内容正文:
新洲一中航天城校区高一(上)九月求实考试
化学试题
考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O16 Mg 24 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,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、生产息息相关,从化学视角认识世界,下列说法错误的是
A. 2023年诺贝尔化学奖授予量子点研究,直径为2~20 nm硅量子点不是胶体
B. “燃煤脱硫”技术有利于我国早日实现“碳达峰、碳中和”
C. “神舟十四号”飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是碳化硅或氮化硅
D. 稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,共17种元素
2. 下列有关化学用语使用正确的是
A. CS2的结构式为S=C=S
B. NH4Cl的电子式为
C. 氯的原子结构示意图为
D. 电子式表示MgCl2形成过程:
3. 俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种核素轰击含95个质子的镅元素,结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述不正确的是
A. 115号元素衰变成113号元素不是化学变化
B. 核素的中子数为173
C. 113号元素最高正价为+3
D. 115号与113号元素的原子质量比为115:113
4. 解释下列事实的离子方程式正确的是
A. 稀硝酸和过量铁屑反应:Fe+4H++= Fe3++NO↑+2H2O
B. 氢氟酸雕刻玻璃:4H++4F-+SiO2 = SiF4↑+2H2O
C. 氧化铁溶于氢碘酸:Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O
D. 铝盐与过量氨水反应:Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 100 g 46%的乙醇(C2H5OH)溶液中含O原子数目为4 NA
B. 常温常压下,2.8 g N2和CO的混合气中原子数为0.2 NA
C. 3.4 g的OH-中含有的电子数为1.6 NA
D. 2.4 g Mg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移的电子数为0.2NA
6. 下列说法中正确的有
①离子键的本质是静电作用
②质子数相同的粒子一定属于同种元素
③化学键分为共价键、离子键和氢键等
④由于氢键的存在,HF的稳定性强于H2S
⑤CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力的改变
⑥质子数相同、电子数也相同的粒子不可能是一种分子和一种离子
⑦任何共价键中,成键原子成键后均满足2e-或8e-稳定结构
⑧验证化合物是否为离子化合物实验方法是可以看其熔融状态下能否导电
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
7. 已知、。现向含有FeBr2、FeI2的某溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液,结果溶液变为红色,则下列叙述中正确的是
①按I-、Fe2+、Br-的顺序还原性逐渐减弱
②原溶液中Br-一定被氧化
③通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化
④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+
⑤若取少量所得溶液,加入CCl4充分振荡后静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中Fe2+、Br-均被完全氧化
A. ①③④ B. ①③④⑤ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤
8. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表:
元素代号
K
L
M
Q
R
T
N
原子半径/nm
0.183
0.160
0.143
0.102
0.089
0.074
0.152
主要化合价
+1
+2
+3
+6、-2
+2
-2
+1
下列叙述正确的是
A. K、L、M三种元素的金属性逐渐增强
B. 在RCl2分子中,各原子均满足8电子的稳定结构
C. 简单离子半径:Q>T>K>M
D. N在T单质中燃烧所形成的化合物中含有非极性共价键和离子键
9. 如图所示,抽去装置中的玻璃片,使两种气体充分反应(整个过程中认为装置气密性良好),等恢复到原来温度。下列说法中不正确的是
A. 反应后瓶内压强是反应前的 B. 装置中氢元素的总质量为0.42 g
C. 反应过程中集气瓶内有白烟产生 D. 生成物的分子数目为0.1NA
10. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 利用图①装置制取CO2气体 B. 利用图②装置除去Cl2中的HCl
C. 利用图③装置收集NH3 D. 利用图④装置吸收HCl气体
11. 工业制备高纯硅的主要过程如下:
石英砂粗硅高纯硅
下列说法错误的是
A. 制备粗硅的反应方程式为
B. 1molSi含Si-Si键数目约为4×6.02×1023
C 原料气HCl和H2应充分去除水和氧气
D. 生成SiHCl3的反应为气体分子数减少的反应
12. Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究与溶液反应生成沉淀的条件。下列判断错误的是
A. e、f两管中的试剂可以分别是固体和浓盐酸
