内容正文:
首都师大附中2025-2026学年第一学期期末练习
高一化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Zn 65
第Ⅰ卷(共40分)
一、选择题(共20小题,每小题2分,共40分)
1. 当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是
A. Fe(OH)3胶体 B. CuSO4溶液 C. 蔗糖溶液 D. NaOH溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe(OH)3胶体能发生丁达尔效应,故A项正确;
B.CuSO4溶液是溶液,不是胶体,不能发生丁达尔效应,故B项错误;
C.蔗糖溶液是溶液,不是胶体,不能发生丁达尔效应,故C项错误;
D.NaOH溶液是溶液,不是胶体,不能发生丁达尔效应,故D项错误;
故答案为A。
2. 下列物质长期露置于空气中会变质,且变质过程中涉及氧化还原反应的是
①Na ②NaOH ③FeSO4 ④氯水 ⑤漂白粉 ⑥生石灰
A. ①②③⑤ B. ①③④⑤ C. ②③④⑤ D. ①③④⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①在空气中易被氧化,生成,和空气中的转化为,吸收转化为碳酸钠晶体,最终转化为,转化为时,的化合价从0价升高到+1价,有化合价的变化,涉及氧化还原反应,①符合题意;
②在空气中能吸收,生成和,没有化合价的变化,不涉及氧化还原反应,②不符合题意;
③在空气中被氧化最终生成,的化合价从+2价升高到+3价,有化合价的变化,涉及氧化还原反应,③符合题意;
④氯水中发生与反应生成和,光照分解生成和,氯的化合价发生改变,涉及氧化还原反应,④符合题意;
⑤漂白粉的主要成分是次氯酸钙,其在空气中会与二氧化碳和水反应生成次氯酸,光照分解生成和,氯的化合价从+1价降低到-1价,涉及氧化还原反应,⑤符合题意;
⑥生石灰在空气中先与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2再与CO2反应生成CaCO3,没有化合价的变化,不涉及氧化还原反应,⑥不符合题意;
①③④⑤符合题意,答案选B。
3. 设代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法不正确的是
A. 常温常压下,所含原子数目为
B. 1 mol 含有的电子数为
C. 1 mol Na在中完全燃烧转移电子数目为
D. 铁粉与稀硫酸反应生成氢气,反应中转移的电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A. 28g CO的物质的量为1 mol,1个CO分子中含有1个碳原子和1个氧原子,故原子总数为,A正确;
B.每个含有的电子数为10个,故1 mol含 个电子,B正确;
C.钠在氧气中完全燃烧生成过氧化钠(),钠元素从0价升至+1价,1 mol Na失去1 mol电子,转移电子数为,C正确;
D.铁与稀硫酸反应生成氢气:,生成1 mol(摩尔质量2 g/mol)需转移2 mol电子,1g氢气为0.5 mol,转移电子数为,D错误;
故选D。
4. 配制溶液的操作如下所示。下列说法不正确的是
A. 操作1前称取的质量为
B. 操作2前溶液需恢复至室温
C. 操作4若俯视刻度线定容,所配溶液浓度偏大
D. 操作5后液面下降,需补充少量水至刻度线
【答案】D
【解析】
【详解】A.,故操作1前称取的质量为,A正确;
B.NaOH溶解放热,若未恢复室温就转移至容量瓶,冷却后溶液体积偏小,浓度偏大,故操作2(转移)前需恢复至室温,B正确;
C.操作4为定容,俯视刻度线会使溶液体积偏小,溶质物质的量不变,故浓度偏大,C正确;
D.操作5为摇匀,摇匀后液面下降是因为部分溶液会附着在瓶塞和瓶颈,属于正常现象,若补水会导致溶液体积偏大,浓度偏小,D错误;
故选D。
5. 某同学配制的植物营养液中有4种离子,其中所含的、、的物质的量浓度分别为、、,则的物质的量浓度为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据溶液呈电中性的原则,溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。设 Zn2+ 的浓度为 mol/L,有:,代入已知浓度:,解得,故选B。
6. 下列反应或事实的离子方程式不正确的是
A. 用盐酸除铁锈:
B. 用醋酸去除水垢中的:
C. 向溶液逐滴加入至溶液呈中性:
D. 向溶液中通入过量:
【答案】B
【解析】
【详解】A.用盐酸除铁锈的离子方程式为:,反应符合事实,A正确;
B.醋酸是弱酸,不能写成H+,且碳酸钙是沉淀,不可拆,正确应为,B错误;
C.向溶液逐滴加入至溶液呈中性,NaHSO4提供H+和硫酸根离子,Ba(OH)2提供Ba2+和OH-,至中性时H+与OH-等物质的量反应,Ba(OH)2与NaHSO4的物质的量之比为1:2,钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,方程式的电荷和原子均守恒,C正确;
D.向溶液中通入过量,Cl2过量时Fe2+和Br-全部被氧化,方程式的电荷和原子均守恒,D正确;
故选B。
实验室用下图装置制备干燥的并研究其性质。其中,a为湿润的淀粉试纸,b、c分别为湿润和干燥的红纸条,d为湿润的蓝色石蕊试纸。完成下面小题。
7. 用上述装置制备,所选反应物和收集方法正确的是
选项
A
B
C
D
反应物
浓盐酸和
浓盐酸和
稀盐酸和
浓盐酸和高锰酸钾
收集方法
向上排空气法
向下排空气法
向上排空气法
排水法
A. A B. B C. C D. D
8. 为达成实验目的,甲、乙、丙中所用试剂不正确的是
A. 甲中为饱和食盐水 B. 甲中为浓硫酸
C. 乙中为浓硫酸 D. 丙中为溶液
9. 下列关于实验现象及性质的说法中,不正确的是
A. 一段时间后,观察到a变蓝
B. b褪色,说明具有漂白性
C. b褪色而c不褪色,说明能与水反应
D. d先变红,一段时间后褪色
【答案】7. A 8. B 9. B
【解析】
