内容正文:
石嘴山三中2025-2026学年第一学期高三年级期中化学试题
可能用到的相对原子质量:P-31 AS-75 S-32 Fe-56 Cu-64
一、单选题:本大题共25小题,共50分。
1. 化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法错误是
A. 75%酒精可使蛋白质变性从而起到消毒作用
B. 智能机器人的存储芯片主要成分是硅
C. 洗洁精能去除油污,是因为洗洁精中的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质
D. 月球探测器带回来的月壤样品中含磷酸盐晶体,其结构可用X射线衍射仪测定
2. 灼烧氯化钾的过程中能看到紫色的光,下列对此现象的描述正确的是
A. 紫光属于发射光谱,此过程为物理变化
B. 紫光属于发射光谱,此过程为化学变化
C. 紫光属于吸收光谱,此过程为物理变化
D. 紫光属于吸收光谱,此过程为化学变化
3. 下表中物质的分类组合完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Ca(OH)2
H2SO4
BaSO4
HClO4
弱电解质
Al(OH)3
CaCO3
HClO
CH3COONH4
非电解质
SO2
Al
H2O
C2H5OH
A. A B. B C. C D. D
4. 国产大飞机,特别是C919的正式交付向世界展示了我国的科技实力,它标志着中国在高端装备制造业取得了历史性突破。大飞机上用到了先进金属材料——第三代铝锂合金,在铝的基础上,加入了锂、铜、镁等元素。下列叙述正确的是
A. 工业上可由电解熔融的制备单质铝 B. 铝锂合金的熔点比Al高
C. 锂在氧气中燃烧只能生成 D. 镁燃烧可以用泡沫灭火器来灭火
5. 下列化学用语的说法正确的是
A. 中的大键可表示为
B. H、、的关系为互为同位素
C. 溶液中的水合离子:
D. 用电子式表示的形成过程:
6. 侯氏制碱法原理为。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是
A
B
C
D
制取NH3
制NaHCO3
分离NaHCO3
制Na2CO3
A. A B. B C. C D. D
7. 在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合物溶液中加入b molBaCl2,恰好使溶液中的离子完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到cmolNH3气,则原溶液中的Al3+离子浓度(mol/L)为( )
A. B. C. D.
8. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 6.2g白磷()中含有
B. 标准状况下,2.24LHF中的电子总数为
C. 1L0.1mol⋅L溶液中所含氢原子的数目为
D. 与水反应生成1mol转移电子数目为
9. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
10. 下列原因分析能正确解释递变规律的是
选项
递变规律
原因分析
酸性:
非金属性:
离子半径:
电子层结构相同时,核电荷数:
碱性:
金属性:
稳定性:
非金属性:
A. B. C. D.
11. 某温度下,向图中所示a、b中分别通入等质量的CH4和O2(密封隔板Ⅰ、Ⅱ可自由滑动,且与容器内壁的摩擦忽略不计)。下列说法不正确的是
A. a中通入的气体是O2 B. a和b中原子个数之比为2:5
C. a和b中气体密度之比是2:1 D. a和b的体积比为1:2
12. 现有下列两个氧化还原反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列说法正确的是
A. 属于混合物
B. 氧化性由强到弱的顺序为
C. 反应Ⅰ中被氧化和未被氧化的Co的物质的量之比为
D. X为,当完全反应时,所得与的分子数之比为
13. 短周期元素、、的原子序数依次递增,它们的原子最外层电子数之和为和同主族,原子的最外层电子数等于原子的次外层电子数,下列叙述中正确的是
A. 原子半径:
B. 的最简单氢化物的稳定性大于的最简单氢化物的稳定性
C. 高温下,单质能置换出单质
D. 三种元素的最高价氧化物对应的水化物均可由化合反应得到
14. 、、是用途广泛的三种金属,根据如图的转化关系判断,下列说法正确的是
A. 分析反应①和反应②可知:过量在中燃烧生成
B. 检验反应③后溶液中是否含,可用酸性溶液
C. 等浓度等体积的稀盐酸和溶液分别与足量反应,生成的分子数之比为
D. 完成探究实验反应,实验需要标注的图标有:
15. 在某无色溶液中,由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,该溶液中一定能大量共存的离子组是
A. Fe2+、Na+、NO、SO B. Na+、K+、Cl-、SO
C. Na+、Ag+、F-、NO D. K+、Ba2+、Cl-、HSO
16. 实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是
选项
试剂
元素不同价态间的转化
a
b
c
A
70%硫酸
亚硫酸钠
新制氯水
B
浓硝酸
铜片
水
C
稀硫酸
硫化亚铁
氯化铁溶液
D
浓盐酸
高锰酸钾
溴化钾溶液
A. A B. B C. C D. D
17. 下列现象及离子方程式均正确的是
选项
实验步骤
离子方程式
现象
A
加热盛有溶液
溶液变为黄色
B
向溶液中加入足量NaHS溶液
产生淡黄色沉淀
C
铁氰化钾检验
产生蓝色沉淀
D
用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度
紫红色溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
18. 下列与量有关的离子方程式书写正确的是
A. 用NaClO溶液吸收少量SO2:3ClO-+SO2+H2O=SO+Cl-+2HClO
B 向澄清石灰石中加入少量小苏打溶液:Ca2++2OH-+2HCO=CaCO3↓+CO+2H2O
C. Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2制备Al(OH)3:2[Al(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓+CO+H2O
D. 将Fe3O4溶解于足量氢碘酸中:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
19. 下列实验操作和现象得出的实验结论正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
将通入盛有2mL新制氯水的试管中
新制氯水褪色
有氧化性
B
常温下,将铁片、铜片分别插入浓硝酸中
铁无明显变化铜片剧烈反应
金属活动性:Cu>Fe
C
取少量待测液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,将一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口
试纸变蓝
溶液中含有
D
取少量待测液于试管中,滴加几滴溶液
产生白色沉淀
溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
20. 我国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。雄黄(,)与雌黄(,)都是自然界中常见的难溶砷化物。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 雌黄和雄黄中S元素的化合价不同
B. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中有三个氧化还原反应
