2021-2022学年辽宁省县级重点高中高一(上)期末化学试卷(含答案解析)
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1. “碳达峰”“碳中和”成为全国两会的热词。下列有关 12C和 14C的说法中正确的是( )
A. 12C和 14C的质子数相同,互称为同位素
B. 12C和 14C的质量数相同,互称为同位素
C. 12C和 14C的质子数相同,是同一种核素
D. 12C和 14C的核外电子数相同,中子数不同,不能互称为同位素
2. 下列反应不属于氮的固定的是( )
A. 3NO2+H2O=2HNO3+NO B.
C. N2+3Mg−点燃Mg3N2 D. N2+O2−放电2NO
3. 化学用语是一种国际性的科技语言,也是研究化学的工具。下列化学用语表达错误的是( )
A. 钙离子的电子式:Ca2+
B. HClO分子的结构式:H−Cl−O
C. 硼原子的结构示意图:
D. MgCl2的形成过程:
4. 近年来,我国在无机非金属材料领域的发展受到世界瞩目。下列叙述正确的是( )
A. 石墨烯是电阻率高的新型材料 B. 氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
C. 二氧化硅导电性良好 D. 陶瓷是以黏土为原料制成的
5. 下列物质间不能通过化合反应实现的是( )
A. NH3→NH4HCO3 B. SiO2→H2SiO3
C. SO2→H2SO4 D. FeCl3→FeCl2
6. 微量元素硒(Se)是人体生长发育不可缺少的物质,缺硒会对人体产生严重影响。硒对人体的特殊保健作用已越来越受到科学界的重视。下列关于 34Se的说法中正确的是( )
A. 富硒大米中含有的是硒单质
B. 在元素周期表中位于第三周期ⅥA族
C. 原子的最外层电子数为4
D. 同位素 78Se中所含中子数比质子数多10个
7. 元素性质随原子序数的递增呈周期性变化的本质是( )
A. 原子核外电子排布呈现周期性变化
B. 原子的电子层数增多
C. 元素的相对原子质量逐渐增大,量变引起质变
D. 原子半径呈周期性变化
8. 下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述正确的是( )
A. 金属性最弱的是Cs
B. 在自然界中均以化合态形式存在
C. 它们的氧化物都只有M2O和M2O2两种形式
D. 形成的离子中氧化性最弱的是锂离子
9. 下列结论正确的是( )
A. HF、HCl、H2S的水溶液的酸性逐渐增强
B. S2−、Cl−、Br−、I−的还原性逐渐减弱
C. 单质Cl2、S、P的氧化性逐渐减弱
D. H2SO4、HClO4、H2CO3的酸性逐渐减弱
10. 下列为除去物质中的少量杂质所选试剂不正确的是( )
选项
物质(杂质)
试剂
A
CO2(NH3)
浓硫酸
B
H2(SO2)
氢氧化钾溶液
C
NO(NO2)
水
D
NH3(SO2)
品红溶液
A. A B. B C. C D. D
11. 下列微粒中,电子总数与中子总数相等的是( )
A. 18O3 B. 16O3H− C. 14C1H4 D. 14N1H3
12. 下列有关说法正确的是( )
A. 用饱和Na2SO3溶液可除去SO2中含有的HCl杂质
B. 浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖碳化
C. SO2通入H2S的水溶液中,溶液出现黄色浑浊
D. 常温下,铁、铝不与浓硫酸发生反应
13. 现有短周期主族元素X、Y、Z、W,其中X、Y、Z在元素周期表中的相对位置关系如图,且X、Y、Z的原子序数之和为32,W原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍。下列说法错误的是( )
A. X、W的氧化物均不止一种
B. 原子半径:Y>Z
C. 化合物WY2中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构
