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江西省南昌市新建县第一中学2019-2020学年高一上学期月考化学试题
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高一化学试卷
总分值:150分 时间:100分钟
温馨提示:此次考试卷面分为5分
说明:1. 书写整齐无大面积涂改且主观题基本完成的得5分
2. 书写有涂改或主观题未完成的,根据情况扣(1—5)分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ag-108
一、单项选择题(本大题包括16小题,每小题5分,共80分)
1.化学与社会、环境、社会发展等密切相关。下列有关说法正确的是( )
A. 小苏打是常用的食品添加剂,其化学式是Na2CO3
B. 明矾溶于水可产生具有吸附性的胶体粒子,常用于饮用水的杀菌消毒
C. 氢气还原氧化铜时,先加热再通氢气
D. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 小苏打是常用的食品添加剂,其化学式为NaHCO3,故A项错误;
B. 明矾溶于水可产生具有吸附性的胶体粒子,可除去水中的杂质,但不能杀菌消毒,故B项错误;
C. 氢气还原氧化铜时,应先通氢气再加热,防止氢气不纯加热引发爆炸,故C项错误;
D. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程中铁单质置换出铜单质,发生了置换反应,故D项正确;
故答案为D。
2.下列物质属于电解质且能导电的是( )
A. NaCl溶液 B. 熔融BaSO4 C. SO3 D. 石墨
【答案】B
【解析】
【分析】
电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下能够导电化合物。
【详解】A. NaCl溶液可以导电,但其为混合物,故A错误;
B. BaSO4电解质,熔融状态下可以电离出Ba2+和SO42-,可以导电,故B正确;
C. SO3不是电解质且不能导电,故C错误;
D.石墨可以导电,但不是电解质,故D错误;
故答案为B。
3. 某溶液与金属铝反应能放出氢气,则在该溶液中一定能大量共存的离子组是
A. NH4+、NO3-、CO32-、Na+ B. Na+、I-、Cl-、SO42-
C. NO3-、Fe3+、Cl-、I- D. NO3-、Cl-、Na+、SO32-
【答案】B
【解析】
试题分析:与Al反应生成氢气的溶液为碱性或非硝酸的酸性溶液。A、铵根离子与氢氧根离子反应生成一水合氨,碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳、水,所以该组离子在酸性或碱性条件下一定不能大量共存,错误;B、该组离子在酸性或碱性条件下,均不发生离子反应,可以大量共存,正确;C、酸性条件下,碘离子与硝酸发生氧化还原反应,不能大量共存,错误;D、酸性条件下,氢离子与亚硫酸根离子反应生成二氧化硫气体,不能大量共存,错误,答案选B。
考点:考查离子大量共存的判断
4.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. 铝溶于氢氧化钠溶液:Al +2OH-=AlO2-+ H2↑
C. 铝溶于盐酸:2Al+6H+=2Al3++3H2↑
D. 铁和稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe3++H2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.方程式没有配平,电荷不守恒,正确的离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故A错误;
B.得失电子不守恒,同时铝失去电子是被水中的氢得到,而不是碱中的氢,正确的离子反应为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑,故B错误;
C.金属铝溶于盐酸的离子反应为2Al+6H+=2Al3++3H2↑,故C正确;
D.铁跟稀硫酸反应生成二价亚铁离子,离子反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故D错误;
故答案为C。
5.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. 含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B. 物质的量浓度为0.5 mol/L的MgCl2溶液中含有NA个Cl-
C. 标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5 NA
D. 在常温常压下,1.06 g Na2CO3含有的Na+数为0.02 NA
【答案】D
【解析】
【详解】A. 氦气为稀有气体,是单原子分子,含有NA个氦原子的氦气为1mol,在标准状况下的体积约为22.4 L,故A错误;
B. 物质的量浓度为0.5 mol/L的MgCl2溶液中未给出溶液的体积,不能计算溶液中溶质的物质的量,则氯离子的微粒数目无法计算,故B错误;
C. 标准状况下,11.2 L H2O为液体,不能用气体摩尔体积来计算物质的量,含有的分子数不等于0.5 NA
D. 1.06 g Na2CO3的物质的量为=0.01mol,Na2CO3属于强电解质,溶液中完全电离,0.01molNa2CO3含有的Na+数为0.01mol ×2×NA mol-1=0.02 NA,故D正确;
答案选D。
【点睛】易错点在于稀有气体是单原子分子,其原子就是该气体的分子。
6.完成下列实验所选择的装置或仪器正确的是( )
选项
A
B
C
D
实验
从食盐水中提取NaCl固体
分离碘和泥沙
分离水和四氯化碳
分离Na2SO4溶液和苯(苯是难溶于水,密度比水小的液体)
装置或仪器
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
根据混合物分离提纯的物理原理选择合适的装置。
【详解】A项:从水溶液(食盐水)中提取固体溶质(NaCl固体)应选择蒸发装置而不是灼烧固体装置。A项错误;
B项:碘易升华,分离碘和泥沙的混合物应采用升华方法。B项错误;
C项:水和四氯化碳组成不相溶的液体混合物,使用分液方法分离。C项正确;
D项:苯是难溶于水的液体,分离Na2SO4溶液和苯的混合物应使用分液法。D项错误。
本题选C。
7.K2FeO4可用作水处理剂,它可由3Cl2 +2Fe(OH)3 +10KOH ===2K2FeO4 +6KCl +8H2O制得。下列说法不正确的是
A. 氧化性:Fe(OH)3 >K2FeO4
B. Cl2是氧化剂,Fe(OH)3在反应中失去电子
C. 上述反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2
D. 每生成l mol氧化产物转移的电子的物质的量为3 mol
【答案】A
【解析】
【分析】
反应3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O中,Fe元素的化合价升高,被氧化,Cl元素的化合价降低, 被还原。
【详解】A. Fe(OH)3中铁是+3价,FeO42—中铁是+6价,所以,Fe(OH)3是还原剂,它的还原性强于FeO42—,选项A不正确;B、Cl元素的化合价降低,被还原,Cl2是氧化剂,Fe元素的化合价升高被氧化,Fe(OH)3发生氧化反应,失去电子,选项B正确; C、上述反应的氧化剂Cl2与还原剂Fe(OH)3物质的量之比为3:2,选项C正确;D、由Fe元素的化合价变化可知,每生成l mol氧化产物K2FeO4转移的电子的物质的量为3mol,选项D正确;答案选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化是解答本题的关键,侧重氧化还原反应判断及基本反应类型判断的考查,题目难度不大。
8.下列说法正确的是
A. 失电子越多,还原性越强,得电子越多,氧化性越强
B. 已知①Fe+Cu2+===Fe2++Cu;②2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,则氧化性强弱顺序为 Fe3+>Cu2+>Fe2+
C. 已知还原性:B->C->D-,反应 C-+D ===D-+C 和反应 C-+B ===B-+C 都能发生
D. 具有强氧化性和强还原性的物质放在一起一定能发生氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化性与得电子能力有关,得电子能力越强,则氧化性越强,与得电子多少无关;还原性与失电子能力有关,失电子能力越强,则还原性越强,与失电子多少无关,选项A错误;
