内容正文:
专题检测练(一)
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,只有一项符合题目要求。
1.(2024·湖南长沙四区一模)下列化学用语描述正确的是( )
A.Cl-的原子结构示意图:
B.NH3的电子式:
C.H2O的VSEPR模型:
D.基态F原子的价层电子轨道表示式:
D 解析:Cl-的质子数为17,核外电子总数为18,其结构示意图为,A错误;NH3的电子式为,B错误;H2O的中心氧原子价层电子对数为2+=4,其VSEPR模型为四面体形,为,C错误。
2.(2024·福建泉州第三次质检)“燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台”(李白《北风行》),描写了雪景的壮观。下列说法错误的是( )
A.水转化为雪的过程是放热过程
B.雪花和竹席的主要成分都属于高分子
C.往积雪上撒盐是为了降低水的凝固点,使雪融化
D.雪花的形状受水分子结构和分子间作用力的影响
B 解析:雪融化成水要吸热,故水转化为雪的过程是放热过程,A正确;雪花的主要成分是水,不是高分子,B错误;盐能降低水的凝固点,在积雪上撒盐可加快雪融化,C正确;雪花的形状受水分子结构和分子间作用力的影响,D正确。
3.(2024·甘肃兰州诊断)我国古代劳动人民对化学发展做出了重要贡献。下列有关文献记载中蕴含的化学知识叙述不正确的是( )
A.唐代韩愈的《晚春二首·其二》中写道:“榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”,诗词中的“柳絮”主要成分为纤维素
B.东晋葛洪《肘后备急方》记载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,用此法提取青蒿素的操作中“渍”和“绞”分别表示浸取、过滤,涉及的操作均为物理方法
C.《荀子·劝学》写道:“冰,水为之,而寒于水”,冰变为水属于吸热反应
D.《本草纲目》记载:“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次……价值数倍也”涉及的操作为蒸馏
C 解析:“柳絮”主要成分为天然高分子纤维素,A正确;由题意可知,提取青蒿素的操作中“渍”和“绞”分别表示浸取、过滤,涉及的操作均为物理方法,B正确;冰变为水的过程为吸热过程,不属于吸热反应,C错误;由题意可知,“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次……价值数倍也”中涉及的操作为蒸馏,D正确。
4.(2024·山东泰安模拟)碳量子点是由分散的类球状碳颗粒(粒子直径为1~10 nm)组成的新型纳米碳材料,在光学和光电器件方面具有巨大潜力,其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.碳量子点能产生丁达尔效应
B.碳量子点是碳元素的一种同素异形体
C.石墨的导电性比碳量子点弱
D.碳量子点水溶性比石墨强
D 解析:碳量子点需要分散到分散剂中才能形成胶体,才能产生丁达尔效应,A错误;碳量子点中含有氧元素,不是碳单质,不属于碳元素的同素异形体,B错误;碳量子点具有类似足球的多面体结构,其导电性比石墨弱,C错误;根据其结构可知,碳量子点中含有羟基、羧基,可以和水形成分子间氢键,则其水溶性比石墨强,D正确。
5.(2024·四川巴中一诊)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.标准状况下,22.4 L CH3OH含有的分子数大于NA
B.46 g 6CO2中含有的碳氧双键的数目为2NA
C.足量的铜丝在32 g硫蒸气中充分燃烧会失去2NA个电子
D.100 mL 0.1 mol/L Na2SO4溶液中,含有的氧原子的个数为0.04NA
D 解析:在标准状况下CH3OH是液体,标准状况下,22.4 L CH3OH的物质的量大于1 mol,含有的分子数大于NA,A正确;1个CO2分子中含有2个碳氧双键,46 g 6CO2的物质的量为1 mol,则含有的碳氧双键的数目为2NA,B正确;铜丝和硫蒸气反应生成Cu2S,32 g S为1 mol,足量的铜丝在32 g硫蒸气中充分燃烧生成1 mol Cu2S,S元素由0价下降到-2价,故铜丝失去2NA个电子,C正确;100 mL 0.1 mol/L Na2SO4溶液中含0.01 mol Na2SO4,含有0.04 mol氧原子,另外溶剂水中还含大量氧原子,故含有氧原子数远大于0.04NA,D错误。
6.(2024·湖南益阳三模)2024年春晚长沙分会场的焰火璀璨夺目,燃放烟花时发生反应:2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑,同时在火药中会加入Li2CO3、NaNO3、CaCl2等物质。下列说法正确的是( )
A.该反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1
B.每生成1 mol N2,被S氧化的C的物质的量为0.5 mol
C.火药中的Li2CO3、NaNO3、CaCl2均不参与化学反应
