精品解析:广东省广州市天河中学2025-2026学年高一上学期月考化学试卷
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内容正文:
广州市天河中学高中部2025学年第一学期能力考试
高一化学试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试用时75分钟。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中华文化中蕴含着丰富的化学知识。下列古诗文涉及的化学知识的解释错误的是
古诗文
解释
A
《山居秋暝》:“明月松间照,清泉石上流”
不涉及化学变化
B
《石灰吟》:“粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”
涉及的碳酸钙为弱电解质
C
《金乡送韦八之西京》“望望不见君,连山起烟雾”
“烟雾”可产生丁达尔效应
D
《论衡》:“司南之杓,投之于地,其柢指南”
“杓”的主要成分为Fe3O4
A. A B. B C. C D. D
2. 下列有关物质性质的相关描述,正确的是
A. 和都是电解质,在水溶液和熔融状态下都能导电
B. 能与盐酸反应生成,因此是碱性氧化物
C. 超高压的钛合金,其硬度比金属钛大
D. 氧元素含有多种核素,可形成、、等多种同素异形体
3. 无放射性的同位素被称之为“稳定同位素”,常作环境分析指示物。下列说法正确的是
A. 原子核内中子数为16 B. 和质量数相同,互称同位素
C. 和最外层电子数相同 D. 和原子核内的质子数相差2
4. 下列化学用语正确的是
A. S2-的结构示意图:
B. 双线桥表示:
C. 水合钠离子:
D. 碳酸氢钠溶液中电离方程式:
5. 下列生活实践与所涉及的化学知识不相符的是
生活、劳动实践
化学知识
A
用氯化铁溶液刻蚀电路板
Fe的还原性强于铜
B
以铁粉为主要成分的食品保鲜剂
铁粉可以吸收袋内的氧气
C
漂粉精等用于游泳池消毒
正一价氯具有强氧化性
D
铁栏杆刷一层铝粉防锈
铝能在空气中形成一层致密的保护膜
A. A B. B C. C D. D
6. 下列除杂质的操作中正确的是
A. 溶液中含有:加入过量铁粉充分反应再过滤
B. 中混有HCl:将其通入饱和NaCl溶液中
C. 溶液中混有少量:往该溶液中通入过量气体
D. 中混有少量Al:加入过量溶液再过滤
7. 下列各组物质的转化关系,不是全部通过一步反应完成的是
A. B.
C. D.
8. 下列各组离子在给定条件下可能大量共存的是
A. 加入铝粉有大量氢气产生的溶液中:、、、
B. 含大量的溶液中:、、、
C. 含大量的溶液中:、、、
D. 能使石蕊变红的溶液中:、、、
9. 下列实验过程中,不会产生气体的是
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
10. 化学是一门以实验为基础的学科。下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A.钠置换出铜,证明金属活动性Na>Cu
B.分离氯化铁溶液和氢氧化铁胶体
C.验证试样中含钾元素
D.证明干燥的氯气没有漂白性
A. A B. B C. C D. D
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有的中子数目为
B. 常温常压下,和混合物中含原子数目为
C. 标准状况下,含分子数目为
D. 溶液中数目为
12. 水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化,用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法不正确的是
A. ①③属于复分解反应,②属于氧化还原反应
B. 、HClO、HCl三种物质可循环使用
C. 每生成1mol ,转移6mol电子
D. 除去氨氮的总反应方程式为
13. 含Cl、Na、Al或Fe部分物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 若a能与碱反应生成两种盐,则a和c都具有漂白性
B. 若e能用作红色颜料,则a与水蒸气在高温时生成f
C. 若e是两性氧化物,则a既能与盐酸又能与NaOH反应
D. 若a能与水剧烈反应,则a在空气中最终转化成b
14. 根据下列反应,判断下列结论正确的是
①;
②;
③。
A. 是的还原产物,是的还原产物
B. 要除去含有、和混合溶液中的,而不氧化和,应加入
C. 在溶液中不可能发生反应:
D. 还原性:A2+>B->X2+>Z-
15. 已知200 mL某溶液(该溶液称为)中仅含有两种溶质FeCl3和HCl,且物质的量浓度依次为1.0 mol/L和2.0 mol/L,向该溶液中投入m g铁粉恰好完全反应,释放出的气体体积为V L(标准状况)。下列叙述正确的是
A. X中Cl-的物质的量为0.5mol
B. m=14.0
C. V=4.48
