内容正文:
安徽师范大学附属中学2025~2026第一学期期末教学质量监控
高一化学试卷
注意事项:
1.本试卷共18小题,共6页,满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B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,再选涂其它答案标号;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.所有答案均要在答题卡上,否则无效。考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 K-39 S-32 Fe-56 Ti-48 Cu-64
一、选择题(本大题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 安师大附中高一年级化学社团和汉语言文学社团联合活动“寻找典籍中的化学”。查得:《左传》曾有关于“铸铁”(主要由铁、碳和硅等组成的一类合金)的最早记载“遂赋晋国一鼓铁,以铸刑鼎,铸范宣子所为《刑书》焉”。下列叙述正确的是
A. 合金是指含有两种或两种以上金属的混合物
B. “铸鼎”时,盛装炽热铁水的模具须充分干燥
C. 相较于纯铁,普通铸铁硬度更大、更耐腐蚀
D. 根据酒精灯火焰的特征颜色,可判断试样中是否含有铁元素
2. 下列物质性质与用途不具有对应关系是
A. 钾钠合金常温下呈液态,可用作核反应堆的传热介质
B. 聚合硫酸铁、聚合氯化铝能与水反应形成胶体,可用于净水
C. ClO2具有氧化性,且消毒副产物少,可用于自来水的消毒杀菌
D. SO2具有还原性,可用于蔗糖生产工艺中的原料漂白
3. 下列化学用语和说法正确的是
A. 少量SO2通入Ba(NO3)2溶液中的离子方程式:
B. 用电子式表示Na2O的形成过程:
C. HClO的结构式为H—Cl—O
D. H2、D2、T2均是氢元素的同位素
4. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.25 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中含有的水合K+的数目为0.5NA
B. 12 g NaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阴、阳离子总数为0.2NA
C. 标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,所得溶液中、、HClO、Cl2的粒子数之和为NA
D. NA个D3O+所含有的质子数为10NA
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. CO2饱和溶液中:Ca2+、、、
B. 0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液中:Na+、Fe2+、、
C. 0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中:K+、、、
D. 加入铝粉能产生H2的溶液中:Na+、、、
6. 下列关于化合物、化学键和氢键、范德华力的相关说法不正确的是
A. NH3分子间存在氢键,所以NH3极易溶于水
B. Br2的沸点高于Cl2,这主要与分子间存在的范德华力的大小有关
C. 常压下,水在4℃时密度最大,这与水分子之间能形成氢键有关
D. 离子化合物中可能同时存在离子键、非极性共价键、极性共价键
7. 配制95 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液的部分操作如下图所示。下列说法不正确的是
A. 需用小烧杯称取质量为4.0 g的NaOH
B. NaOH完全溶解后,立刻进行后续操作,所得溶液浓度偏高
C. 若所称量的NaOH固体中混有Na2O,所得溶液的浓度偏低
D. 操作a应重复2-3次,目的是避免溶质损失
8. 下列实验装置(固定装置略去)或操作正确的是
A.吸收SO2尾气
B.测定一定质量镁铝合金中金属铝的含量
C.通过长颈漏斗向锥形瓶加入水,形成一段稳定水柱,证明装置气密性良好
D.验证Cl、Br、I非金属性的强弱
A. A B. B C. C D. D
9. 精盐是侯氏制碱法中需要用到的原料。从海水提取的粗盐中含有CaCl2、MgCl2和Na2SO4杂质,净化后的食盐可用于制碱工业:
下列有关说法中,正确的是
A. 试剂①、②、③分别是过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液
B. “滤液”中逐渐加入盐酸时可以观察到立刻产生大量气泡
C. 第Ⅲ步操作所得的滤液中,溶质只有NH4Cl
D. 第Ⅰ步和第Ⅱ步的总反应为:
10. 由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述不正确的是
A. 化合物中同时存在共价键和离子键
B. Y的简单氢化物稳定性强于X
C. 各原子和离子均达到8电子稳定结构
D. X的最高价氧化物对应水化物的稀溶液可以用于处理皮肤碱灼伤
11. 碳酸亚铁(FeCO3,不溶于水)常用作补血剂,实验室中常以铁粉、稀硫酸、NH4HCO3溶液为主要原料来制备(溶液均使用煮沸后的蒸馏水进行配制),其装置如下图所示
下列说法不正确的是
A. 装置1中所装试剂是稀硫酸
B. 实验开始时,先关闭阀门K1,打开阀门K2,目的是形成无氧环境
C. FeCO3在装置3中产生,离子方程式为:
D 当看到左侧三颈烧瓶中铁粉完全反应后,应立即关闭阀门K2,打开阀门K1
阅读下列材料,完成下面小题:
水中的+6价铬元素会带来严重的重金属污染,常使用绿矾()进行无害化处理,使其转化为产品磁性铁铬氧体()沉降。方法是先向含的污水中加入适量的硫酸及FeSO4溶液,待充分反应后再通入适量空气(氧化部分Fe2+),再加入NaOH溶液,就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。某次处理含0.5 mol (不考虑其他含铬微粒)污水时恰好消耗760 g 无水FeSO4,并消耗0.125 mol氧气。
12. 热重分析是实验室一种常用的物质组成分析方法。现称取8.34 g绿矾晶体样品进行隔绝空气加热,结果显示受热过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示,下列说法不正确的是
A. 绿矾晶体物质的量为0.03 mol
B. 固体Q的化学式为FeO
C. 78℃时所得M的化学式是FeSO4·4H2O
D. 若P→Q过程产生两种气体氧化物,则反应方程式为
