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【化学】北京市平谷区2018-2019学年高一上学期期末考试试卷(解析版)
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北京市平谷区2018-2019学年高一上学期期末考试试卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Zn:65 Al:27 Fe:56
一、在下列各题的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1.中华民族的发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献。下列我国古代发明中,不涉及化学反应的是( )
A.铜的冶炼
B.打磨磁石制指南针
C.粮食酿醋
D.火药的发明与使用
【答案】B
【详解】A.铜的冶炼是铜的化合物变为单质,有新物质生成,发生的是化学变化,A不符合题意;
B.打磨磁石制指南针是物质形状的改变,没有新物质生成,属于物理变化,B符合题意;
C.粮食酿醋是由糖类变为醋酸,有新物质生成,发生的是化学变化,C不符合题意;
D.火药的成分与使用后物质的成分是不同的物质,有新物质生成,发生的是化学变化,D不符合题意;
故合理选项是B。
2.电解质是一类在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。下列物质属于电解质的是( )
A. Zn B. NH3 C. 稀HNO3 D. BaSO4
【答案】D
【详解】A.Zn是单质,既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.氨气的水溶液导电是由于氨气与水反应产生一水合氨电离产生自由移动的离子,不是NH3本身电离产生的,在液态时液氨不能导电,所以NH3属于非电解质,B错误;
C.稀硫酸溶液属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.硫酸钡属于盐,是化合物,属于电解质,D正确;
故合理选项是D。
3.用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液放在煤气灯外焰里灼烧,可观察到火焰的颜色为( )
A. 黄色 B. 黄绿色 C. 紫色 D. 红棕色
【答案】A
【详解】焰色反应为元素的性质,钠元素的焰色反应火焰呈黄色,用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液放在煤气灯外焰里灼烧,可观察到火焰的颜色为黄色,故合理选项是A。
4.合金在生产和生活中具有广泛的应用,下列用品中所用的材料不属于合金的是( )
A. 铁锅 (生铁) B. 刀具(不锈钢) C. 体温计(水银) D. 高压锅(硬铝)
【答案】C
【详解】A.生铁为铁与碳合金,A不符合题意;
B.不锈钢刀具为铁与镍等合金,B不符合题意;
C.水银为汞单质,不属于合金,C符合题意;
D.硬铝为铝的合金,D不符合题意;
故合理选项是C。
5.下列气体中无色无味的是( )
A. NH3 B. Cl2 C. NO2 D. CO
【答案】D
【详解】A.氨气是一种无色有刺激性气味的气体,A错误;
B.氯气是一种黄绿色有刺激性气味的气体,B错误;
C.二氧化氮是一种红棕色有刺激性气味的气体,C错误;
D.一氧化碳是一种无色无气味的气体,D正确;
故合理选项是D。
6.下列物质与危险化学品标志的对应关系不正确的是( )
A
B
C
D
酒精
氢气
氢氧化钠
浓硫酸
【答案】C
【详解】A.酒精为易燃液体,应贴易燃液体标志,A正确;
B.氢气为易燃气体,应贴易燃气体标志,B正确;
C.氢氧化钠具有腐蚀性,应贴腐蚀品标志,图示为氧化剂标志,C错误;
D.浓硫酸具有腐蚀性,应贴腐蚀品标志,D正确;
故合理选项为C。
7.实验室中,下列行为不符合安全要求的是( )
A. 在通风橱内制备有毒气体 B. 验纯后点燃甲烷气体
C. 稀释浓硫酸时,将水注入浓硫酸中 D. 实验结束后,将废液倒入指定容器中
【答案】C
【详解】A.有毒气体应有完全吸收处理装置,及时将气体排出,A正确;
B.为防止可燃气体引发爆炸,点燃前需要验纯,B正确;
C.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿着烧杯壁缓缓注入水中,C错误;
D.实验剩余药品要倒在指定容器中,任何药品都不能带出实验室,D正确;
故合理选项是C。
8.当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是( )
A. 稀豆浆 B. 泥浆 C. 稀硫酸 D. 蔗糖溶液
【答案】A
【详解】A.稀豆浆属于胶体,能够产生丁达尔效应,A正确;
B.泥浆属于浊液,不属于胶体,不会产生丁达尔效应,B错误;
C.稀硫酸为溶液,不是胶体,不会产生丁达尔效应,C错误;
D.蔗糖溶液属于溶液,不是胶体,不会产生丁达尔效应,D错误;
故合理选项是A。
9.下列反应既属于氧化还原又属于离子反应的是( )
A. 盐酸与氢氧化钠溶液的反应 B. 氯化铵固体受热分解
C. 氯气与水反应 D. 高温下铁与水蒸气反应
【答案】C
【详解】A.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应,属于在溶液中发生的离子反应,反应的离子方程式为OH-+H+=H2O,反应前后各元素的化合价都没有发生变化,不属于氧化还原反应;
B.氯化铵固体受热分解生成氯化氢和氨气,不是氧化还原反应,也不是离子反应;
C.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,Cl元素化合价反应前后发生了变化,属于氧化还原反应,也是离子反应;
D.高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,是氧化还原反应,不是离子反应;
故合理选项是C。
10.下列气体既可以用浓硫酸干燥,又可以用碱石灰干燥的是:( )
A. SO2 B. NH3 C. Cl2 D. O2
【答案】D
【详解】A. 二氧化硫是酸性氧化物,能和氢氧化钠反应,所以不能用碱石灰干燥;
B. NH3可与浓硫酸发生反应,不能用浓硫酸干燥;
C. Cl2可以用浓硫酸干燥,Cl2和氢氧化钠反应,所以不能用碱石灰干燥;
D. O2是中性气体,与浓硫酸、碱石灰都不能反应,所以既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥。
综上所述,D符合题意,本题选D。
11.通过观察钠与水(含酚酞)的反应现象,不能得出的结论是( )
A. 钠的密度比水小 B. 钠是活泼金属,与水反应后溶液呈碱性
C. 钠有良好的延展性 D. 钠的熔点低
【答案】C
【详解】A.钠浮在水面,密度比水小,A正确;
B.滴有酚酞的溶液变红色,说明钠性质活泼与水反应生成碱性物质,B正确;
C.依据现象不能得出钠具有良好的延展性,C错误;
D.钠浮在水面,然后熔化成闪亮的小球,说明钠的密度比水小,与水的反应是放热反应且钠熔点比较低,D正确;
故合理选项是C。
12.下列变化中,必须加入氧化剂才能发生的是( )
A. NH3→NH4+ B. CO2→CO C. Cl2→HCl D. Na→NaCl
【答案】D
【详解】A.所有元素化合价没有变化,不是氧化还原反应。A错误;
B.C元素化合价降低,获得电子被还原,应加入还原剂,B错误;
C.Cl元素化合价降低,获得电子被还原,应加入还原剂,C错误;
D.Na元素化合价升高,失去电子被氧化,应加入氧化剂,D正确。
故合理选项是D。
13.能鉴别SO2和CO2的试剂是( )
A. 酸性高锰酸钾溶液 B. 澄清石灰水 C. 氯化钡溶液 D. 紫色石蕊试液
【答案】A
【详解】A.二氧化碳与高锰酸钾不反应,二氧化硫具有还原性,与高锰酸钾发生氧化还原反应使其褪色,现象不同,可鉴别,A正确;
B.SO2与CO2都是酸性氧化物,SO2和CO2气体都可使澄清石灰水变浑浊,不能鉴别,B错误;
C.盐酸的酸性大于亚硫酸、碳酸,所以SO2和CO2与氯化钡溶液均不反应,现象相同,不能鉴别,C错误;
D.SO2与CO2都是酸性氧化物,与水反应生成碳酸和亚硫酸,反应产生的酸都具有酸的通性,都可使紫色石蕊试液变红,不能鉴别,D错误;
故合理选项是A。
14.下列说法正确的是( )
A. 二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳不仅严重污染大气,还会形成酸雨
B. 小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂,还是治疗胃酸过多的一种药剂
C. 利用钝化原理可以用铁制容器储存运输稀硝酸
D. 次氯酸有强氧化性,可用次氯酸配制消毒液或漂白粉
【答案】B
【详解】A.二氧化硫、二氧化氮不仅严重污染大气,还会形成酸雨,但二氧化碳不会产生酸雨,A错误;
B.碳酸氢钠和酸反应能生成二氧化碳,可用来发酵,由于其水溶液的碱性不强,对人不会产生强烈的刺激作用,所以也可利用其与胃酸反应的性质治疗胃酸过多,B正确;
C.常温下,铝和浓硝酸、浓硫酸发生钝化而阻止进一步被氧化,所以常温下,可以用铝制容器储存和运输浓硝酸,但稀硝酸和铁在常温反应,所以不能用铁制容器储存运输稀硝酸,C错误;
D.HClO具有强氧化性,可杀菌消毒,但其性质不稳定,见光分解,不可用次氯酸配制消毒液或漂白粉,应是次氯酸钠或次氯酸钙,D错误;
故合理选项是B。
15.下列组合不能实现喷泉实验的是( )
A. NO和水 B. CO2和NaOH溶液 C. HCl和水 D. Cl2和NaOH溶液
【答案】A
【详解】A.一氧化氮不溶于水,不能形成压强差,不能形成喷泉,A符合题意;
B.挤压胶头滴管,CO2和NaOH溶液反应,使容器内气体减少,外界压强大于容器内气体压强,可以形成喷泉,B不符合题意;
