内容正文:
海南中学2025-2026学年度第一学期期末考试
高一化学试题
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 S-32 Ca-40 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷 (共40分)
一、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16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. 化学与人类社会、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 袋装螺蛳粉可以适量添加防腐剂
B. 还原铁粉可用作食品包装袋中的脱氧剂
C. 烟花燃放五彩缤纷,呈现的是某些金属元素的焰色
D. 豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的反射
2. 下列说法正确的是
A. O2和O3是氧元素的两种同位素
B. 金属钠与氯气反应的电子转移方向及数目:
C. 中子数为44的溴原子:
D. HClO的结构式:H-Cl-O
3. 下列操作不符合安全要求的是
A. 钠着火,用二氧化碳灭火器灭火 B. 氢气点燃前,先进行验纯
C. 闻氮气时,用手轻轻扇动使少量气体进入鼻孔 D. 做钠和水反应实验时,须配戴护目镜
4. 为除去括号内的杂质,下列各选项中所选用的试剂或方法错误的是
A. K2CO3固体(KHCO3):加热至恒重 B. FeCl2溶液(FeCl3):铁粉
C. CO2(SO2):氢氧化钡溶液 D. MgO(Al2O3):加足量NaOH溶液溶解、过滤
5. 下列实验装置或操作正确的是
A.观察钠在空气中燃烧的现象
B.配制250 mL一定物质的量浓度的稀硫酸
C.验证铁与水蒸气反应能生成
D.制备胶体
A. A B. B C. C D. D
6. 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明溶液中:Cu2+、K+、、
B. 酸性溶液中:Na+、、Cl-、
C. 碱性溶液中:K+、Ba2+、Cl-、
D. “84”消毒液中:
7. 下列选项所示的物质间转化能一步实现的是
A.
B.
C. HCl(浓)
D. CuSO4(熔融)
8. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2 L NH3含有的原子数目为0.5NA
B. 常温常压下,28 g N2与CO的混合气体中,原子总数为2NA
C. 1 mol Cl2与足量水反应,转移的电子数为NA
D. 1 L 1 mol/L Na2SO4溶液中的氧原子数为4NA
二、选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。)
9. 甲~戊存在如图所示的转化关系,其中甲为淡黄色粉末,下列说法正确的是
A. 甲中阴、阳离子个数比为1:1
B. 将7.8 g甲溶于1 L水,所得溶液中丙的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
C. 若w为CO2,可用BaCl2溶液鉴别丁和戊的稀溶液
D. 若w为碳单质,则相同物质的量的丁和戊所含氧原子个数比为1∶2
10. V(钒)能形成多种不同颜色的离子,其转化关系如下图。下列说法正确的是
A. V(钒)有+2、+3、+4、+5等多种化合价
B. 由图中转化可知,比还原性弱
C. 可加入氧化剂实现溶液由黄色转化为蓝色
D. 由图可知,转化为的反应中,还原剂和氧化剂的物质的量之比为3:2
11. 下列过程中发生的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A. Mg(OH)2与稀硫酸反应:
B. 硫酸亚铁溶液中滴加双氧水:
C. 溶液与过量氨水反应:
D. 向溶液滴入溶液至恰好完全沉淀:
12. 下列选项描述与对应图像相符的是
A. 图①为新制氯水在阳光直射时,溶液中浓度随着时间变化的曲线
B. 图②为含等物质的量与NaOH的混合液中滴加盐酸产生的图像
C. 图③为溶液中滴加溶液的导电性变化图像
D. 图④为、混合液,各离子物质的量随氯气通入的变化图像,b代表的是
13. 次磷酸(H3PO2)与足量的氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2溶液,可以用于镀铜,发生反应的离子方程式为。下列说法正确的是
A. H3PO2中P元素的化合价为+3价 B. NaH2PO2属于正盐
C. 该反应中是氧化产物 D. 若反应生成1 mol Cu,转移4 mol e-
14. 大气细颗粒物是导致城市雾霾的主要驱动因素。科研人员提出雾霾微颗粒中硫酸盐生成的可能转化机理如图。下列说法正确的是
A. 该过程中NO2是催化剂
B. 该过程中有氧氢键断裂
C. 该过程中存在反应:
D. 中含有极性共价键和非极性共价键
第Ⅱ卷 (共60分)
三、非选择题(共5题,共60分。)
15. 现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应条件没有标出)。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:丙___________,H___________。
