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甘肃省张掖市山丹县第一中学2019-2020学年高一11月月考化学试题
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山丹一中2019-2020学年上学期11月月考试卷
高一化学
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 As -75 Br-80
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:
1.下列说法正确的是
A. H2、CuSO4·5H2O都是化合物
B. 由同种元素组成的物质一定是纯净物
C. NaHSO4溶于水显酸性,所以NaHSO4是酸
D. 浊液、胶体、溶液三种分散系的本质区别是分散质微粒直径的大小不同
【答案】D
【解析】
【详解】A. H2是氢气单质,CuSO4⋅5H2O是化合物,故A错误;
B. 由同种元素组成的物质不一定是纯净物,如O2、O3组成的混合气体是同种元素组成为混合物,故B错误;
C. NaHSO4在溶液中能电离出的阳离子包括H+和钠离子,阴离子为SO42-,在水溶液中既能电离出金属阳离子又能电离出酸根阴离子的是盐,所以NaHSO4是盐,故C错误;
D. 当分散剂是水或其它溶液时,根据分散质粒子直径大小来分类,把分散系划分为:溶液(小于1nm)、胶体(1nm∼100nm)、浊液(大于100nm),故D正确。
答案选D。
2.下列说法正确的是
A. 将AgBr放入水中不能导电,故AgBr不是电解质
B. CO2溶于水得到的溶液能导电,所以CO2是电解质
C. 熔融的金属能导电,所以金属是电解质
D. 固态的NaCl不导电,但 NaCl是电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A. 溴化银在熔融状态下能够导电,属于电解质,故A错误;
B. 二氧化碳溶于水生成电解质碳酸,碳酸电离产生自由离子而导电,但是二氧化碳本身不能电离,属于非电解质,故B错误;
C. 金属属于单质,不是化合物,不是电解质,故C错误;
D. 氯化钠在熔融状态下或者溶于水都能导电,属于电解质,故D正确;
答案选D。
【点睛】水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质,包括酸、碱、盐和活泼金属氧化物、水。
3.实验室进行粗盐提纯,无需进行的操作是
A. 分液 B. 溶解 C. 过滤 D. 蒸发
【答案】A
【解析】
【详解】粗盐中含有泥沙、硫酸镁、氯化钙等杂质,需先将粗盐溶解,再加入氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等生成氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡等沉淀,过滤除去沉淀,在滤液中加入盐酸,用蒸发的方法除去盐酸和水,无需用到分液操作,故答案选A。
4.实验室发生意外时,比如手指划破、烫伤等都需要对伤口进行消毒。现配置0.01mo1/L的KMnO4消毒液,下列有关说法不正确的是
A. KMnO4的摩尔质量为158
B. KMnO4溶液用于杀菌消毒的原理是因其具有强氧化性
C. 当液面接近容量瓶的刻度线下2cm处,改用胶头滴管定容
D. 定容时俯视容量瓶刻庋线,导致所配溶液浓度偏高
【答案】A
【解析】
A、摩尔质量的单位是g/mol,A错误;B、KMnO4具有强氧化性,可以杀菌消毒,B正确;C、当液面接近容量瓶的刻度线下2cm处时改用胶头滴管定容,C正确;D、定容时俯视容量瓶刻庋线,导致加水偏少,所配溶液浓度偏高,D正确。正确答案为A。
5.如图在盛有碘水的三支试管中分别加入汽油、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是
A. ①加入的是CCl4,②加汽油,③加酒精
B. ①加入的是酒精,②加CCl4,③加汽油
C. ①加入的是汽油,②加酒精,③加CCl4
D. ①加入的是汽油,②加CCl4,③加酒精
【答案】D
【解析】
【详解】汽油能萃取溴水中的溴,密度小于水的密度,所以看到的现象是溶液分层,上层呈紫红色,下层呈无色;四氯化碳能萃取溴水中的溴,密度大于水的密度,所以看到的现象是溶液分层,下层呈紫红色,上层呈无色;酒精和溴水能互溶,所以看到的现象是溶液不分层,溶液仍然为橙黄色,故选:D。
6.实验室用NaCl固体配500mL 1.0mol·L-1NaCl溶液,下列判断错误的是
A. 用托盘天平称取NaCl固体29.25g
B. 应选用500mL的容量瓶来配制此溶液
C. 在转移操作中不慎将溶液洒到容量瓶外面,应该重新配制溶液
D. 加蒸馏水至离刻度线1-2cm时改用胶头滴管定容
【答案】A
【解析】
【详解】A. 托盘天平精确到0.1g,所以用托盘天平称取NaCl固体29.3g,故A错误;
B. 常见容量瓶规格为100mL、200mL、500mL、1000mL等,配500mL溶液,故需选用500mL容量瓶来配制溶液,故B正确;
C. 转移溶液时有少量液体溅出,导致配制的溶液中氢氧化钠的物质的量偏小,则最终溶液的浓度偏低,故需重新配制,故C正确;
D. 定容时使用胶头滴管,防止加水超过刻度线,则加蒸馏水至离刻度线1−2cm时改用胶头滴管定容,故D正确;
答案选A。
7.能用H++OH﹣=H2O来表示的化学反应是
A. Cu(OH)2和稀H2SO4反应 B. NaOH溶液和HNO3溶液反应
C. KOH溶液和NaHCO3溶液反应 D. Ba(OH)2溶液和稀H2SO4反应
【答案】B
【解析】
【详解】稀的强酸与强碱反应生成可溶性盐和水的离子反应为H++OH﹣=H2O,以此来解答。
【解答】A.Cu(OH)2和稀H2SO4反应的离子反应为Cu(OH)2+2H+=2H2O+Cu2+,A错误;
B.NaOH溶液和HNO3溶液反应的离子反应为H++OH﹣=H2O,B正确;
C.KOH溶液和NaHCO3溶液反应的离子反应为HCO3-+OH-=CO32-+H2O,C错误;
D.Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应的离子反应为2H++2OH-+Ba2++SO42-=BaSO4↓+2H2O,D错误;
答案选B。
【点睛】本题考查酸碱反应的离子反应,注意酸碱的强弱及盐的溶解性,明确离子反应中保留化学式的物质即可解答,题目难度不大。
8.下列各组离子在溶液中可以大量共存的是
A. Mg2+、Fe3+、Cl-、OH- B. Ba2+、NO3-、Cl-、Na+
C. Na+、HCO3-、H+、NO3- D. K+、NH4+、SO42-、OH-
【答案】B
【解析】
【分析】
A、铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀;B、 Ba2+、NO3-、Cl-、Na+离子之间不满足离子反应发生条件;C、HCO3-、H+生成水和二氧化碳;D、NH4+、OH-反应生成一水合氨。
【详解】A、铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B、 Ba2+、NO3-、Cl-、Na+离子之间不满足离子反应发生条件,在溶液中能够大量共存,故B正确;
C、HCO3-、H+生成水和二氧化碳,在溶液中不能大量共存,故C错误;
D、NH4+、OH-反应生成一水合氨,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选B。
【点睛】本题考查离子共存的正误判断,解题关键:明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间; 能发生氧化还原反应的离子之间;能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN-)等;易错点D,NH4+、OH-反应生成一水合氨,学生难理解。
9.下列反应的离子方程式书写正确的是
A. Na2CO3溶液中加入醋酸:2H++CO32-=CO2↑+H2O
B. MgO与稀盐酸反应:MgO+2H+=Mg2++H2O
