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【化学】安徽省凤阳县二中2018-2019学年高一下学期化学开学摸底考试试题(解析版)
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安徽省凤阳县二中2018-2019学年高一下学期化学开学摸底考试试题
一、选择题(共20小题,每小题3分,共60分)
1.下列关于FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体的说法中正确的是( )
A. 都呈红褐色
B. 向Fe(OH)3胶体中滴加几滴浓盐酸,可能看到有沉淀产生
C. 利用滤纸过滤的方法可以分离两者
D. 微粒大小都在1~100nm之间
【答案】B
【详解】A项、FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体都是均一、透明、稳定的分散系,但FeCl3溶液呈淡黄色,氢氧化铁胶体呈红褐色,故A错误;
B项、向Fe(OH)3胶体中滴加几滴浓盐酸,Fe(OH)3胶体聚沉,有Fe(OH)3沉淀产生,故B正确;
C项、胶体和溶液都能透过滤纸,应用渗析分离,故C错误;
D项、胶体粒子直径在1-100nm之间,溶液的粒子直径小于1nm,浊液的子直径大于100nm,所以氢氧化铁胶体胶粒粒径为1-100 nm,FeCl3溶液的粒子粒径小于1nm,故D错误。
故选B。
2.在某稀溶液中含有0.1 mol HNO3和0.1 mol H2SO4,向其中加入9.6 g铜粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为( )
A. 1.12 L B. 1.68 L C. 2.24 L D. 3.36 L
【答案】B
【解析】试题分析:9.6g的物质的量为n(Cu)=0.15mol,硝酸根是0.1mol,氢离子是0.3mol,根据铜与稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知氢离子不足,则产生的NO在标准状况下的体积是,答案选B。
3.Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素。它们的单质及其化合物之间有很多转化关系。下表所列物质不能按如图(“→”表示一步完成)关系相互转化的是 ( )
选项
A
B
C
D
a
Na
Al
Fe
Cu
b
NaOH
Al2O3
FeCl3
CuSO4
c
NaCl
Al(OH)3
FeCl2
CuCl2
【答案】B
【解析】A、钠溶于水生成氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠,电解熔融的氯化钠生成金属钠,A不符合题意;B、铝与氧气化合生成氧化铝,氧化铝不溶于水不能直接转化为氢氧化铝,另外氢氧化铝也不能直接转化为铝,B符合题意;C、铁在氯气中燃烧生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁被锌置换生成铁,C不符合题意;D、铜与氧气化合生成氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜与铁发生置换反应生成铜,D不符合题意,答案选B。
4.设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A. 足量的CO2与39gNa2O2发生反应,转移的电子数为NA
B. 100mL 1mol/LFeCl3溶液中,阴、阳离子总数大于0.4NA
C. 用惰性电极电解硫酸铜溶液,若生成1molO2,则转移电子数为2NA
D. 18g的D2O与NA个CH4具有相同的电子数
【答案】B
【解析】试题分析:A.足量的CO2与39gNa2O2(0.5mol)发生反应,转移的电子数为0.5NA,A错误;B.铁离子水解,溶液显酸性,则100mL 1mol/LFeCl3溶液中,阴、阳离子总数大于0.4NA,B正确;C.用惰性电极电解硫酸铜溶液,若生成1molO2,则转移电子数为4NA,C错误;D.18gD2O是物质的量=0.9mol,含有9mol电子,NA个CH4含有10mol电子,二不具有相同的电子数,D错误;答案选B。
5.由下列实验事实所列出的相应结论正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
Cl2的水溶液可以导电
Cl2是电解质
B
取某溶液少量,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,出现白色沉淀
该溶液中可能含有SO42﹣
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀硫酸酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
SO2通入硝酸钡溶液出现白色沉淀
BaSO3不溶于强酸
【答案】B
【解析】试题分析:Cl2是单质,既不是电解质又不是非电解质,故A错误;取某溶液少量,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,出现白色沉淀,沉淀可能是硫酸钡或氯化银,该溶液中可能含有SO42﹣或Ag+,故B正确;Fe(NO3)2溶液中,滴加稀H2SO4酸化后,相当于存在HNO3,会把Fe2+氧化为Fe3+,滴加KSCN溶液后变红色,不能确定Fe(NO3)2试样已经变质,故C错误;SO2通入硝酸钡溶液中,SO2被氧化为SO42﹣,出现BaSO4白色沉淀,故D错误。
6.与3.2 g SO2所含的氧原子数相等的NO2的质量为( )
A. 2.3 g B. 3.2 g C. 4.6 g D. 6.4 g
【答案】B
【解析】试题分析:3.2克SO2的物质的量为=0.05mol,SO2、NO2分子均含有2个氧原子,与3.2克SO2所含的氧原子数相等的NO2的物质的量为0.05mol,故NO2的质量为0.05mol×46g/mol=2.3g,故选A。
7.下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( )
A. CH3COOH B. Cl2 C. NH4HCO3 D. SO2
【答案】D
【解析】试题分析:电解质的特点需要自身电离,所以D中SO2溶于水生成H2SO3,不是SO2自身电离,是非电解质;AC都是电解质;B中是单质,即不是电解质,也不是非电解质。
