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【化学】福建省福州市福清市华侨中学2018-2019学年高一下学期期中考试试题(解析版)
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福建省福州市福清市华侨中学2018-2019学年高一下学期期中考试试题
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Zn-65 P-31 Cu-64
1.下列说法不正确的是( )
A. 氧气和臭氧互为同素异形体
B. CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
C. 和互为同位素
D. 的最外层电子数为2,所以具有较强的金属性
【答案】D
【解析】
【分析】考查同分异构体、同素异形体、同位素等知识,从它们研究的对象入手即可;
【详解】A、同素异形体:是由同种元素组成不同结构的单质,即同素异形体研究的对象是单质,氧气和臭氧都是有氧元素组成的单质,它们互为同素异形体,故A说法正确;
B、同分异构体:是分子式相同结构不同的化合物,题中所给有机物的分子式为C2H6O,前者属于醇,后者属于醚,因此两者互为同分异构体,故B说法正确;
C、同位素:具有相同质子数不同中子数的同一元素不同原子,因此题中所给微粒属于同位素,故C说法正确;
D、He为稀有气体,不具有较强的金属性,故D说法错误。
2.下列金属氧化物中属于两性氧化物的是( )
A. Na2O2 B. Al2O3 C. Fe2O3 D. CaO
【答案】B
【解析】
【分析】应从两性氧化物的定义入手,既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物;
【详解】A、Na2O2属于过氧化物,不属于两性氧化物,故A不符合题意;
B、Al2O3能与酸反应,如与盐酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,也能与NaOH反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,符合两性氧化物的定义,Al2O3属于两性氧化物,故B符合题意;
C、Fe2O3属于碱性氧化物,故C不符合题意;
D、CaO属于碱性氧化物,故D不符合题意。
3.下列化学用语或模型正确的是( )
A. 氮分子的电子式:
B. 过氧化氢分子的结构式:H-O=O-H
C. Na2O的电子式:
D. 水分子的比例模型:
【答案】C
【详解】A、氮分子化学式为N2,两个氮原子之间共用三个电子对,题中所给N原子缺少孤电子对,正确的是,故A错误;
B、过氧化氢的结构式为H-O-O-H,故B错误;
C、过氧化钠中存在离子键和非极性共价键,其电子式为,故C正确;
D、比例模型反映出的原子真实大小的比值,以及空间构型,因此水分子比例模型为,故D错误。
4.下列变化不需要破坏化学键的是( )
A. 加热氯化铵 B. 干冰升华
C. 水通电分解 D. 氯化氢溶于水
【答案】B
【解析】试题分析:A. 加热分解氯化铵,分解产生氨气和HCl,有化学键的断裂和形成,A错误;B. 干冰汽化是物质由固体变为气态,没有化学键的断裂和形成,B正确;C. 水通电分解,产生氢气和氧气,有新的物质生成,因此有化学键的断裂和形成,C错误;D. 氯化氢溶于水,电离产生H+和Cl-,有化学键的断裂,D错误。答案选B。
5.某元素的原子最外层只有一个电子,它与卤素结合时,所形成的化学键( )
A. 一定是离子键
B. 一定是共价键
C. 可能是离子键也可能是共价键
D. 以上说法都不正确
【答案】C
【解析】试题分析:原子最外层只有一个电子的元素可能是氢元素,也可能是碱金属元素,因此该元素与卤素结合时,可能形成离子键(如NaCl),也可能形成共价键(如HCl)。故选C。
6.对于和两种粒子,下列叙述正确的是( )
A. 质子数一定相同,质量数和中子数一定不同
B. 化学性质几乎相同
C. 一定都由质子、中子、电子构成
D. 核电荷数、核外电子数一定相同
【答案】A
【详解】A、Z为质子数,A和A+1为质量数,中子数分别是A-Z、A+1-Z,故A正确;
B、前者为原子,后者为离子,它们化学性质不同,故B错误;
C、如果X为H,如果前者为11H,则不含中子,故C错误;
D、质子数=核电荷数,即两种微粒核电荷数相同,对于原子来说,质子数等于核外电子数,即前者核外电子数为Z,后者为Z-1,故D错误。
7.X、Y、Z为三种单质。已知Y能将Z从其化合物的水溶液中置换出来,而Z又能将X从其化合物的水溶液中置换出来。由此可以推断下列说法中可能正确的是( )
①单质的氧化性: Y>Z>X;②单质的还原性: Y>Z>X;③对应离子的氧化性: X>Z>Y;④对应离子的还原性: X>Z>Y
A. ① B. ②③
C. ①④ D. D ①②③④
【答案】D
【解析】Y能将Z从其化合物中的水溶液中置换出来,因为不知道Z在化合物中的价态,因此可能Y的氧化性大于Z,也可能是Y的还原性大于Z,Z能将X从其化合物的水溶液中置换出来,因为不知道X在化合物中的价态,因此推出Z的氧化性可能强于X,或者Z的还原性强于X,①根据上述分析,氧化性Y>Z>X,故①正确;②根据上述分析,还原性Y>Z>X,故②正确;③单质的还原性强,其离子的氧化性就弱,因此离子的氧化性:X>Z>Y,故③正确;④单质的氧化性强,其离子的还原性减弱,即离子的还原性:X>Z>Y,故④正确;综上所述,选项D正确。
8.下列关于铵盐的叙述不正确的是( )
A. 所有铵盐中,氮元素化合价都是-3价
B. 所有铵盐都溶于水
C. 铵态氮肥不宜与草木灰混合使用
D. 铵盐都是离子化合物
【答案】A
【详解】A、如果铵盐为NH4NO3,NH4+中N的化合价为-3价,NO3-中N显+5价,故A说法错误;
B、所有铵盐都溶于水,故B说法正确;
C、铵态氮肥不应跟碱性物质如草木灰混合使用,铵盐遇碱生成氨气,降低肥效,故C说法正确;
D、铵盐都是NH4+和酸根离子通过离子键结合形成的,属于离子化合物,故D说法正确。
9.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W的原子半径是周期表中最小的;X2—与Y+的电子层结构相同;Z的最高正价与最低负价的代数和为4,下列说法正确的是 ( )
A. 原子半径:Z
B. 最简单氢化物的稳定性:X
C. X与Y形成的化合物中,阴阳离子个数比为1:2
D. Z的低价氧化物与X的氢化物反应,一定生成弱酸
【答案】C
【解析】W的原子半径是周期表中最小的,则W为氢(H)元素;X、Y均为短周期元素,X2—与Y+的电子层结构相同,则两种离子均为两个电子层,则X为氧(O),Y为钠(Na)元素;Z的最高正价与最低负价的代数和为4,则Z最高价为+6价,最低负极为-2价,故Z为硫(S)元素。A、电子层数越多,原子半径越大,则X(O)半径最小,同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,则半径Y(Na)>Z(S),所以原子半径:Y>Z>X,故A错误;B、同主族元素,从上到下,非金属性减弱,其氢化物的稳定性减弱,故最简单氢化物的稳定性X(O)>Z(S),故B错误;C、X与Y形成的化合物有两种,Na2O和Na2O2,两者阴阳离子个数比为1:2,故C正确;D、Z的低价氧化物为SO2,X的氢化物有两种:H2O和H2O2,SO2与H2O反应生成弱酸H2SO3,SO2与H2O2发生氧化还原反应,生成强酸H2SO4,故D错误。故选C。
10.某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98,且X的氢化物的分子式不是H2X,则下列说法正确的是( )
A. X的最高价含氧酸的分子式可表示为H3XO4
B. X是第2周期ⅤA族元素
C. X是第2周期ⅥA族元素
D. X的最高正化合价为+4
【答案】A
【解析】
【分析】最高价含氧酸的相对分子质量为98,该含氧酸可能是H2SO4,也可能为H3PO4,但氢化物的分子式不能为H2X,则含氧酸不是H2SO4,而是H3PO4,故X元素为P;
【详解】最高价含氧酸的相对分子质量为98,该含氧酸可能是H2SO4,也可能为H3PO4,但氢化物的分子式不能为H2X,则含氧酸不是H2SO4,而是H3PO4,故X元素为P;
A、根据上述分析,X的最高价含氧酸的分子式为H3PO4,故A正确;
B、X为P,位于第三周期VA族,故B错误;
C、根据选项B分析,故C错误;
D、P的最高正化合价为+5价,故D错误。
11.运用元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是( )
A. 锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B. 砹(At)为有色固体,AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C. 在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D. HBrO4的酸性比HIO4的酸性强
