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【化学】云南省彝良县一中2018-2019学年高一上学期12月考试试卷(解析版)
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云南省彝良县一中2018-2019学年高一上学期12月考试试卷
分卷I
一、单选题(共28小题,共56分)
1.下列图示的四种实验操作名称从左到右依次是( )
A. 过滤、蒸发、蒸馏、分液 B. 过滤、蒸馏、蒸发、分液
C. 蒸发、蒸馏、过滤、分液 D. 分液、蒸馏、蒸发、过滤
【答案】A
【解析】试题分析:根据装置图中仪器的构造可知,四种基本实验操作是过滤、蒸发、蒸馏和分液,所以正确的答案选A。
2. 瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1:4时极易爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为( )
A. 1:2 B. 1:4 C. 2:1 D. 1:1
【答案】B
【解析】甲烷与氧气的质量比为1︰4,令甲烷与氧气的质量分别为1g、4g,则:lg甲烷的物质的量为=mol,4g氧气的物质的量为=mol,同温同压下,甲烷与氧气的体积之比等于物质的量之比=mol︰mol=1︰2,故答案为B。
3.飞船以铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料,其中高氯酸铵的反应为2NH4ClO4===N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O。下列有关叙述不正确的是( )
A. 该反应属于分解反应、氧化还原反应
B. 上述反应瞬间能产生大量高温气体,推动飞船飞行
C. 铝粉的作用是点燃时氧化放热引发高氯酸铵反应
D. 在反应中NH4ClO4只作氧化剂
【答案】D
【解析】A.该反应由一种物质生成多种物质,且元素化合价发生变化,属于分解反应和氧化还原反应,故A正确;B.反应生成大量气体,为推动飞船飞行的原因,故B正确;C.铝粉在点燃条件下剧烈反应放出大量的热,可作为反应的引发剂,故C正确;D.反应物只有一种,且N、Cl、O元素化合价都发生变化,则反应中NH4ClO4既是氧化剂又是还原剂,故D错误;故选D。
4.小王要制备纯净的二氧化碳气体,可供选用的仪器如图所示。可供选用的药品如下:①石灰石②澄清石灰水③稀硫酸④浓硫酸⑤盐酸溶液⑥烧碱溶液⑦蒸馏水。下列装置连接顺序及组合最恰当的是( )
A. A(①⑤)、B(④)、C(⑦)、D B. A(①③)、B(④)、C(⑦)、D
C. A(①⑤)、B(⑦)、C(④)、D D. A(①⑤)、B(⑥)、C(④)、D
【答案】C
【详解】实验室制取二氧化碳属于固体和液体的不加热反应,用A装置作为发生装置,所用药品是石灰石和盐酸溶液;用B瓶中装满蒸馏水,吸收氯化氢气体;用C装置盛浓硫酸吸收水蒸气,然后用D装置收集纯净的二氧化碳,所用连接顺序及组合最恰当的是A(①⑤)、B(⑦)、C(④)、D。答案选C。
5.下列做法正确的是( )
A. 用镊子取出白磷并置于水中切割
B. 把氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶
C. 氢气还原氧化铜实验先加热再通氢气
D. 用酒精灯直接给烧杯中的液体加热
【答案】A
【详解】A. 白磷易自然,因此用镊子取出白磷并置于水中切割,A正确;
B. 氯酸钾属于易爆物,不能把氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶中,要倒入指定容器中回收,B错误;
C. 氢气是可燃性气体,氢气还原氧化铜实验先通氢气再加热,C错误;
D. 烧杯加热时需要垫石棉网,因此不能用酒精灯直接给烧杯中的液体加热,D错误。
答案选A。
6.关于0.1 mol·L-1硫酸溶液的叙述错误的是( )
A. 1 L该溶液中含有硫酸的质量为9.8 g
B. 0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
C. 从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中硫酸的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
D. 取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后硫酸的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
【答案】C
【解析】1 L该溶液中含有 H2SO4的物质的量为0.1mol,则其质量为9.8g,A项正确;氢离子浓度为0.2 mol·L-1,B项正确;取出100mL,硫酸的浓度仍然为0.1 mol/L,C项错误;取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后 H2SO4的物质的量浓度降为原溶液的0.1倍,为0.01 mol/L,D项正确。
7.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是( )
A. 标准状况下,6.72L O2和N2的混合气体含有的原子数为0.6NA
B. 通常状况下,8g O2和O3的混合气体含有的分子数是0.5NA
C. 常温常压下, 2mol/L的100mL MgCl2溶液中,含有Cl-个数为0.4NA
D. 标准状况下,11.2L H2在氧气中完全燃烧后得到的产物的分子数为0.5NA
【答案】B
【解析】试题分析:A.标准状况下,6.72LO2和N2的混合气体的物质的量是0.3mol,其中含有的原子数为0.6NA,A正确;B.通常状况下,8g O2和O3的混合气体含有的原子数是0.5NA,不能计算分子数,B错误;C.常温常压下, 2mol/L的100mL MgCl2溶液中氯化镁的物质的量是0.2mol,含有Cl-个数为0.4NA,C正确;D.标准状况下,11.2L H2即0.5mol氢气在氧气中完全燃烧后得到的产物的分子数为0.5NA,D正确,答案选B。
8.将质量分数为a%,物质的量浓度为c1mol·L-1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水,使之质量分数 变为2a%,此时该H2SO4的物质的量浓度为c2mol·L-1,则c1和c2的数值关系是( )
A. c2=2c1 B. c2>2c1 C. c2<2c1 D. 无法确定
【答案】B
【解析】试题分析:蒸发掉原溶液质量一半的水后,则溶液中溶质的质量分数变为2a,设质量分数为a的H2SO4的密度为ρ1g/mL,蒸发后密度为ρ2g/mL,根据物质的量浓度与溶液密度、质量分数的关系有:C1=1000ρ1a/98C2=2000ρ2 a/98,得C1︰C2=ρ1︰2ρ2,H2SO4的浓度越大密度越大,ρ1﹤ρ2,故C2﹥2C1
9.对下列实验过程的评价,正确的是( )
A. 某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液一定显碱性
B. 某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中一定含有碳酸盐
C. 验证烧碱溶液中是否含Cl-,先加稀硝酸除去OH-,再加AgNO3溶液,有白色沉淀,证明含Cl-
D. 某溶液中先滴加少量BaCl2溶液,再滴加足量稀盐酸,生成白色沉淀,证明该溶液一定含有SO42-
【答案】C
【解析】A. 某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液一定显酸性,A错误;B. 某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中可能含有碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐等,B错误;C. 验证烧碱溶液中是否含Cl-,先加稀硝酸除去OH-,再加AgNO3溶液,有白色沉淀,证明含Cl-,C正确;D. 某溶液中先滴加少量BaCl2溶液,再滴加足量稀盐酸,生成白色沉淀,证明该溶液可能含有SO42-、Ag+,D错误。
10.下列对于NaHSO4的分类中不正确的是( )
A. NaHSO4是盐 B. NaHSO4是酸式盐
C. NaHSO4是钠盐 D. NaHSO4是酸
【答案】D
【解析】A. NaHSO4是由酸根离子和金属阳离子构成的盐,A正确;B. NaHSO4属于盐类,能电离出氢离子,是酸式盐,B正确;C. NaHSO4是由钠离子和酸根离子构成的盐,属于钠盐,C正确;D. NaHSO4是由钠离子和酸根离子构成的盐,不是酸,D错误,答案选D。
11.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效绿色水处理剂,其工业制备的反应原理为:2F(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O,下列说法正确的是( )
A. 制高铁酸钾用KClO做还原剂
B. KCl是还原产物
C. 高铁酸钾中铁的化合价为+7
D. 制备高铁酸钾时1molFe (OH)3得到3 mol电子
【答案】B
【解析】试题分析:A.反应2Fe(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O中,Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,则KClO为氧化剂,Fe(OH)3为还原剂,故A错误;B.次氯酸钾是氧化剂,则氯化钾是还原产物,故B正确;C.高铁酸钾中铁元素的化合价是+6价,故C错误;D.因反应中铁元素的化合价由+3价升高到+6价,则1molFe(OH)3失去3mol电子,故D错误;故选B。
12.下列离子在溶液中能大量共存,加入OH-能产生白色沉淀的是( )
A. Na+ Ca2+ SO42- Cl- B. H+ Mg2+ CO32- S2-
C. K+ Mg2+ SO42- NO3- D. K+ Na+ NO3- SO42-
【答案】C
【详解】A.Ca2+、SO42-结合生成沉淀,不能大量共存,故A不选;
B.Mg2+、CO32-结合生成沉淀,H+、CO32-结合生成水和气体,H+、S2-结合生成弱电解质,不能大量共存,故B不选;
C.该组离子之间不反应,可大量共存,且加入OH-能与Mg2+产生白色沉淀氢氧化镁,故C选;
D.该组离子之间不反应,可大量共存,但加入OH-不反应,故D不选;
答案选C。
13.符合如图中阴影部分的物质是( )
