【精品解析】浙江省杭州市下沙区浙江省杭州第四中学下沙2024-2025学年高一上学期期末考试化学试题

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浙江省杭州市下沙区浙江省杭州第四中学下沙2024-2025学年高一上学期期末考试化学试题
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分)
1.(2025高一上·拱墅期末)下列物质按纯净物、混合物、电解质、非电解质顺序组合正确的一组为。
A.浓硫酸、空气、小苏打、氯气
B.生石灰、漂白粉、铁、二氧化硫
C.冰水混合物、盐酸、碳酸钙、乙醇
D.石灰石、氨水、纯碱、干冰
【答案】C
【知识点】电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】A、浓硫酸是混合物,氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,A不符合要求;
B、铁是单质,既不是电解质也不是非电解质,B不符合要求;
C、冰水混合物是纯净物盐酸是混合物,碳酸钙是电解质,乙醇是非电解质,C符合要求;
D、石灰石、氨水均为混合物,D不符合要求;
故答案为:C。
【分析】要解决此题,需明确纯净物、混合物、电解质、非电解质的定义,再逐一分析选项:
纯净物:由一种物质组成;混合物:由两种或两种以上物质混合而成;电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物;非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
2.(2025高一上·拱墅期末)下列仪器名称正确的是
A.蒸馏烧瓶 B. 三角架
C.表面皿 D. 坩锅
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A、 是蒸馏烧瓶,并非题目中表述的错误名称,这里存在名称表述混淆,A错误;
B、 是泥三角,不是三角架,仪器类型判断错误,B错误;
C、 是表面皿,名称与仪器对应正确,C正确;
D、 是坩埚,不是坩锅,存在汉字书写错误,D错误;
故答案为:C。
【分析】根据常见化学仪器的外观特征和标准名称,对每个选项中的仪器进行判断。
3.(2025高一上·拱墅期末)下列表示不正确的是
A.和互为同位素
B.氯化钙的电子式:
C.的分子结构模型:
D.氯离子的结构示意图:
【答案】D
【知识点】元素、核素;原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、同位素要求质子数相同、中子数不同。3He 和4He 均为氦元素,质子数都是 2,中子数分别为 1 和 2,符合同位素定义,A正确;
B、氯化钙是离子化合物,由 Ca2+和 Cl-构成。电子式中 Cl-需用方括号标注电荷,Ca2+直接书写,给出的电子式符合规则,B正确;
C、H2O 分子中氧原子与两个氢原子成键,因孤电子对排斥呈 V 形,且氧原子半径大于氢原子,结构模型合理,C正确;
D、氯离子是氯原子(质子数 17)得 1 个电子形成的,核内质子数仍为 17, Cl-的结构示意图为:,D错误;
故答案为:D。
【分析】根据同位素、电子式、分子结构模型、离子结构示意图的核心规则,逐一判断选项表述是否正确。
4.(2025高一上·拱墅期末)化学与生活是紧密相联的,下列说法正确的是
A.碳酸钠广泛应用于制玻璃、造纸、纺织等领域
B.胶体与溶液、浊液的根本区别是丁达尔效应
C.为防止食品的氧化变质,常在食品包装袋中放入生石灰
D.节日里绚丽的烟花,是通过某些金属元素的化学变化实现的
【答案】A
【知识点】焰色反应;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;分散系、胶体与溶液的概念及关系;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、碳酸钠是重要化工原料,在制玻璃、造纸、纺织等行业应用广泛,比如制玻璃时参与形成玻璃的主要成分,造纸中处理纸浆,A正确;
B、胶体与溶液、浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小(胶体粒子直径在 1-100nm 之间,溶液小于 1nm,浊液大于 100nm),丁达尔效应只是胶体的特征现象,用于鉴别,并非根本区别,B错误;
C、生石灰的作用是吸收水分,防止食品受潮,而防止食品氧化变质需要加入还原性物质(如铁粉),生石灰无抗氧化作用,C错误;
D、烟花的色彩来自金属元素的焰色试验,这是电子跃迁产生的现象,过程中没有新物质生成,属于物理变化,并非化学变化,D错误;
故答案为:A。
【分析】从化学知识与生活的联系出发,依据物质的性质、用途及变化本质,判断各选项说法的正确性。
5.(2025高一上·拱墅期末)下列关于含氮化合物的性质叙述正确的是(  )
A.NO2与水发生化合反应生成HNO3
B.NH3与HCl气体反应生成NH4Cl属于氮的固定
C.实验室可用加热NH4Cl固体的方法制备NH3
D.HNO3见光易分解,实验室用棕色试剂瓶盛放浓HNO3
【答案】D
【知识点】氨的实验室制法;硝酸的化学性质;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.二氧化氮和水发生的是歧化反应,生成硝酸和一氧化氮,故A不选;
B.氨气和氯化铵中的氮都是化合态,不属于氮的固定,故B不选;