C. 反应Ⅰ中雄黄为氧化产物
D. 若a为,则反应Ⅱ中,参加反应转移电子
21. 某无色溶液可能含有K+、Na+、NH4+、Ba2+、Fe3+、Fe2+、Cl-、Br-、SO32-、SO42-中若干种(忽略水电离出的H+、OH-),且离子浓度相同,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到现象如下:
①用pH试纸检验,溶液的pH大于7
②向溶液中滴加氯水,再加入CCl4振荡,静置,CCl4层呈橙色
③向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,有白色沉淀产生。过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀产生
根据上述实验,以下说法正确是
A. 无法推断原混合溶液中是否含有NH4+和SO42-
B. 原混合溶液中Br-、SO32-肯定存在,Cl-可能存在
C. 确定溶液中是否存在Na+,需要做焰色反应
D. 原混合溶液中阳离子Ba2+、Fe3+、Fe2+一定不存在,K+、Na+、NH4+一定存在
22. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是
A. 过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价
B. 氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、
C. 调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D. 沉锌时的离子方程式为3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
23. 邻硝基苯胺在雷尼作催化剂的条件下发生氢化反应,其实验装置如图所示。装置用于储存和检测反应过程,向集气管中充入气体时,三通阀的孔路位置为。
已知:雷尼镍对氢气有强吸附作用,且暴露在空气中可以自燃。下列说法错误的是
A. 发生氢化反应时,由集气管向装置中供气,三通阀孔路位置为
B. 装置中导气管未插入液面以下,可能是为了防止液体倒吸
C. 保持水准管不动,若氢化反应完全,则集气管中液面不再改变
D. 反应前需要向装置中通入一段时间
24. 8.34 g FeSO4·7H2O(M=278 g·mol -1)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示,下列说法正确的是
A. 温度为78 ℃时,固体物质M的化学式为FeSO4·5H2O
B. 温度为159 ℃时固体N的化学式为FeSO4·2H2O
C. 在隔绝空气条件下,由N得到P化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4+H2O
D. 取适量380 ℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650 ℃,得到一种固体物质Q,同时有两种无色气体生成,Q的化学式为Fe3O4
25. 向含有和 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有)。下列有关判断不正确的是
A. a表示的关系曲线
B. =0.75
C. P点时,n()=0.5625mol
D. 向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解14.4g
第II卷(非选择题)
二、填空题
26. 铝 固体氧化钙 二氧化碳气体 固体 固体 氢氧化铁胶体 固体 稀硝酸 纯醋酸 稀硫酸 乙醇
(1)上述物质中属于强电解质的是___________填序号,下同;属于非电解质的是___________;能导电的为___________。分离与的方法___________。
(2)与过量溶液反应生成,由此推断为___________元酸。
(3)在某温度下与溶液反应,产物为、、,其中水溶液中和的物质的量之比为,则溶液中与的个数比为___________。
(4)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒:、、、、、,写出并配平碱性条件下湿法制备高铁酸钾的离子方程式___________。
27. 某小组同学欲研究及性质。
(1)利用下图所示的装置验证的还原性:
已知:熔点: , ;沸点: ,
①装置Ⅰ模拟工业生产中催化氧化的反应,其化学方程式是___________。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的顺序连接装置,装置Ⅱ的作用是___________;装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,生成,则该反应的离子方程式是___________。
(2)资料:Ⅰ.为弱酸
Ⅱ.能被氧化为
甲同学依据上述资料,设计如下实验验证的化学性质。
①为验证资料Ⅰ,试剂A可能为___________。
②按照资料Ⅱ中反应,被氧化,转移电子的物质的量为___________。
③甲同学通过分析氯水的成分,认为白色沉淀B不可能是,并给出两条理由。
理由1:氯水中溶解的和HClO具有氧化性,能将氧化为;
理由2:___________(用离子方程式表示)。
④乙同学认为白色沉淀B可能含有少量S,用离子方程式解释原因___________。
28. 钠及其化合物在日常生活和现代工业中扮演着极其重要的角色,从餐桌上的食盐到工业上的基础原料,它们之间的部分转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)在工业上,获取金属钠的方法是___________(用化学方程式表示)。
(2)关于钠及其化合物下列说法正确的是___________(填序号)。
A. 和中阴阳离子个数比不同
B. 剩余的钠应放回煤油中
C. 和含有相同的分子数目
D. 等物质的量的过氧化钠分别与足量的和反应,转移电子数目相等
(3)欲用NaOH固体配制的溶液,图中仪器有___________种是不需要的,还需要的玻璃仪器有___________,实验中需要称量NaOH固体___________g,若称量的NaOH固体中混有少量过氧化钠,则配制溶液的浓度将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)向(3)所配制的溶液中通入一定量的,生成和的物质的量之比为,则通入的体积为___________L(标准状况)。
(5)向50 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液中通入一定量,再继续向溶液中逐滴加入盐酸,产生体积(标准状况)与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,则NaOH溶液的物质的量浓度为___________。
29. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属、、及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的
沉淀完全时的
回答下列问题:
(1)“碱浸”中溶液可以有效地除去金属铝及其氧化物,写出溶液除去铝单质的离子方程式___________。
(2)“滤液”中含有的金属离子有和___________。
(3)“转化”中可替代的物质是___________填序号。
氯水 酸性溶液
若工艺流程改为先“调”后“转化”,即。“滤液”中可能含有的杂质离子为___________。
(4)利用上述表格数据,计算的___________写出计算结果。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式___________。
