内容正文:
湖北省部分市州2024年秋季高一年级期末质量监测
化学
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Ba-137
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 《天工开物》蕴含着丰富的化学知识和经验。下列说法不正确的是
A. “每金七厘造方寸金一千片”利用了金的导电性
B. “凡石灰经火焚炼为用”中的“石灰”指的是
C. “凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴,两精逼合,成声成变”,火药爆炸过程发生氧化还原反应
D. “汲水而上,入于釜中煎炼,顷刻结盐,色成至白”描述了生产井盐的蒸发结晶过程
【答案】A
【解析】
【详解】A.“每金七厘造方寸金一千片”是将金压制成极薄的金片,利用的是金的延展性,与导电性无关,A错误;
B.“石灰经火焚炼”是煅烧得到生石灰的过程,此处“石灰”指,B正确;
C.火药爆炸时、、发生反应,存在元素化合价的升降,属于氧化还原反应,C正确;
D.煎炼卤水过程中水分蒸发,盐结晶析出,描述的是蒸发结晶过程,D正确;
故选A。
2. 下列有关金属的相关应用中,不涉及其还原性的是
A. 钠作强除水剂
B. 生铁用于铸造下水井盖
C. 采用化学方法对铝的表面进行处理,增加氧化膜的厚度
D. 市售的某种麦片含有颗粒细小的还原铁粉,在人体胃酸作用下转化为亚铁盐
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠作强除水剂时发生反应,元素化合价从0价升高为+1价,失电子体现还原性,涉及还原性,A不符合题意;
B.生铁用于铸造下水井盖是利用生铁硬度大、抗压的物理性质,未发生氧化还原反应,不涉及还原性,B符合题意;
C.铝表面增厚氧化膜的过程中转化为,元素化合价从0价升高为+3价,失电子体现还原性,涉及还原性,C不符合题意;
D.还原铁粉在胃酸中发生反应,元素化合价从0价升高为+2价,失电子体现还原性,涉及还原性,D不符合题意;
故答案选B。
3. 下列化学用语表达正确的是
A. 次氯酸的结构式:H—Cl—O
B. 的电子式:
C. 可以用表示和的分子结构
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.次氯酸的中心原子为O,正确结构式为,选项中原子连接顺序错误,A错误;
B.中原子最外层仅有3个价电子,与3个成键后最外层共6个电子,不存在孤电子对,选项给出的电子式中多标注了孤电子对,正确的是,B错误;
C.该模型中周围原子半径大于中心原子,中原子半径小于,不符合该模型特征,仅可表示,C错误;
D.为离子化合物,失去2个电子分别转移给2个,形成过程书写符合规范,D正确;
故选D。
4. 化学科研工作者从事的具体工作与所述化学知识没有关联的是
选项
工作内容
化学知识
A
水质检验员:用滴定法测水中含量
B
测试工程师:对不锈钢进行等级判断
用高精度化学检测仪器测定某些组成元素及其含量
C
科技考古研究员:通过测定化石年代
与互为同素异形体
D
化学实验员:检验是否失效
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.滴定法测定水中含量,利用与反应生成沉淀的原理,二者有关联,A不符合题意;
B.不锈钢的等级由其组成元素的种类和含量决定,测定元素组成及含量可判断不锈钢等级,二者有关联,B不符合题意;
C.通过测定化石年代利用的是的放射性衰变规律,且同素异形体是同种元素形成的不同单质,是核素,与不互为同素异形体,所述化学知识与工作内容无关联,C符合题意;
D.未失效的与水反应会生成,可利用该反应检验是否失效,二者有关联,D不符合题意;
故答案选C。
5. 广泛用于潜水艇和消防员的呼吸面具中,假设所需要的全部由来提供。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 固体中含有的离子总数为
B. 每生成,转移的电子数目为
C. 中含碳氧双键数目为
D. 潜艇上每消耗(标准状况),则需要消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为,的物质的量为,其由和构成,含离子,故固体含离子总数为,A正确;
B.与或反应生成时,元素发生歧化反应,从价变为价和价,每生成,有失电子,转移电子数为,B正确;
C.选项未指明处于标准状况,无法用计算其物质的量,故无法确定碳氧双键数目,C错误;
D.标准状况下的物质的量为,根据反应计量关系,生成消耗,故生成消耗,质量为,D正确;
故选C。
6. 下列过程对应的化学或离子方程式不正确的是
A. 用含有铝粉和的固体管道疏通剂疏通厨卫管道:
B. 制备时,需除去溶液中的氧气,防止发生:
C. 向一定体积的溶液中逐滴加入溶液,至呈中性时发生的反应:
D. 向含的溶液中通入过量氯气:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铝与、水反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,方程式原子、电子守恒,符合反应事实,A正确;
B.具有强还原性,易被氧气氧化为,该反应是变质的反应,方程式书写正确,B正确;
C.溶液呈中性时,与恰好完全反应,与物质的量之比为,对应离子方程式书写正确,C正确;
D.氯气过量时,中、均完全被氧化,正确离子方程式为,D错误;
故选D。
7. 类比是整理科学事实的方法之一,是化学研究的重要方法。下列类比正确的是
选项
已知
类比推出
A
卤素单质的熔点从到逐渐升高
碱金属单质的熔点从Li到Cs逐渐升高
B
溶解度:
溶解度:
C
向溶液中滴加过量的氨水可以制备白色沉淀
向溶液中滴加过量的氨水可以制备白色沉淀
D
向KBr溶液中滴加氯水,溶液变为橙黄色
向KCl溶液中通入,产生黄绿色气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.卤素单质属于分子晶体,熔点随相对分子质量增大而升高;碱金属属于金属晶体,从上到下原子半径增大,金属键减弱,熔点从到逐渐降低,A错误;
B.钙的碳酸盐溶解度,但钠的碳酸盐溶解度为,二者规律不同,B错误;
C.、均不溶于弱碱氨水,因此向溶液中滴加过量氨水可得到白色沉淀,类比成立,C正确;
D.氧化性极强,通入溶液时优先与水反应生成,无法置换出,不会产生黄绿色气体,D错误;
故选C。
8. 砷化镓(GaAs)是第三代半导体材料的代表。下列有关说法不正确的是
A. 砷的原子结构示意图为
B. 上图中,69.72表示镓元素的某种原子的相对原子质量
C. 酸性:
D. Ga为门捷列夫预言的“类铝”,是两性氢氧化物
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子序数为33,核外电子层排布为2、8、18、5,原子结构示意图为,A正确;
B.元素周期表中给出的69.72是镓元素的平均相对原子质量,是其所有天然同位素相对原子质量按丰度计算的加权平均值,并非某种镓原子的相对原子质量,B错误;
C.非金属性S>As,元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,故酸性,C正确;
D.与同主族,为门捷列夫预言的“类铝”,性质与铝相似,故是两性氢氧化物,D正确;
故选B。
9. 合成新物质是化学研究的主要目的之一。科学家利用在超高压下转化为平行六面体的分子;在负压和超低温条件下,水能形成“气态冰”——像棉花糖一样的气凝胶。下列说法正确的是
A. 和物理性质相同
B. 是能在常压下稳定存在的新型化合物
C. 水变成“气态冰”的过程,发生了化学键的断裂和生成
D. 光束通过“气态冰”时可观察到丁达尔效应
【答案】D
【解析】
【详解】A.和是氧元素的不同同素异形体,分子结构不同,物理性质存在明显差异,A错误;
B.是只由氧元素组成的单质,且是超高压条件下的转化产物,常压下不能稳定存在,B错误;
C.水变成“气态冰”的过程仅改变了水分子的聚集状态,没有旧化学键断裂和新化学键生成,属于物理变化,C错误;
D.“气态冰”是气凝胶,属于胶体分散系,光束通过时可观察到丁达尔效应,D正确;
故选D。
10. Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q与其他元素不在同一周期,W最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y和W同主族,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A. Q与W形成两种常见的化合物中均仅含有极性键
B. 沸点:
C. 是碱性氧化物,只能和强酸反应
D. Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
【答案】B
【解析】
【分析】Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q与其他元素不在同一周期,说明Q是第一周期元素,即H;W的最外层电子数是次外层电子数的3倍,W的原子序数是8,且为短周期元素,则W是O;X是地壳中含量最多的金属元素,则X是Al;Y和W同主族,且原子序数大于X(13),故Y是S;原子序数依次增大,Z的原子序数大于S,且为短周期主族元素,则Z是Cl。
【详解】A.与形成的两种常见化合物为和,中含有非极性键,并非仅含极性键,A错误;
B.为,为,分子间存在氢键,沸点高于,B正确;
C.为,属于两性氧化物,既能与强酸反应也能与强碱反应,C错误;
