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- 2021-07-09 发布
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贵州省铜仁市沿河县第二高级中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题
分卷I
一、单选题(共28小题,每小题2.0分,共56分)
1.下列反应中含镁元素的反应物作还原剂的是( )
A. MgCO3=MgO+CO2↑
B. Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
C. Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
D. Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
【答案】C
【解析】
【分析】还原剂是失去电子化合价升高物质据此分析;
【详解】A、该反应中化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B、该反应中没有化合价的变化,该反应不属于氧化还原反应,故B不符合题意;
C、该反应中Mg的化合价有0价→+2价,化合价升高,Mg作还原剂,故C符合题意;
D、该反应中没有化合价的变化,该反应不属于氧化还原反应,故D不符合题意;
答案为C。
2.氧化钠和过氧化钠的相同点是( )
A. 都是淡黄色的固体 B. 都是碱性氧化物
C. 都能与水反应生成碱 D. 都能与二氧化碳反应放出氧气
【答案】C
【解析】
【详解】A. 氧化钠是白色固体,过氧化钠是淡黄色的固体,故错误;
B. 氧化钠是碱性氧化物,过氧化钠不是碱性氧化物,故错误;
C.过氧化钠和氧化钠都和水反应生成氢氧化钠,故正确;
D. 氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,故错误。
故选C。
3.在氢硫酸溶液中加入(或通入)少量下列物质: ①O2、②Cl2、③SO2、④CuCl2
能使溶液中氢离子浓度增大的是( )
A. ①② B. ②③④ C. ②④ D. ②
【答案】C
【解析】
【详解】①H2S具有还原性,能被强氧化剂氧化,2H2S+O2=S↓+2H2O,该反应由酸性变为中性,所以溶液中氢离子浓度减小,故①不符合;
②H2S+Cl2=S+2HCl,氢硫酸属于弱酸,HCl属于强酸,所以溶液酸性增强,则溶液中氢离子浓度增大,故②符合;
③2H2S+SO2=3S↓+2H2O,溶液由酸性变为中性,则溶液中氢离子浓度减小,故③不符合;
④H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,氢硫酸是弱酸、硫酸是强酸,则溶液酸性增强,溶溶液中氢离子浓度增大,故④符合;
故答案选C。
4.下列各组物质中含氧原子的物质的量相同的是( )
A. 0.3 mol氧气和0.3 mol水
B. 0.1 mol硫酸和0.2 mol水
C. 0.1 mol硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)和0.1 mol蔗糖(C12H22O11)
D. 6.02×1023个二氧化碳分子与0.1 mol高锰酸钾(KMnO4)
【答案】C
【解析】
【详解】A. 0.3 mol氧气中含有0.6mol氧原子, 0.3 mol水中含有0.3mol氧原子,不相等,A错误;
B. 0.1 mol硫酸中含有0.4mol氧原子,0.2 mol水中含有0.2mol氧原子,不相等,B错误;
C. 0.1 mol硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)中含有1.1mol氧原子,0.1 mol蔗糖(C12H22O11)中含有1.1mol氧原子,相等,C正确;
D. 6.02×1023个二氧化碳分子中含有2mol氧原子,0.1 mol高锰酸钾(KMnO4) 中含有0.4mol氧原子,不相等,D错误;
答案为C。
5.实验室为了妥善保存硫酸亚铁溶液,常加入少量的( )
A. 铁粉 B. 铜粉 C. 锌粉 D. Fe2(SO4)3
【答案】A
【解析】硫酸亚铁溶液中Fe2+容易被氧化成Fe3+,导致硫酸亚铁溶液变质,为了防止防止硫酸亚铁溶液变质,需要加入少量铁粉,反应的离子方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+;由于锌粉、铜粉、镁粉都会引进杂质,所以选用铁粉,故选A。
6.下列物质的分离或提纯,可选用蒸馏法的是( )
A. 除去石灰水中悬浮的碳酸钙颗粒
B. 除去氯化钠晶体中混有的碘单质
C. 分离汽油和煤油的混合物
D. 分离水和苯的混合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于碳酸钙难溶于水,所以可以用过滤的方法除去石灰水中的碳酸钙的颗粒,故不选A;
B.由于单质碘在加热的时候会升华,而氯化钠的沸点比较高,所以可以用升华的方法除去混在氯化钠晶体中的碘单质,故不选B;
C.由于汽油和煤油的沸点范围不同,所以可以采用蒸馏的方法分离汽油和煤油的混合物,故选C;
D.由于苯和水互不相容,所以可以采用分液方法分离,其中上层液体是苯,下层液体是水,故不选D;
本题答案为C。
