内容正文:
山西现代双语学校南校高一年级上学期期末考试
化学试卷
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Zn-65 K-39 Cu-64 Ag-108
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活、科技、环境保护息息相关。下列说法不正确的是
A. 2019年1月3日中国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,探测器使用的合金材料具有密度小,强度大又耐高温的特性
B. La-Ni合金室温下可吸收氢气形成金属氢化物,可作储氢材料
C. 《天工开物》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时相连数天内……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”炒铁是为了降低铁水中碳含量,且熟铁比生铁质地更硬延展性稍差
D. 纳米铁粉可以通过置换反应高效地除去被污染水体中的、等重金属离子
【答案】C
【解析】
【详解】A.探测器使用的合金材料如钛合金或铝合金,具有密度小、强度大、耐高温的特性,符合航天器材料要求,A正确;
B.La-Ni合金(镧镍合金)在室温下可逆吸放氢气,是已知的储氢材料,B正确;
C.炒铁过程通过搅拌氧化降低生铁碳含量,得到熟铁(低碳钢),熟铁质地较软、延展性好,而生铁硬而脆;选项描述“熟铁比生铁质地更硬延展性稍差”错误,C错误;
D.纳米铁粉通过置换反应(如Fe+Cu2+=Fe2++Cu)高效去除重金属离子,且纳米级增大表面积提高效率,D正确;
故答案选C。
2. 符号表征是化学学习的重要工具,下列化学用语或说法正确的是
A. 电离方程式:
B. 的电子式:
C. 18O的原子结构示意图
D. 与的反应中电子转移的情况如图
【答案】C
【解析】
【详解】A.电离方程式为:NaHCO3=Na++,A错误;
B.的电子式为:,B错误;
C.18O中有8个质子8个电子,原子结构示意图为,C正确;
D.与的反应中电子转移的情况为:,D错误;
答案选C。
3. 下列物质溶于水能导电,且属于强电解质的是
A. B. C. 胶体 D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.硝酸钾在溶液中能完全电离出钾离子和硝酸根离子,属于强电解质,A符合题意;
B.氯气是非金属单质,单质既不是电解质也不是非电解质,B不符合题意;
C.氢氧化铁胶体是混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质,C不符合题意;
D.三氧化硫不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,D不符合题意
故选A。
4. 下列说法错误的是
A. 钠钾合金具有导热性,可用作核反应堆的传热介质
B. 漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂
C. FeO在空气中受热,能迅速被氧化为Fe2O3
D. 缺铁性贫血患者可通过服用硫酸亚铁等补血剂,食用菠菜、鱼类、铁强化酱油等方式补充
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠钾合金常温下为液态,具有良好导热性,可用作核反应堆的传热介质,A正确;
B.漂白粉的有效成分为次氯酸钙,具有强氧化性,既可作漂白剂漂白棉、麻、纸张,又可作消毒剂对游泳池等场所进行消毒,B正确;
C.不稳定,在空气中受热时会被氧化为,而非,C错误;
D.缺铁性贫血需要补充亚铁离子,硫酸亚铁中含,菠菜、鱼类、铁强化酱油中也含有可利用的铁元素,可用于补铁,D正确;
答案选C。
5. 设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 1 mol·L-1 Na2CO3溶液中所含Na+的数目为2NA
B. 11.2 L O2与CO2的混合气体中所含氧原子的数目为NA
C. 过氧化钠与水反应生成0.1 mol氧气,则转移电子的数目为0.2NA
D. 100 g质量分数为46%的乙醇(C2H6O)水溶液中所含氧原子的数目为NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.仅给出溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算的物质的量,无法确定数目,A错误;
B.未说明混合气体所处的温度和压强,无法确定混合气体的物质的量,无法计算氧原子数目,B错误;
C.过氧化钠与水反应的化学方程式为,生成时转移电子,因此生成氧气时转移电子数目为,C正确;
D.质量分数为46%的乙醇水溶液中,含乙醇(物质的量为,含氧原子),含水(物质的量为,含氧原子),总氧原子物质的量为,数目为,D错误;
故选C。
6. 常温下,下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A. 0.1mol•L-1HNO3溶液:Fe2+、Na+、Cl-、
B. 使酚酞变红色的溶液:Na+、Cu2+、、
C. 某无色溶液:H+、Na+、、
D. 使紫色石蕊试液呈红色的溶液中:Mg2+、K+、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.在酸性条件下,硝酸根离子、亚铁离子之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,A不符合题意;
