精品解析:江苏省南京市名校联考2025-2026学年高一上学期12月学情调研化学试题
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内容正文:
四校共同体12月学情调研
高一化学
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65
一、选择题:共18题,每题3分,共54分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 人体牙齿的主要成分为Ca5(PO4)3OH,它会与可乐中的碳酸反应导致脱钙腐蚀牙齿,从物质的分类角度考虑,Ca5(PO4)3OH
属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 氧化物
2. 下列物质的俗名与化学式对应正确的是
A. 铁红—— B. 小苏打——
C. 熟石灰——CaO D. 纯碱——NaOH
3. 下列化学概念错误的是
A. 与互为同位素 B. 金刚石与石墨互为同素异形体
C. 第一主族的元素都属于碱金属元素 D. 卤素原子最外层都有7个电子
4. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. Fe的化学性质比较活泼,生铁可以制造铁锅
B. 是具有磁性的黑色晶体,磁铁矿可用于炼铁
C. 能与碱溶液反应,可用于制造坩埚
D. 能吸收产生,可用作潜水艇的供氧剂
5. 下列实验原理、装置以及操作,能达到实验目的的是
A. 用①分离出海水中的NaCl
B. 用②配制100 mL 2 mol/L的稀硫酸
C. 用③制取氢氧化铁胶体
D. 用④蒸干硫酸亚铁溶液,制取
6. 下列反应的离子方程式正确的是
A. Na与水反应:
B. 澄清石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应:
C. 与稀硝酸反应:
D. 用稀盐酸溶解氧化亚铁:
阅读下列材料,回答以下2个问题。
牛奶中含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质(富含钙、磷、钾、硫、镁、钠、氯等元素)。
7. 牛奶可以维持人体内的酸碱平衡。下列有关元素及其微粒表示不正确的是
A. 钠离子的结构示意图:
B. 中子数为18的氯原子可以表示为:
C. 氯是一种重要的“成盐元素”
D. 比较原子半径:
8. 牛奶的含钙量很高而且比较容易吸收,一直被作为补钙的首选。已知钙是第4周期第ⅡA族元素。下列有关钙元素及其化合物推测正确的是
A. 金属钙不具有良好的导电、导热性
B. 相同条件下,单质与水反应剧烈程度:Ca>Mg
C. 最高价氧化物对应的水化物碱性:
D. 中阳离子与阴离子的个数比为:1:2
9. 实验室用(摩尔质量为126 g/mol)晶体配制100mL 0.1 mol/L的溶液。下列说法不正确的是
A. 需准确称量晶体的质量为1.26 g
B. 定容时俯视刻度线,会导致溶液浓度偏低
C. 取10 mL配制好的溶液稀释至50 mL,所得稀溶液中溶质的物质的量浓度为0.02 mol/L
D. 摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线,无需再加入蒸馏水
10. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
已知:
表示气态二氧化碳
表示液态水
表示固态铁
表示氢氧化钠溶液
A.
B.
C.
D.
