内容正文:
试卷类型:A
广州六中2025级高一上学期化学期末考试
本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 Ni 59
一、单项选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列说法错误的是
A. 、合金熔点低,可用作原子反应堆的导热剂
B. “霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
C. 节日燃放的五彩缤纷的烟花,所呈现的是不同金属元素的焰色
D. 四氧化三铁是一种红棕色粉末,常用作油漆或涂料的红色颜料
2. “劳动最光荣,勤奋出智慧”。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
劳动项目
化学知识
A
食品制作:小苏打可用于烘焙面包
碳酸钠可与酸反应
B
试剂运输:钢瓶储存液氯进行运输
常温下,Fe与氯气不反应
C
泳池消毒:用漂粉精作游泳池的消毒剂
漂粉精的有效成分是Ca(ClO)2
D
工艺制造:用FeCl3溶液刻蚀铜质电路板
Cu能被 Fe3+氧化
A. A B. B C. C D. D
3. 常温下,下列离子在指定的水溶液中能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 在溶液中:、、、
C. 含有大量的溶液中:、、、
D. 能使酚酞变红的溶液中:、、、
4. 随原子序数的递增,八种短周期元素的原子半径、最高正价或最低负价的变化如图所示。
下列叙述正确的是
A. 离子半径的大小顺序:d<f<e
B. d与e组成的化合物一定只含离子键
C. x、z、d组成的化合物一定是共价化合物
D. e、f、g的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
5. 下列实验原理与装置能达到实验目的的是
A. 利用装置甲提纯粗碘
B. 利用装置乙配制0.1mol∙L-1NaCl溶液
C. 利用装置丙蒸干溶液获得FeSO4∙7H2O
D. 利用装置丁制备NaHCO3
6. 配制的溶液,下列操作或说法正确的是
A. 用托盘天平称量固体,在烧杯中加水溶解
B. 将固体溶解后立即转入容量瓶进行定容
C. 将固体放在滤纸上称量,使配得的溶液浓度偏低
D. 定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏高
7. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氯气与水反应:
B. 向FeI2溶液中通入足量的Cl2:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+I2
C. 向溶液中加入氨水至过量:
D. 向NaHCO3溶液中滴入足量澄清石灰水:HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
8. 设为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 的溶液中含有的数目为
B. 0.1mol Na2O2与足量的水反应,转移电子的数目为0.2
C. 常温常压下,和的混合气体16g所含氧原子数为
D. 1L 0.4 mol·L-1的盐酸与足量的MnO2加热充分反应,产生Cl2的数目等于0.1
9. 下列实验操作和现象、结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某无色溶液中滴入溶液,产生白色沉淀
无色溶液中一定含
B
用铂丝蘸取样品,在外焰上灼烧,观察到焰色呈黄色
样品中含有钠盐
C
向溶液中滴加溶液,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝
氧化性:
D
检验溶液中是否混有时,将溶液滴入酸性溶液中,溶液紫红色褪去
溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
10. 下列实验装置及实验结果合理的是
图1
图2
图3
图4
A. 实验室用图1所示装置验证能否与反应
B. 实验室用图2所示装置测定氯水的pH
C. 实验室用图3所示装置制备少量,先打开止水夹a,一段时间后再关闭a
D. 实验室用图4所示装置证明非金属性强弱:
11. 溶液可用于脱除烟气中的有害气体,其原理如图所示。下列说法错误的是
A. 是催化剂
B. 反应一段时间后,溶液中不变
C. 在标准状况下,每脱除11.2L,消耗5.6L
D. “反应Ⅰ”的离子方程式为
12. 用FeS处理酸性废水中的的反应原理为:(未配平)。下列判断正确的是
A. 该反应的还原产物不止一种
B. 反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:2
C. 若改用处理该废水,单位物质的量消耗的更少
D. 用FeS处理废水的优点在于不仅可以除去,还可吸附悬浮杂质
13. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X与W、Z相邻,且X、Z同主族,W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18,的金属性是短周期元素中最强的。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. X、Y可形成一种离子化合物
D. Z的氧化物的水化物均为强酸
14. 浓硫酸与蔗糖的“黑面包”实验十分有趣。实验小组按如图所示装置(铝箔的作用是便于实验后清洗圆底烧瓶)进行实验,向圆底烧瓶中滴入浓硫酸。下列说法正确的是
A. 圆底烧瓶中的铝箔不与浓硫酸反应
