内容正文:
江西省武宁县尚美中学2025-2026学年度上学期2月期末考
高一化学试卷
时间 75分钟 总分100分
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 中国传统文化中蕴含着许多化学知识,下列分析错误的是
A. “凡造竹纸……用上好石灰化汁涂浆”,其石灰汁为氢氧化钙悬浊液
B. “红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”这里的“气”是乙炔
C. “榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”,其中的柳絮富含糖类
D. “野火吹不尽,春风吹又生”存在氧化还原反应
2. 下列有关阿伏加 德罗常数NA说法正确的是
A. 22 g 2H218O中含有的质子数为10NA
B. 标准状况下,2.24 L乙醇中含有的C−H键数目为0.5NA
C. 0.1 mol/L的NaF溶液中所含F−的数目小于0.1NA
D. 1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去0.5NA个电子
3. 下列离子方程式正确的是
A. 用硝酸溶液溶解FeS:
B. 往溶液中滴入少量盐酸:
C. 往溶液中通入足量:
D. 足量镁粉与溶液反应:
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 澄清透明的溶液:、、、
B. 水电离出的溶液:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 使甲基橙变黄的溶液:、、、
5. 化学科学需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语错误的是
A. 光气()的结构式为
B. 的结构示意图为
C. HClO的电子式为
D. 中子数为80的碘原子为
6. 八角油具有温中、健胃的功效,其主要成分茴香脑()是难溶于水、易溶于有机溶剂的淡黄色液体。实验室用水蒸气蒸馏法从八角茴香中提取八角油的装置如下图所示。下列说法错误的是
A. 图中虚框内的仪器为直形冷凝管
B. 乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是防止飞溅物进入导管
C. 当丙处不再产生油状液体时,先停止加热,后打开活塞K
D. 馏出液加NaCl至饱和可以提高八角油的产率
7. 用NA表示阿伏德罗常数,下列叙述正确的是
A. 常温常压下,22.4LCO2所含分子数为NA
B. 常温常压下,1.06gNa2CO3含有的Na+离子数为0.02NA
C. 标况下,22.4LCO2和N2混合气(任意比)所含原子数一定为2.5NA
D. 物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为0.5NA
8. 关于Cl2、Br2、I2在工业上的提取及用途,说法正确的是
A. 利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2
B. Cl2通入澄清石灰水制得漂白粉
C. 海水中提取溴,一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤
D. 海带或海带灰浸泡所得的含I-的水,通入过量Cl2得到I2
9. 已知Na2SO3 +S= Na2S2O3,实验室用下述方法制备固体:①铜和浓硫酸加热产生;②将通入含和的混合溶液,溶液先变浑浊,后逐渐澄清,反应结束;③将溶液经浓缩结晶、过滤洗涤等操作得到产品。下列说法错误的是
A. ①中消耗转移
B. ②中溶液先变浑浊的原因:2Na2S+3SO2= 2Na2SO3+3S↓
C. 为提高产品的纯度,混合液中的最佳比例为1∶2
D. 用适量溶液吸收②中逸出的、气体,吸收液可直接返回到步骤②
10. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中Y与Z为金属元素,p、q是它们中的部分元素组成的化合物,r是W的单质。s是Z的单质,能溶解于Y的最高价氧化物的水化物溶液中。这些物质间的转化关系为。下列说法正确的是( )
A. q只含有共价键
B. 原子半径:X<W<Z<Y
C. W的最简单氢化物的热稳定性比X的强
D. Y分别与W、X形成的化合物都能使紫色石蕊溶液最终变蓝
11. 短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外电子数之和为21。下列关系正确的是
A. 氢化物沸点:X>Z B. 气态氢化物的稳定性:W>X
C. 化合物熔点: D. 简单离子半径:Y>X
12. 某实验小组用如图装置制备氯气并探究其性质(夹持装置已省略),下列分析错误的是
A. 装置①可以通过调节浓盐酸的滴加速率,来控制生成氯气的速率
B. 、分别放干燥和湿润的有色布条,可以验证干燥的不具有漂白性
C. 反应开始后可观察到③中溶液褪色,说明氯水具有漂白性
