2022-2023学年湖北省武汉市第一中学高一上学期12月阶段性测试化学试题含解析
展开湖北省武汉市第一中学2022-2023学年高一上学期
12月阶段性测试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生活、社会发展息息相关,下列说法正确的是
A.为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入铁粉
B.先秦文献《考工记》记录了六类青铜器物的合金成分配比,说明古人已经认识到合金的熔点比纯金属的高
C.从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此石墨烯是电解质
D.传播新冠病毒的气溶胶具有胶体性质,其区别于其他分散系的本质特征是能发生丁达尔效应
【答案】A
【详解】A.铁粉有还原性,可以与氧气和水蒸气缓慢反应,从而防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质,故A正确;
B.合金的熔点低于组成合金的金属单质,故B错误;
C.电解质是在水溶液或熔融状态时能导电的化合物,石墨烯是碳单质,既不是电解质也不是非电解质,故C错误;
D.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的粒子直径为1~100nm,故D错误;
故答案选A。
2.下列物质的用途对应错误的是
A.——制肥皂 B.绿矾——补血剂
C.漂白粉——洪水过后环境的消毒剂 D.——造纸
【答案】A
【详解】A.是小苏打,是常用的发酵粉,故A错误;
B.绿矾为FeSO4•7H2O,常做医药上的补血剂,故B正确;
C.漂白粉的主要成分有次氯酸钙,具有强氧化性,可做洪水过后环境的消毒剂,故C正确;
D.能为造纸工艺提供碱性环境,有利于纤维素更好的分丝帚化,故D正确;
故答案选A。
3.纳米(粒子直径介于1~100)在生物、医学等方面有广泛用途,将其分散在液态载液中可得到纳米磁流体。下列有关说法正确的是
A.纳米的摩尔质量为232g
B.纳米为红棕色粉末,具有磁性
C.纳米磁流体是混合物,属于液溶胶
D.当光束通过纳米固体时会出现丁达尔效应
【答案】C
【详解】A.的摩尔质量为232g/mol,A错误;
B.纳米为黑色粉末,具有磁性,B错误;
C.纳米磁流体是将分散在液态载液中的混合物,分散质粒子直径介于1~100属于液溶胶,C正确;
D.纳米固体不是胶体,不会出现丁达尔效应,D错误;
故答案选C。
4.固体溶解过程如图所示,下列说法不正确的是
A.a离子为,b离子为
B.的电离方程式为:
C.该溶液导电时,水合a离子向与电源正极相连的电极方向移动
D.加入少量固体(假设溶液体积不变),溶液导电性基本不变
【答案】A
【详解】A.钠离子带正电荷,形成水合离子时应该是水中带负电的氧原子靠近钠离子,氯离子带负电,形成水合离子时应该是水中带正电的氢原子靠近氯离子,b离子为,a离子为,故A错误;
B.NaCl是电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式为,故B正确;
C.NaCl溶液导电时,阴离子向正极移动,则水合a离子向与电源正极相连的电极方向移动,故C正确;
D.加入少量固体,发生反应:+NaCl=AgCl+NaNO3,反应过程中离子浓度基本不变,溶液导电性基本不变,故D正确;
故选A。
5.如图①、②、③三个圈的范围关系,则①、②、③可以是
A.①氧化物 ②电解质 ③化合物
B.①钠盐 ②正盐 ③盐
C.①化合反应 ②氧化还原反应 ③离子反应
D.①碱性氧化物 ②金属氧化物 ③化合物
【答案】D
【详解】A.②电解质 一定属于③化合物,但①氧化物不一定属于电解质,如非金属氧化物不是电解质,A错误;
B.②正盐一定属于③盐,①钠盐不一定是正盐,如NaHCO3属于酸式盐,B错误;
C.①化合反应不一定是②氧化还原反应,②氧化还原反应不一定是③离子反应,C错误;
D.①碱性氧化物一定是②金属氧化物,②金属氧化物一定属于③化合物,D正确;
故答案选D。
6.下列方程式对应的相关说法正确的是
化学反应方程式
相关说法
A
单线桥:
B
氧化性:
C
每生成1mol,转移2mol电子
D
__________________________________________
化学计量数依次为:3,2,10,2,3,5
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.根据反应方程式可知,1molKClO3与6mol浓盐酸反应,有1molHCl表现酸性,5molHCl被还原,转移电子物质的量为5mol,用单线桥表示,故A错误;
