,Cu为负极,铜失电子生成铜离子,电极反应为Cu-2e-=Cu2+,故C正确;
D.Al在浓硝酸中钝化,Al是正极,正极硝酸根离子得电子生成二氧化氮,正极反应为,故D错误;
选C。
5. 一学生用如图装置研究原电池原理,下列说法错误的是
A. 图③中Zn片增重质量与Cu棒减轻质量的比为65∶64
B. 图②电子从Zn极经外电路转移到Cu极
C. 图①中Cu棒上没有气体产生
D. 图②与图③中正极产物的质量比为1∶32时,Zn棒减轻的质量相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.图③是原电池装置,锌做负极失电子生成锌离子,铜做正极,溶液中铜离子得到电子生成铜,锌电极减轻,铜电极增重,故A错误;
B.②图是原电池,活泼金属锌是负极,铜是正极,所以电子由Zn沿导线流向Cu,故B正确;
C.装置图①是化学腐蚀,锌和稀硫酸发生反应生成氢气,铜和稀硫酸不反应,图①中铜棒上没有气体产生,故C正确;
D.②图与③图中电极反应负极Zn-2e-=Zn2+,图②中正极上电极反应2H++2e-=H2↑,图③中正极电极反应为Cu2++2e-=Cu,正极生成物质质量比为1:32时,依据电子守恒计算两个原电池中电子转移相同,所以反应的锌的质量相同,故D正确;
故选A。
6. 在给定条件下,下列物质间不满足每一步转化均能实现的是
A. N2(g)NO(g)NaNO2(g)
B. Cu2S(s)SO2(g)H2SO4(aq)
C. Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
D. Fe(s)Fe3O4(s)Fe(NO3)3
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.NO与NaOH不反应,不能实现,A符合题意;
B.Cu2S+2O22CuO+SO2,SO2+H2O2=H2SO4,故均可一步转化,B不合题意;
C.2Al+2NaAlO2+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,均可一步转化,C不合题意;
D.3Fe+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2,3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O,均可一步转化,D不合题意;
故答案为:A。
7. 下列说法不正确的是
A. 煤的气化、液化和干馏都是物理变化
B. 向鸡蛋清的溶液中加入硫酸铜溶液,鸡蛋清凝聚,蛋白质变性
C. 沥青来自于石油经减压蒸馏后的剩余物质
D. 在催化剂作用下利用太阳能光解水可以制取氢气
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.煤的气化、液化、干馏过程中均产生新物质,都属于化学变化,故A错误;
B.铜是重金属,向鸡蛋清的溶液中加入硫酸铜溶液,鸡蛋清凝聚,蛋白质变性,故B正确;
C.石油经常压分馏后可以得到未被蒸发的剩余物叫重油,重油经减压分馏可以得到重柴油、石蜡、燃料油等,最后未被气化的剩余物叫沥青,故C正确;
D.水分解需要吸收大量的热,电解水需要消耗大量能源,在催化剂作用下可利用太阳能光解水可以制取氢气,故D正确;
故选A。
8. 食盐是日常生活的必需品。粗盐中常含有少量泥沙以及 Mg2+、Ca2+和,某兴趣小组用稀盐酸、NaOH、Na2CO3、BaCl2等试剂,设计了如下的精制方案。
下列有关说法中,不正确的是
A. 试剂①、②、③依次是NaOH、Na2CO3、BaCl2
B. 除去Mg2+的反应有:Mg2++2OH−=Mg(OH)2↓
C. 操作Ⅰ是过滤
D. 加入稀盐酸的目的是除去过量的、OH-
【答案】A
【解析】
【分析】将含有少量泥沙以及 Mg2+、Ca2+和的粗盐加水溶解,然后加入过量NaOH溶液除去Mg2+,加入过量BaCl2除去过量,然后再加入过量的Na2CO3,除去Ca2+过量的Ba2+,再过滤除去泥沙和反应产生的沉淀,然后向滤液中加入过量盐酸,除去过量NaOH和Na2CO3,最后通过蒸发结晶得到NaCl晶体。在加入除杂试剂时,也可以按照BaCl2、NaOH、Na2CO3的顺序或BaCl2、Na2CO3、NaOH的顺序,只要Na2CO3溶液在BaCl2之后加入,就可以除去引入的过量的Ba2+。
【详解】A.加入试剂①、②、③若依次是NaOH、Na2CO3、BaCl2,就会有过量Ba2+存在于溶液中,还需要再加入Na2CO3来除去量Ba2+,使实验操作步骤繁琐,A错误;
B.加入NaOH可以除去Mg2+,反应的离子方程式为:Mg2++2OH−=Mg(OH)2↓,B正确;
C.操作Ⅰ是分离难溶性固体与可溶性液体混合物,操作名称为过滤,C正确;
D.加入稀盐酸可以与溶液中过量Na2CO3、NaOH反应产生NaCl,因此其目的是除去过量的、OH-,D正确;
故合理选项是A。
9. 下列化学用语描述不正确的是
A. 可用于考古断代的一种核素的符号:
B. 的电子式:
C. 钠离子的结构示意图:
