精品解析:北京市房山区2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题(解析版)
展开1.纪录片《我在故宫修文物》表现了文物修复者穿越古今与百年之前的人进行对话的职业体验,让我们领略到历史与文化的传承。下列文物修复和保护的过程中涉及化学变化的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.银器表面的锈蚀物大多数为氧化银、氯化银、硫化银等,除此外还常会有银合金里所含铜元素的腐蚀产物,对于锈层含较多铜元素锈蚀产物的,可以考虑使用甲酸溶液,甲酸能有效地除去铜元素锈蚀产物,而对银不起作用,对于银器表面变色较深、锈层较厚重的,要考虑用电化学还原的方法处理,以上过程涉及了化学变化,A项正确;
B.变形的金属香炉复原主要原理是通过施加外力使器物恢复原状,未涉及化学变化,B项错误;
C.古画水洗除尘是用羊毛排笔蘸温水淋于画上,等画完全浸透进水,再用毛巾蘸干画上的水分,如此进行多次,直到毛巾中挤出的水由浑浊变得澄清透明为止,未涉及化学变化,C项错误;
D.木器表面擦拭烫蜡利用了蜂蜡熔点很低的性质,可以用吹风机对固体蜂蜡吹一会,蜂蜡会有稍微软化,此时把软化的蜂蜡大致涂到木头上,再用吹风机的热风吹涂好蜂蜡的木器,使蜂蜡融化并完全覆盖木器,然后用棉布把多余的蜂蜡擦掉,再用热风吹使蜂蜡更好地渗入木头当中,该过程未涉及化学变化,D项错误;
答案选A。
2.下列物质中,属于电解质的是
A. CuB. K2SO4C. MgCl2溶液D. NaOH溶液
【答案】B
【解析】
【分析】
水溶液或熔融状态下能导电的化合物为电解质.
【详解】A. Cu为金属单质,能导电,但不是电解质,也不是非电解质,A项错误;
B. K2SO4属于盐,水溶液或状态下能导电,属于电解质,B项正确;
C. MgCl2溶液属于混合物,不是电解质,C项错误;
D. NaOH溶液属于混合物,不是电解质,D项错误;
答案选B。
【点睛】水溶液或熔融状态下能导电的化合物为电解质,水溶液和熔融状态下不能导电的化合物为非电解质。判断物质是否是电解质时,严格按照定义判断。
3.当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是
A. KCl溶液B. 蔗糖溶液C. Fe(OH)3胶体D. NaOH溶液
【答案】C
【解析】
【分析】
能观察到丁达尔效应的分散系为胶体。
【详解】KCl溶液、蔗糖溶液、NaOH溶液均为溶液,不能观察到丁达尔效应。Fe(OH)3胶体属于胶体,因而具有丁达尔效应。
答案选C。
4.下列关于物质分类的叙述中,不正确的是
A. 硝酸属于酸B. 液氯属于纯净物
C. 碳酸钠属于碱D. 二氧化硫属于氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】A. 硝酸完全电离后所有的阳离子都是H+,属于酸,分类正确,A项正确,不符合题意;
B. 液氯是Cl2的液态形式,属于纯净物,分类正确,B项正确,不符合题意;
C. 碳酸钠是金属阳离子与酸根形成的,属于盐,分类错误,C项错误,符合题意;
D. 二氧化硫是S与O形成的酸性氧化物,分类正确,D项正确,不符合题意;
答案选C。
5.下图为某城市某日空气质量报告,下列叙述与报告内容不相符的是
A. 该日空气首要污染物是PM2.5B. 该市空气质量等级属于重度污染
C. 污染物NO2可能主要来源于机动车尾气D. CO、SO2均可导致酸雨
【答案】D
【解析】
【详解】A. 由空气质量报告可知,PM2.5指数最大,因此该日空气首要污染物是PM2.5,A项正确,不符合题意;
B. 由空气质量报告可知,首要污染物为PM2.5,为重度污染,B项正确,不符合题意;
C. 汽车尾气的主要成分是氮的氧化物,因此污染物NO2可能主要来源于机动车尾气,C项正确,不符合题意;
D. SO2可形成酸雨,但CO不能形成酸雨,D项错误,符合题意;
答案选D。
6.常温下,下列溶液可用铁质容器盛装的是
A. 稀硝酸B. 稀硫酸C. 浓硝酸D. 浓盐酸
【答案】C
【解析】
【分析】
能用铁质容器盛装物质不能溶解铁。
【详解】A. 稀硝酸可将铁溶解为硝酸盐溶液,因此不能用铁质容器盛装,A项错误;
B. 铁可以被稀硫酸溶解,反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,因此不能用铁质容器盛装,B项错误;
C. 浓硝酸能使铁钝化,化学反应只发生在铁表面,但不是将铁溶解,因此能用铁质容器盛装,C项正确;
D. 浓盐酸可以将铁溶解为氯化亚铁溶液,因此不能用铁质容器盛装,D项错误;
答案选C。
【点睛】解答本题时容易被忽略的是浓硝酸能使金属铁钝化,解答时要格外注意。
7.下列关于二氧化氮性质的描述中,不正确的是
A. 无色气体B. 有刺激性气味
C. 相同条件下密度比空气的大D. 能与水反应
【答案】A
【解析】
【详解】A. NO2为红棕色气体,A不正确;
B. NO2有刺激性气味,B正确;
C. 相同条件下,NO2密度比空气的大,C正确;
