内容正文:
莆田一中2024-2025学年上学期期末考试试卷
高一必修一(专题一~专题四+元素周期律)
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23
第Ⅰ卷 (选择题,共48分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
1. 化学与我们日常生产、生活及环境密切相关,下列说法错误的是
A. 维生素C用作抗氧化剂,说明维生素C具有还原性
B. 当火灾现场存放有大量金属钠时,可以用水来灭火
C. 节日燃放五彩缤纷的烟花,呈现的是锂、钠、钾等金属元素的焰色
D. 为防止食品受潮而变质,常在包装袋中放入生石灰
【答案】B
【解析】
【详解】A.维生素C用作抗氧化剂,说明它能与氧化剂发生氧化还原反应,则维生素C具有还原性,A正确;
B.在常温下,钠与水能发生剧烈反应并生成易燃、易爆气体氢气,所以当火灾现场存放有大量金属钠时,不能用水来灭火,B错误;
C.锂、钠、钾燃烧时,火焰分别呈现紫红色、黄色、紫色等焰色,则节日燃放五彩缤纷的烟花,呈现的是锂、钠、钾等金属元素的焰色,C正确;
D.生石灰具有很强的吸水性,能吸收周围环境中的水蒸气,从而使周围环境保持干燥,所以常在包装袋中放入生石灰,防止食品受潮而变质,D正确;
故选B。
2. 下列物质所属类别不正确的是
A. 水银—纯净物 B. 矿泉水—混合物
C. Na2O—氧化物 D. NaHSO4—含氧酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.水银为金属汞,属于纯净物,A正确;
B.矿泉水中含有多种物质,属于混合物,B正确;
C.Na2O由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素,属于氧化物,C正确;
D.NaHSO4是由金属阳离子和酸根离子组成,属于盐类,不属于含氧酸,D错误;
故选D。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 质量数为37的氯原子:
B. 小苏打的化学式:Na2CO3
C. Mg原子的结构示意图:
D. NaHCO3在水溶液中电离的方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.核素的表示方法为左下角标注质子数、左上角标注质量数,氯元素的质子数为17,质量数为37的氯原子应为,A错误;
B.小苏打是碳酸氢钠的俗名,化学式为,是苏打的化学式,B错误;
C.原子质子数为12,核外电子数为12,电子层排布为2、8、2,所给结构示意图符合原子的结构,C正确;
D.是弱酸的酸式酸根,在水溶液中不能完全电离,的电离方程式为,D错误。
4. 设是阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 标准状况下,水的分子数为
B. 下,和所含原子个数比为
C. 由和组成的混合物中所含氧原子数为
D. 溶解在水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下,水不是气体,22.4 L水不是1mol,A错误;
B.相同条件下,和所含原子个数比为,B错误;
C.和都有O原子构成,故由和组成的混合物中所含氧原子数为,C正确;
D.在物质的量浓度中体积指溶液体积,而非溶剂体积,D错误;
故选C。
5. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. 含有大量OH-的溶液:
B. 含有大量H+的溶液:
C. 含有大量SO的溶液:
D. 某澄清透明溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.碱性溶液中,离子互相不反应,可以大量共存,A符合题意;
B.银离子与氯离子、硫酸根均能生成沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C.含有硫酸根的溶液中,钡离子反应产生沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
D.溶液中碳酸根和钙离子产生沉淀,不能大量共存,D不符合题意;
答案选A。
6. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性
B.探究铜与浓硫酸的反应
C.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
D.检验氯气是否有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性时,需将热稳定性更强的置于温度更高的外管(直接加热区域),置于温度更低的内管,该装置试剂放置位置颠倒,无法验证二者稳定性强弱,A错误;
B.铜与浓硫酸加热反应生成有毒气体,溶液不与反应,无法吸收尾气,会造成空气污染,B错误;
C.配制一定物质的量浓度的溶液时,当液面距离容量瓶刻度线1~2时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,直接倾倒容易使液面超过刻度线导致实验失败,C错误;