30. 苯乙酮用于制香皂、纤维树脂等溶剂和塑料工业生产中的增塑剂,是一种重要的化工原料,可由苯经下述反应制备:
名称
相对分子量
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·mL-1)
溶解性
乙酸酐
102
-73
140
1.087
与水反应(生成乙酸)
苯
78
5.5
80.1
0.879
微溶于水
苯乙酮
120
19.6
202
1.028
不溶于水
实验步骤如下:
步骤1:向图甲中的仪器A中迅速加入13g粉末状无水AlCl3和16mL(0.18mol)无水苯。在搅拌下将4 mL(0.04mol)乙酸酐自滴液漏斗慢慢滴加到A中,控制乙酸酐滴加的速度(约10min)。加完后待反应稍缓和后在沸水浴中搅拌回流,直到不再有HCl气体逸出为止。
步骤2:将反应混合物冷却到室温,在搅拌下倒入装有18mL 37%的盐酸和30g碎冰的烧杯中(在通风橱中进行),若仍有固体不溶物,可补加37%的盐酸使之完全溶解。将混合物转入分液漏斗中,分出有机层,水层用苯萃取两次(每次8mL)。合并有机层,依次用15mL 10%NaOH溶液、15mL水洗涤,再用无水MgSO4干燥。
步骤3:先在水浴上蒸馏回收物质C,稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集馏分,产量约4.0g。
(1)装置甲中氯化钙的作用___________。
(2)步骤1中要逐滴滴加乙酸酐的原因是___________。
(3)步骤2中水层用苯萃取两次(每次8 mL),而不萃取一次(16mL)的目的是___________。用15mL 10%NaOH溶液洗涤主要是为了除去___________(填物质名称)。
(4)步骤3中在水浴上蒸馏回收的物质C为___________。
(5)本实验为收集产品用了减压蒸馏装置,如图乙所示,其中毛细管的作用是___________,蒸馏中需要控制一定温度,可能是___________(填序号)。
A.202 ℃ B.220 ℃ C.175 ℃
(6)本次实验苯乙酮的产率为___________(保留两位有效数字)。
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石嘴山三中2025-2026学年第一学期高三年级期中化学试题
可能用到的相对原子质量:P-31 AS-75 S-32 Fe-56 Cu-64
一、单选题:本大题共25小题,共50分。
1. 化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法错误的是
A. 75%酒精可使蛋白质变性从而起到消毒作用
B. 智能机器人的存储芯片主要成分是硅
C. 洗洁精能去除油污,是因为洗洁精中的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质
D. 月球探测器带回来的月壤样品中含磷酸盐晶体,其结构可用X射线衍射仪测定
【答案】C
【解析】
【详解】A.75%酒精能使蛋白质变性,破坏病原体结构,A正确;
B.硅是半导体材料,用于芯片制造,B正确;
C.洗洁精通过表面活性剂的乳化作用分散油污,可使油污乳化,水解需强酸/强碱条件(如制肥皂),C错误;
D.X射线衍射是分析晶体结构的标准方法,D正确;
故答案选C。
2. 灼烧氯化钾的过程中能看到紫色的光,下列对此现象的描述正确的是
A. 紫光属于发射光谱,此过程为物理变化
B. 紫光属于发射光谱,此过程为化学变化
C. 紫光属于吸收光谱,此过程为物理变化
D. 紫光属于吸收光谱,此过程为化学变化
【答案】A
【解析】
【详解】氯化钾在灼烧过程中,发出紫色的光,是由于处于激发态的电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态甚至是基态时,会以光的形式释放能量,故为发射光谱,该过程没有新物质生成,属于物理变化,A正确;
故答案选A。
3. 下表中物质的分类组合完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Ca(OH)2
H2SO4
BaSO4
HClO4
弱电解质
Al(OH)3
CaCO3
HClO
CH3COONH4
非电解质
SO2
Al
H2O
C2H5OH
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】分析:常见的强电解质有强酸、强碱、大多数盐和活泼金属的氧化物;弱电解质有弱酸、弱碱和水,非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物,大多数有机化合物和非金属氧化物等属于非电解质,以此分析。
详解:A项,Ca(OH)2是强碱,属于强电解质,Al(OH)3两性氢氧化物,属于弱电解质,SO2非金属氧化物,属于非电解质,故A正确;
B项,H2SO4是强酸,属于强电解质,CaCO3盐,属于强电解质,Al是单质,既不是电解质也不是非电解质,故B错误;
C项,BaSO4是盐,属于强电解质,HClO弱酸,属于弱电解质,H2O属于弱电解质,故C错误;
D项,HClO4是强酸,属于强电解质,CH3COONH4盐,属于强电解质,C2H5OH有机物,属于非电解质,故D错误;
故本题选A。
4. 国产大飞机,特别是C919的正式交付向世界展示了我国的科技实力,它标志着中国在高端装备制造业取得了历史性突破。大飞机上用到了先进金属材料——第三代铝锂合金,在铝的基础上,加入了锂、铜、镁等元素。下列叙述正确的是
A. 工业上可由电解熔融的制备单质铝 B. 铝锂合金的熔点比Al高
C. 锂在氧气中燃烧只能生成 D. 镁燃烧可以用泡沫灭火器来灭火
【答案】C
【解析】
【详解】A.为分子晶体,熔融状态不导电,工业上由电解熔融的制备铝单质,A错误;
B.合金的熔点比成分金属低,即铝锂合金的熔点比Al低,B错误;
C.锂金属性较钠弱,氧气中燃烧只能生成,C正确;
D.镁可在二氧化碳中燃烧,不能用泡沫灭火器来灭火,D错误;
故选C。
5. 下列化学用语的说法正确的是
A. 中的大键可表示为
B. H、、的关系为互为同位素
C. 溶液中的水合离子:
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.离子中5个碳原子的杂化方式都为sp2杂化,未参与杂化的p轨道上电子和得到的1个电子形成了五原子六电子大π键,A错误;
B.H、、的质子数相同、中子数不同,互为同位素,B正确;
C.氯化钠溶液中,水分子中带正电荷的氢原子与氯离子形成水合氯离子,带负电荷的氧原子与钠离子形成水合钠离子,则溶液中的水合离子应为:,C错误;
D.氯化镁是只含有离子键的离子化合物,则表示氯化镁形成过程的电子式为:,D错误;
故选B。
6. 侯氏制碱法原理为。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是
A
B
C
D
制取NH3
制NaHCO3
分离NaHCO3
制Na2CO3
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.直接加热氯化铵固体无法制得氨气,应加热氯化铵与消石灰固体混合物制备氨气,A错误;
B.制备碳酸氢铵时,应将二氧化碳通入溶有氨气的饱和食盐水中,否则无法制得碳酸氢钠,B错误;
C.分离碳酸氢钠固体时,应用过滤的方法分离,C正确;
D.碳酸氢钠受热分解制备碳酸钠时,应在试管或坩埚中加热碳酸氢钠,不能在烧杯中加热碳酸氢钠,D错误;
答案选C。
7. 在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合物溶液中加入b molBaCl2,恰好使溶液中的离子完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到cmolNH3气,则原溶液中的Al3+离子浓度(mol/L)为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由混合溶液中加入b molBaCl2,恰好使溶液中的SO42-离子完全沉淀,
