广东省惠州市重点中学2022-2023学年高一上学期期末考试 化学(解析版)
展开 2022—2023学年高一年级上学期期末考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:C﹣12 O﹣16 Na﹣23 Ca﹣40 Fe﹣56
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国科学家首次发现月球新矿物——“嫦娥石”。“嫦娥石”主要成分是磷酸盐。下列矿物主要成分属于磷酸盐的是
A. B.
C D.
2. “84消毒液(有效成分是NaClO)”在抗击新冠肺炎中发挥了重要作用。工业上,制备“84消毒液”的原理为。下列说法正确的是
A. NaCl在通电条件下才能发生电离
B. 利用NaClO的强氧化性消毒
C. 上述化学方程式中的4种元素中简单离子半径最大的元素是Na
D. 上述反应每生成,转移电子的物质的量为1mol
3. 古诗词是传统文化的重要组成部分。下列叙述只发生非氧化还原反应的是
A. 北宋·王安石:“爆竹声中一岁除,春风送暖入居苏”
B. 东晋·葛洪:“以曾青涂铁,铁赤色如铜”
C. 明·于谦:“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”
D. 唐·杜牧:“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明”
4. 天津大学科学工作者借助纳米技术,通过添加稀土材料Gd,开发新型纳米颗粒,有望解决传统药物制剂缺陷一种核素中,中子数与质子数之差等于
A. 30 B. 64 C. 94 D. 158
5. 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 硫酸溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 胆矾溶液中:、、、
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 5.6 g Fe在氧气中完全反应时转移电子数为0.2NA
B. 标准状况下,11.2 LO2在氧化还原反应中一定得到2NA个电子
C. 0.1 mol Al与足量烧碱溶液反应生成H2分子数为0.3NA
D. 0.2 mol Na和K合金与足量盐酸完全反应生成H2分子数0.1NA
7. 制备等物质的量的下列物质学前者为原料;后者为产物,只一步反应),其中,转移电子数量多的是
A. Fe→Fe3O4 B. FeCl2→FeCl3 C. Na→Na2O2 D. Cl2→Ca(ClO)2
8. 下列物质性质递变规律正确且能用元素周期律解释的是
A. 酸性:HClO4>H2SO4>H2SiO3
B. 碱性:NaOH>Mg(OH)2>Ca(OH)2
C. 还原性:S2->Cl->Br-
D. 稳定性:Na2CO3>NaHCO3>H2CO3
9. 实验表明,在如图装置中,带负电荷的胶粒向Pt(铂)极迁移,带正电荷的胶粒向石墨(C)极迁移,这种现象叫“电泳现象”。某小组制备AgI胶体并探究其性质,有关信息如表所示(注明:AgI胶体呈黄色)
操作
化学反应现象
电泳实验现象
产生黄色液体
石墨极附近颜色变深,铂极附近颜色变浅
产生黄色液体
铂极附近颜色变深,石墨极附近颜色变浅
下列推断正确是
A. 用丁达尔效应可以确定①、②试管里的液体是否是胶体
B. ①和②试管中都发生了氧化还原反应
C. ①试管制备的碘化银胶体带正电荷
D. 碘化银胶粒带电性与加入试剂顺序有关
10. 部分含氯物质价一类二维图如下:
下列叙述错误的是
A. c、e的化学式分别为Cl2O、HClO2 B. d具有强氧化性、漂白性、酸性和不稳定性
C. c与水发生化合反应生成d D. 不能一步实现a→b→d→a循环转化
11. 下列实验能达到目的的是
选项
A
B
C
D
试剂
FeSO4溶液,NaOH溶液
浓盐酸、MnO2
NaHCO3、澄清石灰水
Cl₂、HCl、NaOH溶液
目的
制备并长时间观察Fe(OH)3
制备纯净氯气
探究NaHCO3的稳定性
除去氯气中氯化氢
装置
①
②
③
④
A. A B. B C. C D. D
12. K2FeO4(高铁酸钾)是一种环保型净水剂。制备方法之一是2Fe(OH)3+4KOH+3KClO=2K2FeO₄+3KCl+5H₂O,下列叙述错误的是
A. KClO是氧化剂,Fe(OH)₃是还原剂
B. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2
C. 用氯气和KOH溶液可以制备KClO
D. 制备1molK2FeO4时转移3mol电子
13. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A. 向AgNO3溶液中插入铜片:Ag+ +Cu=Ag+Cu2+
B. 向氢氧化铜悬浊液中滴加稀硫酸:H+ +OH-=H2O
C. 向NaOH溶液中通入过量SO2:SO2+2OH-=SO+H2O