B.根据反应方程式可知,Cu的化合价由0价升高为+2价,Cu作还原剂,Fe2+作还原产物,还原性:Cu>Fe2+,故B错误;
C.每生成1mol氧气,转移电子物质的量为1mol×2×(2-0)=4mol,故C错误;
D.ClO-中Cl的化合价由+1价→-1价,化合价降低为2,Fe3+中Fe的化合价由+3价→+6价,化合价升高3价,最小公倍数为6,即ClO-系数为3,Fe3+系数为2,然后根据电荷守恒和原子守恒,该离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O,故D正确;
答案为D。
7.下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A
B
C
D
配制一定物质的量浓度溶液时的定容操作
用钠制备过氧化钠
制备
比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.配制一定物质的量浓度溶液时定容,沿玻璃棒向容量瓶中注入蒸馏水,离刻度线2~3cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,直到液体凹液面与刻度线持平,题中所给装置没有使用胶头滴管,故A错误;
B.用钠制备过氧化钠用坩埚加热金属钠,得到过氧化钠,故B错误;
C.先打开止水夹,利用氢气排除装置中的氧气,然后关闭止水夹,利用压强增大,将生成硫酸亚铁压入到氢氧化钠溶液中,得到氢氧化亚铁,故C正确;
D.外管温度高,内管温度低,外管盛放碳酸钠,内管盛放碳酸氢钠,右侧澄清石灰水变浑浊,说明碳酸氢钠稳定性比碳酸钠低,故D错误;
答案为C。
8.常温下,下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是
A.在加入铝产生氢气的溶液:、、、
B.在溶液中:、、、
C.在碱性溶液中:、、、
D.在透明溶液中:、、、
【答案】C
【详解】A.能与铝反应生成氢气,该溶液可能为酸,也可能为碱,如果溶液为酸,H+与CH3COO-生成弱电解质CH3COOH,NO(H+)具有强氧化性,与金属反应不生成氢气,故A不符合题意;
B.Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3,所给离子在指定溶液中不能大量共存,故B不符合题意;
C.所给离子在碱性溶液中可以大量共存,故C符合题意;
D.ClO-具有强氧化性,能将Fe2+氧化,所给离子不能大量共存,故D不符合题意;
答案为C。
9.下列离子反应方程式错误的是
A.1L 的硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中滴加1L的氢氧化钠溶液:
B.溶液中通足量氯气的离子方程式:
C.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:
D.往二元弱酸亚磷酸()溶液中滴加足量的烧碱溶液:
【答案】B
【详解】A.结合OH-能力强弱顺序是Al3+>NH>Al(OH)3,1L1mol/L的硫酸铝铵中含有1molAl3+和1molNH,1L4mol/L的氢氧化钠溶液,含有4molOH-,1molAl3+先与3molOH-结合生成1molAl(OH)3,剩下1mol OH-与1molNH结合成1molNH3·H2O,离子方程式为NH+ Al3++4OH-= Al(OH)3↓+NH3·H2O,故A说法正确;
B.通入过量Cl2, Fe2+、I-都被氧化,且被氧化Fe2+、I-的系数比值符合化学式组成,离子方程式为2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++2I2+6Cl-,故B说法错误;
C.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳,生成碳酸氢钙和水,离子方程式为OH-+CO2=HCO,故C说法正确;
D.H3PO3为二元弱酸,亚磷酸与足量的NaOH反应,其离子方程式为H3PO3+2OH-=HPO+2H2O,故D说法正确;
答案为B。
10.两个密闭容器中分别充入ag 和bg He两种气体,下列说法正确的是
A.同温同压下,和He的体积比是
B.同温同密度时,和He的压强比是2:1
C.体积相同时,He的质量一定大于的质量
D.同温同压下,若,则与He的物质的量之比是1:1
【答案】B
【分析】ag 和bg He物质的量之比为
【详解】A.同温同压下,气体体积比等于物质的量之比,所以和He的体积比是,A错误;
B. 根据阿伏加德罗定律推论,,同温同密度时,压强与摩尔质量成反比,则和He的压强比是2:1,B正确;
C. ,体积相同时,He的质量不一定一定大于的质量,C错误;