8.在相同条件下,密封容器中气体的分子数与表现出的压强成正比。若将m克焦炭与n克氧气同时放入一密封容器中,测得压强为p1;在一定条件下,当容器内物质充分发生反应后,恢复到原温度时,测得压强为p2。若p1=p2,则两者的质量之比m:n应满足的关系最准确的是( )
A. 等于3:8 B. 大于3:8 C. 小于或等于3:8 D. 大于3:4
【答案】C
【解析】试题分析:由题目给出的信息可知:该反应是碳充分燃烧,氧气足量;
C + O2CO2
12 32
mg ng
=,m==,碳的质量一定小于等于时,才能在氧气中充分燃烧,答案C。
9. 下列各组物质间的反应既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是( )
A. Zn与稀H2SO4
B. NaCl溶液与AgNO3溶液
C. H2与O2
D. Na2O与H2O
【答案】A
【解析】试题分析:A、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,存在离子的反应,能写成Zn+2H+=Zn2++H2↑,故正确;B、发生Cl-+Ag+=AgCl↓,不存在化合价的变化,不属于氧化还原反应,故错误;C、2H2+O2=2H2O,属于化合反应,存在化合价的变化,但没有离子参加或生成,不属于离子反应,故错误;D、Na2O+H2O=2NaOH,不存在化合价变化,不属于氧化还原反应,能写成Na2O+H2O=2Na++2OH-,故错误。
10.下列实验装置设计不能达到目的的是( )
A. 实验I:所示装置可制备氨气 B. 实验Ⅱ:检验电解饱和食盐水的产物Cl2
C. 实验Ⅲ:制取并观察Fe(OH)2沉淀 D. 实验IV:吸收SO2
【答案】D
【解析】A、在实验室里可以用生石灰加浓氨水的方法来制备氨气,这主要利用生石灰与水反应,促进浓氨水的挥发,故A正确;B、用湿润的淀粉KI试纸靠近阳极,如果试纸变蓝,说明是Cl2,故B正确;C、苯能隔绝空气,防止生成氢氧化亚铁被氧化,图中装置合理,故C正确;D、SO2+H2O=H2SO3 ,H2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2HCl,这样写看起来是对的,但是 BaSO3是溶于酸的白色沉淀它又会溶解在盐酸里, 所以,这个是不能反应故D错误。故选D。
11.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 钠和冷水反应:Na+2H2O == Na++2OH-+H2↑
B. 金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH-== AlO2—+H2↑
C. 金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+ == 2Al3++3H2↑
D. 铁跟稀硫酸反应:Fe+2H+ == Fe3++H2↑
【答案】C
【详解】A项、钠和冷水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O
=2Na++2OH-+H2↑,故A错误;
B项、金属铝溶于氢氧化钠溶液中反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2H2O+2Al
+2OH-=2AlO2-+3H2↑,故B错误;
C项、金属铝溶于盐酸中反应生成氯化铝和氢气,反应的离子方程式为2Al+6H+ =2Al3++3H2↑,故C正确;
D项、铁跟稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+ =Fe2++H2↑,故D错误。
故选C。
12.用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 ( )
A. 1 mol/L Na2CO3溶液中的Na+ 数目为2NA
B. 标准状况下,1 mol CH2Cl2所占有的体积约为22.4L
C. 常温常压下,38 g 18OH-中含质子数20NA
D. 14g C2H4和C3H6的混合气体含有的原子总数为3NA
【答案】D
【解析】A. 溶液体积未知,1 mol/L Na2CO3溶液中的Na+ 数目不一定为2NA,A错误;B. 标准状况下二氯甲烷是液体,1 mol CH2Cl2所占有的体积约不是22.4L,B错误;C. 常温常压下,38 g 18OH-的物质的量是2mol,其中含质子数18NA,C错误;D. C2H4和C3H6的最简式相同,均是CH2,14g C2H4和C3H6的混合气体含有的原子总数为3NA,D正确,答案选D。
13.有NaCl、FeCl2 、FeCl3 、MgCl2 、CuCl2、AlCl3 、NH4Cl六种溶液, 只用一种试剂就可以把它们鉴别开来,该试剂是( )
A. 稀H2SO4 B. 氨水 C. NaOH溶液 D. 稀HNO3
【答案】C
【解析】A、加入硫酸溶液,六种溶液都无现象,所以不能鉴别,故A错误;B、加入氨水,氯化镁生成白色沉淀,氯化铝生成白色沉淀,氯化钠和氯化铵无现象,所以不能鉴别,故B错误;C、加入氢氧化钠溶液,氯化钠无现象,FeCl2生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后总变成红褐色,氯化铁生成红褐色沉淀,氯化铜生成蓝色沉淀,氯化铝生成白色沉淀,NaOH过量时,沉淀逐渐溶解消失,氯化铵生成刺激性气体,六种物质现象各不相同,可鉴别,故C正确;D、加入稀HNO3,只有氯化亚铁溶液变成红色,有明显现象,其它无现象,所以不能鉴别,故D错误;故选C。
14.有一种铁的氧化物样品,用5mol/L盐酸200mL恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下2.24L氯气,恰好使其中Fe2+全部转化成Fe3+,该样品可能的化学式是( )
A. Fe2O3 B. Fe3O4 C. Fe4O5 D. Fe5O7
【答案】C
【解析】所涉及反应为:
2Fe2++ Cl2==2Fe3++2Cl—
2 22.4
X 2.24
X=0.2mol,即样品中有0.2mol的FeO
FeO + 2HCl ==FeCl2 + H2O
0.2 0.4
总的盐酸的物质的量=0.2X5=1mol,用于溶解Fe2O3的盐酸的物质的量为:1-0.4=0.6mol
Fe2O3+ 6HCl ====2FeCl3+ 3H2O
