精品解析:山西现代双语学校南校2027届高三年级化学上学期10月月考 化学试题
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内容正文:
高三年级10月月考
化学试题
总分:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 N-14 Cu-64
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学物质是现代社会发展的基础支撑。下列物质与对应用途相匹配的是
A. —芯片 B. —食品抗氧化剂 C. —碱性锌锰电池 D. —野外焊接钢轨
【答案】B
【解析】
【详解】A.SiO2是制造光导纤维的材料,而芯片的主要材料是高纯度硅单质(Si),A不符合题意;
B.SO2具有还原性,可用作食品抗氧化剂(如葡萄酒中防止氧化变质),B符合题意;
C.NH4Cl是酸性锌锰电池的电解质,碱性锌锰电池的电解质为KOH,C不符合题意;
D.焊接钢轨利用铝热反应,反应物是Al和Fe2O3(或Fe3O4),Al2O3是反应的产物而非反应物,D不符合题意;
故答案选B。
2. 下列化学用语中正确的是
A. 质量数为127的碘原子:
B. 过氧化氢的电子式:
C. 的结构示意图:
D. 反-2-丁烯的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.表示原子时,将质量数表示在元素符号左上角,质子数表示在左下角,质量数为127的碘原子表示为,A错误;
B.过氧化氢为共价化合物,电子式为,B错误;
C.S为16号元素,S2−的最外层电子应为8,结构示意图为,C错误;
D.反−2−丁烯中两个甲基位于双键的异侧,结构简式为,D正确;
答案选D。
3. 下列关于物质性质与用途的说法均正确,且有因果关系的是
选项
性质
用途
A
Al与浓硝酸不反应
用铝槽盛放浓硝酸
B
与溶液不反应
用带玻璃塞的玻璃瓶存放NaOH溶液
C
氨易液化,液氨汽化时吸收大量的热
液氨用作制冷剂
D
HF是弱酸
用氢氟酸刻蚀玻璃
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝在浓硝酸中钝化,致密的钝化膜阻碍反应的继续进行,所以能用铝槽盛放浓硝酸,故A错误;
B.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,所以不能用带玻璃塞的玻璃瓶存放氢氧化钠溶液,故B错误;
C.氨易液化,液氨汽化时吸收大量的热会使周围环境的温度降低,所以液氨可用作制冷剂,故C正确;
D.二氧化硅能与氢氟酸溶液反应生成四氟化硅和水,所以能用氢氟酸刻蚀玻璃,故D错误;
故选C。
4. 下列做法违反化学实验室安全要求的是
A. 活泼金属着火时选用灭火毯盖灭
B. 精密仪器起火时选用CO2灭火器扑灭
C. 眼中溅入少量强碱溶液,立即用1%硼酸溶液冲洗
D. 眼中溅入少量强酸溶液,立即用大量水冲洗,再用1%NaHCO3溶液冲洗
【答案】C
【解析】
【详解】A.活泼金属(Na、K等)能与水、反应,着火时用灭火毯隔绝空气盖灭,符合安全规范,A不符合题意;
B.灭火器灭火后无残留,不会腐蚀精密仪器,适合仪器起火扑救,符合安全规范,B不符合题意;
C.眼中溅入强碱,不能直接用硼酸溶液冲洗,正确操作是先立刻用大量流动清水持续冲洗眼睛15分钟以上,再用1%硼酸溶液中和;直接用酸液冲洗会因酸碱中和放热灼伤眼球,违反安全要求,C符合题意;
D.眼中溅入少量强酸,先大量清水稀释,再用1%溶液中和,操作规范,D不符合题意;
故选C。
5. 下列指定条件下的离子组中所有离子能大量共存的是
A. 强酸性溶液中:
B. 溶液中:
C. 强碱性溶液中:
D. 无色透明溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.强酸性溶液中含有大量的,会与结合生成弱电解质,所以不能大量存在,A项错误;
B.溶液中之间不发生反应,可以大量存在,B项正确;
C.强碱性溶液中含有大量,和发生反应分别生成,所以不能大量存在,C项错误;
D.在溶液中有颜色,不满足无色透明溶液的条件,D项错误;
综上所述,正确答案是B。
6. 下列有关离子反应错误的是
A. Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中:
B. 加入水中:
C. 通入水中:
D. 通入NaBr溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中时,HSO不能拆开写,先与OH-反应生成SO和水,生成的亚硫酸根再与Ca2+结合生成CaSO3沉淀,产物应该有水,A方程式错误;
B.Na2O2与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,符合反应实际(生成NaOH和O2),B离子方程式正确;
C.NO2与水反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,与化学方程式3NO2+H2O=2HNO3 + NO一致,C方程式正确;