A. 碳酸氢钠 B. 碱式碳酸铜
C. 氯化钠 D. 碳酸钠
【答案】D
【详解】碳酸氢钠属于碳酸的酸式盐和钠盐;碱式碳酸铜属于碳酸的碱式盐和铜盐;氯化钠属于盐酸的正盐和钠盐;碳酸钠属于碳酸的正盐和钠盐。故选D。
14.氯气、液氯、氯水、盐酸中均含有( )
A. 氯分子 B. 氯原子 C. 氯离子 D. 氯元素
【答案】D
【详解】氯气、液氯都是氯气单质,含有氯气分子;氯水中含有氯气、次氯酸、氯离子,不存在Cl原子;盐酸中存在氯离子,不存在Cl原子;所以氯气、液氯、氯水、盐酸中均含有的是氯元素,答案选D。
15. 下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A. Al(OH)3 → Al2O3 B. Al2O3 → Al(OH)3
C. Al → AlO2- D. Al3+ → Al(OH)3
【答案】B
【解析】Al(OH)3Al2O3 +H2O 2Al +2H2O +2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
Al3+ +3OH—= Al(OH)3↓
16. 用等质量的金属钠进行下列实验,产生氢气最多的是( )
A. 将钠放入足量的稀盐酸中
B. 将钠放入足量的稀硫酸中
C. 将钠放入足量的氯化钠溶液中
D. 将钠用铝箔包好,并刺一些小孔,放入足量的水中
【答案】D
【解析】试题分析:将等质量的钠投入到稀盐酸、稀硫酸、硫酸铝钾溶液中,发生反应本质为钠与氢离子反应生成氢气,由于Na的质量相同,所以三者放出的氢气的量相等;将钠用铝箔包好并刺一些小孔,再放入足量的水中,首先是钠与水反应生成NaOH和氢气,铝与NaOH溶液反应生成氢气,故生成氢气要比上述三种情况多,故D项中生成氢气最多;故选D。
17.将0.3 mol钠、0.1 mol铁分别加入到各盛有500 mL 0.2 mol·L-1稀硫酸的两个烧杯中,下列说法正确的是( )
A. 两个烧杯中金属沉在液面下
B. 两个烧杯中都没有金属剩余
C. 两个烧杯中都有金属剩余
D. 两个烧杯中产生氢气的质量相同
【答案】B
【详解】A. 钠的密度小于水,因此两个烧杯中铁沉在液面下,钠浮在水面上,A错误;
B. 由于钠极易和水反应,则钠投入到硫酸中钠一定全部反应。硫酸的物质的量是0.5L×0.2mol/L=0.1mol,铁也是0.1mol,则铁和稀硫酸恰好反应,所以两个烧杯中都没有金属剩余,B正确;
C. 根据选项B中的分析可知两个烧杯中都没有金属剩余,C错误;
D. 0.3mol钠产生0.15mol氢气,0.1mol铁产生0.1mol氢气,则两个烧杯中产生氢气的质量不相同,D错误。
答案选B。
18.下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是( )
①金属钠投入到FeCl3溶液中 ②过量NaOH溶液和明矾溶液混合 ③少量Ca(OH)2投入到过量NaHCO3溶液中 ④向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸 ⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2
A. ①③④⑤ B. 只有①④ C. 只有②③ D. 只有③④⑤
【答案】D
【解析】①金属钠投入FeCl3溶液中, Na先与水反应生成NaOH和H2,OH-与Fe3+反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀;②过量NaOH溶液和明矾溶液混合,OH-与Al3+反应生成Al(OH)3,但Al(OH)3溶于强碱,所以最终没有沉淀生成;③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中,发生反应为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,碳酸钙是白色沉淀;④向Al3+溶液中加入氨水生成白色的Al(OH)3沉淀,而Al(OH)3只溶于强碱,所以氨水过量,依然有白色沉淀;⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2发生反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,该反应为化合反应,且NaHCO3的溶解性小于Na2CO3的溶解性,所以会析出NaHCO3晶体,产生白色沉淀。故③④⑤正确,选D。
19. 化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是( )
A. CO2属于大气污染物
B. 酸雨是pH小于7的雨水
C. CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D. 大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
【答案】D
【解析】试题分析:二氧化碳不是大气污染物,但是却可以引起环境问题,例如大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧;正常雨水的PH值为5.6,PH值小于5.6的雨水是酸雨,NO2或SO2都会导致酸雨的形成,选D。
20.将含有等体积NH3、CO2、NO的混合气体依次通过盛有浓H2SO4、Na2O2和NaHCO3溶液的装置,充分作用后,最后得到的气体是( )
A. CO2和NO B. CO2 C. NO D. NO2
【答案】A
【解析】试题分析:设三种气体的体积均为1L,则通过浓硫酸氨气不完全吸收,剩余二氧化碳和一氧化氮,通过过氧化钠反应二氧化碳被吸收生成0.5L氧气,0.5L氧气恰好与1L一氧化氮反应生成1L二氧化氮,二氧化氮通入碳酸钠溶液生成硝酸和一氧化氮,硝酸与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳,所以剩余的气体为二氧化碳和一氧化氮的混合气体,故选A。
21.把下列金属投入0.1 mol·L-1盐酸中,能发生反应且反应最剧烈的是( )
A. Cu B. Fe C. Mg D. Al
【答案】C
【详解】金属与酸的反应是金属的化学通性,金属与同浓度稀盐酸反应速率取决于金属的活泼性,氢前金属越活泼的反应越快,氢后的金属不与稀盐酸反应,题给金属的活泼性顺序是Mg>Al>Fe>Cu,故Mg与盐酸反应速率最快,反应最剧烈,合理选项是C。
22.已知A是一种金属单质,B显淡黄色,相关物质的转化关系如图所示。则下列关于C的性质的叙述错误的是( )
A. 易溶于水
B. 与澄清石灰水反应产生白色沉淀
C. 与足量盐酸反应放出气体
D. 属于碱
【答案】D
【详解】B为A与氧气反应的产物,为氧化物,颜色为淡黄色,应为Na2O2,则A为Na,C为Na2CO3,D为NaOH,则:
A.碳酸钠易溶于水,A正确;
B.Na2CO3与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀,B正确;
C.Na2CO3与足量盐酸反应生成CO2气体,C正确;
D.Na2CO3为强碱弱酸盐,水解其溶液呈碱性,但碳酸钠是盐,D错误;
答案选D。
23.关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是( )
A. 氨水呈碱性 B. 氨气极易溶于水,烧瓶内外形成压强差
C. 氨气易液化 D. 氨气溶于水后形成的溶液易挥发
【答案】B
【详解】A.氨水呈碱性与能否形成喷泉无关系,故A错误;
B.极易溶于水的气体能形成压强差而产生喷泉实验,由于氨气极易溶于水,因此氨气能形成喷泉实验,故B正确;
C.氨气易液化说明氨气的沸点低,氨气易液化与能否形成喷泉无关系,故C错误;
D.氨气溶于水后形成的溶液易挥发是氨水的性质,与能否形成喷泉无关系,故D错误;
答案选B。
24.下列反应不能一步完成的是( )
A. SiO2―→Na2SiO3 B. SiO2―→H2SiO3
C. SiO2―→CaSiO3 D. H2SiO3―→SiO2
【答案】B
【详解】A. 二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,则SiO2→Na2SiO3能一步完成,A不符合;
B. 二氧化硅不溶于水,则SiO2→H2SiO3不能一步完成,B符合;
C. 二氧化硅和碳酸钙在高温下反应生成硅酸钙,则SiO2→CaSiO3能一步完成,C不符合;
D. 硅酸受热分解生成二氧化硅和水,则H2SiO3→SiO2能一步完成,D不符合;
答案选B。
25.将硫磺在氧气中燃烧生成气体A,把气体A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色而B变为C;在C中加入Na2S产生气体D,若将D通入B溶液,可得沉淀E;A、B、C、D、E中均含有硫元素。在下列各组中按A、B、C、D、E排列的是( )
A. SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S B. SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C. SO2、H2SO4、H2SO3、SO2、S D. SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
【答案】D
【解析】硫磺在氧气中燃烧生成气体二氧化硫,所以A为SO2,把气体二氧化硫溶于水得溶液H2SO3,B为H2SO3,向H2SO3中滴加溴水,亚硫酸会生成硫酸,C为硫酸,在硫酸中加入Na2S产生气体硫化氢,D 为硫化氢,将硫化氢通入到亚硫酸中,会得到硫沉淀,所以E为硫。故选D 。
26.下列说法中不正确的是( )
A. 碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水
B. 碳酸钠比碳酸氢钠稳定
C. 碳酸钠和碳酸氢钠能跟石灰水反应得到白色沉淀
D. 等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应,得到相同质量的二氧化碳
【答案】D
【详解】A. 碳酸钠比碳酸氢钠的溶解度大,即碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水,A正确;
B. 碳酸钠比碳酸氢钠稳定,碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,B正确;
C. 碳酸钠和碳酸氢钠都能跟石灰水反应得到白色沉淀碳酸钙,C正确;
D. 碳酸钠的相对分子质量大于碳酸氢钠,则等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应,得到的二氧化碳质量前者小于后者,D错误。
