内容正文:
化学试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册第一、二、三章。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的)
1. 古诗文是我们中华民族优秀传统文化结晶,下列诗文中隐含化学变化且不属于氧化还原反应的是
A. 《无题》“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”
B. 《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”
C. 《抱朴子》“以曾青涂铁,铁赤色如铜”
D. 《元日》“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”
2. 湖北省文物资源丰富,文物就是承载中华优秀传统文化的血脉。下列湖北省博物馆的文物中属于合金制品的是
A.曾侯乙编钟
B.玉璇玑
C.云梦睡虎地秦简
D.元青花四爱图梅瓶
A. A B. B C. C D. D
3. 王勃《滕王阁序》中“落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色”,描写了落日的余晖穿过薄薄云雾的唯美景象,形成这种美最本质原因是
A. 发生了丁达尔效应 B. 空气中小水滴颗粒的布朗运动
C. 雾是一种胶体,胶粒带有电荷 D. 空气中小水滴颗粒直径为1~100nm
4. 下表中关于物质的分类正确的是
酸
碱
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
H2SO4
NaOH
BaCO3
CO
CO2
B
HCl
KOH
NaHCO3
CaO
SO2
C
CH3COOH
Na2CO3
CaCl2
Na2O
SO3
D
NaHSO4
NH3·H2O
NaCl
Na2O2
CO
A. A B. B C. C D. D
5. “劳动创造幸福”。下列劳动项目与所述化学知识有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
将模具干燥后再注入熔融钢水
与水蒸气高温下会反应
B
用小苏打作发泡剂制作糕点
能与强酸反应生成
C
用过氧化钠制作呼吸面具
过氧化钠是淡黄色固体
D
用作净水剂净水
有氧化性
A. A B. B C. C D. D
6. 设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含有个氩原子氩气在标准状况下的体积约为
B. 中含有的原子个数为
C. 盐酸中含有的氯化氢分子数为
D. 在常温常压下,含有的分子数为
7. 下列实验对应的离子方程式书写正确的是
A. 家庭中用食醋溶解水垢中的:
B. 向溶液中加入过量的氨水:
C. 碘化钾溶液酸化后加入少量双氧水:
D. 将通入水中与水反应:
8. 是一种重要的杀菌消毒剂,工业上制备的原理为。下列说法错误的是
A. 生成标准状况下的气体,转移电子
B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 该制备反应中,是还原剂
D. 制备过程中,混合液的碱性将减弱
9. 下列实验现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中加入适量氯水,再滴入几滴KSCN溶液
溶液呈红色
原溶液中一定含有
B
某溶液的焰色试验
火焰显黄色
该溶液一定含有,不含
C
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液
先变橙色,后变蓝色
氧化性:
