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河南省创新发展联盟2019-2020学年高一上学期第三次联考化学试题
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河南省创新发展联盟2019-2020学年高一上学期第三次联考
化学试题
1.下列自然资源的开发利用过程中只涉及了物理变化的是
A. 海水晒盐 B. 伐薪烧炭 C. 煤炭发电 D. 刀耕火耨
【答案】A
【解析】
【详解】A.海水嗮盐是蒸发水,过程中无新物质生成,为物理变化,故A正确;
B.伐薪烧炭是隔绝空气加强热生成碳单质,过程中生成了新的物质,故B错误;
C.煤炭发电是碳燃烧放热,有新物质生成,属于化学变化,故C错误;
D.刀耕火耨其化学原理是以灰肥田,过程中有新物质生成,属于化学变化,故D错误;
故选:A。
2.下列表格中各项分类都正确的一组是
选项
纯净物
混合物
电解质
非电解质
A
生铁
黄铜
液态氯化氢
SO2
B
硫酸钠
水银
石墨
食盐水
C
洁净的空气
盐酸
CuSO4溶液
蔗糖
D
氢氧化钠
澄清石灰水
AgCl
CO
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、生铁是铁和C的合金,属于混合物,故A错误;
B、水银是单质汞,是纯净物;石墨是单质,不是电解质;食盐水是混合物,不是非电解质,故B错误;
C、空气是混合物;硫酸铜溶液是混合物,故不是电解质,故C错误;
D、氢氧化钠是纯净物,石灰水是混合物,AgCl是电解质,CO是非电解质,故D正确。
故选:D。
3.”生活无处不化学”.下列关于生活中的问题解释不合理的是
A. 食盐不慎洒落在 天然气的火焰上,观察到黄色火焰,其原因:2Na+O2Na2O2
B. 沾水的铁制品器皿高温灼烧会发黑,其可能原因:3Fe+4H2OFe3O4+4H2
C. Al(OH)3可用于中和过多的胃酸,其原因:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
D. 明矾可以净水,是因为明矾[KAl(SO4)2·H2O]溶于水能生成Al(OH)3胶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.焰色反应是处于激发态的电子跃迁到低能级时,以光的形式释放能量,属于物理性质,故A错误;
B.高温下Fe能与水蒸气发生反应:3Fe+4H2OFe3O4+4H2,生成的四氧化三铁为黑色物质,故B正确;
C.氢氧化铝属于弱碱,能与盐酸发生反应:Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O,中和过多的盐酸,故C正确;
D.[KAl(SO4)2•H2O]溶于水能生成Al(OH)3胶体,氢氧化铝胶体表面积非常大,可以吸附水中悬浮物质,起净水作用,故D正确。
故选:A。
4.根据离子反应发生的条件,判断下列各组物质中不能发生离子反应的是
A. H2SO4溶液与BaCl2溶液 B. NaOH溶液与CuSO4溶液
C. Na2CO3溶液与HNO3溶液 D. NaOH溶液与KCl溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀硫酸与氯化钡反应生成了沉淀硫酸钡,发生了离子反应,故A错误;
B.NaOH溶液与CuSO4溶液反应生成氢氧化铜沉淀,发生了离子反应,故B错误;
C.Na2CO3溶液与HNO3溶液反应生成二氧化碳气体,发生了离子反应,故C错误;
D.NaOH溶液与KCl溶液不反应,不满足离子反应发生的条件,故D正确。
故选:D。
【点睛】根据复分解反应发生的条件,若两种物质之间相互交换成分不生成水、气体、沉淀,则物质不能发生化学反应。
5.下列叙述不正确的是
A. 用砂纸打磨过表面的铝箔,加热熔化后但不滴落,说明Al2O3的熔点比铝高
B. 铝制品在生活中应用非常普遍,不因生锈而受损,故铝不活泼
C. 铁在潮湿的空气中生成的氧化物结构不致密,不能保护内层金属,故铁制品往往涂保护层
D. 钠与水的反应中,钠块熔成小球,说明该反应为放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则铝熔化但不滴落,故A正确;
B.铝是活泼金属,易在表面形成致密的氧化膜,氧化铝能保护内部金属不被腐蚀,故B错误;
C.氧化铁为疏松结构,不能保护内层金属,故铁制品往往需涂保护层,故C正确;
D.活泼金属与水的反应属于放热反应,钠与水的反应是放热反应,放出的热量使钠块熔成小球,故D正确。
故选:B。
6.在配制溶液时,下列情况会使所配溶液浓度偏高的是
A. 溶液转移到容量瓶中后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
B. 有些固体溶解会放热,未经冷却后立即将其转移至容量瓶中
C. 定容时,仰视容量瓶的刻度线
D. 定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量蒸馏水至刻度线
【答案】B
【解析】
【分析】
跟据c=n/V分析。
【详解】A.溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤,n偏小,则c偏小,故A不选;
B.未经冷却后立即将其转移至容量瓶中,冷却后溶液体积V偏小,n不影响,则c偏高,故B选;
C.定容时,仰视容量瓶的刻度线,V偏大,可使所配溶液浓度偏低,故C不选;
D.定容后又补加少量蒸馏水,n不变,体积V偏大,则c偏小,故D不选。
故选:B。
7.下列关于铝和盐酸、NaOH溶液的反应说法不正确的是
A. 等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液分别与足量的铝反应消耗Al的物质的量之比为1:3
B. 等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液分别与足量的铝反应生成H2的物质的量之比为1:3
C. 等质量的铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应产生H2的物质的量之比为1:3
D. 等质量的铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应消耗酸和碱的物质的量之比为3:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液,则氯化氢,氢氧化钠物质的量相等,依据方程式:2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,取6mol氯化氢和氢氧化钠,则盐酸消耗2mol铝,氢氧化钠消耗6mol铝,反应消耗Al的物质的量之比为2:6=1:3,故A正确;
B.由2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,足量Al,酸碱均完全反应,则存在6HCl~3H2,2NaOH~3H2,取6mol氯化氢和6mol氢氧化钠研究,则盐酸与铝反应生成3mol氢气,氢氧化钠与铝反应生成9mol氢气,反应生成H2的物质的量之比为3:9=1:3,故B正确;
C.等质量的铝的物质的量相同,设Al均为2mol,由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知,生成气体物质的量之比为1:1,故C错误;
D.铝与盐酸、氢氧化钠分别发生:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑、2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑,设铝的物质的量为2mol,所以消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量分别为:6mol和2mol,则比值为3:1,故D正确;
故选:C。
【点睛】熟悉铝与氢氧化钠、盐酸反应的方程式,明确反应物用量多少是解题关键。
8.设阿伏伽德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中,Na+的数目为2NA
B. 1.0 mol Na2O2与足量CO2成分反应,转移的电子数为2NA
