内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区
2025-2026学年高一下期03月测试(一)
化学试题
可能用到的相对原子质量H1 O16 C12 Ba137
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学与环境、材料、生产、生活关系密切,下列说法不正确的是
A. 葡萄酒中通常添加微量的,既可以杀菌消毒,又可以防止营养成分被氧化
B. 使用漂白粉时滴入几滴醋酸,可提高漂白效率
C. “蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的,钛合金属于新型合金
D. 燃煤中加入CaO主要是为了减少温室气体的排放和酸雨的形成
2. 符号表征是化学学习的重要工具,下列化学用语或说法正确的是
A. 中子数为10的氧核素:
B. 互为同位素
C. 在水中的电离方程式:
D. 用电子式表示水的形成过程:
3. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24LNO与1.12L混合后的气体分子数为0.1
B. 6.4g铜与足量硫共热,转移的电子数为0.2
C. 78g固体中含有的阴、阳离子总数为3
D. 将50mL12mol/L的盐酸与足量共热,转移的电子数为0.3
4. 下列叙述正确的有
①、、、均为酸性氧化物
②、、均可由化合反应制得
③氯化钠晶体溶于水、饱和氯化铁溶液滴入沸水中所形成的分散系分别为溶液和胶体
④测定新制氯水pH时,先用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,再与标准比色卡对照
⑤需要通电才可进行的有:电离、电解、电镀、电化学腐蚀、电泳
⑥氯化铝溶液与氢氧化铝胶体具有的共同性质是:能透过滤纸,滴加NaOH溶液都能先生成沉淀后沉淀溶解
⑦苛性钾、次氯酸、氮气按顺序分类依次为:强电解质、弱电解质和非电解质
⑧碱石灰、明矾、玻璃、漂白粉都是混合物
⑨二氧化硫具有漂白性,可使紫色石蕊试液褪色
⑩在钢中加入稀土元素,可以增强钢的塑性、韧性、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
5. 工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法正确的是
A. 过程I中,反应的离子方程式为
B. 碱性条件下,氧化性:
C. 将1mol转化为理论上需要的体积为22.4L(标准状况)
D. 该过程中涉及的化学反应均是氧化还原反应
6. 用如图实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A
B
C
D
先通入,后通入,可模拟“侯氏制碱法”制取
除去中的少量HCl
检验浓硫酸与铜反应后产物中是否含有铜离子
验证、、S氧化性强弱
A. A B. B C. C D. D
7. 类比和推理是化学研究的重要方法,下列类比或推理正确的是
A. 活泼金属铁在潮湿的空气中易被腐蚀,则活泼金属铝在潮湿的空气中也易被腐蚀
B. 酸性氧化物与不反应,则酸性氧化物与也不反应
C. 通入有沉淀生成,则通入也有沉淀生成
D. 实验室用NaCl固体与浓硫酸加热制取HCl气体,则也可用NaI固体与浓硫酸加热制HI气体
8. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 常温下pH<7的溶液:Na+、S2-、Cl-、
B. 与Al反应产生H2的溶液:、Na+、、Cl-
C. 遇石蕊试剂变红的溶液:Na+、K+、ClO-、Cl-
D. 澄清透明的溶液:Mg2+、K+、、
9. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,有白烟产生
二者反应生成硫酸铵
B
往Na2SiO3溶液中滴入稀硫酸,出现白色凝胶
非金属性:S>Si
C
将SO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去
SO2具有漂白性
D
向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌得黑色海绵状固体,并放出刺激性气味气体
浓硫酸仅体现吸水性和脱水性
A. A B. B C. C D. D
10. 下列离子方程式正确的是
A. 向溶液中加入少量
B. 向含有的溶液中通入充分反应:
C. 用溶液检验
D. 四氧化三铁溶于稀硝酸:
11. 化学家合成了一种新化合物(结构如图所示),该化合物的组成元素W、X、Y、Z均为短周期元素且位于同一周期,Z的最外层电子数是X的核外电子数的一半。下列说法错误的是
A. 该化合物是离子化合物
B. 该化合物中,Y原子不满足8电子稳定结构
C. 最高价氧化物对应水化物酸性:
D. W的单质不能从的水溶液中置换出Ti
12. 为检验溶液中的,某实验小组做了如下实验。
为了探究实验中“异常现象”的出现,又做了如下实验:I.取黄色溶液分成2份,一份加入2滴溶液,溶液黄色加深;另一份加入2滴溶液,溶液变为红色。II.取4滴溶液,加入8滴的双氧水,无明显现象,再加入2滴盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀。下列说法错误的是
