内容正文:
2024-2025学年高一上学期化学(必修第一册)
期末考复习一
一、选择题:本题共14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合要求。
1. 化学与生活有着紧密的联系,下列说法错误的是
A. 榨苹果汁时加入维生素C,可减缓其在空气中发生颜色变化
B. “贵妃明镜剪青丝,后母戊鼎树丰碑”,后母戊鼎材料为青铜,其硬度比纯铜小
C. FeO是一种黑色粉末,可以用作色素,应用于瓷器制作中使釉呈绿色
D. “早雾晴,晚雾阴”,雾是一种气溶胶,可见光光束透过大雾可观察到丁达尔效应
2. 下列物质分类全部正确的组合是
分类组合
混合物
纯净物
碱
电解质
碱性氧化物
A
液氯
NaCl
B
盐酸
冰水
纯碱
Cu
C
镁铝合金
醋酸
KOH
CuO
D
矿泉水
不锈钢
稀硫酸
A. A B. B C. C D. D
3. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的个数是
①标准状况下,个分子所占的体积约是22.4L
②等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为
③标准状况下,含个分子
④常温常压下,和的混合气体16g所含氧原子数为
⑤标准状况下,溶于水,转移的电子数目为
⑥和固体混合物中,阴、阳离子总数为
⑦个胶体粒子的质量为107g
⑧的溶液中,数目为
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
4. 下列说法正确的是
A. H2O2分子中只有极性共价键
B. 氢氧化钠、H2SO4溶于水均克服分子间作用力
C. N2和CO2两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D. 某物质在熔融态能导电,则该物质中一定含有离子键
5. 下列离子反应方程式正确的是
A. 向饱和溶液中通入过量:
B. 向溶液中滴入少量澄清石灰水:
C. 向溶液中加入一小粒钠块:
D. 氯气通入冷的石灰乳:
6. 元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。下图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A. 铁与高温水蒸气的反应可实现上述①转化
B. 加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C. FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速被氧化成Fe2O3
D. Cu能将Fe3+转化为Fe2+,且该过程中Cu作还原剂
7. 已知同温同压下,气体的物质的量之比气体分子数之比气体体积之比,一定温度和压强下,用质量相等的、、、四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中错误的是
A. 气球③中装的是
B. 气球①和气球④中气体的密度之比为
C. 气球①和气球②中原子数之比为
D. 气球③和气球④中气体体积之比为
8. 下列实验操作能达到实验目的的是
A.检验某溶液中是否含有
B.鉴别和
C.制备胶体
D.说明卤素单质的氧化性
A. A B. B C. C D. D
9. 化学上常用标准电极电势数据φθ(氧化型/还原型)比较物质氧化能力。φθ值越高,氧化型物质氧化能力越强,φθ值与体系pH有关。利用表格所给数据分析,以下说法错误的是
氧化型/还原型
φθ(Co3+/Co2+)
φθ(HClO/Cl—)
酸性介质
1.84V
1.49V
氧化型/还原型
φθ[Co(OH)3/Co(OH)2]
φθ(ClO—/Cl—)
碱性介质
0.17V
x
A. 推测:x<1.49V
B. Co3O4与浓盐酸发生反应:Co3O4+8H+=Co2++2Co3++4H2O
C. 若x=0.81V,碱性条件下可发生反应:2Co(OH)2+NaClO+H2O=2Co(OH)3+NaCl
D. 从图中数据可知氧化型物质的氧化性随着溶液酸性增强而增强
10. 某KCl、MgCl2、Mg(NO3)2形成的混合中,c(K+) = 0.1 mol/L,c(Mg2+) =0.25 mol/L,c(Cl-)= 0.2 mol/L,则c()为
A. 0.15mol/L B. 0.10mol/L C. 0.25mol/L D. 0.40mol/L
11. 下列关于实验的叙述中,正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中滴加足量的盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀
溶液中含有
B
将用硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色
不能证明氧化性:(酸性条件)
C
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中。盖上玻璃片,鲜花褪色
氯气具有漂白性
D
用洁净铂丝蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
溶液中一定存在Na⁺,不存在K⁺
A. A B. B C. C D. D
12. 某工厂的废水中含有大量的较多的和少量的。为了减少污染并变废为宝,某实验小组设计了如下流程制备绿矾()并回收金属铜。
下列说法正确的是
A. “试剂①”为铁粉,“试剂②”为稀盐酸
B. 加入“试剂②”时,固体H部分溶解同时有气体生成
C. 进行“操作I”和“操作II”时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
D. “溶液G”和“溶液K”都只含一种溶质
13. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中错误的是
A. 过程①中,发生的离子反应为:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
B. 过程②中Fe3+为氧化剂,过程③中Fe3+为氧化产物
C. 过程③中,当有1 mol O2参与反应,转移2 NA个电子
D. 该过程的总反应为:2H2S+O2=2S↓+2H2O
14. NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:下列说法错误的是
A. NaClO2中Cl的化合价为+3价
B. “电解”所用食盐水是由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为NaOH溶液、Na2CO3溶液
C. “反应”中每生成1molClO2,需消耗SO2在标准状况下的体积为11.2L
D. “尾气吸收”是吸收“电解”排出的少量ClO2,此吸收中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
15. 根据所学知识填写下列空白。
Ⅰ.现有下列物质:
①纯碱 ② ③稀硫酸 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧酒精 ⑨CuO ⑩NO
(1)其中属于分散系的是___________(填序号,下同),属于正盐的是___________,属于酸性氧化物的是___________,属于非电解质的是___________。
Ⅱ.在两份相同的溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。回答下列问题:
(2)图中代表滴加溶液的变化曲线是___________(填“①”或“②”)。
(3)曲线①中a点导电能力最弱的原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)曲线②中b、d两点对应所加溶液的体积比为___________。
Ⅲ.在常温下,发生下列几种反应:
①
②
③
(5)若某溶液中、、三种离子共存,加入足量后,离子浓度保持不变的是___________(忽略溶液体积的变化)。
(6)若某500mL溶液中、、三种离子共存,且浓度均为1mol/L,为将溶液中的完全氧化为,则需要向溶液中加入___________mol的(忽略溶液体积的变化)。
16. 二氧化氯(,沸点为11.0℃,浓度过高时易爆炸分解)是一种新型的环保饮用水消毒剂。为了收集并探究其性质,某课题小组拟选择下列部分装置进行实验(装置不可重复使用):
已知:①常温下,固体与反应生成和NaCl;
②易溶于有机溶剂,是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,氧化性比氯气强;
③是一种常见的有机溶剂。
回答下列问题:
探究的制备实验:
(1)实验室中常用二氧化锰与浓盐酸制取氯气,故上述发生装置应选择___________(填“A”或“B”),该反应的离子方程式为___________。
(2)①用上图装置制备二氧化氯:导管口连接顺序为:__________。
A→___________→___________→___________→___________→___________→___________→___________→n→p→j;
②本实验选择装置Ⅰ而不选择装置H的原因是:___________。写出装置G中发生反应的化学方程式:___________。
(3)探究与少量的反应:
①上述收集到的需用稀释,目的是___________,并将适量的稀释后的通入如图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液。
一段时间后,通过下列实验探究Ⅰ中反应的产物(已知:二氧化硫或亚硫酸能使品红溶液褪色)。
操作步骤
实验现象
结论
取少量Ⅰ中反应后的溶液放入试管甲中,滴加品红溶液和盐酸
品红溶液始终不褪色
②无___________生成
另取少量Ⅰ中反应后的溶液放入试管乙中,加入溶液,振荡
③___________
有生成
④若中氯元素被还原为,则与少量反应的离子方程式为___________。
17. 已知X、Y、Z、W均为元素周期表中的短周期元素,它们具有如下特征:
元素
特征
X
在元素周期表中,原子半径最小
Y
地壳中含量最多的元素
Z
其原子内层电子数与最外层电子数之比为
W
最高化合价为价
据此回答下列问题:
(1)W在周期表中的位置_______。
(2)四种元素中,失电子能力最强的是_______(填元素符号)。
(3)元素Y、W形成的简单气态氢化物中,热稳定性较强的是_______(填化学式)。
(4)由X、Y、Z三种元素形成的常见化合物为_______(填化学式),试写出用含Z的单质、Z的氧化物分别制备该化合物的化学反应方程式_______。
(5)从化合价的角度考虑,化合物具有强_______性,请设计实验一个简单实验证明_______。用电子式表示Z与W组成的简单化合物的形成过程_______。
(6)已知元素Se原子结构示意图为。根据已学知识,下列推断正确的是_______(填序号)。
A. Se单质在常温下呈固态 B. Se只有一种氧化物
C. 很不稳定,受热会分解 D. 的酸性强于
18. 学习小组研究用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水并探究影响明矾净水效果的因素。
【查阅资料】①明矾溶于水生成Al(OH)3胶体吸附水中悬浮物而沉降,达到净水目的。
②Al(OH)3胶体能溶于酸。③净水效果可用浊度去除率A表示,A值越大表示净水效果越好。
【提出猜想】猜想a:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想b:一定范围内,水样的酸性越强,净水效果越差。
【实验准备】配制Al2(SO4)3溶液和稀硫酸
(1)用明矾配制100mL质量分数为1%的Al2(SO4)3溶液(密度取1.0g/cm3),用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、___________。
(2)用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8g/cm3)加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0g/cm3),需量取浓硫酸的体积为___________mL(结果保留1位小数)。
【实验过程】取某水样,按下列实验方案加入试剂后,充分搅拌,静置tmin,测定水样的浊度并计算得到浊度去除率,记录数据。
实验序号
水样体积/mL
