内容正文:
人大附中2027届高三十月质量检测练习
化学
说明:本试卷19道题,共100分;考试时间90分钟;请在答题卡上填写个人信息,并将条形码贴在答题卡的相应位置上。
可能用到的相对原子质量:H-1 Cu-64 Au-197
一、选择题(每小题3分,共42分。在每小题所给出的四个选项中,请选择最符合题目要求的一项)
1. 我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿中存在活泼氢
B. 将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.月壤钛铁矿中的氢来自太阳风,以原子态吸附,属于活泼氢,A正确;
B.地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子,根据原子守恒可知,加热可能无法生成水蒸气,因此“一定生成”的说法错误,B错误;
C.生成水时H被氧化(0→+1),Fe被还原(如+3→0),存在化合价变化,属于氧化还原反应,C正确;
D.水蒸气液化是物理变化,但会释放热量,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙酸的分子模型:
B. 的VSEPR模型:
C. 的电子式:
D. HCHO与分子间的氢键:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸的结构简式为,原子半径,分子空间填充模型符合原子连接顺序和原子大小规律,A正确;
B.中心原子的价层电子对数为(2对成键电子对+1对孤电子对),VSEPR模型为平面三角形,B正确;
C.结构式为,分子中各原子最外层均满足稳定结构,电子式书写正确,C正确;
D.氢键是由已经与电负性很大的原子(如N、O、F)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力;中与电负性不大的相连,不能形成型氢键,HCHO与H2O分子间的氢键为,D错误;
故答案选D。
3. 以下反应中硫元素只被氧化的是
A. 向溴水中通入少量气体,溶液颜色变浅
B. 硫粉和铁粉混合均匀,加热,生成黑色固体
C. 向硫化钠溶液中加入几滴硝酸银溶液,生成黑色沉淀
D. 向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸,出现乳白色浑浊
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硫与溴水反应生成硫酸和氢溴酸,反应为,溴被消耗,溶液颜色变浅。硫元素的化合价由+4价升高到+6价,只被氧化,A正确;
B.硫和铁在加热条件下生成黑色的硫化亚铁,反应为。硫元素的化合价由0价降低到−2价,被还原,B错误;
C.硫化钠溶液与硝酸银溶液反应生成黑色的硫化银沉淀,离子方程式为。硫元素在反应前后均为−2价,化合价不变,既未被氧化,也未被还原,C错误;
D.硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫单质和二氧化硫,离子方程式为,生成的硫使溶液出现乳白色浑浊。硫代硫酸根中硫元素的平均化合价为+2价,生成的硫和二氧化硫中硫元素的化合价分别为0价和+4价,硫元素既被氧化又被还原,D错误;
故选A。
4. 解释下列事实的方程式不正确的是
A. 红棕色的NO2溶于水变为无色:
B. 将铁丝放入CuSO4溶液中,铁丝表面变红:
C. 向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水,产生白色沉淀:
D. 向酸性KMnO4溶液中滴加NaHSO3溶液,溶液紫色褪去:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NO2溶于水反应生成硝酸和无色NO,化学方程式书写正确,A正确;
B.Fe和发生置换反应时只能生成而非,正确离子方程式为,B错误;
C.少量澄清石灰水与反应时,完全反应,与按物质的量比1:2参与反应,离子方程式为,C正确;
D.酸性条件下被还原为,被氧化为,离子方程式为,D正确;
故选B。
5. 84消毒液是一种常见的含氯消毒剂。下图为某品牌84消毒液说明书中的部分内容。
产品说明:本品是以次氯酸钠为有效成分的消毒液。
注意事项:①本品易使有色织物脱色。
②不得将本品与酸性产品[如洁厕类(含浓盐酸)清洁产品]混合使用。
③置于避光、阴凉处密封保存。
已知:25℃时,的、,的。
下列分析不正确的是
A. 制备该消毒液的离子方程式为:
B. ①的原因主要是+1价氯的化合物具有氧化性
C. ②的原因主要是该消毒液遇强酸可发生反应:
D. ③需要密封保存的原因是敞口时会发生:,易分解
【答案】D
【解析】
【详解】A.该消毒液以次氯酸钠为有效成分,可用氯气与氢氧化钠溶液反应制备,反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为,A正确;
B.次氯酸钠中氯元素为+1价,次氯酸钠具有强氧化性,能氧化有色织物中的有色物质,使其脱色,B正确;
C.制备该消毒液时同时生成氯化钠,因此消毒液中含有和。遇强酸时,中的+1价氯与中的−1价氯发生氧化还原反应,生成有毒的氯气,离子方程式为,故不能将该消毒液与含浓盐酸的清洁产品混合使用,C正确;
D.由电离常数的大小可知,酸性强弱为。根据较强酸制较弱酸的原理,碳酸能与次氯酸根离子反应生成次氯酸和碳酸氢根离子,而碳酸氢根离子不能继续与次氯酸根离子按该原理反应生成次氯酸和碳酸根离子。因此,敞口时次氯酸钠与空气中的二氧化碳、水反应的正确方程式为。生成的次氯酸易分解,使消毒液逐渐失效,故需要密封保存;原选项将产物写成碳酸钠,D错误;
故选D。
6. 实验室检验下列气体时,选用的除杂试剂和检验试剂均正确的是
气体
除杂试剂
检验试剂
A
浓硝酸分解产生的
无
