重庆市南开中学校2022-2023学年高一上学期1月期末考试化学试题(含答案解析)
展开满分120分,考试时间120分钟
可能用到的相对原子质量:H1 He4 C12 O16 N14 Na23 Mg24 Al27 S32 Cl35.5 K39 Cr52 Fe56 Cu64 I127 Ba137
第I卷(选择题 共60分)
一、本大题共15小题,每题2分,共30分,下列各题四个选项中只有一个选项符合题意,请选出。不选、多选或错选不给分。
1. 下列物质属于合金的是
A. 硬铝B. 刚玉C. 水银D. 石墨
【答案】A
【解析】
【详解】A.硬铝是铝、铜、镁等的合金,故选A;
B.刚玉的成分是氧化铝,属于氧化物,故不选B;
C.水银是金属单质,故不选C;
D.石墨是非金属单质,故不选D;
选A。
2. 在1L1ml·L-1的醋酸溶液中,下列说法正确的是
A. 含个CH3COOH
B. 含个H2O
C. 和1L1ml·L-1氢氧化钠溶液混合导电能力会减弱
D. CH3COOH和CH3COO-之和为个
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸溶液中,醋酸分子部分电离,1L1ml·L-1的醋酸溶液中含CH3COOH分子数小于,故A错误;
B.1L1ml·L-1的醋酸溶液,没有溶液密度,不能计算水的物质的量,故B错误;
C.氢氧化钠是强电解质,1L1ml·L-1的醋酸溶液和1L1ml·L-1氢氧化钠溶液混合,离子浓度增大,导电能力会增强,故C错误;
D.醋酸溶液中,醋酸分子部分电离,根据碳元素守恒,CH3COOH和CH3COO-之和为个,故D正确;
选D。
3. 关于胶体的叙述中,不正确的是
A. 氢氧化铁胶体在直流电场中一段时间后阴极附近红褐色加深,说明胶粒带正电
B. 一束可见光透过胶体时,有丁达尔效应产生
C. 胶体属于混合物
D. 氢氧化铁胶体能除去水中的细菌和病毒,因此常用于净水
【答案】D
【解析】
【详解】A.胶体具有吸附性,氢氧化铁胶体能吸附使氢氧化铁胶体微粒带正电,具有电泳性质,所以氢氧化铁胶体在直流电场中一段时间后阴极附近红褐色加深,故A正确;
B.胶体具有丁达尔效应,用一束光照射胶体时有一条明亮光路,故B正确;
C.胶体是一种较均匀混合物,又称胶状分散体,胶体是一种分散质粒子直径介于悬浊液体系和溶液之间的一类分散体系,故C正确;
D.氢氧化铁胶体具有吸附性,能吸附颗粒物,没有杀菌消毒效果,故D错误;
故选D。
4. 下列变化不可能通过一步反应直接完成的是
A. B. Al2O3→Al(OH)3C. NaOH→NaHCO3D. FeO→Fe3O4
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe与稀盐酸反应生成,其反应为,故A不选;
B.不能直接转化为,故B选;
C.NaOH与过量反应生成,其反应,故C不选;
D.FeO不稳定,在空气中受热反应生成,,故D不选;
故选B。
5. 下列说法不正确的是
A. 钢的含碳量为0.03%~2%B. 氧化铁俗称铁红,常用作油漆、涂料
C. 过氧化钠是碱性氧化物D. 常温时铝与氧气反应生成致密的氧化膜
【答案】C
【解析】
【详解】A.铸铁一般是指用铸造生铁为原料,在重熔后直接浇注成铸件,是含碳量>2%的铁碳合金;钢的含碳量为0.03%~2%,分为低碳钢,含碳量≤0.25%;中碳钢,含碳量在0.25%~0.60%;高碳钢,含碳量>0.60%,高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多,故A正确;
B.氧化铁为红棕色固体,俗称铁红,常用作油漆、涂料等红色颜料,故B正确;
C.与水直接化合形成相应碱或与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气,所以过氧化钠不属于碱性氧化物,故C错误;
D.金属铝化学性质活泼,常温下能与氧气反应生成致密氧化膜氧化铝,防止金属铝被进一步腐蚀,故D正确;
故选C。
6. 为了食品安全,我国禁止在面粉生产中添加过氧化钙()等食品添加剂,其化学性质与Na2O2相似。下列关于过氧化钙()的叙述错误的是
A. 可以用作潜水艇的供氧剂
B. 和水反应时,每产生1mlO2转移2ml电子
C. 中阴阳离子的个数相等
D. 不能用NaHCO3溶液检验和
【答案】D
【解析】
【详解】A.的性质与Na2O2相似,可以用作潜水艇的供氧剂,故A正确;
B.和水反应时,氧元素化合价由-1升高为0,每产生1mlO2转移2ml电子,故B正确;
C.由Ca2+、构成,阴阳离子的个数相等,故C正确;
D.和水反应生成氢氧化钙和氧气,和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钙和NaHCO3溶液反应生成碳酸钙沉淀,氢氧化钠和NaHCO3溶液反应生不生成沉淀,能用NaHCO3溶液检验和,故D错误;
选D。
7. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是