B. 圆底烧瓶内白色固体变黑,说明浓硫酸具有吸水性
C. 浸有品红溶液的棉花褪色,说明浓硫酸具有强氧化性
D. 溶液中出现黄色浑浊,说明浓硫酸具有酸性
15. 氯、硫元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. i与j能发生氧化还原反应
B. d、h的水溶液在空气中久置,溶液酸性均减弱
C. Fe分别与b、g反应,产物中铁元素的化合价相同
D. 反应的离子方程式为
16. 某溶液仅由K+、、、、、、中的若干种离子组成,取适量该溶液进行如下实验:
根据以上实验判断,下列推断错误的是
A. 少量气体1通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
B. 上述实验无法确定原溶液中是否存在K+,需进一步通过焰色试验确定
C. 白色沉淀2中加稀硝酸,沉淀不溶解
D. 滤液2中加入碳酸钠溶液一定会产生白色沉淀
二、非选择题:本题共4小题,共56分 (包括卷面分2分)
17. Ⅰ.完成下列问题。
(1)有以下几种物质:①熔融的、②、③液态氯化氢、④2mol/LH2SO4溶液、⑤乙醇、⑥食醋()、⑦,其中属于电解质的是___________(填序号,下同);能导电的是___________。
(2)等物质的量的H2O2和2中所含电子数之比为___________,所含中子数之比为___________。
(3)用质量分数为98%,密度为1.84g/ml 的浓硫酸配制100ml 2mol/LH2SO4溶液,需要取浓硫酸_____mL,需要的仪器有玻璃棒,烧杯、量筒、_____________________。
Ⅱ.元素周期表体现了元素位、构、性的关系,揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的前四周期,参照元素①-⑫在表中的位置,回答下列问题:
(4)已知元素⑪的一种核素,其中子数为45,用原子符号表示该核素为___________。
(5)⑫和⑨两元素可形成原子个数比为1:2的化合物,请写出其结构式______________。用电子式表示⑥和⑩两元素组成的化合物的形成过程_________________________________________。
(6)写出⑦的单质与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_____________________________。
(7)③④⑤三种元素的简单离子半径由小到大的顺序为__________________________(填离子符号)。
18. 氯化钛(TiCl4)可用于制造烟幕、织物媒染剂、人造珍珠等。常温下为无色液体,沸点为136℃,与水剧烈反应产生白烟。实验室利用反应TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2↑制备TiCl4的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为_____________________________。
(2)D中装入________固体检验是否除净水。F的作用是____________________________。
(3)TiCl4与水剧烈反应生成的白烟为TiO2·xH2O,写出该反应的化学方程式为________________________。
(4)实验中发现F中有少量白烟产生,为避免此现象,改进措施是___________________________________。
(5)G中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______;检验G中反应后氧化产物的实验操作:_______________________________________________________________________________。
19. 氢氧化氧镍(NiOOH)有良好的电化学活性,是合成锂离子电池材料的前驱体。某化工厂用含镍废料(主要成分为NiO,杂质为、Al2O3、CaO、CuO)制备NiOOH的工艺流程如图。
已知几种金属离子沉淀的pH如表:
金属离子
Al3+
开始沉淀的pH
1.5
6.5
3.4
7.2
沉淀完全的pH
3.2
9.7
4.7
9.2
(1)“除铜”中发生两个反应,写出其中生成CuS的离子方程式___________________。
(2)料渣2的主要成分是____________(填化学式)。
(3)“除铁”在40~50°C下进行,加入的作用是_________________,的实际消耗量比理论值高的原因是_________________________(任写2条),NaOH用于调节溶液的pH,应调节pH的范围是__________。
(4)已知K2S2O8中S的化合价为+6,则1mol含有的过氧键(-O-O-)数目为_______,“氧化”中会有生成,该反应的离子方程式为____________________。
(5)若用2.0t废料(含NiO75%)制得NiOOH 1.6t,则NiOOH的产率为_______%(精确到小数点后两位)。
20. 工业上氯气是制备很多物质的重要试剂。某课题小组在实验室模拟工业上用氯气制取K2FeO4,并探究影响与浓盐酸反应制备的因素,得出物质氧化性、还原性的变化规律。
(一)制备高铁酸钾方法如下(夹持装置略去)。
原理:实验室中常用KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3反应制备K2FeO4。
(1)装置A盛装浓盐酸的分液漏斗右侧的导管的作用是_________________________。
(2)选择上述装置,制备K2FeO4,按气流从左到右的方向,合理的连接顺序是a→_______________________(填仪器接口字母,仪器不可重复使用)。
