精品解析:安徽省蚌埠市a层高中2025-2026学年高一上学期第三次联考化学试题
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内容正文:
2025-2026学年蚌埠市A层高中第三次联考
高一化学卷
注意事项:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。用2B铅笔填涂选择题;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔作答,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。
3.本卷命题范围:人教版必修第一册第一至三章。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Ni:59
一、选择题:在每题四个选项中,只有一项符合要求。
1. 化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B. 生石灰可用作脱氧剂
C. 溶液呈碱性,可用于除油污
D. 硬铝密度小、强度高,抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
2. 下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.比较碳酸钠、碳酸氢钠稳定性
B.配制0.1 mol/L的氯化钠溶液
C.先将铂丝灼烧至与火焰颜色相同,再蘸取待测液
D.制备氢氧化铁胶体
A. A B. B C. C D. D
3. 下列离子方程式正确的是
A. 向碳酸氢钠溶液中加入足量澄清石灰水:
B. 电解饱和NaCl溶液制NaOH:
C. 用Na2O2和水制备少量O2:Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
D. 将SO2通入酸性KMnO4溶液:
4. 下列关于元素及其化合物的叙述中,正确的是
A. 液氯和新制氯水中均含有和HClO分子
B. 鉴别硫酸铁和硫酸亚铁溶液,可用硫氰化钾溶液
C. 铝表面有一层致密的氧化物保护膜,故可用铝制容器贮存酸性或碱性物质
D. 切开的金属钠暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗,发生的反应为
5. 铝是地壳中含量最高的金属元素,铝合金是目前用途最广泛的合金之一。下列关于铝及其化合物的说法中正确的是
A. 等质量的铝分别与足量的HCl溶液、NaOH溶液反应,所得H2的物质的量一定相等
B. 铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
C. 氢氧化铝可用于中和过多的胃酸,是因为其受热分解
D. 明矾既可用做净水剂,也可用作消毒剂
6. Br2的性质与Cl2相似,Cl2的氧化性比Br2的氧化性强,下列说法不正确的是
A. Br-可被Cl2氧化为Br2
B. SO2可以使溴水褪色,Br2与SO2反应的还原产物为Br-
C. Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-,说明氧化性:Br2>Fe3+
D. 1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,转移5 mol电子
7. 钠及其化合物的部分转化如图,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体,每11.2 L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中2.3 g Na完全反应生成的产物中含阴离子的数目为
C. 反应③中1 mol Na2O2与足量H2O反应转移电子的数目为
D. 1 mol·L-1 NaClO溶液中,ClO-的数目为
8. 在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是
A. 使紫色石蕊试液变红的溶液:、Cl-、K+、Al3+
B. 使酚酞变红的溶液:Na+、Mg2+、、
C. 澄清透明的溶液:Cu2+、K+、、Cl-
D. 与Al反应生成H2的溶液:Fe2+、Ba2+、Cl-、
9. 提纯粗品(含少量的和)得到纯品的方案如下,所用试剂为溶液、溶液、盐酸和溶液。
下列说法不正确的是
A. 用过量的溶液除去
B. 通过生成沉淀后过滤除去
C. 4种试剂的使用顺序为溶液、溶液、盐酸、溶液
D. 调后的滤液蒸发至大量固体析出,趁热过滤、洗涤、干燥后即得纯品
10. 根据实验操作或现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向脱氧剂铁粉中加入足量盐酸溶解,加入KSCN溶液不变红
铁粉未被氧化
B
用铂丝蘸取X溶液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察,火焰显紫色
X溶液为钾盐
C
将碳酸氢钠晶体溶于水,温度计读数下降
NaHCO3晶体溶解吸热
D
向酸性KMnO4溶液中逐滴加入FeCl2溶液,溶液紫色褪去
Fe2+使KMnO4溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
11. 处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B. “碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C. “氧化”过程中铁元素化合价降低
D. “沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
12. 甲、丙、丁、戊的焰色试验均为黄色,甲是一种淡黄色固体,常温下乙为一种常见液体,X是一种常见的有刺激性气味的单质气体。(部分生成物已略去)下列相关叙述错误的是
A. 反应①的离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
B. 反应②可用于工业制漂白液
C. 氢气在X燃烧的现象为:安静燃烧产生苍白色火焰
D. 甲为碱性氧化物
13. 下列选项中的四种物质按照转化关系不能实现的是(反应条件和部分产物略)
选项
甲
乙
丙
丁
转化关系
A
Zn
FeCl2
Fe
Cl2
B
NaOH
AlCl3
Al(OH)3
盐酸
C
H2O(g)
Fe
Fe3O4
CO
D
Ca(OH)2
Cl2
Ca(ClO)2
浓盐酸
A. A B. B C. C D. D
14. 有铁的氧化物样品,用300mL 5mol·L-1的盐酸恰好使其完全溶解,所得溶液还能吸收标准状况下氯气3.36L,使其中的Fe2+全部转化为Fe3+,该样品可能的化学式是
A. Fe2O3 B. Fe3O4 C. Fe5O7 D. Fe4O5
二、非选择题:
15. 二氧化碳(CO2)与氢气(H2)合成甲醇(CH3OH),是碳中和目标下“碳捕集利用与封存(CCUS)”的核心技术路径之一。一种CO2的“捕捉”和转化过程如下:高压时将烟道气中的CO2溶解于甲醇(CH3OH),得到二氧化碳的甲醇溶液;用“捕捉”到的二氧化碳与氢气在一定条件下生产甲醇,同时生成水。
(1)上述转化过程中发生反应的化学方程式为:___________。
(2)常温常压下,用等质量的H2、O2、CO2、Cl2四种气体分别吹出四个气球,假设气球的材质相同,则表示CO2的气球是___________(填字母),A气球和C气球中气体分子数之比为___________,B气球和D气球中气体密度之比为___________。
