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吉林省白城市第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试化学试题化学(解析版)
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吉林省白城市第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题
可能需用的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Mg-24 Al-27 Fe-56 Zn-65
第Ⅰ卷 (选择题,共50分)
一. 选择题(每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)
1.当光束通过下列分散系:①有尘埃的空气 ②稀硫酸 ③蒸馏水 ④墨水,能观察到有丁达尔效应的是( )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】C
【解析】试题分析:①有尘埃的空气,属于胶体分散系,具有丁达尔现象;②稀硫酸是硫酸的溶液,没有丁达尔效应;③蒸馏水,是化合物,是纯净物,不是分散系,没有丁达尔效应;④墨水是胶体,具有丁达尔效应;答案选C。
2.相同质量的两份铝粉,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下的体积之比是( )
A. 1:1 B. 1:6 C. 2:3 D. 3:2
【答案】A
【解析】
【分析】相同质量的两份铝,铝的物质的量相等,根据铝与足量的氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的化学方程式可知,酸、碱足量时,铝完全反应,则铝的质量相等生成的氢气也相等,据此即可解答。
【详解】由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑可知,酸、碱均过量,则铝完全反应,相同质量的两份铝,铝的物质的量相等,从方程式中可以看到铝与氢气的比例都是2:3,因此产生的氢气是相等的,生成氢气的体积比为1:1,
答案选A。
3.将30 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释到500 mL,稀释后NaOH的物质的量浓度为( )
A. 0.3 mol·L-1 B. 0.05 mol·L-1 C. 0.04 mol·L-1 D. 0.03 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【详解】硫酸根离子的物质的量为:0.03×0.5=0.015mol,加水稀释到500ml后,硫酸根离子的浓度为0.015mol/0.5L=0.03mol/L,故选B。
4.下列关于化合物、单质、混合物、电解质和非电解质的正确组合是( )
化合物
单质
混合物
电解质
非电解质
A
烧碱
液态氧
冰水混合物
醋酸
二氧化硫
B
生石灰
白磷
胆矾
氧化铝
氯气
C
干冰
铁
氨水
石灰石
酒精
D
空气
氮气
小苏打
氯化铜
硫酸钡
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,冰水混合物是纯净物,故A错误;
B选项,胆矾是纯净物,氯气为单质,不是电解质,也不是非电解质,故B错误;
C选项,都正确,故C正确;
D选项,空气是混合物,小苏打是纯净物,硫酸钡是电解质,故D错误;
综上所述,答案为C。
5.在200 mL NaOH溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体10.08 L,该NaOH溶液的浓度为( )
A. 1 mol·L-1 B. 2 mol·L-1
C. 1.5 mol·L-1 D. 3 mol·L-1
【答案】C
【解析】
详解】根据反应方程式可知
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2mol 3×22.4L
x 10.08L
解得x=0.3 mol
,故C正确,
综上所述,答案为C。
6.如图所示是分离混合物时常用的主要仪器,从左至右,可以进行的混合物分离操作分别是 ( )
A. 蒸馏、蒸发、萃取、过滤 B. 蒸馏、过滤、萃取、蒸发
C. 萃取、过滤、蒸馏、蒸发 D. 过滤、蒸发、萃取、蒸馏
【答案】B
【解析】根据仪器构造可知四种仪器分别是蒸馏烧瓶、漏斗、分液漏斗、蒸发器,因此可以进行混合物分离操作分别是蒸馏、过滤、萃取、蒸发,答案选B。
7.下列说法中正确是( )
A. 某无色溶液中可能含有下列离子:H+、Cl-、Na+、Fe2+
B. 能使石蕊变红的溶液中可能含有Cl-、K+、Na+、NO3-
C. 取少量某溶液,向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,通过观察是否有白色沉淀生成,可证明该溶液中是否含有SO42-
D. H++OH-=H2O可描述所有酸碱中和反应的实质
【答案】B
【解析】
【详解】A、亚铁离子是有色离子,在无色溶液中不能大量存在,A错误;
B、使石蕊变红的溶液是酸性溶液,四种离子在酸性溶液中互不反应,能大量共存,B正确;
C、加入盐酸酸化的氯化钡产生的白色沉淀,可能为氯化银沉淀或硫酸钡沉淀,则无法确定是否含有硫酸根离子,C错误;
D、H++OH-=H2O只表示强酸、强碱生成可溶性盐和水的反应,不能表示所有的酸碱中和反应,D错误;
答案选B。
8.在一定温度和压强下,8.8 g CO2的体积为4.9 L,则在该温度和压强下的气体摩尔体积为( )
A. 4.9 L/mol B. 22.4 L/mol
C. 49 L/mol D. 24.5 L/mol
【答案】D
【解析】
【详解】8.8 g CO2的物质的量为
,故D正确;
综上所述,答案为D。
9.下列各组微粒中,在一定条件下均可以作氧化剂的是( )
A. Fe、H2O、CO2 B. ClO-、Cl-、Ag+
C. Cl2、HClO、Mg D. Fe3+、MnO4-、NO3-
【答案】D
【解析】
【详解】A选项,Fe只能做还原剂,故A错误;
B选项,Cl-化合价只能升高,只能做还原剂,故B错误;
C选项,Mg元素化合价只升高,只能做还原剂,故C错误;
D选项,Fe3+、MnO4-、NO3-化合价都能降低,能做氧化剂,故D正确;
综上所述,答案为D。
10.已知在溶液中可发生如下两个反应:①Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,②Sn2++2Fe3+═2Fe2++Sn4+。由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是( )
A. Sn2+、Fe2+、Ce3+ B. Sn2+、Ce3+、Fe2+
C. Ce3+、Fe2+、Sn2+ D. Fe2+、Sn2+、Ce3+
