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高中化学人教版 (2019)必修第一册 期末综合测评(B)
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修第一册 期末综合测评(B)，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.化学科学需要借助化学专用语言描述,下列化学用语表达正确的是( )。
A.CO2的电子式为
B.Cl-的结构示意图为
C.氮分子的结构式为N—N
D.质量数为37的氯原子为 3717Cl
答案:B
解析:CO2分子中碳原子和氧原子间形成2对共用电子对,是直线形分子,电子式可表示为,A项错误。Cl-核外有18个电子,达到了稳定结构,离子结构示意图为,B项正确。氮分子的结构式为N≡N,C项错误。质量数为37的氯原子应表示为 1737Cl,D项错误。
2.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上的油污
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:碳酸钠水溶液显碱性,可用于去除餐具上的油污,A项正确。漂白粉溶于水生成的HClO具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B项正确。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项正确。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,D项错误。
3.某运载火箭的主要燃料是偏二甲肼(用R表示)和四氧化二氮,在火箭发射时,两者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热,该反应的化学方程式为R+2N2O43N2↑+4H2O↑+2CO2↑,则下列叙述错误的是( )。
A.此反应是氧化还原反应
B.反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行
C.在反应中N2O4作还原剂
D.R的分子式为C2H8N2
答案:C
解析:氮元素化合价发生变化,该反应为氧化还原反应;在反应物N2O4中氮元素化合价降低,N2O4作氧化剂;根据原子守恒可推知R的分子式为C2H8N2。
4.实验中的下列操作不正确的是( )。
A.进行Na的性质实验时,把多取的金属钠放回原试剂瓶中
B.将NaOH固体放在小烧杯中称量其质量
C.用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出,当有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干
D.配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸后,用少量水洗涤量筒2~3次,并把洗涤液倒入烧杯中
答案:D
解析:用量筒量取浓硫酸后,再把洗涤液倒入烧杯中配制溶液,会使所配稀硫酸的浓度偏大。
5.下列说法正确的是( )。
A.某溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀,该溶液中可能含Cl-
B.将0.1 ml Cl2溶于1 L水中,Cl2可与水反应生成0.1 ml HCl
C.某溶液中滴入碘化钾淀粉溶液后出现蓝色,则该溶液一定是氯水
D.胶体与其他分散系的本质区别在于胶体具有丁达尔效应
答案:A
解析:溶于水的Cl2只有一部分与水反应,生成的HCl小于0.1 ml,B项错误;原溶液可能是碘水或其他能氧化I-得到I2的氧化性溶液,C项错误;胶体与其他分散系的本质区别在于胶体粒子的直径为1~100 nm, D项错误。
6.在强酸性无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )。
A.Fe3+、K+、Cl-、NO3-
B.Ag+、Na+、NO3-、Cl-
C.Zn2+、Al3+、SO42-、Cl-
D.Ba2+、NH4+、Cl-、HCO3-
答案:C
解析:A项中含Fe3+的溶液呈棕黄色;B项中Ag+与Cl-不能大量共存;D项中含有HCO3-,会与H+发生反应而不能大量存在。
7.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是( )。
A.在常温常压下,28 g氮气和一氧化碳的混合气体所含分子数是NA
B.7.8 g Na2O2中含有的阴离子数目为0.2NA
C.标准状况下,22.4 L Cl2参加反应转移电子数一定为2NA
D. 1 ml D216O中所含的中子数为18 NA
答案:A
解析:7.8 g Na2O2的物质的量为0.1 ml,O22-的物质的量为0.1 ml,B项错误;由Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O可知,1 ml Cl2参加反应时转移1 ml电子,C项错误;D216O分子中有10个质子和10个中子,1 ml D216O中所含的中子数为10 NA,D项错误。
8.工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生产金属钠。下列有关说法正确的是( )。
A.用磁铁可以将Fe 与Fe3O4分离
B.将生成的气体在空气中冷却可获得钠
C.该反应中的氧化剂是NaOH
