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【化学】黑龙江省鹤岗市第一中学2018-2019学年高一下学期第一次月考(开学)试题(解析版)
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黑龙江省鹤岗市第一中学2018-2019学年高一下学期第一次月考(开学)试题
一、选择题
1.在自然界中,既能以化合态存在又能以游离态存在的元素是( )
A. 碳 B. 硅 C. 氯 D. 铝
【答案】A
【解析】试题分析:在自然界中碳是构成一切动植物体的重要元素,许多以动植物为来源的东西,在高温时都会分解生成碳。所以说在自然界里,碳主要是以化合态存在,但也有游离态的,如金刚石、石墨等。氯、硅和铝在自然界中只有化合态,没有游离态 ,答案选A。
2.将金属钠分别投入下列物质的稀溶液中,有气体放出且有沉淀生成的是( )
A. 稀盐酸 B. NH4Cl C. CuCl2 D. NaOH
【答案】C
【解析】
【分析】A、钠与稀盐酸反应生成氯化钠和氢气;
B、钠与NH4Cl溶液反应,实质是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与NH4Cl反应;
C、钠与CuCl2溶液反应,实质是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与CuCl2反应;
D、钠与氢氧化钠溶液反应实质是与水反应。
【详解】A项、钠与硫酸反应生成硫酸钠和氢气,没有沉淀生成,故A错误;
B项、钠与NH4Cl溶液反应,实质是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与NH4Cl反应生成氯化钠和氨气,没有沉淀生成,故B错误;
C项、钠与CuCl2溶液反应,实质是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与CuCl2反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,故C正确;
D项、钠与氢氧化钠溶液反应实质是与水反应生成氢氧化钠和氢气,没有沉淀生成,故D错误。
故选C。
3.推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,下列几种类推结论中错误的是( )
①钠与水反应生成NaOH和H2;所有金属与水反应都生成碱和H2
②铁露置在空气中一段时间后就会生锈;性质更活泼的铝不能在空气中稳定存在
③化合物NaCl的焰色为黄色;Na2CO3的焰色也为黄色
④密度为1.1 g/cm3与密度为1.2 g/cm3的NaCl溶液等体积混合,所得NaCl溶液的密度介于1.1 g/cm3与1.2 g/cm3之间;Na-K合金的熔点应介于Na和K的熔点之间
A. ①③ B. ③④ C. ①②③④ D. ①②④
【答案】D
【详解】①铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,故①说法错误;
②铝与氧气反应,铝表面生成一层致密的氧化薄膜,阻碍反应的进行,铝单质在空气中能稳定存在,故②说法错误;
③含有Na元素的物质,焰色反应都呈现黄色,故③说法正确;
④合金的熔点低于成分的熔点,故④说法错误;
综上所述,选项D符合题意。
4.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的方法中正确的是( )
A. 分别用砂锅加热两种样品,全部分解挥发没有残留物的是小苏打
B. 用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C. 取两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小苏打
D. 先将两样品配成溶液,分别加入澄清石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打
【答案】C
【解析】试题分析:纯碱是碳酸钠,小苏打是碳酸氢钠。A、小苏打受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,所以分解完全时仍有固体剩余,错误;B、二者均含Na元素,所以焰色反应均是黄色,不能区分,错误;C、碳酸氢钠、碳酸钠与等量的醋酸反应,碳酸氢钠的反应速率快,所以产生气泡快的是小苏打,正确;D、碳酸钠、碳酸氢钠均与石灰水反应产生白色沉淀,不能区分,错误,答案选C。
5.下列各项操作中,不发生“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”现象的是( )
①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2 ②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 ③向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 ④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②③
【答案】C
【解析】①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2,析出晶体碳酸氢钠,不会出现先沉淀后溶解的现象,故①符合;②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的盐酸,偏铝酸钠和盐酸反应先生成氢氧化铝沉淀,后氢氧化铝和盐酸反应生成可溶性的氯化铝,所以看到的现象是“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”,所以不符合条件,故②不符合;③向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先生成氢氧化铝沉淀,继续滴入氢氧化钠溶液会溶解氢氧化铝沉淀,反应现象是先沉淀后溶解,故③不符合;④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸,盐酸和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸,硅酸和盐酸不反应,所以不出现“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”现象,故④符合;答案为C。
6.下列物品或设备:①水泥路桥②门窗玻璃③水晶项链 ④石英钟表⑤玛瑙手镯⑥硅太阳能电池⑦光导纤维⑧计算机芯片。所用材料为SiO2或要用到SiO2的是( )
A. ①②③④⑤⑦ B. 全部 C. ③④⑤⑦⑧ D. ①②⑦⑧
【答案】A
【解析】试题分析:石英、水晶、玻璃的主要成分是二氧化硅,光导纤维是二氧化硅材料,硅电池、硅芯片均是硅单质的用途的体现,陶瓷、砖瓦、玻璃、石棉为硅酸盐材料。所用材料为SiO2或用到SiO2的是:②③④⑤⑦;为硅酸盐的是:①。综上,答案D。
7.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. 向Ba(OH)2溶液加入等物质的量的硫酸:Ba2++2OH-+SO42-+2H+= BaSO4↓+2H2O
B. BaCO3溶于醋酸:BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
C. 将C12通入水中:C12+H2O=Cl-+2H++ClO -
D. 向Na2CO3溶液中通入过量CO2气体:CO32-+CO2+H2O=HCO3-
【答案】A
【解析】试题分析:A项正确;B项醋酸是弱电解质不能拆成离子形式,所以错误;C项次氯酸是弱酸,不能拆开,错误;D项反应前后电荷不守恒,且没有配平,错误。
8.金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是( )
A. Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B. Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
C. Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D. Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3
【答案】B
【详解】A、Na与H2O反应生成NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3与盐酸反应生成NaCl,能通过一步反应完成,故A不符合题意;
