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【化学】安徽省亳州市第二中学2018-2019学年高二下学期期末考试(解析版)
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安徽省亳州市第二中学2018-2019学年高二下学期期末考试
常用原子量:H:1 C:12 N:14 O:16 Mg:24 Al:27 Fe:56
第 I 卷
一、选择题(共18小题,每题3分,满分54分)
1.化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A. 碳酸钠可用于去除餐具的油污 B. 漂白粉可用于生活用水的消毒
C. 氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D. 碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
【答案】D
【解析】分析:A.碳酸钠溶液显碱性;
B.漂白粉具有强氧化性;
C.氢氧化铝能与酸反应;
D.碳酸钡可溶于酸。
详解:A. 碳酸钠水解溶液显碱性,因此可用于去除餐具的油污,A正确;
B. 漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B正确;
C. 氢氧化铝是两性氢氧化物,能与酸反应,可用于中和过多胃酸,C正确;
D. 碳酸钡难溶于水,但可溶于酸,生成可溶性钡盐而使蛋白质变性,所以不能用于胃肠X射线造影检查,应该用硫酸钡,D错误。答案选D。
点睛:本题主要是考查常见化学物质的性质和用途判断,题目难度不大。平时注意相关基础知识的积累并能灵活应用即可,注意碳酸钡与硫酸钡的性质差异。
2.下列有关化学用语的表述正确的 ( )
A. 醋酸的电离方程式:CH3COOH= CH3COO-+H+
B. 质子数为53,中子数为78的碘原子: 13153I
C. N2的结构式:N═N
D. 氯离子的结构示意图:
【答案】B
【详解】A、醋酸是弱酸,部分电离,其电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,故A错误;
B、根据原子构成,左下角为质子数,左上角为质量数,该核素的质量数为(53+78)=131,即为13153I,故B正确;
C.N2中两个氮原子间共用叁键,正确结构式为NN,故C错误;
D、Cl-的结构示意图为,故D错误;
答案选B。
3.下列说法不正确的是( )
A. 硅酸钠可用作木材防火剂
B. 二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
C. 水泥、玻璃、砖瓦都是硅酸盐制品
D. 晶体硅可用作半导体材料
【答案】B
【详解】A.硅酸钠具有不燃不爆的物理性质,本身硅酸钠就不燃烧,而将硅酸钠涂在木材表面就阻隔了木材与空气中氧气的直接接触,这样即使燃烧木材至多也只是变黑,如果是高温那也只是干馏,所以硅酸钠可以用作木材的防火剂,不符合题意;
B.二氧化硅是酸性氧化物,并可以溶于氢氟酸(HF),符合题意;
C.水泥、玻璃、砖瓦、黏土都是硅酸盐产品,不符合题意;
D.晶体硅具有一个非常重要的特性—单方向导电,也就是说,电流只能从一端流向另一端,制作半导体器件的原材料就需要具有有这种特有的特性材料,因此晶体硅可用作半导体材料,不符合题意;故答案为B。
4.根据下列反应进行判断,下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是( )
①ClO3-+5Cl-+6H+===3Cl2+3H2O ②2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 ③2FeCl2+Cl2===2FeCl3
A. ClO3- >Cl2 >I2 >Fe3+ B. Cl2> ClO3- >I2 >Fe3+
C. ClO3- >Fe3+ >Cl2 >I2 D. ClO3- >Cl2 >Fe3+ >I2
【答案】D
【分析】利用氧化还原反应中的强弱规律进行分析;
【详解】氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,①ClO3-为氧化剂,Cl2为氧化产物,即氧化性:ClO3->Cl2;②氧化性:FeCl3>I2;③氧化性:Cl2>FeCl3;综上所述,氧化性强弱顺序是ClO3->Cl2>FeCl3>I2,故D正确;
答案选D。
5.下列试剂的保存方法中错误的是( )
A. 少量的钠保存在煤油中
B. 新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中
C. 氢氟酸保存在玻璃瓶中
D. NaOH溶液保存在带橡皮塞的玻璃瓶中
【答案】C
【详解】A、Na不与煤油发生反应,且Na的密度大于煤油,因此少量的金属钠保存在煤油中,故A说法正确;
B、新制的氯水中:Cl2+H2OHCl+HClO,HClO见光受热分解,因此新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中,故B说法正确;
C、氢氟酸与SiO2发生反应,腐蚀玻璃,盛放氢氟酸用塑料瓶,故C说法错误;
D、NaOH是碱,盛放碱时应用橡皮塞的玻璃瓶,故D说法正确;
答案选C。
6.下列关于胶体的叙述不正确的是( )
A. 氢氧化铁胶体加氯化钠溶液会产生沉淀
B. 用平行光线照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
C. 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间
D. Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水的目的
【答案】B
【分析】胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质微粒直径在1~100nm之间,大于100nm为浊液,小于1nm为溶液,胶体具有性质主要有丁达尔效应、电泳、聚沉等,其中丁达尔效应是区分溶液和胶体的方法,据此判断;
【详解】A、NaCl为电解质,氢氧化铁胶体中加入NaCl溶液,会使氢氧化铁聚沉,故A说法正确;
B、用平行光照射NaCl溶液和氢氧化铁胶体时,后者有丁达尔效应,前者没有,故B说法错误;
C、胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质微粒直径在1~100nm之间,故C说法正确;
D、氢氧化铁胶体具有较大的表面积,吸附悬浮在水中固体颗粒而沉降下来,达到净水的目的,故D说法正确;
答案选B。
7.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应能实现如图所示转化的是( )
X
Y
Z
物质转化关系
A
Cu
CuO
Cu(OH)2
B
Si
SiO2
H2SiO3
C
NaHCO3
Na2CO3
NaOH
D
FeCl2
FeO
FeCl3
【答案】C
【详解】A.Cu与O2反应生成CuO,CuO与C或H2等反应生成Cu,Cu(OH)2无法一步转化为Cu,且CuO无法一步转化为Cu(OH)2,错误;
B.Si与O2反应生成SiO2,SiO2与H2或C等反应生成Si,SiO2无法一步转化为H2SiO3,H2SiO3无法一步转化为Si,错误;
C.NaHCO3在加热条件下能生成Na2CO3,Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3,Na2CO3与Ca(OH)2反应生成NaOH,NaOH与过量CO2反应能直接生成NaHCO3,正确;
D.FeCl2不能一步转化为FeO,FeO与HCl反应能生成FeCl2,FeO无法一步转化为FeCl3,FeCl3与Fe反应生成FeCl2,错误。
8.下列离子方程式书写正确的是( )
A. 铁和稀硫酸反应:2Fe + 6H+ =2Fe3+ + 3H2↑
B. 用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2↑+ H2O
C. (NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2++2OH-= Fe(OH)2↓
D. 碳酸氢钠溶液和过量的澄清石灰水混合:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+ H2O
【答案】D
【详解】A、铁和稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故A错误;
B、醋酸是弱酸,不能拆写成离子,故B错误;
C、缺少NH4+与OH-的反应,故C错误;
