精品解析:河北省唐县第一中学2025-2026学年高一上学期10月月考化学试题
2025-11-07
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内容正文:
2025级高一上学期10月考试
化 学 试 题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题(总计42分,共14小题,每小题3分)
1. 化学与生活、环境密切相关。下列说法不正确的是
A. 在饱和FeCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液,产生红褐色的Fe(OH)3胶体
B. 食品包装袋中“干燥剂”成分CaO属于碱性氧化物
C. Cl2泄漏时,应用浸有小苏打水的毛巾捂住口鼻向高处撤离
D. 将鸭蛋放入食盐水一段时间,Na+ 和 Cl- 可以穿过半透膜,得到咸鸭蛋
2. 下列化学用语表示正确的是
A. HClO的结构式为H—Cl—O
B. KClO3的电离方程式为KClO3 = K+ + Cl5+ + 3O2-
C. 35Cl- 和37Cl- 结构示意图都是
D. 16O2 和18O2互为同位素
3. Fe(OH)3胶体的胶团{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-结构如图所示,下列说法正确的是
A. Fe(OH)3胶粒因吸附离子带负电荷
B. 16.25 g FeCl3生成的胶体粒子数目约为6.02 × 1022
C. Fe(OH)3胶体粒子的平均直径可能是1 × 10−5 m
D. 由硅酸胶体与Fe(OH)3胶体混合时,会析出H2SiO3和Fe(OH)3混合沉淀,可推知硅酸胶体胶粒带负电荷
4. 用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32 g SO2 和足量的O2 充分反应转移电子数为NA
B. 含2 mol H2SO4 的浓硫酸与64 g Cu共热,生成SO2 的分子数为NA
C. 1 mol/L K2SO4 溶液中含有的K+ 数目为2NA
D. 常温常压下,28 g N2 和CO混合气体含有的原子数为2NA
5. 类推时要注意物质的相似性和特殊性,下列类推符合客观事实的是
选项
化学事实
类推结论
A
钠与水反应生成NaOH和H2
高温下铁与水蒸气反应生成Fe(OH)3和H2
B
Fe与CuSO4溶液反应置换出Cu
Na与CuSO4溶液反应置换出Cu
C
NaOH能将NaHCO3转化为Na2CO3
NaOH能将NaHSO3转化为Na2SO3
D
Fe与S直接化合生成FeS
Cu与S直接化合生成CuS
A. A B. B C. C D. D
6. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 含有的溶液中:Cl−、NO、H+、Ba2+
B. 含有KHSO4的溶液中:Fe2+、Ba2+、Cl−、
C. 与Al反应能放出H2的溶液中:Na+、、K+、Cl−
D. 强酸性溶液中:Mg2+、Cu2+、Cl−、
7. 下列说法不正确的是
A. 溶于水能导电,证明中存在离子键
B. 溶于水破坏了共价键
C. 碘晶体易升华,说明分子间作用力比化学键弱
D. 有机物和互为同分异构体
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. 在碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钠溶液:Ca2+ + 2HCO + 2OH- = CaCO3↓ + CO + 2H2O
B. 向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸:S2O + 2H+ = SO2↑ + S↓ + H2O
C. 向酸性KIO3 溶液中加入KI溶液:IO+ I- + 2H+ = I2 + H2O
D. 向NH4Al(SO4)2溶液中滴加足量的Ba(OH)2溶液:NH + Al3+ + 2SO + 2Ba2+ +4OH- = Al(OH)3↓ + 2BaSO4↓ + NH3·H2O
9. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
用玻璃棒蘸取某样品进行焰色试验
产生黄色火焰
该样品含钠元素
B
分别向Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀中加入NaOH溶液
Mg(OH)2不溶解
Al(OH)3溶解
Mg金属性强于Al
C
SO2气体通入品红溶液和酸性高锰酸钾溶液中
溶液褪色
SO2具有漂白性
D
向某溶液中滴过量稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液
有白色沉淀生成
该溶液中含有Cl-
A. A B. B C. C D. D
10. 下列说法正确的是
A. 利用装置甲判断C和Si元素非金属性的强弱
B. 利用装置乙除去海水中的
C. 利用装置丙定容操作时俯视刻度线会使所配溶液浓度偏大
D. 利用装置丁蒸干溶液制得
11. 将二氧化硫通入饱和氯化钡溶液中未见沉淀产生,继续通入某种气体,则可能会出现沉淀,该气体不可能是
A. 氨气 B. 氯气 C. 硫化氢 D. 二氧化碳
12. 某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验,已知该水样中只可能含有、、、、、、、、中的若干种离子。该小组同学取部分水样进行实验,向水样中先滴加足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀;再滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解;最后滴加硝酸银溶液,又产生白色沉淀。下列说法正确的是
