内容正文:
四川省什邡中学高2024级第二学期实验部第一次月考
化学试题
(考试时间:75分钟;满分:100分)
可能用到的元素的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 Fe56 Cu64
第I卷(选择题)
一、选择题(本题共14小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 化学与环境、材料、生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 在葡萄酒酿制过程中,适量添加二氧化硫可起到杀菌与保质作用
B. 硫酸钡在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”
C. 工业制硝酸的原理是人工固氮合成,再经过一系列反应得到硝酸
D. 燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫能使蛋白质变性,并且具有还原性,可作抗氧化剂,在葡萄酒酿制过程中,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌抗氧化的作用,故A正确;
B.硫酸钡不会与胃酸反应,可用硫酸钡做“钡餐”,故B正确;
C.工业制硝酸的原理是人工固氮生成氨气,氨气氧化为,再经过一系列反应得到硝酸,故C错误;
D.燃煤中加入生石灰可以和二氧化硫反应,减少二氧化硫排放,减少酸雨的形成,故D正确。
答案选C。
2. 下列说法不正确的是
A. 装置①产生气泡后,试管内气体先变红棕色后变无色
B. 图②标识表示会用到或产生有害气体、烟、雾,应开启排风扇
C. 装置③可用于通过实验证明非金属性强弱:
D. 装置④可用于比较和的热稳定性
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与稀硝酸在常温下缓慢反应,生成无色气体NO,与试管中空气里的反应,生成红棕色NO2,二氧化氮被氢氧化钠溶液吸收且消耗完后,试管中只生成无色气体NO,故试管内气体先变红棕色后变无色,A项正确;
B.图②标识为排风标识,实验中会用到或产生有害气体,或产生烟、雾,应开启排风管道或排风扇,B项正确;
C.装置③中稀盐酸与溶液反应生成,溶液中通入可生成难溶的硅酸沉淀,但盐酸易挥发,挥发出的也可与反应生成难溶的硅酸沉淀,故不能证明非金属性的强弱,且盐酸不是氯元素最高价氧化物的水合物,C项错误;
D.受热易分解,生成的能使澄清石灰水变浑浊,无此现象,故可用装置④比较和的热稳定性,D项正确;
答案选C。
3. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列实验现象对应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中滴加氨水产生白色沉淀:
B. 大理石与盐酸接触,产生无色气泡:
C. 向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸:
D. 向溶液中通入少量:
【答案】A
【解析】
【详解】A. 向溶液中滴加氨水产生白色沉淀氢氧化铝和氯化铵:,A正确;
B. 大理石与盐酸接触,产生氯化钙、水和二氧化碳,大理石难溶于水,不可拆: ,B错误;
C.还原性,向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸,先氧化,,C错误;
D.具有强还原性,具有强氧化性, 向溶液中通入少量,会发生氧化还原反应生成硫酸钙、次氯酸和氯化钙:,D错误;
答案选A。
4. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 中所含有的质子数为
B. 1mol铜与足量的硫在加热条件下反应,转移的电子数目为
C. 4mol浓硝酸与足量的铜反应,生成的分子数目为
D. 在与水的反应中每消耗,转移个电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.D2O的摩尔质量为20 g/mol,1.8gD2O的物质的量为=0.09 mol,每个D2O分子含10个质子,总质子数为0.09 × 10 × NA= 0.9 NA,A正确;
B.铜与硫反应生成Cu2S,每mol Cu失去1 mol电子,1 mol Cu转移NA个电子,B正确;
C.浓硝酸与铜反应初期生成NO2,但随着浓度降低会生成NO,4 mol浓硝酸理论上生成2 mol NO2,但实际反应因硝酸变稀不产生二氧化氮、导致NO2分子数小于,C错误;
