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- 2021-08-24 发布
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宁夏吴忠中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 Na:23 Mg:24 Al:27 Cl:35.5 Fe:56 Ag:108 O:16 S:32 Ca:40 Mn:55
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每题2分,共50分)
1.在实验室中,对下列事故或药品的处理正确的是( )
A. 有Cl2泄漏时,用NaOH溶液浸湿软布蒙面,迅速离开现场
B. 金属Na着火燃烧时,用泡沫灭火器灭火
C. 浓硫酸沾在皮肤上,立即用Na2CO3溶液冲洗
D. 实验室做完实验剩余的金属钠要放回原试剂瓶
【答案】D
【解析】
【详解】A. 氯气有毒,属于酸性气体,用弱碱性的肥皂水蒙面较好,氢氧化钠属于强碱,具有腐蚀性,故A错误;
B. 金属钠着火燃烧生成的过氧化钠能和二氧化碳发生反应生成氧气,不能用泡沫灭火器灭火,一般用沙土覆盖,故B错误;
C. 少量浓硫酸沾在皮肤上,先用大量的水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,故C错误;
D. 钠的活泼性非常强,所以剩余的金属钠要放回原试剂瓶(煤油)中保存,故D正确;
故选D。.
2.中华民族有着光辉灿烂的历史,下列有关描述不涉及氧化还原反应的是( )
A. 用胆矾湿法炼铜 B. 用铁矿石高炉炼铁
C. “爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏” D. 只要功夫深,铁杵磨成针
【答案】D
【解析】
【详解】A.用胆矾炼铜,Cu的化合价从+2价降低到0价,所以涉及氧化还原反应,选项A不选;
B.用铁矿石炼铁,Fe元素的化合价降低,铁矿石被还原,属于氧化还原反应,选项B不选;
C.“爆竹声中一岁除”中黑火药的使用时,发生了剧烈的爆炸,C、S、N等元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,选项C不选;
D.铁杵磨成针,属于物理变化,不是化学变化,不涉及氧化还原反应,选项D选;
答案选D。
3.在自然界中,既有以游离态形式存在,又有以化合态形式存在的元素是( )
A. 硫 B. 硅 C. 氯 D. 铝
【答案】A
【解析】
【分析】根据元素的活泼性来判断元素在自然界的存在形式。
【详解】A、硫在常温下不易和其它物质反应,所以能以游离态存在又能以化合态存在,选项A正确;
B、硅虽然不活泼,但它的化合物更稳定,所以自然界以二氧化硅、硅酸盐的形式存在,选项B错误;
C、氯是活泼的非金属元素,易和水、碱等反应,所以不能以游离态存在于自然界中,选项C错误;
D、因铝易被还原,化学性质活泼,在自然界中只能以化合态存在,选项D错误;
答案选A。
4.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 含有4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应,生成1molCl2
B. 常温常压下,16gO2所含的电子数为8NA
C. 标准状况下,22.4LSO3中所含的SO3分子数为NA
D. 78gNa2O2与足量水充分反应时电子转移数为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A. 二氧化锰只能与浓盐酸反应,和稀盐酸不反应,随着反应的进行,盐酸变稀,故4mol盐酸不能反应完全,则生成的氯气分子小于1mol,故A错误;
B.16g氧气的物质的量为:,0.5mol氧气分子中含有的电子为:16×0.5mol=8mol,则含有8NA个电子,故B正确;
C. 标况下三氧化硫为固体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和分子个数,故C错误;
D.78g
过氧化钠的物质的量为1mol,而过氧化钠与水的反应是歧化反应,1mol过氧化钠转移1mol电子,即NA个,故D错误;
故选B。
5.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 =2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是( )
A. KClO3在反应中得到电子 B. ClO2氧化产物
C. H2C2O4在反应中被还原 D. 1mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
【答案】A
【解析】
【详解】反应2KClO3+H2C2O4+H2SO4 =2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,被还原,得到还原产物ClO2;H2C2O4中C的化合价从+3升高到+4,失去电子,被氧化,得到氧化产物CO2。