(3)写出KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3反应生成K2FeO4的离子方程式,并标注单线桥:______________________。
(二)课题小组设计实验探究影响与浓盐酸反应制备的因素,回答下列问题:
I.小组同学发现装置A的氯气不再逸出时,瓶中获得的固液混合物X中仍存在盐酸和。结合氧化还原性的影响因素,他们分析认为是因为随反应的进行,反应物盐酸浓度下降,的氧化性或的还原性变弱而不能发生氧化还原反应,为此设计实验进行探究。
【提出猜想】猜想a:随着溶液中降低,的氧化性减弱。
猜想b:随着溶液中降低,的还原性减弱。
【实验验证】
序号
实验
加入试剂
现象
①
较浓的硫酸
有黄绿色气体生成
②
a
_________________
(4)补充上表:加入的试剂a是___________,出现现象_____________________。
结合实验①、②,证实猜想a、b成立。
(5)利用对氧化性的影响,且已知对卤素离子的还原性没有影响。则相同浓度的和溶液,能与反应所需的最低由大到小的顺序是___________。
Ⅱ.该小组同学查阅资料发现,还原产物的浓度降低会使氧化剂的氧化性升高,还原产物的浓度升高会使氧化剂的氧化性降低。
【提出猜想】猜想c:随着溶液中产物增大,的氧化性减弱。
【实验验证】在实验②的基础上,补充加入适量固体b。无明显现象,证实猜想c正确。
(6)补充上述实验方案:固体b是__________。
(7)结合以上探究,推测酸性条件下,加入某种化合物可以提高Br2的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2.通过设计实验证实了该推测,则应加入的化合物为__________。
21.卷面2分
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试卷类型:A
广州六中2025级高一上学期化学期末考试
本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 Ni 59
一、单项选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列说法错误的是
A. 、合金熔点低,可用作原子反应堆的导热剂
B. “霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
C. 节日燃放的五彩缤纷的烟花,所呈现的是不同金属元素的焰色
D. 四氧化三铁是一种红棕色粉末,常用作油漆或涂料的红色颜料
【答案】D
【解析】
【详解】A. 钠钾合金低于成分金属熔点,熔点低,导热性良好,可用作原子反应堆的导热剂,故A正确;
B. 胶体的分散系中分散质的直径在1~100nm,“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应,故B正确;
C.不同金属元素的焰色不同,五彩缤纷的烟花呈现的是不同金属元素的焰色,故C正确;
D.氧化铁常用作红色油漆或涂料,四氧化三铁俗称磁性氧化铁,是一种黑色晶体,故D错误;
故选D。
2. “劳动最光荣,勤奋出智慧”。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
劳动项目
化学知识
A
食品制作:小苏打可用于烘焙面包
碳酸钠可与酸反应
B
试剂运输:钢瓶储存液氯进行运输
常温下,Fe与氯气不反应
C
泳池消毒:用漂粉精作游泳池的消毒剂
漂粉精的有效成分是Ca(ClO)2
D
工艺制造:用FeCl3溶液刻蚀铜质电路板
Cu能被 Fe3+氧化
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.小苏打(碳酸氢钠)用于烘焙面包是因为受热分解产生CO2,而选项中提到的化学知识是碳酸钠与酸反应,两者无关,A错误;
B.钢瓶储存液氯是因常温下干燥Cl2与Fe不反应,该知识正确,B正确;
C.漂粉精的有效成分是Ca(ClO)2,因为ClO⁻有强氧化性而可以用作消毒剂,C正确;
D.FeCl3溶液刻蚀铜是因Cu被Fe3+氧化,方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,D正确;
故选A。
3. 常温下,下列离子在指定的水溶液中能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 在溶液中:、、、
C. 含有大量的溶液中:、、、
D. 能使酚酞变红的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A. 的溶液中所含氢离子和不能大量共存,A错误;
B. 在溶液中:铁离子与反应生成硫氰化铁,不能大量共存,B错误;
C.溶液中含有的大量、、能发生氧化还原反应,故不能大量共存,C错误;
D. 能使酚酞变红的溶液中所含氢氧根离子与、、、互不反应可以共存,D正确;
答案选D。
4. 随原子序数的递增,八种短周期元素的原子半径、最高正价或最低负价的变化如图所示。
下列叙述正确的是
A. 离子半径的大小顺序:d<f<e
B. d与e组成的化合物一定只含离子键
C. x、z、d组成的化合物一定是共价化合物
D. e、f、g的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
【答案】D
【解析】
【分析】由图知,x为H、y为C、z为N、d为O、e为Na、f为Al、g为S、h为Cl,据此回答。
【详解】A.具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,离子半径的大小顺序: f<e<d,A错误;
