2022-2023学年河北省石家庄市第二中学南校区高一上学期期末考试化学试题含解析
展开河北省石家庄市第二中学南校区2022-2023学年高一上学期期末考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展,下列有关说法不正确的
A.中国航空铝材处于世界领先行列,该铝材是一种铝合金,铝合金的密度小,强度高
B.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性
C.我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速,得益全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨,钢的熔点比铁的熔点高,比铁用途更广泛
D.2017年8月我国成功完成某超级钢的研制,该超级钢强度大,能够实现钢板轻薄化
【答案】C
【详解】A.铝合金的密度小,强度高,抗腐蚀能力强,A正确;
B.稀土元素加入钢中有多种作用,例如可改变合金的结构增加钢的韧性、抗氧化性;B正确;
C.钢是由铁、碳等元素构成的合金,合金的熔点比铁的熔点低,C错误;
D.超级钢是通过各种工艺方法将普通的碳素结构钢的铁素体晶粒细化,进而使其强度有大幅度提高,能够实现钢板轻薄化, D正确;
答案选C。
2.NaCl是我们生活中必不可少的物质。将NaCl固体溶于水,溶解过程如图所示,下列说法正确的是
A.该过程发生了分解反应
B.水若足量,Na+和Cl-也不会完全成为水合离子状态
C.水合Na+的图示不科学
D.NaCl溶于水后发生了电离,是在通电条件下进行的
【答案】C
【详解】A.该过程只有化学键的断裂,并没有新化学键的形成,不属于化学变化,更不是分解反应,故A错误;
B.NaCl是强电解质,在水中可以完全电离,水若足量,Na+和Cl-可以完全成为水合离子状态,故B错误;
C.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,正确的图示为,故C正确;
D.NaCl溶于水后在水分子的作用下离子键断裂,形成水合离子,并不需要通电,故D错误;
答案为C。
3.四轮纳米车是全球最小的、由80个单个碳原子制成的“电动车”,科研小组通过将4个旋转的运动单元(相当于汽车的4个轮子)附着到一个中心轴上,制造出一个可定向移动的分子,该分子仅为4纳米长,当施加微弱电流时,会向前行驶。下列说法错误的是
A.用激光笔照射该物质分散在蒸馏水中形成的分散系,光线通过时出现明亮的光路
B.“四轮纳米车”分子可透过滤纸,也可透过半透膜
C.“四轮纳米车”与石墨是同素异形体
D.“四轮纳米车”是一种新型的单质
【答案】B
【详解】A.该分子长4纳米,分散在蒸馏水中形成胶体,用激光笔照射,产生丁达尔效应,A正确;
B.该分子长4纳米,分散在蒸馏水中形成胶体,可透过滤纸,但不可透过半透膜,B错误;
C.该分子由80个单个碳原子形成的单质,与石墨是同素异形体,C正确;
D.由题意可知,该分子是由80个单个碳原子形成的单质,D正确;
故选B。
4.某化学探究小组按如图所示进行燃烧实验时,发现烧杯中酸性溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的酸性溶液,溶液呈红色。据此判断下列说法中错误的是
A.该条件下部分反应生成了
B.本身有强还原性,可以使酸性溶液褪色
C.酸性溶液中发生的离子反应为
D.将烧杯中溶液换成淀粉溶液,溶液变蓝能验证生成物具有氧化性
【答案】B
【分析】氢气在空气中燃烧,产物遇冰块冷凝滴入烧杯中。据紫色的KMnO4溶液具有强氧化性,若使其褪色,必定有还原性物质滴入杯中;使FeSO4、KSCN混合溶液变红,必定有氧化性物质将Fe2+氧化。从而确定这一冷凝产物既有氧化性又有还原性,根据氧元素的化合价可知该物质可能是H2O、H2O2。
【详解】A. H2O2具有氧化性与还原性,遇强氧化剂是表现还原性,遇较强的还原剂是表现氧化性,该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2,故A正确;
B. 本身有强还原性,但不能使酸性溶液褪色,故B错误;
C. 过氧化氢具有氧化性,可在酸性条件下氧化亚铁离子,酸性溶液中发生的离子反应为,故C正确;
D. KI具有还原性,能够被双氧水氧化,将烧杯中溶液换成淀粉溶液,溶液变蓝能验证生成物具有氧化性,故D正确;
故选B。
5.磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂电池的正极材料,LiFePO4可通过Li2CO3+H2C2O4+2FePO4=2LiFePO4+H2O+3CO2制得。该电池充电时LiFePO4变成Li1-xFePO4(0<x<1)。(在制备和充电时∶H、Li、P、O化合价不变,分别为+1、+1、+5、-2)。下列说法正确的是
A.该制备原理中H2C2O4作氧化剂
B.由 LiFePO4变成 Li1-xFePO4时,属于还原反应
C.常温常压下生成6.6 g CO2时,反应中转移0.1 mol 电子
D.当Li1-xFePO4中x=0.4时,Li1-xFePO4中的Fe2+和Fe3+个数之比为2∶3
【答案】C
【详解】A.该反应中H2C2O4中C元素化合价由+3价变为+4价被氧化,所以H2C2O4为还原剂,A错误;
B.根据题意可知由 LiFePO4变成 Li1-xFePO4时,Fe元素的化合价升高,属于氧化反应,B错误;
C.6.6 g CO2的物质的量为=0.15mol,根据反应方程式可知此时有0.05molH2C2O4被氧化,且该反应中只有H2C2O4被氧化,C元素化合价由+3价变为+4价,转移电子为0.05mol×2=0.1mol,C正确;
D.当x=0.4时,Fe的平均化合价为2.4,设Fe2+的个数为x,Fe3+的个数为y,则x+y=1,2x+3y=2.4,解得x=0.6,y=0.4,所以Fe2+和Fe3+个数之比为3:2,D错误;
综上所述答案为C。
6.研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时,使用类似数轴的方法表示更便于理解。下列表达正确的是
