精品解析:山东省烟台市2024-2025学年高一上学期期末考试化学试题
2026-09-20
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内容正文:
2024~2025学年度第一学期期末学业水平诊断
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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 Bi 209
一、选择题:本题共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. 下列有关物质的性质、用途及对应关系正确的是
A. 溶解度小,用于制作豆腐
B. 吸湿性强,用作食品干燥剂
C. Fe粉具有还原性,用作食品包装袋中的抗氧化剂
D. 可与酸反应,用作发泡剂烘焙面包
【答案】C
【解析】
【详解】A.用于制作豆腐的原理是其作为电解质可使豆浆中的蛋白质胶体发生聚沉,与溶解度小不存在对应关系,A错误;
B.吸湿性强,但吸水后会生成有毒、有腐蚀性的酸性物质,不能用作食品干燥剂,B错误;
C.粉具有还原性,可消耗食品包装袋内的,防止食品被氧化变质,可用作食品包装袋中的抗氧化剂,C正确;
D.用作烘焙面包发泡剂的是,受热难分解,碱性过强,不适合用作食品发泡剂,D错误;
故选C。
2. 下列关于实验安全的说法错误的是
A. 温度计中水银洒落地面,用硫粉处理
B. 金属钠不慎着火时,立即用干燥的沙土覆盖
C. 具有腐蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风
D. 处理Cu与浓反应后的废液,需向冷却后的溶液中加入稀NaOH溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度计洒落的水银为,常温下可与硫粉反应生成稳定无毒的,用硫粉处理操作正确,A正确;
B.金属钠可与水、反应,着火时不能用水或常规灭火器灭火,用干燥沙土覆盖可隔绝氧气达到灭火目的,B正确;
C.具有强腐蚀性,且浓硝酸易挥发,其蒸气对人体有强刺激性和毒性,使用时需做好防护、保持通风,C正确;
D.与浓反应后的废液中含有过量的浓,直接加入稀溶液时,浓遇稀溶液中的水会剧烈放热,导致液体飞溅引发安全事故,正确操作应先将冷却后的废液缓慢倒入水中稀释,再加碱中和,D错误;
故选D。
3. 下列化学用语正确的是
A. 中子数为10的氧原子: B. 的结构示意图:
C. 金刚石、石墨和互为同位素 D. 的摩尔质量:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧原子质子数为8,中子数为10的氧原子质量数为,应表示为,A错误;
B.的质子数为17,氯原子得到1个电子形成,核外共18个电子,电子层排布为2、8、8,与所给结构示意图一致,B正确;
C.金刚石、石墨和是碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,同位素的研究对象为原子,C错误;
D.(氘)的质量数为2,的相对分子质量为,摩尔质量为,D错误;
故选B。
4. W、X、Y、Z为四种短周期主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期。是形成酸雨的主要物质之一,Z原子最外层电子数为K层的一半。下列说法正确的是
A. W与X可形成微粒
B. 简单离子半径:
C. X元素的一种核素可用于考古断代
D. 由W、X、Y三种元素所组成的化合物的水溶液均显酸性
【答案】A
【解析】
【分析】四种短周期主族元素原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,故原子序数最小的W为第一周期主族元素。Z原子最外层电子数为K层的一半,K层电子数为2,故Z最外层电子数为1,结合Z为短周期主族元素且原子序数最大,可知Z为。是形成酸雨的主要物质之一,且X、Y原子序数介于与之间,故为,则X为,Y为。
【详解】A.W为,X为,二者可形成,的电子总数为,属于微粒,A正确;
B.简单离子、、的电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径为,即,B错误;
C.可用于考古断代的核素是,X为,无该用途,C错误;
D.由、、三种元素组成的化合物如,其水溶液显碱性,并非均显酸性,D错误;
故选A。
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 7.8g中阴、阳离子总数为
B. 的盐酸中,HCl分子数为
C. 0℃、101kPa时,2.24L中氧原子的数目为
D. 足量Zn与浓反应生成标准状况下2.24L气体时,转移电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为,物质的量为,其由和过氧根离子构成,含离子,故含离子总数为,A错误;
B.盐酸中为强电解质,完全电离为和,不存在分子,B错误;
C.标准状况(、)下不是气态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,C错误;