A. 观察水样可以确定一定不存在的离子只有
B. 经过实验可以确定一定存在的离子是、、、
C. 水样中可能存在
D. 水样中可能存在
13. “侯氏制碱法”与“氨碱法”是世界上生产的两种主要方法,其流程示意如下:
下列说法不正确的是
A. 联合制碱法中母液的成分为
B. 氨碱法循环Ⅱ的物质X主要是,排出液W中主要溶质是和NaCl
C. 氨碱法与联合制碱法沉淀池中均是先通入至饱和再通入
D. 与氨碱法相比,联合制碱法提高了食盐的利用率
14. NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用于日常漂白织物等,实验室制备NaClO2的装置如图所示,其中C内生成ClO2.下列说法错误的是
A. 装置B制备SO2的反应中,75 % 的硫酸仅表现出酸性
B. 装置C中竖直玻璃管的作用是平衡系统的压强
C. 装置D中发生的反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D. 装置E的作用是防止倒吸,F中的试剂不能用澄清石灰水代替
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 如图为元素周期表的一部分,请参照元素① ~ ⑧在表中的位置,回答下列问题:
(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是 ______。
(2)⑧的最高价氧化物对应水化物的分子式为 ______。
(3)④、⑤元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物,写出该化合物的电子式: ______。
(4)用电子式表示⑤和⑧两种元素组成的化合物的形成过程 ______。
(5)W是第四周期与④同主族的元素。据此推测W不可能具有的性质是 ______(填字母)。
A. 最高正化合价为+6 B. 气态氢化物比H2S稳定
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D. 单质在常温下可与氢气化合
(6)已知Cs元素位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,请回答下列问题:
①铯的原子序数为______。
②下列推断正确的是______(填字母)。
A.与铯处于同一主族的元素都是金属元素 B.铯单质发生反应时,铯原子易失去电子
C.碳酸铯是一种可溶性碱 D.铯离子的氧化性强于钾离子
16. 某化学小组在实验室制备KMnO4,并利用其氧化性测定补血剂(有效成分FeSO4)中铁元素的含量。回答下列问题:
实验Ⅰ:KMnO4的制备。
利用Cl2氧化K2MnO4浓强碱溶液(显绿色)制备KMnO4的装置如图所示(加热与夹持装置略)。
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO + 2H2O = 2MnO + MnO2↓ + 4OH-。
(1)a的作用为:______。
(2)装置A中制备Cl2的化学方程式为:______。装置B中的实验现象为:______。
(3)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,该缺陷是 ______。
实验Ⅱ:测定补血剂(有效成分FeSO4)中铁元素的含量。
(4)配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液时,下列操作会导致配制结果偏低的是 ______(填标号)。
A. 定容时,俯视容量瓶刻度线
B. 使用前容量瓶内有少量蒸馏水
C. 转移溶液后的烧杯、玻璃棒未洗涤
D. 定容后摇匀,发现液面降低,又补加蒸馏水重新达到刻度线
(5)该测定实验中的KMnO4溶液需要酸化,不用稀盐酸酸化的原因是 ______。(用离子方程式表示)。
(6)利用酸性KMnO4溶液测定补血剂中铁元素的含量的实验原理为:______(用离子方程式表示)。
17. 铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O,M = 453 g·mol−1]可溶于水,不溶于乙醇,常用作净水剂及造纸工业的上浆剂等。一种以含铝废料(主要成分为Al及少量Fe、Fe2O3)为原料制备铵明矾晶体的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)“浸取”需要在90 ℃下进行,适宜的加热方式为 ______;所得滤渣的成分是______(填化学式)。
(2)写出“沉铝”时的离子反应方程式 ______;所得滤液的主要成分为 ______(填化学式)。
(3)铵明矾溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、______、用 ______(填试剂名称)洗涤、干燥可以得到铵明矾晶体。
(4)将10.0 g铵明矾晶体粗产品溶于水配成溶液,向该溶液中加入40 mL 1.0 mol−1 BaCl2溶液时,二者恰好完全反应(杂质不参与反应)。则铵明矾晶体的纯度为 ______。
18. Ⅰ、研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题:
(1)下列过程符合图示能量变化的化学变化为 ______(填标号)。
①金属钠与水的反应 ② 水蒸气冷凝为液态水
③灼热的碳与二氧化碳的反应 ④ Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