C. 标准状况下,2.24LCH3CH2OH分子中氢原子的数目为0.6NA
D. 将0.1molH2和0.1molO2用电火花点燃,充分反应后,体系中所含氢原子总数为0.2 NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液体积未知,无法计算钠离子个数,故A错误;
B.过氧化钠与二氧化碳反应为歧化反应,消耗1mol过氧化钠转移1mol电子,则1.0 mol Na2O2与足量CO2成分反应,转移的电子数为NA,故B错误;
C.标况下乙醇是液体,不能使用气体摩尔体积,故C错误;
D.化学反应过程中遵循原子个数守恒,0.1molH2和0.1molO2含有0.2molH,用电火花点燃,充分反应后,体系中所含氢原子总数为0.2 NA,故D正确;
故选:D。
9.将V1 mL 0.2 mol·L-1Na2CO3溶液加水稀释至V2 mL,稀释后溶液中的Na+物质的量浓度为
A mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】A
【解析】
【分析】
根据Na2CO3的化学式可知,0.2 mol•L-1的Na2CO3溶液中Na+物质的量浓度为0.4mol•L-1,根据稀释定律可知,溶液稀释前后钠离子的物质的量不变,据此计算。
【详解】令稀释后溶液中Na+的物质量浓度为y,则
V1 mL×0.4mol/L=V2mL×y
解得y=0.4V1/ V2=mol/L。
故选:A
10.下列应用或现象对应的离子方程式不正确的是
A. 用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B. 将FeCl3溶液加入滴有淀粉的KI溶液中,溶液变为蓝色:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
C. 往FeCl3溶液中通入H2S,产生淡黄色沉淀:H2S+ FeCl3=FeS↓+2H+
D. 将KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁离子与铜发生反应生成亚铁离子和铜离子,可用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,发生反应的离子方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,故A正确;
B.FeCl3溶液加入滴有淀粉的KI溶液中,溶液变为蓝色,发生反应的离子方程式为:2Fe3++2I-═2Fe2++I2,故B正确;
C.淡黄色沉淀生成,说明生成硫单质,发生反应的离子方程式为:H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+,故C错误;
D.KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀,发生反应的离子方程式为:Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓,故D正确;
故选:C。
11.下列实验或现象中的颜色变化,不涉及氧化还原反应的是
A
B
C
D
实验
用稀盐酸除去铜质器皿表面的铜绿[Cu2(OH)2CO3]
Na2O2放置在空气中
往FeCl3溶液中加入足量铁粉
将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
现象
铜质器皿表面呈红色,废液呈蓝色
固体粉末由黄色变为白色
溶液颜色由黄色变为浅绿色
产生白色沉淀,随后沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.由现象可知[Cu2(OH)2CO3]与稀盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳,无元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故A选;
B.由固体粉末由黄色变为白色,可知Na2O2与空气中的水、二氧化碳反应生成氧气、氢氧化钠和碳酸钠,O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;
C.溶液颜色由黄色变为浅绿色,说明三价铁被还原成二价铁,Fe元素的化合价变化,为氧化还原反应,故C不选;
D.白色沉淀,随后变为灰绿色,最后变为红褐色,可知氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,Fe、O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故D不选;
故选:A。
12.已知还原性:H2SO3(SO2) >I->Fe2+>NO,据此判断下列反应不能发生的是
A. H2SO3+I2+H2O=2HI+ H2SO4 B. NO+SO3=NO2+SO2
C. 2FeCl3+2HI= 2FeCl2+2HCl+I2 D. 3 FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3) 3
【答案】B
【解析】
【分析】
根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,利用酸性溶液中还原性强弱的顺序是H2SO3(SO2)>I->Fe2+>NO来判断反应能否发生。
【详解】A.因该反应中S元素化合价升高,I元素的化合价降低,则SO2为还原剂,还原性强弱为SO2>HI,与已知的还原性强弱一致,反应能发生,故A不选;
B.因该反应中N元素的化合价升高,S元素的化合价降低,则NO为还原剂,还原性强弱为NO>SO2,与已知的还原性强弱不一致,不能发生,故B选;
C.因该反应中I元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则I-为还原剂,还原性强弱为I->Fe2+,与已知的还原性强弱一致,反应能发生,故C不选;
D.因该反应中N元素的化合价降低,Fe元素的化合价升高,则Fe2+为还原剂,还原性强弱为Fe2+>NO,与已知的还原性强弱一致,能发生,故D不选。
故选:B。
【点睛】利用已知的还原性强弱来判断化学反应的发生,学生应学会利用化合价来分析反应中的还原剂,并利用还原剂的还原性大于还原产物的还原性来解答即可。
13.31.04gFe3O4、Fe2O3、FeO组成的固体混合物,用180 mL6.0 mol·L-1盐酸能恰好将之完全溶解。若将此固体混合物用CO完全还原,则生成的铁的物质的量为
A. 0.2mol B. 0.3mol C. 0.4mol D. 0.5mol
【答案】C
【解析】
【分析】
Fe3O4、Fe2O3、FeO组成的固体混合物用CO还原,CO夺取混合物中的氧,生成Fe的质量=混合物总质量-减去混合物中氧元素质量,进而计算Fe的物质的量。而混合物用盐酸能恰好将之完全溶解,混合物中氧与氯化氢中的氢结合生成水,由O原子、H原子守恒可知n(O)=n(H2O)=n(HCl),可得混合物中氧元素质量。
【详解】混合物用盐酸能恰好将之完全溶解,混合物中氧与氯化氢中的氢结合生成水,由O原子、H原子守恒可知n(O)=n(H2O)= n(HCl)=×0.18L×6.0mol/L=0.54mol,故生成Fe的质量=31.04g-0.54mol×16g/mol=22.4g,故n(Fe)==0.4mol;故选:C。
14.高铁酸盐是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备:2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+ Na2O +2 Na2SO4+O2↑。若生成16.6g Na2FeO4,则反应中转移电子的物质的量为
A. 0.4mol B. 0.5mol C. 0.6mol D. 0.8mol
【答案】B
【解析】
【详解】反应中,每生成1molNa2FeO4,有1molFeSO4参加反应,化合价由+2价升高到+6价,且O元素化合价由-1价变化为0价,则转移电子5mol,若生成16.6g Na2FeO4,即0.1molNa2FeO4,转移电子的物质的量为0.5mol,故选:B。
15.一定量的CO2与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了8.4g,则消耗的CO2的物质的量为