【分析】该实验原理是利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气,因盐酸具有挥发性,所得气体中含有Cl2、HCl、H2O,需将气体先通过甲中饱和食盐水除去HCl,再将气体通入乙中浓硫酸进行干燥,氯气能与水发生自身氧化还原反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,氯气是有毒气体,不能排放至空气中,氯气能与碱反应,因此采用NaOH溶液吸收尾气。
【7题详解】
该反应装置为固液加热制气装置,反应物选二氧化锰与浓盐酸,浓盐酸和高锰酸钾在常温下即可反应,由于氯气的密度比空气大,应选向上排空气法收集氯气,A项符合题意,故选A。
【8题详解】
装置甲是为了除去氯气中的HCl的,所以选用饱和食盐水,装置乙是为了干燥氯气,除去水蒸气的,所以选用浓硫酸,装置丙是尾气处理装置,装有氢氧化钠溶液,可吸收多余氯气,防止污染环境,综上所述,A、C、D均正确,B不正确,故选B。
【9题详解】
A.a中Cl2与KI反应生成I2,碘单质遇淀粉试纸变蓝,A正确;
B.Cl2不具有漂白性,b中氯气能与水发生自身氧化还原反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,因此湿润的红纸条褪色,B错误;
C.b为湿润的红纸条,其褪色原理是氯气和水反应生成HClO具有漂白性,而c为干燥的红纸条且不褪色,两者对比说明能与水反应,C正确;
D.氯气和水反应生成HCl和HClO,HCl具有酸性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,HClO具有漂白性,一段时间后褪色,D正确;
故选:B。
10. 下列实验方案能达到实验目的的是(部分夹持装置已略去)
A验证能与水反应
B.制备纯净的
C.比较和的氧化性强弱
D.验证木炭和浓硫酸反应生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.不仅能与水发生反应( ),还易溶于水。当试管中的 接触水时,无论是“溶解”还是“与水反应”,都会使试管内压强减小,外界大气压将水压入试管,导致试管内液面上升,无法验证能与水反应,A错误;
B.氢氧化亚铁容易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀,所以不能制备纯净的,B错误;
C.具有较强的氧化性,通入 溶液时,会发生反应: (可观察到溶液中产生淡黄色浑浊,该浑浊为 单质), 是氧化剂,S 是氧化产物,根据“氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性”这一规律,可得出氧化性: ,C正确;
D.碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,二氧化硫和二氧化碳都可以和氢氧化钙反应有白色沉淀,所以不能用该实验验证二氧化碳的生成,D错误;
故答案为C。
11. 粗盐(含泥沙、、、等杂质)提纯过程如图所示,下列说法正确的是
A. 试剂1、2、3分别为,,
B. 滤渣2只有、、
C. 试剂4的作用为中和溶液中的和,因此选择稀盐酸或稀硫酸均可
D. 操作a、b、c均需要用到玻璃棒
【答案】D
【解析】
【分析】粗盐(含泥沙、、、等杂质)提纯过程中,泥沙通过过滤可以除去;向滤液中加入氢氧化钠, 转化为氢氧化镁沉淀(过量);向滤液中加入碳酸钠,转化为碳酸钙沉淀(过量);向滤液中加入氯化钡,转化为硫酸钡沉淀(过量);又,、可以通过加稀盐酸除去,因此加入试剂顺序要注意碳酸钠在氯化钡之后,操作顺序要注意过滤要在加稀盐酸之前;据此作答。
【详解】A.依据分析,加入试剂时碳酸钠要在氯化钡之后加,可以使钙离子与多余的钡离子都变为沉淀而除去,A错误;
B.依据分析,滤渣2中还有,B错误;
C.依据分析,中和溶液中的和应该选择稀盐酸,稀硫酸会引入杂质硫酸根离子,C错误;
D.操作a为溶解、过滤,玻璃棒的作用为搅拌、引流;操作b为过滤,玻璃棒的作用为引流;操作c为蒸发结晶,玻璃棒的作用为搅拌;三步操作都要用到玻璃棒,D正确;
故答案选D。
12. 下列除杂试剂的选择正确的是
选项
括号内为杂质
除杂试剂
A
气体
饱和溶液
B
粉末
CO
C
溶液
铁粉
D
溶液
澄清石灰水
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2(SO2)气体用饱和Na2CO3溶液除杂,SO2和CO2均与Na2CO3反应,会消耗主要物质CO2,不符合除杂原则,A错误;
B.CuO(Cu)粉末用CO除杂,CO会还原CuO为Cu,主要物质CuO被转化,杂质Cu未除去,不符合除杂原则,B错误;
C.FeCl2(FeCl3)溶液用铁粉除杂,铁粉将Fe3+还原为Fe2+,除去杂质FeCl3而不影响主要物质FeCl2,C正确;
D.NaHCO3(Na2CO3)溶液用澄清石灰水除杂,两者均与Ca(OH)2反应,主要物质NaHCO3被转化,不符合除杂原则,D错误;
故选C。
13. 向、、的混合溶液中加入一定量铁粉,完全反应后过滤。下列说法中正确的是
A. 滤液中一定有和
B. 滤液中溶质可能是、
C. 滤纸上一定有和
D. 滤纸上一定有,可能有、、
【答案】A
【解析】
【分析】基于金属活动性顺序:。铁粉优先置换氧化性强的,其次为,但不能置换。滤液中始终存在(因不被置换),且铁粉反应后产生(因被消耗生成)。滤纸上的固体取决于铁粉量:
【详解】根据上述分析可知,一定有(因最先被置换),可能有或(若铁粉过量),但不可能有(因比活泼),故C、D不正确;因滤液中和必然存在,B不正确,A正确。
故选A。
14. 已知PbO2在盐酸溶液中易生成PbCl2,且PbO2、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中,正确的是
A. Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3
B. 每1mol PbO2在盐酸溶液中被氧化生成PbCl2时转移电子2mol
C. FeCl3溶液能将KI溶液中的I-氧化生成I2
D. I2具有较强的氧化性,可以将PbCl2氧化成PbO2
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,所以氯气通入FeI2溶液中,氯气先氧化碘离子,后氧化亚铁离子,所以不可能存在反应3Cl2+6FeI2═2FeCl3+4FeI3,故A错误;
