- 2021-07-09 发布 |
- 37.5 KB |
- 18页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
【化学】安徽省太和第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题(解析版)
安徽省太和第一中学2019-2020学年高一上学期期末考试试题 考试范围:人教版必修1 考试时间:90分钟 满分:100分 审题:高二化学组 可能用到相对原子质量: 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 Ba 137 第I卷(选择题 共40分) 一、单选题,请从每小题的四个选项中选出一个最佳答案。(本大题共20小题,每题2分) 1.我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10-9m)恢复了磁性。“钴酞菁”分子结构和性质与人体内的血红素及植物内的叶绿素非常相似。下列关于“钴酞菁”分子的说法中正确的是 ( ) A. 在水中形成的分散系能产生丁达尔现象 B. “钴酞菁”分子既能透过滤纸,也能透过半透膜 C. 分子直径比钠离子小 D. 在水中所形成的分散系属悬浊液 【答案】A 【解析】 【详解】A. 根据“钴酞菁”的分子的直径为1.3×10-9m,可以判断其在水中形成的分散系为胶体,能产生丁达尔现象,选项A正确; B. “钴酞菁”分子既能透过滤纸,不能透过半透膜,选项B错误; C. 该分子直径比钠离子大,选项C错误; D. 在水中所形成的分散系属胶体,选项D错误。 答案选A。 2.高一学生小强的化学笔记中有如下内容: ①纯净物按照组成可以分为单质和化合物; ②单质又可分为金属单质和非金属单质; ③无机化合物主要包括:酸、碱、盐和氧化物; ④按照分散剂粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体; ⑤电解质就是在水溶液中能导电的化合物; ⑥氧化还原反应的特征是化合价升降; 你认为他的笔记中有几处错误 ( ) A. 两处 B. 三处 C. 四处 D. 五处 【答案】A 【解析】 【详解】①纯净物可以分为单质和化合物,正确; ②单质可以分为金属单质和非金属单质,正确; ③无机化合物主要包括酸、碱、盐和氧化物,正确; ④分散系是按照被分散的物质,也就是分散质的颗粒直径大小来区分的,而不是分散剂粒子,错误; ⑤电解质的定义是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,二者只要满足其一即可,错误; ⑥有元素化合价改变的反应称为氧化还原反应,正确; 因此只有④和⑤两处错误; 答案选A。 3.用NA 表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( ) A. 常温常压下,4gH2含有的分子数为2NA B. 17g氨气所含电子数目为8NA C. 将1体积c1mol/L的硫酸溶于4体积水中 ,稀溶液的浓度为0.2c1mol/L D. 将5.85gNaCl 晶体溶入100mL水中,制得0.1mol/L的NaCl溶液 【答案】A 【解析】 【详解】A项、常温常压下,4gH2含有的分子数为×NA=2NA,故A正确; B项、17g氨气所含电子数目为×10×NA=10NA,故B错误; C项、硫酸与水的密度不同,所以1体积硫酸与4体积水混合,溶液体积不等于5体积,故C错误; D项、将5.85gNaCl晶体溶入100mL水中,得到溶液体积大于100mL,所得溶液物质的量浓度小于0.1mol/L的NaCl,故D错误; 故选A。 4.我国古代就有湿法炼铜的记载“曾青得铁则化为铜”,反应为Fe+CuSO4═Cu+FeSO4 。有关该反应的说法正确的是( ) A. Fe是氧化剂 B. 氧化性:Fe>Cu C. 当生成32gCu时转移1mol电子 D. CuSO4发生氧化反应 【答案】C 【解析】 【分析】Fe+CuSO4═Cu+FeSO4反应中铁元素由0价变成+2价,失电子化合价升高做还原剂发生氧化反应,铜元素由+2价降低到0价,得电子化合价降低做氧化剂发生还原反应。 【详解】A.根据分析可知铁为还原剂,故A错误; B.氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物,还原性Fe>Cu,故B错误; C.32g铜即0.5molCu,Cu由+2价到0价,转移2个电子,故生成32gCu时转移1mol电子,故C正确; D.根据分析可知CuSO4发生还原反应,故D错误; 故选:C。 5.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75mol,则下列判断不正确的是( ) A. 生成44.8L N2(标准状况) B. 有0.25 mol KNO3被还原 C. 转移电子的物质的量为1.75mol D. 被氧化的N原子的物质的量为3.75mol 【答案】C 【解析】 【分析】该反应中,NaN3为还原剂,KNO3为氧化剂。根据反应方程式为10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑,10molNaN3中的N均化合价升高得到氧化产物N2,根据N原子守恒,氧化产物有15molN2,2molKNO3中的N化合价降低,得到还原产物N2,还原产物有1molN2;可知每生成16molN2,氧化产物比还原产物多了15-1mol=14mol。现氧化产物比还原产物多1.75mol,设生成的N2的物质的量为x,有,得x=2mol。 