7.下列叙述正确的是( )
A. 纯铁为灰黑色,所以铁属于黑色金属
B. 铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3
C. 纯铁的抗腐蚀能力非常强,铁在干燥的空气里不易被氧化
D. 足量的铁在氯气中燃烧生成FeCl2和FeCl3
【答案】C
【解析】
【详解】A. 在冶金上,把铁归为黑色金属,但纯铁为银白色,故A不选;
B. 铁在硫蒸气中燃烧生成FeS,故B不选;
C. 由于纯铁不易形成原电池,所以纯铁的抗腐蚀能力非常强,铁在干燥的空气里不易被氧化,故C选;
D. 铁在氯气中燃烧只生成FeCl3,不会生成FeCl2,故D不选。
故选C。
8.下列叙述正确的是( )
A. 液氨用作制冷剂发生的是化学反应
B. 氨气溶水得到氨水发生的只是物理变化
C. 分离液态空气制取氮气属于氮的固定
D. 氮气与氢气化合生成氨气属于人工固氮
【答案】D
【解析】
【详解】A. 液氨用作制冷剂,是因为它汽化时会吸收大量的能量,汽化是物理变化,A错误;
B. 氨气溶水得到氨水,大部分氨气和水反应生成了一水合氨,发生的既有物理变化又有化学变化,B错误;
C. 氮的固定是把空气中的氮气转变成含氮化合物的过程,分离液态空气制取氮气是物理变化,不属于氮的固定,C错误;
D.氮的固定有自然固氮和人工固氮,氮气与氢气化合生成氨气属于人工固氮,D正确;
答案选D。
9.能够用来鉴别氯化钡、氯化钠、碳酸钠三种溶液的试剂是( )
A. 硝酸银溶液 B. 稀硫酸
C. 稀盐酸 D. 稀硝酸
【答案】B
【解析】
【分析】加入鉴别试剂后,三种溶液各显现不同的现象即可区别开来。
【详解】A.加入硝酸银溶液,三种溶液中都将生成白色沉淀,所以无法区别,A项错误;
B.加入稀硫酸后,氯化钡溶液中出现白色沉淀,氯化钠溶液中无明显现象,碳酸钠溶液中出现无色气体,三种溶液中的现象各不同相同,因此硫酸可用来区分这三种溶液,B项正确;
C.加入稀盐酸后,氯化钡溶液和氯化钠溶液中均无明显现象,碳酸钠溶液中出现无色气体,C项错误;
D.加入稀硝酸后,氯化钡溶液和氯化钠溶液中均无明显现象,碳酸钠溶液中出现无色气体,D项错误;
所以答案选择B项。
10.a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知:(1)a、c均能与稀硫酸反应放出气体;(2)b与d的硝酸盐溶液反应,置换出单质d;(3)c与强碱溶液反应放出气体,e可被磁铁吸引。由此推断a、b、c、d、e依次为( )
A. Fe、Cu、Al、Ag、Mg B. Mg、Cu、Al、Ag、Fe
C. Mg、Cu、Al、Fe、Ag D. Al、Cu、Mg、Ag、Fe
【答案】B
【解析】
【详解】)c与强碱溶液反应放出气体,c为Al;e可被磁铁吸引,e为Fe;a能与稀硫酸反应放出气体,a为镁;b与d的硝酸盐溶液反应,置换出单质d,,b比d活泼,b为Cu,d为Ag;确定a: Mg b: Cu c: Al d: Ag e: Fe 。
答案:B
11.下列物质中,能在氯气中燃烧产生白色烟雾的是( )
A. 金属铁 B. 金属钠 C. 氢气 D. 白磷
【答案】D
【解析】
【详解】A. 金属铁在氯气中燃烧产生棕黄色或黄褐色的烟,A错误;
B. 金属钠在氯气中燃烧产生白烟,B错误;
C. 氢气在氯气中燃烧产生白雾,C错误;
D. 白磷在氯气中燃烧产生白色烟雾,D正确;
答案选D。
12.下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,不正确的是( )
A. 可利用如图所示装置,制备氢氧化亚铁
B. 氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀
C. 氢氧化亚铁易被空气氧化
D. 实验制备中,氢氧化钠溶液应预先煮沸
【答案】B
【解析】
【详解】A、氢氧化亚铁易被氧气氧化,把胶头滴管伸入硫酸亚铁溶液滴加氢氧化钠,可以防止氢氧化亚铁被氧化,所以可利用装置制备氢氧化亚铁,故A正确;
B、氢氧化亚铁为白色絮状沉淀,故B错误;
C、氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,故C正确;
D、加热煮沸可以除去氢氧化钠溶液中的氧气,所以制备氢氧化亚铁时,氢氧化钠溶液应预先煮沸,故D正确;
选B。
13.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是 ( )
A. Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O B. CaO+H2O=Ca(OH)2
C. 2CO+O22CO2 D. CaCO3CaO+CO2↑
【答案】C
【解析】
【分析】氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,判断是否属于氧化还原反应,从元素化合价变化的角度判断。
【详解】A. 反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O为复分解反应,元素化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应,选项A错误;
B. 反应 CaO+H2O=Ca(OH)2为化合反应,元素化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应,选项B错误;
