【化学】湖南省衡阳市第一中学2018-2019学年高一上学期期末考试试题(解析版)
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湖南省衡阳市第一中学2018-2019学年高一上学期期末考试试题
考试时量:90分钟考试总分:100分
可能用的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Na—23 Al—27 S—32 Fe—56 Cu—64 Mg—24 Ba—137 Si—28
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本大题包括25小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项符合题意,请将最恰当的答案填在答题卡上
1.下列物质的分类正确的是( )
【答案】D
【详解】A.氨气由两种元素组成,其中一种元素为氢元素,为氢化物,不属于酸,选项A错误;
B.Na2CO3是由钠离子和碳酸根离子构成的盐,不属于碱,选项B错误;
C.HClO由三种元素组成不属于氧化物,HClO电离时产生的阳离子全部是氢离子,属于酸,选项C错误;
D.HCl电离时产生的阳离子全部是氢离子属于酸,Fe(OH)3电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子属于碱,Na2S是由金属钠离子和硫离子组成的盐,NO是氧化物,选项D正确;
答案选D。
2.目前我国许多城市定期公布空气质量报告,在空气质量报告中,一般不涉及( )
A. SO2 B. NO2 C. CO2 D. 可吸入颗粒物
【答案】C
【解析】答案:C
空气污染指数是指根据空气中SO2、 NO2和可吸入颗粒物等污染物的浓度计算出来的数值。CO2一般不涉及。
3.氯化铁溶液和氢氧化铁胶体具有的共同性质是( )
A. 分散质颗粒直径在1~100nm之间 B. 能产生丁达尔效应
C. 呈红褐色 D. 能透过滤纸
【答案】D
【详解】A、溶液中溶质粒子直径小于1nm,胶体粒子直径在1~100nm之间,选项A错误;
B、溶液不产生丁达尔效应,胶体能产生丁达尔效应,选项B错误;
C、氯化铁溶液是黄色的液体,氢氧化铁胶体呈红褐色,选项C错误;
D、胶体粒子直径比溶液大,胶体、溶液都能透过滤纸,选项D正确;
答案选D。
4.下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A. Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B. 生活中可用HF来刻蚀玻璃
C. 工业上利用合成氨实现人工固氮 D. 工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
【答案】B
【详解】A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂,过氧化钠与二氧化碳或水反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠中O元素的化合价变化,为氧化还原反应,选项A不选;
B.生活中可用HF来刻蚀玻璃,为二氧化硅与HF发生的复分解反应,不是氧化还原反应,选项B选;
C.利用合成氨实现人工固氮,将氮气和氢气化合生成氨气,N、H元素的化合价变化,为氧化还原反应,选项C不选;
D.工业上电解熔融状态Al2O3制备Al,Al、O元素的化合价变化,为氧化还原反应,选项D不选;
答案选B。
5.下列试剂保存方法正确的是( )
A. 氯水存放在无色试剂瓶中
B. Na2SiO3可用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放
C. 浓硝酸保存在磨口玻璃塞棕色试剂瓶中,并置于阴凉处
D. 金属钠保存在水中
【答案】C
【详解】A.氯水中存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO,次氯酸不稳定,见光易分解,新制的氯水应该保存在棕色试剂瓶中避光保存,选项A错误;
B、硅酸钠是一种粘合剂,可将瓶口与瓶塞粘到一起,无法打开,不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放,选项B错误;
C.硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中,选项C正确;
D、金属钠和水之间能反应,所以不能保存在水中,选项D错误;
答案选C。
6.下列叙述中正确的是( )
A. NH3溶于水生成能导电的物质,所以NH3是电解质
