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2023届人教版高考化学一轮复习化学基本概念阶段检测含答案
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这是一份2023届人教版高考化学一轮复习化学基本概念阶段检测含答案，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
阶段检测(一) 化学基本概念
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.某研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”,一种磷酸盐作“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是( )
A.“水瓶”、水玻璃、冰水混合物都是混合物
B.石墨和C60互称为同位素
C.磷酸钙是可溶性强电解质
D.一定条件下石墨转化为C60是化学变化
2.下列生活中的做法可以用氧化还原反应规律解释的是( )
A.用铁粉作脱氧保鲜剂 B.用白醋去除水垢
C.用纯碱溶液清洗油污 D.用明矾净水
3.我国科学家研制出的“全碳气凝胶”固体材料“碳海绵”,是迄今世界上最轻的材料之一。下列关于“碳海绵”的说法错误的是( )
A.光束照射时可观察到丁达尔效应
B.常温下具有良好的耐酸、耐碱性
C.可用于处理海面的漏油
D.其净水过程是化学变化
4.向含有c(FeCl3)=0.2 mol·L-1、c(FeCl2)=0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液,可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3 nm的金属氧化物,下列有关说法中正确的是( )
A.该分散系的分散质为Fe2O3
B.该分散系属于溶液
C.加入NaOH时发生的反应可能为Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O
D.可用过滤的方法将黑色金属氧化物与Na+分离开
5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L水中约含H2O分子数目为NA
B.1 mol/L的 CaCl2溶液中含Cl-的数目为2NA
C.2.3 g Na与足量盐酸完全反应时,失去电子的数目为0.1NA
D.将40 g NaOH固体溶于1 L H2O中,得到 1 mol/L 的NaOH溶液
6.中国古代文献中有许多涉及化学知识的叙述,下列解读不正确的是( )
A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于物理变化
B.“信州铅山县有苦泉,流以为涧,挹其水熬之,则成胆矾。烹胆矾则成铜……”,该记载涉及过滤和蒸馏两种操作
C.“梨花淡白柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花的相同
D.“冬灰,乃冬月灶中所烧薪柴之灰也……今人以灰淋汁,取硷浣衣”中的“硷”是K2CO3
7.下列叙述正确的是( )
A.NaClO溶液中,H+、NH4+、SO42-、Br-可以大量共存
B.NaClO溶液中,Ag+、K+、NO3-、CH3CHO可以大量共存
C.CuSO4溶液中,Na+、NH4+、NO3-、Mg2+可以大量共存
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO42-
8.表中评价合理的是( )
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至SO42-沉淀完全:2H++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O
正确
B
向碳酸镁中加入足量稀盐酸:2H++CO32-CO2↑+H2O
错误,碳酸镁不应该写成离子形式
C
向稀盐酸中加入适量铁粉:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
正确
D
NaOH溶液中通入少量CO2:OH-+CO2HCO3-
正确
9.某研究团队实现人工光合成“太阳燃料”的工作原理如图,下列说法正确的是( )
A.反应①～④中,含碳物质发生氧化反应
B.该过程的总反应为CO2+2H2OCH4+2O2
C.H2O转化为O2、[H+]ad时,只发生断键过程
D.上述过程中太阳能全部转化为化学能
10.某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化,则x的值为( )
A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93
11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.18 g氨基(—ND2)中含有的电子数为10NA
B.一定质量的乙烷与22.4 L (标准状况)Cl2在光照条件下发生取代反应,形成C—Cl键的数目为2NA
C.用惰性电极电解100 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,当阴、阳两极产生相同条件下等体积的气体时,电路中转移的电子数为0.04NA
D.n(H2SO3)和n(HSO3-)之和为1 mol的KHSO3溶液中,含有的K+数目
为NA
12.有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成,为探究该样品的组成,某小组取适量样品按下列流程进行实验。下列说法不正确的是( )
A.滤渣a的成分是碳酸钙和氢氧化镁
B.滤液中溶质的成分除氯化钠还有氢氧化钠、硫酸钠
C.白色沉淀b的成分是碳酸钡
D.若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则不能确定原样品中一定存在氯化镁
13.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.0.1 mol·L-1MgCl2溶液中加入足量石灰乳:Mg2++2OH-Mg(OH)2
B.0.1 mol·L-1CuSO4溶液中加入过量浓氨水:Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+
C.同浓度、同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH4++OH-NH3·H2O
D.饱和氯水中通入SO2至溶液颜色褪去:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+SO42-
14.铁及其化合物用途广泛,日常生活用品和生命体中,有许多含有铁元素的物质。家用铁锅中含有铁和碳,补血剂中含有FeCO3,血红蛋白的活性物质血红素中含有铁元素,激光打印机中含有四氧化三铁。四氧化三铁可利用废旧镀锌铁皮制备。利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如下:
已知:Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2-。
下列有关说法正确的是( )
A.1 mol [Zn(OH)4]2-中含有4 mol σ键
B.“酸溶”的离子方程式为Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
C.“氧化”后溶液中所存在的离子有H+、Fe2+、Fe3+、SO42-
D.Fe3O4胶体粒子可通过过滤操作得到
15.已知还原性:SO32->I-。向含a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是( )
A.当a≥b时,发生的离子反应为SO32-+Cl2+H2OSO42-+2H++2Cl-
B.当5a=4b时,发生的离子反应为4SO32-+2I-+5Cl2+4H2O4SO42-+
I2+8H++10Cl-
C.当a≤b≤32a时,反应中转移电子的物质的量为a mol≤n(e-)≤
3a mol
D.当a
