内容正文:
2024—2025学年度上学期期末考试
高一化学试题
注意事项:
1.请在答题纸上作答,在试卷上作答无效。
2.本试卷分第I卷和第II卷两部分,满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Fe-56 Cu-39I-127
第I卷(选择题,共45分)
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4个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 钢中碳的含量越大,硬度越大
B. 五彩缤纷的烟花是金属焰色试验的表现
C. 在过渡元素中可以寻找制造催化剂的元素
D. 14C和12C互为同素异形体,14C用来测定一些文物的年代
【答案】D
【解析】
【详解】A.钢中的碳含量增加,会提高其硬度和强度,但也会降低其韧性,A正确;
B.烟花中的颜色是由不同金属元素在燃烧时(焰色反应)产生的特征光谱,B正确;
C.过渡元素(如铂、钯、镍等)因其独特的电子结构,常被用作催化剂,C正确;
D. 和 互为同位素,不是同素异形体,D错误;
故答案为:D。
2. 分类是认识和研究物质的常用科学方法。下列物质分类及性质正确的是
A. Na2O2是碱性氧化物,与酸反应生成盐和水
B. Al2O3是两性氧化物,与碱反应生成含Al3+的盐
C. CO2是电解质,在水溶液中能电离出H+
D. CH3COOH是弱酸,在熔融状态下不导电
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气,不碱性氧化物,A错误;
B.Al2O3是两性氧化物,与碱反应生成含四羟基合铝酸根的盐,例如,B错误;
C.二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸电离出离子,使其水溶液导电,但二氧化碳分子本身在水中不能电离出离子,不属于电解质, C错误;
D.CH3COOH是弱酸,CH3COOH由分子构成,在熔融状态下不会电离、故不导电,D正确;
故选D
3. 在科研和生产中,经常使用化学专业术语,下列化学术语或表述错误的是
A. NH3的电子式:
B. 中子数为10的氧原子:
C. CO2的结构式:O=C=O
D. MgCl2的形成过程:
【答案】A
【解析】
【详解】A.N最外层5个电子,得3个电子形成8电子稳定结构,NH3的电子式:,故A错误;
B.氧是8号元素,中子数为10的氧原子:,故B正确;
C.二氧化碳的电子式为:,CO2的结构式:O=C=O,故C正确;
D.镁原子失去最外层2个电子形成阳离子,氯原子得到1个电子形成MgCl2的形成过程:,故D正确;
故选A。
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 加入铝粉能放出H2的溶液中:NH、Na+、CO、Cl-
B. 在透明的溶液中:H+、Al3+、MnO、SO
C. 含有Fe3+的溶液中:Cu2+、Cl-、I-、NO
D. 在酸性溶液中:Fe2+、K+、ClO-、SO
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入Al能放出H2的溶液中可能为碱性也可能酸性,若为碱性则NH不能共存,若为酸性则碳酸根不能共存, A错误;
B.在透明的溶液中:H+、Al3+、MnO、SO互不反应,能大量共存,B正确;
C.含有Fe3+的溶液中:Fe3+、I-发生氧化还原反应,不能大量共存 ,C错误;
D.酸性条件下ClO-具有氧化性,会将Fe2+氧化Fe3+,D错误;
答案选B。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1molNa2O2晶体中含有的阴离子数目为2
B. 标准状况下,22.4L乙醇中含分子数约为个
C. 常温常压下,32gO2和O3的混合气体含有O原子数为2
D. 1mol铁与足量Cl2反应,失电子数目为2
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2O2由和构成,1个Na2O2中含有2个和1个,所以1molNa2O2晶体中含有的阴离子数目为,A项错误;
B.标准状况下,乙醇是液体,不能用气体摩尔体积Vm来计算其物质的量,B项错误;
C.O2和O3都由氧原子组成,32g混合气体中氧原子的物质的量为2mol,所以混合气体含有O原子数为2,C项正确;
D.1mol铁与足量Cl2反应, Fe元素的化合价从0价升高到+3价,失电子数目为3,D项错误;
答案选C。
6. 化学试剂商店出售的硫酸主要标识如图所示,下列说法正确的是
A. 该硫酸的物质的量浓度为98%
B. 配制100ml1.84mol/L稀硫酸,需该硫酸10.0ml
C. 该硫酸直接倒入盛有水的容量瓶中,再加水定容
D. 100ml1.84mol/L稀硫酸中H+的物质的量为0.184mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.由c=可知,硫酸的物质的量浓度为mol/L=18.4mol/L,故A错误;
B.由稀释定律可知,配制100ml1.84mol/L稀硫酸,需该硫酸溶液的体积为×103mL/L=10.0ml,故B正确;
C.容量瓶是精量器,不能用于溶解或稀释,故C错误;
D.由分子式可知,100ml1.84mol/L稀硫酸中氢离子的物质的量为1.84mol/L ×0.1L×2=0.368mol,故D错误;
