精品解析:北京市北师大实验中学2025-2026学年度第一学期期末高一化学试题
2026-02-14
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2份
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44页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.97 MB |
| 发布时间 | 2026-02-14 |
| 更新时间 | 2026-04-13 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56465010.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
北师大实验中学2025-2026学年度第一学期期末试卷
高一化学
2026.1
本试卷共11页,100+20分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23
第一部分
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列有关试剂保存的说法中,不正确的是
A. 过氧化钠应密封保存 B. 漂白粉可以保存在敞口容器中
C. 金属钠保存在煤油中 D. 新制氯水保存在棕色试剂瓶中
2. 下列元素属于第三周期的是
A. K B. Mg C. N D. H
3. 下列物质中,难溶于水的是
A. NaCl B. CaCl2 C. AgCl D. NH4Cl
4. 下列仪器不能加热的是
A. B. C. D.
5. 下列气体能用浓硫酸干燥的是
A. B. C. D.
6. 下列物质与Cl2反应,能发出苍白色火焰的是
A. H2 B. Na C. Fe D. Cu
7. 下列反应不属于氧化还原反应的是
A. 2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH + O2↑ B. 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
C. Cl2 + H2O= HCl + HClO D. Na2CO3 + CO2+ H2O= 2NaHCO3
8. 下列变化需要加入氧化剂才能实现的是
A. KI→I2 B. H+→H2 C. H2SO4→SO2 D. Fe(OH)3→Fe2O3
9. 下列电离方程式书写不正确的是
A. B.
C. D.
10. 下列化学用语不正确的是
A. S的原子结构示意图:
B. CO2的电子式:
C. CH4的分子结构模型:
D. HCl的形成过程:
11. 下列行为不符合实验安全要求的是
A. 在通风橱内制备Cl2
B. 点燃H2前,先进行验纯操作
C. 用专用灭火剂或干砂覆盖少量燃着的Na
D. 将NaOH固体直接放在天平的托盘上称量
12. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. Na+、K+、OH-、 B. H+、Na+、、OH-
C. H+、Fe2+、Cl-、 D. Na+、Ba2+、、
13. 下列物质属于电解质且能导电的是
A. 石墨 B. KNO3固体 C. MgCl2溶液 D. 熔融NaCl
14. 我国科学家在“嫦娥五号”带回的月壤样本中发现了丰富的氦-3()。下列关于的说法中,不正确的是
A. 质子数为2 B. 核外电子数为3
C. 质量数为3 D. 与互为同位素
15. 下列物质中,含非极性共价键的离子化合物是
A. B. C. D.
16. 下列离子方程式书写正确的是
A. Al(OH)3治疗胃酸过多:OH-+ H+ = H2O
B. FeO与稀盐酸:FeO + 2H+ = Fe3+ + H2O
C. Na放入水中:2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH-+ H2↑
D. 用FeCl3溶液腐蚀覆Cu板制作印刷电路板:Fe3+ + Cu = Fe2+ + Cu2+
17. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. CH4的摩尔质量是16 g/mol
B. 32 g O2中含有的电子数目为32 NA
C. 1 mol/L FeCl3溶液中所含Cl-的数目为3NA
D. 常温常压下,22.4 L CO2的物质的量为1 mol
18. 下列实验不能达到目的的是
A.除去中的少量HCl
B.制取纯净的
C.验证与水反应生成
D.验证铁粉与水蒸气反应生成可燃性气体
A. A B. B C. C D. D
19. 用化学沉淀法去除粗盐水中的、和等杂质离子,过程如下。
下列说法不正确的是
A. 试剂①~③依次是过量的溶液、NaOH溶液和溶液
B. 加入溶液后,静置,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2滴溶液,可检验是否沉淀完全
C. 盐酸的作用:、
D. 过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,否则会使生成的沉淀重新溶解
20. 向久置的漂白粉中加入一定量的稀盐酸,产生,同时观察到反应后的溶液呈黄绿色。下列说法不正确的是
A. 产生CO2的反应:
B. 溶液呈黄绿色说明该过程产生了
C. 可用酸化的溶液检验该漂白粉是否完全变质
D. 漂白粉在空气中易变质,需密封保存
21. 我国科学家研制出一种复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. H2O的空间结构呈V形
B. 过程Ⅰ中有极性键的断裂,过程Ⅱ中有非极性键的形成
C. 该过程中氧元素的化合价有2种
D. 该反应的化学方程式:2H2OO2 ↑ + 2H2↑
22. 向一定浓度的Ba(OH)2溶液中滴加盐酸,测定溶液的导电能力随盐酸体积变化如下图。下列说法不正确的是
A. ab段发生反应的离子方程式:H++ OH-= H2O
B. b点表示Ba(OH)2和盐酸恰好完全反应
C. c点的溶质是HCl和BaCl2
D. 若将盐酸换为稀硫酸,则图像不会发生改变
23. 直接空气碳捕获(简称DAC)是一种直接从大气中“捕获”CO2的技术,用KOH溶液“捕获”CO2的原理如下。
下列说法不正确的是
A. 物质a是Ca(OH)2
B. ①、②、③均为非氧化还原反应
C. 上述过程中仅KOH能够循环利用
D. CO2的捕获能高效降低大气中碳浓度,有助于减弱温室效应
24. 钛精矿(主要成分TiO2)制备Ti的主要流程如下(部分产物未标出)。
下列说法不正确的是
A. 加入的物质X为还原剂
B. 加入Ar的作用是防止金属被氧化
C. 电解熔融MgCl2的化学方程式:MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑
D. 反应制得1 mol Ti,需要投入2 mol Cl2
25. 查阅资料显示:一定条件下,能与溶液反应生成。用如图所示实验进行验证。观察到a中有大量气体生成,c中出现白色浑浊。取c中悬浊液继续实验(见下表),经较长时间,I、II、III中白色沉淀量基本相同。
序号
实验
试剂d