B. 氧化剂中至少有一种元素的化合价在反应中升高
C. 金属与非金属单质反应时,被氧化的一定是金属
D. 二氧化碳和二氧化硅都可与水直接反应生成酸
【答案】C
【详解】A、氨气溶于水所得溶液能导电,原因是氨气溶于水形成的一水合氨电离出自由移动的离子而导电,氨气自身不能电离出离子,所以氨气是非电解质,选项A错误;
B、氧化剂被还原,其中至少有一种元素的化合价在反应中化合价降低,但不一定有元素的化合价升高,若有则为还原剂,选项B错误;
C、金属与非金属单质反应时,金属单质的化合价升高,则被氧化的一定是金属,选项C正确;
D、二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,二氧化碳能和水反应生成碳酸,但二氧化硅不溶于水,和水不反应,选项D错误。
答案选C。
7.某同学欲配制100mL0.5mol.L-1的NaOH溶液时有以下实验操作,其中会导致所配制的溶液浓度偏高的是()
A. 未冷却到室温就注入容量瓶定容
B. 定容后,经振荡、摇匀、静置,液面下降再加水
C. 配好的溶液转入干净的试剂瓶时,不慎溅出部分溶液
D. 向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
【答案】A
【详解】A、未冷却至室温就注入容量瓶并马上定容,导致体积偏小,浓度偏高,选项A选;
B.定容后,轻轻振荡、摇匀、静置,液面下降再加水至刻度,导致V偏大,则配制溶液浓度偏低,选项B不选;
C. 配好的溶液转入干净的试剂瓶时,不慎溅出部分溶液,对溶液浓度无影响,选项C不选;
D. 向容量瓶转移溶液时有少量液体流出,导致溶质减少,浓度偏低,选项D不选;
答案选A。
8.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,2.24LSO3所含的分子数为0.1NA
B. 1molCu和含2molH2SO4的热浓硫酸反应,失去2 NA个电子
C. 16gO2含有的氧原子数为NA
D. 0.3 mol.L-1的MgCl2溶液中含Mg2+数为0.3 NA
【答案】C
【详解】A、标准状况下SO3不是气体,2.24LSO3所含的分子数为不等于0.1NA,选项A错误;
B.随着反应的进行,浓硫酸浓度逐渐降低,Cu与稀硫酸不反应,因此转移的电子数小于2 NA,选项B错误;
C、16 g O2的物质的量为0.5mol,含有1mol氧原子,个数为NA个,选项C正确;
D、没有给定溶液的体积,无法计算镁离子的数目,选项D错误。
答案选C。
9.自然界里常见金属元素存在最多的是Al,其次是铁,接着是铜。然而人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量少的铜,含量最多的铝最迟冶炼出来,究其原因,合理的是( )
A. 铜矿较易还原,铝矿很难还原
B. 铜矿颜色较深,易发现,铝矿颜色较浅,不易发现
C. 矿石在地下埋藏,铜矿最浅,容易开发,铝矿埋得深,难开发
D. 以上说法是错误的
【答案】A
【详解】A.铝较活泼,极易被氧气氧化生成氧化物,所以在自然界中以化合态存在,且冶炼铝时应该采用电解法冶炼,一般条件下铝矿石难被还原,铜较不活泼,铜离子较易被还原,所以冶炼铜比铝早,选项A正确;
B.金属的冶炼难易程度与金属的颜色无关,选项B错误;
C.金属的冶炼难易程度与矿石在地下埋藏深浅无关,选项C错误;
D.选项A正确,选项B、C错误,故选项D错误;
答案选A。
10.下列各组物质由于浓度或条件不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
①Cu与HNO3溶液;②NaOH与AlCl3溶液;③Fe与稀HCl溶液;④Na与O2反应
A. ①④ B. ①②④ C. ①③④ D. ①③
【答案】A
【详解】①3Cu+8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,符合题意;
②两者发生的反应为非氧化还原反应,不符合题意;
③Fe+2HCl = FeCl2+H2↑,不因浓度或条件不同发生不同氧化还原反应,不符合题意;
④两者在常温或点燃的情况下,发生不同的氧化还原反应,分别生成氧化钠和过氧化钠,符合题意;
答案为A。
11.关于下列各装置图的叙述中,正确的是 ( )
A. 实验室用装置①分离碘酒中的碘和酒精
B. 装置②中X若为四氯化碳,可用于吸收氨气,并防止倒吸
C. 装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色
D. 装置④可用于比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性