A. 0.2mol B. 0.3mol C. 0.6mol D. 0.8mol
【答案】B
【解析】
【详解】发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,可知每有88g二氧化碳反应,固体增重56g,设CO2的质量为mg,则有88g:56g=mg:8.4g,解得m=13.2g,消耗的CO2的物质的量为:=0.3mol;
故选:B。
16.将200g质量分数为7.3%的盐酸,加入14.4g由Na2O2、 Na2CO3、 NaOH组成的混合物中,充分反应后,继续加入一定质量的氢氧化钠,反应至溶液巧合呈中性,蒸发结晶,最终得到的固体质量为
A. 8g B. 15.5g C. 11.7g D. 23.4g
【答案】D
【解析】
【详解】中性溶液溶质为NaCl,蒸发结晶得到固体为NaCl,根据氯离子守恒:n(NaCl)=n(HCl)==0.4mol,m(NaCl)=0.4mol×58.5g/mol=23.4g,
故选:D
【点睛】解题关键是清楚反应过程明确最终固体成分,注意守恒思想的运用。
17.根据所学知识,回答下列问题:
(1)将12.5g CuSO4·5H2O溶于水中形成1L溶液,溶质的物质的量浓度为_________mol·L-1
(2)氢原子物质的量相等四种气体HCl、H2、NH3、CH4,在同温同压下,此四种气体体积之比V(HCl):V(H2):V(NH3):V(CH4)=______________。
(3)配制100mL 1.00 mol·L-1H2SO4溶液,需要用量筒量取浓硫酸(密度为1.84g·cm-3,溶质质量分数为98%)的体积为_____________mL。
(4)反应2K2S+ K2SO3+3H2SO4=3S↓+3 K2SO4+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为______,若反应生成0.6molS,则反应中转移的电子为____________mol。
(5)现有下列5种物质:①CO2 ②Mg ③盐酸 ④NaCl ⑤Na2CO3。上述物质属于电解质的有_____________(填序号)。
【答案】 (1). 0.05 (2). 12:6:4:3 (3). 5.4 (4). 1:2 (5). 0.8 (6). ④⑤
【解析】
【分析】
(1)根据c=n/V计算溶液中CuSO4的物质的量浓度;
(2)氢原子的物质的量相等,假设氢原子的物质的量等于12mol,则HCl、H2、NH3、CH4的物质的量分别为12molHCl、6moH2、4molNH3、3molCH4,并根据V=nVm进行分析;
(3)根据稀释前后溶质的物质的量不变计算浓硫酸的体积;
(4)2K2S+K2SO3+3H2SO4═3S↓+3 K2SO4+3H2O,S元素的化合价由-2升高为0价,由+4降低为0价,由此分析解答;
(5)电解质是指:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,酸、碱、盐、部分有机物、金属氧化物都是电解质,单质、混合物都不是电解质。
【详解】(1)溶液中n(CuSO4)=n( CuSO4•5H2O)==0.05mol,则溶液中CuSO4的物质的量浓度为=0.05mol/L;
故答案为:0.05;
(2)氢原子的物质的量相等,假设氢原子的物质的量等于12mol,则HCl、H2、NH3、CH4的物质的量分别为12molHCl、6moH2、4molNH3、3molCH4,因为V=nVm,故同温同压下体积比即物质的量之比,故V(HCl):V(H2):V(NH3):V(CH4)=12:6:4:3,
故答案为:12:6:4:3;
(3)该浓H2SO4的物质的量浓度为:c=mol/L=18.4 mol/L,据稀释定律得:100 mL×1 mol/L=18.4 mol/L×V,得V=5.4 mL;
故答案为:5.4;
(4)2K2S+K2SO3+3H2SO4═3S↓+3 K2SO4+3H2O中,硫元素的化合价既升高又降低,其中有2个硫失4个电子化合价升高为0价,1个硫得4个电子,化合价降低为0价,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2;根据方程式可知生成3molS转移电子数为4mol,所以生成0.6molS时转移电子数为0.8mol;
故答案为:1:2;0.8;
(5)电解质是在水溶液或熔融态下能导电的化合物④NaCl ⑤Na2CO3属于电解质;
故答案为:④⑤。
18.某制碱制得的纯碱中含有NaHCO3和NaCl杂质。某实验小组对此碱样品进行检查。
(1)取此碱样品10g,加热到质量不再减少,冷却称重,称得质量为9.845g,该样品中NaHCO3的质量分数为__________________________。
(2)另取10g固体样品,加蒸馏水溶解,配成250mL一定物质的量浓度的溶液,配制过程中必需使用的化学仪器有______________________(填字母)
A.烧杯 B.250mL容量瓶C.漏斗 D.胶头滴管 E.玻璃棒 F.试管
(3)量取上述配制好的溶液25mL,向其中加入过量盐酸至 不再产生气泡,共收集到190.4mL(标准状况)气体,该反应过程的离子方程式为______________________、_______________________。10g该样品中含____________gNaCl
【答案】 (1). 4.2% (2). ABDE (3). CO32-+2H+=CO2↑+H2O (4). HCO3-+H+=CO2↑+H2O (5). 1.1
【解析】
【分析】
(1)结合差量法计算;
(2)配制溶液计算后、称量、溶解、冷却、转移、定容,以此判断仪器;
(3)发生Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,结合质量及原子守恒计算。
【详解】(1)取此碱样品10g,加热到质量不再减少,冷却称重,称得质量为9.845g,质量减少10g-9.845g=0.155g,
解得m=0.42g,该样品中NaHCO3的质量分数为×100%=4.2%,
故答案为:4.2%;
2)配成250mL一定物质的量浓度的溶液,需要烧杯、250mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒,
故答案为:ABDE;
(3)加盐酸发生的离子反应为CO32-+2H+=CO2↑+H2O、HCO3-+H+=CO2↑+H2O,10g样品中含NaHCO3的质量为0.42g,含Na2CO3的质量为=8.48g,则样品中NaCl的质量为10g-8.48g-0.42g=1.1g,
故答案为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O;HCO3-+H+=CO2↑+H2O;1.1。
【点睛】碳酸氢钠加热分解的相关计算一般运用差量法进行分析计算。
19.Fe2O3和Cu2O都是红色粉末,常用作颜料.实验小组通过实验来探究某一红色粉末中Fe2O3和Cu2O的含量(不含其他物质)。
已知:Cu2O+H2SO4=Cu+Cu SO4+H2O
探究过程如下:
取少量该粉末放入 足量稀硫酸中,粉末完全溶解。
(1)①若滴加KSCN试剂后溶液不变为红色,则Fe2O3和Cu2O的物质的量之比为________。
②实验小组发现可通过对反应后溶液的称量来获得绿矾晶体(FeSO4·7H2O),设计了简单的流程来完成绿矾的制备:
混合液过滤一系列操作绿矾晶体(FeSO4·7H2O)
试剂a为_____________(填化学式),“一系列操作”为__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(2)测定Cu2O的质量分数:另取一种由Fe2O3和Cu2O组成的固体混合物9.28g,将其放在空气中充分加热(只发生Cu2O→CuO的反应),待质量不再变化时,测得质量为9.60g,则固体混合物中Cu2O的质量分数为_________________(保留三位有效数字)
【答案】 (1). 1:1 (2). Fe (3). 蒸发浓缩 (4). 冷却结晶 (5). 31.0%
【解析】
【分析】
(1)①滴加KSCN试剂后溶液不变为红色,发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