D. 用电子式表示的形成过程为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.用于考古断代的一种核素中子数为8的碳原子,质子数为6,该核素为,故A正确;
B.的结构式为H-O-H,电子式为:,故B正确;
C.钠是11号元素,钠离子的结构示意图:,故C正确;
D.镁原子失去电子,氯原子得到电子,电子从镁原子转移到氯原子,因此其形成过程为:,故D错误;
故选D。
10. 已知:
①
②
③
④
下列叙述正确的是
A. 由上述热化学方程式可知
B. 上述四个反应中,反应物的总能量均大于生成物的总能量
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.是放热反应,所以,则,A错误;
B.四个反应的均小于0,即反应物的总能量大于生成物的总能量,均为放热反应,B正确;
C.根据盖斯定律,得 ,C错误;
D.根据盖斯定律可知得到 ,D错误;
故选B。
11. 反应过程中的能量变化如图所示,(已知代表反应为放热反应,代表反应为吸热反应)则下列表述正确的是
A.
B.
C. 反应,是吸热反应
D. 反应物键能高于生成物的键能
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应物总能量高于生成物总能量,所以是放热反应,,A正确;
B.根据选项A的分析可知,B错误;
C.该反应是放热反应,C错误;
D.该反应是放热反应,反应物键能低于生成物的键能,D错误;
答案选A。
12. 用西红柿、电流计、铁或锌等金属进行“水果电池”的实验探究。实验如下。
资料:西红柿含矿物盐、有机酸、H+等。
实验
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
示意图
现象
有微量气泡
无现象
Cu片附近有气泡,且较I快
电流计指针偏转,Cu片附近有气泡
下列分析不正确的是
A. 实验Ⅰ、Ⅱ说明Zn能与H+反应而Cu不能
B. 实验Ⅲ说明在该条件下Cu可与H+反应生成H2
C. 实验Ⅰ、Ⅲ说明发生原电池反应时会加快化学反应速率
D. 实验Ⅳ中Zn为负极,电子由Zn沿导线流向Cu
【答案】B
【解析】
【分析】水果中含有果酸,能与活泼金属发生氧化还原反应。自发进行的氧化还原反应,导电的电极、外电路和电解质溶液构成原电池。
【详解】A.由锌片插入水果中与果酸反应生成氢气,铜片插入水果中无现象可得锌能与氢离子反应而铜不能,A正确;
B.实验Ⅲ装置为原电池,其中锌极为负极,电极反应式为:,铜极为正极,电极反应式为:,铜并不参与反应,B错误;
C.结合实验Ⅰ、Ⅲ的现象可证明在其他条件相同时,对于同一个氧化还原反应,原电池反应速率比普通氧化还原反应速率快,C正确;
D.原电池中负极失电子,经外电路电子流向正极,内电路电解质中阴离子移动向负极,阳离子移动向正极,D正确;
故选B。
13. 如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图,下列说法不正确的是
A. 该装置中氧化反应和还原反应在不同区域进行
B. 石墨是电极材料
C. O2是正极反应物、H2是负极反应物
D. H2SO4可以传导电子和离子
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A. 该装置中负极区发生氧化反应,正极区发生还原反应,氧化、还原反应在不同区域进行,故A正确;
B. 石墨是电极材料,不参加反应,故B正确;
C. O2是正极反应物发生还原反应、H2是负极反应物发生氧化反应,故C正确;
D. H2SO4可以传导离子,不能传导电子,故D错误;
故选D。
14. 离子反应在生产生活中有许多应用。下列离子方程式书写正确的是
A. 和面时用小苏打和食醋能使馒头蓬松:
B. 将通入溶液中,当溶液中Br中消耗了时总反应的离子方程式:
C. 用足量氨水吸收烟气中的二氧化硫:
D. 向足量溶液中滴入少量溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.食醋的主要成分是醋酸,是一种弱酸,在离子方程式中不可拆,A错误;
B.Cl2与FeBr2溶液反应时,先氧化Fe2+,所以当溶液中Br-中消耗了时,Cl2不足,总反应的离子方程式为:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-,B正确;
C.一水合氨是弱碱,在离子方程式中不可拆,C错误;
D.向足量NaHCO3溶液中滴入少量溶液,其离子方程式为2+Ca2++2OH-=2H2O+CaCO3↓+,D错误;
故答案为:B。
15. 某温度下,在2L恒容密闭容器中充入一定量A,发生反应aA(g)B(g)+cC(g)。反应达平衡时,测得c(B)=0.2mol·L﹣1,A、C的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. a=2,c=3
B. M点时,A的消耗速率与C生成速率相等
C. 反应达平衡后,容器内A、B的物质的量之比为3:2
D. 容器内气体的平均相对分子质量不再改变说明反应达平衡
