黑龙江省鹤岗市第一中学2022-2023学年高三上学期开学考试化学试题含解析
展开黑龙江省鹤岗市第一中学2022-2023学年高三上学期开学考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与科技、生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A.将Cl2通入冷的石灰乳中制得漂白粉
B.天然气、沼气和水煤气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源
C.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
D.我国首艘国产001A型航母用于舰载机降落的拦阻索是特种钢缆,属于金属材料
2.下列叙述正确的是
A.HCl(aq)和NaOH(aq)反应的中和热为ΔH=–57.3kJ/mol,则H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应的中和热为ΔH=2×(–57.3)kJ/mol
B.用等体积的0.50mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和热测定的实验,会使测得值偏小
C.CO(g)燃烧热ΔH=–283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
3.下列离子方程式中,书写正确的是
A.向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色:2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+=Fe2++H2O
C.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体:Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+
D.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.溶液中:、、、
B.无色溶液中:、、、
C.含的溶液中:、、、
D.溶液中:、、、
5.下列与实验相关的叙述正确的是
A.碳酸钠溶液应保存在带有玻璃塞的试剂瓶中
B.将氯化铁溶液直接加热蒸干制得氯化铁晶体
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+,无K+
D.配制0.1mol/L的H2SO4溶液,用量筒量取浓硫酸时,仰视读数,使结果偏高
6.下列说法正确的是
A.铁与碘反应易生成碘化铁
B.电解熔融Al2O3可以得到Al
C.用生石灰沉淀富镁海水中的Mg2+,生成碳酸镁
D.SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
7.下列除杂试剂或方法选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A.
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B.
Mg单质(Al单质)
NaOH溶液、过滤、洗涤、干燥
C.
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热至恒重
D.
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
A.A B.B C.C D.D
8.下列有关金属及其化合物的应用不合理的是
A.可用H2还原MgO制备单质镁
B.铝中加入适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业
C.盐碱地(含有较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加石膏进行改良
D.无水CoCl2,呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水
9.下列说法不正确的是
A.钠着火可用干沙土灭火
B.硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间,是一种重要的半导体材料
C.光导纤维的主要成分是硅
D.青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4],若以氧化物形式表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
10.下列物质(饱和溶液)之间通过一步反应能实现如下图所示转化关系的是
选项
X
Y
Z
箭头上为反应条件或试剂
A
Al
Al2O3
NaAlO2
①O2
B
Na2CO3
NaCl
NaHCO3
③先通NH3、再通CO2
C
Na
NaOH
NaCl
②电解饱和食盐水
D
Si
②加热
A.A B.B C.C D.D
11.称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24g,加入足量NaOH的溶液并加热,完全反应,生成NH31792mL(标准状况下),则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为
A.1:1 B.1:2 C.1.87:1 D.3.65:1
12.下列有关说法正确的是
A.Na2O2和Na2O均能与水反应,且产物相同
B.等物质的量的Na2O2和Na2O中,钠离子数目之比为2∶1
