6、山东省滨州市2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题(教师版)
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山东省滨州市2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题6
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,每小题2分,共20分。)
1.(★)(2分)化学与生产生活息息相关。下列说法不正确的是 ( )
A.城市空气质量报告中,PM2.5、PM10指的是悬浮颗粒物,会影响人体健康
B.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”能提高空气质量
C.食品包装袋中常放入小袋的生石灰,目的是防止食品氧化变质
D.氧化亚铁可以用作色素,如应用于瓷器制作中使釉呈绿色
考点 化学与生活
题组 化学与生活
答案 C
解析 城市空气质量报告中,PM2.5、PM10指的是粒子直径不大于2.5微米或不大于10微米的悬浮颗粒物,吸入人体会对呼吸系统产生危害,A正确;“静电除尘”“燃煤脱硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量,B正确;食品包装袋中常放入小袋的生石灰,其目的是作为干燥剂,而不是防止食品氧化变质,C不正确;氧化亚铁可以用作色素,应用于瓷器制作中使釉呈绿色,D正确。
点评 化学是一门实用性很强的科学,平凡而又神奇,利用所学服务于生产生活,所以在学习过程中要多积累与生产生活相关联的知识,学习知识的同时理解学习化学的意义。
2.(★)(2分)下列物质属于电解质且在该状态下能导电的是 ( )
A.Cu B.熔融NaCl
C.KOH溶液 D.BaSO4固体
考点 电解质与导电情况
题组 电解质
答案 B
解析 Cu单质属于金属单质能导电,但是既不是电解质也不是非电解质,A错误;熔融NaCl是盐属于电解质,由于熔融过程中发生电离,形成自由移动的Na+和Cl-,故能导电,B正确;KOH在水中发生电离形成K+和OH-,能导电,但是KOH溶液是混合物,既不是电解质又不是非电解质,C错误;BaSO4固体是盐属于电解质,但是没有自由移动的离子不能导电,D错误。
拓展链接 ①导电是因为有自由移动的带电粒子,溶液或熔融态的盐或强碱能导电,是因为有自由移动的离子,金属单质、合金、石墨能导电,是因为有自由移动的电子。液态的酸都不导电。
②BaSO4虽然是难溶物但是其溶解的部分能完全发生电离,所以属于电解质中的强电解质。
③单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
3.(★)(2分)下列物质属于碱性氧化物的是 ( )
A.Na2O B.Na2O2 C.SO2 D.NO2
考点 碱性氧化物
题组 氧化物分类
答案 A
解析 碱性氧化物的定义是能与酸反应生成盐和水的氧化物。Na2O能与酸反应生成盐和水,Na2O+2HCl2NaCl+H2O,A正确;Na2O2与盐酸反应,除生成盐和水外,还生成了氧气,2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑,所以Na2O2不是碱性氧化物,B错误;SO2不能与酸反应,能与碱反应生成盐和水,所以是酸性氧化物,C错误;NO2不能与酸反应,虽然能与碱反应,但是生成了两种盐且反应为氧化还原反应,2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,所以NO2不是碱性氧化物,也不是酸性氧化物,D错误。
易错警示 在考查酸、碱性氧化物的题目中经常考查到NO2(不是酸性氧化物)、Na2O2(不是碱性氧化物)。
4.(★)(2分)美国科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成了“纳米车”(如图所示,整辆“纳米车”的对角线的长度仅为3至4纳米),每辆“纳米车”是由一个有机分子和四个C60分子构成。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法不正确的是 ( )
A.人们用肉眼看不到“纳米车”的运动
B.“纳米车”的诞生说明人类操纵分子的技术进入了一个新阶段
C.C60是一种新型的化合物
D.C60的摩尔质量为720g·mol-1
考点 物质分类
题组 对新物质的认识
答案 C
解析 整辆“纳米车”的对角线的长度仅为3至4纳米,所以人们用肉眼是看不到“纳米车”的运动的,A正确;“纳米车”的诞生说明人类操纵分子的技术进入了一个新阶段,B正确;C60是由C元素组成的单质,不是化合物,C不正确;C60的摩尔质量为60×12g·mol-1=720g·mol-1,D正确。