【答案】B
【详解】A.因碘与酒精不会分层,则不能利用分液漏斗来分离,选项A错误;
B.氨气极易溶于水,难溶于四氯化碳,并且四氯化碳不溶于水,密度比水大,可用来防止倒吸,选项B正确;
C、氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化,所以观察氢氧化亚铁的颜色要做好防护措施,故要将滴管伸到NaOH溶液的液面以下,选项C错误;
D、NaHCO3易分解,可放在套装小试管中在温度较低时加热分解,但装置将固体药品位置对换,由于Na2CO3受热不分解,澄清石灰水没明显现象,故无法比较,选项D错误。
答案选B。
12.下列离子在溶液中能大量共存的是( )
A. NH4+、Ba2+、Cl-、CO32- B. Cl-、NO3-、Fe2+、H+
C. K+、Na+、SO42-、MnO4- D. Na+、H+、NO3-、HCO3-
【答案】C
【详解】A. Ba2+与CO32-反应产生碳酸钡沉淀而不能大量共存,选项A错误;
B. NO3-、H+与Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存,选项B错误;
C. K+、Na+、SO42-、MnO4-各离子之间相互不反应,能大量共存,选项C正确;
D.H+与HCO3-反应生成二氧化碳和水而不能大量共存,选项D错误;
答案选C。
13.如图所示装置可用于(需要时可以用酒精灯加热)( )
A. 加热KMnO4制取和收集O2
B. 用铜和稀硝酸反应制取和收集NO
C. 用NH4Cl与Ca(OH)2固体反应制取和收集NH3
D. 用铜和浓硫酸反应制取和收集SO2
【答案】B
【详解】A.加热固体时试管口应略向下倾斜,且加热KMnO4制取氧气时试管口应塞上一团棉花,选项A错误;
B.用铜和稀硝酸反应生成NO,NO不溶于水,能利用上述装置制取和收集NO,选项B正确;
C.氨气溶于水,不能利用排水法收集,且利用该装置制取氨气时,试管口应向下倾斜,选项C错误;
D.SO2易溶于水且与水反应,不能利用排水法收集,选项D错误;
答案选B。
14.下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的是( )
选项
待提纯的物质
选用的试剂
操作方法
A
NaOH(Na2CO3)
盐酸
蒸发
B
酒精(水)
饱和Na2CO3溶液
萃取分液
C
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
洗气
D
Fe(Al)
稀硫酸
过滤
【答案】C
【详解】A、除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠时,使用稀盐酸会使碳酸钠、氢氧化钠均反应后生成氯化钠,不能达到除去杂质的实验目的,选项A错误;
B、酒精和饱和碳酸钠溶液互溶,不分层,无法通过萃取分液的方法分离除杂,选项B错误;
C、氯化氢与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,二氧化碳不与饱和碳酸氢钠溶液反应,从而除去二氧化碳中的氯化氢,选项C正确;
D、铁和铝都能和稀硫酸反应,故选用稀硫酸作除杂试剂错误,应选氢氧化钠溶液,铝溶解于氢氧化钠溶液中,铁不溶,过滤得到铁,选项D错误;
答案选C。
15.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. 氯气与氢氧化钾溶液的反应:Cl2+ 2OH-= C1-+ C1O-+ H2O
B. 金属钠投入水中: Na +2H2O = Na+ +OH- + H2↑
C. 铜与稀硝酸反应:Cu + 4 H+ + 2NO3- = Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O
D. 将NH4HCO3溶液与过量的NaOH溶液混合: HCO3- + OH- = CO32- + H2O
【答案】A
【详解】A. 氯气与氢氧化钾溶液反应的离子方程式为:Cl2+ 2OH-= C1-+ C1O-+ H2O,选项A正确;
B. 金属钠投入水中,反应的离子方程式为:2Na +2H2O = 2Na+ +2OH- + H2↑,选项B错误;
C. 铜与稀硝酸反应的离子方程式为:3Cu + 8H+ + 2NO3- =3Cu2+ + 2NO↑ +4H2O,选项C错误;
D. 将NH4HCO3溶液与过量的NaOH溶液混合,反应的离子方程式为: HCO3-+ NH4+ + 2OH- =NH3·H2O+ CO32- + H2O,选项D错误。
答案选A。
16.实验室以空气和镁为原料制备 Mg3N2 的装置如图所示(夹持和加热装置略去):
下列说法正确的是( )