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(11分)Ⅰ.如图所示,一密闭容器被无摩擦可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充入0.6 mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时活塞位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g。
(1)甲室中NH3、H2的物质的量之比为 ,质量之比为 。
(2)甲室中气体的物质的量为 mol。
(3)甲室中气体的质量为 g。
(4)将隔板a去掉,发生下列反应:HCl(g)+NH3(g)NH4Cl(s),当HCl与NH3完全反应后,活塞b将位于刻度“ ”(填数字)处。
Ⅱ.(1)向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液 V mL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体p g。则下列关系不正确的是 (填字母)。
A.p=m+b1.4 B.p=m+2Vc125
C.n=m+17Vc1000 D.n=m+17b11.2
(2)一定体积的酸性KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4·
H2C2O4·2H2O。若用 0.100 0 mol/L 的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O,所需NaOH溶液的体积恰好为酸性KMnO4溶液的3倍,则酸性KMnO4溶液的浓度为 。
提示:10KHC2O4·H2C2O4+8KMnO4+17H2SO48MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+32H2O。
17.(7分)矾是一类含硫化合物,在生活和生产中有着重要应用。
(1)蓝矾(CuSO4·5H2O)属于的物质类别有 (填字母)。
a.混合物 b.电解质 c.氧化物 d.离子化合物
(2)绿矾(FeSO4·7H2O)溶于水后水溶液显 性,绿矾水溶液在空气中久置出现红褐色沉淀,写出相关的离子方程式: 。
(3)黄矾[FexSyO9·zH2O]中Fe、S的化合价分别为+3、+6。y=2时,
x= ,采用热重分析法测定该黄矾样品所含结晶水数值,将样品加热到110 ℃时,只失掉2个结晶水,失重7.2%,黄矾的化学式为 。
18.(13分)用磷铁渣(含Fe、FeP、Fe2P及少量杂质)制备FePO4·
2H2O(磷酸铁)的工艺流程如下:
(1)“浸取”时,在密闭反应器中加入硝酸、硫酸及活性炭,硝酸首先分解生成NO2和O2,O2将铁和磷分别氧化为Fe2O3、P2O5。
①Fe2P与O2反应的化学方程式为 。
②加入硫酸的目的是 ;
加入活性炭能降低有害气体的产生,这是因为
。
③c(HNO3)与磷铁渣溶解率关系如图1所示,当c(HNO3)在1.5～
2.0 mol·L-1时,磷铁渣溶解率随硝酸的浓度增大而减小的原因是
。
(2)“制备”时,溶液的pH对磷酸铁产品中铁和磷的含量及n(Fe)/n(P)比值的影响如图2所示[考虑到微量金属杂质,在pH=1时,n(Fe)/n(P)为0.973,最接近理论值]。在pH范围为1～1.5时,随pH增大,n(Fe)/n(P)明显增大,其原因是
;
写出生成FePO4·2H2O的离子方程式:
。
19.(11分)Ⅰ.雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种:NH4+、Ba2+、Fe2+、Cl-、NO3-、CO32-、SO42-。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成如图实验:
试回答下列问题:
(1)实验①中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,气体A遇空气变成红棕色,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,据此可知原溶液中一定不含 (填离子符号)。
(2)实验①中发生反应的离子方程式为
。
(3)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO42-,有其他同学认为其结论不合理,又进行了后续实验④,最终确认原溶液中含有SO42-,试写出实验④可行的操作方法及现象:
。
Ⅱ.汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。
(4)氧化还原法消除NOx的转化如下:
NONO2N2
①反应Ⅰ为NO+O3NO2+O2,生成标准状况下11.2 L O2时,转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,氧化产物与还原产物的质量之比为 。
(5)吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈
元素)。
装置Ⅱ中,酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,请写出生成等物质的量的NO3-和NO2-时的离子方程式: 。
20.(13分)回答下列问题:
Ⅰ.过氧化氢和“84”消毒液是生活中常用的两种消毒剂。
(1)某同学设计如下实验研究H2O2的性质,能证明H2O2有还原性的实验是 (填序号),可作为证据的实验现象 (填字母)。
序号
实验
实验现象
1
向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液
a.溶液紫色褪去;b.有大量气泡产生
2
向5%H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
(2)某届奥运会期间,由于工作人员将“84”消毒液与过氧化氢两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种原因可能是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应说明氧化性NaClO
(填“>”或“<”)H2O2;当有0.1 mol O2生成时,转移电子的物质的量为 mol。
Ⅱ.全球一半左右的碘是以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原料,加入亚硫酸氢钠制取,相关反应如下,配平此化学方程式。
(3) NaIO3+ NaHSO3 NaHSO4+ Na2SO4+ I2+
H2O。
Ⅲ.锑(Sb)被广泛用于生产各种阻燃剂、合金、陶瓷、半导体元件、医药用品等。以辉锑矿为原料制备金属锑的一种工艺流程如下。已知:辉锑矿的主要成分为Sb2S3,还含As2S5、PbS、CuO和SiO2等;浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AlCl3和PbCl2等。
(4)“酸浸”过程中SbCl5和Sb2S3反应有S生成,该反应的还原产物是
(填化学式)。
(5)写出“还原”反应的化学方程式:
。
阶段检测(一) 化学基本概念
1.D “水瓶”由三种物质组成,是混合物,水玻璃是Na2SiO3的水溶液,属于混合物,但冰水混合物的化学成分是H2O,是纯净物,A错误;石墨和C60互称为同素异形体,B错误;磷酸钙是难溶性强电解质,C错误;同素异形体之间的转化是化学变化,D正确。
2.A 用铁粉作脱氧保鲜剂,生成氧化铁,氧气被铁单质还原,故选A;用白醋去除水垢,醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,没有元素化合价变化,属于非氧化还原反应,故不选B;用纯碱溶液清洗油污,油脂在碱性溶液中发生水解反应生成高级脂肪酸钠和甘油,没有元素化合价变化,属于非氧化还原反应,故不选C;用明矾净水,铝离子水解为氢氧化铝胶体,吸附水中的悬浮杂质,没有元素化合价变化,属于非氧化还原反应,故不选D。
3.D “全碳气凝胶”固体材料“碳海绵”属于胶体,因此光束照射时可观察到丁达尔效应,A正确;碳的性质稳定,常温下,不与酸、碱发生反应,因此常温下具有良好的耐酸、耐碱性,B正确;由于胶体具有吸附性,因此可用于处理海面的漏油,C正确;其净水过程利用的是吸附原理,没有产生新物质,因此是物理变化,不是化学变化,D错误。