故选B。
7. 下列实验现象描述正确的是
A. 纯净的H2在Cl2中安静燃烧,发出苍白色火焰
B. AlCl3溶液中加入足量的 NaOH溶液,有沉淀生成
C. 红热的铁能与水蒸气反应,有红色固体和可燃性气体生成
D. 新切开的钠遇到空气立刻燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
【答案】A
【解析】
【详解】A.纯净的在中安静燃烧,发出苍白色火焰,生成氯化氢,反应的化学方程式:,A正确;
B.AlCl3溶液中加入足量的 NaOH溶液,离子方程式:=,没有沉淀生成,B错误;
C.红热的铁能与水蒸气反应,生成黑色的四氧化三铁和氢气,有黑色固体和可燃性气体生成,C错误;
D.新切开的钠遇到空气变暗,生成氧化钠,不能立刻燃烧,只有加热或点燃,发出黄色火焰,生成淡黄色固体,故D错误;
故选A。
8. 以铁菱镁矿(主要成分是,还含有,)为原料制备工艺流程如图所示,下列关于该工艺流程的说法错误的是
A. 焙烧前需要将铁菱镁矿粉碎
B. 滤渣1的主要成分为CaSO4
C. 沉铁过程中,X最适宜选择NaOH溶液
D. 焙烧过程中,矿石中只有Fe元素的化合价发生变化
【答案】C
【解析】
【分析】由流程可知,菱镁矿通入空气中煅烧,得到MgO、CaO、Fe2O3,加稀硫酸时MgO、CaO、Fe2O3溶解得到MgSO4和Fe2(SO4)3的混合溶液,过滤,滤渣1为CaSO4,再加氧化镁等调pH使Fe3+完全沉淀,过滤分离掉,滤液蒸发浓缩冷却结晶过滤得到MgSO4·H2O,以此来解答。
【详解】A.将矿石粉碎、搅拌等措施可以提高反应速率,因此焙烧前需要将铁菱镁矿粉碎,A正确;
B.由分析可知,滤渣1为CaSO4,B正确;
C.X选择NaOH溶液或氨水会引入新杂质,X可以选用MgO、MgCO3等物质,C错误;
D.“焙烧”过程,反应的化学方程式为、、,矿石中只有Fe元素的化合价发生变化,D正确;
故选C。
9. 实验室中可利用KMnO4与浓盐酸制取Cl2,下列制取、提纯、收集Cl2及尾气处理的装置,对此分析评价错误的是
A. 装置甲不能制取Cl2,因没有加热装置
B. 装置乙可用来洗气,因为Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度小
C. 装置丙不能用于收集Cl2,因进气方向不对
D. 装置丁吸收尾气中Cl2,可能发生倒吸
【答案】A
【解析】
【详解】A.KMnO4与盐酸反应制备Cl2不需要加热,2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,可以用甲装置制取Cl2,故A项错误;
B.食盐水可抑制氯气的溶解,而HCl极易溶于水,故饱和NaCl溶液可以除去Cl2中的HCl,故B项正确;
C.排饱和NaCl溶液收集Cl2时,需短进长出,即从a口进b口出,装置中进气方向不对,故C项正确;
D.该实验的尾气为Cl2,可以用NaOH吸收,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,没有连接球形管,容易发生倒吸,故D项正确;
故选A。
10. 以下实验设计能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
除去0.1mol·L-1NaHCO3溶液中的Na2CO3
向溶液中通入足量CO2
B
检验溶液中是否含有Fe2+
取适量待测液,先加入适量氯水,后加入适量KSCN溶液,观察溶液是否变红
C
检验溶液中是否含有Cl-
取少量溶液滴加AgNO3溶液
D
鉴别NaCl和KCl固体
灼烧,直接观察火焰颜色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向NaHCO3溶液中通入足量CO2,可使Na2CO3转化为NaHCO3(反应式为),从而除去Na2CO3,此方法可行且不引入新杂质,A正确;
B.先加氯水会将Fe2+氧化为Fe3+,再用KSCN检测会显红色,但无法排除原溶液中是否含Fe3+,无法准确检验Fe2+。正确方法应为先加KSCN不变红,再加氯水变红,B错误;
C.若原溶液含有等离子,滴加硝酸银溶液后,也会产生白色沉淀,会干扰氯离子的检验,C错误;
D.K元素的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃观察,直接观察会被干扰,D错误;
故选A。
11. 能正确表示下列变化的离子方程式是
A. 将Cl2通入FeCl2溶液中:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
B. 在Na2CO3溶液中滴加少量盐酸:CO+2H+=H2O+CO2↑
C. 将Na投入CuCl2溶液中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D. 向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量Fe粉:2Fe3++Fe=3Fe2+
【答案】D
【解析】
详解】A.将Cl2通入FeCl2溶液中得到氯化铁, 按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,A错误;
B.在Na2CO3溶液中滴加少量盐酸得到碳酸氢钠和氯化钠:CO+H+= ,B错误;