1%Al2(SO4)3溶液体积/mL
9.8%硫酸体积/mL
蒸馏水体积/mL
tmin后浊度去除率
ⅰ
200
5.0
0
5.0
A1
ⅱ
200
V1
0
7.5
A2
ⅲ
200
0
0
V2
A3
ⅳ
200
5.0
2.0
3.0
A4
ⅴ
200
5.0
5.0
0
A5
【实验分析】
(3)实验ⅰ、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立,则V1=___________,V2=___________。
(4)实验测得A1>A2>A3,由此得出的结论是___________。
(5)实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是___________(用A的大小关系表示)。
(6)水样的酸性越强,净水效果越差,原因是______________________________。
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2024-2025学年高一上学期化学(必修第一册)
期末考复习一
一、选择题:本题共14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合要求。
1. 化学与生活有着紧密的联系,下列说法错误的是
A. 榨苹果汁时加入维生素C,可减缓其在空气中发生颜色变化
B. “贵妃明镜剪青丝,后母戊鼎树丰碑”,后母戊鼎材料为青铜,其硬度比纯铜小
C. FeO是一种黑色粉末,可以用作色素,应用于瓷器制作中使釉呈绿色
D. “早雾晴,晚雾阴”,雾是一种气溶胶,可见光光束透过大雾可观察到丁达尔效应
【答案】B
【解析】
【详解】A.维生素C具有还原性,榨苹果汁时加入维生素C,可减缓果汁在空气中被氧化发生颜色变化,A正确;
B.后母戊鼎材料为青铜,属于合金,其硬度比纯铜大,B错误;
C.FeO为黑色粉末,亚铁离子为浅绿色,可以用作色素,应用于瓷器制作中使釉呈绿色,C正确;
D.雾是一种气溶胶,可见光光束透过大雾可观察到丁达尔效应,D正确;
故选B。
2. 下列物质分类全部正确的组合是
分类组合
混合物
纯净物
碱
电解质
碱性氧化物
A
液氯
NaCl
B
盐酸
冰水
纯碱
Cu
C
镁铝合金
醋酸
KOH
CuO
D
矿泉水
不锈钢
稀硫酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CuSO4⋅5H2O是纯净物,A错误;
B.纯碱是碳酸钠属于盐;Cu为单质,不是电解质,B错误;
C.各物质的分类均正确,故C正确;
D.不锈钢是合金属于混合物;稀硫酸是混合物,不是电解质;过氧化钠属于过氧化物,与酸反应除了生成盐和水,还有氧气生成,不是碱性氧化物,故D错误;
故答案选C。
3. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的个数是
①标准状况下,个分子所占的体积约是22.4L
②等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为
③标准状况下,含个分子
④常温常压下,和的混合气体16g所含氧原子数为
⑤标准状况下,溶于水,转移的电子数目为
⑥和固体混合物中,阴、阳离子总数为
⑦个胶体粒子的质量为107g
⑧的溶液中,数目为
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
【答案】D
【解析】
【详解】①标准状况下,由分子构成的物质不一定都是气体,分子的物质的量为1mol,1mol气体分子在标准状况下所占的体积约为22.4L,若1mol固体或液体分子,在标准状况下所占的体积不是22.4L,故①错误;
②等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液,没有明确溶液体积和物质的量浓度,不能计算离子数目,故②错误;
③标准状况下H2O不呈气态,22.4LH2O的物质的量不是1mol,故③错误;
④O2和O3都是由氧原子构成的,16gO2和O3的混合气中含有的氧原子的物质的量为1mol,数目为NA,故④正确;
⑤标准状况下,2.24L氯气溶于水发生可逆反应,部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,转移的电子数目小于0.1NA,故⑤错误;
⑥Na2SO4和的相对分子质量都是142,且Na2SO4和阴阳离子个数比都是1∶2,142gNa2SO4和固体混合物中,阴、阳离子总数为3NA,故⑥正确;
⑦氢氧化铁胶体粒子是多个氢氧化铁分子的集合体,NA个胶体粒子的质量大于107g,故⑦错误;
⑧溶液中,完全电离成Na+、H+和,溶液中没有,故⑧错误;
正确的是④⑥,故选D。
4. 下列说法正确的是
A. H2O2分子中只有极性共价键
B. 氢氧化钠、H2SO4溶于水均克服分子间作用力
C. N2和CO2两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D. 某物质在熔融态能导电,则该物质中一定含有离子键
【答案】C
【解析】
【详解】A.的结构为,分子中既含极性共价键,又含非极性共价键,A错误;
B.氢氧化钠是离子化合物,溶于水断裂离子键,是共价化合物,溶于水断裂共价键,二者均不是克服分子间作用力,B错误;
C.分子中存在三键,每个原子最外层有5个电子,通过共用3对电子达到8电子稳定结构;分子的结构为,原子最外层4个电子,与2个原子各共用2对电子,原子最外层6个电子,与原子共用2对电子,二者均达到8电子稳定结构,C正确;
D.金属单质在熔融态也能导电,其由金属阳离子和自由电子构成,不含离子键,D错误;
故选C。
5. 下列离子反应方程式正确的是
A. 向饱和溶液中通入过量:
B. 向溶液中滴入少量澄清石灰水:
C. 向溶液中加入一小粒钠块:
D. 氯气通入冷的石灰乳:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向饱和碳酸钠溶液中通入过量生成碳酸氢钠沉淀:,A正确;
B.向溶液中滴入少量澄清石灰水,氢氧化钙不足消耗完,生成碳酸钙、碳酸钠和水,离子方程式为:,B错误;
C.向溶液中加入一小粒钠块,钠与水反应生成NaOH和氢气,NaOH与反应生成Cu(OH)2沉淀,离子方程式为:,C错误;
