鲁科版高中化学必修第一册期末达标练
展开一、填空题
1.HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物,试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是___________(填字母)。
A.亚硝酸盐被还原B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+D.亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水(主要成分Cl2)加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式: 。
(3)与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4,若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是 (填字母)。
a.Cl2 b.Fe c.H2O2 d.HNO3
2.Al3+与AlO2-不能大量共存是它们相互促进水解完全造成的么?
3.补充完整下列化学计算公式:
(1)N= NA, N表示 , NA表示 。
(2) =n M, n表示 , M的单位为 。
(3)V= Vm, V表示 , Vm表示 。
4.完成下列填空
(1)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO,分子数之比为 ;氧原子数之比为 ;相同条件下的体积之比为 。
(2)标准状况下,1.7gNH3与标准状况下 LH2S含有相同数目的氢原子。
(3)某气体氧化物的化学式为RO2,标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,则该氧化物的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
5.选择完成下列实验的装置。
(1)自来水制备蒸馏水用 (填序号,下同)。
(2)加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3,用 。
(3)从NaCl溶液中获取NaCl固体,选用 。
6.铁及其化合物与生产、生活关系密切,请回答下列问题:
(1)印刷电路板是有高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”。请你写出该反应的离子方程式: 。
(2)工业上可用废铁屑制铁红(Fe2O3),生产中首先用废铁屑与HNO3反应制得Fe(NO3)2。写出稀HNO3与过量Fe反应的离子方程式: ;从“绿色化学”思想看制备Fe(NO3)2应用浓HNO3还是稀HNO3?并说明理由:
(3)高铁酸盐(FeO42-)是一种新型净水剂,既能净水又能杀菌。请运用所学知识推测高铁酸盐(FeO42-)能用于自来水杀菌消毒的原因: 。制备它的一种方法是用Fe2(SO4)3和NaClO在强碱性溶液中反应,写出反应的离子方程式: 。
(4)在一定体积的含有Al3+、Fe3+、Ba2+的混合溶液中逐滴加入NaOH和NaSO4的混合溶液(除上述离子外,其他离子不与所加试剂反应),产生沉淀的物质的量与所加溶液的体积的关系如图所示:
①写出(a+10)到(a+20)过程中反应的离子方程式:
②NaOH和Na2SO4的混合溶液中c(NaOH) c(Na2SO4)(填>、<或=)
③上述含Al3+、Fe3+、Ba2+的混合溶液中n(Al3+)= ml
7.(1)标准状况下,气体的体积为,则此气体的相对分子质量为 。
(2)在、的条件下,相同质量的和气体的体积之比是,则的摩尔质量为 。
(3)两个容积相同的密闭容器、,在下,中充入气体,中充入气体,与的压强之比是,则的摩尔质量为 。
(4)相同条件下,体积比为和质量比为的H2和O2的混合气体,其平均摩尔质量分别是 和 。
8.是重要的化工原料,具有多种用途。
(1)可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,请写出与反应的化学方程式 。
(2)将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中:、、、,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。
(3)将34.2g蔗糖(C12H22O11)完全燃烧后的产物通过足量Na2O2,Na2O2增重 34.2g(填“>”、“<”或“=”)。
(4)现有以下物质:①NaOH溶液;②熔融NaCl;③氯化氢;④熔融;⑤NaOH固体;⑥;⑦液氯;⑧乙醇。以上能导电的物质是 (填序号,下同),能导电的电解质是 。
9.现有下列10种物质:①铝,②纯醋酸,③CO2,④H2SO4,⑤Ba(OH)2,⑥红褐色的氢氧化铁胶体,⑦稀盐酸,⑧NaHSO4,⑨碳酸钙,⑩乙醇
(1)上述物质中属于非电解质的有 (填序号)。
(2)向⑥中逐渐滴加④的溶液,看到的现象是 。
(3)⑧在水中的电离方程式为 。
(4)⑨和⑦混合,反应的离子方程式为 。