D.燃放烟花对环境没有污染
B 解析:该反应中CO2为氧化产物,K2S、N2为还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2,A错误;每生成1 mol N2,生成1 mol K2S,硫得到2 mol电子,被S氧化的C的物质的量为0.5 mol,B正确;火药中的Li2CO3、NaNO3不稳定,受热易分解,参与化学反应,C错误;燃放烟花产生大量有毒烟尘颗粒物,污染环境,D错误。
7.(2024·辽宁沈阳一模)下列离子方程式书写正确的是( )
A.向酸性高锰酸钾溶液中滴加过氧化氢溶液:2MnO+H2O2+6H+===2Mn2++3O2↑+4H2O
B.NiSO4溶于氨水形成硫酸六氨合镍溶液:Ni2++6NH3·H2O===[Ni(NH3)6]2++6H2O
C.将水垢中CaSO4转化为CaCO3的原理:Ca2++CO===CaCO3↓
D.向盐酸中滴加少量碳酸钠溶液:CO+H+===HCO
B 解析:向酸性KMnO4溶液中滴加过氧化氢溶液,H2O2被氧化为O2,正确的离子方程式应为2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O,A错误;将水垢中CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为CaSO4+CO===CaCO3+SO,C错误;向盐酸中滴加少量碳酸钠溶液生成氯化钠、水和二氧化碳,离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑,D错误。
8.(2024·湖北省六校联盟联考)在工业生产过程中,常用NH3除去污染物中的NOx,其反应过程如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.X表示N2
B.反应过程能在强碱性环境中实现
C.反应 Ⅱ 、 Ⅲ 为非氧化还原反应,Ⅳ为氧化还原反应
D.反应Ⅳ中,生成标准状况下224 mL N2,转移的电子数为0.03NA
D 解析:根据元素守恒推知,X表示N2、H2O,A错误; NH在碱性条件下不能大量存在,反应过程不能在强碱性环境中实现,B错误;反应 Ⅲ、Ⅳ中N元素化合价发生改变,反应 Ⅲ 、Ⅳ均为氧化还原反应,C错误;反应Ⅳ中,铵根离子中N元素化合价由-3升高为0、HNO2中N元素化合价由+3降低为0,生成1 mol氮气转移3 mol电子,每生成标准状况下224 mL N2,转移的电子数为0.03NA,D正确。
9.(2024·湖南长沙雅礼中学一模)配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物,如2CoCl2+2NH4Cl+8NH3+H2O2===2[Co(NH3)5Cl]Cl2+2H2O。设NA是阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中含有σ键的数目为21NA
B.0.1 mol/L的CoCl2溶液中,Co2+的数目为0.1NA
C.0.1 mol N2与足量H2在催化剂作用下合成氨,生成的NH3分子数为0.2NA
D.100 g质量分数为17%的H2O2溶液中,氧原子总数为NA
A 解析:配位键也是σ键,则1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中含有σ键的数目为1 mol×(3×5+6)×NA mol-1=21NA,A正确;题目未指明CoCl2溶液的体积,无法确定含有的Co2+数目,B错误;合成氨是可逆反应,则生成的NH3分子数小于0.2NA,C错误;水中还含有氧原子,则N(O)=×2×NA mol-1+×NA mol-1≈5.6NA,D错误。
10.(2024·重庆梁平区一模)北京大学研究员发现在钙钛矿活性层中引入稀土Eu3+/Eu2+离子对,通过如图原理可消除零价铅和零价碘缺陷,提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法不正确的是( )
A.Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中需定时补充
B.消除零价铅的反应为2Eu3++Pb0===2Eu2++Pb2+
C.消除零价碘的过程中,Eu3+/Eu2+离子对发生氧化反应
D.整个过程中,电子从Pb0转移给I0
A 解析:Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中循环使用,不需定时补充,A错误; 消除零价铅,零价铅失电子生成二价铅,Eu3+得电子生成Eu2+,反应为2Eu3++Pb0===2Eu2++Pb2+,B正确;消除零价碘的过程中,Eu2+失去电子生成Eu3+,发生氧化反应,C正确;总反应为零价铅和零价碘生成二价铅和负一价碘,电子从Pb0转移给I0,D正确。
11.(2024·湖南长沙长郡中学二模)某溶液X中可能含有Na+、NH、Ba2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、SO、NO、CO中的一种或几种。取该溶液进行连续实验,实验过程如图所示,下列推理错误的是( )
