江苏省句容市2022-2023学年高一上学期期末考试化学试题(含解析)
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一.选择题(共18小题,每题3分)
1.下列各组物质中,前者为强电解质,后者为弱电解质的是( )
A.铁 酒精 B.浓硫酸 硫酸镁
C.烧碱 醋酸 D.碳酸 碳酸钠
2.化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.小苏打是面包发酵粉的主要成分
B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.硫酸亚铁用于防治缺铁性贫血
D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
3.Ts是一种人工合成的超重化学元素,元素符号为Ts,元素名称为硘,下列说法正确的是( )
A.中子数为117 B.质子数为293
C.核外电子数为117 D.质量数为176
4.亚硫酸可被H2O2氧化生成硫酸H2SO3+H2O2═H2SO4+H2O。下列说法不正确的是( )
A.H2O2中O的化合价:﹣1
B.硫原子结构示意图:
C.H2O的摩尔质量:18g
D.硫酸电离:H2SO4=2H++SO42﹣
5.下列物质中既含有离子键又含有共价键的是( )
A.Na2O2 B.H2O2 C.Cl2 D.MgCl2
6.下列说法正确的是( )
A.12C和14C是同位素
B.金刚石和石墨是同分异构体
C.共价晶体中,共价键越强,熔点越低
D.冰融化时,水分子的共价键被破坏
7.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1mol•L﹣1FeSO4溶液:Na+、K+、Cl﹣、MnO4﹣
B.0.1mol•L﹣1NaOH溶液:Na+、K+、CO32﹣、AlO2﹣
C.0.1mol•L﹣1Ba(OH)2溶液:K+、NH4+、NO3﹣、HSO3﹣
D.加入铁粉放出氢气的溶液:NH4+、Fe3+、ClO﹣、SO42﹣
阅读下列资料,完成12~16题:海洋中的水資源、化学资源和生物资源具有十分巨大的开发潜力.海水中O、H、Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、Sr、C、B、F等13种元素的总含量超过99%.以传统海水制盐工业为基础可制取镁、钾、溴及其他化工产品。
8.从海带灰浸取液提取碘单质发生的反应为2KI+H2SO4+H2O2═K2SO4+I2+2H2O.下列有关该反应的说法正确的是( )
A.KI发生还原反应 B.K2SO4是还原产物
C.H2SO4是氧化剂 D.H2O2得到电子
请阅读下列材料,回答23~26题。
联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”,以纪念门捷列夫发现元素周期律150周年。元素周期律把元素及其化合物纳入一个统一的理论体系,为系统研究元素及其化合物提供了科学方法,为发现和探索斯元素、斯物质提供了有效思路。
9.短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y是地壳中含量最多的元素,Z是同周期金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.X元素位于第二周期ⅥA族
B.简单气态氢化物的热稳定性:X>Y
C.Y与Z形成的化合物只有一种
D.原子半径:r(Z)>r(X)>r(Y)
阅读下列资料,完成6~8题:
硫酸是重要的化工原料。自然界常见的含硫矿石有黄铁矿(FeS2)、闪锌矿(ZnS)等。工业上常以黄铁矿为原料制备硫酸,接触室内发生反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=﹣196.6 kJ•mol﹣1。
10.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.FeS2(s)SO3(g)
B.稀H2SO4(aq)SO2(g)
C.SO2(g)(NH4)2SO4(aq)
D.浓H2SO4SO2(g)
11.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.SO2(g)CaSO3(s)
B.MgCl2(aq)Mg(s)
C.HClO(aq)Cl2(g)
D.Fe(s)Fe3O4(s)
12.下列制取SO2、验证其性质的装置(尾气处理装置已省略)和原理不能达到实验目的的是( )
A.制取SO2 B.验证漂白性
C.验证还原性 D.验证氧化性
13.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸:2MnO4﹣+16H++5C2O42﹣=2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.新制氯水中加入少量CaCO3:2Cl2+H2O+CaCO3=Ca2++2Cl﹣+CO2↑+2HClO
C.向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液:Mg2++2HCO3﹣+2OH﹣=MgCO3↓+CO32﹣+H2O
D.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3•H2O:Al3++4NH3•H2O=AlO2﹣+2H2O+4NH4+
14.下列说法错误的是( )
A.同系物一定符合同一通式
B.同分异构体一定具有相同的最简式
C.一种元素形成不同的物质可能互为同分异构体
D.同系物的化学性质相似,物理性质随着碳原子数增加而有规律的变化
15.观察是化学学习的重要方法。金属钠放置于空气中观察到下列现象,下列推证正确的是( )
实验现象变灰暗变白色出现液滴白色晶体
A.若将钠放置于坩埚中加热,观察到的现象与①、②相同