D
向某溶液中先加入足量稀盐酸,再加入适量溶液
加入稀盐酸后没有明显现象,加入溶液后产生白色沉淀
原溶液中一定含有
A. Α B. B C. C D. D
10. 下列物质在给定条件下能一步实现的是
A. B.
C. D.
11. 价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。它是以元素化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标的二维平面图象,如图为氯元素的价类二维图。下列叙述正确的是
A. 1mol物质②通入足量的水中,生成1mol物质④
B. 在充满干燥的物质②的集气瓶中放入有色鲜花,鲜花褪色,则说明物质②具有漂白性
C. 物质⑥和酒精均可消灭新型冠状病毒,二者的消毒原理不同
D. 氨气可与②反应生成和,在此过程中②既作氧化剂又作还原剂
12. 化学兴趣小组设计以下实验制取漂白液和溶液,下列说法正确的是
A. 试剂a为固体
B. 装置②可除去,则b为饱和溶液
C. 若无装置②,制得漂白液中浓度会偏低
D. 向装置④中滴加几滴溶液,出现红色则制备完成
13. 如图是一种综合处理含尾气的工艺流程,下列分析正确的是
A. “吸收”步骤中为还原剂
B. 通入空气是将氧化为
C. 由反应过程可推知氧化性的强弱顺序:
D. 该尾气处理工艺要消耗大量的和空气来氧化尾气中的
14. 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现,混合物中铁元素的质量分数为
A. 81.4% B. 77.8% C. 68.6% D. 无法计算
15. 以铁菱镁矿(主要成分是,还含有,)为原料制备的工艺流程如图所示,下列关于该工艺流程的说法错误的是
A X最适宜选择溶液
B. 滤渣1的主要成分为
C. “焙烧”过程,与空气反应的化学方程式为
D. 步骤①需要加热至有大量晶体析出时才能停止加热
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 杭州亚运会主火炬的燃料是“绿色”甲醇(),将其称为“绿色”是因为该甲醇的制备过程“零增碳”,即从生产甲醇到燃烧甲醇,产生、消耗的二氧化碳量实现完全中和。为解决能源与环境问题,有学者提出如图所示的含碳物质转化技术路线。回答下列问题:
(1)上述涉及的物质中,属于电解质的是_______(填化学式)。
(2)既属于钾盐,也属于碳酸盐,该分类方法属于_______
(3)写出在水溶液中的电离方程式:_______。
(4)反应②的化学方程式为_______。
(5)反应③中,参加反应的和生成的的分子数目之比为_______,每生成1个分子,转移_______个电子。
(6)反应④中的还原产物为_______。
17. 二氧化氯()可用作氧化剂、消毒剂、漂白剂等。某实验小组研究在酸性条件下用过碳酸钠()还原制备干燥的。
(1)配制溶液。
用浓硫酸配制溶液,需用到的仪器为___________(填序号),需补充的玻璃仪器是___________(填名称)。经计算需取浓硫酸的体积为___________(计算结果保留至小数点后一位)。
A. B. C. D. E. F.
(2)制备,如图。
已知:①溶于水后即转化为和;
②极易溶于水,沸点为。
①补充完成A装置中发生反应的离子方程式:___________
②连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母):a→__→___→___→____→__,___________。
③B装置作用为___________。
④反应中,C装置溶液变蓝,该现象不能验证的氧化性,原因是___________。
⑤反应温度对制备的产率影响如图所示。最佳的反应温度为___________,超过最佳反应温度后产率降低,试分析原因是___________。
18. 某膨松剂由碳酸氢钠与碳酸钠组成。某学校兴趣小组为研究该膨松剂中碳酸氢钠的含量,利用下图所示装置进行相关实验。已知各装置中的试剂皆为足量。
(1)装置A中NaOH溶液的作用是_________;
(2)装置C作用是_________;
(3)装置E中所用仪器的名称是_________;
(4)已知碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,则装置D中NaOH发生化学方程式为_________;
(5)将一定质量的该膨松剂样品装入装置B中,测定实验前后装置_________(填装置对应的字母符号)的质量,其质量差即为样品产生的CO2的质量。
(6)上述实验中,若没有装置E,可能会造成测定结果_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(7)若上述实验中加入的样品质量为30g,测得生成的CO2的质量为6.6g。则样品中NaHCO3的质量分数为_________。
19. 四氧化三钴()可作催化剂等。某项目小组模拟研究以含钴高炉渣(主要成分有)制备。
