精品解析:山东省潍坊市2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题
2026-09-15
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内容正文:
2024-2025学年上学期期末质量监测
高一化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Si 28 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64
一、选择题:本题10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列技术应用中,其工作原理不涉及氧化还原反应的是
A.转轮排字
B.火药使用
C.工业合成氨
D.高炉炼铁
A. A B. B C. C D. D
2. 下列对事实的解释错误的是
A. 蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B. 使用棕色试剂瓶保存浓硝酸并放置在阴凉处,说明硝酸受热或见光易分解
C. 常温下,浓硝酸可以用铁质或铝质容器盛放,说明铁、铝与浓硝酸不反应
D. 向酸性溶液中滴加,紫色褪去,说明氧化性
3. 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,下列化学反应属于区域的是
A. B.
C. D.
4. 下列物质分类正确的是
选项
混合物
碱性氧化物
酸性氧化物
电解质
A
胆矾
NO
B
液氯
CO
HClO
C
氢氧化铁胶体
Fe
D
漂白粉
MgO
A. A B. B C. C D. D
5. 室温下,在强酸和强碱性溶液中均能大量共存的离子组是
A. 、、、 B. K⁺、、、
C. 、、、 D. 、、、
6. 劳动创造美好未来,下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工人将模具干燥后注入熔融钢水
铁与高温下反应
B
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
可与酸反应
C
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
D
酿酒师用作葡萄酒的食品添加剂
具有还原性且有杀菌消毒作用
A. A B. B C. C D. D
7. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 利用腐蚀法制造印刷电路板:
B. 将通入溴水中使其褪色:
C. 向酸性溶液中滴加少量双氧水:
D. 向溶液中滴加溶液至中性:
8. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 用甲装置测定氯水的pH B. 用乙装置制取并收集
C. 用丙装置制备 D. 用丁装置检验的漂白性
9. 我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH)在常温常压、光照条件下合成,过程如图所示。下列说法错误的是
A. 该过程伴随着能量的转化
B. 四种物质中有一种属于氧化物
C. 反应物为、,产物为、
D. 氧化剂和还原剂的物质的量之比为
10. 物质类别与元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。硫元素的价—类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. X与Y反应生成S时,X体现氧化性
B. Y能使品红溶液褪色,体现还原性
C. Y→H2SO3→Z是形成酸雨的一种途径
D. Z的浓溶液可用于干燥气体X
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 实验室提供的玻璃仪器有:试管、250 mL容量瓶、烧杯、酒精灯、分液漏斗、玻璃棒(导管和非玻璃仪器任选)。选用上述仪器能完成的实验是
A. 氨的喷泉实验
B. 实验室制取氨气
C. 粗盐的提纯
D. 配制的NaCl溶液
12. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol 与足量反应转移的电子数为
B. 标准状况下,11.2 L NO与11.2 L 混合后的原子数目为
C. 常温下,5.6 g铁片投入足量的浓硝酸中,铁失去的电子数为
D. 0.1 mol 与0.1 mol 充分反应,生成的分子数目为
13. 为探究补铁剂(主要成分为)的性质,某小组同学用放置7天的溶液进行如下实验。下列说法正确的是
序号
实验操作
实验现象
ⅰ
取2mL放置后的溶液,滴加5滴KSCN溶液
溶液变为浅红色
ⅱ
取2mL放置后的溶液,加入过量维生素后,滴加5滴KSCN溶液
维生素C溶解(生成),,滴加KSCN溶液后溶液呈无色
ⅲ
取2mL放置后的溶液,滴加硫酸调节,滴加5滴KSCN溶液
溶液变为浅红色,浅红色比ⅰ中深
A. 补铁剂不宜与维生素C同时服用
B. 可用酸性溶液验证实验ⅱ中反应产物
C. 实验ⅱ中溶液呈无色的原因:
D. 使用KSCN检验时,宜先将含的溶液进行酸化