D. NO2能与水反应生成硝酸和NO,D正确
选不正确的,故为A。
8.水饺是中华传统美食。下列制作水饺的主要过程中,包含过滤操作的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.和面、饧面的过程主要包括搅拌和静置,不包含过滤操作;
B.剁馅、拌馅的过程主要包括粉碎和搅拌,不包含过滤操作;
C.擀皮、包饺子的过程主要包括碾压和包馅,不包含过滤操作;
D.煮熟、捞饺子的过程主要包括加热水煮和过滤,包含过滤操作。
答案选D。
9.下列说法不正确的是:
A. 遇空气变为红棕色的是NO
B. NH4HCO3不稳定,受热易分解
C. Cl2能使湿润的红色布条褪色
D. 浓H2SO4能使蔗糖变黑并有刺激性气味的气体生成,只体现了浓硫酸的脱水性
【答案】D
【解析】
【详解】A. NO与空气中的O2结合生成红棕色的NO2,因此遇空气变为红棕色的是NO,A项正确,不符合题意;
B. NH4HCO3不稳定,受热分解为NH3、H2O和CO2,B项正确,不符合题意;
C. Cl2与水反应生成具有漂白性的HClO,HClO能使有色布条褪色,因此Cl2能使湿润的红色布条褪色,C项正确,不符合题意;
D. 浓H2SO4能使蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性,生成有刺激性气味的气体,体现了浓硫酸的氧化性,D项错误,符合题意;
答案选D。
10.实验室中,下列行为不符合安全要求的是
A. 在通风橱内制备有毒气体
B. 氯气泄漏的时候,人顺风向低处跑
C. 闻气体时用手轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔
D. 稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁缓慢倒入水中并用玻璃棒不断搅拌
【答案】B
【解析】
【详解】A. 制备有毒气体及实验中需要使用有毒气体时,均应在通风橱中进行,A项正确,不符合题意;
B. 氯气的密度大于空气的密度,因此氯气泄漏的时候,应该迎风并向高处跑才可以防止中毒,B项错误,符合题意;
C. 闻气体的味道时,应使用招气入鼻法,即用手轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔,C项正确,不符合题意;
D. 稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌散热,D项正确,不符合题意;
答案选B。
11.下列有关试剂保存的说法中,不正确的是
A. 新制氯水需要避光保存B. Na可保存在煤油中
C. 浓硝酸要保存在棕色瓶中D. 保存FeCl3溶液时需加入少量Fe粉
【答案】D
【解析】
【详解】A. 新制氯水中存在Cl2易挥发,存在HClO见光分解,因此新制氯水需要避光保存,A项正确,不符合题意;
B. Na的密度大于煤油的密度,且不与煤油反应,因此Na可保存在煤油中,B项正确,不符合题意;
C. 浓硝酸易挥发且硝酸见光分解,因此浓硝酸要保存在棕色瓶中,C项正确,不符合题意;
D. 保存FeCl3溶液时加入少量Fe粉,Fe与Fe3+发生氧化还原反应,会使FeCl3溶液变质,D项错误,符合题意;
答案选D。
12.下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. Ca2+、Na+、CO32-、NO3-B. Na+、Cl-、H+、OH-
C. Na+、Fe3+、Cl-、SO42-D. H+、K+、CO32-、SO42-
【答案】C
【解析】
【详解】A. Ca2+与CO32-发生离子反应生成白色沉淀,不能共存,A项错误;
B. H+与OH-发生离子反应生成难电离的水,不能共存,B项错误;
C. Na+、Fe3+、Cl-、SO42-均能大量共存,C项正确;
D. H+与CO32-发生离子反应生成H2O和CO2,不能共存,D项错误;
答案选C。
【点睛】判断多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色(有色离子在无色溶液中不能大量共存)、二性(①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子不能大量存在;②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子不能大量存在)、三特殊(①AlO与HCO不能大量共存:②“NO+H+”组合具有强氧化性,与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存;③NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存)、四反应(离子不能大量共存的常见类型有复分解反应型、氧化还原反应型、水解相互促进型和络合反应型4种)。
