精品解析:江苏省南通市天星湖中学2025-2026学年高一上学期12月月考化学试题
2026-08-26
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内容正文:
2025—2026学年(上)天星湖中学第二次阶段性检测
高一化学
考试时间:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-6 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cr-52 Fe-56
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 2021年,“中国天眼”正式对全球开放,它能探测到宇宙边缘的中性氢,重现宇宙早期图像。下列有关说法正确的是
A. 其塔架所用钢材的组成元素都是金属元素
B. 其射电板所用铝合金具有较强的抗腐蚀性
C. 中性氢原子构成的氢气有三种同素异形体
D. 其探测到的中性氢不含电子
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. Si的原子结构示意图:
B. 中子数为10的氧原子:
C. 漂白粉有效成分的化学式:NaClO
D. NaHCO3在水溶液中的电离方程式:
3. 下列物质性质、用途及对应关系正确的是
A. 钠具有还原性,可用于冶炼金属钛
B. 碳酸钠受热分解产生大量气体,可作膨松剂
C. Cl2具有强氧化性,可用于漂白和自来水的杀菌消毒
D. 过氧化钠为淡黄色固体,可用作呼吸面具中的供氧剂
4. 下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是
A. 使pH试纸显蓝色的溶液中:Cu2+、、Na+、
B. 与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:、Fe2+、Na+、
C. pH=1的溶液中:Al3+、、Ca2+、
D. 使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:、、Na+、K+
5. NA代表阿伏加 德罗常数的值。下列说法中,正确的是
A. 标准状况下,11.2LH2O含有的原子数目为1.5NA
B. 0.3mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和SO42-的数目为0.9NA
C. 在常温常压下,28gN2与CO混合物气体中所含的分子数目一定为NA
D. 1L0.45mol·L-1NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度比0.1L0.15mol·L-1AlCl3溶液大
6. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
7. 易水解、易升华,是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量。下列说法正确的是
A. 实验开始,先点燃酒精灯,再滴加浓盐酸
B. 实验时若Cl2不足量,则可能生成
C. 装置丙的作用是收集
D. 装置丁中的作用是吸收未反应的
阅读下列材料,完成下列小题:氯气在生产生活中有重要用途。氯水可直接用于漂白,但难以保存。氯气与氢气反应可用于生产盐酸。电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业,可制得氯气、氢氧化钠和氢气。
8. 在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A. 氯水呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B. 氯水能杀灭水中的病菌,说明氯水中含有HClO
C. 向氯水中加入少量NaHCO3固体,有无色气泡产生,说明氯水中含有H+
D. 向氯水中滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,说明氯水中含有H+和Cl-
9. 下列与氯气相关反应的说法不正确的是
A. 上图可表示氯水在光照条件下的pH变化
B. Cl2与Ca(OH)2反应时,Ca(OH)2作还原剂
C. H2在Cl2中燃烧,发出苍白色火焰,反应放出大量热
D. 电解饱和食盐水的离子方程式:
10. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Y原子的最外层电子数是W原子最外层电子数的2倍,Z原子的最外层上只有1个电子,下列说法正确的是
A. X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
B. Y与Z两种元素只能形成一种化合物
C. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:Z<W
D. 简单离子半径:W<Z<Y
11. 某实验小组测定铁的氧化物的化学式,已知该氧化物中铁元素只有+2和+3两种价态,实验步骤如图,下列说法正确的是