D.同温同压下,若,则与He的物质的量之比是2:1,D错误;
故答案选B。
11.用代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.3mol单质Fe与足量水蒸气在高温下完全反应,失去9个电子
B.2g氘化锂()中含中子数为
C.2.24L 与足量的充分反应,转移电子数为0.1
D.56g Fe与足量硫粉充分反应转移电子数为3
【答案】B
【详解】A.3mol单质Fe与足量水蒸气在高温下完全反应生成四氧化三铁,失去8个电子,A错误;
B.2g氘化锂()中含中子数为,B正确;
C.标准状况下,2.24L 与足量的充分反应,转移电子数为0.1,题中没有标准状况,无法就算,C错误;
D.56g Fe与足量硫粉充分反应生成FeS,转移电子数为2,D错误;
故答案选B。
12.已知电解饱和食盐水会发生下列反应:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,一个电极生成NaOH和H2,另一个电极生成Cl2。如图是一种环保型消毒液发生器,利用上述反应可制备“84”消毒液的有效成分。下列说法正确的是
A.a电极产生H2,b电极产生Cl2
B.电解饱和食盐水反应中Cl2是还原产物
C.取上述电解后的溶液滴到pH试纸上,pH试纸最终变为蓝色
D.若产生11.2L(标准状况下)H2,理论上最终会得到1mol的NaClO
【答案】A
【分析】利用上述反应可制备“84”消毒液的有效成分,则应b极产生氯气,更利于氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠;则a产生NaOH和H2;
【详解】A.由分析可知,a电极产生H2,b电极产生Cl2,A正确;
B.电解饱和食盐水反应中氯元素化合价升高,发生氧化反应得到Cl2是氧化产物,B错误;
C.取上述电解后的溶液含有漂白性物质,滴到pH试纸上,pH试纸变为蓝色最终蓝色又褪色,C错误;
D.若产生11.2L(标准状况下为0.5mol)H2 ,则同时生成氯气0.5mol,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,则理论上最终会得到0.5mol的NaClO,D错误;
故选A。
13.固体粉末X中可能含有Fe、FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分,某同学依次进行了以下实验:
①将X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z
②取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物
③向Z溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀
④用玻璃棒蘸取溶液Z于广范pH试纸上,试纸呈蓝色
分析以上实验现象,下列结论正确的是
A.X中一定不存在FeO B.不溶物Y中一定含有Fe和CuO
C.Z溶液中一定含有KCl、K2CO3 D.Y中不一定存在MnO2
【答案】B
【详解】①将X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z,Y可能为Fe、FeO、CuO、MnO2中的物质,Z可能为KCl和K2CO3中的物质;②取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物,黄绿色气体为氯气,说明Y中含有MnO2,红色不溶物为铜,说明反应后有Cu生成,说明Y中含有的CuO与酸反应生成的CuCl2被置换出来了,可说明Y中还含有Fe,所以Y中含有Fe、CuO、MnO2;③向Z溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,可能为氯化银或碳酸银沉淀;④用玻璃棒蘸取溶液Z于广范pH试纸上,试纸呈蓝色,说明溶液呈碱性,一定含有K2CO3,可能含有KCl,由以上分析可知X中一定含有Fe、CuO、MnO2、K2CO3,但不能确定是否含有FeO、KCl。
答案选B。
14.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的流程如下。下列说法不正确的是
(FeCl3·6H2O)
A.试剂a是铁、试剂b是稀盐酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ均需用到漏斗
C.试剂c是氯气,在该流程中做氧化剂
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
【答案】D