答案选D。
27.下列关于氨水的叙述中,不正确的是( )
A. 氨水具有弱碱性 B. 氨水和液氨成分相同
C. 氨水中共有6种粒子 D. 氨水中一水合氨的物质的量浓度最大(除水外)
【答案】B
【详解】A. 氨水中一水合氨电离出氢氧根离子,因此具有弱碱性,A正确;
B. 氨水是氨气的水溶液,是混合物,液氨是氨气的液态,属于纯净物,二者的成分不相同,B错误;
C. 氨水中共有6种粒子,即NH3·H2O、NH3、H2O、NH4+、OH-、H+,C正确;
D. 氨气溶于水后大部分与水反应生成一水合氨,则氨水中一水合氨的物质的量浓度最大(除水外),D正确。
答案选B。
28. 如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的 水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的不可能是 ( )
A. N2与NO2的混和气体 B. O2与NO2的混和气体
C. NO与NO2的混和气体 D. NO2一种气体
【答案】A
【解析】试题分析:A.若试管中是N2与NO2的混和气体,由于N2不能与氧气参加反应,所以试管内不能完全被水充满,其余的则会发生反应:4NO2+O2+ 2H2O == 4HNO3或4NO+ 3O2+ 2H2O == 4HNO3;最后试管内完全被水充满。因此选项是A。
分卷II
二、填空题(共5小题, 共44分)
29.按要求填空。
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是________________,只有还原性的是______________,既有氧化性又有还原性的是______________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式:(未配平)
①NO+HNO3―→N2O3+H2O
②NH3+NO―→HNO2+H2O
③N2O4+H2O―→HNO3+HNO2
其中你认为不可能实现的是__________________(填序号)。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是______________。若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用反应中的________________作氧化剂。
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
【答案】(1)Fe3+、Mg2+、H+ I-、S2- Fe2+、S (2)②
(3)KMnO4 FeCl3
【解析】(1)根据元素化合价升降分析判断。元素处于最高价的只有氧化性,故只有氧化性的为Fe3+、Mg2+、H+;元素处于最低价的只有还原性,故只有还原性的是S2−、I−;中间价态的既有氧化性又有还原性,故既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S。
(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间。N元素−3价与+2价之间应为0价或+1价,不可能出现+3价的氮,所以②式不能实现。
(3)由①知氧化性:FeCl3>I2,还原性:I−>Fe2+;由②知氧化性:Cl2>FeCl3,还原性:Fe2+>Cl−;由③知氧化性:KMnO4>Cl2,还原性:Cl−>Mn2+,由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I−>Fe2+>Cl−>Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl−、Fe2+及I−,FeCl3只氧化I−。所以必须选择比Cl2氧化能力差而比I2氧化能力强的氧化剂FeCl3。
30.以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸的流程可简示如下:
请回答下列问题:
(1)在炉气制造中,黄铁矿粉碎的目的是____________,生成二氧化硫的化学方程式是_____________。
(2)炉气精制的目的是__________________________________。
(3)二氧化硫催化氧化的化学方程式是________________________。
(4)浓硫酸是不是可以用水代替:__________,原因是__________________________________。
(5)尾气的主要成分是__________,若将尾气通入氢氧化钙浊液中,最后能得到的副产品是________。
【答案】(1). 增大反应接触的表面积,加快反应速率 (2). 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (3). 防止催化剂中毒 (4). 2SO2+O22SO3 (5). 不可以 (6). 避免用水吸收三氧化硫形成酸雾 (7). 二氧化硫、三氧化硫和空气 (8). 石膏
【详解】(1)在炉气制造中,黄铁矿粉碎的目的是增大反应接触的表面积,加快反应速率;黄铁矿的主要成分是FeS2,在高温条件下与氧气反应生成二氧化硫和氧化铁,则生成二氧化硫的化学方程式是4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
(2)在催化氧化时必须进行除尘、洗涤、干燥,以达到除去砷、硒等化合物的效果,这些物质会使催化剂中毒,因此炉气精制的目的是防止催化剂中毒;
(3)二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,反应的化学方程式是2SO2+O22SO3。
(4)由于用水吸收三氧化硫会形成酸雾,所以浓硫酸是不是可以用水代替的。
(5)由于二氧化硫的催化氧化是可逆反应,所以尾气的主要成分是二氧化硫、三氧化硫和空气。若将尾气通入氢氧化钙浊液中,二氧化硫被吸收转化为亚硫酸钙,三氧化硫被吸收转化为硫酸钙。亚硫酸钙易被氧化为硫酸钙,因此最后能得到的副产品是石膏。
31.某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:
(1)①装置A中发生反应的离子方程式是____________________。
②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出__________________。
(2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下:_______。
(3)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。D装置中:红色慢慢褪去。E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
i.Fe3+3SCN-Fe(SCN)3是一个可逆反应。
ii.(SCN)2性质与卤素单质类似、氧化性:Cl2>(SCN)2。
iii.Cl2和Br2反应生辰BrCl,BrCl呈红色(略带黄色),沸点约5℃,它与水能发生水解反应,且该反应为非氧化还原反应。
iv.AgClO、AgBrO均可溶于水。
①用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因_______,现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加___________溶液,若溶液颜色________,则上述解释是合理的。
②探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步方程式(离子或化学方程式不限定)解释仅产生白色沉淀的原因:__________________。
【答案】(1). MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (2). 缺少尾气处理装置 (3). Cl2> Br2> Fe3+ (4). 过量氯气和SCN-反应2SCN-+Cl2===2Cl-+(SCN)2,使SCN-浓度减小,则Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动而褪色 (5). KSCN (6). 变红色 (7). BrCl+H2O===HBrO+HCl、Ag++Cl-===AgCl↓
【详解】(1)①浓盐酸与二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
②由于氯气有毒,直接排放到空气中会污染大气,要用碱液吸收尾气,因此实验装置存在一处明显的不足为实验装置缺少尾气处理装置;
(2)打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸,然后关闭活塞a,点燃酒精灯加热;亚铁离子的还原性比溴离子强,氯气首先氧化亚铁离子,再氧化溴离子,所以D装置中首先变红,E装置中水层溶液变黄,振荡后,下层CCl4层无明显变化,说明以后亚铁离子,溴离子未被氧化,因此Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>Fe3+;
(3)①过量氯气和SCN-反应2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2,使SCN-浓度减小,则使平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3向逆反应方向移动而褪色,为检验其褪色原因,检验方法为:取少量褪色后的溶液,滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则上述推测合理;或取少量褪色后的溶液,滴加FeCl3溶液,若溶液不变红,则上述推测合理;
②过量的氯气和溴反应生成氯化溴,氯化溴不稳定,易和水反应生成盐酸和次溴酸,BrCl+H2O=HBrO+HCl,氯离子和银离子反应生成白色沉淀氯化银,Ag++Cl-=AgCl↓,次溴酸和银离子反应生成次溴酸银易溶于水,所以生成的白色沉淀为氯化银。
32.铁是人体必需的微量元素之一,没有铁,血红蛋白就不能结合氧分子进行输氧,所以缺少铁元素,人体易患的疾病为贫血,医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给这种病人补铁。小陈同学对这种糖衣片产生了兴趣,进行探究实验如下:
(1)提出问题
这种糖衣片中是否含有硫酸亚铁,若有,含量是多少?
