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陕西省西安中学2019-2020学年高一12月月考化学试题
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西安中学高一质量检测二
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题
1.下列有关金属及其化合物用途的说法不正确的是( )
A. 氢氧化铝可作胃酸的中和剂 B. 明矾用作净水剂
C. 铝罐可久盛食醋 D. 制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化铝能和胃酸反应,作胃酸的中和剂,故正确;
B.明矾中的铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,具有很大的表面积,具有吸附性,能作净水剂,故正确;
C.铝罐表面有氧化铝,能与醋酸反应,所以不能久盛醋酸,故错误;
D.不锈钢属于合金,主要加入铬和镍等元素,故正确。
故选C。
2.下列各组中的两种物质作用,反应条件或者反应物用量改变,不会引起产物种类改变的是( )
A. Na和O2 B. Fe和Cl2 C. NaOH和CO2 D. AlCl3和NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A项,Na与O2常温下反应生成Na2O,点燃时反应生成Na2O2,反应条件不同产物不同;
B项,Fe与Cl2加热时反应只能生成FeCl3;
C项,NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3和H2O,NaOH与过量CO2反应生成NaHCO3,反应物用量改变产物不同;
D项,AlCl3与少量NaOH反应生成Al(OH)3和NaCl,AlCl3与过量NaOH反应生成NaCl、NaAlO2和H2O,反应物用量改变产物不同;
答案选B。
3.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是 ( )
A. 将Na2O与Na2O2分别加入滴有酚酞的水中,二者现象相同
B. 在Na2O2与水的反应中,氧化产物与还原产物物质的量之比为1:4
C. 相同物质的量的氧化钠和过氧化钠中阴离子物质的量之比为1:1
D. 等质量的Na2O与Na2O2投入等量且足量水中充分反应后所得溶液物质的量浓度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,具有强氧化性,与酚酞反应先变红后褪色,氧化钠与水反应只生成氢氧化钠,与酚酞反应只变红色,二者现象相同,错误;
B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,在Na2O2与水的反应中,氧化产物与还原产物物质的量之比为1:2,错误;
C.氧化钠中阴离子是氧离子,过氧化钠中阴离子是过氧根离子,所以相同物质的量的氧化钠和过氧化钠中阴离子物质的量之比为1:1,正确;
D.等物质的量的Na2O和Na2O2分别投入到足量且等质量的水中,生成的氢氧化钠的物质的量相同,即溶液中溶质的质量相同,对于反应Na2O+H2O=2NaOH;1mol氧化钠与足量的水反应,溶液质量增加62g,对于反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,1mol过氧化钠与足量的水反应,溶液的质量增加62g,所以反应物两溶液的质量相同,若Na2O与Na2O2的质量相等,物质的量不相等,所得溶液物质的量浓度不相等,错误;
答案选C。
4.下列叙述正确的是 ( )
A. 切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗2Na+O2=Na2O2
B. 一定条件下,2.3 gNa完全与O2反应生成3.6 g产物,失去的电子数为0.2 NA
C. 钠与水反应:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D. 金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
【答案】C
【解析】
A、金属钠放置于空气中,其和氧气反应生成氧化钠,不可能生成过氧化钠,选项A错误;B、Na是+1价金属,每摩尔的Na反应失去电子1mol,N(Na)==0.1mol,所以一定条件下,2.3 g的Na完全与O2反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA,选项B错误;C、钠与水反应离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,选项C正确;D、金属钠能与水及氧气反应,金属钠着火时不能使用泡沫灭火器灭火,选项D错误。答案选C。
5.关于Na2CO3和NaHCO3下列比较正确是( )
①相同温度下,Na2CO3溶解度比NaHCO3大
②Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强
③相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的pH大
④等物质的量Na2CO3和NaHCO3分别和盐酸反应,剧烈程度是Na2CO3强于NaHCO3
⑤相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别和盐酸反应产生的CO2在相同条件下的体积是NaHCO3大于Na2CO3
A. ①②③④⑤ B. ①②③⑤ C. ①③④⑤ D. ①②③
【答案】B
【解析】
【详解】①相同温度下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3大,故正确;
②Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强,碳酸氢钠能受热分解,故正确;
③相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液的碱性比碳酸氢钠大,所以比NaHCO3溶液的pH大,故正确;
④等物质的量Na2CO3和NaHCO3分别和盐酸反应,因为碳酸钠和盐酸先反应时先生成碳酸氢钠,不产生气体,所以剧烈程度Na2CO3弱于NaHCO3,故错误;
⑤因为84g碳酸氢钠产生1mol二氧化碳,而106g碳酸钠产生1mol二氧化碳,所以相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别和盐酸反应产生的CO2在相同条件下的体积是NaHCO3大于Na2CO3,故正确。
故选B。
6.下列说法中正确的是( )
A. 非金属单质燃烧时火焰均为无色
B. NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C. 焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D. 只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,故A错误;
B.因焰色反应是元素的性质,只要含有的金属元素相同,无论是单质还是化合物灼烧时火焰颜色都相同,故B正确;
C.只有钾的焰色反应的观察需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光,故C错误;
D.焰色反应是元素的性质,金属单质和金属形成的化合物灼烧时都会发生焰色反应,故D错误;
故答案选B。
【点睛】焰色反应是某些金属元素的性质,只要含有的金属元素相同,无论是单质还是化合物灼烧时火焰颜色都相同,钾的焰色反应的观察需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光的干扰。
7.下列各组物质之间的转化不是全部通过一步反应完成的是( )
A. Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B. Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
C. Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D. Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠和水反应生成氢氧化钠,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙进而氯化钠,Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,能一步实现反应,A不符合题意;
B.铝和氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能一步反应生成氢氧化铝,B符合题意;
C.镁和氯气反应生成氯化镁,Mg+Cl2=MgCl2,氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,氢氧化镁沉淀溶解于硫酸生成硫酸镁,Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O,能一步实现反应,C不符合题意;
D.铁和盐酸反应生成氯化亚铁,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁,FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,空气中氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,D不符合题意;
故合理选项是B。
8.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. 往澄清的石灰水中通入过量CO2:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