易错警示 化学中的单质分子有很多种,有稀有气体的单原子分子如Ne、Ar等,也有由两个原子组成的分子,即双原子分子,如O2、N2、Cl2等,也有由多个原子构成的分子,如O3、P4、C60等,以上这些都是单质。即只要是由同种元素组成的纯净物都是单质。
5.(★★)(2分)如图表示质量相同的气体X和N2在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则气体X可能是 ( )
A.CO B.NH3 C.CH4 D.CO2
考点 阿伏加德罗定律及推论
题组 阿伏加德罗定律及推论
答案 D
解析 阿伏加德罗定律的推论:在同温同体积条件下,压强之比等于物质的量之比,看图可知在相同容积相同温度条件下N2的压强要大于X的压强,所以在相同质量的条件下N2的物质的量要大于X的物质的量,利用M=mn可知,N2的摩尔质量要小于X的摩尔质量,选项中摩尔质量大于N2的只有CO2,所以选项D正确。
拓展链接 阿伏加德罗定律的常用推论如下表
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
n1n2=V1V2
同温、同压下,气体的体积与物质的量呈正比
T、V相同
p1p2=n1n2
温度、体积相同的气体,压强与物质的量呈反比
6.(★)(2分)下列事实中,与胶体有关的是 ( )
A.将植物油倒入水中,用力搅拌形成油水混合物
B.可以用过滤的方法除去粗食盐水中的难溶杂质
C.黑暗的电影院中,放映口发出的光会在影院中形成光柱
D.利用活性炭净水
考点 胶体的性质
题组 胶体的性质
答案 C
解析 将植物油倒入水中,植物油不溶于水,用力搅拌形成油水混合物,所得分散系为乳浊液,与胶体无关,A错误;粗食盐水中的难溶杂质与食盐水形成的是悬浊液,用过滤的方法可除去难溶性杂质,与胶体无关,B错误;黑暗的电影院中,一些尘埃小颗粒分散在空气中形成气溶胶,所以当放映口发出光束时会形成一道光柱,这是胶体的丁达尔现象,所以与胶体有关,C正确;活性炭净水原理是活性炭存在很多微小的孔隙,具有很强的吸附能力,所以能够净水,但是与胶体无关,D错误。
拓展链接 日常生活中常见的胶体有蛋白质溶液,淀粉溶液,肥皂水,人体的血液,烟,云,雾等。
胶体性质的应用:
①农业生产:土壤的保肥作用,土壤里许多物质如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在。
②医疗卫生:血液透析,血清纸上电泳,利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质。
③日常生活:制豆腐(胶体的聚沉)和豆浆,明矾净水。
④自然地理:江河入海口处形成三角洲,其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉。
7.(★)(2分)下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是 ( )
A.无色溶液中:K+、Cu2+、Na+、SO42-
B.强碱性的溶液中:K+、Na+、Cl-、CO32-
C.强酸性的溶液中:Cl-、Fe2+、NO3-、NH4+
D.使紫色石蕊试液呈红色的溶液中:Fe3+、Ba2+、SCN-、Cl-
考点 离子共存
题组 离子共存
答案 B
解析 无色溶液中,不可能有Cu2+,A错误;强碱性溶液中含有大量的OH-,与K+、Na+、Cl-、CO32-不发生反应,能大量共存,B正确;强酸性溶液中含有大量的H+,而NO3-在酸性条件下有强氧化性,会与具有还原性的Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存,C错误;Fe3+会与SCN-反应生成配合物Fe(SCN)3,所以不能大量共存,D错误。
易错警示 离子共存题在审题时一定要注意审题目的要求:溶液颜色要求,酸碱性要求,反应类型要求,及“共存”“不共存”“可能共存”等情况,再结合具体离子的性质进行解答。
8.(★)(2分)为除去括号内的杂质,所选用的方法正确的是 ( )
A.FeCl3溶液(CuCl2),加入Fe粉,过滤
B.CO2(SO2),通入饱和Na2CO3溶液中
C.NO(NO2),通入水中
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入过量Ba(OH)2溶液,过滤
考点 除杂问题
题组 除杂问题
答案 C
解析 A项中,加入铁粉在除去杂质氯化铜的同时,Fe还会与氯化铁溶液发生反应,Fe+2FeCl33FeCl2,原物质也被除去,A不正确;B项中,饱和碳酸钠溶液不仅会与二氧化硫反应,也会吸收二氧化碳,Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,原物质也被除去,B不正确;C项中,将混合气体溶于水,二氧化氮与水发生反应生成一氧化氮,3NO2+H2O2HNO3+NO,实现除杂,C正确;D项中,加入过量的氢氧化钡溶液,氢氧化钡与杂质硫酸钠发生反应的同时也会与碳酸钠发生反应,Na2CO3+Ba(OH)2BaCO3↓+2NaOH,原物质也被除去,D不正确。