【分析】从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜,工业废水中加入试剂a为过量的铁,操作Ⅰ为过滤,得到滤渣Y为Fe、Cu,滤液为氯化亚铁溶液。滤渣Y中加入试剂b为盐酸,溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液,铜不溶,操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并加入氧化剂,氧化Fe2+为Fe3+,蒸发结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。
【详解】A.由分析可知a为铁,由最终得到FeCl3及其流程图可知,b为盐酸,A正确;
B.由上述分析可知,操作Ⅰ、Ⅱ是过滤,操作Ⅲ是蒸发结晶,均需用到漏斗,B正确;
C.滤液X、滤液Z中均含有FeCl2,c为H2O2溶液或氯气氧化亚铁离子为铁离子,C正确;
D.亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化,用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+,D错误;
故选D。
15.溶液中可能含有H+、、Mg2+、Al3+、Fe3+、、中的几种。①加入铝片,产生无色无味的气体;②加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是
A.溶液中一定不含,可能含有
B.在滴加NaOH物质的量为0.7-0.8 mol时,发生离子反应为Al3++4OH-=+2H2O
C.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+
D.n(H+):n():n(A13+)=1:2:1
【答案】D
【分析】①加入铝片,产生无色无味的气体,溶液中有H+,一定无,根据溶液呈电中性,溶液中一定存在;
②加入NaOH溶液产生白色沉淀,所以一定不存在Fe3+,根据图象可知:0≤n(NaOH)≤0.1 mol时,发生反应:H++OH-=H2O,0.1 mol≤n(NaOH)≤0.5 mol时, 发生A13++3OH-=Al(OH)3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;0.5 mol≤n(NaOH)≤0.7 mol时,发生反应+OH-=NH3·H2O;在0.7 mol≤n(NaOH)≤0.8 mo1时,发生Al(OH)3+OH- =+2H2O。根据反应转化关系计算可得:n(H+)=0.l mol,n(A13+)=0.1 mol,n(Mg2+)=0.05 mol,n() =0.2 mol,据此进行判断。
【详解】根据上述分析可知溶液中含n(H+)=0.l mol,n(A13+)=0.1 mol,n(Mg2+)=0.05 mol,n() =0.2 mol,根据电荷守恒可知溶液中一定,根据电荷守恒可知2n()=n(H+)+3n(A13+)+2n(Mg2+)+n(),2n()=0.1 mol+3×0.1 mol+2×0.05 mol+0.2 mol=0.7 mol,n()=0.35 mol。
A.加入铝片,产生无色无味的气体,溶液中含有H+,一定无,根据溶液呈电中性,溶液中一定存在,A错误;
B.在滴加NaOH物质的量为0.7-0.8 mol时,发生反应,Al(OH)3被过量NaOH溶液溶解,发生离子反应为Al(OH)3+OH- =+2H2O,B错误;
C.根据上述分析可知溶液中含有的阳离子有H+、Mg2+、Al3+、,C错误;
D.根据上述分析可知溶液中含有n(H+)=0.l mol,n() =0.2 mol,n(A13+)=0.1 mol,则n(H+):n():n(A13+)=0.1 mol:0.2 mol:0.1 mol=1:2:1,D正确;
选D。
二、填空题
16.完成下列填空:
(1)现有下列9种物质,① ②淀粉溶液 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦纯醋酸 ⑧溶液 ⑨,根据所学知识回答下列问题:属于强电解质的是_______(填写序号)。
(2)标准状况下,若④和⑤混合气体相对于氢气的密度为14.5,则④和⑤物质的量之比为_______。标准状况下,VL 溶入100mL (lg/mL)中,溶液密度为g/mL,则氨水物质的量浓度为_______mol/L。(用含、V的表达式表示)
(3)现取一定量的硫酸酸化的硫酸锰()溶液,向其中依次加入下列物质,对应的现象如下表所示:
加入物质
①适量铋酸钠
②过量的双氧水
③适量KI-淀粉溶液
实验现象