D. 反应开始后点燃酒精灯,可在⑤号硬质玻璃管中观察到棕黄色的烟
13. 化合物A(结构式如下图)是重要的药物中间体和分析试剂,化合物A由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W可组成,W是地壳中分布最广的元素,下列说法正确的是
A. X2 W的分子空间结构为直线形
B. 原子半径大小顺序为:W>Z>Y>X
C. 非金属性强弱顺序为:X>W>Y>Z
D. X、Y、Z、W四种元素可形成离子化合物
14. 向硝酸溶液中加入铜粉,生成的气体体积(V)(标准状况)(过程中仅产生NO和气体),转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示。下列叙述错误的是
A. a点:
B. b点:收集的气体为0.4 mol
C. c点:收集气体
D. d点:溶液中剩余为0.2 mol
二、填空题
15. 某学习小组探究B及其化合物的性质。
(1)元素周期表中虚线相连的元素的性质具有一定的相似性,即对角线法则。
B在元素周期表中的位置是_______。其最高价氧化物的化学式为_______,与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______。
(2)某科研团队研究发现硼氢化钠()在催化剂表面与水反应可生成。
①上图中X的化学式为_______。
②以二聚物的形式存在,分子结构中存在两个键共用一对共用电子的氢桥键,用 表示,则二聚物结构式为_______。
③图中反应的总化学方程式为_______。
④_______g的还原能力与标准状况下22.4L的还原能力相当(还原能力即生成失去电子的量)。
三、解答题
16. 某兴趣小组对化合物X开展实验探究。
其中:X是易溶于水的强酸盐,由4种元素组成;D、E、G均为纯净物,B为混合物;溶液C、F、H均为单一溶质溶液,溶液H中含溶质0.06 mol,溶液C的焰色反应通过蓝色钴玻璃观察为紫色。
(1)组成X的4种元素是_______________(填元素符号),E的化学式是______________。
(2)固体X隔绝空气加热分解的化学方程式____________________________。
(3)写出溶液F与少量溶液H反应的离子方程式____________________________。
(4)标况下,将红棕色气体B收集在一个大试管中,再倒插在水槽中,得到溶液的浓度为_______mol/L (设溶质不扩散,)。
(5)写出红棕色气体B中的化合物气体(在答案中写出化学式)与溴蒸气的鉴别方法:______________。
17. 二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶的低温硫化剂和粘结剂。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:
物理性质
毒性
色态
挥发性
熔点
沸点
剧毒
金黄色液体
易挥发
-76℃
138℃
化学性质
①300℃以上完全分解
②氯气过量发生反应:
③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险
④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气
(1)实验室可利用硫与少量氯气在反应制得S2Cl2粗品。
①写出适合A装置制取氯气的离子方程式_______。
②请补充完整实验装置连接顺序:A→_______→D(填写装置标号),其中装置D的作用是_______。
③实验过程中,实验前和停止加热后,都需通一段时间的氮气,若停止加热后没有继续通入氮气,则S2Cl2的产率将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
④实验中采用电磁加热方式,而不用酒精灯加热的主要原因是_______。实验中为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和_______。
(2) S2Cl2遇水强烈反应会产生两种气体和一种沉淀,请写出该反应的化学方程式_______。
(3)某同学检验S2Cl2是否含有SCl2杂质进行如下实验:
①取1.25g产品,在密闭容器中依次加入足量水、双氧水、溶液,过滤。
②往①的滤液中加入足量溶液,过滤、洗涤、干燥,称得固体质量为2.87g。
则产品中氯元素的质量分数为_____,由此可知产品中_____(填“含有”或“不含有”) SCl2杂质。
18. 一种利用废脱硝催化剂(含、、等成分)提取钛、钒的工艺流程如下图所示。
已知:①钛酸钠难溶于水;
②溶液的酸性较强时,价钒主要以的形式存在;
③溶液中某离子浓度,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)上述流程中,发生的氧化还原反应有_______个。
(2)“高温碱浸”中生成钛酸钠的离子方程式是_______。
