内容正文:
襄阳四中2025级高一上学期期中考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 A127 Cl35.5
一、选择题(每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)。
1. 科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”,每个泡沫含有约4000个碳原子,直径约,在低于时,泡沫具有永久磁性,下列叙述不正确的是
A. “碳纳米泡沫”与石墨互为同素异形体
B. 把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中,能产生丁达尔效应
C. “碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物
D. “碳纳米泡沫”和金刚石的性质不同
2. 劳动创造美好生活。下列劳动项目对应的化学知识解释不正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
兴趣活动:新榨果汁提取液可使酸性KMnO4溶液褪色
果汁中含有还原性物质
B
生活探究:用KSCN溶液检验菠菜中是否含有铁元素
含Fe2+的溶液遇SCN-变为红色
C
家庭卫生:用“管道通”(含烧碱和铝粒)清通管道
使用过程中产生大量气体
D
日常洗衣:为增强漂白粉的漂白效果,加入适量白醋
醋酸酸性大于次氯酸
A. A B. B C. C D. D
3. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,所含的分子数目为0.5
B. 常温常压下,所含分子数目为0.5
C. 溶液中所含的数目为0.2
D. 标准状况下,28 g N2和CO混合气体所含原子数为
4. 下列物质与水反应,化学方程式书写正确的是
A. Na放入水中:
B. 放入水中:
C. 通入水中:
D. 高温下Fe与反应:
5. 向硝酸银溶液中加入适量的碘化钾后制得的一种碘化银溶胶的微观结构如图所示,下列说法正确的是
A. 碘化银胶体粒子能吸附阳离子,从而使碘化银胶体带正电荷
B. 用渗析的方法可以除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
C. 碘化银溶胶中,胶体粒子的直径为
D. 碘化银固体与水混合形成的分散系会产生丁达尔效应
6. 下列关于合金的说法中,正确的是
A. 合金的熔点一定比各成分金属的低 B. 在我国使用最早的合金是钢
C. 生铁的含碳量为0.03%~2% D. 稀土金属可以用于生产合金
7. 配制溶液,下列操作中错误的是
A. 应称取8.0 g NaOH固体或量取的NaOH溶液25 mL
B. 将NaOH固体在烧杯中溶解,所得溶液冷却至室温后再转移至容量瓶中
C. 将烧杯和玻璃棒用蒸馏水洗涤2~3次,洗涤液也一并移入容量瓶中
D. 定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线,应补加少量蒸馏水至刻度线
8. 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A. Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
B. 上述转化中含有分解反应和置换反应
C. 反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D. 反应⑤中Na2O2只做氧化剂
9. 验证FeSO4的性质,进行如下实验。
实验序号
验证性质
实验装置
试剂X
实验现象
①
能与某些盐反应
BaCl2溶液
产生白色沉淀
②
能与碱反应
NaOH溶液
产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,一段时间后变成红褐色
③
具有氧化性
锌粒
锌粒表面变黑,溶液浅绿色褪去
④
具有还原性
KSCN溶液、氯水
滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水,溶液变为红色
下列关于该实验的说法不正确的是
A. ①中产生白色沉淀的原因:
B. ②中沉淀变成红褐色的原因:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C. ③中用镁条(已打磨)替换锌粒,也可以证明FeSO4具有氧化性
D. ④中调换试剂的加入顺序,也可以证明FeSO4具有还原性
10. 根据事物的某些相似性质类推其他的相似性,并预测类似的可能性,是我们经常使用的一种思维方法。以下推论正确的是
选项
实际事实
类推结果
A
属于碱
也属于碱
B
酸性气体,可以用浓硫酸干燥
也是酸性气体,也可以用浓硫酸干燥
C
分子中含有两个氢原子,属于二元酸
分子中含有多个氢原子,属于多元酸
D
通入溶液无明显现象
通入溶液也无明显现象
A. A B. B C. C D. D
11. 现有由中的某几种组成的混合物,向其中加入足量的盐酸有气体放出,将气体通过足量的溶液,气体体积有所减少;将上述混合物在空气中加热,有气体放出。下列判断正确的是
A. 混合物中一定不含
B. 混合物中一定含有
C. 无法确定混合物中是否含有
D. 混合物中一定不含
12. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中通入少量的气体:
B. 向溶液中加入足量的氢氧化钠溶液:
C. 向溶液中通入少量二氧化硫:
D. 向溶液中滴加足量的稀溶液:
13. 以金属Fe为主要成分的Al、Fe、Cu废旧合金(还含少量、)的回收模拟实验如图所示。下列说法错误的是
A 加入足量NaOH溶液,发生反应:
B. 操作Ⅰ为过滤,操作Ⅱ为灼烧
C. 滤渣A为Fe和Cu
D. 滤液B经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可获得绿矾
14. 标准状况下,V L某气体(此气体不与水反应)溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,溶液的体积为V0 L,下列关系中正确的是