10.金属“钙线”是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某“钙线”的主要成分为金属M和Ca。
(1)Ca元素在元素周期表中的位置是 ,最外层电子排布式为 。
(2)CaF2的电子式为 ,CaF2熔点比SiF4熔点 (选填“高”、“低”或“相同”),原因是 。
(3)将“钙线”试样溶于稀盐酸后,加入过量NaOH溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色M(OH)n.则金属M为 ,检测Mn+的另一种方法是 。
(4)配平下列化学方程式: P+ FeO+ CaO→ Ca3(PO4)2+ Fe, ,若生成的Fe为2.8g,则转移的电子数目为 个。
二、未知
11.根据下列事实:①A+B2+=A2++B;②D+2H2O=D(OH)2↓+H2↑;③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为:E2++2e-=E,B﹣2e-=B2+.由此可知A2+、B2+、D2+、E2+的氧化性强弱关系是
A.D2+>A2+>B2+>E2+B.B2+>A2+>D2+>E2+
C.D2+>E2+>A2+>B2+D.E2+>B2+>A2+>D2+
12.下列事实及其解释不正确的是( )。
A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色,微热后红色加深,是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3
B.钠保存在煤油中,是因为煤油不与钠发生反应,钠比煤油密度大,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
C.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
13.下列有关物质的性质与应用说法正确的是 ( )
A.过氧化钠有强氧化性,可用作漂白剂。
B.KSCN溶液与Fe3+反应生成血红色沉淀,常用于检验Fe3+
C.大气中二氧化氮达到一定浓度时有毒,常用排水法收集
D.明矾与水反应生成Al(OH)3胶体,可用于水的杀菌消毒
14.下列相关实验中,由“操作和现象”得出的“结论”正确的是
A.AB.BC.CD.D
15.下列是某学生自己总结的一些规律,其中正确的是
A.有的无机化学反应不属于化合、分解、置换、复分解中的任何一种反应
B.某物质在固态时能导电,可确认该物质是金属单质
C.一种元素在同一物质中可显示不同价态,但一定是该元素的相邻价态
D.氧化物只可能是氧化产物,不可能是还原产物
16.下列除杂质的操作方法中不正确的是
A.NO中有少量的NO2:用水洗涤后再干燥
B.食盐中有少量的NH4Cl:直接加热
C.N2 中有少量的O2:通过灼热的铜网
D.Na2CO3中混有NH4HCO3:加过量的NaOH溶液加热
17.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是
①用天平(使用游码)称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了 ②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤 ③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 ④定容时,俯视容量瓶的刻度线 ⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A.①②⑤B.①③⑤C.③④⑤D.②③④
18.下列反应中,属于氧化还原反应同时又是放热反应的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B.铝与稀盐酸
C.灼热的炭与水蒸气生成一氧化碳和氢气的反应D.氧化铁和稀盐酸的反应
19.羟胺(NH2OH)是一种还原剂,能将某些氧化剂还原.羟胺的酸性溶液能与50mL0.25ml/LKMnO4酸性溶液完全作用(已知MnO4﹣被还原为Mn2+)则上述反应中羟胺的氧化产物是
A.N2B.N2OC.NOD.NO2
20.设 NA 表示阿伏加 德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.标准状况下,22.4L CCl4 含有的原子数为 5NA
B.1.8g 的 NH4+中含有的电子数为 NA
C.常温常压下,32 g O2 和 O3 的混合气体中所含原子数为 1.5 NA
D.7.1g Cl2 溶于水,转移电子数目为 0.1NA
三、实验探究题
21.课堂上,老师取20g蔗糖放入小烧杯中,加少量水使它润湿,注入10mL浓硫酸,搅拌。
(1)同学们看到蔗糖先变黑后“发酵”形成“黑面包”,同时还闻到了刺激性气味,同学们判断黑色固体是炭,原因是浓硫酸具有强 。
形成“黑面包”的主要原因是什么?在老师的指导下,同学们开展了探究活动。
【猜想与假设】浓硫酸与炭反应,生成大量气体使黑色固体膨胀。
【查阅资料】
Ⅰ.浓硫酸与炭在加热条件下反应,生成物中有、两种气体。