D. 反应后所得溶液中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:3
16. 往三个盛有过量饱和石灰水的烧杯中分别滴入水、溶液和溶液,烧杯内液体的pH变化如图所示。已知:溶液pH越大,越大。下列说法正确的是
A. 三杯溶液中都在增大 B. 只有一个烧杯里出现白色浑浊
C. 实验Ⅱ中滴入的是溶液 D. 实验Ⅲ中反应的离子方程式:
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 和是厨房中常见的两种盐。回答下列问题:
(1)第一组同学配制溶液
①称取固体的质量为___________。
②配制溶液时,正确的操作顺序是:C→___________→A→E(填标号)。
③配制过程中,下列操作会造成结果偏低的有___________(填标号)。
A.容量瓶洗净后未干燥就进行实验
B.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
C.定容时俯视刻度线
D.定容后上下颠倒摇匀,发现液面低于刻度线,补加水至刻度线
(2)第二组同学进行了如图的4组实验,探究和溶液与酸反应的差异。
其中可以鉴别和的实验组合是___________(填实验序号)。
(3)第三组同学比较和的热稳定性。
①利用如图实验比较两物质的稳定性,甲中发生的化学反应方程式为___________。
②取某和的混合物,加热到质量不再变化时,剩余固体的质量为,则混合物中的质量为___________。
(4)第四组同学设计如下实验,探究和溶液与CaCl2溶液反应的差异。
实验组号
反应物
现象
物质
浓度/mol/L
CaCl2浓度/mol/L
是否有沉淀(室温)
气泡情况
室温
60℃水浴
A
0.05
0.05
几乎没有沉淀
无
无
B
0.05
0.05
有较多白色沉淀
无
无
C
0.5
0.5
有大量白色沉淀
无
有明显气泡
D
0.5
0.5
有大量白色沉淀
无
无
你认为能否用CaCl2溶液鉴别同浓度的和溶液___________?理由是___________。
18. 氯及其化合物在生产生活中应用广泛。
I.CoCl2是钴化合物合成中的重要原料。实验室通过钴和纯净氯气反应制得CoCl2 (已知:钴单质在300℃以上易被氧气氧化,CoCl2易潮解)。
(1)A中发生反应的离子方程式为___________,当4 mol HCl被氧化时,转移电子物质的量为___________。
(2)装置的连接顺序为___________(按气流方向,用大写字母表示),装置B中的试剂Z是___________,其作用是___________。
(3)反应开始前应先点燃A处的酒精灯,其目的是___________。
II.家用泡腾消毒片由NaClO2、固体强酸及辅助剂(辅助剂不参与反应)混合制得,使用时只需将泡腾片放入水中,5~10分钟即可完全溶解,释放出ClO2气体。
(4)泡腾片在水中发生反应的离子方程式为___________。
(5)消毒剂的消毒效率常用单位质量的消毒剂得到的电子数表示。理论上ClO2的消毒效率是Cl2的___________倍(结果保留两位小数)。
19. 某实验小组同学研究铁及其化合物的性质,进行如下实验。
I.Fe与水蒸气的反应
为验证Fe与水蒸气反应的产物中Fe元素的价态,进行以下实验:取反应后的少许固体样品,加入适量盐酸使固体恰好溶解,得到浅绿色溶液a.分别取两份溶液进行检验。
序号
操作
现象
①
滴加2滴KSCN溶液
无明显现象
②
滴加2滴酸性KMnO4溶液
KMnO4溶液紫色褪去
(1)Fe与水蒸气的反应的化学方程式为___________。
(2)实验①中溶液无明显现象的原因是:___________(用离子方程式解释)。
(3)甲同学依据实验②中的现象,认为溶液a中存在Fe2+,写出Fe2+与反应的离子方程式___________。
(4)乙同学认为甲同学的分析不严谨,理由是:
i.酸性KMnO4溶液被稀释,紫色也可能褪去。
ii.___________。
然后,乙同学用其它试剂证实了溶液中有Fe2+。根据实验结果,该小组同学进一步优化验证产物价态的实验方案。
II.FeCl3与Cu的反应
实验小组按下图进行实验,并记录现象如下:
盐酸酸化FeCl3溶液 浅绿色溶液、灰白色沉淀
查阅资料:CuCl为难溶于水的白色沉淀。浓硝酸能与金属活动性顺序表中除Pt、Au外的金属反应。
(5)甲同学证明ⅱ中灰白色沉淀含有CuCl:取少量用蒸馏水洗涤干净的灰白色沉淀,加入过量浓硝酸,生成红棕色气体(NO2)和蓝绿色溶液。该实验基于CuCl有___________性。
(6)乙同学认为,仅根据灰白色沉淀与过量浓HNO3反应产生NO2,不能判断灰白色沉淀中一定存在CuCl。理由是灰白色沉淀中还有___________。乙同学继续向蓝绿色溶液中加入___________溶液,观察到___________,则证明灰白色沉淀中含CuCl。
20. 废旧锂离子电池的回收利用意义重大,其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他微量杂质,回收利用的流程如下:
(1)“碱浸”步骤中铝溶解的离子方程式为___________,“废渣1”的主要成分为___________。
(2)LiCoO2中Co的化合价为___________,“酸浸”步骤中LiCoO2固体溶解的化学方程式为___________。
(3)“酸浸”后的溶液中含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+,离子的沉淀率随pH的变化如图所示。“除杂”步骤中加入氨水调节溶液的pH约为___________,理由是___________。
(4)母液中溶质的主要成分是___________,生成Li2CO3固体的离子方程式为___________。
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广州市天河中学高中部2025学年第一学期能力考试
高一化学试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试用时75分钟。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中华文化中蕴含着丰富的化学知识。下列古诗文涉及的化学知识的解释错误的是
古诗文
解释
A
《山居秋暝》:“明月松间照,清泉石上流”
不涉及化学变化
B
《石灰吟》:“粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”
涉及的碳酸钙为弱电解质
C
《金乡送韦八之西京》“望望不见君,连山起烟雾”
“烟雾”可产生丁达尔效应
D
《论衡》:“司南之杓,投之于地,其柢指南”
“杓”的主要成分为Fe3O4
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.诗句描述月光照射和泉水流动的自然景象,没有新物质生成,不涉及化学变化,A正确;
B.碳酸钙()是盐,虽难溶于水,但溶解的部分完全电离,属于强电解质,而非弱电解质,B错误;
C.“烟雾”是气溶胶,属于胶体,胶体能产生丁达尔效应,C正确;
D.司南的“杓”具有磁性,主要成份为四氧化三铁(磁性氧化铁),D正确;
故选B。
2. 下列有关物质性质的相关描述,正确的是
A. 和都是电解质,在水溶液和熔融状态下都能导电
B. 能与盐酸反应生成,因此是碱性氧化物
C. 超高压的钛合金,其硬度比金属钛大
D. 氧元素含有多种核素,可形成、、等多种同素异形体
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl是电解质,它在水溶液和熔融状态下都能电离出自由移动的阴阳离子而导电;HCl是电解质,但它只能在水溶液中电离出自由移动的阴阳离子而导电,A错误;
B.Na2O2(过氧化钠)与盐酸反应生成NaCl、和,产物不只盐和水,不属于碱性氧化物,B错误;
C.钛合金是通过合金化增强金属钛的性能,其硬度通常比纯钛大;超高压处理可进一步优化结构,提高硬度,C正确;
D.16O2、17O2、18O2是由氧元素不同核素(同位素)组成的氧气分子,但分子结构相同,属于同一物质(氧气)的同位素分子,而非同素异形体(如O2与O3),D错误;
故答案选C。
3. 无放射性的同位素被称之为“稳定同位素”,常作环境分析指示物。下列说法正确的是
A. 原子核内中子数为16 B. 和质量数相同,互称同位素
C. 和最外层电子数相同 D. 和原子核内的质子数相差2
【答案】C
【解析】
【详解】A.中硫的质子数为16,质量数为34,中子数=34-16=18,中子数不是16,A错误;
B.(质子数6)和(质子数7)质子数不同,不属于同种元素,不互称同位素,B错误;
C.和均为氧的同位素,质子数相同(8),电子排布相同,最外层电子数均为6,C正确;
D.质子数为6,质子数为7,质子数相差1,不是2,D错误;
故选C。
4. 下列化学用语正确的是
A. S2-的结构示意图:
B. 双线桥表示:
C. 水合钠离子:
D. 碳酸氢钠溶液中电离方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.S2-的核外电子数为18,正确结构示意图为,A错误;
B.电子转移方向错误,H2S失去电子应转化为S,H2SO4得电子转化为SO2,正确表示为,B错误;
C.钠离子带正电,水分子中带负电的氧端靠近钠离子,图示表示正确,C正确;
D.碳酸氢钠为强电解质,在水溶液中完全电离,正确表示为,D错误;
故选C。
5. 下列生活实践与所涉及的化学知识不相符的是
生活、劳动实践
化学知识
A
用氯化铁溶液刻蚀电路板
Fe的还原性强于铜
B
以铁粉为主要成分的食品保鲜剂
铁粉可以吸收袋内的氧气
C
漂粉精等用于游泳池消毒
正一价氯具有强氧化性
D
铁栏杆刷一层铝粉防锈
铝能在空气中形成一层致密的保护膜
