内容正文:
2024-2025学年度上学期高一年级12月阶段测试
化学试题
(满分:100分,考试时间:75min)
可能用到的原子量:H:1 O:16 Cl:35.5 S:32 Fe:56 Cu:64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 铝制品表面的氧化膜可以起到保护作用,因此铝制餐具可以用来长时间存放酸性或碱性食物
B. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为FeO
C. 创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”,其原料中的与为同一种核素
D. Ti-Fe合金室温下可吸收氢气形成金属氢化物,可作储氢材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.铝制品表面的氧化膜为氧化铝,氧化铝为两性氧化物,既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水,故铝制餐具不可以用来长时间存放酸性或碱性食物,A错误;
B.赤铁矿的主要成分为氧化铁,B错误;
C.与质子数相同,中子数不同,互为同位素,C错误;
D.储氢材料是一类能可逆的吸收和释放氢气的材料,Ti-Fe合金室温下可大量吸收氢气形成金属氢化物,可作储氢材料,D正确;
答案选D。
2. 下列说法正确的是
A. 医用酒精、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
B. 酸性氧化物一定是非金属氧化物
C. 金属失去电子数越多,对应金属单质的还原性越强
D. (次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐,是正盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.次氯酸钠因氧化性起到杀菌作用,医用酒精使蛋白质失活,从而起到杀菌作用,A错误;
B.Mn2O7为酸性氧化物,其为金属氧化物,B错误;
C.还原性强弱与失去电子数多少无关,与失去电子数难易程度有关,金属越易失电子,还原性越强,C错误;
D.(次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2,说明是一元酸,NaH2PO2是正盐,D正确;
故选D。
3. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定大量共存的是
A. 溶液中:、、、
B. 加入固体的溶液中:、、、
C. 强酸性溶液中:、、、
D. NaClO溶液中:,、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液中:、、、之间均不发生反应,能大量共存,A正确;
B.加入固体的溶液中,具有强氧化性,能够氧化和亚硫酸根离子,不能大量共存,B错误;
C.强酸性溶液中,H+、、之间发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;
D.NaClO溶液中,ClO-与之间发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误;
答案选A。
4. 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 4℃时9mL的水和标准状况下11.2L二氧化碳中分子数相同
B. 溶液含有个电子
C. 溶于水,溶液中、和HClO的粒子数之和为
D. 22.4L(标准状况)氮气中含有个中子
【答案】A
【解析】
【详解】A.4℃时,水的密度为1g/mL,故9mL水的质量为9g,水的物质的量,标况下11.2L二氧化碳的物质的量,由N=n∙NA,两者分子数相同,故A正确;
B.1molNaCl中含有28NA个电子,但该溶液中除NaCl外,水分子中也含有电子,故B错误;
C.氯气溶于水和水的反应为可逆反应:Cl2+H2O,有部分仍以Cl2分子形式存在,故溶液中Cl⁻,ClO⁻和HClO的粒子数之和小于2NA,故C错误;
D.标准状况下22.4L氮气的物质的量为1mol,每个氮气分子含有(14-7)×2=14个中子,1mol该氮气含有14NA个中子,不是7NA,故D错误;
故选:A。
5. 单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A. a可使灼热的铜变黑
B. 氧化物b在与单质M的反应中作氧化剂
C. 单质M可以利用电解其氯化物水溶液的方式制备
D. d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
【答案】C
【解析】
【分析】碱溶液与氧化物c反应可以生成纯碱溶液,且碱溶液与单质d反应可以得到漂白液,可知碱为NaOH、氧化物c为CO2、单质d为Cl2,单质M与单质a反应生成的氧化物与氧化物b反应得到碱溶液,且单质M与氧化物b反应也可以得到碱溶液,则M为Na、单质a为O2、氧化物b为H2O,氧化物可以是Na2O2或Na2O中的一种。
【详解】A.氧气可以和灼热的铜反应生成黑色的氧化铜,A正确;
B.b是H2O,2H2O+2Na=2NaOH+H2↑,该反应中水中的H得电子,水作氧化剂,B正确;
C.单质钠可以通过电解熔融的氯化钠制取,电解食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠,不能用于制备金属钠,C错误;
D.氯气有氧化性,可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,D正确;
故选C。
6. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.制取
B.配制溶液
C.观察纯碱的焰色试验
D.验证铁与水蒸气反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀盐酸和二氧化锰不反应,A错误;
B.配制溶液转移操作需要玻璃棒引流,B错误;
C.用光洁的铁(或铂)丝蘸纯碱在酒精灯火焰的外焰灼烧,可观察纯碱的焰色反应,不能用玻璃棒,C错误;
D.铁和水蒸气加热条件生成四氧化三铁和氢气,肥皂液有气泡产生,D正确;
故选D。
7. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 向溶液中滴加少量:
B. 向溶液中滴加溶液至恰好完全沉淀:
C. 过量通入饱和碳酸钠溶液:
D. 向溶液中加入过量氨水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.FeCl3作催化剂,双氧水分解生成氧气和水,,A选;
B.电离出等量的氢离子和硫酸根,恰好完全沉淀,需要1个钡离子,离子方程式书写正确,B不选;
C.NaHCO3溶解度较小,向饱和碳酸钠溶液中通入过量生成碳酸氢钠沉淀,离子方程式书写正确,C不选;
D.向溶液中加入过量氨水,生成氢氧化铝沉淀不溶解,离子方程式书写正确,D不选;
故选A。
8. 下列有关元素周期表的说法正确的是
A. 元素周期表有7个周期,18个族
B. 116号元素位于元素周期表中第七周期第VIA族
C. 第三、第四周期中同主族元素的质子数差都是8
D. 第IA族(除氢外)元素的密度从上到下逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.元素周期表7个横行为7个周期,有18个纵行,但只有16个族,其中第8、9、10三列为第Ⅷ族,A错误;
B.根据周期表结构,第七周期的最后元素原子序数应为118,116号元素在其前面相隔一族,故为第7周期第ⅥA族,B正确;
C.周期表中过渡元素左侧第三、第四周期同主族元素的质子数相差8,周期表中过渡元素右侧第三、第四同主族元素的质子数相差18,C错误;
D.第IA族(除氢外)元素的密度有从上到下逐渐增大的趋势,但特殊点:钾的密度小于钠,D错误;
故选B。
9. 下列说法正确的是
A. 同温同压下,和的密度相同
B. 质量相同的和(重水)所含的原子数相同
C. 物质的量相同的和所含离子数目相同
D. 同温同压下,相同体积的乙醇()和二氧化碳分子数一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据阿伏伽德罗定律的推论,,同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,O2和CO2密度之比为32:44=8:11,故A错误;
B.质量相同的H2O和D2O的物质的量之比为20:18=10:9,每个H2O和D2O分子中均含有3个原子,则所含的原子数之比为10:9,故B错误;
C.每个和均含2个阳离子和1个阴离子,则物质的量相同的和所含离子数目相同,故C正确;
D.根据阿伏伽德罗定律的推论,同温同压下,相同体积的气体分子数相同,乙醇()78℃以下不是气体,温度低于78℃时两者的分子数不相同,故D错误;
答案为:C。
10. 一种矿物的主要成分由短周期元素W、X、Y、Z组成。W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是其最内层电子数的两倍,简单离子与、具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是
A. X的最高正化合价为+6 B. 元素的金属性:Y>Z
C. 原子半径大小:Z>Y>X>W D. 简单气态氢化物的稳定性:W>X
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子最外层电子数是内层电子数的2倍,则W为C;简单离子与、具有相同的电子层结构,则X、Y、Z分别为O、Mg、Al,从而得出W、X、Y、Z分别为C、O、Mg、Al元素。
【详解】A.X为O,元素的氧化性强,常见化合价为-1、-2等,最高正价为+2,A错误;
B.同周期元素,从左到右金属性减弱,金属性:Mg>Al,B正确;
C.一般情况下,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:Mg>Al>C>O,C错误;
D.非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:O>C,则稳定性:H2O>CH4,D错误;
故答案为:B。
11. 利用废旧镀锌铁皮制备胶体粒子的流程如图所示,已知:溶于强碱时生成易溶于水的,下列说法正确的是
A. 用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮,主要目的是处理表面的油污
B. “酸溶”的离子方程式为
C. “氧化”后溶液中存在的阳离子有、、
D. 胶体粒子可通过过滤操作得到
【答案】C
【解析】
【分析】废旧镀锌铁皮为原料,胶体粒子为目标产品,,铁元素为流程主线中主元素,废旧镀锌铁皮“碱浸”能溶于强碱溶液,过滤除去,主要成分铁,在“酸浸”过程形成,“氧化”过程部分转化为,在“反应”过程形成胶体粒子。
【详解】A.根据能溶于强碱溶液,可知用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮,主要目的是除去表面的锌皮,A错误;
B.根据流程图可知,酸溶的过程主要是铁和稀硫酸反应,其离子方程式为,B错误;
C.中既有,又有,所以加入的双氧水要适量,不能把全部氧化,则“氧化”后的溶液中存在的阳离子有、、,C正确;
D.胶体粒子能通过滤纸的孔径,所以胶体粒子不能通过过滤操作得到,D错误;
答案选C。
12. 下列变化或结构中对图示的解释错误的是
A.向溶液中加入稀硫酸,溶液导电能力变化
B.光照过程中氯水的pH变化
a时刻溶液与稀硫酸恰好完全中和
pH降低的原因可能是HClO分解
C.NaCl的形成
D.纯金属与合金的结构
合金内原子层之间的相对滑动变得困难,硬度变大
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.a点导电能力为0,说明溶液中离子浓度接近于0,Ba(OH)2溶液与稀硫酸恰好完全中和生成硫酸钡和水,A正确;
B.溶液中存在反应、,光照条件下HClO分解生成HCl导致溶液中c(HCl)增大,溶液的pH值减小,pH降低的原因可能是HClO分解,B正确;
C.Na失去一个电子形成钠离子,Cl得到一个电子形成氯离子,钠离子与氯离子之间通过离子键结合形成氯化钠晶体,则反应过程中电子转移2e-,应该表示为:,C错误;
D.合金中原子半径不同,使原子层之间的相对滑动变得困难,硬度变大,D正确;
故答案为:C。
13. 部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A. 若a在沸水中可生成e,则a→g的反应一定有氧气的参与