13. 下列方程式书写不正确的是
A. 在酸性条件会生成,该反应为可逆反应:
B. 被Fe2+还原为Cr3+:
C. 生成磁性铁铬氧体的总离子方程式为:
D. O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式为:
14. 硫酸工业废渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)用于制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。已知:FeS2、SiO2均与H2SO4不反应。下列有关说法不正确的是
A. “酸溶”时加速搅拌或适当升温均可加快酸溶速率
B. “还原”时可以使用硫酸厂的含SO2废烟气进行代替
C. “还原”时,当消耗0.1 mol FeS2时转移1.6 mol电子
D. “氧化”时离子方程式:
二、非选择题(本大题包括4小题,共58分。)
15. 金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)物质存贮:实验室少量的Na应保存在________中。
(2)废渣处理:中学实验室中应该将实验未用完Na________。
(3)由于混合物(能形成均一相)的熔点一般低于纯物质。工业上采用电解熔融NaCl(熔点为800.8℃)制备金属Na,反应是:,加入CaCl2的目的是________(填序号)。
a.增强导电能力,加快电解反应的速率
b.作还原剂,将NaCl还原为Na
c.作氧化剂,将NaCl氧化为Cl2
d.作助熔剂,降低生产过程的能耗
(4)钠能与液氨反应,生成氨基钠(NaNH2)和一种气体单质。将钠投入液氨中,会快速得到深蓝色溶液(生成蓝色的溶剂合电子,如图所示),后慢慢产生气泡。
①生成的气体为________(填分子式);
②是一种高中化学中非酸根盐的典型代表,属于________(选填:“离子化合物”、“共价化合物”),并写出NaNH2的电子式________;
③当0.1 mol钠投入液氨生成0.01 mol气体时,Na共失去的电子________0.02 mol(填“>”、“<”或“=”);
(5)在潜艇和消防员的呼吸面具中常使用Na2O2作为供氧剂,某潜艇上有50人,如果每人每分钟消耗的氧气在标准状况下的体积是0.80 L(标准状况下O2的密度为1.429 g/L),假设所需要的氧气全部由Na2O2来提供,则该潜水艇一天所需要的Na2O2质量是________kg(结果保留到小数点后一位)。
16. 化合价是分析氧化还原反应的重要手段,中学中的化合价实际是氧化数。氧化数是人为规定的形式电荷数。根据短周期主族元素的原子序数和最高氧化数及最低氧化数的关系,回答问题:
(1)写出元素③在周期表中的位置________。
(2)元素④、⑦形成的简单氢化物中,稳定性较强的氢化物化学式是________。
(3)元素⑤、⑥的最高氧化数的氧化物对应的水化物中,碱性较强的物质化学式是________。
(4)⑥、⑦、⑧三种元素简单离子的半径最大的离子符号是________。
(5)元素⑥和⑧的最高氧化数的氧化物对应的水化物反应的化学方程式为________。
(6)⑤⑦④可形成多种盐,按照2:2:3原子个数比形成的盐,其中⑦的平均氧化数是________,若其中⑦的一个氧化数是-2,另一个是________;该盐在酸性条件下同时产生酸性氧化物气体和黄色沉淀,反应的离子方程式是________。
17. 芜湖的新兴铸管有限公司是国内球墨铸铁管行业的重要生产基地。在锯切管坯、剪切钢板时产生的废铁屑(主要成分为Fe,此外还含有少量Cu、Al、Fe2O3杂质)具有较高的回收利用价值。附中高一“生活中的化学”校本课程小组成员利用废铁屑制备磁性Fe3O4胶体粒子、绿矾(FeSO4·7H2O)和净水剂(K2FeO4)。其实验流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)试剂X为________(化学式),操作Ⅰ是________。
(2)写出操作1中,生成溶液A发生反应的离子方程式________。
(3)检验溶液E中Fe2+离子的存在,可以选择的试剂________。
A. 酸性KMnO4溶液 B. 先加KSCN,再加过量氯水
C. 加入足量NaOH D. K3[Fe(CN)6]溶液
(4)操作Ⅳ的方法是________,过滤,洗涤,干燥。
(5)验证溶液E与NaOH溶液制得磁性Fe3O4胶体的简单操作和现象是________。
(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体。K2FeO4能溶于水、有强氧化性,且能与水反应放出O2,并生成Fe(OH)3胶体。
①写出由固体G生成Na2FeO4的离子方程式________;
②写出K2FeO4与水反应的离子方程式________;
③分析加入饱和KOH溶液制备K2FeO4反应发生的原因________。
18. 纳米级TiO2广泛用于化妆品、建筑涂料等领域。实验室利用金红石矿(高品位TiO2)制备纳米xTiO2·yH2O并测定其组成(夹持装置略去)。
已知:①TiO2可发生反应。
②TiCl4易挥发,熔点-30℃,沸点136.4℃,极易与水反应,与HCl气体不反应。
③PdCl2在盐酸中的存在形式为,可吸收CO生成黑色颗粒Pd。
Ⅰ.制备TiCl4
(1)制备TiCl4装置A中橡胶管的作用是________。
(2)F中试剂为________,发生反应离子方程式为________。
(3)有同学认为必须在AB装置之间增加饱和食盐水洗气瓶,以除去挥发出的HCl气体,你同意这个建议吗?________(选填“同意”、“不同意”),简述你的理由________。
(4)该实验设计存在的缺陷是________。
Ⅱ.制备xTiO2·yH2O
工业以N2为载体,用TiCl4和水蒸气反应,控制温度可以生成纳米xTiO2·yH2O。
(5)写出该过程的化学反应方程式________。
Ⅲ.测定纳米xTiO2·yH2O的组成
步骤ⅰ:取纳米xTiO2·yH2O样品4.54 g,用足量稀硫酸溶解得到TiOSO4溶液,再用Al将TiO2+全部还原为Ti3+,过滤、洗涤,将滤液和洗涤液注入500 mL容量瓶,定容得到待测液。
步骤ⅱ:取待测液25.00 mL,用如图装置进行电位滴定。用滴定管加入0.1000 mol·L-1标准NH4Fe(SO4)2溶液,将Ti3+氧化为TiO2+,指示电极的电位随Ti3+浓度变化而变化,通过测量指示电极的电位变化确定反应终点(在接近反应终点时会出现电极电位的突变)。
(6)E表示指示电极的电位,V表示标准溶液的体积,表示指示电极的电位改变量,表示标准溶液体积的增量,下列所示反应终点附近的图像正确的有________(填字母)。