(2)实验室里金属A保存在___________中。
(3)金属C在气体乙中燃烧的现象是___________。
(4)检验物质F溶液中的金属阳离子时,应滴加的试剂依次是___________。
(5)写出反应③的离子方程式:___________。
16. 氯元素可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,并探究NaClO的性质。
回答下列问题:
(1)装有浓盐酸的仪器名称是___________。
(2)B装置中的作用是___________。
(3)装置C中发生反应的离子方程式___________。
(4)探究NaClO的性质:
①Ⅲ中产生黄绿色气体的原因是___________(写离子方程式)。
②通过探究NaClO性质的实验可知,影响氧化还原反应的因素为___________。
17. 硫酸铁在工业上常用作媒染剂以及工业废水的凝结剂,一种以废铁屑(主要成分为Fe,含有少量的Fe2O3和CuO)为原料制备硫酸铁并回收单质Cu的工艺流程如图所示。
已知:酸性条件下,O2可以将Fe2+转化为Fe3+。
请回答下列问题:
(1)试剂①是___________(注明用量)。
(2)过程Ⅰ中,被还原的离子有___________(填离子符号)。
(3)若取2 mL溶液b加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,产生的现象是___________;此过程涉及的氧化还原反应的化学方程式是___________。
(4)得到硫酸铁晶体(固体)的系列操作为蒸发浓缩、___________、___________、洗涤、干燥。
(5)128 g Cu理论上可以将___________g Fe2(SO4)3完全转化为FeSO4。
18. 如图为元素周期表的一部分,请参照元素在表中的位置,回答下列问题:
(1)字母B的元素名称是___________;字母W的元素符号为___________。
(2)C、F、G三种元素按原子半径由小到大的顺序排列为___________(填元素符号)。
(3)化合物AR的电子式为___________;EG2分子的空间结构为___________。
(4)D的氧化物与H的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为___________。
(5)推测R不可能具有的性质是___________(填字母)。
A. 在化合物中最高正化合价为+7
B. 单质R可以与H的氢化物反应并置换出单质H
C. R的最高价氧化物对应水化物的酸性比H的最高价氧化物对应的水化物弱
D. 单质在常温下可与氢气化合
(6)已知Cs元素位于元素周期表中第六周期第ⅠA族。
①铯的原子序数为___________。
②铯单质与H2O反应的化学反应方程式为___________。
19. 提高饮用水质量是关系人类健康的重要课题,饮用水的处理通常包括净化、消毒、软化等,化学小组采集自然水域的河水模拟制取饮用水。完成以下问题:
Ⅰ.净化:往河水中加入明矾,搅拌静置后通过陶瓷滤芯过滤掉沉淀。
(1)明矾在水中形成___________胶体,吸附水中悬浮物形成沉淀。
(2)陶瓷滤芯的滤孔直径应选择___________(填标号)较为合理。
a.小于1 mm b.1 mm c.100 nm
Ⅱ.消毒:往净化后的水中加入一定量1.0 mmol/L高铁酸钾(K2FeO4)溶液。
(3)K2FeO4作消毒剂是利用其___________性。
(4)用K2FeO4固体配制500 mL 1.0 mmol/L K2FeO4溶液,需用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、___________、___________。
(5)室温下,将以上配制的溶液分别在不同pH条件下静置,结果见下图,可知高铁酸钾溶液在(填“酸”“中”或“碱”)___________性环境下稳定,因此需在溶液中加入一定量的___________(填化学式),利于长期保存且不引入杂质。
Ⅲ.软化:将消毒后的水依次通过阳离子交换树脂(RH)、阴离子交换树脂(MOH)。
已知:
①RH用H+交换水中Ca2+、Mg2+,MOH用OH-交换、Cl-(进行等电荷交换)。
②将饮用水中Ca2+、Mg2+总物质的量当成CaO物质的量,每升饮用水含10 mg CaO,则硬度为1。
(6)以下对软化过程的分析正确的是___________(填标号)。
a.选用的树脂材料易溶于水
b.软化后水的导电率下降
c.经过阳离子交换树脂后水中的阳离子总数不变
d.经过阴离子交换树脂时有发生反应:H++OH-=H2O
(7)若软化前水的硬度为70,软化后硬度为42,则经过阳离子交换树脂后,水中c(H+)=___________mol/L(可忽略软化前水中H+的含量)。
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海南中学2025-2026学年度第一学期期末考试
高一化学试题
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 S-32 Ca-40 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷 (共40分)
一、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16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. 化学与人类社会、生活息息相关。下列说法错误的是
A. 袋装螺蛳粉可以适量添加防腐剂
B. 还原铁粉可用作食品包装袋中的脱氧剂
C. 烟花燃放五彩缤纷,呈现的是某些金属元素的焰色
D. 豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的反射
【答案】D
【解析】
【详解】A.袋装螺蛳粉适量添加防腐剂是符合食品安全规定的,用于防止食品变质,A正确;
B.还原铁粉在食品包装中用作脱氧剂,通过氧化反应吸收氧气,防止食品氧化变质,B正确;
C.烟花燃放时五彩缤纷的颜色是由于不同金属元素(如钠、铜等)的焰色反应所致,C正确;
D.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射,而非反射,D错误;
故选D。
2. 下列说法正确的是
A. O2和O3是氧元素的两种同位素
B. 金属钠与氯气反应的电子转移方向及数目:
C. 中子数为44的溴原子:
D. HClO的结构式:H-Cl-O
【答案】C
【解析】
【详解】A.同位素是指质子数相同、中子数不同的原子。而 和 都是由氧元素组成的单质,它们是同素异形体,而不是同位素,A错误;
B.金属钠与氯气反应的化学方程式为:,在这个反应中,钠原子失去电子,氯原子获得电子,电子转移方向及数目为:,B错误;
C.溴原子,原子序数为 ,中子数为44,则质量数为 ,表示为 ,C正确;
D.HClO中,氧原子是中心原子,与一个氢原子和一个氯原子形成共价键,正确的结构式应为:H-O-Cl,D错误;
故选C。
3. 下列操作不符合安全要求的是
A. 钠着火,用二氧化碳灭火器灭火 B. 氢气点燃前,先进行验纯
C. 闻氮气时,用手轻轻扇动使少量气体进入鼻孔 D. 做钠和水反应实验时,须配戴护目镜
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠着火时用二氧化碳灭火器灭火是不安全的,因为钠能在二氧化碳中燃烧,加剧火势;正确的灭火方法是使用干燥的沙子或专用金属灭火器,A错误;
B.氢气点燃前进行验纯是必要的安全操作,可防止氢气与空气混合发生爆炸,B正确;
C.闻氮气时用手轻轻扇动使少量气体进入鼻孔是安全的操作,因为氮气无毒且惰性,扇动法避免吸入大量气体,C正确;
D.做钠和水反应实验时配戴护目镜是必要的安全措施,以防止反应溅出物伤害眼睛,D正确;
故选A。
4. 为除去括号内的杂质,下列各选项中所选用的试剂或方法错误的是
A. K2CO3固体(KHCO3):加热至恒重 B. FeCl2溶液(FeCl3):铁粉
C. CO2(SO2):氢氧化钡溶液 D. MgO(Al2O3):加足量NaOH溶液溶解、过滤
【答案】C
【解析】
【详解】A.固体受热易分解:,加热至恒重可除去杂质,且不引入新杂质,A 正确;
B.铁粉可与反应:,将杂质转化为目标物质,且不引入新杂质,B 正确;
C.和均为酸性气体,都能与溶液反应生成沉淀,会将目标物质也除去,因此该方法错误,C 错误;
D.是两性氧化物,可与溶液反应:,而不与反应,过滤后可得到纯净的,D 正确;
故答案选C。
5. 下列实验装置或操作正确的是
A.观察钠在空气中燃烧的现象
B.配制250 mL一定物质的量浓度的稀硫酸
C.验证铁与水蒸气反应能生成
D.制备胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠燃烧时会产生高温,玻璃表面皿不耐高温,容易炸裂,应使用坩埚进行实验,A错误;
B.浓硫酸的稀释应在烧杯中进行,不能直接在容量瓶中稀释,否则会因放热导致容量瓶变形或刻度不准确,B错误;
C.湿棉花受热产生水蒸气,与还原铁粉在高温下反应生成氢气;生成的氢气通入肥皂液中形成肥皂泡,点燃肥皂泡会产生爆鸣声,可检验氢气的生成,C正确;
D.制备胶体的正确方法是向沸水中逐滴加入饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,而不是直接与溶液混合,会生成沉淀而非胶体,D错误;
故答案选C。
6. 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明溶液中:Cu2+、K+、、
B. 酸性溶液中:Na+、、Cl-、
C. 碱性溶液中:K+、Ba2+、Cl-、
D. “84”消毒液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu2+在水溶液中呈蓝色,不符合无色透明条件,A错误;
B.酸性溶液中与H+反应生成CO2和H2O,不能大量共存,B错误;
C.碱性溶液中K+、Ba2+、Cl-、均不与OH-反应,能大量共存,C正确;
D.“84”消毒液呈碱性,H+会与OH-中和,且ClO-与I-发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误;
故答案选C。
7. 下列选项所示的物质间转化能一步实现的是
A.