D.本身无漂白性,其漂白性来自与水反应生成的,干燥的与干燥的红色布条接触时布条不褪色,可验证氯气无漂白性,能达到实验目的,D正确;
故选D。
7. 在下列物质间的每一步转化中(反应条件已经略去),不能只通过一步反应实现的是
A. Na→Na2O→Na2CO3→NaHCO3 B. S→SO3→H2SO4→Na2SO4
C. NaCl→Cl2→HClO→NaClO D. Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下与反应生成,与反应生成,与过量、反应生成,均能一步实现,A不符合题意;
B.与反应只能一步生成,不能直接生成,需在催化剂、加热条件下与反应才能得到,该步转化不能一步实现,B符合题意;
C.电解熔融或饱和溶液可得到,与反应生成,与反应生成,均能一步实现,C不符合题意;
D.在中点燃生成,与等强碱反应生成,受热分解生成,均能一步实现,D不符合题意。
8. 双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 过程I中,SO2表现还原性
B. 过程II中,1个O2可氧化2个Na2SO3
C. 双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用
D. 总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.过程I,元素化合价不变,是非氧化还原反应,故A错误;
B.过程II,氧气中氧元素化合价由0降低为-2,Na2SO3中S元素化合价由+4升高为+6,根据得失电子守恒,1个O2可氧化2个Na2SO3,故B正确;
C.根据流程图,可知NaOH可以循环利用,故C正确;
D.根据流程图,可知总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2O,故D正确;
选A。
9. 根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是
A. 过程①的除杂试剂先后顺序及操作是Na2CO3、BaCl2、稀盐酸,过滤、蒸发结晶
B. 通过电解熔融氯化镁所得的镁蒸气可在Ar气氛中冷却为固体镁
C. 过程②氯碱工业中制备氯气的反应为:2NaCl(熔融)
D. 在过程③、④、⑤、⑥反应都属于氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.粗盐除杂时,需在之后加入才能除去过量的,选项试剂顺序错误,会引入新杂质,A错误;
B.是活泼金属,高温下易与等物质反应,为惰性气体,不与反应,镁蒸气可在气氛中冷却为固体镁,B正确;
C.氯碱工业是电解饱和溶液制备,反应为,选项中是电解熔融冶炼金属钠的反应,C错误;
D.过程③是脱水得到无水,无元素化合价变化,属于非氧化还原反应,D错误;
故选B。
10. 下列说法中不正确的是
A. 将钠和镁分别投入冷水中,根据现象可判断钠与镁的金属活动性强弱
B. 铁投入溶液中,能置换出铜,钠投入溶液中不能置换出铜,判断铁比钠的金属活动性强
C. 根据酸性,可判断碳的非金属性弱于硫
D. 根据与分别与足量的反应的难易程度,可判断溴与碘的非金属活动性强弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.元素的金属性越强,其单质与水反应越剧烈,Na能和冷水剧烈反应生成氢气,Mg和冷水反应缓慢,A正确;
B.Na投入硫酸铜溶液中时,Na先和水反应生成NaOH,NaOH再和硫酸铜发生复分解反应,Na的金属性比Fe强,B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,酸性,则非金属性,C正确;
D.元素的非金属性越强,其单质与氢气化合越容易,溴单质与氢气化合比碘单质与氢气化合容易,则非金属性,D正确;
故答案为:B。
11. 下图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法错误的是
A. c可用于自来水杀菌消毒
B. e的化学式为HClO4
C. 0.5 mol Cl2溶于水生成HCl和HClO,则溶液中
D. a分别与 g、f在一定条件下反应都可生成b
【答案】C
【解析】
【分析】a是-1价氯的氢化物HCl,b是0价氯的单质Cl2,c是+4价氯的氧化物ClO2,d是+1价氯的酸HClO,e是+7价氯的酸HClO4,f、g、h分别为+5、+1、+3价氯元素的盐;据此作答。
【详解】A.c为,具有强氧化性,可用于自来水杀菌消毒,A正确;
B.e是Cl为+7价的含氧酸,化学式为,B正确;
C.溶于水的反应为可逆反应,部分未参与反应,根据Cl元素守恒可知,故,C错误;
D.a为,与g(次氯酸盐)、f(氯酸盐)均可发生归中反应生成(即b),D正确。
12. 高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效的饮用水处理剂,可由下列方法制得:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,关于该反应说法正确的是