D.反应中若生成22.4 L H2(标准状况下),则转移的电子数约为2×6.02×1023
答案:C
解析:Fe 与Fe3O4都能被磁铁吸引,A项错误;在空气中冷却,钠会与氧气反应,B项错误;反应中每生成2 ml H2转移8 ml电子,生成22.4 L H2(标准状况下),转移的电子数约为4×6.02×1023,D项错误。
9.X、Y、Z均为短周期元素, Y、Z处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,X2-和Y+ 具有相同的电子层结构。下列说法中不正确的是( )。
A.X与Y可形成2种化合物,且其中一种含有2种化学键
B.由X、Y、Z形成的一种化合物可用于物质的漂白
C.离子半径: r(Z-)>r(X2-)>r(Y+)
D.X、Y、Z三种元素的最高正价分别为+6价、+1价、+7价
答案:D
解析:X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为第ⅦA族元素;Y+和X2-具有相同的电子层结构,则Y在X的下一周期,故Y为Na,X为O,Y、Z同周期,则Z为Cl。X、Y可形成Na2O和Na2O2,其中Na2O2含有离子键和非极性键,A项正确;三种元素可形成NaClO,具有漂白作用,B项正确;Na+、O2-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,即半径r(O2-)>r(Na+),Cl-比O2-多一个电子层,半径r(Cl-)>r(O2-),C项正确;氧元素没有+6价,D项错误。
10.生菜无土栽培营养液的配方要求KNO3、MgSO4、NH4NO3 物质的量之比为1∶2∶1。为了配制该营养液,已溶解0.02 ml K2SO4、0.02 ml (NH4)2SO4和0.04 ml Mg(NO3)2,还需再溶解MgSO4的质量为( )。
A.3.6 gB.4.8 gC.2.4 gD.6.0 g
答案:B
解析:根据营养液的配方要求,n(K+)∶n(NO3-)∶n(Mg2+)∶n(SO42-)∶n(NH4+)=1∶2∶2∶2∶1。已溶解0.04 ml K+、0.08 ml NO3-、0.04 ml Mg2+、0.04 ml SO42-和0.04 ml NH4+,还需0.04 ml Mg2+和0.04 ml SO42-,即还需0.04 ml MgSO4,其质量为4.8 g。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.将一定量的Fe、Cu、CuCl2、FeCl3放入同一烧杯中,加入适量蒸馏水,充分反应后,仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )。
A.充分反应后的溶液中一定含Cu2+
B.充分反应后的溶液中一定含有Fe2+,可能含有Fe3+
C.剩余固体中一定含Cu,可能含Fe
D.向充分反应后溶液中加入KSCN溶液一定不变红色
答案:AB
解析:充分反应后有固体剩余,则一定含Cu,可能含Fe;溶液中一定有Fe2+,一定没有Fe3+,C项、D项正确,B项错误。若剩余固体中有Fe,则反应后的溶液中没有Cu2+,A项错误。
12.碘元素在自然界中有多种存在形式,在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子与Cl2之间有以下转化关系:
I-I2IO3-
以下说法不正确的是( )。
A.①中发生的反应是2I-+Cl2I2+2Cl-
B.I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2OIO3-+6Cl-+6H+
C.以上反应中,氯气都体现氧化性,具体表现为氯元素由0价降低为-1价
D.根据以上信息可知:在含有淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,观察不到溶液变蓝的现象
答案:D
解析:在含有淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水的过程中有I2生成,可以观察到溶液变蓝;氯水过量后,溶液蓝色褪去。
13.已知反应:
①Cl2+2KBr2KCl+Br2,
②KClO3+6HCl(浓)3Cl2↑+KCl+3H2O,
③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3。
下列说法正确的是( )。
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C.反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶6
D.反应③中若有1 ml还原剂参加反应,则氧化剂得到电子的物质的量为10 ml
答案:BD
解析:置换反应是指一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,因此反应②不属于置换反应,A项错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知氧化性强弱顺序为①Cl2>Br2,②KClO3>Cl2,③KBrO3>KClO3,因此氧化性强弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,B项正确;反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,而不是1∶6,C项错误;反应③中1 ml还原剂参加反应,氧化剂得到电子的物质的量为10 ml,D项正确。
14.下列实验不能达到预期目的的是( )。
