内容正文:
浏阳市第一中学高一下学期期中考试试题化学
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与生活紧密相连。下列说法正确的是
A. 碳酸氢钠不能用作食用碱
B. 液化石油气的主要成分是甲烷和丙烷
C. 燃放烟花爆竹产生的刺激性气体含SO2
D. 三星堆的青铜纵目人神像出土时其表面呈亮红色
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠碱性较弱,能用作食用碱,A错误;
B.液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯,B错误;
C.烟花爆竹中含硫,爆炸时会产生刺激性气味的SO2,C正确;
D.青铜是铜的合金,表面易形成铜绿,也易与氧气反应生成黑色的氧化铜,故三星堆的青铜纵目人神像出土时其表面为黑色加绿色,不可能呈亮红色,D错误;
答案选C。
2. 我国超高压输变技术世界领先。属于新一代超高压绝缘介质材料,其制备原理为。已知的分子结构为正八面体,下列说法正确的是
A. 氧元素的化合价为-1价
B. 是直线形分子
C. HF的电子式为
D. 标准状况下,每生成11.2L ,反应转移1mol电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.F元素的电负性较O元素大,故氧元素的化合价为+1价,A项错误;
B.的S元素为杂化,略去两对孤对电子,分子构型为V形,B项错误;
C.HF是共价化合物,电子式为,C项错误;
D.氧元素化合价由+1价变到0价,标准状况下,每生成0.5mol的,反应转移1mol的电子,D项正确;
答案选D。
3. 下列过程对应的方程式书写错误的是
A. 在沸腾的蒸馏水中滴加饱和溶液:
B. 高温下与的反应:
C. 侯氏制碱法中生成小苏打的总反应:
D. 溶解于水:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在沸腾的蒸馏水中滴加饱和溶液制备氢氧化铁胶体,原理为:FeCl3水解,反应的离子方程式为,A正确;
B.铝热反应中,Al与Fe2O3在高温下反应生成Fe和Al2O3:,B正确;
C.侯氏制碱法中生成小苏打的总反应原理:向饱和氨盐水中通入过量的二氧化碳,由于碳酸氢钠溶解度较小会析出晶体,反应的化学方程式为,离子方程式为:,C正确;
D.Cl2与水反应生成HClO和HCl,反应的离子方程式为:,D错误;
故答案选D。
4. 下列有关氧化钠和过氧化钠说法正确的是
A. 中阴阳离子个数比为,中为
B. 二者都是碱性氧化物
C. 1 mol 与反应时,作还原剂,转移电子数为1 mol
D. 2 mol 完全分解产物与反应,产生总质量为212 g
【答案】D
【解析】
【详解】A.是由和组成,阴阳离子个数比为,A错误;
B.是碱性氧化物,是过氧化物而不是碱性氧化物,B错误;
C.与反应时,既是氧化剂又是还原剂,中H元素和O元素化合价均未发生变化,既不是氧化剂又不是还原剂,C错误;
D.2 mol完全分解发生反应产生1 mol、和,先与1 mol发生反应恰好又生成,故产生的总物质的量为,质量为212 g,D正确;
故答案选D。
5. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程、实现铅的再生利用。过程涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如上图,下列说法错误的是
A. 过程的反应为:
B. 过程中,①反应速率比②慢。
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 与过程相比,过程增大了单位体积内活化分子的数目
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应a和反应b总反应相同,根据①+②得总反应,所以过程a的反应为:,A正确;
B.由图可知,①反应的活化能大于②,活化能越大,反应速率越慢,所以①反应速率比②慢,B正确;
C.反应②为,由能量图可知其反应物能量高于产物,为放热反应,升高温度,反应速率增大,但平衡逆向移动,限度减小,转化率降低,C错误;
D.由图可知,过程b活化能低于过程a,说明过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,增大了单位体积内活化分子的数目,D正确;
故选C。
6. 在某密闭容器中发生反应3C(s)+ 2Fe2O3(s)3CO2(g)+ 4Fe(s),每隔2min测定一次CO2的浓度,测定结果如表:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
c(CO2)/(mol·L−1)
0
0.040
0.060
0.070
0.072
0.072
0.072
下列说法不正确的是