(3)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钨酸钙,已知,,当溶液中沉淀完全时,溶液中最大值为_______。
(4)“沉钒”过程中,一般要加入过量,其原因是_______。
(5)沉钒过程中,沉钒率随溶液pH的变化如图所示。沉钒率随溶液pH的增加先升高后降低的原因可能是_______。
(6)取固体加热时,固体减少的质量随温度的变化曲线如图所示。加热到200℃时,产生气体的分子式为_______。
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江西省武宁县尚美中学2025-2026学年度上学期2月期末考
高一化学试卷
时间 75分钟 总分100分
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 中国传统文化中蕴含着许多化学知识,下列分析错误的是
A. “凡造竹纸……用上好石灰化汁涂浆”,其石灰汁为氢氧化钙悬浊液
B. “红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”这里的“气”是乙炔
C. “榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”,其中的柳絮富含糖类
D. “野火吹不尽,春风吹又生”存在氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,形成悬浊液,“凡造竹纸……用上好石灰化汁涂浆”,其石灰汁为氢氧化钙悬浊液,A正确;
B.乙烯能做催熟剂,故这里的“气”是乙烯,B错误;
C.柳絮的主要成分为纤维素,纤维素属于糖类,C正确;
D.“野火吹不尽,春风吹又生”中涉及燃烧,存在氧化还原反应,D正确;
故选B。
2. 下列有关阿伏加 德罗常数NA说法正确的是
A. 22 g 2H218O中含有的质子数为10NA
B. 标准状况下,2.24 L乙醇中含有的C−H键数目为0.5NA
C. 0.1 mol/L的NaF溶液中所含F−的数目小于0.1NA
D. 1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去0.5NA个电子
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.22 g 2H218O的物质的量为1mol,而1mol2H218O中含10个质子,故含10NA个,故A正确;
B.标况下乙醇为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算,故B错误;
C.溶液体积不明确,故溶液中的氟离子的个数无法计算,故C错误;
D.钠反应后变为+1价,故1mol钠失去NA个电子,故D错误;
故答案选A。
3. 下列离子方程式正确的是
A. 用硝酸溶液溶解FeS:
B. 往溶液中滴入少量盐酸:
C. 往溶液中通入足量:
D. 足量镁粉与溶液反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.硝酸是强氧化性酸,用硝酸溶液溶解FeS时,两者会发生氧化还原反应,不会生成H2S,不符合客观事实,A错误;
B.向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸时,H+优先与反应生成,而非直接生成CO2,正确的离子方程式为:,B错误;
C.因碳酸的酸性强于次氯酸,根据“较强酸制较弱酸”的规律,二氧化碳与水反应生成的碳酸会与次氯酸钙反应,又因二氧化碳足量,所以生成的是碳酸氢钙,则向溶液中通入足量CO2反应生成和,其离子方程式为:,C正确;
D.足量Mg与溶液反应时,Mg先将Fe3+还原为Fe2+,因Mg足量,还会进一步将Fe2+还原为Fe,则总反应的离子方程式为:,D错误;
故选C。
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 澄清透明的溶液:、、、
B. 水电离出的溶液:、、、
C. 的溶液:、、、
D. 使甲基橙变黄的溶液:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A. 、、、之间不发生反应,能大量共存,故A符合题意;
B.水电离出的溶液可能呈碱性也可能呈酸性,与H+、OH-均发生反应,不能大量共存,故B不符合题意;
C. 具有氧化性,具有还原性,两者发生氧化还原反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D.使甲基橙呈黄色的溶液是pH>4.4的溶液,可能呈酸性,酸性溶液中,H+与反应生成Al(OH)3,不能大量共存,故D不符合题意;
答案选A。
5. 化学科学需要借助化学专用语言描述,下列有关化学用语错误的是
A. 光气()的结构式为
B. 的结构示意图为
C. HClO的电子式为
D. 中子数为80的碘原子为
【答案】D
【解析】
【详解】A.光气()中碳和氯形成单键、和氧形成双键,结构式为,A正确;
