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河北省张家口市2020届高三10月阶段检测化学(解析版)
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河北省张家口市2020届高三10月阶段检测
一、单选题(本题共20小题,第1~10每小题2分,第11~20每小题3分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。)
1.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是( )
A. 镍铬烤瓷牙是一种由镍铬合金制成的牙齿,它耐腐蚀,价格低廉,是国内做的最多的烤瓷牙,28号镍元素属于过渡元素。
B. 燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应
C. 氢氧化铝是医用胃酸中和剂的一种
D. 青花瓷、石英玻璃的主要成分都是硅酸盐
【答案】D
【详解】A.镍铬烤瓷是镍铬合金,物质的性质如硬度、耐腐蚀性等均优于Ni和Cr,用途比Ni和Cr更广泛,其中Ni的原子序数为28,属于过渡性的副族元素,故A正确;
B.焰色反应为元素的性质,燃放烟花是某些金属元素焰色反应所呈现出来的不同色彩,故B正确;
C.氢氧化铝具有弱碱性,能与盐酸中和反应生成氯化铝和水,胃酸的成分中含有盐酸,所以氢氧化铝是医用的胃酸中和剂,故C正确;
D.石英玻璃的主要成分是二氧化硅,不是硅酸盐,故D错误;
故答案为D。
2.下列化学用语正确的是( )
A. 中子数为78的碘原子:78I
B. HClO的结构式为H-O-Cl
C. N2的电子式:
D. 硫原子的结构示意图:
【答案】B
【详解】A.质子数为53、中子数为78的碘原子的质量数为:53+78=131,该原子可以表示为131I,故A错误;
B.HClO中O原子分别与H原子和Cl原子形成共价键,故其结构式为H﹣O﹣Cl,故B正确;
C.氮原子的最外层有5个电子,故其电子式为,故C错误;
D.硫离子的核内有16个质子,核外有18个电子,故其结构示意图为,而硫原子核内16个质子,核外电子数与质子数相等,故D错误;
故答案为B。
【点睛】在电子式的正误判断中,首先判断化合物的类型,离子化合物的电子式一定存在[ ],共价化合物一定不存在[ ], 未参加成键的电子对一定不省略,同时注意二氧化碳和次氯酸的书写,常见的有、等错误书写方法。
3.设NA代表阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是( )
A. 13.6g液态KSO4中含有0.3NA个离子
B. 25℃ 1 L pH=2的硫酸溶液中,含有的H+数目为0.02NA
C. 在标准状况下,11.2L HF中含有的原子数为NA
D. 56g铁粉与1 mol Cl2完全反应后,转移电子数目为2NA
【答案】D
【详解】A.KHSO4在熔融时只能电离为K+和HSO4﹣,故13.6g液态KHSO4即0.1mol液态KHSO4中含有离子为0.2NA个,故A错误;
B.25℃,pH=2硫酸溶液中,氢离子浓度为0.01mol/L,故1L溶液中氢离子物质的量为0.01mol,即0.01NA个,故B错误;
C.标况下HF为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算11.2L HF的物质的量,故C错误;
D.56g铁粉的物质的量为1mol,而铁和氯气反应时,1mol铁消耗1.5mol氯气,故铁过量,由于氯气反应后变为﹣1价,故1mol氯气反应后转移2NA个电子,故D正确;
故答案为D。
【点睛】顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算;关于气体摩尔体积的使用注意:①气体的摩尔体积适用的对象为气体,而标况下水、CCl4、HF等为液体,SO3为固体;②必须明确温度和压强是0℃,101kPa,只指明体积无法求算物质的量;③22.4L/mol是标准状态下或一定温度、一定压强下的气体摩尔体积。
4.某学习小组需1.0000 mol/L的NaOH溶液240mL。下列有关配制时的说法正确的是( )
A. 称量时,托盘天平两边应放等质量的两张纸
B. 配置时需用托盘天平称取9.6gNaOH固体
C. 溶解NaOH固体后,将所得溶液立即转移到容量瓶中,会导致所配溶液浓度偏大
D. 配制好的NaOH溶液应转移到带有玻璃塞的试剂瓶中
【答案】C
【详解】A.在小烧杯内迅速称量,防止吸潮,不能放在纸上,故A错误;
B.容量瓶的规格没有240mL,只能选250mL,需氢氧化钠的质量为m=0.25L×1mol•L﹣1×40g/mol=10.0g,故B错误;
C.溶解NaOH后未经冷却至室温就转移到容量瓶中,导致溶液的体积偏小,配制溶液的浓度偏高,故C正确;
D.玻璃的主要成分含有二氧化硅,与氢氧化钠反应,故不能转移到带有玻璃塞的试剂瓶中,故D错误;
故答案为C。
5.将饱和的氯化铁溶液分成两等份,把其中一份溶液滴加到沸水中,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,得到分散系I;把另一份溶液滴加到凉水中,得到分散系II。则下列说法正确的是( )
A. 两份分散系中的分散质均为氯化铁
B. 两份分散系均能全部通过半透膜
C. 分别向两份分散系中滴加足量NaOH溶液,最终都能得到沉淀
D. 两份分散系均能发生丁达尔效应
【答案】C
【详解】A.分散系Ⅰ为氢氧化铁胶体;分散系Ⅱ为氯化铁溶液,故两分散系中的分散质不同,故A错误;
B.胶体不能透过半透膜,溶液可以透过半透膜,故B错误;
C.将氢氧化钠溶液加入到氢氧化铁胶体中,发生胶体的聚沉,得到氢氧化铁沉淀;将氢氧化钠溶液加入氯化铁溶液中,两者反应生成氢氧化铁沉淀,故均有氢氧化铁沉淀生成,故C正确;
D.只有胶体才能发生丁达尔效应,故只有分散系I可以发生丁达尔效应,故D错误;
故答案为C。
【点睛】考查了胶体的制备和性质,将饱和的氯化铁溶液分成两等份,把其中一份溶液滴加到沸水中,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,发生反应:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,得到分散系Ⅰ为氢氧化铁胶体;把另一份溶液滴加到凉水中,得到分散系Ⅱ为氯化铁溶液,注意胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小,而导致胶体有丁达尔效应,溶液没有。
6.下列关于SO2和NO2的叙述中正确的是( )
A. 均只能使紫色石蕊溶液变红
B 与水反应都发生氧化还原反应
C. 均是酸性氧化物
D. 均能将FeSO4溶液氧化为Fe2(SO4)3溶液
【答案】A
【详解】A.SO2和NO2与水作用均生成酸,虽然SO2具有漂白性,但不能使石蕊试液褪色,所以均能使紫色石蕊溶液变红,故A正确;
B.SO2与水作用生成H2SO3,不能生成H2SO4,没有发生氧化还原反应,故B错误;
C.NaOH溶液能与NO2、SO2反应:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,所以SO2是酸性氧化物,NO2与碱发生的是氧化还原反应,得到的不是相应的盐,不是酸性氧化物,故C错误;
D.SO2具有还原性和弱氧化性,根据氧化还原反应的规律可知二氧化硫不能将FeSO4溶液氧化为Fe2(SO4)3溶液,故D错误;
故答案为A。
7.室温下,下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是( )
A. 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中,NH4+、ClO-、Br-、SO42-
B. 饱和氯水中,Fe3+、NO3-、Al3+、SO42-
C. PH=7的溶液中,Cl-、SO42-、Na+、Fe3+
D. 0.l mol/L NaAlO2溶液中,HCO3-、Cl-、Ba2+、K+
【答案】B
【详解】A.FeCl2、ClO﹣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.Fe3+、NO3﹣、Al3+、SO42﹣之间不反应,都不与饱和氯水反应,在溶液中能够大量共存,故B正确;
C.pH=7的溶液呈中性,Fe3+水解溶液呈酸性,在中性溶液中不能大量共存,故C错误;
D.NaAlO2、HCO3﹣之间反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故答案为B。
【点睛】考查离子共存的判断,注意明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH﹣;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”等。
8.对Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,下列说法错误的是( )
A. 氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1
B. MnO(OH)中Mn的化合价为+3价
C. MnO2在反应中被还原
D. Zn是此反应中还原剂
【答案】A
【详解】A.Zn(OH)2为氧化产物,MnO(OH)是还原产物,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2,故A错误;
B.该化合物中氢氧根离子的化合价为﹣1价,氧的化合价为﹣2价,则依据化合物的化合价代数和为0可知,Mn元素的化合价为+3价,故B正确;
C.MnO2作氧化剂,被还原,故C正确;
D.Zn元素的化合价升高,作还原剂,故D正确;
故答案为A。
9.56号元素在元素周期表中的位置是( )
A. 第六周期IIA族 B. 第四周期IVA族
C. 第五周期IIA族 D. 第五周期IVA族
【答案】A