B. e、f两管中的试剂可以分别是NaOH固体和浓氨水
C. 为了使气体充分反应,c、d两导管均要插入液面下
D. 玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,也可连接尾气处理装置
13. 硫酸亚铁在高温条件下分解反应的方程式为:,为探究硫酸亚铁的分解产物,将硫酸亚铁装入如图所示的装置a中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。下列说法中正确的是
A. 若将反应后的气体通入BaCl2溶液中,产生的沉淀为BaSO3、BaSO4
B. 分解的气体产物中有SO3、SO2,应该先检验SO3
C. 装置b中的试剂为Ba(NO3)2溶液,反应后有白色沉淀生成
D. 装置c中的试剂为酸性KMnO4溶液,作用是除去混合气体中的SO2
14. 一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示,其中短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半径依次增大,X和W同主族但不相邻,Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍,下列说法正确的是
A. X、Z、W均可与Y形成两种或以上种类的化合物
B 简单离子半径:W>Z>Y
C. Y的氢化物的稳定性和沸点都高于Q的氢化物
D. X、Y、Z三种元素只能形成共价化合物
15. 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两等份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析结果错误的是
A. OA段产生的是NO,AB段发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生氢气
B. 原混合酸中物质的量为0.4mol
C. 第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D. 取20mL原混合酸加水稀释至1L,溶液中c(H+)=0.1mol/L
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 下表是元素周期表的短周期部分,请参照元素①~⑨在表中的位置, 回答下列问题:
(1)③在元素周期表中的位置是___________。写出①和②形成的气态化合物的电子式___________。
(2)④的单质和③的简单氢化物反应的化学方程式为___________。
(3)⑦的最高价氧化物和⑤的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式是___________。
(4)④、⑤和⑧分别形成的简单离子的半径大小顺序为___________(填离子符号)。
(5)已知砷(As)与②同主族,位于第四周期,下列推断错误的是___________(填序号)。
a.砷元素的最低负化合价为-3 b.热稳定性:AsH3>NH3
c.最高价氧化物对应的水化物的酸性:HClO4>H3AsO4 d.砷的原子序数为33
(6)能够用于证明⑧和⑨元素非金属性强弱的离子方程式为:___________。
17. 研究氮元素的转化对生产、生活有重要价值。
(1)如下图是氮气及几种氮的化合物间的转换关系。回答下列问题:
写出“氧化炉”中发生的主要反应的化学方程式:___________。
(2)NSR(NOx储存还原)可有效减少氮氧化物排放。在Pt-BaO催化下,NO的“储存—还原”过程如图1所示。其中“还原”过程依次发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,各气体的物质的量变化如图2所示。
请写出“还原”过程中反应Ⅰ的化学方程式___________,反应Ⅰ和Ⅱ中消耗的Ba(NO3)2的质量比___________。
(3)在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。
①A是___________。(填化学式)
②当X是强酸时,B生成C的化学方程为___________。
③当X是强碱时,D生成E时氧化剂与还原剂的质量比为___________。
(4)为了清除NO、NO2、N2O4对大气污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。现有由a mol NO2、b mol N2O4、c mol NO组成的混合气体,恰好被d L氢氧化钠溶液完全吸收,则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为___________mol/L。(用含a、b、c、d的式子表达)
18. 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂(易被氧化)。实验室利用如图所示装置制取少量焦亚硫酸钠并探究SO2的性质(夹持装置已略去)。
请回答下列问题:(实验前已除去装置中的空气)
(1)仪器a的名称是___________。
(2)关闭K2、K3,打开K1,装置B中发生反应的离子方程式为___________、装置C中通入足量SO2发生反应的离子方程式为___________。
(3)装置D和F中NaOH溶液的作用是___________。
(4)实验前,装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却,目的是___________,关闭K1、K3,打开K2,一段时间后装置E中有Na2S2O5晶体析出,装置E中发生反应的化学方程式为:___________。
(5)设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化,所需试剂为___________。