0.1 0.6
所以样品为中FeO和Fe2O3的物质的量比为2:1,即2FeO·Fe2O3
答案为C
15.下列叙述正确的是( )
A. 1.5 mol O2体积是33.6 L
B. 在标准状况下,2 mol H2的体积是44.8 L
C. 不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D. 气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
【答案】B
【解析】A、不是标准状况下,无法计算1.5mol氧气的体积,选项A错误;B、标况下,气体摩尔体积为22.4l/mol,2mol氢气的体积为44.8L,选项B正确;C、不同的气体,在相同的条件下,它们所含的分子数也可能不同;若是条件不同,不同的体积可能含有相同的分子数,选项C错误;D、气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积,选项D错误;答案选B。
16.下列数量的物质中含原子个数最多的是( )
A. 0.4mol 氧气 B. 4℃时,5.4mLH2O
C. 标况下5.6L 二氧化碳 D. 10 g 氖
【答案】B
【详解】0.4mol氧气中含有0.8molO原子;4℃时5.4 mL水的物质的量n(H2O)= 5.4g/18g/mol
=0.3mol,原子的物质的量为0.3mol×3=0.9mol;标况下5.6L 二氧化碳的物质的量n(CO2)=5.6L/22.4L/mol=0.25mol,原子的物质的量为0.25mol×3=0.75mol;10 g 氖的物质的量n(Ne)=10g/20g/mol=0.2mol,原子的物质的量为0.2mol, 含原子个数最多的是B,故选B。
17.下列推断不正确的是( )
A. 工业上可以用碳还原二氧化硅得到硅和二氧化碳
B. 制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
C. Mg失火不能用CO2灭火;Na失火也不能用CO2灭火
D. Fe与S直接化合生成FeS;Al与S也可以直接化合得到Al2S3
【答案】A
【详解】A项、高温下碳还原二氧化硅得到硅和一氧化碳,而不是二氧化碳,故A错误;
B项、制普通玻璃的原料为纯碱、石灰石、石英,故B正确;
C项、二氧化碳能与钠燃烧后的产物过氧化钠产生氧气,氧气能助燃;二氧化碳能与镁反应产生氧化镁和碳,所以金属钠、镁等活泼金属着火时,不能使用二氧化碳来灭火,故C正确;
D项、铝和硫直接化合可以得到Al2S3,但铁和硫直接化合可以得到 FeS,故D正确。
故选A。
18.Cu2O是赤铜矿的主要成分,Cu2S是辉铜矿的主要成分。铜的冶炼过程通常发生反应:Cu2S+2Cu2O===6Cu+SO2↑,下列有关说法正确的是( )
A. 该反应中有三种元素的化合价发生了变化
B. 每生成0.1 mol Cu,转移0.2 mol 电子
C. Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
D. Cu既是氧化产物又是还原产物
【答案】C
【详解】A.该反应中Cu元素化合价降低,S元素化合价升高,所以有两种元素化合价变化,A错误;
B.铜元素化合价从+1价降低到0价,每生成0.1mol Cu,转移电子为0.1 mol×(1-0)=0.1mol,B错误;
C.该反应中Cu元素化合价降低,S元素化合价升高,则Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,C正确;
D.该反应中铜元素化合价降低,所以铜是还原产物,D错误;
答案选C。
19.生菜无土栽培营养液的配方要求KNO3、MgSO4、NH4NO3 物质的量之比为1∶2∶1。配制该营养液,已溶解0.02 mol KNO3、0.02 mol NH4NO3,还需MgSO4的质量为( )
A. 1.2 g B. 2.4 g C. 3.6 g D. 4.8 g
【答案】D
【解析】已溶解0.02 mol KNO3、0.02 mol NH4NO3,根据KNO3、MgSO4、NH4NO3物质的量之比为1∶2∶1可知还需MgSO4的物质的量是0.04mol,质量为0.04mol×120g/mol=4.8g,答案选D。
20. 下列哪一个反应表示二氧化硫被还原 ( )
A. SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl B. SO2+2H2S===2H2O+3S
C. SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O D. SO2+Na2CO3===Na2SO3+CO2↑
【答案】B
【解析】A项,、SO2中硫元素的化合价由+4价升高为+6价,SO2被氧化;B项,SO2中硫元素的化合价由+4价降低为0价,SO2被还原;C项,元素化合价没有变化,不是氧化还原反应,SO2既未被氧化也未被还原;D项,元素化合价没有变化,不是氧化还原反应,SO2既未被氧化也未被还原。
二、综合题 (共3小题,共40分)
21.钴(Co)及其化合物在工业上有广泛应用。利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoC12·6H2O粗品的工艺流程图如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、A13+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
请回答下列问题:
(1)上述工艺流程图中操作a的名称:_______________。
(2)写出“浸出”时Co2O3发生反应的离子方程式:____________________。
(3)加入NaC1O3的作用是________________ 。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。使用萃取剂最适宜的pH范围是_________(填字母序号)。
A.2.0~2.5 B. 3.0~3.5 C. 5.0~5.5 D. 9.5~9.8
(5)“除钙”“镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下,Ksp(MgF2)=7.35×10-11, Ksp(CaF2)=1.50×10-10。当加入过量NaF,所得滤液中c(Mg2+)/c(Ca2+)=_______________。