⑤ NaHCO3与盐酸的反应 ⑥ 干冰升华
Ⅱ、恒温条件下,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)和3 mol H2(g),发生反应:CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) △H。
(2)已知反应中相关化学键的键能数据如下表,则△H = ______ kJ·mol-1。
已知:甲醇的结构式为
化学键
H—H
C—O
C=O
H—O
C—H
E/(kJ·mol-1)
436
343
803
465
413
(3)反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间/min
0
3
6
9
12
n(CH3OH)/mol
0
0.50
a
0.75
0.75
n(CO2)/mol
1
0.50
0.35
0.25
0.25
① a = ______。
② 0 ~ 3min内,v(H2)= ______ mol·L-1·min-1;第6 min时的v正(CH3OH) ______(填“>”“<”或“=”)第9 min时的v逆(CH3OH)。
③ CO2的平衡转化率为 ______ %。
④ 下列措施中能加快该反应反应速率的是 ______(填标号)。
A.其他条件保持不变,升高温度 B.恒温恒压条件下,充入He使容积增大
C.恒温恒容条件下,充入He使压强增大 D.恒温恒容条件下,充入一定量的CO2
(4)下列事实能说明该反应达到平衡状态的是 ______(填标号)。
A. 混合气体的密度强保持不变 B. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
C. CO2和H2的浓度比保持不变 D. 2v(CH3OH)= v(H2)
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2025级高一上学期10月考试
化 学 试 题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题(总计42分,共14小题,每小题3分)
1. 化学与生活、环境密切相关。下列说法不正确的是
A. 在饱和FeCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液,产生红褐色的Fe(OH)3胶体
B. 食品包装袋中“干燥剂”成分CaO属于碱性氧化物
C. Cl2泄漏时,应用浸有小苏打水的毛巾捂住口鼻向高处撤离
D. 将鸭蛋放入食盐水一段时间,Na+ 和 Cl- 可以穿过半透膜,得到咸鸭蛋
【答案】A
【解析】
【详解】A.在饱和溶液中滴加溶液会直接生成沉淀而非胶体,A错误;
B.能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,B正确;
C.小苏打水主要成分为:溶液,可中和生成的酸性物质,且密度比空气大,捂住口鼻向高处撤离,C正确;
D.和可透过半透膜进入鸭蛋,通过渗透作用腌制咸鸭蛋,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. HClO的结构式为H—Cl—O
B. KClO3的电离方程式为KClO3 = K+ + Cl5+ + 3O2-
C. 35Cl- 和37Cl- 结构示意图都是
D. 16O2 和18O2互为同位素
【答案】C
【解析】
【详解】A.HClO为次氯酸,其中心原子为O,结构式应为H-O-Cl,而非H-Cl-O,A错误;
B.KClO3是盐,电离时生成K⁺和氯酸根离子,,B错误;
C.35Cl- 和37Cl-均为Cl⁻,Cl的质子数为17,Cl⁻核外电子数为18,二者质子数相同、核外电子排布相同,结构示意图一致,C正确;
D.同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子,16O2 和18O2是分子,不是原子,不能互为同位素,D错误;
故选C。
3. Fe(OH)3胶体的胶团{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-结构如图所示,下列说法正确的是
A. Fe(OH)3胶粒因吸附离子带负电荷
B. 16.25 g FeCl3生成的胶体粒子数目约为6.02 × 1022
C. Fe(OH)3胶体粒子的平均直径可能是1 × 10−5 m
D. 由硅酸胶体与Fe(OH)3胶体混合时,会析出H2SiO3和Fe(OH)3混合沉淀,可推知硅酸胶体胶粒带负电荷
【答案】D
【解析】
【详解】A.胶粒为{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+,吸附的FeO+带正电荷,整体胶粒带正电,A错误;
B.16.25g FeCl3物质的量为0.1mol,但胶体粒子由多个[Fe(OH)3]聚集形成,胶体粒子数目远小于6.02×1022,B错误;
C.胶体粒子直径范围为1~100nm(1×10-9~1×10-7m),1×10-5m=10000nm远超胶体范围,C错误;
D.Fe(OH)3胶粒带正电,若与硅酸胶体混合聚沉,说明两者胶粒带相反电荷,可推知硅酸胶体胶粒带负电,D正确;
故选D。
4. 用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32 g SO2 和足量的O2 充分反应转移电子数为NA
B. 含2 mol H2SO4 的浓硫酸与64 g Cu共热,生成SO2 的分子数为NA
C. 1 mol/L K2SO4 溶液中含有的K+ 数目为2NA