A、KClO3 中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,A正确;
B、KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到电子,被还原,得到还原产物ClO2,B错误;
C、H2C2O4中C的化合价从+3升高到+4,失去电子,被氧化,C错误;
D、KClO3中Cl的化合价从+5降低到+4,得到1个电子,则1mol KClO3参加反应有1 mol电子转移,D错误;
答案选A。
6.关于物质的用途下列说法正确的是( )
①水玻璃是制备硅胶和木材防火剂的原料;②氧化铝可以用做耐火材料;③氢氟酸可以用来刻蚀玻璃;④纯净的二氧化硅是制备光导纤维的原料;⑤利用氯气的毒性可以消灭田鼠;⑥漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂,又可做游泳池及环境的消毒剂;⑦四氧化三铁常用作红色油漆和涂料⑧晶体硅是良好的半导体材料,可以制成光电池
A. ①②③④⑤⑥ B. ①②③④⑤⑥⑧
C. ①②④⑤⑥⑦ D. ③④⑤⑥⑦
【答案】B
【解析】
【详解】①水玻璃与酸反应可制备硅胶,水玻璃是矿物胶,不燃烧,而将硅酸钠涂在木材表面就阻隔了木材与空气中氧气的直接接触,可用作制备木材防火剂的原料,故正确;
②氧化铝的熔点很高,可以用做耐火材料,故正确;
③玻璃中含有二氧化硅,二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水,所以氢氟酸可以用来刻蚀玻璃,故正确;
④纯净的二氧化硅是制备光导纤维的原料,是利用光的全反射原理,故正确;
⑤氯气有毒,能使田鼠中毒死亡而灭绝,故正确;
⑥漂白粉具有强氧化性,能使蛋白质变性而杀菌消毒,同时也具有漂白性,所以漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂,又可做游泳池及环境的消毒剂,故正确;
⑦四氧化三铁是黑色固体,氧化铁是红棕色固体,所以氧化铁常用作红色油漆和涂料,故错误;
⑧硅位于金属和非金属分界线处,晶体硅是良好的半导体材料,可以制成光电池,故正确;
故选B。
7.一定条件下,当溶液中XO与H2O2分子个数比恰好为2∶5时,溶液中XO离子被还原为较低价态,则X元素的化合价变为( )
A. +2 B. +3
C. +4 D. +5
【答案】A
【解析】
【详解】H2O2恰好将XO4-还原,反应中H2O2变成O2,O元素的化合价由-1价升高为0价,则X的化合价降低,设元素X在还原产物中的化合价为x,由电子守恒可知,2×(7-x)=5×2×(1-0),x=2,A项正确,故选A。
8.下列实验现象与对应化学方程式都正确的是( )
A. 向Na2SiO3溶液中加入稀盐酸,边加边振荡,有硅酸胶体产生;Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl
B. 氢气在氯气中安静的燃烧,发出淡蓝色火焰,瓶口出现白雾;H2+Cl22HCl
C. FeSO4溶液中加入NaOH溶液时,生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色;2Fe(OH)2+O2+H2O=2Fe(OH)3
D. 钠投入水中,浮在水面熔成小球,在水面快速移动,得到的溶液显碱性;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
【答案】D
【解析】
【详解】A.盐酸的酸性强于硅酸,向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,反应生成硅酸胶体,所以反应的化学方程式为Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl,故A错误;
B.纯净的氢气可以在黄绿色的氯气中安静地燃烧,火焰呈苍白色,瓶口出现白雾,化学方程式为H2+Cl22HCl,故B错误;
C.FeSO4溶液滴入NaOH溶液,生成白色絮状沉淀是氢氧化亚铁沉淀,白色氢氧化亚铁在水中不稳定,容易跟水、氧气反应生成红褐色的氢氧化铁,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故C错误;
D.钠很活泼,能与水剧烈反应,钠的密度小于水,所以会浮在水面上,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,钠的熔点较低,钠和水反应放出热量而使钠熔成小球,生成的氢气使钠四处游动,钠和水反应后溶液呈碱性,钠和水反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,故D正确;
故选D。
9.下列鉴别方法不能达到实验目的的是( )
A. 用丁达尔效应鉴别淀粉溶液和氯化钠溶液
B. 用焰色反应鉴别碳酸氢钠和碳酸钠两种无色溶液
C. 用品红溶液鉴别SO2和CO2两种无色气体