【答案】(1). 过滤 (2). Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O (3). 将Fe2+氧化成Fe3+,使Fe3+沉淀完全(利于生成Fe(OH)3除去) (4). B (5). 0.49
【解析】含钴废料中加入盐酸,可得CoCl3、FeCl3、AlCl3、MnCl2、MgCl2、CaCl2,信息①中浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等,则加入的Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+.工艺流程最终得到草酸钴,加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,加入Na2CO3调pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoCl2、MnCl2、MgCl2、CaCl2,用NaF溶液除去钙、镁,过滤后,向滤液中加入萃取剂,将锰离子萃取,萃取后的余液中主要含有CoCl2,进入草酸铵溶液得到草酸钴;
⑴由分析可知上述工艺流程图中操作a的名称过滤;
(2)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,其中“浸出”时Co2O3发生反应离子方程式为:SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+;
(3)NaClO3的作用是:将浸出液中Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+沉淀完全;
(4)pH=2与pH=3时Co2+的萃取率变化不大,但pH=3时Mn2+的萃取率增大很多,而pH=4时,Co2+的萃取率比较大,故pH=3时最佳,故答案为B;
(5)由溶度积可知,滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀,根据溶度积可知c(Mg2+):c(Ca2+)===0.49。
22.以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料生产铝和氮化铝的一种工艺流程如下[已知:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(NaAlSiO4·nH2O)沉淀]。
(1)操作I、Ⅱ的名称为____________。
(2)用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式_____________。
(3)杂质Fe2O3最后存在于___________中。
(4)工业制备Al的化学方程式为__________________________。
【答案】(1). 过滤 (2). Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2O (3). 滤渣
(4). 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
【解析】(1)操作I、Ⅱ均为固液分离,方法为过滤;答案为:过滤;
(2)硅酸盐(NaAlSiO4·nH2O)用氧化物的形式表示时,要遵循原子守恒规律,氧化物之间要有“·”隔开;一般金属氧化物在前,非金属氧化物在后;答案为: Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2O;
(3)氧化铁不与氢氧化钠溶液反应,过滤后进入滤渣中,答案为:滤渣;
(4)电解熔融的氧化铝得到金属铝和氧气;答案为:2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑;
23.用软锰矿[主要成分MnO2,还含SiO2 、Fe2O3、Al2O3、Cu2(OH)2CO3的等杂质]和酸洗厂废酸液(含1mol/LH2SO4的FeSO4溶液)联合生产硫酸锰和铁红(Fe2O3)生产过程如下
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Al(OH)3
Fe(OH)3
开始沉淀时
8.3
6.3
4.7
3.4
2.7
完全沉淀时
9.8
8.3
6.7
4.4
3.2
(1)含杂质的软锰矿使用前需将其粉碎,目的是______。
(2)滤渣1中含有的主要物质是_______。
(3)滤液1中,加氨水调控溶液pH至3.2,通入O2,反应的离子方程式是_______。若用H2O2代替O2,是否合理?理由是___________。
(4)软锰矿粉与硫酸和硫酸亚铁溶液反应的离子方程式是_________。
(5)滤液3中加入难溶电解质MnS的目的是(用离子方程式表示)_________。
(6)用重结晶法从滤液4中获取硫酸锰晶体的操作是:__________。
【答案】(1). 充分反应,加快反应速率 (2). SiO2 (3). 4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓ + 8H+ (4). 不合理,Fe3+、Cu2+等会催化H2O2分解,原料利用率低 (5). MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O (6). MnS+Cu2+=CuS+Mn2+ (7). 将硫酸锰晶体加热溶解后,趁热过滤,然后冷却结晶
【解析】(1)为了扩大接触面积,提高反应速率,所以将矿石粉碎;
(2)根据软锰矿中所含杂质的成分,不溶于酸的只有SiO2,所以滤渣1中含有的主要物质是SiO2;
(3)根据氢氧化物沉淀完全的pH可知,调节溶液的pH至3.2,可使Fe3+完全沉淀,通入氧气是为了将Fe2+氧化为Fe3+,所以反应的离子方程式是4Fe2++O2+10H2O= 4Fe(OH)3↓ + 8H+;若用H2O2代替O2,Fe3+、Cu2+等能催化H2O2的分解,造成原料浪费,降低原料的利用率,所以不合理;
(4) MnO2具有氧化性,Fe2+具有还原性,所以反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2+ +2Fe3++2H2O;
(5)由表中数据可知,当pH为5时,Al(OH)3沉淀完全,所以滤液3中主要是Cu2+和Mn2+,加入难溶电解质MnS,可除去Cu2+,因为CuS比MnS更难溶,即MnS+Cu2+=CuS+Mn2+;