D. 常温常压下,28 g N2 和CO混合气体含有的原子数为2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.32 g SO2的物质的量为0.5 mol,与O2反应生成SO3时,理论上转移电子数为0.5×2=1 mol(即NA),但该反应为可逆反应,无法完全进行,实际转移电子数少于NA,A错误;
B.64 g Cu(1 mol)与2 mol浓硫酸反应,理论上生成1mol SO2,但反应后期硫酸浓度降低,稀硫酸无法与Cu反应,导致生成的SO2分子数少于NA,B错误;
C.未提供体积,无法计算出具体数目,C错误;
D.N2和CO的摩尔质量均为28 g/mol,28 g混合气体总物质的量为1 mol,无论N2还是CO,每个分子均含2个原子,故原子总数为2NA,D正确;
故选D。
5. 类推时要注意物质的相似性和特殊性,下列类推符合客观事实的是
选项
化学事实
类推结论
A
钠与水反应生成NaOH和H2
高温下铁与水蒸气反应生成Fe(OH)3和H2
B
Fe与CuSO4溶液反应置换出Cu
Na与CuSO4溶液反应置换出Cu
C
NaOH能将NaHCO3转化为Na2CO3
NaOH能将NaHSO3转化为Na2SO3
D
Fe与S直接化合生成FeS
Cu与S直接化合生成CuS
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠与水反应生成和,但高温下铁与水蒸气反应生成和,而非,A错误;
B.与溶液置换出Cu,但Na与溶液反应时,Na先与水反应生成NaOH和,NaOH再与生成沉淀,而非置换出Cu,B错误;
C.与反应生成,同理与可生成,C正确;
D.Fe与S直接化合生成,但Cu与S直接化合生成而非,D错误;
故答案为:C。
6. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 含有的溶液中:Cl−、NO、H+、Ba2+
B. 含有KHSO4的溶液中:Fe2+、Ba2+、Cl−、
C. 与Al反应能放出H2的溶液中:Na+、、K+、Cl−
D. 强酸性溶液中:Mg2+、Cu2+、Cl−、
【答案】D
【解析】
【详解】A.含有的溶液中含有大量的,会与反应生成和,不能大量共存,A错误;
B.溶液含有大量的,、、会发生氧化还原反应不能大量共存,与生成沉淀不能大量共存,B错误;
C.与反应放出的溶液可能为强酸性且不能为硝酸或强碱性。酸性条件下,、、Cl−会发生氧化还原反应不能大量共存,C错误;
D.强酸性溶液中,Mg2+、Cu2+、Cl−、不发生离子反应能大量共存,D正确;
故选D。
7. 下列说法不正确的是
A. 溶于水能导电,证明中存在离子键
B. 溶于水破坏了共价键
C. 碘晶体易升华,说明分子间作用力比化学键弱
D. 有机物和互为同分异构体
【答案】A
【解析】
【详解】A.HCl是共价化合物,溶于水也能导电,NaCl溶于水导电不能证明其结构中存在离子键,故A错误;
B.HCl是共价化合物,只含共价键,HCl溶于水时,在水分子的作用下,H-Cl共价键断裂生成H+和Cl⁻,故B正确;
C.碘升华是物理变化,仅需克服分子间作用力,I2分子内的共价键未被破坏,说明分子间作用力比化学键弱,故C正确;
D.有机物和的分子式均为C2H5NO2,结构不同,属于同分异构体,故D正确;
选A。
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. 在碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钠溶液:Ca2+ + 2HCO + 2OH- = CaCO3↓ + CO + 2H2O
B. 向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸:S2O + 2H+ = SO2↑ + S↓ + H2O
C. 向酸性KIO3 溶液中加入KI溶液:IO+ I- + 2H+ = I2 + H2O
D. 向NH4Al(SO4)2溶液中滴加足量的Ba(OH)2溶液:NH + Al3+ + 2SO + 2Ba2+ +4OH- = Al(OH)3↓ + 2BaSO4↓ + NH3·H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.在碳酸氢钙溶液中加入少量苛性钠溶液时,NaOH的化学计量数定为1,离子方程式为,A错误;
B.硫代硫酸钠()与稀硫酸反应时,与H+反应生成S、和H2O,反应的离子方程式为,B正确;
C.酸性与KI发生归中反应生成,离子方程式为,C错误;
D.NH4Al(SO4)2溶液中滴加足量的Ba(OH)2溶液,转化成,离子方程式为,D错误;
故选B。
9. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
用玻璃棒蘸取某样品进行焰色试验
产生黄色火焰
该样品含钠元素
B
分别向Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀中加入NaOH溶液
Mg(OH)2不溶解
Al(OH)3溶解
Mg金属性强于Al
C
SO2气体通入品红溶液和酸性高锰酸钾溶液中
溶液褪色
SO2具有漂白性
D
向某溶液中滴过量稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液
有白色沉淀生成
该溶液中含有Cl-
A. A B. B C. C D. D
【答案】BD
【解析】
【详解】A.玻璃棒含钠元素,应选铁丝或铂丝蘸取某样品进行焰色试验,观察到黄色火焰,故A错误;
B.氢氧化铝能溶于氢氧化钠溶液,而氢氧化镁则不能,说明是氢氧化铝是两性氢氧化物,因此碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,则金属性:Mg>Al,故B正确;