C.等物质的量Na2CO3和NaHCO3,跟足量的盐酸反应,产生CO2的物质的量相同
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3,在水中电离出相同数目的Na+
13.下列“类比”合理的是
A.Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO,则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
C.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
D.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3,则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3
14.下列有关说法正确的是
A.必须通过化学变化才能从海水中获得食盐
B.海水中的溴、碘可用四氯化碳直接萃取得到
C.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等
D.海水水资源的利用只有海水淡化
15.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的是
选项
a物质
b物质
c收集的气体
d中的物质
A
稀盐酸
CaCO3
CO2
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
澄清石灰水
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
KMnO4
Cl2
NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
16.下列说法中不正确的是
A.铜与浓硝酸的反应中,硝酸既体现氧化性,又体现酸性
B.常温下,可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸
C.可用向上排空气方法收集NO
D.利用氨气极易溶于水的性质可完成喷泉实验
17.关于硫及含硫化合物的说法中,正确的是
A.用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在胆矾晶体上,晶体表面出现“白斑”,体现浓硫酸的脱水性
B.自然界中的硫酸钡以重晶石的形式存在,硫酸钙常以石膏()的形式存在
C.食品中添加适量SO2可以起到漂白、防腐等作用
D.加热条件下,铜和浓硫酸反应生成了蓝色的硫酸铜溶液和能使品红褪色的SO3气体
18.下列实验操作对应的现象和根据现象得出的结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
向KMnO4溶液中通SO2
溶液褪色
SO2具有漂白性
B
碳和浓硫酸加热所得气体产物依次通过品红溶液和澄清石灰水
品红溶液褪色,澄清石灰水变浑浊
气体产物中含有CO2和SO2
C
向盛有少量Na2SiO3的溶液中通入CO2
产生白色沉淀
酸性:碳酸>硅酸
D
足量的铜和浓硝酸反应,反应停止后,往溶液中加入稀硫酸
铜继续溶解
铜和稀硫酸发生反应
A.A B.B C.C D.D
19.下列有关实验装置的说法中,正确的是
A.用图①装置,制取干燥纯净的NH3
B.用图②装置,实验室制备Fe(OH)2
C.用图③所示实验,可比较氯、碳、硅三种元素的非金属性强弱
D.用图④装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
20.将amLNO、bmLNO2和cmLO2混合于同一试管中,将试管倒置于水中,充分反应后,试管内气体全部消失,则a、b、c不可能是
A.1、1、1 B.2、1、1 C.3、7、4 D.1、5、2
21.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6g。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是
A.原混合酸中的物质的量为0.2moL
B.OA段产生的是NO,AB段发生的反应为,BC段产生氢气
C.第二份溶液中最终溶质为
D.浓度为2.0moL/L
22.某盐M由两种阳离子和一种阴离子构成,为了确定M的组成,进行如图实验:
下列说法正确的是
A.加入NaOH溶液的离子反应为NH+OH-NH3↑+H2O
B.上述白色沉淀是BaSO4
C.加入氯水发生的离子反应为Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+
D.M可能是NH4Fe(SO4)2
23.四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是:3Fe2+ + 2S2O32-+ O2 + xOH- = Fe3O4↓ + S4O62- + 2H2O 。下列说法不正确的是
A.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5
B.若有2molFe2+ 被氧化,则被Fe2+还原的O2的物质的量为0.5 mol
C.每生成1 molFe3O4 ,反应转移的电子为4 mol
D.O2是氧化剂,S2O32-与Fe2+是还原剂
24.人体内的血红蛋白(Hb)可与结合,但更易与CO结合而使人体中毒,涉及原理如下:
①
②
③
下列说法错误的是
A.
B.从平原到高原时,人体血液中将降低,使人体因缺氧而感到不适
C.的数值范围是大于1
D.将CO中毒的人转至高压氧仓中治疗,反应③的平衡逆向移动而缓解症状
