【精品解析】江苏省盐城市东台市2024-2025学年高一上学期期末考试化学试题

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江苏省盐城市东台市2024-2025学年高一上学期期末考试化学试题
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每一题只有一个选项最符合题意。
1.(2025高一上·东台期末)下列关于化学科学的发展、化学与STSE的说法中,不正确的是
A.合理利用太阳能、风能和氢能等能源有利于实现“低碳经济”
B.英国科学家汤姆生发现了电子,并提出了原子结构的有核模型
C.形成半导体化合物的某些元素在元素周期表中特定的区域排列
D.氢键在维持DNA与蛋白质空间结构等方面起着至关重要的作用
【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;研究物质结构的基本方法和实验手段;氢键的存在对物质性质的影响;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、太阳能、风能、氢能属于清洁能源,使用它们能降低二氧化碳排放,符合 “低碳经济” 理念,A正确;
B、汤姆生发现电子,而提出原子有核模型(原子核式结构模型)的是卢瑟福,不是汤姆生,B错误;
C、在元素周期表中,金属与非金属交界区域的元素,性质介于金属和非金属之间,常能形成半导体化合物,C正确;
D、DNA 双螺旋结构依靠氢键维系,同时氢键对蛋白质空间结构的稳定也至关重要,D正确;
故答案为:B。
【分析】要判断每个选项的正误,需回忆化学学科发展以及化学与 STSE 相关的知识,对每个选项涉及的内容逐一分析。
2.(2025高一上·东台期末)历史悠久的青铜器表面覆盖一层铜绿,主要成分为,该物质属于
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
【答案】C
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】酸:在水中电离出的阳离子只有 H+。该物质无法电离出 H+,不符合酸的定义。
碱:在水中电离出的阴离子只有 OH-。该物质电离出的阴离子除 OH-外,还有 CO32-,不符合碱的定义。
盐:由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子构成的化合物。该物质含有 Cu2+(金属阳离子)和 CO32-(酸根离子),虽还含有 OH-,但属于碱式盐,而碱式盐属于盐的范畴。
氧化物:仅由两种元素组成且其中一种为氧元素。该物质含有 Cu、O、H、C 四种元素,不符合氧化物的定义。
故答案为:C。
【分析】判断 Cu2(OH)2CO3的类别,需依据酸、碱、盐、氧化物的定义,分析其组成和电离特点。
3.(2025高一上·东台期末)侯氏制碱法的原理。下列说法正确的是
A.中子数为12的钠原子: B.H2O的电子式:
C.NH4Cl中的化学键只含离子键 D.属于电解质
【答案】D
【知识点】化学键;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;电解质与非电解质;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、原子符号中,左下角为质子数,左上角为质量数。钠的质子数是 11,中子数 12 时质量数为 23,应表示为 ,A错误;
B、H2O 的电子式需体现氧原子的 8 电子稳定结构,氧原子周围应有两对孤对电子, 电子式为:,B错误;
C、NH4Cl 是离子化合物,NH4+与 Cl-之间存在离子键,而 NH4+内部的 N 与 H 之间是共价键,因此含有两种化学键,并非只含离子键,C错误;
D、NaHCO3是化合物,溶于水时能电离出 Na+和 HCO3-,使溶液导电,符合电解质的定义,D正确;
故答案为:D。
【分析】通过分析各选项涉及的化学用语规则和概念,逐一判断正误:原子符号的书写规范、电子式的正确表达、化学键的类型组成、电解质的定义适用。
4.(2025高一上·东台期末)实验室配制溶液,下列仪器不需要的是
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】配制 1.00mol L- Na2CO3溶液的主要步骤包括称量固体、溶解、转移溶液、洗涤、定容等。
A、图示为烧杯,溶解 Na2CO3固体时必须用到烧杯,A需要该仪器;
B、图示为圆底烧瓶,其主要用于加热反应或蒸馏实验,在溶液配制的整个过程中都用不到,B不需要该仪器;
C、图示为容量瓶,定容操作需要通过容量瓶来精确控制溶液体积,C需要该仪器;
D、图示为胶头滴管,定容后期需用其逐滴加水至凹液面与刻度线相切,D需要该仪器;
故答案为:B。
【分析】先明确配制一定物质的量浓度溶液的基本步骤和所需仪器,再对照各选项中的仪器,判断其是否在配制过程中使用。
5.(2025高一上·东台期末)雷雨天气时空气中会发生反应。关于O2和O3之间的关系正确的是
A.同位素 B.同素异形体 C.同分异构体 D.同种物质
【答案】B
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;元素、核素
【解析】【解答】同位素:指同种元素的不同原子(质子数相同、中子数不同)。O2和 O3是单质,并非原子,A不属于同位素;
同素异形体:由同种元素组成的不同单质。O2和 O3均由氧元素组成,且是结构不同的单质,B符合同素异形体的定义;
同分异构体:指分子式相同但结构不同的化合物。O2和 O3是单质,不是化合物,C不属于同分异构体;
同种物质:O2和 O3的分子构成不同(一个分子分别含 2 个和 3 个氧原子),D属于不同物质;
故答案为:B。
【分析】先明确各选项中概念的定义,再结合 O2和 O3的组成与性质,判断二者的关系。
6.(2025高一上·东台期末)化学反应中经常有颜色变化。下列过程中没有颜色变化的是
A.碳酸钠溶液中滴入酚酞试液 B.SO2通入品红溶液
C.新制氯水在光照下敞口久置 D.加热碳酸氢钠固体
【答案】D
【知识点】钠的重要化合物;氯水、氯气的漂白作用;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A、Na2CO3溶于水后,CO32-发生水解使溶液呈碱性。酚酞试液遇碱性环境会从无色转变为红色,存在明显颜色变化,故A不符合题意 ;
B、SO2具有漂白性,能与品红溶液中的有色成分结合生成不稳定的无色物质,导致品红溶液由红色褪为无色,存在颜色变化,故B不符合题意 ;
C、新制氯水因含 Cl2而呈黄绿色,光照下 HClO 分解为 HCl 和 O2,Cl2不断消耗,溶液逐渐变为无色,存在颜色变化,故C不符合题意 ;
D、加热 NaHCO3固体时,分解生成 Na2CO3、H2O 和 CO2。反应前后的 NaHCO3和Na2CO3均为白色固体,无颜色变化,故D符合题意 ;
故答案为:D。
【分析】通过分析各选项中物质的性质及反应前后的状态变化,判断是否存在颜色差异,进而确定哪个选项无颜色变化。A.考查碳酸钠溶液的碱性与酚酞试液的变色特性。
B.掌握二氧化硫的漂白性与品红溶液的反应特点。
C.考查氯水的成分及次氯酸的不稳定性。
D.掌握碳酸氢钠受热分解的产物颜色。
7.(2025高一上·东台期末)下列有关物质的性质与用途,不具有对应关系的是
A.镁铝合金的熔点比各成分金属的低,可用于制作飞机外壳
B.ClO2具有强氧化性,可用于饮用水杀菌消毒
C.明矾溶于水能形成胶体,可用于制作净水絮凝剂
D.二氧化硫具有还原性,可用于制作干果的抗氧化剂
【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象;合金及其应用;镁、铝的重要化合物;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、合金的熔点通常低于其组分金属,镁铝合金虽熔点低,但它硬度大、密度小,这些性质才是其用于制作飞机外壳的关键,并非因为熔点低,所以该选项中性质与用途不对应,故A符合题意 ;
B、ClO2具有强氧化性,能破坏细菌、病毒的结构,使蛋白质变性,从而可用于饮用水杀菌消毒,性质与用途对应,故B不符合题意 ;
C、明矾溶于水后,铝离子水解形成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中悬浮杂质,所以可用于制作净水絮凝剂,性质与用途对应,故C不符合题意 ;
D、二氧化硫有毒,不能用于制作干果的抗氧化剂,所以该选项中性质与用途不对应,故D符合题意 ;
故答案为:AD。
【分析】逐一分析每个选项中物质的性质与用途之间的对应关系,判断是否合理。
8.(2025高一上·东台期末)中国古代诗词不仅是中华传统文化,还蕴含着许多化学知识。下列分析错误的是
A.“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”其中涉及化学变化
B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,“漉”相当于“过滤”
C.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,“新醅酒”过程中涉及氧化还原反应
D.“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”的壮观景象与胶体知识有关
【答案】A
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;氧化还原反应;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、“忽如一夜春风来,千树万树梨花开” 描绘的是冬季下雪,雪花覆盖树木的情景。雪的形成是水蒸气遇冷凝华,属于物理变化,没有新物质生成,不涉及化学变化,A错误;
