精品解析：江苏省南京市六校联合体2023-2024学年高一上学期12月联合调研化学试卷

2023-2024学年第一学期12月六校联合调研试题 高一化学 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Ba-137 一、单项选择题（本大题包含14小题，每小题3分，每题只有一个选项符合题意） 1. 化学与生活、科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法正确的是 A. 青铜、储氢合金、形状记忆合金都属于新型合金材料 B. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 C. 氢氧化铝胶体能凝聚水中的悬浮物、吸附色素并杀菌消毒 D. 维生素 C具有较强的还原性，可以和含FeSO4的补铁剂混合食用 【答案】D 【解析】 【详解】A．青铜不属于新型合金材料，A错误； B．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，是瓷器的原料高岭矿土中普遍含有铁元素，青瓷的烧制过程就是将含有红棕色的氧化铁的色釉在火里烧，再经过还原形成青色，此时铁不再是三价铁，而是二价铁，B错误； C．明矾净水的原理是明矾中的铝离子水解形成的氢氧化铝能凝聚水中的悬浮物、吸附色素，但不能杀菌消毒，C错误； D．维生素C有较强还原性，FeSO4易被氧化为硫酸铁，可用维生素C做防止硫酸亚铁氧化的还原剂，D正确； 故选D。 2. 氯气溶于水发生反应Cl2+H2OHCl+HClO，该反应相关微粒的化学用语和性质中，正确的是 A. 氯原子的结构示意图： B. Cl2的水溶液能导电，因此Cl2属于电解质 C. 该反应中H2O既不做氧化剂也不做还原剂 D. HClO有酸性，能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯原子的核电荷数为17，核外电子总数为17，其正确的离子结构示意图为：，A错误； B．氯气单质，既不是电解质，也不是非电解质，B错误； C．反应中，氯气失去电子发生氧化反应生成HClO，氯气得电子发生还原反应生成HCl，则氯气既为氧化剂也为还原剂，H2O既不做氧化剂也不做还原剂，C正确； D．次氯酸的酸性比碳酸弱，不能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体，D错误； 故选C。 3. 科学家第一次让18个碳原子连成环，其合成过程如图所示。下列说法正确的是 （） 用NA表示阿伏加德罗常数的值 A. C18的摩尔质量为216 B. C18与石墨都是碳的同素异形体 C. 216gC18含有的原子总数是1NA D. 1molC20O2转化为C18过程中反应生成44.8LCO 【答案】B 【解析】 【详解】A．C18的摩尔质量为216 g∙mol−1，A错误； B．C18与石墨都是碳元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，B正确； C．216gC18的物质的量为1mol，其中含有的原子总数是18NA，C错误； D．C20O2→C18＋2CO，1mol C20O2转化为C18过程中生成2molCO，即标准状况下生成44.8LCO，但题中没有说明标准状况，D错误； 故选B。 4. 经灼烧、溶解、过滤、检验四个步骤可确定黑木耳中是否含有铁元素，下列图示装置或原理不能达到实验目的是 A. 图甲将黑木耳灼烧成灰 B. 图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释 C. 图丙过滤得到滤液 D. 图丁检验滤液中是否含有Fe3+ 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲为蒸发装置，将黑木耳灼烧成灰要用坩埚，A项错误； B．图乙为溶解装置，灰的成分含有草酸根，用浓盐酸可溶解，并加水可稀释，B项正确； C．图丙为过滤装置，铁元素在滤液中，通过丙过滤得到滤液，C项正确； D．Fe3+遇KCSN会反应变为红色，可用其检测，D项正确； 答案选A。 5. 用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是 A. 常温下，22gCO2含有的分子数为0.5NA B. 0.5mol/LNa2CO3溶液中含有的Na+数为NA C. 24gMg变为Mg2+时，失去的电子数为2NA D. 标准状况下，22.4LO2中含有的氧原子数为2NA 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．22g二氧化碳的物质的量为0.5mol，0.5mol二氧化碳含有的分子数为0.5NA，故A正确； B．缺溶液的体积，无法计算0.5mol/L碳酸钠溶液中碳酸钠的物质的量和钠离子的个数，故B错误； C．24g镁的物质的量为1mol，1mol镁失去2mol电子形成镁离子，2mol电子的个数为2NA，故C正确； D．标准状况下，22.4L氧气的物质的量为1mol，氧气是双原子分子，则1mol氧气分子中含有的氧原子数为2NA，故D正确； 故选B。 6. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 碱石灰具有吸水性，可用作实验室干燥氯气 B. Cl2具有强氧化性，可用作纸张的漂白剂 C. FeCl3溶液显酸性，可用作蚀刻铜电路板 D. 铝具有延展性和抗腐蚀性，可用铝箔作食品包装 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯气能与氢氧化钙溶液反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,所以不能用碱石灰干燥氯气，故A错误； B．氯气没有漂白性，故B错误； C．