(2)查阅资料
①亚铁离子遇具有氧化性的物质时易被氧化。如氢氧化亚铁为白色沉淀,在空气中会迅速被氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀,这是氢氧化亚铁的典型特征。
②亚铁盐溶于水时,会产生少量氢氧根离子而产生沉淀(溶液浑浊)。
(3)实验验证
①鉴定硫酸亚铁的成分时需加水溶解,加1滴稀盐酸的作用是______________________,能否用稀硫酸代替(填“能”或“不能”)_______________。
②为了不影响后续检验亚铁盐,检验硫酸盐可用的试剂是(选填“A”或“B”)_________。
A.用硝酸酸化的硝酸钡溶液
B.用盐酸酸化的氯化钡溶液
③检验亚铁盐可用的试剂是____________,现象为________________________________。
(4)含量测定
①取十粒糖衣片,称其质量为5g,溶于20 g水中;溶解药品时用到玻璃棒的作用是________________。
②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至略过量;证明溶液过量的操作为:静置,向上层清液中滴加__________溶液,若现象为__________________________________,则溶液已过量。
③过滤、洗涤、干燥;洗涤沉淀的操作:用玻璃棒(填一操作名)_____________,向过滤器中加入蒸馏水至淹没沉淀,待液体滤出。重复操作2~3次。证明沉淀已洗净的方法是________________。
④称量得,沉淀质量为4.66 g,列式计算该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数__________。
(5)总结反思
对硫酸亚铁来说,药片的糖衣起到的作用是____________________________________。
【答案】(1). 加入盐酸酸化,可有效降低亚铁盐还原性,防止氧化 (2). 不能 (3). B (4). 氢氧化钠溶液 (5). 产生白色沉淀并迅速变成红褐色沉淀 (6). 搅拌以促进溶解 (7). 氯化钡溶液 (8). 不再产生白色沉淀 (9). 引流 (10). 取最后一次洗涤所得的滤液,滴入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净 (11). 60.8% (12). 隔绝氧气,防止硫酸亚铁被氧化而失效
【详解】(3)①亚铁离子可以水解,加入盐酸目的是防止因产生少量氢氧根离子而产生沉淀,同时加入盐酸酸化,可有效降低亚铁盐还原性,防止氧化;不能用硫酸来替代盐酸,因为我们要检验硫酸亚铁的含量,不能引入硫酸根离子;
②硝酸具有强氧化性,加入硝酸导致亚铁被氧化为铁离子而影响后期的检验,因此在检验硫酸盐时可用氯化钡溶液,所以选B;
③由于氢氧化亚铁易被氧化为红褐色氢氧化铁,所以检验亚铁盐可用的试剂是氢氧化钠溶液,实验现象为产生白色沉淀并迅速变成红褐色沉淀;
(4)①玻璃棒在配制溶液时的作用是搅拌以促进溶解;
②要想检验是否完全反应时,可继续滴加氯化钡溶液不再产生白色沉淀,说明溶液已过量,即静置,向上层清液中滴加氯化钡溶液,若现象为不再产生白色沉淀,则溶液已过量;
③在洗涤沉淀时,玻璃棒的作用为引流。由于沉淀表面含有硫酸根离子,则要证明沉淀已洗净的方法就是判断洗涤液中不含有硫酸根离子,即可以取最后一次洗涤所得的滤液,滴入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净。
④沉淀质量为4.66g即硫酸钡是0.02mol,根据硫酸根守恒可知硫酸亚铁的物质的量是0.02mol,质量是0.02mol×152g/mol=3.04g,因此质量分数为3.04g/5g×100%=60.8%。
(5)由于亚铁离子易被氧化,则对硫酸亚铁来说,药片的糖衣可以起到隔绝氧气,防止硫酸亚铁被氧化而失效的作用。
33.某化学兴趣小组利用如图装置进行铁与水蒸气反应的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题:
(1)A装置的作用是____________,烧瓶底部放碎瓷片的作用是_________________________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式是____________________________________,该反应中氧化剂是__________,氧化产物是__________________。
(3)D的作用是__________________________________。
(4)E中的实验现象是____________________________。
(5)A、B两个装置中应先点燃________________处的酒精(喷)灯,点燃E处酒精灯之前应进行的操作是________________。
【答案】(1). 产生水蒸气 (2). 防止加热时液体暴沸 (3). 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (4). H2O (5). Fe3O4 (6). 吸收未反应的水蒸气(或干燥H2) (7). 黑色固体变成红色,玻璃管内壁上有水珠生成 (8). A (9). 收集H2并检验其纯度
【详解】(1)铁与水蒸气反应的条件是高温,水的状态是气体,所以A装置的作用是产生水蒸气;反应在高温条件下进行,烧瓶底部放碎瓷片的作用防止加热时液体暴沸;
(2)装置B中是铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,反应的方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;氢元素化合价降低,得到电子,水是氧化剂,反应中铁元素化合价升高,铁是还原剂,四氧化三铁是氧化产物;
(3)E是氢气还原氧化铜的实验,气体进入E装置前要干燥,否则会有危险,硬质玻璃管可能炸裂,因此D的作用是吸收未反应的水蒸气(或干燥H2);
(4)氢气还原氧化铜得到铜和水,即H2+CuOCu+H2O,所以E中的实验现象是硬质玻璃管中黑色固体变为红色,硬质玻璃管右端管壁有液滴生;
(5)若先点燃B处,铁会与氧气先发生反应,所以须先点燃A处;氢气是可燃性气体混有空气会发生爆炸,所以点燃E处酒精灯之前应进行的操作是验证氢气的纯度,方法是:收集一试管气体,将试管口靠近酒精灯火焰,若发出噗的声音,说明气体纯净;若发生尖锐爆鸣声,说明气体不纯。
分卷I
一、单选题(共28小题,共56分)
1.下列图示的四种实验操作名称从左到右依次是( )
A. 过滤、蒸发、蒸馏、分液 B. 过滤、蒸馏、蒸发、分液
C. 蒸发、蒸馏、过滤、分液 D. 分液、蒸馏、蒸发、过滤
【答案】A
【解析】试题分析:根据装置图中仪器的构造可知,四种基本实验操作是过滤、蒸发、蒸馏和分液,所以正确的答案选A。
2. 瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1:4时极易爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为( )
A. 1:2 B. 1:4 C. 2:1 D. 1:1
【答案】B
【解析】甲烷与氧气的质量比为1︰4,令甲烷与氧气的质量分别为1g、4g,则:lg甲烷的物质的量为=mol,4g氧气的物质的量为=mol,同温同压下,甲烷与氧气的体积之比等于物质的量之比=mol︰mol=1︰2,故答案为B。
3.飞船以铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料,其中高氯酸铵的反应为2NH4ClO4===N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O。下列有关叙述不正确的是( )
A. 该反应属于分解反应、氧化还原反应
B. 上述反应瞬间能产生大量高温气体,推动飞船飞行
C. 铝粉的作用是点燃时氧化放热引发高氯酸铵反应
D. 在反应中NH4ClO4只作氧化剂
【答案】D
【解析】A.该反应由一种物质生成多种物质,且元素化合价发生变化,属于分解反应和氧化还原反应,故A正确;B.反应生成大量气体,为推动飞船飞行的原因,故B正确;C.铝粉在点燃条件下剧烈反应放出大量的热,可作为反应的引发剂,故C正确;D.反应物只有一种,且N、Cl、O元素化合价都发生变化,则反应中NH4ClO4既是氧化剂又是还原剂,故D错误;故选D。
4.小王要制备纯净的二氧化碳气体,可供选用的仪器如图所示。可供选用的药品如下:①石灰石②澄清石灰水③稀硫酸④浓硫酸⑤盐酸溶液⑥烧碱溶液⑦蒸馏水。下列装置连接顺序及组合最恰当的是( )
A. A(①⑤)、B(④)、C(⑦)、D B. A(①③)、B(④)、C(⑦)、D
C. A(①⑤)、B(⑦)、C(④)、D D. A(①⑤)、B(⑥)、C(④)、D
【答案】C
【详解】实验室制取二氧化碳属于固体和液体的不加热反应,用A装置作为发生装置,所用药品是石灰石和盐酸溶液;用B瓶中装满蒸馏水,吸收氯化氢气体;用C装置盛浓硫酸吸收水蒸气,然后用D装置收集纯净的二氧化碳,所用连接顺序及组合最恰当的是A(①⑤)、B(⑦)、C(④)、D。答案选C。
5.下列做法正确的是( )
A. 用镊子取出白磷并置于水中切割
B. 把氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶
C. 氢气还原氧化铜实验先加热再通氢气
D. 用酒精灯直接给烧杯中的液体加热
【答案】A