B.
C. HCl(浓)
D. CuSO4(熔融)
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁与氧气加热反应生成铁的氧化物是或,不能生成,第一步不能一步实现,A错误;
B.钠与氧气加热反应生成,第一步不能一步实现,B错误;
C.次氯酸光照分解生成盐酸(HCl)和,第三步不能一步实现,C错误;
D.Na还原性比Cu强,熔融硫酸铜与钠反应可生成铜;铜与氯气加热反应生成氯化铜,物质间的转化可一步实现,D正确;
故选D。
8. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2 L NH3含有的原子数目为0.5NA
B. 常温常压下,28 g N2与CO的混合气体中,原子总数为2NA
C. 1 mol Cl2与足量水反应,转移的电子数为NA
D. 1 L 1 mol/L Na2SO4溶液中的氧原子数为4NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,11.2 L NH3的物质的量为0.5 mol,NH3分子含4个原子,原子数为2NA,故A错误;
B.N2和CO的摩尔质量均为28 g/mol,28 g混合气体的物质的量为1 mol,N2和CO均为双原子分子,所以原子总数为2NA,故B正确;
C.Cl2与水反应方程式Cl2 + H2O HCl + HClO,该反应可逆,1 mol Cl2与足量水反应,参与反应的氯气小于1mol,转移的电子数小于NA,故C错误;
D.1 L 1 mol/L Na2SO4溶液中,Na2SO4物质的量为1 mol,Na2SO4含4 mol氧原子,但溶剂水含有大量氧原子,所以总氧原子数远大于4NA,故D错误;
选B。
二、选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。)
9. 甲~戊存在如图所示的转化关系,其中甲为淡黄色粉末,下列说法正确的是
A. 甲中阴、阳离子个数比为1:1
B. 将7.8 g甲溶于1 L水,所得溶液中丙的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
C. 若w为CO2,可用BaCl2溶液鉴别丁和戊的稀溶液
D. 若w为碳单质,则相同物质的量的丁和戊所含氧原子个数比为1∶2
【答案】C
【解析】
【分析】甲为淡黄色粉末,则其为Na2O2;乙和丙中,有一种是NaOH,一种是O2。若W为CO2,则乙为NaOH,丁为Na2CO3,戊为NaHCO3;若W为碳单质,则乙为O2,丁为CO2,戊为CO。
【详解】A.由分析可知,甲为Na2O2,由Na⁺和(过氧根离子)构成,阴、阳离子个数比为1 : 2,A错误。
B.将7.8g甲(物质的量为0.1mol)溶于1L水,生成0.2mol NaOH(丙),但溶液体积不等于1L(水的体积),无法直接计算浓度,B错误。
C.若w为CO2,则乙为NaOH,丁为Na2CO3(第一步反应产物),戊为NaHCO3(第二步反应产物)。Na2CO3与BaCl2反应生成BaCO3白色沉淀,而NaHCO3与BaCl2不反应,现象不同,可鉴别,C正确。
D.若w为碳单质,乙为O2,丁为CO2(第一步反应:O2+C=CO2),戊为CO(第二步反应:CO2+C=2CO)。1mol CO2含2mol O,1mol CO含1mol O,氧原子个数比为2 : 1,D错误。
故选C。
10. V(钒)能形成多种不同颜色的离子,其转化关系如下图。下列说法正确的是
A. V(钒)有+2、+3、+4、+5等多种化合价
B. 由图中转化可知,比还原性弱
C. 可加入氧化剂实现溶液由黄色转化为蓝色
D. 由图可知,转化为的反应中,还原剂和氧化剂的物质的量之比为3:2
【答案】AD
【解析】
【分析】物质中钒的化合价:为+2价,为+3价;为+4价,为+5价。
【详解】A.从上述分析可知,钒有+2、+3、+4、+5等多种化合价,A正确;
B.在的转化中,作为还原剂将还原,自身被氧化为。根据“还原剂的还原性比还原产物强”,可知的还原性比强,B错误;
C.(黄色,V为+5价)转化为(蓝色,V为+4价),钒的化合价降低,需要加入还原剂,而不是氧化剂,C错误;
D.的反应中,V从+5价变为+2价,每个得到3个电子(是氧化剂);Zn从0价变为+2价,每个Zn失去2个电子(是还原剂)。根据电子得失守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3,因此还原剂和氧化剂的物质的量之比为3:2,D正确;