A. Fe(OH)3中铁元素化合价为+3,只有氧化性
B. 上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3
C. 生成5molH2O,转移了4mol电子
D. Na2FeO4处理水时,不仅能消毒,而且生成的Fe3+与水反应形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
【答案】D
【解析】
【详解】A.在2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O反应中Fe(OH)3做还原剂,A错误;
B.在2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O反应中,NaClO是氧化剂,Fe(OH)3做还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2,B错误;
C.在2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O反应中,生成5molH2O,转移6mol电子,C错误;
D.Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,可以消毒,其还原产物为Fe3+,与水反应可以得到Fe(OH)3胶体,具有吸附性可以做净水剂,D正确;
答案选D。
13. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
某溶液的焰色反应
火焰显黄色
该溶液一定含有Na+,不含K+
B
用pH试纸测定新制氯水的pH
pH=3
新制氯水显酸性
C
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液
先变橙色,后变蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
D
向BaCl2溶液通入SO2气体
无明显现象
BaCl2与SO2不反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.焰色反应火焰显黄色证明溶液含,但观察的紫色焰色需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光干扰,未进行该操作无法证明不含,结论错误,A不符合题意;
B.新制氯水中含,具有漂白性,会漂白试纸,无法用试纸测定其,操作和现象错误,B不符合题意;
C.加入的氯水过量,过量的也可将氧化为使淀粉变蓝,无法证明氧化性,结论错误,C不符合题意;
D.根据弱酸不能制强酸的原理,溶于水生成的酸性弱于,无法与反应生成沉淀,实验操作、现象和结论均正确,D符合题意。
14. 下列离子方程式书写正确的是
A. SO2通入酸性KMnO4溶液中:
B. 氯气溶于水:
C. Ag2CO3溶于稀盐酸:
D. 向澄清石灰水中滴入过量NaHCO3溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性溶液为酸性环境,反应物中不存在大量,正确的离子方程式为:,A错误;
B.氯气溶于水生成的为弱酸,在离子方程式中不能拆分为离子;正确的离子方程式为,B错误;
C.溶于稀盐酸时,解离出的会与盐酸中的反应生成沉淀,该离子方程式漏写沉淀,正确的离子方程式为:,C错误;
D.向澄清石灰水中滴入过量溶液时,和按物质的量之比完全参与反应,离子方程式为,D正确。
15. 某小组对加热了的固体进行探究,取该样品溶于水制成溶液,向此溶液中缓慢滴加一定浓度的盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。则下列有关说法正确的是
A. a、d、e曲线对应的离子分别是、、
B. 样品溶液中
C. 加热前的总质量为33.6g
D. 消耗盐酸的体积
【答案】C
【解析】
【分析】取样品溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌.随着盐酸的加入,发生反应+H+=、+H+=CO2↑+H2O,溶液中有关离子的物质的量的变化为碳酸根离子减小,碳酸氢根离子浓度增大,当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子,再滴入盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳,碳酸氢根离子减小,所以b、e曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化,c而表示碳酸根离子,a表示钠离子,d表示氯离子。
【详解】A.由分析可知,b、e曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化,c而表示碳酸根离子,a表示钠离子,d表示氯离子,A错误;
B.结合图可知,加热了的NaHCO3样品中含碳酸氢钠为0.2mol,碳酸钠为0.1mol,则样品溶液中,B错误;
C.根据钠元素守恒可知,,故加热前的总质量为 ,C正确;