A. B. C. D.
(7)三次实验消耗NH4Fe(SO4)2溶液的平均体积为25.00 mL,计算该样品的组成为________(填化学式)。
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高一化学试卷
注意事项:
1.本试卷共18小题,共6页,满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B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,再选涂其它答案标号;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.所有答案均要在答题卡上,否则无效。考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 K-39 S-32 Fe-56 Ti-48 Cu-64
一、选择题(本大题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 安师大附中高一年级化学社团和汉语言文学社团联合活动“寻找典籍中化学”。查得:《左传》曾有关于“铸铁”(主要由铁、碳和硅等组成的一类合金)的最早记载“遂赋晋国一鼓铁,以铸刑鼎,铸范宣子所为《刑书》焉”。下列叙述正确的是
A. 合金是指含有两种或两种以上金属的混合物
B. “铸鼎”时,盛装炽热铁水的模具须充分干燥
C. 相较于纯铁,普通铸铁硬度更大、更耐腐蚀
D. 根据酒精灯火焰的特征颜色,可判断试样中是否含有铁元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.合金不一定只含金属元素,也可以包含非金属元素,如铸铁中含有碳和硅等非金属成分,A错误;
B.铸造过程中,模具若潮湿,炽热铁与水接触会产生氢气导致爆炸或铸件缺陷,因此必须充分干燥以确保安全和质量,B正确;
C.普通铸铁因含碳等元素硬度比纯铁大,但碳和杂质的存在会加速电化学腐蚀,使其耐腐蚀性通常不如纯铁,C错误;
D.铁元素在酒精灯火焰中无特征颜色(如钠呈黄色、钾呈紫色),无法通过火焰颜色判断其存在,需用其他方法(如硫氰酸钾测试),D错误;
答案选B。
2. 下列物质性质与用途不具有对应关系的是
A. 钾钠合金常温下呈液态,可用作核反应堆的传热介质
B. 聚合硫酸铁、聚合氯化铝能与水反应形成胶体,可用于净水
C. ClO2具有氧化性,且消毒副产物少,可用于自来水的消毒杀菌
D. SO2具有还原性,可用于蔗糖生产工艺中的原料漂白
【答案】D
【解析】
【详解】A.钾钠合金因低熔点(常温液态)导热性好,可用作核反应堆传热介质,A正确;
B.聚合硫酸铁、聚合氯化铝水解生成胶体吸附杂质,符合净水原理,B正确;
C.的强氧化性使其能高效杀菌,且副产物少,符合自来水消毒要求,C正确;
D.漂白蔗糖是利用其与有色物质结合(非氧化还原),而非还原性;还原性通常用于防腐或还原反应,D错误;
故答案选D。
3. 下列化学用语和说法正确的是
A. 少量SO2通入Ba(NO3)2溶液中的离子方程式:
B. 用电子式表示Na2O的形成过程:
C. HClO的结构式为H—Cl—O
D. H2、D2、T2均是氢元素的同位素
【答案】B
【解析】
【详解】A.少量通入溶液中,溶于水生成,使溶液呈酸性,在酸性条件下,具有强氧化性,会将氧化为,最终生成沉淀,正确的方程式为,A错误;
B.钠原子失去最外层1个电子,形成,氧原子得到2个电子,形成,两个与一个通过离子键结合形成,电子式表示为 ,B正确;
C.的中心原子是氧,其正确的结构式应为H-O-Cl,C错误;
D .H、D、T是氢元素的三种同位素,、、是同种物质的不同同位素形式,D错误;
故答案选B。
4. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.25 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中含有的水合K+的数目为0.5NA
B. 12 g NaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阴、阳离子总数为0.2NA
C. 标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,所得溶液中、、HClO、Cl2的粒子数之和为NA
D. NA个D3O+所含有的质子数为10NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.选项未给出溶液体积,无法计算数目,A错误;
B.和摩尔质量均为120 g/mol,12 g混合物为0.1 mol,每摩尔含2个离子(1阳离子+1阴离子),总离子数为,B正确;
C.标准状况下11.2 L为0.5 mol,溶于水发生可逆反应,根据原子守恒(0.1mol)可知溶液中:2n(Cl2)+n()+n()+n()=1 mol,则溶液中、、、的数目之和小于,C错误;
D.中每个D有1个质子、O有8个质子,个含质子数为11,非10,D错误;
故答案选B。
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. CO2饱和溶液中:Ca2+、、、