A. 1mlFeCl3与水反应,完全转化为氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的数目小于
B. 1mlCl2参加反应转移电子数一定为2
C. 11.2LCH4中含有的原子数目为2.5
D. 个氮分子与个氦分子的质量比为7∶2
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氧化铁胶体粒子是氢氧化铁的聚集体,1mlFeCl3与水反应,完全转化为氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的数目小于,故A正确;
B.1mlCl2和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水,反应转移电子数为,故B错误;
C.没有明确是否为标准状况,11.2LCH4的物质的量不一定是0.5ml,故C错误;
D.氦气是单原子分子,个N2的质量为28g,个He的质量为4g,质量比为7∶1,故D错误;
选A。
8. 将金属钠分散在氯化钠中,控制温度280~1100℃在搅拌条件下通入氢气即可生成氢化钠(NaH),已知,下列有关说法错误的是
A. NaH中H的化合价为-1
B. NaH与的反应不属于置换反应
C. NaH与反应生成1mlH2转移个电子
D. 等物质的量的Na和NaH分别与水反应,产生的H2质量相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaH中Na为+1价,根据化合价代数和等于0,H的化合价为-1,故A正确;
B.NaH与反应生成氢氧化钠和氢气,两种化合物反应,不属于置换反应,故B正确;
C.NaH与发生归中反应,生成氢氧化钠和氢气,生成1mlH2转移个电子,故C正确 ;
D.1mlNa和水反应生成0.5ml氢气,1mlNaH和水反应生成1ml氢气,等物质的量的Na和NaH分别与水反应,产生的H2质量不相等,故D错误;
选D。
9. 下列关于物质分类的正确组合是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.纯碱是碳酸钠,属于盐,故A错误;
B.一氧化碳既不是酸性氧化物又不是碱性氧化物,故B错误;
C.是盐、过氧化钠是过氧化物,故C错误;
D.电离出的阴离子全是氢氧根离子,是碱;HNO3是含氧酸;Na2SiO3是硅酸盐;氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,氧化铁是碱性氧化物;三氧化硫和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,三氧化硫是酸性氧化物,故D正确;
选D。
10. 下列离子方程式正确的是
A. FeCl3溶液刻蚀铜电路板:
B. 向氯化铝溶液中加入过量氨水:
C. 向FeCl3溶液中加入氢氧化钠制备Fe(OH)3胶体:
D. SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色:
【答案】A
【解析】
【详解】A.+3价的铁盐有氧化性,所以FeCl3溶液可用于刻蚀铜电路板,其反应为,故A正确;
B.氨水碱性弱,不能溶解氢氧化铝,氯化铝溶液中加入过量氨水的反应为,故B错误;
C.向FeCl3溶液中加入氢氧化钠得到沉淀,其反应为,故C错误;
D.具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,所以使酸性高锰酸钾溶液褪色,其反应为,故D错误;
故选A。
11. 下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是
A. 铁高温时与水蒸气反应生成
B. 除去溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加铁粉,然后过滤
C. 新制的沉淀露置在空气中最终会变为红褐色
D. 为了防止溶液久置变质,常在其溶液中加入少许铁钉
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁高温时与水蒸气反应生成和氢气,故A正确;
B.FeCl2和氯气反应生成,除去溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加氯水,故B错误;
C.易被氧气氧化,新制的沉淀露置在空气中最终会变为红褐色,故C正确;
D.和铁反应生成,为了防止溶液久置变质,常在其溶液中加入少许铁钉,故D正确;
选B。
12. 下列有关实验的说法正确的是
A. 向溶液中滴加酸性溶液,检验是否含Fe2+
B. 配制NaOH溶液时,称量40gNaOH固体置于1000mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度线