B. d与e组成的化合物可以是氧化钠、或过氧化钠,氧化钠只含离子键,过氧化钠除了离子键还有非极性共价键,B错误;
C. x、z、d组成的化合物可以是硝酸、属于共价化合物,也可以是硝酸铵、属于离子化合物,C错误;
D. e、f、g的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝和硫酸,氢氧化铝是两性氢氧化物,则氢氧化钠、氢氧化铝和硫酸两两之间能发生反应,D正确;
答案选D。
5. 下列实验原理与装置能达到实验目的的是
A. 利用装置甲提纯粗碘
B. 利用装置乙配制0.1mol∙L-1NaCl溶液
C. 利用装置丙蒸干溶液获得FeSO4∙7H2O
D. 利用装置丁制备NaHCO3
【答案】A
【解析】
【详解】A.粗碘中的碘升华后,在圆底烧瓶底遇冷发生凝华,从而获得纯碘,所以利用装置甲可提纯粗碘,A正确;
B.配制0.1mol∙L-1NaCl溶液时,应先将NaCl固体溶于水配成溶液,再转移入容量瓶内定容,所以不能利用装置乙配制0.1mol∙L-1NaCl溶液,B不正确;
C.利用蒸发皿提取溶液中的溶质时,不能蒸干溶液,否则会造成晶体失去结晶水,且FeSO4在蒸发过程中易被空气中的氧气氧化,所以利用装置丙难以获得FeSO4∙7H2O,C不正确;
D.CO2在饱和食盐水中的溶解度小,装置丁中生成的NaHCO3少,难以得到NaHCO3沉淀,D不正确;
故选A。
6. 配制的溶液,下列操作或说法正确的是
A. 用托盘天平称量固体,在烧杯中加水溶解
B. 将固体溶解后立即转入容量瓶进行定容
C. 将固体放在滤纸上称量,使配得的溶液浓度偏低
D. 定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏高
【答案】C
【解析】
【详解】A.配制的溶液,根据容量瓶的规格应该配制500mL溶液,故用托盘天平称量NaOH固体的质量为0.5L0.100mol/L40g/mol=2.0g,故A错误;
B.将溶解后的溶液未冷却至室温就立即转入容量瓶,导致所得溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故B错误;
C.NaOH有腐蚀性,且会超解,如果放在滤纸上称量,导致NaOH的质量偏小,使配得的溶液浓度偏低,故C正确;
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使溶液的体积偏大,使配得的溶液浓度偏低,故D错误。
答案选C。
7. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氯气与水反应:
B. 向FeI2溶液中通入足量的Cl2:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+I2
C. 向溶液中加入氨水至过量:
D. 向NaHCO3溶液中滴入足量澄清石灰水:HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气与水反应生成的为弱酸,不能拆分为离子,且反应为可逆反应,正确离子方程式为,A错误;
B.还原性强于,足量通入溶液时,与需按物质的量比完全被氧化,正确离子方程式为,B错误;
C.氨水为弱碱,不能溶解,反应只能生成沉淀,正确离子方程式为,C错误;
D.足量澄清石灰水与反应时,完全反应,离子方程式书写符合反应事实、电荷守恒与原子守恒,D正确;
故答案为D。
8. 设为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 的溶液中含有的数目为
B. 0.1mol Na2O2与足量的水反应,转移电子的数目为0.2
C. 常温常压下,和的混合气体16g所含氧原子数为
D. 1L 0.4 mol·L-1的盐酸与足量的MnO2加热充分反应,产生Cl2的数目等于0.1
【答案】C
【解析】
【详解】A.未给出溶液的体积,无法计算的物质的量及数目,A错误;
B.与水反应为歧化反应,1 mol 参与反应转移1 mol电子,故0.1 mol 反应转移电子数目为,B错误;
C.和均由氧原子构成,16 g混合气体中氧原子的物质的量为,所含氧原子数为,C正确;
D.仅与浓盐酸在加热条件下反应生成,随着反应进行浓盐酸逐渐变为稀盐酸,反应停止,故产生的数目小于,D错误;
故选C。
9. 下列实验操作和现象、结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某无色溶液中滴入溶液,产生白色沉淀
无色溶液中一定含
B
用铂丝蘸取样品,在外焰上灼烧,观察到焰色呈黄色
样品中含有钠盐
C
向溶液中滴加溶液,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝
氧化性:
D
检验溶液中是否混有时,将溶液滴入酸性溶液中,溶液紫红色褪去
溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向某无色溶液中滴入溶液产生白色沉淀,未加稀硝酸酸化,沉淀也可能为等,无法确定一定含,A错误;
B.焰色反应呈黄色仅能说明样品中含有钠元素,不一定为钠盐,也可能是等含钠的碱、氧化物等,B错误;
C.滴加淀粉溶液变蓝说明反应生成,该反应中为氧化剂,为氧化产物,氧化剂氧化性强于氧化产物,故氧化性,C正确;
D.溶液中的也可还原酸性使紫红色褪去,无法证明溶液中含有,D错误;
故答案为C。
10. 下列实验装置及实验结果合理的是
图1
图2
图3
图4
A. 实验室用图1所示装置验证能否与反应
B. 实验室用图2所示装置测定氯水的pH
C. 实验室用图3所示装置制备少量,先打开止水夹a,一段时间后再关闭a
D. 实验室用图4所示装置证明非金属性强弱:
【答案】C
【解析】