A. 反应在前4 min的平均速率为v(CO2)=0.015 mol·L−1·min−1
B. 保持其他条件不变,向平衡后的容器中再充入0.2 mol C(s)时,v正>v逆
C. 反应可能在8 min前达到了平衡状态
D. 其他条件不变,增大容器体积,再达到平衡时,二氧化碳的浓度与原平衡时相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.前4min内CO2的浓度变化为0.060mol/L,v(CO2)==0.015mol•L-1•min-1,A正确;
B.C为固态,加入固体,平衡不移动,则向平衡后的容器中再充入0.2molC时,v(正)=v(逆),B错误;
C.8min后CO2的浓度不再变化,说明8min时已经达到平衡状态,结合表中数据变化可知,也可能在6~8min之间的某时刻该反应已经达到平衡状态,C正确;
D.该反应的平衡常数K=c3(CO2),温度不变平衡常数不变,则将容器体积扩大一倍,再次达到平衡时c(CO2)=0.072mol•L-1,D正确;
答案选B。
7. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.制备NH3
B.配制溶液
C.除去Cl2中的HCl
D.分液:先打开分液漏斗上方玻璃塞,再打开下方活塞
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铵和氢氧化钙通过加热生成氨气,为固体加热反应装置,试管口需要向下倾斜,故A错误;
B.容量瓶不能作为反应容器,氯化钾不能在容量瓶中进行溶解,故B错误;
C.碱石灰不能干燥酸性气体,氯气和氯化氢气体均为酸性气体,故C错误;
D.打开活塞放出分液漏斗内的气体,使内外气体压强平衡,由于碘的四氯化碳溶液密度大,再打开下方活塞,从分液漏斗下方放出,故D正确;
故答案选D。
8. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 次氯酸见光分解:
B. 钠放置在空气中表面变暗:
C. 向漂白粉溶液中通入产生白色沉淀
D. 钠与水反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.次氯酸光照分解生成HCl和O2,方程式正确,A不符合题意;
B.钠常温下在空气中生成Na2O而非Na2O2,正确方程式为:,B符合题意;
C.CO2与漂白粉反应生成CaCO3沉淀和HClO,方程式正确,C不符合题意;
D.钠与水反应生成NaOH和H2,离子方程式电荷守恒且书写规范,D不符合题意;
故答案选B。
9. 氢氧燃料电池在航天领域有重要应用,某氢氧燃料电池结构如图所示,反应生成的水可作为航天员的饮用水。下列说法错误的是
A. X极为燃料电池的负极,该极通入的气体是
B. Y电极上的电极反应式为
C. 每消耗11.2 L,有移向X极
D. 电池工作时,电解质溶液中移向X极
【答案】C
【解析】
【分析】根据氢氧燃料电池结构图可知,X为失电子的一极,则X极为燃料电池的负极,Y极为正极。
【详解】根据分析知,X极为燃料电池的负极,该极通入的气体是,故A正确;
B.根据分析知,Y电极上的电极反应式为,故B正确;
C.每消耗标准状况,即0.5 mol氢气,转移1 mol电子,则有1 mol移向X极,故C错误;
D.燃料电池工作时,阴离子移向负极,则电解质溶液中移向X极,故D正确;
答案选C。
10. 如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭弹簧夹,则品红溶液无变化而澄清的石灰水变浑浊;若打开弹簧夹,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y可能为
①
②
③
④
X
Cl2
SO2
CO2
H2S
Y
Na2CO3溶液
饱和NaHCO3溶液
浓硫酸
NaOH溶液
A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ③④
【答案】B
【解析】
【分析】打开弹簧夹:气体X直接通入品红,品红褪色→说明X本身能使品红褪色(具有漂白性)。
关闭弹簧夹:X经过Y溶液后,品红不褪色,澄清石灰水变浑浊→说明X被Y完全吸收反应,且反应后生成了能使澄清石灰水变浑浊的气体(如)。
【详解】① ,溶液:与水反应生成,可使品红褪色,满足打开弹簧夹的现象;关闭弹簧夹,氯气与水反应生成盐酸,盐酸与溶液反应生成,使品红不褪色、澄清石灰水变浑浊,完全符合要求,是可能的。
② ,饱和溶液:本身能使品红褪色,满足打开弹簧夹的现象;关闭弹簧夹后,与反应:,被完全吸收,生成的使品红不褪色、澄清石灰水变浑浊,完全符合要求,是可能的。
③ ,浓硫酸:无漂白性,打开弹簧夹时品红不会褪色,完全不符合题意,不可能。
④ ,溶液:没有漂白性,打开弹簧夹时品红不会褪色,完全不符合题意,不可能。
答案选B。
