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2021-2022学年辽宁省名校联盟高一(下)月考化学试卷(3月份)(含答案解析)
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2021-2022学年辽宁省名校联盟高一(下)月考化学试卷(3月份)
1. 化学与社会、生活、科技密切相关,下列说法正确的是( )
A. 家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣等而造成堵塞,可用固体管道疏通剂疏通,其主要成分为铝和氢氧化钠
B. 自来水的消毒剂可以使用二氧化氯、臭氧、明矾等
C. “嫦娥五号”返回器(采用超级钢材料等)携带月球样品(含核聚变原料 3He和Fe2O3等)安全着陆,超级钢材料所含的元素均为主族元素
D. 储氢合金的储氢过程是物理变化
2. 下列有关化学用语表示正确的是( )
A. 氮气的电子式: B. CH4分子结构模型:
C. S2−的结构示意图: D. 中子数为20的氯原子: 1720Cl
3. 下列说法中,正确说法的个数是( )
①金属氧化物不一定都是碱性氧化物,但碱性氧化物一定都是金属氧化物
②根据分散质直径大小将分散系分为溶液、胶体和浊液
③为增强“84”消毒液的消毒效果,可加入浓盐酸
④所有的置换反应都是氧化还原反应
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
4. 下列试剂的贮存方法或解释错误的是( )
A. 金属Na保存在煤油中,防止与空气中的O2和H2O反应
B. 新制氯水保存在棕色瓶中并置于冷暗处,防止次氯酸的分解
C. FeSO4溶液中放有少量铁粉,防止其被氧化
D. 漂白粉应密封保存,防止被空气中的氧气氧化
5. 在实验室中,用如图所示装置(尾气处理装置略去)进行下列实验,将①中液体逐滴滴入②中,则预测的现象正确的是( )
选项
①中的物质
②中的物质
预测②中的现象
A
氯水
石蕊溶液
溶液变成红色
B
双氧水
二氧化锰
无明显现象
C
稀硫酸
碳酸钠溶液
开始没有气泡,一段时间后才产生气泡
D
浓盐酸
二氧化锰
立即产生黄绿色气体
A. A B. B C. C D. D
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A. 同温同压下,含有相同数目分子的不同物质必具有相同的体积
B. 含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
C. 0.5molCCl4分子中含有的共用电子对数为2NA
D. 足量的Fe粉与标准状况下的1.12LCl2充分反应,转移的电子数为0.15NA
7. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 无色溶液中:K+、Na+、MnO4−、SO42−
B. 加入Al能放出H2的溶液中:Cl−、NO3−、NH4+、K+
C. 碱性溶液中:Na+、Cl−、S2−、SO32−
D. 酸性溶液中:Fe2+、Al3+、ClO−、I−
8. 下列说法正确的是( )
A. 验证化合物是否为离子化合物的实验方法是看其熔融状态下能否导电
B. 化学键断裂,一定发生化学变化
C. 任何共价键中,成键后原子均满足8电子稳定结构
D. 任何物质中都存在化学键
9. 小组探究Na2CO3和NaHCO3与碱的反应,实验过程及结果如表。已知:pH越大,c(OH−)越大,溶液碱性越强。下列说法不正确的是( )
实验装置
试剂X
实验结果
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀
②烧杯中溶液pH变化如下
蒸馏水
0.05
mol⋅L−1
Na2CO3溶液
0.05
mol⋅L−1
NaHCO3溶液
A. Ⅰ是空白实验,排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响
B. Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明CO32−与OH−不反应,Ⅱ中发生反应:CO32−+Ca2+=CaCO3↓
C. Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明HCO3−与OH−反应,Ⅲ中初期发生反应:HCO3−+OH−+Ca2+=CaCO3↓+H2O
D. Ⅲ中石灰水恰好完全反应时,溶液pH=7
10. 下列有关实验的叙述正确的是( )
A. 取某固体试样溶于盐酸,滴加KSCN溶液不变红,说明该固体中一定不存在Fe3+
B. 取某溶液试样进行焰色试验,通过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色,则其为钾盐溶液
C. 往某溶液试样中滴加酚酞试液,溶液变红色,则该溶液一定是碱溶液
D. 取某溶液试样加足量硝酸无现象,再加AgNO3溶液产生白色沉淀,则原溶液中存在Cl−
11. 用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和Fe)制备纳米Fe3O4(平均直径25nm)的流程示意图如图:
下列叙述错误的是( )
A. 铁红可用于油漆、油墨、建筑物着色剂
B. 步骤②中,发生反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑
C. 步骤④中使用过量的H2O2有利于提高纳米Fe3O4产率