【详解】A.碱石灰会吸收,无法到达右侧湿润红布条处,无法验证能否与反应,A错误;
B.氯水中含有具有漂白性的,会漂白pH试纸,无法用pH试纸测定氯水的pH,B错误;
C.先打开止水夹a,铁粉与稀硫酸反应生成,排尽装置内的空气,防止被氧化;一段时间后关闭a,左侧压强增大,将生成的溶液压入B中与反应生成,且体系处于还原性氛围中可防止被氧化,能达到实验目的,C正确;
D.非金属性强弱需要通过最高价氧化物对应水化物的酸性比较,不是的最高价氧化物对应水化物,无法证明的非金属性强于,D错误;
故选C。
11. 溶液可用于脱除烟气中的有害气体,其原理如图所示。下列说法错误的是
A. 是催化剂
B. 反应一段时间后,溶液中不变
C. 在标准状况下,每脱除11.2L,消耗5.6L
D. “反应Ⅰ”的离子方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.和硫酸、氧气反应生成硫酸铁,硫酸铁和二氧化硫、水反应生成硫酸亚铁和硫酸,参与反应,但反应前后质量不变,因此是催化剂,故A正确;
B.反应实质是,反应一段时间后,溶液的体积发生改变,硫酸亚铁物质的量不变,因此溶液中改变,故B错误;
C.根据,在标准状况下,每脱除11.2L,消耗5.6L,故C正确;
D.反应Ⅰ是和硫酸、氧气反应生成硫酸铁,则“反应Ⅰ”的离子方程式为,故D正确。
综上所述,答案为B。
12. 用FeS处理酸性废水中的的反应原理为:(未配平)。下列判断正确的是
A. 该反应的还原产物不止一种
B. 反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:2
C. 若改用处理该废水,单位物质的量消耗的更少
D. 用FeS处理废水的优点在于不仅可以除去,还可吸附悬浮杂质
【答案】D
【解析】
【分析】反应中铬化合价由+6变为+3,铁化合价由+2变为+3、硫化合价由-2变为+6,结合电子守恒、质量守恒,反应为:;若改用处理该废水,相关反应为;
【详解】A.反应中只有铬化合价降低,故还原产物只有三价铬离子,A错误;
B.由分析知,还原剂所含元素化合价升高,失电子,氧化剂所含元素化合价降低,得电子,则FeS为还原剂,为氧化剂,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:9=2:3,B错误;
C.1molCu2S参与反应失去10mol电子,1molFeS参与反应失去9mol电子,根据得失电子守恒可知,用相同物质的量的Cu2S和FeS处理时,Cu2S消耗更多,C错误;
D.用FeS处理废水不仅可以除去,且该反应还可以生成Fe3+,Fe3+在水中能生成氢氧化铁胶体,其具有吸附性,可吸附悬浮杂质,D正确;
故选D。
13. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X与W、Z相邻,且X、Z同主族,W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18,的金属性是短周期元素中最强的。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. X、Y可形成一种离子化合物
D. Z的氧化物的水化物均为强酸
【答案】C
【解析】
【分析】Y 的金属性是短周期元素中最强的,Y为Na;则W、X、Z的最外层电子数之和为17; X与W、Z相邻,且X、Z同主族,设X的最外层电子数为x,则x+x+x-1=17,解得x=6,故X为O,Z为S,W为N。
【详解】A.Na和S位于同一周期,同周期从左往右原子半径逐渐减小,原子半径Na>S,A错误;
B.非金属性N<O,简单氢化物的稳定性:NH3<H2O,B错误;
C.Na和O可形成离子化合物Na2O,C正确;
D.S的最高价氧化物的水化物均为强酸,D错误;
故选C。
14. 浓硫酸与蔗糖的“黑面包”实验十分有趣。实验小组按如图所示装置(铝箔的作用是便于实验后清洗圆底烧瓶)进行实验,向圆底烧瓶中滴入浓硫酸。下列说法正确的是
A. 圆底烧瓶中的铝箔不与浓硫酸反应
B. 圆底烧瓶内白色固体变黑,说明浓硫酸具有吸水性
C. 浸有品红溶液的棉花褪色,说明浓硫酸具有强氧化性
D. 溶液中出现黄色浑浊,说明浓硫酸具有酸性
【答案】C
【解析】
【分析】常温下铝箔会与浓硫酸发生钝化,浓硫酸使得蔗糖脱水生成炭,浓硫酸和炭发生氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳气体,二氧化硫使浸有品红溶液的棉花褪色,证明二氧化硫具有漂白性,二氧化硫进入硫化钠反应生成S沉淀,证明二氧化硫具有氧化性,二氧化硫进入氢氧化钠中进行尾气处理,据此回答。
【详解】A.常温下铝箔会与浓硫酸发生钝化反应,在铝箔表面形成一层致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,并非不反应,A错误;
B.圆底烧瓶内白色固体变黑,是因为浓硫酸将蔗糖中的H、O按2:1的比例脱去,体现了浓硫酸的脱水性,而不是吸水性,B错误;
C.浸有品红溶液的棉花褪色,是因为浓硫酸与蔗糖反应生成了二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,能使品红褪色。浓硫酸中S元素化合价降低,生成二氧化硫,体现了浓硫酸的强氧化性,C正确;
D.溶液中出现黄色浑浊,是因为浓硫酸与蔗糖反应生成的二氧化硫与溶液反应生成了硫单质。在这个过程中,浓硫酸中S元素化合价降低,体现的是浓硫酸的强氧化性,而不是酸性,D错误;
故选C。
15. 氯、硫元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. i与j能发生氧化还原反应
B. d、h的水溶液在空气中久置,溶液酸性均减弱
C. Fe分别与b、g反应,产物中铁元素的化合价相同