C. 反应2CO+O22CO2化合反应,反应中碳元素化合价升高、氧元素化合价降低,属于氧化还原反应,选项C正确;
D. 反应CaCO3CaO+CO2↑为分解反应,元素化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应,选项D错误;
答案选C。
14.将过量的二氧化碳通入下列溶液中,最终呈现浑浊现象的是( )
A. 氯化钙溶液 B. 硅酸钠溶液
C. 澄清的石灰水 D. 硝酸钡溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸比盐酸的酸性弱,与氯化钙不反应,A不符合题意;
B.碳酸比硅酸酸性强,可生成硅酸沉淀,B符合题意;
C.二氧化碳通入澄清石灰水中,先生成碳酸钙沉淀,过量二氧化碳可溶解碳酸钙为碳酸氢钙,C不符合题意;
D.碳酸比硝酸酸性弱,与硝酸钡不反应,D不符合题意。
故选B。
CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4,因为有难溶物生成,所以促进反应物不断转化为生成物。
15.下列混合物中,可选用过滤实验分离的是( )
A. 固体和固体 B. 固体和液体
C. 液体和液体 D. 液体和气体
【答案】B
【解析】
【分析】过滤是把不溶于液体的固体物质与液体分离,即和选项中物质的状态分析解答;
【详解】过滤是把不溶于液体的固体从液体中分离出来的一种方法,故B正确;
答案选B。
16.下列关于实验室制氯气的说法中错误的是( )
A. 该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂
B. 每生成1mol氯气,就要转移2mol电子
C. 该反应的离子方程式为MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D. 该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
【答案】C
【解析】
【分析】实验室制取氯气的离子方程式为:MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑,反应中氯元素化合价由-1价升高到0价,氯化氢作还原剂;锰元素化合价由+4价降低到+2价,二氧化锰作氧化剂;
【详解】A. 该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂,故A正确;
B. 每生成1mol氯气,转移电子为:1mol×2×[0-(-1)]=2mol,故B正确;
C. 氯化锰是可溶性的盐,故该反应的离子方程式为:MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑,故C错误;
D. 该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的,故D正确;
答案选C。
17.下列条件下,两瓶气体所含的原子数一定相等的是( )
①同质量、不同密度的Cl2和CO
②同温度、同体积的H2和N2
③同体积、同密度的C2H4和C3H6两种气体
④同压强、同体积的N2O和CO2两种气体
A. ①③ B. ③ C. ③④ D. ②④
【答案】B
【解析】
【详解】①同质量的Cl2和CO摩尔质量不相同,所以物质的量不同,它们的分子数不同,原子数也不同;②同温度、同体积的H2和N2,没有指明压强是否相同,所以物质的量不一定相同,分子数不一定相同,原子数也不一定相同;③由于C2H4和C3H6中碳原子和氢原子个数比均为1:2,碳的质量分数相同,同体积、同密度的C2H4和C3H6两种气体,质量相同,所以碳元素质量相同,碳原子数目相同,氢原子数也相同;④同压强、同体积的N2O和CO2两种气体,没有指明温度是否相同,所以物质的量也不一定相同,分子数不一定相同,原子数也不一定相同,据此解答;
答案选B。
18.金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列相关说法不正确的是( )
A. 钛合金具有强度高、耐热性好等特点,主要用来制作飞机发动机部件
B. 铁具有良好的导热性,可以用于制造炊具
C. 不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械
D. 铅锑合金的熔点较低,常用于制造发热体
【答案】D
【解析】
【详解】A.钛合金具有强度高、耐热性好,且性质稳定,抗腐蚀性强,所以主要用来制作飞机发动机部件,故A正确;
B.金属铁具有良好的导热性,可以用于制造加热容器、炊具等,故B正确;
C.不锈钢是一种特殊的合金,由于其抗腐蚀性好,所以可用来制造医疗器械,故C正确;
D.铅锑合金由于其熔点低,不适合制造发热体,故D错误;
故答案选D。
19.下列关于液氯和氯水的说法不正确的是( )
A. 常温常压下液氯是一种黄绿色的液体
B. 在加压条件下氯气转化为液氯,可用干燥的钢瓶储存液氯
C. 新制氯水在光照条件下放出气体的主要成分是氧气
D. 新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温常压下,液氯会汽化为氯气,所以常温常压下液氯是一种黄绿色的气体,A错误;
B.在常温常压下,氯气是气体,将氯气加压可转化为液氯,由于室温下干燥的氯气与铁不能反应,所以液氯可用干燥的钢瓶储存,B正确;