【答案】A
【解析】
【详解】根据反应:Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,还原性是Fe2+>Ce3+,根据反应:Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+,还原性是Sn2+>Fe2+,所以还原性顺序是:Sn2+>Fe2+>Ce3+。A. Sn2+、Fe2+、Ce3+符合题意; B. Sn2+、Ce3+、Fe2+不符合题意;C. Ce3+、Fe2+、Sn2+不符合题意;D. Fe2+、Sn2+、Ce3+不符合题意;答案:A。
二.选择题(每小题3分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)
11.若以w1和w2分别表示浓度为a mol/L和b mol/L氨水的质量分数,且2a=b,则下列判断正确的是( )
A. 2w1=w2 B. 2w2=w1 C. w2>2w1 D. w1<w2<2w1
【答案】C
【解析】
【详解】根据c=1000/M,amol/L=1000/M,bmol/L=1000/M,已知2a=b,则1000/M=2000/M,化简=2,已知氨水的密度小于1g/cm3,且浓度越大密度越小,则<,可得w2>2w1,答案为C。
12.实验室里利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O。
关于该反应的下列说法错误的是 ( )
A. NaNO2是氧化剂
B. 每生成1 mol N2转移的电子的物质的量为6 mol
C. NH4Cl中的氮元素被氧化
D. 氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1
【答案】B
【解析】答案:B
B.不正确,N降3价或升3价,每生成1 mol N2转移的电子的物质的量为3mol
A、正确,NaNO2中N化合价降低,是氧化剂;
C.正确,NH4Cl中的氮元素化合价升高,被氧化;
D.正确,氧化剂(NaNO2中N降3价)与还原剂(NH4Cl中N升3价)物质的量之比为1:1
13.现有钠、镁、铁质量分别为2.3 g、2.4 g、5.6 g,使其分别与100 mL 0.5 mol/L的盐酸充分反应后,所得H2的质量关系正确的是( )
A. 氢气的质量相同
B. 铁放出氢气最多
C. 钠放出氢气最多,铁最少
D. 钠放出的氢气最多,镁铁相同
【答案】D
【解析】
【详解】根据公式,求出各物质的量,钠质量2.3 g即物质的量为0.1 mol,镁质量2.4 g即物质的量为0.1 mol,铁质量为5.6 g即物质的量为0.1 mol;100 mL 0.5 mol/L的盐酸,,则
2Na + 2HCl=2NaCl + H2↑,2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑
钠与盐酸反应,无论盐酸是否过量,金属钠都反应完,0.1mol钠生成0.05mol氢气。
Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑
1 2 1
0.1 0.05 x
根据分析,镁过量,只能按照盐酸进行计算,经过计算x=0.025 mol
Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑
1 2 1
0.1 0.05 y
根据分析,铁过量,只能按照盐酸进行计算,经过计算y=0.025 mol
因此,钠反应放出的氢气多,镁铁放出的氢气一样多。故D正确;
综上所述,答案为D。
14.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和PbSO4,则参加反应的PbO2与Cr3+的物质的量之比为( )
A. 3∶2 B. 3∶1 C. 1∶1 D. 3∶4
【答案】A
【解析】
【详解】PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和PbSO4,PbO2到PbSO4化合价降低,降低两个价态,Cr3+反应生成Cr2O72-,化合价升高,以1 mol Cr2O72-分析化合价升高6个价态,即升降相等,PbO2前面系数配3,Cr2O72-系数配1,则Cr3+系数配2,故两者PbO2与Cr3+反应之比为3:2,故A正确;
综上所述,答案为A。
15.同温同压下,A容器中H2和B容器中NH3所含原子数相等,则两个容器的体积比是( )
A. 3∶2 B. 1∶3 C. 2∶1 D. 1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】A容器中H2和B容器中NH3所含原子数相等,可令总的原子数为4个,则A容器中有2个氢气,B容器中有1个氨气,则分子数之比为2:1,根据同温同压下,分子数之比等于物质的量之比,等于体积之比,故两容器的体积比为2:1,故C正确;
综上所述,答案为C。
16.若m g Na在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为(m+3.55) g,则m g Na与氧气反应,生成固体的质量可能为( )
①(m+0.8) g ②(m+1.0) g ③(m+1.2) g ④(m+1.6) g ⑤(m+1.8) g
A. 仅①④ B. 仅①⑤
C. ①②③④ D. ①②③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】2Na + Cl2 2NaCl,钠与氯气反应生成氯化钠,1 mol钠反应生成1 mol氯化钠,m g Na在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为(m+3.55) g,则参加反应的氯气是3.55g÷71g/mol=0.05mol,因此参加反应的钠是0.1mol,所以m=2.3g,钠与氧气反应可能生成氧化钠,也可能生成过氧化钠:4Na + O2=2Na2O、2Na + O2 Na2O2,根据极限思维得到,假设全部生成Na2O,根据钠守恒思想0.1 mol金属钠生成Na2O物质的量为0.05 mol,则氧化钠的质量应该为钠的质量加氧的质量,即2.3g + 0.05 mol ×16 g∙mol-1 = 2.3g + 0.8g=(2.3 + 0.8)g;假设全部生成Na2O2,根据钠守恒思想0.1 mol金属钠生成Na2O2物质的量为0.05 mol,则Na2O2的质量应该为钠的质量加氧的质量,即2.3g + 0.05 mol ×32 g∙mol-1 = 2.3g + 1.6g=(2.3 + 1.6)g,根据极限思维,mg钠和氧气反应生成的质量介于(2.3 + 0.8)g到(2.3 + 1.6)g之间,故C正确;综上所述,答案为C。
17.在实验室里做钠跟水反应的实验时,用到的仪器是( )
a.试管夹 b.镊子 c.小刀 d.冷凝管 e.滤纸 f.研钵 g.烧杯 h.坩埚 i.石棉网 j.玻璃片 k.药匙 l.燃烧匙.