【详解】A. 计算得生成2mol N2,在标况下的体积为2mol×22.4L·mol-1=44.8L,A正确; B. KNO3做氧化剂,被还原;生成2mol N2,需要0.25mol KNO3参加反应,B正确; C. 2molKNO3参加反应转移10mol电子,生成16molN2。现生成2molN2,则有0.25molKNO3 参与反应,转移1.25mol电子,C错误; D. 被氧化的N原子为NaN3中的N原子,0.25mol KNO3参加反应,则有1.25mol NaN3参加反应,所以被氧化的N原子有3×1.25mol=3.75 mol,D正确; 故合理选项为C。 6.下列粒子既有氧化性又有还原性的是( ) A. Mg B. Na+ C. Fe2+ D. Cl- 【答案】C 【解析】 【分析】处于元素的中间价态的微粒,即可失去电子也可得到电子,则既具有氧化性,又具有还原性,以此来解答。 【详解】A. Mg元素的化合价为0,为最低价,只具有还原性,A项错误; B. Na+的化合价为+1价,为最高价,只具有氧化性,B项错误; C. Fe元素的化合价为+2价,为中间价态,既具有氧化性,又具有还原性,C项正确; D. Cl-的化合价为-1价,为最低价,只具有还原性,D项错误; 答案选C。 7.下列我国古代的技术应用中,不涉及氧化还原反应的是( ) A. 煅烧贝壳 B. 粮食酿醋 C. 古法炼铁 D. 火药爆炸 【答案】A 【解析】 【详解】A、煅烧贝壳是碳酸钙发生分解反应生成氧化钙和二氧化碳,元素化合价均没发生变化,没有发生氧化还原反应,选项A符合;B、醋的酿造存在从乙醇转化为乙酸的过程,为氧化还原反应,选项B不符合;C、炼铁中有单质铁的生成,属于氧化还原反应,选项C不符合;D、火药爆炸属于剧烈的氧化还原反应,存在元素的化合价变化,属于氧化还原反应,选项D不符合。答案选A。 8. 下列叙述中正确的是( ) A. 含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性 B. 阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 C. 失去电子多的还原剂还原性强 D. 化学反应中,某元素由化合态变为游离态,此元素可能被氧化 【答案】D 【解析】 【详解】A、含最高价元素的化合物,不一定具有强氧化性,如Na2SO4中硫元素为+6价,但硫酸钠不具有强氧化性,错误; B、阳离子不一定只有氧化性,如Fe2+既具有氧化性又具有还原性,阴离子不一定只有还原性,如MnO4—具有强氧化性,错误; C、失去电子多的还原剂还原性强弱指的是失电子的难易,与失电子的数目多少无关,错误; D、化学反应中,某元素由化合态变为游离态,此元素可能被氧化,正确; 答案选D。 9.最近,科学家开发出一种低成本光伏材料——蜂窝状石墨烯。生产原理是: Na2O + 2CO Na2CO3 + C(石墨烯),然后除去Na2CO3,即可制得蜂窝状石墨烯。下列说法不正确的是( ) A. 该生产石墨烯的反应属于氧化还原反应 B. 石墨烯与金刚石互为同素异形体 C. Na2O属于碱性氧化物,CO属于酸性氧化物,Na2CO3属于盐 D. 自然界中碳元素有游离态和化合态两种存在形式 【答案】C 【解析】碳元素由+2价升高到+4价,降低到0价,属于氧化还原反应;A正确;石墨烯与金刚石都是由碳元素组成的不同性质的单质,属于同素异形体;B正确;CO既不与酸反应,又不与碱反应,属于不成盐氧化物;C错误;煤主要成分为碳,碳元素以游离态存在,碳酸钙中碳元素以化合态存在;D正确;正确选项:C。 10.人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+转变为Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合 能力,服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒。下列说法正确的( ) A. 亚硝酸盐表现出还原性 B. 维生素C可被亚硝酸盐氧化 C. 维生素C表现出氧化性 D. 中毒时亚硝酸盐被Fe2+氧化成硝酸盐 【答案】B 【解析】 分析】服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,即可以将+3价的Fe3+转化为+2价的Fe2+亚铁离子,所以加入的物质维生素C具有还原性,起还原剂的作用,是还原剂,以此解答。 【详解】A. 由分析可知维生素C具有还原性,起还原剂的作用,是还原剂,则亚硝酸盐是氧化剂,表现出还原性,故A错误; B. 由分析可知维生素C是还原剂,亚硝酸盐是氧化剂,维生素C可被亚硝酸盐氧化,故B正确; C. 由分析可知维生素C具有还原性,起还原剂的作用,是还原剂,故C错误; D. 亚硝酸盐会使Fe2+转变为Fe3+,Fe2+是还原剂,中毒时亚硝酸盐被Fe2+还原成硝酸盐,故D错误; 正确答案是B。 11.下列离子方程式书写正确的是( ) A. 铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH-=2AlO2-+H2↑ B. AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓ C. 三氯化铁溶液中加入铜粉:2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+ D. FeCl2溶液跟Cl2反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 【答案】D 【解析】 【详解】A.