D. 向Na2SO3溶液中滴加双氧水:SO+H2O2=SO+H2O
14. 海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示。下列说法正确的是
A. 灼烧海带时用到的仪器有:酒精灯、蒸发皿、泥三角
B. 向含I-溶液中加入H2O和稀硫酸时发生反应:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
C. 步骤①是过滤,可将海带灰中的硫酸盐、碳酸盐等与含I-溶液分离
D. 步骤②是蒸发,可将单质从I2的CCl4溶液中提取出来
15. 几种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数之和为38,它们的原子半径及主要化合价如表所示:
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
186
160
75
74
主要化合价
+1
+2
+5、﹣3
﹣2
下列叙述正确的是
A. X、Y的最高价氧化物对应水化物的碱性:
B. 简单离子半径:
C. X与W形成的某种化合物可做呼吸面具的供氧剂
D. Y与Z形成的化合物的化学式为
16. 将一包和的混合物粉末溶于一定量稀硫酸中得到溶液,在溶液中滴加氨水,产生沉淀的质量与氨水体积的关系如图所示已知:能溶于氨水,氨水主要成分是,它是一种弱碱。下列推断正确的是
A. 中离子反应顺序为、、 B. 段离子反应为
C. 点对应溶液中溶质主要是 D. 根据图像推知,也能溶于氨水
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 短周期主族元素A、B、C、D、E在周期表中的相对位置如图所示。
A
B
C
D
E
已知:A原子结构示意图为。
回答下列问题
(1)A元素名称是_______,B和D元素形成的最简单化合物的化学式为_______。
(2)D元素在周期表中位于第_______周期_______族。
(3)B、D、E的简单氢化物的稳定性由强到弱的排序为_______(填化学式)。
(4)B单质与水发生置换反应,写出化学方程式:_______。
(5)在上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是_______(填化学式)。
18. 某金属单质在一定条件下有如下转化关系。Y是氧化物,能被强磁铁吸附,溶液P呈浅绿色。
请回答下列问题:
(1)W是___________(填化学式),Y的俗名是___________。
(2)写出X在高温下与水蒸气反应的化学方程式:___________。
(3)检验Q中显黄色的阳离子实验方法是___________。
(4)写出气体W与CuO反应生成红色粉末M的化学方程式:___________。
(5)取少量溶液P于试管,加入Na₂O₂粉末,可能观察到的现象主要有___________(填两条)。
(6)在溶液Q中加入单质M粉末从反应的离子方程式为___________。
19. 二氧化氯()是绿色环保型饮用水消毒剂,生活中常用二氧化氯泡腾片(溶于水放出二氧化氯)。实验室制备原理是(浓)。已知部分信息如下:熔点、沸点分别为、11.0℃。的熔点为、满点为。某小组利用上述反应原理制备纯二氧化氯,装置如图所示。
请回答下列问题:
(1)B装置中试剂是_______(填名称),C装置作用是干燥和_______(填化学式)。
(2)G装置中试剂是_______,其作用是吸收空气中水蒸气和尾气中_______(填化学式)。
(3)低温溶槽D控制的温度范围为_______℃。
(4)F支管收集的物质是_______(填化学式)。
(5)探究性质:
①通过_______法,确认低温浴槽收集到的液态为黄绿色。
②将二氧化氯泡腾片放入品红溶液,红色溶液变为无色:微热无色溶液,不变色。由此推知,说明具有_______性。
③将二氧化氯通入含废水中,产生两种对环境友好的气体,氯被还原成最低价离子。这两种气体的化学式为_______。
20. 纯碱是日常生活中常用的物质。一种制备纯碱的流程如下:
请回答下列问题:
(1)晶体X是___________(填名称)。
(2)“反应池”发生的化学方程式为___________。
(3)滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥,得到一种晶体,它的主要成分是___________(填化学式)。
(4)晶体X表面吸附少量的NH₄Cl、NaCl等杂质,“洗涤”时可通过检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-来判断是否洗净,检验Cl-的方法是___________。
(5)“反应池”用热水浴加热,还需要一种仪器,其名称___________。
(6)测定某纯碱样品(只含少量NaCl)纯度。取10.0g纯碱样品溶于蒸馏水配制成250mL溶液,取25.0mL配制的溶液,加入足量的CaCl₂溶液,经过滤、洗涤、干燥,称得CaCO₃质量为0.9g。