B. 往碳酸镁中滴加稀盐酸:CO3-+2H+=H2O+CO2↑
C. 用小苏打(NaHCO3)治疗胃酸过多:HCO3-+H+=H2O+CO2↑
D. 氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应:Ba2++SO42-+H++OH-=BaSO4↓+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A. 往澄清的石灰水中通入过量CO2应生成碳酸氢钙,离子方程式Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O错误;
B. 碳酸镁不溶于水,故不能拆成离子形式,故错误;
C. 用小苏打(NaHCO3)和胃酸反应生成二氧化碳和水,离子方程式为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,故正确;
D. 氢氧化钡中钡离子和氢氧根离子比例为1:2,故与稀H2SO4反应离子方程式应为:Ba2++SO42-+2H++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故错误。
故选C。
9.下列说法正确的是( )
A 钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+=Cu↓+2Na+
B. Na2O2与水反应时,生成0.1 mol O2,转移的电子数为0.2NA
C. Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
D. 在酒精灯加热条件下, Na2CO3和NaHCO3固体都能发生分解
【答案】B
【解析】
【详解】A、钠与CuSO4溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氢气,反应的离子方程式为:2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,选项A错误;
B、Na2O2和水反应时,氧元素由-1价变为0价,故当生成0.1 mol O2时转移0.2NA个电子,选项B正确;
C、Na2O2与水反应产生NaOH和O2,NaOH电离产生OH-使到湿润的紫色石蕊试纸变蓝色,由于Na2O2具有强的氧化性,会使蓝色试纸变为白色,所以石蕊试纸最终变成白色,选项C错误;
D、Na2CO3的性质稳定,在酒精灯加热条件下不能分解,而NaHCO3能分解,选项D错误;
答案选B。
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】
【详解】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.己知在碱性溶液中可发生如下反应:
2R(OH)3+ 3C1O-+ 4OH-= 2RO4n-+3Cl-+5H2O。则RO4n-中R的化合价是( )
A. +3 B. +4 C. +5 D. +6
【答案】D
【解析】
【详解】根据方程式两端电荷守恒可知n==2,O元素是-2价,所以R的化合价是+6价,
答案选D。
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12.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱.下列反应在水溶液中不可能发生的是
A. 3 Cl2+6 FeI2=2FeCl3+4FeI3 B. 3Cl2+2FeI2=2FeCl3+2I2
C. Co2O3+6 HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O D. 2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl
【答案】A
【解析】
A、根据信息,I-的还原性强于Fe2+,因此Cl2先氧化I-,A错误;B、还原性I->Fe2+,氯气先和I-反应,过量的氯气再和Fe2+反应,B正确;C、Co2O3的氧化性强于Cl2,反应中有氯气生成,C正确;D、Fe3+的氧化性强于I2,因此两者发生反应,D正确。答案选A。
13.“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打,转化为坚硬的钢,其实质是对生铁的不断除杂过程。下列叙述不正确的是( )
选项
被提纯物质
杂质
除杂试剂或方法
A
FeCl3溶液
FeCl2
通入适量Cl2
B
FeCl2溶液
FeCl3
加入过量铁粉并过滤
C
铁粉
铝粉
加入过量NaOH溶液并过滤
D
NaHCO3溶液
Na2CO3
滴加适量稀盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁,故正确;
B.氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,故正确;
C.铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,铁与氢氧化钠不反应,故正确;
D.碳酸钠、碳酸氢钠都和盐酸反应,故错误。
故选D。
14.鉴别Fe2+和Fe3+可用下列试剂中的( )
①NaOH溶液 ②稀H2SO4 ③KSCN溶液 ④铜片 ⑤KI淀粉溶液
A. ①②③ B. ①③④⑤ C. ③④⑤ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【详解】①铁离子和NaOH溶液反应生成红褐色沉淀,亚铁离子和氢氧化钠反应生成白色沉淀,故能鉴别;
②稀H2SO4与亚铁离子或铁离子都不反应,不能鉴别;
③铁离子遇到KSCN溶液显红色,亚铁离子则不能,故能鉴别;
④铜片和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,溶液的颜色有变化,铜片溶解,但铜和亚铁离子不反应,故能鉴别;
⑤KI淀粉溶液和铁离子反应生成亚铁离子和碘单质,淀粉遇碘单质变蓝色,亚铁离子与碘化钾不反应,故能鉴别;
故选B。
15.下列物质中,既能与盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤Na2SO4
A. ①②③④⑤ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①NaHCO3和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水;
②Al 和盐酸反应生成氯化铝和氢气,和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气;
③Al2O3 和盐酸反应生成氯化铝和水,和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;
④Al(OH)3和盐酸反应生成氯化铝和水,和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;
⑤Na2SO4和盐酸或氢氧化钠都不反应。
故选D。
16.将等物质的量的NaOH和Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中逐滴滴加稀盐酸,下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】假设氢氧化钠和碳酸钠的物质的量都为1mol,等物质的量的NaOH和Na2CO3混合并配成溶液中逐滴加入盐酸,1mol氢氧化钠消耗1mol盐酸反应生成氯化钠和水,没有现象,然后1mol碳酸钠和1mol盐酸反应生成1mol碳酸氢钠和氯化钠,1mol碳酸氢钠再和1mol盐酸反应生成氯化钠和水和1mol二氧化碳。
故选C。
【点睛】掌握反应的先后顺序是关键,结合方程式中的系数关系进行计算即可。
17.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是( )
A. Na2CO3 B. Na2O2、Na2CO3
C. NaOH、Na2CO3 D. Na2O2、NaOH、Na2CO3
【答案】A
【解析】
【分析】
加热发生2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,然后先发生2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,再发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,以此来解答。
【详解】由2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O可知,2mol碳酸氢钠分解生成1molNa2CO3、1molCO2、1molH2O,由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知,1molCO2与恰好与1molNa2O2反应生成1molNa2CO3,所以充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是Na2CO3,故合理选项是A。
【点睛】本题考查混合物的计算的知识,把握发生的反应及先后顺序为解答的关键,注意过氧化钠先与二氧化碳反应,本题侧重于学生分析与计算能力的考查。
18. 金属铜的提炼多从黄铜矿开始。黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为:
2CuFeS2 + O2 = Cu2S + 2FeS + SO2,下列说法不正确的是
A. O2只做氧化剂
B. CuFeS2既是氧化剂又是还原剂
C. SO2既是氧化产物又是还原产物
D. 若有1 mol O2参加反应,则反应中共有4 mol电子转移
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应中,O元素的化合价由O2中的0价降至SO2中的-2价,O2只做氧化剂,A正确;