则 SO42-+Ba2+=BaSO4↓
b mol b mol
c(SO42-)==mol/L,
由加入足量强碱并加热可得到cmolNH3,
则NH4++OH-NH3↑+H2O
c mol c mol
c(NH4+)==mol/L,
又溶液不显电性,根据电荷守恒得n(NH4+) + 3n(Al3+)=2n(SO42—),
设原溶液中的Al3+浓度为x,由电荷守恒可知,
x×3+mol/L ×1=mol/L ×2,解得x=mol/L,故选C。
8. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 6.2g白磷()中含有
B. 标准状况下,2.24LHF中的电子总数为
C. 1L0.1mol⋅L溶液中所含氢原子的数目为
D. 与水反应生成1mol转移电子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.6.2 g白磷()是0.05 mol,一个白磷()分子有6个键,则数目为mol,A正确;
B.标准状况下,HF呈液态,B错误;
C.水中也有氢原子,C错误;
D.,中氧的化合价为,发生歧化反应,生成3 mol转移mol电子,所以生成1 mol 转移电子数目为,D错误;
故选A。
9. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化钙与氯气反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,Ca(ClO)2与足量二氧化硫发生氧化还原反应,ClO-被还原为Cl-,得不到HClO,A错误;
B.铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,不是生成氧氢化铁,氧氢化铁与盐酸反应生成氯化铁,B错误;
C.硫与氧气反应生成二氧化硫,盐酸的酸性强于亚硫酸,所以二氧化硫与氯化钡不反应,C错误;
D.氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气混合和水反应生成硝酸,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,物质间转化能实现,D正确;
故选D。
10. 下列原因分析能正确解释递变规律的是
选项
递变规律
原因分析
酸性:
非金属性:
离子半径:
电子层结构相同时,核电荷数:
碱性:
金属性:
稳定性:
非金属性:
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.比较非金属性应使用最高价氧化物对应水化物的酸性,不是S的最高价酸(应为),无法证明非金属性Cl>S>Si,A错误;
B.的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,由于核电荷数Ca(20)>Cl(17)>S(16),故离子半径,B正确;
C.根据元素周期律,同一主族的元素,金属性由上到下逐渐增加,故金属性顺序应为Cs>K>Na,碱性CsOH>KOH>NaOH,C错误;
D.稳定性正确,但根据元素周期律,非金属性顺序应为Cl>S>P,而非P>S>Cl,D错误;
因此,答案选B。
11. 某温度下,向图中所示a、b中分别通入等质量的CH4和O2(密封隔板Ⅰ、Ⅱ可自由滑动,且与容器内壁的摩擦忽略不计)。下列说法不正确的是
A. a中通入的气体是O2 B. a和b中原子个数之比为2:5
C. a和b中气体密度之比是2:1 D. a和b的体积比为1:2
【答案】B
【解析】
【详解】据某温度下密封隔板Ⅰ、Ⅱ可自由滑动,且与容器内壁的摩擦忽略不计可知条件为:同温同压,又据阿伏加德罗推论知:同温同压,两气体体积之比等于其物质的量之比。所以物质的量: a<b,又据m=知等质量时,气体的摩尔质量与其物质的量成反比,即摩尔质量:a>b,故a为O2、b为CH4。
,其原子个数比为:,又据阿伏加德罗推论知同温同压,两气体密度之比等于其摩尔质量之比,所以a和b中气体密度之比为32:16=2:1,故答案为:B。
12. 现有下列两个氧化还原反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列说法正确的是
A. 属于混合物
B. 氧化性由强到弱的顺序为
C. 反应Ⅰ中被氧化和未被氧化的Co的物质的量之比为
D. X为,当完全反应时,所得与的分子数之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.3Co(OH)2·2CoCO3是由固定比例的化合物组成的纯净物,而非混合物,A错误;
B.反应Ⅱ中,Co3O4是氧化剂,Cl2是氧化产物,故氧化性:Co3O4>Cl2;反应Ⅰ中O2是氧化剂,Co3O4是氧化产物,故氧化性:O2>Co3O4,因此氧化性顺序为O2>Co3O4>Cl2,B错误;
C.反应Ⅰ中,30个Co原子(原为+2价)生成Co3O4,其中20个Co被氧化为+3价,10个保持+2价,被氧化与未被氧化的Co物质的量之比为2:1,C正确;
D.反应Ⅰ中,1mol O2生成mol CO2;生成的Co3O4若全部参与反应Ⅱ,则生成2mol Cl2。CO2与Cl2的物质的量之比为:2=6:5,D错误;
故选C。
13. 短周期元素、、的原子序数依次递增,它们的原子最外层电子数之和为和同主族,原子的最外层电子数等于原子的次外层电子数,下列叙述中正确的是
A. 原子半径:
B. 的最简单氢化物的稳定性大于的最简单氢化物的稳定性
C. 高温下,单质能置换出单质
D. 三种元素的最高价氧化物对应的水化物均可由化合反应得到
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素A、B、C的原子序数依次递增,B原子的最外层电子数等于A原子的次外层电子数,则A原子只能有2个电子层,故B原子最外层电子数为2,A和C同主族,设二者最外层电子数为x,三原子最外层电子数之和为10,则2x+2=10,故x=4,则A为碳元素、C为Si元素,结合原子序数可知,B为Mg。
【详解】A.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径C<Si<Mg,A错误;
B.最简单氢化物的稳定性与非金属性一致,故氢化物稳定性CH4>SiH4,B错误;
C.高温下,碳与二氧化硅反应可以置换出Si,,C正确;
D. 二氧化硅不能与水反应,D错误;
故选C。
14. 、、是用途广泛的三种金属,根据如图的转化关系判断,下列说法正确的是
A. 分析反应①和反应②可知:过量在中燃烧生成
B. 检验反应③后溶液中是否含,可用酸性溶液
C. 等浓度等体积的稀盐酸和溶液分别与足量反应,生成的分子数之比为
D. 完成探究实验反应,实验需要标注的图标有:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁在氯气中燃烧,无论铁是否过量,产物均为,反应②可以在溶液中进行,A错误;
B.乳酸铁中含有羟基,具有还原性也可以使酸性溶液褪色,故不可用酸性检验反应③后溶液中是否含,B错误;
C.根据关系式法,,等浓度等体积的稀盐酸和溶液分别与足量进行反应,生成的分子数之比为1:3,C错误;
D.铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,实验过程中需要加热需要明火并防热烫,带护目镜,二氧化硫有毒需要排风,离开实验室前要清洗双手,D正确;
故选D。
15. 在某无色溶液中,由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,该溶液中一定能大量共存的离子组是
A. Fe2+、Na+、NO、SO B. Na+、K+、Cl-、SO