D.氯气通入冷的石灰乳,石灰乳中的氢氧化钙不能拆,离子方程式为:,D错误;
故选A。
6. 元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。下图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A. 铁与高温水蒸气的反应可实现上述①转化
B. 加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C. FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速被氧化成Fe2O3
D. Cu能将Fe3+转化为Fe2+,且该过程中Cu作还原剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁高温下和水蒸气反应生成四氧化三铁,不能实现上述转化①,A错误;
B.加热Fe (OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁,但氧化铁不能溶于水转化为Fe(OH)3,B错误;
C.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,部分被氧化,氧化生成Fe3O4,C错误;
D.Cu具有还原性,能将Fe3+转化为Fe2+,该过程中Cu作还原剂,D正确;
答案选D。
7. 已知同温同压下,气体的物质的量之比气体分子数之比气体体积之比,一定温度和压强下,用质量相等的、、、四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中错误的是
A. 气球③中装的是
B. 气球①和气球④中气体的密度之比为
C. 气球①和气球②中原子数之比为
D. 气球③和气球④中气体体积之比为
【答案】B
【解析】
【分析】质量相等的四种气体,假设四种气体的质量为1g,相对分子质量越大,物质的量越小,则对应气球的体积越小。四种气体的物质的量大小顺序为n(CH4)>n (O2)> n (CO2)>n(SO2),则①②③④依次为SO2、CO2、O2、CH4;据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,气球③中装的是 O2,A正确;
B.由分析可知,气球①和④中装的是SO2、CH4,气体的密度之比为: ,B错误;
C.由分析可知,气球①和②中装的是SO2、CO2,气体中原子数之比为:,C正确;
D.由分析可知,气球③和④中装的是O2、CH4,气体体积之比为:,D正确;
故答案选B。
8. 下列实验操作能达到实验目的的是
A.检验某溶液中是否含有
B.鉴别和
C.制备胶体
D.说明卤素单质的氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察溶液中是否含有钾元素,需要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,A错误;
B.碳酸钠热稳定性好,加热后不分解,故澄清石灰水无变化,碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,B正确;
C.氯化铁溶液与NaOH溶液反应会生成氢氧化铁沉淀,应向沸水中滴加饱和氯化铁溶液制备胶体,C错误;
D.氯气可以和溴化钾反应置换出溴,氧化性:Cl2>Br2,氯气可以和碘化钾反应置换出碘,氧化性:Cl2>I2,无法证明溴与碘的氧化性,D错误;
故选B。
9. 化学上常用标准电极电势数据φθ(氧化型/还原型)比较物质氧化能力。φθ值越高,氧化型物质氧化能力越强,φθ值与体系pH有关。利用表格所给数据分析,以下说法错误的是
氧化型/还原型
φθ(Co3+/Co2+)
φθ(HClO/Cl—)
酸性介质
1.84V
1.49V
氧化型/还原型
φθ[Co(OH)3/Co(OH)2]
φθ(ClO—/Cl—)
碱性介质
0.17V
x
A. 推测:x<1.49V
B. Co3O4与浓盐酸发生反应:Co3O4+8H+=Co2++2Co3++4H2O
C. 若x=0.81V,碱性条件下可发生反应:2Co(OH)2+NaClO+H2O=2Co(OH)3+NaCl
D. 从图中数据可知氧化型物质的氧化性随着溶液酸性增强而增强
【答案】B
【解析】
【详解】A.次氯酸的氧化性强于次氯酸根离子,由题给信息可知,x的值小于1.49V,故A正确;
B.由信息可知,四氧化三钴与浓盐酸反应生成氯化亚钴、氯气和水,反应的离子方程式为Co3O4+8H++2Cl—=3Co2++2Cl2↑+4H2O,故B错误;
C.由信息可知,若x=0.81V,碱性条件下发生的反应为氢氧化亚钴与次氯酸钠溶液反应生成氢氧化钴和氯化钠,反应的化学方程式为2Co(OH)2+NaClO+H2O=2Co(OH)3+NaCl,故C正确;
D.由图中数据可知,氧化剂物质的氧化性与溶液的酸碱性有关,溶液的酸性增强,物质的氧化性增强,故D正确;
故选B。
10. 某KCl、MgCl2、Mg(NO3)2形成的混合中,c(K+) = 0.1 mol/L,c(Mg2+) =0.25 mol/L,c(Cl-)= 0.2 mol/L,则c()为
A. 0.15mol/L B. 0.10mol/L C. 0.25mol/L D. 0.40mol/L
【答案】D
【解析】
【详解】溶液呈电中性,由电荷守恒可得:c(K+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+c(),即0.1 mol/L+0.25 mol/L×2=0.2 mol/L+c(NO3-),解得c()=0.40 mol/L,故选D。
11. 下列关于实验的叙述中,正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中滴加足量的盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀
溶液中含有
B
将用硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色
不能证明氧化性:(酸性条件)
C
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中。盖上玻璃片,鲜花褪色
氯气具有漂白性
D