【答案】A
【解析】试题分析:锂金属性比钠弱,锂与水反应比钠与水反应慢,故A错误;砹与碘同族,碘为紫色固体,AgI难溶于水也不溶于稀硝酸,所以砹(At)为有色固体,AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸,故B正确;铷(Rb)比钠活泼,铷的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂,故C正确;溴非金属性大于碘,非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,HBrO4的酸性比HIO4的酸性强,故D正确。
12.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中位置如下图所示,若W原子最外层电子数是其内层电子总数的3/5。下列说法中,正确的是( )
A. X只有一种氧化物
B. 气态氢化物的稳定性Z>W
C. 原子半径由大到小排列顺序Z>Y>X
D. 元素X是自然界中形成化合物种类最多元素
【答案】D
【解析】试题分析:短周期元素W原子最外层电子数是其内层电子总数的3/5,则W是S,所以Z是P,Y是N,X是C。A.X有CO、CO2两种氧化物,错误;B.由于元素的非金属性:W>Z,所以气态氢化物的稳定性Z
13.化学反应中,有时存在“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中不属于这种情况的是( )
A. 过量的稀硝酸和铁反应 B. 常温下过量浓硝酸与铝块
C. 过量的二氧化锰与浓盐酸 D. 加热下过量的铜与浓硫酸
【答案】A
【详解】A、硝酸具有强氧化性,与Fe发生反应:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,Fe无剩余,不符合“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”,故A符合题意;
B、常温下,铝与浓硝酸发生钝化反应,阻碍反应的进行,硝酸过量,铝有剩余,符合“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”,故B不符合题意;
C、MnO2过量,浓盐酸不足,但MnO2只跟浓盐酸反应,随着反应进行,盐酸浓度降低,反应停止,MnO2和HCl都有剩余,符合“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”,故C不符合题意;
D、加热时铜与浓硫酸反应,不与稀硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸浓度变稀,反应停止,硫酸和Cu有剩余,符合“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”,故D不符合题意。
14.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 硫酸亚铁溶液中通入氯气 Fe2++Cl2=Fe3++Cl-
B. 亚硫酸钠与硫酸氢钠溶液反应:SO32-+2H+= H2O+SO2↑
C. 氯化铝与足量氨水反应:4NH3·H2O+Al3+= AlO2- +4 NH4++2H2O
D. 浓硝酸与铜反应:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
【答案】B
【详解】A、氯原子不守恒,正确离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故A错误;
B、亚硫酸钠的电离方程式为Na2SO3=2Na++SO32-,NaHSO4电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-,两者混合后发生2H++SO32-=H2O+SO2↑,故B正确;
C、氢氧化铝不溶于氨水,正确的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+2NH4+,故C错误;
D、Cu与浓硝酸反应生成NO2,离子反应方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,故D错误。
15.用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A. lmolHNO3作为氧化剂得到的电子数一定为3NA
B. 含1molH2SO4的浓硫酸与足量铜加热的条件下反应生成SO2分子数小于0.5NA
C. 0.4mol/LNa2SO4 溶液中,所含Na+和SO42-总数为1.2NA
D. 在标准状况下,0.1molFe粉在足量稀硝酸中充分反应转移电子数为0.2NA
【答案】B
【解析】
【分析】考查阿伏加德罗常数,一般涉及氧化还原反应中电子转移、特殊反应、物质组成等知识,从基础知识入手即可;
【详解】A、HNO3如果为浓硝酸,HNO3作氧化剂,HNO3被还原为NO2,即1mol浓硝酸作氧化剂,转移电子物质的量为1mol,故A错误;
B、加热时,铜只跟浓硫酸反应,不与稀硫酸反应,铜与浓硫酸反应,随着反应的进行,硫酸浓度降低,反应停止,即1molH2SO4的浓硫酸与足量铜加热反应,生成SO2的物质的量小于0.5mol,故B正确;
C、题中无法得到溶液的体积,即无法计算Na+、SO42-的物质的量,故C错误;
D、过量的稀硝酸将Fe氧化成Fe3+,因此0.1molFe与足量的稀硝酸反应转移电子物质的量为0.3mol,故D错误。
16.镁、铝、铁三种金属,分别与足量的同体积同浓度的盐酸反应,同温同压下,产生相同体积的氢气,则反应中( )
A. 金属失去电子数目相等 B. 消耗金属的质量相等
C. 消耗金属的物质的量相等 D. 消耗的HCl的量不相等
【答案】A
【解析】A.铁、镁、铝三种金属分别和等体积等浓度的盐酸反应,反应的本质都是金属失去电子,溶液中氢离子得到电子变为氢气,故同温同压下,产生相同体积的氢气时,氢离子得到电子的数目必然相等,而这些电子均由金属提供,则参加反应的金属失去的电子数相等,选项A正确;B.铁、镁、铝三种金属,分别与同体积同浓度的盐酸反应后,同温同压下,产生相同体积的氢气,设所需要的金属质量分别是x、y、z,则有×2=×2=×3,所以可得参加反应的金属质量比是28:12:9,选项B错误;C.若相同条件下产生相同体积的氢气,设为1mol,则根据反应的关系式可知:所需Fe、Mg、Al 三种金属的物质的量之比为:1mol:1mol:mol=3:3:2,选项C错误;D.铁、镁、铝三种金属分别和等体积等浓度的盐酸反应,反应的本质都是金属失去电子,溶液中氢离子得到电子变为氢气,故同温同压下,产生相同体积的氢气时消耗的盐酸的物质的量相等,选D错误。答案选A。
17.下列陈述Ⅰ、Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
SO2有漂白性
SO2可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B
NH3极易溶于水
充满NH3试管倒置于水槽中,水面迅速上升
C
浓硫酸有强氧化性
浓硫酸可用于干燥H2和CO
D
常温下,铁与浓硝酸发生钝化
常温下,铁与浓硝酸不反应
【答案】B
【详解】A、SO2能使酸性高锰酸钾褪色,利用SO2的还原性和KMnO4的强氧化性,与SO2的漂白性无关,I和Ⅱ之间无因果关系,故A不符合题意;
B、NH3极易溶于水,试管内气体压强减小,使水面上升,I和Ⅱ之间存在因果关系,故B符合题意;
C、浓硫酸用于干燥H2和CO,利用浓硫酸的吸水性,与浓硫酸的强氧化性无关,故C不符合题意;
D、钝化也是化学反应,故D不符合题意。
18.提纯下列物质(括号内物质为杂质),选用的试剂和方法都正确的是( )
物质
除杂试剂
方法
A
CO2(SO2)
NaOH溶液
洗气
B
FeCl2溶液(FeCl3)
足量铜粉
过滤
C
FeSO4溶液(CuSO4)
足量铁粉
过滤
D
Al2O3(Fe2O3)
NaOH溶液
过滤
【答案】C
【详解】A、CO2和SO2属于酸性氧化物,都能与NaOH反应,因此除去CO2中SO2,常通过饱和NaHCO3溶液,故A错误;
B、除去FeCl2溶液中FeCl3,如果用铜粉,则发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,引入新杂质Cu2+,因此除去FeCl2溶液中FeCl3常加入铁粉,然后过滤,故B错误;
C、加入足量铁粉,发生Fe+Cu2+=Fe2++Cu,然后过滤,不引入新的杂质,故C正确;
D、氧化铝为两性氧化物,能与NaOH反应,Fe2O3为碱性氧化物,不能与NaOH反应,因此加入NaOH溶液,不能达到除杂目的,故D错误。
19.四种主族元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构,若m>n,则下列叙述的判断正确的是( )
①a-b=n-m②元素的原子序数a>b>c>d
③元素非金属性Z>R④最高价氧化物对应水化物碱性X>Y.