B.取①得到的产物,滴加适量水和CuSO4溶液,可观察到蓝色沉淀生成
C.取③后液滴的稀溶液滴加酚酞溶液,可观察到酚酞先变红后褪色
D.④只发生物理变化
16.海水中含有丰富的化学资源,可从中提取多种化工原料。某工厂对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.步骤①可先依次加入过量BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液,过滤后再加入盐酸调节pH
B.步骤②发生的反应是氯碱工业的主要反应
C.步骤③通入Cl2可制得Br2,说明Cl2的氧化性大于Br2
D.工业上可通过电解MgCl2溶液的方法获得镁单质
17.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系或反应现象(反应产物中水已略去),下列说法正确的是( )
A.①说明SO2具有氧化性,②说明SO2具有酸性
B.②中n(SO2):n(NaOH)=1:2时,生成Na2SO3和NaHSO3的物质的量相等
C.③④⑤均属于氧化还原反应
D.可利用②和④回收SO2
18.某学生做如下实验:第一步,在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失。下列该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是( )
A.淀粉KI溶液变蓝是因为I﹣被氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色
B.第二步反应的离子方程式:I2+Na2SO3=2NaI+SO42﹣
C.微粒的氧化性由强到弱的顺序是:ClO﹣>I2>SO42﹣
D.由上述实验可推断:NaClO溶液和Na2SO3溶液能发生氧化还原反应
二.非选择题(共4小题)
19.(10分)如图1是实验室制备氯气并进行一系列性质探究的实验装置(夹持及加热仪器已省略).
(1)用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,则反应的离子方程式为: .
(2)实验装置B的作用之一是除去氯气中的杂质氯化氢作用之二是起安全瓶的作用,当长颈漏斗中液面上升时,说明 ,此时应停止实验.
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅱ可放入 (填编号).
A.碱石灰 B.硅胶 C.浓硫酸 D.无水氯化钙
(4)写出装置F中相应的离子反应方程式: .
(5)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性,有人认为该设计不能达到实验目的,其理由是 .某兴趣小组的同学思考后将上述D、E、F装置改为如图2装置替代.已知当溴水浓度较小时,溶液颜色与氯水相似也呈黄色.
实验操作步骤如下:
Ⅰ、打开弹簧夹,缓缓通入氯气
Ⅱ、当a和b中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹.
Ⅲ、当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气.
Ⅳ、 .
①设计步骤Ⅲ的实验思想是 .
②步骤Ⅳ的操作是 .
20.(14分)在研究前18号元素时发现,随原子序数递增可以将它们排成如图所示的蜗牛形状.图中每个点代表一种元素,其中①代表氢元素.
(1)元素①、②形成的化合物中所含的化学键为 键(填“离子”或“共价”,下同);元素③、⑤形成的化合物属于 化合物.
(2)Rb元素与元素③同主族,Rb单质与水反应的化学方程式为 .
(3)元素④在元素周期表中位于第三周期 族.
(4)约里奥﹣居里夫妇在核反应中用α粒子轰击Al,得到核素P,Al的原子结构示意图为 ,P与P互称为 .
(5)把相同大小的一块铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中,铝溶解有气泡放出;而镁没有任何变化,能否证明铝的金属性比镁强 (填“能”或“不能”).
21.(10分)纯碱是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥料、合成洗涤剂等工业中有着广泛的应用。
(1)工业上“侯氏制碱法”以NaCl、NH3、CO2及水等为原料制备纯碱,其反应原理为:
NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl.生产纯碱的工艺流程示意图1如下:
请回答下列问题:
①析出的NaHCO3晶体中可能含有少量NaCl、NH4Cl等杂质,检验该晶体中是否含有氯离子杂质的操作方法是 。
②该工艺流程中可回收再利用的物质是 。
③若制得的纯碱中只含有杂质NaCl.测定该纯碱的纯度,下列方案中可行的是 (填字母)。
a.向m克纯碱样品中加入足量CaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为b g
b.向m克纯碱样品中加入足量稀盐酸,用碱石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收产生的气体,碱石灰增重b g
c.向m克纯碱样品中加入足量AgNO3溶液,产生的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为b g
(2)常温下在10 mL 0.1 mol•L﹣1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol•L﹣1 HCl溶液20 mL,溶液中含碳元素的各种微粒的质量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图2所示。根据图示回答下列问题:
①在同一溶液中,CO32﹣、HCO3﹣、H2CO3 (填“能”或“不能”)大量共存。