A. B. C. D.
(3)0.5 mol CH3OH分子中含有的质子总数为___________(用表示)。
(4)若需生产1.6 kg甲醇,不考虑CO2损耗,理论上应消耗标准状况下CO2的体积为___________。
(5)现有标准状况下H2和CO2的混合气体8.96 L,其质量为13.4 g,则该混合气体中CO2和H2的体积之比为___________。
16. 金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程,对金属的研究是人类科技发展的重要组成部分,请回答相关问题:
(1)铝制易拉罐中充满CO2,往其中加入足量的浓NaOH溶液,立即密封罐口,一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声,易拉罐变瘪,再过一会儿易拉罐又鼓胀起来,请用离子方程式解释鼓胀起来的原因___________。
(2)炽热的铁水浇筑进模具前,模具须进行干燥处理的原因是(用化学方程式表示):___________。
(3)铁元素的“价-类”二维图如图所示:
①E→F反应的化学方程式是___________,反应过程的现象为___________。
②检验H溶液中阳离子的方法___________。
③电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,从而制造印刷电路板,某研究人员向上述印刷电路板的废液中加入一定量铁粉,充分反应后,准备过滤并收集滤渣。此时,滤渣的成分不可能是___________。
A.有Cu无Fe B.有Cu有Fe C.有Fe无Cu
④测定补铁剂中铁元素的含量(每片补铁剂的质量为1 g,且在过程中没有铁元素损失)。
计算每片该补铁剂含铁元素的质量为___________g。
17. 某工厂以镍废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、Fe3O4、Al2O3和不溶解于酸的硅石SiO2)为原料制备翠矾(NiSO4·7H2O),其生产工艺如图:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
(1)实验室进行操作1需要用的玻璃仪器除了烧杯还有___________。
(2)溶液1中含有金属阳离子主要有Ni2+、___________。
(3)溶液1到溶液2发生反应的离子反应方程式为___________。
(4)加“沉淀剂”时,最适宜的pH范围是___________。
(5)滤渣B过滤后经过洗涤可回收利用,检验滤渣B已洗净的方法是___________。
(6)取NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH,该反应的离子方程式为:___________。
______Ni2++______ClO-+______=______NiOOH+______Cl-+______
(7)NiSO4·7H2O样品进行热重分析,样品在受热过程中的固体残留率随温度变化的曲线如下图所示。已知C时失掉全部结晶水,则C点时的固体残留率为___________%(保留两位小数),E时残留固体为镍的氧化物,请写出相应物质的化学式___________。
18. 某小组同学查资料发现不同浓度的盐酸具有不同的化学性质,于是设计实验探究盐酸与二氧化锰能反应的最低浓度并制备SnCl4。该小组同学利用足量的二氧化锰和浓盐酸进行反应。
实验装置如图所示:
已知:i.金属锡熔点为231℃,化学活泼性与铁相似;
ii.SnCl4的沸点为114℃,且易与水反应。
回答下列问题:
(1)装置I中反应的离子方程式为___________,装置Ⅳ中反应的化学方程式为___________。
(2)装置Ⅱ中的试剂是___________;装置V的作用是___________。
(3)装置Ⅵ最好选用下列装置中的___________(填标号)。
A. B. C.
(4)为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是___________(填字母)。
A.先点燃I处酒精灯,后点燃Ⅳ处酒精灯
B.先点燃Ⅳ处酒精灯,后点燃I处酒精灯
C.同时点燃I、Ⅳ两处酒精灯
(5)实验结束后,把圆底烧瓶中的混合物倒入烧杯中,充分过滤后分成两等分,其中一份经检测含0.1 mol Mn2+,另一份加入450 mL、1 mol/L硝酸银溶液恰好完全反应,假设实验中反应后圆底烧瓶中的溶液体积为100 mL,该小组同学通过上述数据计算得到盐酸与二氧化锰反应的最低浓度是___________mol/L。
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2025-2026学年蚌埠市A层高中第三次联考
高一化学卷
注意事项:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。用2B铅笔填涂选择题;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔作答,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。
3.本卷命题范围:人教版必修第一册第一至三章。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Ni:59
一、选择题:在每题四个选项中,只有一项符合要求。
1. 化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B. 生石灰可用作脱氧剂
C. 溶液呈碱性,可用于除油污
D. 硬铝密度小、强度高,抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.的强氧化性可破坏微生物结构,是常用消毒剂,A正确;
B.脱氧剂需通过还原反应消耗氧气(如铁粉氧化),生石灰主要作用是吸水,无脱氧功能,B错误;
C.碳酸钠水解产生OH⁻,碱性环境使油脂水解成可溶性物质,C正确;
D.硬铝的轻量化、高强度和耐腐蚀性符合航空材料要求,D正确;
故答案选B。
2. 下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.比较碳酸钠、碳酸氢钠稳定性
B.配制0.1 mol/L的氯化钠溶液
C.先将铂丝灼烧至与火焰颜色相同,再蘸取待测液
D.制备氢氧化铁胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2CO3的稳定性比NaHCO3高,用套管实验比较二者稳定性时应将NaHCO3放入温度低的小管中,澄清石灰水变浑浊,而大管中的Na2CO3温度高不能使澄清石灰水变浑浊更能证明NaHCO3的稳定性更差,图中装置将二者位置放反,A错误;
B.应先在烧杯中溶解NaCl,不能直接在容量瓶中加水溶解,B错误;
C.焰色试验先将铂丝清洗干净后在酒精灯上灼烧至与原来的火焰颜色相同再蘸取待测液,C正确;
D.制备氢氧化铁胶体时应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,而非NaOH溶液中,D错误;
故选C。
3. 下列离子方程式正确的是
A. 向碳酸氢钠溶液中加入足量澄清石灰水:
B. 电解饱和NaCl溶液制NaOH:
C. 用Na2O2和水制备少量O2:Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
D. 将SO2通入酸性KMnO4溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向碳酸氢钠溶液中加入足量澄清石灰水反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,离子方程式为: ,A正确;
B.电解饱和NaCl溶液的正确产物应为Cl2,而非ClO-,正确总离子方程式为,B错误;
C.Na2O2与水反应的正确离子方程式为,C错误;
D.SO2与酸性KMnO4溶液反应生成和Mn2+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,D错误;
故选A。
4. 下列关于元素及其化合物的叙述中,正确的是
A. 液氯和新制氯水中均含有和HClO分子
B. 鉴别硫酸铁和硫酸亚铁溶液,可用硫氰化钾溶液
C. 铝表面有一层致密的氧化物保护膜,故可用铝制容器贮存酸性或碱性物质
D. 切开的金属钠暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗,发生的反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.液氯是液态氯气,为纯净物,只含分子,不含HClO分子;新制氯水含和HClO等,但液氯中无HClO,A不符合题意;
B.硫氰化钾溶液遇显红色,遇不显色,硫酸铁含,硫酸亚铁含,因此可用硫氰化钾溶液鉴别,B符合题意;
C.铝表面的氧化铝保护膜是两性氧化物,能与酸或碱反应而溶解,因此铝制容器不能贮存酸性或碱性物质,C不符合题意;
D.钠在空气中常温下反应生成氧化钠(),化学方程式为,过氧化钠()需在加热或点燃条件下生成,D不符合题意;
故答案选B。
5. 铝是地壳中含量最高的金属元素,铝合金是目前用途最广泛的合金之一。下列关于铝及其化合物的说法中正确的是