B.PbO2在盐酸溶液中易生成PbCl2,Pb元素化合价降低,被还原,不是被氧化,故B错误;
C.氧化性FeCl3>I2,所以FeCl3溶液能将KI溶液中的I-氧化生成I2,故C正确;
D.PbO2的氧化性大于I2,所以PbO2能氧化碘离子生成碘单质,而碘不能将PbCl2氧化成PbO2,故D错误;
故选C。
15. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收,其转化如下图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,不正确的是
A. 过程①中,生成CuS的反应为
B. 过程②中,氧化剂与还原剂的物质的量的比为2∶1
C. 过程③中,参与反应转移电子
D. 回收的总反应为
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,①中发生,②中发生,③中发生。
【详解】A.过程①是铜离子和硫化氢反应生成氢离子和硫化铜,根据电荷守恒、原子守恒可确定反应的离子方程式为,故A正确;
B.根据分析知,过程②的离子方程式为,氧化剂为,还原剂为,氧化剂与还原剂的物质的量的比为2∶1,故B正确;
C.根据分析知,过程③中发生,反应过程中,参与反应转移电子,故C错误;
D.根据图中信息,和为总反应的反应物,和为总反应的生成物,根据得失电子守恒和原子守恒可得回收S的总反应为,故D正确;
故选C。
16. 硫酸是重要化工原料,工业生产硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. Ⅰ的化学方程式:
B. Ⅱ中排放出的和可循环利用
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 生产过程中产生的尾气可用水吸收
【答案】D
【解析】
【分析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,得到H2SO4。
【详解】A.反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,A正确;
B.在接触室中,和的催化氧化反应是可逆反应,未反应的和可以再次通入接触室循环反应,提高原料利用率,B正确;
C.将黄铁矿换成硫黄,则不再产生Fe3O4等固体,即可以减少废渣产生,C正确;
D.尾气主要成分是,用水吸收会生成亚硫酸,但亚硫酸不稳定且溶解度有限,吸收效率低;工业上通常用氨水或氢氧化钠溶液吸收,以提高吸收效果并回收硫资源,D错误;
故选D。
17. 向溶液中逐渐通入一定量的(假设溶液体积不变),随后取此溶液,将其稀释至,并向此稀释后的溶液中逐滴加入的盐酸,产生气体的体积与所加入的盐酸的体积关系如图所示。下列说法正确的是
A. 与溶液反应后的溶质为
B. 图中A点的溶质为
C. 产生的体积为
D. 原溶液中浓度为
【答案】D
【解析】
【分析】当生成CO2气体时,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,由图可知,生成CO2气体体积至最大,消耗HCl为25 mL,若二氧化碳与NaOH反应后溶液中只有Na2CO3,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,将Na2CO3转化为NaHCO3应消耗HCl为25 mL,而图象中开始生成CO2气体时消耗HCl体积为50 mL,说明该阶段还发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,氢氧化钠溶液与二氧化碳反应后溶液中溶质为NaOH、Na2CO3。
【详解】A.由分析知,与溶液反应后的溶质为NaOH、Na2CO3,A错误;
B.由分析可知,A点之前发生的反应为NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,则A点的溶质为NaCl、NaHCO3,B错误;
C.由图可知,碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳消耗25 mL盐酸,根据反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,CO2体积(标准状况下)为0.025 L×0.1 mol·L-1×22.4 L·mol-1=0.056 L,选项未说明气体所处状况,无法确定其体积,C错误;
D.反应生成CO2气体体积最大时,溶液中的溶质为NaCl,由钠离子、氯离子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075 L×0.1 mol·L-1=0.0075 mol,故原氢氧化钠溶液的浓度为=0.75 mol·L-1,故D正确;
故选D。
18. 时,在浓溶液中通入过量,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得和固体。已知:、、溶解度(S)随温度变化关系如下图。
下列说法不正确的是
A. 通入后开始发生反应:
B. 时,随反应进行先析出
C. 将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出固体
D. 在冷却结晶的过程中,大量会和一起析出
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气与氢氧化钠反应,生成氯化钠,次氯酸钠和水,开始发生反应为,A正确;
B.时,氯化钠溶解度最小,随反应进行,逐渐增多,则最先析出,B正确;
C.由于次氯酸钠的溶解度随温度的变化趋势较大,将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出固体,C正确;
D.由于通入的氯气是过量的,所以溶液中几乎不含有NaOH,在冷却结晶的过程中,会大量析出,氢氧化钠不会大量析出,D错误;
故选D。
19. 合成气(CO与混合气体)在生产中有重要应用。铁基氧载体可以实现与重整制备合成气,过程如图1.不同温度下,氧化室中气体的体积分数如图2.
