内容正文:
广州市增城区应元学校2024学年第一学期月考
高一化学试卷
全卷共计100分,考试时间为75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
一、单选题(本题共20小题,共52分。第1-14小题,每题2分;第15-20题,每题4分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国的古代文物呈现了瑰丽的历史文化。下列文物的主要材质属于金属材料的是
A.颜真卿祭侄文稿
B.良渚玉琮
C.铜奔马
D.唐兽首玛瑙杯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.颜真卿祭侄文稿的主要材质为纸张,主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,不属于金属材料,A不符合题意;
B.良渚玉琮的主要材质为玉石,属于无机非金属材料,不属于金属材料,B不符合题意;
C.铜奔马的主要材质为青铜,青铜是铜锡合金,合金属于金属材料,C符合题意;
D.唐兽首玛瑙杯的主要材质为玛瑙,主要成分为,属于无机非金属材料,不属于金属材料,D不符合题意;
故选C。
2. 下列物质属于电解质的是
A. 酒精 B. KNO3溶液 C. HCl D. Cu
【答案】C
【解析】
【详解】A.酒精是化合物,在水溶液中和熔融状态下都不能发生电离而产生自由移动的离子,因而不能导电,故酒精属于非电解质,A不符合题意;
B.KNO3溶液中含有自由移动的离子而能够导电,但KNO3溶液属于混合物,不属于化合物,因此KNO3溶液不属于电解质,B不符合题意;
C.HCl是化合物,在水溶液中能够发生电离,产生自由移动的H+、Cl-而能够导电,因此HCl属于电解质,C符合题意;
D.Cu中含有自由移动的电子而能够导电,但Cu是单质,不是化合物,因此Cu不属于电解质,D不符合题意;
故合理选项是C。
3. 下列物质的分类正确的是
选项
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
KOH
硝酸
CaCO3
CaO
SO2
B
NaOH
盐酸
NaHCO3
Al2O3
H2O
C
C2H5OH
醋酸
CaF2
K2O2
CO2
D
Na2CO3
硫酸
Cu2(OH)2CO3
FeO
SO3
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.属于强碱,硝酸属于酸,属于盐,与酸反应只生成盐和水,属于碱性氧化物,与碱反应只生成盐和水,属于酸性氧化物,A正确;
B.盐酸是的水溶液,属于混合物,不属于纯净物范畴的酸,属于两性氧化物,既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物,B错误;
C.属于醇类,不能电离出,不属于碱,属于过氧化物,与酸反应除生成盐和水外还有,不符合碱性氧化物的定义,C错误;
D.由金属阳离子和酸根离子构成,属于盐,不属于碱,D错误;
故选A。
4. 关于铁及其化合物的说法正确的是
A. 铁与氯气不反应,故可用钢瓶储存液氯
B. 铁能与水蒸气反应,钢铁生产中的模具须提前进行干燥处理
C. 氢氧化铁是一种红褐色沉淀,常用作红色颜料
D. 湿法炼铜过程中,铜离子将铁氧化为三价铁
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁与氯气在常温下不反应,因此可以用钢瓶储存液氯,铁与氯气在加热条件下可以反应,A错误;
B.铁能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,钢铁生产中的模具须提前进行干燥处理,以免发生危险,B正确;
C.Fe2O3是红色的,常用作红色颜料,C错误;
D.湿法炼铜过程中发生反应:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,铜离子将铁氧化为二价铁,D错误;
故选B。
5. 下列溶液中c(Cl-)与50mL 1mol/L AlCl3溶液中c(Cl-)相等的是
A. 150mL 3mol/L氯酸钾溶液 B. 75mL 2mol/L氯化钙溶液
C. 75mL 1mol/L氯化铁溶液 D. 150mL 2mol/L氯化钾溶液
【答案】C
【解析】
【分析】首先计算题干中溶液的:,离子浓度与溶液体积无关,仅由溶质浓度和化学式中对应离子个数决定。
【详解】A.氯酸钾的化学式为,电离生成和,溶液中不存在,,A不符合题意;
B.溶液中,与题干浓度不相等,B不符合题意;
C.溶液中,与题干浓度相等,C符合题意;
D.溶液中,与题干浓度不相等,D不符合题意;
故选C。
6. 我国女科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,2015年10月获得诺贝尔生理医学奖。下列有关青蒿素(化学式:,相对分子质量为282)叙述正确的是
A. 青蒿素的摩尔质量为282
B. 个青蒿素分子的质量约为141g
C. 1mol青蒿素的质量为282g/mol
D. 282g青蒿素中含有15个碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.青蒿素的摩尔质量为282g/mol,A错误;
B.个青蒿素分子,即0.5mol,结合青蒿素的摩尔质量为282g/mol,故质量约为141g,B正确;
C.1mol青蒿素的质量为282g,C错误;
D.282g青蒿素即1mol,含有15mol碳原子,碳原子数目为15NA,D错误。
故选B。
7. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