A. abdi B. cefj C. fghl D. bcegj
【答案】D
【解析】
【详解】根据实验图
因此,镊子、小刀、滤纸、烧杯、玻璃片需要用到,故D正确;
综上所述,答案为D。
18.已知常温下可用Co2O3制备Cl2,反应前后体系中共存在六种微粒:Co2O3、H2O、Cl2、H+、Cl-和Co2+。下列有关该反应的叙述不正确的是( )
A. 氧化产物为Cl2
B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C 当生成3 mol H2O时,反应中转移2 mol电子
D. 当生成2.24 L(标准状况下)Cl2时,反应中转移0.1 mol电子
【答案】D
【解析】
【分析】根据反应体系得出,Co2O3与Cl-反应生成氯气和Co2+,根据氧守恒,水应该为生成物,则氢离子为反应物,写出反应方程式:Co2O3 +Cl-+H+=Cl2 +Co2++H2O,对方程式配平:Co2O3 +2Cl- +6H+=Cl2↑+2Co2++3H2O。
【详解】A选项,化合价升高得到的产物为氧化产物,即Cl2,故A正确;
B选项,氧化剂为Co2O3,还原剂为Cl-,它们物质的量之比为1∶2,故B正确;
C选项,根据反应方程式Co2O3化合价降低2个,即1mol Co2O3转移2mol电子,生成3mol水,故C正确;
D选项,根据方程式生成1 mol氯气转移2mol电子,当生成2.24 L(标准状况下)即0.1 mol Cl2时,反应中转移0.2 mol电子,故D错误;
综上所述,答案为D。
19.在一定的温度、压强下,向100mL和Ar的混合气体中通入400mL,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体460mL,则反应前混合气体中和Ar的物质的量之比为( )
A. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1
【答案】A
【解析】
【详解】甲烷与氧气反应的方程式是CH4+2O2CO2+2H2O,根据体积差可知,每消耗1体积CH4气体体积减少2体积,甲烷的体积是(100mL+400mL-460mL)÷2=20mL,则Ar的体积是80mL,所以二者的体积之比是1︰4,答案选A。
20.下列氧化还原反应中,实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是( )
① KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;1∶6
② Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe; 1∶2
③ 3NO2+H2O===2HNO3+NO; 2∶1
④ SiO2+3C===SiC+2CO↑; 1∶2
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ①④
【答案】C
【解析】
【详解】①KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;氧化剂为KClO3,还原剂为HCl,只有5molHCl升高,故还原剂为5mol,氧化剂与还原剂的物质的量之比1:5,故①错误;
②Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe;氧化剂为Fe2O3,还原剂为Al,氧化剂与还原剂的物质的量之比1:2,故②正确;
③3NO2+H2O===2HNO3+NO;氧化剂为NO2,还原剂为NO2,有2mol升高,氧化剂与还原剂的物质的量之比1:2,故③错误;
④SiO2+3C===SiC+2CO↑;氧化剂为C,还原剂为C,有2mol升高,氧化剂与还原剂的物质的量之比1:2,故④正确;故C正确;
综上所述,答案为C。
第Ⅱ卷 (非选择题,共50分)
三.填空题
21.按要求写出下列反应的离子方程式:
(1)金属钠与水反应:_____________。
(2)金属铝与氢氧化钠溶液反应:____________。
(3)NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液后溶液恰好显中性:_______________。
(4)铝与硝酸汞溶液反应__________________。
(5)向澄清石灰水中通入少量的二氧化碳气体:__________。
【答案】(1). 2Na + 2H2O=2Na+ + 2OH- + H2↑ (2). 2Al + 2OH-+2H2O=2AlO2- + 3H2↑ (3). 2H+ +SO42-+Ba2+ +2OH-=2H2O+BaSO4↓ (4). 2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+ (5). Ca2+ +2OH-+CO2=H2O +CaCO3↓
【解析】
【详解】(1)金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,因此离子方程式为2Na + 2H2O=2Na+ + 2OH- + H2↑;
(2)金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,因此离子方程式为2Al + 2OH-+2H2O=2AlO2- + 3H2↑;
(3)NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液后溶液恰好显中性,则溶液中的氢离子刚好反应完,其离子方程式为2H+ +SO42-+Ba2+ +2OH-=2H2O+BaSO4↓;
(4)铝与硝酸汞溶液反应生成汞和硝酸铝,其离子方程式为2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+;
(5)向澄清石灰水中通入少量的二氧化碳气体生成碳酸钙和水,其离子方程式为Ca2+ +2OH-+CO2=H2O +CaCO3↓。
22.我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。该反应中还原剂是_______,还原产物是________________(均写化学式),用双线桥法标出电子转移的方向和数目:_______。
【答案】(1). C (2). K2S、N2
(3).
【解析】
【分析】硝酸钾中氮化合价降低,硫化合价降低,碳化合价升高,因此还原剂为C,氧化剂为硝酸钾和硫,化合价升高得到的产物为氧化产物,化合价降低得到的产物为还原产物,硫化钾是化合价降低得到的产物,故是还原产物,氮气是化合价降低得到的产物,故是还原产物,二氧化碳是化合价升高得到的产物,故是氧化产物。
【详解】还原剂是化合价升高的物质,碳元素化合价升高,故还原剂是:C,还原产物是化合价降低得到的产物,氮降低,硫降低,故还原产物是K2S、N2;用双线桥法标出电子转移的方向和数目:。
23.下列溶液的配制过程能引起浓度怎样的变化?(填偏高、偏低或无影响)
①在90 mL水中加入18.4 mol/L的硫酸10 mL,配制1.84 mol/L的硫酸溶液。___________
②配制稀盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线。___________
③10%的乙醇和20%的乙醇等体积混合配制15%的乙醇溶液。__________
④质量分数为30%和50%的两种硫酸等质量混合配成40%的硫酸。_________
【答案】(1). 偏高 (2). 偏低 (3). 偏低 (4). 无影响
【解析】
【分析】配制溶液主要是分析溶质和溶液的体积变化。
【详解】①在90 mL水中加入18.4 mol/L的硫酸10 mL,配制1.84 mol/L的硫酸溶液。溶液的体积不能加和,因此溶液总体积小于100 mL,因此浓度大于1.84mol/L,故答案偏高;
②配制稀盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线,量取浓溶液的体积偏小,即溶质的物质的量减小,误差偏小,故答案偏低;
③10%的乙醇和20%的乙醇等体积混合配制15%的乙醇溶液,因密度小于1g∙cm-3的乙醇等体积混合,混合后质量分数小于两者和的一半,故答案偏低;
④质量分数为30%和50%的两种硫酸等质量混合配成40%的硫酸,等质量混合,质量分数为两者和的一半,故无影响;
24.钠、镁、铝、铁是四种重要的金属。请回答:
(1)钠的金属活动性比铝的________(填“强”或“弱”)。
(2)钠与水反应,可观察到的实验现象是________(填编号)。
a.钠沉到水底 b.钠熔成小球 c.小球四处游动
(3)Fe跟Cl2在一定条件下反应,所得产物的化学式是________。
(4)写出铁与水蒸气在高温时反应的化学方程式____________
(5)将镁铝合金与过量NaOH溶液反应,所得溶液中不存在离子是________。
A.Na+ B.Mg2+ C.OH- D.AlO2-
(6)将镁铝合金溶于过量的盐酸中,充分反应后,溶液中新生成的离子是________。
【答案】(1). 强 (2). bc (3). FeCl3 (4). 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (5). B (6). Mg2+、Al3+
【解析】
【详解】⑴根据金属活动顺序表得出钠的金属活动性比铝的强,故答案为强;
⑵钠与水反应,可观察到现象为浮、熔、游、响,故答案为bc;
⑶Fe跟Cl2反应,无论过量少量都只生成氯化铁,故答案为FeCl3;
⑷铁与水蒸气在高温时反应生成四氧化三铁和氢气,其化学方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故答案为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
⑸将镁铝合金与过量NaOH溶液反应,只有铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,镁不反应,还剩余氢氧化钠,因此不存在的离子是镁离子,故答案为B;
⑹将镁铝合金溶于过量的盐酸中,镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,因此溶液中新生成的离子是镁离子和铝离子,故答案为Mg2+、Al3+
25.某无色透明溶液能与金属铝反应放出H2。试判断下列离子:Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、SO32-、HCO3-、OH-,哪些能大量存在于此溶液中?
