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高一年级化学
考试时长:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1;O-16;C-12;N-14;Al-27;Fe-56;Cl-35.5;B-11;Ti-48
一、选择题(15×3分)
1. 下列过程中不涉及氧化还原反应的是
A. 用作饮用水消毒剂 B. 用作食品干燥剂
C. 食物的腐败 D. 绿色植物的光合作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.用作消毒剂时利用其强氧化性,元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.用作干燥剂时发生反应,所有元素化合价均无变化,不涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.食物腐败是食物被氧化的过程,存在元素化合价升降,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.绿色植物光合作用过程中、元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
答案选B。
2. 下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是
A. 从F到Ⅰ的得电子能力和简单氢化物的稳定性均逐渐减弱
B. 元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C. 第二周期非金属元素气态氢化物溶于水后,溶液都呈酸性
D. 从到的原子半径和熔点均逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.从F到I的非金属性逐渐减弱,得电子能力减弱,从F到I原子半径增加,氢化物中H-X稳定性减弱,氢化物稳定性也依次减弱,A正确;
B.金属与非金属分界线附近的元素(如B、Si、As等)属于主族元素,而过渡元素是d区金属,与分界线无关,B错误;
C.第二周期非金属的氢化物中,NH3溶于水显碱性,H2O呈中性,因此并非所有溶液都呈酸性,C错误;
D.Li到Cs的原子半径逐渐增大,但碱金属的熔点随原子半径增大而降低,D错误;
故答案为A。
3. 我国科学家对嫦娥六号采回的月壤样品中的 108 颗玄武岩岩屑进行了精确定年。定年方法:通过测定U-Pb 衰变体系衰变为,衰变为207Pb中207pb/206Pb来计算年龄,比值相同的年龄相近。下列说法不正确的是
A. Pb位于元素周期表中第5周期第IVA族
B. 206Pb和207Pb是不同的核素
C. 238U和 的中子数分别为146和143,互为同位素
D. 来自同时期的玄武岩岩屑中²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb值相近
【答案】A
【解析】
【详解】A.Pb是82号元素,位于元素周期表中第6周期ⅣA族,而非第5周期,A错误;
B.206Pb和207Pb的质子数相同但中子数不同,属于不同核素,B正确;
C.238U的中子数为238-92=146,的中子数为235-92=143,二者质子数相同,中子数不同,互为同位素,C正确;
D.根据定年方法,同时期样品中207Pb/206Pb比值相近,D正确;
答案选A。
4. 下列有关的制备、除杂和收集正确的是
A. 用甲装置制备 B. 用乙装置除去中的和
C. 用丙装置收集 D. 用丁装置吸收尾气
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室常用MnO2与浓盐酸加热制备Cl2,甲装置没有加热,A错误;
B.饱和食盐水中有大量水,气体通过饱和食盐水会带出水蒸气,应先通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸除去水,B错误;
C.Cl2的密度大于空气,应该用向上排空气法收集,即长进短出,C错误;
D.Cl2有毒,可以用NaOH吸收尾气,球形干燥管起到防倒吸的作用,D正确;
故选D。
5. 进行利用覆铜板制作图案的实验时,主要实验过程如下:
下列说法不正确的是
A. 覆铜板上写“化学”两字的笔,不能用水溶性墨水的笔
B. 将覆铜板浸没在溶液中,除了“化学”两字外的覆铜层几乎都被溶解反应了
C. “腐蚀液”反应前后离子种类发生变化,离子总数目保持不变
D. 使用后的“腐蚀液”,可加入铁粉、氯水等,实现的回收和溶液的再生
【答案】C
【解析】
【分析】覆铜板制作图案的实验中,FeCl3与铜板发生反应:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,离子方程式为:Cu +2Fe3+ = Cu2+ +2Fe2+,据此分析解题。
【详解】A.覆铜板上写“化学”两字的笔,可以用油性笔,洗净后板上能留下洗净的图案,水溶性墨水能与氯化铁溶液互溶,不能得到清晰地图案,A正确;
B.将覆铜板浸没在FeCl3溶液中,除了“化学”两字外的覆铜层几乎都被氯化铁溶解反应了,B正确;
C.根据分析知,“腐蚀液”反应前后离子种类发生变化,离子总数目发生改变,C错误;
D.使用后的“腐蚀液”中,有未反应完的FeCl3和反应过程中生成的CuCl2及FeCl2,可加入铁粉、氯水等,铁粉分别与CuCl2、FeCl3发生了化学反应:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+和Fe+2Fe3+=3Fe2+,氯水再将二价铁氧化为三价铁,Cl2+2Fe2+= 2Fe3++2Cl-,最后实现Cu的回收和FeCl3溶液的再生,D正确;
故选C。
6. 某品牌维生素C泡腾片成分说明如下:每片含维生素C1.0g,辅料包括乳糖、枸椽酸、碳酸氢钠、碳酸钙。下列说法错误的是
A. 泡腾片投入水中形成的溶液能导电,该泡腾片是电解质
B. 乳糖在水溶液中和熔融状态下均不能导电,乳糖是非电解质
