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2、【全国百强校】河北省石家庄市第二中学2019-2020学年高一上学期12月月考化学试题（教师版）
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这是一份2、【全国百强校】河北省石家庄市第二中学2019-2020学年高一上学期12月月考化学试题（教师版），共16页。试卷主要包含了Ⅱ卷在答题纸上作答，镁铝合金5，6LH2为0，1×1÷2ml=0等内容，欢迎下载使用。
2019~2020学年度高一年级模块检测试题
高一化学
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B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,在试题卷上作答无效。
2.Ⅱ卷在答题纸上作答。答题前,考生在答题纸上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(每题只有一个选项符合要求,1—20题每题1分,21—30题每题2分,共40分。)
1.(★)中国传统文化对人类文明贡献巨大,下列对文献中记载的化学研究成果解读错误的是( )
A.《黄白第十六》中“曾青涂铁,铁赤如铜”其“曾青”是铜盐
B.《本草纲目》中记载了烧洒的制造工艺“凡酸坏之洒,皆可蒸烧”。“以烧洒复烧二次……价值数倍也”。这里用到的实验方法也适用于分离KNO3和NaCl
C.《吕氏春秋·别类编》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”体现了合金硬度方面的特性
D.《本草经集注》有记载:“以火烧之、紫青烟起,乃真硝石也。”区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4),该方法利用了焰色反应
考点 物质的检验分离和提纯
题组 物质的检验、分离和提纯
解析 “曾青涂铁”是指将一种可溶性铜盐的溶液涂到金属表面的过程,“曾青”是可溶性铜盐,A正确;《本草纲目》记载了烧洒的制造工艺用到的实验方法是蒸馏,但分离KNO3和NaCl必须用重结晶,不符合,B错误;合金的硬度大于各成分金属的硬度,C正确;利用了钾的焰色为紫色,钠的焰色为黄色进行区分钾盐和钠盐,D正确。
答案 B
易错点睛 蒸馏是指利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质,需要的仪器有蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶,蒸馏时注意:①液体体积;②加热方式;③温度计水银球位置;④冷却的水流方向;⑤防液体暴沸。
2.(★)下列说法不正确的是( )
A.铝盐和铁盐均可用于净水
B.菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄、动物内脏等富含铁元素
C.钠具有强还原性,可置换出四氯化钛溶液中的钛
D.碳酸钠水合物有Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O和Na2CO3·10H2O,共3种
属化合物
考点 物质的分类与变化,胶体的制备及性质,钠及其化合物
题组 胶体的制备及其性质,金属及其化合物的性质
解析 铝离子和铁离子均可水解成胶体,胶体具有吸附性,可用于净水,A项正确;菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄、动物内脏等富含铁元素,B项正确;钠具有强还原性,能与四氯化钛溶液中的水剧烈反应产生氢气,不能置换出钛,C项不正确;碳酸钠水合物只有3种,分别是。
答案 C
拓展链接 钠与盐溶液的反应注意事项
(1)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应,则只发生钠与水的反应。
(2)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应,则会发生两个反应,如钠与硫酸铜溶液的反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4,总反应方程式为2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
3.(★)以下物质之间的每步转化中,都能通过一步实现的是( )
①Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
②Na→Na2O→Na2CO3→NaHCO3→NaOH
③Mg→MgCl2→Mg(OH)2
④Al→Al2O3→Al(OH)3
⑤Al→NaAlO2→Na2CO3
A.②③④ B.①③④⑤
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
考点 元素化合物间的转化
题组 金属及其化合物的转化
解析 ①铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与碱反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,每步转化都能一步反应实现,故①正确;②钠和氧气反应生成氧化钠,4Na+O22Na2O,氧化钠和CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3与过量的水和CO2反应生成NaHCO3,NaHCO3与足量的Ca(OH)2反应生成NaOH,故②正确;③镁和氯气反应生成氯化镁,Mg+Cl2MgCl2,氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl,故③能通过一步反应实现;④铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能一步生成氢氧化铝,故④不能通过一步反应实现;⑤Al与NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2溶液中通入适量的CO2,得Na2CO3溶液,故⑤正确。故选C。
答案 C
拓展链接 MgO、Al2O3、SiO2均不溶于水,且不与水反应。
4.(★)镁铝合金5.1g溶于300mol/L的盐酸,在标准状况下放出气体的体积为5.6L。向反应后的溶液中加入足量氨水,产生沉淀的质量为( )
A.5.1g B.10.2g C.13.6g D.15.3g
考点 金属及其化合物与酸、碱的反应
题组 关系式法在化学计算中的应用
思路分析 向反应后的溶液中加入足量氨水产生的沉淀为 Mg(OH)2和Al(OH)3,其质量为镁和铝的质量与OH-的质量和,所以只要求出OH-的质量,就可解决问题。
解析 镁、铝金属和酸反应时,每失去1个电子,金属离子就带上一个单位正电荷,形成沉淀时,就会结合一个OH-,也就是说,金属失去的电子数就等于结合的OH-的数目。5.6LH2为0.25mol,生成0.25molH2需要金属失去0.5mol电子,所以,最终结合的OH-为0.5mol。产生沉淀的质量为5.1g+0.5mol×17g/mol=13.6g。
答案 C
方法技巧 关系式是物质间关系的一种简化式子,解决多步反应,计算最简捷。建立关系式的思路:首先根据题目确定待求量和已知量,然后利用原子守恒等建立已知量与待求量之间的关系式,最后进行求算。
5.(★★)下列离子方程式书写正确的是( )
A.小苏打中加入过量的澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HCO3-CaCO3↓+2H2O+CO32−
B.偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2:CO2+3H2O+2AlO2-2Al(OH)3↓+CO32−
C.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
D.Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
考点 离子方程式的判断
题组 离子方程式的正误判断
解析 A项,小苏打与过量的澄清石灰水反应生成CaCO3、NaOH和H2O,错误;B项,偏铝酸钠与过量CO2反应生成Al(OH)3和NaHCO3,错误;C项,向沸水中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体,发生反应:Fe3++3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3H+,错误;D项,Fe2+与H2O2在酸性溶液中反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,正确。
答案 D
点评 本题考查了离子方程式的判断,为高考的高频题,属于中等难度的试题,注意掌握离子方程式的书写原则,明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合守恒关系(如:质量守恒和电荷守恒等)、检查是否符合原化学方程式等。
6.(★)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的有几个( )
①12.0g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.2NA
②1molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA
③常温常压下:92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
④标准气压下,22.4LCCl4中所含的分子数约为6.02×1023
⑤用1L1.0mol/LFeCl3溶液制得氢氧化铁胶体,所得氢氧化铁胶粒的数目为NA
⑥1molNa2O2与足量CO2充分反应,转移的电子数为2NA
⑦在反应KClO3+6HClKCl+3Cl2+3H2O中,每生成3molCl2转移的电子数为5NA
A.3 B.4 C.5 D.6
考点 阿伏加德罗常数的应用
题组 以阿伏加德罗常数为载体的计算
