内容正文:
2024年遂平一高新生入学测试
注意事项:本试卷满分100分,考试时间60分钟,请将答案写在答题卡上。
一、选择题(共51分,1~12小题每题3分,13~15小题每题5分)
1. 下列物质属于碱的是
A. 纯碱 B. CuSO4 C. NH3·H2O D. CH3CH2OH(乙醇)
2. 古文献《余冬录》中对胡粉[主要成分为2PbCO3•Pb(OH)2]制法的相关描述:“铅块悬酒缸内,封闭四十九日,开之则化为粉矣。化不白者(Pb),炒为黄丹(Pb3O4)。黄丹滓为密陀僧(PbO)”。下列说法错误的是
A. 2PbCO3•Pb(OH)2属于碱式盐
B. Pb3O4与硫酸反应只生成PbSO4和水
C. “化不白者,炒为黄丹”的过程中发生了氧化还原反应
D. 密陀僧与碳粉高温加热可以制得铅
3. 在强酸性溶液中能大量共存的无色透明离子组是
A. K+、Na+、NO、MnO B. Mg2+、Na+、Cl-、SO
C. K+、Fe2+、NO、Cl- D. Na+、Ba2+、OH-、SO
4. 下列各组物质,不能按下表中(“→”表示一步完成)关系相互转化的是
a→b→c
A
B
C
Fe
D
A. A B. B C. C D. D
5. 加热硅与Ca(OH)2、NaOH的混合粉末可获得氢气Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑,下列说法正确的是
A. Na2SiO3是还原产物 B. 可推知该反应为吸热反应
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D. 该反应为置换反应
6. 在一定温度下,64g金属铜与足量某浓度的硝酸完全反应,生成NO2和NO的物质的量之比为1∶1,则反应过程中转移的电子为
A. 1mol B. 2mol C. 3mol D. 4mol
7. 分类是解决化学问题的重要科学方法。下列物质的分类中,不合理的是
A. 氧化物:水、干冰、氧化铁 B. 有机物:醋酸、蔗糖、甲烷
C. 盐:硫酸铜、氯化钠、醋酸钠 D. 碱:氢氧化钠、熟石灰、纯碱
8. 下列反应的离子方程式错误的是
A. 小苏打与盐酸反应HCO+H+=CO2↑+H2O
B. 碳酸氢钙与足量氢氧化钠溶液反应Ca2++2HCO+OH-=CaCO3↓+H2O+CO
C. 钠与水反应 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D. 氢氧化钠与三氯化铁溶液反应 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
9. 氢化钠()可在野外用作生氢剂,其中氢元素为价。其反应原理为。下列有关该反应的说法中,正确的是
A. 该反应属于化合反应 B. 该反应属于置换反应
C. 是氧化剂 D. 中的氢元素被还原
10. 食盐在不同分散剂中形成不同分散系,下列说法正确的是
分散系1:食盐分散在水中形成无色透明溶液
分散系2:食盐分散在乙醇中形成无色透明胶体
A. 分散系1和2的分散质都是NaCl
B. 两种分散系中分散质粒子直径相同
C. 是否发生丁达尔效应是两种分散系本质区别
D. 分散系2可以用滤纸进行分离
11. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
A. 在酸性溶液中:、、、
B. 含有大量的溶液中:、、、
C. 无色透明的水溶液中:、、、
D. 使酚酞溶液变红溶液中:、、、
12. 下列化学反应的离子方程式书写正确的是
A. 盐酸与铁屑反应: 2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑
B. 金属铜投入硝酸银溶液中: Cu + Ag+ = Cu2+ + Ag
C. 氢氧化铜固体投入稀硝酸: Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O
D 大理石与盐酸反应: CO+ 2H+ = CO2↑+ H2O
13. 为了更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG=lg[]。已知常温下某无色溶液的AG=12,则此溶液中大量共存的离子组是
A. Na+、Al(OH)、K+、NO B. MnO、K+、SO、Na+
C. Mg2+、SO、HCO、Na+ D. NH、NO、Al3+、Cl-
14. 向烧杯中加入40mL蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入6滴FeCl3饱和溶液、继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,就制得了Fe(OH)3胶体。下列有关胶体的叙述不正确的是
A. 胶体是一种分散系,属于混合物
B. 胶体的本质特征是能发生丁达尔效应
C. 胶体分散质粒子直径介于1-100nm之间
D. 利用丁达尔效应是区分胶体和溶液的一种常用方法
15. 图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极,且与直流电源连接方式相同,表示水分子),下列说法正确的是
A. ●代表Na+,○代表Cl—
B. 用电离方程式表示图b的过程为:NaCl(熔融)Na++ Cl-
C. NaCl在三种状态下都存在自由移动的离子
D. 图c表示NaCl在水溶液中的导电情况
二、填空题(共49分)
16. 脱硫铅膏在“酸浸”时,除加入醋酸(HAc),还要加入。
(1)促进了金属在醋酸中转化为,其化学方程式为_______________;
(2)也能使转化为,的作用是_______________。
17. 覆铜板在电子工业中应用广泛,常用为基材制作印刷线路板。
(1)生产过程中通常以为腐蚀液,与覆铜板上的反应完成蚀刻。写出蚀刻反应的离子方程式_______。
(2)工业上也可以用和盐酸的混合液作为蚀刻液与反应。蚀刻过程发生反应的离子方程如下所示:
A. B.
蚀刻一段时间后,加入溶液将蚀刻废液中的转化为,实现蚀刻液的循环利用,写出发生反应的离子方程式_______。
18. 甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究,请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲组同学采用如图所示装置验证铜与硝酸的反应。已知仪器a中盛有足量一定浓度的硝酸溶液,试管b中盛有6.4g铜。
①写出铜与浓硝酸反应的化学方程式_______。硝酸所表现出的化学性质主要有_______
②待试管b中反应进行完全,如果向b中液体里加入足量氢氧化钠溶液,可生成沉淀的质量是_______g。
(2)乙组同学对铁与稀硝酸的反应进行探究。他们用0.1mol Fe和含有0.3mol 的稀硝酸进行实验,若两种物质恰好反应都无剩余,且只被还原成NO。则
①反应结束后的溶液中、的物质的量之比为_______。
②标准状况下,计算生成NO气体的体积_______。
19. 又名黑锰矿,主要用于生产优质软磁铁氧体。的合成方法按制备工艺中所用原料的不同,分为固相合成和液相合成。已知:不溶于水,其中锰的价态有价,也可能有价和价。请回答下列问题:
若③中收集到(标准状况下)的,则理论上可以得到_______。
20. 某无色溶液Y可能含有Na+、Fe3+、Ba2+、、Cl-、、、中的几种,为确定其组成,某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出,忽略H2O2的分解)
(1)加入H2O2时发生反应离子方程式为_______________________;反应中H2O2表现的是________(填“氧化性”或“还原性”);产生气体1的离子方程式为_______________________________。
(2)气体2的电子式为________________;沉淀的化学式为________________。
(3)溶液Y中一定存在的离子是______________________;一定不存在的离子是________________;为了进一步确定是否含有可能存在的阴离子,需进行的实验操作是_____________________。
21. 某无色透明溶液X含有以下离子中的若干种:、、、、、、、。为确定其成分,进行如下实验(假设气体均全部逸出,且体积折合为标准状况):
回答下列问题:
(1)溶液X中一定不含的阳离子是________________。
(2)“沉淀1”的成分是___________________________(填化学式),②中产生气体2反应的离子方程式为____________________________________________________。
(3)溶液X中_____________(填“存在”或“不存在”)。若存在,则的物质的量浓度至少为_____________(若不存在,则该空不填)。
(4)结合实验流程简述确定溶液X中是否存在的方法是_______________________________________。
22. 氯化铬晶体(CrCl3•6H2O)是一种重要的工业原料,某实验小组用甲醇在酸性条件下还原工业铬酸钠(Na2CrO4)制备CrCl3•6H2O,实验装置(夹持装置略)和步骤如图:
I.将1mol工业铬酸钠、1mol甲醇、400mL水依次加入三口烧瓶中;
II.升温至120℃时,缓慢滴加足量盐酸,保持温度在100℃反应三小时;
III.待反应液冷却后,用NaOH溶液调节pH,得到Cr(OH)3沉淀;
IV.多次洗涤沉淀得到CrCl3•6H2O晶体
已知:①CrCl3•6H2O不溶于乙醚,易溶于水、乙醇,易水解;②甲醇是无色液体,有毒,沸点64.7℃,易燃。
回答下列问题:
(1)仪器b的冷凝水从_______进水(“上口”或“下口”)。
(2)步骤II的反应会有CO2产生,请写出反应的离子方程式:_______。反应后从溶液中分离出剩余CH3OH的方法是_______。
(3)步骤III调节溶液的pH,使Cr3+完全沉淀生成Cr(OH)3,溶液pH范围是_______(已知常温下Ksp[Cr(OH)3=1×10-32],离子浓度小于1×10-5mol/L时可认为该离子沉淀完全)。检验Cr(OH)3是否洗涤干净的方是:_______。
(4)请补充完整由过滤后得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3•6H2O的实验方案:_______,得到CrCl3•6H2O。(实验中可供选择的试剂:盐酸、硫酸、蒸馏水、乙醇、乙醚)。
23. 为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)第①步中,操作A是_______,第⑤步中,操作B用到的玻璃仪器是_______。