A. 等质量的铝分别与足量的HCl溶液、NaOH溶液反应,所得H2的物质的量一定相等
B. 铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
C. 氢氧化铝可用于中和过多的胃酸,是因为其受热分解
D. 明矾既可用做净水剂,也可用作消毒剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据Al与HCl溶液、Al与NaOH溶液反应的化学方程式可知:2Al~3H2:当Al的质量相等时,反应产生的H2的物质的量也相等,A正确;
B.铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热,因此生成的铁是液态的,可以将两段铁轨焊接在一起,而铁粉与氧化铝不能发生铝热反应,B错误;
C.氢氧化铝为两性氢氧化物,可与过多的胃酸发生中和反应,C错误;
D.铝离子水解生成胶体,具有吸附性,可用做净水剂,不具有强氧化性,不能用作消毒剂,D错误;
答案选A。
6. Br2的性质与Cl2相似,Cl2的氧化性比Br2的氧化性强,下列说法不正确的是
A. Br-可被Cl2氧化为Br2
B. SO2可以使溴水褪色,Br2与SO2反应的还原产物为Br-
C. Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-,说明氧化性:Br2>Fe3+
D. 1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,转移5 mol电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气具有强氧化性,可将Br-氧化为Br2单质,A项正确;
B.Br2与SO2水溶液反应,生成HBr和H2SO4,还原产物为Br-,B项正确;
C.根据反应Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-可知,氧化剂为Br2,氧化产物为Fe3+,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:Br2>Fe3+,C项正确;
D.Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,反应方程式为:3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O,3mol Br2参与反应,转移5mol电子,D项错误;
故答案为D。
7. 钠及其化合物的部分转化如图,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体,每11.2 L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中2.3 g Na完全反应生成的产物中含阴离子的数目为
C. 反应③中1 mol Na2O2与足量H2O反应转移电子的数目为
D. 1 mol·L-1 NaClO溶液中,ClO-的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应①是电解熔融 ,化学方程式为 。标准状况下 气体的物质的量为 ,该气体为 , 个 分子含有 个 原子,所以 含有的原子数目为 ,A正确;
B.反应②是 与 反应, , 的物质的量为 ,生成 , 个 含有 个 ,所以阴离子数目为 ,B错误;
C.反应③是 , 中 为 价,反应后生成( 价)和 ( 价),反应转移 电子,即 与足量反应转移电子,转移电子的数目为 ,C错误;
D.题目中没有给出 溶液的体积,根据 ,无法计算 的物质的量,也就无法确定 的数目,D错误;
故选 。
8. 在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是
A. 使紫色石蕊试液变红的溶液:、Cl-、K+、Al3+
B. 使酚酞变红的溶液:Na+、Mg2+、、
C. 澄清透明的溶液:Cu2+、K+、、Cl-
D. 与Al反应生成H2的溶液:Fe2+、Ba2+、Cl-、
【答案】C
【解析】
【详解】A.使紫色石蕊试液变红的溶液为酸性溶液,在酸性条件下会与H+反应生成CO2和H2O,不能大量存在;Al3+会和反应生成CO2气体和Al(OH)3沉淀,不能大量共存,A不符合题意;
B.使酚酞变红的溶液为碱性溶液,Mg2+会与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量存在,B不符合题意;
C.澄清透明的溶液指无沉淀或浑浊,Cu2+、K+、、Cl-之间不发生氧化还原、沉淀或气体生成反应,所有离子均可溶且稳定,能够大量共存,C符合题意;
D.与Al反应生成H2的溶液可能为酸性或碱性:酸性条件下,具有氧化性,会氧化Fe2+生成Fe3+等产物,且此时溶液和Al反应不会产生H2,碱性条件下,Fe2+会形成Fe(OH)2沉淀,不能大量存在,D不符合题意;
故答案选C。
9. 提纯粗品(含少量的和)得到纯品的方案如下,所用试剂为溶液、溶液、盐酸和溶液。
下列说法不正确的是
A. 用过量的溶液除去
B. 通过生成沉淀后过滤除去
C. 4种试剂的使用顺序为溶液、溶液、盐酸、溶液
D. 调后的滤液蒸发至大量固体析出,趁热过滤、洗涤、干燥后即得纯品
【答案】C
【解析】
【分析】粗盐溶液中的Ca2+用Na2CO3溶液除去,Mg2+用NaOH溶液除去,用BaCl2溶液除去,Na2CO3溶液要放到BaCl2溶液之后,还可以除去多余的Ba2+,过滤后再加HCl调节pH值除去多余的Na2CO3和NaOH,最后再将滤液蒸发至大量固体析出,趁热过滤,让K+留在母液中,对沉淀进行洗涤、干燥后即得纯品。