①配制上述溶液需要定量仪器有托盘天平、量筒和___________。
②写出发生反应的离子方程式:___________。该纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数为___________。
2022—2023学年高一年级上学期期末考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:C﹣12 O﹣16 Na﹣23 Ca﹣40 Fe﹣56
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国科学家首次发现月球新矿物——“嫦娥石”。“嫦娥石”主要成分是磷酸盐。下列矿物主要成分属于磷酸盐的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.是硅酸盐,A错误;
B.是碳酸盐,B错误;
C.磷酸的化学式为,叫碱式磷酸钙,属于磷酸盐,C正确;
D.是硫酸盐,D错误;
故答案选C。
2. “84消毒液(有效成分是NaClO)”在抗击新冠肺炎中发挥了重要作用。工业上,制备“84消毒液”的原理为。下列说法正确的是
A. NaCl在通电条件下才能发生电离
B. 利用NaClO的强氧化性消毒
C. 上述化学方程式中的4种元素中简单离子半径最大的元素是Na
D. 上述反应每生成,转移电子的物质的量为1mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaCl溶于水,在水分子的作用下发生电离,不需要通电,A错误;
B.NaClO中氯元素为+1价,具有强氧化性,可用于杀菌消毒,B正确;
C.一般电子层数越多半径越大,故简单离子半径最大的为Cl-,C错误;
D.上述反应中Cl元素由-1价升高到+1价,H元素由+1价降低到0价,故每生成,转移电子的物质的量为2mol,D错误;
故选B。
3. 古诗词是传统文化的重要组成部分。下列叙述只发生非氧化还原反应的是
A. 北宋·王安石:“爆竹声中一岁除,春风送暖入居苏”
B. 东晋·葛洪:“以曾青涂铁,铁赤色如铜”
C. 明·于谦:“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”
D. 唐·杜牧:“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明”
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃放爆竹时,KNO3、S、C与空气中的O2在点燃时反应产生K2S、CO2、N2,反应过程中元素化合价发生了变化,因此发生的反应属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.由于Fe与Cu活动性强,所以将Fe放入硫酸铜水溶液中,CuSO4与铁发生置换反应产生FeSO4、Cu,反应过程中元素化合价发生了变化,故发生的反应属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.碳酸钙高温分解生成CaO、CO2,CaO与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2吸收CO2生成CaCO3,反应过程中元素化合价不变,因此发生的反应属于非氧化还原反应,C符合题意;
D.蜡烛主要成分是石蜡,石蜡燃烧产生CO2、H2O,反应过程中元素化合价发生了变化,因此发生的反应属于氧化还原反应,D不符合题意;
故合理选项是C。
4. 天津大学科学工作者借助纳米技术,通过添加稀土材料Gd,开发新型纳米颗粒,有望解决传统药物制剂缺陷。一种核素中,中子数与质子数之差等于
A. 30 B. 64 C. 94 D. 158
【答案】A
【解析】
【详解】原子符号左下角的数字表示质子数,左上角的数字表示质量数,则该核素的质子数为64,质量数为158,中子数=质量数-质子数=158-64=94,则中子数与质子数之差等于94-64=30,故A正确;
故选A。
5. 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 硫酸溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 胆矾溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸溶液中,和生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,A项错误;
B.在氢氧化钡溶液中,和OH-生成氢氧化铁沉淀,和生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,B项错误;
C.在碳酸氢钠溶液中,和反应生成水、CO2不能大量共存,和反应生成水不能大量共存,另外,和生成氢氧化镁沉淀不能大量共存,C项错误;
