精品解析:江苏东台市第一中学2025-2026学年高一上学期期末考试化学试题
2026-08-29
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内容正文:
东台市第一中学2025~2026学年度第一学期期末考试
高一化学
注意事项:
1.本试卷考试时间为75分钟,试卷满分100分,考试形式闭卷。
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分。
3.答题前,务必将自己的学校、班级、姓名、座号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每一题只有一个选项最符合题意。
1. 衣食住行、科学研究都离不开化学。下列说法正确的是
A. 千家万户通光纤,光纤主要材质为
B. 古壁画颜料中所用铁红的成分为
C. 古陶瓷修复所用熟石膏的成分为
D. 月壤中的嫦娥石的成分属于硅酸盐
2. 实验室安全至关重要,下列有关实验安全和仪器的使用说法不正确的是
A. 金属燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火
B. 容量瓶在使用前需要检查是否漏液,检漏需要倒置两次
C. 皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用的硼酸溶液冲洗
D. 配制溶液时,可以用量筒量取浓硫酸,再稀释至相应浓度
3. 碳中和是一种有效减少二氧化碳排放的方法。下列关于二氧化碳的说法不正确的是
A. 二氧化碳是电解质 B. 二氧化碳不能形成酸雨
C. 二氧化碳是分子晶体 D. 二氧化碳是酸性氧化物
4. 用粒子轰击得到,,下列说法不正确的是
A. 的中子数为 B. 与互为同位素
C. 该过程涉及种核素 D. 与化学性质基本相同
5. 诺贝尔化学奖授予在量子点的发现与合成领域做出重大贡献的科学家。这种量子点在实验室中实现精准调控。硫化镉()量子点,尺寸在之间,具有高比表面积、容易吸附阴离子而带负电荷等特性。下列关于量子点的说法不正确的是
A. 量子点在水中形成的分散系属于胶体
B. 量子点分散在水中可产生丁达尔效应
C. 可以用滤纸分离量子点与溶液
D. 向量子点在水中形成的分散系中加入会发生聚沉
6. 下列装置应用于实验室的分离提纯实验,能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取氯气
B. 用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C. 用装置丙分离氯化钠和氯化锰溶液
D. 用装置丁经蒸发浓缩等步骤制少量
7. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 饱和氯水:、、、
B. 澄清透明溶液中:、、、
C. 能使酚酞变红的溶液:、、、
D. 溶液:、、、
8. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. 明矾易溶于水,可用于净水
B. 具有还原性,可用于纸浆漂白
C. 有碱性,可用于制胃酸中和剂
D. 不溶于酸,可用于制钡餐药剂
9. 在给定的条件下,下列选项所示的物质转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶液与反应:
B. 与水反应:
C. 与醋酸溶液反应:
D. 溶液与稀硫酸反应:
11. 、、、为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为,最外层电子数与其层电子数相等,是形成酸雨的物质之一,下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 与可形成离子化合物
C. 的氧化物常用作耐火材料 D. 的简单气态氢化物的沸点比的低
12. Zn与浓硫酸反应的化学方程式:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O。向100 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的锌粒充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量
A. 等于1.8 mol B. 小于0.9 mol
C. 等于0.9 mol D. 在0.9 mol和1.8 mol之间
13. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向的溶液中滴加的溶液
溶液褪色,有气泡产生
具有氧化性
B
将浓硫酸滴加到蔗糖中
蔗糖变黑膨胀且有刺激性气味的气体生成
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C
向溶液中滴加盐酸
有气体产生
非金属性:
D
向某黄色溶液中加入淀粉-溶液
溶液呈蓝色
溶液中一定含有
A. A B. B C. C D. D
14. 亚氯酸钠是一种高效漂白剂和氧化剂。溶液的实验室制备过程为:
反应①:在酸性条件下,还原制备;
反应②:在碱性条件下,与反应,得溶液。
下列说法正确的是
A. 反应①中用提供酸性环境
B. 反应①中参加反应的和的物质的量之比为
C. 反应②中的可用代替
D. 制备至少需要标准状况下气体
二、非选择题:共4题,共58分。
15. 下列五种元素Q、原子序数依次增大,回答下列问题:
质量数为的一种核素可用于考古
最高正价和最低负价代数和为2
层电子数与总电子数之比为
对应单质为淡黄色固体
在同周期的简单阴离子中半径最小
地壳中含量排名第二的金属元素
(1)在元素周期表的位置为____________,的单质对应的电子式为____________。
(2)化合物由与组成,可作供氧剂。中阴、阳离子数目比为____________,与足量的完全反应,转移电子物质的量为____________。
(3)化合物与水反应生成两种酸性气体,该反应的化学方程式为____________。
(4)请用化学方程式说明元素非金属强于:____________。
(5)将通入的溶液中,溶液变为浅绿色,发生反应的离子方程式为____________。
16. 食盐在生产、生活中有着广泛应用。
Ⅰ.