易错警示 在除杂问题中需要遵循的原则是(1)不增:不增加新的杂质(2)不减:被提纯的物质不能减少(3)易分:操作简便,易于分离。
9.(★)(2分)下列说法不正确的是 ( )
A.2molNa2O2与足量水发生反应转移4mole-
B.少量的金属钠保存在煤油中
C.现代化学已经成为实验与理论并重的科学
D.高炉炼铁中实际起还原作用的是一氧化碳
考点 钠及其过氧化物性质;铁的冶炼
题组 物质性质
答案 A
解析 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,该反应中过氧化钠发生自身氧化还原反应,水既不作氧化剂也不作还原剂,2mol过氧化钠参加反应,其中1mol被氧化生成氧气,失去2mol电子,1mol被还原生成氢氧化钠,得到2mol电子,所以反应中转移2mol电子,A错误;钠的密度比煤油的大且不与煤油发生反应,所以少量的钠保存在煤油中,B正确;化学是一门以实验为基础的科学,现代化学已经成为实验与理论并重的科学,C正确;高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等,在冶炼过程中,焦炭先与热空气中的氧气反应生成二氧化碳,并放出大量的热量;二氧化碳再与灼热的焦炭反应,生成一氧化碳;一氧化碳在高温下将氧化铁还原为金属铁,所以实际起还原作用的是一氧化碳,D正确。
点评 学习每一种化学物质都要了解它的存在形式、制备、保存、物理性质和化学性质等,本题考查了钠的保存和过氧化钠与水的反应,还考查了高炉炼铁。
10.(★)(2分)下列实验装置正确的是 ( )
考点 实验的基本操作
题组 实验的基本操作
答案 B
解析 碳酸氢钠受热分解会产生水,为防止生成的水倒流至试管底部,使试管炸裂,固体大试管管口应该略向下倾斜,A错误;氨气极易溶于水,所以在进行氨气尾气吸收时要有防倒吸装置,图中倒置漏斗就能起到防倒吸的作用,B正确;在向容量瓶中转移溶液时不能直接倾倒,应该用玻璃棒引流,C错误;图中漏斗为长颈漏斗,由于长颈漏斗没有活塞,所以在使用时必须将长颈漏斗颈伸入液面以下,进行液封,防止生成的气体从长颈漏斗颈逸出,D错误。
点评 完成一个化学实验首先要求的是安全,其次就是实验的准确性,如A、B、D中的问题就属于实验安全问题,C中的问题是实验的准确性的问题,本题中出现的都是常见的操作问题,较简单。
二、选择题(每小题有一个或两个选项符合要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.(★)(4分)下列离子方程式正确的是 ( )
A.小苏打用于治疗胃酸过多:NaHCO3+H+Na++CO2↑+H2O
B.铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)Cu2++2NO3-+2NO2↑+2H2O
C.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:2Fe3++CuCu2++2Fe2+
D.向漂白液中通入SO2提高漂白效率:ClO-+SO2+H2OHClO+HSO3-
考点 离子方程式正误判断
题组 离子方程式正误判断
答案 C
解析 小苏打(碳酸氢钠)用于治疗胃酸(主要为稀盐酸)过多,碳酸氢钠可溶于水,属于强电解质,应该拆成离子形式,但是HCO3-不能拆开,离子方程式为HCO3-+H+CO2↑+H2O,A错误;铜与浓硝酸反应,HNO3属于强电解质,所以拆写成离子形式,离子方程式为Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O,B错误;用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板,离子方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,C正确;向漂白液中通入SO2,生成的HClO具有强氧化性,HSO3-具有还原性,所以两种产物不能共存,会继续发生反应,D错误。
易错警示 书写离子方程式的步骤是:写、拆、删、查,尤其是最后检查电荷是否守恒、原子是否守恒、拆分是否正确、是否符合化学事实、是否漏掉相关反应等情况。以下物质不能拆开:单质、氧化物及过氧化物、难溶物、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、配合物、弱酸的酸式酸根。注:浓硫酸(H2SO4)不拆,浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)均拆成离子形式。
12.(★)(4分)关于硫酸、硝酸叙述错误的是 ( )
A.浓硫酸和浓硝酸敞口放置在空气中质量分数都会减小,两者原理相同
B.浓硫酸和浓硝酸在加热条件下与木炭反应,体现了两者的强氧化性