【详解】稀有气体Xe,原子序数为54,位于第五周期零族,所以56号元素是第六周期第二种元素,故56号元素位于第六周期ⅡA族,故答案为A。
【点睛】明确元素周期表的大致结构是解题关键,记住稀有气体也就是0族元素的质子数(或碱金属族元素的质子数)。这些元素分别是每个周期最后(或开始)一种元素,He﹣﹣2,Ne﹣﹣10,Ar﹣18,Kr﹣36,Xe﹣54,Rn﹣86.这些元素分别是每个周期最后一种元素,再根据原子序数之间的差值确定。
10.P、S、Cl位于同一周期,下列说法正确的是( )
A. 量高价氧化物对应的水化物酸性:H2SO4>HClO4
B. 气态氢化物稳定性:PH3>H2S>H2O
C. 非金属性:P>S>Cl
D. 还原性:H2S>HCl
【答案】D
【详解】P、S、Cl位于同一周期,且从P到Cl,非金属性逐渐增强;
A.非金属性越强,则最高价含氧酸的酸性越强,故最高价氧化物对应的水化物酸性:H2SO4<HClO4,故A错误;
B.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,故气态氢化物稳定性:PH3<H2S<H2O,故B错误;
C.同一周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,故非金属性:P<S<Cl,故C错误;
D.非金属性越强,则阴离子或氢化物的还原性逐渐减弱,故还原性:H2S>HCl,故D正确;
故答案D。
【点睛】考查元素周期律的应用,应注意的是氢化物的稳定性、最高价含氧酸的酸性等均和元素的非金属性有关,同一周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,单质的氧化性逐渐增强,和氢气化合逐渐变容易,所得的气态氢化物的稳定性逐渐增强,最高价含氧酸的酸性逐渐增强,阴离子或氢化物的还原性逐渐减弱。
11.下列离子方程式书写正确的是( )
A. 向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至溶液显中性:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
B. 稀硫酸中加入铁粉:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C. KMnO4溶液与草酸溶液混合:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑
D. 铁粉溶于过量稀硝酸:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++4H2O+2NO↑
【答案】C
【详解】A.Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至溶液显中性,氢氧化钡与硫酸氢钠的物质的量之比为2:1,正确的离子方程式为2H++SO42﹣+Ba2++2OH﹣═BaSO4↓+2H2O,故A错误;
B.稀硫酸中加入铁粉,离子方程式:Fe+2H+═Fe2++H2↑,故B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液混合,二者发生氧化还原反应,离子方程式为5H2C2O4+6H++2MnO4﹣═2Mn2++10CO2↑+8H2O,故C正确;
D.铁屑溶于过量稀硝酸,铁被氧化成铁离子,正确的离子方程式为:Fe+4H++NO3﹣═Fe3++NO↑+2H2O,故D错误;
故答案为C。
【点睛】考查离子反应方程式的书写,把握物质的性质、发生的反应、离子反应的书写方法为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意离子反应中保留化学式的物质及电子、电荷守恒。
12.下图是某元素的价类二维图,A为正盐,通常条件下Z是无色溶液,D的相对分子质量比E小16,各物质转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 若X是一种强碱,则F为硝酸
B. 若X是一种强酸,则F为硫酸
C. B和F在一定条件下均能发生反应,且都生成
D. B在一定条件下可直接与Y反应生成D
【答案】C
【分析】A为正盐,若X是一种强碱,二者反应生成氢化物B,则A为铵盐、B为NH3,B连续与Y反应依次得到单质C、氧化物D与氧化物E,D的相对分子质量比E小16,则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2,通常条件下Z是无色液体,E与Z反应得到含氧酸F,则Z为H2O、F为HNO3.若X是一种强酸,为S元素单质及其化合物符合转化关系,则A为硫化物、B为H2S、C为S、D为SO2、E为SO3、Z为、F为H2SO4。
【详解】A.A为正盐,若X是一种强碱,二者反应生成氢化物B,则A为铵盐、B为NH3,B连续与Y反应依次得到单质C、氧化物D与氧化物E,D的相对分子质量比E小16,则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2,通常条件下Z是无色液体,E与Z反应得到含氧酸F,则Z为H2O、F为HNO3,故A正确;
B.若X是一种强酸,为S元素单质及其化合物符合转化关系,则A为硫化物、B为H2S、C为S、D为SO2、E为SO3、Z为、F为H2SO4,故B正确;
C.氨气与硝酸反应生成硝酸铵,但硫化氢与硫酸反应不能生成盐,故C错误;
D.氨气能与氧气反应生成NO与水,硫化氢能与氧气反应生成二氧化硫,故D正确;
故答案为C。
【点睛】考查无机物的推断,“转化中连续反应生成氧化物”等是推断的突破口,熟练掌握中学常见连续反应、三角转化以及特殊的置换反应、特殊现象反应,D的相对分子质量比E小16,说明D→E之间的反应中参加反应的Y为O2,而H2S或S、N2或NH3均能发生连接氧化反应。
13.NaNO2是一种食品添加剂,但食用过量可能致癌。质监部门常用酸性KMnO4溶液检验NaNO2,并测定其含量。以确定食品是否符合国家规定。下列说法正确的是( )
A. 该上述反应中KMnO4是氧化剂
B. NO2-被还原为N2
C. 测定NaNO2含量时,当溶液变为紫色时,就能立即停止滴加酸性KMnO4溶液
D. 反应过程中溶液的pH减少
【答案】A
【详解】A.该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,所以MnO4﹣是氧化剂,故A正确;
B.该反应中N元素化合价由+3价变为+5价,所以亚硝酸根离子失电子被氧化生成 NO3﹣,故B错误;
C.测定NaNO2含量时,反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,应溶液变为无色时,就能立即停止滴加酸性KMnO4溶液,故C错误;
D.根据元素守恒、电荷守恒知,配平方程式为2MnO4﹣+5NO2﹣+6H+=2Mn2++5 NO3﹣+3H2O,氢离子参加反应导致溶液中氢离子浓度降低,则溶液的pH增大,故D错误。
故答案为A。
【点睛】考查氧化还原反应,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重氧化还原反应转移电子及基本概念的考查,注意分析元素的化合价,用酸性KMnO4液检验NaNO2,该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,所以MnO4﹣是氧化剂,NO2﹣应该作还原剂,亚硝酸根离子中N元素应该失电子化合价升高,酸性条件下,应该生成硝酸根离子。
14.用下面装置制备干燥的NH3,下列说法不正确的是( )
A. 装置①,锥形瓶中的试剂可能是碱石灰 B. 装置②,作用是干燥NH3
C. 装置③,可以收集NH3 D. 装置④,作用是尾气处理
【答案】C
【详解】A.装置①为制备装置,分液漏斗中装有浓氨水,浓氨水易挥发,锥形瓶中的物质可以为碱石灰,碱石灰遇水放热,促进浓氨水挥发,故A正确;
B.装置②为干燥装置,氨气用碱石灰来干燥,故B正确;
C.装置③为收集装置,③为集气瓶,为排空气法,氨气的密度比空气小,应该短管进长管出,故C错误;
D.装置④为尾气处理装置,氨气极易溶于水,用水来吸收多余的氨气,故D正确;
故答案为C。
15.下列实验与图象不对应的是( )
选项
A
B
C
D
实验
向NH4C1溶液中加入过量Na2O2固体
向稀硝酸溶液中加入过量的铁粉
明矾溶液中逐滴加Ba(OH)2溶液至过量
向含等物质的量的NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加过量的稀盐酸
图象
【答案】D
【详解】A.向NH4C1溶液中加入过量Na2O2固体,先是Na2O2固体与水反应放出氧气,然后生成的氢氧化钠与氯化铵反应又放出氨气,图象曲线与实际相符,故A正确;
B.在稀硝酸溶液中加入铁粉,先生成Fe3+,当Fe3+的浓度达到最大值时,再加铁粉生成Fe2+,Fe3+的浓度减小,图象符合,故B正确;
C.明矾溶液中逐滴加Ba(OH)2溶液至过量:先生成BaSO4和Al(OH)3,再加入Ba(OH)2生成BaSO4的同时Al(OH)3溶解(此时生成沉淀的速度比前面减小),最后Al(OH)3溶解完,只剩余BaSO4沉淀,产生沉淀先快,再慢,最后不变,C与图象相符,故C正确;
D.设NaOH和Na2CO3的物质的量为nmol,nmolNaOH优先反应消耗nmolHCl,然后Na2CO3与nmolHCl反应生成nmolNaHCO3,最后nmolNaHCO3与nmolHCl生成二氧化碳,则生成二氧化碳气体前后消耗HCl溶液体积之比为2:1,图象中比值为3:1,与实际情况不符,故D错误;
故答案为D。
【点睛】考查化学实验方案的评价、图象分析判断,题目难度中等,理解图象含义和变化趋势是解题关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生对图象的分析能力及综合应用能力。
16.2016年IUPAC命名117号元素为Ts,下列说法不正确的是( )
A. Ts的原子核外最外层电子数是7
B. Ts是一种非金属元素
C. 其中一种核素的中子数为176
D. Ts在周期表的第七周期第VIIA族