14. 根据实验操作及现象得出的实验结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
将湿润的有色布条放入充满氯气的集气瓶中,布条褪色
氯气具有漂白性
B
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:
C
向某溶液中滴加浓NaOH溶液并加热,产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液一定含有
D
向某溶液中加入用硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液一定含有
A. A B. B C. C D. D
15. 我国科学家侯德榜提出纯碱与铵肥的联合生产工艺—侯氏制碱法,其工艺流程如图:
下列说法正确的是
A. 固体a为
B. 为生成更多的,沉淀池内应先通入
C. 沉淀池内发生的主要反应为
D. 流程中可循环利用的物质有和NaCl
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 实验室利用如图所示装置证明铜与稀硝酸反应的产物为NO。回答下列问题:
(1)检验装置气密性的方法是_____________________。
(2)打开左侧橡胶塞,加入铜丝后,塞紧胶塞;打开分液漏斗的玻璃塞和活塞,从_________(填“A”或“B”)处加入稀硝酸至浸过铜丝,关闭分液漏斗活塞。U形管中发生反应的离子方程式为_________。
(3)证明铜与稀硝酸反应的产物为NO的操作为_____________________。
(4)为防止污染空气,在分液漏斗A上口塞一团蘸有M溶液的棉花,M的化学式为_________;若反应过程中消耗铜丝的质量为1.92 g,溶液中M的物质的量需大于_________mol(已知:,)。
17. 钴配合物溶于热水,在冷水中微溶,实验室中可由金属钴及其他原料制备。回答下列问题:
(一)(易潮解)的制备(部分夹持装置略)
(1)制备时仪器连接顺序为:甲-_________。
(2)戊中盛放碱石灰的仪器名称为_________,装置戊的作用是_____________________。
(二)的制备
Ⅰ.向溶液中分批加入,控制温度10℃以下,加入活性炭(催化剂)、浓氨水,搅拌下逐滴加入,加热至55~60℃,反应20 min。
Ⅱ.冰水浴冷却、过滤;将滤得的固体转入含有盐酸的沸水中,趁热过滤。
Ⅲ.将滤液转入烧杯,加入浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到晶体。
(3)步骤Ⅰ中,控制温度10℃以下的原因是_____________________。
(4)步骤Ⅱ中,冰水浴冷却的目的是_____________________,趁热过滤的滤渣主要成分为_________。
(5)制备的总反应的化学方程式为_________。
(6)取样品,配成100 mL溶液,取50 mL溶液于锥形瓶中,加入的溶液,反应完全时,消耗溶液的体积为10.00 mL,样品的纯度为_________。
18. 工业上制取硝酸铵的一种流程如图所示:
回答下列问题:
(1)A、B、C、D四步转化中,属于氮的固定的是_________(填标号)。
(2)步骤B中发生反应的化学方程式为_________。
(3)喷泉实验可以说明氨气具有的性质是_________,将蘸有浓盐酸的棉球放在玻璃片上,再将集满的集气瓶扣住棉球,可观察到的现象是_________。
(4)制备硝酸过程中产生的废气(和NO)在一定条件下可用吸收,同时生成一种无毒气体,写出吸收NO时发生反应的化学方程式_________。
(5)由制备的流程中,转化为NO的产率是a,NO转化为的产率是b,则制所用去的质量与消耗的总质量(不考虑其它损耗)之比为_________。
19. (极易溶于水)是一种高效多功能的新型绿色消毒剂,可用于饮水处理。实验室制备的装置如图所示(夹持装置略)。
已知:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_________;饱和食盐水的作用是________________________。
(2)C中发生反应的化学方程式为_________,每制得转移电子的物质的量为_________mol。
(3)D中发生反应的离子方程式为_________。
(4)若制得,A中理论上消耗HCl的物质的量为_________mol;制备反应已经完成的现象是___________________________。
20. 焦亚硫酸钠在合成药物、照相工业、香料工业和食品工业等生产领域具有重要价值。以纯碱为原料制备的工艺流程如图所示:
已知:能溶于水,在空气中易潮解、易被氧化。
回答下列问题:
(1)中硫元素的价态是_________,在空气中被氧化的产物为_________。
(2)反应Ⅰ包含两步反应。第一步:……;第二步:。第一步反应的化学方程式为_________。
(3)“灼烧”时的化学方程式为_________。
(4)从溶液乙中获得晶体的操作是_________、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)19.2 g CuS完全反应,理论上最多可制得_________。