A. 的还原性强于 B. 红色溶液变为黄色是因为被氧化
C. 实验中生成的气体为 D. 实验时多加入几滴KSCN溶液可能看不到“异常现象”
13. 已知水溶液中与不能大量共存。某未知溶液X可能含有、、、、、中的若干种,取该溶液进行如图实验,若实验过程中所加试剂均过量,产生的气体全部逸出。则下列说法正确的是
A. 原溶液中一定不存在、
B. 原溶液中可能存在,
C. 原溶液中一定存在、、、,可能存在
D. 原溶液中一定存在、、,浓度分别为0.01mol/L、0.01mol/L、0.05mol/L
14. 常温下,向两份一定浓度的Ba(OH)2溶液中各加入定量的KAl(SO4)2和Al2(SO4)3溶液的导电性随(混合前)的变化关系如图所示,下列分析不正确的是
A. a点溶液的pH值约为7
B. b点溶液中大量存在的阳离子有Al3+和Ba2+
C. a点生成的沉淀是混合物
D. ②代表加入Al2(SO4)3的变化曲线
二、非选择题(共58分)
15. 回答下列问题:
(1)某工业废水中存在大量,欲除去其中的,设计提纯流程如图所示:
①试剂b溶液为________(化学式),试剂c溶液为________(化学式)。
②操作X为________。
(2)“”试剂可将NO氧化为可溶的,而作为废气中NO的脱除剂。
①催化分解产生有很强的氧化性的,将NO氧化为的机理如图所示,Y的化学式为________。
②NO与反应生成的化学方程式为________。
③NO脱除率随温度的变化如题图所示,温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是________。
(3)一个密闭容器中有可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入 ,右边充入CO和的混合气体共32g时,隔板处于如下图位置(保持温度不变)。
①的结构式为________,其空间结构为________。
②右边CO和分子数之比为________。
③右侧气体密度与相同条件下氧气密度之比为________。
④左边抽出1mol N2时,隔板向左移动,左右两边体积比为________。
16. 随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x、y等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题:
(1)y在周期表中的位置是___________。
(2)比较d、e简单离子的半径大小(用化学式表示,下同):___________;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:___________。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式:___________。
(4)f元素形成单质与e元素最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式为___________。
(5)向30mL物质的量浓度为c mol/L的e的最高价氧化物对应的水化物溶液中通入气体后得溶液M,因通入量不同,溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入0.1的盐酸,产生的气体体积与加入盐酸的体积的关系有如图所示两种情况(不计的溶解)。则曲线Y表明M中的溶质为___________(填化学式);___________mol/L;由曲线X、Y可知,两次实验通入的体积之比为___________。
17. 利用绿柱石(主要化学成分为、、,还含有少量FeO和)冶炼Be的一种工艺流程如下。
已知:①铍的性质与处于元素周期表对角线的铝相似。
②氯化铍在熔融态时较难电离。
③在强碱性条件下,Be元素以形式存在。
(1)“熔炼”过程中发生反应化学方程式为___________。
(2)滤渣1的成分为___________,“溶浸”工序、“沉铁”工序所加试剂改为稀硫酸、过氧化氢和氨水会更好,这是由于___________。
(3)“沉铁”时加入氨水将pH控制在4左右的原因___________。
(4)“沉铍”时若使用NaOH溶液,将导致铍的产率降低,用离子方程式解释原因:___________。
(5)氯化铍熔融盐电解法也可以制备铍,但在电解过程中需要加入一定量NaCl,加入NaCl的作用是___________。
(6)该流程中能循环使用的物质有、和___________(填化学式)。
18. 纳米氮化铁()是一种不溶于水的灰色粉末,常用作软磁性材料,较高温度时,暴露在潮湿空气中易释放出氨气。实验室模拟制备纳米氮化铁的步骤如下:
Ⅰ.制备纳米
向无水乙醇中加入适量溶液和浓氨水,充分反应后得浆料,经过滤、洗涤、干燥、研磨后得到暗红色纳米粉末。
(1)过滤操作中,不需要用到的仪器为___________(填名称)。
(2)写出制备的化学方程式___________。
(3)判断是否洗涤干净,选用的检验试剂是___________。
Ⅱ.制备纳米氮化铁
高温下,用下图装置制备纳米氮化铁。
(4)装置A中盛有浓氨水的仪器名称为___________。
(5)装置C中发生的化学反应如下,配平该反应的化学方程式:___________。