C.新制的氯水中含有盐酸和次氯酸,次氯酸不稳定,在光照条件下次氯酸分解生成盐酸和氧气,因此新制氯水在光照条件下放出气体的主要成分是氧气,C正确;
D.新制的氯水中含有盐酸和次氯酸,盐酸电离产生H+,具有酸性,能使蓝色石蕊试纸变红,同时次氯酸具有强的氧化性,会将红色物质氧化变为无色,因此新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,D正确;
故合理选项是A。
20.用聚光手电筒照射下列分散系,能观察到丁达尔效应的是( )
A. 溶液 B. 胶体 C. 乳浊液 D. 悬浊液
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液不属于胶体,不能观察到丁达尔效应,错误;
B.胶体可以使光线发生全反射,产生一条光亮的通路,故能观察到丁达尔效应,正确;
C.乳浊液不可以使光线发生全反射,因此不能观察到丁达尔效应,错误;
D.悬浊液属于浊液,不能观察到丁达尔效应,错误。
21.属于氧化还原反应的离子方程式是
A. CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
B. 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C. +H+===CO2↑+H2O
D. Na2O+H2O===2Na++2OH-
【答案】B
【解析】
【详解】A中无化合价的变化,故不属于氧化还原反应;
B中铁元素有化合价的变化,属于氧化还原反应;
C中无化合价的变化,故不属于氧化还原反应;
D中无化合价的变化,故不属于氧化还原反应。
答案选B。
22.下列溶液中,常温下可以用铁罐装运的是( )
A. 浓盐酸 B. 稀硫酸
C. 硫酸铜溶液 D. 液氯
【答案】D
【解析】
【详解】A、在常温下铁可以和浓盐酸反应,放出氢气,则不能用铁罐装运,故A错误;B、在常温下铁可以和稀硫酸反应,放出氢气,则不能用铁罐装运,故B错误;C、在常温下铁可以和硫酸铜反应,生成硫酸亚铁,则不能用铁罐装运,故C错误;D、常温下,铁和液氯不反应,则可用铁罐装运液氯,故D正确。故选D。
23.检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是( )
A. 用干燥的蓝色石蕊试纸 B. 用干燥有色布条
C. 用湿润的淀粉碘化钾试纸 D. 将气体通入硝酸银溶液
【答案】C
【解析】A.氯气遇到湿润的有色物质,Cl2+H2O=HClO+HCl,生成的HClO具有漂白性,但氯气不能用干燥的蓝色石蕊试纸检验,故A错误;B.用干燥有色布条,氯气不能与水反应生成次氯酸,不能使之褪色,故B错误;C.气体遇湿润的淀粉碘化钾试纸,Cl2+2I-=I2+2Cl-,碘单质遇淀粉变蓝,可检验,故C正确;D.气体中通入硝酸银溶液中,与氯化氢反应生成氯化银白色沉淀,氯气通入也会和水反应生成氯化氢与硝酸银反应生成白色沉淀,故D错误;故选C。
24.下列关于硅的化学性质的叙述正确的是( )
A. 常温下不与任何酸反应 B. 常温下可与NaOH溶液反应
C. 常温下可与Cl2反应生成SiCl4 D. 常温下可与O2反应生成SiO2
【答案】B
【解析】
【详解】A. 常温下单质硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和氢气,A错误;
B. 常温下单质硅可与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气,B正确;
C. 常温下单质硅与Cl2不反应,加热时反应生成SiCl4,C错误;
D. 常温下单质硅与O2不反应,加热时反应生成SiO2,D错误。
答案选B。
25.实验室里将NaClO3和Na2SO3按质量之比为71∶42倒入烧瓶中,同时滴入适量H2SO4,并用水浴加热,产生棕黄色的气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为( )
A. Cl2 B. Cl2O C. ClO2 D. Cl2O3
【答案】C
【解析】
【分析】根据氧化还原反应中电子的得失守恒分析解答。
【详解】NaClO3和Na2SO3按质量之比为71∶42倒入烧瓶中,二者的物质的量之比=2:1,再滴入少量H2SO4溶液加热时发生氧化还原反应,反应中Na2SO3的氧化产物是Na2SO4,由于S在反应前化合价为+4价,反应后化合价为+6价,所以1mol的S原子失去2mol电子,根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知,2mol Cl原子得到2mol电子,因此1mol的Cl原子得到1mol电子,化合价降低1价,因为在反应前Cl的化合价为+5价,所以反应后Cl的化合价为+4价,所以棕黄色的气体X是ClO2,故答案选C。
26.已知某饱和溶液中:①溶液的质量;②溶剂的质量;③溶液的体积;④溶质的摩尔质量;⑤溶质的溶解度;⑥溶液的密度,从上述条件中不能用来计算该饱和溶液的物质的量浓度的是( )
A. ④⑤⑥ B. ①②③④ C. ①②④⑥ D. ②③④
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用⑤可计算质量分数,再由④、⑥并结合c=
可计算该饱和溶液物质的量浓度,A正确;