故答案选AD。
11. 下列过程中发生的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A. Mg(OH)2与稀硫酸反应:
B. 硫酸亚铁溶液中滴加双氧水:
C. 溶液与过量氨水反应:
D. 向溶液滴入溶液至恰好完全沉淀:
【答案】CD
【解析】
【详解】A. Mg(OH)2与稀硫酸反应生成硫酸镁和水,离子方程式为: ,A错误;
B.硫酸亚铁溶液中滴加双氧水,H2O2和Fe2+发生氧化还原反应生成H2O和Fe3+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,B错误;
C.溶液与过量氨水反应Al(OH)3沉淀,氨水为弱碱不拆,离子方程式为,C正确;
D.向溶液滴入溶液至恰好完全沉淀,加入NaHSO4提供1 mol 和1 mol H+,离子方程式为:,D正确;
故答案选CD。
12. 下列选项描述与对应图像相符的是
A. 图①为新制氯水在阳光直射时,溶液中浓度随着时间变化的曲线
B. 图②为含等物质的量与NaOH的混合液中滴加盐酸产生的图像
C. 图③为溶液中滴加溶液的导电性变化图像
D. 图④为、混合液,各离子物质的量随氯气通入的变化图像,b代表的是
【答案】B
【解析】
【详解】A.图①为新制氯水在阳光直射,新制氯水中有次氯酸,阳光照射会分解为氯化氢和氧气,则溶液中浓度会增大,故A错误;
B.图②为含等物质的量与NaOH的混合液中滴加盐酸,一开始盐酸先和氢氧化钠反应,再和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,最后再和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,无二氧化碳产生时段所加的盐酸是产生二氧化碳时段所加盐酸的两倍,故B正确;
C.溶液中滴加溶液,虽然导电能力会下降,但是因为钠离子始终在溶液中,故溶液的导电能力不会变为0,故C错误 ;
D.因还原性,则与氯气发生反应的先后顺序为,b段发生的反应为,则b段代表的是的物质的量的变化情况,故D错误 ;
故选B 。
13. 次磷酸(H3PO2)与足量的氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2溶液,可以用于镀铜,发生反应的离子方程式为。下列说法正确的是
A. H3PO2中P元素的化合价为+3价 B. NaH2PO2属于正盐
C. 该反应中是氧化产物 D. 若反应生成1 mol Cu,转移4 mol e-
【答案】BC
【解析】
【详解】A.H3PO2中,H为+1价,O为-2价,设P化合价为x,则3×(+1) + x + 2×(-2) = 0,解得x=+1,不是+3价,A错误;
B.次磷酸H3PO2是一元酸,与足量NaOH反应生成NaH2PO2,无剩余酸性氢,属于正盐,B正确;
C.反应中的P元素从+1价升至的+5价,被氧化,是氧化产物,C正确;
D.生成2mol Cu时,2mol Cu2+得4mol e-,故生成1mol Cu转移2mol e-,不是4mol,D错误;
故答案选BC。
14. 大气细颗粒物是导致城市雾霾的主要驱动因素。科研人员提出雾霾微颗粒中硫酸盐生成的可能转化机理如图。下列说法正确的是
A. 该过程中NO2是催化剂
B. 该过程中有氧氢键断裂
C. 该过程中存在反应:
D. 中含有极性共价键和非极性共价键
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据机理图,在反应中是反应物,转化为,在后续反应中没有再生,因此是反应物,不是催化剂,A错误;
B .该反应机理图中,存在分子中O-H键的断裂,B正确;
C .在第Ⅰ阶段,与反应生成和,反应式为:,C正确;
D .中的化学键为S-O、O-H键,均为极性共价键,不存在非极性共价键,D错误;
故答案选BC。
第Ⅱ卷 (共60分)
三、非选择题(共5题,共60分。)
15. 现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应条件没有标出)。
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:丙___________,H___________。
(2)实验室里金属A保存在___________中。
(3)金属C在气体乙中燃烧的现象是___________。