【详解】A.除去用BaCl2溶液,过量的BaCl2可以使离子完全沉淀,多余Ba2+离子可以用Na2CO3除去,A正确;
B.Ca2+ 、Mg2+分别用Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液除去,生成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀,过滤除去,B正确;
C.四种试剂使用时Na2CO3要在BaCl2之后,盐酸放在过滤沉淀后再加入,防止生成的沉淀再溶解,C错误;
D.过滤后再加入HCl调节滤液的pH值,最后蒸发至大量固体析出,趁热过滤、洗涤、干燥后即得纯品,K+留在母液中,D正确;
答案选C。
10. 根据实验操作或现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向脱氧剂铁粉中加入足量盐酸溶解,加入KSCN溶液不变红
铁粉未被氧化
B
用铂丝蘸取X溶液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察,火焰显紫色
X溶液为钾盐
C
将碳酸氢钠晶体溶于水,温度计读数下降
NaHCO3晶体溶解吸热
D
向酸性KMnO4溶液中逐滴加入FeCl2溶液,溶液紫色褪去
Fe2+使KMnO4溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向脱氧剂铁粉中加入足量盐酸溶解后加入KSCN溶液不变红,即使铁粉被氧化,未氧化的铁也会将Fe3+还原为Fe2+,导致无Fe3+生成,因此KSCN不变红不能证明铁粉未被氧化,故A错误;
B.焰色试验透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,说明X溶液中含有钾离子,但“为钾盐”的结论不准确,因为溶液可能是钾的碱(如KOH)或其他含钾化合物,故B错误;
C.将碳酸氢钠晶体溶于水,温度计读数下降,说明溶解过程吸收热量,故C正确;
D.酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以氧化Fe2+和Cl-因此,KMnO4溶液紫色褪去可能是因为Fe2+或Cl-的还原性,或者两者的共同作用,故D错误;
答案选C。
11. 处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B. “碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C. “氧化”过程中铁元素化合价降低
D. “沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
【答案】D
【解析】
【分析】酸浸液(主要含)加入铁粉“沉铜”,置换出Cu单质,溶液加入NaOH碱浸,过滤得到Al(OH)3沉淀,滤液加入H2O2,把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀,在经过多步操作,最后加入Na2CO3,得到Li2CO3沉淀。
【详解】A.“沉铜”过程中铁置换出铜单质,发生反应的离子方程式:,A错误;
B.Al(OH)3是两性氢氧化物,NaOH过量,则Al(OH)3会溶解,B错误;
C.“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+,铁元素化合价升高,C错误;
D.加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀,利用了的溶解度比小的性质,D正确;
答案选D。
12. 甲、丙、丁、戊的焰色试验均为黄色,甲是一种淡黄色固体,常温下乙为一种常见液体,X是一种常见的有刺激性气味的单质气体。(部分生成物已略去)下列相关叙述错误的是
A. 反应①的离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
B. 反应②可用于工业制漂白液
C. 氢气在X燃烧的现象为:安静燃烧产生苍白色火焰
D. 甲为碱性氧化物
【答案】D
【解析】
【分析】甲、丙、丁、戊的焰色试验均为黄色,说明其中含有Na元素,甲是一种淡黄色固体,则甲是Na2O2;常温下乙为一种常见液体,能够与Na2O2反应,则乙是H2O,二者反应产生NaOH和O2,可知丙是NaOH。X是一种常见的有刺激性气味的单质气体,能够与NaOH反应产生两种含有钠元素的化合物和水,可推断X是Cl2,Cl2与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,则丁是NaCl(或NaClO),戊是NaClO(或NaCl),据此分析解答。
【详解】A.反应①为过氧化钠与水反应,离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,A正确;
B.Cl2与NaOH溶液发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,反应制取得到的NaCl、NaClO的混合物就是84消毒液,其中的NaClO具有强氧化性,能够将有色物质氧化为无色物质,因此反应②在工业上用于制取漂白液,B正确;
C.纯净的H2能够在Cl2中安静燃烧,产生苍白色火焰,在集气瓶口呈雾状,C正确;
D.甲是Na2O2,该物质为过氧化物,不属于碱性氧化物,D错误;
故合理选项是D。
13. 下列选项中的四种物质按照转化关系不能实现的是(反应条件和部分产物略)
选项
甲
乙
丙
丁
转化关系
A
Zn
FeCl2
Fe
Cl2
B
NaOH
AlCl3
Al(OH)3
盐酸
C
H2O(g)
Fe
Fe3O4
CO
D
Ca(OH)2
Cl2
Ca(ClO)2