D、NaHCO3是少量,系数为1,因此离子方程式为HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,故D正确;
答案选D。
9.下列说法正确的是( )
A. 滴入无色酚酞试液显红色的该溶液中一定不能大量共存:K+ 、Fe2+ 、NO3- 、HCO3-
B. 某无色溶液中可能大量存在H+、K+、Cl-、MnO4-
C. 加入铝粉能产生氢气溶液中一定能大量存在: Na+、Ca2+、Cl-、CO32-
D. pH=2溶液中可能大量存在Mg2+、Na+、NO3-、I-
【答案】A
【详解】A、酚酞变红,说明溶液显碱性,HCO3-不能与OH-大量共存,且亚铁离子与氢氧根离子也不能大量共存,故A说法正确;
B、MnO4-显紫红色,不符合无色溶液,且在酸性溶液中能氧化氯离子,故B说法错误;
C、Ca2+和CO32-不能大量共存,生成CaCO3沉淀,这些离子不能大量共存,故C说法错误;
D、pH=2溶液显酸性,NO3-酸中具有强氧化性,能与I-发生氧化还原反应,这些离子在指定溶液中不能大量共存,故D说法错误;
答案选A。
【点睛】离子共存,我们一般根据一色,二性,三反应进行分析判断,溶液是无色溶液还是有色溶液,如果是无色溶液,有色离子不能存在;判断出溶液的酸碱性,需要在离子组后面加上H+或OH-,特别是NO3-,NO3-在酸中具有强氧化性,不与还原性离子大量共存。
10.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O,相对分子质量286)来配制0.1mol/L的碳酸钠溶液980mL,假如其他操作均准确无误,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( )
A. 称取碳酸钠晶体28.6g
B. 溶解时进行加热,并将热溶液转移到容量瓶中至刻度线
C. 转移时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行洗涤
D. 定容后,将容量瓶振荡摇匀,静置发现液面低于刻度线,又加入少量水至刻度线
【答案】B
【详解】A.在实验室没有980mL容量瓶,要选择1000mL容量瓶,需要溶质的物质的量为n(Na2CO3)=0.1mol/L×1L=0.1mol,根据n(Na2CO3·10H2O)=n(Na2CO3),所以m(Na2CO3·10H2O)= 0.1mol×286g/mol=28.6g,溶液浓度为0.1mol/L,不会产生误差,A不符合题意;
B.溶解时进行加热,并将热溶液转移到容量瓶中至刻度线,由于溶液的体积受热膨胀,遇冷收缩,所以待恢复至室温时,体积不到1L,根据c=,可知V偏小,则c偏高,B符合题意;
C.转移时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行洗涤,则溶质的物质的量偏少,根据c=,可知n偏小,则c偏低,C不符合题意;
D.定容后,将容量瓶振荡摇匀,静置,发现液面低于刻度线,是由于部分溶液粘在容量瓶颈部,若又加入少量水至刻度线,则V偏大,根据c=,可知:若V偏大,会导致配制溶液的浓度偏低,D不符合题意;
故合理选项是B。
11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A. 常温常压下,22.4LCl2含有的分子数目为NA
B. 1.00mol/LCa(NO3)2溶液中含有的NO3- 离子数目为2NA
C. 22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
D. 1molO2与足量Na反应,生成Na2O和Na2O2的混合物转移的电子数为 2NA
【答案】C
【详解】A、常温常压下,不能直接用22.4L·mol-1,无法求出Cl2的物质的量,故A错误;
B、没有溶液的体积,无法计算出物质的量,故B错误;
C、22gCO2的物质的量为=0.5mol,标准状况下,11.2LHCl的物质的量为=0.5mol,22gCO2与标准状况下的11.2LHCl具有相同的分子数,故C正确;
D、假设全部生成Na2O,1molO2转移电子物质的量为4mol,全部转化成Na2O2,1molO2转移电子物质的量为2mol,生成Na2O和Na2O2混合物转移电子物质的量应在2mol和4mol之间,故D错误;
答案选C。
12.向Ba(OH)2和NaOH混合溶液中缓缓通入CO2气体至过量,生成沉淀物质的量与通入CO2气体的体积V(标准状况)的关系如图所示,下列结论不正确的是 ( )
A. 原混合物中n[Ba(OH)2]:n[NaOH] =1:2
B. 横坐标轴上p点的值为90
C. b点时溶质为NaHCO3
D. ab段发生反应的离子方程式依次为:CO2+2OH- = H2O+CO32-,CO2+H2O+ CO32-=2HCO3-
【答案】A
【解析】试题分析:A.Oa段:Ba2++2OH-+CO2═BaCO3↓+H2O,消耗30mL的二氧化碳、ab段:2OH-+CO2═CO32-+H2O、ab段消耗(60-30)mL的二氧化碳;bp段:最后是BaCO3+CO2+H2O═Ba2++2HCO3-,由Oa段和ac段的反应原理可知,消耗二氧化碳的量Ba(OH)2和NaOH的物质的量相等,所以原混合溶液中Ba(OH)2和NaOH的物质的量之比为30:(60-30)=1:1,故A错误;B.Oa段:Ba2++2OH-+CO2═BaCO3↓+H2O,消耗30mL的二氧化碳,bp段:最后是BaCO3+CO2+H2O═Ba2++2HCO3-,需消耗30mL的二氧化碳,所以P点为90mL,故B正确;C.ab段:2OH-+CO2═CO32-+H2O、CO32-+H2O+CO2=2HCO3-,所以b点溶液中溶质为NaHCO3,故C正确;D.a、b段,当氢氧化钡消耗完时,继续通入二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾,CO2+2OH-=CO32-+H2O,继续通入二氧化碳,二氧化碳和碳酸钾、水反应生成碳酸氢钾,CO32-+H2O+CO2=2HCO3-,故D正确;故选A。
【考点定位】考查有关混合物反应的计算
【名师点晴】本题考查物质之间的反应,明确物质的性质、及反应先后顺序是解本题关键,向NaOH和Ba(OH)2的混合稀溶液中通入CO2,先二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀,当氢氧化钡消耗完时,继续通入二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,当氢氧化钠完全反应后,继续通入二氧化碳,二氧化碳和碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠,当碳酸钠反应后,继续通入二氧化碳,二氧化碳和和碳酸钡、水反应生成可溶性的碳酸氢钡。
13.下列关于物质的分类中,正确的是( )
酸性氧化物
酸
盐
混合物
电解质
A
SiO2
HClO
烧碱
CuSO4·5H2O
CO2
B
Na2O2
HNO3
NaHSO4
漂白粉
Mg
C
SO3
H2SiO3
纯碱
水玻璃
NaCl
D
NO
Al(OH)3
BaCO3
水泥
NH3
【答案】C
【分析】和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物为酸;金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物为盐;不同物质组成的为混合物;水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质。
【详解】A.烧碱为氢氧化钠属于碱,CuSO4·5H2O为纯净物,CO2为非电解质,故A错误;
B. Na2O2为过氧化物不是酸性氧化物,Mg是金属单质既不是电解质也不是非电解质,故B错误;
C. SO3属于酸性氧化物,H2SiO3属于酸,纯碱是碳酸钠为盐,水玻璃为硅酸钠的水溶液为混合物,氯化钠溶于水导电属于电解质,所以C选项是正确的;
D.NO和碱不反应属于不成盐氧化物,氢氧化铝为两性氢氧化物,氨气为非电解质,故D错误。
所以C选项是正确的。
14.下列说法正确的是( )
A. 液态HCl、固态AgCl均不导电,所以HCl、AgCl是非电解质
B. NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质
C. 碱性氧化物一定是金属氧化物,金属氧化物一定是碱性氧化物
D. 非金属氧化物不一定是酸性氧化物,酸性氧化物不一定都是非金属氧化物
【答案】D
【详解】A、HCl和AgCl为电解质,电解质导电需要自由移动的阴阳离子,即需要水溶液或熔融状态,故A错误;