11. 三氯化铁溶液可用作印刷电路板刻剂,反应化学方程式为,下列离子能在印刷电路板的蚀刻废液中大量存在的是
A. B. C. D.
12. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是
A. 含有的原子数目为
B. 中含有的分子数目为
C. 溶液中含有的离子数目为
D. 12 g Mg变为时失去的电子数目为
13. 下列关于等物质的量的NH3和CH4的比较中正确的是
①所含的氢原子数目之比为3∶4 ②所含的质子数目之比为1∶1
③所含的原子数之比为1∶1 ④质量之比为17∶16
A. ①② B. ②③ C. ①②④ D. ①③④
14. 下列关于F、Cl、Br、I的比较,不正确的是
A. 它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B. 通过比较等浓度HF溶液与HCl溶液酸性强弱,可判断F元素的非金属性比Cl元素强
C. 氢化物的稳定性:HBr>HI
D. 单质的颜色随核电荷数的增加而加深
15. 下列除杂方法正确的是
选项
物质
杂质
方法
A
Fe粉
Al粉
加入足量稀NaOH溶液,充分反应,过滤
B
气态
气态HCl
将混合气体通过盛有饱和溶液的洗气瓶
C
溶液
向混合液中滴加少量KOH溶液
D
溶液
向溶液中加入足量Fe粉,充分反应,过滤
A. A B. B C. C D. D
16. 根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
取溶液加入试管中,加入几小块锌片,振荡,过一会儿溶液由浅绿色变为无色
Zn的还原性比Fe强
B
向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象;再滴加X溶液后,溶液变成红色
X溶液一定是新制氯水
C
向4 mL KBr溶液中加入1 mL新制氯水,振荡,溶液由无色变为浅橙黄色
的氧化性比强
D
在两支烧杯中分别加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,再各将一块绿豆大的金属钾/金属钠分别投入其中,都有气体产生,溶液都变红
金属钾与金属钠的化学性质相似
A. A B. B C. C D. D
17. 四氯化钛(TiCl4)极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,常用作烟幕弹。其熔点为-25 ℃,沸点为136.4℃。某实验小组设计如图装置(部分加热和夹持装置省略),用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。下列说法不正确的是
A. ②中应盛装饱和食盐水
B. 冷凝管有冷凝、回流和导气的作用
C. 反应结束时,应先停止③处的加热,后停止①处的加热
D. 该设计存在不足,如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置
18. 铁粉活化可用于污水处理。活化方法如下:向一定量表面被部分氧化的铁粉中加入少量稀盐酸和(少量有利于铁粉活化),搅拌。一段时间后,铁粉吸附形成胶体。活化过程中,溶液中、随时间变化如图所示。下列说法不合理的是
A. 盐酸能与铁粉表面的反应
B. 0~2.5min,溶液的pH不断升高
C. 2.5~5min,减小,增加,可能发生反应:
D. 5min后,减小,可能是还原为Fe
二、非选择题:共3题,共46分。
19. 氧化亚铜()是船舶防污剂的首选,某工厂以硫化亚铜矿石(含、FeS等)为原料制取的工艺流程如下:
已知:
①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表:
开始沉淀
7.1
2.7
4.8
完全沉淀
8.9
3.7
7.3
②(联氨),一种含氮化合物,具有还原性,其中氮元素显-2价。
③若溶液中存在,会干扰铁氰化钾溶液对的检验。
(1)“焙烧”:炉气中的有害气体成分是___________,与反应时,还原剂与氧化剂的理论物质的量之比为___________。
(2)“氧化”:若试剂X为溶液,则相关离子方程式为___________;若试剂X为,验证“氧化”过程已进行完全的方法是___________。
(3)“调pH”:该过程用氨水调浸出液pH的范围为___________。
(4)“还原”:写出该过程中发生反应的化学反应方程式___________。
(5)下图为另一种生产粉末的主要工艺流程:
800~900℃时,煅烧炉中发生化合反应,经粉碎得到红色粉末常混有少量铜粉,现称取25.6 g该粉末,在空气中充分加热至粉末完全转变为黑色,且质量不再变化。再次称重,发现固体增重3.2 g。则原红色粉末中的质量为:___________。(请写出计算过程)