(6)氮化铁在潮湿空气中充分加热生成磁性氧化铁和氨气的化学方程式为___________。
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河南省信阳高级中学北湖校区
2025-2026学年高一下期03月测试(一)
化学试题
可能用到的相对原子质量H1 O16 C12 Ba137
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学与环境、材料、生产、生活关系密切,下列说法不正确的是
A. 葡萄酒中通常添加微量的,既可以杀菌消毒,又可以防止营养成分被氧化
B. 使用漂白粉时滴入几滴醋酸,可提高漂白效率
C. “蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的,钛合金属于新型合金
D. 燃煤中加入CaO主要是为了减少温室气体的排放和酸雨的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.可作为食品添加剂,能杀菌消毒,并具有一定的还原性起到抗氧化作用,所以葡萄酒中通常添加微量的,既可以杀菌消毒,又可以防止营养成分被氧化,A项正确;
B.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,与醋酸反应得到氧化性更强的次氯酸,所以漂白性效率更高,B项正确;
C.“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的,钛合金属于新型合金,C项正确;
D.煤燃烧生成二氧化碳和二氧化硫,可被CaO吸收,CaO与SO2反应得到CaSO3,CaSO3继续被氧气氧化得到稳定的硫酸钙,而CaO与CO2反应得到CaCO3,CaCO3在高温条件下又分解得到CaO与CO2,所以燃煤中加入CaO主要是为了吸收二氧化硫,防止酸雨的形成,D项错误;
故答案选D。
2. 符号表征是化学学习的重要工具,下列化学用语或说法正确的是
A. 中子数为10的氧核素:
B. 互为同位素
C. 在水中的电离方程式:
D. 用电子式表示水的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧元素的质子数为8,中子数为10时,质量数为8+10=18,故中子数为10的氧核素:,A错误;
B.同位素是质子数相同,中子数不同的核素,是分子,不互为同位素,B错误;
C.为强酸的酸式盐,在水中完全电离,电离方程式为:,C正确;
D.水是共价化合物,用电子式表示水的形成过程:,D错误;
故选C。
3. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24LNO与1.12L混合后的气体分子数为0.1
B. 6.4g铜与足量硫共热,转移的电子数为0.2
C. 78g固体中含有阴、阳离子总数为3
D. 将50mL12mol/L的盐酸与足量共热,转移的电子数为0.3
【答案】C
【解析】
【详解】A.NO与O2反应生成NO2,NO2会部分转化为N2O4,所以无法确定反应后的气体分子数,故A错误;
B.铜和硫反应生成Cu2S,6.4gCu即0.1molCu反应后转移的电子数为0.1NA,故B错误;
C.78gNa2O2的物质的量为1mol,Na2O2是由钠离子和过氧根离子构成的,所以1molNa2O2中含有的阴、阳离子总数为3NA,故C正确;
D.MnO2和浓盐酸反应,和稀盐酸不反应,随着反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应即停止,所以将50mL12mol/L的盐酸与足量 MnO2 共热,转移的电子数小于0.3 NA,故D错误;
故选C。
4. 下列叙述正确的有
①、、、均为酸性氧化物
②、、均可由化合反应制得
③氯化钠晶体溶于水、饱和氯化铁溶液滴入沸水中所形成的分散系分别为溶液和胶体
④测定新制氯水pH时,先用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,再与标准比色卡对照
⑤需要通电才可进行的有:电离、电解、电镀、电化学腐蚀、电泳
⑥氯化铝溶液与氢氧化铝胶体具有的共同性质是:能透过滤纸,滴加NaOH溶液都能先生成沉淀后沉淀溶解
⑦苛性钾、次氯酸、氮气按顺序分类依次为:强电解质、弱电解质和非电解质
⑧碱石灰、明矾、玻璃、漂白粉都是混合物
⑨二氧化硫具有漂白性,可使紫色石蕊试液褪色
⑩在钢中加入稀土元素,可以增强钢的塑性、韧性、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】B
【解析】
【详解】① 能跟碱反应只生成一种盐和水的氧化物为酸性氧化物,CO2 、 SO2 、 P2O5 均为酸性氧化物,NO2跟碱反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水,不是酸性氧化物,错误;
② Ca(HCO3)2 可由碳酸钙、二氧化碳和水化合生成,Fe(OH)3 可由Fe(OH)2、H2O、O2化合生成,FeCl2 可由FeCl3和铁化合反应制得,正确;
③氯化钠晶体溶于水形成的分散系为溶液,饱和氯化铁溶液滴入沸水中所形成的分散系为胶体,正确;
④氯水中的次氯酸具有漂白性,能使pH试纸褪色,不能用pH试纸测定新制氯水的pH,错误;
