内容正文:
2023~2024学年度上期高中2023级期末联考
化学
考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 P31 S32 Cl35.5 Fe56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是
A. 腐蚀覆铜板的“腐蚀液”是FeCl2溶液
B. 钟乳石的形成涉及氧化还原反应
C. 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金
D. 氧化钠可用在呼吸面具中作氧气的来源
2. NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 0.5mol Na2O与0.5mol Na2O2所含Na+总数相同
B. 1mol MnO2与足量浓盐酸充分反应生成氯气22.4L
C. 0.15mol·L-1 NaOH溶液中离子数为0.3NA
D. 标准状况下,22.4L乙醇所含分子数为NA
3. 在无色溶液中,下列离子能大量共存的是
A. NH、Al3+、OH-、SO B. Ba2+、Mg2+、Cl-、NO
C. Na+、H+、MnO、OH- D. Fe2+、Na+、Cl-、NO
4. 溶液导电能力取决于自由移动离子的浓度、离子所带电荷数和离子种类。若忽略离子种类对溶液导电能力的影响,离子浓度越大,所带电荷数越多,溶液导电能力越强。下列溶液的导电性最强的是
A. 1.5mol·L-1 Na2SO4溶液 B. 2.0mol·L-1 MgCl2溶液
C. 1.5mol·L-1 HCl溶液 D. 2.5mol·L-1 Ba(OH)2溶液
5. 下列离子反应方程式错误的是
A. 向氧化钠中滴加稀盐酸:Na2O+2H+=2Na++H2O
B. 铝锅不能煮碱性的食物:2Al+2Na++2OH-+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
C. 向稀盐酸中滴加碳酸钠溶液:CO+2H+=CO2↑+H2O
D. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
6. 下图是元素周期表中磷元素相关信息,根据图示信息可推知下列选项错误的是
A. 磷原子的核电荷数为15
B. 红磷、白磷是磷元素的同位素
C. P4的摩尔质量约为124g·mol-1
D. 内层电子总数是M层电子数的2倍
7. 下列说法错误的是
①干燥的沙土可用于扑灭着火的金属钠
②钠能从硫酸铜溶液中置换出金属铜
③Na2O2能与水反应生成NaOH,为碱性氧化物
④NaHCO3可作胃酸中和剂和食用碱
⑤Fe2O3俗称铁红,常作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
⑥合金因加入其他原子改变了金属原子的层状排列而硬度变大
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ⑤⑥
8. 高铁酸钾(K2FeO4)作净水剂时会产生Fe3+,该过程既能消毒杀菌,也能吸附水中悬浮物。制备K2FeO4的一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O。下列说法错误的是
A. K2FeO4中铁元素的化合价为+6价
B. ClO-作氧化剂,Fe3+被还原
C. 0.6mol ClO-参与反应时生成0.4mol FeO
D. K2FeO4净水时会生成Fe(OH)3胶体
9. 下列实验装置正确且能达到对应实验目的的是
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
A. 图Ⅰ:H2在Cl2中安静地燃烧 B. 图Ⅱ:检验待测物中含有钾元素
C. 图Ⅲ:观察金属钠与水的反应 D. 图Ⅳ:制备并观察Fe(OH)2的颜色
10. 某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+,为减少污染并促进资源回收利用,工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属铜。根据以下流程图,下列说法正确的是
A. 检验该工业废水中是否含Fe2+只需选用KSCN溶液
B. 向溶液D中滴加NaOH溶液生成的沉淀由白色迅速变为红褐色
C 试剂①可选用铁粉,试剂②可选用稀盐酸
D. 操作Ⅱ包括:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥
11. 现有标准状况下的四种物质,其中所含原子的数目最多的是
A. 36.5gHCl B. 5.6LH2O C. 3.01×10−23个SO2 D. 1.5molCH4
12. 下列选项所选用除杂试剂错误的是
选项
主要物质
杂质
除杂试剂
A
FeCl3溶液
FeCl2
Cl2
B
NaHCO3溶液
Na2CO3
CO2
C
CO
CO2
NaOH溶液
D
Cl2
HCl
饱和NaHCO3溶液
A. A B. B C. C D. D