B、“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金” 里的 “漉”,是将沙与金分离的操作,和化学上的过滤(分离固体和液体或固体和固体混合物)原理类似,相当于过滤过程,B正确;
C、“绿蚁新醅酒,红泥小火炉” 中的 “新醅酒” 是酿酒过程,酿酒涉及微生物发酵,有葡萄糖等物质被氧化等反应,存在元素化合价变化,属于氧化还原反应,C正确;
D、“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川” 中的 “紫烟”,是香炉周围的烟雾,烟雾属于气溶胶(胶体的一种),能产生丁达尔效应等,与胶体知识有关,D正确;
故答案为:A。
【分析】逐一分析每个选项中诗词描述的现象,结合物理变化、化学变化、过滤操作、氧化还原反应、胶体知识等化学概念,判断分析是否正确。
9.(2025高一上·东台期末)下列各组离子中,能在溶液中大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、Mg2+属于金属阳离子,OH-为氢氧根离子,二者相遇会结合形成 Mg (OH)2白色沉淀,满足离子反应发生条件,因此不能大量共存,故A不符合题意 ;
B、H+与 CO32-会反应生成 H2O 和 CO2气体;Ca2+与 CO32-会结合生成 CaCO3白色沉淀,两种反应均能发生,故离子不能大量共存,故B不符合题意 ;
C、该组离子相互混合时,既无沉淀生成,也无气体或弱电解质产生,不满足离子反应发生的任何条件,因此可以大量共存,故C符合题意 ;
D、HCO3-是弱酸的酸式酸根离子,能与 OH-发生反应,生成 CO32-和 H2O,属于离子反应,故不能大量共存,故D不符合题意 ;
故答案为:C。【分析】判断各组离子能否大量共存,需依据离子反应发生的条件(生成沉淀、气体、弱电解质等),逐一分析每组离子间是否发生反应。
A.考查Mg2+与 OH-的反应特性。
B.掌握H+、Ca2+分别与 CO32-的反应规律。
C.考查离子间是否存在反应可能性。
D.考查HCO3-与 OH-的反应原理。
10.(2025高一上·东台期末)实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是
A.CuO→Cu B.→ C.→ D.→
【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、在 CuO→Cu 过程里,铜元素化合价从 +2 价降到 0 价,CuO 是氧化剂,要让反应发生,得加入还原剂,所以该转化需要加入还原剂,故A符合题意 ;
B、Fe2+→Fe3+时,铁元素化合价从 +2 价升到 +3 价,Fe2+是还原剂,此转化需要加入氧化剂,而非还原剂,故B不符合题意 ;
C、SO3→H2SO4过程里,硫元素化合价始终为 +6 价,没有变化,不涉及氧化还原反应,不需要加入还原剂,故C不符合题意 ;
D、CaCO3→CO2过程里,碳元素化合价始终为 +4 价,没有变化,不涉及氧化还原反应,不需要加入还原剂,故D不符合题意 ;
故答案为:A。【分析】判断物质转化是否需要加入还原剂,核心是分析反应物中元素的化合价变化:元素化合价降低,物质作氧化剂,需加还原剂;元素化合价升高,物质作还原剂,需加氧化剂;化合价不变,则无氧化还原反应。
A.分析 CuO 到 Cu 中铜元素的化合价变化。
B.分析 Fe2+到 Fe3+中铁元素的化合价变化。
C.分析 SO3到 H2SO4中硫元素的化合价变化。
D.分析 CaCO3到 CO2中碳元素的化合价变化。
11.(2025高一上·东台期末)下列过程的相关方程式书写正确的是
A.通入水中制氯水:
B.铁粉与稀硫酸反应:
C.从海水中提取溴:
D.澄清石灰水中的电离:
【答案】C
【知识点】离子方程式的书写;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、Cl2与 H2O 反应生成 HCl 和 HClO,其中 HClO 是弱酸,在离子方程式中不能拆分为离子形式,且该反应是可逆反应。正确的式子应为 Cl2+H2O H++Cl-+HClO,选项中错误地拆分了 HClO 且未标注可逆符号,A错误;
B、铁粉与稀硫酸反应时,铁元素只能被氧化为 +2 价,生成 Fe2+,而非 Fe3+,正确的离子方程式为 Fe+2H+=Fe2++H2,选项中产物价态错误,B错误;
C、Cl2的氧化性强于 Br2,能将海水中的 Br-氧化为 Br2,反应的离子方程式为 Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,符合原子守恒和电荷守恒,书写正确,C正确;
D、Ca(OH)2是强碱,完全电离生成 Ca2+和 OH-,根据化学式可知,1 个 Ca(OH)2分子应电离出 2 个 OH-,正确的电离方程式为 Ca(OH)2=Ca2++2OH-,选项中 OH-的系数错误,不满足电荷守恒,D错误;
故答案为:C。【分析】判断化学方程式或电离方程式的正误,需结合物质的性质(如强弱电解质)、反应的实际产物及方程式的守恒规则(原子守恒、电荷守恒等)进行分析。
A.氯气与水反应的产物及次氯酸的电离特点。
B.铁粉与稀硫酸反应的产物中铁元素的价态。
C.氯气置换溴离子的反应原理及方程式书写。
D.氢氧化钙电离方程式的配平及电荷守恒。
12.(2025高一上·东台期末)利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。
下列说法不正确的是
A.c通入H2O2溶液中可得到e B.b在足量的O2中燃烧得到d
C.a与c可以反应生成b D.f与e的浓溶液可以反应生成c
【答案】B
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、图中 c 是 +4 价氧化物,为 SO2;e 是 +6 价含氧酸,为 H2SO4。H2O2有强氧化性,可将 SO2氧化为 H2SO4,反应能发生,A正确;
B、b 是 0 价单质,为 S;d 是 + 6 价氧化物,为 SO3。S 在足量 O2中燃烧只能生成 SO2(c),SO2需在催化剂和加热条件下才能进一步生成 SO3,无法直接得到 d,B错误;
C、a 是 - 2 价氢化物,为 H2S;b 是 S 单质。H2S(还原剂)与 SO2(氧化剂)发生归中反应,生成 S 和水,反应能发生,C正确;
D、f 是 +4 价盐(亚硫酸盐,如 Na2SO3);e 的浓溶液是浓 H2SO4。亚硫酸盐与浓 H2SO4反应可生成 SO2(c)、硫酸盐和水,反应能发生,D正确;
故答案为:B。
【分析】据硫的“价类”二维图可知a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g为-2价硫的盐。A.考查SO2与 H2O2的氧化还原反应可能性。
B.判断S 在 O2中燃烧的产物。
C.考查H2S 与 SO2的归中反应。
D.考查亚硫酸盐与浓 H2SO4的反应。
13.(2025高一上·东台期末)下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向某溶液中滴加足量的NaOH溶液并加热,试管口放置湿润红色石蕊试纸 湿润红色石蕊试纸变蓝 原溶液中一定含有
B KBr、KI混合溶液在中依次加入少量是氯水和CCl4,振荡,静置 溶液分层,下层紫红色 证明氧化性:
C 向某一溶液中滴加稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 原溶液中一定含有
D 室温下,取相同大小、形状的铁片别投入稀硫酸和浓硫酸中 铁片与浓硫酸反应比与稀硫酸反应剧烈 浓度越大,化学反应速率越快
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;浓硫酸的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A、向溶液中加足量 NaOH 溶液并加热,若原溶液含 NH4+,会发生反应生成 NH3。NH3是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该操作、现象与结论一致,A正确;
B、在 KBr、KI 混合溶液中,I-的还原性强于 Br-。加入少量氯水时,氯水先氧化 I-生成 I2,CCl4层显紫红色(I2的 CCl4溶液颜色),但此现象只能说明 Cl2的氧化性强于 I2,无法判断 Cl2与 Br2的氧化性强弱,B错误;
C、能使澄清石灰水变浑浊的气体不止 CO2,还有 SO2等。原溶液中可能含 HCO3-、SO32-、HSO3-等,它们与稀盐酸反应也能生成使澄清石灰水变浑浊的气体,所以不能确定原溶液一定含 CO32-,C错误;
D、室温下,浓硫酸会使铁片发生钝化,在铁片表面形成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,所以铁片与稀硫酸反应更剧烈,而不是与浓硫酸反应更剧烈,D错误;
故答案为:A。
【分析】依次分析每个选项的实验操作、现象和结论,结合物质的化学性质(如铵根离子的检验、氧化性强弱比较、离子的检验、浓硫酸的特性等)判断正误。A.考查铵根离子(NH4+)的检验方法。
B.掌握氧化性强弱比较的依据(还原性强弱顺序)。
C.判断能使澄清石灰水变浑浊的气体的来源。
D.考查浓硫酸的钝化特性。
14.(2025高一上·东台期末)氢能被誉为“21世纪终极能源”,也是在“碳达峰”“碳中和”的大背景下,加速开发利用的一种清洁能源。利用铁及其氧化物循环制氢原理如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应器I中化合价发生变化的元素有2种
B.反应器II中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
C.反应器III中生成时,转移电子
D.含和各的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、反应器 Ⅰ 中,CO、H2与 Fe2O3反应生成 CO2、H2O 和 Fe。碳元素、氢元素 、铁元素的化合价均发生变化,共 3 种元素,A错误;