D. 用NaOH溶液鉴别硫酸铝和硫酸镁两种无色溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A. 胶体具有丁达尔效应,溶液没有丁达尔效应,淀粉溶液是胶体、氯化钠溶液是溶液,所以可以用丁达尔效应鉴别,故A不选;
B. 碳酸氢钠和碳酸钠都含有Na元素,焰色反应均呈黄色,不能用焰色反应鉴别,故B选。
C. 二氧化硫具有漂白性,可使品红褪色,CO2不能使品红溶液褪色,可鉴别,故C不选;
D.硫酸铝溶液中加入NaOH溶液,先生成白色沉淀后沉淀溶解;硫酸镁溶液中加入NaOH溶液,始终有白色沉淀生成,现象不同,可以鉴别,故D不选;
故选B。
10.下列化合物不能由两种单质直接化合而生成的是( )
A. FeC12 B. Cu2S C. Mg3N2 D. Na2O2
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气具有强氧化性,能将变价金属氧化为较高价态,所以Fe在氯气中燃烧生成FeCl3,不能由两种单质直接化合而生成FeC12,故A选;
B.硫具有弱氧化性,将变价金属氧化为较低价态,所以Cu在硫蒸气中反应生成Cu2S,故B不选;
C.镁和氮气反应生成氮化镁,3Mg+N2Mg3N2,故C不选;
D.钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,2Na+O2Na2O2,故D不选;
故选A。
11.下列各组离子在溶液中一定能够大量共存的是( )
A. 在强酸性溶液中:K+、HCO3-、SO42-、ClO-
B. 在含有大量OH-的溶液中:NO3-、Na+、Cl-、AlO2-
C. 在含有大量SO42-的无色溶液中:Ba2+、Na+、Cu2+、Cl-
D. 在含有大量Fe2+的溶液中:H+、Na+、Cl-、ClO-
【答案】B
【解析】
【详解】A. HCO3−、ClO−与氢离子反应,在强酸性溶液中不能大量共存,故A不符合题意;
B.NO3-、Na+、Cl-、AlO2-之间不反应,都不与OH−反应,在溶液中能够大量共存,故B符合题意;
C. Cu2+为有色离子,不满足溶液无色的条件,Ba2+与SO42-不能大量共存,故C不符合题意;
D. Fe2+、H+都与ClO−反应,在溶液中不能大量共存,故D不符合题意;
故选B。
12.下列说法正确的是( )
A. H2S、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥
B. SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
C. Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
D. SO2气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO4沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2S具有还原性,而浓硫酸具有强氧化性,不能用浓硫酸干燥,故A错误;
B. 二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,和其它酸不反应,不符合两性氧化物概念,二氧化硅不属于两性氧化物,属于酸性氧化物,故B错误;
C. 氧化镁与氢氧化钠溶液不反应,故C错误;
D. 酸性条件下,二氧化硫被硝酸根离子氧化为硫酸根离子,则SO2气体通入Ba(NO3)2溶液,可得到BaSO4,故D正确;
故选D。
13.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 锌片插入硝酸银溶液中:Zn+Ag+=Zn2++Ag
B. 碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钠:HCO3-+OH-=CO2↑+H2O
C. 金属铝加入到浓碱溶液中:2Al+2OH-=2AlO2-+3H2↑
D. 铜粉加入到氯化铁溶液中:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
【答案】D
【解析】
【详解】A. 锌片插入硝酸银溶液中,离子方程式:Zn+2Ag+=Zn2++2Ag,故A错误;
B. 碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,离子方程式为:HCO3-+OH-=CO32-+H2O,故B错误;
C. 金属铝加入到NaOH溶液中,反应的离子方程式为:2Al+2OH−+2H2O═2AlO2−+3H2↑,故C错误;
D. 铜粉加入到氯化铁溶液中,离子方程式:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故D正确;
故选D。
14.下列说法中正确的是( )
A. 向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色
B. pH在5.6~7之间的降水通常称为酸雨
C. 合金的硬度一般比成分金属的大
D. 硫粉在过量的纯氧中燃烧可生成SO3
【答案】C
【解析】
【详解】A.