D.Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,符合氧化还原反应规律(Cl2氧化Br-为Br2),D方程式正确;
故选A。
7. 高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠的一种方法为:,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A. 是还原剂,是还原产物
B. 生成,转移电子的数目为
C. 作消毒剂,是因为与水反应后生成了胶体
D. 由反应知,该条件下氧化性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.在反应中,铁的价态从+3价升高为+6,所以作还原剂,氯元素化合价降低被还原为氯离子,是还原产物,A正确;
B.铁的价态从+3价升高为+6,则生成,转移3mol电子,电子数目为,B正确;
C.具有强氧化性,可消毒杀菌,用作消毒剂,C错误;
D.反应中氧化剂氧化性大于氧化产物,则该条件下氧化性:,D正确;
故选C。
8. 下列实验的相应操作中,不正确的是
A.制备并检验
B.实验室制取
为防止有害气体逸出,先放置浸溶液的棉团,再加热
实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C.分液
D.蒸馏
先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞
冷却水从冷凝管①口通入,②口流出
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸反应,生成二氧化硫,二氧化硫有毒会污染空气,二氧化硫属于酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收,所以为防止有害气体逸出,先放置浸溶液的棉团,再加热,A正确;
B.实验室制备氧气时,为了防止水槽中的水倒吸,实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,可避免试管炸裂,B正确;
C.分液时,为了使液体顺利流下,需保持分液漏斗内部和外界大气压相等,所以分液时,先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞,将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,操作方法正确,C正确;
D.蒸馏时,为了更好的冷凝效果,冷凝水应:“下进上出”,即②口通入,①口流出,操作方法错误,D错误;
故选D。
9. 粗盐含少量泥沙,还有、、等杂质,某兴趣小组在实验室进行粗盐提纯的操作步骤如下所示。下列说法正确的是
A. “操作1”和“操作2”步骤的顺序对调,不影响产品NaCl的纯度
B. “滤渣”中沉淀的主要成分是、、
C. “调pH”中试剂a可用稀硫酸
D. 在“操作3”和“操作4”步骤中,玻璃棒的作用都是引流
【答案】A
【解析】
【分析】粗盐加水溶解,再依次加入过量的氯化钡溶液除去硫酸根离子、过量的氢氧化钠溶液除去镁离子、过量的碳酸钠溶液除去钙离子和过量的钡离子(或NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液或BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液),过滤后加适量的盐酸除去过量的碳酸根离子和氢氧根离子,最后经蒸发结晶得到氯化钠固体。
【详解】A.加入试剂数据为NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液或BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液,故“操作1”和“操作2”步骤的顺序对调,不影响产品NaCl的纯度,A正确;
B.“滤渣”中沉淀的主要成分是BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2、CaCO3,B错误;
C.“调pH”中试剂a应用稀盐酸,用稀硫酸会引入硫酸钠杂质,C错误;
D.操作3为过滤、操作4为蒸发结晶,都需要用到玻璃棒,过滤时玻璃棒的作用为引流,蒸发结晶时玻璃棒作用为搅拌,D错误;
故答案为A。
10. 将含氧化铜的矿石与焦炭混合,在高温条件下可以冶炼金属铜,该冶炼方法属于
A. 电解冶炼法 B. 热还原法 C. 热分解法 D. 物理分离法
【答案】B
【解析】
【详解】冶炼金属铜的反应为氧化铜与焦炭在高温条件反应生成铜和一氧化碳,该冶炼方法属于热还原法,故选B。
11. 从FeCl3溶液腐蚀电路板所得废液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,设计如图所示方案:
下列说法正确的是
A. 加入的①为纯铁,④为稀硫酸
B. 合并后通入⑤发生反应的离子方程式为
C. 可以采取蒸干FeCl3溶液的方法获得FeCl3固体
D. 上述生产过程所涉及的反应中有复分解反应
【答案】B
【解析】