A.Na2CO3溶液和盐酸反应后溶液中的钠盐
B.NaOH溶液与CO2反应后溶液中的钠盐
C.常温下钠与氧气的反应生成的氧化物
D.AlCl3溶液中滴加氨水后铝元素的存在形式
【答案】B
【详解】
A.Na2CO3溶液和盐酸反应时,可能发生的反应为:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,如果2>n(HCl)∶n(Na2CO3)≥1∶1时,溶液中的钠盐为NaHCO3、NaCl,如果n(HCl)∶n(Na2CO3)<1∶1时,碳酸钠有剩余,溶液中的钠盐为Na2CO3、NaHCO3、NaCl,如果n(HCl)∶n(Na2CO3)≥2∶1时溶液中钠盐为NaCl,故A错误;
B.NaOH溶液与CO2发生反应:2NaOH+CO2(少量)=Na2CO3+H2O,NaOH+CO2(过量)=NaHCO3,当n(NaOH)∶n(CO2)≤1时,生成NaHCO3,当1<n(NaOH)∶n(CO2)<2时,生成Na2CO3、NaHCO3,当n(NaOH)∶n(CO2)≥2时,生成Na2CO3,故B正确;
C.常温下钠与氧气反应时,生成的氧化物只有氧化钠,故C错误;
D.一水合氨为弱碱,AlCl3溶液中滴加氨水时只能生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,不会生成偏铝酸盐,故D错误;
答案选B。
7.根据古代文献记载的化学知识,下列相关结论或应用错误的是
选项
文献记载
结论或应用.
A
《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法:“取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣”
中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁
B
《天工开物》记载:造瓦“凡坯既成,干燥之后,则堆积窖;中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”
造瓦时浇水转釉后,铁元素主要以氧化铁形式存在
C
《抱朴子内篇》记载:“曾青涂铁,铁赤色如铜”
描述了湿法治铜的原理
D
南北朝时期陶弘录说:“水银,能消化金、银使成泥,人以镀物是也”
汞、金、银形成的合金可用于器物上镀金、银。
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣,说明Fe与醋酸反应生成铁华粉,因此铁华粉的主要成分是醋酸亚铁,A正确;
B.氧化铁是红棕色,氧化亚铁为黑色,造瓦时浇水转釉后,铁元素主要以氧化亚铁形式存在,因此砖瓦呈青色,B错误;
C.曾青得铁则化为铜是铁置换铜,说明Fe与CuSO4在溶液中发生置换反应产生Cu和FeSO4,这是湿法治铜的化学反应原理,C正确;
D.将金或者银与水银混合形成合金,将合金涂在物品的表面上,水银挥发后,金或者银便浮在物品的表面,D正确;
故合理选项是B。
8.庆祝中华人民共和国70周年的焰火晚会令人难忘,五颜六色火焰的产生与焰色试验有关。下述对焰色试验的叙述正确的是
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察②焰色试验是金属单质的特性
③钡的焰色为绿色,钙元素的焰色为紫色④每次实验后,要将铂丝用硫酸洗净
⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
⑥所有金属或它们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色
⑦若火焰颜色为黄色,则一定含钠元素,不含钾元素
A.仅有⑥⑦不正确 B.仅有①③⑤正确
C.仅有①⑤正确 D.全正确
【答案】C
【详解】①在观测钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃片,滤去钠的黄光的干扰,故正确;
②焰色试验是元素的性质,不是金属单质的特性,故错误;③钡的焰色为绿色,钙元素的焰色为砖红色,故错误;
④硫酸不易挥发,灼烧时,硫酸及其盐不易挥发掉,无法达到洗净的目的,故每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净,故错误;
⑤洁净的细铁丝,放在酒精灯上灼烧至无色,本身无颜色,则可用铁丝进行焰色反应,故正确;
⑥焰色反应是金属元素的一种性质,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应,如Fe不具有焰色反应,故错误;
⑦物质灼烧时,焰色反应为黄色,说明该物质中一定含有Na元素,由于K元素的紫光能被黄光掩盖,可能含有钾元素,故错误;
仅有①⑤正确,故选C。
9.下列实验操作、现象及结论正确的是
选项
实验
操作、现象及结论
A
鉴别NaHCO3与Na2CO3
取少许两种物质,加入几滴水,插入温度计,温度降低的是Na2CO3
B
检验溶液中是否含
向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀,说明含有
C
检验Fe3+中是否含Fe2+
向溶液先加KSCN溶液,再加入氯水,变红则含Fe2+
D
探究Na2O2与水反应
将2mL水滴入盛有lg 过氧化钠试管中,立即把带火星木条伸入试管,木条复燃,证明有氧气产生
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.NaHCO3溶于水吸热,Na2CO3与水反应放热,则插入温度计,温度降低的是NaHCO3,A错误;
B.检验溶液中是否含,向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀,该白色沉淀可能是AgCl,也可能是BaSO4,不能说明含有SO,B错误;
C.向溶液加KSCN溶液,可检验Fe3+,不能验证是否含有Fe2+,C错误;
D.与水反应生成氧气,氧气具有助燃性,带火星的木条伸入试管,木条复燃,可证明有氧气产生,D正确;