(1)成分研究:化合物___________为不溶于强酸的非金属氧化物,化合物___________有磁性。
(2)化学处理:样品经研磨、磁选后剩余固体进行分离处理,流程如图所示。
“酸溶”中,作___________剂(填“氧化”或“还原”),所得溶液中含有的阳离子为、___________。不用盐酸,因与盐酸作用产生黄绿色气体,反应的化学方程式为___________。
(3)离子分离:查阅资料,几种金属离子()以氢氧化物形式沉淀的如下表。
金属离子
开始沉淀的
2.3
4.0
7.6
7.5
沉淀完全的
4.1
5.2
9.2
97
①加入中和酸,调高,除去部分离子,范围是:______________________。
②为了更好除去杂质,___________(填“能”或“否”)用铁粉代替,原因是___________。
(4)中碳元素的化合价为___________,在空气中焙烧可制备(如图),每制得转移电子的物质的量为___________。
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化学试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册第一、二、三章。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的)
1. 古诗文是我们中华民族优秀传统文化结晶,下列诗文中隐含化学变化且不属于氧化还原反应的是
A. 《无题》“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”
B. 《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”
C. 《抱朴子》“以曾青涂铁,铁赤色如铜”
D. 《元日》“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”
【答案】B
【解析】
【详解】A.蜡烛燃烧既是化学变化,又是氧化还原反应,A不符合题意;
B.煅烧石灰石,发生的是碳酸钙的分解反应,属于非氧化还原反应,B符合题意;
C.铁与硫酸铜发生置换反应,生成硫酸亚铁和铜,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.爆竹中的炸药发生爆炸,发生氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
2. 湖北省文物资源丰富,文物就是承载中华优秀传统文化的血脉。下列湖北省博物馆的文物中属于合金制品的是
A.曾侯乙编钟
B.玉璇玑
C.云梦睡虎地秦简
D.元青花四爱图梅瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.曾侯乙编钟属于青铜器,是铜锡的合金,A符合题意;
B.玉璇玑属于玉器,主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,B不符合题意;
C.云梦睡虎地秦简是竹简,用竹子制成的可以用来书写的竹片,其主要成分为纤维素,C不符合题意;
D.元青花四爱图梅瓶是青花瓷的一种,黏土是主要原料之一,属于无机非金属材料,D不符合题意;
故选A。
3. 王勃《滕王阁序》中“落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色”,描写了落日的余晖穿过薄薄云雾的唯美景象,形成这种美最本质原因是
A. 发生了丁达尔效应 B. 空气中小水滴颗粒的布朗运动
C. 雾是一种胶体,胶粒带有电荷 D. 空气中小水滴颗粒直径为1~100nm
【答案】D
【解析】
【详解】A.薄薄云雾是胶体,丁达尔效应是胶体的性质,不是形成这种美最本质原因,A错误;
B.布朗运动是胶体的一种性质,不是形成这种美最本质原因,B错误;
C.雾是胶体,胶体粒子带电,但不是形成这种美最本质原因,C错误;
D.空气中的小水滴颗粒直径大小约为1~100 nm,在胶体颗粒直径范围内,是胶体的本质特征,D正确;
故选D。
4. 下表中关于物质的分类正确的是
酸
碱
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
H2SO4
NaOH
BaCO3
CO
CO2
B
HCl
KOH
NaHCO3
CaO
SO2
C
CH3COOH
Na2CO3
CaCl2
Na2O
SO3
D
NaHSO4
NH3·H2O
NaCl
Na2O2
CO
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO为不成盐氧化物,不是碱性氧化物,A错误;
B.选项中的各物质分类正确,B正确;
C.碳酸钠是盐不是碱,C错误;
D.硫酸氢钠是酸式盐,不是酸,过氧化钠是过氧化物,不是碱性氧化物,CO是不成盐氧化物,不是酸性氧化物,D错误;
故答案选B。
5. “劳动创造幸福”。下列劳动项目与所述化学知识有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