【分析】向FeCl3溶液腐蚀电路板所得废液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中加入过量的Fe,将Cu2+置换为Cu,Fe3+转变为Fe2+,过滤出滤渣③主要成分为Cu、Fe,和滤液含有FeCl2,向滤渣中加入适量的稀盐酸,将Fe转化为FeCl2,过滤洗涤达到Cu和滤液含有FeCl2,合并两次滤液,并通入Cl2后将FeCl2氧化为FeCl3,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,加入的①为纯铁,④为稀盐酸,A错误;
B.由分析可知,合并两次滤液,并通入Cl2后将FeCl2氧化为FeCl3,即合并后通入⑤发生反应的离子方程式为,B正确;
C.由于FeCl3易水解,产生HCl易挥发,故不可以采取蒸干FeCl3溶液的方法获得FeCl3固体,应在HCl气流中加热蒸发FeCl3溶液制得FeCl3固体,C错误;
D.由分析可知,上述生产过程所涉及的反应均为氧化还原反应,故不可能有复分解反应,D错误;
故答案为:B。
12. 氯及其化合物在生产生活中应用广泛。图示为氯元素的“价-类”二维图,下列叙述错误的是
A. a和e反应可制备b
B. c可用于自来水杀菌消毒
C. d的水溶液在空气中久置,溶液酸性减弱
D. 可用浓氨水检测输送b的管道是否发生泄漏
【答案】C
【解析】
【分析】分析氯元素的“价类二维图”可知,a为HCl,b为Cl2,c为ClO2,d为HClO,e为氯酸盐,f属于次氯酸盐。
【详解】A.HCl中氯元素化合价为-1价、氯酸盐中氯元素化合价为+5价,氯元素可以发生归中反应生成氯气,A正确;
B.ClO2 具有强氧化性,是重要的高效消毒剂,可用作自来水厂的水体消毒,B正确;
C.HClO为弱酸,见光易分解生成氯化氢和氧气,HCl水溶液为强酸,溶液酸性增强,C错误;
D.浓氨水挥发的氨气和氯气发生反应生成氯化铵小颗粒:,可观察到白烟,能用浓氨水检测输送b的管道是否发生泄漏,D正确;
故选C。
13. 如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A. 在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高
B. D为可溶于水的有毒物质
C. F溶于雨水可形成酸雨
D. 常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
【答案】A
【解析】
【分析】固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3;H是白色固体,常用作钡餐,H是BaSO4,D是BaCl2,A和B反应是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl,B是Ba(OH)2·8H2O。
【详解】A.在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl),铵根浓度增大,抑制了NH3·H2O的电离,OH-浓度减小,溶液pH减小,A错误;
B.D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,钡是重金属,有毒,B正确;
C.F(NO2)与水反应生成强酸硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确;
D.G是HNO3,常温下浓HNO3将Fe钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,D正确;
答案选A。
14. 工业中物质的制备与转化具有重要的应用,下列说法正确的是
A. 工业制硫酸:
B. 从铝土矿中提取铝:
C. 从海水中提取镁:
D. 饱和食盐水制纯碱:
【答案】D
【解析】
【详解】A.选项A中直接与水生成,不符合实际,工业制硫酸的正确流程是燃烧生成,再催化氧化为,最后用浓硫酸吸收生成,,A错误;
B.铝土矿用过量NaOH溶液处理后生成,加入过量稀盐酸会直接生成,而非沉淀,正确流程为,B错误;
C.海水提取镁时,直接蒸发会因水解生成杂质,需在HCl氛围中脱水得到无水,熔融才能电解,正确转化为,C错误;
D.在饱和食盐水先通氨气、再通过量二氧化碳,(通过侯氏制碱法)先析出,再煅烧生成,步骤正确,D正确;
故选D。
二、非选择题(本题共4题,共58分)
15. 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。下图所示是硫及其部分化合物的“价类二维图”。
根据图示回答下列问题:
(1)X的化学式为___________,将X与SO2混合,可生成淡黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为___________。
(2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应,生成___________(填化学式)气体。转化①可由S粉与热的W浓溶液反应实现,反应的化学方程式为___________。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,下列合理的是___________(选填字母)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO3