A. 装置 A、B 中可依次加入浓硫酸、NaOH 溶液
B. 若去掉装置 C,对产品纯度无影响
C. 实验时应先加热 C,通入一段时间空气后再加热D
D. E 中碱石灰的作用是吸收尾气
【答案】C
【详解】A.要制备氮化镁,需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气,则装置A. B 中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸, 选项A错误;
B.若去掉装置C ,镁与氧气反应生成氧化镁,对产品纯度有影响, 选项B错误;
C.实验时,应先加热C,通入一段时间空气除去氧气,然后再加热D , 选项C正确;
D.装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,避免进入D中干扰实验,选项D错误;
答案选C。
17.下列各组物质的转化中,一定条件下均能一步实现的组合是( )
A. ①②④ B. ①②③ C. ②③④ D. ③④⑤
【答案】B
【详解】①氢氧化钠与少量二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与足量氢氧化钙反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,一定条件下均能一步实现;
②铁在氯气中燃烧生成氯化铁,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,一定条件下均能一步实现;
③氯化铝与足量氨水反应生成氢氧化铝,氢氧化铝与足量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与盐酸反应生成氯化铝,一定条件下均能一步实现;
④硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气,硅酸钠与盐酸反应生成氯化钠和硅酸,硅酸不能一步转化为硅单质,一定条件下无法全部一步实现;
由以上分析可知,①②③中的反应一定条件下均能一步实现,④不能一步实现。
答案选B。
18.下列有关物质检验的实验操作与现象能得到对应结论的是( )
操作
现象
结论
A
先滴加2滴KSCN溶液,再滴加KMnO4溶液
先不显红色,再滴加 KMnO4溶液后变为红色
原溶液中有Fe2+
B
向某无色溶液中滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫色
原溶液中有I-
C
用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
液中有Na+,无K+
D
将某气体通入品红溶液中
品红溶液褪色
该气体一定是SO2
【答案】B
【详解】A.KMnO4溶液为紫红色,对实验有干扰,无法通过该方法检验亚铁离子的存在,选项A错误;
B.氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质,四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来,四氯化碳密度比水大,下层溶液显紫色;所以滴加氯水和四氯化碳,下层溶液显紫色说明原溶液中有碘离子,选项B正确;
C.黄色火焰可以覆盖K+的浅紫色火焰,利用焰色反应检验K+时需通过蓝色钴玻璃观察火焰,选项C错误;
D.氯水、臭氧等也有漂白性,能使品红褪色,故该气体也可能是氯气、臭氧等,选项D错误。
答案选B。
19.漂粉精同浓盐酸作用产生氯气:Ca(ClO)2+4HCl(浓)= 2C12↑+CaCl2+2H2O。下列说法错误的是( )
A. 该反应中HCl作还原剂,Ca(ClO)2作氧化剂
B. 每消耗1mol Ca(ClO)2,有4molHCl被氧化
C. 已知漂白粉样品mg,反应结束后测得Cl2在标准状况下的体积为VmL,则该漂白粉中有效成分的含量为143v/448m%
D. 依据该反应产生的氯气中,除含水蒸气外,还含有HCl气体
【答案】B
【详解】A. 该反应中HCl中的氯元素由-1价变为0价,失去电子被氧化,作还原剂,Ca(ClO)2中的氯元素由+1价变为0价,得到电子被还原,作氧化剂,选项A正确;
B、根据上述分析,每消耗1mol Ca(ClO)2,有2molHCl被氧化,选项B错误;
C、已知漂白粉样品mg,反应结束后测得Cl2在标准状况下的体积为VmL,则该漂白粉中有效成分Ca(ClO)2的含量为143v/448m%,选项C正确;
D.因盐酸易挥发,则生成的Cl2中,除含有一些水蒸气外,还含有HCl杂质,选项D正确;
答案选B。