B. 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C. 加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D. 若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a只能为Fe
【答案】B
【解析】
【分析】根据该“价—类”二维图可知,若该元素为Mg元素,a为Mg单质、g为MgO、f为镁盐、e为Mg(OH)2;若该元素为Al元素,a为Al单质、b为Al2O3、c为铝盐、d为Al(OH)3;若该元素为Fe,a为铁单质、b为Fe2O3,g为FeO、d为Fe(OH)3、e为Fe(OH)2,f为亚铁盐、c为铁盐。
【详解】A.若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,g为MgO,则a→g的反应不一定有氧气的参与,如,A错误;
B.e能转化为d,此时e为白色沉淀,d为红褐色沉淀,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,B正确;
C.c可能是铝盐(Al3+)或铁盐(Fe3+),加热都能水解产生胶体,有丁达尔效应,但不一定为红棕色,C错误;
D.假设b为Al2O3,即d为,c为铝盐,Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,假设b为Fe2O3,即d为,c为铁盐,Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,D错误;
答案选B。
14. 不同条件下,当与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
②
中性
0.001
10n
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A. 反应①,参加反应的
B. 对比反应①和②,
C. 对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D. 随反应进行:①氢离子浓度增大,②氢氧根离子浓度不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是:10I-+2+16H+=2Mn2++5I2+8H2O,参加反应的,A项错误;
B.根据反应①可得关系式10I-~2,可以求得n=0.0002,则反应②的n(I-)∶n()=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应的关系式为I-~2~MnO2~~6e-,中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是:I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-,B项正确;
C.已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;
D.根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水,氢离子浓度减小,反应②产生OH-、消耗水,氢氧根离子浓度增大,D项错误;
答案选B。
15. 部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g,经如下处理:
下列说法不正确的是
A. 滤液A中的阳离子为Fe2+、H+
B. 样品中铁元素的质量为2.24 g
C. 样品中CuO的质量为4.0 g
D. V=448 mL
【答案】C
【解析】
【详解】A.生成的滤渣3.2g是铜,金属铜可以和三价铁反应,所以一定不含有三价铁离子,故A正确;B.固体为三氧化二铁,其物质的量为3.2g/160g/mol=0.02mol,铁元素的量为0.02mol×2=0.04mol,质量为:0.04mol×56g/mol=2.24g,故B正确;C.根据B的答案知道铁元素质量=2.24g,而原来固体才5.76g,所以CuO质量不超过5.76-2.24=3.52g,故C错误;D.根于最后溶液中溶质为过量H2SO4和FeSO4,而铁元素物质的量为0.04mol,说明参加反应硫酸物质的量为0.04mol,含氢离子0.08mol,其中部分氢离子生成氢气,另外的H+和合金中的氧结合成水了,由于合金中氧物质的量为(5.76-3.2-2.24)g/16g/mol=0.02mol,它结合氢离子0.04mol,所以硫酸中有0.08-0.04=0.04molH+生成氢气,即生成0.02mol氢气,标况体积为448ml,故D正确。答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的递变关系如图所示。回答下列问题:
(1)i在元素周期表中的位置是___________,e、f、j三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为___________(填离子符号)。
(2)f的最高价氧化物对应的水化物溶液与g的最高价氧化物反应的离子方程式为___________。
(3)用如图所示装置可以证明元素b、c、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,则溶液b为___________。下列事实可用于比较元素b与j非金属性相对强弱的是___________(填标号)。
A.最高正化合价:b<j B.j的氢化物比b的简单氢化物稳定
C.j的氢化物比b的简单氢化物沸点高 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:j>b
(4)某实验小组在实验室利用以上部分元素组成的化合物模拟“侯氏制碱法”
①冷水浴的作用是___________。
②反应完成后,将U形管内的混合物处理得到固体和滤液:向滤液中加入NaCl粉末,存在过程(“s”表示“固体”,“aq”表示“水溶液”)。为使沉淀充分析出并分离,根据NaCl和溶解度曲线,需采用的操作为___________、___________、过滤、洗涤、干燥;
【答案】(1) ①. 第三周期第VIA族 ②.