C. AlCl3溶液与过量的氢氧化钠溶液反应:AlCl3+3OH-=Al (OH)3↓+3Cl-
D. 锌片插入硝酸银溶液中:Zn+Ag+=Zn2++Ag
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸是弱酸,不能拆为离子形式,A错误;
B.符合反应事实及物质的拆分原则,B正确;
C.NaOH是强碱,能够溶解两性氢氧化物Al (OH)3,在过量的氢氧化钠下,因此不能形成Al (OH)3沉淀,C错误;
D.电荷不守恒,D错误;
故合理选项是B。
10.下列转化过程中必须加入还原剂的是
A. KClO3→KCl B. SO2→SO32- C. Fe3+→Fe2+ D. Cu→Cu2+
【答案】C
【解析】
【分析】
转化过程中必须加入还原剂,说明该微粒作氧化剂,其中的某些元素化合价降低,据此判断。
【详解】A、KClO3受热分解即可转化为KCl,不需要加入还原剂,A错误;
B、SO2→SO32-时化合价没有变化,B错误;
C、Fe3+→Fe2+时化合价降低,必须加入还原剂才能实现,C正确;
D、Cu→ Cu2+时化合价从0价升高为+2价,需要加入氧化剂才能实现,D错误。
答案选C
【点睛】明确氧化还原反应规律是解答的关键,易错选项是A,本题要特别注意题目的要求是“必须”,注意能发生自身氧化还原反应的物质。
11.下列实验能达到实验目的且符合操作要求的是
A. I可用于制备并检验氢气的可燃性
B. II可用于除去CO2 中的HCl
C. 用Ⅲ来配制一定物质的量浓度的NaOH 溶液
D. 用IV中操作制备氢氧化亚铁并观察其颜色
【答案】B
【解析】
A、点燃H2前必须验纯,以防爆炸,故A错误;B、饱和NaHCO3和CO2不反应,而NaHCO3和HCl反应且生成CO2,不引进新的杂质,所以该装置能除去CO2中的HCl,故B正确;C、容量瓶不能用于溶解和稀释,只能配制一定物质的量浓度溶液,应先在烧杯中溶解NaOH固体,冷却至室温后再转移至容量瓶,故C错误;D、氢氧化亚铁易被氧化,制备氢氧化亚铁时要防止被氧化,所以胶头滴管应该伸入液面下,故D错误。故选B。
【此处有视频,请去附件查看】
12.某物质灼烧时焰色反应为黄色,下列判断正确的是( )
A. 该物质一定是钠的化合物 B. 该物质一定含钠元素
C. 该物质一定是金属钠 D. 该物质中一定含钠离子
【答案】B
【解析】
灼烧时焰色反应为黄色,说明该物质一定含有钠元素,但是钠元素可能以离子、单质、化合物等任意形式存在,A、C、D项表述不完整,故B项正确。综上所述,本题正确答案为B。
13.下列关于金属铝的叙述不正确的是( )
A. 铝是地壳中含量最多的金属元素
B. 铝是比较活泼金属,在化学反应中容易失去电子,表现出还原性
C. 铝箔在空气中用酒精灯加热可以熔化,且发生剧烈燃烧
D. 铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝熔化了但并不滴落。
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据地壳中元素含量,Al是地壳中含量最多的金属元素,故A说法正确;
B、铝是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现为还原性,故B说法正确;
C、铝箔在空气中用酒精灯加热,迅速在外层产生致密氧化薄膜,对内部的铝起到保护作用,氧化铝的熔点高于Al,因此现象是熔化而不滴落,故C说法错误;
D、根据选项C的分析,故D说法正确;
答案选C。
14.往FeCl2溶液中滴加溴水,溶液变为黄色,下列说法正确的是
A. 由于溶液存在Br2,所以溶液为黄色
B. 往所得溶液中加入硫氰化钾溶液,可判断是否生成了Fe3+
C. 往所得溶液中加入足量氢氧化钾溶液,不能判断是否生成了Fe3+
D. 往所得溶液中加入淀粉碘化钾溶液,可判断是否生成了Fe3+
【答案】B
【解析】
【详解】A. 溶液为黄色是亚铁离子被氧化为铁离子,即使溴水不过量,溶液也是黄色的,A错误;
B. 往所得溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液变血红色,可判断生成了Fe3+,B正确;
C. 往所得溶液中加入足量氢氧化钾溶液,如果立即生成红褐色沉淀,能判断生成了Fe3+,C错误;
D. 往所得溶液中加入淀粉碘化钾溶液,由于铁离子和单质溴都能把碘化钾氧化为单质,因此不能据此判断是否生成了Fe3+,D错误;
答案选B。
15.将少量金属钠投入到氯化铁溶液中,产物是
A. Fe(OH)3、NaCl,H2
B. Fe,NaCl
C NaOH、H2
D. H2、NaCl、NaOH
【答案】A
【解析】
Na投入到FeCl3溶液中,发生反应为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,3NaOH+FeCl3═Fe(OH)3↓+3NaCl,则产物为Fe(OH)3、NaCl、H2,故选A。
点睛:本题考查钠的性质,明确反应物质反应先后顺序是解本题关键。金属钠的性质很活泼,钠投入到盐溶液中,钠先与水反应生成NaOH和氢气,NaOH再和盐反应。
16.准确称取6.0 g铝土矿样品(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质),加入100 mL稀硫酸中,充分反应后向滤液中加入10 mol·L-1NaOH溶液,产生沉淀的质量和加入NaOH溶液体积之间的关系如图所示。则所用硫酸物质的量浓度为( )
A. 3.50 mol·L-1
B. 1.75 mol·L-1
C. 0.85 mol·L-1
D. 无法确定
【答案】B
【解析】
图像中前期加入的NaOH没有在溶液中生成沉淀说明溶解铝土矿时H2SO4过量,所以6.0g铝土矿溶解后得到Al2(SO4)3\、Fe2(SO4)3、H2SO4混合溶液,加入NaOH溶液后反应依次为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O、Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4、Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,当加入35mLNaOH时,沉淀Al(OH)3没有溶解,所以反应后所有的Na元素、SO42-生成Na2SO4,n(H2SO4)=n(Na2SO4)=n(NaOH)/2=10 mol·L-1×0.035L/2=0.175mol,c(H2SO4)=0.175mol/0.1L=1.75mol/L。正确答案B。
第II卷(非选择题)
二、非选择题
17.某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸
(1)操作②的名称是______________,试剂a的溶质是_______________(填化学式)
(2)加入试剂b所发生反应的化学方程式为___________________________________。
(3)该方案能不能达到实验目的:_____________,若不能,应如何改进?(若能,此问不用回答)________________________________________。
(4)用分离出的固体B配制100mL 0.5mol/L的溶液B,现有如下可供选择的仪器:
A.胶头滴管 B.烧瓶 C.烧杯 D.药匙 E.量筒 F.托盘天平。
①用托盘天平称得固体B的质量是_________g。
②配制溶液B时,上述仪器中一定不需要使用的有_____________(填字母),还缺少的仪器有__________________________________(写仪器名称)。
【答案】 (1). 过滤 (2). K2CO3 (3). BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O (4). 不能 (5). 应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶 (6). 10.4 (7). B (8). 100mL容量瓶、玻璃棒
【解析】