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用氯化铁溶液刻蚀电路板的原理是Fe3+氧化铜(2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2),体现了Fe3+的氧化性强于,而化学知识“Fe的还原性强于铜”描述的是铁单质的还原性,与应用原理不符,A符合题意;
B.铁粉具有还原性,铁粉保鲜剂通过铁与氧气反应而消耗袋内氧气,防止食品氧化,化学知识正确,B不符题意;
C.漂粉精(有效成分为次氯酸钙)用于消毒,是因次氯酸根(ClO-)中+1价氯具有强氧化性,能杀菌消毒,化学知识正确,C不符题意;
D.铁栏杆刷铝粉防锈,是利用铝在空气中易与氧气反应形成致密氧化铝(Al2O3)膜,可隔绝空气(氧气、水),防止内部的铁栏杆生锈,化学知识正确,D不符题意;
故选A。
6. 下列除杂质的操作中正确的是
A. 溶液中含有:加入过量铁粉充分反应再过滤
B. 中混有HCl:将其通入饱和NaCl溶液中
C. 溶液中混有少量:往该溶液中通入过量气体
D. 中混有少量Al:加入过量溶液再过滤
【答案】D
【解析】
【详解】A. 加入过量铁粉会将还原为(反应:),反而将被提纯的物质转化为杂质,导致杂质增加,应向溶液中滴加少量新制氯水或双氧水,A错误;
B. 饱和NaCl溶液可吸收HCl,但在其中有较小溶解度,会部分损失,且吸收不彻底(通常用饱和溶液更有效),B错误;
C. 通入过量会将主体转化为(反应:),不能除去杂质,反而使溶液变质,C错误;
D. Al与NaOH溶液反应溶解(反应:),不反应,过滤后可除去Al杂质,D正确;
故选D。
7. 下列各组物质的转化关系,不是全部通过一步反应完成的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠与水反应生成NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3与HCl反应生成NaCl,均能一步完成,A不符合题意;
B.Al与O2反应生成Al2O3能一步完成,Al2O3不溶于水且不与水反应,无法直接一步生成Al(OH)3(需通过酸或碱溶解后再转化),Al(OH)3与HCl反应生成AlCl3能一步完成,故该组转化不是全部一步完成,B符合题意;
C.Cl2与水反应生成HClO,HClO分解生成HCl,HCl与氧化剂(如MnO2)反应生成Cl2,均能一步完成,C不符合题意;
D.Fe与HCl反应生成FeCl2,FeCl2与NaOH反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被O2氧化生成Fe(OH)3,均能一步完成,D不符合题意;
故答案为:B。
8. 下列各组离子在给定条件下可能大量共存的是
A. 加入铝粉有大量氢气产生的溶液中:、、、
B. 含大量的溶液中:、、、
C. 含大量的溶液中:、、、
D. 能使石蕊变红的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.加入铝粉有大量氢气产生的溶液可能是酸性或碱性,在碱性条件下,ClO-、、K+、Na+之间不发生反应,且都不与氢氧根离子发生反应,可以大量共存,符合“可能”条件,A正确;
B.Fe3+具有氧化性,I-具有还原性,两者发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,同时Fe3+与SCN-形成[Fe(SCN)]2+配合物,不能大量共存,B错误;
C.NaHSO4溶液提供大量,Ba2+与反应生成BaSO4沉淀,不能大量共存,C错误;
D.能使石蕊变红的溶液为酸性,含大量H+,CH3COO-与H+结合成CH3COOH,[Al(OH)4]-在酸性中转化为Al(OH)3或Al3+,不能大量共存,D错误;
故选A。
9. 下列实验过程中,不会产生气体的是
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.新制氯水中次氯酸见光分解生成氧气,所以A装置会产生气体,A不合题意;
B.新制备的氯水中含有氢离子,能够与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳,所以B装置会产生气体,B不合题意;
C.新制备的氯水中含有氢离子,能与硝酸银反应生成AgCl白色沉淀,不会产生气体,C符合题意;
D.久置氯水中含有HCl和H2O,过氧化钠与HCl、水都能反应反应生成氧气,D不合题意;
故答案为:C。
10. 化学是一门以实验为基础的学科。下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A.钠置换出铜,证明金属活动性Na>Cu
B.分离氯化铁溶液和氢氧化铁胶体
C.验证试样中含钾元素
D.证明干燥的氯气没有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,没有钠置换出铜的现象,无法比较钠和铜的金属活动性,A错误;
B.氯化铁溶液和氢氧化铁胶体均可通过滤纸,应使用半透膜来分离,B错误;
C.验证钾元素的焰色反应应透过蓝色的钴玻璃观察,C错误;