用洁净铂丝蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
溶液中一定存在Na⁺,不存在K⁺
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向某溶液中滴加足量的盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀,白色沉淀可以是氯化银、硫酸钡,则不能确定一定有,A错误;
B.将用硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色说明Fe2+被氧化为Fe3+,氧化剂可能是也可能是H2O2,不能证明氧化性:(酸性条件),B正确;
C.鲜花中有水,氯气没有漂白性,此实验证明氯气与水反应产物具有漂白性,C错误;
D.用洁净铂丝蘸取溶液,在酒精喷灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,溶液中一定存在Na⁺,可能存在K⁺,必须透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色才能确定是否有K⁺,D错误;
故选B。
12. 某工厂的废水中含有大量的较多的和少量的。为了减少污染并变废为宝,某实验小组设计了如下流程制备绿矾()并回收金属铜。
下列说法正确的是
A. “试剂①”为铁粉,“试剂②”为稀盐酸
B. 加入“试剂②”时,固体H部分溶解同时有气体生成
C. 进行“操作I”和“操作II”时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
D. “溶液G”和“溶液K”都只含一种溶质
【答案】BC
【解析】
【分析】废水中含有大量的FeSO4、较多的CuSO4和少量的Na2SO4,先加入过量的铁粉将Cu2+置换出来,过滤得到溶液G,固体H为Cu和过量的铁粉,加入适量稀硫酸溶解铁粉,过滤得到溶液K,即硫酸亚铁溶液,与溶液G混合后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到绿矾。
【详解】A.为避免引入新的杂质,“试剂②”为稀硫酸,A错误;
B.固体H为Cu和过量的铁粉,加入适量稀硫酸,和铁粉反应生成氢气,固体部分溶解同时有气体生成,B正确;
C.“操作I”和“操作Ⅱ”均为过滤,所需玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;
D.溶液G中含硫酸亚铁和未除去的硫酸钠,溶液K中含硫酸亚铁和可能剩余的硫酸,D错误;
综上所述答案为BC。
13. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中错误的是
A. 过程①中,发生的离子反应为:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
B. 过程②中Fe3+为氧化剂,过程③中Fe3+为氧化产物
C. 过程③中,当有1 mol O2参与反应,转移2 NA个电子
D. 该过程的总反应为:2H2S+O2=2S↓+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程①中,生成CuS的反应为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,复分解反应,A正确;
B.由转化关系图知,过程②中化合价降低,为氧化剂,过程③中是由被氧化得到,所以是氧化产物,B正确;
C.过程③中,氧气作氧化剂,氧元素化合价由0价降到-2价,即当有1mol参与反应,转移个电子,C错误;
D.根据转化知,H2S 与 O2是反应物,S是产物,根据原子守恒,还有水生成,该过程的总反应为:2H2S + O2 = 2S↓ + 2H2O,D正确;
故选C。
14. NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:下列说法错误的是
A. NaClO2中Cl的化合价为+3价
B. “电解”所用食盐水是由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为NaOH溶液、Na2CO3溶液
C. “反应”中每生成1molClO2,需消耗SO2在标准状况下的体积为11.2L
D. “尾气吸收”是吸收“电解”排出的少量ClO2,此吸收中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
【答案】D
【解析】
【分析】氯酸钠与二氧化硫在硫酸溶液中反应,产物为硫酸氢钠和二氧化氯。将二氧化氯溶解在食盐水中电解,阳极产物为氯气,阴极产物为亚氯酸根离子。尾气为电解过程中排出的少量二氧化氯,用过氧化氢将其还原为亚氯酸根离子,重新加入电解后的溶液。结晶干燥后,得到亚氯酸钠产品。
【详解】A.NaClO2中Na为+1价,O为-2价,Cl的化合价为+3价,A正确;
B.“电解”所用食盐水是由粗盐水精制而成,精制时,可向食盐水中分别加入NaOH溶液、Na2CO3溶液除去Mg2+和Ca2+,B正确;
C.“反应”中NaClO3每生成1mol ClO2转移1mol电子,需消耗SO2的物质的量为0.5mol,标况下是11.2L,C正确;
D.“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2,此过程中,ClO2被还原为ClO2-,H2O2被氧化为O2,根据得失电子数目相等可确定氧化剂(ClO2)与还原剂(H2O2)的物质的量之比为2∶1,D错误;
故本题选D。
15. 根据所学知识填写下列空白。
Ⅰ.现有下列物质:
①纯碱 ② ③稀硫酸 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧酒精 ⑨CuO ⑩NO
(1)其中属于分散系的是___________(填序号,下同),属于正盐的是___________,属于酸性氧化物的是___________,属于非电解质的是___________。
Ⅱ.在两份相同的溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。回答下列问题:
(2)图中代表滴加溶液的变化曲线是___________(填“①”或“②”)。