B.Cl-是Cl原子得一个电子形成,最外层有8个电子,结构示意图为:,B正确;
C.HClO为共价化合价,电子式为,C正确;
D.碘为53号元素,中子数为80则质量数为53+80=133,质量数写在元素符号的左上角,质子数为53,写在元素符号的左下角,故表示为,D错误;
故选D。
6. 八角油具有温中、健胃的功效,其主要成分茴香脑()是难溶于水、易溶于有机溶剂的淡黄色液体。实验室用水蒸气蒸馏法从八角茴香中提取八角油的装置如下图所示。下列说法错误的是
A. 图中虚框内的仪器为直形冷凝管
B. 乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是防止飞溅物进入导管
C. 当丙处不再产生油状液体时,先停止加热,后打开活塞K
D. 馏出液加NaCl至饱和可以提高八角油的产率
【答案】C
【解析】
【详解】A.直形冷凝管用于蒸馏冷凝液体,A正确;
B.乙装置中圆底烧瓶倾斜可以防止飞溅起的液体进入冷凝管中,起到缓冲气流的作用,B正确;
C.当丙处不再产生油状液体时,先打开活塞K,再停止加热(防倒吸),最后关闭冷凝水,C错误;
D.馏出液加氯化钠至饱和,盐溶液的浓度增加,降低八角油的溶解度,利于析出,提高八角油的产率,D正确;
故选C。
【点睛】
7. 用NA表示阿伏德罗常数,下列叙述正确的是
A. 常温常压下,22.4LCO2所含分子数为NA
B. 常温常压下,1.06gNa2CO3含有的Na+离子数为0.02NA
C. 标况下,22.4LCO2和N2混合气(任意比)所含原子数一定为2.5NA
D. 物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为0.5NA
【答案】B
【解析】
【详解】A. 应是标准状况下,22.4LCO2所含分子数为NA,故A错误;
B. 常温常压下,1.06gNa2CO3含有的Na+离子数为=0.02NA,故B正确;
C. CO2和N2分别是3原子分子和2原子分子,标况下,22.4LCO2和N2混合气(任意比)所含原子数在2NA~3NA之间,故C错误;
D. 因缺少溶液的体积,无法计算物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中含有Cl-个数,故D错误;
故选B。
8. 关于Cl2、Br2、I2在工业上的提取及用途,说法正确的是
A. 利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2
B. Cl2通入澄清石灰水制得漂白粉
C. 海水中提取溴,一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤
D. 海带或海带灰浸泡所得的含I-的水,通入过量Cl2得到I2
【答案】C
【解析】
【详解】A.利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2是实验室制法,工业上利用电解饱和食盐水制氯气,故A错误;
B.Cl2通入石灰乳制得漂白粉,故B错误;
C.海水中溴离子含量较低,应先浓缩,再将溴离子转化为溴需要加入氧化剂,通常选择氯气,氧化溴离子得到单质溴:2Br﹣+Cl2═Br2+2Cl﹣,再利用溴的挥发性,鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来,二氧化硫与溴反应富集后再利用氯气将HBr氧化,故C正确;
D.海带或海带灰在水中浸泡时,所含的I-进入水中,然后再用氯气或其他氧化剂将其氧化得到碘单质,但是若能入过量的氯气会将碘氧化为更高价态的含碘物质,导致碘的产率降低,故D错误;
答案选C。
9. 已知Na2SO3 +S= Na2S2O3,实验室用下述方法制备固体:①铜和浓硫酸加热产生;②将通入含和的混合溶液,溶液先变浑浊,后逐渐澄清,反应结束;③将溶液经浓缩结晶、过滤洗涤等操作得到产品。下列说法错误的是
A. ①中消耗转移
B. ②中溶液先变浑浊的原因:2Na2S+3SO2= 2Na2SO3+3S↓
C. 为提高产品的纯度,混合液中的最佳比例为1∶2
D. 用适量溶液吸收②中逸出的、气体,吸收液可直接返回到步骤②
【答案】C
【解析】
【详解】A.①中反应为,电子转移为:,消耗转移,A正确;
B.硫离子具有还原性,②中溶液先变浑浊的原因二氧化硫和硫离子反应生成硫单质,B正确;
C.Na2SO3 +S= Na2S2O3,亚硫酸钠和硫反应物质的量为1:1;由反应可知,2Na2S+3SO2= 2Na2SO3+3S,该反应生产亚硫酸钠和硫反应物质的量为2:3;故还需要1份碳酸钠和二氧化硫生成1份亚硫酸钠,故混合液中的最佳比例为2:1,C错误;
D.氢氧化钠和二氧化碳、二氧化硫反应分别生成碳酸钠、亚硫酸钠,吸收液可直接返回到步骤②循环利用,D正确;
故选C。
10. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中Y与Z为金属元素,p、q是它们中的部分元素组成的化合物,r是W的单质。s是Z的单质,能溶解于Y的最高价氧化物的水化物溶液中。这些物质间的转化关系为。下列说法正确的是( )