浓盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙与丁生成乙,Fe与Cl2生成FeCl3,不是,故A错误;
B.NaOH与AlCl3生成Al(OH)3,Al(OH)3与盐酸反应生成AlCl3,符合转化图,故B正确;
C.H2O(g)和Fe生成Fe3O4,Fe3O4被CO还原生成Fe,符合转化图,故C正确;
D.Ca(OH)2与Cl2溶液反应生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2与浓盐酸发生氧化还原反应,生成Cl2,符合上述转化图,故D正确;
故答案为A。
14. 有铁的氧化物样品,用300mL 5mol·L-1的盐酸恰好使其完全溶解,所得溶液还能吸收标准状况下氯气3.36L,使其中的Fe2+全部转化为Fe3+,该样品可能的化学式是
A. Fe2O3 B. Fe3O4 C. Fe5O7 D. Fe4O5
【答案】D
【解析】
【详解】300mL 5mol·L-1的盐酸物质的量为n(HCl)=0.3L×5mol/L=1.5mol,标准状况下氯气3.36L物质的量为n(Cl2)=,反应中HCl的H元素与铁的氧化物中O元素全部结合生成H2O,则氧化物中n(O)=×n(HCl)=0.75mol,反应后溶液成分为FeCl3,n(Cl-)=1.5mol+0.15mol×2=1.8mol,则n(Fe)=1.8mol×=0.6mol,所以:n(Fe):n(O)=0.6mol:0.75mol=4:5,该氧化物的化学式为Fe4O5,故选:D。
二、非选择题:
15. 二氧化碳(CO2)与氢气(H2)合成甲醇(CH3OH),是碳中和目标下“碳捕集利用与封存(CCUS)”的核心技术路径之一。一种CO2的“捕捉”和转化过程如下:高压时将烟道气中的CO2溶解于甲醇(CH3OH),得到二氧化碳的甲醇溶液;用“捕捉”到的二氧化碳与氢气在一定条件下生产甲醇,同时生成水。
(1)上述转化过程中发生反应的化学方程式为:___________。
(2)常温常压下,用等质量的H2、O2、CO2、Cl2四种气体分别吹出四个气球,假设气球的材质相同,则表示CO2的气球是___________(填字母),A气球和C气球中气体分子数之比为___________,B气球和D气球中气体密度之比为___________。
A. B. C. D.
(3)0.5 mol CH3OH分子中含有的质子总数为___________(用表示)。
(4)若需生产1.6 kg甲醇,不考虑CO2损耗,理论上应消耗标准状况下CO2的体积为___________。
(5)现有标准状况下H2和CO2的混合气体8.96 L,其质量为13.4 g,则该混合气体中CO2和H2的体积之比为___________。
【答案】(1)
(2) ①. B ②. 32:71 ③. 22:1
(3)。 (4)1120L (5)3:1
【解析】
【小问1详解】
二氧化碳与氢气在一定条件下生成甲醇和水,化学方程式为:。
【小问2详解】
同温同压下,气体的体积与物质的量成正比,相同质量下,物质的量与摩尔质量成反比;H2、O2、CO2、Cl2的摩尔质量分别为2 g∙mol-1、32 g∙mol-1、44 g∙mol-1、71 g∙mol-1,等质量的四种气体体积由小到大依次为Cl2、CO2、O2、H2,分别对应A、B、C、D,则表示CO2的气球是B;Cl2(A)和O2(C)的物质的量之比为32:71,则A气球和C气球中气体分子数之比为32:71;气体密度之比等于摩尔质量之比,则B气球和D气球中气体密度之比为44:2=22:1。
【小问3详解】
首先,计算一个CH3OH分子中的质子数为18,因此,0.5 mol CH3OH中含有的质子总数为:。
【小问4详解】
1.6 kg甲醇的物质的量为:,根据反应方程式。1molCO2对应1molCH3OH,因此。
【小问5详解】
计算总物质的量:。设H2的物质的量为,CO2的物质的量为。根据质量关系,解得,,因此, 。
16. 金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程,对金属的研究是人类科技发展的重要组成部分,请回答相关问题:
(1)铝制易拉罐中充满CO2,往其中加入足量的浓NaOH溶液,立即密封罐口,一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声,易拉罐变瘪,再过一会儿易拉罐又鼓胀起来,请用离子方程式解释鼓胀起来的原因___________。
(2)炽热的铁水浇筑进模具前,模具须进行干燥处理的原因是(用化学方程式表示):___________。
(3)铁元素的“价-类”二维图如图所示:
①E→F反应的化学方程式是___________,反应过程的现象为___________。
②检验H溶液中阳离子的方法___________。
③电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,从而制造印刷电路板,某研究人员向上述印刷电路板的废液中加入一定量铁粉,充分反应后,准备过滤并收集滤渣。此时,滤渣的成分不可能是___________。
A.有Cu无Fe B.有Cu有Fe C.有Fe无Cu
④测定补铁剂中铁元素的含量(每片补铁剂的质量为1 g,且在过程中没有铁元素损失)。
计算每片该补铁剂含铁元素的质量为___________g。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②. 白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 ③. 取少量H溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明含有Fe3+ ④. C ⑤.