C.氯化铵固体加热生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在温度降低时又会重新化合成氯化铵,所以不能通过加热氯化铵固体的方法制备氨气,故C不选;
D.硝酸见光易分解,所以在实验室保存浓硝酸的时候应该用棕色试剂瓶,并放置在冷暗处,故D选。
故答案为:D。
【分析】A.二氧化氮和水发生的是氧化还原反应
B.氮的固定是把氮元素由游离态变为化合态
C.实验室是用氯化铵和熟石灰进行加热制取氨气
D.硝酸不稳定
6.(2025高一上·拱墅期末)能实现下列物质间直接转化的元素是
A.硫 B.铁 C.硅 D.铜
【答案】A
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、单质 S 与 O2反应生成氧化物 SO2;SO2与 H2O 反应生成酸 H2SO3;H2SO3与 NaOH 反应生成盐Na2SO3,可完成直接转化,故A不符合题意 ;
B、单质Fe 与 O2反应生成氧化物 Fe3O4,但 Fe3O4不能与 H2O 直接反应生成碱,无法完成转化,故A不符合题意 ;
C、单质 Si 与 O2反应生成氧化物 SiO2,但 SiO2不能与 H2O 直接反应生成酸,无法完成转化,故A不符合题意 ;
D、单质Cu 与 O2反应生成氧化物 CuO,但 CuO 不能与 H2O 直接反应生成碱,无法完成转化,故A不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】这道题的解题关键点:核心是抓 “氧化物与水的反应能力”—只有氧化物能直接与水生成酸 或碱,才能完成 “单质→氧化物→酸或碱→盐” 的转化:
硫:S到SO2(氧化物),SO2与水生成 H2SO3(酸),酸与 NaOH 生成盐,符合转化;
铁、硅、铜:它们的氧化物(Fe3O4、SiO2、CuO)都不能与水直接反应生成对应的碱 / 酸,无法完成转化。
7.(2025高一上·拱墅期末)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.钠具有还原性,液态钠可用作核反应堆的传热介质
B.具有漂白性,可在呼吸面具中作为氧气的来源
C.HClO具有弱酸性,可用作棉、麻和纸张的漂白剂
D.具有氧化性,可用于蚀刻铜电路板
【答案】D
【知识点】钠的化学性质;氯水、氯气的漂白作用;钠的氧化物
【解析】【解答】A.液态钠做传热介质,与其还原性无关,A不符合题意;
B.Na2O2能与呼吸过程中产生的H2O和CO2反应生成O2,因此可用做呼吸面具中O2的来源,B不符合题意;
C.HClO用作棉、麻和纸张的漂白剂,是由于HClO具有氧化性,与其弱酸性无关,C不符合题意;
D.Fe3+具有氧化性,能将Cu氧化成Cu2+,因此可用于蚀刻铜电路板,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、液态钠做传热介质,与其还原性无关;
B、Na2O2用作呼吸面具中O2的来源,是由于其能产生O2;
C、HClO具有强氧化性,可用于漂白;
D、FeCl3具有氧化性,能将Cu氧化成Cu2+;
8.(2025高一上·拱墅期末)表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.与足量反应,转移的电子数为
B.含的浓硫酸和足量的铜反应,转移电子数为
C.与反应生成(标准状况),反应中转移的电子数为
D.由和组成的物质中含有的质子数为
【答案】D
【知识点】原子中的数量关系;氧化还原反应的电子转移数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、Cl2与 Fe 反应时,Cl 元素化合价从 0 降为 - 1,1mol Cl2完全反应转移 2mol 电子,对应电子数为 2NA,而非 3NA,A错误;
B、浓硫酸与 Cu 反应随进行会变稀,稀硫酸不与 Cu 反应,故 0.1mol H2SO4不能完全反应,转移电子数小于 0.1NA,B错误;
C、Na2O2与 CO2反应生成 O2,标准状况下 11.2L O2为 0.5mol。该反应中,每生成 1mol O2转移 2mol 电子,故 0.5mol O2对应转移电子数为 N ,而非 2NA,C错误;
D、H2 8O 和2H2O 的相对分子质量均为 20,且每个分子都含 10 个质子。2g 该混合物的物质的量为 0.1mol,质子数为 0.1×10×NA = NA,D正确;
故答案为:D。
【分析】围绕阿伏加德罗常数(NA),结合化学反应中电子转移规律、物质性质对反应的影响及微粒构成,判断各选项正误。
9.(2025高一上·拱墅期末)下列各组离子,能大量共存的是
A.Na+、、ClO-、H+ B.Al3+、H+、Fe2+、
C.Na+、、OH-、 D.K+、Fe3+、、I-
【答案】B
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、AlO2-与 H+会反应生成 Al3+;ClO-与 H+结合形成弱电解质 HClO,离子间存在反应,无法大量共存,故A不符合题意 ;
B、Al3+、H+、Fe2+、SO42-之间,既没有复分解反应(不生成沉淀、气体或弱电解质),也没有氧化还原反应,可大量共存,故B不符合题意 ;
C、NH4+与 OH-反应产生 NH3;OH-与 HCO3-反应生成 CO32-,离子间发生反应,不能大量共存,故C不符合题意 ;
D、Fe3+有氧化性,I-有还原性,二者发生氧化还原反应生成 I2和 Fe2+,无法大量共存,故D不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】抓 “复分解反应的触发条件”:
弱酸根(AlO2-、ClO-)与 H+结合生成弱电解质,不能共存。
弱碱阳离子(NH4+)、酸式酸根(HCO3-)与 OH-反应,不能共存。
抓 “氧化还原反应的离子组合”:强氧化性离子(Fe3+)与强还原性离子(I-)会发生反应,不能共存。
抓 “无反应的离子特征”:离子间不生成沉淀、气体、弱电解质,也无氧化还原等反应,即可共存。
10.(2025高一上·拱墅期末)下列物质不能通过化合反应制得的是
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】化学基本反应类型
【解析】【解答】A、亚硫酸钠与二氧化硫、水反应可生成亚硫酸氢钠,属于化合反应,故能制得,故A不符合题意 ;
B、铁单质和氯化铁反应生成氯化亚铁,是化合反应,故能制得,故A不符合题意 ;
C、氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,属于化合反应,故能制得,故A不符合题意 ;
D、铜与硫发生化合反应时,产物为硫化亚铜(Cu2S),而非硫化铜(CuS),因此 CuS 无法通过化合反应制得,故A不符合题意 ;
故答案为:D。
【分析】依据化合反应 “多种物质生成一种物质” 的定义,判断各选项物质能否通过此类反应制备。
11.(2025高一上·拱墅期末)将图2中的物质补充到图1中,可得到一个氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是
A.具有氧化性,在该反应中作氧化剂
B.发生了还原反应,每生成转移个电子
C.随着反应的进行,溶液酸性减弱
D.和的化学计量系数之比为
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、H2O2中 O 元素从 - 1 价升高到 0 价(生成 O2),化合价升高,作还原剂(而非氧化剂)。A错误;
B、MnO4-中 Mn 从 + 7 价变为 Mn2+(+2 价),化合价降低,发生还原反应;每生成 1mol Mn2+,转移 5mol 电子(即 5NA个)。B正确;
C、配平后反应为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+ 8H2O,反应消耗 H+,溶液中 H+浓度降低,酸性减弱。C正确;
D、得失电子守恒:MnO4-→Mn2+(每个得 5e-),H2O2→O2(每个失 2e-),最小公倍数为 10,故 H2O2与 Mn2+的计量数之比为 5:2。D正确;
故答案为:A。
【分析】首先确定反应的价态变化:MnO4-中 Mn 为 +7 价,反应后生成 Mn2+(+2 价),Mn 化合价降低(被还原);图 2 中 H2O2中 O 为 -1 价,可被氧化为 O2(0 价),故反应为 MnO4-氧化 H2O2,生成 Mn2+、O2和 H2O。据此解题。
12.(2025高一上·拱墅期末)《化学》第一册“方法导引”栏目呈现了4种学习方法,有关说法不正确的是
选项 方法导引 内容或例子
A 认识元素及其化合物性质的视角 从物质类别视角分析Fe2O3,是金属氧化物,可能与酸发生反应;从化合价视角分析Fe2O3,铁元素为+3价,具有氧化性
B 模型 阿伦尼乌斯提出的电离模型很好的解释了酸、碱、盐溶液的某些性质
C 实验室制取气体装置设计 实验室制备的氯气依次通过浓硫酸和饱和食盐水的除杂装置,可以得到干燥纯净的氯气
D 预测 铷与钠、钾都是IA族元素,所以,可预测出铷也能与水反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】氯气的实验室制法;物质的简单分类;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A、认识物质性质可从类别和化合价入手。Fe2O3作为金属氧化物,可能与酸反应;其中 Fe 为 + 3 价,有氧化性,A正确;
B、阿伦尼乌斯的电离模型属于化学模型,能解释酸、碱、盐溶液的部分性质,B正确;
C、实验室制氯气时,杂质为氯化氢和水蒸气。应先通过饱和食盐水除氯化氢,再用浓硫酸干燥,若先干燥再除氯化氢,会重新带入水蒸气,无法得到纯净干燥的氯气,C错误;
D、铷与钠、钾同属 ⅠA 族,同主族元素性质相似,由钠、钾能与水反应,可预测铷也能,D正确;
故答案为:C。
【分析】结合化学学习方法的内涵,对每个选项中方法与实例的匹配性进行判断。
A.从 “物质类别 + 化合价” 分析物质性质是化学常用方法,Fe2O3作为金属氧化物能与酸反应、+3 价铁有氧化性。
B.阿伦尼乌斯电离模型(电解质在溶液中电离出离子)可解释酸碱盐溶液的导电性等性质。
C .制氯气除杂应先通饱和食盐水除 HCl,再通浓硫酸干燥;若顺序颠倒,氯气会重新带水,无法得到干燥气体。
D.IA 族元素(碱金属)化学性质相似,钾、钠能与水反应,可预测铷也能。
13.(2025高一上·拱墅期末)下列选项描述与对应图像相符的是
A.图①为新制氯水在阳光直射时,溶液中Cl-浓度随着时间变化的曲线
B.图②为Na2CO3、NaHCO3混合液中滴加盐酸产生CO2的图像
C.图③为Ba(OH)2溶液中滴加MgSO4溶液的导电性变化图像
D.图④为FeBr2、FeI2混合液,各离子物质的量随氯气通入的变化图像,b代表的是Cl-