20.现有Al2(SO4)3和MgCl2的混合溶液,向其中不断加入0.1mol/L的NaOH溶液,得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如图所示,原溶液中Cl-与SO42-的物质的量之比为( )
A. 4:3 B. 1:3 C. 2:3 D. 6:1
【答案】A
【详解】由图可知加入0.5mLNaOH溶液,沉淀为氢氧化镁、氢氧化铝,NaOH溶液的浓度为0.1mol/L,根据氢氧根守恒可知2n[Mg(OH)2]+3n[Al(OH)3]=n(OH-)=0.5×10-3L0.1mol/L
=5×10-5mol,再加入0.1mLNaOH溶液时,沉淀由最大值减小为最小值,故10-5mol NaOH溶解氢氧化铝沉淀,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知,n[Al(OH)3]= 10-5mol ,所以2n[Mg(OH)2]+3×10-5mol =5×10-5mol,故n[Mg(OH)2]= 10-5mol,根据化学式MgCl2可知溶液中n(Cl-)=2n[Mg(OH)2]=2×10-5mol,根据化学式Al2(SO4)3可知溶液中n(SO42-)=n[Al(OH)3]=×10-5mol =1.5×10-5mol,所以原溶液中Cl-与SO42-的物质的量之比为2×10-5mol:1.5×10-5mol =4:3。
答案选A。
21.只用下列试剂中的一种就能将Na2S、Ba(NO3)2、NaAlO2、NaHCO3、AlCl3五种无色透明的溶液区别出来,这种试剂是( )
A. 硫酸 B. 盐酸 C. 氨水 D. 氢氧化钠溶液
【答案】A
【详解】A.加入硫酸,Na2S产生臭鸡蛋气味的气体,Ba(NO3)2生成白色沉淀,NaAlO2先生成白色絮状沉淀,硫酸过量时沉淀溶解,NaHCO3生成无色无味的气体,AlCl3无明显现象,可鉴别,选项A正确;
B.加入盐酸,不能鉴别Ba(NO3)2和AlCl3,均无明显现象,选项B错误;
C.加入氨水,不能鉴别Ba(NO3)2、NaAlO2、Na2S、NaHCO3,均无明显现象,选项C错误;
D.加入氢氧化钠溶液,不能鉴别Na2S、Ba(NO3)2、NaAlO2、NaHCO3,均无明显现象,选项D错误。
答案选A。
22.将0.3 molMnO2和100mL 12 mol/L的浓盐酸混合后缓慢加热,充分反应后向留下的溶液中加入足量的AgNO3溶液,生成AgCl沉淀的物质的量为(不考虑HCl的挥发)( )
A. 等于0.6mol B. 小于0.6mol
C. 大于0.6mol,小于1.2mol D. 以上结论都不正确
【答案】C
【详解】n(MnO2)=0.3mol,n(HCl)=0.1L×12mol/L=1.2mol,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,根据方程式可知0.3molMnO2反应需要HCl为0.3mol×4=1.2mol,若MnO2与盐酸能恰好完全反应,则生成氯气为1.2mol×=0.3mol,溶液剩余Cl-为1.2mol-0.3mol×2=0.6mol,但MnO2只与浓盐酸反应生成氯气和氯化锰,随着盐酸浓度的降低,HCl的还原性减弱,反应停止,所以溶液中剩余Cl-大于0.6mol,则反应完全后向剩余的溶液中加入足量AgNO3溶液生成AgCl沉淀的物质的量大于0.6mol,小于1.2mol。
答案选C。
23.等体积的两份稀酸溶液,一份为a mol.L-1的硝酸溶液;另一份为硝酸和硫酸的混合溶液,其中硝酸浓度为a mol.L- 1、硫酸的浓度为b mol.L- 1。若分别向两份溶液加入过量的铜粉,产生的气体体积为1:2(都只生成NO),则a :b的值是 ( )
A. 1: 1 B. 1:2 C. 2:1 D. 3:2
【答案】C
【详解】设溶液体积为VL,一份为a mol•L-1的硝酸溶液,含有硝酸的物质的量为Vamol,由于铜足量,根据反应3Cu+8H++2NO3-(稀)═3Cu2++2NO↑+4H2O可知生成气体的物质的量为:
×Vamol=0.25Vamol;另一份为硝酸和硫酸的混合溶液,硝酸浓度为a mol•L-1硫酸的浓度为b mol•L-1,含有Vamol硝酸、Vbmol硫酸,铜足量,若硝酸根离子完全反应,则生成NO的物质的量为:Vamol>2×0.25Vamol,所以反应后硝酸根离子有剩余,氢离子完全反应,混合液中含有氢离子的总物质的量为:Vamol+2Vbmol,根据反应3Cu+8H++2NO3-(稀)═3Cu2++2NO↑+4H2O可知生成气体的物质的量为:×(Vamol+2Vbmol)=0.25Vamol+0.5Vbmol,根据产生的气体体积为1:2(都只生成NO)可知:
=1:2,整理可得:a :b=2:1,