(2)第④步中,写出相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为CaCl2)_______。
(3)若先用盐酸调pH再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是_______。
(4)判断BaCl2已过量的方法是_______。
(5)下列是某学生设计操作A后混合液中Cl-、的检验步骤请根据内容填空:
①首先检验_______离子,应先加入过量的_______。
②将所得混合物_______(填操作名称),然后在滤液中加入试剂_______检验另一离子。
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2024年遂平一高新生入学测试
注意事项:本试卷满分100分,考试时间60分钟,请将答案写在答题卡上。
一、选择题(共51分,1~12小题每题3分,13~15小题每题5分)
1. 下列物质属于碱的是
A. 纯碱 B. CuSO4 C. NH3·H2O D. CH3CH2OH(乙醇)
【答案】C
【解析】
【详解】A.纯碱的主要成分为Na2CO3,它属于盐,A不符合题意;
B.CuSO4属于盐,B不符合题意;
C.NH3·H2O为弱碱,C符合题意;
D.CH3CH2OH(乙醇) 中不含有金属离子,不能电离,它属于有机化合物,D不符合题意;
故答案为:C。
2. 古文献《余冬录》中对胡粉[主要成分为2PbCO3•Pb(OH)2]制法的相关描述:“铅块悬酒缸内,封闭四十九日,开之则化为粉矣。化不白者(Pb),炒为黄丹(Pb3O4)。黄丹滓为密陀僧(PbO)”。下列说法错误的是
A. 2PbCO3•Pb(OH)2属于碱式盐
B. Pb3O4与硫酸反应只生成PbSO4和水
C. “化不白者,炒为黄丹”的过程中发生了氧化还原反应
D. 密陀僧与碳粉高温加热可以制得铅
【答案】B
【解析】
【详解】A.2PbCO3•Pb(OH)2属于碱式盐,A正确;
B.Pb3O4中铅的化合价是+2和+4,所以与硫酸反应生成的盐不是只有PbSO4,B错误;
C.“化不白者,炒为黄丹”的过程中铅被氧化成Pb3O4,发生了氧化还原反应,C正确;
D.密陀僧(PbO)与碳粉高温加热,碳做还原剂可以制得铅,D正确;
故选B。
3. 在强酸性溶液中能大量共存的无色透明离子组是
A. K+、Na+、NO、MnO B. Mg2+、Na+、Cl-、SO
C. K+、Fe2+、NO、Cl- D. Na+、Ba2+、OH-、SO
【答案】B
【解析】
【详解】A.有颜色,无色溶液中不能存在,A错误;
B.四种离子可以共存,B正确;
C.Fe2+有还原性,酸性条件下与硝酸根反应,不能共存,C错误;
D.Ba2+、SO不能大量共存,且强酸性溶液中OH-不能大量存在,D错误;
故选B。
4. 下列各组物质,不能按下表中(“→”表示一步完成)关系相互转化的是
a→b→c
A
B
C
Fe
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2和氧气反应生成SO3,SO3和水反应生成硫酸,故不选A;
B.NO和氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成HNO3,故不选B;
C.Fe和Cl2反应生成FeCl3,FeCl3和Fe反应生成FeCl2,故不选C;
D.和氢氧化钠反应生成,溶液和二氧化碳反应生成,加热分解生成,→不能一步实现,故选D;
选D。
5. 加热硅与Ca(OH)2、NaOH的混合粉末可获得氢气Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑,下列说法正确的是
A. Na2SiO3是还原产物 B. 可推知该反应为吸热反应
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D. 该反应为置换反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑中Si元素化合价由0价上升到+4价,Na2SiO3是氧化产物,故A错误;
B.该反应需要加热,但吸热反应不一定需要加热,则不能推知该反应为吸热反应,故B错误;
C.反应Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑过程中Ca(OH)2先分解产生CaO和H2O,Si、NaOH和H2O反应生成Na2SiO3和H2,其中Si元素化合价由0价上升到+4价,H元素由+1价下降到0价,Si是还原剂,H2O是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,故C正确;
D.置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,可表示为a+bc=b+ac或ab+c=ac+b,该反应不是置换反应,故D错误;