故答案为:D。
10.2018年11月13日第26届国际计量大会对国际单位制进行修改。规定lmol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA.若定义阿伏加德罗常数数值为B,下列有关说法正确的是
A.实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气,每生成0.1B个氯气,被氧化的盐酸为0.4B
B.物质的量浓度为1 mol/L的MgCl2溶液中,含有C1-个数为2B
C.0.1B 个Fe加热时消耗3.36L氯气
D.0.1 mol Na2O2与足量的CO2充分反应转移的电子数为0.1B
【答案】D
【详解】A.MnO2和浓盐酸制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,由反应可知,反应物HCl表现还原性和酸性,每生成1mol氯气,消耗还原剂为2mol,则每生成0.1B个氯气,被氧化的盐酸为0.2B,故A错误;
B.物质的量浓度为1 mol/L的MgCl2溶液的体积未知,难以计算所含有的C1-个数,故B错误;
C.铁和氯气加热时反应生成氯化铁,1molFe消耗1.5mol氯气,则0.1B个Fe加热时消耗标况下3.36L氯气,由于没有指明是在标况下,故C错误;
D.Na2O2与CO2反应:一半过氧化钠为氧化剂、另一半过氧化钠为还原剂,存在关系式:,则0.1 mol Na2O2与足量的CO2充分反应转移的电子数为0.1B,故D正确;
答案选D。
11.下列离子方程式正确的是
A.Ca(ClO)2 溶液中通入少量SO2: Ca2+ + 2ClO-+ SO2 +H2O = CaSO3↓+2HClO
B.NaHSO4 溶液中滴加Ba (OH)2至恰好完全沉淀: 2H++ +Ba2+ +2OH-= BaSO4+2H2O
C.amolFeBr2 的溶液中,通入等物质的量的氯气:2Fe2+ + 2Br- + 2Cl2=Br2+ 2Fe3+ + 4Cl-
D.Cl2 与水反应: Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
【答案】C
【详解】A.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,反应生成氯化钙、硫酸钙、次氯酸,正确的离子方程式为:SO2+3ClO-+H2O+Ca2+=CaSO4↓+Cl-+2HClO,故A错误;
B.NaHSO4 溶液中滴加Ba (OH)2至恰好完全沉淀:生成硫酸钡、氢氧化钠和水,离子方程式为,故B错误;
C. amolFeBr2 的溶液中,通入等物质的量的氯气,按得失电子守恒可知,有一半溴离子未被还原:2Fe2+ + 2Br- + 2Cl2=Br2+ 2Fe3+ + 4Cl-,故C正确;
D. Cl2 与水反应生成的盐酸为强酸、次氯酸为弱酸: Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故D错误;
答案选C。
12.下列说法中正确的是
A.将标况下VL A气体(相对分子质量为M)溶于0.1L水中,所得溶液密度为,则此溶液的物质的量浓度为
B.将的硫酸与水等质量混合后,所得硫酸的物质的量浓度小于
C.1mol氧气在放电条件下有30%转化为,则放电后的混合气体对的相对密度是35.6
D.配制460mL的溶液,需用量筒量取质量分数为98%,密度为的浓硫酸5.0mL
【答案】B
【详解】A.根据进行计算,,,代入公式可得:c=mol/L,A项错误;
B.若原硫酸体积为V,水的密度比硫酸小,故将的硫酸与水等质量混合后,溶液体积大于2V,则所得硫酸的物质的量浓度小于,B项正确;
C.根据质量守恒,气体总质量不变,1mol氧气在放电条件下,有30%转化为,根据反应式3O2=2O3,有0.3molO2反应转化为O3的物质的量为0.2mol,则混和气体的平均摩尔质量为,相同条件下有,即,C项错误;
D.浓硫酸的物质的量浓度为c=,配制该溶液需要500mL容量瓶,故需浓硫酸体积=,D项错误;
答案选B。
13.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是除去杂质的方法,其中正确的组别是
X
Y
Z
A
CO2
HCl
通入饱和食盐水,洗气
B
FeCl3
CuCl2
加足量Fe粉充分反应后过滤
C
FeCl3溶液
FeCl2
加入适量酸性高锰酸钾溶液
D
Fe粉
Al粉
加过量NaOH溶液充分反应后过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.CO2气体混有HCl杂质,应该用饱和NaHCO3溶液除去HCl气体,A错误;
B.FeCl3可以与Fe反应生成FeCl2,不能除去杂质FeCl2,而且还将主体物质反应,B错误;
C.氯化亚铁可以被酸性高锰酸钾氧化为氯化铁,但两者反应的产物氯化钾、氯化锰以及过量的高锰酸钾会成为新的杂质,C错误;
D.铝与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,铁不与氢氧化钠溶液反应,充分反应后过滤可除杂,D正确;
故答案为:D。
14.元素的“价一类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。如图为铁元素的“价一类”二维图,箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A.铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化①
B.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速发生转化②生成红棕色粉末
C.由图可预测:高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性,可用于消毒
D.向FeCl3溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液,若溶液不变紫红色则溶液中一定含Fe2+