B.氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,在反应①Fe+Cu2+=Fe2+Cu中,氧化剂是Cu2+,氧化产物是Fe2+,所以氧化性Cu2+>Fe2+,在反应②2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+中,氧化剂是Fe3+,氧化产物是Cu2+,所以氧化性Fe3+>Cu2+,故氧化性顺序是:Fe3+>Cu2+>Fe2+,选项B正确;
C.氧化还原反应中,还原的还原性大于还原产物的还原性,还原性C->D-,故反应2C-+D2=2D-+C2能发生,还原性:B->C-,故反应2C-+B2=2B-+C2不能发生,选项C错误;
D.具有强氧化性和强还原性的物质放在一起不一定发生氧化还原反应,化学反应需要适宜的反应条件,比如说氯气有强氧化性,氢气有强还原性,两者只有在点燃时才会反应,常温下不反应,选项D错误;
答案选B。
9.下列关于钠和钠的化合物的叙述不正确的是( )
A. 热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B. 金属钠着火时,应用沙子扑灭
C. Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
D. Na2O2中阴、阳离子个数比为1:2
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠受热分解,而碳酸钠不会,碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠,A正确,不符合题意;
B.钠可以与水和二氧化碳反应,故着火时用沙子扑灭,B正确,不符合题意;
C.过氧化钠和水反应可生成氧气和氢氧化钠,为过氧化物,C不正确,符合题意;
D. Na2O2中阴离子为O22-,阳离子为Na+,个数比为1:2,D正确,不符合题意;
故答案为C。
10.如图所示过程除去 AlCl3溶液中含有的 Mg2+、K+ 杂质离子并尽可能减小 AlCl3 的损失。下列说法正确的是
A. NaOH 溶液可以用Ba(OH)2溶液来代替 B. 溶液a中含有 Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-
C. 溶液 b 中只含有 NaCl D. 向溶液a和沉淀a中滴加盐酸都要过量
【答案】A
【解析】
【详解】A选项,NaOH主要作用是将铝离子变为偏铝酸根,因此可以用氢氧化钾、氢氧化钡来代替,故A正确;
B选项,溶液a中含有 K+、Cl-、Na+、AlO2-、OH-,故B错误;
C选项,溶液 b 中含有氯化钠、氯化钾,故C错误;
D选项,向溶液a中滴加盐酸过量会使生成的氢氧化铝沉淀溶解,故D错误;
综上所述,答案为A。
11.已知下述三个实验均能发生化学反应,下列判断正确的是( )
①将铁钉放入硫酸铜溶液中②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸③将铜丝放入氯化铁溶液中.
A. 实验①中铁钉只做还原剂 B. 实验②中Fe2+既显氧化性有显还原性
C. 实验③中发生的是置换反应 D. 上述实验证明氧化性Fe3+>Fe2+>Cu2+
【答案】A
【解析】
【详解】A.①中发生Fe+Cu2+═Fe2++Cu,Fe元素的化合价升高,则Fe作还原剂,故A正确;
B.实验②中发生3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O,Fe2+化合价只升高,只表现还原性,故B错误;
C.置换反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,而③中发生Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+,生成物中没有单质,则不是置换反应,故C错误;
D.由发生的三个反应,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可知上述实验证明氧化性为Fe3+>Cu2+>Fe2+,故D错误;
故答案为A。
12.下列各组物质中,满足表中图示物质在通常条件下能一步转化的全部组合是
序号
X
Y
Z
W
Al
NaAlO2
Al(OH)3
Al2O3
②
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
③
C
CO
CO2
H2CO3
④
Fe
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2
A. ①② B. ①③④ C. ②③ D. ①④
【答案】A
【解析】
【详解】①铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与足量的二氧化碳反应生成氢氧化铝,氢氧化铝受热分解为氧化铝,符合转化关系,故①正确;
②钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与碳酸反应生成碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠,熔融氯化钠电解生成钠,故②正确;
③碳在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳与氧气继续反应生成二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸加热分解为二氧化碳,不能生成碳,不符合转化关系,故③错误;
④铁与氯气反应可生成氯化铁,氯化铁溶液与铁反应可得到氯化亚铁溶液,氯化亚铁与氢氧化钠生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁加热分解得不到铁,不符合转化关系,故④错误;
故正确选项为①②。
综上所述,本题选A。
13.在某无色溶液中加入过量Na2O2,有无色无味气体产生,同时有白色沉淀生成,其沉淀量与加入Na2O2的量的关系如图所示,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. NH4+、Mg2+、Al3+
【答案】B
【解析】
【详解】某无色溶液中加入过量Na2O2,可生成过量的氢氧化钠;根据原溶液无色可排除Fe2+,故A项错误;产生气体无色无味,若有NH4+会产生氨气,氨气有刺激性气味,故D项错误;根据图可知先生成沉淀,后沉淀部分消失,可知含有Al3+,先与氢氧化钠生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝再和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,沉淀部分消失;沉淀没有完全消失说明除氢氧化铝外还有另一种沉淀,Ba2+与氢氧根不生成沉淀,故C项错误;Mg2+可以与氢氧根生成沉淀,因为刚开始时不产生沉淀,所以还有H+,故B正确;
故答案为B。
14.铁和氧化铁的混合物共a mol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到b mol氢气,且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中单质铁的物质的量为( )
A. mol B. mol C. mol D. mol
【答案】D
【解析】
【详解】根据电子转移守恒,与H+反应生成H2的铁的物质的量等氢气的物质的量,即n(Fe)=n(H2)=bmol;其余的铁则和Fe2O3以等物质的量溶于盐酸生成FeCl2,即Fe+Fe2O3+6H+=3Fe2++3H2O,参加该反应的铁的物质的量为mol,故共含铁mol;
故答案为D。
15.镁、铝合金粉末10.2g溶于500mL 4mol·L-1盐酸中恰好完全反应。若加入2mol·L-1的氢氧化钠溶液,使得沉淀达到最大量,则需加入氢氧化钠溶液的体积为
A. 100mL B. 500mL C. 1000mL D. 1500mL
【答案】C
【解析】
【详解】要使产生的沉淀的质量最大,则沉淀为氢氧化镁与氢氧化铝,反应后为NaCl溶液,根据钠离子与氯离子守恒可知:n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.5L×4mol/L=2mol,所以需氢氧化钠溶液的体积为:2mol÷2mol/L=1L=1000mL,答案选C。