D.、的氧化物对应的水化物不一定是强酸,如、均为弱酸,题干未说明是最高价氧化物对应的水化物,D错误;
故答案选B。
11. 下列实验的对应操作中,不正确的是
A.实验室制胶体
B.净化、干燥
C.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
D.比较镁、铝金属性的强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向沸水中逐滴加入饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色即可制得胶体,A正确;
B.饱和食盐水可除去中混有的杂质,无水可干燥,且洗气装置长进短出符合操作规范,B正确;
C.配制一定物质的量浓度溶液时,液面离刻度线时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,图中直接用烧杯倾倒易使液面超过刻度线,C错误;
D.能溶于溶液而不能,说明碱性,可证明金属性,操作能达到目的,D正确;
故选C。
12. 某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收和金属铜。操作流程如下图,下列说法不正确的是
A. 试剂⑤为NaOH溶液,操作方法⑥⑧为过滤
B. 向②中加入NaOH溶液,可观察到白色沉淀生成
C. 检验④中的金属阳离子可以用溶液
D. 操作方法⑨的结晶方法为冷却结晶
【答案】A
【解析】
【分析】该流程目标是从含大量、较多的工业废水中回收和金属Cu;向废水加入过量铁粉(试剂⑤),发生反应,经操作⑥(过滤),得到①为Fe、Cu的固体混合物,②为溶液。向①中加入稀硫酸(试剂⑦),Fe与稀硫酸反应生成和,Cu不反应,经操作⑧(过滤),得到③为金属Cu,④为含过量的溶液。②和④合并后,经操作⑨(冷却结晶),得到产物。
【详解】A.要回收和,试剂⑤应为过量铁粉,可将置换为同时不引入新杂质,若为溶液,、均会生成沉淀,无法达到实验目的,A错误;
B.②为溶液,加入溶液首先生成白色沉淀,可观察到白色沉淀生成,B正确;
C.④中阳离子为,具有还原性,可使酸性溶液褪色,可用溶液检验,C正确;
D.溶解度随温度降低明显减小,且受热易失去结晶水,操作⑨采用冷却结晶的方法得到晶体,D正确;
故选A。
13. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。该法的一种催化机理如下图所示,下列说法不正确的是
A. X为,Y为HCl
B. 该过程的总反应方程式为
C. 、中Cu元素的化合价都是+2价,且二者都属于催化剂
D. 上述过程涉及到的反应不都属于氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】Y为进入体系的反应物,需提供、Cl元素与反应生成,故Y为;转化为时Cl元素化合价升高生成,即X为产物,据此解答。
【详解】A.根据分析,Y为;X为产物,A正确;
B.消去循环中的所有含铜中间产物,可得总反应为,B正确;
C.、中元素化合价均为价,但二者是反应过程中生成又消耗的中间产物,不是催化剂,该反应的催化剂为,C错误;
D.转化中无元素化合价变化,属于非氧化还原反应,故涉及的反应不都为氧化还原反应,D正确;
故选C。
14. 不同条件下,当与按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.1
n
②
中性
0.1
10 n
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法不正确的是
A. 反应①的离子方程式为:
B. 对比反应①和②,
C. 随反应进行,体系②pH会增大
D. 结合已知,对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而增强
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①中元素化合价从+7降至+2,元素化合价从-1升至0,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式为,A正确;
B.反应①中根据得失电子守恒得,解得,反应②中10 n=0.2 mol,元素得电子总物质的量为,设中化合价为,则,解得,根据离子电荷规则,得,B错误;
C.反应②的离子方程式为,反应生成,体系pH增大,C正确;
D.已知氧化性随酸性减弱而减弱,酸性条件下氧化性更强的仅能将氧化为,中性条件下氧化性减弱的却能将氧化为更高价态的,说明的还原性随酸性减弱而增强,D正确;
故选B。
15. 磁性材料在很多领域具有应用前景,其制备过程如下(各步均在氛围中进行):
①称取,配成溶液,转移至恒压滴液漏斗中;
②向三颈烧瓶中加入溶液;
