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【化学】四川省宜宾县第一中学校2018-2019学年高一上学期12月份考试试题(解析版)
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四川省宜宾县第一中学校2018-2019学年高一上学期12月份考试试题
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 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108 Ba-137
第I卷(选择题 54分)
一.单选题(本大题共18个小题,每小题3分,共54分)
1.下列叙述正确的是( )
A. 固体氯化钠不导电,所以氯化钠是非电解质
B. 铜丝能导电,所以铜是电解质
C. 氯化氢水溶液能导电,所以氯化氢是电解质
D. CO2溶于水能导电,所以CO2是电解质
【答案】C
【解析】A项,固体NaCl不导电,但NaCl溶于水和熔融时都能导电,固体NaCl属于电解质,错误;B项,铜丝能导电,Cu属于单质,Cu既不是电解质也不是非电解质,错误;C项,氯化氢的水溶液能导电,氯化氢是电解质,正确;D项,CO2溶于水能导电,但导电离子不是CO2电离出来的,而是由CO2与H2O化合成的H2CO3电离产生的,CO2属于非电解质,错误;答案选C。
2.下列说法正确的是( )
A. 32 g O2占有的体积约为22.4 L
B. 22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮气分子
C. 在标准状况下,22.4 L水的质量约为18 g
D. 22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
【答案】D
【解析】A、B项均未指明标准状况;C项,标况下H2O为非气态。
3.关于反应2KI+O3+H2O ==2KOH+I2+O2,下列说法正确的是( )
A. 当有2 molKI被氧化时,2 mol氧原子被还原
B. O2是还原产物
C. 若消耗2.24 L O3,则转移0.2 mol电子
D. 氧化剂与还原产物的物质的量之比为1:1
【答案】D
【解析】试题分析:由O3+2KI+H2O═2KOH+I2+O2,I元素的化合价升高,O元素的化合价降低,该反应中转移2e-,I元素的化合价升高,O元素的化合价降低,则反应中O3是氧化剂,KI是还原剂。A.根据方程式,当有2 molKI被氧化时,被还原的氧原子为1mol,故A错误;B.O2中氧元素的化合价没有变化,不是还原产物,故B错误;C.为告知2.24 L O3所处的状态,无法计算,故C错误;D.根据上述分析,氧化剂是O3,还原产物是KOH,其中KOH只有一半是还原产物,氧化剂与还原产物的物质的量之比为1:1,故D正确;故选D。
4.下列各组物质混合后,既有气体生成,最终又有沉淀生成的是( )
①金属钠投入到FeCl3溶液
②过量NaOH溶液和明矾溶液
③过量生石灰投入到少量饱和NH4HCO3溶液
④Na2O2投入FeCl2溶液
A. 只有① B. 只有③ C. 只有②③ D. 只有①③④
【答案】D
【解析】试题分析:①Na先和水反应生成氢氧化钠和氢气,然后NaOH再和氯化铁发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀,所以有气体和沉淀生成,①正确;②过量的NaOH溶液和明矾溶液生成偏铝酸钠,溶液中最终没有沉淀生成,也没有气体,②错误;③过量CaO投入少量NH4HCO3溶液中发生的反应为:CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+NH4HCO3=CaCO3↓+2H2O+NH3↑,有气体和沉淀生成,③正确;④Na2O2投入FeCl2溶液中,过氧化钠把亚铁离子氧化为铁离子,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠与铁离子反应生成氢氧化铁沉淀,所以有气体和沉淀生成,④正确。符合题意的有①③④,故选D。
5.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 钠和冷水反应:Na +2H2O=Na++2OH-+H2↑
B. 金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al +2OH-=AlO2-+ H2↑
C. 金属铝溶于盐酸:2Al+6H+=2Al3++3H2↑
D. 铁和稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe3++H2↑
【答案】CD
【解析】试题分析:A不正确,没有配平,应该是2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;B不正确,应该是2Al+2H2O+2OH-==2AlO2-+3H2↑,答案选CD。
6.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( )
①H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2
③3FeCl2+4HNO32FeCl+NO+2H2O+Fe(NO3)3
A. H2SO3>I->Fe2+>NO B. I->Fe2+>H2SO3>NO
C. Fe2+>I->H2SO3>NO D. NO>Fe2+>H2SO3>I-
【答案】A
【解析】试题分析:依据还原剂的还原性>还原产物的还原性,反应2FeCl3+2HI==2FeCl2+2HCl+I2 中还原性I-> Fe2+,反应H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4中还原性H2SO3> I-,反应3FeCl2+4HNO3==2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3中还原性Fe2+> NO,综上分析可得还原性H2SO3> I-> Fe2+> NO,答案选A。
7.“酸雨”的形成主要是由于( )
A. 森林遭乱砍滥伐,破坏了生态平衡 B. 工业上大量燃烧含硫燃料
C. 大气中二氧化碳的含量增多 D. 汽车排出大量尾气
【答案】B
【解析】
【分析】二氧化硫、氮氧化物溶于水能生成显酸性的物质,是形成酸雨的主要物质。
【详解】“酸雨”是指pH<5.6的雨水,它的形成主要是由于工业上大量燃烧含硫化石燃料,生成的二氧化硫溶于水,能够和水反应生成亚硫酸或硫酸,当酸性达到一定程度时会形成酸雨。
答案选B。
8.下列实验现象与氧化还原反应有关的是( )
A. NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝
B. 向硅酸钠溶液中滴加适量稀盐酸,有透明的凝胶形成
C. 将NO2通入水中,气体由红棕色逐渐转变为无色
D. 向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,生成红褐色沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,反映在化合价上就是价态的变化,据此分析答题。
【详解】A.NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝,是由于氨气和水反应生成了一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子,溶液呈碱性的缘故,不是氧化还原反应,故A错误;
B.向硅酸钠溶液中滴加适量稀盐酸会发生如下反应:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓,生成的白色胶状的沉淀H2SiO3,发生复分解反应,不是氧化还原反应,故B错误;
C.NO2通入水中,会发生如下反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,其中红棕色气体NO2变为无色气体NO,反应中N元素的化合价由+4价变为0价和+5价,属于氧化还原反应,故C正确;
D.向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液生成红褐色沉淀,是因为发生可如下反应:Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4,发生复分解反应,不是氧化还原反应,故D错误。
故选C。
9.水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A. Na+、Ba2+、Cl-、SO42-
B. Fe2+、H+、SO42-、ClO-