B.使酚酞变红色的溶液呈碱性,铜离子、碳酸氢根离子、氢氧根离子之间相互反应,在溶液中不能大量共存,B不符合题意;
C.为有色离子,不满足溶液无色的条件,C不符合题意;
D.使紫色石蕊试液呈红色的溶液呈酸性,Mg2+、K+、、之间不反应,都不与氢离子反应,在酸性溶液中能够大量共存,D符合题意;
故选D。
7. 一密闭容器被隔板分成四室,隔板与器壁之间无间隙但隔板可自由滑动,将等质量的、、和四种气体分别充入某一室,待容器内温度恢复至室温,各隔板的位置最终如图所示,则②室的气体为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】、、和的摩尔质量分别为32 g/mol、44 g/mol、17 g/mol和71 g/mol,根据可知,等质量的、、和的物质的量大小为,同温同压条件下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,则,而图中各室体积关系为②>③>④>①,故①②③④四室的气体分别为、、和,则②室的气体为,故答案选B。
8. 短周期主族元素X、Y、Z、Q位于元素周期表的三个周期上且原子序数依次递增,其中Y、Z同周期,Y、Z的单质在放电条件下可发生反应生成无色气体M,M遇空气变成红棕色,Z和Q同主族。下列说法不正确的是
A. M与按体积比4:3组成的混合气体,理论上可完全溶于水
B. 简单氢化物的稳定性:Z>Y
C. 由X、Y、Z、Q组成的化合物受热易分解
D. X、Y、Z只能形成共价化合物,不能形成离子化合物
【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、Q原子序数递增,Y、Z同周期,Y、Z单质放电生成无色气体M,M遇空气变红棕色(),则M为NO,Y为N、Z为O;Z和Q同主族,则Q为S;根据X、Y、Z、Q位于元素周期表的三个周期上,则X位于第一周期且为主族元素,即为H;据此解答。
【详解】A.M为NO,与按体积比4:3发生反应,产物硝酸理论上可完全溶于水,A正确;
B.同周期元素从左到右非金属性增强,即非金属性O>N,非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,则稳定性:,即,B正确;
C.化合物为,属于铵盐,铵盐受热均易分解,C正确;
D.X、Y、Z分别为H、N、O,可形成离子化合物如,并非只能形成共价化合物,D错误;
故选D。
9. 下列实验装置分别能够达到相应目的的是
A. 图A:制备NaHCO3 B. 图B:验证NH3溶解性
C. 图C:分离Fe(OH)3胶体中的NaCl D. 图D:钠的燃烧实验
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3极易溶于水,直接将NH3通入饱和食盐水会发生倒吸,A错误;
B.NH3极易溶于水,挤压胶头滴管使水进入烧瓶,NH3溶解导致烧瓶内压强骤减,打开止水夹后烧杯中含酚酞的水溶液被压入烧瓶形成喷泉,可验证NH3的溶解性,B正确;
C.Fe(OH)3胶体粒子和NaCl电离出的离子都能透过滤纸,不能用过滤法分离二者,应采用渗析法,C错误;
D.钠燃烧反应温度高,应在坩埚中进行实验,蒸发皿不耐高温易损坏,不能用于钠的燃烧实验,D错误;
故选B。
10. 传统的五金制品指金、银、铜、铁、锡五种金属。古代冶锡的反应原理为。下列说法中正确的是
A. 传统五金包含的元素都属于过渡元素
B. CO和CO2互为同素异形体
C. 碳族元素除碳外,其余均为金属元素
D. 反应中每消耗36 g C,转移8 mol电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.传统五金元素包括金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铁(Fe)、锡(Sn),其中锡属于碳族元素,不是过渡元素,故A错误;
B.同素异形体是指同种元素形成的不同单质,CO和CO2均为碳和氧元素组成的化合物,不是单质,因此不互为同素异形体,故B错误;
C.碳族元素包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb),其中碳和硅均为非金属元素,因此“除碳外,其余均为金属元素”的说法错误,故C错误;
D.根据反应方程式 ,消耗3 mol C(质量36 g)时,锡从+4价降至0价,2 mol Sn获得8 mol电子;碳被氧化,2 mol C在CO中从0价升至+2价失去4 mol电子,1 mol C在CO₂中从0价升至+4价失去4 mol电子,共失去8 mol电子,电子转移总数为8 mol,因此D正确;
故答案为D。
11. 以下物质间的每步转化通过一步反应能实现的是
A. Al→Al2O3→Al(OH)3→Na[Al(OH)4]
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧化铝不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铝,则物质间的每步转化不能通过一步反应能实现,A错误;
B.氧化亚铁不溶于水,不能与水反应生成氢氧化亚铁,则物质间的每步转化不能通过一步反应能实现,B错误;
C.硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,则物质间的每步转化不能通过一步反应能实现,C错误;