(1)当生成Al3+时,能大量存在的离子是________。
(2)当生成AlO2-时,能大量存在的离子是________。
【答案】(1). H+、Mg2+、SO42- (2). OH-、Ba2+
【解析】
【分析】利用离子之间相互共存问题来分析离子之间是否大量共存,无色溶液说明没有有颜色的铜离子。
【详解】无色溶液推出无Cu2+,则
(1)当生成Al3+时,说明溶液中有H+,从而无SO32-、HCO3-、OH-,根据电中性原则,一定有SO42-,根据相互共存性,从而无Ba2+、Ag+,而Mg2+能共存,
故答案为H+、Mg2+、SO42-
(2)当生成AlO2-时,说明溶液中有OH-,从而无Mg2+、Ag+、HCO3-、H+,根据电中性原则,一定有Ba2+,根据相互共存性,从而无SO32-、SO42-,
故答案为OH-、Ba2+。
26.某校学生课外活动小组的同学设计下图所示实验装置,用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题。
(1)写出装置A中所发生反应的离子方程式________。
(2)装置B中是饱和碳酸氢钠溶液,作用是除去挥发的氯化氢气体。若实验中没有装置C,使装置B与装置D直接相连,会对实验造成的影响是:____________。
(3)装置D中反应的化学方程式为_____________________。
(4)根据实验中的________________现象,可证明CO具有还原性。
(5)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性,应在上图装置________与________之间连接下图中的________装置(填序号)。
【答案】(1). CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ (2). 没有除去气体中的水蒸气,高温下水蒸气与炭反应生成H2和CO,H2也能还原CuO (3). C+CO22CO (4). E装置中黑色CuO变成红色 (5). D (6). E (7). ②
【解析】
【分析】A是实验室制取二氧化碳的装置,B装置的作用是除去二氧化碳中的氯化氢,用饱和的碳酸氢钠溶液,C装置的作用是干燥二氧化碳气体,D是产生一氧化碳的装置,黑色固体为碳单质,E中发生的反应是一氧化碳还原氧化铜,现象是出现红色物质,F装置的作用是检验生成二氧化碳和处理尾气。
【详解】(1)装置A是实验室制二氧化碳气体,其反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,其反应的离子方程式CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)若实验中没有装置C,没有干燥气体,则水蒸气会和灼热的碳反应生成一氧化碳和氢气,一氧化碳和氢气都会与氧化铜反应,现象都为出现红色物质,则不能验证一氧化碳的还原性;
(3)装置D中反应是碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,其化学方程式为C+CO22CO;
(4)根据实验中的E装置中黑色CuO变成红色现象,可证明CO具有还原性;
(5)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性,D装置中出来的气体有二氧化碳气体,应将除去再通入到E中让一氧化碳和氧化铜反应,装置中不能带入水蒸气,所以用碱石灰来吸收二氧化碳。
27.已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2、2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-、2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。
(1)含有1.5 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入3 mol Cl2,此时被氧化的离子及其物质的量分别是__________________。
(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2,当I-、Fe2+、Br-完全被氧化时,c为________(用含a、b的代数式表示)。
【答案】(1). n(I-)=3 mol、n(Fe2+)=3 mol (2). c=3(a+b)/2
【解析】
【分析】已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2、2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-、2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,根据题知信息得出还原性顺序为:I->Fe2+>Br-,再根据氧化还原反应原理做题。
【详解】(1)含有1.5 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入3 mol Cl2,氯气首先和碘离子反应,2I-+Cl2=I2+2Cl-,1.5 mol FeI2有3 mol I-,消耗1.5 mol Cl2,剩余1.5 mol氯气,剩余的氯气再和亚铁离子反应,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,亚铁离子共3.5 mol,根据量的关系,亚铁离子未反应完,氯气反应完,1.5 mol氯气反应3 mol亚铁离子,故被氧化的离子为I-、Fe2+,物质的量分别为n(I-)=3 mol、n(Fe2+)=3 mol;
(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2,则溶液中n(I-)=2a mol、n(Fe2+)=(a+b) mol、n(Br-)=2b mol。根据2I-+Cl2=I2+2Cl-,得消耗的氯气n(Cl2)=a mol,根据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,得消耗的氯气n(Cl2)=,根据2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,得消耗的氯气n(Cl2)=b mol,即全部被氧化,消耗的n(Cl2)=a mol++ b mol =。
吉林省白城市第一中学2019-2020学年高一上学期期中考试试题
可能需用的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Mg-24 Al-27 Fe-56 Zn-65