C. 维生素溶于水可以电离出,维生素C是电解质
D. 碳酸钙()难溶于水,碳酸钙是电解质
【答案】A
【解析】
【详解】A.泡腾片为混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.乳糖为化合物,在水溶液中和熔融状态下均不能导电,乳糖是非电解质,B正确;
C.维生素为化合物,溶于水可以电离出,其水溶液能导电,故维生素C是电解质,C正确;
D.碳酸钙()是化合物,其难溶于水,在熔融状态下能导电,是电解质,D正确;
故选A。
7. 设是阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的个数为
①标准状况下,1L HCl和的物质的量相同
②标准状况下,和的体积相同
③28g CO的体积为22.4L
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑤在同温同体积下,气体的物质的量越大,则压强越大
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
⑦将1mol的NaCl溶于1L水中,得到的溶液的物质的量浓度为
⑧20g重水()中含有的电子数为
⑨5.6g Fe与足量反应,转移的电子数为
⑩溶液中含有的数目为
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
【答案】A
【解析】
【详解】①标准状况下不是气体,气体摩尔体积仅适用于气体,二者物质的量不相同,①错误;
②物质的量为,物质的量为,标准状况下等物质的量的气体体积相同,②正确;
③未指明标准状况,的体积不一定为,③错误;
④若物质不是气体,物质的量相同时标准状况下体积不相等,④错误;
⑤同温同体积时,由可知气体压强与物质的量成正比,物质的量越大压强越大,⑤正确;
⑥同温同压下,气体密度,为定值,故密度与气体相对分子质量成正比,⑥正确;
⑦溶于水后溶液体积不是,所得溶液物质的量浓度不是,⑦错误;
⑧的摩尔质量为,重水物质的量为,1个重水分子含10个电子,故电子数为,⑧正确;
⑨与足量反应生成,反应转移电子,⑨错误;
⑩未给出溶液体积,无法计算的数目,⑩错误。综上正确的叙述共4个;
选A。
8. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,短周期主族元素中Y的原子半径最大,Z元素周期序数等于其族序数,常温、常压下,W单质是一种有色气体。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:X<Y
B. 最高价氧化物对应的水化物碱性:Y>Z
C. X、W形成的化合物中,W显负价
D. X、Y形成的化合物与水反应一定是化合反应
【答案】B
【解析】
【分析】首先推断元素:X原子最外层电子数是内层的3倍,为;短周期主族元素中Y原子半径最大,为;Z周期序数等于族序数且原子序数大于,为;W单质是常温常压下的有色气体且原子序数大于,为。
【详解】A.和核外电子排布相同,核电荷数,离子半径,即,A错误;
B.金属性,金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,故碱性,即,B正确;
C.电负性,二者形成的化合物中显负价,显正价,如中为价,C错误;
D.、形成的与水反应生成和,不属于化合反应,D错误;
故选B。
9. 为探究的性质,某同学做了如下三个实验:
实验1:向溶液中滴加酸性溶液,有大量气体放出,溶液紫色褪去;
实验2:向溶液中滴加溶液,溶液迅速变黄,稍后有少许气体放出;
实验3:向中滴加,有大量气体放出。
下列说法不正确的是
A. 三个实验中,放出的气体都是
B. 实验1中做还原剂,实验2中溶液迅速变黄的过程中做氧化剂
C. 实验3中,当有112mL气体生成时,理论上需要
D. 通过实验可以得出氧化性强弱了:
【答案】C
【解析】
【分析】实验1:酸性氧化生成O2,被还原,说明的氧化性强于H2O2;实验2:H2O2氧化为,自身被还原生成,说明H2O2的氧化性强于Fe3+;实验3:MnO2催化H2O2分解生成O2,气体为O2,据此分析;
【详解】A.根据分析可知三个实验中,放出的气体都是,A正确;
B.实验1中被氧化生成O2,做还原剂,实验2中氧化为,做氧化剂,B正确;
C.无气体的温度压强无法计算,C错误;
D.根据分析,氧化性强弱:,D正确;
故选C。
10. 某化工集团为实现资源的充分利用,按如下工艺进行联合生产,已知:(1)甲醇化学式为CH3OH;(2)FeTiO3中Ti为+4价。下列叙述正确的是
A. 该流程中只有“氯化”“合成”两步涉及氧化还原反应
B. “合成”反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1
C. “氯化”时氧化剂只有氯气,还原剂只有钛铁矿
D. 上述流程中,Ar为保护气,目的之一是防止生成的Ti再次被氧化
【答案】D
【解析】
【分析】由流程可知,氯碱厂用电解饱和食盐水得到氢气、氯气及烧碱,生成的氯气和焦炭、钛铁矿反应得到FeCl3、TiCl4和CO,TiCl4进入钛厂,用于冶炼Ti,CO和H2进入甲醇厂合成甲醇。
【详解】A.该流程中除“电解”“氯化”“合成”外,Mg还原TiCl4制取Ti也是氧化还原反应,A错误;
B.“合成”反应中CO与H2反应生成甲醇,反应方程式为CO+2H2CH3OH,则氧化剂CO与还原剂氢气的物质的量之比为1:2,B错误;
C.“氯化”时C转化为CO,发生反应为,碳元素化合价从0价升高到+2价,铁元素化合价从+2价升高到+3价,则焦炭和钛铁矿都是还原剂,C错误;
D.Ar与Mg不反应,所以Ar可用作保护气,Ar为保护气,目的之一是防止生成的Ti再次被氧化,D正确;
故选D。
11. 在“价-类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质,下列相关推断合理的是
A. d能使鲜花褪色,说明d具有漂白性
B. 等浓度的b、c溶液,b溶液酸性更强