【答案】B
【详解】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,Ts的原子核外最外层电子数是7,故A正确;
B.Ts的原子核外最外层电子数是7,但根据金属与非金属的斜线关系,属于金属元素,故B错误;
C.其中一种核素Ts的中子数为293﹣117=176,故C正确;
D.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,Ts在周期表的第七周期第ⅦA族,故D正确;
故答案为B。
17.下列实验操作、实验现象及实验结论均正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向某无色溶液中滴加稀盐酸
溶液变浑浊
原溶液中一定存在Ag+
B
向某溶液中逐滴加入足量的盐酸
先产生白色淀后,后白色沉淀溶解,直至消失
该溶液中一定含有AlO2﹣
C
向某溶液中通入Cl2,再滴入KSCN溶液
溶液变红
原溶液中一定含有Fe2+
D
向某溶液中加入NaOH溶液,充分反应
没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
溶液中一定不含NH4+
【答案】B
【详解】A.加盐酸可能生成AgCl或硅酸沉淀,则原溶液中可能存在硅酸根离子,故A错误;
B.加盐酸生成沉淀,白色沉淀可溶于盐酸,则沉淀为氢氧化铝,溶液中一定含有AlO2﹣,故B正确;
C.通入Cl2可氧化亚铁离子,且原溶液中可存在铁离子,不能确定原溶液中是否含亚铁离子,故C错误;
D.加入NaOH溶液,可能生成一水合氨,则溶液中可能含NH4+,故D错误;
故答案为B。
18.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,W是周期表中原子半径最小的原子,X与Y形成的某种化合物能与水发生氧化还原反应,且生成酸,W、X、Y三种元素的核电荷数之和等于Z的原子序数,则下列说法正确的是( )
A. 原子半径:X>Y>Z>W
B. W和X形成的某种化合物中,可能既有离子键,又有共价键
C. 单质的氧化性:Y
D. 简单氢化物的稳定性:X
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,W是周期表中原子半径最小的原子,则W为H;X与Y形成的某种化合物能与水发生氧化还原反应,且生成酸,该化合物为二氧化氮,则X为N,Y为O;W、X、Y三种元素的核电荷数之和等于Z的原子序数,则Z的原子序数为:1+7+8=16,则W为S元素,据此解答。
【详解】根据分析可知,W为H,X为N,Y为O,Z为S元素,
A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>X>Y>W,故A错误;
B.H、N形成的化合物NH4H中,既有离子键,又有共价键,故B正确;
C.一般情况下非金属性越强,单质氧化性越强,非金属性O>S,则单质的氧化性:Y>Z,故C错误;
D.元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性O>N>S,所以气态氢化物热稳定性:Z<X<Y,故D错误;
故答案为B。
19.为测定某碘水(其溶质为I2)中碘单质的浓度,取该碘水10.00mL,加入淀粉溶液作为指示剂,用0.01 mol·L-1 Na2S2O3滴定此碘水,当溶液由蓝色变为无色时,消耗Na2S2O3的体积为20.00 m1。已知Na2S2O3被氧化为Na2SO4,则碘单质的浓度为( )
A. 0.08 mol·L-1 B. 0.16 mol·L-1
C. 0.04 mol·L-1 D. 0.06 mol·L-1
【答案】A
【详解】设碘水中碘的浓度为x,S元素的化合价由+2价升高为+6价,I元素的化合价由0降低为﹣1价,由电子守恒可知0.01L×x×2×(1﹣0)=0.02L×0.01mol/L×2×(6﹣2),解得x=0.08mol•L﹣1,故答案为A。
【点睛】考查氧化还原反应的计算,把握元素的化合价变化、电子守恒为解答的关键,由信息可知,S元素的化合价由+2价升高为+6价,I元素的化合价由0降低为﹣1价,结合电子守恒计算。
20.将mg铜粉和锌粉的混合物分成两等份,将其中一份加入200mL的稀硝酸中并加热,固体和硝酸恰好完全反应,并产生标准状况下的NO2.24L(标准状况下);将另一份在空气中充分加热,的到n g固体,将所得固体溶于上述稀硝酸,消耗硝酸的体积为V ml。下列说法不正确的是( )
A. V=150Ml
B. 硝酸的浓度为2 mol·L-1
C. m g铜粉和锌粉的物质的量之和为0.3 mol
D. n=m+2.4
【答案】D
【分析】其中一份与200mL的稀硝酸恰好完全反应,溶液中溶质为Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,NO的物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,转移电子为0.1mol×(5﹣2)=0.3mol,金属都表现+2,根据电子转移守恒可知n(Cu)+n(Zn)=0.3mol÷2=0.15mol,故溶液中NO3﹣的物质的量为:0.15mol×2=0.3mol,由N原子守恒可知200mL溶液中HNO3的物质的量为:0.1mol+0.3mol=0.4mol,根据c=可得HNO3的物质的量浓度;
将另一份在空气中充分加热,得到ng固体为CuO、ZnO,氧原子物质的量等于金属的物质的量,固体质量=每一份中金属总质量+固体中氧元素质量。将所得固体溶于上述稀硝酸溶解也生成Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,根据金属总物质的量可知消耗HNO3的物质的量,再根据V=计算消耗硝酸的体积。
【详解】其中一份与200mL的稀硝酸恰好完全反应,溶液中溶质为Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,NO的物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,转移电子为0.1mol×(5﹣2)=0.3mol,金属都表现+2,根据电子转移守恒可知n(Cu)+n(Zn)=0.3mol÷2=0.15mol,故溶液中NO3﹣的物质的量为:0.15mol×2=0.3mol,由N原子守恒可知200mL溶液中HNO3的物质的量为:0.1mol+0.3mol=0.4mol,故HNO3的物质的量浓度为:0.4mol÷0.2L=2mol/L;
A.反应后溶液中Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,可知消耗HNO3的物质的量为0.15mol×2=0.3mol,故消耗硝酸的体积为0.3mol÷2mol/L=0.15L,即150mL,故A正确;
B.由分析可知,HNO3的物质的量浓度为:0.4mol÷0.2L=2mol/L,故B正确;
C.每一份中n(Cu)+n(Zn)=0.15mol,则mg铜粉和锌粉的物质的量之和为0.15mol×2=0.3mol,故C正确;
D.每一份中金属总质量为0.5m g,得到ng固体为CuO、ZnO,n(O)=n(Cu)+n(Zn)=0.15mol,则ng=0.5mg+0.15mol×16g/mol=(0.5m+2.4)g,故D错误;
故答案为D。
二、填空题:(本题共4小题,共计50分。请把正确答案填写在答题纸相应的位置上。)
21.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波、大苏打,无色透明晶体,易溶于水,遇强酸反应产生硫单质和二氧化硫气体;具有强还原性,与强氧化剂反应产物为SO42-;
(1)Na2S2O3中S元素的化合价为_________。
(2)向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸,其反应的离子方程式为____________________________。
(3)Na2S2O3溶液与Cl2反应,可作为绵织物漂白后的脱氧剂。该反应的离子方程式为___________________________________________,要脱去22.4 L Cl2(标准状况下),需要Na2S2O3________mol。
(4)工业上常用硫化碱法制备海波。其原理是向碳酸钠和硫化钠物质的量之比为1:2的混合液中通入过量的二氧化硫,经蒸发、结晶,即得硫代硫酸钠。其反应的化学方程式为_____________________________________________,其氧化剂为_____________。
【答案】 (1). +2 (2). 2H++S2O32﹣═SO2↑+S↓+H2O (3). 4Cl2+S2O32﹣+5H2O=2SO42﹣+10H++8Cl﹣ (4). 0.25 (5). 2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2 (6). SO2
【分析】(1)根据化合价代数和为0计算Na2S2O3中S元素的化合价;
(2)酸性条件下Na2S2O3与氢离子反应生成二氧化硫、硫单质和水;
(3)Na2S2O3溶液与Cl2反应,可作为绵织物漂白后的脱氯剂,故反应方程式为Na2S2O3+4Cl2+5H2O═2NaCl+2H2SO4+6HCl,据此书写离子方程式;依据化学方程式定量关系计算Na2S2O3的物质的量;
(4)碳酸钠和硫化钠物质的量之比为1:2的混合液中通入过量的二氧化硫,经蒸发、结晶,即得硫代硫酸钠,据此书写方程式;化合价降低的为氧化剂。
【详解】(1)设Na2S2O3中S元素的化合价为x,化合价代数和为0,则2+2x+(﹣2)×3=0,解得x=2,故S元素化合价为+2;
(2)在Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸,反应生成二氧化硫气体、硫单质和水,反应的离子方程式为:2H++S2O32﹣═SO2↑+S↓+H2O;