13.吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”,它能加速人体衰老,被称为“生命杀手”,服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3),能消除人体内的活性氧,由此判断Na2SeO3的作用是
A. 作还原剂B. 作氧化剂
C. 既作氧化剂又作还原剂D. 作催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】氧气具有较强的氧化性,亚硒酸钠(Na2SeO3)能消除人体内的活性氧,因此亚硒酸钠具有还原性,与O2反应时,亚硒酸钠作还原剂。
答案选A。
14.下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 碳酸钙与稀盐酸反应:CO32-+2H+ =CO2↑+H2O
B. 氯化亚铁溶液与氯水反应:Fe2++ Cl2=Fe3++2Cl-
C. 氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
D. 铜与稀硝酸反应:Cu+4H+ +2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A. 碳酸钙为难溶物,书写离子方程式时不能拆成离子,因此碳酸钙与稀盐酸反应的离子方程式为:CaCO3+2H+ =CO2↑+H2O+Ca2+,A项错误;
B. 氯水具有较强的氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为:2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-,B项错误;
C. 氯化铁溶液与氢氧化钠溶液发生复分解反应,生成红棕色沉淀,离子方程式为:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,C项正确;
D. 铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,离子方程式为:3Cu+8H+ +2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,D项错误;
答案选C。
【点睛】书写离子方程式时,氧化物、过氧化物、弱电解质、多元弱酸的酸根离子、沉淀、气体、非电解质在离子方程式中均不能拆分,易电离的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐)拆成离子形式。
15.自然界的氮循环如图所示。下列说法中,不正确的是( )
A. 工业合成氨属于人工固氮
B. 雷电作用下N2与O2发生化学反应
C. 在氮循环过程中不涉及氧化还原反应
D. 含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
【答案】C
【解析】
【分析】
本题给出了自然界中氮循环的示意图,注意从基本概念角度对本题进行分析;人工固氮是人为的条件下将氮元素的单质转化为化合物的过程。
【详解】A. 工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,故A正确;
B. 雷电作用下N2与O2发生化学反应生成NO,,故B正确;
C. N2与O2发生化学反应生成NO的反应是氧化还原反应,所以在氮循环过程中涉及氧化还原反应,故C错误;
D.由氮循环的示意图可知,通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化,实现了含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化,故D正确。
故选C。
16.下列反应中,不属于HNO3类别通性的是( )
A. 4HNO3(浓)+SSO2↑+4NO2↑+2H2OB. HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
C. 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2OD. 2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
【答案】A
【解析】
A.反应中N元素化合价降低,被还原,硝酸表现氧化性;B.发生中和反应,硝酸表现酸性;C.与CaO反应生成盐和水,硝酸表现酸性;D.发生复分解反应,硝酸表现酸性;则不属于HNO3类别通性的是A;故选A。
17.纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2,过程如下图所示。下列说法中,不正确的是
A. 过程Ⅰ的反应:2Fe3O4= 6FeO+O2↑
B. 过程Ⅱ的反应:2H2O =2H2↑+O2↑
C 两个转化过程都发生了氧化还原反应
D. 整个过程实现了太阳能向化学能的转化
【答案】B
【解析】