将模具干燥后再注入熔融钢水
与水蒸气高温下会反应
B
用小苏打作发泡剂制作糕点
能与强酸反应生成
C
用过氧化钠制作呼吸面具
过氧化钠是淡黄色固体
D
用作净水剂净水
有氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.与水蒸气高温下会反应生成四氧化三铁和氢气,故盛装钢水的模具需要干燥,A正确;
B.用小苏打作发泡剂制作糕点是因为碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水,B错误;
C.过氧化钠与二氧化碳生成氧气,故用过氧化钠制作呼吸面具,C错误;
D.水解生成氢氧化铁胶体,可吸附水中的大颗粒物达到净水作用,D错误;
故答案选A。
6. 设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含有个氩原子的氩气在标准状况下的体积约为
B. 中含有的原子个数为
C. 盐酸中含有的氯化氢分子数为
D. 在常温常压下,含有的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的物质的量是1mol,体积约为22.4L,故A错误;
B.1molH2O的物质的量是1mol,含有3mol原子,含有的原子数为3NA,故B正确;
C.未指明溶液体积,无法计算HCl的物质的量,HCl溶于水后完全电离,不存在HCl分子,故C错误;
D.不是标准状况下,无法计算其物质的量,无法得出11.2LCO2含有的分子数,故D错误;
故答案选B。
7. 下列实验对应的离子方程式书写正确的是
A. 家庭中用食醋溶解水垢中的:
B. 向溶液中加入过量的氨水:
C. 碘化钾溶液酸化后加入少量双氧水:
D. 将通入水中与水反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸是弱酸,离子方程式中不能拆成离子,应该写分子式,食醋溶解水垢中的的离子方程式为,A错误;
B.Al(OH)3不溶于氨水,向溶液中加入过量的氨水的离子方程式为:,B错误;
C.双氧水具有氧化性,碘离子具有还原性,碘化钾溶液酸化后加入少量双氧水反应的离子方程式为:,C正确;
D.HClO是弱酸,离子方程式中不能拆成离子,将通入水中与水反应:,D错误;
答案选C。
8. 是一种重要的杀菌消毒剂,工业上制备的原理为。下列说法错误的是
A. 生成标准状况下的气体,转移电子
B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 该制备反应中,是还原剂
D. 制备过程中,混合液的碱性将减弱
【答案】A
【解析】
【分析】化学反应方程式为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2,ClO2中Cl元素的化合价由+4变为+3,化合价降低,得电子,被还原,发生还原反应,作氧化剂,NaClO2为还原产物,H2O2中O元素的化合价由-1变为0,失电子,被氧化,发生氧化反应,作还原剂,O2为氧化产物。
【详解】A.标准状况下的11.2L气体物质的量为0.5mol,根据氧气与转移电子的关系,生成1mol氧气,转移2mol电子,生成0.5mol氧气,转移1mol电子,A错误;
B.ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,其物质的量之比为2:1,B正确;
C.根据分析,H2O2中O元素的化合价升高,失电子,被氧化,发生氧化反应,作还原剂,C正确;
D.NaOH是强碱,生成NaClO2,制备过程中混合液的pH降低,碱性减弱,D正确;
答案选A。
9. 下列实验现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中加入适量氯水,再滴入几滴KSCN溶液
溶液呈红色
原溶液中一定含有
B
某溶液的焰色试验
火焰显黄色
该溶液一定含有,不含
C
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液
先变橙色,后变蓝色
氧化性:
D
向某溶液中先加入足量稀盐酸,再加入适量溶液
加入稀盐酸后没有明显现象,加入溶液后产生白色沉淀
原溶液中一定含有
A. Α B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.先加氯水可氧化Fe2+,不能排除原溶液是否含Fe3+,应先加KSCN溶液无现象,后加氯水检验Fe2+,A错误;
B.溶液焰色反应呈黄色,溶液中有Na+,不能排除K+的存在,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色呈紫色,说明有K+,B错误;
C.过量氯水可分别氧化NaBr、KI,不能证明物质的氧化性:Br2>I2,D错误;