(2)
(3) ①. 饱和溶液 ②. BD
(4) ①. 增大气体的溶解度,减小碳酸氢钠的溶解度,便于晶体析出 ②. 蒸发浓缩 ③. 冷却结晶
【解析】
【分析】e、j为短周期元素,最低负化合价为-1价,j的原子序数大于e,所以e、j分别为F、Cl,f、g的最高正化合价分别为+1、+3价,原子序数在F、Cl之间,则f、g分别为Na、Al,i和d的最低负化合价为-2价,i的原子序数大于d,则i为S、d为O;e为F,b、h 的最高正化合价均为+4,分别为C、Si,c的最高正化合价+5价,则c为N;a的最高正化合价为+1价,但原子半径小于C,所以a为H。
【小问1详解】
i为S元素,在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族;e、f、j三种元素对应的简单离子分别为F-、Na+、Cl-,离子半径;
故答案为:第三周期第VIA族;;
【小问2详解】
f为Na元素,最高价氧化物对应的水化物为NaOH,g为Al元素,最高价氧化物为Al2O3,反应的离子方程式为;
故答案为:;
【小问3详解】
b、c、h分别为C、N、Si,则实验目的为证明硝酸、碳酸、硅酸酸性强弱,固体a是碳酸钙,溶液a是稀硝酸,溶液c是硅酸钠,溶液b作用为除去CO2中NO2,故溶液b为饱和NaHCO3溶液;
A.b为C元素,最高正价为+4价,j为Cl元素,最高正价+7价,故最高正化合价:b<j,但最高正价与元素非金属性无关,A不符合题意;
B.简单氢化物的稳定性越强,元素非金属性最强,HCl比CH4稳定,非金属性Cl>C,B符合题意;
C.简单氢化物沸点与分子间作用力有关,与元素非金属性无关,C不符合题意;
D.最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性越强,酸性HClO4>H2CO3,得出非金属性Cl>C,D符合题意;
故答案为:BD;
【小问4详解】
向饱和按盐水中通入二氧化碳,生成碳酸氢钠,以此分析;
①降低温度,碳酸氢钠的溶解度降低,易析出晶体,且气体的溶解度随降低而增大,则降低温度,增大气体的溶解度;
故答案为:增大气体的溶解度,减小碳酸氢钠的溶解度,便于晶体析出;
②氯化钠的溶解度随着温度的改变几乎五变化,氯化铵的溶解度随温度升高而增大,则为了析出氯化铵晶体,采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶。
17. 某实验小组同学探究“氧化剂对KSCN检验的影响”,进行如图实验:
实验
试剂
现象
试管
滴管(各1滴)
溶液与1滴0.5mol/LKSCN溶液
饱和氯水
Ⅰ.溶液立即变为浅红色
稀硝酸
Ⅱ.溶液立即变为红色
5%H2O2溶液
Ⅲ.溶液立即变为深红色,无气体产生
(1)进行上述实验前,取溶液,向其中滴加1滴0.5mol/LKSCN溶液,无明显现象,通入,无明显变化。
①该操作的目的是___________。
②用离子方程式表示I中出现浅红色的原因:___________、___________。
(2)对I中溶液呈浅红色的原因,甲同学提出以下假设。
假设1:氯水加入量少,氧化生成的浓度低。
设计实验i排除了假设1:取I中浅红色溶液,操作a,观察到溶液浅红色消失,证明假设1不成立。
假设2:氯水氧化性强,氧化了部分。
(已知:与可在溶液中大量共存;易被氧化为)
进行实验ii:向2mL水中滴加1滴0.5mol/LKSCN溶液,滴加1滴饱和氯水,加入几滴试剂b,产生白色沉淀,证明溶液里含有,证明假设2成立。
①操作a为___________。
②试剂b为___________。
(3)基于上述实验结论进行深入探究。实验:分别取上述溶液于试管中,向其中滴加一定浓度的溶液至溶液红色褪去,记录消耗溶液的体积。实验记录如表:(已知:上述过程中产生白色沉淀,该沉淀仅为AgSCN。)
实验
试管
消耗溶液的体积(mL)
Ⅳ
2mL水与1滴溶液和1滴0.5mol/LKSCN溶液
2.40
Ⅴ
实验Ⅰ中溶液
1.52
Ⅵ
实验Ⅱ中溶液
1.60
Ⅶ
实验Ⅲ中溶液
1.84
由Ⅳ~Ⅶ可以得出的结论是___________。
【答案】(1) ①. 排除了氧气氧化的可能性 ②. ③.