【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;电解质溶液的导电性;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、新制氯水中存在反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,光照下 HClO 分解为 HCl 和 O2,会使溶液中 Cl-浓度增大(而非减小)。但图①中 Cl-浓度随时间下降,A不相符;
B、向 Na2CO3、NaHCO3混合液中滴加盐酸时,先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl(此阶段无 CO2生成),之后才是 NaHCO3与 HCl 反应生成 CO2。但图②中盐酸滴加至 40mL 时才开始产生 CO2,不符合 “先无气体、后有气体” 的初始阶段,B不相符;
C、Ba(OH)2溶液中滴加 MgSO4溶液,发生反应:Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓。随着 MgSO4的加入,溶液中离子浓度逐渐降低,导电能力下降;当二者恰好完全反应时,离子浓度接近 0,导电能力达到最低;继续滴加 MgSO4,溶液中 Mg2+、SO42-增多,导电能力又上升。这与图③中 “先降后升” 的导电能力变化一致,C相符;
D、FeBr2、FeI2混合液中通入 Cl2,还原性顺序为 I->Fe2+ > Br-,Cl2会依次氧化 I-、Fe2+、Br-,同时生成 Cl-(Cl-物质的量应持续增大)。但图④中 b 的物质的量先降后升,不符合 Cl-的变化规律,D不相符;
故答案为:C。
【分析】A.新制氯水光照时,HClO 分解生成 HCl,会使溶液中 Cl-浓度逐渐增大。
B.Na2CO3与盐酸反应分两步:先生成 NaHCO3(无 CO2),后生成 CO2;因此图像应先有 “无气体的平缓段”,再出现 “气体上升段”,图②的初始曲线不符合此分步反应逻辑。
C.Ba(OH)2与 MgSO4生成两种沉淀,离子浓度先降后升,对应导电能力 “先降后升”,匹配图③。
D.FeI2、FeBr2中还原性顺序为 I->Fe2+>Br-,Cl2会依次氧化这三种离子,同时生成 Cl-(Cl-的物质的量应持续增加);但图④中 b 的量先降后升,不符合 Cl-的变化规律。
14.(2025高一上·拱墅期末)下列“类比”合理的是(  )
A.CH4是正四面体型分子,则 CCl4也是正四面体型分子
B.Cl2和H2O反应是氧化还原反应,则 BrCl和H2O反应生成 HBrO和 HCl也是氧化还原反应
C.Cl2O 中Cl 的化合价为+1价,则 OF2中F的化合价为+1价
D.Na在空气中燃烧生成 Na2O2,则 Li 在空气中燃烧生成 Li2O2
【答案】A
【知识点】判断简单分子或离子的构型;氧化还原反应;钠的化学性质
【解析】【解答】A.CH4中心原子C四个σ键,无孤电子对,是正四面体型分子, CCl4中心原子C也是四个σ键,无孤电子对,也是正四面体型分子,A选项是正确的;
B. Cl2和H2O反应是氧化还原反应, 但是 BrCl和H2O反应生成 HBrO和 HCl 无元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,B选项是错误的;
C. Cl2O 中Cl 的化合价为 +1价,但是 OF2中F的化合价为 -1价,C选项是错误的;
D. Na在空气中燃烧生成 Na2O2, 但Li在空气中燃烧的产物是Li2O,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.CH4中心原子C四个σ键,无孤电子对,是正四面体型分子, CCl4中心原子C也是四个σ键,无孤电子对,也是正四面体型分子;
B.Cl2和H2O反应是氧化还原反应, 但是 BrCl和H2O反应生成 HBrO和 HCl 无元素化合价的变化,不属于氧化还原反应;
C.在OF2中F的电负性更强,所以F显负价,O显正价;
D.Na在空气中燃烧生成 Na2O2, 但Li在空气中燃烧的产物是Li2O。
15.(2025高一上·拱墅期末)下列有关叙述正确的是
A.做焰色反应实验时,必须用稀盐酸做洗涤剂而不能用稀硫酸代替
B.金属钠在空气中的燃烧实验,应近距离俯视坩埚以便观察更仔细
C.将pH传感器插入盛有氯水的试剂瓶,强光照射氯水过程中,发现pH逐渐下降
D.开始蒸馏时,应该先加热,再开冷凝水;蒸馏完毕,应先关冷凝水再撤酒精灯
【答案】A,C
【知识点】焰色反应;化学实验安全及事故处理;蒸馏与分馏;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、焰色反应实验中,稀盐酸清洗的优势在于金属氯化物灼烧时易挥发,能有效去除杂质;而稀硫酸与金属生成的硫酸盐沸点高,杂质难挥发,会干扰焰色,所以必须用稀盐酸,不能用稀硫酸,A正确;
B、金属钠在空气中燃烧剧烈,可能有火花或物质飞溅,近距离俯视观察存在安全风险,实验时应保持安全距离,B错误;
C、氯水中氯气和水反应生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl),强光照射下,次氯酸分解为盐酸和氧气,使得氯水酸性增强,pH 逐渐下降,C正确;
D、蒸馏操作时,应先开冷凝水再加热,这样能保证馏分及时冷凝;蒸馏完毕,要先撤酒精灯,待无液体滴出后再关冷凝水,这样可确保馏分充分收集,D错误;
故答案为:AC。
【分析】根据化学实验操作规范、物质性质等知识,对每个选项进行分析判断。
A.焰色反应洗涤用稀盐酸,因氯化物易挥发除杂;硫酸盐难挥发会干扰,故不能用硫酸。
B.钠燃烧剧烈易飞溅,近距离观察有安全隐患。
C.氯水强光照射时,HClO 分解为 HCl,酸性增强,pH 下降。