D. 常温常压下X元素的最简单氢化物为液体
14. 下列离子方程式书写正确的是( )
A. 次氯酸钙溶液敞口放置在空气中:Ca2++2ClO−+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓
B. 向碳酸镁浊液中加入稀盐酸:CO32−+2H+=CO2↑+H2O
C. 将铁钉放入稀硫酸中:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
D. 氢氧化钠溶液与过量CO2反应:2OH−+CO2=CO32−+H2O
15. 随着原子序数的递增,a∼g七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 在a、b、f、g四种元素中,非金属性最强的元素位于第三周期第ⅣA族
B. a、b、f三种元素的原子半径:f>b>a
C. 元素e的最高价氧化物对应的水化物能与氢氧化钠溶液反应
D. 元素c与d形成的化合物一定含有离子键和极性共价键
16. 一场突如其来的新冠肺炎疫情,给人们的生活带来了巨大的冲击,在疫情期间外出需戴好口罩,返家后立即杀菌消毒。含氯消毒剂在日常生产生活中有着广泛的用途。
(1)实验室除了可以用MnO2和浓盐酸制氯气外,还可以利用如下反应制取氯气:KClO3+6HCl(浓)−△KCl+3Cl2+3H2O。若要制取标准状况下3.36L氯气,则发生反应的HCl的质量为 ______g,其中被氧化的HCl的物质的量为 ______mol,反应过程中转移的电子数为 ______NA。
(2)“84”消毒液(有效成分为NaClO)在抗击新冠肺炎疫情战役中发挥了重要的作用。常温下,可利用氯气与烧碱溶液反应制得“84”消毒液,在使用前将“84”消毒液的稀释液放置在空气中一段时间,其漂白效果更好,原因为 ______(用离子方程式表示,已知通常情况下,弱酸不能制强酸,酸性:H2CO3>HClO>HCO3−)。
(3)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色的气体。可用作饮用水的消毒杀菌处理剂,是国际上公认的安全、低毒的绿色消毒剂。实验室可用KClO3和浓盐酸在一定温度下反应制得:2KClO3+4HCl(浓)−△2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
①该反应的氧化产物为 ______(填化学式)。
②在该反应中浓盐酸表现出来的性质是 ______(填标号)。
A.还原性
B.氧化性
C.酸性
③Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl−)、NaClO等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒的效率(以1mol物质的得电子数来衡量)最高的是 ______(填标号)。
A.Cl2
B.H2O2
C.ClO2
D.NaClO
17. 现有六种原子序数依次增大的短周期主族元素A、B、C、D、E、F。
已知信息如下:
①A是原子半径最小的元素,B是空气中含量最多的元素;
②D是短周期元素中金属性最强的元素;
③部分元素在周期表中的相对位置如图所示:
B
C
E
请回答下列问题:
(1)A与F形成的化合物的结构式为 ______;仅由A、C形成的18e−的化合物的分子式为 ______。
(2)B、C、D、E的原子半径由大到小的顺序为 ______(填元素符号),简单离子半径由大到小的顺序为 ______(填离子符号)。
(3)上述元素对应的最高价含氧酸中酸性最强的是 ______(填化学式,下同),形成的最简单氢化物中沸点最高的为 ______。
(4)C、D的单质在加热条件下反应的产物可用作 ______(写出一种用途),该产物中含有的化学键的类型为 ______。
18. 铁粉具有平肝镇心解毒之功效,主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组设计的利用FeSO4制备还原铁粉的流程如图1:
实验室中可用FeSO4(用废铁屑和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如图2装置模拟上述流程中的“转化”环节。
(1)植物油的作用是 ______。
(2)实验过程中,欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合,操作方法是 ______,混合后反应生成FeCO3的离子方程式为 ______。
(3)FeSO4溶液要现用现配的原因是 ______,检验久置的FeSO4溶液是否变质的方法是 ______。
(4)干燥的主要目的是脱去游离水,该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为 ______,取干燥后的FeCO3样品11.33g,与木炭混合后焙烧,最终得到还原铁粉5.6g,样品中杂质FeOOH的质量为 ______g。在高温条件下,过量的木炭与FeCO3反应,写出此反应的化学方程式:______。
19. SO2是一种重要的氧化物,可用于生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐,也可用作熏蒸剂、防腐剂、消毒剂、还原剂等。
(1)实验室可通过铜与浓硫酸加热制SO2,请写出该反应的化学方程式:______。
(2)某同学用如图装置探究SO2、Cl2的化学性质。通过控制弹簧夹a、b,向X中通入不同气体:
①若关闭b,打开a,X溶液为品红溶液,则X中的现象为 ______,说明二氧化硫具有 ______性。
②若关闭a,打开b,X溶液为紫色石蕊试液,则X中的现象为 ______。
③若同时打开a、b,X溶液为紫色石蕊试液,同时通入体积(同温同压)比为1:1的气体,则X中的现象为 ______,与②中现象不同的原因是 ______(用化学方程式表示)。
(3)SO2有毒,且能形成酸雨,是大气污染的主要污染物之一。煤燃烧产生的SO2是形成酸雨的重要原因之一,工业上可采用多种方法减少SO2的排放。工业上可用氨水将SO2转化为NH4HSO3再氧化为(NH4)2SO4。
①写出氨水吸收燃煤烟气中SO2转化为NH4HSO3的化学方程式:______。
②煤燃烧排放的烟气中不仅含有SO2,还含有NOx,采用NaClO2溶液作吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。将含有SO2和NOx的烟气通入盛有NaClO2溶液的反应器中,反应一段时间后,测得溶液中离子浓度的有关数据如表(其他离子忽略不计):
离子
Na+
SO42−
NO3−
H+
Cl−
浓度/(mol⋅L−1)
3.4×10−3
2×10−4
y
8.5×10−4
3.4×10−3
表中y=______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.12C和 14C的质子数相同,为同一元素的不同原子,互称为同位素,故A正确;
B. 12C和 14C的质量数不相同,为同一元素的不同原子,互称为同位素,故B错误;
C. 12C和 14C的质子数相同,中子数不同,不是同一种核素,故C错误;
D. 12C和 14C的核外电子数相同,中子数不同,为同一元素的不同原子,互称为同位素,故D错误;
故选:A。
A.同种元素的不同种原子间互为同位素;
B.同种元素的不同种原子间互为同位素;
C.一种原子称为一种核素;
D.同种元素的不同种原子间互为同位素。
本题考查同位素的定义以及原子结构,难度不大,熟悉同位素的定义为解答的关键。
2.【答案】A
【解析】解:A.反应为二氧化氮转化为硝酸和一氧化氮,是氮元素化合物之间的转化,不是氮的固定,故A正确;
B.氮气与氢气化合生成氨气,为人工固氮,故B错误;
C.氮气与镁反应生成了Mg3N2,属于氮的固定,故C错误;
D.氮气与氧气在放电条件下,生成NO,属于自然固氮,故D错误;
故选:A。
将游离态的氮(即氮气)转化为氮的化合物的过程叫氮的固定。