C. Mg2+、NH4-、Cl-、SO42-
D. K+、Fe3+、NO3-、SCN-
【答案】C
【详解】A.Ba2+和SO42-反应生成BaSO4沉淀,不能大量共存,故A错误;
B.ClO-和H+反应生成HClO,ClO-能氧化Fe2+,不能大量共存,故B错误;
C.四种离子之间不发生反应,可以大量共存,故C正确;
D.Fe3+和SCN-能形成络合离子,不能大量共存,故D错误。
故选C。
10.将一小块金属钠长期露置于空气中发生一系列变化后,最终产物是( )
A. NaOH B. Na2O C. Na2O2 D. Na2CO3
【答案】D
【解析】试题分析:Na的性质活泼,易与空气中氧气反应生成Na2O,Na2O易与水反应生成NaOH,NaOH吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3•xH2O,Na2CO3•xH2O风化脱水生成Na2CO3;答案选D。
11.下列物质只含有离子键的是( )
A. Br2 B. CO2 C. KCl D. NaOH
【答案】C
【解析】分析:一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键,非金属元素的原子间容易形成共价键,据此判断。
详解:A. Br2分子中含有共价键,A错误;
B. CO2分子中含有共价键,B错误;
C. KCl中只有离子键,C正确;
D. NaOH中含有离子键,O与H之间还含有共价键,D错误。
答案选C。
12.下列说法中正确的是( )
A. 化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
B. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C. 放热反应在常温下一定很容易发生
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量的反应是放热反应
【答案】D
【解析】分析:A.化学反应的能量可转化为为热能、光能、电能、机械能等;
B.化学反应是否加热才能进行与反应热无关;
C.反应条件与反应是放热或吸热没有关系;
D.化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热,反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。
详解:A.化学反应的能量可转化为为热能、光能、电能、机械能等,不一定表现为热能,如可燃物的燃烧,既转化为热能,又有光能,A错误;
B.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如铝热反应在高温下才能进行,在常温下不反应,B错误。
C.放热反应在常温下不一定很容易发生,例如铝热反应在高温下才能进行,但属于放热反应,C错误;
D.化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热,反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应放热,反之吸热,D正确;
答案选D。
13.海水是一个巨大的化学资源宝库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A. 海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质
B. 海水制盐的过程中只发生了化学变化
C. 从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Na
D. 利用潮汐发电是将化学能转化为电能
【答案】C
【解析】分析:A.钾元素化合价由+1价变为0价,该过程中钾元素得电子发生还原反应;
B.海水蒸发制海盐的过程是物理变化过程;
C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2和Na;
D.潮汐发电是利用动能转化为电能。
详解:A.海水中的钾元素由化合态转化为游离态时,其化合价由+1价变为0价,该过程中有新物质生成,发生了化学反应,A错误;
B.海水蒸发制海盐的过程是物理变化过程,利用了水易挥发的性质进行分离,没有发生化学变化,B错误;
C.钠是活泼金属,利用电解熔融氯化钠得到,从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2和Na,C正确;
D.利用潮汐发电是利用动能转化为电能,而不是化学能转化为电能,D错误;
答案选C。
14.下列有关物质性质和用途都正确,且有对应关系的是( )
A. SiO2能导电,可用于制造光导纤维
B. 金属Al硬度大,是良好的建筑材料
C. NH3易溶于水,可用作制冷剂
D. 浓硫酸有强氧化性,常温下可使铁钝化,所以可用钢制容器储存、运输
【答案】D
【详解】A.SiO2不能导电,且二氧化硅用于制造光导纤维利用的是光的全反射原理,故A错误;
B.金属Al的硬度一般,是良好的建筑材料是因为铝的表面可以形成一层致密的氧化膜耐腐蚀,硬度大,且铝经常用作合金,不单独使用,故B正确;
C.氨气易液化而吸收热量而导致周围环境温度降低,所以氨气常常用作制冷剂,与NH3易溶于水无关,故C错误;
D.浓硫酸具有强氧化性,常温下铁遇到浓硫酸时就会被氧化,并在表面形成一层致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,所以可用钢制容器储存、运输,故D正确。
故选D。
15.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效的净水剂,可用次氯酸盐氧化法制备,原理如下:①2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O②Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH.下列说法不正确的是( )
A. 反应①为氧化还原反应,反应②为复分解反应
B. 反应①中Na2FeO4是氧化产物
C. 反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3
D. 每生成1mol K2FeO4,转移电子的物质的量为3mol
【答案】C
【解析】
【分析】反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中,Fe元素化合价升高,由+3价升高为+6价,被氧化,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,被还原,NaClO为氧化剂,FeCl3为还原剂;Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH为复分解反应,元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,据此答题。
【详解】A.反应①中Fe和Cl元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,反应②中元素化合价没有发生变化,为复分解反应,故A正确;
B.反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中,Fe元素的化合价由+3价升高为+6价被氧化,所以Na2FeO4是氧化产物,故B正确;
C.反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中,Fe元素的化合价由+3价升高为+6价,被氧化,FeCl3为还原剂;Cl元素化合价由+1价降低为-1价,被还原,NaClO为氧化剂;氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2,故C错误;
D.反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中,Fe元素的化合价由+3价升高为+6价被氧化,生成1molK2FeO4,转移电子的物质的量为3mol,故D正确。
故选C。
16.Na2O2是呼吸面具中常用的供氧剂,下列关于Na2O2的叙述正确的是( )
A. Na2O2中阴、阳离子的个数比为1:1
B. Na2O2分别与水、CO2反应,产生相同量的O2时,需要水和CO2的物质的量相等
C. Na2O2与CO2反应过程中,只做氧化剂
D. Na2O2与SO2的漂白原理相同
【答案】B
【详解】A.Na2O2的电子式为,故阴、阳离子的个数比为1∶2,故A错误;
B.Na2O2与水、CO2反应的方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,由反应方程式可知:生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同,故B正确;