A. 步骤①和步骤②都发生了氧化还原反应
B. 溶液中阳离子只有和
C. 溶液中
D. 计算可得该氧化物的化学式为:
12. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
向久置在空气中的Na2O2固体中滴加足量的稀硫酸,将产生的气体通入CaCl2溶液中
CaCl2溶液未产生白色沉淀
Na2O2没有变质成Na2CO3
B
将铁的氧化物溶于浓盐酸中,再向溶液中滴加KMnO4溶液
紫色褪去
铁的氧化物中含有+2价的铁
C
取少量待测样品溶于蒸馏水,加入足量稀盐酸,再加入足量BaCl2溶液
有白色沉淀产生
Na2SO3固体样品已经变质
D
将稀盐酸滴入碳酸钠溶液中
产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
非金属性:Cl>C
A. A B. B C. C D. D
13. 以高硫铝土矿【主要成分为、,还含有少量】为原料,生产氧化铝并获得的部分工艺流程如图(已知:亚硫酸盐易被氧气氧化)。下列叙述错误的是:
A. 烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的分离出来
B. 焙烧时加入可以减少的排放,同时生成
C. 向滤液(主要为)中通入过量、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得
D. 隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的
二、非选择题:共4题,共61分。
14. Ⅰ.元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表为元素周期表的一部分(副族元素已省略),请回答有关问题:
(1)⑥元素在元素周期表中的位置是________;⑧离子的结构示意图为________。
(2)⑤、⑥、⑦号元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的为________(写出该最高价氧化物对应的水化物的化学式)。
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是________(填写元素符号);写出该氢氧化物与⑧的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:________________________。
(4)⑥、⑦、⑨三种元素的简单离子的半径大小顺序为____________(用“>”连接离子符号)。
Ⅱ.工业上从海水中大规模提取元素⑩的单质X的常用方法如下:
(5)写出步骤②的离子方程式________________,该反应中两种单质的氧化性强弱关系为________。
(6)步骤⑤中若以SO2吸收Br2,反应的化学方程式为________________。
(7)步骤⑤中若以足量Na2CO3溶液作吸收剂,产物为NaBr、NaBrO3和NaHCO3当3 mol Br2被吸收时,转移电子的物质的量为________mol,写出该反应的离子方程式________________。
(8)下列说法正确的是________(填字母序号)。
a.步骤①的目的是避免Cl2与碱性海水反应 b.步骤③利用了Br2的挥发性
c.步骤④加NaBr的主要目的是提高溴的产率 d.获得产品溴的方法是过滤
15. 以铬铁矿(,含杂质)为原料制备红矾钠()的流程如下:
溶性组分的浓度与pH的关系如下图所示,当c≤10-5mol/L时,可认为已除尽。
②具有强氧化性。
(1)“焙烧”时,Cr元素转化为,写出焙烧时发生反应的化学方程式___________。
(2)使用中和浸取液并生成滤渣除杂时,需控制溶液的pH范围为___________。
(3)“酸化”时需使用0.5 mol⋅L-1的溶液。实验室配制250 mL该溶液时,需量取密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸___________mL。
(4)“酸化”过程中不能用盐酸代替,其原因是___________。
(5)测定红矾钠的纯度。取样品7.45 g配成250.00 mL溶液,取出25.00 mL放于锥形瓶中,加入稀硫酸和足量的KI溶液置于暗处充分反应,最后用浓度为0.50 mol⋅L-1的标准溶液滴定,共消耗标准液24.00mL。则样品中的纯度为___________。(写出计算过程)
已知:(未配平)、
16. 全球对锂资源的需求不断增长,从海水、盐湖中提取锂越来越受到重视。金属锂(Li)的化学性质与镁相似,在加热的条件下锂能与氮气反应生成氮化锂(Li3N,遇水剧烈反应)。某课题组设计了如图实验装置制备氮化锂(部分夹持装置省略)并测定其纯度。回答下列问题:
已知:实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵(NH4Cl)溶液经加热后反应制取氮气,该反应为放热反应。
(1)实验室保存锂的方法是将锂保存在___________中。