FeCl3溶液可用作蚀刻铜电路板，是因为氯化铁具有较强氧化性能与铜发生反应，与氯化铁溶液显酸性无关，故C错误； D．铝具有良好的延展性和抗腐蚀性，可制成铝箔包装物品，美观又抗蚀，故D正确； 故选D。 7. 下列溶液中离子一定能大量共存的是 A. 在澄清透明的溶液中：Na+、Fe3+、SO、NO B. 含有NaCl的溶液中：H+、K+、MnO、SO C. 使紫色石蕊溶液呈红色的溶液中：K+、Na+、OH-、NO D. 加入铝粉能生成H2 的溶液中：NH、K+、HCO、Cl- 【答案】A 【解析】 【详解】A．Na+、Fe3+、、相互不发生反应，可以大量共存，且澄清透明，A正确； B．与Cl-可以发生氧化还原反应而不能大量共存，B错误； C．使紫色石蕊溶液呈红色说明溶液显酸性，OH-与H+不能大量共存，C错误； D．加入铝粉能生成H2 的溶液可以显酸性也可以显碱性，与OH-、H+都不能大量共存，D错误； 故选A。 8. 某化学兴趣小组按照如下流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体[Al2(SO4)3·18H2O] ”的实验。 下列有关说法正确的是 A. 镁铝合金不需要密封保存，因为镁铝的化学性质稳定 B. 镁铝合金因其低密度、高强度等优良性能，广泛应用于航空航天领域 C. 转化①合金溶解的反应式为Al＋6OH－＝[Al(OH)4]- + H2↑ D. 转化④的操作为蒸发结晶 【答案】B 【解析】 【分析】Mg、Al合金中加入足量NaOH，2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，过滤后可得金属Mg（金属X），NaAlO2溶液中加稀硫酸，生成Al(OH)3沉淀（固体A），再加稀硫酸，生成Al2(SO4)3 ，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到Al2(SO4)3晶体。 【详解】A． 镁和铝都是活泼金属，它们在常温下都能被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，这层氧化膜能够稳定存在，保护内部的镁和铝不被进一步氧化，A错误； B．镁铝合金密度小、强度高，性能优良，广泛应用于航空航天领域，B正确； C．由分析可知，转化①合金溶解的反应式为2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，C错误； D．根据分析，操作④包含的步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误； 故选B 9. 下图是铁元素的“价类”二维图，下列说法正确的是 A. 常温下 Fe与水反应生成Fe3O4 B. FeO在热空气中不稳定，能迅速转化为Fe3O4 C. 工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应属于置换反应 D. 将含0.01mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中完全反应，所得Fe(OH)3胶粒的物质的量为0.01 mol 【答案】B 【解析】 【详解】A．常温下Fe与水不发生反应，A错误； B．FeO中的Fe元素显+2价，具有较强的还原性，在空气中受热，能迅速被氧化成Fe3O4，B正确； C．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应不属于置换反应，C错误； D．Fe(OH)3胶体的胶粒是许多Fe(OH)3的集合体，因此将含0.01 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶粒数小于0.01NA，D错误； 故选B。 10. 磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂电池的正极材料，LiFePO4可通过Li2CO3+H2C2O4+2FePO4=2LiFePO4+H2O+3CO2制得。该电池充电时LiFePO4变成Li1-xFePO4(0＜x＜1)。(在制备和充电时∶H、Li、P、O化合价不变，分别为+1、+1、+5、-2)。下列说法正确的是 A. 该制备原理中H2C2O4作氧化剂 B. 由 LiFePO4变成 Li1-xFePO4时，属于还原反应 C. 常温常压下生成6.6 g CO2时，反应中转移0.1 mol 电子 D. 当Li1-xFePO4中x=0.4时，Li1-xFePO4中的Fe2+和Fe3+个数之比为2∶3 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应中H2C2O4中C元素化合价由+3价变为+4价被氧化，所以H2C2O4为还原剂，A错误； B．根据题意可知由 LiFePO4变成 Li1-xFePO4时，Fe元素的化合价升高，属于氧化反应，B错误； C．6.6 g CO2的物质的量为=0.15mol，根据反应方程式可知此时有0.05molH2C2O4被氧化，且该反应中只有H2C2O4被氧化，C元素化合价由+3价变为+4价，转移电子为0.05mol×2=0.1mol，C正确； D．当x=0.4时，Fe的平均化合价为2.4，设Fe2+的个数为x，Fe3+的个数为y，则x+y=1，2x+3y=2.4，解得x=0.6，y=0.4，所以Fe2+和Fe3+个数之比为3:2，D错误； 综上所述答案为C。 11. 下列指定反应离子方程式正确的是 A. 用氨水吸收足量的SO2气体：2OH-+SO2=SO+H2O B. 实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2：MnO2 + 4H++ 4Cl-MnCl2 + Cl2 ↑+ H2O C. 向小苏打溶液中滴加少量澄清石灰水：Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓+ H2O + CO D. 