C. 若d在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有e和f,则
D. 加热条件下,足量二氧化锰和含4 mol a的浓溶液充分反应可制得1 mol d气体
【答案】C
【解析】
【分析】a为,b为,c为,d为,e为氯化物,f为氯酸盐,g为高氯酸盐。
【详解】A.不具有漂白性,其与水反应生成的具有漂白性,能使有色物质褪色,故能使鲜花褪色,不能说明具有漂白性,A不符合题意;
B.是一元弱酸,是一元强酸,故等浓度的、溶液,溶液酸性更强,B不符合题意;
C.若在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有氯化物e和氯酸盐f,反应的离子方程式为,则,C符合题意;
D.二氧化锰和浓盐酸混合加热,随着反应的进行,盐酸浓度变稀,反应不再发生,故加热条件下,足量二氧化锰和含4 mol 的浓溶液充分反应可制得的物质的量小于1 mol,D不符合题意;
故答案为C。
12. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 与铝反应产生大量氢气的溶液中:、、、
B. 饱和氯水:、、、
C. 能使酚酞变红的溶液:、、、
D. 1 mol/L的KNO3溶液中:H+、Fe2+、SCN-、SO
【答案】C
【解析】
【详解】A.与铝反应产生大量氢气的溶液可能为酸性或碱性:酸性条件下与反应;碱性条件下与反应生成,不能大量共存,A不符合题意;
B.饱和氯水具有强氧化性且含,、会被氧化,与反应生成,不能大量共存,B不符合题意;
C.能使酚酞变红的溶液呈碱性,含大量,、、、之间不发生反应,也不与反应,能大量共存,C符合题意;
D.的溶液中,在存在条件下具有强氧化性,会将氧化为,且与发生络合反应,不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
13. 部分铁或铜或铝及其化合物的“价-类”关系如图所示。
下列叙述正确的是
A. 若a不与稀硫酸反应,则b与水反应生成c
B. 若c在空气中最终变为红褐色,则d和盐酸反应生成e
C. 若d是两性氧化物,则e一定是阳离子
D. 若e溶液中滴加KSCN溶液变红色,则a和e溶液不反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.若a不与稀硫酸反应,则a为,b为,难溶于水,不能与水反应生成,A错误;
B.若c在空气中最终变为红褐色,说明c为,d为,和盐酸反应生成(即+3价铁盐e),B正确;
C.若d是两性氧化物,则d为,对应的+3价铝的盐可以是偏铝酸盐(如),铝元素以(阴离子)形式存在,因此e不一定是阳离子,C错误;
D.若e溶液中滴加溶液变红色,说明e含,若a为,可与反应生成,D错误;
故选B。
14. 某化学兴趣小组利用铁元素的性质设计了“魔法实验”,如图所示。
【资料】
a.茶水中含有鞣酸,与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁,进而变为蓝黑色的鞣酸铁。
b.鞣酸、维生素C均具有还原性。
下列分析不正确的是
A. ①→②,铁元素被氧气氧化生成了鞣酸铁
B. 由③→④→⑤,可推知③中含二价鉄
C. 由①、③、④几乎颜色相同,可推知其所含粒子种类相同
D. ④→⑤,至少有两种粒子被氧化
【答案】C
【解析】
【分析】已知a.茶水中含有鞣酸,与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁,进而变为蓝黑色的鞣酸铁。证明了鞣酸亚铁易被氧气氧化为鞣酸铁,已知维生素C具有还原性,证明了维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,加入KSCN溶液是检验三价铁离子是否存在,H2O2氧化Fe2+生成Fe3+;
【详解】A.①→②过程中,鞣酸转化为鞣酸亚铁,鞣酸亚铁发生氧化反应生成蓝黑色的鞣酸铁,故A正确;
B.③→④的过程中加入KSCN,无现象,说明不含有Fe3+,④→⑤的过程中加入H2O2时生成了红色的Fe(SCN)3,说明③中含二价铁,故B正确;
C.①中含有鞣酸,①→③的过程中加入了FeSO4、维生素C,③→④的过程中又加入了KSCN,所以①、③、④中所含粒子种类不相同,故C错误;
D.④中含有维生素C、鞣酸、鞣酸亚铁或Fe2+等粒子,均具有还原性,则④→⑤的过程中至少有两种粒子被氧化,故D正确;
故选:C。
15. 根据下列实验操作和现象或根据实验方案设计所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向溴化钾溶液中依次加入过量氯水和淀粉KI溶液,溶液先变橙色后变蓝色
非金属性Cl>Br>I
B
将通入溶液中,观察现象
比较的非金属性
C
将盐酸滴到碳酸钙固体表面,有气泡产生
非金属性Cl>C
D
向溶液、溶液中滴入足量溶液,观察现象
比较的金属性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入的氯水过量,过量的可直接将氧化为使淀粉变蓝,无法证明的氧化性强于,不能得出非金属性的结论,A错误;
B.氧化性极强,通入溶液中会优先与水反应生成和,无法置换出,不能比较、的非金属性,B错误;
C.比较非金属性强弱需依据最高价氧化物对应水化物的酸性,的最高价含氧酸为,盐酸为无氧酸,不能通过盐酸酸性强于碳酸得出非金属性的结论,C错误;
D.滴加足量溶液时,溶液中生成的沉淀不溶解,溶液中先生成沉淀后沉淀溶解,说明碱性,最高价氧化物对应水化物碱性越强金属性越强,可证明金属性,D正确;
故答案为D。
二、非选择题(共55分)
16. I.如图1是一些微粒的结构示意图和硒元素的相关信息,回答下列问题:
(1)A、B、C中属于阳离子的是________,其离子符号为_______。
(2)硒元素和钠元素组成化合物的化学式为_________。
(3)如图2是某个反应的微观示意图:
请用化学方程式表示该反应_______________________。
II.