D.与水发生反应:3NO2 +H2O=2HNO3+NO中,每消耗,2 mol NO2被氧化,N元素由+4价上升到+5价,1 mol NO2被还原,N元素由+4价下降到+2价,总转移电子数为,D正确;
故选C。
5. 下列指定溶液中,各组离子可能大量共存的是
A. 常温下强碱性的溶液中:、、、
B. 使石蕊变红的溶液中:、、、
C. 与反应放出氢气的溶液:、、、
D. 在的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下强碱性的溶液中的OH-与生成弱碱不能大量共存,与生成微溶物CaSO4而不能大量共存,A不合题意;
B.使石蕊变红的溶液呈酸性,H+与能反应生成弱酸HClO,不能大量共存,B不合题意;
C.与反应放出氢气的溶液可能是酸性,也可能是碱性,在酸性溶液中H+、、、、各离子之间不反应,能够大量共存,碱性溶液中的OH-与Mg2+生成沉淀而不能大量共存,C符合题意;
D.在的溶液中与、能够发生氧化还原反应而不能大量共存,D不合题意;
故答案为:C。
6. 工业上制备下列物质的生产流程不合理的是
A. 以废铜屑制硝酸铜:
B. 由黄铁矿制硫酸:
C. 工业制硝酸:
D. 由石英砂制高纯硅:
【答案】A
【解析】
【详解】A.以废铜屑制硝酸铜,铜和浓硫酸反应生成硫酸铜的同时还生成SO2,污染环境,且完全没考虑综合经济效益,则题给生产流程不合理,故A符合题意;
B.由黄铁矿制硫酸的流程为黄铁矿煅烧制得二氧化硫,二氧化硫发生催化氧化反应转化为三氧化硫,三氧化硫用98%的浓硫酸吸收制得硫酸,则题给生产流程合理,故B不符合题意;
C.工业制硝酸的流程为一定条件下氮气与氢气反应制得氨气,氨气加热条件下发生催化氧化反应转化为一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水制得硝酸,则题给生产流程合理,故C不符合题意;
D.由石英砂制高纯硅的流程为石英砂与焦炭在高温条件下反应制得粗硅,粗硅与氯化氢在加热条件下反应制得三氯硅烷,三氯硅烷高温条件下与氢气反应制得纯硅,则题给生产流程合理,故D不符合题意;
故选A。
7. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程I、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程
B. 过程Ⅲ既有共价键断裂,又有共价键形成
C. 由图可知比稳定
D. 该反应为放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示,过程I、Ⅱ均为O-H键断裂,故均需要吸收能量,A正确;
B.过程Ⅲ中,吸附在催化剂表面的物种反应生成和,既有新共价键的形成(碳氧键和氢氢键),也有旧共价键氢氧键的断裂,B正确;
C.根据图示数据,不能判断、CO稳定性强弱,C错误;
D.生成物总能量低于反应物总能量,则总反应为放热反应,D正确;
故选C。
8. 短周期X、Y、Z、W原子序数依次增大,X最外层电子数是内层电子数的3倍,且X、W最外层电子数相等;Y、Z和W最高价氧化物的水化物可以两两相互反应。下列说法正确的是
A. 简单原子半径:Y>Z>W>X
B. Y的最高价氧化物的水化物和W的氧化物反应生成的是最高价含氧酸盐
C. X单质和Y单质发生反应的产物中阴、阳离子个数比为2∶1
D. X分别与Y、W均可形成具有漂白性的化合物,且漂白原理相同
【答案】A
【解析】
【分析】短周期X、Y、Z、W原子序数依次增大,X最外层电子数是内层电子数的3倍,且X、W最外层电子数相等,则X为氧元素、W为硫元素;Y、Z和W最高价氧化物的水化物可以两两相互反应,那么Y为钠元素、Z为铝元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则原子半径的大小顺序为Na>Al>S>O,故A正确;
B.氢氧化钠溶液能与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,亚硫酸钠不是硫元素的最高价含氧酸盐,故B错误;
C.氧气和钠反应可能生成氧化钠,也可能反应生成过氧化钠,氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子个数比均为1∶2,故C错误;
D.过氧化钠具有漂白性是因为过氧化钠具有强氧化性,能使有机色质因强氧化性而漂白褪色,而二氧化硫具有漂白性是因为二氧化硫能与有色物质结合生成不稳定的无色化合物而漂白褪色,两者的漂白原理不相同,故D错误;