11. 下列有关原子结构、元素性质的说法正确的是
A. 短周期元素形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构
B. 第3周期元素的最高化合价等于它所处的主族序数
C. 元素周期表共有18列,第3列是ⅠB族,第17列是ⅦA族
D. 、、、离子半径逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A. 短周期元素中,Li+、Be2+形成离子后最外层电子数为2,而非8电子稳定结构,因此并非所有短周期元素离子都满足此条件,A错误;
B.第三周期主族元素中,从Na到Cl,元素的最高正化合价等于其主族序数,B正确;
C.元素周期表第3列为IIIB族(如钪、钇),而非IB族(IB族为第11列,如铜、银),第3列描述错误,C错误;
D. F⁻、O2-、Mg2+、Na+均为10电子离子,半径大小顺序为O2- > F⁻ > Na+ > Mg2+,D错误;
故选B。
12. 工业制硝酸原理如图所示。下列说法错误的是
A. 上述转化过程中涉及氮的固定
B. “氧化炉”中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4
C. “吸收塔”中NO与按物质的量之比4∶3通入水中能完全转化为硝酸
D. 可用铁罐运输浓硝酸的原因是铁与浓硝酸不反应
【答案】D
【解析】
【分析】本流程为工业制硝酸:①在氨合成塔中,氮气与氢气在高温高压、催化剂条件下合成氨气,将游离态氮转化为化合态氮,属于氮的固定;②在氧化炉中,氨气在催化剂、加热条件下被氧气氧化为一氧化氮,反应为;③在吸收塔中,一氧化氮、氧气与水反应生成硝酸,当NO与O2按物质的量之比4:3通入时,可发生总反应,完全转化为硝酸;据此作答。
【详解】A.氨合成塔中发生反应,该过程将游离态的氮转化为化合态的氮(NH3),属于氮的固定,A正确;
B.氧化炉中发生反应,NH3中N元素从-3价升高到+2价,作还原剂,O2中O元素从0价降低到-2价,作氧化剂;则氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:4,B正确;
C.吸收塔中,当NO与O2按物质的量之比4:3通入水中时,发生总反应,反应物可完全转化为硝酸,C正确;
D.可用铁罐运输浓硝酸的原因是:铁在冷的浓硝酸中发生钝化,在表面生成一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,并非铁与浓硝酸不反应,D错误;
故答案选D。
13. 下列实验操作或装置能达到目的的是
A.配制一定物质的量浓度的溶液
B.验证乙炔可使溴水褪色
C.研究浓度对化学反应速率的影响
D.验证生成物是乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.配制溶液时,转移溶液用玻璃棒引流,A能达到目的;
B.乙炔中的H2S等杂质也能使溴水褪色,应先通过一个盛碱液的洗气瓶将杂质除去,故B不能达到目的;
C.高锰酸钾溶液的浓度不同,颜色不同,应控制等浓度的高锰酸钾溶液且不足,改变草酸的浓度来探究浓度对化学反应速率的影响,C不能达到目的;
D.乙醇具有挥发性,也可进入试管中使酸性高锰酸钾溶液褪色,D不能达到目的;
故选A。
14. 以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2及少量的Al2O3)为原料,根据下列流程可制备K2Cr2O7。
下列说法正确的是
A. 煅烧时没有发生氧化还原反应
B. 滤渣Ⅱ中主要成分是Al(OH)3
C. 可循环使用的物质是CO2和Na2CO3
D. 由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需加入KOH
【答案】C
【解析】
【分析】向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧,发生如下反应,4Na2CO3+2Cr2O3+3O24Na2CrO4+4CO2↑,Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑, Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑,用水浸之后,溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3,向溶液中通入二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀,过滤,滤液中含有Na2CrO4、Na2CO3,再向溶液中加硫酸,2Na2CrO4+H2SO4= Na2Cr2O7+ Na2SO4+H2O,再向溶液中加入KCl固体,就会有K2Cr2O7晶体析出。
