2020-2021学年河南省三门峡实验高中高二(下)月考化学试卷(6月份)
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2020-2021学年河南省三门峡实验高中高二(下)月考化学试卷(6月份)
1. 宋代《千里江山图)描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2⋅CuCO3),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2⋅2CuCO3)。下列说法错误的是( )
A. 保存《千里江山图》需控制温度和湿度
B. 孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C. 孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D. Cu(OH)2⋅CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2⋅2CuCO3
2. 下列物质对应的组成不正确的是( )
A. 干冰:CO2 B. 熟石灰:CaSO4⋅2H2O
C. 胆矾:CuSO4⋅5H2O D. 小苏打:NaHCO3
3. 下列关于物质分类的说法正确的是( )
A. 金刚石、白磷都属于单质
B. 漂白粉、石英都属于纯净物
C. 氯化铵、次氯酸都属于强电解质
D. 葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物
4. 下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中,没有涉及到化学变化的是( )
A. 定期清淤,疏通河道
B. 化工企业“三废”处理后,达标排放
C. 利用微生物降解水域中的有毒有害物质
D. 河道中的垃圾回收分类后,进行无害化处理
5. 实验室中下列做法错误的是( )
A. 用冷水贮存白磷
B. 用浓硫酸干燥二氧化硫
C. 用酒精灯直接加热蒸发皿
D. 用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧
6. 测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00mL待测液,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定.上述操作中,不需要用到的仪器为( )
A. B. C. D.
7. 下列叙述正确的是( )
A. 浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)2胶体
B. 明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O=Al(OH)3↓+3H+
C. 用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
D. 沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液,形成带电的胶体,导电能力增强
8. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A. 18g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B. 3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA
C. 32g环状S8()分子中含有的S−S键数为NA
D. 1LpH=4的0.1mol⋅L−1K2Cr2O7溶液中Cr2O72−数为0.1NA
9. 在实验室采用如图装置制备气体,合理的是( )
化学试剂
制备气体
A.
Ca(OH)2+NH4Cl
NH3
B.
MnO2+HCl(浓)
Cl2
C.
MnO2+KClO3
O2
D.
NaCl+H2SO4(浓)
HCl
A. A B. B C. C D. D
10. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是( )
A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:CO32−+CaSO4=CaCO3+SO42−
B. 过量铁粉加入稀硝酸中:Fe+4H++NO3−=Fe3++NO↑+2H2O
C. 硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:Al3++4OH−=AlO2−+2H2O
D. 氯化铜溶液中通入硫化氢:Cu2++S2−=CuS↓
11. 下列说法正确的是( )
A. 同温同压下,O2和CO2的密度相同
B. 质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同
C. 物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同
D. 室温下,pH相同的盐酸和硫酸中,溶质的物质的量浓度相同
12. 工业上将氨气和空气的混合气体通过铂一铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下VL氨气完全反应.并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为( )
A. 11.2n5v B. 5v11.2n C. 22.4v5n D. 22.4n5v
13. 下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是( )
实验现象
离子方程式
A
向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解
Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3⋅H2O
B
向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体
Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+
C
二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色
3SO2+2MnO4−+4H+=3SO42−+2Mn2++2H2O
D
氧化亚铁溶于稀硝酸
FeO+2H+=Fe2++H2O
A. A B. B C. C D. D
14. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN−、Cl−
B. c(H+)/c(OH−)=1×10−12的溶液中:K+、Na+、CO32−、NO3−
C. c(Fe2+)=1mol⋅L-1的溶液中:H+、NH4+、MnO4−、SO42−
D. 能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH4+、SO42−、HCO3−
15. 某未知溶液可能含Cl−、CO32−、Na+、SO42−、Al3+,将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红.取少量试液,加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成;在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀.下列判断合理的是( )
A. 一定有Cl− B. 一定有SO42− C. 一定没有Al3+ D. 一定有CO32−
16. 下列操作规范且能达到实验目的的是( )
A. 测定醋酸浓度
B. 测定中和热
C. 稀释浓硫酸
D. 萃取分离碘水中的碘
17. 把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁:另一份加入含bmolBaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的物质的量浓度为( )
A. 2(2b−a)V mol⋅L−1 B. (2b−a)V mol⋅L−1
C. 2(b−a)V mol⋅L−1 D. (b−a)V mol⋅L−1
18. 1.52g铜镁合金完全溶解于 50mL 密度为 1.40g/mL、质量分数为 63%的浓硝酸中,得到 NO2 和 N2O4的混合气体 1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入 1.0mol/LNaOH溶 液,当金属离子全部沉淀时,得到 2.54g沉淀.下列说法不正确的是( )
A. 该合金中铜与镁的物质的量之比是 2:1
B. 该浓硝酸中 HNO3 的物质的量浓度是 14.0mol/L
C. NO2和 N2O4 的混合气体中,NO2的体积分数是 80%
D. 得到 2.54g沉淀时,加入 NaOH 溶液的体积是 600 mL
19. 用无水Na2CO3固体配制250mL0.1000mol⋅L−1的溶液。请回答下列问题:
(1)在配制过程中不必要的玻璃仪器是 ______。
A.烧杯
B.量筒
C.玻璃棒
D.胶头滴管
E.容量瓶
(2)定容时的操作:当液面接近容量瓶刻度线时,______,再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。
(3)下列操作会使配得的Na2CO3溶液浓度偏低的是 ______。
A.称取相同质量的Na2CO3⋅10H2O固体进行配制
B.定容时俯视容量瓶的刻度线
C.摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线
D.转移洗涤液时洒到容量瓶外,继续用该未清洗的容量瓶重新配制
(4)由FeSO4⋅7H2O固体配制0.10mol⋅L−1FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、______(从如图中选择,写出名称)。
20. 磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子
Fe3+
Al3+
Mg2+
Ca2+
开始沉淀的pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全(c=1.0×10−5mol⋅L−1)的pH
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题:
(1)“熔烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式 ______ 。
(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是 ______ 。
(3)“母液①”中Mg2+浓度为 ______ mol⋅L−1。
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”,最适合的酸是 ______ 。“酸溶渣”的成分是 ______ 、 ______ 。
(5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2⋅xH2O沉淀,该反应的离子方程式是 ______ 。
(6)将“母液①”和“母液②”混合,吸收尾气,经处理得 ______ ,循环利用。
21. 胆矾(CuSO4⋅5H2O)易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。回答下列问题:
(1)制备胆矾时,用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,还必须使用的仪器有 ______ (填标号)。