Ⅱ.是一种具有刺激性气味的气体,也能与溶液反应生成白色沉淀。
Ⅲ.能使品红溶液褪色,而不能。
【实验探究】为验证炭与浓硫酸在加热条件下反应生成的气体产物,同学们在老师指导下设计并进行了如图实验。
【事实与结论】
(2)请将能得出对应结论的实验现象填入表中。
(3)炭与浓硫酸反应的化学方程式是 。
浓硫酸与炭在加热条件下反应产生大量的和,使黑色固体膨胀,形成“黑面包”,猜想成立。
【反思与交流】
(4)小明同学提出,因老师的演示实验没有进行加热,所以同学们的探究实验无意义,其他同学一致否定了他的说法,理由是 。
(5)若B、E中试剂交换, (填“能”或“不能”)得出有产生的结论,理由是 。
(6)C中酸性高锰酸钾溶液的作用是 ,请用相应的离子方程式表示: 。
22.某同学用反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O制备纯净干燥的氯气,设计的实验装置如图:
(1)分液漏斗a所盛试剂名称为 。
(2)饱和食盐水的作用是 。
(3)b的主要成分化学式为 。
(4)实验开始后,c中的现象是 。
(5)氢氧化钠溶液作用是吸收尾气中的氯气,相应反应的离子方程式为 。
23.现有某一含2ml/L的Mg2+、2ml/L的Al3+的氯化镁和氯化铝溶液20mL。
(1)该溶液中Cl-物质的量浓度是 ;要将溶液中Mg2+ 转化为沉淀完全分离,至少需加入3.0ml/L的NaOH溶液 mL。
(2)若要配制上述所需NaOH溶液,需要称量的固体质量为 ,需要的玻璃仪器除了烧杯还有 、 、 。
(3)人们常将配制过程简述如下:①冷却;②洗涤烧杯中的液体;③称量;④溶解;⑤定容;⑥摇匀;⑦移液。其正确的操作顺序是 。(填各步骤序号、不重复)
(4)若在上述配制过程中没有进行冷却这一步操作,则所配制溶液的浓度将 (填“偏高”,“偏低”或“不变”,下同);若采用俯视刻度线的方法进行定容,则所配制溶液的浓度将 。
参考答案:
1.(1)D
(2)Cl2++H2O=2Cl-++2H+
(3)c
【分析】(1)
A.亚硝酸盐将人体内的Fe2+氧化为Fe3+而使人中毒,说明亚硝酸盐具有氧化性,其本身被还原,A正确;
B.服用维生素C可解毒,说明维生素C将Fe3+还原为Fe2+,则维生素C是还原剂,B正确;
C.服用维生素C可解毒,说明维生素C将Fe3+还原为Fe2+,C正确;
D.亚硝酸盐在反应中表现氧化性,作氧化剂,D错误;
故合理选项是D;
(2)
氯气与NaNO2溶液反应生成NaNO3和HCl,由元素守恒可知有水参加反应,根据物质的拆分原则,结合电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应离子方程式为:Cl2++H2O=2Cl-++2H+;
(3)
将Fe2+氧化为Fe3+,要求产物纯净,不能引入杂质,可以选择双氧水,故合理选项为c。
2.是
【分析】Al3+水解消耗OH-,AlO2-水解消耗H+,结合溶液的酸碱性及离子浓度变化分析。
【详解】Al3+是强酸盐电离产生,Al3+会发生水解反应,消耗水电离产生的OH-,水解方程式为:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,水解产生H+,使溶液显酸性;
AlO2-是强碱盐电离产生,AlO2-会发生水解反应,消耗水电离产生的H+,水解方程式为:AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-,水解产生OH-,使溶液显碱性;两种离子在同一溶液中,水解产生的H+、OH-发生中和反应,使二者水解程度增大,最终都有转化为Al(OH)3沉淀,反应方程式为:Al3++3AlO2-+6H2O =4Al(OH)3↓,因此二者不能大量共存。
【点睛】本题考查了离子共存的原因分析的知识。掌握盐的水解规律是本题解答的关键。根据盐的水解规律:有弱才水解,谁弱谁水解,谁强显谁性,水解后溶液酸碱性相反的微粒会由于反应而不能大量共存,水解酸碱性相同的微粒相互抑制而导致水解程度减弱,可以大量共存。
3. n 微粒数目 阿伏加 德罗常数 m 物质的量 g/ml n 气体体积 气体摩尔体积
【详解】(1)微粒数目与物质的量公式为:,N表示微粒数目,NA表示阿伏加 德罗常数,故答案为:n;微粒数目;阿伏加 德罗常数;
(2)物质质量与物质的量公式为:,n表示物质的量,M表示摩尔质量,单位为g/ml,故答案为:m;物质的量;g/ml;
(3)标况下气体体积与物质的量公式为:,V表示气体体积,Vm表示气体摩尔体积,故答案为:n;气体体积;气体摩尔体积。
4. 5:5:4 10:5:4 5:5:4 3.36 64 g⋅ml−1 32
【分析】(1)根据n=计算物质的量之比,由N=nNA可知分子数目之比等于其物质的量之比;结合分子中含有的氧原子数目计算氧原子数目之比;根据V=nVm可知,相同条件下,体积之比等于物质的量之比;
(2)根据n=计算1.7g氨气的物质的量,硫化氢与氨气含有的氢原子数目相等,则2n(H2S)=3n(NH3),据此计算n(H2S),再根据V=nVm计算硫化氢的体积;
(3)根据n=计算该气体氧化物的物质的量,根据M=计算其摩尔质量,进而计算R的相对原子质量。