13. 物质类别和核心元素的价态是学习元素化合物性质的重要视角。如图为氯元素的“价—类”二维图,a、b、c、d、e均为含氯元素的物质,下列有关说法错误的是
A. a、d均是一元酸且d见光易分解生成a
B. 干燥的b能使有色鲜花变色
C. c的化学式为Cl2O,可用于自来水杀菌消毒
D. e可作棉麻、纸张的漂白剂和游泳池的消毒剂
14. 某兴趣小组为测定某含铁氧化物中铁元素的百分含量,其操作流程如下:
下列说法正确的是
A. 操作Ⅰ、操作Ⅲ均为过滤
B. 操作Ⅱ若未使用,则固体d的质量小于32g
C. 灼烧需要的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳等
D. 该含铁氧化物中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某澄清透明溶液可能含有H+、Cu2+、、Fe3+、Ca2+、、Cl−、、,为确定溶液中离子组成,进行实验操作如下:
①取少量该溶液,加入紫色石蕊溶液显红色;
②取少量该溶液,加入过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸;
③取②中反应后的上层清液,加入酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸;
④取少量原溶液,加入过量的NaOH溶液,有蓝色沉淀生成,加热时产生的气体可使紫色石蕊溶液显蓝色。
已知:+OH−NH3↑+H2O。
回答下列问题:
(1)根据操作①~④,溶液中一定存在的离子是_____,溶液中肯定不存在的离子是_____。
(2)操作③中发生反应的离子方程式为_____,该步骤_____(填“能”或“不能”)确定原溶液是否含Cl−。
(3)操作④中生成的沉淀的化学式为_____。
(4)已知溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1mol·L−1,还能确定溶液中存在的离子是_____。
16. 三氧化二砷(As2O3)是砒霜的主要成分,呈白色粉末状,微溶于水生成亚砷酸,不溶于乙醇,剧毒,可用于治疗急性早幼粒白血病。利用某酸性含砷废水(主要含AsO)可提取三氧化二砷,工艺流程如图所示:
已知:①As2S3易溶于过量Na2S溶液中;
②As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O。
(1)从物质类别角度判断,As2O3属于_____(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(2)Na2S的电离方程式为_____。
(3)“Ⅰ沉砷”过程中加入“FeSO4”目的是_____。
(4)操作M为_____。
(5)As2S3在“Ⅱ焙烧”过程中的化学方程式为_____,滤渣Y为_____。
(6)Ⅰ~Ⅲ步骤中属于非氧化还原反应的有_____(填序号);
(7)当“氧化”过程消耗2.5molH2O2时,“还原”过程至少消耗气体X的体积为_____L(标准状况下)。
17. 金属单质A、B和气体D、M以及物质C、E、F、G、H、I、J之间存在如下的转化关系(图中部分产物和反应条件没有标出),其中A在空气中燃烧,火焰为黄色。
Ⅰ.请根据以上信息回答下列问题:
(1)D化学名称为_____,I的化学式为_____。
(2)B和水反应化学方程式,并用双线桥表示电子转移方向和数目__________。
(3)J和水反应的化学方程式为_____,常温下,J与CO2反应生成一种白色固体,写出该固体的一种用途:_____。
(4)酸性条件下,G+双氧水→H。该过程中涉及的离子方程式为_____,双氧水可用_____代替(填标号)。
A.氯水 B.O2 C.高锰酸钾溶液 D.碘化钾溶液
(5)将少许饱和H的水溶液滴入沸水中,煮沸一段时间形成红褐色溶液后停止加热,此时形成的分散系为_____(填标号);用一束光照射该分散系可见光亮的“通路”,该现象称为_____效应。
A.溶液 B.胶体 C.浊液
Ⅱ.某实验小组认为M的水溶液也能与B发生反应,实验探究过程及实验现象如下图所示:
(6)①根据实验ⅱ中观察到溶液变为红色,可推知M的水溶液能与B发生反应,则试剂X是_____;
②实验ⅲ中观察到溶液无明显变化,其原因可能是_____(可结合离子方程式解释)。
18. “84消毒液”因在1984年由北京某医院研制使用而得名,在新冠疫情期间广泛使用。某实验小组用Cl2和NaOH溶液反应制备NaClO溶液,并配制一定物质的量浓度的NaClO溶液,装置如下:
资料卡片:“84消毒液”的使用说明书
①有效成分:NaClO
②注意事项:不可与洁厕剂或其他消毒液混合使用,特别是盐酸等酸性物质,否则会产生有毒气体引发中毒……
③用法用量:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_____,仪器b的作用是_____。
(2)实验室用装置A制备氯气的离子方程式为_____。
(3)实验过程中需要控制装置C的温度,若温度过高易发生副反应: Cl2+NaOHNaCl+NaClO3+H2O(未配平),则副反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____;为避免副反应发生,应对装置C采取的措施是_____。