(1)工业上可利用电解饱和食盐水制取氯气,该反应的离子方程式为____________。电解前需对粗盐(含泥沙、、、等杂质)进行精制,步骤如下:
粗盐滤液精盐
试剂是____________(填化学式)。过滤和蒸发结晶均用到玻璃仪器:____________(填名称)。
Ⅱ.某化学兴趣小组在实验室中使用氨盐水模拟并改进侯氏制碱法制备,进一步处理得到产品和,实验流程及模拟装置如下:
(2)装置中使用雾化装置的优点是____________。冷水浴的作用是____________。由口排出的气体处理方式为____________。
(3)形管内发生反应的化学方程式为____________。充分反应后,对形管内的固液混合物过滤、洗涤、干燥,可获得。证明已洗涤干净的操作为____________。
17. 连二亚硫酸钠()俗称低亚硫酸钠,广泛用于纺织、医药、选矿、造纸工业。某实验小组拟用甲酸钠、烧碱、二氧化硫制备连二亚硫酸钠并测定其纯度。
查阅资料:连二亚硫酸钠是白色结晶粉末,极易溶于水,不溶于乙醇,加热到以上分解放出二氧化硫。空气中能被氧化,是一种强还原剂。
Ⅰ.的制备。
(1)制备时选用以下试剂中的____________(填选项字母),选用上图所示装置中的____________(填选项字母)。
A. B.稀硝酸 C.浓硫酸
D.硫酸 E.硫酸 F.浓盐酸
Ⅱ.的制备。利用如图所示实验装置(加热、搅拌及夹持装置省略)制备,实验步骤如下:
ⅰ.先从口通入一段时间的;
ⅱ.持续通入,保持水浴温度左右反应;
ⅲ.停止加热,冷却至;
ⅳ.拆卸装置,将中的混合物经过____________、洗涤后得到粗产品。
(2)步骤ⅰ先通入的目的是____________。
(3)步骤ⅳ的空白处实验操作为____________。洗涤粗产品的洗涤剂为__________(填“水”或“乙醇”),进一步提纯的方法为____________。
Ⅲ.纯度的测定。
(4)称取纯化产品溶于水,加入溶液碱化后配成待测液,量取待测液于锥形瓶中,加入滴亚甲基蓝,用标准液进行滴定,当溶液颜色由无色变为蓝色时达到滴定终点,进行三次平行实验消耗标准液{已知:滴定中主要转化为,}。产品的纯度为____________(用含的代数式表示,写出计算过程)。
18. 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、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