解析 n(NaHSO4)=12.0g120g/mol=0.1mol,NaHSO4的熔融状态下的电离方程式为NaHSO4Na++HSO4-,12.0g熔融的NaHSO4中含有的阳离子物质的量为0.1mol,①错误;Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数之比都为1∶2,1molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总物质的量为3mol,②正确;NO2和N2O4的实验式都是NO2,n(NO2)=92g46g/mol=2mol,常温常压下92g的NO2和N2O4混合气体中所含原子物质的量为6mol,③正确;标准状况下,CCl4为液体,22.4LCCl4的物质的量大于1mol,所含的分子数大于6.02×1023,④错误;n(FeCl3)=1.0mol/L×1L=1mol,根据反应FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,生成1molFe(OH)3,氢氧化铁胶粒是一定数目Fe(OH)3的集合体,氢氧化铁胶粒的物质的量小于1mol,胶粒数小于1NA,⑤错误;1molNa2O2与足量CO2充分反应,生成O2的物质的量为0.5mol,转移电子的物质的量为1mol,转移的电子数为1NA,⑥错误; 用双线桥分析该反应:,每生成3molCl2转移5mol电子,转移的电子数为5NA,⑦正确。
答案 A
归纳提升 (1)正确解答此类题目,首先要认真审题,审题的过程中要注意分析题目中概念的层次,要特别注意试题中一些关键的字、词,要边阅读、边思考。其次要留心“陷阱”,对常见的一些“陷阱”要千万警惕。
(2)有关物质的组成和结构的题目中的常见物质
①Na2O2、CaO2中阴离子是O22−,故Na2O、Na2S、Na2O2中阳离子与阴离子个数比均为2∶1。
②1molCH4、NH3、H2O、HF、OH-、NH4+、Na+均含有10NA个电子,但1molOH-只含有9NA个质子,1molNH4+、Na+均含有11NA个质子。
7.(★★)在硫酸铁溶液中,加入少量铜粉至完全溶解后,又加入一定量铁粉,充分反应后有残余固体,则下列判断正确的是( )
A.最后得到的溶液中只含Cu2+
B.残余固体可能为铁、铜混合物
C.残余固体一定全部是铜
D.最后得到的溶液中含有Fe3+
考点 铁、铜及Fe3+的性质
题组 溶液中离子的判断
思路分析 先根据离子之间氧化性的强弱判断离子反应的顺序,然后根据试剂的加入顺序逐步分析即可解决问题。
解析 开始反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,铜完全溶解,有两种可能:刚好反应完全,溶液中有Fe2+和Cu2+;铜不足,溶液中有Fe2+、Cu2+和Fe3+,加入铁后,2Fe3++Fe3Fe2+优先反应,最后有固体残余,一定发生反应Cu2++FeFe2++Cu,若铁恰好反应,则残留固体为铜,若铁过量,残留固体为铜和铁。最后得到的溶液中一定含有Fe2+,溶液中Cu2+可能部分或全部被置换出,选项A错误; 残余固体可能为铁、铜混合物,也可能全部是铜,选项B正确,选项C错误;有金属剩余时,则最后得到的溶液中不可能含有Fe3+,选项D错误。
答案 B
8.(★★)有Na、Mg、Al、Fe、Cu五种金属,若两两混合,取混合物15g与足量稀硫酸反应后完全溶解,产生标准状况下H211.2L,求此混合物的组合方式最多有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.6种
考点 金属与酸的反应
题组 极值法在化学计算中的应用
思路分析 解析 标准状况下11.2L氢气的物质的量是0.5mol,产生这些氢气时,得到的电子的物质的量为2×0.5mol=1mol。两种金属混合物共失去电子1mol,平均摩尔电子质量为15g。而Na、Mg、Al、Fe、Cu五种金属与酸反应时,各失去1mol电子的质量分别为23g、12g、9g、28g、32g,有两种小于15g,铜不与酸反应,所以混合物的组合方式为Na与Mg、 Na与Al、 Na与Cu、Mg与Fe、Al与Fe、Fe与Cu,共6种,故选C。
答案 D
方法技巧 极值法解题有三个基本思路:①把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应;②把混合物假设成纯净物;③把平行反应分别假设成单一反应
9.(★★)Fe、FeO、Fe3O4的混合物中,加入100mL1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出22.4mL(标况)的气体,所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现,若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物,能得到铁( )
A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.1.4g
考点 铁及其化合物的性质、转化的有关计算
题组 守恒法在化学计算中的应用
解析 在所得溶液中经检验无Fe3+,这说明溶液中全部是氯化亚铁。则根据氯原子守恒可知,氯化亚铁的物质的量是0.1×1÷2mol=0.05mol,所以根据铁原子守恒可知,铁的质量是0.05mol×56g/mol=2.8g,答案选C。
答案 C
易错警示 Fe3O4中铁的化合价为+2价和+3价,Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3的形式,但Fe2O4是一种化合物,不是混合物。
点评 该题是高考中的常见题型,也是利用守恒法进行化学计算的典型例子。在化学计算中往往采用各种守恒法,例如:质量守恒、电荷守恒、电子得失守恒以及原子守恒等,需要学生在平时的学习和训练中注意积累、总结和提高。
10.(★★★)向
体积均为10mL、物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2,得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1mol/L的盐酸,此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积的关系如图所示。则下列叙述中不正确的是( )
A.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5mol/L
B.当0
D.向乙溶液中滴加过量盐酸后产生CO2体积的最大值为224mL
考点 混合物的有关计算
题组 图像法在化学计算中的应用
解析 根据图像可知,当V(HCl)=50mL时,得到的产物为NaCl,由原子守恒可知:n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1mol/L×0.05L=0.005mol,则原氢氧化钠溶液的浓度为:c(NaOH)=0.005mol÷0.01L=0.5mol/L,故A正确;在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后,溶液中溶质的组成可能是:NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四种情况,由图中HCl的用量与产生二氧化碳气体体积的关系可知甲溶液的溶质应该为Na2CO3和NaHCO3,所以当0
点评 本题考查混合物的有关计算,为高频考点,把握图中曲线及发生的反应的关系计算出NaOH、CO2的物质的量为解答的关键,注意判断CO2与NaOH反应产物,题目难度较大。
11.(★)下列关于铁的叙述正确的是( )
①铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀;②在人体内的血红蛋白中含有铁元素;③56g铁与1molCl2反应生成氯化亚铁;④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸汽中燃烧;⑤铁与浓盐酸反应生成FeCl3;⑥不能通过化合反应制得Fe(OH)3
A.①②③ B.②④ C.②④⑤ D.④⑥
考点 金属铁的性质
题组 铁的性质及应用
思路分析 掌握金属铁及其化合物的性质,然后根据金属铁及其化合物的性质逐一判断即可。
解析 ①当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,而纯铁的抗腐蚀能力较强,故①不可选;②人体内的血红蛋白中含有铁元素,故②可选;③铁和氯气反应生成氯化铁,故③不可选;④铁能在氧气中剧烈燃烧生成四氧化铁,也能在水蒸气中燃烧生成四氧化三铁,故④可选;⑤铁与浓盐酸反应的产物是氯化亚铁,故⑤不可选;⑥能通过化合反应制得Fe(OH)3,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,故⑥不可选。综上所述,可选的有②④,故选B。
答案 B
12.(★★)将适量的CH4、O2、Na2O2密封于一密闭容器中,在150℃时,不断地用电火花引燃混合气体,反应彻底结束后,容器内压强为0,且残留固体溶于水无气体产生,则CH4、O2、NaO2三种物质的物质的量之比为( )
A.2∶1∶3 B.2∶3∶1
C.2∶6∶1 D.2∶1∶6
考点 钠及其化合物的有关计算
题组 化学方程式法在化学计算中的应用
思路分析 根据题意,三种物质都恰好反应,容器中压强接近为零,容器内没有氧气剩余,判断剩余的固体为Na2CO3和NaOH,然后根据总的转化关系写出方程式即可解决问题。
解析 三种物质都恰好反应,容器中压强接近为零,容器内没有氧气剩余,剩余固体为Na2CO3和NaOH,根据甲烷的组成可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1∶4,则反应的总转化关系可写为:2CH4+O2+6Na2O22Na2CO3+8NaOH,根据方程式可知:原CH4、O2、Na2O2的物质的量之比为2∶1∶6,故选D。
答案 D
13.(★★)下列有关Na2CO3与NaHCO3叙述中错误的是( )
A.相同质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2气体体积小
B.鉴别碳酸钠溶液和盐酸可采用互滴法
C.可用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
考点 Na2CO3和NaHCO3性质的异同
题组 物质的鉴别与判断
解析 相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,Na2CO3中碳元素的质量分数偏小,在相同条件下,Na2CO3产生的二氧化碳气体体积小
答案 C
点评 本题考查Na2CO3和NaHCO3性质的异同,题目难度不大,注意把握Na2CO3和NaHCO3的性质,注重基础知识的积累。