⑤电解、电镀和电泳需要通电才可进行,电离是在水或热的作用下电解质发生解离,不需要通电,电化学腐蚀是形成原电池,发生了自发的氧化还原反应,不需要通电即可进行,错误;
⑥溶液与胶体都能透过滤纸。氯化铝溶液中滴加NaOH溶液,先生成Al(OH)3沉淀,继续加入NaOH溶液,Al(OH)3和NaOH反应生成溶于水的NaAlO2,沉淀溶解;氢氧化铝胶体中滴加NaOH溶液,先发生胶体的聚沉,生成氢氧化铝沉淀,继续加入NaOH溶液,Al(OH)3和NaOH反应生成溶于水的NaAlO2,沉淀溶解,正确;
⑦苛性钾是KOH,在水中完全电离,是强电解质;次氯酸是弱酸,在水中部分电离,是弱电解质;氮气是单质,既不是电解质,也不是非电解质,错误;
⑧碱石灰是NaOH和CaO的混合物;明矾是KAl(SO4)2▪12H2O,是纯净物;玻璃是硅酸盐产品,主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅,是混合物;漂白粉的主要成分是CaCl2和次氯酸钙,是混合物,不都是混合物,错误;
⑨二氧化硫具有漂白性,但不能使指示剂褪色,错误;
⑩稀土元素被称为冶金工业的维生素,在钢中加入稀土元素,可以增强钢的塑性、韧性、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性,正确;
综上所述,正确的共有4个,故选B。
5. 工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法正确的是
A. 过程I中,反应的离子方程式为
B. 碱性条件下,氧化性:
C. 将1mol转化为理论上需要的体积为22.4L(标准状况)
D. 该过程中涉及的化学反应均是氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【分析】CaO与MnSO4溶液反应生成Mn(OH)2,溶液呈碱性,过程I中Mn(OH)2被O2氧化得到,过程II则可以氧化S2-得到,自身被还原生成Mn(OH)2,循环利用,最后被O2氧化得到,得到硫酸盐。
【详解】A.据分析,过程I中,Mn(OH)2被O2氧化得到,反应的离子方程式为,A错误;
B.据分析,Mn(OH)2被O2氧化得到,O2是氧化物,是氧化产物;可以氧化S2-得到,是氧化物,是氧化产物,根据氧化剂氧化性强于氧化产物,则有氧化性:,B正确;
C.据分析,根据原子守恒、得失电子守恒原理,可得关系 ,故将1mol转化为理论上需要的物质的量为2mol,标准状况下体积为44.8L,C错误;
D.该过程中CaO与MnSO4溶液反应生成Mn(OH)2的反应是非氧化还原反应,后续反应均是氧化还原反应,D错误;
故选B。
6. 用如图实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A
B
C
D
先通入,后通入,可模拟“侯氏制碱法”制取
除去中的少量HCl
检验浓硫酸与铜反应后的产物中是否含有铜离子
验证、、S氧化性强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向饱和食盐水中先通氨气,使溶液显碱性,然后再通CO2,溶液中生成大量的,和Na+结合成溶解度较小的NaHCO3,氨气极易溶于水,所以通氨气的导管不能插入液面下,用冷水可以增大气体溶解度,干燥管中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,可以吸收多余的氨气,防止污染环境,故A能达到实验目的;
B.可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,但通入混合物的导气管应插入液面下,故B不能达到实验目的;
C.浓硫酸和铜反应后的混合液中可能有剩余的浓硫酸,不能将水加入到浓硫酸里,应将反应后的混合液倒入水中,故C不能达到实验目的;
D.MnO2和浓盐酸反应制取氯气需要加热,故D不能达到实验目的;
故选A。
7. 类比和推理是化学研究的重要方法,下列类比或推理正确的是
A. 活泼金属铁在潮湿的空气中易被腐蚀,则活泼金属铝在潮湿的空气中也易被腐蚀
B. 酸性氧化物与不反应,则酸性氧化物与也不反应
C. 通入有沉淀生成,则通入也有沉淀生成
D. 实验室用NaCl固体与浓硫酸加热制取HCl气体,则也可用NaI固体与浓硫酸加热制HI气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.活泼金属铁在潮湿的空气中易被腐蚀生锈,生成的铁锈是疏松的,不能阻止铁被继续腐蚀;而活泼金属铝在空气中放置时,会在铝表面生成一层致密的氧化膜,可以阻止内部金属被继续腐蚀,故A错误;
B.由于硝酸酸性比碳酸强,所以酸性氧化物 CO2 与 Ba(NO3)2 不反应;但SO2通入 Ba(NO3)2溶液中,SO2能和水反应生成亚硫酸,亚硫酸可以提供H+,在酸性溶液中硝酸根离子有强氧化性,能将溶液中的亚硫酸或亚硫酸氢根离子氧化为硫酸根离子,和钡离子生成硫酸钡沉淀,故B错误;
C.CO2 通入 Ca(ClO)2 溶液中有沉淀生成,发生的反应为:CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO, SO2 通入 Ca(ClO)2 溶液中,由于SO2有还原性,ClO-有强氧化性,二者发生氧化还原反应,SO2被氧化为硫酸根离子,和Ca2+生成硫酸钙沉淀,也有沉淀生成,故C正确;