(3)曲线①中a点导电能力最弱的原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)曲线②中b、d两点对应所加溶液的体积比为___________。
Ⅲ.在常温下,发生下列几种反应:
①
②
③
(5)若某溶液中、、三种离子共存,加入足量后,离子浓度保持不变的是___________(忽略溶液体积的变化)。
(6)若某500mL溶液中、、三种离子共存,且浓度均为1mol/L,为将溶液中的完全氧化为,则需要向溶液中加入___________mol的(忽略溶液体积的变化)。
【答案】(1) ①. ③ ②. ①⑦ ③. ② ④. ⑧⑩
(2)② (3)Ba2++ 2OH-+2H++= BaSO4↓+2H2O
(4)1∶2 (5)Z-
(6)0.5
【解析】
【小问1详解】
分散系是由一种或多种物质以粒子形式分散到另一种或多种物质中所形成的混合物,包括溶液、胶体和浊液,则属于分散系的是③稀硫酸;正盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子组成的化合物,且在其水溶液中不能再电离出氢离子或氢氧根离子的盐,则属于正盐的是①纯碱、⑦;酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物,则属于酸性氧化物的是②;非电解质是在水溶液和熔融状态下均不能导电的化合物,则属于非电解质的是⑧酒精、⑩NO;
【小问2详解】
在两份相同的溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的、NaHSO4溶液,Ba(OH)2溶液和溶液发生反应:Ba(OH)2+=BaSO4↓+2H2O;Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液依次发生反应:Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+NaOH+H2O、NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O。溶液中离子浓度越大,其导电能力越强,根据图知,曲线①在a点溶液导电能力接近0,说明该点溶液中离子浓度最小,曲线①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,则曲线②代表滴加溶液的变化曲线;
【小问3详解】
曲线①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,Ba(OH)2溶液和溶液发生反应:Ba(OH)2+=BaSO4↓+2H2O,当溶液滴加量恰好将Ba(OH)2消耗完时,溶液中的离子浓度最低,导电能力最弱,则曲线①中a点导电能力最弱的原因是(用离子方程式表示):Ba2++ 2OH-+2H++= BaSO4↓+2H2O;
【小问4详解】
b点和d点分别是曲线②上的两个特殊点,在b点时,NaHSO4与Ba(OH)2恰好反应生成BaSO4、NaOH和H2O,发生反应:Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+NaOH+H2O;而在d点,NaHSO4和Ba(OH)2恰好反应生成BaSO4、Na2SO4和H2O,发生反应:Ba(OH)2+2NaHSO4=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,根据化学方程式可知,曲线②中b、d两点对应所加溶液的体积比为1∶2;
【小问5详解】
根据化学方程式②:2A2++B2=2A3++2B-,加入足量B2后,将A2+氧化成A3+,A2+浓度会减小,同时B2被还原生成B-,B-浓度增大,而Z-不参与反应,则加入足量后,离子浓度保持不变的是Z-(忽略溶液体积的变化);
【小问6详解】
由反应②、③可知还原性:>>,向多个还原剂中加入氧化剂,还原性强的先被氧化,则向某500ml浓度均为1mol/L的、、共存的溶液中,加入的Z2先后发生的反应为:Z2+2A2+=2A3++、Z2+=B2+,0.5molA2+完全反应需要Z2 0.25mol,0.5mol完全反应需要Z2 0.25mol,所以为将溶液中的完全氧化为,则需要向溶液中加入0.5mol的Z2。
16. 二氧化氯(,沸点为11.0℃,浓度过高时易爆炸分解)是一种新型的环保饮用水消毒剂。为了收集并探究其性质,某课题小组拟选择下列部分装置进行实验(装置不可重复使用):
已知:①常温下,固体与反应生成和NaCl;
②易溶于有机溶剂,是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,氧化性比氯气强;
③是一种常见的有机溶剂。
回答下列问题:
探究的制备实验:
(1)实验室中常用二氧化锰与浓盐酸制取氯气,故上述发生装置应选择___________(填“A”或“B”),该反应的离子方程式为___________。
(2)①用上图装置制备二氧化氯:导管口连接顺序为:__________。
A→___________→___________→___________→___________→___________→___________→___________→n→p→j;
②本实验选择装置Ⅰ而不选择装置H的原因是:___________。写出装置G中发生反应的化学方程式:___________。
(3)探究与少量的反应:
①上述收集到的需用稀释,目的是___________,并将适量的稀释后的通入如图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液。
一段时间后,通过下列实验探究Ⅰ中反应的产物(已知:二氧化硫或亚硫酸能使品红溶液褪色)。
操作步骤
实验现象
结论
取少量Ⅰ中反应后的溶液放入试管甲中,滴加品红溶液和盐酸
品红溶液始终不褪色
②无___________生成
另取少量Ⅰ中反应后的溶液放入试管乙中,加入溶液,振荡
③___________
有生成
④若中氯元素被还原为,则与少量反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. A ②. MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+H2O
(2) ①. z→m→x→y→b→c→r→s ②. H中的水会倒吸进入F中 ③.