故选A。
9. 含Ba的三效催化剂是一种常见的汽车尾气催化剂,其催化表面的物质转化分为储存和还原两个进程,如图所示。下列说法正确的是
A. 在转化过程中,氮元素均被还原
B. 还原过程中生成1molN2,转移电子10mol
C. 依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
D. 当NOx中x=1时,储存过程中,反应的NO和O2的物质的量之比为3∶4
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图示可知,NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程的,N元素化合价+4价变为+5价,化合升高被氧化,A错误;
B.还原过程中生成1 mol N2,,N的化合价由+5价变为0价,转移电子的物质的量为:1mol×(5-0)×2=10mol,B正确;
C.根据图示可知,BaO为催化剂,NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程的,BaO参与储存N元素,C错误;
D.当NOx中x=1时,储存过程中,则是NO与BaO、O2转化成Ba(NO3)2,N的化合价由+2变为+5的,O的化合价由0价降低为-2价,由化合价升降守恒,可知NO和O2的物质的量之比为4∶3,D错误;
故选B。
10. 的某X溶液中,除外,还可能存在中的若干种,现取适量X溶液进行如下一系列实验:
下列有关判断不正确的是
A. 生成气体A的离子方程式为
B. 生成沉淀H的离子方程式为
C. 溶液X中一定没有的离子仅为
D. 溶液X中一定含有的离子是
【答案】C
【解析】
【分析】的某X溶液显强酸性,含有大量,与反应的不存在;和会发生氧化还原反应而不能同时存在;试液中加入过量硝酸钡溶液,发生反应①,生成气体A,证明一定含有,则原溶液中一定不存在,气体A为,沉淀C为,则原溶液中一定不存在,一定存在;向溶液B中加入过量溶液发生反应②,生成气体D为,确定原溶液中含有,沉淀F为;溶液E中通入过量发生反应③,生成的沉淀H一定是,则溶液E中一定含有,则原溶液中一定含有,无法确定是否存在。根据上述分析可知:上述溶液中一定含有,一定不含有,不能确定是否存在的离子是。
【详解】A.根据以上分析可知:生成气体的反应为和发生氧化还原反应产生,该反应的离子方程式为:,A正确;
B.根据以上分析,生成的沉淀H是,是向溶液中通过量的气体反应生成,该反应的离子方程式为:,B正确;
C.根据以上分析可知,溶液X中一定没有的离子为:,C错误;
D.根据以上分析,溶液X中一定含有的离子是:,D正确;
故答案为:C。
11. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】发生的反应中,存在元素的化合价变化,与氧化还原反应有关;反之,不存在元素的化合价变化,则与氧化还原反应无关,以此解答该题。
【详解】A.FeCl3与Fe反应生成FeCl2,2FeCl3+Fe=3FeCl2,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故A不符合题意;
B.MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 +2NaCl,过量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O ,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B符合题意;
C.部分氯气与H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸,应该用饱和食盐水除去HCl,除杂方法不正确,故C不符合题意;
D.NO2 与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故D不符合题意;
综上所述,本题应选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,侧重于氧化还原反应判断的考查,注意把握发生的反应及反应中元素的化合价变化,题目难度不大。
12. 下列实验能达到预期目的的是
选项
实验内容
实验目的
A
向某未知溶液中加入溶液后,再加入稀硝酸,观察沉淀的生成
检验是否含有
B
加热分别用和新制氯水漂白后的品红溶液
探究和新制氯水漂白原理的不同
C