B. Cu元素的化合价由CuFeS2中的+2价降至Cu2S中的+1价,S元素的化合价由CuFeS2中的-2价升至SO2中的+4价,CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,B正确;
C. O元素的化合价由O2中的0价降至SO2中的-2价,SO2是还原产物,S元素的化合价由CuFeS2中的-2价升至SO2中的+4价,SO2是氧化产物,C正确;
D. O元素的化合价由O2中的0价降至SO2中的-2价,Cu元素的化合价由CuFeS2中的+2价降至Cu2S中的+1价,S元素的化合价由CuFeS2中的-2价升至SO2中的+4价,1molO2参加反应,反应共转移6mol电子,D错误;
答案选D。
19.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1g 样品加热,其质量变为w2g ,则该样品的纯度(质量分数)是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据方程式可知
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ △m
2×84 106 62
m(NaHCO3) w1-w2
m(NaHCO3)=84(w1-w2)/31
则该样品的纯度是[w1-84(w1-w2)/31]÷w1=(84w2-53w1)/31w1
答案选A。
【点睛】利用差量法进行方程式计算要注意前后固体质量的变化,并能列出方程组计算。
20.向含0.2 mol AlCl3的溶液中加入了一定量的1 mol/L的NaOH溶液后,生成了7.8 g的沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为( )
A. 150 mL B. 200 mL
C. 300 mL D. 400 mL
【答案】C
【解析】
AlCl3溶液中氯化铝的物质的量=0.2mol,若Al元素都转化为氢氧化铝,则氢氧化铝沉淀的质量=0.2mol×78g·mol-1=15.6g>7.8g,分为两种情况:一种情况是沉淀不完全,只生成Al(OH)3沉淀;另一种情况是沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,n(Al(OH)3)=7.8g/78g·mol-1=0.1mol,①若碱不足,由Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知,NaOH的物质的量为0.1mol×3=0.3mol,加入NaOH溶液的体积为0.3mol/1mol·L-1=0.3L=300mL;②沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,则:
Al3++3OH-═Al(OH)3↓
0.2mol 0.6mol 0.2mol
Al(OH)3 + OH-═AlO2-+2H2O
(0.2-0.1)mol (0.2-0.1)mol
则消耗的碱的物质的量为0.6mol+(0.2-0.1)mol=0.7mol,加入NaOH溶液的体积为0.7mol/1mol·L-1=0.07L=700mL;即加入氢氧化钠溶液的体积为300mL或700mL。故选C。
21.钠、镁、铝各分别放入的盐酸中,同温同压下产生的气体体积之比是( )
A. 1:2:3 B. 3:2:1 C. 3:1:1 D. 1:1:1
【答案】C
【解析】
【详解】盐酸的物质的量0.1L× 1mol/L=0.1mol,将三种金属各0.3mol分别投入0.1mol的盐酸中,镁、铝有剩余,应按盐酸的量计算,镁、铝产生氢气物质的量相等,以镁为例:由Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知:产生氢气的物质的量为:(0.1L×1mol/L)×1/2=0.05 mol;但金属钠活泼,能与水反应生成氢气,则生成氢气最多的是钠,钠与水反应产生氢气应按钠的物质的量计算:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,0.3mol钠产生0.15mol氢气,故将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中,产生氢气的物质的量之比为:0.15mol:0.05mol:0.05mol=3:1:1,所以同温同压下产生的气体体积比是3:1:1。
故选C
22.一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中,完全反应后产生标准状况下)气体;用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中,在标准状况下产生的气体,则该合金中铝、铁的物质的量之比为
A. 1∶1 B. 2∶5 C. 3∶2 D. 3∶5
【答案】A
【解析】
合金溶于足量的NaOH溶液中,铝和氢氧化钠反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,产生气体氢气3.36L(标准状况),其物质的量==0.15mol,由方程式可知n(Al)= n(H2)=0.15mol×=0.1mol,铁合金溶于足量的盐酸中,Fe、Al都反应产生氢气,Al与足量的氢氧化钠溶液、盐酸反应产生氢气体积相等,则Fe反应生成氢气体积=5.6L-3.36L=2.24L,其物质的量==0.1mol,根据Fe+2HCl═FeCl2+H2↑可知n(Fe)=n′(H2)=0.1mol,故合金中铝、铁的物质的量之比=0.1mol:0.1mol=1:1,故选A。
点睛:本题考查根据方程式计算,确定Al与足量的氢氧化钠溶液、盐酸反应产生氢气体积相等是解题关键,可以利用电子转移守恒计算计算的物质的量。
23.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的( )
A. 物质的量之比为3:2
B. 质量之比为3:2
C. 摩尔质量之比为2:3
D. 生成气体的物质的量之比为2:3
【答案】A
【解析】
【详解】根据方程式分析:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑。
A.图中产生的氢气一样多,结合方程式分析,镁和铝的物质的量比为3:2,故正确;
B. 镁和铝的物质的量比为3:2,质量比为3×24:27×2=4:3,故错误;
C.镁和铝的摩尔质量比为24:27=8:9,故错误;
D.生成气体物质的量相等,故错误。
故选A。
24.某溶液中含有大量Fe2+、Al3+、Fe3+、Na+、Cl-、SO42-离子,其中加入足量Na2O2固体后,再加入足量的盐酸溶解沉淀,最后溶液中的离子数目与反应前相比保持不变的是
A. Na+、Fe2+ B. Al3+、SO42- C. Fe3+、SO42- D. Al3+、Cl-
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为Na2O2是强氧化剂,而且遇水生成NaOH,钠离子浓度增大,故A错误;
B.Na2O2是强氧化剂,而且遇水生成NaOH,铝离子能和过量的氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸根离子,在盐酸作用下又会生成铝离子,根据铝元素守恒,则铝离子量不变,硫酸根离子自始至终不发生变化,故B正确;
C.因为Na2O2是强氧化剂,而且遇水生成NaOH,Fe2+氧化成Fe3+,并沉淀,再和盐酸反应生成三价铁离子,所以三价铁离子浓度增大,故C错误;
D.加入足量的盐酸溶解沉淀,氯离子浓度增大,故D错误;
故选B。
【点晴】可以根据所学知识进行回答,难度不大,注意亚铁离子被氧化为三价铁离子是解题的易错点,溶液中加入足量的Na2O2固体,充分反应后,再加入过量的稀盐酸,Fe2+氧化成Fe3+,减少的是亚铁离子,增加的是三价铁离子。
25.将Fe、Cu 的混合物投入含有Fe3+、Cu2+、Fe2+的溶液中,反应后有铁剩余,则容器内还应存在的微粒是( )
A. Fe2+、Cu B. Fe3+、Fe2+ C. Cu、Fe3+ D. Cu、Cu2+
【答案】A
【解析】
【详解】将Fe、Cu 的混合物投入含有Fe3+、Cu2+、Fe2+的溶液中,首先进行的反应为铁和铁离子反应,反应后有铁剩余,说明原溶液中不存在铁离子和铜离子,说明铜离子和铁反应生成了铜单质,溶液中肯定含有亚铁离子。
故选A。
【点睛】掌握氧化还原反应的先后顺序,注意铁能和铁离子或铜离子反应,若铁有剩余,则铁离子和铜离子都不存在。
26.下列各组物质的稀溶液相互反应,无论是前者滴入后者,还是后者滴入前者,反应现象都相同的是
A. NaAlO2和H2SO4 B. AlCl3和NaOH
C. NaHSO4和Ba(OH)2 D. Na2CO3和H2SO4
【答案】C
【解析】
【详解】A.偏铝酸钠滴入硫酸中开始发生反应 2NaAlO2+4H2SO4= Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O,后发生反应Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2SO4,现象为开始无沉淀,后产生白色沉淀;硫酸滴入偏铝酸钠依次发生反应:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,3H2SO4 +2Al(OH)3= Al2( SO4)3+6H2O,现象开始产生沉淀,后沉淀溶解,二者现象不同,故A不符合题意;
B.NaOH少量生成白色沉淀,NaOH过量沉淀溶解,则氯化铝滴入氢氧化钠溶液中依次发生反应:Al3++4OH-=AlO2- +2H2O、Al3++3AlO2- +6H2O= 4Al(OH)3↓,现象开始无沉淀,一段时间后有沉淀;氢氧化钠滴入氯化铝溶液中依次发生反应:Al3+ +3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO2- +2H2O,现象是开始有沉淀,一段时间后沉淀溶解,所以二者现象不同,故B不符合题意;
C.无论是前者滴入后者,还是后者滴入前者,均生成硫酸钡白色沉淀,反应现象相同,故C符合题意;
