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【化学】甘肃省兰州市第一中学2018-2019学年高一上学期期末考试试卷(解析版)
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甘肃省兰州市第一中学2018-2019学年高一上学期期末考试试卷
相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Al:27 Si:28 S:32 Fe:56 Cu:64Zn:65
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共48分)
1.下列实验操作中,错误的是( )
A. 蒸发操作时,不能使混合物中的水分完全蒸干后,才停止加热
B. 蒸馏操作时,应使温度计水银球与蒸馏烧瓶的支管口处相平
C. 分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D. 萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
【答案】A
【解析】蒸发操作时,当大部分固体析出后,即可停止加热,靠余热将水分完全蒸干;选择萃取剂时,萃取剂要与原溶剂不互溶,且密度要与原溶剂的密度相差较大,选项AD是错误的,其余选项都是正确的,答案选AD。
2.某同学用Na2CO3固体配制0.10 mol/LNa2CO3溶液的过程如下图所示。你认为该同学的错误有( )
A. ①⑤⑥ B. ①⑥⑦ C. ②④⑦ D. ⑤⑥⑦
【答案】B
【详解】①应用“左物有码”而图中所给出的是“左码右物”,故①错误;
②③该操作步骤为溶解,该方法正确,故②③正确;
④⑤操作步骤是移液和洗涤,方法正确,故④⑤正确;
⑥为定容,视线应于液体凹液面平视,而图中是仰视,故⑥错误;
⑦操作是摇匀,应是反复上下颠倒摇匀,而图中只是上下,故⑦错误;
综上所述,选项B符合题意。
3.在NaCl、MgCl2、MgSO4形成的混合溶液中,c(Na+)=0.10mol·L-1,c(Mg2+)=0.25mol·L-1,c(Cl-)=0.20mol·L-1,则c(SO42-)为( )
A. 0.15mol·L-1 B. 0.10mol·L-1 C. 0.25mol·L-1 D. 0.20mol·L-1
【答案】D
【解析】由电荷守恒得:,代入c(Na+)=0.10mol·L-1,c(Mg2+)=0.25mol·L-1,c(Cl-)=0.20mol·L-1,则c(SO42-)为0.20mol·L-1
4.分类是化学学习和研究的常用手段。下列分类结论正确的是 ( )
①氨水、氢氧化铝、冰醋酸、氟化氢都是弱电解质 ②HClO、浓硫酸、HNO3均具有强氧化性,都是氧化性酸 ③HI、Na2O2、胆矾都是电解质 ④SiO2、CO2、SO2都是是酸性氧化物,所以它们都能够与水反应生成相应的酸 ⑤漂粉精、氯水、水玻璃、水银都是混合物
A. ①②④ B. ② C. ②③ D. ②③④⑤
【答案】C
【详解】①氨水是氨气溶于水,属于混合物,即氨水既不是电解质也不是非电解质,故①结论不正确;
②HClO、浓硫酸、HNO3均具有强氧化性,称为氧化性酸,故②结论正确;
③HI、Na2O2、胆矾分别是酸、金属氧化物、盐,都是电解质,故③结论正确;
④SiO2、CO2、SO2都是酸性氧化物,SiO2难溶于水,不能与水反应生成相应的酸,故④结论不正确;
⑤水银为Hg,属于金属单质,属于纯净物,故⑤结论不正确;
综上所述,选项②③符合题意,故C正确。
5.磷中毒可用硫酸铜解毒,反应方程式为:11P+15CuSO4+24H2O=Cu3P+6H3PO4+15H2SO4分析反应,下列说法错误的是( )
A. P既是氯化剂又是还原剂
B. Cu3P既是氧化产物又是还原产物
C. CuSO4发生了还原反应
D. 当生成lmol Cu3P时,转移电子的物质的量为6 mol
【答案】B
【解析】试题分析:A.在反应11P+15CuSO4+24H2O=Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,P的化合价部分升高,部分降低,因此P既是氯化剂又是还原剂,正确;B.由于Cu3P中的P元素是P电子得到电子变成的,所以是还原产物,同时也是CuSO4中的Cu得到电子形成的,故Cu3P是还原产物,错误;C.CuSO4中的Cu电子电子,被还原,所以其发生了还原反应,正确;D.由于化合价降低的总数与得到的电子总数相等,所以当生成lmol Cu3P时,转移电子的物质的量为6 mol,正确。
6.下列说法不正确的是( )
A. APCE国宴采用的帝王彩瓷餐具和常见的水晶饰品都属于硅酸盐制品
B. 兰州某些时段实行机动车辆限牌限行政策,目的是为了减少SO2、氮氧化物等有害物的排放,以及减少雾霾带来的危害
C. 工业上用FeCl3溶液来腐蚀铜膜,制作印刷电路板
D. 硅是人类将太阳能转变为电能的常用材料
【答案】A
【详解】A、水晶饰品成分是SiO2,SiO2属于酸性氧化物,不属于硅酸盐,故A说法不正确;
B、限行,减少SO2、氮氧化物等有害物质的排放,减少雾霾带来的危害,故B说法正确;
C、发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,因此工业上用FeCl3溶液来腐蚀铜膜,制作印刷电路板,故C说法正确;
D、制造太阳能电池板的原料是晶体硅,故D说法正确。
7.下列说法正确的是 ( )
A. 二氧化硫和漂白粉都具有漂白作用,它们都能使溴水和高锰酸钾溶液褪色
B. 过氧化钠和二氧化硫都具有漂白作用,它们都能使品红溶液褪色
C. 二氧化硫和氯气都具有漂白作用,它们都能使石蕊试液先变红色再褪色
D. 盐酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,所以盐酸也有漂白性
【答案】B
【详解】A项、二氧化硫与溴水、KMnO4溶液均发生氧化还原反应,则体现其还原性,只有使品红褪色体现其漂白性,故A错误;
B项、二氧化硫与品红化合生成无色物质, Na2O2具有强氧化性,可以使品红溶液褪色,故B准确;
C项、氯气不具有漂白性,二氧化硫可以使石蕊试液变红但不会褪色,故C错误;
D项、盐酸与氢氧化钠发生中和反应,中性、酸性条件下酚酞为无色,盐酸不具有漂白性,故D错误。
故选B。
8.符合如下实验过程和现象的试剂组是( )
甲
乙
丙
A.MgCl2
HNO3
K2SO4
B.BaCl2
HNO3
K2SO4
C.NaNO3
H2SO4
Ba(NO3)2
D.BaCl2
HCl
CaCl2
【答案】B
【解析】试题分析:向K2CO3溶液中,加入试剂甲,生成白色沉淀,结合四个选项,可以排除A、C,原因是MgCO3为微溶物,而K2CO3与NaNO3不反应,则生成的白色沉淀为BaCO3,向沉淀中加入足量的试剂乙,生成无色气体和无色溶液,则试剂乙可为HCl,也可为HNO3;向无色溶液中加入试剂丙生成白色沉淀,则加入的试剂丙为K2SO4,故答案B。
9.下列有关实验的说法正确的是( )
A. 除去氧化铁中混有的少量氧化铝,可加入过量的氢氧化钠溶液,完全反应后,过滤
B. 为测定熔融氢氧化钠的导电性,可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C. 制备Fe(OH)3胶体,通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中
D. 可用澄清石灰水和盐酸鉴别Na2CO3溶液和Na2SO3溶液
【答案】A
【详解】A、氧化铝为两性氧化物,氧化铁为碱性氧化物,加入过量氢氧化钠溶液,氧化铝与NaOH反应生成可溶的NaAlO2,氧化铁不与氢氧化钠反应,然后过滤,得到氧化铁,故A说法正确;
B、瓷坩埚成分是SiO2,SiO2为酸性氧化物,能与NaOH反应,腐蚀瓷坩埚,故B说法错误;
C、制备氢氧化铁胶体的方法是将几滴饱和FeCl3溶液滴入沸水中,加热至出现红褐色液体为止,将氢氧化铁固体溶于热水,得到悬浊液,故C说法错误;
D、Na2CO3和Na2SO3溶液加入澄清石灰水,均得到白色沉淀,这两种沉淀均能溶于盐酸,即无法用澄清石灰水和盐酸鉴别Na2CO3和Na2SO3溶液,故D说法错误。