C.挤压胶头滴管,氯化氢易溶于水,使气体减少,容器内气体减少,外界压强大于容器内气体压强,可以形成喷泉,C不符合题意;
D.挤压胶头滴管,氯气与氢氧化钠溶液反应,气体减少,容器内气体减少,外界压强大于容器内气体压强,可以形成喷泉,D不符合题意;
故合理选项是A。
16.氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分,人类活动影响了氮循环中的物质转化,如右图所示。下列说法中,不正确的是( )
A. 工业合成氨属于人工固氮过程
B. 硝化过程中氮元素被还原
C. 含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
D. 反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量
【答案】B
【详解】A.人工固氮是人为的条件下将氮元素的单质转化为化合物的过程,所以工业上用氮气和氢气合成氨气属于人工固氮过程,A正确;
B.硝化过程中氨气、铵根离子中-3价的氮元素化合价变化为NO2-、NO3-中的+3价、+5价氮,元素的化合价升高,失电子被氧化,发生氧化反应,B错误;
C.NO2-、NO3-经同化作用变为动植物蛋白中的N元素,动植物蛋白经氨化作用过转化为氨气或铵根离子,故含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化,C正确;
D.反硝化过程,生成氮气,向大气提供氮气,即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响,D正确;
故合理选项是B。
17.下列除杂(括号内为杂质)选用的试剂或方法正确的是( )
A. Na2CO 3固体(NaHCO3):加热 B. Fe(Al):加盐酸
C. FeCl2(FeCl3):加铜粉 D. CO2(HCl):通过饱和Na2CO3溶液
【答案】A
【详解】A.碳酸氢钠不稳定,加热易分解,生成碳酸钠,使物质得到提纯,因此可用加热的方法除杂,A正确;
B.二者都与盐酸反应,不能达到除杂的目的,应加入氢氧化钠溶液除杂,B错误;
C.应加入还原铁粉,发生反应:Fe+2FeCl3=3FeCl2,可以除杂,若加入铜,发生反应:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,则会生成氯化铜而引入新杂质,不能达到除杂的目的,C错误;
D.二者都与碳酸钠溶液反应,应用饱和碳酸氢钠溶液除去杂质HCl气体,D错误;
故合理选项是A。
18.下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A. K+、NH4+、SO42-、OH- B. Na+、H+、HCO3-、Cl-
C. Na+、Ca2+、NO3-、ClO- D. H+、K+、NO3-、SO32
【答案】C
【详解】A.OH-与NH4+反应生成NH3·H2O,不能大量共存,A错误;
B.H+、HCO3-反应,生成CO2和H2O,不能大量共存,B错误;
C.Na+、Ca2+、NO3-、ClO-的离子间相互不反应,能大量共存,C正确;
D.H+、NO3-、SO32-发生氧化还原反应,产生SO42-、NO、H2O,不能大量共存,D错误;
故合理选项是C。
19.下列说法中,正确的是( )
A. 1g Cl2中含有的氯原子数约为2×6.02×1023
B. 1 mol N2的质量是28 g
C. 0.1 mol/L Na2SO4溶液中含有0.2 mol Na+
D. 标准状况下,18g H2O的体积约是22.4 L
【答案】B
【详解】A.氯原子数约为2×6.02×1023时,氯原子的物质的量为2mol,而1g氯气的物质的量不是1mol,所以含有的氯原子不是约为2×6.02×1023,A错误;
B.N2的摩尔质量为28g/mol,1 mol N2的质量是:1mol×28g/mol=28 g,B正确;
C.0.1 mol/L Na2SO4溶液中 Na+浓度为0.2mol/L,溶液体积未知,不能确定 Na+的物质的量,C错误;
D.18g水的物质的量为1mol,但是在标况下水不是气体,实验1mol水的体积不是约22.4L,D错误;
故合理选项是B。
20.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 铁与氯化铁溶液:Fe+Fe3+=Fe2+
B. 硫酸与氢氧化钡溶液的反应:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
C. 铜与浓硫酸:2H++Cu=Cu2++ H2↑
D. 碳酸钙与稀盐酸:CaCO3+2H+ =Ca2++CO2↑+H2O
【答案】D
【详解】A.铁与氯化铁溶液,离子方程式:Fe + 2Fe3+=3Fe2+,A错误;
B.硫酸与氢氧化钡溶液的反应,离子方程式:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,B错误;
C.铜与浓硫酸在加热的条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,不生成氢气,C错误;
D.碳酸钙与稀盐酸,离子方程式:CaCO3 + 2H+=Ca2++ CO2↑ + H2O,D正确;
故合理选项是D。
21.下列实验装置或操作与实验目的不相符的是( )
A.制取氨气
B.除去溶液中的Fe(OH)3胶体
C.分离植物油和水
D.配制100 mL 0.1 mol·L−1 NaCl溶液
【答案】B
【详解】A.实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制备氨气,可用图示装置,A正确;
B.胶体可以透过滤纸,不能用过滤的方法把溶液和胶体分离,应用半透膜渗析的方法分离,B错误;
C.植物油不溶于水,溶液分层,可用分液的方法分离,C正确;
D.配制100mL0.1mol•L-1NaCl溶液,要选100mL容量瓶,图中转移操作合理,D正确;
综上所述,与实验目的不相符的是B。
22.下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有Cl-
B
向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生
该溶液中含有CO32-
C
向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有SO42-
D
向某溶液中先滴加KSCN溶液无变化,再通入Cl2,溶液变红
该溶液中含Fe2+
【答案】D
【详解】A.加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可能有Ag2CO3等沉淀生成,检验氯离子时应加入稀硝酸酸化,排除杂质离子的干扰,A错误;
B.向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生,气体可能为二氧化碳或二氧化硫,溶液中的离子可能含有CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等,B错误;
C.向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,可能生成AgCl沉淀,也可能是BaSO4沉淀等,如检验硫酸根离子,应先加入盐酸,无现象,排除Ag+的干扰,再加入氯化钡检验,有白色沉淀产生,C错误;
D.向某溶液中先滴加KSCN溶液无变化,说明不含Fe3+,再通入Cl2,溶液变红,说明生成Fe3+,加入Cl2发生了反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,说明原溶液含有Fe2+,D正确;
故合理选项是D。
23.下面是某同学在配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液时的操作细节,其中会引起浓度偏高的操作是( )
A. 操作前清洗容量瓶后有少量蒸馏水残留。
B. 用托盘天平称量氯化钠固体时砝码和药品的位置颠倒。
C. 将溶液转移至容量瓶时有少量液体洒出。
D. 定容时俯视刻度线。
【答案】D
【详解】A.操作前清洗容量瓶后有少量蒸馏水残留,对溶质的物质的量和溶液体积都不会产生影响,溶液浓度不变,A不符合题意;
B.配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液,需要NaCl的质量是m=1.00mol/L×0.1L×58.5g/mol=5.9g,由于使用了游码,使用用托盘天平称量氯化钠固体时,若砝码和药品的位置颠倒,会导致称取溶质的质量偏小,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,B不符合题意;
C.将溶液转移至容量瓶时有少量液体洒出,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,C不符合题意;
D.定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,D符合题意;
故合理选项是D。
24.某氧化剂中,起氧化作用的是X2O72-离子,在溶液中0.2mol该离子恰好能使0.6mol的SO32-离子完全氧化,则X2O72-离子还原后X的化合价为( )
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
【答案】C
【解析】试题分析:X2O72﹣离子中X的化合价为+6价,设X2O72﹣离子被还原后X的化合价为+n,SO32﹣离子被氧化生成SO42﹣,S元素化合价由+4价→+6价,氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等,表现为化合价升降的总数相等,则有:0.2mol×2×(6﹣n)=0.6mol×(6﹣4),解得:n=3,即:X2O72﹣离子还原后的化合价为+3价,故选C.