(2)A中发生反应的化学方程式为___________。
(3)缺少E装置可能产生的后果___________。
(4)设计简单实验证明D中产物有氮化锂___________。
(5)测定Li3N产品纯度:取mgLi3N产品于蒸馏烧瓶中,打开止水夹,通过安全漏斗向蒸馏烧瓶中加入足量的水,装置如图。
①G中的液体可选择___________。(填“水”“煤油”或“饱和食盐水”)
②反应结束冷却至室温后,读数前应先___________。
③测得气体体积为VL(已折合成标准状况)。该Li3N产品的纯度为___________%(只列出含m和V的计算式,不必计算)。若Li3N产品中混有Li,则测得纯度___________。(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
17. 高铁酸钾是一种新型绿色消毒剂,能与水反应生成氢氧化铁和氧气,主要用于工业用水处理、饮用水消毒、生物污泥处理等方面。
Ⅰ制备:
(1)湿法制备:湿法制备流程如下:
①“反应1”的离子方程式为___________。
②“反应2”中溶液转化生成晶体的原因是___________。
(2)干法制备:在强碱性环境中,与在高温条件下可制得,同时生成、等。
①该反应在熔融状态下进行,而不在水溶液中进行的原因是___________。
②写出制备的化学反应方程式___________。
Ⅱ性质:
(3)在其他条件相同时,测得一定浓度的溶液消毒效率与温度关系如图1所示,其稳定性(用浓度表示)与关系如图2所示。
①相同条件下,作消毒剂最佳温度是___________。
②根据图乙得出的结论是___________。
Ⅲ用途:
(4)在酸性条件下能与废水中的反应生成和,用处理一定量的含废水,元素的去除率与质量的关系如图3所示,当超过时,元素的去除率下降的原因可能是___________。
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2025—2026学年(上)天星湖中学第二次阶段性检测
高一化学
考试时间:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-6 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cr-52 Fe-56
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 2021年,“中国天眼”正式对全球开放,它能探测到宇宙边缘的中性氢,重现宇宙早期图像。下列有关说法正确的是
A. 其塔架所用钢材的组成元素都是金属元素
B. 其射电板所用铝合金具有较强的抗腐蚀性
C. 中性氢原子构成的氢气有三种同素异形体
D. 其探测到的中性氢不含电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.钢材中含碳元素,A错误;
B.铝合金表面有致密的氧化膜,具有较强的抗腐蚀性,B正确;
C.中性氢原子构成的氢气只有一种单质,不存在同素异形体,C错误;
D.氢原子核外有1个电子,D错误;
故选B。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. Si的原子结构示意图:
B. 中子数为10的氧原子:
C. 漂白粉有效成分的化学式:NaClO
D. NaHCO3在水溶液中的电离方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.的质子数为14,核外电子分三层排布,各层电子数依次为2、8、4,该原子结构示意图符合排布规则,A正确;
B.氧原子质子数为8,中子数为10时质量数=质子数+中子数=18,正确表示为,B错误;
C.漂白粉的有效成分为次氯酸钙,化学式为,C错误;
D.是强碱弱酸酸式盐,水溶液中不能完全电离,正确电离方程式为,D错误;
故选A。
3. 下列物质性质、用途及对应关系正确的是
A. 钠具有还原性,可用于冶炼金属钛
B. 碳酸钠受热分解产生大量气体,可作膨松剂
C. Cl2具有强氧化性,可用于漂白和自来水的杀菌消毒
D. 过氧化钠为淡黄色固体,可用作呼吸面具中的供氧剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠具有强还原性,能够将钛从其化合物中置换出来(如还原TiCl4),因此可用于冶炼金属钛,A正确;
B.碳酸钠(Na2CO3)受热不易分解,而碳酸氢钠(NaHCO3)受热易分解产生CO2,因此膨松剂应为碳酸氢钠,B错误;
C.Cl2的强氧化性可用于自来水杀菌消毒,但漂白作用是通过与水反应生成的HClO实现的,Cl2本身无漂白性,C错误;
D.过氧化钠(Na2O2)用作供氧剂是因为其与CO2或H2O反应生成O2,不是因为其为淡黄色固体,D错误;
故答案选A。
4. 下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是
A. 使pH试纸显蓝色的溶液中:Cu2+、、Na+、