D.实验室用NaCl固体与浓硫酸加热制取HCl气体,利用的是难挥发性酸制取挥发性酸的原理,但NaI固体与浓硫酸加热会发生氧化还原反应,得不到HI气体,浓硫酸会将I-氧化为I2,故D错误;
故选C。
8. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 常温下pH<7的溶液:Na+、S2-、Cl-、
B. 与Al反应产生H2的溶液:、Na+、、Cl-
C. 遇石蕊试剂变红的溶液:Na+、K+、ClO-、Cl-
D. 澄清透明的溶液:Mg2+、K+、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下pH<7的溶液显酸性,S2-、在酸性条件下发生氧化还原反应不能大量共存,A错误;
B.与Al反应产生H2的溶液可能显酸性或者碱性,在碱性条件下不能大量共存,B错误;
C.遇石蕊试剂变红的溶液为酸性溶液,酸性条件下ClO-生成HClO不能大量共存,C错误;
D.Mg2+、K+、、各离子可以大量共存,且为澄清透明的溶液,D正确;
故选D。
9. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,有白烟产生
二者反应生成硫酸铵
B
往Na2SiO3溶液中滴入稀硫酸,出现白色凝胶
非金属性:S>Si
C
将SO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去
SO2具有漂白性
D
向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌得黑色海绵状固体,并放出刺激性气味气体
浓硫酸仅体现吸水性和脱水性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓氨水会挥发产生氨气,遇到挥发性酸如浓盐酸会产生白烟,白烟是生成的铵盐的固体小颗粒,但浓硫酸不是挥发性酸,故A错误;
B.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,该实验中说明酸性:硫酸大于硅酸,则非金属性S>Si,故B正确;
C.将SO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液的碱性减弱,溶液红色逐渐褪去,体现SO2的酸性,不是漂白性,故C错误;
D.向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌得黑色海绵状固体,体现了浓硫酸的吸水性和脱水性,并放出刺激性气味气体,体现了浓硫酸的强氧化性,故D错误;
故选:B。
10. 下列离子方程式正确的是
A. 向溶液中加入少量
B. 向含有的溶液中通入充分反应:
C. 用溶液检验
D. 四氧化三铁溶于稀硝酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶液中加入少量Zn,生成和,离子方程式为,A错误;
B.还原性:,根据电子得失守恒可知,完全反应变为,转移电子为1mol,中含有,完全反应失去,还有参与反应,离子方程式为::,B正确;
C.不是沉淀,离子方程式为,C错误;
D.四氧化三铁溶于稀硝酸, 离子方程式为:,D错误;
答案选B。
11. 化学家合成了一种新化合物(结构如图所示),该化合物的组成元素W、X、Y、Z均为短周期元素且位于同一周期,Z的最外层电子数是X的核外电子数的一半。下列说法错误的是
A. 该化合物是离子化合物
B. 该化合物中,Y原子不满足8电子稳定结构
C. 的最高价氧化物对应水化物酸性:
D. W的单质不能从的水溶液中置换出Ti
【答案】B
【解析】
【分析】化合物结构中X形成4个共价键,因此X位于第IVA族,则X为Si或C,Z形成1个共价键,Z为H或F或Cl,结合元素W、X、Y、Z均为短周期元素且位于同一周期,Z的最外层电子数是X的核外电子数的一半,则X为Si,Z为Cl,在-1价阴离子结构中,中心原子Y形成2个共价键且带有2个孤电子对,满足8电子稳定结构,Y为P,W形成正一价阳离子,W位于第IA族即为Na。
【详解】A.该化合物是由阴、阳离子构成的离子化合物,A正确;
B.Y为P,P原子最外层5个电子,在阴离子中,形成2个共价键且带有2个孤电子对,满足8电子稳定结构,B错误;
C.的最高价氧化物对应水化物分别为,酸性,C正确;
D.W的单质为Na,是活泼金属,Na先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与再反应,故不能发生钠与的置换反应,D正确;
故选B。
12. 为检验溶液中的,某实验小组做了如下实验。
为了探究实验中“异常现象”的出现,又做了如下实验:I.取黄色溶液分成2份,一份加入2滴溶液,溶液黄色加深;另一份加入2滴溶液,溶液变为红色。II.取4滴溶液,加入8滴的双氧水,无明显现象,再加入2滴盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀。下列说法错误的是
A. 的还原性强于 B. 红色溶液变为黄色是因为被氧化
C. 实验中生成的气体为 D. 实验时多加入几滴KSCN溶液可能看不到“异常现象”
【答案】C
【解析】