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.平衡时,Δc(B)=0.2 mol∙L−1,Δc(A)=0.4 mol∙L−1,Δc(C)=0.6 mol∙L−1,根据改变量之比等于计量系数之比,因此a=2,c=3,故A正确;
B.任意一点A的消耗速率与C生成速率之比等于计量数之比即1:3,故B错误;
C.反应达平衡后,c(B)=0.2 mol∙L−1,c(A)=0. 3mol∙L−1,因此容器内A、B的物质的量之比为3:2,故C正确;
D.气体平衡相对分子质量数字上等于气体平均摩尔质量,气体平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量,气体质量不变,正向反应,气体物质的量减小,气体平均摩尔质量增大,当容器内气体的平均相对分子质量不再改变说明反应达平衡,故D正确。
综上所述,答案为D。
16. 某溶液中可能存在以下离子中的几种:、、、,、、、,现向该溶液中加入0.1 mol/L 溶液并加热,有关物理量的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. a点对应的沉淀为和
B. 原溶液中含有0.02 mol
C. 原溶液中一定不含、、
D. 无法确定是否存在
【答案】D
【解析】
【分析】根据加入Ba(OH)2溶液的体积为30mL和35mL时,沉淀部分溶解,溶解的沉淀为Al(OH)3,,则原溶液中存在Al3+,CO、HCO与Al3+不共存,在原溶液一定不含CO、HCO,则原溶液中存在SO,不存在Ba2+,剩余的沉淀为硫酸钡,最终沉淀的质量为6.990g,物质的量为0.03mol,则原溶液中,加入Ba(OH)2溶液为25mL时产生氨气,且,则原溶液中含有NH,物质的量为0.01mol,原溶液中不含HCO,则有0.05molOH-先与原溶液中的H+、Al3+反应,则原溶液中。
【详解】A.由上述分析可知,a点沉淀为BaSO4和Al(OH)3,故A正确;
B.由上述分析可知,原溶液中,故B正确;
C.由上述分析可知,原溶液中存在Al3+,CO、HCO与Al3+不共存,则原溶液一定不含CO、HCO,故C正确;
D.根据电荷守恒可知,原溶液中不存在Cl-,故D错误;
故答案选D。
二、解答题(共4小题,共52分)
17. 为了测定乙醇的结构式,利用乙醇和钠的反应,设计如图1装置进行实验,在烧瓶中放入足量的钠,从分液漏斗中缓缓滴入一定量的乙醇,通过测量量筒中水的体积,就可知反应生成的氢气的体积。
(1)实验前检验该装置的气密性的实验操作是__。
(2)有人认为装置中有空气,所测的气体体积应扣除装置中空气的体积,才是氢气的体积,你认为__(填“正确”或“不正确”)。
(3)若实验中所用乙醇含有少量水则实验结果将_(填“偏大”或“偏小”),若实验开始前b导管内未充满水则实验结果将__(填“偏大”或“偏小”)。
(4)若测得有1.15gC2H6O参加反应,把量筒c中的水的体积换算成标准状况下H2的体积为280mL,试结合计算和讨论,判断图2中(Ⅰ)和(Ⅱ)两式中,哪个正确__。
【答案】 ①. 连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将右侧导管插入水槽,微热烧瓶,右侧导管若有气泡冒出,冷却后形成一段水柱,且一段时间内水柱不变化,证明装置气密性良好 ②. 不正确 ③. 偏大 ④. 偏小 ⑤. Ⅰ
【解析】
【分析】(1)利用压强差检查装置气密性;
(2)原来装置中有空气,反应后装置中有氢气,故排出的气体的体积即为氢气的体积;
(3)等质量的水与钠反应产生氢气比乙醇与钠反应产生氢气多;如果实验开始前b导管内未充满水时,排到量筒中的水的体积偏小;
(4)测定乙醇结构的实验原理是用一定量的乙醇与钠反应,测定产生氢气的体积,由此计算出1 mol 乙醇分子中被置换氢原子的物质的量,然后根据两者的物质的量之间的关系来分析结构。
【详解】(1)检查气密性,首先形成液封,即先关闭分液漏斗活塞,把导管插入液面下,然后手捂烧瓶,使装置内外压强不同,则看到有气泡冒出,松开手会看到导管液面上升,则证明气密性良好;故答案为:连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将右侧导管插入水槽,微热烧瓶,右侧导管若有气泡冒出,冷却后形成一段水柱,且一段时间内水柱不变化,证明装置气密性良好;
(2)原来装置中有空气,但反应后装置中仍有氢气,排出的气体的体积即为氢气的体积,所以“所测的气体体积应扣除装置中空气的体积,才是氢气的体积”不正确;故答案为:不正确;
(3)等质量的水与钠反应产生氢气比乙醇与钠反应产生氢气多,如果乙醇含有水,则导致实验结果偏大;如果实验开始前b导管内未充满水时,排到量筒中的水的体积偏小,则导致实验结果偏小;故答案为:偏大;偏小;
(4)1.15 g C2H6O的物质的量,生成氢气的物质的量,即1 mol C2H6O~0.5 mol H2~1mol H,说明1 mol C2H6O分子中只有1mol 氢原子被钠置换,也就是说C2H6O分子中有1个氢原子与其他5个氢原子不同,其结构应为Ⅰ;故答案为:Ⅰ。