C.Na2O2与CO2反应的方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O2中氧元素的化合价由-1价升高为0价、降低为-2价,所以Na2O2既是氧化剂又是还原剂,故C错误;
D.Na2O2因具有强氧化性而有漂白性,SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质,故原理不同,故D错误。
故选B。
17.实验室欲用18mol/L的浓硫酸配制500mL 3mol/L的稀硫酸,下列说法正确的是( )
A. 应用量筒量取83.30mL的浓硫酸
B. 在烧杯中溶解后,应立即转移至容量瓶中
C. 加水定容时,若俯视刻度线,会使所配溶液浓度偏低
D. 若未洗涤烧杯内壁并将洗涤液转移至容量瓶中,会使所配溶液浓度偏低
【答案】D
【详解】A.量筒的精确度为0.1mL,所以不能用量筒量取83.30mL的浓硫酸,故A错误;
B.浓硫酸稀释产生大量的热,容量瓶不能盛放过热的液体,所以浓硫酸在烧杯中稀释后,应冷却到室温再进行移液操作,故B错误;
C.加水定容时,若俯视刻度线,导致溶液的体积偏小,根据c=n/V可以知道,溶液浓度偏低,故C错误;
D.若未洗涤烧杯内壁并将洗涤液转移至容量瓶中,导致部分溶质损耗,根据c=n/V可以知道,溶液浓度偏低,故D正确。
故选D。
18.下列实验现象和结论相符的是( )
操作及现象
结论
A
溶液中加入盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
溶液中一定含有CO32-
B
某溶液中加入硝酸银,产生白色沉淀
溶液中一定含有Cl-
C
某气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊
该气体一定是CO2
D
向某溶液中先加KSCN无明显现象,再滴氯水,溶液变红
溶液中一定含有Fe2+
【答案】D
【详解】A.溶液中含有亚硫酸根离子和盐酸反应生成的二氧化硫也可以使澄清石灰水变浑浊,不一定是碳酸根离子,故A错误;
B.溶液中含有硫酸根离子也可以生成硫酸银白色沉淀,不一定含有氯离子,故B错误;
C.二氧化硫也可以使澄清石灰水变浑浊,故C错误;
D.向某溶液中先加KSCN无明显现象,再滴氯水,溶液变红是检验亚铁离子检验方法,反应现象证明含有亚铁离子,故D正确。
故选D。
第II卷(非选择题 46分)
二、综合题(本大题共4个大题,共46分)
19.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。
(1)硫酸具有A-D所示的性质,以下过程主要表现了浓硫酸的那些性质?请将选项字母填在下列各小题的横线上:
A强酸性 B 吸水性 C 脱水性 D 强氧化性
①浓硫酸可以干燥氢气__________
②浓硫酸使木条变黑__________
③热的浓硫酸与铜片反应__________
(2)现用该浓硫酸配制100mL 1mol/L的稀硫酸。可供选用的仪器有:①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④ 药匙;⑤量筒;⑥托盘天平。请回答下列问题:
(i)配制稀硫酸时,上述仪器中不需要使用的有__________(选填序号),还缺少的仪器有__________(写仪器名称);
(ii)经计算,配制100mL1mol/L的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为__________mL(保留一位小数),
【答案】I(1) B(2)C(3)AD
II(1)②④⑥; 100mL容量瓶、玻璃棒; (2)5.4
【解析】I(1)浓硫酸干燥氢气是利用了浓硫酸的吸水性,选 B(2)浓硫酸是木条变黑是利用浓硫酸的脱水性,选C。(3)浓硫酸和铜反应生成硫酸铜和二氧化硫和水,体现浓硫酸的酸性和强氧化性,选AD。II(1)配制硫酸需要使用胶头滴管,烧杯,量筒,不需要使用烧瓶,药匙,托盘天平,所以选②④⑥;配制溶液一定需要一定规格的容量瓶,本实验配制100毫升溶液,需要 100mL容量瓶,在稀释的过程总需要使用玻璃棒; (2)根据稀释过程中溶质的物质的量不变的原则计算,需要的浓硫酸的体积为VmL。则1×0.1×98=1.84×V×98% 解V=5.4mL。
20.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)SO2性质多变,若将SO2气体通入氢硫酸中,能看到的现象为:__________,该反应中SO2表现出______性;若将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中,离子反应方程式为_________,该反应中SO2表现出__________性。
(2)SO2有毒,且能形成酸雨,是大气主要污染物之一。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收原理:①SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O②2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O碱法的吸收原理:将含SO2的尾气通入足量的烧碱溶液中,请写出对应的化学反应方程式__________;
已知:
试剂
Ca(OH)2
NaOH
价格(元/kg)
0.36
2.9
余石灰-石膏法相比,碱法的优点是吸收快、效率高,缺点是__________;
(3)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计了双碱法,能实现物料循环利用。
上述方法中,实现循环利用的物质是__________,请用化学方程式表示在Na2SO3溶液中加入CaO后的反应原理__________。
【答案】(1). 溶液中生成黄色沉淀 (2). 氧化性
(3). 2MnO4-+5SO2+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ (4). 还原性
(5). SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O (6). 成本较高 (7). NaOH
(8). CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+Na2SO3=CaSO3↓+2NaOH
【解析】
【分析】(1)将SO2气体通入氢硫酸中,发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O;将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中,发生反应:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;
(2)二氧化硫和氢氧化钠的反应方程式为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,参照价格表,NaOH成本高;
(3)向Na2SO3溶液中加入CaO后,生成NaOH,故NaOH为循环利用的物质;CaO加入溶液中会先和水反应,即CaO+H2O=Ca(OH)2,生成的Ca(OH)2再和Na2SO3溶液反应,据此答题。
【详解】(1)二氧化硫具有弱氧化性,将SO2气体通入氢硫酸中,发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,
看到的现象为溶液中生成黄色沉淀,二氧化硫中S化合价由+4价→0价,化合价降低的反应物作氧化剂,体现氧化性;将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾具有强氧化性,将二氧化硫溶于水后生成的亚硫酸氧化为硫酸,二氧化硫遇到强氧化剂时体现还原性,将MnO4-还原为Mn2+,S元素的化合价升高2价,锰元素的化合价降低5价,则高锰酸根系数为2,二氧化硫系数为5,根据原子守恒,硫酸根系数为5,Mn2+系数为2,根据电荷守恒,右侧补4个氢原子,最终根据H原子守恒,左侧补2个水,即方程式为:
5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,二氧化硫中S元素的化合价由+4价→+6价,化合价升高的反应物作还原剂,体现还原性,故答案为:溶液中生成黄色沉淀,氧化性,2MnO4-+5SO2+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,还原性。