【分析】向溶液中先滴加KSCN溶液无明显现象,说明溶液中无;滴加少量双氧水后溶液变红,说明被氧化为,与结合生成红色物质;继续滴加双氧水,溶液变为黄色并产生气泡,说明被进一步氧化。后续探究实验表明,黄色溶液中加入溶液黄色加深,加入KSCN溶液又变红,说明溶液中仍有且被氧化耗尽;KSCN与双氧水混合后加盐酸酸化的产生白色沉淀,证明被氧化为。
【详解】A.先被双氧水氧化,后被氧化,说明的还原性强于,A正确;
B.红色溶液变为黄色是因为被氧化,失去显色配体,B正确;
C.被氧化为,根据元素守恒,、元素对应的氧化产物为、等,也可能是溶液中的催化分解生成的。但实验中未检验气体成分,无法确定气体是,C错误;
D.加入更多KSCN溶液,可提供足量配体与结合,即使部分被氧化,仍有剩余与显色,可能看不到“异常现象”(黄色溶液和气泡),D正确;
故答案选C。
13. 已知水溶液中与不能大量共存。某未知溶液X可能含有、、、、、中的若干种,取该溶液进行如图实验,若实验过程中所加试剂均过量,产生的气体全部逸出。则下列说法正确的是
A. 原溶液中一定不存在、
B. 原溶液中可能存在,
C. 原溶液中一定存在、、、,可能存在
D. 原溶液中一定存在、、,浓度分别为0.01mol/L、0.01mol/L、0.05mol/L
【答案】B
【解析】
【分析】根据流程可知,溶液中加入氯化钡生成沉淀,再加入盐酸,部分沉淀溶解,则沉淀为碳酸钡质量为4.30g-2.33g=1.97g,物质的量为1.97g÷197g/mol=0.01mol,的物质的量为0.01mol;硫酸钡为2.33g,物质的量为2.33g÷233g/mol=0.01mol,的物质的量为0.01mol;滤液中加入烧碱,产生氨气标况下1.12L,物质的量为1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,的物质的量为0.05mol,加入的物质为烧碱,含有钠元素,焰色反应为黄色不能判断原溶液中是否含有钠离子;根据离子共存,有则一定不含铝离子;根据溶液呈电中性,可判断一定含有氯离子;
【详解】A.原溶液中一定不存在,一定存在,A错误;
B.根据溶液呈电中性,不含Na+时,n(Cl-)=0.01mol,若存Na+,n(Cl-)>0.01 mol,故原溶液中可能存在,且,B正确;
C.经分析,原溶液中一定存在、、、,可能存在,C错误;
D.经分析,原溶液中一定存在、、,没有溶液体积,不确定三者物质的量浓度,D错误;
故选B。
14. 常温下,向两份一定浓度的Ba(OH)2溶液中各加入定量的KAl(SO4)2和Al2(SO4)3溶液的导电性随(混合前)的变化关系如图所示,下列分析不正确的是
A. a点溶液的pH值约为7
B. b点溶液中大量存在的阳离子有Al3+和Ba2+
C. a点生成的沉淀是混合物
D. ②代表加入Al2(SO4)3的变化曲线
【答案】B
【解析】
【详解】A.a点溶液中=,如果 Ba(OH)2为3mol和则Al2(SO4)3为1mol,两者恰好完全反应生成2mol氢氧化铝沉淀和3mol的硫酸钡沉淀,水溶液呈中性,溶液的pH值约为7,A正确;
B.b点=时,Ba(OH)2溶液中滴入KAl(SO4)2首先恰好完全反应生成氢氧化铝沉淀和的硫酸钡沉淀,溶液中没有大量存在的阳离子有Al3+和Ba2+,B错误;
C.a点溶液中=,如果 Ba(OH)2为3mol和则Al2(SO4)3为1mol,两者恰好完全反应生成2mol氢氧化铝沉淀和3mol的硫酸钡沉淀,C正确;
D.当=时,Ba(OH)2溶液中滴入KAl(SO4)2首先恰好完全反应生成氢氧化铝沉淀和的硫酸钡沉淀,随氢氧化钡的滴加氢氧化铝溶解生成偏铝酸钾,当=时恰好完全反应,所以在完全反应前出现两次拐点,所以①代表加入KAl(SO4)2的变化曲线,D正确;
故答案为:B。
二、非选择题(共58分)
15. 回答下列问题:
(1)某工业废水中存在大量的,欲除去其中的,设计提纯流程如图所示:
①试剂b溶液为________(化学式),试剂c溶液为________(化学式)。
②操作X为________。
(2)“”试剂可将NO氧化为可溶的,而作为废气中NO的脱除剂。
①催化分解产生有很强的氧化性的,将NO氧化为的机理如图所示,Y的化学式为________。
②NO与反应生成的化学方程式为________。
③NO脱除率随温度的变化如题图所示,温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是________。
(3)一个密闭容器中有可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入 ,右边充入CO和的混合气体共32g时,隔板处于如下图位置(保持温度不变)。
①的结构式为________,其空间结构为________。
②右边CO和分子数之比为________。
③右侧气体密度与相同条件下氧气密度之比为________。
④左边抽出1mol N2时,隔板向左移动,左右两边体积比为________。
【答案】(1) ①. Na2CO3溶液 ②. HCl溶液 ③. 过滤
(2) ①. Fe3+ ②. ③. 双氧水分解速率随温度升高而加快,双氧水浓度降低
(3) ①. O=C=O ②. 直线形 ③. 3:1 ④. 1:1 ⑤. 3:1
【解析】