下列说法不正确的是
A. 氧化室中的主要反应为
B. 由图1可知,若实现循环,理论上所得合成气中
C. 500~650℃时,氧化室中比CO更易发生副反应
D. 该方法既可制备有价值的合成气,又可减少温室气体的排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,氧化室中 和反应生成CO、H2和FeO,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,A正确;
B.由图可知,还原室中FeO和CO2反应生成和CO,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,氧化室中发生反应:,若实现循环,说明生成的FeO和消耗的FeO相等,则合成气中,B正确;
C.氧化室中发生反应:,由图可知,500~650℃时,H2的体积分数大于CO的2倍,说明氧化室中CO比更易发生副反应;
D.该过程中可以实现与重整制备合成气,可减少温室气体的排放,D正确;
故选C。
20. 兴趣实验小组探究活泼金属和FeCl3溶液的反应,进行了如下实验。
序号
操作
现象
①
在盛有100 mL 0.1 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入一块绿豆大小的钠
钠浮在液面上游动,发出响声并熔化成一个亮球,同时溶液中产生红褐色沉淀
②
在盛有100 mL 0.1 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有大量气体产生,20 s后观察到镁条表面开始有黑色固体生成,一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀
③
在盛有100 mL 0.001 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有少量气泡。一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀,镁条表面始终无黑色固体产生
下列说法不正确的是
A. ①中生成沉淀的反应的离子方程式为:6Na+6H2O+2Fe3+=6Na++2Fe(OH)3+3H2↑
B. ②中20s时,溶液中仍存在Fe3+,镁条表面黑色物质中不可能含单质Fe
C. ③中无黑色固体产生,是因为Fe3+浓度低且主要转化为Fe(OH)3
D. 金属活动性和溶液中离子的浓度会影响活泼金属与FeCl3溶液反应的产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.①中在盛有100 mL 0.1 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入一块绿豆大小的钠,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和三氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,离子方程式为:6Na+6H2O+2Fe3+=6Na++2Fe(OH)3+3H2↑,故A正确;
B.实验②中20s时,溶液中仍存在Fe3+,镁与FeCl3反应可以生成铁单质,镁条表面黑色物质中可能含单质Fe,故B错误;
C. 实验③中无黑色固体产生,是因为Fe3+浓度低,镁与FeCl3反应生成的铁单质较少,主要生成氢氧化铁沉淀,故C正确;
D. 实验①中钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与FeCl3反应生成氢氧化铁沉淀;实验②中镁与酸反应生成氢气,同时与FeCl3反应生成铁单质,但由于FeCl3浓度较高,反应主要生成氢氧化铁沉淀;实验③中FeCl3浓度较低,镁与FeCl3反应生成的铁单质较少,主要生成氢氧化铁沉淀,说明金属活动性和溶液中离子的浓度会影响活泼金属与FeCl3溶液反应的产物,故D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(共60分)
二、解答题(共5小题,共60分)
21. Ⅰ.用方程式解释以下现象。
(1)钢铁生产中,炽热的铁水注入模具前,模具必须进行干燥处理,原因是______。
(2)氯气通入水中可制得氯水,发生反应的离子方程式为______。
(3)过氧化钠可用作呼吸面具供氧剂的原因______。
(4)用溶液腐蚀铜电路板的反应原理______(用离子方程式表示)。
Ⅱ.
(5)碳酸钠和碳酸氢钠的混合物共,充分加热后,固体质量减轻,求:
①原混合物中碳酸钠的质量是______g。
②在剩余固体中,加入过量盐酸,反应放出二氧化碳的体积(标准状况)是______L。
(6)一定量的锌与浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 56.0 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至,测得溶液的,则气体A的成分及物质的量为______。
【答案】(1)
(2)
(3)或
(4)
(5) ①. ②.
(6)1.0mol、1.5mol
【解析】
【小问1详解】
炽热铁水与水蒸气反应:。
【小问2详解】
氯气溶于水:
【小问3详解】
过氧化钠供氧原理:或。
【小问4详解】
腐蚀铜:
【小问5详解】
①碳酸钠和碳酸氢钠的混合物共,充分加热后,固体质量减轻,发生的反应为,且每2 mol(168g)分解,质量减少为:,故减轻表明分解了0.1mol,其质量为:,故碳酸钠的质量是。
②加热后,剩余固体为碳酸钠,总质量为:,即0.15mol,加入过量盐酸,发生的反应为,故反应放出二氧化碳的物质的量为0.15mol,则体积为。
【小问6详解】
初始硫酸总量减去剩余硫酸量即为参与反应的硫酸量,故参与反应的硫酸量为。锌与浓硫酸初始反应方程式为,随着反应进行,硫酸变稀,锌与稀硫酸反应为,因此气体A是和的混合物。设产生的物质的量为,产生的物质的量为,所以根据气体的总物质的量可得方程,根据电子得失守恒可知消耗锌的物质的量就是生成气体的物质的量,为2.5mol,生成硫酸锌也就是2.5mol,依据硫守恒,可列方程,求解可得,,故答案为: 1.0mol、1.5mol。
22. 请回答下列问题。
(1)配平下列化学反应,并用单线桥表示电子转移的方向和数目______。
(2)某强酸反应体系中,反应物和生成物共六种物质或离子:、、、、、。已知该反应中只发生了如下过程:。则该反应中发生还原反应的过程是:______→______,该反应应选择的酸是:______(填序号)。
A.盐酸 B.稀硫酸 C.醋酸
(3)用溶液,还原含 的溶液,过量的用酸性溶液氧化(其中被还原成),共消耗溶液0.8 mL,则元素X在还原产物中的化合价是______(填序号)。
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
(4)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:
已知:是一种难溶于水、难溶于酸的白色沉淀。
1)过程Ⅰ中,在催化下,Pb和反应生成的化学方程式是______。
2)过程Ⅰ中的催化过程伴随着和的相互转化,可表示为:
ⅰ.