(6)将硫酸锰晶体加热溶解后,趁热过滤,然后冷却结晶。
一、选择题(共20小题,每小题3分,共60分)
1.下列关于FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体的说法中正确的是( )
A. 都呈红褐色
B. 向Fe(OH)3胶体中滴加几滴浓盐酸,可能看到有沉淀产生
C. 利用滤纸过滤的方法可以分离两者
D. 微粒大小都在1~100nm之间
【答案】B
【详解】A项、FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体都是均一、透明、稳定的分散系,但FeCl3溶液呈淡黄色,氢氧化铁胶体呈红褐色,故A错误;
B项、向Fe(OH)3胶体中滴加几滴浓盐酸,Fe(OH)3胶体聚沉,有Fe(OH)3沉淀产生,故B正确;
C项、胶体和溶液都能透过滤纸,应用渗析分离,故C错误;
D项、胶体粒子直径在1-100nm之间,溶液的粒子直径小于1nm,浊液的子直径大于100nm,所以氢氧化铁胶体胶粒粒径为1-100 nm,FeCl3溶液的粒子粒径小于1nm,故D错误。
故选B。
2.在某稀溶液中含有0.1 mol HNO3和0.1 mol H2SO4,向其中加入9.6 g铜粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为( )
A. 1.12 L B. 1.68 L C. 2.24 L D. 3.36 L
【答案】B
【解析】试题分析:9.6g的物质的量为n(Cu)=0.15mol,硝酸根是0.1mol,氢离子是0.3mol,根据铜与稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知氢离子不足,则产生的NO在标准状况下的体积是,答案选B。
3.Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素。它们的单质及其化合物之间有很多转化关系。下表所列物质不能按如图(“→”表示一步完成)关系相互转化的是 ( )
选项
A
B
C
D
a
Na
Al
Fe
Cu
b
NaOH
Al2O3
FeCl3
CuSO4
c
NaCl
Al(OH)3
FeCl2
CuCl2
【答案】B
【解析】A、钠溶于水生成氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠,电解熔融的氯化钠生成金属钠,A不符合题意;B、铝与氧气化合生成氧化铝,氧化铝不溶于水不能直接转化为氢氧化铝,另外氢氧化铝也不能直接转化为铝,B符合题意;C、铁在氯气中燃烧生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁被锌置换生成铁,C不符合题意;D、铜与氧气化合生成氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜与铁发生置换反应生成铜,D不符合题意,答案选B。
4.设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A. 足量的CO2与39gNa2O2发生反应,转移的电子数为NA
B. 100mL 1mol/LFeCl3溶液中,阴、阳离子总数大于0.4NA
C. 用惰性电极电解硫酸铜溶液,若生成1molO2,则转移电子数为2NA
D. 18g的D2O与NA个CH4具有相同的电子数
【答案】B
【解析】试题分析:A.足量的CO2与39gNa2O2(0.5mol)发生反应,转移的电子数为0.5NA,A错误;B.铁离子水解,溶液显酸性,则100mL 1mol/LFeCl3溶液中,阴、阳离子总数大于0.4NA,B正确;C.用惰性电极电解硫酸铜溶液,若生成1molO2,则转移电子数为4NA,C错误;D.18gD2O是物质的量=0.9mol,含有9mol电子,NA个CH4含有10mol电子,二不具有相同的电子数,D错误;答案选B。
5.由下列实验事实所列出的相应结论正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
Cl2的水溶液可以导电
Cl2是电解质
B
取某溶液少量,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,出现白色沉淀
该溶液中可能含有SO42﹣
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀硫酸酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
SO2通入硝酸钡溶液出现白色沉淀
BaSO3不溶于强酸
【答案】B
【解析】试题分析:Cl2是单质,既不是电解质又不是非电解质,故A错误;取某溶液少量,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,出现白色沉淀,沉淀可能是硫酸钡或氯化银,该溶液中可能含有SO42﹣或Ag+,故B正确;Fe(NO3)2溶液中,滴加稀H2SO4酸化后,相当于存在HNO3,会把Fe2+氧化为Fe3+,滴加KSCN溶液后变红色,不能确定Fe(NO3)2试样已经变质,故C错误;SO2通入硝酸钡溶液中,SO2被氧化为SO42﹣,出现BaSO4白色沉淀,故D错误。
6.与3.2 g SO2所含的氧原子数相等的NO2的质量为( )
A. 2.3 g B. 3.2 g C. 4.6 g D. 6.4 g
【答案】B
【解析】试题分析:3.2克SO2的物质的量为=0.05mol,SO2、NO2分子均含有2个氧原子,与3.2克SO2所含的氧原子数相等的NO2的物质的量为0.05mol,故NO2的质量为0.05mol×46g/mol=2.3g,故选A。
7.下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( )
A. CH3COOH B. Cl2 C. NH4HCO3 D. SO2
【答案】D
【解析】试题分析:电解质的特点需要自身电离,所以D中SO2溶于水生成H2SO3,不是SO2自身电离,是非电解质;AC都是电解质;B中是单质,即不是电解质,也不是非电解质。
8.在相同条件下,密封容器中气体的分子数与表现出的压强成正比。若将m克焦炭与n克氧气同时放入一密封容器中,测得压强为p1;在一定条件下,当容器内物质充分发生反应后,恢复到原温度时,测得压强为p2。若p1=p2,则两者的质量之比m:n应满足的关系最准确的是( )