D.根据反应+H+=、+H+=CO2↑+H2O可知,0.1mol消耗0.1mol H+,0.3mol消耗0.3mol H+,则V2时共消耗盐酸0.4mol,故消耗盐酸的体积,D错误;
答案选C。
16. 利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4纳米粒子的流程图如下:
已知:Zn溶于强碱时生成。下列说法正确的是
A. Fe3O4胶体粒子可通过过滤操作得到
B. “酸溶”时,改用98%浓硫酸可加快酸溶的速率
C. “氧化”后溶液中存在的离子有:H+、Na+、Fe3+、
D. “碱洗”主要目的是为了分离铁和锌
【答案】D
【解析】
【分析】废旧镀锌铁皮经NaOH溶液碱洗,利用已知信息中Zn可溶于强碱生成、而Fe不与强碱反应的性质,通过过滤分离除去含锌的滤液,得到铁单质固体;铁固体加入过量稀硫酸酸溶生成,再用适量将部分氧化为,最后在惰性氛围保护下加入NaOH溶液,反应得到胶体粒子;据此作答。
【详解】A.胶体粒子直径为1~100,可透过滤纸,无法通过过滤操作分离得到,A错误;
B.98%浓硫酸中浓度极低,且常温下浓硫酸会使铁发生钝化,反而会降低酸溶速率甚至无法反应,B错误;
C.中同时含有和,因此“氧化”过程仅将部分氧化为,溶液中还存在,C错误;
D.根据已知信息,可与强碱反应生成可溶性的,而不与强碱反应,因此“碱洗”的主要目的是分离铁和锌,D正确。
第Ⅱ卷 (非选择题 共52分)
二、填空题(4个小题,共52分)
17. 生活离不开化学,家庭厨卫有许多中学化学常见的物质,括号内为厨卫产品的主要成分:①食盐(NaCl);②蔗糖(C12H22O11);③食醋(3-5%醋酸);④碱粉(Na2CO3);⑤小苏打粉(NaHCO3);⑥84消毒液(NaClO);⑦洁厕灵液(HCl);⑧净水剂固体(KAl(SO4)2·12H2O);⑨铁锅(Fe)。
回答下列问题:
(1)上述厨卫产品中,能够导电的有__________。
A. ①②③⑥⑦ B. ④⑤⑥⑦⑨ C. ③④⑤⑥⑦⑨ D. ③⑥⑦⑨
(2)除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3杂质,应采取的最佳方法是__________,除杂过程中发生反应的化学方程式:__________。
(3)84消毒液和洁厕灵不能混合使用,用离子方程式解释其原因:__________。
(4)某同学配制80 mL 1.8 mol/L稀硫酸溶液用于增强84消毒液的消毒能力
①该同学需取用浓度为18 mol/L浓硫酸的体积是__________mL。
②若出现以下情况,对所配溶液的物质的量浓度有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
ⅰ.容量瓶中原有少量蒸馏水__________。
ⅱ.定容时俯视容量瓶瓶颈上的刻度线__________。
【答案】(1)D (2) ①. 加热 ②.
(3)
(4) ①. 10.0 ②. 无影响 ③. 偏高
【解析】
【小问1详解】
物质导电需要存在自由移动的电子或自由移动的离子。金属(⑨)含自由电子可导电;③食醋、⑥84消毒液、⑦洁厕灵均为电解质水溶液,存在自由移动离子可导电;其余固体电解质(①④⑤⑧)中离子被晶格束缚、非电解质(②)无自由离子,均不能导电,故选D。
【小问2详解】
热稳定性弱于,受热易分解生成、和,无新杂质生成,是最佳除杂方法;方程式为。
【小问3详解】
84消毒液中的与洁厕灵中的在酸性条件下发生氧化还原归中反应,生成有毒的,因此不能混合使用,离子方程式为。
【小问4详解】
①实验室无规格容量瓶,需配制溶液,根据稀释定律,代入、、,得。
②ⅰ.定容步骤仍需添加蒸馏水,容量瓶原有蒸馏水对溶质物质的量和最终溶液体积均无影响,故浓度无影响;
ⅱ.定容时俯视刻度线,导致实际溶液体积小于,根据,偏小则偏高。
18. 已知1~18号元素中的四种元素Y、Z、R、W,其原子序数依次增大,Y元素原子最外层电子数是其内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4;R元素原子最外层有3个电子,其阳离子与Z的阴离子核外电子总数相同;W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1。
回答下列问题:
(1)R元素的离子结构示意图为__________。
(2)Y和Z中原子半径较大的是__________(填元素名称)。
(3)Y、Z、R、W四种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是__________(填化学式)。
(4)R的最高价氧化物对应的水化物与NaOH发生反应的离子方程式为__________。
【答案】(1) (2)碳
(3)HClO4 (4)
【解析】
【分析】最外层电子数是内层电子总数的2倍,内层只能是2个电子(若内层为10,最外层需为20,不符合核外电子排布规则),因此Y是6号元素碳。最外层电子数比次外层多4,次外层只能是2个电子(若次外层为8,最外层需为12,不符合规则),因此Z是8号元素氧。原子序数大于O,最外层有3个电子,且阳离子和核外电子总数(10个)相同,因此R是13号元素铝。原子序数大于Al,K层(2个)+ M层电子数 = L层(8个)+1,得M层电子数为7,因此W是17号元素氯;据此作答。