20. 亚氯酸钠()是一种漂白剂,受热易分解。实验室用下图所示装置先制取(常温下为黄绿色气体,易溶于水),进而制备,并对相关实验进行探究。
I.制备亚氯酸钠(亚氯酸钠在装置D中生成)
已知装置A中发生的主要反应的化学方程式为:。
(1)下列实验操作能提高相同时间内的产量有___________。(填字母)
A.装置D持续采用80℃热水浴
B.适当提高装置D中的浓度
C.通过多孔球泡向装置D的混合溶液中通
(2)装置C中会出现的实验现象是___________。
(3)装置F中会生成和,发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.实验方案设计
装置A所得废液中主要含和,可用于获取。的溶解度曲线如图所示。
(4)实验室制取的实验操作为:向废液中加NaOH调节溶液至中性,___________,过滤、洗涤、低温干燥。
(5)请补充验证所得中是否含有的实验方案:取少量样品于试管中,加水溶解,边搅拌边加入溶液,至静置后的上层清液中继续滴加无沉淀产生,过滤,___________。(实验中可选用的试剂:溶液、稀盐酸、稀硝酸)
Ⅲ.氧化吸收法是常见的消除工厂排放的废气中的NO(污染物难溶于水)的方法
(6)酸性条件下,吸收液可有效去除气态污染物NO。其他条件一定时,温度对NO去除率的影响如图:
当吸收液温度高于60℃后,NO去除率下降,其原因可能是:___________。(写出一条即可)
21. I.氢能是理想清洁能源,制氢是氢能产业链的重要环节。
(1)相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下体积之比为___________。
(2)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取少量氢气,将6.5 g锌放入200 mL 1 mol/L的稀硫酸中充分反应后,溶液中存在的大量离子有___________(用离子符号表示)。
(3)氢化钠(NaH)是一种金属氢化物,常温下为白色粉末,其中氢元素为-1价,可在野外用作生氢剂,与水反应生成氢气,该反应的化学反应方程式为___________。
(4)利用铁及其氧化物循环制氢,原理如图所示:
①在反应器I中化合价发生变化的元素有___________种。
②含CO和各1 mol的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得___________。
Ⅱ.(摩尔质量为146 g/mol)加热分解可制备CaO,其升温过程中固体的质量变化如图:
(5)温度上升到250℃时,固体的化学式为___________。
(6)写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式:___________。
(7)与热分解制备的CaO相比,热分解制备的CaO结构更加疏松多孔,其原因是___________。
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四校共同体12月学情调研
高一化学
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65
一、选择题:共18题,每题3分,共54分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 人体牙齿的主要成分为Ca5(PO4)3OH,它会与可乐中的碳酸反应导致脱钙腐蚀牙齿,从物质的分类角度考虑,Ca5(PO4)3OH
属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】Ca5(PO4)3OH组成中含Ca2+和,属于盐,C符合题意;
选C。
2. 下列物质的俗名与化学式对应正确的是
A. 铁红—— B. 小苏打——
C. 熟石灰——CaO D. 纯碱——NaOH
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁红的化学式为Fe2O3,A符合题意;
B.小苏打的化学式为NaHCO3,Na2CO3的俗名为苏打,纯碱,B不合题意;
C.熟石灰的化学式为Ca(OH)2,而CaO 的俗名为生石灰,C不合题意;
D.纯碱的化学式为Na2CO3,而NaOH的俗名为烧碱、火碱和苛性钠,D不合题意;
故答案为:A。
3. 下列化学概念错误的是
A. 与互为同位素 B. 金刚石与石墨互为同素异形体
C. 第一主族的元素都属于碱金属元素 D. 卤素原子最外层都有7个电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.与是质子数相同而中子数不同的同种元素的不同原子,两者互为同位素,A正确;