【答案】C
【详解】A.铁与水蒸气高温条件下反应生成四氧化三铁,不能实现上述转化①,A错误;
B.氧化亚铁是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速发生转化生成黑色固体四氧化三铁,B错误;
C.高铁酸钠中铁元素为+6价,具有强氧化性,可用于消毒,C正确;
D.由于滴加的酸性高锰酸钾溶液的量少,而氯化铁溶液为黄色,即使不含亚铁离子,溶液也可以不为紫红色,D错误;
答案选C。
15.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.投入铝粉能放氢气的溶液中: 、、K+、Cl-
B.pH=13 的溶液中: 、Na+、、K+
C.澄清透明溶液中: Fe2+、 、Na+、
D.c(Fe3+)=1mol·L-1 的溶液中: H+、 SCN-、Cl-、
【答案】B
【详解】A.加入铝粉能放出氢气的溶液可能是强酸性溶液,也可能是强碱性溶液,不能在强酸溶液中共存,故A错误;
B. pH=13 的溶液呈碱性: 、Na+、、K+彼此间不发生离子反应,能大量共存,故B正确;
C. 澄清透明溶液中: Fe2+、会发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D. c(Fe3+)=1mol·L-1 的溶液中: Fe3+、 SCN-反应生成血红色溶液,不能大量共存,故D错误;
故答案为B。
16.侯德榜(如图)是我国近代著名的化学家,他提出的联合制碱法得到世界各国的认可。以粗盐(含Ca2+、Mg2+、 等杂质)为主要原料,生产纯碱和化肥NH4Cl,实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法不正确的是
A.对粗盐提纯可依次加入过量NaOH、Na2CO3、 BaCl2溶液,过滤后再加入盐酸调pH
B.向饱和食盐水中先通NH3,再通CO2,更有利于NaHCO3析出
C.图甲中析出晶体的总反应可表达为: Na++CO2 + NH3+ H2O=NaHCO3↓+
D.该过程充分利用合成氨工业提供的NH3和CO2,副产品NH4Cl可用于化肥工业
【答案】A
【详解】A.粗盐提纯应依次加入过量、溶液,再加,可以除去溶液中的和加入的过量的,规律后再调除去多余的和,A错误;
B.向饱和食盐水中先通使溶液显碱性,再通,便于更好吸收,更有利于析出,B正确;
C.溶解度较小,析出晶体的总反应可表达为: ,C正确;
D.溶解度较小,利用合成氨工业提供的与反应生成和,受热分解产生纯碱,可用作化肥,D正确;
故选A。
17.下列图示方法能完成相应实验的是
A.用图①配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
B.用图②在实验室制取Cl2
C.用图③探究碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性
D.用图④制备少量Fe(OH)2并能较长时间看到其白色
【答案】D
【详解】A.容量瓶中不能溶解固体物质,则不能用图①配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,A与题意不符;
B.用二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气,则不能用图②在实验室制取Cl2,B与题意不符;
C.外试管加热的温度高于内试管,且碳酸钠受热不分解,则不能用图③探究碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性,C与题意不符;
D.硫酸与铁反应生成氢气,氢气能把装置A中生成的硫酸亚铁压入装置B,且氢气能排净装置内的空气,可防止氢氧化亚铁被氧化,则用图④制备少量Fe(OH)2并能较长时间看到其白色,D符合题意;
答案为D。
二、多选题
18.取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液,体积均为50mL,分别向其中通入一定量的CO2后,再分别稀释到100mL,在稀释后的溶液中分别滴加0.1mol/L的盐酸,产生的CO2体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图,下列说法正确的是
A.原NaOH溶液的物质的量浓度0.15mol·L-1
B.B曲线表明原溶液通入CO2后,所得溶质为Na2CO3和NaHCO3且物质的量之比为1:1
C.A曲线表明原溶液通入CO2后,所得溶质为NaOH和Na2CO3且物质的量之比为1:3
D.B曲线表明原溶液通入CO2后,所得溶质与盐酸反应产生气体的最大体积为22.4 mL(标准状况)
【答案】AB
【分析】CO2和NaOH溶液反应,根据通入CO2的量分四种情况,第一种情况是CO2量不足,反应后溶液的成分是NaOH、Na2CO3,第二种是CO2恰好反应,反应后溶液成分只有一种Na2CO3,第三种是CO2过量不多,反应后的溶液成分是Na2CO3、NaHCO3,最后一种是CO2完全过量,反应后溶液成分是NaHCO3。Na2CO3溶液中滴入盐酸先生成碳酸氢钠和氯化钠:Na2CO3+HCl==NaCl+ NaHCO3,继续滴加盐酸,则发生NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,2个反应中消耗等量的HCl,结合图像可知,曲线A、B对应的溶液均不是碳酸钠溶液,A中第一阶段消耗盐酸大于第二阶段,A对应溶液成分是NaOH、Na2CO3,B中第一阶段消耗盐酸小于第二阶段,则B对应溶液成分是碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液;
【详解】A.滴入HCl75mL时反应恰好完全、所得为NaCl溶液,A或B溶液共消耗0.075L0.1mol/L =0.0075 molHCl,则按元素质量守恒,此时溶液中含0.0075molNaCl溶液,则钠离子由0.0075molNaOH溶液提供,原溶液中c(NaOH)= ,A正确;
