内容正文:
高一(上)学业水平调研
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册、必修第二册第五章第一节。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Ba:137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 化学与社会、生活紧密相连。下列说法错误的是
A. 可用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
B. 、可用作自来水消毒剂
C. 可用作潜水艇的供氧剂
D. 硬铝具有密度小、硬度低、抗腐蚀能力强的特点,是制造飞机的理想材料
2. 分类是重要的学习方法。下列有关物质分类正确的是
A. 酸性氧化物:、CO B. 胶体:粒子直径在1~100nm的纳米级铁粉
C. 电解质:、 D. 酸式盐:、
3. 下列化学用语或图示错误的是
A. 用单线桥表示电子转移: B. HClO的结构式:H-O-Cl
C. 的原子结构示意图 D. 中子数为10的氧原子:
4. 下列符合实验安全要求的是
A. 做焰色试验时,应开启排风管道或排风扇
B. 观察碱金属与水反应时,应近距离俯视烧杯
C. 蒸发时,为防止液体飞溅,用坩埚钳直接搅拌蒸发皿中液体
D. 闻二氧化硫的气味时,将集气瓶放在鼻孔下方直接吸气闻
5. 下列说法错误的是
A. 有毒,不能用作食品添加剂
B. 胆矾与石灰乳混合可制成波尔多液
C. 锂单质应该密封在固体石蜡中保存
D. 在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素
6. 实验室利用如图装置进行相关实验。其中难以达到预期目的的是
A.验证与水反应放热
B.实验室制氯气
C.从溶液中析出苏打
D.配制一定浓度的溶液时的定容操作
A. A B. B C. C D. D
7. 下列选用的方法或试剂不能达到目的的是
A. 检验溶液中混有的:KSCN溶液 B. 检验溶液中混有的:焰色试验
C. 除去中的:NaOH溶液 D. 证明的氧化性:溶液
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. 醋酸除去水垢中的:
B. 利用覆铜板制作印刷电路板:
C. 用NaOH溶液除去铝表面的氧化膜:
D. 向溶液中通入少量的:
9. 设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中含有的分子数为
B. 足量浓硫酸与0.1 mol Cu共热反应,转移的电子数为
C. 100 mL 盐酸中含有的HCl分子数为
D. 0.5 mol 固体中阴、阳离子总数为
10. 下列各组物质不能按照如图所示关系实现一步转化的是
选项
A
B
C
D
X
S
Fe
Al
Y
Z
S
A. A B. B C. C D. D
11. 关于反应(未配平),下列说法正确的是
A. 被还原的占其总量的
B. 若有1 mol 参加反应,则有10mol 被价硫还原
C. 每转移1 mol电子,生成0.1 mol
D. 该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为10:1
12. 根据下列实验操作及现象所得结论正确且符合事实的是
选项
实验操作及现象
结论
A
取一小块钠切开,钠光亮的表面很快变暗
钠表面生成的物质不含碳酸盐
B
向酸性溶液中通入,溶液褪色
具有漂白性
C
在两支盛有的试管中分别滴加足量的盐酸和NaOH溶液,两支试管中的固体都溶解
是两性氢氧化物
D
将浓硫酸滴入湿润的蔗糖中,边滴边搅拌,固体颜色逐渐变黑,体积不断膨胀,最后变成疏松多孔状
浓硫酸仅体现了氧化性
A. A B. B C. C D. D
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大,它们分别位于三个不同周期,X原子最外层电子数是内层电子数的3倍,Y、Z在周期表中与X相邻。下列说法错误的是
A. 非金属性:X>Y B. 最外层电子数:Z>Y>W
C. Z的氧化物对应的水化物都是强酸 D. 简单氢化物的沸点:X>Y
14. 次氯酸盐是常用的水处理剂。已知:有效氯含量(COAC)指与含氯消毒剂氧化能力相当的氯气量,单位为;相同条件下,次氯酸的氧化性强于次氯酸盐。为探究70℃时,pH及稳定剂对NaClO溶液有效氯含量的影响,设计了如下实验方案:
序号
硅酸钠的质量分数
碳酸钠的质量分数
初始COAC
pH
12h后COAC
1
0
0
1794
8.53
1218
0.679
2
0
0
1794
8.63