(2)二氧化硫作为酸性氧化物,可以和氢氧化钠反应盐和水,参照二氧化碳和氢氧化钠反应的方程式,写出二氧化硫和氢氧化钠的反应方程式为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,由于石灰的碱性比氢氧化钠弱,吸收SO2的速率慢、效率低,但吸收成本比氢氧化钠低的多,故答案为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,成本较高。
(3)从流程图中可以看出,向Na2SO3溶液中加入CaO后,生成NaOH,生成的NaOH可以作为二氧化硫的吸收剂,故NaOH为循环利用的物质;CaO加入溶液中会先和水反应,即CaO+H2O=Ca(OH)2,生成的Ca(OH)2再和Na2SO3溶液反应,根据流程图,反应物之一为NaOH,再根据复分解反应原理,另一生成物为CaSO3,故反应方程式为:Ca(OH)2+Na2SO3=CaSO3↓+2NaOH,故答案为:NaOH,CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2SO3=CaSO3↓+2NaOH。
21.某学生为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验。(已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd)
(1)请将上图各装置连接完整(填写装置中序号) → → → → 。
(2)若用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,在加稀盐酸时,发现CaCO3与稀盐酸不能接触,而稀盐酸又不够了,为使反应能顺利进行,可向装置②长颈漏斗中加入的试剂是 。
A.CCl4
B.H2SO4溶液
C.硝酸钠溶液
D.植物油
(3)检查装置②的气密性,方法是 。
装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到 时再点燃酒精灯。装置④的作用 。
(4)通入CO2的量不同可能会导致生成的产物不同。假如反应过程中有下列两种情况,按要求分别写出两种情况时的化学方程式。
I.当装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀产生,装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出此情况时钠与CO2反应的化学方程式 。
II.当装置①中钠的质量为0.23g时,充分反应后,将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中,产生112mL的CO2气体(标况下测定),装置⑤PdCl2溶液中没有观察到黑色沉淀产生,写出此情况时钠与CO2反应的化学方程式 。
【答案】(14分)(每空2分)
(1)②④③①⑤
(2)AC
(3)用弹簧夹夹住C处橡皮管,向装置②中加水至长颈漏斗液面高于试管液面,且长时间液面差稳定;
装置⑤中左端试管中澄清石灰水变浑浊(1分),且导管口产生均匀气泡(1分)
除去二氧化碳中氯化氢气体
(4)2Na+CO2 Na2CO3+CO 4Na+3CO2 2Na2CO3+C
【解析】试题分析:(1)根据实验目的,先需要准备二氧化碳,选用二氧化碳的发生装置为② ,微粒便于控制反应,选用的药品为块状碳酸钙,所以只能选用稀盐酸,生成的二氧化碳中混油氯化氢气体,需要经过装置④饱和碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢,然后干燥二氧化碳,选用装置③浓硫酸,干燥后的二氧化碳通入装置①与金属钠反应,反应后的气体利用装置⑤检验,所以正确的连接顺序为②④③①⑤。(2)A、四氯化碳的密度大于稀盐酸加入四氯化碳后,四氯化碳层在混合液的下层,从而使盐酸与碳酸钙接触而反应,错误;B、加入硫酸,硫酸可以与碳酸钙反应生成硫酸钙附着在碳酸钙的表面,阻止反应的发生,错误;C、硝酸钠溶液增大了盐酸的体积,可以使盐酸和碳酸钙接触,正确。D、加入植物油,植物油不溶于水,密度比水小,使盐酸和碳酸下不能接触,所以选AC。(3)对于装置②检查气密性,需要先用弹簧夹夹住C处橡皮管,向装置②中加水至长颈漏斗液面高于试管液面,且长时间液面差稳定;二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,当装置⑤中左端试管中澄清石灰水变浑浊,且导管口产生均匀气泡。说明装置中的空气已经排净,再点燃酒精灯,因为空气中的二氧化碳和水与钠反应,干扰实验。装置④是微粒除去二氧化碳中的氯化氢。
(4)装置⑤中氯化钯溶液观察到有黑色沉淀,氯化钯能被一氧化碳还原得到黑色的钯,则说明反应生成了一氧化碳,装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能是澄清的石灰水变浑浊的气体,该气体为二氧化碳,则钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和一氧化碳,方程式为2Na+CO2 Na2CO3+CO 装置①中钠的质量为0.23/23=0.01摩尔,二氧化碳的物质的量为0.112/22.4=0.005摩尔,则反应生成生成的碳酸钠的物质的量为0.005摩尔,说明钠完全转化成了碳酸钠,溶液中还有固体残留,根据化合价变化可知,残留的固体只能是碳,则钠和二氧化碳反应生成了碳酸钠和碳,方程式为4Na+3CO2 2Na2CO3+C
22.某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:
回答下列问题:
(1)写出所含物质的化学式:固体B_____,沉淀D_____。
(2)写出①、④两个反应的化学方程式:
①_______________________________________
④_______________________________________
(3)写出②、③两个反应的离子方程式:
②_______________________________________
③_____________________________________
(4)设计实验检验溶液F中所含溶质的阳离子:___________________________。
(5)分别写出Al2O3和Fe2O3在工业上的一种主要用途:
Al2O3︰_____________________________________
Fe2O3︰_____________________________________
【答案】(1). Al2O3 (2). Fe2O3 (3). Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (4). 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O (5). Al3+ + 3NH3﹒H2O Al(OH)3↓ + 3NH4+ (6). AlO2- + H2O + H+Al(OH)3↓ + H2O (7). 取少量F溶液于试管,再滴加少量硫氰化钾溶液,溶液呈红色 (8). Al2O3:做耐火材料,冶炼金属铝的原料等 (9). Fe2O3:做油漆颜料,冶炼金属铁的原料等
【解析】由流程可知,Al2O3和Fe2O3不溶于水,则沉淀C为Al2O3和Fe2O3,氧化铁与碱不反应,则沉淀D为Fe2O3,反应②③中生成的沉淀为Al(OH)3,受热分解生成B为Al2O3,反应②为KAl(SO4)2、氨水的反应,则溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3•H2O,由上述分析可知, B为Al2O3,D为Fe2O3,E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3•H2O,(1)B为Al2O3,D为Fe2O3;(2)①反应的化学方程式为:Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O;④反应的化学方程式为:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O;(3)②反应的离子方程式为:Al3+ + 3NH3﹒H2O Al(OH)3↓ + 3NH4+;③反应的离子方程式为:AlO2- + H2O + H+Al(OH)3↓ + H2O;(4)溶液F是氧化铁与盐酸反应生成的氯化铁溶液,溶液中所含溶质的阳离子是铁离子,检验方法为:取少量F溶液于试管,再滴加少量硫氰化钾溶液,溶液呈红色;(5)Al2O3在工业上的用途有:做耐火材料,冶炼金属铝的原料等;Fe2O3在工业上的用途有:做油漆颜料,冶炼金属铁的原料等。
三.计算题(共6分)
23.把6.5gZn放入足量的盐酸中,锌完全反应。计算:
(1)6.5gZn的物质的量?
(2)参加反应的HCl的物质的量?
(3)生成氢气的体积(标准状况)?
