内容正文:
2024级高一年级“限时训练”试题
化学
相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Mg-24 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题(共计10个小题,20分,每小题只有1个选项符合题意)
1. 龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材质为金属材料的是
A.红山玉龙
B.鎏金铁芯铜龙
C.云龙纹丝绸
D.云龙纹瓷瓶
A. A B. B C. C D. D
2. “光荣属于劳动者,幸福属于劳动者”。下列劳动项目与化学反应对应错误的是
选项
劳动项目
化学反应
A
水质检验员:用沉淀法检测水中含量
B
化学实验员:检验是否失效
C
化工工程师:检验输送氯气管道泄漏点
(白烟)
D
测试工程师:检测镁铝合金中铝的含量
A. A B. B C. C D. D
3. 下列推断正确的是
A. 金属材料都是导体,非金属材料都是绝缘体,固体化合物均不导电
B. 和组成元素相同,阴、阳离子数之比也相同,与反应产物相同
C. 明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理相同
D. 向新制氯水中滴加紫色石蕊试液,振荡后溶液呈红色,后逐渐褪色
4. 下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是
A. 过氧化钠和硫磺:加水,振荡 B. 氯化镁和氯化铝:氨水
C. 碳酸钠和碳酸钾:焰色试验 D. 硫酸亚铁和硫酸铁:硫氰化铵溶液
5. 下列电离方程式或离子方程式书写不正确的是
A. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
B. 溶液中通入少量(已知酸性强弱顺序:):
C. 溶液中通入过量:
D. 次氯酸钠溶液与盐酸混合:
6. 在超高压下转化为平行六面体的分子(如图所示)。下列说法错误的是
A. 和互为同素异形体 B. 的摩尔质量为
C. 转化为是化学变化 D. 常压低温下能稳定存在
7. 下列实验装置使用正确的是
A. 图①用于硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应制白色沉淀
B. 图②用于配制一定物质的量浓度的溶液
C. 图③用于用pH试纸测定溶液pH
D. 图④装置用于净化、干燥
8. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化。且甲和水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
9. 汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A. NO是氧化剂,CO是还原剂
B. 既是氧化产物又是还原产物
C. 生成转移电子的数目为
D. 生成个,同时生成标准状况下的体积为44.8L
10. 分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液【①溶液;②淀粉、混合溶液;③、稀硫酸混合溶液】混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色(已知遇淀粉变蓝)。下列说法错误的是
A. 无色→蓝色:生成 B. 作催化剂
C. 起漂白作用 D. 淀粉作指示剂
二、不定项选择题(共计5个小题,20分,每小题只有1或2个选项符合题意)
11. 某同学按图示装置进行实验,产生足量的气体通入c中,最终出现浑浊。下列所选物质组合符合要求的是
a中试剂
b中试剂
c中溶液
A
双氧水
酸化的溶液
B
浓盐酸
溶液
C
稀硫酸
饱和溶液
D
稀硫酸
Zn
饱和NaCl溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 白色固体样品X,可能含有、、KCl、、之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X【已知:有刺激性气味】。分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应,实验记录为
编号
试剂
反应后的不溶物
生成的气体
I
蒸馏水
白色
无色、有刺激性气味
Ⅱ
稀盐酸
无不溶物
无色、无味
Ⅲ
NaOH溶液
无不溶物
无色、有刺激性气味
依据实验现象,下列说法正确的是
A. 、、KCl、四种溶液均属于电解质
B. 编号Ⅰ产生刺激性气味气体的离子方程式为:
C. 编号Ⅱ的溶液中可能含有、、、
D. 编号Ⅲ可能发生反应的离子方程式:
13. 利用(甲醇)可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:【未配平】。下列说法正确的是
A. X表示
B. 可用替换
C. 氧化剂与还原剂物质的量之比为6:5
D. 若生成标准状况下的气体11.2 L,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
14. 一定体积的溶液恰好能氧化一定质量的草酸晶体【】。若用的NaOH溶液中和相同质量的,所需NaOH溶液的体积恰好为溶液的3倍,则溶液的浓度()为
已知:①是二元弱酸;
②。
A. 0.06 B. 0.07 C. 0.08 D. 0.09
15. 地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示【已知:X、Y均为氮氧化物;且氮元素最高化合价为,最低化合价为,且有多种中间整数价态】,羟胺()以中间产物的形式参与循环。
是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L X和Y混合气体中氧原子数为
B. 溶液中和数均为
C. 完全转化为时,转移的电子数为
D. 中含有的电子总数为
三、填空题(共计5个小题,共计60分)
16. 硫酸铜是一种重要的常用化学试剂。
Ⅰ.实验室欲配制的溶液。
设计的步骤如下:
①称量固体;
②将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线以下1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。