B. 0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液中:Na+、Fe2+、、
C. 0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中:K+、、、
D. 加入铝粉能产生H2的溶液中:Na+、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.饱和溶液中浓度极低,不生成沉淀,所以、、与及其他离子均不反应,A正确;
B.0.1 mol·L-1溶液呈酸性,在酸性条件下具有强氧化性,会氧化(反应:),不能大量共存,B错误;
C.0.1 mol·L-1溶液中含有,具有氧化性,会氧化和,且与形成络合物,不能大量共存,C错误;
D.加入铝粉能产生的溶液可能显酸性,可能显碱性,若为酸性溶液:与反应生成和;能与反应;且铝粉也会与反应生成NO,不满足只产生,若为碱性溶液,离子能大量共存,不符合题意,D错误;
故答案选A
6. 下列关于化合物、化学键和氢键、范德华力的相关说法不正确的是
A. NH3分子间存在氢键,所以NH3极易溶于水
B. Br2的沸点高于Cl2,这主要与分子间存在的范德华力的大小有关
C. 常压下,水在4℃时密度最大,这与水分子之间能形成氢键有关
D. 离子化合物中可能同时存在离子键、非极性共价键、极性共价键
【答案】A
【解析】
【详解】A.极易溶于水的主要原因是与水分子之间形成氢键,而非氨气分子之间的氢键,故A不正确;
B.与均为分子晶体,沸点高低取决于范德华力(分子量越大,范德华力越强)。分子量大于,沸点更高,故B正确;
C.水分子间存在氢键,在冰中氢键使水分子形成规则的四面体结构,分子间空隙较大,密度较小,当冰融化成水时,部分氢键断裂,水分子排列更紧密,密度增大,且在4℃时达到最大,故C正确;
D.离子化合物中一定含有离子键,当含有多原子离子时,还可能含有共价键。例如,在过氧化铵()中,铵根离子与过氧根离子之间存在离子键,内部存在N-H极性共价键,内部存在O-O非极性共价键。因此,一个离子化合物中可能同时存在离子键、非极性共价键和极性共价键,故D正确;
则该题选A。
7. 配制95 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液的部分操作如下图所示。下列说法不正确的是
A. 需用小烧杯称取质量为4.0 g的NaOH
B. NaOH完全溶解后,立刻进行后续操作,所得溶液浓度偏高
C. 若所称量的NaOH固体中混有Na2O,所得溶液的浓度偏低
D. 操作a应重复2-3次,目的是避免溶质损失
【答案】C
【解析】
【详解】A.配制95 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液,需要选择100 mL的容量瓶进行配制,配制100 mLNaOH溶液需要NaOH的物质的量为:
,需要NaOH的质量为:,A正确;
B.NaOH固体溶于水放出大量的热,未冷却就进行后续操作,会使定容后的溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,B正确;
C.若所称量的NaOH固体中混有Na2O,a g NaOH和a g Na2O溶于水,Na2O与水反应生成的NaOH质量大于a g,即混有Na2O时,溶质取多了,导致配制结果偏高,C错误;
D.操作a是洗涤烧杯和玻璃棒,洗2-3次,是避免溶质损失,D正确;
故答案选择C。
8. 下列实验装置(固定装置略去)或操作正确的是
A.吸收SO2尾气
B.测定一定质量镁铝合金中金属铝的含量
C.通过长颈漏斗向锥形瓶加入水,形成一段稳定水柱,证明装置气密性良好
D.验证Cl、Br、I非金属性的强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.吸收时,为防止倒吸,漏斗下端应与液面相切,A错误;
B.称量一定质量的镁铝合金,再通过测量生成的氢气的体积,可以列方程组计算出合金中铝的含量,B正确;
C.用该方法检查装置气密性时,应先用止水夹夹住右侧导管,题中未说明此操作,C错误;
D.氯气与NaBr反应后,剩余的氯气会干扰后续与KI的反应,无法比较溴和碘的非金属性强弱,D错误;
答案选B。
9. 精盐是侯氏制碱法中需要用到的原料。从海水提取的粗盐中含有CaCl2、MgCl2和Na2SO4杂质,净化后的食盐可用于制碱工业:
下列有关说法中,正确的是
A. 试剂①、②、③分别是过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液
B. “滤液”中逐渐加入盐酸时可以观察到立刻产生大量气泡
C. 第Ⅲ步操作所得的滤液中,溶质只有NH4Cl
D. 第Ⅰ步和第Ⅱ步的总反应为:
【答案】D
【解析】
【分析】食盐工厂中粗盐提纯需除去、、对应的杂质离子为、、,除杂原则:用于除去 (生成沉淀),NaOH用于除去 (生成沉淀),用于除去及过量的 (生成、沉淀),关键:必须在之后加入;纯碱工厂中向饱和NaCl溶液中通入、,生成沉淀和,离子方程式为:,因为溶解度较小,析出沉淀。
【详解】A.粗盐提纯需除去、、对应杂质离子为、、,除杂原则:用于除去 (生成沉淀),NaOH用于除去 (生成沉淀),用于除去及过量的 (生成、沉淀),关键:必须在之后加入,否则过量无法除去,选项中在之后,A错误;