现象
I
盐酸
白色浑浊很快消失,小时后开始产生白色沉淀,并逐渐增多
II
硝酸
白色浑浊很快消失,小时后开始产生白色沉淀,并逐渐增多
III
水
白色浑浊不消失,小时后沉淀量明显增加
下列说法不正确的是
A. b的作用是吸收可能产生的硫酸酸雾
B. 由实验I可以推断c中的白色浑浊为
C. 实验II,产生白色沉淀的主要反应的离子方程式是
D. 与溶液生成的难溶物的成分随时间发生变化
第二部分
26. 将物质与其用途之间连线。
物质 用途
A.氧化铁 a.自来水消毒
B.过氧化钠 b.红色颜料
C.二氧化氯 c.供氧剂
__________。
27. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。化学方程式:
(1)该反应中,化合价升高的元素是___________(填元素符号),氧化剂是___________(填化学式)。
(2)若反应中消耗,则生成的体积约是___________L(标准状况);转移电子的物质的量是___________。
28. 某同学在实验室中配制溶液。
(1)需称量固体的质量是___________g。[]
(2)配制溶液时,用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒和___________。
(3)找出下图中的错误操作:___________。
(4)取所配溶液与某浓度溶液恰好完全反应,则___________。
29. 阅读下面一段材料并回答问题。
固体火箭发动机的推进剂由氧化剂、燃料、粘合剂等组成。高氯酸铵()是常用的氧化剂,在加热条件下,发生两个阶段的反应:第一阶段,分解为和高氯酸气体;第二阶段,继续反应产生、、、等混合气体。燃料常用铝锂合金、铝镁合金等,这些金属燃料在上述混合气体和空气中发生剧烈燃烧,产生高温高压,形成强大推力。
高氯酸铵与金属燃料混合后,反应的温度会发生变化。分别测量高氯酸铵、高氯酸铵-铝锂合金两种固体试样发生反应的温度,结果如下。
第一阶段反应的温度/℃
第二阶段反应的温度/℃
高氯酸铵
297.3
434.4
高氯酸铵-铝锂合金
363.6
482.6
高氯酸铵与铝锂合金混合后,反应的温度升高,产生混合气体的时间变长,金属燃料开始剧烈燃烧的时间会延迟。另外,改变金属燃料的颗粒度、成分等也可以改变高氯酸铵的反应温度,从而调控推进剂的燃烧性能。
(1)高氯酸铵属于___________(填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)写出高氯酸铵第一阶段反应的化学方程式:___________。
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①若用高氯酸钾代替高氯酸铵,发动机内残渣会增多。___________。
②火箭发动机工作时,金属燃料只能与发生反应。___________。
③铝锂合金能提高高氯酸铵两个阶段的反应温度。___________。
④金属燃料对高氯酸铵反应温度的影响可能与其导热性有关。___________。
30. 用如下图所示装置验证与水的反应。
(1)A中反应的化学方程式是___________。
(2)仪器a的名称是___________。
(3)与水反应的证据是___________。
(4)将B补充完整、标明所用试剂并写出发生反应的离子方程式:___________。
31. 某小组设计了如下实验,研究和的性质(夹持装置略)。
实验操作
(均取等质量的两种固体进行实验)
实验现象
A中石灰水变浑浊;B中无明显变化
C中立即产生大量气泡,反应剧烈;D中开始气泡产生较慢,后逐渐加快
(1)A中石灰水变浑浊的原因是___________、___________(用化学方程式表示)。
(2)D中的固体物质是___________(写化学式,下同)。若稀盐酸过量,生成气体体积(相同条件)更大的是___________。
32. 工业生产Al2O3形成的废渣中含有Fe2O3,被称为“赤泥”。将赤泥和高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、SiO2、FeS2等)联合处理,可回收Al2O3,并制得Fe3O4。部分工艺流程如下。
资料:i.一定条件下,含铝元素的盐和硅酸盐可生成复杂的难溶物。
ii.产品中某物质的纯度= (某物质的质量÷产品质量) ×100%
(1)添加CaO有利于除去SiO2,反应的化学方程式是________。
(2)Al2O3的浸出率随焙烧温度变化如图1。由图可知下列最有利于Al2O3浸出的焙烧温度是________(填字母)。
a.900 ℃ b.1100 ℃ c.1200 ℃
(3)碱浸时,Al2O3和NaOH溶液反应的离子方程式是________。浸泡相同的时间,Al2O3的浸出率随NaOH溶液浓度变化如图2。Al2O3浸出率下降可能的原因是________。
(4)高硫铝土矿中的FeS2能还原赤泥中的Fe2O3,补全反应的化学方程式:________。
FeS2 + 16 Fe2O3_____ + SO2↑。
(5)测定产品中Fe3O4的纯度。称取a g产品,加入足量的稀硫酸充分溶解、过滤,向滤液中加入b mL c mol/L的酸性KMnO4溶液(被还原为Mn2+),恰好完全反应(杂质等不参与反应),则产品中Fe3O4的纯度为________。 [M (Fe3O4) = 232 g/mol]
(6)下列关于该工艺的说法中,正确的是________(填字母)。
a.回收Al2O3,同时制得Fe3O4,使废渣得到充分利用
b.FeS2作还原剂,Fe2O3作氧化剂,两者相互反应
c.该工艺无污染,产生的废液和废气可直接排放
33. 某小组同学进行如下实验,探究草酸(H2C2O4,二元弱酸)与铁屑的反应。
资料:i.FeC2O4·2H2O为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸;受热容易分解。
ii.Fe3+ + 3 = [Fe(C2O4)3]3−,[Fe(C2O4)3]3−浓度低时近无色。
实验Ⅰ:
(1)H2C2O4中碳元素的化合价是_______价。
(2)铁屑与H2C2O4反应,生成气体(H2)和黄色固体的化学方程式是_______。
(3)A中还检测到生成了Fe3O4。对Fe3O4产生的途径进行分析及探究。
①甲认为酸性溶液中的Fe2+部分被氧化为Fe3+,反应的离子方程式是_______;然后Fe3+、Fe2+与水共同反应,经复杂变化产生Fe3O4。进一步实验证实了该观点。
②乙认为Fe3O4也可由黄色固体受热分解产生。进行实验Ⅱ:取A中所得黄色固体,洗涤后置于试管中加热,观察到_______(填现象),并检测到有气体_______(填化学式)生成,结合仪器分析证实黄色固体受热分解可得到Fe3O4。
③丙认为若要证实乙观点成立,从反应条件的角度还应对比_______。
(4)C中滴加硫酸后,溶液显浅红色,原因之一是发生了非氧化还原反应,用离子方程式表示为_______、Fe3+ + 3SCN-= Fe(SCN)3。
结论:铁屑与草酸的反应复杂,随时间变化发生了多个氧化还原反应。
第三部分(附加题)