②在滴加盐酸的过程中HCO3﹣的物质的量先增加后减少的原因是 (请用离子方程式表示)。
③将0.84 g NaHCO3和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol•L﹣1稀盐酸。下列图象(图3)能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 (填字母)。
(3)若称取10.5 g纯净的NaHCO3固体,加热一段时间后,剩余固体的质量为8.02 g.如果把剩余的固体全部加入到100 mL 2 mol•L﹣1的盐酸中充分反应。求溶液中剩余的盐酸的物质的量浓度(设溶液的体积变化及盐酸的挥发忽略不计)(写出计算过程)。
22.(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和优质漂白剂。一种以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如图所示。
已知:
①纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;
②NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解;
③含水NaClO2受热易分解。
(1)试剂A可以选择 (填字母序号)。
a.SO2
b.浓硝酸
c.KMnO4
(2)反应Ⅱ的离子方程式为 。
(3)下列关于上述流程的说法中,合理的是 (填字母序号)。
a.反应Ⅰ进行过程中应持续鼓入空气
b.反应Ⅰ后得到的母液中,溶质的主要成分是NaCl
c.反应Ⅱ中NaOH应过量
(4)已知压强越大,物质的沸点越高。反应Ⅱ结束后采用“减压蒸发”操作的原因是 。
(5)中间产物二氧化氯(ClO2)在生产生活中也有广泛应用。用ClO2处理泄漏的氰化钠(NaCN,其中N化合价为﹣3价),得到无毒的NaCl、N2和CO2。请写出该反应的化学方程式 ,指出氧化剂、被氧化的元素、氧化产物 。
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.下列各组物质中,前者为强电解质,后者为弱电解质的是( )
A.铁 酒精 B.浓硫酸 硫酸镁
C.烧碱 醋酸 D.碳酸 碳酸钠
【解答】解:A.铁为单质,既不是电解质,也不是非电解质,酒精是非电解质,故A错误;
B.硫酸镁在水溶液里完全电离,属于强电解质,浓硫酸既不是电解质也不是非电解质,故B错误;
C.烧碱为氢氧化钠,在水溶液里完全电离,属于强电解质,醋酸在水中不完全电离属于弱电解质,故C正确;
D.碳酸为弱酸,在水溶液里部分电离为弱电解质,碳酸钠为盐,在水溶液里完全电离,属于强电解质,故D错误;
故选:C。
2.化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.小苏打是面包发酵粉的主要成分
B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.硫酸亚铁用于防治缺铁性贫血
D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
【解答】解:A.小苏打是碳酸氢钠的俗名,受热分解生成二氧化碳气体,会使面食变的疏松多孔,可作发酵粉,故A正确;
B.把漂白粉撒到水中时,发生反应Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,HClO具有强氧化性而杀菌消毒,所以漂白粉可用于生活用水的消毒,故B正确;
C.硫酸亚铁能治疗缺铁性贫血,可用于生产防治缺铁性贫血的药剂,故C正确;
D.碳酸钡能与盐酸反应生成有毒的可溶性钡盐,不能用于胃肠X射线造影检查,用于胃肠X射线造影检查的是不溶于水和盐酸的硫酸钡,故D错误;
故选:D。
3.Ts是一种人工合成的超重化学元素,元素符号为Ts,元素名称为硘,下列说法正确的是( )
A.中子数为117 B.质子数为293
C.核外电子数为117 D.质量数为176
【解答】解:A.Ts的中子数=293﹣117=174,故A错误;
B.Ts的质子数=117,故B错误;
C.Ts的核外电子=质子数=117,故C正确;
D.Ts的质量数=293,故D错误;
故选:C。
4.亚硫酸可被H2O2氧化生成硫酸H2SO3+H2O2═H2SO4+H2O。下列说法不正确的是( )
A.H2O2中O的化合价:﹣1
B.硫原子结构示意图:
C.H2O的摩尔质量:18g
D.硫酸电离:H2SO4=2H++SO42﹣
【解答】解:A.H2O2中H的化合价为+1,则O的化合价为﹣1,故A正确;
B.硫原子的质子数和质子数均为16,核外电子数分别为2、8、6,其结构示意图为,故B正确;
C.H2O的摩尔质量为18g/mol,故C错误;
D.硫酸电离生成H+和SO42﹣,电离方程式为H2SO4=2H++SO42﹣,故D正确;
故选:C。
5.下列物质中既含有离子键又含有共价键的是( )
A.Na2O2 B.H2O2 C.Cl2 D.MgCl2
【解答】解:A.Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、过氧根离子中存在O﹣O共价键,故A正确;
B.H2O2中存在H﹣O、O﹣O共价键,故B错误;
C.Cl2中只存在Cl﹣Cl共价键,故C错误;
D.MgCl2中镁离子和氯离子之间只存在离子键,故D错误;
故选:A。
6.下列说法正确的是( )
A.12C和14C是同位素
B.金刚石和石墨是同分异构体
C.共价晶体中,共价键越强,熔点越低
D.冰融化时,水分子的共价键被破坏
【解答】解:A.12C和14C为质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,二者互为同位素,故A正确;
B.金刚石和石墨为碳元素的不同单质,二者互为同素异形体,故B错误;
C.共价晶体中,作用力为共价键,则共价键越强,熔点越高,故C错误;
D.冰融化时,分子不变,只发生形态的变化,则共价键不变,破坏分子间作用力及氢键,故D错误;