湿润的淀粉-KI试纸
B
浓盐酸与反应产生的
NaOH溶液
湿润的有色布条
C
木炭和浓硫酸反应产生的
饱和溶液
澄清石灰水
D
分解产生的
CaO和NaOH混合物
湿润的红色石蕊试纸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.可能是挥发的硝酸或分解生成的二氧化氮氧化KI生成碘,淀粉遇碘单质变蓝,不能证明浓硝酸分解产生O2,,A错误;
B.氯气与NaOH溶液反应,不能用湿润的有色布条检验氯气,B错误;
C.生成的二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,不能证明木炭和浓硫酸反应产生CO2,C错误;
D.碳酸氢铵分解生成氨气、水、二氧化碳, CaO和NaOH混合物可除去水和二氧化碳,氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可检验生成的氨气,D正确;
故选D。
7. 下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液,以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点,A项合理;
B.浓硫酸的密度比水的密度大,浓硫酸溶于水放热,故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,B项合理;
C.NaCl的溶解度随温度升高变化不明显,从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法,C项合理;
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在刻度线以下约1cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,D项不合理;
答案选D。
8. 探究铜与浓硫酸的反应,并验证气体产物的性质,实验装置如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应中浓硫酸只体现了氧化性
B. 溶液a和溶液b可依次选用品红溶液和酸性高锰酸钾溶液
C. 溶液c可选用浓NaOH溶液或浓溶液
D. 随着反应进行,硫酸的浓度逐渐降低,可能生成氢气
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸反应的化学方程式为,反应中浓硫酸一部分硫元素化合价降低体现氧化性,一部分生成硫酸铜体现酸性,并非只体现氧化性,A错误;
B.溶液a可选用品红溶液可检验二氧化硫的漂白性,溶液b可选用酸性高锰酸钾溶液检验二氧化硫的还原性,B正确;
C.溶液c用于吸收尾气二氧化硫,浓溶液不与二氧化硫反应,不能用于吸收尾气,浓NaOH溶液可与二氧化硫反应吸收尾气,C错误;
D.随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,不会生成氢气,D错误;
故选B。
9. 25℃、101kPa下:①
②
关于和的下列说法中,正确的是
A. 和均为离子化合物,阴、阳离子个数比不相等
B. 随温度升高,反应①、②的速率加快,反应①的速率大于反应②的
C. 向中投入固体:
D. 25℃、101kPa下:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O含有Na+和O2-,Na2O2含有Na+和,阴、阳离子比例均为1:2,故A错误;
B.反应①的放热小于反应②,温度升高,反应①的速率小于反应②,故B错误;
C.过氧化钠与水反应中产物的氧气来源于过氧化钠,故C错误;
D.反应②-反应①得:,故D正确;
故答案为D。
10. 由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是
实验操作和现象
结论
A
向溶液中滴加过量氯水,溶液变为橙色,再加入淀粉溶液,溶液变为蓝色
氧化性:
B
将补铁剂溶于盐酸,过滤,将滤液加入溶液中,溶液紫色褪去
补铁剂中含有二价铁
C
在溶液中滴加2滴溶液,溶液变为红褐色,再滴加溶液,产生蓝色沉淀
发生了水解反应和氧化还原反应
D
将充满的试管倒扣在盛有足量水的水槽中,试管中液面上升,试管顶部仍有少量气体
收集的中含有不溶于水的杂质气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.过量氯水也会将碘离子转化为碘单质,不能得出相应结论,A不符合题意;
B.引入的氯离子也会酸性高锰酸钾反应使得溶液褪色,干扰了亚铁离子的检验,不能得出相应结论,B不符合题意;
C.溶液变为红褐色,说明水解生成了氢氧化铁沉淀;再滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明铁离子被还原为亚铁离子,能得出相应结论,C符合题意;
D.二氧化氮和水生成硝酸和不溶于水的一氧化氮气体导致试管顶部仍有少量气体,不能得出相应结论,D不符合题意;
故选C。
11. 工业上可用盐酸、饱和食盐水和二氧化锰浸取方铅矿(主要成分为PbS,含有等杂质)。
已知:ⅰ.常温下,难溶于水;可以与形成。
ⅱ.可溶于一定浓度的盐酸。
ⅲ.浸取过程中还存在如下图的反应。
下列说法不正确的是
A. 反应Ⅰ中,每消耗3 mol ,生成3 mol
B. 浸取方铅矿时,饱和食盐水的作用主要是提高含Pb物质的溶解性
C. 反应Ⅱ中,发生反应的离子方程式为:
D. 反应Ⅱ速率逐渐变慢,其原因可能是生成的S覆盖在固体表面
【答案】A
【解析】
【分析】浸取在盐酸提供的酸性环境中进行。根据图中箭头方向,反应Ⅰ中,将氧化为,自身被还原为;反应Ⅱ中,将中的硫氧化为单质硫,自身被还原为,同时中的铁进入溶液。生成的又可参与反应Ⅰ,两步反应通过与的相互转化联系起来。