B.金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质,两者互为同素异形体,B正确;
C.第一主族元素包括氢和碱金属元素,但氢是非金属元素,不属于碱金属元素,C错误;
D.卤素即第VIIA族,族序数等于其最外层电子数,则卤素原子最外层都有7个电子,D正确;
故选C。
4. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. Fe的化学性质比较活泼,生铁可以制造铁锅
B. 是具有磁性的黑色晶体,磁铁矿可用于炼铁
C. 能与碱溶液反应,可用于制造坩埚
D. 能吸收产生,可用作潜水艇的供氧剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe的化学性质活泼易氧化,但生铁制造铁锅主要利用其导热性和铸造性能,与化学性质无关,A错误;
B.Fe3O4的磁性在选矿中可能有用,但炼铁主要利用其铁含量高,通过还原反应提取铁,与磁性无直接对应关系,B错误;
C.Al2O3能与碱反应,但制造坩埚要求耐高温和化学惰性(如刚玉坩埚),该性质反而使其不适用于碱性环境,C错误;
D.Na2O2与CO2反应生成O2,这一性质直接对应其在潜水艇中作为供氧剂的用途,D正确;
答案选D。
5. 下列实验原理、装置以及操作,能达到实验目的的是
A. 用①分离出海水中的NaCl
B. 用②配制100 mL 2 mol/L的稀硫酸
C. 用③制取氢氧化铁胶体
D. 用④蒸干硫酸亚铁溶液,制取
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置①为过滤操作,过滤用于分离不溶性固体与液体,而海水中NaCl以溶液形式存在,需通过蒸发结晶分离,A项错误;
B.装置②为容量瓶,容量瓶不能用于稀释浓硫酸,应在烧杯中稀释冷却后转移至容量瓶,B项错误;
C.装置③中向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,继续煮沸至红褐色可制得氢氧化铁胶体,操作符合实验原理,C项正确;
D.装置④中,FeSO4溶液蒸干时,Fe2+易被氧化,无法得到,D项错误;
答案选C。
6. 下列反应的离子方程式正确的是
A. Na与水反应:
B. 澄清石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应:
C. 与稀硝酸反应:
D. 用稀盐酸溶解氧化亚铁:
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠与水反应的离子方程式应为 ,选项中的离子方程式原子不守恒,A错误;
B.澄清石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应,由于碳酸氢钠过量,应生成和,正确离子方程式应为:,B错误;
C.是难溶物,不能拆分为离子,正确离子方程式应为,C错误;
D.氧化亚铁与稀盐酸反应生成亚铁离子和水,离子方程式为,符合电荷和原子守恒,D正确;
故答案选D。
阅读下列材料,回答以下2个问题。
牛奶中含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质(富含钙、磷、钾、硫、镁、钠、氯等元素)。
7. 牛奶可以维持人体内的酸碱平衡。下列有关元素及其微粒表示不正确的是
A. 钠离子的结构示意图:
B. 中子数为18的氯原子可以表示为:
C. 氯是一种重要的“成盐元素”
D. 比较原子半径:
8. 牛奶的含钙量很高而且比较容易吸收,一直被作为补钙的首选。已知钙是第4周期第ⅡA族元素。下列有关钙元素及其化合物推测正确的是
A. 金属钙不具有良好的导电、导热性
B. 相同条件下,单质与水反应剧烈程度:Ca>Mg
C. 最高价氧化物对应的水化物碱性:
D. 中阳离子与阴离子的个数比为:1:2
【答案】7. A 8. B
【解析】
【7题详解】
A.钠离子的核外电子为10,则其结构示意图:,A项错误;
B.氯原子的质子数为17,其中子数为18,则氯原子的质量数为35,可以表示为:,B项正确;
C.氯是一种重要的“成盐元素”,大量存在于海水中,C项正确;
D.同主族元素,从上到下原子半径增大,则原子半径:,D项正确;
答案选A。
【8题详解】
A.金属钙属于金属,具有良好的导电性和导热性,这是金属的通性,A项错误;
B.钙的金属性比镁强,因此钙与水反应更剧烈,生成氢氧化钙和氢气,而镁与水反应较缓慢,B项正确;
C.钙的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化钙,镁的是氢氧化镁,由于钙的金属性更强,氢氧化钙的碱性比氢氧化镁强,因此应为Ca(OH)2>Mg(OH)2,C项错误;