【点睛】本题考查混合物反应的计算,明确发生反应实质及反应后溶质组成为解答关键,注意掌握守恒思想在化学计算中的应用。利用守恒法可以减少计算量,提高答题效率。化学计算中的守恒法应用很广泛,例如本题中的离子守恒,氧化还原反应中的电子得失守恒,化学反应方程式中的质量守恒定律以及溶液中的电荷守恒等,平时注意解题方法规律的总结和积累。
16.碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠. 现加热5.00g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使其质量不再发生改变时,混合物质量减少了0.31g,则原混合物中碳酸钠的质量为( )
A. 3.38g B. 4.58g C. 4.16g D. 4.41g
【答案】C
【解析】
【详解】碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠分解,
设混合物中含有NaHCO3的质量为x,则
解得:x=0.84g,所以:m(Na2CO3)=5g-m(NaHCO3)=5g-0.84g=4.16g。
故答案为C。
【点睛】碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠分解成碳酸钠水和二氧化碳,且由于加热条件水也会生成水蒸气,故前后固体的质量差为生成的水和二氧化碳的质量。
二、填空题(共5小题;共65分)
17.已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应(反应方程式已配平):Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+A↑+2H2O试通过计算和推理完成下面的问题:
(1)A物质可以导致酸雨的形成。则A应该属于______________(用字母代号填写)
a.酸 b.碱 c.盐 d.酸性氧化物 e.碱性氧化物
(2)SO2与O2的混合气体中,氧元素的质量分数为70%,则SO2与O2的物质的量之比是__________,这种混合气体的密度是同温同压下氧气密度的_____倍。
(3)一定量的铜片与100mL 18mol/L 的浓H2SO4充分反应,如果该反应过程中转移了0.2mol电子,生成的CuSO4的物质的量为_________mol,
(4)将反应后所得到的CuSO4溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应的离子方程式是_____________
【答案】 (1). d (2). 3:4 (3). 10/7 (4). 0.1mol (5). Cu2++SO42-+Ba2++2OH-= Cu(OH)2↓ +BaSO4↓
【解析】
【分析】
(1)根据元素守恒判断A,再根据A判断分类;
(2)令混合气体的质量为100g,根据氧元素的质量分数计算S元素质量分数,进而计算S元素质量,再计算SO2的质量、氧气的质量,根据n=计算二者物质的量,根据M=计算平均相对分子质量,相同条件下,不同气体的密度之比等于其摩尔质量之比;
(3)由反应可知,生成1molCuSO4转移2mol电子,该反应过程中转移了 0.2mol电子,生成0.1molCuSO4;
(4)将反应后所得到的CuSO4溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀。
【详解】(1)根据元素守恒判断A为SO2,SO2是能与碱反应生成盐和水的氧化物,属于酸性氧化物,答案选d;
(2)SO2与O2的混合气体中,氧元素的质量分数为70%,则S元素的质量分数=1-70%=30%,令混合气体的质量为100g,则S元素质量=100g×30%=30g,故SO2的质量==60g,则氧气的质量=100g-60g=40g,则SO2的物质的量==mol,O2的物质的量==mol,则SO2与O2的物质的量之比为mol:mol=3:4,二者平均相对分子质量==,相同条件下,气体的摩尔质量之比等于其密度之比,所以混合气体的密度是同温同压下氧气密度的倍数==;
(3)由反应可知,生成1molCuSO4转移2mol电子,该反应过程中转移了 0.2mol电子,生成0.1molCuSO4;
(4)将反应后所得到的CuSO4溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,反应的离子方程式是Cu2++SO42-+Ba2++2OH-= Cu(OH)2↓ +BaSO4↓。
【点睛】本题考查浓硫酸和铜反应及有关计算,注意稀硫酸与铜不反应,而题目中浓硫酸与铜反应开始后,由于自身被消耗且生成水,很快就变成稀硫酸,不再与铜反应.所以(3)中1.8mol的硫酸没被全消耗掉,不能用于计算,根据电子转移算出相应量。
18.Fe及其化合物在日常生活中有很多应用,请按要求填空:
(1)人体内的铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。正二价铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含Fe2+的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+,有利于人体吸收。这句话说明维生素C在这一反应中起的作用是_______。(填“还原性”或“氧化性”)
(2)Fe2+是一种非常好的还原剂,能够与很多氧化剂发生反应。在加热条件下,FeSO4可与硫酸酸化的KNO3反应,其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3也完全反应并放出NO气体。
①请写出该化学反应方程式,并用单线桥表示出电子转移的方向和数目______。
②上述反应发生还原反应的物质是___。
③若11.4gFeSO4参与反应,则产生NO气体的体积(标况下) ______L。
(3)难溶物FeS能够与硫酸酸化的KMnO4溶液反应,反应方程式如下:10FeS+6KMnO4+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+l0_____+24H2O
①横线上的物质的化学式是。
②该反应的氧化产物是___。
③若上述反应前后固体的质量减少了2.8g,则硫元素与KMnO4之间发生转移的电子数为___。
【答案】 (1). 还原性 (2). (3). KNO3 (4). 0.56L (5). S (6). S、Fe2(SO4)3 (7). 0.1NA
【解析】
【详解】(1)维生素C可使食物中的Fe3+还原成Fe2+,维生素C为还原剂,体现还原性,故答案为:还原性;
(2)①反应中铁元素化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子。氮元素化合价从+5价降低到+2价,得到3个电子,根据电子得失守恒可知该反应的化学方程式为。
②根据以上分析可知上述反应发生还原反应的物质是KNO3,故答案为:KNO3;
③11.4gFeSO4的物质的量是11.4g÷152g/mol=0.075mol,所以根据方程式可知产生NO是0.075mol÷3=0.025mol,在标准状况下的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L。故答案为:0.56L;
(3)①根据原子守恒可知横线上物质的化学式是S;
②反应中Fe和S元素的化合价升高,Mn元素的化合价降低,则该反应的氧化产物是S、Fe2(SO4)3,故答案为:S、Fe2(SO4)3;
③若上述反应前后固体的质量减少了2.8g,根据方程式可知减少的质量是Fe,物质的量是2.8g÷56g/mol=0.05mol,因此参加反应的FeS的物质的量是0.05mol,S元素化合价从-2价升高到0价,所以硫元素与KMnO4之间发生转移的电子的物质的量是0.05mol×2=0.1mol,电子数为0.1NA,故答案为:0.1NA。
【点睛】注意恒法解题的思维流程:(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
19.已知A为淡黄色固体,T、R为两种常见的用途很广的金属单质,D是具有磁性的黑色晶体,C是无色无味的气体,H是白色沉淀,W溶液中加入KSCN出现血红色。
(1)写出下列物质的化学式:A:_____;E:______。
(2)B与E混和得到H并在潮湿空气中变成M的过程中,可能观察到的现象:_______。
(3)按要求写方程式:B和R反应生成N的离子方程式:____________;M→W的离子方程式:________。
【答案】 (1). Na2O2 (2). FeCl2 (3). 溶液中出现白色沉淀,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色; (4). (5).