3.00
3.99
5.90
8.39
11.7
24.8
71.0
109
(1)“酸浸”后溶液中主要的金属阳离子有、____________。
(2)①写出滤渣Ⅰ和滤渣Ⅱ的化学式:__________、__________。
②“氧化效率”与温度关系如图1所示,温度升高,“氧化效率”降低的原因可能是____________。
(3)溶液对铝、铁沉淀率的影响如图2所示。“调”时应控制溶液的范围为____________(填字母)。
A. B. C. D.
(4)“沉铝”过程中的离子反应方程式:____________。
(5)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.称取的明矾晶体失去部分结晶水,仍按化学式进行计算
B.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
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
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东台市第一中学2025~2026学年度第一学期期末考试
高一化学
注意事项:
1.本试卷考试时间为75分钟,试卷满分100分,考试形式闭卷。
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分。
3.答题前,务必将自己的学校、班级、姓名、座号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每一题只有一个选项最符合题意。
1. 衣食住行、科学研究都离不开化学。下列说法正确的是
A. 千家万户通光纤,光纤主要材质为
B. 古壁画颜料中所用铁红的成分为
C. 古陶瓷修复所用熟石膏的成分为
D. 月壤中的嫦娥石的成分属于硅酸盐
【答案】C
【解析】
【详解】A.光纤主要材质为,单质为半导体材料,多用于制作芯片、太阳能电池等,A错误;
B.铁红的成分为红棕色的,为黑色磁性氧化铁,不是铁红的成分,B错误;
C.熟石膏的成分为,C正确;
D.嫦娥石的组成中不含硅元素,属于磷酸盐,不属于硅酸盐,D错误;
故选C。
2. 实验室安全至关重要,下列有关实验安全和仪器的使用说法不正确的是
A. 金属燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火
B. 容量瓶在使用前需要检查是否漏液,检漏需要倒置两次
C. 皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用的硼酸溶液冲洗
D. 配制溶液时,可以用量筒量取浓硫酸,再稀释至相应浓度
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属是活泼金属,燃烧时不能用水或类灭火剂,灭火毯可隔绝空气达到灭火效果,A正确;
B.容量瓶检漏操作为先盖上瓶塞倒置,观察是否漏液,若不漏,正立后将瓶塞旋转再次倒置检查,共需倒置两次,B正确;
C.碱液有腐蚀性,皮肤溅上后先大量水冲洗降低浓度,再用的硼酸溶液中和残留碱液,C正确;
D.量筒的精度为,无法精确量取浓硫酸,D错误;
故选D。
3. 碳中和是一种有效减少二氧化碳排放的方法。下列关于二氧化碳的说法不正确的是
A. 二氧化碳是电解质 B. 二氧化碳不能形成酸雨
C. 二氧化碳是分子晶体 D. 二氧化碳是酸性氧化物
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解质是在水溶液中或熔融状态下能自身电离产生自由移动离子的化合物,二氧化碳溶于水导电是其与水反应生成的碳酸电离所致,二氧化碳自身不能电离,属于非电解质,A错误;
B.酸雨是由二氧化硫、氮氧化物等排放引起,二氧化碳溶于水所得溶液pH约为5.6,不会形成酸雨,B正确;
C.二氧化碳晶体由二氧化碳分子通过分子间作用力结合形成,属于分子晶体,C正确;
D.二氧化碳能与碱反应只生成盐和水,属于酸性氧化物,D正确;
故选A。
4. 用粒子轰击得到,,下列说法不正确的是
A. 的中子数为 B. 与互为同位素
C. 该过程涉及种核素 D. 与化学性质基本相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.的中子数=质量数-质子数=14-7=7,A正确;
B.同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素(原子),与是氧元素不同核素形成的单质,不互为同位素,B错误;
C.该过程涉及、、、共4种核素,C正确;
D.与互为同位素,核外电子排布相同,化学性质基本相同,D正确;
故答案选B。
5. 诺贝尔化学奖授予在量子点的发现与合成领域做出重大贡献的科学家。这种量子点在实验室中实现精准调控。硫化镉()量子点,尺寸在之间,具有高比表面积、容易吸附阴离子而带负电荷等特性。下列关于量子点的说法不正确的是
A. 量子点在水中形成的分散系属于胶体
B. 量子点分散在水中可产生丁达尔效应
C. 可以用滤纸分离量子点与溶液
D. 向量子点在水中形成的分散系中加入会发生聚沉
【答案】C
【解析】
【详解】A.胶体分散质粒子直径介于之间,量子点尺寸为,在水中形成的分散系属于胶体,A正确;
B.丁达尔效应是胶体特有的性质,量子点分散在水中形成胶体,可产生丁达尔效应,B正确;