B、NH3、CO2的水溶液虽然导电,但导电的离子不是本身电离产生,NH3和CO2不是电解质,均是非电解质,故B错误;
C、碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3属于两性氧化物,故C错误;
D、非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO是不成盐氧化物,酸性氧化物不一定都是非金属氧化物,如Mn2O7属于金属氧化物,故D正确;
答案选D。
【点睛】电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,导电的阴阳离子必须是本身电离产生,电解质导电需要条件,在水溶液或熔融状态。
15.过氧化钠具有强氧化性,遇亚铁离子可将其氧化为一种常见的高效水处理剂,化学方程式为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑.下列说法中不正确的是( )
A. 氧化性:Na2O2>Na2FeO4>FeSO4
B. FeSO4只作还原剂,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂
C. 由反应可知每3mol FeSO4完全反应时,反应中共转移12 mol 电子
D. Na2FeO4处理水时,不仅能杀菌消毒,还能起到净水的作用
【答案】C
【解析】A.由氧化剂的氧化性大于氧化产物可知 ,氧化性:Na2O2>Na2FeO4>FeSO4 ,A正确;B.2FeSO4+6Na2O2==2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,Fe 元素的化合价由 +2 价升高为 +6 价 ,O 元素的化合价部分由 −1 价降低为 −2 价, 部分由 −1 价升高为 0 价 ,所以FeSO4 只作还原剂,Na2O2既作氧化剂又作还原剂, B正确;C.2FeSO4~10e-,所以每3molFeSO4完全反应时,反应中共转移15mol电子,C错误。D.Na2FeO4处理水时,Na2FeO4可以氧化杀死微生物,生成的还原产物氢氧化铁又具有吸附作用,可以起到净水的作用,D正确;答案选C.
点睛:解答本题特别需要注意在氧化还原反应中Na2O2既可作氧化剂又可作还原剂。
16.下列实验过程可以达到实验目的的是( )
选项
实验目的
操作过程
A
比较Fe3+和I2氧化性强弱
向淀粉碘化钾溶液中滴入氯化铁溶液,溶液变蓝色
B
证明SO2具有漂白性
将SO2通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去
C
检验NaHCO3与Na2CO3溶液
用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水
D
检验溶液中含有SO42-
向某溶液中先滴加硝酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成
【答案】A
【详解】A、加入FeCl3后溶液变蓝色,说明I-被氧化成I2,氧化剂为Fe3+,利用氧化还原反应的规律,得出Fe3+的氧化性强于I2,故A符合题意;
B、SO2的漂白性,中学阶段体现在能使品红溶液褪色,使酸性高锰酸钾褪色,体现SO2的还原性,故B不符合题意;
C、澄清石灰水与NaHCO3、Na2CO3都能产生沉淀,鉴别NaHCO3和Na2CO可以用CaCl2溶液,NaHCO3与CaCl2不发生反应,Na2CO3与CaCl2生成沉淀CaCO3,故C不符合题意;
D、HNO3具有强氧化性,将SO32-氧化成SO42-,对SO42-的检验产生干扰,应先加盐酸,再滴加BaCl2溶液,故D不符合题意;
答案选A。
17.已知还原性由强到弱的顺序为SO32-> I->Br-,向NaBr、NaI、Na2SO3的混合溶液中通入一定量的氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到的剩余固体物质的组成可能是( )
A. NaCl
B. NaCl、Na2SO4、NaI
C. NaCl、Na2SO4、I2
D. NaCl、NaBr、Na2SO4
【答案】D
【详解】根据氧化还原反应的先后顺序取决于氧化性或还原性的相对强弱,还原性最强的Na2SO3优先与Cl2反应Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl生成Na2SO4,所以固体中一定含有Na2SO4;其余依次为NaI、NaBr分别与Cl2反应生成NaCl、I2、Br2,则固体中一定含有NaCl;有可能NaBr未反应完全,但不会NaBr反应完全而余NaI,生成的I2、Br2蒸干并灼烧时将挥发,升华脱离固体。
故答案选D。
18.向200 mL 0.1 mo/L的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧后得到固体的质量为( )
A. 1.44 g B. 1.6 g C. 1.8 g D. 2.14 g
【答案】B
【解析】Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+完全沉淀,得到硝酸钠与氢氧化亚铁,过滤,小心加热沉淀,再灼烧至质量不再变化,由于氢氧化亚铁易被氧化,最终所得固体为Fe2O3,200mL 0.1mol/L的Fe(NO3)2溶液中n[Fe(NO3)2]=0.2L×0.1mol/L=0.02mol,由Fe原子守恒可知:n[Fe(NO3)2]=2n(Fe2O3),所以n(Fe2O3)=0.02mol÷2=0.01mol,其质量为0.01mol×160g/mol=1.6g,答案选B。
点睛:本题考查化学反应方程式的计算,注意氢氧化亚铁不稳定、易被氧化的性质,关键是判断最终固体为氧化铁,最后再利用守恒法计算。
第II卷(满分46分)
二、填空题(3小题,共30分)
19.(1)室温时,在下列物质中:①Na ②Cl2 ③Na2O ④FeCl2溶液 ⑤NaHCO3 ⑥蔗糖 ⑦NH3 ⑧NaCl晶体 ⑨HClO ⑩ Fe(OH)2
属于碱性氧化物的是(用序号填写,下同) _______,属于酸的是_____,属于强电解质的是______,属于非电解质的是_______,能导电的是________。
(2)Na2O2与CO2的反应化学方程式___________________________________;
(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性,请写出发生反应的离子方程式 ______________________________________________。
【答案】(1). ③ (2). ⑨ (3). ③⑤⑧ (4). ⑥⑦ (5). ①④ (6). 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (7). 2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
【详解】(1)碱性氧化物:能与水生成相应的碱,属于碱性氧化物的是Na2O,即③;酸:电离出的阳离子全部是H+的化合物,属于酸的是⑨;强电解质包括强酸、强碱、多数的盐、活泼金属的氧化物,即属于强电解质的是③⑤⑧;非电解质:在水溶液或熔融状态下都不能够导电的化合物,即属于非电解质的是⑥⑦;能导电的是石墨、金属单质、电解质的水溶液或熔融状态,即能导电的是①④;
(2)Na2O2与CO2发生反应的方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)反应后溶液为中性,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O。
【点睛】易错点是(3),溶液为中性,按照氢氧化钡进行分析,即氢氧化钡的系数为1,1molBa(OH)2中含有2molOH-,需要2molH+,然后得出:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O。
20.Ⅰ.工业上利用电解饱和食盐水生产氯气(Cl2)、烧碱和氢气的化学方程式是:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。
(1)用双线桥表示出电子转移的方向和数目________________________________________,题干中反应改写成离子方程式是_______________________________________。
(2)电解食盐水的过程中,被还原的元素是____________,氧化产物是______。