C. 用FeSO4溶液制备,需把蒸馏水煮沸除去氧气后,再溶解配制FeSO4溶液
D. 用pH试纸测定新制氯水的pH值时,应采用干燥的pH试纸保证测定结果准确
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe2+、Cl-都能还原,向溶液中滴加酸性溶液,溶液褪色,溶液中不一定含有Fe2+,故A错误;
B.配制NaOH溶液时,应在烧杯中溶解40gNaOH固体,冷却后再转移到1000mL容量瓶中,故B错误;
C.易被氧化,用FeSO4溶液制备,需把蒸馏水煮沸除去氧气后,再溶解配制FeSO4溶液,故C正确;
D.氯水具有漂白性,不能用pH试纸测定新制氯水的pH值,故D错误;
选C。
13. 《新修本草》是药圣李时珍《本草纲目》的修订本,记载药物844种,其中有关“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”,据此推测,“青矾”的主要成分及涉及的主要化学性质是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】本来绿色,说明含有Fe2+;新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色,Fe2O3是红色粉末,说明灼烧生成Fe2O3,故选B。
14. 铁60同位素的现身,揭秘了超新星爆炸历史真相。下列说法中正确的是
A. 铁60的质子数为60
B. 与的核外电子数相同,属于不同核素
C. 的核内质子数比中子数多8
D. 与的化学性质相似,互为同素异形体
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁60的质量数为60,故A错误;
B.与的核外电子数都是26,二者的中子数不同,属于不同核素,故B正确;
C.的核内质子数是26、中子数是60-26=34,质子数比中子数少8,故C错误;
D.与是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,故D错误;
选B。
15. 在前一种溶液中慢慢滴加(或通入)后一种试剂,能观察到先生成沉淀后变澄清的有几项
①氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 ②偏铝酸钠溶液中加盐酸
③氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液 ④盐酸中加偏铝酸钠溶液
⑤澄清石灰水中通二氧化碳 ⑥饱和碳酸钠溶液中通二氧化碳
⑦偏铝酸钠溶液中通二氧化碳
A. 三项B. 四项C. 五项D. 六项
【答案】A
【解析】
【详解】①氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化铝白色沉淀,发生3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl,继续加入氢氧化钠溶液,Al(OH)3具有两性,可与NaOH反应生成NaAlO2,发生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,氢氧化铝沉淀消失;
②偏铝酸钠溶液中加盐酸,反应生成氢氧化铝白色沉淀:NaAlO2+H2O+HCl = NaCl + Al(OH)3↓,后沉淀溶解:Al(OH)3+3HCl = AlCl3+ 3H₂O;
③氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液,刚开始观察不到沉淀,AlCl3+4NaOH= NaAlO2+2H2O,继续滴加氯化铝溶液,6H2O+AlCl3+3NaAlO2=4Al(OH)3↓+3NaCl,生成沉淀;
④盐酸中加偏铝酸钠溶液,开始时偏铝酸钠少量,盐酸过量,直接变为氯化铝:4HCl+NaAlO2=AlCl3+2H2O+NaCl,继续加偏铝酸钠,发生铝离子和偏铝酸根离子的双水解反应:6H2O+AlCl3+3NaAlO2=4Al(OH)3↓+3NaCl,生成沉淀;
⑤澄清石灰水中通二氧化碳,先生成碳酸钙沉淀,后沉淀溶解;
⑥饱和碳酸钠溶液中通二氧化碳,溶液浑浊或者产生沉淀,发生化学方程式:Na₂CO₃ + CO2 + H2O = 2NaHCO3↓;
⑦偏铝酸钠溶液中通二氧化碳,生成沉淀,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
在前一种溶液中慢慢滴加(或通入)后一种试剂,能观察到先生成沉淀后变澄清的有三项,故选A。
二、本大题共10小题,每题3分,共30分,下列各题四个选项中只有一个选项符合题意,请选出。不选、多选或错选不给分。
16. 下列实验操作中,装置选择不合理的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.用二氧化锰催化分解双氧水制取氧气,属于固液不加热制取气体,故不选A;
B.CO有毒,用酒精灯点燃除去尾气中的CO,故不选B;