(4)镓(31Ga)的化合物氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,随着5G技术的发展,它们的商用价值进入“快车道”。下列有关说法正确的是_______。
a.Ga位于元素周期表第四周期ⅣA族
b.Ga为门捷列夫预言的“类铝”
c.Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Al元素最高价氧化物对应水化物的碱性强
d.酸性:
III.LiBH4是储氢材料,已知其由Li+和构成,LiBH4释放氢气的原理为2LiBH4→2LiH+2B+3H2↑。
(5)由元素周期律能得到_______。(填序号)。
A. 碱性:LiOH<NaOH B. 与水反应的剧烈程度:Li<Na
C. 溶解度:LiOH<NaOH D. 密度:Li<Na
(6)若该反应中释放67.2LH2(标况下),则转移的电子数为_______个。
【答案】(1) ①. A ②.
(2)Na2Se (3)
(4)bc (5)AB
(6)3.612×1024
【解析】
【小问1详解】
阳离子的质子数大于核外电子数,A微粒质子数为13,核外电子数为10,是铝原子失去3个电子形成的铝离子;B微粒质子数为13,核外电子数为13,是铝原子;C微粒质子数为17,核外电子数为18,是氯原子得到1个电子形成的氯离子,属于阳离子的是A,其离子符号为;
【小问2详解】
硒原子最外层有6个电子,最低负价为-2价,钠元素显+1价,化合物中正负化合价代数和为0,故化学式为;
【小问3详解】
根据微观示意图,反应物为和,生成物为和,反应条件为高温,化学方程式为;
【小问4详解】
a.是31号元素,电子排布式为,电子层数为4(第四周期),最外层电子数为3,因此位于第四周期ⅢA族,而非ⅣA族,a错误;
b.与同主族且在下方,为门捷列夫预言的“类铝”,b正确;
c.同主族从上到下金属性增强,金属性强于,故最高价氧化物对应水化物的碱性强于,c正确;
d.同主族从上到下非金属性减弱,最高价含氧酸酸性减弱,故酸性,d错误;
故选bc;
【小问5详解】
A.同主族元素从上到下金属性逐渐增强,金属性,元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,因此碱性:,该结论可以由元素周期律推导得到,故A符合题意;
B.同主族元素从上到下金属性逐渐增强,金属性,金属性越强,单质与水反应的剧烈程度越强,因此与水反应的剧烈程度:,该结论可以由元素周期律推导得到,故B符合题意;
C.的溶解度确实小于,但物质的溶解度属于物质的特殊物理性质,不存在随同主族元素原子序数递增的统一递变规律,不能通过元素周期律直接推导得出该结论,故C不符合题意;
D.碱金属的密度整体随原子序数递增呈增大趋势,但存在K的密度小于Na的特殊反常情况,Li的密度小于Na是客观实验事实,不属于元素周期律可以直接推导得到的通用递变结论,故D不符合题意;
故选AB;
【小问6详解】
标况下的物质的量为,反应中元素从+3价降为0价,部分元素从-1价升为0价,生成时共转移电子,数目为。
17. 下表是元素周期表的一部分。请按要求回答下列问题:
(1)④原子核中有两个中子的核素符号是_______,氧元素在周期表中的位置是______________,⑦的最高价氧化物对应水化物的化学式___________。
(2)上述所列元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是___________(填化学式)。
(3)写出③的单质与①的最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式:___________________。
(4)试比较氧离子、氟离子和①③⑦的离子半径,并按离子半径由大到小的顺序排列___________(填离子符号)。
(5)下列说法不正确的是___________。
A. ⑥形成的最简单氢化物比⑤形成的最简单氢化物的稳定性高
B. 元素最高正价与最低负价绝对值相等的元素一定处于第ⅣA族
C. 第5周期第ⅦA族元素的原子序数为53
D. 周期表中当某元素的周期序数大于其主族序数时,该元素可能属于金属或非金属
(6)BrCl属于卤素互化物,性质与Cl2相似。写出BrCl与氢氧化钠溶液反应的化学方程式______________________。
【答案】(1) ①. ②. 第二周期第ⅥA族 ③. HClO4
(2)KOH (3)
(4) (5)BD
(6)BrCl+2NaOH=NaCl+NaBrO+H2O
【解析】
【分析】根据元素周期表的位置确定各序号对应的元素:④为H、①为Na、②为K、③为Al、⑤为C、⑥为N、⑦为Cl、⑧为Br。
【小问1详解】
④为H,原子核含2个中子时,质量数=质子数+中子数,核素符号为(或氚,T);氧元素的核电荷数为8,在周期表中位于第二周期第ⅥA族;⑦为Cl,最高价为+7,其最高价氧化物对应水化物为高氯酸,化学式为;
【小问2详解】
元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强。所列金属元素中,K的金属性最强(同主族从上到下金属性增强),因此碱性最强的是;
【小问3详解】
③为Al,①的高价氧化物的水化物为,Al与溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,离子方程式为;
【小问4详解】
离子半径比较规律:电子层数越多,半径越大;电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。有3个电子层,半径最大;、、、均为2个电子层,核电荷数:,因此半径:。综上,离子半径由大到小的顺序为;
【小问5详解】
A.⑥为N,⑤为C,非金属性,非金属性越强,最简单氢化物稳定性越高,因此稳定性高于,A正确;
B.最高正价与最低负价绝对值相等的元素不一定在第ⅣA族,如H元素(最高+1、最低-1,绝对值相等)不在第ⅣA族,B不正确;
C.第5周期第ⅦA族元素为碘(),原子序数为53,C正确;
D.周期表中,周期序数大于主族序数的元素均为金属元素(无非金属元素满足该条件),D不正确;
故选BD;