【小问1详解】
核外共10个电子,核电荷数为13,对应结构示意图为。
【小问2详解】
同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,C和O同属第二周期,因此原子半径碳>氧。
【小问3详解】
氧元素无最高价氧化物对应的水化物,其余三种元素的最高价氧化物对应水化物分别是、、,高氯酸是高中阶段已知的短周期元素中酸性最强的含氧酸。
【小问4详解】
R的最高价氧化物水化物为两性氢氧化物,和反应生成四羟基合铝酸钠和水,对应离子方程式为。
19. 纯碱是一种重要的化工原料,在医药、冶金、食品等领域被广泛使用,历史上纯碱工业的发展经历了三个重要阶段。
ⅰ.第一阶段是路布兰制碱法,流程如下:
(1)“加热融合”过程中还会产生CO,写出该反应的化学方程式__________。
ⅱ.第二和第三阶段分别是索尔维制碱法和侯氏制碱法,两种工艺的差异之一在于对“滤液”的处理方法不同,其流程如图所示:
(2)写出上图制备NaHCO3总反应的化学方程式__________。
(3)索尔维制碱法中能够循环利用的物质有__________(填化学式)。
(4)对比索尔维制碱法,侯氏制碱法的优点是__________(写出一条即可)。
ⅲ.工业制得的纯碱中含有少量NaCl,某实验小组设计如图所示装置,测定纯碱样品中Na2CO3的含量。
(5)装置A中的试剂X为__________,装置C中的试剂为浓硫酸。
(6)实验结束后继续通一段时间空气的目的:__________。
(7)实验前称取26.50 g样品,实验后测得D装置增重8.80 g,则样品中Na2CO3的质量分数为(保留2位小数)__________。
【答案】(1)
(2)
(3)NH3、CO2 (4)能得到氮肥氯化铵、减少了副产物氯化钙的产生等
(5)氢氧化钠溶液 (6)把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中吸收,减少实验误差
(7)80.00%
【解析】
【分析】ⅰ氯化钠和浓硫酸制得硫酸钠,加入碳、碳酸钙反应得到硫化钙和碳酸钠
ⅱ索尔维制碱法和侯氏制碱法中,因为氨气极易溶于水且水溶液显碱性能吸收更多二氧化碳,故向“饱和食盐水”中先通入氨气,再通入另一种气体二氧化碳,反应可生成溶解度较小的碳酸氢钠,固体加热得到碳酸钠和二氧化碳;过滤后的滤液进行二种不同的生产,一是侯氏制碱法:在滤液中继续通入氨气和食盐固体,析出氯化铵固体作氮肥使用,同时得到饱和食盐水回收到沉淀池重复利用;二是索尔维制碱法:在滤液中加入氢氧化钙加热,氯化铵和氢氧化钙反应得到氯化钙和氨气,其中可以回收氨气通入沉淀池重复使用。
ⅲ该装置测量纯碱样品中碳酸钠的含量。用纯碱和稀硫酸反应制取二氧化碳,产生的二氧化碳通过浓硫酸除去水蒸气,再通过碱石灰测量生成的二氧化碳的质量。A装置是将空气通过氢氧化钠溶液除去其中的二氧化碳,利用除去二氧化碳的空气将生成的二氧化碳全部赶入D装置,E装置是防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入D装置,干扰测定结果。
【小问1详解】
根据题目提供信息,“加热熔合”过程中还会产生一氧化碳,碳发生氧化反应,硫元素发生还原反应生成CaS,同时生成碳酸钠,该反应的化学方程式为:。
【小问2详解】
根据分析,氨气极易溶于水且水溶液显碱性能吸收更多二氧化碳,故向“饱和食盐水”中先通入氨气,再通入另一种气体二氧化碳,可析出溶解度较小的碳酸氢钠固体,该反应的化学方程式为。
【小问3详解】
根据分析,索尔维制碱法中得到气体A是氯化铵和氢氧化钙反应生成的氨气,氨气能够循环利用;碳酸氢钠灼烧得到气体B为二氧化碳,也能循环利用,故为NH3、CO2。
【小问4详解】
根据分析,索尔维制碱法中会产生副产物氯化钙,侯氏制碱法能得到氮肥氯化铵。
【小问5详解】
装置A中的试剂X为氢氧化钠溶液,可除去通入空气中的二氧化碳,防止空气中的二氧化碳进入D,干扰测定结果。
【小问6详解】
实验结束后继续通一段时间空气的目的是:将装置B中反应生成的二氧化碳气体全部排入装置D中吸收,减少实验误差
【小问7详解】
D增重8.80g,就是生成的CO2质量。,由,,,。
则样品中Na2CO3的质量分数为:。
20. 某实验室利用Cl2和SO2反应合成硫酰氯(SO2Cl2),并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。已知:①SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量HCl白雾,100℃以上分解生成SO2和Cl2.②实验室合成SO2Cl2的原理:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l),且反应会放出大量的热。实验装置如图(夹持仪器已省略)请回答下列问题:
(1)装置中碱石灰所起的作用___________、___________。