D. 为验证纳米态的Fe3O4,可将其形成分散系,做丁达尔效应实验
12. 神舟十二号载人飞船中准备了必要的药品。某药品中含有四种原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z,其最外层电子数之和为19。W、X、Y所在的族不相邻,族序数按Y、W、X、Z的顺序依次增大。下列说法错误的是( )
A. 简单氢化物的沸点:WX>Y
C. Y与Z形成的化合物中只含有离子键
D. Z的氧化物对应水化物的酸性一定比W的强
13. 已知X、Y、Z是三种原子序数依次增大的短周期元素。甲、乙、丙分别是三种元素形成的单质,A、B、C、D分别是由三种元素中的两种形成的化合物,且A与C中均含有10个电子。它们之间转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:Z>Y>X
B. 与Z同族且位于第五周期的元素原子序数为52
C. Y有多种同素异形体,而Z没有
D. X与Z形成的化合物只含极性键
14. 部分被氧化的Fe−Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.92g,经如图处理:
下列说法错误的是( )
A. 滤液A中的阳离子为Fe2+和H+
B. 样品中氧元素的质量是0.48g
C. 溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol
D. V=336
15. X溶液中含有如表所示离子中的5种,且各离子的物质的量浓度相等。向X溶液中加入足量稀盐酸有气体生成,反应前后阴离子种类不变。下列叙述错误的是(已知稀硝酸的还原产物为NO气体)( )
阳离子
Na+、Fe3+、Ba2+、Fe2+、Mg2+、Al3+
阴离子
OH−、NO3−、HCO3−、CO32−、SO42−、Cl−
A. X溶液中含有3种阳离子、2种阴离子
B. 原溶液中一定含有Mg2+
C. 溶液中不可能含有HCO3−和CO32−
D. 生成气体的离子反应方程式为3Fe2++NO3−+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
16. 室温下,某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验,回答下列问题。
(1)用如图1装置制备纯净的CO2
①甲装置中盛放稀盐酸的仪器名称是 ______ 。
②丙装置的作用是 ______ 。
(2)按照如图2进行实验(夹持装置略)。
①先组装仪器,然后 ______ ,再用注射器1抽取100mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处,具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠。
②打开止水夹K1、K2,向右推动注射器1的活塞,可观察到的现象是 ______ 。
③实验过程中,需缓慢推入CO2,其目的是 ______ ,反应的化学方程式 ______ 。
(3)实验结束后,当注射器1的活塞推到底时,测得注射器2中气体体积为65mL,则反应消耗CO2的体积是 ______ 。
17. 某矿样可以用来生产耐火材料MgO和Al2O3,其主要成分为MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2。某中学化学小组设计了如图方案,利用该矿样来制备单质镁、铝、硅(假设每次转化所得固体成分只有一种)。
已知:①SiO2是酸性氧化物,除了和HF反应,不与其他酸反应;
②向NaAlO2溶液中通少量CO2的化学方程式为2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+Na2CO3。
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①______,②______。
(2)写出单质A的一种用途:______。
(3)工业上,通过控制溶液的pH来调节金属离子沉淀的顺序,滤渣Ⅱ是 ______。
(4)加入过量试剂③时反应的离子方程式是 ______。
(5)条件④是 ______。
18. 现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089nm):
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径/nm
0.074
0.160
0.152
0.110
0.099
0.186
0.075
0.082
最高正化合价
+2
+1
+5
+7
+1
+5
+3
最低负化合价
−2
−3
−1
−3
(1)⑧号元素在元素周期表中的位置是 ______。
(2)①④⑦元素的简单气态氢化物中,热稳定性最差的是 ______(写化学式)。由元素①形成的氢化物中原子个数比为1:1的化合物的电子式为 ______。
(3)②③⑥元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的是 ______(写化学式)。
(4)①∼⑧八种元素中含锂元素,含锂材料在社会中应用广泛,如 36Li和 37Li可作核反应堆最佳热载体, 37LiH和 37LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是 ______(填字母)。
A. 36Li和 37Li互为同位素
B. 36Li和 37Li属于同种核素
