浙江省瑞安市瑞祥高级中学2022-2023学年高一上学期期末考试化学试题
展开瑞安中学2022级高一(上)期末检测
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64 K-39 Cl-35.5 Ba-137 Mn-55
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质中含有共价键的盐是
A. MgCl2 B. C. Na2O2 D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.MgCl2由Mg2+、Cl-构成,只含离子键,故不选A;
B.由Na+、OH-构成,属于碱,含有离子键、共价键,故不选B;
C.Na2O2由Na+、构成,属于氧化物,含有离子键、共价键,故不选C;
D.由、Br-构成,属于盐,含有离子键、共价键,故选D;
选D。
2. 读下列药品标签,有关分析不正确的是
选项
A
B
C
D
物品标签
药品:×××
分析
该试剂应装在棕色的广口瓶中
该药品不能与皮肤直接接触
该物质受热易分解
该药品标签上还标有
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.次氯酸见光易分解,氯水是液体试剂,应装在棕色的细口瓶中,故A错误;
B.根据图示,该药品具有腐蚀性,不能与皮肤直接接触,故B正确;
C.碳酸氢钠不稳定,受热易分解为碳酸钠、二氧化碳、水,故C正确;
D.浓硫酸具有强腐蚀性,故D正确;
选A。
3. 下列分散系能产生“丁达尔效应”的是
A. 酒精 B. 有色玻璃 C. 盐酸 D. 油水
【答案】B
【解析】
【详解】A.酒精是纯净物,不是胶体,不能产生“丁达尔效应”,故不选A;
B.有色玻璃是固溶胶,能产生“丁达尔效应”,故选 B;
C.盐酸属于溶液,不是胶体,不能产生“丁达尔效应”,故不选C;
D.油水是乳浊液,不是胶体,不能产生“丁达尔效应”,故不选D;
选B。
4. 下列物质中不能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝的是
A. 二氧化硫 B. 氯水 C. 碘水 D. 双氧水
【答案】A
【解析】
【详解】已知碘遇淀粉试液变蓝色,所以要使KI生成I2,需要加入氧化性物质。
A.SO2既有氧化性又有还原性,但其氧化性弱,不能氧化KI,故A不能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝;
B.氯水中含有大量的氯气单质,有很强的氧化性,能够氧化KI生成I2,所以氯水能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝;
C.碘水中含有碘单质,所以也能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝;
D.双氧水具有较强的氧化性,能够氧化KI生成I2,所以能够使湿润的KI-淀粉试纸变蓝。
正确答案为A。
5. 下列化学用语表示不正确的是
A. 硫离子的结构示意图 B. 氯化铵的电子式:
C. N2的结构式:N≡N D. H2S的空间结构:“V”字型
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫离子核外有18个电子,结构示意图,故A正确;
B.氯化铵是离子化合物,电子式为,故B错误;
C.N2分子中存在氮氮三键,结构式为N≡N,故C正确;
D.H2S中S原子价电子对数为4,有2个孤电子对,空间结构为“V”型,故D正确;
选B。
6. 将NaCl固体溶于水后,溶液中存在多种微粒,如图所示的微粒是
A. 聚合水分子 B. 水合钠离子
C. 水合氯离子 D. 水合氢离子
【答案】C
【解析】
【详解】氯离子带负电荷,钠离子带正电荷,在水分子中氧显负电性,氢显正电性,异种电荷互相吸引,故该离子为水合氯离子,故C正确;
故选C。
7. 下列说法中正确的是
A. 中子数为20的氯原子可以表示为
B. 互为同位素的两种核素,它们原子核内的质子数一定相等
C. 人们发现了112种元素,即共有112种核素
D. 原子结构模型演变历史可以用上图表示
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据质量数等于质子数加中子数,故中子数为20的氯原子可以表示为,A错误;
B.同位素是指具有相同数目质子、不同数目中子的同一元素的不同核素之间,故互为同位素的两种核素,它们原子核内的质子数一定相等,B正确;
C.由于同一元素可能有多种核素,人们发现了112种元素,但共有的核素种类大于112,C错误;