【解析】
【分析】
A为淡黄色固体且能与水反应判断为Na2O2,D是具有磁性的黑色晶体判断为Fe3O4,C是无色无味的气体是过氧化钠与水反应生成的氧气,B为NaOH,W溶液中加入KSCN出现血红色,说明W含有三价铁离子;T、R为两种常见的用途很广的金属单质,T在C中燃烧生成D为四氧化三铁,溶于盐酸生成溶液中含有亚铁离子和三价铁离子,加入过量铁反应生成亚铁离子,证明T为Fe;E为FeCl2,H为Fe(OH)2,M为Fe(OH)3,W为FeCl3;金属R与B氢氧化钠反应说明R金属为Al,N为NaAlO2,Q为Al2O3;
【详解】(1)依据判断得到A、E的化学式分别为:A为 Na2O2,E为FeCl2,故答案为:Na2O2;FeCl2;
(2)B与E混和得到H为白色氢氧化亚铁沉淀,在潮湿空气中变成红褐色氢氧化铁沉淀的过程中,可能观察到的现象是:溶液中出现白色沉淀,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,故答案为:溶液中出现白色沉淀,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(3)B(NaOH)和R(Al)反应生成N(NaAlO2)的离子方程式为;M(Fe(OH)3)和盐酸反应生成W(FeCl3)反应的离子方程式为;
故答案:;。
【点睛】解决此类问题要对一些常见物质的特殊性质有所了解,例如常见的淡黄色固体有过氧化钠和硫单质,常见的有色气体有:氟气(淡黄绿色) 氯气(黄绿色) 碘蒸汽(紫色) 溴蒸汽(红棕色) 二氧化氮(红棕色)。常见的有气刺激性气味的气体有:二氧化硫,氨气,氯气等。
20.铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识,回答下列问题。
(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是____________________。
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:______________________。
(3)某研究性学习小组为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则待测液中含有的金属阳离子是____;
②溶液组成的测定:取50.0mL待测溶液,加入足量的AgNO3溶液,得21.525g白色沉淀。则溶液中c(Cl-)=___mol·L-1。
③验证该溶液中含有Fe2+,正确的实验方法是_________________。
(4)工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并获得FeCl3溶液,设计如下方案:
①滤渣C的化学式为___________。
②加过量D发生反应的离子方程式为_________________________。
③通入F发生反应的化学方程式为___________________________。
【答案】 (1). 平行光照射两种分散系(或丁达尔现象) (2). (3). Fe3+、Fe2+、Cu2+ (4). 3 (5). 取适量溶液,滴入铁氰化钾溶液,若产生蓝色沉淀,证明含有Fe2+ (6). Fe、Cu (7). Fe+2H+= Fe2++H2↑ (8). 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【解析】
【分析】
(1)丁达尔效应可以区分溶液和胶体;
(2)铁离子可以氧化铜单质;
(3)①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色说明有Fe3+;Fe3+可以氧化铜单质;
②根据n(AgCl)= n(Cl-)进行计算;
③检验Fe2+;
(4)制取的是氯化铁溶液,金属A是铁(若是其他金属会引入新的杂质);滤液B是氯化亚铁溶液;加入的铁过量,滤渣C是铁和铜;制取的是氯化铁,溶解铁,D加入应该是盐酸,得到氯化亚铁,通入氯气将其氧化成氯化铁。
【详解】(1)胶体会产生丁达尔效应,但是溶液不能。因此鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是用平行光照射两种分散系(或丁达尔现象)。故答案为:用平行光照射两种分散系(或丁达尔现象);
(2)FeCl3有氧化性,能把铜氧化为Cu2+。反应的离子方程式为:;
(3)①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则待测液中含有的金属阳离子是Fe3+;由于发生了反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,所以溶液中还含有Fe2+、Cu2+,故答案为:Fe3+、Fe2+、Cu2+;
②n(AgCl)= n(Cl-)=21.525g÷143. 5g/mol=0.15mol, 则溶液中c(Cl-)=n(Cl-)/V=0.15mol÷0.05L=3mol/L,故答案:3;
③滤液中有Fe3+、Fe2+,不能用将Fe2+氧化成Fe3+,来检验Fe2+;溶液中还有Cl-,能被高锰酸钾氧化,不能用酸性高锰酸钾溶液;可以用铁氰化钾溶液,证明含有Fe2;故答案为:取适量溶液,滴入铁氰化钾溶液,若产生蓝色沉淀,证明含有Fe2+;
(4) ①向反应后的溶液中加入过量的金属Fe,发生反应:,然后过滤得到滤液B中含有FeCl2;滤渣C中含有Fe、Cu,故答案为:Fe、Cu;
②向滤渣中加入过量的盐酸,发生反应,故答案为:Fe+2H+= Fe2++H2↑;
③滤液E中含有FeCl2,将其与滤液B混合,然后向该溶液中滴加新制的过量的氯水,氯气会氧化FeCl2发生反应,故答案为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
21.将一定量的铝粉、氧化铝、氧化镁的混合物加入到300mL ,4mol/L的稀硫酸中,生成标准状况下6.72L气体。向反应后的溶液中滴加一定物质的量浓度的KOH溶液时,所得沉淀的物质的量(mol)与滴加KOH溶液的体积(mL)之间的关系如图所示:
(1)OA对应反应的离子方程式为________________,BC对应反应的离子方程式为_________________;
(2)c(KOH)=_________mol/L,混合物中氧化铝的物质的量为_____mol;
(3)A点对应的数值为_______;
(4)在中学阶段,实验室里检验B点对应的溶液中的阳离子时,所观察到的现象是___________。
(5)向C点对应的溶液中通入足量的CO2所发生反应的离子方程式为______________。
【答案】 (1). H+ +OH-=H2O (2). Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O (3). 4 (4). 0.1 (5). 200 (6). 透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色 (7). CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【解析】
将一定量的铝粉、氧化铝、氧化镁的混合物加入到300mL4mol/L的稀硫酸中,生成标准状况下6.72L气体,氢气的物质的量为0.3mol,根据2Al~~3H2,混合中Al粉的物质的量为0.3mol×=0.2mol;向反应后的溶液中滴加一定物质的量浓度的KOH溶液时,根据沉淀的物质的量(mol)与滴加KOH溶液的体积(mL)之间的关系图,可知:(1)OA段酸过量,发生酸碱中和反应,离子反应方程式为H+ +OH-=H2O;继续滴加KOH溶液将溶液里的Al3+和Mg2+转化为Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀,BC段滴加KOH溶液,溶解生成的Al(OH)3沉淀,发生反应的离子方程式为Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O;
(2)B点为完全沉淀点,此时溶液中溶质K2SO4,根据原子守恒可知n(K+)=2n(SO42-)=2×0.3L×4mol/L=2.4mol,此时消耗KOH溶液体积为0.6L,则c(KOH)==4mol/L;BC段共消耗KOH溶液体积为0.1L,根据Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O可知Al(OH)3 的物质的量为4mol/L×0.1L=0.4mol;设氧化铝的物质的量为n mol,根据原子守恒2n mol+0.2 mol=0.4mol,n=0.1;