【小问6详解】
性质与相似,与反应为;中Br为+1价、Cl为-1价,与反应生成、和,化学方程式为。
18. I.
(1)溶液中含,则溶液中的物质的量浓度为____________。
(2)同浓度的溶液体积之比为3:2:1,则Cl−浓度之比为__________。
(3)ag某混合气体含有b个分子,则cg该混合气体在标况下所占据的体积是__________(用含a、b、c的式子表示)。
(4)mg某双原子分子含有b个原子,则该双原子分子的摩尔质量是_________(用含m、b和的式子表示)。
II.明矾在造纸、净水等方面应用广泛,实验室以铝灰为原料制备明矾的流程如图所示。
已知:①铝灰含Al、和少量、、等;
②不溶于强酸;
③不同温度下的溶解度如下:
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
溶解度/g
3.00
3.99
5.90
8.39
11.7
24.8
71.0
109
回答下列问题:
(5)“酸浸”后溶液中主要的金属阳离子有、________。
(6)的“氧化效率”与温度的关系如图1所示,试解释温度升高,“氧化效率”降低的可能原因是________________________。
(7)溶液的pH对铝、铁沉淀率的影响如图2所示。“调pH”时应控制溶液的pH范围为________(填字母)。
A.3.0~3.5 B.4.0~4.5 C.4.5~5.0
(8)得到明矾晶体的“系列操作”为________(填字母)。
A.蒸发至有大量固体析出,撤去热源,用余热将溶剂蒸干
B.蒸发至有较多固体析出,撤去热源,冷却、过滤、洗涤、干燥
C.蒸发浓缩至热的饱和溶液,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥
(9)利用上述实验制得的明矾,用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,下列操作会使所配制溶液浓度偏高的是________(填字母)。
A.称取的明矾晶体因风化失去了部分结晶水,仍按化学式进行计算
B.转移溶液发现前容量瓶内有少量蒸馏水残留,未更换容量瓶
C.转移溶液时,未洗涤玻璃棒和烧杯内壁
D.定容时俯视刻度线
E.为加速溶解,将明矾晶体置于热水中溶解,未冷至室温就进行转移、定容
【答案】(1)mol/L
(2)1:2:3 (3)
(4)
(5)、
(6)温度过高可能会导致分解
(7)A (8)C
(9)ADE
【解析】
【分析】II.铝灰含Al、和少量、、等,加入过量稀硫酸酸溶过滤,滤液中含、、,滤渣为二氧化硅;滤液中加入氧化为,再加入适量调节溶液pH使铁离子全部沉淀,不沉淀,过滤,得到的滤液主要是硫酸铝溶液,加入过量氨水使铝离子全部沉淀生成,过滤后沉淀中加入稀硫酸、硫酸钾,蒸发浓缩,冷却结晶过滤洗涤得到明矾;
【小问1详解】
的物质的量为,根据的组成,与的物质的量之比为,因此,物质的量浓度;
【小问2详解】
离子浓度与溶液体积无关,仅和溶质的物质的量浓度、化学式的离子配比有关。设三种溶液溶质浓度均为,则中,中,中,比值为;
【小问3详解】
b为混合气体的分子总个数,气体总物质的量,混合气体的平均摩尔质量则气体的物质的量为,标况下体积;
【小问4详解】
双原子分子的物质的量为原子总物质的量的
,即,因此摩尔质量;
【小问5详解】
铝灰中的、与稀硫酸反应生成,与稀硫酸反应生成,与稀硫酸反应生成,不溶于酸成为滤渣I,因此酸浸后主要金属阳离子为、、;
【小问6详解】
氧化步骤使用作为氧化剂,热稳定性差,温度超过适宜范围后大量分解,无法充分氧化,因此氧化效率下降;
【小问7详解】
溶液的pH对铝、铁沉淀率的影响如图2所示。“调pH”的目的是使沉淀率高,尽量使不沉淀,根据图中数据应控制溶液的pH范围为3.0~3.5时符合要求,故选A;
【小问8详解】
明矾的溶解度随温度升高显著增大,故得到明矾晶体需用冷却结晶法,故“系列操作”包括:蒸发浓缩至热的饱和溶液,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,故选C;
【小问9详解】
A.称取的明矾晶体因风化失去了部分结晶水,相同质量的风化后晶体所含的物质的量偏大,仍按化学式进行计算,溶液浓度偏高,A符合题意;
B.定容过程中本就需加入蒸馏水,所以转移溶液前,发现容量瓶内有少量蒸馏水残留,未更换容量瓶,对溶液浓度无影响,B不符合题意;
C.转移溶液时,未洗涤玻璃棒和烧杯内壁,溶质损失,溶液浓度偏低,C不符合题意;
D.定容时,俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏高,D符合题意;
E.为加速溶解,将明矾晶体置于热水中溶解,未冷却至室温便转移至容量瓶中加水定容,溶液体积偏小,浓度偏大,E符合题意;
故选ADE;
19. 颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”,可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下:
已知:
(1)写出“酸溶”时发生的属于氧化还原反应的离子方程式除了外,还有___________。
(2)固体在空气中灼烧后得到红棕色固体和混合气体,若,则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为___________。
(3)“还原”中使用的还原剂为,在“还原”前要对装置进行___________处理。