C.胶粒和溶液中的溶质均能透过滤纸,无法用滤纸分离量子点与溶液,应采用渗析法分离,C错误;
D.量子点吸附阴离子带负电,加入电解质时,电离出的阳离子会中和胶粒所带负电,使胶体发生聚沉,D正确;
故选C。
6. 下列装置应用于实验室的分离提纯实验,能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取氯气
B. 用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C. 用装置丙分离氯化钠和氯化锰溶液
D. 用装置丁经蒸发浓缩等步骤制少量
【答案】D
【解析】
【详解】A.与浓反应制取需要加热,装置甲无加热装置,无法制得氯气,A错误;
B.除去中的应选用饱和食盐水,若用饱和溶液,会与反应生成杂质,且也会与溶液反应被消耗,同时洗气应长管进气短管出气,进气方向错误,B错误;
C.氯化钠和氯化锰均为可溶性物质,二者形成的溶液无法通过过滤(分离固液混合物的操作)分离,C错误;
D.制备可先在蒸发皿中蒸发浓缩溶液,再经冷却结晶等步骤得到,装置丁可用于蒸发浓缩操作,D正确;
故本题选D。
7. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 饱和氯水:、、、
B. 澄清透明溶液中:、、、
C. 能使酚酞变红的溶液:、、、
D. 溶液:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.饱和氯水具有强氧化性,可将、氧化,且氯水中含有的会与反应,该组离子不能大量共存,A错误;
B.澄清透明溶液允许有色离子存在,、、、之间不发生反应,该组离子可以大量共存,B正确;
C.能使酚酞变红的溶液为碱性溶液,含有大量,会与反应生成和,该组离子不能大量共存,C错误;
D.溶液中含有,会与结合生成弱电解质,且酸性条件下与会发生归中反应生成,该组离子不能大量共存,D错误;
故答案选B。
8. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. 明矾易溶于水,可用于净水
B. 具有还原性,可用于纸浆漂白
C. 有碱性,可用于制胃酸中和剂
D. 不溶于酸,可用于制钡餐药剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.明矾净水的原理是其电离出的水解生成胶体吸附水中悬浮杂质,与易溶于水无对应关系,A错误;
B.用于纸浆漂白是利用其漂白性,与还原性无对应关系,B错误;
C.碱性较强,对胃黏膜刺激性大,不能用于制胃酸中和剂,C错误;
D.不溶于胃酸的主要成分盐酸,不会释放出有毒的,可用于制钡餐药剂,性质与用途有对应关系,D正确;
故答案选D。
9. 在给定的条件下,下列选项所示的物质转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫单质在氧气中点燃只能生成,无法直接得到,第一步转化不能实现,A错误;
B.碳酸酸性强于次氯酸,溶液中通入可生成,见光分解生成和,两步转化均能实现,B正确;
C.碳酸酸性弱于盐酸,溶液与不反应,无法得到沉淀,第一步转化不能实现,C错误;
D.电解溶液得到的是、和,需电解熔融才能得到单质,第二步转化不能实现,D错误;
故选B。
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶液与反应:
B. 与水反应:
C. 与醋酸溶液反应:
D. 溶液与稀硫酸反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸性强弱顺序为,溶液与反应无论是否过量均生成和,离子方程式书写正确,A正确;
B.与水反应的离子方程式未配平,原子、得失电子均不守恒,正确的离子方程式为,B错误;
C.醋酸为弱酸,在离子方程式中不能拆分为,需写化学式,正确的离子方程式为:,C错误;
D.溶液与稀硫酸反应时,与物质的量之比为1:2,与物质的量之比为2:1,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
11. 、、、为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为,最外层电子数与其层电子数相等,是形成酸雨的物质之一,下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 与可形成离子化合物
C. 的氧化物常用作耐火材料 D. 的简单气态氢化物的沸点比的低
【答案】C
【解析】
【分析】是形成酸雨的物质且原子序数,可知为,即为,为;最外层电子数等于层电子数(2个)且原子序数大于,故为;四种元素最外层电子数之和为19,可得最外层电子数为,原子序数小于,故为。
【详解】A.同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,故原子半径顺序为,即,A错误;
B.为、为,二者均为非金属元素,只能形成、等共价化合物,无法形成离子化合物,B错误;
C.为,其氧化物熔点极高,常用作耐火材料,C正确;
D.的简单气态氢化物为,分子间存在氢键,沸点高于的简单气态氢化物,D错误;
故本题选C。
12. Zn与浓硫酸反应的化学方程式:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O。向100 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的锌粒充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量