C.浓硫酸使纸张变黑,浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,体现了两者的不稳定性
D.冷的浓硫酸和浓硝酸能使铝、铁钝化,两者均属于化学反应
考点 浓硝酸和浓硫酸的性质
题组 浓硝酸和浓硫酸的性质
答案 AC
解析 浓硫酸具有吸水性,敞口放置于空气中会吸收空气中的水变稀,使质量分数减小,浓硝酸具有挥发性,敞口放置于空气中会因为挥发损失溶质,质量分数减小,两者原理不同,A错误;浓硫酸和浓硝酸在加热条件下与木炭反应的方程式分别为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,反应中,浓硫酸和浓硝酸均体现了强氧化性,B正确;浓硫酸使纸张变黑是因为浓硫酸具有脱水性使纸张纤维脱水炭化变黑,浓硝酸保存在棕色瓶中是因为其不稳定,容易见光分解,4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,C错误; 钝化是因为冷的浓硫酸和浓硝酸氧化铁、铝生成致密的氧化膜从而阻止反应进一步发生,所以均属于化学反应,D正确。
拓展链接 浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性,注意:浓硫酸作用于胆矾体现的是吸水性,浓硫酸与金属反应不放出氢气,产物是二氧化硫。浓硝酸具有不稳定性和强氧化性,浓硝酸与金属反应不放出氢气,浓硝酸的还原产物是二氧化氮,稀硝酸的还原产物是一氧化氮。
13.(★)(4分)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下,2.24LH2O中含有的原子数目为0.3NA
B.常温常压下,4.6gNO2与N2O4混合气体中含有的氧原子数目为0.2NA
C.0.1mol·L-1K2CO3溶液中含有的钾离子数目为0.2NA
D.0.1mol铁与足量氯气反应时,转移的电子数目为0.2NA
考点 阿伏加德罗常数
题组 阿伏加德罗常数
答案 B
解析 标准状况下,水不是气体,2.24LH2O的物质的量不是0.1mol,所以所含原子数不是0.3NA,A错误;NO2和N2O4的最简式相同,都是“NO2”,所以可以求得混合气体中“NO2”组合的物质的量,进而求出氧原子数,即n(NO2)=m/M=4.6g46g·mol-1=0.1mol,所以含有的氧原子总数为0.2NA,B正确;不知道0.1mol·L-1K2CO3溶液的体积,所以无法求出含有的钾离子数目,C错误;氯气是强氧化剂,铁与氯气反应生成FeCl3,所以0.1mol铁与足量氯气反应时,转移电子的数目为0.3NA,D错误。
易错警示 (1)注意22.4L/mol 的使用条件:①必须是标准状况,②在标准状况下该物质应为气体,标准状况下H2O、SO3、HF、乙醇、苯和四氯化碳等为非气态。
(2)欲求溶液中溶质或相应离子的物质的量,必须知道溶液的浓度和体积,利用公式n=cV,才能求得,常见陷阱是没有溶液的体积,无法求得溶质的物质的量。
14.(★)(4分)下列关于离子检验的说法中正确的是 ( )
A.向某溶液中加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入过量稀盐酸,沉淀不溶解,则可推断该溶液中一定有SO42-
B.向某溶液中加入稀盐酸,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则可推断该溶液中一定有CO32-
C.向某溶液中加入NaOH溶液,加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则可推测该溶液中含有NH4+
D.向某溶液中先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色,则可推测该溶液中一定含有Fe2+
考点 离子检验
题组 离子检验
答案 C
解析 向某溶液中加入过量的BaCl2溶液,产生的白色沉淀,可能是BaSO4 也可能是AgCl,且再加入稀盐酸,两种沉淀均不溶解,所以该溶液中不一定有SO42-也可能是Ag+,A错误;某溶液能与稀盐酸反应,产生的气体使澄清的石灰水变浑浊,气体可能是CO2或SO2,该溶液中所含离子可能是CO32-或 SO32-,也可能是HCO3-或HSO3-,B错误;向某溶液中加入NaOH溶液,加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该溶液中含有NH4+,因为铵根离子与氢氧根离子在加热条件下反应生成氨气,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;若原溶液中本来含有Fe3+,先滴加氯水,再滴加KSCN溶液也显红色,所以原溶液中不一定含有Fe2+,D错误。