B.“滤液”中含过量的和NaOH,逐滴加入盐酸时,盐酸先与NaOH反应(无气泡:),待NaOH完全反应后,盐酸再与反应(先生成,无气泡:),继续加盐酸,与HCl反应生成(有气泡:),不会立刻产生大量气泡,而是先无气泡,后逐渐产生气泡,B错误;
C.第III步操作是过滤后的滤液,溶质包括:生成的 (侯氏制碱法中、与NaCl反应生成和),滤液中溶质不止,还有NaCl,C错误;
D.第I步和第II步是侯氏制碱法的核心反应:向饱和NaCl溶液中通入、,生成沉淀和,离子方程式为:,说明溶解度较小,析出沉淀,D正确。
故答案选D。
10. 由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述不正确的是
A. 化合物中同时存在共价键和离子键
B. Y的简单氢化物稳定性强于X
C. 各原子和离子均达到8电子稳定结构
D. X的最高价氧化物对应水化物的稀溶液可以用于处理皮肤碱灼伤
【答案】C
【解析】
【分析】分析化合物结构示意图可知,Z失电子形成正一价阳离子,元素Z可能是或,结合Z的原子序数最大可判断Z为,原子序数为11;阴离子中X成4个共价键,Y成3个共价键,且原子序数小于11,推测元素X为或、元素Y为,结合原子序数总和为24,若X为碳元素,原子序数为6,Y为氮元素,则4种元素原子序数总和大于24,由此可判断元素X为,则元素W为;
【详解】A.由分析和结构示意图可知该化合物中有和之间形成的离子键,也有非金属元素原子之间形成的共价键,A项正确;
B.元素非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,氮元素的非金属性强于硼元素,B项正确;
C. 该化合物中氢原子核外只有2个电子,没有达到8电子稳定结构,C项错误;
D.实验室处理皮肤碱灼伤先用大量水冲洗,然后用稀的硼酸()溶液清洗,D项正确;
故答案选C。
11. 碳酸亚铁(FeCO3,不溶于水)常用作补血剂,实验室中常以铁粉、稀硫酸、NH4HCO3溶液为主要原料来制备(溶液均使用煮沸后的蒸馏水进行配制),其装置如下图所示
下列说法不正确的是
A. 装置1中所装试剂是稀硫酸
B. 实验开始时,先关闭阀门K1,打开阀门K2,目是形成无氧环境
C. FeCO3在装置3中产生,离子方程式为:
D. 当看到左侧三颈烧瓶中铁粉完全反应后,应立即关闭阀门K2,打开阀门K1
【答案】D
【解析】
【分析】和硫酸反应产生氢气,先关闭阀门,打开阀门,在左侧烧瓶中产生,会使左侧中气体进入右侧烧瓶,将空气排出装置,防止亚铁离子被氧化;然后打开阀门,关闭阀门,使左侧烧瓶中压强增大,将左侧中液体压入右侧中,与右侧中的溶液反应生成碳酸亚铁,据此分析。
【详解】A.装置1为分液漏斗,所装试剂为稀硫酸,与反应生成,A不符合题意;
B.实验开始时,先关闭阀门,打开阀门,利用与稀硫酸反应生成的排出装置内空气,形成无氧环境,防止被氧化,B不符合题意;
C.与反应生成,离子方程式为,C不符合题意;
D.将左侧三颈烧瓶中的溶液压入装置3,需要利用与稀硫酸反应生成的产生的压强。当铁粉完全反应后,不再产生,无法将溶液压入装置3,因此应在铁粉反应未结束时进行该操作,D符合题意;
故选D。
阅读下列材料,完成下面小题:
水中的+6价铬元素会带来严重的重金属污染,常使用绿矾()进行无害化处理,使其转化为产品磁性铁铬氧体()沉降。方法是先向含的污水中加入适量的硫酸及FeSO4溶液,待充分反应后再通入适量空气(氧化部分Fe2+),再加入NaOH溶液,就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。某次处理含0.5 mol (不考虑其他含铬微粒)污水时恰好消耗760 g 无水FeSO4,并消耗0.125 mol氧气。
12. 热重分析是实验室一种常用的物质组成分析方法。现称取8.34 g绿矾晶体样品进行隔绝空气加热,结果显示受热过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示,下列说法不正确的是
A. 绿矾晶体的物质的量为0.03 mol
B. 固体Q的化学式为FeO
C. 78℃时所得M的化学式是FeSO4·4H2O
D. 若P→Q过程产生两种气体氧化物,则反应方程式为
13. 下列方程式书写不正确的是
A. 在酸性条件会生成,该反应为可逆反应:
B. 被Fe2+还原为Cr3+:
C. 生成磁性铁铬氧体的总离子方程式为:
D. O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式为:
【答案】12. B 13. C
【解析】
【12题详解】
A.8.34 g绿矾晶体()的物质的量为,A正确;
B.8.34 g绿矾晶体中的结晶水m(H2O)=0.03mol718g/mol=3.78g,如晶体全部失去结晶水,固体的质量应为8.34g-3.78g=4.56g,可知在加热到373K之前,晶体失去部分结晶水,加热至633K时,固体的质量为2.40g,应为铁的氧化物,其中n(Fe)=n()=0.03mol,m(Fe)=0.03mol56g/mol=1.68g,则固体中m(O)=2.40g-1.68g=0.72g,n(O)==0.045mol,则n(Fe):n(O)=0.03mol:0.045mol=2:3,则固体Q的化学式为Fe2O3,B错误;