【详解】(1)SO2、CO、NO的质量比为16:7:6,其物质的量之比为1664:728:630=5:5:4,所以其分子数之比为5:5:4,氧原子数之比=5×2:5×1:4×1=10:5:4,相同条件下的体积之比为5:5:4,
故答案为5:5:4;10:5:4;5:5:4;
(2)1.7gNH3的物质的量为1.7g÷17g⋅ml−1=0.1 ml,硫化氢与氨气含有的氢原子数目相等,则2n(H2S)=3n(NH3),故n(H2S)=0.1ml×3÷2=0.15 ml,则标准状况下0.15ml H2S的体积为0.15ml×22.4L⋅ml−1=3.36 L,
故答案为2.24;3.36;
(3)在标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448 mL,其物质的量为0.448L÷22.4L⋅ml−1=0.02 ml,摩尔质量为1.28g÷0.02ml=64g⋅ml−1,R的相对原子质量为64−16×2=32,
故答案为64 g⋅ml−1;32。
5. ① ③ ②
【详解】(1)用蒸馏的方法处制备蒸馏水,选用装置①;
(2)加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3,加热固体时,试管口应略低于试管底部,氨气的密度小于空气,应用向下排空气法收集,选用装置③;
(3)用蒸发的方法从NaCl溶液中获取NaCl固体,选用装置②。
6. 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O 稀硝酸 用稀硝酸氮的利用率高,产生的污染气体也少 FeO42-具有氧化性 3Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O = 0.2
【详解】试题分析:(1)FeCl3溶液作为“腐蚀液”,生成CuCl2和FeCl2,该离子反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故答案为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)稀HNO3与过量Fe反应生成硝酸亚铁,一氧化氮和水,离子方程式为:3Fe+8H++2NO3-═3Fe2+++2NO↑+4H2O;“绿色化学”思想指的是化学反应中没有污染性的物质生成、原子利用率高的反应,Fe与浓硝酸反应为Fe+4HNO3(浓)=Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2O,与稀硝酸反应为3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,相比用稀硝酸氮的利用率高,产生的污染气体也少,故答案为3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O;稀硝酸;用稀硝酸氮的利用率高,产生的污染气体也少;
(3)Fe042-具有氧化性物质能够杀菌消毒;Fe2(SO4)3和NaCl0在强碱性溶液中反应生成高铁酸钠、氯化钠和水,离子方程式为:3Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,故答案为Fe042-具有氧化性;3Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(4)含有Al3+、Fe3+、Ba2+的混合溶液中逐滴加入NaOH和NaSO4的混合溶液,0-a沉淀逐渐增多,发生反应为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Ba2++SO42-=BaSO4↓;a-(a+10)沉淀不变,则说明生成沉淀和溶解沉淀的物质的量刚好相等,反应为:Ba2++SO42-=BaSO4↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(a+10)到(a+20)过程中沉淀减小,反应为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
①根据以上分析,(a+10)到(a+20)过程中反应的离子方程式:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
②根据a-(a+10)沉淀不变,则说明生成沉淀和溶解沉淀的物质的量刚好相等,反应为:Ba2++SO42-=BaSO4↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,所以NaOH和Na2S04的混合溶液中c(NaOH)=c(Na2S04),故答案为=;
③根据以上分析,发生Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O的为a-(a+20),又由图象可知(a+10)到(a+20)过程中溶解的氢氧化铝为1-0.9=0.1ml,所以a-(a+10)溶解的氢氧化铝也为0.1ml,则在混合溶液中n(Al3+)=0.2ml,故答案为0.2。
考点:考查了离子反应、净水原理、图象分析的相关知识。