故选C。
6. 在一定温度下,64g金属铜与足量某浓度的硝酸完全反应,生成NO2和NO的物质的量之比为1∶1,则反应过程中转移的电子为
A. 1mol B. 2mol C. 3mol D. 4mol
【答案】B
【解析】
【详解】在氧化还原反应中电子得失数目相等。所以在一定温度下,1 mol金属铜与足量某浓度硝酸完全反应,Cu失去电子2mol,HNO3得到的电子的物质的量也是2mol,即关系式为1Cu∼2e-,64gCu的物质的量为=1mol,则转移的电子数是2mol。
答案选B。
7. 分类是解决化学问题的重要科学方法。下列物质的分类中,不合理的是
A. 氧化物:水、干冰、氧化铁 B. 有机物:醋酸、蔗糖、甲烷
C. 盐:硫酸铜、氯化钠、醋酸钠 D. 碱:氢氧化钠、熟石灰、纯碱
【答案】D
【解析】
【详解】A.水、干冰、氧化铁的化学式分别是H2O、CO2、Fe2O3,它们都是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素,因此都属于氧化物,物质分类合理,A正确;
B.醋酸、蔗糖、甲烷都是含有C元素的化合物,因此都属于有机化合物,物质分类合理,B正确;
C.硫酸铜、氯化钠、醋酸钠都是由金属阳离子和酸根阴离子组成的化合物,因此都属于盐,物质分类合理,C正确;
D.纯碱是Na2CO3的俗称,该物质是由金属阳离子和酸根阴离子组成的化合物,因此属于盐,而不属于碱,物质分类不合理,D错误;
故合理选项是D。
8. 下列反应的离子方程式错误的是
A. 小苏打与盐酸反应HCO+H+=CO2↑+H2O
B. 碳酸氢钙与足量氢氧化钠溶液反应Ca2++2HCO+OH-=CaCO3↓+H2O+CO
C. 钠与水反应 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D. 氢氧化钠与三氯化铁溶液反应 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
【答案】B
【解析】
【详解】A.小苏打是易溶性盐,盐酸是易溶性强酸,拆分成离子,但是弱酸的酸式酸根,不能拆分,方程式写法无误,A正确;
B.方程式中氢原子不守恒,电荷不守恒,B错误;
C.水是弱电解质,不能拆分,NaOH是易溶性强碱,拆分成离子,方程式写法无误,C正确;
D.NaOH是易溶性强碱,FeCl3是易溶性盐,拆分成离子,Fe(OH)3是难溶性碱,不能拆分,方程式写法无误,D正确;
故选B。
9. 氢化钠()可在野外用作生氢剂,其中氢元素为价。其反应原理为。下列有关该反应的说法中,正确的是
A. 该反应属于化合反应 B. 该反应属于置换反应
C. 是氧化剂 D. 中的氢元素被还原
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应中产物有两种,不属于化合反应,故A错误;
B.反应物中没有单质,则该反应不属于置换反应,故B错误;
C.水中H元素的化合价降低,水为氧化剂,被还原,故C正确;
D.NaH中H元素的化合价由-1价升高为0,则NaH失电子为还原剂,氢元素被氧化,故D错误;
故选C。
10. 食盐在不同分散剂中形成不同分散系,下列说法正确的是
分散系1:食盐分散在水中形成无色透明溶液
分散系2:食盐分散在乙醇中形成无色透明胶体
A. 分散系1和2的分散质都是NaCl
B. 两种分散系中分散质粒子直径相同
C. 是否发生丁达尔效应是两种分散系的本质区别
D. 分散系2可以用滤纸进行分离
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据信息分散系1是溶液,分散质为NaCl,分散系2是无色透明胶体,分散质为NaCl,因此分散系1和2的分散质都是NaCl,故A正确;
B.前者是溶液,后者是胶体,因此两种分散系中分散质粒子直径不相同,故B错误;
C.是否发生丁达尔效应是两种分散系的现象区别,本质区别是分散质粒子直径大小,故C错误;
D.胶体能透过滤纸,因此分散系2不可以用滤纸进行分离,只能用半透膜进行分离,故D错误。
综上所述,答案为A。
11. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
A. 酸性溶液中:、、、
B. 含有大量的溶液中:、、、
C. 无色透明的水溶液中:、、、
D. 使酚酞溶液变红的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.在酸性条件下不能大量共存,A不符合题意;
B.Ba2+与不能大量共存,B不符合题意;
C.离子之间可以大量共存,且无颜色,C符合题意;
D.使酚酞溶液变红的溶液呈碱性,Fe3+在碱性条件下不能共存,D不符合题意;
故答案为:C。
12. 下列化学反应的离子方程式书写正确的是