【解析】
【分析】根据铁元素的“价—类”二维图,A是Fe、B是FeO、C是Fe3O4、D是Fe2O3、E是Fe(OH)2、F是Fe(OH)3、G是亚铁盐、H是铁盐。
先将m片补铁剂碾碎,加足量酸类试剂1溶解后过滤得近无色溶液;向此溶液中加足量过氧化氢溶液,将亚铁离子氧化为铁离子,再加入足量碱类试剂3,生成氢氧化铁红褐色沉淀;过滤洗涤沉淀后灼烧,得到红棕色的氧化铁固体(质量为ag),结合铁元素无损失的条件,可通过氧化铁的质量计算该补铁剂中的铁元素含量。
【小问1详解】
“变瘪”和“鼓胀”的原因。变瘪是因为CO2被NaOH溶液吸收,导致罐内气压降低,外界大气压将罐体压瘪。铝制易拉罐的铝会与NaOH溶液反应,生成H2,导致罐内气压增大,易拉罐重新鼓胀。铝与NaOH溶液反应的离子方程式为:。
【小问2详解】
模具未干燥时,其中的水分在高温下会与铁发生反应生成Fe3O4和H2。反应方程式为:。
【小问3详解】
①E是Fe(OH)2,F是Fe(OH)3。Fe(OH)2在空气中易被氧化为Fe(OH)3,反应方程式为:;现象是:白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
②H是Fe3+盐溶液,检验Fe3+的方法是:取少量H溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明含有Fe3+。
③氯化铁溶液和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为。向印刷电路板的废液中加入一定量铁粉,充分反应后,由于铁的还原性大于铜,实验滤渣的成分不可能是只有铁,故选C。
④Fe2O3的摩尔质量为160 g/mol,其中Fe的质量分数为:,因此,agFe2O3中Fe的总质量为,这对应m片补铁剂中的Fe总质量。每片补铁剂中Fe的质量为。
17. 某工厂以镍废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、Fe3O4、Al2O3和不溶解于酸的硅石SiO2)为原料制备翠矾(NiSO4·7H2O),其生产工艺如图:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
(1)实验室进行操作1需要用的玻璃仪器除了烧杯还有___________。
(2)溶液1中含有金属阳离子主要有Ni2+、___________。
(3)溶液1到溶液2发生反应的离子反应方程式为___________。
(4)加“沉淀剂”时,最适宜的pH范围是___________。
(5)滤渣B过滤后经过洗涤可回收利用,检验滤渣B已洗净的方法是___________。
(6)取NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH,该反应的离子方程式为:___________。
______Ni2++______ClO-+______=______NiOOH+______Cl-+______
(7)NiSO4·7H2O样品进行热重分析,样品在受热过程中的固体残留率随温度变化的曲线如下图所示。已知C时失掉全部结晶水,则C点时的固体残留率为___________%(保留两位小数),E时残留固体为镍的氧化物,请写出相应物质的化学式___________。
【答案】(1)玻璃棒、漏斗
(2)Fe2+、Fe3+、Al3+
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (4)4.7~7.2
(5)取最后一次的洗涤液于试管中,加入BaCl2溶液,若无明显现象,则沉淀已洗净
(6)2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
(7) ①. 55.16 ②. Ni2O3
【解析】
【分析】由流程可知,用稀硫酸溶解镍废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、Fe3O4、Al2O3和不溶解于酸的硅石SiO2),溶液1主要为含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Ni2+,固体为SiO2,加入H2O2将溶液中的Fe2+完全氧化为Fe3+,得到溶液2,再加入沉淀剂使Fe3+和Al3+完全沉淀为Fe(OH)3和Al(OH)3(滤渣B),过滤后得NiSO4溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到NiSO4·7H2O,据此分析。
【小问1详解】
操作1为过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
【小问2详解】
根据分析,溶液1中含有金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Al3+、Ni2+;
【小问3详解】
溶液1到溶液2发生的反应为Fe2+被过氧化氢氧化为Fe3+,离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