③持续磁力搅拌,将溶液以适宜的速度全部滴入三颈烧瓶中,回流。三颈烧瓶内得到黑色固体为,经处理得磁性材料。部分装置如图:
下列说法不正确的是
A. 的作用是防止被氧化
B. 使用恒压滴液漏斗替代分液漏斗的优点是平衡气压,便于液体顺利流下
C. 三颈烧瓶内发生反应的离子方程式为:
D. 理论上,该实验所得磁性材料的质量为2.9g
【答案】D
【解析】
【详解】A.可隔绝空气,避免被氧化,A正确;
B.恒压滴液漏斗的侧管能平衡漏斗与三颈烧瓶内的气压,保障液体顺利流下,B正确;
C.三颈烧瓶中反应生成了Fe和,离子方程式为:,C正确;
D.,根据反应关系,4 mol生成1 mol和1 mol,则0.05 mol 反应生成0.0125 mol和0.0125 mol,总质量为,不是2.9 g,D错误;
故答案为:D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 1774年舍勒发现了氯气。此后世界各国采用液氯对饮用水进行杀菌消毒。与此同时漂白粉逐步走向人们的生活。请回答下列问题:
(1)用消毒会产生危害健康的有机氯化物。鉴于此,各国陆续开发、采用新的自来水消毒剂,请再写一种你知道的水消毒剂的化学式__________。
(2)将通入冷的石灰乳中,可制得漂白粉,漂白粉的有效成分的化学式是______________。商品漂白粉往往还含有、等杂质。当溶液碱性增强时漂白作用减缓,工业使用漂白粉时,要在短时间起到漂白效果,常加入少量醋酸,其与溶液发生反应的离子方程式为____________________________。
(3)家庭使用漂白粉不必额外加酸,因为空气中溶在水里也起弱酸的作用,该反应的化学方程式为____________________________。
(4)漂白粉的质量好坏是靠它的“有效氯”衡量的,“有效氯”是根据漂白粉同盐酸作用时产生的的量来计算的。[漂白粉的有效氯=(漂白粉加酸所释放出的的质量/漂白粉的质量)]。
①配平该过程的化学方程式:_____________________。
_______
②生成的与HI反应可以得到,反应生成的与可以定量地进行反应:。
取某漂白粉2.0g进行上述一系列反应测定,消耗,则有效氯为____________________________。
③该实验过程需要用到1.00 mol/L的溶液,下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是____________________________。
【答案】(1)、、(任写一种即可)
(2) ①. ②.
(3)
(4) ①. ②. 35.5% ③. 减少溶质的损失(答案合理即可)
【解析】
【小问1详解】
除了之外,常见的水消毒剂有、、;
【小问2详解】
将氯气通入石灰乳中可制取漂白粉,漂白粉的有效成分的化学式是;与溶液发生中和反应,其中是弱酸不拆,离子方程式为;
【小问3详解】
次氯酸钙和和水反应,生成碳酸钙沉淀和次氯酸,化学方程式为;
【小问4详解】
①配平化学方程式;
②根据方程式可得2~~,消耗硫代硫酸钠0.02 mol时可生成氯气0.01 mol, 生成氯气的质量为:0.01 mol×71 g/mol=0.71 g,有效氯=×100%=35.5%;
③溶液配制时,操作a是洗涤,应重复3次,目的是减少溶质的损失。
17. 下表为元素周期表的一部分,表中每个字母代表一种元素。请回答下列问题:
用正确的化学用语回答下列问题:
(1)c、d、e、h简单离子的半径由大到小的顺序为______________。(用元素符号表示,下同)
(2)判断非金属性强弱:g______________h(填“>”“<”或“=”),某学生将氯气通入g的最简单氢化物水溶液中,产生了淡黄色沉淀,得以验证。该反应的化学方程式为____________________________________。
(3)取e和f形成的合金5.1g放入过量的盐酸中充分反应,再逐滴加入NaOH溶液,当沉淀达到最大值时得13.6g沉淀,则该过程产生______________molH2。
(4)为拟卤素,性质与卤素单质的性质相似,常温下其与NaOH溶液反应的离子方程式为____________________________。
(5)k元素代表硒元素(Se),Se是动物和人体所必需的微量元素之一。
①已知硒元素其中一种核素的中子数为46,该核素的原子符号为________________。
②某混合物中硒主要以Se和CuSe的形式存在,从该混合物中提取硒主要步骤如下:
i.将该混合物与浓硫酸混合加热,产生含、的烟气
ii.用足量NaOH溶液吸收烟气
加热时,CuSe与浓反应的化学方程式为____________________________________;烟气中的与NaOH溶液反应生成盐的化学式为____________。
【答案】(1)
(2) ①. < ②.