向某未知溶液中加入固体,加热,在试管口用湿润的蓝色石蕊试纸检验
检验是否含有
D
加热盛有浓硫酸和铜的试管
探究浓硫酸的脱水性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向某未知溶液中加入溶液后,再加入稀硝酸,有沉淀生成,该沉淀可能是硫酸钡,也可能是氯化银,即溶液中可能含有、SO或,不能证明溶液中含有,A项错误;
B.与品红溶液结合生成不稳定的无色物质,加热后溶液恢复为红色,新制氯水中含有HClO,能使品红溶液褪色,加热后溶液不恢复颜色,故可探究和新制氯水漂白原理的不同,B项正确;
C.向某未知溶液中加入溶液,加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,若红色石蕊试纸变为蓝色,则证明溶液中存在,C项错误;
D.加热盛有浓硫酸和铜的试管,发生氧化还原反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,可利用该实验验证浓硫酸的强氧化性,D项错误;
答案选B。
13. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸(70%)
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】该装置分别为固液不加热制气体,向上排空气法收集气体,以及采用防倒吸的方法进行尾气处理。
【详解】A、氨气密度比空气小,不能使用向上排空气法,错误;
B、正确;
C、铜与稀硝酸反应生成NO,NO与氧气迅速反应生成NO2,且NO不溶于水,NO2用水吸收会发生3 NO2+ H2O = 2 HNO3+ NO,用防倒吸装置不妥,错误;
D、制取氯气需要加热,错误。
14. 铜与浓硝酸充分反应,铜完全溶解,生成含混合气体(在标准状况下)。若反应前后硝酸溶液的体积没有变化,下列说法错误的是
A. 发生还原反应的硝酸有
B. 反应后溶液中的浓度为
C. 混合气体中与的体积比为
D. 将生成的与足量混合通入水中,需要标准状况下的体积
【答案】B
【解析】
【详解】A.生成含NO2、NO的混合气体33.6L(在标准状况下)物质的量为=1.5mol,根据氮元素守恒,发生还原反应的硝酸的物质的量为1.5mol,故A正确;
B.由A可知,生成含NO2、NO的总物质的量为1.5mol,反应后溶液中的浓度为=6mol•L-1,故B错误;
C.64g Cu的物质的量为1mol,NO和NO2混合气体的物质的量为1.5mol,令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=1.5,3x+y=1×2,解得x=0.25,y=1.25,混合气体中NO2与NO的物质的量之比为5:1,体积比为5:1,故C正确;
D.气体混合物与氧气、水反应又生成硝酸,纵观整个过程,Cu失去电子物质的量等于氧气获得的电子,则需要氧气物质的量为=0.5mol,标况下需要氧气体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L,故D正确;
答案选B。
第II卷(非选择题)
15. 在生活、生产中有重要用途,使用不当会造成环境污染。某同学利用如图所示装置研究二氧化硫的性质。
(1)仪器a是_______(填仪器名称)。
(2)向装置A中滴加70%溶液之前,需先通入一段时间,此操作的目的是_______。
(3)写出70%溶液注入三颈瓶中发生反应的化学方程式_______。
(4)实验时,装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,向其中滴加适量氨水,有白色沉淀生成,则白色沉淀为_______(填化学式)。
(5)若装置C中溶液褪色,说明二氧化硫具有_______(填序号)。
a.氧化性 b.还原性 c.漂白性
(6)装置D的作用是吸收未反应的,防止污染空气,溶液是_______,写出溶液与反应的离子方程式_______。
(7)设计回收利用的途径:。该小组欲测定步骤II中的转化率,设计如下实验方案:一定条件下,向的溶液中通入空气,向反应后的溶液中加入过量的盐酸,再加入足量的氯化钡溶液,生成沉淀,将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量,质量为。
①洗涤沉淀的操作是_______。
②_______(用含、的代数式表示)。[转化率]
【答案】(1)分液漏斗
(2)排出装置中的空气,防止将亚硫酸钠氧化
(3)
(4)
(5)b (6) ①. 溶液 ②.