②获得绿矾晶体(FeSO4•7H2O),试剂a为Fe,可除去铁离子,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出晶体;
(2)充分加热只发生Cu2O→CuO的反应,增加质量为O元素的质量,以此计算。
【详解】(1)①滴加KSCN试剂后溶液不变为红色,发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,且2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+恰好反应,则Fe2O3和Cu2O的物质的量之比为1:1,
故答案为:1:1;
②获得绿矾晶体(FeSO4•7H2O),试剂a为Fe,可除去铁离子,由流程可知系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,
故答案为:Fe;蒸发浓缩;冷却结晶;
(2)充分加热只发生Cu2O→CuO的反应,由原子守恒可知Cu2O~2CuO~O,质量增加9.60g-9.28g=0.32g,可知n(Cu2O)=0.32g/16g/mol=0.02mol,固体混合物中Cu2O的质量分数为(0.02mol×144g/mol)/9.28g×100%=31.0%,
故答案为:31.0%。
【点睛】第(2)题关键在于明确反应过程中物质的转化关系,充分加热只发生Cu2O生成CuO的反应,则增加质量为O元素的质量,之后计算就比较简单了。
20.氯化亚铜(CuCl)是一种难溶于水的白色粉末,不溶于乙醇,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中被氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。工业上常以海绵铜(主要成分是Cu,含有少量CuO)为原料生产CuCl,其工艺流程如下
(1)配平“溶解”过程中发生的氧化还原反应的离子方程式:_________
Cu+ NO3-+ = Cu2++ NO↑+ H2O
(2)“还原”过程中,作还原剂的是__________(填化学式);写出“还原”过程中发生反应的离子方程式:__________________________________。
(3)写出CuCl在潮湿的空气中被氧化的化学方程式:__________________________。
(4)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水酒精洗涤,并在真空干燥机内于70℃下干燥2h,冷却密封包装。密封包装的原因是_____________________________。
【答案】 (1). 3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O (2). (NH4)2SO3 (3). 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+ (4). 4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl (5). 防止CuCl在潮湿空气中被氧化
【解析】
分析】
由流程可知,海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜,硫酸铵等,加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反应2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl↓+2(NH4)2SO4+H2SO4,过滤得到固体为CuCl,滤液主要是硫酸铵和硫酸,CuCl水洗、乙醇洗后烘干得到产品CuCl,以此来解答。
【详解】(1)溶解过程中铜和硝酸根离子发生氧化还原反应,离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)还原步骤发生反应的离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+,S元素的化合价升高,还原剂为(NH4)2SO3,
故答案为:(NH4)2SO3;2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+;
(3)氯化亚铜在空气中被氧化的化学方程式为4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl,
故答案为:4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl;
(4)70℃真空干燥加快乙醇和水的挥发,密封包装的原因是防止CuCl在潮湿空气中被氧化,
故答案为:防止CuCl在潮湿空气中被氧化。
【点睛】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
21.在工业上可用含SiO2、CeO2和Fe2O3的废料作原料来获得硫酸铁铵晶体【Fe2(SO4)3·2(NH4)2 SO4·3H2O】,同时可回收CeO2,工艺流程设计如下
已知: ①SiO2、CeO2不溶于稀硫酸;②酸性条件下,CeO2可与H2O2反应;③“反应Ⅰ”所得溶液中含有Ce3+;④碱性条件下,NH4+与OH-结合生成NH3·H2O。
请回答下列问题
(1)“酸浸”时未发生的反应 物质是__________________(填化学式)。
(2)“滤液”中含有的阳离子有___________________(填离子符号)。
(3)写出“反应Ⅰ”的化学方程式:________________________________________。
(4)在酸性条件下,H2O2、CeO2两种物质中,氧化性较弱的是__________________(填化学式)。
(5)若往硫酸铁铵溶液中加入过量的NaOH,写出该反应的离子方程式:_____________________。
【答案】 (1). CeO2和SiO2 (2). H+、Fe3+ (3). 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O (4). H2O2 (5). Fe3++2NH4++5OH-=Fe(OH)3↓+2NH3•H2O
【解析】
【分析】
废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质)中加入稀硫酸,Fe2O3转化Fe2(SO4)3存在于滤液中,反应Ⅰ中含CeO2和SiO2,向反应Ⅰ加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+存在于滤液中,反应为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,滤渣为SiO2,并利用氧气将Ce从+3氧化为+4后Ce (OH)3转化为沉淀Ce(OH)4,反应为:4Ce (OH)3+O2+2H2O═4Ce(OH)4,加入分解Ce(OH)4得到产品CeO2,向滤液Fe2(SO4)3中加入硫酸铵经反应,并蒸发浓缩、常温晾干后得到硫酸铁铵晶体。
【详解】(1)“酸浸”时未发生的反应物质是CeO2和SiO2,
故答案为:CeO2和SiO2;
(2)加入稀硫酸,Fe2O3转化Fe2(SO4)3存在于滤液中,故“滤液”中含有的阳离子有H+、Fe3+,
故答案为:H+、Fe3+;
(3)反应Ⅰ是CeO2转化为Ce3+存在于滤液中,反应为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,反应的离子方程式:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,
故答案为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;
(4)在酸性条件下,发生的反应为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,氧化剂的氧化性强于还原剂,在该反应中Ce从+4降低到+3,化合价降低作氧化剂,H2O2中O从-1价升高到0价,作还原剂,故CeO2氧化性强于H2O2,故氧化性较弱的是H2O2,
故答案为:H2O2;
(5)往硫酸铁铵溶液中加入过量的NaOH,该反应的离子方程式为Fe3++2NH4++5OH-=Fe(OH)3↓+2NH3•H2O,