C.将Na投入CuCl2溶液中,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜和氯化钠,不会置换出Cu:,C错误;
D.多种氧化剂时,氧化性强的优先反应,氧化性:FeCl3>CuCl2,向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量Fe粉:2Fe3++Fe=3Fe2+,D正确;
故选D。
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是其次外层电子数的3倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W的同主族,下列说法正确的是
A. 简单气态氢化物的稳定性:Y<W B. 简单离子半径:W>X>Y>Z
C. 非金属性:X<Y<W D. Z2X2中只离子键,无共价键
【答案】B
【解析】
【分析】四种短周期主族元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则X为O元素,Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物,该淡黄色化合物为Na2O2,则Z为Na元素,Y与W同主族,则Y为F元素,W为Cl元素,据此解题。
【详解】A.非金属性越强,最简单气态氢化物的稳定性越稳定,非金属性:Y(F)>W(Cl),则简单气态氢化物的稳定性:Y(HF)>W(HCl),A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;则简单离子半径:,B正确;
C.同周期从左到右,非金属性变强,同主族从上到下,非金属性减弱,则非金属性最强的是,C错误;
D.Z2X2是Na2O2,钠离子和过氧根离子之间是离子键,过氧根离子内部是共价键,D错误;
故选B。
13. 金属铈()是稀土元素之一,铈的化合物催化H2O2分解的反应历程如图所示,下列说法不正确的是
A. 氧化性:CeO2>O2
B. 反应①中H2O2作还原剂
C. 反应①的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O
D. 反应②中若有1molCeO2生成,转移电子的物质的量为2mol
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,反应①中Ce元素化合价降低,则CeO2为氧化剂,H2O2为还原剂被氧化为O2,则离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,反应②中Ce3+转化为CeO2,发生氧化反应,则H2O2被还原生成H2O,离子方程式为2Ce3++H2O2+6OH—= 2CeO2+4H2O,总反应为2H2O2= O2↑+2H2O。
【详解】A.反应①中CeO2和过氧化氢反应生成Ce3+,CeO2做氧化剂,H2O2做还原剂,被氧化为O2,氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性:CeO2>O2,A正确;
B.据分析,反应①中H2O2作还原剂,B正确;
C.据分析,反应①的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,C正确;
D.反应②离子方程式为2Ce3++H2O2+6OH—= 2CeO2+4H2O,每2molCeO2生成,转移电子的物质的量为2mol,若有1molCeO2生成,转移电子的物质的量为1mol,D错误;
故选D。
14. 为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,某兴趣小组用如下实验装置将0.60g铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测得生成的氢气体积为672mL(已转换成标准状况)。下列说法不正确的是
A. 合金中铝的质量分数为90%
B. 读数时必需使甲、乙中液面左右相平
C. 锥形瓶中发生反应的离子方程式为:2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑
D. 导管a的作用主要是平衡气压,使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下
【答案】C
【解析】
【分析】铝镁合金中铝能和氢氧化钠反应,利用生成氢气的体积转化成物质的量,进而求出合金中铝的质量,从而求出铝的质量分数。
【详解】A.设Al的物质的量为xmol,Mg的物质的量为ymol,可根据质量关系得出27x+24y=0.6g,根据与NaOH反应产生的氢气体积得出=0.03mol,解得 x = 0.02 mol,y = 0.0025 mol,则铝的质量 = 27 × 0.02 = 0.54g,镁的质量 = 24 × 0.0025 = 0.06 g,铝的质量分数 = 0.54 g ÷ 0.60 g×100% = 90%,A正确;
B.读数时要使甲、乙中液面左右相平,使容器中的压强保证与大气压一致,从而减少误差,B正确;
C.锥形瓶中金属铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,离子反应为:,C错误;
D.导管a能使锥形瓶与分液漏斗连接,使上下两部分压强相等,作用主要是平衡气压,使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下,D正确;