19. 学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题:
(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的名称为___________,装置C中反应的化学方程式为___________。
(2)铜与过量反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为___________;产生的气体为___________。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+的作用是___________。
(3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,其中原子个数比为1:2,离子个数比1:1。X的化学式为___________。
(4)取含X粗品0.0960g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱酸性。以淀粉溶液为指示剂,用0.1000mol·L-1 Na2S2O3 标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液24.00mL。粗品中X的相对含量为___________。(已知:,)
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新洲一中航天城校区高一(上)九月求实考试
化学试题
考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O16 Mg 24 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,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、生产息息相关,从化学视角认识世界,下列说法错误是
A. 2023年诺贝尔化学奖授予量子点研究,直径为2~20 nm硅量子点不是胶体
B. “燃煤脱硫”技术有利于我国早日实现“碳达峰、碳中和”
C. “神舟十四号”飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是碳化硅或氮化硅
D. 稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,共17种元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.硅量子点直径为2~20 nm,但未分散在介质中形成分散系,因此不是胶体,A正确;
B.“燃煤脱硫”减少的是SO2排放,与碳(CO2)减排无关,无法助力“碳达峰、碳中和”,B错误;
C.碳化硅和氮化硅是共价晶体,耐高温、强度高,用作高温结构陶瓷符合实际,C正确;
D.稀土元素包括镧系15种元素及钪、钇,共17种,对冶金工业性能提升至关重要,D正确;
故选B。
2. 下列有关化学用语使用正确的是
A. CS2的结构式为S=C=S
B. NH4Cl的电子式为
C. 氯的原子结构示意图为
D. 电子式表示MgCl2形成过程:
【答案】A
【解析】
【详解】A.CS2与CO2结构相似,CO2结构式为O=C=O,故CS2结构式为S=C=S,A正确;
B.NH4Cl为离子化合物,由构成,原子的最外层得到一个电子,形成8个电子稳定结构,正确电子式应为:,B错误;
C.氯原子结构示意图中,圆圈内应为核电荷数“+17”,而非元素符号“Cl”,正确的为:,C错误;
D.MgCl2形成过程中,镁原子失去最外层的两个电子,氯原子得到电子,正确写法为:,D错误;
故选A。
3. 俄罗斯科学家用含20个质子的钙的一种核素轰击含95个质子的镅元素,结果4次成功合成4个第115号元素的原子。这4个原子生成数微秒后衰变成第113号元素。下列有关叙述不正确的是
A. 115号元素衰变成113号元素不是化学变化
B. 核素的中子数为173
C. 113号元素最高正价为+3
D. 115号与113号元素的原子质量比为115:113
【答案】D
【解析】
【详解】A.115号元素衰变成113号元素是核反应(质子数变化),不属于化学变化,A正确;
B.核素的中子数为288-115=173,B正确;
C.112号元素为第七周期第ⅡB族元素,则113号元素位于第ⅢA族,最高正价为+3,C正确;
D.115号与113号元素的质子数分别为115和113,不能确定元素的相对原子质量,D错误;
故选D。
4. 解释下列事实的离子方程式正确的是
A. 稀硝酸和过量铁屑反应:Fe+4H++= Fe3++NO↑+2H2O
B. 氢氟酸雕刻玻璃:4H++4F-+SiO2 = SiF4↑+2H2O
C. 氧化铁溶于氢碘酸:Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O
D. 铝盐与过量氨水反应:Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀硝酸与过量铁反应生成Fe2+,离子方程式为3Fe+8H++2= 3Fe2++2NO↑+4H2O,A错误;
B.氢氟酸为弱酸,应保留分子形式,离子方程式为4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O,B错误;
C.Fe3+与I-发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,离子方程式为Fe2O3+6H+ +2I-= 2Fe2++3H2O+ I2,C错误;
D.铝盐与过量氨水反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3不溶于过量弱碱,离子方程式正确,D正确;
故选D。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 100 g 46%的乙醇(C2H5OH)溶液中含O原子数目为4 NA
