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    【化学】新疆克拉玛依市第十三中学2018-2019学年高一上学期第二次月考试卷(解析版)

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    【化学】新疆克拉玛依市第十三中学2018-2019学年高一上学期第二次月考试卷(解析版)

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    新疆克拉玛依市第十三中学2018-2019学年高一上学期第二次月考试卷
    可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16  Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ba-137 Al-27 Ca-40
    一.选择题(本题包括24小题,每小题2分,共计48分。每小题只有一个选项符合题意)
    1.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
    A. 标准状况下,22.4 L空气中含单质气体的分子数为NA
    B. 1 L 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液完全转化可制得0.5NA个Fe(OH)3胶粒
    C. NA个N2分子所占的体积与0.5NA个H2分子所占的体积比为2∶1
    D. 2.3 g Na完全与O2反应生成Na2O,失去的电子数为0.1NA
    【答案】D
    【解析】
    【分析】A. 空气中不但含单质气体,也含气体化合物;
    B. 一个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体;
    C. 氮气和氢气所处的状态不明确;
    D. 求出钠的物质的量,然后根据钠反应后变为+1价来分析。
    【详解】A. 空气中不但含单质气体,也含气体化合物,故标况下22.4L空气即1mol空气中含有的单质气体的分子个数小于NA个,故A错误;
    B. 一个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,故形成的氢氧化铁胶粒的个数小于0.5NA个,故B错误;
    C. 氮气和氢气所处的状态不明确,故两者所占的体积不一定是2:1,故C错误;
    D. 2.3g钠的物质的量为0.1mol,而钠反应后变为+1价,故0.1mol钠转移0.1NA个电子,故D正确。
    故选:D。
    2.能用H++OH-H2O来表示的化学反应是( )
    A. 氢氧化镁和稀盐酸反应 B. Ba(OH)2溶液滴入稀硫酸中
    C. 澄清石灰水和稀硝酸反应 D. 二氧化碳通入澄清石灰水中
    【答案】C
    【解析】A、氢氧化镁为不溶性弱碱,离子方程式为,Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O,则不能用H++OH--H2O来表示,故A错误;
    B.Ba(OH)2溶液滴入稀硫酸中生成硫酸钡沉淀和水,Ba2++SO42-+2H++2OH-BaSO4↓+2H2O,则不能用H++OH--═H2O来表示,故B错误;
    C.澄清石灰水与硝酸反应,是强酸和强碱反应生成可溶于水的盐和水,能用离子方程式H++OH-H2O表示,故C正确;
    D.二氧化碳通入澄清石灰水中,反应的离子方程式为:CO2+Ca2++2OH-CaCO3+H2O,不能用H++OH--H2O来表示,故D错误。
    答案选C。
    3.菜谱中记载:河虾不宜与西红柿同食。主要原因是河虾中含有+5价砷,西红柿中含有比较多的维生素C,两者同食时会生成有毒的+3价砷。下列说法中,正确的是(  )
    A. 在该反应中维生素C作催化剂
    B. 由上述信息可推知砒霜中含有的砷是+3价的
    C. 因为河虾中含有砷元素,所以不能食用
    D. 上述反应中维生素C作氧化剂
    【答案】B
    【解析】A.由信息可知,反应中砷元素的化合价降低,则维生素C中某元素的化合价升高,则维生素C在反应中作还原剂,故A错误;
    B.题给信息中+3价砷有毒,则可推知砒霜中含有的砷是+3价,故B正确;
    C.河虾中含有五价砷,无毒,则能够食用,故C错误;
    D.反应中砷元素的化合价降低,则维生素C中某元素的化合价升高,则维生素C在反应中作还原剂,故D错误。
    故选B。
    4.下列叙述正确的是( )
    A. 含氧酸能起氧化作用,无氧酸则不能
    B. 阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
    C. 失电子难的原子获得电子的能力一定强
    D. 化学反应中,某元素由化合态变成游离态,此元素可能被氧化,也可能被还原
    【答案】D
    【解析】A. 酸中+1价的H元素均具氧化性,因此无氧酸也能起氧化作用,故A错误;
    B. 离子包括简单离子和原子团,如MnO4−具有氧化性,Fe2+既有氧化性又有还原性,故B错误;
    C. 稀有气体失电子和得电子能力都较差,故C错误;
    D. 在化学反应中,某元素从化合态变为游离态时,化合价可能升高也可能降低,则此元素可能被氧化也可能被还原,如2H2S+SO23S+2H2O,故D正确;
    故选:D
    5.关于反应11P+15CuSO4+24H2O5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4的说法正确的是( )
    A. P既是氧化剂又是还原剂,CuSO4只是还原剂
    B. Cu3P既是氧化产物又是还原产物
    C. 1 mol CuSO4可以氧化1/5 mol P
    D. 若有11 mol P参加反应,转移电子的物质的量为60 mol
    【答案】C
    【解析】A. P、Cu元素的化合价降低,则P、CuSO4是氧化剂,P元素的化合价由0升高为+5价,P是还原剂,所以P既是氧化剂又是还原剂,CuSO4只是氧化剂,故A错误;