34. 硫酸锌()是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为,杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为___________。
(2)滤渣①的主要成分是、___________。
(3)加入发生反应的离子方程式为___________。
(4)用离子方程式解释沉铁过程加入ZnO的作用___________。
(5)转化过滤中加入锌粉的目的是___________。
(6)滤渣3与浓反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是___________、___________。
35. 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S,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
盐酸
3-3
溶液滴淀粉溶液
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______。
(5)查阅资料:
a.在的作用下,的歧化反应分两步:ⅰ.与反应生成和S;ⅱ.生成的再与反应生成和。
b.结合形成了黄色的中间产物,有利于ⅰ中的电子转移,的结合能力与其离子半径密切相关。
①ⅱ中发生反应的离子方程式为______。
②实验3-3中始终未检测出,可推断反应速率:ⅰ______ⅱ(填“>”或“<”)。
③Cl与I同主族,但实验3-2表明无法起到的作用,原因可能是______(写2条)。
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北师大实验中学2025-2026学年度第一学期期末试卷
高一化学
2026.1
本试卷共11页,100+20分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23
第一部分
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列有关试剂保存的说法中,不正确的是
A. 过氧化钠应密封保存 B. 漂白粉可以保存在敞口容器中
C. 金属钠保存在煤油中 D. 新制氯水保存在棕色试剂瓶中
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化钠能与空气中的水、反应,故应密封保存,A正确;
B.漂白粉有效成分为,在空气中易与水和二氧化碳发生反应生成HClO,见光容易分解,导致漂白粉失效或效果减弱,所以漂白粉不能保存在敞口容器中,B错误;
C.钠密度大于煤油,且不与煤油反应,所以金属钠能保存在煤油中,以隔绝空气中氧气和水,C正确;
D.新制氯水中的不稳定,在光照条件下容易发生分解反应(),棕色试剂瓶可以吸收大部分的光线,减少光照对次氯酸的影响,保持氯水的性质稳定,延长氯水的保存时间,因此新制氯水可以保存在棕色试剂瓶中,D正确;
故选B。
2. 下列元素属于第三周期的是
A. K B. Mg C. N D. H
【答案】B
【解析】
【详解】A.K是第19号元素,核外有四个电子层,位于第四周期第ⅠA族,A错误;
B.Mg是第12号元素,核外有三个电子层,属于第三周期第ⅡA族,B正确;
C.N是第7号元素,核外有两个电子层,属于第二周期第ⅤA族,C错误;
D.H是第1号元素,核外有一个电子层,属于第一周期第ⅠA族,D错误;
故答案选B。
3. 下列物质中,难溶于水的是
A. NaCl B. CaCl2 C. AgCl D. NH4Cl
【答案】C
【解析】
【详解】A.通常情况下钠盐(如NaCl)可溶,A项错误;
B.CaCl2易溶于水,B项错误;
C.AgCl是典型的难溶氯化物,C项正确;
D.通常情况下铵盐(如NH4Cl)可溶,D项错误;
故选C。
4. 下列仪器不能加热的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.是烧杯,可以垫上石棉网加热,故不选A;
B.是试管,可以直接加热,故不选B;
C.是容量瓶,不能加热,故选C;
D.是圆底烧瓶,可以垫上石棉网加热,故不选D;
选C。
5. 下列气体能用浓硫酸干燥的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.具有还原性,能与浓硫酸发生氧化还原反应,不能用浓硫酸干燥,A错误;
B.是碱性气体,会被浓硫酸(酸性干燥剂)吸收生成盐,不能用浓硫酸干燥,B错误;
C.虽然具有还原性,但与浓硫酸不反应,可用浓硫酸干燥,C正确;
D.具有还原性,会被浓硫酸氧化,不能用浓硫酸干燥,D错误;
故答案选C。
6. 下列物质与Cl2反应,能发出苍白色火焰的是
A. H2 B. Na C. Fe D. Cu
【答案】A
【解析】
【详解】A.纯净的H2在Cl2的集气瓶中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾出现,A符合题意;
B.Na与Cl2在加热条件下发生反应,呈现黄色火焰,B不符合题意;
C.Fe与Cl2在加热条件下发生反应,生成棕褐色的烟,不会发出苍白色火焰,C不符合题意;
D.Cu与Cl2在加热条件下发生反应,生成棕黄色的烟,不会发出苍白色火焰,D不符合题意;
故选A。
7. 下列反应不属于氧化还原反应的是
A. 2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH + O2↑ B. 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
C. Cl2 + H2O= HCl + HClO D. Na2CO3 + CO2+ H2O= 2NaHCO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2中的O为-1价,反应后生成NaOH(O为-2价)和O2(O为0价),存在化合价变化,属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B.Al从0价升至+3价,Fe从+3价降至0价,存在化合价变化,属于氧化还原反应,故B不符合题意;
C.Cl2中的Cl从0价变为-1价(HCl)和+1价(HClO),存在化合价变化,属于氧化还原反应,故C不符合题意;
D.Na、C、O、H的化合价均未改变,不属于氧化还原反应,故D符合题意;
答案选D。
8. 下列变化需要加入氧化剂才能实现的是
A. KI→I2 B. H+→H2 C. H2SO4→SO2 D. Fe(OH)3→Fe2O3
【答案】A
【解析】
【详解】A.KI中I-(-1价)→I2(0价),碘元素被氧化,需加入氧化剂,A项正确;
B.H+(+1价)→H2(0价),氢元素被还原,需加入还原剂,B项错误;
C.H2SO4中S(+6价)→SO2中S(+4价),硫元素被还原,需加入还原剂,C项错误;
D.Fe(OH)3和Fe2O3中Fe均为+3价,未发生氧化还原反应,D项错误;
故选A。
9. 下列电离方程式书写不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.HNO3是强酸,完全电离为氢离子和硝酸根离子,电离方程式正确,A正确;
B.Ba(OH)2是强碱,电离方程式为,B错误;