(4)“84消毒液”的使用说明书指出其不可与洁厕剂(含HCl)混用,原因是_____(用离子方程式解释)。
(5)该兴趣小组欲按体积比为1∶50的稀释比例配制500mL的NaClO溶液,并进行定量的物质的量浓度测定。
ⅰ.配制该溶液时,选用的量筒的规格为_____(填标号,下同),容量瓶的规格为_____;
A.5mL B.10mL C.15mL D.250mL E.500mL F.1000mL
ⅱ.配制过程中,下列操作会导致溶液浓度偏小的是_____(填标号)。
A.用胶头滴管定容时俯视刻度线
B.使用容量瓶时,发现容量瓶中有少量蒸馏水
C.定容加水时超过刻度线后,用胶头滴管吸出多余的水
D.洗涤量取浓溶液的量筒,并将洗涤液转移至容量瓶
(6)经测定,该兴趣小组自制的NaClO溶液的质量分数为10%,ρ=1.18g·mL−1,则该NaClO溶液的物质的量浓度为_____mol·L−1(保留1位小数)。
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2023~2024学年度上期高中2023级期末联考
化学
考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 P31 S32 Cl35.5 Fe56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是
A. 腐蚀覆铜板的“腐蚀液”是FeCl2溶液
B. 钟乳石的形成涉及氧化还原反应
C. 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金
D. 氧化钠可用在呼吸面具中作氧气的来源
【答案】C
【解析】
【详解】A.腐蚀覆铜板的“腐蚀液”是FeCl3溶液,故A错误;
B.溶洞中的水中含有碳酸氢钙,可溶性的Ca(HCO3)2分解生成难溶性的碳酸钙,就形成了钟乳石,钟乳石的形成不涉及氧化还原反应,故B错误;
C.生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金,故C正确;
D.过氧化钠和水或二氧化碳反应得到氧气,所以可用在呼吸面具中作氧气的来源,故D错误;
答案选C。
2. NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 0.5mol Na2O与0.5mol Na2O2所含Na+总数相同
B. 1mol MnO2与足量浓盐酸充分反应生成氯气22.4L
C. 0.15mol·L-1 NaOH溶液中离子数为0.3NA
D. 标准状况下,22.4L乙醇所含分子数为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.1molNa2O和Na2O2所含的Na+数目相同,则0.5mol Na2O与0.5mol Na2O2所含Na+总数相同,均为1mol,A正确;
B.未指明气体是否处于标准状况,无法利用气体摩尔体积计算,B错误;
C.溶液体积未知,无法计算,C错误;
D.标准状况下,乙醇不是气体,不能用气体摩尔体积计算,D错误;
答案选A。
3. 在无色溶液中,下列离子能大量共存的是
A. NH、Al3+、OH-、SO B. Ba2+、Mg2+、Cl-、NO
C. Na+、H+、MnO、OH- D. Fe2+、Na+、Cl-、NO
【答案】B
【解析】
【详解】A.OH-与Al3+反应形成氢氧化铝沉淀,OH-与反应,生成弱电解质一水合氨,离子不能大量共存,A错误;
B.各离子间不反应,可以大量共存,B正确;
C.H+与 OH-间反应生成水,无法大量共存,为有色离子,溶液为紫色,不符合题干无色溶液要求,C错误;
D.Fe2+为有色离子,溶液为浅绿色,不符合题干无色溶液要求,D错误;
答案选B。
4. 溶液导电能力取决于自由移动离子的浓度、离子所带电荷数和离子种类。若忽略离子种类对溶液导电能力的影响,离子浓度越大,所带电荷数越多,溶液导电能力越强。下列溶液的导电性最强的是
A 1.5mol·L-1 Na2SO4溶液 B. 2.0mol·L-1 MgCl2溶液
C. 1.5mol·L-1 HCl溶液 D. 2.5mol·L-1 Ba(OH)2溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.1.5mol·L-1 Na2SO4溶液中离子浓度为4.5 mol·L-1,1mol Na2SO4中阴阳离子所带电荷数为4NA;
B.2.0mol·L-1 MgCl2溶液中离子浓度为6mol·L-1,1mol Na2SO4中阴阳离子所带电荷数为3NA;
C.1.5mol·L-1 HCl溶液中离子浓度为3mol·L-1,1mol Na2SO4中阴阳离子所带电荷数为2NA;
D.2.5mol·L-1 Ba(OH)2溶液中离子浓度为7.5mol·L-1,1mol Na2SO4中阴阳离子所带电荷数为4NA;
导电性最强的是2.5mol·L-1 Ba(OH)2溶液,答案选D。
5. 下列离子反应方程式错误的是