故选:A。
7.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1mol•L﹣1FeSO4溶液:Na+、K+、Cl﹣、MnO4﹣
B.0.1mol•L﹣1NaOH溶液:Na+、K+、CO32﹣、AlO2﹣
C.0.1mol•L﹣1Ba(OH)2溶液:K+、NH4+、NO3﹣、HSO3﹣
D.加入铁粉放出氢气的溶液:NH4+、Fe3+、ClO﹣、SO42﹣
【解答】解:A.FeSO4、MnO4﹣之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B.Na+、K+、CO32﹣、AlO2﹣之间不反应,都不与NaOH反应,在溶液中能够大量共存,故B正确;
C.NH4+、HSO3﹣与Ba(OH)2反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;
D.加入铁粉放出氢气的溶液呈酸性,H+、Fe3+都与ClO﹣反应,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选:B。
阅读下列资料,完成12~16题:海洋中的水資源、化学资源和生物资源具有十分巨大的开发潜力.海水中O、H、Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、Sr、C、B、F等13种元素的总含量超过99%.以传统海水制盐工业为基础可制取镁、钾、溴及其他化工产品。
8.从海带灰浸取液提取碘单质发生的反应为2KI+H2SO4+H2O2═K2SO4+I2+2H2O.下列有关该反应的说法正确的是( )
A.KI发生还原反应 B.K2SO4是还原产物
C.H2SO4是氧化剂 D.H2O2得到电子
【解答】解:A.该反应中O元素的化合价降低,I元素的化合价升高,则H2O2发生还原反应,KI发生氧化反应,故A错误;
B.K2SO4中元素化合价均没有发生变化,则K2SO4既不是氧化产物也不是还原产物,故B错误;
C.H2SO4中元素化合价均没有发生变化,则H2SO4既不是氧化剂也不是还原剂,故C错误:
D.H2O2中O元素的化合价由﹣1价降低为﹣2价,发生得电子的还原反应、作氧化剂,故D正确;
故选:D。
请阅读下列材料,回答23~26题。
联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”,以纪念门捷列夫发现元素周期律150周年。元素周期律把元素及其化合物纳入一个统一的理论体系,为系统研究元素及其化合物提供了科学方法,为发现和探索斯元素、斯物质提供了有效思路。
9.短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y是地壳中含量最多的元素,Z是同周期金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.X元素位于第二周期ⅥA族
B.简单气态氢化物的热稳定性:X>Y
C.Y与Z形成的化合物只有一种
D.原子半径:r(Z)>r(X)>r(Y)
【解答】解:A.X元素为C,位于第二周期ⅣA族,故A错误;
B.氧元素非金属性强于碳元素,故简单气态氢化物的热稳定性:O>C,故B错误;
C.钠元素和氧元素形成的化合物氧化钠和过氧化钠,故C错误;
D.C、O、Na中,钠原子核外有3层电子层,半径最大,碳原子和氧原子的电子层数为2层,氧原子的核电荷数大,半径小,故原子半径:r(Na)>r(C)>r(O),故D正确;
故选:D。
阅读下列资料,完成6~8题:
硫酸是重要的化工原料。自然界常见的含硫矿石有黄铁矿(FeS2)、闪锌矿(ZnS)等。工业上常以黄铁矿为原料制备硫酸,接触室内发生反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=﹣196.6 kJ•mol﹣1。
10.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.FeS2(s)SO3(g)
B.稀H2SO4(aq)SO2(g)
C.SO2(g)(NH4)2SO4(aq)
D.浓H2SO4SO2(g)
【解答】解:A.二硫化亚铁与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,所以FeS2(s)SO3(g)不能实现,故A错误;
B.稀硫酸不具有强氧化性,与蔗糖不反应,所以稀H2SO4(aq)SO2(g)不能实现,故B错误;
C.二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵,所以SO2(g)(NH4)2SO4(aq)不能实现,故C错误;
D.浓硫酸具有强的氧化性,能够与铜在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,所以浓H2SO4SO2(g)能够实现,故D正确;
故选:D。
11.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.SO2(g)CaSO3(s)
B.MgCl2(aq)Mg(s)
C.HClO(aq)Cl2(g)
D.Fe(s)Fe3O4(s)
【解答】解:A.由于酸性盐酸强于亚硫酸,则二氧化硫和氯化钙不反应,故A错误;
B.电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氢气和氯气,不能生成镁单质,故B错误;
C.次氯酸光照分解生成盐酸和氧气,不能得到氯气,故C错误;
D.铁与水蒸气高温生成四氧化三铁和氢气,能实现Fe(s)Fe3O4(s),故D正确;
故选:D。
12.下列制取SO2、验证其性质的装置(尾气处理装置已省略)和原理不能达到实验目的的是( )
A.制取SO2 B.验证漂白性
C.验证还原性 D.验证氧化性
【解答】解:A.Cu与浓硫酸加热生成二氧化硫,图中装置可制备,故A正确;