B、反应器 Ⅱ 反应为 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。Fe 被氧化生成的 Fe3O4是氧化产物,H2O 被还原生成的 H2是还原产物,二者物质的量之比为 1:4,B错误;
C、反应器 Ⅲ 反应为 4Fe3O4+O2=6Fe2O3。160g Fe2O3为 1mol,生成 6mol Fe2O3时转移 4mol 电子,则生成 1mol Fe2O3转移= mol 电子,C错误;
D、1 mol CO 和 1mol H2共转移 4mol 电子,生成 mol Fe。根据反应器 Ⅱ 反应,3mol Fe 生成 4mol H2,则 mol Fe 生成 ( )×( ) = ,D正确;
故答案为:D。【分析】通过分析各反应器中发生的反应,结合元素化合价变化、氧化还原反应规律及物质的量关系,逐一判断选项正误。
A.考查反应器 Ⅰ 中元素化合价变化的种类。
B.判断反应器 Ⅱ 中氧化产物与还原产物的比例。
C.考查反应器 Ⅲ 生成 Fe2O3时的电子转移计算。
D.判断CO 和 H2混合气体制氢的量的关系。
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(2025高一上·东台期末)有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大。已知A和B原子具有相同的电子层数,且A元素的最高正价与最低负价和为零,C是同周期中原子半径最大的元素,E是同周期中离子半径最小的元素。C的单质在加热条件下与B的单质充分反应,可以得到与F单质颜色相同的淡黄色固态化合物G.试根据以上叙述推断元素并回答问题。(用相应的化学式或化学符号答题)
(1)E元素在周期表中位置为   ,写出E单质与B单质反应的化学方程式   。
(2)画出F的离子结构示意图   ,写出AB2分子的结构式   。
(3)比较B、F元素的氢化物的沸点大小   ,原因是   。
(4)比较C、E元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱   ,且两者可发生反应,写出离子方程式   。
(5)写出C单质与B的氢化物反应的离子方程式   。
(6)写出D单质在AB2中燃烧的化学方程式   。
【答案】(1)第三周期ⅢA族;
(2);O=C=O
(3);二者均为分子构成的物质,分子间作用力越大,沸点越高,水分子间能形成氢键,使得沸点高于
(4);
(5)
(6)
【知识点】原子结构与元素的性质;氧化还原反应方程式的配平;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)E为Al元素,位于元素周期表中第三周期ⅢA族;铝单质与氧气单质反应的化学方程式为;
故答案为: 第三周期ⅢA族 ; ;
(2)的结构示意图是为;CO2结构式为O=C=O;
故答案为: ; O=C=O ;
(3)B的氢化物是,F的氢化物是,二者均为分子构成的物质,分子间作用力越大,沸点越高,水分子间能形成氢键,使得沸点高于,故沸点:;
故答案为:; 二者均为分子构成的物质,分子间作用力越大,沸点越高,水分子间能形成氢键,使得沸点高于 ;
(4)同周期从左到右金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,则碱性:,两者可发生反应,离子方程式:;
故答案为: ;;
(5)金属钠和水反应的离子方程式为;
故答案为:;
(6)金属镁在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,化学方程式为:。
故答案为:。
【分析】A 元素最高正价与最低负价和为零,说明 A 处于第 ⅣA 族;C 是同周期原子半径最大的元素,故 C 为第 ⅠA 族元素。A、B、C、D、E 为短周期且原子序数依次增大的元素,结合后续信息,可推知 A 为碳(C)元素,C 为钠(Na)元素。E 是同周期中离子半径最小的元素,所以 E 为铝(Al)元素,那么 D 只能是镁(Mg)元素。F 单质为淡黄色固体,因此 F 为硫(S)元素。A 和 B 原子电子层数相同,C 的单质(Na)在加热时与 B 的单质反应得到淡黄色固态化合物 G,可知 B 为氧(O)元素,G 为过氧化钠(Na2O2)。综上,A 为 C、B 为 O、C 为 Na、D 为 Mg、E 为 Al、F 为 S 元素。
(1)E为Al元素,位于元素周期表中第三周期ⅢA族;铝单质与氧气单质反应的化学方程式为;
(2)的结构示意图是为;CO2结构式为O=C=O;
(3)B的氢化物是,F的氢化物是,二者均为分子构成的物质,分子间作用力越大,沸点越高,水分子间能形成氢键,使得沸点高于,故沸点:;
(4)同周期从左到右金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,则碱性:,两者可发生反应,离子方程式:;
(5)金属钠和水反应的离子方程式为;
(6)金属镁在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,化学方程式为:。
16.(2025高一上·东台期末)化学实验是研究物质组成和探究物质性质的重要途径。
I.某澄清透明溶液,可能含有、、、、、等离子中的几种,且各离子物质的量浓度相等,为分析其成分,取此溶液分别进行了三个实验,其操作和有关现象如下图所示。
请回答下列问题:
(1)取100mL溶液进行实验②,经足量盐酸洗涤、干燥后,得沉淀质量为2.33g。该溶液中K+的物质的量浓度为   。
(2)根据实验现象和实验数据,可推断原溶液中一定存在的离子有   。
(3)向该溶液中加入硫酸酸化,再通入气体,发生反应使该溶液的颜色发生变化,写出该反应的离子方程式   。
II.具有强氧化性,具有还原性,某实验探究小组根据氧化还原反应的知识推测,与能发生反应。为了验证此推测结果,该小组设计并进行了如图所示实验。其中装置A用锌和稀盐酸制取氢气。
(4)实验过程中先打开   的塞子(填仪器名称),旋转活塞,使稀盐酸逐滴滴入烧瓶中发生反应,打开、,通入氢气,用小试管收集E出口的气体并检验其纯度,其目的是   ,气体纯净后,加热至逐渐熔化,反应一段时间,停止加热,充分冷却,关闭、。干燥管B和E中均放置碱石灰,但作用不完全相同,干燥管B的作用   ,干燥管E的作用   。
(5)实验过程中观察到淡黄色粉末慢慢变成白色固体,无水硫酸铜未变蓝色。由此可推测出与反应的化学方程式为   。
【答案】;Mg2+、、K+、;;分液漏斗;确保装置内空气排干净,防止氢气与氧气反应生成水干扰试验;除掉氢气中的HCl和水蒸气杂质;防止空气中的水分进入装置D而干扰试验;
【知识点】离子共存;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计;离子反应的应用
【解析】【解答】(1)取100mL溶液进行实验②,经足量盐酸洗涤、干燥后,得沉淀质量为2.33g,则硫酸钡沉淀质量为2.33g,硫酸钡物质的量为,离子的物质的量相等,则钾离子物质的量为0.01mol,该溶液中的物质的量浓度为。
故答案为: ;
(2)根据题中分析得到原溶液中一定存在的离子有Mg2+、、K+、。
故答案为:Mg2+、、K+、;
(3)向该溶液中加入硫酸酸化,再通入SO2气体,发生反应使该溶液的颜色发生变化,说明二氧化硫在高锰酸钾酸性溶液中发生氧化还原反应,生成锰离子和硫酸根离子,其反应的离子方程式。
故答案为:;
(4)实验过程中先打开分液漏斗的塞子,旋转活塞,使稀盐酸逐滴滴入烧瓶中发生反应;
收集E出口的气体并检验其纯度,其目的是确保装置内空气排干净,防止氢气与氧气反应生成水干扰试验;
A装置是制备氢气,由于盐酸易挥发,氢气中有HCl和水蒸气杂质,因此装置B的作用是除掉氢气中的HCl和水蒸气杂质;
根据元素守恒,反应可能生成水,装置D是验证是否有水生成,则干燥管E的作用防止空气中的水分进入装置D而干扰试验;
故答案为: 分液漏斗 ; 确保装置内空气排干净,防止氢气与氧气反应生成水干扰试验 ; 除掉氢气中的HCl和水蒸气杂质 ; 防止空气中的水分进入装置D而干扰试验 ;
(5)实验过程中观察到淡黄色粉末慢慢变成白色固体,无水硫酸铜未变蓝色,说明没有水生成,则根据质量守恒,化学方程式为。
故答案为: 。
【分析】Ⅰ. 向原溶液加入过氧化钠固体产生白色沉淀,说明存在 Mg2+(无 Fe3+)。因 Mg2+与 CO32-不能共存,故无 CO32-。加入氯化钡和稀盐酸生成白色沉淀,证明有 SO42-(则无 Ba2+)。结合各离子浓度相等及电荷守恒,可确定溶液中必含 MnO4-和 K+。
Ⅱ. A 装置制备的氢气含 HCl 和水蒸气杂质,由 B 装置除去。实验时先通氢气排尽装置内空气,防止干扰;空气排净后加热过氧化钠至熔化使其反应,结束后冷却并停止通氢气。
(1)由硫酸钡沉淀质量算出其物质的量,依据各离子物质的量相等,结合浓度公式求 K+浓度。
(2)根据离子共存规则、实验现象及电荷守恒,确定溶液中一定存在的离子。
(3)分析 SO2与酸性条件下 MnO4-的氧化还原反应,写出离子方程式。
(4)明确实验操作目的(排尽空气防干扰),区分各干燥管作用(除杂与防外界干扰)。
(5)根据无水分生成的现象,结合质量守恒定律,写出 Na2O2与 H2的反应方程式。
17.(2025高一上·东台期末)我国科学家屠呦呦成功提取青蒿素获诺贝尔医学奖。青蒿素是一种无色针状晶体,在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差。已知:乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法是乙醚浸取法,主要工艺流程为:
请回答下列问题:
(1)在浸取时,对青蒿进行破碎的目的是   。
(2)操作Ⅰ、Ⅱ为常用的物质的分离方法,操作Ⅰ为   ,操作Ⅱ   。(填序号)
A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.萃取
