内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(北湖校区)
2025-2026学年高一下期05月测试(二)
化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 下列说法不正确的是
A. 自然界的硫酸钙常以石膏(CaSO4·2H2O)的形式存在,石膏可用来调节水泥硬化速度
B. 二氧化氮是红棕色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,难液化
C. 加入硼酸盐得到耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃在实验室中广泛使用
D. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,可用在光电器件、超级电容等领域
2. 下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
向浓HNO3 中加入炭粉并加热,产生的气体通入少量澄清石灰水中
有红棕色气体产生,石灰水变浑浊
有NO2 和CO2 产生
B
向酸性KMnO4 溶液中滴加乙醇
溶液褪色
乙醇具有还原性
C
向溴水中加入苯,充分振荡、静置
水层几乎无色
苯与溴发生了反应
D
向FeCl3 和BaCl2 混合溶液中通入足量SO2
溶液变为浅绿色且有白色沉淀生成
Fe3+被还原为Fe2+,白色沉淀为BaSO3
A. A B. B C. C D. D
3. 短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大,其中Z、W处于同一主族,Z、M的原子最外层电子数之和等于9,Y的氢化物常温下呈液态,是人类生存的重要资源,X的简单氢化物与W的单质(黄绿色)组成的混合气体见光可生成W的氢化物和油状混合物。下列说法正确的是
A. Y 和 W 形成的某种二元化合物可用于自来水的杀菌消毒
B. Z分别与X、M形成的化合物,其所含化学键的类型相同
C. W的氧化物对应的水化物的酸性比 X 的强
D. 简单离子半径: Y<M<W
4. 水和四氯化碳是互不相容的两种液体。 某同学把碘单质置于装有等体积的水和四氯化碳的烧杯中,静置足够长时间,最符合实际情况的烧杯可能是:
A. B. C. D.
5. 某有机物结构简式为,对该有机物分子的描述正确的是
A. 最多有7个碳原子共线 B. 所有碳原子都在同一平面上
C. 其一氯代物最多有5种 D. 最多有25个原子共面
6. 已知某有机物A的分子式为C4H8O3,又知A既可以与NaHCO3溶液反应,也可与钠反应,且等量的A与足量的NaHCO3、Na充分反应时生成气体的物质的量相等,则A的结构最多有
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
7. 以铁硼矿(主要成分为和,还有少量、FeO、CaO、和等)为原料制备硼酸的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 浸渣中的物质是、和
B. “净化除杂”需先加溶液再调节溶液的pH
C. 操作a为蒸发浓缩、冷却结晶
D. “粗硼酸”中的主要杂质是氢氧化铝
8. 某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液,利用乙烯直接氧化法制乙酸,其总反应式为CH2=CH2+O2=CH3COOH。某兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池,下列有关说法正确的是( )
A. 在电池工作过程中,溶液中的PO43-向正极移动
B. 电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极b
C. 负极的电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O=CH3COOH+4H+
D. 当电路中通过0.04mol电子时,参加反应的CH2=CH2为224mL
9. 绿矾()是一种重要的化工原料,其综合利用如图所示。下列说法错误的是
A. 摩尔盐属于复盐
B. 高效絮凝剂中铁元素的化合价为+3
C. 利用KSCN溶液检验摩尔盐是否氧化变质
D. 制取铁红与摩尔盐时均发生了氧化还原反应
10. 某酸性溶液中可能含有、、、、、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。某同学为了确认其成分,设计并完成了如图实验。下列叙述正确的是
A. 反应①发生反应的离子方程式为3+2+2H+=3+2NO↑+H2O
B. 该酸性溶液中含Fe2+0.04mol
C. 溶液中可能含有Fe3+,一定含有Fe2+,可取少量原溶液加入溶液检验
D. 、Cl-、Fe3+、Fe2+、、H+一定存在,、、Al3+一定不存在
11. 合成环己酮缩乙二醇的原理为+ HOCH2CH2OH+H2O。在反应体系中加入适量苯,利用如图装置(加热及夹持装置省略)可提高环已酮缩乙二醇产率。下列说法错误的是
A. b是冷却水的进水口 B. 对甲基苯磺酸可能起催化作用
C. 苯可将反应产生的水及时带出 D. 当苯即将回流烧瓶中时,必须将分水器中的水和苯放出
12. 实验员拟用如图装置测定氨分子中的N、H原子个数比,已知。下列说法正确的是
A. 制备氨气时可用代替
B. 根据所得气体体积和浓硫酸质量增重可算氨分子中的N、H原子个数比
C. 球形干燥管中的试剂可以是碱石灰或无水氯化钙
D. 测定前需用氨气排尽装置中的空气
13. 下列离子方程式正确的是
A. 海水提溴过程中用SO2溶液吸收溴蒸汽:
B. FeO溶于足量稀硝酸:FeO+2H+=Fe2+ +H2O
C. 向次氯酸钙溶液中加入少量醋酸增强漂白性:ClO-+CH3COOH=HClO+CH3COO-
D. 向Na2S2O3溶液中通入过量氯气:
14. 在探索苯结构的过程中,人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图)。下列说法正确的是
A. 1~5对应的结构中的一氯取代物只有一种的有3个
B. 1~5对应的结构均能使溴水因反应而褪色
C. 1~5对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的有1个
D. 1~5对应的结构均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
二、非选择题(共58分)
15. 回答下列问题:
(1)碘化亚铜()是阳极射线管覆盖物,不溶于水和乙醇。下图是工业上由冰铜制取无水碘化亚铜的流程。
①步骤a中被转化为,同时有大气污染物A生成,相关反应的化学方程式为_______。熔渣B主要成分为黑色磁性物质,其化学式为_______。
②步骤b中的作用是_______;步骤c中加入过量涉及的主要反应的离子方程式为_______。
③步骤d用乙醇洗涤的优点是_______;检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______。
(2)下图是和的溶解度曲线,则由溶液得到固体的操作是_______→_______→用乙醇洗涤→干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是_______。
16. Ⅰ.煤炭中的硫以的形式存在,在有水和空气及脱硫微生物存在的条件下发生氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为
①;
②_____________________H+______________;
③;
④。
已知:中的硫元素为-1价。
回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述②的离子方程式配平并补充完整________。
(2)反应③中的还原剂是_______。
(3)观察上述反应,硫元素最终转化为_______从煤炭中分离出来。
(4)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应为、。若完全反应耗用氧气2934.4L(标准状况),则反应产物中与的物质的量之比为_______。
Ⅱ.高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。
(5)高炉炼铁的尾气中通常含有较多的气体。为减少污染,分离并回收气体,工业上用碱性工业废渣吸收气体,脱硫效率、尾气中的质量浓度和温度的关系如图所示。依据图中数据分析,脱硫合适的温度是_______℃;选择合适的质量浓度,经测定40min内共处理废气,则40min内平均脱硫速率为_______。
Ⅲ.完成下列问题
(6)工业上用黄铜矿()冶炼铜,副产品中也有,冶炼铜的化学反应为。当中Fe的化合价为+2价,反应中被还原的元素是_______(填元素符号)。当生成0.8mol铜时,该反应转移的电子数是_______。
17. 硼氢化钠(NaBH4)是应用广泛、性能较好的还原剂,以硼酸、甲醇和氢化钠(NaH)为原料可制得硼氢化钠。某学习小组的同学欲利用下图所示路线在实验室合成硼氢化钠。
I.氢化钠的制备
已知NaH的化学反应活性很高,在潮湿的空气中能自燃,与酸接触即放出热量和氢引发燃烧甚至爆炸。该小组的同学利用下图中的装置在实验室制取NaH。
(1)NaH中氢元素的化合价为___________,NaH的电子式为___________。
(2)按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→___________b→c(填接口字母);连接装置后进行实验,在给装置B加热前,必须进行的一步操作是___________。
(3)装置A中盛装稀盐酸的仪器名称为___________,装置D中应盛装的试剂是___________。
(4)经分析,该实验装置有一个明显的不足是____________,解决此不足的措施是__________。
Ⅱ.硼氢化钠的制备与纯度测定
在搅拌加热到220℃时,向盛装NaH的缩合反应罐中加入硼酸三甲酯[B(OCH3)3],升温到260℃,充分反应后,经过处理得到NaBH4和甲醇钠。
(5)某同学欲通过测定硼氢化钠与水反应生成氢气的体积来测定硼氢化钠产品的纯度。
已知:NaH+H2O=H2↑+NaOH。
①硼氢化钠与水反应可以产生大量氢气和偏硼酸钠,该反应方程式为___________。
②该同学用图装置测定硼氢化钠产品的纯度(杂质只有氢化钠)。装置中a的作用是_________;称取6.28g氢化钠样品,重复实验操作三次,测得生成气体的平均体积为13.44L(已折算为标准状况),则样品中硼氢化钠的纯度为___________%(结果保留两位有效数字)。
18. A、D、E、W是中学常见的四种元素,原子序数依次增大,A的原子最外层电子数是次外层的2倍,D的氧化物属于两性氧化物,D、E位于同周期,A、D、E的原子最外层电子数之和为14,W是人体必需的微量元素,缺乏W会导致贫血症状。
(1)W在元素周期表中的位置是___。A与E组成的化合物是常用的溶剂,写出其电子式___。
(2)下列事实能用元素周期表相应规律解释的是(填字母序号)___。
a.D的最高价氧化物对应水化物的碱性弱于Mg(OH)2
b.E的气态氢化物的稳定性小于HF