本题考查学生氮的固定的知识,注意知识的积累是解题的关键,题目难度不大。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查常见化学用语的表示方法,为高频考点,涉及电子式、原子结构示意图、结构式等知识,明确常见化学用语的书写原则为解答关键,试题侧重考查学生的规范答题能力,题目难度不大。【解答】
A.钙离子为金属离子,其电子式为Ca2+,故A正确;
B.HClO为共价化合物,其结构式为H−O−Cl,故B错误;
C.硼原子的核电荷数为5,最外层含有2个电子,其原子结构示意图为,故C正确;
D.MgCl2为离子化合物,用电子式表示其形成过程为,故D正确;
故选:B。
4.【答案】D
【解析】解:A.石墨烯铜金属一样属于优秀的导电体,电阻率比金属铜或银更低,为目前电阻率最小的材料,故A错误;
B.氮化硅陶瓷属于新型非金属材料,不属于传统无机非金属材料,故B错误;
C.二氧化硅晶体具有较好的光导性,不能导电,故C错误;
D.陶瓷是以黏土为原料制成的硅酸盐产品,故D正确;
故选:D。
A.石墨是目前电阻率最低的材料;
B.传统无机非金属材料主要是硅酸盐工业,蛀牙是水泥、陶瓷、玻璃,除传统无机非金属材料外的其余无机非金属材料均可称为新型无机非金属材料;
C.二氧化硅不能导电;
D.陶瓷是以黏土为原料以及各种天然矿物质经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。
本题考查了物质组成、物质性质和应用,注意知识的积累,题目难度不大。
5.【答案】B
【解析】解:A.NH3与过量的二氧化碳、水反应可以生成NH4HCO3,该反应属于化合反应,可以通过化合反应实现,故A正确;
B.SiO2与水不反应,SiO2不能通过化合反应生成H2SiO3,故B错误;
C.SO2与双氧水反应生成H2SO4,该反应属于化合反应,可以通过化合反应实现,故C正确;
D.FeCl3与Fe反应生成FeCl2,该反应属于化合反应,可以通过化合反应实现,故D正确;
故选:B。
A.NH3与过量的二氧化碳、水反应可以生成NH4HCO3;
B.SiO2与水不反应;
C.SO2与双氧水反应生成H2SO4;
D.FeCl3与Fe反应生成FeCl2。
本题综合考查元素化合物知识,为高频考点,侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查,注意常见物质的性质以及反应类型的判断,学习中注意相关基础知识的积累,题目难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:A.富硒大米中含有的是硒元素,即化合态的硒,故A错误;
B.硫和硒位于同一主族,硒在硫元素的下方,其元素周期表中硒位于第四周期ⅥA族,故B错误;
C.硫和硒位于同一主族,硒在硫元素的下方,硒原子的最外层电子数为6,故C错误;
D,同位素 78Se的中子数为78−34=44,中子数比质子数多44−34=10个,故D正确;
故选:D。
A.富硒大米中含有的是硒元素;
B.硫和硒位于同一主族,硒在硫元素的下方,据此判断在周期表位置;
C.同主族元素原子最外层电子数相等;
D.质子数+中子数=质量数。
本题考查了原子的结构组成,明确质量数与质子数、中子数之间的关系,熟悉元素周期表结构是解题关键,题目难度不大。
7.【答案】A
【解析】解:A、因原子的核外电子排布中电子层数和最外层电子数都随原子序数的递增而呈现周期性变化,则引起元素的性质的周期性变化,故A正确;
B、同一周期电子层数相同,不是周期性变化,故B错误;
C、随着原子序数的递增,元素的原子的相对原子质量增大,但不呈现周期性的变化,则不能决定元素性质出现周期性变化,故C错误;
D、元素的原子半径属于元素的性质,元素的原子半径的周期性变化是电子排布周期性变化的结果,故D错误.
故选:A.
元素原子的核外电子排布的周期性变化导致元素性质(金属性和非金属性,原子半径,化合价等)的周期性变化,据此分析.
本题考查元素周期律的实质,明确原子的结构与性质的关系、元素的性质有哪些是解答的关键,注意不能用元素本身的性质来解释元素性质的周期性变化.