【详解】分离KCl和BaCl2两种固体混合物,可先溶于水,然后加入过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀,过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液,经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2,操作②所得滤液为KCl和K2CO3的混合物,蒸发结晶得到固体C为KCl和K2CO3,应加入过量盐酸可得KCl,沉淀A为BaCO3,洗涤后,加盐酸,蒸发得到固体B为BaCl2,
(1)将固体配成溶液,应加水溶解,操作②为固体和液体的分离,为过滤操作;根据以上分析可知,溶液中加入过量的K2CO3溶液使BaCl2转化为沉淀,试剂a的溶质是K2CO3;综上所述,本题答案是:过滤;K2CO3。
(2)沉淀A为BaCO3,加足量的盐酸,反应生成氯化钡和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O;综上所述,本题答案是:BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O。
(3)该方案不能达到实验目的,因为操作②进行完成后,所得滤液为KCl和K2CO3的混合物,应该加入过量的盐酸,把K2CO3变为氯化钾,然后再进行蒸发结晶,得到氯化钾固体;综上所述,本题答案是:不能;应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶。
(4)①固体B为氯化钡,其质量是0.1L×0.5mol/L×208g/mol=10.4g;综上所述,本题答案是:10.4。
②固体配制氯化钡溶液时,称量后溶解、定容等,不需要烧瓶,还缺少的仪器有100mL容量瓶、玻璃棒;综上所述,本题答案是:B, 100mL容量瓶、玻璃棒。
18.(1)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共28L,质量为51g。其中CO2的质量为_____g,混合气体中CO的物质的量分数为____。混合气体的平均摩尔质量为_______。
(2)同温同压下,同质量的NH3和H2S气体体积比为______,原子个数之比为______,密度之比为________。
(3)在120℃时分别进行如下四个反应(除S外其它物质均为气体):
A.2H2S+O2=2H2O+2S↓ B.2H2S+3O2=2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2=2H2O+2CO2 D.C4H8+6O2=4H2O+4CO2
若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前<V后的是___________;符合d前>d后和V前>V后的是___________(填写反应的代号)。
【答案】 (1). 44 (2). 20% (3). 40.8g/mol (4). 2:1 (5). 8:3 (6). 1:2 (7). D (8). A
【解析】
【详解】(1)假设一氧化碳的物质的量为x mol,二氧化碳的物质的量为y mol,则有x+y==1.25, 28x+44y=51,解x=0.25,y=1,则二氧化碳的质量为44g,一氧化碳的物质的量分数为=20%,混合气体的平均摩尔质量为=40.8g/mol;
(2) 同温同压下,同质量的NH3和H2S气体体积比等于摩尔质量的反比,即为34:17=2:1,原子个数之比等于(2×4):(1×3)=8:3,密度比等于摩尔质量之比,即为17:34=1:2;
(3) 若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,四个反应的气体体积取决于气体的物质的量的变化,A中体积变小,由于产生固体硫,所以气体密度减小;B中气体体积变小,密度变大;C中气体体积不变,密度不变;D中气体体积变大,密度变小;故符合题意的为D和A。
19.KClO3和浓HCl在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其反应可表述为:
________KClO3+________HCl(浓) ===________KCl+________ClO2↑+________Cl2↑+________H2O
(1)配平以上化学方程式(写出各物质的化学计量数)。
(2)ClO2是反应的_________(填“氧化”或“还原”)产物。浓盐酸在反应中显示出来的性质是________(填字母)。
a.还原性 b.氧化性 c.酸性 d.碱性
(3)反应产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为________ mol。
(4)ClO2具有很强的氧化性,因此可被用来做消毒剂,若ClO2作消毒剂后其自身转化为Cl−,则其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl2的________倍(保留2位小数)。
【答案】 (1). 2 (2). 4 (3). 2 (4). 2 (5). 1 (6). 2 (7). 还原 (8). ac (9). 0.2 (10). 2.63
【解析】
【详解】(1)KClO3中氯元素化合价由+5价降低为ClO2中+4价,化合价降低1价;HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,化合价升高2价,化合价升降最小公倍数为2,故ClO2系数为2,Cl2系数为1;所以KClO3系数为2,KCl系数为2,HCl系数为4,结合元素守恒,可知未知物是水,水的系数是2;故答案为: 2, 4, 2,2,1,2;
(2)KClO3氯元素的化合价降低,是氧化剂,对应的产物二氧化氯是还原产物,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,化合价升高,氯元素被氧化;反应2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O中,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价可知,HCl中氯元素被氧化,HCl在反应中还原剂与酸的作用,各中一半;故答案为:还原;ac;
(3)反应中只有Cl2是氧化产物,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,所以产生0.1molCl2,转移的电子的物质的量为0.1mol×2=0.2mol,故答案为:0.2mol;
(5)设质量都是71g,氯气得到的电子数为×2×1=2mol,ClO2得到的电子数为×1×5=mol=mol,则ClO2消毒的效率是Cl2的倍数为≈2.63,故答案为:2.63。
【点睛】本题以氯气的制法来考查酸的性质,氧化还原反应中转移的电子数的计算,明确化合价的变化是分析的关键,难点是消毒效率的计算。
20.某研究性学习小组请你参与“铁及其化合物”有关性质的实验探究,并共同解答下列问题:
探究一 设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验(夹持仪器略)。
(1)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是____________________。
(3)装置E中的现象是__________________________________。
探究二 FeBr2是一种黄绿色鳞片状的固体,某研究性学习小组为了探究它的还原性,进行了如下实验:
I.实验需要90mL 0.10mol·L-1FeBr2溶液
(1)配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外还需的玻璃仪器是________。
(2)下列有关配制过程中说法正确的是________(填序号)。
a.用托盘天平称量质量为1.944g的FeBr2
b.将称量的FeBr2放入容量瓶中,加90mL蒸馏水溶解
c.洗涤溶解FeBr2的烧杯,并将洗涤液转移至容量瓶中
d.容量瓶贴签存放配好的FeBr2溶液