B.据分析B曲线表明原溶液通入CO2后,所得溶质为Na2CO3和NaHCO3,滴入HCl(25-0) mL段反应为Na2CO3+HCl==NaCl+ NaHCO3,则碳酸钠为0.025L0.1mol/L =0.0025 mol,滴入HCl(75-25) mL段反应为NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,反应恰好完全时, B溶液共消耗0.075L0.1mol/L =0.0075 molHCl,则按元素质量守恒,此时溶液中含0.0075molNaCl溶液,则B溶液中含NaHCO3为0.0075mol -2×0.0025mol =0.0025mol,则Na2CO3和NaHCO3物质的量之比为1:1,B正确;
C.据分析A曲线表明原溶液通入CO2后,所得溶质为NaOH和Na2CO3,则滴入HCl(60-0) mL段反应为先氢氧化钠溶液和盐酸发生中和反应,再Na2CO3+HCl==NaCl+ NaHCO3,滴入HCl(75-60) mL段反应为NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,则A溶液中的碳酸钠转变的碳酸氢钠为(0.075-0.060)L0.1mol/L =0.0015 molHCl,反应恰好完全时, A溶液共消耗0.075L0.1mol/L =0.0075 molHCl,则按元素质量守恒,此时溶液中含0.0075molNaCl溶液,则A溶液中含NaOH为0.0075mol -2×0.0015mol =0.0045mol,则NaOH和Na2CO3物质的量之比为3:1,C错误;
D. 结合选项B可知,B溶液中含Na2CO3、NaHCO3均为0.0025mol,由元素守恒可知,B曲线表明原溶液通入CO2后所得溶质与盐酸反应产生气体最多为0.0025mol +0.0025mol=0.005mol,则最大体积为112mL(标准状况),D错误;
答案选AB。
三、单选题
19.常温下,c(H+)=0.1mol/L的某溶液中可能含有Na+、 Fe3+、 Fe2+、I-、Cl-、 中的某几种离子,现取100mL该溶液进行如图所示实验:
已知氧化性Fe3+>I2,根据实验结果,判断下列说法正确的是
A.Fe3+与Fe2+至少有一种
B.一定存在Fe2+、I-、Cl-
C.一定不存在,可能存在Na+和Cl-
D.该溶液中一定存在Fe2+、I-,可能含Cl-
【答案】B
【分析】溶液中已经含有0.1mol/L的H+,所以与其不能大量共存的一定不存在;由于加入适量Cl2、加四氯化碳分液后下层分离出了紫黑色固体,说明有碘单质生成,那么原溶液中一定含有I-;由于氧化性Fe3+>I2,所以I-会被Fe3+氧化,所以原溶液中一定不会存在Fe3+;根据I2的质量为2.54g可知,100mL的原溶液含有I-0.02mol,所以原溶液中;对分液后的水层加入足量的氢氧化钠会生成沉淀,所以原溶液中一定有Fe2+,那么1.60g固体即Fe2O3,所以100mL原溶液中,Fe2+的量为0.02mol,即原溶液中;由于第一步中加入的Cl2会转变为Cl-,所以不能通过生成AgCl白色沉淀证明原溶液中含有Cl-;通过上述分析,原溶液中,,,电荷并不守恒,所以原溶液中一定还含有Cl-,由于上述检验过程并未证明溶液中一定不含Na+,所以;当,溶液中不含Na+,当,溶液中一定有Na+。
【详解】A.通过分析可知,溶液中一定不含Fe3+,A错误;
B .通过分析可知,一定存在Fe2+、I-、Cl-,B正确;
C. 通过分析可知,原溶液中一定不含;原溶液中一定还含有Cl-,且当,溶液中不含Na+,当,溶液中一定有Na+,C项错误;
D.通过分析可知,溶液中一定含有Cl-,且,D错误;
答案选B。
四、多选题
20.如图所示,向密闭容器内可移动活塞的两边分别充入CO2、H2和O2的混合气体(已知CO2体积占整个容器体积的1/5),将H2和O2的混合气体点燃引爆。活塞先左弹,恢复室温后,活塞右滑并停留于容器的中央。下列说法不正确的是
A.活塞移动情况说明H2、O2燃烧放热,且该反应气体分子数减少
B.反应前,活塞左右两边气体原子数之比为1∶ 4
C.反应后恢复到室温,活塞左右两边气体的物质的量相等
D.原来H2和O2的体积之比一定是3∶1
【答案】BD
【详解】A.将和的混合气体点燃引爆,活塞先左弹说明反应放热,活塞右滑并停留于容器的中央可以说明反应气体分子数减少,A正确;
B.反应前体积占整个容器体积的,则和混合气体的体积比为,物质的量之比为,原子数之比为,B错误;
C.反应后活塞停留于容器的中央,说明活塞左右两边气体体积相等,物质的量相等,C正确;
D.通过图分析,在同温同压下,原来和混合气体的体积比为,假设为1mol,则氢气和氧气的混合气体为4mol,点燃后,氢气和氧气反应生成水,气体剩余1mol,根据方程式分析,若氢气剩余1mol,反应消耗的氢气物质的量为2mol,氧气为lmol,则原来氢气和氧气的物质的量比可能为3:1,或氧气剩余1mol,反应消耗的氢气物质的量为2mol,氧气为lmol,则原来氢气和氧气的物质的量比可能,D错误;
故选BD。
五、单选题
21.利用覆铜板制作图案时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3 +Cu=2FeCl2 +CuCl2.现有铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL 5.0mol/L FeCl3溶液中,充分反应后,剩余固体质量为2.8g,下列说法正确的是
A.反应后溶液中c(Fe2+)=0.6 mol/L
B.剩余固体是铁、 铜混合物。
C.原固体混合物中铜的质量是12.4g
D.反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)= 1.5mol
【答案】C