D.浓硫酸可将氯气干燥,干燥的氯气无法使红色布条褪色,实验装置和操作能达到目的,D正确;
故选D。
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有的中子数目为
B. 常温常压下,和混合物中含原子数目为
C. 标准状况下,含分子数目为
D. 溶液中数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为, 的物质的量为,分子数为;每个分子中,有2个中子,有20个中子,共22个中子,故总中子数为,A错误;
B.和的摩尔质量均为,混合物的物质的量为,分子数为,每个分子均含2个原子,故原子总数为,B正确;
C.标准状况下,为液体,不能用气体摩尔体积()计算分子数,C错误;
D.未说明溶液体积,无法计算的数目,D错误;
故选B。
12. 水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化,用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法不正确的是
A. ①③属于复分解反应,②属于氧化还原反应
B. 、HClO、HCl三种物质可循环使用
C. 每生成1mol ,转移6mol电子
D. 除去氨氮的总反应方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①③属于双交换、价不变的复分解反应,②中有化合价的升降,属于氧化还原反应,A正确;
B.、HClO、HCl三种物质在流程中仅为中间产物,B错误;
C.每生成1mol ,N元素由-3价升高到了0价,需要2molNH3,转移6mol电子,C正确;
D.由图可知,除去氨氮的总反应方程式为,D正确;
故选B。
13. 含Cl、Na、Al或Fe部分物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 若a能与碱反应生成两种盐,则a和c都具有漂白性
B. 若e能用作红色颜料,则a与水蒸气在高温时生成f
C. 若e是两性氧化物,则a既能与盐酸又能与NaOH反应
D. 若a能与水剧烈反应,则a在空气中最终转化成b
【答案】C
【解析】
【分析】若图示表示Cl的“价-类”关系,则a为Cl2,c为HClO,e为Cl2O3(不稳定);若表示Na的“价-类”关系,则a为Na,b为NaOH;若表示Al的“价-类”关系,则a为Al,f为Al(OH)3,e为Al2O3;若表示Fe的“价-类”关系,则a为Fe,d为FeO,e为Fe2O3,f为Fe(OH)3,据此解答。
【详解】A.若a能与碱反应生成两种盐,a为Cl2,Cl2可与NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO,但只有HClO具有漂白性,Cl2不具有漂白性,A错误;
B.若e能用作红色颜料,e为Fe2O3,a为Fe,与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4,而非Fe(OH)3,B错误;
C.若e是两性氧化物,e为Al2O3,a为Al,既与盐酸反应又可与NaOH反应,C正确;
D.若a能与水剧烈反应,a为Na,在空气中最终转化为Na2CO3,而非b(NaOH),D错误;
故选C。
14. 根据下列反应,判断下列结论正确的是
①;
②;
③。
A. 是的还原产物,是的还原产物
B. 要除去含有、和混合溶液中的,而不氧化和,应加入
C. 在溶液中不可能发生反应:
D. 还原性:A2+>B->X2+>Z-
【答案】B
【解析】
【分析】①中X元素由+7价降低为+2价,为氧化剂,X2+为还原产物,Z-为还原剂,Z2为氧化产物,氧化性:>Z2,还原性:Z->X2+;②中A元素由+2价升高为+3价,A2+为还原剂,A3+为氧化产物,B2为氧化剂,B-为还原产物,还原性:A2+>B-,氧化性:B2>A3+;③中B元素由-1价升高为0价,B-为还原剂,B2为氧化产物,Z元素由0价降低为-1价,Z2为氧化剂,Z-为还原产物,还原性:B->Z-,氧化性:Z2>B2。综上,还原性:A2+>B->Z->X2+,氧化性:>Z2>B2>A3+。
【详解】A.X2+是的还原产物,B2是B-的氧化产物,A错误;
B.加入B2可氧化A2+生成A3+和B-,且B2氧化性弱于Z2,不会氧化Z-和B-,B正确;
C.根据分析,氧化性:>A3+,还原性A2+>X2+,该反应可能发生,C错误;
D.根据分析,还原性:A2+>B->Z->X2+,D错误;
故选B。
15. 已知200 mL某溶液(该溶液称为)中仅含有两种溶质FeCl3和HCl,且物质的量浓度依次为1.0 mol/L和2.0 mol/L,向该溶液中投入m g铁粉恰好完全反应,释放出的气体体积为V L(标准状况)。下列叙述正确的是
A. X中Cl-的物质的量为0.5mol
B. m=14.0
C. V=4.48
D. 反应后所得溶液中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:3
【答案】C
【解析】