(7) ①. 向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让蒸馏水自然流下,重复2~3次 ②. 或
【解析】
【分析】A中亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫,B中二氧化硫和氯化钡不反应,没现象;C中二氧化硫还原高锰酸钾,使高锰酸钾褪色;D吸收二氧化硫,防止污染。
【小问1详解】
仪器a为分液漏斗;
【小问2详解】
二氧化硫具有还原性,氧气干扰B的现象,先通入一段时间,可排出装置中的空气,防止将亚硫酸钠氧化;
【小问3详解】
70%溶液与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,化学方程式:;
【小问4详解】
根据强酸制弱酸原理,二氧化硫与氯化钡溶液无法直接反应,向其中滴加适量氨水,氯化钡、二氧化硫、氨气反应生成亚硫酸钡沉淀和氯化铵;
【小问5详解】
二氧化硫具有还原性,可使高锰酸钾褪色;
【小问6详解】
二氧化硫是酸性气体,氢氧化钠能吸收二氧化硫,X溶液是NaOH溶液,反应离子方程式:;
【小问7详解】
①洗涤沉淀的操作:向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让蒸馏水自然流下,重复2~3次;
②根据题意mg为硫酸钡的质量,则硫酸钡的物质的量:,则的转化率:。
16. 以菱铁矿(主要成分,还含有和等杂质)为原料制备多功能水处理剂高铁酸钾的工艺流程如下:
已知:①可溶于水、微溶于浓溶液;
②在强碱性溶液中稳定,在和催化作用下发生分解。
回答下列问题:
(1)粉碎菱铁矿的目的是_______。
(2)中元素的化合价是_______;滤渣的主要成分有_______。
(3)“氧化1”过程所发生反应的离子方程式为_______;
(4)检验“氧化1”后溶液中是否含有铁离子的方法是_______。
(5)“氧化2”过程中生成了和,写出该过程中发生的氧化还原反应的离子方程式_______。
(6)提纯时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,洗涤剂最好选用_______(填字母序号)和异丙醇。
a.溶液 b.浓溶液 c.溶液
(7)加饱和溶液转化为后的溶液中,所含的阴离子除和外,一定还含有_______。
【答案】(1)增大固液接触面积,加快酸浸速率,使矿物酸浸更充分
(2) ①. +6 ②. 、
(3)
(4)取少量“氧化1”后溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若变红,则生成了铁离子
(5)
(6)b (7)、
【解析】
【分析】菱铁矿(主要成分FeCO3,还含有CaCO3和SiO2等杂质)经粉碎处理后加入稀硫酸进行酸溶后得到FeSO4、CaSO4和SiO2,其中CaSO4微溶于水,SiO2不溶于水和稀硫酸,故滤渣为SiO2和CaSO4,滤液中含Fe2+,向滤液中通入过量空气后,氧气会将Fe2+氧化为Fe3+,氧化2为加入NaClO在NaOH参与下,发生氧化还原反应生成Na2FeO4,Na2SO4和NaCl,再加入饱和KOH溶液后将Na2FeO4转化为K2FeO4溶液,后经过一系列分离提纯方法得到K2FeO4晶体。
【小问1详解】
粉碎菱铁矿的目的是:增大固液接触面积,加快酸浸速率,使矿物酸浸更充分。
【小问2详解】
K2FeO4中Fe元素的化合价是+6价; 据分析,滤渣的主要成分有:SiO2、CaSO4;。
【小问3详解】
“氧化1”过程中Fe2+被O2氧化为Fe3+;则“氧化1”过程所发生反应的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
【小问4详解】
KSCN溶液与铁离子反应可生成血红色的硫氰化铁,则检验“氧化1”后溶液中是否含有铁离子的方法是:取少量“氧化1”后溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若变红,则生成了铁离子。
【小问5详解】
“氧化2”过程中生成了Na2FeO4和NaCl,反应中,铁元素从+3价升高到+6价、氯元素从+1价降低到-1价,根据得失电子守恒和原子守恒,则离子方程式为:。
【小问6详解】
提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,根据已知①、②高铁酸钾微溶于浓KOH溶液而且高铁酸根离子在强碱性条件下稳定存在,在铁离子和氢氧化铁催化作用下分解,洗涤剂最好选用KOH浓溶液以减少高铁酸钾的溶解损失或分解损失,故选b;
【小问7详解】
根据分析:加入NaOH调节溶液成碱性,加入的NaClO做氧化剂,继续发生氧化还原反应生成Na2FeO4,Na2SO4和NaCl,再加入饱和KOH溶液后将Na2FeO4转化为K2FeO4溶液,后经过一系列分离提纯方法得到K2FeO4晶体,故加饱和KOH溶液转化为K2FeO4后的溶液中,所含的阴离子除和外,一定还含有:、。
17. 氮氧化物(NOx)是大气污染物之一,处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。
(1)在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH3,其中发生反应的化学方程式为_______;装置B内的试剂是_______。
②装置D中发生反应的离子方程式是_______,铜丝可抽动的优点是_______。