A. 盐酸与铁屑反应: 2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑
B. 金属铜投入硝酸银溶液中: Cu + Ag+ = Cu2+ + Ag
C. 氢氧化铜固体投入稀硝酸: Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O
D. 大理石与盐酸反应: CO+ 2H+ = CO2↑+ H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸与铁屑反应生成氯化亚铁和氢气:Fe + 2H+=Fe2+ + H2↑,A错误;
B.金属铜投入硝酸银溶液中发生置换反应:Cu +2Ag+=Cu2+ +2Ag,B错误;
C.氢氧化铜固体投入稀硝酸中生成硝酸铜和水:Cu(OH)2 + 2H+=Cu2+ + 2H2O,C正确;
D.大理石难溶,与盐酸反应:CaCO3+ 2H+=Ca2+ +CO2↑+ H2O,D错误;
答案选C。
13. 为了更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG=lg[]。已知常温下某无色溶液的AG=12,则此溶液中大量共存的离子组是
A. Na+、Al(OH)、K+、NO B. MnO、K+、SO、Na+
C. Mg2+、SO、HCO、Na+ D. NH、NO、Al3+、Cl-
【答案】D
【解析】
【分析】根据AG=lg[],当AG=12时,lg[]=12,,则c(H+)>c(OH-),溶液显酸性。
【详解】A.酸性溶液中,H+与反应生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,A错误;
B.各离子之间不反应,能共存,但为紫色,不符合题意,B错误;
C.酸性溶液中,H+与反应生成水和CO2,不能大量共存,C错误;
D.该组离子之间不反应,能共存,且离子均为无色,D正确;
故选D。
14. 向烧杯中加入40mL蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入6滴FeCl3饱和溶液、继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,就制得了Fe(OH)3胶体。下列有关胶体的叙述不正确的是
A. 胶体是一种分散系,属于混合物
B. 胶体的本质特征是能发生丁达尔效应
C. 胶体分散质粒子直径介于1-100nm之间
D. 利用丁达尔效应是区分胶体和溶液的一种常用方法
【答案】B
【解析】
【详解】A.分散系由分散质和分散剂组成,胶体是一种分散系,属于混合物,A正确;
B.胶体的本质特征是胶体粒子直径在1-100nm之间,B错误;
C.胶体分散质粒子直径介于1-100nm之间,即10-9-10-7m之间,C正确;
D.丁达尔效应是胶体的特性,可用于区分胶体和溶液,D正确;
故选B
15. 图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极,且与直流电源连接方式相同,表示水分子),下列说法正确的是
A. ●代表Na+,○代表Cl—
B. 用电离方程式表示图b的过程为:NaCl(熔融)Na++ Cl-
C. NaCl在三种状态下都存在自由移动的离子
D. 图c表示NaCl在水溶液中的导电情况
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯离子的离子半径大于钠离子,则黑球代表氯离子、白球代表钠离子,故A错误;
B.由图可知,图b表示氯化钠在熔融状态下电离出钠离子和氯离子,电离方程式为NaCl(熔融)=Na++ Cl-,故B错误;
C.由图可知,图a表示氯化钠固体,固体中存在不能自由移动的阴阳离子,故C错误;
D.由图可知,图c中存在水合钠离子和水合氯离子,则图c表示氯化钠在水溶液中的导电情况,故D正确;
故选D。
二、填空题(共49分)
16. 脱硫铅膏在“酸浸”时,除加入醋酸(HAc),还要加入。
(1)促进了金属在醋酸中转化为,其化学方程式为_______________;
(2)也能使转化为,的作用是_______________。
【答案】(1)
(2)作还原剂
【解析】
小问1详解】
由题给信息知反应物为、、,产物为,的化合价升高,为还原剂,则作氧化剂,被还原为,依据得失电子守恒和原子守恒,采用正向配平法可得,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
也能使转化为,化合价由降为,是氧化剂,则过氧化氢是还原剂。
17. 覆铜板在电子工业中应用广泛,常用为基材制作印刷线路板。
(1)生产过程中通常以为腐蚀液,与覆铜板上的反应完成蚀刻。写出蚀刻反应的离子方程式_______。
(2)工业上也可以用和盐酸的混合液作为蚀刻液与反应。蚀刻过程发生反应的离子方程如下所示:
A. B.
蚀刻一段时间后,加入溶液将蚀刻废液中的转化为,实现蚀刻液的循环利用,写出发生反应的离子方程式_______。
【答案】(1);
(2);
【解析】
【小问1详解】
有氧化性,Cu有还原性,和Cu发生氧化还原反应,离子方程式为;
【小问2详解】
有氧化性,将氧化为,自身还原为,该反应离子方程式为:;
18. 甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究,请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲组同学采用如图所示装置验证铜与硝酸的反应。已知仪器a中盛有足量一定浓度的硝酸溶液,试管b中盛有6.4g铜。
①写出铜与浓硝酸反应的化学方程式_______。硝酸所表现出的化学性质主要有_______
②待试管b中反应进行完全,如果向b中液体里加入足量氢氧化钠溶液,可生成沉淀的质量是_______g。
(2)乙组同学对铁与稀硝酸反应进行探究。他们用0.1mol Fe和含有0.3mol 的稀硝酸进行实验,若两种物质恰好反应都无剩余,且只被还原成NO。则
①反应结束后的溶液中、的物质的量之比为_______。
②标准状况下,计算生成NO气体的体积_______。
【答案】(1) ①. Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ②. 酸性、氧化性 ③. 9.8
(2) ①. 1:3 ②. 1.68L
【解析】
【小问1详解】
①铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。该反应中2个硝酸分子得电子表现氧化性,2个硝酸分子元素化合价未变化表现酸性。
②试管b中完全反应,Cu全部转化为硝酸铜,向b液体中加入足量氢氧化钠溶液,生成氢氧化铜沉淀,6.4gCu为0.1mol,根据Cu守恒,可知生成Cu(OH)2为0.1mol即9.8g。
【小问2详解】
①设反应结束后Fe3+有xmol,Fe2+有ymol,根据铁守恒,x+y=0.1mol,根据得失电子守恒,3x+2y=(0.3-3x-2y)×3,解得x=0.025,y=0.075,则n(Fe3+):n(Fe2+)=1:3。
②根据第一小问计算可知生成硝酸铁0.025mol,生成硝酸亚铁0.075mol,则根据N守恒,生成的NO为(0.3-0.025×3-0.075×2)=0.075mol,故生成NO标况下体积为0.075mol×22.4L/mol=1.68L。
19. 又名黑锰矿,主要用于生产优质软磁铁氧体。的合成方法按制备工艺中所用原料的不同,分为固相合成和液相合成。已知:不溶于水,其中锰的价态有价,也可能有价和价。请回答下列问题:
若③中收集到(标准状况下)的,则理论上可以得到_______。
【答案】2.29
【解析】
【详解】③中,金属Mn转化为Mn(OH)2,Mn元素化合价升高2价,失去2个电子,溶液中的H+转化为H2,H元素化合价降低,生成1分子H2,H+共得到2个电子,根据得失电子守恒,得到比例关系:1H2~1Mn(OH)2,根据Mn元素守恒得到比例关系:1Mn(OH)2~,则存在比例关系:1H2~;若③中收集到(标准状况下)的,则生成的物质的量为,生成的物质的量为0.01mol,其质量为。
20. 某无色溶液Y可能含有Na+、Fe3+、Ba2+、、Cl-、、、中的几种,为确定其组成,某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出,忽略H2O2的分解)
(1)加入H2O2时发生反应的离子方程式为_______________________;反应中H2O2表现的是________(填“氧化性”或“还原性”);产生气体1的离子方程式为_______________________________。
(2)气体2的电子式为________________;沉淀的化学式为________________。
(3)溶液Y中一定存在的离子是______________________;一定不存在的离子是________________;为了进一步确定是否含有可能存在的阴离子,需进行的实验操作是_____________________。
【答案】(1) ①. 或 ②. 氧化性 ③.
(2) ①. ②. BaSO4
(3) ①. Ba2+、、、 ②. Fe3+、 ③. 取少量原溶液,先加入足量的硝酸酸化的硝酸钡溶液,过滤后向清液中加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明原溶液中存在Cl-,否则无
【解析】
【分析】Y溶液无色,则溶液中一定不含有Fe3+;H2O2具有强氧化性,溶液Y中加入盐酸酸化的H2O2产生的气体为二氧化碳,同时被氧化,与Ba2+结合为BaSO4沉淀:或,由现象推知溶液中存在Ba2+,则一定不存在,此外,溶液中一定存在和;向溶液1中加过量氢氧化钡、加热生成的气体2为氨气,则原溶液一定含有不能确定是否存在Na+及Cl-。若要进一步通过实验确定溶液中是否存在Cl-,需先加入足量的硝酸酸化的硝酸钡溶液,排除溶液中和的干扰,再向过滤后清液中加入AgNO3溶液,若能产生白色沉淀,则证明有Cl-,否则无。
【小问1详解】
H2O2具有强氧化性,溶液Y中加入盐酸酸化的H2O2产生的气体为二氧化碳,反应离子方程式为:,同时被氧化,与Ba2+结合为BaSO4沉淀:或,故答案为:或;氧化性;;
【小问2详解】
由以上分析可知气体2为氨气,其电子式为:,加氢氧化钡后溶液1中的硫酸根与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,故答案为: ;BaSO4;