B. 常温常压下,2.8 g N2和CO的混合气中原子数为0.2 NA
C. 3.4 g的OH-中含有的电子数为1.6 NA
D. 2.4 g Mg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移的电子数为0.2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.100g 46%的乙醇含46g乙醇(为1mol)、54g水(为3mol),乙醇含O原子1mol,水含O原子3mol,总O原子数为4NA,A正确;
B.N2和CO摩尔质量均为28g/mol且均为双原子分子,2.8 g N2和CO混合气体中分子总物质的量0.1mol,含原子数0.2NA,B正确;
C.3.4gOH-为0.2mol,每个OH-含10个电子,总电子数为2NA,C错误;
D.Mg无论生成MgO或Mg3N2,每摩尔Mg均失去2mol电子,0.1mol Mg转移0.2NA电子,D正确;
故选C。
6. 下列说法中正确的有
①离子键的本质是静电作用
②质子数相同的粒子一定属于同种元素
③化学键分为共价键、离子键和氢键等
④由于氢键的存在,HF的稳定性强于H2S
⑤CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力的改变
⑥质子数相同、电子数也相同的粒子不可能是一种分子和一种离子
⑦任何共价键中,成键原子成键后均满足2e-或8e-稳定结构
⑧验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔融状态下能否导电
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】B
【解析】
【详解】①离子键的本质是阴阳离子之间的静电作用(吸引力和排斥力的平衡),故①正确;
②是质子数相同的粒子不一定属于同种元素,如H2O和NH3质子数相同,不属于同种元素,故②错误;
③氢键为分子之间的作用力,不属于化学键,故③错误;
④HF的稳定性强于H₂S是由于H-F键能更大,氢键影响物理性质,而非化学稳定性,故④错误;
⑤CO2溶于水时部分生成H2CO3,涉及化学键断裂;干冰升华仅破坏分子间作用力,故⑤错误;
⑥分子为电中性,离子带电,若质子数和电子数均相同,电荷必然矛盾,故不可能,故⑥正确;
⑦共价键中成键原子不一定满足8e⁻结构(如PCl5中的P原子有10e⁻),故⑦错误;
⑧离子化合物熔融时离解为离子而导电,共价化合物熔融时仍以分子形式存在,不导电,故⑧正确;
综上,正确的有①⑥⑧;
答案选B。
7. 已知、。现向含有FeBr2、FeI2的某溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液,结果溶液变为红色,则下列叙述中正确的是
①按I-、Fe2+、Br-的顺序还原性逐渐减弱
②原溶液中Br-一定被氧化
③通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化
④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+
⑤若取少量所得溶液,加入CCl4充分振荡后静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中Fe2+、Br-均被完全氧化
A. ①③④ B. ①③④⑤ C. ②④⑤ D. ①②③④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①在氧化还原反应中,微粒的还原性:还原剂>还原产物。在中,I-为还原剂,Fe2+为还原产物,则还原性:I->Fe2+;在中,还原剂是Fe2+,还原产物是Br-,则还原性:Fe2+>Br-;故三种微粒的还原性强弱顺序为:I->Fe2+>Br-;①正确;
②向混合溶液中通入Cl2时,Cl2先与还原性强的微粒反应,当其反应完全后,还原性弱的微粒再进一步与Cl2发生反应。根据①分析还原性大小关系为:I->Fe2+>Br-,因此Br⁻是否被Cl2氧化取决于Cl2的通入量的多少。若Cl2的通入量少,Br⁻可能就未被氧化,若Cl2的通入量足够多,Br⁻可能就被氧化;②错误
③向反应后溶液中加入KSCN溶液,溶液变红说明该溶液中含有Fe3+,则原溶液中有Fe2+被氧化Fe3+,Fe2+可能是部分被氧化,也可能是全部被氧化;③正确;
④由于滴加少量的KSCN溶液,结果溶液变为红色,只能说明该溶液中含有Fe3+,原溶液中有Fe2+被氧化为Fe3+,要证明是全部被氧化还是部分被氧化,应该再通过实验检验是否含有Fe2+判断,题干没有进行实验,因此无法确定Fe2+是否完全被氧化,④正确;
⑤若上层溶液加AgNO3只生成白色沉淀,说明只生成了AgCl沉淀,没有生成AgBr、AgI沉淀,则证明溶液中Br-和I-均被完全氧化,由于还原性:I->Fe2+>Br-,Br-已经被完全氧化,则还原性比Br-强的Fe2+必然被完全氧化,⑤正确;
综上所述可知:说法正确是①③④⑤,故合理选项是B。
8. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表:
元素代号
K
L
M
Q
R
T
N
原子半径/nm
0.183
0.160
0.143
0.102
0.089
0.074
0.152
主要化合价
+1
+2
+3
+6、-2
+2
-2
+1
下列叙述正确的是
A. K、L、M三种元素的金属性逐渐增强
B. 在RCl2分子中,各原子均满足8电子的稳定结构
C. 简单离子半径:Q>T>K>M
D. N在T单质中燃烧所形成的化合物中含有非极性共价键和离子键
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素,Q、T均有-2价,处于ⅥA族,Q有+6价气味原子半径Q>T,故Q为S元素、T为O元素;L、R均有+2价,处于ⅡA族,原子半径L>R,故L为Mg、R为Be;M有+3价,原子半径大于硫,故M为Al;K、N均有+1价,处于IA族,原子半径K>N>Al,故K为Na、N为Li,据此结合元素化合物的性质和元素周期律解答;