18. 50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是_______。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_______。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60mL0.50mol•L-1盐酸跟50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”),所求中和热_______(填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会_______。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(6)平行地做一次这样的实验需要测定_______次温度。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)偏小 (4) ①. 不相等 ②. 相等
(5)偏小 (6)3
【解析】
【分析】中和热的测定须测量酸碱反应的热效应,使用环形玻璃搅拌棒能使溶液上下混合均匀,保证溶液上下的温度达到一致,减少实验误差;中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。
【小问1详解】
测定中和热时,需要使用环形玻璃搅拌棒搅拌使溶液上下混合均匀,该装置中缺少环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
【小问2详解】
中和热测定实验成败的关键是保温措施,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,故答案为:减少实验过程中的热量损失;
【小问3详解】
若大烧杯上不盖硬纸板,会导致热量损失,使求得的中和热数值偏小,故答案为:偏小;
【小问4详解】
若改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,生成水的量增大,放出的热量增大;中和热是酸、碱发生中和反应产生1 mol H2O时放出的热量,与发生反应的反应物的多少无关,因此所求的中和热相等,故答案为:不相等;相等;
【小问5详解】
氨水为弱碱,氨水电离吸热,导致放出的热量偏小,则测得的中和热数值会偏小,故答案为:偏小;
【小问6详解】
平行地做一次这样的实验需要测定3次温度,即测量盐酸的温度、测量氢氧化钠溶液的温度、测量混合液的最高温度,故答案为:3。
19. I.元素的“价—类”二维图体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如图所示。回答下列问题:
(1)写出实验室利用两种固体物质加热制备物质R的化学方程式___________。
(2)下列有关图中所示含N、S物质的叙述,正确的是___________(填标号)。
a.在催化剂的作用下,R可将Y、Z还原为X
b.图中所示的物质中,只有W、D、E属于电解质
c.用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生
d.Z、C、F均能与NaOH溶液反应,都是酸性氧化物
II.粗盐中含有泥沙及、、等杂质,其提纯过程一般经过以下流程:
某兴趣小组按上述方案进行粗盐提纯实验,实验室提供了粗盐样品、稀盐酸、NaOH溶液、溶液、溶液等药品以及必备的实验仪器若干。请回答下列问题:
(3)操作③按a、b、c顺序依次加入稍过量试剂。若a为NaOH溶液,则c为___________溶液(写化学式)。
(4)加盐酸调溶液pH的目的是___________。
(5)步骤⑥操作名称是___________。
【答案】(1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)ac (3)Na2CO3
(4)除去过量的OH-和CO
(5)蒸发结晶
【解析】
【分析】含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系分析可知,A为H2S,B为S,C为SO2,D为H2SO3,E为H2SO4,F为SO3,R为NH3,X为N2,Y为NO,Z为NO2,W为HNO3;由实验流程可知,①中加水溶解,②中过滤分离出泥沙,滤液含NaCl及、、,③中加氯化钡除去硫酸根离子、加NaOH除去镁离子、加碳酸钠除去钙离子及过量钡离子,④过滤分离出沉淀为氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡,滤液含NaCl、NaOH、Na2CO3,⑤中加盐酸除去NaOH、Na2CO3,⑥中蒸发结晶得到NaCl,以此来解答。
【小问1详解】
实验室利用两种固体物质氢氧化钙和氯化铵加热制备物质氨气,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
【小问2详解】