反应物除了Al、NaOH外,还有H2O参加,反应不符合事实,A错误; B.氨水中的NH3·H2O是弱电解质,主要以电解质分子存在,不能写成离子形式,B错误; C.Fe3+与Cu反应产生Fe2+、Cu2+,反应不符合事实,C错误; D.反应符合事实,遵循离子方程式中物质拆分原则,D正确; 故合理选项是D。 12.只用一种试剂鉴别Na2SO4、MgCl2、FeCl2、Al2(SO4)3、(NH4)2SO4五种溶液,这种试剂是( ) A Ba(OH)2 B. H2SO4 C. NaOH D. AgNO3 【答案】C 【解析】 【详解】A、Ba(OH)2与K2SO4、(NH4)2SO4都能产生白色沉淀,不能鉴别,故A错误; B、H2SO4与这五种物质之间都没有反应,不能鉴别,故B错误; C、NaOH分别与这五种溶液混合时,分别对应的现象为:无明显现象、生成白色沉淀、生成白色沉淀后迅速变成灰绿色最终变成红褐色、先生成白色沉淀后沉淀溶解、有刺激性气味气体生成,现象各不一样,可用于鉴别,故C正确; D、AgNO3与这五种物质反应都生成白色沉淀,因此不能用于鉴别,故D错误; 答案为C。 13.下列各组的两种物质在溶液中的反应,可用同一离子方程式表示的是( ) A. 氢氧化钠与盐酸,;氢氧化钠与碳酸 B. BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液 C. Na2CO3溶液与硝酸溶液;CaCO3溶液与硝酸溶液 D. 石灰石与硝酸反应;石灰石与盐酸 【答案】D 【解析】 【详解】A、盐酸是强酸,要拆成离子,离子方程式为H++OH-=H2O;碳酸是弱酸,保留化学式,离子方程式为:H2CO3+2OH-=H2O+CO32-,所以离子方程式不同,故A不符合题意; B、氯化钡溶液与硫酸钠溶液、氢氧化钡溶液与稀硫酸,离子方程式分别为Ba2++SO42-=BaSO4↓、Ba2++SO42-+2OH-+2H+=BaSO4↓+2H2O,所以离子方程式不同,故B不符合题意; C、碳酸钠溶液与硝酸、碳酸钙与硝酸,离子方程式分别为CO32-+2H+=CO2↑+H2O、CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,所以离子方程式不同,故C不符合题意; D、石灰石与硝酸或盐酸都生成可溶性盐,离子方程式均为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故D符合题意; 答案选D。 14.在甲、乙两烧杯溶液中,共含有大量的Cu2+、K+、H+、NO3-、CO32-、OH-。已知两烧杯中各含三种离子,且甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙烧杯中大量存在的离子是( ) A. Cu2+、H+、NO3- B. K+、CO32-、OH- C. CO32-、OH-、NO3- D. K+、H+、NO3- 【答案】B 【解析】 【详解】甲烧杯溶液呈蓝色,说明甲中含有Cu2+,而CO32-、OH-离子能与Cu2+反应,不能与Cu2+离子大量共存,故CO32-、OH-只能存在于乙烧杯中;乙烧杯中含有CO32-、OH-离子,由于H+离子与CO32-、OH-离子反应,则H+离子只能存在于甲烧杯中。根据溶液的电中性,甲中还应含有NO3-,乙中还应含有K+,故甲中含有的离子为:Cu2+、H+、NO3-,乙中含有的离子为:K+、CO32-、OH-,故合理选项是B。 15.中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料,在700 ℃时反应制造出纳米级金刚石粉末和另一种化合物。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上,立即被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此有下列一些“理解”,你认为其中错误的是( ) A. 金刚石属于金属单质 B. 制造过程中元素种类没有改变 C. CCl4是一种化合物 D. 这个反应是置换反应 【答案】A 【解析】 【详解】A.金刚石的构成元素为碳,属于非金属单质,故A错误; B.根据元素守恒定律可知制造过程中元素种类没有改变,故B正确; C.四氯化碳是由碳元素和氯元素组成的纯净物,属于化合物,故C正确; D.CCl4和金属钠反应生成金刚石(碳单质)和NaCl,是置换反应,故D正确; 故答案为A。 16.氮化铝(AlN)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下,AlN可通过反应:Al2O3+N2+3C ═ 2AlN+3CO合成.下列叙述正确的是( ) A. 上述反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂 B. 上述反应中,每生成1mol AlN需转移3mol电子 C. AlN中氮元素的化合价为+3 D. 上述反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:3 【答案】B 【解析】 【详解】A. 反应中N2的化合价从0降到了-3价,发生还原反应,N2是氧化剂,Al2O3 的化合价没有发生变化,既不是氧化剂又不是还原剂,故A错误; B、每生成1molAlN,N元素化合价由0价降低到-3价,则转移的电子为3mol,故B正确; C、AlN中氮的化合价为-3价,故C错误; D. 