D.胆矾的成分是五水硫酸铜,在硫酸铜溶液中,、、、能大量共存,D项正确;
故选D。
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 5.6 g Fe在氧气中完全反应时转移电子数为0.2NA
B. 标准状况下,11.2 LO2在氧化还原反应中一定得到2NA个电子
C. 0.1 mol Al与足量烧碱溶液反应生成H2分子数为0.3NA
D. 0.2 mol Na和K合金与足量盐酸完全反应生成H2分子数为0.1NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe在O2中燃烧反应产生Fe3O4,每3 mol Fe反应转移8 mol电子,5.6 g Fe的物质的量是0.1 mol,则其在氧气中完全反应时转移电子物质的量是n(e-)= ,则反应过程中转移的电子数为0.27NA,A错误;
B.标准状况下,11.2 LO2的物质的量是0.5 mol,在其与Na反应产生Na2O2时,得到1 mol电子,则转移电子数目是NA个,B错误;
C.Al与NaOH溶液反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,根据方程式可知:2 mol Al反应产生3 mol H2,则0.1 mol Al与足量烧碱溶液反应生成H2分子数为0.15NA,C错误;
D.根据Na、K与水反应的化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2K+2H2O=2KOH+H2↑可知0.2 mol Na和K合金与足量盐酸完全反应生成H2的物质的量是0.1 mol,则生成H2的分子数目是0.1NA,D正确;
故合理选项是D。
7. 制备等物质的量的下列物质学前者为原料;后者为产物,只一步反应),其中,转移电子数量多的是
A. Fe→Fe3O4 B. FeCl2→FeCl3 C. Na→Na2O2 D. Cl2→Ca(ClO)2
【答案】A
【解析】
【详解】若制备1mol Fe3O4、FeCl3、Na2O2、Ca(ClO)2转移的电子数分别为8mol、1mol、2mol、2mol、其中,转移电子数量多的是Fe→Fe3O4,故答案为A。
8. 下列物质性质递变规律正确且能用元素周期律解释的是
A. 酸性:HClO4>H2SO4>H2SiO3
B. 碱性:NaOH>Mg(OH)2>Ca(OH)2
C. 还原性:S2->Cl->Br-
D. 稳定性:Na2CO3>NaHCO3>H2CO3
【答案】A
【解析】
【详解】A. 非金属性:Cl>S>Si,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则酸性:HClO4>H2SO4>H2SiO3,能用元素周期律解释,A正确;
B. 金属性:Ca>Na>Mg,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,则碱性:Ca(OH)2>NaOH>Mg(OH)2,能用元素周期律解释,B错误;
C. 非金属性:Cl>Br>S,元素的非金属性越强,对应离子的还原性越弱,则还原性:S2->Br->Cl-,能用元素周期律解释,C错误;
D. H2CO3不能稳定存在,常温下能分解生成CO2和H2O,碳酸盐难分解,碳酸氢盐受热易分解,则稳定性:Na2CO3>NaHCO3>H2CO3,但是不能用元素周期律解释,D错误;
故选A。
9. 实验表明,在如图装置中,带负电荷的胶粒向Pt(铂)极迁移,带正电荷的胶粒向石墨(C)极迁移,这种现象叫“电泳现象”。某小组制备AgI胶体并探究其性质,有关信息如表所示(注明:AgI胶体呈黄色)
操作
化学反应现象
电泳实验现象
产生黄色液体
石墨极附近颜色变深,铂极附近颜色变浅
产生黄色液体
铂极附近颜色变深,石墨极附近颜色变浅
下列推断正确的是
A. 用丁达尔效应可以确定①、②试管里的液体是否是胶体
B. ①和②试管中都发生了氧化还原反应
C. ①试管制备的碘化银胶体带正电荷
D 碘化银胶粒带电性与加入试剂顺序有关
【答案】A
【解析】
【详解】A.胶体能产生丁达尔效应,溶液不能产生,A项正确;
B.硝酸银和碘化钾混合发生复分解反应,B项错误;
C.胶体是分散系,不显电性,胶粒带电荷,C项错误;
D.碘化银胶粒可能带正电荷,也可能带负电荷,与反应物相对量有关。①试管中AgNO3过量,胶粒带正电荷;②试管中KI过量,胶粒带负电荷,D项错误。
故选A
10. 部分含氯物质价一类二维图如下:
下列叙述错误的是
A. c、e化学式分别为Cl2O、HClO2 B. d具有强氧化性、漂白性、酸性和不稳定性
C. c与水发生化合反应生成d D. 不能一步实现a→b→d→a循环转化
【答案】D
【解析】
【分析】根据部分含氯物质价一类二维图可知:a是HCl,b是Cl2,c是Cl2O,d是HClO,e是HClO2,然后根据物质的性质及元素周期律分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知:c是Cl2O,e是HClO2,A正确;