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中NH3和NO2的物质的量之比为_______。
(2)用NaOH溶液吸收法处理NOx(仅含NO、NO2)。已知过程中发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O
①用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如图:
(α表示NOx中NO2的含量):
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:α=_______,c(NaOH)=_______。
②若一定体积的NOx被250mL2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,溶液质量增加19.8g,则x的值为_______。
【答案】(1) ①. Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O; ②. 碱石灰 ③. Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O ④. 可控制反应 ⑤. 4:3
(2) ①. 50% ②. 1.25mol·L-1 ③. 1.6
【解析】
【分析】
【小问1详解】
①用装置A加热氢氧化钙和氯化铵,制备NH3,其中发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;装置B的作用是干燥氨气,U型管内的试剂是碱石灰,装置B内的试剂是碱石灰。故答案为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;碱石灰;
②铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水,装置D中发生反应的离子方程式是Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O,反应生成的氮的氧化物是大气污染气体,铜丝可抽动的优点是可控制反应。故答案为:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O;可控制反应;
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,NH3还原NO2的化学方程式为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,该反应中NH3和NO2的物质的量之比为4:3。故答案为:4:3;
【小问2详解】
①用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:α=50%,c(NaOH)=1.25mol·L-1 。故答案为:50%;1.25mol·L-1;
②若一定体积的NOx被0.250mL2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,n(NaOH)=0.250L×2mol·L-1=0.5mol,溶液质量增加19.8g,即NOx的质量,M==(14+16x)g/mol , 则x的值为1.6。故答案为:1.6。
18. I.我国“蓝天保卫战”成果显著,肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有_______种。
(2)工业上利用氨气制备一氧化氮,化学方程式为_______。
(3)下列关于雾霾叙述正确的是_______。
A. 雾和霾的分散质相同
B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C. 大气中的氨气在反应过程中被氧化
D. 雾霾的形成与过度施用氮肥、燃料燃烧有关
II.化肥工业产生的氨氮废水(主要含),可造成水体富营养化。某研究团队设计处理氨氮废水流程如下:
(4)过程①加热条件下生成氨气。请写出该过程的离子方程式_______。
(5)过程②中控制溶液为酸性,在微生物作用下实现,请写出该过程的离子方程式_______。
(6)过程③:一定条件下向废水中加入,实现,称为反硝化过程。其中的作用为_______。
(7)②中可用替代,此时含氮化合物可被氧化为,将一定量的氨氮废水与不同量的混合,测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率与NaClO投入量(用表示)的关系如图所示。
当时,水体中总氮去除率下降,可能的原因是_______。
【答案】(1)3 (2) (3)BD
(4)
(5)
(6)起还原性 (7)有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中
【解析】
【小问1详解】
酸性氧化物是能与碱反应只生成盐和水的氧化物,图中:N2O5、SO2、SO3属于酸性氧化物,共计3种,故答案为:3。
【小问2详解】
工业上利用氨气的催化氧化制备一氧化氮,化学方程式为。
【小问3详解】
A.雾的分散质是小液滴,霾的分散质含有固体小颗粒,故A错误:
B.由图示信息可知雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,故B正确;
C.氨气和硝酸反应生成硝酸铵,氨气和硫酸反应生成硫酸铵,NH3是形成无机颗粒物的反应物,做碱性气体,其N和H元素化合价未发生变化,所以没有被氧化,故C错误;
D.过度施用氮肥或燃料燃烧会增加空气中氮氧化物的排放,促使雾霾的形成,故D正确;
故答案为:BD;