A. 等于3:8 B. 大于3:8 C. 小于或等于3:8 D. 大于3:4
【答案】C
【解析】试题分析:由题目给出的信息可知:该反应是碳充分燃烧,氧气足量;
C + O2CO2
12 32
mg ng
=,m==,碳的质量一定小于等于时,才能在氧气中充分燃烧,答案C。
9. 下列各组物质间的反应既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是( )
A. Zn与稀H2SO4
B. NaCl溶液与AgNO3溶液
C. H2与O2
D. Na2O与H2O
【答案】A
【解析】试题分析:A、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,存在离子的反应,能写成Zn+2H+=Zn2++H2↑,故正确;B、发生Cl-+Ag+=AgCl↓,不存在化合价的变化,不属于氧化还原反应,故错误;C、2H2+O2=2H2O,属于化合反应,存在化合价的变化,但没有离子参加或生成,不属于离子反应,故错误;D、Na2O+H2O=2NaOH,不存在化合价变化,不属于氧化还原反应,能写成Na2O+H2O=2Na++2OH-,故错误。
10.下列实验装置设计不能达到目的的是( )
A. 实验I:所示装置可制备氨气 B. 实验Ⅱ:检验电解饱和食盐水的产物Cl2
C. 实验Ⅲ:制取并观察Fe(OH)2沉淀 D. 实验IV:吸收SO2
【答案】D
【解析】A、在实验室里可以用生石灰加浓氨水的方法来制备氨气,这主要利用生石灰与水反应,促进浓氨水的挥发,故A正确;B、用湿润的淀粉KI试纸靠近阳极,如果试纸变蓝,说明是Cl2,故B正确;C、苯能隔绝空气,防止生成氢氧化亚铁被氧化,图中装置合理,故C正确;D、SO2+H2O=H2SO3 ,H2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2HCl,这样写看起来是对的,但是 BaSO3是溶于酸的白色沉淀它又会溶解在盐酸里, 所以,这个是不能反应故D错误。故选D。
11.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 钠和冷水反应:Na+2H2O == Na++2OH-+H2↑
B. 金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH-== AlO2—+H2↑
C. 金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+ == 2Al3++3H2↑
D. 铁跟稀硫酸反应:Fe+2H+ == Fe3++H2↑
【答案】C
【详解】A项、钠和冷水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O
=2Na++2OH-+H2↑,故A错误;
B项、金属铝溶于氢氧化钠溶液中反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2H2O+2Al
+2OH-=2AlO2-+3H2↑,故B错误;
C项、金属铝溶于盐酸中反应生成氯化铝和氢气,反应的离子方程式为2Al+6H+ =2Al3++3H2↑,故C正确;
D项、铁跟稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+ =Fe2++H2↑,故D错误。
故选C。
12.用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 ( )
A. 1 mol/L Na2CO3溶液中的Na+ 数目为2NA
B. 标准状况下,1 mol CH2Cl2所占有的体积约为22.4L
C. 常温常压下,38 g 18OH-中含质子数20NA
D. 14g C2H4和C3H6的混合气体含有的原子总数为3NA
【答案】D
【解析】A. 溶液体积未知,1 mol/L Na2CO3溶液中的Na+ 数目不一定为2NA,A错误;B. 标准状况下二氯甲烷是液体,1 mol CH2Cl2所占有的体积约不是22.4L,B错误;C. 常温常压下,38 g 18OH-的物质的量是2mol,其中含质子数18NA,C错误;D. C2H4和C3H6的最简式相同,均是CH2,14g C2H4和C3H6的混合气体含有的原子总数为3NA,D正确,答案选D。
13.有NaCl、FeCl2 、FeCl3 、MgCl2 、CuCl2、AlCl3 、NH4Cl六种溶液, 只用一种试剂就可以把它们鉴别开来,该试剂是( )
A. 稀H2SO4 B. 氨水 C. NaOH溶液 D. 稀HNO3
【答案】C
【解析】A、加入硫酸溶液,六种溶液都无现象,所以不能鉴别,故A错误;B、加入氨水,氯化镁生成白色沉淀,氯化铝生成白色沉淀,氯化钠和氯化铵无现象,所以不能鉴别,故B错误;C、加入氢氧化钠溶液,氯化钠无现象,FeCl2生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后总变成红褐色,氯化铁生成红褐色沉淀,氯化铜生成蓝色沉淀,氯化铝生成白色沉淀,NaOH过量时,沉淀逐渐溶解消失,氯化铵生成刺激性气体,六种物质现象各不相同,可鉴别,故C正确;D、加入稀HNO3,只有氯化亚铁溶液变成红色,有明显现象,其它无现象,所以不能鉴别,故D错误;故选C。
14.有一种铁的氧化物样品,用5mol/L盐酸200mL恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下2.24L氯气,恰好使其中Fe2+全部转化成Fe3+,该样品可能的化学式是( )
A. Fe2O3 B. Fe3O4 C. Fe4O5 D. Fe5O7
【答案】C
【解析】所涉及反应为:
2Fe2++ Cl2==2Fe3++2Cl—
2 22.4
X 2.24
X=0.2mol,即样品中有0.2mol的FeO
FeO + 2HCl ==FeCl2 + H2O
0.2 0.4
总的盐酸的物质的量=0.2X5=1mol,用于溶解Fe2O3的盐酸的物质的量为:1-0.4=0.6mol
Fe2O3+ 6HCl ====2FeCl3+ 3H2O
0.1 0.6
所以样品为中FeO和Fe2O3的物质的量比为2:1,即2FeO·Fe2O3
答案为C
15.下列叙述正确的是( )
A. 1.5 mol O2体积是33.6 L
B. 在标准状况下,2 mol H2的体积是44.8 L