D.19世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体,1897年,英国科学家汤姆生发现了电子,1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型,1911年英国物理学家卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型,1913年丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点,提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型,D错误;
故答案为:B。
8. 电视剧中《三生三世十里桃花》中的仙境美轮美奂,其中所需的烟雾是在放于温热石棉网上的NH4NO3和Zn粉的混合物中滴几滴水后产生的白烟:,下列说法中正确的是
A. 每生成1molZnO共转移2mol电子 B. 该反应中氧化产物只有一种
C. NH4NO3既氧化剂又是还原剂 D. 每产生448mLN2生成0.72gH2O
【答案】C
【解析】
【分析】在反应NH4NO3+Zn=ZnO+N2↑+2H2O中,NH4NO3中N元素分别为-3、+5价,反应后都转化为0价;Zn生成ZnO,由0价升高到+2价。
【详解】A.在反应NH4NO3+Zn=ZnO+N2↑+2H2O中,电子转移的数目为5e-,所以每生成1molZnO,共转移5mol电子,A错误;
B.通过分析可知氮气和氧化锌都是氧化产物,B错误;
C.NH4NO3中N元素价态既升高又降低,所以既是氧化剂又是还原剂,C正确;
D.没有指明反应的温度和压强,无法计算448mLN2的物质的量,所以无法确定生成水的质量,D错误;
故选C。
9. 下列说法不正确的是
A. 硬铝较轻且硬度大,常用于制造飞机的零部件
B. Al2O3熔点很高,可用作高级耐火材料
C. 人体中极少量的NO会促进血管扩张,防止血管栓塞
D. 黄绿色气体ClO2是一种高效安全的净水剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.硬铝密度小、硬度大,常用于制造飞机的零部件,故A正确;
B.Al2O3熔点很高,可用作高级耐火材料,故B正确;
C.人体中极少量的NO会促进血管扩张,防止血管栓塞,被用于治疗心绞痛,故C正确;
D.黄绿色气体ClO2是一种高效安全的消毒剂,能杀菌消毒,不能净水,故D错误;
选D。
10. 关于硫及含硫化合物的说法中,正确的是
A. 硫的化学性质比较活泼,自然界中不能以游离态存在
B. 自然界中的硫酸钡以重晶石的形式存在,硫酸钙常以石膏()的形式存在
C. 食品中添加适量可以起到漂白、防腐等作用
D. 常温下,Fe和浓硫酸不反应,在加热条件下可以反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.S元素在自然界中以游离态、化合态存在,故A错误;
B.自然界中硫酸钙常以石膏()的形式存在,故B错误;
C.二氧化硫具有还原性、漂白性,食品中添加适量可以起到漂白、防腐等作用,故C正确;
D.常温下,Fe在浓硫酸中钝化,铁被氧化为一层致密氧化物保护膜,阻止反应进一步发生,而不是不反应,故D错误;
选C。
11. 氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,氮的循环为生物体提供氮元素。下列过程属于氮的固定的是
A. 工业利用氮气和氢气合成氨气 B. 氨气和硫酸反应制取铵态氮肥
C. 氨基酸合成人体所需的蛋白质 D. 硝酸盐在细菌作用下生成氮气
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业利用氮气和氢气合成氨气,氮元素由游离态转化为化合态,属于氮固定,故选A;
B.氨气和硫酸反应制取铵态氮肥,氮元素不是由游离态转化为化合态,不属于氮的固定,故不选B;
C.氨基酸合成人体所需的蛋白质,氮元素不是由游离态转化为化合态,不属于氮的固定,故不选C;
D.硝酸盐在细菌作用下生成氮气,氮元素由化合态转化为游离态,不属于氮的固定,故不选D;
选A。
12. 如图所示的实验,收集满时不会出现的现象是
A. 湿润的试纸变蓝色 B. 蘸有浓盐酸的滤纸周围有白烟产生
C. 蘸有酚酞溶液的滤纸无明显变化 D. 湿润的红色石蕊试纸变蓝色
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH3溶于水所得水溶液显碱性,故NH3遇到湿润的pH试纸,会出现变蓝现象,A说法合理;
B.浓盐酸挥发出HCl气体,遇到NH3反应生成固体NH4Cl,产生白烟,B说法合理;
C.NH3溶于水所得水溶液显碱性,故NH3遇到蘸有酚酞溶液的滤纸会出现变红现象,C符合题意;
D.NH3溶于水所得水溶液显碱性,故NH3遇到湿润的红色石蕊试纸,会出现变蓝现象,D说法合理;
故答案选C。
13. 下列离子方程式书写正确的是
A. 铝粉投入氢氧化钠溶液中:Al+4OH-=AlO+2H2O
B. 氢氧化钡溶液中通入过量SO2气体:Ba2++2OH-+SO2=BaSO3↓+H2O
C. 常温下,将氯气通入氢氧化钠溶液制备漂白液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