A.烧杯
B.容量瓶
C.蒸发皿
D.移液管
(2)将CuO加入到适量的稀硫酸中,加热,其主要反应的化学方程式为 ______ ,与直接用废铜和浓硫酸反应相比,该方法的优点是 ______ 。
(3)待CuO完全反应后停止加热,边搅拌边加入适量H2O2,冷却后用NH3⋅H2O调pH为3.5∼4,再煮沸10min,冷却后过滤。滤液经如下实验操作:加热蒸发、冷却结晶、 ______ 、乙醇洗涤、 ______ ,得到胆矾。其中,控制溶液pH为3.5∼4的目的是 ______ ,煮沸10min的作用是 ______ 。
(4)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为 ______ (写表达式)。
(5)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是 ______ (填标号)。
①胆矾未充分干燥
②坩埚未置于干燥器中冷却
③加热时有少量胆矾迸溅出来
22. 氧化石墨烯具有稳定的网状结构,在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示):
将浓H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中。剧烈搅拌下,分批缓慢加入KMnO4粉末。塞好瓶口。
转至油浴中,35℃搅拌1小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98℃并保持1小时。
转移至大烧杯中,静置冷却至室温。加入大量蒸馏水,而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。
离心分离,稀盐酸洗涤沉淀。
蒸馏水洗涤沉淀。
冷却干燥,得到土黄色的氧化石墨烯。
回答下列问题:
(1)装置图中,仪器a、c的名称分别是 ______ 、 ______ ,仪器b的进水口是 ______ (填字母)。
(2)步骤Ⅰ中,需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴,原因是 ____________________________ 。
(3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴,不使用热水浴,原因是 _______________________ 。
(4)步骤Ⅲ中,H2O2的作用是 ________________________________________ (以离子方程式表示)。
(5)步骤中,洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在SO42−来判断。检测的方法是 ________________________________________ 。
(6)步骤可用pH试纸检测来判断Cl−是否洗净,其理由是 ________________________________________ 。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A.Cu(OH)2⋅CuCO3和Cu(OH)2⋅2CuCO3均不稳定,受热易分解,图纸材料纤维素等能水解,长期在潮湿环境中易腐烂变质,则保存《千里江山图》需控制温度和湿度,故A正确;
B.Cu(OH)2⋅CuCO3和Cu(OH)2⋅2CuCO3中除O元素外,C、H、Cu均为最高价,无还原性,不能被空气中氧气氧化,则孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化,故B正确;
C.Cu(OH)2⋅CuCO3和Cu(OH)2⋅2CuCO3均能与酸反应,不与碱反应,则孔雀石、蓝铜矿颜料耐碱不耐酸,故C错误;
D.Cu(OH)2⋅CuCO3中铜的质量分数为128222×100%,Cu(OH)2⋅2CuCO3中铜的质量分数为192346×100%,则Cu(OH)2⋅CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2⋅2CuCO3,故D正确;
故选:C。
本题以《千里江山图》为载体,考查物质的组成、结构和性质的关系,涉及元素质量分数的计算和盐的通性,基础考查,难度中等。
2.【答案】B
【解析】解:A、干冰是固态的CO2,易升华而成为CO2气体,故A正确;
B、生石膏成分:CaSO4⋅2H2O,由生石灰与水反应后生成的物质是熟石灰,即:CaO+H2O=Ca(OH)2,所以熟石灰的成分为:Ca(OH)2,故B错误;
C、CuSO4溶液加热浓缩、冷却结晶出蓝色的CuSO4⋅5H2O晶体,俗称:胆矾、蓝矾,故C正确;
D、小苏打的化学成分为:NaHCO3,故D正确;
故选:B。
本题考查学生对化学名称及物质的理解和掌握,题目难度不大,掌握常见物质的成分及俗名等,阅读题目获取新信息能力等,需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力。
3.【答案】A
【解析】解:A.由一种元素组成的纯净物是单质,金刚石、白磷都是由一种元素组成的纯净物,所以属于单质,故A正确;
B.由一种物质组成的为纯净物,漂白粉的主要成分是氯化钙、次氯酸钙,所以为混合物,故B错误;
C.完全电离的电解质是强电解质,次氯酸在水溶液里部分电离,为弱电解质,故C错误;
D.相对分子质量很大的化合物是高分子化合物,常见的天然有机高分子化合物有蛋白质、纤维素和淀粉,葡萄糖是小分子有机物,故D错误;
故选:A。
A.由一种元素组成的纯净物是单质;
B.由一种物质组成的为纯净物;
C.完全电离的电解质是强电解质;
D.相对分子质量很大的化合物是高分子化合物,常见的天然有机高分子化合物有蛋白质、纤维素和淀粉.
本题考查了基本概念,明确单质、纯净物、强电解质、高分子化合物的概念是解本题关键,知道常见物质的成分结合基本概念即可解答,题目难度不大.