A.溶液X中一定不存在的阴离子为SO和CO
B.生成气体A的离子方程式为3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
C.气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.溶液G中一定含有的阳离子为H+、Mg2+、Fe3+、Fe2+
D 解析:溶液X中加入过量稀硫酸生成沉淀C,C为硫酸钡,说明X中存在Ba2+,则一定不存在SO和CO,故气体A为NO被还原生成的NO气体,还原剂是Fe2+,一定含有NO、Fe2+,溶液B加入过量NaOH溶液生成气体D,D为氨,一定含有NH,沉淀F一定含有Fe(OH)3,可能含有Mg(OH)2和Fe(OH)2。由上述分析可知,A正确;气体A为NO,生成NO的离子方程式为3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,B正确;气体D为氨,氨是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;沉淀F一定含有Fe(OH)3,可能含有Mg(OH)2和Fe(OH)2,则溶液G中一定含有的阳离子为H+、Fe3+,可能含有Mg2+和Fe2+,D错误。
12.(2024·安徽滁州一模)以钴渣(主要成分是CoO、Co2O3,含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料制取CoCO3,工艺流程如下。
已知:Ni2+被萃取原理为Ni2+(水层)+2HA(有机层)⥫⥬NiA2(有机层)+2H+(水层)。下列说法错误的是( )
A.试剂X为稀硫酸
B.“酸浸”中Co2O3反应的离子方程式为Co2O3+6H+===2Co3++3H2O
C.“沉铝”中反应的离子方程式为2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
D.“沉钴”时,应向上一步所得含Co2+的溶液中逐滴滴加Na2CO3溶液,以提高CoCO3产率
B 解析:加入酸,萃取平衡逆向移动,有利于Ni2+进入水层,故试剂X为稀硫酸,A正确;由Co2O3+6H+===2Co3++3H2O、2Co3++SO2+2H2O===2Co2++SO+4H+叠加得到“酸浸”中 Co2O3反应的离子方程式为Co2O3+SO2+2H+===2Co2++SO+H2O,B错误;“沉铝”时加入Na2CO3溶液,Al3+与CO发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3和CO2,C正确;“沉钴”时,将Na2CO3溶液滴入含Co2+的溶液中,Co2+过量,可以提高CoCO3的产率,D正确。
13.(2024·北京通州区模拟)I2的一种制备方法如图所示,下列说法不正确的是( )
A.加入AgNO3的目的是富集海水中的I-
B.生成的沉淀通过转化可循环使用
C.当>1.5后,发生反应:FeI2+Cl2===I2+FeCl2
D.加入铁粉发生离子反应:2AgI+Fe===2Ag+Fe2++2I-
C 解析:净化除氯、溴后含I-的海水,加入AgNO3进行富集,A正确;生成的“沉淀”为Ag,与硝酸反应生成AgNO3,产物可在富集操作中循环使用,B正确;当=1.5,刚好发生反应:2FeI2+3Cl2===2I2+2FeCl3,故当>1.5后,I2进一步被氧化生成HIO3,C错误;加入铁粉,将AgI还原生成Ag,离子反应为2AgI+Fe===2Ag+Fe2++2I-,D正确。
14.(2024·山东日照一模)氯化亚铜(CuCl)是石油工业常用的脱硫剂和脱色剂,以低品位铜矿(主要成分为Cu2S和铁的氧化物)为原料制备CuCl流程如图所示。
已知:CuCl难溶于醇和水,在热水中能被氧化,CuCl易溶于浓度较大的Cl-体系中(CuCl+Cl-⥫⥬CuCl)。下列说法错误的是( )
A.“浸取”过程中不能用浓硫酸代替稀硫酸
B.“除锰”过程中发生离子反应为Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O
C.“还原”后所得产物主要为Na[CuCl2]
D.产品CuCl可用冷的乙醇洗涤
B 解析:浓硫酸具有强氧化性,反应过程中能生成有害气体二氧化硫,不能用浓硫酸代替稀硫酸,A正确;向滤液中加入氨水、碳酸氢铵得到碳酸锰,离子方程式为Mn2++HCO+NH3·H2O===MnCO3↓+NH+H2O,B错误;向高活性氧化铜中加入铜、盐酸和NaCl生成CuCl,CuCl易溶于浓度较大的Cl-体系中,存在CuCl+Cl-⥫⥬CuCl,故“还原”后所得产物主要为Na[CuCl2],C正确;乙醇能降低CuCl的溶解损失,且易挥发,便于干燥、 防止CuCl被氧化,故产品CuCl可用冷的乙醇洗涤,D正确。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)(2024·安徽合肥六校联考)化学计量在生产和科研中应用广泛。
(1)9.03×1023个HCl分子在标准状况下的体积为________,其质子的物质的量为________。