D. 向FeBr2溶液中通入少量的Cl2:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
【答案】C
【解析】
14. 下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A. Fe Fe2O3 Fe2(SO4)3 B. SSO3H2SO4
C. SO2H2SO3 H2SO4 D. NH3NOHNO3
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe与O2在点燃时反应产生Fe3O4,不是生成Fe2O3,A错误;
B.S与O2在点燃时反应产生SO2,不能产生SO3,B错误;
C.SO2易溶于水,与水反应产生H2SO3,H2SO3具有还原性,与O2混合,被O2氧化为H2SO4,符合物质反应转化关系,C正确;
D.NH3被O2催化氧化产生NO,NO不溶于水,不能与水反应产生HNO3,D错误;
故合理选项是C。
15. 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是
Y
Z
X
W
A. 原子半径:X
C. Z、W均可与Mg形成离子化合物 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W
【答案】C
【解析】
【分析】设元素Y的原子序数为y,则y+y+10=3×(y+1),解得y=7,则Y为N元素、X为Si元素、Z为O元素、W为Cl元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,原子半径:Z<Y,选项A错误;
B.元素非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,氮元素的非金属性强于硅元素,则气态氢化物的稳定性:X<Z,选项B错误;
C.O元素、Cl元素与Mg元素形成的化合物氧化镁、氯化镁都是离子化合物,选项C正确;
D.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,氯元素的非金属性强于硅元素,则最高价氧化物对应水化物的酸性:X<W,选项D错误;
答案选C。
16. 下列说法正确的是
A. IA族元素与ⅦA族元素之间形成的化合物一定含离子键
B. HF、HCl、HBr、HI酸性依次增强,说明非金属性:F>Cl>Br>I
C. 某化合物在熔融状态下能导电,该化合物一定含离子键
D. 离子键形成过程中一定伴随电子转移
【答案】C
【解析】
【详解】A.IA族的元素H与ⅦA族元素之间形成的化合物是共价化合物,只含共价键,故A错误;
B.无氧酸的酸性强弱与元素的非金属性无关,HF、HCl、HBr、HI酸性依次增强,不能说明非金属性:F>Cl>Br>I,故B错误;
C.熔融状态破坏离子键,某化合物在熔融状态下能导电,该化合物一定含离子键,故C正确;
D.离子键形成过程中不一定伴随电子转移,Ca2++=CaCO3↓,形成离子键的过程中没有电子转移,故D错误;
选C。
17. 下列实验装置或对实验的描述正确的是
A
B
C
D
收集NO2气体
验证NH3极易溶于水
检验CO2
制备SO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.NO2密度比空气大,应该用向上排空气法收集,故A错误;
B.烧瓶中滴入水,气球膨胀,证明氨气极易溶于水,故B正确;
C.木炭和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,故C错误;
D.铜和浓硫酸在加热的条件下才能反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,故D错误;
选B。
18. HN3在常温下是一种无色液体,与CH3COOH的酸性相似,能与氢氧化钠溶液反应生成叠氮化钠(NaN3),某些安全气囊中装有叠氮化钠,受到强烈撞击时可产生大量气体,保护人员安全。下列说法不正确的是
A. NaN3的摩尔质量为65g/mol
B. HN3与Na2CO3溶液反应的离子方程式为:2H++CO=CO2↑+H2O
C. HN3也能与氨水发生反应生成NH4N3
D. NaN3受到强烈撞击时发生分解,发生反应的化学方程式为:2NaN3=2Na+3N2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaN3的摩尔质量为65g/mol,正确;
B.根据HN3与CH3COOH的酸性相似均为弱酸,书写离子方程式时不能拆开,故HN3与Na2CO3溶液反应的离子方程式为:2 HN3+CO=CO2↑+H2O+2N,错误;
C.HN3为一元酸,故也能与氨水发生反应生成NH4N3,正确;
D.NaN3受到强烈撞击时可产生大量气体,发生反应的化学方程式为:2NaN3=2Na+3N2↑,正确;
故选B。