氯水中含HCl、HClO,久置的氯水中只含HCl,所以向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液变红不褪色,故A错误;
B. 正常雨水的pH约为5.6,因为其中溶解了二氧化碳,而pH<5.6的雨水为酸雨,故B错误;
C. 合金的熔点低于成分金属的熔点,合金的硬度一般比成分金属的大,故C正确;
D. 硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,而不会生成三氧化硫,故D错误;
故选C。
15.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是( )
A. Na2O2→Na2CO3 B. SO2→H2 SO4
C. SiO2→Na2SiO3 D. SiO2→H2SiO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2→Na2CO3选择二氧化碳即可一步实现,故A不选;
B.SO2→H2 SO4选择H2O2即可一步实现,故B不选;
C.二氧化硅是酸性氧化物,能和强碱反应生成盐和水,SiO2→Na2SiO3选择NaOH能一步实现,故C不选;
D.二氧化硅不溶于水,不能和水反应,SiO2→H2SiO3不能一步实现,SiO2必须先和强碱反应生成硅酸盐,硅酸盐再与酸反应转化为硅酸,故D选;
故选D。
16.向50mL18mol·L-1的硫酸中加入足量的铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量是( )
A. 等于0.9mol B. 大于0.45mol,小于0.9mol
C. 等于0.45mol D. 小于0.45mol
【答案】D
【解析】
【详解】50mL18mol/L的硫酸中n(H2SO4)=18mol/L×0.05L=0.9mol,假设50mL18mol/L的硫酸中的硫酸分子全部与铜反应时,据Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O可知作氧化剂的硫酸为0.45mol,随着反应的进行,浓硫酸溶液的浓度逐渐减小,当成为稀硫酸时此反应停止,所以作氧化剂的硫酸的物质的量小于0.45mol,即被还原的硫酸的物质的量小于0.45mol。
故选D。
17.下列各项操作中,不发生“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”现象的是( )
A. 向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2
B. 向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸
C. 向AlCl3溶液中逐滴加入过量的稀氢氧化钠溶液
D. 向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所以产生碳酸氢钠沉淀,但CO2过量沉淀不会溶解;
B. 向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸首先生成氢氧化铝沉淀,盐酸过量后沉淀溶解,出现“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”的现象;
C. 向AlCl3溶液中逐滴加入过量的稀氢氧化钠溶液首先生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量后沉淀溶解,出现“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”的现象;
D. 向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸,首先发生胶体的聚沉生成氢氧化铁沉淀,然后氢氧化铁与盐酸反应而溶解,出现“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”的现象;
答案选A。
18.下列四种有色溶液与SO2气体作用均能褪色,其实质相同的是( )
①酸性高锰酸钾溶液 ②品红溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的氢氧化钠溶液
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】SO2气体使①酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,SO2气体有还原性将酸性高锰酸钾还原使溶液褪色;②品红溶液褪色是因为SO2气体具有漂白性可将品红漂白褪色;③溴水褪色,是因为溴水有强氧化性,SO2气体有还原性将溴水还原使溶液褪色;④滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,是因为SO2为酸性氧化物,可与氢氧化钠溶液反应使溶液碱性减弱,故溶液褪色;故反应实质相同的是①③,答案选A。
19.下列有关焰色反应及其操作的说法正确的是( )
A. 焰色反应是化学变化
B. Na与NaCl在灼烧时火焰颜色相同
C. 铂丝在做完氯化钠溶液的焰色反应后,用稀硫酸洗净,再蘸取少量的K2SO4溶液,重复以上实验
D. 用洁净的铂丝蘸取某溶液,放在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,则证明该溶液中一定有Na+,没有K+