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2024-2025学年上学期期末质量监测
高一化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Si 28 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64
一、选择题:本题10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列技术应用中,其工作原理不涉及氧化还原反应的是
A.转轮排字
B.火药使用
C.工业合成氨
D.高炉炼铁
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.转轮排字只改变字模的位置或排列顺序,没有新物质生成,属于物理变化,不涉及氧化还原反应,A正确;
B.火药使用时,氧化剂与可燃成分发生反应,元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,B错误;
C.工业合成氨时,氮元素的化合价由0价降低到−3价,氢元素的化合价由0价升高到+1价,涉及氧化还原反应,C错误;
D.高炉炼铁时,铁元素的化合价降低,一氧化碳中碳元素的化合价升高,涉及氧化还原反应,D错误;
故选A。
2. 下列对事实的解释错误的是
A. 蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B. 使用棕色试剂瓶保存浓硝酸并放置在阴凉处,说明硝酸受热或见光易分解
C. 常温下,浓硝酸可以用铁质或铝质容器盛放,说明铁、铝与浓硝酸不反应
D. 向酸性溶液中滴加,紫色褪去,说明氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸可将蔗糖中H、O元素按的比例脱去生成水,使蔗糖炭化发黑,体现了浓硫酸的脱水性,A正确;
B.浓硝酸受热或见光易分解,因此使用棕色试剂瓶避光、放置在阴凉处保存,B正确;
C.常温下浓硝酸可以用铁质或铝质容器盛放,是因为铁、铝遇浓硝酸发生钝化,钝化属于化学反应,是表面生成致密氧化膜阻止反应进一步进行,并非二者不发生反应,C错误;
D.该反应中作氧化剂,作还原剂,氧化剂的氧化性强于还原剂,因此氧化性,D正确;
故选C。
3. 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,下列化学反应属于区域的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】从图中的关系可以看出区域表示的化学反应属于氧化还原反应,但又不属于四种基本反应类型。
【详解】A.是属于氧化还原反应的化合反应,故A错误;
B.不是四大基本反应类型,是氧化还原反应,故B正确;
C.是分解反应,也属于氧化还原反应,故C错误;
D.是属于分解反应的非氧化还原反应,故D错误;
故选:。
4. 下列物质分类正确的是
选项
混合物
碱性氧化物
酸性氧化物
电解质
A
胆矾
NO
B
液氯
CO
HClO
C
氢氧化铁胶体
Fe
D
漂白粉
MgO
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.胆矾是,属于纯净物;与酸反应除生成盐和水外还有,不属于碱性氧化物;是不成盐氧化物,不属于酸性氧化物,A错误;
B.液氯是液态,属于纯净物;是不成盐氧化物,不属于酸性氧化物,B错误;
C.属于酸性氧化物,不属于碱性氧化物;是单质,既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.漂白粉是和的混合物;与酸反应只生成盐和水,属于碱性氧化物;与碱反应只生成盐和水,属于酸性氧化物;是盐,属于电解质,分类均正确,D正确;
答案选D。
5. 室温下,在强酸和强碱性溶液中均能大量共存的离子组是
A. 、、、 B. K⁺、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.会与强碱性溶液中的反应生成,无法大量共存,A错误;
B.、在强酸性溶液中会与发生归中反应生成单质,无法大量共存,B错误;
C.会与强碱性溶液中的反应生成沉淀,也会与反应;强酸性条件下具有强氧化性,会氧化,均无法大量共存,C错误;
D.、、、与、均不发生反应,且互相之间也不反应,在强酸和强碱性溶液中均能大量共存,D正确;
故选D。
6. 劳动创造美好未来,下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工人将模具干燥后注入熔融钢水
铁与高温下反应
B
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
可与酸反应
C
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
D
酿酒师用作葡萄酒的食品添加剂
具有还原性且有杀菌消毒作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.高温下铁可与发生反应,若模具不干燥,熔融钢水注入时会引发危险,二者有关联,A不符合题意;