19. 向含有一定物质的量的和的混合溶液中逐渐加入粉至过量,该溶液的质量随加入铁粉的质量的变化关系图为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】和的混合溶液中逐渐加入粉至过量,可先后发生反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2,CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,据此分析解答。
【详解】Fe先与FeCl3溶液反应,溶液的质量增加,FeCl3反应完全后再与CuCl2溶液反应,由于Fe的相对原子质量小于Cu的相对原子质量,导致溶液质量减小,当和全部反应完全,溶液质量保持不变,故A图像正确;
答案选A。
20. 下列关于元素周期表和周期律说法正确的是
A. HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键
B. 碱金属和卤族单质的熔沸点随原子序数的增大而增大
C. 卤族元素从F到I,对应氢化物的还原性逐渐增强
D. NaHSO4晶体溶于水时,离子键被破坏,共价键不受影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.HF分子很稳定是由于H-F键的键能大,与分子之间的氢键无关,故A错误;
B.碱金属熔沸点随原子序数的增大而降低,故B错误;
C.卤族元素从F到I,原子半径增大,元素非金属性减弱,对应氢化物的还原性逐渐增强,故C正确;
D.NaHSO4晶体溶于水时电离出Na+、H+、,离子键被破坏,共价键中O-H键被破坏,故D错误;
选C。
21. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温、常压下,中含有氮原子数为2
B. 固体与水完全反应时,转移的电子数为0.1
C. 的水溶液中含有氧原子数为0.01
D. 和的混合物中含有的氧原子数目为0.25
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,22.4L气体的物质的量约为1,常温、常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,的物质的量小于1,故含有氮原子数不是2,故A错误;
B.由于中的O为﹣1价,固体与水完全反应时,生成的物质的量为0.05,转移的电子数为0.1,故B正确;
C.的水溶液中含有大量的,溶液中氧原子数远大于0.01,故C错误;
D.和的混合物中,由于总质量固定,无论含有的和以何种比例混合,氧原子数目均为0.2,故D错误。
故选B。
22. 下列除杂方案错误的是
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
Mg(s)
Al(s)
足量NaOH溶液
过滤
B
NO
NO2
水
洗气
C
Cl2
O2
灼热的铜丝网
灼烧
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Mg和氢氧化钠溶液不反应,Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氢气,用氢氧化钠溶液除Mg中含有的杂质Al,故A正确;
B.NO2和水反应生成硝酸和NO,用水除NO中的NO2气体,故B正确;
C.Cl2、O2都能与热的铜丝反应,不能用灼热的铜丝网除Cl2中的杂质O2,故C错误;
D.NaHCO3(s)加热分解为Na2CO3(s)、二氧化碳、水,用加热法除Na2CO3(s)中的杂质NaHCO3(s),故D正确;
选C。
23. 常温下,向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液,反应原理如下所示。关于该反应过程说法正确的是
I:M’+H2O2→O2+H++M
II:M+H++H2O2→H2O+M’(以上两个反应均未配平)
A. 在该反应过程中,M是Fe3+,M’是Fe2+
B. 当反应I有1molO2生成时,转移2mol电子
C. 在H2O2分解过程中,Fe2+是催化剂
D. H2O2的氧化性比Fe3+强,还原性比Fe2+弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe2(SO4)3在该反应过程中作催化剂,I 中Fe3+被还原为Fe2+,II 中Fe2+被氧化为Fe3+,所以M是Fe2+,M’是Fe3+,故A错误;
B.反应I中氧元素化合价由-1升高为0,当反应I有1molO2生成时,转移2mol电子,故B正确;
C.I 中Fe3+被还原为Fe2+,II 中Fe2+被氧化为Fe3+,在H2O2分解过程中,Fe3+是催化剂,故C错误;
D.根据反应II可知H2O2的氧化性比Fe3+强,根据反应I可知H2O2的还原性比Fe2+强,故D错误;
选B。
24. 下列三组实验进行一段时间后,溶液中均有白色沉淀生成,下列说法不正确的是
实验①
实验②
实验③
A. 实验①中生成的沉淀是
B. 实验①中若同时滴入少量氢氧化钠溶液,也可以生成白色沉淀