B.二氧化硫与高锰酸钾发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性,故B错误;
C.二氧化硫与硫酸铁发生氧化还原反应,溶液褪色可说明二氧化硫的还原性,故C正确;
D.二氧化硫与硫化钠反应生成S,生成淡黄色沉淀可说明二氧化硫的氧化性,故D正确;
故选:B。
13.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸:2MnO4﹣+16H++5C2O42﹣=2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.新制氯水中加入少量CaCO3:2Cl2+H2O+CaCO3=Ca2++2Cl﹣+CO2↑+2HClO
C.向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液:Mg2++2HCO3﹣+2OH﹣=MgCO3↓+CO32﹣+H2O
D.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3•H2O:Al3++4NH3•H2O=AlO2﹣+2H2O+4NH4+
【解答】解:A.用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸,离子方程式为:2MnO4﹣+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故A错误;
B.新制氯水中加入少量CaCO3,离子方程式为:2Cl2+H2O+CaCO3═Ca2++2Cl﹣+CO2↑+2HClO,故B正确;
C.向Mg(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液,离子方程式为:Mg2++2HCO3﹣+4OH﹣═Mg (OH)2↓+2CO32﹣+2H2O,故C错误;
D.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3•H2O,离子方程式为:Al3++3NH3•H2O═3NH4++Al(OH)3↓,故D错误;
故选:B。
14.下列说法错误的是( )
A.同系物一定符合同一通式
B.同分异构体一定具有相同的最简式
C.一种元素形成不同的物质可能互为同分异构体
D.同系物的化学性质相似,物理性质随着碳原子数增加而有规律的变化
【解答】解:A、同系物一定符合同一通式,故A正确;
B、同分异构体的分子式相同,所以一定具有相同的最简式,故B正确;
C、同分异构体研究的是化合物,一种元素形成不同的物质互为同素异形体,故C错误;
D、同系物指结构相似,所以化学性质相似,随着碳原子数增加分子间作用力增加,物理性质有规律的变化,故D正确;
故选:C。
15.观察是化学学习的重要方法。金属钠放置于空气中观察到下列现象,下列推证正确的是( )
实验现象变灰暗变白色出现液滴白色晶体
A.若将钠放置于坩埚中加热,观察到的现象与①、②相同
B.取①得到的产物,滴加适量水和CuSO4溶液,可观察到蓝色沉淀生成
C.取③后液滴的稀溶液滴加酚酞溶液,可观察到酚酞先变红后褪色
D.④只发生物理变化
【解答】解:A.钠放置于坩埚中加热,钠首先融化成小球,继而剧烈燃烧产生黄色火焰,燃烧产物为淡黄色的固体过氧化钠,故A错误;
B.①得到的产物为氧化钠,水与氧化钠反应生成NaOH,加入CuSO4溶液生成Cu(OH)2沉淀,可观察到蓝色沉淀生成,故B正确;
C.③为氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液,滴加酚酞溶液,溶液只变红不褪色,故C错误;
D.④是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠固体为白色晶体,发生了化学反应,故D错误;
故选:B。
16.海水中含有丰富的化学资源,可从中提取多种化工原料。某工厂对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.步骤①可先依次加入过量BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液,过滤后再加入盐酸调节pH
B.步骤②发生的反应是氯碱工业的主要反应
C.步骤③通入Cl2可制得Br2,说明Cl2的氧化性大于Br2
D.工业上可通过电解MgCl2溶液的方法获得镁单质
【解答】解:A.加入过量NaOH发生Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓,加入过量BaCl2发生SO42﹣+Ba2+=BaSO4↓;加入过量Na2CO3发生Ca2++CO32﹣=CaCO3↓、Ba2++CO32﹣=BaCO3↓,过滤后用盐酸除掉过量的CO32﹣、OH﹣调节pH,则碳酸钠一定在氯化钡之后,故A正确;
B.步骤②发生的反应为电解饱和食盐水,是氯碱工业的主要反应,故B正确;
C.步骤③通入Cl2可制得Br2,为非金属单质之间的置换反应,说明Cl2的氧化性大于Br2,故C正确;
D.电解MgCl2溶液生成氢氧化镁,电解熔融氯化镁得到镁,故D错误;
故选:D。
17.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系或反应现象(反应产物中水已略去),下列说法正确的是( )
A.①说明SO2具有氧化性,②说明SO2具有酸性
B.②中n(SO2):n(NaOH)=1:2时,生成Na2SO3和NaHSO3的物质的量相等
C.③④⑤均属于氧化还原反应
D.可利用②和④回收SO2
【解答】解:A.①中SO2先被KIO3氧化为H2SO4,KIO3被还原为I2,I2与淀粉反应显蓝色,继续通入SO2,SO2与I2反应生成H2SO4和HI,蓝色又褪去,体现SO2具有还原性,;②中SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水,体现SO2为酸性氧化物,即具有酸性,故A错误;