【分析】铁的还原性强于铜,把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中,铁先与铁离子反应,与FeCl3溶液反应时先后发生:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2+ +2Fe2+,原溶液中含有FeCl3的物质的量是n(FeCl3)=5 mol/L×0.1 L=0.5 mol,假设0.5 mol FeCl3完全反应消耗Fe、Cu的质量分别是m1、m2,根据Fe+2Fe3+=3Fe2+可知0.5 mol Fe3+反应消耗Fe的质量为m1=;根据Cu+2Fe3+=Cu2+ +2Fe2+可知0.5 mol Fe3+反应消耗Cu的质量为m2=,实际溶解金属质量18 g-2.8 g=15.2 g,14g<15.2g<16 g,可见:Fe完全反应,Cu部分反应,Fe3+反应完全,剩余金属是Cu,设反应消耗铜的物质的量为n1,反应的铁的物质的量为n2,则有关系式:①64n1+56n2=15.2 g;②n1+n2=n (Fe3+ )=0.25 mol,解得n1=0.15 mol,n2=0.1 mol,则原来混合物中含有的铜的质量m(Cu)=0.15mol×64 g/mol+2.8 g=12.4 g ,根据反应方程式可知反应后溶液中n(Fe2+)=2n(Cu) +3n(Fe) =2×0.15mol+3×0.10 mol=0.6 mol,反应后溶液中铜离子的物质的量为n(Cu2+)=n(Cu)=0.15 mol,据此回答。
【详解】A. 据分析,反应后溶液中溶液中n(Fe2+)=0.6 mol,c(Fe2+)=6 mol/L,A错误;
B.据分析,剩余的金属为Cu,B错误;
C.据分析,原固体混合物中铜的质量是12.4g ,C正确;
D.据分析,反应后溶液中n(Fe2+)=0.6 mol,反应后溶液中铜离子的物质的量为n(Cu2+)= 0.15 mol,故n(Fe2+)+n(Cu2+) =0.6 mol+0.15 mol=0.75 mol,D错误;
答案选C。
六、填空题
22.完成下列填空
(1)9.5 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.2 molCl-,则A的摩尔质量是_______。
(2)Al与NaOH溶液的反应化学方程式为_______;铝的氧化物属于_______氧化物(填“碱性”,“酸性”或“两性”)。
(3)已知某饱和NaCl溶液的体积为VmL。密度为ρ g/cm3,质量分数为w%,物质的量浓度为c mol/L,用w表示该温度下NaCl的溶解度_______。
(4)有一个储气瓶,装满O2称重为516g,装满Cl2称重为535.5g (均在标况下测定),若相同条件下装满H2,则称重质量为_______。
(5)如图是某学校实验室从化学试剂商店采购的浓硫酸试剂标签上的部分内容。现用该浓硫酸配制240mL1.84mol/ L的稀硫酸。可供选用的仪器有:胶头滴管;烧瓶;烧杯;药匙;量筒;托盘天平。
硫酸化学纯
(CP)(500mL)
品名:硫酸
化学式: H2SO4
相对分子质量: 98
密度: 1.84g/cm3
质量分数: 98%
请回答下列问题:
①配制稀硫酸时,还缺少的仪器是_______(填写名称)。
②经计算,配制240mLl.84mol· L-1的稀硫酸需要量取上述浓硫酸的体积为_______mL。
③对所配制的稀硫酸进行测定,发现其浓度大于1.84mol·L-1,配制过程中下列各项操作可能引起该误差的有_______(填写字母)。
A.用量筒量取浓硫酸时,俯视刻度线取浓硫酸
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,含有少量蒸馏水
C.将硫酸稀释后立即转入容量瓶后,紧接着就进行以后的实验操作
D.用量筒量取浓硫酸后,洗涤量筒并将洗涤液也转移入烧杯中
E.定容时,仰视容量瓶刻度线
F.定容后,把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线,便补充几滴水至刻度处
【答案】(1)24
(2) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 两性
(3)g
(4)501g
(5) 250容量瓶、玻璃棒 CD
【详解】(1)9.5 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.2 molCl-,所以ACl2的物质的量为0.1mol,,A的摩尔质量是(95-35.5×2)=24;
(2)Al与NaOH溶液的反应生成NaAlO2和H2,其化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;铝的氧化物既能与强酸反应,也能与强碱反应,属于两性氧化物;
(3)设该饱和NaCl溶液的溶解度为S,其质量分数w%=,解得S=g;
(4)标准状况下,储气瓶的体积不变,则装满O2、Cl2和H2的物质的量相同,设储气瓶的质量为xg,根据得,,解得x=500g,故O2的物质的量为,则H2的质量为,在相同条件下装满H2,则称重质量为500g+1g=501g;
(5)①配制稀硫酸时,选用的仪器有:胶头滴管、烧瓶、烧杯、药匙、量筒、托盘天平,还缺少的仪器是250容量瓶、玻璃棒;
②浓硫酸的物质的量浓度,配制稀硫酸时溶质不变,其物质的量为,则需要浓硫酸的体积为;
③对所配制的稀硫酸进行测定,发现其浓度大于1.84mol·L-1,配制过程中下列各项操作可能引起该误差的有:
A.用量筒量取浓硫酸时,俯视刻度线取浓硫酸,量取浓硫酸的体积偏小,所配制的稀硫酸浓度偏小,A不符合题意;
B.在定容时,还需要往容量瓶中加入蒸馏水,因此容量瓶中原有少量蒸馏水不影响所配溶液浓度,B不符合题意;
C.将硫酸稀释后温度较高,根据热胀胀冷缩,立即转入容量瓶后,紧接着就进行以后的实验操作,会使加入的蒸馏水偏少,所配制的稀硫酸浓度偏大,C符合题意;
D.用量筒量取浓硫酸后,洗涤量筒并将洗涤液也转移入烧杯中,会使溶质偏大,所配制的稀硫酸浓度偏大,D符合题意;
E.定容时仰视刻度线,导致加蒸馏水多了,会导致所配溶液浓度偏小,E不符合题意;
F.定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线,可能是因为摇动时溶液有一部分附着在了刻度线上方的瓶壁和瓶塞上,再补充几滴水至刻度处,导致溶剂质量增加了,会导致所配溶液浓度偏低,F不符合题意;