A. 在酸性溶液中:Cl-、MnO、K+、NH
B. 含有大量SO的溶液中:Na+、Mg2+、Ba2+、Br-
C. 无色透明的水溶液中:Cu2+、NO、Mg2+、SO
D. 使酚酞变红的溶液中:ClO-、Cl-、SO、Na+
【答案】D
【解析】
【详解】A.在酸性溶液中一定有H+,而在酸性环境下,MnO有强氧化性,可以氧化Cl-,所以不能共存,故A错误;
B.SO与Ba2+形成沉淀,所以不能共存,故B错误;
C.Cu2+是蓝色的,所以在无色透明的溶液中不能存在,故C错误;
D.使酚酞变红的溶液中有OH-,这5种离子均可以共存,故D正确;
故选D。
8. 在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol/L,c(Ca2+)=0.5 mol/L,c(Cl-)=0.4 mol/L,则c(NO)为
A. 0.3 mol/L B. 0.8 mol/L C. 0.4 mol/L D. 0.5 mol/L
【答案】B
【解析】
【分析】设硝酸根的物质的量浓度为c,根据溶液中阴阳离子所带的正负电荷总数相等,列式计算c值,据此答题;
【详解】设硝酸根的物质的量浓度为c,根据溶液中阴阳离子所带的正负电荷总数相等,则:0.2mol/L×1+0.5mol/L×2=0.4mol/L×1+c×1;解得:c=0.8mol/L;
故选B。
9. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
能与反应产生
可用于呼吸面具供氧剂
B
漂白粉的有效成分是具有氧化性
漂白粉可用作漂白剂、消毒剂
C
胶体粒子对光线散射形成丁达尔效应
丁达尔效应区分胶体和溶液
D
铁粉颗粒很小,高温会与水反应
用作中秋月饼等食物的干燥剂,以防食物变质。
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为Na2O2能与CO2反应生成Na2CO3和O2,即Na2O2能吸收CO2产生O2,故Na2O2可用于呼吸面具的供氧剂,性质能解释用途,A项不符合题意;
B.漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,因为其有效成分Ca(ClO)2具有强氧化性,故可用作漂白剂和杀菌消毒剂,性质能解释用途,B项不符合题意;
C.胶体粒子对光线散射作用、能形成丁达尔效应,而溶液粒子不能产生丁达尔效应,故可用丁达尔效应区分胶体和溶液,胶体的性质能解释用途,C项不符合题意;
D.铁粉用作中秋月饼等食物的干燥剂,是因为铁粉具有还原性,能与O2、水分发生反应,以保持食物干燥、防食物氧化变质,结构或性质不能解释用途,D项符合题意;
答案选D。
10. 实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应,其中说法错误的是
A. 应先点燃酒精灯甲,排尽装置内的空气
B. 试管中的反应为2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2,属于置换反应
C. 用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D. 当有标况下4.48L氢气生成时,转移电子数目为0.4NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.先点燃酒精灯甲,湿棉花受热产生水蒸气,可排尽装置内空气,避免铁粉被装置中氧气氧化,同时防止后续生成的氢气不纯遇热爆炸,A正确;
B.铁与水蒸气高温反应的产物为和,正确反应为,选项中反应产物错误,B错误;
C.生成的氢气通入肥皂液形成肥皂泡,点燃肥皂泡若出现爆鸣声,可验证氢气生成,操作合理,C正确;
D.标况下氢气的物质的量为,每生成转移电子,故转移电子数目为,D正确;
故选B。
11. 某密闭容器中间有一可自由滑动的导热性隔板(厚度不计),当左侧充入,右侧充入一定量的时,隔板处于如图位置(左右两侧的体积比为),则左右两侧的原子数之比为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】同温同压下,气体体积之比等于气体物质的量之比,即,因,则,再结合二氧化碳和氢气的分子式可知,左侧与右侧原子数之比为,故选A。
12. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A.配制0.10mol/L NaOH溶液
B.比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性
C.验证Na2O2和水反应是放热的
D.制备氯气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.容量瓶仅用于溶液定容,不能直接在其中溶解固体,且溶解放热会导致容量瓶体积偏差,无法准确配制溶液,A错误;
B.热稳定性弱于,需将置于温度更低的内侧小试管中,当前药品放置位置错误,无法比较二者热稳定性,B错误;
C.和水反应放热,会使装置内空气受热膨胀,U型管中红墨水左低右高,可验证反应为放热反应,C正确;
D.与稀盐酸加热不反应,制备氯气需使用浓盐酸,D错误;
故选C。
13. 为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
A. Na2CO3溶液(NaHCO3):加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤
B. NaHCO3溶液(Na2CO3):通入过量的CO2气体