Ⅱ.四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是:3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-=Fe3O4↓+S4O62-+2H2O。请回答下列问题。
(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中,还原剂是__________。
(2)反应的化学方程式中x=______。
(3)每生成1 mol Fe3O4,反应转移的电子为____mol,被Fe2+还原的O2的物质的量为_____mol。
【答案】(1). (2). 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ (3). 氢元素(或H) (4). 氯气(或Cl2) (5). Fe2+和S2O32- (6). 4 (7). 4 (8). 0.5
【分析】根据反应中相关元素的化合价变化情况、氧化还原反应的有关概念以及原子守恒和电子转移守恒分析解答。
【详解】Ⅰ.(1)氯化钠中氯元素的化合价从-1价升高到0价,失去电子,水中氢元素化合价从+1价降低到0价,得到电子,根据电子转移守恒可知反应中转移2个电子,则用双线桥表示出电子转移的方向和数目为,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
(2)电解食盐水过程中,水中氢元素化合价从+1价降低到0价,得到电子,被还原的元素是氢元素。氯元素失去电子,发生氧化反应,氧化产物是氯气。
Ⅱ.(1)根据方程式可知水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中铁元素和硫元素化合价升高,失去电子,被氧化,所以还原剂是Fe2+和S2O32-。
(2)根据氢原子守恒可知反应的化学方程式中x=4。
(3)反应中只有氧气中氧元素化合价降低,氧气是氧化剂,每生成1 mol Fe3O4,消耗1mol氧气,因此反应转移的电子为4mol。根据方程式可知3mol亚铁离子参加反应只有2mol被氧化,化合价从+2价升高到+3价,则根据电子得失守恒可知被Fe2+还原的O2的物质的量为2mol÷4=0.5mol。
【点睛】准确判断出反应中相关元素的化合价变化情况是解答的关键,注意氧化还原反应的分析思路:判价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清它们的变化情况。
21.某待测液中可能含有Ag+、Fe3+、K+、Ba2+、NH4+等阳离子,进行如下实验:
(1)加入过量的稀盐酸,有白色沉淀生成。
(2)过滤,在滤液中加入过量的稀硫酸,又有白色沉淀生成。
(3)过滤,取少量滤液,滴入2滴KSCN溶液,没有明显的现象出现。
(4)另取少量步骤(3)中的滤液,加入NaOH溶液至使溶液呈碱性,加热,可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。
根据实验现象回答:待测液中一定含有的阳离子有________,一定不含的阳离子有______,还有一种阳离子不能确定是否存在,要检验这种阳离子的实验方法是__________________(填写实验名称),观察到的现象是__________________。
【答案】(1). 一定含有的阳离子有Ag+、Ba2+、NH4+ (2). 一定不含的阳离子有Fe3+ (3). 焰色反应 (4). 透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色
【分析】根据离子的性质、离子的检验方法结合实验现象分析解答。
【详解】加入过量的稀盐酸,有白色沉淀生成,说明待测液中有Ag+;过滤后,滤液中加入过量稀硫酸,又有白色沉淀生成,则待测液中含有Ba2+;过滤,取少量滤液,滴入2滴KSCN溶液,没有明显现象出现,说明待测液中不含Fe3+;加入NaOH溶液至使溶液呈碱性,加热,可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为NH3,推出待测液中含有NH4+,根据上述分析,待测液中一定含有的阳离子是Ag+、Ba2+、NH4+;一定不含有的离子是Fe3+;K+不能确定;检验K+,通过焰色反应,透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色,说明待测液中含有K+。
三、实验题(1小题,共10分)
22.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是_____________,其中发生反应的化学方程式为_____________________________________________。
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是____________________、 ________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是______________和______________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象__________________________________________________________________________。
(4)尾气可采用_____________溶液吸收。(写化学式)
【答案】(1). 分液漏斗 (2). Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O (3). 溶液由紫红色变为无色 (4). 出现黄色浑浊 (5). 还原性 (6). 氧化性 (7). 待品红溶液完全褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热;无色溶液恢复为红色 (8). NaOH
【分析】实验目的是探究SO2的性质,A装置为制气装置,B装置验证SO2的还原性,C装置验证SO2的氧化性,D装置验证SO2的漂白性,据此分析;
【详解】(1)A装置盛放浓硫酸的仪器是分液漏斗;根据所加药品,装置A为制气装置,化学反应方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)酸性高锰酸钾溶液显紫红色,具有强氧化性,如果颜色褪去,体现SO2的还原性,SO2和Na2S发生反应,生成硫单质,体现SO2的氧化性;答案是溶液紫红色褪去,出现黄色沉淀,还原性,氧化性;
(3)SO2能够使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,加热后,溶液恢复为红色,探究SO2与品红作用的可逆性,具体操作是待品红溶液完全褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热;无色溶液恢复为红色;
(4)SO2有毒气体,为防止污染环境,需要尾气处理,SO2属于酸性氧化物,采用碱液吸收,一般用NaOH溶液。
【点睛】实验题一般明确实验目的和实验原理,实验设计中一定有尾气的处理,同时注意题中信息的应用,分清楚是定性分析还是定量分析,注意干扰。
四、计算题(1小题,共6分)
23.将一定质量的镁和铝的混合物投入100mL盐酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。
(1)原混合液中镁和铝的质量比为___________
(2)NaOH溶液的物质的量浓度为__________mol/L。
(3)生成的气体在标准状况下的体积为_________L。
【答案】(1). 2:3 (2). 5 (3). 10.08
【解析】根据图像可知,加入NaOH溶液后并没有立即生成沉淀,这说明稀盐酸是过量的,所以有关离子方程式应该是:H++OH-=H2O、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。根据图像可知,和Al(OH)3反应的NaOH溶液是240mL-200mL=40mL,则Al(OH)3的物质的量是0.35mol-0.15mol=0.20mol,Mg(OH)2是0.15mol,(1)根据原子守恒可知,镁和铝的总的质量分别是0.15mol×24g/mol=3.6g,0.2mol×27g/mol=5.4g,质量比为:3.6:5.4=2:3;(2)NaOH溶液的物质的量浓度是=5mol/L;(3)根据镁和铝的物质的量可知:生成的氢气在标准状况下的体积为(0.15mol+0.2mol)×22.4L/mol=10.08L。
点睛:该题是高考中的常见题型和考点,考查镁、铝和酸碱反应的有关计算,属于中等难度的试题。注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有利于培养学生的逻辑推理能力和灵活应变能力。该题的关键是明确反应原理,然后依据方程式和图像灵活运用即可。