侯氏制碱法在溶液中发生的反应：Na+ + CO2 +NH3 + H2O= NaHCO3 ↓ + NH 【答案】D 【解析】 【详解】A．用氨水吸收足量的SO2气体，反应生成亚硫酸氢铵，且氨水是弱电解质，在离子反应中不能拆写，离子反应方程式为：NH3·H2O+SO2=+，故A错误； B．实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2：MnO2 + 4H++ 2Cl-Mn2+ + Cl2 ↑+ H2O，故B错误； C．向小苏打溶液中滴加少量澄清石灰水，离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋2 HCO=CaCO3↓＋2H2O+ CO，故C错误； D．侯氏制碱法的原理是向饱和食盐水中先通入氨气，随后再通入二氧化碳，生成碳酸氢钠，离子方程式为：Na+ + CO2 +NH3 + H2O= NaHCO3 ↓ + NH，故D正确； 故选D 12. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3的溶液中加足量铜粉，振荡，黄色逐渐消失，溶液呈浅绿色 氧化性：Fe3＋＞Cu2＋ B 向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变红 该溶液中含有Fe2＋ C 将稀盐酸滴入某溶液中，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中含有CO D 用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色 该溶液是含Na+的盐溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯化铁溶液中加入足量铜粉，Fe3+与Cu反应离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Fe3+得电子为氧化剂，Cu失电子生成的Cu2+为氧化产物，故氧化性Fe3+>Cu2+，A正确； B．仅根据现象无法说明使溶液变红的是一开始就有的，还是原溶液中的被氯气氧化产生的，若想检测的存在应改变试剂的加入顺序，B错误； C．能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是二氧化碳，还可能是SO2，所以溶液中还可能含有或或，C错误； D．用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，说明溶液中含有钠元素，可能是钠盐，也可能是氢氧化钠，D错误； 故选A。 13. 已知：+OH-=NH3↑+H2O，现有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K+、、Ba2+、、Cl-、。现取两份各200mL溶液进行如下实验： ①第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.36g； ②第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。 根据上述实验，以下推测正确的是 A. 一定存在、、，一定不存在Ba2+、Cl- B. 一定存在、、Cl-、，可能存在K+ C. c()=0.2mol·L-1，c()>c() D. 若溶液中存在、Cl-、、、K+五种离子，则c(K+)>0.2mol·L-1 【答案】D 【解析】 【分析】第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.36g，说明其中含有， n(NH3)==0.08mol，故n()=0.08mol，由实验②可知沉淀为BaSO4、BaCO3的混合物，n(BaCO3)==0.04mol，n(BaSO4)==0.02mol，溶液中含有、的物质的量分别为0.04mol和0.02mol，由于Ba2+与、不共存，溶液中不存在Ba2+，根据溶液中的电荷守恒可得n(K+)+n()=2n()+2n()+n(Cl-)， n(K+)+0.08mol=2×0.04mol+2×0.02mol+ n(Cl-)，故一定存在K+，Cl-可能存在于溶液中。 【详解】A．根据分析，溶液中一定存在、、、K+，一定不存在Ba2+，可能存在Cl-，A错误； B．根据分析，溶液中一定存在K+，可能存在Cl-，B错误； C．c()==0.1mol/L，C错误； D．根据分析可知，n(K+)+n()=2n()+2n()+n(Cl-)，若没有Cl-，n(K+)=0.04mol，若存在Cl-，n(K+)＞0.04mol，c(K+)＞=0.2mol/L，D正确； 故选D。 14. 工业上常用NaClO碱性溶液吸收二氧化硫，控制在40℃~50℃，将含有SO2的烟气和NaClO 碱性溶液按图示方式通入反应釜，发生反应∶NaClO+SO2+2NaOH=NaCl+Na2SO4+H2O。工业上用Ni2O3作反应的催化剂，如图1。下列说法不正确的是 A. 该反应中，SO2表现出还原性 B. 为了提高SO2的吸收效率，反应釜中可采用“气—液逆流”接触吸收 C. 图1中过程2的离子方程式∶2NiO2 +ClO- =Ni2O3 + Cl- + O D. 理论上若吸收1molSO2 气体，需要NaClO 74.5g 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应釜中发生NaClO与SO2反应生成NaCl、Na2SO4，SO2化合价升高，表现出还原性，A正确； B．气-液逆流接触吸收时烟气和吸收液能充分接触，有利于SO2的吸收，B正确； C．根据图1所示，过程2中NiO2与ClO-反应生成Ni2O3、Cl-、O，离子方程式为2NiO2+ClO-=Ni2O3+ Cl-+ 2O，C错误； D．