C. CO2(HCl):将混合气体通入饱和食盐水洗气、干燥
D. Fe(Cu):加入过量FeCl2溶液,过滤
【答案】B
【解析】
【详解】A.和均能与反应生成沉淀,会消耗原物质且引入新杂质,A错误;
B.与过量、反应生成,可将杂质转化为原物质,不引入新杂质,B正确;
C.饱和食盐水不能降低的溶解度,会损失原物质,应选用饱和溶液除杂,C错误;
D.与溶液不发生反应,无法除去杂质,D错误;
故选B。
14. 《本草纲目》中记载“火药乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”黑火药爆炸时反应化学方程式为2KNO3+ S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑。下列有关说法正确的是
A. 黑火药属于纯净物
B. 生成2.24LCO2被氧化的碳元素的质量为1.2g
C. 该反应中被还原的元素只有硫元素
D. 生成5.6g氮气时转移电子数目2.4NA
【答案】D
【解析】
【详解】A. 纯净物由一种物质组成,混合物由不同种物质组成,黑火药中含有硝酸钾、硫、木炭,属于混合物,故A错误;
B. 生成2.24LCO2未指明气体的状态条件,被氧化的碳元素的质量不一定为1.2g,故B错误;
C. 反应前硫是单质,单质中元素的化合价为0,反应后硫化钾中钾元素显+1价,化合物中元素正负化合价的代数和为0,则硫元素的化合价为-2,硫元素的化合价降低被还原,反应中KNO3变为N2,氮元素的化合价由+5价变为0价,氮元素的化合价降低被还原,故C错误;
D. 反应中化合价升高的只有碳元素,一个碳原子由0价变为+4价,根据得失电子守恒,生成1mol氮气转移12mol电子,则生成5.6g氮气即0.2mol氮气时转移电子数目2.4NA,故D正确;
答案选D。
【点睛】难点易错点在于D选项,转移的电子数目是指该反应中得到或失去的电子总数,不能用硝酸根离子与氮气之间的得失电子作为电子转移的数量。
15. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+
B. 金属钠加入CuSO4溶液:2Na+Cu2+=2Na++Cu
C. 将氨水滴入FeCl3溶液:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
D. 向碳酸氢钠溶液中加入足量澄清石灰水:Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性强于,向溶液中通入不会发生反应,该离子方程式不符合反应事实,A错误;
B.金属钠加入溶液时,钠先与水反应生成和,再与反应生成沉淀,不能直接置换出,该离子方程式不符合反应事实,正确离子方程式为:,B错误;
C.是弱电解质,书写离子方程式时不能拆分为和,正确离子方程式为:,C错误;
D.向碳酸氢钠溶液中加入足量澄清石灰水,完全反应,与反应生成的全部与结合为沉淀,离子方程式书写正确,D正确;
故选D。
16. 根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向NaBr溶液中滴加少量氯水,再加入淀粉KI溶液,溶液先变橙色,后变蓝色(Br2可溶于水,其水溶液为橙色)
氧化性:Cl2>Br2>I2
B
用硫酸洗净后的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯外焰上灼烧,产生黄色火焰
溶液中存在Na+
C
向某溶液中加入足量稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊
该溶液中含有CO
D
向某未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解
溶液中含有SO
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向NaBr溶液中滴加少量氯水后溶液变橙色,可证明氧化性,氯水量少已反应完,后续淀粉KI溶液变蓝证明氧化性,A正确;
B.钠元素的焰色为黄色,实验观察到黄色火焰,说明溶液中存在,但用硫酸洗铂丝操作错误,洗涤铂丝应用稀盐酸,B错误;
C.加入足量稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能是或,原溶液可能含、、等,不一定含,C错误;
D.滴加生成的不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是,也可能是被稀硝酸氧化生成的,无法证明溶液中一定含,D错误;
故选A。
17. NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 标准状况下,36gH2O所占的体积约为44.8L
B. 将25.0g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在1L水中,所得溶液的浓度为1mol/L
C. 1L 0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有的Cl-个数为NA
D. 10mL 12mol/L盐酸与足量MnO2加热反应,制得的Cl2分子数为0.03NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下为非气态,不能用气体摩尔体积计算其体积,36 g物质的量为2 mol,但体积远小于44.8 L,A错误;
B.25.0 g胆矾()物质的量为0.1 mol,溶解在1 L水中时所得溶液体积不等于1 L,因此溶液浓度不等于,B错误;