(4)纳米铁粉被广泛应用于污染物的去除。催化剂协同纳米铁粉能将水体中的硝酸盐转化为,其催化还原反应的过程如图所示。
①在该转化过程中,最终得到的还原产物为___________。
②欲证明净化后的纳米铁粉转化为Fe2+,实验操作为___________。
③纳米铁粉中铁元素含量测定:准确称取2.000 g产品,加入足量盐酸溶解,过滤除去不溶性杂质,滤液移入100 mL容量瓶,定容至刻度线,取20.00 mL于锥形瓶中,用溶液与反应(反应原理为),恰好完全反应时,消耗溶液22.50 mL。计算产品中铁元素的质量分数___________ 。
(5)能在酸性环境下将氧化为的氧化剂有KMnO4、KClO3、H2O2、Cl2等。已知下列四种氧化剂氧化Fe2+后对应的还原产物如下:
氧化剂
KMnO4
KClO3
H2O2
Cl2
还原产物
Mn2+
Cl-
H2O
Cl-
判断等物质的量的四种氧化剂分别与足量的酸性FeSO4溶液反应,得到最多的是___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2)
(3)不得留有水,充分干燥
(4) ①. 、 ②. 取少量反应后溶液于试管中,向溶液中滴加KSCN溶液,若溶液未出现红色,则说明无存在,随后加入新制氯水,若溶液变为红色,则证明净化后的纳米铁粉转化为 ③.
(5)KClO3
【解析】
【分析】由题给流程可知,向含有少量氧化铁的铁屑中加入稀硫酸酸溶得到硫酸亚铁溶液,向溶液中加入草酸溶液,将溶液中的亚铁离子转化为草酸亚铁沉淀,过滤得到草酸亚铁;草酸亚铁在氧气中灼烧得到氧化铁,高温条件下氧化铁与氢气反应得到纳米铁粉。
【小问1详解】
由分析可知,“酸溶”时发生的氧化还原反应为铁与溶液中的铁离子(氧化铁与硫酸反应生成)反应生成亚铁离子、与溶液中的氢离子反应生成亚铁离子和氢气,反应的离子方程式分别为:、。
【小问2详解】
草酸亚铁中铁元素的化合价为+2价、氧元素的化合价为—2价,由化合价代数和为0可知,碳元素的化合价为+3价,由题意可知,草酸亚铁与氧气反应生成一氧化碳和二氧化碳的物质的量比为1:1,则反应时,草酸亚铁中的铁元素的化合价升高被氧化、碳元素的化合价既升高被氧化又降低被还原,草酸亚铁既是反应的氧化剂又是还原剂,氧元素的化合价降低被还原,氧气是反应的氧化剂,由得失电子数目守恒可知,反应的化学方程式为:。
【小问3详解】
高温条件下铁能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,所以用氢气还原氧化铁前要对装置进行充分干燥处理,不得留有水。
【小问4详解】
①有图可知,在该转化过程中,最终得到的还原产物为、。
②欲证明净化后的纳米铁粉转化为,实验操作为:取少量反应后溶液于试管中,向溶液中滴加KSCN溶液,若溶液未出现红色,则说明无存在,随后加入新制氯水,若溶液变为红色,则证明净化后的纳米铁粉转化为;
③由方程式可知如下关系:,反应消耗22.50 mL0.05000 mol/L重铬酸钾溶液,则产品中铁元素的质量分数为。
【小问5详解】
高锰酸钾变为锰离子得5个电子,氯酸钾变为氯离子得6个电子,过氧化氢变为水得2个电子,氯气变为氯离子得2个电子,等物质的量的四种氧化剂分别与足量的酸性FeSO4溶液反应,氯酸钾得电子最多,故得到最多的是KClO3。
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高一年级化学
考试时长:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1;O-16;C-12;N-14;Al-27;Fe-56;Cl-35.5;B-11;Ti-48
一、选择题(15×3分)
1. 下列过程中不涉及氧化还原反应的是
A. 用作饮用水消毒剂 B. 用作食品干燥剂
C. 食物的腐败 D. 绿色植物的光合作用
2. 下列关于元素周期律和元素周期表的说法正确的是
A. 从F到Ⅰ的得电子能力和简单氢化物的稳定性均逐渐减弱
B. 元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C. 第二周期非金属元素气态氢化物溶于水后,溶液都呈酸性
D. 从到的原子半径和熔点均逐渐增大
3. 我国科学家对嫦娥六号采回的月壤样品中的 108 颗玄武岩岩屑进行了精确定年。定年方法:通过测定U-Pb 衰变体系衰变为,衰变为207Pb中207pb/206Pb来计算年龄,比值相同的年龄相近。下列说法不正确的是
A. Pb位于元素周期表中第5周期第IVA族
B. 206Pb和207Pb是不同的核素
C. 238U和 的中子数分别为146和143,互为同位素
D. 来自同时期的玄武岩岩屑中²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb值相近
4. 下列有关的制备、除杂和收集正确的是
A. 用甲装置制备 B. 用乙装置除去中的和
C. 用丙装置收集 D. 用丁装置吸收尾气
5. 进行利用覆铜板制作图案的实验时,主要实验过程如下:
下列说法不正确的是
A. 覆铜板上写“化学”两字的笔,不能用水溶性墨水的笔
B. 将覆铜板浸没在溶液中,除了“化学”两字外的覆铜层几乎都被溶解反应了
C. “腐蚀液”反应前后离子种类发生变化,离子总数目保持不变
D. 使用后的“腐蚀液”,可加入铁粉、氯水等,实现的回收和溶液的再生
