精品解析:上海市闵行中学2025-2026学年高一上学期12月月考 化学试题
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内容正文:
2025学年第一学期高一年级
化学学科学情调研卷
考试时间:60分钟 满分:100分
特别提示:
1.本试卷标注“不定项”的试题,应选择1~2个选项;未特别标注的选择题,只能选一个选项。
2.除特殊说明外,本卷所用相对原子质量:H 1 O 16 Cl 35.5 N 14 Na 23
一、单选题(2×15分=30分。每小题给出的四个答案中,只有一个是正确的)
1. 下图是教材第57页的插图,由该图作出的推理错误的是
A. 氯化钠固体不能导电
B. 氯化钠溶于水能导电
C. 氯化钠由钠离子和氯离子构成
D. 水溶液和熔融状态下的钠离子、氯离子完全相同
2. 我们常用“往伤口上撤盐”来比喻某些人乘人之危的行为,其实从化学的角度来说,“往伤口上撒盐”也有科学道理。这种做法的科学原理是
A. 胶体的电泳 B. 丁达尔现象
C. 血液中发生复分解反应 D. 胶体的聚沉
3. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 溶液中加入溶液:
B. 铁粉溶于稀硫酸:
C. 醋酸与反应:
D. 向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性:
4. 下列反应能用离子方程式“”表示的是
A. KOH与稀盐酸反应 B. NaOH与反应
C. 石灰乳与稀硝酸反应 D. 与稀硫酸反应
5. 有一瓶无色透明的溶液可能存在下列离子: 。某同学为了确定该溶液的离子组成进行了如下实验。
①取少量上述溶液,逐滴滴加盐酸时立刻出现气泡。
②往“步骤①”的溶液中加入 AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法正确的是
A. 可能存在OH- B. 可能存在
C. 一定存在 Cl- D. 一定存在
6. 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 新制氯水中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 透明溶液中:、、、
D. 含有的溶液中:、、、
7. 下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是
A. B.
C. D.
8. 向一定体积的溶液中逐滴加入稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A. XY段溶液中的离子方程式为
B. a处溶液的导电能力约为0,所以不是电解质
C. 若将稀硫酸改为溶液,导电能力变化趋势与图相同
D. YZ段溶液的导电能力不断增大,主要是由于电离出的离子导电
9. 下列物质属于电解质且会导电的是
A. Cu B. 熔融的NaOH C. KNO3溶液 D. 氨气
10. 下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为18的氯原子: B.
C. 气体摩尔体积的单位: D. 的结构示意图为
11. 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。与这种美景无关的叙述是
A. 雾中的胶粒带有电荷 B. 发生了丁达尔效应
C. 空气中存在粒径为1~100 nm的小水滴 D. 空气中的小水滴对光线有散射作用
12. 科学家合成了一种新型氮分子(化学式为),等质量的和具有相同的
A. 体积 B. 氮原子数 C. 分子数 D. 摩尔质量
13. 为实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是
A. B. C. D.
14. 下列关于氯气的叙述不正确的是
A. 钠在氯气中燃烧产生白烟
B. 加热条件下氯气与铁反应生成
C. 纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
D. 向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度比空气大的性质
15. 化学是一门以实验为基础的科学,下列图示装置中实验操作、仪器名称及相应用法均正确的是
A. 甲:分离和水 B. 乙:除去食盐水中的泥沙
C. 丙:分离乙醇和水 D. 丁:分离NaCl溶液和淀粉胶体
二、综合分析题(共70分)
(一)氮碱工业
16. 氯碱工业是现代化工的基础,为其他化工产业提供了许多原料。氯化钠是氯碱工业的重要化工材料,粗盐中含有、、、等杂质离子,实验室按下面的流程进行精制:
已知:和的溶解度如图所示:
(1)步骤①中要稍过量,请描述检验是否过量的方法:______。
(2)用离子方程式解释加入溶液的作用:______。
(3)步骤④中用盐酸调节pH至3~4,除去的离子有______。(填离子符号)