C.氢气难溶于水,可以用排水量气法测定氢气的体积,故不选C;
D.应该用饱和碳酸氢钠溶液除去中的Cl2,且导气管“长进短出”,故选D;
选D。
17. 有一澄清透明的溶液,只可能含有大量的、、、、、、、八种离子中的几种,向该溶液中逐滴加入一定量1ml/LNaOH溶液的过程中,开始没有沉淀,而后才有沉淀。则下列判断正确的是
A. 溶液中可能含有或
B. 溶液中一定含有,但一定不含
C. 溶液中可能含有、但一定不含
D. 溶液中可能含有,一定含有
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,NaOH与该溶液的反应为复分解反应,而复分解中,酸碱中和反应优先,向以上溶液中逐滴加入一定量1ml/LNaOH溶液的过程中,开始没有沉淀,而后才有沉淀,说明刚开始反应为,溶液中含有,根据离子共存原理,该溶液中一定不存在的离子有:、、,又根据溶液呈电中性,该溶液中一定存在,因为酸性条件下具有氧化性,则不能存在,可能存在、中的一种或两种;
【详解】A.综上所述,该溶液中一定不存在,可能存在,故A错误;
B.综上所述,该溶液中一定不存在的离子有:、、,又根据溶液呈电中性,该溶液中一定存在,因为酸性条件下具有氧化性,则不能存在,故B正确;
C.该溶液一定存在,因与反应生成弱电解质,不能大量共存,所以不存在,故C错误;
D.该溶液中,一定存在和,可能存在、中的一种或两种,故D错误;
故选B。
18. 某实验小组利用传感器探究和的性质。已知:pH越大,溶液碱性越强。下列分析错误的是
A. ①与②的实验数据基本相同,说明和NaOH电离程度相同
B. a点反应的离子方程式为:
C. ②与③的实验数据对比,说明溶液为碱性,溶液为酸性
D. 和的稀溶液可利用溶液鉴别
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,①与②的实验数据基本相同,说明和NaOH电离程度相同,故A正确;
B.a点氢氧化钙和少量碳酸氢钠反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠、水,反应的离子方程式为,故B正确;
C.、溶液均呈碱性,故C错误;
D.和溶液反应生成碳酸钙沉淀,的稀溶液和溶液不反应,故D正确;
选C。
19. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.检验FeSO4溶液中Fe2+是否被氧化,取少量待测液,滴加KSCN溶液,若有Fe3+溶液呈红色,则说明有Fe2+被氧化,A正确;
B.探究干燥Cl2是否具有漂白性,将鲜花投入盛有干燥氯气的集气瓶中鲜花褪色,因为鲜花中有水分,是Cl2具有漂白性还是Cl2与水反应的生成物具有漂白性无法确定,B错误;
C.在稀盐酸中加入少量NaHCO3立即产生气体,加入少量Na2CO3也立即产生气体,无法确定Na2CO3变质,C错误;
D.钠投入水中立即与水反应,产生无色无味气体氢气,Na2O2加入水中,立即与水反应产生无色无味气体氧气,无法确定钠是否变质,D错误;
故答案为:A。
20. 将溶液(或气体)X逐渐加入(或通入)到一定量Y溶液中,产生沉淀的质量与加入X的物质的量关系如图,符合图中情况的一组物质是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液和NaOH溶液反应,开始就能生成碳酸钡沉淀,故不选A;
B.溶液中滴入石灰水,开始就生成碳酸钙沉淀,故不选B;
C.KOH溶液滴入溶液中,先发生酸碱中和,没有沉淀产生,后来才生成氢氧化镁沉淀,符合图像特征,故选C;
D.稀硫酸中滴入溶液,开始时,酸不足,立即生成了氢氧化铝沉淀,再滴稀硫酸,沉淀溶解,与图像不符,故不选D。
选C。
21. 把含有氧化铁的铁丝投入足量稀硫酸中,直到固体全部溶解,经分析,溶液中无,且生成的与反应产生的的物质的量之比为。则原混合物中氧化铁与铁的物质的量之比为
A. 1∶2B. 2∶5C. 1∶1D. 4∶1
【答案】A
【解析】
【详解】生成的与反应产生的的物质的量之比为,设生成氢气1ml,则的物质的量为4ml,Fe+2H+= Fe2++H2↑反应生成1ml Fe2+,消耗1mlFe;Fe+2Fe3+=3Fe2+反应生成3mlFe2+,则消耗1mlFe、2ml Fe3+,所以原混合物中氧化铁的物质的量为1ml、铁的物质的量为2ml,氧化铁与铁的物质的量之比为1:2,选A。
22. 两种硫酸盐按一定比例混合后共熔,可制得化合物X,X溶于水能电离出、、,若将2.83gX中的全部氧化为后,溶液中的可和过量KI溶液反应,得到,反应的离子方程式为:(未配平)。若向溶有2.83gX的溶液中,加入过量的溶液,可得到4.66g白色沉淀。由此可推断出X的化学式为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】令2.83gX中的的物质的量为xml,则根据电子转移守恒可得关系式:23,的物质的量为0.015ml,可以计算x=0.01ml;4.66g硫酸钡的物质的量为;所以2.83gX的溶液中含有的物质的量为0.02ml,根据电荷守恒可知,2.83gX的溶液中含有的物质的量为:0.02ml2-0.01ml3=0.01ml;所以化合物X中、、的物质的量之比为1∶1∶2,故X的化学式为:;本题答案选C。