B.根据“①溶液的质量、②溶剂的质量”可计算溶质的质量,再由④及n=计算溶质的物质的量,由③及c=可计算这种饱和溶液物质的量浓度,B正确;
C.由①⑥可计算溶液的体积,①②可计算溶质的质量,结合④及n=计算溶质的物质的量,再根据c=可计算这种饱和溶液物质的量浓度,C正确;
D.由②④不能计算溶质的物质的量,所以结合③不能计算这种饱和溶液物质的量浓度,D错误;
故合理选项是D。
27.以NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A. 58.5 g氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子
B. 1 mol Fe参与反应失去电子数目一定为2NA
C. 1 molNa被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子
D. 常温下,46 g NO2和N2O4的混合物中含有的氮原子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化钠固体中只含有Na+和Cl-,不含有氯化钠分子,A错误;
B.Fe参加反应时,有可能被氧化为+2价态,也有可能被氧化为+3价态,或者+6价态,因此失去电子数目不一定为2NA,B错误;
C.1 molNa被完全氧化生成Na2O2,钠元素由0价变为+1价,失去NA个电子,C错误;
D.NO2和N2O4的混合物的平均摩尔质量为46g/mol,因此常温下,46 g NO2和N2O4的混合物中含有的氮原子数为NA,D正确;
故答案D。
28.下列实验操作正确的是( )
A. 先装好药品,再检查装置气密性
B. 先用双手捂紧试管,再将导管插入水中检查装置的气密性
C. 氢气还原氧化铜的实验,先通一段时间的氢气,后加热
D. 稀释浓硫酸时,先在烧杯里倒入浓硫酸,再小心倒入水并不断搅拌
【答案】C
【解析】
【分析】A.制备气体时,如果装置的气密性不好,就收集不到气体,故应先检查装置的气密性,再放药品;
B.检查气密性时,要先把导管浸入水中再用手去捂容器外壁,若先用手捂容器外壁,里面的空气受热膨胀会早逸出,导致看不到导管口处冒气泡,顺序错误;
C.氢气还原氧化铜时,要先通一段时间氢气再加热,排走空气,防止加热时防止爆炸;
D.浓硫酸的密度比水的大,溶于水时要放出大量的热,所以在稀释浓硫酸时要将浓硫酸注入水中并不断搅拌,使放出的热量及时散失。
【详解】A.制备气体时,如果装置的气密性不好,就收集不到气体,故应先检查装置的气密性,再放药品,故A错误;
B.检查气密性时,要先把导管浸入水中再用手去捂容器外壁,若先用手捂容器外壁,里面的空气受热膨胀会早逸出,导致看不到导管口处冒气泡,顺序错误,故B错误;
C.氢气还原氧化铜时,要先通一段时间氢气再加热,排走空气,防止加热时防止爆炸,故C正确;
D.浓硫酸的密度比水的大,溶于水时要放出大量的热,所以在稀释浓硫酸时要将浓硫酸注入水中并不断搅拌,使放出的热量及时散失,故D错误
分卷II
二、非选择题(共6小题,共44分)
29.某化学兴趣小组利用NaI溶液中通入少量Cl2得到含碘废液,再利用含碘废液获取NaI固体,实验流程如下:
已知反应②:2I﹣+2Cu2+++H2O=2CuI↓++2H+。
回答下列问题:
(1)过滤实验所需要的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、__。
(2)反应③中CuI被氧化,还原产物只有NO2,该反应的化学方程式为__。
当有95.5 g CuI参与反应,则需要标况下__L的O2才能将生成的NO2在水中完全转化为硝酸。
(3)化合物B中含两种元素,铁原子与另一种元素原子的物质的量之比为3∶8,则化合物B的化学式为__。
(4)反应⑤中生成黑色固体和无色气体,黑色固体的俗称为磁性氧化铁,则反应⑤的化学方程式为__。
(5)将足量的Cl2通入含12 g NaI的溶液中,一段时间后把溶液蒸干得到固体的质量为__g。
【答案】(1). 玻璃棒 (2). 2CuI+8HNO3(浓)2Cu(NO3)2+4NO2↑+I2+4H2O (3). 5.6 (4). Fe3I8 (5). Fe3I8+8NaHCO3Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O (6). 4.68
【解析】
【分析】碘废液加入亚硫酸钠和饱和硫酸铜溶液,发生氧化还原反应生成CuI固体,加入浓硝酸,可得到碘,然后加入铁粉和水,得到含铁化合物B,化合物B中含两种元素,铁元素原子与另一种元素原子的物质的量之比为3:8,则应为Fe3I8,加入碳酸氢钠溶液可得到NaI溶液,同时得到黑色固体Fe3O4,滤液经蒸发、结晶得到NaI固体,以此解答该题。
【详解】(1)过滤实验所需要的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒,玻璃棒用于引流;
(2)反应③中CuI被氧化生成硝酸铜和单质碘,还原产物只有NO2,该反应的化学方程式为2CuI+8HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+4NO2↑+I2+4H2O,当有95.5g CuI参与反应,即n(CuI)=95.5g÷191g/mol=0.5mol,由方程式可知生成1molNO2,则通入氧气发生反应4NO2+2H2O+O2=4HNO3,消耗0.25mol氧气,标况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L;