C. 37LiH和 37LiD中质子总数相同
D. 37LiH和 37LiD组成的是混合物
(5)实验室需要配制100mL1.00mol/L⑤⑥两种元素所形成的化合物的溶液。
①配制该溶液所需主要仪器除了托盘天平、量筒、玻璃棒、烧杯、胶头滴管,还需要的玻璃仪器为 ______。
②称量需要溶质固体的质量为 ______g。
③若出现如下情况,导致所配溶液浓度偏高的是 ______(填字母)。
A.称量时砝码已经生锈
B.定容时仰视容量瓶刻度线
C.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作
D.定容摇匀后,液面低于容量瓶颈上的刻度线
19. 过渡元素在现代社会得到广泛应用。请回答下列问题
(1)ZnO、ZnS、Se共热可制备荧光材料ZnSe,同时产生了SO32−,写出该反应的化学方程式:______。
(2)高锰酸钾因其强氧化性和溶液颜色变化明显而被用于物质的鉴定。请写出SO2与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式:______。(高锰酸根离子的还原产物为Mn2+)
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型高效水处理剂,工业上采用碱性(NaOH)条件下,次氯酸钠溶液与氢氧化铁制备高铁酸钠。请写出其化学方程式:______。
(4)铬能够生成美丽多色的化合物。自然界中铬以铬铁矿Fe(CrO2)2形式存在,将铬铁矿和碳酸钠混合后在空气中煅烧,将其转化为易溶于水的物质。请完成其化学方程式:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2=______+2Fe2O3+8CO2。
(5)稀土金属包括 ______、钇和钪,在合金中加入稀土金属,能大大改善合金的性能,稀土金属被称为“冶金工业的维生素”。
(6)镍主要用于合金(可用来制造货币等)及用作催化剂(如氢化的催化剂),常见化合价为+2价、+3价。已知镍的氢氧化物均不溶于水。请写出碱性条件下Ni2+与溴水反应的离子方程式:______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣等而造成堵塞,可用固体管道疏通剂疏通,其主要成分为铝和氢氧化钠,氢氧化钠可以促进油脂水解,同时与铝反应生成氢气,对堵塞物起到疏松作用,故A正确;
B.自来水的消毒剂可以使用二氧化氯、臭氧等,明矾可以净水,但不具有强氧化性,不能杀菌消毒,故B错误;
C.超级钢材料所含的元素主要为铁,其次含有碳等,碳为主族元素,铁位于周期表中第四周期第Ⅷ族,为副族元素,故C错误;
D.储氢合金能够大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物,储氢合金的储氢过程是化学变化,故D错误;
故选:A。
A.氢氧化钠可以促进油脂水解,同时与铝反应生成氢气,对堵塞物起到疏松作用;
B.明矾可以净水,不能杀菌消毒;
C.铁为副族元素;
D.储氢合金的储氢过程是化学变化。
本题主要考查物质的性质与转化,涉及知识面较广,需要学生注意基本知识的积累,难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:A.氮气的电子式为:,故A错误;
B.甲烷分子中C原子和每个H原子共用一对电子,CH4分子结构模型:,故B正确;
C.S2−的结构示意图中质子数应为16,硫离子结构示意图为,故C错误;
D.原子符号左上角的数字表示质量数,左下角的数字表示质子数,则中子数为20的氯原子为 1737Cl,故D错误;
故选:B。
A.漏写孤电子对;
B.甲烷分子中C原子和每个H原子共用一对电子;
C.S2−的结构示意图中质子数应为16;
D.原子符号左上角的数字表示质量数,左下角的数字表示质子数。
本题考查常见化学用语的表示方法,涉及球棍模型、电子式、离子结构示意图等知识,明确常见化学用语的书写原则为解答关键,试题侧重考查学生的规范答题能力,题目难度不大。
3.【答案】B
【解析】解:①碱性氧化物是可以和酸反应生成盐和水的氧化物,包括大部分的金属氧化物,但是金属氧化物不一定都是碱性氧化物,如氧化铝属于两性氧化物、七氧化二锰属于酸性氧化物等,但碱性氧化物一定都是金属氧化物,故①正确;
②据分散质粒子的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,分散质粒子的直径小于1nm的为溶液,1∼100nm之间的为胶体,大于100nm的为浊液,故②正确;
③浓盐酸与消毒液中的次氯酸钠发生归中反应生成有毒的氯气,不能增强消毒效果,故③错误;
④所有的置换反应都存在化合价变化,是氧化还原反应,故④正确;
综上所述,正确的个数为3个,
故选:B。
①金属氧化物不一定都是碱性氧化物,但碱性氧化物一定都是金属氧化物;
②根据分散质直径大小将分散系分为溶液、胶体和浊液;
③次氯酸钠可以与盐酸发生归中反应;
④所有的置换反应都存在化合价的变化。
本题主要考查碱性氧化物与金属氧化物的关系,分散系的分类,氧化还原反应的相关知识,属于基本知识的考查,难度不大。
4.【答案】D
【解析】解:A.钠性质活泼,易与空气中氧气和水反应,应隔绝空气保存,钠的密度比煤油大,可保存在煤油中,故A正确;
B.氯水中氯气和水反应生成的次氯酸见光分解,新制氯水保存在棕色瓶中并置于冷暗处,故B正确;
C.硫酸亚铁易被氧化为硫酸铁,向配制的FeSO4溶液中加入少量铁粉,防止Fe2+被氧化,故C正确;