C. 不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D. 气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
【答案】B
【解析】A、不是标准状况下,无法计算1.5mol氧气的体积,选项A错误;B、标况下,气体摩尔体积为22.4l/mol,2mol氢气的体积为44.8L,选项B正确;C、不同的气体,在相同的条件下,它们所含的分子数也可能不同;若是条件不同,不同的体积可能含有相同的分子数,选项C错误;D、气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积,选项D错误;答案选B。
16.下列数量的物质中含原子个数最多的是( )
A. 0.4mol 氧气 B. 4℃时,5.4mLH2O
C. 标况下5.6L 二氧化碳 D. 10 g 氖
【答案】B
【详解】0.4mol氧气中含有0.8molO原子;4℃时5.4 mL水的物质的量n(H2O)= 5.4g/18g/mol
=0.3mol,原子的物质的量为0.3mol×3=0.9mol;标况下5.6L 二氧化碳的物质的量n(CO2)=5.6L/22.4L/mol=0.25mol,原子的物质的量为0.25mol×3=0.75mol;10 g 氖的物质的量n(Ne)=10g/20g/mol=0.2mol,原子的物质的量为0.2mol, 含原子个数最多的是B,故选B。
17.下列推断不正确的是( )
A. 工业上可以用碳还原二氧化硅得到硅和二氧化碳
B. 制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
C. Mg失火不能用CO2灭火;Na失火也不能用CO2灭火
D. Fe与S直接化合生成FeS;Al与S也可以直接化合得到Al2S3
【答案】A
【详解】A项、高温下碳还原二氧化硅得到硅和一氧化碳,而不是二氧化碳,故A错误;
B项、制普通玻璃的原料为纯碱、石灰石、石英,故B正确;
C项、二氧化碳能与钠燃烧后的产物过氧化钠产生氧气,氧气能助燃;二氧化碳能与镁反应产生氧化镁和碳,所以金属钠、镁等活泼金属着火时,不能使用二氧化碳来灭火,故C正确;
D项、铝和硫直接化合可以得到Al2S3,但铁和硫直接化合可以得到 FeS,故D正确。
故选A。
18.Cu2O是赤铜矿的主要成分,Cu2S是辉铜矿的主要成分。铜的冶炼过程通常发生反应:Cu2S+2Cu2O===6Cu+SO2↑,下列有关说法正确的是( )
A. 该反应中有三种元素的化合价发生了变化
B. 每生成0.1 mol Cu,转移0.2 mol 电子
C. Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
D. Cu既是氧化产物又是还原产物
【答案】C
【详解】A.该反应中Cu元素化合价降低,S元素化合价升高,所以有两种元素化合价变化,A错误;
B.铜元素化合价从+1价降低到0价,每生成0.1mol Cu,转移电子为0.1 mol×(1-0)=0.1mol,B错误;
C.该反应中Cu元素化合价降低,S元素化合价升高,则Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,C正确;
D.该反应中铜元素化合价降低,所以铜是还原产物,D错误;
答案选C。
19.生菜无土栽培营养液的配方要求KNO3、MgSO4、NH4NO3 物质的量之比为1∶2∶1。配制该营养液,已溶解0.02 mol KNO3、0.02 mol NH4NO3,还需MgSO4的质量为( )
A. 1.2 g B. 2.4 g C. 3.6 g D. 4.8 g
【答案】D
【解析】已溶解0.02 mol KNO3、0.02 mol NH4NO3,根据KNO3、MgSO4、NH4NO3物质的量之比为1∶2∶1可知还需MgSO4的物质的量是0.04mol,质量为0.04mol×120g/mol=4.8g,答案选D。
20. 下列哪一个反应表示二氧化硫被还原 ( )
A. SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl B. SO2+2H2S===2H2O+3S
C. SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O D. SO2+Na2CO3===Na2SO3+CO2↑
【答案】B
【解析】A项,、SO2中硫元素的化合价由+4价升高为+6价,SO2被氧化;B项,SO2中硫元素的化合价由+4价降低为0价,SO2被还原;C项,元素化合价没有变化,不是氧化还原反应,SO2既未被氧化也未被还原;D项,元素化合价没有变化,不是氧化还原反应,SO2既未被氧化也未被还原。
二、综合题 (共3小题,共40分)
21.钴(Co)及其化合物在工业上有广泛应用。利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoC12·6H2O粗品的工艺流程图如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、A13+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
请回答下列问题:
(1)上述工艺流程图中操作a的名称:_______________。
(2)写出“浸出”时Co2O3发生反应的离子方程式:____________________。
(3)加入NaC1O3的作用是________________ 。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。使用萃取剂最适宜的pH范围是_________(填字母序号)。
A.2.0~2.5 B. 3.0~3.5 C. 5.0~5.5 D. 9.5~9.8
(5)“除钙”“镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下,Ksp(MgF2)=7.35×10-11, Ksp(CaF2)=1.50×10-10。当加入过量NaF,所得滤液中c(Mg2+)/c(Ca2+)=_______________。
【答案】(1). 过滤 (2). Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O (3). 将Fe2+氧化成Fe3+,使Fe3+沉淀完全(利于生成Fe(OH)3除去) (4). B (5). 0.49