8.【答案】B
【解析】解:A.依据同主族元素从上到下金属性依次增强可知,金属性最强的是Cs,故A错误;
B.碱金属性质活泼,易与空气中水、氧气反应,自然界中只能以化合态存在,故B正确;
C.它们的氧化物不只有M2O和M2O2两种形式,如K还存在KO2,故C错误;
D.同主族元素金属阳离子从上到下氧化性依次减弱,所以形成的离子中氧化性最弱的是铯离子,故D错误;
故选:B。
A.同主族元素从上到下金属性依次增强;
B.碱金属性质活泼;
C.钾氧化物存在KO2;
D.同主族元素金属阳离子从上到下氧化性依次减弱。
本题考查了碱金属的性质,熟悉同主族元素性质的相似性和递变性是解题关键,题目难度不大。
9.【答案】C
【解析】解:A.HF、H2S是弱酸,HCl是强酸,HF、H2S的水溶液的酸性为HF>H2S,HCl、HF、H2S的水溶液的酸性逐渐减弱,故A错误;
B.非金属性Cl>Br>I>S,对应离子的还原性为S2−>I−>Br−>Cl−,故B错误;
C.非金属性越强,对应单质的氧化性越强,非金属性Cl>S>P,则Cl2、S、P的氧化性逐渐减弱,故C正确;
D.非金属性Cl>S>C,对应最高价氧化物的水化物的酸性为H4ClO4>H2SO4>H2CO3,故D错误;
故选:C。
A.HF、H2S是弱酸,HCl是强酸;
B.非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱;
C.非金属性越强,对应单质的氧化性越强;
D.非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强。
本题考查了元素周期律的应用,为高频考点,明确同周期、同主族元素的性质变化规律及元素非金属性的比较方法是解答本题的关键,难度不大。
10.【答案】D
【解析】解:A.NH3与浓硫酸反应,CO2不与浓硫酸反应,可用浓硫酸除去CO2中混有的NH3,故A正确;
B.SO2为酸性氧化物,能够与氢氧化钾溶液反应,H2为中性气体,不与氢氧化钾溶液反应,可以用氢氧化钾溶液除去SO2中混有的H2,故B正确;
C.NO2与水发生反应生成硝酸和NO,可用水除去NO中混有的NO2,故C正确;
D.NH3易溶于品红溶液,且品红溶液可检验SO2,不能用于除杂,所以不能用品红溶液除去NH3中混有的SO2,故D错误;
故选:D。
A.氨气与浓硫酸反应,二氧化碳不与浓硫酸反应;
B.二氧化硫与氢氧化钾溶液反应,氢气不与氢氧化钾溶液;
C.二氧化氮与水反应生成一氧化氮;
D.氨气极易溶于水,品红溶液可检验二氧化硫,不能除去二氧化硫。
本题考查混合物的分离与提纯,为高频考点,把握物质性质、除杂原则为解答关键,注意掌握混常见合物分离与提纯方法,试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力,题目难度不大。
11.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了原子结构,微粒关系,明确原子结构中质子数、中子数、相对原子质量等之间的关系是解题的关键,题目难度不大。
【解答】
A. 18O3中,电子数为8×3=24,中子数为10×3=30,电子总数与中子总数不相等,故A错误;
B. 16O3H−中,电子数为8+1+1=10,中子数为8+2=10,电子总数与中子总数相等,故B正确;
C. 14C1H4中,电子数为6+1×4=10,中子数为8+0×4=8,电子总数与中子总数不相等,故C错误;
D. 14N1H3中,电子数为7+1×3=10,中子数为7+0×3=7,电子总数与中子总数不相等,故D错误;
故选B。
12.【答案】C
【解析】解:A.亚硫酸钠与二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠,所以不能用饱和Na2SO3溶液可除去SO2中含有的HCl杂质,故A错误;
B.浓硫酸具有强的脱水性,能使蔗糖脱水碳化,故B错误;
C.二氧化硫具有弱的氧化性,能与硫化氢反应生成硫单质,所以SO2通入H2S的水溶液中,溶液出现黄色浑浊,故C正确;
D.浓硫酸具有强的氧化性,常温下能够是铁、铝发生钝化阻止反应继续进行,钝化属于化学反应,故D错误;
故选:C。
A.亚硫酸钠与二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠;
B.依据浓硫酸的脱水性解答;
C.二氧化硫具有弱的氧化性,能与硫化氢反应生成硫单质;
D.依据浓硫酸的强氧化性解答。
本题考查了元素化合物知识,熟悉浓硫酸、二氧化硫的性质是解题关键,题目难度不大,注意浓硫酸吸水性与脱水性区别。
13.【答案】D
【解析】解:由上述分析可知,X为N、Y为S、Z为F、W为C,
A.X、W的氧化物有NO、NO2、CO、CO2等,故A正确;
B.电子层越多、原子半径越大,则原子半径:Y>Z,故B正确;
C.化合物WY2的结构式为S=C=S,由最外层电子数及化学键数目可知,所有原子的最外层均达到8电子稳定结构,故C正确;
D.X元素的最简单氢化物为氨气,常温常压下为气态,故D错误;