(4)检验物质F溶液中的金属阳离子时,应滴加的试剂依次是___________。
(5)写出反应③的离子方程式:___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)煤油或石蜡油 (3)剧烈燃烧,产生棕褐色的烟
(4)KSCN溶液、氯水(或 等氧化剂)
(5)
【解析】
【分析】金属单质A焰色试验火焰颜色为黄色,则A为Na,钠与水反应生成气体甲和物质D,则甲为H2,D为NaOH,金属B和氢氧化钠溶液反应生成氢气,说明B为Al,黄绿色气体乙为Cl2,与氢气反应生成气体丙为HCl,溶于水得到E为盐酸,物质D(氢氧化钠)和G反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,说明G中含有Fe3+,金属C与盐酸反应得到F,F与氯气反应得到G,可推知,C为Fe,F为FeCl2,G为FeCl3,据此回答。
【小问1详解】
由分析可知,气体丙是 ,红褐色沉淀H是 。
【小问2详解】
金属A是钠(Na),钠的化学性质活泼,易与空气中的氧气和水反应,因此实验室中通常将钠保存在煤油或石蜡油中,以隔绝空气和水。
【小问3详解】
金属C是铁(Fe),在气体乙( )中燃烧的现象是:剧烈燃烧,产生棕褐色的烟。
【小问4详解】
物质F是 ,需要检验其中的 。由于 易被氧化为 ,且 会干扰实验结果,因此需要先加入KSCN溶液,若溶液不变红,说明无 ;再加入氯水(或 等氧化剂),若溶液变红,则证明原溶液中含有 。
【小问5详解】
反应③是铝与氢氧化钠溶液的反应,离子方程式为:
16. 氯元素可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,并探究NaClO的性质。
回答下列问题:
(1)装有浓盐酸的仪器名称是___________。
(2)B装置中的作用是___________。
(3)装置C中发生反应的离子方程式___________。
(4)探究NaClO的性质:
①Ⅲ中产生黄绿色气体的原因是___________(写离子方程式)。
②通过探究NaClO性质的实验可知,影响氧化还原反应的因素为___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)除去氯气中含有HCl气体
(3)
(4) ①. ②. 离子浓度(或氢离子浓度)
【解析】
【分析】制备和NaClO,由实验装置可知,分液漏斗中盛放浓盐酸,圆底烧瓶中发生,B中饱和食盐水可除去挥发的HCl,C中水浴加热发生,D中发生,E中试剂吸收尾气,可为NaOH等,以此来解答。
【小问1详解】
装有浓盐酸的仪器为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
【小问2详解】
制取的氯气中含有HCl气体,因此B中饱和食盐水的作用为除去氯气中含有HCl气体,故答案为:除去氯气中含有HCl气体;
【小问3详解】
C中发生的反应为与KOH在加热条件下反应生成和KCl,反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
①Ⅲ中,次氯酸钠与氯化钠在酸性条件下反应生成氯气,离子方程式为:;
②通过上述实验可知,影响氧化还原反应的因素有离子浓度(或氢离子浓度),故答案为:离子浓度(或氢离子浓度)。
17. 硫酸铁在工业上常用作媒染剂以及工业废水的凝结剂,一种以废铁屑(主要成分为Fe,含有少量的Fe2O3和CuO)为原料制备硫酸铁并回收单质Cu的工艺流程如图所示。
已知:酸性条件下,O2可以将Fe2+转化为Fe3+。
请回答下列问题:
(1)试剂①是___________(注明用量)。
(2)过程Ⅰ中,被还原的离子有___________(填离子符号)。
(3)若取2 mL溶液b加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,产生的现象是___________;此过程涉及的氧化还原反应的化学方程式是___________。
(4)得到硫酸铁晶体(固体)的系列操作为蒸发浓缩、___________、___________、洗涤、干燥。
(5)128 g Cu理论上可以将___________g Fe2(SO4)3完全转化为FeSO4。
【答案】(1)过量的铁粉
(2)、
(3) ①. 先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 ②.