反应中AlN是还原产物,CO是氧化产物,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:2,故D错误; 故选B。 17.同温同压下,相同质量的铝片分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,下列说法正确的是( ) A. 盐酸产生气体的体积大 B. 盐酸产生气体的体积小 C. 产生气体的体积相等 D. 消耗氢氧化钠的物质的量多 【答案】C 【解析】 【详解】同等质量的铝,物质的量也相等,酸、碱均过量时,铝完全反应,由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑可知,铝与氢气的比例都是2∶3,因此产生的氢气是相等的,故C正确,A、B错误;从方程式中可以看到Al与HCl的比例是1∶3,Al与NaOH的比例是1∶1,故消耗氢氧化钠的物质的量少,故D错误; 答案选C。 18.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉,使溶液中三种离子的物质的量之比变为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为( ) A. 2∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4 【答案】C 【解析】 【详解】设原先溶液中Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量依次为3mol、2mol、1mol,根据三种离子物质的量的变化,Cu2+物质的量并没有发生变化,说明没有参加反应,反应离子方程式:2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe3+物质的量减少了2mol,说明消耗1mol铁,故参加反应的铁粉与原溶液Fe3+物质的量之比为1:3,故选项C正确。 19.下列图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的有( ) A. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ B. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ C. Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 【答案】D 【解析】 【详解】因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。Ⅰ液面加油脂阻止了空气进入;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中,所以都能较长时间看到白色沉淀,故选D。 20.下列除杂质的方法不正确的是( ) A. 镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥 B. FeCl3溶液中混有少量AlCl3:加入过量的氨水,过滤洗涤沉淀,将沉淀再用适量盐酸溶解 C. Fe2O3中混有少量Al2O3:加入过量NaOH溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥 D. Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤 【答案】B 【解析】 【分析】A.Al与NaOH溶液反应,而Mg不能; B.加入过量氨水,二者均转化为沉淀; C. Al2O3与NaOH溶液反应,而Fe2O3不能; D.加入足量烧碱溶液,氢氧化镁不反应,氢氧化铝溶解,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤、洗涤、干燥,得到氢氧化铝。 【详解】A.Al与NaOH溶液反应,而Mg不能,则镁粉中混有少量铝粉的方法为加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,所以A选项是正确的; B.加入过量氨水,二者均转化为沉淀,则FeCl3溶液中混有少量AlCl3 不能选加入过量氨水,故B错误; C. Fe2O3中混有少量Al2O3,加入足量烧碱溶液,Al2O3变成偏铝酸钠,而Fe2O3不发生反应,再通过过滤、洗涤、干燥,可以得到纯净的Fe2O3,所以C选项是正确的; D. 加入足量烧碱溶液,氢氧化镁不反应,氢氧化铝溶解,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤、洗涤、干燥,得到氢氧化铝,所以D选项是正确的。 故答案选B。 第II卷(非选择题 共60分) 二、非选择题(本大题共有5小题,除标注外,每空2分) 21.(某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化: 请回答下列问题: (1)写出A、B的化学式:A___,B___。 (2)试剂a最好选用下列试剂中的( ) A.NaOH溶液 B.稀盐酸 C.二氧化碳 D.氨水 写出相应的离子方程式___。 (3)写出反应②(生成溶液C和沉淀)的离子方程式___。 (4)固体D可以作为复合性的化学肥料,D中所含物质的化学式为___。 【答案】(1). Fe2O3 (2). Al2O3 (3). D (4). Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ (5). AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- (6). K2SO4和(NH4)2SO4 【解析】 【分析】KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物甲加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀是Al2O3和Fe2O3;向沉淀中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,A Fe2O3,为向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,Al(OH)3受热分解生成B为Al2O3;向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+ 被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4和(NH4)2SO4,以此来解答。 【详解】(1)由上述分析可知,A为Fe2O3,B为Al2O3,故答案为:Fe2O3;Al2O3; (2)依据流程分析,向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,反应方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+, A. NaOH溶液若加入过量会使氢氧化铝沉淀溶解,故A错误; B. 加稀盐酸不能得到氢氧化铝沉淀,故B错误; C. 通入二氧化碳不能得到氢氧化铝沉淀,故C错误; D. 加入氨水可生成氢氧化铝沉淀,且过量氨水不与氢氧化铝反应,故D正确; 故答案为:D;Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+; (3)反应②中二氧化碳过量,反应生成沉淀和碳酸氢钠,向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,其离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-, 故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-; (4)向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4和(NH4)2SO4;固体D可以作为复合性的化学肥料,D中所含物质的化学式为K2SO4和(NH4)2SO4;故答案为:K2SO4和(NH4)2SO4。 22.太和一中理化创新社的同学们为了探究在实验室制备的过程中有水蒸气和挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题。 (1)若用含有的浓盐酸与足量的反应制,制得的 体积(标准状况下)总是小于的原因是_____________________。 (2)①装置B的作用是_______________________,现象是_____________________。 ②装置C和D出现的不同现象说明的问题是__________________________。 ③装置E的作用是_______________________________。 (3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在_________与_________之间(填装置字母序号),装置中应放入___________________________。 【答案】(1). 随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐变稀,将不再发生反应 (2). 检验有水蒸气挥发出来,并且吸收水蒸气,避免对后面探究氯气的性质实验产生干扰 (3). 无水硫酸铜变蓝 (4). 氯气没有漂白性,有漂白性的是次氯酸 (5). 吸收氯气 (6). E (7). F (8). 盛有湿润的淀粉碘化钾试纸或者湿润的有色布条的装置 【解析】 【分析】(1)二氧化锰只能与浓盐酸发生反应,与稀盐酸不反应; (2)①无水硫酸铜遇水变蓝,并且能够吸收水蒸气; ②氯气没有漂白性,有漂白性的是次氯酸; (3)氯气、氯化氢通入到硝酸银都会产生沉淀,为了确保实验结论的可靠性,应在装置E和F之间增加一个盛有湿润的淀粉碘化钾试纸或者湿润的有色布条的装置。 【详解】(1)二氧化锰只能与浓盐酸发生反应,与稀盐酸不反应,用含有0.2mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取氯气,随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐变稀将不再发生反应; (2)①无水硫酸铜遇水变蓝,并且能够吸收水蒸气,故用B装置检验有水蒸气挥发出来,并且吸收水蒸气,避免对后面探究氯气的性质实验产生干扰; ②氯气没有漂白性,有漂白性的是次氯酸; (3)氯气、氯化氢通入到硝酸银都会产生沉淀,为了确保实验结论的可靠性,应在装置E和F之间增加一个盛有湿润的淀粉碘化钾试纸或者湿润的有色布条的装置,如果湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝或者湿润的有色布条不褪色,则氯气被完全吸收。 23.将一定质量的镁铝合金投入400 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。 