(2)装置戊上方分液漏斗中最好选用___________(填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和食盐水 c.浓氢氧化钠溶液 d.6.0mol·L-1盐酸
(3)装置乙和丁盛放的试剂均是___________。
(4)SO2Cl2和水反应的化学方程式为___________。
(5)装置丙放置在冰水浴中的原因是___________。
(6)选用下面的装置探究酸性:H2SO3>HClO,溶液均足量,其连接顺序为:A→___________。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为___________。
【答案】(1) ①. 吸收多余的Cl2和SO2 ②. 防止空气中的水蒸气进入装置丙
(2)b (3)浓硫酸
(4)SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
(5)反应放热,且SO2Cl2沸点低、易分解,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2
(6) ①. C→B→E→D→F ②. 装置D中品红不褪色,装置F中产生白色沉淀
【解析】
【分析】制备SO2Cl2的装置图中,甲装置中亚硫酸钠与70%硫酸反应制取SO2,乙装置用于干燥SO2;戊装置中排出氯气,丁装置干燥氯气;丙装置中SO2与Cl2反应制备SO2Cl2;碱石灰的作用吸收尾气、同时防止空气中的水蒸气进入装置丙。
【小问1详解】
由于SO2、Cl2有毒,SO2Cl2在空气中遇水蒸气发生剧烈反应、并产生大量HCl白雾,故装置中碱石灰所起的作用是:吸收多余的Cl2和SO2、防止空气中的水蒸气进入装置丙。
【小问2详解】
装置戊上方分液漏斗中的试剂必须满足与Cl2不反应、Cl2难溶于该试剂、不产生杂质气,而Cl2能溶于蒸馏水、Cl2能与NaOH溶液反应、盐酸会挥发出HCl,Cl2难溶于饱和食盐水;故答案选b。
【小问3详解】
SO2Cl2在空气中遇水蒸气发生剧烈反应、并产生大量HCl白雾,故制备SO2Cl2必须使用干燥的SO2和Cl2,则装置乙和丁盛放的试剂均是浓硫酸,用于干燥SO2和Cl2。
【小问4详解】
SO2Cl2在空气中遇水蒸气发生剧烈反应、并产生大量HCl白雾,根据原子守恒,反应的化学方程式为SO2Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。
【小问5详解】
SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,100℃以上SO2Cl2分解生成SO2和Cl2.,实验室合成SO2Cl2的原理:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l),且反应会放出大量的热,装置丙放置在冰水浴中的原因是:反应放热,且SO2Cl2沸点低、易分解,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2。
【小问6详解】
要探究酸性:H2SO3>HClO,由于H2SO3具有还原性、HClO具有强氧化性,故要通过中间物质比较,由图给试剂知,应通过比较酸性H2SO3>H2CO3>HClO来判断;A装置制备SO2,SO2中混有HCl,HCl会干扰实验,用C装置除去SO2中的HCl,然后将SO2通入B中,由B中现象说明酸性H2SO3>H2CO3;由于CO2中混有未反应的SO2,故接着用E中酸性KMnO4溶液除去SO2、并用D中品红溶液检验SO2是否除尽,最后通入F中;即连接顺序为A→C→B→E→D→F;能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为:装置D中品红不褪色,装置F中产生白色沉淀。
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莆田一中2024-2025学年上学期期末考试试卷
高一必修一(专题一~专题四+元素周期律)
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23
第Ⅰ卷 (选择题,共48分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
1. 化学与我们日常生产、生活及环境密切相关,下列说法错误的是
A. 维生素C用作抗氧化剂,说明维生素C具有还原性
B. 当火灾现场存放有大量金属钠时,可以用水来灭火
C. 节日燃放五彩缤纷的烟花,呈现的是锂、钠、钾等金属元素的焰色
D. 为防止食品受潮而变质,常在包装袋中放入生石灰
2. 下列物质所属类别不正确的是
A. 水银—纯净物 B. 矿泉水—混合物
C. Na2O—氧化物 D. NaHSO4—含氧酸
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 质量数为37的氯原子:
B. 小苏打的化学式:Na2CO3
C. Mg原子的结构示意图:
D. NaHCO3在水溶液中电离的方程式:
4. 设是阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 标准状况下,水的分子数为
B. 下,和所含原子个数比为