(3)操作Ⅲ的主要过程可能包括   (填序号)
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
(4)某科研小组用石油醚作溶剂研究提取青蒿素实验,实验中通过控制其他条件不变,来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取率的影响,得到数据图像如下。
由图可知控制其他实验条件不变,最佳原料粒度、提取时间和提取温度分别为60目、   min、   ℃。
(5)测定产品中青蒿素的纯度:取青蒿素样品8.0g配制成250mL溶液,取25.00mL加入锥形瓶中,加入足量的KI溶液生成,生成的与溶液恰好完全反应。已知:①1mol青蒿素与足量KI反应生成。②。则青蒿素的纯度为   (写出计算过程)。
【答案】(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率
(2)A;C
(3)B
(4)120;50
(5)70.5%
【知识点】蒸馏与分馏;分液和萃取;物质的分离与提纯;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)破碎青蒿能增大其与乙醚的接触面积,让青蒿素更易被乙醚浸取,从而提高浸取率。
故答案为: 增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率 ;
(2)操作Ⅰ是分离提取液和残渣,符合过滤(分离固液混合物)的特点;操作Ⅱ是分离乙醚和粗品,利用乙醚沸点低的特点,通过蒸馏分离,所以操作Ⅰ选A,操作Ⅱ选C。
故答案为:A;C;
(3)青蒿素几乎不溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂,所以操作Ⅲ应是加95%乙醇溶解,再经浓缩、结晶、过滤得到精品,选B。
故答案为:B;
(4)观察提取时间对提取率影响的图像,提取率在120min时较高且之后变化小;提取温度对提取率影响的图像中,50℃时提取率最高,所以最佳提取时间为120min,最佳提取温度为50℃。
故答案为: 120 ;50;
(5)由题意知,1mol青蒿素生成1mol ,而1mol 与2mol 反应。先算出与反应的的物质的量,进而得到青蒿素的物质的量,再结合青蒿素摩尔质量计算质量,最后求纯度。计算过程:,则,25mL溶液中(青蒿素)=0.002mol,250mL溶液中(青蒿素)=0.02mol,质量为,纯度为。
故答案为: 70.5% 。
【分析】 青蒿进行破碎后加入乙醚萃取,过滤得到提取液和滤渣,滤液经过蒸馏分离得到乙醚和粗品,粗品加入乙醇溶解后浓缩、结晶、过滤得到精品。
(1)从提高浸取率的角度,分析青蒿破碎的作用。
(2)根据混合物分离方法的适用情况,判断操作Ⅰ和操作Ⅱ。
(3)结合青蒿素的溶解性,分析操作Ⅲ的过程。
(4)通过分析图像中提取率的变化,确定最佳提取时间和温度。
(5)利用化学计量关系(青蒿素与、的比例)计算纯度。
(1)青蒿进行破碎的目的是:增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率;
(2)根据分析,操作I为过滤,操作Ⅱ为蒸馏,故选A、C;
(3)青蒿素可溶于乙醇、乙醚、石油醚等有机溶剂,几乎不溶于水中,操作Ⅲ为溶解结晶提纯精品青蒿素的过程,故主要过程可能是b:加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤,故选B;
(4)由图可知:最佳原料粒度、提取时间和提取温度分别为60目、120min、50oC;
(5)根据题意可找出关系式:,青蒿素的纯度为:。
18.(2025高一上·东台期末)以、工业硫酸铵(含杂质)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如下:
已知:①相同条件下比更易转化为氢氧化物沉淀。②氧化性:,且能氧化。回答下列问题:
(1)氧化步骤中需加入稍过量的硫酸酸化的H2O2作氧化剂,选用H2O2的原因是   ,发生反应的离子方程式为   。
(2)经上述氧化剂氧化后,需检验是否全部被氧化。取少量氧化后的溶液加热煮沸,再滴加几滴酸性溶液,溶液紫红色不褪色,证明全部被氧化。加热煮沸目的是   。
(3)加稀氨水中和形成滤渣主要成分是   。
(4)取晶体(相对分子质量453)进行加热,固体残留质量随温度的变化如图所示。
由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为   ;975℃时剩余固体成分的化学式为   。
【答案】(1)H2O2作氧化剂时还原产物是H2O,不会引入新的杂质,且产物无污染;H2O2 + 2Fe2+ +2H+=2Fe3+ + 2H2O
(2)除去过量的H2O2
(3)Fe(OH)3
(4)2NH4Al(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑;Al2O3
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)因H2O2作氧化剂时还原产物是H2O,不会引入新的杂质,且产物无污染;H2O2将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,离子方程式为:H2O2+ 2Fe2++2H+=2Fe3++ 2H2O;
故答案为: H2O2作氧化剂时还原产物是H2O,不会引入新的杂质,且产物无污染 ; H2O2+ 2Fe2++2H+=2Fe3++ 2H2O ;
(2)因为酸性溶液也能将H2O2氧化,会干扰的检验,故加热煮沸目的是除去过量的H2O2;
故答案为: 除去过量的H2O2 ;
(3)由分析可知,加稀氨水中和形成滤渣主要成分是Fe(OH)3;
故答案为: Fe(OH)3 ;
(4)晶体加热过程中会分解,分别生成了水、氨气、三氧化硫,最终得到的固体是氧化铝;当结晶水完全失去时,剩余固体质量是×100%×100g≈52.32g,说明A点对应的是刚好完全失去结晶水,得到的固体是NH4Al(SO4)2,当温度继续升高,NH4Al(SO4)2继续分解生成氨气和三氧化硫,完全分解时,剩余物为硫酸铝,剩余固体质量是:×100%×100g≈37.75g,恰好对应B点,则由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为:2NH4Al(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑;
根据上述分析可知,B点剩余固体是硫酸铝,继续升高温度,则硫酸铝发生分解,当剩余固体为氧化铝时,剩余固体与原始固体的质量百分比为×100%×100g=11.26g,说明C点即975℃时剩余固体为Al2O3;
故答案为: 2NH4Al(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑ ; Al2O3 。
【分析】流程中,Al(OH)3与 H2SO4发生中和反应生成硫酸铝。工业 (NH4)2SO4含 FeSO4杂质,溶于水后,加入双氧水(氧化剂)将 Fe2+氧化为 Fe3+(因 Fe3+更易沉淀)。随后加稀氨水调节 pH,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀,过滤除去滤渣;滤液与硫酸铝溶液混合,经分离得到 NH4Al(SO4)2 12H2O 晶体。加热该晶体使其分解,最终生成制备透明氧化铝陶瓷所需的含铝物质。据此解题。
(1)因H2O2作氧化剂时还原产物是H2O,不会引入新的杂质,且产物无污染;H2O2将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,离子方程式为:H2O2+ 2Fe2++2H+=2Fe3++ 2H2O;
(2)因为酸性溶液也能将H2O2氧化,会干扰的检验,故加热煮沸目的是除去过量的H2O2;
(3)由分析可知,加稀氨水中和形成滤渣主要成分是Fe(OH)3;
(4)晶体加热过程中会分解,分别生成了水、氨气、三氧化硫,最终得到的固体是氧化铝;当结晶水完全失去时,剩余固体质量是×100%×100g≈52.32g,说明A点对应的是刚好完全失去结晶水,得到的固体是NH4Al(SO4)2,当温度继续升高,NH4Al(SO4)2继续分解生成氨气和三氧化硫,完全分解时,剩余物为硫酸铝,剩余固体质量是:×100%×100g≈37.75g,恰好对应B点,则由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为:2NH4Al(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑;
根据上述分析可知,B点剩余固体是硫酸铝,继续升高温度,则硫酸铝发生分解,当剩余固体为氧化铝时,剩余固体与原始固体的质量百分比为×100%×100g=11.26g,说明C点即975℃时剩余固体为Al2O3;
1 / 1江苏省盐城市东台市2024-2025学年高一上学期期末考试化学试题
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每一题只有一个选项最符合题意。
1.(2025高一上·东台期末)下列关于化学科学的发展、化学与STSE的说法中,不正确的是
A.合理利用太阳能、风能和氢能等能源有利于实现“低碳经济”
B.英国科学家汤姆生发现了电子,并提出了原子结构的有核模型
C.形成半导体化合物的某些元素在元素周期表中特定的区域排列
D.氢键在维持DNA与蛋白质空间结构等方面起着至关重要的作用
2.(2025高一上·东台期末)历史悠久的青铜器表面覆盖一层铜绿,主要成分为,该物质属于
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
3.(2025高一上·东台期末)侯氏制碱法的原理。下列说法正确的是
A.中子数为12的钠原子: B.H2O的电子式:
C.NH4Cl中的化学键只含离子键 D.属于电解质
4.(2025高一上·东台期末)实验室配制溶液,下列仪器不需要的是
A. B. C. D.
5.(2025高一上·东台期末)雷雨天气时空气中会发生反应。关于O2和O3之间的关系正确的是
A.同位素 B.同素异形体 C.同分异构体 D.同种物质
6.(2025高一上·东台期末)化学反应中经常有颜色变化。下列过程中没有颜色变化的是
A.碳酸钠溶液中滴入酚酞试液 B.SO2通入品红溶液
C.新制氯水在光照下敞口久置 D.加热碳酸氢钠固体
7.(2025高一上·东台期末)下列有关物质的性质与用途,不具有对应关系的是
A.镁铝合金的熔点比各成分金属的低,可用于制作飞机外壳
B.ClO2具有强氧化性,可用于饮用水杀菌消毒
C.明矾溶于水能形成胶体,可用于制作净水絮凝剂
D.二氧化硫具有还原性,可用于制作干果的抗氧化剂
8.(2025高一上·东台期末)中国古代诗词不仅是中华传统文化,还蕴含着许多化学知识。下列分析错误的是
A.“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”其中涉及化学变化
B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,“漉”相当于“过滤”
C.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,“新醅酒”过程中涉及氧化还原反应
D.“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”的壮观景象与胶体知识有关
9.(2025高一上·东台期末)下列各组离子中,能在溶液中大量共存的是
A. B.
C. D.
10.(2025高一上·东台期末)实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是
A.CuO→Cu B.→ C.→ D.→
11.(2025高一上·东台期末)下列过程的相关方程式书写正确的是
A.通入水中制氯水:
B.铁粉与稀硫酸反应:
C.从海水中提取溴:
D.澄清石灰水中的电离:
12.(2025高一上·东台期末)利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。
下列说法不正确的是
A.c通入H2O2溶液中可得到e B.b在足量的O2中燃烧得到d
C.a与c可以反应生成b D.f与e的浓溶液可以反应生成c
13.(2025高一上·东台期末)下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向某溶液中滴加足量的NaOH溶液并加热,试管口放置湿润红色石蕊试纸 湿润红色石蕊试纸变蓝 原溶液中一定含有
B KBr、KI混合溶液在中依次加入少量是氯水和CCl4,振荡,静置 溶液分层,下层紫红色 证明氧化性:
C 向某一溶液中滴加稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 原溶液中一定含有
D 室温下,取相同大小、形状的铁片别投入稀硫酸和浓硫酸中 铁片与浓硫酸反应比与稀硫酸反应剧烈 浓度越大,化学反应速率越快
A.A B.B C.C D.D
14.(2025高一上·东台期末)氢能被誉为“21世纪终极能源”,也是在“碳达峰”“碳中和”的大背景下,加速开发利用的一种清洁能源。利用铁及其氧化物循环制氢原理如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应器I中化合价发生变化的元素有2种
B.反应器II中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
C.反应器III中生成时,转移电子
D.含和各的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(2025高一上·东台期末)有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大。已知A和B原子具有相同的电子层数,且A元素的最高正价与最低负价和为零,C是同周期中原子半径最大的元素,E是同周期中离子半径最小的元素。C的单质在加热条件下与B的单质充分反应,可以得到与F单质颜色相同的淡黄色固态化合物G.试根据以上叙述推断元素并回答问题。(用相应的化学式或化学符号答题)
(1)E元素在周期表中位置为   ,写出E单质与B单质反应的化学方程式   。
(2)画出F的离子结构示意图   ,写出AB2分子的结构式   。
(3)比较B、F元素的氢化物的沸点大小   ,原因是   。
(4)比较C、E元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱   ,且两者可发生反应,写出离子方程式   。
(5)写出C单质与B的氢化物反应的离子方程式   。
(6)写出D单质在AB2中燃烧的化学方程式   。
16.(2025高一上·东台期末)化学实验是研究物质组成和探究物质性质的重要途径。
I.某澄清透明溶液,可能含有、、、、、等离子中的几种,且各离子物质的量浓度相等,为分析其成分,取此溶液分别进行了三个实验,其操作和有关现象如下图所示。
请回答下列问题:
(1)取100mL溶液进行实验②,经足量盐酸洗涤、干燥后,得沉淀质量为2.33g。该溶液中K+的物质的量浓度为   。
(2)根据实验现象和实验数据,可推断原溶液中一定存在的离子有   。
(3)向该溶液中加入硫酸酸化,再通入气体,发生反应使该溶液的颜色发生变化,写出该反应的离子方程式   。
II.具有强氧化性,具有还原性,某实验探究小组根据氧化还原反应的知识推测,与能发生反应。为了验证此推测结果,该小组设计并进行了如图所示实验。其中装置A用锌和稀盐酸制取氢气。
(4)实验过程中先打开   的塞子(填仪器名称),旋转活塞,使稀盐酸逐滴滴入烧瓶中发生反应,打开、,通入氢气,用小试管收集E出口的气体并检验其纯度,其目的是   ,气体纯净后,加热至逐渐熔化,反应一段时间,停止加热,充分冷却,关闭、。干燥管B和E中均放置碱石灰,但作用不完全相同,干燥管B的作用   ,干燥管E的作用   。
(5)实验过程中观察到淡黄色粉末慢慢变成白色固体,无水硫酸铜未变蓝色。由此可推测出与反应的化学方程式为   。
17.(2025高一上·东台期末)我国科学家屠呦呦成功提取青蒿素获诺贝尔医学奖。青蒿素是一种无色针状晶体,在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差。已知:乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法是乙醚浸取法,主要工艺流程为:
请回答下列问题:
(1)在浸取时,对青蒿进行破碎的目的是   。
(2)操作Ⅰ、Ⅱ为常用的物质的分离方法,操作Ⅰ为   ,操作Ⅱ   。(填序号)
A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.萃取
(3)操作Ⅲ的主要过程可能包括   (填序号)
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
(4)某科研小组用石油醚作溶剂研究提取青蒿素实验,实验中通过控制其他条件不变,来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取率的影响,得到数据图像如下。
由图可知控制其他实验条件不变,最佳原料粒度、提取时间和提取温度分别为60目、   min、   ℃。
(5)测定产品中青蒿素的纯度:取青蒿素样品8.0g配制成250mL溶液,取25.00mL加入锥形瓶中,加入足量的KI溶液生成,生成的与溶液恰好完全反应。已知:①1mol青蒿素与足量KI反应生成。②。则青蒿素的纯度为   (写出计算过程)。
18.(2025高一上·东台期末)以、工业硫酸铵(含杂质)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如下:
已知:①相同条件下比更易转化为氢氧化物沉淀。②氧化性:,且能氧化。回答下列问题:
(1)氧化步骤中需加入稍过量的硫酸酸化的H2O2作氧化剂,选用H2O2的原因是   ,发生反应的离子方程式为   。
(2)经上述氧化剂氧化后,需检验是否全部被氧化。取少量氧化后的溶液加热煮沸,再滴加几滴酸性溶液,溶液紫红色不褪色,证明全部被氧化。加热煮沸目的是   。
(3)加稀氨水中和形成滤渣主要成分是   。
(4)取晶体(相对分子质量453)进行加热,固体残留质量随温度的变化如图所示。
由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为   ;975℃时剩余固体成分的化学式为   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;研究物质结构的基本方法和实验手段;氢键的存在对物质性质的影响;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、太阳能、风能、氢能属于清洁能源,使用它们能降低二氧化碳排放,符合 “低碳经济” 理念,A正确;
B、汤姆生发现电子,而提出原子有核模型(原子核式结构模型)的是卢瑟福,不是汤姆生,B错误;
C、在元素周期表中,金属与非金属交界区域的元素,性质介于金属和非金属之间,常能形成半导体化合物,C正确;
D、DNA 双螺旋结构依靠氢键维系,同时氢键对蛋白质空间结构的稳定也至关重要,D正确;