(3)0.25 (4)
(5) ①. 或 ②. ③.
【解析】
【分析】根据元素在元素周期表中的位置,可知a:C;b:N;c:O;d:Na;e:Mg;f:Al;g:S;h:Cl;k:Se。
【小问1详解】
c、d、e、h简单离子为:,一般离子电子层数越多,离子半径越大;核外电子排布相同时,核电荷数越大,离子半径越小。故。
【小问2详解】
g:S;h:Cl;同周期,从左到右,非金属性增强,因此非金属性S<Cl;将氯气通入硫化氢溶液,生成淡黄色沉淀,反应的化学方程式为:。
【小问3详解】
e:Mg;f:Al;合金,金属加入过量盐酸,均全部转化成了对应的金属离子,再加入氢氧化钠溶液,首先中和掉过量的盐酸,再和对应的金属离子生成氢氧化物沉淀,最大值是金属离子全部转化为、沉淀,总质量为13.6g。沉淀比金属增加的质量是质量:13.6g-5.1g=8.5g,,由、化学式,金属失电子总物质的量=物质的量=0.5 mol;,生成1mol 氢气得2 mol电子,故。
【小问4详解】
即为拟卤素,和卤素类似,和氢氧化钠在常温下的反应,类比于,和氢氧化钠反应的离子方程式为:。
【小问5详解】
①Se原子序数为34,中子数为46,质量数为34+46=80,原子符号:;
②根据题目提供信息产物有、,转化为,S的化合价由+6降低到+4,化合价降低2价,得到2e-,;CuSe转化为SeO2,Se的化合价由-2升高到+4,化合价升高6价,失去6e-,因此化学计量数为3,再考虑原子守恒,还生成硫酸铜和水,并配平。反应的化学方程式为:;类比于,和氢氧化钠溶液反应生成亚硒酸钠,化学式为。
18. 碘化钠(NaI)在有机合成中通常作为碘的来源且在医疗及食品方面有重要的作用,实验室拟采用NaOH、单质碘和水合肼为原料制备碘化钠。
已知:水合肼具有还原性,易挥发,高温会逐步分解。
请回答下列问题:
I.制备水合肼的反应原理为:
(1)装置C是利用和浓盐酸制备,该反应的离子方程式为__________________。
(2)制备NaClO和NaOH混合液的仪器连接顺序为______________(按气流方向,用小写字母表示)。B中装的试剂是__________。
(3)制备水合肼时,为防止产率下降,应进行的操作是________且滴加速度不能过快。
A.将NaClO溶液滴到尿素溶液中 B.将尿素溶液滴到NaClO溶液中
Ⅱ.制备碘化钠。初始过程发生反应:,再利用水合肼与制得的混合液回流反应最终得到,装置如图所示。
(4)实验过程中需控制反应温度在70℃左右,最适宜的加热方式为______________。
(5)将还原为NaI,该反应的化学方程式为__________________________(的产物为)。
(6)“水合肼还原法”的优点是__________________________(答出一点即可)。
【答案】(1)
(2) ①. ecdabf ②. 饱和食盐水
(3)A (4)水浴加热(热水浴)
(5)
(6)水合肼的产物为和,不引入新的杂质,产品纯度高,后续操作简单,水合肼的产物不污染环境等合理答案
【解析】
【分析】装置C由二氧化锰和浓盐酸制备氯气,用B装置的饱和食盐水除去HCl气体,为保证除杂充分,导气管长进短出,氯气与NaOH在A中反应制备次氯酸钠,为充分反应,从a进去,由D装置吸收未反应的氯气,防止污染空气,据此解答。
【小问1详解】
利用和浓盐酸制备,该反应的离子方程式为。
【小问2详解】
根据分析,导气管连接顺序为:ecdabf;B中装的试剂是饱和食盐水。
【小问3详解】
将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加,都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼,降低产率,故实验中取适量A中的混合液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼,滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快,故选A;
【小问4详解】
实验过程中需控制反应温度在70℃左右,最适宜的加热方式水浴加热(热水浴)。
【小问5详解】
将还原为NaI,该反应的化学方程式为。
【小问6详解】
“水合肼还原法”的优点是水合肼的产物为和,不引入新的杂质,产品纯度高,后续操作简单,水合肼的产物不污染环境等合理答案。
19. 聚合硫酸铁(铁元素化合价为+3)是一种常见的铁盐类无机高分子絮凝剂,具有成本低、无毒无害等优点。以硫铁矿烧渣(主要成分为、和)为原料生产聚合硫酸铁的部分工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)硫铁矿焙烧时产生烧渣和气体,该反应的化学方程式为___________________________。在实验室“焙烧”时,需要用到坩埚钳、酒精灯、三脚架、______________。