故选:D。
现有短周期主族元素X、Y、Z、W,由X、Y、Z在元素周期表中的相对位置可知,X、Z位于第二周期,Y位于第三周期,设X的原子序数为n,X、Y、Z的原子序数之和为32,则n+n+2+n+9=32,解得n=7,则X为N、Y为S、Z为F;W原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍,有2个电子层符合电子排布规律,最外层电子数为4,W为C,以此来解答。
本题考查位置、结构与性质,题目难度不大,明确元素的位置、原子结构、原子序数关系来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用。
14.【答案】A
【解析】解:A.次氯酸钙溶液敞口放置在空气中,离子方程式为:Ca2++2ClO−+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓,故A正确;
B.向碳酸镁浊液中加入稀盐酸,离子方程式为:MgCO3+2H+=CO2↑+H2O+Mg2+,故B错误;
C.将铁钉放入稀硫酸中,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故C错误;
D.氢氧化钠溶液与过量CO2反应,离子方程式为:OH−+CO2=HCO3−,故D错误;
故选:A。
A.次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸;
B.碳酸镁为沉淀,应保留化学式;
C.不遵循客观事实,铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;
D.二氧化碳过量反应生成碳酸氢根离子。
本题考查了离子方程式书写正误的判断,明确物质的性质及反应实质是解题关键,注意离子反应遵循客观事实,题目难度不大。
15.【答案】C
【解析】解:结合分析可知,a为C,b为N,c为O,d为Na,e为Al,f为Si,g为S元素,
A.主族元素同周期从左向右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,则a、b、c、f、g四种元素中,非金属最强的是O,第二周期第ⅥA族,在a、b、f、g四种元素中无法比较S和N非金属性,在故A错误;
B.主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:r(f)>r(a)>r(b),故B错误;
C.元素e的最高价氧化物为氧化铝,氧化铝为两性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,故C正确;
D.元素c与d形成的化合物有氧化钠和过氧化钠,氧化钠中只含有离子键,过氧化钠中含有离子键和非极性共价键,故D错误;
故选:C。
随着原子序数的递增,a∼g七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示,a、b、c位于第二周期,d、e、f、g位于第三周期,结合各元素的化合价可知,a为C,b为N,c为O,d为Na,e为Al,f为Si,g为S元素,以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握原子序数、元素化合价来推断元素为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。
16.【答案】10.950.250.25ClO−+H2O+CO2=HClO+HCO3− Cl2 AC C
【解析】解:(1)n(Cl2)=3.36L22.4L/mol=0.15mol,n(HCl)=3n(Cl2)=0.3mol,m(HCl)=nM=0.3mol×36.5g/mol=10.95g;其中有56的HCl被氧化,所以被氧化的n(HCl)=56×0.3mol=0.25mol,被氧化的HCl与转移电子的关系为1:1,所以转移电子的物质的量为0.25mol,转移电子数为0.25NA,
故答案为:10.95;0.25;0.25;
(2)①根据酸性强弱可知次氯酸钠能与空气中的二氧化碳反应生成HClO,HClO的浓度越大漂白效果越好,相关的离子反应为:ClO−+H2O+CO2=HClO+HCO3−,
故答案为:ClO−+H2O+CO2=HClO+HCO3−;
(3)①该反应中KClO3中Cl元素化合价由+5价变为+4价、HCl中Cl元素化合价由−1价变为0价,所以KClO3是氧化剂、部分HCl是还原剂,还原剂对应的产物是氧化产物,所以Cl2是氧化产物,
故答案为:Cl2;
②在该反应中部分HCl中Cl元素化合价不变,部分Cl元素化合价由−1变为0价,则HCl在反应中体现酸性、还原性,
故答案为:AC;
③A.1molCl2生成氯离子,得到电子的物质的量=1mol×2×[0−(−1)]=2mol;
B.1molH2O2生成H2O得到电子的物质的量=1mol×2×[(−1)−(−2)]=2mol;