A. B. C. D.
15. 把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,得到6.72 L(标准状况下)。下面说法错误的是(注:Mg与NaOH溶液不反应)
A. 该合金中铝的质量分数为52.9%
B. 参加反应的氢氧化钠为0.2 mol
C. 该合金中镁与铝的物质的量之比为1:1
D. 该合金溶于足量的盐酸中。产生的体积(标准状况下)为22.4 L
二、非选择题(本题共4个小题,共55分)
16. 某小组通过实验探究氧化还原反应的规律。已知:氧化还原反应电位传感器可以测量不同溶液的电位值,根据电位值大小可比较物质的氧化性/还原性的强弱;数值越大,氧化性越强;数值越小,还原性越强。测得几种物质的电位值如表所示(注:实验中进行酸化时均用稀硫酸,表中所测物质浓度均相等)。
物质
电位值/mV
171
1130
603
662
116
-361
根据表中数据,回答下列问题:
(1)浓度相同的下列三种溶液,都有___________(填“氧化性”或“还原性”),该性质由强到弱的顺序为___________(填序号)。
① ②酸性 ③酸性
(2)已知与不能共存,由此推测下列能大量共存的离子组是___________(填字母)。
A. 、 B. 、 C. 、、 D. 、、
(3)已知四种氧化剂(均可氧化KI)对应还原产物如下表。
氧化剂
还原产物
NO
请判断,等物质的量的四种氧化剂分别与足量KI作用,得到最多的是___________(填化学式)。
(4)结合上述信息思考:对于含、的混合溶液,若只氧化而不氧化,则以下试剂合理的是___________(填字母)。
A. B.酸性 C.
17. I、海水中有丰富的食盐资源,工业上以粗食盐水(含少量Ca2+、Mg2+杂质)、氨、石灰石等为原料,可以制备Na2CO3流程如图,请回答:
(1)流程图中,X表示的是______(填化学式)。
(2)下列说法正确的是:______。
A.第Ⅰ步中调节溶液的pH最好用H2SO4来进行调节
B.优先将CO2气体通入饱和食盐水,使溶液呈现酸性,更易吸收氨气
C.步骤Ⅲ所得到的母液可以拿来作为植物用的肥料
(3)请写出将CO2、NH3通入饱和食盐水中发生反应的化学方程式:______。
(4)实验室模拟“侯氏制碱法”,下列操作未涉及的是______(填字母)。
A. B. C. D.
Ⅱ、某兴趣小组设计了如图的实验装置,可实现多种用途。
(5)小组成员利用该装置证明Na2O2可在潜水艇和呼吸面具中作供氧剂,为排除干扰和实验的准确性,B中要加入某种含有Na元素的饱和盐溶液,这种盐是______。(写化学式)
(6)另一小组同学利用该装置测定已部分变质的Na2O2样品中残留的Na2O2的质量分数。准确称量样品10.0g,装入C装置的硬质玻璃管中,D瓶中加入足量NaOH溶液。该样品与A装置生成的气体充分反应后,将E处集气瓶中收集到的气体准确称量,测得其质量为1.6g。C装置中Na2O2与CO2反应的化学方程式为______;在忽略水与Na2O2反应生成H2O2的影响下,该样品中过氧化钠的质量分数为______%(保留三位有效数字)。
18. 硫酰氯()常用于制造医药品、染料等,某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯,装置如图所示:
已知的沸点为69℃,遇水能发生强烈反应并产生白雾。回答下列问题:
(1)写出装置①中发生反应的化学方程式并用双线桥表示出电子转移方向和数目______,该反应生成71 g所消耗的还原剂的质量为______。写出遇水发生反应并产生白雾的化学方程式______。
(2)下列说法错误的是______。
A. 装置①中可用代替
B. 装置①中可控制分液漏斗缓慢滴加来提高浓盐酸的利用率
C. 尾气处理时需要在装置⑤后装盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
D. 装置④需要热水浴,控制温度超过69℃,装置⑤需要冰水浴
(3)为了探究在溶液中溶解性的影响因素,某同学通过实验测得在不同浓度的溶液中溶解达到饱和时的浓度及部分含氯微粒浓度如图所示:
由图像可以看出,溶于溶液时,主要发生了两个反应,一是氯气与水的反应(填离子方程式)______,二是。随着氯化钠溶液浓度的增大,氯气与水反应受到了抑制,证据是(根据图作答)______。
19. 广泛应用于水处理、印刷电路板等领域。某化学研究性学习小组利用下列装置(部分夹持装置省略)制备无水(易升华、易潮解),并对产物做如下探究实验。
I.的制备
(1)仪器a的名称为___________。
(2)烧杯中发生主要反应的化学方程式为___________。
(3)球形干燥管的作用为___________。
II.溶液与金属反应的探究
(4)理论分析