7. 64
【分析】在非标准状况下,计算某物质的相对分子质量或摩尔质量时,可利用阿伏加德罗定律及其推论进行分析,即同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比;同温同容下,气体的压强之比等于其物质的量之比。
【详解】(1),,则其相对分子质量为64。答案为:64;
(2)温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,则,。答案为:;
(3)温度、体积相同时,气体压强之比等于其物质的量之比,则,。答案为:;
(4)体积比为的H2和O2的混合气体的平均摩尔质量;质量比为的H2和O2的混合气体的平均摩尔质量。答案为:;。
【点睛】计算平均相对分子质量时,可利用公式,也可利用公式。
8.(1)
(2)
(3)>
(4) ①②④ ②④
【详解】(1)与反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为 。
(2)将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中,和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠电离出Na+、OH-,OH-和反应生成和水,所以减少、增多、增多、不变,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有。
(3)蔗糖(C12H22O11)完全燃烧后的产物是二氧化碳和水,Na2O2吸收二氧化碳生成碳酸钠和氧气、吸收水生成氢氧化钠和氧气,固体增加的质量可看做是CO、H2的质量,将34.2g蔗糖(C12H22O11)完全燃烧后的产物通过足量Na2O2,过氧化钠增加的质量为0.1mlC12H22O11和0.1mlO原子的质量,所以Na2O2增重>34.2g。
(4)①NaOH溶液是混合物,含有自由移动的离子,能导电,既不是电解质又不是非电解;②熔融NaCl含有自由移动的离子,能导电,属于电解质;③氯化氢不含离子,不导电,其水溶液能导电,属于电解质;④熔融含有自由移动的离子,能导电,属于电解质;⑤NaOH固体中离子不能自由移动,不导电,其水溶液能导电,属于电解质;⑥自身不能电离,不导电,属于非电解质;⑦液氯是非金属单质,不导电,既不是电解质又不是非电解;⑧乙醇自身不能电离,不导电,属于非电解质;以上能导电的物质是①②④,能导电的电解质是②④。
9. ③⑩ 先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解,得到黄色溶液 NaHSO4=Na++H++ CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
【详解】①为金属单质,既不是电解质也不是非电解质;
②纯醋酸在水溶液中能导电,是电解质;
③CO2自身不能电离,是非电解质;
④H2SO4在水溶液中能导电,是电解质;
⑤Ba(OH)2在熔融状态下或水溶液中都能导电的化合物,是电解质;
⑥红褐色的氢氧化铁胶体是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑦稀盐酸是HCl的水溶液,是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
⑧NaHSO4在熔融状态下或水溶液中都能导电的化合物,是电解质;
⑨碳酸钙在熔融状态下能导电的化合物,是电解质;
⑩乙醇在熔融状态和水溶液中都不能导电,是非电解质;
故(1)属于非电解质的是:③⑩;
(2)H2SO4是电解质,氢氧化铁胶体遇到H2SO4溶液,胶体发生聚沉,生成氢氧化铁沉淀;再滴加H2SO4溶液,氢氧化铁沉淀与H2SO4反应生成硫酸铁,故现象为:先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解,得到黄色溶液;
(3)⑧为NaHSO4,在水中的电离产生钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为NaHSO4=Na++H++;
(4)⑨和⑦混合,碳酸钙溶于盐酸生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O。
10. 第四周期第ⅡA族 4s2 高 CaF2是离子晶体,SiF4是分子晶体,离子晶体熔化时破坏离子键,分子晶体熔化破坏范德华力,离子键远比范德华力强得多 Fe 取样,加入KSCN溶液,溶液呈现血红色,证明有Fe3+ 2 P+ 5 FeO+ 3 CaO→ 1 Ca3(PO4)2+ 5 Fe 0.1NA
【分析】本题考查的是元素周期表、原子结构示意图、电子式、常见阳离子的检验、方程式的配平。
(1)根据原子核外电子排布画出原子结构示意图;
(2)根据电子式书写规则写出电子式;
(3)生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,应为Fe(OH)2→Fe(OH)3的转化,M为Fe元素,检验铁离子常用SCN-,根据Fe3+与SCN-反应的现象分析。