【小问4详解】
过程①加热条件下生成氨气。即铵根离子与氢氧根离子在加热条件下生成氨气和水,其离子方程式为:。
【小问5详解】
过程②中控制溶液为酸性,在微生物作用下实现,即在酸性条件下铵根离子被氧气氧化成硝酸根离子,该过程的离子方程式:。
【小问6详解】
转化中N的化合价降低,所以实现此转化需要加入还原剂,则加入甲醇的作用为:起还原性;
【小问7详解】
次氯酸钠具有强氧化性,则当x(NaClO)>x1时,氨氮去除率达100%、水体中总氮去除率下降,可能的原因是:有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中。
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四川省什邡中学高2024级第二学期实验部第一次月考
化学试题
(考试时间:75分钟;满分:100分)
可能用到的元素的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 Fe56 Cu64
第I卷(选择题)
一、选择题(本题共14小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 化学与环境、材料、生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 在葡萄酒酿制过程中,适量添加二氧化硫可起到杀菌与保质作用
B. 硫酸钡在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”
C. 工业制硝酸的原理是人工固氮合成,再经过一系列反应得到硝酸
D. 燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成
2. 下列说法不正确的是
A. 装置①产生气泡后,试管内气体先变红棕色后变无色
B. 图②标识表示会用到或产生有害气体、烟、雾,应开启排风扇
C. 装置③可用于通过实验证明非金属性强弱:
D. 装置④可用于比较和的热稳定性
3. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列实验现象对应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中滴加氨水产生白色沉淀:
B. 大理石与盐酸接触,产生无色气泡:
C. 向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸:
D. 向溶液中通入少量:
4. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 中所含有的质子数为
B. 1mol铜与足量的硫在加热条件下反应,转移的电子数目为
C. 4mol浓硝酸与足量的铜反应,生成的分子数目为
D. 在与水的反应中每消耗,转移个电子
5. 下列指定溶液中,各组离子可能大量共存的是
A. 常温下强碱性的溶液中:、、、
B. 使石蕊变红的溶液中:、、、
C. 与反应放出氢气的溶液:、、、
D. 在的溶液中:、、、
6. 工业上制备下列物质的生产流程不合理的是
A. 以废铜屑制硝酸铜:
B. 由黄铁矿制硫酸:
C. 工业制硝酸:
D. 由石英砂制高纯硅:
7. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程I、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程
B. 过程Ⅲ既有共价键断裂,又有共价键形成
C. 由图可知比稳定
D. 该反应为放热反应
8. 短周期X、Y、Z、W原子序数依次增大,X最外层电子数是内层电子数的3倍,且X、W最外层电子数相等;Y、Z和W最高价氧化物的水化物可以两两相互反应。下列说法正确的是
A. 简单原子半径:Y>Z>W>X
B. Y的最高价氧化物的水化物和W的氧化物反应生成的是最高价含氧酸盐
C. X单质和Y单质发生反应的产物中阴、阳离子个数比为2∶1
D. X分别与Y、W均可形成具有漂白性的化合物,且漂白原理相同
9. 含Ba的三效催化剂是一种常见的汽车尾气催化剂,其催化表面的物质转化分为储存和还原两个进程,如图所示。下列说法正确的是
A. 在转化过程中,氮元素均被还原
B. 还原过程中生成1molN2,转移电子10mol
C. 依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
D. 当NOx中x=1时,储存过程中,反应的NO和O2的物质的量之比为3∶4
10. 的某X溶液中,除外,还可能存在中的若干种,现取适量X溶液进行如下一系列实验:
下列有关判断不正确的是
A. 生成气体A的离子方程式为
B. 生成沉淀H的离子方程式为
C. 溶液X中一定没有的离子仅为
D. 溶液X中一定含有的离子是
11. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
A. A B. B C. C D. D
12. 下列实验能达到预期目的的是
选项
实验内容
实验目的
A
向某未知溶液中加入溶液后,再加入稀硝酸,观察沉淀的生成
检验是否含有
B
加热分别用和新制氯水漂白后的品红溶液
探究和新制氯水漂白原理的不同
C
向某未知溶液中加入固体,加热,在试管口用湿润的蓝色石蕊试纸检验
检验是否含有
D
加热盛有浓硫酸和铜的试管
探究浓硫酸的脱水性
A. A B. B C. C D. D
13. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸(70%)