B.当n(SO2):n(NaOH)=1:2时,两者恰好反应生成Na2SO3和水,反应没有生成NaHSO3,故B错误;
C.反应④为NaHSO3的分解,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,③⑤有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故C错误;
D.可利用②和④回收SO2,且得到的SO2浓度更高,故D正确;
故选:D。
18.某学生做如下实验:第一步,在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失。下列该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是( )
A.淀粉KI溶液变蓝是因为I﹣被氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色
B.第二步反应的离子方程式:I2+Na2SO3=2NaI+SO42﹣
C.微粒的氧化性由强到弱的顺序是:ClO﹣>I2>SO42﹣
D.由上述实验可推断:NaClO溶液和Na2SO3溶液能发生氧化还原反应
【解答】解:A.由上述分析可知,氧化性:HClO>I2,所以第一步实验中淀粉﹣KI溶液变蓝是因为I﹣被HClO氧化为I2,I2使淀粉变蓝,故A正确;
B.第二步发生反应为:Na2SO3+I2+H2O═Na2SO4+2HI,离子方程式为:H2O+I2+SO32﹣=2H++2I﹣+SO42﹣,故B错误;
C.第一步反应生成了碘单质,说明氧化性:ClO﹣>I2,第二步碘被Na2SO3还原,说明氧化性:HClO>I2>SO42﹣,故C正确;
D.亚硫酸钠具有还原性,能被强氧化剂次氯酸氧化生成硫酸钠,同时次氯酸被还原为氯离子,故D正确;
故选:B。
二.非选择题(共4小题)
19.如图1是实验室制备氯气并进行一系列性质探究的实验装置(夹持及加热仪器已省略).
(1)用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,则反应的离子方程式为: MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O .
(2)实验装置B的作用之一是除去氯气中的杂质氯化氢作用之二是起安全瓶的作用,当长颈漏斗中液面上升时,说明 后续装置(如C)发生堵塞 ,此时应停止实验.
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅱ可放入 BD (填编号).
A.碱石灰 B.硅胶 C.浓硫酸 D.无水氯化钙
(4)写出装置F中相应的离子反应方程式: Cl2+SO32﹣+H2O═SO42﹣+2H++2Cl﹣ .
(5)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性,有人认为该设计不能达到实验目的,其理由是 未排除氯气对溴、碘的非金属性强弱实验的干扰 .某兴趣小组的同学思考后将上述D、E、F装置改为如图2装置替代.已知当溴水浓度较小时,溶液颜色与氯水相似也呈黄色.
实验操作步骤如下:
Ⅰ、打开弹簧夹,缓缓通入氯气
Ⅱ、当a和b中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹.
Ⅲ、当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气.
Ⅳ、 打开活塞d,将少量b中溶液滴入C中,关闭活塞d,取下试管C振荡 .
①设计步骤Ⅲ的实验思想是 对比实验思想 .
②步骤Ⅳ的操作是 打开活塞d,将少量b中溶液滴入C中,关闭活塞d,取下试管C振荡 .
【解答】解:(1)实验室利用装置制备氯气是利用 固体二氧化锰和液体浓盐酸加热反应制备,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子反应方程式为:MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)仪器a中液面不断上升时,说明瓶内压强增大,说明后续装置(如C)发生堵塞,
故答案为:后续装置(如C)发生堵塞;
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,C中Ⅱ可放入干燥剂硅胶、无水氯化钙,除去水后,再通入有色布条Ⅲ不褪色,验证氯气无漂白性,不能用A,碱石灰吸收氯气,C浓硫酸应装在洗气瓶中,
故答案为:BD;
(4)Cl2,可与SO32﹣发生氧化还原反应,发生反应的离子方程式为Cl2+SO32﹣+H2O═SO42﹣+2H++2Cl﹣,
故答案为:Cl2+SO32﹣+H2O═SO42﹣+2H++2Cl﹣;
(5)打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入焓碘化钾和苯的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,当溴水浓度较小时,溶液颜色与氯水相似也呈黄色,氯气具有强氧化性,过量的氯气能够将碘离子氧化成碘单质,所以该现象不能说明溴的非金属性强于碘,将上述D、E、F装置改为如图2装置替代,氢氧化钠可吸收氯气、溴,可排除氯气对溴、碘的非金属性强弱实验的干扰,当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气,说明生成了溴蒸气,设计步骤Ⅲ的实验思想是进行对比,步骤Ⅳ的操作是打开活塞d,将少量b中溶液滴入C中,关闭活塞d,取下试管C振荡,碘易溶于四氯化碳,碘溶于四氯化碳后溶液呈紫色,
故答案为:未排除氯气对溴、碘的非金属性强弱实验的干扰;对比实验思想;打开活塞d,将少量b中溶液滴入C中,关闭活塞d,取下试管C振荡;
20.在研究前18号元素时发现,随原子序数递增可以将它们排成如图所示的蜗牛形状.图中每个点代表一种元素,其中①代表氢元素.