25.ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
下列说法错误的是
A.安装F中导管时,应选择图2中的b
B.A中发生反应生成ClO2和Cl2,其氧化产物和还原产物物质的量之比为2:1
C.关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液颜色不变,则装置C的作用是吸收Cl2
D.已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为4H++5ClO=Cl-+4ClO2+2H2O
二、实验题
26.某实验小组用100mL0.50mol·L-1NaOH溶液与60mL0.50mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定,装置如图所示。回答下列问题:
(1)若实验共需要480mLNaOH溶液,实验室在配制该溶液时,则需要称量NaOH固体___________g。
(2)图中装置缺少的仪器是___________。
(3)硫酸稍过量的原因是___________。
(4)请填写表中的平均温度差:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度T2/℃
平均温度差/℃
HCl
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
___________
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
(5)近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液与0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1℃-1,则上述实验测得的中和热△H=___________(结果保留至小数点后一位)。
(6)上述实验测得中和热的数值小于57.3kJ·mol-1,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。A.量取NaOH溶液时仰视读数
B.为了使反应充分,向酸溶液中分次加入碱溶液
C.实验装置保温隔热效果差
D.用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌
27.硫酰氯(SO2Cl2)可用作有机化学的氯化剂,在药物和燃料的制取中也有重要作用。某化学学习小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯。SO2(g)+Cl2(g)═SO2Cl2(l) △H=-97.3 kJ•mol-1。实验装置如图所示(部分夹持装置未画出):
已知:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点-54.1℃,沸点69.1℃。在潮湿空气中“发烟”;100°C以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。回答下列问题:
(1)盛放亚硫酸钠的仪器名称是___________,装置丙的冷凝管中进水口是___________(填a或b)
(2)戊装置上方分液漏斗中最好选用下列___________试剂。(填字母)
a.蒸馏水 b.饱和食盐水 c.浓氢氧化钠溶液 d.6.0 mol/L盐酸
(3)若缺少装置乙和丁(均盛放浓硫酸),潮湿氯气和二氧化硫发生反应化学方程式是___________。
(4)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯:2ClSO3H=SO2Cl2+H2SO4,分离两种产物的方法是___________(填入正确选项前的字母)。
a.重结晶 b.过滤 c.蒸馏 d.萃取
(5)长期储存的硫酰氯会发黄,可能的原因是___________(使用必要文字和相关方程式加以解释)。
三、填空题
28.海带中含有丰富的碘,为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如下图所示实验:
请回答下列问题:
(1)实验时灼烧海带应在___________(填仪器名称)内进行。
(2)步骤④中反应的离子方程式是___________。
(3)步骤⑤中应选用的一种溶剂X可以是___________(填试剂名称)。
(4)步骤⑥的操作名称是___________。
(5)上述流程中的实验操作包括下图中的___________(按操作顺序选填代号)。
A. B. C. D.
四、工业流程题
29.以硫铁矿(主要成分为FeS2,还有少量CuS、SiO2等杂质)为原料制备绿矾晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下:
(1)“酸浸”过程,矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应的离子方程式___________。
(2)烟气中的SO2会污染环境,可用足量氨水吸收,写出该反应的离子方程式___________。
(3)滤液中金属阳离子的检验方法___________。
(4)FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量,理由___________(结合化学用语说明原因)。
(5)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(T。f)对硫铁矿进行催化脱硫,同时得到FeSO4溶液。其过程如图所示:
已知总反应为:FeS2+14Fe3++8H2O=2+15Fe2++16H+
将过程I离子方程式补充完整___________。
___________FeS2+___________Fe3++___________=7Fe2++___________+___________H+
(6)绿矾晶体在空气中易被氧化。取xg样品,加水完全溶解,用酸化的amol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液bmL。反应原理:6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。则绿矾晶体纯度的计算式为___________。(FeSO4·7H2O摩尔质量为278g/mol)
参考答案:
1.C【详解】A.Cl2与冷的石灰乳反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O,CaCl2、Ca(ClO)2的混合物就是漂白粉的主要成分,因此可以将Cl2通入冷的石灰乳中制得漂白粉,A正确;
B.天然气是古代生物在地下发生复杂的物理的、化学的变化形成的,属于化石能源;沼气是由植物秸秆等发酵形成的,属于可再生能源;水煤气是碳和水蒸气在高温条件下生成的,属于二次能源,B正确;
C.赤铁矿的主要成分是Fe2O3,Fe3O4是磁铁矿的主要成分,C错误;
D.我国首艘国产001A型航母用于舰载机降落的拦阻索是特种钢缆,特种钢是铁合金的一种,合金属于金属材料,D正确;
故合理选项是C。
2.C【详解】A.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应生成水的同时还会生成硫酸钡沉淀,故ΔH≠2×(–57.3)kJ/mol,A错误;
B.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;与参加反应的酸与碱的物质的量无关,B错误;
C.根据盖斯定律可知,CO(g)燃烧热ΔH=–283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol,C正确;
D.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;反应中不是生成气态水,D错误;
故选C。
3.D【详解】A.向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,草酸被氧化为二氧化碳,溶液褪色:2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故A错误;
B.氧化亚铁溶于稀硝酸生成硝酸铁、一氧化氮、水,反应的离子方程式为3FeO+10H++ =3Fe3++NO↑+5H2O,故B错误;
C.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色氢氧化铁胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,故C错误;
D.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2生成氯化钠和次氯酸钠,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,故D正确;
选D。
4.D【详解】A.溶液是强酸性溶液,不能大量共存,A不符合题意;
B.是紫红色溶液,B不符合题意;
C.与生成沉淀不能大量共存,C不符合题意;
D.溶液是碱性溶液:、、、能大量共存,D符合题意;
故选D。
5.D【详解】A.碳酸钠溶液水解显碱性,会和玻璃成分反应,将塞子和瓶口粘在一起,所以不能用玻璃塞,故A错误;
B.氯化铁溶液加热蒸干,水解生成的HCl挥发,会得到氢氧化铁,故B错误;
C .钠元素焰色试验呈黄色,根据实验操作及现象知,该溶液中含有钠离子,由于钾离子需要透过蓝色的钴玻璃观察,则不能确定是否含有钾离子,故C错误;
D.配制0.1mol/L的H2SO4溶液,用量筒量取浓硫酸时,仰视读数,会导致量取的浓硫酸偏多,使结果偏高,故D正确;
答案选D。
6.B【详解】A.I2属于弱氧化剂,与Fe反应生成FeI2,A错误;
B.工业上电解熔融Al2O3可以得到Al,B正确;
C.石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg(OH)2,C错误;
D.SO2通入BaCl2溶液中不能生成BaSO3沉淀,因为H2SO3酸性比HCl弱,该复分解反应不能发生,D错误;
故答案选B。
7.C【详解】A.加入铁粉除去氯化亚铁溶液中氯化铁发生的反应为氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁,反应中铁元素的化合价变化了,除杂过程涉及了氧化还原反应,故A不符合题意;
B.加入氢氧化钠溶液除去镁单质中的铝单质发生的反应为铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应中铝元素的化合价变化了,除杂过程涉及了氧化还原反应,故B不符合题意;
C.用加热方法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠发生的反应为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应中没有元素发生化合价变化,除杂过程不涉及氧化还原反应,故C符合题意;