(2)某气态氧化物的化学式为RO2,标准状况下1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则RO2的摩尔质量为________。
(3)若a g某气体A2,含有的分子数为N,c g A2气体在标准状况下的体积约为b L,则阿伏加德罗常数的数值可表示为________(用含字母的代数式表示)。
(4)标准状况下将a L X气体(摩尔质量为M g/mol)全部溶于0.1 L水(水的密度为1 g/cm3)中(假设气体与水不反应),所得溶液的密度为d g/cm3,则此溶液的物质的量浓度为________。
(5)将10 mL 1.00 mol/L Na2CO3溶液与10 mL 1.00 mol/L CaCl2溶液相混合,则混合溶液中Na+的物质的量浓度为________(忽略混合前后溶液体积的变化)。
(6)某混合溶液中含有离子:Na+、Mg2+、Cl-、SO,测得Na+、Mg2+和SO的物质的量浓度依次为0.2 mol/L、0.25 mol/L、0.2 mol/L,则该混合溶液中c(Cl-)=________。
答案:(14分)(1)33.6 L 27 mol (2)64 g/mol
(3) (4) mol/L
(5)1.00 mol/L (6)0.3 mol/L
16.(15分)(2024·湖南长沙一中模拟)氮、磷、硫、氯等非金属元素的单质和化合物在工农业生产中有重要应用。
(1)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),反应的化学方程式为__________________________。某厂废液中含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为N2的是________(填标号)。
A.NaCl B.NH4Cl
C.HNO3 D.浓硫酸
(2)H3PO2及正盐NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2为________元酸(填“一”“二”或“三”)。
②利用H3PO2进行化学镀银,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为________(填化学式)。
(3)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)是一种用途非常广泛的化学试剂,遇酸立即分解,生成淡黄色沉淀,放出的气体能使品红溶液褪色,写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)氯气与氢氧化钠在 70 ℃时反应,生成物中NaClO3和NaClO的物质的量之比为3∶1,其离子方程式为 ________________________。
答案:(15分)(1)2NH3+3O2===2H2O+2HNO2 B
(2)①一 ②H3PO4
(3)S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O
(4)10Cl2+20OH-3ClO+ClO-+16Cl-+10H2O
17.(14分)(2024·广东深圳坪山区调研)某兴趣小组设计相关实验方案对Cu2+、Ag+氧化性的强弱进行探究。
已知:①Ag++I-===AgI↓ K1=1.2×1016;②2Ag++2I-===2Ag↓+I2 K2=8.7×108
Ⅰ .溶液制备
(1)配制100 mL 1.0 mol/L AgNO3溶液,需使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、________、________,测得该溶液的pH≈4。
Ⅱ .通过置换反应比较
(2)向1.0 mol/L AgNO3溶液中插入铜丝,析出黑色固体,溶液变蓝,说明氧化性Ag+>Cu2+。该反应的离子方程式为__________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅲ .通过Cu2+、Ag+分别与同一物质反应进行比较
编号
实验操作
现象
实验i
向1.0 mL 1.0 mol/L KI溶液中滴加1.0 mL 1.0 mol/L AgNO3溶液
产生黄色沉淀,溶液无色
实验ii
向1.0 mL 1.0 mol/L KI溶液中滴加1.0 mL 0.5 mol/L Cu(NO3)2溶液
产生白色沉淀A,溶液变黄色
(3)①经检验,实验i中反应后溶液不含I2,则该反应产生的黄色沉淀是________。
②经检验,实验ii中溶液含I2。推测Cu2+作氧化剂,白色沉淀A是CuI。确认白色沉淀A的实验iii如下:
a.检验滤液无I2。溶液呈蓝色说明溶液含有________(填离子符号)。
b.白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是______________________________
________________________________________________________________________,
说明氧化性Ag+>Cu2+。
(4)分析实验i中Ag+未能氧化I-,而实验ii中Cu2+能氧化I-的原因。