C.1 L 的溶液中溶质物质的量为0.5 mol,完全电离产生1 mol,故个数为,C正确;
D.浓盐酸与足量加热反应时,随反应进行盐酸浓度降低变为稀盐酸后反应停止,无法完全反应,生成的物质的量小于0.03 mol,故分子数小于,D错误;
故选C。
18. 物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要视角。氯元素的价类二维图如图所示,下列说法正确的是
A. a是HCl,从元素价态看,HCl只具有还原性
B. b的水溶液久置后,溶液颜色变浅,酸性变强
C. 等质量的铁在一定条件下分别与足量a的水溶液和足量b反应,转移电子的物质的量之比为1:1
D. 可溶性e溶液中的阴离子可用AgNO3溶液检验
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,a是HCl、b是、c是、d是HClO、e是构成的盐。
【详解】A.a为,其中为价可降低体现氧化性,为价可升高体现还原性,故既有氧化性又有还原性,A错误;
B.b为,其水溶液中存在平衡,久置时光照分解为和,平衡正向移动,浓度减小,溶液颜色变浅,同时生成更多强酸,酸性变强,B正确;
C.Fe与足量盐酸反应生成,1 mol转移2 mol电子;Fe与足量反应生成,1 mol转移3 mol电子,等质量的物质的量相同,转移电子物质的量之比为,C错误;
D.e为可溶性氯化物,阴离子为,可与反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,检验时应选用AgNO3溶液和稀硝酸,D错误;
故选B。
19. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
下列叙述错误的是
A. 反应Ⅰ中,足量的Fe与1molCl2完全反应,转移的电子数目为2NA
B. 反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3
C. 操作1和操作2中都要用到漏斗、玻璃棒
D. K2FeO4对饮用水有杀菌消毒和净化的作用
【答案】B
【解析】
【分析】反应Ⅰ中铁屑与氯气反应生成,尾气中含氯气;反应Ⅱ中加入的NaClO、NaOH与氯化铁反应生成,发生反应为,在溶液中加入饱和KOH溶液析出高铁酸钾,发生反应为,分离得到粗晶体,据此分析解题。
【详解】A.反应Ⅰ中与反应生成,元素从0价降低到-1价,1 mol完全反应得到2 mol电子,故转移电子数目为,A正确;
B.反应Ⅱ中,作还原剂,元素从+3价升高到+6价,每个失3e⁻;作氧化剂,元素从+1价降低到-1价,每个得2e⁻,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,,B错误;
C.操作1为过滤除去固体,操作2为过滤得到粗晶体,过滤操作均需要漏斗、玻璃棒等仪器,C正确;
D.具有强氧化性,可杀菌消毒,其还原产物水解生成氢氧化铁胶体,可吸附水中杂质起到净水作用,D正确;
故选B。
20. 中国科学院天津工业生物技术研究所在国际上首次实现CO2到淀粉的全合成,其中部分核心反应过程如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 反应①②③均为氧化还原反应
B. 3.2gCH3OH中含有电子的数目为1.8NA
C. 反应③中的“cat”可能为催化剂,实验室常用MnO2催化该反应
D. 3.0gHCHO与DHA的混合物中含碳原子的数目为0.3NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①中、元素化合价发生变化,反应②中、元素化合价发生变化,反应③中元素化合价发生变化,三个反应均有电子转移,均为氧化还原反应,A正确;
B.1个分子共含18个电子,的物质的量为,所含电子数目为,B正确;
C.反应③为的分解反应,“cat”在反应前后不变,为催化剂,实验室常用催化分解,C正确;
D.和的最简式均为,混合物中含最简式的物质的量为,含碳原子数目为,D错误;
故选D。
二、解答题(共4题,每空2分,共48分)
21. A~G为中学化学中常见的物质,转化关系如图所示,反应①为常温下的反应,A、C、D中均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C和D中氯元素的化合价之间,C是常用的调味剂。E在常温下为无色无味的液体,F是淡黄色固体,G为常见的无色气体。请据图回答下列问题:
(1)F中阴阳离子个数比为:_____________,F可用于呼吸面具和潜水艇中,作为供氧剂,请分析原因________________________(用化学方程式回答)。
(2)请写出反应①的离子反应方程式________________________。
(3)请写出反应②的离子反应方程式________________________。
【答案】(1) ①. 1:2 ②. 、
(2)
(3)
【解析】
【分析】因为C是常用的调味剂,所以C为NaCl;E在常温下为无味的液体,所以E为H2O;F是淡黄色固体,能与H2O反应生成无色气体G和B,则F为Na2O2,G为O2,B为NaOH;A、C、D中均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C和D中氯元素的化合价之间,结合反应①为常温下A与NaOH的反应,可推出A为Cl2,D为NaClO,据此分析解题:
【小问1详解】
F为Na2O2,由和构成,阴阳离子个数比为1:2;Na2O2能与人体呼出的CO2、水蒸气反应生成氧气,因此可作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂,对应的两个反应的化学方程式为:、。