D.漂白粉应密封保存,防止与空气中水和二氧化碳反应,不是防止被空气中的氧气氧化,故D错误;
故选:D。
A.钠性质活泼,易与空气中氧气和水反应,应隔绝空气保存;
B.氯水中次氯酸见光分解;
C.硫酸亚铁易被氧化为硫酸铁;
D.漂白粉易被空气中的氧气氧化。
本题考查了化学试剂的保存,明确相关化学试剂的性质即可解答,题目难度不大。
5.【答案】C
【解析】解:A.氯水中含盐酸、次氯酸,HClO具有漂白性,则石蕊溶液先变红后褪色,故A错误;
B.二氧化锰可催化过氧化氢分解生成氧气,有气泡产生,故B错误;
C.硫酸少量时,与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,然后硫酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,则开始没有气泡,一段时间后才产生气泡,故C正确;
D.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,图中缺少酒精灯加热,不能生成氯气,故D错误;
故选:C。
A.氯水中含盐酸、次氯酸,HClO具有漂白性;
B.二氧化锰可催化过氧化氢分解生成氧气;
C.硫酸少量时,与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,然后硫酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳;
D.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
6.【答案】C
【解析】解:A.根据阿伏加德罗定律及其推论可知,同温同压下,含有相同数目分子的不同气体必具有相同的体积,故A错误;
B.氦气是单原子分子,含有NA个氦原子的氦气的物质的量是1mol,在标准状况下的体积约为22.4L,故B错误;
C.0.5molCCl4分子中含有的共用电子对数为0.5mol×4×NA/mol=2NA,故C正确;
D.足量Fe在0.05molCl2中充分燃烧,氯气完全被还原为Cl−,转移0.1mol电子,即0.1NA,故D错误;
故选:C。
A.同温同压下,含有相同数目分子的不同气体必具有相同的体积;
B.氦气是单原子分子;
C.一个四氯化碳分子中含有4对共用电子对;
D.Fe与氯气反应生成三氯化铁。
本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,题目难度中等,阿伏加德罗常数是高考的“热点”,它既考查了学生对物质的量、粒子数、质量、体积等与阿伏加德罗常数关系的理解,又可以涵盖多角度的化学知识内容,掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系是解题的关键。
7.【答案】C
【解析】解:A.含有MnO4−的溶液呈紫色,不满足溶液无色的条件,故A错误;
B.加入Al能放出H2的溶液呈酸性或碱性,OH−、NH4+之间发生反应,在强碱性溶液中不能大量共存,故B错误;
C.Na+、Cl−、S2−、SO32−、OH−之间不反应,在碱性溶液中能够大量共存,故C正确;
D.ClO−与Fe2+、Al3+、H+、I−反应,不能大量共存,故D错误;
故选:C。
A.含有高锰酸根离子的溶液呈紫色;
B.该溶液呈酸性或强碱性,铵根离子与氢氧根离子反应;
C.四种离子之间不反应,都不与氢氧根离子反应;
D.次氯酸根离子与亚铁离子、铝离子、碘离子、氢离子反应。
本题考查离子共存的判断,为高频考点,明确题干暗含信息、常见离子的性质及离子反应发生条件为解答关键,注意掌握常见离子不能共存的情况,试题侧重考查学生的分析与应用能力,题目难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:A.离子化合物在熔融时能电离,所以能导电,共价化合物在熔融时不电离,不能导电,故A正确;
B.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,只存在化学键的断裂不一定发生化学变化,如HCl溶于水,共价键被破坏,但是属于物理变化,故B错误;
C.H元素形成的共价化合物中,H最外层电子数为2,BF3中B原子周围只有6个电子,共价键成键后原子不一定满足8电子稳定结构,故C错误;
D.稀有气体分子中不存在任何化学键,故D错误;
故选:A。
A.离子化合物是由阴阳离子通过离子键结合而成的化合物;
B.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成;
C.H元素形成的共价化合物中,H最外层电子数为2;
D.稀有气体分子只存在分子间作用力,无化学键。
本题考查了化学键与物质的关系,题目难度不大,明确物质的构成微粒及微粒间的作用力是解本题关键,采用举例法来分析解答,试题侧重考查学生的分析能力及灵活运用能力。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查碳酸钠、碳酸氢钠性质的探究,为高频考点,题目难度中等,明确实验目的为解答关键,注意掌握性质实验方案设计与评价原则,本题有利于提高学生的分析、理解能力及化学实验能力。
【解答】
由题给信息可知,I是空白实验,Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应,Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,石灰水恰好完全反应时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水。