故答案为:Fe3++2NH4++5OH-=Fe(OH)3↓+2NH3•H2O。
河南省创新发展联盟2019-2020学年高一上学期第三次联考
化学试题
1.下列自然资源的开发利用过程中只涉及了物理变化的是
A. 海水晒盐 B. 伐薪烧炭 C. 煤炭发电 D. 刀耕火耨
【答案】A
【解析】
【详解】A.海水嗮盐是蒸发水,过程中无新物质生成,为物理变化,故A正确;
B.伐薪烧炭是隔绝空气加强热生成碳单质,过程中生成了新的物质,故B错误;
C.煤炭发电是碳燃烧放热,有新物质生成,属于化学变化,故C错误;
D.刀耕火耨其化学原理是以灰肥田,过程中有新物质生成,属于化学变化,故D错误;
故选:A。
2.下列表格中各项分类都正确的一组是
选项
纯净物
混合物
电解质
非电解质
A
生铁
黄铜
液态氯化氢
SO2
B
硫酸钠
水银
石墨
食盐水
C
洁净的空气
盐酸
CuSO4溶液
蔗糖
D
氢氧化钠
澄清石灰水
AgCl
CO
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、生铁是铁和C的合金,属于混合物,故A错误;
B、水银是单质汞,是纯净物;石墨是单质,不是电解质;食盐水是混合物,不是非电解质,故B错误;
C、空气是混合物;硫酸铜溶液是混合物,故不是电解质,故C错误;
D、氢氧化钠是纯净物,石灰水是混合物,AgCl是电解质,CO是非电解质,故D正确。
故选:D。
3.”生活无处不化学”.下列关于生活中的问题解释不合理的是
A. 食盐不慎洒落在 天然气的火焰上,观察到黄色火焰,其原因:2Na+O2Na2O2
B. 沾水的铁制品器皿高温灼烧会发黑,其可能原因:3Fe+4H2OFe3O4+4H2
C. Al(OH)3可用于中和过多的胃酸,其原因:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
D. 明矾可以净水,是因为明矾[KAl(SO4)2·H2O]溶于水能生成Al(OH)3胶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.焰色反应是处于激发态的电子跃迁到低能级时,以光的形式释放能量,属于物理性质,故A错误;
B.高温下Fe能与水蒸气发生反应:3Fe+4H2OFe3O4+4H2,生成的四氧化三铁为黑色物质,故B正确;
C.氢氧化铝属于弱碱,能与盐酸发生反应:Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O,中和过多的盐酸,故C正确;
D.[KAl(SO4)2•H2O]溶于水能生成Al(OH)3胶体,氢氧化铝胶体表面积非常大,可以吸附水中悬浮物质,起净水作用,故D正确。
故选:A。
4.根据离子反应发生的条件,判断下列各组物质中不能发生离子反应的是
A. H2SO4溶液与BaCl2溶液 B. NaOH溶液与CuSO4溶液
C. Na2CO3溶液与HNO3溶液 D. NaOH溶液与KCl溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀硫酸与氯化钡反应生成了沉淀硫酸钡,发生了离子反应,故A错误;
B.NaOH溶液与CuSO4溶液反应生成氢氧化铜沉淀,发生了离子反应,故B错误;
C.Na2CO3溶液与HNO3溶液反应生成二氧化碳气体,发生了离子反应,故C错误;
D.NaOH溶液与KCl溶液不反应,不满足离子反应发生的条件,故D正确。
故选:D。
【点睛】根据复分解反应发生的条件,若两种物质之间相互交换成分不生成水、气体、沉淀,则物质不能发生化学反应。
5.下列叙述不正确的是
A. 用砂纸打磨过表面的铝箔,加热熔化后但不滴落,说明Al2O3的熔点比铝高
B. 铝制品在生活中应用非常普遍,不因生锈而受损,故铝不活泼
C. 铁在潮湿的空气中生成的氧化物结构不致密,不能保护内层金属,故铁制品往往涂保护层
D. 钠与水的反应中,钠块熔成小球,说明该反应为放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则铝熔化但不滴落,故A正确;
B.铝是活泼金属,易在表面形成致密的氧化膜,氧化铝能保护内部金属不被腐蚀,故B错误;
C.氧化铁为疏松结构,不能保护内层金属,故铁制品往往需涂保护层,故C正确;
D.活泼金属与水的反应属于放热反应,钠与水的反应是放热反应,放出的热量使钠块熔成小球,故D正确。
故选:B。
6.在配制溶液时,下列情况会使所配溶液浓度偏高的是
A. 溶液转移到容量瓶中后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
B. 有些固体溶解会放热,未经冷却后立即将其转移至容量瓶中
C. 定容时,仰视容量瓶的刻度线
D. 定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量蒸馏水至刻度线
【答案】B
【解析】
【分析】
跟据c=n/V分析。
【详解】A.溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤,n偏小,则c偏小,故A不选;
B.未经冷却后立即将其转移至容量瓶中,冷却后溶液体积V偏小,n不影响,则c偏高,故B选;
C.定容时,仰视容量瓶的刻度线,V偏大,可使所配溶液浓度偏低,故C不选;
D.定容后又补加少量蒸馏水,n不变,体积V偏大,则c偏小,故D不选。
故选:B。
7.下列关于铝和盐酸、NaOH溶液的反应说法不正确的是
A. 等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液分别与足量的铝反应消耗Al的物质的量之比为1:3
B. 等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液分别与足量的铝反应生成H2的物质的量之比为1:3
C. 等质量的铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应产生H2的物质的量之比为1:3
D. 等质量的铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应消耗酸和碱的物质的量之比为3:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液,则氯化氢,氢氧化钠物质的量相等,依据方程式:2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,取6mol氯化氢和氢氧化钠,则盐酸消耗2mol铝,氢氧化钠消耗6mol铝,反应消耗Al的物质的量之比为2:6=1:3,故A正确;
B.由2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑可知,足量Al,酸碱均完全反应,则存在6HCl~3H2,2NaOH~3H2,取6mol氯化氢和6mol氢氧化钠研究,则盐酸与铝反应生成3mol氢气,氢氧化钠与铝反应生成9mol氢气,反应生成H2的物质的量之比为3:9=1:3,故B正确;
C.等质量的铝的物质的量相同,设Al均为2mol,由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知,生成气体物质的量之比为1:1,故C错误;
D.铝与盐酸、氢氧化钠分别发生:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑、2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑,设铝的物质的量为2mol,所以消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量分别为:6mol和2mol,则比值为3:1,故D正确;
故选:C。
【点睛】熟悉铝与氢氧化钠、盐酸反应的方程式,明确反应物用量多少是解题关键。
8.设阿伏伽德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中,Na+的数目为2NA
B. 1.0 mol Na2O2与足量CO2成分反应,转移的电子数为2NA
C. 标准状况下,2.24LCH3CH2OH分子中氢原子的数目为0.6NA