25.如图所示,利用培养皿进行实验。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。
下表中对实验现象所做的解释不正确的是:( )
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无白烟
NH3与浓硫酸不发生反应
C
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3与水反应生成了NH3·H2O,电离出OH-使红色石蕊试纸变蓝
D
硫酸铜溶液变浑浊
生成Cu(OH)2沉淀
【答案】B
【详解】A.NaOH固体溶于水放热,氨水易挥发,实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气,氨气与浓盐酸反应生成氯化铵固体,反应现象是有白烟生成,A正确;
B.氨气与浓硫酸发生反应生成硫酸铵或硫酸氢铵,由于浓硫酸是难挥发性酸,不会看到白烟产生,B错误;
C.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是氨气与水反应生成电解质NH3•H2O,NH3•H2O电离生成OH-离子,使溶液呈碱性;而氨气是非电解质,遇干燥的石蕊试纸不能生成碱,因此不会变色,C正确;
D.向NaOH固体中滴入浓氨水,会挥发出氨气,氨气溶于硫酸铜溶液的水中,反应产生一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子,氢氧根离子与溶液中的Cu2+反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,而使溶液变浑浊,D正确;
故合理选项是B。
二、非选择题
26.(1)化学与生产生活密切相关,以下①Cl2②Fe2O3 ③Na2O2 ④(NH4)2SO4四种物质中,可用于自来水消毒的是______(填序号,下同) ,可做化肥的是________,可做供氧剂的是__________,可做油漆颜料的是________。
(2)现有下列4种物质:① NO、② SO2、③ NaHCO3、④ FeCl3 。其中,溶于水呈碱性的是______(填序号,下同);遇空气变红棕色的是______;能使品红溶液褪色是______;能与NaOH溶液反应生成沉淀的是______。
【答案】(1). ① (2). ④ (3). ③ (4). ② (5). ③ (6). ① (7). ② (8). ④
【详解】(1)根据氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有杀菌消毒作用;硫酸铵含有氮元素,为铵态氮肥;过氧化钠与水反应生成氧气,为供氧剂;氧化铁为红棕色固体,为制造油漆颜料材料;故答案顺序为①④③②;
(2)碳酸氢钠是强碱弱酸盐,在溶液中HCO3-发生水解反应,消耗水电离产生H+产生H2CO3,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性;NO与O2反应生成NO2,NO2为红棕色气体;SO2具有漂白性,能使品红褪色;FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀。所以溶于水呈碱性的是③;遇空气变红棕色的是①;能使品红溶液褪色是②;能与NaOH溶液反应生成沉淀的是④。
27.焊接钢轨要用到的反应为:Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3。在该反应中,作为还原剂的物质是______,还原产物是______;若反应中生成了56g Fe,则反应中的电子转移是____ mol,消耗Al的物质的量是_______mol。
【答案】(1). Al (2). Fe (3). 3 (4). 1
【详解】反应Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3中,Al元素化合价升高,失去电子,被氧化,作还原剂;Fe元素化合价降低,获得电子被还原,Fe2O3为氧化剂,还原产物为Fe,若反应中生成了56g Fe,即产生1molFe单质,转移3mol电子,消耗1molAl。
28.从海水中提取的粗盐含有Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,为除去杂质离子可使用以下四种试剂:①Na2CO3溶液 ②BaCl2溶液 ③NaOH溶液 ④盐酸(用于沉淀的试剂均稍过量)。
(1)请在操作流程中填入合适的试剂编号_______、_______、______。
(2)加入过量NaOH溶液的目的是除去_______(填离子符号)。
(3)写出加入盐酸后溶液中发生主要反应的离子方程式_________、___________。
【答案】(1). ② (2). ① (3). ④ (4). Mg2+ (5). OH-+H+=H2O (6). CO32-+2H+=CO2+H2O
【详解】(1)SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,可再通过过滤除去,Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液,盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所以应先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液,最后加入盐酸,所以正确顺序为③②①④;
(2)加入过量NaOH溶液的目的是除去Mg2+;
(3)滤液中含有过量的碳酸钠和氢氧化钠。加入的盐酸可与碳酸钠、氢氧化钠反应,反应的离子方程式为OH-+H+=H2O、CO32-+2H+=CO2+H2O。
29.某研究小组利用下图所示装置探究卤素的性质。
(1)实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,利用了MnO2的______(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)①中溶液由无色变为黄色,发生反应的离子方程式是_______。
(3)②中NaOH溶液的作用是______。
(4)若用排空气法收集一瓶氯气,可利用方框中的装置代替装置①,请将方框中的收集装置补充完整____________。
【答案】(1). 氧化性 (2). Cl2+2I-=I2+2Cl- (3). 吸收剩余的尾气氯气,防止污染空气 (4).
【详解】(1) MnO2和浓HCl在加热时反应生成Cl2,氯元素化合价由反应前的-1价变为反应后Cl2中的0价,化合价升高,失电子发生氧化反应,Mn元素化合价由反应前的MnO2中的+4价变为反应后MnCl2中的+2价,化合价降低,得到电子,发生还原反应,MnO2作氧化剂,具有氧化性,HCl作还原剂具有还原性;
(2)①中溶液由无色变为黄色,是Cl2通过KI溶液发生氧化还原反应生成I2单质,发生反应的离子方程式是:Cl2+2I-=I2+2Cl-;
(3)②中NaOH溶液的作用是吸收剩余的尾气Cl2,防止污染空气;
(4)氯气比空气重,应用向上排气法收集,导气管长进短出,收集装置为:。
30.阅读短文,回答问题。
2018年10月23日,被称为“现代世界新七大奇迹”之一的港珠澳大桥正式开通,创造了沉管隧道“最长、最大跨径、最大埋深、最大体量”的世界纪录,涵盖了当今世界岛隧桥多项尖端科技,化工行业在这座宏伟的“超级工程”中发挥了巨大作用。
1.高性能环氧涂层钢筋
对特定的海泥环境,中国科研人员研制出新一代高性能环氧涂层钢筋,并参与大桥基础的防腐涂装施工,保障了港珠澳大桥120年耐久性设计要求,打破了国内大桥的“百年惯例”。
2.超高分子量聚乙烯纤维干法纺丝
港珠澳大桥建设吊装施工中所用的高性能吊装缆绳,专业全称叫“超高分子量聚乙烯纤维干法纺丝”,每一根非常细,大概只有头发丝的1/10粗,但做成缆绳后比钢索强度还高,而且非常柔软,防弹衣、防切割手套、降落伞、海洋缆绳等很多产品都用它,是世界三大高新材料之一,广泛应用于国防、军工及民用领域。
3.世界最大橡胶隔震支座护身
针对港珠澳大桥跨度大、地势复杂的特殊工况,采用独特的橡胶配方工艺和检测技术,研制出长1.77米、宽1.77米的世界最大尺寸高阻尼橡胶隔震支座。该支座承载力约3000吨,是港珠澳大桥抵抗16级台风、8级地震及30万吨巨轮撞击的“定海神针”。
请依据以上短文,判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
(1)高性能环氧涂层有效阻止了氧气、海水等对钢铁的侵蚀。______
(2)超高分子量聚乙烯纤维材料具有优良的力学性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性能等。___
(3)橡胶隔震支座可以广泛应用于房屋、公路、桥梁等建筑物上。______
(4)港珠澳大桥的开通展现了“中国智慧”和“中国力量”。______
【答案】(1). 对 (2). 对 (3). 对 (4). 对
【详解】(1)保障了港珠澳大桥120年耐久性设计要求,说明具有耐腐蚀性,则高性能环氧涂层有效阻止了氧气、海水等对钢铁的侵蚀,该说法正确;
(2)做成缆绳后比钢索强度还高,说明性能良好,则超高分子量聚乙烯纤维材料具有优良的力学性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性能等,说法正确;