【答案】B
【解析】A.焰色反应过程中没有新物质生成,属于物理变化,选项A错误;B、焰色反应时,由于含有钠元素的物质进行该实验时火焰会是黄色的,所以Na与NaCl灼烧时火焰颜色相同均为黄色,选项B正确;C.做焰色反应实验结束后铂丝要用稀盐酸洗涤,再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用, 选项C错误;D.黄光能掩盖紫光,可能含有K+,选项D错误。答案选B。
20.两种金属混合粉末15g,与足量的盐酸反应时生成11.2L H2(标况下),符合上述情况的金属混合物是( )
A. Mg、Fe B. Zn、Ag C. Fe、Zn D. Mg、Al
【答案】A
【解析】11.2L氢气的物质的量为:n==0.5mol,假设金属都为+2价,则金属混合物的平均摩尔质量为:=30g/mol,A.Mg的相对原子质量为24,Fe的相对原子质量为56,平均摩尔质量可能为30g/mol,选项A正确;B.Zn的相对分子质量为65,Ag与盐酸不反应,生成0.5mol氢气所以Zn的质量为0.5mol×65g/mol=32.5g,大于15g,不符合题意,故B错误;C.Zn的相对分子质量为65,Fe的相对原子质量为56,平均摩尔质量大于30g/mol,选项C错误;D.Mg的相对原子质量为24,当Al的化合价为+2价时,可看成其相对原子质量为:×2=18g/mol,镁和铝的摩尔质量都小于30g/mol,故D错误;答案选A。
21.加热5g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少了0.31g,则原混合物中碳酸钠的质量为( )
A. 3.38g B. 4.58g C. 4.16g D. 4.41g
【答案】C
【解析】
【分析】碳酸氢钠受热分解,其分解方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,然后利用差量法进行计算。
【详解】碳酸氢钠受热分解,其分解方程式为
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O △m
2mol 62g
n(NaHCO3) 0.31g
得出n(NaHCO3)=0.01mol,m(Na2CO3)=(5g-0.01mol×84g·mol-1)=4.16g, 故C正确;答案选C。
22.下列各种物质既能与强酸反应,又能与强碱反应的是( )
①Al ②AlCl3 ③Na2CO3 ④Al2O3 ⑤NaHCO3
A. ①③⑤ B. ②③④ C. ①③④ D. ①④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①Al、④Al2O3、⑤NaHCO3既能与强酸反应,又能与强碱反应;②AlCl3与酸不反应,AlCl3与碱反应;③Na2CO3与酸反应,与OH-不反应;答案选D。
23.证明某溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
①先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
②先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
③滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后变灰绿,最后呈红褐色
④只需滴加KSCN溶液
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】B
【解析】
【详解】①先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色,只能说明加入氯水后的溶液中含Fe3+,不能说明Fe3+是原溶液中的还是Fe2+氧化得到的,故错误;
②若先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含有Fe3+,再滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+,故正确;
③Fe2+可与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁,但是氢氧化亚铁不稳定易被氧化,最终转化为红褐色沉淀氢氧化铁,因此根据最终的红褐色沉淀,证明溶液中原溶液中含有Fe2+、没有Fe3+,故正确;
④只滴加KSCN溶液,根据溶液不显红色,能检验出溶液中没有Fe3+,无法验证Fe2+存在,故错误;所以只有②和③可以证明溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+;
故选B。
24.实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气时,有14.6 g氯化氢被氧化,所得Cl2
全部用石灰水吸收,可制得漂白粉的质量是( )
A. 14.3 g B. 25.4 g C. 28.6 g D. 50.8 g
【答案】B
【解析】
【分析】MnO2与浓盐酸的反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,Cl2用石灰水吸收的反应为2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,可得关系式:4HCl(被氧化)~2Cl2~CaCl2+Ca(ClO)2,据此计算.