常用原子量:H:1 C:12 N:14 O:16 Mg:24 Al:27 Fe:56
第 I 卷
一、选择题(共18小题,每题3分,满分54分)
1.化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A. 碳酸钠可用于去除餐具的油污 B. 漂白粉可用于生活用水的消毒
C. 氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D. 碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
【答案】D
【解析】分析:A.碳酸钠溶液显碱性;
B.漂白粉具有强氧化性;
C.氢氧化铝能与酸反应;
D.碳酸钡可溶于酸。
详解:A. 碳酸钠水解溶液显碱性,因此可用于去除餐具的油污,A正确;
B. 漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B正确;
C. 氢氧化铝是两性氢氧化物,能与酸反应,可用于中和过多胃酸,C正确;
D. 碳酸钡难溶于水,但可溶于酸,生成可溶性钡盐而使蛋白质变性,所以不能用于胃肠X射线造影检查,应该用硫酸钡,D错误。答案选D。
点睛:本题主要是考查常见化学物质的性质和用途判断,题目难度不大。平时注意相关基础知识的积累并能灵活应用即可,注意碳酸钡与硫酸钡的性质差异。
2.下列有关化学用语的表述正确的 ( )
A. 醋酸的电离方程式:CH3COOH= CH3COO-+H+
B. 质子数为53,中子数为78的碘原子: 13153I
C. N2的结构式:N═N
D. 氯离子的结构示意图:
【答案】B
【详解】A、醋酸是弱酸,部分电离,其电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,故A错误;
B、根据原子构成,左下角为质子数,左上角为质量数,该核素的质量数为(53+78)=131,即为13153I,故B正确;
C.N2中两个氮原子间共用叁键,正确结构式为NN,故C错误;
D、Cl-的结构示意图为,故D错误;
答案选B。
3.下列说法不正确的是( )
A. 硅酸钠可用作木材防火剂
B. 二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
C. 水泥、玻璃、砖瓦都是硅酸盐制品
D. 晶体硅可用作半导体材料
【答案】B
【详解】A.硅酸钠具有不燃不爆的物理性质,本身硅酸钠就不燃烧,而将硅酸钠涂在木材表面就阻隔了木材与空气中氧气的直接接触,这样即使燃烧木材至多也只是变黑,如果是高温那也只是干馏,所以硅酸钠可以用作木材的防火剂,不符合题意;
B.二氧化硅是酸性氧化物,并可以溶于氢氟酸(HF),符合题意;
C.水泥、玻璃、砖瓦、黏土都是硅酸盐产品,不符合题意;
D.晶体硅具有一个非常重要的特性—单方向导电,也就是说,电流只能从一端流向另一端,制作半导体器件的原材料就需要具有有这种特有的特性材料,因此晶体硅可用作半导体材料,不符合题意;故答案为B。
4.根据下列反应进行判断,下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是( )
①ClO3-+5Cl-+6H+===3Cl2+3H2O ②2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 ③2FeCl2+Cl2===2FeCl3
A. ClO3- >Cl2 >I2 >Fe3+ B. Cl2> ClO3- >I2 >Fe3+
C. ClO3- >Fe3+ >Cl2 >I2 D. ClO3- >Cl2 >Fe3+ >I2
【答案】D
【分析】利用氧化还原反应中的强弱规律进行分析;
【详解】氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,①ClO3-为氧化剂,Cl2为氧化产物,即氧化性:ClO3->Cl2;②氧化性:FeCl3>I2;③氧化性:Cl2>FeCl3;综上所述,氧化性强弱顺序是ClO3->Cl2>FeCl3>I2,故D正确;
答案选D。
5.下列试剂的保存方法中错误的是( )
A. 少量的钠保存在煤油中
B. 新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中
C. 氢氟酸保存在玻璃瓶中
D. NaOH溶液保存在带橡皮塞的玻璃瓶中
【答案】C
【详解】A、Na不与煤油发生反应,且Na的密度大于煤油,因此少量的金属钠保存在煤油中,故A说法正确;
B、新制的氯水中:Cl2+H2OHCl+HClO,HClO见光受热分解,因此新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中,故B说法正确;
C、氢氟酸与SiO2发生反应,腐蚀玻璃,盛放氢氟酸用塑料瓶,故C说法错误;
D、NaOH是碱,盛放碱时应用橡皮塞的玻璃瓶,故D说法正确;
答案选C。
6.下列关于胶体的叙述不正确的是( )
A. 氢氧化铁胶体加氯化钠溶液会产生沉淀
B. 用平行光线照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
C. 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间
D. Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水的目的
【答案】B
【分析】胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质微粒直径在1~100nm之间,大于100nm为浊液,小于1nm为溶液,胶体具有性质主要有丁达尔效应、电泳、聚沉等,其中丁达尔效应是区分溶液和胶体的方法,据此判断;
【详解】A、NaCl为电解质,氢氧化铁胶体中加入NaCl溶液,会使氢氧化铁聚沉,故A说法正确;
B、用平行光照射NaCl溶液和氢氧化铁胶体时,后者有丁达尔效应,前者没有,故B说法错误;
C、胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质微粒直径在1~100nm之间,故C说法正确;
D、氢氧化铁胶体具有较大的表面积,吸附悬浮在水中固体颗粒而沉降下来,达到净水的目的,故D说法正确;
答案选B。
7.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应能实现如图所示转化的是( )
X
Y
Z
物质转化关系
A
Cu
CuO
Cu(OH)2
B
Si
SiO2
H2SiO3
C
NaHCO3
Na2CO3
NaOH
D
FeCl2
FeO
FeCl3
【答案】C
【详解】A.Cu与O2反应生成CuO,CuO与C或H2等反应生成Cu,Cu(OH)2无法一步转化为Cu,且CuO无法一步转化为Cu(OH)2,错误;
B.Si与O2反应生成SiO2,SiO2与H2或C等反应生成Si,SiO2无法一步转化为H2SiO3,H2SiO3无法一步转化为Si,错误;
C.NaHCO3在加热条件下能生成Na2CO3,Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3,Na2CO3与Ca(OH)2反应生成NaOH,NaOH与过量CO2反应能直接生成NaHCO3,正确;
D.FeCl2不能一步转化为FeO,FeO与HCl反应能生成FeCl2,FeO无法一步转化为FeCl3,FeCl3与Fe反应生成FeCl2,错误。
8.下列离子方程式书写正确的是( )
A. 铁和稀硫酸反应:2Fe + 6H+ =2Fe3+ + 3H2↑
B. 用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2↑+ H2O
C. (NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2++2OH-= Fe(OH)2↓
D. 碳酸氢钠溶液和过量的澄清石灰水混合:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+ H2O
【答案】D
【详解】A、铁和稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故A错误;
B、醋酸是弱酸,不能拆写成离子,故B错误;
C、缺少NH4+与OH-的反应,故C错误;
D、NaHCO3是少量,系数为1,因此离子方程式为HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,故D正确;
答案选D。
9.下列说法正确的是( )