23. 我国科研人员提出了以为催化剂,由和转化为产品的反应历程,其示意图如下:
下列说法不正确的是
A. 总反应方程式为:
B. 该反应历程中每生成,转移8电子
C. 该反应若在盐酸溶液中进行,能加快反应速率
D. 可用浓硫酸除去中的水蒸气
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示,二氧化碳和氢气在催化剂作用下生成甲烷和水,总反应方程式为,故A正确;
B.二氧化碳生成甲烷,碳元素化合价由+4降低为-4,每生成,转移8电子,故B正确;
C.和难溶于盐酸,催化剂能与盐酸反应,该反应不能在盐酸溶液中进行,故C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,可用浓硫酸除去中的水蒸气,故D正确;
选C。
24. 某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收金属铜,并制备,流程如下:
下列说法正确的是
A. 甲为铁粉,乙为溶液
B. 操作1和操作2均用到漏斗、烧杯和玻璃棒,且固体2为铜
C. 往溶液1与溶液2中加入反应生成NO,欲制备1.5ml,理论上至少需要2ml
D. 为检验中是否含有,加入盐酸溶解,再加入过量NaOH溶液,观察沉淀颜色变化
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,利用工业废水制备回收金属铜,并制备,甲为铁粉,将还原为Cu,过滤后得到固体1为Cu和Fe的混合物,溶液1为溶液;乙为稀硫酸,Cu不与稀硫酸反应,所以过滤后固体2为Cu;溶液2为溶液,溶液1和溶液2合并后加入将+2铁氧化成+3价;
【详解】A.根据题干信息,需回收金属铜,所以甲为铁粉,将还原为Cu,过滤后得到固体1为Cu和Fe的混合物,乙为稀硫酸,Cu不与稀硫酸反应,所以过滤后固体2为Cu,故A错误;
B.综上所述,操作1和操作2均为过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;固体1为Cu和Fe的混合物,乙为稀硫酸,Cu不与稀硫酸反应,所以过滤后固体2为Cu,故B正确;
C.溶液1与溶液2均为溶液,加入制备,被还原为转移电子为1,被氧化为,转移电子数为1,根据电子守恒有,即,解得,理论上至少需要1.5ml,故C错误;
D.将溶于稀盐酸,加入NaOH溶于有红褐色沉淀生成,无法观察到与NaOH反应的相关现象,为检验中是否含有,加入稀硫酸溶解,再加入几滴铁氰化钾,有蓝色沉淀生成,说明含有,反之则无,故D错误;
故选B。
25. 混合物X是、、Cu、(酸性氧化物,能与NaOH溶液反应)中的某几种物质组成,进行下列实验操作时,有关说法中正确的是
A. 步骤I中减少的3.6g固体一定是混合物
B. 步骤II中质量减少的物质一定是
C. 根据步骤I、II可以判断混合物X的成分为、、Cu
D. 根据上述步骤II可以得出和Cu的质量比为
【答案】D
【解析】
【分析】、都能与氢氧化钠溶液反应,10gX加入过量氢氧化钠溶液中剩余6.4g固体,说明、中至少有1种;剩余固体中加过量盐酸溶解,和盐酸反应生成氯化铁和水,铜和盐酸不反应,铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,最后剩余1.92g固体,剩余固体一定是铜,说明氯化铁完全参加2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+反应。
【详解】A.根据以上分析,步骤I中减少的3.6g固体中至少有、中的一种,不一定是混合物,故A错误;
B.步骤I剩余固体中一定不含、,和盐酸反应生成氯化铁和水,铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,所以步骤II中质量减少的物质是和部分铜,故B错误;
C.根据步骤I、II可以判断混合物X中一定有、Cu,、中至少有1种,故C错误;
D.参加反应的氧化铁和铜的质量和为4.48g,根据反应关系式Fe2O3~~2Fe3+~~Cu,设参加反应的铜的物质的量为xml,则160x+64x=4.48g,x=0.02ml,原固体X中含有Cu的质量为0.02ml×64g/ml+1.92g=3.2g、的质量为0.02ml×160g/ml=3.2g,故D正确;
选D。
第II卷(非选择题 共60分)
三、非选择题(本题共5个小题,共计60分)
26. 化学与人类生活密切相关。请按要求回答下列问题:
(1)生石灰可作食品干燥剂,它属于_______(填“碱”、“盐”或“氧化物”)。