4.C 三氧化二铁为红棕色,由题意知得到一种黑色分散系,故A错误;该分散系中分散质粒子是直径约为9.3 nm的金属氧化物,则该分散系为胶体,故B错误;氯化亚铁、氯化铁与氢氧化钠反应生成四氧化三铁、水和氯化钠,离子方程式为Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O,故C正确;胶体、溶液都可以透过滤纸,不能用过滤方法分离,故D错误。
5.C 标准状况下,水是液体,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故A错误;溶液体积未知,无法计算1 mol/L的CaCl2溶液中含Cl-的数目,故B错误;2.3 g Na的物质的量为0.1 mol,每个钠原子失去一个电子,所以2.3 g Na与足量盐酸完全反应时,失去电子的数目为0.1NA,故C正确;40 g NaOH的物质的量为1 mol,将40 g NaOH固体溶于1 L H2O中,溶液的体积不是1 L,所以得到的NaOH溶液浓度不是1 mol/L,故D错误。
6.B “青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,是青蒿素的萃取过程,属于物理变化,故A正确;“挹其水熬之,则成胆矾”涉及蒸发,“烹胆矾则成铜”涉及灼烧,题述记载不涉及过滤和蒸馏两种操作,故B错误;柳絮的主要成分为纤维素,与棉花的主要成分相同,故C正确;草木灰的主要成分是碳酸钾,故D正确。
7.C NaClO溶液中,H+与ClO-结合生成HClO,不可以大量共存,故A错误;NaClO能将CH3CHO氧化,不可以大量共存,故B错误;CuSO4溶液与Na+、NH4+、NO3-、Mg2+不发生反应,各离子间也不发生反应,可以大量共存,故C正确;Fe3+水解后溶液呈酸性,中性溶液中不能大量存在,故D错误。
8.B NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至SO42-沉淀完全的离子方程式为H++SO42-+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O,评价错误,A项不选;向碳酸镁中加入足量稀盐酸的离子方程式为MgCO3+2H+Mg2++CO2↑+H2O,评价正确,B项选;向稀盐酸中加入适量铁粉,离子方程式为Fe+2H+Fe2++
H2↑,评价错误,C项不选;NaOH溶液中通入少量CO2,离子方程式为2OH-+CO2CO32-+H2O,评价错误,D项不选。
9.B 反应①～④中,碳元素的化合价降低,含碳物质发生还原反应,故A错误;该过程的总反应为CO2+2H2OCH4+2O2,故B正确;生成O2还有成键过程,故C错误;在太阳能转化为化学能过程中,也有一部分能量转化为热能,故D错误。
10.A FexO中Fe的平均化合价为+2x,被氧化为Fe3+,根据电子守恒可知,转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。标准状况下112 mL Cl2转移电子数为0.112L22.4L/mol×2=0.01 mol,则有1.52g(56x+16) g/mol×(3-2x)×
x=0.01 mol,解得x=0.8。
11.C 每个—ND2中含9个电子,18 g—ND2为1 mol,其中含9 mol电子,A项错误;标准状况下22.4 L Cl2为 1 mol,与足量乙烷发生取代反应时,形成1 mol C—Cl键和1 mol H—Cl键,B项错误;溶液中含0.01 mol CuSO4,惰性电极电解时,阳极反应为4OH--4e-O2↑+2H2O,阴极反应为Cu2++2e-Cu和2H++2e-H2↑,当两极生成气体等体积时,转移0.04 mol电子,两极均生成2.24 L 气体,C项正确;KHSO3溶液中同时含H2SO3、HSO3-和SO32-,当溶液中n(H2SO3)+n(HSO3-)=1 mol时,n(K+)>1 mol,D项错误。
12.B 因为白色固体可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成,依据流程加水溶解得滤渣a的质量是1.5 g,向滤渣中加足量稀盐酸,滤渣全部溶解说明滤渣中不含硫酸钡,产生气体的质量为 0.44 g,说明含碳酸钙,设生成0.44 g二氧化碳所需碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44 g
10044=x0.44g,x=1.0 g,而滤渣a的质量是1.5 g,所以滤渣中含有氢氧化镁,滤渣a的成分是CaCO3、Mg(OH)2;由以上分析可知原固体中一定含有CaCO3、MgCl2、NaOH,BaCl2和Na2SO4只能含有一个或都不含,MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl,所以滤液中的溶质一定含有NaCl,依据流程可知向滤液中通入二氧化碳有白色沉淀产生,白色沉淀b的成分是碳酸钡,说明滤液中一定含有的溶质是NaOH和BaCl2,所以滤液中一定还含有的溶质是NaCl、NaOH、BaCl2。滤渣a的成分是碳酸钙和氢氧化镁,故A正确;滤液中溶质的成分除氯化钠还有氢氧化钠、氯化钡,故B错误;滤液通入二氧化碳产生沉淀,说明是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成的碳酸钡沉淀,白色沉淀b的成分是碳酸钡,故C正确;现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则滤渣a中一定含有CaCO3、BaSO4,可能含有Mg(OH)2,原固体中一定含有CaCO3、BaCl2、Na2SO4,因为向滤液中通入二氧化碳有白色沉淀产生,说明滤液中一定含有NaOH和BaCl2,因此不能确定是否存在的物质是MgCl2,故D正确。
13.D MgCl2溶液中加入足量石灰乳生成氢氧化镁沉淀,石灰乳不能拆成离子,离子方程式为Mg2++Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+,故A错误;浓氨水过量,应生成铜氨络离子,离子方程式为Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O,故B错误;同浓度、同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液反应的化学方程式为2NH4HSO4+2NaOH(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O,其离子方程式为H++OH-H2O,故C错误。
14.C 1个离子中有4个O—H键,4个Zn—O键,共8个σ键,1 mol离子就有8 mol σ键,A错误;碱洗时铁不会发生反应,所以酸溶时,反应物是铁而非氢氧化铁,B错误;因为最终要得到四氧化三铁,所以溶液中就要既有二价铁,也有三价铁,加上之前加入的过量稀硫酸会电离出氢离子和硫酸根离子,C正确;滤纸的孔径大于胶体微粒直径,所以不能通过过滤得到胶体,D错误。
15.C 还原性SO32->I-,向含有a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应,故氯气先和SO32-反应,当SO32-反应完全后,氯气再和I-反应。而a mol K2SO3完全反应时能消耗a mol氯气,
a mol KI完全反应时能消耗a2 mol氯气,即当a mol KI和a mol K2SO3完全反应时,共消耗1.5a mol氯气。当a≥b时,氯气的量不足,只能氧化SO32-为硫酸根,氯气被还原为氯离子,故离子方程式为SO32-+Cl2+H2OSO42-+2H++2Cl-,故A正确;当5a=4b即a=0.8b时,
0.8b mol SO32-消耗 0.8b mol 氯气,被氧化为0.8b mol SO42-,
0.2b mol氯气能氧化0.4b mol I-为I2,故离子方程式为4SO32-+2I-+5Cl2+4H2O4SO42-+I2+8H++10Cl-,故B正确;当b=a时,此时Cl2能将全部SO32-氧化为SO42-,转移电子最少,为2a mol,当b=32a mol时Cl2可完全反应,转移电子最多,为3a mol,当a≤b≤32a时,反应转移电子的物质的量为2a mol≤n(e-)≤3a mol,故C错误;当a
M(H2)=2 g/mol,则m(HCl)=n(HCl)×M(HCl)=0.6 mol×36.5 g/mol=