(4)“一系列操作”是指______。
A. 蒸发至晶膜形成后,趁热过滤 B. 蒸发至晶膜形成后,冷却结晶
C. 蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤 D. 蒸发至大量晶体析出后,冷却结晶
海水中的氯化钠被提纯和精制后,可通过电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠。实验室电解饱和食盐水所用装置如图所示。
(5)
写出阴极发生的电极反应式:______。
(6)为了检验实验中是否有生成,需要的试剂是______。(不定项)
A. 淀粉 B. 碘水 C. 碘化钾溶液 D. 酚酞
(7)取一定量正在电解中的溶液向其中加入以下四组离子之一,没有离子反应发生的一组是______。
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
(8)若化工厂中某批次电解过程消耗了氯化钠原料,则理论上应得到标准状况下氯气的体积为______。利用氯气制备氯化氢气体并在20℃时用水吸收,得到密度为,质量分数为32.0%的浓盐酸,则该盐酸溶液的物质的量浓度为______。(结果保留至小数点后1位)。
(二)氯气
17. 自18世纪70年代,瑞典化学家舍勒发现至今,已在医药、农药、化学工业等方面获得广泛应用。实验室用如下装置制备和收集干燥纯净的氯气,使用的药品是和浓盐酸。
(1)装置②中存放的试剂是______,作用是______。
(2)实验室还可以用重铬酸钾()和浓盐酸制取。其变化可表述为:。
该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
该反应无需加热,则、重铬酸钾、的氧化性从大到小的顺序是______。
已知氯气能与碱液反应:
反应①:25℃氯气和溶液反应为:
反应②:75℃氯气和溶液反应为:
75℃时将一定量的氯气和溶液反应后,经分析含有五种溶质离子,其物质的量如下表所示(X表示未标出的离子,忽略水的电离):
溶质离子
X
物质的量/mol
0.6
0.02
0.48
a
b
(3)由以上可知,用氯气与碱液反应制备氯酸盐受______因素影响。
(4)______,______。
(5)请解释产生的原因______。
新制氯水因含有多种成分,而具有多种性质。
(6)用离子方程式解释新制氯水中含多种成分的原因:______。
(7)验证氯水中光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内,将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中如图1所示,用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得图2中相关变化曲线(溶液中越大,pH越小)。
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图2中纵坐标不能表示的物理量是______(不定项)。
A.氢离子的浓度 B.氯离子的浓度 C.氯水的 D.氧气的体积分数
氯水久置易变质,设计实验检验一瓶氯水是否已经完全变质。(操作、试剂、可能的现象和结论)______。
(三)生活小实验
甲同学为测定鸡蛋壳中含量设计如下实验(假设蛋壳中只有与白醋反应:不考虑白醋挥发;澄清石灰水足量)
18. 下列分类正确的是___________。
A
强酸
钙盐
强电解质
B
弱酸
碳酸盐
弱碱
C
弱电解质
强电解质
强碱
D
强电解质
难溶物
弱碱
A. A B. B C. C D. D
19. 加入白醋后,关闭分液漏斗,一段时间后可以观察到A、B中的现象是___________。
20. 写出装置B中发生的离子方程式___________,此反应是否属于氧化还原反应___________(填“是”或“否”)。
21. 已知溶液的电导率越大,溶液的导电能力越强。反应开始后电导率传感器的显示器上可能观察到的趋势图像是___________。
A. B. C. D.
22. 实验选取的蛋壳质量为克,装置B中得到的沉淀经过滤,洗涤,烘干后测得质量为克,试推算蛋壳中的质量分数___________。(用含、的代数式表示)
23. 查阅资料后发现,所测得的含量偏低,推测可能的原因是___________。
A. 过滤时间过长 B. 白醋加入量太少
C. 反应所得部分气体未进入装置B中 D. 装置B中的沉淀未洗净
(四)砷(As)
24. 古时写字用黄纸,写错了就用雌黄()涂抹后重写。比喻不顾事实,随口乱说。学习化学时,结合所学知识迁移、基于信息合理推测是不可或缺的科学素养。如图是砷的原子结构示意图。
(1)推测砷与______的化学性质相似。
A. 硼 B. 碳 C. 氮 D. 氧
(2)原子的中子数和质子数的差值是______。
(3)砷元素广泛存在于自然界,单质以灰砷、黑砷、黄砷的形式存在,因排列方式不同,具有不同性质。灰砷、黑砷、黄砷互称为______。