第Ⅰ卷 (选择题,共50分)
一. 选择题(每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)
1.当光束通过下列分散系:①有尘埃的空气 ②稀硫酸 ③蒸馏水 ④墨水,能观察到有丁达尔效应的是( )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】C
【解析】试题分析:①有尘埃的空气,属于胶体分散系,具有丁达尔现象;②稀硫酸是硫酸的溶液,没有丁达尔效应;③蒸馏水,是化合物,是纯净物,不是分散系,没有丁达尔效应;④墨水是胶体,具有丁达尔效应;答案选C。
2.相同质量的两份铝粉,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下的体积之比是( )
A. 1:1 B. 1:6 C. 2:3 D. 3:2
【答案】A
【解析】
【分析】相同质量的两份铝,铝的物质的量相等,根据铝与足量的氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的化学方程式可知,酸、碱足量时,铝完全反应,则铝的质量相等生成的氢气也相等,据此即可解答。
【详解】由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑可知,酸、碱均过量,则铝完全反应,相同质量的两份铝,铝的物质的量相等,从方程式中可以看到铝与氢气的比例都是2:3,因此产生的氢气是相等的,生成氢气的体积比为1:1,
答案选A。
3.将30 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释到500 mL,稀释后NaOH的物质的量浓度为( )
A. 0.3 mol·L-1 B. 0.05 mol·L-1 C. 0.04 mol·L-1 D. 0.03 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【详解】硫酸根离子的物质的量为:0.03×0.5=0.015mol,加水稀释到500ml后,硫酸根离子的浓度为0.015mol/0.5L=0.03mol/L,故选B。
4.下列关于化合物、单质、混合物、电解质和非电解质的正确组合是( )
化合物
单质
混合物
电解质
非电解质
A
烧碱
液态氧
冰水混合物
醋酸
二氧化硫
B
生石灰
白磷
胆矾
氧化铝
氯气
C
干冰
铁
氨水
石灰石
酒精
D
空气
氮气
小苏打
氯化铜
硫酸钡
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,冰水混合物是纯净物,故A错误;
B选项,胆矾是纯净物,氯气为单质,不是电解质,也不是非电解质,故B错误;
C选项,都正确,故C正确;
D选项,空气是混合物,小苏打是纯净物,硫酸钡是电解质,故D错误;
综上所述,答案为C。
5.在200 mL NaOH溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体10.08 L,该NaOH溶液的浓度为( )
A. 1 mol·L-1 B. 2 mol·L-1
C. 1.5 mol·L-1 D. 3 mol·L-1
【答案】C
【解析】
详解】根据反应方程式可知
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2mol 3×22.4L
x 10.08L
解得x=0.3 mol
,故C正确,
综上所述,答案为C。
6.如图所示是分离混合物时常用的主要仪器,从左至右,可以进行的混合物分离操作分别是 ( )
A. 蒸馏、蒸发、萃取、过滤 B. 蒸馏、过滤、萃取、蒸发
C. 萃取、过滤、蒸馏、蒸发 D. 过滤、蒸发、萃取、蒸馏
【答案】B
【解析】根据仪器构造可知四种仪器分别是蒸馏烧瓶、漏斗、分液漏斗、蒸发器,因此可以进行混合物分离操作分别是蒸馏、过滤、萃取、蒸发,答案选B。
7.下列说法中正确是( )
A. 某无色溶液中可能含有下列离子:H+、Cl-、Na+、Fe2+
B. 能使石蕊变红的溶液中可能含有Cl-、K+、Na+、NO3-
C. 取少量某溶液,向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,通过观察是否有白色沉淀生成,可证明该溶液中是否含有SO42-
D. H++OH-=H2O可描述所有酸碱中和反应的实质
【答案】B
【解析】
【详解】A、亚铁离子是有色离子,在无色溶液中不能大量存在,A错误;
B、使石蕊变红的溶液是酸性溶液,四种离子在酸性溶液中互不反应,能大量共存,B正确;
C、加入盐酸酸化的氯化钡产生的白色沉淀,可能为氯化银沉淀或硫酸钡沉淀,则无法确定是否含有硫酸根离子,C错误;
D、H++OH-=H2O只表示强酸、强碱生成可溶性盐和水的反应,不能表示所有的酸碱中和反应,D错误;
答案选B。
8.在一定温度和压强下,8.8 g CO2的体积为4.9 L,则在该温度和压强下的气体摩尔体积为( )
A. 4.9 L/mol B. 22.4 L/mol
C. 49 L/mol D. 24.5 L/mol
【答案】D
【解析】
【详解】8.8 g CO2的物质的量为
,故D正确;
综上所述,答案为D。
9.下列各组微粒中,在一定条件下均可以作氧化剂的是( )
A. Fe、H2O、CO2 B. ClO-、Cl-、Ag+
C. Cl2、HClO、Mg D. Fe3+、MnO4-、NO3-
【答案】D
【解析】
【详解】A选项,Fe只能做还原剂,故A错误;
B选项,Cl-化合价只能升高,只能做还原剂,故B错误;
C选项,Mg元素化合价只升高,只能做还原剂,故C错误;
D选项,Fe3+、MnO4-、NO3-化合价都能降低,能做氧化剂,故D正确;
综上所述,答案为D。
10.已知在溶液中可发生如下两个反应:①Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,②Sn2++2Fe3+═2Fe2++Sn4+。由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是( )
A. Sn2+、Fe2+、Ce3+ B. Sn2+、Ce3+、Fe2+
C. Ce3+、Fe2+、Sn2+ D. Fe2+、Sn2+、Ce3+
【答案】A
【解析】