【详解】A. 过程Ⅰ为Fe3O4分解生成FeO与O2,反应方程式为:2Fe3O4= 6FeO+O2↑,A项正确,不符合题意;
B. 过程Ⅱ为FeO与水反应生成H2和Fe3O4,反应方程式为:3FeO+H2O=H2↑+ Fe3O4,B项错误,符合题意;
C. 根据过程Ⅰ和过程Ⅱ可知,两个反应均为氧化还原反应,C项正确,不符合题意;
D. 由两个过程的图示可知,整个过程实现了太阳能向化学能的转化,D项正确,不符合题意;
答案选B。
18.下列说法中,正确的是
A. 36 g H2O的物质的量为1 ml
B. 常温常压下,1ml Cl2的体积是22.4 L
C. 0.5ml·L-1NaCl溶液中含有0.5ml Na+
D. 1mlCO2中含有的分子数约为6.02×1023
【答案】D
【解析】
【详解】A. 水的物质的量n===2ml,A项错误;
B. 标准状况下,1ml Cl2的体积是22.4 L,B项错误;
C. 题干中没有给出溶液的体积,不能根据n=cV计算出含有的Na+的物质的量,C项错误;
D. 1mlCO2中含有的分子数N=nNA=1ml×6.02×1023ml-1=6.02×1023,因此1mlCO2中含有的分子数约为6.02×1023,D项正确;
答案选D。
【点睛】本题的易错点是忽略了气体所处的条件,常温常压和标准状况是完全不同的,气体只有在标准状况下才能计算其物质的量。
19.下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A. 向溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中一定存在SO42-,A项正确;
B. 向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明溶液中可能存在CO32-或HCO3-等离子,B项错误;
C. 向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明溶液中存在NH4+,C项正确;
D. 氯水中存在H+和HClO,向紫色石蕊溶液中加入氯水,溶液先变红,随后褪色,D项正确;
答案选B。
【点睛】根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可把检验离子的方法归纳为三种类型:①生成气体,如NH4+、CO32-的检验;②显现特殊颜色,如Fe3+、K+的检验;③生成沉淀,如Cl-、SO42-的检验。
20.某同学探究金属Na与CO2的反应,实验如下:
下列说法不正确的是
A. 生成的黑色固体中含有CB. 白色固体是Na2O
C. 实验说明CO2具有氧化性D. 金属Na着火不能用CO2灭火
【答案】B
【解析】
【分析】
由实验I可知钠能够在二氧化碳中燃烧,根据质量守恒定律,反应物中含有钠元素、氧元素、碳元素;由实验II中黑色滤渣可燃可知,反应物中黑色固体为碳,由滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成可知,瓶壁上附有白色固体为碳酸钠,则钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质,反应的化学方程式为4Na+3CO2 2Na2CO3+C。
【详解】A项、钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质,则生成的黑色固体中含有C,故A正确;
B项、碳酸钠在溶液中水解,使溶液显碱性,与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀,则由滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成可知,瓶壁上附有白色固体为碳酸钠,故B错误;
C项、钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质,反应中钠为还原剂,二氧化碳为氧化剂,实验说明CO2具有氧化性,故C正确;
D项、由实验I可知钠能够在二氧化碳中燃烧,则金属Na着火不能用CO2灭火,应用沙土覆盖灭火,故D正确;
故选B。
【点睛】本题考查物质的性质探究,注意反应现象、实验现象和反应产物的分析判断是解题的关键。
21.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【分析】
发生的反应中,存在元素的化合价变化,与氧化还原反应有关;反之,不存在元素的化合价变化,则与氧化还原反应无关,以此解答该题。
【详解】A.FeCl3与Fe反应生成FeCl2,2FeCl3+Fe=3FeCl2,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故A不符合题意;
B.MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 +2NaCl,过量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O ,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B符合题意;