(3)C点对应的沉淀Mg(OH)2物质的量为 0.2mol,则生成沉淀Mg(OH)2和Al(OH)3 消耗KOH的物质的量为0.2mol×2+0.4mol×3=1.6mol,消耗KOH溶液的体积为=400mL,则A点对应的数值为600mL-400mL=200mL;
(4)K+的检验可用焰色反应,具体操作是透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色;
(5)C点对应的溶液中含有AlO2-,通入足量的CO2所发生反应的离子方程式为CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
高一化学试卷
总分值:150分 时间:100分钟
温馨提示:此次考试卷面分为5分
说明:1. 书写整齐无大面积涂改且主观题基本完成的得5分
2. 书写有涂改或主观题未完成的,根据情况扣(1—5)分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ag-108
一、单项选择题(本大题包括16小题,每小题5分,共80分)
1.化学与社会、环境、社会发展等密切相关。下列有关说法正确的是( )
A. 小苏打是常用的食品添加剂,其化学式是Na2CO3
B. 明矾溶于水可产生具有吸附性的胶体粒子,常用于饮用水的杀菌消毒
C. 氢气还原氧化铜时,先加热再通氢气
D. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 小苏打是常用的食品添加剂,其化学式为NaHCO3,故A项错误;
B. 明矾溶于水可产生具有吸附性的胶体粒子,可除去水中的杂质,但不能杀菌消毒,故B项错误;
C. 氢气还原氧化铜时,应先通氢气再加热,防止氢气不纯加热引发爆炸,故C项错误;
D. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程中铁单质置换出铜单质,发生了置换反应,故D项正确;
故答案为D。
2.下列物质属于电解质且能导电的是( )
A. NaCl溶液 B. 熔融BaSO4 C. SO3 D. 石墨
【答案】B
【解析】
【分析】
电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下能够导电化合物。
【详解】A. NaCl溶液可以导电,但其为混合物,故A错误;
B. BaSO4电解质,熔融状态下可以电离出Ba2+和SO42-,可以导电,故B正确;
C. SO3不是电解质且不能导电,故C错误;
D.石墨可以导电,但不是电解质,故D错误;
故答案为B。
3. 某溶液与金属铝反应能放出氢气,则在该溶液中一定能大量共存的离子组是
A. NH4+、NO3-、CO32-、Na+ B. Na+、I-、Cl-、SO42-
C. NO3-、Fe3+、Cl-、I- D. NO3-、Cl-、Na+、SO32-
【答案】B
【解析】
试题分析:与Al反应生成氢气的溶液为碱性或非硝酸的酸性溶液。A、铵根离子与氢氧根离子反应生成一水合氨,碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳、水,所以该组离子在酸性或碱性条件下一定不能大量共存,错误;B、该组离子在酸性或碱性条件下,均不发生离子反应,可以大量共存,正确;C、酸性条件下,碘离子与硝酸发生氧化还原反应,不能大量共存,错误;D、酸性条件下,氢离子与亚硫酸根离子反应生成二氧化硫气体,不能大量共存,错误,答案选B。
考点:考查离子大量共存的判断
4.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. 铝溶于氢氧化钠溶液:Al +2OH-=AlO2-+ H2↑
C. 铝溶于盐酸:2Al+6H+=2Al3++3H2↑
D. 铁和稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe3++H2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.方程式没有配平,电荷不守恒,正确的离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故A错误;
B.得失电子不守恒,同时铝失去电子是被水中的氢得到,而不是碱中的氢,正确的离子反应为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑,故B错误;
C.金属铝溶于盐酸的离子反应为2Al+6H+=2Al3++3H2↑,故C正确;
D.铁跟稀硫酸反应生成二价亚铁离子,离子反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故D错误;
故答案为C。
5.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. 含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B. 物质的量浓度为0.5 mol/L的MgCl2溶液中含有NA个Cl-
C. 标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5 NA
D. 在常温常压下,1.06 g Na2CO3含有的Na+数为0.02 NA
【答案】D
【解析】
【详解】A. 氦气为稀有气体,是单原子分子,含有NA个氦原子的氦气为1mol,在标准状况下的体积约为22.4 L,故A错误;
B. 物质的量浓度为0.5 mol/L的MgCl2溶液中未给出溶液的体积,不能计算溶液中溶质的物质的量,则氯离子的微粒数目无法计算,故B错误;
C. 标准状况下,11.2 L H2O为液体,不能用气体摩尔体积来计算物质的量,含有的分子数不等于0.5 NA
D. 1.06 g Na2CO3的物质的量为=0.01mol,Na2CO3属于强电解质,溶液中完全电离,0.01molNa2CO3含有的Na+数为0.01mol ×2×NA mol-1=0.02 NA,故D正确;
答案选D。
【点睛】易错点在于稀有气体是单原子分子,其原子就是该气体的分子。
6.完成下列实验所选择的装置或仪器正确的是( )
选项
A
B
C
D
实验
从食盐水中提取NaCl固体
分离碘和泥沙
分离水和四氯化碳
分离Na2SO4溶液和苯(苯是难溶于水,密度比水小的液体)
装置或仪器
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
根据混合物分离提纯的物理原理选择合适的装置。
【详解】A项:从水溶液(食盐水)中提取固体溶质(NaCl固体)应选择蒸发装置而不是灼烧固体装置。A项错误;
B项:碘易升华,分离碘和泥沙的混合物应采用升华方法。B项错误;
C项:水和四氯化碳组成不相溶的液体混合物,使用分液方法分离。C项正确;
D项:苯是难溶于水的液体,分离Na2SO4溶液和苯的混合物应使用分液法。D项错误。
本题选C。
7.K2FeO4可用作水处理剂,它可由3Cl2 +2Fe(OH)3 +10KOH ===2K2FeO4 +6KCl +8H2O制得。下列说法不正确的是
A. 氧化性:Fe(OH)3 >K2FeO4
B. Cl2是氧化剂,Fe(OH)3在反应中失去电子
C. 上述反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2
D. 每生成l mol氧化产物转移的电子的物质的量为3 mol
【答案】A
【解析】
【分析】
反应3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O中,Fe元素的化合价升高,被氧化,Cl元素的化合价降低, 被还原。
【详解】A. Fe(OH)3中铁是+3价,FeO42—中铁是+6价,所以,Fe(OH)3是还原剂,它的还原性强于FeO42—,选项A不正确;B、Cl元素的化合价降低,被还原,Cl2是氧化剂,Fe元素的化合价升高被氧化,Fe(OH)3发生氧化反应,失去电子,选项B正确; C、上述反应的氧化剂Cl2与还原剂Fe(OH)3物质的量之比为3:2,选项C正确;D、由Fe元素的化合价变化可知,每生成l mol氧化产物K2FeO4转移的电子的物质的量为3mol,选项D正确;答案选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化是解答本题的关键,侧重氧化还原反应判断及基本反应类型判断的考查,题目难度不大。
8.下列说法正确的是
A. 失电子越多,还原性越强,得电子越多,氧化性越强
B. 已知①Fe+Cu2+===Fe2++Cu;②2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,则氧化性强弱顺序为 Fe3+>Cu2+>Fe2+
C. 已知还原性:B->C->D-,反应 C-+D ===D-+C 和反应 C-+B ===B-+C 都能发生