D.碳酸钠滴入硫酸发生反应Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+CO2↑+ H2O,现象立刻产生气泡;硫酸滴入碳酸钠溶液中依次发生反应: CO32-+H+= HCO3-、HCO3-+H+= CO2↑+H2O,现象开始无气泡,一段时间后有气泡,所以二者现象不同,故D不符合题意。
故选C。
二、非选择题
27.物质A~K存在下图转化关系,其中气体D为单质,E为氯气。试回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A是________。
(2)写出下列反应的离子方程式:
C→F____________________________________________
I→J_____________________________________________
(3)在溶液I中滴入NaOH溶液,可观察到的现象是___________________________,其反应的原理为____________________________________(写化学方程式)。
(4)检验溶液J中的金属阳离子,所选用的试剂为__________(填化学式),现象为___________________。
【答案】 (1). Al (2). Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ (3). 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (4). 先生成白色絮状沉淀,然后迅速变为灰绿色,最后变成红褐色 (5). FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (6). KSCN (7). 出现血红色
【解析】
【分析】
红褐色沉淀为氢氧化铁,说明溶液J 中含有铁离子,气体E为氯气,说明溶液I 中含有亚铁离子,单质气体D和氯气反应生成气体B ,说明D为氢气,B为氯化氢。溶液C和氨水反应生成白色沉淀,溶于氢氧化钠,说明该白色沉淀为氢氧化铝,则金属A为铝。
【详解】(1) 溶液C和氨水反应生成白色沉淀,溶于氢氧化钠,说明该白色沉淀为氢氧化铝,则金属A为铝;
(2)氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,离子方程式为: Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ ;
氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁,离子方程式为: 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ;
(3).氯化亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化亚铁沉淀现象为:先生成白色絮状沉淀,然后迅速变为灰绿色,最后变成红褐色;方程式为:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ;
(4) 检验溶液J中的金属阳离子为铁离子,用KSCN检验,现象为出现血红色。
【点睛】推断题找到突破口,如红褐色沉淀,如与碱反应生成的白色沉淀溶于氢氧化钠等。
28.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L-1盐酸、6 mol·L-1硫酸和蒸馏水)回答下列问题:
(1)装置A是用来产生CO2气体,则A中液体试剂选用____________,发生反应的离子方程式为___________________。
(2)装置B的作用是_____________________________________________________,装置C的作用是________________________________________________________,装置E中碱石灰的作用是_________________________________________________。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为________________________________。
(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为________。
【答案】 (1). 6 mol/L盐酸 (2). CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (3). 除去气体中的HCl (4). 干燥气体 (5). 吸收装置D中反应剩余的CO2 (6). 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、Na2O+CO2=Na2CO3 (7). 78%
【解析】
【分析】
碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,碳酸氢钠溶液吸收二氧化碳中的氯化氢,浓硫酸吸收水蒸气,干燥的二氧化碳和试样反应,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碱石灰吸收反应剩余的二氧化碳,最后用排水测定氧气体积。
【详解】(1) 装置A是用来产生CO2气体,用碳酸钙和6 mol/L盐酸反应,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;
(2).装置B中的碳酸氢钠除去气体中的HCl,装置C中的浓硫酸干燥气体 ,装置E中的碱石灰吸收装置D中反应剩余的CO2 ;
(3)装置D中的反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、Na2O+CO2=Na2CO3 ;
(4) 根据方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2分析,224 mL(标准状况)的氧气的物质的量为0.01mol,则过氧化钠的物质的量为0.02mol,质量为0.02mol×78g/mol=1.56克,纯度为=78%。
【点睛】掌握实验题的原理是关键,注意反应生成的二氧化碳中含有杂质气体,如氯化氢和水蒸气等,需要除去。
29.在人类社会的发展进程中,金属起着重要的作用。
(1)以下有关金属单质的叙述正确的是_______。
A.金属钠非常活泼,在实验室中保存在石蜡油或煤油中
B.用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热,可观察到铝箔熔化,并有熔融物滴下
C.铁单质与水蒸气反应的化学方程式为2Fe+3H2O(g)=Fe2O3+3H2
(2)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1 mol·L-1 HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示,试回答:
①A点的沉淀物的化学式为________;B点的沉淀物的化学式为________________________;写出A→B段发生反应的离子方程式_____________________________。
②原混合物中MgCl2的质量是________g,AlCl3的质量是________g,NaOH的质量是________g。
③Q点HCl溶液加入量是________mL。
【答案】 (1). A (2). Mg(OH)2 (3). Mg(OH)2和Al(OH)3 (4). AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ (5). 1.90 (6). 2.67 (7). 5.20 (8). 130
【解析】
【分析】
把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1 mol·L-1 HCl溶液,前10毫升盐酸反应时沉淀量不变,说明盐酸和氢氧化钠反应,则白色沉淀为氢氧化镁沉淀,再加入盐酸产生沉淀,是偏铝酸钠和盐酸反应生成氢氧化铝沉淀,再加入盐酸,氢氧化镁和氢氧化铝沉淀全部溶解。据此解答。
【详解】(1) A.金属钠非常活泼,容易和水或氧气反应,在实验室中保存在石蜡油或煤油中,故正确;B.用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热,可观察到铝箔熔化,外面有氧化铝薄膜包着,不会滴下,故错误;C.铁单质与水蒸气反应的化学方程式为2Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故错误。故选A;
(2) ①先加入的盐酸和氢氧化钠反应,说明白色沉淀为 Mg(OH)2,再加入盐酸,又产生了氢氧化铝沉淀,所以B点为 Mg(OH)2和Al(OH)3 ;A到B的离子方程式为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓;
②氢氧化镁沉淀的质量为1.16克,即0.02mol氢氧化镁,则对应的氯化镁的物质的量为0.02mol,质量为0.02mol×95g/mol= 1.90g, 根据AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓分析,反应消耗的盐酸的物质的量为1mol/L×(30-10)×10-3L=0.02mol,则氯化铝的物质的量为0.002mol质量为0.02mol×133.5g/mol= 2.67g,氢氧化钠的物质的量为0.02×2+0.02×4+1×0.01=0.13mol,则质量为0.13 mol ×40 g/mol = 5.20g;
③Q点HCl溶液可以看成就是将原来的氢氧化钠反应生成氯化钠,故根据0.13mol氢氧化钠计算,盐酸的物质的量为0.13mol,体积为=130mL。
【点睛】掌握混合溶液中的反应顺序是关键,注意氢氧化钠和氯化镁、氯化铝反应后的混合溶液中与盐酸反应不产生沉淀,说明含有氢氧化钠,则另外存在的是氢氧化镁和偏铝酸钠,不可能是氢氧化铝。注意反应最后沉淀完全溶解时溶液含有氯化钠和氯化镁和氯化铝,相当于氢氧化钠和盐酸反应,据此快速计算。