D.用水除去一氧化氮气体中的二氧化氮发生的反应为二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应中氮元素的化合价变化了,除杂过程涉及了氧化还原反应,故D不符合题意;
故选C。
8.A【详解】A.Mg性质活泼,不能用热还原法制备,应采用电解法,A不合理;
B.根据铝合金的性质,铝合金具有密度低、强度高,故可应用于航空航天等工业,B合理;
C.石膏的主要成分是CaSO4,Na2CO3+CaSO4=CaCO3↓+2Na2SO4,产物中CaCO3是沉淀,Na2SO4为中性,能改变土壤的碱性,C合理;
D.无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同,故可根据颜色判断硅胶中是否能吸水,D合理;
故选A。
9.C【详解】A.钠能与氧气生成过氧化钠,过氧化钠与水、二氧化碳反应放出氧气,钠着火可用干沙土灭火,故A正确;
B.硅晶体的导电性介于导体和绝缘体之间,是一种重要的半导体材料,故B正确;
C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,故C错误;
D.青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4],若用氧化物形式表示,先写金属氧化物,再写非金属氧化物,最后写水,表示为Al2O3·2SiO2·2H2O,故D正确;
选C。
10.B【详解】A.铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠不能转化为铝和氧化铝,反应②④不能实现,故A不选;
B.碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、氯化钠通过氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,所给物质符合图中转化关系,故B选;
C.钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠,电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气,所以②不能实现,故C不选;
D.硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸钠和二氧化碳反应生成硅酸,硅酸和氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸加热生成二氧化硅和水,得不到硅,所以②不能实现,故D不选;
答案选B。
11.B【详解】设7.24g (NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品中含(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量分别为amol、bmol,则①132a+115b=7.24;与碱反应放出氨气的物质的量为;根据氮元素守恒得②2a+b=0.08mol;联立①②,解得a=0.02、b=0.04,(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为1:2,故选B。
12.C【详解】A.Na2O2和Na2O均能与水反应,但前者生成氢氧化钠和氧气,后者生成氢氧化钠,产物不相同,选项A错误;
B.等物质的量的Na2O2和Na2O中,钠离子数目之比为1∶1,选项B错误;
C.根据碳原子守恒可知,等物质的量Na2CO3和NaHCO3,跟足量的盐酸反应,产生CO2的物质的量相同,选项C正确;
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3,前者所含有钠离子较多,完全电离出钠离子,故在水中电离出Na+的数目前者多,选项D错误;
答案选C。
13.C【详解】A.Na与水反应生成NaOH和H2,Fe与冷水、热水都不反应,Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,A不合理;
B.NaClO具有强氧化性,SO2具有较强的还原性,NaClO溶液与SO2发生氧化还原反应时SO2被氧化成,ClO-被还原成Cl-,B不合理;
C.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl:Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl,Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl:Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl,C合理;
D.氨水与少量AgNO3反应生成[Ag(NH3)2]+:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O,D不合理;
答案选C。
14.C【详解】A.获得食盐是蒸发海水结晶得到,在这个过程中某一新物质产生,因此发生的变化属于物理变化,选项A错误;
B.海水中的溴、碘分别是以Br、I的形式存在,应该先向溶液中加入氧化剂把Br、I氧化为Br2、I2单质,然后再用萃取法获得,选项B错误;
C.海水淡化的主要方法有:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,选项C正确;
D.海水中水资源的利用,主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却,通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去,选项D错误;