1288
0.718
3
0.9%
0.6%
1794
13.66
-
a
4
1.5%
0
1834
13.44
1597
0.871
5
0
1.5%
1834
13.76
-
0.958
下列说法错误的是
A. 0.718<a<0.871
B. 对比实验1、2可知,pH增大有利于稳定NaClO溶液的有效氯含量
C. 对比实验4、5可知,碳酸钠作稳定剂的效果优于硅酸钠
D. (常温下pH大于7)不适宜作NaClO溶液的稳定剂
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 一种利用含钴废料(主要成分为,还含有少量、、等杂质)制备的工艺流程如下:
已知:①“酸浸”时不溶。
②钴元素与铁元素类似,常见化合价为0、、价;酸性条件下,氧化性:。
③常温下,部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
8.5
2.2
3.4
7.8
沉淀完全的pH
10.0
3.0
4.5
9.4
回答下列问题:
(1)含钴废料“酸浸”前需进行粉碎,粉碎的目的是___________。
(2)“酸浸”过程中加入溶液的作用是___________;查阅资料,得知“酸浸”时,若用盐酸作酸浸液,钴浸出率会更高,试解释工业上一般不选用盐酸作酸浸液的原因:___________。
(3)“调pH”步骤中未发生氧化还原反应,则加氨水“调pH”的范围为___________;滤渣Ⅱ的成分为___________(填化学式)。
(4)补齐“沉钴”过程中发生反应的离子方程式___________。
_______+____+_____
“沉钴”后需对沉淀进行过滤、洗涤操作,请写出如何检验沉淀已洗涤干净:___________。
16. 某化学兴趣小组设计实验制取并探究的性质,装置如图所示。
回答下列问题:
(1)装置G中仪器c的名称为___________;当装置C中品红溶液褪色后,取少量C中溶液于试管中并加热,可观察到的现象是___________。
(2)反应一段时间后,装置E中溶液颜色褪去,发生反应的离子方程式为___________。
(3)装置D中的反应现象为___________;用100mL装置F收集气体时,进气口为___________(填“a”或“b”)。
(4)常温常压下,取装置F(已收集到一定量的)按图甲所示连接压强传感器,实验操作步骤如下:①先向集气瓶中注入10mL蒸馏水,然后注入2~3滴的石蕊试液;②再通过注射器加入10mL NaOH溶液;③接着通过注射器加入10mL HCl溶液,测得集气瓶内压强随时间的变化如图乙(图中标号为操作步骤)所示。
进行操作①时压强减小的原因为___________;进行操作②时,装置F中发生反应的离子方程式为___________;进行操作③时装置F中的现象为___________。
17. A~H为元素周期表中短周期主族元素,其原子半径、主要化合价与原子序数的关系如图所示。回答下列问题:
(1)元素A在元素周期表中的位置为___________,元素D的简单阴离子的电子式为___________。
(2)实验室制取H的单质的化学方程式:___________。
(3)元素A~H中金属性最强的元素是___________(填元素符号),D、E、F、G、H的简单离子中半径最小的是___________(填离子符号)。
(4)B的最高价氧化物与E的某种氧化物能发生氧化还原反应,该反应的化学方程式为___________,该种E的氧化物中含有的化学键类型为___________。
(5)H的最高价氧化物对应的水化物的水溶液与F的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为___________。
(6)上述元素形成的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是___________(填化学式)。
18. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,某无色溶液中可能含有表中的几种离子,为了检验该无色溶液的离子组成,设计了如下实验:
阳离子
阴离子
①取20 mL原溶液,向其中加入足量的溶液,静置,产生白色沉淀;
②将步骤①中的白色沉淀洗涤、干燥后称量,得4.30 g白色沉淀A,将白色沉淀A加入足量的稀盐酸中,沉淀部分溶解,还剩2.33 g白色沉淀B;
③取20 mL原溶液,向其中加入足量的NaOH溶液并加热,发现无沉淀产生,但有气体生成,折算成标准状况下该气体体积为448 mL;
④取少许原溶液,进行焰色试验,火焰呈黄色。
已知:。
回答下列问题:
(1)无须进行实验,即可确定原溶液中一定不存在___________(填离子符号)。
(2)通过步骤①②,可确定原溶液中一定含有的离子是___________(填离子符号);白色沉淀B中阴离子在原溶液中的浓度为___________。
(3)步骤③中生成的气体为___________(填“共价”或“离子”)化合物,其电子式为___________。
(4)焰色试验属于___________(填“物理变化”或“化学变化”)。有同学认为步骤④没有必要进行,理由是___________。
(5)设计实验检验原溶液中是否存在,所需试剂为___________(填化学式)。
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化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册、必修第二册第五章第一节。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Ba:137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 化学与社会、生活紧密相连。下列说法错误的是
A. 可用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
B. 、可用作自来水消毒剂
C. 可用作潜水艇的供氧剂
D. 硬铝具有密度小、硬度低、抗腐蚀能力强的特点,是制造飞机的理想材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.是红棕色粉末,俗称铁红,可用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,A不符合题意;
B.和均具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用作自来水消毒剂,B不符合题意;
C.能与人呼出的和反应生成,反应为、,可用作潜水艇的供氧剂,C不符合题意;
D.硬铝是铝合金,具有密度小、硬度高、抗腐蚀能力强的特点,是制造飞机的理想材料,D符合题意;
故选D。
2. 分类是重要的学习方法。下列有关物质分类正确的是
A. 酸性氧化物:、CO B. 胶体:粒子直径在1~100nm的纳米级铁粉
C. 电解质:、 D. 酸式盐:、
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO3是酸性氧化物,但CO不是酸性氧化物(CO为不成盐氧化物),A错误;
B.胶体是一种分散系,需满足粒子直径在1~100 nm且为分散质在分散剂中的体系,纳米级铁粉本身仅为固体材料,未构成分散系,B错误;
C.Mg(OH)2(微溶于水,部分电离)和NaHCO3(水溶液中完全电离)均为电解质,C正确;
D.Na2CO3为正盐,不是酸式盐;Na2HPO4为磷酸酸式盐,但选项整体因Na2CO3错误,D错误;
故答案选C。
3. 下列化学用语或图示错误的是
A. 用单线桥表示电子转移: B. HClO的结构式:H-O-Cl
C. 的原子结构示意图 D. 中子数为10的氧原子:
【答案】C
【解析】
【详解】A.在反应中,Na元素从0价变为+1价,每个Na原子失去1个电子,2个Na共失去2个电子;Cl元素从0价变为-1价,每个分子得到2个电子,用单线桥表示其电子转移情况为:,A正确;
B.HClO的中心原子是O,其结构为H-O-Cl,该表示正确,B正确;
C.的质子数为2,核外只有1个电子层,该层应有 2 个电子,原子结构示意图:。图中画出了两层电子,共4个电子,与事实不符,C错误;
D.氧的质子数为 8,中子数为 10,则质量数为18,可表示为,表示正确,D正确;
故答案选C。
4. 下列符合实验安全要求的是
A. 做焰色试验时,应开启排风管道或排风扇
B. 观察碱金属与水反应时,应近距离俯视烧杯
C. 蒸发时,为防止液体飞溅,用坩埚钳直接搅拌蒸发皿中液体
D. 闻二氧化硫的气味时,将集气瓶放在鼻孔下方直接吸气闻
【答案】A
【解析】
【详解】A.做焰色试验时开启排风管道或排风扇有助于排出燃烧产生的烟雾或有毒气体,减少吸入风险,符合实验安全要求,A正确;
B.观察碱金属与水反应时,反应剧烈,可能产生爆炸或飞溅,近距离俯视烧杯易被飞溅物伤害,不符合安全要求(应保持距离或侧面观察),B错误;
C.蒸发时,液体温度高,用坩埚钳直接搅拌可能导致烫伤或液体飞溅,不符合安全要求(应使用玻璃棒搅拌),C错误;
D.闻二氧化硫气味时,二氧化硫有毒且有刺激性,直接吸气闻可能导致中毒或呼吸道损伤,不符合安全要求(应使用扇闻法),D错误;
故答案选择A。
5. 下列说法错误的是