A. 等于1.8 mol B. 小于0.9 mol
C. 等于0.9 mol D. 在0.9 mol和1.8 mol之间
【答案】D
【解析】
【详解】n(H2SO4)=0.1L18 mol·L-1=1.8mol,当全部发生Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O时,有0.9molH2SO4被还原,但随着反应进行,硫酸浓度逐渐降低,当为稀硫酸时,发生反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,当只发生此反应时,有1.8molH2SO4被还原,但这两个反应都发生了,被还原的H2SO4的物质的量应处于两者之间,即被还原的H2SO4的物质的量在0.9 mol和1.8 mol之间,答案选D。
13. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向的溶液中滴加的溶液
溶液褪色,有气泡产生
具有氧化性
B
将浓硫酸滴加到蔗糖中
蔗糖变黑膨胀且有刺激性气味的气体生成
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C
向溶液中滴加盐酸
有气体产生
非金属性:
D
向某黄色溶液中加入淀粉-溶液
溶液呈蓝色
溶液中一定含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.是强氧化剂,该反应中元素化合价降低,中元素化合价升高生成,体现还原性,A错误;
B.蔗糖变黑说明浓硫酸将蔗糖中、按水的组成比脱去,体现脱水性;有刺激性气味气体()生成,说明浓硫酸中元素化合价降低,浓硫酸体现强氧化性,B正确;
C.比较非金属性应依据最高价氧化物对应水化物的酸性,不是的最高价含氧酸,无法据此判断和的非金属性强弱,C错误;
D.黄色溶液也可能是含的溶液,也能氧化生成使淀粉变蓝,无法证明一定含,D错误;
故选B。
14. 亚氯酸钠是一种高效漂白剂和氧化剂。溶液的实验室制备过程为:
反应①:在酸性条件下,还原制备;
反应②:在碱性条件下,与反应,得溶液。
下列说法正确的是
A. 反应①中用提供酸性环境
B. 反应①中参加反应的和的物质的量之比为
C. 反应②中的可用代替
D. 制备至少需要标准状况下气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①若用提供酸性环境,HCl与发生氧化还原反应生成氯气,故A错误;
B.反应①转化为,氯元素化合价降低1,转化为硫酸根离子,硫元素化合价升高2,根据化合价升降总数相等可知,参加反应的和的物质的量之比为2:1,故B错误;
C.反应②中氯元素的化合价降低,中氧元素的化合价升高,不可用代替,故C错误;
D.根据得失电子守恒,反应①中2~1~2,反应②中2~1~2,制备至少需要0.1mol,标准状况下V=nVm=0.1mol×22.4L/mol=,故D正确;
答案选D。
二、非选择题:共4题,共58分。
15. 下列五种元素Q、原子序数依次增大,回答下列问题:
质量数为的一种核素可用于考古
最高正价和最低负价代数和为2
层电子数与总电子数之比为
对应单质为淡黄色固体
在同周期的简单阴离子中半径最小
地壳中含量排名第二的金属元素
(1)在元素周期表的位置为____________,的单质对应的电子式为____________。
(2)化合物由与组成,可作供氧剂。中阴、阳离子数目比为____________,与足量的完全反应,转移电子物质的量为____________。
(3)化合物与水反应生成两种酸性气体,该反应的化学方程式为____________。
(4)请用化学方程式说明元素非金属强于:____________。
(5)将通入的溶液中,溶液变为浅绿色,发生反应的离子方程式为____________。
【答案】(1) ①.
第二周期第ⅣA族 ②.
(2) ①.
②.
(3)
(4)
(或 等合理答案)
(5)
【解析】
【分析】Q的质量数为14的核素可用于考古,即,故Q为碳(C)元素;A的最高正价和最低负价代数和为2,设最外层电子数为,则,解得,A位于第ⅤA族,结合原子序数大于C,且小于B,故A为氮(N)元素;B的L层电子数与总电子数之比为,B为氧(O)元素;C的对应单质为淡黄色固体,故C为硫(S)元素;D在同周期的简单阴离子中半径最小,S属于第三周期,第三周期中简单阴离子半径最小的是,故D为氯(Cl)元素;E是地壳中含量排名第二的金属元素,故E为铁(Fe)元素。
【小问1详解】
Q为C元素,原子核外有2个电子层,最外层有4个电子,位于元素周期表第二周期第ⅣA族;A为N元素,其单质分子中两个氮原子共用三对电子,且各有一对孤电子对,电子式为 ;
【小问2详解】
化合物X由O与Na组成,可作供氧剂,则X为,其由和构成,阴、阳离子数目比为;为,发生反应,反应中每消耗转移电子,故完全反应转移电子的物质的量为;
【小问3详解】
化合物为,与水反应生成两种酸性气体,根据原子守恒可知生成和,化学方程式为;
【小问4详解】
证明Cl的非金属性强于S,可通过单质间的置换反应来实现,如将氯气通入氢硫酸溶液中生成硫单质,化学方程式为;
【小问5详解】
将通入溶液中,溶液变为浅绿色说明被还原为,同时被氧化为,根据得失电子守恒和电荷守恒,离子方程式为。
16. 食盐在生产、生活中有着广泛应用。
Ⅰ.