答案选C。
15.D【详解】A.稀盐酸与碳酸钙反应制二氧化碳,且可用向上排空气法收集,但二氧化碳不是空气污染物且可溶于水,不用倒扣的漏斗吸收尾气,选项A错误;
B.由于SO2气体易溶于水,因此通常是用浓硫酸和固体Na2SO3反应制取SO2,但氢氧化钙的溶解度小,用澄清石灰水吸收二氧化硫效果差,选项B错误;
C.稀硝酸与铜生成的是NO,且二氧化氮和水反应生成NO,NO与水不反应,不能用水吸收尾气,选项C错误;
D.浓盐酸与KMnO4在常温下发生氧化还原反应生成氯气,氯气的密度大于空气,可以使用向上排空气方法收集,氯气是大气污染物,可以用NaOH溶液进行尾气处理,选项D正确;
答案选D。
16.C【详解】A.铜与浓硝酸反应的方程式如下:。被还原为NO2的HNO3体现了氧化性,剩余参与反应的硝酸体现酸性,A正确;
B.常温下,浓硝酸和浓硫酸能使铝和铁钝化。其表面形成的致密氧化物薄膜可以阻止浓硝酸和浓硫酸进一步与铝和铁反应。因此,可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸,B正确;
C.同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比。,说明NO密度与空气密度十分接近,且与空气中的氧气反应,无法用排气法收集,C错误;
D.喷泉实验中,喷泉形成与内外压强差有关。当瓶内压强小于外界大气压时,大气压可将烧杯中的液体沿导管压入烧瓶形成喷泉。氨气极易溶于水,被水吸收后烧瓶内压强小于外界大气压,可以形成喷泉,D正确。
综上所述,答案为C。
17.C【详解】A.用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在胆矾晶体上,晶体表面出现“白斑”,体现浓硫酸的吸水性,故A错误;
B.自然界中硫酸钙常以的形式存在,故B错误;
C.SO2在食品工业中可以用来防腐、抗氧化、漂白,但必须严格按照国家有关范围和标准使用,故C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性、吸水性,加热条件下,铜和浓硫酸反应生成了白色硫酸铜固体和能使品红褪色的SO2气体,故D错误;
选C。
18.C【详解】A.向KMnO4溶液中通SO2,溶液褪色,是由于二者发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液紫色褪去,A错误;
B.碳和浓硫酸加热,发生氧化还原反应产生CO2、SO2、H2O,所得气体产物先通过品红溶液,品红溶液褪色,证明含有SO2,但品红溶液只能用于检验SO2,而不能用于除去SO2气体,SO2也可以与Ca(OH)2反应产生难溶性的CaCO3沉淀,因此再通入澄清石灰水时,无论气体中是否含有CO2气体,澄清石灰水都会变浑浊,因此不能确定其中含有CO2气体,B错误;
C.向盛有少量Na2SiO3的溶液中通入CO2气体,发生复分解反应:Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓,因此可以证明酸性:碳酸>硅酸,C正确;
D.足量的铜和浓硝酸反应,反应停止后,溶液中含有Cu(NO3)2,往溶液中加入稀硫酸,使溶液显酸性,在酸性条件下,H+、起HNO3的作用,表现强氧化性,又将Cu再氧化为Cu2+,因此看到铜继续溶解,而不是铜和稀硫酸发生反应,D错误;
故合理选项是C。
19.B【详解】A.NH3的密度比空气小,应用向下排空气法收集,故A错误;
B.利用电解法,可制Fe(OH)2,溶液表面的煤油可防氧化Fe(OH)2,故B正确;
C.盐酸有挥发性,无法证明碳酸的酸性比硅酸强,故C错误;
D.Cu与浓硝酸反应生成的NO2气体能溶解于水生成NO,故D错误;
答案为B。
20.B【详解】若气体能完全溶于水,即NO、NO2、O2三种气体恰好完全反应,全部生成了硝酸,假设气体的物质的量是amolNO,bmolNO2和cmolO2,反应中amolNO失去3amol电子,bmolNO2失去bmol电子,cmolO2得到4cmol电子生成HNO3,根据反应中电子得失守恒可得:3a+b=4c成立,各选项中B的数据不能使关系式成立,故选:B。
21.D【分析】根据图像可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
【详解】A.OA段发生反应为:Fe+ NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,所以原混合酸中n(NO3-)=2n(Fe)=×2=0.2mol,故A正确;
B.由图像可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+ NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故B正确;
C.硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,故C正确;
D.200mL溶液分为两份,每份100mL,由图像可知:其中一份反应消耗14g铁,也就是=0.25mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根离子守恒,所以每份含硫酸0.25mol,所以硫酸的浓度是=2.5mol/L,故D错误;
答案选D。