14.(★★)有不澄清透明溶液,只可能含有大量H+、Fe3+、Fe2+、Al3+、AlO2-、CO32−、Cl-七种离子中的几种,向溶液中逐滴加入一定量1mol/L的NaOH溶液的过程中,开始没有沉淀,而后有沉淀,沉淀达最大量后继续滴加NaOH溶液沉淀部分消失,下列判断正确的是( )
A.一定不含Fe3+和Fe2+
B.一定含有Fe3+,但一定不含Fe2+
C.溶液可能含有Cl-
D.一定含有Al3+,而Fe3+、Fe2+至少含有一种或两种皆有
考点 离子判断
题组 离子推断
思路分析
弄清题意→是“一定”“可能”还是“不能”
↓
找隐含条件→溶液酸碱性、颜色、与×××反应等
↓
判反应→离子之间是否能发生反应
↓
定结果→根据以上情况,确定离子存在情况
解析 向该溶液中加入一定量1mol/LNaOH溶液的过程中,开始没有沉淀,说明溶液呈酸性,则一定含有大量的H+,在酸性溶液中AlO2-、CO32−分别与H+反应生成沉淀、气体而不能存在,根据溶液的电中性可以知道一定含有阴离子,则只有Cl-符合; 而后才有沉淀,沉淀达最大量后继续滴加NaOH溶液沉淀部分消失,说明一定含有Al3+,Fe2+、Fe3+中至少还有一种,综上所述,D项正确。
答案 D
链接拓展 限定条件的离子共存判断
(1)溶液无色透明时,则溶液中一定没有有色离子,如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)等。
(2)滴入酚酞溶液变红的溶液中肯定不能大量存在与OH-反应的离子,如Al3+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、NH4+、H+、HCO3-、HSO3-等。
15.(★★)下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a克混合物充分加热,固体质量减轻b克
B.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸引,增重b克
C.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
考点 Na2CO3和NaHCO3性质的异同及有关计算
题组 化学方程式法在化学计算中的应用
思路分析 实验方案是否可行,关键看根据测量数据能否计算出结果。A.根据钠原子守恒,可列方程组求解;B.应先把水蒸气排除才合理;C.此方案利用碳酸氢钠的不稳定性,利用差量法即可计算质量分数;D.根据质量关系,可列方程组求解。
解析 NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3的质量分数,故A不选; 混合物与足量稀硫酸充分反应,也会生成水和二氧化碳,所以逸出的气体是二氧化碳,但会混有水蒸气,即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量,不能测定含量,故B选;NaHCO3和Na2CO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠,所以bg固体是氯化钠,利用守恒法可计算出 Na2CO3的质量分数,故C不选;NaHCO3和Na2CO3均可与Ba(OH)2反应,CO32−+Ba2+BaCO3↓,所以最后得到的固体是BaCO3,根据方程式可以计算出Na2CO3的质量分数,故D不选。
答案 B
知识链接 碳酸钠和碳酸氢钠的比较
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
热稳定性
稳定,受热难分解;但Na2CO3·10H2O易风化
不稳定,受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
与碱反应
Na2CO3+Ca(OH)2
CaCO3↓+2NaOH
(Na2CO3与NaOH不反应)
2NaHCO3+Ca(OH)2(少量)CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O
与可溶性
钙盐、钡
盐反应
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl
不反应
相互转化
Na2CO3NaHCO3
16.(★★★)如图所示是向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入一定量NaOH溶液,紧接着再加入一定量稀盐酸,生成沉淀的物质的量y与加入溶液的体积x的关系图。根据图示判断,下列结论中不正确的是( )
A.N点时溶液中的溶质只有NaCl
B.c(NaOH)=c(HCl)
C.原混合溶液中c(MgCl2)∶c(AlCl3)=1∶2
D.K点之前加入的是NaOH溶液,K点之后加入的是盐酸
考点 铝及其化合物相互转化的图像问题
题组 数形结合思想在有关混合物计算中的应用
思路分析 首先明确离子方程式中量的关系以及次序问题,再根据离子反应的本质依次判断即可。
解析 ON段发生的反应为:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,Al3++3OH-Al(OH)3↓,若N点处沉淀量达到最大,此时溶液中Mg2+和Al3+已被沉淀完全;
NM段发生反应为:Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,即随着NaOH的进入,Al(OH)3逐渐溶解,到M点时完全溶解;
MP段沉淀量保持不变,P点以后沉淀增加,则可判定在K处开始滴加稀盐酸,且在P处将过量的NaOH恰好完全中和;
PF段发生反应为:H++AlO2-+H2OAl(OH)3↓,且在F点恰好使AlO2-完全沉淀,F点之后,发生的反应为Mg(OH)2和Al(OH)3的溶解。
N点时,溶液中阳离子只有Na+,阴离子只有Cl-,故溶质只有NaCl,故A项正确;由图像的对称性知,c(NaOH)c(HCl),故B项正确; 由上述分析可知,原混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2),故C项错误; 由上述分析可知,K点之后才开始加入盐酸,故D项正确。
答案 C
17.(★★)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃病
Na2CO3可与盐酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C
碳酸氢钠固体中加入几滴水,固体结块变成晶体
碳酸氢钠固体中加入几滴水,用手触摸试管底部温度升高
Ⅰ对,Ⅱ对,无
D
过氧化钠可用于航天员的供氧剂
Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
Ⅰ对,Ⅱ对,有
A.A B.B C.C D.D
考点 钠及其化合物性质
题组 物质性质的判断与比较
解析 治疗胃酸过多要用NaHCO3而不是Na2CO3,碳酸钠的碱性较强,不能用来中和胃酸,故A错误; 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,向过氧化钠的水溶液中滴酚酞先变红色后为无色,有因果关系,故B错误;碳酸氢钠固体中加入几滴水,固体结块变成晶体,碳酸氢钠固体中加入几滴水,用手触摸试管底部温度升高,二者有因果关系,因为碳酸氢钠的溶解度随温度的升高而降低,故C错误; 过氧化钠能和二氧化碳和水反应生成氧气 ,可用于航天员的供氧,陈述正确,存在因果关系,故D正确。
答案 D
点评 本题考查钠及其化合物的性质,注意对基础知识的掌握,尤其是过氧化钠的性质,例如:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2利用该反应的原理,Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。该反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
18.(★★★)甲、乙两烧杯中各盛有500mL,相同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液。向两个烧杯中分别加入18.0g的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比甲∶乙=1∶2,则下列说法正确的是( )
①甲烧杯中盐酸不足 ②乙烧杯中金属铝过量 ③甲烧杯中生成的气体体积为11.2L ④乙烧杯中的c(NaOH)=2mol/L
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
考点 铝及其化合物性质,物质的量的有关计算
题组 混合物的有关计算及化学方程式在化学计算中的应用
解析 发生的反应分别为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,铝粉质量一定,盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同,若酸、碱足量,生成气体物质的量相同;铝粉都过量,酸、碱不足,生成气体物质的量之比为1∶3,而实际反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2,说明Al与盐酸反应时,盐酸不足,Al与碱反应时碱过量,
设18.0gAl与氢氧化钠完全反应生成氢气物质的量为xmol,是:
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
2 3
1827mol xmol,
则21827mol=3xmol,解得x=1,
则Al与盐酸反应生成氢气的物质的量0.5mol,
设铝与盐酸反应时HCl的物质的量为ymol,则:
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
6 3
ymol 0.5mol
则63=ymol0.5mol,解得y=1mol,
则盐酸的物质的量浓度为1mol0.5L=2mol/L,
①经分析知,甲烧杯中盐酸不足,①正确;
②乙烧杯中氢氧化钠足量,金属铝不足,②错误;
③甲烧杯中生成的氢气0.5mol,但是没有标明是标准状况,不能计算其体积,③错误;
④已知盐酸和氢氧化钠溶液的浓度相同,则乙烧杯中的c(NaOH)=2mol/L,④正确;综上所述,①④正确,B项正确。
答案 B