A. q只含有共价键
B. 原子半径:X<W<Z<Y
C. W的最简单氢化物的热稳定性比X的强
D. Y分别与W、X形成的化合物都能使紫色石蕊溶液最终变蓝
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大;Y与Z为金属元素,则Y的最高价氧化物的水化物溶液,应为强碱性溶液,则Y为Na,且能溶于NaOH的金属应为Al;工业上电解熔融Al2O3制金属Al需要加入冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂,则W为O元素,X为F元素,据此解题。
【详解】由分析知:W、X、Y、Z分别为O、F、Na、Al;p为Al2O3,q为Na3AlF6;
A.由分析知q为Na3AlF6,含有离子键和共价键,故A错误;
B.O、F为第二周期主族元素,Na、Al为第三周期主族元素,同周期主族核电荷数大,原子半径小,则原子半径由小到大的顺序为F<O<Al<Na,故B正确;
C.F的非金属性比O强,则HF比H2O稳定,故C错误;
D.NaF的水溶液显碱性,使紫色石蕊溶液变蓝;而Na2O2有强氧化性,使紫色石蕊溶液先变蓝后褪色,故D错误;
故答案为B。
11. 短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外电子数之和为21。下列关系正确的是
A. 氢化物沸点:X>Z B. 气态氢化物的稳定性:W>X
C. 化合物熔点: D. 简单离子半径:Y>X
【答案】A
【解析】
【分析】由短周期元素 W、X、Y 和 Z 在周期表中的相对位置可知,W、X位于第二周期,Y、Z位于第三周期,设W的最外层电子数为n,这四种元素原子的最外层电子数之和为 21,可得n-2+n+n+1+n+2=21,解得n=5,可知W为N、X为O、Y为Al、Z为Cl,以此来解答。
【详解】A.水分子间含氢键,则沸点高,可知氢化物沸点:X>Z,故A正确;
B.氧元素非金属性比氮强,故氢化物稳定性NH3<H2O,故B错误;
C.Al2O3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,化合物熔点:,故C错误;
D.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:Y<X,故D错误;
故选:A。
12. 某实验小组用如图装置制备氯气并探究其性质(夹持装置已省略),下列分析错误的是
A. 装置①可以通过调节浓盐酸的滴加速率,来控制生成氯气的速率
B. 、分别放干燥和湿润的有色布条,可以验证干燥的不具有漂白性
C. 反应开始后可观察到③中溶液褪色,说明氯水具有漂白性
D. 反应开始后点燃酒精灯,可在⑤号硬质玻璃管中观察到棕黄色的烟
【答案】B
【解析】
【分析】实验目的制备氯气并探究其性质,漂粉精主要成分具有强氧化性的次氯酸钙,可以氧化浓盐酸生成氯气,生成的氯气中含有杂质氯化氢、水蒸气,经过除杂后,验证氯气是否具有漂白性及氧化性,氯气有毒,还需要进行尾气处理。
【详解】A.漂粉精与浓盐酸常温下可以反应生成氯气,装置①是制备氯气的发生装置,可以通过调节浓盐酸的滴加速率,来控制生成氯气的速率,A正确;
B.饱和食盐水可以除去杂质氯化氢气体,不能除水,a处若放置干燥的有色布条,未经干燥的氯气可以使其褪色,通过无水氯化钙的干燥氯气,也可以使b处湿润的有色布条褪色,故不能验证干燥的氯气不具有漂白性,应改为a、b分别放湿润和干燥的有色布条,通过无水氯化钙的干燥氯气,不能使b处干燥的有色布条褪色,可以验证干燥的氯气不具有漂白性,B错误;
C.干燥的氯气通入品红溶液,与其中的水反应生成具有漂白性的次氯酸,使溶液褪色,说明氯水具有漂白性,C正确;
D.铜丝可以和氯气反应生成氯化铜,生成棕黄色的烟,D正确;
故选B。
13. 化合物A(结构式如下图)是重要的药物中间体和分析试剂,化合物A由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W可组成,W是地壳中分布最广的元素,下列说法正确的是
A. X2 W的分子空间结构为直线形
B. 原子半径大小顺序为:W>Z>Y>X
C. 非金属性强弱顺序为:X>W>Y>Z
D. X、Y、Z、W四种元素可形成离子化合物
【答案】D
【解析】
【分析】化合物A由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W可组成,W是地壳中分布最广的元素,则W为O元素,由化合物A的结构式可知,X只形成一根共价键,原子序数小于O,且在这几种元素中原子序数最小,则X为H元素,Y形成四根共价键,且原子序数小于O,则Y为C元素,Z形成三根共价键,且原子序数小于O,则Z为N元素,据此解答。
【详解】A.由上述分析可知,X为H元素, W为O元素,X2 W即H2O,其分子空间结构为V形,故A错误;