B. 与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:、Fe2+、Na+、
C. pH=1的溶液中:Al3+、、Ca2+、
D. 使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:、、Na+、K+
【答案】D
【解析】
【详解】A.使pH试纸显蓝色的溶液呈碱性,含大量,会与反应生成沉淀,不能大量共存,A错误;
B.与铝粉反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若为酸性,在酸性条件下具有强氧化性,会氧化,且与Al反应不生成氢气;若为碱性,会与反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;
C.pH=1的溶液呈强酸性,含大量,与结合生成弱电解质,不能大量共存,C错误;
D.使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性,含大量,、、、之间不发生反应,也不与反应,可大量共存,D正确;
故选D。
5. NA代表阿伏加 德罗常数的值。下列说法中,正确的是
A. 标准状况下,11.2LH2O含有的原子数目为1.5NA
B. 0.3mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和SO42-的数目为0.9NA
C. 在常温常压下,28gN2与CO混合物气体中所含的分子数目一定为NA
D. 1L0.45mol·L-1NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度比0.1L0.15mol·L-1AlCl3溶液大
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,标准状况下,H2O不是气体,无法计算物质的量,故A错误;
B选项,0.3mol·L-1的Na2SO4溶液,因为没有溶液体积,无法计算物质的量,故B错误;
C选项,在常温常压下,28gN2与CO混合物,两者摩尔质量相同,因此混合气体的物质的量为1 mol,所以气体中所含的分子数目一定为NA,故C正确;
D选项,1 L 0.45mol·L-1 NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度为0.45mol·L-1,
0.1 L 0.15mol·L-1AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度为0.15mol·L-1×3 = 0.45mol·L-1,两者氯离子浓度相等,故D错误,
综上所述,答案为C。
6. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫单质与氧气一步反应只能得到二氧化硫,A错误;
B.侯氏制碱法,向饱和NaCl溶液中通入NH3和CO2,得到NaHCO3,受热分解得到碳酸钠,B正确;
C.二氧化碳和氯化钙溶液不反应,C错误;
D.二氧化硅和水不反应,D错误;
故答案选B。
7. 易水解、易升华,是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量。下列说法正确的是
A. 实验开始,先点燃酒精灯,再滴加浓盐酸
B. 实验时若Cl2不足量,则可能生成
C. 装置丙的作用是收集
D. 装置丁中的作用是吸收未反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验开始,先滴加浓盐酸,利用生成的氯气排尽装置内的空气,以免铁粉与氧气发生反应,故A错误;
B.铁与氯气只能生成氯化铁,即使少量氯气也不能生成氯化亚铁,故B错误;
C.装置丙的作用是收集冷凝后的固体氯化铁,故C正确;
D.与氯气不能反应,其目的是防止NaOH溶液中的水蒸气进入丙中使水解,故D错误;
故选:C。
阅读下列材料,完成下列小题:氯气在生产生活中有重要用途。氯水可直接用于漂白,但难以保存。氯气与氢气反应可用于生产盐酸。电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业,可制得氯气、氢氧化钠和氢气。
8. 在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A. 氯水呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B. 氯水能杀灭水中的病菌,说明氯水中含有HClO
C. 向氯水中加入少量NaHCO3固体,有无色气泡产生,说明氯水中含有H+
D. 向氯水中滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,说明氯水中含有H+和Cl-
9. 下列与氯气相关反应的说法不正确的是
A. 上图可表示氯水在光照条件下的pH变化
B. Cl2与Ca(OH)2反应时,Ca(OH)2作还原剂
C. H2在Cl2中燃烧,发出苍白色火焰,反应放出大量热
D. 电解饱和食盐水的离子方程式:
【答案】8. D 9. B
【解析】