雄黄()与雌黄都是自然界中常见的难溶砷化物,早期都曾用作黄色绘画颜料。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示(雌黄和雄黄中硫元素都是2价):
(4)反应①中,被氧化的元素是______。
(5)反应②中,若反应转移28mol,则a是______。(填化学式)
(6)上述过程中产生的也可通过双氧水氧化为砷酸而除去。发生的化学方程式:,用单线桥标出电子转移的数目和方向______。
研究表明:①胶体可净化水中的砷酸,砷酸浓度较低时以吸附为主,砷酸浓度较高时以反应为主。②当溶液时,胶体会发生溶解。
(7)配制胶体的方法:将饱和溶液分多次缓慢加入______中,用玻璃棒轻轻搅拌,继续加热至刚好变成红褐色。
(8)不同pH时,测得溶液中胶体对砷酸的吸附效率如图:
pH为3~9时,胶体对砷酸的吸附效率高,pH较高时,吸附效率降低的原因是______。
(9)去除水中高浓度砷酸的原理是胶体与砷酸反应生成砷酸铁沉淀,化学方程式是______。
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2025学年第一学期高一年级
化学学科学情调研卷
考试时间:60分钟 满分:100分
特别提示:
1.本试卷标注“不定项”的试题,应选择1~2个选项;未特别标注的选择题,只能选一个选项。
2.除特殊说明外,本卷所用相对原子质量:H 1 O 16 Cl 35.5 N 14 Na 23
一、单选题(2×15分=30分。每小题给出的四个答案中,只有一个是正确的)
1. 下图是教材第57页的插图,由该图作出的推理错误的是
A. 氯化钠固体不能导电
B. 氯化钠溶于水能导电
C. 氯化钠由钠离子和氯离子构成
D. 水溶液和熔融状态下的钠离子、氯离子完全相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,固体氯化钠不存在自由电子,也不存在自由移动的离子,所以不导电,A正确;
B.由图可知,氯化氢溶于水在水分子的作用下能电离产生自由移动的离子而导电,B正确;
C.由图可知,熔融状态下氯化钠电离出钠离子和氯离子,故氯化钠是由钠离子和氯离子构成,C正确;
D.由图可知,氯化钠溶于水,在水分子的作用下形成水合钠离子和水合氯离子,而在熔融状态下氯化钠电离出钠离子和氯离子,离子不完全相同,D错误;
答案选D。
2. 我们常用“往伤口上撤盐”来比喻某些人乘人之危的行为,其实从化学的角度来说,“往伤口上撒盐”也有科学道理。这种做法的科学原理是
A. 胶体的电泳 B. 丁达尔现象
C. 血液中发生复分解反应 D. 胶体的聚沉
【答案】D
【解析】
【详解】往伤口上撒盐是血液胶体在电解质氯化钠的作用下发生胶体聚沉,使伤口快速凝结的过程,故选D。
3. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 溶液中加入溶液:
B. 铁粉溶于稀硫酸:
C. 醋酸与反应:
D. 向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ba(OH)2与MgSO4反应生成BaSO4和Mg(OH)2两种沉淀,离子方程式应包含Mg2+和OH-的反应,正确的为,A错误;
B.铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式应为 ,B错误;
C.醋酸是弱酸,不能拆分为H+,应以分子形式CH3COOH表示,正确的为 ,C错误;
D.向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性时,H+与OH-完全中和,同时Ba2+与形成沉淀,离子方程式正确,D正确;
故选D。
4. 下列反应能用离子方程式“”表示的是
A. KOH与稀盐酸反应 B. NaOH与反应
C. 石灰乳与稀硝酸反应 D. 与稀硫酸反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.KOH与稀盐酸反应生成可溶的KCl和水,强酸强碱中和,OH-和H+直接结合为H2O,A正确;
B.是弱酸,不能完全离解为H+,离子方程式中不能拆开,B错误;
C.石灰乳中的Ca(OH)2为悬浊液,未完全离解,离子方程式中不能拆开,C错误;
D.Cu(OH)2是难溶固体,离子方程式中不能拆开,D错误;
故答案为A。
5. 有一瓶无色透明的溶液可能存在下列离子: 。某同学为了确定该溶液的离子组成进行了如下实验。
①取少量上述溶液,逐滴滴加盐酸时立刻出现气泡。
②往“步骤①”的溶液中加入 AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法正确的是
A. 可能存在OH- B. 可能存在
C. 一定存在 Cl- D. 一定存在
【答案】D
【解析】