B.小苏打为,作发泡剂是利用其受热分解或与酸反应产生的性质,与所述可与酸反应的化学知识无关,二者没有关联,B符合题意;
C.铝在空气中可形成致密氧化膜,能保护内部金属不被腐蚀,可用于制备耐腐蚀镀铝钢板,二者有关联,C不符合题意;
D.具有还原性可防止葡萄酒氧化,同时具有杀菌消毒作用,可作葡萄酒的食品添加剂,二者有关联,D不符合题意;
故选B。
7. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 利用腐蚀法制造印刷电路板:
B. 将通入溴水中使其褪色:
C. 向酸性溶液中滴加少量双氧水:
D. 向溶液中滴加溶液至中性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该离子方程式电荷不守恒,正确应为,A错误;
B.具有还原性,具有氧化性,二者发生氧化还原反应,该方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒,B正确;
C.还原性,少量双氧水优先氧化,正确离子方程式应为,C错误;
D.溶液至中性时与恰好完全反应,与物质的量之比为2:1,正确离子方程式应为,D错误;
故选B。
8. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 用甲装置测定氯水的pH B. 用乙装置制取并收集
C. 用丙装置制备 D. 用丁装置检验的漂白性
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯水中的具有漂白性,会漂白pH试纸,无法测定氯水的,A错误;
B.收集的试管口密封橡胶塞会导致装置内压强过大引发危险,且空气无法排出,不能收集到纯净的,B错误;
C.植物油可隔绝空气,胶头滴管伸入溶液液面下滴加,避免生成的被氧化,可制备,C正确;
D.不能漂白酸碱指示剂,通入石蕊溶液仅会因生成亚硫酸使溶液变红,体现的是酸性氧化物的性质,无法检验漂白性,D错误;
答案选C。
9. 我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH)在常温常压、光照条件下合成,过程如图所示。下列说法错误的是
A. 该过程伴随着能量的转化
B. 四种物质中有一种属于氧化物
C. 反应物为、,产物为、
D. 氧化剂和还原剂的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.该过程中光能转化为化学能,存在能量的转化,A正确,不符合题意;
B.四种物质中仅是由两种元素组成且其中一种为氧元素的氧化物,B正确,不符合题意;
C.结合图示微粒构成,反应物为、,产物为、,C正确,不符合题意;
D.配平反应为,其中化合价降低的是氧化剂,化合价升高的是还原剂,二者物质的量之比为,不是,D错误,符合题意;
故选D。
10. 物质类别与元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。硫元素的价—类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. X与Y反应生成S时,X体现氧化性
B. Y能使品红溶液褪色,体现还原性
C. Y→H2SO3→Z是形成酸雨的一种途径
D. Z的浓溶液可用于干燥气体X
【答案】C
【解析】
【分析】根据价类二维图推断物质:为,为,为。
【详解】A.与反应生成时,中元素化合价从升高到,作还原剂,体现还原性,A错误;
B.使品红溶液褪色体现的是的漂白性,是和品红反应生成不稳定的无色物质,是非氧化还原反应,因此没有体现出还原性,B错误;
C.与水反应生成,被空气中氧化为,是硫酸型酸雨的形成途径之一,C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性,会和具有还原性的发生氧化还原反应,不能干燥,D错误;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 实验室提供的玻璃仪器有:试管、250 mL容量瓶、烧杯、酒精灯、分液漏斗、玻璃棒(导管和非玻璃仪器任选)。选用上述仪器能完成的实验是
A. 氨的喷泉实验
B. 实验室制取氨气
C. 粗盐的提纯
D. 配制的NaCl溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨的喷泉实验需要圆底烧瓶、胶头滴管等玻璃仪器,题干未提供对应仪器,无法完成实验,A错误;
B.实验室可通过加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,需要试管作为反应容器、酒精灯提供加热条件,导管属于可选仪器,非玻璃仪器任选,所需仪器均满足要求,B正确;
C.粗盐提纯的过滤操作需要普通漏斗,题干仅提供分液漏斗,无法用于过滤实现固液分离,不能完成实验,C错误;
D.配制250mL0.1mol/L的溶液,可用烧杯溶解固体、玻璃棒进行搅拌和引流、250mL容量瓶作为配制容器,题干未提供定容时需使用的胶头滴管,无法完成实验,D错误;
答案选B。
12. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol 与足量反应转移的电子数为
B. 标准状况下,11.2 L NO与11.2 L 混合后的原子数目为