(3)高阻尼橡胶隔震支座可抵抗16级台风、8级地震及30万吨巨轮撞击,则橡胶隔震支座可以广泛应用于房屋、公路、桥梁等建筑物上,该说法正确;
(4)港珠澳大桥被称为“现代世界新七大奇迹”之一,港珠澳大桥的开通展现了“中国智慧”和“中国力量”,该说法正确。
31.A、B、C、D是中学化学中的常见物质,各物质的转化关系如下:
(1)若A是黄色固体,B是形成酸雨的主要物质之一。
①画出A的原子结构示意图____________。
② 写出D的浓溶液所具有的特殊性质________________(两种即可)。
(2)若此反应流程能解释农谚“雷雨发庄稼”的化学原理,则下列叙述正确的是________。
a.A的化学性质较为稳定 b.B、C均为酸性氧化物
c.流程中的反应均属氧化还原反应 d.可用D与金属反应制取氢气
(3)若A、B、C、D的焰色反应均为黄色,C为淡黄色固体,A在加热条件下可直接转化为C,则 C→D的化学方程式是__________。
(4)若A是化合物,且此流程表示工业制硝酸的物质转化关系,则A→B的反应方程式为_______________。
【答案】(1). (2). 强氧化性、吸水性、脱水性(任填两个) (3). ac (4). 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ (5). 4NH3+5O24NO+6H2O
【详解】(1)若A是黄色固体,B是形成酸雨的主要成分,B为SO2,则判断A为S,D为硫酸,C为SO3。
①A为硫元素原子,硫元素为16号元素,质子数为16,核外电子数=质子数=16,原子核外有3个电子层,最外层电子数为6,硫原子的结构示意图为。
②D是硫酸,浓硫酸具有的特殊性质为强氧化性、吸水性和脱水性;
(2)若此反应流程能解释农谚“雷雨发庄稼”的化学原理,则A为N2,D为HNO3,B为NO,C为NO2,则
a.A是N2,分子内含N≡N键,该化学键的键能较大,断裂需要很高的能量,因此化学性质较为稳定,a正确;
b.B、C分别是NO、NO2,二者都是不成盐氧化物,b错误;
c.流程中的反应均有元素的化合价变化,所以该反应是氧化还原反应,c正确;
d.D是HNO3,硝酸与金属反应通常不生成氢气,d错误;
故合理选项是ac;
(3)若A、B、C、D的焰色反应均为黄色,C为淡黄色固体,A在加热条件下可直接转化为C,A为Na,D为NaOH,B为Na2O,C为Na2O2,则C→D的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)A是化合物,且此流程表示工业制硝酸的物质转化关系,则A为NH3,E为O2,B为NO,C为NO2,D为硝酸,A→B的反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
32.常用的激光打印机、复印机使用的墨粉主要成分之一就是Fe3O4,氧化沉淀法是工业生产Fe3O4的主要方法,其工艺流程如下图所示。已知:①工业绿矾主要成分是FeSO4·7H2O,②Fe(OH)2+2Fe(OH) 3=Fe3O4+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验室中检验FeSO4溶液因氧化而变质的实验操作是__________
(2)写出沉淀和氧化过程的化学方程式____________、_____________
(3)氧化过程中,若通入过量空气会使成品含大量________杂质
(4)若原料中有278kg绿矾,则理论上可制得Fe3O4______kg
【答案】(1). 取待测液少许于试管中,加入适量的KSCN溶液,若溶液显血红色,则证明含Fe3+ (2). FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4 (3). 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 (4). Fe2O3 (5). 77.33
【解析】
【分析】工业绿矾主要成分是FeSO4•7H2O,加水溶解,然后加入净化剂、絮凝剂生成沉淀,除去杂质,滤液含有Fe2+,加入氢氧化钠溶液,可生成Fe(OH)2,通入适量的空气,生成的沉淀含有Fe(OH)3、Fe(OH)2,过滤、洗涤、烘干,粉碎后可生成Fe3O4,以此解答该题。
【详解】(1)FeSO4溶液因氧化而变质,则可生成Fe3+,可用KSCN溶液检验Fe3+,检验方法是取待测液少许于试管中,加入适量的KSCN溶液,若溶液显血红色,则证明含Fe3+;
(2)加入氢氧化钠,生成氢氧化亚铁沉淀,方程式为FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4,Fe(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2= Fe(OH)3;
(3)氧化过程中,若通入过量空气,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,加热氢氧化铁,受热分解生成Fe2O3,因此会使成品含大量的Fe2O3;
(4)若原料中有278kg绿矾,则n(FeSO4•7H2O)==1000mol,则理论上可制得Fe3O4的物质的量为n(Fe3O4)==mol,则理论上反应可制得Fe3O4的质量为m(Fe3O4)=mol×232g/mol=77.33×103g=77.33kg。
33.为探究H2O2、SO2、Br2氧化性强弱,某小组同学设计如下实验(夹持及尾气处理装置已略去,气密性已检验)。
实验操作
实验现象
i.打开A中分液漏斗活塞,滴加浓硫酸
A中有气泡产生,B中红棕色溴水褪色,C中有白色沉淀
ii.取C中沉淀加入盐酸
C中白色沉淀不溶解
iii.打开B中分液漏斗活塞,逐滴滴加H2O2
开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色
(1)C中产生的白色沉淀是______。
(2)甲同学通过C中产生白色沉淀,得出结论,氧化性:H2O2>SO2。
①乙同学认为不能得出此结论,对实验进行了改进:
打开弹簧夹,通入N2,待排净装置内空气后,关闭弹簧夹,再打开A中分液漏斗活塞,此操作的目的是_________________
②丙同学进行了进一步的改进:
在B和C之间增加盛放CCl4的洗气瓶D,丙同学的目的是______
③将乙和丙同学改进后的方案进行实验,C中产生白色沉淀,得出结论:
氧化性H2O2>SO2。试写出两者反应的化学方程式________________
(3)iii中滴入少量H2O2没有明显变化。提出假设:
观点1:H2O2的量少不能氧化Br-
观点2:B中有未反应H2SO3(或SO2)
为验证观点2,应进行的实验操作及现象是______。
(4)通过上述全部实验,得出结论:H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是______。
【答案】(1). BaSO4 (2). 除尽装置内的空气 (3). 除去挥发的溴蒸气 (4). H2O2+SO2=H2SO4 (5). 取少量滴加H2O2溶液前的B中溶液于试管中,加热,将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 (6). H2O2>Br2>SO2
【详解】(1) 取C中沉淀加入盐酸,C中沉淀不溶解,说明生成硫酸钡,化学式为BaSO4;
(2)①由于在装置中含有空气,空气中的氧气和SO2在溶液中也会发生反应将其氧化,所以乙同学认为不能得出此结论,认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作,该操作就是:打开弹簧夹,通入N2,除尽装置内的空气,待排净装置内空气后,关闭弹簧夹;
②由于溴单质有挥发性,溴单质也可以将SO2氧化产生同样的实验现象,所以丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D,来除去挥发的溴蒸气,D中盛放的试剂是CCl4或苯或饱和NaHSO3溶液;
③氧化性H2O2>SO2,二者反应生成硫酸,反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4;
(3)由于H2SO3不稳定,受热容易分解产生有漂白性的SO2,所以为验证观点2,应进行的实验操作及现象是:取少量滴加H2O2溶液前的B中溶液于试管中,加热,将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,则该观点正确;
(4)物质在发生氧化还原反应中,氧化性强的可以把氧化性弱的制取出来,所以通过上述全部实验,得出结论:H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是H2O2>Br2>SO2。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Zn:65 Al:27 Fe:56
一、在下列各题的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1.中华民族的发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献。下列我国古代发明中,不涉及化学反应的是( )
A.铜的冶炼
B.打磨磁石制指南针
C.粮食酿醋
D.火药的发明与使用
【答案】B