【8题详解】
A.为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色可说明氯水中含有,A正确;
B.具有强氧化性,可使蛋白质变性从而杀灭病菌,该现象说明氯水中含有,B正确;
C.可与反应生成气体,有无色气泡产生说明氯水中含有,C正确;
D.溶液变红说明含,褪色是因为具有漂白性,不能说明含有,D错误;
故选D。
【9题详解】
A.氯水中的见光分解为,溶液酸性增强,pH逐渐减小,与题图变化一致,A正确;
B.与反应为歧化反应,既是氧化剂又是还原剂,中各元素化合价均无变化,既不是氧化剂也不是还原剂,B错误;
C.在中燃烧的现象为发出苍白色火焰,放出大量热,C正确;
D.电解饱和食盐水生成、和,离子方程式书写正确,D正确;
故选B。
10. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Y原子的最外层电子数是W原子最外层电子数的2倍,Z原子的最外层上只有1个电子,下列说法正确的是
A. X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
B. Y与Z两种元素只能形成一种化合物
C. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:Z<W
D. 简单离子半径:W<Z<Y
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X最外层电子数是电子层数的2倍,结合原子序数关系可知X为C;Y是地壳中含量最高的元素,故Y为O;Y最外层6个电子,是W最外层电子数的2倍,故W最外层3个电子,为Al;Z最外层只有1个电子,原子序数介于O和Al之间,故Z为Na;
【详解】A.X的简单气态氢化物为CH4,Y的为H2O,非金属性O>C,故H2O热稳定性更强,A错误;
B.O与Na可形成Na2O、Na2O2两种化合物,B错误;
C.金属性,最高价氧化物对应水化物的碱性,即碱性,C错误;
D.W、Z、Y的简单离子分别为、、,三者电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,即,D正确;
故选D。
11. 某实验小组测定铁的氧化物的化学式,已知该氧化物中铁元素只有+2和+3两种价态,实验步骤如图,下列说法正确的是
A. 步骤①和步骤②都发生了氧化还原反应
B. 溶液中阳离子只有和
C. 溶液中
D. 计算可得该氧化物的化学式为:
【答案】D
【解析】
【分析】通入氯气发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Cl2为0.05mol,则Fe2+为0.1mol,设39.2gFexOy中含有x mol O,y mol+3价铁,则根据电荷守恒有0.1×2+3y=2x,0.1×56+56y+16x=39.2,解得x=0.7,y=0.4。
【详解】A.步骤①中铁的氧化物和盐酸反应生成Fe2+和Fe3+,无化合价变化,没有发生氧化还原反应,A错误;
B.由于盐酸是过量的,则溶液a中阳离子有Fe3+和Fe2+、H+,B错误;
C.由分析可知溶液b中n(Fe3+)=0.1+0.4=0.5mol,由于步骤①中盐酸是过量的,则n(Cl-)未知,C错误;
D.由分析可知,n(Fe3+)=0.4mol,n(Fe2+)=0.1mol,n(O)= 0.7mol,则氧化物FexOy中n(Fe):n(O)= 0.5:0.7=5:7,化学式为:Fe5O7,D正确;
故选:D。
12. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
向久置在空气中的Na2O2固体中滴加足量的稀硫酸,将产生的气体通入CaCl2溶液中
CaCl2溶液未产生白色沉淀
Na2O2没有变质成Na2CO3
B
将铁的氧化物溶于浓盐酸中,再向溶液中滴加KMnO4溶液
紫色褪去
铁的氧化物中含有+2价的铁
C
取少量待测样品溶于蒸馏水,加入足量稀盐酸,再加入足量BaCl2溶液
有白色沉淀产生
Na2SO3固体样品已经变质
D
将稀盐酸滴入碳酸钠溶液中
产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
非金属性:Cl>C
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.若变质生成,加稀硫酸产生的与溶液不反应(弱酸不能制强酸),无论是否变质都无白色沉淀,不能证明未变质,A错误;
B.浓盐酸中的也能还原酸性使紫色褪去,无法证明铁的氧化物中含+2价铁,B错误;
C.变质会生成,加入足量稀盐酸可排除的干扰,再加溶液若产生白色沉淀,说明存在,即样品已变质,C正确;
D.比较非金属性应依据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,不是的最高价含氧酸,不能通过该反应比较和的非金属性,D错误;
故选C。
13. 以高硫铝土矿【主要成分为、,还含有少量】为原料,生产氧化铝并获得的部分工艺流程如图(已知:亚硫酸盐易被氧气氧化)。下列叙述错误的是:
A. 烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的分离出来
B. 焙烧时加入可以减少的排放,同时生成
C. 向滤液(主要为)中通入过量、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得
D. 隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的
【答案】D
【解析】
【分析】由流程可知,高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3,还含有少量FeS2)为原料,通入空气焙烧时,因为含有少量FeS2,会产生SO2,加入氧化钙达到吸收SO2的目的,防止SO2排放污染空气,焙烧产物经过氢氧化钠溶液碱浸,Al2O3与氢氧化钠反应生成,过滤后,滤液中通入过量二氧化碳,与二氧化碳、水反应生成Al(OH)3沉淀,洗涤后灼烧氢氧化铝即可生产Al2O3;碱浸过程中,Fe2O3不与氢氧化钠反应,过滤后留在滤渣中,加入FeS2与Fe2O3在隔绝空气的条件下反应生成SO2和Fe3O4,利用Fe3O4的磁性实现其与烧渣的分离。据此分析解答。
【详解】A.Fe3O4具有磁性,能吸引铁和被磁铁吸引,故烧渣分离时可以用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来,A正确;
B.由分析可知,加入氧化钙焙烧,其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,CaSO3被氧气氧化得到CaSO4,可以减少SO2的排放,同时生成CaSO4,B正确;
C.向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,可以将转化为Al(OH)3,经过滤、洗涤、灼烧可制得Al2O3,C正确;
D.“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3,Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,设有xmolFe2O3和ymolFeS2完全参加反应,根据电子得失守恒:2x×(3-)=2y×5+y×(-2),解得=16,所以理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16,D错误;
故选D;
二、非选择题:共4题,共61分。
14. Ⅰ.元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表为元素周期表的一部分(副族元素已省略),请回答有关问题:
(1)⑥元素在元素周期表中的位置是________;⑧离子的结构示意图为________。
(2)⑤、⑥、⑦号元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的为________(写出该最高价氧化物对应的水化物的化学式)。
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是________(填写元素符号);写出该氢氧化物与⑧的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:________________________。
(4)⑥、⑦、⑨三种元素的简单离子的半径大小顺序为____________(用“>”连接离子符号)。
Ⅱ.工业上从海水中大规模提取元素⑩的单质X的常用方法如下:
(5)写出步骤②的离子方程式________________,该反应中两种单质的氧化性强弱关系为________。
(6)步骤⑤中若以SO2吸收Br2,反应的化学方程式为________________。
(7)步骤⑤中若以足量Na2CO3溶液作吸收剂,产物为NaBr、NaBrO3和NaHCO3当3 mol Br2被吸收时,转移电子的物质的量为________mol,写出该反应的离子方程式________________。
(8)下列说法正确的是________(填字母序号)。
a.步骤①的目的是避免Cl2与碱性海水反应 b.步骤③利用了Br2的挥发性
c.步骤④加NaBr的主要目的是提高溴的产率 d.获得产品溴的方法是过滤
【答案】(1) ①.
第三周期ⅥA族 ②.
(2)
(3) ①.
Al ②.
(4)
(5) ①.
②.
(6)
(7) ①.
5 ②.
(8)ab
【解析】
【分析】由元素周期表结构,可推出各编号元素:①H、②O、③Mg、④Al、⑤P、⑥S、⑦Cl、⑧Na、⑨K、⑩Br。
海水提取溴的过程,先将海水酸化,避免后续氯气与海水中的碱性物质反应被消耗;接下来通入氯气,与海水中的反应生成,利用溴易挥发的性质用热空气吹出;再用溶液吸收剩余氯气转化为溴,再用吸收实现富集,最后将富集后的转化为。
【小问1详解】
⑥是S元素,位于周期表第三周期第ⅥA族;
⑧是Na元素,失去最外层1个电子形成,核外共10个电子,离子结构示意图为。
【小问2详解】