e.定容时,仰视容量瓶刻度线会使配制的FeBr2溶液浓度偏高
II.探究FeBr2的还原性
取10mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设:
假设1:Br-被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中;
假设2:Fe2+被Cl2氧化成Fe3+。
(3)请你完成下表,验证假设
实验步骤、预期现象
结论
①向溶液中加入__________,振荡、静置,
现象:下层呈橙红色,上层呈无色
假设1正确
②向溶液中加入_____________
现象:溶液变为红色
假设2正确
若假设1正确,从实验①中分离出Br2的实验操作名称是_______________ 。
(4)已知:Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-。若在50mL上述FeBr2溶液中通入标准状况112mlCl2,反应的离子方程式为__________________________________________。
【答案】 (1). 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (2). 防暴沸 (3). 黑色固体变红,右端管壁有水珠 (4). 100mL容量瓶 (5). c (6). CCl4 (7). KSCN溶液 (8). 萃取、分液 (9). 2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
【解析】
探究一(1)硬质玻璃管B中铁与水蒸气反应,发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(2)由于需要加热,反应前A中投放碎瓷片的目的是防暴沸。(3)反应生成的氢气能把氧化铜还原为铜,则装置E中的现象是黑色固体变红,右端管壁有水珠。
探究二(1)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容,用到的仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,配制90mL 0.10mol·L-1FeBr2溶液,应选择100mL容量瓶,所以还缺少的仪器为100mL容量瓶;(2)a.由于需要配制100mL溶液,需要溶质的质量=0.1mol/L×0.1L×216g/mol=2.16g,但托盘天平只能读数到0.1g,a错误;b.容量瓶为精密仪器不能用来溶解固体,应该在烧杯中用蒸馏水溶解,冷却后再转移至容量瓶中,b错误;c.为将所有溶质全部转移的容量瓶,应进行洗涤操作,并将洗涤液转移至容量瓶中,c正确;d.容量瓶不能够用来长期盛放溶液,应转移到试剂瓶中盛放,d错误;e定容时,仰视容量瓶刻度线导致溶液体积偏大,依据c=n/V可知溶液浓度偏低,e错误;答案选c;(3)假设1:Br-被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中,通过溶液中加入适量四氯化碳,萃取出溴单质从而使CCl4层呈橙红色来证明有溴单质生成;假设2:Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,向该溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色证明有三价铁生成;溴易溶于四氯化碳,四氯化碳密度大与水,与水互不相溶,溶液分层,可以选择萃取分液法分离;(4)50mL上述FeBr2溶液含有溴化亚铁物质的量n=0.1mol/L×0.05L=0.005mol;标准状况下112mL Cl2物质的量n=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol;还原性Fe2+>Br-,二者以1:1反应,由电子守恒可知,亚铁离子全部被氧化,溴离子一半被氧化,则反应的离子反应为2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-。
21.在人类社会的发展进程中,金属起着重要的作用。
(1)以下有关金属单质的叙述正确的是_______。
A.金属钠非常活泼,在实验室中保存在石蜡油或煤油中
B.用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热,可观察到铝箔熔化,并有熔融物滴下
C.铁单质与水蒸气反应的化学方程式为:2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2
(2)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.16g白色沉淀,再向所得浊液中逐渐加入1.00mol/LHCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。
①A点的沉淀物的化学式为______________。
②写出A点至B点发生反应的离子方程式:_________________。
③某溶液中溶有MgCl2和AlCl3两种溶质,若把两者分开,应选用的试剂为:NaOH溶液、_______和盐酸。
④C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为________mL。
【答案】 (1). A (2). Mg(OH)2 (3). AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓ (4). CO2 (5). 130.0(130也给分)
【解析】
(1)金属钠非常活泼,能够与水、氧气等物质发生反应,但与石蜡油或煤油不反应,可以保存在石蜡油或煤油中,A正确;铝的熔点低,加热后会熔化,但铝在氧气中燃烧生成氧化铝,因为氧化铝的熔点高,加热时氧化膜包裹着内层的熔化的铝而不会低落,B错误;铁单质与水蒸气反应生成四氧化三铁而非氧化铁,C错误;正确选项A。
(2)从题给信息中可知:产生的白色沉淀加盐酸后,沉淀质量不变,说明原溶液中氢氧化钠过量,所以1.16g白色沉淀为氢氧化镁,而氢氧化铝沉淀溶于过量的氢氧化钠,溶液中存在偏铝酸根离子,继续加盐酸,会发生AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓ ,沉淀达到最大值,为氢氧化镁和氢氧化铝沉淀质量之和(B点);接着再加入足量的盐酸,两种沉淀都溶于酸中,沉淀消失;
①A点的沉淀物为氢氧化镁,化学式为Mg(OH)2;正确答案:Mg(OH)2。
②写出A点至B点发生反应为偏铝酸根离子与适量盐酸反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式: AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓;正确答案:AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓。
③含有MgCl2和AlCl3的混合液中,先加入足量的氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀和偏铝酸钠溶液,过滤,得到沉淀氢氧化镁,再加适量的盐酸,生成MgCl2;滤液为偏铝酸钠溶液,通入足量二氧化碳气体,生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,过滤得到沉淀固体,再加入适量盐酸,得到AlCl3,从而实现二者的分离;正确答案:CO2。
④根据上述分析可知:氢氧化镁沉淀质量为1.16克,物质的量为0.02 mol,A→B过程为AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓,共消耗盐酸的量为(30-10)×10-3×1=0.02 mol,生成Al(OH)3沉淀的量为0.02 mol,两种沉淀恰好与盐酸反应只生成氯化镁和氯化铝溶液,根据氯离子守恒可得:V(HCl)×1=0.02×2+0.02×3=0.1, V(HCl)=0.1L=100mL, C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为30+100=130.0 mL,正确答案:130.0(130也给分)。