A.由题给信息可知,澄清石灰水中滴加碳酸钠,碳酸氢钠,Ⅰ是空白实验,设计实验的目的是排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响,故A正确;
B.由分析可知,Ⅱ和I的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应,反应的离子方程式为:CO32−+Ca2+=CaCO3↓,故B正确;
C.由分析可知,Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为:HCO3−+OH−+Ca2+=CaCO3↓+H2O,故C正确;
D.由分析可知,石灰水恰好完全反应时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,故D错误;
故选:D。
10.【答案】D
【解析】解:A.加入KSCN溶液无现象,证明溶液中不存在Fe3+,但无法确定该固体试样中是否存在Fe3+,假如固体试样为铁和氧化铁的混合物,并且铁单质多,完全溶于盐酸不会生成Fe3+,故A错误;
B.焰色反应为元素的性质,则为钾盐溶液或KOH溶液,故B错误;
C.某无色溶液滴加酚酞试液显红色,该溶液为碱性溶液,可能为碱,有可能为强碱弱酸盐,如碳酸钠溶液,所以该溶液不一定是碱,故C错误;
D.Cl−的检验:向试管中加足量稀硝酸,无明显现象,再加AgNO3溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中有Cl−,故D正确;
故选:D。
A.加入KSCN溶液无现象,证明溶液中不存在铁离子,但无法确定该固体试样中是否存在Fe3+;
B.焰色反应为元素的性质;
C.无色溶液滴加酚酞试液显红色,该溶液为碱性溶液,但是该溶液不一定碱,可能为强碱弱酸盐,如碳酸钠溶液;
D.结合Cl−的检验方法分析解答,注意加入稀硝酸可酸化溶液,排除CO32−等离子干扰。
本题考查了常见离子的检验方法判断,题目难度不大,注意掌握常见离子的化学性质及检验方法。
11.【答案】C
【解析】解:A.铁红的主要成分是氧化铁,为红棕色,可用于油漆、油墨、建筑物的着色剂,故A正确;
B.滤液A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸,加入铁粉还原铁离子和除去过量的盐酸2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑,故B正确;
C.步骤④中,过量的H2O2在步骤⑤中会继续氧化+2价的铁,因此步骤④中H2O2不能过量,故C错误;
D.纳米态Fe3O4的平均直径25nm,形成的分散系属于胶体,可以通过做丁达尔效应实验验证,故D正确;
故选:C。
铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸,加入铁粉还原铁离子:2Fe3++Fe=3Fe2+,过滤过量的铁,滤液B的溶质为氯化亚铁,加入氢氧化钠溶液,生成Fe(OH)2浑浊液,向浑浊液中加入双氧水氧化:2Fe(OH)2+H2O2=2FeOOH+2H2O,反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2,再与氯化亚铁加热搅拌发生反应:2FeOOH+Fe2++2OH−−△Fe3O4+2H2O,过滤、洗涤、干燥得产品Fe3O4,以此解答该题。
本题考查物质的制备实验方案设计,为高考常见题型和高频考点,侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力,综合性较强,注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用,难度中等。
12.【答案】D
【解析】解:根据分析可知,W是C,X是O,Y是Mg,Z是Cl元素,
A.水分子之间存在氢键,导致其沸点较高,则简单氢化物的沸点WX>Y,故B正确;
C.Y与Z形成的化合物为氯化镁,氯化镁中只含有离子键,故C正确;
D.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性一定比W的强,没有指出元素最高价,该说法不合理,如碳酸酸性强于次氯酸,故D错误;
故选:D。
四种原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z,W、X、Y所在的族不相邻,族序数按Y、W、X、Z的顺序依次增大,说明W、X在第二周期,Y、Z在第三周期,最外层电子数之和为19,Y的族序数为1时,W、X、Z的族序数平均为19−13=6,结合族序数大小可知,W、X、Z的族序数只能为5、6、7,W、X所在的族相邻,不满足条件;Y的族序数为2时,W、X的族序数分别为4、6,Z的族序数为19−2−4−6=7,结合原子序数大小可知,W是C,X是O,Y是Mg,Z是Cl,以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律,结合原子序数、原子结构来推断元素为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。
13.【答案】B
【解析】解:由分析可知,X为H元素、Y为C元素、Z为O元素、A为CH4、B为CO2、C为H2O、D为CO、甲为H2、乙为C、丙为O2。
A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,所有元素中氢原子半径最小,故原子半径C>O>H,故A错误;