A. 有毒,不能用作食品添加剂
B. 胆矾与石灰乳混合可制成波尔多液
C. 锂单质应该密封在固体石蜡中保存
D. 在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素
【答案】A
【解析】
【详解】A.虽有毒,但在食品工业中可用作防腐剂、抗氧化剂等食品添加剂,如葡萄酒中添加少量二氧化硫防止氧化变质,故A错误;
B.胆矾()与石灰乳(悬浊液)混合,发生反应得到的悬浊液即为波尔多液,故B正确;
C.锂单质活泼,需隔绝空气保存;因密度小会浮于煤油上,故常密封在石蜡油或固体石蜡中,故C正确;
D.过渡元素(如Fe、Ni、Cr)常用于制造催化剂(如Ni催化剂)和耐高温、耐腐蚀合金(如不锈钢),故D正确;
该题选A。
6. 实验室利用如图装置进行相关实验。其中难以达到预期目的的是
A.验证与水反应放热
B.实验室制氯气
C.从溶液中析出苏打
D.配制一定浓度的溶液时的定容操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向包有足量的脱脂棉滴加水,发生反应,该反应放热且生成氧气,使脱脂棉燃烧,可验证反应放热,A不符合题意;
B.实验室用浓盐酸与在加热条件下反应制,反应方程式为,装置符合要求,B不符合题意;
C.的热稳定性好,在加热蒸发的过程中不会分解,从溶液中直接加热蒸发,可得到苏打,C不符合题意;
D.配制一定浓度溶液时,定容操作中胶头滴管应垂直悬空,视线与凹液面最低处相平,图中操作不规范,D符合题意;
故选D。
7. 下列选用的方法或试剂不能达到目的的是
A. 检验溶液中混有的:KSCN溶液 B. 检验溶液中混有的:焰色试验
C. 除去中的:NaOH溶液 D. 证明的氧化性:溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.KSCN溶液与Fe3+反应生成血红色络合物,Fe2+不干扰该反应,因此可以检验FeCl2溶液中混有的Fe3+,A正确。
B.焰色试验中,钠的黄色焰色强度大,会掩盖钾的紫色焰色,使用钴玻璃观察可以滤出黄光使焰色呈紫色,B正确;
C.NaOH溶液会同时吸收SO2和CO2(反应方程式:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O),无法选择性除去CO2而保留SO2,C不能达到目的;
D.SO2与Na2S反应生成硫沉淀(反应方程式:),证明SO2被还原,具有氧化性,D正确;
故答案选C。
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. 醋酸除去水垢中的:
B. 利用覆铜板制作印刷电路板:
C. 用NaOH溶液除去铝表面的氧化膜:
D. 向溶液中通入少量的:
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸是弱酸,在离子方程式中应写为分子形式,不能写成,正确方程式为,故A错误;
B.覆铜板制作印刷电路板的反应为氧化,生成和,离子方程式电荷守恒、原子守恒且符合反应事实,故B正确;
C.该方程式未配平:左边原子组成为Al=2、O=7、H=6,右边为Al=2、O=8、H=8,正确应为,故C错误;
D.少量通入溶液时,因还原性强于,应优先氧化,正确离子方程式为,故D错误;
故该题选B。
9. 设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中含有的分子数为
B. 足量浓硫酸与0.1 mol Cu共热反应,转移的电子数为
C. 100 mL 盐酸中含有的HCl分子数为
D. 0.5 mol 固体中阴、阳离子总数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下SO3为固体,不能用气体摩尔体积计算分子数,A错误;
B.足量浓硫酸与0.1 mol Cu共热反应,Cu完全反应转移0.2 mol电子,电子数为0.2 NA,B正确;
C.盐酸中HCl完全电离,不存在HCl分子,分子数为0,C错误;
D.Na2O2由Na+和组成,0.5 mol含1.5 mol离子,离子总数为1.5 NA,不是2 NA,D错误;
故答案选B。
10. 下列各组物质不能按照如图所示关系实现一步转化的是
选项
A
B
C
D
X
S
Fe
Al
Y
Z
S
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】本题给出一个循环转化模型,要求判断四组物质能否按照的关系实现一步转化,A为;B为;C为;D为,据此分析。