答案选C。
24.某溶液中可能含有Na+、Ca2+、Fe2+、Cl-、CO32-、SiO32-、SO42-中的几种离子,为确定其组成,向该无色溶液中滴加过量的稀盐酸产生气体,并有沉淀生成,过滤后向滤液中加入过量的硝酸银溶液,有白色沉淀生成。下列关于该溶液的判断正确的是( )
A. 肯定含有Na+、Cl-、SiO32- B. 肯定不含Ca2+
C. 不能确定是否含有Fe2+ D. 肯定含有SO42-、CO32-
【答案】B
【详解】A.由上述分析可知,溶液中一定含有Na+、CO32-、SiO32-,不能确定是否含Cl-,选项A错误;
B.由上述分析可知,含CO32-、SiO32-,由离子共存可知,溶液中一定不含Ca2+,选项B正确;
C.由上述分析可知,一定含CO32-、SiO32-,由离子共存可知,一定不含Fe2+,,选项C错误;
D.过滤后向滤液中加入过量的硝酸银溶液,反应生成白色沉淀应为AgCl或硫酸银,不能确定是否含SO42-,选项D错误;
答案选B。
25.铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应后硝酸被还原只产生标准状况下4480mLNO2气体和336mL的N2O4气体,在反应后的溶液中,加入1mol/L的NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,生成沉淀的质量为8.51g。下列说法不正确的是( )
A. 该合金中铜与镁的物质的量之比是2:3
B. 得到8.51g沉淀时,加入NaOH溶液的体积为230mL
C. NO2和N2O4的混合气体中NO2的体积分数是93%
D. 该反应消耗HNO3的物质的量为0.23mol
【答案】D
【详解】A、铜镁合金溶于硝酸时,硝酸得到电子变为NO2和N2O4的混合气体,得到的电子数与金属失去的电子数目相等,当向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液时产生沉淀结合的OH-的物质的量与电子转移数目相等。反应后的溶液是NaNO3溶液。n(OH-)==0.23mol,假设在4.6g铜镁合金中含有的Mg、Cu的物质的量分别是x、y,则根据电子守恒可得2x+2y=0.23mol;根据质量守恒可得:24x+64y=4.6g,解得x=0.069mol;y=0.046mol。所以该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶3,选项A正确;
B、由选项A可知,当金属离子全部沉淀时,生成沉淀的质量为8.51g, n(NaOH)=n(OH-)=0.23mol,V(NaOH)=,选项B正确;
C、标准状况下4480mLNO2气体和336mL的N2O4气体,NO2和N2O4的混合气体中NO2的体积分数是93%,选项C正确;
D、反应后的溶液是NaNO3溶液,故n(HNO3)=n(NaOH)=0.23mol,另一部分硝酸在反应中起氧化剂的作用,最后反应生成NO2和N2O4的混合气体,根据氮原子守恒,n(HNO3)=,即硝酸的总物质的量为0.46mol,选项D不正确。
答案选D。
第II卷(非选择题)
二、非选择题:本大题包括5小题,共50分。用黑色签字笔在答题卡的相应位置填写。
26.化学计量、离子反应、氧化还原反应知识等在化学中占有重要地位,回答下列问题:
(1)0.3molNH3分子中所含原子数与_________个H2O分子中所含原子数相等,含0.3 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的SO42-的物质的量是________,12.4 g Na2R含Na+0.4 mol,则R的摩尔质量为________。
(2)有以下物质:①硅石 ②Al2O3 ③稀硫酸 ④NaOH溶液 ⑤Al2(SO4)3 ⑥FeCl3,写出①与④反应的离子方程式 ________________,①中含少量杂质②可选择____进行除杂(填序号),将④逐滴加入⑤溶液中直到过量,可观察到的现象是___________________________,⑥可以用来腐刻铜箔制造电路板,其离子方程式为___________________________。
(3)KClO3和浓盐酸在一定温度下的化学方程式为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O。浓盐酸在反应中表现出来的性质是__________(填写编号)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性。
反应中,若氧化产物比还原产物多0.1mol,则电子转移的物质的量为__________mol。