【详解】A.反应Ⅰ中,锰元素的化合价由+4价降低到+2价,铁元素的化合价由+2价升高到+3价。根据得失电子守恒,每消耗1 mol ,可将2 mol 氧化为,反应的离子方程式为。因此,每消耗3 mol ,生成的物质的量为,A错误;
B.由题给信息,能与结合形成,相应的反应可表示为。饱和食盐水提供大量,有利于上述反应正向进行,使铅以可溶的形式存在,从而促进含铅物质溶解,B正确;
C.中铁元素为+2价,硫元素为-1价。反应Ⅱ中,硫元素由-1价升高到0价,每消耗1 mol ,硫被氧化时共转移2 mol电子,需由2 mol 得到这些电子,生成2 mol ;同时,1 mol 中的铁形成1 mol ,故共生成3 mol 。结合原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为,C正确;
D.反应Ⅱ生成的S难溶于水,若覆盖在固体表面,会减小与溶液中的有效接触面积,使反应速率减慢,因此题述原因合理,D正确;
故选A。
12. 将溶液分别滴入溶液和溶液中,均产生沉淀和气泡。取①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生;取②中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,产生少量气泡。
下列分析不正确的是
A. 、溶液中均存在
B. 能促进、的水解
C. ①中发生的反应:
D. 对比①②沉淀加入足量盐酸后的现象,说明溶液中的和均对沉淀成分有影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液和溶也中均存在物料守恒,根据物料守恒得,A正确;
B.溶液中存在,溶液显酸性,能促进、的水解,B正确;
C.取①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生,故沉淀为,①中发生的反应:,C错误;
D.①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生,说明溶液中的对沉淀成分有影响,②中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,产生少量气泡,说明溶液中的对沉淀成分有影响,D正确;
故选C。
13. 实验室可由工业级铬酸钠()为原料制取,流程如下。
下列说法不正确的是
A. Ⅰ中发生反应:
B. Ⅱ中的操作:加热浓缩,冷却结晶,过滤
C. 由Ⅲ可判断加热浓缩的温度下,溶解度:
D. 趁热过滤后,存在于母液中
【答案】B
【解析】
【分析】加入浓硫酸得到重铬酸钠,处理后得到重铬酸钠晶体,加入氯化铵固体、水,加热浓缩、趁热过滤后处理得到重铬酸铵;
【详解】A.Ⅰ中发生反应加入浓硫酸得到重铬酸钠,结合质量守恒,还生成硫酸钠和水,反应为:,A正确;
B.由溶解度曲线,在相同温度下,重铬酸钠的溶解度大于硫酸钠,且温度高于40℃时,硫酸钠溶解度减小,则Ⅱ中的操作:加热浓缩、蒸发结晶出硫酸钠、趁热过滤分离出滤液,降温至40℃结晶分离出重铬酸钠晶体,B错误;
C.Ⅲ操作中得到重铬酸铵,Ⅲ中发生复分解反应 ,加热浓缩时,溶解度较小的析出,使反应向正方向进行,因此可判断该温度下溶解度 ,C正确;
D.结合C分析,趁热过滤后,存在于母液中,D正确;
故选B。
14. 小组研究金属活动性差异对金属与CuSO4溶液反应的影响,进行如下实验。
已知:ⅰ.Cu2O溶于氨水生成的无色在空气中可被氧化为。
ⅱ.。
序号
金属
溶液
实验现象(部分)
Ⅰ
Mg
溶液
快速产生大量无色气泡,Mg条表面有蓬松棕褐色不溶物产生。Mg条附近溶液的pH下降。一段时间后,溶液的pH略有升高
Ⅱ
Zn
有无色气泡产生,Zn表面有较膨松棕褐色不溶物产生
Ⅲ
Fe
无气泡产生,Fe表面有较致密红色不溶物产生
实验Ⅳ 取Ⅰ中棕褐色不溶物,加入足量较浓的盐酸,固体部分溶解,上层溶液无色。过滤,取滤渣加入浓硝酸,产生红棕色气体。进一步实验说明Ⅱ、Ⅲ中不溶物的成分与Ⅰ相同。
实验Ⅴ 各取等质量的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的棕褐色或红色不溶物于试管中,分别加入2 mL浓氨水,上层溶液无色。5分钟后,上层溶液分别变为深蓝色、蓝色和浅蓝色。
下列说法不正确的是
A. 根据Ⅰ和Ⅴ中现象,推测Ⅰ中存在反应:
B. Ⅱ中影响气体生成速率的因素不只有
C. 实验Ⅳ证明Ⅰ中棕褐色不溶物中存在Cu2O、Cu和CuO
D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不溶物中Cu的含量不同,与金属活动性差异导致的气体生成速率不同有关
【答案】C
【解析】
【分析】根据实验现象,实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ生成的固体成分相同,均为氧化亚铜和铜的混合物,生成气体速率不同,据此分析:
【详解】A.实验Ⅰ中Mg条附近pH下降,说明生成了酸性物质,该反应生成符合pH下降的现象;实验Ⅴ中加氨水后最终变为深蓝色,说明不溶物含(与氨水生成无色,在空气中被氧化为深蓝色),A正确;
B.Ⅱ中生成的无色气泡为,影响气体生成速率的因素除了,还有金属活动性、原电池效应、不溶物覆盖对固体表面积的影响等,因此影响因素不只有,B正确;
C.若不溶物含,加浓盐酸会生成使溶液显蓝色,与实验Ⅳ中上层溶液无色的现象矛盾,无法证明存在,C错误;
D.金属活动性,活动性越强生成气体速率越快,体系pH变化差异会导致生成和的比例不同,与Ⅴ中溶液颜色差异的现象吻合,D正确;
故选C。
二、非选择题(本部分共5小题,共58分)
15. 金(Au)是一种用途广泛的贵重金属,硫脲是一种新型浸金试剂。
(1)基态Au原子的价层电子排布式为。按核外电子排布,下列元素与金元素位于元素周期表同区的是___________(填序号)。
a. b. c.