C. Na+、Ag+、F-、NO D. K+、Ba2+、Cl-、HSO
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,说明水的电离受到抑制,则可能是酸溶液也可能是碱溶液;
A.亚铁离子不能在无色溶液中大量存在,且酸性溶液中硝酸根会把亚铁离子氧化,故A不符合题意;
B.酸性或碱性环境中四种离子相互之间均不反应,且无色,可以大量共存,故B符合题意;
C.F-不能在酸性溶液中大量存在,Ag+不能在碱性溶液中大量存在,故C不符合题意;
D.亚硫酸氢根既能和氢离子反应也能和氢氧根反应,酸性或碱性溶液中均不能大量共存,故D不符合题意;
综上所述答案为B。
16. 实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是
选项
试剂
元素不同价态间的转化
a
b
c
A
70%硫酸
亚硫酸钠
新制氯水
B
浓硝酸
铜片
水
C
稀硫酸
硫化亚铁
氯化铁溶液
D
浓盐酸
高锰酸钾
溴化钾溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.70%硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,没有发生氧化还原反应,S的化合价没有变化,故A不符合题意;
B.浓硝酸和铜片生成NO2,N元素从+5价转化为+4价,NO2和水反应生成HNO3和NO,N元素化合价从+4变为+5和+2,故B不符合题意;
C.稀硫酸和硫化亚铁生成H2S,铁的化合价没有变化,故C不符合题意;
D.浓盐酸和高锰酸钾生成Cl2,Cl元素化合价从-1价变为0价,Cl2和溴化钾溶液反应为,Cl元素化合价从0价变为-1价,故D符合题意;
故答案选D。
17. 下列现象及离子方程式均正确的是
选项
实验步骤
离子方程式
现象
A
加热盛有溶液
溶液变为黄色
B
向溶液中加入足量NaHS溶液
产生淡黄色沉淀
C
铁氰化钾检验
产生蓝色沉淀
D
用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度
紫红色溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热盛有溶液,溶液由蓝色变为黄绿色或绿色,平衡正向移动,该过程吸热,,A错误;
B.向溶液中加入足量NaHS溶液,除了发生氧化还原反应,生成的氢离子还与结合,生成,离子方程式为:,B错误;
C.铁氰化钾与二价铁离子结合生成蓝色沉淀,离子方程式为:,C正确;
D.草酸是弱酸,在离子反应中不能拆开,离子方程式为:,D错误;
故选C。
18. 下列与量有关的离子方程式书写正确的是
A. 用NaClO溶液吸收少量SO2:3ClO-+SO2+H2O=SO+Cl-+2HClO
B. 向澄清石灰石中加入少量小苏打溶液:Ca2++2OH-+2HCO=CaCO3↓+CO+2H2O
C. Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2制备Al(OH)3:2[Al(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓+CO+H2O
D. 将Fe3O4溶解于足量氢碘酸中:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.将少量SO2通入NaClO溶液中先发生氧化还原反应生成硫酸和氯化钠,由于次氯酸钠过量,生成的氢离子与次氯酸根继续反应生成次氯酸,离子方程式为:3ClO-+SO2+H2O=+Cl-+2HClO,故A正确;
B.澄清石灰水与少量NaHCO3溶液混合:Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓+H2O,故B错误;
C.Na[Al(OH)4]溶液中通入过量的CO2反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠:[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+,故C错误;
D.将Fe3O4溶解于足量氢碘酸中,三价铁会与碘离子发生氧化还原反应,其离子方程式为:Fe3O4+8H++2I-=3Fe2++I2+4H2O,故D错误;
故选A。
19. 下列实验操作和现象得出的实验结论正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
将通入盛有2mL新制氯水的试管中
新制氯水褪色
有氧化性
B
常温下,将铁片、铜片分别插入浓硝酸中
铁无明显变化铜片剧烈反应
金属活动性:Cu>Fe
C
取少量待测液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,将一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口
试纸变蓝
溶液中含有
D
取少量待测液于试管中,滴加几滴溶液
产生白色沉淀
溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯水具有氧化性,故氧化二氧化硫而褪色,证明二氧化硫具有还原性,故A错误;
B.常温下,铁片和浓硝酸发生了钝化,不能证明金属的活泼性,故B错误;
C.铵盐和强碱加热条件下能生成氨气,氨气是唯一的一种碱性气体,能使湿润红色石蕊试纸变蓝,故C正确;
D.向溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中也可以含有Ag+,故D错误;
故选C。
20. 我国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。雄黄(,)与雌黄(,)都是自然界中常见的难溶砷化物。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 雌黄和雄黄中S元素的化合价不同
B. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中有三个氧化还原反应
C. 反应Ⅰ中雄黄为氧化产物
D. 若a为,则反应Ⅱ中,参加反应转移电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.砷元素有+2、+3+5等常见价态,雄黄As2S3和雌黄As4S4都是硫元素化合价-2价,A错误;
B.反应Ⅰ、Ⅱ为氧化还原反应,B错误;
C.反应Ⅰ中As由+3变为+2价,化合价降低,发生氧化反应,所以雄黄为还原产物,C错误;
D.反应Ⅱ中,的物质的量为0.01mol,S由-2价变为+4价,As由+2价变为+3价,则转移的电子为0.01×4×6+0.01×4×1=,D正确;
故选D。
21. 某无色溶液可能含有K+、Na+、NH4+、Ba2+、Fe3+、Fe2+、Cl-、Br-、SO32-、SO42-中若干种(忽略水电离出的H+、OH-),且离子浓度相同,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到现象如下:
①用pH试纸检验,溶液的pH大于7
②向溶液中滴加氯水,再加入CCl4振荡,静置,CCl4层呈橙色
③向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,有白色沉淀产生。过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀产生
根据上述实验,以下说法正确的是
A. 无法推断原混合溶液中是否含有NH4+和SO42-
B. 原混合溶液中Br-、SO32-肯定存在,Cl-可能存在
C. 确定溶液中是否存在Na+,需要做焰色反应
D. 原混合溶液中阳离子Ba2+、Fe3+、Fe2+一定不存在,K+、Na+、NH4+一定存在
【答案】D
【解析】