D.N2与O2在放电条件下生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成HNO3,则物质间的每步转化通过一步反应能实现,D正确;
故选D。
12. 下列离子方程式正确的是
A. 铁与少量稀硝酸反应:
B. 通入使酸性溶液褪色:
C. 向溶液中加入过量的溶液:
D. 少量通入溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁与少量稀硝酸溶液反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为,故A错误;
B.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸,反应的离子方程式为,故B错误;
C.硫酸氢钠溶液与过量的氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为,故C错误;
D.少量二氧化硫与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、硝酸和水,反应的离子方程式为,故D正确;
故选D。
13. 根据实验目的,下列实验操作及现象和结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
检验FeCl3溶液中是否混有Fe2+
将待测溶液滴入酸性KMnO4溶液中,紫红色褪去
溶液中存在Fe2+
B
检验溶液中是否含有
向待测溶液中滴加稀盐酸,产生无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
C
检验某盐中是否含有Cl-
向某盐的溶液中滴入适量稀盐酸,无现象,再滴入AgNO3溶液产生白色沉淀
该盐中一定含有Cl-
D
检验某溶液中是否含有
向溶液中加入苛性钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝色
该溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中的也具有还原性,可被酸性氧化使溶液紫红色褪去,无法确定褪色是导致,A错误;
B.与稀盐酸反应也能产生无色无味、可使澄清石灰水变浑浊的气体,不能确定溶液一定含有,B错误;
C.加入稀盐酸引入了,干扰了原溶液中的检验,无法得出原盐中一定含的结论,C错误;
D.与苛性钠()溶液共热反应生成碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该操作和现象可证明溶液中含有,D正确;
故选D。
14. 将23.6 g某铜银合金与足量a mol/L的硝酸充分反应后,放出的气体与标准状况下的氧气2.8 L混合,通入水中恰好完全被吸收,此合金中铜的质量是
A. 6.4 g B. 12.8 g C. 19.2 g D. 25.6 g
【答案】B
【解析】
【分析】铜、银与硝酸反应生成硝酸铜、硝酸银与氮的氧化物,氮的氧化物与氧气、水反应生成硝酸,纵观整个过程,金属提供的电子等于氧气获得的电子,根据二者质量与电子转移列方程计算。
【详解】在标准状况下2.8 L的氧气的物质的量为n(O2)=,铜、银与硝酸反应生成硝酸铜、硝酸银与氮的氧化物,氮的氧化物与氧气、水反应生成硝酸,在整个反应过程中,金属提供的电子等于氧气获得的电子数。设Cu、Ag的物质的量分别为x、y,则根据质量关系可得方程式:64x+108y=23.6 g;根据电子守恒可得2x+y=0.125×4 mol,解得x=0.2 mol,y=0.1 mol,则混合物中Cu的质量m(Cu)=0.2mol×64 g/mol=12.8 g,故合理选项是B。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(共58分)
15. 依据图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)图中,X的化学式为________,从分类角度,属于________氧化物(填“酸性”、“两性”或“碱性”)。
(2)回答下列关于NH3的问题:
①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为________________________。
②下列试剂不能用于干燥NH3的是________(填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体 D.P2O5 E.CaCl2
(3)工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2,原理如图所示。NO2被吸收过程的离子方程式为________。
(4)已知:PH3和NH3的某些化学性质相似。下列关于化合物PH3和PH4Cl说法正确的是________(填字母)。
A. PH3的水溶液呈酸性 B. PH3为非电解质
C. PH4Cl是一种共价化合物 D. PH4Cl中含有离子键和极性共价键
(5)CuSO4溶液可吸收PH3,生成Cu3P、H2SO4和H3PO4,反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为:________。
(6)黑火药爆炸时的反应为:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。反应过程中形成的化学键有________(填字母)。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键
【答案】(1) ①. ②.