D. 具有强氧化性和强还原性的物质放在一起一定能发生氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化性与得电子能力有关,得电子能力越强,则氧化性越强,与得电子多少无关;还原性与失电子能力有关,失电子能力越强,则还原性越强,与失电子多少无关,选项A错误;
B.氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,在反应①Fe+Cu2+=Fe2+Cu中,氧化剂是Cu2+,氧化产物是Fe2+,所以氧化性Cu2+>Fe2+,在反应②2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+中,氧化剂是Fe3+,氧化产物是Cu2+,所以氧化性Fe3+>Cu2+,故氧化性顺序是:Fe3+>Cu2+>Fe2+,选项B正确;
C.氧化还原反应中,还原的还原性大于还原产物的还原性,还原性C->D-,故反应2C-+D2=2D-+C2能发生,还原性:B->C-,故反应2C-+B2=2B-+C2不能发生,选项C错误;
D.具有强氧化性和强还原性的物质放在一起不一定发生氧化还原反应,化学反应需要适宜的反应条件,比如说氯气有强氧化性,氢气有强还原性,两者只有在点燃时才会反应,常温下不反应,选项D错误;
答案选B。
9.下列关于钠和钠的化合物的叙述不正确的是( )
A. 热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B. 金属钠着火时,应用沙子扑灭
C. Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
D. Na2O2中阴、阳离子个数比为1:2
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠受热分解,而碳酸钠不会,碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠,A正确,不符合题意;
B.钠可以与水和二氧化碳反应,故着火时用沙子扑灭,B正确,不符合题意;
C.过氧化钠和水反应可生成氧气和氢氧化钠,为过氧化物,C不正确,符合题意;
D. Na2O2中阴离子为O22-,阳离子为Na+,个数比为1:2,D正确,不符合题意;
故答案为C。
10.如图所示过程除去 AlCl3溶液中含有的 Mg2+、K+ 杂质离子并尽可能减小 AlCl3 的损失。下列说法正确的是
A. NaOH 溶液可以用Ba(OH)2溶液来代替 B. 溶液a中含有 Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-
C. 溶液 b 中只含有 NaCl D. 向溶液a和沉淀a中滴加盐酸都要过量
【答案】A
【解析】
【详解】A选项,NaOH主要作用是将铝离子变为偏铝酸根,因此可以用氢氧化钾、氢氧化钡来代替,故A正确;
B选项,溶液a中含有 K+、Cl-、Na+、AlO2-、OH-,故B错误;
C选项,溶液 b 中含有氯化钠、氯化钾,故C错误;
D选项,向溶液a中滴加盐酸过量会使生成的氢氧化铝沉淀溶解,故D错误;
综上所述,答案为A。
11.已知下述三个实验均能发生化学反应,下列判断正确的是( )
①将铁钉放入硫酸铜溶液中②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸③将铜丝放入氯化铁溶液中.
A. 实验①中铁钉只做还原剂 B. 实验②中Fe2+既显氧化性有显还原性
C. 实验③中发生的是置换反应 D. 上述实验证明氧化性Fe3+>Fe2+>Cu2+
【答案】A
【解析】
【详解】A.①中发生Fe+Cu2+═Fe2++Cu,Fe元素的化合价升高,则Fe作还原剂,故A正确;
B.实验②中发生3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O,Fe2+化合价只升高,只表现还原性,故B错误;
C.置换反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,而③中发生Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+,生成物中没有单质,则不是置换反应,故C错误;
D.由发生的三个反应,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可知上述实验证明氧化性为Fe3+>Cu2+>Fe2+,故D错误;
故答案为A。
12.下列各组物质中,满足表中图示物质在通常条件下能一步转化的全部组合是
序号
X
Y
Z
W
Al
NaAlO2
Al(OH)3
Al2O3
②
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
③
C
CO
CO2
H2CO3
④
Fe
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2
A. ①② B. ①③④ C. ②③ D. ①④
【答案】A
【解析】
【详解】①铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与足量的二氧化碳反应生成氢氧化铝,氢氧化铝受热分解为氧化铝,符合转化关系,故①正确;
②钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与碳酸反应生成碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠,熔融氯化钠电解生成钠,故②正确;
③碳在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳与氧气继续反应生成二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸加热分解为二氧化碳,不能生成碳,不符合转化关系,故③错误;
④铁与氯气反应可生成氯化铁,氯化铁溶液与铁反应可得到氯化亚铁溶液,氯化亚铁与氢氧化钠生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁加热分解得不到铁,不符合转化关系,故④错误;
故正确选项为①②。
综上所述,本题选A。
13.在某无色溶液中加入过量Na2O2,有无色无味气体产生,同时有白色沉淀生成,其沉淀量与加入Na2O2的量的关系如图所示,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. NH4+、Mg2+、Al3+
【答案】B
【解析】
【详解】某无色溶液中加入过量Na2O2,可生成过量的氢氧化钠;根据原溶液无色可排除Fe2+,故A项错误;产生气体无色无味,若有NH4+会产生氨气,氨气有刺激性气味,故D项错误;根据图可知先生成沉淀,后沉淀部分消失,可知含有Al3+,先与氢氧化钠生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝再和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,沉淀部分消失;沉淀没有完全消失说明除氢氧化铝外还有另一种沉淀,Ba2+与氢氧根不生成沉淀,故C项错误;Mg2+可以与氢氧根生成沉淀,因为刚开始时不产生沉淀,所以还有H+,故B正确;
故答案为B。
14.铁和氧化铁的混合物共a mol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到b mol氢气,且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中单质铁的物质的量为( )
A. mol B. mol C. mol D. mol
【答案】D
【解析】
【详解】根据电子转移守恒,与H+反应生成H2的铁的物质的量等氢气的物质的量,即n(Fe)=n(H2)=bmol;其余的铁则和Fe2O3以等物质的量溶于盐酸生成FeCl2,即Fe+Fe2O3+6H+=3Fe2++3H2O,参加该反应的铁的物质的量为mol,故共含铁mol;
故答案为D。
15.镁、铝合金粉末10.2g溶于500mL 4mol·L-1盐酸中恰好完全反应。若加入2mol·L-1的氢氧化钠溶液,使得沉淀达到最大量,则需加入氢氧化钠溶液的体积为
A. 100mL B. 500mL C. 1000mL D. 1500mL
【答案】C
【解析】
【详解】要使产生的沉淀的质量最大,则沉淀为氢氧化镁与氢氧化铝,反应后为NaCl溶液,根据钠离子与氯离子守恒可知:n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.5L×4mol/L=2mol,所以需氢氧化钠溶液的体积为:2mol÷2mol/L=1L=1000mL,答案选C。