【答案】(1)0.1mol (2)0.2mol (3)2.24L
【解析】试题分析:(1)根据m=n·M可知
6.5克锌的物质的量6.5g÷65g/mol=0.1mol
(2)根据反应的化学方程式可知
Zn + 2HCl=ZnCl2+H2↑
1mol 2mol 1mol
0.1mol 0.2mol 0.1mol
所以参加反应的HCl的物质的量0.2mol
(3)生成氢气是0.1mol,则在标准状况下的体积是0.1mol×22.4L/mol=2.24L
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 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108 Ba-137
第I卷(选择题 54分)
一.单选题(本大题共18个小题,每小题3分,共54分)
1.下列叙述正确的是( )
A. 固体氯化钠不导电,所以氯化钠是非电解质
B. 铜丝能导电,所以铜是电解质
C. 氯化氢水溶液能导电,所以氯化氢是电解质
D. CO2溶于水能导电,所以CO2是电解质
【答案】C
【解析】A项,固体NaCl不导电,但NaCl溶于水和熔融时都能导电,固体NaCl属于电解质,错误;B项,铜丝能导电,Cu属于单质,Cu既不是电解质也不是非电解质,错误;C项,氯化氢的水溶液能导电,氯化氢是电解质,正确;D项,CO2溶于水能导电,但导电离子不是CO2电离出来的,而是由CO2与H2O化合成的H2CO3电离产生的,CO2属于非电解质,错误;答案选C。
2.下列说法正确的是( )
A. 32 g O2占有的体积约为22.4 L
B. 22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮气分子
C. 在标准状况下,22.4 L水的质量约为18 g
D. 22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
【答案】D
【解析】A、B项均未指明标准状况;C项,标况下H2O为非气态。
3.关于反应2KI+O3+H2O ==2KOH+I2+O2,下列说法正确的是( )
A. 当有2 molKI被氧化时,2 mol氧原子被还原
B. O2是还原产物
C. 若消耗2.24 L O3,则转移0.2 mol电子
D. 氧化剂与还原产物的物质的量之比为1:1
【答案】D
【解析】试题分析:由O3+2KI+H2O═2KOH+I2+O2,I元素的化合价升高,O元素的化合价降低,该反应中转移2e-,I元素的化合价升高,O元素的化合价降低,则反应中O3是氧化剂,KI是还原剂。A.根据方程式,当有2 molKI被氧化时,被还原的氧原子为1mol,故A错误;B.O2中氧元素的化合价没有变化,不是还原产物,故B错误;C.为告知2.24 L O3所处的状态,无法计算,故C错误;D.根据上述分析,氧化剂是O3,还原产物是KOH,其中KOH只有一半是还原产物,氧化剂与还原产物的物质的量之比为1:1,故D正确;故选D。
4.下列各组物质混合后,既有气体生成,最终又有沉淀生成的是( )
①金属钠投入到FeCl3溶液
②过量NaOH溶液和明矾溶液
③过量生石灰投入到少量饱和NH4HCO3溶液
④Na2O2投入FeCl2溶液
A. 只有① B. 只有③ C. 只有②③ D. 只有①③④
【答案】D
【解析】试题分析:①Na先和水反应生成氢氧化钠和氢气,然后NaOH再和氯化铁发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀,所以有气体和沉淀生成,①正确;②过量的NaOH溶液和明矾溶液生成偏铝酸钠,溶液中最终没有沉淀生成,也没有气体,②错误;③过量CaO投入少量NH4HCO3溶液中发生的反应为:CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+NH4HCO3=CaCO3↓+2H2O+NH3↑,有气体和沉淀生成,③正确;④Na2O2投入FeCl2溶液中,过氧化钠把亚铁离子氧化为铁离子,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠与铁离子反应生成氢氧化铁沉淀,所以有气体和沉淀生成,④正确。符合题意的有①③④,故选D。
5.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 钠和冷水反应:Na +2H2O=Na++2OH-+H2↑
B. 金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al +2OH-=AlO2-+ H2↑
C. 金属铝溶于盐酸:2Al+6H+=2Al3++3H2↑
D. 铁和稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe3++H2↑
【答案】CD
【解析】试题分析:A不正确,没有配平,应该是2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;B不正确,应该是2Al+2H2O+2OH-==2AlO2-+3H2↑,答案选CD。
6.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( )
①H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2
③3FeCl2+4HNO32FeCl+NO+2H2O+Fe(NO3)3
A. H2SO3>I->Fe2+>NO B. I->Fe2+>H2SO3>NO
C. Fe2+>I->H2SO3>NO D. NO>Fe2+>H2SO3>I-
【答案】A
【解析】试题分析:依据还原剂的还原性>还原产物的还原性,反应2FeCl3+2HI==2FeCl2+2HCl+I2 中还原性I-> Fe2+,反应H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4中还原性H2SO3> I-,反应3FeCl2+4HNO3==2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3中还原性Fe2+> NO,综上分析可得还原性H2SO3> I-> Fe2+> NO,答案选A。
7.“酸雨”的形成主要是由于( )
A. 森林遭乱砍滥伐,破坏了生态平衡 B. 工业上大量燃烧含硫燃料
C. 大气中二氧化碳的含量增多 D. 汽车排出大量尾气
【答案】B
【解析】
【分析】二氧化硫、氮氧化物溶于水能生成显酸性的物质,是形成酸雨的主要物质。
【详解】“酸雨”是指pH<5.6的雨水,它的形成主要是由于工业上大量燃烧含硫化石燃料,生成的二氧化硫溶于水,能够和水反应生成亚硫酸或硫酸,当酸性达到一定程度时会形成酸雨。
答案选B。
8.下列实验现象与氧化还原反应有关的是( )
A. NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝
B. 向硅酸钠溶液中滴加适量稀盐酸,有透明的凝胶形成
C. 将NO2通入水中,气体由红棕色逐渐转变为无色
D. 向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,生成红褐色沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,反映在化合价上就是价态的变化,据此分析答题。
【详解】A.NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝,是由于氨气和水反应生成了一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子,溶液呈碱性的缘故,不是氧化还原反应,故A错误;
B.向硅酸钠溶液中滴加适量稀盐酸会发生如下反应:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓,生成的白色胶状的沉淀H2SiO3,发生复分解反应,不是氧化还原反应,故B错误;
C.NO2通入水中,会发生如下反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,其中红棕色气体NO2变为无色气体NO,反应中N元素的化合价由+4价变为0价和+5价,属于氧化还原反应,故C正确;
D.向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液生成红褐色沉淀,是因为发生可如下反应:Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4,发生复分解反应,不是氧化还原反应,故D错误。
故选C。
9.水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A. Na+、Ba2+、Cl-、SO42-
B. Fe2+、H+、SO42-、ClO-
C. Mg2+、NH4-、Cl-、SO42-
D. K+、Fe3+、NO3-、SCN-