酸性 (2) ①. ②. ADE
(3) (4)BD
(5) (6)ABC
【解析】
【小问1详解】
X为氮元素+5价的氧化物,根据化合价代数和为0得化学式为,其可与碱反应仅生成盐和水,属于酸性氧化物。
【小问2详解】
①实验室用NH4Cl与Ca(OH)2共热制备氨气,同时生成CaCl2和水,化学方程式为;
②为碱性气体,可与酸性干燥剂浓硫酸、反应,且能与结合生成,故三者均不能干燥氨气;碱石灰、固体为碱性干燥剂,不与氨气反应,可干燥氨气;故答案为ADE。
【小问3详解】
如图所示,NO2被吸收过程中,作氧化剂被还原为,不发生反应,则作还原剂被氧化为,根据得失电子守恒得与的物质的量之比为1:2,再结合原子、电荷守恒配平离子方程式:。
【小问4详解】
类比的性质可知,同为非电解质,水溶液呈弱碱性,A错误、B正确;类比的性质可知,同为离子化合物,与之间为离子键,与之间为极性共价键,C错误、D正确;故答案为BD。
【小问5详解】
反应中中元素由+2价降为+1价,作氧化剂,1mol 得到1mol电子;部分中元素由-3价升为中的+5价,这部分作还原剂,1mol 失去8mol电子,根据得失电子守恒,还原剂与氧化剂的物质的量之比为。
【小问6详解】
反应产物中含有离子键,含有非极性共价键,含有极性共价键,故三种化学键均有形成,故答案为ABC。
16. 氯化亚砜(SOCl2,沸点为78.8℃,与水剧烈反应)主要用于农药、医药、染料的生产。实验室用干燥纯净的Cl2、SO2和SCl2(与SOCl2互溶)制备SOCl2的装置如图(加热及夹持装置略)。请回答下列问题:
(1)装置甲中盛装浓盐酸的仪器名称为________;装置甲中发生反应的离子方程式为_______________,该反应中浓盐酸表现出的性质为________。
(2)试剂X与试剂Y名称依次为________、________。
(3)干燥管中碱石灰的作用是__________________。
(4)写出用铜和浓硫酸制取SO2的化学方程式_______________________。
(5)SOCl2与水能反应产生两种酸性气体,发生反应的化学方程式为__________________。
(6)向过量的SCl2中通入体积为13.44 L(标准状况)的Cl2与足量的SO2,氯气的物质的量为_______,反应后最多得到SOCl2的质量为________g。
【答案】(1) ①.
分液漏斗 ②.
③.
还原性和酸性 (2) ①.
饱和食盐水 ②.
浓硫酸 (3)
吸收尾气、,防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入装置丁使水解变质
(4)
(5)
(6) ①.
②.