    B. P元素的化合价由0升高为+5价,P是还原剂, H3PO4是氧化产物,Cu3P是还原产物,故B错误;
    C. 由反应可知,转移30mol电子消耗11molP,15mol CuSO4和5molP来一起氧化6molP,其中1mol CuSO4可以氧化1/5molP,故C正确;
    D. 由原子守恒可知,11molP参加反应,被氧化的P为6mol,则转移的电子为6mol×5=30mol,故D错误;
    故选:C。
    6.下列物质不能通过化合反应制得的是( )
    A. Na2CO3 B. NaHCO3 C. Al(OH)3 D. Fe(OH)3
    【答案】C
    【解析】A. 氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,可利用化合反应生成,故A不选;
    B. 碳酸钠、水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,可利用化合反应生成,故B不选;
    C. 氧化铝不溶于水,不能通过化合反应制得Al(OH)3,故C选;
    D. 氢氧化亚铁、氧气、水反应生成氢氧化铁,可利用化合反应生成,故D不选;
    故选:C。
    7.某溶液中含有HCO3-、CO32-、SO32-、Na+、NO3-五种离子。若向其中加入Na2O2粉末,充分反应后(溶液体积变化忽略不计),溶液中离子浓度保持不变的是( )
    A. NO3- B. CO32-、NO3-
    C. SO32-、NO3- D. CO32-、NO3-、Na+
    【答案】A
    【解析】过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气,而氢氧化钠能和HCO3-反应生成CO32-。另外过氧化钠还具有强氧化性,能把SO32-氧化生成SO42-,所以浓度基本不变的是NO3-,
    答案选A
    8.下列是某兴趣小组根据教材实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如下图所示实验装置,分析实验原理,并判断下列说法和做法,其中不科学的是(  )

    A. 甲为小苏打,乙为纯碱
    B. 要证明碳酸氢钠受热能产生水,可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球
    C. 加热不久就能看到A烧杯的澄清石灰水变浑浊
    D. 整个实验过程中都没有发现A烧杯的澄清石灰水变浑浊
    【答案】C
    【解析】A.碳酸氢钠在小试管,碳酸钠在大使管,大试管直接加热,稳定较高,如温度较高的不分解,而加热温度较低的物质分解,可判断稳定强弱,故甲为小苏打、乙为纯碱,故A正确;
    B.白色的无水硫酸铜遇到水显示蓝色,则证明碳酸氢钠受热能产生水,可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球,如果变蓝则说明有水生成,故B正确;
    C.碳酸钠较稳定,加热过程中不会分解,则连接A烧杯的试管不会产生二氧化碳,所以A烧杯的澄清石灰水不变浑浊,故C错误;
    D.碳酸钠比较稳定,加热过程中不会生成二氧化碳,则烧杯A中澄清石灰水不会变浑浊,故D正确。
    答案选C。
    9.下列叙述中正确的是(  )
    A. 向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
    B. 向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
    C. 等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相等
    D. 向Na2CO2饱和溶液中通入CO2,有结晶析出
    【答案】D
    【解析】A、向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2,至沉淀恰好溶解,溶质为Ca(HCO3)2,与加入的NaHCO3饱和溶液不反应,不能生成CaCO3沉淀,故A错;
    B、向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成了NaHCO3,不会放出CO2,故B错;
    C、等质量的NaHCO3和Na2CO3,n(NaHCO3)>n(Na2CO3),分别与足量盐酸反应,在同温同压下NaHCO3生成的CO2体积大,故C错;
    D、同温度下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,且反应时消耗水,所以将CO2通入饱和Na2CO3溶液时,NaHCO3会结晶析出,故D正确。
    答案选D。
    10.关于反应K37ClO3+6H35ClKCl+3Cl2↑+3H2O的有关叙述中,正确的是( )
    A. KCl中含有35Cl B. KCl中含有37Cl
    C. 生成物Cl2的相对分子质量大于71 D. 该反应转移的电子数为6e-
    【答案】A
    【解析】
    【分析】氯酸钾中氯元素的化合价由+5价降低到0价。氯化氢中氯元素的化合价从-1价升高到0价,因此根据电子得失守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比是1︰5,即反应的实质是 K37ClO3与6份 H35Cl中的5份发生归中反应生成氯气,据此分析解答。
    【详解】A. 根据以上分析,KCl中含有35Cl,故A正确;
    B. KCl中不含有37Cl,37Cl应在Cl2中,故B错误;
    C. 由反应式可知若生成物3molCl2则含1mol37Cl和5mol35Cl,所以生成物Cl2的相对分子质量为=70.7,故C错误;
    D. 该反应转移的电子数为5e-,故D错误。
    答案选A。
    11.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是( )
    A. 青铜是我国使用最早的合金,也是目前使用最广泛的合金