【详解】由于溶液为无色,因此不可能存在Fe3+、Fe2+;由①可知,溶液呈碱性,说明含有弱酸阴离子,只有亚硫酸根离子能够水解,使溶液显碱性,因此含有SO32-,则不可能含Ba2+;由②中CCl4层呈橙色可知含Br-离子;由③可知,在②的溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,白色沉淀为硫酸钡,由于含SO32-,则可能含有SO42-离子;向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀产生,白色沉淀为AgCl,但由于步骤②加入了氯离子,所以不能确定原溶液是否含氯离子。根据上述分析,溶液中一定没有Ba2+、Fe3+、Fe2+,一定含有Br-、SO32-,因为离子浓度相同,根据溶液显电中性,在则一定含有K+、Na+、NH4+,且不可能存在Cl-和SO42-,否则不满足电荷守恒。
A.原混合溶液中含有NH4+,不含SO42-,故A错误;
B. 原混合溶液中Br-、SO32-肯定存在,Cl-不可能存在,故B错误;
C. Na+一定存在,无需做焰色反应,故C错误;
D. 原混合溶液中阳离子Ba2+、Fe3+、Fe2+一定不存在,K+、Na+、NH4+一定存在,故D正确;故选D。
【点睛】本题的关键是先确定存在的离子,再确定不共存的离子。难点是K+、Na+、NH4+、Cl-、SO42-的确定,需要根据离子浓度相同,利用电荷守恒进行判断。
22. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是
A. 过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价
B. 氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、
C. 调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D. 沉锌时的离子方程式为3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,向含锌废液中加入过二硫酸钠溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,锰离子氧化为二氧化锰,过滤得到二氧化锰和滤液1;向滤液1中加入氧化锌或碳酸锌等调节溶液pH,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁和滤液2;向滤液2中加入碳酸氢铵溶液,将锌离子转化为ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀,过滤得到滤液和ZnCO3·2Zn(OH)2。
【详解】A.过二硫酸钠中含有过氧链,分子中硫元素的化合价为+6价,故A错误;
B.由分析可知,氧化除锰后的溶液中存在的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、,故B错误;
C.溶液中铁离子能与锌反应生成氯化亚铁和氯化锌,所以调节溶液pH时试剂X不能选用锌,故C错误;
D.沉锌时发生的反应为溶液中锌离子与碳酸氢根离子反应生成ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀、二氧化碳和水,反应的离子方程式为3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O,故D正确;
故选D。
23. 邻硝基苯胺在雷尼作催化剂的条件下发生氢化反应,其实验装置如图所示。装置用于储存和检测反应过程,向集气管中充入气体时,三通阀的孔路位置为。
已知:雷尼镍对氢气有强吸附作用,且暴露在空气中可以自燃。下列说法错误是
A. 发生氢化反应时,由集气管向装置中供气,三通阀孔路位置为
B. 装置中导气管未插入液面以下,可能是为了防止液体倒吸
C. 保持水准管不动,若氢化反应完全,则集气管中液面不再改变
D. 反应前需要向装置中通入一段时间
【答案】A
【解析】
【详解】A.充入时三通阀的孔路位置如图所示,说明氢气从左侧进入,向下进入集气管,之后由集气管向装置Ⅱ中通入氢气,此时孔路位置需调节为气体由下方的集气管,向右进入装置Ⅱ,应该选,A错误;
B.反应过程中消耗氢气,若反应中导气管N伸到液面下,可能发生倒吸,B正确;
C.反应完成后,氢气不再被消耗,此时集气管中液面不再变化,故当水准瓶液面不下降时反应结束,C正确;
D.雷尼镍暴露在空气中极易燃烧,故在反应前应先用赶走装置中的空气,D正确;
故选A。
24. 8.34 g FeSO4·7H2O(M=278 g·mol -1)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示,下列说法正确的是
A. 温度为78 ℃时,固体物质M的化学式为FeSO4·5H2O
B. 温度为159 ℃时固体N的化学式为FeSO4·2H2O
C. 在隔绝空气条件下,由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4+H2O
D. 取适量380 ℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650 ℃,得到一种固体物质Q,同时有两种无色气体生成,Q的化学式为Fe3O4
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.8.34 g FeSO4·7H2O样品物质的量为0.03 mol,其中m(H2O)=0.03 mol×7×18 g·mol -1=3.78 g,如晶体全部失去结晶水,固体的质量应为8.34 g-3.78 g=4.56 g,可知在加热到373 ℃之前,晶体失去部分结晶水,加热至635 ℃时,固体的质量为2.40 g,应为铁的氧化物,其中n(Fe)=n(FeSO4·7H2O)=0.03 mol ,m(Fe)=0.03 mol ×56 g·mol -1=1.68 g,则固体中m(O)=2.40 g-1.68 g=0.72 g,n(O)=0.045 mol ,则n(Fe)∶n(O)=0.03 mol∶0.045 mol =2∶3,则固体物质Q的化学式为Fe2O3。温度为78 ℃时,固体质量为6.72 g,其中m(FeSO4)=0.03 mol ×152 g·mol -1=4.56 g,m(H2O)=6.72 g-4.56 g=2.16 g,n(H2O)=0.12 mol ,则n(H2O)∶n(FeSO4)=0.12 mol ∶0.03 mol =4∶1,则化学式为FeSO4·4H2O,故78 ℃时,M的化学式为FeSO4·4H2O,故A错误;
B.温度为159 ℃时,固体质量为5.10 g,其中m(FeSO4)=0.03 mol ×152 g·mol -1=4.56 g,m(H2O)=5.10 g-4.56 g=0.54 g,n(H2O)=0.03 mol ,则n(H2O)∶n(FeSO4)=0.03 mol∶0.03 mol=1∶1,则化学式为FeSO4·H2O,故B错误;
C.N的化学式为FeSO4·H2O,P化学式为FeSO4,在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2O FeSO4+H2O,故C正确;
D.由上述分析可知,P化学式为FeSO4,Q的化学式为Fe2O3,铁的化合价升高,必有硫的化合价降低,即有二氧化硫生成,设SO2、SO3的物质的量分别为x mol、y mol,则 ,解得x=y=0.015,所以方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,Q的化学式为Fe2O3,故D错误。
故选C。
25. 向含有和 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有)。下列有关判断不正确的是
A. a表示的关系曲线