D.足量与浓反应,先生成,硫酸变稀后生成,生成或均转移电子,标准状况下气体物质的量为,故转移电子数为,D正确;
故选D。
6. 下列实验对应的操作正确的是
A. 用甲配制一定物质的量浓度的KCl溶液 B. 用乙灼烧制备纯碱
C. 用丙除去中的HCl D. 用丁制备少量
【答案】C
【解析】
【详解】A.配制一定物质的量浓度的溶液时,液面距容量瓶刻度线约应改用胶头滴管滴加蒸馏水,甲中直接倾倒蒸馏水会导致溶液体积超过刻度线,A错误;
B.灼烧制备纯碱时,反应生成和,坩埚不能加盖以保证气体顺利逸出,乙中坩埚加盖不符合操作要求,B错误;
C.与饱和溶液反应生成,且难溶于饱和溶液,洗气装置长管进短管出符合除杂要求,可除去中的,C正确;
D.用和固固加热制备时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管;同时收集氨气的试管中导气管应伸入试管底部,采用向下排空气法收集气体,此外应在管口塞一团棉花防止氨气与空气对流,D错误;
故选C。
7. 下列反应的离子方程式正确的是
A. HClO与NaOH溶液反应:
B. 溶液与Cu反应:
C. 与水反应:
D. 溶液与少量溶液混合:
【答案】D
【解析】
【详解】A.是弱电解质,离子方程式中不能拆分为离子,正确离子方程式为,A错误;
B.该离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为,B错误;
C.该离子方程式原子不守恒、得失电子不守恒,正确的离子方程式为,C错误;
D.少量参与反应时,与按物质的量之比完全反应,提供足量的和,离子方程式书写正确,D正确;
故选D。
8. 下列由实验现象所得结论正确的是
A. KI溶液加热浓缩后加入淀粉溶液,溶液变蓝,说明氧化性:
B. 通入品红溶液中,溶液褪色,说明具有强氧化性
C. Fe粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声,说明:具有还原性
D. 向某溶液中滴加稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,说明溶液含有
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液加热浓缩时,被氧化生成,淀粉遇变蓝,氧化剂为,氧化产物为,氧化性,A正确;
B.通入品红溶液中溶液褪色,是和品红结合生成了不稳定的无色物质,属于化合漂白,不是强氧化性漂白,B错误;
C.粉与水蒸气反应生成的气体为,反应过程中,中元素化合价从+1价降低为0价,作氧化剂,体现氧化性,C错误;
D.向溶液中滴加稀盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体,气体可能为或,溶液中可能含有、、等,不一定含有,D错误;
故选 A。
9. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的核外电子数与W的最外层电子数相等,m、n、p是由这些元素组成的常见二元气体化合物,其中p的水溶液是一种常见的强酸,Y、Z、W的单质分别为甲、乙、丙,其中乙存在于火山喷口附近,它们之间的转化关系如图。下列说法正确的是
A. 沸点:甲>乙
B. m与q不能大量共存
C. 反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为
D. 反应②中有白烟产生,说明R易升华
【答案】B
【解析】
【分析】乙是Z的单质,存在于火山喷口附近,可知乙为,Z为元素。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,故W为元素,丙为。W的最外层电子数为7,Y的核外电子数与W的最外层电子数相等,故Y的核外电子数为7,Y为元素,甲为。原子序数最小的X为元素。结合转化关系,m为二元气体化合物,与反应生成和p,p的水溶液为常见强酸,可知p为,m为。n为二元气体化合物,与反应生成和,可知n为。与反应生成q为,与反应生成R为。
【详解】A.甲为,常温下为气体,乙为,常温下为固体,沸点乙>甲,A错误;
B.m为,q为,二者发生反应,不能大量共存,B正确;
C.反应①为,其中为氧化剂,为还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2,C错误;
D.反应②中白烟是反应生成的固体小颗粒,为化学反应产物,与升华无关,D错误;
故选B。
10. 以废铈矿(主要含,还含少量的、、FeO、BaO)为原料制备纯净的和的工艺流程如下。下列说法正确的是
已知:不溶于稀
A. 浸渣Ⅱ的主要成分是
B. ①②中均作氧化剂
C. 操作1和操作2均需用到蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
D. “沉铈”过程的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【分析】废铈矿主要成分为,含杂质、、、,目标产物为和。加稀进行浸出I时,与反应生成沉淀,、溶解生成、,、不溶于稀,故浸渣I含、、,溶液A含、、、。向溶液A加将氧化为,再加,经操作1得到结晶产物。向浸渣I加稀和进行浸出II,被还原为进入溶液,、不反应,作为浸渣II分离。向含的溶液加沉铈,生成沉淀和,经操作2煅烧得到。