C.78℃时固体质量为6.72g,其中m()=0.03mol152g/mol=4.56g,m(H2O)=6.72g-4.56g=2.16g,n(H2O)=0.12mol,则n(H2O):n(FeSO4)=0.12mol:0.03mol=4:1,则所得M的化学式是FeSO4·4H2O,C正确;
D.由以上分析可知,P的化学式为,Q为Fe2O3,铁的化合价升高,必有硫的化合价降低,即有二氧化硫生成,根据原子守恒,必有SO3生成,反应方程式为,D正确;
答案选B。
【13题详解】
A.在酸性条件会生成,该反应为可逆反应,反应的离子方程式为:,A正确;
B.被Fe2+还原为Cr3+,同时生成铁盐,反应的离子方程式为:,B正确;
C.根据题干,该过程先在酸性条件下进行氧化还原反应,最后加入NaOH使离子沉淀。而C选项的离子方程式表示反应生成H⁺,与加入NaOH促进沉淀的过程矛盾,,反应的总离子方程式为:,C错误;
D.酸性条件下,O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式为:,D正确;
答案选C。
14. 硫酸工业废渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)用于制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。已知:FeS2、SiO2均与H2SO4不反应。下列有关说法不正确的是
A. “酸溶”时加速搅拌或适当升温均可加快酸溶速率
B. “还原”时可以使用硫酸厂的含SO2废烟气进行代替
C. “还原”时,当消耗0.1 mol FeS2时转移1.6 mol电子
D. “氧化”时离子方程式:
【答案】C
【解析】
【分析】硫酸工业废渣(主要成分为、),先进行“酸溶”,废渣中的与硫酸反应,转化为可溶性的硫酸铁,反应方程式为,而不与硫酸反应,仍以固体形式存在;接着加入黄铁矿粉进行“还原”,将溶液中的还原为,同时被氧化,反应为,此过程中每消耗,共转移电子;通过“过滤Ⅰ”除去未反应的和;滤液再经“沉降、氧化”步骤,在氨水和空气作用下,在提供的碱性条件下被氧化为沉淀,离子方程式为;最后经“过滤Ⅱ”得到沉淀,据此分析。
【详解】A.“酸溶”时加速搅拌可增大接触面积,适当升温可提高反应速率,均可加快酸溶速率,A不符合题意;
B.硫酸厂含废烟气具有还原性,可将还原为,可代替作还原剂,B不符合题意;
C.“还原”时,中从价被氧化价,每消耗,失电子总数为,而非,C符合题意;
D.“氧化”时,被氧化为,离子方程式为,可改写为,D不符合题意;
故选C。
二、非选择题(本大题包括4小题,共58分。)
15. 金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)物质存贮:实验室少量的Na应保存在________中。
(2)废渣处理:中学实验室中应该将实验未用完的Na________。
(3)由于混合物(能形成均一相)的熔点一般低于纯物质。工业上采用电解熔融NaCl(熔点为800.8℃)制备金属Na,反应是:,加入CaCl2的目的是________(填序号)。
a.增强导电能力,加快电解反应的速率
b.作还原剂,将NaCl还原为Na
c.作氧化剂,将NaCl氧化为Cl2
d.作助熔剂,降低生产过程的能耗
(4)钠能与液氨反应,生成氨基钠(NaNH2)和一种气体单质。将钠投入液氨中,会快速得到深蓝色溶液(生成蓝色的溶剂合电子,如图所示),后慢慢产生气泡。
①生成的气体为________(填分子式);
②是一种高中化学中非酸根盐的典型代表,属于________(选填:“离子化合物”、“共价化合物”),并写出NaNH2的电子式________;
③当0.1 mol钠投入液氨生成0.01 mol气体时,Na共失去的电子________0.02 mol(填“>”、“<”或“=”);
(5)在潜艇和消防员的呼吸面具中常使用Na2O2作为供氧剂,某潜艇上有50人,如果每人每分钟消耗的氧气在标准状况下的体积是0.80 L(标准状况下O2的密度为1.429 g/L),假设所需要的氧气全部由Na2O2来提供,则该潜水艇一天所需要的Na2O2质量是________kg(结果保留到小数点后一位)。
【答案】(1)煤油 (2)放回原试剂瓶
(3)ad (4) ①. H2 ②. 离子化合物 ③. ④. >
(5)393.12 kg
【解析】
【小问1详解】
钠和煤油不反应,钠的密度大于煤油,少量金属钠保存在煤油里,利用煤油隔绝空气和水。
【小问2详解】
中学实验室中应该将实验未用完的Na放回原试剂瓶中,暴露在空气中会迅速氧化、甚至自燃;遇水会剧烈反应放热、生成氢气,极易引发火灾或爆炸,非常危险。
【小问3详解】
熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融制备金属Na,加入时,580℃熔融,所以加入能降低的熔点,节省能耗,所以作助溶剂;同时所带电荷比所带电荷多,可增强导电性,加快反应速率,ad正确。
小问4详解】
①钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡,钠和液氨反应的化学方程式为,则该气体为;