D.由钙离子和构成,则其阳离子与阴离子的个数比为1:1,D项错误;
答案选B。
9. 实验室用(摩尔质量为126 g/mol)晶体配制100mL 0.1 mol/L的溶液。下列说法不正确的是
A. 需准确称量晶体的质量为1.26 g
B. 定容时俯视刻度线,会导致溶液浓度偏低
C. 取10 mL配制好的溶液稀释至50 mL,所得稀溶液中溶质的物质的量浓度为0.02 mol/L
D. 摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线,无需再加入蒸馏水
【答案】B
【解析】
【详解】A.所需物质的量为,晶体摩尔质量为126 g/mol,因此质量为,A正确;
B.定容时俯视实际体积小于100 mL,溶质不变,浓度偏高,而非偏低,B错误;
C.取10 mL 0.1 mol/L溶液稀释至50 mL,稀释倍数5倍,浓度为,C正确;
D.摇匀后液面下降属正常,加水会稀释溶液导致浓度偏低,故无需加水,D正确;
故答案选B。
10. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
已知:
表示气态二氧化碳
表示液态水
表示固态铁
表示氢氧化钠溶液
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化碳与氢氧化钠反应可生成碳酸氢钠,但碳酸氢钠在二氧化碳条件下不能转化为碳酸钠,碳酸氢钠在加热下生成碳酸钠,A项错误;
B.次氯酸在光照下分解生成盐酸和氧气,不生成氯气,B项错误;
C.铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁,四氧化三铁与一氧化碳在高温下反应还原为铁,C项正确;
D.氧化铝不溶于水,不与液态水反应生成氢氧化铝,D项错误;
答案选C。
11. 三氯化铁溶液可用作印刷电路板刻剂,反应化学方程式为,下列离子能在印刷电路板的蚀刻废液中大量存在的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.和溶液中各离子不反应,可以大量存在,A选;
B.可以氧化亚铁离子为铁离子,不可以大量存在,B不选;
C.和铜离子、亚铁离子、铁离子反应生成沉淀,不能大量共存,C不选;
D.可以和氯离子生成氯化银沉淀,不能大量共存,D不选;
故选A。
12. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是
A. 含有的原子数目为
B. 中含有的分子数目为
C. 溶液中含有的离子数目为
D. 12 g Mg变为时失去的电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1 mol H2含有2 mol氢原子,原子数目为2NA,不是NA,A错误;
B.16 g O2的物质的量为,分子数目为0.5NA,不是NA,B错误;
C.因容溶液体积未知,则无法计算溶液中含有的离子数目,C错误;
D.12 g Mg的物质的量为,1个Mg变为时失去2个电子,则失去的电子总数为1 mol,即NA,D正确;
故选D。
13. 下列关于等物质的量的NH3和CH4的比较中正确的是
①所含的氢原子数目之比为3∶4 ②所含的质子数目之比为1∶1
③所含的原子数之比为1∶1 ④质量之比为17∶16
A. ①② B. ②③ C. ①②④ D. ①③④
【答案】C
【解析】
【详解】假设NH3和CH4的物质的量均为1mol,
①所含的氢原子数目之比为1×3:1×4=3∶4,正确;
②所含的质子数目之比为1×10:1×10=1∶1,正确;
③所含的原子数之比为1×4:1×5=4∶5,错误;
④由m=nM,质量之比为1×17:1×16=17∶16,正确;
正确的是①②④,故选:C。
14. 下列关于F、Cl、Br、I的比较,不正确的是
A. 它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B. 通过比较等浓度HF溶液与HCl溶液酸性强弱,可判断F元素的非金属性比Cl元素强
C. 氢化物的稳定性:HBr>HI
D. 单质的颜色随核电荷数的增加而加深
【答案】B
【解析】
【详解】A.F、Cl、Br、I的原子序数依次增加,电子层数分别为2、3、4、5层,随核电荷数增加而增多,A正确;
B.HF为弱酸,HCl为强酸,HF酸性弱于HCl,但F的非金属性强于Cl,因此不能通过酸性比较判断非金属性强弱,B不正确;
C.同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱。Br的非金属性强于I,因此HBr的稳定性强于HI。C正确;