【详解】A.向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧,发生如下反应,4Na2CO3+2Cr2O3+3O24Na2CrO4+4CO2↑,煅烧时有氧化还原反应,故A错误;
B.用水浸之后,溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3,向溶液中通入二氧化碳,会生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀,故B错误;
C.从上述流程图可知,和均可循环使用,故C正确;
D.由转化为的过程中需加入硫酸和K2SO4固体,反应如下:2Na2CrO4+H2SO4= Na2Cr2O7+ Na2SO4+H2O,再向溶液中加入K2SO4固体,就会有K2Cr2O7晶体析出,故D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 下表是元素周期表的一部分,表中所列的数字分别代表某一种元素。针对表中①~⑧号元素回答下列问题。
(1)元素①在自然界中有三种同位素,分别为_______(用具体符号表示,下同)。
(2)利用元素②的一种中子数为8的核素即_______可测定文物的年代。
(3)元素③和④分别与①形成的简单化合物的热稳定性较强的是_______(填化学式)。
(4)元素②和元素⑥的最高价氧化物对应的水化物中,酸性更弱的是_______(填化学式)。
(5)元素④、⑤、⑧中,简单离子半径最大的是_______。
(6)可利用一个化学反应比较⑦⑧非金属性的强弱,该反应的化学方程式为:_______。
(7)锗位于第4周期,与硅同主族,根据周期律推测其单质、化合物的性质。下列正确的是_______(选填序号)。
a.锗的金属性比⑤强 b.锗的原子半径比②大
c.锗的单质可用于制半导体 d.锗的最高正价为
【答案】(1)、、或H、D、T
(2)
(3)HF (4)或
(5)
(6)或
(7)bc
【解析】
【分析】根据元素在周期表的位置,可以元素①为H、元素②为C、元素③为N、元素④为F、元素⑤为Na、元素⑥为Si、元素⑦为S、元素⑧为Cl。
【小问1详解】
H在自然界中存在、、或H、D、T三种同位素;
【小问2详解】
元素②为C,质子数为6,中子数为8的C元素为14C,可以测定文物的年代;
【小问3详解】
元素③为N、元素④为F、元素①为H,形成的简单化合物分别是NH3和HF,F的非金属性大于N,则HF的热稳定性大于NH3,即HF热稳定性强;
【小问4详解】
元素②为C、元素⑥为Si,形成的最高价含氧酸分别是H2CO3、H2SiO3或H4SiO4,C和Si属于同主族,从上到下非金属性逐渐减弱,C的非金属性大于Si,酸性H2CO3大于H2SiO3或H4SiO4,酸性更弱的是或;
【小问5详解】
元素④为F、元素⑤为Na、元素⑧为Cl,F和Cl属于同一主族,从上到下离子半径逐渐增大,则F-半径小于Cl-半径,F-和Na+核外都是10个电子,序数越大,半径越小,半径Na+<F-,因此半径最大的是Cl-;
【小问6详解】
元素⑦为S、元素⑧为Cl,单质氧化性越强,元素的非金属性越强,Cl2可以置换出S,则Cl的非金属性大于S,方程式为:或;
【小问7详解】
a.⑤号元素是Na,Na是活泼金属,锗是半导体,Na的金属性强于锗,a错误;
b.②是C与锗处于同一主族,同主族从上到下原子半径逐渐增大,锗的原子半径比C大,b正确;
c.锗的性质介于金属和非金属之间,是良好的半导体材料,c正确;
d.锗是第IVA族元素,最外层有4个电子,最高价为 +4,d错误;
答案选bc。
16. 某学生用纯净的Cu与50mL过量浓反应制取(不考虑NO气体的影响),实验结果如图所示(气体体积均为标准状况下测定,且忽略溶液体积变化)。回答下面问题:
(1)该反应是一个放热明显的化学反应,写出反应的离子方程式________。
(2)由图像可知O-A、A-B、B-C段的反应速率最大的是________(填“O-A”“A-B”或“B-C”)。1min后A-B段反应速率逐渐加快,除产物可能有催化作用外,其主要原因还有:________。2min后B-C段反应速率又逐渐变慢的原因是________。
(3)计算在1~3min内的反应速率:________。
(4)下列措施不能加快的是________。
A. 使用Cu粉代替Cu块 B. 使用含有石墨的粗铜代替纯铜
C. 在硝酸中加入少量浓硫酸 D. 使用稀硝酸代替浓硝酸
(5)将3.2g铜与25.0mL一定浓度的溶液发生反应,铜完全溶解,产生NO和混合气体,收集产生的气体全部气体,测得体积为1.12L(标准状况下)。向反应原溶液中加入100mL2.0mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的全部转化成沉淀,则原溶液的物质的量浓度为________mol/L。
【答案】(1)Cu+4H++2NO= Cu2++2NO2↑+2H2O