C. 常温下,5.6 g铁片投入足量的浓硝酸中,铁失去的电子数为
D. 0.1 mol 与0.1 mol 充分反应,生成的分子数目为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.与反应时,中-1价氧发生歧化反应,2mol 参与反应转移2mol电子,故1mol 反应转移电子数为,A正确;
B.标准状况下11.2L 物质的量为0.5mol,含1mol原子,11.2L 物质的量为0.5mol,含1mol原子,化学反应前后原子守恒,混合后总原子数目为,B正确;
C.常温下铁遇浓硝酸会发生钝化,铁表面生成致密氧化膜阻止反应持续进行,铁不能完全反应,失去电子数小于,C错误;
D.与生成的反应为可逆反应,反应物无法完全转化,生成的分子数小于,D错误;
故选AB。
13. 为探究补铁剂(主要成分为)的性质,某小组同学用放置7天的溶液进行如下实验。下列说法正确的是
序号
实验操作
实验现象
ⅰ
取2mL放置后的溶液,滴加5滴KSCN溶液
溶液变为浅红色
ⅱ
取2mL放置后的溶液,加入过量维生素后,滴加5滴KSCN溶液
维生素C溶解(生成),,滴加KSCN溶液后溶液呈无色
ⅲ
取2mL放置后的溶液,滴加硫酸调节,滴加5滴KSCN溶液
溶液变为浅红色,浅红色比ⅰ中深
A. 补铁剂不宜与维生素C同时服用
B. 可用酸性溶液验证实验ⅱ中反应产物
C. 实验ⅱ中溶液呈无色的原因:
D. 使用KSCN检验时,宜先将含的溶液进行酸化
【答案】CD
【解析】
【详解】A.维生素C可将被氧化生成的还原为,有利于补铁剂中铁元素的吸收,二者可同时服用,A错误;
B.实验ⅱ中存在过量的维生素C、反应生成的,二者均具有还原性,均可使酸性溶液褪色,无法验证反应产物,B错误;
C.被氧化为时失去2个电子,每个被还原得到1个电子,则反应的离子方程式为,该反应可将完全还原,因此溶液遇呈无色,C正确;
D.对比实验ⅰ和ⅲ,pH较低(酸化)时,水解被抑制,游离浓度更高,与显色更明显,因此检验时宜先酸化,D正确;
故选CD。
14. 根据实验操作及现象得出的实验结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
将湿润的有色布条放入充满氯气的集气瓶中,布条褪色
氯气具有漂白性
B
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:
C
向某溶液中滴加浓NaOH溶液并加热,产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液一定含有
D
向某溶液中加入用硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液一定含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气本身不具有漂白性,湿润布条褪色是氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,A错误;
B.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,B错误;
C.能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为,只有与浓溶液共热可生成,可证明溶液一定含,C正确;
D.硝酸具有强氧化性,可将氧化为,且若溶液中存在,也会与生成不溶于硝酸的白色沉淀,无法证明一定含,D错误;
故选C。
15. 我国科学家侯德榜提出纯碱与铵肥的联合生产工艺—侯氏制碱法,其工艺流程如图:
下列说法正确的是
A. 固体a为
B. 为生成更多的,沉淀池内应先通入
C. 沉淀池内发生的主要反应为
D. 流程中可循环利用的物质有和NaCl
【答案】AD
【解析】
【详解】A.冷析池、盐析池通过降温、加入氯化钠降低的溶解度,析出的固体a为铵肥,A正确;
B.在水中溶解度远大于,沉淀池应先通入使溶液呈碱性,才能吸收更多以生成更多,B错误;
C.沉淀池内发生的反应为,选项给出的方程式元素不守恒、产物错误,C错误;
D.煅烧生成的可返回沉淀池,盐析池排出的溶液3中含有可回到沉淀池重复利用,二者均为可循环物质,D正确;
答案选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 实验室利用如图所示装置证明铜与稀硝酸反应的产物为NO。回答下列问题:
(1)检验装置气密性的方法是_____________________。
(2)打开左侧橡胶塞,加入铜丝后,塞紧胶塞;打开分液漏斗的玻璃塞和活塞,从_________(填“A”或“B”)处加入稀硝酸至浸过铜丝,关闭分液漏斗活塞。U形管中发生反应的离子方程式为_________。
(3)证明铜与稀硝酸反应的产物为NO的操作为_____________________。
(4)为防止污染空气,在分液漏斗A上口塞一团蘸有M溶液的棉花,M的化学式为_________;若反应过程中消耗铜丝的质量为1.92 g,溶液中M的物质的量需大于_________mol(已知:,)。
【答案】(1)
关闭分液漏斗A的活塞,向B中加水至B中液面高于U形管左侧液面,静置一段时间,若液面差保持不变,则说明装置气密性良好
(2) ①. B ②.