D.溶液中先加入足量的稀盐酸,排除碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离子等干扰,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明有,D正确;
答案选D。
10. 下列物质在给定条件下能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe与HCl反应产生FeCl2,不能反应产生FeCl3,A不符合题意;
B.NaNO3与HCl不能发生反应,B不符合题意;
C.Ca(OH)2与CO2反应产生CaCO3和水,由于醋酸的酸性比碳酸强,所以CaCO3与醋酸反应产生醋酸钙、水、CO2,可以实现物质之间转化关系,C符合题意;
D.CuO不能溶于水,不能与水反应产生Cu(OH)2,D不符合题意;
故答案选C。
11. 价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。它是以元素化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标的二维平面图象,如图为氯元素的价类二维图。下列叙述正确的是
A. 1mol物质②通入足量的水中,生成1mol物质④
B. 在充满干燥的物质②的集气瓶中放入有色鲜花,鲜花褪色,则说明物质②具有漂白性
C. 物质⑥和酒精均可消灭新型冠状病毒,二者的消毒原理不同
D. 氨气可与②反应生成和,在此过程中②既作氧化剂又作还原剂
【答案】C
【解析】
【分析】根据氯元素价类二维图可以推知,①为HCl,氯元素为-1价,属于氢化物;②为Cl2 ,属于单质,氯元素的化合价为0;③为ClO2,氯元素的化合价为+4价,属于氧化物;④为HClO,氯元素为+1价,属于弱酸;⑤为NaCl,氯元素为-1价,属于钠盐;⑥为NaClO,氯元素为+1价,属于钠盐,据此分析解题。
【详解】A.Cl2与水反应生成HCl和HClO是可逆反应,1molCl2通入足量的水中,不能生成1molHClO,A错误;
B.在充满干燥的Cl2不具有漂白性,有色鲜花中存在水分,Cl2与水反应生成HClO具有漂白性,可以使鲜花褪色,不能说明Cl2具有漂白性,B错误;
C.NaClO具有强氧化性,可以消毒使蛋白质变性,酒精消毒是改变了蛋白质结构,二者的消毒原理不同,C正确;
D.②是Cl2,与氨气反应的方程式为:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,反应中Cl2只做氧化剂,D错误;
答案选C。
12. 化学兴趣小组设计以下实验制取漂白液和溶液,下列说法正确的是
A. 试剂a为固体
B. 装置②可除去,则b为饱和溶液
C. 若无装置②,制得漂白液中浓度会偏低
D. 向装置④中滴加几滴溶液,出现红色则制备完成
【答案】C
【解析】
【分析】①中浓盐酸可通过与高锰酸钾在室温下发生氧化还原反应生成氯气,②为饱和食盐水可除去氯气中的HCl,③中氢氧化钠溶液与氯气反应制取漂白液,④中氯气和氯化亚铁发生反应生成氯化铁溶液;
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸需在加热的条件下反应生成Cl2,故试剂a不是固体,A不符合题意;
B.与饱和溶液反应生成二氧化碳,会在氯气中引入杂质且碳酸氢钠溶液会与氯气反应消耗氯气,据分析,装置②可除去,则b为饱和氯化钠溶液,B不符合题意;
C.如果没有装置②,HCl气体会进入后续的反应装置,与NaOH反应生成NaCl和H2O,从而减少NaClO的生成量,导致制得的漂白液中NaClO浓度偏低,C符合题意;
D.向装置④中滴加几滴溶液,出现红色则说明有氯化铁生成,但不能说明制备完成,应通过检验所得溶液中已没有亚铁离子才能说明制备完成,D不符合题意;
故选C。
13. 如图是一种综合处理含尾气的工艺流程,下列分析正确的是
A. “吸收”步骤中为还原剂
B. 通入空气是将氧化为
C. 由反应过程可推知氧化性的强弱顺序:
D. 该尾气处理工艺要消耗大量的和空气来氧化尾气中的
【答案】C
【解析】
【分析】根据流程可知,吸收反应:2H2O+SO2+Fe2(SO4)3=2FeSO4+2H2SO4,氧化反应:4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O,据此分析解题。
【详解】A.“吸收”步骤中发生的反应为2H2O+SO2+Fe2(SO4)3=2FeSO4+2H2SO4,Fe的化合价降低,则Fe2(SO4)3发生还原反应、为氧化剂,A错误;
B.由分析可知,通入空气是将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3,B错误;
C.“吸收”步骤和“氧化”步骤发生的反应分别为:①2H2O+SO2+Fe2(SO4)3=2FeSO4+2H2SO4;②4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O,氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,①中氧化剂是Fe3+,氧化产物是SO;氧化性:Fe3+>SO(氧化剂>氧化产物),②中氧化剂是O2,氧化产物是Fe3+,氧化性:O2>Fe3+,故,C正确;