①结合K值分析:因________,Ag+更易与I-发生复分解反应,生成AgI,故Ag+未能氧化I-。
②结合实验ii的反应方程式及其特点分析:_____________________________________
________________________________________________________________________,
促使反应向正反应方向进行,故Cu2+能更易氧化I-。
答案:(14分)(1)100 mL容量瓶 玻璃棒
(2)2Ag++Cu===Cu2++2Ag
(3)①AgI ②a.Cu2+ b.CuI+2Ag+===Cu2++Ag+AgI
(4)①K1>K2 ②2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,生成CuI沉淀
解析:(1)配制 100 mL 1.0 mol/L AgNO3溶液,需使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、100 mL容量瓶、玻璃棒。
(2)向硝酸银溶液中插入铜丝,析出黑色固体,溶液变蓝,说明银离子与铜反应生成银单质和铜离子,离子方程式为2Ag++Cu===Cu2++2Ag。
(3)①经检验,i中溶液不含I2,根据分析可知黄色沉淀为AgI。
②a.检验滤液无I2,溶液呈蓝色说明溶液含有铜离子;
b.白色沉淀A是碘化亚铜,白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式为CuI+2Ag+===Cu2++Ag+AgI。
(4)①实验ii中,铜离子氧化碘离子,而i中银离子未能氧化碘离子,因为K1>K2,所以Ag+更易与I-发生复分解反应,生成AgI。②铜离子氧化碘离子的离子方程式为2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,生成了CuI沉淀,促使反应向正反应方向进行,使得Cu2+更易氧化I-。
18.(15分)(2024·福建厦门第二次质检)利用炼锌钴渣[主要含Co(OH)2、FeSO4、NiSO4和Zn、Cu单质]协同制备Co(OH)3和高纯Zn的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程Co(OH)2发生反应的离子方程式为____________________________。
(2)“沉铁”过程CaCO3的作用有_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)“沉镍”过程pH对溶液中Co( Ⅱ )、Ni( Ⅱ )含量的影响如图所示。
由图判断,应调节pH=________。
(4)“沉镍”过程反应的离子方程式为______________________________________
________________________________________________________________________。
(5)“沉钴”过程生成Co(OH)3的离子方程式为__________________________
________________________________________________________________________。
(6)“电解”过程阴极生成Zn的电极反应式为___________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(15分)(1)Co(OH)2+2H+===Co2++2H2O
(2)调节pH使Fe3+沉淀完全的同时减少杂质引入
(3)10
(4)Ni2++2NH3·H2O===Ni(OH)2↓+2NH
(5)2[Co(NH3)6]2++SO+4OH-+H2O===2Co(OH)3↓+SO+12NH3↑
(6)[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn+4OH-
解析:(1)“酸浸”过程Co(OH)2和酸反应转化为Co2+,离子方程式为Co(OH)2+2H+===Co2++2H2O。
(2)“沉铁”过程CaCO3的作用是调节pH沉铁,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,且碳酸钙、硫酸钙均为固体,减少引入其他杂质。
(4)“沉镍”过程加入氨水,与Ni2+反应生成Ni(OH)2沉淀,离子方程式为Ni2++2NH3·H2O===Ni(OH)2↓+2NH。
(5)“沉钴”过程中Na2SO5氧化+2价钴为+3价钴同时生成SO,加入氢氧化钠和三价钴反应转化生成Co(OH)3沉淀,离子方程式为2[Co(NH3)6]2++SO+4OH-+H2O===2Co(OH)3↓+SO+12NH3↑。
(6)“电解”过程阴极[Zn(OH)4]2-得到电子发生还原反应生成Zn,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn+4OH-。
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