(2) ①. A-B ②. 反应放热,体系温度升高 ③. 硝酸的浓度降低
(3) (4)D
(5)10
【解析】
【小问1详解】
某学生用纯净的Cu与50mL过量浓反应制取(不考虑NO气体的影响),该反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO= Cu2++2NO2↑+2H2O。
【小问2详解】
由图可知,相同时间内AB段产生的气体最多,AB段反应速率最快;1min后A-B段反应速率逐渐加快,除产物可能有催化作用外,其主要原因还有:反应放热,体系温度升高;2min后B-C段反应速率又逐渐变慢的原因是:硝酸的浓度降低。
【小问3详解】
1~3min内生成NO2的物质的量为0.01125mol,则
。
【小问4详解】
A.使用Cu粉代替Cu块可以增大反应物之间的接触面积,可以加快,故A不选;
B.使用含有石墨的粗铜代替纯铜能够形成原电池,可以加快,故B不选;
C.铜和浓硝酸反应生成硝酸铜,氢离子浓度降低,浓硫酸可以提供氢离子,使铜和浓硝酸继续反应,在硝酸中加入少量浓硫酸可以加快,故C不选;
D.使用稀硝酸代替浓硝酸,不能生成NO2,故D选;
故选D。
【小问5详解】
根据方程式:①3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,②Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,③HNO3+NaOH=NaNO3+H2O,④Cu(NO3)2+2NaOH=NaNO3+Cu(OH)2;得出:Cu∼Cu(NO3)2∼Cu(OH)2;当Cu(NO3)2全部生成Cu(OH)2时,溶液中的NaOH已全部转化为NaNO3;根据Na元素守恒:n(NaOH)=n(NaNO3);根据N元素守恒:n(HNO3)=(NO)+n(NO2)+n(NaNO3)=+100×10−3L/×2.0mol/L=0.25mol,c(HNO3)==10mol/L。
17. 某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。
装置(尾气处理装置略)
现象
I中开始无明显现象,渐有小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色
Ⅱ中反应剧烈,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色
(1)试管I中Cu与稀HNO3反应的化学方程式是_______。
(2)Ⅱ中反应的速率比I中的快,原因是_______。
(3)针对Ⅱ中溶液呈绿色的原因,提出假设:
假设1:Cu2+的浓度较大所致;
假设2:溶解了生成的NO2。
探究如下:取Ⅱ中绿色溶液,分为两等份。
①取一份于如图1所示装置中,_______(填操作和现象),证实Ⅱ中溶解了NO2。
②向另一份溶液中加入_______(填化学试剂),溶液变为蓝色。证实假设1不成立,假设2成立。
(4)对于稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的原因,提出两种解释:解释可能原因:HNO3浓度越稀,溶液中的数目越少,被还原时,每个从还原剂处获得较多电子的机会_______(填“增多”或“减少”),因此被还原为更低价态。
【答案】(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)硝酸浓度大 (3) ①. 向上拉动活塞a,试管内液面上方出现红棕色气体 ②. Cu(OH)2(或CuO等)
(4)增多
【解析】
【分析】取Ⅱ中绿色溶液,分为两等份,一份于如图1所示装置中,向上拉动活塞a,发现试管内液面上方出现红棕色气体,判断Ⅱ中溶解了NO2;另一份溶液中加入Cu(OH)2(或CuO等),可增大Cu2+的浓度,溶液变为蓝色;证实假设1不成立,假设2成立;
【小问1详解】
试管Ⅰ中Cu与稀HNO3反应的化学方程式是3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
【小问2详解】
其它条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快,Ⅱ中反应的速率比Ⅰ中的快,原因是硝酸浓度大;
【小问3详解】
①取一份于如图1所示装置中,向上拉动活塞a,试管内液面上方出现红棕色气体,证明Ⅱ中溶解了NO2;
②向另一份溶液中加入Cu(OH)2(或CuO等),溶液变为蓝色;证实假设1不成立,假设2成立;
【小问4详解】
根据稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的价态变化,HNO3浓度越稀,溶液中的数目越少,被还原时,每个从还原剂处获得较多电子的机会增多,因此被还原为更低价态。