(2)硫脲可看作是尿素中的O原子被S原子取代的产物。
①一个硫脲分子中的键数目为___________。
②结合的能力强于,与S、O的电负性有关。比较S和O的电负性大小,并从结构角度说明理由:___________。
(3)一种Au-Cu合金的晶胞是立方体结构,边长为anm,结构示意图如下。
①每个Au原子周围与它最近且距离相等的Cu原子有___________个。
②已知阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为___________。()
(4)硫脲与联合浸金原理为:
①分子中的S原子与通过配位键结合生成,从而提高金的浸出率。解释二者能形成配位键的原因:___________。
②溶液pH对金浸出率的影响如下图所示。
时,金的浸出率随pH减小而降低,分析原因:__________。
_________________________________(补全反应)
【答案】(1)b (2) ①. 7 ②. 电负性:S<O。O和S为同主族元素,电子层数S>O,原子半径S>O,原子对键合电子的吸引能力O>S
(3) ①. 12 ②.
(4) ①. Au+有空轨道,S原子有孤电子对,可形成配位键 ②.
【解析】
【小问1详解】
Au价电子排布为,属于元素周期表的ds区;价电子排布为3d54s1,属于d区;价电子排布为,属于ds区,与Au同区;价电子排布为4s24p1,属于p区,故选b;
【小问2详解】
① 硫脲结构简式为,单键均为σ键,双键含1个σ键,总σ键数目为7;
② O和S同主族,S的电子层数更多,原子半径更大,对键合电子的吸引能力更弱,因此电负性小于O;
【小问3详解】
① 晶胞中Au位于顶点,Cu位于面心,顶点Au周围共有12个相邻面心的Cu,距离最近且相等;
② 晶胞中Au数目,Cu数目,晶胞总质量;晶胞体积;密度;
【小问4详解】
① 有空轨道,S原子含有孤电子对,满足配位键形成条件,因此可以形成配位键;
② 根据题文信息及离子反应方程式中电荷守恒、原子守恒规律,得到反应:。
16. 纯碱制备方法的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)用离子方程式表示溶液显碱性的原因:______。
(2)自古我国西北盐湖地区就有“夏天晒盐、冬天捞碱”的传统。“冬天捞碱”体现了的溶解度______的特点。
(3)18世纪,用、C、混合加热制得,同时生成CaS和CO。该反应的化学方程式是______。
(4)20世纪初,我国化学工业科学家侯德榜创造性地提出了侯氏制碱法,流程如下。
已知:
盐
NaCl
溶解度/g (20℃,)
35.9
37.2
9.6
①“碳酸化”过程中发生主要反应的化学方程式是______。
②在20℃时进行“碳酸化”,结合数据分析优先析出的原因:______。
③母液Ⅰ“吸氨”有利于“盐析”时NaCl溶解,结合方程式解释原因:______。
【答案】(1)
(2)随温度降低而显著减小(或受温度影响较大,低温下溶解度小)
(3)
(4) ①. ②. 20℃时,的溶解度远小于体系中其他溶质的溶解度,反应后最先达到饱和,因此优先析出 ③. 通入后发生反应:,增大,促进“冷析“过程的析出,减小,有利于“盐析”时NaCl的溶解
【解析】
【分析】该流程是侯氏制碱法(联合制碱法)的生产过程,整体逻辑如下。初始工序:将精制饱和食盐水先通入进行吸氨,目的是使食盐水呈碱性,提升后续的溶解量;碳酸化、过滤:吸氨后的饱和食盐水通入发生碳酸化反应,生成溶解度较小的,过滤后得到沉淀和母液Ⅰ(主要含,还有未析出的、;煅烧:沉淀煅烧分解得到最终产品,分解产生的可循环回碳酸化工序使用;副产品处理:母液Ⅰ再次通入吸氨,之后经降温冷析、加入盐析,低温下溶解度降低,析出副产品,得到的母液Ⅱ(主要含未析出的)可循环回吸氨工序再次利用。整个过程原料利用率高,同时得到纯碱和氯化铵两种产品。
【小问1详解】
碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子发生水解使溶液中,水解以第一步为主。 离子方程式:;
【小问2详解】
冬天温度降低,碳酸钠晶体从盐湖中结晶析出,说明碳酸钠溶解度随温度降低显著减小(受温度影响大);
【小问3详解】
反应物为、、,产物为、、,根据化合价升降配平:S从+6价降为-2价(得),C从0价升为+2价(每个C失),因此C的系数为4,配平后得到: ;
【小问4详解】
碳酸化是饱和氨盐水和反应,析出碳酸氢钠,生成氯化铵: ;由表格溶解度数据可知,20℃时的溶解度远小于、的溶解度,反应生成后,相同温度下最先达到饱和,因此以沉淀形式优先析出;由表格溶解度数据可知,20℃时的溶解度远小于、的溶解度,反应生成后,相同温度下最先达到饱和,因此以沉淀形式优先析出。 20℃时,的溶解度远小于体系中其他溶质的溶解度,反应后最先达到饱和,因此优先析出;母液Ⅰ中含有未析出的,通入后发生反应:,增大,促进“冷析“过程的析出,减小,有利于“盐析”时NaCl的溶解。
17. 制备纳米Fe并对其还原去除水中的硝酸盐污染物进行研究。
已知:i.纳米Fe具有很高的活性,易被氧化使表面形成氧化层
ii.纳米Fe将还原为的转化关系如图:
(1)纳米Fe的制备原理:,已知:
中H元素化合价为-1.反应中,氧化剂是__________。