(2)将食品袋中的抗氧化剂还原铁粉投入食醋中,发现产生大量气泡,溶液变为浅绿色。请写出发生反应的离子方程式_______。
(3)氯气用于自来水消毒,请写出氯气与水发生反应的离子方程式_______。
(4)铝粉和氢氧化钠混合物可用作下水道疏通剂,其主要原因为_______(用化学方程式表示)。
(5)向溶液中加入会生成蓝色沉淀,请写出发生反应的离子方程式_______。
【答案】(1)氧化物 (2)
(3)
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
与水直接化合形成相应碱或与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,生石灰为CaO,能与水化合反应生成氢氧化钙,属于碱性氧化物;
故答案为:氧化物;
【小问2详解】
食醋主要成分为,与铁粉反应有氢气生成,其反应为;
故答案为:;
【小问3详解】
氯气能溶于水,与水反应离子方程式为;
故答案为:;
【小问4详解】
金属铝具有两性,能与NaOH溶液反应放出大量气体,其反应为;
故答案为:;
【小问5详解】
根据题意,向溶液中加入生成蓝色沉淀的离子方程式为;
故答案为:。
27. 如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)按图组装好装置后,首先应进行的操作是_______。
(3)实验开始后,Ⅰ、Ⅱ处的有色布条褪色的是_______处(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(4)装置A的烧瓶中发生反应的化学方程式_______。
(5)D中发生反应的离子方程式为_______。
(6)装置B中长颈漏斗的作用是_______。
(7)近年来,随着化学工业快速发展,氯气的需求迅速增加。如图是某制备氯气的原理示意图。CuO的作用是_______,总反应方程式为_______。
【答案】(1)分液漏斗
(2)检查装置气密性 (3)Ⅰ
(4)
(5)
(6)平衡装置中压强,防止玻璃仪器破裂
(7) ①. 催化作用 ②.
【解析】
【分析】图中装置A中浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,B装置用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体,且B中长颈漏斗还可以用于平衡气压,装置C用来探究湿润的氯气及干燥的氯气是否具有漂白性,D装置中氯气与溴化钾发生置换反应,装置E用来吸收多余的氯气,防止污染大气。
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗;
【小问2详解】
有气体生成或参加的反应,一定要先检查装置的气密性,则按图组装好装置后,首先进行的操作是检查装置的气密性;
【小问3详解】
实验开始后,Ⅰ处是湿润的有色布条,Ⅱ处是干燥的有色布条,因为干燥的氯气没有漂白性,氯气与水反应后生成的次氯酸具有强氧化性、漂白性,则有色布条褪色的是Ⅰ处;
【小问4详解】
装置A的烧瓶中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、二氯化锰和水,化学反应方程式为;
【小问5详解】
装置D中氯气与溴化钾溶液反应生成氯化钾和溴单质,发生反应的离子方程式为;
【小问6详解】
装置B也是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,若发生堵塞,B中压强会增大,B中长颈漏斗内液面上升,形成水柱,所以装置B中长颈漏斗的作用是平衡装置中压强,防止玻璃仪器破裂;
【小问7详解】
由图可知,氧化铜参加反应后又重新生成,则反应中CuO的作用是催化作用,该总反应的反应物是HCl和氧气,生成物是水和氯气,故总反应的化学方程式为。
28. 化学在医学上起到至关重要的作用。如:小苏打、氢氧化铝等可治疗胃酸(主要成分为稀盐酸)过多;硫酸亚铁可补铁、防治贫血;三价铬用于加强胰岛素的作用。试回答下列问题:
(1)写出小苏打与胃酸作用的离子方程式:_______,但该药剂缺点是易导致胃胀气,胃溃疡患者不能使用,而氢氧化铝很好的解决了这个问题,它在中和胃酸的同时,保护溃疡面,写出氢氧化铝与胃酸作用的化学方程式为_______。
(2)利用提供试剂设计实验证明补铁剂中铁元素都以+2存在(可选试剂:硫氰化钾、过氧化氢):_______(填写实验操作、现象和结论)。
(3)三价铬是人体必需的微量元素,六价铬则严重危害人体健康,铬元素化合价循环示意图如下【已知:可溶于水;难溶于水】:
①步骤I所用的试剂是硫酸酸化的,请写出该反应的离子方程式;_______
②现有含和的溶液,逐滴滴加NaOH溶液至过量,由上图信息可知,铁元素、铬元素的存在形态分别是_______、_______;
③向50mL0.03ml/L的溶液中,加入50mL0.2ml/L的NaOH溶液,写出相应离子反应方程式_______。
【答案】(1) ①. ②.