C.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,故C错误;
D.向某溶液中先加入过量HNO3酸化,排除碳酸根等离子的干扰,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,可证明该溶液中含有 Cl-,故D正确;
答案选BD。
10. 下列说法正确的是
A. 利用装置甲判断C和Si元素非金属性的强弱
B. 利用装置乙除去海水中的
C. 利用装置丙定容操作时俯视刻度线会使所配溶液浓度偏大
D. 利用装置丁蒸干溶液制得
【答案】C
【解析】
【详解】A.判断元素非金属性强弱应比较最高价氧化物对应水化物的酸性,装置甲中使用盐酸(非氯的最高价含氧酸)与反应,且盐酸易挥发,挥发出的HCl会干扰与的反应,无法准确比较C和Si的非金属性,A错误;
B.在水中溶解度远大于在中,不能萃取海水中的,装置乙无法除去,B错误;
C.定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,根据,所配溶液浓度偏大,C正确;
D.中含有结晶水,加热易失去结晶水,应该采用蒸发浓缩,冷却结晶的方法,不能用蒸发结晶的方法,D错误;
故答案选C。
11. 将二氧化硫通入饱和氯化钡溶液中未见沉淀产生,继续通入某种气体,则可能会出现沉淀,该气体不可能是
A. 氨气 B. 氯气 C. 硫化氢 D. 二氧化碳
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子,溶液显碱性,通入二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,A不符合题意;
B.通入氯气后,氯气可将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,从而得到硫酸钡沉淀,B不符合题意;
C.通入硫化氢后,硫化氢与二氧化硫发生氧化还原反应,得到硫沉淀,C不符合题意;
D.通入二氧化碳后,不发生反应,不能得到沉淀,D符合题意;
故选D。
12. 某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验,已知该水样中只可能含有、、、、、、、、中的若干种离子。该小组同学取部分水样进行实验,向水样中先滴加足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀;再滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解;最后滴加硝酸银溶液,又产生白色沉淀。下列说法正确的是
A. 观察水样可以确定一定不存在的离子只有
B. 经过实验可以确定一定存在的离子是、、、
C. 水样中可能存在
D. 水样中可能存在
【答案】C
【解析】
【分析】某无色水样,则不含有、,向水样中先滴加足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀,则含有、中的一种或两种;再滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解,则、均存在;故不存在、、,根据溶液电中性,则一定含有一种阳离子,最后滴加硝酸银溶液,又产生白色沉淀,该白色沉淀为氯化银,则氯离子可能来自于前面所加盐酸而不一定是原溶液的,故不能确定原溶液中是否含有。
【详解】A.因水样无色,则观察水样可以确定一定不存在的离子有、,选项A错误;
B.经过实验可以确定一定存在的离子是、、,不能确定是否有,选项B错误;
C.滴加硝酸银溶液之前加了盐酸,引入了,所以无法确定水样中是否含有,选项C正确;
D.水样中一定存在,选项D错误。
答案选C。
13. “侯氏制碱法”与“氨碱法”是世界上生产的两种主要方法,其流程示意如下:
下列说法不正确的是
A. 联合制碱法中母液的成分为
B. 氨碱法循环Ⅱ的物质X主要是,排出液W中主要溶质是和NaCl
C. 氨碱法与联合制碱法沉淀池中均是先通入至饱和再通入
D. 与氨碱法相比,联合制碱法提高了食盐的利用率
【答案】A
【解析】
【分析】联合制碱法利用合成氨厂生产的氨和二氧化碳作为副产品供给碱厂作为原料,提高了原料的利用率,减少了废物的排放,降低了能源消耗,从而降低了生产成本,氨碱法与联合制碱法沉淀池中均是先通入溶解度大的氨气,营造碱性环境,增大二氧化碳的溶解度,然后再通入二氧化碳反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、二氧化碳X,其中二氧化碳可以循环利用;氨碱法的母液中含有NH4Cl、NaCl,加入CaO反应后溶质为CaCl2、NH3·H2O和NaCl,NH3·H2O可循环使用,排出液W中主要溶质是CaCl2和NaCl;与氨碱法相比,联合制碱法得到的母液中通入NH3得到NH4Cl和NaCl,NH4Cl可以结晶分离作为氮肥,母液中的NaCl可以循环使用,提高了食盐的利用率;
【详解】A.联合制碱法中母液的成分为和氯化钠,A错误;
B.由分析,氨碱法循环Ⅱ的物质X主要是,排出液W中主要溶质是和NaCl,B正确;
C.氨碱法与联合制碱法沉淀池中均是先通入溶解度大的氨气,营造碱性环境,增大二氧化碳的溶解度,然后再通入二氧化碳反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,C正确;
D.与氨碱法相比,联合制碱法得母液中的NaCl可以循环使用,提高了食盐的利用率,D正确;
故选A。
14. NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用于日常漂白织物等,实验室制备NaClO2的装置如图所示,其中C内生成ClO2.下列说法错误的是