(1)工业上可利用电解饱和食盐水制取氯气,该反应的离子方程式为____________。电解前需对粗盐(含泥沙、、、等杂质)进行精制,步骤如下:
粗盐滤液精盐
试剂是____________(填化学式)。过滤和蒸发结晶均用到玻璃仪器:____________(填名称)。
Ⅱ.某化学兴趣小组在实验室中使用氨盐水模拟并改进侯氏制碱法制备,进一步处理得到产品和,实验流程及模拟装置如下:
(2)装置中使用雾化装置的优点是____________。冷水浴的作用是____________。由口排出的气体处理方式为____________。
(3)形管内发生反应的化学方程式为____________。充分反应后,对形管内的固液混合物过滤、洗涤、干燥,可获得。证明已洗涤干净的操作为____________。
【答案】(1) ①.
②.
③.
玻璃棒 (2) ①.
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分 ②.
降低的溶解度,有利于晶体析出 ③.
用水(或稀酸)吸收(或回收利用)
(3) ①.
②.
取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀硝酸酸化的溶液,若无白色沉淀产生,则说明已洗涤干净。
【解析】
【分析】本题以食盐的综合利用为背景,考查了氯碱工业、粗盐提纯以及侯氏制碱法(联合制碱法)的核心原理与实验操作。粗盐提纯:核心在于除杂试剂的添加顺序。为了彻底除去杂质且不引入新杂质,必须保证在之前加入,以便过量的能被沉淀除去;最后加入盐酸调节pH并除去过量的和。侯氏制碱法:核心反应为向饱和氨盐水中通入,利用在相同温度下溶解度较小的性质使其结晶析出。实验装置中的改进(如雾化、冷水浴)均是为了提高反应速率和产率。
【小问1详解】
工业电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,离子方程式为。粗盐提纯时,需除去、、。除杂原则是:必须在之后加入,以除去过量的。流程中试剂b在最后加入,故b为,则试剂a为(用于除去)。过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,蒸发结晶需要的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒;两者均用到的玻璃仪器是玻璃棒。
【小问2详解】
雾化装置将饱和氨盐水变成微小液滴,极大地增大了气液接触面积,从而加快吸收和反应速率。的溶解度随温度降低而减小,冷水浴降温可以降低其溶解度,促进碳酸氢钠结晶沉淀。a口排出的尾气中含有未反应的和挥发出的。有毒且极易溶于水,直接排放会污染环境,因此需要用水或稀酸进行尾气吸收,或者收集后循环利用。
【小问3详解】
U形管中发生的是侯氏制碱法的核心反应,氨气、二氧化碳、水和氯化钠反应生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵,化学方程式为。沉淀表面会附着母液中的和。检验是否洗净,最简便的方法是检验洗涤液中是否还含有。操作为:取最后一次洗涤液,加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀()生成,证明已经洗涤干净。
17. 连二亚硫酸钠()俗称低亚硫酸钠,广泛用于纺织、医药、选矿、造纸工业。某实验小组拟用甲酸钠、烧碱、二氧化硫制备连二亚硫酸钠并测定其纯度。
查阅资料:连二亚硫酸钠是白色结晶粉末,极易溶于水,不溶于乙醇,加热到以上分解放出二氧化硫。空气中能被氧化,是一种强还原剂。
Ⅰ.的制备。
(1)制备时选用以下试剂中的____________(填选项字母),选用上图所示装置中的____________(填选项字母)。
A. B.稀硝酸 C.浓硫酸
D.硫酸 E.硫酸 F.浓盐酸
Ⅱ.的制备。利用如图所示实验装置(加热、搅拌及夹持装置省略)制备,实验步骤如下:
ⅰ.先从口通入一段时间的;
ⅱ.持续通入,保持水浴温度左右反应;
ⅲ.停止加热,冷却至;
ⅳ.拆卸装置,将中的混合物经过____________、洗涤后得到粗产品。
(2)步骤ⅰ先通入的目的是____________。
(3)步骤ⅳ的空白处实验操作为____________。洗涤粗产品的洗涤剂为__________(填“水”或“乙醇”),进一步提纯的方法为____________。
Ⅲ.纯度的测定。