D.蒸馏应先开冷凝水再加热(防馏分损失),结束先撤酒精灯再关冷凝水。
16.(2025高一上·拱墅期末)下列反应的离子方程式书写不正确的是
A.KI溶液久置空气中变黄色:4I-+O2+2H2O=2I2+4OH-
B.氢氧化钠吸收少量二氧化碳:OH-+CO2=
C.制印刷电路板常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
D.氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应:OH-+Ca2++=CaCO3↓+H2O
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、KI 久置变黄是 I-被 O2氧化为 I2,反应中 I-失电子、O2得电子, 离子方程式为
4I-+O2+2H2O=2I2+4OH-,A正确;
B、NaOH 吸收少量CO2时,CO2不足,OH-过量,应生成CO32-(反应为:2OH-+CO2=CO32-+H2O);若 CO2过量才生成 HCO3-,此方程式与 “少量CO2” 的用量矛盾,B错误;
C、FeCl3腐蚀 Cu 的本质是 Fe3+ 氧化 Cu,生成 Fe2+ 和 Cu2+, 离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C正确;
D、NaOH 与过量Ca(HCO3)2反应时,OH-少量,仅与1个 HCO3-反应生成 CO32-,再与 Ca2+ 结合为 CaCO3沉淀,离子方程式符合用量关系,D正确;
故答案为:
【分析】A.抓“氧化还原 + 守恒”—I-被 O2氧化为 I2,电子、电荷、原子均守恒。
B.抓“用量与产物匹配”—NaOH 吸收少量 CO2,应生成 CO32-(非 HCO3-)。
C.抓“氧化还原+守恒”—Fe3+ 氧化 Cu,电子、电荷守恒。
D.抓“用量与产物匹配”—NaOH 与过量 Ca(HCO3)2反应,OH-少量,产物匹配用量。
17.(2025高一上·拱墅期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为12,Y、Z、W位于同一周期,Z原子的最外层电子数既是X原子内层电子总数的3倍,又是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A.原子半径:Y>X,离子半径ZB.元素X、Z、W的最高价氧化物的水化物的酸性:XC.元素Y和W能形成YW2型离子化合物
D.W的单质有毒,能使湿润的有色布条褪色
【答案】A
【知识点】原子结构与元素的性质;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、原子半径:Mg(Y)与 C(X)电子层数相同,Mg 质子数更多,原子半径 Mg>C;离子半径:S2-(Z)与 Cl-(W)电子层结构相同,S2-质子数更少,离子半径 S2->Cl-,A错误;
B、非金属性 CC、Y(Mg)与 W(Cl)形成的 MgCl2由 Mg2+和 Cl-构成,是离子化合物,C正确;
D、W 的单质是 Cl2,有毒;Cl2与水反应生成 HClO,HClO 具有漂白性,能使湿润的有色布条褪色,D正确;
故答案为:A。
【分析】短周期主族元素中,X内层电子总数只能是2(短周期元素内层电子数为 2 或 0,0不符合 “3倍” 条件),故Z最外层电子数为2×3=6,Z是S;
Z 最外层电子数是Y的3倍,故Y最外层电子数为2,Y是Mg(Y、Z、W同周期,短周期中最外层2个电子的是 Mg);
X、Y、Z最外层电子数之和为12,X最外层电子数=12-2-6=4,X原子序数小于Y(Mg),故 X 是 C;W与Y、Z同周期且原子序数更大,故W是Cl。
18.(2025高一上·拱墅期末)下列离子的检验方法合理的是
A.向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,则该溶液中一定有SO42-
B.向某溶液中滴加氯水,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原溶液中一定有CO32-
【答案】C
【知识点】常见离子的检验;硫酸根离子的检验;铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A、加入 BaCl2生成的不溶于盐酸的白色沉淀,可能是 AgCl(若溶液含 Ag+),并非只有 SO42- 能产生此现象,未排除 Ag+ 干扰,A不合理;
B、先加氯水再加 KSCN 变红,无法证明原溶液含 Fe2+—— 若原溶液已有 Fe3+,加 KSCN 也会变红,未排除 Fe3+ 的干扰,B不合理;
C、Fe3+ 与 NaOH 反应生成红褐色 Fe(OH)3沉淀,该现象是 Fe3+ 的特征反应,无其他离子干扰,C合理;
D、与盐酸反应生成的无色无味、使石灰水变浑浊的气体是 CO2,但能产生 CO2的离子不仅有 CO32-(HCO3- 也能与盐酸反应生成 CO2),未排除 HCO3- 干扰,D不合理;
故答案为:C。
【分析】A.抓 “干扰离子排除”—Ag+ 也能与 BaCl2生成不溶于盐酸的白色沉淀,未排除 Ag+,无法确定是 SO42-。
B.抓“离子检验顺序”—原溶液若含 Fe3+,直接加 KSCN 也会变红,需先加 KSCN 排除Fe3+,再加氯水。
C.抓“特征反应唯一性”—Fe3+ 与 NaOH 反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀,无其他离子干扰,现象专属。