依据金属活动性顺序,溶液与过量粉混合,充分反应并静置,溶液颜色发生的变化为___________,理论上反应后部分黑色固体能被磁铁吸引。
(5)实验验证
小组同学向的溶液中加入过量粉,观察到一段时间后有气泡产生,反应缓慢,溶液pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液为,取出固体,测得固体中不含单质。
①产生气泡发生反应的离子方程式为___________。
②取少量反应后的溶液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明有生成。生成的离子方程式为___________。
③对于实验后固体中未检测出单质,小组同学进行进一步探究。
i.甲同学猜想,在为的溶液中,即便生成了,也会被消耗。
甲同学设计实验:___________(填实验操作和现象),证明了此条件下可忽略对的消耗。
ii.乙同学猜想,产生的红褐色沉淀会覆盖在粉上,阻止反应的进一步进行。
查阅资料:开始沉淀时,完全沉淀时。
乙同学重新做上述实验,当溶液pH为3~4时,向固液混合物中持续加入___________(填物质名称),控制pH<1.2。观察到___________(填实验现象),待溶液颜色褪去,溶液为时,取出固体,检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。
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襄阳四中2025级高一上学期期中考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 A127 Cl35.5
一、选择题(每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)。
1. 科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”,每个泡沫含有约4000个碳原子,直径约,在低于时,泡沫具有永久磁性,下列叙述不正确的是
A. “碳纳米泡沫”与石墨互为同素异形体
B. 把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中,能产生丁达尔效应
C. “碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物
D. “碳纳米泡沫”和金刚石的性质不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.“碳纳米泡沫”属于碳单质,与石墨互为同素异形体,故A正确;
B.“碳纳米泡沫”每个泡沫含有约4000个碳原子,直径约6到9nm,分散到适当的溶剂中形成胶体,能产生丁达尔现象,故B正确;
C.“碳纳米泡沫”只含有一种碳元素、属于碳单质,故C错误;
D.“碳纳米泡沫”在低于-183℃时,泡沫具有永久磁性,金刚石没有磁性,二者性质不同,故D正确;
故选C。
2. 劳动创造美好生活。下列劳动项目对应的化学知识解释不正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
兴趣活动:新榨果汁提取液可使酸性KMnO4溶液褪色
果汁中含有还原性物质
B
生活探究:用KSCN溶液检验菠菜中是否含有铁元素
含Fe2+的溶液遇SCN-变为红色
C
家庭卫生:用“管道通”(含烧碱和铝粒)清通管道
使用过程中产生大量气体
D
日常洗衣:为增强漂白粉的漂白效果,加入适量白醋
醋酸酸性大于次氯酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性KMnO4具有强氧化性,能被还原性物质(如维生素C)还原而褪色,A正确;
B.KSCN只能与Fe3+结合显红色,Fe2+需先被氧化为Fe3+才能检测,B错误;
C.铝与NaOH反应生成氢气(),C正确;
D.醋酸(CH3COOH)酸性强于次氯酸(HClO),促使次氯酸钙转化为HClO,增强漂白效果,D正确;
故选B。
3. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,所含的分子数目为0.5
B. 常温常压下,所含的分子数目为0.5
C. 溶液中所含的数目为0.2
D. 标准状况下,28 g N2和CO的混合气体所含原子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.9 g H2O的物质的量为,所含分子数目为0.5 。此计算与物质是否处于标准状况无关,故A正确;
B.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,11.2 L O2的物质的量小于0.5 mol,分子数目小于0.5 NA,B错误;
C.未给出溶液体积,无法计算Cl-的具体数目,C错误;