C.NH4NO3属于强电解质,完全电离为和,电离方程式正确,C正确;
D. Fe2(SO4)3属于强电解质,完全电离为Fe3+和,电离方程式正确,D正确;
故答案选B。
10. 下列化学用语不正确的是
A. S的原子结构示意图:
B. CO2的电子式:
C. CH4的分子结构模型:
D. HCl的形成过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫原子的质子数为16,原子结构示意图为,A正确;
B.二氧化碳分子中C与两个O分别形成两对共用电子,该电子式正确,B正确;
C.甲烷分子为正四面体形,并且碳原子半径大于氢原子半径,图示为甲烷分子的球棍模型,是一种常见的分子结构模型,可以正确表示甲烷的分子结构,C正确;
D.氯化氢是共价化合物,氢原子和氯原子通过形成一个共用电子对而形成共价键,并不是通过得失电子形成离子键,因此其形成过程应为,D错误;
故选D。
11. 下列行为不符合实验安全要求的是
A. 在通风橱内制备Cl2
B. 点燃H2前,先进行验纯操作
C. 用专用灭火剂或干砂覆盖少量燃着的Na
D. 将NaOH固体直接放在天平的托盘上称量
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气有毒,在通风橱中制备可有效排出有害气体,符合安全要求,A正确;
B. 氢气存在爆炸极限,点燃前验纯可防止爆炸,符合安全要求,B正确;
C.钠是活泼金属,能与水和二氧化碳发生反应,燃烧时用水或二氧化碳灭火会加剧反应,专用灭火剂或干砂能隔绝氧气灭火,符合安全要求,C正确;
D.氢氧化钠固体具有强腐蚀性和吸水性,直接接触天平托盘会腐蚀仪器且导致称量不准,应放在烧杯中称量,D错误;
故答案选D。
12. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. Na+、K+、OH-、 B. H+、Na+、、OH-
C. H+、Fe2+、Cl-、 D. Na+、Ba2+、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na+、K+、OH-、之间不发生反应,能大量共存,A符合题意;
B.H+与OH-反应生成H2O,H+与反应生成CO2和H2O,不能大量共存,B不符合题意;
C.酸性环境下,具有强氧化性,能与Fe2+发生氧化还原反应,也能与Cl-发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.Ba2+与反应生成BaCO3沉淀,不能大量共存,D不符合题意;
故答案选A。
13. 下列物质属于电解质且能导电的是
A. 石墨 B. KNO3固体 C. MgCl2溶液 D. 熔融NaCl
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨是单质,不属于电解质,因其含有自由移动的电子而能导电,A不符合题意;
B.固体为盐,是电解质,但固体中的离子因不能自由移动而不能导电,B不符合题意;
C.溶液为混合物,不是化合物,不是电解质,溶液中含有自由移动的离子而能导电,C不符合题意;
D.熔融NaCl为盐,是电解质,且熔融NaCl中含有自由移动的离子,能导电,D符合题意;
故答案选D。
14. 我国科学家在“嫦娥五号”带回的月壤样本中发现了丰富的氦-3()。下列关于的说法中,不正确的是
A. 质子数为2 B. 核外电子数为3
C. 质量数为3 D. 与互为同位素
【答案】B
【解析】
【详解】A. 氦的原子序数为2,因此质子数为2,A正确;
B. 对于中性原子,核外电子数等于质子数,质子数为2,因此核外电子数应为2,而不是3,B错误;
C.表示质量数为3,C正确;
D.和质子数相同(均为2),中子数不同(中子数为1,中子数为2),互为同位素,D正确;
故选B。
15. 下列物质中,含非极性共价键的离子化合物是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na2O2是离子化合物,其中过氧根离子()含有非极性共价键(O-O键),A正确;
B.NaCl是离子化合物,但只含离子键,不含共价键,B不符合题意;
C.NaOH是离子化合物,但氢氧根离子(OH-)中的O-H键是极性共价键,不含非极性共价键,C不符合题意;
D.H2S是共价化合物,不是离子化合物,D不符合题意;
故答案选A。
16. 下列离子方程式书写正确的是
A. Al(OH)3治疗胃酸过多:OH-+ H+ = H2O
B. FeO与稀盐酸:FeO + 2H+ = Fe3+ + H2O
C. Na放入水中:2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH-+ H2↑
D. 用FeCl3溶液腐蚀覆Cu板制作印刷电路板:Fe3+ + Cu = Fe2+ + Cu2+
【答案】C
【解析】
【详解】A.Al(OH)3是弱碱,不能拆成和OH-的形式,离子方程式应写为,A错误;
B.FeO与稀盐酸反应生成Fe2+和水,不生成Fe3+,离子方程式应为,B错误;
C.钠与水反应生成NaOH和H2,氢氧化钠为可溶性强电解质,离子形式为Na+和OH-,离子方程式,符合反应事实,且电荷、原子守恒,C正确;
D.Fe3+与Cu反应为,选项的电荷不守恒,D错误;
故答案选C。
17. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. CH4的摩尔质量是16 g/mol
B. 32 g O2中含有的电子数目为32 NA
C. 1 mol/L FeCl3溶液中所含Cl-的数目为3NA
D. 常温常压下,22.4 L CO2的物质的量为1 mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.因为的相对分子质量为12(C)+ 4×1(H)= 16,的摩尔质量是16 g/mol,A正确;
B.的物质的量为,含16 mol电子,电子数为,B错误;
C.未指明溶液体积,无法计算的具体数目,C错误;
D.标况下,22.4 L的物质的量是1 mol,常温常压下气体摩尔体积不是22.4L/mol,所以22.4 L的物质的量不是1 mol,D错误;
故答案选A。
18. 下列实验不能达到目的的是
A.除去中的少量HCl
B.制取纯净的
C.验证与水反应生成
D.验证铁粉与水蒸气反应生成可燃性气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.和碳酸氢钠不反应,HCl和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳,用饱和碳酸氢钠可以除去中的少量HCl,故不选A;
B.易被氧气氧化为氢氧化铁,该装置不能制取纯净的,故选B;
C.与水反应,带火星的木条复燃证明反应生成,故不选C;
D.铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,点燃肥皂泡,产生爆鸣声,验证铁粉与水蒸气反应生成可燃性气体,故不选D;
选B。
19. 用化学沉淀法去除粗盐水中的、和等杂质离子,过程如下。
下列说法不正确的是
A. 试剂①~③依次是过量的溶液、NaOH溶液和溶液