    B. 明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
    C. 燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应
    D. 铝比铁活泼,但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀
    【答案】A
    【解析】A、青铜是我国使用最早的合金,目前使用最广泛的合金是铁合金,故错误;
    B、明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附悬浮杂质的作用,可用于水的净化,故正确;
    C、不同的金属,焰色反应不同,燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应,故正确;
    D、铝的活泼性比铁强,铝的表面形成致密的氧化膜,可以保护铝不被进一步腐蚀,故正确;
    故选:A。
    12.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
    A. FeCl3溶液与Cu的反应:Cu+Fe3+Cu2++Fe2+
    B. FeCl2溶液跟Cl2反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
    C. 醋酸溶液水垢中的CaCO3反应:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
    D. 向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO2—+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+CO32—
    【答案】B
    【解析】A.FeCl3溶液与Cu的反应的离子反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故A错误;
    B. FeCl2溶液跟Cl2反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,符合客观事实,原子守恒,电荷守恒,故B正确;
    C.醋酸溶液除水垢中的CaCO3反应的离子反应为CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,醋酸为弱电解质,不能拆,故C错误;
    D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2,离子反应为CO2+AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+ HCO3-,故D错误。
    故选:B。
    13.一定体积CO2和O2的混合气体通过足量的Na2O2后,所得气体体积变为原来的3/4,则CO2在原混合气体中的体积分数为( )
    A. 25% B. 40% C. 50% D. 75%
    【答案】C
    【解析】假设原来的混合气体的体积为4体积,令原来的混合气体中二氧化碳的体积为x,则:
    2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,气体减少△V
       2             1
        x          4体积-3体积=1体积
    所以x=2体积,则CO2在原混合气体中的体积分数为×100%=50%。故选C。
    14.一定温度下,W g下列物质在足量氧气中充分燃烧,产物与过量的过氧化钠完全反应,过氧化钠固体增重W g,符合此要求的是( )
    ①H2②CO③CO和H2④C2H4O2⑤C2H2O4
    A. 全部 B. 仅④⑤ C. 仅①②③ D. 除⑤以外
    【答案】D
    【解析】根据反应的化学方程式2CO+O 22CO 2  ,2CO 2 +2Na 2 O 22Na 2 CO 3 +O 2 可知相当于发生了反应CO+Na 2 O 2Na 2 CO 3 即过氧化钠增重的质量与原CO气体的质量相等。同理氢气燃烧后通入过氧化钠,增重的质量为氢气本身的质量,相当于发生了反应H 2 +Na 2 O 22NaOH,根据题意,物质能改写成(CO) m (H 2 ) n 的形式,①②③④符合题意。
    故选:D。
    15. 下列叙述正确的是(  )
    A. Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
    B. Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀
    C. NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色不相同
    D. Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行
    【答案】D
    【解析】A项,能和酸反应生成盐和水的氧化物是碱性氧化物,过氧化钠与酸反应生成盐、水和O2,过氧化钠不是碱性氧化物,A不正确;
    B项,碳酸氢钠和氯化钙不反应,B不正确;
    C项,氯化钠和碳酸钠都含有钠元素,灼烧时火焰焰色都是黄色,是相同的,C不正确;
    D项,Na2O2与CO2、H2O反应生成O2,可作供氧剂,Na2O不能作为供氧剂,D正确;
    答案选D。
    16.将镁、铝合金10.2 g 溶于 4 mol·L-1的硫酸500 mL 里,若加入 2 mol·L-1的氢氧化钠溶液,并使得沉淀达到最大量,则需加入此种氢氧化钠溶液为( )
    A. 1000 mL B. 500 mL C. 2000 mL D. 1500 mL
    【答案】C
    【解析】加入2mol•L-1的氢氧化钠溶液,并使得沉淀达到最大量,此时溶液中只有硫酸钠,根据硫元素守恒n(Na2SO4)=n(H2SO4)=0.5L×4mol•L-1=2mol,由钠元素守恒n(NaOH)=2n(Na2SO4)=4mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为=2L=2000mL,故选:C。