【详解】A.浸渣II的主要成分为和,并非仅含,A错误;
B.①中将氧化为,作氧化剂;②中被还原为,作还原剂,被氧化为,二者作用不同,B错误;
C.操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,需用到蒸发皿、玻璃棒、酒精灯;操作2为煅烧固体,需用到坩埚、泥三角、酒精灯,无需蒸发皿,二者所用仪器不完全相同,C错误;
D.沉铈过程中与反应,生成沉淀和,离子方程式为,电荷、原子均守恒,D正确;
故选D。
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. 下列实验操作及现象所得结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
将样品溶于稀,再滴加KSCN溶液,溶液变红
样品已变质
B
取一定量样品溶于蒸馏水,滴加少量澄清石灰水,产生白色沉淀
样品中含有
C
将水蒸气与灼热焦炭反应产生的混合气体依次通过灼热的CuO、无水,灼热的CuO变红、无水变蓝
高温下,C与水蒸气反应生成了
D
向酸性含碘废水中加入淀粉溶液,再滴入少量溶液,废水立刻变蓝色
该废水中可能含
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将样品溶于稀时,溶液中与形成具有强氧化性的硝酸,可将氧化为,滴加溶液变红无法证明原样品已变质,A错误;
B.溶于水后电离出的可与澄清石灰水中的反应生成,与结合生成白色沉淀,无论样品中是否含有均会产生该现象,无法证明样品含,B错误;
C.水蒸气与灼热焦炭反应产生的混合气中含有未反应的水蒸气,未预先除去原有水蒸气的情况下,无水变蓝无法证明是还原生成的水,无法证明反应生成了,C错误;
D.酸性条件下可以和发生氧化还原反应:,生成的遇淀粉立刻变蓝,因此该废水有可能含有,D正确;
故选D。
12. 某工厂废水中含的,毒性较大,研究性学习小组设计如下实验流程处理废水,得到磁性材料下列说法错误的是
A. 步骤①中每反应,转移
B. “处理后的废水”中金属阳离子只含、
C. “焙烧”过程中隔绝空气的目的是防止二价铁被氧化
D. 将1 L废水中的完全转化为,理论上需加入
【答案】AB
【解析】
【分析】步骤①:酸性条件,氧化,生成,溶液还有剩余;步骤②:加调,全部转化为氢氧化物沉淀(滤渣:),滤液含等;步骤③:滤渣焙烧,氢氧化物脱水,生成磁性材料,据此分析解题。
【详解】A.在酸性条件下被还原为,Cr的化合价由+6价降至+3价,得到,1 mol含2 mol Cr原子,总共得到电子:,即反应1 mol转移6 mol电子,A错误;
B.含的酸性废水加入,电离出具有还原性,会将还原成,同时被氧化为,因此处理后的废水中金属阳离子除了、,还存在,B错误;
C.目标产物中存在+2价的Fe,二价铁具有还原性,接触空气时容易被氧气氧化为三价铁,因此焙烧时隔绝空气可防止二价铁被氧化,C正确;
D.1 L废水中,则。根据产物的元素比例,Cr和总Fe的物质的量之比为,因此需要的总Fe的物质的量为,所有Fe都来自,故理论上需加入0.05 mol该绿矾,D正确;
故选AB。
13. 用H2在Pd- Fe3O4双催化剂作用下消除酸性废水中的、,反应历程如图。已知:Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)分别表示Fe3O4中+2、+3价铁。
下列说法错误的是
A. 还原性:>N2
B. 经该法处理后水体的酸性增强
C. 过程②氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
D. 过程③的离子方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程④中作还原剂,是还原产物,根据还原剂的还原性大于还原产物,可知还原性,A正确;
B.总反应为、(或)与反应生成和,反应消耗,水体酸性减弱,B错误;
C.过程②中为氧化剂,从+5价变为+3价,得;Fe(Ⅱ)为还原剂,从+2价变为+3价,失,根据电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为,C正确;
D.过程③中中从+3价变为中-3价,得,个失,配平后电荷、原子均守恒,离子方程式书写正确,D正确;
故选B。
14. 将不断通入和的混合溶液中,溶液中n(某含碘微粒)和n(某含铁微粒)随的变化曲线如图。下列说法错误的是
A. 和的混合溶液中
B. b点时已通入的总体积为39.2 L(标准状况)
C. c点溶液中
D. d点溶液中碘元素的化合价为
【答案】AC
【解析】
【分析】从图可以看出,当通入氯气为0时,混合溶液中为3 mol;当通入氯气为1 mol时,没有变化,被全部氧化为,反应为,,生成;则混合溶液中的为1 mol,为2 mol;当通入氯气从1 mol到2.5 mol时,不变,溶液中的全部被氧化为,反应为;通入的氯气从2.5 mol到7.5 mol时,全部被氧化,消耗5 mol转移10 mol电子,依据电子转移守恒可得1mol转化为2 mol,反应为;据此分析解题。
【详解】A.由分析知为2 mol,则的物质的量为;为1 mol,则的物质的量为2 mol,因此,A错误;