B. 加入溶液后,静置,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2滴溶液,可检验是否沉淀完全
C. 盐酸的作用:、
D. 过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,否则会使生成的沉淀重新溶解
【答案】A
【解析】
【分析】粗盐中除NaCl外,还含有Mg2+、Ca2+、以及泥沙等杂质,粗盐溶解后,分别加入NaOH、BaCl2、Na2CO3,为了除去过量的氯化钡,碳酸钠一定要加在氯化钡的后面,然后过滤除去沉淀,滤液中除含有NaCl外,还含有NaOH、Na2CO3等,加入盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,然后蒸发结晶,便可获得纯净的氯化钠晶体。
【详解】A.由分析可知,为了除去过量的氯化钡,碳酸钠一定要加在氯化钡的后面,A错误;
B.为确认是否完全沉淀,可向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明溶液中不含有,从而表明完全沉淀,B正确;
C.盐酸的作用为除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,C正确;
D.沉淀中含有氢氧化镁、碳酸钙,加入盐酸会导致沉淀溶解,故过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,,D正确;
答案选A。
20. 向久置的漂白粉中加入一定量的稀盐酸,产生,同时观察到反应后的溶液呈黄绿色。下列说法不正确的是
A. 产生CO2的反应:
B. 溶液呈黄绿色说明该过程产生了
C. 可用酸化的溶液检验该漂白粉是否完全变质
D. 漂白粉在空气中易变质,需密封保存
【答案】C
【解析】
【详解】A.久置漂白粉因变质含,加盐酸产生,A正确。
B.黄绿色溶液表明生成,源于与盐酸反应:,B正确。
C.酸化的仅能检测,但漂白粉原始状态和变质后均含(如),无法区分是否完全变质,C错误。
D.漂白粉易与、反应导致变质,需密封保存,D正确。
故答案为C。
21. 我国科学家研制出一种复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. H2O的空间结构呈V形
B. 过程Ⅰ中有极性键的断裂,过程Ⅱ中有非极性键的形成
C. 该过程中氧元素的化合价有2种
D. 该反应的化学方程式:2H2OO2 ↑ + 2H2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心原子价层电子对数为,有2对孤电子对,空间结构为V形,A不符合题意;
B.过程Ⅰ中的键断裂;过程Ⅱ中键形成,B不符合题意;
C.过程中中为-2价,中为0价,过程Ⅱ中H2O2的键中的为-1价,共3种化合价,C符合题意;
D.反应为水分解生成和,化学方程式正确,D不符合题意;
故选C。
22. 向一定浓度的Ba(OH)2溶液中滴加盐酸,测定溶液的导电能力随盐酸体积变化如下图。下列说法不正确的是
A. ab段发生反应的离子方程式:H++ OH-= H2O
B. b点表示Ba(OH)2和盐酸恰好完全反应
C. c点的溶质是HCl和BaCl2
D. 若将盐酸换为稀硫酸,则图像不会发生改变
【答案】D
【解析】
【分析】初始点a表示纯Ba(OH)2溶液,含有Ba2+和OH⁻,导电能力较强, 随着盐酸的加入,溶液中发生反应:,离子方程式为:,由于溶液总体积增大,溶液中自由移动的离子浓度逐渐降低,导电能力下降(ab段);b点时,Ba(OH)2与盐酸恰好完全反应,此时溶液中溶质为BaCl2,导电能力最弱, 继续加入盐酸(bc段),溶液中H⁺和Cl⁻浓度增加,导电能力逐渐回升。
【详解】A.ab段发生的反应是Ba(OH)2与HCl的中和反应,离子方程式为,A正确;
B.结合分析知,b点表示Ba(OH)2与盐酸恰好完全反应,B正确;
C.c点位于b点之后,说明盐酸已过量,此时溶液中的溶质应为BaCl2和HCl,C正确;
D.若将盐酸替换为稀硫酸,反应方程式为,这里不仅有H⁺与OH⁻发生中和,还有Ba2+与的沉淀反应,在恰好完全反应时(即b点对应位置),溶液中几乎无自由移动的离子(BaSO4为沉淀,水的电离可忽略),导电能力接近于零,D错误;
故选D。
23. 直接空气碳捕获(简称DAC)是一种直接从大气中“捕获”CO2的技术,用KOH溶液“捕获”CO2的原理如下。
下列说法不正确的是
A. 物质a是Ca(OH)2
B. ①、②、③均为非氧化还原反应
C. 上述过程中仅KOH能够循环利用
D. CO2的捕获能高效降低大气中碳浓度,有助于减弱温室效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由流程图可知,反应③中CaO和反应生成物质a,则物质a为Ca(OH)2,A正确;
B.由流程图可知,反应①中碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钾,反应②中碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,反应③中氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应前后各元素化合价均未发生变化,故均为非氧化还原反应,B正确;
C.由流程图可知,KOH、、、、均有消耗有生成,均能循环利用,C错误;
D.该技术直接从大气中捕获CO2,可以降低大气中二氧化碳的浓度,有助于减弱温室效应,D正确;
故选C。
24. 钛精矿(主要成分TiO2)制备Ti的主要流程如下(部分产物未标出)。
下列说法不正确的是
A. 加入的物质X为还原剂
B. 加入Ar的作用是防止金属被氧化
C. 电解熔融MgCl2的化学方程式:MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑
D. 反应制得1 mol Ti,需要投入2 mol Cl2
【答案】D
【解析】
【分析】钛精矿(主要成分二氧化钛)与氯气、单质碳(X)反应生成粗四氯化钛;然后精制获得四氯化钛纯品,在氩气保护下,四氯化钛纯品与镁发生还原反应生成钛和氯化镁,氩气可防止金属被氧化;对氯化镁进行电解,产生的氯气可以循环利用。
【详解】A.此过程中钛元素化合价不变,加入单质碳(物质X)发生反应,,反应中碳元素化合价升高,故X作还原剂,A正确;
B.在氩气保护下,四氯化钛纯品与镁发生还原反应生成钛和氯化镁,氩气可防止金属镁、钛被氧化,B正确;
C.将生成的钛和氯化镁分离,同时对熔融的氯化镁进行电解,生成镁和氯气,C正确;
D.根据反应、,需要2 mol Cl2才能生成1 mol TiCl4,从而间接得到1 mol Ti,但在完整的工艺流程中,所用Cl2会在后续电解MgCl2时被再生并循环使用,实际并不需要投入2 mol Cl2,D错误;
故选D。
25. 查阅资料显示:一定条件下,能与溶液反应生成。用如图所示实验进行验证。观察到a中有大量气体生成,c中出现白色浑浊。取c中悬浊液继续实验(见下表),经较长时间,I、II、III中白色沉淀量基本相同。
序号
实验
试剂d
现象
I
盐酸
白色浑浊很快消失,小时后开始产生白色沉淀,并逐渐增多
II
硝酸