(2)“酸浸”时应将焙烧渣粉碎后再研磨成细粉,目的是____________________________。
(3)“氧化”时发生反应的离子方程式__________________________________________。
(4)检验“氧化”后滤液中的金属阳离子,选用试剂为______________。
(5)相对于常压蒸发,“减压蒸发”的优点是__________________________________________。
(6)所得产品聚合硫酸铁的组成可以通过以下实验测定:
①称取一定质量的聚合硫酸铁,配成的溶液;
②准确量取25.00mL溶液,加入盐酸酸化的溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体4.66g;
③准确量取25.00mL溶液,加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、灼烧至恒重,得到红棕色固体1.20g。
试计算该聚合硫酸铁组成中的值为______________。
【答案】(1) ①. ②. 坩埚、泥三角
(2)增大酸浸的接触面积,提高酸浸速率,使反应充分
(3)
(4)硫氰化钾溶液或氢氧化钠溶液(或其他合理答案,如苯酚溶液)
(5)减压可以降低沸点,在较低温度下蒸发,避免产品受热分解
(6)3∶1∶4
【解析】
【分析】硫铁矿烧渣(主要成分为、和)中加入硫酸,生成、混合溶液,不反应,成为滤渣;溶液中加入双氧水将氧化为,水解聚合,减压蒸发生成聚合硫酸铁。
【小问1详解】
该反应是硫铁矿的氧化焙烧,中Fe从+2价升至+3价、S从-1价升至+4价,作为氧化剂被还原,化学方程式为;固体焙烧需在坩埚中进行,三脚架上放置泥三角支撑坩埚,因此除题给仪器外还需要坩埚、泥三角。
【小问2详解】
将焙烧渣粉碎后再研磨成细粉,目的是增大烧渣与硫酸的接触面积,加快酸浸速率,提高铁元素的浸出率;
【小问3详解】
加入将氧化为,酸性环境下被还原为,离子方程式:;
【小问4详解】
氧化后滤液中的金属阳离子为,检验常用试剂为硫氰化钾溶液,滴定后若溶液变为血红色则证明存在。
【小问5详解】
压强越低液体沸点越低,减压蒸发可实现低温浓缩,防止产物在高温下分解或过度水解;
【小问6详解】
步骤②得到白色固体为沉淀4.66g,;步骤③得到红棕色固体为固体1.20g,;根据化合物电中性,得,代入,解得;。
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湖北省部分市州2024年秋季高一年级期末质量监测
化学
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Ba-137
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 《天工开物》蕴含着丰富的化学知识和经验。下列说法不正确的是
A. “每金七厘造方寸金一千片”利用了金的导电性
B. “凡石灰经火焚炼为用”中的“石灰”指的是
C. “凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴,两精逼合,成声成变”,火药爆炸过程发生氧化还原反应
D. “汲水而上,入于釜中煎炼,顷刻结盐,色成至白”描述了生产井盐的蒸发结晶过程
2. 下列有关金属的相关应用中,不涉及其还原性的是
A. 钠作强除水剂
B. 生铁用于铸造下水井盖
C. 采用化学方法对铝的表面进行处理,增加氧化膜的厚度
D. 市售的某种麦片含有颗粒细小的还原铁粉,在人体胃酸作用下转化为亚铁盐
3. 下列化学用语表达正确的是
A. 次氯酸的结构式:H—Cl—O
B. 的电子式:
C. 可以用表示和的分子结构
D. 用电子式表示的形成过程:
4. 化学科研工作者从事的具体工作与所述化学知识没有关联的是
选项
工作内容
化学知识
A
水质检验员:用滴定法测水中含量
B
测试工程师:对不锈钢进行等级判断
用高精度化学检测仪器测定某些组成元素及其含量
C
科技考古研究员:通过测定化石年代
与互为同素异形体
D
化学实验员:检验是否失效
A. A B. B C. C D. D
5. 广泛用于潜水艇和消防员的呼吸面具中,假设所需要的全部由来提供。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 固体中含有的离子总数为
B. 每生成,转移的电子数目为
C. 中含碳氧双键数目为
D. 潜艇上每消耗(标准状况),则需要消耗
6. 下列过程对应的化学或离子方程式不正确的是
A. 用含有铝粉和的固体管道疏通剂疏通厨卫管道:
B. 制备时,需除去溶液中的氧气,防止发生:
C. 向一定体积的溶液中逐滴加入溶液,至呈中性时发生的反应:
D. 向含的溶液中通入过量氯气:
7. 类比是整理科学事实的方法之一,是化学研究的重要方法。下列类比正确的是
选项
已知
类比推出
A
卤素单质的熔点从到逐渐升高
碱金属单质的熔点从Li到Cs逐渐升高
B
溶解度:
溶解度:
C