c.A的单质能与二氧化硅高温下制得粗品硅单质
(3)WE3的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板,反应的离子方程式为____。
(4)①工业上用电解法制备D的单质,反应的化学方程式为___。
②家用“管道通”的有效成分是烧碱和D的单质,使用时需加入一定量的水,此时发生反应的化学方程式为____。
(5)W的单质可用于处理酸性废水中的NO3-,使其转换为NH4+,同时生成有磁性的W的氧化物X,再进行后续处理,上述反应的离子方程式为__。上述W的氧化物X能与D的单质反应,写出该反应的化学方程式为__。
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(北湖校区)
2025-2026学年高一下期05月测试(二)
化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 下列说法不正确的是
A. 自然界的硫酸钙常以石膏(CaSO4·2H2O)的形式存在,石膏可用来调节水泥硬化速度
B. 二氧化氮是红棕色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,难液化
C. 加入硼酸盐得到耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃在实验室中广泛使用
D. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,可用在光电器件、超级电容等领域
【答案】B
【解析】
【详解】A.自然界中硫酸钙常以石膏形式存在,水泥生产中添加石膏可以调节水泥的硬化速度,A不符合题意;
B.二氧化氮是红棕色、有刺激性气味的有毒气体,相对分子质量大于空气平均相对分子质量,密度比空气大,但二氧化氮沸点约21℃,属于易液化气体,选项中“难液化”的表述错误,B符合题意;
C.添加硼酸盐得到的硼硅玻璃耐化学腐蚀、耐温度骤变,是实验室常用玻璃仪器的主要原料,C不符合题意;
D.石墨烯是仅由一层碳原子构成的单层石墨材料,具备优异的导电、导热等性能,可用于光电器件、超级电容等领域,D不符合题意;
答案选B。
2. 下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
向浓HNO3 中加入炭粉并加热,产生的气体通入少量澄清石灰水中
有红棕色气体产生,石灰水变浑浊
有NO2 和CO2 产生
B
向酸性KMnO4 溶液中滴加乙醇
溶液褪色
乙醇具有还原性
C
向溴水中加入苯,充分振荡、静置
水层几乎无色
苯与溴发生了反应
D
向FeCl3 和BaCl2 混合溶液中通入足量SO2
溶液变为浅绿色且有白色沉淀生成
Fe3+被还原为Fe2+,白色沉淀为BaSO3
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于碳与浓HNO3反应生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,故不能观察到石灰水变浑浊,故A错误;
B.向酸性KMnO4 溶液中滴加乙醇,乙醇被氧化成乙酸,乙醇具有还原性,故B正确;
C.向溴水中加入苯,充分振荡、静置,水层几乎无色,是因为溴水中的Br2转移到苯中,发生了萃取,故C错误;
D.向FeCl3 和BaCl2 混合溶液中通入足量SO2,Fe3+与其发生反应,产生SO42-,SO42-再与Ba2+产生白色沉淀,现象是溶液由棕黄色变为浅绿色,产生白色沉淀,Fe3+被还原为Fe2+,白色沉淀为BaSO4,故D错误;
故选B。
【点睛】注意向溴水中加入苯,充分振荡、静置,水层几乎无色,是因为发生了萃取,苯与液溴在催化剂的条件下发生的是取代反应,这两个要注意区分。
3. 短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大,其中Z、W处于同一主族,Z、M的原子最外层电子数之和等于9,Y的氢化物常温下呈液态,是人类生存的重要资源,X的简单氢化物与W的单质(黄绿色)组成的混合气体见光可生成W的氢化物和油状混合物。下列说法正确的是
A. Y 和 W 形成的某种二元化合物可用于自来水的杀菌消毒
B. Z分别与X、M形成的化合物,其所含化学键的类型相同
C. W的氧化物对应的水化物的酸性比 X 的强
D. 简单离子半径: Y<M<W
【答案】A
【解析】
【分析】根据题干“Y的氢化物常温下呈液态,是人类生存的重要资源”可知,Y是氧。W的单质呈黄绿色,可知W是氯。Z、W处于同一主族,所以Z是氟。Z、M的原子最外层电子数之和等于9,所以M是镁。X的简单氢化物与W的单质(Cl2)组成的混合气体见光可生成W的氢化物和油状混合物,发生的反应是氯气和甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种卤代烃的混合物(油状混合物),所以X是碳。
【详解】A.二氧化氯可用于自来水消毒,故A选;
B.CF4只含共价键,MgF2只含离子键,故B不选;
C.最高价氧化物的水化物酸性Cl>C,但没有说是最高价,故C不选;
D.简单离子半径应该是Mg2+<O2-<Cl-,故D不选。
故选A。
4. 水和四氯化碳是互不相容的两种液体。 某同学把碘单质置于装有等体积的水和四氯化碳的烧杯中,静置足够长时间,最符合实际情况的烧杯可能是:
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.碘单质易溶于四氯化碳而微溶于水,故碘不应大部分存在于上层水层中,A错误;
B.四氯化碳密度大于水处于下层,碘易溶于四氯化碳且在其中以双原子分子形式存在,符合实际情况,B正确;