溶液呈紫红色
紫红色消失,产生气泡
溶液变成蓝色
已知:①金属铋(Bi)价态为+3时较稳定,无色;
②铋酸钠(),难溶于水;
③淀粉溶液遇到变成蓝色。
由上述现象可得、、、的氧化性由强到弱的顺序为_______。根据上述结论,请写出与KI溶液在酸性条件下反应的离子方程式_______。
(4)实验室用胆矾配制100mL 的溶液(已知胆矾溶于水使溶液温度降低)。
①以下操作会引起所配制溶液浓度偏低的是_______(填序号)。
a.容量瓶底部有少量水
b.胆矾溶于水后立即转移到容量瓶中
c.定容时仰视刻度线
d.胆矾长期放置失去部分结晶水
②现利用上述溶液配制450mL 的溶液,需用量筒量取_______mL上述溶液。
【答案】(1)①③⑥⑨
(2) 4∶5
(3) NaBiO3 >NaMnO4>H2O2>I2
(4) bc 16.7
【详解】(1)①强电解质 ②淀粉溶液既不是电解质也不是非电解质 ③强电解质 ④ 非电解质 ⑤ 非电解质 ⑥ 强电解质 ⑦纯醋酸 弱电解质⑧溶液既不是电解质也不是非电解质 ⑨强电解质,属于强电解质的是①③⑥⑨,答案:①③⑥⑨;
(2)CO2和NH3混合气体相对于氢气的密度为14.5,则混合气的平均相对分子质量为,则有 ,解得n(CO2) ∶n(NH3)= 4∶5。标准状况下,VL 溶入100mL (lg/mL)中,溶液密度为g/mL,则氨水的质量分数,氨水物质的量浓度,答案:4∶5;;
(3)氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由信息可知反应①可知铋酸钠能将氧化为,氧化性大于,由②可知将氧化为O2,氧化性NaMnO4>H2O2,③中双氧水将KI氧化为I2,氧化性H2O2>I2,所以氧化性由强到弱的顺序NaBiO3 >NaMnO4>H2O2>I2,在酸性条件下将KI氧化为I2,被还原为Bi3+,反应的离子方程式,答案:NaBiO3 >NaMnO4>H2O2>I2;;
(4)a.容量瓶底部有少量水,对实验无影响, a错误;
b. 胆矾溶于水吸热温度降低,若立即转移到容量瓶中,多加水会偏多,浓度偏小,b正确;
c. 定容时仰视刻度线,加水过多,浓度偏低,c正确;
d.胆矾长期放置失去部分结晶水,导致称量的硫酸铜偏多,浓度偏高,d错误;
会引起所配制溶液浓度偏低的是bc。配制450mL溶液需要500ml容量瓶,根据稀释前后溶质的物质的量不变,配置500ml的溶液需要的溶液,答案:bc;16.7。
三、元素或物质推断题
17.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如图所示,其中R单质在暗处与剧烈化合并发生爆炸。回答下列问题:
R
X
T
Z
Q
(1)下列说法不正确的是_______A.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
B.R与Q的电子数相差26
C.气态氢化物的稳定性:
D.五种元素中Z的化学性质最稳定
(2)T的最高价氧化物的水化物与氢氧化铝反应的化学方程式_______;
(3)画出Q的原子结构示意图_______;
(4)原子序数比Q大18的元素Y和元素R形成化合物,实验表明液态具有一定的导电性,研究人员发现产生这一现象的可能原因在于的自偶电离(类似于:),电离生成的+1价阳离子为_______,-1价阴离子为_______;和水反应生成两种酸,化学方程式是_______。
【答案】(1)C
(2)Al(OH)3+3HClO4 = Al(ClO4)3+3H2O
(3)
(4) IF IF IF5+3H2O=HIO3+5HF
【分析】R单质在暗处与氢气发生剧烈化合并发生爆炸,推出R为F,根据元素周期表,T为Cl,X为S,Z为Ar,Q为Br,据此分析;
【详解】(1)A.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Cl、Br属于同主族,从上到下,Cl的非金属性强于Br,即HClO4的酸性强于HBrO4,故A说法正确;
B.对原子来说,质子数=原子序数=核外电子数,F的原子序数为9,Br的原子序数为35,两者电子数相差26,故B说法正确;
C.非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,F、Cl、Br从上到下非金属性减弱,气态氢化物稳定性:HF>HCl>HBr,故C说法错误;
D.Z元素Ar,为稀有气体,化学性质最稳定,故D说法正确;
答案为C;
(2)T的最高价氧化物对应水化物是HClO4,HClO4属于强酸,与氢氧化铝发生Al(OH)3+3HClO4 = Al(ClO4)3+3H2O;故答案为Al(OH)3+3HClO4 = Al(ClO4)3+3H2O;