【详解】MnO2与浓盐酸的反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,Cl2用石灰水吸收的反应为2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,可得关系式:4HCl(被氧化)~2Cl2~CaCl2+Ca(ClO)2,
设生成漂白粉的质量为m,则:
4HCl(被氧化)~2Cl2~CaCl2+Ca(ClO)2
4×36.5g 254g
14.6g m(漂白粉)
=,解得m(漂白粉)=g=25.4g,
故选B。
25.取两份铝片,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量烧碱溶液反应,同温同压下放出相同体积的气体,则两份铝片的质量之比为( )
A. 1:6 B. 2:3 C. 3:2 D. 1:1
【答案】D
【解析】
【详解】铝与盐酸反应的方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,与烧碱溶液反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,由方程式可以看出,反应关系式都为2Al~3H2,同温同压下放出相同体积的气体,需要铝的物质的量相等,质量相等。
故选D。
二、填空题(总计50分)
26.有下列四个反应:①2Na+2H2O=2NaOH +H2↑;②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;③
2F2+2H2O=4HF+O2;④2H2O2H2↑ +O2↑
(1)水只做氧化剂的是__;
(2)水只做还原剂的是__;
(3)水既做氧化剂又做还原剂的是__;
(4)水既不做氧化剂又不做还原剂的是__
【答案】(1). ① (2). ③ (3). ④ (4). ②
【解析】
分析】根据反应中氢元素和氧元素化合价的变化情况及氧化剂、还原剂的概念分析解答。
【详解】①反应2Na+2H2O=2NaOH +H2↑中Na元素的化合价由0价升至+1价,Na为还原剂,H元素的化合价由+1价降至0价,H2O为氧化剂;②反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中Na2O2中O元素的化合价部分由-1价升至0价、部分降至-2价,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,H2O中H、O元素的化合价都没有发生变化,H2O既不是氧化剂、也不是还原剂;③反应2F2+2H2O=4HF+O2中F元素的化合价由0价降至-1价,F2为氧化剂,O元素的化合价由-2价升至0价,H2O是还原剂;④反应2H2O2H2↑ +O2↑中,H元素的化合价由+1价降至0价,O元素的化合价由-2价升至0价,H2O既是氧化剂又是还原剂;
(1)水只作氧化剂的是①,故答案为:①;
(2)水只作还原剂的是③,故答案为:③;
(3)水既作氧化剂又作还原剂的是④,故答案为:④;
(4)水既不作氧化剂又不作还原剂的是②,故答案为:②。
27.(1)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用__方法,化学方程式为__。
(2)除去氧化铜粉末中混入的氧化铝粉末通常用__试剂,离子方程式为__。
【答案】(1). 加热 (2). 2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+H2O (3). NaOH溶液 (4). Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
【解析】
【分析】根据碳酸氢钠的不稳定性和氧化铝的两性分析解答。
【详解】(1)碳酸氢钠不稳定,加热分解,可通过加热的方法除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2
↑,故答案为:加热;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)氧化铝具有两性,与强碱反应,可用氢氧化钠溶液除去氧化铜粉末中的氧化铝,离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,故答案为:NaOH溶液;Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
28.A是一种红棕色金属氧化物,B、D是金属单质,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解。
请回答下列问题
(1)写出下列物质的化学式A___,E___。
(2)F在空气中转化为G的化学方程式:__。
(3)A和B反应的化学方程式:___。
(4)H和I生成J的离子方程式:___。
(5)如何检验E中大量存在的阳离子?__
【答案】(1). Fe2O3 (2). FeCl2 (3). 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4). 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 (5). Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ (6). 加入KSCN溶液无现象,再加入新制氯水溶液显血红色则证明有Fe2+
【解析】