A. 只有③ B. ②③
C. ①②③ D. ①②③④
【答案】B
【解析】试题分析:①离子aXm+、bYn+具有相同的电子层结构,则离子具有相同的电子数,即a-m=b-n,①错误;②由题意可知,具有相同的电子层结构,根据阴前阳后,X、Y在下一周期,Z、R在上一周期,若m>n,则Y在X的前面,R在Z的前面,所以元素的原子序数为a>b>c>d,②正确;③Z、R为上一周期的非金属元素,且元素的原子序数的c>d,在同一周期元素非金属性从左向右逐渐增强,即非金属性Z>R,③正确;④四种主族元素中X、Y为下一周期的金属元素,且元素的原子序数a>b,在同一周期元素的金属性从左向右逐渐减弱,即金属性Y>X,则最高价氧化物对应水化物碱性Y>X,④错误;答案选B。
20.若下列图像中横轴代表所加溶液体积,纵坐标代表生成沉淀质量,则各项描述中与图像能对应的是( )
A. 图①可能是MgCl2、AlCl3溶液逐滴加氨水至过量
B. 图②可能是AlCl3溶液逐滴加NaOH溶液至过量
C. 图③可能是NaAlO2溶液滴加稀盐酸至过量
D. 图④可能是含一定量HCl的AlCl3溶液逐滴加氨水至过量
【答案】D
【解析】A.MgCl2、溶液中滴加氨水至过量,应生成沉淀氢氧化镁、氢氧化铝,由于氢氧化铝不溶于弱碱,所以沉淀完全后不再变化,A错误;B.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,先生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量后沉淀溶解生成偏铝酸钠,发生的反应为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,两过程中氢氧化钠的用量为3:1,与图象不符合,B错误;C.向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡,开始会生成沉淀,当偏铝酸钠完全沉淀后继续滴入盐酸,沉淀会溶解,发生的反应为:AlO2-+H++2H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,两过程消耗盐酸量为1:3,与图象不符合,C不正确;D.向含一定量HCl的AlCl3溶液逐滴加氨水至过量,氨水首先与盐酸发生中和反应,然后沉淀铝离子,由于氨水不能溶解氢氧化铝,所以沉淀达到最大值以后,不再发生变化,D正确,答案选D。
21.将3.2g铜粉与一定质量浓硝酸反应,当铜完全作用时,收集到气体2.24L(标准状况下),则消耗的硝酸的物质的量一共是( )
A. 0.22mol B. 0.2mol C. 0.16mol D. 0.1mol
【答案】B
【解析】
【分析】铜与一定量的浓硝酸反应,产生的气体可能为NO2,也可能为NO2和NO的混合物,Cu转化成Cu(NO3)2,然后根据氮元素守恒进行分析;
【详解】铜与一定量的浓硝酸反应,产生的气体可能为NO2,也可能为NO2和NO的混合物,Cu转化成Cu(NO3)2,气体无论是NO2还是NO2与NO的混合物,标准状况下,气体中氮原子物质的量为2.24L/22.4L·mol-1=0.1mol,根据氮原子守恒,消耗硝酸的物质的量为2n(Cu)+0.1mol=2×3.2g/64g·mol-1+0.1mol=0.2mol,故B正确。
22.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. 某份不含其他离子澄清溶液中:Fe3+、Ca2+、NO3-、Cl-
B. 在含0.1mol/LHNO3溶液中:Cu2+、Na+、Cl-、SO32-
C. 含0.1mol/LFeCl3溶液中:K+、NH4+、I-、SCN-
D. 与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO3-、Cu2+、Na+、SO42-
【答案】A
【解析】
【分析】不共存的离子发生的反应是复分解反应、氧化还原反应、络合反应等,然后根据题中所给限制条件,利用元素及其化合物的性质进行分析;
【详解】A、这些离子能够大量共存,故A符合题意;
B、HNO3具有强氧化性,SO32-以还原性为主,两者能发生氧化还原反应,因此题中所给离子不能在指定溶液中大量共存,故B不符合题意;
C、Fe3+能氧化I-,Fe3+与SCN-发生络合反应,因此题中所给离子在指定的溶液中不能大量共存,故C不符合题意;
D、能与铝反应放出氢气,该溶液可能为碱,也可能为酸,该溶液为无色溶液,Cu2+显蓝色,如果溶液是碱,则Cu2+不与OH-大量共存,如果溶液为酸,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,与金属反应不产生氢气,题中所给离子不能在指定溶液中大量共存,故D不符合题意。
二、非选择题
23.选择下列化学用语,用序号完成下列问题①O2②Na2O2③18O④CH3—CH2—CH2—CH2—CH3⑤O2-⑥CaCl2 ⑦O3 ⑧16O ⑨NH4Cl ⑩
(1)只含共价键的是___________________。
(2)既含共价键又含离子键的是___________________。
(3)属于离子晶体的是______________,属于共价化合物的是_________________。
(4)互为同素异形体的是______,互为同分异构体的是______,互为同位素的是_________________。
【答案】(1). ①④⑦⑩ (2). ②⑨ (3). ②⑥⑨ (4). ④⑩ (5). ①和⑦ (6). ④和⑩ (7). ③和⑧
【详解】①O2为气体单质,只存在非极性共价键;
②Na2O2属于离子化合物,既含有离子键,也含有非极性共价键;
③该微粒为原子,不存在化学键;
④该化合物为共价化合物,只含有共价键;
⑤该微粒为离子,不存在化学键;
⑥CaCl2只存在离子键;
⑦O3只存在共价键;
⑧不含化学键;
⑨NH4Cl属于离子化合物,既含有离子键,也含有共价键;
⑩只含有共价键;
(1)根据上述分析,只含共价键的是①④⑦⑩;
(2)既含有离子键,又含有共价键的是②⑨;
(3)属于离子晶体的物质,含有离子键,故符合题意的是②⑥⑨;属于共价化合物,只含有共价键的化合物,故④⑩符合题意;
(4)同素异形体:具有相同元素,不同结构的单质,属于同素异形体的是①⑦;同分异构体:分子式相同,结构不同的化合物,符合题意的是④⑩;同位素:具有相同质子数,不同中子数,同一元素不同原子,符合题意的是③⑧。
24.下表为元素周期表的一部分,用化学用语回答下列问题:
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)⑧的原子结构示意图为______________________________________________。
(2)③⑧⑩的最高价含氧酸的酸性最强的是__________(填化学式)。
(3)③的气态氢化物与③的最高价氧化物对应的水化物反应生成盐的化学方程式是_______。
(4)①④⑩三种元素的原子能形成原子数目比为1∶1∶1的共价化合物,它的电子式为_____________,②④两种元素形成原子数目比为1∶2的共价化合物的结构式为___________________________。
(5)⑤的最高价氧化物的水化物与⑦的最高价氧化物反应的离子方程式为_________,⑨的最高价氧化物的水化物的浓溶液与铜反应的化学方程式为:____________________。
【答案】(1). (2). HClO4 (3). NH3+HNO3==NH4NO3 (4). (5). O=C=O (6). Al2O3+ 2OH- =2AlO2- +H2O (7). Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】根据元素在周期表的位置,推出①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为P,⑨为S,⑩为Cl,然后根据元素及其化合物的性质分析即可;
【详解】(1)⑧为位于第三周期VA族,即⑧为P,15号元素,其原子结构示意图为;
(2)③为N,⑧为P,⑩为Cl,目前酸性最强含氧酸为HClO4,即③⑧⑩中最高价含氧酸的酸性最强的是HClO4;
(3)③的气态氢化物为NH3,③的最高价氧化物对应的水化物是HNO3,两者反应方程式为NH3+HNO3=NH4NO3;