D. 反应的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】根据价态二维图可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为NaClO3,f为H2S,g为S,h为SO2,i为H2SO4,j为Na2SO3。
A.H2SO4与Na2SO3处于相邻价态,两者不能发生氧化还原反应,故A错误;
B.HClO的水溶液在空气中久置,见光分解生成盐酸,溶液酸性增强,SO2的水溶液在空气中久置被氧化生成硫酸,酸性增强,故B错误;
C.Fe分别与Cl2、S反应,产物中铁元素的化合价不相同,氯气与铁反应生成+3价,硫单质与铁反应生成+2价,故C错误;
D.是盐酸和氯酸钠反应生成氯化钠、氯气和水,反应的离子方程式为,故D正确。
综上所述,答案为D。
16. 某溶液仅由K+、、、、、、中的若干种离子组成,取适量该溶液进行如下实验:
根据以上实验判断,下列推断错误的是
A. 少量气体1通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
B. 上述实验无法确定原溶液中是否存在K+,需进一步通过焰色试验确定
C. 白色沉淀2中加稀硝酸,沉淀不溶解
D. 滤液2中加入碳酸钠溶液一定会产生白色沉淀
【答案】B
【解析】
【分析】某溶液仅由K+、、、、、、中的若干种离子组成,先向原溶液中加入过量盐酸,产生气体1,则原溶液中一定含有,则一定不含有、和,气体1即为,向无色溶液中加入过量溶液,得到白色沉淀2,说明原溶液一定含有,白色沉淀为,向滤液中加入过量稀硝酸和硝酸银溶液,得到不溶于酸的白色沉淀,说明溶液中含有,可能来源于原溶液或过量的盐酸,不能确定原溶液中是否存在;
【详解】A.气体1为,少量通入澄清石灰水反应生成沉淀,溶液变浑浊,A正确;
B.原溶液加过量盐酸得到无色溶液1,说明不含有色离子、;原溶液含,与会生成沉淀无法共存,故不存在;溶液呈电中性必须存在阳离子,因此一定存在,无需焰色试验验证,B错误;
C.白色沉淀2为,不溶于稀硝酸,C正确;
D.滤液2中含有反应剩余的过量,加入碳酸钠溶液时与反应生成白色沉淀,D正确;
故答案为B。
二、非选择题:本题共4小题,共56分 (包括卷面分2分)
17. Ⅰ.完成下列问题。
(1)有以下几种物质:①熔融的、②、③液态氯化氢、④2mol/LH2SO4溶液、⑤乙醇、⑥食醋()、⑦,其中属于电解质的是___________(填序号,下同);能导电的是___________。
(2)等物质的量的H2O2和2中所含电子数之比为___________,所含中子数之比为___________。
(3)用质量分数为98%,密度为1.84g/ml 的浓硫酸配制100ml 2mol/LH2SO4溶液,需要取浓硫酸_____mL,需要的仪器有玻璃棒,烧杯、量筒、_____________________。
Ⅱ.元素周期表体现了元素位、构、性的关系,揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的前四周期,参照元素①-⑫在表中的位置,回答下列问题:
(4)已知元素⑪的一种核素,其中子数为45,用原子符号表示该核素为___________。
(5)⑫和⑨两元素可形成原子个数比为1:2的化合物,请写出其结构式______________。用电子式表示⑥和⑩两元素组成的化合物的形成过程_________________________________________。
(6)写出⑦的单质与⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_____________________________。
(7)③④⑤三种元素的简单离子半径由小到大的顺序为__________________________(填离子符号)。
【答案】(1) ①. ①③⑦ ②. ①②④⑥
(2) ①. 1:1 ②. 8:11
(3) ①. 10.9 ②. 100mL容量瓶、胶头滴管
(4)
(5) ①. S=C=S ②.
(6)
(7)Na+<F-<O2-
【解析】
【小问1详解】
电解质定义为水溶液或熔融状态下能导电的化合物,①熔融、③液态、⑦均符合电解质定义;存在自由移动电子或离子的物质可导电,①有自由移动离子,②有自由移动电子,④硫酸溶液、⑥食醋均含自由移动离子,故可导电。
【小问2详解】
分子电子数等于组成原子电子数之和,和电子数均为18,等物质的量时电子数比为;中子数为0、中子数为8,1个中子数为16,中子数为1、中子数为10,1个中子数为22,等物质的量时中子数比为。
【小问3详解】
浓硫酸物质的量浓度,由稀释定律得;配制一定物质的量浓度溶液还需要容量瓶、胶头滴管。
【小问4详解】
⑪为Br,质子数为35,质量数=质子数+中子数=80,故核素符号为。
【小问5详解】
⑫为C、⑨为S,二者原子个数比为形成,结构与类似,结构式为;⑥为、⑩为,形成离子化合物,形成过程。
【小问6详解】
⑦单质为,⑤最高价氧化物对应水化物为,二者反应生成偏铝酸钠(或四羟基合铝酸钠)和氢气,离子方程式。
【小问7详解】
③④⑤对应简单离子为、、,三者核外电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故顺序为。
18. 氯化钛(TiCl4)可用于制造烟幕、织物媒染剂、人造珍珠等。常温下为无色液体,沸点为136℃,与水剧烈反应产生白烟。实验室利用反应TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2↑制备TiCl4的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为_____________________________。