【详解】根据反应:Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,还原性是Fe2+>Ce3+,根据反应:Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+,还原性是Sn2+>Fe2+,所以还原性顺序是:Sn2+>Fe2+>Ce3+。A. Sn2+、Fe2+、Ce3+符合题意; B. Sn2+、Ce3+、Fe2+不符合题意;C. Ce3+、Fe2+、Sn2+不符合题意;D. Fe2+、Sn2+、Ce3+不符合题意;答案:A。
二.选择题(每小题3分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)
11.若以w1和w2分别表示浓度为a mol/L和b mol/L氨水的质量分数,且2a=b,则下列判断正确的是( )
A. 2w1=w2 B. 2w2=w1 C. w2>2w1 D. w1<w2<2w1
【答案】C
【解析】
【详解】根据c=1000/M,amol/L=1000/M,bmol/L=1000/M,已知2a=b,则1000/M=2000/M,化简=2,已知氨水的密度小于1g/cm3,且浓度越大密度越小,则<,可得w2>2w1,答案为C。
12.实验室里利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O。
关于该反应的下列说法错误的是 ( )
A. NaNO2是氧化剂
B. 每生成1 mol N2转移的电子的物质的量为6 mol
C. NH4Cl中的氮元素被氧化
D. 氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1
【答案】B
【解析】答案:B
B.不正确,N降3价或升3价,每生成1 mol N2转移的电子的物质的量为3mol
A、正确,NaNO2中N化合价降低,是氧化剂;
C.正确,NH4Cl中的氮元素化合价升高,被氧化;
D.正确,氧化剂(NaNO2中N降3价)与还原剂(NH4Cl中N升3价)物质的量之比为1:1
13.现有钠、镁、铁质量分别为2.3 g、2.4 g、5.6 g,使其分别与100 mL 0.5 mol/L的盐酸充分反应后,所得H2的质量关系正确的是( )
A. 氢气的质量相同
B. 铁放出氢气最多
C. 钠放出氢气最多,铁最少
D. 钠放出的氢气最多,镁铁相同
【答案】D
【解析】
【详解】根据公式,求出各物质的量,钠质量2.3 g即物质的量为0.1 mol,镁质量2.4 g即物质的量为0.1 mol,铁质量为5.6 g即物质的量为0.1 mol;100 mL 0.5 mol/L的盐酸,,则
2Na + 2HCl=2NaCl + H2↑,2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑
钠与盐酸反应,无论盐酸是否过量,金属钠都反应完,0.1mol钠生成0.05mol氢气。
Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑
1 2 1
0.1 0.05 x
根据分析,镁过量,只能按照盐酸进行计算,经过计算x=0.025 mol
Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑
1 2 1
0.1 0.05 y
根据分析,铁过量,只能按照盐酸进行计算,经过计算y=0.025 mol
因此,钠反应放出的氢气多,镁铁放出的氢气一样多。故D正确;
综上所述,答案为D。
14.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和PbSO4,则参加反应的PbO2与Cr3+的物质的量之比为( )
A. 3∶2 B. 3∶1 C. 1∶1 D. 3∶4
【答案】A
【解析】
【详解】PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和PbSO4,PbO2到PbSO4化合价降低,降低两个价态,Cr3+反应生成Cr2O72-,化合价升高,以1 mol Cr2O72-分析化合价升高6个价态,即升降相等,PbO2前面系数配3,Cr2O72-系数配1,则Cr3+系数配2,故两者PbO2与Cr3+反应之比为3:2,故A正确;
综上所述,答案为A。
15.同温同压下,A容器中H2和B容器中NH3所含原子数相等,则两个容器的体积比是( )
A. 3∶2 B. 1∶3 C. 2∶1 D. 1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】A容器中H2和B容器中NH3所含原子数相等,可令总的原子数为4个,则A容器中有2个氢气,B容器中有1个氨气,则分子数之比为2:1,根据同温同压下,分子数之比等于物质的量之比,等于体积之比,故两容器的体积比为2:1,故C正确;
综上所述,答案为C。
16.若m g Na在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为(m+3.55) g,则m g Na与氧气反应,生成固体的质量可能为( )
①(m+0.8) g ②(m+1.0) g ③(m+1.2) g ④(m+1.6) g ⑤(m+1.8) g
A. 仅①④ B. 仅①⑤
C. ①②③④ D. ①②③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】2Na + Cl2 2NaCl,钠与氯气反应生成氯化钠,1 mol钠反应生成1 mol氯化钠,m g Na在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为(m+3.55) g,则参加反应的氯气是3.55g÷71g/mol=0.05mol,因此参加反应的钠是0.1mol,所以m=2.3g,钠与氧气反应可能生成氧化钠,也可能生成过氧化钠:4Na + O2=2Na2O、2Na + O2 Na2O2,根据极限思维得到,假设全部生成Na2O,根据钠守恒思想0.1 mol金属钠生成Na2O物质的量为0.05 mol,则氧化钠的质量应该为钠的质量加氧的质量,即2.3g + 0.05 mol ×16 g∙mol-1 = 2.3g + 0.8g=(2.3 + 0.8)g;假设全部生成Na2O2,根据钠守恒思想0.1 mol金属钠生成Na2O2物质的量为0.05 mol,则Na2O2的质量应该为钠的质量加氧的质量,即2.3g + 0.05 mol ×32 g∙mol-1 = 2.3g + 1.6g=(2.3 + 1.6)g,根据极限思维,mg钠和氧气反应生成的质量介于(2.3 + 0.8)g到(2.3 + 1.6)g之间,故C正确;综上所述,答案为C。
17.在实验室里做钠跟水反应的实验时,用到的仪器是( )
a.试管夹 b.镊子 c.小刀 d.冷凝管 e.滤纸 f.研钵 g.烧杯 h.坩埚 i.石棉网 j.玻璃片 k.药匙 l.燃烧匙.