10.甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeCl2、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生。据此可推断丙物质是( )
A. Al2(SO4)3 B. NaOH C. BaCl2 D. FeCl2
【答案】D
【解析】分析四种物质的性质,不难发现,先产生沉淀后溶解这一现象只能是将NaOH溶液加入到Al2(SO4)3溶液中,所以丁为NaOH,乙为Al2(SO4)3。将NaOH溶液加入到FeCl2溶液中,会产生先出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象。将NaOH溶液加入到BaCl2溶液中,无明显现象。所以甲为BaCl2,则丙为FeCl2。答案选D。
11. 饱和氯水长期放置后,下列微粒在溶液中不减少的是( )
A. HClO B. Cl— C. Cl2 D. ClO—
【答案】B
【解析】试题分析:新制饱和氯水中存在Cl2+H2O⇌HClO+HCl,由于HClO见光分解,导致平衡右移,长期放置,Cl2和HClO、ClO-减少,HCl增多,则Cl-增大;故选B。
12.下列离子检验的方法正确的是( )
A. 向某无色溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,说明原溶液中一定有SO42-
B. 向某无色溶液中加入盐酸,有无色、无味的气体产生,则说明原溶液中一定有CO32-
C. 灼烧某白色粉末,火焰呈黄色,则说明原粉末中有Na+,无K+
D. 向某溶液中滴加硫氰化钾溶液,溶液不变红,再滴加氯水,溶液变红,说明原溶液一定有Fe2+
【答案】D
【解析】A.白色沉淀可能为AgCl,则原溶液可能含银离子或硫酸根离子,但二者不能同时存在,故A错误;B.无色、无味的气体为二氧化碳,则原溶液中可能含CO32-或HCO3-,或都存在,故B错误;C.焰色反应为元素的性质,观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,则火焰呈黄色,说明原粉末中有Na+,不能确定是否含K+,故C错误;D.滴加硫氰化钾溶液,溶液不变红,不含铁离子,再滴加氯水,溶液变红,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液一定有Fe2+,故D正确;故选D。
13.工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物﹣﹣合金.这是制取合金的常用方法之一.根据下表数据判断,不宜用上述方法制取合金的是( )
金属
Na
Al
Cu
Fe
熔点(℃)
97.81
660
1083
1535
沸点(℃)
883
2200
2595
3000
A. Fe﹣Cu合金 B. Cu﹣Al合金 C. Al﹣Na合金 D. Cu﹣Na合金
【答案】D
【解析】由题目的信息可知:熔点相差不大的金属可以融合在一起,其中的Fe-Cu、Cu-Al、Al-Na都可以融合在一起,而Cu-Na不可以,因为铜的熔点大于钠的沸点,铜开始融化时,钠已经变成蒸汽跑掉了;故选D。
14.现有如下所示4个装置图,以下说法中正确的是( )
A. ①装置可用于比较NaHCO3和Na2CO3的稳定性
B. 用酒精萃取溴水中的溴可选择②装置
C. 如③装置进行实验可看到酸性KMnO4溶液褪色
D. ④装置可用于实验室制取并收集少量SO2
【答案】C
【详解】A、套管实验中,碳酸钠应在外管,碳酸氢钠在内管,可比较稳定性,故A错误;
B、酒精与水互溶,不能作该实验的萃取剂,故B错误;
C、浓硫酸有脱水性和强氧化性,使蔗糖碳化后发生氧化还原反应生成具有还原性的SO2,被酸性KMnO4氧化,KMnO4溶液褪色,故C正确;
D、SO2的密度比空气大,用向上排空气法收集,即收集时,长进短出,NaOH能与SO2发生反应,注意防倒吸,故D错误。
15.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. Ca(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应:Ca2++2HCO3- +2OH-=CaCO3↓+CO32-+H2O
B. 等物质的量的Ba(OH)2与NH4HSO4在稀溶液中:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
C. 将氯气通入水中:Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2H+
D. 向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
【答案】D
【详解】A、氢原子个数不守恒,正确离子方程式为Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,故A错误;
B、两种溶液等物质的量混合,OH-先与H+反应,然后OH-再与NH4+反应,即离子方程式为Ba2++2OH-+NH4++H++SO42-=BaSO4↓+H2O+NH3·H2O,故B错误;
C、次氯酸为弱酸,不能拆写成离子,即正确离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故C错误;
D、NO3-在酸性条件下具有强氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原成NO,离子方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,故D正确。
16.在密闭容器中,加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物,充分反应后,容器中固体剩余物是( )
A. Na2CO3和Na2O2 B. Na2CO3和NaOH
C. NaOH和Na2O2 D. NaOH、Na2O2和Na2CO3
【答案】B
【解析】试题分析:设碳酸氢钠、过氧化钠的物质的量都是2mol,则2mol碳酸氢钠受热分解生成1mol二氧化碳、1mol水、1mol碳酸钠,1mol二氧化碳与1mol过氧化钠反应生成1mol碳酸钠和0.5mol氧气,1mol水与1mol过氧化钠反应生成2mol氢氧化钠和0.5mol氧气,所以最终得固体产物是碳酸钠和氢氧化钠,答案选B。
17.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
①常温下pH=11的溶液中:CO32-、Na+、AlO2-、NO3-
②加入铝粉能放出H2的溶液中:NH4+、Fe2+、NO3-、SO42-
③无色透明酸性溶液中:MnO4- 、K+、Al3+、SO42-
④含有大量Fe3+的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、SCN-
A. ①② B. ①③④ C. ① D. ②③
【答案】C
【详解】①常温下,pH=11的溶液显碱性,这四种离子在碱性条件下能够大量共存,故①符合题意;
②加入铝粉放出H2,该溶液为酸或碱,若为酸性溶液,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能把Fe2+氧化,即在酸中不能大量共存,若为碱,NH4+、Fe2+不能与OH-大量共存,这些离子在指定溶液中不能大量共存,故②不符合题意;
③MnO4-显紫红色,不符合题意,故③不符合题意;
④Fe3+与SCN-生成络合物Fe(SCN)3,指定溶液中不能大量共存,故④不符合题意;
综上所述,选项C正确。
18.工业上将氨气和空气的混合气体通过铂—铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下V L氨气完全反应,并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】氨气与氧气发生了催化氧化反应:4NH3+5O24NO+6NO:可知4 NH3~20e—;即4:20=,推出为NA=22.4n/5v