a.氨气具有还原性,NO、NO2具有氧化性,在催化剂的作用下,氨气和NO、NO2发生归中反应,生成氮气和水,故a正确;
b.图中所示的物质中,属于电解质的有H2S、H2SO3、H2SO4、HNO3,故b错误;
c.浓氨水易挥发,浓硝酸易挥发,氨气和硝酸反应生成白色固体硝酸铵,用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生,故c正确;
d.Z为NO2,C为SO2,F为SO3,均能与NaOH溶液反应,其中SO2、SO3都是酸性氧化物,NO2和碱反应生成两种盐和水,是氧化还原反应,不是酸性氧化物,故d错误;
故答案为:ac。
【小问3详解】
操作③按abc顺序依次加入过量的试剂。若a为NaOH溶液,由于过量的钡离子需用碳酸钠除去,则c为Na2CO3溶液,b为氯化钡;
【小问4详解】
加盐酸调溶液pH的目的是除去过量的OH-和CO;
【小问5详解】
步骤⑥操作名称蒸发结晶,故答案为:蒸发结晶。
20. 铵明矾是一种广泛应用于医药、食品、污水处理等多个行业的重要化工产品。高岭土中含有SiO2、Al2O3和少量Fe2O3,如图是以高岭土为原料制备硫酸铝晶体和铵明矾的工艺流程。
请回答下列问题:
(1)过滤操作中会使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。滤渣1的成分是_______。
(2)除铁过程中需要适当调高溶液的pH,则滤渣2的主要成分为_______(填化学式),若要检验除铁后的滤液中是否含有Fe3+,可采取的实验操作及现象为_______。
(3)实验表明,铵明矾中只含有NH、Al3+、SO等三种离子,同时含有一定数目的结晶水。某实验小组为进一步测定铵明矾的化学式,首先取9.06g铵明矾配成溶液,然后逐滴加入0.2mol/LNaOH溶液至过量,产生的沉淀质量和加入的NaOH溶液体积关系如图所示。
①写出图中AB、BC段对应的离子方程式_______;_______。
②根据图中所提供的信息,通过计算求出铵明矾的化学式_______。
【答案】(1) ①. 漏斗 ②. SiO2
(2) ①. Fe(OH)3 ②. 取少量除铁后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色则含Fe3+,否则不含Fe3+
(3) ①. ②. ③. NH4Al(SO4)2·12H2O
【解析】
【分析】高岭土中含有SiO2、Al2O3和少量Fe2O3,加入浓硫酸酸溶,加入水进行水浸,过滤除去滤渣1,主要成分为SiO2,将滤液调节pH除铁,过滤除去滤渣2,主要成分为Fe(OH)3,将滤液分离1,处理得到硫酸铝晶体,中和结晶及一系列处理得到铵明矾。
【小问1详解】
过滤时需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;由上述分析可知,滤渣1的成分为SiO2,故答案为:漏斗;SiO2;
【小问2详解】
除铁过程中需要适当调高溶液的pH,说明溶液的碱性增强,由于氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱中,所以滤渣2的主要成分为Fe(OH)3;检验铁离子一般用KSCN溶液,所以若要检验除铁后的滤液中是否含有Fe3+,可采取的实验操作及现象为:取少量除铁后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色则含Fe3+,否则不含Fe3+,故答案为:Fe(OH)3;取少量除铁后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色则含Fe3+,否则不含Fe3+;
【小问3详解】
①AB段沉淀的质量不变,说明此时发生的反应是;BC段沉淀完全溶解,则发生的反应为氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为,故答案为:;;
②根据图像可知溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是100mL,则根据铝原子守恒和方程式Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知铝离子的物质的量是0.2mol/L×0.1L=0.02mol,A→B段沉淀不变,说明氢氧化钠与铵根反应,消耗氢氧化钠是100mL,则根据方程式+OH-=NH3·H2O可知铵根的物质的量是0.2mol/L×0.1L=0.02mol,依据电荷守恒可知硫酸根的物质的量是,根据质量守恒定律可知结晶水的物质的量是=0.24mol,所以铵根、铝离子、硫酸根离子和水分子的个数之比是0.02:0.02:0.04:0.24=1:1:2:12,因此铵明矾的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O,故答案为:NH4Al(SO4)2·12H2O。
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