(2) ①. 继续滴加饱和氯水 ②. 溶液
(3)以上三种氧化剂都可以氧化,饱和氯水氧化能力最强,稀硝酸次之,5%双氧水氧化能力最弱
【解析】
【分析】该小组同学的实验目的是探究“氧化剂对KSCN检验Fe2+的影响”。实验开始前,取2 mL 0.5 mol/LFeSO4溶液,向其中滴加1滴0.5 mol/L KSCN溶液,无明显现象,通入O2,无明显变化,排除氧气氧化Fe2+的可能性;分别加入氯水、稀硝酸、5%的H2O2溶液后,溶液的颜色分别为:浅红色、红色、深红色。对实验I中浅红色原因提出了假设1:氯水加入量少,氧化Fe2+生成的Fe3+浓度低,经过操作a:继续滴加饱和氯水,Fe3+浓度增大,观察到溶液浅红色消失,证明假设1不成立;又提出了假设2:氯水氧化性强,氧化了部分SCN-,根据题意氧化产物为硫酸根,检验到硫酸根存在,可证明假设2成立。根据题中信息,SCN-与硝酸银生成AgSCN沉淀,通过向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组实验后溶液中滴加硝酸银溶液,通过消耗硝酸银的量判断SCN-的剩余量,Ⅳ为对照实验,由表格中数据可知,Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ消耗硝酸银的量逐渐增加,且都小于Ⅳ中的量,可说明SCN-被氧化,且Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ中的氧化程度依次减弱,说明以上三种氧化剂都可以氧化SCN-,饱和氯水氧化SCN-能力最强,稀硝酸次之,5%双氧水氧化SCN-能力最弱。
【小问1详解】
①作为对照实验,取溶液,向其中滴加1滴0.5mol/LKSCN溶液,可排除了氧气氧化的可能性;
②实验I中,氯气将氧化为,SCN-遇生成红色的,离子方程式为:、;
【小问2详解】
①若假设I成立,则继续滴加氯水,溶液颜色会逐渐加深,但观察到溶液浅红色消失,则证明假设不成立,故操作a为继续滴加饱和氯水;
②为了验证溶液中存在,且不引入新的杂质,应向溶液中滴加溶液,故试剂b为溶液;
【小问3详解】
由Ⅳ~Ⅶ可知,前三组实验消耗的比第Ⅳ组少,说明均有被氧化;消耗的多,则说明被氧化的少,故可得出的结论为:以上三种氧化剂都可以氧化,饱和氯水氧化能力最强,稀硝酸次之,5%双氧水氧化能力最弱。
18. 工业上以铝土矿(主要成分为,含少量、FeO、等杂质)为主要原料制备氧化铝,流程如下。
(1)酸浸:用稍过量的稀硫酸酸浸后溶液中存在的阳离子有___________。
(2)用溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素,溶液的用量不宜过量太多,其原因是___________。
(3)氧化:溶液的作用是将二价铁转化为三价铁,反应的离子方程式为___________。
(4)沉淀:用溶液调节pH,将Al元素和Fe元素转化为沉淀析出。溶液中的pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
①为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液的pH为___________。(填选项字母)。
A.2.5~3.0 B.3.0~3.5 C.4.8~5.0
②检验沉淀完全的操作为___________。
(5)碱溶:用NaOH溶液溶解沉淀,分离出的实验操作为___________(填名称)。
(6)碳分:“碱溶”后的溶液中Al元素主要以形式存在,通入足量气体,目的是使Al元素沉淀析出,该反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)、、、
(2)防止增大后续步骤中和NaOH溶液的消耗,造成浪费
(3)
(4) ①. C ②. 静置,取上层清液于一试管,向其中滴加几滴KSCN溶液,若溶液不变红,则说明沉淀完全
(5)过滤 (6)
【解析】
【分析】由题干工艺流程图可知,向铝土矿中加入硫酸,将Al2O3、、FeO分别转化为Al3+、Fe3+和Fe2+,过滤出SiO2,向滤液中加入H2O2溶液将Fe2+转化为Fe3+,沉淀步骤中Al3+、Fe3+转化为Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀,过滤后得到沉淀,向沉淀中加入NaOH溶液,将Al(OH)3沉淀溶解转化为溶液,过滤得到Fe(OH)3,向溶液中通入过量的CO2,生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液,过滤、洗涤、干燥沉淀,再进行灼烧得到Al2O3,据此分析解题;
【小问1详解】
硫酸与金属氧化物反应生成硫酸盐,则过量稀硫酸酸浸后的溶液中阳离子有:、、、;
【小问2详解】
后续步骤中加入的碳酸钠与氢氧化钠会与硫酸反应,防止增大后续步骤中和NaOH溶液的消耗,造成浪费;
【小问3详解】
溶液的作用是将二价铁转化为三价铁,离子方程式为;
【小问4详解】