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题
1.下列有关金属及其化合物用途的说法不正确的是( )
A. 氢氧化铝可作胃酸的中和剂 B. 明矾用作净水剂
C. 铝罐可久盛食醋 D. 制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化铝能和胃酸反应,作胃酸的中和剂,故正确;
B.明矾中的铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,具有很大的表面积,具有吸附性,能作净水剂,故正确;
C.铝罐表面有氧化铝,能与醋酸反应,所以不能久盛醋酸,故错误;
D.不锈钢属于合金,主要加入铬和镍等元素,故正确。
故选C。
2.下列各组中的两种物质作用,反应条件或者反应物用量改变,不会引起产物种类改变的是( )
A. Na和O2 B. Fe和Cl2 C. NaOH和CO2 D. AlCl3和NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A项,Na与O2常温下反应生成Na2O,点燃时反应生成Na2O2,反应条件不同产物不同;
B项,Fe与Cl2加热时反应只能生成FeCl3;
C项,NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3和H2O,NaOH与过量CO2反应生成NaHCO3,反应物用量改变产物不同;
D项,AlCl3与少量NaOH反应生成Al(OH)3和NaCl,AlCl3与过量NaOH反应生成NaCl、NaAlO2和H2O,反应物用量改变产物不同;
答案选B。
3.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是 ( )
A. 将Na2O与Na2O2分别加入滴有酚酞的水中,二者现象相同
B. 在Na2O2与水的反应中,氧化产物与还原产物物质的量之比为1:4
C. 相同物质的量的氧化钠和过氧化钠中阴离子物质的量之比为1:1
D. 等质量的Na2O与Na2O2投入等量且足量水中充分反应后所得溶液物质的量浓度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,具有强氧化性,与酚酞反应先变红后褪色,氧化钠与水反应只生成氢氧化钠,与酚酞反应只变红色,二者现象相同,错误;
B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,在Na2O2与水的反应中,氧化产物与还原产物物质的量之比为1:2,错误;
C.氧化钠中阴离子是氧离子,过氧化钠中阴离子是过氧根离子,所以相同物质的量的氧化钠和过氧化钠中阴离子物质的量之比为1:1,正确;
D.等物质的量的Na2O和Na2O2分别投入到足量且等质量的水中,生成的氢氧化钠的物质的量相同,即溶液中溶质的质量相同,对于反应Na2O+H2O=2NaOH;1mol氧化钠与足量的水反应,溶液质量增加62g,对于反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,1mol过氧化钠与足量的水反应,溶液的质量增加62g,所以反应物两溶液的质量相同,若Na2O与Na2O2的质量相等,物质的量不相等,所得溶液物质的量浓度不相等,错误;
答案选C。
4.下列叙述正确的是 ( )
A. 切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗2Na+O2=Na2O2
B. 一定条件下,2.3 gNa完全与O2反应生成3.6 g产物,失去的电子数为0.2 NA
C. 钠与水反应:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
D. 金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
【答案】C
【解析】
A、金属钠放置于空气中,其和氧气反应生成氧化钠,不可能生成过氧化钠,选项A错误;B、Na是+1价金属,每摩尔的Na反应失去电子1mol,N(Na)==0.1mol,所以一定条件下,2.3 g的Na完全与O2反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA,选项B错误;C、钠与水反应离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,选项C正确;D、金属钠能与水及氧气反应,金属钠着火时不能使用泡沫灭火器灭火,选项D错误。答案选C。
5.关于Na2CO3和NaHCO3下列比较正确是( )
①相同温度下,Na2CO3溶解度比NaHCO3大
②Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强
③相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的pH大
④等物质的量Na2CO3和NaHCO3分别和盐酸反应,剧烈程度是Na2CO3强于NaHCO3
⑤相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别和盐酸反应产生的CO2在相同条件下的体积是NaHCO3大于Na2CO3
A. ①②③④⑤ B. ①②③⑤ C. ①③④⑤ D. ①②③
【答案】B
【解析】
【详解】①相同温度下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3大,故正确;
②Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强,碳酸氢钠能受热分解,故正确;
③相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液的碱性比碳酸氢钠大,所以比NaHCO3溶液的pH大,故正确;
④等物质的量Na2CO3和NaHCO3分别和盐酸反应,因为碳酸钠和盐酸先反应时先生成碳酸氢钠,不产生气体,所以剧烈程度Na2CO3弱于NaHCO3,故错误;
⑤因为84g碳酸氢钠产生1mol二氧化碳,而106g碳酸钠产生1mol二氧化碳,所以相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别和盐酸反应产生的CO2在相同条件下的体积是NaHCO3大于Na2CO3,故正确。
故选B。
6.下列说法中正确的是( )
A. 非金属单质燃烧时火焰均为无色
B. NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C. 焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D. 只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,故A错误;
B.因焰色反应是元素的性质,只要含有的金属元素相同,无论是单质还是化合物灼烧时火焰颜色都相同,故B正确;
C.只有钾的焰色反应的观察需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光,故C错误;
D.焰色反应是元素的性质,金属单质和金属形成的化合物灼烧时都会发生焰色反应,故D错误;
故答案选B。
【点睛】焰色反应是某些金属元素的性质,只要含有的金属元素相同,无论是单质还是化合物灼烧时火焰颜色都相同,钾的焰色反应的观察需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光的干扰。
7.下列各组物质之间的转化不是全部通过一步反应完成的是( )
A. Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B. Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
C. Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D. Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠和水反应生成氢氧化钠,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙进而氯化钠,Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,能一步实现反应,A不符合题意;
B.铝和氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能一步反应生成氢氧化铝,B符合题意;
C.镁和氯气反应生成氯化镁,Mg+Cl2=MgCl2,氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,氢氧化镁沉淀溶解于硫酸生成硫酸镁,Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O,能一步实现反应,C不符合题意;
D.铁和盐酸反应生成氯化亚铁,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁,FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,空气中氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,D不符合题意;
故合理选项是B。
8.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. 往澄清的石灰水中通入过量CO2:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
B. 往碳酸镁中滴加稀盐酸:CO3-+2H+=H2O+CO2↑
C. 用小苏打(NaHCO3)治疗胃酸过多:HCO3-+H+=H2O+CO2↑