③将配制好的的溶液转移到试剂瓶中,贴好标签备用。
④将烧杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,洗涤液也注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑤将称好的固体直接在烧杯中用适量的蒸馏水溶解;
请回答下列问题,将正确答案填写在对应的空格中:
(1)配制溶液的步骤顺序依次是①→______(填写步骤的序号)。
(2)配制过程中所用到的玻璃仪器有量筒、容量瓶、烧杯、______。
(3)定容时俯视刻度线,会使配制的溶液浓度______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)若实验室还需要的溶液,需要取______mL的溶液加水稀释至。
Ⅱ.某学生兴趣小组取12.50g硫酸铜晶体【】进行加热分解,获得相关数据,并绘制成固体质量与温度的关系如图所示。
(5)写出45℃~110℃时发生反应的化学方程式______。
(6)根据图中数据,计算258℃时中x的值为______。
17. 金属铝、锰及其合金都是重要的金属材料。请按要求填写:
(1)铝元素在周期表中位于第三周期,第ⅢA族。写出Al的原子结构示意图______;锰元素的核电荷数为25,原子有4个电子层,最外层有2个电子;Mn在金属活动性顺序表中排在H前面。则锰的次外层电子数为______个。
(2)铝热剂在反应时会产生高温,可用于冶炼熔点较高的金属。写出铝与制备金属Mn的化学方程式______。
(3)确定某铝合金中金属元素的组成方法是将合金粉碎成细小的粉末,取1.5g样品加入足量的稀盐酸中,合金全部溶解,反应得到标准状况下的体积为1.12L。则合金中可能含有的金属是下列中的______。
a.Mg b.Mn c.Fe d.Cu
(4)工业上可通过“酸性歧化法”和“电解法”制备。“酸性歧化法”中,利用软锰矿(主要成分为)先生成,进而制备的流程如下所示。
实验室中模拟“酸性歧化法”制备。
①写出步骤Ⅰ的化学方程式______。
②写出步骤Ⅱ的离子方程式______。
③上述软锰矿样品中含80%,其它不含Mn的杂质20%。按照上述流程326.25g软锰矿样品理论上可获得的质量为______g。
18. 某化学社团拟对菠菜中的铁元素及维生素C的还原性进行研究并测定含铁量。设计了如下实验(包括常规实验和数字化实验):
【收集资料信息】
①Fe(Ⅱ)与反应产生特殊的蓝色沉淀,而Fe(Ⅲ)则不能与之反应;
②菠菜中的其它纤维素、淀粉、蛋白质和其它无机盐等均不能参与下列相关反应。
【实验步骤1】
取新鲜菠菜10g,将菠菜剪碎后放入研钵中研磨,然后倒入烧杯中,依次加入2mL乙醇、30mL蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到滤液加水稀释至100mL后作为样品备用。请回答下列问题:
(1)检验上述样品中含有而不含有,选择试剂的化学式是______。
(2)取5mL样品于试管中,先加足量稀硫酸,再加入2滴1%的双氧水振荡,再加入(1)中试剂,未出现红色;若加入过量的双氧水溶液,滴加2滴溶液,不产生特殊的蓝色沉淀。说明还原性______维生素C(填“强于”、“弱于”);写出过氧化氢溶液与菠菜中亚铁盐反应的离子方程式______。
【实验步骤2】
利用数字化实验设备可以快速进行数据的采集和分析。将数字化实验设备组装好后,再将pH传感器插入盛有10mL经处理后的试验样品的锥形瓶中【先加入过量双氧水、再加入过量铁粉、过滤,溶液中只有能发生如下反应:】,用滴定管(可滴加液体的精密计量仪器)向其中滴加物质的量浓度为a mol/L的酸性重铬酸钾溶液(,呈橙黄色),当溶液恰好变为橙黄色且半分钟内不褪色,消耗重铬酸钾溶液的体积为VmL。
(3)写出试样中加铁粉反应的离子方程式______。
(4)滴定过程中电脑终端显示的图像如图所示。
①已知,滴定过程中“20s”时变化为初始的______倍。
②计算菠菜中的含铁量(以“”计)的质量分数为______(用含“a”和“V”的代数式表示)。
19. 侯德榜为我国化工事业的发展作出了卓越贡献,是我国近代化学工业的奠基人之一、“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥的工艺流程图如下:
查阅资料:相关物质的溶解度(25℃、101kPa)
物质
100g水中溶解度/g
35.9
8.0
38.5
0.0005
0.0002
0.0009
请回答下列问题:
(1)以海水为原料,经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔。已知粗盐中含有少量的、、杂质,选择下列试剂组合加入将它们以沉淀的形式除去(每种试剂均加过量),则选择的试剂和加入的顺序不正确的组合是______。
A.溶液→溶液→NaOH溶液→过滤→盐酸(调)
B.溶液→溶液→NaOH溶液→过滤→盐酸(调)
C.NaOH溶液→溶液→溶液→过滤→盐酸(调)
(2)所得精盐水蒸发结晶得到NaCl晶体,为了除去晶体表面少量的杂质离子、尽量减少洗涤导致的NaCl的损耗,可选用下列洗涤剂中的______。
A.蒸馏水 B.溶液 C.饱和食盐水 D.75%的乙醇水溶液
(3)“碳酸化塔”中发生反应的离子方程式是______。
(4)写出“回转焙烧炉”中反应的化学方程式______。
(5)测定纯碱产品中纯度【杂质为NaCl和】的一种方法是:称取样品10.0000g,充分灼烧至恒重,逸出气体经干燥后测定标准状况下气体的体积为56.00mL。将灼烧后的样品,先加过量的稀硝酸,再加入足量的硝酸银溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥后称量质量为0.7175g。则样品中的纯度为______%(保留小数点后3位)。
(6)称量灼烧前后样品的质量差也可测定的纯度。若取样品灼烧后,未在干燥器【如图】中冷却至室温即进行称量,会导致测定的纯度______(填“偏大、偏小或无影响”)。
20. 能与水反应生成次氯酸,可杀死新型冠状病毒等多种病毒和细菌。
已知:①的熔点为、沸点为,易溶于水;的沸点为。
②高浓度的不稳定、易爆炸,与有机物接触或加热时会发生剧烈反应。
一种制备的原理为(红色粉末)(白色粉末)。某化学小组用下图装置制备(夹持装置略去)。
请回答下列问题:
(1)上述实验必须在通风橱内进行,下列与实验有关的图标表示排风的是______(填标号)