【点睛】本题考查混合物反应的计算,明确发生反应实质及反应后溶质组成为解答关键,注意掌握守恒思想在化学计算中的应用。利用守恒法可以减少计算量,提高答题效率。化学计算中的守恒法应用很广泛,例如本题中的离子守恒,氧化还原反应中的电子得失守恒,化学反应方程式中的质量守恒定律以及溶液中的电荷守恒等,平时注意解题方法规律的总结和积累。
16.碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠. 现加热5.00g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使其质量不再发生改变时,混合物质量减少了0.31g,则原混合物中碳酸钠的质量为( )
A. 3.38g B. 4.58g C. 4.16g D. 4.41g
【答案】C
【解析】
【详解】碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠分解,
设混合物中含有NaHCO3的质量为x,则
解得:x=0.84g,所以:m(Na2CO3)=5g-m(NaHCO3)=5g-0.84g=4.16g。
故答案为C。
【点睛】碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠分解成碳酸钠水和二氧化碳,且由于加热条件水也会生成水蒸气,故前后固体的质量差为生成的水和二氧化碳的质量。
二、填空题(共5小题;共65分)
17.已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应(反应方程式已配平):Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+A↑+2H2O试通过计算和推理完成下面的问题:
(1)A物质可以导致酸雨的形成。则A应该属于______________(用字母代号填写)
a.酸 b.碱 c.盐 d.酸性氧化物 e.碱性氧化物
(2)SO2与O2的混合气体中,氧元素的质量分数为70%,则SO2与O2的物质的量之比是__________,这种混合气体的密度是同温同压下氧气密度的_____倍。
(3)一定量的铜片与100mL 18mol/L 的浓H2SO4充分反应,如果该反应过程中转移了0.2mol电子,生成的CuSO4的物质的量为_________mol,
(4)将反应后所得到的CuSO4溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应的离子方程式是_____________
【答案】 (1). d (2). 3:4 (3). 10/7 (4). 0.1mol (5). Cu2++SO42-+Ba2++2OH-= Cu(OH)2↓ +BaSO4↓
【解析】
【分析】
(1)根据元素守恒判断A,再根据A判断分类;
(2)令混合气体的质量为100g,根据氧元素的质量分数计算S元素质量分数,进而计算S元素质量,再计算SO2的质量、氧气的质量,根据n=计算二者物质的量,根据M=计算平均相对分子质量,相同条件下,不同气体的密度之比等于其摩尔质量之比;
(3)由反应可知,生成1molCuSO4转移2mol电子,该反应过程中转移了 0.2mol电子,生成0.1molCuSO4;
(4)将反应后所得到的CuSO4溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀。
【详解】(1)根据元素守恒判断A为SO2,SO2是能与碱反应生成盐和水的氧化物,属于酸性氧化物,答案选d;
(2)SO2与O2的混合气体中,氧元素的质量分数为70%,则S元素的质量分数=1-70%=30%,令混合气体的质量为100g,则S元素质量=100g×30%=30g,故SO2的质量==60g,则氧气的质量=100g-60g=40g,则SO2的物质的量==mol,O2的物质的量==mol,则SO2与O2的物质的量之比为mol:mol=3:4,二者平均相对分子质量==,相同条件下,气体的摩尔质量之比等于其密度之比,所以混合气体的密度是同温同压下氧气密度的倍数==;
(3)由反应可知,生成1molCuSO4转移2mol电子,该反应过程中转移了 0.2mol电子,生成0.1molCuSO4;
(4)将反应后所得到的CuSO4溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,反应的离子方程式是Cu2++SO42-+Ba2++2OH-= Cu(OH)2↓ +BaSO4↓。
【点睛】本题考查浓硫酸和铜反应及有关计算,注意稀硫酸与铜不反应,而题目中浓硫酸与铜反应开始后,由于自身被消耗且生成水,很快就变成稀硫酸,不再与铜反应.所以(3)中1.8mol的硫酸没被全消耗掉,不能用于计算,根据电子转移算出相应量。
18.Fe及其化合物在日常生活中有很多应用,请按要求填空:
(1)人体内的铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。正二价铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含Fe2+的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+,有利于人体吸收。这句话说明维生素C在这一反应中起的作用是_______。(填“还原性”或“氧化性”)
(2)Fe2+是一种非常好的还原剂,能够与很多氧化剂发生反应。在加热条件下,FeSO4可与硫酸酸化的KNO3反应,其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3也完全反应并放出NO气体。
①请写出该化学反应方程式,并用单线桥表示出电子转移的方向和数目______。
②上述反应发生还原反应的物质是___。
③若11.4gFeSO4参与反应,则产生NO气体的体积(标况下) ______L。
(3)难溶物FeS能够与硫酸酸化的KMnO4溶液反应,反应方程式如下:10FeS+6KMnO4+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+l0_____+24H2O
①横线上的物质的化学式是。
②该反应的氧化产物是___。
③若上述反应前后固体的质量减少了2.8g,则硫元素与KMnO4之间发生转移的电子数为___。
【答案】 (1). 还原性 (2). (3). KNO3 (4). 0.56L (5). S (6). S、Fe2(SO4)3 (7). 0.1NA
【解析】
【详解】(1)维生素C可使食物中的Fe3+还原成Fe2+,维生素C为还原剂,体现还原性,故答案为:还原性;
(2)①反应中铁元素化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子。氮元素化合价从+5价降低到+2价,得到3个电子,根据电子得失守恒可知该反应的化学方程式为。
②根据以上分析可知上述反应发生还原反应的物质是KNO3,故答案为:KNO3;
③11.4gFeSO4的物质的量是11.4g÷152g/mol=0.075mol,所以根据方程式可知产生NO是0.075mol÷3=0.025mol,在标准状况下的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L。故答案为:0.56L;
(3)①根据原子守恒可知横线上物质的化学式是S;
②反应中Fe和S元素的化合价升高,Mn元素的化合价降低,则该反应的氧化产物是S、Fe2(SO4)3,故答案为:S、Fe2(SO4)3;
③若上述反应前后固体的质量减少了2.8g,根据方程式可知减少的质量是Fe,物质的量是2.8g÷56g/mol=0.05mol,因此参加反应的FeS的物质的量是0.05mol,S元素化合价从-2价升高到0价,所以硫元素与KMnO4之间发生转移的电子的物质的量是0.05mol×2=0.1mol,电子数为0.1NA,故答案为:0.1NA。
【点睛】注意恒法解题的思维流程:(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
19.已知A为淡黄色固体,T、R为两种常见的用途很广的金属单质,D是具有磁性的黑色晶体,C是无色无味的气体,H是白色沉淀,W溶液中加入KSCN出现血红色。
(1)写出下列物质的化学式:A:_____;E:______。
(2)B与E混和得到H并在潮湿空气中变成M的过程中,可能观察到的现象:_______。
(3)按要求写方程式:B和R反应生成N的离子方程式:____________;M→W的离子方程式:________。
【答案】 (1). Na2O2 (2). FeCl2 (3). 溶液中出现白色沉淀,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色; (4). (5).