【小问2详解】
反应①是Cl2与NaOH的反应,生成NaCl、NaClO和H2O,离子方程式为:。
【小问3详解】
反应②是H2O与Na2O2的反应,生成NaOH与O2,离子方程式为:
22. “84消毒液”是家居常用的防疫用品,某小组同学查看包装说明,得到如下信息:
【产品名称】84消毒液
【有效成分】NaClO
【规格】1000mL
【浓度】4.0mol/L
注意:①按一定比例稀释后使用
②不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用
该小组同学进行了如下实验,回答下列问题:
(1)稀释:将“84消毒液"原液稀释制成450mL c(NaClO)=0.0500mol/L的溶液。
①稀释过程中,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、________________。
②稀释时,需要取用_____mL“84消毒液”原液。
③下列操作会使溶液中NaClO浓度偏高的是__________(填标号)。
A.取用久置的“84消毒液"原液进行稀释
B.定容时,俯视刻度线
C.量取“84消毒液"原液时,仰视读数
D.定容摇匀后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
(2)利用如图所示装置探究84消毒液与洁厕灵反应:
①将注射器中的洁厕灵注入试管中,可观察到试管内pH试纸______________________,淀粉KI试纸上发生的离子反应方程式为________________________。
②该小组查资料得:“84消毒液"也不能与双氧水混合,两者混合会产生一种无色无味气体,使其消毒能力大大降低,写出该反应的化学方程式________________________。
【答案】(1) ①.
胶头滴管、容量瓶 ②.
6.3 ③. BC
(2) ①.
先变红后褪色 ②.
③.
【解析】
【分析】配制溶液时,由于实验室没有该规格的容量瓶,需要选用容量瓶,并按进行计算;误差分析依据进行判断;84消毒液(有效成分)与洁厕灵(有效成分)混合会发生归中反应生成有毒的氯气,氯气遇水生成盐酸和次氯酸,具有酸性和漂白性,且氯气具有强氧化性,能氧化碘离子;具有强氧化性,能将双氧水氧化为氧气。
【小问1详解】
① 实验室没有容量瓶,需选用容量瓶,配制一定物质的量浓度溶液需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、容量瓶。
② 根据稀释前后溶质的物质的量不变,,即,解得。由于量筒精确度一般为,故需四舍五入量取。
③ A.久置的84消毒液有效成分分解,溶质物质的量偏小,根据,导致配制溶液浓度偏低,A错误;
B.定容时俯视刻度线,导致加入的蒸馏水体积偏小,溶液体积偏小,根据,浓度偏高,B正确;
C.量取原液时仰视读数,量取的原液体积偏大,溶质物质的量偏大,根据,浓度偏高,C正确;
D.定容摇匀后液面低于刻度线是正常现象,若再加水会导致溶液最终体积偏大,根据,浓度偏低,D错误;
故答案选BC。
【小问2详解】
① 洁厕灵(含)与84消毒液(含)反应生成氯气,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性使pH试纸变红,次氯酸具有强氧化性和漂白性使其褪色,故观察到pH试纸先变红后褪色;氯气具有强氧化性,能将淀粉KI试纸中的碘离子氧化为碘单质,离子方程式为。
② 84消毒液与双氧水混合产生无色无味气体,该气体为氧气,将氧化,自身被还原为,化学方程式为。
23. 铁及其化合物在生产生活中具有重要的应用。铁及其化合物的化合价—物质类别二维图如图所示。
(1)某实验小组欲采用下图装置制备物质B及验证其性质,其实验步骤如下所示。
①实验前把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理,目的是__________________。
②实验开始,打开弹簧夹C、D和E,一段时间后,关闭弹簧夹___________。
③实验结束未关闭弹簧夹D,会观察到______________________________现象,原因是______________________________(用化学反应方程式表示)。
(2)铁的两种氯化物都是重要的化工试剂,它们的一些性质及制备方法如下所示:
Ⅰ.氯化铁:熔点为306℃,沸点为315℃、易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
Ⅱ.氯化亚铁:熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁,请回答相关问题:
①装置A用于MnO2与浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式为___________________。
②装置G的作用是___________________。
③导管b口应与_____________(从虚线框内选择一个装置,用字母代号填空)连接,这样可避免反应系统与环境间的相互影响。
④用此装置制得的无水氯化铁含铁量偏高,显然其中含有__________(填化学式)杂质,若要得到较纯净的无水氯化铁,对装置的改进措施是__________________。
【答案】(1) ①. 除去溶液中溶解的氧气,防止Fe(OH)2被氧气氧化。 ②. C ③. B 中白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。 ④.