C.碘单质在四氯化碳中仍以双原子分子形式存在,不会解离为单原子,C错误;
D.碘单质溶解后不会变为单原子,仍为双原子分子,D错误;
故答案为:B。
5. 某有机物结构简式为,对该有机物分子的描述正确的是
A. 最多有7个碳原子共线 B. 所有碳原子都在同一平面上
C. 其一氯代物最多有5种 D. 最多有25个原子共面
【答案】D
【解析】
【详解】该有机物可看成CH4中的4个H原子被2个代替和2个代替,两个对称,两个对称,给有机物中的碳原子编号:。A项,该物质中最多有4个碳原子共线(图中1、2、5、6号碳原子),错误;B项,6号碳原子为饱和碳原子,与之直接相连的4个碳原子构成四面体,所有碳原子不可能都在同一平面上,错误;C项,该有机物中有6种H原子(上有3种H,上有3种H),其一氯代物最多有6种,错误;D项,由于单键可以旋转,所以该有机物中最多25个原子共面(最多共面的原子为:中的7个C、苯环上4个H、甲基中1个H,两个共24个原子加上6号碳原子,共25个原子),正确;答案选D。
点睛:确定分子中共线、共面的原子个数的技巧:(1)三键原子和与之直接相连的原子共直线,苯环上处于对位的2个碳原子和与之直接相连的原子共直线;(2)任意三个原子一定共平面;(3)双键原子和与之直接相连的原子共平面,苯环碳原子和与苯环直接相连的原子共平面;(4)分子中出现饱和碳原子,所有原子不可能都在同一平面上;(5)单键可以旋转;(6)注意“可能”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。
6. 已知某有机物A的分子式为C4H8O3,又知A既可以与NaHCO3溶液反应,也可与钠反应,且等量的A与足量的NaHCO3、Na充分反应时生成气体的物质的量相等,则A的结构最多有
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
【答案】B
【解析】
【详解】有机物分子式为C4H8O3,不饱和度为1,可以与NaHCO3溶液反应,说明有机物分子中含有1个-COOH,等量的有机物与足量的NaHCO3溶液、Na反应时产生的气体在相同条件下的体积比为1:1,则分子内含1个-OH,从结构上看,该有机物可以看作C3H7-COOH中丙基中1个氢原子被一个羟基替代所得,丙基有2种,正丙基中有3种H原子,故对应有3种同分异构体,异丙基中有2种H原子,故对应有2种同分异构体,故该有机物的可能的结构有2+3=5种;
答案选B。
7. 以铁硼矿(主要成分为和,还有少量、FeO、CaO、和等)为原料制备硼酸的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 浸渣中的物质是、和
B. “净化除杂”需先加溶液再调节溶液的pH
C. 操作a为蒸发浓缩、冷却结晶
D. “粗硼酸”中的主要杂质是氢氧化铝
【答案】D
【解析】
【分析】以铁硼矿(主要成分为和,还有少量和等)为原料制备硼酸(H3BO3),根据流程可知,加硫酸溶解,Fe3O4与稀硫酸常温下反应极慢、几乎不反应,SiO2不溶,CaO转化为微溶于水的CaSO4,“净化除杂”需先加入氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,调节溶液的pH,使Fe3+、Al3+均转化为沉淀,则滤渣为氢氧化铝、氢氧化铁,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出H3BO3。
【详解】A.由分析可知,“浸渣”为Fe3O4、,,A正确;
B.“净化除杂”先加溶液将转化为,再调节溶液的pH,生成氢氧化铝和氢氧化铁,B正确;
C.由分析可知,操作a为蒸发浓缩、冷却结晶,C正确;
D.最后浓缩结晶时硫酸镁易结合水以晶体析出,则粗硼酸中的主要杂质是七水硫酸镁,D错误;
故选D。
8. 某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液,利用乙烯直接氧化法制乙酸,其总反应式为CH2=CH2+O2=CH3COOH。某兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池,下列有关说法正确的是( )
A. 在电池工作过程中,溶液中的PO43-向正极移动
B. 电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极b
C. 负极的电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O=CH3COOH+4H+
D. 当电路中通过0.04mol电子时,参加反应的CH2=CH2为224mL
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据原电池的工作原理,阴离子向负极移动,即向负极移动,A错项误;
B.电子不能通过电解质溶液,电子移动方向应为电极a→负载→电极b,B项错误;
C.根据电池总反应式及电解质溶液是磷酸溶液,可写出负极反应式:CH2=CH2+2H2O-4e-===CH3COOH+4H+,C项正确;
D.根据负极的电极反应式可知,当电路中通过0.04mol电子时,参加反应的CH2=CH2为0.01mol,但题中没有给出气体所处的状态,故无法计算气体的体积,D项错误;
答案选C。
9. 绿矾()是一种重要的化工原料,其综合利用如图所示。下列说法错误的是
A. 摩尔盐属于复盐
B. 高效絮凝剂中铁元素的化合价为+3
C. 利用KSCN溶液检验摩尔盐是否氧化变质
D. 制取铁红与摩尔盐时均发生了氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩尔盐属于复盐,由同一种酸根与不同金属离子形成离子化合物,A项正确;