A. B. C. D. E.
(2)装置①中盛装试剂固体和浓盐酸的仪器名称分别为______,______。
(3)装置②中应加入试剂的名称是______。
(4)制备过程中要不断通入干燥空气的目的是______。装置④中观察到的现象是______。
(5)尾气处理选择装置⑥,烧杯中盛装较浓的NaOH溶液,写出尾气处理时发生反应的离子方程式______,。
(6)“有效氯含量”是指单位质量的含氯化合物中所含氧化态氯的氧化能力相当于多少纯净氯气的氧化能力。的有效氯含量为______g(保留小数点后2位)。
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2024级高一年级“限时训练”试题
化学
相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Mg-24 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题(共计10个小题,20分,每小题只有1个选项符合题意)
1. 龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材质为金属材料的是
A.红山玉龙
B.鎏金铁芯铜龙
C.云龙纹丝绸
D.云龙纹瓷瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.红山玉龙主要成分为SiO2和硅酸盐,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.婆金铁芯铜龙主要成分为Cu,属于金属材料,B符合题意;
C.云龙纹丝绸主要成分为蛋白质,属于有机高分子材料,C不符合题意;
D.云龙纹瓷瓶主要成分为硅酸盐,属于传统无机非金属材料,D不符合题意;
答案选B。
2. “光荣属于劳动者,幸福属于劳动者”。下列劳动项目与化学反应对应错误的是
选项
劳动项目
化学反应
A
水质检验员:用沉淀法检测水中含量
B
化学实验员:检验是否失效
C
化工工程师:检验输送氯气管道泄漏点
(白烟)
D
测试工程师:检测镁铝合金中铝的含量
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.银离子与氯离子反应生成氯化银白色沉淀,离子方程式为:,可用于定量检测氯离子含量,所以用沉淀法检测水中Cl-含量,A正确;
B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为:,过氧化钠失效后,不会产生气泡,所以可用于检验Na2O2是否失效,B正确;
C.氯气与氨气反应生成氯化铵,产生大量的白烟,化学方程式为:,可检验输送氯气管道泄漏点,C正确;
D.检测镁铝合金中铝的含量应利用铝能与强碱溶液反应而镁不反应的性质,其离子方程式为:,D错误;
故答案选D。
3. 下列推断正确的是
A. 金属材料都是导体,非金属材料都是绝缘体,固体化合物均不导电
B. 和组成元素相同,阴、阳离子数之比也相同,与反应产物相同
C. 明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理相同
D. 向新制氯水中滴加紫色石蕊试液,振荡后溶液呈红色,后逐渐褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨为非金属材料,能够导电,所以非金属材料不都是绝缘体,少数特殊固体化合物(如导电高分子材料)可能导电,A错误;
B.Na2O和Na2O2组成元素相同,阴、阳离子数之比也相同,均为1:2,与CO2反应产物不相同:、,B错误;
C.明矾不能杀菌消毒,可以净水,漂白粉能杀菌消毒,二者原理不同,前者是因为生成氢氧化铝胶体,后者是因为生成了具有强氧化性的次氯酸,C错误;
D.氯水中含有氢离子和次氯酸,具有酸性和漂白性,所以向新制氯水中滴加紫色石蕊试液,振荡后溶液呈红色,后逐渐褪色,D正确;
故答案选D。
4. 下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是
A. 过氧化钠和硫磺:加水,振荡 B. 氯化镁和氯化铝:氨水
C. 碳酸钠和碳酸钾:焰色试验 D. 硫酸亚铁和硫酸铁:硫氰化铵溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化钠与水反应产生氧气,现象为产生大量气泡,硫磺与水不反应,现象不同,可鉴别,A正确;
B.氯化镁与氨水反应:,生成白色沉淀;氯化铝与氨水反应:,生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别,B错误;
C.钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,现象不同,可鉴别,C正确;
D.硫氰化铵溶液遇铁离子变为血红色,与亚铁离子不反应,现象不同,可鉴别,D正确;
故答案选B。
5. 下列电离方程式或离子方程式书写不正确的是
A. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
B. 溶液中通入少量(已知酸性强弱顺序:):
C. 溶液中通入过量:
D. 次氯酸钠溶液与盐酸混合:
【答案】D
【解析】
【详解】A.用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板,Cu和Fe3+发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,A正确;
B.已知酸性强弱:,NaHCO3溶液中通入少量Cl2,氯气先和水反应生成盐酸和次氯酸,然后盐酸和碳酸氢根离子反应,离子方程式为,B正确;
C.Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式:,C正确;
D.次氯酸钠与盐酸混合发生归中反应,酸性条件下不会生成OH-,正确的离子方程式:,D错误;
故答案选D。
6. 在超高压下转化为平行六面体的分子(如图所示)。下列说法错误的是
A. 和互为同素异形体 B. 的摩尔质量为
C. 转化为是化学变化 D. 常压低温下能稳定存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.和是氧元素的不同单质,互为同素异形体,A正确;