【详解】A.K(Na)、L(Mg)、M(Al)为同周期元素,金属性随原子序数增大而减弱,A错误;
B.R为Be,BeCl2中Be的最外层仅4个电子,未满足8电子结构,B错误;
C.Q(S2-)的电子层数最多,半径最大;T(O2-)、K(Na⁺)、M(Al³⁺)的电子层结构相同,核电荷数小的半径大,离子半径顺序为S2->O2->Na⁺>Al³⁺,C正确;
D.N(Li)在T(O2)中燃烧生成Li2O,仅含离子键,不含非极性共价键,D错误;
答案选C。
9. 如图所示,抽去装置中的玻璃片,使两种气体充分反应(整个过程中认为装置气密性良好),等恢复到原来温度。下列说法中不正确的是
A. 反应后瓶内压强是反应前的 B. 装置中氢元素的总质量为0.42 g
C. 反应过程中集气瓶内有白烟产生 D. 生成物的分子数目为0.1NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应前气体总物质的量为0.12 mol + 0.1 mol = 0.22 mol,反应后NH3与HCl按1:1反应生成固体NH4Cl,剩余HCl为0.12 mol - 0.1 mol = 0.02 mol,气体只有0.02 mol HCl。则,A正确;
B.氢元素来自NH3和HCl,NH3中H为0.1 mol×3=0.3 mol,HCl中H为0.12 mol×1=0.12 mol,总H为0.42 mol,质量为0.42 mol×1 g/mol=0.42 g,B正确;
C.NH3与HCl反应生成NH4Cl固体小颗粒,形成白烟,C正确;
D.生成物NH4Cl为离子化合物,由NH4+和Cl-构成,不存在分子,分子数目为0,D错误;
故答案选D。
10. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 利用图①装置制取CO2气体 B. 利用图②装置除去Cl2中的HCl
C. 利用图③装置收集NH3 D. 利用图④装置吸收HCl气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.制取CO2应选用块状大理石与稀盐酸,纯碱为粉末状,与稀盐酸反应速率过快,且易溶于水,不能够随关随停,A错误;
B.除去Cl2中的HCl应使用饱和食盐水,饱和NaHCO3溶液会与Cl2反应,B错误;
C.NH3密度比空气小,应采用向下排空气法收集,导管需伸至集气瓶底部以排尽空气,图③装置为密封结构,有危险,C错误;
D.HCl极易溶于水,图④中X为CCl4,可防止倒吸,能安全吸收HCl气体,D正确;
答案选D。
11. 工业制备高纯硅的主要过程如下:
石英砂粗硅高纯硅
下列说法错误的是
A. 制备粗硅的反应方程式为
B. 1molSi含Si-Si键的数目约为4×6.02×1023
C. 原料气HCl和H2应充分去除水和氧气
D. 生成SiHCl3的反应为气体分子数减少的反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备粗硅的反应为石英砂高温条件下与焦炭反应生成Si和CO,反应的方程式为,A正确;
B.晶体硅中每个硅原子与4个硅原子形成4个硅硅键,则每个硅原子形成硅硅键的数目为4×=2,则1mol单晶硅中含有硅硅键的数目为2×6.02×1023,B错误;
C.HCl易溶于水转化为盐酸影响氯化氢与粗硅的反应,三氯硅烷和H2在高温下易与氧气反应发生爆炸,所以使用原料气氯化氢和氢气时应充分去除水和氧气,C正确;
D.反应Si + 3HCl SiHCl3 + H2中气体分子数从3减少到2,D正确;
答案选B。
12. Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究与溶液反应生成沉淀的条件。下列判断错误的是
A. e、f两管中的试剂可以分别是固体和浓盐酸
B. e、f两管中的试剂可以分别是NaOH固体和浓氨水
C. 为了使气体充分反应,c、d两导管均要插入液面下
D. 玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,也可连接尾气处理装置
【答案】C
【解析】
【分析】由实验装置可知,要使SO2与BaCl2反应产生沉淀,溶液中必须存在大量的SO或SO,右侧Y型管中应能生成碱性气体或氧化性气体,如是碱性气体,溶液中存在大量的SO,如是氧化性气体,溶液中可生成SO,则生成的沉淀可能为BaSO3或BaSO4,容器内压强增大,溶液倒吸,气体不容易导入,所以玻璃管的作用是保持集气瓶内外气压平衡,以便左右两边产生的气体顺利导入,以此来解答。
【详解】A.若e、f两管中的试剂可以分别是固体和浓盐酸,则乙中产生氯气,可以氧化SO2生成SO,可以产生沉淀,故A正确;
B.如是碱性气体,溶液中存在大量的SO,所以e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH,二者混合发生反应产生氨气,NH3和SO2在溶液中反应生成SO和NH,故B正确;
C.若乙中产生氨气,氨气极易溶于水,易发生倒吸,为防止倒吸,d导管不能插入BaCl2溶液中,故C错误;
D.玻璃管的作用是连通大气,平衡压强,以便左右两边产生的气体顺利导入,也可连接尾气处理装置,故D正确;
故选C。
13. 硫酸亚铁在高温条件下分解反应的方程式为:,为探究硫酸亚铁的分解产物,将硫酸亚铁装入如图所示的装置a中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。下列说法中正确的是
A. 若将反应后的气体通入BaCl2溶液中,产生的沉淀为BaSO3、BaSO4
B. 分解的气体产物中有SO3、SO2,应该先检验SO3
C. 装置b中的试剂为Ba(NO3)2溶液,反应后有白色沉淀生成
D. 装置c中的试剂为酸性KMnO4溶液,作用是除去混合气体中的SO2
【答案】B