(2)酸性条件下,纳米Fe和反应生成和的离子方程式是__________。
(3)检验溶液中存在的操作和现象是__________。
(4)水体中含有的与反应,会降低的去除率。与反应生成的离子方程式是__________。
(5)溶液初始pH较低有利于的去除,可能的原因是__________(答2条)。
(6)反应结束时,溶液的pH升高至10左右。一段时间内,纳米Fe还原的产物分析如下图所示。
注:i.氨氮包括、和
ii.总氮包括硝态氮、亚硝态氮和氨氮
iii.为溶液中粒子的物质的量浓度与初始的比值
①溶液中只检出少量,从化学反应速率的角度解释原因:__________。
②反应结束时,溶液中的总氮量小于初始时的总氮量,可能的原因是__________。
【答案】(1)、
(2)
(3)取少量溶液于试管中,加入浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝
(4)
(5)浓度增大,反应速率增大;能溶解覆盖在纳米表面的氧化物、铁的氢氧化物、等,使纳米与充分接触,增大反应速率;与反应,去除不利因素
(6) ①. 反应速率:反应②>反应① ②. 有或其他含氮元素的气体逸出
【解析】
【小问1详解】
中H元素化合价为-1价,B元素的化合价为+3价,反应前后B元素的化合价未发生变化,中铁元素的化合价从+2价降低到中的0价,得电子发生还原反应,作氧化剂;中部分氢元素从+1价降低到中的0价,得电子发生还原反应,作氧化剂;中的氢元素从-1价升高到中的0价,失电子发生氧化反应,作还原剂,因此氧化剂为、;
【小问2详解】
根据转化关系图可知,在酸性条件下,纳米将还原为,自身被氧化为,因此离子方程式为;
【小问3详解】
检验可以利用其与强碱反应生成碱性气体的方法,因此检验的过程和现象为取少量溶液于试管中,加入浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝;
【小问4详解】
与发生双水解反应,生成沉淀,同时生成和,因此离子方程式为;
【小问5详解】
较低时,浓度增大,反应速率增大;能溶解覆盖在纳米表面的氧化物、铁的氢氧化物、等,使纳米与充分接触,增大反应速率;与反应,去除不利因素;
【小问6详解】
①根据已知,纳米与先经过反应①生成,然后纳米与经过反应②生成,两步反应的速率相差较大,一旦生成就被快速消耗转化为,反应①的速率远远小于反应②的速率,从而导致溶液中较少;
②反应过程中分解产生的或反应中产生其他含氮元素气体逸出,从而导致溶液中的总氮量小于初始时的总氮量。
18. 某冶金过程产生的废渣有、CuO、、FeO、PbO、CaO等。利用该废渣生产的一种流程示意图如下。
已知:ⅰ.25℃,微溶于水,和黄钠铁矾均难溶于水。
ⅱ.冶金废渣中部分元素的质量分数如下表。
元素
Si
Cu
Fe
Pb
Ca
质量分数/%
15.34
14.75
4.66
14.31
2.16
Ⅰ.酸浸
(1)CuO与硫酸反应的离子方程式是___________。
(2)酸浸渣中除外,还含有___________。
Ⅱ.沉铁
(3)加入的目的有___________。
Ⅲ.还原沉铜
(4)开始沉铜后,若不继续调控沉铜过程中溶液的pH,的使用量将增加,结合与反应的离子方程式解释原因。___________
(5)酸浸时,若硫酸的浓度较低,则得到的中含有杂质,解释原因:___________。
Ⅳ.产品中含量的测定
(6)经提纯后,产品中只有和Cu,测定产品中含量的方法如下。
已知:
①样品溶解发生反应:、___________。
②步骤ⅲ中溶液的物质的量浓度和消耗的体积分别为c和V,计算样品中的质量分数还需要的实验数据是___________。
【答案】(1)
(2)、
(3)与反应,调节溶液的pH:提供,形成黄钠铁矾沉淀除铁
(4)与发生反应,生成的与反应生成,分解为受热逸出,使还原剂的量减少
(5)微溶,酸浸时低,酸浸液中有未完全沉淀。沉铜反应生成,增大,使,生成沉淀
(6) ①. ②. 溶液的物质的量浓度和体积、样品的质量
【解析】
【分析】冶金废渣加硫酸酸浸,不与硫酸反应,PbO与硫酸反应生成难溶于水的,CaO与硫酸反应生成微溶于水的CaSO4,、CaSO4和形成酸浸渣,氧化铜、氧化铁、氧化亚铁溶于硫酸转化成溶于水的硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁;溶液通入空气,加入Na2CO3调节pH=2.0,生成黄钠铁矾,溶液中加入调节pH=3.5,温度控制80℃,生成Cu2O。
【小问1详解】
CuO为碱性氧化物,离子方程式中不拆分,与强酸反应生成铜盐和水,离子方程式为:。
【小问2详解】
结合分析可知,不与硫酸反应,难溶于水;PbO与硫酸反应生成难溶于水的,二者均留在酸浸渣中。
【小问3详解】
酸浸后溶液酸性较强,碳酸钠中与反应,降低浓度,调节pH,使沉淀为黄钠铁矾除去,同时提供黄钠铁矾组成中需要的。
【小问4详解】
与反应的离子方程式为:,反应生成,若不调控pH,溶液中与反应生成H2SO3,分解为受热逸出,使还原剂的量减少。
【小问5详解】
微溶于水,硫酸浓度较低时,溶液中浓度小,不能在酸浸步骤完全沉淀,部分随滤液进入沉铜步骤,沉铜反应生成,c()增大,使Q()>Ksp(),生成沉淀最终随共沉淀析出,因此得到的中混有 杂质。
【小问6详解】
①酸性条件下,被氧化,+1价Cu转化为+2价Cu,被还原为,离子方程式为;