由方程式NaClO+SO2+2NaOH=NaCl+Na2SO4+H2O可知，n(NaClO)=n(SO2)=1mol，m(NaClO)= 1mol×74.5g/mol=74.5g，D正确； 故选C。 15. I．用黄铜矿(主要成分为CuFeS2，其中Cu为+2价、Fe为+2价)制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示： 已知： （1）将黄铜矿粉碎成粉末的目的是_____。高温焙烧反应的还原产物是_____。 （2）滤液A中通入Cl2 的离子方程式为_____。 （3）操作b后检验滤渣已经洗涤干净的实验操作为 _____。 Ⅱ．化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设计如下实验： 请回答： （4）M的化学式为_____。 （5）白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是_____(用化学方程式表示)。 （6）高温条件下，丁与NH3反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式为_____。 【答案】（1） ①. 增大固体表面积，加快反应速率，提高原料利用率 ②. SO2、Cu （2） （3）取最后一次洗涤滤液，先加入稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若没有生成白色沉淀，说明洗涤干净 （4）Fe4N （5） （6） 【解析】 【分析】I．黄铜矿粉碎，在空气中焙烧，CuFeS2转化为FeS、Cu，用6mol/L的盐酸溶解，过滤得氯化亚铁溶液，铜单质不会溶解在稀盐酸中，过滤出固体Cu；滤液A中通入氯气，把氯化亚铁氧化为氯化铁，通入氨气增大溶液pH值，生成氢氧化铁沉淀，过滤出氢氧化铁沉淀，焙烧氢氧化铁得氧化铁； Ⅱ．根据流程可知，反应液加足量NaOH溶液产生氨气，说明化合物M中含有氮元素；白色沉淀乙→红褐色沉淀丙，说明白色沉淀为，红褐色沉淀为，化合物M中含有铁元素；红褐色沉淀丙→固体丁(14.4g)，固体丁为氧化铁，根据元素守恒计算化学式。 【小问1详解】 粉碎黄铜矿可以增大黄铜矿的表面积，与空气接触面积增大，反应速率加快，提高原料利用率；根据高温焙烧的反应方程式，Cu、O元素化合价降低，发生还原反应，故高温焙烧的还原产物为Cu和SO2； 【小问2详解】 滤液A中含有亚铁离子，通入氯气把亚铁离子氧化成铁离子，其离子反应方程式为：； 【小问3详解】 由于先前通入的氯气氧化亚铁离子，生成铁离子和氯离子，通入氨气产生氢氧化铁沉淀后，过滤时可能会有溶液中的氯离子残留在沉淀表面，要检验滤渣洗涤干净，可以取最后一次洗涤滤液，先加入稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若没有生成白色沉淀，说明洗涤干净，反之则不干净； 【小问4详解】 根据分析，M由N、Fe两种元素组成，灼烧氢氧化铁沉淀，形成氧化铁，计算氧化铁的物质的量为，则铁元素的物质的量为0.09×2=0.18mol，故M中的铁元素质量为0.18×56g/mol=10.08g，进而计算出N元素的质量为0.63g，即N的物质的量为，Fe∶N元素的物质的量之比为0.18∶0.045=4∶1，则M的化学式为Fe4N； 【小问5详解】 根据分析，白色沉淀为氢氧化亚铁，红褐色沉淀为氢氧化铁，氢氧化亚铁在空气中容易被氧气氧化成氢氧化铁，其反应方程式； 【小问6详解】 根据分析，丁为氧化铁固体，在高温下与氨气反应生成两种单质和水，则其化学反应方程式为：。 16. 已知Fe3+和Cu2+对H2O2分解有催化作用。 （1）查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的催化原理角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是：2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+和_______。 （2）为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： ①定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1mol/L FeCl3改为0.05mol/L Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_____。 ②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40mL气体所需的时间为准（忽略其他可能影响实验的因素）。仪器A的名称是____。 （3）实验室需提供480mL 0.1mol·L-1CuSO4溶液。按一定步骤配制溶液，请回答有关问题。 ①计算需称量CuSO4·5H2O的质量为_____。 ②使用的玻璃仪器主要有：____、烧杯、玻璃棒。 ③配制溶液的过程中缺少某一步骤，该步骤的操作是____ 实验步骤 i.计算所需CuSO4·5H2O的质量 ii.称量CuSO4·5H2O固体 iii将CuSO4·5H2O加入烧杯中，并加入适量水溶解 iv.将烧杯中溶液转移至容量瓶中 v.向容量瓶中加蒸馏水至刻度线 ④在实验中，以下操作将造成实验结果偏低的有____(填序号)。 A．在转移溶液时有液体溅到容量瓶外 B．定容时俯视刻度线 C．定容摇匀后，发现凹液面低于刻度线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线 【答案】（1）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O （2） ①. 排除阴离子的干扰 ②. 