①由题干图示信息可知,pH=5.0左右时铝、铁的沉淀率均比较高了,接近100%,再提高pH沉淀率增大不显著,且消耗更多的Na2CO3,故为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH为5.0左右,故答案为:C;
②检验Fe3+沉淀完全的操作为:静置,取上层清液于一试管,向其中滴加几滴KSCN溶液,若溶液不变红,则说明沉淀完全;
【小问5详解】
用NaOH溶液溶解沉淀,分离出的实验操作为过滤;
【小问6详解】
向含溶液中通入足量的CO2生成Al(OH)3沉淀,离子方程式为
19. 随着生活水平的提升,人们的卫生意识日益增强,消毒剂已走进千家万户,项目小组选择了两款市面上常见的含氯消毒剂进行制备和研究。
是一种高效广谱消毒剂,可有效灭活多种细菌病毒,极易溶于水,在碱性环境中稳定性较差,易分解,体积分数大于10%时可能爆炸,故工业上常用和NaOH混合溶液吸收,将其转化为便于运输保存。项目小组1查阅资料设计实验制备,装置和药品如下:
已知:①熔点℃,沸点11℃;高于60℃时,分解成和NaCl
②装置B中发生的主要:
③实验室利用75%的浓硫酸与亚硫酸钠固体制备
请回答下列问题:
(1)已知75%浓硫酸密度是,其物质的量浓度为___________mol/L(保留小数点后一位)。用98%浓硫酸配制100mL该硫酸溶液,除量筒、烧杯、玻璃棒和胶头滴管之外还需要的仪器是___________。
(2)装置B中须稍微过量,目的是___________。
(3)装置C中,和NaOH与反应制取的离子方程式为___________;装置C需采用冰水浴的可能原因是___________(答出一条即可)。
(4)是优良的饮用水消毒剂和果蔬保鲜剂,能被多种稳定剂吸收,加酸后释放的浓度随时间的变化如图所示,若将其用于果蔬保鲜,你认为效果较好的稳定剂是___________,原因是___________。
【答案】(1) ①. 12.8 ②. 100mL容量瓶
(2)使亚硫酸钠完全反应,防止产生二氧化硫
(3) ①. ②. 使液化;防止在较高温度下分解;防止温度高于60℃时分解
(4) ①. 稳定剂Ⅱ ②. 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放,能较长时间维持保鲜所需的浓度
【解析】
【分析】根据题意可知需利用图示装置及试剂制备NaClO2,实验前向装置中通入氮气可排尽装置内的空气,避免干扰试验,实验后通入氮气可将装置内的二氧化氯全部驱赶至装置C内参与反应,并且稀释二氧化氯防止其分解爆炸。实验过程用75%的浓硫酸与亚硫酸钠固体和氯酸钠固体共同作用,制得二氧化氯气体,该气体进入氢氧化钠和过氧化氢的混合溶液,在冰水浴的环境下反应制得NaClO2,尾气用水吸收,防止污染环境,并要注意防倒吸。
【小问1详解】
根据题中所给数据,有;配制100 mL该硫酸溶液,需要100 mL容量瓶。
【小问2详解】
装置B中NaClO3须稍微过量,使亚硫酸钠完全反应,防止产生二氧化硫,影响产品纯度。
【小问3详解】
由题意知,Cl化合价降低,故H2O2中O化合价应升高,产物为O2,所以离子方程式为:;装置C需采用冰水浴的可能原因是:使ClO2液化,防止H2O2在较高温度下分解,防止温度高于60℃时NaClO2分解。
【小问4详解】
由图示可知,稳定剂Ⅰ最后释放的ClO2低于有保鲜作用的最低浓度,持续时间较短,稳定剂Ⅱ能缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,所以稳定剂Ⅱ的效果较好。
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2024-2025学年度上学期高一年级12月阶段测试
化学试题
(满分:100分,考试时间:75min)
可能用到的原子量:H:1 O:16 Cl:35.5 S:32 Fe:56 Cu:64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 铝制品表面的氧化膜可以起到保护作用,因此铝制餐具可以用来长时间存放酸性或碱性食物
B. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为FeO
C. 创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”,其原料中的与为同一种核素
D. Ti-Fe合金室温下可吸收氢气形成金属氢化物,可作储氢材料
2. 下列说法正确的是
A. 医用酒精、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
B. 酸性氧化物一定是非金属氧化物
C. 金属失去电子数越多,对应金属单质的还原性越强
D. (次磷酸)与足量的NaOH反应只生成一种盐,是正盐
3. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定大量共存的是
A. 溶液中:、、、
B. 加入固体的溶液中:、、、
C. 强酸性溶液中:、、、
D. NaClO溶液中:,、、
4. 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 4℃时9mL的水和标准状况下11.2L二氧化碳中分子数相同