B.b点,已知混合溶液中为3 mol,依据反应可得被氧化了一半,此时和的物质的量均为1.5 mol,则被氧化,消耗氯气的物质的量为0.75 mol ,氧化消耗1 mol氯气,所以b点时一共通入氯气的物质的量为1.75 mol,标准状况下体积为,B正确;
C.由分析知通入氯气的物质的量由2.5 mol到6 mol(c点)时,发生反应, 此过程消耗氯气的物质的量为,根据反应方程式,消耗的的物质的量为,最初2 mol全部被氧化生成为1 mol,则c点溶液中,C错误;
D.由图知d点共通入7.5 mol,结合分析通入的氯气从2.5 mol到7.5 mol,全部被氧化,消耗5 mol转移10 mol电子,即失去10 mol电子,平均每个I原子失去5个电子,故完全转化为,d点碘元素化合价为+5,D正确;
故选AC。
15. 向0.22 mol FeO和的混合物中加入的稀待固体完全溶解后得到溶液。向溶液中通入(标准状况)得到溶液。此时溶液中的恰好被完全氧化。下列说法正确的是
A. 加入稀后,只发生反应
B. 原混合物中和的物质的量之比为
C. 溶液中
D. 向溶液Y中加入足量铁粉,充分反应后产生标准状况下
【答案】BD
【解析】
【分析】稀中,标准状况下,的物质的量为,氧化的反应为,可知被氧化的,即溶液中未被硝酸根氧化的为。 作为氧化剂,每个N从+5价降为NO中的+2价,1 mol 得3 mol电子;被氧化为,1 mol失1 mol电子,根据电子守恒: , 代入,结合总物质的量关系,联立方程: 解得:,。
【详解】A.加入稀硫酸后,除了在酸性条件下氧化生成的反应,还存在的反应,并非只发生给出的那一个反应,A错误;
B.原混合物中,,二者物质的量之比为,B正确;
C.溶液X中,,二者物质的量之比为,C错误;
D.溶解氧化亚铁消耗了0.4 mol H+,溶液X中,且反应,消耗了0.16 mol H+,反应后溶液Y中剩余的物质的量为0.04 mol,加入足量铁粉生成的反应为,得到,标准状况下体积为,D正确;
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题。共60分。
16. HClO广泛应用于杀菌、消毒、漂白等领域,某小组设计实验制备HClO并验证其氧化性。回答下列问题:
已知:①C中发生反应:;
②极易溶于水并能够迅速与水反应生成HClO。
(1)仪器a的名称为________:A中制备的离子方程式为________;该反应每生成转移电子数为________(阿伏加德罗常数的值用表示)。
(2)制备HClO:打开、,关闭,向三颈烧瓶中滴加浓盐酸,通入。B中试剂为________;C中发生反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为________;D中试剂的作用为________。
(3)验证HClO氧化性:持续通入,使E中溶液进入F,此时、、的状态为________;充分搅拌F中的溶液,待溶液澄清时停止搅拌,F中发生反应的化学方程式为________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. ③.
(2) ①. 饱和食盐水(或饱和NaCl溶液) ②. 1:1 ③. 吸收水蒸气,防止Cl2O与水反应(或干燥Cl2O气体)
(3) ①. 打开K1、K2,关闭K3 ②.
【解析】
【分析】本题以制备HClO并验证其氧化性为背景,考查实验装置与氧化还原反应。装置A中用KClO3与浓盐酸反应制得Cl2;气体经B(饱和食盐水)除去HCl后进入C,与含水Na2CO3反应生成Cl2O;经D干燥后在E中溶于水得到HClO;最后用N2将E中溶液压入F,通过HClO氧化硫粉验证其氧化性。
【小问1详解】
①由装置图可知,仪器a为分液漏斗;
②A中KClO3与浓盐酸反应生成Cl2:KClO3中的氯得到电子被还原、HCl中的氯失去电子被氧化,离子方程式为;
③由离子方程式可知,生成3 mol Cl2时转移5 mol电子,则每生成1 mol Cl2转移的电子数目为。
【小问2详解】
①由分析可知,B中盛装饱和食盐水,用于吸收Cl2中混有的HCl气体;
②C中Cl2在含水Na2CO3中发生歧化反应,一部分氯被还原为NaCl中的氯、一部分氯被氧化为Cl2O中的氯,氧化剂与还原剂均为Cl2,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1;
③D中试剂吸收气体中的水蒸气(干燥气体),防止Cl2O与水反应而损失;
【小问3详解】
①为使E中溶液进入F,需持续通入N2、关闭K3并打开K2:关闭K3后系统内压强增大,将E中溶液压入F,故K1、K2、K3的状态为打开K1、K2,关闭K3;
②HClO把F中的硫粉氧化为硫酸,硫粉溶解、溶液变澄清,反应的化学方程式为。
17. 氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。回答下列问题:
(1)氮及其化合物间的转化关系如图1。
转化①~⑦中表示氮的固定的是________(填标号):写出转化②的化学方程式________:若要完成转化⑦,下列试剂可行的是________(填标号)。
a. b.HCl c. d.