(1)元素①、②形成的化合物中所含的化学键为 共价 键(填“离子”或“共价”,下同);元素③、⑤形成的化合物属于 离子 化合物.
(2)Rb元素与元素③同主族,Rb单质与水反应的化学方程式为 2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑ .
(3)元素④在元素周期表中位于第三周期 VIA 族.
(4)约里奥﹣居里夫妇在核反应中用α粒子轰击Al,得到核素P,Al的原子结构示意图为 ,P与P互称为 同位素, .
(5)把相同大小的一块铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中,铝溶解有气泡放出;而镁没有任何变化,能否证明铝的金属性比镁强 不能 (填“能”或“不能”).
【解答】解:①点代表氢元素,按照原子序数由小到大由里往外延伸,可知②为O元素、③为Na元素、④为S元素、⑤为Cl元素;
(1)元素①、②形成的化合物有H2O、H2O2,所含化学键均是有共价键,元素③、⑤形成的化合物为NaCl,属于离子化合物,
故答案为:共价;离子;
(2)Rb元素与元素③同主族,处于IA族,与Na性质相似,但金属性比Na强,Rb与水反应生成RbOH和H2,反应方程式为2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑,
故答案为:2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑;
(3)④为S元素,是16号元素,处于周期表中第三周期第VIA族,
故答案为:VIA;
(4)2713Al时13号元素,原子核外有13个电子,由里到外各层电子数依次为2、8、3,其原子结构示意图为;3015P、3115P的质子数相同、中子数不同,二者互为同位素,
故答案为:;同位素;
(5)金属性的强弱是金属与酸反应失电子的能力强弱,不能根据与碱反应判断金属性强弱,
故答案为:不能。
21.纯碱是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥料、合成洗涤剂等工业中有着广泛的应用。
(1)工业上“侯氏制碱法”以NaCl、NH3、CO2及水等为原料制备纯碱,其反应原理为:
NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl.生产纯碱的工艺流程示意图1如下:
请回答下列问题:
①析出的NaHCO3晶体中可能含有少量NaCl、NH4Cl等杂质,检验该晶体中是否含有氯离子杂质的操作方法是 取少量晶体溶于水,加入硝酸银溶液和足量稀硝酸,若产生白色沉淀,则有Cl﹣ 。
②该工艺流程中可回收再利用的物质是 CO2 。
③若制得的纯碱中只含有杂质NaCl.测定该纯碱的纯度,下列方案中可行的是 ac (填字母)。
a.向m克纯碱样品中加入足量CaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为b g
b.向m克纯碱样品中加入足量稀盐酸,用碱石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收产生的气体,碱石灰增重b g
c.向m克纯碱样品中加入足量AgNO3溶液,产生的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为b g
(2)常温下在10 mL 0.1 mol•L﹣1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol•L﹣1 HCl溶液20 mL,溶液中含碳元素的各种微粒的质量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图2所示。根据图示回答下列问题:
①在同一溶液中,CO32﹣、HCO3﹣、H2CO3 不能 (填“能”或“不能”)大量共存。
②在滴加盐酸的过程中HCO3﹣的物质的量先增加后减少的原因是 CO32﹣+H+═HCO3﹣、HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑ (请用离子方程式表示)。
③将0.84 g NaHCO3和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol•L﹣1稀盐酸。下列图象(图3)能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 D (填字母)。
(3)若称取10.5 g纯净的NaHCO3固体,加热一段时间后,剩余固体的质量为8.02 g.如果把剩余的固体全部加入到100 mL 2 mol•L﹣1的盐酸中充分反应。求溶液中剩余的盐酸的物质的量浓度(设溶液的体积变化及盐酸的挥发忽略不计)(写出计算过程)。
【解答】解:(1)①检验晶体中是否有氯离子,取少量晶体溶于水,加稀HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,该晶体中含有氯离子,
故答案为:取少量晶体溶于水,加入硝酸银溶液和足量稀硝酸,若产生白色沉淀,则有Cl﹣;
②分析可知二氧化碳参与反应过程,最后又生成,可以循环利用,
故答案为:CO2;
③a.只有氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙,根据碳酸钙的量计算碳酸钠的量,所以该方案可行,故a正确;