【详解】A.在氧气中燃烧生成,反应为,与过氧化氢溶液反应生成,反应为,3H2S + H2SO4(浓) = 4S↓ + 4H2O ,均可一步实现,A不符合题意;
B.与稀盐酸反应生成,反应为,与发生归中反应生成,反应为,与在加热条件下反应生成,反应为,均可一步实现,B不符合题意;
C.在氯气中燃烧生成,反应为,与粉反应生成,反应为,与发生置换反应生成,反应为,均可一步实现,C不符合题意;
D.与氧气反应生成,反应为,但是两性氧化物,不溶于水,不能与水直接反应生成,无法一步实现的转化,且氢氧化铝也不能直接转化为单质铝,D符合题意;
故答案选D。
11. 关于反应(未配平),下列说法正确的是
A. 被还原的占其总量的
B. 若有1 mol 参加反应,则有10mol 被价硫还原
C. 每转移1 mol电子,生成0.1 mol
D. 该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为10:1
【答案】D
【解析】
【分析】由未配平的方程式可知,反应中铜元素、硫元素的化合价升高被氧化,硫化亚铜是反应的还原剂,硝酸铜、硫酸铜是氧化产物,氮元素的化合价部分降低被还原,浓硝酸表现酸性和强氧化性,二氧化氮是还原产物,反应的化学方程式为:。
【详解】A.由方程式可知,参与反应消耗浓硝酸的物质的量为12 mol,被还原的硝酸的物质的量为10 mol,则反应中被还原硝酸占硝酸的总量为:=,A错误;
B.由化学式可知,1 mol硫化亚铜反应时,被氧化的硫离子的物质的量为1 mol,由得失电子数目守恒可知,被硫离子还原的硝酸的物质的量为:1 mol×8=8 mol,B错误;
C.由方程式可知,反应生成2 mol铜离子时,转移电子的物质的量为10 mol,则转移1 mol电子,生成铜离子的物质的量为:1 mol×=0.2 mol, C错误;
D.由分析可知,硫化亚铜是反应的还原剂,硝酸铜、硫酸铜是氧化产物,浓硝酸表现酸性和强氧化性,二氧化氮是还原产物,则由方程式可知,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为10:1,D正确;
故选D。
12. 根据下列实验操作及现象所得结论正确且符合事实的是
选项
实验操作及现象
结论
A
取一小块钠切开,钠光亮的表面很快变暗
钠表面生成的物质不含碳酸盐
B
向酸性溶液中通入,溶液褪色
具有漂白性
C
在两支盛有的试管中分别滴加足量的盐酸和NaOH溶液,两支试管中的固体都溶解
是两性氢氧化物
D
将浓硫酸滴入湿润的蔗糖中,边滴边搅拌,固体颜色逐渐变黑,体积不断膨胀,最后变成疏松多孔状
浓硫酸仅体现了氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠切开后光亮的表面很快变暗,是因为钠与空气中的反应生成,但长期放置后,会继续与空气中的和反应,最终生成,A不符合题意;
B.向酸性溶液中通入,溶液褪色,是因为具有还原性,将还原为,而非漂白性,B不符合题意;
C.既能与盐酸反应,又能与溶液反应,,证明其为两性氢氧化物,C符合题意;
D.将浓硫酸滴入湿润的蔗糖中,固体变黑体现了浓硫酸的脱水性,体积膨胀是因为碳与浓硫酸反应生成和,体现了浓硫酸的强氧化性,因此浓硫酸既体现了脱水性又体现了氧化性,D不符合题意;
故选C。
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大,它们分别位于三个不同周期,X原子最外层电子数是内层电子数的3倍,Y、Z在周期表中与X相邻。下列说法错误的是
A. 非金属性:X>Y B. 最外层电子数:Z>Y>W
C. Z的氧化物对应的水化物都是强酸 D. 简单氢化物的沸点:X>Y
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大,它们分别位于三个不同周期,W原子半径最小,W为氢,X原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则X为氧,Y、Z在周期表中与X相邻,则Y为氮、Z为硫;
【详解】A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,非金属性O > N,A正确;
B.硫、氮、氢最外层电子数分别为6、5、1,最外层电子数S > N > H,B正确;
C.亚硫酸为弱酸,C错误;
D.常温下水为液体、氨气为气体,则简单氢化物沸点H2O > NH3,D正确;
故选C 。
14. 次氯酸盐是常用的水处理剂。已知:有效氯含量(COAC)指与含氯消毒剂氧化能力相当的氯气量,单位为;相同条件下,次氯酸的氧化性强于次氯酸盐。为探究70℃时,pH及稳定剂对NaClO溶液有效氯含量的影响,设计了如下实验方案:
序号
硅酸钠的质量分数