(4) ①. 冷却结晶 ②. 过滤
(5)800
【解析】
【分析】以废铁屑(主要成分为,含少量和)为原料制备硫酸铁并回收单质:废铁屑先与过量稀硫酸酸浸,生成含、、的混合溶液;加入过量铁粉作为试剂①,将还原为,并置换出;经过滤得到含和过量的固体X,以及含的溶液a;固体X用过量稀硫酸溶解、过滤回收,得到含的溶液b;溶液a与b合并后,通入空气将氧化为,最后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁晶体。
【小问1详解】
由分析可知,试剂①是过量的铁粉,目的是还原为,并置换出,故答案为:过量的铁粉;
【小问2详解】
过程Ⅰ中,被还原为,被还原为,因此被还原的离子有、,故答案为:、;
【小问3详解】
含的溶液b滴加溶液,先生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;此过程转化为涉及氧化还原反应,化学方程式为:,故答案为:先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;;
【小问4详解】
得到硫酸铁晶体(固体)的系列操作为蒸发浓缩冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:冷却结晶;过滤;
【小问5详解】
该小题涉及的反应为。的物质的量为;由反应可知,1 mol 还原1 mol ,因此2 mol 还原2 mol 。的摩尔质量为400 g/mol,因此质量为,故答案为:800。
18. 如图为元素周期表的一部分,请参照元素在表中的位置,回答下列问题:
(1)字母B的元素名称是___________;字母W的元素符号为___________。
(2)C、F、G三种元素按原子半径由小到大的顺序排列为___________(填元素符号)。
(3)化合物AR的电子式为___________;EG2分子的空间结构为___________。
(4)D的氧化物与H的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为___________。
(5)推测R不可能具有的性质是___________(填字母)。
A. 在化合物中最高正化合价为+7
B. 单质R可以与H的氢化物反应并置换出单质H
C. R的最高价氧化物对应水化物的酸性比H的最高价氧化物对应的水化物弱
D. 单质在常温下可与氢气化合
(6)已知Cs元素位于元素周期表中第六周期第ⅠA族。
①铯的原子序数为___________。
②铯单质与H2O反应的化学反应方程式为___________。
【答案】(1) ①. 钾 ②. Ar
(2)
(3) ①. ②. 直线形
(4) (5)BD
(6) ①. 55 ②.
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置,可推断出:A 是 (钠),B 是 (钾),C 是 (镁),D 是 (铝),E 是 (碳),F 是 (磷),G 是 (氧),H 是 (氯),R 是 (溴),W 是 (氩)。
【小问1详解】
由分析可知,字母 B 的元素名称是 钾;字母 W 的元素符号为 Ar,故答案为:钾;Ar;
【小问2详解】
C()和 F() 位于第三周期,同周期原子序数越大半径越小,即原子半径 ;G() 位于第二周期,电子层数少于第三周期元素 ,即原子半径 ,因此原子半径顺序为:;
【小问3详解】
化合物 AR 是 ,其电子式为; 是 ,分子的空间结构为 直线形,故答案为:;直线形;
【小问4详解】
D 的氧化物为 ,H 的最高价氧化物对应的水化物为 ,反应方程式为:;
【小问5详解】
A.主族元素最高正价等于族序数,为ⅦA族,最高正价为+7,A不符合题意;
B.H的氢化物为HCl,R的单质为,与HCl不反应,因此 不能置换出 ,B符合题意;
C.的非金属性强于,因此最高价氧化物的水化物酸性: 酸性强于 ,C不符合题意;
D. 与 需要加热才能化合,常温下不反应,D符合题意;
故答案选BD;
【小问6详解】
① 位于第六周期第ⅠA族,原子序数为 55,故答案为:55;
② 铯与水反应的化学方程式为:。