同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强,⑤P、⑥S、⑦Cl中Cl非金属性最强,对应最高价含氧酸为高氯酸。
【小问3详解】
能形成两性氢氧化物的元素为Al;其形成的两性氢氧化物,⑧的最高价氧化物对应水化物是强碱,和反应生成,离子方程式为。
【小问4详解】
元素⑥、⑦、⑨对应的简单离子分别为、、,三者电子层结构完全相同(均为2、8、8排布),电子层结构相同时,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径大小关系为。
【小问5详解】
⑩的单质X为,步骤②中,用氧化海水中的得到;氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,因此氧化性。
【小问6详解】
作为氧化剂将氧化为,自身被还原为HBr,二者在水溶液中发生氧化还原反应,反应方程式为。
【小问7详解】
反应中Br发生歧化:部分Br从0价降到-1价(生成NaBr),部分Br从0价升到+5价(生成),每生成1mol 同时生成5mol Br⁻,该过程共消耗3mol ,共转移5mol电子;
由于足量,反应生成而非,根据原子守恒、得失电子守恒配平得离子方程式为。
【小问8详解】
a.海水若呈碱性,会发生歧化反应被消耗,酸化可避免该反应,a正确;
b.易挥发,可用热空气将生成的溴从溶液中吹出,b正确;
c.步骤④中加入目的是与多余的发生反应,除去多余的氯气,c错误;
d.常温下溴为液态,分离溴不能用过滤操作,d错误;
故选ab。
15. 以铬铁矿(,含杂质)为原料制备红矾钠()的流程如下:
溶性组分的浓度与pH的关系如下图所示,当c≤10-5mol/L时,可认为已除尽。
②具有强氧化性。
(1)“焙烧”时,Cr元素转化为,写出焙烧时发生反应的化学方程式___________。
(2)使用中和浸取液并生成滤渣除杂时,需控制溶液的pH范围为___________。
(3)“酸化”时需使用0.5 mol⋅L-1的溶液。实验室配制250 mL该溶液时,需量取密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸___________mL。
(4)“酸化”过程中不能用盐酸代替,其原因是___________。
(5)测定红矾钠的纯度。取样品7.45 g配成250.00 mL溶液,取出25.00 mL放于锥形瓶中,加入稀硫酸和足量的KI溶液置于暗处充分反应,最后用浓度为0.50 mol⋅L-1的标准溶液滴定,共消耗标准液24.00mL。则样品中的纯度为___________。(写出计算过程)
已知:(未配平)、
【答案】(1)
(2)4.5~9.3 (3)6.8
(4)具有强氧化性,可将氯离子氧化生成氯气,降低产率
(5)根据,可得关系式:,则样品中的纯度为=80%
【解析】
【分析】铬铁矿主要成分FeO·Cr2O3,含Al2O3、SiO2等杂质。铬铁矿和纯碱、氧气焙烧生成Na2CrO4、偏铝酸钠、硅酸钠、氧化铁,“水浸”除去氧化铁,滤液中加硫酸“中和”生成氢氧化铝、硅酸沉淀,过滤,滤液中加硫酸酸化把完全转化为,蒸发浓缩,冷却结晶析出Na2Cr2O7·2H2O。
【小问1详解】
焙烧时FeO·Cr2O3、碳酸钠、氧气反应生成Na2CrO4、氧化铁、二氧化碳气体,发生反应的化学方程式为;
【小问2详解】
使用中和的目的是以氢氧化铝沉淀、硅酸沉淀的形式除去元素, 根据图示,pH的理论范围为4.5~9.3;
【小问3详解】
密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸浓度为,根据稀释前后硫酸的物质的量不变,需量取浓硫酸的体积为≈6.8mL;
【小问4详解】
“酸化”过程中不能用盐酸代替,其原因是具有强氧化性,可将氯离子氧化生成氯气,降低产率;
【小问5详解】
根据,可得关系式:,则样品中的纯度为=80%。
16. 全球对锂资源的需求不断增长,从海水、盐湖中提取锂越来越受到重视。金属锂(Li)的化学性质与镁相似,在加热的条件下锂能与氮气反应生成氮化锂(Li3N,遇水剧烈反应)。某课题组设计了如图实验装置制备氮化锂(部分夹持装置省略)并测定其纯度。回答下列问题:
已知:实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵(NH4Cl)溶液经加热后反应制取氮气,该反应为放热反应。
(1)实验室保存锂的方法是将锂保存在___________中。
(2)A中发生反应的化学方程式为___________。
(3)缺少E装置可能产生的后果___________。
(4)设计简单实验证明D中产物有氮化锂___________。
(5)测定Li3N产品纯度:取mgLi3N产品于蒸馏烧瓶中,打开止水夹,通过安全漏斗向蒸馏烧瓶中加入足量的水,装置如图。
①G中的液体可选择___________。(填“水”“煤油”或“饱和食盐水”)
②反应结束冷却至室温后,读数前应先___________。