②样品用Fe2(SO4)3溶液溶解,生成,用过量的溶液将氧化成,再用(NH4)2Fe(SO4)2滴定剩余的,间接去测量的质量,因此还需要溶液的物质的量浓度和体积、样品的质量才能计算质量分数。
19. 实验小组探究对测定含量的影响。
(1)理论分析
依据元素周期律,半径大,较易_____电子,有还原性,可能影响测定结果。
(2)比较与的还原性为测定条件的选择提供参考,设计实验:
取少量的,加入物质A的溶液,A是_____。经检验,证实了的还原性强于。
(3)探究不同条件下能否被氧化
实验:向溶液中加入溶液X,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体,结果如下。
实验编号
溶液X
试纸颜色
I
溶液
无明显变化
Ⅱ
饱和溶液
无明显变化
Ⅲ
溶液滴
无明显变化
Ⅳ
溶液滴
试纸变蓝
①根据该实验,可以得出的结论是_____。
②探究浓度对反应的影响,设计实验_____(填实验操作和现象)。综合,一定酸性时,证实浓度高更易被氧化。
(4)根据的结果,进一步探究对测定的影响。实验如下:把溶液分别加入到实验后的混合液中,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体。
滤出中沉淀,分别加入稀硫酸,沉淀均溶解,取少量溶液加入溶液,溶液变红。解释实验b中产生的原因:_____。
(5)应用:测定水样(含)中的含量
取水样,配制成的溶液。准确量取溶液,向其中加入和溶液,再用滴定。
①解释的作用:_____
②将水样配制成溶液,这种做法的优点是:_____。
【答案】(1)失去 (2)
(3) ①. 中性条件下,较难被氧化;当相同时,提高酸度,有利于被氧化 ②. 重复实验Ⅱ,向溶液中加入饱和溶液,滴加少于8滴的硫酸,试纸变蓝(或重复实验Ⅳ,向溶液中加入浓度小于溶液,加入8滴硫酸,试纸不变蓝)
(4)氧化的过程中产生,溶液酸性增强;大;促进了与的反应
(5) ①. 降低的氧化性,防止氧化 ②. 提高测量准确度;降低浓度,减小的还原性
【解析】
【分析】本实验探究对测定含量的影响,实验I和II探究Cl-浓度不同能否与高锰酸钾溶液反应,反应I、III、IV探究酸度对Cl-与高锰酸钾溶液反应情况。
【小问1详解】
根据元素周期律,离子半径越大,原子核对核外电子的吸引力越小,越容易失去电子,半径大,较易失去电子,有还原性;
【小问2详解】
比较与的还原性取少量的,加入物质FeCl2溶液,MnO2先和Fe2+反应,证明的还原性强于;
【小问3详解】
①由实验I、II、III、IV四组实验可知,只有第IV组实验发生了反应,由此得出结论是:中性条件下,较难被氧化;当相同时,提高酸度,有利于被氧化;
②探究浓度对反应的影响,对比实验IV,用饱和的NaCl溶液进行实验,观察现象,设计实验V为:重复实验Ⅱ,向溶液中加入饱和溶液,滴加少于8滴的硫酸,试纸变蓝;或者向溶液中加入浓度小于溶液,加入8滴硫酸,试纸不变蓝,都能证明Cl-浓度对反应的影响;
【小问4详解】
实验I和实验II中高锰酸钾浓度相同,Cl-浓度不同,分别加入相同浓度的FeSO4溶液,I中有沉淀,沉淀溶于硫酸,加入KSCN溶于变红色,说明Fe2+被氧化,用KI淀粉试纸检验,无蓝色说明没有氯气生成;II中混合溶液最终有氯气生成,产生氯气的原因为:氧化的过程中产生,溶液酸性增强;大;促进了与的反应;
【小问5详解】
①浓度过大,氧化性强,会氧化氯离子,造成实验误差,的作用是降低的氧化性,防止氧化;
②水样配制成溶液,可以提高测量的准确度,同时降低Cl-浓度。减小Cl-的还原性,提高准确度。
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人大附中2027届高三十月质量检测练习
化学
说明:本试卷19道题,共100分;考试时间90分钟;请在答题卡上填写个人信息,并将条形码贴在答题卡的相应位置上。
可能用到的相对原子质量:H-1 Cu-64 Au-197
一、选择题(每小题3分,共42分。在每小题所给出的四个选项中,请选择最符合题目要求的一项)
1. 我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿中存在活泼氢
B. 将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙酸的分子模型:
B. 的VSEPR模型:
C. 的电子式:
D. HCHO与分子间的氢键:
3. 以下反应中硫元素只被氧化的是
A. 向溴水中通入少量气体,溶液颜色变浅
B. 硫粉和铁粉混合均匀,加热,生成黑色固体
C. 向硫化钠溶液中加入几滴硝酸银溶液,生成黑色沉淀
D. 向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸,出现乳白色浑浊
4. 解释下列事实的方程式不正确的是
A. 红棕色的NO2溶于水变为无色:
B. 将铁丝放入CuSO4溶液中,铁丝表面变红:
C. 向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水,产生白色沉淀:
D. 向酸性KMnO4溶液中滴加NaHSO3溶液,溶液紫色褪去:
5. 84消毒液是一种常见的含氯消毒剂。下图为某品牌84消毒液说明书中的部分内容。