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置甲中二氧化锰固体与浓盐酸加热反应制备氯气;装置乙中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体;装置丙中盛有的浓硫酸用于干燥氯气;装置丁中氯气与二氧化硫与二氯化硫反应制备SOCl2,其中球形冷凝管用于冷凝回流挥发出的SOCl2;盛有碱石灰的干燥管用于吸收氯气、二氧化硫,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置丁导致SOCl2变质。
【小问1详解】
盛放浓盐酸的仪器为分液漏斗;二氧化锰与浓盐酸反应的离子方程式为,该反应中浓盐酸表现出的性质为还原性和酸性。
【小问2详解】
试剂X和试剂Y依次为饱和食盐水和浓硫酸,依次除去氯气中的HCl和水蒸气。
【小问3详解】
碱石灰的作用是吸收Cl2、SO2,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入装置丁与SOCl2反应。
【小问4详解】
铜和浓硫酸反应的化学方程式为。
【小问5详解】
SOCl2与水剧烈反应产生两种酸性气体,化学方程式为;
【小问6详解】
标准状况下,Cl2的物质的量为,根据,则产生SOCl2的物质的量为1.2 mol,质量为;
17. W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素,相关信息如下表:
元素代表字母
元素信息
W
第ⅠA族中的非金属元素
X
形成化合物种类最多的元素
Y
最高正化合价与其最低负化合价代数和为2
Z
L层电子数是内层电子数的3倍
Q
地壳中含量最高的金属元素
(1)Y、Z、Q简单离子半径由小到大排序___________(用离子符号表示)。
(2)X、Y、Z简单氢化物的稳定性由强到弱排序___________(用化学式表示)。
(3)写出由W、Z构成的分子的电子式___________。
(4)汽车尾气中的XZ和YZ在催化转化器中发生的反应可减少污染,请写出该反应的化学方程式___________。
(5)门捷列夫预言了在Q的下方,有一个与Q类似的元素。1875年,法国化学家发现了这种元素,命名为镓,其在元素周期表中的信息如图所示,请回答相关问题:
①镓在元素周期表中的位置___________;
②图中“69.72”表示___________;
A.镓原子的相对原子质量 B.镓元素的相对原子质量 C.镓原子的质量数
③Ga与Q性质类似,可与强碱反应,请写出Ga与NaOH溶液反应的化学方程式___________。
【答案】(1)
(2)
(3) (4)
(5) ①. 第四周期第ⅢA族 ②. B ③.
【解析】
【分析】W为第ⅠA族中的非金属元素,则W为H;X为形成化合物种类最多的元素,则X为C;Y最高正化合价与其最低负化合价代数和为2,且W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,则Y是N;Z的L层电子数是内层电子数的3倍,则Z为O,Q为地壳中含量最高的金属元素,则Q为Al,据此回答下列问题;
【小问1详解】
Y、Z、Q的简单离子半径为,,,其简单离子电子分布图相同,核电荷数越大,离子半径越小,故半径由小到大排序为:;
【小问2详解】
X、Y、Z是C、N、O,位于同一周期,同一周期从左至右简单氢化物的稳定性递增,则稳定性由强到弱排序:;
【小问3详解】
W,Z为H和O,其形成的18电子分子为,其电子式为;
【小问4详解】
XZ为CO,YZ为NO,二者反应生成的无污染的物质只能是CO2和N2,据此写出化学方程式,故答案为:;
【小问5详解】
镓位于Al下方,在第四周期第ⅢA族;69.72表示的是镓元素的相对原子质量;Ga与Al性质类似,可与强碱反应,据此写出化学方程式:。
18. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效的自来水消毒剂。工业上利用废铁屑(主要成分为铁和铁的氧化物,其他杂质不参与反应)为原料制备高铁酸钾的流程如图所示。
已知:Ⅰ.K2FeO4可溶于水,微溶于KOH溶液,难溶于乙醇;KOH易溶于乙醇。
Ⅱ.K2FeO4在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中不稳定。
Ⅲ.“氧化”过程中发生反应:。
回答下列问题:
(1)铁的氧化物有多种,其中能用作红色颜料的是________(填化学式)。在钢铁厂生产中,将炽热的铁水注入模具前,模具必须进行干燥处理,原因是________________________(用化学方程式表示)。
(2)“酸浸”后,用KSCN溶液检验溶液中是否有Fe3+,若有Fe3+,滴加KSCN溶液后出现的现象为________________________________。
(3)“调pH”可得到三价铁的氢氧化物沉淀,先要加入一定量的双氧水,目的是_____________________(用离子方程式表示)。加入NaOH溶液过量的目的是________________________(写一点即可)。
(4)“氧化”时,被氧化的元素是________,参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(5)对比K2FeO4、KMnO4、FeCl3三种物质对废水中有机污染物去除效果如下图所示(三种试剂的初始浓度均为2.0×10-4 mol·L-1,COD值越高,表示水中有机污染物越多)。
已知:K2FeO4在水中会发生反应:4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8KOH+3O2↑,结合图分析,与KMnO4和FeCl3相比,K2FeO4作为净水剂的优点是________________________________。
(6)消毒效率是通过计算单位质量的氧化剂在被还原时获得的电子数来确定的。这是一种衡量其氧化能力的指标,数值越高,表示单位质量的消毒剂杀菌能力越强。
已知:K2FeO4和氯气是常见的两种消毒剂。K2FeO4消毒过程中自身被还原为Fe3+,试计算:K2FeO4的消毒效率约是氯气的________倍。(注意:保留两位有效数字)
【答案】(1) ①.