【详解】无色溶液,溶液中肯定不含Fe2+和Cu2+,溶液中一定有Ca2+,根据离子共存,不存在OH-;滴加盐酸后产生气泡,说明存在,步骤②中加入硝酸银产生白色沉淀,不能说明原溶液中一定有氯离子,因为第①步中,引入氯离子。综上溶液中一定有Ca2+和,一定不存在Fe2+、Cu2+、OH-,可能有Cl-,答案选D。
6. 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 新制氯水中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 透明溶液中:、、、
D. 含有的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.新制氯水中含有Cl-,Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀;新制氯水中的Cl2能将氧化为,且氯水显酸性,酸性条件下也能将氧化为,不能大量共存,A错误;
B.NaOH溶液中,Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀;与OH-反应生成和H2O,不能大量共存,B错误;
C.透明溶液中,、、、之间不发生反应,且溶液透明无沉淀(Fe3+虽呈黄色但不影响透明性),能大量共存,C正确;
D.含有的溶液中,H+与反应生成CO2和H2O;Ca2+与反应生成CaCO3沉淀,不能大量共存,D错误;
故选C。
7. 下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A:NaHSO4在水溶液中完全电离为Na⁺、和,电离方程式为:,错误。
B:作为强酸,应直接电离为2个和,电离方程式为:,错误。
C:Ba(OH)2为强碱,应电离为Ba2+和2个,电离方程式为:,错误。
D:电离时,2个和3个的电荷与原子数均正确,符合电离规则,正确;
故选D。
8. 向一定体积的溶液中逐滴加入稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A. XY段溶液中的离子方程式为
B. a处溶液的导电能力约为0,所以不是电解质
C. 若将稀硫酸改为溶液,导电能力变化趋势与图相同
D. YZ段溶液的导电能力不断增大,主要是由于电离出的离子导电
【答案】C
【解析】
【详解】A.XY段导电能力下降,即离子数量减少,故溶液中的离子方程式为,A错误;
B.导电能力为0表示溶液中离子数减少至无法导电(近似看做无离子),难溶于水,但溶解部分完全电离,故属于电解质,B错误;
C.与反应的化学方程式为,该反应将溶液中的 和 离子转化为了 和 沉淀,使自由移动的离子浓度降低,导电能力减弱;当 反应完全后,继续滴加作为强电解质的 溶液,溶液中离子浓度又会增大,导电能力增强。因此,导电能力变化趋势与图相同,C正确;
D.YZ段溶液的导电能力不断增大,主要是由于滴加的稀硫酸电离出的离子导电,D错误;
故选C。
9. 下列物质属于电解质且会导电的是
A. Cu B. 熔融的NaOH C. KNO3溶液 D. 氨气
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu是金属单质,能导电,但既不是电解质也不是非电解质,A不符合题意;
B.熔融的NaOH是化合物,在熔融状态下电离出Na+和OH-而导电,且NaOH属于电解质,B正确;
C.KNO3溶液是混合物,虽然导电,但既不是电解质也不是非电解质,C不符合题意;
D.氨气是化合物,但本身不导电,属于非电解质(导电需溶于水生成NH3·H2O,但NH₃本身不电离),D不符合题意;
故选B。
10. 下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为18的氯原子: B.
C. 气体摩尔体积的单位: D. 的结构示意图为
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯原子质子数为17,中子数为18时,质量数=质子数+中子数=17+18=35,原子符号应为,A错误;
B.为弱酸的酸式盐,在水溶液中电离出和,正确电离方程式为,B错误;
C.气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积,单位为,是物质的量浓度的单位,C错误;
D.为氢负离子,核内质子数为1,核外得到1个电子后电子数为2,结构示意图为,D正确;
故选D。
11. 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。与这种美景无关的叙述是
A. 雾中的胶粒带有电荷 B. 发生了丁达尔效应
C. 空气中存在粒径为1~100 nm的小水滴 D. 空气中的小水滴对光线有散射作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.雾中的胶粒带有电荷是胶体稳定的原因,但与题干中丁达尔效应形成的美景无直接关联,A符合题意;
B.丁达尔效应是胶体分散系中光线散射的现象,直接解释了题干中的景象,B不符合题意;