D.28 g N2和CO的混合气体总物质的量为1 mol,每个分子含2个原子,总原子数为2 NA,D错误;
故选A。
4. 下列物质与水反应,化学方程式书写正确的是
A. Na放入水中:
B. 放入水中:
C. 通入水中:
D. 高温下Fe与反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na与水反应生成NaOH和,根据电子守恒和元素守恒,化学方程式为,A错误;
B.放入水中,生成NaOH和,根据电子守恒和元素守恒,化学方程式为,B错误;
C.与水发生可逆反应生成盐酸和次氯酸,化学方程式为,C正确;
D.高温下Fe与反应生成和,化学方程式,D错误;
故选C。
5. 向硝酸银溶液中加入适量的碘化钾后制得的一种碘化银溶胶的微观结构如图所示,下列说法正确的是
A. 碘化银胶体粒子能吸附阳离子,从而使碘化银胶体带正电荷
B. 用渗析的方法可以除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
C. 碘化银溶胶中,胶体粒子的直径为
D. 碘化银固体与水混合形成的分散系会产生丁达尔效应
【答案】B
【解析】
【详解】A.胶体整体呈电中性,胶体粒子可能带电;由图可知,碘化银胶体粒子[胶核(AgI)n吸附Ag+]带正电荷,但碘化银胶体本身不带电,A错误;
B.渗析利用半透膜分离胶体与溶液中的小分子或离子,碘化银胶体粒子直径较大不能透过半透膜,硝酸钾溶液中的K+、可透过半透膜,故可用渗析法除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液,B正确;
C.胶体粒子直径为1~100 nm,1 pm=10-3 nm,1~100 pm远小于胶体粒子直径范围,C错误;
D.碘化银固体与水混合若形成悬浊液(粒子直径>100 nm),不会产生丁达尔效应;只有形成胶体时才会产生,D错误;
故答案选B。
6. 下列关于合金的说法中,正确的是
A. 合金的熔点一定比各成分金属的低 B. 在我国使用最早的合金是钢
C. 生铁的含碳量为0.03%~2% D. 稀土金属可以用于生产合金
【答案】D
【解析】
【详解】A.合金的熔点一般比各成分金属低,但存在例外(如汞合金),因此“一定”表述绝对,A错误;
B.我国使用最早的合金是青铜而非钢,钢是铁合金且出现较晚,B错误;
C.生铁含碳量为2%~4.3%,而0.03%~2%是钢的含碳量,C错误;
D.稀土金属可改善合金性能,常用于生产合金,D正确;
故选D。
7. 配制溶液,下列操作中错误的是
A. 应称取8.0 g NaOH固体或量取的NaOH溶液25 mL
B. 将NaOH固体在烧杯中溶解,所得溶液冷却至室温后再转移至容量瓶中
C. 将烧杯和玻璃棒用蒸馏水洗涤2~3次,洗涤液也一并移入容量瓶中
D. 定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线,应补加少量蒸馏水至刻度线
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中,8.0 g NaOH的物质的量为,25 mL 的NaOH溶液中,物质的量均相等,则8.0 g NaOH固体或25 mL 8.0 mol/L NaOH溶液均满足配制需求,A正确;
B.NaOH溶解放热,冷却后转移避免体积误差,B正确;
C.洗涤烧杯和玻璃棒2~3次确保溶质全部转移,C正确;
D.定容后补加水会增大溶液体积,导致浓度偏低,D错误;
故答案选D。
8. 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A. Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
B. 上述转化中含有分解反应和置换反应
C. 反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D. 反应⑤中Na2O2只做氧化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na2O2是淡黄色固体,Na2O是白色固体,A错误;
B.反应④为分解反应(碳酸氢钠加热条件下分解产生碳酸钠、水和二氧化碳),反应②为置换反应(钠和水反应生成氢氧化钠和氢气),B正确;
C.Na2CO3可与CO2、H2O反应生成NaHCO3,Na2CO3可与Ca(OH)2反应生成NaOH,C错误;
D.反应⑤的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2中氧元素的化合价为-1,反应后,-1价氧元素一部分变为-2价,一部分变为0价,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,D错误;
故选B。
9. 验证FeSO4的性质,进行如下实验。