【解析】含钴废料中加入盐酸,可得CoCl3、FeCl3、AlCl3、MnCl2、MgCl2、CaCl2,信息①中浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等,则加入的Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+.工艺流程最终得到草酸钴,加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,加入Na2CO3调pH至5.2,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoCl2、MnCl2、MgCl2、CaCl2,用NaF溶液除去钙、镁,过滤后,向滤液中加入萃取剂,将锰离子萃取,萃取后的余液中主要含有CoCl2,进入草酸铵溶液得到草酸钴;
⑴由分析可知上述工艺流程图中操作a的名称过滤;
(2)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,其中“浸出”时Co2O3发生反应离子方程式为:SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+;
(3)NaClO3的作用是:将浸出液中Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+沉淀完全;
(4)pH=2与pH=3时Co2+的萃取率变化不大,但pH=3时Mn2+的萃取率增大很多,而pH=4时,Co2+的萃取率比较大,故pH=3时最佳,故答案为B;
(5)由溶度积可知,滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀,根据溶度积可知c(Mg2+):c(Ca2+)===0.49。
22.以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料生产铝和氮化铝的一种工艺流程如下[已知:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(NaAlSiO4·nH2O)沉淀]。
(1)操作I、Ⅱ的名称为____________。
(2)用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式_____________。
(3)杂质Fe2O3最后存在于___________中。
(4)工业制备Al的化学方程式为__________________________。
【答案】(1). 过滤 (2). Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2O (3). 滤渣
(4). 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
【解析】(1)操作I、Ⅱ均为固液分离,方法为过滤;答案为:过滤;
(2)硅酸盐(NaAlSiO4·nH2O)用氧化物的形式表示时,要遵循原子守恒规律,氧化物之间要有“·”隔开;一般金属氧化物在前,非金属氧化物在后;答案为: Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2O;
(3)氧化铁不与氢氧化钠溶液反应,过滤后进入滤渣中,答案为:滤渣;
(4)电解熔融的氧化铝得到金属铝和氧气;答案为:2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑;
23.用软锰矿[主要成分MnO2,还含SiO2 、Fe2O3、Al2O3、Cu2(OH)2CO3的等杂质]和酸洗厂废酸液(含1mol/LH2SO4的FeSO4溶液)联合生产硫酸锰和铁红(Fe2O3)生产过程如下
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Al(OH)3
Fe(OH)3
开始沉淀时
8.3
6.3
4.7
3.4
2.7
完全沉淀时
9.8
8.3
6.7
4.4
3.2
(1)含杂质的软锰矿使用前需将其粉碎,目的是______。
(2)滤渣1中含有的主要物质是_______。
(3)滤液1中,加氨水调控溶液pH至3.2,通入O2,反应的离子方程式是_______。若用H2O2代替O2,是否合理?理由是___________。
(4)软锰矿粉与硫酸和硫酸亚铁溶液反应的离子方程式是_________。
(5)滤液3中加入难溶电解质MnS的目的是(用离子方程式表示)_________。
(6)用重结晶法从滤液4中获取硫酸锰晶体的操作是:__________。
【答案】(1). 充分反应,加快反应速率 (2). SiO2 (3). 4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓ + 8H+ (4). 不合理,Fe3+、Cu2+等会催化H2O2分解,原料利用率低 (5). MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O (6). MnS+Cu2+=CuS+Mn2+ (7). 将硫酸锰晶体加热溶解后,趁热过滤,然后冷却结晶
【解析】(1)为了扩大接触面积,提高反应速率,所以将矿石粉碎;
(2)根据软锰矿中所含杂质的成分,不溶于酸的只有SiO2,所以滤渣1中含有的主要物质是SiO2;
(3)根据氢氧化物沉淀完全的pH可知,调节溶液的pH至3.2,可使Fe3+完全沉淀,通入氧气是为了将Fe2+氧化为Fe3+,所以反应的离子方程式是4Fe2++O2+10H2O= 4Fe(OH)3↓ + 8H+;若用H2O2代替O2,Fe3+、Cu2+等能催化H2O2的分解,造成原料浪费,降低原料的利用率,所以不合理;
(4) MnO2具有氧化性,Fe2+具有还原性,所以反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2+ +2Fe3++2H2O;
(5)由表中数据可知,当pH为5时,Al(OH)3沉淀完全,所以滤液3中主要是Cu2+和Mn2+,加入难溶电解质MnS,可除去Cu2+,因为CuS比MnS更难溶,即MnS+Cu2+=CuS+Mn2+;
(6)将硫酸锰晶体加热溶解后,趁热过滤,然后冷却结晶。
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