【分析】某工业废水中存在大量的,欲除去其中的,加过量氢氧化钠生成氢氧化铜沉淀除Cu2+,加过量BaCl2生成硫酸钡沉淀除,再加碳酸钠生成碳酸钡沉淀除过量Ba2+,过滤出氢氧化铜、硫酸钡沉淀、碳酸钡沉淀,滤液中加盐酸除氢氧化钠、碳酸钠,得到只含Na+、Cl-的溶液。
【小问1详解】
①试剂b溶液为Na2CO3溶液,试剂c溶液为HCl溶液,故答案为:Na2CO3;HCl;
②操作X是除去溶液中生成的氢氧化铜、硫酸钡沉淀、碳酸钡沉淀,属于固液分离,X为过滤,故答案为:过滤;
【小问2详解】
①催化分解,根据图示,发生还原反应,可知Fe2+被氧化,所以 Y的化学式为Fe3+。
②根据图示可知NO与反应生成的化学方程式为。
③双氧水的分解速率随温度升高而加快,双氧水浓度降低,所以温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势,故答案为:双氧水的分解速率随温度升高而加快,双氧水浓度降低。
【小问3详解】
①的结构式为O=C=O,C为sp杂化,是直线形结构。
②同温、同压,气体的体积比等于物质的量比,当左边充入 ,右边充入CO和的混合气体共32g时,隔板处于如下图位置,可知32gCO和的物质的量是1mol,设CO的物质的量为x mol、CO2的物质的量为y mol,则有x+y=1,28x+44y=32。解得x=0.75 mol、y=0.25 mol,所以右边CO和CO2分子数之比为0.75: 0.25=3:1,故答案为:3:1。
③相同条件下,气体的密度比等于摩尔质量的比,32 gCO和的混合摩尔质量是32 g/mol,所以右侧气体密度与相同条件下氧气密度之比为32:32=1:1。
④左边抽出1 mol N2时,剩余3 mol N2,左右两边体积比等于气体物质的量之比=3:1。
16. 随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x、y等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。根据判断出的元素回答问题:
(1)y在周期表中的位置是___________。
(2)比较d、e简单离子的半径大小(用化学式表示,下同):___________;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:___________。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式:___________。
(4)f元素形成的单质与e元素最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式为___________。
(5)向30mL物质的量浓度为c mol/L的e的最高价氧化物对应的水化物溶液中通入气体后得溶液M,因通入量不同,溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入0.1的盐酸,产生的气体体积与加入盐酸的体积的关系有如图所示两种情况(不计的溶解)。则曲线Y表明M中的溶质为___________(填化学式);___________mol/L;由曲线X、Y可知,两次实验通入的体积之比为___________。
【答案】(1)第二周期ⅣA族
(2) ①. ②.
(3)(或、等) (4)
(5) ①. 、 ②. 0.25 ③. 3:10
【解析】
【分析】由题干可知,x、y、z、d、e、f、g、h八种短周期元素的原子序数依次递增,从表中可知x和e均为+1价,且x的半径比y的小,说明x、y不在同一周期,故x在第一周期即为H,结合化合价和原子序数不难推出y、z、d、e、f、g、h分别为C、N、O、Na、Al、S、Cl。
【小问1详解】
y为6号元素碳,在周期表中的位置:第二周期ⅣA族;
【小问2详解】
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;d、e简单离子的半径大小:;非金属性氯大于硫,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:;
【小问3详解】
上述元素组成的一种四原子共价化合物可以为氨分子、过氧化氢分子、乙炔等,电子式为(或、等);
【小问4详解】
f元素形成的单质铝与e元素最高价氧化物对应水化物的水溶液氢氧化钠,反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,离子方程式为;
【小问5详解】
碳酸钠和稀盐酸首先反应生成碳酸氢钠:,碳酸氢钠和盐酸生成氯化钠和水、二氧化碳:,碳酸钠发生两步反应消耗HCl物质的量比为1:1;
曲线Y,前25mL盐酸没有放出气体,且生成气体消耗盐酸75mL-25mL=50mL>25mL,则0~25mL盐酸发生反应①,25~75mL盐酸放出二氧化碳气体,发生反应②,反应②消耗的盐酸大于反应①,则M中的溶质为、;根据图示,加入75mL盐酸时溶质恰好变为NaCl,根据元素守恒n(NaOH)=n(HCl)=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol,则。
曲线X发生反应,消耗15mL盐酸,曲线Y发生反应,消耗50mL盐酸,可知两次实验通入的体积之比为15:50=3:10。
17. 利用绿柱石(主要化学成分为、、,还含有少量FeO和)冶炼Be的一种工艺流程如下。
已知:①铍的性质与处于元素周期表对角线的铝相似。