点睛 1.铝与盐酸和氢氧化钠溶液发生的反应分别为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,铝粉质量一定,盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同,若酸、碱足量,生成气体物质的量相同;铝粉都过量,酸、碱不足,生成气体物质的量之比为1∶3,而实际反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1∶2,说明Al与盐酸反应时,盐酸不足,Al与碱反应时碱过量,这是学生们学习的难点,需要强化。
2.公式n=VVm的使用是学生们的易错点,并且也是高频考点,在使用时一定看清楚两点:①条件是否为标准状况,②在标准状况下,该物质是否为气体。如:本题③项没有标明条件,不能使用该公式。
第Ⅱ卷(非选择题,60分)
注意事项:
1.第Ⅱ卷必须使用0.5mm黑色签字笔作答。
2.请将答案书写在答题纸的相应位置,直接答在试卷上无效。
二、简答题
19.(★★)已知A是一种红棕色金属氧化物,B、D是金属单质,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的名称或化学式:
A(名称): E(名称):
C(化学式): G(化学式): ;
(2)电解C可以得到单质B,试写出B生成I的离子方程式: ;
(3)F在空气中转化为G的化学方程式: ;实验现象是 。
(4)在I中通入过量CO2的离子方程式:
考点 铁及其化合物之间的相互转化
题组 物质的推断,离子方程式的书写
思路分析 A是一种红棕色金属氧化物,B是金属单质且在高温条件下能与A发生反应,及白色沉淀F在空气中变成红褐色沉淀G是解本题的突破点,然后根据其他已知条件逐一推出各物质。
解析 由A是一种红棕色金属氧化物可知A为氧化铁,B是金属单质且在高温条件下能与A发生反应,则B为铝,B与A发生铝热反应,生成C和D,由D是金属单质可知,D为铁,则C为氧化铝,其中铁与盐酸反应得到E,可知E为氯化亚铁,加入氨水得到白色沉淀F,F为氢氧化亚铁,在空气中变成红褐色沉淀G,则G为氢氧化铁,氢氧化铁加热后又生成氧化铁,氧化铝和盐酸反应生成H,则H为氯化铝,氧化铝和氢氧化钠反应生成I,I为偏铝酸钠,二者混合,生成白色沉淀J,J为氢氧化铝,加热重新生成氧化铝。综上所述,A为氧化铁,B为铝,C为氧化铝,D为铁,E为氯化亚铁,F为氢氧化亚铁,G为氢氧化铁,H为氯化铝,I为偏铝酸钠,J为氢氧化铝。
(1)由上述分析可知,A的名称为氧化铁,E的名称为氯化亚铁,C的化学式为Al2O3,G的化学式为Fe(OH)3。
(2)B为铝,C为氧化铝,电解氧化铝得到金属铝单质和氧气,金属铝与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑。
(3)F为氢氧化亚铁,G为氢氧化铁,氢氧化亚铁,在空气中变成氢氧化铁的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,实验现象为白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
(4)I为偏铝酸钠,通入过量二氧化碳发生反应的离子方程式为CO2+2H2O+AlO-Al(OH)3↓+HCO-。
答案 (1)氧化铁 氯化亚铁 Al2O3 Fe(OH)3
(2)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑
(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
(4)CO2+2H2O+AlO-Al(OH)3↓+HCO-
链接拓展 制取Fe(OH)2的注意事项:
(1)Fe2+易被氧化,所以FeSO4溶液要现用现配,且配制FeSO4溶液的蒸馏水要煮沸除氧气。
(2)为了防止加入NaOH溶液时带入空气,可将装有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下,再挤出NaOH溶液。
20.(★★)某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物,进行了下列实验:用如图所示实验装置,在硬质玻璃管B中加入还原铁粉和石棉绒的混合物,再结合一些步骤,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(已知石棉绒是耐高温材料,不与水和铁反应)。
1.探究“铁与水蒸气”能否发生反应
(1)如何检查该装置的气密性 。
(2)实验中先点燃 (填“A”或“B”)处酒精处,一段时间后再点燃另一处。
(3)反应一段时间后,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,当 时(填实验现象),说明“铁与水蒸气”能够进行反应,写出铁与水蒸气反应的化学方程式 。
2.探究“铁与水蒸气”反应的产物
(1)假设还原铁粉反应完全,黑色固体为某种单一成分,为研究黑色固体成分,该研究小组甲同学提出以下假设:
假设一:黑色固体全部是Fe3O4
假设二:黑色固体全部是Fe2O3
假设三:黑色固体全部是FeO
乙同学认为即使不能通过实验就可以否定甲同学的一个假设,你认为乙同学否认的假设是 ,理由是 。
(2)若假设一正确,请设计实验加以验证,完成下列表格(仪器自选)。
限选实验试剂:1mol·L-1硫酸、2mol·L-1NaOH溶液、新制氯水、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、品红溶液
实验步骤
预期实验现象与结论
取反应后干燥的固体于试管中,加入足量的1mol·L-1硫酸溶解
取少量上述溶液于一试管中,滴加2~3滴KSCN溶液
①另取少量上述溶液于另一试管中,
溶液变红色,则反应后的固体中含有Fe3+
②
综合上述步骤可知假设一正确。
考点 铁与水蒸气反应的实验设计与探究
题组 化学实验的设计与探究
解析 (1)气密性检查一般用液差法,即将C处导气管末端浸入水槽中,微热A处圆底烧瓶,气管末端出现气泡,停止加热后气管末端出现一段水柱,则气密性好,否则气密性不好。
(3)铁与水蒸气生成氢气,不纯的氢气在点燃时会有爆鸣声,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,肥皂泡破裂,有爆鸣声,铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
2.(1)假设一:黑色固体全部是Fe3O4 假设二:黑色固体全部是Fe2O3 假设三:黑色固体全部是FeO。乙同学认为即使不通过实验就可以否定甲同学的一个假设为假设二,氧化铁为红色固体,不是黑色固体,则可以根据固体颜色直接否定假设二。
(2)要验证固体产物中铁元素的价态,应该先将固体溶解,考虑到可能有铁单质剩余,会与三价铁离子反应,所以要先除去铁单质,选用的试剂是稀硫酸溶解,接着确定检验相应离子的试剂,三价铁离子用的是硫氰化钾溶液,而检验二价铁则从限选试剂中只能用高锰酸钾溶液,利用二价铁离子的还原性,据此进行解答。
答案 1.(1)将C处导气管末端浸入水槽中,微热A处圆底烧瓶,气管末端出现气泡,停止加热后气管末端出现一段水柱,则气密性好,否则气密性不好
(2)A
(3)肥皂泡破裂,有爆鸣声 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
2.(1)假设二 因为Fe2O3为红棕色粉末,所以可以根据固体颜色直接否定假设二
(2)①滴加2~3滴酸性KMnO4溶液
②溶液不显紫色,则反应后的固体中含有Fe2+
易错警示 还原铁粉与水蒸气的反应注意事项:(1)还原铁粉和水蒸气反应需要高温,所以不能直接用水,可用湿棉花提供高温的水蒸气;(2)加入石棉绒可防止Fe粉飞出,堵塞导管;(3)必须检验氢气的纯度,防止氢气与氧气混合加热时引起爆炸。
21.(★★)实验室模拟侯氏制碱法制备碳酸钠:一定温度下,往一定量饱和NaCl溶液中通入氨气(NH3)达到饱和后,再不断通入CO2,一段时间后,出现沉淀,过滤得到NaHCO3晶体和氯化铵溶液。该过程总的化学方程式为 。
(2)加热NaHCO3得纯碱,实验室进行此操作的装置可以是 (填选项)。
(3)某实验小组通过下列实验探究过氧化钠与水的反应:
加入MnO2后,反应的化学方程式为: 。
(4)印刷铜制电路板的腐蚀液选取和回收再利用一直是研究的热点。
①传统蚀刻液(HCl-FeCl3)蚀刻铜主要反应的离子方程式为 。
②腐蚀结束后,通过以下两步可分离出铜,并实现FeCl3溶液再生。
废液溶液XFeCl3溶液
步骤Ⅰ所加试剂为 ,操作为 ;可实现步骤Ⅱ转化的物质是 (填一种即可)。
考点 钠、铁、铜及其化合物的性质
题组 离子方程式的书写,物质的分离与提纯
解析 (1)侯氏制碱法过程总反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。
(2)加热碳酸氢钠得纯碱的过程中会产生水,为防止试管炸裂试管口应朝下,排除C,从溶液中得到固体可以采用蒸发的方法,故D不适用,符合题意的装置为A、B。
(3)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,滴加酚酞试液后,溶液变红,然后溶液红色褪去,说明过氧化钠与水反应生成了过氧化氢,过氧化氢具有氧化性,能够氧化有色物质,因此褪色后的溶液中加入少量二氧化锰,过氧化氢分解生成氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
(4)①由题意可知,此处是由三价铁离子和铜反应,化学方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+腐蚀后的废液中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+,要想得到铜,就需要用过量铁置换并过滤得到铜单质,充分反应后就可以得到FeCl2溶液,为了得到氯化铁,而且不引入新杂质,可以用氯气将Fe2+氧化为Fe3+。
答案 (每空2分)(1)NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl (2)AB (3)2H2O22H2O+O2↑
(4)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ 加入过量铁粉 过滤 氯气
知识链接 侯氏制碱法
侯氏制碱法原理,是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。要制纯碱,先制得溶解度较小的NaHCO3。再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子,铵根离子,氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3的溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。