B.由上述分析可知,X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,W为O元素,根据电子层数越多,半径越大,同周期元素随着原子序数的递增,半径减小,则H只有一个电子层,半径最小,C、N、O均有二个电子层,属于同周期元素,原子序数C<N<O,半径C>N>O>H,即Y>Z>W>X,故B错误;
C.由上述分析可知,X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,W为O元素,根据同周期元素从左至右非金属性依次增强,则原子序数C<N<O,非金属性O>N>C,在CH4中H呈现正价,非金属性C>H,所以非金属性O>N>C>H,即W>Z>Y>X,故C错误;
D.由上述分析可知,X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,W为O元素,这四种元素可形成(NH4)2CO3或NH4HCO3离子化合物,故D正确;
故选D。
14. 向硝酸溶液中加入铜粉,生成的气体体积(V)(标准状况)(过程中仅产生NO和气体),转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示。下列叙述错误的是
A. a点:
B. b点:收集的气体为0.4 mol
C. c点:收集气体
D. d点:溶液中剩余为0.2 mol
【答案】C
【解析】
【分析】随着反应的进行,硝酸被消耗,浓度降低,b点附近气体体积出现拐点,则该点前后反应方程式不一样,前段反应的离子方程式为,后段反应的离子方程式为,据此进行解答;
【详解】A.随着反应的进行,硝酸被消耗,浓度降低,b点附近气体体积出现拐点,则该点前后反应方程式不一样,a点反应的离子方程式为,A正确;
B.a→b消耗0.2mol Cu,结合反应的离子方程式可知产生0.4 mol,B正确;
C.c点消耗0.5mol Cu,失去1.0mol电子,气体物质的量:=0.6mol,设气体中NO的物质的量为x,的物质的量为y。由x+y=0.6,3x+y=1.0,解得:x=0.2mol,y=0.4mol。所以,C错误;
D.根据N元素守恒,d点:n()=0.26L×10mol/L--0.8mol×2=0.2mol,D正确;
故选C。
二、填空题
15. 某学习小组探究B及其化合物的性质。
(1)元素周期表中虚线相连的元素的性质具有一定的相似性,即对角线法则。
B在元素周期表中的位置是_______。其最高价氧化物的化学式为_______,与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______。
(2)某科研团队研究发现硼氢化钠()在催化剂表面与水反应可生成。
①上图中X的化学式为_______。
②以二聚物的形式存在,分子结构中存在两个键共用一对共用电子的氢桥键,用 表示,则二聚物结构式为_______。
③图中反应的总化学方程式为_______。
④_______g的还原能力与标准状况下22.4L的还原能力相当(还原能力即生成失去电子的量)。
【答案】(1) ①. 第2周期第ⅢA族 ②. ③. 或
(2) ①. 或 ②. ③. ④. 9.5
【解析】
【小问1详解】
B为第5号元素,有2个电子层,最外层电子数为3,在元素周期表中的位置是第2周期第ⅢA族;其最高价为+3价,其氧化物的化学式为;与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:或;
【小问2详解】
①与BH中B都为+3价,由原子守恒,质量守恒可知上图中X的化学式为或;
②以二聚物的形式存在,分子结构中存在两个键共用一对共用电子的氢桥键,用表示,则二聚物结构式为;
③图中反应的总化学方程式为;
④,标准状况下22.4L的还原能力为:,设xg的还原能力与其相当, ×42=2mol,解得x=9.5g。
三、解答题
16. 某兴趣小组对化合物X开展实验探究。
其中:X是易溶于水的强酸盐,由4种元素组成;D、E、G均为纯净物,B为混合物;溶液C、F、H均为单一溶质溶液,溶液H中含溶质0.06 mol,溶液C的焰色反应通过蓝色钴玻璃观察为紫色。
(1)组成X的4种元素是_______________(填元素符号),E的化学式是______________。
(2)固体X隔绝空气加热分解的化学方程式____________________________。
(3)写出溶液F与少量溶液H反应的离子方程式____________________________。
(4)标况下,将红棕色气体B收集在一个大试管中,再倒插在水槽中,得到溶液的浓度为_______mol/L (设溶质不扩散,)。
(5)写出红棕色气体B中的化合物气体(在答案中写出化学式)与溴蒸气的鉴别方法:______________。
【答案】 ①. N、O、K、Al ②. AgNO2 ③. 4K2Al(NO3)58KNO2+2Al2O3+12NO2↑+7O2↑ ④. +H++H2O= Al(OH)3↓ ⑤. 或 ⑥. 将适量NO2与溴蒸气溶于水得到相应的水溶液,分别向两种水溶液中加入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成的对应气体为溴蒸气