(2) ①. ②. 冷凝凝华生成的FeCl3蒸气,收集无水FeCl3固体。 ③. F ④. FeCl2 ⑤. 在 A、B之间加装盛饱和食盐水的洗气瓶除去HCl杂质,再用浓硫酸干燥氯气。
【解析】
【分析】根据价类二维图可知,A、B、C、D、E、F依次为FeO、Fe(OH)2、二价铁盐、Fe2O3、Fe(OH)3、三价铁盐。
(1)铁先与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氢气排出装置中的空气,一段时间后再关闭止水夹C,A中硫酸亚铁溶液被压入到B中生成Fe(OH)2白色沉淀。
(2)A制取氯气,经过B(浓硫酸)干燥,与C中铁粉反应得到FeCl3,G中收集无水FeCl3。
【小问1详解】
①Fe(OH)2还原性极强,水中溶解O2会快速把它氧化成。所以煮沸稀硫酸、NaOH溶液目的是除去溶液中溶解的氧气,防止Fe(OH)2被氧气氧化;
②打开C、D、E,,氢气排尽装置内空气;一段时间后关闭弹簧夹C。A 中继续产生H2,A中压强增大,把FeSO4溶液压入 B 中与NaOH反应生成Fe(OH)2白色沉淀。
③未关闭弹簧夹D空气进入装置B,氢氧化亚铁被氧化。所以实验结束未关闭弹簧夹D,会观察到B 中白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。反应的化学方程式为。
【小问2详解】
①装置A用于MnO2与浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式为。
②装置G是冰水浴收集装置,冷凝凝华生成的FeCl3蒸气,收集无水FeCl3固体。
③导管b连接F(碱石灰),碱石灰有两个作用:吸收尾气Cl2,防止污染空气;同时阻挡外界空气中水蒸气进入,避免FeCl3潮解。
④浓盐酸挥发,Cl2混有HCl, ;FeCl2铁元素质量分数大于FeCl3,样品含铁量偏高。改进措施为在 A、B之间加装盛饱和食盐水的洗气瓶除去HCl杂质,再用浓硫酸干燥氯气。
24. 工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3、Fe3O4、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝,流程如下。
已知:①Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于强碱溶液,生成[Al(OH)4]-;
②SiO2属于酸性氧化物,不能溶于一般的酸。
(1)酸浸
①用H2SO4溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素,写出加入H2SO4溶液后产生有色离子的离子方程式___________________。
②酸浸时不断搅拌的目的是___________________。
(2)“氧化”中鼓入氧气的目的是___________________(离子方程式)。
(3)沉淀:用Na2CO3溶液调节pH,将Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀,溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH最佳为_________(填字母)。
A.4.0左右 B.5.0左右 C.6.0左右
(4)碳分:向碱溶后的溶液中通入足量CO2气体,该反应的离子方程式为_________________。
【答案】(1) ①. 、 ②. 加快反应速率,提高浸取率
(2)
(3)B (4)
【解析】
【分析】铝土矿加入硫酸进行“酸浸”,将、、转化为、、,不溶的作为浸渣被滤除;“氧化”阶段鼓入空气,将溶液中的氧化为;加入溶液调节pH进行“沉淀”,使和转化为和沉淀;随后加入NaOH溶液进行“碱溶”,利用的两性将其转化为进入溶液,从而与不溶的分离;最后向滤液中通入足量进行“碳分”,生成沉淀,经煅烧即可得到。
【小问1详解】
① 铝土矿中的杂质和与硫酸反应会生成有色的铁离子和亚铁离子,反应的离子方程式分别为、;
② 工业生产中,酸浸时不断搅拌可以增加固液接触面积,从而加快反应速率,提高有用元素的浸取率。
【小问2详解】
“氧化”步骤中鼓入氧气是为了将溶液中的完全氧化为,以便在后续调pH时能与一同完全沉淀,该反应的离子方程式为。
【小问3详解】
由题干提供的“溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响”图象可知,当pH达到5.0左右时,铝和铁的沉淀率均已接近100%,若继续增大pH,沉淀率增加不明显且会消耗更多的沉淀剂,因此最佳pH应控制在5.0左右,故选B。
【小问4详解】
“碱溶”后的溶液中主要含有,向其中通入足量的气体,会发生反应生成沉淀和,该反应的离子方程式为。
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广州市增城区应元学校2024学年第一学期月考
高一化学试卷
全卷共计100分,考试时间为75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
一、单选题(本题共20小题,共52分。第1-14小题,每题2分;第15-20题,每题4分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国的古代文物呈现了瑰丽的历史文化。下列文物的主要材质属于金属材料的是
A.颜真卿祭侄文稿
B.良渚玉琮
C.铜奔马
D.唐兽首玛瑙杯
A. A B. B C. C D. D
2. 下列物质属于电解质的是
A. 酒精 B. KNO3溶液 C. HCl D. Cu
3. 下列物质的分类正确的是
选项
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
KOH
硝酸
CaCO3
CaO
SO2
B
NaOH
盐酸
NaHCO3
Al2O3
H2O
C
C2H5OH
醋酸
CaF2
K2O2
CO2
D
Na2CO3
硫酸
Cu2(OH)2CO3
FeO
SO3
A. A B. B C. C D. D
4. 关于铁及其化合物的说法正确的是
A. 铁与氯气不反应,故可用钢瓶储存液氯
B. 铁能与水蒸气反应,钢铁生产中的模具须提前进行干燥处理
C. 氢氧化铁是一种红褐色沉淀,常用作红色颜料
D. 湿法炼铜过程中,铜离子将铁氧化为三价铁
5. 下列溶液中c(Cl-)与50mL 1mol/L AlCl3溶液中c(Cl-)相等的是
A. 150mL 3mol/L氯酸钾溶液 B. 75mL 2mol/L氯化钙溶液