19.将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中,再通入0.4 mol O2,充分反应后,整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为( )
A. 1:2 B. 3:7 C. 2:5 D. 无法确定
【答案】B
【解析】设1 molNO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1-a) molNO2,根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3和4NO2+O2+2H2O=4HNO3可得:,解得a=0.3,因此V(NO)∶V(NO2)=3∶7。答案选B。
20.将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol·L-1的盐酸反应,实验测得生成气体的体积V (已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示,则下列说法错误的是( )
A. x=2.24 B. 曲线b为Mg与盐酸反应的图象
C. 反应时,Na、Mg、Al均过量 D. 钠的物质的量为0.2 mol
【答案】C
【详解】金属性强弱:Na>Mg>Al,钠是活泼金属,能于水反应,与盐酸反应速率最快,Mg、Al与水不反应,只能与盐酸反应,依据金属性强弱,反应速率快慢顺序是a>b>c,因此a表示Na,B表示Mg,c表示Al,根据图像可知,反应中生成氢气体积相同,参加反应的盐酸是相同,即盐酸完全反应,金属钠不足,
A、确定氢气的体积,从Na与盐酸反应进行计算得到,2Na+2HCl=2NaCl+H2↑,盐酸恰好完全反应,即V(H2)=100×10-3L×2mol·L-1×22.4L·mol-1/2=2.24L,故A说法正确;
B、根据上述分析,曲线b为Mg与盐酸反应的图像,故B说法正确;
C、根据上述分析,Na与盐酸反应不足,依据A选项,求出Na的物质的量为0.2mol,即Mg、Al物质的量为0.2mol,Mg、Al过量,故C说法错误;
D、根据C选项分析,Na的物质的量为0.2mol,故D说法正确。
21.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中,充分反应后溶液中大量存在的金属阳离子是( )
A. 只有Fe2+ B. 只有Fe3+ C. 有Fe2+和Cu2+ D. 有Fe3+和Cu2+
【答案】A
【详解】铁的金属性强于铜,铁先于硝酸反应:Fe+3HNO3=Fe(NO3)3+NO2↑+2H2O,因为铁过量,硝酸完全消耗,因此Cu不与硝酸反应,过量铁与Fe3+发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,因此反应后溶液中大量的金属阳离子是Fe2+,故选项A正确。
22.有一粗硅,含铁和硅两种成分,取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的氢气,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( )
①物质的量之比为1∶1 ②物质的量之比为2∶1 ③质量之比为4∶1 ④质量之比为2∶1
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】C
【详解】铁单质能与稀盐酸反应,Si不能与稀盐酸反应,反应方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,Fe不能与氢氧化钠反应,Si能与氢氧化钠反应,其反应方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,产生氢气的量相同,即Fe与Si物质的量之比为1:1/2=2:1,其质量之比为2×56:1×28=4:1,故选项C正确。
23. 在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是( )
A. Mg2+、Al3+、Fe2+ B. H+、Mg2+、Al3+
C. H+、Ba2+、Al3+ D. 只有Mg2+、Al3+
【答案】B
【解析】Fe2+呈浅绿色,而原溶液无色,可排除A;开始滴加碱液时无沉淀生成则排除D。
Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓、Al3++2OH—=Al(OH)3↓、Al(OH)3+ OH—= AlO2—+ 2H2O
由图示可知沉淀过程与沉淀溶解过程消耗的碱液之比为4:1,可排除C,故答案为B
24.对于1L H2SO4和HNO3的混合溶液,若H2SO4和HNO3物质的量浓度存在如下关系:c(H2SO4)+c(HNO3)=1.2mol/L,则理论上最多能溶解铜的物质的量为( )
A. 0.40mol B. 0.45mol C. 0.72mol D. 0.80mol
【答案】C
【详解】铜不与硫酸反应,但能提供氢离子。硝酸与铜反应,生成硝酸铜,硝酸根离子与硫酸提供的氢离子可以继续反应,离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,硝酸根离子的浓度与氢离子的浓度比为1:4时,溶解的铜最多。
设硫酸的物质的量为x mol,硝酸的物质的量为y mol,则x+y=1.2,y:(2x+y)=1:4,解得x=0.72mol,y=0.48mol。故参加反应的铜的最大量n(Cu)=n(NO3-)×=0.48mol×=0.72mol。
本题选C。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题(共两小题,共24分)
25.现有下列十种物质:①0.1mol/L硫酸②小苏打③纯碱④二氧化碳⑤葡萄糖⑥0.1mol/LNaOH溶液⑦SiO2 ⑧氨水⑨Al2O3⑩硫酸铁溶液
(1)上述十种物质中属于非电解质的有_____(填序号)。
(2)有两种物质在水溶液中可发生反应,离子方程式为:H++OH-=H2O,这两种物质的序号是______(填序号)。
(3)既能跟盐酸反应又能跟NaOH溶液反应的是_____(填序号)。
(4)标准状况下,_____L④中含有0.4mol氧原子。
(5)⑥与⑦溶液反应的离子方程式为__________。
(6)硅是信息技术的关键材料,写出工业上用⑦制备粗硅的化学反应方程式_________。
【答案】(1). ④⑤⑦ (2). ①⑥ (3). ②⑨ (4). 4.48 (5). SiO2+2OH-= SiO32-+H2O (6). SiO2+2CSi+2CO↑
【详解】(1)根据非电解质的定义,属于非电解质是④⑤⑦;
(2)根据离子反应方程式,酸应是强酸,碱是可溶的强碱,符合题意的是0.1mol·L-1硫酸和0.1mol·L-1NaOH发生反应,即①⑥符合;
(3)既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质两性氧化物、两性氢氧化物、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐等物质,即符合题意的是NaHCO3(小苏打)和Al2O3,故选项②⑨符合题意;
(4)1molCO2中含有2mol氧原子,即含有0.4mol氧原子的CO2物质的量为0.2mol,标准状况下CO2的体积为0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L;
(5)SiO2属于酸性氧化物,不能拆写成离子形式,即⑥和⑦反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(6)用SiO2制备粗硅,工业上常用C与SiO2反应,其化学反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。
26.已知A为淡黄色固体,R和T是两种生活中常见的金属单质,C、F是无色无味的气体。
(1)物质A的化学式为_____,D化学式为_____,W的化学式为_____;
(2)B与R反应生成F的离子反应式为___________;
(3)A与CO2反应的化学反应方程式为____________;
(4)H转化为M的化学反应方程式为_____________;