②氯化铍在熔融态时较难电离。
③在强碱性条件下,Be元素以形式存在。
(1)“熔炼”过程中发生的反应化学方程式为___________。
(2)滤渣1的成分为___________,“溶浸”工序、“沉铁”工序所加试剂改为稀硫酸、过氧化氢和氨水会更好,这是由于___________。
(3)“沉铁”时加入氨水将pH控制在4左右的原因___________。
(4)“沉铍”时若使用NaOH溶液,将导致铍的产率降低,用离子方程式解释原因:___________。
(5)氯化铍熔融盐电解法也可以制备铍,但在电解过程中需要加入一定量NaCl,加入NaCl的作用是___________。
(6)该流程中能循环使用的物质有、和___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2) ①. 、 ②. 浓硫酸和FeO发生反应放出污染性气体
(3)pH过低沉淀不完全,有杂质不纯:pH过高沉淀,产率降低。
(4)
(5)增强熔融盐导电性
(6)
【解析】
【分析】绿柱石(主要化学成分为BeO、Al2O3、SiO2,还含有少量FeO和Fe2O3),加入石灰石熔炼,SiO2、Al2O3、BeO分别与CaCO3反应生成CaSiO3、铝酸钙、铍酸钙和二氧化碳,加入浓硫酸溶浸,浸出液中含有BeSO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3,滤渣1为H2SiO3和CaSO4,向滤液中加入硫酸铵沉铝,过滤得到滤液和铝铵矾,在滤液中加氨水调节pH使铁离子转化为沉淀,滤渣2为氢氧化铁,过滤后滤液中含有BeSO4、(NH4)2SO4,再向溶液中加入氨水沉铍得到氢氧化铍,过滤后向氢氧化铍中加入HF、NH3,得到(NH4)2BeF4,(NH4)2BeF4灼烧得到BeF2、NH3和HF,加入镁在高温下反应生成Be,以此解答该题。
【小问1详解】
“熔炼”过程中SiO2与CaCO3反应生成CaSiO3,化学方程式为;
【小问2详解】
根据分析,滤渣1的成分为、;“溶浸”工序、“沉铁”工序所加试剂改为稀硫酸、过氧化氢和氨水会更好,这是由于浓硫酸和FeO发生反应放出污染性气体;
【小问3详解】
“沉铁”时加入氨水将pH控制在4左右的原因是pH过低沉淀不完全,有杂质不纯:pH过高沉淀,产率降低;
【小问4详解】
在强碱性条件下,Be元素以形式存在,“沉铍”时若使用NaOH溶液,将导致铍的产率降低,发生反应;
【小问5详解】
氯化铍在熔融态时较难电离,电解过程中需要加入一定量NaCl的作用是增强熔融盐导电性,提高电解效率;
【小问6详解】
根据元素守恒可知沉铍后的滤液中含有(NH4)2SO4,灼烧过程中会产生HF和NH3,故该流程中能循环使用的物质是(NH4)2SO4、HF、NH3。
18. 纳米氮化铁()是一种不溶于水的灰色粉末,常用作软磁性材料,较高温度时,暴露在潮湿空气中易释放出氨气。实验室模拟制备纳米氮化铁的步骤如下:
Ⅰ.制备纳米
向无水乙醇中加入适量溶液和浓氨水,充分反应后得浆料,经过滤、洗涤、干燥、研磨后得到暗红色纳米粉末。
(1)过滤操作中,不需要用到的仪器为___________(填名称)。
(2)写出制备的化学方程式___________。
(3)判断是否洗涤干净,选用的检验试剂是___________。
Ⅱ.制备纳米氮化铁
高温下,用下图装置制备纳米氮化铁。
(4)装置A中盛有浓氨水的仪器名称为___________。
(5)装置C中发生的化学反应如下,配平该反应的化学方程式:___________。
(6)氮化铁在潮湿空气中充分加热生成磁性氧化铁和氨气的化学方程式为___________。
【答案】(1)500mL容量瓶
(2)
(3)硝酸、溶液
(4)分液漏斗 (5)
(6)
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中氢氧化钠固体与浓氨水可以制备氨气,装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气,装置C中纳米氢氧化铁与氨气高温条件下反应制备纳米氮化铁,装置D中盛有的无水氯化钙用于吸收氨气,防止污染空气,且吸收水蒸气,防止水蒸气进入玻璃管中与氮化铁反应。
【小问1详解】
过滤操作中需要用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,不需要用到500mL容量瓶;
【小问2详解】
向无水乙醇中加入适量溶液和浓氨水,氯化铁和氨水生成氢氧化铁沉淀和氯化铵:;
【小问3详解】
氢氧化铁沉淀表面附有可溶氯化铵,判断氢氧化铁是否洗涤干净实际上就是检验洗涤液中是否存在氯离子,氯离子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀,故检验氯离子的试剂为硝酸、硝酸银溶液;
【小问4详解】
装置A中盛有浓氨水的仪器名称为分液漏斗;
【小问5详解】
反应中铁化合价由+3变为+1,氮化合价由-3变为0生成氮气,结合电子守恒、质量守恒,反应为;
【小问6详解】
氮化铁在潮湿空气中充分加热生成磁性氧化铁和氨气,反应中铁化合价由+1变为四氧化三铁中的+2、+3,氧气中氧化合价由0变为-2,结合电子守恒,化学方程式为。
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