A. abdi B. cefj C. fghl D. bcegj
【答案】D
【解析】
【详解】根据实验图
因此,镊子、小刀、滤纸、烧杯、玻璃片需要用到,故D正确;
综上所述,答案为D。
18.已知常温下可用Co2O3制备Cl2,反应前后体系中共存在六种微粒:Co2O3、H2O、Cl2、H+、Cl-和Co2+。下列有关该反应的叙述不正确的是( )
A. 氧化产物为Cl2
B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C 当生成3 mol H2O时,反应中转移2 mol电子
D. 当生成2.24 L(标准状况下)Cl2时,反应中转移0.1 mol电子
【答案】D
【解析】
【分析】根据反应体系得出,Co2O3与Cl-反应生成氯气和Co2+,根据氧守恒,水应该为生成物,则氢离子为反应物,写出反应方程式:Co2O3 +Cl-+H+=Cl2 +Co2++H2O,对方程式配平:Co2O3 +2Cl- +6H+=Cl2↑+2Co2++3H2O。
【详解】A选项,化合价升高得到的产物为氧化产物,即Cl2,故A正确;
B选项,氧化剂为Co2O3,还原剂为Cl-,它们物质的量之比为1∶2,故B正确;
C选项,根据反应方程式Co2O3化合价降低2个,即1mol Co2O3转移2mol电子,生成3mol水,故C正确;
D选项,根据方程式生成1 mol氯气转移2mol电子,当生成2.24 L(标准状况下)即0.1 mol Cl2时,反应中转移0.2 mol电子,故D错误;
综上所述,答案为D。
19.在一定的温度、压强下,向100mL和Ar的混合气体中通入400mL,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体460mL,则反应前混合气体中和Ar的物质的量之比为( )
A. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1
【答案】A
【解析】
【详解】甲烷与氧气反应的方程式是CH4+2O2CO2+2H2O,根据体积差可知,每消耗1体积CH4气体体积减少2体积,甲烷的体积是(100mL+400mL-460mL)÷2=20mL,则Ar的体积是80mL,所以二者的体积之比是1︰4,答案选A。
20.下列氧化还原反应中,实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是( )
① KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;1∶6
② Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe; 1∶2
③ 3NO2+H2O===2HNO3+NO; 2∶1
④ SiO2+3C===SiC+2CO↑; 1∶2
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ①④
【答案】C
【解析】
【详解】①KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;氧化剂为KClO3,还原剂为HCl,只有5molHCl升高,故还原剂为5mol,氧化剂与还原剂的物质的量之比1:5,故①错误;
②Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe;氧化剂为Fe2O3,还原剂为Al,氧化剂与还原剂的物质的量之比1:2,故②正确;
③3NO2+H2O===2HNO3+NO;氧化剂为NO2,还原剂为NO2,有2mol升高,氧化剂与还原剂的物质的量之比1:2,故③错误;
④SiO2+3C===SiC+2CO↑;氧化剂为C,还原剂为C,有2mol升高,氧化剂与还原剂的物质的量之比1:2,故④正确;故C正确;
综上所述,答案为C。
第Ⅱ卷 (非选择题,共50分)
三.填空题
21.按要求写出下列反应的离子方程式:
(1)金属钠与水反应:_____________。
(2)金属铝与氢氧化钠溶液反应:____________。
(3)NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液后溶液恰好显中性:_______________。
(4)铝与硝酸汞溶液反应__________________。
(5)向澄清石灰水中通入少量的二氧化碳气体:__________。
【答案】(1). 2Na + 2H2O=2Na+ + 2OH- + H2↑ (2). 2Al + 2OH-+2H2O=2AlO2- + 3H2↑ (3). 2H+ +SO42-+Ba2+ +2OH-=2H2O+BaSO4↓ (4). 2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+ (5). Ca2+ +2OH-+CO2=H2O +CaCO3↓
【解析】
【详解】(1)金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,因此离子方程式为2Na + 2H2O=2Na+ + 2OH- + H2↑;
(2)金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,因此离子方程式为2Al + 2OH-+2H2O=2AlO2- + 3H2↑;
(3)NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液后溶液恰好显中性,则溶液中的氢离子刚好反应完,其离子方程式为2H+ +SO42-+Ba2+ +2OH-=2H2O+BaSO4↓;
(4)铝与硝酸汞溶液反应生成汞和硝酸铝,其离子方程式为2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+;
(5)向澄清石灰水中通入少量的二氧化碳气体生成碳酸钙和水,其离子方程式为Ca2+ +2OH-+CO2=H2O +CaCO3↓。
22.我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。该反应中还原剂是_______,还原产物是________________(均写化学式),用双线桥法标出电子转移的方向和数目:_______。
【答案】(1). C (2). K2S、N2
(3).
【解析】
【分析】硝酸钾中氮化合价降低,硫化合价降低,碳化合价升高,因此还原剂为C,氧化剂为硝酸钾和硫,化合价升高得到的产物为氧化产物,化合价降低得到的产物为还原产物,硫化钾是化合价降低得到的产物,故是还原产物,氮气是化合价降低得到的产物,故是还原产物,二氧化碳是化合价升高得到的产物,故是氧化产物。
【详解】还原剂是化合价升高的物质,碳元素化合价升高,故还原剂是:C,还原产物是化合价降低得到的产物,氮降低,硫降低,故还原产物是K2S、N2;用双线桥法标出电子转移的方向和数目:。
23.下列溶液的配制过程能引起浓度怎样的变化?(填偏高、偏低或无影响)
①在90 mL水中加入18.4 mol/L的硫酸10 mL,配制1.84 mol/L的硫酸溶液。___________
②配制稀盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线。___________
③10%的乙醇和20%的乙醇等体积混合配制15%的乙醇溶液。__________
④质量分数为30%和50%的两种硫酸等质量混合配成40%的硫酸。_________
【答案】(1). 偏高 (2). 偏低 (3). 偏低 (4). 无影响
【解析】
【分析】配制溶液主要是分析溶质和溶液的体积变化。
【详解】①在90 mL水中加入18.4 mol/L的硫酸10 mL,配制1.84 mol/L的硫酸溶液。溶液的体积不能加和,因此溶液总体积小于100 mL,因此浓度大于1.84mol/L,故答案偏高;
②配制稀盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线,量取浓溶液的体积偏小,即溶质的物质的量减小,误差偏小,故答案偏低;
③10%的乙醇和20%的乙醇等体积混合配制15%的乙醇溶液,因密度小于1g∙cm-3的乙醇等体积混合,混合后质量分数小于两者和的一半,故答案偏低;
④质量分数为30%和50%的两种硫酸等质量混合配成40%的硫酸,等质量混合,质量分数为两者和的一半,故无影响;
24.钠、镁、铝、铁是四种重要的金属。请回答:
(1)钠的金属活动性比铝的________(填“强”或“弱”)。
(2)钠与水反应,可观察到的实验现象是________(填编号)。
a.钠沉到水底 b.钠熔成小球 c.小球四处游动
(3)Fe跟Cl2在一定条件下反应,所得产物的化学式是________。
(4)写出铁与水蒸气在高温时反应的化学方程式____________
(5)将镁铝合金与过量NaOH溶液反应,所得溶液中不存在离子是________。
A.Na+ B.Mg2+ C.OH- D.AlO2-
(6)将镁铝合金溶于过量的盐酸中,充分反应后,溶液中新生成的离子是________。
【答案】(1). 强 (2). bc (3). FeCl3 (4). 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (5). B (6). Mg2+、Al3+
【解析】
【详解】⑴根据金属活动顺序表得出钠的金属活动性比铝的强,故答案为强;
⑵钠与水反应,可观察到现象为浮、熔、游、响,故答案为bc;
⑶Fe跟Cl2反应,无论过量少量都只生成氯化铁,故答案为FeCl3;
⑷铁与水蒸气在高温时反应生成四氧化三铁和氢气,其化学方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故答案为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
⑸将镁铝合金与过量NaOH溶液反应,只有铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,镁不反应,还剩余氢氧化钠,因此不存在的离子是镁离子,故答案为B;
⑹将镁铝合金溶于过量的盐酸中,镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,因此溶液中新生成的离子是镁离子和铝离子,故答案为Mg2+、Al3+
25.某无色透明溶液能与金属铝反应放出H2。试判断下列离子:Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、SO32-、HCO3-、OH-,哪些能大量存在于此溶液中?