C.雾属于胶体,其粒径在1-100 nm范围内,符合胶体的定义,C不符合题意;
D.小水滴对光线的散射作用即丁达尔效应的本质,D不符合题意;
故选A。
12. 科学家合成了一种新型氮分子(化学式为),等质量的和具有相同的
A. 体积 B. 氮原子数 C. 分子数 D. 摩尔质量
【答案】B
【解析】
【分析】设等质量的N4和N2均为,则N4物质的量为:,N2物质的量为:。
【详解】A.气体体积与物质的量成正比,若为气体,等质量时N2的物质的量是N4的两倍,体积更大,A错误;
B.N2的原子数为,N4的原子数为,两者相等,B正确;
C.分子数与物质的量成正比,N2的分子数是N4的两倍,C错误;
D.N2的摩尔质量为28 g/mol,N4的摩尔质量为56 g/mol,D错误;
故选B。
13. 为实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下受热分解生成氯化钾和氧气,不需要加入还原剂就能实现,故A不符合题意;
B.氧化铜转化为铜时,铜元素的化合价降低被还原,氧化铜为反应的氧化剂,转化时需要加入还原剂才能实现反应,故B符合题意;
C.铜转化为硝酸铜时,铜元素的化合价升高被氧化,转化时需要加入氧化剂才能实现反应,故C不符合题意;
D.碳酸氢根离子转化为二氧化碳时,没有元素发生化合价变化,不需要加入还原剂就能实现,故D不符合题意;
故选B。
14. 下列关于氯气的叙述不正确的是
A. 钠在氯气中燃烧产生白烟
B. 加热条件下氯气与铁反应生成
C. 纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰
D. 向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度比空气大的性质
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠在氯气中燃烧,生成NaCl固体小颗粒,形成白烟,A正确;
B.氯气氧化性强,将Fe氧化为FeCl3,不是氯化亚铁,B错误;
C.纯净的氢气在氯气中安静地燃烧:,发出苍白色火焰,C正确;
D.氯气有毒,密度比空气大,向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度比空气大的性质,D正确;
故选B。
15. 化学是一门以实验为基础的科学,下列图示装置中实验操作、仪器名称及相应用法均正确的是
A. 甲:分离和水 B. 乙:除去食盐水中的泥沙
C. 丙:分离乙醇和水 D. 丁:分离NaCl溶液和淀粉胶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.分离两个互不相溶的液体时应使用分液漏斗而非长颈漏斗,A错误;
B.过滤时需要用玻璃棒引流,B错误;
C.图中温度计的水银球未在蒸馏烧瓶的支管口处,冷凝管中冷水未下进上出,C错误;
D.淀粉胶体不能透过半透膜,而氯化钠溶液能透过半透膜,能利用渗析法分离,D正确;
故答案选D。
二、综合分析题(共70分)
(一)氮碱工业
16. 氯碱工业是现代化工的基础,为其他化工产业提供了许多原料。氯化钠是氯碱工业的重要化工材料,粗盐中含有、、、等杂质离子,实验室按下面的流程进行精制:
已知:和的溶解度如图所示:
(1)步骤①中要稍过量,请描述检验是否过量的方法:______。
(2)用离子方程式解释加入溶液的作用:______。
(3)步骤④中用盐酸调节pH至3~4,除去的离子有______。(填离子符号)
(4)“一系列操作”是指______。
A. 蒸发至晶膜形成后,趁热过滤 B. 蒸发至晶膜形成后,冷却结晶
C. 蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤 D. 蒸发至大量晶体析出后,冷却结晶
海水中的氯化钠被提纯和精制后,可通过电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠。实验室电解饱和食盐水所用装置如图所示。
(5)
写出阴极发生的电极反应式:______。
(6)为了检验实验中是否有生成,需要的试剂是______。(不定项)
A. 淀粉 B. 碘水 C. 碘化钾溶液 D. 酚酞
(7)取一定量正在电解中的溶液向其中加入以下四组离子之一,没有离子反应发生的一组是______。
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
(8)若化工厂中某批次电解过程消耗了氯化钠原料,则理论上应得到标准状况下氯气的体积为______。利用氯气制备氯化氢气体并在20℃时用水吸收,得到密度为,质量分数为32.0%的浓盐酸,则该盐酸溶液的物质的量浓度为______。(结果保留至小数点后1位)。
【答案】(1)取少量该步骤所得的上层清液于试管中,再滴入几滴稀硫酸,若溶液变浑浊,表明BaCl2已过量
(2)
(3) (4)C
(5) (6)AC (7)A
(8) ①. ②.