B.根据正负化合价的代数和为零可知4x+(-1)×2+(-2)×5=0,解得x=+3,铁元素的化合价为+3,B项正确;
C.摩尔盐中的铁元素为,若氧化变质会生成,加入KSCN溶液会变红,C项正确;
D.制备摩尔盐时没有元素发生化合价变化,未发生氧化还原反应,D项错误;
故选:D。
10. 某酸性溶液中可能含有、、、、、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。某同学为了确认其成分,设计并完成了如图实验。下列叙述正确的是
A. 反应①发生反应的离子方程式为3+2+2H+=3+2NO↑+H2O
B. 该酸性溶液中含Fe2+0.04mol
C. 溶液中可能含有Fe3+,一定含有Fe2+,可取少量原溶液加入溶液检验
D. 、Cl-、Fe3+、Fe2+、、H+一定存在,、、Al3+一定不存在
【答案】D
【解析】
【分析】酸性溶液中一定存在氢离子,一定不存在亚硫酸根离子和碳酸根离子;由物质的转化关系可知,向溶液中加入足量硝酸钾溶液生成能遇空气变为红棕色的气体可知,溶液中一定存在亚铁离子、0.01mol气体为一氧化氮,由得失电子数目守恒可知,溶液中亚铁离子的物质的量为0.01mol×3=0.03mol;向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液共热,过滤得到0.01mol气体、红褐色沉淀和滤液,则溶液中一定含有铵根离子、红褐色沉淀为氢氧化铁沉淀,由氢氧化铁过滤、洗涤、灼烧得到3.2g氧化铁可知,溶液中铁离子的物质的量为×2-0.03mol=0.01mol;由反应中加入氢氧化钠溶液会引入钠离子可知,滤液的焰色反应呈黄色不能确定是否存在钠离子;滤液中通入二氧化碳气体无现象可知,溶液中不存在铝离子,向反应后的溶液中加入足量氯化钡溶液生成难溶于盐酸生成硫酸钡沉淀可知,溶液中含有硫酸根离子的物质的量为=0.02mol,则溶液中一定含有氢离子、亚铁离子、铁离子、铵根离子和硫酸根离子,一定不含有碳酸根离子、亚硫酸根离子、铝离子,可能含有钠离子,由电荷守恒可知,溶液中含有的氯离子大于2×0.03mol+3×0.01mol+1×0.01mol-2×0.02mol=0.06mol。
【详解】A.由分析可知,溶液中一定含有氢离子、亚铁离子,不含有亚硫酸根离子,则反应①发生的反应反应为酸性条件下硝酸根离子与亚铁离子反应生成铁离子、一氧化氮和水,故A错误;
B.由分析可知,溶液中的亚铁离子的物质的量为0.03mol,故B错误;
C.由分析可知,溶液中含有0.02mol铁离子,故C错误;
D.由分析可知,溶液中一定含有氢离子、亚铁离子、铁离子、铵根离子、硫酸根离子和氯离子,一定不含有碳酸根离子、亚硫酸根离子、铝离子,故D正确;
故选D。
11. 合成环己酮缩乙二醇的原理为+ HOCH2CH2OH+H2O。在反应体系中加入适量苯,利用如图装置(加热及夹持装置省略)可提高环已酮缩乙二醇产率。下列说法错误的是
A. b是冷却水的进水口 B. 对甲基苯磺酸可能起催化作用
C. 苯可将反应产生的水及时带出 D. 当苯即将回流烧瓶中时,必须将分水器中的水和苯放出
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.冷凝管中的冷却水应该“低进高出”,b是冷却水的进水口,故A正确;
B.根据反应方程式,可知对甲基苯磺酸可能起催化作用,故B正确;
C.苯易挥发,根据图示,苯可将反应产生的水及时带出,促进反应正向进行,故C正确;
D.分水器中的苯回流烧瓶中,提高苯的利用率,当分水器中的水即将回流烧瓶中时,必须将分水器中的水放出,故D错误;
选D。
12. 实验员拟用如图装置测定氨分子中的N、H原子个数比,已知。下列说法正确的是
A. 制备氨气时可用代替
B. 根据所得气体体积和浓硫酸质量增重可算氨分子中的N、H原子个数比
C. 球形干燥管中的试剂可以是碱石灰或无水氯化钙
D. 测定前需用氨气排尽装置中的空气
【答案】D
【解析】
【详解】A.易吸湿结块且受热易发生爆炸性分解产生、等气体,无法稳定制得氨气,因此不能代替,A错误;
B.该装置中浓硫酸不仅吸收生成的水,也吸收多余的氨气,故不能根据所得气体体积和浓硫酸的增重计算氨分子中的N、H原子个数比,B错误;
C.球形干燥管中若使用无水氯化钙,无水氯化钙会吸收氨气,转化为,导致后续实验无法进行,C错误;
D.因实验中需测定反应产生N2的体积,故测定前需先用氨气排尽装置中的空气,D正确;
故选D。
13. 下列离子方程式正确的是
A. 海水提溴过程中用SO2溶液吸收溴蒸汽:
B. FeO溶于足量稀硝酸:FeO+2H+=Fe2+ +H2O
C. 向次氯酸钙溶液中加入少量醋酸增强漂白性:ClO-+CH3COOH=HClO+CH3COO-
D. 向Na2S2O3溶液中通入过量氯气:
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.氢溴酸是强酸,完全电离,海水提溴过程中用SO2溶液吸收溴蒸汽:,A错误;
B.FeO溶于足量稀硝酸中发生氧化还原反应:3FeO+NO+10H+=NO↑+3Fe3++5H2O,B错误;
C.醋酸的酸性强于次氯酸,向次氯酸钙溶液中加入少量醋酸增强漂白性:ClO-+CH3COOH=HClO+CH3COO-,C正确;
D.向Na2S2O3溶液中通入过量氯气发生氧化还原反应:,D错误;
答案选C。
14. 在探索苯结构的过程中,人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图)。下列说法正确的是
A. 1~5对应的结构中的一氯取代物只有一种的有3个
B. 1~5对应的结构均能使溴水因反应而褪色