计算: (1)合金中Mg的质量为________g; (2)硫酸的物质的量浓度为________ mol·L−1; (3)NaOH溶液的物质的量浓度为________ mol·L−1; (4)生成H2在标准状况下的体积为________L。 【答案】(1). 7.2 (2). 2.5 (3). 5 (4). 20.16 【解析】 【分析】由图象可知,从开始至加入NaOH溶液40mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余。当V(NaOH溶液)=400mL时,沉淀量最大,此时为氢氧化镁和氢氧化铝,二者物质的量之和为0.7mol,溶液中溶质为Na2SO4,从400mL开始,NaOH溶解氢氧化铝,结合反应的方程式、消耗氢氧化钠溶液的体积分析解答。 【详解】(1)根据图像可知从400mL~480mL氢氧化钠溶解氢氧化铝,最终剩余的沉淀是氢氧化镁,物质的量是0.3mol,根据镁原子守恒可知合金中Mg的质量为0.3mol×24g/mol=7.2g; (2)根据图像可知生成氢氧化铝的物质的量是0.7mol-0.3mol=0.4mol,溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是80mL,根据NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O可知消耗氢氧化钠是0.4mol,则氢氧化钠溶液的浓度是0.4mol÷0.08L=5.0mol/L;沉淀量最大时为氢氧化镁和氢氧化铝,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(NaOH)=2n(Na2SO4)=0.4L×5mol/L=2mol,所以n(Na2SO4)=1mol,因此硫酸的浓度为1mol÷0.4L=2.5mol/L; (3)根据以上分析可知NaOH溶液的物质的量浓度为5.0 mol·L-1; (4)根据以上分析可知n(Al)=0.4mol,n(Mg)=0.3mol,根据电子转移守恒可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=3×0.4mol+2×0.3mol=1.8mol,所以n(H2)=0.9mol,生成H2在标准状况下的体积为0.9mol×22.4L/mol=20.16L。 24.在Na+浓度为0.5mol·L-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。 阳离子 K+ Ag+ Mg2+ Ba2+ 阴离子 NO3- CO32- Cl- SO42- 现取该溶液100mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。 序号 实验内容 实验结果 Ⅰ 向该溶液中加入足量稀硝酸 放出标准状况下0.56L无色气体 Ⅱ 向Ⅰ的反应混合液中加入过量的硝酸钡,产生白色沉淀,对沉淀洗涤、干燥,称量所得固体质量 固体质量为9.32克 Ⅲ 向Ⅱ的滤液中滴加硝酸银溶液 无明显现象 请回答下列问题。 (1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是___。 (2)实验Ⅰ中生成气体的离子方程式为___。 (3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)。___ 阴离子 NO3- CO32- Cl- SO42- c/mol·L-1 (4)判断K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由:___。 【答案】(1). Ag+、Mg2+、Ba2+ (2). CO32-+2H+=CO2↑+H2O (3). 阴离子 NO3- CO32- Cl- SO42- c/mol·L-1 ? 0.25 0 0.4 (4). 存在,最小浓度为0.8mol·L-1 【解析】 【分析】由题意“溶液为澄清溶液”可知:溶液中含有的离子一定能够大量共存;由实验Ⅰ可知,滴加足量稀硝酸放出标准状况下0.56L无色气体,则该溶液中一定含有CO32-,其浓度为 =0.25mol/L,则一定没有Ag+、Mg2+、Ba2+;向Ⅰ 的反应混合液中加入过量的硝酸钡,产生白色沉淀,对沉淀洗涤、干燥,称量所得固体质量为9.32克,此沉淀为BaSO4,物质的量为=0.4mol;向Ⅱ的滤液中滴加硝酸银溶液,无明显现象,说明溶液中无Cl-,再结合电荷守恒分析即可。 【详解】由实验Ⅰ可知,滴加足量稀硝酸放出标准状况下0.56L无色气体,则该溶液中一定含有CO32-,其浓度为 =0.25mol/L,则一定没有Ag+、Mg2+、Ba2+;向Ⅰ的反应混合液中加入过量的硝酸钡,产生白色沉淀,对沉淀洗涤、干燥,称量所得固体质量为9.32克,此沉淀为BaSO4,物质的量为=0.04mol;向Ⅱ的滤液中滴加硝酸银溶液,无明显现象,说明溶液中无Cl-; (1)由分析知:实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+; (2)实验Ⅰ中滴中稀硝酸生成的气体为CO2,发生反应的离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O; (3)有分析知,溶液中一定含有的阴离子是CO32-和SO42-,一定不存在Cl-,无法判断是否存在NO3-,且根据原子守恒可知,CO32-的浓度为0.25mol/L,SO42-的浓度为=0.4mol/L; (4)根据以上计算可知,不能确定NO3-,c(CO32-)=0.25mol/L,c(SO42-)=0.4mol/L,一定不存在Cl-,所以c(Cl-)=0,根据电荷守恒2c(CO32-+)+2c(SO42-)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L>0.5mol/L,因此溶液中一定含有K+,且其浓度至少为0.8mol/L。 