D.根据上述分析及题给反应方程式得,溶液在上述流程中可以循环使用,不需消耗大量的,D错误;
故选C。
14. 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现,混合物中铁元素的质量分数为
A. 81.4% B. 77.8% C. 68.6% D. 无法计算
【答案】A
【解析】
【详解】向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况下)的气体,最终生成FeCl2、H2O、H2。n(H2)==0.01mol,n(FeCl2)==0.05mol,依据氢元素守恒,生成H2O的物质的量为-0.01mol=0.04mol,混合物中所含氧元素的质量为0.04mol×16g/mol=0.64g,含Fe元素的质量为0.05mol×56g/mol=2.8g,则混合物中铁元素的质量分数为≈81.4%,故选A。
15. 以铁菱镁矿(主要成分是,还含有,)为原料制备的工艺流程如图所示,下列关于该工艺流程的说法错误的是
A. X最适宜选择溶液
B. 滤渣1的主要成分为
C. “焙烧”过程,与空气反应的化学方程式为
D. 步骤①需要加热至有大量晶体析出时才能停止加热
【答案】A
【解析】
【分析】由流程可知,菱镁矿通入空气中煅烧,得到MgO、CaO、Fe2O3,加稀硫酸时MgO、CaO、Fe2O3溶解得到MgSO4和Fe2(SO4)3的混合溶液,过滤,滤渣为CaSO4,再加X调pH使Fe3+完全沉淀,过滤分离掉氢氧化铁,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到MgSO4·H2O,以此来解答。
【详解】A.X选择NaOH溶液会引入新杂质,最适宜选择MgO,A错误;
B.由分析可知,滤渣1的主要成分为CaSO4,B正确;
C.“焙烧”过程,与空气反应的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,C正确;
D.步骤①为蒸发浓缩,需要加热至有大量晶体析出时才能停止加热,D正确;
故答案选A。
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 杭州亚运会主火炬的燃料是“绿色”甲醇(),将其称为“绿色”是因为该甲醇的制备过程“零增碳”,即从生产甲醇到燃烧甲醇,产生、消耗的二氧化碳量实现完全中和。为解决能源与环境问题,有学者提出如图所示的含碳物质转化技术路线。回答下列问题:
(1)上述涉及的物质中,属于电解质的是_______(填化学式)。
(2)既属于钾盐,也属于碳酸盐,该分类方法属于_______。
(3)写出在水溶液中的电离方程式:_______。
(4)反应②的化学方程式为_______。
(5)反应③中,参加反应的和生成的的分子数目之比为_______,每生成1个分子,转移_______个电子。
(6)反应④中的还原产物为_______。
【答案】(1)H2O、K2CO3、KHCO3
(2)交叉分类法 (3)
(4)
(5) ①. 3:1 ②. 6
(6)CH4
【解析】
【分析】天然气主要成分为甲烷,甲烷和氧气在点燃的条件下发生反应;图中反应①为,反应②为,反应③是二氧化碳和氢气在催化剂的作用下发生反应;根据质量守恒定律可知,反应④发生反应:;甲醇、甲烷完全燃烧均生成二氧化碳和水。
【小问1详解】
电解质指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,涉及的物质中属于电解质的是:H2O、K2CO3、KHCO3,故答案为:H2O、K2CO3、KHCO3;
【小问2详解】
K2CO3由钾离子和碳酸根离子构成,既属于钾盐,也属于碳酸盐,该分类方法属于交叉分类法,故答案为:交叉分类法;
【小问3详解】
KHCO3强电解质,在水溶液中完全电离,其电离方程式为: ,故答案为:;
【小问4详解】
KHCO3不稳定,受热易分解为碳酸钾、二氧化碳、水,反应②为,故答案为:;
【小问5详解】
反应③是二氧化碳和氢气在催化剂的作用下发生反应,生成甲醇和水,该反应中参加反应的和生成的分子数目之比参加反应的 H2 和生成的CH3OH的分子数目之比为3∶1,每生成1个H2O分子,有3个氢分子反应,氢由0价升高为+1价,转移6个电子,故答案为:3:1;6;
【小问6详解】
根据质量守恒定律可知,反应④发生反应:;该反应中碳元素化合价降低,二氧化碳为氧化剂,发生还原反应生成的CH4为还原产物,故答案为:CH4。
17. 二氧化氯()可用作氧化剂、消毒剂、漂白剂等。某实验小组研究在酸性条件下用过碳酸钠()还原制备干燥的。
(1)配制溶液。
用浓硫酸配制溶液,需用到的仪器为___________(填序号),需补充的玻璃仪器是___________(填名称)。经计算需取浓硫酸的体积为___________(计算结果保留至小数点后一位)。