C部分氯气与H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸,应该用饱和食盐水除去HCl,除杂方法不正确,故C不符合题意;
D.NO2 与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故D不符合题意;
综上所述,本题应选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,侧重于氧化还原反应判断的考查,注意把握发生的反应及反应中元素的化合价变化,题目难度不大。
22.“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下,下列说法正确的是
A. 操作①、④均为过滤
B. 步骤②中发生了置换反应
C. 步骤③发生的反应为:NaHSO3+NaOH = Na2SO3+H2O
D. 亚硫酸钠粗品中不可能含有Na2SO4
【答案】C
【解析】
【分析】
将工业废碱渣溶于水,过滤可得碳酸钠溶液和废渣,将含有SO2的烟气通入碳酸钠溶液中,形成了亚硫酸氢钠溶液,加入烧碱中和后得到亚硫酸钠溶液,隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤可得亚硫酸钠粗品,据此分析判断。
【详解】A. 操作①为溶解、过滤,④均为隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤,A项错误;
B. 步骤②中发生的反应为:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,,属于化合反应,不是置换反应,B项错误;
C. 步骤③是亚硫酸钠与氢氧化钠的反应,发生的反应为:NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O,C项正确;
D. 亚硫酸钠中S为+4价,易被空气中的氧气氧化为+6价,即生成了Na2SO4,因此亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4,D项错误。
答案选C。
23.应用连线
___________、___________、___________、 ___________、 ___________
【答案】 (1). B-c (2). C-d (3). D-a (4). E-e (5). F-f
【解析】
【分析】
氧化铁为红色,常用于制造红色颜料;过氧化钠与水或CO2反应生成O2,常作供氧剂;碳酸氢钠受热易分解,常用作膨松剂;二氧化硫氧化生成三氧化硫,与水反应可生成硫酸,因此常用SO2生产硫酸;Fe2+可被人体吸收,常用作补铁剂,以此作答。
【详解】氧化铁为红色,常用于制造红色颜料,即B-c;过氧化钠与水或CO2反应生成O2,常作供氧剂,即C-d;碳酸氢钠受热易分解,常用作膨松剂,E-e;二氧化硫氧化生成三氧化硫,与水反应可生成硫酸,因此常用SO2生产硫酸,即D-a;Fe2+可被人体吸收,常用作补铁剂,即F-f。
24.阅读短文,回答问题。
燃放烟花爆竹是我国的传统习俗,烟花爆竹的主要成分有黑火药、特效药剂等。
黑火药由硝酸钾(KNO3)、硫黄(S)和木炭组成,
燃烧时,瞬间产生大量气体,同时释放大量热,在有限的空间里,气体受热迅速膨胀引起爆炸。特效药剂常含一些金属元素,燃烧时会产生五彩缤纷的火焰。(如右图所示)
下表为几种金属元素的化合物燃烧时的火焰颜色:
然而,传统的烟花爆竹不仅会污染环境,也会造成各种伤残及火灾事故。为了改善传统烟花爆竹的不足,又能为人们的佳节祝兴,电子鞭炮应运而生。目前,常见的电子鞭炮有三种形式。
第一,雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮的模拟声,而且还能发出闪光,以假乱真。无火药、无污染,不会发生伤残及火灾事故。能重复使用,大大减少经济支出。其局限性是需要使用家用电源,不方便移动。
第二,电子鞭炮机,是一种使用煤气和氧气混合气体作为燃料的设备,声响大,与火药鞭炮无异,但缺陷是点燃混合气体时存在一定的安全隐患。
第三,录音鞭炮,通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音,声音与功率大小有关。这种鞭炮的优点是纯电能、可移动、造价低廉。缺点是仿真和氛围感度稍差。
新型电子鞭炮正在不断地被研发出来,更好地促进民俗与科技的融合。
依据上文,回答问题:
(1)若燃放烟花的火焰呈现黄绿色,则烟花中可能含有______元素。
(2)雷电式仿真电子鞭炮的优点有______(填序号)。
A.无火药、无污染
B.不会发生伤残及火灾事故
C.能重复使用,减少经济支出