D.F2为淡黄色、Cl2为黄绿色、Br2为红棕色、I2为紫黑色,颜色随核电荷数增加而加深,D正确;
故选B。
15. 下列除杂方法正确的是
选项
物质
杂质
方法
A
Fe粉
Al粉
加入足量稀NaOH溶液,充分反应,过滤
B
气态
气态HCl
将混合气体通过盛有饱和溶液的洗气瓶
C
溶液
向混合液中滴加少量KOH溶液
D
溶液
向溶液中加入足量Fe粉,充分反应,过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe粉中存在杂质Al粉,加入足量稀NaOH溶液,Al与NaOH反应生成可溶性盐溶解,Fe不反应,过滤后得到纯Fe粉,A正确;
B.气态CO2中杂质气态HCl,通过饱和Na2CO3溶液,Na2CO3会与CO2反应,导致CO2损失,无法有效除杂,B错误;
C.Na2CO3溶液中杂质NaHCO3,滴加少量KOH溶液,KOH与反应将转化为,但引入了K+离子新杂质,无法得到纯Na2CO3溶液,C错误;
D.FeCl3溶液中杂质FeCl2,加入足量Fe粉,Fe与FeCl3反应生成FeCl2,导致FeCl2杂质增多,D错误;
故答案为A。
16. 根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
取溶液加入试管中,加入几小块锌片,振荡,过一会儿溶液由浅绿色变为无色
Zn的还原性比Fe强
B
向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象;再滴加X溶液后,溶液变成红色
X溶液一定是新制氯水
C
向4 mL KBr溶液中加入1 mL新制氯水,振荡,溶液由无色变为浅橙黄色
的氧化性比强
D
在两支烧杯中分别加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,再各将一块绿豆大的金属钾/金属钠分别投入其中,都有气体产生,溶液都变红
金属钾与金属钠的化学性质相似
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Zn与FeCl2反应,溶液由浅绿色变为无色,说明Zn还原Fe2+生成Fe,Zn的还原性比Fe强,A项正确;
B.Fe2+溶液中滴加KSCN无现象,再滴加X溶液变红,说明X将Fe2+氧化为Fe3+,但X不一定是新制氯水,如H2O2等氧化剂也可,B项错误;
C.氯水加入KBr溶液,溶液变浅橙黄色,说明Cl2氧化Br-生成Br2,Cl2氧化性比Br2强,C项正确;
D.K和Na分别与水反应均产生气体并使酚酞变红,说明二者均与水剧烈反应生成碱,化学性质相似,D项正确;
答案选B。
17. 四氯化钛(TiCl4)极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,常用作烟幕弹。其熔点为-25 ℃,沸点为136.4℃。某实验小组设计如图装置(部分加热和夹持装置省略),用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。下列说法不正确的是
A. ②中应盛装饱和食盐水
B. 冷凝管有冷凝、回流和导气的作用
C. 反应结束时,应先停止③处的加热,后停止①处的加热
D. 该设计存在不足,如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.因四氯化钛(TiCl4)极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,而制得的氯气中含有水蒸气,所以②中应盛装浓硫酸,A项错误;
B.TiCl4的熔沸点较低,制得的TiCl4应经过冷凝处理,则该装置中的冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用,B项正确;
C.反应结束时,先停止③处加热,后停止①处加热,可以使制得的TiCl4在氯气氛围中冷却,防止空气进入装置中使TiCl4变质,C项正确;
D.因四氯化钛(TiCl4)极易水解,所以应在装置④和⑤之间加一个防止水蒸气进入④的装置,D项正确;
答案选A。
18. 铁粉活化可用于污水处理。活化方法如下:向一定量表面被部分氧化的铁粉中加入少量稀盐酸和(少量有利于铁粉活化),搅拌。一段时间后,铁粉吸附形成胶体。活化过程中,溶液中、随时间变化如图所示。下列说法不合理的是
A. 盐酸能与铁粉表面的反应
B. 0~2.5min,溶液的pH不断升高
C. 2.5~5min,减小,增加,可能发生反应:
D. 5min后,减小,可能是还原为Fe
【答案】D
【解析】
【详解】A.盐酸可以和氧化铁反应,生成氯化铁和水,A正确;
B.由图可知,0∼2.5 min,和不断产生,是由于Fe2O3和Fe都与稀盐酸反应,盐酸不断被消耗,酸性减弱,溶液的pH不断升高,B正确;