B.根据上述分析可知:d是HClO,该物质不稳定,光照易分解产生HCl、O2;HClO是一元弱酸,具有酸性;HClO具有强氧化性,会将有色物质氧化变为无色物质,因此具有漂白性,B正确;
C.c是Cl2O,d是HClO,Cl2O与H2O反应产生HClO,C正确;
D.浓盐酸与二氧化锰在加热时生成氯气,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸光照分解生成氯化氢,能一步实现a→b→d→a循环转化,D错误;
故合理选项是D。
11. 下列实验能达到目的的是
选项
A
B
C
D
试剂
FeSO4溶液,NaOH溶液
浓盐酸、MnO2
NaHCO3、澄清石灰水
Cl₂、HCl、NaOH溶液
目的
制备并长时间观察Fe(OH)3
制备纯净氯气
探究NaHCO3的稳定性
除去氯气中氯化氢
装置
①
②
③
④
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.产物为氢氧化亚铁,空气进入溶液中,氢氧化亚铁会被氧化成氢氧化铁,故A错误;
B.浓盐酸具有挥发性,氯气中会混有水蒸气和氯化氢气体,故B错误;
C.加热碳酸氢钠,若澄清石灰水变浑浊,则说明碳酸氢钠受热易分解,故C正确;
D.氯气和氯化氢都会与氢氧化钠溶液发生反应,故D错误;
故答案选C。
12. K2FeO4(高铁酸钾)是一种环保型净水剂。制备方法之一是2Fe(OH)3+4KOH+3KClO=2K2FeO₄+3KCl+5H₂O,下列叙述错误的是
A. KClO是氧化剂,Fe(OH)₃是还原剂
B. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2
C. 用氯气和KOH溶液可以制备KClO
D. 制备1molK2FeO4时转移3mol电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.KClO中氯元素化合价降低发生还原反应是氧化剂,Fe(OH)3中铁元素化合价升高是还原剂,A正确;
B.KClO发生还原反应得到还原产物KCl、Fe(OH)₃发生氧化反应得到氧化产物K2FeO4,由化学方程式可知,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:3,B错误;
C.氯气和KOH溶液可以反应生成次氯酸钾、氯化钾,C正确;
D.Fe(OH)3中铁元素化合价升高3价,由化学方程式可知,K2FeO4~3e-,则制备1molK2FeO4时转移3mol电子,D正确;
故选B。
13. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A. 向AgNO3溶液中插入铜片:Ag+ +Cu=Ag+Cu2+
B. 向氢氧化铜悬浊液中滴加稀硫酸:H+ +OH-=H2O
C. 向NaOH溶液中通入过量SO2:SO2+2OH-=SO+H2O
D. 向Na2SO3溶液中滴加双氧水:SO+H2O2=SO+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.向AgNO3溶液中插入铜片发生置换反应,反应离子方程式为2Ag+ +Cu=2Ag+Cu2+,故A项错误;
B.Cu(OH)2为难溶物,离子方程式中不能拆分,故B项错误;
C.向NaOH溶液中通入过量SO2反应生成,故C项错误;
D.向Na2SO3溶液中滴加双氧水,二者发生氧化还原反应生成H2O和Na2SO4,反应离子方程式为SO+H2O2=SO+H2O,故D项正确;
选D。
14. 海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示。下列说法正确的是
A. 灼烧海带时用到的仪器有:酒精灯、蒸发皿、泥三角
B. 向含I-溶液中加入H2O和稀硫酸时发生反应:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
C. 步骤①是过滤,可将海带灰中的硫酸盐、碳酸盐等与含I-溶液分离
D. 步骤②是蒸发,可将单质从I2的CCl4溶液中提取出来
【答案】B
【解析】
【分析】由流程可知:在坩埚中灼烧得到海带灰,加水溶解、浸泡后得到悬浊液,①中过滤分离出含I-的溶液,加入稀硫酸和H2O2发生2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,得到含碘的溶液,再加入CCl4萃取、分液,得到I2的CCl4溶液,②中蒸馏分离出碘单质,以此来解答。
【详解】A.灼烧海带时用到的仪器有:酒精灯、三脚架、坩埚、泥三角,不需要蒸发皿,A错误;
B.H2O2在酸性条件下将I-氧化为I2,离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,B正确;