6. 某品牌维生素C泡腾片成分说明如下:每片含维生素C1.0g,辅料包括乳糖、枸椽酸、碳酸氢钠、碳酸钙。下列说法错误的是
A. 泡腾片投入水中形成的溶液能导电,该泡腾片是电解质
B. 乳糖在水溶液中和熔融状态下均不能导电,乳糖是非电解质
C. 维生素溶于水可以电离出,维生素C是电解质
D. 碳酸钙()难溶于水,碳酸钙是电解质
7. 设是阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的个数为
①标准状况下,1L HCl和的物质的量相同
②标准状况下,和的体积相同
③28g CO的体积为22.4L
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑤在同温同体积下,气体的物质的量越大,则压强越大
⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
⑦将1mol的NaCl溶于1L水中,得到的溶液的物质的量浓度为
⑧20g重水()中含有的电子数为
⑨5.6g Fe与足量反应,转移的电子数为
⑩溶液中含有的数目为
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
8. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,短周期主族元素中Y的原子半径最大,Z元素周期序数等于其族序数,常温、常压下,W单质是一种有色气体。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:X<Y
B. 最高价氧化物对应的水化物碱性:Y>Z
C. X、W形成的化合物中,W显负价
D. X、Y形成的化合物与水反应一定是化合反应
9. 为探究的性质,某同学做了如下三个实验:
实验1:向溶液中滴加酸性溶液,有大量气体放出,溶液紫色褪去;
实验2:向溶液中滴加溶液,溶液迅速变黄,稍后有少许气体放出;
实验3:向中滴加,有大量气体放出。
下列说法不正确的是
A. 三个实验中,放出的气体都是
B. 实验1中做还原剂,实验2中溶液迅速变黄的过程中做氧化剂
C. 实验3中,当有112mL气体生成时,理论上需要
D. 通过实验可以得出氧化性强弱了:
10. 某化工集团为实现资源的充分利用,按如下工艺进行联合生产,已知:(1)甲醇化学式为CH3OH;(2)FeTiO3中Ti为+4价。下列叙述正确的是
A. 该流程中只有“氯化”“合成”两步涉及氧化还原反应
B. “合成”反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1
C. “氯化”时氧化剂只有氯气,还原剂只有钛铁矿
D. 上述流程中,Ar为保护气,目的之一是防止生成的Ti再次被氧化
11. 在“价-类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质,下列相关推断合理的是
A. d能使鲜花褪色,说明d具有漂白性
B. 等浓度的b、c溶液,b溶液酸性更强
C. 若d在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有e和f,则
D. 加热条件下,足量二氧化锰和含4 mol a的浓溶液充分反应可制得1 mol d气体
12. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 与铝反应产生大量氢气的溶液中:、、、
B. 饱和氯水:、、、
C. 能使酚酞变红的溶液:、、、
D. 1 mol/L的KNO3溶液中:H+、Fe2+、SCN-、SO
13. 部分铁或铜或铝及其化合物的“价-类”关系如图所示。
下列叙述正确的是
A. 若a不与稀硫酸反应,则b与水反应生成c
B. 若c在空气中最终变为红褐色,则d和盐酸反应生成e
C. 若d是两性氧化物,则e一定是阳离子
D. 若e溶液中滴加KSCN溶液变红色,则a和e溶液不反应
14. 某化学兴趣小组利用铁元素的性质设计了“魔法实验”,如图所示。
【资料】
a.茶水中含有鞣酸,与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁,进而变为蓝黑色的鞣酸铁。
b.鞣酸、维生素C均具有还原性。
下列分析不正确的是
A. ①→②,铁元素被氧气氧化生成了鞣酸铁
B. 由③→④→⑤,可推知③中含二价鉄
C. 由①、③、④几乎颜色相同,可推知其所含粒子种类相同
D. ④→⑤,至少有两种粒子被氧化
15. 根据下列实验操作和现象或根据实验方案设计所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向溴化钾溶液中依次加入过量氯水和淀粉KI溶液,溶液先变橙色后变蓝色
非金属性Cl>Br>I
B
将通入溶液中,观察现象
比较的非金属性
C
将盐酸滴到碳酸钙固体表面,有气泡产生
非金属性Cl>C
D
向溶液、溶液中滴入足量溶液,观察现象
比较的金属性
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(共55分)
16. I.如图1是一些微粒的结构示意图和硒元素的相关信息,回答下列问题:
(1)A、B、C中属于阳离子的是________,其离子符号为_______。
(2)硒元素和钠元素组成化合物的化学式为_________。
(3)如图2是某个反应的微观示意图:
请用化学方程式表示该反应_______________________。
II.