实验序号
验证性质
实验装置
试剂X
实验现象
①
能与某些盐反应
BaCl2溶液
产生白色沉淀
②
能与碱反应
NaOH溶液
产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,一段时间后变成红褐色
③
具有氧化性
锌粒
锌粒表面变黑,溶液浅绿色褪去
④
具有还原性
KSCN溶液、氯水
滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水,溶液变为红色
下列关于该实验的说法不正确的是
A. ①中产生白色沉淀的原因:
B. ②中沉淀变成红褐色的原因:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C. ③中用镁条(已打磨)替换锌粒,也可以证明FeSO4具有氧化性
D. ④中调换试剂的加入顺序,也可以证明FeSO4具有还原性
【答案】D
【解析】
【详解】A.①中氯化钡和硫酸亚铁反应生成氯化亚铁和硫酸钡,则产生白色沉淀的原因:Ba2++=BaSO4↓,A正确;
B.②中硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,则沉淀变成红褐色的原因:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,B正确;
C.③中用镁条(已打磨)替换锌粒,镁化学性质比较活泼,溶液浅绿色褪去说明Fe2+与Mg反应,即能证明FeSO4具有氧化性,C正确;
D.氯水可将亚铁离子氧化为铁离子,④中调换试剂的加入顺序不能证明原FeSO4溶液中是否含有Fe3+,则不能说明④中亚铁离子与氯气和硫氰化钾的混合液反应生成硫氰化铁,不能证明FeSO4具有还原性,D错误;
故答案为:D。
10. 根据事物的某些相似性质类推其他的相似性,并预测类似的可能性,是我们经常使用的一种思维方法。以下推论正确的是
选项
实际事实
类推结果
A
属于碱
也属于碱
B
是酸性气体,可以用浓硫酸干燥
也是酸性气体,也可以用浓硫酸干燥
C
分子中含有两个氢原子,属于二元酸
分子中含有多个氢原子,属于多元酸
D
通入溶液无明显现象
通入溶液也无明显现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH是碱,但乙醇中的羟基不电离OH⁻,不属于碱,A错误;
B.浓硫酸与H2S发生氧化还原反应,浓硫酸不能干燥硫化氢气体,B错误;
C.酸的元数由可电离的数目决定,CH3COOH只能电离一个氢离子,属于一元酸,C错误;
D.根据复分解反应强酸制弱酸原理,H2CO3酸性弱于HCl,CO2与CaCl2、BaCl2溶液均不反应,D正确;
故选D。
11. 现有由中的某几种组成的混合物,向其中加入足量的盐酸有气体放出,将气体通过足量的溶液,气体体积有所减少;将上述混合物在空气中加热,有气体放出。下列判断正确的是
A. 混合物中一定不含
B. 混合物中一定含有
C. 无法确定混合物中是否含有
D. 混合物中一定不含
【答案】B
【解析】
【分析】该混合物在空气中加热,有气体放出,则混合物中一定存在碳酸氢钠,混合物中加入足量的盐酸有气体生成,将气体通过足量的NaOH溶液,气体体积有所减少但是气体并不是全部被吸收,说明气体中有氧气,混合物中一定有Na2O2,因此该混合物中一定含有过氧化钠和碳酸氢钠,碳酸钠和氯化钠是否存在无法确定。
【详解】A.混合物中是否存在碳酸钠和氯化钠无法确定,A错误;
B.根据分析可知,混合物中一定含有过氧化钠和碳酸氢钠,B正确;
C.混合物中一定含有碳酸氢钠,C错误;
D.该混合物中一定存在过氧化钠,不一定存在氯化钠,D错误;
故答案选B。
12. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中通入少量的气体:
B. 向溶液中加入足量的氢氧化钠溶液:
C. 向溶液中通入少量二氧化硫:
D. 向溶液中滴加足量的稀溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.与氢氧化钙反应应生成沉淀,离子方程式为,A错误;
B.离子方程式不完整,氢氧化钠足量时,电离产生的和均消耗完毕,与完全反应转化为,则生成碳酸钙、碳酸钠和水,离子方程式为,B错误;
C.二氧化硫与发生氧化还原反应生成和,生成的与过量的反应生成,C正确;
D.足量时,氢离子和氢氧根离子完全中和,不参与反应,选项中不符合实际,离子方程式应为,D错误;
故选C。
13. 以金属Fe为主要成分的Al、Fe、Cu废旧合金(还含少量、)的回收模拟实验如图所示。下列说法错误的是
A. 加入足量NaOH溶液,发生反应:
B. 操作Ⅰ为过滤,操作Ⅱ为灼烧
C. 滤渣A为Fe和Cu
D. 滤液B经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可获得绿矾