D.抓“同类离子干扰”—HCO3-与盐酸反应也生成CO2(使石灰水变浑浊),未排除HCO3-,无法确定是 CO32-。
19.(2025高一上·拱墅期末)将气体通入溶液,无明显现象,然后再通入X气体或加入X溶液,有白色沉淀生成,X不可能是
A. B. C.氨水 D.
【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】A、NaClO 有氧化性,可将 SO2氧化为 SO42-,SO42-与 Ca2+结合生成 CaSO4白色沉淀,故 X 可能是 NaClO,故A不符合题意 ;
B、H2O2是氧化剂,能把 SO2氧化为 SO42-,进而生成 CaSO4沉淀,故 X 可能是 H2O2,故B不符合题意 ;
C、氨水与 SO2反应生成 (NH4)2SO3,(NH4)2SO3与 CaCl2反应生成 CaSO3白色沉淀,故 X 可能是氨水,故C不符合题意 ;
D、CO2与 SO2、CaCl2均不反应,无法生成难溶性钙盐,故 X 不可能是 CO2,故D符合题意 ;
故答案为:D。
【分析】先明确 SO2通入 CaCl2溶液无现象的原因(因弱酸不能制强酸,SO2与 CaCl2不反应),再分析加入或通入 X 后能否生成白色沉淀,关键看 X 是否能使体系产生难溶性钙盐。
20.(2025高一上·拱墅期末)铁盐与亚铁盐在工业生产和生活中具有重要应用。硫酸亚铁溶液可用于脱除烟气中的二氧化硫等有害气体。 溶液催化脱除烟气中 SO2的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.“反应Ⅰ”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶1
B.“反应Ⅱ”的离子方程式为
C.反应一段时间后,溶液中保持不变
D.反应每脱除转移电子的物质的量为
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;离子方程式的书写;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、反应 Ⅰ 是 O2氧化 Fe2+生成 Fe3+,O2是氧化剂(O 由 0 价到-2 价),Fe2+是还原剂(Fe 由 +2 价到+3 价)。根据电子守恒:1 mol O2得 4 mol 电子,1 mol Fe2+失 1 mol 电子,故氧化剂(O2)与还原剂(Fe2+)的物质的量之比为 1:4,并非 4:1,A错误;
B、反应 Ⅱ 是 Fe3+氧化 SO2,Fe3+到Fe2+(得电子),SO2到SO42-(失电子),结合原子、电荷守恒,离子方程式为 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-,B正确;
C、总反应中,SO2最终转化为 H2SO4,同时反应 Ⅰ 生成的 Fe3+参与反应 Ⅱ 时也会生成 H+,故溶液中 H2SO4的浓度会逐渐增大,并非保持不变,C错误;
D、未说明 SO2所处的状态(是否为标准状况),无法确定 11.2 L SO2的物质的量,因此不能计算转移电子数,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题的易错点主要有 3 处:
氧化还原的电子守恒计算:易混淆氧化剂(O2)和还原剂(Fe2+)的电子转移比例,误将物质的量之比算成 4:1(实际应为 1:4)。
气体体积的条件限制:,易忽略 “标准状况” 这一前提,直接按 11.2 L 计算 SO2的物质的量,导致转移电子数判断错误。
总反应的物质浓度变化:易忽略 SO2最终转化为 H2SO4的过程,错误认为 H2SO4浓度保持不变。
21.(2025高一上·拱墅期末)有FeO、 Fe2O3的混合物若干克,在CO气流中加热充分反应,冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻0.8 g,若将同质量的混合物与盐酸反应,欲使其完全溶解需1 mol/L 的盐酸的体积为
A.200mL B.100mL C.50mL D.无法计算
【答案】B
【知识点】有关混合物反应的计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】CO 还原 FeO 和 Fe2O3的混合物时,固体质量减轻 0.8g,这部分质量就是混合物中氧元素的总质量。由此可得氧元素的物质的量为 0.8g÷16g/mol=0.05mol。
混合物与盐酸反应时,氧元素与盐酸中的氯元素存在化合价守恒关系:每个 - 2 价的氧原子会被 2 个 - 1 价的氯原子取代。因此,所需 Cl-的物质的量为 0.05mol×2=0.1mol,即需要 HCl 的物质的量为 0.1mol。
已知盐酸浓度为 1mol/L,根据体积 = 物质的量 ÷ 浓度,可得所需盐酸体积为 0.1mol÷1mol/L=0.1L=100mL。
故答案为:B。
【分析】通过分析 CO 还原混合物时的质量变化确定氧元素含量,再结合混合物与盐酸反应的化合价关系,计算所需盐酸体积。
22.(2025高一上·拱墅期末)向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀硫酸,充分反应后,仍有红色粉末存在,则关于所得溶液中阳离子的判断正确的是
A.一定有Fe2+,可能有Cu2+ B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+
C.只有Fe2+和Cu2+ D.只有Fe2+
【答案】A
【知识点】铁的化学性质;铜及其化合物;铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】Fe2O3、CuO 与稀硫酸反应分别生成 Fe2(SO4)3、CuSO4;Fe 与稀硫酸反应生成 FeSO4,Fe 还能与 Fe2(SO4)3反应生成 FeSO4,Fe 也能与 CuSO4反应置换出 Cu。
因为反应后有红色粉末(Cu)存在,而 Fe3+氧化性强于 Cu2+,Fe3+会与 Cu 反应,所以溶液中一定没有 Fe3+。
Fe 与稀硫酸、Fe2(SO4)3反应都会生成 Fe2+,所以溶液中一定有 Fe2+。
若 Fe 的量不足,CuSO4未被完全置换,溶液中会有 Cu2+;若 Fe 足量,CuSO4被完全置换,溶液中则没有 Cu2+。所以溶液中可能有 Cu2+。
故答案为:A。
【分析】先分析混合粉末与过量稀硫酸的反应情况,再根据 “仍有红色粉末(Cu)存在” 这一关键条件,结合氧化性强弱(Fe3+>Cu2+),判断溶液中阳离子的存在情况。
23.(2025高一上·拱墅期末)NSR技术能降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放,其工作原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.降低NOx排放可以减少酸雨的形成