②是由钠离子和氨基阴离子通过离子键形成的离子化合物,其电子式为:;
③生成0.01mol H2时,H元素得电子0.02 mol,但钠与液氨还会生成溶剂合电子(深蓝色溶液),钠额外失电子,故总失电子数>0.02mol。
【小问5详解】
如果每人每分钟消耗的O2在标准状况下体积为0.80L,潜水艇上50人一天所需要O2的体积为0.8L×50×60×24=57600L,质量为57600L×1.429g/L=82310.4g=82.3104kg,根据反应方程式,无论过氧化钠和二氧化碳还是水反应,都满足
,故m(Na2O2)=401.3kg;
16. 化合价是分析氧化还原反应的重要手段,中学中的化合价实际是氧化数。氧化数是人为规定的形式电荷数。根据短周期主族元素的原子序数和最高氧化数及最低氧化数的关系,回答问题:
(1)写出元素③在周期表中的位置________。
(2)元素④、⑦形成的简单氢化物中,稳定性较强的氢化物化学式是________。
(3)元素⑤、⑥的最高氧化数的氧化物对应的水化物中,碱性较强的物质化学式是________。
(4)⑥、⑦、⑧三种元素简单离子的半径最大的离子符号是________。
(5)元素⑥和⑧的最高氧化数的氧化物对应的水化物反应的化学方程式为________。
(6)⑤⑦④可形成多种盐,按照2:2:3原子个数比形成的盐,其中⑦的平均氧化数是________,若其中⑦的一个氧化数是-2,另一个是________;该盐在酸性条件下同时产生酸性氧化物气体和黄色沉淀,反应的离子方程式是________。
【答案】(1)第二周期第ⅤA族
(2)H2O (3)NaOH
(4)
(5)
(6) ①. +2 ②. +6 ③.
【解析】
【分析】根据原子序数和化合价的关系图可判断①~⑧分别是H、C、N、O、Na、Al、S、Cl;
【小问1详解】
元素③为氮,在周期表中的位置第二周期第ⅤA族;
【小问2详解】
由于非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性氧大于硫,故元素④、⑦形成的简单氢化物中,稳定性较强的氢化物化学式H2O;
【小问3详解】
金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性钠大于铝,故元素⑤、⑥的最高价氧化物对应的水化物中,碱性较强的物质化学式是NaOH;
【小问4详解】
核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则⑥、⑦、⑧三种元素常见离子的半径最大的是S2-;
【小问5详解】
元素⑥和⑧的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和高氯酸,反应生成Al(ClO4)3和水:;
【小问6详解】
⑤⑦④可形成多种盐,按照2:2:3原子个数比形成的盐Na2S2O3,其中Na为+1价,O为-2价,根据化合物正负化合价代数和为0可知,⑦的平均氧化数是+2,若其中⑦的一个氧化数是-2,另一个是+22-(-2)=+6;该盐在酸性条件下同时产生酸性氧化物气体和黄色沉淀,则分别生成二氧化硫和硫单质,反应的离子方程式是。
17. 芜湖的新兴铸管有限公司是国内球墨铸铁管行业的重要生产基地。在锯切管坯、剪切钢板时产生的废铁屑(主要成分为Fe,此外还含有少量Cu、Al、Fe2O3杂质)具有较高的回收利用价值。附中高一“生活中的化学”校本课程小组成员利用废铁屑制备磁性Fe3O4胶体粒子、绿矾(FeSO4·7H2O)和净水剂(K2FeO4)。其实验流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)试剂X为________(化学式),操作Ⅰ是________。
(2)写出操作1中,生成溶液A发生反应的离子方程式________。
(3)检验溶液E中Fe2+离子的存在,可以选择的试剂________。
A. 酸性KMnO4溶液 B. 先加KSCN,再加过量氯水
C. 加入足量NaOH D. K3[Fe(CN)6]溶液
(4)操作Ⅳ的方法是________,过滤,洗涤,干燥。
(5)验证溶液E与NaOH溶液制得磁性Fe3O4胶体的简单操作和现象是________。
(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体。K2FeO4能溶于水、有强氧化性,且能与水反应放出O2,并生成Fe(OH)3胶体。
①写出由固体G生成Na2FeO4的离子方程式________;
②写出K2FeO4与水反应的离子方程式________;
③分析加入饱和KOH溶液制备K2FeO4反应发生的原因________。
【答案】(1) ①. NaOH ②. 过滤
(2) (3)AD
(4)蒸发浓缩、冷却结晶
(5)使用激光笔侧面照射所得产品,在与光束垂直的方向可以观察到光亮的通路(答案合理即可)
(6) ①. ②. ③. 该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小(答案合理即可)
【解析】
【分析】根据流程图知,加入试剂X的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝,则试剂X为NaOH溶液,固体为Fe、和Cu,加入稀硫酸Cu不反应,Fe、溶解,则固体C为Cu,溶液D中含有,溶液D中加入,以调节溶液中的比值,向溶液E加入NaOH溶液生成胶体,向溶液E加入,生成氢氧化铁,最后转化为高铁酸钠,以此解答。