【小问4详解】
加入沉淀剂使Fe3+、Al3+完全沉淀为Fe(OH)3、Al(OH)3,Ni2+不沉淀,最适宜的范围是4.7~7.2;
【小问5详解】
检验滤渣B(Fe(OH)3和Al(OH)3)是否已洗净即检验最后一次的洗涤液中是否还含有硫酸根离子,方法是取最后一次的洗涤液于试管中,加入BaCl2溶液,若无明显现象,则沉淀已洗净;
【小问6详解】
由题干信息,硫酸镍在强碱溶液中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀,即反应中Ni2+被氧化为NiOOH沉淀,ClO-被还原为Cl-,根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为:2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O;
【小问7详解】
已知C时失掉全部结晶水,根据化学式NiSO4·7H2O可计算C时的固体残留率为==55.16%,假设E时固体中含有1molNi,质量为59g,则含有的O元素的质量为:281g×29.54%-59g≈24g,则O的物质的量为:=1.5mol,故E时残留固体中Ni和O的物质的量比为1:1.5=2:3,故该固体的化学式为Ni2O3。
18. 某小组同学查资料发现不同浓度的盐酸具有不同的化学性质,于是设计实验探究盐酸与二氧化锰能反应的最低浓度并制备SnCl4。该小组同学利用足量的二氧化锰和浓盐酸进行反应。
实验装置如图所示:
已知:i.金属锡熔点为231℃,化学活泼性与铁相似;
ii.SnCl4的沸点为114℃,且易与水反应。
回答下列问题:
(1)装置I中反应的离子方程式为___________,装置Ⅳ中反应的化学方程式为___________。
(2)装置Ⅱ中的试剂是___________;装置V的作用是___________。
(3)装置Ⅵ最好选用下列装置中的___________(填标号)。
A. B. C.
(4)为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是___________(填字母)。
A.先点燃I处酒精灯,后点燃Ⅳ处酒精灯
B.先点燃Ⅳ处酒精灯,后点燃I处酒精灯
C.同时点燃I、Ⅳ两处酒精灯
(5)实验结束后,把圆底烧瓶中的混合物倒入烧杯中,充分过滤后分成两等分,其中一份经检测含0.1 mol Mn2+,另一份加入450 mL、1 mol/L硝酸银溶液恰好完全反应,假设实验中反应后圆底烧瓶中的溶液体积为100 mL,该小组同学通过上述数据计算得到盐酸与二氧化锰反应的最低浓度是___________mol/L。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 饱和食盐水 ②. 冷凝(收集)SnCl4 (3)C (4)A (5)5
【解析】
【分析】根据图及实验目的知,I是制备Cl2的装置,加热条件下,浓盐酸和MnO2反应生成Cl2;浓盐酸具有挥发性,气体亦可携带水蒸气,所以得到的Cl2中含有HCl、H2O杂质;一般用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸干燥,所以装置Ⅱ中装有饱和食盐水吸收HCl,装置Ⅲ中装有浓硫酸干燥氯气;纯净的Cl2与锡反应生成SnCl4,SnCl4的沸点为114℃,沸点较低,所以装置V冰水浴降温,冷凝得到SnCl4液体,据此解答。
【小问1详解】
装置I制备氯气,其中发生反应的离子方程式为;装置Ⅳ中,Sn与Cl2在加热条件下反应生成SnCl4,反应方程式为:。
【小问2详解】
生成的氯气中含有氯化氢,装置Ⅱ中装有饱和食盐水吸收HCl;SnCl4的沸点较低,装置V中的冰水可以使得SnCl4冷凝,得到SnCl4液体;
【小问3详解】
Cl2有毒,需要进行尾气处理,故装置Ⅵ应为尾气处理装置,吸收未反应完的Cl2,SnCl4易与水反应,所以不仅要除去Cl2中的水蒸气,还要防止外界水蒸气进入,所以装置Ⅵ还要能防止水蒸气进入装置V,则
A.NaOH可以吸收未反应完的Cl2,但不能防止水蒸气进入装置Ⅴ,故A不选;
B.NaOH可以吸收未反应完的Cl2,虽然有防倒吸装置,但不能防止水蒸气进入装置Ⅴ,故B不选;
C.碱石灰不仅可以吸收Cl2,也可以吸收水蒸气,能避免空气中水蒸气进入装置Ⅴ,故C选;
故答案为C;
【小问4详解】
为除去装置内空气,需要先点燃I处酒精灯,利用I中生成的氯气排除装置内空气,等装置Ⅳ中玻璃管充满黄绿色气体后再点燃Ⅳ处酒精灯,选项A符合题意;
故答案为A。
【小问5详解】
一份含0.1mol Mn2+,说明总Mn2+为0.2mol,另一份加入450mL、1mol/L AgNO3溶液恰好完全反应,即Cl-为。,总氯离子包括氯化锰中的氯离子和未反应HCl中的氯离子,因此:,,,因此,盐酸与二氧化锰反应的最低浓度是5mol/L。
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