(3)
反应停止后,打开分液漏斗A的活塞,U形管左侧的无色气体被压入分液漏斗A中,若观察到气体由无色变为红棕色,则证明产物为NO
(4) ①.
②.
【解析】
【小问1详解】
检验该装置气密性常利用液面差法。关闭A的活塞,向B中注水,使B中液面高于左侧,停止加水后观察液面差是否变化,若保持不变则气密性良好。
【小问2详解】
为了排尽左侧U形管内的空气,应从B处加入稀硝酸,随着液面上升,左侧空气从A处排出,直到稀硝酸浸过铜丝并充满左侧。铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为。
【小问3详解】
反应生成后,左侧聚集无色气体并将液体压入右侧,使铜丝与硝酸分离,反应停止。此时打开A的活塞,右侧较高的液面会将左侧的无色气体压入分液漏斗A中,与A中的空气接触。若无色气体变为红棕色,即可证明产物为。
【小问4详解】
吸收氮氧化物尾气常用溶液。消耗铜丝的物质的量为。根据方程式,生成的为。根据题目提供的吸收方程式和可知,吸收混合气体时,消耗的的物质的量始终等于混合气体中氮原子的物质的量。因此,吸收含有氮原子的氮氧化物,至少需要的。
17. 钴配合物溶于热水,在冷水中微溶,实验室中可由金属钴及其他原料制备。回答下列问题:
(一)(易潮解)的制备(部分夹持装置略)
(1)制备时仪器连接顺序为:甲-_________。
(2)戊中盛放碱石灰的仪器名称为_________,装置戊的作用是_____________________。
(二)的制备
Ⅰ.向溶液中分批加入,控制温度10℃以下,加入活性炭(催化剂)、浓氨水,搅拌下逐滴加入,加热至55~60℃,反应20 min。
Ⅱ.冰水浴冷却、过滤;将滤得的固体转入含有盐酸的沸水中,趁热过滤。
Ⅲ.将滤液转入烧杯,加入浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到晶体。
(3)步骤Ⅰ中,控制温度10℃以下的原因是_____________________。
(4)步骤Ⅱ中,冰水浴冷却的目的是_____________________,趁热过滤的滤渣主要成分为_________。
(5)制备的总反应的化学方程式为_________。
(6)取样品,配成100 mL溶液,取50 mL溶液于锥形瓶中,加入的溶液,反应完全时,消耗溶液的体积为10.00 mL,样品的纯度为_________。
【答案】(1)丙-丁-乙-戊
(2) ①. (球形)干燥管 ②. 吸收多余的氯气,防止污染环境;同时可防止空气中水蒸气进入装置乙,导致潮解
(3)减少浓氨水挥发,并防止分解
(4) ①. 降低[Co(NH3)6]Cl3的溶解度,提高产量 ②. 活性炭
(5)或2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O
(6)80.25%
【解析】
【分析】(一)(易潮解)的制备实验中,需先制备氯气,再与Co发生化合反应,需注意氯气的净化、的防潮解、尾气的吸收操作;
(二)利用与氯化铵、浓氨水、过氧化氢(氧化剂)在活性炭作催化剂条件下发生反应来制备,据此结合实验步骤与思路分析解答。
【小问1详解】
先制备氯气,饱和食盐水除去氯气中的HCl,浓硫酸用于干燥氯气,干燥的氯气通过硬质玻璃管与Co在加热条件下反应制备,最后进行尾气处理,同时防止潮解,需连接戊装置,故仪器连接顺序为:甲-丙-丁-乙-戊;
【小问2详解】
戊中盛放碱石灰的仪器名称为(球形)干燥管;碱石灰可吸收多余的氯气,防止污染环境;同时可防止空气中水蒸气进入装置乙,导致潮解;
【小问3详解】
温度降低可以降低后续加入过氧化氢时的分解速率,减少氧化剂的损失,从而提高原料利用率;同时也能避免温度过高导致氨气逸出,保证配合反应顺利进行;
【小问4详解】