(4)①为H,④为O,⑩为Cl,组成原子数目比为1:1:1的共价化合物为HClO,其电子式为;②④组成原子数目比为1:2的化合物为CO2,C和O之间共用2个电子对,即CO2的结构式为O=C=O;
(5)⑤的最高价氧化物的水化物是NaOH,⑦的最高价氧化物为Al2O3,Al2O3为两性氧化物,Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;⑨的最高价氧化物的水化物是H2SO4,Cu与浓硫酸反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
25.工业上冶炼铝的原料是铝土矿( 主要成分是Al2O3,杂质为Fe2O3、FeO、SiO2等),某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下:
(1)加入过量盐酸后过滤出的滤渣中含有____________________,加入过量的NaOH 溶液,过滤后的滤液中含有的溶质有_______________________ (均填化学式)。
(2)加入过量NaOH溶液过滤后,若滤渣中Fe(OH)2也被氧化,则每消耗0.1mol氧气有多少_____mol Fe(OH)2被氧化。
(3)写出通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为___________________,沉淀A加热得到Al2O3的化学方程式为____________________。
(4)假设铝土矿中含杂质49%,则1吨铝土矿理论上可生产多少__________mol铝。
【答案】(1). SiO2 (2). NaOH NaAlO2 NaCl (3). 0.4 (4). AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3- (5). 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O (6). 10000
【解析】
【分析】铝土矿的成分是Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2,其中Al2O3为两性氧化物,Fe2O3、FeO为碱性氧化物,SiO2为酸性氧化物,加入盐酸,发生Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O,过滤,滤液中含有Al3+、Fe3+、Fe2+、H+、Cl-,加入过量的NaOH溶液,发生H++OH-=H2O、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,过滤,滤液2中含有离子是Na+、OH-、AlO2-、Cl-,通入过量CO2,发生OH-+CO2=HCO3-、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,沉淀A为Al(OH)3,沉淀A受热分解为氧化铝和水,然后逐步分析;
【详解】(1)根据上述分析,加入过量的盐酸后,滤出的滤渣为SiO2,加入过量的NaOH溶液,过滤后的滤液中含有的溶质为NaCl、NaAlO2、NaOH;
(2)氢氧化亚铁被氧气氧化成氢氧化铁,根据得失电子数目守恒,0.1mol×2×2=n[Fe(OH)3]×1,即n[Fe(OH)3]=0.4mol;
(3)通入过量CO2,发生OH-+CO2=HCO3-、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,因此生成氢氧化铝沉淀的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;氢氧化铝受热分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O;
(4)铝土矿中含杂质为49%,则含氧化铝为51%,根据铝元素守恒,因此有=n(Al),解得n(Al)=10000mol。
26.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
(1)实验室用装置A制备SO2,某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,可能的原因是_____________(合理均可);C装置的作用___________________。
(2)反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,再给B、D 两个试管分别加热;两个试管中的现象分别为:B:_______________,D:________________。
(3)若将B中品红换成H2S溶液,通SO2一段时间后B中现象为_____,该反应的化学方程式为______,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)___________________。
【答案】(1). 未取下分液漏斗的玻璃塞 (2). 吸收SO2和Cl2,防止污染空气 (3). 褪色的品红溶液又恢复成红色 (4). 无明显现象 (5). 溶液变浑浊(或有淡黄色沉淀生成) (6). 2H2S+SO2==3S↓+2H2O (7). 2:1 (8). Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4
【解析】
【分析】实验目的是探究和比较SO2、氯水的漂白性,根据装置图,装置A制备SO2,装置E应为制备Cl2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2、Cl2有毒,必须尾气处理,即装置C的作用是吸收尾气SO2和Cl2,然后逐步分析;
【详解】(1)使用分液漏斗时,将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或者使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,便于液体滴下,因此题中漏斗中的液体未流下,说明未取下分液漏斗的玻璃塞或塞上的凹槽(或小孔)与准漏斗上的小孔未对准;SO2和Cl2对环境有危害,必须进行尾气处理,因此装置C的作用是吸收SO2和Cl2,防止污染空气;
(2)SO2能使品红溶液褪色,原理是SO2与品红结合生成不稳定的物质,受热或见光有恢复原来的颜色,即装置B中加热,出现的现象是褪色的品红溶液又恢复成红色;氯水表现氧化性,是因为含有HClO,HClO具有强氧化性,把有色氧化漂白,加热时不能恢复原来的颜色,因此加热装置D,无明显现象;
(3)SO2既有氧化性,也有还原性,SO2能将H2S氧化,则发生:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,因此换成H2S溶液,通入SO2一段时间后,B中现象是溶液变浑浊,或有淡黄色沉淀生成;依据硫元素守恒,SO2→S,2H2S→2S,因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;
(4)利用Cl2具有强氧化性,SO2以还原为主,两者1:1混合,Cl2将SO2氧化成H2SO4,即化学反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4。
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Zn-65 P-31 Cu-64
1.下列说法不正确的是( )
A. 氧气和臭氧互为同素异形体
B. CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
C. 和互为同位素
D. 的最外层电子数为2,所以具有较强的金属性
【答案】D
【解析】
【分析】考查同分异构体、同素异形体、同位素等知识,从它们研究的对象入手即可;
【详解】A、同素异形体:是由同种元素组成不同结构的单质,即同素异形体研究的对象是单质,氧气和臭氧都是有氧元素组成的单质,它们互为同素异形体,故A说法正确;
B、同分异构体:是分子式相同结构不同的化合物,题中所给有机物的分子式为C2H6O,前者属于醇,后者属于醚,因此两者互为同分异构体,故B说法正确;