B. 溶液含有个电子
C. 溶于水,溶液中、和HClO的粒子数之和为
D. 22.4L(标准状况)氮气中含有个中子
5. 单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A. a可使灼热的铜变黑
B. 氧化物b在与单质M的反应中作氧化剂
C. 单质M可以利用电解其氯化物水溶液的方式制备
D. d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
6. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.制取
B.配制溶液
C.观察纯碱的焰色试验
D.验证铁与水蒸气反应
A. A B. B C. C D. D
7. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 向溶液中滴加少量:
B. 向溶液中滴加溶液至恰好完全沉淀:
C. 过量通入饱和碳酸钠溶液:
D. 向溶液中加入过量氨水:
8. 下列有关元素周期表的说法正确的是
A. 元素周期表有7个周期,18个族
B. 116号元素位于元素周期表中第七周期第VIA族
C. 第三、第四周期中同主族元素的质子数差都是8
D. 第IA族(除氢外)元素的密度从上到下逐渐增大
9. 下列说法正确的是
A. 同温同压下,和的密度相同
B. 质量相同的和(重水)所含的原子数相同
C. 物质的量相同的和所含离子数目相同
D. 同温同压下,相同体积的乙醇()和二氧化碳分子数一定相同
10. 一种矿物的主要成分由短周期元素W、X、Y、Z组成。W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数是其最内层电子数的两倍,简单离子与、具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是
A. X的最高正化合价为+6 B. 元素的金属性:Y>Z
C. 原子半径大小:Z>Y>X>W D. 简单气态氢化物的稳定性:W>X
11. 利用废旧镀锌铁皮制备胶体粒子的流程如图所示,已知:溶于强碱时生成易溶于水的,下列说法正确的是
A. 用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮,主要目的是处理表面的油污
B. “酸溶”的离子方程式为
C. “氧化”后溶液中存在的阳离子有、、
D. 胶体粒子可通过过滤操作得到
12. 下列变化或结构中对图示的解释错误的是
A.向溶液中加入稀硫酸,溶液导电能力变化
B.光照过程中氯水的pH变化
a时刻溶液与稀硫酸恰好完全中和
pH降低的原因可能是HClO分解
C.NaCl的形成
D.纯金属与合金的结构
合金内原子层之间的相对滑动变得困难,硬度变大
A. A B. B C. C D. D
13. 部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A. 若a在沸水中可生成e,则a→g的反应一定有氧气的参与
B. 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C. 加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D. 若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a只能为Fe
14. 不同条件下,当与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
②
中性
0.001
10n
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A. 反应①,参加反应的
B. 对比反应①和②,
C. 对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D. 随反应进行:①氢离子浓度增大,②氢氧根离子浓度不变
15. 部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g,经如下处理:
下列说法不正确的是
A. 滤液A中的阳离子为Fe2+、H+
B. 样品中铁元素的质量为2.24 g
C. 样品中CuO的质量为4.0 g
D. V=448 mL
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的递变关系如图所示。回答下列问题:
(1)i在元素周期表中的位置是___________,e、f、j三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为___________(填离子符号)。
(2)f的最高价氧化物对应的水化物溶液与g的最高价氧化物反应的离子方程式为___________。
(3)用如图所示装置可以证明元素b、c、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,则溶液b为___________。下列事实可用于比较元素b与j非金属性相对强弱的是___________(填标号)。