    17.所谓合金,就是不同金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物或冷却后的固体,下列组合金属最难形成二元合金的是( )

    Fe
    Cu
    Zn
    Ag
    Au
    W
    熔点/℃
    1535
    1083
    419.5
    960.8
    1063
    3380
    沸点/℃
    3000
    2595
    907
    2212
    2707
    5627
    A. Fe、Ag B. Ag、Au C. Zn、W D. Fe、Au
    【答案】C
    【解析】合金是不同种金属在熔化状态下形成的一种熔合物,即两种金属都成为液态时进行混合;
    A. 铁的熔点低于银的沸点,两种金属能够形成合金,故不选A;
    B. 金的熔点低于银的沸点,两种金属能够形成合金,故不选B;
    C. 由于锌的沸点较低,钨的熔点高于锌的沸点,在钨熔化时温度达3380℃,而此时锌已变成气态,无法完成液态时混合,故不能形成合金,故选C;
    D. 铁的熔点低于金的沸点,两种金属能够形成合金,故不选D。
    答案选C。
    18.在常温下发生下列几种反应:
    ①16H++10Z−+2XO4-2X2++5Z2+8H2O
    ②2A2++B22A3++2B−
    ③2B−+Z2B2+2Z−
    根据上述反应,判断下列结论错误的是( )
    A. ①中X2+是还原产物
    B. 还原性强弱的顺序为:Z−>A2+
    C. 氧化性强弱的顺序为:XO4->B2
    D. 溶液中可发生:Z2+2A2+2A3++2Z−
    【答案】B
    【解析】A. ①中X元素化合价由+7价降低到+2价,X2+是还原产物,正确;
    B. 根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性,还原剂强弱的顺序为: A2+>B-> Z-,错误;
    C. 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化性强弱的顺序为:XO4->Z2>B2 ,正确;
    D. 根据以上分析,还原性: A2+> Z-,所以溶液中可发生:Z2+2A2+2A3++2Z-,正确;
    答案选B。
    19.某溶液能与Al粉反应放出H2,该溶液中可能大量共存离子组是( )
    A. NH4+、Ba2+、HCO3—、Cl- B. K+、Al3+、S2-、ClO-
    C. Na+、Fe3+、Cl-、SO42— D. NH4+、Mg2+、SO42—、CO32—
    【答案】C
    【解析】能与Al粉反应放出H2,该溶液为酸性或碱性溶液,溶液中存在大量的H+或OH−,
    A. HCO3—既能够与氢离子反应,也能够与氢氧根离子反应,且铵根离子与氢氧根离子反应,在溶液中一定不能大量共存,故A错误;
    B. Al3+、S2−之间发生双水解反应,S2−、ClO−之间发生氧化还原反应,且Al3+与氢氧根离子反应,在溶液中一定不能大量共存,故B错误;
    C. 酸性溶液中,Na+、Fe3+、Cl−、SO42—离子之间不发生反应,且都不与氢离子反应,在溶液中能够大量共存,故C正确;
    D.Mg2+与CO32—在溶液中一定不能大量共存,故D错误;
    故选C。
    20.将浓度均为0.1 mol/L的三种溶液等体积混合,充分反应后没有沉淀的一组溶液是( )
    A. BaCl2、NaOH、NaHCO3 B. Na2CO3、MgCl2、H2SO4
    C. AlCl3、NH3·H2O、NaOH D. Ba(OH)2、CaCl2、Na2SO4
    【答案】B
    【解析】A、等物质的量NaOH、NaHCO3恰好反应生成碳酸钠和水,BaCl2和碳酸钠后反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以一定有沉淀生成,故A不选;
    B、Na2CO3、MgCl2、H2SO4等物质的量混合后碳酸钠和稀硫酸恰好反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,所以不可能生成沉淀,故B选;
    C、AlCl3、NH3•H2O、NaOH等物质的量混合,1mol铝离子需要3mol氢氧根离子完全沉淀,根据题意碱不足,所以一定有沉淀生成,故C不选;
    D、Ba(OH)2、CaCl2、Na2SO4等物质的量混合可以生成硫酸钡沉淀,所以一定有沉淀生成,故D不选;
    故答案选B。
    21.现有100mLMgCl2和AlCl3混合溶液其中c(Mg2+)=2mol•L-1,c(Cl-)=7mol•L-1,要使镁离子转化成Mg(OH)2并使Mg2+和Al3+分离开来,至少需要4mol•L-1的NaOH溶液( )
    A. 140 mL B. 120 mL C. 200 mL D. 80 mL
    【答案】C
    【解析】溶液中n(Cl-)=0.1L×7mol/L=0.7mol,n(Mg2+)=0.1L×2 mol•L-1=0.2mol。
    所以溶液中n(Al3+)==0.1mol,
    将100mL此溶液中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀并分离析出,反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液,由原子守恒可知n(NaOH)=n(Na)=n(Cl)+n(Al)=0.7mol+0.1mol=0.8mol,
    所以至少需要4mol/L氢氧化钠溶液的体积为=0.2L=200mL;
    答案选C。
    22.某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100mL,已知溶液中阳离子的浓度相同,且SO42-的物质的量浓度为6mol·L-1,则此溶液最多溶解铁粉的质量为( )