D. 氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应:Ba2++SO42-+H++OH-=BaSO4↓+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A. 往澄清的石灰水中通入过量CO2应生成碳酸氢钙,离子方程式Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O错误;
B. 碳酸镁不溶于水,故不能拆成离子形式,故错误;
C. 用小苏打(NaHCO3)和胃酸反应生成二氧化碳和水,离子方程式为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,故正确;
D. 氢氧化钡中钡离子和氢氧根离子比例为1:2,故与稀H2SO4反应离子方程式应为:Ba2++SO42-+2H++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故错误。
故选C。
9.下列说法正确的是( )
A 钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+=Cu↓+2Na+
B. Na2O2与水反应时,生成0.1 mol O2,转移的电子数为0.2NA
C. Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
D. 在酒精灯加热条件下, Na2CO3和NaHCO3固体都能发生分解
【答案】B
【解析】
【详解】A、钠与CuSO4溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氢气,反应的离子方程式为:2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,选项A错误;
B、Na2O2和水反应时,氧元素由-1价变为0价,故当生成0.1 mol O2时转移0.2NA个电子,选项B正确;
C、Na2O2与水反应产生NaOH和O2,NaOH电离产生OH-使到湿润的紫色石蕊试纸变蓝色,由于Na2O2具有强的氧化性,会使蓝色试纸变为白色,所以石蕊试纸最终变成白色,选项C错误;
D、Na2CO3的性质稳定,在酒精灯加热条件下不能分解,而NaHCO3能分解,选项D错误;
答案选B。
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】
【详解】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.己知在碱性溶液中可发生如下反应:
2R(OH)3+ 3C1O-+ 4OH-= 2RO4n-+3Cl-+5H2O。则RO4n-中R的化合价是( )
A. +3 B. +4 C. +5 D. +6
【答案】D
【解析】
【详解】根据方程式两端电荷守恒可知n==2,O元素是-2价,所以R的化合价是+6价,
答案选D。
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12.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱.下列反应在水溶液中不可能发生的是
A. 3 Cl2+6 FeI2=2FeCl3+4FeI3 B. 3Cl2+2FeI2=2FeCl3+2I2
C. Co2O3+6 HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O D. 2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl
【答案】A
【解析】
A、根据信息,I-的还原性强于Fe2+,因此Cl2先氧化I-,A错误;B、还原性I->Fe2+,氯气先和I-反应,过量的氯气再和Fe2+反应,B正确;C、Co2O3的氧化性强于Cl2,反应中有氯气生成,C正确;D、Fe3+的氧化性强于I2,因此两者发生反应,D正确。答案选A。
13.“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打,转化为坚硬的钢,其实质是对生铁的不断除杂过程。下列叙述不正确的是( )
选项
被提纯物质
杂质
除杂试剂或方法
A
FeCl3溶液
FeCl2
通入适量Cl2
B
FeCl2溶液
FeCl3
加入过量铁粉并过滤
C
铁粉
铝粉
加入过量NaOH溶液并过滤
D
NaHCO3溶液
Na2CO3
滴加适量稀盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁,故正确;
B.氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,故正确;
C.铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,铁与氢氧化钠不反应,故正确;
D.碳酸钠、碳酸氢钠都和盐酸反应,故错误。
故选D。
14.鉴别Fe2+和Fe3+可用下列试剂中的( )
①NaOH溶液 ②稀H2SO4 ③KSCN溶液 ④铜片 ⑤KI淀粉溶液
A. ①②③ B. ①③④⑤ C. ③④⑤ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【详解】①铁离子和NaOH溶液反应生成红褐色沉淀,亚铁离子和氢氧化钠反应生成白色沉淀,故能鉴别;
②稀H2SO4与亚铁离子或铁离子都不反应,不能鉴别;
③铁离子遇到KSCN溶液显红色,亚铁离子则不能,故能鉴别;
④铜片和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,溶液的颜色有变化,铜片溶解,但铜和亚铁离子不反应,故能鉴别;
⑤KI淀粉溶液和铁离子反应生成亚铁离子和碘单质,淀粉遇碘单质变蓝色,亚铁离子与碘化钾不反应,故能鉴别;
故选B。
15.下列物质中,既能与盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤Na2SO4
A. ①②③④⑤ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①NaHCO3和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水;
②Al 和盐酸反应生成氯化铝和氢气,和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气;
③Al2O3 和盐酸反应生成氯化铝和水,和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;
④Al(OH)3和盐酸反应生成氯化铝和水,和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;
⑤Na2SO4和盐酸或氢氧化钠都不反应。
故选D。
16.将等物质的量的NaOH和Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中逐滴滴加稀盐酸,下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】假设氢氧化钠和碳酸钠的物质的量都为1mol,等物质的量的NaOH和Na2CO3混合并配成溶液中逐滴加入盐酸,1mol氢氧化钠消耗1mol盐酸反应生成氯化钠和水,没有现象,然后1mol碳酸钠和1mol盐酸反应生成1mol碳酸氢钠和氯化钠,1mol碳酸氢钠再和1mol盐酸反应生成氯化钠和水和1mol二氧化碳。
故选C。
【点睛】掌握反应的先后顺序是关键,结合方程式中的系数关系进行计算即可。
17.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是( )
A. Na2CO3 B. Na2O2、Na2CO3
C. NaOH、Na2CO3 D. Na2O2、NaOH、Na2CO3
【答案】A
【解析】
【分析】
加热发生2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,然后先发生2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,再发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,以此来解答。
【详解】由2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O可知,2mol碳酸氢钠分解生成1molNa2CO3、1molCO2、1molH2O,由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知,1molCO2与恰好与1molNa2O2反应生成1molNa2CO3,所以充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是Na2CO3,故合理选项是A。
【点睛】本题考查混合物的计算的知识,把握发生的反应及先后顺序为解答的关键,注意过氧化钠先与二氧化碳反应,本题侧重于学生分析与计算能力的考查。
18. 金属铜的提炼多从黄铜矿开始。黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为:
2CuFeS2 + O2 = Cu2S + 2FeS + SO2,下列说法不正确的是
A. O2只做氧化剂
B. CuFeS2既是氧化剂又是还原剂
C. SO2既是氧化产物又是还原产物
D. 若有1 mol O2参加反应,则反应中共有4 mol电子转移
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应中,O元素的化合价由O2中的0价降至SO2中的-2价,O2只做氧化剂,A正确;
B. Cu元素的化合价由CuFeS2中的+2价降至Cu2S中的+1价,S元素的化合价由CuFeS2中的-2价升至SO2中的+4价,CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,B正确;