C. 1~5对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的有1个
D. 1~5对应的结构均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.1~5对应的结构中只有1、4的一氯取代物有一种,A项错误;
B.1~5对应的结构中,1、4不能使溴水因发生反应而褪色,B项错误;
C.1~5对应的结构中只有苯中所有原子处于同一平面内,C项正确;
D.1~5对应的结构中,2、3、5中均含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。
故本题选C。
二、非选择题(共58分)
15. 回答下列问题:
(1)碘化亚铜()是阳极射线管覆盖物,不溶于水和乙醇。下图是工业上由冰铜制取无水碘化亚铜的流程。
①步骤a中被转化为,同时有大气污染物A生成,相关反应的化学方程式为_______。熔渣B主要成分为黑色磁性物质,其化学式为_______。
②步骤b中的作用是_______;步骤c中加入过量涉及的主要反应的离子方程式为_______。
③步骤d用乙醇洗涤的优点是_______;检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______。
(2)下图是和的溶解度曲线,则由溶液得到固体的操作是_______→_______→用乙醇洗涤→干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是_______。
【答案】(1) ①. ②. ③. 作氧化剂,将和氧化为 ④. ⑤. 洗去残余水分且可快速晾干 ⑥. 蘸取最后一次洗涤液进行焰色反应,如果火焰无黄色则已洗净
(2) ①. 蒸发结晶 ②. 趁热过滤 ③. 防止固体转化为,并防止因溶于水而损耗
【解析】
【小问1详解】
①步骤a中与空气中氧气在条件下反应生成和二氧化硫,反应的化学方程式为;由熔渣B的主要成分为黑色磁性物质可知,与空气中氧气在条件下反应生成四氧化三铁和二氧化硫。②步骤b的反应为在硫酸作用下,作氧化剂,将氧化亚铜、铜氧化生成硫酸铜;步骤c的反应为硫酸铜溶液与过量的溶液反应得到沉淀反应的离子方程式:。
③步骤d用乙醇洗涤可以洗去固体表面的水,同时由于乙醇易挥发达到快速晾干的目的;洗涤液中含有钠离子、硫酸根离子,可以用焰色反应或酸化的氯化钡溶液检验沉淀是否洗涤干净。
故答案为:;;作氧化剂,将和氧化为;;洗去残余水分且可快速晾干;蘸取最后一次洗涤液进行焰色反应,如果火焰无黄色则已洗净;
【小问2详解】
由图像溶解度曲线变化可知,的溶解度在温度较高时,随温度升高而降低,而的溶解度随温度升高而增大,欲得到固体,应采取加热蒸发溶剂使结晶析出,并趁热过滤;因难溶于乙醇,所以用乙醇洗涤既防止和水作用生成,又能防止因溶于水而损耗。故答案为:蒸发结晶;趁热过滤;防止固体转化为,并防止因溶于水而损耗;
16. Ⅰ.煤炭中的硫以的形式存在,在有水和空气及脱硫微生物存在的条件下发生氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为
①;
②_____________________H+______________;
③;
④。
已知:中的硫元素为-1价。
回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述②的离子方程式配平并补充完整________。
(2)反应③中的还原剂是_______。
(3)观察上述反应,硫元素最终转化为_______从煤炭中分离出来。
(4)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应为、。若完全反应耗用氧气2934.4L(标准状况),则反应产物中与的物质的量之比为_______。
Ⅱ.高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。
(5)高炉炼铁的尾气中通常含有较多的气体。为减少污染,分离并回收气体,工业上用碱性工业废渣吸收气体,脱硫效率、尾气中的质量浓度和温度的关系如图所示。依据图中数据分析,脱硫合适的温度是_______℃;选择合适的质量浓度,经测定40min内共处理废气,则40min内平均脱硫速率为_______。
Ⅲ.完成下列问题
(6)工业上用黄铜矿()冶炼铜,副产品中也有,冶炼铜的化学反应为。当中Fe的化合价为+2价,反应中被还原的元素是_______(填元素符号)。当生成0.8mol铜时,该反应转移的电子数是_______。
【答案】(1)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O
(2)FeS2 (3)硫酸盐和硫酸
(4)2:9 (5) ①. 30 ②. 725
(6) ①. Cu、O ②. 10NA
【解析】
【小问1详解】
反应②质量守恒定律和电荷守恒定律可得配平上述离子方程式为:4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O;
【小问2详解】
反应③中Fe的化合价由+3价降低为+2价,S的化合价由-1价升高为0价,化合价升高被氧化,发生氧化反应为还原剂,FeS2为还原剂;
【小问3详解】
观察上述反应,可以看出硫元素最终转化为硫酸和硫酸盐从煤炭中分离出来;
【小问4详解】