产品说明:本品是以次氯酸钠为有效成分的消毒液。
注意事项:①本品易使有色织物脱色。
②不得将本品与酸性产品[如洁厕类(含浓盐酸)清洁产品]混合使用。
③置于避光、阴凉处密封保存。
已知:25℃时,的、,的。
下列分析不正确的是
A. 制备该消毒液的离子方程式为:
B. ①的原因主要是+1价氯的化合物具有氧化性
C. ②的原因主要是该消毒液遇强酸可发生反应:
D. ③需要密封保存的原因是敞口时会发生:,易分解
6. 实验室检验下列气体时,选用的除杂试剂和检验试剂均正确的是
气体
除杂试剂
检验试剂
A
浓硝酸分解产生的
无
湿润的淀粉-KI试纸
B
浓盐酸与反应产生的
NaOH溶液
湿润的有色布条
C
木炭和浓硫酸反应产生的
饱和溶液
澄清石灰水
D
分解产生的
CaO和NaOH混合物
湿润的红色石蕊试纸
A. A B. B C. C D. D
7. 下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A. A B. B C. C D. D
8. 探究铜与浓硫酸的反应,并验证气体产物的性质,实验装置如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应中浓硫酸只体现了氧化性
B. 溶液a和溶液b可依次选用品红溶液和酸性高锰酸钾溶液
C. 溶液c可选用浓NaOH溶液或浓溶液
D. 随着反应进行,硫酸的浓度逐渐降低,可能生成氢气
9. 25℃、101kPa下:①
②
关于和的下列说法中,正确的是
A. 和均为离子化合物,阴、阳离子个数比不相等
B. 随温度升高,反应①、②的速率加快,反应①的速率大于反应②的
C. 向中投入固体:
D. 25℃、101kPa下:
10. 由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是
实验操作和现象
结论
A
向溶液中滴加过量氯水,溶液变为橙色,再加入淀粉溶液,溶液变为蓝色
氧化性:
B
将补铁剂溶于盐酸,过滤,将滤液加入溶液中,溶液紫色褪去
补铁剂中含有二价铁
C
在溶液中滴加2滴溶液,溶液变为红褐色,再滴加溶液,产生蓝色沉淀
发生了水解反应和氧化还原反应
D
将充满的试管倒扣在盛有足量水的水槽中,试管中液面上升,试管顶部仍有少量气体
收集的中含有不溶于水的杂质气体
A. A B. B C. C D. D
11. 工业上可用盐酸、饱和食盐水和二氧化锰浸取方铅矿(主要成分为PbS,含有等杂质)。
已知:ⅰ.常温下,难溶于水;可以与形成。
ⅱ.可溶于一定浓度的盐酸。
ⅲ.浸取过程中还存在如下图的反应。
下列说法不正确的是
A. 反应Ⅰ中,每消耗3 mol ,生成3 mol
B. 浸取方铅矿时,饱和食盐水的作用主要是提高含Pb物质的溶解性
C. 反应Ⅱ中,发生反应的离子方程式为:
D. 反应Ⅱ速率逐渐变慢,其原因可能是生成的S覆盖在固体表面
12. 将溶液分别滴入溶液和溶液中,均产生沉淀和气泡。取①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生;取②中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,产生少量气泡。
下列分析不正确的是
A. 、溶液中均存在
B. 能促进、的水解
C. ①中发生的反应:
D. 对比①②沉淀加入足量盐酸后的现象,说明溶液中的和均对沉淀成分有影响
13. 实验室可由工业级铬酸钠()为原料制取,流程如下。
下列说法不正确的是
A. Ⅰ中发生反应:
B. Ⅱ中的操作:加热浓缩,冷却结晶,过滤
C. 由Ⅲ可判断加热浓缩的温度下,溶解度:
D. 趁热过滤后,存在于母液中
14. 小组研究金属活动性差异对金属与CuSO4溶液反应的影响,进行如下实验。
已知:ⅰ.Cu2O溶于氨水生成的无色在空气中可被氧化为。
ⅱ.。
序号
金属
溶液
实验现象(部分)
Ⅰ
Mg
溶液
快速产生大量无色气泡,Mg条表面有蓬松棕褐色不溶物产生。Mg条附近溶液的pH下降。一段时间后,溶液的pH略有升高
Ⅱ
Zn
有无色气泡产生,Zn表面有较膨松棕褐色不溶物产生
Ⅲ
Fe
无气泡产生,Fe表面有较致密红色不溶物产生
实验Ⅳ 取Ⅰ中棕褐色不溶物,加入足量较浓的盐酸,固体部分溶解,上层溶液无色。过滤,取滤渣加入浓硝酸,产生红棕色气体。进一步实验说明Ⅱ、Ⅲ中不溶物的成分与Ⅰ相同。
实验Ⅴ 各取等质量的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的棕褐色或红色不溶物于试管中,分别加入2 mL浓氨水,上层溶液无色。5分钟后,上层溶液分别变为深蓝色、蓝色和浅蓝色。
下列说法不正确的是
A. 根据Ⅰ和Ⅴ中现象,推测Ⅰ中存在反应:
B. Ⅱ中影响气体生成速率的因素不只有
C. 实验Ⅳ证明Ⅰ中棕褐色不溶物中存在Cu2O、Cu和CuO
D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不溶物中Cu的含量不同,与金属活动性差异导致的气体生成速率不同有关
二、非选择题(本部分共5小题,共58分)
15. 金(Au)是一种用途广泛的贵重金属,硫脲是一种新型浸金试剂。
(1)基态Au原子的价层电子排布式为。按核外电子排布,下列元素与金元素位于元素周期表同区的是___________(填序号)。
a. b. c.