答案:BC
解析:Cl2能从KBr溶液中置换出Br2,说明氧化性:单质氯>单质溴,A项正确。MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3,发生反应分别生成Mg(OH)2、Al(OH)3,无法比较镁、铝的金属性强弱,B项错误。Na2CO3溶液中加入稀盐酸有CO2气体生成,说明酸性HCl>H2CO3,但是判断元素非金属性强弱,应该根据最高价氧化物对应水化物的强弱,C项错误。利用Na、K与水反应的剧烈程度不同可判断出Na、K的金属活动性强弱,D项正确。
15.将a g含氧化铁、氧化铜和氧化亚铁的样品投入2 L 1 ml·L-1的盐酸中,恰好完全反应。若向等质量的该样品中通入足量的氢气并加热,则充分反应后所得金属的质量是( )。
A.16 gB.(a-16) g
C.(a+16) gD.(a-32) g
答案:B
解析:样品中Fe2O3、CuO、FeO溶于盐酸后,转化为FeCl3、CuCl2、FeCl2,O~2Cl-,样品中n(O)=12n(HCl)=12×1 ml·L-1×2 L=1 ml。将等质量的该样品中用足量氢气还原后所得金属的质量为a g-1 ml×16 g·ml-1=(a-16) g。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)实验室需要480 mL 1 ml·L-1 NaOH溶液,根据溶液配制情况回答下列问题。
(1)实验中除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的仪器有 。
(2)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,其中错误的是 (填序号)。
(3)称取NaOH固体时,所需砝码的质量为 (填字母)。
A.19.2 gB.20 g
C.19.2~20 gD.大于20 g
(4)在溶液的配制过程中,有以下基本实验步骤,其中只需进行一次的步骤是 (填代号)。
①称量 ②溶解 ③转移 ④洗涤 ⑤定容
(5)下列操作会导致所配溶液的物质的量浓度偏大的是 。
A.NaOH固体长期露置在空气中
B.用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容
C.称量NaOH固体时,将物质和砝码位置放反
D.定容时液面高于刻度线,用胶头滴管将多出的部分液体吸出
E.定容时俯视刻度线
答案:(1)500 mL容量瓶、胶头滴管 (2)①③⑤ (3)D (4)②⑤ (5)BE
解析:(1)根据需要,应配制500 mL溶液,实验仪器缺少容量瓶(500 mL)和胶头滴管。(2)NaOH有腐蚀性,称量时应使用烧杯,并且不能在量筒中溶解;转移溶液时玻璃棒的末端应在容量瓶刻度线以下;定容时应平视刻度线。(3)要考虑NaOH的质量和烧杯的质量。(4)要先称量烧杯的质量,再称量NaOH和烧杯的总质量;转移溶液后,还要洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,并且洗涤液也要转移。(5)NaOH固体长期露置在空气中会吸收CO2而变质,导致所配溶液浓度偏小;用水溶解NaOH固体后,溶液温度较高,立即转入容量瓶中定容,再恢复至室温后溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大;称量NaOH固体时,若将物质和砝码放反,使用游码时称量的NaOH固体质量减少,不使用游码时称量的NaOH固体质量不变,总之,所配溶液浓度不会偏大;用胶头滴管吸出的液体不再是纯水,其中溶解有NaOH,会使所配溶液浓度偏小;定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大。
17.(10分)X、Y、Z三种元素位于同一短周期,其原子序数依次增大,且最外层电子数之和为10。它们的最高价氧化物对应的水化物,任意两种之间都能反应生成盐和水。M元素与上述三种元素位于相邻的周期,且M原子的L电子层上有4个电子。
回答下列问题。
(1)Z元素在周期表中的位置: 。
(2)M元素可以形成多种单质,它们是M元素的 。
(3)X、Y、Z三种元素形成的简单离子半径最小的是 。
(4)Z元素的最低价简单离子的结构示意图为 。
(5)X的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
答案:(1)第三周期第ⅥA族 (2)同素异形体 (3)Al3+ (4) (5)OH-+Al(OH)3AlO2-+2H2O
解析:首先推导出M元素为6号元素即碳,则X、Y、Z为第三周期元素,因为它们的最高价氧化物对应水化物任意两者均能反应,说明一定有铝元素,因为Al(OH)3是两性氢氧化物,即Y是铝元素,则X是钠元素,因为NaOH可以与Al(OH)3作用,由最外层电子数,确定Z是硫元素。
18.(14分)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下。
【氯化铁】熔点为306 ℃,沸点为315 ℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600 ℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
【氯化亚铁】熔点为670 ℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
某化学活动小组用下图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。