21.90 g。由上推知乙室的气体质量更大,已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g,则甲室的气体为11.0 g。n(H2)×2 g/mol+
n(NH3)×17 g/mol=11.0 g,又n(H2)+n(NH3)=1.0 mol,解得n(NH3)=0.6 mol、n(H2)=0.4 mol。
(1)据分析,甲室中NH3、H2的物质的量之比为3∶2,质量之比为0.6mol×17g/mol0.4mol×2g/mol=514,即51∶4。(2)甲室中气体的物质的量为1.0 mol。(3)甲室中气体的质量为11.0 g。(4)同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比。原来三种气体共1.6 mol,活塞b位于刻度8处。将隔板a去掉,发生反应HCl(g)+NH3(g)NH4Cl(s),HCl与NH3恰好完全反应,则剩余气体为0.4 mol H2,为原气体体积的14,则b位于刻度“2”处。
Ⅱ.(1)处理镁和铝的混合物,反应中的关系式为Mg～2e-～H2～Mg2+～2OH-～Mg(OH)2～MgO～O,Al～3e-～32H2～Al3+～3OH-～Al(OH)3～12Al2O3～32O,则由关系式知,产生氢气的物质的量等于氧化镁、氧化铝固体混合物中氧原子的物质的量,p=m+b22.4×16=m+b1.4,A正确;由关系式知,氢氧根的物质的量是氧化镁、氧化铝固体混合物中氧原子物质的量的2倍,p=m+12×c×V×10-3×16=m+Vc125,B错误;由质量守恒定律、关系式知,氢氧化镁、氢氧化铝的沉淀混合物质量等于合金质量加氢氧根离子质量,则n=m+17Vc1000,C正确;由关系式知,氢氧根的物质的量是氢气的物质的量的2倍,结合选项C可知n=m+2×b22.4×17=m+
17b11.2,D正确。(2)设KHC2O4·H2C2O4·2H2O的物质的量为x,由关系式得
KHC2O4·H2C2O4·2H2O～3NaOH
1 mol 3 mol
x 3x
已知10 KHC2O4·H2C2O4+8KMnO4+17H2SO48MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+
32H2O,则有
10KHC2O4·H2C2O4·2H2O～8KMnO4
10 mol 8 mol
x 0.8x
NaOH溶液的体积恰好为酸性KMnO4溶液的3倍,则有0.8xc(KMnO4)×3=
3x0.1000mol/L,解得酸性KMnO4溶液的浓度c(KMnO4)=0.08 mol/L。
答案:Ⅰ.(1)3∶2 51∶4 (2)1.0 (3)11.0 (4)2
Ⅱ.(1)B (2)0.08 mol/L
17.解析:(1)CuSO4·5H2O属于盐,为电解质,属于离子化合物。(2)FeSO4·7H2O溶于水产生Fe2+,Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,故其溶于水后显酸性;空气中久置后溶液出现红褐色沉淀,4Fe2++10H2O+O24Fe(OH)3↓+8H+。
(3)x=(9×2-6×2)÷3=2,根据化合价可知化学式为Fe2S2O9·zH2O,失重7.2%指失去的2个结晶水占Fe2S2O9·zH2O的质量分数,则18×256×2+32×2+16×9+18z×100%=7.2%,z=10,故黄矾的化学式为Fe2S2O9·10H2O。
答案:(1)bd (2)酸 4Fe2++10H2O+O24Fe(OH)3↓+8H+ (3)2 Fe2S2O9·10H2O
18.解析:(1)①根据题干信息,O2将Fe和P分别氧化为Fe2O3和P2O5,根据得失电子守恒和质量守恒,化学方程式为4Fe2P+11O24Fe2O3+2P2O5;②由题干信息知,硝酸首先分解得到NO2和O2,氧气将Fe2P氧化得到Fe2O3和P2O5,但是经过浸取后,得到含有Fe3+、H3PO4的溶液,加入硫酸,可以溶解Fe2O3,也可以维持酸性环境,防止Fe3+水解,因此加入硫酸的目的是溶解Fe2O3等并保持体系的酸度;硝酸分解可以得到有害气体NO2,而活性炭的体表面积较大,可以吸附NO2等有害气体;③硝酸的浓度越大,其分解速率越快,导致溶解率降低。(2)pH开始增大时,促进溶液中的Fe3+水解生成Fe(OH)3混入产品中,导致n(Fe)n(P)明显增大;调节好Fe、P比例的溶液中,含有Fe3+、H3PO4,加入NH3·H2O得到FePO4·2H2O,根据原子守恒和电荷守恒,离子方程式为Fe3++H3PO4+3NH3·H2OFePO4·2H2O↓+3NH4++H2O,如果NH3·H2O少量,H+没有完全中和,离子方程式可表示为Fe3++H3PO4+nNH3·H2O+(2-n)H2OFePO4·2H2O↓+nNH4++(3-n)H+。
答案:(1)①4Fe2P+11O24Fe2O3+2P2O5 ②溶解Fe2O3等并保持体系的酸度 (活性炭具有吸附性)吸附NO2等有害气体 ③硝酸的分解速率大于硝酸分解产物中氧气与磷铁渣反应的反应速率(硝酸分解过快导致损失) (2)pH增大,促进了Fe3+水解,生成的Fe(OH)3混入产品中 Fe3++H3PO4+nNH3·H2O+(2-n)H2OFePO4·2H2O↓+nNH4++(3-n)H+(n=1、2、3均可)
19.解析:Ⅰ.(1)实验①中加入足量的稀盐酸后,有无色气体A生成,该气体可能为CO2或NO,由于盐酸足量且反应后溶液中阴离子种类不变,气体A遇空气变红棕色,则生成的气体为NO,溶液中一定不存在CO32-一定含有Fe2+、Cl-、NO3-。(2)实验①中亚铁离子与稀硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O。(3)由于实验②中NaHCO3过量,则实验③的沉淀G中一定含有沉淀BaCO3,不能确定是否含有BaSO4,需要进行后续实验④,可向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO42-。Ⅱ.(4)①NO+O3NO2+O2,生成1 mol 氧气转移电子2 mol,生成11.2 L即 0.5 mol O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是0.5 mol×2=1 mol;②当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2,即NO2和CO(NH2)2的化学计量数之比是3∶2,其方程式表示为6NO2+4CO(NH2)27N2+8H2O+4CO2,只有N元素的化合价变化,氮气既是氧化产物也是还原产物,由N原子守恒可知氧化产物与还原产物的质量比为8∶6=4∶3。
(5)酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,生成等物质的量的NO3-和NO2-时共转移4个电子,应该消耗4个Ce4+,离子方程式为2NO+3H2O+4Ce4+NO3-+NO2-+6H++4Ce3+。
答案:(1)CO32- (2)3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O (3)向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO42- (4)①1
②4∶3 (5)2NO+3H2O+4Ce4+NO3-+NO2-+6H++4Ce3+
20.解析:Ⅰ.(1)实验1中酸性高锰酸钾是强氧化剂,酸性高锰酸钾溶液遇到过氧化氢紫色褪去,有大量气泡产生(从反应物价态看,气体只能是氧气),说明过氧化氢被氧化,过氧化氢体现还原性。(2)“84”消毒液与过氧化氢消毒剂混用,导致消毒能力降低甚至消失,池水变绿,是因为反应生成的氧气促进藻类快速生长,该反应的化学方程式为NaClO+H2O2NaCl+O2↑+H2O,说明氧化性NaClO>H2O2;当有0.1 mol O2生成时,转移电子的物质的量为0.2 mol。Ⅱ.(3)配平方程式,可得2NaIO3+5NaHSO33NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O。Ⅲ.(4)“酸浸”时,Sb2S3在溶液中和SbCl5发生氧化还原反应,生成S和SbCl3,反应的化学方程式为Sb2S3+3SbCl55SbCl3+3S,其中还原产物是SbCl3。(5)“还原”时Sb和SbCl5反应生成SbCl3,反应的化学方程式为3SbCl5+2Sb5SbCl3。