D. 将0.1molH2和0.1molO2用电火花点燃,充分反应后,体系中所含氢原子总数为0.2 NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液体积未知,无法计算钠离子个数,故A错误;
B.过氧化钠与二氧化碳反应为歧化反应,消耗1mol过氧化钠转移1mol电子,则1.0 mol Na2O2与足量CO2成分反应,转移的电子数为NA,故B错误;
C.标况下乙醇是液体,不能使用气体摩尔体积,故C错误;
D.化学反应过程中遵循原子个数守恒,0.1molH2和0.1molO2含有0.2molH,用电火花点燃,充分反应后,体系中所含氢原子总数为0.2 NA,故D正确;
故选:D。
9.将V1 mL 0.2 mol·L-1Na2CO3溶液加水稀释至V2 mL,稀释后溶液中的Na+物质的量浓度为
A mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】A
【解析】
【分析】
根据Na2CO3的化学式可知,0.2 mol•L-1的Na2CO3溶液中Na+物质的量浓度为0.4mol•L-1,根据稀释定律可知,溶液稀释前后钠离子的物质的量不变,据此计算。
【详解】令稀释后溶液中Na+的物质量浓度为y,则
V1 mL×0.4mol/L=V2mL×y
解得y=0.4V1/ V2=mol/L。
故选:A
10.下列应用或现象对应的离子方程式不正确的是
A. 用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B. 将FeCl3溶液加入滴有淀粉的KI溶液中,溶液变为蓝色:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
C. 往FeCl3溶液中通入H2S,产生淡黄色沉淀:H2S+ FeCl3=FeS↓+2H+
D. 将KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁离子与铜发生反应生成亚铁离子和铜离子,可用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,发生反应的离子方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,故A正确;
B.FeCl3溶液加入滴有淀粉的KI溶液中,溶液变为蓝色,发生反应的离子方程式为:2Fe3++2I-═2Fe2++I2,故B正确;
C.淡黄色沉淀生成,说明生成硫单质,发生反应的离子方程式为:H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+,故C错误;
D.KOH溶液加入FeCl3溶液中,产生红褐色沉淀,发生反应的离子方程式为:Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓,故D正确;
故选:C。
11.下列实验或现象中的颜色变化,不涉及氧化还原反应的是
A
B
C
D
实验
用稀盐酸除去铜质器皿表面的铜绿[Cu2(OH)2CO3]
Na2O2放置在空气中
往FeCl3溶液中加入足量铁粉
将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
现象
铜质器皿表面呈红色,废液呈蓝色
固体粉末由黄色变为白色
溶液颜色由黄色变为浅绿色
产生白色沉淀,随后沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.由现象可知[Cu2(OH)2CO3]与稀盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳,无元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故A选;
B.由固体粉末由黄色变为白色,可知Na2O2与空气中的水、二氧化碳反应生成氧气、氢氧化钠和碳酸钠,O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;
C.溶液颜色由黄色变为浅绿色,说明三价铁被还原成二价铁,Fe元素的化合价变化,为氧化还原反应,故C不选;
D.白色沉淀,随后变为灰绿色,最后变为红褐色,可知氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,Fe、O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故D不选;
故选:A。
12.已知还原性:H2SO3(SO2) >I->Fe2+>NO,据此判断下列反应不能发生的是
A. H2SO3+I2+H2O=2HI+ H2SO4 B. NO+SO3=NO2+SO2
C. 2FeCl3+2HI= 2FeCl2+2HCl+I2 D. 3 FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3) 3
【答案】B
【解析】
【分析】
根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,利用酸性溶液中还原性强弱的顺序是H2SO3(SO2)>I->Fe2+>NO来判断反应能否发生。
【详解】A.因该反应中S元素化合价升高,I元素的化合价降低,则SO2为还原剂,还原性强弱为SO2>HI,与已知的还原性强弱一致,反应能发生,故A不选;
B.因该反应中N元素的化合价升高,S元素的化合价降低,则NO为还原剂,还原性强弱为NO>SO2,与已知的还原性强弱不一致,不能发生,故B选;
C.因该反应中I元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则I-为还原剂,还原性强弱为I->Fe2+,与已知的还原性强弱一致,反应能发生,故C不选;
D.因该反应中N元素的化合价降低,Fe元素的化合价升高,则Fe2+为还原剂,还原性强弱为Fe2+>NO,与已知的还原性强弱一致,能发生,故D不选。
故选:B。
【点睛】利用已知的还原性强弱来判断化学反应的发生,学生应学会利用化合价来分析反应中的还原剂,并利用还原剂的还原性大于还原产物的还原性来解答即可。
13.31.04gFe3O4、Fe2O3、FeO组成的固体混合物,用180 mL6.0 mol·L-1盐酸能恰好将之完全溶解。若将此固体混合物用CO完全还原,则生成的铁的物质的量为
A. 0.2mol B. 0.3mol C. 0.4mol D. 0.5mol
【答案】C
【解析】
【分析】
Fe3O4、Fe2O3、FeO组成的固体混合物用CO还原,CO夺取混合物中的氧,生成Fe的质量=混合物总质量-减去混合物中氧元素质量,进而计算Fe的物质的量。而混合物用盐酸能恰好将之完全溶解,混合物中氧与氯化氢中的氢结合生成水,由O原子、H原子守恒可知n(O)=n(H2O)=n(HCl),可得混合物中氧元素质量。
【详解】混合物用盐酸能恰好将之完全溶解,混合物中氧与氯化氢中的氢结合生成水,由O原子、H原子守恒可知n(O)=n(H2O)= n(HCl)=×0.18L×6.0mol/L=0.54mol,故生成Fe的质量=31.04g-0.54mol×16g/mol=22.4g,故n(Fe)==0.4mol;故选:C。
14.高铁酸盐是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备:2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+ Na2O +2 Na2SO4+O2↑。若生成16.6g Na2FeO4,则反应中转移电子的物质的量为
A. 0.4mol B. 0.5mol C. 0.6mol D. 0.8mol
【答案】B
【解析】
【详解】反应中,每生成1molNa2FeO4,有1molFeSO4参加反应,化合价由+2价升高到+6价,且O元素化合价由-1价变化为0价,则转移电子5mol,若生成16.6g Na2FeO4,即0.1molNa2FeO4,转移电子的物质的量为0.5mol,故选:B。
15.一定量的CO2与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了8.4g,则消耗的CO2的物质的量为
A. 0.2mol B. 0.3mol C. 0.6mol D. 0.8mol
【答案】B
【解析】