请回答下列问题。
(1)在装置A中,a管的作用是 ,用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为 。
(2)仪器D的名称是 ,D中装的药品是碱石灰,其作用是 。
(3)定量分析。取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60 g产品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40 g。
则该样品中铁元素的质量分数为 %(保留一位小数)。
(4)用题中所给的装置制得的产品中会含有氯化亚铁杂质,从而导致铁元素含量 (填“相等”“偏高”或“偏低”)。为避免产生氯化亚铁杂质,就题中所给的装置提出一种合理的改进方法: 。
答案:(1)平衡压强,使分液漏斗中的浓盐酸能顺利流下
2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)球形干燥管 吸收未反应的Cl2,防止空气中的水进入装置C中导致FeCl3潮解
(3)36.5
(4)偏高 在A、B装置间增加一个装有饱和食盐水的洗气装置,除去Cl2中混有的HCl
解析:(3)红棕色固体为Fe2O3,2.40 g Fe2O3含铁元素2.40 g×56×256×2+16×3=1.68 g,样品中铁元素的质量分数为1.68 g4.60 g×100%=36.5%。
19.(12分)某博物馆修复出土铁器的过程如下。
(1)检测锈蚀产物。
铁器在具有O2、 等环境中容易被腐蚀。
(2)分析腐蚀原理:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环。
①Fe转化为Fe2+ 。
②Fe2+在自然环境中形成FeO(OH),该物质中铁元素的化合价为 。
③FeO(OH)与Fe2+反应形成致密的Fe3O4保护层,Fe2+的作用是 。
a.氧化剂
b.还原剂
c.既不是氧化剂也不是还原剂
④Fe3O4保护层被氧化为FeO(OH),如此往复腐蚀。
在括号中填上化学计量数,配平化学方程式:
( )Fe3O4+ O2+( )H2O( )FeO(OH)
(3)研究发现,Cl-对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复过程包括脱氯、还原,形成Fe3O4保护层。方法是:将铁器浸没在盛有0.5 ml·L-1 Na2SO3、0.5 ml·L-1 NaOH溶液的容器中,缓慢加热至60~90 ℃。一段时间,取出器物,用NaOH溶液洗涤至无Cl-。
①检测洗涤液中无Cl-的方法是 。
②脱氯反应:FeOCl+OH-FeO(OH)+Cl-。离子反应的本质是离子浓度的减小,则FeOCl的溶解度比FeO(OH)的溶解度 (填“大”或“小”)。
③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是 。
答案:(1) H2O(或潮湿)
(2)②+3价 ③c ④4 6 12
(3)①取少量洗涤液放入试管中,加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生说明无Cl- ②大 ③SO32- + 6FeO(OH)SO42-+2Fe3O4 +3H2O
解析:本题主要从氧化还原反应角度分析有关问题,还涉及反应条件、离子的检验等。
20.(12分)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某校化学社团的同学们通过图1装置(夹持装置已省略)对ClO2的制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)仪器D的名称是 。安装F中导管时,应选用图2中的 。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 。在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 ,原因是 。
图3
答案:(1)锥形瓶 b
(2)慢
(3)吸收Cl2
(4)4H++5ClO2-Cl-+4ClO2↑+2H2O 验证是否有ClO2生成
(5)稳定剂Ⅱ 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度
解析:(1)根据“长进短出”的原则可知应该选装置b。(2)滴加盐酸速度应该慢,这样产生ClO2的速度也会慢,ClO2通过D时才能被充分吸收。(3)关闭B的活塞后,ClO2被完全吸收,而装置F中碘化钾淀粉溶液颜色不变,说明没有I2生成,推知装置A中生成的Cl2被装置C中的药品吸收,可见装置C的作用是吸收Cl2。(4)ClO2-在酸性条件下(H+)反应生成ClO2,同时生成Cl-、H2O,其离子反应方程式为5ClO2-+4H+Cl-+4ClO2↑+2H2O。ClO2具有强氧化性,根据实验目的,若释放出了ClO2,则ClO2与碘化钾淀粉溶液反应生成I2,F中会出现蓝色,所以装置F的作用是验证是否有ClO2生成。(5)根据变化曲线,稳定剂Ⅰ释放出ClO2快,保鲜时间相对较短,稳定剂Ⅱ缓慢平稳释放出ClO2,保鲜时间更长,所以选稳定剂Ⅱ。选项
实验操作
实验目的
A
将Cl2通入KBr溶液中
比较单质氯、溴的氧化性强弱
B
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3
比较元素镁、铝的金属性强弱
C
向Na2CO3溶液中加入稀盐酸
比较元素碳、氯的非金属性强弱
D
将相同大小的Na、K分别放入水中
比较Na、K的金属活动性强弱