(3)化合物B中含两种元素,铁元素原子与另一种元素原子的物质的量之比为3:8,根据原子守恒可知另一种元素为I,则化合物B的化学式为Fe3I8;
(4)反应⑤中生成黑色固体和无色气体,黑色固体的俗称为磁性氧化铁,应为四氧化三铁,无色气体为二氧化碳,则反应⑤的化学方程式为Fe3I8+8NaHCO3=Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O;
(5)n(NaI)=12g÷150g/mol=0.08mol,则与足量氯气反应生成0.08molNaCl,则m(NaCl)=0.08mol×58.5g/mol=4.68g。
30.现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F、G,它们之间能发生如图反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:乙_________,F__________。
(2)写出下列反应的离子方程式:
①金属A和水反应_______________。②红褐色沉淀C与物质E反应__________。
③F与黄绿色气体乙反应____________。
④实验室常用氢氧化钠吸收实验过程中的黄绿色气体乙,写出用氢氧化钠溶液吸收该气体的离子方程式___。
(3)将G溶液逐滴加入到沸水中会产生一种红褐色的液体。你认为该液体中的分散质粒子直径在______之间,验证的简单方法是:_____________。
【答案】(1). Cl2 (2). FeCl2 (3). 2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑ (4). Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O (5). 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣ (6). Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O (7). 1~100nm (8). 是否有丁达尔现象
【解析】
【分析】金属A是食盐中的元素为Na元素,Na和水反应生成氢氧化钠和氢气,黄绿色气体乙为Cl2,则与Cl2反应的气体甲为H2,丙为HCl,物质E为盐酸,金属A与水反应生成的D为NaOH,盐酸与金属B反应,生成的产物F和气体甲为氢气,金属B与氯气反应生成的G与D氢氧化钠反应生成红褐色沉淀为氢氧化铁,则金属B为变价金属,应为Fe,所以F为FeCl2,G为FeCl3,C为Fe(OH)3,结合物质的性质分析解答。
【详解】食盐中的金属元素是Na,所以金属A是Na,Na和水反应生成NaOH和氢气,黄绿色气体乙为Cl2,与Cl2反应的气体甲为H2,丙为HCl,物质E为盐酸,金属A与水反应生成的D为NaOH,盐酸与金属B反应,生成产物F和气体甲为氢气,金属B与氯气反应生成的G与D氢氧化钠反应生成红褐色沉淀为氢氧化铁,则金属B为变价金属,应为Fe,所以F为FeCl2,G为FeCl3,C为Fe(OH)3。
(1)由以上分析可知,乙为Cl2,F为FeCl2;
(2)①金属A为钠和水反应生成NaOH和H2,离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+ H2↑;
②红褐色沉淀C与物质E反应是氢氧化铁和盐酸溶液反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O;
③F是FeCl2,FeCl2与Cl2反应生成氯化铁,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
④氯气是大气污染物,在实验室中通常是用氢氧化钠溶液来吸收,反应的离子方程式:Cl2+2 OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(3)将FeCl3溶液逐滴加入到沸水中,继续加热至液体变为红褐色,停止加热,得到的就是氢氧化铁胶体,该液体中的分散质粒子直径在1~100nm之间,验证的简单方法是:用光线照射,看是否产生丁达尔现象,若产生,则该物质就是胶体。
31.如图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:
(1)A是氯气发生装置,其中反应的化学方程式为_____。
(2)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl。试写出D中反应的化学方程式:_____。装置C的作用是_____。
(3)在E处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是_____。
(4)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应过程现象为_____(选填标号)。
A.有白色沉淀生成 B.无现象 C.先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中的现象是_____,B的作用是_____。