(2)取少量补铁剂加适量硫酸溶于试管中,加入几滴硫氰化钾溶液,无明显现象,再加适量过氧化氢溶液,溶液变为红色,说明补铁剂中铁元素都以+2存在;
(3) ①. ②. ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
胃酸主要成分为稀盐酸,小苏打为,两者反应的离子方程式为;氢氧化铝治疗胃酸过多的化学方程式为;
故答案为:;;
【小问2详解】
补铁剂中铁元素的化合价为+2价,根据提供的试剂,检验+2铁元素的实验操作为:取少量补铁剂加适量硫酸溶于试管中,加入几滴硫氰化钾溶液,无明显现象,再加适量过氧化氢溶液,溶液变为红色,说明补铁剂中铁元素都以+2存在;
故答案为:取少量补铁剂加适量硫酸溶于试管中,加入几滴硫氰化钾溶液,无明显现象,再加适量过氧化氢溶液,溶液变为红色,说明补铁剂中铁元素都以+2存在;
【小问3详解】
如图,步骤I为转为;步骤Ⅱ为转化为;步骤Ⅲ为转化为,步骤Ⅳ和步骤Ⅴ均为+3价Cr转化为+6价的;
根据题意,步骤I所用的试剂是硫酸酸化的,请写出该反应的离子方程式为;
故答案为:;
根据流程信息可知能溶于NaOH溶液,而不与NaOH反应,所以向含和的溶液,逐滴滴加NaOH溶液至过量,铁元素、铬元素的存在形态分别是、;
故答案为:;;
50mL0.03ml/L的溶液中,50mL0.2ml/L的NaOH溶液中,,NaOH过量,其反应的离子方程式为;
故答案为:。
29. 辽宁号航空母舰,是中国人民解放军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰,它的主体材料是各种合金。
(1)航母升降机可由铝合金制造。
①铝原子结构示意图为_______。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝(过滤、洗涤、干燥过程已略去):
则在步骤III中加入的最佳的物质是(填化学式)_______;步骤IV的化学反应方程式是:_______。
②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为_______。
(2)航母舰体材料为合金钢。
①工业上冶炼铁原料主要选择赤铁矿,其主要成分是_______(填化学式)。
②不锈钢是最常见的一种合金钢,它的合金元素主要是_______。
(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。
①青铜是我国古代使用最早的一种合金,中国古代用火烧孔雀石[主要成分为碱式碳酸铜-]和焦炭的混合物冶炼铜,请写出冶炼铜过程中发生的两个主要反应方程式:_______,_______。
②80.0gCu-Al合金用稀盐酸充分反应后,向滤液中加入过量氨水,过滤得沉淀39.0g,则合金中Cu的质量分数为_______%(小数点后保留一位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②. CO2 ③. 2Al(OH)3Al2O3+3H2O ④. Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(2) ①. Fe2O3 ②. 铬、镍
(3) ①. Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑ ②. 2CuO+C2Cu+CO2↑ ③. 83.1
【解析】
【分析】铝土矿加盐酸,其中的氧化铝、氧化铁分别转化为氯化铝和氯化铁,二氧化硅不溶,过滤除去,滤液a中加入过量的NaOH溶液,氯化铁生成氢氧化铁沉淀,过滤除去,得到滤液b中含有NaAlO2溶液,应向b中通入过量CO2得到c为Al(OH)3,Al(OH)3加热分解转化为Al2O3,电解熔融Al2O3得到Al。
【小问1详解】
①铝为13号元素,核外电子排布为2、8、3,则原子结构示意图为。由分析可知,滤液b中含有NaAlO2溶液,应向b中通入过量CO2得到c为Al(OH)3,故加入的最佳的物质是CO2(过量时氢氧化铝不溶解);步骤IV为Al(OH)3加热分解转化为Al2O3,反应的化学反应方程式为:2Al(OH)3Al2O3+3H2O,故答案为:;CO2;2Al(OH)3Al2O3+3H2O;
②Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,故答案为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
【小问2详解】
①赤铁矿的主要成分是Fe2O3,故答案为:Fe2O3;
②不锈钢是一种合金钢,是铁、铬、镍熔合而成的均有金属特性的合金,它的合金元素主要是铬、镍,故答案为:铬、镍;
【小问3详解】
①用火烧孔雀石和焦炭的混合物冶炼铜,孔雀石受热发生分解反应生成氧化铜、二氧化碳和水,焦炭再还原氧化铜得到铜,发生的两个主要反应的化学方程式依次为Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑、2CuO+C2Cu+CO2↑, 故答案为:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑;2CuO+C2Cu+CO2↑;