(4)镓(31Ga)的化合物氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,随着5G技术的发展,它们的商用价值进入“快车道”。下列有关说法正确的是_______。
a.Ga位于元素周期表第四周期ⅣA族
b.Ga为门捷列夫预言的“类铝”
c.Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Al元素最高价氧化物对应水化物的碱性强
d.酸性:
III.LiBH4是储氢材料,已知其由Li+和构成,LiBH4释放氢气的原理为2LiBH4→2LiH+2B+3H2↑。
(5)由元素周期律能得到_______。(填序号)。
A. 碱性:LiOH<NaOH B. 与水反应的剧烈程度:Li<Na
C. 溶解度:LiOH<NaOH D. 密度:Li<Na
(6)若该反应中释放67.2LH2(标况下),则转移的电子数为_______个。
17. 下表是元素周期表的一部分。请按要求回答下列问题:
(1)④原子核中有两个中子的核素符号是_______,氧元素在周期表中的位置是______________,⑦的最高价氧化物对应水化物的化学式___________。
(2)上述所列元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是___________(填化学式)。
(3)写出③的单质与①的最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式:___________________。
(4)试比较氧离子、氟离子和①③⑦的离子半径,并按离子半径由大到小的顺序排列___________(填离子符号)。
(5)下列说法不正确的是___________。
A. ⑥形成的最简单氢化物比⑤形成的最简单氢化物的稳定性高
B. 元素最高正价与最低负价绝对值相等的元素一定处于第ⅣA族
C. 第5周期第ⅦA族元素的原子序数为53
D. 周期表中当某元素的周期序数大于其主族序数时,该元素可能属于金属或非金属
(6)BrCl属于卤素互化物,性质与Cl2相似。写出BrCl与氢氧化钠溶液反应的化学方程式______________________。
18. I.
(1)溶液中含,则溶液中的物质的量浓度为____________。
(2)同浓度的溶液体积之比为3:2:1,则Cl−浓度之比为__________。
(3)ag某混合气体含有b个分子,则cg该混合气体在标况下所占据的体积是__________(用含a、b、c的式子表示)。
(4)mg某双原子分子含有b个原子,则该双原子分子的摩尔质量是_________(用含m、b和的式子表示)。
II.明矾在造纸、净水等方面应用广泛,实验室以铝灰为原料制备明矾的流程如图所示。
已知:①铝灰含Al、和少量、、等;
②不溶于强酸;
③不同温度下的溶解度如下:
温度/℃
0
10
20
30
40
60
80
90
溶解度/g
3.00
3.99
5.90
8.39
11.7
24.8
71.0
109
回答下列问题:
(5)“酸浸”后溶液中主要的金属阳离子有、________。
(6)的“氧化效率”与温度的关系如图1所示,试解释温度升高,“氧化效率”降低的可能原因是________________________。
(7)溶液的pH对铝、铁沉淀率的影响如图2所示。“调pH”时应控制溶液的pH范围为________(填字母)。
A.3.0~3.5 B.4.0~4.5 C.4.5~5.0
(8)得到明矾晶体的“系列操作”为________(填字母)。
A.蒸发至有大量固体析出,撤去热源,用余热将溶剂蒸干
B.蒸发至有较多固体析出,撤去热源,冷却、过滤、洗涤、干燥
C.蒸发浓缩至热的饱和溶液,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥
(9)利用上述实验制得的明矾,用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,下列操作会使所配制溶液浓度偏高的是________(填字母)。
A.称取的明矾晶体因风化失去了部分结晶水,仍按化学式进行计算
B.转移溶液发现前容量瓶内有少量蒸馏水残留,未更换容量瓶
C.转移溶液时,未洗涤玻璃棒和烧杯内壁
D.定容时俯视刻度线
E.为加速溶解,将明矾晶体置于热水中溶解,未冷至室温就进行转移、定容
19. 颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”,可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下:
已知:
(1)写出“酸溶”时发生的属于氧化还原反应的离子方程式除了外,还有___________。
(2)固体在空气中灼烧后得到红棕色固体和混合气体,若,则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为___________。
(3)“还原”中使用的还原剂为,在“还原”前要对装置进行___________处理。
(4)纳米铁粉被广泛应用于污染物的去除。催化剂协同纳米铁粉能将水体中的硝酸盐转化为,其催化还原反应的过程如图所示。
①在该转化过程中,最终得到的还原产物为___________。
②欲证明净化后的纳米铁粉转化为Fe2+,实验操作为___________。
③纳米铁粉中铁元素含量测定:准确称取2.000 g产品,加入足量盐酸溶解,过滤除去不溶性杂质,滤液移入100 mL容量瓶,定容至刻度线,取20.00 mL于锥形瓶中,用溶液与反应(反应原理为),恰好完全反应时,消耗溶液22.50 mL。计算产品中铁元素的质量分数___________ 。
(5)能在酸性环境下将氧化为的氧化剂有KMnO4、KClO3、H2O2、Cl2等。已知下列四种氧化剂氧化Fe2+后对应的还原产物如下:
氧化剂
KMnO4
KClO3
H2O2
Cl2
还原产物
Mn2+
Cl-
H2O
Cl-
判断等物质的量的四种氧化剂分别与足量的酸性FeSO4溶液反应,得到最多的是___________(填化学式)。
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