碳酸钠的质量分数
初始COAC
pH
12h后COAC
1
0
0
1794
8.53
1218
0.679
2
0
0
1794
8.63
1288
0.718
3
0.9%
0.6%
1794
13.66
-
a
4
1.5%
0
1834
13.44
1597
0.871
5
0
1.5%
1834
13.76
-
0.958
下列说法错误的是
A. 0.718<a<0.871
B. 对比实验1、2可知,pH增大有利于稳定NaClO溶液的有效氯含量
C. 对比实验4、5可知,碳酸钠作稳定剂的效果优于硅酸钠
D. (常温下pH大于7)不适宜作NaClO溶液的稳定剂
【答案】A
【解析】
【分析】根据表格数据,可知实验1和2的pH不同,设计实验1和2的目的是探究调节pH对溶液有效氯含量(COAC)的影响;由实验4和5可知碳酸钠的质量分数越大,12h后COAC/初始COAC值越大,则实验3中的a大于0.871;根据实验3、4、5,可得出的结论是相同条件下碳酸钠稳定效果更好。
【详解】A.由实验4和5可知碳酸钠的质量分数越大,12h后COAC/初始COAC值越大,对比实验3和4可知,实验3中碳酸钠的质量分数高于实验4,因此12h后COAC/初始COAC值:实验3>实验4,即a>0.871,A错误;
B.对比实验1(pH=8.53,比值=0.679)和实验2(pH=8.63,比值=0.718)可知,pH升高,比值增大,说明pH增大有利于稳定NaClO溶液的有效氯含量,B正确;
C.对比实验4和实验5可知,碳酸钠的质量分数越大,12h后COAC/初始COAC值越大,即碳酸钠作稳定剂的效果优于硅酸钠,C正确;
D.Na2SO3是还原剂,会与NaClO发生氧化还原反应,降低有效氯含量,因此不适宜作稳定剂,D正确;
故答案选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 一种利用含钴废料(主要成分为,还含有少量、、等杂质)制备的工艺流程如下:
已知:①“酸浸”时不溶。
②钴元素与铁元素类似,常见化合价为0、、价;酸性条件下,氧化性:。
③常温下,部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
8.5
2.2
3.4
7.8
沉淀完全的pH
10.0
3.0
4.5
9.4
回答下列问题:
(1)含钴废料“酸浸”前需进行粉碎,粉碎的目的是___________。
(2)“酸浸”过程中加入溶液的作用是___________;查阅资料,得知“酸浸”时,若用盐酸作酸浸液,钴浸出率会更高,试解释工业上一般不选用盐酸作酸浸液的原因:___________。
(3)“调pH”步骤中未发生氧化还原反应,则加氨水“调pH”的范围为___________;滤渣Ⅱ的成分为___________(填化学式)。
(4)补齐“沉钴”过程中发生反应的离子方程式___________。
_______+____+_____
“沉钴”后需对沉淀进行过滤、洗涤操作,请写出如何检验沉淀已洗涤干净:___________。
【答案】(1)增大固液接触面积,提高酸浸的效率
(2) ①. 作还原剂,将还原为 ②. HCl会被氧化为,会污染环境
(3) ①. 4.5~7.8 ②. 、
(4) ①. 2++ ②. 取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中,向试管中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已洗涤干净
【解析】
【分析】含钴废料主要成分为,还含有少量、、等杂质。“酸浸”时不溶,被双氧水还原为Co2+,转化为Fe3+、转化为Al3+,过滤,滤渣Ⅰ是,滤液中加氨水调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤,滤渣Ⅱ是、;滤液加碳酸氢铵“沉钴”生成硫酸铵、碳酸钴沉淀、二氧化碳气体和水,气体X是二氧化碳,碳酸钴和碳酸锂“高温焙烧”得到。
【小问1详解】
含钴废料“酸浸”前需进行粉碎,根据影响反应速率的因素,粉碎的目的是增大固液接触面积,提高酸浸的效率;
【小问2详解】
根据信息,含钴废料中钴元素的存在形式为,Co的化合价为、价,“沉钴”步骤后钴元素的存在形式为,Co的化合价为价,可知“酸浸”时,价的钴被还原为价,即作还原剂,将还原为;酸性条件下,氧化性:,HCl会被氧化为,会污染环境,所以工业上一般不选用盐酸作酸浸液。
【小问3详解】
“调pH”的目的是将铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀而除去,同时要保证不能生成Co(OH)2沉淀,所以加氨水“调pH”的范围为4.5~7.8;根据分析,滤渣Ⅱ的成分为、。