②.
(2)
溶液变红色 (3) ①.
②.
为“氧化”过程提供反应物(或使生成的在碱性溶液中稳定存在)
(4) ①.
(或铁) ②.
3:2 (5)
不仅具有强氧化性,能氧化降解有机物,其还原产物胶体还具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒进行净水
(6)
0.54
【解析】
【分析】废铁屑主要含铁和铁的氧化物,用过量盐酸溶解废铁屑,过滤,滤液中含、,加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,再加过量氢氧化钠调pH生成Fe(OH)3沉淀,碱性条件下用次氯酸钠把Fe(OH)3氧化为Na2FeO4,加KCl把Na2FeO4转化为溶解度较小的K2FeO4。
【小问1详解】
铁的氧化物中Fe2O3是红色粉末,其中能用作红色颜料的是Fe2O3。铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,所以将炽热的铁水注入模具前,模具必须进行干燥处理,反应方程式为。
【小问2详解】
Fe3+遇KSCN溶液变红,若仍有Fe3+,滴加KSCN溶液后出现的现象为溶液变红色。
【小问3详解】
“调pH”可得到三价铁的氢氧化物沉淀,则先要加入一定量的双氧水,目的是把Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为。加入过量NaOH溶液的目的是为“氧化”过程提供反应物(或使生成的K2FeO4在碱性溶液中稳定存在)。
【小问4详解】
“氧化”时,铁元素化合价由+3升高为+6,氯元素化合价由+1降低为-1,被氧化的元素是Fe;根据得失电子守恒,参加反应的氧化剂ClO-和还原剂氢氧化铁的物质的量之比是3:2。
【小问5详解】
结合上图分析,K2FeO4作为净水剂的优点是:K2FeO4不仅具有强氧化性,能氧化降解有机物,其还原产物胶体还具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒进行净水。
【小问6详解】
K2FeO4和氯气是常见的两种消毒剂。K2FeO4中铁为+6价消毒过程中自身被还原为Fe3+,1 mol K2FeO4得3 mol e-,M( K2FeO4)=198 g/mol;中的化合价从0价被还原为-1价,1 mol 得2 mol e-,,单位质量的K2FeO4得电子,单位质量的得电子,。
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考试时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Zn-65 K-39 Cu-64 Ag-108
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活、科技、环境保护息息相关。下列说法不正确的是
A. 2019年1月3日中国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,探测器使用的合金材料具有密度小,强度大又耐高温的特性
B. La-Ni合金室温下可吸收氢气形成金属氢化物,可作储氢材料
C. 《天工开物》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时相连数天内……众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”炒铁是为了降低铁水中碳含量,且熟铁比生铁质地更硬延展性稍差