故答案为:B。
【分析】要判断每个选项的正误,需回忆化学学科发展以及化学与 STSE 相关的知识,对每个选项涉及的内容逐一分析。
2.【答案】C
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】酸:在水中电离出的阳离子只有 H+。该物质无法电离出 H+,不符合酸的定义。
碱:在水中电离出的阴离子只有 OH-。该物质电离出的阴离子除 OH-外,还有 CO32-,不符合碱的定义。
盐:由金属阳离子(或铵根离子)与酸根离子构成的化合物。该物质含有 Cu2+(金属阳离子)和 CO32-(酸根离子),虽还含有 OH-,但属于碱式盐,而碱式盐属于盐的范畴。
氧化物:仅由两种元素组成且其中一种为氧元素。该物质含有 Cu、O、H、C 四种元素,不符合氧化物的定义。
故答案为:C。
【分析】判断 Cu2(OH)2CO3的类别,需依据酸、碱、盐、氧化物的定义,分析其组成和电离特点。
3.【答案】D
【知识点】化学键;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;电解质与非电解质;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、原子符号中,左下角为质子数,左上角为质量数。钠的质子数是 11,中子数 12 时质量数为 23,应表示为 ,A错误;
B、H2O 的电子式需体现氧原子的 8 电子稳定结构,氧原子周围应有两对孤对电子, 电子式为:,B错误;
C、NH4Cl 是离子化合物,NH4+与 Cl-之间存在离子键,而 NH4+内部的 N 与 H 之间是共价键,因此含有两种化学键,并非只含离子键,C错误;
D、NaHCO3是化合物,溶于水时能电离出 Na+和 HCO3-,使溶液导电,符合电解质的定义,D正确;
故答案为:D。
【分析】通过分析各选项涉及的化学用语规则和概念,逐一判断正误:原子符号的书写规范、电子式的正确表达、化学键的类型组成、电解质的定义适用。
4.【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】配制 1.00mol L- Na2CO3溶液的主要步骤包括称量固体、溶解、转移溶液、洗涤、定容等。
A、图示为烧杯,溶解 Na2CO3固体时必须用到烧杯,A需要该仪器;
B、图示为圆底烧瓶,其主要用于加热反应或蒸馏实验,在溶液配制的整个过程中都用不到,B不需要该仪器;
C、图示为容量瓶,定容操作需要通过容量瓶来精确控制溶液体积,C需要该仪器;
D、图示为胶头滴管,定容后期需用其逐滴加水至凹液面与刻度线相切,D需要该仪器;
故答案为:B。
【分析】先明确配制一定物质的量浓度溶液的基本步骤和所需仪器,再对照各选项中的仪器,判断其是否在配制过程中使用。
5.【答案】B
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;元素、核素
【解析】【解答】同位素:指同种元素的不同原子(质子数相同、中子数不同)。O2和 O3是单质,并非原子,A不属于同位素;
同素异形体:由同种元素组成的不同单质。O2和 O3均由氧元素组成,且是结构不同的单质,B符合同素异形体的定义;
同分异构体:指分子式相同但结构不同的化合物。O2和 O3是单质,不是化合物,C不属于同分异构体;
同种物质:O2和 O3的分子构成不同(一个分子分别含 2 个和 3 个氧原子),D属于不同物质;
故答案为:B。
【分析】先明确各选项中概念的定义,再结合 O2和 O3的组成与性质,判断二者的关系。
6.【答案】D
【知识点】钠的重要化合物;氯水、氯气的漂白作用;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A、Na2CO3溶于水后,CO32-发生水解使溶液呈碱性。酚酞试液遇碱性环境会从无色转变为红色,存在明显颜色变化,故A不符合题意 ;
B、SO2具有漂白性,能与品红溶液中的有色成分结合生成不稳定的无色物质,导致品红溶液由红色褪为无色,存在颜色变化,故B不符合题意 ;
C、新制氯水因含 Cl2而呈黄绿色,光照下 HClO 分解为 HCl 和 O2,Cl2不断消耗,溶液逐渐变为无色,存在颜色变化,故C不符合题意 ;
D、加热 NaHCO3固体时,分解生成 Na2CO3、H2O 和 CO2。反应前后的 NaHCO3和Na2CO3均为白色固体,无颜色变化,故D符合题意 ;
故答案为:D。
【分析】通过分析各选项中物质的性质及反应前后的状态变化,判断是否存在颜色差异,进而确定哪个选项无颜色变化。A.考查碳酸钠溶液的碱性与酚酞试液的变色特性。
B.掌握二氧化硫的漂白性与品红溶液的反应特点。
C.考查氯水的成分及次氯酸的不稳定性。
D.掌握碳酸氢钠受热分解的产物颜色。
7.【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象;合金及其应用;镁、铝的重要化合物;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、合金的熔点通常低于其组分金属,镁铝合金虽熔点低,但它硬度大、密度小,这些性质才是其用于制作飞机外壳的关键,并非因为熔点低,所以该选项中性质与用途不对应,故A符合题意 ;
B、ClO2具有强氧化性,能破坏细菌、病毒的结构,使蛋白质变性,从而可用于饮用水杀菌消毒,性质与用途对应,故B不符合题意 ;
C、明矾溶于水后,铝离子水解形成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中悬浮杂质,所以可用于制作净水絮凝剂,性质与用途对应,故C不符合题意 ;
D、二氧化硫有毒,不能用于制作干果的抗氧化剂,所以该选项中性质与用途不对应,故D符合题意 ;
故答案为:AD。
【分析】逐一分析每个选项中物质的性质与用途之间的对应关系,判断是否合理。
8.【答案】A
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;氧化还原反应;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、“忽如一夜春风来,千树万树梨花开” 描绘的是冬季下雪,雪花覆盖树木的情景。雪的形成是水蒸气遇冷凝华,属于物理变化,没有新物质生成,不涉及化学变化,A错误;
B、“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金” 里的 “漉”,是将沙与金分离的操作,和化学上的过滤(分离固体和液体或固体和固体混合物)原理类似,相当于过滤过程,B正确;
C、“绿蚁新醅酒,红泥小火炉” 中的 “新醅酒” 是酿酒过程,酿酒涉及微生物发酵,有葡萄糖等物质被氧化等反应,存在元素化合价变化,属于氧化还原反应,C正确;
D、“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川” 中的 “紫烟”,是香炉周围的烟雾,烟雾属于气溶胶(胶体的一种),能产生丁达尔效应等,与胶体知识有关,D正确;
故答案为:A。
【分析】逐一分析每个选项中诗词描述的现象,结合物理变化、化学变化、过滤操作、氧化还原反应、胶体知识等化学概念,判断分析是否正确。
9.【答案】C
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、Mg2+属于金属阳离子,OH-为氢氧根离子,二者相遇会结合形成 Mg (OH)2白色沉淀,满足离子反应发生条件,因此不能大量共存,故A不符合题意 ;
B、H+与 CO32-会反应生成 H2O 和 CO2气体;Ca2+与 CO32-会结合生成 CaCO3白色沉淀,两种反应均能发生,故离子不能大量共存,故B不符合题意 ;
C、该组离子相互混合时,既无沉淀生成,也无气体或弱电解质产生,不满足离子反应发生的任何条件,因此可以大量共存,故C符合题意 ;
D、HCO3-是弱酸的酸式酸根离子,能与 OH-发生反应,生成 CO32-和 H2O,属于离子反应,故不能大量共存,故D不符合题意 ;
故答案为:C。【分析】判断各组离子能否大量共存,需依据离子反应发生的条件(生成沉淀、气体、弱电解质等),逐一分析每组离子间是否发生反应。
A.考查Mg2+与 OH-的反应特性。
B.掌握H+、Ca2+分别与 CO32-的反应规律。
C.考查离子间是否存在反应可能性。
D.考查HCO3-与 OH-的反应原理。
10.【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、在 CuO→Cu 过程里,铜元素化合价从 +2 价降到 0 价,CuO 是氧化剂,要让反应发生,得加入还原剂,所以该转化需要加入还原剂,故A符合题意 ;
B、Fe2+→Fe3+时,铁元素化合价从 +2 价升到 +3 价,Fe2+是还原剂,此转化需要加入氧化剂,而非还原剂,故B不符合题意 ;
C、SO3→H2SO4过程里,硫元素化合价始终为 +6 价,没有变化,不涉及氧化还原反应,不需要加入还原剂,故C不符合题意 ;
D、CaCO3→CO2过程里,碳元素化合价始终为 +4 价,没有变化,不涉及氧化还原反应,不需要加入还原剂,故D不符合题意 ;
故答案为:A。【分析】判断物质转化是否需要加入还原剂,核心是分析反应物中元素的化合价变化:元素化合价降低,物质作氧化剂,需加还原剂;元素化合价升高,物质作还原剂,需加氧化剂;化合价不变,则无氧化还原反应。
A.分析 CuO 到 Cu 中铜元素的化合价变化。
B.分析 Fe2+到 Fe3+中铁元素的化合价变化。