B. =0.75
C. P点时,n()=0.5625mol
D. 向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解14.4g
【答案】C
【解析】
【分析】在含有HNO3的溶液中,Fe2+能被HNO3氧化,此时Fe元素只能以形式存在,当溶液中的HNO3完全反应后,过量的Fe继续与Fe3+反应生成Fe2+,则a表示Fe3+的关系曲线,b表示Fe2+的关系曲线。据此答题。
【详解】A.根据分析知,a表示Fe3+的关系曲线,A正确;
B.根据,1mol完全反应时,需要消耗4mol,但溶液中只有3mol,故生成最多时消耗的Fe应按3mol 完全反应进行计算:
因此,B正确;
C.P点时溶液中,从发生的反应为,设这过程中消耗的为,则:,解得,因此P点时,C错误;
D.P点时溶液中还有0.45mol,设最多可溶解铜的质量为,则
则向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解14.4g,D正确;
故选C。
第II卷(非选择题)
二、填空题
26. 铝 固体氧化钙 二氧化碳气体 固体 固体 氢氧化铁胶体 固体 稀硝酸 纯醋酸 稀硫酸 乙醇
(1)上述物质中属于强电解质的是___________填序号,下同;属于非电解质的是___________;能导电的为___________。分离与的方法___________。
(2)与过量溶液反应生成,由此推断为___________元酸。
(3)在某温度下与溶液反应,产物为、、,其中水溶液中和的物质的量之比为,则溶液中与的个数比为___________。
(4)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒:、、、、、,写出并配平碱性条件下湿法制备高铁酸钾的离子方程式___________。
【答案】(1) ①. ⑤⑥⑧ ②. ④ ③. ②⑦⑨ ④. 渗析
(2)一 (3)9:4
(4)
【解析】
【小问1详解】
①是非金属单质,既不是电解质也不是非电解质,只含共价键不导电;②铝是金属单质,既不是电解质也不是非电解质,可导电;③固体氧化钙是金属氧化物,不导电,熔融下可导电是强电解质;④二氧化碳气体是非金属氧化物,属于非电解质,不导电;⑤固体是盐类,属于强电解质,固体状态下无自由移动的离子不导电;⑥固体是强碱,属于强电解质,固体状态下无自由移动的离子不导电;⑦氢氧化铁胶体是混合物,既不是电解质也不是非电解质,可导电;⑧固体是盐,属于强电解质,固体状态下无自由移动的离子不导电;⑨稀硝酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,硝酸的水溶液有自由移动的氢离子和硝酸根离子可导电;⑩纯醋酸是弱酸,属于弱电解质,本身只有共价键,不导电; 稀硫酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,稀硫酸的水溶液有自由移动的氢离子和硫酸根离子可导电;乙醇是有机物,不电离,属于非电解质,不导电。
综上,属于强电解质的是③⑤⑥⑧;属于非电解质的是④;能导电的是②⑦⑨。
分离胶体和溶液的方法叫渗析,故是胶体与是溶液,分离的方法为渗析。
【小问2详解】
一个中三个H与过量溶液反应时只有1个H能与NaOH反应生成,由此推断为一元酸。
【小问3详解】
在某温度下与溶液反应,产物为(还原产物)、(氧化产物)、(氧化产物),其中水溶液中和的物质的量之比为,生成9个KCl得9个电子,生成1个失5个电子,故还需通过生成KClO失4个电子。因每生成1个KClO失1个电子,故生成4个KClO,则溶液中与的个数比为9:4。
【小问4详解】
湿法制备高铁酸钾,则由失电子生成,故得电子生成,离子方程式表示为。
27. 某小组同学欲研究及的性质。
(1)利用下图所示的装置验证的还原性:
已知:熔点: , ;沸点: ,
①装置Ⅰ模拟工业生产中催化氧化的反应,其化学方程式是___________。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ顺序连接装置,装置Ⅱ的作用是___________;装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,生成,则该反应的离子方程式是___________。
(2)资料:Ⅰ.为弱酸
Ⅱ.能被氧化为
甲同学依据上述资料,设计如下实验验证的化学性质。
①为验证资料Ⅰ,试剂A可能为___________。
②按照资料Ⅱ中反应,被氧化,转移电子的物质的量为___________。
③甲同学通过分析氯水的成分,认为白色沉淀B不可能是,并给出两条理由。
理由1:氯水中溶解的和HClO具有氧化性,能将氧化为;
理由2:___________(用离子方程式表示)。
④乙同学认为白色沉淀B可能含有少量S,用离子方程式解释原因___________。
【答案】(1) ①. ②. 使凝华成固体,证明能被氧化为 ③.
(2) ①. 石蕊溶液或酚酞溶液 ②. 8 mol ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
①装置Ⅰ模拟催化氧化,根据装置中的试剂,其化学方程式为。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的顺序连接装置,Ⅰ发生反应,结合熔沸点数据,Ⅱ通过冰水浴使凝华成固体在U形管中收集,证明能被氧化为;Ⅲ中紫色的酸性高锰酸钾氧化SO2,反应生成,则该反应的离子方程式是。
【小问2详解】
①资料Ⅰ是为弱酸,故要用酸碱指示剂证明,选用石蕊溶液(遇溶液变蓝)或酚酞溶液(遇溶液变红),说明显碱性,则为弱酸。
②资料Ⅱ中反应能被氧化为,可表示为,根据价态变化,该反应转移电子数为8,故被氧化,转移电子的物质的量为8 mol。
③氯水显酸性,若有沉淀会被氯水中的HCl溶解,发生反应:。
④乙同学认为白色沉淀B可能含有少量S,用离子方程式解释原因。
28. 钠及其化合物在日常生活和现代工业中扮演着极其重要的角色,从餐桌上的食盐到工业上的基础原料,它们之间的部分转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)在工业上,获取金属钠的方法是___________(用化学方程式表示)。
(2)关于钠及其化合物下列说法正确的是___________(填序号)。
A. 和中阴阳离子个数比不同
B. 剩余的钠应放回煤油中
C. 和含有相同的分子数目
D. 等物质的量的过氧化钠分别与足量的和反应,转移电子数目相等
(3)欲用NaOH固体配制的溶液,图中仪器有___________种是不需要的,还需要的玻璃仪器有___________,实验中需要称量NaOH固体___________g,若称量的NaOH固体中混有少量过氧化钠,则配制溶液的浓度将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)向(3)所配制的溶液中通入一定量的,生成和的物质的量之比为,则通入的体积为___________L(标准状况)。
(5)向50 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液中通入一定量,再继续向溶液中逐滴加入盐酸,产生体积(标准状况)与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,则NaOH溶液的物质的量浓度为___________。
【答案】(1) (2)B
(3) ①. 4 ②. 1000 mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒 ③. 24.0 ④. 偏大
(4)8.96 (5)
【解析】
【小问1详解】
工业上通过电解熔融的氯化钠获得金属钠,其化学方程式为
【小问2详解】
A.和中阳离子与阴离子的数量比相同,均为2:1,A错误;
B.将金属钠保存在煤油中是正确操作,剩余的钠也应放回煤油中,B正确;