故选C。
15. 化学上常用标准电极电势(氧化型/还原型)比较物质氧化能力。值越高,氧化型物质的氧化能力越强,值越低,还原型物质的还原能力越强。值与体系的pH有关。根据表格信息,判断下列说法错误的是
氧化型/还原型
(酸性条件中)
1.685V
1.51V
0.77V
1.36V
1.92V
A. 实验室可用与浓盐酸反应制备
B. 酸性条件中,氧化性强弱顺序为
C. 已知,则的还原性强于的还原性
D. 向硫酸酸化含2 mol 溶液中加入1 mol ,可观察到黄绿色气体产生
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性条件下,的氧化性强于,故实验室可用与浓盐酸反应制备,A正确;
B.由常用标准电极电势(氧化型/还原型)比较物质氧化能力,值越高,氧化型物质的氧化能力越强,可得氧化性强弱顺序为,B正确;
C.值越低,还原型物质的还原能力越强,,则的还原性强于的还原性,C正确;
D.值越低,还原型物质的还原能力越强, 还原性强于 ,向硫酸酸化含2 mol 溶液中加入1 mol ,的量只够氧化,不能得到氯气,D错误;
故选D。
第II卷(非选择题,共55分)
二、非选择题,本题共4小题,共55分。
16. 几种短周期主族元素的原子半径及化合价见下表,下列说法正确的是
元素代号
A
B
C
D
E
F
G
化合价
-2
+4、-4
+7、-1
+5、-3
+3
-2、+6
+1
原子半径/nm
0.074
0.077
0.099
0.110
0.143
0.102
0.186
请回答下列问题:
(1)B在元素周期表中的位置______。
(2)写出A氢化物中,原子个数比为1:1的氢化物的电子式______。
(3)D和F最高价氧化物的水化物酸性强弱______>______(填化学式)。
(4)下列说法能证明E和G金属性强弱的是______。
a.比较两种单质与水反应的强弱 b.比较两种元素氧化物的热稳定性
c.比较两种元素单质的沸点 d.比较两种元素最价氧化物的水化物的碱性
(5)已知A元素的某种核素的中子数n,则a g该核素的阴离子A2-所含电子的物质的量为_________mol。
(6)E单质与G的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分,疏通管道时发生反应的化学方程式是______。
(7)与G同族的第四周期元素的单质与水反应的离子方程式______。
【答案】(1)第二周期第ⅣA族
(2) (3) ①. H2SO4 ②. H3PO4
(4)ad (5)10a/(8+n)
(6)
(7)2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑
【解析】
【分析】几种短周期元素的原子半径及某些化合价如表,A有-2价,B有-4、+4价,B处于ⅣA族,且A的原子半径与B相差不大,则A为O,B为C;C为+7、-1价,根据原子半径可知C是Cl;D有-3、+5价,F有-2、+6价,原子半径均大于Cl,则D是P;F是S, E有+3价, G有+1价,原子半径均大于P,所以E是Al,G是Na。
【小问1详解】
B为C,B在元素周期表中的位置:第二周期第ⅣA族。
【小问2详解】
A为O,A氢化物中,原子个数比为1:1的氢化物为过氧化氢,电子式:。
【小问3详解】
D是P;F是S,同周期从左到右元素非金属性递增,非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,D和F最高价氧化物的水化物酸性强弱:H2SO4>H3PO4。
【小问4详解】
同周期从左到右元素金属性递减,金属性越强,单质与水或氢离子反应越容易、最高价氧化物对应水化物的碱性越强,E是Al,G是Na。金属性Al<Na,元素氧化物的热稳定性、单质的沸点不能证明金属性强弱,故说法能证明E和G金属性强弱的是:a d。
【小问5详解】
A为O,已知A元素的某种核素的中子数n,则该核素的质量数为8+n,1个O2-有10个电子,则a g该核素的阴离子A2-所含电子的物质的量为:。
【小问6详解】
E单质与G的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分,疏通管道时发生的反应,即铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,化学方程式是:。
【小问7详解】
G是Na,与G同族的第四周期元素的单质为钾,同主族元素化学性质相似,则钾与水反应生成氢氧化钾和氢气,离子方程式:2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑。
17. 工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量Fe3O4、MgO和SiO2)为原料冶炼金属铝,可经过如下过程,其工艺流程示意图如下:
已知:SiO2为酸性氧化物。
结合上述工艺流程,回答下列问题。
(1)沉淀A的成分为______,加盐酸时Fe3O4发生反应的离子方程式______。
(2)往溶液A中通往氯气时反应的离子方程式______,检验溶液B中是否含Fe3+方法是______。
(3)溶液B中主要是Na[Al(OH)4],生成Na[Al(OH)4]的离子方程式______。
(4)溶液C中的溶质主要有______,利用复分解反应原理,写出溶液B中通入过量发生反应的离子方程式______。