48molFeS2完全反应消耗氧气的物质的量为=131mol,设反应产物中Fe3O4的物质的量为amol,Fe2O3的物质的量为bmol,由3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2可得3FeS2~8O2~Fe3O4,由4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,可得4FeS2~11O2~2Fe2O3,②3a+2b=48 (Fe元素守恒) ②8a+b=131(O元素守恒)将①②联立,解得a=4,b=18,Fe3O4与Fe2O3的物质的量之比为2:9;
【小问5详解】
依据图中数据分析,收SO2气体选择的合适温度是30℃;在30℃时,尾气中SO2质量浓度为2900mg·m-3,经40min内共处理10m3废气,则40 min内平均脱硫速率为=725mg/min;
【小问6详解】
反应8CuFeS2+21O2 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应后被氧化为Fe2O3;S在反应前化合价是-2价,反应后被氧化为+4价的SO2,Cu是+2价,反应后被还原为0价,O2中O的化合价是0价,反应后被还原变为-2价,所以反应中被还原的元素是Cu、O;根据化学反应方程式可知:每产生8mol的Cu,转移电子100mol,所以当生成0.8mol铜时,此反应转移的电子数是10NA;
17. 硼氢化钠(NaBH4)是应用广泛、性能较好的还原剂,以硼酸、甲醇和氢化钠(NaH)为原料可制得硼氢化钠。某学习小组的同学欲利用下图所示路线在实验室合成硼氢化钠。
I.氢化钠的制备
已知NaH的化学反应活性很高,在潮湿的空气中能自燃,与酸接触即放出热量和氢引发燃烧甚至爆炸。该小组的同学利用下图中的装置在实验室制取NaH。
(1)NaH中氢元素的化合价为___________,NaH的电子式为___________。
(2)按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→___________b→c(填接口字母);连接装置后进行实验,在给装置B加热前,必须进行的一步操作是___________。
(3)装置A中盛装稀盐酸的仪器名称为___________,装置D中应盛装的试剂是___________。
(4)经分析,该实验装置有一个明显的不足是____________,解决此不足的措施是__________。
Ⅱ.硼氢化钠的制备与纯度测定
在搅拌加热到220℃时,向盛装NaH的缩合反应罐中加入硼酸三甲酯[B(OCH3)3],升温到260℃,充分反应后,经过处理得到NaBH4和甲醇钠。
(5)某同学欲通过测定硼氢化钠与水反应生成氢气的体积来测定硼氢化钠产品的纯度。
已知:NaH+H2O=H2↑+NaOH。
①硼氢化钠与水反应可以产生大量氢气和偏硼酸钠,该反应方程式为___________。
②该同学用图装置测定硼氢化钠产品的纯度(杂质只有氢化钠)。装置中a的作用是_________;称取6.28g氢化钠样品,重复实验操作三次,测得生成气体的平均体积为13.44L(已折算为标准状况),则样品中硼氢化钠的纯度为___________%(结果保留两位有效数字)。
【答案】 ①. -1 ②. ③. g→f→d→e ④. 检验H2的纯度 ⑤. 分液漏斗 ⑥. 碱液 ⑦. 未防止空气中的水蒸气进入装置B中 ⑧. 在装置B之后连接一个干燥装置 ⑨. NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑ ⑩. 平衡气压,便于液体顺利滴下 ⑪. 85
【解析】
【分析】(1)根据Na的化合价为+1价,化合物中所有元素正负化合价代数和等于0分析;二者形成离子化合物,每种微粒达到稳定结构;
(2)在A装置中制取H2,通过D装置除去H2中的HCl杂质,再通过C装置干燥,最后通过B装置制取NaH;除杂、干燥的装置的导气管都是长进短出;由于H2是可燃性气体,在加热制取NaH前,首先要检验H2纯度,然后再加热;
(3)根据装置图中A的结构判断盛装稀盐酸的仪器名称为;装置D的作用是除去氢气中的HCl杂质,可根据HCl的性质,确定其中应盛装的试剂;
(4)根据NaH在潮湿的空气中能自燃,结合装置图中各个装置的作用可知缺少一个干燥装置;缺少什么就及时补救什么装置;
(5)①根据已知物质和待求物质结合质量守恒定律书写方程式;
②导管a起连通器的作用,根据其连接的位置、结合其作用分析;
称取6.28g氢化钠样品,发生的反应可能有NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑、Na+H2O=NaOH+H2↑,由放出氢气的体积计算氢气的物质的量,根据固体的质量、H2的物质的量,可计算出硼氢化钠的质量,最后可得其纯度。
【详解】(1)在NaH中Na的化合价为+1价,由于在化合物中所有元素正负化合价代数和等于0,所有H为-1价;NaH为离子化合物,Na失去最外层电子形成Na+,H原子获得1个电子形成H-,二者通过离子键结合,电子式为 ;
(2)在A装置中用稀盐酸与Zn反应制取H2,由于盐酸具有挥发性,制取的H2中含有HCl、H2O,然后通过D装置除去HCl气体,再通过C装置的浓硫酸对H2进行干燥,导气管都是长进短出,这时就得到干燥、纯净的H2,将其通过B装置,驱赶装置内的空气,待排出的气体为纯净的氢气时,给装置B加热,发生反应:2Na+H22NaH;所以按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→g→f→d→e→b→c;在给装置B加热前,必须进行的一步操作是检验从c排出的H2的纯度;
(3)根据装置图可在仪器A是分液漏斗;装置D目的是除去H2中的HCl杂质,可根据HCl的水溶液显酸性,用碱性物质的水溶液如NaOH溶液来吸收除去HCl杂质;
(4) NaH在潮湿的空气中能自燃,根据(2)的分析中制取装置各个部分的作用,可知还缺少一个防止空气中的水蒸气进入装置B的装置;解决此不足的措施是在装置B之后连接一个干燥装置;