钴配合物[Co(NH3)6]Cl3溶于热水,在冷水中微溶,步骤Ⅱ中,冰水浴冷却的目的是:降低[Co(NH3)6]Cl3的溶解度,提高产量;活性炭不溶于酸,即趁热过滤掉的主要物质为活性炭。
【小问5详解】
由分析结合实验原理可知,制备的化学方程式为:
或2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O
【小问6详解】
与硝酸银反应原理为:银离子与配合物外界氯离子结合生成白色沉淀,完全反应对应的关系式为:,因为参加反应的银离子的物质的量为,所以的物质的量为,则样品的纯度为=80.25%。
18. 工业上制取硝酸铵的一种流程如图所示:
回答下列问题:
(1)A、B、C、D四步转化中,属于氮的固定的是_________(填标号)。
(2)步骤B中发生反应的化学方程式为_________。
(3)喷泉实验可以说明氨气具有的性质是_________,将蘸有浓盐酸的棉球放在玻璃片上,再将集满的集气瓶扣住棉球,可观察到的现象是_________。
(4)制备硝酸过程中产生的废气(和NO)在一定条件下可用吸收,同时生成一种无毒气体,写出吸收NO时发生反应的化学方程式_________。
(5)由制备的流程中,转化为NO的产率是a,NO转化为的产率是b,则制所用去的质量与消耗的总质量(不考虑其它损耗)之比为_________。
【答案】(1)A (2)
(3) ①.
极易溶于水 ②.
产生大量白烟 (4)
(5)
【解析】
【分析】本题考查工业制备硝酸铵的流程,解题关键是掌握氮及其化合物的性质与转化关系,理解“氮的固定”的概念,熟练书写氨的催化氧化、氨与酸反应、氮氧化物的处理等化学方程式,并能结合转化率进行简单的化工物料守恒计算。
【小问1详解】
氮的固定是指将游离态的氮(即氮气)转化为化合态的氮的过程。流程中步骤A是氮气和氢气反应生成氨气,属于氮的固定;步骤B、C、D均是含氮化合物之间的转化,不属于氮的固定。故填A。
【小问2详解】
步骤B为氨的催化氧化,氨气与氧气在催化剂和加热条件下反应生成一氧化氮和水,发生反应的化学方程式为;
【小问3详解】
喷泉实验利用了气体在溶剂中溶解度极大导致烧瓶内压强急剧减小的原理,这说明氨气极易溶于水。
浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与氨气相遇,发生反应,生成白色的氯化铵固体小颗粒,因此可观察到的现象是产生大量白烟。
【小问4详解】
氨气吸收NO生成无毒气体,根据元素守恒可知该无毒气体为氮气,同时生成水。反应中中N元素化合价由-3升高到0,NO中N元素化合价由+2降低到0,根据得失电子守恒和原子守恒,配平后的化学方程式为。
【小问5详解】
设制备所用去的的物质的量为,根据氮原子守恒及各步产率可知,生成的的物质的量为。在合成硝酸铵的反应中,消耗的与直接用于合
成的的物质的量之比为1:1,故直接用于合成硝酸铵的的物质的量也为 。因此,消耗的总物质的量为 。制所用去的质量与消耗的总质量之比等于其物质的量之比,即。
19. (极易溶于水)是一种高效多功能的新型绿色消毒剂,可用于饮水处理。实验室制备的装置如图所示(夹持装置略)。
已知:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_________;饱和食盐水的作用是________________________。
(2)C中发生反应的化学方程式为_________,每制得转移电子的物质的量为_________mol。
(3)D中发生反应的离子方程式为_________。
(4)若制得,A中理论上消耗HCl的物质的量为_________mol;制备反应已经完成的现象是___________________________。
【答案】(1) ①.