22.B【分析】由题干实验图示信息可知,实验1中加入KSCN溶液,无明显现象,加入氯水后,溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+,实验2中加入浓NaOH溶液加热后产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中含有,实验3先加入足量的稀盐酸,无明显现象,在足量的BaCl2溶液产生白色沉淀,说明原溶液中含有,由此分析可知,某盐M的组成为(NH4)2Fe(SO4)2,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,原溶液中含有Fe2+和,故加入NaOH溶液的离子反应为Fe2++NH+3OH-NH3↑+H2O+Fe(OH)2↓,A错误;
B.由分析可知,上述白色沉淀是BaSO4,B正确;
C.加入氯水发生的离子反应为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+,原离子方程式电荷不守恒,C错误;
D.由分析可知,原溶液中含有Fe2+、不含Fe3+,则M不可能是NH4Fe(SO4)2,M的组成为:(NH4)2Fe(SO4)2,D错误;
故答案为:B。
23.A【分析】从电荷守恒的角度分析,可配平反应的离子方程式:3Fe2++2S2O32-+O2+4OH-=Fe3O4+S4O62-+2H2O,反应中3Fe2+→Fe3O4,当3molFe2+参加反应时,有2molFe2+化合价升高,反应中Fe和S元素的化合价升高,被氧化,O2为氧化剂,以此解答该题。
【详解】A. 参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:(2+2)=1:4,故A错误;
B. 1molFe2+被氧化时,失去1mol电子,则被Fe2+还原的O2的物质的量为14mol,所以有2molFe2+被氧化,则被Fe2+还原的O2的物质的量为0.5mol,故B正确;
C. 反应3Fe2+ + 2S2O32-+O2 +xOH-= Fe3O4↓+S4O62-+ 2H2O中,Fe和S元素的化合价升高,被氧化,O2为氧化剂,每生成1molFe3O4,反应转移的电子总数为4mol,故C正确;
D. S2O32-到S4O62-,S元素的化合价升高,S2O32-和部分的Fe2+是还原剂,氧气是氧化剂,故D正确;
答案选A。
24.C【详解】A.根据盖斯定律,反应③=反应②-反应①,则,A正确;
B.从平原到高原时,空气中的氧气含量减少,使反应①的平衡逆向移动,则人体血液中降低,使人体因缺氧而感到不适,B正确;
C.由A项分析及题中条件得,则,故,C错误;
D.CO中毒的人的血液中较大而较小,转到高压氧仓中治疗,氧气含量增大,反应③的平衡逆向移动使增大,从而缓解症状,D正确;
故选C。
25.B【分析】A中反应生成ClO2和Cl2,装置C吸收生成的氯气,D中稳定剂可以吸收生成的ClO2,F中气体长进短出,可以检验生成的氯气或生成ClO2,尾气有毒通过尾气处理装置处理。
【详解】A.F为生成气体进入装置F和碘化钾反应,安装F中导管时,气体应长进短出,故应选择图2中的b,A正确;
B.A中发生反应生成ClO2(为还原产物)和Cl2(为氧化产物),反应为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;则其氧化产物和还原产物物质的量之比为1:2,B错误;
C.氯气能使碘离子变为碘单质,使得淀粉溶液变蓝色;关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液颜色不变,则装置C的作用是吸收Cl2,C正确;
D.已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,根据元素守恒可知还会生成水,则该反应的离子方程式为4H++5ClO=Cl-+4ClO2+2H2O,D正确;
故选B。
26.(1)10.0
(2)环形玻璃搅拌器
(3)使NaOH充分反应,减小反应误差
(4)4.0
(5)-53.5kJ/moL
(6)BCD
【解析】(1)
因为没有480 mL容量瓶,实际配制的的是500 mL(0.5L)溶液,即m(NaOH)= 0.50 mol·L-10.5L40g/mol=10.0g,故答案为:10.0。
(2)
为减少热量损失,需缩短反应时间,需要搅拌,用环形玻璃搅拌器进行搅拌,故答案为:环形玻璃搅拌器。
(3)
为确保NaOH完全反应,减少误差,硫酸需要过量,故答案为:使氢氧化钠充分反应,减小实验误差。
(4)
四组数据计算的温差分别为4.0℃、6.1℃(误差较大舍弃)、3.9℃、4.1℃,所以平均温度差为4.0℃,故答案为4.0℃。
(5)
在该中和实验中,生成水的物质的量为0.05mol,放出的热量=cmt=4.18 J·g-1·℃-1(100+60)g4.0℃=2675.2 J=2.6752 kJ,则生成1mol水放出的热量为=53.5 kJ·mol-1,则H=-53.5 kJ·mol-1,故答案为:-53.5 kJ·mol-1。
(6)
A.量取NaOH溶液时仰视读数,量取的氢氧化钠溶液体积偏大,反应放出的热量多,测得的中和热数值偏大,A错误;
B.向酸溶液中分次加入碱溶液,会造成热量散失较多,测得中和热数值偏小,B正确;
C.装置保温隔热效果差,会造成热量散失较多,测得中和热数值偏小,C正确;
D.使用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌,会造成热量散失较多,测得中和热数值偏小,D正确;
故选BCD。
27.(1) 蒸馏烧瓶 a
(2)b
(3)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
(4)c
(5)SO2Cl2=SO2+Cl2、分解产生少量的氯气溶解在其中