    A. 5.6g B. 11.2g C. 22.4g D. 33.6g
    【答案】C
    【解析】
    【分析】根据Cu2+、H+、Fe3+都能与Fe反应生成Fe2+,最后溶液的成分为FeSO4,由硫酸根离子的物质的量可知反应后溶液中Fe2+的物质的量,减去原溶液中Fe3+的物质的量,可计算最多溶解的铁粉的质量。
    【详解】已知n(SO42-) = 0.1 L6 mol/L=0.6 mol,已知CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4 的混合溶液阳离子的浓度相同,则设n(Cu2+)=n(H+)=n(Fe3+) = n,
    根据电荷守恒可知:2n +3n + n = 0.6mol × 2,由此解得n = 0.2 mol,
    Cu2+、H+和Fe3+都能与Fe反应生成Fe2+,最后溶液的成分为FeSO4,则n(FeSO4) = 0.6 mol,
    根据Fe元素守恒可知,此溶液最多溶解铁粉的物质的量为0.6 mol − 0.2 mol = 0.4 mol,
    则此溶液最多溶解铁粉的质量为0.4 mol×56 g/moL = 22.4 g,故C项正确;
    答案选C。
    23.如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图(M、N各表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种),以下结论不正确的是( )

    A. 混合溶液中c(AlCl3):c(MgCl2)=1:1
    B. 混合溶液中c(AlCl3):c(MgCl2)=3:1
    C. V之前加NaOH溶液,V之后加盐酸
    D. 这种盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同
    【答案】B
    【解析】
    【分析】由图象可知A点生成Al(OH)3、Mg(OH)2,应先加入NaOH,A→B发生Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,根据横坐标可确定混合溶液中c(AlCl3):c(MgCl2),B点时溶液成分为NaAlO2,之后继续加入N,沉淀质量逐渐增大,应加入盐酸,B→C发生NaAlO2+HCl+H2OAl(OH)3↓+NaCl,继续加入盐酸沉淀逐渐溶解,生成氯化镁和氯化铝,以此解答该题。
    【详解】由图象可知A→B发生Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,设消耗氢氧化钠nmol,n(Al(OH)3)=n(AlCl3)=nmol,OA消耗氢氧化钠5nmol,分别发生MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl、AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,可知n(MgCl2)=5mol-1×3mol=2mol,则c(AlCl3):c(MgCl2)=1:1,
    B点时溶液成分为NaAlO2,之后继续加入N,沉淀质量逐渐增大,应加入盐酸,B→C发生NaAlO2+HCl+H2OAl(OH)3↓+NaCl,继续加入盐酸沉淀逐渐溶解,生成氯化镁和氯化铝,B→C发生NaAlO2 +HCl+H2OAl(OH)3↓+NaCl,由横坐标可知消耗盐酸和氢氧化钠的体积相同,则二者物质的量浓度相同,综上分析可知不正确的为B。
    答案选B。
    24.某实验小组对一含有Al3+的未知溶液进行了如下分析:(1)滴入少量氢氧化钠,无明显变化;(2)继续滴加NaOH溶液,有白色沉淀;(3)滴入过量的氢氧化钠,白色沉淀明显减少,实验小组经定量分析,得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。

    下列说法错误的是( )
    A. 该未知溶液中至少含有3种阳离子
    B. 滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol•L﹣1
    C. 若另一种离子为二价阳离子,则a=10
    D. 若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧,其质量一定为6g
    【答案】D
    【解析】
    【分析】从图中可知,沉淀没有完全消失,所以一定含有另一种阳离子遇OH-可产生白色沉淀,据此分析本题;
    A. 根据图象可知,混合液含有氢离子、铝离子和另一种金属阳离子;
    B. 由图可知Al(OH)3沉淀为0.05 mol,消耗的V(NaOH)=10 mL,根据Al(OH)3+OH-AlO2−+2H2O,先计算n(NaOH),再利用c = n/V计算c(NaOH);
    C. 若另一种离子为二价阳离子,M2++2OH-M(OH)2↓,沉淀的物质的量是0.15 mol,先计算沉淀该离子所需NaOH溶液的体积,再计算生成氢氧化铝的物质的量是0.05 mol所需NaOH溶液的体积,然后根据完全沉淀所需的NaOH溶液的体积,可解得a值;
    D. 溶液中的另一种阳离子不确定,所以无法确定其质量。
    【详解】A、从题图可以看出,开始无沉淀产生,说明溶液中有较多H+,继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀,说明溶液中含有Al3+,加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少但没有完全溶解,说明溶液中除了铝离子,应还有另一种金属阳离子,该未知溶液中至少含有3种阳离子,故A项正确;
    B、溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠是10 mL,而氢氧化铝的物质的量是0.05 mol,则根据反应Al(OH)3+OH- AlO2−+2H2O可知,氢氧化钠的物质的量浓度是5 mol/L,故B项正确;