【详解】A.铜的冶炼是铜的化合物变为单质,有新物质生成,发生的是化学变化,A不符合题意;
B.打磨磁石制指南针是物质形状的改变,没有新物质生成,属于物理变化,B符合题意;
C.粮食酿醋是由糖类变为醋酸,有新物质生成,发生的是化学变化,C不符合题意;
D.火药的成分与使用后物质的成分是不同的物质,有新物质生成,发生的是化学变化,D不符合题意;
故合理选项是B。
2.电解质是一类在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。下列物质属于电解质的是( )
A. Zn B. NH3 C. 稀HNO3 D. BaSO4
【答案】D
【详解】A.Zn是单质,既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.氨气的水溶液导电是由于氨气与水反应产生一水合氨电离产生自由移动的离子,不是NH3本身电离产生的,在液态时液氨不能导电,所以NH3属于非电解质,B错误;
C.稀硫酸溶液属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.硫酸钡属于盐,是化合物,属于电解质,D正确;
故合理选项是D。
3.用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液放在煤气灯外焰里灼烧,可观察到火焰的颜色为( )
A. 黄色 B. 黄绿色 C. 紫色 D. 红棕色
【答案】A
【详解】焰色反应为元素的性质,钠元素的焰色反应火焰呈黄色,用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液放在煤气灯外焰里灼烧,可观察到火焰的颜色为黄色,故合理选项是A。
4.合金在生产和生活中具有广泛的应用,下列用品中所用的材料不属于合金的是( )
A. 铁锅 (生铁) B. 刀具(不锈钢) C. 体温计(水银) D. 高压锅(硬铝)
【答案】C
【详解】A.生铁为铁与碳合金,A不符合题意;
B.不锈钢刀具为铁与镍等合金,B不符合题意;
C.水银为汞单质,不属于合金,C符合题意;
D.硬铝为铝的合金,D不符合题意;
故合理选项是C。
5.下列气体中无色无味的是( )
A. NH3 B. Cl2 C. NO2 D. CO
【答案】D
【详解】A.氨气是一种无色有刺激性气味的气体,A错误;
B.氯气是一种黄绿色有刺激性气味的气体,B错误;
C.二氧化氮是一种红棕色有刺激性气味的气体,C错误;
D.一氧化碳是一种无色无气味的气体,D正确;
故合理选项是D。
6.下列物质与危险化学品标志的对应关系不正确的是( )
A
B
C
D
酒精
氢气
氢氧化钠
浓硫酸
【答案】C
【详解】A.酒精为易燃液体,应贴易燃液体标志,A正确;
B.氢气为易燃气体,应贴易燃气体标志,B正确;
C.氢氧化钠具有腐蚀性,应贴腐蚀品标志,图示为氧化剂标志,C错误;
D.浓硫酸具有腐蚀性,应贴腐蚀品标志,D正确;
故合理选项为C。
7.实验室中,下列行为不符合安全要求的是( )
A. 在通风橱内制备有毒气体 B. 验纯后点燃甲烷气体
C. 稀释浓硫酸时,将水注入浓硫酸中 D. 实验结束后,将废液倒入指定容器中
【答案】C
【详解】A.有毒气体应有完全吸收处理装置,及时将气体排出,A正确;
B.为防止可燃气体引发爆炸,点燃前需要验纯,B正确;
C.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿着烧杯壁缓缓注入水中,C错误;
D.实验剩余药品要倒在指定容器中,任何药品都不能带出实验室,D正确;
故合理选项是C。
8.当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是( )
A. 稀豆浆 B. 泥浆 C. 稀硫酸 D. 蔗糖溶液
【答案】A
【详解】A.稀豆浆属于胶体,能够产生丁达尔效应,A正确;
B.泥浆属于浊液,不属于胶体,不会产生丁达尔效应,B错误;
C.稀硫酸为溶液,不是胶体,不会产生丁达尔效应,C错误;
D.蔗糖溶液属于溶液,不是胶体,不会产生丁达尔效应,D错误;
故合理选项是A。
9.下列反应既属于氧化还原又属于离子反应的是( )
A. 盐酸与氢氧化钠溶液的反应 B. 氯化铵固体受热分解
C. 氯气与水反应 D. 高温下铁与水蒸气反应
【答案】C
【详解】A.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应,属于在溶液中发生的离子反应,反应的离子方程式为OH-+H+=H2O,反应前后各元素的化合价都没有发生变化,不属于氧化还原反应;
B.氯化铵固体受热分解生成氯化氢和氨气,不是氧化还原反应,也不是离子反应;
C.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,Cl元素化合价反应前后发生了变化,属于氧化还原反应,也是离子反应;
D.高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,是氧化还原反应,不是离子反应;
故合理选项是C。
10.下列气体既可以用浓硫酸干燥,又可以用碱石灰干燥的是:( )
A. SO2 B. NH3 C. Cl2 D. O2
【答案】D
【详解】A. 二氧化硫是酸性氧化物,能和氢氧化钠反应,所以不能用碱石灰干燥;
B. NH3可与浓硫酸发生反应,不能用浓硫酸干燥;
C. Cl2可以用浓硫酸干燥,Cl2和氢氧化钠反应,所以不能用碱石灰干燥;
D. O2是中性气体,与浓硫酸、碱石灰都不能反应,所以既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥。
综上所述,D符合题意,本题选D。
11.通过观察钠与水(含酚酞)的反应现象,不能得出的结论是( )
A. 钠的密度比水小 B. 钠是活泼金属,与水反应后溶液呈碱性
C. 钠有良好的延展性 D. 钠的熔点低
【答案】C
【详解】A.钠浮在水面,密度比水小,A正确;
B.滴有酚酞的溶液变红色,说明钠性质活泼与水反应生成碱性物质,B正确;
C.依据现象不能得出钠具有良好的延展性,C错误;
D.钠浮在水面,然后熔化成闪亮的小球,说明钠的密度比水小,与水的反应是放热反应且钠熔点比较低,D正确;
故合理选项是C。
12.下列变化中,必须加入氧化剂才能发生的是( )
A. NH3→NH4+ B. CO2→CO C. Cl2→HCl D. Na→NaCl
【答案】D
【详解】A.所有元素化合价没有变化,不是氧化还原反应。A错误;
B.C元素化合价降低,获得电子被还原,应加入还原剂,B错误;
C.Cl元素化合价降低,获得电子被还原,应加入还原剂,C错误;
D.Na元素化合价升高,失去电子被氧化,应加入氧化剂,D正确。
故合理选项是D。
13.能鉴别SO2和CO2的试剂是( )
A. 酸性高锰酸钾溶液 B. 澄清石灰水 C. 氯化钡溶液 D. 紫色石蕊试液
【答案】A
【详解】A.二氧化碳与高锰酸钾不反应,二氧化硫具有还原性,与高锰酸钾发生氧化还原反应使其褪色,现象不同,可鉴别,A正确;
B.SO2与CO2都是酸性氧化物,SO2和CO2气体都可使澄清石灰水变浑浊,不能鉴别,B错误;
C.盐酸的酸性大于亚硫酸、碳酸,所以SO2和CO2与氯化钡溶液均不反应,现象相同,不能鉴别,C错误;
D.SO2与CO2都是酸性氧化物,与水反应生成碳酸和亚硫酸,反应产生的酸都具有酸的通性,都可使紫色石蕊试液变红,不能鉴别,D错误;
故合理选项是A。
14.下列说法正确的是( )
A. 二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳不仅严重污染大气,还会形成酸雨
B. 小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂,还是治疗胃酸过多的一种药剂
C. 利用钝化原理可以用铁制容器储存运输稀硝酸
D. 次氯酸有强氧化性,可用次氯酸配制消毒液或漂白粉
【答案】B
【详解】A.二氧化硫、二氧化氮不仅严重污染大气,还会形成酸雨,但二氧化碳不会产生酸雨,A错误;
B.碳酸氢钠和酸反应能生成二氧化碳,可用来发酵,由于其水溶液的碱性不强,对人不会产生强烈的刺激作用,所以也可利用其与胃酸反应的性质治疗胃酸过多,B正确;
C.常温下,铝和浓硝酸、浓硫酸发生钝化而阻止进一步被氧化,所以常温下,可以用铝制容器储存和运输浓硝酸,但稀硝酸和铁在常温反应,所以不能用铁制容器储存运输稀硝酸,C错误;
D.HClO具有强氧化性,可杀菌消毒,但其性质不稳定,见光分解,不可用次氯酸配制消毒液或漂白粉,应是次氯酸钠或次氯酸钙,D错误;
故合理选项是B。
15.下列组合不能实现喷泉实验的是( )
A. NO和水 B. CO2和NaOH溶液 C. HCl和水 D. Cl2和NaOH溶液
【答案】A
【详解】A.一氧化氮不溶于水,不能形成压强差,不能形成喷泉,A符合题意;
B.挤压胶头滴管,CO2和NaOH溶液反应,使容器内气体减少,外界压强大于容器内气体压强,可以形成喷泉,B不符合题意;
C.挤压胶头滴管,氯化氢易溶于水,使气体减少,容器内气体减少,外界压强大于容器内气体压强,可以形成喷泉,C不符合题意;
D.挤压胶头滴管,氯气与氢氧化钠溶液反应,气体减少,容器内气体减少,外界压强大于容器内气体压强,可以形成喷泉,D不符合题意;
故合理选项是A。
16.氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分,人类活动影响了氮循环中的物质转化,如右图所示。下列说法中,不正确的是( )
A. 工业合成氨属于人工固氮过程