【解析】
【分析】粗盐中含有、、、等杂质离子,加入稍过量的BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,除去硫酸根;过滤,滤液中加入稍过量NaOH溶液,生成Mg(OH)2沉淀,除去Mg2+;加入稍过量Na2CO3溶液,生成BaCO3和CaCO3沉淀,除去Ba2+和Ca2+;过滤,滤液中加入稀盐酸,除去、,经过一系列操作后得到精盐。
【小问1详解】
步骤①中若BaCl2过量,则溶液中存在过量Ba2+,故判断过量的方法是:取少量该步骤所得的上层清液于试管中,再滴入几滴稀硫酸,若溶液变浑浊,表明BaCl2已过量。
【小问2详解】
加入碳酸钠溶液,一方面要除去粗盐中的钙离子,钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀,离子方程式为;另一方面要除去过量的钡离子,钡离子与碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀,离子方程式为。
【小问3详解】
步骤④中用盐酸调节pH至3~4,能与多余的反应,除去的离子有:。
【小问4详解】
由溶解度-温度曲线可知,KCl的溶解度受温度影响较大,而NaCl的溶解度受温度影响较小,因此先蒸发至大量晶体析出,此时KCl在滤液中,趁热过滤,可得到精盐,故选C。
【小问5详解】
电解饱和食盐水,阴极得到电子,电极反应式为:。
【小问6详解】
检验氯气,可利用氯气的氧化性,氯气能将碘化钾溶液中的碘离子氧化为碘单质,,碘单质遇淀粉变蓝,所以检验氯气需要的试剂是淀粉和碘化钾溶液,即选项AC。
【小问7详解】
电解的溶液中生成了氢气、氯气和氢氧化钠。
A.、、与氢氧根均不发生反应,没有离子反应发生,A符合题意;
B.铵根与氢氧根发生反应,,有离子反应发生,B不符合题意;
C.与氢氧根发生反应,生成氢氧化镁沉淀,有离子反应发生,C不符合题意;
D.与氢氧根生成氢氧化银沉淀,随后氢氧化银分解为氧化银和水,有离子反应发生,D不符合题意;
故选A。
【小问8详解】
电解饱和食盐水的化学方程式为,,根据方程式计量关系,,标准状况下氯气的体积为。该盐酸的浓度为。
(二)氯气
17. 自18世纪70年代,瑞典化学家舍勒发现至今,已在医药、农药、化学工业等方面获得广泛应用。实验室用如下装置制备和收集干燥纯净的氯气,使用的药品是和浓盐酸。
(1)装置②中存放的试剂是______,作用是______。
(2)实验室还可以用重铬酸钾()和浓盐酸制取。其变化可表述为:。
该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
该反应无需加热,则、重铬酸钾、的氧化性从大到小的顺序是______。
已知氯气能与碱液反应:
反应①:25℃氯气和溶液反应为:
反应②:75℃氯气和溶液反应为:
75℃时将一定量的氯气和溶液反应后,经分析含有五种溶质离子,其物质的量如下表所示(X表示未标出的离子,忽略水的电离):
溶质离子
X
物质的量/mol
0.6
0.02
0.48
a
b
(3)由以上可知,用氯气与碱液反应制备氯酸盐受______因素影响。
(4)______,______。
(5)请解释产生的原因______。
新制氯水因含有多种成分,而具有多种性质。
(6)用离子方程式解释新制氯水中含多种成分的原因:______。
(7)验证氯水中光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内,将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中如图1所示,用强光照射氯水,进行实验并采集数据,获得图2中相关变化曲线(溶液中越大,pH越小)。
若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应,则图2中纵坐标不能表示的物理量是______(不定项)。
A.氢离子的浓度 B.氯离子的浓度 C.氯水的 D.氧气的体积分数
氯水久置易变质,设计实验检验一瓶氯水是否已经完全变质。(操作、试剂、可能的现象和结论)______。
【答案】(1) ①. 饱和食盐水 ②. 除去HCl气体
(2) ①. 1:6 ②. K2Cr2O7>MnO2>Cl2
(3)NaOH溶液的浓度和温度
(4) ①. 0.005 ②. 0.095
(5)随着反应进行,溶液的碱性减弱,少量发生了反应,因此产物中含有ClO-