【答案】C
【详解】A.Ba2+和SO42-反应生成BaSO4沉淀,不能大量共存,故A错误;
B.ClO-和H+反应生成HClO,ClO-能氧化Fe2+,不能大量共存,故B错误;
C.四种离子之间不发生反应,可以大量共存,故C正确;
D.Fe3+和SCN-能形成络合离子,不能大量共存,故D错误。
故选C。
10.将一小块金属钠长期露置于空气中发生一系列变化后,最终产物是( )
A. NaOH B. Na2O C. Na2O2 D. Na2CO3
【答案】D
【解析】试题分析:Na的性质活泼,易与空气中氧气反应生成Na2O,Na2O易与水反应生成NaOH,NaOH吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3•xH2O,Na2CO3•xH2O风化脱水生成Na2CO3;答案选D。
11.下列物质只含有离子键的是( )
A. Br2 B. CO2 C. KCl D. NaOH
【答案】C
【解析】分析:一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键,非金属元素的原子间容易形成共价键,据此判断。
详解:A. Br2分子中含有共价键,A错误;
B. CO2分子中含有共价键,B错误;
C. KCl中只有离子键,C正确;
D. NaOH中含有离子键,O与H之间还含有共价键,D错误。
答案选C。
12.下列说法中正确的是( )
A. 化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
B. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C. 放热反应在常温下一定很容易发生
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量的反应是放热反应
【答案】D
【解析】分析:A.化学反应的能量可转化为为热能、光能、电能、机械能等;
B.化学反应是否加热才能进行与反应热无关;
C.反应条件与反应是放热或吸热没有关系;
D.化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热,反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。
详解:A.化学反应的能量可转化为为热能、光能、电能、机械能等,不一定表现为热能,如可燃物的燃烧,既转化为热能,又有光能,A错误;
B.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如铝热反应在高温下才能进行,在常温下不反应,B错误。
C.放热反应在常温下不一定很容易发生,例如铝热反应在高温下才能进行,但属于放热反应,C错误;
D.化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热,反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应放热,反之吸热,D正确;
答案选D。
13.海水是一个巨大的化学资源宝库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A. 海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质
B. 海水制盐的过程中只发生了化学变化
C. 从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Na
D. 利用潮汐发电是将化学能转化为电能
【答案】C
【解析】分析:A.钾元素化合价由+1价变为0价,该过程中钾元素得电子发生还原反应;
B.海水蒸发制海盐的过程是物理变化过程;
C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2和Na;
D.潮汐发电是利用动能转化为电能。
详解:A.海水中的钾元素由化合态转化为游离态时,其化合价由+1价变为0价,该过程中有新物质生成,发生了化学反应,A错误;
B.海水蒸发制海盐的过程是物理变化过程,利用了水易挥发的性质进行分离,没有发生化学变化,B错误;
C.钠是活泼金属,利用电解熔融氯化钠得到,从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2和Na,C正确;
D.利用潮汐发电是利用动能转化为电能,而不是化学能转化为电能,D错误;
答案选C。
14.下列有关物质性质和用途都正确,且有对应关系的是( )
A. SiO2能导电,可用于制造光导纤维
B. 金属Al硬度大,是良好的建筑材料
C. NH3易溶于水,可用作制冷剂
D. 浓硫酸有强氧化性,常温下可使铁钝化,所以可用钢制容器储存、运输
【答案】D
【详解】A.SiO2不能导电,且二氧化硅用于制造光导纤维利用的是光的全反射原理,故A错误;
B.金属Al的硬度一般,是良好的建筑材料是因为铝的表面可以形成一层致密的氧化膜耐腐蚀,硬度大,且铝经常用作合金,不单独使用,故B正确;
C.氨气易液化而吸收热量而导致周围环境温度降低,所以氨气常常用作制冷剂,与NH3易溶于水无关,故C错误;
D.浓硫酸具有强氧化性,常温下铁遇到浓硫酸时就会被氧化,并在表面形成一层致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,所以可用钢制容器储存、运输,故D正确。
故选D。
15.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效的净水剂,可用次氯酸盐氧化法制备,原理如下:①2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O②Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH.下列说法不正确的是( )
A. 反应①为氧化还原反应,反应②为复分解反应
B. 反应①中Na2FeO4是氧化产物
C. 反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3
D. 每生成1mol K2FeO4,转移电子的物质的量为3mol
【答案】C
【解析】
【分析】反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中,Fe元素化合价升高,由+3价升高为+6价,被氧化,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,被还原,NaClO为氧化剂,FeCl3为还原剂;Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH为复分解反应,元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,据此答题。
【详解】A.反应①中Fe和Cl元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,反应②中元素化合价没有发生变化,为复分解反应,故A正确;
B.反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中,Fe元素的化合价由+3价升高为+6价被氧化,所以Na2FeO4是氧化产物,故B正确;
C.反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中,Fe元素的化合价由+3价升高为+6价,被氧化,FeCl3为还原剂;Cl元素化合价由+1价降低为-1价,被还原,NaClO为氧化剂;氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2,故C错误;
D.反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中,Fe元素的化合价由+3价升高为+6价被氧化,生成1molK2FeO4,转移电子的物质的量为3mol,故D正确。
故选C。
16.Na2O2是呼吸面具中常用的供氧剂,下列关于Na2O2的叙述正确的是( )
A. Na2O2中阴、阳离子的个数比为1:1
B. Na2O2分别与水、CO2反应,产生相同量的O2时,需要水和CO2的物质的量相等
C. Na2O2与CO2反应过程中,只做氧化剂
D. Na2O2与SO2的漂白原理相同
【答案】B
【详解】A.Na2O2的电子式为,故阴、阳离子的个数比为1∶2,故A错误;
B.Na2O2与水、CO2反应的方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,由反应方程式可知:生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同,故B正确;
C.Na2O2与CO2反应的方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O2中氧元素的化合价由-1价升高为0价、降低为-2价,所以Na2O2既是氧化剂又是还原剂,故C错误;