圆底烧瓶 ②.
除去中混有的气体
(2) ①.
②.
(3)
(4) ①.
②.
C中红褐色固体完全溶解,溶液变为紫红色
【解析】
【分析】高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,浓盐酸具有挥发性,所以生成的氯气中含有HCl,HCl和KOH反应而影响的制备,则B装置除去氯气中的HCl,C中氯气、过量KOH和氢氧化铁反应生成,氯气有毒不能直接排空,用NaOH溶液吸收尾气而防止污染大气。
【小问1详解】
根据仪器的结构特征可知,仪器a的名称为圆底烧瓶。浓盐酸易挥发,导致A中产生的氯气中混有气体。极易溶于水,而氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,因此装置B中饱和食盐水的作用是除去中混有的气体。
【小问2详解】
装置C中,氯气在碱性条件下将氧化为,自身被还原为。根据氧化还原反应得失电子守恒和原子守恒,配平后的化学方程式为:。在该反应中,铁元素的化合价由+3价升高到+6价,因此每生成,转移电子的物质的量为 。
【小问3详解】
装置D用于吸收尾气中的氯气,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其离子方程式为:。
【小问4详解】
的摩尔质量为,则的物质的量为 。根据C中的反应方程式 ,生成需要消耗。再根据A中的制备方程式 ,可知 。因此,理论上消耗的物质的量为 。反应物是不溶于水的红褐色固体,而生成的极易溶于水且其溶液呈紫红色。因此,当制备反应完成时,可以观察到的现象是:C中红褐色固体完全溶解,溶液变为紫红色。
20. 焦亚硫酸钠在合成药物、照相工业、香料工业和食品工业等生产领域具有重要价值。以纯碱为原料制备的工艺流程如图所示:
已知:能溶于水,在空气中易潮解、易被氧化。
回答下列问题:
(1)中硫元素的价态是_________,在空气中被氧化的产物为_________。
(2)反应Ⅰ包含两步反应。第一步:……;第二步:。第一步反应的化学方程式为_________。
(3)“灼烧”时的化学方程式为_________。
(4)从溶液乙中获得晶体的操作是_________、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)19.2 g CuS完全反应,理论上最多可制得_________。
【答案】(1) ①.
+4 ②.
(或硫酸钠)
(2)
(3)
(4)
蒸发浓缩 (5)
0.1
【解析】
【分析】碳酸钠和二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,亚硫酸氢钠脱水生成。CuS在空气中灼烧生成氧化铜和二氧化硫,氧化铜溶于稀硫酸生成硫酸铜溶液。
【小问1详解】
在中,元素为+1价,元素为-2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,设元素的化合价为,则,解得。+4价的硫具有还原性,在空气中易被氧气氧化为+6价的硫酸根,故氧化产物为。
【小问2详解】
反应I中,通入的原料为、和,产生的气体为;根据第二步反应可知第一步生成了,根据原子守恒可写出第一步反应的化学方程式:。
【小问3详解】
在空气中灼烧,与氧气发生氧化还原反应,生成黑色的氧化铜固体和二氧化硫气体,化学方程式为:。
【小问4详解】
溶液乙为硫酸铜溶液,从可溶性盐溶液中获取带有结晶水的晶体(),常规操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【小问5详解】
的物质的量为,根据硫元素守恒,灼烧生成的为;由反应和可得关系式:;因此,理论上最多可制得的物质的量为。
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