【解析】
【分析】由图示信息知,气体G为O2,根据颜色知气体B中含有NO2,而NO2与水反应产生HNO3,不产生O2,故B中还应有O2,由于G为纯净物,故NO2完全转化为溶液H(HNO3溶液),由于分解产生NO2,且固体X为强酸盐,推测固体X为硝酸盐,固体D能与NaOH溶液反应,推测为Al2O3,Al2O3不溶于水,说明固体A中除了Al2O3之外,还有易溶于水的固体,根据溶液C焰色反应显紫色,说明该固体中含有K+,故固体X中四种元素为N、O、K、Al,又溶液C能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀,推测固体A中另一种固体为KNO2,溶于水得到KNO2溶液,与AgNO3反应产生AgNO2白色沉淀,综上所述,固体X中n(Al3+)=2n(Al2O3)= ,n(K+)=n(KNO2)= n(AgNO2)=,由电荷守恒得n()=3n(Al3+)+ n(K+)=0.1 mol,故n(K+):n(Al3+): n()=2:1:5,故固体X的化学式为K2Al(NO3)5,检验:m(X)=0.02 mol×415 g/mol=8.30 g,推测合理。
【详解】(1)由分析知,组成X的4种元素为N、O、K、Al;E的化学式为AgNO2;
(2)由分析知,固体X分解产生NO2、O2、Al2O3、KNO2四种物质,由于是分解反应,故采用设“1”法配平得方程式为:4K2Al(NO3)58KNO2+2Al2O3+12NO2↑+7O2↑;
(3)溶液F为NaAlO2溶液,H为HNO3溶液,NaAlO2与H+不能大量共存,与少量HNO3反应生成Al(OH)3,与过量HNO3反应则会生成Al3+,故此处填:+H++H2O= Al(OH)3↓;
(4)由分析知,反应后无NO生成,故此时发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,由于NO2、O2由固体X分解得到,故n(NO2):n(O2)=12:7,由信息知,n(HNO3)=0.06 mol,则n(NO2)= n(HNO3)=0.06 mol,反应的n(O2,反)=,则最终溶液所占的体积即是原NO2和反应的O2所占的体积V(aq)= ,则溶液H的浓度c(HNO3)= ,故此处填:或;
(5)可将两种气体溶于水,再加AgNO3溶液进行判断,具体方法为:将适量NO2与溴蒸气溶于水得到相应的水溶液,分别向两种水溶液中加入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成的对应气体为溴蒸气。
17. 二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶的低温硫化剂和粘结剂。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:
物理性质
毒性
色态
挥发性
熔点
沸点
剧毒
金黄色液体
易挥发
-76℃
138℃
化学性质
①300℃以上完全分解
②氯气过量发生反应:
③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险
④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气
(1)实验室可利用硫与少量氯气在反应制得S2Cl2粗品。
①写出适合A装置制取氯气的离子方程式_______。
②请补充完整实验装置连接顺序:A→_______→D(填写装置标号),其中装置D的作用是_______。
③实验过程中,实验前和停止加热后,都需通一段时间的氮气,若停止加热后没有继续通入氮气,则S2Cl2的产率将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
④实验中采用电磁加热方式,而不用酒精灯加热的主要原因是_______。实验中为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和_______。
(2) S2Cl2遇水强烈反应会产生两种气体和一种沉淀,请写出该反应的化学方程式_______。
(3)某同学检验S2Cl2是否含有SCl2杂质进行如下实验:
①取1.25g产品,在密闭容器中依次加入足量水、双氧水、溶液,过滤。
②往①的滤液中加入足量溶液,过滤、洗涤、干燥,称得固体质量为2.87g。
则产品中氯元素的质量分数为_____,由此可知产品中_____(填“含有”或“不含有”) SCl2杂质。
【答案】(1) ①. ②. F→C→B→E ③. 吸收尾气,防止污染空气;防止空气中的水气进入E中,发生水解 ④. 偏低 ⑤. 若泄漏遇明火接触,有引起燃烧的危险 ⑥. 滴入浓盐酸的速率(或B中通入氯气的量)
(2)
(3) ①. 56.8% ②. 含有
【解析】
【分析】利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫,连接装置D是防止空气中水蒸气进入;