C、同位素:具有相同质子数不同中子数的同一元素不同原子,因此题中所给微粒属于同位素,故C说法正确;
D、He为稀有气体,不具有较强的金属性,故D说法错误。
2.下列金属氧化物中属于两性氧化物的是( )
A. Na2O2 B. Al2O3 C. Fe2O3 D. CaO
【答案】B
【解析】
【分析】应从两性氧化物的定义入手,既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物;
【详解】A、Na2O2属于过氧化物,不属于两性氧化物,故A不符合题意;
B、Al2O3能与酸反应,如与盐酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,也能与NaOH反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,符合两性氧化物的定义,Al2O3属于两性氧化物,故B符合题意;
C、Fe2O3属于碱性氧化物,故C不符合题意;
D、CaO属于碱性氧化物,故D不符合题意。
3.下列化学用语或模型正确的是( )
A. 氮分子的电子式:
B. 过氧化氢分子的结构式:H-O=O-H
C. Na2O的电子式:
D. 水分子的比例模型:
【答案】C
【详解】A、氮分子化学式为N2,两个氮原子之间共用三个电子对,题中所给N原子缺少孤电子对,正确的是,故A错误;
B、过氧化氢的结构式为H-O-O-H,故B错误;
C、过氧化钠中存在离子键和非极性共价键,其电子式为,故C正确;
D、比例模型反映出的原子真实大小的比值,以及空间构型,因此水分子比例模型为,故D错误。
4.下列变化不需要破坏化学键的是( )
A. 加热氯化铵 B. 干冰升华
C. 水通电分解 D. 氯化氢溶于水
【答案】B
【解析】试题分析:A. 加热分解氯化铵,分解产生氨气和HCl,有化学键的断裂和形成,A错误;B. 干冰汽化是物质由固体变为气态,没有化学键的断裂和形成,B正确;C. 水通电分解,产生氢气和氧气,有新的物质生成,因此有化学键的断裂和形成,C错误;D. 氯化氢溶于水,电离产生H+和Cl-,有化学键的断裂,D错误。答案选B。
5.某元素的原子最外层只有一个电子,它与卤素结合时,所形成的化学键( )
A. 一定是离子键
B. 一定是共价键
C. 可能是离子键也可能是共价键
D. 以上说法都不正确
【答案】C
【解析】试题分析:原子最外层只有一个电子的元素可能是氢元素,也可能是碱金属元素,因此该元素与卤素结合时,可能形成离子键(如NaCl),也可能形成共价键(如HCl)。故选C。
6.对于和两种粒子,下列叙述正确的是( )
A. 质子数一定相同,质量数和中子数一定不同
B. 化学性质几乎相同
C. 一定都由质子、中子、电子构成
D. 核电荷数、核外电子数一定相同
【答案】A
【详解】A、Z为质子数,A和A+1为质量数,中子数分别是A-Z、A+1-Z,故A正确;
B、前者为原子,后者为离子,它们化学性质不同,故B错误;
C、如果X为H,如果前者为11H,则不含中子,故C错误;
D、质子数=核电荷数,即两种微粒核电荷数相同,对于原子来说,质子数等于核外电子数,即前者核外电子数为Z,后者为Z-1,故D错误。
7.X、Y、Z为三种单质。已知Y能将Z从其化合物的水溶液中置换出来,而Z又能将X从其化合物的水溶液中置换出来。由此可以推断下列说法中可能正确的是( )
①单质的氧化性: Y>Z>X;②单质的还原性: Y>Z>X;③对应离子的氧化性: X>Z>Y;④对应离子的还原性: X>Z>Y
A. ① B. ②③
C. ①④ D. D ①②③④
【答案】D
【解析】Y能将Z从其化合物中的水溶液中置换出来,因为不知道Z在化合物中的价态,因此可能Y的氧化性大于Z,也可能是Y的还原性大于Z,Z能将X从其化合物的水溶液中置换出来,因为不知道X在化合物中的价态,因此推出Z的氧化性可能强于X,或者Z的还原性强于X,①根据上述分析,氧化性Y>Z>X,故①正确;②根据上述分析,还原性Y>Z>X,故②正确;③单质的还原性强,其离子的氧化性就弱,因此离子的氧化性:X>Z>Y,故③正确;④单质的氧化性强,其离子的还原性减弱,即离子的还原性:X>Z>Y,故④正确;综上所述,选项D正确。
8.下列关于铵盐的叙述不正确的是( )
A. 所有铵盐中,氮元素化合价都是-3价
B. 所有铵盐都溶于水
C. 铵态氮肥不宜与草木灰混合使用
D. 铵盐都是离子化合物
【答案】A
【详解】A、如果铵盐为NH4NO3,NH4+中N的化合价为-3价,NO3-中N显+5价,故A说法错误;
B、所有铵盐都溶于水,故B说法正确;
C、铵态氮肥不应跟碱性物质如草木灰混合使用,铵盐遇碱生成氨气,降低肥效,故C说法正确;
D、铵盐都是NH4+和酸根离子通过离子键结合形成的,属于离子化合物,故D说法正确。
9.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W的原子半径是周期表中最小的;X2—与Y+的电子层结构相同;Z的最高正价与最低负价的代数和为4,下列说法正确的是 ( )
A. 原子半径:Z
D. Z的低价氧化物与X的氢化物反应,一定生成弱酸
【答案】C
【解析】W的原子半径是周期表中最小的,则W为氢(H)元素;X、Y均为短周期元素,X2—与Y+的电子层结构相同,则两种离子均为两个电子层,则X为氧(O),Y为钠(Na)元素;Z的最高正价与最低负价的代数和为4,则Z最高价为+6价,最低负极为-2价,故Z为硫(S)元素。A、电子层数越多,原子半径越大,则X(O)半径最小,同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,则半径Y(Na)>Z(S),所以原子半径:Y>Z>X,故A错误;B、同主族元素,从上到下,非金属性减弱,其氢化物的稳定性减弱,故最简单氢化物的稳定性X(O)>Z(S),故B错误;C、X与Y形成的化合物有两种,Na2O和Na2O2,两者阴阳离子个数比为1:2,故C正确;D、Z的低价氧化物为SO2,X的氢化物有两种:H2O和H2O2,SO2与H2O反应生成弱酸H2SO3,SO2与H2O2发生氧化还原反应,生成强酸H2SO4,故D错误。故选C。
10.某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98,且X的氢化物的分子式不是H2X,则下列说法正确的是( )
A. X的最高价含氧酸的分子式可表示为H3XO4
B. X是第2周期ⅤA族元素
C. X是第2周期ⅥA族元素
D. X的最高正化合价为+4
【答案】A
【解析】
【分析】最高价含氧酸的相对分子质量为98,该含氧酸可能是H2SO4,也可能为H3PO4,但氢化物的分子式不能为H2X,则含氧酸不是H2SO4,而是H3PO4,故X元素为P;
【详解】最高价含氧酸的相对分子质量为98,该含氧酸可能是H2SO4,也可能为H3PO4,但氢化物的分子式不能为H2X,则含氧酸不是H2SO4,而是H3PO4,故X元素为P;
A、根据上述分析,X的最高价含氧酸的分子式为H3PO4,故A正确;
B、X为P,位于第三周期VA族,故B错误;
C、根据选项B分析,故C错误;
D、P的最高正化合价为+5价,故D错误。
11.运用元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是( )
A. 锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈
B. 砹(At)为有色固体,AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C. 在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D. HBrO4的酸性比HIO4的酸性强
【答案】A
【解析】试题分析:锂金属性比钠弱,锂与水反应比钠与水反应慢,故A错误;砹与碘同族,碘为紫色固体,AgI难溶于水也不溶于稀硝酸,所以砹(At)为有色固体,AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸,故B正确;铷(Rb)比钠活泼,铷的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂,故C正确;溴非金属性大于碘,非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,HBrO4的酸性比HIO4的酸性强,故D正确。