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①燃放烟花爆竹时产生不同颜色的火焰,是因为药剂中含有不同的金属元素。______
②燃放烟花爆竹后会闻到刺激性的气味,是因为生成了二氧化碳。______
③电子鞭炮机在点燃混合气体时存在一定的安全隐患。______
④录音鞭炮的声音大小与功率无关。______
【答案】 (1). 钡 (2). A、B、C (3). 对 (4). 错 (5). 对 (6). 错
【解析】
【分析】
(1)钡元素的焰色反应为黄绿色;
(2)雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮的模拟声,且能随着响声并发出闪光,以假乱真,无火药、无污染,不会发生伤残及火灾事故,又能重复使用,还能大大减少经济支出;
(3)①燃放时,烟花中某些金属元素发生焰色反应而呈现绚丽缤纷的颜色;
②燃放烟花爆竹后会闻到刺激性的气味,是因为生成了二氧化硫;
③电子鞭炮机是一种使用煤气和氧气混合的设备;
④录音鞭炮通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音。
【详解】(1)节日施放的焰火五彩缤纷,是因为火药当中加入了一些金属元素,火焰呈现黄绿色时,烟花中放入了含钡离子的化合物,故答案为钡;
(2)雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮模拟声,且能随着响声并发出闪光,以假乱真,无火药、无污染,不会发生伤残及火灾事故,又能重复使用,还能大大减少经济支出,故答案为A、B、C;
(3)①烟花中添加含钾、钠、钙、铜等某些金属元素的化合物,燃放时发生焰色反应而呈现绚丽缤纷的颜色,①正确,故答案为对;
②燃放烟花爆竹时,会产生一种刺激性气味的气体,是因为烟花爆竹中的硫燃烧生成二氧化硫,②错误,故答案为错;
③电子鞭炮机是一种使用煤气和氧气混合的设备,声响大,与火药鞭炮无异,但缺陷是混合气体点燃存在一定的安全隐患,③正确,故答案为对;
④录音鞭炮通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音,声音与功率大小有关,④错误,故答案为错。
【点睛】本题考查环境污染及治理,侧重于化学与生活、环保的考查,把握焰色反应及相关物质的污染性以及治理方法是解答关键。
25.氮及其化合物是重要的化工原料
(1)利用图所示装置及药品制取氨气。
①A中制氨气的化学方程式是________。
②C处是用集气瓶收集氨气的装置,请绘出装置图。________
③证明氨气已集满的操作和现象是________。
(2)氨经催化氧化可制备硝酸,其过程中涉及如下反应。4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
①作为氧化剂的物质是______,氮元素的化合价______(填“升高”或“降低”)。
②若反应中消耗了4 ml NH3,则生成NO的物质的量为______ ml,转移电子的物质的量为______ ml。
(3)含氮废水会加速藻类和其他浮游生物的大量繁殖,使水质恶化。利用微生物对含氮废水进行处理的流程如下:
请回答:
①过程Ⅲ发生化合反应的化学方程式为______。
②根据图1和图2,推断使用亚硝化菌的最佳条件为______。
③利用微生物处理含氮废水的优点为______。
【答案】 (1). 2NH4Cl+Ca(OH)2 =CaCl2+2NH3+2H2O (2). (短进长出,且有瓶塞) (3). 将湿润的红色石蕊试纸靠近C与右侧的导管口,试纸变成蓝色 (4). O2 (5). 升高 (6). 4 (7). 20 (8). 2HNO2+O2=2HNO3 (9). pH=8、32℃ (10). 反应条件温和,过程中使用的物质无毒无害,终产物无污染
【解析】
【分析】
(1)①实验室用氯化铵晶体与氢氧化钙反应制备氨气;
②氨气的密度小于空气的密度,因此用集气瓶收集氨气时导管短进长出;
③实验室常用湿润的红色石蕊试纸检验氨气是否收集满;
(2)①氨气催化氧化的反应中氨气中的N元素为-3价,反应N元素变为+2价,化合价升高,失去电子,被氧化,氨气作还原剂,O元素由0价降低到-2价,化合价降低,得到电子,被还原,氧气作氧化剂;
②根据方程式可知,反应消耗4ml氨气时,生成NO 4ml,电子转移20ml;
(3)①过程Ⅲ中亚硝酸与氧气反应生成硝酸;
②根据图1可知当pH=8时,NO2-的生成率最大;由图2可知当温度为32℃时,NO2-的生成率最大;
③可从反应条件、环境污染、处理效果等方面分析。
【详解】(1)①实验室用氯化铵晶体与氢氧化钙反应制备氨气,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 =CaCl2+2NH3+2H2O;
②氨气的密度小于空气的密度,因此用集气瓶收集氨气时导管短进长出,装置为:;
③实验室常用湿润的红色石蕊试纸检验氨气是否收集满,过程为:将湿润的红色石蕊试纸靠近C与右侧的导管口,试纸变成蓝色;