ⅱ……
①写出ⅱ的离子方程式:______。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化的溶液中加入溶液,溶液几乎无色,再加入少量,溶液变红。
b______。
【答案】(1) (2) ①. ②. ③. B (3)C
(4) ①. ②. ③. 取a中溶液,加入Pb粉,Fe3+被还原为Fe2+,血红色褪去
【解析】
【小问1详解】
双氧水把硫酸铬氧化为铬酸钾,铬元素化合价由+3升高为+6,双氧水中氧元素化合价由-1降低为-2,根据得失电子守恒配平反应方程式为,用单线桥表示电子转移的方向和数目为。
【小问2详解】
某强酸反应体系中,反应物和生成物共六种物质或离子:、、、、、。该反应中只发生了,氧元素化合价升高发生氧化反应,则根据化合价升降规律,锰元素化合价降低发生还原反应,该反应中发生还原反应的过程是→;能氧化氯离子,所以不能选择盐酸,醋酸是弱酸,所以不能选择醋酸,该反应应选择的酸是硫酸,选B。
【小问3详解】
用溶液,还原含 的溶液,过量的用酸性溶液氧化(其中被还原成),共消耗溶液0.8 mL,Na2SO3的氧化产物是Na2SO4,S元素化合价由+4升高为+6,设元素X在还原产物中的化合价是a。根据得失电子守恒,a=3,故选C。
【小问4详解】
1)过程Ⅰ中,在催化下,Pb和反应生成,根据得失电子守恒,反应化学方程式是 。
2)①总反应减去反应ⅰ,得反应ⅱ的离子方程式为。
②a.向酸化的溶液中加入溶液,溶液几乎无色,再加入少量,溶液变红,说明Fe2+转化为Fe3+。
b.为了证明上述的催化过程,取a中溶液,加入Pb粉,Fe3+被还原为Fe2+,血红色褪去。
23. 辉铋矿(主要成分为难溶于水的)生产金属铋,流程如下:
已知:溶液呈酸性。
(1)将辉铋矿粉碎的目的是______。
(2)浸出液中铋元素以形式存在,浸出渣中不含铁单质。浸出过程中主要反应的离子方程式为______。
(3)用稍过量铁粉进行置换时,浸出液中发生反应的离子方程式可能有______。
(4)置换液可通过一定处理再生。
①检验置换液中金属离子的操作和现象是______。
②再生环节,需要加入的试剂为溶液和______。
③依据化学计量数计算,置换液完全再生所需与的比值为0.5,但实际比值大于0.5,原因是______。
【答案】(1)增大接触面积,加快浸出速率/使浸出更充分
(2)
(3),,
(4) ①. 取少量置换液于试管中,滴入溶液,产生蓝色沉淀 ②. 盐酸 ③. 在的催化作用下,易分解
【解析】
【分析】辉铋矿(主要成分为难溶于水的)粉碎后加入盐酸、氯化铁溶液浸出,与溶液反应生成,过滤得到浸出液和浸出渣,浸出液的主要离子是,浸出渣的主要成分为,从浸出渣中可回收;再向浸出液中加入稍过量的铁粉置换铋得到海绵铋,精炼海绵铋得到纯铋,置换液为氯化亚铁溶液,氧化再生后得到氯化铁溶液,可以在浸出时循环使用,据此解答。
小问1详解】
将辉铋矿粉碎的目的是:增大接触面积,加快浸出速率/使浸出更充分;
【小问2详解】
根据浸出渣能够分离得到S单质可知,在浸出过程中被氧化,分析浸出液组成,氧化剂是,结合题干“浸出液中铋元素以形式存在”,确定反应为;
【小问3详解】
根据对流程的分析,置换过程主反应为Fe将Bi置换出来,自身被氧化为,另外浸出过程盐酸、过量,浸出液中剩余的、也可和Fe反应,反应的离子方程式有,,;
【小问4详解】
①检验置换液中的金属离子,实质是对进行检验:溶液是的特征检验试剂,操作方法为:取少量置换液于试管中,滴入溶液,产生蓝色沉淀,证明有;
②再生环节,需要将氯化亚铁溶液氧化为氯化铁溶液,需要酸性环境和氧化剂,则加入的试剂为溶液和盐酸;
③自身较易分解,且可作为其分解的催化剂,因此根据方程式中的化学计量比投料,会因的分解将不能全部被氧化,需加入过量以保证完全再生;
24. 应用广泛,可由反应制备。实验室制备的一种装置如下。
已知:在中性或碱性环境中稳定,遇酸易分解产生硫单质。
(1)A中发生反应的化学方程式为______。
(2)装置B中试剂a应为______(填序号)。
A. NaOH溶液 B. Na2S溶液 C. 饱和NaHSO3溶液 D. 饱和Na2CO3溶液
(3)C中发生的总反应可视为由以下4个反应组成:
I.
II.