C. 实验②沉淀中可能含有
D. 实验③生成沉淀的离子方程式是:
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.碳酸氢根离子电离出碳酸根离子,与钡离子反应,生成的沉淀是BaCO3,故A正确;
B.碳酸氢根离子与NaOH反应生成碳酸根离子,再与钡离子反应,生成沉淀是BaCO3,故B正确;
C.钡离子与亚硫酸根离子反应,且亚硫酸根离子易被氧化,则白色沉淀中可能含有BaSO4,故C正确;
D.盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性,氯化钡与亚硫酸不反应,而生成白色沉淀为BaSO4,与亚硫酸被氧化为硫酸有关,故D错误;
故答案为D。
25. 某无色澄清溶液中可能大量含有:Na+、SO、Cl-、SO、CO、H+、Cu2+中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的部分现象如下:
步骤
操作
现象
Ⅰ
取试样1,滴加几滴酚酞溶液
溶液变红
Ⅱ
取试样2,向该试样中滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成
Ⅲ
将Ⅱ中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液
有白色沉淀生成
下列有关原溶液结论正确的是
A. 该实验无法确定是否含有SO
B. 肯定含有的离子是Na+、SO、Cl-
C. 可能含有的离子是Na+、CO
D. 肯定没有的离子是CO、H+、Cu2+,可能含有的离子是SO
【答案】A
【解析】
【分析】无色溶液说明不含Cu2+,步骤I中滴加几滴酚酞溶液变红,说明溶液呈碱性,则H+不能共存而不存在;步骤II加入稀硝酸有氧化性,可将SO氧化为SO,则滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成不能证明有SO,步骤III加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,说明含有Cl-,由溶液呈电中性,而阳离子只有Na+,则一定存在:Na+、Cl-,一定不存在:Cu2+、H+,可能存在SO,不能确定是否存在SO、CO;
【详解】A.分析可知,步骤II加入稀硝酸有氧化性,可将SO氧化为SO,则滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成不能证明有SO,无法确定是否含有SO,A正确;
B.分析可知,肯定含有的离子是Na+、Cl-,无法确定是否含有SO,B错误;
C.分析可知,Na+一定存在,C错误;
D.肯定没有的离子是H+、Cu2+,无法确定是否含有CO,D错误;
故选:A。
二、填空题(本大题共 5 题,共 50 分)
26. 按要求完成下列填空:
(1)胆矾的化学式:_______;生石灰的化学式:_______;写出H2O的空间构型:_______。
(2)覆铜板制作印刷电路板原理的离子方程式:_______。
(3)炭和浓硫酸反应的化学方程式:_______。
(4)相同条件下,冰的密度比水小的原因是_______。
【答案】(1) ①. CuSO4·5H2O ②. CaO ③. V形(折线形)
(2)2Fe3+ + Cu =2Fe2++ Cu2+
(3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(4)冰中水分子以氢键结合成排列规整的晶体,结构中有空隙,体积膨胀,密度减小
【解析】
【小问1详解】
胆矾是五水合硫酸铜,化学式为CuSO4·5H2O;生石灰是氧化钙,化学式CaO;H2O分子中O原子采用sp3杂化,有2个孤电子对,空间构型为V形。
【小问2详解】
覆铜板制作印刷电路板,氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3+ + Cu =2Fe2++ Cu2+;
【小问3详解】
炭和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫、水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
【小问4详解】
冰中水分子以氢键结合成排列规整的晶体,结构中有空隙,体积膨胀,密度减小,所以相同条件下,冰的密度比水小。
27. X、Y、Z、M、W、Q、R是7种短周期元素,其原子半径及主要化合价如表:
元素代号
X
Y
Z
M
W
Q
R
原子半径/nm
0.186
0.143
0.104
0.099
0.070
0.066
0.032
主要化合价
+1
+3
+6,﹣2
+7,﹣1
+5,﹣3
﹣2
+1
完成下列填空:
(1)上述元素中,Z在周期表中的位置是_______,由X、Y、Z、Q四种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是:_______ 。(用离子符号表示)