【答案】(1). 0.4NA (2). 0.45mol (3). 16g/mol (4). SiO2+2OH-=SiO32-+H2O (5). ③ (6). 先产生白色沉淀后沉淀溶解 (7). 2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2 Fe2+ (8). ② (9). 0.25
【详解】(1)0.3molNH3分子中所含原子数为0.3×4NA=1.2NA,1molH2O分子含有3mol原子,则H2O分子的物质的量应为0.4mol,即0.4NA个时,与0.3molNH3分子中所含原子数相等,故答案为:0.4NA;
Al2(SO4)3中N(A13+):N(SO42-)=2:3,则含0.3molA13+的Al2(SO4)3中所含的SO42-的物质的量是0.45mol;
若12.4g的Na2R含Na+0.4mol,则Na2R的摩尔质量为M==62g/mol,Na2R的相对分子质量为62,R的相对原子质量为62-232=16,R的摩尔质量为16g/mol;
(2)①与④反应生成硅酸钠和水,反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
①中含少量杂质②可利用氧化铝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,而硅石(二氧化硅)不与稀硫酸反应,选择③稀硫酸进行除杂;
将④逐滴加入⑤溶液中直到过量,先产生氢氧化铝沉淀,后氢氧化铝在过量的氢氧化钠溶液中溶解,故可观察到的现象是先产生白色沉淀后沉淀溶解;
⑥可以用来腐刻铜箔制造电路板,是利用氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜而使铜溶解,其离子方程式为2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2 Fe2+;
(3)根据反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O可知,浓盐酸中氯元素由-1价变为0价被氧化作还原剂,部分氯元素化合价不变生成氯化钾,故在反应中表现出来的性质是还原性和酸性,答案选②;
反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中,1 mol KClO3参与反应,转移电子数为5mol,氧化产物与还原产物的物质的量之比为5:1,若氧化产物比还原产物多0.1mol,则电子转移的物质的量为0.25mol。
27.I.常见的治疗缺铁性贫血的方法是服用补铁药物,市场上一种常见的补铁药物的商品名称是:速力菲,速立菲正式名称是:琥珀酸亚铁薄膜片,为棕黄色薄膜衣片,是一种常见的补铁药物。该药片在水和乙醇中的溶解度不大,某同学为检测速立菲中Fe2+的存在,设计并进行实验如下:
(1)试剂1为:____________;
(2)加入试剂1后,溶液显淡红色的原因是: ____________________________________;加入新制氯水后,发生氧化还原反应的离子反应方程式为 ____________________________;
(3)医学上服用维生素C,可防止二价亚铁离子被氧化,由此推测维生素C具有_________性。
Ⅱ.蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体,会对环境造成污染。某实验小组利用如下装置对该实验进行改进。回答下列问题:
注:硬质玻璃管中①、②、③处分别为滴有Na2S溶液的滤纸、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性KMnO4溶液的滤纸,a和b分别为两个小气球。
(1)图中盛装浓硫酸的仪器名称为_______。
(2)实验开始后先关闭活塞K,硬质玻璃管中①号试纸变黄,②号和③号滤纸均褪色,a处气球变大。硬质玻璃管中实验现象说明炭化实验产生的刺激性气味气体是 SO2,①、②、③处发生的变化分别说明SO2具有_______、________和__________(填SO2表现出的性质)。
(3)打开活塞K, a处气球变小,b处气球变大。使三颈烧瓶内气体缓慢通过B瓶和C瓶,一段时间之后,发现澄清石灰水变浑浊。为证明有CO2生成,可以在④号位罝的滤纸滴加_______溶液。
【答案】(1). KSCN (2). 少量Fe2+被氧化成Fe3+ (3). 2Fe2++Cl2=2Fe3+ +2Cl- (4). 还原性 (5). 分液漏斗 (6). 氧化性 (7). 漂白性 (8). 还原性 (9). 品红溶液