C.,减小,增加,有可能是铁离子与铁反应生成亚铁离子,即可能发生反应,C正确;
D.后,减小,可能是铁粉吸附形成胶体,具有氧化性,能氧化为铁离子,D错误;
故选D。
二、非选择题:共3题,共46分。
19. 氧化亚铜()是船舶防污剂的首选,某工厂以硫化亚铜矿石(含、FeS等)为原料制取的工艺流程如下:
已知:
①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表:
开始沉淀
7.1
2.7
4.8
完全沉淀
8.9
3.7
7.3
②(联氨),一种含氮化合物,具有还原性,其中氮元素显-2价。
③若溶液中存在,会干扰铁氰化钾溶液对的检验。
(1)“焙烧”:炉气中的有害气体成分是___________,与反应时,还原剂与氧化剂的理论物质的量之比为___________。
(2)“氧化”:若试剂X为溶液,则相关离子方程式为___________;若试剂X为,验证“氧化”过程已进行完全的方法是___________。
(3)“调pH”:该过程用氨水调浸出液pH的范围为___________。
(4)“还原”:写出该过程中发生反应的化学反应方程式___________。
(5)下图为另一种生产粉末的主要工艺流程:
800~900℃时,煅烧炉中发生化合反应,经粉碎得到红色粉末常混有少量铜粉,现称取25.6 g该粉末,在空气中充分加热至粉末完全转变为黑色,且质量不再变化。再次称重,发现固体增重3.2 g。则原红色粉末中的质量为:___________。(请写出计算过程)
【答案】(1) ①. SO2 ②. 1:2
(2) ①. ②. 取少量氧化后的溶液,滴加铁氰化钾溶液,若不出现蓝色沉淀,说明Fe2+已被完全氧化
(3)
(4) (5)23.04 g
【解析】
【分析】首先分析流程图,以硫化亚铜矿石(含Cu2S、FeS)为原料制取Cu2O的流程。焙烧过程:矿石与O2反应,Cu2S、FeS被氧化为Fe2O3、CuO、FeO等,同时产生含硫的有害气体;酸浸过程:加稀硫酸溶解金属氧化物,得到含Fe2+、Fe3+、Cu2+的溶液,氧化过程:加试剂X(如H2O2、O2)将Fe2+氧化为Fe3+;调pH过程:加试剂Y(氨水)调节pH,使Fe3+沉淀为Fe(OH)3(料渣Ⅱ),保留Cu2+;还原过程:加KOH、加入N2H4作还原剂,将Cu2+还原为Cu2O,经操作X(过滤、洗涤等)得到最终产品。
【小问1详解】
由分析可知,焙烧时,Cu2S、FeS与O2反应会生成SO2气体;Cu2S与O2反应的方程式:,反应中还原剂为Cu2S,氧化剂为O2。因此还原剂(Cu2S)与氧化剂(O2)的理论物质的量之比为1:2;
【小问2详解】
试剂X为溶液时,将Fe2+氧化为Fe3+,则离子方程式:;试剂X为时,氧化完全的标志是Fe2+被完全氧化为Fe3+。取少量氧化后的溶液,滴加铁氰化钾溶液,若不出现蓝色沉淀,说明Fe2+已被完全氧化;
【小问3详解】
调pH的目的是使Fe3+完全沉淀,同时Cu2+不沉淀。由表格可知:Fe(OH)3完全沉淀的pH为3.7,Cu(OH)2开始沉淀的pH为4.8。因此pH范围为;
【小问4详解】
N2H4(氮为-2价,作还原剂)将Cu2+(在KOH碱性条件下)还原为Cu2O,N2H4被氧化为N2。反应方程式:;
【小问5详解】
加热时,粉末中的Cu和Cu2O均与O2反应,被氧化为黑色的CuO,设原粉末中铜的质量为y,则Cu2O的质量为25.6 g-y,、,根据固体增重3.2 g可得:,解得y=2.56 g,则Cu2O的质量为25.6 g-2.56 g=23.04 g。
20. 亚氯酸钠()是一种漂白剂,受热易分解。实验室用下图所示装置先制取(常温下为黄绿色气体,易溶于水),进而制备,并对相关实验进行探究。
I.制备亚氯酸钠(亚氯酸钠在装置D中生成)
已知装置A中发生的主要反应的化学方程式为:。
(1)下列实验操作能提高相同时间内的产量有___________。(填字母)
A.装置D持续采用80℃热水浴
B.适当提高装置D中的浓度
C.通过多孔球泡向装置D的混合溶液中通
(2)装置C中会出现的实验现象是___________。
(3)装置F中会生成和,发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.实验方案设计
装置A所得废液中主要含和,可用于获取。的溶解度曲线如图所示。
(4)实验室制取的实验操作为:向废液中加NaOH调节溶液至中性,___________,过滤、洗涤、低温干燥。
(5)请补充验证所得中是否含有的实验方案:取少量样品于试管中,加水溶解,边搅拌边加入溶液,至静置后的上层清液中继续滴加无沉淀产生,过滤,___________。(实验中可选用的试剂:溶液、稀盐酸、稀硝酸)