【解析】
【分析】硫酸亚铁在高温条件下分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,SO3与氯化钡溶液反应会产生BaSO4,故可用b中的氯化钡溶液检验SO3,观察到的现象是有白色沉淀生成;c用于检验SO2,可用品红溶液或酸性高锰酸钾溶液,d为尾气处理装置,可用氢氧化钠溶液。
【详解】A.SO2与BaCl2溶液不反应(因生成的BaSO3会溶于HCl),SO3与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,故沉淀只有BaSO4,A错误;
B.SO3易与水反应生成H2SO4,若先检验SO2,SO3会干扰后续SO2的检验(如SO3可能被SO2检验试剂吸收),应先检验SO3,B正确;
C.装置b用于检验SO3,若用Ba(NO3)2溶液,酸性条件下NO会氧化SO2生成SO,导致即使无SO3也会生成BaSO4沉淀,无法准确检验SO3,应使用BaCl2溶液,C错误;
D.装置c中酸性KMnO4溶液的作用是检验SO2(若褪色证明有SO2),而非单纯除去SO2,D错误;
14. 一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示,其中短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半径依次增大,X和W同主族但不相邻,Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍,下列说法正确的是
A. X、Z、W均可与Y形成两种或以上种类的化合物
B. 简单离子半径:W>Z>Y
C. Y的氢化物的稳定性和沸点都高于Q的氢化物
D. X、Y、Z三种元素只能形成共价化合物
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半径依次增大,X和W同主族但不相邻,再结合该物质的结构式可得X为H,W为Na,Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍,则Z为2周期,且Z形成3个价键,所以Z为N元素;Y能形成2个价键,为S或O,但S原子半径大于N,所以Y为O;Q形成4个价键,为C或者Si;X、Y、Z、Q、W分别为H、O、N、C或Si、Na。
【详解】A.H与O可形成、,N与O可形成、等,Na与O可形成、,A正确;
B.核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,简单离子半径:,即:Z>Y>W,B错误;
C.Y(O)与Q(C或Si)有多种氢化物,稳定性和沸点无法比较,C错误;
D.H、N、O三种元素可形成离子化合物,D错误;
答案选A。
15. 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两等份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析结果错误的是
A. OA段产生的是NO,AB段发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生氢气
B. 原混合酸中物质的量为0.4mol
C. 第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D. 取20mL原混合酸加水稀释至1L,溶液中c(H+)=0.1mol/L
【答案】D
【解析】
【分析】由图象可知,OA段发生反应Fe + 4H+ +=Fe3++ NO↑+ 2H2O,n(Fe)==0.2mol,此时消耗H+ 0.8mol、0.2mol,生成Fe3+0.2mol;AB段发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,n(Fe)==0.1mol,Fe3+刚好全部消耗;BC段发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,n(Fe)==0.1mol,则消耗0.2mol H+。
【详解】A.由以上分析可知,OA段发生Fe 与H+ 、的反应,产生的是NO,AB段发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,且Fe3+刚好消耗完,BC段发生Fe与硫酸的反应,产生氢气,A正确;
B.由分析知,100mL溶液中,物质的量为0.2mol,则原混合酸中物质的量为0.2mol×2=0.4mol,B正确;
C.第二份溶液中,全部消耗,所以最终溶质为FeSO4,C正确;
D.由分析知,100mL溶液中,n(H+)=0.8mol+0.2mol=1mol,取20mL原混合酸,n(H+)=0.2mol,加水稀释至1L,溶液中c(H+)=0.2mol/L,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 下表是元素周期表的短周期部分,请参照元素①~⑨在表中的位置, 回答下列问题:
(1)③在元素周期表中的位置是___________。写出①和②形成的气态化合物的电子式___________。
(2)④的单质和③的简单氢化物反应的化学方程式为___________。
(3)⑦的最高价氧化物和⑤的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式是___________。
(4)④、⑤和⑧分别形成的简单离子的半径大小顺序为___________(填离子符号)。
(5)已知砷(As)与②同主族,位于第四周期,下列推断错误的是___________(填序号)。
a.砷元素的最低负化合价为-3 b.热稳定性:AsH3>NH3
c.最高价氧化物对应的水化物的酸性:HClO4>H3AsO4 d.砷的原子序数为33
(6)能够用于证明⑧和⑨元素非金属性强弱的离子方程式为:___________。
【答案】(1) ①. 第二周期第ⅥA族 ②.