白色浑浊很快消失,小时后开始产生白色沉淀,并逐渐增多
III
水
白色浑浊不消失,小时后沉淀量明显增加
下列说法不正确的是
A. b的作用是吸收可能产生的硫酸酸雾
B. 由实验I可以推断c中的白色浑浊为
C. 实验II,产生白色沉淀的主要反应的离子方程式是
D. 与溶液生成的难溶物的成分随时间发生变化
【答案】C
【解析】
【分析】利用a装置制取二氧化硫气体,二氧化硫与亚硫酸氢钠不反应,其作用是吸收可能产生的硫酸酸雾。二氧化硫进入c装置,生成亚硫酸钡沉淀,由于亚硫酸钡与盐酸可以反应,所以实验白色浑浊很快消失,生成可溶于水的二氧化硫生成亚硫酸,随后亚硫酸被氧气氧化,生成硫酸,出现白色硫酸钡沉淀;实验中加入硝酸,硝酸具有酸性和强氧化性,最终将亚硫酸氧化为硫酸;实验加入水,沉淀不溶解,随着氧气的不断氧化,亚硫酸被氧化为硫酸,出现白色沉淀。
【详解】A.硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体, 反应放热,b的作用是吸收可能产生的硫酸酸雾,A正确;
B.中悬浊液加入盐酸,白色浑浊很快消失,小时后开始产生白色沉淀,并逐渐增多,由实验可以推断c中的白色浑浊为,亚硫酸钡被空气中氧气氧化生成硫酸钡沉淀,B正确;
C.c中悬浊液加入硝酸,硝酸具有强氧化性,能氧化亚硫酸根生成硫酸根,得到硫酸钡沉淀,产生白色沉淀的主要反应的离子方程式是,C错误;
D.通过上述实验现象分析可知,与溶液生成的难溶物的成分随时间发生变化,D正确;
故选C。
第二部分
26. 将物质与其用途之间连线。
物质 用途
A.氧化铁 a.自来水消毒
B.过氧化钠 b.红色颜料
C.二氧化氯 c.供氧剂
__________。
【答案】
【解析】
【详解】氧化铁俗称铁红,呈红棕色,常用作红色颜料;
过氧化钠与水、二氧化碳均会反应产生氧气,可用作供氧剂;
二氧化氯具有强氧化性,杀菌消毒效果好、无残留,是常用的自来水消毒剂。
27. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。化学方程式:
(1)该反应中,化合价升高的元素是___________(填元素符号),氧化剂是___________(填化学式)。
(2)若反应中消耗,则生成的体积约是___________L(标准状况);转移电子的物质的量是___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
分析题干中化学方程式的价态,由此可知化合价升高的元素是,氧化剂是反应中化合价降低、得电子的物质,即为氧化剂。
【小问2详解】
由方程可知消耗,生成,标准状况下生成的体积;HCl中Cl元素从−1价变为0价,消耗时转移电子的物质的量为。
28. 某同学在实验室中配制溶液。
(1)需称量固体的质量是___________g。[]
(2)配制溶液时,用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒和___________。
(3)找出下图中的错误操作:___________。
(4)取所配溶液与某浓度溶液恰好完全反应,则___________。
【答案】(1)1.2 (2)100mL容量瓶
(3)定容时,当液面接近刻度线1~2cm处,应改用胶头滴管滴加,图示中仍用烧杯直接向容量瓶中加水
(4)0.10
【解析】
【小问1详解】
根据公式可知,需要称取NaCl固体的质量为,因托盘天平的精确度为0.1g,则称量NaCl固体的质量为1.2g;
【小问2详解】
配制溶液时,需要称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等操作,容量瓶是专门用来配制一定物质的量浓度溶液的仪器,且有固定规格,所以必须用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒和100mL规格的容量瓶;
【小问3详解】
定容时,向容量瓶中缓慢加入蒸馏水,直到液面离容量瓶刻度线1~2 cm处,停止直接加水,应改用胶头滴管逐滴缓慢加入蒸馏水,直至凹液面最低点恰好与刻度线相切;
【小问4详解】
NaCl溶液与溶液发生反应:,,恰好完全反应时,, 。
29. 阅读下面一段材料并回答问题。
固体火箭发动机的推进剂由氧化剂、燃料、粘合剂等组成。高氯酸铵()是常用的氧化剂,在加热条件下,发生两个阶段的反应:第一阶段,分解为和高氯酸气体;第二阶段,继续反应产生、、、等混合气体。燃料常用铝锂合金、铝镁合金等,这些金属燃料在上述混合气体和空气中发生剧烈燃烧,产生高温高压,形成强大推力。
高氯酸铵与金属燃料混合后,反应的温度会发生变化。分别测量高氯酸铵、高氯酸铵-铝锂合金两种固体试样发生反应的温度,结果如下。
第一阶段反应的温度/℃
第二阶段反应的温度/℃
高氯酸铵
297.3
434.4
高氯酸铵-铝锂合金
363.6
482.6
高氯酸铵与铝锂合金混合后,反应的温度升高,产生混合气体的时间变长,金属燃料开始剧烈燃烧的时间会延迟。另外,改变金属燃料的颗粒度、成分等也可以改变高氯酸铵的反应温度,从而调控推进剂的燃烧性能。
(1)高氯酸铵属于___________(填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)写出高氯酸铵第一阶段反应的化学方程式:___________。
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①若用高氯酸钾代替高氯酸铵,发动机内残渣会增多。___________。
②火箭发动机工作时,金属燃料只能与发生反应。___________。
③铝锂合金能提高高氯酸铵两个阶段的反应温度。___________。
④金属燃料对高氯酸铵反应温度的影响可能与其导热性有关。___________。
【答案】(1)盐 (2)
(3) ①. 对 ②. 错 ③. 对 ④. 对
【解析】
【小问1详解】
高氯酸铵由铵根离子和高氯酸根离子构成,属于盐;
【小问2详解】
高氯酸铵在第一阶段分解为和高氯酸气体,化学方程式为;
【小问3详解】
①高氯酸钾分解生成 KCl等固体残渣,而高氯酸铵分解主要生成气体,残渣更少,若用高氯酸钾代替高氯酸铵,发动机内残渣会增多,故正确;
②金属燃料不仅与反应,还能与高氯酸铵分解产生的 等气体反应,故错误;
③由表中数据可知,铝锂合金能提高高氯酸铵两个阶段的反应温度,故正确;
④材料中提到 “改变金属燃料的颗粒度、成分等也可以改变高氯酸铵的反应温度”,说明金属燃料的性质(包括导热性)会影响反应温度,故正确。
30. 用如下图所示装置验证与水的反应。
(1)A中反应的化学方程式是___________。
(2)仪器a的名称是___________。
(3)与水反应的证据是___________。
(4)将B补充完整、标明所用试剂并写出发生反应的离子方程式:___________。
【答案】(1)
(2)分液漏斗 (3)干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色
(4);
【解析】
【分析】A装置内与浓盐酸在加热条件下反应生成,生成经过浓硫酸得到干燥的,其依次接触干燥的有色布条和湿润的有色布条,以此对比干燥氯气与湿润氯气对有色布条的漂白作用,验证与水的反应。
【小问1详解】
A为氯气发生装置,与浓盐酸在加热条件下反应生成,化学方程式为;