(2)我国科研人员探索出循环合成氨的方法,转化关系如图2。
已知:Mg熔点649℃、沸点1090℃,与反应温度:的分解温度。
①“固氮”时Mg须为熔融态,其适宜温度范围为________(填标号)。
a.200~300℃ b.700~800℃ c.900~1000℃
②循环合成氨的总反应方程式为________,每转移消耗氧化剂的物质的量为________mol。
③与混合反应,可将中氮元素转化为,不考虑其他副反应,产物中________。
(3)催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术。现有NO、的混合气体4 L,能够与同温同压下5 L 恰好完全反应生成,则原混合气体中________。
【答案】(1) ①. ①⑥ ②. ③. a
(2) ①. b ②. ③. 1 ④. 3:1
(3)1:7
【解析】
【小问1详解】
氮的固定是游离态氮转化为化合态氮的过程,转化①为转化为,转化⑥为转化为,均属于氮的固定,故填①⑥。转化②为与反应生成和,配平后方程式为。转化⑦为转化为,氮元素化合价从-3升高至0,作还原剂,需要加入氧化剂实现转化。
a.具有氧化性,可与反应生成,a可行;
b.与反应生成,无元素化合价变化,b不可行;
c.为还原剂,无法氧化,c不可行;
d.为还原剂,无法氧化,d不可行;
故选a。
【小问2详解】
① “固氮”时须为熔融态,温度需高于的熔点649℃,同时需低于的分解温度800℃,且低于的沸点1090℃,故适宜温度范围为700~800℃,选b。
② 梳理循环流程,为循环催化剂,反应物为和,生成物为和,配平后总反应方程式为。反应中为氧化剂,氮元素化合价从0降低至-3,每2 mol 参与反应转移12 mol电子,故每转移6 mol电子,消耗氧化剂的物质的量为。
③ 与发生复分解反应,反应的化学方程式为,其中中的2个全部转化为,剩余6个中的氮元素来自,故产物中。
【小问3详解】
同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,设混合气体中的物质的量为,的物质的量为,则。反应生成时,中氮元素从+2价降低至0价,每个得到2个电子,中氮元素从+4价降低至0价,每个得到4个电子,中氮元素从-3价升高至0价,每个失去3个电子,5mol 完全反应共失去电子,根据电子守恒可得。联立方程解得,,故。
18. 某小组利用Cu和浓反应制取,并对其性质进行探究,装置如图(夹持与加热装置略)。回答下列问题:
已知:(Fe为价)溶液呈红棕色,可将还原为;生成的反应为可逆反应。
(1)先打开止水夹K,通入一段时间再关闭K。通入的目的是________。
(2)加热装置A,待浓沸腾后,圆底烧瓶中出现大量白雾,B中生成白色沉淀。装置A导出的气体中混有水蒸气和________。
(3)将气体通入C至饱和的过程中,溶液由棕黄色变成红棕色,放置12小时才变成浅绿色。溶液中与反应的离子方程式为________;为了验证:的还原性,取装置C中浅绿色溶液于试管中,滴加少量下列试剂,合理的为________(填标号)。
a.KSCN溶液 b.盐酸酸化的溶液 c.酸性溶液
(4)装置D中的现象是________,说明具有________性。
(5)装置E中发生反应的离子方程式为________;装置E可用下图________(填标号)代替。
【答案】(1)排尽装置内的空气,防止氧气干扰后续实验
(2)硫酸蒸汽 (3) ①. ②. b
(4) ①. 产生淡黄色沉淀 ②. 氧化
(5) ①. ②. b
【解析】
【分析】装置A中,铜与浓硫酸反应生成二氧化硫,装置B装置检验是否有硫酸蒸气挥发,装置C中二氧化硫与氯化铁反应检验其还原性,装置D中二氧化硫与硫化氢反应检验其氧化性,装置E进行尾气处理。
【小问1详解】
装置内的空气中含有O2,SO2具有还原性,后续实验中生成的也易被O2氧化,通入N2可以将装置中的空气全部排出,避免O2对实验造成干扰。
【小问2详解】
浓硫酸沸腾时会挥发形成硫酸酸雾,本身和含HCl的溶液不反应,但A中导出的该杂质可以和反应生成白色沉淀,符合B中出现白色沉淀的现象。
【小问3详解】
根据题意,价的将还原为,自身的中+4价S被氧化为+6价的,配平后得到上述离子方程式。
a.KSCN只能检验,无法证明是参与了还原反应;
b.盐酸酸化的溶液可以排除其他离子干扰,通过白色沉淀证明生成了,验证被氧化、体现还原性;
c.溶液中的、残留的都能使酸性高锰酸钾褪色,不能单独证明生成了;
故选b;
【小问4详解】
和发生归中反应:,生成难溶于水的淡黄色S单质,该反应中中S元素化合价降低,作氧化剂,体现氧化性。
【小问5详解】
装置E是用NaOH溶液吸收尾气,反应生成亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)。