(2)D中装入________固体检验是否除净水。F的作用是____________________________。
(3)TiCl4与水剧烈反应生成的白烟为TiO2·xH2O,写出该反应的化学方程式为________________________。
(4)实验中发现F中有少量白烟产生,为避免此现象,改进措施是___________________________________。
(5)G中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______;检验G中反应后氧化产物的实验操作:_______________________________________________________________________________。
【答案】(1)2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2) ①. 无水硫酸铜 ②. 冷凝收集TiCl4
(3)TiCl4+(x+2)H2O=↓+4HCl↑
(4)在F、G之间接一个盛有浓硫酸的洗气瓶或将G装置换成盛碱石灰的干燥管。
(5) ①. 1∶1 ②. 取少量G中反应后溶液于试管中,加入足量的稀盐酸和少量BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
【解析】
【分析】A装置中高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制备氯气;由于浓盐酸易挥发,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,B装置中盛放饱和食盐水用于除去氯化氢,C装置中盛放浓硫酸用于干燥氯气;D装置中盛放无水硫酸铜,用于检验水蒸气是否除尽;E装置中发生反应,制备;常温下为无色液体,沸点较低,F装置用于冷凝收集;氯气有毒,不能直接排放到空气中,G装置中盛放溶液吸收尾气,防止污染环境。
【小问1详解】
A中高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
【小问2详解】
无水硫酸铜遇水变蓝,常用于检验水的存在,故D中装入无水(或无水硫酸铜)固体检验水是否除净;常温下为无色液体,沸点为,受热易挥发,故F的作用是冷凝收集。
【小问3详解】
与水剧烈反应生成和白烟,根据质量守恒定律可知,白烟为氯化氢气体,反应的化学方程式为。
【小问4详解】
极易水解,实验中发现F中有少量白烟产生,是因为G装置中的水蒸气进入F装置中导致水解。为避免此现象,应在F和G之间增加一个防止水蒸气进入的干燥装置,改进措施是在F、G之间接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或将G装置换成盛碱石灰的干燥管)。
【小问5详解】
G中发生的反应为,反应中化合价降低作氧化剂,化合价升高作还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为;反应后的氧化产物为,检验硫酸根离子的实验操作为:取少量G中反应后的溶液于试管中,先加入足量稀盐酸酸化,再滴加溶液,若产生白色沉淀,则证明有氧化产物生成。
19. 氢氧化氧镍(NiOOH)有良好的电化学活性,是合成锂离子电池材料的前驱体。某化工厂用含镍废料(主要成分为NiO,杂质为、Al2O3、CaO、CuO)制备NiOOH的工艺流程如图。
已知几种金属离子沉淀的pH如表:
金属离子
Al3+
开始沉淀的pH
1.5
6.5
3.4
7.2
沉淀完全的pH
3.2
9.7
4.7
9.2
(1)“除铜”中发生两个反应,写出其中生成CuS的离子方程式___________________。
(2)料渣2的主要成分是____________(填化学式)。
(3)“除铁”在40~50°C下进行,加入的作用是_________________,的实际消耗量比理论值高的原因是_________________________(任写2条),NaOH用于调节溶液的pH,应调节pH的范围是__________。
(4)已知K2S2O8中S的化合价为+6,则1mol含有的过氧键(-O-O-)数目为_______,“氧化”中会有生成,该反应的离子方程式为____________________。
(5)若用2.0t废料(含NiO75%)制得NiOOH 1.6t,则NiOOH的产率为_______%(精确到小数点后两位)。
【答案】(1)H2S+Cu2+=2H++CuS↓
(2)Al(OH)3、Fe(OH)3
(3) ①. 将Fe2+氧化为Fe3+ ②. Fe3+会催化H2O2分解、加热时H2O2自身易分解 ③. 4.7≤pH<7.2
(4) ①. 1 ②. 2Ni2+++6OH-=2NiOOH+2+2H2O
(5)86.96
【解析】
【分析】废料(主要成分为NiO,杂质为、Al2O3、CaO、CuO)加入H2SO4溶液进行酸浸,生成微溶物硫酸钙随料渣1过滤除去,溶液中还有少量Ca2+,其余各氧化物溶解转化为对应的金属阳离子(Ni2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Cu2+)滤液通入H2S气体进行除铜,Cu2+与H2S反应生成CuS沉淀,同时部分Fe3+将H2S氧化为S单质,过滤除去沉淀;滤液中加入H2O2将剩余的Fe2+氧化为Fe3+,再加入NaOH溶液调节pH进行除铁铝,使Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀(即料渣2)过滤除去;滤液中加入NaF进行沉钙,使Ca2+转化为CaF2沉淀除去;最后在滤液中加入NaOH和强氧化剂K2S2O8进行氧化,将Ni2+氧化为目标产物NiOOH沉淀,过滤得到纯净的NiOOH。
【小问1详解】