【答案】(1). Na2O2 (2). Fe3O4 (3). FeCl3 (4). 2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO﹣2+3H2↑ (5). 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (6). 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【详解】A为淡黄色固体,能与水反应,即A为Na2O2,Na2O2与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,C为无色无味的气体,即C为O2,B为NaOH,R为常见金属单质,即R为Al,F为无色无味气体,即F为H2,T为两种生活中常见的金属单质,即T为Fe,D为Fe3O4,Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2和FeCl3,加入过量的Fe,Fe与FeCl3反应生成FeCl2,即E为FeCl2,H为Fe(OH)2,M为Fe(OH)3,W为FeCl3,
(1)根据上述分析,物质A为Na2O2,D的化学式为Fe3O4,W的化学式为FeCl3;
(2)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)Na2O2与CO2反应的方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(4)Fe(OH)2被氧气氧化成Fe(OH)3,其反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
三、实验题(共两小题,共20分)
27.用如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,将液体A逐渐加入固体B中。回答下列问题:
(1)图中D装置在实验中的作用____________________;
(2)若A中为浓盐酸,B中为高锰酸钾,C中盛有KI淀粉溶液,旋开E后,C中的现象是溶液变蓝色,试写出A与B反应的化学方程式_________________________:
(3)若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛有AlCl3溶液,旋开E足够长的时间后,C中的现象是____________________,C中发生反应的化学方程式为:__________;
【答案】 (1). 防止倒吸 (2). 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+Cl2↑+8H2O (3). 产生白色沉淀 (4). AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
【详解】(1)装置D是长颈漏斗,作用是防止倒吸;
(2)C中现象溶液变蓝色,说明C中产生I2,烧瓶中产生气体,把I-氧化成I2,即烧瓶中产生Cl2,利用酸性高锰酸钾的氧化性把Cl-氧化成Cl2,即离子方程式为 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+Cl2↑+8H2O;
(3)生石灰与水放出大量的热,NH3·H2O受热分解成NH3,即烧瓶中产生气体为NH3,NH3与AlCl3溶液发生:AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl,C中现象为产生白色沉淀。
28.某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
(1)通入足量SO2时C中观察到的现象为_____________________________。
(2)根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式______________________________;
②请设计实验方案检验有Fe2+生成_________________________。
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42-。该做法_______(填“合理”或“不合理”),理由是____________
(3)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有________(填序号)。
A.浓硫酸 B.酸性KMnO4溶液 C.碘水 D.NaCl溶液
【答案】(1). 溶液由棕黄色变成浅绿色 (2). 2Fe3+ + SO2 +2H2O=SO42-+4H+ +2Fe2+ (3). 取少量C中反应后的溶液于试管中,向其中滴入酸性KMnO4溶液,若褪色说明有Fe2+,不褪色说明没有Fe2+ (4). 不合理 (5). HNO3可以将SO2氧化成H2SO4,干扰实验 (6). BC
【详解】(1)利用Fe3+具有强氧化性,C中发生离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,Fe3+显棕黄色,Fe2+显浅绿色,现象为溶液由棕黄色变成浅绿色;
(2)①根据上述分析,发生离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
②Fe2+以还原性为主,检验Fe2+实验方案是 取少量C中反应后的溶液于试管中,向其中滴入酸性KMnO4溶液,若褪色说明有Fe2+,不褪色说明没有Fe2+;
③HNO3具有强氧化性,能把SO2氧化成H2SO4,干扰实验,因此该做法不合理;
(3)A、浓硫酸与SO2不发生反应,浓硫酸不能代替FeCl3,故A不符合题意;
B、酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,如果紫红色褪去,说明SO2具有还原性,故B符合题意;
C、碘水中I2,具有强氧化性,能把SO2氧化,淡黄色褪去,说明SO2具有还原性,故C符合题意;
D、NaCl溶液不与SO2发生反应,不能鉴别SO2有还原性,故D不符合题意。
四、计算题(只需填最终结果,共8分)
29.向80mL浓硫酸中加入56g铜片,加热一段时间后,至不再反应为止,计算:
(1)实验测得反应中共有13.44L标准状况下的SO2生成,被还原的硫酸的物质的量为_____mol,反应中转移的电子有_____mol。
(2)将反应后的混合物加水稀释到100mL并除去不溶物,加入足量锌粉放出标准状况下5.376L氢气,则原浓硫酸的物质的量浓度为_____,反应的Zn的质量为_____。
【答案】(1). 0.6 (2). 1.2 (3). 18mol/L (4). 54.6g
【详解】(1)Cu与浓硫酸反应方程式为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,H2SO4被还原成SO2,根据S原子守恒,被还原硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(SO2)=13.44L/22.4L·mol-1=0.6mol,转移电子物质的量为0.6mol×2=1.2mol;
(2)加入足量的锌粉放出氢气,说明与铜反应的硫酸过量,过量硫酸与锌发生Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,过量硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(H2)=5.376L/22.4L·mol-1=0.24mol,根据(1)与铜反应硫酸的物质的量为n(H2SO4)=2n(SO2)=2×0.6mol=1.2mol,即原浓硫酸的物质的量为(1.2mol+0.24mol)=1.44mol,即c(H2SO4)=1.44mol/(80×10-3L)=18mol·L-1,Zn与反应后溶液发生:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,消耗Zn的物质的量为n(Zn)=n(CuSO4)+n(H2SO4)=n(SO2)+n(H2)=(0.6+0.24)mol=0.88mol,即消耗Zn的质量为0.84mol×65g·mol-1=54.6g。