    C、若另一种离子为二价阳离子,另外一种沉淀的物质的量是0.15 mol,M2++2OH-M(OH)2↓,则消耗氢氧化钠溶液的体积是60 mL,氢氧化铝的物质的量是0.05 mol,根据Al3++3OH-Al(OH)3↓,可得生成氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积是30 mL,所以a=100-60-30=10,故C项正确;
    D、由于不能确定其他阳离子的种类,因此不能确定最终沉淀的质量,故D项错误;
    答案选D。
    二.填空题(共52分)
    25.某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:

    据此回答下列问题:
    (1)I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是____________。
    (2)根据上述框图反应关系,写出下列B、D、E所含物质的化学式
    固体B_________________;沉淀D __________________;
    溶液E_________________________________________。
    (3)写出①、④两个反应的化学方程式
    ①__________________________________;④_____________________________。
    (4)写出②、③两个反应的离子方程式
    ②_________________________________;③______________________________。
    (5)设计实验检验溶液F中所含溶质:______________________________________
    (6)分别写出Al2O3和Fe2O3在工业上的一种主要用途:
    Al2O3__________________________Fe2O3____________________________
    【答案】(1). 过滤 (2). Al2O3 (3). Fe2O3 (4). K2SO4和(NH4)2SO4。 (5). Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O (6). 2Al(OH)3Al2O3+3H2O (7). Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3 NH4+ (8). AlO2-+H++H2 OAl(OH)3↓ (9). 取F溶液少许于两支试管中,一支中滴加KSCN溶液,若显血红色证明F溶液中含有Fe3+;在另一支试管中加入稀硝酸酸化然后再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成证明F溶液中含有Cl—。 (10). Al2O3:冶炼铝 耐火材料 (11). Fe2O3:炼铁原料 红色油漆 涂料
    【解析】本题分析:本题主要考查铝、铁等元素化合物的性质。
    (1)I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤。
    (2)固体B是氢氧化铝的受热分解产物Al2O3 ;沉淀D 是不溶于氢氧化钠溶液的 Fe2O3;溶液E含有K2SO4和(NH4)2SO4。
    (3)①、④两个反应的化学方程式:①Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O;④2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
    (4)②、③两个反应的离子方程式:②Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3 NH4+ ;③ AlO2-+H++H2 OAl(OH)3↓ 。
    (5)沉淀D 是 Fe2O3,溶于适量盐酸得到氯化铁溶液,检验溶液F中所含溶质就是检验Fe 3+和Cl—。检验方法:取F溶液少许于两支试管中,一支中滴加KSCN溶液,若显血红色证明F溶液中含有F3+;在另一支试管中加入稀硝酸酸化然后再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成证明F溶液中含有Cl—。
    (6)Al2O3:冶炼铝 耐火材料 Fe2O3:炼铁原料 红色油漆 涂料
    26.(A)取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验,有关现象记录如下:①滴加适量H2O2,紫红色褪去,并有气泡产生;②再加入适量的PbO2固体,固体溶解,溶液又变为紫红色; ③最后通入足量的SO2气体。请回答下列问题:
    (1)KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为___________________________;
    (2)实验③中现象为____________________________________;
    (3)实验①、②中反应的离子方程式分别是_______________、_________________。
    (B)铝与NaOH溶液反应离子方程式为____________________________;同温同压下,在体积和浓度均为100 mL 2 mol·L-1的盐酸和NaOH溶液中各加入等质量的Al,产生气体的体积之比为5∶6,则所加Al的质量为_______g。
    (C)要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时的最佳顺序为________。①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液
    A.①③ B.③② C.③① D.①②③
    【答案】(1). PbO2>KMnO4>H2O2 (2). 溶液紫红色褪去,有白色沉淀生成 (3). 2MnO4—+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O (4). 5PbO2+2Mn2++4H+5Pb2++2MnO4—+2H2O (5). 2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑ (6). 2.16 g (7). C