主要成分的化学式
Fe3O4
Fe2O3·H2O
FeO(OH)
FeOCl
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.化学科学需要借助化学专用语言描述,下列化学用语表达正确的是( )。
A.CO2的电子式为
B.Cl-的结构示意图为
C.氮分子的结构式为N—N
D.质量数为37的氯原子为 3717Cl
答案:B
解析:CO2分子中碳原子和氧原子间形成2对共用电子对,是直线形分子,电子式可表示为,A项错误。Cl-核外有18个电子,达到了稳定结构,离子结构示意图为,B项正确。氮分子的结构式为N≡N,C项错误。质量数为37的氯原子应表示为 1737Cl,D项错误。
2.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上的油污
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:碳酸钠水溶液显碱性,可用于去除餐具上的油污,A项正确。漂白粉溶于水生成的HClO具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B项正确。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项正确。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,D项错误。
3.某运载火箭的主要燃料是偏二甲肼(用R表示)和四氧化二氮,在火箭发射时,两者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热,该反应的化学方程式为R+2N2O43N2↑+4H2O↑+2CO2↑,则下列叙述错误的是( )。
A.此反应是氧化还原反应
B.反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行
C.在反应中N2O4作还原剂
D.R的分子式为C2H8N2
答案:C
解析:氮元素化合价发生变化,该反应为氧化还原反应;在反应物N2O4中氮元素化合价降低,N2O4作氧化剂;根据原子守恒可推知R的分子式为C2H8N2。
4.实验中的下列操作不正确的是( )。
A.进行Na的性质实验时,把多取的金属钠放回原试剂瓶中
B.将NaOH固体放在小烧杯中称量其质量
C.用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出,当有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干
D.配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸后,用少量水洗涤量筒2~3次,并把洗涤液倒入烧杯中
答案:D
解析:用量筒量取浓硫酸后,再把洗涤液倒入烧杯中配制溶液,会使所配稀硫酸的浓度偏大。
5.下列说法正确的是( )。
A.某溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀,该溶液中可能含Cl-
B.将0.1 ml Cl2溶于1 L水中,Cl2可与水反应生成0.1 ml HCl
C.某溶液中滴入碘化钾淀粉溶液后出现蓝色,则该溶液一定是氯水
D.胶体与其他分散系的本质区别在于胶体具有丁达尔效应
答案:A
解析:溶于水的Cl2只有一部分与水反应,生成的HCl小于0.1 ml,B项错误;原溶液可能是碘水或其他能氧化I-得到I2的氧化性溶液,C项错误;胶体与其他分散系的本质区别在于胶体粒子的直径为1~100 nm, D项错误。
6.在强酸性无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )。
A.Fe3+、K+、Cl-、NO3-
B.Ag+、Na+、NO3-、Cl-
C.Zn2+、Al3+、SO42-、Cl-
D.Ba2+、NH4+、Cl-、HCO3-
答案:C
解析:A项中含Fe3+的溶液呈棕黄色;B项中Ag+与Cl-不能大量共存;D项中含有HCO3-,会与H+发生反应而不能大量存在。
7.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是( )。
A.在常温常压下,28 g氮气和一氧化碳的混合气体所含分子数是NA
B.7.8 g Na2O2中含有的阴离子数目为0.2NA
C.标准状况下,22.4 L Cl2参加反应转移电子数一定为2NA
D. 1 ml D216O中所含的中子数为18 NA
答案:A
解析:7.8 g Na2O2的物质的量为0.1 ml,O22-的物质的量为0.1 ml,B项错误;由Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O可知,1 ml Cl2参加反应时转移1 ml电子,C项错误;D216O分子中有10个质子和10个中子,1 ml D216O中所含的中子数为10 NA,D项错误。
8.工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生产金属钠。下列有关说法正确的是( )。
A.用磁铁可以将Fe 与Fe3O4分离
B.将生成的气体在空气中冷却可获得钠
C.该反应中的氧化剂是NaOH
D.反应中若生成22.4 L H2(标准状况下),则转移的电子数约为2×6.02×1023
答案:C
解析:Fe 与Fe3O4都能被磁铁吸引,A项错误;在空气中冷却,钠会与氧气反应,B项错误;反应中每生成2 ml H2转移8 ml电子,生成22.4 L H2(标准状况下),转移的电子数约为4×6.02×1023,D项错误。