【详解】(1)Ca的原子序数为20,原子结构中有4个电子层,最外层电子数为2,则在周期表中的位置为第四周期第ⅡA族,最外层电子排布为4s2。本小题答案为:第四周期第ⅡA族;4s2。
(2)CaF2为离子化合物,其电子式为;一般离子晶体的熔点高于分子晶体,CaF2是离子晶体,SiF4是分子晶体,离子晶体熔化时破坏离子键,分子晶体熔化破坏范德华力,离子键远比范德华力强烈得多,故CaF2的熔点比SiF4的熔点高。本小题答案为:;高;CaF2是离子晶体,SiF4是分子晶体,离子晶体熔化时破坏离子键,分子晶体熔化破坏范德华力,离子键远比范德华力强得多。
(3)生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色M(OH)n,故M为Fe,检验Fe3+的另一种方法是取样,加入KSCN溶液,溶液呈现血红色,证明有Fe3+。本小题答案为:Fe;取样,加入KSCN溶液,溶液呈现血红色,证明有Fe3+。
(4)P元素的化合价由0价升高为+5价,Fe元素的化合价由+2价降低为0价,由电子、原子守恒可知反应为2P+5FeO+3CaO→1Ca3(PO4)2+5Fe,若生成的Fe为2.8g,则转移的电子数目为(2.8g/56g/ml)×(2-0)×NA=0.1 NA。本小题答案为:2 P+ 5 FeO+ 3 CaO→ 1 Ca3(PO4)2+ 5 Fe ;0.1NA。
11.D
【详解】同一化学反应中,氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性,
①A+B2+=A2++B,该反应中氧化剂是B2+,氧化产物是A2+,所以B2+的氧化性>A2+的氧化性;
②D+2H2O=D(OH)2+H2↑,该反应中氧化剂是H2O,氧化产物是D(OH)2,所以H2O的氧化性>D2+的氧化性;
③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为:E2++2e﹣=E,B﹣2e﹣=B2+,该电池的电池反应式为E2++B=E+B2+,所以氧化剂是E2+,氧化产物是B2+,所以E2+的氧化性>B2+的氧化性;
所以各离子的氧化性大小为E2+>B2+>A2+>D2+;
故选D。
12.A
【详解】A.加热促进碳酸氢根离子的水解,溶液碱性增强,错误;
B.钠比煤油密度大,且不反应,钠沉在底部,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气,正确;
C.脱脂棉燃烧需要达到其着火点,应由过氧化钠与二氧化碳、水反应提供热量,正确;
D.钠与氧气反应生成氧化钠,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠潮解,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠晶体,碳酸钠晶体风化得到碳酸钠,正确。
13.A
【分析】A. 过氧化钠在反应中作氧化剂,具有强氧化性;
B. SCN-与Fe3+反应生成血红色物质;
C. 二氧化氮可以和水反应生成硝酸和NO;
D. 明矾与水反应生成Al(OH)3胶体,可用于净水。
【详解】A. 过氧化钠在反应中作氧化剂,具有强氧化性,可用作漂白剂,A项正确;
B. SCN-与Fe3+反应生成血红色物质,该物质不是沉淀, B项错误;
C. 二氧化氮可以和水反应生成硝酸和NO,因此不能用排水法收集,C项错误;
D. 明矾与水反应生成Al(OH)3胶体,可用于净水,不能杀菌消毒,D项错误;
答案选A。
【点睛】本题容易出错的地方是误把SCN-与Fe3+反应生成的产物当成沉淀,SCN-与Fe3+发生的是络合反应,得到的产物是血红色溶液而不是沉淀。
14.B
【详解】A.某溶液加入酸化的Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,则SO32-也可以被氧化为SO42-,故A错误;
B.纯碱溶液中滴加足量稀盐酸,将产生CO2气体,强酸制弱酸,说明酸性:盐酸>碳酸;又CO2气体通入苯酸钠溶液中,溶液变浑浊,说明酸性:碳酸>苯酚,综上分析,B正确;
C.某溶液加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,气体为二氧化碳或二氧化硫,则原溶液可能有:CO32-或SO32-、HCO3-或HSO3-,故C错误;
D.Fe(NO3)2试样加稀硫酸溶解,在酸性条件下,有NO3-,亚铁离子可以被氧化为三价铁离子,溶液不一定变质,故D错误;
答案选B。
【点睛】强酸制弱酸的应用是:强酸与弱酸盐反应可以置换出弱酸,可能以设计实验的形式进行考查。
15.A
【详解】A. 有的无机化学反应不属于化合、分解、置换、复分解中的任何一种反应,如3CO+Fe2O32Fe+3CO2不属于四种基本反应类型,但属于无机反应,A正确;
B.固态时能导电,该物质可能为金属单质,也可能为非金属单质如石墨,B不正确;
C.一种元素在同一物质中可显示不同价态,但不一定是该元素的相邻价态,如在NH4NO3中N元素的化合价分别为+5、-3,二者不相邻,C不正确;
D.氧化物既可能是氧化产物,也可能是还原产物,如在反应CO2+C2CO中,CO既是氧化产物也是还原产物,D不正确。