【答案】(1). 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑ (2). 2Cl2+2H2O(g)+C4HCl↑+CO2↑ (3). 吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气 (4). 生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红,因未反应完的Cl2与H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失 (5). B (6). 瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升 (7). 贮存少量Cl2
【解析】
分析】(1)根据浓盐酸和二氧化锰的性质判断生成物,从而确定方程式;(2)氯气有强氧化性,碳有还原性,在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应;氯化氢气体极易溶于水,且水能提供水蒸气,据此分析;(3)紫色石蕊试液遇酸变红,但次氯酸有漂白性,据此分析;(4)氯化氢、次氯酸和澄清石灰水反应都生成可溶性的盐和水;(5)根据B装置内气体的压强变化分析液面变化。
【详解】(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水,故答案为:4HCl(浓盐酸)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑;
(2)A装置产生了氯气,C装置为D装置提供水蒸气,氯气有强氧化性,碳有还原性,在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应生成氯化氢和二氧化碳,反应方程式为:2Cl2+2H2O(气)+C4HCl↑+CO2↑;盐酸有挥发性,所以制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,通过以上分析知,C装置的作用是:吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气,故答案为:2Cl2+2H2O(气)+C4HCl↑+CO2↑;吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气;
(3)D装置中生成了HCl和CO2,它们的水溶液呈酸性,剩余的氯气在E装置中和水反应生成盐酸和次氯酸,所以溶液呈酸性,紫色石蕊试液遇酸变红色,次氯酸有漂白性,能使溶液褪色,故答案为:生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红,因未反应完的Cl2与H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失;
(4)剩余的氯气在E装置中和水反应生成盐酸和次氯酸,氯化氢、次氯酸和澄清石灰水反应都生成可溶性的盐和水,盐酸酸性大于碳酸,所以二氧化碳和氢氧化钙不反应,则反应过程无现象,故答案为:B;
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,气体通过导管进入B装置,导致B装置中气体的压强增大,大于大气压,迫使瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升;饱和食盐水能抑制氯气的溶解,所以B装置的作用是贮存少量Cl2,故答案为:瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升;贮存少量Cl2。
32.将红热固体单质M放入浓硝酸中,剧烈反应,产生混合气体A,A在常温下不与空气接触时,发生如图所示的变化。
(1)混合气体A的主要成分是____________。
(2)气体B为__________,蓝色溶液D为____________。
(3)单质M与浓硝酸反应的化学方程式是____________________________。
(4)单质C与稀硝酸反应的化学方程式是________________________。
【答案】(1). NO2和CO2 (2). NO (3). Cu(NO3)2 (4). C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O (5). 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【解析】
【分析】溶液与单质丙反应可以得到蓝色溶液D,则D溶液含有铜离子,结合转化关系可知,单质C为Cu、乙为硝酸,故D为Cu(NO3)2,反应生成气体B为NO,固体单质甲跟乙剧烈反应后生成气态混合物A,可推知A为NO2和CO2混合气体,M为碳单质,A隔绝空气,通入水中得到混合气体为NO和CO2,与足量的石灰水反应得到白色沉淀与NO,则白色沉淀为CaCO3。
【详解】(1)由上述分析可知,混合气体A的主要成分是NO2和CO2;
(2)气体B为NO,蓝色溶液D为Cu(NO3)2溶液;
(3) 单质M为C,与浓硝酸反应的化学方程式是C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(4) 单质C为Cu与稀硝酸反应的化学方程式是3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