(5)若铝土矿最终得到产品金属是40.5kg,不考虑制备过程中铝元素的损失,则在铝土矿中的质量百分数为______ (保留小数点后1位)。
【答案】(1) ①. SiO2 ②. Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
(2) ①. 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ②. 取少量B溶液,滴加KSCN溶液,若溶液不变红色,则无Fe3+
(3)Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-或
(4) ①. NaHCO3 ②. [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO
(5)76.5%
【解析】
【分析】铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量Fe3O4、MgO和SiO2)中加入过量盐酸,SiO2不与盐酸反应,Al2O3、Fe3O4和MgO与盐酸反应分别得到AlCl3、FeCl2、FeCl3、MgCl2,过滤后,所得沉淀A为SiO2,溶液A中含有AlCl3、FeCl2、FeCl3、MgCl2和过量的HCl;往溶液A中通入适量Cl2,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入过量的NaOH溶液,FeCl3、MgCl2转化为Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀,AlCl3转化为,过滤后所得沉淀B为Fe(OH)3、Mg(OH)2,所得溶液B中含有NaCl、NaOH和;往溶液B中通入过量CO2,CO2与反应生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3,过滤后所得溶液C中溶质含NaHCO3;将生成的氢氧化铝加热分解的固体D,则D为Al2O3,电解Al2O3得金属Al;据此解答。
【小问1详解】
SiO2不与盐酸反应,所以沉淀A为不溶物SiO2;Fe3O4与盐酸反应分别得到FeCl2、FeCl3、H2O,离子方程式为:;
【小问2详解】
往溶液A中通入适量Cl2,Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为;Fe3+遇到KSCN溶液变为血红色,则检验溶液B中是否含Fe3+方法是取少量B溶液,滴加KSCN溶液,若溶液不变红色,则无Fe3+;
【小问3详解】
Al(OH)3溶于过量溶液生成,离子方程式:或;
【小问4详解】
由分析可知,溶液C中的溶质主要有NaHCO3;根据分析,往溶液B中通入过量CO2,CO2与反应生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3,利用复分解反应原理的离子方程式为;
【小问5详解】
根据铝元素守恒可知,在铝土矿中的质量百分数为=76.5%。
18. 已知FeI2常温为灰黑色固体,溶于冷水,用于制碱金属的碘化物。某研究性学习小组对FeI2进行了如下实验:
I.配制溶液
(1)完成该实验所需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外,还需要______。
(2)用托盘天平称量,计算需要称取固体的质量______g。
(3)下列操作会使配制的溶液浓度偏低的是______。
A. 容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥
B. 定容时俯视容量瓶刻度线
C. 向容量瓶中移稀释的FeI2溶液时,未洗涤烧杯和玻璃棒
D. 定容后颠倒摇匀,发现液面低于刻度,再补加水到刻度线
II.探究与的还原性强弱:取上述溶液,向其中通入少量氯气。
(4)实验所用仪器及药品如图所示:
①甲中制取氯气的离子反应方程式为______。
②NaOH溶液的作用______。
(5)通入少量Cl2后,溶液呈黄色。同学们为了弄清产生黄色的原因,做了如下操作:
第一步:向反应后的溶液中加入适量CCl4,振荡,静置,分层,观察下层液体呈紫红色。
第二步:在上层溶液中加入适量KSCN溶液,未有明显现象。
①通入少量Cl2时,溶液中发生反应的离子方程式为______,通过上述现象说明还原性:Fe2+______I-(填“大于”或“小于”)。
②另取上层溶液加入NaOH溶液的现象为______。
【答案】(1)500ml容量瓶
(2)31.0 (3)CD
(4) ①. ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O ②. 吸入多余的氯气,防止污染空气
(5) ①. ②. 小于 ③. 产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
【解析】
【分析】探究Fe2+与I-的还原性强弱时,应往FeI2溶液中通入少量Cl2,再检验反应的产物。实验操作时,先用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气,由于浓盐酸易挥发,制得的氯气中混有HCl和水蒸气,所以应将气体先通入饱和食盐水中除去HCl,再通入FeI2溶液中,最后用NaOH溶液进行尾气处理。
【小问1详解】