12.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中位置如下图所示,若W原子最外层电子数是其内层电子总数的3/5。下列说法中,正确的是( )
A. X只有一种氧化物
B. 气态氢化物的稳定性Z>W
C. 原子半径由大到小排列顺序Z>Y>X
D. 元素X是自然界中形成化合物种类最多元素
【答案】D
【解析】试题分析:短周期元素W原子最外层电子数是其内层电子总数的3/5,则W是S,所以Z是P,Y是N,X是C。A.X有CO、CO2两种氧化物,错误;B.由于元素的非金属性:W>Z,所以气态氢化物的稳定性Z
A. 过量的稀硝酸和铁反应 B. 常温下过量浓硝酸与铝块
C. 过量的二氧化锰与浓盐酸 D. 加热下过量的铜与浓硫酸
【答案】A
【详解】A、硝酸具有强氧化性,与Fe发生反应:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,Fe无剩余,不符合“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”,故A符合题意;
B、常温下,铝与浓硝酸发生钝化反应,阻碍反应的进行,硝酸过量,铝有剩余,符合“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”,故B不符合题意;
C、MnO2过量,浓盐酸不足,但MnO2只跟浓盐酸反应,随着反应进行,盐酸浓度降低,反应停止,MnO2和HCl都有剩余,符合“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”,故C不符合题意;
D、加热时铜与浓硫酸反应,不与稀硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸浓度变稀,反应停止,硫酸和Cu有剩余,符合“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”,故D不符合题意。
14.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 硫酸亚铁溶液中通入氯气 Fe2++Cl2=Fe3++Cl-
B. 亚硫酸钠与硫酸氢钠溶液反应:SO32-+2H+= H2O+SO2↑
C. 氯化铝与足量氨水反应:4NH3·H2O+Al3+= AlO2- +4 NH4++2H2O
D. 浓硝酸与铜反应:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
【答案】B
【详解】A、氯原子不守恒,正确离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故A错误;
B、亚硫酸钠的电离方程式为Na2SO3=2Na++SO32-,NaHSO4电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-,两者混合后发生2H++SO32-=H2O+SO2↑,故B正确;
C、氢氧化铝不溶于氨水,正确的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+2NH4+,故C错误;
D、Cu与浓硝酸反应生成NO2,离子反应方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,故D错误。
15.用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A. lmolHNO3作为氧化剂得到的电子数一定为3NA
B. 含1molH2SO4的浓硫酸与足量铜加热的条件下反应生成SO2分子数小于0.5NA
C. 0.4mol/LNa2SO4 溶液中,所含Na+和SO42-总数为1.2NA
D. 在标准状况下,0.1molFe粉在足量稀硝酸中充分反应转移电子数为0.2NA
【答案】B
【解析】
【分析】考查阿伏加德罗常数,一般涉及氧化还原反应中电子转移、特殊反应、物质组成等知识,从基础知识入手即可;
【详解】A、HNO3如果为浓硝酸,HNO3作氧化剂,HNO3被还原为NO2,即1mol浓硝酸作氧化剂,转移电子物质的量为1mol,故A错误;
B、加热时,铜只跟浓硫酸反应,不与稀硫酸反应,铜与浓硫酸反应,随着反应的进行,硫酸浓度降低,反应停止,即1molH2SO4的浓硫酸与足量铜加热反应,生成SO2的物质的量小于0.5mol,故B正确;
C、题中无法得到溶液的体积,即无法计算Na+、SO42-的物质的量,故C错误;
D、过量的稀硝酸将Fe氧化成Fe3+,因此0.1molFe与足量的稀硝酸反应转移电子物质的量为0.3mol,故D错误。
16.镁、铝、铁三种金属,分别与足量的同体积同浓度的盐酸反应,同温同压下,产生相同体积的氢气,则反应中( )
A. 金属失去电子数目相等 B. 消耗金属的质量相等
C. 消耗金属的物质的量相等 D. 消耗的HCl的量不相等
【答案】A
【解析】A.铁、镁、铝三种金属分别和等体积等浓度的盐酸反应,反应的本质都是金属失去电子,溶液中氢离子得到电子变为氢气,故同温同压下,产生相同体积的氢气时,氢离子得到电子的数目必然相等,而这些电子均由金属提供,则参加反应的金属失去的电子数相等,选项A正确;B.铁、镁、铝三种金属,分别与同体积同浓度的盐酸反应后,同温同压下,产生相同体积的氢气,设所需要的金属质量分别是x、y、z,则有×2=×2=×3,所以可得参加反应的金属质量比是28:12:9,选项B错误;C.若相同条件下产生相同体积的氢气,设为1mol,则根据反应的关系式可知:所需Fe、Mg、Al 三种金属的物质的量之比为:1mol:1mol:mol=3:3:2,选项C错误;D.铁、镁、铝三种金属分别和等体积等浓度的盐酸反应,反应的本质都是金属失去电子,溶液中氢离子得到电子变为氢气,故同温同压下,产生相同体积的氢气时消耗的盐酸的物质的量相等,选D错误。答案选A。
17.下列陈述Ⅰ、Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
SO2有漂白性
SO2可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B
NH3极易溶于水
充满NH3试管倒置于水槽中,水面迅速上升
C
浓硫酸有强氧化性
浓硫酸可用于干燥H2和CO
D
常温下,铁与浓硝酸发生钝化
常温下,铁与浓硝酸不反应
【答案】B
【详解】A、SO2能使酸性高锰酸钾褪色,利用SO2的还原性和KMnO4的强氧化性,与SO2的漂白性无关,I和Ⅱ之间无因果关系,故A不符合题意;
B、NH3极易溶于水,试管内气体压强减小,使水面上升,I和Ⅱ之间存在因果关系,故B符合题意;
C、浓硫酸用于干燥H2和CO,利用浓硫酸的吸水性,与浓硫酸的强氧化性无关,故C不符合题意;
D、钝化也是化学反应,故D不符合题意。
18.提纯下列物质(括号内物质为杂质),选用的试剂和方法都正确的是( )
物质
除杂试剂
方法
A
CO2(SO2)
NaOH溶液
洗气
B
FeCl2溶液(FeCl3)
足量铜粉
过滤
C
FeSO4溶液(CuSO4)
足量铁粉
过滤
D
Al2O3(Fe2O3)
NaOH溶液
过滤
【答案】C
【详解】A、CO2和SO2属于酸性氧化物,都能与NaOH反应,因此除去CO2中SO2,常通过饱和NaHCO3溶液,故A错误;
B、除去FeCl2溶液中FeCl3,如果用铜粉,则发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,引入新杂质Cu2+,因此除去FeCl2溶液中FeCl3常加入铁粉,然后过滤,故B错误;
C、加入足量铁粉,发生Fe+Cu2+=Fe2++Cu,然后过滤,不引入新的杂质,故C正确;
D、氧化铝为两性氧化物,能与NaOH反应,Fe2O3为碱性氧化物,不能与NaOH反应,因此加入NaOH溶液,不能达到除杂目的,故D错误。
19.四种主族元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构,若m>n,则下列叙述的判断正确的是( )
①a-b=n-m②元素的原子序数a>b>c>d
③元素非金属性Z>R④最高价氧化物对应水化物碱性X>Y.