答案选A。
16.D
【详解】A、NO2溶于水,与水反应生成硝酸和NO,正确;
B、加热可使NH4Cl分解为氨气和氯化氢,正确;
C、N2与灼热的铜网不反应, O2与灼热的铜网反应生成氧化铜,正确;
D、NH4HCO3溶液加过量的NaOH溶液加热,溶液中混有剩余的氢氧化钠,错误;
答案选D。
17.A
【详解】①用天平(使用游码)称量时,应左物右码,砝码错放在左盘,会导致药品的质量偏小,则所配溶液的浓度偏低,①选;②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤会导致溶质的损失,则浓度偏低,②选;③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水,对溶液浓度无影响,因为只要定容时正确,至于水是原来就有的还是后来加入的,对浓度无影响,③不选;④定容时,俯视视容量瓶的刻度线,则溶液的体积偏小,浓度偏高,④不选;⑤定容后摇匀,发现液面降低是正常的,又补加少量水重新达到刻度线则导致浓度偏低,⑤选;答案选A。
18.B
【详解】A.没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,但属于吸热反应,故A不选;
B.Al、H元素的化合价变化,为氧化还原反应,且为放热反应,故B选;
C.C、H元素的化合价变化,为氧化还原反应,且为吸热反应,故C不选;
D、没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,但属于放热反应,故D不选;
答案选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应及吸热反应,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化及能量变化为解答的关键,注意常见的吸热反应和放热反应。解题关键:含元素化合价变化的反应为氧化还原反应,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,结合常见的放热反应来解答。
19.D
【详解】由25.00mL 0.05ml/L的羟胺的酸性溶液与50mL 0.25ml/L的KMnO4酸性溶液完全作用可知,NH2OH失去电子数等于高锰酸钾得到电子数,NH2OH中N元素的化合价为-1,设羟胺的氧化产物中N元素的化合价为x,由电子守恒可知,25.00×0.001L×0.5ml/L×(x+1)=50.00×0.001L×0.25ml/L×(7-2),解得x=4,羟胺的氧化产物是NO2。
【点睛】
20.B
【详解】A. 标准状况下CCl4 是液体, 22.4L CCl4的物质的量不是1ml,故A错误;
B. 1.8g 的 NH4+中含有的电子数为NA,故B正确;
C. O2 和 O3都是由氧原子构成, 32 g O2 和 O3 的混合气体中所含原子数 2 NA,故C错误;
D. 7.1g Cl2 溶于水,只有部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,转移电子数目小于0.1NA,故D错误。
故选B。
21.(1)脱水性
(2) B中品红稀溶液褪色 D中品红稀溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊
(3)
(4)硫酸遇水稀释时放出大量的热
(5) 不能 也能与溶液反应生成白色沉淀,干扰的检验
(6) 除去,防止干扰的检验
【分析】A装置为发生装置,在A装置中C和浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫和二氧化碳;由于二氧化硫具有漂白性能使B中的品红溶液褪色,以此来检验该反应中有二氧化硫产生;由于二氧化硫除具有漂白性外还具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,所以C装置的作用为吸收二氧化硫,同时D为检验二氧化硫在C中是否除尽,若品红溶液无明显实验现象,则二氧化硫被除尽;则气体就剩下二氧化碳和少量的水蒸气,若D装置的澄清石灰水变浑浊,则剩余气体为二氧化碳,据此分析可得。
【详解】(1)向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌后蔗糖先变黑后“发酵”形成“黑面包”,同时还闻到了刺激性气味,同学们判断黑色固体是碳,则此过程为有机化合物的脱水(或碳化),体现浓硫酸的脱水性,故答案为:脱水性;
(2)SO2具有漂白性、能使品红溶液褪色,而CO2不能,所以B装置中的品红溶液褪色,则说明有二氧化硫气体生成;D中品红溶液不褪色,则说明二氧化硫在C中被除尽,进入E中使澄清石灰水中的气体为二氧化碳;故答案为:B中品红溶液褪色;D中品红溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑;
(3)C与浓硫酸在加热条件下,发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,则其反应方程式为:,
(4)浓硫酸溶于水放出大量的热,不加热该反应也可进行,故答案为:硫酸遇水稀释时放出大量的热;