实验步骤为计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀,需要的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等;配制480mL溶液还需要500mL容量瓶;
【小问2详解】
需要称取FeI2固体的质量0.5L×0.2mol/L×310g/mol=31.0g;
【小问3详解】
A.容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥对实验结果无影响,故A不选;
B.定容时俯视刻度线读数导致溶液体积偏小,使所配溶液的浓度偏高,故B不选;
C.未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质偏少,使所配溶液的浓度偏低,故C选;
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线,导致所配溶液体积偏大,则所配溶液浓度偏低,故D选;
答案为CD;
【小问4详解】
①实验中利用氯酸钾和浓盐酸制取氯气,离子反应方程式为;
②由分析可知,NaOH溶液进行尾气处理;
【小问5详解】
①向反应后的溶液中加入适量CCl4,振荡,静置,分层,观察下层液体呈紫红色,说明生成了,在上层溶液中加入适量KSCN溶液,未有明显现象,证明未被氧化,则说明通入少量氯气时,只有被氧化为,故还原性:;反应的离子方程式为:;
②另取上层溶液加入NaOH溶液,发生反应,随后又发生反应,故现象是先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
19. 含铜电路板可以用FeCl3进行刻蚀,对刻蚀后的液体(FeCl3、FeCl2和CuCl2)进行处理以提取FeCl2·4H2O、胆矾,流程如图,回答下列问题。
(1)含铜电路板用FeCl3进行刻蚀发生反应的离子方程式______。
(2)检验刻蚀后的液体中是否含有Fe2+,能否用酸性KMnO4溶液,并说明理由______。
(3)过程②中选择的试剂为______;过程③中加入铁粉的目的是______。
(4)过程④发生反应的化学方程式为______。
(5)胆矾中结晶水含量测定:称量样品,经灼烧至胆矾全部变为白色,冷却,称量,重复上述操作,最终样品质量恒定为。
①从下列仪器中选出灼烧,冷却需使用的仪器______(填标号)。
②根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为______(写表达式)。
【答案】(1)Cu+2Fe3+=Cu2++3Fe2+
(2)不能,刻蚀后的液体中有Cl-,也能被酸性KMnO4氧化
(3) ①. 盐酸 ②. 防止Fe2+被氧化为Fe3+
(4)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(5) ①. AC ②. 160(m1-m2)/18m2
【解析】
【分析】刻蚀后的液体主要含FeCl3、FeCl2和CuCl2等,加入过量铁粉,发生反应Fe+2FeCl3=3FeCl2,Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,过滤,得到滤液主要为FeCl2溶液,滤渣的成分为过量的Fe和反应生成的Cu,向滤渣中加入盐酸,,得到的滤液为FeCl2,向该溶液中加入少量铁粉,防止亚铁离子被氧化,最后经过一系列处理得到FeCl2·4H2O晶体,将铜与硫酸和过氧化氢反应,生成硫酸铜溶液,反应的化学方程式为,经过一系列操作,得到,据此分析作答。
【小问1详解】
FeCl3具有氧化性,能将Cu氧化,含铜电路板用FeCl3进行刻蚀发生反应的离子方程式:Cu+2Fe3+=Cu2++3Fe2+。
【小问2详解】
检验刻蚀后的液体中是否含有Fe2+,不能用酸性KMnO4溶液,并说明理由:刻蚀后的液体中有Cl-,也能被酸性KMnO4氧化。
【小问3详解】
由分析知,过程②中选择的试剂为盐酸;过程③中加入铁粉的目的是防止亚铁离子被氧化。
【小问4详解】
由分析知,过程④铜与硫酸和过氧化氢反应,生成硫酸铜溶液,过程④发生反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。
【小问5详解】
①胆矾中结晶水含量测定中,灼烧时应该选用坩埚,故选A,冷却时应该选C,C中有干燥剂,可以减少误差,故答案为AC。
②称量样品,经灼烧至胆矾全部变为白色,冷却,称量,重复上述操作,最终样品质量恒定为。可知水的质量为,则水的物质的量为,由可得, 胆矾分子中结晶水的个数为。
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2024—2025学年度上学期期末考试
高一化学试题
注意事项:
1.请在答题纸上作答,在试卷上作答无效。
2.本试卷分第I卷和第II卷两部分,满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Fe-56 Cu-39I-127
第I卷(选择题,共45分)
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4个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 钢中碳的含量越大,硬度越大
B. 五彩缤纷的烟花是金属焰色试验的表现
C. 在过渡元素中可以寻找制造催化剂的元素