C.1molClO2生成氯离子得到电子的物质的量=1mol×[4−(−1)]=4mol;
D.1molNaClO生成氯离子得到电子的物质的量=1mol×[1−(−1)]=2mol;
1mol该物质得到的电子越多,其消毒效率越高,根据以上分析知,消毒效率最高的是C,
故答案为:C。
(1)n(Cl2)=3.36L22.4L/mol=0.15mol,n(HCl)=2n(Cl2)=0.3mol,m(HCl)=nM;其中有56的HCl被氧化,被氧化的HCl与转移电子的关系为1:1;
(2)根据酸性强弱可知次氯酸钠能与空气中的二氧化碳反应生成HClO;
(3)①该反应中KClO3中Cl元素化合价由+5价变为+4价、HCl中Cl元素化合价由−1价变为0价,所以KClO3是氧化剂、部分HCl是还原剂,还原剂对应的产物是氧化产物;
②在该反应中部分HCl中Cl元素化合价不变,部分Cl元素化合价由−1变为0价;
③1mol该物质得到的电子越多,其消毒效率越高。
本题考查氧化还原反应、物质的量的有关计算,侧重考查阅读、分析、判断及计算能力,明确基本概念内涵、各个物理量之间的关系是解本题关键,题目难度不大。
17.【答案】(1)H−Cl;H2O2
(2)Na>S>N>O;S2−>N3−>O2−>Na+
(3)HClO4;H2O
(4)供氧剂;离子键、共价键
【解析】
【分析】
本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题的关键,熟练掌握元素周期表、元素化合物知识,理解影响微粒半径大小的因素。
【解答】
六种原子序数依次增大的短周期主族元素A、B、C、D、E、F,其中A是原子半径最小的元素,则A为H元素;B是空气中含量最多的元素,则B为N元素;D是短周期元素中金属性最强的元素,则D为Na;由B(氮)、C、E在周期表中相对位置,可知C为O元素、E为S元素;F的原子序数大于E(硫),故F为Cl。
由分析可知,A为H、B为N、C为O、D为Na、E为S、F为Cl;
(1)H与Cl形成的化合物为HCl,其结构式为H−Cl;仅由H、O形成的18e−的化合物的分子式为H2O2;
(2)同周期自左而右原子半径增大,一般电子层越多,原子半径越大,故原子半径Na>S>N>O,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,而离子的电子层越多,离子半径越大,故离子半径S2−>N3−>O2−>Na+;
(3)上述元素对应的最高价含氧酸中酸性最强的是HClO4,形成的最简单氢化物中,水是液体,其它均是气体,沸点最高的为H2O;
(4)O、Na的单质在加热条件下反应产物为过氧化钠,可用作供氧剂等,过氧化钠中含有离子键、共价键。
18.【答案】隔绝空气 排尽装置内的空气后,关闭止水夹 Fe2++2HCO3−=FeCO3↓+CO2↑+H2O亚铁离子易被氧化 取少量样品于试管中,再加入KSCN溶液,观察是否显红色,若变红色,说明变质,否则,未变质 4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2 0.89FeCO3+3C−高温Fe+4CO↑
【解析】解:(1)亚铁离子易被氧化,植物油的作用是隔绝空气,防止亚铁离子被氧化,
故答案为:隔绝空气;
(2)实验过程中,欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合,操作方法是:排尽装置内的空气后,关闭止水夹;混合后发生反应2NH4HCO3+FeSO4=CO2↑+FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O,该反应离子方程式为Fe2++2HCO3−=FeCO3↓+CO2↑+H2O,
故答案为:排尽装置内的空气后,关闭止水夹;Fe2++2HCO3−=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(3)亚铁离子易被氧化为铁离子,FeSO4溶液要现用现配;检验久置的FeSO4溶液是否变质的方法是:取少量样品于试管中,再加入KSCN溶液,观察是否显红色,若变红色,说明变质,否则,未变质
故答案为:亚铁离子易被氧化;取少量样品于试管中,再加入KSCN溶液,观察是否显红色,若变红色,说明变质,否则,未变质;
(4)FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,同时生成二氧化碳,反应方程式为4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2;反应生成Fe的物质的量为5.6g56g/mol=0.1mol,设FeCO3、FeOOH的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者总质量、铁原子守恒有:116x+89y=11.33x+y=0.1,解得x=0.09,y=0.01,故样品中杂质FeOOH的质量为0.01mol×89g/mol=0.89g;在高温条件下,过量的木炭与FeCO3反应生成铁和CO,反应方程式为FeCO3+3C−高温Fe+4CO↑,