C. 由和组成的混合物中所含氧原子数为
D. 溶解在水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为
5. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. 含有大量OH-的溶液:
B. 含有大量H+的溶液:
C. 含有大量SO的溶液:
D. 某澄清透明溶液:
6. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性
B.探究铜与浓硫酸的反应
C.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
D.检验氯气是否有漂白性
A. A B. B C. C D. D
7. 在下列物质间的每一步转化中(反应条件已经略去),不能只通过一步反应实现的是
A. Na→Na2O→Na2CO3→NaHCO3 B. S→SO3→H2SO4→Na2SO4
C. NaCl→Cl2→HClO→NaClO D. Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3
8. 双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 过程I中,SO2表现还原性
B. 过程II中,1个O2可氧化2个Na2SO3
C. 双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用
D. 总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2O
9. 根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是
A. 过程①的除杂试剂先后顺序及操作是Na2CO3、BaCl2、稀盐酸,过滤、蒸发结晶
B. 通过电解熔融氯化镁所得的镁蒸气可在Ar气氛中冷却为固体镁
C. 过程②氯碱工业中制备氯气的反应为:2NaCl(熔融)
D. 在过程③、④、⑤、⑥反应都属于氧化还原反应
10. 下列说法中不正确的是
A. 将钠和镁分别投入冷水中,根据现象可判断钠与镁的金属活动性强弱
B. 铁投入溶液中,能置换出铜,钠投入溶液中不能置换出铜,判断铁比钠的金属活动性强
C. 根据酸性,可判断碳的非金属性弱于硫
D. 根据与分别与足量的反应的难易程度,可判断溴与碘的非金属活动性强弱
11. 下图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法错误的是
A. c可用于自来水杀菌消毒
B. e的化学式为HClO4
C. 0.5 mol Cl2溶于水生成HCl和HClO,则溶液中
D. a分别与 g、f在一定条件下反应都可生成b
12. 高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效的饮用水处理剂,可由下列方法制得:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,关于该反应说法正确的是
A. Fe(OH)3中铁元素化合价为+3,只有氧化性
B. 上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3
C. 生成5molH2O,转移了4mol电子
D. Na2FeO4处理水时,不仅能消毒,而且生成的Fe3+与水反应形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
13. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
某溶液的焰色反应
火焰显黄色
该溶液一定含有Na+,不含K+
B
用pH试纸测定新制氯水的pH
pH=3
新制氯水显酸性
C
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液
先变橙色,后变蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
D
向BaCl2溶液通入SO2气体
无明显现象
BaCl2与SO2不反应
A. A B. B C. C D. D
14. 下列离子方程式书写正确的是
A. SO2通入酸性KMnO4溶液中:
B. 氯气溶于水:
C. Ag2CO3溶于稀盐酸:
D. 向澄清石灰水中滴入过量NaHCO3溶液:
15. 某小组对加热了的固体进行探究,取该样品溶于水制成溶液,向此溶液中缓慢滴加一定浓度的盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。则下列有关说法正确的是
A. a、d、e曲线对应的离子分别是、、
B. 样品溶液中
C. 加热前的总质量为33.6g
D. 消耗盐酸的体积
16. 利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4纳米粒子的流程图如下:
已知:Zn溶于强碱时生成。下列说法正确的是
A. Fe3O4胶体粒子可通过过滤操作得到