2019~2020学年度高一年级模块检测试题
高一化学
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B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,在试题卷上作答无效。
2.Ⅱ卷在答题纸上作答。答题前,考生在答题纸上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(每题只有一个选项符合要求,1—20题每题1分,21—30题每题2分,共40分。)
1.(★)中国传统文化对人类文明贡献巨大,下列对文献中记载的化学研究成果解读错误的是( )
A.《黄白第十六》中“曾青涂铁,铁赤如铜”其“曾青”是铜盐
B.《本草纲目》中记载了烧洒的制造工艺“凡酸坏之洒,皆可蒸烧”。“以烧洒复烧二次……价值数倍也”。这里用到的实验方法也适用于分离KNO3和NaCl
C.《吕氏春秋·别类编》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”体现了合金硬度方面的特性
D.《本草经集注》有记载:“以火烧之、紫青烟起,乃真硝石也。”区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4),该方法利用了焰色反应
考点 物质的检验分离和提纯
题组 物质的检验、分离和提纯
解析 “曾青涂铁”是指将一种可溶性铜盐的溶液涂到金属表面的过程,“曾青”是可溶性铜盐,A正确;《本草纲目》记载了烧洒的制造工艺用到的实验方法是蒸馏,但分离KNO3和NaCl必须用重结晶,不符合,B错误;合金的硬度大于各成分金属的硬度,C正确;利用了钾的焰色为紫色,钠的焰色为黄色进行区分钾盐和钠盐,D正确。
答案 B
易错点睛 蒸馏是指利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质,需要的仪器有蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶,蒸馏时注意:①液体体积;②加热方式;③温度计水银球位置;④冷却的水流方向;⑤防液体暴沸。
2.(★)下列说法不正确的是( )
A.铝盐和铁盐均可用于净水
B.菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄、动物内脏等富含铁元素
C.钠具有强还原性,可置换出四氯化钛溶液中的钛
D.碳酸钠水合物有Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O和Na2CO3·10H2O,共3种
属化合物
考点 物质的分类与变化,胶体的制备及性质,钠及其化合物
题组 胶体的制备及其性质,金属及其化合物的性质
解析 铝离子和铁离子均可水解成胶体,胶体具有吸附性,可用于净水,A项正确;菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄、动物内脏等富含铁元素,B项正确;钠具有强还原性,能与四氯化钛溶液中的水剧烈反应产生氢气,不能置换出钛,C项不正确;碳酸钠水合物只有3种,分别是。
答案 C
拓展链接 钠与盐溶液的反应注意事项
(1)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应,则只发生钠与水的反应。
(2)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应,则会发生两个反应,如钠与硫酸铜溶液的反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4,总反应方程式为2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
3.(★)以下物质之间的每步转化中,都能通过一步实现的是( )
①Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
②Na→Na2O→Na2CO3→NaHCO3→NaOH
③Mg→MgCl2→Mg(OH)2
④Al→Al2O3→Al(OH)3
⑤Al→NaAlO2→Na2CO3
A.②③④ B.①③④⑤
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
考点 元素化合物间的转化
题组 金属及其化合物的转化
解析 ①铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与碱反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,每步转化都能一步反应实现,故①正确;②钠和氧气反应生成氧化钠,4Na+O22Na2O,氧化钠和CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3与过量的水和CO2反应生成NaHCO3,NaHCO3与足量的Ca(OH)2反应生成NaOH,故②正确;③镁和氯气反应生成氯化镁,Mg+Cl2MgCl2,氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl,故③能通过一步反应实现;④铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能一步生成氢氧化铝,故④不能通过一步反应实现;⑤Al与NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2溶液中通入适量的CO2,得Na2CO3溶液,故⑤正确。故选C。
答案 C
拓展链接 MgO、Al2O3、SiO2均不溶于水,且不与水反应。
4.(★)镁铝合金5.1g溶于300mol/L的盐酸,在标准状况下放出气体的体积为5.6L。向反应后的溶液中加入足量氨水,产生沉淀的质量为( )
A.5.1g B.10.2g C.13.6g D.15.3g
考点 金属及其化合物与酸、碱的反应
题组 关系式法在化学计算中的应用
思路分析 向反应后的溶液中加入足量氨水产生的沉淀为 Mg(OH)2和Al(OH)3,其质量为镁和铝的质量与OH-的质量和,所以只要求出OH-的质量,就可解决问题。
解析 镁、铝金属和酸反应时,每失去1个电子,金属离子就带上一个单位正电荷,形成沉淀时,就会结合一个OH-,也就是说,金属失去的电子数就等于结合的OH-的数目。5.6LH2为0.25mol,生成0.25molH2需要金属失去0.5mol电子,所以,最终结合的OH-为0.5mol。产生沉淀的质量为5.1g+0.5mol×17g/mol=13.6g。
答案 C
方法技巧 关系式是物质间关系的一种简化式子,解决多步反应,计算最简捷。建立关系式的思路:首先根据题目确定待求量和已知量,然后利用原子守恒等建立已知量与待求量之间的关系式,最后进行求算。
5.(★★)下列离子方程式书写正确的是( )
A.小苏打中加入过量的澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HCO3-CaCO3↓+2H2O+CO32−
B.偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2:CO2+3H2O+2AlO2-2Al(OH)3↓+CO32−
C.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
D.Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
考点 离子方程式的判断
题组 离子方程式的正误判断
解析 A项,小苏打与过量的澄清石灰水反应生成CaCO3、NaOH和H2O,错误;B项,偏铝酸钠与过量CO2反应生成Al(OH)3和NaHCO3,错误;C项,向沸水中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体,发生反应:Fe3++3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3H+,错误;D项,Fe2+与H2O2在酸性溶液中反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,正确。
答案 D
点评 本题考查了离子方程式的判断,为高考的高频题,属于中等难度的试题,注意掌握离子方程式的书写原则,明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合守恒关系(如:质量守恒和电荷守恒等)、检查是否符合原化学方程式等。
6.(★)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的有几个( )
①12.0g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.2NA
②1molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA
③常温常压下:92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
④标准气压下,22.4LCCl4中所含的分子数约为6.02×1023
⑤用1L1.0mol/LFeCl3溶液制得氢氧化铁胶体,所得氢氧化铁胶粒的数目为NA
⑥1molNa2O2与足量CO2充分反应,转移的电子数为2NA
⑦在反应KClO3+6HClKCl+3Cl2+3H2O中,每生成3molCl2转移的电子数为5NA
A.3 B.4 C.5 D.6
考点 阿伏加德罗常数的应用
题组 以阿伏加德罗常数为载体的计算