D. 14C和12C互为同素异形体,14C用来测定一些文物的年代
2. 分类是认识和研究物质的常用科学方法。下列物质分类及性质正确的是
A. Na2O2是碱性氧化物,与酸反应生成盐和水
B. Al2O3是两性氧化物,与碱反应生成含Al3+的盐
C. CO2是电解质,在水溶液中能电离出H+
D. CH3COOH是弱酸,在熔融状态下不导电
3. 在科研和生产中,经常使用化学专业术语,下列化学术语或表述错误的是
A. NH3的电子式:
B. 中子数为10的氧原子:
C. CO2的结构式:O=C=O
D. MgCl2的形成过程:
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 加入铝粉能放出H2的溶液中:NH、Na+、CO、Cl-
B. 在透明的溶液中:H+、Al3+、MnO、SO
C. 含有Fe3+的溶液中:Cu2+、Cl-、I-、NO
D. 在酸性溶液中:Fe2+、K+、ClO-、SO
5. 设NA为阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是
A. 1molNa2O2晶体中含有的阴离子数目为2
B. 标准状况下,22.4L乙醇中含分子数约为个
C. 常温常压下,32gO2和O3的混合气体含有O原子数为2
D. 1mol铁与足量Cl2反应,失电子数目为2
6. 化学试剂商店出售的硫酸主要标识如图所示,下列说法正确的是
A. 该硫酸的物质的量浓度为98%
B. 配制100ml1.84mol/L稀硫酸,需该硫酸10.0ml
C. 该硫酸直接倒入盛有水的容量瓶中,再加水定容
D. 100ml1.84mol/L稀硫酸中H+的物质的量为0.184mol
7. 下列实验现象描述正确的是
A. 纯净的H2在Cl2中安静燃烧,发出苍白色火焰
B. AlCl3溶液中加入足量的 NaOH溶液,有沉淀生成
C. 红热的铁能与水蒸气反应,有红色固体和可燃性气体生成
D. 新切开的钠遇到空气立刻燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
8. 以铁菱镁矿(主要成分是,还含有,)为原料制备的工艺流程如图所示,下列关于该工艺流程的说法错误的是
A. 焙烧前需要将铁菱镁矿粉碎
B. 滤渣1的主要成分为CaSO4
C. 沉铁过程中,X最适宜选择NaOH溶液
D. 焙烧过程中,矿石中只有Fe元素的化合价发生变化
9. 实验室中可利用KMnO4与浓盐酸制取Cl2,下列制取、提纯、收集Cl2及尾气处理的装置,对此分析评价错误的是
A 装置甲不能制取Cl2,因没有加热装置
B. 装置乙可用来洗气,因为Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度小
C. 装置丙不能用于收集Cl2,因进气方向不对
D. 装置丁吸收尾气中Cl2,可能发生倒吸
10. 以下实验设计能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
除去0.1mol·L-1NaHCO3溶液中的Na2CO3
向溶液中通入足量CO2
B
检验溶液中是否含有Fe2+
取适量待测液,先加入适量氯水,后加入适量KSCN溶液,观察溶液是否变红
C
检验溶液中是否含有Cl-
取少量溶液滴加AgNO3溶液
D
鉴别NaCl和KCl固体
灼烧,直接观察火焰颜色
A. A B. B C. C D. D
11. 能正确表示下列变化的离子方程式是
A. 将Cl2通入FeCl2溶液中:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
B. 在Na2CO3溶液中滴加少量盐酸:CO+2H+=H2O+CO2↑
C. 将Na投入CuCl2溶液中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D. 向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量Fe粉:2Fe3++Fe=3Fe2+
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是其次外层电子数的3倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W的同主族,下列说法正确的是
A. 简单气态氢化物的稳定性:Y<W B. 简单离子半径:W>X>Y>Z
C. 非金属性:X<Y<W D. Z2X2中只离子键,无共价键
13. 金属铈()是稀土元素之一,铈的化合物催化H2O2分解的反应历程如图所示,下列说法不正确的是
A. 氧化性:CeO2>O2
B. 反应①中H2O2作还原剂
C. 反应①的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O
D. 反应②中若有1molCeO2生成,转移电子的物质的量为2mol
14. 为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,某兴趣小组用如下实验装置将0.60g铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测得生成的氢气体积为672mL(已转换成标准状况)。下列说法不正确的是
A. 合金中铝的质量分数为90%
B. 读数时必需使甲、乙中液面左右相平
C. 锥形瓶中发生反应的离子方程式为:2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑
D. 导管a的作用主要是平衡气压,使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下
15. 化学上常用标准电极电势(氧化型/还原型)比较物质氧化能力。值越高,氧化型物质的氧化能力越强,值越低,还原型物质的还原能力越强。值与体系的pH有关。根据表格信息,判断下列说法错误的是
氧化型/还原型
(酸性条件中)
1.685V
1.51V
0.77V
1.36V
1.92V
A. 实验室可用与浓盐酸反应制备
B. 酸性条件中,氧化性强弱顺序为
C. 已知,则的还原性强于的还原性
D. 向硫酸酸化含2 mol 溶液中加入1 mol ,可观察到黄绿色气体产生
第II卷(非选择题,共55分)
二、非选择题,本题共4小题,共55分。
16. 几种短周期主族元素的原子半径及化合价见下表,下列说法正确的是
元素代号
A
B
C
D
E
F
G
化合价
-2
+4、-4
+7、-1
+5、-3
+3
-2、+6
+1
原子半径/nm
0.074
0.077
0.099
0.110
0.143
0.102
0.186
请回答下列问题:
(1)B在元素周期表中的位置______。
(2)写出A氢化物中,原子个数比为1:1的氢化物的电子式______。
(3)D和F最高价氧化物的水化物酸性强弱______>______(填化学式)。
(4)下列说法能证明E和G金属性强弱的是______。
a.比较两种单质与水反应的强弱 b.比较两种元素氧化物的热稳定性
c.比较两种元素单质的沸点 d.比较两种元素最价氧化物的水化物的碱性
(5)已知A元素的某种核素的中子数n,则a g该核素的阴离子A2-所含电子的物质的量为_________mol。
(6)E单质与G的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分,疏通管道时发生反应的化学方程式是______。
(7)与G同族的第四周期元素的单质与水反应的离子方程式______。
17. 工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量Fe3O4、MgO和SiO2)为原料冶炼金属铝,可经过如下过程,其工艺流程示意图如下:
已知:SiO2为酸性氧化物。
结合上述工艺流程,回答下列问题。
(1)沉淀A成分为______,加盐酸时Fe3O4发生反应的离子方程式______。
(2)往溶液A中通往氯气时反应离子方程式______,检验溶液B中是否含Fe3+方法是______。
(3)溶液B中主要是Na[Al(OH)4],生成Na[Al(OH)4]的离子方程式______。
(4)溶液C中的溶质主要有______,利用复分解反应原理,写出溶液B中通入过量发生反应的离子方程式______。
(5)若铝土矿最终得到产品金属是40.5kg,不考虑制备过程中铝元素的损失,则在铝土矿中的质量百分数为______ (保留小数点后1位)。
18. 已知FeI2常温为灰黑色固体,溶于冷水,用于制碱金属的碘化物。某研究性学习小组对FeI2进行了如下实验:
I.配制溶液
(1)完成该实验所需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外,还需要______。
(2)用托盘天平称量,计算需要称取固体的质量______g。
(3)下列操作会使配制的溶液浓度偏低的是______。
A. 容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥
B. 定容时俯视容量瓶刻度线
C. 向容量瓶中移稀释的FeI2溶液时,未洗涤烧杯和玻璃棒
D. 定容后颠倒摇匀,发现液面低于刻度,再补加水到刻度线
II.探究与的还原性强弱:取上述溶液,向其中通入少量氯气。
(4)实验所用仪器及药品如图所示:
①甲中制取氯气的离子反应方程式为______。
②NaOH溶液的作用______。
(5)通入少量Cl2后,溶液呈黄色。同学们为了弄清产生黄色的原因,做了如下操作:
第一步:向反应后的溶液中加入适量CCl4,振荡,静置,分层,观察下层液体呈紫红色。
第二步:在上层溶液中加入适量KSCN溶液,未有明显现象。
①通入少量Cl2时,溶液中发生反应的离子方程式为______,通过上述现象说明还原性:Fe2+______I-(填“大于”或“小于”)。
②另取上层溶液加入NaOH溶液的现象为______。
19. 含铜电路板可以用FeCl3进行刻蚀,对刻蚀后的液体(FeCl3、FeCl2和CuCl2)进行处理以提取FeCl2·4H2O、胆矾,流程如图,回答下列问题。
(1)含铜电路板用FeCl3进行刻蚀发生反应离子方程式______。
(2)检验刻蚀后的液体中是否含有Fe2+,能否用酸性KMnO4溶液,并说明理由______。
(3)过程②中选择的试剂为______;过程③中加入铁粉的目的是______。
(4)过程④发生反应的化学方程式为______。
(5)胆矾中结晶水含量测定:称量样品,经灼烧至胆矾全部变为白色,冷却,称量,重复上述操作,最终样品质量恒定为。
①从下列仪器中选出灼烧,冷却需使用的仪器______(填标号)。
②根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为______(写表达式)。
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