A. 向氧化钠中滴加稀盐酸:Na2O+2H+=2Na++H2O
B. 铝锅不能煮碱性的食物:2Al+2Na++2OH-+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
C. 向稀盐酸中滴加碳酸钠溶液:CO+2H+=CO2↑+H2O
D. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.向氧化钠中滴加稀盐酸生成氯化钠和水,离子方程式为:Na2O+2H+=2Na++H2O,A正确;
B.Na[Al(OH)4]为强电解质,可拆,离子方程式为:2Al+2OH-+6H2O=2 [Al(OH)4]-+3H2↑,B错误;
C.向稀盐酸中滴加碳酸钠溶液生成氯化钠、水和二氧化碳,离子方程式为:CO+2H+=CO2↑+H2O,C正确;
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡和水,离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O,D正确;
故选B。
6. 下图是元素周期表中磷元素的相关信息,根据图示信息可推知下列选项错误的是
A. 磷原子的核电荷数为15
B. 红磷、白磷是磷元素的同位素
C. P4的摩尔质量约为124g·mol-1
D. 内层电子总数是M层电子数的2倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.核电荷数=原子序数,所以磷原子的核电荷数为15,A说法正确;
B.红磷、白磷是同种元素组成的性质不同的单质,属于同素异形体,B说法错误;
C.P4的摩尔质量数值大小等于其相对分子质量,P4的摩尔质量约为124g·mol-1,C说法正确;
D.P原子M层电子数为5,内层电子总数为10,D说法正确;
答案选B。
7. 下列说法错误的是
①干燥的沙土可用于扑灭着火的金属钠
②钠能从硫酸铜溶液中置换出金属铜
③Na2O2能与水反应生成NaOH,为碱性氧化物
④NaHCO3可作胃酸中和剂和食用碱
⑤Fe2O3俗称铁红,常作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
⑥合金因加入其他原子改变了金属原子的层状排列而硬度变大
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①金属钠着火可用干燥的沙土扑灭,①正确;
②Na与CuSO4溶液反应时,Na与水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,钠不能从硫酸铜溶液中置换出铜,②错误;
③Na2O2与水反应生成NaOH和O2,Na2O2不是碱性氧化物,③错误;
④NaHCO3的水溶液呈碱性,NaHCO3能与胃酸反应,故NaHCO3可作胃酸中和剂和食用碱,④正确;
⑤Fe2O3俗称铁红,常作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,⑤正确;
⑥合金因其他原子改变了金属原子的层状排列,使合金硬度变大,⑥正确;
错误有②③,答案选C。
8. 高铁酸钾(K2FeO4)作净水剂时会产生Fe3+,该过程既能消毒杀菌,也能吸附水中悬浮物。制备K2FeO4的一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O。下列说法错误的是
A. K2FeO4中铁元素的化合价为+6价
B. ClO-作氧化剂,Fe3+被还原
C. 0.6mol ClO-参与反应时生成0.4mol FeO
D. K2FeO4净水时会生成Fe(OH)3胶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据化学式中元素化合价之和为0,则K2FeO4中铁元素的化合价为+6价,A正确;
B.反应中氯元素的化合价降低而铁元素的化合价升高,则ClO-作氧化剂,Fe3+被氧化,B错误;
C.根据3ClO-~2FeO,0.6mol ClO-参与反应时生成0.4mol FeO,C正确;
D.高铁酸钾作净水剂时会产生Fe3+,而Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体表面积大,能吸附水中悬浮物,具有净水作用,D正确;
故选B。
9. 下列实验装置正确且能达到对应实验目的的是
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
A. 图Ⅰ:H2在Cl2中安静地燃烧 B. 图Ⅱ:检验待测物中含有钾元素
C. 图Ⅲ:观察金属钠与水的反应 D. 图Ⅳ:制备并观察Fe(OH)2的颜色
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢气为可燃性气体,应将点燃的氢气充入氯气中燃烧,A错误;
B.用焰色试验检验化合物中是否含钾元素,需要透过蓝色钴玻璃观察焰色,B错误;
C.Na密度小于水,与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,酚酞变红,C正确;