(4)称取纯化产品溶于水,加入溶液碱化后配成待测液,量取待测液于锥形瓶中,加入滴亚甲基蓝,用标准液进行滴定,当溶液颜色由无色变为蓝色时达到滴定终点,进行三次平行实验消耗标准液{已知:滴定中主要转化为,}。产品的纯度为____________(用含的代数式表示,写出计算过程)。
【答案】(1) ①. d ②. AD
(2)排尽装置内的空气,防止连二亚硫酸钠被氧化
(3) ①. 过滤 ②. 乙醇 ③. 重结晶
(4)
【解析】
【分析】实验室中通常利用较浓的硫酸和亚硫酸钠反应制备SO2,连二亚硫酸钠在空气中能被氧化,故应先向装置中通入一段时间氮气,排尽装置内的氧气,将原料加入装置中制备SO2;二氧化硫、甲酸钠、氢氧化钠在e中反应生成连二亚硫酸钠,反应结束后停止加热,冷却至45-55℃,拆卸装置,将e中的混合物进行过滤、洗涤,得到粗产品,据此分析解答。
【小问1详解】
实验室制备SO2可采用亚硫酸钠与较浓的硫酸反应制取,反应不需要加热,选择装置d,药品选AD;
【小问2详解】
根据信息可知,连二亚硫酸钠是一种强还原剂,制备过程中通入氮气的目是排尽装置内的空气,防止连二亚硫酸钠被氧化。
【小问3详解】
该处是将固体与液体进行分离,实验操作为过滤;根据连二亚硫酸钠极易溶于水,不溶于乙醇,此处洗涤应选用乙醇;如要进一步提纯连二亚硫酸钠,可采用重结晶的方法进一步进行提纯。
【小问4详解】
根据转化关系,,硫元素化合价从+3价升高到+4价,铁元素化合价从+3价价降低+2价,结合得失电子守恒得到关系式:,则产品的纯度为。
18. 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、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
3.00
3.99
5.90
8.39
11.7
24.8
71.0
109
(1)“酸浸”后溶液中主要的金属阳离子有、____________。
(2)①写出滤渣Ⅰ和滤渣Ⅱ的化学式:__________、__________。
②“氧化效率”与温度关系如图1所示,温度升高,“氧化效率”降低的原因可能是____________。
(3)溶液对铝、铁沉淀率的影响如图2所示。“调”时应控制溶液的范围为____________(填字母)。
A. B. C. D.
(4)“沉铝”过程中的离子反应方程式:____________。
(5)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.称取的明矾晶体失去部分结晶水,仍按化学式进行计算
B.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
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)
、
(2) ①.
②.
③.
温度过高会导致 分解 (3)B
(4)
(5)ADE
【解析】
【分析】铝灰含、和少量、、等,加入过量稀硫酸酸溶过滤,滤液中含、、,滤渣Ⅰ为二氧化硅;滤液中加入过氧化氢氧化为,再加入适量KOH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,滤渣Ⅱ为;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,冷却结晶过滤洗涤等得到明矾。
【小问1详解】
根据分析可知,“酸浸”后溶液中主要的金属阳离子有、、;
【小问2详解】
①根据分析可知,滤渣Ⅰ为,滤渣Ⅱ为;
②温度过高可能会导致分解,从而导致“氧化效率”降低。
【小问3详解】
调pH的目的是让几乎完全沉淀,同时尽可能减少的沉淀损失。根据图2,pH在3.0~3.5区间时铁沉淀率接近100%,而铝沉淀率仍处于极低水平,符合除杂要求,因此选B。
【小问4详解】
“沉铝”时向含 的滤液中加入过量氨水,生成氢氧化铝沉淀,由于一水合氨为弱碱,不能溶解氢氧化铝,其离子方程式为:。
【小问5详解】
A.明矾晶体失去部分结晶水,实际称取的溶质 质量偏大,导致配制溶液浓度偏高,A符合题意;
B.定容时还需要加水,容量瓶内有少量蒸馏水残留对最终结果无影响,B不符合题意;
C.未洗涤玻璃棒和烧杯内壁会导致部分溶质损失,配制溶液浓度偏低,C不符合题意;
D.定容时俯视刻度线,会导致实际加水量偏少,溶液体积偏小,配制溶液浓度偏高,D符合题意;
E.未冷至室温就转移、定容,冷却至室温后溶液体积会缩小,导致实际体积偏小,配制溶液浓度偏高,E符合题意;
故选ADE。
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