b.只有碳酸钠能和稀盐酸反应生成CO2,用碱石灰吸收产生的气体,碱石灰增重的量为CO2和水蒸气总质量,不能计算出碳酸钠质量,所以该方案不可行,故b错误;
c.碳酸根离子和银离子反应生成白色沉淀,根据碳酸银质量计算碳酸钠质量,所以该方案可行,故c正确;
故答案为:ac;
(2)①由图象可知当pH为8时,CO32﹣含量为0,H2CO3含量逐渐增大,则在同一溶液中,CO32﹣、H2CO3不能大量共存,故答案为:不能;
②碳酸钠中逐滴滴加盐酸,先生成HCO3﹣,然后与酸反应生成二氧化碳和水,涉及离子方程式为CO32﹣+H+═HCO3﹣、 HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑,
故答案为:CO32﹣+H+═HCO3﹣、 HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑;
③0.84gNaHCO3的物质的量为0.01mol,1.06g Na2CO3的物质的量为0.01mol。
向 NaHCO3和Na2CO3混合并配成的溶液中滴加盐酸,0.01molNa2CO3发生反应:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,不放出气体,消耗0.1mol•L﹣1盐酸0.1L;
此时溶液中碳酸氢钠的物质的量为0.02mol,发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,产生二氧化碳,0.02mol碳酸氢钠完全反应消耗0.1mol•L﹣1盐酸0.2L,即滴加盐酸至0.3L时产生二氧化碳达到最大值,
故答案为:D;
(3)n(NaHCO3)==0.125 mol,NaHCO3最终完全转变成NaCl,消耗盐酸的物质的量等于NaHCO3物质的量,则n(HCl)剩余=n(HCl)﹣n(NaHCO3)=0.1L×2mol•L﹣1﹣0.125 mol=0.075 mol,故c(HCl)剩余=0.075 mol/0.1L=0.75 mol•L﹣1,
故答案为:0.75 mol•L﹣1。
22.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和优质漂白剂。一种以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如图所示。
已知:
①纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;
②NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解;
③含水NaClO2受热易分解。
(1)试剂A可以选择 a (填字母序号)。
a.SO2
b.浓硝酸
c.KMnO4
(2)反应Ⅱ的离子方程式为 2OH﹣+2ClO2+H2O2=2ClO2﹣+O2+2H2O 。
(3)下列关于上述流程的说法中,合理的是 ac (填字母序号)。
a.反应Ⅰ进行过程中应持续鼓入空气
b.反应Ⅰ后得到的母液中,溶质的主要成分是NaCl
c.反应Ⅱ中NaOH应过量
(4)已知压强越大,物质的沸点越高。反应Ⅱ结束后采用“减压蒸发”操作的原因是 减压可以使物质沸点降低,实验较低温度下进行蒸发,可避免NaClO2因温度高而发生分解 。
(5)中间产物二氧化氯(ClO2)在生产生活中也有广泛应用。用ClO2处理泄漏的氰化钠(NaCN,其中N化合价为﹣3价),得到无毒的NaCl、N2和CO2。请写出该反应的化学方程式 2ClO2+2NaCN=2NaCl+N2↑+2CO2↑ ,指出氧化剂、被氧化的元素、氧化产物 ClO2;C、N;N2、CO2 。
【解答】解:(1)试剂A应选择a,具有还原性,b、c均具有强氧化性,故答案为:a;
(2)反应②ClO2、H2O2反应生成ClO2﹣,为氧化还原反应,反应的离子方程式为2OH﹣+2ClO2+H2O2=2ClO2﹣+O2+2H2O,
故答案为:2OH﹣+2ClO2+H2O2=2ClO2﹣+O2+2H2O;
(3)根据信息纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全,所以要持续通过量的空气,NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反应Ⅱ中碱要过量,因为试剂A为二氧化硫,NaClO3被还原成ClO2,所以反应Ⅰ后得到的母液中,溶质的主要成分是Na2SO4,
故答案为:ac;
(4)反应②结束后采用“减压蒸发”操作的原因是减压可以使物质沸点降低,实验较低温度下进行蒸发,可避免NaClO2因温度高而发生分解,
故答案为:减压可以使物质沸点降低,实验较低温度下进行蒸发,可避免NaClO2因温度高而发生分解;
(5)在酸性条件下,NaClO2发生自身氧化还原得ClO2和aCl,该反应的化学方程式为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,反应中氧化剂为ClO2,被氧化的元素为C、N,氧化产物为N2、CO2,
故答案为:2ClO2+2NaCN=2NaCl+N2↑+2CO2↑;ClO2;C、N;N2、CO2。
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