向溶液中滴加过量的氨水可以制备白色沉淀
向溶液中滴加过量的氨水可以制备白色沉淀
D
向KBr溶液中滴加氯水,溶液变为橙黄色
向KCl溶液中通入,产生黄绿色气体
A. A B. B C. C D. D
8. 砷化镓(GaAs)是第三代半导体材料的代表。下列有关说法不正确的是
A. 砷的原子结构示意图为
B. 上图中,69.72表示镓元素的某种原子的相对原子质量
C. 酸性:
D. Ga为门捷列夫预言的“类铝”,是两性氢氧化物
9. 合成新物质是化学研究的主要目的之一。科学家利用在超高压下转化为平行六面体的分子;在负压和超低温条件下,水能形成“气态冰”——像棉花糖一样的气凝胶。下列说法正确的是
A. 和物理性质相同
B. 是能在常压下稳定存在的新型化合物
C. 水变成“气态冰”的过程,发生了化学键的断裂和生成
D. 光束通过“气态冰”时可观察到丁达尔效应
10. Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q与其他元素不在同一周期,W最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y和W同主族,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A. Q与W形成两种常见的化合物中均仅含有极性键
B. 沸点:
C. 是碱性氧化物,只能和强酸反应
D. Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
11. 下列实验的对应操作中,不正确的是
A.实验室制胶体
B.净化、干燥
C.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
D.比较镁、铝金属性的强弱
A. A B. B C. C D. D
12. 某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收和金属铜。操作流程如下图,下列说法不正确的是
A. 试剂⑤为NaOH溶液,操作方法⑥⑧为过滤
B. 向②中加入NaOH溶液,可观察到白色沉淀生成
C. 检验④中的金属阳离子可以用溶液
D. 操作方法⑨的结晶方法为冷却结晶
13. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。该法的一种催化机理如下图所示,下列说法不正确的是
A. X为,Y为HCl
B. 该过程的总反应方程式为
C. 、中Cu元素的化合价都是+2价,且二者都属于催化剂
D. 上述过程涉及到的反应不都属于氧化还原反应
14. 不同条件下,当与按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.1
n
②
中性
0.1
10 n
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法不正确的是
A. 反应①的离子方程式为:
B. 对比反应①和②,
C. 随反应进行,体系②pH会增大
D. 结合已知,对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而增强
15. 磁性材料在很多领域具有应用前景,其制备过程如下(各步均在氛围中进行):
①称取,配成溶液,转移至恒压滴液漏斗中;
②向三颈烧瓶中加入溶液;
③持续磁力搅拌,将溶液以适宜的速度全部滴入三颈烧瓶中,回流。三颈烧瓶内得到黑色固体为,经处理得磁性材料。部分装置如图:
下列说法不正确的是
A. 的作用是防止被氧化
B. 使用恒压滴液漏斗替代分液漏斗的优点是平衡气压,便于液体顺利流下
C. 三颈烧瓶内发生反应的离子方程式为:
D. 理论上,该实验所得磁性材料的质量为2.9g
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 1774年舍勒发现了氯气。此后世界各国采用液氯对饮用水进行杀菌消毒。与此同时漂白粉逐步走向人们的生活。请回答下列问题:
(1)用消毒会产生危害健康的有机氯化物。鉴于此,各国陆续开发、采用新的自来水消毒剂,请再写一种你知道的水消毒剂的化学式__________。
(2)将通入冷的石灰乳中,可制得漂白粉,漂白粉的有效成分的化学式是______________。商品漂白粉往往还含有、等杂质。当溶液碱性增强时漂白作用减缓,工业使用漂白粉时,要在短时间起到漂白效果,常加入少量醋酸,其与溶液发生反应的离子方程式为____________________________。
(3)家庭使用漂白粉不必额外加酸,因为空气中溶在水里也起弱酸的作用,该反应的化学方程式为____________________________。
(4)漂白粉的质量好坏是靠它的“有效氯”衡量的,“有效氯”是根据漂白粉同盐酸作用时产生的的量来计算的。[漂白粉的有效氯=(漂白粉加酸所释放出的的质量/漂白粉的质量)]。
①配平该过程的化学方程式:_____________________。