分液漏斗 （3） ①. 12.5g ②. 500mL容量瓶、胶头滴管 ③. 洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液一并转移到容量瓶中 ④. AC 【解析】 【分析】计算时要用选择的容量瓶体积来计算而非实际需要的溶液体积，结合操作步骤选择需要的仪器：天平或者量筒，烧杯，玻璃棒，胶头滴管，注明容量的容量瓶； 【小问1详解】 过氧化氢分解的总反应为2H2O22H2O+O2↑，第一步反应为2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+，结合催化剂概念和总反应可知，第二步反应为2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O； 【小问2详解】 ①H2O2分解的催化作用有可能是氯离子起的作用，改为Fe2（SO4）3使阳离子相同，这样可以控制阴离子相同，排除阴离子的干扰，更为合理，阴离子相同，Fe3+和Cu2+的浓度相同，故将0.1 mol/L FeCl3改为0.05mol/L Fe2（SO4）3； ②仪器A的名称是分液漏斗； 【小问3详解】 ①配制480mL 0.1mol·L-1CuSO4溶液需要500mL容量瓶，n(CuSO4)=0.5L×0.1mol·L-1=0.05mol，需称量CuSO4·5H2O的质量为0.05mol×250g/mol=12.5g； ②需要使用的玻璃仪器主要有500mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒； ③配制溶液的过程缺少移液后的洗涤步骤，该步骤的操作是洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液一并转移到容量瓶中； ④A．在转移溶液时有液体溅到容量瓶外会使溶质的物质的量减小，导致所配溶液浓度偏低，故A正确； B．定容时俯视刻度线会使溶液的体积偏小，导致所配溶液浓度偏高，故B错误； C．定容摇匀后，发现凹液面低于刻度线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线会使溶液的体积偏大，导致所配溶液浓度偏低，故C正确； 故答案为：AC。 17. 铁黑（Fe3O4）是常见铁系颜料。一种制取铁黑的实验流程如图所示： 从合成后到干燥阶段发生反应的原理如下：Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe(OH)2·2Fe(OH)3Fe3O4。 （1）保存FeSO4溶液时，常在试剂瓶中加入铁粉，其目的是____。 （2）加入氨水调pH至7～9时，发生反应的离子方程式为____。 （3）合成步骤中应该控制通入空气的量的原因是____。 （4）铁黑产品中Fe3O4的含量是判断产品等级的依据之一。某铁黑样品中混有的杂质为FeO、Fe2O3中的一种。根据国标方法，进行的测定实验如下： ①步骤1：称取2.4000g样品置于锥形瓶中，加入足量盐酸，加热使之完全溶解。 ②步骤2：向锥形瓶中先加入足量的SnCl2溶液，将Fe3+全部转化为Fe2+，除去过量的Sn2+，再加入一定量的硫酸和磷酸，并滴加指示剂。 ③步骤3： 再向锥形瓶中滴加0.1000mol•L﹣1K2Cr2O7溶液，恰好完全把Fe2+转化为Fe3+，反应时K2Cr2O7全部转化为Cr3+，共消耗50.00mLK2Cr2O7溶液（K2Cr2O7全部转化为Cr3+）。请写出反应的离子方程式并用“单线桥”标出电子转移的方向和数目_____。 ④依据题中数据计算样品中Fe元素的质量分数_____(写出计算过程)。 【答案】（1）防止Fe2+被氧化为Fe3+ （2）Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH （3）将部分Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3防止 Fe(OH)2 全部被氧化为Fe(OH)3 /控制Fe(OH)2和Fe(OH)3的物质的量为1:2或者控制Fe(OH)3和Fe(OH)2的物质的量为2:1 （4） ①. ②. n(Fe2+)=6n(Cr2O)=6×0.1000mol·L-1×50.00×10-3L=0.0300mol，1.908g样品中铁元素总质量为：m(Fe)=0.0300mol×56g·mol-1=1.6800g，样品中Fe的质量分数=70.00%。 【解析】 【分析】硫酸亚铁溶液中加入氨水，亚铁离子在碱性条件下与氢氧根离子反应生成白色的氢氧化亚铁，继续滴加氨水并通入空气，生成的氢氧化亚铁会很快被氧化，变成灰绿色，最终氢氧化亚铁会被氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀，最后过滤、洗涤、干燥并加热，获得铁黑(Fe3O4)，结合铁及其化合物的性质分析解答。 【小问1详解】 FeSO4具有还原性，可被空气中氧气氧化生成硫酸铁，加入铁粉，能够将氧化生成的硫酸铁还原为硫酸亚铁，防止硫酸亚铁被氧化，故答案为：防止Fe2+被氧化为Fe3+； 【小问2详解】 在FeSO4溶液中，加入氨水调pH至7～9时，生成氢氧化亚铁沉淀时发生反应的离子方程式为Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH； 【小问3详解】 本题最终的目的是制备Fe3O4，而在Fe3O4中二价铁和三价铁的比值为1:2，故答案为：将部分Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3防止 Fe(OH)2 全部被氧化为Fe(OH)3 /控制Fe(OH)2和Fe(OH)3的物质的量为1:2或者控制Fe(OH)3和Fe(OH)2的物质的量为2:1； 【小问4详解】 向锥形瓶中滴加0.1000mol•L﹣1K2Cr2O7溶液，恰好完全把Fe2+转化为Fe3+，反应时K2Cr2O7全部转化为Cr3+，则相应的离子方程式为：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，用“单线桥”标出电子转移的方向和数目为：；根据方程式可知，二价铁和重铬酸根离子之间的关系，n(Fe2+)=6n(Cr2O)=6×0.1000mol·L-1×50.00×10-3L=0.0300mol，1.908g样品中铁元素总质量为：m(Fe)=0.0300mol×56g·mol-1=1.6800g，样品中Fe的质量分数=70.00%。 