(3)Na2S2O3溶液与Cl2反应,可作为绵织物漂白后的脱氯剂,故反应方程式为Na2S2O3+4Cl2+5H2O═2NaCl+2H2SO4+6HCl,故离子方程式为4Cl2+S2O32﹣+5H2O=2SO42﹣+10H++8Cl﹣;设需要Na2S2O3物质的量为x,反应的氯气物质的量==1mol,由Na2S2O3+4Cl2+5H2O═2NaCl+2H2SO4+6HCl可知参加反应的Na2S2O3的物质的量为1mol=0.25mol;
(4)碳酸钠和硫化钠物质的量之比为1:2的混合液中通入过量的二氧化硫,经蒸发、结晶,即得硫代硫酸钠,故化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2;化合价降低的为氧化剂,故氧化剂为SO2。
22.Ca3N2是重要的化学试剂,易潮解、被氧化,实验室用N2和金属钙在加热条件下制备Ca3N2的装置如图所示(已知:钙能在CO2中燃烧)。请回答下列问题:
(1)Ca3N2中所含化学键的类型为____________。
A.离子键 B.共价键 C.氢键
(2)装置①中的U型管中的物质为___________,其作用为____________________________。
(3)装置②的作用为___________________________。
(4)组装好仪器,装入药品,通入空气后,应先点燃____________处酒精灯,再点燃另一个酒精灯。
(5)写出Ca3N2潮解时的化学方程式__________________________________。
【答案】 (1). A (2). 碱石灰 (3). 除去空气中的水和二氧化碳 (4). 除去空气中的氧气 (5). ② (6). Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑
【分析】制备Ca3N2的流程:装置①除去空气中的水和二氧化碳,空气通过装置①后主要为氮气、氧气的混合气体;装置②分散到石棉中的还原性铁粉与通过装置①后的混合气体中的氧气反应;装置③N2和金属钙在加热条件下制备Ca3N2;N2+3CaCa3N2,氮化钙遇水立即发生剧烈反应,装置④防止空气中的水蒸气进入装置③中。
【详解】(1)Ca3N2的电子式为,只含离子键,故答案为:A;
(2)金属钙的活动性很强,遇水立刻剧烈反应生成氢氧化钙,同时产生氢气,钙能在CO2中燃烧,氮化钙与水反应生成氨气,所以需除去空气中的水和二氧化碳,碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,能吸收水和二氧化碳,所以装置①中的U型管中的物质为碱石灰;
(3)装置②分散到石棉中的还原性铁粉与通过装置①后的混合气体中的氧气反应,生成四氧化三铁,所以作用为除去空气中的氧气;
(4)实验开始先使②装置的反应发生,排除混合气体中的氧气,装置②分散到石棉中的还原性铁粉与通过装置①后的混合气体中的氧气反应,实验结束,先停止③处的热源,故应先点燃②处酒精灯,再点燃另一个酒精灯,故答案为:②;
(5)氮化钙与水反应生成氢氧化钙和氨气,发生反应的化学方程式Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑。
【点睛】考查物质的制备实验,把握实验装置的作用、发生的反应及制备原理为解答的关键,注意Ca3N2是重要的化学试剂,易潮解、被氧化,则制备操作中需要保证装置③内干燥的无氧环境,确保产品的纯度。
23.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。W的最外层电子数等于X的核外电子总数,且W单质常温下为固体。请回答下列问题:
(1)Z在周期表中的位置为______________。
(2)Y元素形成的离子的结构示意图为____________。
(3)X、Y、Z三种元素对应的原子半径大小关系为____________(填元素符号)。
(4)X和Z形成的简单氢化物,热稳定性较好的是______________(填化学式)。
(5)Y与X的最高价氧化物在一定条件下反应的实验现象是___________________________。
(6)下列说法正确的是_______。
A.W的氧化物,均满足8e—稳定结构
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性W>Z
C.由于Z的氧化物ZO2既可与酸反应,又能与碱反应,所以ZO2为两性氧化物
D.W的氧化物WO2,具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色
(7)足量的单质Y与一定量的W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液,在一定条件下充分反应,所得气体的成分为_________________。
【答案】(1). 第三周期ⅣA族 (2). (3). Mg>Si>C (4). CH4 (5). 剧烈燃烧,放出大量热,产生耀眼的白光,生成白色固体和黑色粉末 (6). BD (7). SO2和H2
【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素,Y最外层电子数等于X次外层电子数,则Y最外层电子数为2,X与Z同族,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10,则X、Z最外层电子数为=4,则X为C元素,Z为Si元素;Y原子半径大于Z,则Y为Mg元素;W的最外层电子数等于X的核外电子总数,且W单质常温下为固体,则W为S元素,据此解答。
【详解】根据分析可知,X为C,Y为Mg,Z为Si元素,W为S元素;
(1)Si的原子序数为14,位于元素周期表中第三周期ⅣA族;
(2)Y元素形成的离子为镁离子,镁离子的核电荷数为12,核外电子总数为10,其离子结构示意图为;
(3)同一周期从左向右原子半径逐渐减小,电子层越多原子半径越大,则原子半径大小为:Mg>Si>C;
(4)非金属性:C>Si,则简单氢化物的热稳定性较好的是CH4;
(5)X的最高价氧化物为二氧化碳,Mg在二氧化碳中剧烈燃烧,放出大量热,产生耀眼的白光,生成白色固体和黑色粉末;
(6)A.W的氧化物有二氧化硫和三氧化硫,二氧化硫中S、O原子满足8e﹣稳定结构,而三氧化硫中S原子最外层电子数为6+3=9,不满足8电子稳定结构,故A错误;
B.非金属性S>Si,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>Z,故B正确;
C.由于Z的氧化物SiO2不与硫酸、盐酸、硝酸等强酸反应,能够与强碱反应,属于酸性氧化物,故C错误;
D.W氧化物SO2具有还原性,能够被酸性高锰酸钾氧化,从而使酸性KMnO4溶液褪色,故D正确;
故答案为:BD;
(7)W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液为浓硫酸,足量的单质Mg浓硫酸在一定条件下充分反应,Mg与浓硫酸生成二氧化硫气体,与稀硫酸反应生成氢气,所得气体的成分为SO2和H2。
24.工业上常以铜铁矿(主要成分为CuO和Fe3O4,还含少量SiO2等杂质)为原料,冶炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要流程如下
已知:滤渣II的主要成分为Fe(OH)3。请回答下列问题:
(1)如何提高黄铜矿的浸出率___________、___________?(至少答两种方法)
(2)试剂A为___________,其反应的离子方程式为_________________________________。
(3)试剂B不可能是________。
A.NH3·H2O B.CuO C.NaOH D.Cu2(OH)2CO3
(4)溶液II中溶质的成分为_______________。
(5)操作X的步骤是________________________________________。
【答案】(1). 加热、搅拌 (2). H2O2 (3). 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (4). AC (5). CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4 (6). 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
【分析】以铜铁矿(主要成分为CuO和Fe3O4,还含少量SiO2等杂质)为原料,冶炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4•7H2O),由流程可知铜铁矿加入稀硫酸,过滤可除去SiO2,滤液中含有硫酸铜、硫酸铁以及硫酸亚铁等,加入试剂A为过氧化氢,可用于氧化亚铁离子生成铁离子,试剂B为CuO等,用于调节溶液pH,目的是生成氢氧化铁,过滤,滤渣Ⅱ为Fe(OH)3,加入稀硫酸,得到溶液Ⅱ为硫酸铁,加入铁粉,可生成硫酸亚铁,滤液Ⅱ加入铁可置换出铜,滤液Ⅲ为硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾,以此解答该题。
【详解】(1)提高黄铜矿的浸出率,可进行加热、搅拌等操作;
(2)试剂A为H2O2,目的是将Fe2+氧化为Fe3+,有利于分离,反应离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(3)试剂B为CuO等,用于调节溶液pH,避免引入新杂质,不能用NH3•H2O、NaOH等,故答案为:AC;
(4)滤渣Ⅱ主要成分为Fe(OH)3,可能含有CuO等,则溶液Ⅱ中溶质的成分为CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4;
(5)操作X由溶液可得晶体,可进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作。
【点睛】考查工业生成铜和绿矾的工业流程,为高考常见题型,涉及了实验操作、化学方程式书写、除杂质、氧化还原反应等,综合性较强,题目难度中等,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力。