【分析】A是一种红棕色金属氧化物,则A是Fe2O3,红褐色沉淀G为Fe(OH)3,氢氧化铁分解可以生成氧化铁,则白色沉淀F是 Fe(OH)2;B、D是金属单质,Fe2O3和B在高温下能反应生成金属单质D,则该反应是铝热反应,B是Al,D是Fe,C是Al2O3,J是一种不溶于水的白色化合物,受热容易分解成C,则J是Al(OH)3,由转化关系可知,I是NaAlO2,H是AlCl3;铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,E和氨水反应生成 Fe(OH)2,则E是 FeCl2,以此解答该题。
【详解】(1)由以上分析可知,A为Fe2O3,E是FeCl2,故答案为:Fe2O3;FeCl2;
(2)氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)A是Fe2O3,B为Al,高温下发生铝热反应生成氧化铝和铁: 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,故答案为: 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;
(4)Al3+、AlO2−发生双水解反应生成氢氧化铝,反应的离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓,故答案为:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓;
(5)E是FeCl2,与KSCN不反应,但可被氧化生成铁离子,检验Fe2+方法是:先加入KSCN无现象,再加入新制氯水溶液显血红色则有Fe2+,故答案为:加入KSCN溶液无现象,再加入新制氯水溶液显血红色则证明有Fe2+。
29.将一定质量的Mg-Al合金投入100mL一定物质的量浓度的某HCl溶液中,充分反应。向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液,生成沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积关系如下图。回答下列问题:
(1)写出OA段和BC段反应的离子方程式:
OA:___________ ; BC:_____________;
(2)原Mg-Al合金的质量是_____________。
(3)原HCl溶液的物质的量浓度是________________。
(4)所加NaOH溶液的物质的量浓度是____________。
【答案】(1). H++OH-=H2O; (2). Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O (3). 5.1g (4). 6mol/L (5). 5mol/L
【解析】
【分析】本题主要考查铝及其化合物。
Mg-Al合金与HCl溶液反应后生成MgCl2和AlCl3,MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀,AlCl3与NaOH反应生成Al(OH)3沉淀,NaOH过量时,Al(OH)3沉淀与NaOH溶液反应生成NaAlO2
溶液。由图可知,起始加入NaOH溶液时,无沉淀产生,说明Mg-Al合金与HCl溶液反应后HCl有剩余,则OA段发生NaOH和HCl的酸碱中和反应,AB段发生沉淀反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀,BC段沉淀的质量减少,发生Al(OH)3沉淀溶解反应生成NaAlO2,最终沉淀为Mg(OH)2。
(1)根据分析可知OA段的离子方程式为:H++OH-=H2O,BC段的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(2)根据分析C点对于沉淀为Mg(OH)2,质量为5.8g,根据镁元素守恒,则 Mg的物质的量为n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.1mol,根据B点沉淀总质量为13.6g,C点沉淀质量为5.8g,则B点生成的Al(OH)3沉淀的质量为7.8g,根据铝元素守恒,则Al的物质的量为n(Al)=n[Al(OH)3]=0.1mol,则原Mg-Al合金的质量为0.1mol×24g/mol+0.1mol×27g/mol=5.1g;
(3)BC段发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,0.1mol Al(OH)3消耗NaOH的物质的量为0.1mol,溶液体积为20mL,则NaOH溶液的物质的量浓度为0.1mol/0.02L=5mol/L。B点消耗NaOH的物质的量为0.12L×5mol/L=0.6mol,B点溶液中溶质为NaCl,根据氯元素守恒,则原盐酸中含有HCl的物质的量为0.6mol,则原HCl溶液的物质的量浓度为0.6mol/0.1L=6mol/L;
(4)根据(3)中分析可知NaOH溶液的物质的量浓度为5mol/L。据此解答。
【详解】Mg-Al合金与HCl溶液反应后生成MgCl2和AlCl3,MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀,AlCl3与NaOH反应生成Al(OH)3沉淀,NaOH过量时,Al(OH)3沉淀与NaOH溶液反应生成NaAlO2溶液。由图可知,起始加入NaOH溶液时,无沉淀产生,说明Mg-Al合金与HCl溶液反应后HCl有剩余,则OA段发生NaOH和HCl的酸碱中和反应,AB段发生沉淀反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀,BC段沉淀的质量减少,发生Al(OH)3沉淀溶解反应生成NaAlO2,最终沉淀为Mg(OH)2。