(3)Q为Br,原子序数为35,原子结构示意图为;故答案为;
(4)原子序数比Q大18的元素Y为I,则IR5的化学式为IF5,液态IF5具有一定的导电性,说明该化合物为离子化合物,根据水的电离方程式,推出IF5的电离方程式2IF5IF+ IF,生成+1价阳离子为IF,生成-1价阴离子为IF,IF5和水反应生成两种酸,I显+5价,F显-1价,因此化学方程式为IF5+3H2O=HIO3+5HF;故答案为IF;IF;IF5+3H2O=HIO3+5HF。
四、实验题
18.2021年10月16日,神舟十三号载人飞船顺利进入预定轨道。飞船的轨道舱内安装盛有颗粒的装置,为宇航员供氧。某兴趣小组利用下列装置(夹持仪器省略),用金属钠和空气来制备(不考虑空气中与Na反应)。
(1)若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的接口顺序(每个装置只用一次)是:空气→_______→_______→_______→_______→_______→_______→c→d(填字母)。_______
(2)装置Ⅱ的仪器作用是_______。
(3)Ⅳ中反应的离子方程式为_______,若没有装置Ⅳ可能导致生成的中含有_______(填化学式)。
(4)该小组同学称取ag所制备的样品,利用下列装置测定样品的纯度(夹持仪器省略)。
①有同学提出该实验装置存在缺陷,应该在A、B装置之间增加一个盛有饱和溶液的洗气瓶,该同学这样做的目的是_______,该同学想法是否必要?_______(填“是”或“否”),理由是_______。
②读出量筒内水的体积后,折算成标准状况下的体积为VmL,计算样品中的质量分数约为_______%。
【答案】(1)空气→h→g→f→e→a(b)→b(a)→c→d
(2)防止空气中的H2O(g)和CO2进入装置I
(3) CO2+2OH−=CO+H2O
(4) 除去CO2气体中混有的HCl气体 否 从A装置出来的气体有H2O(g)、CO2和HCl,三者与Na2O2反应均生成O2,且为2Na2O2~O2,故HCl的存在不影响纯度的测定
【分析】利用空气和金属钠反应制备过氧化钠,需要把空气中的二氧化碳和水蒸气除去,且还要防止空气中的二氧化碳、水蒸气和过氧化钠反应;测定样品纯度时装置A制备二氧化碳,装置B中过氧化钠和二氧化碳、挥发出的氯化氢以及水蒸气反应生成氧气,装置C除去剩余的二氧化碳,最后利用排水法测量氧气的体积,据此解答。
【详解】(1)空气中的二氧化碳和水蒸气会干扰过氧化钠的制备,需要除去,最后还需要防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ中,则若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的接口顺序是:空气→h→g→f→e→a(b)→b(a)→c→d;
(2)装置II的作用是防止空气中的H2O(g)和CO2进入装置I;
(3)装置Ⅳ中二氧化碳气体被氢氧化钠溶液吸收,反应的离子方程式为CO2+2OH−=+H2O;若没有装置Ⅳ,生成的过氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠,则可能导致生成的Na2O2中含有Na2CO3;
(4)①A、B装置之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,目的为除去CO2气体中混有的HCl气体;由于从A装置出来的气体有CO2、H2O(g)、HCl,三者与Na2O2反应均生成O2,且为2Na2O2∼O2,故HCl的存在不影响纯度的测定;
②读出量筒内水的体积后,折算成标准状况下O2的体积为VmL,氧气的物质的量是mol,根据2Na2O2∼O2可知过氧化钠的物质的量是mol,则样品中Na2O2的质量分数约为×100%=%。
五、元素或物质推断题
19.A、B、C为中学常见单质。通常状况下,A为固体,B为黄绿色气体,C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物,其中X常温下是无色气体,其水溶液是一种强酸,E为黑色固体,H在常温下为液体,它们之间转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。请回答下列问题:
(1)B的化学式为_______,F中的非金属元素的原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
(2)反应⑦的化学方程式是_______。
(3)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是_______(填编号)。