【详解】发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,可知每有88g二氧化碳反应,固体增重56g,设CO2的质量为mg,则有88g:56g=mg:8.4g,解得m=13.2g,消耗的CO2的物质的量为:=0.3mol;
故选:B。
16.将200g质量分数为7.3%的盐酸,加入14.4g由Na2O2、 Na2CO3、 NaOH组成的混合物中,充分反应后,继续加入一定质量的氢氧化钠,反应至溶液巧合呈中性,蒸发结晶,最终得到的固体质量为
A. 8g B. 15.5g C. 11.7g D. 23.4g
【答案】D
【解析】
【详解】中性溶液溶质为NaCl,蒸发结晶得到固体为NaCl,根据氯离子守恒:n(NaCl)=n(HCl)==0.4mol,m(NaCl)=0.4mol×58.5g/mol=23.4g,
故选:D
【点睛】解题关键是清楚反应过程明确最终固体成分,注意守恒思想的运用。
17.根据所学知识,回答下列问题:
(1)将12.5g CuSO4·5H2O溶于水中形成1L溶液,溶质的物质的量浓度为_________mol·L-1
(2)氢原子物质的量相等四种气体HCl、H2、NH3、CH4,在同温同压下,此四种气体体积之比V(HCl):V(H2):V(NH3):V(CH4)=______________。
(3)配制100mL 1.00 mol·L-1H2SO4溶液,需要用量筒量取浓硫酸(密度为1.84g·cm-3,溶质质量分数为98%)的体积为_____________mL。
(4)反应2K2S+ K2SO3+3H2SO4=3S↓+3 K2SO4+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为______,若反应生成0.6molS,则反应中转移的电子为____________mol。
(5)现有下列5种物质:①CO2 ②Mg ③盐酸 ④NaCl ⑤Na2CO3。上述物质属于电解质的有_____________(填序号)。
【答案】 (1). 0.05 (2). 12:6:4:3 (3). 5.4 (4). 1:2 (5). 0.8 (6). ④⑤
【解析】
【分析】
(1)根据c=n/V计算溶液中CuSO4的物质的量浓度;
(2)氢原子的物质的量相等,假设氢原子的物质的量等于12mol,则HCl、H2、NH3、CH4的物质的量分别为12molHCl、6moH2、4molNH3、3molCH4,并根据V=nVm进行分析;
(3)根据稀释前后溶质的物质的量不变计算浓硫酸的体积;
(4)2K2S+K2SO3+3H2SO4═3S↓+3 K2SO4+3H2O,S元素的化合价由-2升高为0价,由+4降低为0价,由此分析解答;
(5)电解质是指:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,酸、碱、盐、部分有机物、金属氧化物都是电解质,单质、混合物都不是电解质。
【详解】(1)溶液中n(CuSO4)=n( CuSO4•5H2O)==0.05mol,则溶液中CuSO4的物质的量浓度为=0.05mol/L;
故答案为:0.05;
(2)氢原子的物质的量相等,假设氢原子的物质的量等于12mol,则HCl、H2、NH3、CH4的物质的量分别为12molHCl、6moH2、4molNH3、3molCH4,因为V=nVm,故同温同压下体积比即物质的量之比,故V(HCl):V(H2):V(NH3):V(CH4)=12:6:4:3,
故答案为:12:6:4:3;
(3)该浓H2SO4的物质的量浓度为:c=mol/L=18.4 mol/L,据稀释定律得:100 mL×1 mol/L=18.4 mol/L×V,得V=5.4 mL;
故答案为:5.4;
(4)2K2S+K2SO3+3H2SO4═3S↓+3 K2SO4+3H2O中,硫元素的化合价既升高又降低,其中有2个硫失4个电子化合价升高为0价,1个硫得4个电子,化合价降低为0价,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2;根据方程式可知生成3molS转移电子数为4mol,所以生成0.6molS时转移电子数为0.8mol;
故答案为:1:2;0.8;
(5)电解质是在水溶液或熔融态下能导电的化合物④NaCl ⑤Na2CO3属于电解质;
故答案为:④⑤。
18.某制碱制得的纯碱中含有NaHCO3和NaCl杂质。某实验小组对此碱样品进行检查。
(1)取此碱样品10g,加热到质量不再减少,冷却称重,称得质量为9.845g,该样品中NaHCO3的质量分数为__________________________。
(2)另取10g固体样品,加蒸馏水溶解,配成250mL一定物质的量浓度的溶液,配制过程中必需使用的化学仪器有______________________(填字母)
A.烧杯 B.250mL容量瓶C.漏斗 D.胶头滴管 E.玻璃棒 F.试管
(3)量取上述配制好的溶液25mL,向其中加入过量盐酸至 不再产生气泡,共收集到190.4mL(标准状况)气体,该反应过程的离子方程式为______________________、_______________________。10g该样品中含____________gNaCl
【答案】 (1). 4.2% (2). ABDE (3). CO32-+2H+=CO2↑+H2O (4). HCO3-+H+=CO2↑+H2O (5). 1.1
【解析】
【分析】
(1)结合差量法计算;
(2)配制溶液计算后、称量、溶解、冷却、转移、定容,以此判断仪器;
(3)发生Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,结合质量及原子守恒计算。
【详解】(1)取此碱样品10g,加热到质量不再减少,冷却称重,称得质量为9.845g,质量减少10g-9.845g=0.155g,
解得m=0.42g,该样品中NaHCO3的质量分数为×100%=4.2%,
故答案为:4.2%;
2)配成250mL一定物质的量浓度的溶液,需要烧杯、250mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒,
故答案为:ABDE;
(3)加盐酸发生的离子反应为CO32-+2H+=CO2↑+H2O、HCO3-+H+=CO2↑+H2O,10g样品中含NaHCO3的质量为0.42g,含Na2CO3的质量为=8.48g,则样品中NaCl的质量为10g-8.48g-0.42g=1.1g,
故答案为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O;HCO3-+H+=CO2↑+H2O;1.1。
【点睛】碳酸氢钠加热分解的相关计算一般运用差量法进行分析计算。
19.Fe2O3和Cu2O都是红色粉末,常用作颜料.实验小组通过实验来探究某一红色粉末中Fe2O3和Cu2O的含量(不含其他物质)。
已知:Cu2O+H2SO4=Cu+Cu SO4+H2O
探究过程如下:
取少量该粉末放入 足量稀硫酸中,粉末完全溶解。
(1)①若滴加KSCN试剂后溶液不变为红色,则Fe2O3和Cu2O的物质的量之比为________。
②实验小组发现可通过对反应后溶液的称量来获得绿矾晶体(FeSO4·7H2O),设计了简单的流程来完成绿矾的制备:
混合液过滤一系列操作绿矾晶体(FeSO4·7H2O)
试剂a为_____________(填化学式),“一系列操作”为__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(2)测定Cu2O的质量分数:另取一种由Fe2O3和Cu2O组成的固体混合物9.28g,将其放在空气中充分加热(只发生Cu2O→CuO的反应),待质量不再变化时,测得质量为9.60g,则固体混合物中Cu2O的质量分数为_________________(保留三位有效数字)
【答案】 (1). 1:1 (2). Fe (3). 蒸发浓缩 (4). 冷却结晶 (5). 31.0%
【解析】
【分析】
(1)①滴加KSCN试剂后溶液不变为红色,发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
②获得绿矾晶体(FeSO4•7H2O),试剂a为Fe,可除去铁离子,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出晶体;
(2)充分加热只发生Cu2O→CuO的反应,增加质量为O元素的质量,以此计算。