19. 提高饮用水质量是关系人类健康的重要课题,饮用水的处理通常包括净化、消毒、软化等,化学小组采集自然水域的河水模拟制取饮用水。完成以下问题:
Ⅰ.净化:往河水中加入明矾,搅拌静置后通过陶瓷滤芯过滤掉沉淀。
(1)明矾在水中形成___________胶体,吸附水中悬浮物形成沉淀。
(2)陶瓷滤芯的滤孔直径应选择___________(填标号)较为合理。
a.小于1 mm b.1 mm c.100 nm
Ⅱ.消毒:往净化后的水中加入一定量1.0 mmol/L高铁酸钾(K2FeO4)溶液。
(3)K2FeO4作消毒剂是利用其___________性。
(4)用K2FeO4固体配制500 mL 1.0 mmol/L K2FeO4溶液,需用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、___________、___________。
(5)室温下,将以上配制的溶液分别在不同pH条件下静置,结果见下图,可知高铁酸钾溶液在(填“酸”“中”或“碱”)___________性环境下稳定,因此需在溶液中加入一定量的___________(填化学式),利于长期保存且不引入杂质。
Ⅲ.软化:将消毒后的水依次通过阳离子交换树脂(RH)、阴离子交换树脂(MOH)。
已知:
①RH用H+交换水中Ca2+、Mg2+,MOH用OH-交换、Cl-(进行等电荷交换)。
②将饮用水中Ca2+、Mg2+总物质的量当成CaO物质的量,每升饮用水含10 mg CaO,则硬度为1。
(6)以下对软化过程的分析正确的是___________(填标号)。
a.选用的树脂材料易溶于水
b.软化后水的导电率下降
c.经过阳离子交换树脂后水中的阳离子总数不变
d.经过阴离子交换树脂时有发生反应:H++OH-=H2O
(7)若软化前水的硬度为70,软化后硬度为42,则经过阳离子交换树脂后,水中c(H+)=___________mol/L(可忽略软化前水中H+的含量)。
【答案】(1)
(2)c (3)强氧化
(4) ①. 500 mL容量瓶 ②. 玻璃棒
(5) ①. 碱 ②.
(6)bd (7)
【解析】
【分析】该实验模拟饮用水的处理过程,分为三步:首先是净化,向河水中加入明矾形成胶体吸附悬浮物,再通过陶瓷滤芯过滤沉淀;然后是消毒,向净化后的水中加入高铁酸钾溶液,利用其强氧化性杀菌,并配制了一定浓度的高铁酸钾溶液,探究了其稳定性;最后是软化,将消毒后的水依次通过阳离子交换树脂(RH)和阴离子交换树脂(MOH),去除水中的、等硬度离子,以降低水的硬度。
【小问1详解】
明矾的主要成分是,溶于水后与水反应生成氢氧化铝()胶体,故答案为:;
【小问2详解】
胶体粒子的直径在1~100 nm之间,为有效过滤掉胶体聚沉后形成的沉淀颗粒,应选用孔径较小的滤芯。选项c的孔径为100 nm,远小于a和b,过滤效果最好,故答案选c;
【小问3详解】
中Fe为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,因此作消毒剂是利用其强氧化性,故答案为:强氧化;
【小问4详解】
配制500 mL 1.0 mmol/L 溶液,除烧杯、量筒、胶头滴管外,还需要500 mL容量瓶和玻璃棒(用于搅拌、引流),故答案为:500 mL容量瓶;玻璃棒;
【小问5详解】
从图中可知,pH越高(碱性越强),的浓度下降越慢,说明高铁酸钾溶液在碱性环境下更稳定。为了长期保存且不引入杂质,可加入,与溶质阳离子相同,不引入新杂质,故答案为:碱;;
【小问6详解】
a.树脂材料为高分子化合物,通常不溶于水,a错误;
b.软化后水中的离子浓度降低,导电率下降,b正确;
c.阳离子交换树脂中交换、,由于、是+2价,1个离子会交换出2个,因此阳离子总数会增加,c错误;
d.经过阴离子交换树脂时,水中的与树脂上的会发生反应,正确;
故答案选bd;
【小问7详解】
硬度定义为每升水中每10mg 定义为1°,软化前硬度为70,软化后为42,硬度降低值为。 的摩尔质量为56 g/mol,因此每升水中减少的物质的量为,每1 mol 对应1 mol 或(+2价),交换出2 mol ,因此:,因此水中浓度为,故答案为:。
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