②因加入过量氨水会发生反应Cu2++4NH3H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,故得到的白色沉淀为Al(OH)3,物质的量为=0.5ml,据铝原子守恒可知Al的质量为13.5g,则Cu的质量为80.0g-13.5g=66.5g,Cu的质量分数为100%=83.1%,故答案为:83.1。
30. Al与NaOH的水溶液能反应,而镁不反应。然而一位同学将镁条放入饱和碳酸氢钠溶液时,却观察到反应迅速发生,且有大量气体放出。查阅资料显示:①镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物;②Mg与沸水能明显发生反应。为探究反应原理,同学们设计了如下实验方案并验证产物。
【实验I】:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。
(1)提出假设
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下猜测:
猜测1:可能是_______。
猜测2:可能是。
猜测3:可能是碱式碳酸镁。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:
(3)设计定量实验确定实验I的产物:称取实验I中所得干燥、纯净的白色不溶物31.0g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8g,装置B增重13.2g,试确定白色不溶物的化学式_______。
(4)根据资料显示以及实验现象,有同学认为,上述反应可能就是镁分别与水、与碳酸氢钠两个直接反应的共同结果。请你分别写出这两个可能发生的化学反应的化学方程式:_______,_______。
【答案】(1)
(2) ①. 气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰,该气体为氢气 ②. 稀盐酸 ③. 有气泡产生,沉淀全部溶解 ④.
(3)
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红,溶液呈碱性,由题意可知该白色沉淀可能是或或、;
故答案为:;
【小问2详解】
迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,可以说明镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物;
实验Ⅱ,将实验I中收集的气体点燃,气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰,说明该气体具有可燃性,再根据质量守恒定律反应前后元素种类不变,该气体可能是氢气或一氧化碳,如果测定是一氧化碳时,燃烧后需要用到澄清石灰水,所以该气体是氢气;
实验Ⅲ,依据实验的推断分析,加入一种试剂产生气泡可知碳酸盐与酸反应产生二氧化碳,所以加入的是酸,如稀盐酸等,有气泡产生,说明含有碳酸镁,加入盐酸沉淀碳酸镁全部溶解;实验Ⅳ,加入氯化钡生成沉淀证明含有碳酸根离子,该沉淀为;
故答案为:气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰,该气体为氢气;稀盐酸;有气泡产生,沉淀全部溶解;;
【小问3详解】
如图,浓硫酸用于吸收分解产生的水蒸气,装置A中增重1.8g,则的质量为1.8g,物质的量为0.1ml,装置B中碱石灰用于吸收,增重13.2g,则的质量为13.2g,物质的量为0.3ml,设该白色固体的化学式为,受热分解的反应为,MgO的质量为16g,物质的量为0.4ml,,则,,所以该化合物的化学式为;
故答案为:;
【小问4详解】
根据题意,镁分别与水、与碳酸氢钠两个直接反应,其反应的化学方程式为、;
故答案为:;。碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
纯碱
硫酸
小苏打
氧化钙
干冰
B
烧碱
盐酸
食盐
氧化钠
一氧化碳
C
石灰水
碳酸钙
过氧化钠
二氧化硫
D
HNO3
Na2SiO3
氧化铁
三氧化硫
选项
主要成分
涉及主要化学性质
A
加热脱水生成
B
加热分解生成
C
加热分解生成
D
加热分解生成
A
B
C
D
制备
CO的尾气处理
测量H2的体积
除去中的Cl2
实验操作
实验数据
目的
方案设计
现象和结论
A
检验溶液中是否被氧化
取少量待测液,滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
若溶液呈红色,则说明有被氧化
B
探究干燥是否具有漂白性
将鲜花投入盛有干燥氯气的集气瓶中
鲜花褪色,说明干燥氯气具有漂白性
C
探究碳酸钠样品是否变质为
在稀盐酸中加入少量可能变质的碳酸钠样品
立即有气体产生,则说明已经变质,有一部分转化为
D
探究钠是否变质
将表面已经变质的钠投入水中
产生无色无味的气体,则说明钠已经变质,有一部分被氧化为
X
Y
A
溶液
NaOH溶液
B
溶液
石灰水
C
KOH溶液
溶液
D
稀硫酸
溶液
实验序号
实验
预期现象和结论
【实验II】
将实验I中收集的气体点燃
现象及结论_______
【实验III】
取实验I中的白色不溶物,洗涤,加入足量_______
_______,白色不溶物中含有
【实验IV】
取实验I中的滤液,向其中加入BaCl2稀溶液
产生白色沉淀;溶液中存在_______离子
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