B、Al与氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铝,不能一步反应完成,故B符合题意;
C、Mg与盐酸或氯气反应生成MgCl2,MgCl2与氢氧化钠反应生成Mg(OH)2,氢氧化镁与硫酸反应生成MgSO4,能通过一步反应完成,故C不符合题意;
D、铁与足量的硝酸反应生成硝酸铁,硝酸铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁,氢氧化铁受热分解成氧化铁,能通过一步反应完成,故D不符合题意。
9. .下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )
A. 将NaHCO3固体加入新制氯水,有无色气泡(H+)
B. 使红色布条褪色(HClO)
C. 滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)
D. 向FeCl2溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,发现呈红色(HCl)
【答案】D
【解析】氯水显酸性,能与碳酸氢钠反应生成CO2气体;次氯酸具有强氧化性,能氧化有色布条;氯离子和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,因此选项ABC都是有关系的。选项D中,是氯气氧化的亚铁离子,而不是氯化氢,选项D不正确,答案选D。
10. 下列说法正确的是( )
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸
②实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的氧化性强于久置氯水
④检验HCl气体中是否混有Cl2方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水
A. ①②③ B. ②③④ C. ③ D. ③⑤
【答案】B
【解析】试题分析:①氯气和氢气在点燃或光照条件下能产生爆炸,在没有条件下不反应,①错误;②氢氧化钙的溶解度较小,所以吸收氯气的能力较小,实验室一般用氢氧化钠溶液吸收氯气,②错误;③次氯酸有强氧化性,新制的氯水中次氯酸的量较多,久置的氯水中,次氯酸分解生成氯化氢和氧气,所以久置的氯水中次氯酸含量较少,强氧化性较低,所以新制氯水的氧化性强于久置氯水的,③正确;④氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,氯化氢和硝酸银反应生成氯化银沉淀,所以氯气、氯化氢都能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀,所以硝酸银溶液不能用于检验HCl气体中是否混有Cl2,④错误;⑤饱和食盐水中含有氯离子,抑制氯气的溶解,氯化氢极易溶于饱和食盐水,所以可以除去Cl2中的HCl气体,但达不到除去HCl气体中的Cl2的目的,⑤错误,答案选C。
11.把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是( )
A. 氧气 B. 二氧化氮 C. 二氧化氮和氧气 D. 二氧化氮和一氧化氮
【答案】C
【解析】试题分析:假设3摩尔二氧化氮和水反应生成2摩尔硝酸和1摩尔一氧化氮,2摩尔硝酸和小苏打反应生成2摩尔二氧化碳,2摩尔二氧化碳和过氧化钠反应生成1摩尔氧气,1摩尔一氧化氮和0.5摩尔氧气反应生成1摩尔二氧化氮,所以剩余气体有二氧化氮和氧气,选C。
12.下列实验报告记录的实验现象正确的是( )
实验
记录
A
无色
无色
白色沉淀
无色溶液
B
红色
无色
白色沉淀
白色沉淀
C
红色
无色
无色溶液
白色沉淀
D
无色
无色
无色溶液
无色溶液
【答案】B
【解析】SO2能够使紫色石蕊试液变成红色,使品红溶液褪色;SO2通入Ba(NO3)2溶液中,在酸性环境中会被氧化成,从而得到BaSO4白色沉淀;SO2通入到NaOH和BaCl2的混合溶液中发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O;Na2SO3+BaCl2===BaSO3↓+2NaCl,生成白色沉淀,故B项正确。
13.在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应:6NO+4NH3===5N2+6H2O,该反应中被氧化和被还原的氮元素的质量比是( )
A. 3∶2 B. 2∶1 C. 2∶3 D. 1∶1
【答案】C
【解析】
【分析】根据氧化还原反应中的概念,以及原子守恒进行分析即可。
【详解】根据反应方程式,NO中N的化合价由+2价→0价,化合价降低,NO为氧化剂,被还原,NO:6N→3N2↑;NH3中N的化合价由-3价→0价,NH3为还原剂,被氧化,NH3:4N→2N2↑,即被氧化和被还原的氮元素的质量比等于其物质的量之比等于4:6=2:3,故选项C正确。
14.常温下,各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
①加入Al能产生H2的溶液:Na+、Mg2+、NO3-、Cl-
②在含有大量Fe3+的溶液中:HCO3-、Ca2+、Na+、SCN-
③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液:Na+、K+、NO3-、Cl-
④使石蕊变红的溶液中:Fe2+、NO3-、MnO4-、Na+
⑤无色溶液中:Cu2+、K+、NO3-、Br-
A. ③ B. ②⑤ C. ③⑤ D. ①④
【答案】A
【详解】①该溶液能与Al反应生成H2,该溶液为酸或碱,若为碱,Mg2+与OH-不能大量共存,若为酸,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,与Al反应不生成氢气,该离子组不能在指定溶液中大量共存,故①不符合题意;
②Fe3+与HCO3-发生双水解反应,Fe3+与SCN-发生络合反应生成Fe(SCN)3,该离子组不能在指定溶液中大量共存,故②不符合题意;
③与NH4HCO3溶液反应产生气体的溶液中可能可能含有NaOH,也可能含有酸,该离子组在指定溶液中不发生离子反应,能大量共存,故③符合题意;
④该溶液能使石蕊变红,该溶液是酸性的,NO3-在酸性溶液中具有强氧化性,Fe2+与NO3-、H+发生氧化还原反应,MnO4-具有强氧化性,能与Fe2+发生氧化还原反应,在指定溶液中不能大量共存,故④不符合题意。
综上所述,选项A正确。
15.现在下列物质:①氯水;②溴水;③碘水;④臭氧;⑤二氧化氮;其中能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是( )
A. ①② B. ④⑤ C. ①②④⑤ D. 全部
【答案】D
【解析】
【分析】能使淀粉碘化钾溶液变蓝,说明能把I-氧化成I2,该物质具有强氧化性或反应产生具有强氧化性的物质;
【详解】能使淀粉碘化钾溶液变蓝,说明该物质具有强氧化性或反应产生具有强氧化性的物质;
①氯水主要成分是Cl2,Cl2具有强氧化性,能把I-氧化成I2,使淀粉变蓝,故①符合题意;
②溴水中Br2,具有强氧化性,能把I-氧化成I2,使淀粉变蓝,故②符合题意;
③碘水中有碘单质,能使淀粉变蓝,故③符合题意;
④臭氧具有强氧化性,能把I-氧化成I2,使淀粉变蓝,故④符合题意;
⑤NO2与溶液中水反应,生成HNO3,HNO3具有强氧化性,把I-氧化成I2,使淀粉变蓝,故⑤符合题意。
综上所述,故选项D正确。
16.往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。下列说法不正确的是( )
A. 该实验表明SO2有漂白性 B. 白色沉淀为BaSO4
C. 该实验表明FeCl3有氧化性 D. 反应后溶液酸性增强
【答案】A
【解析】试题分析:A、二氧化硫被氧化,无法验证其漂白性。B、三价铁离子会把二氧化硫氧化,所以会生成白色沉淀硫酸钡。C选项正确。D选项原来溶液由于三价铁离子的水解显酸性,后面融进了酸性氧化物二氧化硫,溶液酸性增强。
17.由下列实验及现象能推出相应结论的是( )
实验
现象
结论
A.
将Na2SO3样品溶于稀硝酸后,滴加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
Na2SO3晶体已氧化变质
B.
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C.
取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,
产生无色气体
Na2O2没有变质
D.