相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Al:27 Si:28 S:32 Fe:56 Cu:64Zn:65
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共48分)
1.下列实验操作中,错误的是( )
A. 蒸发操作时,不能使混合物中的水分完全蒸干后,才停止加热
B. 蒸馏操作时,应使温度计水银球与蒸馏烧瓶的支管口处相平
C. 分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D. 萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
【答案】A
【解析】蒸发操作时,当大部分固体析出后,即可停止加热,靠余热将水分完全蒸干;选择萃取剂时,萃取剂要与原溶剂不互溶,且密度要与原溶剂的密度相差较大,选项AD是错误的,其余选项都是正确的,答案选AD。
2.某同学用Na2CO3固体配制0.10 mol/LNa2CO3溶液的过程如下图所示。你认为该同学的错误有( )
A. ①⑤⑥ B. ①⑥⑦ C. ②④⑦ D. ⑤⑥⑦
【答案】B
【详解】①应用“左物有码”而图中所给出的是“左码右物”,故①错误;
②③该操作步骤为溶解,该方法正确,故②③正确;
④⑤操作步骤是移液和洗涤,方法正确,故④⑤正确;
⑥为定容,视线应于液体凹液面平视,而图中是仰视,故⑥错误;
⑦操作是摇匀,应是反复上下颠倒摇匀,而图中只是上下,故⑦错误;
综上所述,选项B符合题意。
3.在NaCl、MgCl2、MgSO4形成的混合溶液中,c(Na+)=0.10mol·L-1,c(Mg2+)=0.25mol·L-1,c(Cl-)=0.20mol·L-1,则c(SO42-)为( )
A. 0.15mol·L-1 B. 0.10mol·L-1 C. 0.25mol·L-1 D. 0.20mol·L-1
【答案】D
【解析】由电荷守恒得:,代入c(Na+)=0.10mol·L-1,c(Mg2+)=0.25mol·L-1,c(Cl-)=0.20mol·L-1,则c(SO42-)为0.20mol·L-1
4.分类是化学学习和研究的常用手段。下列分类结论正确的是 ( )
①氨水、氢氧化铝、冰醋酸、氟化氢都是弱电解质 ②HClO、浓硫酸、HNO3均具有强氧化性,都是氧化性酸 ③HI、Na2O2、胆矾都是电解质 ④SiO2、CO2、SO2都是是酸性氧化物,所以它们都能够与水反应生成相应的酸 ⑤漂粉精、氯水、水玻璃、水银都是混合物
A. ①②④ B. ② C. ②③ D. ②③④⑤
【答案】C
【详解】①氨水是氨气溶于水,属于混合物,即氨水既不是电解质也不是非电解质,故①结论不正确;
②HClO、浓硫酸、HNO3均具有强氧化性,称为氧化性酸,故②结论正确;
③HI、Na2O2、胆矾分别是酸、金属氧化物、盐,都是电解质,故③结论正确;
④SiO2、CO2、SO2都是酸性氧化物,SiO2难溶于水,不能与水反应生成相应的酸,故④结论不正确;
⑤水银为Hg,属于金属单质,属于纯净物,故⑤结论不正确;
综上所述,选项②③符合题意,故C正确。
5.磷中毒可用硫酸铜解毒,反应方程式为:11P+15CuSO4+24H2O=Cu3P+6H3PO4+15H2SO4分析反应,下列说法错误的是( )
A. P既是氯化剂又是还原剂
B. Cu3P既是氧化产物又是还原产物
C. CuSO4发生了还原反应
D. 当生成lmol Cu3P时,转移电子的物质的量为6 mol
【答案】B
【解析】试题分析:A.在反应11P+15CuSO4+24H2O=Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,P的化合价部分升高,部分降低,因此P既是氯化剂又是还原剂,正确;B.由于Cu3P中的P元素是P电子得到电子变成的,所以是还原产物,同时也是CuSO4中的Cu得到电子形成的,故Cu3P是还原产物,错误;C.CuSO4中的Cu电子电子,被还原,所以其发生了还原反应,正确;D.由于化合价降低的总数与得到的电子总数相等,所以当生成lmol Cu3P时,转移电子的物质的量为6 mol,正确。
6.下列说法不正确的是( )
A. APCE国宴采用的帝王彩瓷餐具和常见的水晶饰品都属于硅酸盐制品
B. 兰州某些时段实行机动车辆限牌限行政策,目的是为了减少SO2、氮氧化物等有害物的排放,以及减少雾霾带来的危害
C. 工业上用FeCl3溶液来腐蚀铜膜,制作印刷电路板
D. 硅是人类将太阳能转变为电能的常用材料
【答案】A
【详解】A、水晶饰品成分是SiO2,SiO2属于酸性氧化物,不属于硅酸盐,故A说法不正确;
B、限行,减少SO2、氮氧化物等有害物质的排放,减少雾霾带来的危害,故B说法正确;
C、发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,因此工业上用FeCl3溶液来腐蚀铜膜,制作印刷电路板,故C说法正确;
D、制造太阳能电池板的原料是晶体硅,故D说法正确。
7.下列说法正确的是 ( )
A. 二氧化硫和漂白粉都具有漂白作用,它们都能使溴水和高锰酸钾溶液褪色
B. 过氧化钠和二氧化硫都具有漂白作用,它们都能使品红溶液褪色
C. 二氧化硫和氯气都具有漂白作用,它们都能使石蕊试液先变红色再褪色
D. 盐酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,所以盐酸也有漂白性
【答案】B
【详解】A项、二氧化硫与溴水、KMnO4溶液均发生氧化还原反应,则体现其还原性,只有使品红褪色体现其漂白性,故A错误;
B项、二氧化硫与品红化合生成无色物质, Na2O2具有强氧化性,可以使品红溶液褪色,故B准确;
C项、氯气不具有漂白性,二氧化硫可以使石蕊试液变红但不会褪色,故C错误;
D项、盐酸与氢氧化钠发生中和反应,中性、酸性条件下酚酞为无色,盐酸不具有漂白性,故D错误。
故选B。
8.符合如下实验过程和现象的试剂组是( )
甲
乙
丙
A.MgCl2
HNO3
K2SO4
B.BaCl2
HNO3
K2SO4
C.NaNO3
H2SO4
Ba(NO3)2
D.BaCl2
HCl
CaCl2
【答案】B
【解析】试题分析:向K2CO3溶液中,加入试剂甲,生成白色沉淀,结合四个选项,可以排除A、C,原因是MgCO3为微溶物,而K2CO3与NaNO3不反应,则生成的白色沉淀为BaCO3,向沉淀中加入足量的试剂乙,生成无色气体和无色溶液,则试剂乙可为HCl,也可为HNO3;向无色溶液中加入试剂丙生成白色沉淀,则加入的试剂丙为K2SO4,故答案B。
9.下列有关实验的说法正确的是( )
A. 除去氧化铁中混有的少量氧化铝,可加入过量的氢氧化钠溶液,完全反应后,过滤
B. 为测定熔融氢氧化钠的导电性,可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C. 制备Fe(OH)3胶体,通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中
D. 可用澄清石灰水和盐酸鉴别Na2CO3溶液和Na2SO3溶液
【答案】A
【详解】A、氧化铝为两性氧化物,氧化铁为碱性氧化物,加入过量氢氧化钠溶液,氧化铝与NaOH反应生成可溶的NaAlO2,氧化铁不与氢氧化钠反应,然后过滤,得到氧化铁,故A说法正确;
B、瓷坩埚成分是SiO2,SiO2为酸性氧化物,能与NaOH反应,腐蚀瓷坩埚,故B说法错误;
C、制备氢氧化铁胶体的方法是将几滴饱和FeCl3溶液滴入沸水中,加热至出现红褐色液体为止,将氢氧化铁固体溶于热水,得到悬浊液,故C说法错误;
D、Na2CO3和Na2SO3溶液加入澄清石灰水,均得到白色沉淀,这两种沉淀均能溶于盐酸,即无法用澄清石灰水和盐酸鉴别Na2CO3和Na2SO3溶液,故D说法错误。
10.甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeCl2、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生。据此可推断丙物质是( )
A. Al2(SO4)3 B. NaOH C. BaCl2 D. FeCl2
【答案】D