(2)由W、R两种元素组成的10e- 分子,其电子式为_______,由Q、R两种元素组成的18e- 分子,其结构式为_______。
(3)Y元素与M元素最高价氧化物对应水化物间能发生反应,其反应离子方程式为:_______。
(4)由Z、W、Q、R四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为:_______,1 mol该化合物的晶体中所含的离子数是_______。
(5)用一个化学方程式表示M元素的非金属性比Z强_______。
【答案】(1) ①. 第三周期、第VIA族 ②. S2-> O2->Na+ >Al3+
(2) ①. ②. H-O-O-H
(3)Al(OH)3 + 3H+=Al3++3H2O
(4) ①. NH4HSO4 ②. 2NA
(5)
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、W、Q、R是7种短周期元素。Q的主要化合价为-2,Q是O元素;Z的主要化合价为+6、-2,则Z是S元素;M的主要化合价为+7、-1,则M是Cl元素;R的化合价为+1,半径小于O的原子半径,R是H元素;X的化合价为+1,半径大于S的原子半径,X是Na元素;Y的化合价为+3,半径大于S的原子半径,Y是Al元素;W的主要化合价为+5、-3,半径大于O、小于S,所以W是N元素。
【小问1详解】
Z是S元素,在周期表中的位置是第三周期VIA族;电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,Na+、Al3+、S2-、O2-半径由大到小的顺序是S2-> O2->Na+ >Al3+;
【小问2详解】
由N、H两种元素组成的10e- 分子是NH3,其电子式为;由O、H两种元素组成的18e- 分子是H2O2,其结构式为H-O-O-H。
【小问3详解】
Al元素最高价氧化物对应水化物是Al(OH)3,Cl元素最高价氧化物对应水化物是HClO4,Al(OH)3、HClO4反应的离子方程式为Al(OH)3 + 3H+=Al3++3H2O。
【小问4详解】
由S、N、O、H四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为NH4HSO4,NH4HSO4由 构成,1 mol该化合物的晶体中所含的离子数是2NA。
【小问5详解】
氯气和硫化氢反应生成氯化氢和S沉淀,说明Cl2的氧化性大于S,则Cl的非金属性大于S,反应的化学方程式为。
28. 某研究小组设计如下实验探究只含四种常见元素,且阴、阳离子个数比为1∶1 的无机盐A。
已知:标准状况下气体单质C的密度为1.25g·L-1。
(1)无机盐中所含金属元素为 _______。
(2)写出气体C的结构式_______。
(3)写出无机盐A与H2O2反应的离子方程式_______。
【答案】(1)钠(或Na)
(2)N≡N (3)2SCN-+11H2O2=2SO+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+
【解析】
【分析】无机盐A和H2O2溶液反应得到溶液和气体。该溶液的颜色反应显黄色,说明其中含有Na,无机盐A的阳离子为Na+。溶液和NaHCO3产生无色气体B,则B为CO2,且该溶液呈酸性。该酸性溶液和BaCl2溶液能反应生成白色沉淀,则该白色沉淀为BaSO4,A中含有S元素。标准状况下气体单质C的密度为1.25g·L-1,则C的摩尔质量为,C为N2,A中含N元素。气体和Ba(OH)2溶液反应可得到白色沉淀,该白色沉淀和盐酸反应得到CO2,说明白色沉淀为BaCO3,A中含C元素。A只含C、N、S、Na四种元素,且阴、阳离子个数比为1∶1,可推测A为NaSCN。
【小问1详解】
无机盐A的阴、阳离子个数比为1∶1,其和H2O2溶液反应得到溶液和气体,该溶液的颜色反应显黄色,则说明无机盐A的阳离子为Na+。无机盐中含有的金属元素为钠。
【小问2详解】
标准状况下气体单质C密度为1.25g·L-1,则C的摩尔质量为,C为N2,其结构式为N≡N。
【小问3详解】
无机盐A为NaSCN,其和H2O2反应可产生N2、CO2、H+、等,离子方程式为2SCN-+11H2O2=2SO+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+。
29. 如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂,探究浓、稀硝酸强氧化性并观察还原产物的实验装置。
I.浓硝酸的强氧化性实验
将铜片置于具支试管的底部,在分液漏斗中加入约5mL浓硝酸,往具支试管中放入约2mL浓硝酸,用排水法收集产生的气体。
(1)具支试管中发生反应的化学方程式为___________。
(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是___________。
II.稀硝酸的强氧化性实验