答案:(1)1 ab (2)> 0.2 (3)2 5 3 2 1 1 (4)SbCl3 (5)3SbCl5+2Sb5SbCl3
阶段检测(一) 化学基本概念
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.某研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”,一种磷酸盐作“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是( )
A.“水瓶”、水玻璃、冰水混合物都是混合物
B.石墨和C60互称为同位素
C.磷酸钙是可溶性强电解质
D.一定条件下石墨转化为C60是化学变化
2.下列生活中的做法可以用氧化还原反应规律解释的是( )
A.用铁粉作脱氧保鲜剂 B.用白醋去除水垢
C.用纯碱溶液清洗油污 D.用明矾净水
3.我国科学家研制出的“全碳气凝胶”固体材料“碳海绵”,是迄今世界上最轻的材料之一。下列关于“碳海绵”的说法错误的是( )
A.光束照射时可观察到丁达尔效应
B.常温下具有良好的耐酸、耐碱性
C.可用于处理海面的漏油
D.其净水过程是化学变化
4.向含有c(FeCl3)=0.2 mol·L-1、c(FeCl2)=0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液,可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3 nm的金属氧化物,下列有关说法中正确的是( )
A.该分散系的分散质为Fe2O3
B.该分散系属于溶液
C.加入NaOH时发生的反应可能为Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O
D.可用过滤的方法将黑色金属氧化物与Na+分离开
5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L水中约含H2O分子数目为NA
B.1 mol/L的 CaCl2溶液中含Cl-的数目为2NA
C.2.3 g Na与足量盐酸完全反应时,失去电子的数目为0.1NA
D.将40 g NaOH固体溶于1 L H2O中,得到 1 mol/L 的NaOH溶液
6.中国古代文献中有许多涉及化学知识的叙述,下列解读不正确的是( )
A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于物理变化
B.“信州铅山县有苦泉,流以为涧,挹其水熬之,则成胆矾。烹胆矾则成铜……”,该记载涉及过滤和蒸馏两种操作
C.“梨花淡白柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花的相同
D.“冬灰,乃冬月灶中所烧薪柴之灰也……今人以灰淋汁,取硷浣衣”中的“硷”是K2CO3
7.下列叙述正确的是( )
A.NaClO溶液中,H+、NH4+、SO42-、Br-可以大量共存
B.NaClO溶液中,Ag+、K+、NO3-、CH3CHO可以大量共存
C.CuSO4溶液中,Na+、NH4+、NO3-、Mg2+可以大量共存
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO42-
8.表中评价合理的是( )
选项
化学反应及其离子方程式
评价
A
NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至SO42-沉淀完全:2H++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O
正确
B
向碳酸镁中加入足量稀盐酸:2H++CO32-CO2↑+H2O
错误,碳酸镁不应该写成离子形式
C
向稀盐酸中加入适量铁粉:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
正确
D
NaOH溶液中通入少量CO2:OH-+CO2HCO3-
正确
9.某研究团队实现人工光合成“太阳燃料”的工作原理如图,下列说法正确的是( )
A.反应①～④中,含碳物质发生氧化反应
B.该过程的总反应为CO2+2H2OCH4+2O2
C.H2O转化为O2、[H+]ad时,只发生断键过程
D.上述过程中太阳能全部转化为化学能
10.某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化,则x的值为( )
A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93
11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.18 g氨基(—ND2)中含有的电子数为10NA
B.一定质量的乙烷与22.4 L (标准状况)Cl2在光照条件下发生取代反应,形成C—Cl键的数目为2NA
C.用惰性电极电解100 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,当阴、阳两极产生相同条件下等体积的气体时,电路中转移的电子数为0.04NA
D.n(H2SO3)和n(HSO3-)之和为1 mol的KHSO3溶液中,含有的K+数目
为NA
12.有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成,为探究该样品的组成,某小组取适量样品按下列流程进行实验。下列说法不正确的是( )
A.滤渣a的成分是碳酸钙和氢氧化镁
B.滤液中溶质的成分除氯化钠还有氢氧化钠、硫酸钠
C.白色沉淀b的成分是碳酸钡
D.若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则不能确定原样品中一定存在氯化镁
13.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.0.1 mol·L-1MgCl2溶液中加入足量石灰乳:Mg2++2OH-Mg(OH)2
B.0.1 mol·L-1CuSO4溶液中加入过量浓氨水:Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+
C.同浓度、同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH4++OH-NH3·H2O
D.饱和氯水中通入SO2至溶液颜色褪去:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+SO42-
14.铁及其化合物用途广泛,日常生活用品和生命体中,有许多含有铁元素的物质。家用铁锅中含有铁和碳,补血剂中含有FeCO3,血红蛋白的活性物质血红素中含有铁元素,激光打印机中含有四氧化三铁。四氧化三铁可利用废旧镀锌铁皮制备。利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如下:
已知:Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2-。
下列有关说法正确的是( )
A.1 mol [Zn(OH)4]2-中含有4 mol σ键
B.“酸溶”的离子方程式为Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
C.“氧化”后溶液中所存在的离子有H+、Fe2+、Fe3+、SO42-
D.Fe3O4胶体粒子可通过过滤操作得到
15.已知还原性:SO32->I-。向含a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是( )
A.当a≥b时,发生的离子反应为SO32-+Cl2+H2OSO42-+2H++2Cl-
B.当5a=4b时,发生的离子反应为4SO32-+2I-+5Cl2+4H2O4SO42-+
I2+8H++10Cl-
C.当a≤b≤32a时,反应中转移电子的物质的量为a mol≤n(e-)≤
3a mol
D.当a
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(11分)Ⅰ.如图所示,一密闭容器被无摩擦可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充入0.6 mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时活塞位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g。