A. B. C. D. E. F.
(2)制备,如图。
已知:①溶于水后即转化为和;
②极易溶于水,沸点为。
①补充完成A装置中发生反应的离子方程式:___________
②连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母):a→__→___→___→____→__,___________。
③B装置作用为___________。
④反应中,C装置溶液变蓝,该现象不能验证的氧化性,原因是___________。
⑤反应温度对制备的产率影响如图所示。最佳的反应温度为___________,超过最佳反应温度后产率降低,试分析原因是___________。
【答案】(1) ①. ACDF ②. 50mL容量瓶 ③. 16.3
(2) ①. ②. ③. 冷凝收集ClO2 ④. 产生的O2也能将I-氧化为I2,使溶液变蓝 ⑤. 60oC ⑥. H2O2受热分解
【解析】
【分析】A中过碳酸钠先与硫酸反应生成硫酸钠、CO2和H2O2,H2O2与氯酸钠反应生成ClO2,离子方程式为:,B中采用向上排空气法收集ClO2,气体从c进d 出,D中无水氯化钙干燥气体,e进f出,C中淀粉碘化钾溶液进行尾气处理,故仪器的连接顺序为。
【小问1详解】
用浓硫酸配制溶液,需用到的仪器为:50mL容量瓶,烧杯,量筒,玻璃棒,胶头滴管,故选ACDF,需要补充的仪器为:50mL容量瓶;溶液稀释前后硫酸的物质的量相同,故,;
【小问2详解】
①根据分析,A中离子反应方程式为:;
②连接上述仪器的正确顺序是:;
③B装置作用为冷凝收集ClO2;
④反应中,C装置溶液变蓝,该现象不能验证的氧化性,原因是:产生的O2也能将I-氧化为I2,使溶液变蓝;
⑤由图可知,制备的最佳的反应温度为60oC,超过最佳反应温度后产率降低,可能是H2O2受热分解所致。
18. 某膨松剂由碳酸氢钠与碳酸钠组成。某学校兴趣小组为研究该膨松剂中碳酸氢钠的含量,利用下图所示装置进行相关实验。已知各装置中的试剂皆为足量。
(1)装置A中NaOH溶液的作用是_________;
(2)装置C的作用是_________;
(3)装置E中所用仪器的名称是_________;
(4)已知碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,则装置D中NaOH发生化学方程式为_________;
(5)将一定质量的该膨松剂样品装入装置B中,测定实验前后装置_________(填装置对应的字母符号)的质量,其质量差即为样品产生的CO2的质量。
(6)上述实验中,若没有装置E,可能会造成测定结果_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(7)若上述实验中加入的样品质量为30g,测得生成的CO2的质量为6.6g。则样品中NaHCO3的质量分数为_________。
【答案】(1)除去空气中的二氧化碳
(2)吸收混合气体中水分
(3)球形干燥管 (4)
(5)D (6)偏大
(7)84%
【解析】
【分析】空气通入NaOH溶液中吸收CO2,加热碳酸氢钠生成CO2、Na2CO3、H2O,C中浓硫酸吸水,D中的碱石灰吸收二氧化碳,E中的碱石灰吸收空气中的水及CO2,防止水及CO2进入D中产生误差,以此分析;
【小问1详解】
通过二氧化碳的生成量去计算碳酸氢钠的含量,氢氧化钠的作用是除去空气中的二氧化碳,防止干扰实验;