向沸水中滴加氯化铁稀溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色
溶液呈红褐色
制得氢氧化铁胶体
【答案】B
【详解】A、HNO3具有强氧化性,能把SO32-氧化成SO42-,无法说明Na2SO3是否变质,故A不符合题意;
B、有黑色颗粒产生,该黑色颗粒为碳单质,CO2中C转化成碳单质,C的化合价降低,CO2具有氧化性,故B符合题意;
C、久置Na2O2转化成Na2CO3,碳酸钠与盐酸反应产生无色的CO2,由于过氧化钠也能与水反应生成无色的氧气,现象相同,故不能证明Na2O2是否变质,故C不符合题意;
D、制备氢氧化铁胶体,应用饱和的FeCl3溶液,因此该实验不能得到氢氧化铁胶体,故D不符合题意。
18.某溶液由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、AlO2-、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种离子组成,取适量该溶液进行如下实验:下列说法正确的是( )
A. 原溶液中一定只存在AlO2-、CO32-、SO42-、Cl- 四种离子
B. 气体A的化学式是CO
C. 原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Ba2+、Fe3+
D. 生成沉淀B的离子方程式为:Al3++ 3OH- = Al(OH)3 ↓
【答案】C
【解析】
【分析】该溶液中加入过量盐酸,有气体A生成,推出原溶液中含有CO32-,根据离子共存,原溶液中一定没有Cu2+、Ba2+、Fe3+,根据溶液呈现电中性,则原溶液中一定有Na+,无色透明溶液A中加入过量氨水,得到白色沉淀,白色沉淀为Al(OH)3,则原溶液中一定含有AlO2-,滤液B中加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀,白色沉淀为BaSO4,则原溶液中含有SO42-,滤液C中加入过量的稀硝酸酸化的硝酸银,出现白色沉淀,沉淀为AgCl,Cl-来自于过量的盐酸,原溶液中不能确认是否含有Cl-。
【详解】该溶液中加入过量盐酸,有气体A生成,推出原溶液中含有CO32-,根据离子共存,原溶液中一定没有Cu2+、Ba2+、Fe3+,根据溶液呈现电中性,则原溶液中一定有Na+,无色透明溶液A中加入过量氨水,得到白色沉淀,白色沉淀为Al(OH)3,则原溶液中一定含有AlO2-,滤液B中加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀,白色沉淀为BaSO4,则原溶液中含有SO42-,滤液C中加入过量的稀硝酸酸化的硝酸银,出现白色沉淀,沉淀为AgCl,Cl-可能来自于过量的盐酸,不能确认原溶液中是否含有Cl-。
A、原溶液中一定存在Na+、AlO2-、CO32-、SO42-,故A错误;
B、根据上述分析,气体为CO2,故B错误;
C、原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Fe3+、Ba2+,故C正确;
D、NH3·H2O为弱碱,离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故D错误。
19.将Cu片放入0.1mol/LFeCl3溶液中,反应一定时间后取出(溶液体积变化忽略不计),所得溶液Q中的,下列有关说法正确的是( )
A. 溶液Q比原溶液增重了1.92g.
B. Q中n(Cu2+):n(Fe3+)=3:4
C. 反应中转移的电子数为0.04mol
D. n(Cu2+)=0.03mol
【答案】B
【解析】
【分析】Cu与FeCl3发生:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,同溶液,微粒的物质的量浓度之比等于其物质的量之比,进行分析。
【详解】将Cu片放入0.1mol/LFeCl3溶液中,反应一定时间后取出(溶液体积变化忽略不计),Cu与FeCl3发生Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,所得溶液Q中的c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3,则c(Fe3+)=0.04mol/L、c(Fe2+)=0.06mol/L、c(Cu2+)=0.03mol/L。
A、题中没有说明溶液的体积,无法计算溶液增重的量,故A错误;
B、同溶液中,微粒物质的量浓度之比等于其物质的量之比,根据离子方程式,推出Q中n(Cu2+):n(Fe3+)=c(Cu2+):c(Fe3+)=0.03:0.04=3:4,故B正确;
C、题中没有说明溶液的体积,无法计算出转移电子物质的量,故C错误;
D、题中没有说明溶液的体积,无法计算Cu2+物质的量,故D错误.
20.向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知:b-a=5,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是 ( )
A. 线段Ⅱ表示Fe2+的变化情况
B. 线段Ⅳ发生反应的离子方程式为:I2+5Cl2+12OH-=2IO3-+10Cl-+6H2O
C. 根据图象可计算a=6
D. 原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=2∶1∶3
【答案】B
【详解】A、向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,还原性I->Fe2+>Br-,首先发生反应:2I-+Cl2=I2+2Cl-,I-反应完毕,再反应反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,又发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故线段I代表I-的变化情况,线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况,线段Ⅲ代表Br-的变化情况,故A正确;
B、线段IV表示一种含氧酸,且I和IV表示的物质中含有相同的元素,该元素为I元素,2I-+Cl2=I2+2Cl-,消耗1mol氯气,所以碘原子的物质的量为2mol,反应IV消耗氯气的物质的量为5mol,根据电子守恒,设该含氧酸中碘元素的化合价为x, (x-0)×2mol=5mol×2,解得x=+5,则该含氧酸为HIO3,离子方程是I2+5Cl2+6H2O =2IO3-+10Cl-+12H+,故B错误;
C、由通入氯气可知,根据反应离子方程式可知溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2mol,溶液中n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3mol-1mol)=4mol,Fe2+反应完毕,根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6mol,根据2Br-+Cl2=Br2+2Cl-可知,溴离子反应需要氯气的物质的量为3mol,故a=3+3=6,故C正确;
D、根据以上分析,原溶液中e(Fe2+):c(I-):c(Br-)=4:2:6=2:1:3,故D正确。
综上所述,本题应选B。
二、非选择题
21.(1)将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体,将量筒倒置在盛满水的水槽里,一段时间后,量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是________或________。
(2)工业制硫酸的过程中,SO2被氧气氧化的化学方程式为_____________________。
(3) 工业制漂白粉的化学方程式_________________________。
【答案】(1). 18:7 (2). 43:7 (3). 2SO2+O22SO3 (4). 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【详解】(1)相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,发生的反应有4NO2+O2+2H2O=4HNO3,剩余的气体可能是NO,也可能是O2,假设剩余气体为O2,说明混合气体中O2过量,NO2不足,令NO2的体积为xmL,O2的体积为(50-x)mL,根据反应方程式,因此有(50-x)mL-x/4mL=5mL,解得x=36,O2的体积为14mL,NO2和O2的体积之比为36:14=18:7;如果剩余气体为NO,则NO2过量,O2不足,令O2的体积为ymL,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3,剩余NO2的体积为(50-y-4y)mL,剩余NO2与H2O发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,产生NO的体积为(50-5y)/3=5,解得y=7,则NO2的体积为43mL,NO2和O2的体积之比为43:7;