【详解】(1)①滴加KSCN试剂后溶液不变为红色,发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,且2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+恰好反应,则Fe2O3和Cu2O的物质的量之比为1:1,
故答案为:1:1;
②获得绿矾晶体(FeSO4•7H2O),试剂a为Fe,可除去铁离子,由流程可知系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,
故答案为:Fe;蒸发浓缩;冷却结晶;
(2)充分加热只发生Cu2O→CuO的反应,由原子守恒可知Cu2O~2CuO~O,质量增加9.60g-9.28g=0.32g,可知n(Cu2O)=0.32g/16g/mol=0.02mol,固体混合物中Cu2O的质量分数为(0.02mol×144g/mol)/9.28g×100%=31.0%,
故答案为:31.0%。
【点睛】第(2)题关键在于明确反应过程中物质的转化关系,充分加热只发生Cu2O生成CuO的反应,则增加质量为O元素的质量,之后计算就比较简单了。
20.氯化亚铜(CuCl)是一种难溶于水的白色粉末,不溶于乙醇,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中被氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。工业上常以海绵铜(主要成分是Cu,含有少量CuO)为原料生产CuCl,其工艺流程如下
(1)配平“溶解”过程中发生的氧化还原反应的离子方程式:_________
Cu+ NO3-+ = Cu2++ NO↑+ H2O
(2)“还原”过程中,作还原剂的是__________(填化学式);写出“还原”过程中发生反应的离子方程式:__________________________________。
(3)写出CuCl在潮湿的空气中被氧化的化学方程式:__________________________。
(4)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水酒精洗涤,并在真空干燥机内于70℃下干燥2h,冷却密封包装。密封包装的原因是_____________________________。
【答案】 (1). 3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O (2). (NH4)2SO3 (3). 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+ (4). 4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl (5). 防止CuCl在潮湿空气中被氧化
【解析】
分析】
由流程可知,海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜,硫酸铵等,加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反应2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl↓+2(NH4)2SO4+H2SO4,过滤得到固体为CuCl,滤液主要是硫酸铵和硫酸,CuCl水洗、乙醇洗后烘干得到产品CuCl,以此来解答。
【详解】(1)溶解过程中铜和硝酸根离子发生氧化还原反应,离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)还原步骤发生反应的离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+,S元素的化合价升高,还原剂为(NH4)2SO3,
故答案为:(NH4)2SO3;2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O═2CuCl↓+SO42-+2H+;
(3)氯化亚铜在空气中被氧化的化学方程式为4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl,
故答案为:4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl;
(4)70℃真空干燥加快乙醇和水的挥发,密封包装的原因是防止CuCl在潮湿空气中被氧化,
故答案为:防止CuCl在潮湿空气中被氧化。
【点睛】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
21.在工业上可用含SiO2、CeO2和Fe2O3的废料作原料来获得硫酸铁铵晶体【Fe2(SO4)3·2(NH4)2 SO4·3H2O】,同时可回收CeO2,工艺流程设计如下
已知: ①SiO2、CeO2不溶于稀硫酸;②酸性条件下,CeO2可与H2O2反应;③“反应Ⅰ”所得溶液中含有Ce3+;④碱性条件下,NH4+与OH-结合生成NH3·H2O。
请回答下列问题
(1)“酸浸”时未发生的反应 物质是__________________(填化学式)。
(2)“滤液”中含有的阳离子有___________________(填离子符号)。
(3)写出“反应Ⅰ”的化学方程式:________________________________________。
(4)在酸性条件下,H2O2、CeO2两种物质中,氧化性较弱的是__________________(填化学式)。
(5)若往硫酸铁铵溶液中加入过量的NaOH,写出该反应的离子方程式:_____________________。
【答案】 (1). CeO2和SiO2 (2). H+、Fe3+ (3). 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O (4). H2O2 (5). Fe3++2NH4++5OH-=Fe(OH)3↓+2NH3•H2O
【解析】
【分析】
废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质)中加入稀硫酸,Fe2O3转化Fe2(SO4)3存在于滤液中,反应Ⅰ中含CeO2和SiO2,向反应Ⅰ加入稀硫酸和H2O2,CeO2转化为Ce3+存在于滤液中,反应为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,滤渣为SiO2,并利用氧气将Ce从+3氧化为+4后Ce (OH)3转化为沉淀Ce(OH)4,反应为:4Ce (OH)3+O2+2H2O═4Ce(OH)4,加入分解Ce(OH)4得到产品CeO2,向滤液Fe2(SO4)3中加入硫酸铵经反应,并蒸发浓缩、常温晾干后得到硫酸铁铵晶体。
【详解】(1)“酸浸”时未发生的反应物质是CeO2和SiO2,
故答案为:CeO2和SiO2;
(2)加入稀硫酸,Fe2O3转化Fe2(SO4)3存在于滤液中,故“滤液”中含有的阳离子有H+、Fe3+,
故答案为:H+、Fe3+;
(3)反应Ⅰ是CeO2转化为Ce3+存在于滤液中,反应为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,反应的离子方程式:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,
故答案为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;
(4)在酸性条件下,发生的反应为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO4)3+O2↑+4H2O,氧化剂的氧化性强于还原剂,在该反应中Ce从+4降低到+3,化合价降低作氧化剂,H2O2中O从-1价升高到0价,作还原剂,故CeO2氧化性强于H2O2,故氧化性较弱的是H2O2,
故答案为:H2O2;
(5)往硫酸铁铵溶液中加入过量的NaOH,该反应的离子方程式为Fe3++2NH4++5OH-=Fe(OH)3↓+2NH3•H2O,
故答案为:Fe3++2NH4++5OH-=Fe(OH)3↓+2NH3•H2O。
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