【详解】I.(1)药片处理后得到浅绿色溶液,则含有Fe2+离子,加入试剂后呈淡红色,则加入试剂1为KSCN溶液;
(2)Fe2+离子还原性很强,易被空气中的O2氧化为Fe3+离子,在溶液形成过程中有少量Fe2+已经氧化成Fe3+离子,滴加KSCN溶液后,Fe3+离子与SCN-离子结合成浓度较小的红色[Fe(SCN)]2+络离子,溶液呈淡红色,故加入试剂1后,溶液显淡红色的原因是:少量Fe2+被氧化成Fe3+;
加入新制氯水后,Fe2+被氯气氧化生成Fe3+,发生氧化还原反应的离子反应方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3+ +2Cl-;
(3)医学上服用维生素C,可防止二价亚铁离子被氧化,由此推测维生素C起还原剂作用,具有还原性;
Ⅱ.(1)根据仪器的结构可知,图中盛装浓硫酸的仪器名称为分液漏斗;
(2)①号试纸变黄,有单质S生成,说明SO2具有氧化性;②号滴有品红溶液的滤纸褪色,说明SO2具有漂白性;③号滴有酸性KMnO4溶液的滤纸褪色,说明SO2具有还原性;
(3)由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,酸性高锰酸钾溶液吸收SO2 ,所以为保证进入C装置的气体全部是CO2 ,应该在④号位置的滤纸滴加品红溶液,该试剂的作用是检验混合气体中SO2是否完全除尽,答案为品红溶液。
28.I.(1)氨和硝酸都是重要的工业原料,标准状况下,将640L氨气溶于水形成1L氨水,则此氨水的物质的量浓度为______mol/L(保留三位有效数字).将体积为12mL的试管充满NO2气体后,倒立于水槽中(保持同温同压),液面稳定后,保持相同条件下再通入O2,若要液面仍在原来的位置,则通入O2的体积为______mL。
(2)工业中的尾气(假设只有NO和NO2)用烧碱进行吸收,反应的离子方程式为2NO2+2OH- =NO2-+NO3-+H2O和NO+NO2+2OH- =_____+H2O(配平该方程式)。
Ⅱ.在标准状况下,分别取30mL相同浓度的盐酸依次装入①②③试管中,然后分别慢慢加入组成相同的镁铝混合物,相同条件下,测得有关数据如表所示(反应前后溶液体积不发生变化)。
实验序号
①
②
③
混合物质量/mg
255
510
1020
气体体积/mL
280
336
336
(1)①组实验中,盐酸__________,(填过量或不足);②组实验中,盐酸__________,(填过量或不足)。
(2)盐酸的物质的量浓度为__________mol/L。
(3)混合物中Mg和Al的物质的量之比为__________。
【答案】(1). 28.6 (2). 7 (3). 2NO2- (4). 过量 (5). 不足 (6). 1 (7). 1:1
【详解】I.(1)640L氨气的物质的量为:=28.6mol,溶于水形成1L氨水,c===28.6mol/L;
根据3NO2+H2O=2HNO3+NO知,将一容积12mL的试管充满NO2后,倒置于一个盛水的水槽中,当试管内液面上升至一定高度不再变化时,生成的一氧化氮的体积是二氧化氮的为4mL;当充入的氧气少量时,剩余的气体是一氧化氮,液面上升,NO与通入的氧气恰好反应时,溶液充满整个试管,则:
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4mL 3mL
当充入的氧气过量时,液面下降,若要使试管内液面仍保持在原高度,剩余的气体是氧气,等于生成NO的体积为4mL,故通入的氧气的体积=4mL+3mL=7mL;
(2)由质量守恒和得失电子守恒,配平后的离子方程式为:NO+NO2+2OH﹣===2NO2-+H2O,答案为2NO2-;
Ⅱ.(1)①由表中数据可知,30.0mL同浓度的盐酸加入255mg金属,盐酸有剩余,金属完全反应;
②加入510mg金属与加入1020mg金属生成的氢气体积一样多,故加入510mg金属,盐酸完全反应,②组实验中,盐酸不足;
(2)此时生成氢气336mL,氢气的物质的量为=0.015mol,根据氢元素守恒可知n(HCl)=2n(H2)=2×0.015mol=0.03mol,故盐酸的物质的量浓度为=1mol/L;
(3)由表中①、②数据可知,①中盐酸有剩余,金属完全反应,此时生成氢气280mL,故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比,令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量可知24x+27y=0.255,根据电子转移守恒有2x+3y=×2,联立方程解得:x=0.005、y=0.005,故合金中镁与铝的物质的量之比为0.005mol:0.005mol=1:1。