III.______
IV.
①补全反应III的化学方程式:_______。
②根据反应I推测,酸性:_______(填“>”或“<”)。
(4)开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,可得溶液。若不及时停止反应,产量会降低,原因是______。
(5)可清除自来水中的余氯。
①若以代表余氯,补全清除余氯反应的离子方程式_______。
。
②某天然水经氯气消毒后,其中的余氯含量为(以计),欲使水中余氯含量降低至,理论上每升水中应加入的质量为_______mg。
【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (2)C
(3) ①. SO2+2H2S=3S↓+2H2O ②. >
(4)过量的SO2使溶液呈酸性,Na2S2O3在酸性条件下会发生分解
(5) ①. ②. 7.9
【解析】
【分析】A装置加热条件下浓硫酸与Cu发生反应生成二氧化硫,B装置用于观察气体流速,将生成的二氧化硫通入C装置,与碳酸钠和硫化钠反应生成Na2S2O3,多余的二氧化硫气体可以NaOH溶液吸收。
【小问1详解】
加热条件下浓硫酸与Cu发生反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
【小问2详解】
A.NaOH溶液可与二氧化硫反应,A错误;
B.Na2S可与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫单质,B错误;
C.根据分析可知,装置B用于观察二氧化硫气体流速,亚硫酸氢钠不与二氧化硫反应,C正确;
D.碳酸钠溶液呈碱性,可与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和二氧化碳,D错误;
答案选C;
【小问3详解】
①反应II中生成的H2S可与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫单质,化学方程式:SO2+2H2S=3S↓+2H2O;
②二氧化硫通入碳酸钠溶液中,可与水反应生成亚硫酸,亚硫酸与碳酸钠发生复分解反应生成亚硫酸钠、水和二氧化碳,根据 “强酸制弱酸”原理,酸性:;
【小问4详解】
实验过程中,若不及时停止反应,过量的SO2使溶液呈酸性,Na2S2O3在酸性条件下会发生分解,导致Na2S2O3产量会降低;
【小问5详解】
①根据得失电子守恒及电荷守恒,离子方程式:;
②假设水为1L,需消耗氯的物质的量:,根据反应计量数比值,需要消耗Na2S2O3的物质的量:,对应质量:。
25. 实验小组制备并探究其遇酸性KI溶液后的变化。
【实验1】通一段时间后,关闭弹簧夹,向B的试管中滴入盐酸,打开活塞a加入适量硫酸,B中溶液迅速变黄,静置一段时间,溶液中出现浑浊。
(1)实验开始时通的目的是______。
(2)A中制备反应的化学方程式为______。
【实验2】推测B中可能发生氧化还原反应生成和,设计如下实验进行验证。
(3)实验2证明B中未生成,而是生成了S和。
①现象1和试剂2分别是______、______。
②推断在该条件下发生了歧化反应,反应的离子方程式为______。
【实验3】改变实验1中B的试剂,重复实验1的操作,探究KI和盐酸在歧化反应中的作用。
实验
试管中的溶液(1 mL)
滴管中溶液(1 mL)
B中现象
3-1
蒸馏水
蒸馏水
无明显现象
3-2
蒸馏水
1 mol·L-1盐酸
3-3
1mol·L-1 KI溶液+2滴淀粉溶液
蒸馏水
溶液迅速变黄,始终未变蓝,出现浑浊较实验1慢
(4)由实验3可得到的结论是______。
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止空气中的氧气等干扰实验
(2)
(3) ①. 溶液不变蓝 ②. 溶液 ③.
(4)KI是SO2歧化反应的催化剂,能加快反应速率;盐酸本身对SO2歧化反应无影响,但能增大KI的催化活性
【解析】
【分析】实验开始通入 以排尽装置内空气,避免氧气等杂质干扰 与 溶液的反应;A 中利用亚硫酸钠与 70% 硫酸的复分解反应制备 ,B为探究KI、SO2和盐酸反应的装置,C为尾气处理装置,吸收多余的二氧化硫,以免污染空气;实验 2 通过淀粉溶液检验 ,通过氯化钡溶液检验,验证 在酸性 溶液中发生歧化反应生成 和 ;实验 3 通过对比 、盐酸单独及共同作用下的实验现象,探究二者在 歧化反应中的作用。
【小问1详解】
实验开始时通入 ,可排尽装置内的空气,防止空气中的氧气等氧化性气体干扰 与 溶液的反应,保证实验结果的准确性。
【小问2详解】
A装置中利用70%的浓硫酸和Na2SO3制备SO2气体,其反应的化学方程式为;
【小问3详解】
①实验 2 证明 B 中未生成 ,淀粉遇 变蓝,因此现象 1 为溶液不变蓝;上层清液中含 ,加入 溶液会生成 白色沉淀,故试剂 2 为 溶液。
②在酸性 溶液中发生歧化反应,部分 元素被氧化为 ,部分被还原为 单质,结合原子守恒、电荷守恒配平离子方程式为;
【小问4详解】
实验3-1中,未加KI溶液、盐酸,实验无明显现象;实验3-2中,未加KI溶液,加入盐酸,实验仍无明显现象,说明盐酸对SO2歧化无作用;实验3-3中,加入KI溶液,未加盐酸,实验出现浑浊,但比实验1(加入KI溶液和盐酸)要慢,说明KI是SO2歧化反应的催化剂,能加快反应速率,盐酸本身对SO2歧化反应无影响,但能增大KI的催化活性。
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首都师大附中2025-2026学年第一学期期末练习
高一化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Zn 65
第Ⅰ卷(共40分)
一、选择题(共20小题,每小题2分,共40分)