A. 装置B制备SO2的反应中,75 % 的硫酸仅表现出酸性
B. 装置C中竖直玻璃管的作用是平衡系统的压强
C. 装置D中发生的反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D. 装置E的作用是防止倒吸,F中的试剂不能用澄清石灰水代替
【答案】C
【解析】
【分析】亚硫酸钠和75%硫酸反应生成二氧化硫,在C中与氯酸钠溶液发生氧化还原反应生成ClO2,D装置内是ClO2与H2O2、NaOH制备NaClO2反应,E为安全瓶,可防止倒吸,F为尾气处理装置,以此解答该题。
【详解】A.装置B中制备SO2的反应为Na2SO3与75%硫酸反应生成Na2SO4、SO2和H2O,反应方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,硫酸中的S元素化合价未发生变化,仅提供H+生成盐和水,仅表现酸性,A正确;
B.装置C中竖直玻璃管可使装置内外压强相通,平衡系统压强,防止压强过大导致装置损坏,B正确;
C.装置D中ClO2(Cl为+4价)被还原为NaClO2(Cl为+3价),作氧化剂,每个Cl得1e-;H2O2(O为-1价)被氧化为O2(O为0价),作还原剂,每个H2O2失2e-。由电子守恒,氧化剂(ClO2)与还原剂(H2O2)物质的量之比为2:1,C错误;
D.装置E为空锥形瓶,可防止F中溶液倒吸进入D;F中NaOH溶液用于吸收尾气(如SO2、ClO2),澄清石灰水浓度低,吸收效果差,不能代替,D正确;
答案选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 如图为元素周期表的一部分,请参照元素① ~ ⑧在表中的位置,回答下列问题:
(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是 ______。
(2)⑧的最高价氧化物对应水化物的分子式为 ______。
(3)④、⑤元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物,写出该化合物的电子式: ______。
(4)用电子式表示⑤和⑧两种元素组成的化合物的形成过程 ______。
(5)W是第四周期与④同主族的元素。据此推测W不可能具有的性质是 ______(填字母)。
A. 最高正化合价为+6 B. 气态氢化物比H2S稳定
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱 D. 单质在常温下可与氢气化合
(6)已知Cs元素位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,请回答下列问题:
①铯的原子序数为______。
②下列推断正确的是______(填字母)。
A.与铯处于同一主族的元素都是金属元素 B.铯单质发生反应时,铯原子易失去电子
C.碳酸铯是一种可溶性碱 D.铯离子的氧化性强于钾离子
【答案】(1)第三周期第ⅣA族
(2)
(3) (4) (5)BD
(6) ①. 55 ②. B
【解析】
【分析】根据元素周期表的结构可知,①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Al,⑦为Si,⑧为Cl。
【小问1详解】
地壳中含量居于第二位的元素是Si,Si位于周期表中第三周期第ⅣA族;
【小问2详解】
⑧为Cl,最高价氧化物对应水化物的分子式为;
【小问3详解】
④为O,⑤为Na,两种元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物为Na2O2,该化合物的电子式为;
【小问4详解】
⑤为Na,⑧为Cl,两种元素组成的化合物的为,用电子式表示形成过程;
【小问5详解】
④为O ,W是第四周期与④同主族的元素,W为Se,
A.Se位于第四周期第VIA族,最外层6个电子,最高正价为+6价,A正确;
B.非金属性:Se<S,Se的气态氢化物稳定性比H2S弱,B错误;
C.非金属性:Se<S,Se的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱,C正确;
D.非金属性:Se<S,Se在常温下很难与氢气化合,D错误;
故答案为:BD;
【小问6详解】
①根据碱金属元素核外电子排布规律,结合铯在周期表中的位置可知,铯原子核外共有6个电子层,每个电子层的电子数目分别是2、8、18、18、8、1,原子序数等于核外电子总数,故为55;
②A.与铯同主族的氢元素为非金属元素,A错误;
B.铯原子的最外层电子数是1,反应时铯原子易失去电子,B正确;
C.碳酸铯是盐,不是碱,C错误;
D.金属性较强的元素,其简单阳离子的氧化性较弱,故铯离子的氧化性弱于钾离子,D错误;
故答案为:B。
16. 某化学小组在实验室制备KMnO4,并利用其氧化性测定补血剂(有效成分FeSO4)中铁元素的含量。回答下列问题:
实验Ⅰ:KMnO4的制备。
利用Cl2氧化K2MnO4浓强碱溶液(显绿色)制备KMnO4的装置如图所示(加热与夹持装置略)。
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO + 2H2O = 2MnO + MnO2↓ + 4OH-。
(1)a的作用为:______。
(2)装置A中制备Cl2的化学方程式为:______。装置B中的实验现象为:______。
(3)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,该缺陷是 ______。
实验Ⅱ:测定补血剂(有效成分FeSO4)中铁元素的含量。
(4)配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液时,下列操作会导致配制结果偏低的是 ______(填标号)。