(1)甲室中NH3、H2的物质的量之比为 ,质量之比为 。
(2)甲室中气体的物质的量为 mol。
(3)甲室中气体的质量为 g。
(4)将隔板a去掉,发生下列反应:HCl(g)+NH3(g)NH4Cl(s),当HCl与NH3完全反应后,活塞b将位于刻度“ ”(填数字)处。
Ⅱ.(1)向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液 V mL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体p g。则下列关系不正确的是 (填字母)。
A.p=m+b1.4 B.p=m+2Vc125
C.n=m+17Vc1000 D.n=m+17b11.2
(2)一定体积的酸性KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4·
H2C2O4·2H2O。若用 0.100 0 mol/L 的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O,所需NaOH溶液的体积恰好为酸性KMnO4溶液的3倍,则酸性KMnO4溶液的浓度为 。
提示:10KHC2O4·H2C2O4+8KMnO4+17H2SO48MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+32H2O。
17.(7分)矾是一类含硫化合物,在生活和生产中有着重要应用。
(1)蓝矾(CuSO4·5H2O)属于的物质类别有 (填字母)。
a.混合物 b.电解质 c.氧化物 d.离子化合物
(2)绿矾(FeSO4·7H2O)溶于水后水溶液显 性,绿矾水溶液在空气中久置出现红褐色沉淀,写出相关的离子方程式: 。
(3)黄矾[FexSyO9·zH2O]中Fe、S的化合价分别为+3、+6。y=2时,
x= ,采用热重分析法测定该黄矾样品所含结晶水数值,将样品加热到110 ℃时,只失掉2个结晶水,失重7.2%,黄矾的化学式为 。
18.(13分)用磷铁渣(含Fe、FeP、Fe2P及少量杂质)制备FePO4·
2H2O(磷酸铁)的工艺流程如下:
(1)“浸取”时,在密闭反应器中加入硝酸、硫酸及活性炭,硝酸首先分解生成NO2和O2,O2将铁和磷分别氧化为Fe2O3、P2O5。
①Fe2P与O2反应的化学方程式为 。
②加入硫酸的目的是 ;
加入活性炭能降低有害气体的产生,这是因为
。
③c(HNO3)与磷铁渣溶解率关系如图1所示,当c(HNO3)在1.5～
2.0 mol·L-1时,磷铁渣溶解率随硝酸的浓度增大而减小的原因是
。
(2)“制备”时,溶液的pH对磷酸铁产品中铁和磷的含量及n(Fe)/n(P)比值的影响如图2所示[考虑到微量金属杂质,在pH=1时,n(Fe)/n(P)为0.973,最接近理论值]。在pH范围为1～1.5时,随pH增大,n(Fe)/n(P)明显增大,其原因是
;
写出生成FePO4·2H2O的离子方程式:
。
19.(11分)Ⅰ.雾霾严重影响人们的生活与健康,某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种:NH4+、Ba2+、Fe2+、Cl-、NO3-、CO32-、SO42-。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得到试样溶液,设计并完成如图实验:
试回答下列问题:
(1)实验①中加入稀盐酸后,有无色气体A生成,气体A遇空气变成红棕色,溶液B依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,据此可知原溶液中一定不含 (填离子符号)。
(2)实验①中发生反应的离子方程式为
。
(3)根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO42-,有其他同学认为其结论不合理,又进行了后续实验④,最终确认原溶液中含有SO42-,试写出实验④可行的操作方法及现象:
。
Ⅱ.汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。
(4)氧化还原法消除NOx的转化如下:
NONO2N2
①反应Ⅰ为NO+O3NO2+O2,生成标准状况下11.2 L O2时,转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,氧化产物与还原产物的质量之比为 。
(5)吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈
元素)。
装置Ⅱ中,酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,请写出生成等物质的量的NO3-和NO2-时的离子方程式: 。
20.(13分)回答下列问题:
Ⅰ.过氧化氢和“84”消毒液是生活中常用的两种消毒剂。
(1)某同学设计如下实验研究H2O2的性质,能证明H2O2有还原性的实验是 (填序号),可作为证据的实验现象 (填字母)。
序号
实验
实验现象
1
向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液
a.溶液紫色褪去;b.有大量气泡产生
2
向5%H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
(2)某届奥运会期间,由于工作人员将“84”消毒液与过氧化氢两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种原因可能是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应说明氧化性NaClO
(填“>”或“<”)H2O2;当有0.1 mol O2生成时,转移电子的物质的量为 mol。
Ⅱ.全球一半左右的碘是以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原料,加入亚硫酸氢钠制取,相关反应如下,配平此化学方程式。
(3) NaIO3+ NaHSO3 NaHSO4+ Na2SO4+ I2+
H2O。
Ⅲ.锑(Sb)被广泛用于生产各种阻燃剂、合金、陶瓷、半导体元件、医药用品等。以辉锑矿为原料制备金属锑的一种工艺流程如下。已知:辉锑矿的主要成分为Sb2S3,还含As2S5、PbS、CuO和SiO2等;浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AlCl3和PbCl2等。
(4)“酸浸”过程中SbCl5和Sb2S3反应有S生成,该反应的还原产物是
(填化学式)。
(5)写出“还原”反应的化学方程式:
。
阶段检测(一) 化学基本概念
1.D “水瓶”由三种物质组成,是混合物,水玻璃是Na2SiO3的水溶液,属于混合物,但冰水混合物的化学成分是H2O,是纯净物,A错误;石墨和C60互称为同素异形体,B错误;磷酸钙是难溶性强电解质,C错误;同素异形体之间的转化是化学变化,D正确。
2.A 用铁粉作脱氧保鲜剂,生成氧化铁,氧气被铁单质还原,故选A;用白醋去除水垢,醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,没有元素化合价变化,属于非氧化还原反应,故不选B;用纯碱溶液清洗油污,油脂在碱性溶液中发生水解反应生成高级脂肪酸钠和甘油,没有元素化合价变化,属于非氧化还原反应,故不选C;用明矾净水,铝离子水解为氢氧化铝胶体,吸附水中的悬浮杂质,没有元素化合价变化,属于非氧化还原反应,故不选D。
3.D “全碳气凝胶”固体材料“碳海绵”属于胶体,因此光束照射时可观察到丁达尔效应,A正确;碳的性质稳定,常温下,不与酸、碱发生反应,因此常温下具有良好的耐酸、耐碱性,B正确;由于胶体具有吸附性,因此可用于处理海面的漏油,C正确;其净水过程利用的是吸附原理,没有产生新物质,因此是物理变化,不是化学变化,D错误。
4.C 三氧化二铁为红棕色,由题意知得到一种黑色分散系,故A错误;该分散系中分散质粒子是直径约为9.3 nm的金属氧化物,则该分散系为胶体,故B错误;氯化亚铁、氯化铁与氢氧化钠反应生成四氧化三铁、水和氯化钠,离子方程式为Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O,故C正确;胶体、溶液都可以透过滤纸,不能用过滤方法分离,故D错误。