【答案】C
【解析】
【分析】足量的NaOH溶液与Al反应,生成和,与反应生成;向滤液中通入足量二氧化碳,和二氧化碳反应生成,在坩埚中进行灼烧,生成,经电解生成Al;向滤渣A(含Fe、Cu、)中加入足量稀硫酸,Fe和均参与反应进入溶液,过滤后可得滤渣Cu和硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾。。
【详解】A.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:,A正确;
B.根据分析,操作Ⅰ是将固体与液体分离,为过滤;操作Ⅱ是将Al(OH)3转化为Al2O3,为灼烧,B正确;
C.Fe、Cu、不溶于NaOH溶液而进入滤渣A,C错误;
D.滤液B是硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得绿矾,D正确;
故选C。
14. 标准状况下,V L某气体(此气体不与水反应)溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,溶液的体积为V0 L,下列关系中正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.,所以,A错误;
B.,所以,由A项详解可知,代入整理得,B错误;
C.由A项详解可知,C错误;
D.,所以,D正确;
故选D。
15. 把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,得到6.72 L(标准状况下)。下面说法错误的是(注:Mg与NaOH溶液不反应)
A. 该合金中铝的质量分数为52.9%
B. 参加反应的氢氧化钠为0.2 mol
C. 该合金中镁与铝的物质的量之比为1:1
D. 该合金溶于足量的盐酸中。产生的体积(标准状况下)为22.4 L
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意,合金总质量为10.2 g,与过量烧碱反应生成6.72 L,由于不与反应,仅参与反应,反应方程式为,故,,铝的质量分数为,A正确;
B.,由方程式可知,参与反应的也为0.2 mol,B正确;
C.,剩余质量为,,,因此,,C正确;
D.若合金溶于足量盐酸,总量为,对应体积为11.2 L,D错误;
故答案选D。
二、非选择题(本题共4个小题,共55分)
16. 某小组通过实验探究氧化还原反应的规律。已知:氧化还原反应电位传感器可以测量不同溶液的电位值,根据电位值大小可比较物质的氧化性/还原性的强弱;数值越大,氧化性越强;数值越小,还原性越强。测得几种物质的电位值如表所示(注:实验中进行酸化时均用稀硫酸,表中所测物质浓度均相等)。
物质
电位值/mV
171
1130
603
662
116
-361
根据表中数据,回答下列问题:
(1)浓度相同的下列三种溶液,都有___________(填“氧化性”或“还原性”),该性质由强到弱的顺序为___________(填序号)。
① ②酸性 ③酸性
(2)已知与不能共存,由此推测下列能大量共存的离子组是___________(填字母)。
A. 、 B. 、 C. 、、 D. 、、
(3)已知四种氧化剂(均可氧化KI)对应的还原产物如下表。
氧化剂
还原产物
NO
请判断,等物质的量的四种氧化剂分别与足量KI作用,得到最多的是___________(填化学式)。
(4)结合上述信息思考:对于含、的混合溶液,若只氧化而不氧化,则以下试剂合理的是___________(填字母)。
A. B.酸性 C.
【答案】(1) ①. 氧化性 ②. ②③① (2)A
(3)
(4)AC
【解析】
【小问1详解】
①含有+3价Fe、②酸性含有+7价、③酸性含有+5价N,三种溶液的化合价均能下降,因此均具有氧化性,根据电位值越大氧化性越强,酸性>酸性>,故顺序为②③①;
【小问2详解】
由表可知,氧化性:,且都具有较强的氧化性,已知与不能共存,则具有较强的还原性,二者发生反应不能共存。氧化性:,不能氧化,两者不反应,能大量共存,A符合题意;的电位值为负值,说明具有较强的还原性,、会发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;氧化性:,、、能发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;氧化性:,,、能发生氧化还原反应,不能大量共存,D不符合题意;故答案为:A;
【小问3详解】
被氧化生成,每生成1mol转移2mol电子,根据得失电子守恒,由表可知,中锰元素化合价由变为,转移5mol电子,则,中碘元素由变为0,1mol转移5mol电子,则,中氧元素化合价由变为,则,中氮元素化合价由变为,则,则等数量的四种氧化剂分别与足量KI作用,得到最多的是;