A. 滴入无色酚酞试液显红色的该溶液中一定不能大量共存:K+ 、Fe2+ 、NO3- 、HCO3-
B. 某无色溶液中可能大量存在H+、K+、Cl-、MnO4-
C. 加入铝粉能产生氢气溶液中一定能大量存在: Na+、Ca2+、Cl-、CO32-
D. pH=2溶液中可能大量存在Mg2+、Na+、NO3-、I-
【答案】A
【详解】A、酚酞变红,说明溶液显碱性,HCO3-不能与OH-大量共存,且亚铁离子与氢氧根离子也不能大量共存,故A说法正确;
B、MnO4-显紫红色,不符合无色溶液,且在酸性溶液中能氧化氯离子,故B说法错误;
C、Ca2+和CO32-不能大量共存,生成CaCO3沉淀,这些离子不能大量共存,故C说法错误;
D、pH=2溶液显酸性,NO3-酸中具有强氧化性,能与I-发生氧化还原反应,这些离子在指定溶液中不能大量共存,故D说法错误;
答案选A。
【点睛】离子共存,我们一般根据一色,二性,三反应进行分析判断,溶液是无色溶液还是有色溶液,如果是无色溶液,有色离子不能存在;判断出溶液的酸碱性,需要在离子组后面加上H+或OH-,特别是NO3-,NO3-在酸中具有强氧化性,不与还原性离子大量共存。
10.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O,相对分子质量286)来配制0.1mol/L的碳酸钠溶液980mL,假如其他操作均准确无误,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( )
A. 称取碳酸钠晶体28.6g
B. 溶解时进行加热,并将热溶液转移到容量瓶中至刻度线
C. 转移时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行洗涤
D. 定容后,将容量瓶振荡摇匀,静置发现液面低于刻度线,又加入少量水至刻度线
【答案】B
【详解】A.在实验室没有980mL容量瓶,要选择1000mL容量瓶,需要溶质的物质的量为n(Na2CO3)=0.1mol/L×1L=0.1mol,根据n(Na2CO3·10H2O)=n(Na2CO3),所以m(Na2CO3·10H2O)= 0.1mol×286g/mol=28.6g,溶液浓度为0.1mol/L,不会产生误差,A不符合题意;
B.溶解时进行加热,并将热溶液转移到容量瓶中至刻度线,由于溶液的体积受热膨胀,遇冷收缩,所以待恢复至室温时,体积不到1L,根据c=,可知V偏小,则c偏高,B符合题意;
C.转移时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行洗涤,则溶质的物质的量偏少,根据c=,可知n偏小,则c偏低,C不符合题意;
D.定容后,将容量瓶振荡摇匀,静置,发现液面低于刻度线,是由于部分溶液粘在容量瓶颈部,若又加入少量水至刻度线,则V偏大,根据c=,可知:若V偏大,会导致配制溶液的浓度偏低,D不符合题意;
故合理选项是B。
11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A. 常温常压下,22.4LCl2含有的分子数目为NA
B. 1.00mol/LCa(NO3)2溶液中含有的NO3- 离子数目为2NA
C. 22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
D. 1molO2与足量Na反应,生成Na2O和Na2O2的混合物转移的电子数为 2NA
【答案】C
【详解】A、常温常压下,不能直接用22.4L·mol-1,无法求出Cl2的物质的量,故A错误;
B、没有溶液的体积,无法计算出物质的量,故B错误;
C、22gCO2的物质的量为=0.5mol,标准状况下,11.2LHCl的物质的量为=0.5mol,22gCO2与标准状况下的11.2LHCl具有相同的分子数,故C正确;
D、假设全部生成Na2O,1molO2转移电子物质的量为4mol,全部转化成Na2O2,1molO2转移电子物质的量为2mol,生成Na2O和Na2O2混合物转移电子物质的量应在2mol和4mol之间,故D错误;
答案选C。
12.向Ba(OH)2和NaOH混合溶液中缓缓通入CO2气体至过量,生成沉淀物质的量与通入CO2气体的体积V(标准状况)的关系如图所示,下列结论不正确的是 ( )
A. 原混合物中n[Ba(OH)2]:n[NaOH] =1:2
B. 横坐标轴上p点的值为90
C. b点时溶质为NaHCO3
D. ab段发生反应的离子方程式依次为:CO2+2OH- = H2O+CO32-,CO2+H2O+ CO32-=2HCO3-
【答案】A
【解析】试题分析:A.Oa段:Ba2++2OH-+CO2═BaCO3↓+H2O,消耗30mL的二氧化碳、ab段:2OH-+CO2═CO32-+H2O、ab段消耗(60-30)mL的二氧化碳;bp段:最后是BaCO3+CO2+H2O═Ba2++2HCO3-,由Oa段和ac段的反应原理可知,消耗二氧化碳的量Ba(OH)2和NaOH的物质的量相等,所以原混合溶液中Ba(OH)2和NaOH的物质的量之比为30:(60-30)=1:1,故A错误;B.Oa段:Ba2++2OH-+CO2═BaCO3↓+H2O,消耗30mL的二氧化碳,bp段:最后是BaCO3+CO2+H2O═Ba2++2HCO3-,需消耗30mL的二氧化碳,所以P点为90mL,故B正确;C.ab段:2OH-+CO2═CO32-+H2O、CO32-+H2O+CO2=2HCO3-,所以b点溶液中溶质为NaHCO3,故C正确;D.a、b段,当氢氧化钡消耗完时,继续通入二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾,CO2+2OH-=CO32-+H2O,继续通入二氧化碳,二氧化碳和碳酸钾、水反应生成碳酸氢钾,CO32-+H2O+CO2=2HCO3-,故D正确;故选A。
【考点定位】考查有关混合物反应的计算
【名师点晴】本题考查物质之间的反应,明确物质的性质、及反应先后顺序是解本题关键,向NaOH和Ba(OH)2的混合稀溶液中通入CO2,先二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀,当氢氧化钡消耗完时,继续通入二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,当氢氧化钠完全反应后,继续通入二氧化碳,二氧化碳和碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠,当碳酸钠反应后,继续通入二氧化碳,二氧化碳和和碳酸钡、水反应生成可溶性的碳酸氢钡。
13.下列关于物质的分类中,正确的是( )
酸性氧化物
酸
盐
混合物
电解质
A
SiO2
HClO
烧碱
CuSO4·5H2O
CO2
B
Na2O2
HNO3
NaHSO4
漂白粉
Mg
C
SO3
H2SiO3
纯碱
水玻璃
NaCl
D
NO
Al(OH)3
BaCO3
水泥
NH3
【答案】C
【分析】和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物为酸;金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物为盐;不同物质组成的为混合物;水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质。
【详解】A.烧碱为氢氧化钠属于碱,CuSO4·5H2O为纯净物,CO2为非电解质,故A错误;
B. Na2O2为过氧化物不是酸性氧化物,Mg是金属单质既不是电解质也不是非电解质,故B错误;
C. SO3属于酸性氧化物,H2SiO3属于酸,纯碱是碳酸钠为盐,水玻璃为硅酸钠的水溶液为混合物,氯化钠溶于水导电属于电解质,所以C选项是正确的;
D.NO和碱不反应属于不成盐氧化物,氢氧化铝为两性氢氧化物,氨气为非电解质,故D错误。
所以C选项是正确的。
14.下列说法正确的是( )
A. 液态HCl、固态AgCl均不导电,所以HCl、AgCl是非电解质
B. NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质
C. 碱性氧化物一定是金属氧化物,金属氧化物一定是碱性氧化物
D. 非金属氧化物不一定是酸性氧化物,酸性氧化物不一定都是非金属氧化物
【答案】D
【详解】A、HCl和AgCl为电解质,电解质导电需要自由移动的阴阳离子,即需要水溶液或熔融状态,故A错误;
B、NH3、CO2的水溶液虽然导电,但导电的离子不是本身电离产生,NH3和CO2不是电解质,均是非电解质,故B错误;
C、碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3属于两性氧化物,故C错误;