C. O元素的化合价由O2中的0价降至SO2中的-2价,SO2是还原产物,S元素的化合价由CuFeS2中的-2价升至SO2中的+4价,SO2是氧化产物,C正确;
D. O元素的化合价由O2中的0价降至SO2中的-2价,Cu元素的化合价由CuFeS2中的+2价降至Cu2S中的+1价,S元素的化合价由CuFeS2中的-2价升至SO2中的+4价,1molO2参加反应,反应共转移6mol电子,D错误;
答案选D。
19.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1g 样品加热,其质量变为w2g ,则该样品的纯度(质量分数)是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据方程式可知
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ △m
2×84 106 62
m(NaHCO3) w1-w2
m(NaHCO3)=84(w1-w2)/31
则该样品的纯度是[w1-84(w1-w2)/31]÷w1=(84w2-53w1)/31w1
答案选A。
【点睛】利用差量法进行方程式计算要注意前后固体质量的变化,并能列出方程组计算。
20.向含0.2 mol AlCl3的溶液中加入了一定量的1 mol/L的NaOH溶液后,生成了7.8 g的沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为( )
A. 150 mL B. 200 mL
C. 300 mL D. 400 mL
【答案】C
【解析】
AlCl3溶液中氯化铝的物质的量=0.2mol,若Al元素都转化为氢氧化铝,则氢氧化铝沉淀的质量=0.2mol×78g·mol-1=15.6g>7.8g,分为两种情况:一种情况是沉淀不完全,只生成Al(OH)3沉淀;另一种情况是沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,n(Al(OH)3)=7.8g/78g·mol-1=0.1mol,①若碱不足,由Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知,NaOH的物质的量为0.1mol×3=0.3mol,加入NaOH溶液的体积为0.3mol/1mol·L-1=0.3L=300mL;②沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,则:
Al3++3OH-═Al(OH)3↓
0.2mol 0.6mol 0.2mol
Al(OH)3 + OH-═AlO2-+2H2O
(0.2-0.1)mol (0.2-0.1)mol
则消耗的碱的物质的量为0.6mol+(0.2-0.1)mol=0.7mol,加入NaOH溶液的体积为0.7mol/1mol·L-1=0.07L=700mL;即加入氢氧化钠溶液的体积为300mL或700mL。故选C。
21.钠、镁、铝各分别放入的盐酸中,同温同压下产生的气体体积之比是( )
A. 1:2:3 B. 3:2:1 C. 3:1:1 D. 1:1:1
【答案】C
【解析】
【详解】盐酸的物质的量0.1L× 1mol/L=0.1mol,将三种金属各0.3mol分别投入0.1mol的盐酸中,镁、铝有剩余,应按盐酸的量计算,镁、铝产生氢气物质的量相等,以镁为例:由Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知:产生氢气的物质的量为:(0.1L×1mol/L)×1/2=0.05 mol;但金属钠活泼,能与水反应生成氢气,则生成氢气最多的是钠,钠与水反应产生氢气应按钠的物质的量计算:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,0.3mol钠产生0.15mol氢气,故将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中,产生氢气的物质的量之比为:0.15mol:0.05mol:0.05mol=3:1:1,所以同温同压下产生的气体体积比是3:1:1。
故选C
22.一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中,完全反应后产生标准状况下)气体;用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中,在标准状况下产生的气体,则该合金中铝、铁的物质的量之比为
A. 1∶1 B. 2∶5 C. 3∶2 D. 3∶5
【答案】A
【解析】
合金溶于足量的NaOH溶液中,铝和氢氧化钠反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,产生气体氢气3.36L(标准状况),其物质的量==0.15mol,由方程式可知n(Al)= n(H2)=0.15mol×=0.1mol,铁合金溶于足量的盐酸中,Fe、Al都反应产生氢气,Al与足量的氢氧化钠溶液、盐酸反应产生氢气体积相等,则Fe反应生成氢气体积=5.6L-3.36L=2.24L,其物质的量==0.1mol,根据Fe+2HCl═FeCl2+H2↑可知n(Fe)=n′(H2)=0.1mol,故合金中铝、铁的物质的量之比=0.1mol:0.1mol=1:1,故选A。
点睛:本题考查根据方程式计算,确定Al与足量的氢氧化钠溶液、盐酸反应产生氢气体积相等是解题关键,可以利用电子转移守恒计算计算的物质的量。
23.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的( )
A. 物质的量之比为3:2
B. 质量之比为3:2
C. 摩尔质量之比为2:3
D. 生成气体的物质的量之比为2:3
【答案】A
【解析】
【详解】根据方程式分析:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑。
A.图中产生的氢气一样多,结合方程式分析,镁和铝的物质的量比为3:2,故正确;
B. 镁和铝的物质的量比为3:2,质量比为3×24:27×2=4:3,故错误;
C.镁和铝的摩尔质量比为24:27=8:9,故错误;
D.生成气体物质的量相等,故错误。
故选A。
24.某溶液中含有大量Fe2+、Al3+、Fe3+、Na+、Cl-、SO42-离子,其中加入足量Na2O2固体后,再加入足量的盐酸溶解沉淀,最后溶液中的离子数目与反应前相比保持不变的是
A. Na+、Fe2+ B. Al3+、SO42- C. Fe3+、SO42- D. Al3+、Cl-
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为Na2O2是强氧化剂,而且遇水生成NaOH,钠离子浓度增大,故A错误;
B.Na2O2是强氧化剂,而且遇水生成NaOH,铝离子能和过量的氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸根离子,在盐酸作用下又会生成铝离子,根据铝元素守恒,则铝离子量不变,硫酸根离子自始至终不发生变化,故B正确;
C.因为Na2O2是强氧化剂,而且遇水生成NaOH,Fe2+氧化成Fe3+,并沉淀,再和盐酸反应生成三价铁离子,所以三价铁离子浓度增大,故C错误;
D.加入足量的盐酸溶解沉淀,氯离子浓度增大,故D错误;
故选B。
【点晴】可以根据所学知识进行回答,难度不大,注意亚铁离子被氧化为三价铁离子是解题的易错点,溶液中加入足量的Na2O2固体,充分反应后,再加入过量的稀盐酸,Fe2+氧化成Fe3+,减少的是亚铁离子,增加的是三价铁离子。
25.将Fe、Cu 的混合物投入含有Fe3+、Cu2+、Fe2+的溶液中,反应后有铁剩余,则容器内还应存在的微粒是( )
A. Fe2+、Cu B. Fe3+、Fe2+ C. Cu、Fe3+ D. Cu、Cu2+
【答案】A
【解析】
【详解】将Fe、Cu 的混合物投入含有Fe3+、Cu2+、Fe2+的溶液中,首先进行的反应为铁和铁离子反应,反应后有铁剩余,说明原溶液中不存在铁离子和铜离子,说明铜离子和铁反应生成了铜单质,溶液中肯定含有亚铁离子。
故选A。
【点睛】掌握氧化还原反应的先后顺序,注意铁能和铁离子或铜离子反应,若铁有剩余,则铁离子和铜离子都不存在。
26.下列各组物质的稀溶液相互反应,无论是前者滴入后者,还是后者滴入前者,反应现象都相同的是
A. NaAlO2和H2SO4 B. AlCl3和NaOH
C. NaHSO4和Ba(OH)2 D. Na2CO3和H2SO4
【答案】C
【解析】
【详解】A.偏铝酸钠滴入硫酸中开始发生反应 2NaAlO2+4H2SO4= Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O,后发生反应Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2SO4,现象为开始无沉淀,后产生白色沉淀;硫酸滴入偏铝酸钠依次发生反应:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,3H2SO4 +2Al(OH)3= Al2( SO4)3+6H2O,现象开始产生沉淀,后沉淀溶解,二者现象不同,故A不符合题意;
B.NaOH少量生成白色沉淀,NaOH过量沉淀溶解,则氯化铝滴入氢氧化钠溶液中依次发生反应:Al3++4OH-=AlO2- +2H2O、Al3++3AlO2- +6H2O= 4Al(OH)3↓,现象开始无沉淀,一段时间后有沉淀;氢氧化钠滴入氯化铝溶液中依次发生反应:Al3+ +3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO2- +2H2O,现象是开始有沉淀,一段时间后沉淀溶解,所以二者现象不同,故B不符合题意;
C.无论是前者滴入后者,还是后者滴入前者,均生成硫酸钡白色沉淀,反应现象相同,故C符合题意;
D.碳酸钠滴入硫酸发生反应Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+CO2↑+ H2O,现象立刻产生气泡;硫酸滴入碳酸钠溶液中依次发生反应: CO32-+H+= HCO3-、HCO3-+H+= CO2↑+H2O,现象开始无气泡,一段时间后有气泡,所以二者现象不同,故D不符合题意。