C.步骤①是过滤,可将海带灰中的不溶性的硫酸盐、碳酸盐等与含I-溶液分离,可溶性的硫酸盐、碳酸盐则进入溶液中,C错误;
D.步骤②是蒸馏,是利用二者沸点不同进行分离,分离方法不是蒸发,D错误;
故合理选项是B。
15. 几种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数之和为38,它们的原子半径及主要化合价如表所示:
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
186
160
75
74
主要化合价
+1
+2
+5、﹣3
﹣2
下列叙述正确的是
A. X、Y的最高价氧化物对应水化物的碱性:
B. 简单离子半径:
C. X与W形成的某种化合物可做呼吸面具的供氧剂
D. Y与Z形成的化合物的化学式为
【答案】C
【解析】
【分析】根据元素周期律:元素原子电子层数越多,其原子半径越大;同一周期主族元素,原子半径随着原子序数的增大而减小;同一主族元素,原子半径随着原子序数的增大而增大;主族元素中,最高正化合价与其主族序数相同(O、F除外),最低负化合价=主族序数-8,结合表中数据可推知:X为Na、Y为Mg、Z为N、W为O元素。然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】A.X为Na,Y为Mg,Na和Mg是同一周期相邻主族元素,元素金属性:Na>Mg,则元素最高价氧化物对应水化物的碱性:NaOH>Mg(OH)2,A错误;
B.Na+、Mg2+、N3-、O2-核外电子排布都是2、8,离子具有相同的核外电子排布。对于电子层结构相同的离子来说,离子的核电荷数越大离子半径越小,则它们的离子半径:Mg2+<Na+<O2-<N3-,B错误;
C.X为Na,W为O,两种元素可形成化合物Na2O2,Na2O2可与人呼吸产生的CO2、H2O反应产生O2,因此Na2O2可作呼吸面具的供氧剂,C正确;
D.Y为Mg、Z为N,Mg和N形成的化合物为Mg3N2,D错误;
故合理选项是C。
16. 将一包和的混合物粉末溶于一定量稀硫酸中得到溶液,在溶液中滴加氨水,产生沉淀的质量与氨水体积的关系如图所示已知:能溶于氨水,氨水主要成分是,它是一种弱碱。下列推断正确的是
A. 中离子反应顺序为、、 B. 段离子反应为
C. 点对应溶液中溶质主要是 D. 根据图像推知,也能溶于氨水
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,在M溶液中滴加氨水时,发生的反应分为4个阶段,则Fe2O3和CuO的混合物粉末溶于一定量稀硫酸中得到的溶液M中含有H2SO4、Fe2(SO4)3、CuSO4,滴加氨水时,Oa阶段反应为H2SO4 + NH3·H2O→ (NH4)2SO4+ H2O,ab阶段反应为Fe2(SO4)3 + NH3·H2O→(NH4)2SO4 + Fe(OH)3↓,cd阶段反应为CuSO4 + NH3·H2O→(NH4)2 SO4+ Cu(OH)2↓,第4阶段为Cu(OH)2完全溶液氨水中,结合NH3·H2O是弱碱写出有关方程式。
【详解】A.根据图中反应阶段可知,Oa阶段是氨水中和过量H2SO4,ab阶段是沉淀Fe3+,cd阶段沉淀Cu2+,即M中离子反应顺序为H+、Fe3+、Cu2+,选项A错误;
B.cd阶段沉淀Cu2+,反应的离子方程式为Cu2+ + 2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2,选项B错误;
C.d点时H2SO4、Fe2(SO4)3、 CuSO4恰好反应完全,Fe3+、Cu2+ 全部转化为Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀,溶液中溶质为(NH4)2SO4,选项C正确;
D.由图可知,Cu2+先转化为Cu(OH)2沉.淀,后溶于氨水中,但生成的Fe(OH)3在过量氨水中质量保持不变,说明Fe(OH)3难溶于氨水,选项D错误;
答案选 C。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 短周期主族元素A、B、C、D、E在周期表中的相对位置如图所示。
A
B
C
D
E
已知:A原子结构示意图为。
回答下列问题
(1)A元素名称是_______,B和D元素形成的最简单化合物的化学式为_______。
(2)D元素在周期表中位于第_______周期_______族。
(3)B、D、E的简单氢化物的稳定性由强到弱的排序为_______(填化学式)。
(4)B单质与水发生置换反应,写出化学方程式:_______。
(5)在上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是_______(填化学式)。
【答案】(1) ①. 硼 ②. PF3
(2) ①. 三 ②. ⅤA
(3)HF>HCl>PH3
(4)2F2+2H2O=4HF+O2↑
(5)HClO4
【解析】