解析 n(NaHSO4)=12.0g120g/mol=0.1mol,NaHSO4的熔融状态下的电离方程式为NaHSO4Na++HSO4-,12.0g熔融的NaHSO4中含有的阳离子物质的量为0.1mol,①错误;Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数之比都为1∶2,1molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总物质的量为3mol,②正确;NO2和N2O4的实验式都是NO2,n(NO2)=92g46g/mol=2mol,常温常压下92g的NO2和N2O4混合气体中所含原子物质的量为6mol,③正确;标准状况下,CCl4为液体,22.4LCCl4的物质的量大于1mol,所含的分子数大于6.02×1023,④错误;n(FeCl3)=1.0mol/L×1L=1mol,根据反应FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,生成1molFe(OH)3,氢氧化铁胶粒是一定数目Fe(OH)3的集合体,氢氧化铁胶粒的物质的量小于1mol,胶粒数小于1NA,⑤错误;1molNa2O2与足量CO2充分反应,生成O2的物质的量为0.5mol,转移电子的物质的量为1mol,转移的电子数为1NA,⑥错误; 用双线桥分析该反应:,每生成3molCl2转移5mol电子,转移的电子数为5NA,⑦正确。
答案 A
归纳提升 (1)正确解答此类题目,首先要认真审题,审题的过程中要注意分析题目中概念的层次,要特别注意试题中一些关键的字、词,要边阅读、边思考。其次要留心“陷阱”,对常见的一些“陷阱”要千万警惕。
(2)有关物质的组成和结构的题目中的常见物质
①Na2O2、CaO2中阴离子是O22−,故Na2O、Na2S、Na2O2中阳离子与阴离子个数比均为2∶1。
②1molCH4、NH3、H2O、HF、OH-、NH4+、Na+均含有10NA个电子,但1molOH-只含有9NA个质子,1molNH4+、Na+均含有11NA个质子。
7.(★★)在硫酸铁溶液中,加入少量铜粉至完全溶解后,又加入一定量铁粉,充分反应后有残余固体,则下列判断正确的是( )
A.最后得到的溶液中只含Cu2+
B.残余固体可能为铁、铜混合物
C.残余固体一定全部是铜
D.最后得到的溶液中含有Fe3+
考点 铁、铜及Fe3+的性质
题组 溶液中离子的判断
思路分析 先根据离子之间氧化性的强弱判断离子反应的顺序,然后根据试剂的加入顺序逐步分析即可解决问题。
解析 开始反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,铜完全溶解,有两种可能:刚好反应完全,溶液中有Fe2+和Cu2+;铜不足,溶液中有Fe2+、Cu2+和Fe3+,加入铁后,2Fe3++Fe3Fe2+优先反应,最后有固体残余,一定发生反应Cu2++FeFe2++Cu,若铁恰好反应,则残留固体为铜,若铁过量,残留固体为铜和铁。最后得到的溶液中一定含有Fe2+,溶液中Cu2+可能部分或全部被置换出,选项A错误; 残余固体可能为铁、铜混合物,也可能全部是铜,选项B正确,选项C错误;有金属剩余时,则最后得到的溶液中不可能含有Fe3+,选项D错误。
答案 B
8.(★★)有Na、Mg、Al、Fe、Cu五种金属,若两两混合,取混合物15g与足量稀硫酸反应后完全溶解,产生标准状况下H211.2L,求此混合物的组合方式最多有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.6种
考点 金属与酸的反应
题组 极值法在化学计算中的应用
思路分析 解析 标准状况下11.2L氢气的物质的量是0.5mol,产生这些氢气时,得到的电子的物质的量为2×0.5mol=1mol。两种金属混合物共失去电子1mol,平均摩尔电子质量为15g。而Na、Mg、Al、Fe、Cu五种金属与酸反应时,各失去1mol电子的质量分别为23g、12g、9g、28g、32g,有两种小于15g,铜不与酸反应,所以混合物的组合方式为Na与Mg、 Na与Al、 Na与Cu、Mg与Fe、Al与Fe、Fe与Cu,共6种,故选C。
答案 D
方法技巧 极值法解题有三个基本思路:①把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应;②把混合物假设成纯净物;③把平行反应分别假设成单一反应
9.(★★)Fe、FeO、Fe3O4的混合物中,加入100mL1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出22.4mL(标况)的气体,所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现,若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物,能得到铁( )
A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.1.4g
考点 铁及其化合物的性质、转化的有关计算
题组 守恒法在化学计算中的应用
解析 在所得溶液中经检验无Fe3+,这说明溶液中全部是氯化亚铁。则根据氯原子守恒可知,氯化亚铁的物质的量是0.1×1÷2mol=0.05mol,所以根据铁原子守恒可知,铁的质量是0.05mol×56g/mol=2.8g,答案选C。
答案 C
易错警示 Fe3O4中铁的化合价为+2价和+3价,Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3的形式,但Fe2O4是一种化合物,不是混合物。
点评 该题是高考中的常见题型,也是利用守恒法进行化学计算的典型例子。在化学计算中往往采用各种守恒法,例如:质量守恒、电荷守恒、电子得失守恒以及原子守恒等,需要学生在平时的学习和训练中注意积累、总结和提高。
10.(★★★)向
体积均为10mL、物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2,得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1mol/L的盐酸,此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积的关系如图所示。则下列叙述中不正确的是( )
A.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5mol/L
B.当0
D.向乙溶液中滴加过量盐酸后产生CO2体积的最大值为224mL
考点 混合物的有关计算
题组 图像法在化学计算中的应用
解析 根据图像可知,当V(HCl)=50mL时,得到的产物为NaCl,由原子守恒可知:n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1mol/L×0.05L=0.005mol,则原氢氧化钠溶液的浓度为:c(NaOH)=0.005mol÷0.01L=0.5mol/L,故A正确;在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后,溶液中溶质的组成可能是:NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四种情况,由图中HCl的用量与产生二氧化碳气体体积的关系可知甲溶液的溶质应该为Na2CO3和NaHCO3,所以当0
点评 本题考查混合物的有关计算,为高频考点,把握图中曲线及发生的反应的关系计算出NaOH、CO2的物质的量为解答的关键,注意判断CO2与NaOH反应产物,题目难度较大。
11.(★)下列关于铁的叙述正确的是( )
①铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀;②在人体内的血红蛋白中含有铁元素;③56g铁与1molCl2反应生成氯化亚铁;④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸汽中燃烧;⑤铁与浓盐酸反应生成FeCl3;⑥不能通过化合反应制得Fe(OH)3
A.①②③ B.②④ C.②④⑤ D.④⑥
考点 金属铁的性质
题组 铁的性质及应用
思路分析 掌握金属铁及其化合物的性质,然后根据金属铁及其化合物的性质逐一判断即可。
解析 ①当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,而纯铁的抗腐蚀能力较强,故①不可选;②人体内的血红蛋白中含有铁元素,故②可选;③铁和氯气反应生成氯化铁,故③不可选;④铁能在氧气中剧烈燃烧生成四氧化铁,也能在水蒸气中燃烧生成四氧化三铁,故④可选;⑤铁与浓盐酸反应的产物是氯化亚铁,故⑤不可选;⑥能通过化合反应制得Fe(OH)3,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,故⑥不可选。综上所述,可选的有②④,故选B。
答案 B
12.(★★)将适量的CH4、O2、Na2O2密封于一密闭容器中,在150℃时,不断地用电火花引燃混合气体,反应彻底结束后,容器内压强为0,且残留固体溶于水无气体产生,则CH4、O2、NaO2三种物质的物质的量之比为( )
A.2∶1∶3 B.2∶3∶1
C.2∶6∶1 D.2∶1∶6
考点 钠及其化合物的有关计算
题组 化学方程式法在化学计算中的应用
思路分析 根据题意,三种物质都恰好反应,容器中压强接近为零,容器内没有氧气剩余,判断剩余的固体为Na2CO3和NaOH,然后根据总的转化关系写出方程式即可解决问题。
解析 三种物质都恰好反应,容器中压强接近为零,容器内没有氧气剩余,剩余固体为Na2CO3和NaOH,根据甲烷的组成可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1∶4,则反应的总转化关系可写为:2CH4+O2+6Na2O22Na2CO3+8NaOH,根据方程式可知:原CH4、O2、Na2O2的物质的量之比为2∶1∶6,故选D。
答案 D
13.(★★)下列有关Na2CO3与NaHCO3叙述中错误的是( )
A.相同质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2气体体积小
B.鉴别碳酸钠溶液和盐酸可采用互滴法
C.可用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
考点 Na2CO3和NaHCO3性质的异同
题组 物质的鉴别与判断
解析 相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,Na2CO3中碳元素的质量分数偏小,在相同条件下,Na2CO3产生的二氧化碳气体体积小
答案 C
点评 本题考查Na2CO3和NaHCO3性质的异同,题目难度不大,注意把握Na2CO3和NaHCO3的性质,注重基础知识的积累。
14.(★★)有不澄清透明溶液,只可能含有大量H+、Fe3+、Fe2+、Al3+、AlO2-、CO32−、Cl-七种离子中的几种,向溶液中逐滴加入一定量1mol/L的NaOH溶液的过程中,开始没有沉淀,而后有沉淀,沉淀达最大量后继续滴加NaOH溶液沉淀部分消失,下列判断正确的是( )
A.一定不含Fe3+和Fe2+