a.与NaOH溶液发生反应,气体通入易发生倒吸,不能代替原装置E;
b.双球U型管可以容纳倒吸的液体,防止液体倒流入前序装置,同时能充分吸收,可以代替原装置E。
c.装置是密闭体系,通入气体会导致瓶内压强过大引发危险,不能代替原装置E;
d.汽油密度比水小,浮在NaOH溶液上层,导管插入下层NaOH溶液无法防倒吸,不能代替原装置E;
故选b。
19. 黑木耳中含有丰富的铁元素以及蛋白质、维生素C等。回答下列问题:
(1)为了确定黑木耳中铁元素的存在形式,设计如下实验方案:
已知:与反应生成蓝色沉淀。
滤液A中铁元素的存在形式为________(用离子符号表示)。
(2)为了测定黑木耳中铁元素的含量,设计如下两个实验方案:
方案Ⅰ.氧化还原法
①试剂X可能为________(填标号)。
a.新制的氯水 b.Cu c.Fe d.稀
②滤液B与酸性溶液恰好完全反应,测得112 g黑木耳中铁元素的含量为________mg,若实验操作规范,方案Ⅰ测得含铁量明显高于实际值,其可能的原因是________。
方案Ⅱ.比色法:通过测定吸光率以确定有色物质浓度
步骤一:制作标准色阶
配制标准溶液,取10 mL加入溶液,混合均匀后,分别取1 mL定容至不同体积,再用色度传感器测定不同浓度溶液对光的吸收率,得到吸光率与溶液中浓度的关系如图。
步骤二:检测
取(1)中10 mL滤液A,加入一定量的和溶液,混合均匀后定容至100 mL,所得溶液颜色与标准色阶比对,测得吸光率为图中M点。
③加入的目的为________(用离子方程式表示),测得112 g黑木耳中含铁元素的质量为________mg。
④用容量瓶配制标准溶液,若定容时俯视读数,则测得黑木耳中铁元素的含量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】(1)、
(2) ①. b ②. 336 ③. 黑木耳灼烧后剩余的还原性物质(或未完全消耗的维生素C等有机物)也会与酸性高锰酸钾反应,消耗更多,导致测得的铁元素含量偏高 ④. ⑤. 448 ⑥. 偏低
【解析】
【分析】测定黑木耳中的含铁量时高温灼烧黑木耳,使之完全灰化,用足量的硫酸充分溶解,过滤得滤液A,用铁氰化钾和硫氰化钾溶液检验亚铁离子、铁离子,然后利用标准溶液测定黑木耳中铁元素的含量,将Fe元素都还原为,利用标准溶液滴定,通过的量计算的量,反应方程式为,据此分析解题。
【小问1详解】
滤液A加生成蓝色沉淀,说明存在;加KSCN得到血红色溶液,说明存在,因此铁元素的存在形式为和;
【小问2详解】
①试剂X的作用是将滤液A中的还原为,后续用酸性氧化:
a.新制氯水具有强氧化性,会将氧化为,无法得到,a不符合题意;
b.Cu能将还原为,生成不与酸性反应,过量Cu可过滤除去,不干扰测定,b符合题意;
c.Fe可将还原为,但会引入额外的铁元素,干扰实验测定,c不符合题意;
d.稀硝酸为氧化剂,会将氧化为,无法得到,d不符合题意;
故选b。
②酸性与的反应关系为:,,则50 mL滤液A中,100 mL滤液A总铁的物质的量为,对应铁元素质量为;黑木耳灼烧后剩余的还原性物质(或未完全消耗的维生素C等有机物)也会与酸性高锰酸钾反应,消耗更多,导致测得的铁元素含量偏高;
③的作用是在酸性条件下将氧化为,便于和KSCN显色,对应离子方程式为;由图可知M点对应,因此10 mL滤液A定容至100 mL溶液中总铁的物质的量为,100 mL滤液A总铁质量为 ;
④定容俯视读数,会导致配制的标准溶液的体积偏小,配制的标准溶液浓度大于标注浓度,标准浓度偏高会使绘制标准曲线斜率增大,同样吸光率对应的浓度计算值偏小,最终测得黑木耳中铁元素含量偏低。
20. 硒化铋()可用作半导体材料和温差电材料、用辉铋矿(主要成分为,含有、、杂质)制备的一种工艺流程如下:
已知:浸出渣的主要成分为、S;浸出液中含、、。
回答下列问题:
(1)中硫元素的化合价为________;元素在元素周期表中的位置是________。
(2)将辉铋矿“粉碎”的目的是________。
(3)“酸浸”中浸出的反应为,反应中每生成32 g单质S,转移电子数目为________(阿伏加德罗常数的值用表示),“酸浸”中浸出的化学方程式为________。
(4)“滤渣”的主要成分为________(填化学式,下同)。该工艺流程中可循环利用的物质是________。
(5)已知辉铋矿在转化过程中铋元素有10%的损耗,1 t某种辉铋矿可制得982.5 kg高纯的,则该辉铋矿中铋元素的质量分数为________(保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①.
-1 ②.
第四周期第VIA族 (2)
增大固液接触面积,加快反应速率,提高铋的浸出率
(3) ①.
②.
(4) ①.
、 ②.