故答案为:4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2;0.89;FeCO3+3C−高温Fe+4CO↑。
转化阶段发生反应2NH4HCO3+FeSO4=CO2↑+FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O,焙烧发生反应FeCO3+3C−高温Fe+4CO↑;
(1)亚铁离子易被氧化;
(2)利用氢气产生的压强,将溶液压入B中;混合后发生反应2NH4HCO3+FeSO4=CO2↑+FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O;
(3)亚铁离子易被氧化为铁离子,用KCSN溶液检验铁离子确定是否变质;
(4)FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,同时生成二氧化碳;设FeCO3、FeOOH的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者总质量、铁原子守恒列方程计算解答;在高温条件下,过量的木炭与FeCO3反应生成铁和CO。
本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握制备实验装置、物质的性质及发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识、化学反应原理和实验各装置的作用。
19.【答案】Cu+2H2SO4(浓)−△CuSO4+SO2↑+2H2O品红溶液褪色 漂白 紫色石蕊试液先变红后褪色 紫色石蕊试液变红 Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HClSO2+NH3⋅H2O=NH4HSO3 4.5×10−4
【解析】解:(1)铜与浓硫酸加热条件下发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,依据得失电子守恒和原子守恒可知,其化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)−△CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)−△CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)①二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,
故答案为:品红溶液褪色;漂白;
②氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸,使得溶液既有酸性又有漂白性,因此紫色石蕊试液先变红后褪色,
故答案为:紫色石蕊试液先变红后褪色;
③氯气有氧化性,二氧化硫有还原性,两者发生氧化还原反应:Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,若同时通入体积(同温同压)比为1:1的气体,两者恰好完全反应生成盐酸和硫酸,使溶液显酸性,因此紫色石蕊试液变红,
故答案为:紫色石蕊试液变红;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(3)①二氧化硫与氨水以1:1反应生成亚硫酸氢氨,其化学方程式为:SO2+NH3⋅H2O=NH4HSO3,
故答案为:SO2+NH3⋅H2O=NH4HSO3;
②阳离子所带正电荷总量与阴离子所带负电荷总量相等,则有:3.410−3+8.510−4=210−42+3.410−3+y,解得y=4.5×10−4,
故答案为:4.5×10−4。
(1)铜与浓硫酸加热条件下发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;
(2)①二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色;
②氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸,使得溶液既有酸性又有漂白性;
③氯气有氧化性,二氧化硫有还原性,两者发生氧化还原反应:Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,若同时通入体积(同温同压)比为1:1的气体,两者恰好完全反应生成盐酸和硫酸;
(3)①二氧化硫与氨水以1:1反应生成亚硫酸氢氨;
②阳离子所带正电荷总量与阴离子所带负电荷总量相等。
本题考查二氧化硫和氯气的性质,题目难度不大,明确物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用。
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