【详解】A. 白磷易自然,因此用镊子取出白磷并置于水中切割,A正确;
B. 氯酸钾属于易爆物,不能把氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶中,要倒入指定容器中回收,B错误;
C. 氢气是可燃性气体,氢气还原氧化铜实验先通氢气再加热,C错误;
D. 烧杯加热时需要垫石棉网,因此不能用酒精灯直接给烧杯中的液体加热,D错误。
答案选A。
6.关于0.1 mol·L-1硫酸溶液的叙述错误的是( )
A. 1 L该溶液中含有硫酸的质量为9.8 g
B. 0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
C. 从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中硫酸的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
D. 取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后硫酸的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
【答案】C
【解析】1 L该溶液中含有 H2SO4的物质的量为0.1mol,则其质量为9.8g,A项正确;氢离子浓度为0.2 mol·L-1,B项正确;取出100mL,硫酸的浓度仍然为0.1 mol/L,C项错误;取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后 H2SO4的物质的量浓度降为原溶液的0.1倍,为0.01 mol/L,D项正确。
7.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是( )
A. 标准状况下,6.72L O2和N2的混合气体含有的原子数为0.6NA
B. 通常状况下,8g O2和O3的混合气体含有的分子数是0.5NA
C. 常温常压下, 2mol/L的100mL MgCl2溶液中,含有Cl-个数为0.4NA
D. 标准状况下,11.2L H2在氧气中完全燃烧后得到的产物的分子数为0.5NA
【答案】B
【解析】试题分析:A.标准状况下,6.72LO2和N2的混合气体的物质的量是0.3mol,其中含有的原子数为0.6NA,A正确;B.通常状况下,8g O2和O3的混合气体含有的原子数是0.5NA,不能计算分子数,B错误;C.常温常压下, 2mol/L的100mL MgCl2溶液中氯化镁的物质的量是0.2mol,含有Cl-个数为0.4NA,C正确;D.标准状况下,11.2L H2即0.5mol氢气在氧气中完全燃烧后得到的产物的分子数为0.5NA,D正确,答案选B。
8.将质量分数为a%,物质的量浓度为c1mol·L-1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水,使之质量分数 变为2a%,此时该H2SO4的物质的量浓度为c2mol·L-1,则c1和c2的数值关系是( )
A. c2=2c1 B. c2>2c1 C. c2<2c1 D. 无法确定
【答案】B
【解析】试题分析:蒸发掉原溶液质量一半的水后,则溶液中溶质的质量分数变为2a,设质量分数为a的H2SO4的密度为ρ1g/mL,蒸发后密度为ρ2g/mL,根据物质的量浓度与溶液密度、质量分数的关系有:C1=1000ρ1a/98C2=2000ρ2 a/98,得C1︰C2=ρ1︰2ρ2,H2SO4的浓度越大密度越大,ρ1﹤ρ2,故C2﹥2C1
9.对下列实验过程的评价,正确的是( )
A. 某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液一定显碱性
B. 某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中一定含有碳酸盐
C. 验证烧碱溶液中是否含Cl-,先加稀硝酸除去OH-,再加AgNO3溶液,有白色沉淀,证明含Cl-
D. 某溶液中先滴加少量BaCl2溶液,再滴加足量稀盐酸,生成白色沉淀,证明该溶液一定含有SO42-
【答案】C
【解析】A. 某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液一定显酸性,A错误;B. 某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中可能含有碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐等,B错误;C. 验证烧碱溶液中是否含Cl-,先加稀硝酸除去OH-,再加AgNO3溶液,有白色沉淀,证明含Cl-,C正确;D. 某溶液中先滴加少量BaCl2溶液,再滴加足量稀盐酸,生成白色沉淀,证明该溶液可能含有SO42-、Ag+,D错误。
10.下列对于NaHSO4的分类中不正确的是( )
A. NaHSO4是盐 B. NaHSO4是酸式盐
C. NaHSO4是钠盐 D. NaHSO4是酸
【答案】D
【解析】A. NaHSO4是由酸根离子和金属阳离子构成的盐,A正确;B. NaHSO4属于盐类,能电离出氢离子,是酸式盐,B正确;C. NaHSO4是由钠离子和酸根离子构成的盐,属于钠盐,C正确;D. NaHSO4是由钠离子和酸根离子构成的盐,不是酸,D错误,答案选D。
11.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效绿色水处理剂,其工业制备的反应原理为:2F(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O,下列说法正确的是( )
A. 制高铁酸钾用KClO做还原剂
B. KCl是还原产物
C. 高铁酸钾中铁的化合价为+7
D. 制备高铁酸钾时1molFe (OH)3得到3 mol电子
【答案】B
【解析】试题分析:A.反应2Fe(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O中,Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,则KClO为氧化剂,Fe(OH)3为还原剂,故A错误;B.次氯酸钾是氧化剂,则氯化钾是还原产物,故B正确;C.高铁酸钾中铁元素的化合价是+6价,故C错误;D.因反应中铁元素的化合价由+3价升高到+6价,则1molFe(OH)3失去3mol电子,故D错误;故选B。
12.下列离子在溶液中能大量共存,加入OH-能产生白色沉淀的是( )
A. Na+ Ca2+ SO42- Cl- B. H+ Mg2+ CO32- S2-
C. K+ Mg2+ SO42- NO3- D. K+ Na+ NO3- SO42-
【答案】C
【详解】A.Ca2+、SO42-结合生成沉淀,不能大量共存,故A不选;
B.Mg2+、CO32-结合生成沉淀,H+、CO32-结合生成水和气体,H+、S2-结合生成弱电解质,不能大量共存,故B不选;
C.该组离子之间不反应,可大量共存,且加入OH-能与Mg2+产生白色沉淀氢氧化镁,故C选;
D.该组离子之间不反应,可大量共存,但加入OH-不反应,故D不选;
答案选C。
13.符合如图中阴影部分的物质是( )
A. 碳酸氢钠 B. 碱式碳酸铜
C. 氯化钠 D. 碳酸钠
【答案】D
【详解】碳酸氢钠属于碳酸的酸式盐和钠盐;碱式碳酸铜属于碳酸的碱式盐和铜盐;氯化钠属于盐酸的正盐和钠盐;碳酸钠属于碳酸的正盐和钠盐。故选D。
14.氯气、液氯、氯水、盐酸中均含有( )
A. 氯分子 B. 氯原子 C. 氯离子 D. 氯元素
【答案】D
【详解】氯气、液氯都是氯气单质,含有氯气分子;氯水中含有氯气、次氯酸、氯离子,不存在Cl原子;盐酸中存在氯离子,不存在Cl原子;所以氯气、液氯、氯水、盐酸中均含有的是氯元素,答案选D。
15. 下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A. Al(OH)3 → Al2O3 B. Al2O3 → Al(OH)3
C. Al → AlO2- D. Al3+ → Al(OH)3
【答案】B
【解析】Al(OH)3Al2O3 +H2O 2Al +2H2O +2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
Al3+ +3OH—= Al(OH)3↓
16. 用等质量的金属钠进行下列实验,产生氢气最多的是( )
A. 将钠放入足量的稀盐酸中
B. 将钠放入足量的稀硫酸中
C. 将钠放入足量的氯化钠溶液中
D. 将钠用铝箔包好,并刺一些小孔,放入足量的水中
【答案】D
【解析】试题分析:将等质量的钠投入到稀盐酸、稀硫酸、硫酸铝钾溶液中,发生反应本质为钠与氢离子反应生成氢气,由于Na的质量相同,所以三者放出的氢气的量相等;将钠用铝箔包好并刺一些小孔,再放入足量的水中,首先是钠与水反应生成NaOH和氢气,铝与NaOH溶液反应生成氢气,故生成氢气要比上述三种情况多,故D项中生成氢气最多;故选D。
17.将0.3 mol钠、0.1 mol铁分别加入到各盛有500 mL 0.2 mol·L-1稀硫酸的两个烧杯中,下列说法正确的是( )
A. 两个烧杯中金属沉在液面下
B. 两个烧杯中都没有金属剩余
C. 两个烧杯中都有金属剩余
D. 两个烧杯中产生氢气的质量相同
【答案】B
【详解】A. 钠的密度小于水,因此两个烧杯中铁沉在液面下,钠浮在水面上,A错误;