“除铜”中生成CuS离子方程式为H2S+Cu2+=2H++CuS↓。
【小问2详解】
加入H2O2氧化Fe2+,加入NaOH调pH沉淀Fe3+和Al3+。所以料渣2的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3。
【小问3详解】
加入,将Fe2+氧化为Fe3+,便于通过调pH除去铁元素;的实际消耗量比理论值高的原因有Fe3+会催化H2O2分解、加热时H2O2自身易受热分解;要Fe3+和Al3+完全沉淀,Ni2+不沉淀。Al3+沉淀完全pH=4.7,Ni2+开始沉淀pH=7.2,所以4.7≤pH<7.2。
【小问4详解】
S全部+ 6价,总负电荷是-2,8个O中有6个- 2价的O,1个过氧键 (-O-O-),有2个O为-1价,所以1mol含有的过氧键(-O-O-)数目为1;碱性条件下,氧化Ni2+生成NiOOH,自身被还原为,离子方程式为2Ni2+++6OH-=2NiOOH+2+2H2O。
【小问5详解】
废料中NiO的质量为, ,,根据镍元素守恒, ,,。
20. 工业上氯气是制备很多物质的重要试剂。某课题小组在实验室模拟工业上用氯气制取K2FeO4,并探究影响与浓盐酸反应制备的因素,得出物质氧化性、还原性的变化规律。
(一)制备高铁酸钾方法如下(夹持装置略去)。
原理:实验室中常用KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3反应制备K2FeO4。
(1)装置A盛装浓盐酸的分液漏斗右侧的导管的作用是_________________________。
(2)选择上述装置,制备K2FeO4,按气流从左到右的方向,合理的连接顺序是a→_______________________(填仪器接口字母,仪器不可重复使用)。
(3)写出KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3反应生成K2FeO4的离子方程式,并标注单线桥:______________________。
(二)课题小组设计实验探究影响与浓盐酸反应制备的因素,回答下列问题:
I.小组同学发现装置A的氯气不再逸出时,瓶中获得的固液混合物X中仍存在盐酸和。结合氧化还原性的影响因素,他们分析认为是因为随反应的进行,反应物盐酸浓度下降,的氧化性或的还原性变弱而不能发生氧化还原反应,为此设计实验进行探究。
【提出猜想】猜想a:随着溶液中降低,的氧化性减弱。
猜想b:随着溶液中降低,的还原性减弱。
【实验验证】
序号
实验
加入试剂
现象
①
较浓的硫酸
有黄绿色气体生成
②
a
_________________
(4)补充上表:加入的试剂a是___________,出现现象_____________________。
结合实验①、②,证实猜想a、b成立。
(5)利用对氧化性的影响,且已知对卤素离子的还原性没有影响。则相同浓度的和溶液,能与反应所需的最低由大到小的顺序是___________。
Ⅱ.该小组同学查阅资料发现,还原产物的浓度降低会使氧化剂的氧化性升高,还原产物的浓度升高会使氧化剂的氧化性降低。
【提出猜想】猜想c:随着溶液中产物增大,的氧化性减弱。
【实验验证】在实验②的基础上,补充加入适量固体b。无明显现象,证实猜想c正确。
(6)补充上述实验方案:固体b是__________。
(7)结合以上探究,推测酸性条件下,加入某种化合物可以提高Br2的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2.通过设计实验证实了该推测,则应加入的化合物为__________。
【答案】(1)平衡压强,使分液漏斗中的液体顺利流下
(2)f→g→c→b→e
(3) (4) ①. 较浓的KCl溶液 ②. 有黄绿色气体生成
(5)
(6)固体
(7)AgNO3
【解析】
【分析】本实验分为两部分,第一部分制备高铁酸钾,利用装置A中与浓盐酸加热反应制取氯气,氯气先通入F中,用饱和食盐水除去混有的HCl杂质,纯净氯气通入D装置,在KOH强碱性环境下与反应生成,最后E中足量溶液吸收尾气氯气防止污染;第二部分探究和浓盐酸制氯气反应停止的原因,围绕浓度、浓度、产物浓度对物质氧化性、还原性的影响设计对照实验,探究氧化性还原性变化的规律。
【小问1详解】
装置A分液漏斗右侧导管连通分液漏斗上部与圆底烧瓶,能够平衡分液漏斗与烧瓶内部压强,消除分液漏斗内液体流下时的压强差,从而让分液漏斗中的浓盐酸顺利流下;
【小问2详解】
制备时,A装置a口导出的氯气含有HCl杂质,需要先通入F饱和食盐水除HCl,气体长进短出即f进g出,除杂后的氯气通入D装置发生制备反应,D装置采用c进b出,最后剩余尾气通入E中NaOH溶液吸收,接口顺序为;
【小问3详解】
在强碱性介质中氧化生成,被还原为,到,每个失去3个电子,2个共失去6个电子,单线桥表示为;
【小问4详解】
实验①加入较浓硫酸,提高,产生氯气,证明猜想a;实验②需要提高验证猜想b,加入试剂a为较浓的KCl溶液,增大溶液中氯离子浓度,满足反应条件,现象为有黄绿色气体生成,结合两组实验,即可证实猜想a、猜想b成立;
【小问5详解】
还原性:,还原性越强,被氧化所需要的最低浓度越低,因此相同浓度的KCl、KBr、KI溶液,能与反应所需最低由大到小顺序为;
【小问6详解】
猜想c提出产物浓度增大,氧化性减弱,在实验②基础上加入固体b,固体b需要引入且不引入其他干扰离子,选用固体,加入之后无明显现象,证明增大时氧化性减弱,猜想c成立;
【小问7详解】
题目信息说明还原产物浓度降低,氧化剂氧化性升高,要在酸性条件下将氧化,需要降低氧化剂的还原产物的浓度,可以提供,与反应生成的生成AgBr沉淀,降低还原产物浓度,提高的氧化性,实现被氧化,因此加入的化合物为。
21.卷面2分
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