4.【答案】A
【解析】解:A.定期清淤,疏通河道,属于物理修复,没有涉及化学变化,故A正确;
B.工业“三废”是指废水、废气、废渣,必须经过化学反应,将有毒、有害物质降低到规定的标准,才能排放,即达标排放,故B错误;
C.利用微生物降解水域中的有毒有害物质的过程发生了化学变化,故C错误;
D.垃圾分类处理后,进行无害化处理,涉及到了化学变化,故D错误。
故选:A。
本题主要考查化学变化与物理变化的辨识,属于基本知识,基础题型,难度不大,但题目考查的知识面较广,同时考查学生的环保意识。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了药品的存放、常见仪器的使用方法及注意事项,题目难度不大,注意积累相关的基础知识,试题培养了学生灵活应用基础知识的能力。
【解答】
A.白磷的着火点很低,能在常温下易与氧气发生氧化反应而自燃,所以放在冷水里,故A正确;
B.浓硫酸具有吸水性且不与二氧化硫反应,所以能用浓硫酸干燥二氧化硫,故B正确;
C.蒸发皿可以直接加热,酒精灯外焰温度较高,加热时用酒精灯的外焰进行加热,故C正确;
D.金属钾燃烧:K+O2KO2,超氧化钾能与二氧化碳反应生成氧气助燃,反应为4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2,不能用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧,故D错误。
6.【答案】B
【解析】解:配制一定物质的量浓度溶液需要的玻璃仪器:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,中和滴定用到的仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、烧杯、锥形瓶,所以该实验用不到的仪器为分液漏斗,
故选:B。
配制一定物质的量浓度溶液需要的玻璃仪器:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,中和滴定用到的仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、烧杯、锥形瓶,据此解答。
本题考查了化学仪器的使用,明确配制一定物质的量浓度溶液、中和滴定操作步骤,依据操作步骤选择需要的仪器即可解答,题目难度不大。
7.【答案】C
【解析】解:A.浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液发生复分解反应,生成红褐色沉淀氢氧化铁,不能得到Fe(OH)2胶体,故A错误;
B.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体,水解反应为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,故B错误;
C.铝盐和铁盐水解生成对应氢氧化物胶体,胶体具有疏松多孔的结构,具有吸附作用,可以吸附悬浮杂质,起到净水作用,故C正确;
D.氢氧化铁胶体不带电,氢氧化铁胶体微粒吸附带电微粒,故D错误;
故选:C。
A.浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液反应生成氢氧化铁沉淀;
B.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体,是铝离子水解生成,反应为可逆反应,水解反应微弱;
C.铝盐和铁盐水解生成的胶体具有较大表面积,具有吸附作用;
D.胶体是电中性的分散系。
本题考查了胶体制备、胶体性质和应用,注意知识的积累,题目难度不大。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了物质的量和阿伏加德罗常数的有关应用,难度不大,掌握公式的运用和物质的性质是解题关键。
【解答】
A.18g重水的物质的量为18g20g⋅mol−1=0.9mol,而重水分子中含10个质子,故0.9mol重水中含质子数为9NA,故A错误;
B.3NO2+H2O=2HNO3+NO,3mol二氧化氮完全反应生成1mol一氧化氮和2mol硝酸,转移电子数为2NA,故B错误;
C.一个S8分子中含8个S−S键,则32gS8含有的S−S键个数为32g256g⋅mol−1×8×NAmol−1=NA,故C正确;
D.重铬酸根离子能与水反应生成铬酸根离子,反应为Cr2O72−+H2O⇌2CrO42−+2H+,所以1L0.1mol⋅L−1K2Cr2O7溶液中Cr2O72−的数目小于0.1NA,故D错误。
9.【答案】C
【解析】A.Ca(OH)2和NH4Cl加热反应能够生成NH3,但NH3的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,图示收集方法不合理,故A错误;
B.该装置为固体加热制气体装置,HCl(浓)是液体,无法用图示装置制取Cl2,故B错误;
C.KClO3在MnO2做催化剂时加热分解生成O2,O2的密度大于空气,可用向上排空气法收集,图示装置合理,故C正确;
D.该装置为固体加热制气体装置,H2SO4(浓)是液体,无法用图示装置制取HCl,故D错误;
故选:C。
10.【答案】A
【解析】A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙,离子方程式为:CO32−+CaSO4=CaCO3+SO42−,故A正确;
B.过量铁粉加入稀硝酸中,反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,故B错误;
C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液,反应生成氢氧化铝沉淀,故C错误;
D.氯化铜溶液中通入硫化氢,反应生成硫化铜沉淀和氯化氢,正确的离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,故D错误。
11.【答案】C
【解析】A.同温同压下,气体的密度之比等于相对分子质量之比,故密度不相同,故A错误;
B.质量相同的H2O和D2O(重水)的物质的量之比为20:18,分子中均含有3个原子,则所含的原子数之比为20:18,不相同,故B错误;
C.每个CH3CH2OH和CH3OCH3分子中含共价键数均为8,则物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同,故C正确;
D.室温下,pH相同的盐酸和硫酸中,氢离子的浓度相等,而硫酸是二元酸,故pH相同的盐酸和硫酸的物质的量浓度不相同,故D错误。
12.【答案】D
【解析】解:设阿伏加德罗常数为NA,氨气和转移电子之间的关系式为:
4NH3+5O2=4NO+6H2O转移电子
4mol 20mol
V22.4mol nNA
NA=4nmol20mol.V22.4mol=22.4n5V/mol,
答:阿伏加德罗常数NA为22.4n5Vmol,故选D。
反应为4NH3+5O2=4NO+6H2O,依据氧化还原反应中氨气和电子转移之间的关系式计算.