高一化学
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 As -75 Br-80
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:
1.下列说法正确的是
A. H2、CuSO4·5H2O都是化合物
B. 由同种元素组成的物质一定是纯净物
C. NaHSO4溶于水显酸性,所以NaHSO4是酸
D. 浊液、胶体、溶液三种分散系的本质区别是分散质微粒直径的大小不同
【答案】D
【解析】
【详解】A. H2是氢气单质,CuSO4⋅5H2O是化合物,故A错误;
B. 由同种元素组成的物质不一定是纯净物,如O2、O3组成的混合气体是同种元素组成为混合物,故B错误;
C. NaHSO4在溶液中能电离出的阳离子包括H+和钠离子,阴离子为SO42-,在水溶液中既能电离出金属阳离子又能电离出酸根阴离子的是盐,所以NaHSO4是盐,故C错误;
D. 当分散剂是水或其它溶液时,根据分散质粒子直径大小来分类,把分散系划分为:溶液(小于1nm)、胶体(1nm∼100nm)、浊液(大于100nm),故D正确。
答案选D。
2.下列说法正确的是
A. 将AgBr放入水中不能导电,故AgBr不是电解质
B. CO2溶于水得到的溶液能导电,所以CO2是电解质
C. 熔融的金属能导电,所以金属是电解质
D. 固态的NaCl不导电,但 NaCl是电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A. 溴化银在熔融状态下能够导电,属于电解质,故A错误;
B. 二氧化碳溶于水生成电解质碳酸,碳酸电离产生自由离子而导电,但是二氧化碳本身不能电离,属于非电解质,故B错误;
C. 金属属于单质,不是化合物,不是电解质,故C错误;
D. 氯化钠在熔融状态下或者溶于水都能导电,属于电解质,故D正确;
答案选D。
【点睛】水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质,包括酸、碱、盐和活泼金属氧化物、水。
3.实验室进行粗盐提纯,无需进行的操作是
A. 分液 B. 溶解 C. 过滤 D. 蒸发
【答案】A
【解析】
【详解】粗盐中含有泥沙、硫酸镁、氯化钙等杂质,需先将粗盐溶解,再加入氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等生成氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡等沉淀,过滤除去沉淀,在滤液中加入盐酸,用蒸发的方法除去盐酸和水,无需用到分液操作,故答案选A。
4.实验室发生意外时,比如手指划破、烫伤等都需要对伤口进行消毒。现配置0.01mo1/L的KMnO4消毒液,下列有关说法不正确的是
A. KMnO4的摩尔质量为158
B. KMnO4溶液用于杀菌消毒的原理是因其具有强氧化性
C. 当液面接近容量瓶的刻度线下2cm处,改用胶头滴管定容
D. 定容时俯视容量瓶刻庋线,导致所配溶液浓度偏高
【答案】A
【解析】
A、摩尔质量的单位是g/mol,A错误;B、KMnO4具有强氧化性,可以杀菌消毒,B正确;C、当液面接近容量瓶的刻度线下2cm处时改用胶头滴管定容,C正确;D、定容时俯视容量瓶刻庋线,导致加水偏少,所配溶液浓度偏高,D正确。正确答案为A。
5.如图在盛有碘水的三支试管中分别加入汽油、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是
A. ①加入的是CCl4,②加汽油,③加酒精
B. ①加入的是酒精,②加CCl4,③加汽油
C. ①加入的是汽油,②加酒精,③加CCl4
D. ①加入的是汽油,②加CCl4,③加酒精
【答案】D
【解析】
【详解】汽油能萃取溴水中的溴,密度小于水的密度,所以看到的现象是溶液分层,上层呈紫红色,下层呈无色;四氯化碳能萃取溴水中的溴,密度大于水的密度,所以看到的现象是溶液分层,下层呈紫红色,上层呈无色;酒精和溴水能互溶,所以看到的现象是溶液不分层,溶液仍然为橙黄色,故选:D。
6.实验室用NaCl固体配500mL 1.0mol·L-1NaCl溶液,下列判断错误的是
A. 用托盘天平称取NaCl固体29.25g
B. 应选用500mL的容量瓶来配制此溶液
C. 在转移操作中不慎将溶液洒到容量瓶外面,应该重新配制溶液
D. 加蒸馏水至离刻度线1-2cm时改用胶头滴管定容
【答案】A
【解析】
【详解】A. 托盘天平精确到0.1g,所以用托盘天平称取NaCl固体29.3g,故A错误;
B. 常见容量瓶规格为100mL、200mL、500mL、1000mL等,配500mL溶液,故需选用500mL容量瓶来配制溶液,故B正确;
C. 转移溶液时有少量液体溅出,导致配制的溶液中氢氧化钠的物质的量偏小,则最终溶液的浓度偏低,故需重新配制,故C正确;
D. 定容时使用胶头滴管,防止加水超过刻度线,则加蒸馏水至离刻度线1−2cm时改用胶头滴管定容,故D正确;
答案选A。
7.能用H++OH﹣=H2O来表示的化学反应是
A. Cu(OH)2和稀H2SO4反应 B. NaOH溶液和HNO3溶液反应
C. KOH溶液和NaHCO3溶液反应 D. Ba(OH)2溶液和稀H2SO4反应
【答案】B
【解析】
【详解】稀的强酸与强碱反应生成可溶性盐和水的离子反应为H++OH﹣=H2O,以此来解答。
【解答】A.Cu(OH)2和稀H2SO4反应的离子反应为Cu(OH)2+2H+=2H2O+Cu2+,A错误;
B.NaOH溶液和HNO3溶液反应的离子反应为H++OH﹣=H2O,B正确;
C.KOH溶液和NaHCO3溶液反应的离子反应为HCO3-+OH-=CO32-+H2O,C错误;
D.Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应的离子反应为2H++2OH-+Ba2++SO42-=BaSO4↓+2H2O,D错误;
答案选B。
【点睛】本题考查酸碱反应的离子反应,注意酸碱的强弱及盐的溶解性,明确离子反应中保留化学式的物质即可解答,题目难度不大。
8.下列各组离子在溶液中可以大量共存的是
A. Mg2+、Fe3+、Cl-、OH- B. Ba2+、NO3-、Cl-、Na+
C. Na+、HCO3-、H+、NO3- D. K+、NH4+、SO42-、OH-
【答案】B
【解析】
【分析】
A、铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀;B、 Ba2+、NO3-、Cl-、Na+离子之间不满足离子反应发生条件;C、HCO3-、H+生成水和二氧化碳;D、NH4+、OH-反应生成一水合氨。
【详解】A、铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B、 Ba2+、NO3-、Cl-、Na+离子之间不满足离子反应发生条件,在溶液中能够大量共存,故B正确;
C、HCO3-、H+生成水和二氧化碳,在溶液中不能大量共存,故C错误;
D、NH4+、OH-反应生成一水合氨,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选B。
【点睛】本题考查离子共存的正误判断,解题关键:明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间; 能发生氧化还原反应的离子之间;能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN-)等;易错点D,NH4+、OH-反应生成一水合氨,学生难理解。
9.下列反应的离子方程式书写正确的是
A. Na2CO3溶液中加入醋酸:2H++CO32-=CO2↑+H2O
B. MgO与稀盐酸反应:MgO+2H+=Mg2++H2O
C. AlCl3溶液与过量的氢氧化钠溶液反应:AlCl3+3OH-=Al (OH)3↓+3Cl-
D. 锌片插入硝酸银溶液中:Zn+Ag+=Zn2++Ag
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸是弱酸,不能拆为离子形式,A错误;