(4)工业制硫酸中,转化②是在___________(填设备名称)进行的。进行转化③时,不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3,原因是___________。
(5)NaHSO4溶液显强酸性,向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液,恰好使溶液呈中性,则发生反应的离子方程式为___________。
【答案】 ①. H2S ②. 2:1 ③. SO2和H2 ④. 2H2SO4(浓)+S=3SO2+2H2O ⑤. B ⑥. 接触室 ⑦. SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热,产生酸雾降低SO3吸收效率 ⑧. 2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
【解析】
【分析】根据价类二维图可知,X为硫元素的氢化物,且硫元素的化合价为-2价 ,故X的化学式为H2S,W是硫元素的+6价含氧酸,所以W是H2SO4,据此分析解答。
【详解】(1)通过硫元素的价类二维图可知,X为硫元素的氢化物,且硫元素的化合价为-2价 ,故X的化学式为H2S。将X与SO2混合,既是将H2S与SO2混合,生成淡黄色固体硫,其反应的化学方程式是2H2S + SO2=3S+2H2O,通过化学方程式中硫元素的化合价变化可知,S既是氧化产物又是还原产物,且二者物质的量比为2:1,故二者的质量比也为2:1。
(2)根据硫元素的价类二维图可知,W是硫酸,则过量的Fe粉与一定量浓硫酸溶液混合加热反应首先生成的气体是SO2,随着反应进行,浓硫酸浓度变小,所以后期又有H2生成,故答案为SO2和H2;转化①是硫转化为SO2,可由S粉与热的W浓溶液反应实现,则其反应的化学方程式为:2H2SO4(浓)+S=3SO2+2H2O。
(3) Na2S2O3中的硫为+2价,根据氧化还原反应的价态变化规律,可知:
A.Na2S 中硫是-2价,S是0价,故A不符合题意;
B.Na2SO3中硫是+4价,S是0价,故B符合题意;
C.Na2SO3中的硫是+4价,Na2SO4中硫是+6价,故C不符合题意;
D.SO2和Na2SO3中的硫都是+4价,故D不符合题意;
本题答案B。
(4)转化②是SO2转化为SO3,其过程在工业制硫酸中是在设备接触室中进行的,转化③是SO3转化为H2SO4,不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3,原因是SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热,产生酸雾降低SO3吸收效率。
(5) NaHSO4溶液显强酸性,向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液,恰好使溶液呈中性,则反应的化学方程式是2NaHSO4+ Ba(OH)2=Na2SO4+ BaSO4↓+2 H2O,则其离子方程式为2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O。
16. 优化的复合材料作钠离子电池的正极材料时表现出优异的循环稳定性。以黄铁矿(主要成分是,含少量等杂质)为原料制备的流程如图所示。
已知:“滤渣2”中不含硫单质。涉及离子的氢氧化物常温下的溶度积常数如表。(当离子的物质的量浓度时,认为沉淀完全,)
离子
回答下列问题:
(1)中元素化合价为___________价;“研磨”的目的是___________。
(2)“灼烧”时的大量尾气直接排放,会引起的主要环境问题为___________(填一种)。
(3)常温下,“酸浸”时,加入过量50%的硫酸的目的为___________(答一条即可)。
(4)“浸渣1”的主要成分是___________(填化学式),列举出一种该物质的用途:___________。
(5)“还原”中与反应的离子方程式为___________;通入空气的条件下,“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用,则通入空气的目的是___________。
(6)“一系列操作”包括___________、___________、过滤、洗涤和低温干燥。
【答案】(1) ①. +2 ②. 增大固体接触面积(或提高反应速率,提高原料转化率等合理答案)
(2)形成酸雨 (3)抑制溶液中的水解,防止生成沉淀(或将固体完全溶解等其他合理答案)
(4) ①. ②. 制作光导纤维(或其他合理答案)
(5) ①. ②. 将“溶液1”中的转化为(或其他合理答案)
(6) ①. 蒸发浓缩 ②. 降温结晶
【解析】
【分析】以黄铁矿(主要成分是FeS2,含少量SiO2等杂质)为原料制备,研磨后再空气中焙烧生成SO2,FeS2转化为Fe2O3,酸浸后Fe2O3转化为Fe3+,SiO2不与硫酸反应过滤后存在于滤渣1中,滤液中加入黄铁矿还原,经过一系列操作得到FeSO4·7H2O固体,再加入柠檬酸和NaFePO4·2H2O得到,以此解答。