    【解析】
    【分析】A(1)在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性;
    (2)高锰酸钾是紫红色的物质,发生反应时,常做氧化剂,反应后颜色消失;
    (3)二氧化锰能将双氧水氧化为氧气,自身被还原为高锰酸根离子,出现紫红色,Mn2+能与PbO2反应生成紫红色的KMnO4,据此书写方程式.
    (B).Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,同温同压下,在浓度和体积均为100mL 2mol⋅L−1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al,产生气体的体积之比为5:6,则酸不足,碱过量,以此计算。
    (C)三价铁离子遇到硫氰根离子显血红色;
    二价铁离子遇到硫氰根离子不变色,二价铁离子具有还原性,能被氧化为三价铁离子;
    高锰酸钾溶液为紫红色。
    【详解】(A)(1)实验①说明H2O2能被KMnO4氧化,所以氧化性:KMnO4> H2O2;实验②说明Mn2+能与PbO2反应生成KMnO4,得出氧化性:PbO2> KMnO4,综上得出,氧化性顺序是:PbO2> KMnO4> H2O2,故答案为:PbO22> KMnO4> H2O2;
    (2)实验③中SO2还原性较强,能使酸性KMnO4褪色,SO2被氧化为H2SO4,H2SO4和Pb2+反应生成PbSO4白色沉淀,故答案为:溶液紫红色褪去,有白色沉淀生成;
    (3)实验①是H2O2被KMnO4氧化生成氧气以及锰离子的过程,即2 MnO4—+5 H2O2+6H+2 Mn2++5O2↑+8 H2O,实验②说明Mn2+能与PbO2反应生成紫红色的KMnO4,即5 PbO2+2 Mn2++4H+5Pb2++2 MnO4—+2H2O,故答案为:2MnO4—+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O;5 PbO2+2Mn2++4H+5Pb2++2MnO4—+2H2O;
    (B). Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子反应为2Al+2OH−+2 H2O2 AlO2-+3H2↑,同温同压下,在浓度和体积均为100mL 2mol⋅L−1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al,产生气体的体积之比为5:6,则酸不足量,碱过量,n(HCl)=0.2mol, 则2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
    6 3
    0.2mol 0.1mol
    所以碱与Al生成的氢气为0.1mol×6=0.12mol,
    则2Al+2OH−+2 H2O2AlO2-+3H2↑,
    2            3                     
    n    0.12mol
    解得n=0.08mol,其质量为0.08mol×27g/mol=2.16 g,
    故答案为:2Al+2OH−+2H2O2 AlO2-+3H2↑;2.16g。
    (C). 先根据Fe3+的特征反应,加入硫氰酸钾溶液判断溶液不含Fe3+;然后加入氧化剂氯水,如果含有Fe2+,Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+溶液变成红色,以此证明Fe2+的存在,注意高锰酸钾溶液为紫红色,不反应溶液也可以变红,所以不能选用高锰酸钾氧化二价铁离子,选C。
    27.化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究:查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。
    Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
    取适量牙膏样品,加水充足搅拌、过滤。
    (1)往滤渣中加入过量 NaOH溶液,过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_______。
    (2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸。观察的现象是______。
    Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
    利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。

    依据实验过程回答下列问题:
    (3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:________
    (4)C中反应生成BaCO3的化学方程式是__________________。
    (5)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是_________(填标号)。
    a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
    b.滴加盐酸不宜过快
    c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
    d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
    (6)实验中准确称取8.00 g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________。
    (7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是______.