【分析】铁粉与FeCl3反应:2FeCl3 + Fe = 3FeCl2,FeCl3消耗Fe的物质的量为:,铁粉与HCl反应:Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑,HCl消耗Fe的物质的量为:,产生H2的物质的量为0.2 mol,标况下体积:V = 0.2 mol × 22.4 L/mol = 4.48 L,Fe的总物质的量为0.3 mol,质量为:0.3 mol × 56 g/mol = 16.8 g。
【详解】A.X中Cl-的物质的量为FeCl3和HCl提供的Cl-之和:FeCl3的物质的量为1.0 mol/L × 0.2 L = 0.2 mol,提供0.6 mol Cl-;HCl的物质的量为2.0 mol/L × 0.2 L = 0.4 mol,提供0.4 mol Cl-,Cl-的物质的量为1.0 mol,A错误;
B.根据分析,铁的质量为16.8 g,即m=16.8,B错误;
C.根据分析,产生的H2的体积为4.48L,即V=4.48,C正确;
D.反应后溶液中氧化产物为铁粉被氧化生成的Fe2+(总0.3 mol),还原产物为Fe3+被还原生成的Fe2+(0.2 mol),二者物质的量之比为3:2,D错误;
故选C。
16. 往三个盛有过量饱和石灰水的烧杯中分别滴入水、溶液和溶液,烧杯内液体的pH变化如图所示。已知:溶液pH越大,越大。下列说法正确的是
A. 三杯溶液中都在增大 B. 只有一个烧杯里出现白色浑浊
C. 实验Ⅱ中滴入的是溶液 D. 实验Ⅲ中反应的离子方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据信息溶液pH越大,越大,三组实验中pH均变小,故都在减小,A错误;
B.根据反应,,故实验II和III均有白色浑浊,B错误;
C.根据B项方程式与反应生成NaOH,OH⁻浓度变化小,pH下降平缓;与过量反应消耗OH⁻,pH下降更明显,实验II pH变化较小,故实验II滴入的是溶液,C正确;
D.根据上面的分析,实验III 是与反应,离子方程式中漏掉Ca2+,正确的离子方程式为,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 和是厨房中常见的两种盐。回答下列问题:
(1)第一组同学配制溶液
①称取固体的质量为___________。
②配制溶液时,正确的操作顺序是:C→___________→A→E(填标号)。
③配制过程中,下列操作会造成结果偏低的有___________(填标号)。
A.容量瓶洗净后未干燥就进行实验
B.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
C.定容时俯视刻度线
D.定容后上下颠倒摇匀,发现液面低于刻度线,补加水至刻度线
(2)第二组同学进行了如图的4组实验,探究和溶液与酸反应的差异。
其中可以鉴别和的实验组合是___________(填实验序号)。
(3)第三组同学比较和的热稳定性。
①利用如图实验比较两物质的稳定性,甲中发生的化学反应方程式为___________。
②取某和的混合物,加热到质量不再变化时,剩余固体的质量为,则混合物中的质量为___________。
(4)第四组同学设计如下实验,探究和溶液与CaCl2溶液反应的差异。
实验组号
反应物
现象
物质
浓度/mol/L
CaCl2浓度/mol/L
是否有沉淀(室温)
气泡情况
室温
60℃水浴
A
0.05
0.05
几乎没有沉淀
无
无
B
0.05
0.05
有较多白色沉淀
无
无
C
0.5
0.5
有大量白色沉淀
无
有明显气泡
D
0.5
0.5
有大量白色沉淀
无
无
你认为能否用CaCl2溶液鉴别同浓度的和溶液___________?理由是___________。
【答案】(1) ①. 5.3 g ②. B→D→F ③. BD
(2)③④ (3) ①. ②. 0.84 g
(4) ①. 能得出“能用CaCl2溶液鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论 ②. 浓度较低的时候,与氯化钙反应产生较多白色沉淀的是碳酸钠,碳酸氢钠基本无现象
【解析】
【小问1详解】
①要配制480 mL的溶液应选用500 mL的容量瓶,称取固体质量为0.1 mol /L×0.5 L×106 g/mol=5.3 g;
②配制溶液时,正确操作顺序为搅拌溶解、转移溶液、洗涤、转移洗涤液、定容、摇匀,故顺序为CBDFAE;
③容量瓶未干燥不影响溶质质量,对结果无影响,故A不选;搅拌时溅出溶液导致溶质损失,使得结果偏低,故B选;定容时俯视刻度线导致溶液体积偏小,结果偏大,故C不选;定容后上下颠倒摇匀后补加水,导致溶液体积偏大,结果偏小,故D选;答案选BD。
【小问2详解】
鉴定Na2CO3和NaHCO3,应将盐酸分别滴入待鉴别溶液中,立即有气泡冒出生成的为NaHCO3,滴一段时间后才有气泡冒出的为Na2CO3,故选③④。
【小问3详解】
①NaHCO3热稳定性较差,应放在内置试管中,所以甲为NaHCO3,发生反应为;