18. 二氧化氯（ClO2）是安全消毒剂，杀菌能力优于Cl2。常温下ClO2为黄绿色气体，熔点-59℃，沸点11℃，极易溶于水且不与水反应，浓的ClO2受热时易分解，常将其制备成NaClO2固体以便运输和储存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示。 已知: i. 装置B用于制备ClO2，发生的主要反应为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4= 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O； ii.NaClO2饱和溶液在低于38℃时会析出NaClO•3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。 （1）若需密度为1.568g/cm3的75%硫酸100ml，需量取18mol/L的浓硫酸____ml来配制。 （2）装置C的作用是____。装置D中生成NaClO2的化学方程式为____。 （3）制备NaClO2过程中需要控制空气的流速，过快或过慢均会降低NaClO2产率，原因是____。 （4）研究测得D装置吸收液中的c(NaOH)与对粗产品中NaClO2含量的影响如图所示。则最佳条件为c(NaOH)=____mol/L，=____。 （5）充分反应后，从装置D反应后溶液中获取NaClO2晶体操作步骤为____，洗涤、干燥。 【答案】（1）66.7 （2） ①. 防倒吸 ②. 2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+2H2O+O2 （3）空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收 （4） ①. 4 ②. 0.8 （5）在38℃~60℃蒸发结晶、趁热过滤 【解析】 【分析】A中装75%的硫酸滴加到B中发生2NaClO3+Na2SO3+H2SO4= 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，生成ClO2气体，C是防倒吸装置，ClO2气体进入D中发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+2H2O+O2得到NaClO2，E是防倒吸作用，F是尾气吸收，吸收多余的ClO2，防止污染空气 【小问1详解】 根据C===12mol/L，根据稀释定律c1v1=c2v2，18v1=12×100，得出v1=66.7ml； 【小问2详解】 由图可知，装置C的作用是防止倒吸；D中发生氧化还原反应，ClO2把H2O2氧化为O2，自身还原为NaClO2，根据得失电子守恒和原子守恒可以配出方程式为：2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+2H2O+O2； 【小问3详解】 空气的作用是把生成的ClO2排除，空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收； 【小问4详解】 由图可知，氢氧化钠浓度为5mol/L到4mol/L时，NaClO2含量未变，最佳浓度为4mol/L，的值由0.9变化到0.8的过程中，NaClO2含量未变，=0.8为最佳值； 【小问5详解】 因为NaClO2饱和溶液在低于38℃时会析出NaClO•3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以选择在38℃~60℃蒸发结晶、趁热过滤。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年第一学期12月六校联合调研试题 高一化学 可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Ba-137 一、单项选择题（本大题包含14小题，每小题3分，每题只有一个选项符合题意） 1. 化学与生活、科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法正确的是 A. 青铜、储氢合金、形状记忆合金都属于新型合金材料 B. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 C. 氢氧化铝胶体能凝聚水中的悬浮物、吸附色素并杀菌消毒 D. 维生素 C具有较强的还原性，可以和含FeSO4的补铁剂混合食用 2. 氯气溶于水发生反应Cl2+H2OHCl+HClO，该反应相关微粒的化学用语和性质中，正确的是 A. 氯原子的结构示意图： B. Cl2的水溶液能导电，因此Cl2属于电解质 C. 该反应中H2O既不做氧化剂也不做还原剂 D. HClO有酸性，能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体 3. 科学家第一次让18个碳原子连成环，其合成过程如图所示。下列说法正确的是 （） 用NA表示阿伏加德罗常数的值 A. C18的摩尔质量为216 B. C18与石墨都是碳的同素异形体 C. 216gC18含有的原子总数是1NA D. 1molC20O2转化为C18过程中反应生成44.8LCO 4. 经灼烧、溶解、过滤、检验四个步骤可确定黑木耳中是否含有铁元素，下列图示装置或原理不能达到实验目的是 A. 