(1)根据分析可知OA段的离子方程式为:H++OH-=H2O,BC段的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。本小题答案为;H++OH-=H2O;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(2)根据分析C点对于沉淀为Mg(OH)2,质量为5.8g,根据镁元素守恒,则 Mg的物质的量为n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.1mol,根据B点沉淀总质量为13.6g,C点沉淀质量为5.8g,则B点生成的Al(OH)3沉淀的质量为7.8g,根据铝元素守恒,则Al的物质的量为n(Al)=n[Al(OH)3]=0.1mol,则原Mg-Al合金的质量为0.1mol×24g/mol+0.1mol×27g/mol=5.1g。本小题答案为:5.1g。
(3)BC段发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,0.1mol Al(OH)3消耗NaOH的物质的量为0.1mol,溶液体积为20mL,则NaOH溶液的物质的量浓度为0.1mol/0.02L
=5mol/L。B点消耗NaOH的物质的量为0.12L×5mol/L=0.6mol,B点溶液中溶质为NaCl,根据氯元素守恒,则原盐酸中含有HCl的物质的量为0.6mol,则原HCl溶液的物质的量浓度为0.6mol/0.1L=6mol/L。本小题答案为:6mol/L。
(4)根据(3)中分析可知NaOH溶液物质的量浓度为5mol/L。
30.用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气,并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2,装置如图所示。
回答下列问题:
(1)写出在A中发生反应的化学方程式为:__;
(2)B中选用的试剂是__,其作用是__;
(3)E中选用的试剂是__,其作用是__;
(4)若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12L的原因是__。
【答案】(1). MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2). 饱和食盐水 (3). 除去HCl气体 (4). 氢氧化钠溶液 (5). 吸收多余的Cl2 (6). 随着反应的进行,浓盐酸被稀释变为稀盐酸,反应不再进行
【解析】
【分析】根据装置图及实验目的分析装置中各仪器的作用,及所用试剂种类,书写相关反应方程式;根据生成气体的体积及反应原理计算分析解答。
【详解】(1)装置A为制备氯气的装置,用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)由于盐酸具有挥发性,由A装置制得的氯气中混有HCl,B装置是洗气装置,目的是除去氯气中的氯化氢气体,选用的试剂是饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;除去HCl气体;
(3)氯气有毒会污染大气,E为尾气处理装置,用氢氧化钠吸收氯气,故答案为:氢氧化钠溶液;吸收多余的Cl2;
(4)根据方程式计算,若HCl完全反应则产生标准状况下1.12L氯气,但二氧化锰只能和浓盐酸反应,随着反应的进行盐酸变稀,反应不再进行,故答案为:随着反应的进行,浓盐酸被稀释变为稀盐酸,反应不再进行。
31.某同学为了检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。产生的所有气体产物,选用了如图所示实验装置。
(1)①中无水硫酸铜的作用是___。
(2)②中酸性KMnO4溶液的作用是__。
(3)②中两次用到品红溶液,A的作用是___,B的作用分别是___。
【答案】(1). 检验反应生成的水蒸气 (2). 除去混合气体中的SO2 (3). 检验生成的的SO2 (4). 检验SO2是否除尽
【解析】
【分析】木炭粉与浓硫酸反应化学方程式为:C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O,用无水硫酸铜检验水蒸气,用品红溶液检验二氧化硫,用澄清石灰水检验二氧化碳,由于二氧化硫与澄清石灰水也产生白色沉淀,故检验二氧化碳前需要除去二氧化硫,品红溶液A检验SO2,通过酸性高锰酸钾溶液除去SO2,品红溶液B检验二氧化硫是否除尽,品红溶液B不褪色,澄清石灰水变浑浊,说明生成二氧化碳。
【详解】(1)实验利用白色硫酸铜(CuSO4)遇到水变为蓝色(CuSO4⋅5H2O),证明含有水蒸气,所以①中无水硫酸铜的作用是检验反应生成的H2O,故答案为:检验反应生成的H2O;
(2)因SO2和CO2都能使石灰水变浑浊,因此要想检验出CO2,就要先把SO2检验了,并除掉SO2,这样石灰水变浑浊才能说明有CO2,所以酸性高锰酸钾溶液是除去混合气中的二氧化硫,反应为5SO2+2MnO4−+2H2O=5SO42−+2Mn2++4H+,故答案为:除去混合气中的SO2;
(3)②中两次用到品红溶液,品红溶液A检验生成的SO2气体,通过酸性高锰酸钾溶液除去SO2,品红溶液B是检验SO2是否除尽,故答案为:检验生成的的SO2;检验SO2是否除尽。