A. 只有③ B. ②③
C. ①②③ D. ①②③④
【答案】B
【解析】试题分析:①离子aXm+、bYn+具有相同的电子层结构,则离子具有相同的电子数,即a-m=b-n,①错误;②由题意可知,具有相同的电子层结构,根据阴前阳后,X、Y在下一周期,Z、R在上一周期,若m>n,则Y在X的前面,R在Z的前面,所以元素的原子序数为a>b>c>d,②正确;③Z、R为上一周期的非金属元素,且元素的原子序数的c>d,在同一周期元素非金属性从左向右逐渐增强,即非金属性Z>R,③正确;④四种主族元素中X、Y为下一周期的金属元素,且元素的原子序数a>b,在同一周期元素的金属性从左向右逐渐减弱,即金属性Y>X,则最高价氧化物对应水化物碱性Y>X,④错误;答案选B。
20.若下列图像中横轴代表所加溶液体积,纵坐标代表生成沉淀质量,则各项描述中与图像能对应的是( )
A. 图①可能是MgCl2、AlCl3溶液逐滴加氨水至过量
B. 图②可能是AlCl3溶液逐滴加NaOH溶液至过量
C. 图③可能是NaAlO2溶液滴加稀盐酸至过量
D. 图④可能是含一定量HCl的AlCl3溶液逐滴加氨水至过量
【答案】D
【解析】A.MgCl2、溶液中滴加氨水至过量,应生成沉淀氢氧化镁、氢氧化铝,由于氢氧化铝不溶于弱碱,所以沉淀完全后不再变化,A错误;B.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,先生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量后沉淀溶解生成偏铝酸钠,发生的反应为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,两过程中氢氧化钠的用量为3:1,与图象不符合,B错误;C.向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡,开始会生成沉淀,当偏铝酸钠完全沉淀后继续滴入盐酸,沉淀会溶解,发生的反应为:AlO2-+H++2H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,两过程消耗盐酸量为1:3,与图象不符合,C不正确;D.向含一定量HCl的AlCl3溶液逐滴加氨水至过量,氨水首先与盐酸发生中和反应,然后沉淀铝离子,由于氨水不能溶解氢氧化铝,所以沉淀达到最大值以后,不再发生变化,D正确,答案选D。
21.将3.2g铜粉与一定质量浓硝酸反应,当铜完全作用时,收集到气体2.24L(标准状况下),则消耗的硝酸的物质的量一共是( )
A. 0.22mol B. 0.2mol C. 0.16mol D. 0.1mol
【答案】B
【解析】
【分析】铜与一定量的浓硝酸反应,产生的气体可能为NO2,也可能为NO2和NO的混合物,Cu转化成Cu(NO3)2,然后根据氮元素守恒进行分析;
【详解】铜与一定量的浓硝酸反应,产生的气体可能为NO2,也可能为NO2和NO的混合物,Cu转化成Cu(NO3)2,气体无论是NO2还是NO2与NO的混合物,标准状况下,气体中氮原子物质的量为2.24L/22.4L·mol-1=0.1mol,根据氮原子守恒,消耗硝酸的物质的量为2n(Cu)+0.1mol=2×3.2g/64g·mol-1+0.1mol=0.2mol,故B正确。
22.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. 某份不含其他离子澄清溶液中:Fe3+、Ca2+、NO3-、Cl-
B. 在含0.1mol/LHNO3溶液中:Cu2+、Na+、Cl-、SO32-
C. 含0.1mol/LFeCl3溶液中:K+、NH4+、I-、SCN-
D. 与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO3-、Cu2+、Na+、SO42-
【答案】A
【解析】
【分析】不共存的离子发生的反应是复分解反应、氧化还原反应、络合反应等,然后根据题中所给限制条件,利用元素及其化合物的性质进行分析;
【详解】A、这些离子能够大量共存,故A符合题意;
B、HNO3具有强氧化性,SO32-以还原性为主,两者能发生氧化还原反应,因此题中所给离子不能在指定溶液中大量共存,故B不符合题意;
C、Fe3+能氧化I-,Fe3+与SCN-发生络合反应,因此题中所给离子在指定的溶液中不能大量共存,故C不符合题意;
D、能与铝反应放出氢气,该溶液可能为碱,也可能为酸,该溶液为无色溶液,Cu2+显蓝色,如果溶液是碱,则Cu2+不与OH-大量共存,如果溶液为酸,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,与金属反应不产生氢气,题中所给离子不能在指定溶液中大量共存,故D不符合题意。
二、非选择题
23.选择下列化学用语,用序号完成下列问题①O2②Na2O2③18O④CH3—CH2—CH2—CH2—CH3⑤O2-⑥CaCl2 ⑦O3 ⑧16O ⑨NH4Cl ⑩
(1)只含共价键的是___________________。
(2)既含共价键又含离子键的是___________________。
(3)属于离子晶体的是______________,属于共价化合物的是_________________。
(4)互为同素异形体的是______,互为同分异构体的是______,互为同位素的是_________________。
【答案】(1). ①④⑦⑩ (2). ②⑨ (3). ②⑥⑨ (4). ④⑩ (5). ①和⑦ (6). ④和⑩ (7). ③和⑧
【详解】①O2为气体单质,只存在非极性共价键;
②Na2O2属于离子化合物,既含有离子键,也含有非极性共价键;
③该微粒为原子,不存在化学键;
④该化合物为共价化合物,只含有共价键;
⑤该微粒为离子,不存在化学键;
⑥CaCl2只存在离子键;
⑦O3只存在共价键;
⑧不含化学键;
⑨NH4Cl属于离子化合物,既含有离子键,也含有共价键;
⑩只含有共价键;
(1)根据上述分析,只含共价键的是①④⑦⑩;
(2)既含有离子键,又含有共价键的是②⑨;
(3)属于离子晶体的物质,含有离子键,故符合题意的是②⑥⑨;属于共价化合物,只含有共价键的化合物,故④⑩符合题意;
(4)同素异形体:具有相同元素,不同结构的单质,属于同素异形体的是①⑦;同分异构体:分子式相同,结构不同的化合物,符合题意的是④⑩;同位素:具有相同质子数,不同中子数,同一元素不同原子,符合题意的是③⑧。
24.下表为元素周期表的一部分,用化学用语回答下列问题:
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)⑧的原子结构示意图为______________________________________________。
(2)③⑧⑩的最高价含氧酸的酸性最强的是__________(填化学式)。
(3)③的气态氢化物与③的最高价氧化物对应的水化物反应生成盐的化学方程式是_______。
(4)①④⑩三种元素的原子能形成原子数目比为1∶1∶1的共价化合物,它的电子式为_____________,②④两种元素形成原子数目比为1∶2的共价化合物的结构式为___________________________。
(5)⑤的最高价氧化物的水化物与⑦的最高价氧化物反应的离子方程式为_________,⑨的最高价氧化物的水化物的浓溶液与铜反应的化学方程式为:____________________。
【答案】(1). (2). HClO4 (3). NH3+HNO3==NH4NO3 (4). (5). O=C=O (6). Al2O3+ 2OH- =2AlO2- +H2O (7). Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】根据元素在周期表的位置,推出①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为P,⑨为S,⑩为Cl,然后根据元素及其化合物的性质分析即可;