B.储存过程中NOx被氧化
C.还原过程中消耗1molBa(NO3)2转移的电子数为5NA(NA为阿伏加 德罗常数的值)
D.通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、NO 是形成酸雨的重要污染物(可转化为硝酸),降低其排放能减少酸雨形成,A正确;
B、储存过程中,NO(N 为 +2 价)被 O2氧化为 NO2(N 为 +4 价),进而与 BaO 反应生成 Ba(NO3)2(N 为 +5 价),N 元素化合价升高,说明 NO 被氧化,B正确;
C、还原过程中,Ba(NO3)2中 N 为 +5 价,最终被还原为 N2(N 为 0 价)。1mol Ba(NO3)2含 2mol N 原子,每个 N 原子得 5 个电子,故 1mol Ba(NO3)2转移电子数为 2×5NA=10NA,而非 5NA,C错误;
D、储存阶段 BaO 转化为 Ba(NO3)2(实现 NO 储存),还原阶段 Ba(NO3)2转化为 BaO(实现 NO 还原),通过二者转化完成 NO 的处理,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题易错点:
电子转移计算失误:忽略 1mol Ba(NO3)2含 2mol N 原子,错误按 1 个 N 原子计算转移电子,误将结果算为 5NA(实际应为 2×5NA=10NA)。
氧化反应判断偏差:储存过程中 NO(N 为 +2 价)到NO2(N 为 +4 价)到Ba(NO3)2(N 为 +5 价),N 元素化合价升高,属于氧化反应,易误判为未被氧化。
24.(2025高一上·拱墅期末)取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B,每份100mL,分别向A、B中通入不等量的CO2,再继续向两溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸,标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸体积之间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.B 曲线中消耗盐酸0B.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.75mol/L
C.B曲线最终产生的CO2体积(标准状况下)为112mL
D.加盐酸之前A溶液中的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠
【答案】C
【知识点】探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;物质的量浓度;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、B曲线此阶段无气体产生,说明溶质是Na2CO3和NaHCO3(不含OH-)。发生的反应只有H+与CO32-结合生成HCO3-,即H++CO32-=HCO3-,没有OH-+H+=H2O的反应,A错误;
B、最终溶液为NaCl,故n(NaOH) = n(HCl)。n(HCl) = 0.1mol/L×0.075L = 0.0075mol,因此c(NaOH) = 0.0075mol÷0.1L = 0.075mol/L,不是0.75mol/L,B错误;
C、B曲线生成CO2时消耗盐酸体积为75mL - 25mL = 50mL,n(HCl) = 0.1mol/L×0.05L = 0.005mol。根据反应HCO3-+H+=H2O+CO2,n(CO2) = 0.005mol,标准状况下体积为0.005mol×22.4L/mol = 0.112L = 112mL,C正确;
D、A曲线60mL前无气体,说明先发生NaOH与盐酸的反应,再是Na2CO3转化为NaHCO3,因此溶质为NaOH和Na2CO3,而非Na2CO3和NaHCO3,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.确定B曲线在时的溶质及反应。
B.依据Na+和Cl-守恒计算NaOH浓度。
C.计算B曲线生成CO2的体积。
D.判断A溶液加盐酸前的溶质。
25.(2025高一上·拱墅期末)根据下列实验操作、现象得出的结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 取少许疑似变质的粉末,加蒸馏水配成溶液,滴加盐酸酸化的溶液 有气泡和白色沉淀产生 粉末部分变质
B 向待测液中滴加NaOH浓溶液,微热,再将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 红色石蕊试纸变蓝 待测液一定是铵盐溶液
C 在两支盛有少许铁的氧化物粉末的试管中分别加入稀硫酸,然后分别滴入酸性溶液、KSCN溶液 滴入的酸性溶液褪色;滴入KSCN溶液后变为红色 铁的氧化物粉末为
D 在待测液中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液中 品红溶液褪色 待测液中含或
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】铵离子检验;硫酸根离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、Na2SO3变质会生成Na2SO4。向样品溶液中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液时,盐酸与未变质的 Na2SO3反应,生成SO2气体(产生气泡);同时 Ba2+与变质生成的 SO42-结合,生成不溶于盐酸的 BaSO4白色沉淀。“气泡+白色沉淀” 说明样品中既有 Na2SO3(未变质),又有Na2SO4(变质产物),即 Na2SO3部分变质,A正确;
B、湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明生成了NH3,但待测液不一定是铵盐溶液(如氨水,其电离出的 NH4+也能与NaOH浓溶液共热生成NH3),B错误;
C、Fe3O4与稀硫酸反应会生成Fe2+和Fe3+,Fe2+能使酸性 KMnO4溶液褪色,Fe3+能使 KSCN 溶液变红。但 “铁的氧化物粉末” 也可能是FeO与Fe2O3的混合物(二者与稀硫酸反应也会生成 Fe2+和 Fe3+),无法确定一定是Fe3O4,C错误;
D、能使品红溶液褪色的气体不止SO2(如 Cl2也具有漂白性)。若待测液中含ClO-,加浓盐酸会生成 Cl2,Cl2通入品红溶液也会使其褪色,不能确定待测液中一定含 SO32-或 HSO3-,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.用 “盐酸酸化的 BaCl2” 既排除了 SO32-对 SO42-的干扰(盐酸与 SO32-反应生成 SO2),又通过 “气泡+沉淀” 同时验证了未变质的 SO32-和变质生成的 SO42-。