(2)工业上制硫酸,SO2被氧气氧化的化学方程式为2SO2+O22SO3;
(3)工业上制取漂白粉,常用Cl2和石灰乳反应来制备,即化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
22.一定量的铁粉在氯气中充分燃烧,将所得固体完全溶解于稀盐酸,制得溶液A。
(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是___________________________________________。
(2)推测A中可能含有的金属阳离子:①只有Fe3+;②只有Fe2+;③____________________________________。甲同学为探究溶液的组成,实验如下:
实验步骤
实验现象
实验结论及反应的离子方程式
取少量溶液A于试管中,加入KSCN溶液
________________
假设②不成立,假设①或③成立;反应的离子方程式是________________
(3)乙同学继续探究溶液A的组成。
查阅资料:16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
实验过程:另取少量溶液A于试管中,逐滴加入酸性KMnO4溶液,充分振荡,KMnO4溶液紫色褪去,实验结论:________(填字母序号)。
a.可能有Fe2+ b.可能无Fe2+ c.一定有Fe2+
根据你选择的实验结论,简述理由:_______________________________________________。
【答案】(1). 2Fe+3Cl22FeCl3 (2). 含有Fe2+和Fe3+ (3). 溶液变血红色 (4). Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 (5). ab (6). 因为还原性Fe2+>Cl-,逐滴加入酸性KMnO4溶液,Fe2+将MnO还原为Mn2+,使紫色褪去,故可能含有Fe2+;若溶液中无Fe2+,Cl-也能将MnO还原为Mn2+,紫色褪去,因而溶液中也可能无Fe2+
【详解】(1)铁在氯气中燃烧生成氯化铁:2Fe+3Cl22FeCl3;(2)A中可能含有两种金属阳离子,即含有Fe3+和Fe2+,Fe3+遇KSCN溶液,溶液变红,Fe2+遇KSCN溶液,溶液不变红,所以取少量溶液A于试管中,溶液呈红色,说明溶液中含Fe3+,则假设②不成立,假设①或③成立,离子方程式:Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3;(3)酸性KMnO4溶液可以氧化Fe2+、Cl-,使KMnO4紫色褪去,因还原性:Fe2+>Cl-,逐滴加入的酸性KMnO4溶液,先将Fe2+氧化,而使KMnO4紫色褪去,故可能含有Fe2+;或加入的酸性KMnO4溶液,将Cl-氧化,而使KMnO4紫色褪去。故答案为:ab;因为还原性Fe2+>Cl-,逐滴加入的酸性KMnO4溶液,先将Fe2+氧化,而使KMnO4紫色褪去,故可能含有Fe2+或溶液中可能无Fe2+,加入的酸性KMnO4溶液,将Cl-氧化,而使KMnO4紫色褪去。
23.为测定Na2CO3与Na2SO3混合物中各组分的含量,设计如下实验方案:
(1)方案一:称取一定质量的样品(30g),置于坩埚中加热至恒重,冷却,称取剩余固体质量为31.6g,计算。①实验中加热至恒重的目的是_________________________。②样品中Na2CO3的质量分数为_______________________________
(2)方案二:以下图所示装置进行实验:(铁架台、铁夹等仪器未在图中画出)
①已知仪器C中装有品红溶液,其作用是______________,有人提出该溶液可能引起Na2CO3含量的测量结果比实际值偏低,理由是____________________。
②实验室中备有以下常用试剂:a.浓硫酸 b.品红溶液 c.酸性高锰酸钾溶液d.氢氧化钠溶液 e.无水硫酸铜 f.碱石灰 g.五氧化二磷 h.无水氯化钙 请将下列容器中应盛放的试剂序号填入相应空格:B中______,D中________,E中________。
③实验过程中,当仪器A内的固体反应完全后,需打开活塞K,向A中通入大量的氮气。这样做的目的是______________。
(3)方案三:称取一定量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量BaCl2溶液。过滤、洗涤、干燥沉淀,称量固体质量。实验中判断沉淀洗干净的方法是_________。
【答案】(1). 使Na2SO3氧化完全 (2). 58% (3). 检验SO2是否除尽 (4). CO2溶于水 (5). c (6). a (7). f (8). 使A、B、C、D各装置中残留的CO2进入E被充分吸收 (9). 取洗涤液少量于试管中,加入少量硝酸银溶液和稀硝酸,无白色沉淀生成,证明沉淀已洗净;
【详解】(1)①Na2SO3容易被氧化成Na2SO4,因此加热恒重的目的是使Na2SO3氧化完全;
②Na2SO3被氧化的化学方程式为2Na2SO3+O2=2Na2SO4 △m
126×2 32
m(Na2SO3) 31.6-30 m(Na2SO3)=12.6g,则碳酸钠的质量为(30g-12.6g)=17.4g,即碳酸钠的质量分数为17.4g/30g×100%=58%;
(2)①A装置发生Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O,Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,根据实验目的,装置B的作用是吸收SO2,应盛放酸性高锰酸钾溶液,装置C盛放品红溶液,其作用是检验SO2是否除尽,装置D的作用是干燥CO2,装置D盛放的为浓硫酸,装置E中盛放碱石灰,吸收CO2,装置F中盛放碱石灰,作用是防止空气中CO2和H2O进入到装置E,因此装置C中品红溶液的作用是检验SO2是否除尽;测量的结果比实验值偏低,说明CO2量减少,可能是CO2溶于水;
②根据上述分析,B中盛放酸性高锰酸钾溶液,故选c,D中盛放浓硫酸,故选a,E中盛放碱石灰,故选f;
③因为该实验为定量实验,需要让CO2全部被吸收,因此向A中通入大量的N2,其目的是使A、B、C、D各装置中残留的CO2进入E被充分吸收;
(3)洗涤沉淀的方法:取洗涤液少量于试管中,加入少量硝酸银溶液和稀硝酸,无白色沉淀生成,证明沉淀已洗净。
24.工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同之处,又有区别。路线①②③是工业生产硝酸的主要途径,路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径。
(1)写出N2的一种用途_____________________。
(2)工业合成NH3的化学方程式为______________________。
(3)写出工业制硝酸第③步反应化学方程式_____________________。
(4)硝酸是一种强氧化性、腐蚀性的强酸,其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化,从总体上说,硝酸浓度越高,平均每分子硝酸得到的电子数越少,浓硝酸的还原产物主要为NO2,稀硝酸的还原产物主要为NO。 实验室中,常用Cu与浓HNO3反应制取NO2,用Cu与稀HNO3反应制取NO。
(ⅰ)请写出实验室中用Cu与浓HNO3反应制取NO2的化学方程式:____________。该反应中发生氧化反应的物质是_______,1 mol氧化剂_________(填“得到”或“失去”)_______ mol电子。
(ⅱ)64.0 g Cu与适量的浓HNO3反应,铜全部溶解后,共收集到标准状况下22.4 L的气体(NO2和NO的混合气体),反应中消耗HNO3的物质的量是( )
A.1.5 mol B.2.0 mol C.2.5 mol D.3.0 mol
(ⅲ)实际上硝酸不仅可被还原为NO2或NO,浓度更稀时硝酸还可以被还原为N2O、N2、NH4NO3等。请将3种物质:FeSO4、Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
HNO3 + ______ ______ + ______ + N2O↑ + H2O(2分)
并配平其对应的离子方程式:__Fe2++__NO3-+__H+ =__Fe3++__N2O↑+__H2O
【答案】(1)做保护气、保存粮食、制氨气,等。
(2)CA(OH)2+2NH4ClCACl2+2NH3↑+2H2O
(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(4)(ⅰ)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;Cu;得到,1
(ⅱ)C
(ⅲ)HNO3+FeSO4→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O↑+H2O;8、2、10、8、1、5