5.C 标准状况下,水是液体,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故A错误;溶液体积未知,无法计算1 mol/L的CaCl2溶液中含Cl-的数目,故B错误;2.3 g Na的物质的量为0.1 mol,每个钠原子失去一个电子,所以2.3 g Na与足量盐酸完全反应时,失去电子的数目为0.1NA,故C正确;40 g NaOH的物质的量为1 mol,将40 g NaOH固体溶于1 L H2O中,溶液的体积不是1 L,所以得到的NaOH溶液浓度不是1 mol/L,故D错误。
6.B “青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,是青蒿素的萃取过程,属于物理变化,故A正确;“挹其水熬之,则成胆矾”涉及蒸发,“烹胆矾则成铜”涉及灼烧,题述记载不涉及过滤和蒸馏两种操作,故B错误;柳絮的主要成分为纤维素,与棉花的主要成分相同,故C正确;草木灰的主要成分是碳酸钾,故D正确。
7.C NaClO溶液中,H+与ClO-结合生成HClO,不可以大量共存,故A错误;NaClO能将CH3CHO氧化,不可以大量共存,故B错误;CuSO4溶液与Na+、NH4+、NO3-、Mg2+不发生反应,各离子间也不发生反应,可以大量共存,故C正确;Fe3+水解后溶液呈酸性,中性溶液中不能大量存在,故D错误。
8.B NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至SO42-沉淀完全的离子方程式为H++SO42-+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O,评价错误,A项不选;向碳酸镁中加入足量稀盐酸的离子方程式为MgCO3+2H+Mg2++CO2↑+H2O,评价正确,B项选;向稀盐酸中加入适量铁粉,离子方程式为Fe+2H+Fe2++
H2↑,评价错误,C项不选;NaOH溶液中通入少量CO2,离子方程式为2OH-+CO2CO32-+H2O,评价错误,D项不选。
9.B 反应①～④中,碳元素的化合价降低,含碳物质发生还原反应,故A错误;该过程的总反应为CO2+2H2OCH4+2O2,故B正确;生成O2还有成键过程,故C错误;在太阳能转化为化学能过程中,也有一部分能量转化为热能,故D错误。
10.A FexO中Fe的平均化合价为+2x,被氧化为Fe3+,根据电子守恒可知,转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。标准状况下112 mL Cl2转移电子数为0.112L22.4L/mol×2=0.01 mol,则有1.52g(56x+16) g/mol×(3-2x)×
x=0.01 mol,解得x=0.8。
11.C 每个—ND2中含9个电子,18 g—ND2为1 mol,其中含9 mol电子,A项错误;标准状况下22.4 L Cl2为 1 mol,与足量乙烷发生取代反应时,形成1 mol C—Cl键和1 mol H—Cl键,B项错误;溶液中含0.01 mol CuSO4,惰性电极电解时,阳极反应为4OH--4e-O2↑+2H2O,阴极反应为Cu2++2e-Cu和2H++2e-H2↑,当两极生成气体等体积时,转移0.04 mol电子,两极均生成2.24 L 气体,C项正确;KHSO3溶液中同时含H2SO3、HSO3-和SO32-,当溶液中n(H2SO3)+n(HSO3-)=1 mol时,n(K+)>1 mol,D项错误。
12.B 因为白色固体可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成,依据流程加水溶解得滤渣a的质量是1.5 g,向滤渣中加足量稀盐酸,滤渣全部溶解说明滤渣中不含硫酸钡,产生气体的质量为 0.44 g,说明含碳酸钙,设生成0.44 g二氧化碳所需碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44 g
10044=x0.44g,x=1.0 g,而滤渣a的质量是1.5 g,所以滤渣中含有氢氧化镁,滤渣a的成分是CaCO3、Mg(OH)2;由以上分析可知原固体中一定含有CaCO3、MgCl2、NaOH,BaCl2和Na2SO4只能含有一个或都不含,MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl,所以滤液中的溶质一定含有NaCl,依据流程可知向滤液中通入二氧化碳有白色沉淀产生,白色沉淀b的成分是碳酸钡,说明滤液中一定含有的溶质是NaOH和BaCl2,所以滤液中一定还含有的溶质是NaCl、NaOH、BaCl2。滤渣a的成分是碳酸钙和氢氧化镁,故A正确;滤液中溶质的成分除氯化钠还有氢氧化钠、氯化钡,故B错误;滤液通入二氧化碳产生沉淀,说明是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成的碳酸钡沉淀,白色沉淀b的成分是碳酸钡,故C正确;现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则滤渣a中一定含有CaCO3、BaSO4,可能含有Mg(OH)2,原固体中一定含有CaCO3、BaCl2、Na2SO4,因为向滤液中通入二氧化碳有白色沉淀产生,说明滤液中一定含有NaOH和BaCl2,因此不能确定是否存在的物质是MgCl2,故D正确。
13.D MgCl2溶液中加入足量石灰乳生成氢氧化镁沉淀,石灰乳不能拆成离子,离子方程式为Mg2++Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+,故A错误;浓氨水过量,应生成铜氨络离子,离子方程式为Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O,故B错误;同浓度、同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液反应的化学方程式为2NH4HSO4+2NaOH(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O,其离子方程式为H++OH-H2O,故C错误。
14.C 1个离子中有4个O—H键,4个Zn—O键,共8个σ键,1 mol离子就有8 mol σ键,A错误;碱洗时铁不会发生反应,所以酸溶时,反应物是铁而非氢氧化铁,B错误;因为最终要得到四氧化三铁,所以溶液中就要既有二价铁,也有三价铁,加上之前加入的过量稀硫酸会电离出氢离子和硫酸根离子,C正确;滤纸的孔径大于胶体微粒直径,所以不能通过过滤得到胶体,D错误。
15.C 还原性SO32->I-,向含有a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应,故氯气先和SO32-反应,当SO32-反应完全后,氯气再和I-反应。而a mol K2SO3完全反应时能消耗a mol氯气,
a mol KI完全反应时能消耗a2 mol氯气,即当a mol KI和a mol K2SO3完全反应时,共消耗1.5a mol氯气。当a≥b时,氯气的量不足,只能氧化SO32-为硫酸根,氯气被还原为氯离子,故离子方程式为SO32-+Cl2+H2OSO42-+2H++2Cl-,故A正确;当5a=4b即a=0.8b时,
0.8b mol SO32-消耗 0.8b mol 氯气,被氧化为0.8b mol SO42-,
0.2b mol氯气能氧化0.4b mol I-为I2,故离子方程式为4SO32-+2I-+5Cl2+4H2O4SO42-+I2+8H++10Cl-,故B正确;当b=a时,此时Cl2能将全部SO32-氧化为SO42-,转移电子最少,为2a mol,当b=32a mol时Cl2可完全反应,转移电子最多,为3a mol,当a≤b≤32a时,反应转移电子的物质的量为2a mol≤n(e-)≤3a mol,故C错误;当a
M(H2)=2 g/mol,则m(HCl)=n(HCl)×M(HCl)=0.6 mol×36.5 g/mol=
21.90 g。由上推知乙室的气体质量更大,已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g,则甲室的气体为11.0 g。n(H2)×2 g/mol+