【详解】(1)⑧为位于第三周期VA族,即⑧为P,15号元素,其原子结构示意图为;
(2)③为N,⑧为P,⑩为Cl,目前酸性最强含氧酸为HClO4,即③⑧⑩中最高价含氧酸的酸性最强的是HClO4;
(3)③的气态氢化物为NH3,③的最高价氧化物对应的水化物是HNO3,两者反应方程式为NH3+HNO3=NH4NO3;
(4)①为H,④为O,⑩为Cl,组成原子数目比为1:1:1的共价化合物为HClO,其电子式为;②④组成原子数目比为1:2的化合物为CO2,C和O之间共用2个电子对,即CO2的结构式为O=C=O;
(5)⑤的最高价氧化物的水化物是NaOH,⑦的最高价氧化物为Al2O3,Al2O3为两性氧化物,Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;⑨的最高价氧化物的水化物是H2SO4,Cu与浓硫酸反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
25.工业上冶炼铝的原料是铝土矿( 主要成分是Al2O3,杂质为Fe2O3、FeO、SiO2等),某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下:
(1)加入过量盐酸后过滤出的滤渣中含有____________________,加入过量的NaOH 溶液,过滤后的滤液中含有的溶质有_______________________ (均填化学式)。
(2)加入过量NaOH溶液过滤后,若滤渣中Fe(OH)2也被氧化,则每消耗0.1mol氧气有多少_____mol Fe(OH)2被氧化。
(3)写出通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为___________________,沉淀A加热得到Al2O3的化学方程式为____________________。
(4)假设铝土矿中含杂质49%,则1吨铝土矿理论上可生产多少__________mol铝。
【答案】(1). SiO2 (2). NaOH NaAlO2 NaCl (3). 0.4 (4). AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3- (5). 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O (6). 10000
【解析】
【分析】铝土矿的成分是Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2,其中Al2O3为两性氧化物,Fe2O3、FeO为碱性氧化物,SiO2为酸性氧化物,加入盐酸,发生Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O,过滤,滤液中含有Al3+、Fe3+、Fe2+、H+、Cl-,加入过量的NaOH溶液,发生H++OH-=H2O、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,过滤,滤液2中含有离子是Na+、OH-、AlO2-、Cl-,通入过量CO2,发生OH-+CO2=HCO3-、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,沉淀A为Al(OH)3,沉淀A受热分解为氧化铝和水,然后逐步分析;
【详解】(1)根据上述分析,加入过量的盐酸后,滤出的滤渣为SiO2,加入过量的NaOH溶液,过滤后的滤液中含有的溶质为NaCl、NaAlO2、NaOH;
(2)氢氧化亚铁被氧气氧化成氢氧化铁,根据得失电子数目守恒,0.1mol×2×2=n[Fe(OH)3]×1,即n[Fe(OH)3]=0.4mol;
(3)通入过量CO2,发生OH-+CO2=HCO3-、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,因此生成氢氧化铝沉淀的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;氢氧化铝受热分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O;
(4)铝土矿中含杂质为49%,则含氧化铝为51%,根据铝元素守恒,因此有=n(Al),解得n(Al)=10000mol。
26.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
(1)实验室用装置A制备SO2,某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,可能的原因是_____________(合理均可);C装置的作用___________________。
(2)反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,再给B、D 两个试管分别加热;两个试管中的现象分别为:B:_______________,D:________________。
(3)若将B中品红换成H2S溶液,通SO2一段时间后B中现象为_____,该反应的化学方程式为______,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)___________________。
【答案】(1). 未取下分液漏斗的玻璃塞 (2). 吸收SO2和Cl2,防止污染空气 (3). 褪色的品红溶液又恢复成红色 (4). 无明显现象 (5). 溶液变浑浊(或有淡黄色沉淀生成) (6). 2H2S+SO2==3S↓+2H2O (7). 2:1 (8). Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4
【解析】
【分析】实验目的是探究和比较SO2、氯水的漂白性,根据装置图,装置A制备SO2,装置E应为制备Cl2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2、Cl2有毒,必须尾气处理,即装置C的作用是吸收尾气SO2和Cl2,然后逐步分析;
【详解】(1)使用分液漏斗时,将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或者使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,便于液体滴下,因此题中漏斗中的液体未流下,说明未取下分液漏斗的玻璃塞或塞上的凹槽(或小孔)与准漏斗上的小孔未对准;SO2和Cl2对环境有危害,必须进行尾气处理,因此装置C的作用是吸收SO2和Cl2,防止污染空气;
(2)SO2能使品红溶液褪色,原理是SO2与品红结合生成不稳定的物质,受热或见光有恢复原来的颜色,即装置B中加热,出现的现象是褪色的品红溶液又恢复成红色;氯水表现氧化性,是因为含有HClO,HClO具有强氧化性,把有色氧化漂白,加热时不能恢复原来的颜色,因此加热装置D,无明显现象;
(3)SO2既有氧化性,也有还原性,SO2能将H2S氧化,则发生:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,因此换成H2S溶液,通入SO2一段时间后,B中现象是溶液变浑浊,或有淡黄色沉淀生成;依据硫元素守恒,SO2→S,2H2S→2S,因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;
(4)利用Cl2具有强氧化性,SO2以还原为主,两者1:1混合,Cl2将SO2氧化成H2SO4,即化学反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4。
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