【分析】用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯:甲由亚硫酸钠和浓硫酸制备二氧化硫,与氯气在活性炭催化下于丙装置中发生反应制备硫酰氯,乙、丁盛放浓硫酸干燥二氧化硫和氯气,氯气和二氧化硫不能直接排放于空气,故用己装置碱石灰的干燥管吸收,据此分析作答。
(1)
由仪器构造可知盛放亚硫酸钠的仪器名称为蒸馏烧瓶;为了充分冷凝,要采用逆流原理,冷凝水进水口是下进上出,即从a口通入冷水;
(2)
因氯水不溶于饱和食盐水,通过分液漏斗加入饱和食盐水,可以将氯气压入三颈烧瓶中,故E中的试剂是饱和食盐水,合理选项是b;
(3)
若缺少装置乙和丁(均盛放浓硫酸),潮湿氯气和二氧化硫发生反应,氯气在水存在的条件下可将SO2氧化成硫酸,自身被还原为HCl,反应的方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(4)
二者为互溶液体,沸点相差较大,可采取蒸馏法进行分离,故合理选项是c;
(5)
长期储存的硫酰氯会发黄,由题可知,硫酰氯分解:SO2Cl2=SO2+Cl2,分解产生少量的氯气溶解在其中。
28.(1)坩埚
(2)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(3)苯或者四氯化碳
(4)蒸馏
(5)ACD
【解析】(1)
实验时灼烧海带应在坩埚中进行,故答案为:坩埚;
(2)
步骤④为双氧水在酸性条件下把碘离子氧化为碘单质,反应的离子方程式是:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;故答案为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(3)
由于苯和四氯化碳与水不溶,故步骤⑤中应选用的一种溶剂可以是苯或四氯化碳,故答案为:苯或四氯化碳;
(4)
步骤⑥是得到的碘的苯溶液或碘的四氯化碳溶液进行蒸馏后得到碘和苯或四氯化碳,其操作名称是蒸馏;
(5)
根据流程图可知实验操作有过滤、分液、蒸馏,故答案为:ACD。
29.(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2)SO2+2NH3·H2O=2++H2O
(3)取滤液少许于试管中,滴加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,有蓝色沉淀产生,证明滤液中含有Fe2+
(4)Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,H+过量抑制Fe2+的水解
(5)FeS2+6Fe3++3H2O=7Fe2+++6H+
(6)
【分析】以硫铁矿(主要成分为FeS2,还有少量CuS、SiO2等杂质)为原料制备绿矾晶体时,先焙烧,将FeS2转化为Fe2O3和SO2等,CuS转化为CuO或Cu2O和SO2;酸浸后加入足量铁粉,Cu2+被还原为Cu,Fe3+被还原为Fe2+,滤渣中含有过量Fe、Cu、SiO2等,滤液为FeSO4溶液,蒸发浓缩、冷却结晶,便可获得绿矾。
(1)
“酸浸”过程,矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4发生复分解反应,生成硫酸铁和水,反应的离子方程式:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(2)
烟气中的SO2用足量氨水吸收,生成亚硫酸铵和水,离子方程式:SO2+2NH3·H2O=2++H2O。答案为:SO2+2NH3·H2O=2++H2O;
(3)
滤液中金属阳离子为Fe2+,常用铁氰化钾溶液检验,具体方法:取滤液少许于试管中,滴加K3Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,有蓝色沉淀产生,证明滤液中含有Fe2+。答案为:取滤液少许于试管中,滴加K3Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,有蓝色沉淀产生,证明滤液中含有Fe2+;
(4)
FeSO4为强酸弱碱盐,在配制溶液后易发生水解,需加酸抑制,所以制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量,理由Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,H+过量抑制Fe2+的水解。答案为:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,H+过量抑制Fe2+的水解;
(5)
在反应中,FeS2为还原剂,Fe3+为氧化剂,产物为Fe2+和,依据得失电子守恒,Fe2+和的物质的量之比应为1:6,由元素守恒,可确定产物中Fe2+与的物质的量之比应为1:7;依据电荷守恒,可确定产物中与H+的物质的量之比应为1:6,最后依据质量守恒,可确定H2O的化学计量数为3。从而得出过程I的离子方程式为:FeS2+6Fe3++3H2O=7Fe2+++6H+。答案为:FeS2+6Fe3++3H2O=7Fe2+++6H+;
(6)
反应原理:6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,则n(Fe2+)=6amol·L-1× b×10-3L=6ab×10-3mol,则绿矾晶体纯度的计算式为=。答案为:。
【点睛】检验Fe2+时,也可先加KSCN溶液,后加入氯水。
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