【小问4详解】
氧化性:,氧化性强于但弱于,可氧化而不氧化;酸性氧化性强于,会氧化;氧化性强于,可氧化而不氧化,故答案为AC。
17. I、海水中有丰富的食盐资源,工业上以粗食盐水(含少量Ca2+、Mg2+杂质)、氨、石灰石等为原料,可以制备Na2CO3流程如图,请回答:
(1)流程图中,X表示的是______(填化学式)。
(2)下列说法正确的是:______。
A.第Ⅰ步中调节溶液的pH最好用H2SO4来进行调节
B.优先将CO2气体通入饱和食盐水,使溶液呈现酸性,更易吸收氨气
C.步骤Ⅲ所得到的母液可以拿来作为植物用的肥料
(3)请写出将CO2、NH3通入饱和食盐水中发生反应的化学方程式:______。
(4)实验室模拟“侯氏制碱法”,下列操作未涉及的是______(填字母)。
A. B. C. D.
Ⅱ、某兴趣小组设计了如图的实验装置,可实现多种用途。
(5)小组成员利用该装置证明Na2O2可在潜水艇和呼吸面具中作供氧剂,为排除干扰和实验的准确性,B中要加入某种含有Na元素的饱和盐溶液,这种盐是______。(写化学式)
(6)另一小组同学利用该装置测定已部分变质的Na2O2样品中残留的Na2O2的质量分数。准确称量样品10.0g,装入C装置的硬质玻璃管中,D瓶中加入足量NaOH溶液。该样品与A装置生成的气体充分反应后,将E处集气瓶中收集到的气体准确称量,测得其质量为1.6g。C装置中Na2O2与CO2反应的化学方程式为______;在忽略水与Na2O2反应生成H2O2的影响下,该样品中过氧化钠的质量分数为______%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)CO2 (2)C
(3)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl (4)C
(5)NaHCO3 (6) ①. 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ②. 78.0
【解析】
【分析】粗盐水中加入沉淀剂,将Ca2+、Mg2+转化为沉淀;调节溶液的pH,去除过量的沉淀剂,得到精盐水;蒸发浓缩精盐水,得到饱和食盐水;往饱和食盐水中通入NH3、CO2,得到NaHCO3晶体和NH4Cl溶液(母液);往母液中加入CaO,生成NH3(循环使用)和废液;NaHCO3晶体加热分解,制得纯碱Na2CO3和CO2(循环使用)。
【小问1详解】
石灰石煅烧后,分解生成CaO和CO2,则流程图中,X表示的是CO2。
【小问2详解】
A.第Ⅰ步中调节溶液pH时,若使用H2SO4,则会使NaCl中混入Na2SO4杂质,所以应使用盐酸调节pH,A不正确;
B.CO2在食盐水中的溶解度小,会使最终得到的纯碱的产量低,所以优先将氨气通入饱和食盐水,使溶液呈现碱性,更易吸收酸性气体CO2,B不正确;
C.步骤Ⅲ所得到母液为NH4Cl等溶液,可以拿来作为植物用的肥料,C正确;
故选C
【小问3详解】
将CO2、NH3通入饱和食盐水中发生反应,生成NaHCO3沉淀和NH4Cl,依据原子守恒可得出发生的化学方程式:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
【小问4详解】
A.粗盐水中加入沉淀剂后,NaHCO3结晶析出后,都需要进行过滤,A不符合题意;
B.NaHCO3固体分解制取Na2CO3时,需要进行灼烧,B不符合题意;
C.实验室模拟侯氏制碱法时,不需要将溶液进行蒸发,C符合题意;
D.制取NaHCO3时,先将NH3通入饱和食盐水中,再将CO2通入氨盐水中,D不符合题意;
故选C。
【小问5详解】
装置A中,大理石与稀盐酸反应,生成的CO2气体中混有盐酸挥发出的HCl气体,通常使用饱和碳酸氢钠除去,则B中加入的盐是NaHCO3。
【小问6详解】
C装置中Na2O2与CO2反应,生成Na2CO3和O2,化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;Na2O2与H2O反应也可生成O2(忽略水与Na2O2反应生成H2O2),化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,则可建立关系式:2Na2O2——O2,n(O2)==0.05mol,则n(Na2O2)=2n(O2)=2×0.05mol=0.1mol,所以该样品中过氧化钠的质量分数为=78.0%。
【点睛】在饱和食盐水中,NaHCO3溶解度比在纯水中小。
18. 硫酰氯()常用于制造医药品、染料等,某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯,装置如图所示:
已知的沸点为69℃,遇水能发生强烈反应并产生白雾。回答下列问题:
(1)写出装置①中发生反应的化学方程式并用双线桥表示出电子转移方向和数目______,该反应生成71 g所消耗的还原剂的质量为______。写出遇水发生反应并产生白雾的化学方程式______。
(2)下列说法错误的是______。
A. 装置①中可用代替
B. 装置①中可控制分液漏斗缓慢滴加来提高浓盐酸的利用率
C. 尾气处理时需要在装置⑤后装盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
D. 装置④需要热水浴,控制温度超过69℃,装置⑤需要冰水浴
(3)为了探究在溶液中溶解性的影响因素,某同学通过实验测得在不同浓度的溶液中溶解达到饱和时的浓度及部分含氯微粒浓度如图所示:
由图像可以看出,溶于溶液时,主要发生了两个反应,一是氯气与水的反应(填离子方程式)______,二是。随着氯化钠溶液浓度的增大,氯气与水反应受到了抑制,证据是(根据图作答)______。
【答案】(1) ①. ②. 36.5g ③. (2)C
(3) ①. ②. 图中的浓度随溶液浓度增大而减小
【解析】