【小问1详解】
中元素化合价为+2价;“研磨”的目的是增大固体接触面积(或提高反应速率,提高原料转化率等合理答案)。
【小问2详解】
“灼烧”时的大量SO2尾气直接排放,会引起的主要环境问题为形成酸雨。
【小问3详解】
常温下,“酸浸”时,加入过量50%的硫酸的目的为抑制溶液中的水解,防止生成沉淀(或将固体完全溶解等其他合理答案)。
【小问4详解】
由分析可知,“浸渣1”的主要成分是,该物质的用途:制作光导纤维(或其他合理答案)。
【小问5详解】
由氧化还原反应的规律可知,“还原”中与反应生成硫酸亚铁,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:;“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用,则通入空气的目的是将“溶液1”中的转化为(或其他合理答案)。
【小问6详解】
“还原”步骤后得到FeSO4溶液,经过蒸发浓缩、降温结晶过滤、洗涤和低温干燥可以得到FeSO4·7H2O固体。
17. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在造纸、印染等行业应用广泛。某兴趣小组采用锌粉法制备Na2S2O4,装置如图:
具体操作:向装有锌粉水悬浊液的仪器B中通入SO2,于下反应生成ZnS2O4溶液;再加入适量NaOH溶液调节pH;然后抽滤,向滤液中加入NaCl固体,析出Na2S2O4晶体,经过滤、无水乙醇洗涤、干燥,得到Na2S2O4固体。
已知:①Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,在空气中易被氧化;在碱性溶液中较稳定,在pH<4的溶液中会快速发生歧化反应。
②Zn2+形成Zn(OH)2沉淀的pH:5.4开始沉淀,8.2沉淀完全,10.5开始溶解,13.0溶解完全。
回答下列问题:
(1)仪器C名称为___________。
(2)装置A的作用是防止倒吸,可用___________替代(填序号)。
(3)在实验操作中,下列有关叙述正确的是___________。
A.实验室利用Na2SO3固体与98%的浓硫酸制备SO2
B.将锌粒预处理为锌粉悬浊液是为了加快反应速率
C.为防止产品分解,应采用在空气中低温干燥
(4)写出SO2与锌粉水悬浊液反应得到ZnS2O4的化学方程式为___________;此时需控制通入的SO2不能过量,原因是___________。
(5)操作中加入NaOH溶液,调节pH的合适范围是___________,选用无水乙醇洗涤Na2S2O4晶体的优点是___________。
(6)将SO2通入甲酸与烧碱的混合液,也可制备Na2S2O4,同时得到CO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)② (3)B
(4) ①. ②. 过量的SO2会使溶液酸性增强,导致ZnS2O4不稳定,损失产品
(5) ①. 8.2≤pH<10.5 ②. 减少产品溶解损失,有利于产品快速干燥
(6)2:1
【解析】
【小问1详解】
由题干图像可知,仪器C为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
装置A为“安全瓶”,起缓冲和防止倒吸作用。选项①进气口低于液面无法防倒吸,选项②进气口高于液面不易发生倒吸;
【小问3详解】
A.实验室制SO2常用Na2SO3固体与较浓的硫酸(如70%),98%浓硫酸会使Na2SO3表面脱水结壳,阻碍反应,A错误;
B.锌粉悬浊液增大了固液接触面积,加快反应速率,B正确;
C.Na2S2O4在空气中易被氧化,不能在空气中干燥,C错误;
故选B;
【小问4详解】
SO2与锌粉在水中发生氧化还原反应,Zn被氧化为Zn2+,SO2被还原为(连二亚硫酸根),故该反应方程式为;过量SO2溶于水生成H2SO3,使溶液酸性增强(pH降低),已知在pH < 4的溶液中会快速发生歧化反应,导致分解,产品损失;
【小问5详解】
加入NaOH目的是将转化为,并使Zn²⁺沉淀为Zn(OH)2除去,Zn2+沉淀完全pH ≥ 8.2,Zn(OH)2开始溶解pH > 10.5,同时需保持溶液为碱性(pH ≥ 8)以稳定,因此pH应控制在8.2 ≤ pH < 10.5;易溶于水,难溶于乙醇,用乙醇洗涤可减少产品溶解损失,且乙醇易挥发,有利于产品快速干燥;
【小问6详解】
由题干可知该反应的化学方程式为,在该反应中二氧化硫(硫元素降价)做氧化剂,甲酸(碳元素升价)做还原剂,且二者系数比为2:1,即氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1。
18. 三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O,M=242g·mol-1]是一种重要的无机试剂,常用作搪瓷着色剂,也用于镀铜、制氧化铜及农药等。回答下列问题:
I.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]的制备。