33.如图中A~H均为中学化学中常见的物质,A、B、H为气体,反应①是重要的工业反应,它们之间有如下转化关系(反应中生成的水已略去)。
请回答以下问题:
(1)B是_____,D是_____,G是_____,H是_____(填化学式)。
(2)工业上常利用反应①
制取漂白粉,该反应的化学方程式:__________,漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为_________。
(3)A中元素的原子结构示意图为________。
(4)F在溶液中的电离方程式为_________。
(5)上述反应中属于氧化还原反应的是_______(填写序号)。
【答案】(1). CO2 (2). CaCl2 (3). HClO (4). O2 (5). 2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O (6). Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO (7). (8). HCl===H++Cl- (9). ①⑤
【解析】
【分析】A为黄绿色气体,应为Cl2,与石灰乳反应得到C,C能与气体B反应得到E,而E与石灰水反应也得到E,可推知B为CO2,则E为CaCO3,C为Ca(ClO)2,D为CaCl2,G为HClO,F为HCl,H为O2,据此分析。
【详解】A为黄绿色气体,应为Cl2,与石灰乳反应得到C,C能与气体B反应得到E,而E与石灰水反应也得到E,可推知B为CO2,则E为CaCO3,C为Ca(ClO)2,D为CaCl2,G为HClO,F为HCl,H为O2。
(1)B是CO2,D是CaCl2,G是HClO,H是O2;
(2)工业上常利用反应①氯气与石灰乳反应制取漂白粉,该反应的化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO;
(3)A为氯元素,其原子结构示意图为;
(4)F为HCl,在溶液中的电离方程式为HCl=H++Cl-;
(5)上述反应中属于氧化还原反应的是①2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O氯元素化合价由0价变为+1价和-1价、⑤2HClO2HCl+ O2↑。
34.银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图:
注:Al(OH)3和Cu(OH)2受热易分解成对应的氧化物,且开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃
(1)写出渣料与稀硫酸反应的化学方程式:__。
(2)固体混合物A的组成为__、__。
(3)操作A的名称为__。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为64%,理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为__mol CuAlO2,至少需要1.0 mol•L﹣1的Al2(SO4)3溶液__L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾晶体,其基本操作是__、__、过滤、干燥。
【答案】 (1). CuO+H2SO4=CuSO4+H2O (2). Al(OH)3 (3). CuO (4). 过滤 (5). 50 (6). 25 (7). 蒸发浓缩 (8). 冷却结晶
【解析】
【分析】银铜合金在空气中熔炼,渣料中含有氧化铜和少量银,加入稀硫酸,过滤后得到硫酸铜溶液,在硫酸铜溶液中加入硫酸铝和稀氢氧化钠溶液,煮沸、过滤得到Al(OH)3和CuO,煅烧可得到CuAlO2,滤渣含有Ag,粗银电解时,粗银为阳极,在阴极上得到银,可得到提纯的目的,据此分析作答。
【详解】(1)滤渣中含有氧化铜,与稀硫酸反应的方程式为CuO + H2SO4 =CuSO4 + H2O;
(2)CuAlO2中氧为—2价,铝为+3价,则铜为+1价,因此其化学式也可以写为Cu2O•Al2O3,相当于氧化亚铜和氧化铝按物质的量之比为1∶1熔合在一起,由此逆推,固体B的主要成分是物质的量之比为1∶1的Al(OH)3和CuO,即固体混合物A的组成为Al(OH)3、CuO;
(3)操作A是分离不溶性固体和液体的方法,属于过滤;
(4)5.0kg=5.0×103g,银铜合金废料中铜的质量为5.0×103g×64%=3200g,铜元素的相对原子质量为64,由m/M=n可求铜的物质的量为=50mol,根据铜守恒可得转化关系式:Cu~CuAlO2,其中CuAlO2与Cu的物质的量之比等于系数之比,则铜完全转化可以变为50mol CuAlO2;根据铝守恒可得转化关系式:Al2(SO4)3~2CuAlO2,其中Al2(SO4)3
与CuAlO2的物质的量之比等于系数之比,则至少需要25mol Al2(SO4)3;由V= 可求至少需要硫酸铝溶液的体积为25mol÷1.0mol/L=25L;
(5)胆矾的化学式为CuSO4•5H2O,是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水化合物,根据混合物分离和提纯的方法推断,从硫酸铜溶液中得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。