B. 硝化过程中氮元素被还原
C. 含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
D. 反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量
【答案】B
【详解】A.人工固氮是人为的条件下将氮元素的单质转化为化合物的过程,所以工业上用氮气和氢气合成氨气属于人工固氮过程,A正确;
B.硝化过程中氨气、铵根离子中-3价的氮元素化合价变化为NO2-、NO3-中的+3价、+5价氮,元素的化合价升高,失电子被氧化,发生氧化反应,B错误;
C.NO2-、NO3-经同化作用变为动植物蛋白中的N元素,动植物蛋白经氨化作用过转化为氨气或铵根离子,故含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化,C正确;
D.反硝化过程,生成氮气,向大气提供氮气,即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响,D正确;
故合理选项是B。
17.下列除杂(括号内为杂质)选用的试剂或方法正确的是( )
A. Na2CO 3固体(NaHCO3):加热 B. Fe(Al):加盐酸
C. FeCl2(FeCl3):加铜粉 D. CO2(HCl):通过饱和Na2CO3溶液
【答案】A
【详解】A.碳酸氢钠不稳定,加热易分解,生成碳酸钠,使物质得到提纯,因此可用加热的方法除杂,A正确;
B.二者都与盐酸反应,不能达到除杂的目的,应加入氢氧化钠溶液除杂,B错误;
C.应加入还原铁粉,发生反应:Fe+2FeCl3=3FeCl2,可以除杂,若加入铜,发生反应:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,则会生成氯化铜而引入新杂质,不能达到除杂的目的,C错误;
D.二者都与碳酸钠溶液反应,应用饱和碳酸氢钠溶液除去杂质HCl气体,D错误;
故合理选项是A。
18.下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A. K+、NH4+、SO42-、OH- B. Na+、H+、HCO3-、Cl-
C. Na+、Ca2+、NO3-、ClO- D. H+、K+、NO3-、SO32
【答案】C
【详解】A.OH-与NH4+反应生成NH3·H2O,不能大量共存,A错误;
B.H+、HCO3-反应,生成CO2和H2O,不能大量共存,B错误;
C.Na+、Ca2+、NO3-、ClO-的离子间相互不反应,能大量共存,C正确;
D.H+、NO3-、SO32-发生氧化还原反应,产生SO42-、NO、H2O,不能大量共存,D错误;
故合理选项是C。
19.下列说法中,正确的是( )
A. 1g Cl2中含有的氯原子数约为2×6.02×1023
B. 1 mol N2的质量是28 g
C. 0.1 mol/L Na2SO4溶液中含有0.2 mol Na+
D. 标准状况下,18g H2O的体积约是22.4 L
【答案】B
【详解】A.氯原子数约为2×6.02×1023时,氯原子的物质的量为2mol,而1g氯气的物质的量不是1mol,所以含有的氯原子不是约为2×6.02×1023,A错误;
B.N2的摩尔质量为28g/mol,1 mol N2的质量是:1mol×28g/mol=28 g,B正确;
C.0.1 mol/L Na2SO4溶液中 Na+浓度为0.2mol/L,溶液体积未知,不能确定 Na+的物质的量,C错误;
D.18g水的物质的量为1mol,但是在标况下水不是气体,实验1mol水的体积不是约22.4L,D错误;
故合理选项是B。
20.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 铁与氯化铁溶液:Fe+Fe3+=Fe2+
B. 硫酸与氢氧化钡溶液的反应:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
C. 铜与浓硫酸:2H++Cu=Cu2++ H2↑
D. 碳酸钙与稀盐酸:CaCO3+2H+ =Ca2++CO2↑+H2O
【答案】D
【详解】A.铁与氯化铁溶液,离子方程式:Fe + 2Fe3+=3Fe2+,A错误;
B.硫酸与氢氧化钡溶液的反应,离子方程式:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,B错误;
C.铜与浓硫酸在加热的条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,不生成氢气,C错误;
D.碳酸钙与稀盐酸,离子方程式:CaCO3 + 2H+=Ca2++ CO2↑ + H2O,D正确;
故合理选项是D。
21.下列实验装置或操作与实验目的不相符的是( )
A.制取氨气
B.除去溶液中的Fe(OH)3胶体
C.分离植物油和水
D.配制100 mL 0.1 mol·L−1 NaCl溶液
【答案】B
【详解】A.实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制备氨气,可用图示装置,A正确;
B.胶体可以透过滤纸,不能用过滤的方法把溶液和胶体分离,应用半透膜渗析的方法分离,B错误;
C.植物油不溶于水,溶液分层,可用分液的方法分离,C正确;
D.配制100mL0.1mol•L-1NaCl溶液,要选100mL容量瓶,图中转移操作合理,D正确;
综上所述,与实验目的不相符的是B。
22.下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有Cl-
B
向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生
该溶液中含有CO32-
C
向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有SO42-
D
向某溶液中先滴加KSCN溶液无变化,再通入Cl2,溶液变红
该溶液中含Fe2+
【答案】D
【详解】A.加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可能有Ag2CO3等沉淀生成,检验氯离子时应加入稀硝酸酸化,排除杂质离子的干扰,A错误;
B.向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生,气体可能为二氧化碳或二氧化硫,溶液中的离子可能含有CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等,B错误;
C.向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,可能生成AgCl沉淀,也可能是BaSO4沉淀等,如检验硫酸根离子,应先加入盐酸,无现象,排除Ag+的干扰,再加入氯化钡检验,有白色沉淀产生,C错误;
D.向某溶液中先滴加KSCN溶液无变化,说明不含Fe3+,再通入Cl2,溶液变红,说明生成Fe3+,加入Cl2发生了反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,说明原溶液含有Fe2+,D正确;
故合理选项是D。
23.下面是某同学在配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液时的操作细节,其中会引起浓度偏高的操作是( )
A. 操作前清洗容量瓶后有少量蒸馏水残留。
B. 用托盘天平称量氯化钠固体时砝码和药品的位置颠倒。
C. 将溶液转移至容量瓶时有少量液体洒出。
D. 定容时俯视刻度线。
【答案】D
【详解】A.操作前清洗容量瓶后有少量蒸馏水残留,对溶质的物质的量和溶液体积都不会产生影响,溶液浓度不变,A不符合题意;
B.配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液,需要NaCl的质量是m=1.00mol/L×0.1L×58.5g/mol=5.9g,由于使用了游码,使用用托盘天平称量氯化钠固体时,若砝码和药品的位置颠倒,会导致称取溶质的质量偏小,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,B不符合题意;
C.将溶液转移至容量瓶时有少量液体洒出,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,C不符合题意;
D.定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,D符合题意;
故合理选项是D。
24.某氧化剂中,起氧化作用的是X2O72-离子,在溶液中0.2mol该离子恰好能使0.6mol的SO32-离子完全氧化,则X2O72-离子还原后X的化合价为( )
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
【答案】C
【解析】试题分析:X2O72﹣离子中X的化合价为+6价,设X2O72﹣离子被还原后X的化合价为+n,SO32﹣离子被氧化生成SO42﹣,S元素化合价由+4价→+6价,氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等,表现为化合价升降的总数相等,则有:0.2mol×2×(6﹣n)=0.6mol×(6﹣4),解得:n=3,即:X2O72﹣离子还原后的化合价为+3价,故选C.