②根据NaHCO3分解的方程式每分解2 mol NaHCO3,减少的固体质量为18 g+44 g=62 g,所以减少(2.74-2.43) g=0.31 g,分解NaHCO3物质的量为,则混合物中NaHCO3质量为0.01 mol×84 g/mol=0.84 g。
【小问4详解】
根据表格中实验现象,可以得出“能用CaCl2溶液鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论,因为浓度较低的时候,与氯化钙反应产生较多白色沉淀的是碳酸钠,碳酸氢钠基本无现象。
18. 氯及其化合物在生产生活中应用广泛。
I.CoCl2是钴化合物合成中的重要原料。实验室通过钴和纯净氯气反应制得CoCl2 (已知:钴单质在300℃以上易被氧气氧化,CoCl2易潮解)。
(1)A中发生反应的离子方程式为___________,当4 mol HCl被氧化时,转移电子物质的量为___________。
(2)装置的连接顺序为___________(按气流方向,用大写字母表示),装置B中的试剂Z是___________,其作用是___________。
(3)反应开始前应先点燃A处的酒精灯,其目的是___________。
II.家用泡腾消毒片由NaClO2、固体强酸及辅助剂(辅助剂不参与反应)混合制得,使用时只需将泡腾片放入水中,5~10分钟即可完全溶解,释放出ClO2气体。
(4)泡腾片在水中发生反应的离子方程式为___________。
(5)消毒剂的消毒效率常用单位质量的消毒剂得到的电子数表示。理论上ClO2的消毒效率是Cl2的___________倍(结果保留两位小数)。
【答案】(1) ①. ②. 4mol
(2) ①. AECDB ②. 碱石灰 ③. 吸收多余的氯气,防止空气中水蒸气进入D中使产物潮解
(3)用生成的氯气将装置中的空气排尽,防止钴在加热时被空气中的氧气氧化
(4)
(5)2.63
【解析】
【分析】利用装置A制备氯气,装置E吸收氯气中的氯化氢气体,装置C吸收氯气中的水蒸气,从而使纯净氯气进入D装置中与钴粉反应,最后接上装有碱石灰的装置B,吸收尾气,以及隔绝水蒸气防止产物潮解。
【小问1详解】
A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气,反应的离子方程式为;根据方程式,每有2 mol HCl被氧化,生成1 mol Cl2,转移2 mol电子,所以当4 mol HCl被氧化时,转移4 mol电子。
【小问2详解】
根据分析,装置A制备氯气,装置E吸收氯气中的氯化氢气体,装置C吸收氯气中的水蒸气,装置D中氯气与钴粉反应,装置B的碱石灰吸收尾气,即装置连接顺序为AECDB,试剂Z为碱石灰,作用是吸收多余的氯气,防止空气中水蒸气进入D中使产物潮解。
【小问3详解】
反应开始前先点燃A处酒精灯的目的为:用生成的氯气将装置中的空气排尽,防止钴在加热时被空气中的氧气氧化。
【小问4详解】
泡腾消毒片由NaClO2、固体强酸及辅助剂(辅助剂不参与反应)混合制得,使用时只需将泡腾片放入水中,5~10分钟即可完全溶解,释放出ClO2气体,反应的离子方程式为。
【小问5详解】
消毒反应中高价氯元素转化为氯离子,根据ClO2~Cl-~5e-、Cl2~2Cl-~2e-,则理论上ClO2的消毒效率是Cl2的倍。
19. 某实验小组同学研究铁及其化合物的性质,进行如下实验。
I.Fe与水蒸气的反应
为验证Fe与水蒸气反应的产物中Fe元素的价态,进行以下实验:取反应后的少许固体样品,加入适量盐酸使固体恰好溶解,得到浅绿色溶液a.分别取两份溶液进行检验。
序号
操作
现象
①
滴加2滴KSCN溶液
无明显现象
②
滴加2滴酸性KMnO4溶液
KMnO4溶液紫色褪去
(1)Fe与水蒸气的反应的化学方程式为___________。
(2)实验①中溶液无明显现象的原因是:___________(用离子方程式解释)。
(3)甲同学依据实验②中的现象,认为溶液a中存在Fe2+,写出Fe2+与反应的离子方程式___________。
(4)乙同学认为甲同学的分析不严谨,理由是:
i.酸性KMnO4溶液被稀释,紫色也可能褪去。
ii.___________。
然后,乙同学用其它试剂证实了溶液中有Fe2+。根据实验结果,该小组同学进一步优化验证产物价态的实验方案。
II.FeCl3与Cu的反应
实验小组按下图进行实验,并记录现象如下:
盐酸酸化FeCl3溶液 浅绿色溶液、灰白色沉淀
查阅资料:CuCl为难溶于水的白色沉淀。浓硝酸能与金属活动性顺序表中除Pt、Au外的金属反应。
(5)甲同学证明ⅱ中灰白色沉淀含有CuCl:取少量用蒸馏水洗涤干净的灰白色沉淀,加入过量浓硝酸,生成红棕色气体(NO2)和蓝绿色溶液。该实验基于CuCl有___________性。
(6)乙同学认为,仅根据灰白色沉淀与过量浓HNO3反应产生NO2,不能判断灰白色沉淀中一定存在CuCl。理由是灰白色沉淀中还有___________。乙同学继续向蓝绿色溶液中加入___________溶液,观察到___________,则证明灰白色沉淀中含CuCl。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)KMnO4被Cl-还原而褪色