B.的摩尔质量=,B正确;
C.和是氧元素的不同单质,转化为反应的化学方程式为,属于化学变化,C正确;
D.在超高压下转化为平行六面体的分子,说明常压低温下不能稳定存在,D错误;
故答案选D。
7. 下列实验装置使用正确的是
A. 图①用于硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应制白色沉淀
B. 图②用于配制一定物质的量浓度的溶液
C. 图③用于用pH试纸测定溶液pH
D. 图④装置用于净化、干燥
【答案】D
【解析】
【详解】A.极易被空气中的氧气氧化,制备需用煤油封,可以隔绝空气,使长滴管穿过煤油滴加氢氧化钠溶液,可以观察到生成白色的,图①所示操作无法观察到白色沉淀,A错误;
B.定容时,当液面离刻度线约1cm时,改用胶头滴管且视线与凹液面相切,玻璃棒下端应该靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,B错误;
C.用pH试纸测定溶液pH,应用玻璃棒蘸取溶液点在干燥的pH试纸上,然后与标准比色板进行比对读取pH值,C错误;
D.用饱和食盐水可以除去氯气中的HCl,用无水氯化钙可以用于干燥氯气,D正确;
故选D。
8. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化。且甲和水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲为,与水反应不生成,反应:,不能完成图示转化路径,A不符合题意;
B.甲为,与水不直接发生反应,无法生成;不满足“甲和水直接生成乙”的条件,B不符合题意;
C.甲为,不溶于水,也不与水发生反应,无法直接生成;不满足“甲和水直接生成乙”的条件,C不符合题意;
D.甲为,与水直接反应生成,反应:;与反应生成,反应:;受热分解生成,反应:;可完成图示转化路径,D符合题意;
故选D。
9. 汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A. NO是氧化剂,CO是还原剂
B. 既是氧化产物又是还原产物
C. 生成转移电子的数目为
D. 生成个,同时生成标准状况下的体积为44.8L
【答案】B
【解析】
【分析】NO中N的化合价为+2价,降低到0价得到N2,NO作氧化剂,发生还原反应;CO中C为+2价,化合价升高到+4价得到CO2,CO作还原剂,发生氧化反应。
【详解】A.由上述分析可知,NO是氧化剂,CO是还原剂,A正确;
B.N2是还原产物,CO2是氧化产物,B错误;
C.反应中,C元素由+2价升高为+4价,升高2价,故生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA,C正确;
D.由方程式可知生成NA个即1 mol N2,同时生成2 mol CO2,标准状况下的CO2体积为2 mol×22.4 L/mol=44.8 L,D正确;
故答案选B。
10. 分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液【①溶液;②淀粉、混合溶液;③、稀硫酸混合溶液】混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色(已知遇淀粉变蓝)。下列说法错误的是
A. 无色→蓝色:生成 B. 作催化剂
C. 起漂白作用 D. 淀粉作指示剂
【答案】C
【解析】
【分析】分析该“碘钟”反应的原理:①在Mn2+的催化下与反应生成,在淀粉指示剂的作用下溶液变蓝色;②生成的又会与反应生成,使溶液变回无色;溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变色
【详解】A.根据分析,溶液由无色变为蓝色说明有I2生成,A正确;
B.体系中存在两个主要反应的离子方程式为:
,MnSO4作催化剂,B正确;
C.根据分析,在此过程中既是氧化剂又是还原剂,不起漂白作用,C错误;
D.在此过程中,因为有的生成与消耗,淀粉在这个过程中起到指示剂的作用,D正确;
故答案选C。
二、不定项选择题(共计5个小题,20分,每小题只有1或2个选项符合题意)
11. 某同学按图示装置进行实验,产生足量的气体通入c中,最终出现浑浊。下列所选物质组合符合要求的是
a中试剂
b中试剂
c中溶液
A
双氧水
酸化的溶液
B
浓盐酸
溶液
C
稀硫酸
饱和溶液
D
稀硫酸
Zn
饱和NaCl溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】BC
【解析】
【详解】A.双氧水滴入中,产生氧气,与c中酸化的溶液反应:,不会出现浑浊,A不符合题意;
B.浓盐酸滴入中发生归中反应生成,反应生成的中混有的挥发出来的HCl气体,以及与水反应生成的HCl,均可以与反应生成AgCl沉淀,即,会产生白色浑浊,B符合题意;
C.和稀硫酸反应生成,与饱和溶液反应生成晶体,会出现浑浊,C符合题意;
D.Zn和稀硫酸反应生成,与饱和NaCl溶液不反应,D不符合题意;
故选BC。
12. 白色固体样品X,可能含有、、KCl、、之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X【已知:有刺激性气味】。分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应,实验记录为
编号
试剂
反应后的不溶物
生成的气体
I
蒸馏水
白色
无色、有刺激性气味
Ⅱ
稀盐酸
无不溶物
无色、无味
Ⅲ
NaOH溶液
无不溶物
无色、有刺激性气味
依据实验现象,下列说法正确的是
A. 、、KCl、四种溶液均属于电解质
B. 编号Ⅰ产生刺激性气味气体的离子方程式为:
C. 编号Ⅱ的溶液中可能含有、、、
D. 编号Ⅲ可能发生反应的离子方程式:
【答案】BD
【解析】
【分析】由实验Ⅰ,加蒸馏水产生有刺激性气味的气体 (),说明含 ,同时生成白色不溶物;实验Ⅱ加稀盐酸,无不溶物且生成气体无色无味,说明无、有;实验Ⅲ加溶液,不溶物且生成无色、有刺激性气味产生,结合实验Ⅰ的白色不溶物,推测含 ,故实验Ⅰ有白色不溶物;加盐酸或 时溶解,故实验Ⅱ、Ⅲ无固溶物),根据以上实验,无法确定是否存在 , 为两性氧化物,与酸反应:,与碱反应:,据此分析。