D.Fe与稀硫酸反应生成气体逸出,无法增大装置压强,将硫酸亚铁溶液压入NaOH溶液中,D错误;
答案选D。
10. 某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+,为减少污染并促进资源回收利用,工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属铜。根据以下流程图,下列说法正确的是
A. 检验该工业废水中是否含Fe2+只需选用KSCN溶液
B. 向溶液D中滴加NaOH溶液生成的沉淀由白色迅速变为红褐色
C. 试剂①可选用铁粉,试剂②可选用稀盐酸
D. 操作Ⅱ包括:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥
【答案】D
【解析】
【分析】工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+,向溶液中加入过量铁粉,充分应生成铜和亚铁离子,还有未反应的铁粉,过滤,向固体中加入稀硫酸,铁粉溶解,铜不溶解,过滤,将滤液混合,经过一系列操作得到硫酸亚铁晶体;
【详解】A.根据题干信息,检验该工业废水中是否含Fe2+需选用KSCN溶液之外,还需要双氧水等氧化性溶液,A错误;
B.溶液D为FeSO4溶液,向其中滴加NaOH溶液生成沉淀由白色迅速变为灰绿色,最终转化为红褐色,B错误;
C.试剂①是铁粉,试剂②是稀硫酸,若试剂②使用稀盐酸会引入新杂质Cl−,C错误;
D.操作Ⅱ包括:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥,D正确;
答案选D。
11. 现有标准状况下的四种物质,其中所含原子的数目最多的是
A. 36.5gHCl B. 5.6LH2O C. 3.01×10−23个SO2 D. 1.5molCH4
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,36.5gHCl的物质的量为=1mol,所含原子的数目为2NA;
B.5.6LH2O的物质的量为≈311mol,所含原子的数目约为311NA×3=933NA,
C.3.01×10−23个SO2的物质的量为0.5mol,所含原子的数目为0.5NA×3=1.5NA;
D.1.5molCH4的原子数目为1.5NA×5=7.5NA;
综上,所含原子的数目关系为:B>D>A>C;
答案选B。
12. 下列选项所选用除杂试剂错误的是
选项
主要物质
杂质
除杂试剂
A
FeCl3溶液
FeCl2
Cl2
B
NaHCO3溶液
Na2CO3
CO2
C
CO
CO2
NaOH溶液
D
Cl2
HCl
饱和NaHCO3溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气可将氯化亚铁氧化为氯化铁,A正确;
B.碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,B正确;
C.二氧化碳能与NaOH反应,而CO不能,C正确;
D.氯气中混有HCl应用饱和食盐水除杂,碳酸氢钠与HCl反应生成二氧化碳引入新杂质,D错误;
故选D。
13. 物质类别和核心元素的价态是学习元素化合物性质的重要视角。如图为氯元素的“价—类”二维图,a、b、c、d、e均为含氯元素的物质,下列有关说法错误的是
A. a、d均是一元酸且d见光易分解生成a
B. 干燥的b能使有色鲜花变色
C. c的化学式为Cl2O,可用于自来水杀菌消毒
D. e可作棉麻、纸张的漂白剂和游泳池的消毒剂
【答案】C
【解析】
【分析】根据价类二维图可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为次氯酸盐,据此分析作答。
【详解】A.根据分析可知,a为HCl,d为HClO,均为一元酸,且HClO见光分解,生成HCl和氧气,故A正确;
B.根据分析可知,b为Cl2,有色鲜花含有水分,氯气与水反应,生成HClO,HClO具有漂白作用,可以使有色鲜花变色,故B正确;
C.根据分析可知,c的化学式为ClO2,可用于自来水杀菌消毒,故C错误;
D.e为次氯酸盐,具有强氧化性,可作棉麻、纸张的漂白剂和游泳池的消毒剂,故D正确;
故选:C。
14. 某兴趣小组为测定某含铁氧化物中铁元素的百分含量,其操作流程如下:
下列说法正确的是
A. 操作Ⅰ、操作Ⅲ均为过滤
B. 操作Ⅱ若未使用,则固体d的质量小于32g
C. 灼烧需要的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳等
D. 该含铁氧化物中
【答案】C
【解析】
【分析】铁的氧化物和盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁,氯化亚铁被双氧水氧化得到氯化铁,加足量氢氧化钠溶液生成氢氧化铁,灼烧生成氧化铁。
【详解】A.操作Ⅰ是溶解,不是过滤,错误。
B.过氧化氢是把可能存在的亚铁离子氧化成铁离子,如果不用过氧化氢,之后加入足量的氢氧化钠溶液也会使亚铁离子全部沉淀,生成的氢氧化亚铁很快会被氧化,而且在空气中灼烧后,所有的亚铁离子都会被氧化,最终都是得到氧化铁。因此即使不加过氧化氢,最后得到的固体也是32g,错误。