9.X、Y、Z均为短周期元素, Y、Z处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,X2-和Y+ 具有相同的电子层结构。下列说法中不正确的是( )。
A.X与Y可形成2种化合物,且其中一种含有2种化学键
B.由X、Y、Z形成的一种化合物可用于物质的漂白
C.离子半径: r(Z-)>r(X2-)>r(Y+)
D.X、Y、Z三种元素的最高正价分别为+6价、+1价、+7价
答案:D
解析:X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为第ⅦA族元素;Y+和X2-具有相同的电子层结构,则Y在X的下一周期,故Y为Na,X为O,Y、Z同周期,则Z为Cl。X、Y可形成Na2O和Na2O2,其中Na2O2含有离子键和非极性键,A项正确;三种元素可形成NaClO,具有漂白作用,B项正确;Na+、O2-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,即半径r(O2-)>r(Na+),Cl-比O2-多一个电子层,半径r(Cl-)>r(O2-),C项正确;氧元素没有+6价,D项错误。
10.生菜无土栽培营养液的配方要求KNO3、MgSO4、NH4NO3 物质的量之比为1∶2∶1。为了配制该营养液,已溶解0.02 ml K2SO4、0.02 ml (NH4)2SO4和0.04 ml Mg(NO3)2,还需再溶解MgSO4的质量为( )。
A.3.6 gB.4.8 gC.2.4 gD.6.0 g
答案:B
解析:根据营养液的配方要求,n(K+)∶n(NO3-)∶n(Mg2+)∶n(SO42-)∶n(NH4+)=1∶2∶2∶2∶1。已溶解0.04 ml K+、0.08 ml NO3-、0.04 ml Mg2+、0.04 ml SO42-和0.04 ml NH4+,还需0.04 ml Mg2+和0.04 ml SO42-,即还需0.04 ml MgSO4,其质量为4.8 g。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.将一定量的Fe、Cu、CuCl2、FeCl3放入同一烧杯中,加入适量蒸馏水,充分反应后,仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )。
A.充分反应后的溶液中一定含Cu2+
B.充分反应后的溶液中一定含有Fe2+,可能含有Fe3+
C.剩余固体中一定含Cu,可能含Fe
D.向充分反应后溶液中加入KSCN溶液一定不变红色
答案:AB
解析:充分反应后有固体剩余,则一定含Cu,可能含Fe;溶液中一定有Fe2+,一定没有Fe3+,C项、D项正确,B项错误。若剩余固体中有Fe,则反应后的溶液中没有Cu2+,A项错误。
12.碘元素在自然界中有多种存在形式,在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,几种粒子与Cl2之间有以下转化关系:
I-I2IO3-
以下说法不正确的是( )。
A.①中发生的反应是2I-+Cl2I2+2Cl-
B.I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2OIO3-+6Cl-+6H+
C.以上反应中,氯气都体现氧化性,具体表现为氯元素由0价降低为-1价
D.根据以上信息可知:在含有淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水,观察不到溶液变蓝的现象
答案:D
解析:在含有淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水的过程中有I2生成,可以观察到溶液变蓝;氯水过量后,溶液蓝色褪去。
13.已知反应:
①Cl2+2KBr2KCl+Br2,
②KClO3+6HCl(浓)3Cl2↑+KCl+3H2O,
③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3。
下列说法正确的是( )。
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C.反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶6
D.反应③中若有1 ml还原剂参加反应,则氧化剂得到电子的物质的量为10 ml
答案:BD
解析:置换反应是指一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,因此反应②不属于置换反应,A项错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知氧化性强弱顺序为①Cl2>Br2,②KClO3>Cl2,③KBrO3>KClO3,因此氧化性强弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,B项正确;反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,而不是1∶6,C项错误;反应③中1 ml还原剂参加反应,氧化剂得到电子的物质的量为10 ml,D项正确。
14.下列实验不能达到预期目的的是( )。
答案:BC