【小问4详解】
滤液加碳酸氢铵“沉钴”,反应过程中生成硫酸铵、碳酸钴沉淀、二氧化碳气体和水,“沉钴”过程中发生反应的离子方程式为2++。“酸浸”时使用硫酸作酸浸液,沉淀碳酸钴中可能存在的杂质离子为,若洗涤液中不含,说明沉淀已经洗涤干净,检验沉淀已洗涤干净的操作是:取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中,向试管中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已洗涤干净。
16. 某化学兴趣小组设计实验制取并探究的性质,装置如图所示。
回答下列问题:
(1)装置G中仪器c的名称为___________;当装置C中品红溶液褪色后,取少量C中溶液于试管中并加热,可观察到的现象是___________。
(2)反应一段时间后,装置E中溶液颜色褪去,发生反应的离子方程式为___________。
(3)装置D中的反应现象为___________;用100mL装置F收集气体时,进气口为___________(填“a”或“b”)。
(4)常温常压下,取装置F(已收集到一定量的)按图甲所示连接压强传感器,实验操作步骤如下:①先向集气瓶中注入10mL蒸馏水,然后注入2~3滴的石蕊试液;②再通过注射器加入10mL NaOH溶液;③接着通过注射器加入10mL HCl溶液,测得集气瓶内压强随时间的变化如图乙(图中标号为操作步骤)所示。
进行操作①时压强减小的原因为___________;进行操作②时,装置F中发生反应的离子方程式为___________;进行操作③时装置F中的现象为___________。
【答案】(1) ①. 漏斗 ②. 溶液由无色变为红色
(2)
(3) ①. 有淡黄色沉淀产生 ②. b
(4) ①. 部分溶于水或部分与水反应 ②. ③. 有气体产生,溶液由蓝色变为红色
【解析】
【分析】装置A为亚硫酸钠与浓硫酸在加热条件下反应:;装置B作为缓冲瓶,若发生倒吸,液体先进入B中,不会直接进入A中,避免试管炸裂;装置C是为了验证的漂白性,能使品红溶液褪色,但其漂白是暂时性的,加热褪色后的溶液,会恢复红色;装置D是为了验证的氧化性,其反应原理为;装置E是为了验证的还原性,其反应原理为;装置F是在用排空气法收集,由于的密度大于空气,则需用向上排空气法收集;装置G装有NaOH溶液,其作用是为了吸收多余的,防止污染空气。由此解题。
【小问1详解】
G中仪器c的名称为漏斗;
当装置C中品红溶液褪色后,取少量C中溶液于试管中并加热,可观察到的现象是溶液由无色变为红色,是因为与品红生成的无色物质不稳定,受热易分解,恢复品红的红色。
【小问2详解】
装置E中氯水褪色,是因为作为还原剂,将还原,反应的离子方程式为。
【小问3详解】
装置D中,与发生归中反应生成S单质,其反应原理为,现象为有淡黄色沉淀生成;
用装置F收集时,因密度比空气大,应采用“长进短出”,故进气口为b。
【小问4详解】
操作①时压强减小的原因:易溶于水,10 mL水溶解了部分、部分与水反应,使瓶内气体分子数减少,压强降低;
操作②时,与NaOH溶液反应,其离子方程式为;
操作②加入的溶液和操作③加入的溶液物质的量相等,则操作②所得溶液为亚硫酸钠、氢氧化钠的混合溶液,呈碱性,操作③时,加入的盐酸中和多余的氢氧化钠、与亚硫酸盐反应生成亚硫酸、释放气体,最后溶液呈酸性,石蕊呈红色,所以现象为有气泡产生,溶液由蓝色变为红色。
17. A~H为元素周期表中短周期主族元素,其原子半径、主要化合价与原子序数的关系如图所示。回答下列问题:
(1)元素A在元素周期表中的位置为___________,元素D的简单阴离子的电子式为___________。
(2)实验室制取H的单质的化学方程式:___________。
(3)元素A~H中金属性最强的元素是___________(填元素符号),D、E、F、G、H的简单离子中半径最小的是___________(填离子符号)。
(4)B的最高价氧化物与E的某种氧化物能发生氧化还原反应,该反应的化学方程式为___________,该种E的氧化物中含有的化学键类型为___________。
(5)H的最高价氧化物对应的水化物的水溶液与F的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为___________。
(6)上述元素形成的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是___________(填化学式)。
【答案】(1) ①. 第二周期第ⅠA族 ②.
(2)(浓)
(3) ①. Na ②.