B.Z为O,与Z同族且位于第五周期的元素原子序数为8+8+18+18=52,是52号元素Te,故B正确;
C.碳有多种同素异形体,如金刚石、石墨、富勒烯、无定形碳等,O也有多种同素异形体,如氧气、臭氧等,故C错误;
D.X为H,Z为O,二者形成的化合物有H2O、H2O2,其中H2O2既含极性键,也含有非极性键,故D错误;
故选:B。
X、Y、Z 是三种原子序数依次增大的短周期元素,A与C中均含有10个电子,二者应是氢化物,而A燃烧可生成C,由转化关系可知A为CH4、丙为O2、B为CO2、C为H2O,B、C都可与乙在高温下反应,则乙为C,故D为CO、甲为H2,由原子序数可知X为H元素、Y为C元素、Z为O元素。
本题考查无机物的推断,注意紧扣短周期元素,以A、C含有10电子为突破口进行推断,注意熟练掌握元素化合物知识,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
14.【答案】D
【解析】解:A.滤液A含有硫酸亚铁,剩余的硫酸,滤液A中的阳离子为Fe2+和H+,故A正确;
B.3.2g氧化铁的物质的量为3.2g160g/mol=0.02mol,含有铁元素的物质的量为0.02mol×2=0.04mol,样品中所有铁元素都生成了氧化铁,所以样品中Fe元素的质量为56g/mol×0.04mol=2.24g,而合金中Cu元素总质量为3.2g,故合金中氧原子的质量=5.92g−3.2g−2.24g=0.48g,故B正确;
C.参加反应的H2SO4转化为FeSO4,根据Fe元素守恒可知n(FeSO4)=n(Fe)=0.04mol,根据硫酸根离子守恒n反应(H2SO4)=n(FeSO4)=0.04mol,故C正确;
D.参加反应的H2SO4含有的氢元素部分转化为H2,部分结合氧化物中的氧元素生成H2O,合金中氧原子的质量=0.48g,故合金中n(O)=0.48g16g/mol=0.03mol,根据氧原子守恒有n(H2O)=n(O)=0.03mol,根据氢原子守恒有n(H2)+n(H2O)=n反应(H2SO4),故n(H2)=0.04mol−0.03mol=0.01mol,则标准状况下体积氢气为0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL,故D错误;
故选:D。
反应生成的气体为H2,而氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,铁离子优先反应,滤液A中不含Fe3+、Cu2+,硫酸足量,滤液A中溶质为FeSO4和过量H2SO4,滤渣3.2g为金属铜,滤液A中加入足量氢氧化钠溶液,所得滤渣灼烧得到的固体3.2g为Fe2O3;
A.滤液A含有硫酸亚铁,剩余的硫酸;
B.样品中所有铁元素都生成了氧化铁,根据Fe元素守恒计算,而合金中Cu元素总质量为3.2g,合金中氧元素质量=合金总质量-铁元素质量-铜元素质量;
C.参加反应的H2SO4转化为FeSO4,根据Fe元素守恒可知n(FeSO4)=n(Fe),根据硫酸根离子守恒n反应(H2SO4)=n(FeSO4);
D.参加反应的H2SO4含有的氢元素部分转化为H2,部分结合氧化物中的氧元素生成H2O,根据合金中氧原子的质量可以计算H2O的物质的量,再根据氢原子守恒计算H2的物质的量,进而计算氢气的体积。
本题考查混合物计算,清楚反应过程是解答关键,注意守恒思想的运用,侧重考查学生分析解决问题能力、灵活运用知识的能力,难度中等。
15.【答案】A
【解析】解:A.根据分析可知,X溶液中含有2种阳离子、3种阴离子,故A错误;
B.根据分析可知,X溶液中一定含有镁离子,故B正确;
C.根据分析可知,X溶液中不含有碳酸根离子和碳酸氢根离子,故C正确;
D.根据分析可知,生成气体的反应为酸性条件下亚铁离子与稀硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水,反应的离子反应方程式为3Fe2++NO3−+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,D项正确;
故选:A。
向X溶液中加入足量稀盐酸,有气体生成,反应前后阴离子种类不变说明X溶液中不含有氢氧根离子、碳酸根离子和碳酸氢根离子;由加入足量稀盐酸有气体生成可知,一定含有亚铁离子、硝酸根离子,酸性条件下亚铁离子与稀硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水;由加入足量稀盐酸反应后阴离子种类不变可知,溶液中含有氯离子;由X溶液中5种离子物质的量浓度相等,结合电荷守恒可知,溶液中含有硫酸根离子、镁离子,不含有钡离子、钠离子、铁离子、铝离子,则X溶液中的5种离子为亚铁离子、镁离子、硝酸根离子、氯离子和硫酸根离子,据此分析作答即可。
本题主要考查Fe2+、SO42−、Cl−等常见离子的检验,同时考查氧化还原反应的应用,掌握这些离子的检验原理是解决本题的关键,属于高频考点,难度不大。
16.【答案】分液漏斗 除去CO2中的水蒸气(干燥CO2)检查装置的气密性 固体由淡黄色渐渐变为白色,注射器2中活塞向外移动 使CO2充分反应 2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O2 70mL
【解析】解:(1)①由图可知甲装置中盛放稀盐酸的仪器名称是分液漏斗,
故答案为:分液漏斗;
②丙装置的作用是除去CO2中的水蒸气(干燥CO2),
故答案为:除去CO2中的水蒸气(干燥CO2);