(3) ①. 增强ClO2的稳定性 ②. ③. 生成白色沉淀 ④.
【解析】
【分析】实验室制备氯气的装置需要加热。通过D除去氯气中的氯化氢气体,然后,通过C中浓硫酸进行干燥,经过G中亚氯酸钠(NaClO2)可吸收氯气并制备二氧化氯;再由E中四氯化碳除去末反应的氯气,用F收集,I用于吸收尾气,并防止空气中的水蒸气进入。
【小问1详解】
实验室中常用二氧化锰与浓盐酸制取氯气,需要加热条件,装置选A;
该反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+H2O;
【小问2详解】
①用上图装置制备二氧化氯:根据分析,导管口连接顺序为:a →z→m→x→y→b→c→r→s→n→p→j;
②本实验选择装置Ⅰ而不选择装置H的原因是:H中的水会倒吸进入F中;
装置G中发生反应的化学方程式:;
【小问3详解】
①根据题干信息,浓度过高时易爆炸分解,需用稀释以增强ClO2的稳定性;
②取少量Ⅰ中反应后的溶液放入试管甲中,滴加品红溶液和盐酸,品红始终不褪色,是因为没有生成二氧化硫或加酸液不生成二氧化硫,答案为:无生成;
③取少量Ⅰ中反应后的溶液放入试管乙中,加入溶液,振荡有白色沉淀生成,证明有生成;
④若中氯元素被还原为,则与少量反应的离子方程式为:。
17. 已知X、Y、Z、W均为元素周期表中的短周期元素,它们具有如下特征:
元素
特征
X
在元素周期表中,原子半径最小
Y
地壳中含量最多的元素
Z
其原子内层电子数与最外层电子数之比为
W
最高化合价为价
据此回答下列问题:
(1)W在周期表中的位置_______。
(2)四种元素中,失电子能力最强的是_______(填元素符号)。
(3)元素Y、W形成的简单气态氢化物中,热稳定性较强的是_______(填化学式)。
(4)由X、Y、Z三种元素形成的常见化合物为_______(填化学式),试写出用含Z的单质、Z的氧化物分别制备该化合物的化学反应方程式_______。
(5)从化合价的角度考虑,化合物具有强_______性,请设计实验一个简单实验证明_______。用电子式表示Z与W组成的简单化合物的形成过程_______。
(6)已知元素Se原子结构示意图为。根据已学知识,下列推断正确的是_______(填序号)。
A. Se单质在常温下呈固态 B. Se只有一种氧化物
C. 很不稳定,受热会分解 D. 的酸性强于
【答案】(1)第三周期第ⅥA族
(2)Na (3)
(4) ①. ②. 、(或)
(5) ①. 还原性 ②. 将硫化氢气体点燃(或将硫化氢气体通入氯水中,氯水褪色且产生黄色浑浊或通高锰酸钾溶液,溶液颜色变浅等,合理即可) ③. (6)ACD
【解析】
【分析】X、Y、Z、W均为元素周期表中的短周期元素,X在元素周期表中,原子半径最小,X为H;Y为地壳中含量最多的元素,Y为O;Z其原子内层电子数与最外层电子数之比为,Z为Na;W最高化合价为价,W为S。
【小问1详解】
S的核电荷数为16,核外电子分别为2、8、6,故在周期表中的位置为第三周期第ⅥA族。
【小问2详解】
元素的金属性越强,原子失电子能力越强,四种元素金属性最强的是Na。
【小问3详解】
O和S在同主族,同主族从上至下非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,氢化物稳定性较强的是。
【小问4详解】
X为H,Y为O,Z为Na,三种元素组成常见化合物为,有金属钠单质制氢氧化钠,钠与水反应,氧化钠或过氧化钠与水都可以制氢氧化钠,因此答案为、或。
【小问5详解】
硫化氢中硫元素处于最低价态,具有还原性;要证明它具有氧化性,可以选择常见的氧化剂与之反应,且现象明显即可,因此可以参考:将硫化氢气体点燃;或将硫化氢气体通入氯水中,氯水褪色且产生黄色浑浊;或通高锰酸钾溶液,溶液颜色变浅;或通入氯化溶液,溶液颜色变浅,产生黄色浑浊等,合理可以得分。钠与硫形成硫化钠用电子式表示形成过程为。
【小问6详解】