C. 75mL 1mol/L氯化铁溶液 D. 150mL 2mol/L氯化钾溶液
6. 我国女科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,2015年10月获得诺贝尔生理医学奖。下列有关青蒿素(化学式:,相对分子质量为282)叙述正确的是
A. 青蒿素的摩尔质量为282
B. 个青蒿素分子的质量约为141g
C. 1mol青蒿素的质量为282g/mol
D. 282g青蒿素中含有15个碳原子
7. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
A. 在酸性溶液中:Cl-、MnO、K+、NH
B. 含有大量SO的溶液中:Na+、Mg2+、Ba2+、Br-
C. 无色透明的水溶液中:Cu2+、NO、Mg2+、SO
D. 使酚酞变红的溶液中:ClO-、Cl-、SO、Na+
8. 在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol/L,c(Ca2+)=0.5 mol/L,c(Cl-)=0.4 mol/L,则c(NO)为
A. 0.3 mol/L B. 0.8 mol/L C. 0.4 mol/L D. 0.5 mol/L
9. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
能与反应产生
可用于呼吸面具供氧剂
B
漂白粉的有效成分是具有氧化性
漂白粉可用作漂白剂、消毒剂
C
胶体粒子对光线散射形成丁达尔效应
丁达尔效应区分胶体和溶液
D
铁粉颗粒很小,高温会与水反应
用作中秋月饼等食物的干燥剂,以防食物变质。
A. A B. B C. C D. D
10. 实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应,其中说法错误的是
A. 应先点燃酒精灯甲,排尽装置内的空气
B. 试管中的反应为2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2,属于置换反应
C. 用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D. 当有标况下4.48L氢气生成时,转移电子数目为0.4NA
11. 某密闭容器中间有一可自由滑动的导热性隔板(厚度不计),当左侧充入,右侧充入一定量的时,隔板处于如图位置(左右两侧的体积比为),则左右两侧的原子数之比为
A. B. C. D.
12. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A.配制0.10mol/L NaOH溶液
B.比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性
C.验证Na2O2和水反应是放热的
D.制备氯气
A. A B. B C. C D. D
13. 为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
A. Na2CO3溶液(NaHCO3):加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤
B. NaHCO3溶液(Na2CO3):通入过量的CO2气体
C. CO2(HCl):将混合气体通入饱和食盐水洗气、干燥
D. Fe(Cu):加入过量FeCl2溶液,过滤
14. 《本草纲目》中记载“火药乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”黑火药爆炸时反应化学方程式为2KNO3+ S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑。下列有关说法正确的是
A. 黑火药属于纯净物
B. 生成2.24LCO2被氧化的碳元素的质量为1.2g
C. 该反应中被还原的元素只有硫元素
D. 生成5.6g氮气时转移电子数目2.4NA
15. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+
B. 金属钠加入CuSO4溶液:2Na+Cu2+=2Na++Cu
C. 将氨水滴入FeCl3溶液:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
D. 向碳酸氢钠溶液中加入足量澄清石灰水:Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O
16. 根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向NaBr溶液中滴加少量氯水,再加入淀粉KI溶液,溶液先变橙色,后变蓝色(Br2可溶于水,其水溶液为橙色)
氧化性:Cl2>Br2>I2
B
用硫酸洗净后的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯外焰上灼烧,产生黄色火焰
溶液中存在Na+
C
向某溶液中加入足量稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊
该溶液中含有CO
D
向某未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解
溶液中含有SO
A. A B. B C. C D. D
17. NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 标准状况下,36gH2O所占的体积约为44.8L
B. 将25.0g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在1L水中,所得溶液的浓度为1mol/L
C. 1L 0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有的Cl-个数为NA
D. 10mL 12mol/L盐酸与足量MnO2加热反应,制得的Cl2分子数为0.03NA
18. 物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要视角。氯元素的价类二维图如图所示,下列说法正确的是
A. a是HCl,从元素价态看,HCl只具有还原性
B. b的水溶液久置后,溶液颜色变浅,酸性变强
C. 等质量的铁在一定条件下分别与足量a的水溶液和足量b反应,转移电子的物质的量之比为1:1
D. 可溶性e溶液中的阴离子可用AgNO3溶液检验
19. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