1. 当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是
A. Fe(OH)3胶体 B. CuSO4溶液 C. 蔗糖溶液 D. NaOH溶液
2. 下列物质长期露置于空气中会变质,且变质过程中涉及氧化还原反应的是
①Na ②NaOH ③FeSO4 ④氯水 ⑤漂白粉 ⑥生石灰
A. ①②③⑤ B. ①③④⑤ C. ②③④⑤ D. ①③④⑥
3. 设代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法不正确的是
A. 常温常压下,所含原子数目为
B. 1 mol 含有的电子数为
C. 1 mol Na在中完全燃烧转移的电子数目为
D. 铁粉与稀硫酸反应生成氢气,反应中转移的电子数为
4. 配制溶液的操作如下所示。下列说法不正确的是
A. 操作1前称取的质量为
B. 操作2前溶液需恢复至室温
C. 操作4若俯视刻度线定容,所配溶液浓度偏大
D. 操作5后液面下降,需补充少量水至刻度线
5. 某同学配制的植物营养液中有4种离子,其中所含的、、的物质的量浓度分别为、、,则的物质的量浓度为
A. B. C. D.
6. 下列反应或事实的离子方程式不正确的是
A. 用盐酸除铁锈:
B. 用醋酸去除水垢中的:
C. 向溶液逐滴加入至溶液呈中性:
D. 向溶液中通入过量:
实验室用下图装置制备干燥的并研究其性质。其中,a为湿润的淀粉试纸,b、c分别为湿润和干燥的红纸条,d为湿润的蓝色石蕊试纸。完成下面小题。
7. 用上述装置制备,所选反应物和收集方法正确的是
选项
A
B
C
D
反应物
浓盐酸和
浓盐酸和
稀盐酸和
浓盐酸和高锰酸钾
收集方法
向上排空气法
向下排空气法
向上排空气法
排水法
A. A B. B C. C D. D
8. 为达成实验目的,甲、乙、丙中所用试剂不正确的是
A. 甲中为饱和食盐水 B. 甲中为浓硫酸
C. 乙中为浓硫酸 D. 丙中为溶液
9. 下列关于实验现象及性质的说法中,不正确的是
A. 一段时间后,观察到a变蓝
B. b褪色,说明具有漂白性
C. b褪色而c不褪色,说明能与水反应
D. d先变红,一段时间后褪色
10. 下列实验方案能达到实验目的的是(部分夹持装置已略去)
A.验证能与水反应
B.制备纯净的
C.比较和的氧化性强弱
D.验证木炭和浓硫酸反应生成
A. A B. B C. C D. D
11. 粗盐(含泥沙、、、等杂质)提纯过程如图所示,下列说法正确的是
A. 试剂1、2、3分别为,,
B. 滤渣2只有、、
C. 试剂4的作用为中和溶液中的和,因此选择稀盐酸或稀硫酸均可
D. 操作a、b、c均需要用到玻璃棒
12. 下列除杂试剂的选择正确的是
选项
括号内为杂质
除杂试剂
A
气体
饱和溶液
B
粉末
CO
C
溶液
铁粉
D
溶液
澄清石灰水
A. A B. B C. C D. D
13. 向、、的混合溶液中加入一定量铁粉,完全反应后过滤。下列说法中正确的是
A. 滤液中一定有和
B. 滤液中溶质可能是、
C. 滤纸上一定有和
D 滤纸上一定有,可能有、、
14. 已知PbO2在盐酸溶液中易生成PbCl2,且PbO2、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中,正确的是
A. Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3
B. 每1mol PbO2在盐酸溶液中被氧化生成PbCl2时转移电子2mol
C. FeCl3溶液能将KI溶液中的I-氧化生成I2
D. I2具有较强的氧化性,可以将PbCl2氧化成PbO2
15. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收,其转化如下图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,不正确的是
A. 过程①中,生成CuS的反应为
B. 过程②中,氧化剂与还原剂的物质的量的比为2∶1
C. 过程③中,参与反应转移电子
D. 回收的总反应为
16. 硫酸是重要化工原料,工业生产硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. Ⅰ的化学方程式:
B. Ⅱ中排放出的和可循环利用
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 生产过程中产生尾气可用水吸收
17. 向溶液中逐渐通入一定量的(假设溶液体积不变),随后取此溶液,将其稀释至,并向此稀释后的溶液中逐滴加入的盐酸,产生气体的体积与所加入的盐酸的体积关系如图所示。下列说法正确的是
A. 与溶液反应后的溶质为
B. 图中A点的溶质为
C. 产生体积为
D. 原溶液中浓度为
18. 时,在浓溶液中通入过量,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得和固体。已知:、、溶解度(S)随温度变化关系如下图。
下列说法不正确的是
A. 通入后开始发生反应:
B. 时,随反应进行先析出
C. 将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出固体
D. 在冷却结晶的过程中,大量会和一起析出
19. 合成气(CO与混合气体)在生产中有重要应用。铁基氧载体可以实现与重整制备合成气,过程如图1.不同温度下,氧化室中气体的体积分数如图2.