图甲将黑木耳灼烧成灰 B. 图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释 C. 图丙过滤得到滤液 D. 图丁检验滤液中是否含有Fe3+ 5. 用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是 A. 常温下，22gCO2含有的分子数为0.5NA B. 0.5mol/LNa2CO3溶液中含有的Na+数为NA C. 24gMg变为Mg2+时，失去的电子数为2NA D. 标准状况下，22.4LO2中含有的氧原子数为2NA 6. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 碱石灰具有吸水性，可用作实验室干燥氯气 B. Cl2具有强氧化性，可用作纸张的漂白剂 C. FeCl3溶液显酸性，可用作蚀刻铜电路板 D. 铝具有延展性和抗腐蚀性，可用铝箔作食品包装 7. 下列溶液中离子一定能大量共存的是 A. 在澄清透明的溶液中：Na+、Fe3+、SO、NO B. 含有NaCl的溶液中：H+、K+、MnO、SO C. 使紫色石蕊溶液呈红色的溶液中：K+、Na+、OH-、NO D. 加入铝粉能生成H2 的溶液中：NH、K+、HCO、Cl- 8. 某化学兴趣小组按照如下流程进行“由镁铝合金制备硫酸铝晶体[Al2(SO4)3·18H2O] ”的实验。 下列有关说法正确的是 A. 镁铝合金不需要密封保存，因为镁铝的化学性质稳定 B. 镁铝合金因其低密度、高强度等优良性能，广泛应用于航空航天领域 C. 转化①合金溶解的反应式为Al＋6OH－＝[Al(OH)4]- + H2↑ D. 转化④的操作为蒸发结晶 9. 下图是铁元素的“价类”二维图，下列说法正确的是 A. 常温下 Fe与水反应生成Fe3O4 B. FeO在热空气中不稳定，能迅速转化为Fe3O4 C. 工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应属于置换反应 D. 将含0.01mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中完全反应，所得Fe(OH)3胶粒的物质的量为0.01 mol 10. 磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂电池的正极材料，LiFePO4可通过Li2CO3+H2C2O4+2FePO4=2LiFePO4+H2O+3CO2制得。该电池充电时LiFePO4变成Li1-xFePO4(0＜x＜1)。(在制备和充电时∶H、Li、P、O化合价不变，分别为+1、+1、+5、-2)。下列说法正确的是 A. 该制备原理中H2C2O4作氧化剂 B. 由 LiFePO4变成 Li1-xFePO4时，属于还原反应 C. 常温常压下生成6.6 g CO2时，反应中转移0.1 mol 电子 D. 当Li1-xFePO4中x=0.4时，Li1-xFePO4中的Fe2+和Fe3+个数之比为2∶3 11. 下列指定反应离子方程式正确的是 A. 用氨水吸收足量的SO2气体：2OH-+SO2=SO+H2O B. 实验室利用二氧化锰和浓盐酸制备Cl2：MnO2 + 4H++ 4Cl-MnCl2 + Cl2 ↑+ H2O C 向小苏打溶液中滴加少量澄清石灰水：Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓+ H2O + CO D. 侯氏制碱法在溶液中发生的反应：Na+ + CO2 +NH3 + H2O= NaHCO3 ↓ + NH 12. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3的溶液中加足量铜粉，振荡，黄色逐渐消失，溶液呈浅绿色 氧化性：Fe3＋＞Cu2＋ B 向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变红 该溶液中含有Fe2＋ C 将稀盐酸滴入某溶液中，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中含有CO D 用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色 该溶液是含Na+的盐溶液 A. A B. B C. C D. D 13. 已知：+OH-=NH3↑+H2O，现有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K+、、Ba2+、、Cl-、。现取两份各200mL溶液进行如下实验： ①第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体1.36g； ②第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。 根据上述实验，以下推测正确的是 A. 一定存在、、，一定不存在Ba2+、Cl- B. 一定存在、、Cl-、，可能存在K+ C c()=0.2mol·L-1，c()>c() D. 若溶液中存在、Cl-、、、K+五种离子，则c(K+)>0.2mol·L-1 14. 工业上常用NaClO碱性溶液吸收二氧化硫，控制在40℃~50℃，将含有SO2的烟气和NaClO 碱性溶液按图示方式通入反应釜，发生反应∶NaClO+SO2+2NaOH=NaCl+Na2SO4+H2O。工业上用Ni2O3作反应的催化剂，如图1。下列说法不正确的是 A. 该反应中，SO2表现出还原性 B. 为了提高SO2吸收效率，反应釜中可采用“气—液逆流”接触吸收 C. 图1中过程2的离子方程式∶2NiO2 +ClO- =Ni2O3 + Cl- + O D. 理论上若吸收1molSO2 气体，需要NaClO 74.5g 15. I．