【详解】A.、、、 均为电解质,但“四种溶液”是混合物,不属于电解质,A不符合题意;
B.样品中有 和,微热条件下 , 与 会发生反应,B符合题意;
C.样品中无 (实验Ⅱ加盐酸无 沉淀)、有,故溶液中不含 ,但是含有、、,C不符合题意;
D.实验Ⅰ的白色不溶物,实验Ⅲ加 时溶解,样品含 , 与 反应的离子方程式为 ,D符合题意;
故选BD。
13. 利用(甲醇)可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:【未配平】。下列说法正确的是
A. X表示
B. 可用替换
C. 氧化剂与还原剂物质的量之比为6:5
D. 若生成标准状况下的气体11.2 L,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】AC
【解析】
【分析】该反应是甲醇还原废水中硝酸根的氧化还原反应,核心遵循化合价升降守恒与原子守恒规律:中N为+5价,需转化为无害物质,故还原产物为(N为0价);中C为-2价,氧化产物为(C为+4价),先通过电子守恒配平:每个得5个电子,每个失6个电子,最小公倍数为30,故系数为6,系数为5;再结合电荷、原子守恒配平得完整反应:,据此分析。
【详解】A.转化为无害物质,N元素化合价降低,生成,配平后反应中是产物之一, X表示,A符合题意;
B.是氧化剂,具有氧化性,而在反应中作还原剂(具有还原性);氧化剂无法替代还原剂实现的还原;故不能用替换,B不符合题意;
C.配平后的反应为;是氧化剂,是还原剂;二者物质的量之比为6:5,C符合题意;
D.标准状况下11.2 L 的物质的量为;由配平反应可知,生成5 mol 转移30 mol电子,则生成0.5 mol 转移3 mol电子,电子数为,D不符合题意;
故选AC。
14. 一定体积的溶液恰好能氧化一定质量的草酸晶体【】。若用的NaOH溶液中和相同质量的,所需NaOH溶液的体积恰好为溶液的3倍,则溶液的浓度()为
已知:①是二元弱酸;
②。
A. 0.06 B. 0.07 C. 0.08 D. 0.09
【答案】A
【解析】
【详解】设高锰酸钾溶液浓度为c,反应消耗高锰酸钾溶液的体积为V,依据中和反应关系可知,中和1 mol草酸需要2 mol氢氧化钠,依据高锰酸钾氧化草酸的方程式可知,氧化1 mol草酸需要消耗高锰酸钾物质的量为0.4 mol,可知消耗相同物质的量的草酸,消耗氢氧化钠的物质的量和高锰酸钾物质的量之比为:2 mol:0.4 mol=5:1,则:0.1000 mol•L-1×3V=5×V×c,解得c=0.06 mol•L-1。
故答案选A。
15. 地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示【已知:X、Y均为氮氧化物;且氮元素最高化合价为,最低化合价为,且有多种中间整数价态】,羟胺()以中间产物的形式参与循环。
是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L X和Y混合气体中氧原子数为
B. 溶液中和数均为
C. 完全转化为时,转移的电子数为
D. 中含有的电子总数为
【答案】AB
【解析】
【分析】在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,中氮元素化合价为+3价,X中氮元素化合价比+3价低,X可能为NO或N2O,X在X还原酶的作用下转化为Y,Y中氮元素化合价比X中低,X、Y均为氮氧化物,则Y为N2O 、X为NO。
【详解】A.标准状况下,2.24LNO和N2O混合气体的物质的量为0.1 mol,氧原子数为0.1NA,A正确;
B.NaNO3为强酸强碱盐,1L 0.1 mol•L-1NaNO3溶液中含溶质物质的量=1L× 0.1 mol•L-1=0.1 mol,溶液中Na+和数均为0.1NA,B正确;
C.,NH2OH完全转化为时化合价变化为(+3)-(-1)=4,则转移的电子数为0.4NA,C错误;
D.,每个N2分子中含有的电子数是14,所以2.8 g N2中含有的电子总数为1.4NA,D错误;
故答案选AB。
三、填空题(共计5个小题,共计60分)
16. 硫酸铜是一种重要的常用化学试剂。
Ⅰ.实验室欲配制的溶液。
设计的步骤如下:
①称量固体;
②将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线以下1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。
③将配制好的的溶液转移到试剂瓶中,贴好标签备用。
④将烧杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,洗涤液也注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑤将称好的固体直接在烧杯中用适量的蒸馏水溶解;
请回答下列问题,将正确答案填写在对应的空格中:
(1)配制溶液的步骤顺序依次是①→______(填写步骤的序号)。
(2)配制过程中所用到的玻璃仪器有量筒、容量瓶、烧杯、______。
(3)定容时俯视刻度线,会使配制的溶液浓度______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)若实验室还需要的溶液,需要取______mL的溶液加水稀释至。
Ⅱ.某学生兴趣小组取12.50g硫酸铜晶体【】进行加热分解,获得相关数据,并绘制成固体质量与温度的关系如图所示。
(5)写出45℃~110℃时发生反应的化学方程式______。
(6)根据图中数据,计算258℃时中x的值为______。
【答案】(1)⑤→④→②→③
(2)玻璃棒、胶头滴管
(3)偏高 (4)50.0
(5)
(6)5
【解析】
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液的一般步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等;结合配制溶液的操作步骤、所需仪器、误差分析、溶液稀释规律等知识来分析。
【小问1详解】