【解析】试题分析:由生产途径可知,过程中发生的反应方程式为N2+3H22NH3、4NH3+5O2=4NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(1)N2在日常生活中用途很广,可作保护气、保存粮食、制氨气等;
(2)实验室制取物质NH3是用铵盐和碱加热的方法制取的,化学方程式为CA(OH)2+2NH4ClCACl2+2NH3↑+2H2O;
(3)工业制硝酸第③步反应为NO2制硝酸的反应,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(4)(ⅰ)常用Cu与浓HNO3反应制取NO2,反应方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;反应中,Cu化合价升高被氧化,发生氧化反应;氧化剂得到电子,作氧化剂的硝酸有2mol,转移电子2mol,故1mol氧化剂得到1mol电子;
(ⅱ)被还原的硝酸的物质的量为1mol,参加反应的铜的物质的量为0.75mol,则生成Cu(NO3)2的物质的量为0.75mol,消耗的硝酸的物质的量为1.5mol,共消耗硝酸1+1.5=2.5mol;本题选择C。
(ⅲ)发生的反应为氧化还原反应,根据化合价升降可知硝酸作氧化剂,硫酸亚铁作还原剂,发生的反应为HNO3+FeSO4→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O↑+H2O;根据化合价的升降守恒和电荷守恒,可得8Fe2++2NO3-+10H+=8Fe3++N2O↑+5H2O
一、选择题
1.在自然界中,既能以化合态存在又能以游离态存在的元素是( )
A. 碳 B. 硅 C. 氯 D. 铝
【答案】A
【解析】试题分析:在自然界中碳是构成一切动植物体的重要元素,许多以动植物为来源的东西,在高温时都会分解生成碳。所以说在自然界里,碳主要是以化合态存在,但也有游离态的,如金刚石、石墨等。氯、硅和铝在自然界中只有化合态,没有游离态 ,答案选A。
2.将金属钠分别投入下列物质的稀溶液中,有气体放出且有沉淀生成的是( )
A. 稀盐酸 B. NH4Cl C. CuCl2 D. NaOH
【答案】C
【解析】
【分析】A、钠与稀盐酸反应生成氯化钠和氢气;
B、钠与NH4Cl溶液反应,实质是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与NH4Cl反应;
C、钠与CuCl2溶液反应,实质是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与CuCl2反应;
D、钠与氢氧化钠溶液反应实质是与水反应。
【详解】A项、钠与硫酸反应生成硫酸钠和氢气,没有沉淀生成,故A错误;
B项、钠与NH4Cl溶液反应,实质是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与NH4Cl反应生成氯化钠和氨气,没有沉淀生成,故B错误;
C项、钠与CuCl2溶液反应,实质是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与CuCl2反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,故C正确;
D项、钠与氢氧化钠溶液反应实质是与水反应生成氢氧化钠和氢气,没有沉淀生成,故D错误。
故选C。
3.推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,下列几种类推结论中错误的是( )
①钠与水反应生成NaOH和H2;所有金属与水反应都生成碱和H2
②铁露置在空气中一段时间后就会生锈;性质更活泼的铝不能在空气中稳定存在
③化合物NaCl的焰色为黄色;Na2CO3的焰色也为黄色
④密度为1.1 g/cm3与密度为1.2 g/cm3的NaCl溶液等体积混合,所得NaCl溶液的密度介于1.1 g/cm3与1.2 g/cm3之间;Na-K合金的熔点应介于Na和K的熔点之间
A. ①③ B. ③④ C. ①②③④ D. ①②④
【答案】D
【详解】①铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,故①说法错误;
②铝与氧气反应,铝表面生成一层致密的氧化薄膜,阻碍反应的进行,铝单质在空气中能稳定存在,故②说法错误;
③含有Na元素的物质,焰色反应都呈现黄色,故③说法正确;
④合金的熔点低于成分的熔点,故④说法错误;
综上所述,选项D符合题意。
4.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的方法中正确的是( )
A. 分别用砂锅加热两种样品,全部分解挥发没有残留物的是小苏打
B. 用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C. 取两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小苏打
D. 先将两样品配成溶液,分别加入澄清石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打
【答案】C
【解析】试题分析:纯碱是碳酸钠,小苏打是碳酸氢钠。A、小苏打受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,所以分解完全时仍有固体剩余,错误;B、二者均含Na元素,所以焰色反应均是黄色,不能区分,错误;C、碳酸氢钠、碳酸钠与等量的醋酸反应,碳酸氢钠的反应速率快,所以产生气泡快的是小苏打,正确;D、碳酸钠、碳酸氢钠均与石灰水反应产生白色沉淀,不能区分,错误,答案选C。
5.下列各项操作中,不发生“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”现象的是( )
①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2 ②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 ③向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 ④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②③
【答案】C
【解析】①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2,析出晶体碳酸氢钠,不会出现先沉淀后溶解的现象,故①符合;②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的盐酸,偏铝酸钠和盐酸反应先生成氢氧化铝沉淀,后氢氧化铝和盐酸反应生成可溶性的氯化铝,所以看到的现象是“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”,所以不符合条件,故②不符合;③向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先生成氢氧化铝沉淀,继续滴入氢氧化钠溶液会溶解氢氧化铝沉淀,反应现象是先沉淀后溶解,故③不符合;④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸,盐酸和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸,硅酸和盐酸不反应,所以不出现“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”现象,故④符合;答案为C。
6.下列物品或设备:①水泥路桥②门窗玻璃③水晶项链 ④石英钟表⑤玛瑙手镯⑥硅太阳能电池⑦光导纤维⑧计算机芯片。所用材料为SiO2或要用到SiO2的是( )
A. ①②③④⑤⑦ B. 全部 C. ③④⑤⑦⑧ D. ①②⑦⑧
【答案】A
【解析】试题分析:石英、水晶、玻璃的主要成分是二氧化硅,光导纤维是二氧化硅材料,硅电池、硅芯片均是硅单质的用途的体现,陶瓷、砖瓦、玻璃、石棉为硅酸盐材料。所用材料为SiO2或用到SiO2的是:②③④⑤⑦;为硅酸盐的是:①。综上,答案D。
7.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. 向Ba(OH)2溶液加入等物质的量的硫酸:Ba2++2OH-+SO42-+2H+= BaSO4↓+2H2O
B. BaCO3溶于醋酸:BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
C. 将C12通入水中:C12+H2O=Cl-+2H++ClO -
D. 向Na2CO3溶液中通入过量CO2气体:CO32-+CO2+H2O=HCO3-
【答案】A
【解析】试题分析:A项正确;B项醋酸是弱电解质不能拆成离子形式,所以错误;C项次氯酸是弱酸,不能拆开,错误;D项反应前后电荷不守恒,且没有配平,错误。
8.金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是( )
A. Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B. Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
C. Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D. Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3
【答案】B
【详解】A、Na与H2O反应生成NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3与盐酸反应生成NaCl,能通过一步反应完成,故A不符合题意;
B、Al与氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铝,不能一步反应完成,故B符合题意;
C、Mg与盐酸或氯气反应生成MgCl2,MgCl2与氢氧化钠反应生成Mg(OH)2,氢氧化镁与硫酸反应生成MgSO4,能通过一步反应完成,故C不符合题意;
D、铁与足量的硝酸反应生成硝酸铁,硝酸铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁,氢氧化铁受热分解成氧化铁,能通过一步反应完成,故D不符合题意。
9. .下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )
A. 将NaHCO3固体加入新制氯水,有无色气泡(H+)
B. 使红色布条褪色(HClO)
C. 滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl-)
D. 向FeCl2溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,发现呈红色(HCl)
【答案】D
【解析】氯水显酸性,能与碳酸氢钠反应生成CO2气体;次氯酸具有强氧化性,能氧化有色布条;氯离子和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,因此选项ABC都是有关系的。选项D中,是氯气氧化的亚铁离子,而不是氯化氢,选项D不正确,答案选D。
10. 下列说法正确的是( )
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸
②实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的氧化性强于久置氯水
④检验HCl气体中是否混有Cl2方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水
A. ①②③ B. ②③④ C. ③ D. ③⑤
【答案】B
【解析】试题分析:①氯气和氢气在点燃或光照条件下能产生爆炸,在没有条件下不反应,①错误;②氢氧化钙的溶解度较小,所以吸收氯气的能力较小,实验室一般用氢氧化钠溶液吸收氯气,②错误;③次氯酸有强氧化性,新制的氯水中次氯酸的量较多,久置的氯水中,次氯酸分解生成氯化氢和氧气,所以久置的氯水中次氯酸含量较少,强氧化性较低,所以新制氯水的氧化性强于久置氯水的,③正确;④氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,氯化氢和硝酸银反应生成氯化银沉淀,所以氯气、氯化氢都能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀,所以硝酸银溶液不能用于检验HCl气体中是否混有Cl2,④错误;⑤饱和食盐水中含有氯离子,抑制氯气的溶解,氯化氢极易溶于饱和食盐水,所以可以除去Cl2中的HCl气体,但达不到除去HCl气体中的Cl2的目的,⑤错误,答案选C。
11.把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是( )
A. 氧气 B. 二氧化氮 C. 二氧化氮和氧气 D. 二氧化氮和一氧化氮
【答案】C
【解析】试题分析:假设3摩尔二氧化氮和水反应生成2摩尔硝酸和1摩尔一氧化氮,2摩尔硝酸和小苏打反应生成2摩尔二氧化碳,2摩尔二氧化碳和过氧化钠反应生成1摩尔氧气,1摩尔一氧化氮和0.5摩尔氧气反应生成1摩尔二氧化氮,所以剩余气体有二氧化氮和氧气,选C。
12.下列实验报告记录的实验现象正确的是( )
实验
记录
A
无色
无色
白色沉淀
无色溶液
B
红色
无色
白色沉淀
白色沉淀
C
红色
无色
无色溶液
白色沉淀
D
无色
无色
无色溶液
无色溶液
【答案】B
【解析】SO2能够使紫色石蕊试液变成红色,使品红溶液褪色;SO2通入Ba(NO3)2溶液中,在酸性环境中会被氧化成,从而得到BaSO4白色沉淀;SO2通入到NaOH和BaCl2的混合溶液中发生反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O;Na2SO3+BaCl2===BaSO3↓+2NaCl,生成白色沉淀,故B项正确。
13.在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应:6NO+4NH3===5N2+6H2O,该反应中被氧化和被还原的氮元素的质量比是( )
A. 3∶2 B. 2∶1 C. 2∶3 D. 1∶1
【答案】C
【解析】
【分析】根据氧化还原反应中的概念,以及原子守恒进行分析即可。
【详解】根据反应方程式,NO中N的化合价由+2价→0价,化合价降低,NO为氧化剂,被还原,NO:6N→3N2↑;NH3中N的化合价由-3价→0价,NH3为还原剂,被氧化,NH3:4N→2N2↑,即被氧化和被还原的氮元素的质量比等于其物质的量之比等于4:6=2:3,故选项C正确。
14.常温下,各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
①加入Al能产生H2的溶液:Na+、Mg2+、NO3-、Cl-
②在含有大量Fe3+的溶液中:HCO3-、Ca2+、Na+、SCN-
③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液:Na+、K+、NO3-、Cl-
④使石蕊变红的溶液中:Fe2+、NO3-、MnO4-、Na+
⑤无色溶液中:Cu2+、K+、NO3-、Br-
A. ③ B. ②⑤ C. ③⑤ D. ①④
【答案】A
【详解】①该溶液能与Al反应生成H2,该溶液为酸或碱,若为碱,Mg2+与OH-不能大量共存,若为酸,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,与Al反应不生成氢气,该离子组不能在指定溶液中大量共存,故①不符合题意;
②Fe3+与HCO3-发生双水解反应,Fe3+与SCN-发生络合反应生成Fe(SCN)3,该离子组不能在指定溶液中大量共存,故②不符合题意;
③与NH4HCO3溶液反应产生气体的溶液中可能可能含有NaOH,也可能含有酸,该离子组在指定溶液中不发生离子反应,能大量共存,故③符合题意;
④该溶液能使石蕊变红,该溶液是酸性的,NO3-在酸性溶液中具有强氧化性,Fe2+与NO3-、H+发生氧化还原反应,MnO4-具有强氧化性,能与Fe2+发生氧化还原反应,在指定溶液中不能大量共存,故④不符合题意。
综上所述,选项A正确。
15.现在下列物质:①氯水;②溴水;③碘水;④臭氧;⑤二氧化氮;其中能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是( )
A. ①② B. ④⑤ C. ①②④⑤ D. 全部
【答案】D
【解析】
【分析】能使淀粉碘化钾溶液变蓝,说明能把I-氧化成I2,该物质具有强氧化性或反应产生具有强氧化性的物质;
【详解】能使淀粉碘化钾溶液变蓝,说明该物质具有强氧化性或反应产生具有强氧化性的物质;
①氯水主要成分是Cl2,Cl2具有强氧化性,能把I-氧化成I2,使淀粉变蓝,故①符合题意;
②溴水中Br2,具有强氧化性,能把I-氧化成I2,使淀粉变蓝,故②符合题意;
③碘水中有碘单质,能使淀粉变蓝,故③符合题意;
④臭氧具有强氧化性,能把I-氧化成I2,使淀粉变蓝,故④符合题意;
⑤NO2与溶液中水反应,生成HNO3,HNO3具有强氧化性,把I-氧化成I2,使淀粉变蓝,故⑤符合题意。
综上所述,故选项D正确。
16.往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。下列说法不正确的是( )
A. 该实验表明SO2有漂白性 B. 白色沉淀为BaSO4
C. 该实验表明FeCl3有氧化性 D. 反应后溶液酸性增强
【答案】A
【解析】试题分析:A、二氧化硫被氧化,无法验证其漂白性。B、三价铁离子会把二氧化硫氧化,所以会生成白色沉淀硫酸钡。C选项正确。D选项原来溶液由于三价铁离子的水解显酸性,后面融进了酸性氧化物二氧化硫,溶液酸性增强。
17.由下列实验及现象能推出相应结论的是( )
实验
现象
结论
A.
将Na2SO3样品溶于稀硝酸后,滴加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
Na2SO3晶体已氧化变质
B.
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C.
取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,
产生无色气体
Na2O2没有变质
D.