    【答案】(1). Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O (2). 通入CO2气体有白色沉淀生成,加入盐酸后有气体生成,沉淀溶解 (3). 把生成的CO2气体全部排入C中,使之全部被Ba(OH)2溶液吸收 (4). CO2+Ba(OH)2BaCO3↓+H2O (5). cd (6). 25% (7). B中的水蒸气、氯化氢等装置排入C中
    【解析】(1) 氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O;
    (2)(1)所得滤液中含NaOH、NaAlO2,往(1)所得滤液中,通入过量二氧化碳,首先发生反应:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,然后发生:CO2+2H2O +NaAlO2Al(OH)3↓+ NaHCO3,Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3;再加入过量稀盐酸,会发生反应:Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O ;NaHCO3+HClNaCl+H2O+ CO2↑。所以会观察到的现象:通入CO2气体有白色沉淀生成,加入盐酸后有气体生成,沉淀溶解;
    (3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有就是把生成的CO2气体全部排入C中,使之全部被Ba(OH)2溶液吸收;
    (4)C中反应生成BaCO3的化学方程式是CO2+Ba(OH)2BaCO3↓+H2O;
    (5)a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体;可以减少装置的空气中的CO2气体产生的影响,减小实验误差,不选a;
    b.滴加盐酸不过快就可以式产生的气体被充分的吸收,提高所以的准确性;不选b;
    c.在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,只能吸收水分,而在后边的装置中的气体吸收就是在溶液中进行的,所以不会影响测定准确度,选c;
    d.在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,可以使装置B挥发出的HCl被吸收而产生CO2气体,使CO2气体增多,因此使测定准确度降低,选d。
    (6)根据C元素守恒可得关系式:CaCO3~CO2~BaCO3。n(BaCO3)=3.94g÷197g/mol=0.02mol,则n(CaCO3)=0.02mol,所以m(CaCO3)=0.02mol×100g/mol=2g。则样品中碳酸钙的质量分数为(2÷8)×100%=25%;
    (7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是B中的水蒸气、氯化氢等装置排入C中,所以质量分数会偏大。
    28.将一定质量的镁铝混合物投入200 mL硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入5 mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。

    (1)加入NaOH 0~ 20mL 时发生反应离子方程式___________________,
    加入NaOH 20~ 200mL 时发生反应离子方程式___________________,
    加入NaOH 200~ 240mL 时发生反应离子方程式___________________,
    (2)镁和铝的总质量为________g
    (3)硫酸的物质的量浓度为___________ mol/L
    (4)生成的氢气在标准状况下的体积为__________L
    【答案】(1). OH-+H+H2O (2). Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Al3++3OH-Al(OH)3↓ (3). Al(OH)3+ OH-AlO2-+2H2O (4). 9 (5). 2.5 (6). 10.08
    【解析】(1)由图象可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O,离子方程式为OH-+H+H2O;加入NaOH 20~ 200mL 时,生成沉淀并达到最大值,Mg2+、Al3+恰好完全沉淀,离子方程式Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Al3++3OH-Al(OH)3↓;由图象可知,从200mL到240mL,NaOH溶解Al(OH)3:Al(OH)3+ OH-AlO2-+2H2O;
    (2)当NaOH溶液200mL时,沉淀量最大,此时沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物质的量之和为0.35mol;当NaOH溶液240mL时,沉淀不再减少,此时全部为Mg(OH)2,物质的量为0.15mol,所以沉淀量最大,Mg(OH)2为0.15mol,Al(OH)3为0.35mol-0.15mol=0.2mol,由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.2mol,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,所以镁和铝的总质量为0.2mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g,故答案为:9;
    (3)沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的1/2倍,所以n(Na2SO4)=1/2×0.2L×5mol/L=0.5mol,所以硫酸的浓度为=2.5mol/L,故答案为:2.5mol/L;
    (4)根据以上分析可知n(Al)=0.2mol,n(Mg)=0.15mol,根据电子转移守恒可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=3×0.2mol+2×0.15mol=0.9mol,所以n(H2)=0.45mol,故氢气体积为0.45mol×22.4mol/L=10.08L,故答案:10.08L。


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