B. 由于钠极易和水反应,则钠投入到硫酸中钠一定全部反应。硫酸的物质的量是0.5L×0.2mol/L=0.1mol,铁也是0.1mol,则铁和稀硫酸恰好反应,所以两个烧杯中都没有金属剩余,B正确;
C. 根据选项B中的分析可知两个烧杯中都没有金属剩余,C错误;
D. 0.3mol钠产生0.15mol氢气,0.1mol铁产生0.1mol氢气,则两个烧杯中产生氢气的质量不相同,D错误。
答案选B。
18.下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是( )
①金属钠投入到FeCl3溶液中 ②过量NaOH溶液和明矾溶液混合 ③少量Ca(OH)2投入到过量NaHCO3溶液中 ④向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸 ⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2
A. ①③④⑤ B. 只有①④ C. 只有②③ D. 只有③④⑤
【答案】D
【解析】①金属钠投入FeCl3溶液中, Na先与水反应生成NaOH和H2,OH-与Fe3+反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀;②过量NaOH溶液和明矾溶液混合,OH-与Al3+反应生成Al(OH)3,但Al(OH)3溶于强碱,所以最终没有沉淀生成;③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中,发生反应为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,碳酸钙是白色沉淀;④向Al3+溶液中加入氨水生成白色的Al(OH)3沉淀,而Al(OH)3只溶于强碱,所以氨水过量,依然有白色沉淀;⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2发生反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,该反应为化合反应,且NaHCO3的溶解性小于Na2CO3的溶解性,所以会析出NaHCO3晶体,产生白色沉淀。故③④⑤正确,选D。
19. 化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是( )
A. CO2属于大气污染物
B. 酸雨是pH小于7的雨水
C. CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D. 大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
【答案】D
【解析】试题分析:二氧化碳不是大气污染物,但是却可以引起环境问题,例如大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧;正常雨水的PH值为5.6,PH值小于5.6的雨水是酸雨,NO2或SO2都会导致酸雨的形成,选D。
20.将含有等体积NH3、CO2、NO的混合气体依次通过盛有浓H2SO4、Na2O2和NaHCO3溶液的装置,充分作用后,最后得到的气体是( )
A. CO2和NO B. CO2 C. NO D. NO2
【答案】A
【解析】试题分析:设三种气体的体积均为1L,则通过浓硫酸氨气不完全吸收,剩余二氧化碳和一氧化氮,通过过氧化钠反应二氧化碳被吸收生成0.5L氧气,0.5L氧气恰好与1L一氧化氮反应生成1L二氧化氮,二氧化氮通入碳酸钠溶液生成硝酸和一氧化氮,硝酸与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳,所以剩余的气体为二氧化碳和一氧化氮的混合气体,故选A。
21.把下列金属投入0.1 mol·L-1盐酸中,能发生反应且反应最剧烈的是( )
A. Cu B. Fe C. Mg D. Al
【答案】C
【详解】金属与酸的反应是金属的化学通性,金属与同浓度稀盐酸反应速率取决于金属的活泼性,氢前金属越活泼的反应越快,氢后的金属不与稀盐酸反应,题给金属的活泼性顺序是Mg>Al>Fe>Cu,故Mg与盐酸反应速率最快,反应最剧烈,合理选项是C。
22.已知A是一种金属单质,B显淡黄色,相关物质的转化关系如图所示。则下列关于C的性质的叙述错误的是( )
A. 易溶于水
B. 与澄清石灰水反应产生白色沉淀
C. 与足量盐酸反应放出气体
D. 属于碱
【答案】D
【详解】B为A与氧气反应的产物,为氧化物,颜色为淡黄色,应为Na2O2,则A为Na,C为Na2CO3,D为NaOH,则:
A.碳酸钠易溶于水,A正确;
B.Na2CO3与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀,B正确;
C.Na2CO3与足量盐酸反应生成CO2气体,C正确;
D.Na2CO3为强碱弱酸盐,水解其溶液呈碱性,但碳酸钠是盐,D错误;
答案选D。
23.关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是( )
A. 氨水呈碱性 B. 氨气极易溶于水,烧瓶内外形成压强差
C. 氨气易液化 D. 氨气溶于水后形成的溶液易挥发
【答案】B
【详解】A.氨水呈碱性与能否形成喷泉无关系,故A错误;
B.极易溶于水的气体能形成压强差而产生喷泉实验,由于氨气极易溶于水,因此氨气能形成喷泉实验,故B正确;
C.氨气易液化说明氨气的沸点低,氨气易液化与能否形成喷泉无关系,故C错误;
D.氨气溶于水后形成的溶液易挥发是氨水的性质,与能否形成喷泉无关系,故D错误;
答案选B。
24.下列反应不能一步完成的是( )
A. SiO2―→Na2SiO3 B. SiO2―→H2SiO3
C. SiO2―→CaSiO3 D. H2SiO3―→SiO2
【答案】B
【详解】A. 二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,则SiO2→Na2SiO3能一步完成,A不符合;
B. 二氧化硅不溶于水,则SiO2→H2SiO3不能一步完成,B符合;
C. 二氧化硅和碳酸钙在高温下反应生成硅酸钙,则SiO2→CaSiO3能一步完成,C不符合;
D. 硅酸受热分解生成二氧化硅和水,则H2SiO3→SiO2能一步完成,D不符合;
答案选B。
25.将硫磺在氧气中燃烧生成气体A,把气体A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色而B变为C;在C中加入Na2S产生气体D,若将D通入B溶液,可得沉淀E;A、B、C、D、E中均含有硫元素。在下列各组中按A、B、C、D、E排列的是( )
A. SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S B. SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C. SO2、H2SO4、H2SO3、SO2、S D. SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
【答案】D
【解析】硫磺在氧气中燃烧生成气体二氧化硫,所以A为SO2,把气体二氧化硫溶于水得溶液H2SO3,B为H2SO3,向H2SO3中滴加溴水,亚硫酸会生成硫酸,C为硫酸,在硫酸中加入Na2S产生气体硫化氢,D 为硫化氢,将硫化氢通入到亚硫酸中,会得到硫沉淀,所以E为硫。故选D 。
26.下列说法中不正确的是( )
A. 碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水
B. 碳酸钠比碳酸氢钠稳定
C. 碳酸钠和碳酸氢钠能跟石灰水反应得到白色沉淀
D. 等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应,得到相同质量的二氧化碳
【答案】D
【详解】A. 碳酸钠比碳酸氢钠的溶解度大,即碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水,A正确;
B. 碳酸钠比碳酸氢钠稳定,碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,B正确;
C. 碳酸钠和碳酸氢钠都能跟石灰水反应得到白色沉淀碳酸钙,C正确;
D. 碳酸钠的相对分子质量大于碳酸氢钠,则等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应,得到的二氧化碳质量前者小于后者,D错误。
答案选D。
27.下列关于氨水的叙述中,不正确的是( )
A. 氨水具有弱碱性 B. 氨水和液氨成分相同
C. 氨水中共有6种粒子 D. 氨水中一水合氨的物质的量浓度最大(除水外)
【答案】B
【详解】A. 氨水中一水合氨电离出氢氧根离子,因此具有弱碱性,A正确;
B. 氨水是氨气的水溶液,是混合物,液氨是氨气的液态,属于纯净物,二者的成分不相同,B错误;
C. 氨水中共有6种粒子,即NH3·H2O、NH3、H2O、NH4+、OH-、H+,C正确;
D. 氨气溶于水后大部分与水反应生成一水合氨,则氨水中一水合氨的物质的量浓度最大(除水外),D正确。
答案选B。
28. 如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的 水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的不可能是 ( )
A. N2与NO2的混和气体 B. O2与NO2的混和气体
C. NO与NO2的混和气体 D. NO2一种气体