【解析】分析四种物质的性质,不难发现,先产生沉淀后溶解这一现象只能是将NaOH溶液加入到Al2(SO4)3溶液中,所以丁为NaOH,乙为Al2(SO4)3。将NaOH溶液加入到FeCl2溶液中,会产生先出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象。将NaOH溶液加入到BaCl2溶液中,无明显现象。所以甲为BaCl2,则丙为FeCl2。答案选D。
11. 饱和氯水长期放置后,下列微粒在溶液中不减少的是( )
A. HClO B. Cl— C. Cl2 D. ClO—
【答案】B
【解析】试题分析:新制饱和氯水中存在Cl2+H2O⇌HClO+HCl,由于HClO见光分解,导致平衡右移,长期放置,Cl2和HClO、ClO-减少,HCl增多,则Cl-增大;故选B。
12.下列离子检验的方法正确的是( )
A. 向某无色溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,说明原溶液中一定有SO42-
B. 向某无色溶液中加入盐酸,有无色、无味的气体产生,则说明原溶液中一定有CO32-
C. 灼烧某白色粉末,火焰呈黄色,则说明原粉末中有Na+,无K+
D. 向某溶液中滴加硫氰化钾溶液,溶液不变红,再滴加氯水,溶液变红,说明原溶液一定有Fe2+
【答案】D
【解析】A.白色沉淀可能为AgCl,则原溶液可能含银离子或硫酸根离子,但二者不能同时存在,故A错误;B.无色、无味的气体为二氧化碳,则原溶液中可能含CO32-或HCO3-,或都存在,故B错误;C.焰色反应为元素的性质,观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,则火焰呈黄色,说明原粉末中有Na+,不能确定是否含K+,故C错误;D.滴加硫氰化钾溶液,溶液不变红,不含铁离子,再滴加氯水,溶液变红,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液一定有Fe2+,故D正确;故选D。
13.工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物﹣﹣合金.这是制取合金的常用方法之一.根据下表数据判断,不宜用上述方法制取合金的是( )
金属
Na
Al
Cu
Fe
熔点(℃)
97.81
660
1083
1535
沸点(℃)
883
2200
2595
3000
A. Fe﹣Cu合金 B. Cu﹣Al合金 C. Al﹣Na合金 D. Cu﹣Na合金
【答案】D
【解析】由题目的信息可知:熔点相差不大的金属可以融合在一起,其中的Fe-Cu、Cu-Al、Al-Na都可以融合在一起,而Cu-Na不可以,因为铜的熔点大于钠的沸点,铜开始融化时,钠已经变成蒸汽跑掉了;故选D。
14.现有如下所示4个装置图,以下说法中正确的是( )
A. ①装置可用于比较NaHCO3和Na2CO3的稳定性
B. 用酒精萃取溴水中的溴可选择②装置
C. 如③装置进行实验可看到酸性KMnO4溶液褪色
D. ④装置可用于实验室制取并收集少量SO2
【答案】C
【详解】A、套管实验中,碳酸钠应在外管,碳酸氢钠在内管,可比较稳定性,故A错误;
B、酒精与水互溶,不能作该实验的萃取剂,故B错误;
C、浓硫酸有脱水性和强氧化性,使蔗糖碳化后发生氧化还原反应生成具有还原性的SO2,被酸性KMnO4氧化,KMnO4溶液褪色,故C正确;
D、SO2的密度比空气大,用向上排空气法收集,即收集时,长进短出,NaOH能与SO2发生反应,注意防倒吸,故D错误。
15.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. Ca(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应:Ca2++2HCO3- +2OH-=CaCO3↓+CO32-+H2O
B. 等物质的量的Ba(OH)2与NH4HSO4在稀溶液中:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
C. 将氯气通入水中:Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2H+
D. 向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
【答案】D
【详解】A、氢原子个数不守恒,正确离子方程式为Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,故A错误;
B、两种溶液等物质的量混合,OH-先与H+反应,然后OH-再与NH4+反应,即离子方程式为Ba2++2OH-+NH4++H++SO42-=BaSO4↓+H2O+NH3·H2O,故B错误;
C、次氯酸为弱酸,不能拆写成离子,即正确离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故C错误;
D、NO3-在酸性条件下具有强氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原成NO,离子方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,故D正确。
16.在密闭容器中,加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物,充分反应后,容器中固体剩余物是( )
A. Na2CO3和Na2O2 B. Na2CO3和NaOH
C. NaOH和Na2O2 D. NaOH、Na2O2和Na2CO3
【答案】B
【解析】试题分析:设碳酸氢钠、过氧化钠的物质的量都是2mol,则2mol碳酸氢钠受热分解生成1mol二氧化碳、1mol水、1mol碳酸钠,1mol二氧化碳与1mol过氧化钠反应生成1mol碳酸钠和0.5mol氧气,1mol水与1mol过氧化钠反应生成2mol氢氧化钠和0.5mol氧气,所以最终得固体产物是碳酸钠和氢氧化钠,答案选B。
17.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
①常温下pH=11的溶液中:CO32-、Na+、AlO2-、NO3-
②加入铝粉能放出H2的溶液中:NH4+、Fe2+、NO3-、SO42-
③无色透明酸性溶液中:MnO4- 、K+、Al3+、SO42-
④含有大量Fe3+的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、SCN-
A. ①② B. ①③④ C. ① D. ②③
【答案】C
【详解】①常温下,pH=11的溶液显碱性,这四种离子在碱性条件下能够大量共存,故①符合题意;
②加入铝粉放出H2,该溶液为酸或碱,若为酸性溶液,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能把Fe2+氧化,即在酸中不能大量共存,若为碱,NH4+、Fe2+不能与OH-大量共存,这些离子在指定溶液中不能大量共存,故②不符合题意;
③MnO4-显紫红色,不符合题意,故③不符合题意;
④Fe3+与SCN-生成络合物Fe(SCN)3,指定溶液中不能大量共存,故④不符合题意;
综上所述,选项C正确。
18.工业上将氨气和空气的混合气体通过铂—铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下V L氨气完全反应,并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】氨气与氧气发生了催化氧化反应:4NH3+5O24NO+6NO:可知4 NH3~20e—;即4:20=,推出为NA=22.4n/5v
19.将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中,再通入0.4 mol O2,充分反应后,整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为( )
A. 1:2 B. 3:7 C. 2:5 D. 无法确定
【答案】B