B.一定含有Fe3+,但一定不含Fe2+
C.溶液可能含有Cl-
D.一定含有Al3+,而Fe3+、Fe2+至少含有一种或两种皆有
考点 离子判断
题组 离子推断
思路分析
弄清题意→是“一定”“可能”还是“不能”
↓
找隐含条件→溶液酸碱性、颜色、与×××反应等
↓
判反应→离子之间是否能发生反应
↓
定结果→根据以上情况,确定离子存在情况
解析 向该溶液中加入一定量1mol/LNaOH溶液的过程中,开始没有沉淀,说明溶液呈酸性,则一定含有大量的H+,在酸性溶液中AlO2-、CO32−分别与H+反应生成沉淀、气体而不能存在,根据溶液的电中性可以知道一定含有阴离子,则只有Cl-符合; 而后才有沉淀,沉淀达最大量后继续滴加NaOH溶液沉淀部分消失,说明一定含有Al3+,Fe2+、Fe3+中至少还有一种,综上所述,D项正确。
答案 D
链接拓展 限定条件的离子共存判断
(1)溶液无色透明时,则溶液中一定没有有色离子,如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)等。
(2)滴入酚酞溶液变红的溶液中肯定不能大量存在与OH-反应的离子,如Al3+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、NH4+、H+、HCO3-、HSO3-等。
15.(★★)下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a克混合物充分加热,固体质量减轻b克
B.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸引,增重b克
C.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
考点 Na2CO3和NaHCO3性质的异同及有关计算
题组 化学方程式法在化学计算中的应用
思路分析 实验方案是否可行,关键看根据测量数据能否计算出结果。A.根据钠原子守恒,可列方程组求解;B.应先把水蒸气排除才合理;C.此方案利用碳酸氢钠的不稳定性,利用差量法即可计算质量分数;D.根据质量关系,可列方程组求解。
解析 NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3的质量分数,故A不选; 混合物与足量稀硫酸充分反应,也会生成水和二氧化碳,所以逸出的气体是二氧化碳,但会混有水蒸气,即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量,不能测定含量,故B选;NaHCO3和Na2CO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠,所以bg固体是氯化钠,利用守恒法可计算出 Na2CO3的质量分数,故C不选;NaHCO3和Na2CO3均可与Ba(OH)2反应,CO32−+Ba2+BaCO3↓,所以最后得到的固体是BaCO3,根据方程式可以计算出Na2CO3的质量分数,故D不选。
答案 B
知识链接 碳酸钠和碳酸氢钠的比较
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
热稳定性
稳定,受热难分解;但Na2CO3·10H2O易风化
不稳定,受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
与碱反应
Na2CO3+Ca(OH)2
CaCO3↓+2NaOH
(Na2CO3与NaOH不反应)
2NaHCO3+Ca(OH)2(少量)CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O
与可溶性
钙盐、钡
盐反应
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl
不反应
相互转化
Na2CO3NaHCO3
16.(★★★)如图所示是向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入一定量NaOH溶液,紧接着再加入一定量稀盐酸,生成沉淀的物质的量y与加入溶液的体积x的关系图。根据图示判断,下列结论中不正确的是( )
A.N点时溶液中的溶质只有NaCl
B.c(NaOH)=c(HCl)
C.原混合溶液中c(MgCl2)∶c(AlCl3)=1∶2
D.K点之前加入的是NaOH溶液,K点之后加入的是盐酸
考点 铝及其化合物相互转化的图像问题
题组 数形结合思想在有关混合物计算中的应用
思路分析 首先明确离子方程式中量的关系以及次序问题,再根据离子反应的本质依次判断即可。
解析 ON段发生的反应为:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,Al3++3OH-Al(OH)3↓,若N点处沉淀量达到最大,此时溶液中Mg2+和Al3+已被沉淀完全;
NM段发生反应为:Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,即随着NaOH的进入,Al(OH)3逐渐溶解,到M点时完全溶解;
MP段沉淀量保持不变,P点以后沉淀增加,则可判定在K处开始滴加稀盐酸,且在P处将过量的NaOH恰好完全中和;
PF段发生反应为:H++AlO2-+H2OAl(OH)3↓,且在F点恰好使AlO2-完全沉淀,F点之后,发生的反应为Mg(OH)2和Al(OH)3的溶解。
N点时,溶液中阳离子只有Na+,阴离子只有Cl-,故溶质只有NaCl,故A项正确;由图像的对称性知,c(NaOH)c(HCl),故B项正确; 由上述分析可知,原混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2),故C项错误; 由上述分析可知,K点之后才开始加入盐酸,故D项正确。
答案 C
17.(★★)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃病
Na2CO3可与盐酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C
碳酸氢钠固体中加入几滴水,固体结块变成晶体
碳酸氢钠固体中加入几滴水,用手触摸试管底部温度升高
Ⅰ对,Ⅱ对,无
D
过氧化钠可用于航天员的供氧剂
Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
Ⅰ对,Ⅱ对,有
A.A B.B C.C D.D
考点 钠及其化合物性质
题组 物质性质的判断与比较
解析 治疗胃酸过多要用NaHCO3而不是Na2CO3,碳酸钠的碱性较强,不能用来中和胃酸,故A错误; 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,向过氧化钠的水溶液中滴酚酞先变红色后为无色,有因果关系,故B错误;碳酸氢钠固体中加入几滴水,固体结块变成晶体,碳酸氢钠固体中加入几滴水,用手触摸试管底部温度升高,二者有因果关系,因为碳酸氢钠的溶解度随温度的升高而降低,故C错误; 过氧化钠能和二氧化碳和水反应生成氧气 ,可用于航天员的供氧,陈述正确,存在因果关系,故D正确。
答案 D
点评 本题考查钠及其化合物的性质,注意对基础知识的掌握,尤其是过氧化钠的性质,例如:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2利用该反应的原理,Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。该反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
18.(★★★)甲、乙两烧杯中各盛有500mL,相同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液。向两个烧杯中分别加入18.0g的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比甲∶乙=1∶2,则下列说法正确的是( )
①甲烧杯中盐酸不足 ②乙烧杯中金属铝过量 ③甲烧杯中生成的气体体积为11.2L ④乙烧杯中的c(NaOH)=2mol/L
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
考点 铝及其化合物性质,物质的量的有关计算
题组 混合物的有关计算及化学方程式在化学计算中的应用
解析 发生的反应分别为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,铝粉质量一定,盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同,若酸、碱足量,生成气体物质的量相同;铝粉都过量,酸、碱不足,生成气体物质的量之比为1∶3,而实际反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2,说明Al与盐酸反应时,盐酸不足,Al与碱反应时碱过量,
设18.0gAl与氢氧化钠完全反应生成氢气物质的量为xmol,是:
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
2 3
1827mol xmol,
则21827mol=3xmol,解得x=1,
则Al与盐酸反应生成氢气的物质的量0.5mol,
设铝与盐酸反应时HCl的物质的量为ymol,则:
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
6 3
ymol 0.5mol
则63=ymol0.5mol,解得y=1mol,
则盐酸的物质的量浓度为1mol0.5L=2mol/L,
①经分析知,甲烧杯中盐酸不足,①正确;
②乙烧杯中氢氧化钠足量,金属铝不足,②错误;
③甲烧杯中生成的氢气0.5mol,但是没有标明是标准状况,不能计算其体积,③错误;
④已知盐酸和氢氧化钠溶液的浓度相同,则乙烧杯中的c(NaOH)=2mol/L,④正确;综上所述,①④正确,B项正确。
答案 B
点睛 1.铝与盐酸和氢氧化钠溶液发生的反应分别为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,铝粉质量一定,盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量相同,若酸、碱足量,生成气体物质的量相同;铝粉都过量,酸、碱不足,生成气体物质的量之比为1∶3,而实际反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1∶2,说明Al与盐酸反应时,盐酸不足,Al与碱反应时碱过量,这是学生们学习的难点,需要强化。