(5)SO2和CO2均能使E中澄清石灰水变浑浊,无法判断是否有CO2产生,故不能将B、E中试剂交换,故答案为:不能;也能与溶液反应生成白色沉淀,干扰的检验;
(6)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能与具有还原性的二氧化硫发生氧化还原反应而将其吸收除去,防止干扰二氧化碳的检验,两者反应的方程式为:;故答案为:吸收SO2,防止干扰CO2检验,。
22. 浓盐酸 吸收HCl H2SO4 黄绿色气体逐渐充满容器 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】用反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O制备纯净干燥的氯气,由于浓盐酸易挥发,制得的氯气中会含有氯化氢和水蒸气,结合氯气的性质分析解答。
【详解】(1)根据图示和反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,分液漏斗a所盛试剂为浓盐酸,故答案为:浓盐酸;
(2)要得到纯净的氯气,应除去氯气中挥发出的氯化氢和水蒸气,用饱和食盐水除去氯化氢,用浓硫酸除去水蒸气,故答案为:吸收HCl;
(3)要得到纯净的氯气,应除去氯气中挥发出的氯化氢和水蒸气,用饱和食盐水除去氯化氢,用浓硫酸除去水蒸气,故答案为:H2SO4;
(4)由于氯气是密度比空气大的黄绿色气体,因此实验开始后,c中的现象是黄绿色气体逐渐充满集气瓶,故答案为:黄绿色气体逐渐充满容器(或集气瓶);
(5)氢氧化钠溶液作用是吸收尾气中的氯气,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
23. 10ml/L 80 12.0g 玻璃棒 胶头滴管 100ml容量瓶 ③④①⑦②⑤⑥ 偏高 偏高
【分析】(1)根据电荷守恒有2c(Mg2+)+3c(Al3+)=c(Cl-),据此解答;
将溶液中Mg2+转化为氢氧化镁沉淀完全分离,铝离子转化为偏铝酸根,此时氢氧化钠恰好反应需要体积最少,此时溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,根据钠离子守恒有n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2),再根据V=计算氢氧化钠溶液的体积;
(2)实验室没有200mL容量瓶,以选择250mL容量瓶,还需要烧杯、玻璃棒;
(3)根据溶液配制的操作步骤进行排序;
(4)依据操作不当对浓度的影响作答。
【详解】(1)电荷守恒有c(Cl-)=2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2×2ml/L+3×2ml/L=10ml/L,
将溶液中Mg2+转化为氢氧化镁沉淀完全分离,铝离子转化为偏铝酸根,此时氢氧化钠恰好反应需要体积最少,此时溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,故n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)=10ml/L×0.02L+2ml×0.02L=0.24 ml,故需要氢氧化钠溶液的最小体积为=0.08 L=80mL,故答案为10ml/L;80;
(2)若要配制上述所需3ml/LNaOH溶液80mL,需要选取100mL的容量瓶,需要称量的固体质量m=nM=0.3 ml/L×0.1L×40g/ml=0.12g;所缺仪器为100mL容量瓶,由玻璃棒搅拌、引流,胶头滴管用于定容,
故答案为玻璃棒;胶头滴管;100mL的容量瓶;
(3)溶液配制的演变步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤移液、定容、摇匀等,正确的顺序为③④①⑦②⑤⑥,
故答案为③④①⑦②⑤⑥;
(4)若在上述配制过程中没有进行冷却这一步操作,则所配制溶液的体积会偏小,最终导致浓度将偏高;采用俯视刻度线的方法进行定容,则所配制溶液的体积会会偏小,最终导致浓度将偏高,故答案为偏高;偏高。
操作和现象
结论
A
取某溶液少许,加入酸化的Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀
该溶液一定含SO42-
B
向纯碱溶液中滴加足量稀盐酸,将产生的气体通入苯酸钠溶液中,溶液变浑浊
酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C
某溶液加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含CO32-或SO32-
D
取少量Fe(NO3)2试样加稀硫酸溶解,滴加KSCN溶液,溶液变红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
验证气体
实验现象
实验结论
有产生
。
有产生
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