下列叙述错误的是
A. 反应Ⅰ中,足量的Fe与1molCl2完全反应,转移的电子数目为2NA
B. 反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3
C. 操作1和操作2中都要用到漏斗、玻璃棒
D. K2FeO4对饮用水有杀菌消毒和净化的作用
20. 中国科学院天津工业生物技术研究所在国际上首次实现CO2到淀粉的全合成,其中部分核心反应过程如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 反应①②③均为氧化还原反应
B. 3.2gCH3OH中含有电子的数目为1.8NA
C. 反应③中的“cat”可能为催化剂,实验室常用MnO2催化该反应
D. 3.0gHCHO与DHA的混合物中含碳原子的数目为0.3NA
二、解答题(共4题,每空2分,共48分)
21. A~G为中学化学中常见的物质,转化关系如图所示,反应①为常温下的反应,A、C、D中均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C和D中氯元素的化合价之间,C是常用的调味剂。E在常温下为无色无味的液体,F是淡黄色固体,G为常见的无色气体。请据图回答下列问题:
(1)F中阴阳离子个数比为:_____________,F可用于呼吸面具和潜水艇中,作为供氧剂,请分析原因________________________(用化学方程式回答)。
(2)请写出反应①的离子反应方程式________________________。
(3)请写出反应②的离子反应方程式________________________。
22. “84消毒液”是家居常用的防疫用品,某小组同学查看包装说明,得到如下信息:
【产品名称】84消毒液
【有效成分】NaClO
【规格】1000mL
【浓度】4.0mol/L
注意:①按一定比例稀释后使用
②不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用
该小组同学进行了如下实验,回答下列问题:
(1)稀释:将“84消毒液"原液稀释制成450mL c(NaClO)=0.0500mol/L的溶液。
①稀释过程中,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、________________。
②稀释时,需要取用_____mL“84消毒液”原液。
③下列操作会使溶液中NaClO浓度偏高的是__________(填标号)。
A.取用久置的“84消毒液"原液进行稀释
B.定容时,俯视刻度线
C.量取“84消毒液"原液时,仰视读数
D.定容摇匀后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
(2)利用如图所示装置探究84消毒液与洁厕灵反应:
①将注射器中的洁厕灵注入试管中,可观察到试管内pH试纸______________________,淀粉KI试纸上发生的离子反应方程式为________________________。
②该小组查资料得:“84消毒液"也不能与双氧水混合,两者混合会产生一种无色无味气体,使其消毒能力大大降低,写出该反应的化学方程式________________________。
23. 铁及其化合物在生产生活中具有重要的应用。铁及其化合物的化合价—物质类别二维图如图所示。
(1)某实验小组欲采用下图装置制备物质B及验证其性质,其实验步骤如下所示。
①实验前把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理,目的是__________________。
②实验开始,打开弹簧夹C、D和E,一段时间后,关闭弹簧夹___________。
③实验结束未关闭弹簧夹D,会观察到______________________________现象,原因是______________________________(用化学反应方程式表示)。
(2)铁的两种氯化物都是重要的化工试剂,它们的一些性质及制备方法如下所示:
Ⅰ.氯化铁:熔点为306℃,沸点为315℃、易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
Ⅱ.氯化亚铁:熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁,请回答相关问题:
①装置A用于MnO2与浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式为___________________。
②装置G的作用是___________________。
③导管b口应与_____________(从虚线框内选择一个装置,用字母代号填空)连接,这样可避免反应系统与环境间的相互影响。
④用此装置制得的无水氯化铁含铁量偏高,显然其中含有__________(填化学式)杂质,若要得到较纯净的无水氯化铁,对装置的改进措施是__________________。
24. 工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3、Fe3O4、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝,流程如下。
已知:①Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于强碱溶液,生成[Al(OH)4]-;
②SiO2属于酸性氧化物,不能溶于一般的酸。
(1)酸浸
①用H2SO4溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素,写出加入H2SO4溶液后产生有色离子的离子方程式___________________。
②酸浸时不断搅拌的目的是___________________。
(2)“氧化”中鼓入氧气的目的是___________________(离子方程式)。
(3)沉淀:用Na2CO3溶液调节pH,将Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀,溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH最佳为_________(填字母)。
A.4.0左右 B.5.0左右 C.6.0左右
(4)碳分:向碱溶后的溶液中通入足量CO2气体,该反应的离子方程式为_________________。
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