(2)2F2+2H2O=4HF+O2
(3)Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-
(4)S2-> F->Na+
(5)b (6)S2-+Cl2=2Cl-+S↓或H2S+Cl2=2Cl-+S↓+2H+
【解析】
【分析】根据各元素在周期表中的相对位置可知:①为H元素、②为N元素、③为O元素、④为F元素、⑤为Na元素、⑥为Mg元素、⑦为Al元素、⑧为S元素、⑨为Cl元素,据此结合元素周期律知识解答。
【小问1详解】
③为O元素,在元素周期表中的位置是第二周期第ⅥA族;H和N形成的气态化合物为NH3,电子式为;
【小问2详解】
④的单质为F2,③的简单氢化物为H2O,反应的化学方程式为2F2+2H2O=4HF+O2;
【小问3详解】
⑦的最高价氧化物是Al2O3,⑤的最高价氧化物的水化物是NaOH发生反应的离子方程式是Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-;
【小问4详解】
④、⑤和⑧分别形成的简单离子为F-、Na+、S2-,S2-的电子层数最多,半径最大,F-和Na+电子层结构相同,F-的核电荷小,半径大,故半径大小为S2-> F->Na+;
【小问5详解】
a.砷元素位于第IIIA族,最低负化合价为-3,故a正确;
b.同主族从上到下,元素的非金属性逐渐减小,故最简氢化物热稳定性:AsH3<NH3,故b错误;
c.Cl的非金属性强于As,故最高价氧化物对应的水化物的酸性:HClO4>H3AsO4,故c正确;
d.砷在P元素之下,原子序数为P的原子序数加18,即15+18=33,故d正确;
答案为b;
小问6详解】
证明Cl的非金属性强于S,可以通过置换反应,离子方程式为S2-+Cl2=2Cl-+S↓或H2S+Cl2=2Cl-+S↓+2H+。
17. 研究氮元素的转化对生产、生活有重要价值。
(1)如下图是氮气及几种氮的化合物间的转换关系。回答下列问题:
写出“氧化炉”中发生的主要反应的化学方程式:___________。
(2)NSR(NOx储存还原)可有效减少氮氧化物排放。在Pt-BaO催化下,NO的“储存—还原”过程如图1所示。其中“还原”过程依次发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,各气体的物质的量变化如图2所示。
请写出“还原”过程中反应Ⅰ的化学方程式___________,反应Ⅰ和Ⅱ中消耗的Ba(NO3)2的质量比___________。
(3)在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当X强酸时,A、B、C、D、E均含同种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。
①A是___________。(填化学式)
②当X是强酸时,B生成C的化学方程为___________。
③当X是强碱时,D生成E时氧化剂与还原剂的质量比为___________。
(4)为了清除NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。现有由a mol NO2、b mol N2O4、c mol NO组成的混合气体,恰好被d L氢氧化钠溶液完全吸收,则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为___________mol/L。(用含a、b、c、d的式子表达)
【答案】(1)
(2) ①. ②. 5:3
(3) ①. (NH4)2S ②. ③. 1:2
(4)
【解析】
【分析】(3)D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,恰好是1个O原子的相对原子质量,说明D的分子比C多一个O原子,且E是酸,所以D是非金属元素的氧化物,根据所学知识判断,D若是SO3,C是SO2,则Y是氧气,B应是H2S,A是一种正盐,则A是硫化物,与酸反应产生硫化氢气体;若D是NO2,则C是NO,则B是NH3,氨气与氧气反应产生NO,所以A与强碱反应产生氨气,所以A是硫化铵,Y是氧气,Z是水。
【小问1详解】
氮气与氢气中一定条件下生成氨气,氨气在氧化炉中被氧气氧化,方程式为:。
【小问2详解】
氢气还原第一步反应为将氮还原为氨气、氢气被氧化为水,反应为:;反应Ⅰ中N元素的化合价由+2价降低到-3价,转移了5个电子,反应Ⅱ中N元素的化合价由-3价升高0价,转移了3个电子,故消耗的的质量比是。
【小问3详解】
①根据分析可知A。
②当X是强酸时,B是H2S,C是二氧化硫,二者反应的化学方程为。
③当X是强碱时,E是HNO3,B生成C的化学方程为;D生成E反应为,1个二氧化氮化合价降低,2个二氧化氮化合价升高,氧化剂与还原剂的质量之比为。
【小问4详解】
混合气体发生的反应有、、,由题意可知混合气体完全与反应生成,产物中与为1:1,反应物中N的总物质的量为,全部吸收最少消耗为,浓度为。
18. 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂(易被氧化)。实验室利用如图所示装置制取少量焦亚硫酸钠并探究SO2的性质(夹持装置已略去)。
请回答下列问题:(实验前已除去装置中的空气)
(1)仪器a的名称是___________。
(2)关闭K2、K3,打开K1,装置B中发生反应的离子方程式为___________、装置C中通入足量SO2发生反应的离子方程式为___________。
(3)装置D和F中NaOH溶液的作用是___________。
(4)实验前,装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却,目的是___________,关闭K1、K3,打开K2,一段时间后装置E中有Na2S2O5晶体析出,装置E中发生反应的化学方程式为:___________。