河北省张家口市2020届高三10月阶段检测
一、单选题(本题共20小题,第1~10每小题2分,第11~20每小题3分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。)
1.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是( )
A. 镍铬烤瓷牙是一种由镍铬合金制成的牙齿,它耐腐蚀,价格低廉,是国内做的最多的烤瓷牙,28号镍元素属于过渡元素。
B. 燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应
C. 氢氧化铝是医用胃酸中和剂的一种
D. 青花瓷、石英玻璃的主要成分都是硅酸盐
【答案】D
【详解】A.镍铬烤瓷是镍铬合金,物质的性质如硬度、耐腐蚀性等均优于Ni和Cr,用途比Ni和Cr更广泛,其中Ni的原子序数为28,属于过渡性的副族元素,故A正确;
B.焰色反应为元素的性质,燃放烟花是某些金属元素焰色反应所呈现出来的不同色彩,故B正确;
C.氢氧化铝具有弱碱性,能与盐酸中和反应生成氯化铝和水,胃酸的成分中含有盐酸,所以氢氧化铝是医用的胃酸中和剂,故C正确;
D.石英玻璃的主要成分是二氧化硅,不是硅酸盐,故D错误;
故答案为D。
2.下列化学用语正确的是( )
A. 中子数为78的碘原子:78I
B. HClO的结构式为H-O-Cl
C. N2的电子式:
D. 硫原子的结构示意图:
【答案】B
【详解】A.质子数为53、中子数为78的碘原子的质量数为:53+78=131,该原子可以表示为131I,故A错误;
B.HClO中O原子分别与H原子和Cl原子形成共价键,故其结构式为H﹣O﹣Cl,故B正确;
C.氮原子的最外层有5个电子,故其电子式为,故C错误;
D.硫离子的核内有16个质子,核外有18个电子,故其结构示意图为,而硫原子核内16个质子,核外电子数与质子数相等,故D错误;
故答案为B。
【点睛】在电子式的正误判断中,首先判断化合物的类型,离子化合物的电子式一定存在[ ],共价化合物一定不存在[ ], 未参加成键的电子对一定不省略,同时注意二氧化碳和次氯酸的书写,常见的有、等错误书写方法。
3.设NA代表阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是( )
A. 13.6g液态KSO4中含有0.3NA个离子
B. 25℃ 1 L pH=2的硫酸溶液中,含有的H+数目为0.02NA
C. 在标准状况下,11.2L HF中含有的原子数为NA
D. 56g铁粉与1 mol Cl2完全反应后,转移电子数目为2NA
【答案】D
【详解】A.KHSO4在熔融时只能电离为K+和HSO4﹣,故13.6g液态KHSO4即0.1mol液态KHSO4中含有离子为0.2NA个,故A错误;
B.25℃,pH=2硫酸溶液中,氢离子浓度为0.01mol/L,故1L溶液中氢离子物质的量为0.01mol,即0.01NA个,故B错误;
C.标况下HF为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算11.2L HF的物质的量,故C错误;
D.56g铁粉的物质的量为1mol,而铁和氯气反应时,1mol铁消耗1.5mol氯气,故铁过量,由于氯气反应后变为﹣1价,故1mol氯气反应后转移2NA个电子,故D正确;
故答案为D。
【点睛】顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算;关于气体摩尔体积的使用注意:①气体的摩尔体积适用的对象为气体,而标况下水、CCl4、HF等为液体,SO3为固体;②必须明确温度和压强是0℃,101kPa,只指明体积无法求算物质的量;③22.4L/mol是标准状态下或一定温度、一定压强下的气体摩尔体积。
4.某学习小组需1.0000 mol/L的NaOH溶液240mL。下列有关配制时的说法正确的是( )
A. 称量时,托盘天平两边应放等质量的两张纸
B. 配置时需用托盘天平称取9.6gNaOH固体
C. 溶解NaOH固体后,将所得溶液立即转移到容量瓶中,会导致所配溶液浓度偏大
D. 配制好的NaOH溶液应转移到带有玻璃塞的试剂瓶中
【答案】C
【详解】A.在小烧杯内迅速称量,防止吸潮,不能放在纸上,故A错误;
B.容量瓶的规格没有240mL,只能选250mL,需氢氧化钠的质量为m=0.25L×1mol•L﹣1×40g/mol=10.0g,故B错误;
C.溶解NaOH后未经冷却至室温就转移到容量瓶中,导致溶液的体积偏小,配制溶液的浓度偏高,故C正确;
D.玻璃的主要成分含有二氧化硅,与氢氧化钠反应,故不能转移到带有玻璃塞的试剂瓶中,故D错误;
故答案为C。
5.将饱和的氯化铁溶液分成两等份,把其中一份溶液滴加到沸水中,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,得到分散系I;把另一份溶液滴加到凉水中,得到分散系II。则下列说法正确的是( )
A. 两份分散系中的分散质均为氯化铁
B. 两份分散系均能全部通过半透膜
C. 分别向两份分散系中滴加足量NaOH溶液,最终都能得到沉淀
D. 两份分散系均能发生丁达尔效应
【答案】C
【详解】A.分散系Ⅰ为氢氧化铁胶体;分散系Ⅱ为氯化铁溶液,故两分散系中的分散质不同,故A错误;
B.胶体不能透过半透膜,溶液可以透过半透膜,故B错误;
C.将氢氧化钠溶液加入到氢氧化铁胶体中,发生胶体的聚沉,得到氢氧化铁沉淀;将氢氧化钠溶液加入氯化铁溶液中,两者反应生成氢氧化铁沉淀,故均有氢氧化铁沉淀生成,故C正确;
D.只有胶体才能发生丁达尔效应,故只有分散系I可以发生丁达尔效应,故D错误;
故答案为C。
【点睛】考查了胶体的制备和性质,将饱和的氯化铁溶液分成两等份,把其中一份溶液滴加到沸水中,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,发生反应:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,得到分散系Ⅰ为氢氧化铁胶体;把另一份溶液滴加到凉水中,得到分散系Ⅱ为氯化铁溶液,注意胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小,而导致胶体有丁达尔效应,溶液没有。
6.下列关于SO2和NO2的叙述中正确的是( )
A. 均只能使紫色石蕊溶液变红
B 与水反应都发生氧化还原反应
C. 均是酸性氧化物
D. 均能将FeSO4溶液氧化为Fe2(SO4)3溶液
【答案】A
【详解】A.SO2和NO2与水作用均生成酸,虽然SO2具有漂白性,但不能使石蕊试液褪色,所以均能使紫色石蕊溶液变红,故A正确;
B.SO2与水作用生成H2SO3,不能生成H2SO4,没有发生氧化还原反应,故B错误;
C.NaOH溶液能与NO2、SO2反应:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,所以SO2是酸性氧化物,NO2与碱发生的是氧化还原反应,得到的不是相应的盐,不是酸性氧化物,故C错误;
D.SO2具有还原性和弱氧化性,根据氧化还原反应的规律可知二氧化硫不能将FeSO4溶液氧化为Fe2(SO4)3溶液,故D错误;
故答案为A。
7.室温下,下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是( )
A. 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中,NH4+、ClO-、Br-、SO42-
B. 饱和氯水中,Fe3+、NO3-、Al3+、SO42-
C. PH=7的溶液中,Cl-、SO42-、Na+、Fe3+
D. 0.l mol/L NaAlO2溶液中,HCO3-、Cl-、Ba2+、K+
【答案】B
【详解】A.FeCl2、ClO﹣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.Fe3+、NO3﹣、Al3+、SO42﹣之间不反应,都不与饱和氯水反应,在溶液中能够大量共存,故B正确;
C.pH=7的溶液呈中性,Fe3+水解溶液呈酸性,在中性溶液中不能大量共存,故C错误;
D.NaAlO2、HCO3﹣之间反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故答案为B。
【点睛】考查离子共存的判断,注意明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH﹣;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”等。
8.对Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,下列说法错误的是( )
A. 氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1
B. MnO(OH)中Mn的化合价为+3价
C. MnO2在反应中被还原
D. Zn是此反应中还原剂
【答案】A
【详解】A.Zn(OH)2为氧化产物,MnO(OH)是还原产物,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2,故A错误;
B.该化合物中氢氧根离子的化合价为﹣1价,氧的化合价为﹣2价,则依据化合物的化合价代数和为0可知,Mn元素的化合价为+3价,故B正确;
C.MnO2作氧化剂,被还原,故C正确;
D.Zn元素的化合价升高,作还原剂,故D正确;
故答案为A。
9.56号元素在元素周期表中的位置是( )
A. 第六周期IIA族 B. 第四周期IVA族
C. 第五周期IIA族 D. 第五周期IVA族
【答案】A
【详解】稀有气体Xe,原子序数为54,位于第五周期零族,所以56号元素是第六周期第二种元素,故56号元素位于第六周期ⅡA族,故答案为A。