【小问3详解】
由以上分析可知溶液Y中一定存在的离子是Ba2+、、、,一定不存在的离子是Fe3+、;不能确定是否存在Na+及Cl-,若要进一步通过实验确定溶液中是否存在Cl-,需先加入足量的硝酸酸化的硝酸钡溶液,排除溶液中和的干扰,再向过滤后清液中加入AgNO3溶液,若能产生白色沉淀,则证明有Cl-,否则无。故答案为:Ba2+、、;Fe3+、;取少量原溶液,先加入足量的硝酸酸化的硝酸钡溶液,过滤后向清液中加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明原溶液中存在Cl-,否则无。
21. 某无色透明溶液X含有以下离子中的若干种:、、、、、、、。为确定其成分,进行如下实验(假设气体均全部逸出,且体积折合为标准状况):
回答下列问题:
(1)溶液X中一定不含的阳离子是________________。
(2)“沉淀1”的成分是___________________________(填化学式),②中产生气体2反应的离子方程式为____________________________________________________。
(3)溶液X中_____________(填“存在”或“不存在”)。若存在,则的物质的量浓度至少为_____________(若不存在,则该空不填)。
(4)结合实验流程简述确定溶液X中是否存在的方法是_______________________________________。
【答案】(1)、
(2) ①. BaSO4、BaCO3 ②. BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
(3) ①. 存在 ②. 0.1mol/L
(4)取少量溶液1于试管中,加入过量稀硝酸,再加硝酸银,若有白色沉淀生成,证明原溶液含有Cl-。
【解析】
【分析】某无色透明溶液X中一定不含;100mLX溶液中加足量氢氧化钡,放出448mL气体1和4.3g沉淀1,气体1为氨气,则X溶液中含有的物质的量为 ,与OH-不共存,X中一定不含OH-;4.3g沉淀1中加足量盐酸溶解,得到气体2和2.33g沉淀2,气体2为CO2、沉淀2为BaSO4,则沉淀1为BaSO4、BaCO3的混合物,BaSO4的物质的量为,BaCO3的物质的量为,则X中含有0.01mol、0.01mol,根据离子共存,X中一定不含;根据电荷守恒,可知一定含有Na+;
【小问1详解】
根据以上分析,溶液X中一定不含的阳离子是、;
【小问2详解】
沉淀1中加足量盐酸溶解,得到生成气体2和2.33g沉淀2 ,可知“沉淀1”的成分是BaSO4、BaCO3;BaCO3和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳、水,反应的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
【小问3详解】
X中含有0.01mol、0.01mol、0.02mol,根据电荷守恒,可知一定存在Na+;n(Na+)=0.01mol×1+0.01mol×2-0.02mol×1=0.01mol,若溶液中含有Cl-,n(Na+)>0.01mol,所以的物质的量浓度至少为。
【小问4详解】
取少量溶液1于试管中,加入过量稀硝酸,再加硝酸银,若有白色沉淀生成,证明原溶液含有Cl-。
22. 氯化铬晶体(CrCl3•6H2O)是一种重要的工业原料,某实验小组用甲醇在酸性条件下还原工业铬酸钠(Na2CrO4)制备CrCl3•6H2O,实验装置(夹持装置略)和步骤如图:
I.将1mol工业铬酸钠、1mol甲醇、400mL水依次加入三口烧瓶中;
II.升温至120℃时,缓慢滴加足量盐酸,保持温度在100℃反应三小时;
III.待反应液冷却后,用NaOH溶液调节pH,得到Cr(OH)3沉淀;
IV.多次洗涤沉淀得到CrCl3•6H2O晶体。
已知:①CrCl3•6H2O不溶于乙醚,易溶于水、乙醇,易水解;②甲醇是无色液体,有毒,沸点64.7℃,易燃。
回答下列问题:
(1)仪器b的冷凝水从_______进水(“上口”或“下口”)。
(2)步骤II的反应会有CO2产生,请写出反应的离子方程式:_______。反应后从溶液中分离出剩余CH3OH的方法是_______。
(3)步骤III调节溶液的pH,使Cr3+完全沉淀生成Cr(OH)3,溶液pH范围是_______(已知常温下Ksp[Cr(OH)3=1×10-32],离子浓度小于1×10-5mol/L时可认为该离子沉淀完全)。检验Cr(OH)3是否洗涤干净的方是:_______。
(4)请补充完整由过滤后得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3•6H2O的实验方案:_______,得到CrCl3•6H2O。(实验中可供选择的试剂:盐酸、硫酸、蒸馏水、乙醇、乙醚)。
【答案】(1)下口 (2) ①. 2CrO+CH3OH+10H+=2Cr3++7H2O+CO2↑ ②. 蒸馏
(3) ①. ≥5 ②. 取最后一次洗涤液少许于试管中,先加入足量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若无沉淀生成,说明洗涤干净
(4)将过滤后所得固体完全溶解于过量的盐酸中,之后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醚洗涤低温干燥,得到CrCl3•6H2O
【解析】