(5)设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化,所需试剂为___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2) ①. 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+ ②. 2S2-+5SO2+2H2O=3S↓+4
(3)吸收SO2,防止污染空气
(4) ①. 去除水中溶解的氧气 ②. SO2+Na2SO3=Na2S2O5↓
(5)稀盐酸、BaCl2溶液
【解析】
【分析】A中硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,二氧化硫和氯化铁发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和硫酸、和硫化钠生成硫单质黄色沉淀;二氧化硫进入E中反应生成Na2S2O5晶体,二氧化硫会污染空气,能被氢氧化钠溶液反应而吸收防止污染;
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗;
【小问2详解】
关闭K2、K3,打开K1,装置B中发生反应为二氧化硫和铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸根离子,反应中硫化合价由+4变为+6、铁化合价由+3变为+2,结合电子守恒,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,装置C中通入足量SO2发生反应,二氧化硫和硫离子发生归中反应生成硫单质,二氧化硫过量同时生成亚硫酸氢根离子,离子方程式为2S2-+5SO2+2H2O=3S↓+4;
【小问3详解】
二氧化硫会污染空气,能和氢氧化钠溶液反应,装置D和F中NaOH溶液的作用是吸收SO2,防止污染空气;
【小问4详解】
溶液中溶解的氧气具有氧化性,会干扰实验,实验前,装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解的氧气,关闭K1、K3,打开K2,一段时间后装置E中有Na2S2O5晶体析出,结合质量守恒,装置E中发生反应为二氧化硫和亚硫酸钠发生化合反应生成Na2S2O5晶体,化学方程式为:SO2+Na2SO3=Na2S2O5↓;
【小问5详解】
Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,硫酸根离子会和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故用盐酸、氯化钡溶液检验样品中含有硫酸根离子即可验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化。
19. 学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题:
(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的名称为___________,装置C中反应的化学方程式为___________。
(2)铜与过量反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为___________;产生的气体为___________。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+的作用是___________。
(3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,其中原子个数比为1:2,离子个数比1:1。X的化学式为___________。
(4)取含X粗品0.0960g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱酸性。以淀粉溶液为指示剂,用0.1000mol·L-1 Na2S2O3 标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液24.00mL。粗品中X的相对含量为___________。(已知:,)
【答案】(1) ①. 具支试管 ②. 2NO2+2NaOH = NaNO3+NaNO2+H2O
(2) ①. Cu+H2O2+2H+ = Cu2++2H2O ②. O2 ③. 增强H2O2的氧化性
(3)CuO2 (4)80%
【解析】
【分析】Cu和浓硝酸在具支试管中反应生成的二氧化氮会污染空气,用NaOH溶液吸收时会发生倒吸;酸性条件下Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O,该反应中Cu是还原剂,发生氧化反应,H2O2是氧化剂,发生还原反应,H+用于酸化溶液,没有发生氧化还原反应,结合电子守恒、电荷守恒写出反应的化学方程式,生成的Cu2+对H2O2的分解有催化作用;
【小问1详解】
仪器A的名称是具支试管,用NaOH溶液吸收时易发生倒吸,则装置B是安全装置,防倒吸,若浓硝酸足量,C中反应的化学方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O;
【小问2详解】
酸性条件下Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O,离子方程式为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,该反应中Cu是还原剂,H2O2是氧化剂,H+用于酸化溶液,增强H2O2氧化性,生成的Cu2+对H2O2的分解有催化作用,促进过量的H2O2分解生成O2;
【小问3详解】
离子个数比1:1,原子个数比为1:2,铜的化合价为+1、+2,氧的化合价可以为-2或-1(过氧根离子),根据化合价代数和为零,则X为CuO2;
【小问4详解】
滴定结束的时候,单质碘消耗完;在CuO2中铜为+2价,氧为-1价,根据,可得关系式:,则n(CuO2)==0.0008mol,故粗品中CuO2的相对含量为。
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