(4)保存G溶液时要加入固体A的原因是_______;
(5)向G溶液中加入氢氧化钠溶液的现象是_______;
(6)向0.02 mol A的氧化物中加入45 mL 4 mol/L硫酸溶液恰好完全反应,得到A的两种不同价态的盐,所得溶液中能恰好被标准状况下672 mL氯气氧化。则此A的氧化物的化学式为_______。
【答案】(1) Cl2 S>C>N
(2)
(3)③⑥
(4)防止FeCl2溶液被氧化
(5)白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
(6)Fe7O9
【分析】B为黄绿色气体,说明B为Cl2,A为固体,结合转化关系可知,B与A反应生成D,D与F反应得到血红色溶液,固体A为Fe,D为FeCl3,F为KSCN,由D与G之间的相互转化,可知G为FeCl2,Fe与无色气体C反应得到E,E与X反应得到D、G、H,且X常温下是无色气体,其水溶液是一种强酸,E为黑色固体,H在常温下为液体,可推知C为O2,E为Fe3O4,X为HCl,H为H2O,以此来解答。
【详解】(1)由分析可知,B的化学式为Cl2,F为KSCN,则F中的非金属元素即S、C、N,根据同一周期从左往右主族元素的半径依次减小,同一主族从上往下主族元素的半径依次增大,故原子半径由大到小的顺序是S>C>N,故答案为:Cl2;S>C>N;
(2)由题干转化关系可知,反应⑦即Fe和水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和H2,故该反应的化学方程式是,故答案为:;
(3)由分析结合转化关系图可知,反应①为:2Fe+3Cl22FeCl3、②为3Fe+2O2Fe3O4、③Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O、④Fe+2FeCl3=3FeCl2、⑤2FeCl2+Cl2=2FeCl3、⑥FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl、⑦,则
在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是③⑥,故答案为:③⑥;
(4)由分析可知,G为FeCl2,Fe2+具有还原性,已被氧化为Fe3+,保存G溶液时要加入固体A即Fe,可以防止FeCl2被氧化而变质,故答案为:防止FeCl2被氧化而变质;
(5)由分析可知,G为FeCl2,向G溶液中加入氢氧化钠溶液发生的反应有:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故可观察到的现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,故答案为:白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;
(6)铁的氧化物与硫酸反应生成硫酸盐和水,由守恒可知,n(H2O)=n(H2SO4)=n(氧化物中O),硫酸的物质的量为4mol/L×0.045L=0.18mol,可知氧化物中含O为0.18mol;Fe2+能恰好被标准状况下672mL氯气氧化,由得失电子守恒可知n(Fe2+)==0.06mol,铁的氧化物中正负化合价的代数和为0,设n(Fe3+)=x,则3x+0.06×2=0.18×2,解得x=0.08mol,铁原子和氧原子的个数之比为(0.06mol+0.08mol)∶0.18mol=7∶9,则该铁的氧化物为Fe7O9,故答案为:Fe7O9。
2022-2023学年湖北省武汉市第三中学高一上学期12月月考化学试题含解析: 这是一份2022-2023学年湖北省武汉市第三中学高一上学期12月月考化学试题含解析,共23页。试卷主要包含了单选题,多选题,工业流程题,计算题,实验题,元素或物质推断题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年湖北省武汉市武昌实验中学高一上学期12月月考化学试题含解析: 这是一份2022-2023学年湖北省武汉市武昌实验中学高一上学期12月月考化学试题含解析,共22页。试卷主要包含了单选题,工业流程题,实验题,元素或物质推断题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年湖北省武汉市第六中学高一上学期第三次月考化学试题含解析: 这是一份2022-2023学年湖北省武汉市第六中学高一上学期第三次月考化学试题含解析,共24页。试卷主要包含了单选题,实验题,填空题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。