(2)①反应中N元素化合价由-3价升高到+2价,化合价升高;O元素由0价降低到-2价,化合价降低,得到电子,被还原,氧气作氧化剂;
②根据方程式可知,反应消耗4ml氨气时,生成NO 4ml,电子转移20ml;
(3)①过程Ⅲ中亚硝酸与氧气反应生成硝酸,反应方程式为:2HNO2+O2=2HNO3;
②根据图1可知当pH=8时,NO2-的生成率最大;由图2可知当温度为32℃时,NO2-的生成率最大,因此使用亚硝化菌的最佳条件为pH=8,温度为32℃;
③分析微生物对含氮废水进行处理的流程可知,微生物处理含氮废水的优点为反应条件温和,过程中使用的物质无毒无害,终产物无污染。
26.某学习小组用下图装置研究SO2的性质。
请回答:
(1)实验Ⅰ中,现象a是______。
(2)根据实验Ⅱ,推断SO2的化学性质是______。
(3)根据实验Ⅲ,推断无色溶液中所含的离子是K+、Mn2+、H+和______。
(4)结合离子方程式说明实验中NaOH溶液的作用是______。
【答案】 (1). 溶液由紫色变为红色 (2). 漂白性 (3). SO42- (4). SO2+2OH- =SO32-+H2O,吸收SO2防止环境污染
【解析】
【分析】
(1) 二氧化硫为酸性氧化物,溶于水生成压力算,溶液显酸性;
(2) 二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色;
(3) 根据氧化还原反应中化合价变化分析;
(4)二氧化氮有毒,需要用碱液吸收。
【详解】(1) 二氧化硫为酸性氧化物,溶于水生成亚硫酸,溶液显酸性,能使紫色石蕊变为红色;
(2) SO2能够使品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性;
(3) 高锰酸钾具有强氧化性,能将SO2氧化,S元素从+4价升高到+6价,且氧化产物为SO42-;
(4) 二氧化硫有毒,需要用碱液吸收,避免污染环境,离子方程式为:SO2+2OH- =SO32-+H2O。
27.如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。
(1)填写二维图缺失的类别A_________和化学式B_________。
(2)某同学利用以下试剂研究HCl性质,进行了如下预测:
a.NaClO b.Fe c.NaOH d.KMnO4 e.AgNO3
从物质类别上看,HCl属于______,可能与__________发生反应(填序号);
从化合价角度看,Cl-具有______性,可能与_____发生反应(填序号)。
(3)某工厂用NaCl溶液制备氯气,其化学原理为如下反应:
H2O + NaCl == Cl2 + NaOH+
①请将上述方程式补充完整,并用单线桥表示电子转移。_____________
②反应中NaCl作_________剂,理由是_________________________________。
【答案】 (1). 单质 (2). HClO4 (3). 酸 (4). a、b、c、e (5). 还原 (6). a、d (7). (8). 还原 (9). 因为其中氯由-1价上升为0价(或在反应中失去电子)
【解析】
【分析】
(1)Cl2为单质;根据B中Cl元素化合价进行判断;
(2)HCl属于强电解质,完全电离,所有的阳离子均为H+,因此HCl属于酸,能与碱、金属单质、等发生反应;Cl-中Cl为-1价,为最低价态,具有还原性,据此分析作答;
(3)①根据氧化还原反应化合价升降守恒对方程式进行配平,并判断电子转移数目;
②根据方程式中化合价的变化判断。
【详解】(1)Cl2为单质,因此A为单质;物质B中Cl为+7价,Cl为+7价的酸为HClO4;
(2)HCl属于强电解质,完全电离,所有的阳离子均为H+,因此HCl属于酸,能与NaClO反应生成HClO,能与铁反应生成氢气,能与氢氧化钠发生中和反应,能与AgNO3反应生成白色沉淀;Cl-中Cl为-1价,为最低价态,具有还原性,能与NaClO发生归中反应,能与KMnO4发生氧化还原反应;
(3)①根据氧化还原反应化合价升降守恒对方程式配平可得方程式为2H2O+2NaClCl2+2NaOH+H2↑,2mlNaCl参与反应,电子转移2ml,用单线桥表示为:
;
②由方程式可知,反应中Cl由-1价变为0价,化合价升高,失去电子,被氧化,NaCl作还原剂。
【点睛】用单线桥表示电子得失时,要注意以下几点:
a.箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
b.不标“得到”或“失去”,只标明电子转移的总数。
c.线桥只出现在反应物中。
28.实验小组研究二价铁的氧化反应,设计如下实验。
(1)实验所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量铁粉反应制得,离子方程式是___________________________________。
(2)实验I中白色沉淀转变为红褐色的化学方程式是______。
(3)现象b是______。