D、非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO是不成盐氧化物,酸性氧化物不一定都是非金属氧化物,如Mn2O7属于金属氧化物,故D正确;
答案选D。
【点睛】电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,导电的阴阳离子必须是本身电离产生,电解质导电需要条件,在水溶液或熔融状态。
15.过氧化钠具有强氧化性,遇亚铁离子可将其氧化为一种常见的高效水处理剂,化学方程式为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑.下列说法中不正确的是( )
A. 氧化性:Na2O2>Na2FeO4>FeSO4
B. FeSO4只作还原剂,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂
C. 由反应可知每3mol FeSO4完全反应时,反应中共转移12 mol 电子
D. Na2FeO4处理水时,不仅能杀菌消毒,还能起到净水的作用
【答案】C
【解析】A.由氧化剂的氧化性大于氧化产物可知 ,氧化性:Na2O2>Na2FeO4>FeSO4 ,A正确;B.2FeSO4+6Na2O2==2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,Fe 元素的化合价由 +2 价升高为 +6 价 ,O 元素的化合价部分由 −1 价降低为 −2 价, 部分由 −1 价升高为 0 价 ,所以FeSO4 只作还原剂,Na2O2既作氧化剂又作还原剂, B正确;C.2FeSO4~10e-,所以每3molFeSO4完全反应时,反应中共转移15mol电子,C错误。D.Na2FeO4处理水时,Na2FeO4可以氧化杀死微生物,生成的还原产物氢氧化铁又具有吸附作用,可以起到净水的作用,D正确;答案选C.
点睛:解答本题特别需要注意在氧化还原反应中Na2O2既可作氧化剂又可作还原剂。
16.下列实验过程可以达到实验目的的是( )
选项
实验目的
操作过程
A
比较Fe3+和I2氧化性强弱
向淀粉碘化钾溶液中滴入氯化铁溶液,溶液变蓝色
B
证明SO2具有漂白性
将SO2通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去
C
检验NaHCO3与Na2CO3溶液
用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水
D
检验溶液中含有SO42-
向某溶液中先滴加硝酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成
【答案】A
【详解】A、加入FeCl3后溶液变蓝色,说明I-被氧化成I2,氧化剂为Fe3+,利用氧化还原反应的规律,得出Fe3+的氧化性强于I2,故A符合题意;
B、SO2的漂白性,中学阶段体现在能使品红溶液褪色,使酸性高锰酸钾褪色,体现SO2的还原性,故B不符合题意;
C、澄清石灰水与NaHCO3、Na2CO3都能产生沉淀,鉴别NaHCO3和Na2CO可以用CaCl2溶液,NaHCO3与CaCl2不发生反应,Na2CO3与CaCl2生成沉淀CaCO3,故C不符合题意;
D、HNO3具有强氧化性,将SO32-氧化成SO42-,对SO42-的检验产生干扰,应先加盐酸,再滴加BaCl2溶液,故D不符合题意;
答案选A。
17.已知还原性由强到弱的顺序为SO32-> I->Br-,向NaBr、NaI、Na2SO3的混合溶液中通入一定量的氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到的剩余固体物质的组成可能是( )
A. NaCl
B. NaCl、Na2SO4、NaI
C. NaCl、Na2SO4、I2
D. NaCl、NaBr、Na2SO4
【答案】D
【详解】根据氧化还原反应的先后顺序取决于氧化性或还原性的相对强弱,还原性最强的Na2SO3优先与Cl2反应Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl生成Na2SO4,所以固体中一定含有Na2SO4;其余依次为NaI、NaBr分别与Cl2反应生成NaCl、I2、Br2,则固体中一定含有NaCl;有可能NaBr未反应完全,但不会NaBr反应完全而余NaI,生成的I2、Br2蒸干并灼烧时将挥发,升华脱离固体。
故答案选D。
18.向200 mL 0.1 mo/L的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧后得到固体的质量为( )
A. 1.44 g B. 1.6 g C. 1.8 g D. 2.14 g
【答案】B
【解析】Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+完全沉淀,得到硝酸钠与氢氧化亚铁,过滤,小心加热沉淀,再灼烧至质量不再变化,由于氢氧化亚铁易被氧化,最终所得固体为Fe2O3,200mL 0.1mol/L的Fe(NO3)2溶液中n[Fe(NO3)2]=0.2L×0.1mol/L=0.02mol,由Fe原子守恒可知:n[Fe(NO3)2]=2n(Fe2O3),所以n(Fe2O3)=0.02mol÷2=0.01mol,其质量为0.01mol×160g/mol=1.6g,答案选B。
点睛:本题考查化学反应方程式的计算,注意氢氧化亚铁不稳定、易被氧化的性质,关键是判断最终固体为氧化铁,最后再利用守恒法计算。
第II卷(满分46分)
二、填空题(3小题,共30分)
19.(1)室温时,在下列物质中:①Na ②Cl2 ③Na2O ④FeCl2溶液 ⑤NaHCO3 ⑥蔗糖 ⑦NH3 ⑧NaCl晶体 ⑨HClO ⑩ Fe(OH)2
属于碱性氧化物的是(用序号填写,下同) _______,属于酸的是_____,属于强电解质的是______,属于非电解质的是_______,能导电的是________。
(2)Na2O2与CO2的反应化学方程式___________________________________;
(3)向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液到中性,请写出发生反应的离子方程式 ______________________________________________。
【答案】(1). ③ (2). ⑨ (3). ③⑤⑧ (4). ⑥⑦ (5). ①④ (6). 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (7). 2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
【详解】(1)碱性氧化物:能与水生成相应的碱,属于碱性氧化物的是Na2O,即③;酸:电离出的阳离子全部是H+的化合物,属于酸的是⑨;强电解质包括强酸、强碱、多数的盐、活泼金属的氧化物,即属于强电解质的是③⑤⑧;非电解质:在水溶液或熔融状态下都不能够导电的化合物,即属于非电解质的是⑥⑦;能导电的是石墨、金属单质、电解质的水溶液或熔融状态,即能导电的是①④;
(2)Na2O2与CO2发生反应的方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)反应后溶液为中性,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O。
【点睛】易错点是(3),溶液为中性,按照氢氧化钡进行分析,即氢氧化钡的系数为1,1molBa(OH)2中含有2molOH-,需要2molH+,然后得出:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O。
20.Ⅰ.工业上利用电解饱和食盐水生产氯气(Cl2)、烧碱和氢气的化学方程式是:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。
(1)用双线桥表示出电子转移的方向和数目________________________________________,题干中反应改写成离子方程式是_______________________________________。
(2)电解食盐水的过程中,被还原的元素是____________,氧化产物是______。
Ⅱ.四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是:3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-=Fe3O4↓+S4O62-+2H2O。请回答下列问题。