C.分析 SO3到 H2SO4中硫元素的化合价变化。
D.分析 CaCO3到 CO2中碳元素的化合价变化。
11.【答案】C
【知识点】离子方程式的书写;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、Cl2与 H2O 反应生成 HCl 和 HClO,其中 HClO 是弱酸,在离子方程式中不能拆分为离子形式,且该反应是可逆反应。正确的式子应为 Cl2+H2O H++Cl-+HClO,选项中错误地拆分了 HClO 且未标注可逆符号,A错误;
B、铁粉与稀硫酸反应时,铁元素只能被氧化为 +2 价,生成 Fe2+,而非 Fe3+,正确的离子方程式为 Fe+2H+=Fe2++H2,选项中产物价态错误,B错误;
C、Cl2的氧化性强于 Br2,能将海水中的 Br-氧化为 Br2,反应的离子方程式为 Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,符合原子守恒和电荷守恒,书写正确,C正确;
D、Ca(OH)2是强碱,完全电离生成 Ca2+和 OH-,根据化学式可知,1 个 Ca(OH)2分子应电离出 2 个 OH-,正确的电离方程式为 Ca(OH)2=Ca2++2OH-,选项中 OH-的系数错误,不满足电荷守恒,D错误;
故答案为:C。【分析】判断化学方程式或电离方程式的正误,需结合物质的性质(如强弱电解质)、反应的实际产物及方程式的守恒规则(原子守恒、电荷守恒等)进行分析。
A.氯气与水反应的产物及次氯酸的电离特点。
B.铁粉与稀硫酸反应的产物中铁元素的价态。
C.氯气置换溴离子的反应原理及方程式书写。
D.氢氧化钙电离方程式的配平及电荷守恒。
12.【答案】B
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、图中 c 是 +4 价氧化物,为 SO2;e 是 +6 价含氧酸,为 H2SO4。H2O2有强氧化性,可将 SO2氧化为 H2SO4,反应能发生,A正确;
B、b 是 0 价单质,为 S;d 是 + 6 价氧化物,为 SO3。S 在足量 O2中燃烧只能生成 SO2(c),SO2需在催化剂和加热条件下才能进一步生成 SO3,无法直接得到 d,B错误;
C、a 是 - 2 价氢化物,为 H2S;b 是 S 单质。H2S(还原剂)与 SO2(氧化剂)发生归中反应,生成 S 和水,反应能发生,C正确;
D、f 是 +4 价盐(亚硫酸盐,如 Na2SO3);e 的浓溶液是浓 H2SO4。亚硫酸盐与浓 H2SO4反应可生成 SO2(c)、硫酸盐和水,反应能发生,D正确;
故答案为:B。
【分析】据硫的“价类”二维图可知a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g为-2价硫的盐。A.考查SO2与 H2O2的氧化还原反应可能性。
B.判断S 在 O2中燃烧的产物。
C.考查H2S 与 SO2的归中反应。
D.考查亚硫酸盐与浓 H2SO4的反应。
13.【答案】A
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;浓硫酸的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A、向溶液中加足量 NaOH 溶液并加热,若原溶液含 NH4+,会发生反应生成 NH3。NH3是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该操作、现象与结论一致,A正确;
B、在 KBr、KI 混合溶液中,I-的还原性强于 Br-。加入少量氯水时,氯水先氧化 I-生成 I2,CCl4层显紫红色(I2的 CCl4溶液颜色),但此现象只能说明 Cl2的氧化性强于 I2,无法判断 Cl2与 Br2的氧化性强弱,B错误;
C、能使澄清石灰水变浑浊的气体不止 CO2,还有 SO2等。原溶液中可能含 HCO3-、SO32-、HSO3-等,它们与稀盐酸反应也能生成使澄清石灰水变浑浊的气体,所以不能确定原溶液一定含 CO32-,C错误;
D、室温下,浓硫酸会使铁片发生钝化,在铁片表面形成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,所以铁片与稀硫酸反应更剧烈,而不是与浓硫酸反应更剧烈,D错误;
故答案为:A。
【分析】依次分析每个选项的实验操作、现象和结论,结合物质的化学性质(如铵根离子的检验、氧化性强弱比较、离子的检验、浓硫酸的特性等)判断正误。A.考查铵根离子(NH4+)的检验方法。
B.掌握氧化性强弱比较的依据(还原性强弱顺序)。
C.判断能使澄清石灰水变浑浊的气体的来源。
D.考查浓硫酸的钝化特性。
14.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、反应器 Ⅰ 中,CO、H2与 Fe2O3反应生成 CO2、H2O 和 Fe。碳元素、氢元素 、铁元素的化合价均发生变化,共 3 种元素,A错误;
B、反应器 Ⅱ 反应为 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。Fe 被氧化生成的 Fe3O4是氧化产物,H2O 被还原生成的 H2是还原产物,二者物质的量之比为 1:4,B错误;
C、反应器 Ⅲ 反应为 4Fe3O4+O2=6Fe2O3。160g Fe2O3为 1mol,生成 6mol Fe2O3时转移 4mol 电子,则生成 1mol Fe2O3转移= mol 电子,C错误;
D、1 mol CO 和 1mol H2共转移 4mol 电子,生成 mol Fe。根据反应器 Ⅱ 反应,3mol Fe 生成 4mol H2,则 mol Fe 生成 ( )×( ) = ,D正确;
故答案为:D。【分析】通过分析各反应器中发生的反应,结合元素化合价变化、氧化还原反应规律及物质的量关系,逐一判断选项正误。
A.考查反应器 Ⅰ 中元素化合价变化的种类。
B.判断反应器 Ⅱ 中氧化产物与还原产物的比例。
C.考查反应器 Ⅲ 生成 Fe2O3时的电子转移计算。
D.判断CO 和 H2混合气体制氢的量的关系。
15.【答案】(1)第三周期ⅢA族;
(2);O=C=O
(3);二者均为分子构成的物质,分子间作用力越大,沸点越高,水分子间能形成氢键,使得沸点高于
(4);
(5)
(6)
【知识点】原子结构与元素的性质;氧化还原反应方程式的配平;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)E为Al元素,位于元素周期表中第三周期ⅢA族;铝单质与氧气单质反应的化学方程式为;
故答案为: 第三周期ⅢA族 ; ;
(2)的结构示意图是为;CO2结构式为O=C=O;
故答案为: ; O=C=O ;
(3)B的氢化物是,F的氢化物是,二者均为分子构成的物质,分子间作用力越大,沸点越高,水分子间能形成氢键,使得沸点高于,故沸点:;
故答案为:; 二者均为分子构成的物质,分子间作用力越大,沸点越高,水分子间能形成氢键,使得沸点高于 ;
(4)同周期从左到右金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,则碱性:,两者可发生反应,离子方程式:;
故答案为: ;;
(5)金属钠和水反应的离子方程式为;
故答案为:;
(6)金属镁在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,化学方程式为:。
故答案为:。
【分析】A 元素最高正价与最低负价和为零,说明 A 处于第 ⅣA 族;C 是同周期原子半径最大的元素,故 C 为第 ⅠA 族元素。A、B、C、D、E 为短周期且原子序数依次增大的元素,结合后续信息,可推知 A 为碳(C)元素,C 为钠(Na)元素。E 是同周期中离子半径最小的元素,所以 E 为铝(Al)元素,那么 D 只能是镁(Mg)元素。F 单质为淡黄色固体,因此 F 为硫(S)元素。A 和 B 原子电子层数相同,C 的单质(Na)在加热时与 B 的单质反应得到淡黄色固态化合物 G,可知 B 为氧(O)元素,G 为过氧化钠(Na2O2)。综上,A 为 C、B 为 O、C 为 Na、D 为 Mg、E 为 Al、F 为 S 元素。
(1)E为Al元素,位于元素周期表中第三周期ⅢA族;铝单质与氧气单质反应的化学方程式为;
(2)的结构示意图是为;CO2结构式为O=C=O;
(3)B的氢化物是,F的氢化物是,二者均为分子构成的物质,分子间作用力越大,沸点越高,水分子间能形成氢键,使得沸点高于,故沸点:;
(4)同周期从左到右金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,则碱性:,两者可发生反应,离子方程式:;
(5)金属钠和水反应的离子方程式为;
(6)金属镁在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,化学方程式为:。
16.【答案】;Mg2+、、K+、;;分液漏斗;确保装置内空气排干净,防止氢气与氧气反应生成水干扰试验;除掉氢气中的HCl和水蒸气杂质;防止空气中的水分进入装置D而干扰试验;
【知识点】离子共存;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计;离子反应的应用
【解析】【解答】(1)取100mL溶液进行实验②,经足量盐酸洗涤、干燥后,得沉淀质量为2.33g,则硫酸钡沉淀质量为2.33g,硫酸钡物质的量为,离子的物质的量相等,则钾离子物质的量为0.01mol,该溶液中的物质的量浓度为。