【解析】设1 molNO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1-a) molNO2,根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3和4NO2+O2+2H2O=4HNO3可得:,解得a=0.3,因此V(NO)∶V(NO2)=3∶7。答案选B。
20.将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100 mL 2 mol·L-1的盐酸反应,实验测得生成气体的体积V (已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示,则下列说法错误的是( )
A. x=2.24 B. 曲线b为Mg与盐酸反应的图象
C. 反应时,Na、Mg、Al均过量 D. 钠的物质的量为0.2 mol
【答案】C
【详解】金属性强弱:Na>Mg>Al,钠是活泼金属,能于水反应,与盐酸反应速率最快,Mg、Al与水不反应,只能与盐酸反应,依据金属性强弱,反应速率快慢顺序是a>b>c,因此a表示Na,B表示Mg,c表示Al,根据图像可知,反应中生成氢气体积相同,参加反应的盐酸是相同,即盐酸完全反应,金属钠不足,
A、确定氢气的体积,从Na与盐酸反应进行计算得到,2Na+2HCl=2NaCl+H2↑,盐酸恰好完全反应,即V(H2)=100×10-3L×2mol·L-1×22.4L·mol-1/2=2.24L,故A说法正确;
B、根据上述分析,曲线b为Mg与盐酸反应的图像,故B说法正确;
C、根据上述分析,Na与盐酸反应不足,依据A选项,求出Na的物质的量为0.2mol,即Mg、Al物质的量为0.2mol,Mg、Al过量,故C说法错误;
D、根据C选项分析,Na的物质的量为0.2mol,故D说法正确。
21.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中,充分反应后溶液中大量存在的金属阳离子是( )
A. 只有Fe2+ B. 只有Fe3+ C. 有Fe2+和Cu2+ D. 有Fe3+和Cu2+
【答案】A
【详解】铁的金属性强于铜,铁先于硝酸反应:Fe+3HNO3=Fe(NO3)3+NO2↑+2H2O,因为铁过量,硝酸完全消耗,因此Cu不与硝酸反应,过量铁与Fe3+发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,因此反应后溶液中大量的金属阳离子是Fe2+,故选项A正确。
22.有一粗硅,含铁和硅两种成分,取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的氢气,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( )
①物质的量之比为1∶1 ②物质的量之比为2∶1 ③质量之比为4∶1 ④质量之比为2∶1
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】C
【详解】铁单质能与稀盐酸反应,Si不能与稀盐酸反应,反应方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,Fe不能与氢氧化钠反应,Si能与氢氧化钠反应,其反应方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,产生氢气的量相同,即Fe与Si物质的量之比为1:1/2=2:1,其质量之比为2×56:1×28=4:1,故选项C正确。
23. 在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量,产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示,由此确定,原溶液中含有的阳离子是( )
A. Mg2+、Al3+、Fe2+ B. H+、Mg2+、Al3+
C. H+、Ba2+、Al3+ D. 只有Mg2+、Al3+
【答案】B
【解析】Fe2+呈浅绿色,而原溶液无色,可排除A;开始滴加碱液时无沉淀生成则排除D。
Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓、Al3++2OH—=Al(OH)3↓、Al(OH)3+ OH—= AlO2—+ 2H2O
由图示可知沉淀过程与沉淀溶解过程消耗的碱液之比为4:1,可排除C,故答案为B
24.对于1L H2SO4和HNO3的混合溶液,若H2SO4和HNO3物质的量浓度存在如下关系:c(H2SO4)+c(HNO3)=1.2mol/L,则理论上最多能溶解铜的物质的量为( )
A. 0.40mol B. 0.45mol C. 0.72mol D. 0.80mol
【答案】C
【详解】铜不与硫酸反应,但能提供氢离子。硝酸与铜反应,生成硝酸铜,硝酸根离子与硫酸提供的氢离子可以继续反应,离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,硝酸根离子的浓度与氢离子的浓度比为1:4时,溶解的铜最多。
设硫酸的物质的量为x mol,硝酸的物质的量为y mol,则x+y=1.2,y:(2x+y)=1:4,解得x=0.72mol,y=0.48mol。故参加反应的铜的最大量n(Cu)=n(NO3-)×=0.48mol×=0.72mol。
本题选C。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题(共两小题,共24分)
25.现有下列十种物质:①0.1mol/L硫酸②小苏打③纯碱④二氧化碳⑤葡萄糖⑥0.1mol/LNaOH溶液⑦SiO2 ⑧氨水⑨Al2O3⑩硫酸铁溶液
(1)上述十种物质中属于非电解质的有_____(填序号)。
(2)有两种物质在水溶液中可发生反应,离子方程式为:H++OH-=H2O,这两种物质的序号是______(填序号)。
(3)既能跟盐酸反应又能跟NaOH溶液反应的是_____(填序号)。
(4)标准状况下,_____L④中含有0.4mol氧原子。
(5)⑥与⑦溶液反应的离子方程式为__________。
(6)硅是信息技术的关键材料,写出工业上用⑦制备粗硅的化学反应方程式_________。
【答案】(1). ④⑤⑦ (2). ①⑥ (3). ②⑨ (4). 4.48 (5). SiO2+2OH-= SiO32-+H2O (6). SiO2+2CSi+2CO↑
【详解】(1)根据非电解质的定义,属于非电解质是④⑤⑦;
(2)根据离子反应方程式,酸应是强酸,碱是可溶的强碱,符合题意的是0.1mol·L-1硫酸和0.1mol·L-1NaOH发生反应,即①⑥符合;
(3)既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质两性氧化物、两性氢氧化物、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐等物质,即符合题意的是NaHCO3(小苏打)和Al2O3,故选项②⑨符合题意;
(4)1molCO2中含有2mol氧原子,即含有0.4mol氧原子的CO2物质的量为0.2mol,标准状况下CO2的体积为0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L;
(5)SiO2属于酸性氧化物,不能拆写成离子形式,即⑥和⑦反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(6)用SiO2制备粗硅,工业上常用C与SiO2反应,其化学反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。
26.已知A为淡黄色固体,R和T是两种生活中常见的金属单质,C、F是无色无味的气体。
(1)物质A的化学式为_____,D化学式为_____,W的化学式为_____;
(2)B与R反应生成F的离子反应式为___________;
(3)A与CO2反应的化学反应方程式为____________;
(4)H转化为M的化学反应方程式为_____________;