配制溶液的一般步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,配制溶液的步骤顺序依次是①→⑤→④→②→③;
【小问2详解】
配制溶液时,所用到的玻璃仪器除了量筒、100mL容量瓶、烧杯外,还需要玻璃棒(用于搅拌加速溶解、引流)和胶头滴管(用于定容时准确滴加液体);
【小问3详解】
定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,则配制的溶液浓度偏高;
【小问4详解】
根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则需要取溶液的体积为;
【小问5详解】
由图像变化可知,258℃时,固体为CuSO4,质量为8.00 g;硫酸铜晶体CuSO4•xH2O的摩尔质量为(160+18x) g/mol,CuSO4的摩尔质量为160 g/mol;根据,可得,x=5;即硫酸铜晶体的化学式为CuSO4•5H2O;
设温度在45℃时,晶体失去水的数目为n
,n=1;即45℃时,剩余晶体的化学式为CuSO4•4H2O;
设CuSO4•4H2O继续加热至110℃,失去水的数目为m
,m=3;因此剩余晶体的化学式为CuSO4•H2O;
所以硫酸铜晶体CuSO4•4H2O在45℃~110℃时失去部分结晶水,反应的化学方程式为;
【小问6详解】
258℃时,CuSO4•xH2O完全分解为无水CuSO4,CuSO4质量为8.00 g;硫酸铜晶体CuSO4•xH2O的摩尔质量为(160+18x) g/mol,CuSO4的摩尔质量为160 g/mol;根据,可得,x=5。
17. 金属铝、锰及其合金都是重要的金属材料。请按要求填写:
(1)铝元素在周期表中位于第三周期,第ⅢA族。写出Al的原子结构示意图______;锰元素的核电荷数为25,原子有4个电子层,最外层有2个电子;Mn在金属活动性顺序表中排在H前面。则锰的次外层电子数为______个。
(2)铝热剂在反应时会产生高温,可用于冶炼熔点较高的金属。写出铝与制备金属Mn的化学方程式______。
(3)确定某铝合金中金属元素的组成方法是将合金粉碎成细小的粉末,取1.5g样品加入足量的稀盐酸中,合金全部溶解,反应得到标准状况下的体积为1.12L。则合金中可能含有的金属是下列中的______。
a.Mg b.Mn c.Fe d.Cu
(4)工业上可通过“酸性歧化法”和“电解法”制备。“酸性歧化法”中,利用软锰矿(主要成分为)先生成,进而制备的流程如下所示。
实验室中模拟“酸性歧化法”制备。
①写出步骤Ⅰ的化学方程式______。
②写出步骤Ⅱ的离子方程式______。
③上述软锰矿样品中含80%,其它不含Mn的杂质20%。按照上述流程326.25g软锰矿样品理论上可获得的质量为______g。
【答案】(1) ①. ②. 13
(2)
(3)bc (4) ①. ②. ③. 316
【解析】
【分析】 制备的流程如下:、和在熔融状态下反应生成,反应后加水溶浸,使等可溶性物质溶解,并过滤,除去不溶性杂质,向滤液中通入过量使溶液酸化,并使发生歧化反应,生成和,过滤除去,滤液进行结晶、过滤、洗涤、干燥等操作后可得到晶体。
【小问1详解】
铝是13号元素,原子结构示意图为: ;锰元素的核电荷数为25,原子有4个电子层,最外层有2个电子,第一层有2个电子,第二层有8个电子,则次外层(第三层)有25-2-8-2=13个电子;
【小问2详解】
铝热反应常被用来制取某些难熔金属,用铝与反应制取金属锰同时生成三氧化二铝:;
【小问3详解】
1.12L氢气的物质的量为:,假设金属都为+2价,则金属混合物的平均摩尔质量为,当Al的化合价为+2价时,可看成其相对原子质量为2/3×27=18,则需要相对原子质量比30大的金属,排除a选项,Cu与稀盐酸不反应与题干已知信息矛盾(合金全部溶解),排除d选项,故可能是Mn、Fe,答案选bc;
【小问4详解】
①软锰矿熔融时与氢氧化钾、氧气反应生成,发生的化学反应为:;
②步骤Ⅱ通入过量使溶液酸化,并使发生歧化反应,离子方程式;
③根据流程,软锰矿中MnO2的质量为326.25 g × 80% = 261 g。因此MnO2的物质的量为;根据上述的两步反应:得到关系式:,因此3 mol MnO2最终生成2 mol KMnO4。因此,KMnO4的物质的量为2 mol。故理论产量为2 mol × 158 g/mol = 316 g。
18. 某化学社团拟对菠菜中的铁元素及维生素C的还原性进行研究并测定含铁量。设计了如下实验(包括常规实验和数字化实验):
【收集资料信息】
①Fe(Ⅱ)与反应产生特殊的蓝色沉淀,而Fe(Ⅲ)则不能与之反应;
②菠菜中的其它纤维素、淀粉、蛋白质和其它无机盐等均不能参与下列相关反应。
【实验步骤1】
取新鲜菠菜10g,将菠菜剪碎后放入研钵中研磨,然后倒入烧杯中,依次加入2mL乙醇、30mL蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到滤液加水稀释至100mL后作为样品备用。请回答下列问题:
(1)检验上述样品中含有而不含有,选择试剂的化学式是______。
(2)取5mL样品于试管中,先加足量稀硫酸,再加入2滴1%的双氧水振荡,再加入(1)中试剂,未出现红色;若加入过量的双氧水溶液,滴加2滴溶液,不产生特殊的蓝色沉淀。说明还原性______维生素C(填“强于”、“弱于”);写出过氧化氢溶液与菠菜中亚铁盐反应的离子方程式______。
【实验步骤2】
利用数字化实验设备可以快速进行数据的采集和分析。将数字化实验设备组装好后,再将pH传感器插入盛有10mL经处理后的试验样品的锥形瓶中【先加入过量双氧水、再加入过量铁粉、过滤,溶液中只有能发生如下反应:】,用滴定管(可滴加液体的精密计量仪器)向其中滴加物质的量浓度为a mol/L的酸性重铬酸钾溶液(,呈橙黄色),当溶液恰好变为橙黄色且半分钟内不褪色,消耗重铬酸钾溶液的体积为VmL。
(3)写出试样中加铁粉反应的离子方程式______。
(4)滴定过程中电脑终端显示的图像如图所示。
①已知,滴定过程中“20s”时变化为初始的______倍。
②计算菠菜中的含铁量(以“”计)的质量分数为______(用含“a”和“V”的代数式表示)。
【答案】(1)KSCN
(2) ①. 弱于 ②.