(6)
(7) ①. C ②. 取少量溶液于试管中,滴加少量石蕊溶液,溶液先变红后褪色,则证明氯水没有完全变质,若只变红不褪色,则已完全变质
【解析】
【分析】装置①用二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应制取氯气,由于盐酸易挥发,混有HCl杂质气体,经装置②饱和食盐水除去HCl,装置③用于干燥氯气,装置④收集氯气,再通入装置⑤用NaOH溶液除去尾气中的有毒氯气;
【小问1详解】
装置②的主要作用是除去氯气中混有的HCl气体,应该使用饱和的食盐水,故答案为饱和食盐水;除去HCl气体。
【小问2详解】
①反应中Cl元素化合价升高被氧化,做还原剂,Cr元素化合价降低被还原,做氧化剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:6。
②该反应无需加热,说明K2Cr2O7的氧化性大于MnO2,MnO2做氧化剂可以制取Cl2,说明氧化性:MnO2>Cl2,故氧化性从大到小为K2Cr2O7>MnO2>Cl2。
【小问3详解】
由以上可知,用氯气与碱液反应制备氯酸盐受NaOH溶液的浓度和温度影响。
【小问4详解】
根据反应①、②可知,X为,由Na元素守恒可知,n()=n()+n()+n()+b,即a+b+0.48+0.02=0.6,根据电子得失守恒,氯原子生成氯离子得到的电子数等于氯原子生成次氯酸根离子和氯酸根离子失去的电子数之和,可列式:n()×1=n()×1+5× n(),即0.48=a+5b,解得a=0.005,b=0.095。
【小问5详解】
该反应条件下,氯气与氢氧化钠溶液主要发生反应,随着反应进行,溶液的碱性减弱,少量发生了反应,因此产物中含有。
【小问6详解】
氯水的成分源于Cl2与水的可逆反应,离子反应为。
【小问7详解】
①HClO在光照下发生分解反应为,故图2中纵坐标不能表示的物理量是氯水的,因为HClO光照分解后酸性增强,故答案为C。
②新制的氯水存在三分子四离子:Cl2、H2O、HClO、H+、OH-、Cl-、ClO-,久置的氯水完全变质后是HCl溶液,检验一瓶氯水是否已经完全变质实质是检验氯水是否还含有HCl之外的成分,故操作为:取少量溶液于试管中,滴加少量石蕊溶液,溶液先变红后褪色,则证明氯水没有完全变质,若只变红不褪色,则已完全变质。
(三)生活小实验
甲同学为测定鸡蛋壳中含量设计如下实验(假设蛋壳中只有与白醋反应:不考虑白醋挥发;澄清石灰水足量)
18. 下列分类正确的是___________。
A
强酸
钙盐
强电解质
B
弱酸
碳酸盐
弱碱
C
弱电解质
强电解质
强碱
D
强电解质
难溶物
弱碱
A. A B. B C. C D. D
19. 加入白醋后,关闭分液漏斗,一段时间后可以观察到A、B中的现象是___________。
20. 写出装置B中发生的离子方程式___________,此反应是否属于氧化还原反应___________(填“是”或“否”)。
21. 已知溶液的电导率越大,溶液的导电能力越强。反应开始后电导率传感器的显示器上可能观察到的趋势图像是___________。
A. B. C. D.
22. 实验选取的蛋壳质量为克,装置B中得到的沉淀经过滤,洗涤,烘干后测得质量为克,试推算蛋壳中的质量分数___________。(用含、的代数式表示)
23. 查阅资料后发现,所测得的含量偏低,推测可能的原因是___________。
A. 过滤时间过长 B. 白醋加入量太少
C. 反应所得部分气体未进入装置B中 D. 装置B中的沉淀未洗净
【答案】18. C 19. 蛋壳表面有气泡,澄清石灰水变浑浊
20. ①. ②. 否 21. D
22. 23. BC
【解析】
【18题详解】
A.是弱酸,A错误;
B.是强碱,B错误;
C.是弱酸,属于弱电解质,是强电解质,是强碱,C正确;
D.是弱酸,属于弱电解质,是强碱,D错误;
答案选C;
【19题详解】
白醋中的醋酸与蛋壳中的碳酸钙反应,生成二氧化碳气体,蛋壳表面有气泡,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;
【20题详解】
二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,离子方程式:;该反应中各元素化合价不变,不属于氧化还原反应;
【21题详解】