故选C。
二、非选择题
27.物质A~K存在下图转化关系,其中气体D为单质,E为氯气。试回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A是________。
(2)写出下列反应的离子方程式:
C→F____________________________________________
I→J_____________________________________________
(3)在溶液I中滴入NaOH溶液,可观察到的现象是___________________________,其反应的原理为____________________________________(写化学方程式)。
(4)检验溶液J中的金属阳离子,所选用的试剂为__________(填化学式),现象为___________________。
【答案】 (1). Al (2). Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ (3). 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (4). 先生成白色絮状沉淀,然后迅速变为灰绿色,最后变成红褐色 (5). FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (6). KSCN (7). 出现血红色
【解析】
【分析】
红褐色沉淀为氢氧化铁,说明溶液J 中含有铁离子,气体E为氯气,说明溶液I 中含有亚铁离子,单质气体D和氯气反应生成气体B ,说明D为氢气,B为氯化氢。溶液C和氨水反应生成白色沉淀,溶于氢氧化钠,说明该白色沉淀为氢氧化铝,则金属A为铝。
【详解】(1) 溶液C和氨水反应生成白色沉淀,溶于氢氧化钠,说明该白色沉淀为氢氧化铝,则金属A为铝;
(2)氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,离子方程式为: Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ ;
氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁,离子方程式为: 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ;
(3).氯化亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化亚铁沉淀现象为:先生成白色絮状沉淀,然后迅速变为灰绿色,最后变成红褐色;方程式为:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ;
(4) 检验溶液J中的金属阳离子为铁离子,用KSCN检验,现象为出现血红色。
【点睛】推断题找到突破口,如红褐色沉淀,如与碱反应生成的白色沉淀溶于氢氧化钠等。
28.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L-1盐酸、6 mol·L-1硫酸和蒸馏水)回答下列问题:
(1)装置A是用来产生CO2气体,则A中液体试剂选用____________,发生反应的离子方程式为___________________。
(2)装置B的作用是_____________________________________________________,装置C的作用是________________________________________________________,装置E中碱石灰的作用是_________________________________________________。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为________________________________。
(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为________。
【答案】 (1). 6 mol/L盐酸 (2). CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (3). 除去气体中的HCl (4). 干燥气体 (5). 吸收装置D中反应剩余的CO2 (6). 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、Na2O+CO2=Na2CO3 (7). 78%
【解析】
【分析】
碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,碳酸氢钠溶液吸收二氧化碳中的氯化氢,浓硫酸吸收水蒸气,干燥的二氧化碳和试样反应,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,碱石灰吸收反应剩余的二氧化碳,最后用排水测定氧气体积。
【详解】(1) 装置A是用来产生CO2气体,用碳酸钙和6 mol/L盐酸反应,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;
(2).装置B中的碳酸氢钠除去气体中的HCl,装置C中的浓硫酸干燥气体 ,装置E中的碱石灰吸收装置D中反应剩余的CO2 ;
(3)装置D中的反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、Na2O+CO2=Na2CO3 ;
(4) 根据方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2分析,224 mL(标准状况)的氧气的物质的量为0.01mol,则过氧化钠的物质的量为0.02mol,质量为0.02mol×78g/mol=1.56克,纯度为=78%。
【点睛】掌握实验题的原理是关键,注意反应生成的二氧化碳中含有杂质气体,如氯化氢和水蒸气等,需要除去。
29.在人类社会的发展进程中,金属起着重要的作用。
(1)以下有关金属单质的叙述正确的是_______。
A.金属钠非常活泼,在实验室中保存在石蜡油或煤油中
B.用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热,可观察到铝箔熔化,并有熔融物滴下
C.铁单质与水蒸气反应的化学方程式为2Fe+3H2O(g)=Fe2O3+3H2
(2)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1 mol·L-1 HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示,试回答:
①A点的沉淀物的化学式为________;B点的沉淀物的化学式为________________________;写出A→B段发生反应的离子方程式_____________________________。
②原混合物中MgCl2的质量是________g,AlCl3的质量是________g,NaOH的质量是________g。
③Q点HCl溶液加入量是________mL。
【答案】 (1). A (2). Mg(OH)2 (3). Mg(OH)2和Al(OH)3 (4). AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ (5). 1.90 (6). 2.67 (7). 5.20 (8). 130
【解析】
【分析】
把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1 mol·L-1 HCl溶液,前10毫升盐酸反应时沉淀量不变,说明盐酸和氢氧化钠反应,则白色沉淀为氢氧化镁沉淀,再加入盐酸产生沉淀,是偏铝酸钠和盐酸反应生成氢氧化铝沉淀,再加入盐酸,氢氧化镁和氢氧化铝沉淀全部溶解。据此解答。
【详解】(1) A.金属钠非常活泼,容易和水或氧气反应,在实验室中保存在石蜡油或煤油中,故正确;B.用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热,可观察到铝箔熔化,外面有氧化铝薄膜包着,不会滴下,故错误;C.铁单质与水蒸气反应的化学方程式为2Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故错误。故选A;
(2) ①先加入的盐酸和氢氧化钠反应,说明白色沉淀为 Mg(OH)2,再加入盐酸,又产生了氢氧化铝沉淀,所以B点为 Mg(OH)2和Al(OH)3 ;A到B的离子方程式为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓;
②氢氧化镁沉淀的质量为1.16克,即0.02mol氢氧化镁,则对应的氯化镁的物质的量为0.02mol,质量为0.02mol×95g/mol= 1.90g, 根据AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓分析,反应消耗的盐酸的物质的量为1mol/L×(30-10)×10-3L=0.02mol,则氯化铝的物质的量为0.002mol质量为0.02mol×133.5g/mol= 2.67g,氢氧化钠的物质的量为0.02×2+0.02×4+1×0.01=0.13mol,则质量为0.13 mol ×40 g/mol = 5.20g;
③Q点HCl溶液可以看成就是将原来的氢氧化钠反应生成氯化钠,故根据0.13mol氢氧化钠计算,盐酸的物质的量为0.13mol,体积为=130mL。
【点睛】掌握混合溶液中的反应顺序是关键,注意氢氧化钠和氯化镁、氯化铝反应后的混合溶液中与盐酸反应不产生沉淀,说明含有氢氧化钠,则另外存在的是氢氧化镁和偏铝酸钠,不可能是氢氧化铝。注意反应最后沉淀完全溶解时溶液含有氯化钠和氯化镁和氯化铝,相当于氢氧化钠和盐酸反应,据此快速计算。
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