(4)实验小组对实验II中何种物质氧化Fe2+进行研究,提出两种假设:
i.酸性条件下,O2氧化了Fe2+
ii.酸性条件下, _______
①将假设ii补充完整。
②设计实验,证实了假设i 不是实验II中氧化Fe2+的主要原因。将实验方案和现象补充完整。
步骤1:向1.0 mL ______溶液中滴加1.5 mL 1.0 ml·L-1 H2SO4溶液;
步骤2:向上述所得溶液中滴加KSCN溶液,观察到______。
③向步骤2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH约为5,检测到有Fe3+产生。
(5)综合上述实验,说明二价铁的氧化反应与______因素有关。
【答案】 (1). 2Fe3+ + Fe =3Fe2+ (2). 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 (3). 红褐色沉淀溶解,溶液呈黄色 (4). NO3-氧化了Fe2+ (5). 0.1 ml·L-1 FeSO4 (6). 溶液无明显变化 (7). 溶液酸碱性强弱、氧化剂种类及二价铁的存在形式(其他合理答案给分)
【解析】
【分析】
(1)Fe3+与Fe发生氧化还原反应生成Fe2+;
(2)实验I中Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀,被空气中的氧气氧化后迅速从白色变为灰绿色,最终变为红褐色;
(3)Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀,被氧化变为红褐色沉淀Fe(OH)3,加入硫酸溶液后发生酸碱中和反应;
(4)①H+与NO3-结合生成硝酸,硝酸具有氧化性,可将Fe2+氧化;
②根据控制变量法进行设计;
(5)根据实验的过程和实验现象判断。
【详解】(1)Fe3+与Fe发生氧化还原反应生成Fe2+,离子方程式为:2Fe3+ + Fe =3Fe2+;
(2)实验I中Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀,被空气中的氧气氧化后迅速从白色变为灰绿色,最终变为红褐色,反应方程式为:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3;
(3)Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀,被氧化变为红褐色沉淀Fe(OH)3,加入硫酸溶液后发生酸碱中和反应,红褐色沉淀溶解,溶液变为黄色;
(4)①在酸性条件下,NO3-具有氧化性,可将Fe2+氧化,因此假设ii为酸性条件下,NO3-氧化了Fe2+;
②根据控制变量法可知,要证明氧化剂为氧气,需要排除硝酸根离子的干扰,因此,可以改向1.0 mL0.1 ml·L-1 FeSO4溶液中滴加1.5 mL 1.0 ml·L-1H2SO4溶液;
(5)根据实验的过程和实验现象可知,二价铁的氧化反应与溶液的酸碱性、氧化剂种类及二价铁的存在形式等因素有关。
A
B
C
D
银器用除锈剂除锈
变形的金属香炉复原
古画水洗除尘
木器表面擦拭烫蜡
A.和面、饧面
B.剁馅、拌馅
C.擀皮、包饺子
D.煮熟、捞饺子
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生
该溶液中一定含有SO42-
B
向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有CO32-
C
向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定含有NH4+
D
向紫色石蕊溶液中加入氯水,溶液先变红,随后褪色
氯水中含有酸性物质和漂白性物质
实验I
实验II
操作
将点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶中
将实验I的集气瓶用水冲洗,过滤。取黑色滤渣灼烧;取滤液分别滴加酚酞和氯化钡溶液
现象
①火焰呈黄色
②底部有黑色固体,瓶壁上附有白色固体
①黑色滤渣可燃
②滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
物质及其用途的连线
物质
A.稀硫酸
B.氧化铁
C.过氧化钠
D.二氧化硫
E.碳酸氢钠
F.亚铁盐
用途
a. 生产硫酸
b.除铁锈
c.作红色颜料
d.作供氧剂
e. 作膨松剂
f. 作补铁剂
所含金属元素
钠
钙
钡
铯
火焰颜色
黄
砖红色
黄绿
蓝
序号
X
实验现象
Ⅰ
紫色石蕊溶液
现象a
Ⅱ
品红溶液
溶液由红色变为无色,加热后又恢复原来的颜色
Ⅲ
酸性KMnO4溶液
溶液由紫色变为无色
实验序号
试剂及操作
现象
Ⅰ
现象a:生成白色沉淀,最终转变为红褐色
现象b:……
Ⅱ
现象c:溶液略呈黄色
现象d:溶液呈红色
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