【分析】根据A原子结构可知A是B元素,结合各种元素在周期表的相对位置可知B是F元素,C是Al元素,D是P元素,E是Cl元素,然后结合元素周期律及物质的性质分析解答。
【小问1详解】
A是5号元素,其名称是硼;
B是F元素,原子最外层由7个电子,要达到最外层8个电子稳定结构差1个电子;D是P元素,原子最外层有5个电子,要达到最外层8个电子稳定结构差3个电子,因此二者形成的简单化合物化学式是PF3;
【小问2详解】
D是P元素,原子核外电子排布是2、8、5,根据原子结构与元素位置关系可知P位于元素周期表第三周期第ⅤA族;
【小问3详解】
同一周期元素原子序数越大,元素的非金属性就越强;同一主族元素,原子序数越大,元素的非金属性就越弱。元素的非金属性越强,其形成的简单氢化物的稳定性就越强。D是P元素,E是Cl元素,元素的非金属性:Cl>P;B是F元素,E是Cl元素,二者是同一主族元素,元素的非金属性:F>Cl,故元素的非金属性:F>Cl>P,因此三种元素形成的简单氢化物的稳定性:HF>HCl>PH3;
【小问4详解】
B是F元素,其单质F2与冷水会剧烈反应产生HF、O2,反应的化学方程式为:2F2+2H2O=4HF+O2↑;
【小问5详解】
元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,在上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是HClO4。
18. 某金属单质在一定条件下有如下转化关系。Y是氧化物,能被强磁铁吸附,溶液P呈浅绿色。
请回答下列问题:
(1)W是___________(填化学式),Y的俗名是___________。
(2)写出X在高温下与水蒸气反应的化学方程式:___________。
(3)检验Q中显黄色的阳离子实验方法是___________。
(4)写出气体W与CuO反应生成红色粉末M的化学方程式:___________。
(5)取少量溶液P于试管,加入Na₂O₂粉末,可能观察到的现象主要有___________(填两条)。
(6)在溶液Q中加入单质M粉末从反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. ②. 磁性氧化铁
(2)
(3)取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变血红色
(4)
(5)产生无色气体、产生红褐色沉淀
(6)
【解析】
【分析】Y氧化物,能被强磁铁吸附,可知该氧化物为,则金属单质X为Fe,铁与高温水蒸气反应生成和氢气,溶于盐酸生成氯化铁和氯化亚铁,混合溶液中加足量Fe,氯化铁被还原成氯化亚铁;氢气经干燥后与氧化铜反应生成铜单质,据此分析解答。
【小问1详解】
由以上分析可知W为氢气(),Y为四氧化三铁,俗称磁性氧化铁,故答案为:;磁性氧化铁;
【小问2详解】
铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应为:;
【小问3详解】
Q为氧化铁和氧化亚铁的混合溶液,其中显黄色的为三价铁,三价铁离子用KSCN溶液检验,滴加后观察溶液是否出现血红色,检验方法为:取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变血红色,故答案为:取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变血红色;
【小问4详解】
氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜单质和水,反应为:,故答案为:;
【小问5详解】
在氯化亚铁溶液中加入过氧化钠,过氧化钠具有强氧化性,与水反应生成氢氧化钠和氧气,最终生成氢氧化铁。所以可能观察到的现象是产生无色气体、产生红褐色沉淀。故答案为:产生无色气体、产生红褐色沉淀;
【小问6详解】
M单质是铜,铜与氯化铁反应生成氯化亚铁、氯化铜。离子反应为:,故答案为:;
19. 二氧化氯()是绿色环保型饮用水消毒剂,生活中常用二氧化氯泡腾片(溶于水放出二氧化氯)。实验室制备原理是(浓)。已知部分信息如下:熔点、沸点分别为、11.0℃。的熔点为、满点为。某小组利用上述反应原理制备纯二氧化氯,装置如图所示。
请回答下列问题:
(1)B装置中试剂是_______(填名称),C装置作用是干燥和_______(填化学式)。
(2)G装置中试剂是_______,其作用是吸收空气中水蒸气和尾气中_______(填化学式)。
(3)低温溶槽D控制的温度范围为_______℃。
(4)F支管收集的物质是_______(填化学式)。
(5)探究性质:
①通过_______法,确认低温浴槽收集到的液态为黄绿色。
②将二氧化氯泡腾片放入品红溶液,红色溶液变为无色:微热无色溶液,不变色。由此推知,说明具有_______性。
③将二氧化氯通入含废水中,产生两种对环境友好的气体,氯被还原成最低价离子。这两种气体的化学式为_______。
【答案】(1) ①. 饱和食盐水 ②.
(2) ①. 碱石灰(答案合理即可) ②.