C.灼烧需要这些仪器,正确。
D.32g固体d是氧化铁,物质的量是32g÷160g/mol=0.2mol,含有0.2mol×2=0.4mol铁离子,质量是0.4mol×56g/mol=22.4g,因此铁氧化物中氧元素的质量是30.4g-22.4g=8g,物质的量是8g÷16g/mol=0.5mol,所以铁和氧的物质的量之比是4:5,不是1:2,错误。
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某澄清透明溶液可能含有H+、Cu2+、、Fe3+、Ca2+、、Cl−、、,为确定溶液中离子组成,进行实验操作如下:
①取少量该溶液,加入紫色石蕊溶液显红色;
②取少量该溶液,加入过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸;
③取②中反应后的上层清液,加入酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸;
④取少量原溶液,加入过量的NaOH溶液,有蓝色沉淀生成,加热时产生的气体可使紫色石蕊溶液显蓝色。
已知:+OH−NH3↑+H2O。
回答下列问题:
(1)根据操作①~④,溶液中一定存在的离子是_____,溶液中肯定不存在的离子是_____。
(2)操作③中发生反应的离子方程式为_____,该步骤_____(填“能”或“不能”)确定原溶液是否含Cl−。
(3)操作④中生成的沉淀的化学式为_____。
(4)已知溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1mol·L−1,还能确定溶液中存在的离子是_____。
【答案】(1) ①. H+、Cu2+、、 ②. Fe3+、Ca2+、
(2) ①. Ag++Cl−=AgCl↓ ②. 不能
(3)Cu(OH)2 (4)Cl−、
【解析】
【分析】根据题干信息,该溶液为透明澄清溶液,不能确定是否含有色离子;①取少量该溶液,滴入紫色石蕊溶液显红色,可知溶液含有H+,则溶液中不存在CO32−;②取少量该溶液,加入过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,说明沉淀为BaSO4,可知原溶液中含有SO42−,则溶液中不存在Ca2+;③取②中反应后的上层清液,加入酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,说明沉淀为AgCl,但是②中加入过量BaCl2溶液时,引入了Cl−,不能确定原溶液中是否含有Cl−;④取少量原溶液,加入过量的NaOH溶液,有蓝色沉淀生成,该沉淀为Cu(OH)2,原溶液中含有Cu2+,且不含Fe3+;加热时产生气体使紫色石蕊溶液显蓝色,说明该气体为NH3,原溶液中含有NH4+,综上,根据实验操作①~④,可推知溶液中一定存在的离子是H+、Cu2+、NH4+、SO42−,溶液中肯定不存在的离子是Fe3+、Ca2+、CO32−,据此作答。
【小问1详解】
根据分析可知,根据操作①~④,溶液中一定存在的离子是H+、Cu2+、NH4+、SO42−,溶液中肯定不存在的离子是Fe3+、Ca2+、,答案:H+、Cu2+、NH4+、SO42−、Fe3+、Ca2+、;
【小问2详解】
根据分析可知,操作③中发生反应的离子方程式为Ag++Cl−=AgCl↓,该步骤不能确定原溶液是否含Cl−,答案:Ag++Cl−=AgCl↓、不能;
【小问3详解】
操作④中生成的沉淀的化学式为Cu(OH)2,答案:Cu(OH)2;
【小问4详解】
已知溶液中阳离子的物质的量浓度均为0.1mol·L−1,即c(H+)+c(Cu2+)×2+c(NH4+)-c(SO42−)×2=0.2mol·L−1,故确定溶液中一定还含有浓度均为0.1mol·L−1的Cl−和NO3−,答案:Cl−、。
16. 三氧化二砷(As2O3)是砒霜的主要成分,呈白色粉末状,微溶于水生成亚砷酸,不溶于乙醇,剧毒,可用于治疗急性早幼粒白血病。利用某酸性含砷废水(主要含AsO)可提取三氧化二砷,工艺流程如图所示:
已知:①As2S3易溶于过量Na2S溶液中;
②As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O。
(1)从物质类别角度判断,As2O3属于_____(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)
(2)Na2S的电离方程式为_____。
(3)“Ⅰ沉砷”过程中加入“FeSO4”的目的是_____。
(4)操作M为_____。
(5)As2S3在“Ⅱ焙烧”过程中的化学方程式为_____,滤渣Y为_____。
(6)Ⅰ~Ⅲ步骤中属于非氧化还原反应的有_____(填序号);
(7)当“氧化”过程消耗2.5molH2O2时,“还原”过程至少消耗气体X的体积为_____L(标准状况下)。
【答案】(1)氧化物 (2)Na2S=2Na++S2−
(3)除去过量的Na2S,避免As2S3溶于过量Na2S溶液造成损失