用黄铜矿(主要成分为CuFeS2，其中Cu为+2价、Fe为+2价)制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示： 已知： （1）将黄铜矿粉碎成粉末的目的是_____。高温焙烧反应的还原产物是_____。 （2）滤液A中通入Cl2 的离子方程式为_____。 （3）操作b后检验滤渣已经洗涤干净的实验操作为 _____。 Ⅱ．化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设计如下实验： 请回答： （4）M的化学式为_____。 （5）白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是_____(用化学方程式表示)。 （6）高温条件下，丁与NH3反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式为_____。 16. 已知Fe3+和Cu2+对H2O2分解有催化作用。 （1）查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的催化原理角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是：2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+和_______。 （2）为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： ①定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1mol/L FeCl3改为0.05mol/L Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_____。 ②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40mL气体所需的时间为准（忽略其他可能影响实验的因素）。仪器A的名称是____。 （3）实验室需提供480mL 0.1mol·L-1CuSO4溶液。按一定步骤配制溶液，请回答有关问题。 ①计算需称量CuSO4·5H2O的质量为_____。 ②使用的玻璃仪器主要有：____、烧杯、玻璃棒。 ③配制溶液的过程中缺少某一步骤，该步骤的操作是____ 实验步骤 i.计算所需CuSO4·5H2O质量 ii.称量CuSO4·5H2O固体 iii.将CuSO4·5H2O加入烧杯中，并加入适量水溶解 iv.将烧杯中溶液转移至容量瓶中 v.向容量瓶中加蒸馏水至刻度线 ④在实验中，以下操作将造成实验结果偏低的有____(填序号)。 A．在转移溶液时有液体溅到容量瓶外 B．定容时俯视刻度线 C．定容摇匀后，发现凹液面低于刻度线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线 17. 铁黑（Fe3O4）是常见的铁系颜料。一种制取铁黑的实验流程如图所示： 从合成后到干燥阶段发生反应的原理如下：Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe(OH)2·2Fe(OH)3Fe3O4。 （1）保存FeSO4溶液时，常在试剂瓶中加入铁粉，其目的是____。 （2）加入氨水调pH至7～9时，发生反应的离子方程式为____。 （3）合成步骤中应该控制通入空气的量的原因是____。 （4）铁黑产品中Fe3O4的含量是判断产品等级的依据之一。某铁黑样品中混有的杂质为FeO、Fe2O3中的一种。根据国标方法，进行的测定实验如下： ①步骤1：称取2.4000g样品置于锥形瓶中，加入足量盐酸，加热使之完全溶解。 ②步骤2：向锥形瓶中先加入足量的SnCl2溶液，将Fe3+全部转化为Fe2+，除去过量的Sn2+，再加入一定量的硫酸和磷酸，并滴加指示剂。 ③步骤3： 再向锥形瓶中滴加0.1000mol•L﹣1K2Cr2O7溶液，恰好完全把Fe2+转化为Fe3+，反应时K2Cr2O7全部转化为Cr3+，共消耗50.00mLK2Cr2O7溶液（K2Cr2O7全部转化为Cr3+）。请写出反应的离子方程式并用“单线桥”标出电子转移的方向和数目_____。 ④依据题中数据计算样品中Fe元素的质量分数_____(写出计算过程)。 18. 二氧化氯（ClO2）是安全消毒剂，杀菌能力优于Cl2。常温下ClO2为黄绿色气体，熔点-59℃，沸点11℃，极易溶于水且不与水反应，浓的ClO2受热时易分解，常将其制备成NaClO2固体以便运输和储存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示。 已知: i. 装置B用于制备ClO2，发生的主要反应为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4= 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O； ii.NaClO2饱和溶液在低于38℃时会析出NaClO•3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。 （1）若需密度为1.568g/cm3的75%硫酸100ml，需量取18mol/L的浓硫酸____ml来配制。 （2）装置C的作用是____。装置D中生成NaClO2的化学方程式为____。 （3）制备NaClO2过程中需要控制空气的流速，过快或过慢均会降低NaClO2产率，原因是____。 （4）研究测得D装置吸收液中的c(NaOH)与对粗产品中NaClO2含量的影响如图所示。则最佳条件为c(NaOH)=____mol/L，=____。 （5）充分反应后，从装置D反应后溶液中获取NaClO2晶体操作步骤为____，洗涤、干燥。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$