【点睛】明确元素周期表的大致结构是解题关键,记住稀有气体也就是0族元素的质子数(或碱金属族元素的质子数)。这些元素分别是每个周期最后(或开始)一种元素,He﹣﹣2,Ne﹣﹣10,Ar﹣18,Kr﹣36,Xe﹣54,Rn﹣86.这些元素分别是每个周期最后一种元素,再根据原子序数之间的差值确定。
10.P、S、Cl位于同一周期,下列说法正确的是( )
A. 量高价氧化物对应的水化物酸性:H2SO4>HClO4
B. 气态氢化物稳定性:PH3>H2S>H2O
C. 非金属性:P>S>Cl
D. 还原性:H2S>HCl
【答案】D
【详解】P、S、Cl位于同一周期,且从P到Cl,非金属性逐渐增强;
A.非金属性越强,则最高价含氧酸的酸性越强,故最高价氧化物对应的水化物酸性:H2SO4<HClO4,故A错误;
B.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,故气态氢化物稳定性:PH3<H2S<H2O,故B错误;
C.同一周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,故非金属性:P<S<Cl,故C错误;
D.非金属性越强,则阴离子或氢化物的还原性逐渐减弱,故还原性:H2S>HCl,故D正确;
故答案D。
【点睛】考查元素周期律的应用,应注意的是氢化物的稳定性、最高价含氧酸的酸性等均和元素的非金属性有关,同一周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,单质的氧化性逐渐增强,和氢气化合逐渐变容易,所得的气态氢化物的稳定性逐渐增强,最高价含氧酸的酸性逐渐增强,阴离子或氢化物的还原性逐渐减弱。
11.下列离子方程式书写正确的是( )
A. 向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至溶液显中性:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
B. 稀硫酸中加入铁粉:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C. KMnO4溶液与草酸溶液混合:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑
D. 铁粉溶于过量稀硝酸:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++4H2O+2NO↑
【答案】C
【详解】A.Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至溶液显中性,氢氧化钡与硫酸氢钠的物质的量之比为2:1,正确的离子方程式为2H++SO42﹣+Ba2++2OH﹣═BaSO4↓+2H2O,故A错误;
B.稀硫酸中加入铁粉,离子方程式:Fe+2H+═Fe2++H2↑,故B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液混合,二者发生氧化还原反应,离子方程式为5H2C2O4+6H++2MnO4﹣═2Mn2++10CO2↑+8H2O,故C正确;
D.铁屑溶于过量稀硝酸,铁被氧化成铁离子,正确的离子方程式为:Fe+4H++NO3﹣═Fe3++NO↑+2H2O,故D错误;
故答案为C。
【点睛】考查离子反应方程式的书写,把握物质的性质、发生的反应、离子反应的书写方法为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意离子反应中保留化学式的物质及电子、电荷守恒。
12.下图是某元素的价类二维图,A为正盐,通常条件下Z是无色溶液,D的相对分子质量比E小16,各物质转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 若X是一种强碱,则F为硝酸
B. 若X是一种强酸,则F为硫酸
C. B和F在一定条件下均能发生反应,且都生成
D. B在一定条件下可直接与Y反应生成D
【答案】C
【分析】A为正盐,若X是一种强碱,二者反应生成氢化物B,则A为铵盐、B为NH3,B连续与Y反应依次得到单质C、氧化物D与氧化物E,D的相对分子质量比E小16,则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2,通常条件下Z是无色液体,E与Z反应得到含氧酸F,则Z为H2O、F为HNO3.若X是一种强酸,为S元素单质及其化合物符合转化关系,则A为硫化物、B为H2S、C为S、D为SO2、E为SO3、Z为、F为H2SO4。
【详解】A.A为正盐,若X是一种强碱,二者反应生成氢化物B,则A为铵盐、B为NH3,B连续与Y反应依次得到单质C、氧化物D与氧化物E,D的相对分子质量比E小16,则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2,通常条件下Z是无色液体,E与Z反应得到含氧酸F,则Z为H2O、F为HNO3,故A正确;
B.若X是一种强酸,为S元素单质及其化合物符合转化关系,则A为硫化物、B为H2S、C为S、D为SO2、E为SO3、Z为、F为H2SO4,故B正确;
C.氨气与硝酸反应生成硝酸铵,但硫化氢与硫酸反应不能生成盐,故C错误;
D.氨气能与氧气反应生成NO与水,硫化氢能与氧气反应生成二氧化硫,故D正确;
故答案为C。
【点睛】考查无机物的推断,“转化中连续反应生成氧化物”等是推断的突破口,熟练掌握中学常见连续反应、三角转化以及特殊的置换反应、特殊现象反应,D的相对分子质量比E小16,说明D→E之间的反应中参加反应的Y为O2,而H2S或S、N2或NH3均能发生连接氧化反应。
13.NaNO2是一种食品添加剂,但食用过量可能致癌。质监部门常用酸性KMnO4溶液检验NaNO2,并测定其含量。以确定食品是否符合国家规定。下列说法正确的是( )
A. 该上述反应中KMnO4是氧化剂
B. NO2-被还原为N2
C. 测定NaNO2含量时,当溶液变为紫色时,就能立即停止滴加酸性KMnO4溶液
D. 反应过程中溶液的pH减少
【答案】A
【详解】A.该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,所以MnO4﹣是氧化剂,故A正确;
B.该反应中N元素化合价由+3价变为+5价,所以亚硝酸根离子失电子被氧化生成 NO3﹣,故B错误;
C.测定NaNO2含量时,反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,应溶液变为无色时,就能立即停止滴加酸性KMnO4溶液,故C错误;
D.根据元素守恒、电荷守恒知,配平方程式为2MnO4﹣+5NO2﹣+6H+=2Mn2++5 NO3﹣+3H2O,氢离子参加反应导致溶液中氢离子浓度降低,则溶液的pH增大,故D错误。
故答案为A。
【点睛】考查氧化还原反应,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重氧化还原反应转移电子及基本概念的考查,注意分析元素的化合价,用酸性KMnO4液检验NaNO2,该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,所以MnO4﹣是氧化剂,NO2﹣应该作还原剂,亚硝酸根离子中N元素应该失电子化合价升高,酸性条件下,应该生成硝酸根离子。
14.用下面装置制备干燥的NH3,下列说法不正确的是( )
A. 装置①,锥形瓶中的试剂可能是碱石灰 B. 装置②,作用是干燥NH3
C. 装置③,可以收集NH3 D. 装置④,作用是尾气处理
【答案】C
【详解】A.装置①为制备装置,分液漏斗中装有浓氨水,浓氨水易挥发,锥形瓶中的物质可以为碱石灰,碱石灰遇水放热,促进浓氨水挥发,故A正确;
B.装置②为干燥装置,氨气用碱石灰来干燥,故B正确;
C.装置③为收集装置,③为集气瓶,为排空气法,氨气的密度比空气小,应该短管进长管出,故C错误;
D.装置④为尾气处理装置,氨气极易溶于水,用水来吸收多余的氨气,故D正确;
故答案为C。
15.下列实验与图象不对应的是( )
选项
A
B
C
D
实验
向NH4C1溶液中加入过量Na2O2固体
向稀硝酸溶液中加入过量的铁粉
明矾溶液中逐滴加Ba(OH)2溶液至过量
向含等物质的量的NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加过量的稀盐酸
图象
【答案】D
【详解】A.向NH4C1溶液中加入过量Na2O2固体,先是Na2O2固体与水反应放出氧气,然后生成的氢氧化钠与氯化铵反应又放出氨气,图象曲线与实际相符,故A正确;
B.在稀硝酸溶液中加入铁粉,先生成Fe3+,当Fe3+的浓度达到最大值时,再加铁粉生成Fe2+,Fe3+的浓度减小,图象符合,故B正确;
C.明矾溶液中逐滴加Ba(OH)2溶液至过量:先生成BaSO4和Al(OH)3,再加入Ba(OH)2生成BaSO4的同时Al(OH)3溶解(此时生成沉淀的速度比前面减小),最后Al(OH)3溶解完,只剩余BaSO4沉淀,产生沉淀先快,再慢,最后不变,C与图象相符,故C正确;
D.设NaOH和Na2CO3的物质的量为nmol,nmolNaOH优先反应消耗nmolHCl,然后Na2CO3与nmolHCl反应生成nmolNaHCO3,最后nmolNaHCO3与nmolHCl生成二氧化碳,则生成二氧化碳气体前后消耗HCl溶液体积之比为2:1,图象中比值为3:1,与实际情况不符,故D错误;
故答案为D。
【点睛】考查化学实验方案的评价、图象分析判断,题目难度中等,理解图象含义和变化趋势是解题关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生对图象的分析能力及综合应用能力。
16.2016年IUPAC命名117号元素为Ts,下列说法不正确的是( )
A. Ts的原子核外最外层电子数是7
B. Ts是一种非金属元素
C. 其中一种核素的中子数为176
D. Ts在周期表的第七周期第VIIA族
【答案】B
【详解】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,Ts的原子核外最外层电子数是7,故A正确;