18. 陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点,利用含钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量的铝箔、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如下:
(1)“滤液①”主要成分是:___________ ;“操作①”、“操作②”的分离方法是否相同___________ (填“是”或“否”)。
(2)“酸溶”中 H2O2的作用是:___________ (选填“氧化剂”或“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”);若用 Na2S2O3代替 H2O2则有两种硫酸盐生成,写出 Na2S2O3在“酸溶”时发生的化学方程式:___________ 。
(3)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与 pH 的关系如下图所示,则有机磷萃取时最佳 pH 为 ___________。
(4)Co2+萃取的反应原理如下:Co2+ + 2HR(有机层)CoR2 + 2H+,则从有机相中分离出 CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂 ___________(填选项)。
A.H2SO4 B.NaOH C.Co(OH)2 D.HR
(5)“沉钴”时 Na2CO3的滴速过快或浓度太大,都会导致产品不纯,请分析原因:___________ 。
(6)在空气中煅烧 CoCO3生成钴的氧化物和 CO2,测得充分煅烧后固体质量为 24.1g,CO2的体积为 6.72L(标准状况),则该钴氧化物的化学式为___________ 。
【答案】 ①. NaAlO2 ②. 否 ③. 还原剂 ④. ⑤. 5.3 至6区间 ⑥. A ⑦. Na2CO3的滴速过快或浓度太大,会使溶液碱性增强而产生 Co(OH)2 ⑧. Co3O4
【解析】
【分析】经过第一步碱浸操作,废料中的铝箔溶解转化为NaAlO2(滤液①)而被除去,钴渣①主要含Co3O4和LiCoO2,根据(4)问题干信息,知后续萃取的是Co2+,说明经过酸溶之后,Co元素转化为Co2+,即在酸溶步骤中Co元素被还原,故H2O2此时作还原剂,经过操作①得到滤液②,说明操作①为过滤操作,所得滤液②中主要含CoSO4和Li2SO4,经过萃取操作(操作②)实现两者分离,有机相中为CoR2,根据(4)问的萃取原理,可向有机相中加入硫酸,进行反萃取,实现Co元素从有机相转移到水相,最后经过沉钴操作获得CoCO3。
【详解】(1)由分析知,滤液①主要成分为NaAlO2;操作①为过滤,操作②为萃取,故操作不同,此处填“否”;
(2)由分析知,H2O2的作用为还原剂;若用Na2S2O3代替H2O2,根据题意知,生成CoSO4和Na2SO4,结合得失电子守恒、元素守恒配平得方程式为:;
(3)萃取时,确保Co2+萃取率高,但Li+萃取率要低,结合图象知,最佳pH为5.3~6;
(4)反萃取即使萃取平衡向逆向移动,根据平衡移动原理,在不引入新杂质的情况下可加入H2SO4,使平衡逆向移动,从而达到反萃取目的,故答案选A;
(5)若Na2CO3的滴速过快或浓度太大,会使溶液碱性增强而产生Co(OH)2杂质;
(6)由碳元素守恒得:n(CoCO3)=n(CO2)=,由Co元素守恒知氧化物中Co元素为0.3 mol,则氧元素n(O)=,则,故该氧化物化学式为Co3O4。
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浏阳市第一中学高一下学期期中考试试题化学
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与生活紧密相连。下列说法正确的是
A. 碳酸氢钠不能用作食用碱
B. 液化石油气的主要成分是甲烷和丙烷
C. 燃放烟花爆竹产生的刺激性气体含SO2
D. 三星堆的青铜纵目人神像出土时其表面呈亮红色
2. 我国超高压输变技术世界领先。属于新一代超高压绝缘介质材料,其制备原理为。已知的分子结构为正八面体,下列说法正确的是
A. 氧元素的化合价为-1价
B. 是直线形分子
C. HF的电子式为
D. 标准状况下,每生成11.2L ,反应转移1mol电子
3. 下列过程对应的方程式书写错误的是
A. 在沸腾的蒸馏水中滴加饱和溶液:
B. 高温下与的反应:
C. 侯氏制碱法中生成小苏打的总反应:
D. 溶解于水:
4. 下列有关氧化钠和过氧化钠说法正确的是
A. 中阴阳离子个数比为,中为
B. 二者都是碱性氧化物
C. 1 mol 与反应时,作还原剂,转移电子数为1 mol
D. 2 mol 完全分解产物与反应,产生总质量为212 g
5. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程、实现铅的再生利用。过程涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如上图,下列说法错误的是
A. 过程的反应为:
B. 过程中,①反应速率比②慢。
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 与过程相比,过程增大了单位体积内活化分子的数目
6. 在某密闭容器中发生反应3C(s)+ 2Fe2O3(s)3CO2(g)+ 4Fe(s),每隔2min测定一次CO2的浓度,测定结果如表:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
c(CO2)/(mol·L−1)
0
0.040
0.060
0.070
0.072
0.072
0.072
下列说法不正确的是
A. 反应在前4 min的平均速率为v(CO2)=0.015 mol·L−1·min−1
B. 保持其他条件不变,向平衡后的容器中再充入0.2 mol C(s)时,v正>v逆
C. 反应可能在8 min前达到了平衡状态
D. 其他条件不变,增大容器体积,再达到平衡时,二氧化碳的浓度与原平衡时相同
7. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是
A.制备NH3
B.配制溶液
C.除去Cl2中的HCl
D.分液:先打开分液漏斗上方玻璃塞,再打开下方活塞
A. A B. B C. C D. D
8. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 次氯酸见光分解:
B. 钠放置在空气中表面变暗:
C. 向漂白粉溶液中通入产生白色沉淀
D. 钠与水反应:
9. 氢氧燃料电池在航天领域有重要应用,某氢氧燃料电池结构如图所示,反应生成的水可作为航天员的饮用水。下列说法错误的是
A. X极为燃料电池的负极,该极通入的气体是
B. Y电极上的电极反应式为
C. 每消耗11.2 L,有移向X极
D. 电池工作时,电解质溶液中移向X极
10. 如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭弹簧夹,则品红溶液无变化而澄清的石灰水变浑浊;若打开弹簧夹,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y可能为
①
②
③
④
X
Cl2
SO2
CO2
H2S
Y
Na2CO3溶液
饱和NaHCO3溶液
浓硫酸
NaOH溶液
A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ③④
11. 下列有关原子结构、元素性质的说法正确的是
A. 短周期元素形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构
B. 第3周期元素的最高化合价等于它所处的主族序数
C. 元素周期表共有18列,第3列是ⅠB族,第17列是ⅦA族
D. 、、、离子半径逐渐减小
12. 工业制硝酸原理如图所示。下列说法错误的是
A. 上述转化过程中涉及氮的固定
B. “氧化炉”中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4
C. “吸收塔”中NO与按物质的量之比4∶3通入水中能完全转化为硝酸
D. 可用铁罐运输浓硝酸的原因是铁与浓硝酸不反应
13. 下列实验操作或装置能达到目的的是
A.配制一定物质的量浓度的溶液
B.验证乙炔可使溴水褪色
C.研究浓度对化学反应速率的影响
D.验证生成物是乙烯
A. A B. B C. C D. D
14. 以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2及少量的Al2O3)为原料,根据下列流程可制备K2Cr2O7。
下列说法正确的是
A. 煅烧时没有发生氧化还原反应
B. 滤渣Ⅱ中主要成分是Al(OH)3
C. 可循环使用的物质是CO2和Na2CO3
D. 由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需加入KOH
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 下表是元素周期表的一部分,表中所列的数字分别代表某一种元素。针对表中①~⑧号元素回答下列问题。
(1)元素①在自然界中有三种同位素,分别为_______(用具体符号表示,下同)。
(2)利用元素②的一种中子数为8的核素即_______可测定文物的年代。
(3)元素③和④分别与①形成的简单化合物的热稳定性较强的是_______(填化学式)。
(4)元素②和元素⑥的最高价氧化物对应的水化物中,酸性更弱的是_______(填化学式)。
(5)元素④、⑤、⑧中,简单离子半径最大的是_______。