D. 纳米铁粉可以通过置换反应高效地除去被污染水体中的、等重金属离子
2. 符号表征是化学学习的重要工具,下列化学用语或说法正确的是
A. 电离方程式:
B. 的电子式:
C. 18O的原子结构示意图
D. 与的反应中电子转移的情况如图
3. 下列物质溶于水能导电,且属于强电解质的是
A. B. C. 胶体 D.
4. 下列说法错误的是
A. 钠钾合金具有导热性,可用作核反应堆的传热介质
B. 漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂
C. FeO在空气中受热,能迅速被氧化为Fe2O3
D. 缺铁性贫血患者可通过服用硫酸亚铁等补血剂,食用菠菜、鱼类、铁强化酱油等方式补充
5. 设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 1 mol·L-1 Na2CO3溶液中所含Na+的数目为2NA
B. 11.2 L O2与CO2的混合气体中所含氧原子的数目为NA
C. 过氧化钠与水反应生成0.1 mol氧气,则转移电子的数目为0.2NA
D. 100 g质量分数为46%的乙醇(C2H6O)水溶液中所含氧原子的数目为NA
6. 常温下,下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A. 0.1mol•L-1HNO3溶液:Fe2+、Na+、Cl-、
B. 使酚酞变红色的溶液:Na+、Cu2+、、
C. 某无色溶液:H+、Na+、、
D. 使紫色石蕊试液呈红色的溶液中:Mg2+、K+、、
7. 一密闭容器被隔板分成四室,隔板与器壁之间无间隙但隔板可自由滑动,将等质量的、、和四种气体分别充入某一室,待容器内温度恢复至室温,各隔板的位置最终如图所示,则②室的气体为
A. B. C. D.
8. 短周期主族元素X、Y、Z、Q位于元素周期表的三个周期上且原子序数依次递增,其中Y、Z同周期,Y、Z的单质在放电条件下可发生反应生成无色气体M,M遇空气变成红棕色,Z和Q同主族。下列说法不正确的是
A. M与按体积比4:3组成的混合气体,理论上可完全溶于水
B. 简单氢化物的稳定性:Z>Y
C. 由X、Y、Z、Q组成的化合物受热易分解
D. X、Y、Z只能形成共价化合物,不能形成离子化合物
9. 下列实验装置分别能够达到相应目的的是
A. 图A:制备NaHCO3 B. 图B:验证NH3溶解性
C. 图C:分离Fe(OH)3胶体中的NaCl D. 图D:钠的燃烧实验
10. 传统的五金制品指金、银、铜、铁、锡五种金属。古代冶锡的反应原理为。下列说法中正确的是
A. 传统五金包含的元素都属于过渡元素
B. CO和CO2互为同素异形体
C. 碳族元素除碳外,其余均为金属元素
D. 反应中每消耗36 g C,转移8 mol电子
11. 以下物质间的每步转化通过一步反应能实现的是
A. Al→Al2O3→Al(OH)3→Na[Al(OH)4]
B.
C.
D.
12. 下列离子方程式正确的是
A. 铁与少量稀硝酸反应:
B. 通入使酸性溶液褪色:
C. 向溶液中加入过量的溶液:
D. 少量通入溶液:
13. 根据实验目的,下列实验操作及现象和结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
检验FeCl3溶液中是否混有Fe2+
将待测溶液滴入酸性KMnO4溶液中,紫红色褪去
溶液中存在Fe2+
B
检验溶液中是否含有
向待测溶液中滴加稀盐酸,产生无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
C
检验某盐中是否含有Cl-
向某盐的溶液中滴入适量稀盐酸,无现象,再滴入AgNO3溶液产生白色沉淀
该盐中一定含有Cl-
D
检验某溶液中是否含有
向溶液中加入苛性钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝色
该溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
14. 将23.6 g某铜银合金与足量a mol/L的硝酸充分反应后,放出的气体与标准状况下的氧气2.8 L混合,通入水中恰好完全被吸收,此合金中铜的质量是
A. 6.4 g B. 12.8 g C. 19.2 g D. 25.6 g
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(共58分)
15. 依据图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)图中,X的化学式为________,从分类角度,属于________氧化物(填“酸性”、“两性”或“碱性”)。
(2)回答下列关于NH3的问题:
①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为________________________。
②下列试剂不能用于干燥NH3的是________(填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体 D.P2O5 E.CaCl2
(3)工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2,原理如图所示。NO2被吸收过程的离子方程式为________。
(4)已知:PH3和NH3的某些化学性质相似。下列关于化合物PH3和PH4Cl说法正确的是________(填字母)。