故答案为:CD。
23.2020年突如其来的“新冠病毒”使人们认识到日常杀菌消毒的重要性。氯气、漂白液、漂白粉、二氧化氯都是生活中常用的含氯消毒剂。家庭中常常使用的消毒剂主要是“84“消毒液,可以说化学让生活更美好。
图为“84”消毒液说明书。
说明书
药品名称
84消毒液
主要成分
NaClO,有效氯含量50.00g/L~ 60.00g/L
注意事项
不可与其他洗涤剂或消毒液混合使用
用法用量
稀释后浸泡或洗刷白色衣物,浴缸等1: 200水溶液餐饮具,瓜果等1: 100 水溶液
请回答下列问题。
(1)“84”消毒液的有效氯指的是每升含氯消毒剂的氧化能力(得失电子数)相当于多少克Cl2的氧化能力(Cl均转化为Cl-)。若该“84”消毒液商品的有效氯按56.8g/L计算,该消毒液的NaClO的物质的量浓度是_______。
(2)常温下用石灰乳吸收Cl2制备漂白粉。写出该反应的化学方程式_______ , 若将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO 和NaClO3的混合液。当混合液中Cl-和的个数比为13 :2时,混合液中ClO-和的个数比为_______。
(3)家庭用“84”消毒液用法强调,做家庭物品消毒时,要做适当的稀释,喷洒后也不要急于用清水擦拭,要浸泡,这样效果会更好,家庭消毒马桶时,不可在用洁厕灵(主要成分是盐酸)清洗马桶后,立刻使用“84”消毒液消毒,否则会产生黄绿色的有毒气体,其反应的离子方程式是_______。
(4)二氧化氯(ClO2)被联合国世界卫生组织列为A1级高效安全灭菌消毒剂。工业制备ClO2的反应为:2NaClO3 +4HCl =2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl
①用双线桥表示电子转移的方向和数目_______。
②ClO2在杀菌消毒过程中会产生少量副产物亚氯酸盐(),需将其转化为C1-除去,下列试剂中可将转化为C1-的是_______(填字母)。
a. O3 b. FeSO4 c. KI d. KMnO4
③工业上还可以利用硫铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]还原氯酸钠(NaClO3)制取二氧化氯。制备的离子方程式为:+FeS2+H+ ClO2+Fe3++ +H2O(未配平),请配平以上反应方程式_______。
【答案】(1)0.8mol/L
(2) 3:2
(3)
(4) bc 15ClO+FeS2+14H+=15ClO2↑+Fe3++2SO+7H2O
【详解】(1)Cl元素转化为Cl-时,1molNaClO和Cl2均得到2mol电子,说明二者物质的量相等,若该“84”消毒液商品的有效氯按56.8g/L计算,设溶液的体积为1L,则Cl2的物质的量为:=0.8mol,该消毒液中NaClO的物质的量浓度是:=0.8mol/L。
(2)常温下用石灰乳吸收Cl2制备漂白粉。该反应的化学方程式为:, 若将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO 和NaClO3的混合液。当混合液中Cl-和的个数比为13 :2时,设Cl-和ClO的个数分别为:13、2,生成13个Cl-时得到13个电子,生成2个ClO时失去10个电子,当生成1个ClO-时失去1个电子,根据得失电子守恒,生成ClO-的个数为3个,则混合液中ClO-和ClO的个数比为3∶2。
(3)84消毒液含次氯酸钠、洁厕灵含盐酸,二者混用,发生氧化还原反应,产生有毒气体氯气,其反应的离子方程式是。
(4)①2NaClO3 +4HCl =2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl反应中只有NaClO3→ClO2时Cl元素化合价降低, 4HCl中2HCl→Cl2时Cl元素的化合价由-1价升为0,则双线桥表示该反应中电子转移的方向和数目为。
②ClO2在杀菌消毒过程中会产生少量副产物亚氯酸盐(),需将其转化为C1-除去,即使被还原,需要加入还原剂,FeSO4和KI可以做还原剂,O3和KMnO4只能做氧化剂;
选bc。
③由未配平的离子方程式可知,反应中铁元素和硫元素的化合价升高被氧化,铁元素从+2价升高到+3价、硫元素从-1价升高到+6价,二硫化亚铁为反应的还原剂,氯元素化合价从+5降低到+4,被还原,氯酸钠是反应的氧化剂,1molFeS2反应失去15mol电子,生成15mol二氧化氯转移15mol电子,则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得:反应的离子方程式为15ClO+FeS2+14H+=15ClO2↑+Fe3++2SO+7H2O。
七、实验题
24.铁常见的化合价有0、+2、+3,某化学兴趣小组进行了一系列有关铁及其化合物的实验,并检验其中所含的铁元素的化合价。
Ⅰ.利用如图装置进行“铁与水反应”的实验,并检验产物。
(1)B中反应的化学方程式为_______。
(2)E中的氧化铜出现由黑色变成红色可以证明反应后生成H2,点燃E处酒精灯之前应进行的具体操作步骤是_______。
(3)
步骤
现象
Ⅰ.取B中硬质玻璃管反应后样品少许,加入足量的盐酸并过滤,滤液为a
固体溶解,溶液为绿色
Ⅱ.取a溶液少许,滴加KSCN溶液
溶液不变红色
Ⅲ.取a溶液少许,滴加NaOH溶液
现象A
现象A是_______, a溶液中不含Fe3+的原因是金属铁将三价铁离子变成二价铁离子。
Ⅱ.铁是人体必需的微量元素,严重缺铁时需要服用补铁剂。实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量,设计并进行了如下实验:
[查阅资料] 1.该 补铁剂不溶于水,但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。
2.KSCN中的硫元素为-2价。
3.K3[ Fe(CN)6]与Fe2+会产生蓝色沉淀。