【分析】由实验装置可知,装置①用浓盐酸和反应制备氯气,装置②用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,装置③用浓硫酸干燥氯气,装置④中干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下反应制取硫酰氯(),的沸点为69℃,要使其变为蒸汽,则④采用热水浴,装置⑤冷凝并收集硫酰氯()),则⑤采用冰水浴,最后进行尾气处理。
【小问1详解】
装置①用浓盐酸和,反应制备氯气,浓盐酸中氯元素由-1价升高到0价,做还原剂,中氯元素由+1价降低到0价,做氧化剂,发生反应的化学方程式:;反应生成71 g,则,根据方程式可知,生成1 mol,消耗还原剂1 mol,其质量为36.5 g;遇水发生反应并产生白雾的化学方程式;
【小问2详解】
A.与浓盐酸反应制取氯气不需要加热,装置①中可用代替,A正确;
B .装置①中为提高浓盐酸的利用率,可控制分液漏斗缓慢滴加,以便控制反应速率,提高原料利用率,B正确;
C.由于遇水能发生剧烈反应并产生白雾,因此“尾气处理”装置既能吸收剩余的氯气和二氧化硫,,又要防止水蒸气进入⑤中,可以用盛有碱石灰的U型管,C错误;
D. 的沸点为69℃,要使其变为蒸汽,则④采用热水浴,装置⑤冷凝并收集硫酰氯(),则⑤采用冰水浴,D正确;
故答案选C。
【小问3详解】
从图1可以看出,氯气溶于NaCl溶液时有次氯酸、生成,主要发生了两个反应,一是氯气与水的反应,二是,随着氯化钠溶液浓度的增大,氯气与水反应受到了抑制,证据是图中的浓度随溶液浓度增大而减小。
19. 广泛应用于水处理、印刷电路板等领域。某化学研究性学习小组利用下列装置(部分夹持装置省略)制备无水(易升华、易潮解),并对产物做如下探究实验。
I.的制备
(1)仪器a的名称为___________。
(2)烧杯中发生主要反应的化学方程式为___________。
(3)球形干燥管的作用为___________。
II.溶液与金属反应的探究
(4)理论分析
依据金属活动性顺序,溶液与过量粉混合,充分反应并静置,溶液颜色发生的变化为___________,理论上反应后部分黑色固体能被磁铁吸引。
(5)实验验证
小组同学向的溶液中加入过量粉,观察到一段时间后有气泡产生,反应缓慢,溶液pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液为,取出固体,测得固体中不含单质。
①产生气泡发生反应的离子方程式为___________。
②取少量反应后的溶液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明有生成。生成的离子方程式为___________。
③对于实验后固体中未检测出单质,小组同学进行进一步探究。
i.甲同学猜想,在为的溶液中,即便生成了,也会被消耗。
甲同学设计实验:___________(填实验操作和现象),证明了此条件下可忽略对的消耗。
ii.乙同学猜想,产生的红褐色沉淀会覆盖在粉上,阻止反应的进一步进行。
查阅资料:开始沉淀时,完全沉淀时。
乙同学重新做上述实验,当溶液pH为3~4时,向固液混合物中持续加入___________(填物质名称),控制pH<1.2。观察到___________(填实验现象),待溶液颜色褪去,溶液为时,取出固体,检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)防止烧杯中的水分进入装置而使潮解
(4)由黄色变为无色 (5) ①. ②. ③. 取实验中为3~4的上层清液,加入少量粉,表面几乎不产生气泡 ④. 稀盐酸 ⑤. 红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生
【解析】
【分析】I.实验室常用浓盐酸与MnO2加热制取氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,通过饱和食盐水吸收HCl,通过浓硫酸,作用是干燥氯气,将氯气通入铁粉,铁和氯气反应2Fe+3Cl22FeCl3,在收集器中收集氯化铁,球形干燥管为防止NaOH溶液中的水蒸气进入收集器中,引起FeCl3潮解,氯气不能直接排放,用氢氧化钠溶液进行尾气吸收;
II.加入过量的Zn,发生反应Zn+2H+=Zn2++H2↑,有气泡产生,pH逐渐增大,使得Fe3+转化为红褐色Fe(OH)3沉淀,固体中未检测到Fe单质,原因可能是Fe3+的干扰以及Fe(OH)3沉淀对锌粉的包裹阻止Zn置换Fe,据此分析;
【小问1详解】
由题干实验装置图可知,仪器a的名称为分液漏斗;
【小问2详解】
烧杯中NaOH用于尾气吸收,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,化学方程式为;
【小问3详解】
易潮解,球形干燥管为防止NaOH溶液中的水蒸气进入收集器中,引起FeCl3潮解;
【小问4详解】
依据金属活动性顺序,溶液与过量粉混合,将还原为铁粉,方程式:,充分反应并静置,溶液颜色发生的变化为由黄色变为无色,反应后部分黑色固体能被磁铁吸引;
【小问5详解】
①的溶液中加入过量粉,Zn与氢离子反应产生气泡,离子方程式为;
②取少量反应后的溶液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明有生成,可说明Zn与生成,离子方程式为;
③在此条件下可忽略H+对Fe的消耗,即要设计实验证明该实验中H+对Fe的反应无影响,可控制pH为3~4,对比实验,取实验中为3~4的上层清液,加入少量粉,表面几乎不产生气泡,证实了此条件下可忽略H+对Fe的消耗;当溶液pH为3~4时,向固液混合物中持续加入稀盐酸,控制pH<1.2,除去产生的氢氧化铁沉淀,使Zn粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹,观察到红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生,待溶液颜色褪去,溶液为时,取出固体,检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。
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