A. PH3的水溶液呈酸性 B. PH3为非电解质
C. PH4Cl是一种共价化合物 D. PH4Cl中含有离子键和极性共价键
(5)CuSO4溶液可吸收PH3,生成Cu3P、H2SO4和H3PO4,反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为:________。
(6)黑火药爆炸时的反应为:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。反应过程中形成的化学键有________(填字母)。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键
16. 氯化亚砜(SOCl2,沸点为78.8℃,与水剧烈反应)主要用于农药、医药、染料的生产。实验室用干燥纯净的Cl2、SO2和SCl2(与SOCl2互溶)制备SOCl2的装置如图(加热及夹持装置略)。请回答下列问题:
(1)装置甲中盛装浓盐酸的仪器名称为________;装置甲中发生反应的离子方程式为_______________,该反应中浓盐酸表现出的性质为________。
(2)试剂X与试剂Y名称依次为________、________。
(3)干燥管中碱石灰的作用是__________________。
(4)写出用铜和浓硫酸制取SO2的化学方程式_______________________。
(5)SOCl2与水能反应产生两种酸性气体,发生反应的化学方程式为__________________。
(6)向过量的SCl2中通入体积为13.44 L(标准状况)的Cl2与足量的SO2,氯气的物质的量为_______,反应后最多得到SOCl2的质量为________g。
17. W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素,相关信息如下表:
元素代表字母
元素信息
W
第ⅠA族中的非金属元素
X
形成化合物种类最多的元素
Y
最高正化合价与其最低负化合价代数和为2
Z
L层电子数是内层电子数的3倍
Q
地壳中含量最高的金属元素
(1)Y、Z、Q简单离子半径由小到大排序___________(用离子符号表示)。
(2)X、Y、Z简单氢化物的稳定性由强到弱排序___________(用化学式表示)。
(3)写出由W、Z构成的分子的电子式___________。
(4)汽车尾气中的XZ和YZ在催化转化器中发生的反应可减少污染,请写出该反应的化学方程式___________。
(5)门捷列夫预言了在Q的下方,有一个与Q类似的元素。1875年,法国化学家发现了这种元素,命名为镓,其在元素周期表中的信息如图所示,请回答相关问题:
①镓在元素周期表中的位置___________;
②图中“69.72”表示___________;
A.镓原子的相对原子质量 B.镓元素的相对原子质量 C.镓原子的质量数
③Ga与Q性质类似,可与强碱反应,请写出Ga与NaOH溶液反应的化学方程式___________。
18. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效的自来水消毒剂。工业上利用废铁屑(主要成分为铁和铁的氧化物,其他杂质不参与反应)为原料制备高铁酸钾的流程如图所示。
已知:Ⅰ.K2FeO4可溶于水,微溶于KOH溶液,难溶于乙醇;KOH易溶于乙醇。
Ⅱ.K2FeO4在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中不稳定。
Ⅲ.“氧化”过程中发生反应:。
回答下列问题:
(1)铁的氧化物有多种,其中能用作红色颜料的是________(填化学式)。在钢铁厂生产中,将炽热的铁水注入模具前,模具必须进行干燥处理,原因是________________________(用化学方程式表示)。
(2)“酸浸”后,用KSCN溶液检验溶液中是否有Fe3+,若有Fe3+,滴加KSCN溶液后出现的现象为________________________________。
(3)“调pH”可得到三价铁的氢氧化物沉淀,先要加入一定量的双氧水,目的是_____________________(用离子方程式表示)。加入NaOH溶液过量的目的是________________________(写一点即可)。
(4)“氧化”时,被氧化的元素是________,参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(5)对比K2FeO4、KMnO4、FeCl3三种物质对废水中有机污染物去除效果如下图所示(三种试剂的初始浓度均为2.0×10-4 mol·L-1,COD值越高,表示水中有机污染物越多)。
已知:K2FeO4在水中会发生反应:4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8KOH+3O2↑,结合图分析,与KMnO4和FeCl3相比,K2FeO4作为净水剂的优点是________________________________。
(6)消毒效率是通过计算单位质量的氧化剂在被还原时获得的电子数来确定的。这是一种衡量其氧化能力的指标,数值越高,表示单位质量的消毒剂杀菌能力越强。
已知:K2FeO4和氯气是常见的两种消毒剂。K2FeO4消毒过程中自身被还原为Fe3+,试计算:K2FeO4的消毒效率约是氯气的________倍。(注意:保留两位有效数字)
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