(6)可利用一个化学反应比较⑦⑧非金属性的强弱,该反应的化学方程式为:_______。
(7)锗位于第4周期,与硅同主族,根据周期律推测其单质、化合物的性质。下列正确的是_______(选填序号)。
a.锗的金属性比⑤强 b.锗的原子半径比②大
c.锗的单质可用于制半导体 d.锗的最高正价为
16. 某学生用纯净的Cu与50mL过量浓反应制取(不考虑NO气体的影响),实验结果如图所示(气体体积均为标准状况下测定,且忽略溶液体积变化)。回答下面问题:
(1)该反应是一个放热明显的化学反应,写出反应的离子方程式________。
(2)由图像可知O-A、A-B、B-C段的反应速率最大的是________(填“O-A”“A-B”或“B-C”)。1min后A-B段反应速率逐渐加快,除产物可能有催化作用外,其主要原因还有:________。2min后B-C段反应速率又逐渐变慢的原因是________。
(3)计算在1~3min内的反应速率:________。
(4)下列措施不能加快的是________。
A. 使用Cu粉代替Cu块 B. 使用含有石墨的粗铜代替纯铜
C. 在硝酸中加入少量浓硫酸 D. 使用稀硝酸代替浓硝酸
(5)将3.2g铜与25.0mL一定浓度的溶液发生反应,铜完全溶解,产生NO和混合气体,收集产生的气体全部气体,测得体积为1.12L(标准状况下)。向反应原溶液中加入100mL2.0mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的全部转化成沉淀,则原溶液的物质的量浓度为________mol/L。
17. 某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。
装置(尾气处理装置略)
现象
I中开始无明显现象,渐有小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色
Ⅱ中反应剧烈,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色
(1)试管I中Cu与稀HNO3反应的化学方程式是_______。
(2)Ⅱ中反应的速率比I中的快,原因是_______。
(3)针对Ⅱ中溶液呈绿色的原因,提出假设:
假设1:Cu2+的浓度较大所致;
假设2:溶解了生成的NO2。
探究如下:取Ⅱ中绿色溶液,分为两等份。
①取一份于如图1所示装置中,_______(填操作和现象),证实Ⅱ中溶解了NO2。
②向另一份溶液中加入_______(填化学试剂),溶液变为蓝色。证实假设1不成立,假设2成立。
(4)对于稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的原因,提出两种解释:解释可能原因:HNO3浓度越稀,溶液中的数目越少,被还原时,每个从还原剂处获得较多电子的机会_______(填“增多”或“减少”),因此被还原为更低价态。
18. 陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点,利用含钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量的铝箔、LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如下:
(1)“滤液①”主要成分是:___________ ;“操作①”、“操作②”的分离方法是否相同___________ (填“是”或“否”)。
(2)“酸溶”中 H2O2的作用是:___________ (选填“氧化剂”或“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”);若用 Na2S2O3代替 H2O2则有两种硫酸盐生成,写出 Na2S2O3在“酸溶”时发生的化学方程式:___________ 。
(3)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与 pH 的关系如下图所示,则有机磷萃取时最佳 pH 为 ___________。
(4)Co2+萃取的反应原理如下:Co2+ + 2HR(有机层)CoR2 + 2H+,则从有机相中分离出 CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂 ___________(填选项)。
A.H2SO4 B.NaOH C.Co(OH)2 D.HR
(5)“沉钴”时 Na2CO3的滴速过快或浓度太大,都会导致产品不纯,请分析原因:___________ 。
(6)在空气中煅烧 CoCO3生成钴的氧化物和 CO2,测得充分煅烧后固体质量为 24.1g,CO2的体积为 6.72L(标准状况),则该钴氧化物的化学式为___________ 。
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