A.根据原子结构示意图,电子层数为4,在第四周期,最外层的电子数为6,在第ⅥA族,同主族元素单质结构相似,物理性质会呈现一定的变化规律,同主族从上至下,随核电荷数的增加,单质的熔沸点逐渐升高,硫单质是固体,硒也是固体,A正确;
B.硒和硫在同一主族,就有、两种氧化物,B错误;
C.的稳定性比弱,受热会分解,C正确;
D.同主族非金属性随核电荷数增大减弱,最高价含氧酸的酸性减弱,D正确;
故选ACD。
18. 学习小组研究用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水并探究影响明矾净水效果的因素。
【查阅资料】①明矾溶于水生成Al(OH)3胶体吸附水中悬浮物而沉降,达到净水目的。
②Al(OH)3胶体能溶于酸。③净水效果可用浊度去除率A表示,A值越大表示净水效果越好。
【提出猜想】猜想a:一定范围内,明矾的用量越大,净水效果越好。
猜想b:一定范围内,水样的酸性越强,净水效果越差。
【实验准备】配制Al2(SO4)3溶液和稀硫酸
(1)用明矾配制100mL质量分数为1%的Al2(SO4)3溶液(密度取1.0g/cm3),用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、___________。
(2)用质量分数为98%的浓硫酸(密度取1.8g/cm3)加水稀释配制100mL质量分数为9.8%的稀硫酸(密度取1.0g/cm3),需量取浓硫酸的体积为___________mL(结果保留1位小数)。
【实验过程】取某水样,按下列实验方案加入试剂后,充分搅拌,静置tmin,测定水样的浊度并计算得到浊度去除率,记录数据。
实验序号
水样体积/mL
1%Al2(SO4)3溶液体积/mL
9.8%硫酸体积/mL
蒸馏水体积/mL
tmin后浊度去除率
ⅰ
200
5.0
0
5.0
A1
ⅱ
200
V1
0
7.5
A2
ⅲ
200
0
0
V2
A3
ⅳ
200
5.0
2.0
3.0
A4
ⅴ
200
5.0
5.0
0
A5
【实验分析】
(3)实验ⅰ、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立,则V1=___________,V2=___________。
(4)实验测得A1>A2>A3,由此得出的结论是___________。
(5)实验证明猜想b成立,得出该结论的依据是___________(用A的大小关系表示)。
(6)水样的酸性越强,净水效果越差,原因是______________________________。
【答案】(1)玻璃棒 (2)5.6
(3) ①. 2.5 ②. 10.0
(4)猜想a成立 (5)A4>A5
(6)氢氧化铝胶体与硫酸发生中和反应,影响净水效果
【解析】
【小问1详解】
配制一定质量分数的溶液,需要称量/量取、溶解/稀释。该过程中需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管和玻璃棒,故缺少的玻璃仪器为玻璃棒。
【小问2详解】
根据溶液稀释前后溶质的质量保持不变,设需量取浓硫酸的体积为,则有:,解得。
【小问3详解】
根据控制变量法,为了排除溶液体积变化对实验结果的干扰,每次实验加入的试剂总体积应保持一致。实验ⅰ中加入的试剂总体积为,故实验ⅱ中,解得;实验ⅲ中,解得。
【小问4详解】
实验ⅰ、ⅱ、ⅲ中明矾溶液的用量依次为、、,测得浊度去除率,说明在一定范围内,明矾用量越大,浊度去除率越高,净水效果越好,由此得出的结论是猜想a成立。
【小问5详解】
实验ⅳ和ⅴ用于探究酸性对净水效果的影响,ⅴ中加入的稀硫酸体积为,大于ⅳ中的,故ⅴ中水样的酸性更强。若猜想b成立(即酸性越强,净水效果越差),则ⅴ的浊度去除率应小于ⅳ,得出该结论的依据是。
【小问6详解】
根据题干【查阅资料】可知,“胶体能溶于酸”。当水样酸性越强时,明矾水解生成的胶体越容易与酸发生中和反应而溶解,导致用于吸附水中悬浮物的胶体数量减少,从而使净水效果变差。
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