本题考查了物质的量的有关计算,根据方程式中氨气和转移电子之间的关系式进行计算即可,题目不大.
13.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查离子方程式正误判断,为高频考点,把握发生的化学反应及离子反应的书写方法为解答的关键,侧重复分解反应、氧化还原反应的考查,注意电子、电荷守恒的应用,选项BD为解答的易错点,题目难度不大。
【解答】
A.NH4+水解导致溶液呈酸性,Mg(OH)2能溶于酸,离子方程式为Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3⋅H2O,故A正确;
B.得到的是胶体,胶体不是沉淀,所以不能写沉淀符号,离子方程式为Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+,故B错误;
C.二者发生氧化还原反应生成锰离子、硫酸,转移电子不守恒,离子方程式为5SO2+2MnO4−+2H2O=5SO42−+2Mn2++4H+,故C错误;
D.亚铁离子易被氧化生成铁离子,离子方程式为3FeO+10H++NO3−=3Fe3++NO↑+5H2O,故D错误;
故选:A。
14.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查离子共存,为高频考点,侧重考查氧化还原反应、络合反应、复分解反应,明确离子共存条件及离子性质是解本题关键,注意隐含信息的灵活运用,题目难度不大。
【解答】
A.含Fe3+的溶液呈黄色,不符合无色条件,且Fe3+、SCN−发生反应而不能大量共存,故A错误;
B.c(H+)/c(OH−)=1×10−12,溶液呈碱性,这几种离子之间不反应且都不和氢氧根离子反应,所以能大量共存,故B正确;
C.H+、Fe2+、MnO4−发生氧化还原反应而不能大量共存,故C错误;
D.能使甲基橙溶液变红色,说明溶液呈酸性,HCO3−能和氢离子反应生成二氧化碳和水而不能大量共存,故D错误。
故选B。
15.【答案】B
【解析】解:将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红说明溶液呈酸性,则CO32−不存在;
取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中有SO42−;
在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,则不能确定原溶液中是否有Cl−,因为前面已滴加了氯化钡;
溶液显酸性,则含有Al3+;
根据以上实验不能确定是否含有Cl−、Na+,
综上可知,一定含有SO42−、Al3+,一定没有CO32−,不能确定是否含有Cl−、Na+;
故选B.
将溶液滴在蓝色石蕊试纸上,试纸变红说明溶液呈酸性,则CO32−不存在;取少量试液,滴加硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中有SO42−,在上层清液中滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,则不能确定原溶液中有Cl−,因为前面已滴加了氯化钡,而溶液显酸性,则含有Al3+,据此作判断.
本题考查了溶液中离子的检验,解题的关键是学生要熟记相关的元素化合物知识,要注意前面的操作对后面实验的干扰,题目难度不大.