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
14. 铜与浓硝酸充分反应,铜完全溶解,生成含混合气体(在标准状况下)。若反应前后硝酸溶液的体积没有变化,下列说法错误的是
A. 发生还原反应的硝酸有
B. 反应后溶液中的浓度为
C. 混合气体中与的体积比为
D. 将生成的与足量混合通入水中,需要标准状况下的体积
第II卷(非选择题)
15. 在生活、生产中有重要用途,使用不当会造成环境污染。某同学利用如图所示装置研究二氧化硫的性质。
(1)仪器a是_______(填仪器名称)。
(2)向装置A中滴加70%溶液之前,需先通入一段时间,此操作的目的是_______。
(3)写出70%溶液注入三颈瓶中发生反应的化学方程式_______。
(4)实验时,装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B,向其中滴加适量氨水,有白色沉淀生成,则白色沉淀为_______(填化学式)。
(5)若装置C中溶液褪色,说明二氧化硫具有_______(填序号)。
a.氧化性 b.还原性 c.漂白性
(6)装置D的作用是吸收未反应的,防止污染空气,溶液是_______,写出溶液与反应的离子方程式_______。
(7)设计回收利用的途径:。该小组欲测定步骤II中的转化率,设计如下实验方案:一定条件下,向的溶液中通入空气,向反应后的溶液中加入过量的盐酸,再加入足量的氯化钡溶液,生成沉淀,将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量,质量为。
①洗涤沉淀的操作是_______。
②_______(用含、的代数式表示)。[转化率]
16. 以菱铁矿(主要成分,还含有和等杂质)为原料制备多功能水处理剂高铁酸钾的工艺流程如下:
已知:①可溶于水、微溶于浓溶液;
②在强碱性溶液中稳定,在和催化作用下发生分解。
回答下列问题:
(1)粉碎菱铁矿的目的是_______。
(2)中元素的化合价是_______;滤渣的主要成分有_______。
(3)“氧化1”过程所发生反应的离子方程式为_______;
(4)检验“氧化1”后溶液中是否含有铁离子的方法是_______。
(5)“氧化2”过程中生成了和,写出该过程中发生的氧化还原反应的离子方程式_______。
(6)提纯时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,洗涤剂最好选用_______(填字母序号)和异丙醇。
a.溶液 b.浓溶液 c.溶液
(7)加饱和溶液转化为后的溶液中,所含的阴离子除和外,一定还含有_______。
17. 氮氧化物(NOx)是大气污染物之一,处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。
(1)在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH3,其中发生反应的化学方程式为_______;装置B内的试剂是_______。
②装置D中发生反应的离子方程式是_______,铜丝可抽动的优点是_______。
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中NH3和NO2的物质的量之比为_______。
(2)用NaOH溶液吸收法处理NOx(仅含NO、NO2)。已知过程中发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O
①用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如图:
(α表示NOx中NO2的含量):
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:α=_______,c(NaOH)=_______。
②若一定体积的NOx被250mL2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,溶液质量增加19.8g,则x的值为_______。
18. I.我国“蓝天保卫战”成果显著,肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有_______种。
(2)工业上利用氨气制备一氧化氮,化学方程式为_______。
(3)下列关于雾霾叙述正确的是_______。
A. 雾和霾的分散质相同
B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C. 大气中的氨气在反应过程中被氧化
D. 雾霾的形成与过度施用氮肥、燃料燃烧有关
II.化肥工业产生的氨氮废水(主要含),可造成水体富营养化。某研究团队设计处理氨氮废水流程如下:
(4)过程①加热条件下生成氨气。请写出该过程的离子方程式_______。
(5)过程②中控制溶液为酸性,在微生物作用下实现,请写出该过程的离子方程式_______。
(6)过程③:一定条件下向废水中加入,实现,称为反硝化过程。其中的作用为_______。
(7)②中可用替代,此时含氮化合物可被氧化为,将一定量的氨氮废水与不同量的混合,测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率与NaClO投入量(用表示)的关系如图所示。
当时,水体中总氮去除率下降,可能的原因是_______。
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