B.符合反应事实及物质的拆分原则,B正确;
C.NaOH是强碱,能够溶解两性氢氧化物Al (OH)3,在过量的氢氧化钠下,因此不能形成Al (OH)3沉淀,C错误;
D.电荷不守恒,D错误;
故合理选项是B。
10.下列转化过程中必须加入还原剂的是
A. KClO3→KCl B. SO2→SO32- C. Fe3+→Fe2+ D. Cu→Cu2+
【答案】C
【解析】
【分析】
转化过程中必须加入还原剂,说明该微粒作氧化剂,其中的某些元素化合价降低,据此判断。
【详解】A、KClO3受热分解即可转化为KCl,不需要加入还原剂,A错误;
B、SO2→SO32-时化合价没有变化,B错误;
C、Fe3+→Fe2+时化合价降低,必须加入还原剂才能实现,C正确;
D、Cu→ Cu2+时化合价从0价升高为+2价,需要加入氧化剂才能实现,D错误。
答案选C
【点睛】明确氧化还原反应规律是解答的关键,易错选项是A,本题要特别注意题目的要求是“必须”,注意能发生自身氧化还原反应的物质。
11.下列实验能达到实验目的且符合操作要求的是
A. I可用于制备并检验氢气的可燃性
B. II可用于除去CO2 中的HCl
C. 用Ⅲ来配制一定物质的量浓度的NaOH 溶液
D. 用IV中操作制备氢氧化亚铁并观察其颜色
【答案】B
【解析】
A、点燃H2前必须验纯,以防爆炸,故A错误;B、饱和NaHCO3和CO2不反应,而NaHCO3和HCl反应且生成CO2,不引进新的杂质,所以该装置能除去CO2中的HCl,故B正确;C、容量瓶不能用于溶解和稀释,只能配制一定物质的量浓度溶液,应先在烧杯中溶解NaOH固体,冷却至室温后再转移至容量瓶,故C错误;D、氢氧化亚铁易被氧化,制备氢氧化亚铁时要防止被氧化,所以胶头滴管应该伸入液面下,故D错误。故选B。
【此处有视频,请去附件查看】
12.某物质灼烧时焰色反应为黄色,下列判断正确的是( )
A. 该物质一定是钠的化合物 B. 该物质一定含钠元素
C. 该物质一定是金属钠 D. 该物质中一定含钠离子
【答案】B
【解析】
灼烧时焰色反应为黄色,说明该物质一定含有钠元素,但是钠元素可能以离子、单质、化合物等任意形式存在,A、C、D项表述不完整,故B项正确。综上所述,本题正确答案为B。
13.下列关于金属铝的叙述不正确的是( )
A. 铝是地壳中含量最多的金属元素
B. 铝是比较活泼金属,在化学反应中容易失去电子,表现出还原性
C. 铝箔在空气中用酒精灯加热可以熔化,且发生剧烈燃烧
D. 铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝熔化了但并不滴落。
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据地壳中元素含量,Al是地壳中含量最多的金属元素,故A说法正确;
B、铝是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现为还原性,故B说法正确;
C、铝箔在空气中用酒精灯加热,迅速在外层产生致密氧化薄膜,对内部的铝起到保护作用,氧化铝的熔点高于Al,因此现象是熔化而不滴落,故C说法错误;
D、根据选项C的分析,故D说法正确;
答案选C。
14.往FeCl2溶液中滴加溴水,溶液变为黄色,下列说法正确的是
A. 由于溶液存在Br2,所以溶液为黄色
B. 往所得溶液中加入硫氰化钾溶液,可判断是否生成了Fe3+
C. 往所得溶液中加入足量氢氧化钾溶液,不能判断是否生成了Fe3+
D. 往所得溶液中加入淀粉碘化钾溶液,可判断是否生成了Fe3+
【答案】B
【解析】
【详解】A. 溶液为黄色是亚铁离子被氧化为铁离子,即使溴水不过量,溶液也是黄色的,A错误;
B. 往所得溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液变血红色,可判断生成了Fe3+,B正确;
C. 往所得溶液中加入足量氢氧化钾溶液,如果立即生成红褐色沉淀,能判断生成了Fe3+,C错误;
D. 往所得溶液中加入淀粉碘化钾溶液,由于铁离子和单质溴都能把碘化钾氧化为单质,因此不能据此判断是否生成了Fe3+,D错误;
答案选B。
15.将少量金属钠投入到氯化铁溶液中,产物是
A. Fe(OH)3、NaCl,H2
B. Fe,NaCl
C NaOH、H2
D. H2、NaCl、NaOH
【答案】A
【解析】
Na投入到FeCl3溶液中,发生反应为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,3NaOH+FeCl3═Fe(OH)3↓+3NaCl,则产物为Fe(OH)3、NaCl、H2,故选A。
点睛:本题考查钠的性质,明确反应物质反应先后顺序是解本题关键。金属钠的性质很活泼,钠投入到盐溶液中,钠先与水反应生成NaOH和氢气,NaOH再和盐反应。
16.准确称取6.0 g铝土矿样品(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质),加入100 mL稀硫酸中,充分反应后向滤液中加入10 mol·L-1NaOH溶液,产生沉淀的质量和加入NaOH溶液体积之间的关系如图所示。则所用硫酸物质的量浓度为( )
A. 3.50 mol·L-1
B. 1.75 mol·L-1
C. 0.85 mol·L-1
D. 无法确定
【答案】B
【解析】
图像中前期加入的NaOH没有在溶液中生成沉淀说明溶解铝土矿时H2SO4过量,所以6.0g铝土矿溶解后得到Al2(SO4)3\、Fe2(SO4)3、H2SO4混合溶液,加入NaOH溶液后反应依次为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O、Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4、Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,当加入35mLNaOH时,沉淀Al(OH)3没有溶解,所以反应后所有的Na元素、SO42-生成Na2SO4,n(H2SO4)=n(Na2SO4)=n(NaOH)/2=10 mol·L-1×0.035L/2=0.175mol,c(H2SO4)=0.175mol/0.1L=1.75mol/L。正确答案B。
第II卷(非选择题)
二、非选择题
17.某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸
(1)操作②的名称是______________,试剂a的溶质是_______________(填化学式)
(2)加入试剂b所发生反应的化学方程式为___________________________________。
(3)该方案能不能达到实验目的:_____________,若不能,应如何改进?(若能,此问不用回答)________________________________________。
(4)用分离出的固体B配制100mL 0.5mol/L的溶液B,现有如下可供选择的仪器:
A.胶头滴管 B.烧瓶 C.烧杯 D.药匙 E.量筒 F.托盘天平。
①用托盘天平称得固体B的质量是_________g。
②配制溶液B时,上述仪器中一定不需要使用的有_____________(填字母),还缺少的仪器有__________________________________(写仪器名称)。
【答案】 (1). 过滤 (2). K2CO3 (3). BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O (4). 不能 (5). 应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶 (6). 10.4 (7). B (8). 100mL容量瓶、玻璃棒
【解析】
【详解】分离KCl和BaCl2两种固体混合物,可先溶于水,然后加入过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀,过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液,经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2,操作②所得滤液为KCl和K2CO3的混合物,蒸发结晶得到固体C为KCl和K2CO3,应加入过量盐酸可得KCl,沉淀A为BaCO3,洗涤后,加盐酸,蒸发得到固体B为BaCl2,