16.【答案】A
【解析】解:A.NaOH溶液盛放在碱式滴定管,锥形瓶中为醋酸,为碱滴定酸,且选酚酞作指示剂,图中滴定实验合理,故A正确;
B.图中大小烧杯口没有相平,隔热保温效果不好,不能准确测定中和热,故B错误;
C.不能在容量瓶中稀释浓硫酸,应在烧杯中稀释、冷却后,转移到容量瓶中定容,故C错误;
D.分液漏斗的下端尖嘴应紧靠烧杯内壁,防止液滴飞溅,操作不合理,故D错误;
故选:A。
A.NaOH溶液盛放在碱式滴定管,锥形瓶中为醋酸,为碱滴定酸;
B.图中大小烧杯口没有相平,隔热保温效果不好;
C.不能在容量瓶中稀释浓硫酸;
D.分液漏斗的下端尖嘴应紧靠烧杯内壁。
本题考查化学实验方案的评价,为2021年河北新高考试题,把握中和滴定、中和热测定、溶液配制、混合物分离提纯、实验操作为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
17.【答案】A
【解析】解:混合溶液分成两等份,每份溶液浓度与原溶液浓度相同,
一份加加氢氧化钠溶液时发生反应:Mg2++2OH−=Mg(OH)2↓,由方程式可知每份溶液中n(Mg2+)=12n(OH−)=12amol,
另一份BaCl2的溶液,发生反应:Ba2++SO42−=BaSO4↓,由方程式可知n(SO42−)=n(Ba2+)=n(BaCl2)=bmol,
由电荷守恒可知每份中2n(Mg2+)+n(K+)=2n(SO42−),故每份中溶液n(K+)=2bmol−2×12amol=(2b−a)mol,故原溶液中钾离子浓度=(2b−a)molV2L=2(2b−a)Vmol/L,
故选:A。
两等份溶液中,一份加氢氧化钠溶液时发生反应:Mg2++2OH−=Mg(OH)2↓,由方程式可知每份溶液中n(Mg2+)=12n(OH−),另一份加BaCl2的溶液,发生反应:Ba2++SO42−=BaSO4↓,由方程式可知n(SO42−)=n(Ba2+),再利用电荷守恒可知每份中2n(Mg2+)+n(K+)=2n(SO42−),据此计算每份中n(K+),根据c=nV计算钾离子浓度。
本题考查离子反应的有关混合计算,难度中等,根据电荷守恒计算钾离子的物质的量是关键。
18.【答案】D
【解析】解:A.金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.54g−1.52g=1.02g,氢氧根的物质的量为1.02g17g/mol=0.06mol,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,则:2x+2y=0.06、64x+24y=1.52,解得x=0.02,y=0.01,故合金中铜与镁的物质的量之比是:2:1,故A正确;
B.该浓硝酸密度为1.40g/mL、质量分数为63%,则该浓硝酸的物质的量浓度为:1000×1.4×63%63mol/L=14.0mol/L,故B正确;
C.标况下,NO2和N2O4混合气体的物质的量为:1.12L22.4L/mol=0.05mol,设二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为(0.05−a)mol,根据电子转移守恒可知,a×1+(0.05−a)×2×1=0.06,解得:a=0.04,NO2的体积分数为0.04mol0.05mol×100%=80%,故C正确;
D.金属离子全部沉淀时,反应后溶质为硝酸钠,根据氮元素守恒可知,硝酸钠的物质的量为0.05L×14mol/L−0.04mol−(0.05−0.04)mol×2=0.64mol,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaNO3)=0.64mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为:0.64mol1mol/L=0.64L=640mL,故D错误。
故选:D。
A.金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.54g−1.52g=1.02g,根据n=mM计算氢氧根的物质的量,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,设铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,根据提供的电子物质的量与二者质量之和列方程计算x、y的值;
B.根据c=1000ρωM计算浓硝酸的物质的量浓度;
C.根据n=VVm计算NO2和N2O4混合气体的物质的量,设二氧化氮的物质的量为amol,表示出四氧化二氮的物质的量,根据电子转移守恒列方程计算;
D.根据n=cV可计算硝酸总物质的量,金属离子全部沉淀时,反应后溶质为硝酸钠,根据氮元素守恒计算硝酸钠的物质的量,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaNO3),再根据V=nc计算需要氢氧化钠溶液的体积.
本题考查混合物的有关计算,题目难度中等,理解反应发生的过程为解答关键,是对学生综合能力的考查,注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法.