25.如图所示,利用培养皿进行实验。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。
下表中对实验现象所做的解释不正确的是:( )
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无白烟
NH3与浓硫酸不发生反应
C
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3与水反应生成了NH3·H2O,电离出OH-使红色石蕊试纸变蓝
D
硫酸铜溶液变浑浊
生成Cu(OH)2沉淀
【答案】B
【详解】A.NaOH固体溶于水放热,氨水易挥发,实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气,氨气与浓盐酸反应生成氯化铵固体,反应现象是有白烟生成,A正确;
B.氨气与浓硫酸发生反应生成硫酸铵或硫酸氢铵,由于浓硫酸是难挥发性酸,不会看到白烟产生,B错误;
C.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是氨气与水反应生成电解质NH3•H2O,NH3•H2O电离生成OH-离子,使溶液呈碱性;而氨气是非电解质,遇干燥的石蕊试纸不能生成碱,因此不会变色,C正确;
D.向NaOH固体中滴入浓氨水,会挥发出氨气,氨气溶于硫酸铜溶液的水中,反应产生一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子,氢氧根离子与溶液中的Cu2+反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,而使溶液变浑浊,D正确;
故合理选项是B。
二、非选择题
26.(1)化学与生产生活密切相关,以下①Cl2②Fe2O3 ③Na2O2 ④(NH4)2SO4四种物质中,可用于自来水消毒的是______(填序号,下同) ,可做化肥的是________,可做供氧剂的是__________,可做油漆颜料的是________。
(2)现有下列4种物质:① NO、② SO2、③ NaHCO3、④ FeCl3 。其中,溶于水呈碱性的是______(填序号,下同);遇空气变红棕色的是______;能使品红溶液褪色是______;能与NaOH溶液反应生成沉淀的是______。
【答案】(1). ① (2). ④ (3). ③ (4). ② (5). ③ (6). ① (7). ② (8). ④
【详解】(1)根据氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有杀菌消毒作用;硫酸铵含有氮元素,为铵态氮肥;过氧化钠与水反应生成氧气,为供氧剂;氧化铁为红棕色固体,为制造油漆颜料材料;故答案顺序为①④③②;
(2)碳酸氢钠是强碱弱酸盐,在溶液中HCO3-发生水解反应,消耗水电离产生H+产生H2CO3,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性;NO与O2反应生成NO2,NO2为红棕色气体;SO2具有漂白性,能使品红褪色;FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀。所以溶于水呈碱性的是③;遇空气变红棕色的是①;能使品红溶液褪色是②;能与NaOH溶液反应生成沉淀的是④。
27.焊接钢轨要用到的反应为:Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3。在该反应中,作为还原剂的物质是______,还原产物是______;若反应中生成了56g Fe,则反应中的电子转移是____ mol,消耗Al的物质的量是_______mol。
【答案】(1). Al (2). Fe (3). 3 (4). 1
【详解】反应Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3中,Al元素化合价升高,失去电子,被氧化,作还原剂;Fe元素化合价降低,获得电子被还原,Fe2O3为氧化剂,还原产物为Fe,若反应中生成了56g Fe,即产生1molFe单质,转移3mol电子,消耗1molAl。
28.从海水中提取的粗盐含有Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,为除去杂质离子可使用以下四种试剂:①Na2CO3溶液 ②BaCl2溶液 ③NaOH溶液 ④盐酸(用于沉淀的试剂均稍过量)。
(1)请在操作流程中填入合适的试剂编号_______、_______、______。
(2)加入过量NaOH溶液的目的是除去_______(填离子符号)。
(3)写出加入盐酸后溶液中发生主要反应的离子方程式_________、___________。
【答案】(1). ② (2). ① (3). ④ (4). Mg2+ (5). OH-+H+=H2O (6). CO32-+2H+=CO2+H2O
【详解】(1)SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,可再通过过滤除去,Na2CO3溶液能除去过量的BaCl2溶液,盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所以应先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液,最后加入盐酸,所以正确顺序为③②①④;
(2)加入过量NaOH溶液的目的是除去Mg2+;
(3)滤液中含有过量的碳酸钠和氢氧化钠。加入的盐酸可与碳酸钠、氢氧化钠反应,反应的离子方程式为OH-+H+=H2O、CO32-+2H+=CO2+H2O。
29.某研究小组利用下图所示装置探究卤素的性质。
(1)实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,利用了MnO2的______(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)①中溶液由无色变为黄色,发生反应的离子方程式是_______。
(3)②中NaOH溶液的作用是______。
(4)若用排空气法收集一瓶氯气,可利用方框中的装置代替装置①,请将方框中的收集装置补充完整____________。
【答案】(1). 氧化性 (2). Cl2+2I-=I2+2Cl- (3). 吸收剩余的尾气氯气,防止污染空气 (4).
【详解】(1) MnO2和浓HCl在加热时反应生成Cl2,氯元素化合价由反应前的-1价变为反应后Cl2中的0价,化合价升高,失电子发生氧化反应,Mn元素化合价由反应前的MnO2中的+4价变为反应后MnCl2中的+2价,化合价降低,得到电子,发生还原反应,MnO2作氧化剂,具有氧化性,HCl作还原剂具有还原性;
(2)①中溶液由无色变为黄色,是Cl2通过KI溶液发生氧化还原反应生成I2单质,发生反应的离子方程式是:Cl2+2I-=I2+2Cl-;
(3)②中NaOH溶液的作用是吸收剩余的尾气Cl2,防止污染空气;
(4)氯气比空气重,应用向上排气法收集,导气管长进短出,收集装置为:。
30.阅读短文,回答问题。
2018年10月23日,被称为“现代世界新七大奇迹”之一的港珠澳大桥正式开通,创造了沉管隧道“最长、最大跨径、最大埋深、最大体量”的世界纪录,涵盖了当今世界岛隧桥多项尖端科技,化工行业在这座宏伟的“超级工程”中发挥了巨大作用。
1.高性能环氧涂层钢筋
对特定的海泥环境,中国科研人员研制出新一代高性能环氧涂层钢筋,并参与大桥基础的防腐涂装施工,保障了港珠澳大桥120年耐久性设计要求,打破了国内大桥的“百年惯例”。
2.超高分子量聚乙烯纤维干法纺丝
港珠澳大桥建设吊装施工中所用的高性能吊装缆绳,专业全称叫“超高分子量聚乙烯纤维干法纺丝”,每一根非常细,大概只有头发丝的1/10粗,但做成缆绳后比钢索强度还高,而且非常柔软,防弹衣、防切割手套、降落伞、海洋缆绳等很多产品都用它,是世界三大高新材料之一,广泛应用于国防、军工及民用领域。
3.世界最大橡胶隔震支座护身
针对港珠澳大桥跨度大、地势复杂的特殊工况,采用独特的橡胶配方工艺和检测技术,研制出长1.77米、宽1.77米的世界最大尺寸高阻尼橡胶隔震支座。该支座承载力约3000吨,是港珠澳大桥抵抗16级台风、8级地震及30万吨巨轮撞击的“定海神针”。
请依据以上短文,判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
(1)高性能环氧涂层有效阻止了氧气、海水等对钢铁的侵蚀。______
(2)超高分子量聚乙烯纤维材料具有优良的力学性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性能等。___
(3)橡胶隔震支座可以广泛应用于房屋、公路、桥梁等建筑物上。______
(4)港珠澳大桥的开通展现了“中国智慧”和“中国力量”。______
【答案】(1). 对 (2). 对 (3). 对 (4). 对
【详解】(1)保障了港珠澳大桥120年耐久性设计要求,说明具有耐腐蚀性,则高性能环氧涂层有效阻止了氧气、海水等对钢铁的侵蚀,该说法正确;