Ⅲ.氧化吸收法是常见的消除工厂排放的废气中的NO(污染物难溶于水)的方法
(6)酸性条件下,吸收液可有效去除气态污染物NO。其他条件一定时,温度对NO去除率的影响如图:
当吸收液温度高于60℃后,NO去除率下降,其原因可能是:___________。(写出一条即可)
【答案】(1)BC (2)溶液变蓝
(3)
(4)加热浓缩至30℃再冷却结晶
(5)向滤液中滴加溶液,若有白色沉淀生成说明存在,若没有白色沉淀生成说明不存在
(6)温度高于60℃,受热分解,有效吸收剂减少,则NO去除率下降
【解析】
【分析】装置A中、和浓反应生成和、水,B为安全瓶,在装置C中在酸性条件下将氧化为,淀粉溶液变蓝,在D中用NaOH和与反应制备:, F是尾气处理防倒吸装置。
【小问1详解】
A.亚氯酸钠受热易分解,所以装置D不能持续采用80℃热水浴,A错误;
B.适当提高装置D中的浓度,可以加快反应速率,提高相同时间内的产量,B正确;
C.通过多孔球泡向装置D的混合溶液中通,可以增大气体与溶液的接触面积,加快反应速率,从而提高相同时间内的产量,C正确;
故选BC。
【小问2详解】
在装置C中在酸性条件下将氧化为,淀粉溶液变蓝,故可观察到溶液变蓝。
【小问3详解】
装置F用NaOH溶液尾气吸收生成和,发生反应的离子方程式为。
【小问4详解】
由图可知的溶解度随着温度的升高而明显增大,制备应采取冷却结晶法,但高于30℃得到的是晶体且温度越高硫酸钠溶解度越大,故实验室制取的实验操作为:向废液中加NaOH调节溶液至中性,加热浓缩至30℃再冷却结晶,过滤、洗涤、低温干燥。
【小问5详解】
滴加无沉淀产生说明已沉淀完全,则检验是否含有只需要向滤液中加入溶液,若有白色沉淀生成说明存在,若没有白色沉淀生成说明不存在。
【小问6详解】
由信息可知亚氯酸钠受热易分解,温度高于60℃分解损失,有效吸收剂减少,则NO去除率下降。
21. I.氢能是理想清洁能源,制氢是氢能产业链的重要环节。
(1)相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下体积之比为___________。
(2)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取少量氢气,将6.5 g锌放入200 mL 1 mol/L的稀硫酸中充分反应后,溶液中存在的大量离子有___________(用离子符号表示)。
(3)氢化钠(NaH)是一种金属氢化物,常温下为白色粉末,其中氢元素为-1价,可在野外用作生氢剂,与水反应生成氢气,该反应的化学反应方程式为___________。
(4)利用铁及其氧化物循环制氢,原理如图所示:
①在反应器I中化合价发生变化的元素有___________种。
②含CO和各1 mol的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得___________。
Ⅱ.(摩尔质量为146 g/mol)加热分解可制备CaO,其升温过程中固体的质量变化如图:
(5)温度上升到250℃时,固体的化学式为___________。
(6)写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式:___________。
(7)与热分解制备的CaO相比,热分解制备的CaO结构更加疏松多孔,其原因是___________。
【答案】(1)1:1 (2)H+、、Zn2+
(3)
(4) ①. 3 ②.
(5)
(6) (7)生成的气体更多
【解析】
【小问1详解】
Al和足量的盐酸和氢氧化钠溶液分别发生反应:,相同质量的Al参与上述反应,放出的氢气同温同压下体积为1:1;
【小问2详解】
,,,可知稀硫酸过量,所以充分反应后溶液中存在的大量离子有H+、、Zn2+;
【小问3详解】
NaH与水反应生成氢气,该反应的化学反应方程式为;
【小问4详解】
①反应器Ⅰ中发生化合价变化的有C元素+2→+4,H元素0→+1,Fe元素+3→0,共三种;
②反应器Ⅰ中:、,反应器Ⅱ中:,反应器Ⅲ中:,关系式为:(产生),通入CO和 H2各1 mol的混合气体,参与循环后理论上最多可获得 mol H2;
【小问5详解】
摩尔质量为146 g/mol,设1 mol固体受热分解,250 ℃时剩余固体为128 g,固体质量减少18 g,此时固体为;
【小问6详解】
热分解先分解生成草酸钙和水,0-200 ℃,固体质量变化146-128=18 g,反应的化学方程式:,400-600 ℃质量减少128-100=28 g,草酸钙分解生成了一氧化碳和碳酸钙,发生反应;
【小问7详解】
分解过程生成的气体更多:,产生的气体有水蒸气、CO、CO2。
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