(3)(答案合理即可)
(4)
(5) ①. 观察 ②. 漂白 ③. 、
【解析】
【分析】A中发生反应(浓)制备ClO2,B中用饱和食盐水除去HCl,C中用浓硫酸干燥ClO2和Cl2,D中用低温浴槽收集ClO2,E中用低温浴槽收集Cl2,G用于吸收尾气和防止空气中水蒸气进入装置。
【小问1详解】
制备纯净的二氧化氯,需要用B中饱和食盐水除去HCl,C中用浓硫酸干燥ClO2和Cl2;
【小问2详解】
尾气中可能有氯气,空气中水蒸气也可能进入低温浴槽E中,故G干燥管装有碱石灰(答案合理即可),吸收尾气中氯气(Cl2)、空气中水蒸气;
【小问3详解】
根据二氧化氯、氯气的熔点、沸点,温度从上至下冷却,先液化二氧化氯,后液化氯气,达到分离并收集二氧化氯和氯气的目的,需要保证二氧化氯液化时,氯气不液化,故温度范围为-34~11℃;
【小问4详解】
低温溶槽E收集到液氧(Cl2);
【小问5详解】
①研究物质的颜色、状态,采用观察法,故通过观察法,确认低温浴槽收集到的液态为黄绿色;
②二氧化氯能使品红溶液永久褪色,表现漂白性;
③二氧化氯具有强氧化性,氧化氰根离子生成和,本身被还原成氯离子。
20. 纯碱是日常生活中常用的物质。一种制备纯碱的流程如下:
请回答下列问题:
(1)晶体X是___________(填名称)。
(2)“反应池”发生的化学方程式为___________。
(3)滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥,得到一种晶体,它的主要成分是___________(填化学式)。
(4)晶体X表面吸附少量的NH₄Cl、NaCl等杂质,“洗涤”时可通过检验最后一次洗涤液中是否含有Cl-来判断是否洗净,检验Cl-的方法是___________。
(5)“反应池”用热水浴加热,还需要一种仪器,其名称是___________。
(6)测定某纯碱样品(只含少量NaCl)纯度。取10.0g纯碱样品溶于蒸馏水配制成250mL溶液,取25.0mL配制的溶液,加入足量的CaCl₂溶液,经过滤、洗涤、干燥,称得CaCO₃质量为0.9g。
①配制上述溶液需要定量仪器有托盘天平、量筒和___________。
②写出发生反应的离子方程式:___________。该纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数为___________。
【答案】(1)NaHCO3
(2)NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl
(3)NH4Cl (4)取少量最后一次洗涤液于试管中,先加足量稀硝酸,无明显现象,再滴加几滴硝酸银溶液,若产生白色沉淀说明含有Cl-,否则不含有Cl-
(5)温度计 (6) ①. 250mL容量瓶 ②. +Ca2+= CaCO₃↓ ③. 95.4%
【解析】
【分析】精盐加入蒸馏水得到饱和NaCl溶液,“反应池”中NaCl和NH4HCO3发生复分解反应生成NaHCO3和NH4Cl,NaHCO3在饱和食盐水中溶解度较小,则析出的晶体X为NaHCO3,NaHCO3受热不稳定,加热分解生成纯碱即Na2CO3和二氧化碳和水;
【小问1详解】
NaHCO3在饱和食盐水中溶解度较小,则析出的晶体X为NaHCO3;
【小问2详解】
“反应池”中NaCl和NH4HCO3发生复分解反应生成NaHCO3和NH4Cl,反应方程式为:NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl;
【小问3详解】
滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥,得到一种晶体,它的主要成分是NH4Cl;
【小问4详解】
根据反应原理Ag++Cl-=AgCl↓,可用稀硝酸、硝酸银溶液检验Cl-,操作方法是:取少量最后一次洗涤液于试管中,先加足量稀硝酸,无明显现象,再滴加几滴硝酸银溶液,若产生白色沉淀说明含有Cl-,否则不含有Cl-;
【小问5详解】
“反应池”用热水浴加热需控制温度为35℃,还需要一种仪器,其名称是温度计;
【小问6详解】
①配制250mL溶液需要定量仪器有托盘天平、量筒和250mL容量瓶;
②纯碱即Na2CO3和CaCl₂溶液反应生成CaCO₃和NaCl,发生反应的离子方程式:+Ca2+= CaCO₃↓;1mol Na2CO3反应生成1mol CaCO₃,0.9g CaCO₃的物质的量为,样品中n(Na2CO3)=n(CaCO₃)=0.009mol=0.09mol,该纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数为。
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