_______
②生成的与HI反应可以得到,反应生成的与可以定量地进行反应:。
取某漂白粉2.0g进行上述一系列反应测定,消耗,则有效氯为____________________________。
③该实验过程需要用到1.00 mol/L的溶液,下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是____________________________。
17. 下表为元素周期表的一部分,表中每个字母代表一种元素。请回答下列问题:
用正确的化学用语回答下列问题:
(1)c、d、e、h简单离子的半径由大到小的顺序为______________。(用元素符号表示,下同)
(2)判断非金属性强弱:g______________h(填“>”“<”或“=”),某学生将氯气通入g的最简单氢化物水溶液中,产生了淡黄色沉淀,得以验证。该反应的化学方程式为____________________________________。
(3)取e和f形成的合金5.1g放入过量的盐酸中充分反应,再逐滴加入NaOH溶液,当沉淀达到最大值时得13.6g沉淀,则该过程产生______________molH2。
(4)为拟卤素,性质与卤素单质的性质相似,常温下其与NaOH溶液反应的离子方程式为____________________________。
(5)k元素代表硒元素(Se),Se是动物和人体所必需的微量元素之一。
①已知硒元素其中一种核素的中子数为46,该核素的原子符号为________________。
②某混合物中硒主要以Se和CuSe的形式存在,从该混合物中提取硒主要步骤如下:
i.将该混合物与浓硫酸混合加热,产生含、的烟气
ii.用足量NaOH溶液吸收烟气
加热时,CuSe与浓反应的化学方程式为____________________________________;烟气中的与NaOH溶液反应生成盐的化学式为____________。
18. 碘化钠(NaI)在有机合成中通常作为碘的来源且在医疗及食品方面有重要的作用,实验室拟采用NaOH、单质碘和水合肼为原料制备碘化钠。
已知:水合肼具有还原性,易挥发,高温会逐步分解。
请回答下列问题:
I.制备水合肼的反应原理为:
(1)装置C是利用和浓盐酸制备,该反应的离子方程式为__________________。
(2)制备NaClO和NaOH混合液的仪器连接顺序为______________(按气流方向,用小写字母表示)。B中装的试剂是__________。
(3)制备水合肼时,为防止产率下降,应进行的操作是________且滴加速度不能过快。
A.将NaClO溶液滴到尿素溶液中 B.将尿素溶液滴到NaClO溶液中
Ⅱ.制备碘化钠。初始过程发生反应:,再利用水合肼与制得的混合液回流反应最终得到,装置如图所示。
(4)实验过程中需控制反应温度在70℃左右,最适宜的加热方式为______________。
(5)将还原为NaI,该反应的化学方程式为__________________________(的产物为)。
(6)“水合肼还原法”的优点是__________________________(答出一点即可)。
19. 聚合硫酸铁(铁元素化合价为+3)是一种常见的铁盐类无机高分子絮凝剂,具有成本低、无毒无害等优点。以硫铁矿烧渣(主要成分为、和)为原料生产聚合硫酸铁的部分工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)硫铁矿焙烧时产生烧渣和气体,该反应的化学方程式为___________________________。在实验室“焙烧”时,需要用到坩埚钳、酒精灯、三脚架、______________。
(2)“酸浸”时应将焙烧渣粉碎后再研磨成细粉,目的是____________________________。
(3)“氧化”时发生反应的离子方程式__________________________________________。
(4)检验“氧化”后滤液中的金属阳离子,选用试剂为______________。
(5)相对于常压蒸发,“减压蒸发”的优点是__________________________________________。
(6)所得产品聚合硫酸铁的组成可以通过以下实验测定:
①称取一定质量的聚合硫酸铁,配成的溶液;
②准确量取25.00mL溶液,加入盐酸酸化的溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体4.66g;
③准确量取25.00mL溶液,加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、灼烧至恒重,得到红棕色固体1.20g。
试计算该聚合硫酸铁组成中的值为______________。
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