(4)过滤 (5) ①. 2As2S3+9O22As2O3+6SO2 ②. Fe2O3(或氧化铁)
(6)Ⅰ、Ⅲ (7)56
【解析】
【分析】酸性含砷废水中先加入过量Na2S“沉砷”、再加入FeSO4除去过量Na2S,经过滤得到As2S3、FeS,As2S3、FeS焙烧得到As2O3、Fe2O3和SO2(气体X),用NaOH溶液“碱浸”时As2O3转化为Na3AsO3、Fe2O3与NaOH溶液不反应,过滤得到的滤渣Y为Fe2O3,滤液中加入H2O2将Na3AsO3氧化成Na3AsO4,Na3AsO4与SO2、稀硫酸反应生成As2O3。
【小问1详解】
As2O3是由As和O两种元素组成的化合物,故As2O3属于氧化物。
小问2详解】
Na2S电离成Na+和S2-,电离方程式为Na2S=2Na++S2-。
【小问3详解】
As2S3易溶于过量Na2S溶液中,故“Ⅰ沉砷”过程中,加入FeSO4的目的是除去过量Na2S,避免As2S3溶于过量Na2S溶液造成损失。
【小问4详解】
“操作M”为分离溶液和难溶物As2S3、FeS,该操作为过滤。
【小问5详解】
根据分析,As2S3在“Ⅱ焙烧”过程中反应生成As2O3和SO2,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2As2S3+9O22As2O3+6SO2;根据分析,滤渣Y为Fe2O3。
【小问6详解】
“Ⅰ沉砷”过程中,FeSO4+Na2S→FeS+Na2SO4,化合价没有变化,+Na2S→As2S3,化合价没有变化,该过程中没有氧化还原反应;“Ⅱ焙烧”涉及As2S3、FeS分别与空气中氧气反应转化为As2O3、Fe2O3和SO2,该过程中发生氧化还原反应;“Ⅲ碱浸”过程中,As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O,化合价没有变化,该过程没有氧化还原反应;则Ⅰ~Ⅲ过程中属于非氧化还原反应的有Ⅰ、Ⅲ。
【小问7详解】
As2O3被H2O2氧化后,又被SO2还原为As2O3,相当于H2O2氧化SO2,由得失电子守恒得关系式H2O2~SO2.,“氧化”过程消耗2.5molH2O2时,“还原”过程至少消耗气体SO2为2.5mol,在标准状况下至少消耗SO2的体积为22.4L·mol-1×2.5mol=56L。
17. 金属单质A、B和气体D、M以及物质C、E、F、G、H、I、J之间存在如下转化关系(图中部分产物和反应条件没有标出),其中A在空气中燃烧,火焰为黄色。
Ⅰ.请根据以上信息回答下列问题:
(1)D的化学名称为_____,I的化学式为_____。
(2)B和水反应的化学方程式,并用双线桥表示电子转移方向和数目__________。
(3)J和水反应的化学方程式为_____,常温下,J与CO2反应生成一种白色固体,写出该固体的一种用途:_____。
(4)酸性条件下,G+双氧水→H。该过程中涉及的离子方程式为_____,双氧水可用_____代替(填标号)。
A.氯水 B.O2 C.高锰酸钾溶液 D.碘化钾溶液
(5)将少许饱和H的水溶液滴入沸水中,煮沸一段时间形成红褐色溶液后停止加热,此时形成的分散系为_____(填标号);用一束光照射该分散系可见光亮的“通路”,该现象称为_____效应。
A.溶液 B.胶体 C.浊液
Ⅱ.某实验小组认为M的水溶液也能与B发生反应,实验探究过程及实验现象如下图所示:
(6)①根据实验ⅱ中观察到溶液变为红色,可推知M的水溶液能与B发生反应,则试剂X是_____;
②实验ⅲ中观察到溶液无明显变化,其原因可能是_____(可结合离子方程式解释)。
【答案】(1) ①. 氢气 ②. Fe(OH)3
(2) (3) ①. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ②. 食用碱、制皂、造纸、制玻璃、去油污等
(4) ①. 2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O ②. AB
(5) ①. B ②. 丁达尔
(6) ①. KSCN溶液 ②. Fe+2Fe3+=3Fe2+(或“KSCN被氯水氧化”)
【解析】
【分析】A为金属,且在空气中燃烧,火焰为黄色,推测其为Na,M为黄绿色气体,推测为Cl2,红褐色沉淀I为Fe(OH)3,B为金属Fe,J为Na2O2,C为NaOH,D为H2,E为Fe3O4,F为HCl,据此解答。
【小问1详解】
根据分析可知,D的化学名称为氢气,I的化学式为Fe(OH)3;
【小问2详解】
根据分析可知,B为金属Fe,Fe和水反应的化学方程式,并用双线桥表示电子转移方向和数目;
【小问3详解】
根据分析可知,J为Na2O2,Na2O2和水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,常温下,Na2O2与CO2反应生成一种白色固体,即碳酸钠,写出该固体的一种用途:食用碱、制皂、造纸、制玻璃、去油污等;
【小问4详解】
酸性条件下,G中含有三价铁离子和二价铁离子,所以G+双氧水→H,该过程中涉及的离子方程式为2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O,双氧水是氧化剂,可用A、B、C氧化性物质来代替,但是高锰酸根会氧化氯离子,产生有污染的氯气,所以排除,故选AB;