D.Na2O2因具有强氧化性而有漂白性,SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质,故原理不同,故D错误。
故选B。
17.实验室欲用18mol/L的浓硫酸配制500mL 3mol/L的稀硫酸,下列说法正确的是( )
A. 应用量筒量取83.30mL的浓硫酸
B. 在烧杯中溶解后,应立即转移至容量瓶中
C. 加水定容时,若俯视刻度线,会使所配溶液浓度偏低
D. 若未洗涤烧杯内壁并将洗涤液转移至容量瓶中,会使所配溶液浓度偏低
【答案】D
【详解】A.量筒的精确度为0.1mL,所以不能用量筒量取83.30mL的浓硫酸,故A错误;
B.浓硫酸稀释产生大量的热,容量瓶不能盛放过热的液体,所以浓硫酸在烧杯中稀释后,应冷却到室温再进行移液操作,故B错误;
C.加水定容时,若俯视刻度线,导致溶液的体积偏小,根据c=n/V可以知道,溶液浓度偏低,故C错误;
D.若未洗涤烧杯内壁并将洗涤液转移至容量瓶中,导致部分溶质损耗,根据c=n/V可以知道,溶液浓度偏低,故D正确。
故选D。
18.下列实验现象和结论相符的是( )
操作及现象
结论
A
溶液中加入盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
溶液中一定含有CO32-
B
某溶液中加入硝酸银,产生白色沉淀
溶液中一定含有Cl-
C
某气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊
该气体一定是CO2
D
向某溶液中先加KSCN无明显现象,再滴氯水,溶液变红
溶液中一定含有Fe2+
【答案】D
【详解】A.溶液中含有亚硫酸根离子和盐酸反应生成的二氧化硫也可以使澄清石灰水变浑浊,不一定是碳酸根离子,故A错误;
B.溶液中含有硫酸根离子也可以生成硫酸银白色沉淀,不一定含有氯离子,故B错误;
C.二氧化硫也可以使澄清石灰水变浑浊,故C错误;
D.向某溶液中先加KSCN无明显现象,再滴氯水,溶液变红是检验亚铁离子检验方法,反应现象证明含有亚铁离子,故D正确。
故选D。
第II卷(非选择题 46分)
二、综合题(本大题共4个大题,共46分)
19.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。
(1)硫酸具有A-D所示的性质,以下过程主要表现了浓硫酸的那些性质?请将选项字母填在下列各小题的横线上:
A强酸性 B 吸水性 C 脱水性 D 强氧化性
①浓硫酸可以干燥氢气__________
②浓硫酸使木条变黑__________
③热的浓硫酸与铜片反应__________
(2)现用该浓硫酸配制100mL 1mol/L的稀硫酸。可供选用的仪器有:①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④ 药匙;⑤量筒;⑥托盘天平。请回答下列问题:
(i)配制稀硫酸时,上述仪器中不需要使用的有__________(选填序号),还缺少的仪器有__________(写仪器名称);
(ii)经计算,配制100mL1mol/L的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为__________mL(保留一位小数),
【答案】I(1) B(2)C(3)AD
II(1)②④⑥; 100mL容量瓶、玻璃棒; (2)5.4
【解析】I(1)浓硫酸干燥氢气是利用了浓硫酸的吸水性,选 B(2)浓硫酸是木条变黑是利用浓硫酸的脱水性,选C。(3)浓硫酸和铜反应生成硫酸铜和二氧化硫和水,体现浓硫酸的酸性和强氧化性,选AD。II(1)配制硫酸需要使用胶头滴管,烧杯,量筒,不需要使用烧瓶,药匙,托盘天平,所以选②④⑥;配制溶液一定需要一定规格的容量瓶,本实验配制100毫升溶液,需要 100mL容量瓶,在稀释的过程总需要使用玻璃棒; (2)根据稀释过程中溶质的物质的量不变的原则计算,需要的浓硫酸的体积为VmL。则1×0.1×98=1.84×V×98% 解V=5.4mL。
20.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)SO2性质多变,若将SO2气体通入氢硫酸中,能看到的现象为:__________,该反应中SO2表现出______性;若将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中,离子反应方程式为_________,该反应中SO2表现出__________性。
(2)SO2有毒,且能形成酸雨,是大气主要污染物之一。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收原理:①SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O②2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O碱法的吸收原理:将含SO2的尾气通入足量的烧碱溶液中,请写出对应的化学反应方程式__________;
已知:
试剂
Ca(OH)2
NaOH
价格(元/kg)
0.36
2.9
余石灰-石膏法相比,碱法的优点是吸收快、效率高,缺点是__________;
(3)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计了双碱法,能实现物料循环利用。
上述方法中,实现循环利用的物质是__________,请用化学方程式表示在Na2SO3溶液中加入CaO后的反应原理__________。
【答案】(1). 溶液中生成黄色沉淀 (2). 氧化性
(3). 2MnO4-+5SO2+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ (4). 还原性
(5). SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O (6). 成本较高 (7). NaOH
(8). CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+Na2SO3=CaSO3↓+2NaOH
【解析】
【分析】(1)将SO2气体通入氢硫酸中,发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O;将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中,发生反应:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;
(2)二氧化硫和氢氧化钠的反应方程式为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,参照价格表,NaOH成本高;
(3)向Na2SO3溶液中加入CaO后,生成NaOH,故NaOH为循环利用的物质;CaO加入溶液中会先和水反应,即CaO+H2O=Ca(OH)2,生成的Ca(OH)2再和Na2SO3溶液反应,据此答题。
【详解】(1)二氧化硫具有弱氧化性,将SO2气体通入氢硫酸中,发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,
看到的现象为溶液中生成黄色沉淀,二氧化硫中S化合价由+4价→0价,化合价降低的反应物作氧化剂,体现氧化性;将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾具有强氧化性,将二氧化硫溶于水后生成的亚硫酸氧化为硫酸,二氧化硫遇到强氧化剂时体现还原性,将MnO4-还原为Mn2+,S元素的化合价升高2价,锰元素的化合价降低5价,则高锰酸根系数为2,二氧化硫系数为5,根据原子守恒,硫酸根系数为5,Mn2+系数为2,根据电荷守恒,右侧补4个氢原子,最终根据H原子守恒,左侧补2个水,即方程式为:
5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,二氧化硫中S元素的化合价由+4价→+6价,化合价升高的反应物作还原剂,体现还原性,故答案为:溶液中生成黄色沉淀,氧化性,2MnO4-+5SO2+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,还原性。
(2)二氧化硫作为酸性氧化物,可以和氢氧化钠反应盐和水,参照二氧化碳和氢氧化钠反应的方程式,写出二氧化硫和氢氧化钠的反应方程式为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,由于石灰的碱性比氢氧化钠弱,吸收SO2的速率慢、效率低,但吸收成本比氢氧化钠低的多,故答案为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,成本较高。