【答案】(1). Na2O2 (2). Fe3O4 (3). FeCl3 (4). 2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO﹣2+3H2↑ (5). 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (6). 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【详解】A为淡黄色固体,能与水反应,即A为Na2O2,Na2O2与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,C为无色无味的气体,即C为O2,B为NaOH,R为常见金属单质,即R为Al,F为无色无味气体,即F为H2,T为两种生活中常见的金属单质,即T为Fe,D为Fe3O4,Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2和FeCl3,加入过量的Fe,Fe与FeCl3反应生成FeCl2,即E为FeCl2,H为Fe(OH)2,M为Fe(OH)3,W为FeCl3,
(1)根据上述分析,物质A为Na2O2,D的化学式为Fe3O4,W的化学式为FeCl3;
(2)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)Na2O2与CO2反应的方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(4)Fe(OH)2被氧气氧化成Fe(OH)3,其反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
三、实验题(共两小题,共20分)
27.用如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,将液体A逐渐加入固体B中。回答下列问题:
(1)图中D装置在实验中的作用____________________;
(2)若A中为浓盐酸,B中为高锰酸钾,C中盛有KI淀粉溶液,旋开E后,C中的现象是溶液变蓝色,试写出A与B反应的化学方程式_________________________:
(3)若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛有AlCl3溶液,旋开E足够长的时间后,C中的现象是____________________,C中发生反应的化学方程式为:__________;
【答案】 (1). 防止倒吸 (2). 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+Cl2↑+8H2O (3). 产生白色沉淀 (4). AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
【详解】(1)装置D是长颈漏斗,作用是防止倒吸;
(2)C中现象溶液变蓝色,说明C中产生I2,烧瓶中产生气体,把I-氧化成I2,即烧瓶中产生Cl2,利用酸性高锰酸钾的氧化性把Cl-氧化成Cl2,即离子方程式为 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+Cl2↑+8H2O;
(3)生石灰与水放出大量的热,NH3·H2O受热分解成NH3,即烧瓶中产生气体为NH3,NH3与AlCl3溶液发生:AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl,C中现象为产生白色沉淀。
28.某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
(1)通入足量SO2时C中观察到的现象为_____________________________。
(2)根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式______________________________;
②请设计实验方案检验有Fe2+生成_________________________。
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42-。该做法_______(填“合理”或“不合理”),理由是____________
(3)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有________(填序号)。
A.浓硫酸 B.酸性KMnO4溶液 C.碘水 D.NaCl溶液
【答案】(1). 溶液由棕黄色变成浅绿色 (2). 2Fe3+ + SO2 +2H2O=SO42-+4H+ +2Fe2+ (3). 取少量C中反应后的溶液于试管中,向其中滴入酸性KMnO4溶液,若褪色说明有Fe2+,不褪色说明没有Fe2+ (4). 不合理 (5). HNO3可以将SO2氧化成H2SO4,干扰实验 (6). BC
【详解】(1)利用Fe3+具有强氧化性,C中发生离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,Fe3+显棕黄色,Fe2+显浅绿色,现象为溶液由棕黄色变成浅绿色;
(2)①根据上述分析,发生离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
②Fe2+以还原性为主,检验Fe2+实验方案是 取少量C中反应后的溶液于试管中,向其中滴入酸性KMnO4溶液,若褪色说明有Fe2+,不褪色说明没有Fe2+;
③HNO3具有强氧化性,能把SO2氧化成H2SO4,干扰实验,因此该做法不合理;
(3)A、浓硫酸与SO2不发生反应,浓硫酸不能代替FeCl3,故A不符合题意;
B、酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,如果紫红色褪去,说明SO2具有还原性,故B符合题意;
C、碘水中I2,具有强氧化性,能把SO2氧化,淡黄色褪去,说明SO2具有还原性,故C符合题意;
D、NaCl溶液不与SO2发生反应,不能鉴别SO2有还原性,故D不符合题意。
四、计算题(只需填最终结果,共8分)
29.向80mL浓硫酸中加入56g铜片,加热一段时间后,至不再反应为止,计算:
(1)实验测得反应中共有13.44L标准状况下的SO2生成,被还原的硫酸的物质的量为_____mol,反应中转移的电子有_____mol。
(2)将反应后的混合物加水稀释到100mL并除去不溶物,加入足量锌粉放出标准状况下5.376L氢气,则原浓硫酸的物质的量浓度为_____,反应的Zn的质量为_____。
【答案】(1). 0.6 (2). 1.2 (3). 18mol/L (4). 54.6g
【详解】(1)Cu与浓硫酸反应方程式为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,H2SO4被还原成SO2,根据S原子守恒,被还原硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(SO2)=13.44L/22.4L·mol-1=0.6mol,转移电子物质的量为0.6mol×2=1.2mol;
(2)加入足量的锌粉放出氢气,说明与铜反应的硫酸过量,过量硫酸与锌发生Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,过量硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(H2)=5.376L/22.4L·mol-1=0.24mol,根据(1)与铜反应硫酸的物质的量为n(H2SO4)=2n(SO2)=2×0.6mol=1.2mol,即原浓硫酸的物质的量为(1.2mol+0.24mol)=1.44mol,即c(H2SO4)=1.44mol/(80×10-3L)=18mol·L-1,Zn与反应后溶液发生:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,消耗Zn的物质的量为n(Zn)=n(CuSO4)+n(H2SO4)=n(SO2)+n(H2)=(0.6+0.24)mol=0.88mol,即消耗Zn的质量为0.84mol×65g·mol-1=54.6g。
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