实验室常用废铜屑与稀硝酸反应制备硝酸铜溶液,过滤出剩余铜屑,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到三水合硝酸铜晶体。
(1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为_____。
(2)若废铜屑中含有杂质铁,则检验所得硝酸铜溶液中含有铁元素的方法为_____。
II.Cu(NO3)2溶液的配制。
(3)实验室里需要500mL0.1mol·L-1Cu(NO3)2溶液。用三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]配制该溶液时,下列仪器一定不需要的是_____(填仪器名称)。
(4)所需三水合硝酸铜固体的质量为_____g。
(5)配制过程中,下列操作将导致溶液浓度偏小的是_____(填序号)。
A. 加水定容时俯视刻度线
B. 容量瓶未干燥处理
C. 定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
D. 溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
III.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]热分解实验。
(6)将24.2gCu(NO3)2·3H2O样品置于瓷坩埚中缓慢加热,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。在过程中有红棕色气体产生,反应的化学方程式为_____。继续升温至时生成的固体产物为_____(填化学式)。
【答案】(1)
(2)取少量实验所得硝酸铜溶液,加入铁氰化钾溶液,若有蓝色沉淀产生,则溶液中含有铁元素(或取少量实验所得硝酸铜溶液,先加入硝酸,然后加入溶液,若溶液变为红色,则溶液中含有铁元素)
(3)容量瓶、分液漏斗
(4)12.1 (5)CD
(6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
制备硝酸铜时,铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水,发生反应的离子方程式为;
【小问2详解】
若废铜屑中含有杂质铁,反应后有铜剩余,说明溶液中的铁元素以的形式存在,则检验所得硝酸铜溶液中含有铁元素的方法为取少些实验所得硝酸铜溶液,加入铁氰化钾深激,若有蓝色沉淀产生,则溶液中含有铁元素。
【小问3详解】
实验室里需要500mL0.1mol·L-1Cu(NO3)2溶液,操作步骤有:计算、称量、溶解(并冷却)、移液、洗涤、定容,摇匀,配制时需要500mL规格的容量瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、托盘天平,因此不需要的仪器有容量瓶和分液漏斗。
【小问4详解】
用500mL容量瓶配制0.1mol·L-1Cu(NO3)2溶液,需要,质量为;
【小问5详解】
配制过程中,加水定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,会导致浓度偏大,故不选A;
容量瓶未干燥处理,对溶液的浓度无影响,故不选B;
定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水,会导致溶质减少,浓度偏低,故选C;
溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯,会导致溶质减少,浓度偏低,故不选D;
选CD。
【小问6详解】
24.2gCu(NO3)2·3H2O的物质的量为0.1mol,完全失去结晶水生成0.1mol Cu(NO3)2,质量为18.8g,根据铜元素守恒,Cu(NO3)2分解生成0.1mol氧化铜,质量为8g,再加热生成0.05molCu2O,质量为7.2g,T1℃的固体产物是Cu(NO3)2,T2℃的固体产物是CuO,T3℃的固体产物是Cu2O, T1℃~T2℃时固体由Cu(NO3)2转化为CuO,同时观察到有NO2逸出,根据氧化还原反应规律,同时还有氧气生成,因此T1℃~T2℃ Cu(NO3)2分解产物为CuO、NO2、O2,反应的化学方程式为,加热到T2℃时CuO又分解,最终生成Cu2O。
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高三年级10月月考
化学试题
总分:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 N-14 Cu-64
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学物质是现代社会发展的基础支撑。下列物质与对应用途相匹配的是
A. —芯片 B. —食品抗氧化剂 C. —碱性锌锰电池 D. —野外焊接钢轨
2. 下列化学用语中正确的是
A. 质量数为127的碘原子:
B. 过氧化氢的电子式:
C. 的结构示意图:
D. 反-2-丁烯的结构简式:
3. 下列关于物质性质与用途的说法均正确,且有因果关系的是
选项
性质
用途
A
Al与浓硝酸不反应
用铝槽盛放浓硝酸
B