③测得气体体积为VL(已折合成标准状况)。该Li3N产品的纯度为___________%(只列出含m和V的计算式,不必计算)。若Li3N产品中混有Li,则测得纯度___________。(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)石蜡油 (2)
(3)空气中的CO2和H2O进入D中与Li反应
(4)取少量产物于试管,滴入少量蒸馏水。若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则产物有氮化锂,反之则无
(5) ①. 煤油 ②. 上下移动量筒,使其液面与广口瓶(或G)中液面相平 ③. ④. 偏高
【解析】
【分析】A装置制取氮气,B装置除去氨气、氯化氢杂质,C干燥氮气,D中锂与氮气反应生成,E装置中的碱石灰防止空气中的水蒸气进入D与、Li反应。
【小问1详解】
锂化学性质活泼,可以和空气中成分反应,实验室保存锂的方法是将锂保存在石蜡油中。
【小问2详解】
A中制取氮气,发生反应的化学方程式为。
【小问3详解】
E装置中的碱石灰防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入D与、Li反应,缺少E装置可能产生的后果是空气中的CO2和H2O进入D中与Li反应。
【小问4详解】
设计实验证明D中产物有氮化锂的操作为取少量产物于试管,滴入少量蒸馏水。若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则产物有氮化锂,反之则无。
【小问5详解】
①由题意知氮化锂与水反应生成氢氧化锂和氨气,通过测量气体体积,求的样品得含量,所以所选液体不能溶解氨气,氨气溶于水和饱和食盐水,所以G中的液体可选择煤油。
②反应结束冷却至室温后,读数前应先上下移动量筒,使其液面与广口瓶(或G)中液面相平,减小实验误差。
③装置F中发生反应:Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑,根据题意有:n(NH3)=mol,则ω(Li3N)=×100%=%。锂能与水反应产生H2,如果产品混有锂,则产生气体体积偏大,测得产品纯度偏高。
17. 高铁酸钾是一种新型绿色消毒剂,能与水反应生成氢氧化铁和氧气,主要用于工业用水处理、饮用水消毒、生物污泥处理等方面。
Ⅰ制备:
(1)湿法制备:湿法制备流程如下:
①“反应1”的离子方程式为___________。
②“反应2”中溶液转化生成晶体的原因是___________。
(2)干法制备:在强碱性环境中,与在高温条件下可制得,同时生成、等。
①该反应在熔融状态下进行,而不在水溶液中进行的原因是___________。
②写出制备的化学反应方程式___________。
Ⅱ性质:
(3)在其他条件相同时,测得一定浓度的溶液消毒效率与温度关系如图1所示,其稳定性(用浓度表示)与关系如图2所示。
①相同条件下,作消毒剂最佳温度是___________。
②根据图乙得出的结论是___________。
Ⅲ用途:
(4)在酸性条件下能与废水中的反应生成和,用处理一定量的含废水,元素的去除率与质量的关系如图3所示,当超过时,元素的去除率下降的原因可能是___________。
【答案】(1) ①. ②. 相同温度下的溶解度比小
(2) ①. 反应物过氧化钠和水会发生反应 ②.
(3) ①. ②. 溶液越大,越稳定
(4)随着增加,被氧化成高价态的可溶性离子留在溶液中
【解析】
【分析】根据流程图,结合题问可知,在碱性条件下,次氯酸钠具有强氧化性,会将硝酸铁氧化为高铁酸钠;在向溶液中加入饱和氢氧化钾溶液,生成高铁酸钾;再经过系列操作得到高铁酸钾固体。
【小问1详解】
①“反应1”是硝酸铁在碱性条件下被次氯酸钠氧化为高铁酸钠,铁元素化合价由+3升高为+6、氯元素化合价由+1降低为-1,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为:,故答案为:;
②相同温度下,K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小,所以“反应2”中Na2FeO4溶液转化生成K2FeO4晶体,故答案为:相同温度下,K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小;
【小问2详解】
①反应物过氧化钠和水会发生反应,所以该反应在熔融状态下进行,而不在水溶液中进行,故答案为:反应物过氧化钠和水会发生反应;
②FeSO4与Na2O2在高温条件下可制得Na2FeO4,同时生成Na2O、O2,根据得失电子守恒,反应制备的化学反应方程式为:,故答案为:;
【小问3详解】
①35℃时,K2FeO4的消毒效率达到最大值,故答案为:35℃;
②由图可知,随着溶液pH越大,K2FeO4越稳定,故答案为:溶液pH越大,K2FeO4越稳定;
【小问4详解】
根据图中信息可知,当K2FeO4超过20mg时,Mn元素的去除率下降的原因可能是随着K2FeO4增加,Mn2+被氧化成高价态的可溶性离子留在溶液中,故答案为:随着K2FeO4增加,Mn2+被氧化成高价态的可溶性离子留在溶液中。
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