【小问1详解】
加入试剂X的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝,则试剂X为氢氧化钠溶液;固液分离需要过滤;
【小问2详解】
氢氧化钠溶液与金属铝反应生成和氢气,离子方程式为:;
【小问3详解】
溶液D中加入过氧化氢将部分亚铁离子氧化为铁离子,得到同时含有和的溶液E;
A.高锰酸钾溶液具有强氧化性,亚铁离子具有还原性,则酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.溶液E中含有铁离子,则加入硫氰化钾溶液,溶液变红,B错误;
C.加入足量氢氧化钠溶液,溶液中出现的红棕色沉淀,则无法检验亚铁离子,C错误;
D.与溶液反应生成蓝色沉淀,D正确;
故答案选AD;
【小问4详解】
溶液D为硫酸亚铁溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,制取绿矾;
【小问5详解】
丁达尔效应是检验溶液和胶体的重要方法,操作及现象为:使用激光笔侧面照射所得产品,在与光束垂直的方向可以观察到光亮的通路;
【小问6详解】
①固体G是,与和NaOH反应生成,离子方程式为:
②根据已知条件,能与水反应放出,并生成胶体,离子方程式为:;
③加入饱和KOH溶液制备反应发生的原因为:该条件下的溶解度比小。
18. 纳米级TiO2广泛用于化妆品、建筑涂料等领域。实验室利用金红石矿(高品位TiO2)制备纳米xTiO2·yH2O并测定其组成(夹持装置略去)。
已知:①TiO2可发生反应。
②TiCl4易挥发,熔点-30℃,沸点136.4℃,极易与水反应,与HCl气体不反应。
③PdCl2在盐酸中的存在形式为,可吸收CO生成黑色颗粒Pd。
Ⅰ.制备TiCl4
(1)制备TiCl4装置A中橡胶管的作用是________。
(2)F中试剂为________,发生反应的离子方程式为________。
(3)有同学认为必须在AB装置之间增加饱和食盐水洗气瓶,以除去挥发出的HCl气体,你同意这个建议吗?________(选填“同意”、“不同意”),简述你的理由________。
(4)该实验设计存在的缺陷是________。
Ⅱ.制备xTiO2·yH2O
工业以N2为载体,用TiCl4和水蒸气反应,控制温度可以生成纳米xTiO2·yH2O。
(5)写出该过程的化学反应方程式________。
Ⅲ.测定纳米xTiO2·yH2O的组成
步骤ⅰ:取纳米xTiO2·yH2O样品4.54 g,用足量稀硫酸溶解得到TiOSO4溶液,再用Al将TiO2+全部还原为Ti3+,过滤、洗涤,将滤液和洗涤液注入500 mL容量瓶,定容得到待测液。
步骤ⅱ:取待测液25.00 mL,用如图装置进行电位滴定。用滴定管加入0.1000 mol·L-1标准NH4Fe(SO4)2溶液,将Ti3+氧化为TiO2+,指示电极的电位随Ti3+浓度变化而变化,通过测量指示电极的电位变化确定反应终点(在接近反应终点时会出现电极电位的突变)。
(6)E表示指示电极的电位,V表示标准溶液的体积,表示指示电极的电位改变量,表示标准溶液体积的增量,下列所示反应终点附近的图像正确的有________(填字母)。
A. B. C. D.
(7)三次实验消耗NH4Fe(SO4)2溶液的平均体积为25.00 mL,计算该样品的组成为________(填化学式)。
【答案】(1)平衡气压,便于浓盐酸顺利流下
(2) ①. PdCl2的盐酸溶液 ②.
(3) ①. 不同意 ②. HCl与TiCl4不反应,还可抑制TiCl4与水反应(答案合理即可)
(4)装置D和装置E之间缺少干燥装置(答案合理即可)
(5) (6)AD
(7)
【解析】
【分析】纳米级制备过程的物质转化如下:装置A中与浓盐酸反应生成,反应为;装置B中浓硫酸干燥;干燥的进入装置C,在下与、碳粉反应生成和,反应为,蒸气在装置D中冷凝为液体;装置E中溶液吸收未反应的,装置F中的盐酸溶液吸收,反应为;最后以为载体与水蒸气反应,生成纳米和,反应为,据此分析。
【小问1详解】
装置A中橡胶管连接分液漏斗和圆底烧瓶,可平衡气压,使漏斗内压强与烧瓶内压强一致,便于浓盐酸顺利流下;
【小问2详解】
F中试剂为的盐酸溶液,用于吸收反应生成的;发生反应的离子方程式为;
【小问3详解】
不同意;理由为与不反应,且可抑制与水反应,无需除去挥发的气体(答案合理即可);
【小问4详解】
该实验设计存在的缺陷是装置D和装置E之间缺少干燥装置,空气中的水蒸气进入D中会导致水解,影响产品纯度;
【小问5详解】
与水蒸气反应生成和,化学反应方程式为;
【小问6详解】
采用电位滴定法进行滴定,随着 的滴入,指示电极的电位逐渐增大;达到滴定终点时,指示电极电位存在突跃。图中有突跃的过程,A符合题意;滴定终点时指示电极存在突跃,加入少量标准液,指示电极电位即有较大变化,即 在滴定终点时数值变化大,D符合题意;
故选AD;
【小问7详解】
根据反应关系:,,有,则,溶液中,,,,则,样品组成为。
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