2.公式n=VVm的使用是学生们的易错点,并且也是高频考点,在使用时一定看清楚两点:①条件是否为标准状况,②在标准状况下,该物质是否为气体。如:本题③项没有标明条件,不能使用该公式。
第Ⅱ卷(非选择题,60分)
注意事项:
1.第Ⅱ卷必须使用0.5mm黑色签字笔作答。
2.请将答案书写在答题纸的相应位置,直接答在试卷上无效。
二、简答题
19.(★★)已知A是一种红棕色金属氧化物,B、D是金属单质,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解。
(1)写出下列物质的名称或化学式:
A(名称): E(名称):
C(化学式): G(化学式): ;
(2)电解C可以得到单质B,试写出B生成I的离子方程式: ;
(3)F在空气中转化为G的化学方程式: ;实验现象是 。
(4)在I中通入过量CO2的离子方程式:
考点 铁及其化合物之间的相互转化
题组 物质的推断,离子方程式的书写
思路分析 A是一种红棕色金属氧化物,B是金属单质且在高温条件下能与A发生反应,及白色沉淀F在空气中变成红褐色沉淀G是解本题的突破点,然后根据其他已知条件逐一推出各物质。
解析 由A是一种红棕色金属氧化物可知A为氧化铁,B是金属单质且在高温条件下能与A发生反应,则B为铝,B与A发生铝热反应,生成C和D,由D是金属单质可知,D为铁,则C为氧化铝,其中铁与盐酸反应得到E,可知E为氯化亚铁,加入氨水得到白色沉淀F,F为氢氧化亚铁,在空气中变成红褐色沉淀G,则G为氢氧化铁,氢氧化铁加热后又生成氧化铁,氧化铝和盐酸反应生成H,则H为氯化铝,氧化铝和氢氧化钠反应生成I,I为偏铝酸钠,二者混合,生成白色沉淀J,J为氢氧化铝,加热重新生成氧化铝。综上所述,A为氧化铁,B为铝,C为氧化铝,D为铁,E为氯化亚铁,F为氢氧化亚铁,G为氢氧化铁,H为氯化铝,I为偏铝酸钠,J为氢氧化铝。
(1)由上述分析可知,A的名称为氧化铁,E的名称为氯化亚铁,C的化学式为Al2O3,G的化学式为Fe(OH)3。
(2)B为铝,C为氧化铝,电解氧化铝得到金属铝单质和氧气,金属铝与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑。
(3)F为氢氧化亚铁,G为氢氧化铁,氢氧化亚铁,在空气中变成氢氧化铁的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,实验现象为白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
(4)I为偏铝酸钠,通入过量二氧化碳发生反应的离子方程式为CO2+2H2O+AlO-Al(OH)3↓+HCO-。
答案 (1)氧化铁 氯化亚铁 Al2O3 Fe(OH)3
(2)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑
(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
(4)CO2+2H2O+AlO-Al(OH)3↓+HCO-
链接拓展 制取Fe(OH)2的注意事项:
(1)Fe2+易被氧化,所以FeSO4溶液要现用现配,且配制FeSO4溶液的蒸馏水要煮沸除氧气。
(2)为了防止加入NaOH溶液时带入空气,可将装有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下,再挤出NaOH溶液。
20.(★★)某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物,进行了下列实验:用如图所示实验装置,在硬质玻璃管B中加入还原铁粉和石棉绒的混合物,再结合一些步骤,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(已知石棉绒是耐高温材料,不与水和铁反应)。
1.探究“铁与水蒸气”能否发生反应
(1)如何检查该装置的气密性 。
(2)实验中先点燃 (填“A”或“B”)处酒精处,一段时间后再点燃另一处。
(3)反应一段时间后,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,当 时(填实验现象),说明“铁与水蒸气”能够进行反应,写出铁与水蒸气反应的化学方程式 。
2.探究“铁与水蒸气”反应的产物
(1)假设还原铁粉反应完全,黑色固体为某种单一成分,为研究黑色固体成分,该研究小组甲同学提出以下假设:
假设一:黑色固体全部是Fe3O4
假设二:黑色固体全部是Fe2O3
假设三:黑色固体全部是FeO
乙同学认为即使不能通过实验就可以否定甲同学的一个假设,你认为乙同学否认的假设是 ,理由是 。
(2)若假设一正确,请设计实验加以验证,完成下列表格(仪器自选)。
限选实验试剂:1mol·L-1硫酸、2mol·L-1NaOH溶液、新制氯水、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、品红溶液
实验步骤
预期实验现象与结论
取反应后干燥的固体于试管中,加入足量的1mol·L-1硫酸溶解
取少量上述溶液于一试管中,滴加2~3滴KSCN溶液
①另取少量上述溶液于另一试管中,
溶液变红色,则反应后的固体中含有Fe3+
②
综合上述步骤可知假设一正确。
考点 铁与水蒸气反应的实验设计与探究
题组 化学实验的设计与探究
解析 (1)气密性检查一般用液差法,即将C处导气管末端浸入水槽中,微热A处圆底烧瓶,气管末端出现气泡,停止加热后气管末端出现一段水柱,则气密性好,否则气密性不好。
(3)铁与水蒸气生成氢气,不纯的氢气在点燃时会有爆鸣声,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,肥皂泡破裂,有爆鸣声,铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
2.(1)假设一:黑色固体全部是Fe3O4 假设二:黑色固体全部是Fe2O3 假设三:黑色固体全部是FeO。乙同学认为即使不通过实验就可以否定甲同学的一个假设为假设二,氧化铁为红色固体,不是黑色固体,则可以根据固体颜色直接否定假设二。
(2)要验证固体产物中铁元素的价态,应该先将固体溶解,考虑到可能有铁单质剩余,会与三价铁离子反应,所以要先除去铁单质,选用的试剂是稀硫酸溶解,接着确定检验相应离子的试剂,三价铁离子用的是硫氰化钾溶液,而检验二价铁则从限选试剂中只能用高锰酸钾溶液,利用二价铁离子的还原性,据此进行解答。
答案 1.(1)将C处导气管末端浸入水槽中,微热A处圆底烧瓶,气管末端出现气泡,停止加热后气管末端出现一段水柱,则气密性好,否则气密性不好
(2)A
(3)肥皂泡破裂,有爆鸣声 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
2.(1)假设二 因为Fe2O3为红棕色粉末,所以可以根据固体颜色直接否定假设二
(2)①滴加2~3滴酸性KMnO4溶液
②溶液不显紫色,则反应后的固体中含有Fe2+
易错警示 还原铁粉与水蒸气的反应注意事项:(1)还原铁粉和水蒸气反应需要高温,所以不能直接用水,可用湿棉花提供高温的水蒸气;(2)加入石棉绒可防止Fe粉飞出,堵塞导管;(3)必须检验氢气的纯度,防止氢气与氧气混合加热时引起爆炸。
21.(★★)实验室模拟侯氏制碱法制备碳酸钠:一定温度下,往一定量饱和NaCl溶液中通入氨气(NH3)达到饱和后,再不断通入CO2,一段时间后,出现沉淀,过滤得到NaHCO3晶体和氯化铵溶液。该过程总的化学方程式为 。
(2)加热NaHCO3得纯碱,实验室进行此操作的装置可以是 (填选项)。
(3)某实验小组通过下列实验探究过氧化钠与水的反应:
加入MnO2后,反应的化学方程式为: 。
(4)印刷铜制电路板的腐蚀液选取和回收再利用一直是研究的热点。
①传统蚀刻液(HCl-FeCl3)蚀刻铜主要反应的离子方程式为 。
②腐蚀结束后,通过以下两步可分离出铜,并实现FeCl3溶液再生。
废液溶液XFeCl3溶液
步骤Ⅰ所加试剂为 ,操作为 ;可实现步骤Ⅱ转化的物质是 (填一种即可)。
考点 钠、铁、铜及其化合物的性质
题组 离子方程式的书写,物质的分离与提纯
解析 (1)侯氏制碱法过程总反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。
(2)加热碳酸氢钠得纯碱的过程中会产生水,为防止试管炸裂试管口应朝下,排除C,从溶液中得到固体可以采用蒸发的方法,故D不适用,符合题意的装置为A、B。
(3)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,滴加酚酞试液后,溶液变红,然后溶液红色褪去,说明过氧化钠与水反应生成了过氧化氢,过氧化氢具有氧化性,能够氧化有色物质,因此褪色后的溶液中加入少量二氧化锰,过氧化氢分解生成氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
(4)①由题意可知,此处是由三价铁离子和铜反应,化学方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+腐蚀后的废液中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+,要想得到铜,就需要用过量铁置换并过滤得到铜单质,充分反应后就可以得到FeCl2溶液,为了得到氯化铁,而且不引入新杂质,可以用氯气将Fe2+氧化为Fe3+。
答案 (每空2分)(1)NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl (2)AB (3)2H2O22H2O+O2↑
(4)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ 加入过量铁粉 过滤 氯气
知识链接 侯氏制碱法
侯氏制碱法原理,是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。要制纯碱,先制得溶解度较小的NaHCO3。再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子,铵根离子,氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3的溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。
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