解析:Cl2能从KBr溶液中置换出Br2,说明氧化性:单质氯>单质溴,A项正确。MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3,发生反应分别生成Mg(OH)2、Al(OH)3,无法比较镁、铝的金属性强弱,B项错误。Na2CO3溶液中加入稀盐酸有CO2气体生成,说明酸性HCl>H2CO3,但是判断元素非金属性强弱,应该根据最高价氧化物对应水化物的强弱,C项错误。利用Na、K与水反应的剧烈程度不同可判断出Na、K的金属活动性强弱,D项正确。
15.将a g含氧化铁、氧化铜和氧化亚铁的样品投入2 L 1 ml·L-1的盐酸中,恰好完全反应。若向等质量的该样品中通入足量的氢气并加热,则充分反应后所得金属的质量是( )。
A.16 gB.(a-16) g
C.(a+16) gD.(a-32) g
答案:B
解析:样品中Fe2O3、CuO、FeO溶于盐酸后,转化为FeCl3、CuCl2、FeCl2,O~2Cl-,样品中n(O)=12n(HCl)=12×1 ml·L-1×2 L=1 ml。将等质量的该样品中用足量氢气还原后所得金属的质量为a g-1 ml×16 g·ml-1=(a-16) g。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)实验室需要480 mL 1 ml·L-1 NaOH溶液,根据溶液配制情况回答下列问题。
(1)实验中除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的仪器有 。
(2)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,其中错误的是 (填序号)。
(3)称取NaOH固体时,所需砝码的质量为 (填字母)。
A.19.2 gB.20 g
C.19.2~20 gD.大于20 g
(4)在溶液的配制过程中,有以下基本实验步骤,其中只需进行一次的步骤是 (填代号)。
①称量 ②溶解 ③转移 ④洗涤 ⑤定容
(5)下列操作会导致所配溶液的物质的量浓度偏大的是 。
A.NaOH固体长期露置在空气中
B.用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容
C.称量NaOH固体时,将物质和砝码位置放反
D.定容时液面高于刻度线,用胶头滴管将多出的部分液体吸出
E.定容时俯视刻度线
答案:(1)500 mL容量瓶、胶头滴管 (2)①③⑤ (3)D (4)②⑤ (5)BE
解析:(1)根据需要,应配制500 mL溶液,实验仪器缺少容量瓶(500 mL)和胶头滴管。(2)NaOH有腐蚀性,称量时应使用烧杯,并且不能在量筒中溶解;转移溶液时玻璃棒的末端应在容量瓶刻度线以下;定容时应平视刻度线。(3)要考虑NaOH的质量和烧杯的质量。(4)要先称量烧杯的质量,再称量NaOH和烧杯的总质量;转移溶液后,还要洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,并且洗涤液也要转移。(5)NaOH固体长期露置在空气中会吸收CO2而变质,导致所配溶液浓度偏小;用水溶解NaOH固体后,溶液温度较高,立即转入容量瓶中定容,再恢复至室温后溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大;称量NaOH固体时,若将物质和砝码放反,使用游码时称量的NaOH固体质量减少,不使用游码时称量的NaOH固体质量不变,总之,所配溶液浓度不会偏大;用胶头滴管吸出的液体不再是纯水,其中溶解有NaOH,会使所配溶液浓度偏小;定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大。
17.(10分)X、Y、Z三种元素位于同一短周期,其原子序数依次增大,且最外层电子数之和为10。它们的最高价氧化物对应的水化物,任意两种之间都能反应生成盐和水。M元素与上述三种元素位于相邻的周期,且M原子的L电子层上有4个电子。
回答下列问题。
(1)Z元素在周期表中的位置: 。
(2)M元素可以形成多种单质,它们是M元素的 。
(3)X、Y、Z三种元素形成的简单离子半径最小的是 。
(4)Z元素的最低价简单离子的结构示意图为 。
(5)X的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
答案:(1)第三周期第ⅥA族 (2)同素异形体 (3)Al3+ (4) (5)OH-+Al(OH)3AlO2-+2H2O
解析:首先推导出M元素为6号元素即碳,则X、Y、Z为第三周期元素,因为它们的最高价氧化物对应水化物任意两者均能反应,说明一定有铝元素,因为Al(OH)3是两性氢氧化物,即Y是铝元素,则X是钠元素,因为NaOH可以与Al(OH)3作用,由最外层电子数,确定Z是硫元素。
18.(14分)铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下。
【氯化铁】熔点为306 ℃,沸点为315 ℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600 ℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。
【氯化亚铁】熔点为670 ℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
某化学活动小组用下图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。
请回答下列问题。
(1)在装置A中,a管的作用是 ,用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为 。