(5)
69.7%
【解析】
【分析】辉铋矿粉碎后用盐酸和酸浸,作氧化剂,将、、氧化,S元素转化为单质S留在浸出渣中,金属元素转化为、、进入浸出液。向浸出液中加入过量,、转化为、沉淀作为滤渣除去,转化为可溶性的含铋微粒。电解该溶液得到单质和,可作为氧化剂循环利用。最后与反应制得。
【小问1详解】
在中,元素的化合价为+2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,可知元素的化合价为-1价。的原子序数为34,其核外电子排布为2、8、18、6,位于元素周期表第四周期第VIA族。
【小问2详解】
将辉铋矿“粉碎”可以增大固体与液体的接触面积,从而加快反应速率,提高铋的浸出率。
【小问3详解】
根据反应可知,元素化合价由-2价升高到0价,每生成单质转移电子。生成(即)单质时,转移的电子物质的量为,数目为。“酸浸”中被氧化为和单质,被还原为,根据得失电子守恒和原子守恒,化学方程式为。
【小问4详解】
浸出液中含、、,加入过量后,、转化为沉淀,故“滤渣”的主要成分为、。由流程图可知,电解过程中阳极生成了,而“酸浸”步骤中需要加入作氧化剂,故该工艺流程中可循环利用的物质是。
【小问5详解】
高纯的物质的量为 ,其中含有元素的质量为 。由于转化过程中铋元素有的损耗,故(即)该辉铋矿中含有元素的总质量为 。则该辉铋矿中铋元素的质量分数为 。
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2024~2025学年度第一学期期末学业水平诊断
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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 Bi 209
一、选择题:本题共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. 下列有关物质的性质、用途及对应关系正确的是
A. 溶解度小,用于制作豆腐
B. 吸湿性强,用作食品干燥剂
C. Fe粉具有还原性,用作食品包装袋中的抗氧化剂
D. 可与酸反应,用作发泡剂烘焙面包
2. 下列关于实验安全的说法错误的是
A. 温度计中水银洒落地面,用硫粉处理
B. 金属钠不慎着火时,立即用干燥的沙土覆盖
C. 具有腐蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风
D. 处理Cu与浓反应后的废液,需向冷却后的溶液中加入稀NaOH溶液
3. 下列化学用语正确的是
A. 中子数为10的氧原子: B. 的结构示意图:
C. 金刚石、石墨和互为同位素 D. 的摩尔质量:
4. W、X、Y、Z为四种短周期主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期。是形成酸雨的主要物质之一,Z原子最外层电子数为K层的一半。下列说法正确的是
A. W与X可形成微粒
B. 简单离子半径:
C. X元素的一种核素可用于考古断代
D. 由W、X、Y三种元素所组成的化合物的水溶液均显酸性
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 7.8g中阴、阳离子总数为
B. 的盐酸中,HCl分子数为
C. 0℃、101kPa时,2.24L中氧原子的数目为
D. 足量Zn与浓反应生成标准状况下2.24L气体时,转移电子数为
6. 下列实验对应的操作正确的是
A. 用甲配制一定物质的量浓度的KCl溶液 B. 用乙灼烧制备纯碱
C. 用丙除去中的HCl D. 用丁制备少量
7. 下列反应的离子方程式正确的是
A. HClO与NaOH溶液反应:
B. 溶液与Cu反应:
C. 与水反应:
D. 溶液与少量溶液混合:
8. 下列由实验现象所得结论正确的是
A. KI溶液加热浓缩后加入淀粉溶液,溶液变蓝,说明氧化性:
B. 通入品红溶液中,溶液褪色,说明具有强氧化性
C. Fe粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声,说明:具有还原性
D. 向某溶液中滴加稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,说明溶液含有
9. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的核外电子数与W的最外层电子数相等,m、n、p是由这些元素组成的常见二元气体化合物,其中p的水溶液是一种常见的强酸,Y、Z、W的单质分别为甲、乙、丙,其中乙存在于火山喷口附近,它们之间的转化关系如图。下列说法正确的是
A. 沸点:甲>乙
B. m与q不能大量共存
C. 反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为
D. 反应②中有白烟产生,说明R易升华
10. 以废铈矿(主要含,还含少量的、、FeO、BaO)为原料制备纯净的和的工艺流程如下。下列说法正确的是
已知:不溶于稀
A. 浸渣Ⅱ的主要成分是
B. ①②中均作氧化剂
C. 操作1和操作2均需用到蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
D. “沉铈”过程的离子方程式为
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. 下列实验操作及现象所得结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
将样品溶于稀,再滴加KSCN溶液,溶液变红
样品已变质
B
取一定量样品溶于蒸馏水,滴加少量澄清石灰水,产生白色沉淀
样品中含有
C
将水蒸气与灼热焦炭反应产生的混合气体依次通过灼热的CuO、无水,灼热的CuO变红、无水变蓝
高温下,C与水蒸气反应生成了
D
向酸性含碘废水中加入淀粉溶液,再滴入少量溶液,废水立刻变蓝色
该废水中可能含
A. A B. B C. C D. D
12. 某工厂废水中含的,毒性较大,研究性学习小组设计如下实验流程处理废水,得到磁性材料下列说法错误的是
A. 步骤①中每反应,转移
B. “处理后的废水”中金属阳离子只含、
C. “焙烧”过程中隔绝空气的目的是防止二价铁被氧化
D. 将1 L废水中的完全转化为,理论上需加入
13. 用H2在Pd- Fe3O4双催化剂作用下消除酸性废水中的、,反应历程如图。已知:Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)分别表示Fe3O4中+2、+3价铁。
下列说法错误的是
A. 还原性:>N2
B. 经该法处理后水体的酸性增强
C. 过程②氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
D. 过程③的离子方程式为
14. 将不断通入和的混合溶液中,溶液中n(某含碘微粒)和n(某含铁微粒)随的变化曲线如图。下列说法错误的是
A. 和的混合溶液中
B. b点时已通入的总体积为39.2 L(标准状况)
C. c点溶液中
D. d点溶液中碘元素的化合价为
15. 向0.22 mol FeO和的混合物中加入的稀待固体完全溶解后得到溶液。向溶液中通入(标准状况)得到溶液。此时溶液中的恰好被完全氧化。下列说法正确的是
A. 加入稀后,只发生反应
B. 原混合物中和的物质的量之比为
C. 溶液中
D. 向溶液Y中加入足量铁粉,充分反应后产生标准状况下
三、非选择题:本题共5小题。共60分。
16. HClO广泛应用于杀菌、消毒、漂白等领域,某小组设计实验制备HClO并验证其氧化性。回答下列问题:
已知:①C中发生反应:;
②极易溶于水并能够迅速与水反应生成HClO。
(1)仪器a的名称为________:A中制备的离子方程式为________;该反应每生成转移电子数为________(阿伏加德罗常数的值用表示)。
(2)制备HClO:打开、,关闭,向三颈烧瓶中滴加浓盐酸,通入。B中试剂为________;C中发生反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为________;D中试剂的作用为________。
(3)验证HClO氧化性:持续通入,使E中溶液进入F,此时、、的状态为________;充分搅拌F中的溶液,待溶液澄清时停止搅拌,F中发生反应的化学方程式为________。
17. 氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。回答下列问题:
(1)氮及其化合物间的转化关系如图1。
转化①~⑦中表示氮的固定的是________(填标号):写出转化②的化学方程式________:若要完成转化⑦,下列试剂可行的是________(填标号)。
a. b.HCl c. d.