(3)
(4) ①. 0.1 ②.
【解析】
【分析】实验步骤1中通过KSCN溶液检测Fe3+,通过溶液检测Fe2+,并结合双氧水氧化Fe2+的现象判断维生素C的还原性。实验步骤2中利用酸性重铬酸钾溶液滴定Fe2+,根据反应方程式计算总铁量。
【小问1详解】
根据题目要求,需要判断样品中是否含有Fe3+,Fe3+与KSCN溶液反应会生成血红色物质,而Fe2+不会,因此应选择KSCN溶液,若溶液未变红,则说明样品中不含Fe3+。
【小问2详解】
首先,加入稀硫酸后,再加入少量双氧水,此时溶液中可能含有Fe2+和维生素C,加入KSCN溶液未变红,说明Fe3+未生成,可能是因为维生素C优先被氧化,保护了Fe2+未被氧化。接着,加入过量双氧水后,Fe2+被完全氧化为Fe3+,此时加入溶液无蓝色沉淀,说明Fe2+已被完全氧化,这表明维生素C的还原性强于Fe2+,即Fe2+的还原性弱于维生素C,过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式为:。
【小问3详解】
样品先加入过量双氧水,将Fe2+全部氧化为Fe3+,随后加入过量铁粉,Fe3+与Fe反应生成Fe2+,离子方程式为:。
【小问4详解】
①根据图像,初始pH = 1,即c(H+) = 10-1mol/L,20s时,pH = 2,即c(H+) = 10-2mol/L,因此,c(H+)变化为初始的= 0.1倍;
②根据反应方程式:,n() = a mol/L×V×10-3L=aV×10-3mol,根据方程式,n(Fe2+) = 6×n() = 6aV×10-3mol,原100mL样品溶液中Fe2+的总物质的量为:,对应的质量为:,菠菜总质量为10g,因此含铁量(以Fe²⁺计)的质量分数为:。
19. 侯德榜为我国化工事业的发展作出了卓越贡献,是我国近代化学工业的奠基人之一、“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥的工艺流程图如下:
查阅资料:相关物质的溶解度(25℃、101kPa)
物质
100g水中溶解度/g
35.9
8.0
38.5
0.0005
0.0002
0.0009
请回答下列问题:
(1)以海水为原料,经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔。已知粗盐中含有少量的、、杂质,选择下列试剂组合加入将它们以沉淀的形式除去(每种试剂均加过量),则选择的试剂和加入的顺序不正确的组合是______。
A.溶液→溶液→NaOH溶液→过滤→盐酸(调)
B.溶液→溶液→NaOH溶液→过滤→盐酸(调)
C.NaOH溶液→溶液→溶液→过滤→盐酸(调)
(2)所得精盐水蒸发结晶得到NaCl晶体,为了除去晶体表面少量的杂质离子、尽量减少洗涤导致的NaCl的损耗,可选用下列洗涤剂中的______。
A.蒸馏水 B.溶液 C.饱和食盐水 D.75%的乙醇水溶液
(3)“碳酸化塔”中发生反应的离子方程式是______。
(4)写出“回转焙烧炉”中反应的化学方程式______。
(5)测定纯碱产品中纯度【杂质为NaCl和】的一种方法是:称取样品10.0000g,充分灼烧至恒重,逸出气体经干燥后测定标准状况下气体的体积为56.00mL。将灼烧后的样品,先加过量的稀硝酸,再加入足量的硝酸银溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥后称量质量为0.7175g。则样品中的纯度为______%(保留小数点后3位)。
(6)称量灼烧前后样品的质量差也可测定的纯度。若取样品灼烧后,未在干燥器【如图】中冷却至室温即进行称量,会导致测定的纯度______(填“偏大、偏小或无影响”)。
【答案】(1)B (2)C
(3)
(4)↑
(5)92.875 (6)偏小
【解析】
【分析】海水淡化产生的氯化钠溶液进入吸氨塔吸收合成氨工厂产生的氨气形成氨盐水,再进入碳酸化塔吸收足量二氧化碳后,溶解度较小的碳酸氢钠沉淀析出,经真空过滤机,沉淀碳酸氢钠进入回转焙烧炉焙烧生成纯碱(碳酸钠)和二氧化碳,二氧化碳再通入碳酸化塔重复利用,滤液(主要含氯化铵)进入碱母液储罐,向其中通入氨气,增大铵根离子浓度,再进入回转沉淀器,加氯化钠使氯化铵盐析,同时降温使氯化铵结晶析出,据此分析。
【小问1详解】
除杂的核心原则:不引入新杂质,且过量试剂后续能除去。粗盐中含有少量的、、杂质,对应的除杂试剂依次为,,,为了达到除杂目的,试剂必须要在试剂之前加入,最后加入盐酸除去过量的,据此分析:
A.根据分析,符合除杂原则,且试剂顺序正确,A正确;
B.溶液引入,引入新的杂质,无法除去,B错误;
C.根据分析,符合除杂原则,且试剂顺序正确,C正确;
故答案选B;
【小问2详解】
A.蒸馏水会使NaCl溶解,损耗大,A错误;
B.溶液会与NaCl反应生成AgCl沉淀,污染NaCl晶体,B错误;
C.饱和食盐水中含大量的,根据同离子效应,可抑制NaCl晶体溶解,同时能洗去杂质离子,C正确;
D.75%的乙醇溶液虽然能减少NaCl晶体溶解,但是洗涤水溶性杂质的效果差,D错误;
故答案选C;
【小问3详解】
氨气、食盐水、二氧化碳在碳酸化塔反应生成氯化铵和碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度小会沉淀析出,故反应的离子方程式为;
【小问4详解】
碳酸氢钠进入回转焙烧炉焙烧生成纯碱(碳酸钠)和二氧化碳,反应方程式为↑;
【小问5详解】
样品(主要含,杂质NaCl和)中只有灼烧产生气体,所以可根据产生气体体积求出质量。根据方程式↑,,则;灼烧后的样品,先加过量的稀硝酸,再加入足量的硝酸银溶液,所得沉淀为AgCl,即AgCl质量为0.7175g,根据反应,氯化钠的质量,则样品中纯度为;
【小问6详解】
样品灼烧后,未在干燥器中冷却至室温即进行称量,即趁热称量,会导致灼烧后样品的称量质量偏小,质量差变大,则样品中的质量偏大,导致最终测定的纯度偏小。
20. 能与水反应生成次氯酸,可杀死新型冠状病毒等多种病毒和细菌。
已知:①的熔点为、沸点为,易溶于水;的沸点为。
②高浓度的不稳定、易爆炸,与有机物接触或加热时会发生剧烈反应。
一种制备的原理为(红色粉末)(白色粉末)。某化学小组用下图装置制备(夹持装置略去)。
请回答下列问题:
(1)上述实验必须在通风橱内进行,下列与实验有关的图标表示排风的是______(填标号)
A. B. C. D. E.
(2)装置①中盛装试剂固体和浓盐酸的仪器名称分别为______,______。
(3)装置②中应加入试剂的名称是______。
(4)制备过程中要不断通入干燥空气的目的是______。装置④中观察到的现象是______。
(5)尾气处理选择装置⑥,烧杯中盛装较浓的NaOH溶液,写出尾气处理时发生反应的离子方程式______,。
(6)“有效氯含量”是指单位质量的含氯化合物中所含氧化态氯的氧化能力相当于多少纯净氯气的氧化能力。的有效氯含量为______g(保留小数点后2位)。
【答案】(1)D (2) ①. 圆底烧瓶 ②. 分液漏斗
(3)饱和食盐水 (4) ①. 稀释生成的,避免其浓度过高发生爆炸,推动和在装置中流动,确保与充分反应,并将生成的带入后续收集装置 ②. 红色粉末变成白色粉末,内壁有液体生成
(5)
(6)1.63
【解析】
【分析】由制备装置可知,①中浓盐酸与高锰酸钾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中浓硫酸干燥氯气,通干燥空气可将氯气排入④中,④中发生,因浓度过高发生爆炸,要不断通入干燥空气稀释,由沸点可知⑤中冷却分离,最后出来的气体为空气及过量的以及逸散出的,用较浓的NaOH溶液进行尾气处理,以此解答该题。
【小问1详解】
A.表示需要佩戴护目镜,A错误;
B.表示当心火灾,B错误;
C.表示注意烫伤,C错误;
D.表示排风,D正确;
E.表示必须洗手,E错误;
故选D。
【小问2详解】
由实验装置图可知,盛装固体的仪器为圆底烧瓶,盛装浓盐酸的仪器是分液漏斗。
【小问3详解】
②为饱和食盐水,可除去氯气中的HCl。
【小问4详解】
不断通入干燥空气的目的是稀释生成的,避免其浓度过高发生爆炸,推动和在装置中流动,确保与充分反应,并将生成的带入后续收集装置;④中发生,的熔点为、沸点为,生成的为液态,故装置④中观察到的现象:红色粉末变为白色粉末,内壁有液体生成。
【小问5详解】
尾气中主要为过量的以及逸散出的,用较浓的NaOH溶液吸收,反应的离子方程式为:、。
【小问6详解】
“有效氯含量”是指单位质量的含氯化合物中所含氧化态氯的氧化能力相当于多少纯净氯气的氧化能力,可以理解为每g含氯化合物中所含氧化态氯的氧化能力相当于多少g纯净氯气的氧化能力,每个得4个电子,每克的得电子的物质的量为,每个得2个电子,每克的得电子的物质的量为,故的有效氯含量为。
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