【小问5详解】
将少许饱和H的水溶液,即氯化铁滴入沸水中,煮沸一段时间形成红褐色溶液后停止加热,此时形成的分散系为氢氧化铁胶体,用一束光照射该分散系可见光亮的“通路”,该现象称为丁达尔效应;
【小问6详解】
①根据实验ⅱ中观察到溶液变为红色,可推知氯气的水溶液能与铁发生反应生成三价铁离子,与硫氰化钾溶液反应显红色,则试剂X是KSCN溶液,
②实验ⅲ中观察到溶液无明显变化,其原因可能是铁过量发生Fe+2Fe3+=3Fe2+(或“KSCN被氯水氧化”)。
18. “84消毒液”因在1984年由北京某医院研制使用而得名,在新冠疫情期间广泛使用。某实验小组用Cl2和NaOH溶液反应制备NaClO溶液,并配制一定物质的量浓度的NaClO溶液,装置如下:
资料卡片:“84消毒液”的使用说明书
①有效成分:NaClO
②注意事项:不可与洁厕剂或其他消毒液混合使用,特别是盐酸等酸性物质,否则会产生有毒气体引发中毒……
③用法用量:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_____,仪器b的作用是_____。
(2)实验室用装置A制备氯气的离子方程式为_____。
(3)实验过程中需要控制装置C的温度,若温度过高易发生副反应: Cl2+NaOHNaCl+NaClO3+H2O(未配平),则副反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____;为避免副反应发生,应对装置C采取的措施是_____。
(4)“84消毒液”的使用说明书指出其不可与洁厕剂(含HCl)混用,原因是_____(用离子方程式解释)。
(5)该兴趣小组欲按体积比为1∶50的稀释比例配制500mL的NaClO溶液,并进行定量的物质的量浓度测定。
ⅰ.配制该溶液时,选用的量筒的规格为_____(填标号,下同),容量瓶的规格为_____;
A.5mL B.10mL C.15mL D.250mL E.500mL F.1000mL
ⅱ.配制过程中,下列操作会导致溶液浓度偏小的是_____(填标号)。
A.用胶头滴管定容时俯视刻度线
B.使用容量瓶时,发现容量瓶中有少量蒸馏水
C.定容加水时超过刻度线后,用胶头滴管吸出多余的水
D.洗涤量取浓溶液的量筒,并将洗涤液转移至容量瓶
(6)经测定,该兴趣小组自制的NaClO溶液的质量分数为10%,ρ=1.18g·mL−1,则该NaClO溶液的物质的量浓度为_____mol·L−1(保留1位小数)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 安全警示(或“防堵塞”,其它合理答案)
(2)MnO2+4H++2Cl−Mn2++2H2O+Cl2↑
(3) ①. 1:5 ②. 降温(或“充分搅拌”,其他合理答案)
(4)2H++Cl−+ClO−=Cl2↑+H2O
(5) ①. B ②. E ③. C
(6)1.6
【解析】
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗,仪器b是长颈漏斗,作用是安全警示(或“防堵塞”,其它合理答案),答案:分液漏斗、安全警示(或“防堵塞”,其它合理答案);
【小问2详解】
实验室用装置A,通过加热二氧化锰和浓盐酸加热来制备氯气,离子方程式为MnO2+4H++2Cl−Mn2++2H2O+Cl2↑,答案:MnO2+4H++2Cl−Mn2++2H2O+Cl2↑;
【小问3详解】
3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,NaCl是还原产物,NaClO3是氧化产物,故氧化产物与还原产物之比为1∶5;根据题干信息,温度过高副反应发生,故采取降温或充分搅拌等控温方式,答案:1∶5、降温(或“充分搅拌”,其他合理答案);
【小问4详解】
酸性条件下Cl−和ClO−发生归中反应生成了氯气,答案:2H++Cl−+ClO−=Cl2↑+H2O;
【小问5详解】
ⅰ.该兴趣小组欲按体积比1∶50稀释比例配制500mLNaClO溶液,设需要浓NaClO溶液xmL,则,x=10mL,故选用量筒规格10mL,容量瓶规格为500mL;
ⅱ.A选项,定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,根据公式,导致配制的物质的量浓度偏高;B选项,容量瓶中有少量蒸馏水对配制溶液的物质的量浓度没有影响;C选项,定容加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余的水时,会带走少量溶质,导致配制溶液的物质的量浓度偏低;D选项,洗涤量取浓溶液的量筒,并将洗涤液转移至容量瓶会导致溶质的物质的量偏大,配制的溶液的物质的量浓度偏高;综上,C选项符合题意,答案:B、E、C;
【小问6详解】
根据,将题干数据带入公式,解得c≈1.6mol·L−1,答案:1.6。
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