(2)①有气体参与的反应前要检查装置气密性,
故答案为:检查装置的气密性;
②打开止水夹K1、K2,向右推动注射器1 的活塞,二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,2CO2+2Na2O2=2NaCO3+O2,气体减少,可观察到的现象是U形管中的淡黄色粉末逐渐变浅,注射器2的活塞向右移动(或外移动),
故答案为:固体由淡黄色渐渐变为白色,注射器2中活塞向外移动;
③为了反应更充分,二氧化碳与过氧化钠充分接触,CO2转化率更高,故实验过程中,需缓慢推入CO2,反应的方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,
故答案为:使CO2充分反应;2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O2;
(3)根据反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 △V
2V V
气体减少的量为参与反应的二氧化碳的一半,当注射器1 的活塞推到底时,测得注射器2 中气体体积为65mL,即反应△V=35mL,故参与反应的二氧化碳为70mL,
故答案为:70mL。
(1)制备纯净的CO2,甲中盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,乙为饱和碳酸氢钠溶液,用于除去氯化氢,丙为干燥装置;
(2)打开止水夹K1、K2,向右推动注射器1 的活塞,二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,U形管内固体颜色变浅直至变为白色;
(3)发生2CO2+2Na2O2=2NaCO3+O2,结合方程式计算,当注射器1 的活塞推到底时,测得注射器2 中气体体积为65mL,即反应△V=35mL,结合方程式计算。
本题考查性质实验方案的设计,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、习题中的信息为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度中等。
17.【答案】稀盐酸(或硫酸)NaOH做半导体材料 氢氧化铁 AlO2−+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3− 电解(或通电)
【解析】解:(1)图中①标号处需加入的相应物质是稀盐酸(或硫酸),②是NaOH,
故答案为:稀盐酸(或硫酸);NaOH;
(2)单质A是硅,可以做半导体材料,
故答案为:做半导体材料;
(3)滤液Ⅰ加入氢氧化钠溶液,氯化铝溶于其中,滤液Ⅱ是偏铝酸钠和氯化镁溶液,滤渣Ⅱ是氢氧化铁,
故答案为:氢氧化铁;
(4)滤液Ⅲ是偏铝酸钠溶液,通入过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀,即AlO2−+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3−,
故答案为:AlO2−+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3−;
(5)滤液Ⅲ是偏铝酸钠溶液,加入过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀,氢氧化铝受热分解为氧化铝,氧化铝电解得到单质B是Al,
故答案为:电解(或通电)。
某矿样的成分为MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2,由工艺流程图可知:①是加入盐酸,过滤得到滤渣Ⅰ为SiO2;所以单质A是硅,滤液Ⅰ含有氯化镁、氯化铁、氯化铝等,滤液Ⅰ加入氢氧化钠溶液,氯化铝溶于其中,滤液Ⅱ是偏铝酸钠和氯化镁溶液,滤渣Ⅱ是氢氧化铁,滤液Ⅱ加入过量的氢氧化钠可以得到氢氧化镁沉淀,即为滤渣Ⅲ,滤液Ⅲ是偏铝酸钠溶液,加入过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀,E是氧化镁,单质C是镁,D是氧化铝,单质B是Al,根据物质的性质来回答即可。
本题考查物质的制备实验设计,涉及金属的冶炼、离子方程式的书写等知识点,是高考中的常见题型,试题综合性强,难度中等,以物质的制备、分离、提纯为试题环境,以元素化合物知识、实验基本操作、化学反应原理、以信息的获取、加工考查能力目标.
18.【答案】第二周期第ⅢA族 PH3 NaOH AC 100mL容量瓶 5.9A
【解析】解:(1)⑧号元素为B,其在元素周期表中的位置是第二周期第IIIA族,
故答案为:第二周期第ⅢA族;
(2)氧、磷、氮的非金属性由强到弱为氧、氮、磷,非金属性越强则简单气态氢化物越稳定,故①④⑦元素的简单气态氢化物中,热稳定性由高到低排序H2O、NH3、PH3;①形成的氢化物原子个数为1:1的电子式,
故答案为:PH3;;
(3)②③⑥的最高价氧化物对应水化物的碱性最强的为NaOH,
故答案为:NaOH;
(4)A_6Li和_7Li质子数相同,中子数不同,互为同位素,故A正确;
B_6Li和_7Li属于同位素,为不同的核素,故B错误;
C_7LiH和_7LiD是由同种元素构成的化合物,两者中质子总数相同,故C正确;
D_7LiH和_7LiD是同种元素构成的化合物,是同种物质,为纯净物,故D错误;
故答案为:AC;
(5)①配制该溶液所需主要仪器除了托盘天平、量筒、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶,