易错警示 在进行离子检验时一定要注意干扰离子的影响,试剂的选取及所加试剂顺序对离子的检验都有影响,如检验SO42-时,一定要先加入盐酸酸化,排除Ag+和CO32-的干扰,再加入氯化钡溶液,产生沉淀,才可确定含有SO42-。同理,检验Fe2+时,一定要先加入KSCN溶液,不显红色,确认没有Fe3+,再加氯水显红色,此时才可确定有Fe2+。
15.(★)(4分)为了防止枪支生锈,常采用化学处理使枪支的钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层——“发蓝”。化学处理过程中,其中一步反应为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑。下列叙述不正确的是 ( )
A.该处理过程不会产生污染
B.上述反应中铁被氧化
C.NO2-的氧化性大于FeO22-
D.反应中转移2mole-,生成还原产物8.5g
考点 氧化性比较和转移电子计算
题组 氧化还原反应
答案 AD
解析 在对枪支的钢铁零件进行“发蓝”处理时,生成氨气,氨气为有毒气体,会污染环境,A不正确;Fe从0价升高到+2价,发生氧化反应,铁被氧化,B正确;依据氧化还原反应规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氮元素的化合价从NaNO2中的+3价降低到NH3中的-3价,被还原,作氧化剂,氧化产物是Na2FeO2,所以氧化性:NO2-大于FeO22-,C正确;经过上述化合价分析,该反应每生成1mol还原产物氨气,转移6mol电子,所以转移2mol电子,生成还原产物氨气的质量为173g,D不正确。
点评 氧化还原反应是高中化学学习的基本反应,要熟练掌握氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的相关概念,另外转移电子数目的判断、表示方法和计算要熟练且准确,更高要求是氧化还原方程式的配平,本题考查内容比较基础,较简单。
拓展链接 氧化还原关系图如图
三、非选择题
16.(★)(12分)化学计量在化学中占有重要地位,请回答下列问题。
(1)相同质量的SO2和SO3所含氧原子的个数比为 。
(2)质量相同的A、B两种气体,在同温同压下,A的分子数比B多,则A的密度 B的密度(填“>”“=”或“<”)。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用食品抗氧化剂,常用于葡萄酒、果脯等食品中,果脯中的Na2S2O5的使用量是以游离的SO2来计算的,我国规定每千克果脯中SO2的最高含量是0.35g。
①下列试剂可用于检测SO2的是 。
A.I2 B.HCl C.H2SO4 D.CS2
②某500g果脯样品经检测得知含有SO2的物质的量为0.005mol,该产品是否合格 (填“是”或“否”)。
(4)“84消毒液”是常用的含氯消毒剂,可以利用Cl2与NaOH溶液反应制得该产品。反应的离子方程式为 。“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84g·cm-3)的浓硫酸配制1000mL0.50mol·L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。需用量筒量取浓硫酸的体积为 mL。
考点 阿伏加德罗定律及推论;溶液的配制
题组 阿伏加德罗定律及溶液配制
解析 (1)由公式m=n×M可知,相同质量的两种气体,其物质的量之比为摩尔质量的反比,所以相同质量的SO2 和SO3的物质的量之比为5∶4,再结合化学式中原子数目关系,得出相同质量的SO2 和SO3所含氧原子的个数比为5∶6。
(2)由阿伏加德罗定律的推论可知,同温同压条件下,分子数目之比等于物质的量之比,物质的量之比等于体积之比,则由同温同压条件下,A的分子数比B多可知,A的体积比B大,由m=ρV可知,质量相同时,密度和体积成反比,所以A的密度小于B的密度。
(3)①焦亚硫酸钠做食品抗氧化剂,是因为其有还原性,果脯中的焦亚硫酸钠的使用量以游离的SO2来计算,SO2具有还原性,所以用于检测SO2的试剂能与其发生反应,选项B、C、D中物质与SO2均不发生反应,选项A中I2与SO2反应方程式为SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,故选A。
②某500g果脯样品经检测得知含有SO2的物质的量为0.005mol,则SO2的质量为0.005mol×64g/mol=0.32g,所以每千克该果脯样品中含有的SO2的质量为0.64g,超过了国家规定的最高标准,所以该产品不合格,故答案为“否”。
(4)制取“84消毒液”用Cl2和NaOH溶液反应,其离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O;有关物质的量浓度和溶质质量分数的换算公式为c=1000ρωM,代入题干相关数据,得浓硫酸的物质的量浓度为c=1000×1.84×98%98mol/L=18.4mol/L。由浓硫酸配制稀硫酸,是溶液的稀释问题,在稀释过程中溶质的物质的量不变,所以18.4mol/L×V浓=0.5mol/L×1L,V浓≈0.0272L=27.2mL。