(1)将固体配成溶液,应加水溶解,操作②为固体和液体的分离,为过滤操作;根据以上分析可知,溶液中加入过量的K2CO3溶液使BaCl2转化为沉淀,试剂a的溶质是K2CO3;综上所述,本题答案是:过滤;K2CO3。
(2)沉淀A为BaCO3,加足量的盐酸,反应生成氯化钡和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O;综上所述,本题答案是:BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O。
(3)该方案不能达到实验目的,因为操作②进行完成后,所得滤液为KCl和K2CO3的混合物,应该加入过量的盐酸,把K2CO3变为氯化钾,然后再进行蒸发结晶,得到氯化钾固体;综上所述,本题答案是:不能;应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶。
(4)①固体B为氯化钡,其质量是0.1L×0.5mol/L×208g/mol=10.4g;综上所述,本题答案是:10.4。
②固体配制氯化钡溶液时,称量后溶解、定容等,不需要烧瓶,还缺少的仪器有100mL容量瓶、玻璃棒;综上所述,本题答案是:B, 100mL容量瓶、玻璃棒。
18.(1)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共28L,质量为51g。其中CO2的质量为_____g,混合气体中CO的物质的量分数为____。混合气体的平均摩尔质量为_______。
(2)同温同压下,同质量的NH3和H2S气体体积比为______,原子个数之比为______,密度之比为________。
(3)在120℃时分别进行如下四个反应(除S外其它物质均为气体):
A.2H2S+O2=2H2O+2S↓ B.2H2S+3O2=2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2=2H2O+2CO2 D.C4H8+6O2=4H2O+4CO2
若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前<V后的是___________;符合d前>d后和V前>V后的是___________(填写反应的代号)。
【答案】 (1). 44 (2). 20% (3). 40.8g/mol (4). 2:1 (5). 8:3 (6). 1:2 (7). D (8). A
【解析】
【详解】(1)假设一氧化碳的物质的量为x mol,二氧化碳的物质的量为y mol,则有x+y==1.25, 28x+44y=51,解x=0.25,y=1,则二氧化碳的质量为44g,一氧化碳的物质的量分数为=20%,混合气体的平均摩尔质量为=40.8g/mol;
(2) 同温同压下,同质量的NH3和H2S气体体积比等于摩尔质量的反比,即为34:17=2:1,原子个数之比等于(2×4):(1×3)=8:3,密度比等于摩尔质量之比,即为17:34=1:2;
(3) 若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,四个反应的气体体积取决于气体的物质的量的变化,A中体积变小,由于产生固体硫,所以气体密度减小;B中气体体积变小,密度变大;C中气体体积不变,密度不变;D中气体体积变大,密度变小;故符合题意的为D和A。
19.KClO3和浓HCl在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其反应可表述为:
________KClO3+________HCl(浓) ===________KCl+________ClO2↑+________Cl2↑+________H2O
(1)配平以上化学方程式(写出各物质的化学计量数)。
(2)ClO2是反应的_________(填“氧化”或“还原”)产物。浓盐酸在反应中显示出来的性质是________(填字母)。
a.还原性 b.氧化性 c.酸性 d.碱性
(3)反应产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为________ mol。
(4)ClO2具有很强的氧化性,因此可被用来做消毒剂,若ClO2作消毒剂后其自身转化为Cl−,则其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl2的________倍(保留2位小数)。
【答案】 (1). 2 (2). 4 (3). 2 (4). 2 (5). 1 (6). 2 (7). 还原 (8). ac (9). 0.2 (10). 2.63
【解析】
【详解】(1)KClO3中氯元素化合价由+5价降低为ClO2中+4价,化合价降低1价;HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,化合价升高2价,化合价升降最小公倍数为2,故ClO2系数为2,Cl2系数为1;所以KClO3系数为2,KCl系数为2,HCl系数为4,结合元素守恒,可知未知物是水,水的系数是2;故答案为: 2, 4, 2,2,1,2;
(2)KClO3氯元素的化合价降低,是氧化剂,对应的产物二氧化氯是还原产物,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,化合价升高,氯元素被氧化;反应2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O中,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价可知,HCl中氯元素被氧化,HCl在反应中还原剂与酸的作用,各中一半;故答案为:还原;ac;
(3)反应中只有Cl2是氧化产物,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,所以产生0.1molCl2,转移的电子的物质的量为0.1mol×2=0.2mol,故答案为:0.2mol;
(5)设质量都是71g,氯气得到的电子数为×2×1=2mol,ClO2得到的电子数为×1×5=mol=mol,则ClO2消毒的效率是Cl2的倍数为≈2.63,故答案为:2.63。
【点睛】本题以氯气的制法来考查酸的性质,氧化还原反应中转移的电子数的计算,明确化合价的变化是分析的关键,难点是消毒效率的计算。
20.某研究性学习小组请你参与“铁及其化合物”有关性质的实验探究,并共同解答下列问题:
探究一 设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验(夹持仪器略)。
(1)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是____________________。
(3)装置E中的现象是__________________________________。
探究二 FeBr2是一种黄绿色鳞片状的固体,某研究性学习小组为了探究它的还原性,进行了如下实验:
I.实验需要90mL 0.10mol·L-1FeBr2溶液
(1)配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外还需的玻璃仪器是________。
(2)下列有关配制过程中说法正确的是________(填序号)。
a.用托盘天平称量质量为1.944g的FeBr2
b.将称量的FeBr2放入容量瓶中,加90mL蒸馏水溶解
c.洗涤溶解FeBr2的烧杯,并将洗涤液转移至容量瓶中
d.容量瓶贴签存放配好的FeBr2溶液
e.定容时,仰视容量瓶刻度线会使配制的FeBr2溶液浓度偏高
II.探究FeBr2的还原性
取10mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设:
假设1:Br-被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中;
假设2:Fe2+被Cl2氧化成Fe3+。
(3)请你完成下表,验证假设
实验步骤、预期现象
结论
①向溶液中加入__________,振荡、静置,
现象:下层呈橙红色,上层呈无色
假设1正确
②向溶液中加入_____________
现象:溶液变为红色
假设2正确
若假设1正确,从实验①中分离出Br2的实验操作名称是_______________ 。
(4)已知:Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-。若在50mL上述FeBr2溶液中通入标准状况112mlCl2,反应的离子方程式为__________________________________________。
【答案】 (1). 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (2). 防暴沸 (3). 黑色固体变红,右端管壁有水珠 (4). 100mL容量瓶 (5). c (6). CCl4 (7). KSCN溶液 (8). 萃取、分液 (9). 2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
【解析】
探究一(1)硬质玻璃管B中铁与水蒸气反应,发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(2)由于需要加热,反应前A中投放碎瓷片的目的是防暴沸。(3)反应生成的氢气能把氧化铜还原为铜,则装置E中的现象是黑色固体变红,右端管壁有水珠。
探究二(1)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容,用到的仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,配制90mL 0.10mol·L-1FeBr2溶液,应选择100mL容量瓶,所以还缺少的仪器为100mL容量瓶;(2)a.由于需要配制100mL溶液,需要溶质的质量=0.1mol/L×0.1L×216g/mol=2.16g,但托盘天平只能读数到0.1g,a错误;b.容量瓶为精密仪器不能用来溶解固体,应该在烧杯中用蒸馏水溶解,冷却后再转移至容量瓶中,b错误;c.为将所有溶质全部转移的容量瓶,应进行洗涤操作,并将洗涤液转移至容量瓶中,c正确;d.容量瓶不能够用来长期盛放溶液,应转移到试剂瓶中盛放,d错误;e定容时,仰视容量瓶刻度线导致溶液体积偏大,依据c=n/V可知溶液浓度偏低,e错误;答案选c;(3)假设1:Br-被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中,通过溶液中加入适量四氯化碳,萃取出溴单质从而使CCl4层呈橙红色来证明有溴单质生成;假设2:Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,向该溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色证明有三价铁生成;溴易溶于四氯化碳,四氯化碳密度大与水,与水互不相溶,溶液分层,可以选择萃取分液法分离;(4)50mL上述FeBr2溶液含有溴化亚铁物质的量n=0.1mol/L×0.05L=0.005mol;标准状况下112mL Cl2物质的量n=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol;还原性Fe2+>Br-,二者以1:1反应,由电子守恒可知,亚铁离子全部被氧化,溴离子一半被氧化,则反应的离子反应为2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-。
21.在人类社会的发展进程中,金属起着重要的作用。
(1)以下有关金属单质的叙述正确的是_______。
A.金属钠非常活泼,在实验室中保存在石蜡油或煤油中
B.用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热,可观察到铝箔熔化,并有熔融物滴下
C.铁单质与水蒸气反应的化学方程式为:2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2
(2)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.16g白色沉淀,再向所得浊液中逐渐加入1.00mol/LHCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。
①A点的沉淀物的化学式为______________。
②写出A点至B点发生反应的离子方程式:_________________。
③某溶液中溶有MgCl2和AlCl3两种溶质,若把两者分开,应选用的试剂为:NaOH溶液、_______和盐酸。
④C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为________mL。
【答案】 (1). A (2). Mg(OH)2 (3). AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓ (4). CO2 (5). 130.0(130也给分)
【解析】
(1)金属钠非常活泼,能够与水、氧气等物质发生反应,但与石蜡油或煤油不反应,可以保存在石蜡油或煤油中,A正确;铝的熔点低,加热后会熔化,但铝在氧气中燃烧生成氧化铝,因为氧化铝的熔点高,加热时氧化膜包裹着内层的熔化的铝而不会低落,B错误;铁单质与水蒸气反应生成四氧化三铁而非氧化铁,C错误;正确选项A。
(2)从题给信息中可知:产生的白色沉淀加盐酸后,沉淀质量不变,说明原溶液中氢氧化钠过量,所以1.16g白色沉淀为氢氧化镁,而氢氧化铝沉淀溶于过量的氢氧化钠,溶液中存在偏铝酸根离子,继续加盐酸,会发生AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓ ,沉淀达到最大值,为氢氧化镁和氢氧化铝沉淀质量之和(B点);接着再加入足量的盐酸,两种沉淀都溶于酸中,沉淀消失;
①A点的沉淀物为氢氧化镁,化学式为Mg(OH)2;正确答案:Mg(OH)2。
②写出A点至B点发生反应为偏铝酸根离子与适量盐酸反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式: AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓;正确答案:AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓。
③含有MgCl2和AlCl3的混合液中,先加入足量的氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀和偏铝酸钠溶液,过滤,得到沉淀氢氧化镁,再加适量的盐酸,生成MgCl2;滤液为偏铝酸钠溶液,通入足量二氧化碳气体,生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,过滤得到沉淀固体,再加入适量盐酸,得到AlCl3,从而实现二者的分离;正确答案:CO2。
④根据上述分析可知:氢氧化镁沉淀质量为1.16克,物质的量为0.02 mol,A→B过程为AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓,共消耗盐酸的量为(30-10)×10-3×1=0.02 mol,生成Al(OH)3沉淀的量为0.02 mol,两种沉淀恰好与盐酸反应只生成氯化镁和氯化铝溶液,根据氯离子守恒可得:V(HCl)×1=0.02×2+0.02×3=0.1, V(HCl)=0.1L=100mL, C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为30+100=130.0 mL,正确答案:130.0(130也给分)。
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