实验一:检验该补铁剂中铁元素的价态。
(4)已知甲同学为了检验药品中Fe2+的存在。将药物碾碎、水溶后过滤。取少量所得滤液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液,未出现明显现象,其主要原因为_______。
改进后进行如下操作:
(5)试剂1是_______, 试剂2是_______。
(6)加入试剂2后溶液变为浅红色,说明溶液①中含有_______。
(7)能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象是_______。
(8)甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因,可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。
a.甲同学猜测的依据是_______。
b.乙同学通过实验证实了甲同学的猜测,其实验方案及现象是_______。
实验二:测定该补铁剂中铁元素的含量。
(9)计算每片该补铁剂含铁元素的质量为_______g。
(10)人体只能吸收Fe2+,医生建议在服用该补铁剂时,同时服用维生素C,理由是_______。
【答案】(1)3Fe +4 H2O(g)Fe3O4 +4 H2
(2)收集从E处出来的气体验纯
(3)产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
(4)该补铁剂不溶于水
(5) 稀盐酸 KSCN溶液
(6)铁离子(或)
(7)加入过氧化氢溶液后,溶液变为深红色
(8) KSCN中的硫元素为-2价,具有还原性,过氧化氢具有氧化性,两者会发生反应导致被消耗 取少量的无色溶液④,滴加KSCN溶液,溶液变红色
(9)
(10)亚铁离子容易被氧化,而维生素C具有还原性,可以防止被氧化
【分析】Ⅰ.根据装置图可知:A为制取水蒸气,B为铁粉和水蒸气反应,C起缓冲瓶作用,D为为干燥装置,E验证氢气的还原性。
Ⅱ.已知该补铁剂不溶于水,但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。将补铁剂碾碎加入稀盐酸溶解过滤,得到滤液加入KSCN溶液变浅红色,再加入过氧化氢溶液,溶液变为深红色后又褪色,褪色是因为溶液中的与发生了化学反应。利用质量守恒定律及所测数据可测定该补铁剂中铁元素的含量。
【详解】(1)B中铁粉和水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,其反应的化学方程式为3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 +4 H2。
(2)从安全起见,氢气与氧化铜反应前一定要验纯,所以点燃E处酒精灯之前应进行的具体操作步骤是:收集从E处出来的气体验纯。
(3)反应后样品少许加入足量的盐酸,固体溶解,滤液a为绿色,取a溶液少许,滴加KSCN溶液,溶液不变红色,说明加盐酸溶解时的Fe3+被铁粉还原了,溶液a中不含有Fe3+、含有Fe2+。则取a溶液少许滴加NaOH溶液会产生白色的氢氧化亚铁沉淀、氢氧化亚铁还原性强,又迅速被氧化为氢氧化铁,则产生的现象A是:产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色。
(4)甲同学将药物碾碎、水溶后过滤。少量滤液中加入K3[Fe(CN)6]溶液未出现明显现象,主要原因为该 补铁剂不溶于水。
(5)铁离子能和KSCN溶液反应使溶液变红色,而亚铁离子不行,过氧化氢具有强氧化性能将亚铁离子氧化为铁离子,结合实验流程可知,试剂1是稀盐酸,试剂2是KSCN溶液。
(6)Fe3+遇KSCN溶液变红,加入试剂2后溶液变为浅红色,说明溶液①中含有铁离子(或)。
(7)能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象是:加入过氧化氢溶液后,溶液变为深红色,说明亚铁离子被氧化生成了更多的铁离子, 与发生反应的离子方程式为。
(8)甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因,可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。
a.甲同学猜测的依据是:KSCN中的硫元素为-2价,具有还原性,过氧化氢具有氧化性,两者会发生反应导致被消耗,所以溶液褪色。
b. 由于被消耗,溶液变无色,故乙同学通过实验要证实甲同学的猜测,可以取少量的无色溶液④,滴加溶液,其实验方案及现象是:取少量的无色溶液④,滴加KSCN溶液,溶液变红色,证明甲同学的猜测正确。
(9)根据铁元素守恒,m片补铁剂中铁元素质量等于ag氧化铁中铁元素的质量、为,则每片该补铁剂含铁元素的质量为。
(10)人体只能吸收Fe2+,医生建议在服用该补铁剂时,同时服用维生素C,理由是:亚铁离子容易被氧化,而维生素C具有还原性,可以防止被氧化。
2022-2023学年河北省石家庄市卓越中学高一上学期期末考试化学试题含解析: 这是一份2022-2023学年河北省石家庄市卓越中学高一上学期期末考试化学试题含解析,共18页。试卷主要包含了单选题,元素或物质推断题,工业流程题,实验题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河北省石家庄市行唐启明中学高一上学期期末考试化学试题含解析: 这是一份2022-2023学年河北省石家庄市行唐启明中学高一上学期期末考试化学试题含解析,共21页。试卷主要包含了单选题,多选题,元素或物质推断题,工业流程题,实验题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河北省石家庄市精英中学高一上学期10月月考化学试题含解析: 这是一份2022-2023学年河北省石家庄市精英中学高一上学期10月月考化学试题含解析,共25页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题等内容,欢迎下载使用。