答案 (1)5∶6 (2)< (3)①A ②否 (4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O 27.2
点评 本题考查了化学计量的相关应用,以物质的量为中心的计算在化学中贯穿整个学习过程,要熟练掌握相关公式和推论,认真计算,本题考查较基础,难度不大。
17.(★★)(14分)A、B、C、X均为中学常见的物质,它们之间有如下转化关系(反应条件及副产物已略去)。
(1)若A和X均为单质,B为可使品红溶液褪色的气体,则反应②的化学方程式为 。
(2)若A、B、C为含钠元素的化合物,X为无色无味气体,则反应②的化学方程式为 。
(3)若A为稀硝酸,B溶液和KSCN反应后溶液显红色,则反应②的离子方程式为 。若向C的溶液中加入氢氧化钠溶液产生白色沉淀,在空气中迅速变成 ,最后变成 ,白色沉淀发生上述变化的原因 (用化学方程式表示)。56gX与足量的稀硝酸发生反应,被还原的HNO3为 g。
考点 SO2、NaOH、Fe2+、Fe3+的性质
题组 无机推断题
解析 (1)由B为可使品红溶液褪色的气体,可知B为二氧化硫,逆推可知A为硫单质,X为氧气,二氧化硫和氧气会继续发生反应②,其化学方程式为2SO2+O22SO3。
(2)若A、B、C为含钠元素的化合物,X为无色无味气体,根据钠的相关化合物的反应特点,可推知气体X为CO2,A为Na2O或Na2O2或NaOH,B为Na2CO3,C为NaHCO3,则反应②的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3。
(3)若A为稀硝酸,B溶液和KSCN反应后溶液显红色,说明物质B中含有Fe3+,依据原子守恒可知物质X为铁单质,则B溶液中的Fe3+与物质X反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+。若向C的溶液中加入氢氧化钠溶液发生反应:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,白色沉淀为Fe(OH)2,Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化,最终被氧化为红褐色的Fe(OH)3,此过程的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。铁单质与足量的稀硝酸反应的化学方程式为Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,该反应中56g即1mol铁参加反应,硝酸被还原为NO,依据原子守恒,则被还原的硝酸的物质的量为1mol,所以被还原的硝酸的质量为63g。
答案 (1)2SO2+O22SO3
(2)Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3
(3)2Fe3++Fe2Fe2+ 灰绿色 红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 63
点评 该题目以一个反应模式为模板,根据题给信息进行物质推断。完成此题的关键是熟悉相关物质的性质,并利用原子守恒通过对已知信息的分析加工推测出未知物质,进而解答相关问题。本题考查了硫元素、钠元素、铁元素相关化合物的转化和性质,难度中等。
拓展链接 常见物质转化关系
ABC
①X为O2
Na→Na2O→Na2O2
N2→NO→NO2或NH3→NO→NO2
S→SO2→SO3或H2S→SO2→SO3
C→CO→CO2或CH4→CO→CO2
②X为CO2
NaOHNa2CO3NaHCO3
③X为强酸,如HCl
NaAlO2Al(OH)3AlCl3
Na2CO3NaHCO3CO2
④X为强碱,如NaOH
AlCl3Al(OH)3NaAlO2
18.(★★)(16分)氨是一种重要的化工产品,也是重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室制备氨并完成相关性质实验。
Ⅰ.实验室制取氨气通常有两种方法:①固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气(装置如图甲)。②在锥形瓶中加入NaOH固体,在分液漏斗中加入浓氨水制备氨气(装置如图乙)。请回答:
(1)用方法①制备并收集NH3。
装置甲中生成NH3的化学方程式为 ,用圆底烧瓶收集NH3的方法为 (填“向上排空气法”或“向下排空气法”),检验圆底烧瓶中已收集满氨气的方法是 。
(2)利用装置乙可用方法②制取氨气,利用该装置还可制取 (填字母)等气体。
a.H2 b.CO2 c.Cl2