19.【答案】B 用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切 AC 天平、烧杯
【解析】解:(1)配制溶液在烧杯中溶解,需要玻璃棒搅拌,转移到容量瓶中定容,需要胶头滴管滴加液体,则需要的玻璃仪器是A、C、D、E,不必要的玻璃仪器是B,
故答案为:B;
(2)定容时的操作:当液面接近容量瓶刻度线时,用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切,再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀,
故答案为:用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切;
(3)A.称取相同质量的Na2CO3⋅10H2O固体进行配制,溶质Na2CO3的质量偏低,则配得的Na2CO3溶液浓度偏低,故A正确;
B.定容时俯视容量瓶的刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大,故B错误;
C.摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线,溶液体积偏大,使配得的Na2CO3溶液浓度偏低,故C正确;
D.转移洗涤液时洒到容量瓶外,没有洗涤,重新配制,容量瓶中有上次配制残留的溶质,使配得的Na2CO3溶液浓度偏高,故D错误,
故答案为:AC;
(4)配制步骤为计算、称量、溶解、定容等,称量时用到天平、钥匙,溶解时用到烧杯、玻璃棒,定容需要容量瓶、胶头滴管,
故答案为:天平、烧杯。
(1)配制溶液在烧杯中溶解,需要玻璃棒搅拌,转移到容量瓶中定容,需要胶头滴管滴加液体;
(2)当液面接近容量瓶刻度线时,改用胶头滴管滴加;
(3)结合c=nV及不当操作可知,n偏小或V偏大均使配得的Na2CO3溶液浓度偏低,以此来解答;
(4)配制溶液(固体)用到天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
本题考查配制一定浓度的溶液,为高频考点,把握配制溶液的步骤、仪器、误差分析为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意结合公式分析误差,题目难度不大。
20.【答案】(1)Al2O3+4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑
(2)Fe3+、Al3+、Mg2+
(3)1×10−6
(4)硫酸;SiO2;CaSO4
(5)TiO2++(x+1)H2OTiO2⋅xH2O↓+2H+
(6)(NH4)2SO4
【解析】高钛炉渣主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3,加入硫酸铵焙烧,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐,水浸后的滤液中含有NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+、SO42−,加氨水调节pH,分步沉淀获得不同的氢氧化物,水浸渣为CaSO4、TiO2和SiO2的混合物,加酸后二氧化硅、硫酸钙不与酸反应,为酸溶渣,溶液中含有TiO2+,稀释后水解析出TiO2⋅xH2O,据此分析回答问题。
(1)“焙烧”中,Al2O3转化为NH4Al(SO4)2,方程式为Al2O3+4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑,
故答案为:Al2O3+4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑;
(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,用氨水逐步调节pH至11.6,根据表格数据,依次析出的金属离子是Fe3+、Al3+、Mg2+,
故答案为:Fe3+、Al3+、Mg2+;
(3)母液①的pH为11.6,故c(H+)=10−11.6mol/L,c(OH−)=Kwc(H+)=10−2.4mol/L,设母液①中镁离子浓度为xmol/L,依据表格数据可知,pH为11.1时,镁离子浓度为1.0×10−5mol/L,Ksp(氢氧化镁)=(10−2.9)2×1.0×10−5=x⋅(10−2.4)2,解得x=1.0×10−6,
故答案为:1.0×10−6;
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”,故应使用难挥发,高沸点的硫酸,酸溶渣的成分为二氧化硅和硫酸钙,
故答案为:硫酸;SiO2;CaSO4;
(5)依据提示,TiO2+水解过程的离子方程式为TiO2++(x+1)H2OTiO2⋅xH2O↓+2H+,
故答案为:TiO2++(x+1)H2OTiO2⋅xH2O↓+2H+;
(6)依据(1)可知,反应尾气为氨气,“母液①”含有大量的铵根离子,“母液②”含有大量的硫酸根离子,混合并吸收尾气后获得硫酸铵,进而循环利用,