A. 定容时,俯视容量瓶刻度线
B. 使用前容量瓶内有少量蒸馏水
C. 转移溶液后的烧杯、玻璃棒未洗涤
D. 定容后摇匀,发现液面降低,又补加蒸馏水重新达到刻度线
(5)该测定实验中的KMnO4溶液需要酸化,不用稀盐酸酸化的原因是 ______。(用离子方程式表示)。
(6)利用酸性KMnO4溶液测定补血剂中铁元素的含量的实验原理为:______(用离子方程式表示)。
【答案】(1)平衡气压,使浓盐酸顺利滴下
(2) ①. Ca(ClO)2 + 4HCl(浓)= CaCl2 + 2Cl2↑ + 2H2O ②. 溶液由绿色变为紫红色
(3)装置A和B之间缺少HCl气体除杂装置 (4)CD
(5)2MnO+ 10Cl- + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2↑ + 8H2O
(6)MnO + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
【解析】
【分析】A装置生成氯气,氯气进入C中氧化K2MnO4制备KMnO4,装置C用于吸收未反应完的氯气,防止污染空气;A、B间加饱和食盐水洗气除去氯气中混有的氯化氢。
【小问1详解】
a连接上下仪器,作用为:平衡气压,使浓盐酸顺利滴下;
【小问2详解】
装置A中用次氯酸钙和HCl发生归中反应制备Cl2,化学方程式为:Ca(ClO)2 + 4HCl(浓)= CaCl2 + 2Cl2↑ + 2H2O;装置B中的主要反应为氯气氧化锰酸钾:2MnO + Cl = 2MnO + 2Cl,该反应导致溶液由绿色(MnO)变为紫红色(MnO);
【小问3详解】
锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生,一部分转化为,导致最终KMnO4的产率低,而浓盐酸易挥发,直接导致B中NaOH溶液的浓度减小,故该缺陷是装置A和B之间缺少HCl气体除杂装置;
【小问4详解】
A.定容时,俯视容量瓶刻度线,使溶液的体积偏小,浓度偏高,故A不选;
B.使用前容量瓶内有少量蒸馏水,不影响配制溶液的浓度,故B不选;
C.转移溶液后的烧杯、玻璃棒未洗涤使溶质偏低,溶液的浓度偏低,故C选;
D.定容后摇匀,发现液面降低,又补加蒸馏水重新达到刻度线使溶液体积偏大,浓度偏低,故D选;
答案为CD;
【小问5详解】
如果用盐酸酸化,KMnO4会将盐酸氧化为Cl2,反应的离子方程式为2MnO+ 10Cl- + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2↑ + 8H2O;
【小问6详解】
利用酸性KMnO4溶液测定补血剂中铁元素的含量的实验原理为KMnO4溶液将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为MnO + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O。
17. 铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O,M = 453 g·mol−1]可溶于水,不溶于乙醇,常用作净水剂及造纸工业的上浆剂等。一种以含铝废料(主要成分为Al及少量Fe、Fe2O3)为原料制备铵明矾晶体的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)“浸取”需要在90 ℃下进行,适宜的加热方式为 ______;所得滤渣的成分是______(填化学式)。
(2)写出“沉铝”时的离子反应方程式 ______;所得滤液的主要成分为 ______(填化学式)。
(3)铵明矾溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、______、用 ______(填试剂名称)洗涤、干燥可以得到铵明矾晶体。
(4)将10.0 g铵明矾晶体粗产品溶于水配成溶液,向该溶液中加入40 mL 1.0 mol−1 BaCl2溶液时,二者恰好完全反应(杂质不参与反应)。则铵明矾晶体的纯度为 ______。
【答案】(1) ①. 水浴加热 ②. Fe、Fe2O3
(2) ①. ②. NaHCO3
(3) ①. 过滤 ②. 乙醇
(4)90.6 %
【解析】
【分析】含铝废料主要成分为Al及少量Fe、Fe2O3,将含铝废料加入NaOH浸取,Al与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,Fe、Fe2O3不溶,过滤滤渣为Fe、Fe2O3,滤液四羟基合铝酸钠溶液中加入足量的CO2,反应生成氢氧化铝沉淀,过滤得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,加入硫酸溶解,得到硫酸铝,再加入硫酸铵溶液,得到铵明矾溶液,蒸发浓缩、冷却结晶得到晶体,据此解答。
【小问1详解】
“浸取”需要在90℃下进行,温度低于100℃,适宜的加热方式为水浴加热; Al与氢氧化钠溶液发生反应,而Fe、不溶,则浸取后所得滤渣的成分是Fe、,故答案为:水溶加热;Fe、Fe2O3;
【小问2详解】
“沉铝”时,发生,则除生成外,滤液的主要成分为,故答案为:;NaHCO3;
【小问3详解】
根据题意,铵明矾晶体可溶于水,不溶于乙醇,故铵明矾溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、干燥可以得到铵明矾晶体,故答案为:过滤;乙醇;
【小问4详解】
有题意可知铵明矾()溶解后和反应为离子反应离子方程为:,列关系式得到,晶体纯度,故答案为:90.6%。