随着反应不断进行,氢氧化钙反应生成难溶性电解质碳酸钙,溶液中自由移动离子减少,导电能力逐渐减弱,导电率逐渐降低,当二氧化碳过量时,碳酸钙、水和二氧化碳进一步反应生成可溶性电解质碳酸氢钙,溶液中自由移动的离子增大,导电率逐渐增大,答案选D;
【22题详解】
装置B中得到的沉淀为碳酸钙,质量为bg,根据碳守恒,均由鸡蛋壳中碳酸钙与醋酸反应生成的二氧化碳与氢氧化钙反应生成,则鸡蛋壳中碳酸钙质量仍为bg,则蛋壳中的质量分数:;
【23题详解】
A.根据元素守恒,过滤的时间过长,不会导致碳元素损失,A错误;
B.白醋加入量太少,蛋壳内碳酸钠未完全与醋酸反应,生成二氧化碳偏少,与氢氧化钙反应生成的碳酸钙偏少,B正确;
C.生成的部分二氧化碳未进入装置B中与氢氧化钙反应生成碳酸钙,导致测得质量偏小,C正确;
D.装置B中的沉淀未洗净,测得碳酸钙质量偏大,D错误;
答案选BC。
(四)砷(As)
24. 古时写字用黄纸,写错了就用雌黄()涂抹后重写。比喻不顾事实,随口乱说。学习化学时,结合所学知识迁移、基于信息合理推测是不可或缺的科学素养。如图是砷的原子结构示意图。
(1)推测砷与______的化学性质相似。
A. 硼 B. 碳 C. 氮 D. 氧
(2)原子的中子数和质子数的差值是______。
(3)砷元素广泛存在于自然界,单质以灰砷、黑砷、黄砷的形式存在,因排列方式不同,具有不同性质。灰砷、黑砷、黄砷互称为______。
雄黄()与雌黄都是自然界中常见的难溶砷化物,早期都曾用作黄色绘画颜料。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示(雌黄和雄黄中硫元素都是2价):
(4)反应①中,被氧化的元素是______。
(5)反应②中,若反应转移28mol,则a是______。(填化学式)
(6)上述过程中产生的也可通过双氧水氧化为砷酸而除去。发生的化学方程式:,用单线桥标出电子转移的数目和方向______。
研究表明:①胶体可净化水中的砷酸,砷酸浓度较低时以吸附为主,砷酸浓度较高时以反应为主。②当溶液时,胶体会发生溶解。
(7)配制胶体的方法:将饱和溶液分多次缓慢加入______中,用玻璃棒轻轻搅拌,继续加热至刚好变成红褐色。
(8)不同pH时,测得溶液中胶体对砷酸的吸附效率如图:
pH为3~9时,胶体对砷酸的吸附效率高,pH较高时,吸附效率降低的原因是______。
(9)去除水中高浓度砷酸的原理是胶体与砷酸反应生成砷酸铁沉淀,化学方程式是______。
【答案】(1)C (2)9
(3)同素异形体 (4)Sn
(5)SO2 (6)
(7)沸水 (8)pH>10时,氢氧化铁胶体溶解
(9)Fe(OH)3(胶体)+H3AsO4=FeAsO4↓+3H2O
【解析】
【小问1详解】
由砷的原子结构示意图可知,As原子有4个电子层,且最外层有5个电子,则As位于第四周期VA族,同主族元素化学性质相似,则推测砷与氮的化学性质相似,故选C。
【小问2详解】
75As原子的质子数为33,中子数为75-33=42,中子数和质子数的差值是42-33=9。
【小问3详解】
砷元素广泛存在于自然界,单质以灰砷、黑砷、黄砷的形式存在,因排列方式不同,具有不同性质。灰砷、黑砷、黄砷属于As元素的不同单质,互称为同素异形体。
【小问4详解】
反应①中, Sn 的化合价升高,As 的化合价降低,被氧化的元素是Sn。
【小问5详解】
反应②中O元素由0价下降到-2价,As元素由+2价上升到+3价,若 1 mol As4S4 反应转移 28 mol e-,说明4个S元素化合价上升28-4=24,1个S元素化合价上升6,则S元素由-2价上升到+4价,则a是SO2。
【小问6详解】
2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4中H2O2的O元素由-1价下降到-2价,As元素由+3价上升到+5价,标出电子转移的数目和方向为:。
【小问7详解】
配制胶体的方法:将饱和FeCl3溶液分多次缓慢加入沸水中,用玻璃棒轻轻搅拌,继续加热至刚好变成红褐色。
【小问8详解】
pH为 3~9时,Fe(OH)3胶体对砷酸的吸附效率高,pH较高时,吸附效率降低的原因是pH>10时,氢氧化铁胶体溶解。
【小问9详解】
去除水中高浓度砷酸的原理是Fe(OH)3胶体与砷酸反应生成砷酸铁(FeAsO4)沉淀,化学方程式是Fe(OH)3(胶体)+H3AsO4=FeAsO4↓+3H2O。
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