下列说法不正确的是
A. 氧化室中的主要反应为
B. 由图1可知,若实现循环,理论上所得合成气中
C. 500~650℃时,氧化室中比CO更易发生副反应
D. 该方法既可制备有价值的合成气,又可减少温室气体的排放
20. 兴趣实验小组探究活泼金属和FeCl3溶液的反应,进行了如下实验。
序号
操作
现象
①
在盛有100 mL 0.1 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入一块绿豆大小的钠
钠浮在液面上游动,发出响声并熔化成一个亮球,同时溶液中产生红褐色沉淀
②
在盛有100 mL 0.1 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有大量气体产生,20 s后观察到镁条表面开始有黑色固体生成,一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀
③
在盛有100 mL 0.001 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有少量气泡。一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀,镁条表面始终无黑色固体产生
下列说法不正确的是
A. ①中生成沉淀的反应的离子方程式为:6Na+6H2O+2Fe3+=6Na++2Fe(OH)3+3H2↑
B. ②中20s时,溶液中仍存在Fe3+,镁条表面黑色物质中不可能含单质Fe
C. ③中无黑色固体产生,是因为Fe3+浓度低且主要转化为Fe(OH)3
D. 金属活动性和溶液中离子的浓度会影响活泼金属与FeCl3溶液反应的产物
第Ⅱ卷(共60分)
二、解答题(共5小题,共60分)
21. Ⅰ.用方程式解释以下现象。
(1)钢铁生产中,炽热的铁水注入模具前,模具必须进行干燥处理,原因是______。
(2)氯气通入水中可制得氯水,发生反应的离子方程式为______。
(3)过氧化钠可用作呼吸面具供氧剂的原因______。
(4)用溶液腐蚀铜电路板的反应原理______(用离子方程式表示)。
Ⅱ.
(5)碳酸钠和碳酸氢钠的混合物共,充分加热后,固体质量减轻,求:
①原混合物中碳酸钠的质量是______g。
②在剩余固体中,加入过量盐酸,反应放出二氧化碳的体积(标准状况)是______L。
(6)一定量的锌与浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 56.0 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至,测得溶液的,则气体A的成分及物质的量为______。
22. 请回答下列问题。
(1)配平下列化学反应,并用单线桥表示电子转移的方向和数目______。
(2)某强酸反应体系中,反应物和生成物共六种物质或离子:、、、、、。已知该反应中只发生了如下过程:。则该反应中发生还原反应的过程是:______→______,该反应应选择的酸是:______(填序号)。
A.盐酸 B.稀硫酸 C.醋酸
(3)用溶液,还原含 的溶液,过量的用酸性溶液氧化(其中被还原成),共消耗溶液0.8 mL,则元素X在还原产物中的化合价是______(填序号)。
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
(4)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:
已知:是一种难溶于水、难溶于酸的白色沉淀。
1)过程Ⅰ中,在催化下,Pb和反应生成的化学方程式是______。
2)过程Ⅰ中的催化过程伴随着和的相互转化,可表示为:
ⅰ.
ⅱ……
①写出ⅱ的离子方程式:______。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化的溶液中加入溶液,溶液几乎无色,再加入少量,溶液变红。
b______。
23. 辉铋矿(主要成分为难溶于水的)生产金属铋,流程如下:
已知:溶液呈酸性。
(1)将辉铋矿粉碎的目的是______。
(2)浸出液中铋元素以形式存在,浸出渣中不含铁单质。浸出过程中主要反应的离子方程式为______。
(3)用稍过量铁粉进行置换时,浸出液中发生反应的离子方程式可能有______。
(4)置换液可通过一定处理再生。
①检验置换液中金属离子的操作和现象是______。
②再生环节,需要加入的试剂为溶液和______。
③依据化学计量数计算,置换液完全再生所需与的比值为0.5,但实际比值大于0.5,原因是______。
24. 应用广泛,可由反应制备。实验室制备的一种装置如下。
已知:在中性或碱性环境中稳定,遇酸易分解产生硫单质。
(1)A中发生反应的化学方程式为______。
(2)装置B中试剂a应为______(填序号)。
A NaOH溶液 B. Na2S溶液 C. 饱和NaHSO3溶液 D. 饱和Na2CO3溶液
(3)C中发生的总反应可视为由以下4个反应组成:
I.
II.
III.______
IV.
①补全反应III的化学方程式:_______。
②根据反应I推测,酸性:_______(填“>”或“<”)。
(4)开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,可得溶液。若不及时停止反应,产量会降低,原因是______。
(5)可清除自来水中的余氯。
①若以代表余氯,补全清除余氯反应的离子方程式_______。
。
②某天然水经氯气消毒后,其中的余氯含量为(以计),欲使水中余氯含量降低至,理论上每升水中应加入的质量为_______mg。
25. 实验小组制备并探究其遇酸性KI溶液后的变化。
【实验1】通一段时间后,关闭弹簧夹,向B的试管中滴入盐酸,打开活塞a加入适量硫酸,B中溶液迅速变黄,静置一段时间,溶液中出现浑浊。
(1)实验开始时通的目的是______。
(2)A中制备反应的化学方程式为______。
【实验2】推测B中可能发生氧化还原反应生成和,设计如下实验进行验证。
(3)实验2证明B中未生成,而是生成了S和。
①现象1和试剂2分别是______、______。
②推断在该条件下发生了歧化反应,反应的离子方程式为______。
【实验3】改变实验1中B的试剂,重复实验1的操作,探究KI和盐酸在歧化反应中的作用。
实验
试管中的溶液(1 mL)
滴管中的溶液(1 mL)
B中现象
3-1
蒸馏水
蒸馏水
无明显现象
3-2
蒸馏水
1 mol·L-1盐酸
3-3
1mol·L-1 KI溶液+2滴淀粉溶液
蒸馏水
溶液迅速变黄,始终未变蓝,出现浑浊较实验1慢
(4)由实验3可得到结论是______。
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