18. Ⅰ、研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题:
(1)下列过程符合图示能量变化的化学变化为 ______(填标号)。
①金属钠与水的反应 ② 水蒸气冷凝为液态水
③灼热的碳与二氧化碳的反应 ④ Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
⑤ NaHCO3与盐酸的反应 ⑥ 干冰升华
Ⅱ、恒温条件下,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)和3 mol H2(g),发生反应:CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) △H。
(2)已知反应中相关化学键的键能数据如下表,则△H = ______ kJ·mol-1。
已知:甲醇的结构式为
化学键
H—H
C—O
C=O
H—O
C—H
E/(kJ·mol-1)
436
343
803
465
413
(3)反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间/min
0
3
6
9
12
n(CH3OH)/mol
0
0.50
a
0.75
0.75
n(CO2)/mol
1
0.50
0.35
0.25
0.25
① a = ______。
② 0 ~ 3min内,v(H2)= ______ mol·L-1·min-1;第6 min时的v正(CH3OH) ______(填“>”“<”或“=”)第9 min时的v逆(CH3OH)。
③ CO2的平衡转化率为 ______ %。
④ 下列措施中能加快该反应反应速率的是 ______(填标号)。
A.其他条件保持不变,升高温度 B.恒温恒压条件下,充入He使容积增大
C.恒温恒容条件下,充入He使压强增大 D.恒温恒容条件下,充入一定量的CO2
(4)下列事实能说明该反应达到平衡状态的是 ______(填标号)。
A. 混合气体的密度强保持不变 B. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
C. CO2和H2的浓度比保持不变 D. 2v(CH3OH)= v(H2)
【答案】(1)③④⑤ (2)-63
(3) ①. 0.65 ②. 0.25 ③. > ④. 75 ⑤. AD (4)B
【解析】
【小问1详解】
由图可知,该反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应;
①金属钠与水的反应是放出热量的放热反应,①不符合题意;
② 水蒸气冷凝为液态水是放出热量的过程,不是放热反应,②不符合题意;
③灼热的碳与二氧化碳的反应是吸收热量的吸热反应,③符合题意;
④ Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸收热量的吸热反应,④符合题意;
⑤ NaHCO3与盐酸的反应是吸收热量的吸热反应,⑤符合题意;
⑥ 干冰升华是吸收热量的过程,不是吸热反应,⑥不符合题意;
故选③④⑤;
【小问2详解】
反应∆H =反应物总键能-生成物总键能,则反应∆H =(2×803 kJ/mol+3×436 kJ/mol)-(3×413 kJ/mol+343 kJ/mol+3×465 kJ/mol)=-63 kJ/mol;
【小问3详解】
①由表格数据可知,第6min时,二氧化碳的物质的量为0.35mol,则由方程式可得:amol∶(1mol-0.35mol)=1∶1,解得a=0.65;
②由表格数据可知,第3min时,甲醇的物质的量为0.50mol,则由方程式可知,0~3min内,氢气的反应速率为:=0.25 mol/(L·min);第6min到第9min时,反应物浓度减小、生成物浓度增大,说明反应未达到平衡,则第6min时甲醇的正反应速率大于第9min时的正反应速率;第9min时甲醇的物质的量与第12min时甲醇的物质的量相等,说明反应达到平衡,第9min时正反应速率等于逆反应速率,所以第6min时甲醇的正反应速率大于第9min时的逆反应速率;
③由表格数据可知,第9min时甲醇的物质的量与第12min时甲醇的物质的量相等,说明反应达到平衡,则二氧化碳的平衡转化率为:=75%;
④A.其他条件保持不变,升高温度,活化分子的数目和百分数增大,反应速率加快,A符合题意;
B.恒温恒压条件下,充入不参与反应的氦气使容积增大,反应体系中各组分浓度减小,反应速率减慢,B不符合题意;
C.恒温恒容条件下,充入不参与反应的氦气使压强增大,但反应体系中各组分的浓度不变,反应速率不变,C不符合题意;
D.恒温恒容条件下,充入一定量的二氧化碳,反应物浓度变大,化学反应速率加快,D符合题意;
故选AD;
【小问4详解】
A.由质量守恒定律可知,混合气体的质量始终不变,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,A不符合题意;
B.由质量守恒定律可知,混合气体的质量始终不变,该反应是气体分子数减小的反应,建立平衡的过程中混合气体的平均摩尔质量增大,则混合气体的平均摩尔质量保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,B符合题意;
C.CO2和H2的浓度比保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,C不符合题意;
D.未指明速率的方向,2v(CH3OH)= v(H2) 不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,D不符合题意;
故选B。
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