(1)当生成Al3+时,能大量存在的离子是________。
(2)当生成AlO2-时,能大量存在的离子是________。
【答案】(1). H+、Mg2+、SO42- (2). OH-、Ba2+
【解析】
【分析】利用离子之间相互共存问题来分析离子之间是否大量共存,无色溶液说明没有有颜色的铜离子。
【详解】无色溶液推出无Cu2+,则
(1)当生成Al3+时,说明溶液中有H+,从而无SO32-、HCO3-、OH-,根据电中性原则,一定有SO42-,根据相互共存性,从而无Ba2+、Ag+,而Mg2+能共存,
故答案为H+、Mg2+、SO42-
(2)当生成AlO2-时,说明溶液中有OH-,从而无Mg2+、Ag+、HCO3-、H+,根据电中性原则,一定有Ba2+,根据相互共存性,从而无SO32-、SO42-,
故答案为OH-、Ba2+。
26.某校学生课外活动小组的同学设计下图所示实验装置,用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题。
(1)写出装置A中所发生反应的离子方程式________。
(2)装置B中是饱和碳酸氢钠溶液,作用是除去挥发的氯化氢气体。若实验中没有装置C,使装置B与装置D直接相连,会对实验造成的影响是:____________。
(3)装置D中反应的化学方程式为_____________________。
(4)根据实验中的________________现象,可证明CO具有还原性。
(5)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性,应在上图装置________与________之间连接下图中的________装置(填序号)。
【答案】(1). CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ (2). 没有除去气体中的水蒸气,高温下水蒸气与炭反应生成H2和CO,H2也能还原CuO (3). C+CO22CO (4). E装置中黑色CuO变成红色 (5). D (6). E (7). ②
【解析】
【分析】A是实验室制取二氧化碳的装置,B装置的作用是除去二氧化碳中的氯化氢,用饱和的碳酸氢钠溶液,C装置的作用是干燥二氧化碳气体,D是产生一氧化碳的装置,黑色固体为碳单质,E中发生的反应是一氧化碳还原氧化铜,现象是出现红色物质,F装置的作用是检验生成二氧化碳和处理尾气。
【详解】(1)装置A是实验室制二氧化碳气体,其反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,其反应的离子方程式CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)若实验中没有装置C,没有干燥气体,则水蒸气会和灼热的碳反应生成一氧化碳和氢气,一氧化碳和氢气都会与氧化铜反应,现象都为出现红色物质,则不能验证一氧化碳的还原性;
(3)装置D中反应是碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,其化学方程式为C+CO22CO;
(4)根据实验中的E装置中黑色CuO变成红色现象,可证明CO具有还原性;
(5)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性,D装置中出来的气体有二氧化碳气体,应将除去再通入到E中让一氧化碳和氧化铜反应,装置中不能带入水蒸气,所以用碱石灰来吸收二氧化碳。
27.已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2、2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-、2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。
(1)含有1.5 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入3 mol Cl2,此时被氧化的离子及其物质的量分别是__________________。
(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2,当I-、Fe2+、Br-完全被氧化时,c为________(用含a、b的代数式表示)。
【答案】(1). n(I-)=3 mol、n(Fe2+)=3 mol (2). c=3(a+b)/2
【解析】
【分析】已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2、2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-、2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,根据题知信息得出还原性顺序为:I->Fe2+>Br-,再根据氧化还原反应原理做题。
【详解】(1)含有1.5 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入3 mol Cl2,氯气首先和碘离子反应,2I-+Cl2=I2+2Cl-,1.5 mol FeI2有3 mol I-,消耗1.5 mol Cl2,剩余1.5 mol氯气,剩余的氯气再和亚铁离子反应,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,亚铁离子共3.5 mol,根据量的关系,亚铁离子未反应完,氯气反应完,1.5 mol氯气反应3 mol亚铁离子,故被氧化的离子为I-、Fe2+,物质的量分别为n(I-)=3 mol、n(Fe2+)=3 mol;
(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2,则溶液中n(I-)=2a mol、n(Fe2+)=(a+b) mol、n(Br-)=2b mol。根据2I-+Cl2=I2+2Cl-,得消耗的氯气n(Cl2)=a mol,根据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,得消耗的氯气n(Cl2)=,根据2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,得消耗的氯气n(Cl2)=b mol,即全部被氧化,消耗的n(Cl2)=a mol++ b mol =。
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