【小问2详解】
浓硫酸有吸水性,因此浓硫酸的作用是吸收混合气体中的水分;
【小问3详解】
E仪器为球形干燥管;
【小问4详解】
D中氢氧化钠和二氧化碳反应,方程式为:;
小问5详解】
通过二氧化碳的生成量去计算碳酸氢钠的含量,生成的二氧化碳被D中碱石灰吸收,因此测定D中试验前后的质量;
【小问6详解】
没有E,空气中的水蒸气和二氧化碳会从后部进入D中而使质量差偏大,测定结果偏大;
【小问7详解】
据方程式有,m=25.2g,样品中碳酸氢钠的质量分数为:。
19. 四氧化三钴()可作催化剂等。某项目小组模拟研究以含钴高炉渣(主要成分有)制备。
(1)成分研究:化合物___________为不溶于强酸的非金属氧化物,化合物___________有磁性。
(2)化学处理:样品经研磨、磁选后剩余固体进行分离处理,流程如图所示。
“酸溶”中,作___________剂(填“氧化”或“还原”),所得溶液中含有的阳离子为、___________。不用盐酸,因与盐酸作用产生黄绿色气体,反应的化学方程式为___________。
(3)离子分离:查阅资料,几种金属离子()以氢氧化物形式沉淀的如下表。
金属离子
开始沉淀的
2.3
4.0
7.6
7.5
沉淀完全的
4.1
5.2
9.2
9.7
①加入中和酸,调高,除去部分离子,范围是:______________________。
②为了更好除去杂质,___________(填“能”或“否”)用铁粉代替,原因是___________。
(4)中碳元素的化合价为___________,在空气中焙烧可制备(如图),每制得转移电子的物质的量为___________。
【答案】(1) ① SiO2 ②.
(2) ①. 还原 ②. Fe3+、Co2+、H+ ③.
(3) ①. 5.2 ②. 7.6 ③. 否 ④. 若用铁粉代替H2O2,会使溶液中含大量Fe2+,除杂步骤中亚铁离子不能完全除去,使最终制备的Co3O4中含有杂质Fe2O3
(4) ①. +3 ②. 8
【解析】
【分析】样品中加硫酸、H2O2酸溶后,滤渣1为SiO2,滤液中的金属离子为Co2+、Fe3+、Al3+,H2O2将Co3+还原为Co2+。中和、沉淀后,滤渣2为Fe(OH)3和Al(OH)3,滤液中含Co2+,可转化为CoC2O4,焙烧得到Co3O4。
【小问1详解】
化合物SiO2为不溶于强酸的非金属氧化物,化合物有磁性;
【小问2详解】
根据分析,“酸溶”中,作还原剂,所得溶液中含有的阳离子为:、Fe3+、Co2+、H+。不用盐酸,因与盐酸作用产生黄绿色气体,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
①根据分析,调节pH值使Fe3+、Al3+完全沉淀而Co2+不沉淀,故pH值范围是:;
②若用铁粉代替H2O2,中和、沉淀时Co2+溶液混有大量Fe2+,导致除杂步骤中亚铁离子不能完全除去,使最终制备的Co3O4中含有杂质Fe2O3;故填“否”,原因是:若用铁粉代替H2O2,会使溶液中含大量Fe2+,除杂步骤中亚铁离子不能完全除去,使最终制备的Co3O4中含有杂质Fe2O3;
【小问4详解】
中碳元素的化合价为:+3价,在空气中焙烧可制备,化学方程式为:,O元素化合价降低,每制得消耗2molO2,转移电子的物质的量为8。
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