【小问2详解】
由题目可知,仪器a的名称为分液漏斗;
【小问3详解】
干燥的有色布条不褪色,说明干燥的无漂白性,本身不能使有色布条褪色;湿润的有色布条褪色,说明与水反应生成了具有漂白性的,由此证明与水发生了反应。故答案为干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色。
【小问4详解】
有毒,需进行尾气处理,因此B装置中应盛装溶液,用于吸收未反应的,即在B烧杯中盛放NaOH溶液,并将导管末端伸入液面下,该反应的离子方程式为:。故答案为;。
31. 某小组设计了如下实验,研究和的性质(夹持装置略)。
实验操作
(均取等质量的两种固体进行实验)
实验现象
A中石灰水变浑浊;B中无明显变化
C中立即产生大量气泡,反应剧烈;D中开始气泡产生较慢,后逐渐加快
(1)A中石灰水变浑浊的原因是___________、___________(用化学方程式表示)。
(2)D中的固体物质是___________(写化学式,下同)。若稀盐酸过量,生成气体体积(相同条件)更大的是___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
左图中,中间装置为加热固体实验。A中石灰水变浑浊,说明有气体生成。实验中取等质量的和,只有受热易分解,生成的进入A中与石灰水反应生成沉淀,反应方程为,。
【小问2详解】
右图中,装置为固体与盐酸反应。C中立即产生大量气泡(反应剧烈),对应(与盐酸一步反应生成);D中开始气泡慢、后加快,对应(与盐酸分两步反应:先生成,再生成),故答案为。
等质量的(摩尔质量)与(摩尔质量),物质的量关系为,且稀盐酸过量时均生成,因此物质的量更大的生成的体积更大,故答案为。
32. 工业生产Al2O3形成的废渣中含有Fe2O3,被称为“赤泥”。将赤泥和高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、SiO2、FeS2等)联合处理,可回收Al2O3,并制得Fe3O4。部分工艺流程如下。
资料:i.一定条件下,含铝元素的盐和硅酸盐可生成复杂的难溶物。
ii.产品中某物质的纯度= (某物质的质量÷产品质量) ×100%
(1)添加CaO有利于除去SiO2,反应的化学方程式是________。
(2)Al2O3的浸出率随焙烧温度变化如图1。由图可知下列最有利于Al2O3浸出的焙烧温度是________(填字母)。
a.900 ℃ b.1100 ℃ c.1200 ℃
(3)碱浸时,Al2O3和NaOH溶液反应的离子方程式是________。浸泡相同的时间,Al2O3的浸出率随NaOH溶液浓度变化如图2。Al2O3浸出率下降可能的原因是________。
(4)高硫铝土矿中的FeS2能还原赤泥中的Fe2O3,补全反应的化学方程式:________。
FeS2 + 16 Fe2O3_____ + SO2↑。
(5)测定产品中Fe3O4的纯度。称取a g产品,加入足量的稀硫酸充分溶解、过滤,向滤液中加入b mL c mol/L的酸性KMnO4溶液(被还原为Mn2+),恰好完全反应(杂质等不参与反应),则产品中Fe3O4的纯度为________。 [M (Fe3O4) = 232 g/mol]
(6)下列关于该工艺的说法中,正确的是________(填字母)。
a.回收Al2O3,同时制得Fe3O4,使废渣得到充分利用
b.FeS2作还原剂,Fe2O3作氧化剂,两者相互反应
c.该工艺无污染,产生的废液和废气可直接排放
【答案】(1)CaO + SiO2CaSiO3
(2)b (3) ①. Al2O3 + 2OH-+ 3H2O= 2[Al(OH)4]- ②. Na[Al(OH)4]与体系中的CaSiO3等物质发生副反应,生成复杂的难溶物
(4)FeS2 + 16Fe2O311Fe3O4 + 2SO2↑
(5)
(6)ab
【解析】
【分析】将赤泥与高硫铝土矿混合,添加CaO后焙烧,使CaO与SiO2反应生成CaSiO3除去硅杂质,同时FeS2还原Fe2O3生成Fe3O4。然后用NaOH溶液碱浸,Al2O3与NaOH反应生成四羟基合铝酸钠,但NaOH浓度过高会生成难溶物阻碍反应。最后通过磁选分离出Fe3O4,四羟基合铝酸钠溶液后续处理可回收Al2O3。
【小问1详解】
添加CaO有利于除去SiO2,反应的化学方程式是。
【小问2详解】
氧化铝浸出率随焙烧温度升高先增后降,900℃时浸出率较低,1100℃时达到最高, 1200℃时下降。因此最适宜温度为1100℃,选b。
【小问3详解】
Al2O3和NaOH溶液反应的离子方程式是:。结合资料i,高浓度NaOH可能导致铝元素与硅酸盐生成难溶物,覆盖在矿石表面,阻碍反应进行,从而降低浸出率。故原因为:Na[Al(OH)4]与体系中的CaSiO3等物质发生副反应,生成复杂的难溶物。
【小问4详解】
FeS2能还原赤泥中的Fe2O3,FeS2作还原剂,其中S元素的化合价从-1价升高到+4价,铁的化合价从+2价升高到价;Fe2O3作氧化剂,其中Fe元素的化合价从+3价降低到价,故方程式为:。
【小问5详解】
可写成,加入足量稀硫酸溶解后,溶液中的与酸性溶液反应,离子方程式为,,则,故,所以产品中的纯度为:。
【小问6详解】
a.该工艺回收氧化铝,同时制得四氧化三铁,使废渣得到充分利用,a正确;
b.FeS2中S元素化合价升高,作还原剂,Fe2O3中Fe元素化合价降低,作氧化剂,两者相互反应,b正确;
c.焙烧时会产生SO2等废气,不能直接排放,c错误;
综上,答案选ab。
33. 某小组同学进行如下实验,探究草酸(H2C2O4,二元弱酸)与铁屑的反应。
资料:i.FeC2O4·2H2O为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸;受热容易分解。
ii.Fe3+ + 3 = [Fe(C2O4)3]3−,[Fe(C2O4)3]3−浓度低时近无色。
实验Ⅰ:
(1)H2C2O4中碳元素的化合价是_______价。
(2)铁屑与H2C2O4反应,生成气体(H2)和黄色固体的化学方程式是_______。
(3)A中还检测到生成了Fe3O4。对Fe3O4产生的途径进行分析及探究。
①甲认为酸性溶液中的Fe2+部分被氧化为Fe3+,反应的离子方程式是_______;然后Fe3+、Fe2+与水共同反应,经复杂变化产生Fe3O4。进一步实验证实了该观点。
②乙认为Fe3O4也可由黄色固体受热分解产生。进行实验Ⅱ:取A中所得黄色固体,洗涤后置于试管中加热,观察到_______(填现象),并检测到有气体_______(填化学式)生成,结合仪器分析证实黄色固体受热分解可得到Fe3O4。
③丙认为若要证实乙观点成立,从反应条件的角度还应对比_______。
(4)C中滴加硫酸后,溶液显浅红色,原因之一是发生了非氧化还原反应,用离子方程式表示为_______、Fe3+ + 3SCN-= Fe(SCN)3。
结论:铁屑与草酸的反应复杂,随时间变化发生了多个氧化还原反应。
【答案】(1)+3 (2)Fe + H2C2O4 + 2H2O = H2↑ + FeC2O4·2H2O
(3) ①. 4Fe2++ O2 + 4H+ = 4Fe3++ 2H2O ②. 黄色固体变黑色 ③. CO ④. FeC2O4·2H2O的分解温度和反应的温度