(3)上述反应完成后,欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性,紧接的简便、合理的实验操作是___________。
(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是___________(填序号)
A.c中收集到无色气体
B.c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色
C.b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色
III.问题讨论
(5)用等质量铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时,发现反应后所得溶液前者呈绿色,后者呈蓝色。对此有两种看法:
①两者颜色不同的原因,是因为Cu2+浓度差异引起的。
②前者溶液呈绿色,是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。
你认为上述看法___________(填“①”或“②”)合理。若是①合理,说明理由,若是②合理,设计一个简单实验证明:___________。
【答案】 ①. Cu + 4HNO3(浓) =Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O ②. 铜片溶解,试管中溶液变蓝,且b中有红棕色气体产生 ③. 向分液漏斗中加水,稀释浓硝酸,打开活塞,放入稀硝酸 ④. C ⑤. ② ⑥. 往蓝色溶液中通NO2,溶液变绿或加热绿色溶液,产生红棕色气体,溶液变蓝。
【解析】
【分析】由题中实验装置图示可知,左边是Cu与浓、稀硝酸发生反应装置,右边是用排水法收集气体装置;据此解答。
【详解】(1)铜与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜和二氧化氮和水,其化学方程式为Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;答案为Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(2)实验中铜片溶解,试管中溶液变蓝,且b中有红棕色气体产生,则可说明浓硝酸具有强氧化性,氧化铜单质生成铜离子和产生NO2气体;答案为铜片溶解,试管中溶液变蓝,且b中有红棕色气体产生。
(3)上述反应完成后,向试管中加水将浓硝酸稀释成稀硝酸,打开活塞,放入稀硝酸,如果能继续溶解铜,则可进一步证明稀硝酸也具有强氧化性;答案为向试管中加水将浓硝酸稀释,打开活塞,放入稀硝酸。
(4)若b中生成的气体为红棕色,说明气体为二氧化氮,若b中生成的气体为无色,接触空气后变为红棕色,说明生成气体为一氧化氮,C选项符合题意;答案为C。
(5)等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈蓝色,某同学提出这可能是Cu2+浓度差异引起的,这是错误的,因为二者生成Cu2+的浓度是相同的;前者溶液呈绿色,是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的,简单实验证明为往蓝色溶液中通NO2,溶液变绿或加热绿色溶液,产生红棕色气体,溶液变蓝;答案为②;往蓝色溶液中通NO2,溶液变绿或加热绿色溶液,产生红棕色气体,溶液变蓝。
30. 取配成酸性溶液,往溶液中加入粉末,观察到溶液紫色褪去,同时产生一种常见的无色气体。
(1)充分反应后溶液中的浓度为___________(假设溶液体积不变).
(2)产生的气体体积为__________________(标准状况下)。
【答案】 ①. 1.5mol/L ②. 1.12
【解析】
【详解】(1)5.85gNa2O2的物质的量为=0.075mol,由原子守恒可知所得溶液中含有Na+的物质的量为0.075mol×2=0.15mol,则充分反应后溶液中的浓度为=1.5mol/L;
(2)KMnO4的酸性溶液中加入Na2O2粉末,观察到KMnO4溶液紫色褪去,同时产生一种常见的无色气体,说明反应中生成Mn2+和O2,结合守恒法得发生反应的离子方程式为2MnO4-+16H++5Na2O2=2Mn2++5O2↑+10Na++8H2O;已知1.58gKMnO4的物质的量为=0.01mol,Na2O2的物质的量为0.075mol,由离子反应方程式可知Na2O2过量,剩余0.075mol-0.025mol=0.05mol,过量的过氧化钠与水反应2Na2O+2H2O=4NaOH+O2↑,生成氧气是0.025mol,则生成的O2的物质的量为0.025mol+0.025mol=0.05mol,标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
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