C.NaCl是离子化合物,不含分子,C错误;
D.1 mol过氧化钠与足量的反应会转移2 mol的电子,而1 mol的过氧化钠与足量反应会转移1 mol电子,其数目不相等,D错误;
因此,答案选B;
【小问3详解】
图中圆底烧瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、分液漏斗,共4种仪器是不需要的,而还需要的玻璃仪器为1000 mL容量瓶、胶头滴管和玻璃棒;
若要配制该溶液,需要称量的NaOH固体的质量为;
计算可知,1 g的过氧化钠溶于水会生成约1.03 g NaOH,因此,若称量的NaOH固体中混有过氧化钠,会导致配制的溶液浓度偏大;
【小问4详解】
该溶液的NaOH浓度为,体积为1000 mL,故NaOH的总量为0.6 mol,因此,生成的和共含有0.6 mol的Na元素,由于二者的物质的量之比为,且二者所含Na元素的物质的量之比为2:1,因此,当二者的物质的量均为0.2 mol时可满足该条件,因此,此时溶液中和的总量为0.2+0.2=0.4 mol,根据元素守恒,需要有0.4 mol的二氧化碳参与反应,故通入在标况下的体积为;
【小问5详解】
由图可知,当加入的盐酸体积达到75 mL时,完全反应生成NaCl,此时原溶液中n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.2mol/L×0.075L=0.015mol,该溶液的NaOH物质的量浓度为。
29. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属、、及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
金属离子
开始沉淀时
沉淀完全时的
回答下列问题:
(1)“碱浸”中溶液可以有效地除去金属铝及其氧化物,写出溶液除去铝单质的离子方程式___________。
(2)“滤液”中含有的金属离子有和___________。
(3)“转化”中可替代的物质是___________填序号。
氯水 酸性溶液
若工艺流程改为先“调”后“转化”,即。“滤液”中可能含有的杂质离子为___________。
(4)利用上述表格数据,计算的___________写出计算结果。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式___________。
【答案】(1)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
(2)Ni2+、Fe3+
(3) ①. ① ②. Fe3+
(4)
(5)2Ni2++4OH-+ClO-=2NiOOH↓+Cl-+H2O
【解析】
【分析】镍催化剂主要含金属、、及其氧化物,还有少量其他不溶性物质,加NaOH溶液碱浸,Al及其氧化物和氢氧化钠反应,滤液①主要成分是Na[Al(OH)4],滤饼①主要成分为Ni、Fe及其氧化物,少量不溶性物质,酸浸后滤渣②为不溶性物质,Ni、Fe及其氧化物和酸生成金属盐,滤液②主要成分为Ni2+、Fe2+、Fe3+,加过氧化氢溶液将Fe2+转化为Fe3+,加NaOH溶液调pH,Fe3+先沉淀,滤渣③为Fe(OH)3,滤液③是NiSO4,控制pH浓缩结晶生成硫酸镍晶体。
【小问1详解】
溶液除去铝单质,生成Na[Al(OH)4]和H2,离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑;
【小问2详解】
Ni、Fe及其氧化物和酸反应生成金属盐,滤液②主要成分为Ni2+、Fe2+、Fe3+;
【小问3详解】
H2O2作用是氧化Fe2+,同时还不能引入新的杂质离子,所以选①,氯水和高锰酸钾引入新杂质离子;滤液②主要成分为Ni2+、Fe2+、Fe3+,先调pH,Ni2+、Fe2+不产生沉淀,Fe3+沉淀完全,再转化将Fe2+转化为Fe3+,则滤液③中会有Fe3+;
【小问4详解】
pH=7.2时,开始沉淀,c(OH-)=10-6.8mol/L,;
【小问5详解】
硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出,Ni从+2被氧化到+3,Cl从+1被还原到-1,根据守恒,离子方程式为2Ni2++4OH-+ClO-=2NiOOH↓+Cl-+H2O。
30. 苯乙酮用于制香皂、纤维树脂等溶剂和塑料工业生产中的增塑剂,是一种重要的化工原料,可由苯经下述反应制备:
名称
相对分子量
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·mL-1)
溶解性
乙酸酐
102
-73
140
1.087
与水反应(生成乙酸)
苯
78
5.5
80.1
0.879
微溶于水
苯乙酮
120
19.6
202
1.028
不溶于水
实验步骤如下:
步骤1:向图甲中的仪器A中迅速加入13g粉末状无水AlCl3和16mL(0.18mol)无水苯。在搅拌下将4 mL(0.04mol)乙酸酐自滴液漏斗慢慢滴加到A中,控制乙酸酐滴加的速度(约10min)。加完后待反应稍缓和后在沸水浴中搅拌回流,直到不再有HCl气体逸出为止。
步骤2:将反应混合物冷却到室温,在搅拌下倒入装有18mL 37%的盐酸和30g碎冰的烧杯中(在通风橱中进行),若仍有固体不溶物,可补加37%的盐酸使之完全溶解。将混合物转入分液漏斗中,分出有机层,水层用苯萃取两次(每次8mL)。合并有机层,依次用15mL 10%NaOH溶液、15mL水洗涤,再用无水MgSO4干燥。
步骤3:先在水浴上蒸馏回收物质C,稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集馏分,产量约4.0g。
(1)装置甲中氯化钙的作用___________。
(2)步骤1中要逐滴滴加乙酸酐的原因是___________。
(3)步骤2中水层用苯萃取两次(每次8 mL),而不萃取一次(16mL)的目的是___________。用15mL 10%NaOH溶液洗涤主要是为了除去___________(填物质名称)。
(4)步骤3中在水浴上蒸馏回收的物质C为___________。
(5)本实验为收集产品用了减压蒸馏装置,如图乙所示,其中毛细管的作用是___________,蒸馏中需要控制一定温度,可能是___________(填序号)。
A.202 ℃ B.220 ℃ C.175 ℃
(6)本次实验苯乙酮的产率为___________(保留两位有效数字)。
【答案】(1)防止水蒸气进入反应器A中
(2)防止反应太过剧烈,产生副反应
(3) ①. 提高苯乙酮的萃取率 ②. 盐酸和乙酸
(4)苯 (5) ①. 防止暴沸 ②. C
(6)83%
【解析】
【小问1详解】
乙酸酐能与水反应生成乙酸,装置甲中氯化钙的作用是吸收水分,防止水蒸气进入反应器A中,故答案为防止水蒸气进入反应器A中。
【小问2详解】
因为醋酸酐与苯反应是放热反应,逐滴滴加乙酸酐目的是防止反应太过剧烈,产生副反应,故答案为防止反应太过剧烈,产生副反应。
【小问3详解】
步骤2中水层用苯萃取两次的目的是提高苯乙酮的萃取率;用15mL10% NaOH溶液洗涤的目的是除去盐酸、乙酸等酸性物质,故答案为提高苯乙酮的萃取率;盐酸和乙酸。
【小问4详解】
由表中信息可知,苯的沸点最低,步骤3中在水浴上蒸馏回收的物质C为苯,故答案为苯。
【小问5详解】
毛细管在减压蒸馏中可调节蒸馏体系的真空度,同时通入的气体在加热过程中起到搅拌作用,使得体系受热均匀防止暴沸;蒸馏中温度应该控制比苯乙酮的沸点低,比其他杂质的沸点高,应选C;故答案为防止暴沸,C。
【小问6详解】
由化学方程式可知,,0.04 mol醋酸酐和0.18 mol无水苯反应,无水苯过量,醋酸酐完全反应,则生成苯乙酮为0.04 mol,所以产率=,故答案为83%。
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