(3)从流程图中可以看出,向Na2SO3溶液中加入CaO后,生成NaOH,生成的NaOH可以作为二氧化硫的吸收剂,故NaOH为循环利用的物质;CaO加入溶液中会先和水反应,即CaO+H2O=Ca(OH)2,生成的Ca(OH)2再和Na2SO3溶液反应,根据流程图,反应物之一为NaOH,再根据复分解反应原理,另一生成物为CaSO3,故反应方程式为:Ca(OH)2+Na2SO3=CaSO3↓+2NaOH,故答案为:NaOH,CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2SO3=CaSO3↓+2NaOH。
21.某学生为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验。(已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd)
(1)请将上图各装置连接完整(填写装置中序号) → → → → 。
(2)若用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,在加稀盐酸时,发现CaCO3与稀盐酸不能接触,而稀盐酸又不够了,为使反应能顺利进行,可向装置②长颈漏斗中加入的试剂是 。
A.CCl4
B.H2SO4溶液
C.硝酸钠溶液
D.植物油
(3)检查装置②的气密性,方法是 。
装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到 时再点燃酒精灯。装置④的作用 。
(4)通入CO2的量不同可能会导致生成的产物不同。假如反应过程中有下列两种情况,按要求分别写出两种情况时的化学方程式。
I.当装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀产生,装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出此情况时钠与CO2反应的化学方程式 。
II.当装置①中钠的质量为0.23g时,充分反应后,将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中,产生112mL的CO2气体(标况下测定),装置⑤PdCl2溶液中没有观察到黑色沉淀产生,写出此情况时钠与CO2反应的化学方程式 。
【答案】(14分)(每空2分)
(1)②④③①⑤
(2)AC
(3)用弹簧夹夹住C处橡皮管,向装置②中加水至长颈漏斗液面高于试管液面,且长时间液面差稳定;
装置⑤中左端试管中澄清石灰水变浑浊(1分),且导管口产生均匀气泡(1分)
除去二氧化碳中氯化氢气体
(4)2Na+CO2 Na2CO3+CO 4Na+3CO2 2Na2CO3+C
【解析】试题分析:(1)根据实验目的,先需要准备二氧化碳,选用二氧化碳的发生装置为② ,微粒便于控制反应,选用的药品为块状碳酸钙,所以只能选用稀盐酸,生成的二氧化碳中混油氯化氢气体,需要经过装置④饱和碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢,然后干燥二氧化碳,选用装置③浓硫酸,干燥后的二氧化碳通入装置①与金属钠反应,反应后的气体利用装置⑤检验,所以正确的连接顺序为②④③①⑤。(2)A、四氯化碳的密度大于稀盐酸加入四氯化碳后,四氯化碳层在混合液的下层,从而使盐酸与碳酸钙接触而反应,错误;B、加入硫酸,硫酸可以与碳酸钙反应生成硫酸钙附着在碳酸钙的表面,阻止反应的发生,错误;C、硝酸钠溶液增大了盐酸的体积,可以使盐酸和碳酸钙接触,正确。D、加入植物油,植物油不溶于水,密度比水小,使盐酸和碳酸下不能接触,所以选AC。(3)对于装置②检查气密性,需要先用弹簧夹夹住C处橡皮管,向装置②中加水至长颈漏斗液面高于试管液面,且长时间液面差稳定;二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,当装置⑤中左端试管中澄清石灰水变浑浊,且导管口产生均匀气泡。说明装置中的空气已经排净,再点燃酒精灯,因为空气中的二氧化碳和水与钠反应,干扰实验。装置④是微粒除去二氧化碳中的氯化氢。
(4)装置⑤中氯化钯溶液观察到有黑色沉淀,氯化钯能被一氧化碳还原得到黑色的钯,则说明反应生成了一氧化碳,装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能是澄清的石灰水变浑浊的气体,该气体为二氧化碳,则钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和一氧化碳,方程式为2Na+CO2 Na2CO3+CO 装置①中钠的质量为0.23/23=0.01摩尔,二氧化碳的物质的量为0.112/22.4=0.005摩尔,则反应生成生成的碳酸钠的物质的量为0.005摩尔,说明钠完全转化成了碳酸钠,溶液中还有固体残留,根据化合价变化可知,残留的固体只能是碳,则钠和二氧化碳反应生成了碳酸钠和碳,方程式为4Na+3CO2 2Na2CO3+C
22.某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:
回答下列问题:
(1)写出所含物质的化学式:固体B_____,沉淀D_____。
(2)写出①、④两个反应的化学方程式:
①_______________________________________
④_______________________________________
(3)写出②、③两个反应的离子方程式:
②_______________________________________
③_____________________________________
(4)设计实验检验溶液F中所含溶质的阳离子:___________________________。
(5)分别写出Al2O3和Fe2O3在工业上的一种主要用途:
Al2O3︰_____________________________________
Fe2O3︰_____________________________________
【答案】(1). Al2O3 (2). Fe2O3 (3). Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (4). 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O (5). Al3+ + 3NH3﹒H2O Al(OH)3↓ + 3NH4+ (6). AlO2- + H2O + H+Al(OH)3↓ + H2O (7). 取少量F溶液于试管,再滴加少量硫氰化钾溶液,溶液呈红色 (8). Al2O3:做耐火材料,冶炼金属铝的原料等 (9). Fe2O3:做油漆颜料,冶炼金属铁的原料等
【解析】由流程可知,Al2O3和Fe2O3不溶于水,则沉淀C为Al2O3和Fe2O3,氧化铁与碱不反应,则沉淀D为Fe2O3,反应②③中生成的沉淀为Al(OH)3,受热分解生成B为Al2O3,反应②为KAl(SO4)2、氨水的反应,则溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3•H2O,由上述分析可知, B为Al2O3,D为Fe2O3,E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3•H2O,(1)B为Al2O3,D为Fe2O3;(2)①反应的化学方程式为:Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O;④反应的化学方程式为:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O;(3)②反应的离子方程式为:Al3+ + 3NH3﹒H2O Al(OH)3↓ + 3NH4+;③反应的离子方程式为:AlO2- + H2O + H+Al(OH)3↓ + H2O;(4)溶液F是氧化铁与盐酸反应生成的氯化铁溶液,溶液中所含溶质的阳离子是铁离子,检验方法为:取少量F溶液于试管,再滴加少量硫氰化钾溶液,溶液呈红色;(5)Al2O3在工业上的用途有:做耐火材料,冶炼金属铝的原料等;Fe2O3在工业上的用途有:做油漆颜料,冶炼金属铁的原料等。
三.计算题(共6分)
23.把6.5gZn放入足量的盐酸中,锌完全反应。计算:
(1)6.5gZn的物质的量?
(2)参加反应的HCl的物质的量?
(3)生成氢气的体积(标准状况)?
【答案】(1)0.1mol (2)0.2mol (3)2.24L
【解析】试题分析:(1)根据m=n·M可知
6.5克锌的物质的量6.5g÷65g/mol=0.1mol
(2)根据反应的化学方程式可知
Zn + 2HCl=ZnCl2+H2↑
1mol 2mol 1mol
0.1mol 0.2mol 0.1mol
所以参加反应的HCl的物质的量0.2mol
(3)生成氢气是0.1mol,则在标准状况下的体积是0.1mol×22.4L/mol=2.24L
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