【分析】本实验的目的是制备CrCl3•6H2O,将反应物依次加入三口烧瓶中,得到混合溶液,然后在酸性环境中,利用甲醇将工业铬酸钠还原为Cr3+,蒸馏除去剩余甲醇,待反应液冷却后,用NaOH溶液调节pH,得到Cr(OH)3沉淀,过滤后多次洗涤沉淀,经系列处理得到CrCl3•6H2O晶体,以此来解析;
【小问1详解】
为增强冷凝效果,冷凝水下进上出,所以仪器b的冷凝水从下口进水;
【小问2详解】
根据题意,酸性环境中甲醇将Na2CrO4还原为Cr3+,自身被氧化为CO2,根据电子守恒可知Na2CrO4和CH3OH的系数比为2:1,再结合元素守恒可得离子方程式为:2CrO+CH3OH+10H+=2Cr3++7H2O+CO2↑;利用甲醇的沸点低,从剩余溶液中分离出CH3OH的方法是蒸馏法;
【小问3详解】
当c(Cr3+)=1×10-5mol/L时,根据Ksp[Cr(OH)3=1×10-32,可得c(OH-)==mol/L=1×10-9mol/L,则c(H+)=10-5mol/L,此时pH=5,所以需调节溶液pH≥5,使Cr3+完全沉淀生成Cr(OH)3;
Cr(OH)3表面可能附着有杂质Cl-,检测沉淀是否洗涤干净,即检验Cl-方法为:取最后一次洗涤液少许于试管中,先加入足量稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若无沉淀生成,说明洗涤干净;
【小问4详解】
实验的目的是将固体Cr(OH)3转化为CrCl3•6H2O,则需先将过滤后所得固体完全溶解于过量的盐酸中,之后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,CrCl3•6H2O不溶于乙醚,易溶于水、乙醇,所以未减少溶解损失,应用乙醚洗涤沉淀,之后低温干燥,得到CrCl3•6H2O;
23. 为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)第①步中,操作A是_______,第⑤步中,操作B用到的玻璃仪器是_______。
(2)第④步中,写出相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为CaCl2)_______。
(3)若先用盐酸调pH再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是_______。
(4)判断BaCl2已过量的方法是_______。
(5)下列是某学生设计操作A后混合液中Cl-、的检验步骤请根据内容填空:
①首先检验_______离子,应先加入过量的_______。
②将所得混合物_______(填操作名称),然后在滤液中加入试剂_______检验另一离子。
【答案】(1) ①. 溶解 ②. 漏斗、烧杯、玻璃棒
(2)CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
(3)操作③④中生成的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀会与盐酸反应生成可溶性物质而无法过滤除去,从而影响精盐的纯度
(4)将第②步所得溶液静置一段时间,向上层清液中滴入几滴BaCl2溶液,看是否有白色沉淀生成,若无沉淀生成,表明BaCl2已过量
(5) ①. ②. Ba(NO3)2、HNO3 ③. 过滤 ④. AgNO3、HNO3
【解析】
【分析】粗盐提纯时,需除去Ca2+、Mg2+、以及泥沙,由于除去需加入BaCl2,而过量的BaCl2需要使用Na2CO3除去,所以Ca2+应在之后去除;生成的沉淀中,Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀都能溶于盐酸,所以在加入盐酸前,需对沉淀进行过滤。
【小问1详解】
第①步后,要进行粗盐中杂质的去除,则需加入除杂试剂,然后过滤,所以操作A是溶解,第⑤步前,杂质转化为沉淀,则操作B为过滤,用到的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒。
【小问2详解】
第④步中,粗盐中的CaCl2和过量的除杂试剂BaCl2都需使用Na2CO3除去,相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为CaCl2):CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。
【小问3详解】
Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀都能与盐酸反应,若先用盐酸调pH再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是:操作③④中生成的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀会与盐酸反应生成可溶性物质而无法过滤除去,从而影响精盐的纯度。
【小问4详解】
判断BaCl2已过量时,需往上层清液中继续滴加BaCl2溶液。检验方法是:将第②步所得溶液静置一段时间,向上层清液中滴入几滴BaCl2溶液,看是否有白色沉淀生成,若无沉淀生成,表明BaCl2已过量。
【小问5详解】
某学生设计操作A后混合液中Cl-、的检验步骤。
①由于会干扰Cl-的检验,所以首先检验离子,应先加入过量的Ba(NO3)2、HNO3。
②检验Cl-时,应将所得混合物过滤,去除BaSO4沉淀,然后在滤液中加入试剂AgNO3、HNO3检验另一离子。
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