(5)①由于硼氢化钠与水反应可以产生大量氢气和偏硼酸钠,则该反应方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑;
②导管a起连通器的作用,使液面上下气体压强一致,这样漏斗中的液体在重力作用下可以顺利滴下。因此装置中a的作用是平衡气压,便于液体顺利滴下;
6.28g氢化钠样品,发生反应:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑、NaH+H2O=NaOH+H2↑,放出氢气的物质的量为n(H2)= 13.44L÷22.4L/mol=0.6mol,假设NaBH4是物质的量为x,NaH的物质的量为y,则38x+24y=6.28g;4x+y=0.6,解得x=0.14mol,y=0.04mol,则样品中硼氢化钠的纯度为=85%。
18. A、D、E、W是中学常见的四种元素,原子序数依次增大,A的原子最外层电子数是次外层的2倍,D的氧化物属于两性氧化物,D、E位于同周期,A、D、E的原子最外层电子数之和为14,W是人体必需的微量元素,缺乏W会导致贫血症状。
(1)W在元素周期表中的位置是___。A与E组成的化合物是常用的溶剂,写出其电子式___。
(2)下列事实能用元素周期表相应规律解释的是(填字母序号)___。
a.D的最高价氧化物对应水化物的碱性弱于Mg(OH)2
b.E的气态氢化物的稳定性小于HF
c.A的单质能与二氧化硅高温下制得粗品硅单质
(3)WE3的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板,反应的离子方程式为____。
(4)①工业上用电解法制备D的单质,反应的化学方程式为___。
②家用“管道通”的有效成分是烧碱和D的单质,使用时需加入一定量的水,此时发生反应的化学方程式为____。
(5)W的单质可用于处理酸性废水中的NO3-,使其转换为NH4+,同时生成有磁性的W的氧化物X,再进行后续处理,上述反应的离子方程式为__。上述W的氧化物X能与D的单质反应,写出该反应的化学方程式为__。
【答案】 ①. 第四周期,第VⅢ族 ②. ③. ab ④. 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ⑤. 2Al2O3(熔融)4A1+3O2↑ ⑥. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ ⑦. 3Fe+NO3-+2H++H2O=Fe3O4+NH4+ ⑧. 8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe
【解析】
【分析】A、D、E、W是中学常见的四种元素,原子序数依次增大,A的原子最外层电子数是次外层的2倍,A为C元素;D的氧化物属于两性氧化物,D为Al元素;D、E位于同周期,A、D、E的原子最外层电子数之和为14,则E的最外层电子数=14-4-3=7,E为Cl元素;W是人体必需的微量元素,缺乏W会导致贫血症状,W为Fe元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析,A为C元素,D为Al元素,E为Cl元素,W为Fe元素。
(1)W为Fe元素,在元素周期表中位于第四周期,第VⅢ族;A为C元素,E为Cl元素,组成的化合物是常用的溶剂为四氯化碳,电子式为,故答案为第四周期,第VⅢ族;;
(2)a.同周期元素,从左到右,金属性依次减弱,铝在镁的右边,所以金属性弱于镁,所以氢氧化铝的碱性弱于Mg(OH)2,故a选;b.同主族元素,从上到下,非金属性依次减弱,所以F的非金属性强于Cl,则氢化物稳定性HCl小于HF,故b选;c.高温下,碳能与二氧化硅高温下制得粗品硅单质,是因为生成的CO是气体,沸点远低于二氧化硅,不能用元素周期律解释,故c不选;故答案为ab;
(3)FeCl3的溶液可用于刻蚀铜制的印刷电路板,是因为铁离子能够氧化铜生成铜离子,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故答案为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(4)①工业上用电解氧化铝的方法制备铝,方程式:2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑;故答案为2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑;
②铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,生成的氢气可以有效的疏通管道,反应的化学方程式:2Al+2 NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案为2Al+2 NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(5)酸性环境下硝酸根离子具有强的氧化性,能够氧化铁生成四氧化三铁,反应的离子方程式:3Fe+NO3-+2H++H2O=Fe3O4+NH4+;铝与四氧化三铁反应生成氧化铝和铁,方程式:8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe,故答案为3Fe+NO3-+2H++H2O=Fe3O4+NH4+;8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe。
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