Ⅱ.该化学兴趣小组设计了下图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(1)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后移走酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上,由此可知该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)B中试剂为 ,NaOH溶液的作用是 。
(3)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟,白烟的化学式是 。欲使氨气尽可能完全转化为硝酸,理论上n(NH3)∶n(O2)的最佳比例为 。
考点 氨气的实验室制法和工业制硝酸
题组 常见气体的实验室制法;实验的设计、探究
解析 Ⅰ.(1)装置甲中用固体氢氧化钙和氯化铵共热制备氨气,生成氯化钙、氨气和水,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O 。氨气密度小于空气且极易溶于水,所以收集氨气只能用向下排空气法,利用氨气溶于水显碱性,使红色石蕊试纸变红的特点进行验满操作;也可以利用氨气和氯化氢气体或硝酸蒸气相遇生成氯化铵固体或硝酸铵固体的性质来进行验满操作。
(2)装置乙制取氨气采用的装置特点是固液不加热,可以用这个装置制取H2,所用试剂是锌粒和稀硫酸;可以制取CO2,所用试剂是碳酸钙和稀盐酸;也可以用来制取Cl2,所用试剂是高锰酸钾固体和浓盐酸。
Ⅱ.(1)实验中用酒精喷灯预热催化剂,后通入反应气体,当催化剂红热后移走酒精喷灯,催化剂始终保持红热,说明该反应为放热反应,利用自身放出的热量足以维持反应的继续进行。
(2)装置B中二氧化氮与水反应生成硝酸,用氢氧化钠溶液吸收氮的氧化物,防止污染空气。
(3)由于氨的催化氧化反应不完全,所以从硬质玻璃管出来的气体既有未反应完全的氨气和氧气又有产物一氧化氮和水,其中NO和O2、H2O会反应生成硝酸,4NO+3O2+2H2O4HNO3,观察到的白烟是氨气和硝酸反应生成的NH4NO3固体,所以白烟的化学式为NH4NO3。NH3中-3价氮被氧化为HNO3中的+5价氮,1个N原子失去8个电子,而1个O2分子得4个电子,根据电子守恒可知,欲使氨气尽可能完全转化为硝酸,理论上n(NH3)∶n(O2)的最佳比例为1∶2。
答案 Ⅰ.(1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 向下排空气法 用湿润的红色石蕊试纸靠近圆底烧瓶瓶口,试纸变蓝说明氨气已收集满(或将蘸有浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒靠近圆底烧瓶瓶口,若产生白烟说明已收集满)
(2)abc
Ⅱ.(1)放热
(2)水 吸收多余的NO、NO2,防止污染空气
(3)NH4NO3 1∶2
点评 本题以氨气的实验室的两种制法来引出其他气体的制备方法,涉及仪器的选择和药品的选择问题,又对氨的催化氧化实验进行了探究分析,题目有一定难度。
19.(★★)(8分)氧化还原反应在生产生活中有广泛的应用,回答下列问题。
(1)实验室中常用浓盐酸和二氧化锰混合加热制备氯气,下列反应中盐酸所体现的性质与该反应相同的是 。
a.Zn+2HClZnCl2+H2↑
b.KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O
c.2HClH2↑+Cl2↑
d.2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
(2)向硫酸酸化的高锰酸钾溶液中滴加H2O2溶液,高锰酸钾溶液褪色并有气泡冒出,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,若生成标准状况下3.36L气体,则转移的电子数为 。
(3)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为 。
考点 氧化还原反应中电子转移的计算和化学方程式配平
题组 氧化还原反应综合考查
解析 (1)实验室用浓盐酸和二氧化锰固体混合加热制备氯气,化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,其中HCl化合价升高的部分体现还原性,化合价不变的部分体现酸性。反应a:HCl中氢元素化合价降低,体现氧化性,不符合题意;反应b:一部分HCl被KClO3氧化体现还原性,一部分化合价不变生成KCl体现酸性,所以HCl在反应中既体现酸性又体现还原性,符合题意;反应c:HCl电解反应中氢元素化合价降低体现氧化性,氯元素化合价升高体现还原性,所以HCl在反应中体现的是氧化性和还原性,不符合题意;反应d:一部分HCl被高锰酸钾氧化至氯气体现还原性,一部分化合价不变生成KCl、 MnCl2体现酸性,所以HCl在反应中既体现酸性又体现还原性,符合题意;所以与题干反应所体现性质相同的是bd。