故答案为: ;
(2)根据题中分析得到原溶液中一定存在的离子有Mg2+、、K+、。
故答案为:Mg2+、、K+、;
(3)向该溶液中加入硫酸酸化,再通入SO2气体,发生反应使该溶液的颜色发生变化,说明二氧化硫在高锰酸钾酸性溶液中发生氧化还原反应,生成锰离子和硫酸根离子,其反应的离子方程式。
故答案为:;
(4)实验过程中先打开分液漏斗的塞子,旋转活塞,使稀盐酸逐滴滴入烧瓶中发生反应;
收集E出口的气体并检验其纯度,其目的是确保装置内空气排干净,防止氢气与氧气反应生成水干扰试验;
A装置是制备氢气,由于盐酸易挥发,氢气中有HCl和水蒸气杂质,因此装置B的作用是除掉氢气中的HCl和水蒸气杂质;
根据元素守恒,反应可能生成水,装置D是验证是否有水生成,则干燥管E的作用防止空气中的水分进入装置D而干扰试验;
故答案为: 分液漏斗 ; 确保装置内空气排干净,防止氢气与氧气反应生成水干扰试验 ; 除掉氢气中的HCl和水蒸气杂质 ; 防止空气中的水分进入装置D而干扰试验 ;
(5)实验过程中观察到淡黄色粉末慢慢变成白色固体,无水硫酸铜未变蓝色,说明没有水生成,则根据质量守恒,化学方程式为。
故答案为: 。
【分析】Ⅰ. 向原溶液加入过氧化钠固体产生白色沉淀,说明存在 Mg2+(无 Fe3+)。因 Mg2+与 CO32-不能共存,故无 CO32-。加入氯化钡和稀盐酸生成白色沉淀,证明有 SO42-(则无 Ba2+)。结合各离子浓度相等及电荷守恒,可确定溶液中必含 MnO4-和 K+。
Ⅱ. A 装置制备的氢气含 HCl 和水蒸气杂质,由 B 装置除去。实验时先通氢气排尽装置内空气,防止干扰;空气排净后加热过氧化钠至熔化使其反应,结束后冷却并停止通氢气。
(1)由硫酸钡沉淀质量算出其物质的量,依据各离子物质的量相等,结合浓度公式求 K+浓度。
(2)根据离子共存规则、实验现象及电荷守恒,确定溶液中一定存在的离子。
(3)分析 SO2与酸性条件下 MnO4-的氧化还原反应,写出离子方程式。
(4)明确实验操作目的(排尽空气防干扰),区分各干燥管作用(除杂与防外界干扰)。
(5)根据无水分生成的现象,结合质量守恒定律,写出 Na2O2与 H2的反应方程式。
17.【答案】(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率
(2)A;C
(3)B
(4)120;50
(5)70.5%
【知识点】蒸馏与分馏;分液和萃取;物质的分离与提纯;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)破碎青蒿能增大其与乙醚的接触面积,让青蒿素更易被乙醚浸取,从而提高浸取率。
故答案为: 增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率 ;
(2)操作Ⅰ是分离提取液和残渣,符合过滤(分离固液混合物)的特点;操作Ⅱ是分离乙醚和粗品,利用乙醚沸点低的特点,通过蒸馏分离,所以操作Ⅰ选A,操作Ⅱ选C。
故答案为:A;C;
(3)青蒿素几乎不溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂,所以操作Ⅲ应是加95%乙醇溶解,再经浓缩、结晶、过滤得到精品,选B。
故答案为:B;
(4)观察提取时间对提取率影响的图像,提取率在120min时较高且之后变化小;提取温度对提取率影响的图像中,50℃时提取率最高,所以最佳提取时间为120min,最佳提取温度为50℃。
故答案为: 120 ;50;
(5)由题意知,1mol青蒿素生成1mol ,而1mol 与2mol 反应。先算出与反应的的物质的量,进而得到青蒿素的物质的量,再结合青蒿素摩尔质量计算质量,最后求纯度。计算过程:,则,25mL溶液中(青蒿素)=0.002mol,250mL溶液中(青蒿素)=0.02mol,质量为,纯度为。
故答案为: 70.5% 。
【分析】 青蒿进行破碎后加入乙醚萃取,过滤得到提取液和滤渣,滤液经过蒸馏分离得到乙醚和粗品,粗品加入乙醇溶解后浓缩、结晶、过滤得到精品。
(1)从提高浸取率的角度,分析青蒿破碎的作用。
(2)根据混合物分离方法的适用情况,判断操作Ⅰ和操作Ⅱ。
(3)结合青蒿素的溶解性,分析操作Ⅲ的过程。
(4)通过分析图像中提取率的变化,确定最佳提取时间和温度。
(5)利用化学计量关系(青蒿素与、的比例)计算纯度。
(1)青蒿进行破碎的目的是:增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率;
(2)根据分析,操作I为过滤,操作Ⅱ为蒸馏,故选A、C;
(3)青蒿素可溶于乙醇、乙醚、石油醚等有机溶剂,几乎不溶于水中,操作Ⅲ为溶解结晶提纯精品青蒿素的过程,故主要过程可能是b:加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤,故选B;
(4)由图可知:最佳原料粒度、提取时间和提取温度分别为60目、120min、50oC;
(5)根据题意可找出关系式:,青蒿素的纯度为:。
18.【答案】(1)H2O2作氧化剂时还原产物是H2O,不会引入新的杂质,且产物无污染;H2O2 + 2Fe2+ +2H+=2Fe3+ + 2H2O
(2)除去过量的H2O2
(3)Fe(OH)3
(4)2NH4Al(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑;Al2O3
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)因H2O2作氧化剂时还原产物是H2O,不会引入新的杂质,且产物无污染;H2O2将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,离子方程式为:H2O2+ 2Fe2++2H+=2Fe3++ 2H2O;
故答案为: H2O2作氧化剂时还原产物是H2O,不会引入新的杂质,且产物无污染 ; H2O2+ 2Fe2++2H+=2Fe3++ 2H2O ;
(2)因为酸性溶液也能将H2O2氧化,会干扰的检验,故加热煮沸目的是除去过量的H2O2;
故答案为: 除去过量的H2O2 ;
(3)由分析可知,加稀氨水中和形成滤渣主要成分是Fe(OH)3;
故答案为: Fe(OH)3 ;
(4)晶体加热过程中会分解,分别生成了水、氨气、三氧化硫,最终得到的固体是氧化铝;当结晶水完全失去时,剩余固体质量是×100%×100g≈52.32g,说明A点对应的是刚好完全失去结晶水,得到的固体是NH4Al(SO4)2,当温度继续升高,NH4Al(SO4)2继续分解生成氨气和三氧化硫,完全分解时,剩余物为硫酸铝,剩余固体质量是:×100%×100g≈37.75g,恰好对应B点,则由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为:2NH4Al(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑;
根据上述分析可知,B点剩余固体是硫酸铝,继续升高温度,则硫酸铝发生分解,当剩余固体为氧化铝时,剩余固体与原始固体的质量百分比为×100%×100g=11.26g,说明C点即975℃时剩余固体为Al2O3;
故答案为: 2NH4Al(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑ ; Al2O3 。
【分析】流程中,Al(OH)3与 H2SO4发生中和反应生成硫酸铝。工业 (NH4)2SO4含 FeSO4杂质,溶于水后,加入双氧水(氧化剂)将 Fe2+氧化为 Fe3+(因 Fe3+更易沉淀)。随后加稀氨水调节 pH,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀,过滤除去滤渣;滤液与硫酸铝溶液混合,经分离得到 NH4Al(SO4)2 12H2O 晶体。加热该晶体使其分解,最终生成制备透明氧化铝陶瓷所需的含铝物质。据此解题。
(1)因H2O2作氧化剂时还原产物是H2O,不会引入新的杂质,且产物无污染;H2O2将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,离子方程式为:H2O2+ 2Fe2++2H+=2Fe3++ 2H2O;
(2)因为酸性溶液也能将H2O2氧化,会干扰的检验,故加热煮沸目的是除去过量的H2O2;
(3)由分析可知,加稀氨水中和形成滤渣主要成分是Fe(OH)3;
(4)晶体加热过程中会分解,分别生成了水、氨气、三氧化硫,最终得到的固体是氧化铝;当结晶水完全失去时,剩余固体质量是×100%×100g≈52.32g,说明A点对应的是刚好完全失去结晶水,得到的固体是NH4Al(SO4)2,当温度继续升高,NH4Al(SO4)2继续分解生成氨气和三氧化硫,完全分解时,剩余物为硫酸铝,剩余固体质量是:×100%×100g≈37.75g,恰好对应B点,则由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为:2NH4Al(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑;
根据上述分析可知,B点剩余固体是硫酸铝,继续升高温度,则硫酸铝发生分解,当剩余固体为氧化铝时,剩余固体与原始固体的质量百分比为×100%×100g=11.26g,说明C点即975℃时剩余固体为Al2O3;
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