故答案为:100mL容量瓶;
②100mL、1mol/L的NaCl溶液中含有氯化钠的质量为58.5g/mol×1mol/L×0.1L=5.85g,托盘天平最小读数为0.1g,需要称量5.9g氯化钠,
故答案为:5.9;
③A.称量时砝码已经生锈,实际砝码质量增大,称得的氯化钠质量增大,浓度偏高,故A正确;
B.定容时仰视容量瓶刻度线,导致稀溶液体积偏大,浓度偏低,故B错误;
C.没有洗涤烧杯和玻璃棒,会导致溶质的损失,则浓度偏低,故C错误;
D.定容摇匀后,液面低于容量瓶颈上的刻度线,无影响,故D错误;
故答案为:A。
根据元素周期律,同周期元素从左到右,原子半径逐渐变小;同主族元素从上到下,原子半径逐渐变大。通过表中原子半径及Be的原子半径为0.089nm,元素①、⑦、⑧的原子半径比Be小,推断元素①、⑦、⑧为第二周期元素,根据最高正化合价,推出①、⑦、⑧分别为O、N、B;③和⑥的最高正化合价为+1价,且⑥的半径比③大,推断③和⑥分别为Li、Na元素;②的原子半径比⑥小,且最高正化合价为+2价,则②为Mg;④和⑦的最高正化合价都为+5价,且④的原子半径比⑦大,所以④为P元素,⑤的最高正化合价为+7价,最低负化合价为−1价,则⑤为Cl元素。即元素依次为O、Mg、Li、P、C1、Na、N、B。
本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握元素的化合价、原子半径来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。
19.【答案】3ZnO+ZnS+3Se−△3ZnSe+ZnSO3 5SO2+2MnO4−+2H2O=2Mn2++5SO42−+4H+ 2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O8Na2CrO4 镧系元素 2Ni2++Br2+6OH−=2Ni(OH)3↓+2Br−
【解析】解:(1)依据题意,反应生成ZnSe,同时产生了SO32−,说明产生了ZnSO3,反应中Se的化合价由0价降低为−2价,S元素化合价由−2价升高为+4价,则ZnS、Se的化学计算分别为1、3,根据元素守恒,可知反应方程式为3ZnO+ZnS+3Se−△3ZnSe+ZnSO3,
故答案为:3ZnO+ZnS+3Se−△3ZnSe+ZnSO3;
(2)高锰酸根离子的还原产物为Mn2+,SO2的氧化产物是SO42−,根据电子转移守恒可知Mn2+、SO42−的物质的量之比为2:5,根据电荷守恒、原子守恒,可知有H+生成,有水参加反应,反应离子方程式为5SO2+2MnO4−+2H2O=2Mn2++5SO42−+4H+,
故答案为:5SO2+2MnO4−+2H2O=2Mn2++5SO42−+4H+;
(3)依据题意,工业上采用碱性(NaOH)条件下,次氯酸钠溶液与氢氧化铁制备高铁酸钠,铁元素从+3价升为+6价,次氯酸钠中的氯从+1价降到−1价,即生成NaCl,则氢氧化铁的系数为2,次氯酸钠的系数为3,根据原子守恒,可得化学方程式为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,
故答案为:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O;
(4)Fe(CrO2)2中的铬元素的化合价是+3价,铁元素为+2价,设生成的铬元素为x价,4molFe(CrO2)2一共失去了[4+8(x−3)]mol电子,7molO2一共得到28mol电子,根据得失电子守恒有[4+8(x−3)]=28,解得x=6,再由元素守恒得,横线上应填8Na2CrO4,
故答案为:8Na2CrO4;
(5)稀土金属包括镧系元素、钇和钪,
故答案为:镧系元素;
(6)碱性条件下Ni2+(可以写离子形式也可以写氢氧化物形式)被Br2氧化成Ni(OH)3,Br2被还原成Br−,Ni元素化合价从+2价升高为+3价,Br元素化合价由0价降低为−1价,根据电子转移守恒可知,Ni2+的系数为2、溴单质系数为1,根据元素守恒、电荷守恒配平,可得离子反应方程式为2Ni2++Br2+6OH−=2Ni(OH)3↓+2Br−,
故答案为:2Ni2++Br2+6OH−=2Ni(OH)3↓+2Br−。
(1)依据题意,反应生成ZnSe,同时产生了SO32−,说明产生了ZnSO3,根据得失电子守恒和元素守恒配平书写反应方程式;
(2)高锰酸根离子的还原产物为Mn2+,SO2的氧化产物是SO42−,根据电子转移守恒可知Mn2+、SO42−的物质的量之比为2:5,根据电荷守恒、原子守恒,可知有H+生成,有水参加反应;
(3)依据题意,工业上采用碱性(NaOH)条件下,次氯酸钠溶液与氢氧化铁制备高铁酸钠,铁元素从+3价升为+6价,次氯酸钠中的氯从+1价降到−1价,即生成NaCl;
(4)Fe(CrO2)2中的铬元素的化合价是+3价,铁元素为+2价,设生成的铬元素为x价,4molFe(CrO2)2一共失去了[4+8(x−3)]mol电子,7molO2一共得到28mol电子,根据得失电子守恒计算x的值,再由元素守恒确定横线上应填物质及系数;
(5)稀土金属包括镧系元素、钇和钪;
(6)碱性条件下Ni2+(可以写离子形式也可以写氢氧化物形式)被Br2氧化成Ni(OH)3,Br2被还原成Br−,根据得失电子守恒和元素守恒、电荷守恒配平。
本题考查一定情境下氧化还原反应方程式的书写,掌握氧化还原反应常用配平方法,理解电子转移守恒、电荷守恒与原子守恒,试题侧重考查学生分析能力、运用知识解决问题的能力。