A.最高正化合价:b<j B.j的氢化物比b的简单氢化物稳定
C.j的氢化物比b的简单氢化物沸点高 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:j>b
(4)某实验小组在实验室利用以上部分元素组成的化合物模拟“侯氏制碱法”
①冷水浴的作用是___________。
②反应完成后,将U形管内的混合物处理得到固体和滤液:向滤液中加入NaCl粉末,存在过程(“s”表示“固体”,“aq”表示“水溶液”)。为使沉淀充分析出并分离,根据NaCl和溶解度曲线,需采用的操作为___________、___________、过滤、洗涤、干燥;
17. 某实验小组同学探究“氧化剂对KSCN检验的影响”,进行如图实验:
实验
试剂
现象
试管
滴管(各1滴)
溶液与1滴0.5mol/LKSCN溶液
饱和氯水
Ⅰ.溶液立即变为浅红色
稀硝酸
Ⅱ.溶液立即变为红色
5%H2O2溶液
Ⅲ.溶液立即变为深红色,无气体产生
(1)进行上述实验前,取溶液,向其中滴加1滴0.5mol/LKSCN溶液,无明显现象,通入,无明显变化。
①该操作的目的是___________。
②用离子方程式表示I中出现浅红色的原因:___________、___________。
(2)对I中溶液呈浅红色的原因,甲同学提出以下假设。
假设1:氯水加入量少,氧化生成的浓度低。
设计实验i排除了假设1:取I中浅红色溶液,操作a,观察到溶液浅红色消失,证明假设1不成立。
假设2:氯水氧化性强,氧化了部分。
(已知:与可在溶液中大量共存;易被氧化为)
进行实验ii:向2mL水中滴加1滴0.5mol/LKSCN溶液,滴加1滴饱和氯水,加入几滴试剂b,产生白色沉淀,证明溶液里含有,证明假设2成立。
①操作a为___________。
②试剂b为___________。
(3)基于上述实验结论进行深入探究。实验:分别取上述溶液于试管中,向其中滴加一定浓度的溶液至溶液红色褪去,记录消耗溶液的体积。实验记录如表:(已知:上述过程中产生白色沉淀,该沉淀仅为AgSCN。)
实验
试管
消耗溶液的体积(mL)
Ⅳ
2mL水与1滴溶液和1滴0.5mol/LKSCN溶液
2.40
Ⅴ
实验Ⅰ中溶液
1.52
Ⅵ
实验Ⅱ中溶液
1.60
Ⅶ
实验Ⅲ中溶液
1.84
由Ⅳ~Ⅶ可以得出的结论是___________。
18. 工业上以铝土矿(主要成分为,含少量、FeO、等杂质)为主要原料制备氧化铝,流程如下。
(1)酸浸:用稍过量的稀硫酸酸浸后溶液中存在的阳离子有___________。
(2)用溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素,溶液的用量不宜过量太多,其原因是___________。
(3)氧化:溶液的作用是将二价铁转化为三价铁,反应的离子方程式为___________。
(4)沉淀:用溶液调节pH,将Al元素和Fe元素转化为沉淀析出。溶液中的pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
①为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液的pH为___________。(填选项字母)。
A.2.5~3.0 B.3.0~3.5 C.4.8~5.0
②检验沉淀完全的操作为___________。
(5)碱溶:用NaOH溶液溶解沉淀,分离出的实验操作为___________(填名称)。
(6)碳分:“碱溶”后的溶液中Al元素主要以形式存在,通入足量气体,目的是使Al元素沉淀析出,该反应的离子方程式为___________。
19. 随着生活水平的提升,人们的卫生意识日益增强,消毒剂已走进千家万户,项目小组选择了两款市面上常见的含氯消毒剂进行制备和研究。
是一种高效广谱消毒剂,可有效灭活多种细菌病毒,极易溶于水,在碱性环境中稳定性较差,易分解,体积分数大于10%时可能爆炸,故工业上常用和NaOH混合溶液吸收,将其转化为便于运输保存。项目小组1查阅资料设计实验制备,装置和药品如下:
已知:①熔点℃,沸点11℃;高于60℃时,分解成和NaCl
②装置B中发生的主要:
③实验室利用75%的浓硫酸与亚硫酸钠固体制备
请回答下列问题:
(1)已知75%浓硫酸密度是,其物质的量浓度为___________mol/L(保留小数点后一位)。用98%浓硫酸配制100mL该硫酸溶液,除量筒、烧杯、玻璃棒和胶头滴管之外还需要的仪器是___________。
(2)装置B中须稍微过量,目的是___________。
(3)装置C中,和NaOH与反应制取的离子方程式为___________;装置C需采用冰水浴的可能原因是___________(答出一条即可)。
(4)是优良的饮用水消毒剂和果蔬保鲜剂,能被多种稳定剂吸收,加酸后释放的浓度随时间的变化如图所示,若将其用于果蔬保鲜,你认为效果较好的稳定剂是___________,原因是___________。
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