(2)硫酸酸化的高锰酸钾与过氧化氢反应,原理是高锰酸钾将过氧化氢氧化生成氧气,其中高锰酸钾中锰原子从+7价降低至硫酸锰中的+2价,得5个电子,而过氧化氢中氧元素从-1价升高至氧气中的0价,过氧化氢中两个氧原子共失去2个电子,所以依据得失电子守恒可知,氧化剂高锰酸钾和还原剂过氧化氢的物质的量之比为2∶5。反应中每生成1mol氧气转移2mol电子,所以若生成标准状况下3.36L即0.15mol氧气,转移电子数目为0.3NA或是0.3×6.02×1023=1.806×1023。
(3)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,H2O2会氧化FeCl2生成棕黄色的FeCl3,H2O2被还原生成水,依据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,其离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。
答案 (1)bd (2)2∶5 0.3NA或1.806×1023 (3)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
思路分析 H2O2既可以体现氧化性又可以体现还原性,关键是看与之反应的物质的氧化、还原性强弱,如与酸性高锰酸钾反应,高锰酸钾具有强氧化性,则H2O2被氧化为氧气,体现还原性,化学方程式如下:3H2SO4+2KMnO4+5H2O2K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O;如在酸性条件下与氯化亚铁溶液反应,Fe2+具有强还原性,则H2O2被还原成水,体现氧化性,离子方程式如下:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O;如果H2O2遇到催化剂,可以自身发生氧化还原反应,如在二氧化锰催化作用下分解为水和氧气,既体现氧化性又体现还原性,化学方程式如下:2H2O22H2O+O2↑。
20.(★)(10分)铁在人体中不是以游离态的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+形式存在。Fe2+易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含Fe2+的盐。服用维生素C,有利于人体对铁元素的吸收。
(1)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉,这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐。此反应的离子方程式为 。
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有 性。
(3)“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:
①操作1的名称是 。
②试剂2为 溶液(填化学式)。
③加入新制氯水,溶液中发生反应的离子方程式是 。
考点 Fe2+的性质及检验
题组 铁及其化合物性质的综合考查
解析 (1)人体胃酸的主要成分为稀盐酸,所以市场出售的某种麦片中的还原铁粉,与人体胃酸作用生成亚铁盐的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑。
(2)NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,Fe2+转化为Fe3+发生了氧化反应,所以NaNO2具有氧化性。
(3)已知“速力菲”不溶于水但能溶于人体中的胃酸。观察流程图可推测碾碎后加入的试剂1为稀盐酸,经过滤后溶液显淡黄色,说明药品中的Fe2+被部分氧化成了Fe3+,加入的试剂2为KSCN溶液,Fe3+遇KSCN溶液显红色,由于Fe3+含量少而呈现淡红色,后又加入新制氯水,Cl2有强氧化性,氧化Fe2+ 至Fe3+,至此溶液呈现血红色。①经操作1实现了溶液和不溶物的分离,所以操作1为过滤。②试剂2是与Fe3+反应使溶液显红色的KSCN溶液。③加入新制氯水时,氯水中的氯气分子将Fe2+氧化至Fe3+,其离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
答案 (1)Fe+2H+Fe2++H2↑
(2)氧化性
(3)①过滤 ②KSCN ③2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
点评 本题以铁元素在人体中的作用原理为背景考查了铁及其化合物的相关性质,涉及亚铁盐的检验问题和简单的实验设计,题目难度不大。
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