【答案】A
【解析】试题分析:A.若试管中是N2与NO2的混和气体,由于N2不能与氧气参加反应,所以试管内不能完全被水充满,其余的则会发生反应:4NO2+O2+ 2H2O == 4HNO3或4NO+ 3O2+ 2H2O == 4HNO3;最后试管内完全被水充满。因此选项是A。
分卷II
二、填空题(共5小题, 共44分)
29.按要求填空。
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是________________,只有还原性的是______________,既有氧化性又有还原性的是______________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式:(未配平)
①NO+HNO3―→N2O3+H2O
②NH3+NO―→HNO2+H2O
③N2O4+H2O―→HNO3+HNO2
其中你认为不可能实现的是__________________(填序号)。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是______________。若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用反应中的________________作氧化剂。
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
【答案】(1)Fe3+、Mg2+、H+ I-、S2- Fe2+、S (2)②
(3)KMnO4 FeCl3
【解析】(1)根据元素化合价升降分析判断。元素处于最高价的只有氧化性,故只有氧化性的为Fe3+、Mg2+、H+;元素处于最低价的只有还原性,故只有还原性的是S2−、I−;中间价态的既有氧化性又有还原性,故既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S。
(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间。N元素−3价与+2价之间应为0价或+1价,不可能出现+3价的氮,所以②式不能实现。
(3)由①知氧化性:FeCl3>I2,还原性:I−>Fe2+;由②知氧化性:Cl2>FeCl3,还原性:Fe2+>Cl−;由③知氧化性:KMnO4>Cl2,还原性:Cl−>Mn2+,由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I−>Fe2+>Cl−>Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl−、Fe2+及I−,FeCl3只氧化I−。所以必须选择比Cl2氧化能力差而比I2氧化能力强的氧化剂FeCl3。
30.以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸的流程可简示如下:
请回答下列问题:
(1)在炉气制造中,黄铁矿粉碎的目的是____________,生成二氧化硫的化学方程式是_____________。
(2)炉气精制的目的是__________________________________。
(3)二氧化硫催化氧化的化学方程式是________________________。
(4)浓硫酸是不是可以用水代替:__________,原因是__________________________________。
(5)尾气的主要成分是__________,若将尾气通入氢氧化钙浊液中,最后能得到的副产品是________。
【答案】(1). 增大反应接触的表面积,加快反应速率 (2). 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (3). 防止催化剂中毒 (4). 2SO2+O22SO3 (5). 不可以 (6). 避免用水吸收三氧化硫形成酸雾 (7). 二氧化硫、三氧化硫和空气 (8). 石膏
【详解】(1)在炉气制造中,黄铁矿粉碎的目的是增大反应接触的表面积,加快反应速率;黄铁矿的主要成分是FeS2,在高温条件下与氧气反应生成二氧化硫和氧化铁,则生成二氧化硫的化学方程式是4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
(2)在催化氧化时必须进行除尘、洗涤、干燥,以达到除去砷、硒等化合物的效果,这些物质会使催化剂中毒,因此炉气精制的目的是防止催化剂中毒;
(3)二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,反应的化学方程式是2SO2+O22SO3。
(4)由于用水吸收三氧化硫会形成酸雾,所以浓硫酸是不是可以用水代替的。
(5)由于二氧化硫的催化氧化是可逆反应,所以尾气的主要成分是二氧化硫、三氧化硫和空气。若将尾气通入氢氧化钙浊液中,二氧化硫被吸收转化为亚硫酸钙,三氧化硫被吸收转化为硫酸钙。亚硫酸钙易被氧化为硫酸钙,因此最后能得到的副产品是石膏。
31.某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:
(1)①装置A中发生反应的离子方程式是____________________。
②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出__________________。
(2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下:_______。
(3)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。D装置中:红色慢慢褪去。E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
i.Fe3+3SCN-Fe(SCN)3是一个可逆反应。
ii.(SCN)2性质与卤素单质类似、氧化性:Cl2>(SCN)2。
iii.Cl2和Br2反应生辰BrCl,BrCl呈红色(略带黄色),沸点约5℃,它与水能发生水解反应,且该反应为非氧化还原反应。
iv.AgClO、AgBrO均可溶于水。
①用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因_______,现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加___________溶液,若溶液颜色________,则上述解释是合理的。
②探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步方程式(离子或化学方程式不限定)解释仅产生白色沉淀的原因:__________________。
【答案】(1). MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (2). 缺少尾气处理装置 (3). Cl2> Br2> Fe3+ (4). 过量氯气和SCN-反应2SCN-+Cl2===2Cl-+(SCN)2,使SCN-浓度减小,则Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动而褪色 (5). KSCN (6). 变红色 (7). BrCl+H2O===HBrO+HCl、Ag++Cl-===AgCl↓
【详解】(1)①浓盐酸与二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
②由于氯气有毒,直接排放到空气中会污染大气,要用碱液吸收尾气,因此实验装置存在一处明显的不足为实验装置缺少尾气处理装置;
(2)打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸,然后关闭活塞a,点燃酒精灯加热;亚铁离子的还原性比溴离子强,氯气首先氧化亚铁离子,再氧化溴离子,所以D装置中首先变红,E装置中水层溶液变黄,振荡后,下层CCl4层无明显变化,说明以后亚铁离子,溴离子未被氧化,因此Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>Fe3+;
(3)①过量氯气和SCN-反应2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2,使SCN-浓度减小,则使平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3向逆反应方向移动而褪色,为检验其褪色原因,检验方法为:取少量褪色后的溶液,滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则上述推测合理;或取少量褪色后的溶液,滴加FeCl3溶液,若溶液不变红,则上述推测合理;
②过量的氯气和溴反应生成氯化溴,氯化溴不稳定,易和水反应生成盐酸和次溴酸,BrCl+H2O=HBrO+HCl,氯离子和银离子反应生成白色沉淀氯化银,Ag++Cl-=AgCl↓,次溴酸和银离子反应生成次溴酸银易溶于水,所以生成的白色沉淀为氯化银。
32.铁是人体必需的微量元素之一,没有铁,血红蛋白就不能结合氧分子进行输氧,所以缺少铁元素,人体易患的疾病为贫血,医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给这种病人补铁。小陈同学对这种糖衣片产生了兴趣,进行探究实验如下:
(1)提出问题
这种糖衣片中是否含有硫酸亚铁,若有,含量是多少?