(2)我国科研人员探索出循环合成氨的方法,转化关系如图2。
已知:Mg熔点649℃、沸点1090℃,与反应温度:的分解温度。
①“固氮”时Mg须为熔融态,其适宜温度范围为________(填标号)。
a.200~300℃ b.700~800℃ c.900~1000℃
②循环合成氨的总反应方程式为________,每转移消耗氧化剂的物质的量为________mol。
③与混合反应,可将中氮元素转化为,不考虑其他副反应,产物中________。
(3)催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术。现有NO、的混合气体4 L,能够与同温同压下5 L 恰好完全反应生成,则原混合气体中________。
18. 某小组利用Cu和浓反应制取,并对其性质进行探究,装置如图(夹持与加热装置略)。回答下列问题:
已知:(Fe为价)溶液呈红棕色,可将还原为;生成的反应为可逆反应。
(1)先打开止水夹K,通入一段时间再关闭K。通入的目的是________。
(2)加热装置A,待浓沸腾后,圆底烧瓶中出现大量白雾,B中生成白色沉淀。装置A导出的气体中混有水蒸气和________。
(3)将气体通入C至饱和的过程中,溶液由棕黄色变成红棕色,放置12小时才变成浅绿色。溶液中与反应的离子方程式为________;为了验证:的还原性,取装置C中浅绿色溶液于试管中,滴加少量下列试剂,合理的为________(填标号)。
a.KSCN溶液 b.盐酸酸化的溶液 c.酸性溶液
(4)装置D中的现象是________,说明具有________性。
(5)装置E中发生反应的离子方程式为________;装置E可用下图________(填标号)代替。
19. 黑木耳中含有丰富的铁元素以及蛋白质、维生素C等。回答下列问题:
(1)为了确定黑木耳中铁元素的存在形式,设计如下实验方案:
已知:与反应生成蓝色沉淀。
滤液A中铁元素的存在形式为________(用离子符号表示)。
(2)为了测定黑木耳中铁元素的含量,设计如下两个实验方案:
方案Ⅰ.氧化还原法
①试剂X可能为________(填标号)。
a.新制的氯水 b.Cu c.Fe d.稀
②滤液B与酸性溶液恰好完全反应,测得112 g黑木耳中铁元素的含量为________mg,若实验操作规范,方案Ⅰ测得含铁量明显高于实际值,其可能的原因是________。
方案Ⅱ.比色法:通过测定吸光率以确定有色物质浓度
步骤一:制作标准色阶
配制标准溶液,取10 mL加入溶液,混合均匀后,分别取1 mL定容至不同体积,再用色度传感器测定不同浓度溶液对光的吸收率,得到吸光率与溶液中浓度的关系如图。
步骤二:检测
取(1)中10 mL滤液A,加入一定量的和溶液,混合均匀后定容至100 mL,所得溶液颜色与标准色阶比对,测得吸光率为图中M点。
③加入的目的为________(用离子方程式表示),测得112 g黑木耳中含铁元素的质量为________mg。
④用容量瓶配制标准溶液,若定容时俯视读数,则测得黑木耳中铁元素的含量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
20. 硒化铋()可用作半导体材料和温差电材料、用辉铋矿(主要成分为,含有、、杂质)制备的一种工艺流程如下:
已知:浸出渣的主要成分为、S;浸出液中含、、。
回答下列问题:
(1)中硫元素的化合价为________;元素在元素周期表中的位置是________。
(2)将辉铋矿“粉碎”的目的是________。
(3)“酸浸”中浸出的反应为,反应中每生成32 g单质S,转移电子数目为________(阿伏加德罗常数的值用表示),“酸浸”中浸出的化学方程式为________。
(4)“滤渣”的主要成分为________(填化学式,下同)。该工艺流程中可循环利用的物质是________。
(5)已知辉铋矿在转化过程中铋元素有10%的损耗,1 t某种辉铋矿可制得982.5 kg高纯的,则该辉铋矿中铋元素的质量分数为________(保留3位有效数字)。
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