(2)仪器D的名称是 ,D中装的药品是碱石灰,其作用是 。
(3)定量分析。取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60 g产品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40 g。
则该样品中铁元素的质量分数为 %(保留一位小数)。
(4)用题中所给的装置制得的产品中会含有氯化亚铁杂质,从而导致铁元素含量 (填“相等”“偏高”或“偏低”)。为避免产生氯化亚铁杂质,就题中所给的装置提出一种合理的改进方法: 。
答案:(1)平衡压强,使分液漏斗中的浓盐酸能顺利流下
2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)球形干燥管 吸收未反应的Cl2,防止空气中的水进入装置C中导致FeCl3潮解
(3)36.5
(4)偏高 在A、B装置间增加一个装有饱和食盐水的洗气装置,除去Cl2中混有的HCl
解析:(3)红棕色固体为Fe2O3,2.40 g Fe2O3含铁元素2.40 g×56×256×2+16×3=1.68 g,样品中铁元素的质量分数为1.68 g4.60 g×100%=36.5%。
19.(12分)某博物馆修复出土铁器的过程如下。
(1)检测锈蚀产物。
铁器在具有O2、 等环境中容易被腐蚀。
(2)分析腐蚀原理:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环。
①Fe转化为Fe2+ 。
②Fe2+在自然环境中形成FeO(OH),该物质中铁元素的化合价为 。
③FeO(OH)与Fe2+反应形成致密的Fe3O4保护层,Fe2+的作用是 。
a.氧化剂
b.还原剂
c.既不是氧化剂也不是还原剂
④Fe3O4保护层被氧化为FeO(OH),如此往复腐蚀。
在括号中填上化学计量数,配平化学方程式:
( )Fe3O4+ O2+( )H2O( )FeO(OH)
(3)研究发现,Cl-对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复过程包括脱氯、还原,形成Fe3O4保护层。方法是:将铁器浸没在盛有0.5 ml·L-1 Na2SO3、0.5 ml·L-1 NaOH溶液的容器中,缓慢加热至60~90 ℃。一段时间,取出器物,用NaOH溶液洗涤至无Cl-。
①检测洗涤液中无Cl-的方法是 。
②脱氯反应:FeOCl+OH-FeO(OH)+Cl-。离子反应的本质是离子浓度的减小,则FeOCl的溶解度比FeO(OH)的溶解度 (填“大”或“小”)。
③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是 。
答案:(1) H2O(或潮湿)
(2)②+3价 ③c ④4 6 12
(3)①取少量洗涤液放入试管中,加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生说明无Cl- ②大 ③SO32- + 6FeO(OH)SO42-+2Fe3O4 +3H2O
解析:本题主要从氧化还原反应角度分析有关问题,还涉及反应条件、离子的检验等。
20.(12分)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某校化学社团的同学们通过图1装置(夹持装置已省略)对ClO2的制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)仪器D的名称是 。安装F中导管时,应选用图2中的 。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 。在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 ,原因是 。
图3
答案:(1)锥形瓶 b
(2)慢
(3)吸收Cl2
(4)4H++5ClO2-Cl-+4ClO2↑+2H2O 验证是否有ClO2生成
(5)稳定剂Ⅱ 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度
解析:(1)根据“长进短出”的原则可知应该选装置b。(2)滴加盐酸速度应该慢,这样产生ClO2的速度也会慢,ClO2通过D时才能被充分吸收。(3)关闭B的活塞后,ClO2被完全吸收,而装置F中碘化钾淀粉溶液颜色不变,说明没有I2生成,推知装置A中生成的Cl2被装置C中的药品吸收,可见装置C的作用是吸收Cl2。(4)ClO2-在酸性条件下(H+)反应生成ClO2,同时生成Cl-、H2O,其离子反应方程式为5ClO2-+4H+Cl-+4ClO2↑+2H2O。ClO2具有强氧化性,根据实验目的,若释放出了ClO2,则ClO2与碘化钾淀粉溶液反应生成I2,F中会出现蓝色,所以装置F的作用是验证是否有ClO2生成。(5)根据变化曲线,稳定剂Ⅰ释放出ClO2快,保鲜时间相对较短,稳定剂Ⅱ缓慢平稳释放出ClO2,保鲜时间更长,所以选稳定剂Ⅱ。选项
实验操作
实验目的
A
将Cl2通入KBr溶液中
比较单质氯、溴的氧化性强弱
B
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3
比较元素镁、铝的金属性强弱
C
向Na2CO3溶液中加入稀盐酸
比较元素碳、氯的非金属性强弱
D
将相同大小的Na、K分别放入水中
比较Na、K的金属活动性强弱
主要成分的化学式
Fe3O4
Fe2O3·H2O
FeO(OH)
FeOCl
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