25.某班几个兴趣小组做了以下实验。 甲组:两同学利用下列试剂:铁粉、0.1mol/L FeCl3溶液、0.1mol/L FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+ 的性质,设计实验方案进行实验,完成下列表格。 探究内容 实验方案 实验现象 写出离子方程式 ①探究Fe2+具有还原性 取少FeCl2溶液,加入少量KSCN溶液后,再往溶液中加入少量________。 溶液先不变红,后变为血红色。 Fe2+发生的反应: _____________ ②探究Fe3+具有氧化性 取少量FeCl3溶液,加入足 溶液不变为血红色。 Fe3+发生的反应:________ 量______后,振荡,静置,再往溶液中加入少量KSCN溶液。 乙组:两同学利用下图所示的装置进行铁与水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质。 请回答下列问题。 (1)硬质试管中发生反应的化学方程式为_______________。 (2)欲确定反应后硬质试管中固体物质的成分,实验过程如下: ①待硬质试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于足量稀硫酸得溶液B; ②取少量溶液B于试管a中,滴加KSCN溶液,溶液没有变红色,则溶液B中的阳离子有_________________,硬质试管中固体物质的成分是_________________。 (3)另取少量溶液B,使其与NaOH溶液反应(按图所示),在胶头滴管挤出NaOH溶液的瞬间可观察到生成白色沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。请写出与上述现象中白色沉淀转化红褐色沉淀的化学方程式________________。 (4)一段时间后,发现a中未变红的溶液变成红色,原因是 _______________ 【答案】(1). 新制氯水 (2). Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3++ 2 Cl- (3). 铁粉 (4). Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ (5). 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 (6). H+和Fe2+ (7). Fe ,Fe3O4 (8). 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 (9). 空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+ 【解析】 【分析】甲组:探究亚铁离子具有还原性,依据图表中实验步骤,加入硫氰酸钾溶液不变红色,证明无铁离子,加入氧化剂氯水会氧化亚铁离子为铁离子,结合硫氰酸根离子形成血红色溶液分析;探究铁离子具有氧化性依据步骤可知加入过量铁粉和铁离子反应生成亚铁离子,加入硫氰酸钾溶液无红色出现; 乙组:(1)该反应为铁与水蒸气的反应; (2)滴加KSCN溶液,溶液没有变红色,说明没有Fe3+,据此分析; (3)氢氧化亚铁容易被空气氧化。 (4)变红说明生成了Fe3+; 【详解】甲组:探究亚铁离子具有还原性,依据图表中实验步骤,加入硫氰酸钾溶液不变红色,证明无铁离子,加入氧化剂氯水会氧化亚铁离子为铁离子,结合硫氰酸根离子形成血红色溶液,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;故答案为:新制氯水,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-; 探究铁离子具有氧化性依据步骤可知加入过量铁粉和铁离子反应生成亚铁离子,加入硫氰酸钾溶液无红色出现,反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+;故答案为:铁粉,2Fe3++Fe=3Fe2+; 乙组:(1)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故答案为: ; (2)滴加KSCN溶液,溶液没有变红色,说明没有Fe3+,而铁与水蒸气的反应产物中有四氧化三铁,加足量稀硫酸发生反应:;此时溶液中一定有Fe3+,价KSCN溶液没有变红,说明三价铁被还原,综合分析还原剂只能是未反应完的铁单质,发生反应:Fe + 2Fe3+=3Fe2+,因为加了足量酸,所以阳离子还有氢离子,故答案为:H+和Fe2+; Fe ,Fe3O4; (3)氢氧化亚铁容易被空气中氧气氧化,故答案为:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3; (4)未变红的溶液变成红色说明Fe2+被氧化成Fe3+,氧化剂为氧气, 故答案为:空气中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+;查看更多