【解析】
【分析】
A为淡黄色固体且能与水反应判断为Na2O2,D是具有磁性的黑色晶体判断为Fe3O4,C是无色无味的气体是过氧化钠与水反应生成的氧气,B为NaOH,W溶液中加入KSCN出现血红色,说明W含有三价铁离子;T、R为两种常见的用途很广的金属单质,T在C中燃烧生成D为四氧化三铁,溶于盐酸生成溶液中含有亚铁离子和三价铁离子,加入过量铁反应生成亚铁离子,证明T为Fe;E为FeCl2,H为Fe(OH)2,M为Fe(OH)3,W为FeCl3;金属R与B氢氧化钠反应说明R金属为Al,N为NaAlO2,Q为Al2O3;
【详解】(1)依据判断得到A、E的化学式分别为:A为 Na2O2,E为FeCl2,故答案为:Na2O2;FeCl2;
(2)B与E混和得到H为白色氢氧化亚铁沉淀,在潮湿空气中变成红褐色氢氧化铁沉淀的过程中,可能观察到的现象是:溶液中出现白色沉淀,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,故答案为:溶液中出现白色沉淀,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;
(3)B(NaOH)和R(Al)反应生成N(NaAlO2)的离子方程式为;M(Fe(OH)3)和盐酸反应生成W(FeCl3)反应的离子方程式为;
故答案:;。
【点睛】解决此类问题要对一些常见物质的特殊性质有所了解,例如常见的淡黄色固体有过氧化钠和硫单质,常见的有色气体有:氟气(淡黄绿色) 氯气(黄绿色) 碘蒸汽(紫色) 溴蒸汽(红棕色) 二氧化氮(红棕色)。常见的有气刺激性气味的气体有:二氧化硫,氨气,氯气等。
20.铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识,回答下列问题。
(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是____________________。
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:______________________。
(3)某研究性学习小组为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则待测液中含有的金属阳离子是____;
②溶液组成的测定:取50.0mL待测溶液,加入足量的AgNO3溶液,得21.525g白色沉淀。则溶液中c(Cl-)=___mol·L-1。
③验证该溶液中含有Fe2+,正确的实验方法是_________________。
(4)工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并获得FeCl3溶液,设计如下方案:
①滤渣C的化学式为___________。
②加过量D发生反应的离子方程式为_________________________。
③通入F发生反应的化学方程式为___________________________。
【答案】 (1). 平行光照射两种分散系(或丁达尔现象) (2). (3). Fe3+、Fe2+、Cu2+ (4). 3 (5). 取适量溶液,滴入铁氰化钾溶液,若产生蓝色沉淀,证明含有Fe2+ (6). Fe、Cu (7). Fe+2H+= Fe2++H2↑ (8). 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【解析】
【分析】
(1)丁达尔效应可以区分溶液和胶体;
(2)铁离子可以氧化铜单质;
(3)①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色说明有Fe3+;Fe3+可以氧化铜单质;
②根据n(AgCl)= n(Cl-)进行计算;
③检验Fe2+;
(4)制取的是氯化铁溶液,金属A是铁(若是其他金属会引入新的杂质);滤液B是氯化亚铁溶液;加入的铁过量,滤渣C是铁和铜;制取的是氯化铁,溶解铁,D加入应该是盐酸,得到氯化亚铁,通入氯气将其氧化成氯化铁。
【详解】(1)胶体会产生丁达尔效应,但是溶液不能。因此鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是用平行光照射两种分散系(或丁达尔现象)。故答案为:用平行光照射两种分散系(或丁达尔现象);
(2)FeCl3有氧化性,能把铜氧化为Cu2+。反应的离子方程式为:;
(3)①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则待测液中含有的金属阳离子是Fe3+;由于发生了反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,所以溶液中还含有Fe2+、Cu2+,故答案为:Fe3+、Fe2+、Cu2+;
②n(AgCl)= n(Cl-)=21.525g÷143. 5g/mol=0.15mol, 则溶液中c(Cl-)=n(Cl-)/V=0.15mol÷0.05L=3mol/L,故答案:3;
③滤液中有Fe3+、Fe2+,不能用将Fe2+氧化成Fe3+,来检验Fe2+;溶液中还有Cl-,能被高锰酸钾氧化,不能用酸性高锰酸钾溶液;可以用铁氰化钾溶液,证明含有Fe2;故答案为:取适量溶液,滴入铁氰化钾溶液,若产生蓝色沉淀,证明含有Fe2+;
(4) ①向反应后的溶液中加入过量的金属Fe,发生反应:,然后过滤得到滤液B中含有FeCl2;滤渣C中含有Fe、Cu,故答案为:Fe、Cu;
②向滤渣中加入过量的盐酸,发生反应,故答案为:Fe+2H+= Fe2++H2↑;
③滤液E中含有FeCl2,将其与滤液B混合,然后向该溶液中滴加新制的过量的氯水,氯气会氧化FeCl2发生反应,故答案为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
21.将一定量的铝粉、氧化铝、氧化镁的混合物加入到300mL ,4mol/L的稀硫酸中,生成标准状况下6.72L气体。向反应后的溶液中滴加一定物质的量浓度的KOH溶液时,所得沉淀的物质的量(mol)与滴加KOH溶液的体积(mL)之间的关系如图所示:
(1)OA对应反应的离子方程式为________________,BC对应反应的离子方程式为_________________;
(2)c(KOH)=_________mol/L,混合物中氧化铝的物质的量为_____mol;
(3)A点对应的数值为_______;
(4)在中学阶段,实验室里检验B点对应的溶液中的阳离子时,所观察到的现象是___________。
(5)向C点对应的溶液中通入足量的CO2所发生反应的离子方程式为______________。
【答案】 (1). H+ +OH-=H2O (2). Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O (3). 4 (4). 0.1 (5). 200 (6). 透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色 (7). CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【解析】
将一定量的铝粉、氧化铝、氧化镁的混合物加入到300mL4mol/L的稀硫酸中,生成标准状况下6.72L气体,氢气的物质的量为0.3mol,根据2Al~~3H2,混合中Al粉的物质的量为0.3mol×=0.2mol;向反应后的溶液中滴加一定物质的量浓度的KOH溶液时,根据沉淀的物质的量(mol)与滴加KOH溶液的体积(mL)之间的关系图,可知:(1)OA段酸过量,发生酸碱中和反应,离子反应方程式为H+ +OH-=H2O;继续滴加KOH溶液将溶液里的Al3+和Mg2+转化为Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀,BC段滴加KOH溶液,溶解生成的Al(OH)3沉淀,发生反应的离子方程式为Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O;
(2)B点为完全沉淀点,此时溶液中溶质K2SO4,根据原子守恒可知n(K+)=2n(SO42-)=2×0.3L×4mol/L=2.4mol,此时消耗KOH溶液体积为0.6L,则c(KOH)==4mol/L;BC段共消耗KOH溶液体积为0.1L,根据Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O可知Al(OH)3 的物质的量为4mol/L×0.1L=0.4mol;设氧化铝的物质的量为n mol,根据原子守恒2n mol+0.2 mol=0.4mol,n=0.1;
(3)C点对应的沉淀Mg(OH)2物质的量为 0.2mol,则生成沉淀Mg(OH)2和Al(OH)3 消耗KOH的物质的量为0.2mol×2+0.4mol×3=1.6mol,消耗KOH溶液的体积为=400mL,则A点对应的数值为600mL-400mL=200mL;
(4)K+的检验可用焰色反应,具体操作是透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色;
(5)C点对应的溶液中含有AlO2-,通入足量的CO2所发生反应的离子方程式为CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
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