(2)做成缆绳后比钢索强度还高,说明性能良好,则超高分子量聚乙烯纤维材料具有优良的力学性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性能等,说法正确;
(3)高阻尼橡胶隔震支座可抵抗16级台风、8级地震及30万吨巨轮撞击,则橡胶隔震支座可以广泛应用于房屋、公路、桥梁等建筑物上,该说法正确;
(4)港珠澳大桥被称为“现代世界新七大奇迹”之一,港珠澳大桥的开通展现了“中国智慧”和“中国力量”,该说法正确。
31.A、B、C、D是中学化学中的常见物质,各物质的转化关系如下:
(1)若A是黄色固体,B是形成酸雨的主要物质之一。
①画出A的原子结构示意图____________。
② 写出D的浓溶液所具有的特殊性质________________(两种即可)。
(2)若此反应流程能解释农谚“雷雨发庄稼”的化学原理,则下列叙述正确的是________。
a.A的化学性质较为稳定 b.B、C均为酸性氧化物
c.流程中的反应均属氧化还原反应 d.可用D与金属反应制取氢气
(3)若A、B、C、D的焰色反应均为黄色,C为淡黄色固体,A在加热条件下可直接转化为C,则 C→D的化学方程式是__________。
(4)若A是化合物,且此流程表示工业制硝酸的物质转化关系,则A→B的反应方程式为_______________。
【答案】(1). (2). 强氧化性、吸水性、脱水性(任填两个) (3). ac (4). 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ (5). 4NH3+5O24NO+6H2O
【详解】(1)若A是黄色固体,B是形成酸雨的主要成分,B为SO2,则判断A为S,D为硫酸,C为SO3。
①A为硫元素原子,硫元素为16号元素,质子数为16,核外电子数=质子数=16,原子核外有3个电子层,最外层电子数为6,硫原子的结构示意图为。
②D是硫酸,浓硫酸具有的特殊性质为强氧化性、吸水性和脱水性;
(2)若此反应流程能解释农谚“雷雨发庄稼”的化学原理,则A为N2,D为HNO3,B为NO,C为NO2,则
a.A是N2,分子内含N≡N键,该化学键的键能较大,断裂需要很高的能量,因此化学性质较为稳定,a正确;
b.B、C分别是NO、NO2,二者都是不成盐氧化物,b错误;
c.流程中的反应均有元素的化合价变化,所以该反应是氧化还原反应,c正确;
d.D是HNO3,硝酸与金属反应通常不生成氢气,d错误;
故合理选项是ac;
(3)若A、B、C、D的焰色反应均为黄色,C为淡黄色固体,A在加热条件下可直接转化为C,A为Na,D为NaOH,B为Na2O,C为Na2O2,则C→D的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(4)A是化合物,且此流程表示工业制硝酸的物质转化关系,则A为NH3,E为O2,B为NO,C为NO2,D为硝酸,A→B的反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
32.常用的激光打印机、复印机使用的墨粉主要成分之一就是Fe3O4,氧化沉淀法是工业生产Fe3O4的主要方法,其工艺流程如下图所示。已知:①工业绿矾主要成分是FeSO4·7H2O,②Fe(OH)2+2Fe(OH) 3=Fe3O4+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验室中检验FeSO4溶液因氧化而变质的实验操作是__________
(2)写出沉淀和氧化过程的化学方程式____________、_____________
(3)氧化过程中,若通入过量空气会使成品含大量________杂质
(4)若原料中有278kg绿矾,则理论上可制得Fe3O4______kg
【答案】(1). 取待测液少许于试管中,加入适量的KSCN溶液,若溶液显血红色,则证明含Fe3+ (2). FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4 (3). 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 (4). Fe2O3 (5). 77.33
【解析】
【分析】工业绿矾主要成分是FeSO4•7H2O,加水溶解,然后加入净化剂、絮凝剂生成沉淀,除去杂质,滤液含有Fe2+,加入氢氧化钠溶液,可生成Fe(OH)2,通入适量的空气,生成的沉淀含有Fe(OH)3、Fe(OH)2,过滤、洗涤、烘干,粉碎后可生成Fe3O4,以此解答该题。
【详解】(1)FeSO4溶液因氧化而变质,则可生成Fe3+,可用KSCN溶液检验Fe3+,检验方法是取待测液少许于试管中,加入适量的KSCN溶液,若溶液显血红色,则证明含Fe3+;
(2)加入氢氧化钠,生成氢氧化亚铁沉淀,方程式为FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4,Fe(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2= Fe(OH)3;
(3)氧化过程中,若通入过量空气,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,加热氢氧化铁,受热分解生成Fe2O3,因此会使成品含大量的Fe2O3;
(4)若原料中有278kg绿矾,则n(FeSO4•7H2O)==1000mol,则理论上可制得Fe3O4的物质的量为n(Fe3O4)==mol,则理论上反应可制得Fe3O4的质量为m(Fe3O4)=mol×232g/mol=77.33×103g=77.33kg。
33.为探究H2O2、SO2、Br2氧化性强弱,某小组同学设计如下实验(夹持及尾气处理装置已略去,气密性已检验)。
实验操作
实验现象
i.打开A中分液漏斗活塞,滴加浓硫酸
A中有气泡产生,B中红棕色溴水褪色,C中有白色沉淀
ii.取C中沉淀加入盐酸
C中白色沉淀不溶解
iii.打开B中分液漏斗活塞,逐滴滴加H2O2
开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色
(1)C中产生的白色沉淀是______。
(2)甲同学通过C中产生白色沉淀,得出结论,氧化性:H2O2>SO2。
①乙同学认为不能得出此结论,对实验进行了改进:
打开弹簧夹,通入N2,待排净装置内空气后,关闭弹簧夹,再打开A中分液漏斗活塞,此操作的目的是_________________
②丙同学进行了进一步的改进:
在B和C之间增加盛放CCl4的洗气瓶D,丙同学的目的是______
③将乙和丙同学改进后的方案进行实验,C中产生白色沉淀,得出结论:
氧化性H2O2>SO2。试写出两者反应的化学方程式________________
(3)iii中滴入少量H2O2没有明显变化。提出假设:
观点1:H2O2的量少不能氧化Br-
观点2:B中有未反应H2SO3(或SO2)
为验证观点2,应进行的实验操作及现象是______。
(4)通过上述全部实验,得出结论:H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是______。
【答案】(1). BaSO4 (2). 除尽装置内的空气 (3). 除去挥发的溴蒸气 (4). H2O2+SO2=H2SO4 (5). 取少量滴加H2O2溶液前的B中溶液于试管中,加热,将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 (6). H2O2>Br2>SO2
【详解】(1) 取C中沉淀加入盐酸,C中沉淀不溶解,说明生成硫酸钡,化学式为BaSO4;
(2)①由于在装置中含有空气,空气中的氧气和SO2在溶液中也会发生反应将其氧化,所以乙同学认为不能得出此结论,认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作,该操作就是:打开弹簧夹,通入N2,除尽装置内的空气,待排净装置内空气后,关闭弹簧夹;
②由于溴单质有挥发性,溴单质也可以将SO2氧化产生同样的实验现象,所以丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D,来除去挥发的溴蒸气,D中盛放的试剂是CCl4或苯或饱和NaHSO3溶液;
③氧化性H2O2>SO2,二者反应生成硫酸,反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4;
(3)由于H2SO3不稳定,受热容易分解产生有漂白性的SO2,所以为验证观点2,应进行的实验操作及现象是:取少量滴加H2O2溶液前的B中溶液于试管中,加热,将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,则该观点正确;
(4)物质在发生氧化还原反应中,氧化性强的可以把氧化性弱的制取出来,所以通过上述全部实验,得出结论:H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是H2O2>Br2>SO2。
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