故答案为:(NH4)2SO4。
本题考查化学工艺流程,其中明确流程每一步为解题关键,需要学生有较强的理解分析能力,注重基础考查,整体难度适中。
21.【答案】(1)AC
(2)CuO+H2SO4CuSO4+H2O;H2SO4利用率高,无污染性气体二氧化硫产生
(3)过滤;干燥;使Fe3+尽可能转化成Fe(OH)3除去,同时抑制铜离子水解;使胶体聚沉,便于过滤
(4)80(m2−m3)9(m3−m1)
(5)①③
【解析】解:(1)反应需要烧杯作为反应容器,过滤操作也需要用到烧杯,最后获取硫酸铜的步骤为蒸发结晶,需要用到蒸发皿,
(2)CuO为碱性氧化物,与硫酸发生复分解反应,方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O,若直接使用废铜与浓硫酸反应,也可以获得硫酸铜,但会有二氧化硫产生,对环境造成污染,而且产生等量胆矾消耗硫酸更多,
(3)由于混有氧化铁,溶于硫酸产生Fe3+,Fe3+与Cu发生反应生成Fe2+和Cu2+,依据流程可知,加入过氧化氢,重新氧化亚铁离子,便于后续除杂,滤液经如下实验操作:加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥,得到胆矾,其中控制溶液pH为3.5∼4的目的是使Fe3+尽可能转化成Fe(OH)3除去,同时抑制铜离子水解,防止生成杂质导致产品不纯,煮沸10min的目的在于破坏Fe(OH)3胶体,使胶体聚沉,便于过滤,
(4)设结晶水个数为x,胆矾分子式表示为CuSO4⋅xH2O,受热分解发生反应CuSO4⋅xH2OCuSO4+xH2O,n(H2O)=m2−m318mol,n(CuSO4)=m3−m1160mol,依据方程式可知n(H2O):n(CuSO4)=x:1,解得x=80(m2−m3)9(m3−m1),
(5)依据结晶水表达式x=80(m2−m3)9(m3−m1)可知,
①胆矾未充分干燥,m2偏大,导致最终结果偏大,故①选;
②坩埚未置于干燥器中冷却,m1、m2不变,m3偏大,依据x=80(m2−m3)9(m3−m1)可知,结果偏小,故②不选;
③加热时胆矾迸出,m3质量偏小,m2−m3偏大,m3−m1偏小,最终结果偏大,故③选。
本题以胆矾的制备为背景,考查了学生有关物质分离提纯、氧化还原反应、化学式计算等内容,其中(5)为解题难点,需要分析对应的变化对结果所造成的影响,掌握基础,明晰流程为解题关键,整体难度适中。
22.【答案】(1)滴液漏斗;三颈烧瓶; d ;
(2)降温并减慢反应速率;
(3)反应温度接近水的沸点,油浴更易控温;
(4)2MnO4−+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;
(5)取最后一次洗涤液少量,用稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,说明洗涤液中不含有SO42−,反之则有;
(6)用pH试纸测定最后一次洗涤液pH=7时,溶液中无Cl−,沉淀洗涤干净。
【解析】(1)仪器a为滴液漏斗,仪器c是三颈烧瓶,仪器b中冷却水下进上出,即进水口为d,
故答案为:滴液漏斗;三颈烧瓶;d;
(2)c中加入KMnO4粉末后反应剧烈并放热,则使用冰水浴可降温,缓慢加入KMnO4粉末可减慢反应速率,避免c中剧烈反应产生暴沸现象,
故答案为:降温并减慢反应速率;
(3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴,不使用热水浴,原因是该实验反应温度为98℃,接近水的沸点,油浴更易控温,故答案为:反应温度接近水的沸点,油浴更易控温;
(4)H2O2有还原性,能除去多余的KMnO4,发生反应的离子方程式为2MnO4−+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,
故答案为:2MnO4−+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;
(5)洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在SO42−来判断,具体操作是取最后一次洗涤液少量,用稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,说明洗涤液中不含有SO42−,若有白色沉淀生成,则说明有SO42−,
故答案为:取最后一次洗涤液少量,用稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,说明洗涤液中不含有SO42−,反之则有;
(6)步骤可用pH试纸检测来判断Cl−是否洗净,原因是当测定最后一次洗涤液pH=7时,溶液呈中性,说明洗涤干净,溶液中没有Cl−,
故答案为:用pH测定最后一次洗涤液pH=7时,溶液中无Cl−,沉淀洗涤干净。
本题考查物质的制备实验,涉及混合物的分离与提纯、元素化合物性质的应用,综合性较强,难度中等。
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