与溶液不反应
用带玻璃塞的玻璃瓶存放NaOH溶液
C
氨易液化,液氨汽化时吸收大量的热
液氨用作制冷剂
D
HF是弱酸
用氢氟酸刻蚀玻璃
A. A B. B C. C D. D
4. 下列做法违反化学实验室安全要求的是
A. 活泼金属着火时选用灭火毯盖灭
B. 精密仪器起火时选用CO2灭火器扑灭
C. 眼中溅入少量强碱溶液,立即用1%硼酸溶液冲洗
D. 眼中溅入少量强酸溶液,立即用大量水冲洗,再用1%NaHCO3溶液冲洗
5. 下列指定条件下的离子组中所有离子能大量共存的是
A. 强酸性溶液中:
B. 溶液中:
C. 强碱性溶液中:
D. 无色透明溶液中:
6. 下列有关离子反应错误的是
A. Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中:
B. 加入水中:
C. 通入水中:
D. 通入NaBr溶液中:
7. 高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠的一种方法为:,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A. 是还原剂,是还原产物
B. 生成,转移电子的数目为
C. 作消毒剂,是因为与水反应后生成了胶体
D. 由反应知,该条件下氧化性:
8. 下列实验的相应操作中,不正确的是
A.制备并检验
B.实验室制取
为防止有害气体逸出,先放置浸溶液的棉团,再加热
实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C.分液
D.蒸馏
先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞
冷却水从冷凝管①口通入,②口流出
A. A B. B C. C D. D
9. 粗盐含少量泥沙,还有、、等杂质,某兴趣小组在实验室进行粗盐提纯的操作步骤如下所示。下列说法正确的是
A. “操作1”和“操作2”步骤的顺序对调,不影响产品NaCl的纯度
B. “滤渣”中沉淀的主要成分是、、
C. “调pH”中试剂a可用稀硫酸
D. 在“操作3”和“操作4”步骤中,玻璃棒的作用都是引流
10. 将含氧化铜的矿石与焦炭混合,在高温条件下可以冶炼金属铜,该冶炼方法属于
A. 电解冶炼法 B. 热还原法 C. 热分解法 D. 物理分离法
11. 从FeCl3溶液腐蚀电路板所得废液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,设计如图所示方案:
下列说法正确的是
A. 加入的①为纯铁,④为稀硫酸
B. 合并后通入⑤发生反应的离子方程式为
C. 可以采取蒸干FeCl3溶液的方法获得FeCl3固体
D. 上述生产过程所涉及的反应中有复分解反应
12. 氯及其化合物在生产生活中应用广泛。图示为氯元素的“价-类”二维图,下列叙述错误的是
A. a和e反应可制备b
B. c可用于自来水杀菌消毒
C. d的水溶液在空气中久置,溶液酸性减弱
D. 可用浓氨水检测输送b的管道是否发生泄漏
13. 如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A. 在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高
B. D为可溶于水的有毒物质
C. F溶于雨水可形成酸雨
D. 常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
14. 工业中物质的制备与转化具有重要的应用,下列说法正确的是
A. 工业制硫酸:
B. 从铝土矿中提取铝:
C. 从海水中提取镁:
D. 饱和食盐水制纯碱:
二、非选择题(本题共4题,共58分)
15. 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。下图所示是硫及其部分化合物的“价类二维图”。
根据图示回答下列问题:
(1)X的化学式为___________,将X与SO2混合,可生成淡黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为___________。
(2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应,生成___________(填化学式)气体。转化①可由S粉与热的W浓溶液反应实现,反应的化学方程式为___________。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,下列合理的是___________(选填字母)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO3
(4)工业制硫酸中,转化②是在___________(填设备名称)进行的。进行转化③时,不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3,原因是___________。
(5)NaHSO4溶液显强酸性,向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液,恰好使溶液呈中性,则发生反应的离子方程式为___________。