B.Ts的原子核外最外层电子数是7,但根据金属与非金属的斜线关系,属于金属元素,故B错误;
C.其中一种核素Ts的中子数为293﹣117=176,故C正确;
D.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,Ts在周期表的第七周期第ⅦA族,故D正确;
故答案为B。
17.下列实验操作、实验现象及实验结论均正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向某无色溶液中滴加稀盐酸
溶液变浑浊
原溶液中一定存在Ag+
B
向某溶液中逐滴加入足量的盐酸
先产生白色淀后,后白色沉淀溶解,直至消失
该溶液中一定含有AlO2﹣
C
向某溶液中通入Cl2,再滴入KSCN溶液
溶液变红
原溶液中一定含有Fe2+
D
向某溶液中加入NaOH溶液,充分反应
没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
溶液中一定不含NH4+
【答案】B
【详解】A.加盐酸可能生成AgCl或硅酸沉淀,则原溶液中可能存在硅酸根离子,故A错误;
B.加盐酸生成沉淀,白色沉淀可溶于盐酸,则沉淀为氢氧化铝,溶液中一定含有AlO2﹣,故B正确;
C.通入Cl2可氧化亚铁离子,且原溶液中可存在铁离子,不能确定原溶液中是否含亚铁离子,故C错误;
D.加入NaOH溶液,可能生成一水合氨,则溶液中可能含NH4+,故D错误;
故答案为B。
18.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,W是周期表中原子半径最小的原子,X与Y形成的某种化合物能与水发生氧化还原反应,且生成酸,W、X、Y三种元素的核电荷数之和等于Z的原子序数,则下列说法正确的是( )
A. 原子半径:X>Y>Z>W
B. W和X形成的某种化合物中,可能既有离子键,又有共价键
C. 单质的氧化性:Y
【分析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,W是周期表中原子半径最小的原子,则W为H;X与Y形成的某种化合物能与水发生氧化还原反应,且生成酸,该化合物为二氧化氮,则X为N,Y为O;W、X、Y三种元素的核电荷数之和等于Z的原子序数,则Z的原子序数为:1+7+8=16,则W为S元素,据此解答。
【详解】根据分析可知,W为H,X为N,Y为O,Z为S元素,
A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>X>Y>W,故A错误;
B.H、N形成的化合物NH4H中,既有离子键,又有共价键,故B正确;
C.一般情况下非金属性越强,单质氧化性越强,非金属性O>S,则单质的氧化性:Y>Z,故C错误;
D.元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性O>N>S,所以气态氢化物热稳定性:Z<X<Y,故D错误;
故答案为B。
19.为测定某碘水(其溶质为I2)中碘单质的浓度,取该碘水10.00mL,加入淀粉溶液作为指示剂,用0.01 mol·L-1 Na2S2O3滴定此碘水,当溶液由蓝色变为无色时,消耗Na2S2O3的体积为20.00 m1。已知Na2S2O3被氧化为Na2SO4,则碘单质的浓度为( )
A. 0.08 mol·L-1 B. 0.16 mol·L-1
C. 0.04 mol·L-1 D. 0.06 mol·L-1
【答案】A
【详解】设碘水中碘的浓度为x,S元素的化合价由+2价升高为+6价,I元素的化合价由0降低为﹣1价,由电子守恒可知0.01L×x×2×(1﹣0)=0.02L×0.01mol/L×2×(6﹣2),解得x=0.08mol•L﹣1,故答案为A。
【点睛】考查氧化还原反应的计算,把握元素的化合价变化、电子守恒为解答的关键,由信息可知,S元素的化合价由+2价升高为+6价,I元素的化合价由0降低为﹣1价,结合电子守恒计算。
20.将mg铜粉和锌粉的混合物分成两等份,将其中一份加入200mL的稀硝酸中并加热,固体和硝酸恰好完全反应,并产生标准状况下的NO2.24L(标准状况下);将另一份在空气中充分加热,的到n g固体,将所得固体溶于上述稀硝酸,消耗硝酸的体积为V ml。下列说法不正确的是( )
A. V=150Ml
B. 硝酸的浓度为2 mol·L-1
C. m g铜粉和锌粉的物质的量之和为0.3 mol
D. n=m+2.4
【答案】D
【分析】其中一份与200mL的稀硝酸恰好完全反应,溶液中溶质为Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,NO的物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,转移电子为0.1mol×(5﹣2)=0.3mol,金属都表现+2,根据电子转移守恒可知n(Cu)+n(Zn)=0.3mol÷2=0.15mol,故溶液中NO3﹣的物质的量为:0.15mol×2=0.3mol,由N原子守恒可知200mL溶液中HNO3的物质的量为:0.1mol+0.3mol=0.4mol,根据c=可得HNO3的物质的量浓度;
将另一份在空气中充分加热,得到ng固体为CuO、ZnO,氧原子物质的量等于金属的物质的量,固体质量=每一份中金属总质量+固体中氧元素质量。将所得固体溶于上述稀硝酸溶解也生成Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,根据金属总物质的量可知消耗HNO3的物质的量,再根据V=计算消耗硝酸的体积。
【详解】其中一份与200mL的稀硝酸恰好完全反应,溶液中溶质为Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,NO的物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,转移电子为0.1mol×(5﹣2)=0.3mol,金属都表现+2,根据电子转移守恒可知n(Cu)+n(Zn)=0.3mol÷2=0.15mol,故溶液中NO3﹣的物质的量为:0.15mol×2=0.3mol,由N原子守恒可知200mL溶液中HNO3的物质的量为:0.1mol+0.3mol=0.4mol,故HNO3的物质的量浓度为:0.4mol÷0.2L=2mol/L;
A.反应后溶液中Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,可知消耗HNO3的物质的量为0.15mol×2=0.3mol,故消耗硝酸的体积为0.3mol÷2mol/L=0.15L,即150mL,故A正确;
B.由分析可知,HNO3的物质的量浓度为:0.4mol÷0.2L=2mol/L,故B正确;
C.每一份中n(Cu)+n(Zn)=0.15mol,则mg铜粉和锌粉的物质的量之和为0.15mol×2=0.3mol,故C正确;
D.每一份中金属总质量为0.5m g,得到ng固体为CuO、ZnO,n(O)=n(Cu)+n(Zn)=0.15mol,则ng=0.5mg+0.15mol×16g/mol=(0.5m+2.4)g,故D错误;
故答案为D。
二、填空题:(本题共4小题,共计50分。请把正确答案填写在答题纸相应的位置上。)
21.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波、大苏打,无色透明晶体,易溶于水,遇强酸反应产生硫单质和二氧化硫气体;具有强还原性,与强氧化剂反应产物为SO42-;
(1)Na2S2O3中S元素的化合价为_________。
(2)向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸,其反应的离子方程式为____________________________。
(3)Na2S2O3溶液与Cl2反应,可作为绵织物漂白后的脱氧剂。该反应的离子方程式为___________________________________________,要脱去22.4 L Cl2(标准状况下),需要Na2S2O3________mol。
(4)工业上常用硫化碱法制备海波。其原理是向碳酸钠和硫化钠物质的量之比为1:2的混合液中通入过量的二氧化硫,经蒸发、结晶,即得硫代硫酸钠。其反应的化学方程式为_____________________________________________,其氧化剂为_____________。
【答案】 (1). +2 (2). 2H++S2O32﹣═SO2↑+S↓+H2O (3). 4Cl2+S2O32﹣+5H2O=2SO42﹣+10H++8Cl﹣ (4). 0.25 (5). 2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2 (6). SO2
【分析】(1)根据化合价代数和为0计算Na2S2O3中S元素的化合价;
(2)酸性条件下Na2S2O3与氢离子反应生成二氧化硫、硫单质和水;
(3)Na2S2O3溶液与Cl2反应,可作为绵织物漂白后的脱氯剂,故反应方程式为Na2S2O3+4Cl2+5H2O═2NaCl+2H2SO4+6HCl,据此书写离子方程式;依据化学方程式定量关系计算Na2S2O3的物质的量;
(4)碳酸钠和硫化钠物质的量之比为1:2的混合液中通入过量的二氧化硫,经蒸发、结晶,即得硫代硫酸钠,据此书写方程式;化合价降低的为氧化剂。
【详解】(1)设Na2S2O3中S元素的化合价为x,化合价代数和为0,则2+2x+(﹣2)×3=0,解得x=2,故S元素化合价为+2;
(2)在Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸,反应生成二氧化硫气体、硫单质和水,反应的离子方程式为:2H++S2O32﹣═SO2↑+S↓+H2O;
(3)Na2S2O3溶液与Cl2反应,可作为绵织物漂白后的脱氯剂,故反应方程式为Na2S2O3+4Cl2+5H2O═2NaCl+2H2SO4+6HCl,故离子方程式为4Cl2+S2O32﹣+5H2O=2SO42﹣+10H++8Cl﹣;设需要Na2S2O3物质的量为x,反应的氯气物质的量==1mol,由Na2S2O3+4Cl2+5H2O═2NaCl+2H2SO4+6HCl可知参加反应的Na2S2O3的物质的量为1mol=0.25mol;