【小问1详解】
①A装置为固液不加热装置,可用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,反应的离子方程式;
②依据物质的性质和反应原理可知,实验过程为利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫,连接装置D是防止空气中水蒸气进入,依据上述分析可知装置连接顺序为:A→F→C→B→E→D,装置D的作用是吸收尾气,防止污染空气;防止空气中的水气进入E中,发生水解;
③实验过程中,实验前和停止加热后,都需通一段时间的氮气,若停止加热后没有继续通氮气,装置中的氯气没有赶入E中,S2Cl2的产率将偏低;
④实验中采用电磁加热方式,而不用酒精灯加热的主要原因是若泄漏遇明火接触,有引起燃烧的危险;反应生成S2Cl2的氯气过量则会生成SCl2,温度过高S2Cl2会分解,为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和滴入浓盐酸的速率或B中通入氯气的量;
【小问2详解】
S2Cl2遇水强烈反应会产生两种气体和一种沉淀,由元素守恒可知气体为SO2、HCl,沉淀为S,该反应的化学方程式2S2Cl2++2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl;
【小问3详解】
所得固体为AgCl,则氯元素的质量为:×2.87g=0.71g,则样品中氯元素的质量分数为×100%=56.8%,又S2Cl2中氯元素的质量分数为:×100%≈52.59%,SCl2中氯元素的质量分数×100%≈68.93%,52.59%<56.8%<68.93%,故含有SCl2杂质。
18. 一种利用废脱硝催化剂(含、、等成分)提取钛、钒的工艺流程如下图所示。
已知:①钛酸钠难溶于水;
②溶液的酸性较强时,价钒主要以的形式存在;
③溶液中某离子浓度,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)上述流程中,发生的氧化还原反应有_______个。
(2)“高温碱浸”中生成钛酸钠的离子方程式是_______。
(3)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钨酸钙,已知,,当溶液中沉淀完全时,溶液中最大值为_______。
(4)“沉钒”过程中,一般要加入过量,其原因是_______。
(5)沉钒过程中,沉钒率随溶液pH的变化如图所示。沉钒率随溶液pH的增加先升高后降低的原因可能是_______。
(6)取固体加热时,固体减少的质量随温度的变化曲线如图所示。加热到200℃时,产生气体的分子式为_______。
【答案】(1)3 (2)TiO2+2OH-+2Na+Na2TiO3↓+H2O
(3)0.2 (4)增大浓度,使逆向移动,利于尽可能析出完全
(5)pH过低,VO化为VO的程度较大;pH过高,化为NH3·H2O的程度较大;两因素均使沉钒率降低
(6)NH3
【解析】
【分析】废催化剂在碱性条件下和氢氧化钠反应,生成钛酸钠,酸浸后生成钛酸,经过焙烧生成二氧化钛,再和氯气反应生成四氯化钛,随后在惰性气体中被镁还原为单质钛,以此解题。
【小问1详解】
上述反应中二氧化钛和氯气反应生成四氯化钛的反应,四氯化钛和镁的反应,五氧化二钒生成单质钒的反应,一共3个氧化还原反应;
【小问2详解】
“高温碱浸”时二氧化钛和氢氧化钠反应生成难溶于水的钛酸钠,离子方程式为:TiO2+2OH-+2Na+Na2TiO3↓+H2O;
【小问3详解】
当溶液中WO恰好沉淀完全,其离子浓度等于10-5mol/L,根据Ksp(CaWO4)=c(Ca2+)×c(WO)=1×10-10,则溶液中c(Ca2+)=1×10-5mol/L,再根据Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×c2(OH-)=4×10-7,可知c(OH-)=0.2mol/L;
【小问4详解】
“沉钒”的目的是将完全转化为沉淀析出,加入过量的目的是利用同离子效应,促进尽可能析出完全,故答案为:增大浓度,使逆向移动,利于尽可能析出完全;
【小问5详解】
由已知②知在水溶液中存在:VO+2H+⇌VO+H2O, pH过低,该平衡正向移动,VO化为VO的程度较大;pH过高,转化为NH3·H2O的程度较大;两因素均使沉钒率降低,故答案为:pH过低,VO化为VO的程度较大;pH过高,化为NH3·H2O的程度较大;两因素均使沉钒率降低;
【小问6详解】
煅烧时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到100~200℃时,质量减少3.4g,偏钒酸铵NH4VO3物质的量==0.2mol,发生反应NH4VO3NH3↑+HVO3,生成气体为氨气0.2mol.
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