(4) ①. ②. 离子键、(非极性)共价键
(5)
(6)
【解析】
【分析】根据原子半径、化合价和原子序数的关系,可推断出:A为Li,B为C,C为N,D为O,E为Na,F为Al,G为S,H为Cl,由此解答;
【小问1详解】
根据分析可知,A为Li,Li在周期表的位置为第二周期第ⅠA族,D为O,简单离子的电子式为;
【小问2详解】
根据分析可知,H为Cl,实验室制取单质的化学方程式为;
【小问3详解】
根据分析可知,A、B、C、D、E、F、G、H分别为Li、C、N、O、Na、Al、S、Cl,其中金属性最强的是Na;电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,因此中半径最小的是 ;
【小问4详解】
根据分析可知,B为C,E为Na,B的最高价氧化物与E的氧化物,可以发生氧化还原反应,该反应的化学方程式为;中与之间形成离子键,中两个氧原子之间形成非极性共价键,因此含有的化学键为:离子键、(非极性)共价键;
【小问5详解】
根据分析可知,H为Cl,F为Al,F的最高价氧化物对应的水化物为与H的最高价氧化物对应的水化物,两者反应的离子方程式为;
【小问6详解】
O无最高正价,非金属越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:,最高价含氧酸的酸性:,因此酸性最强的是;
18. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,某无色溶液中可能含有表中的几种离子,为了检验该无色溶液的离子组成,设计了如下实验:
阳离子
阴离子
①取20 mL原溶液,向其中加入足量的溶液,静置,产生白色沉淀;
②将步骤①中的白色沉淀洗涤、干燥后称量,得4.30 g白色沉淀A,将白色沉淀A加入足量的稀盐酸中,沉淀部分溶解,还剩2.33 g白色沉淀B;
③取20 mL原溶液,向其中加入足量的NaOH溶液并加热,发现无沉淀产生,但有气体生成,折算成标准状况下该气体体积为448 mL;
④取少许原溶液,进行焰色试验,火焰呈黄色。
已知:。
回答下列问题:
(1)无须进行实验,即可确定原溶液中一定不存在___________(填离子符号)。
(2)通过步骤①②,可确定原溶液中一定含有的离子是___________(填离子符号);白色沉淀B中阴离子在原溶液中的浓度为___________。
(3)步骤③中生成的气体为___________(填“共价”或“离子”)化合物,其电子式为___________。
(4)焰色试验属于___________(填“物理变化”或“化学变化”)。有同学认为步骤④没有必要进行,理由是___________。
(5)设计实验检验原溶液中是否存在,所需试剂为___________(填化学式)。
【答案】(1)、、
(2) ①. 、 ②. 0.5
(3) ①. 共价 ②.
(4) ①. 物理变化 ②. 通过步骤①~③可知,溶液中一定存在的阴离子为、,且原溶液中、,,根据电荷守恒可知,原溶液中一定含有
(5)Ba(NO3)2、、
【解析】
【分析】步骤①向20mL原溶液中加入足量溶液产生白色沉淀,说明溶液中至少存在、中的一种或两种,同时可确认不存在(与Cl-、、均不能大量共存);步骤②将沉淀洗涤干燥得4.30g沉淀A,加足量稀盐酸后剩余2.33g不溶物B,该沉淀为,物质的量为,证明原溶液含,溶解的沉淀为,质量为,物质的量为,证明原溶液含;步骤③向20mL原溶液中加入足量溶液并加热,产生标准状况下448mL气体,该气体为,物质的量为,证明原溶液含,无沉淀生成可进一步排除等与生成沉淀的离子;步骤④焰色试验火焰呈黄色,证明原溶液含,也可通过电荷守恒验证:阴离子总电荷为,而已知所带正电荷仅为,电荷不平衡,因此必须有平衡电荷;综上,原溶液中一定存在、、、,无色溶液中不存在有色离子、,故一定不存在、、,的存在需进一步检验,据此分析。
【小问1详解】
溶液为无色,而呈蓝色、呈紫色,故一定不存在、;与、、均会生成沉淀,无法大量共存,故一定不存在;
【小问2详解】
步骤②中,白色沉淀B不溶于稀盐酸,为,证明原溶液含;沉淀A质量为,溶解部分为,质量为,证明原溶液含;,则;
【小问3详解】
步骤③中生成的气体为,是只含共价键的共价化合物;的电子式为;
【小问4详解】
焰色试验是元素物理性质的体现,无新物质生成,属于物理变化。通过步骤①~③可知,溶液中一定存在、,计算得、、,根据电荷守恒,阴离子所带负电荷总量大于阳离子所带正电荷总量,故原溶液中一定含有,步骤④并非必要;
【小问5详解】
由于原溶液中含、,会干扰Cl-的检验,检验时,需先加Ba(NO3)2排除干扰,再滴加HNO3和溶液,若产生白色沉淀则证明存在,所需试剂为Ba(NO3)2、、。
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