(2)硫脲可看作是尿素中的O原子被S原子取代的产物。
①一个硫脲分子中的键数目为___________。
②结合的能力强于,与S、O的电负性有关。比较S和O的电负性大小,并从结构角度说明理由:___________。
(3)一种Au-Cu合金的晶胞是立方体结构,边长为anm,结构示意图如下。
①每个Au原子周围与它最近且距离相等的Cu原子有___________个。
②已知阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为___________。()
(4)硫脲与联合浸金原理为:
①分子中的S原子与通过配位键结合生成,从而提高金的浸出率。解释二者能形成配位键的原因:___________。
②溶液pH对金浸出率的影响如下图所示。
时,金的浸出率随pH减小而降低,分析原因:__________。
_________________________________(补全反应)
16. 纯碱制备方法的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)用离子方程式表示溶液显碱性的原因:______。
(2)自古我国西北盐湖地区就有“夏天晒盐、冬天捞碱”的传统。“冬天捞碱”体现了的溶解度______的特点。
(3)18世纪,用、C、混合加热制得,同时生成CaS和CO。该反应的化学方程式是______。
(4)20世纪初,我国化学工业科学家侯德榜创造性地提出了侯氏制碱法,流程如下。
已知:
盐
NaCl
溶解度/g (20℃,)
35.9
37.2
9.6
①“碳酸化”过程中发生主要反应的化学方程式是______。
②在20℃时进行“碳酸化”,结合数据分析优先析出的原因:______。
③母液Ⅰ“吸氨”有利于“盐析”时NaCl溶解,结合方程式解释原因:______。
17. 制备纳米Fe并对其还原去除水中的硝酸盐污染物进行研究。
已知:i.纳米Fe具有很高的活性,易被氧化使表面形成氧化层
ii.纳米Fe将还原为的转化关系如图:
(1)纳米Fe的制备原理:,已知:
中H元素化合价为-1.反应中,氧化剂是__________。
(2)酸性条件下,纳米Fe和反应生成和的离子方程式是__________。
(3)检验溶液中存在的操作和现象是__________。
(4)水体中含有的与反应,会降低的去除率。与反应生成的离子方程式是__________。
(5)溶液初始pH较低有利于的去除,可能的原因是__________(答2条)。
(6)反应结束时,溶液的pH升高至10左右。一段时间内,纳米Fe还原的产物分析如下图所示。
注:i.氨氮包括、和
ii.总氮包括硝态氮、亚硝态氮和氨氮
iii.为溶液中粒子的物质的量浓度与初始的比值
①溶液中只检出少量,从化学反应速率的角度解释原因:__________。
②反应结束时,溶液中的总氮量小于初始时的总氮量,可能的原因是__________。
18. 某冶金过程产生的废渣有、CuO、、FeO、PbO、CaO等。利用该废渣生产的一种流程示意图如下。
已知:ⅰ.25℃,微溶于水,和黄钠铁矾均难溶于水。
ⅱ.冶金废渣中部分元素的质量分数如下表。
元素
Si
Cu
Fe
Pb
Ca
质量分数/%
15.34
14.75
4.66
14.31
2.16
Ⅰ.酸浸
(1)CuO与硫酸反应的离子方程式是___________。
(2)酸浸渣中除外,还含有___________。
Ⅱ.沉铁
(3)加入的目的有___________。
Ⅲ.还原沉铜
(4)开始沉铜后,若不继续调控沉铜过程中溶液的pH,的使用量将增加,结合与反应的离子方程式解释原因。___________
(5)酸浸时,若硫酸的浓度较低,则得到的中含有杂质,解释原因:___________。
Ⅳ.产品中含量的测定
(6)经提纯后,产品中只有和Cu,测定产品中含量的方法如下。
已知:
①样品溶解发生反应:、___________。
②步骤ⅲ中溶液的物质的量浓度和消耗的体积分别为c和V,计算样品中的质量分数还需要的实验数据是___________。
19. 实验小组探究对测定含量的影响。
(1)理论分析
依据元素周期律,半径大,较易_____电子,有还原性,可能影响测定结果。
(2)比较与的还原性为测定条件的选择提供参考,设计实验:
取少量的,加入物质A的溶液,A是_____。经检验,证实了的还原性强于。
(3)探究不同条件下能否被氧化
实验:向溶液中加入溶液X,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体,结果如下。
实验编号
溶液X
试纸颜色
I
溶液
无明显变化
Ⅱ
饱和溶液
无明显变化
Ⅲ
溶液滴
无明显变化
Ⅳ
溶液滴
试纸变蓝
①根据该实验,可以得出的结论是_____。
②探究浓度对反应的影响,设计实验_____(填实验操作和现象)。综合,一定酸性时,证实浓度高更易被氧化。
(4)根据的结果,进一步探究对测定的影响。实验如下:把溶液分别加入到实验后的混合液中,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验气体。
滤出中沉淀,分别加入稀硫酸,沉淀均溶解,取少量溶液加入溶液,溶液变红。解释实验b中产生的原因:_____。
(5)应用:测定水样(含)中的含量
取水样,配制成的溶液。准确量取溶液,向其中加入和溶液,再用滴定。
①解释的作用:_____
②将水样配制成溶液,这种做法的优点是:_____。
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