(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中,还原剂是__________。
(2)反应的化学方程式中x=______。
(3)每生成1 mol Fe3O4,反应转移的电子为____mol,被Fe2+还原的O2的物质的量为_____mol。
【答案】(1). (2). 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ (3). 氢元素(或H) (4). 氯气(或Cl2) (5). Fe2+和S2O32- (6). 4 (7). 4 (8). 0.5
【分析】根据反应中相关元素的化合价变化情况、氧化还原反应的有关概念以及原子守恒和电子转移守恒分析解答。
【详解】Ⅰ.(1)氯化钠中氯元素的化合价从-1价升高到0价,失去电子,水中氢元素化合价从+1价降低到0价,得到电子,根据电子转移守恒可知反应中转移2个电子,则用双线桥表示出电子转移的方向和数目为,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
(2)电解食盐水过程中,水中氢元素化合价从+1价降低到0价,得到电子,被还原的元素是氢元素。氯元素失去电子,发生氧化反应,氧化产物是氯气。
Ⅱ.(1)根据方程式可知水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中铁元素和硫元素化合价升高,失去电子,被氧化,所以还原剂是Fe2+和S2O32-。
(2)根据氢原子守恒可知反应的化学方程式中x=4。
(3)反应中只有氧气中氧元素化合价降低,氧气是氧化剂,每生成1 mol Fe3O4,消耗1mol氧气,因此反应转移的电子为4mol。根据方程式可知3mol亚铁离子参加反应只有2mol被氧化,化合价从+2价升高到+3价,则根据电子得失守恒可知被Fe2+还原的O2的物质的量为2mol÷4=0.5mol。
【点睛】准确判断出反应中相关元素的化合价变化情况是解答的关键,注意氧化还原反应的分析思路:判价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清它们的变化情况。
21.某待测液中可能含有Ag+、Fe3+、K+、Ba2+、NH4+等阳离子,进行如下实验:
(1)加入过量的稀盐酸,有白色沉淀生成。
(2)过滤,在滤液中加入过量的稀硫酸,又有白色沉淀生成。
(3)过滤,取少量滤液,滴入2滴KSCN溶液,没有明显的现象出现。
(4)另取少量步骤(3)中的滤液,加入NaOH溶液至使溶液呈碱性,加热,可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。
根据实验现象回答:待测液中一定含有的阳离子有________,一定不含的阳离子有______,还有一种阳离子不能确定是否存在,要检验这种阳离子的实验方法是__________________(填写实验名称),观察到的现象是__________________。
【答案】(1). 一定含有的阳离子有Ag+、Ba2+、NH4+ (2). 一定不含的阳离子有Fe3+ (3). 焰色反应 (4). 透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色
【分析】根据离子的性质、离子的检验方法结合实验现象分析解答。
【详解】加入过量的稀盐酸,有白色沉淀生成,说明待测液中有Ag+;过滤后,滤液中加入过量稀硫酸,又有白色沉淀生成,则待测液中含有Ba2+;过滤,取少量滤液,滴入2滴KSCN溶液,没有明显现象出现,说明待测液中不含Fe3+;加入NaOH溶液至使溶液呈碱性,加热,可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为NH3,推出待测液中含有NH4+,根据上述分析,待测液中一定含有的阳离子是Ag+、Ba2+、NH4+;一定不含有的离子是Fe3+;K+不能确定;检验K+,通过焰色反应,透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色,说明待测液中含有K+。
三、实验题(1小题,共10分)
22.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是_____________,其中发生反应的化学方程式为_____________________________________________。
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是____________________、 ________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是______________和______________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象__________________________________________________________________________。
(4)尾气可采用_____________溶液吸收。(写化学式)
【答案】(1). 分液漏斗 (2). Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O (3). 溶液由紫红色变为无色 (4). 出现黄色浑浊 (5). 还原性 (6). 氧化性 (7). 待品红溶液完全褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热;无色溶液恢复为红色 (8). NaOH
【分析】实验目的是探究SO2的性质,A装置为制气装置,B装置验证SO2的还原性,C装置验证SO2的氧化性,D装置验证SO2的漂白性,据此分析;
【详解】(1)A装置盛放浓硫酸的仪器是分液漏斗;根据所加药品,装置A为制气装置,化学反应方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)酸性高锰酸钾溶液显紫红色,具有强氧化性,如果颜色褪去,体现SO2的还原性,SO2和Na2S发生反应,生成硫单质,体现SO2的氧化性;答案是溶液紫红色褪去,出现黄色沉淀,还原性,氧化性;
(3)SO2能够使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,加热后,溶液恢复为红色,探究SO2与品红作用的可逆性,具体操作是待品红溶液完全褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热;无色溶液恢复为红色;
(4)SO2有毒气体,为防止污染环境,需要尾气处理,SO2属于酸性氧化物,采用碱液吸收,一般用NaOH溶液。
【点睛】实验题一般明确实验目的和实验原理,实验设计中一定有尾气的处理,同时注意题中信息的应用,分清楚是定性分析还是定量分析,注意干扰。
四、计算题(1小题,共6分)
23.将一定质量的镁和铝的混合物投入100mL盐酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。
(1)原混合液中镁和铝的质量比为___________
(2)NaOH溶液的物质的量浓度为__________mol/L。
(3)生成的气体在标准状况下的体积为_________L。
【答案】(1). 2:3 (2). 5 (3). 10.08
【解析】根据图像可知,加入NaOH溶液后并没有立即生成沉淀,这说明稀盐酸是过量的,所以有关离子方程式应该是:H++OH-=H2O、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。根据图像可知,和Al(OH)3反应的NaOH溶液是240mL-200mL=40mL,则Al(OH)3的物质的量是0.35mol-0.15mol=0.20mol,Mg(OH)2是0.15mol,(1)根据原子守恒可知,镁和铝的总的质量分别是0.15mol×24g/mol=3.6g,0.2mol×27g/mol=5.4g,质量比为:3.6:5.4=2:3;(2)NaOH溶液的物质的量浓度是=5mol/L;(3)根据镁和铝的物质的量可知:生成的氢气在标准状况下的体积为(0.15mol+0.2mol)×22.4L/mol=10.08L。
点睛:该题是高考中的常见题型和考点,考查镁、铝和酸碱反应的有关计算,属于中等难度的试题。注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有利于培养学生的逻辑推理能力和灵活应变能力。该题的关键是明确反应原理,然后依据方程式和图像灵活运用即可。
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