(5)还原 (6) ①. Cu ②. AgNO3溶液 ③. 白色沉淀
【解析】
【分析】序号①滴加KSCN溶液无明显现象说明溶液中不含Fe3+离子,序号②滴加酸性高锰酸钾溶液褪色,说明溶液中含有Fe2+离子,据此解答,而铁和水蒸气反应后的剩余固体可能含有Fe单质,Fe单质可与Fe3+反应生成Fe2+,据此解答。
【小问1详解】
Fe与水蒸气反应的化学方程式为。
【小问2详解】
根据分析,实验①无明显现象的原因是,Fe3+与多余Fe单质反应:。
【小问3详解】
Fe2+与反应的离子方程式为。
【小问4详解】
由于高锰酸钾的强氧化性,其可与Cl-反应生成氯气,使得高锰酸钾褪色,所以甲同学不严谨理由可为KMnO4被Cl-还原而褪色。
【小问5详解】
CuCl与浓硝酸反应生成NO2和蓝绿色溶液,说明生成了Cu2+,CuCl表现还原性。
【小问6详解】
灰白色沉淀中含有铜粉,Cu单质也可与浓硝酸反应生成NO2,不能说明灰白色沉淀一定有CuCl;CuCl中含氯离子,若灰白色沉淀与浓硝酸反应后的蓝绿色溶液中检验出氯离子,可说明灰白色沉淀中含有CuCl,所以继续向蓝绿色溶液中加入AgNO3溶液,观察到有白色沉淀生成,说明灰白色沉淀中含有CuCl。
20. 废旧锂离子电池的回收利用意义重大,其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他微量杂质,回收利用的流程如下:
(1)“碱浸”步骤中铝溶解的离子方程式为___________,“废渣1”的主要成分为___________。
(2)LiCoO2中Co的化合价为___________,“酸浸”步骤中LiCoO2固体溶解的化学方程式为___________。
(3)“酸浸”后的溶液中含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+,离子的沉淀率随pH的变化如图所示。“除杂”步骤中加入氨水调节溶液的pH约为___________,理由是___________。
(4)母液中溶质的主要成分是___________,生成Li2CO3固体的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. ②. 炭黑
(2) ①. +3 ②.
(3)4.8~5.0 (4) ①. 根据图像,调节pH在4.8~5.0范围内,可以使和基本沉淀完全,而和基本不沉淀,从而实现杂质离子的分离"或"该pH范围内能保证、、基本沉淀完全,而的沉淀损失较少 ②.
【解析】
【分析】正极废料中含有LiCoO2和铝、炭黑及其他微量杂质,将废料先用碱液浸泡,其中的Al被充分溶解变为NaAlO2进入溶液,过滤后得到的滤液为含有NaAlO2,滤渣成分为LiCoO2、炭黑及其他微量杂质,将滤渣用H2O2、H2SO4处理后生成Li2SO4、CoSO4,炭黑及其他不溶性杂质进入废渣1中,向滤液中加入氨水,调节pH至4.8~5.0,反应产生、沉淀,通过过滤进入废渣2中,经除杂后加入(NH4)2C2O4,可得到CoC2O4固体,滤液中含有Li+、、,加入饱和(NH4)2CO3溶液后,Li+与反应形成Li2CO3沉淀,过滤,最后得到碳酸锂固体,以此解答该题。
【小问1详解】
“碱浸”步骤中铝与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,Al溶解的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;碱溶时Al形成NaAlO2进入溶液,滤渣中含有LiCoO2及炭黑和不溶性杂质,加入稀硫酸及H2O2,发生氧化还原反应:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,而炭黑不发生反应,故“废渣1”的主要成分是炭黑。
【小问2详解】
根据化合物中元素化合价代数和为0,由于Li是+1价,O为-2价,则Co为+3价;“酸浸”时步骤中LiCoO2固体溶解的反应方程式为:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,在该反应中O元素化合价由反应前H2O2中的-1价变为反应后O2中的0价,化合价升高,失去电子被氧化,所以H2O2为还原剂。
【小问3详解】
根据图像,调节pH在4.8~5.0范围内,可以使和基本沉淀完全,而和基本不沉淀,从而实现杂质离子的分离"或"该pH范围内能保证、、基本沉淀完全,而的沉淀损失较少,故应该调整溶液pH为4.8~5.0。
【小问4详解】
由分析知,在分离除去Li2CO3的母液中含有Li+、、,因此所得母液中含有的溶质的主要成分是Li2SO4、(NH4)2SO4;形成Li2CO3沉淀的离子方程式为:2Li++=Li2CO3↓。
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