16. 优化的复合材料作钠离子电池的正极材料时表现出优异的循环稳定性。以黄铁矿(主要成分是,含少量等杂质)为原料制备的流程如图所示。
已知:“滤渣2”中不含硫单质。涉及离子的氢氧化物常温下的溶度积常数如表。(当离子的物质的量浓度时,认为沉淀完全,)
离子
回答下列问题:
(1)中元素化合价为___________价;“研磨”的目的是___________。
(2)“灼烧”时的大量尾气直接排放,会引起的主要环境问题为___________(填一种)。
(3)常温下,“酸浸”时,加入过量50%的硫酸的目的为___________(答一条即可)。
(4)“浸渣1”的主要成分是___________(填化学式),列举出一种该物质的用途:___________。
(5)“还原”中与反应的离子方程式为___________;通入空气的条件下,“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用,则通入空气的目的是___________。
(6)“一系列操作”包括___________、___________、过滤、洗涤和低温干燥。
17. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在造纸、印染等行业应用广泛。某兴趣小组采用锌粉法制备Na2S2O4,装置如图:
具体操作:向装有锌粉水悬浊液的仪器B中通入SO2,于下反应生成ZnS2O4溶液;再加入适量NaOH溶液调节pH;然后抽滤,向滤液中加入NaCl固体,析出Na2S2O4晶体,经过滤、无水乙醇洗涤、干燥,得到Na2S2O4固体。
已知:①Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,在空气中易被氧化;在碱性溶液中较稳定,在pH<4的溶液中会快速发生歧化反应。
②Zn2+形成Zn(OH)2沉淀的pH:5.4开始沉淀,8.2沉淀完全,10.5开始溶解,13.0溶解完全。
回答下列问题:
(1)仪器C名称为___________。
(2)装置A的作用是防止倒吸,可用___________替代(填序号)。
(3)在实验操作中,下列有关叙述正确的是___________。
A.实验室利用Na2SO3固体与98%的浓硫酸制备SO2
B.将锌粒预处理为锌粉悬浊液是为了加快反应速率
C.为防止产品分解,应采用在空气中低温干燥
(4)写出SO2与锌粉水悬浊液反应得到ZnS2O4的化学方程式为___________;此时需控制通入的SO2不能过量,原因是___________。
(5)操作中加入NaOH溶液,调节pH的合适范围是___________,选用无水乙醇洗涤Na2S2O4晶体的优点是___________。
(6)将SO2通入甲酸与烧碱的混合液,也可制备Na2S2O4,同时得到CO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
18. 三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O,M=242g·mol-1]是一种重要的无机试剂,常用作搪瓷着色剂,也用于镀铜、制氧化铜及农药等。回答下列问题:
I.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]的制备。
实验室常用废铜屑与稀硝酸反应制备硝酸铜溶液,过滤出剩余铜屑,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤后得到三水合硝酸铜晶体。
(1)制备硝酸铜时发生反应的离子方程式为_____。
(2)若废铜屑中含有杂质铁,则检验所得硝酸铜溶液中含有铁元素的方法为_____。
II.Cu(NO3)2溶液的配制。
(3)实验室里需要500mL0.1mol·L-1Cu(NO3)2溶液。用三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]配制该溶液时,下列仪器一定不需要的是_____(填仪器名称)。
(4)所需三水合硝酸铜固体的质量为_____g。
(5)配制过程中,下列操作将导致溶液浓度偏小的是_____(填序号)。
A. 加水定容时俯视刻度线
B. 容量瓶未干燥处理
C. 定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
D. 溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
III.三水合硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]热分解实验。
(6)将24.2gCu(NO3)2·3H2O样品置于瓷坩埚中缓慢加热,其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。在过程中有红棕色气体产生,反应的化学方程式为_____。继续升温至时生成的固体产物为_____(填化学式)。
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