B. “酸溶”时,改用98%浓硫酸可加快酸溶的速率
C. “氧化”后溶液中存在的离子有:H+、Na+、Fe3+、
D. “碱洗”主要目的是为了分离铁和锌
第Ⅱ卷 (非选择题 共52分)
二、填空题(4个小题,共52分)
17. 生活离不开化学,家庭厨卫有许多中学化学常见的物质,括号内为厨卫产品的主要成分:①食盐(NaCl);②蔗糖(C12H22O11);③食醋(3-5%醋酸);④碱粉(Na2CO3);⑤小苏打粉(NaHCO3);⑥84消毒液(NaClO);⑦洁厕灵液(HCl);⑧净水剂固体(KAl(SO4)2·12H2O);⑨铁锅(Fe)。
回答下列问题:
(1)上述厨卫产品中,能够导电的有__________。
A. ①②③⑥⑦ B. ④⑤⑥⑦⑨ C. ③④⑤⑥⑦⑨ D. ③⑥⑦⑨
(2)除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3杂质,应采取的最佳方法是__________,除杂过程中发生反应的化学方程式:__________。
(3)84消毒液和洁厕灵不能混合使用,用离子方程式解释其原因:__________。
(4)某同学配制80 mL 1.8 mol/L稀硫酸溶液用于增强84消毒液的消毒能力
①该同学需取用浓度为18 mol/L浓硫酸的体积是__________mL。
②若出现以下情况,对所配溶液的物质的量浓度有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
ⅰ.容量瓶中原有少量蒸馏水__________。
ⅱ.定容时俯视容量瓶瓶颈上的刻度线__________。
18. 已知1~18号元素中的四种元素Y、Z、R、W,其原子序数依次增大,Y元素原子最外层电子数是其内层电子总数的2倍;Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4;R元素原子最外层有3个电子,其阳离子与Z的阴离子核外电子总数相同;W元素原子K层和M层电子总数比其L层电子数多1。
回答下列问题:
(1)R元素的离子结构示意图为__________。
(2)Y和Z中原子半径较大的是__________(填元素名称)。
(3)Y、Z、R、W四种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是__________(填化学式)。
(4)R的最高价氧化物对应的水化物与NaOH发生反应的离子方程式为__________。
19. 纯碱是一种重要的化工原料,在医药、冶金、食品等领域被广泛使用,历史上纯碱工业的发展经历了三个重要阶段。
ⅰ.第一阶段是路布兰制碱法,流程如下:
(1)“加热融合”过程中还会产生CO,写出该反应的化学方程式__________。
ⅱ.第二和第三阶段分别是索尔维制碱法和侯氏制碱法,两种工艺的差异之一在于对“滤液”的处理方法不同,其流程如图所示:
(2)写出上图制备NaHCO3总反应的化学方程式__________。
(3)索尔维制碱法中能够循环利用的物质有__________(填化学式)。
(4)对比索尔维制碱法,侯氏制碱法的优点是__________(写出一条即可)。
ⅲ.工业制得的纯碱中含有少量NaCl,某实验小组设计如图所示装置,测定纯碱样品中Na2CO3的含量。
(5)装置A中的试剂X为__________,装置C中的试剂为浓硫酸。
(6)实验结束后继续通一段时间空气的目的:__________。
(7)实验前称取26.50 g样品,实验后测得D装置增重8.80 g,则样品中Na2CO3的质量分数为(保留2位小数)__________。
20. 某实验室利用Cl2和SO2反应合成硫酰氯(SO2Cl2),并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。已知:①SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量HCl白雾,100℃以上分解生成SO2和Cl2.②实验室合成SO2Cl2的原理:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l),且反应会放出大量的热。实验装置如图(夹持仪器已省略)请回答下列问题:
(1)装置中碱石灰所起的作用___________、___________。
(2)装置戊上方分液漏斗中最好选用___________(填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和食盐水 c.浓氢氧化钠溶液 d.6.0mol·L-1盐酸
(3)装置乙和丁盛放的试剂均是___________。
(4)SO2Cl2和水反应的化学方程式为___________。
(5)装置丙放置在冰水浴中的原因是___________。
(6)选用下面的装置探究酸性:H2SO3>HClO,溶液均足量,其连接顺序为:A→___________。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为___________。
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