n(NH3)×17 g/mol=11.0 g,又n(H2)+n(NH3)=1.0 mol,解得n(NH3)=0.6 mol、n(H2)=0.4 mol。
(1)据分析,甲室中NH3、H2的物质的量之比为3∶2,质量之比为0.6mol×17g/mol0.4mol×2g/mol=514,即51∶4。(2)甲室中气体的物质的量为1.0 mol。(3)甲室中气体的质量为11.0 g。(4)同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比。原来三种气体共1.6 mol,活塞b位于刻度8处。将隔板a去掉,发生反应HCl(g)+NH3(g)NH4Cl(s),HCl与NH3恰好完全反应,则剩余气体为0.4 mol H2,为原气体体积的14,则b位于刻度“2”处。
Ⅱ.(1)处理镁和铝的混合物,反应中的关系式为Mg～2e-～H2～Mg2+～2OH-～Mg(OH)2～MgO～O,Al～3e-～32H2～Al3+～3OH-～Al(OH)3～12Al2O3～32O,则由关系式知,产生氢气的物质的量等于氧化镁、氧化铝固体混合物中氧原子的物质的量,p=m+b22.4×16=m+b1.4,A正确;由关系式知,氢氧根的物质的量是氧化镁、氧化铝固体混合物中氧原子物质的量的2倍,p=m+12×c×V×10-3×16=m+Vc125,B错误;由质量守恒定律、关系式知,氢氧化镁、氢氧化铝的沉淀混合物质量等于合金质量加氢氧根离子质量,则n=m+17Vc1000,C正确;由关系式知,氢氧根的物质的量是氢气的物质的量的2倍,结合选项C可知n=m+2×b22.4×17=m+
17b11.2,D正确。(2)设KHC2O4·H2C2O4·2H2O的物质的量为x,由关系式得
KHC2O4·H2C2O4·2H2O～3NaOH
1 mol 3 mol
x 3x
已知10 KHC2O4·H2C2O4+8KMnO4+17H2SO48MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+
32H2O,则有
10KHC2O4·H2C2O4·2H2O～8KMnO4
10 mol 8 mol
x 0.8x
NaOH溶液的体积恰好为酸性KMnO4溶液的3倍,则有0.8xc(KMnO4)×3=
3x0.1000mol/L,解得酸性KMnO4溶液的浓度c(KMnO4)=0.08 mol/L。
答案:Ⅰ.(1)3∶2 51∶4 (2)1.0 (3)11.0 (4)2
Ⅱ.(1)B (2)0.08 mol/L
17.解析:(1)CuSO4·5H2O属于盐,为电解质,属于离子化合物。(2)FeSO4·7H2O溶于水产生Fe2+,Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,故其溶于水后显酸性;空气中久置后溶液出现红褐色沉淀,4Fe2++10H2O+O24Fe(OH)3↓+8H+。
(3)x=(9×2-6×2)÷3=2,根据化合价可知化学式为Fe2S2O9·zH2O,失重7.2%指失去的2个结晶水占Fe2S2O9·zH2O的质量分数,则18×256×2+32×2+16×9+18z×100%=7.2%,z=10,故黄矾的化学式为Fe2S2O9·10H2O。
答案:(1)bd (2)酸 4Fe2++10H2O+O24Fe(OH)3↓+8H+ (3)2 Fe2S2O9·10H2O
18.解析:(1)①根据题干信息,O2将Fe和P分别氧化为Fe2O3和P2O5,根据得失电子守恒和质量守恒,化学方程式为4Fe2P+11O24Fe2O3+2P2O5;②由题干信息知,硝酸首先分解得到NO2和O2,氧气将Fe2P氧化得到Fe2O3和P2O5,但是经过浸取后,得到含有Fe3+、H3PO4的溶液,加入硫酸,可以溶解Fe2O3,也可以维持酸性环境,防止Fe3+水解,因此加入硫酸的目的是溶解Fe2O3等并保持体系的酸度;硝酸分解可以得到有害气体NO2,而活性炭的体表面积较大,可以吸附NO2等有害气体;③硝酸的浓度越大,其分解速率越快,导致溶解率降低。(2)pH开始增大时,促进溶液中的Fe3+水解生成Fe(OH)3混入产品中,导致n(Fe)n(P)明显增大;调节好Fe、P比例的溶液中,含有Fe3+、H3PO4,加入NH3·H2O得到FePO4·2H2O,根据原子守恒和电荷守恒,离子方程式为Fe3++H3PO4+3NH3·H2OFePO4·2H2O↓+3NH4++H2O,如果NH3·H2O少量,H+没有完全中和,离子方程式可表示为Fe3++H3PO4+nNH3·H2O+(2-n)H2OFePO4·2H2O↓+nNH4++(3-n)H+。
答案:(1)①4Fe2P+11O24Fe2O3+2P2O5 ②溶解Fe2O3等并保持体系的酸度 (活性炭具有吸附性)吸附NO2等有害气体 ③硝酸的分解速率大于硝酸分解产物中氧气与磷铁渣反应的反应速率(硝酸分解过快导致损失) (2)pH增大,促进了Fe3+水解,生成的Fe(OH)3混入产品中 Fe3++H3PO4+nNH3·H2O+(2-n)H2OFePO4·2H2O↓+nNH4++(3-n)H+(n=1、2、3均可)
19.解析:Ⅰ.(1)实验①中加入足量的稀盐酸后,有无色气体A生成,该气体可能为CO2或NO,由于盐酸足量且反应后溶液中阴离子种类不变,气体A遇空气变红棕色,则生成的气体为NO,溶液中一定不存在CO32-一定含有Fe2+、Cl-、NO3-。(2)实验①中亚铁离子与稀硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O。(3)由于实验②中NaHCO3过量,则实验③的沉淀G中一定含有沉淀BaCO3,不能确定是否含有BaSO4,需要进行后续实验④,可向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO42-。Ⅱ.(4)①NO+O3NO2+O2,生成1 mol 氧气转移电子2 mol,生成11.2 L即 0.5 mol O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是0.5 mol×2=1 mol;②当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2,即NO2和CO(NH2)2的化学计量数之比是3∶2,其方程式表示为6NO2+4CO(NH2)27N2+8H2O+4CO2,只有N元素的化合价变化,氮气既是氧化产物也是还原产物,由N原子守恒可知氧化产物与还原产物的质量比为8∶6=4∶3。
(5)酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,生成等物质的量的NO3-和NO2-时共转移4个电子,应该消耗4个Ce4+,离子方程式为2NO+3H2O+4Ce4+NO3-+NO2-+6H++4Ce3+。
答案:(1)CO32- (2)3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O (3)向沉淀G中加入足量的稀硝酸,若沉淀部分溶解,则证明原溶液中含有SO42- (4)①1
②4∶3 (5)2NO+3H2O+4Ce4+NO3-+NO2-+6H++4Ce3+
20.解析:Ⅰ.(1)实验1中酸性高锰酸钾是强氧化剂,酸性高锰酸钾溶液遇到过氧化氢紫色褪去,有大量气泡产生(从反应物价态看,气体只能是氧气),说明过氧化氢被氧化,过氧化氢体现还原性。(2)“84”消毒液与过氧化氢消毒剂混用,导致消毒能力降低甚至消失,池水变绿,是因为反应生成的氧气促进藻类快速生长,该反应的化学方程式为NaClO+H2O2NaCl+O2↑+H2O,说明氧化性NaClO>H2O2;当有0.1 mol O2生成时,转移电子的物质的量为0.2 mol。Ⅱ.(3)配平方程式,可得2NaIO3+5NaHSO33NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O。Ⅲ.(4)“酸浸”时,Sb2S3在溶液中和SbCl5发生氧化还原反应,生成S和SbCl3,反应的化学方程式为Sb2S3+3SbCl55SbCl3+3S,其中还原产物是SbCl3。(5)“还原”时Sb和SbCl5反应生成SbCl3,反应的化学方程式为3SbCl5+2Sb5SbCl3。
答案:(1)1 ab (2)> 0.2 (3)2 5 3 2 1 1 (4)SbCl3 (5)3SbCl5+2Sb5SbCl3
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