(4)[Fe(C2O4)3] 3−+ 6H+ = Fe3+ + 3H2C2O4
【解析】
【分析】铁屑与草酸溶液混合,产生大量气泡,溶液变浅绿色,温度明显上升,说明发生了化学反应,生成了气体(氢气),同时有亚铁离子生成,该反应为放热反应。持续产生气泡,有黄色固体生成,溶液接近无色,结合资料可知黄色固体为。向A中取的溶液滴加溶液,生成特征蓝色沉淀,说明溶液中有。向另一份溶液先滴加KSCN溶液无明显变化,此时溶液中浓度极低(可能以形式存在,其浓度低时近无色),滴加硫酸后溶液变浅红色,说明有铁离子生成,是因为酸性条件下发生反应产生了。
【小问1详解】
在草酸中,氢元素显+1价,氧元素显 −2价,根据化合物化合价代数和为0 的原则,则碳元素的化合价是+3价。
【小问2详解】
铁屑与草酸反应,生成氢气 和黄色固体,化学方程式为。
【小问3详解】
①酸性溶液中的亚铁离子部分被氧化为铁离子,是因为溶液中溶解的氧气将其氧化,反应的离子方程式是。
②黄色固体受热分解得到四氧化三铁,会观察到黄色固体变黑,从氧化还原反应角度分析,中铁元素化合价升高,则碳元素从+3价降低,故分解会产生CO等气体,所以检测到的气体是CO。
③要证实乙观点成立,从反应条件的角度还应对比A中黄色固体()分解温度与实验中反应的温度。
【小问4详解】
C中滴加硫酸后,溶液显浅红色,原因之一是非氧化还原反应,因为在酸性条件下会发生反应生成 和,离子方程式为,然后与反应使溶液变红。
第三部分(附加题)
34. 硫酸锌()是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为,杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为___________。
(2)滤渣①的主要成分是、___________。
(3)加入发生反应的离子方程式为___________。
(4)用离子方程式解释沉铁过程加入ZnO的作用___________。
(5)转化过滤中加入锌粉的目的是___________。
(6)滤渣3与浓反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是___________、___________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)或
(5)置换为Cu从而除去
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】将菱锌矿高温焙烧反应产生ZnO、CO2,Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物煅烧产生CaO、MgO、FeO、Fe2O3、CuO,SiO2不发生反应,然后用H2SO4酸浸,ZnO、CaO、MgO、FeO、Fe2O3、CuO变为ZnSO4、CaSO4、MgSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,SiO2与H2SO4不反应,滤渣1为CaSO4和SiO2,然后向滤液中加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+,加入ZnO沉铁,过滤得到Fe(OH)3沉淀,滤液中加入锌粉,可以与溶液中的Cu2+发生置换反应得到Cu单质,过滤除去Cu及过量的Zn粉,向滤液中加入HF,反应产生CaF2、MgF2沉淀,通过过滤除去,滤液中含有ZnSO4,然后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4·7H2O。
【小问1详解】
菱锌矿焙烧生成氧化锌和二氧化碳,化学方程式为:;
【小问2详解】
由分析知,滤渣①的主要成分是和;
【小问3详解】
加入H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
沉铁时,要将Fe3+沉淀为 Fe(OH)3,但又不能引入其他金属杂质,所以加 ZnO调节pH:,消耗H⁺,使溶液pH升高,Fe3+水解沉淀:,总反应为:;
【小问5详解】
转化过滤中加入锌粉发生反应:,所以目的是为了将Cu2+置换为Cu单质过滤除去;
【小问6详解】
滤渣3的主要成分是CaF2、MgF2,与浓硫酸反应可以得到HF以及CaSO4、MgSO4等副产物。
35. 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S,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
盐酸
3-3
溶液滴淀粉溶液
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______。
(5)查阅资料:
a.在的作用下,的歧化反应分两步:ⅰ.与反应生成和S;ⅱ.生成的再与反应生成和。
b.结合形成了黄色的中间产物,有利于ⅰ中的电子转移,的结合能力与其离子半径密切相关。
①ⅱ中发生反应的离子方程式为______。
②实验3-3中始终未检测出,可推断反应速率:ⅰ______ⅱ(填“>”或“<”)。
③Cl与I同主族,但实验3-2表明无法起到的作用,原因可能是______(写2条)。
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止氧气干扰实验
(2)
(3) ①. 溶液不变蓝(或无明显现象) ②. 盐酸酸化的BaCl2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
(5) ①. ②. < ③. Cl-的离子半径比I-小,结合SO2的能力弱,无法形成有利于电子转移的黄色中间体;Cl-的还原性比I-弱,难以与SO2发生第一步反应(i)生成Cl2和S
【解析】
【分析】实验1中A为SO2发生装置,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。;
【小问1详解】
I-和均为强还原性离子,易被空气中的氧气氧化,因此实验开始时通的目的是排尽装置内的空气,防止氧气干扰实验;
【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据题意,实验2证明B中未生成,而是生成了S和,则向实验所得上层清液中加入淀粉溶液不变蓝,加入盐酸酸化的BaCl2溶液生成BaSO4白色沉淀,因此现象1为溶液不变蓝(或无明显现象),试剂2为盐酸酸化的BaCl2溶液;
②SO2在该条件下发生歧化反应生成S和,反应离子方程式为;
【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;
【小问5详解】
①ⅱ中与反应生成和,离子方程式为;
②实验3-3中始终未检测出,说明i中生成的速率远远小于ii中消耗的速率,即反应ii的速率大于反应i的速率,故填“<”;
③Cl与I同主族,但实验3-2表明无法起到的作用,原因可能是:Cl-的离子半径比I-小,结合SO2的能力弱,无法形成有利于电子转移的黄色中间体;Cl-的还原性比I-弱,难以与SO2发生第一步反应(i)生成Cl2和S。
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