向沸水中滴加氯化铁稀溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色
溶液呈红褐色
制得氢氧化铁胶体
【答案】B
【详解】A、HNO3具有强氧化性,能把SO32-氧化成SO42-,无法说明Na2SO3是否变质,故A不符合题意;
B、有黑色颗粒产生,该黑色颗粒为碳单质,CO2中C转化成碳单质,C的化合价降低,CO2具有氧化性,故B符合题意;
C、久置Na2O2转化成Na2CO3,碳酸钠与盐酸反应产生无色的CO2,由于过氧化钠也能与水反应生成无色的氧气,现象相同,故不能证明Na2O2是否变质,故C不符合题意;
D、制备氢氧化铁胶体,应用饱和的FeCl3溶液,因此该实验不能得到氢氧化铁胶体,故D不符合题意。
18.某溶液由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、AlO2-、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种离子组成,取适量该溶液进行如下实验:下列说法正确的是( )
A. 原溶液中一定只存在AlO2-、CO32-、SO42-、Cl- 四种离子
B. 气体A的化学式是CO
C. 原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Ba2+、Fe3+
D. 生成沉淀B的离子方程式为:Al3++ 3OH- = Al(OH)3 ↓
【答案】C
【解析】
【分析】该溶液中加入过量盐酸,有气体A生成,推出原溶液中含有CO32-,根据离子共存,原溶液中一定没有Cu2+、Ba2+、Fe3+,根据溶液呈现电中性,则原溶液中一定有Na+,无色透明溶液A中加入过量氨水,得到白色沉淀,白色沉淀为Al(OH)3,则原溶液中一定含有AlO2-,滤液B中加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀,白色沉淀为BaSO4,则原溶液中含有SO42-,滤液C中加入过量的稀硝酸酸化的硝酸银,出现白色沉淀,沉淀为AgCl,Cl-来自于过量的盐酸,原溶液中不能确认是否含有Cl-。
【详解】该溶液中加入过量盐酸,有气体A生成,推出原溶液中含有CO32-,根据离子共存,原溶液中一定没有Cu2+、Ba2+、Fe3+,根据溶液呈现电中性,则原溶液中一定有Na+,无色透明溶液A中加入过量氨水,得到白色沉淀,白色沉淀为Al(OH)3,则原溶液中一定含有AlO2-,滤液B中加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀,白色沉淀为BaSO4,则原溶液中含有SO42-,滤液C中加入过量的稀硝酸酸化的硝酸银,出现白色沉淀,沉淀为AgCl,Cl-可能来自于过量的盐酸,不能确认原溶液中是否含有Cl-。
A、原溶液中一定存在Na+、AlO2-、CO32-、SO42-,故A错误;
B、根据上述分析,气体为CO2,故B错误;
C、原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Fe3+、Ba2+,故C正确;
D、NH3·H2O为弱碱,离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故D错误。
19.将Cu片放入0.1mol/LFeCl3溶液中,反应一定时间后取出(溶液体积变化忽略不计),所得溶液Q中的,下列有关说法正确的是( )
A. 溶液Q比原溶液增重了1.92g.
B. Q中n(Cu2+):n(Fe3+)=3:4
C. 反应中转移的电子数为0.04mol
D. n(Cu2+)=0.03mol
【答案】B
【解析】
【分析】Cu与FeCl3发生:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,同溶液,微粒的物质的量浓度之比等于其物质的量之比,进行分析。
【详解】将Cu片放入0.1mol/LFeCl3溶液中,反应一定时间后取出(溶液体积变化忽略不计),Cu与FeCl3发生Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,所得溶液Q中的c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3,则c(Fe3+)=0.04mol/L、c(Fe2+)=0.06mol/L、c(Cu2+)=0.03mol/L。
A、题中没有说明溶液的体积,无法计算溶液增重的量,故A错误;
B、同溶液中,微粒物质的量浓度之比等于其物质的量之比,根据离子方程式,推出Q中n(Cu2+):n(Fe3+)=c(Cu2+):c(Fe3+)=0.03:0.04=3:4,故B正确;
C、题中没有说明溶液的体积,无法计算出转移电子物质的量,故C错误;
D、题中没有说明溶液的体积,无法计算Cu2+物质的量,故D错误.
20.向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知:b-a=5,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是 ( )
A. 线段Ⅱ表示Fe2+的变化情况
B. 线段Ⅳ发生反应的离子方程式为:I2+5Cl2+12OH-=2IO3-+10Cl-+6H2O
C. 根据图象可计算a=6
D. 原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=2∶1∶3
【答案】B
【详解】A、向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,还原性I->Fe2+>Br-,首先发生反应:2I-+Cl2=I2+2Cl-,I-反应完毕,再反应反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,又发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故线段I代表I-的变化情况,线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况,线段Ⅲ代表Br-的变化情况,故A正确;
B、线段IV表示一种含氧酸,且I和IV表示的物质中含有相同的元素,该元素为I元素,2I-+Cl2=I2+2Cl-,消耗1mol氯气,所以碘原子的物质的量为2mol,反应IV消耗氯气的物质的量为5mol,根据电子守恒,设该含氧酸中碘元素的化合价为x, (x-0)×2mol=5mol×2,解得x=+5,则该含氧酸为HIO3,离子方程是I2+5Cl2+6H2O =2IO3-+10Cl-+12H+,故B错误;
C、由通入氯气可知,根据反应离子方程式可知溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2mol,溶液中n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3mol-1mol)=4mol,Fe2+反应完毕,根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6mol,根据2Br-+Cl2=Br2+2Cl-可知,溴离子反应需要氯气的物质的量为3mol,故a=3+3=6,故C正确;
D、根据以上分析,原溶液中e(Fe2+):c(I-):c(Br-)=4:2:6=2:1:3,故D正确。
综上所述,本题应选B。
二、非选择题
21.(1)将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体,将量筒倒置在盛满水的水槽里,一段时间后,量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是________或________。
(2)工业制硫酸的过程中,SO2被氧气氧化的化学方程式为_____________________。
(3) 工业制漂白粉的化学方程式_________________________。
【答案】(1). 18:7 (2). 43:7 (3). 2SO2+O22SO3 (4). 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【详解】(1)相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,发生的反应有4NO2+O2+2H2O=4HNO3,剩余的气体可能是NO,也可能是O2,假设剩余气体为O2,说明混合气体中O2过量,NO2不足,令NO2的体积为xmL,O2的体积为(50-x)mL,根据反应方程式,因此有(50-x)mL-x/4mL=5mL,解得x=36,O2的体积为14mL,NO2和O2的体积之比为36:14=18:7;如果剩余气体为NO,则NO2过量,O2不足,令O2的体积为ymL,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3,剩余NO2的体积为(50-y-4y)mL,剩余NO2与H2O发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,产生NO的体积为(50-5y)/3=5,解得y=7,则NO2的体积为43mL,NO2和O2的体积之比为43:7;
(2)工业上制硫酸,SO2被氧气氧化的化学方程式为2SO2+O22SO3;
(3)工业上制取漂白粉,常用Cl2和石灰乳反应来制备,即化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
22.一定量的铁粉在氯气中充分燃烧,将所得固体完全溶解于稀盐酸,制得溶液A。
(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是___________________________________________。
(2)推测A中可能含有的金属阳离子:①只有Fe3+;②只有Fe2+;③____________________________________。甲同学为探究溶液的组成,实验如下:
实验步骤
实验现象
实验结论及反应的离子方程式
取少量溶液A于试管中,加入KSCN溶液
________________
假设②不成立,假设①或③成立;反应的离子方程式是________________
(3)乙同学继续探究溶液A的组成。
查阅资料:16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
实验过程:另取少量溶液A于试管中,逐滴加入酸性KMnO4溶液,充分振荡,KMnO4溶液紫色褪去,实验结论:________(填字母序号)。
a.可能有Fe2+ b.可能无Fe2+ c.一定有Fe2+
根据你选择的实验结论,简述理由:_______________________________________________。
【答案】(1). 2Fe+3Cl22FeCl3 (2). 含有Fe2+和Fe3+ (3). 溶液变血红色 (4). Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 (5). ab (6). 因为还原性Fe2+>Cl-,逐滴加入酸性KMnO4溶液,Fe2+将MnO还原为Mn2+,使紫色褪去,故可能含有Fe2+;若溶液中无Fe2+,Cl-也能将MnO还原为Mn2+,紫色褪去,因而溶液中也可能无Fe2+
【详解】(1)铁在氯气中燃烧生成氯化铁:2Fe+3Cl22FeCl3;(2)A中可能含有两种金属阳离子,即含有Fe3+和Fe2+,Fe3+遇KSCN溶液,溶液变红,Fe2+遇KSCN溶液,溶液不变红,所以取少量溶液A于试管中,溶液呈红色,说明溶液中含Fe3+,则假设②不成立,假设①或③成立,离子方程式:Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3;(3)酸性KMnO4溶液可以氧化Fe2+、Cl-,使KMnO4紫色褪去,因还原性:Fe2+>Cl-,逐滴加入的酸性KMnO4溶液,先将Fe2+氧化,而使KMnO4紫色褪去,故可能含有Fe2+;或加入的酸性KMnO4溶液,将Cl-氧化,而使KMnO4紫色褪去。故答案为:ab;因为还原性Fe2+>Cl-,逐滴加入的酸性KMnO4溶液,先将Fe2+氧化,而使KMnO4紫色褪去,故可能含有Fe2+或溶液中可能无Fe2+,加入的酸性KMnO4溶液,将Cl-氧化,而使KMnO4紫色褪去。
23.为测定Na2CO3与Na2SO3混合物中各组分的含量,设计如下实验方案:
(1)方案一:称取一定质量的样品(30g),置于坩埚中加热至恒重,冷却,称取剩余固体质量为31.6g,计算。①实验中加热至恒重的目的是_________________________。②样品中Na2CO3的质量分数为_______________________________
(2)方案二:以下图所示装置进行实验:(铁架台、铁夹等仪器未在图中画出)
①已知仪器C中装有品红溶液,其作用是______________,有人提出该溶液可能引起Na2CO3含量的测量结果比实际值偏低,理由是____________________。
②实验室中备有以下常用试剂:a.浓硫酸 b.品红溶液 c.酸性高锰酸钾溶液d.氢氧化钠溶液 e.无水硫酸铜 f.碱石灰 g.五氧化二磷 h.无水氯化钙 请将下列容器中应盛放的试剂序号填入相应空格:B中______,D中________,E中________。
③实验过程中,当仪器A内的固体反应完全后,需打开活塞K,向A中通入大量的氮气。这样做的目的是______________。
(3)方案三:称取一定量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量BaCl2溶液。过滤、洗涤、干燥沉淀,称量固体质量。实验中判断沉淀洗干净的方法是_________。
【答案】(1). 使Na2SO3氧化完全 (2). 58% (3). 检验SO2是否除尽 (4). CO2溶于水 (5). c (6). a (7). f (8). 使A、B、C、D各装置中残留的CO2进入E被充分吸收 (9). 取洗涤液少量于试管中,加入少量硝酸银溶液和稀硝酸,无白色沉淀生成,证明沉淀已洗净;
【详解】(1)①Na2SO3容易被氧化成Na2SO4,因此加热恒重的目的是使Na2SO3氧化完全;
②Na2SO3被氧化的化学方程式为2Na2SO3+O2=2Na2SO4 △m
126×2 32
m(Na2SO3) 31.6-30 m(Na2SO3)=12.6g,则碳酸钠的质量为(30g-12.6g)=17.4g,即碳酸钠的质量分数为17.4g/30g×100%=58%;
(2)①A装置发生Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O,Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,根据实验目的,装置B的作用是吸收SO2,应盛放酸性高锰酸钾溶液,装置C盛放品红溶液,其作用是检验SO2是否除尽,装置D的作用是干燥CO2,装置D盛放的为浓硫酸,装置E中盛放碱石灰,吸收CO2,装置F中盛放碱石灰,作用是防止空气中CO2和H2O进入到装置E,因此装置C中品红溶液的作用是检验SO2是否除尽;测量的结果比实验值偏低,说明CO2量减少,可能是CO2溶于水;
②根据上述分析,B中盛放酸性高锰酸钾溶液,故选c,D中盛放浓硫酸,故选a,E中盛放碱石灰,故选f;
③因为该实验为定量实验,需要让CO2全部被吸收,因此向A中通入大量的N2,其目的是使A、B、C、D各装置中残留的CO2进入E被充分吸收;
(3)洗涤沉淀的方法:取洗涤液少量于试管中,加入少量硝酸银溶液和稀硝酸,无白色沉淀生成,证明沉淀已洗净。
24.工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同之处,又有区别。路线①②③是工业生产硝酸的主要途径,路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径。
(1)写出N2的一种用途_____________________。
(2)工业合成NH3的化学方程式为______________________。
(3)写出工业制硝酸第③步反应化学方程式_____________________。
(4)硝酸是一种强氧化性、腐蚀性的强酸,其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化,从总体上说,硝酸浓度越高,平均每分子硝酸得到的电子数越少,浓硝酸的还原产物主要为NO2,稀硝酸的还原产物主要为NO。 实验室中,常用Cu与浓HNO3反应制取NO2,用Cu与稀HNO3反应制取NO。
(ⅰ)请写出实验室中用Cu与浓HNO3反应制取NO2的化学方程式:____________。该反应中发生氧化反应的物质是_______,1 mol氧化剂_________(填“得到”或“失去”)_______ mol电子。
(ⅱ)64.0 g Cu与适量的浓HNO3反应,铜全部溶解后,共收集到标准状况下22.4 L的气体(NO2和NO的混合气体),反应中消耗HNO3的物质的量是( )
A.1.5 mol B.2.0 mol C.2.5 mol D.3.0 mol
(ⅲ)实际上硝酸不仅可被还原为NO2或NO,浓度更稀时硝酸还可以被还原为N2O、N2、NH4NO3等。请将3种物质:FeSO4、Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
HNO3 + ______ ______ + ______ + N2O↑ + H2O(2分)
并配平其对应的离子方程式:__Fe2++__NO3-+__H+ =__Fe3++__N2O↑+__H2O
【答案】(1)做保护气、保存粮食、制氨气,等。
(2)CA(OH)2+2NH4ClCACl2+2NH3↑+2H2O
(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(4)(ⅰ)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;Cu;得到,1
(ⅱ)C
(ⅲ)HNO3+FeSO4→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O↑+H2O;8、2、10、8、1、5
【解析】试题分析:由生产途径可知,过程中发生的反应方程式为N2+3H22NH3、4NH3+5O2=4NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(1)N2在日常生活中用途很广,可作保护气、保存粮食、制氨气等;
(2)实验室制取物质NH3是用铵盐和碱加热的方法制取的,化学方程式为CA(OH)2+2NH4ClCACl2+2NH3↑+2H2O;
(3)工业制硝酸第③步反应为NO2制硝酸的反应,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(4)(ⅰ)常用Cu与浓HNO3反应制取NO2,反应方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;反应中,Cu化合价升高被氧化,发生氧化反应;氧化剂得到电子,作氧化剂的硝酸有2mol,转移电子2mol,故1mol氧化剂得到1mol电子;
(ⅱ)被还原的硝酸的物质的量为1mol,参加反应的铜的物质的量为0.75mol,则生成Cu(NO3)2的物质的量为0.75mol,消耗的硝酸的物质的量为1.5mol,共消耗硝酸1+1.5=2.5mol;本题选择C。
(ⅲ)发生的反应为氧化还原反应,根据化合价升降可知硝酸作氧化剂,硫酸亚铁作还原剂,发生的反应为HNO3+FeSO4→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O↑+H2O;根据化合价的升降守恒和电荷守恒,可得8Fe2++2NO3-+10H+=8Fe3++N2O↑+5H2O
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