(4)碳酸钠和硫化钠物质的量之比为1:2的混合液中通入过量的二氧化硫,经蒸发、结晶,即得硫代硫酸钠,故化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2;化合价降低的为氧化剂,故氧化剂为SO2。
22.Ca3N2是重要的化学试剂,易潮解、被氧化,实验室用N2和金属钙在加热条件下制备Ca3N2的装置如图所示(已知:钙能在CO2中燃烧)。请回答下列问题:
(1)Ca3N2中所含化学键的类型为____________。
A.离子键 B.共价键 C.氢键
(2)装置①中的U型管中的物质为___________,其作用为____________________________。
(3)装置②的作用为___________________________。
(4)组装好仪器,装入药品,通入空气后,应先点燃____________处酒精灯,再点燃另一个酒精灯。
(5)写出Ca3N2潮解时的化学方程式__________________________________。
【答案】 (1). A (2). 碱石灰 (3). 除去空气中的水和二氧化碳 (4). 除去空气中的氧气 (5). ② (6). Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑
【分析】制备Ca3N2的流程:装置①除去空气中的水和二氧化碳,空气通过装置①后主要为氮气、氧气的混合气体;装置②分散到石棉中的还原性铁粉与通过装置①后的混合气体中的氧气反应;装置③N2和金属钙在加热条件下制备Ca3N2;N2+3CaCa3N2,氮化钙遇水立即发生剧烈反应,装置④防止空气中的水蒸气进入装置③中。
【详解】(1)Ca3N2的电子式为,只含离子键,故答案为:A;
(2)金属钙的活动性很强,遇水立刻剧烈反应生成氢氧化钙,同时产生氢气,钙能在CO2中燃烧,氮化钙与水反应生成氨气,所以需除去空气中的水和二氧化碳,碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,能吸收水和二氧化碳,所以装置①中的U型管中的物质为碱石灰;
(3)装置②分散到石棉中的还原性铁粉与通过装置①后的混合气体中的氧气反应,生成四氧化三铁,所以作用为除去空气中的氧气;
(4)实验开始先使②装置的反应发生,排除混合气体中的氧气,装置②分散到石棉中的还原性铁粉与通过装置①后的混合气体中的氧气反应,实验结束,先停止③处的热源,故应先点燃②处酒精灯,再点燃另一个酒精灯,故答案为:②;
(5)氮化钙与水反应生成氢氧化钙和氨气,发生反应的化学方程式Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑。
【点睛】考查物质的制备实验,把握实验装置的作用、发生的反应及制备原理为解答的关键,注意Ca3N2是重要的化学试剂,易潮解、被氧化,则制备操作中需要保证装置③内干燥的无氧环境,确保产品的纯度。
23.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。W的最外层电子数等于X的核外电子总数,且W单质常温下为固体。请回答下列问题:
(1)Z在周期表中的位置为______________。
(2)Y元素形成的离子的结构示意图为____________。
(3)X、Y、Z三种元素对应的原子半径大小关系为____________(填元素符号)。
(4)X和Z形成的简单氢化物,热稳定性较好的是______________(填化学式)。
(5)Y与X的最高价氧化物在一定条件下反应的实验现象是___________________________。
(6)下列说法正确的是_______。
A.W的氧化物,均满足8e—稳定结构
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性W>Z
C.由于Z的氧化物ZO2既可与酸反应,又能与碱反应,所以ZO2为两性氧化物
D.W的氧化物WO2,具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色
(7)足量的单质Y与一定量的W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液,在一定条件下充分反应,所得气体的成分为_________________。
【答案】(1). 第三周期ⅣA族 (2). (3). Mg>Si>C (4). CH4 (5). 剧烈燃烧,放出大量热,产生耀眼的白光,生成白色固体和黑色粉末 (6). BD (7). SO2和H2
【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素,Y最外层电子数等于X次外层电子数,则Y最外层电子数为2,X与Z同族,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10,则X、Z最外层电子数为=4,则X为C元素,Z为Si元素;Y原子半径大于Z,则Y为Mg元素;W的最外层电子数等于X的核外电子总数,且W单质常温下为固体,则W为S元素,据此解答。
【详解】根据分析可知,X为C,Y为Mg,Z为Si元素,W为S元素;
(1)Si的原子序数为14,位于元素周期表中第三周期ⅣA族;
(2)Y元素形成的离子为镁离子,镁离子的核电荷数为12,核外电子总数为10,其离子结构示意图为;
(3)同一周期从左向右原子半径逐渐减小,电子层越多原子半径越大,则原子半径大小为:Mg>Si>C;
(4)非金属性:C>Si,则简单氢化物的热稳定性较好的是CH4;
(5)X的最高价氧化物为二氧化碳,Mg在二氧化碳中剧烈燃烧,放出大量热,产生耀眼的白光,生成白色固体和黑色粉末;
(6)A.W的氧化物有二氧化硫和三氧化硫,二氧化硫中S、O原子满足8e﹣稳定结构,而三氧化硫中S原子最外层电子数为6+3=9,不满足8电子稳定结构,故A错误;
B.非金属性S>Si,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>Z,故B正确;
C.由于Z的氧化物SiO2不与硫酸、盐酸、硝酸等强酸反应,能够与强碱反应,属于酸性氧化物,故C错误;
D.W氧化物SO2具有还原性,能够被酸性高锰酸钾氧化,从而使酸性KMnO4溶液褪色,故D正确;
故答案为:BD;
(7)W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液为浓硫酸,足量的单质Mg浓硫酸在一定条件下充分反应,Mg与浓硫酸生成二氧化硫气体,与稀硫酸反应生成氢气,所得气体的成分为SO2和H2。
24.工业上常以铜铁矿(主要成分为CuO和Fe3O4,还含少量SiO2等杂质)为原料,冶炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要流程如下
已知:滤渣II的主要成分为Fe(OH)3。请回答下列问题:
(1)如何提高黄铜矿的浸出率___________、___________?(至少答两种方法)
(2)试剂A为___________,其反应的离子方程式为_________________________________。
(3)试剂B不可能是________。
A.NH3·H2O B.CuO C.NaOH D.Cu2(OH)2CO3
(4)溶液II中溶质的成分为_______________。
(5)操作X的步骤是________________________________________。
【答案】(1). 加热、搅拌 (2). H2O2 (3). 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (4). AC (5). CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4 (6). 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
【分析】以铜铁矿(主要成分为CuO和Fe3O4,还含少量SiO2等杂质)为原料,冶炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4•7H2O),由流程可知铜铁矿加入稀硫酸,过滤可除去SiO2,滤液中含有硫酸铜、硫酸铁以及硫酸亚铁等,加入试剂A为过氧化氢,可用于氧化亚铁离子生成铁离子,试剂B为CuO等,用于调节溶液pH,目的是生成氢氧化铁,过滤,滤渣Ⅱ为Fe(OH)3,加入稀硫酸,得到溶液Ⅱ为硫酸铁,加入铁粉,可生成硫酸亚铁,滤液Ⅱ加入铁可置换出铜,滤液Ⅲ为硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾,以此解答该题。
【详解】(1)提高黄铜矿的浸出率,可进行加热、搅拌等操作;
(2)试剂A为H2O2,目的是将Fe2+氧化为Fe3+,有利于分离,反应离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(3)试剂B为CuO等,用于调节溶液pH,避免引入新杂质,不能用NH3•H2O、NaOH等,故答案为:AC;
(4)滤渣Ⅱ主要成分为Fe(OH)3,可能含有CuO等,则溶液Ⅱ中溶质的成分为CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4;
(5)操作X由溶液可得晶体,可进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作。
【点睛】考查工业生成铜和绿矾的工业流程,为高考常见题型,涉及了实验操作、化学方程式书写、除杂质、氧化还原反应等,综合性较强,题目难度中等,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力。
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