(2)查阅资料
①亚铁离子遇具有氧化性的物质时易被氧化。如氢氧化亚铁为白色沉淀,在空气中会迅速被氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀,这是氢氧化亚铁的典型特征。
②亚铁盐溶于水时,会产生少量氢氧根离子而产生沉淀(溶液浑浊)。
(3)实验验证
①鉴定硫酸亚铁的成分时需加水溶解,加1滴稀盐酸的作用是______________________,能否用稀硫酸代替(填“能”或“不能”)_______________。
②为了不影响后续检验亚铁盐,检验硫酸盐可用的试剂是(选填“A”或“B”)_________。
A.用硝酸酸化的硝酸钡溶液
B.用盐酸酸化的氯化钡溶液
③检验亚铁盐可用的试剂是____________,现象为________________________________。
(4)含量测定
①取十粒糖衣片,称其质量为5g,溶于20 g水中;溶解药品时用到玻璃棒的作用是________________。
②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至略过量;证明溶液过量的操作为:静置,向上层清液中滴加__________溶液,若现象为__________________________________,则溶液已过量。
③过滤、洗涤、干燥;洗涤沉淀的操作:用玻璃棒(填一操作名)_____________,向过滤器中加入蒸馏水至淹没沉淀,待液体滤出。重复操作2~3次。证明沉淀已洗净的方法是________________。
④称量得,沉淀质量为4.66 g,列式计算该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数__________。
(5)总结反思
对硫酸亚铁来说,药片的糖衣起到的作用是____________________________________。
【答案】(1). 加入盐酸酸化,可有效降低亚铁盐还原性,防止氧化 (2). 不能 (3). B (4). 氢氧化钠溶液 (5). 产生白色沉淀并迅速变成红褐色沉淀 (6). 搅拌以促进溶解 (7). 氯化钡溶液 (8). 不再产生白色沉淀 (9). 引流 (10). 取最后一次洗涤所得的滤液,滴入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净 (11). 60.8% (12). 隔绝氧气,防止硫酸亚铁被氧化而失效
【详解】(3)①亚铁离子可以水解,加入盐酸目的是防止因产生少量氢氧根离子而产生沉淀,同时加入盐酸酸化,可有效降低亚铁盐还原性,防止氧化;不能用硫酸来替代盐酸,因为我们要检验硫酸亚铁的含量,不能引入硫酸根离子;
②硝酸具有强氧化性,加入硝酸导致亚铁被氧化为铁离子而影响后期的检验,因此在检验硫酸盐时可用氯化钡溶液,所以选B;
③由于氢氧化亚铁易被氧化为红褐色氢氧化铁,所以检验亚铁盐可用的试剂是氢氧化钠溶液,实验现象为产生白色沉淀并迅速变成红褐色沉淀;
(4)①玻璃棒在配制溶液时的作用是搅拌以促进溶解;
②要想检验是否完全反应时,可继续滴加氯化钡溶液不再产生白色沉淀,说明溶液已过量,即静置,向上层清液中滴加氯化钡溶液,若现象为不再产生白色沉淀,则溶液已过量;
③在洗涤沉淀时,玻璃棒的作用为引流。由于沉淀表面含有硫酸根离子,则要证明沉淀已洗净的方法就是判断洗涤液中不含有硫酸根离子,即可以取最后一次洗涤所得的滤液,滴入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净。
④沉淀质量为4.66g即硫酸钡是0.02mol,根据硫酸根守恒可知硫酸亚铁的物质的量是0.02mol,质量是0.02mol×152g/mol=3.04g,因此质量分数为3.04g/5g×100%=60.8%。
(5)由于亚铁离子易被氧化,则对硫酸亚铁来说,药片的糖衣可以起到隔绝氧气,防止硫酸亚铁被氧化而失效的作用。
33.某化学兴趣小组利用如图装置进行铁与水蒸气反应的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题:
(1)A装置的作用是____________,烧瓶底部放碎瓷片的作用是_________________________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式是____________________________________,该反应中氧化剂是__________,氧化产物是__________________。
(3)D的作用是__________________________________。
(4)E中的实验现象是____________________________。
(5)A、B两个装置中应先点燃________________处的酒精(喷)灯,点燃E处酒精灯之前应进行的操作是________________。
【答案】(1). 产生水蒸气 (2). 防止加热时液体暴沸 (3). 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (4). H2O (5). Fe3O4 (6). 吸收未反应的水蒸气(或干燥H2) (7). 黑色固体变成红色,玻璃管内壁上有水珠生成 (8). A (9). 收集H2并检验其纯度
【详解】(1)铁与水蒸气反应的条件是高温,水的状态是气体,所以A装置的作用是产生水蒸气;反应在高温条件下进行,烧瓶底部放碎瓷片的作用防止加热时液体暴沸;
(2)装置B中是铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,反应的方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;氢元素化合价降低,得到电子,水是氧化剂,反应中铁元素化合价升高,铁是还原剂,四氧化三铁是氧化产物;
(3)E是氢气还原氧化铜的实验,气体进入E装置前要干燥,否则会有危险,硬质玻璃管可能炸裂,因此D的作用是吸收未反应的水蒸气(或干燥H2);
(4)氢气还原氧化铜得到铜和水,即H2+CuOCu+H2O,所以E中的实验现象是硬质玻璃管中黑色固体变为红色,硬质玻璃管右端管壁有液滴生;
(5)若先点燃B处,铁会与氧气先发生反应,所以须先点燃A处;氢气是可燃性气体混有空气会发生爆炸,所以点燃E处酒精灯之前应进行的操作是验证氢气的纯度,方法是:收集一试管气体,将试管口靠近酒精灯火焰,若发出噗的声音,说明气体纯净;若发生尖锐爆鸣声,说明气体不纯。
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