B.生成 NH3的待测液不一定是铵盐(氨水也能产生 NH3),不能单一现象定物质。
C.“Fe2+使 KMnO4褪色、Fe3+使 KSCN 变红” 的现象,不仅 Fe3O4能实现,FeO与Fe2O3的混合物也能实现,无法确定唯一物质。
D.能漂白品红的气体不止 SO2(如 Cl2),需排除其他漂白性气体的干扰。
二、填空题(本大题共5小题,共50分)
26.(2025高一上·拱墅期末)“生活无处不化学”,请回答下列问题。
(1)厨房中的用品①盐(主要成分氯化钠)、②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)、④小苏打。主要成分中具有碱性的是   (填序号,下同);写出③④相互间反应的离子方程式   。
(2)食盐不慎洒落在天然气的火焰上,观察的现象是   。
(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,该反应的化学方程式是   。
(4)小苏打可用于烘焙糕点,在烘焙受热过程中涉及的化学方程式是   。
(5)使用“84”消毒液(含)时,按一定比例与水混合,并在空气中浸泡一段时间,使与及空气中的充分反应,目的是提高杀菌消毒的效果,该反应的离子方程式是   。
(6)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目   。
【答案】(1)②④;CH3COOH+=CH3COO-+CO2↑+H2O
(2)火焰呈现黄色
(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(4)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(5)ClO-+CO2+H2O=+HClO
(6)
【知识点】氧化还原反应;铁的化学性质;物质的简单分类;离子方程式的书写;单线桥、双线桥法表示氧化还原反应
【解析】【解答】(1)碳酸钠、碳酸氢钠溶液均呈碱性,主要成分中具有碱性的是②碱面(主要成分碳酸钠)、④小苏打(碳酸氢钠);③白醋(主要成分乙酸)和④小苏打(碳酸氢钠)反应生成醋酸钠、二氧化碳、水,反应的离子方程式CH3COOH+=CH3COO-+CO2↑+H2O。
故答案为: ②④ ; CH3COOH+=CH3COO-+CO2↑+H2O ;
(2)食盐中含有钠元素,钠的焰色呈黄色,食盐不慎洒落在天然气的火焰上,观察的现象是产生黄色火焰。
故答案为: 火焰呈现黄色 ;
(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,该反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
故答案为: 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 ;
(4)小苏打可用于烘焙糕点,在烘焙受热过程中碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳、水,反应的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
故答案为: 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O ;
(5)使用“84”消毒液(含NaClO)时,按一定比例与水混合,并在空气中浸泡一段时间,使NaClO与H2O及空气中的CO2充分反应生成碳酸氢钠和次氯酸,该反应的离子方程式是ClO-+CO2+H2O=+HClO。
故答案为: ClO-+CO2+H2O=+HClO ;
(6)反应2KNO3+S+3C=K2S+N2+3CO2中,N元素化合价由+5降低为0、S元素化合价由0降低为-2,碳元素化合价由0升高为+4,用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目为:。
故答案为: 。
【分析】(1)碳酸钠、碳酸氢钠溶液呈碱性;乙酸与碳酸氢钠反应的离子方程式书写,注意乙酸是弱酸不可拆。
(2)食盐含钠元素,钠的焰色为黄色。
(3)铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气。
(4)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。
(5)次氯酸钠与水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和次氯酸,次氯酸有杀菌消毒作用。
(6)分析反应中各元素化合价变化,N、S 得电子,C 失电子,用双线桥标电子转移方向和数目。
(1)碳酸钠、碳酸氢钠溶液均呈碱性,主要成分中具有碱性的是②碱面(主要成分碳酸钠)、④小苏打(碳酸氢钠);③白醋(主要成分乙酸)和④小苏打(碳酸氢钠)反应生成醋酸钠、二氧化碳、水,反应的离子方程式CH3COOH+=CH3COO-+CO2↑+H2O。
(2)食盐中含有钠元素,钠的焰色呈黄色,食盐不慎洒落在天然气的火焰上,观察的现象是产生黄色火焰。
(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,该反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(4)小苏打可用于烘焙糕点,在烘焙受热过程中碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳、水,反应的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(5)使用“84”消毒液(含NaClO)时,按一定比例与水混合,并在空气中浸泡一段时间,使NaClO与H2O及空气中的CO2充分反应生成碳酸氢钠和次氯酸,该反应的离子方程式是ClO-+CO2+H2O=+HClO。
(6)反应2KNO3+S+3C=K2S+N2+3CO2中,N元素化合价由+5降低为0、S元素化合价由0降低为-2,碳元素化合价由0升高为+4,用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目为:。
27.(2025高一上·拱墅期末)现有部分元素的性质与原子或分子结构的相关信息如表所示:
元素编号 元素性质与原子(或分子)结构的相关信息
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质分子为双原子分子,分子中含有3对共用电子对
Y M层比K层少1个电子
Z 其离子是第三周期金属元素的离子中半径最小的
(1)T、X、Y、Z形成的简单离子半径由大到小的顺序是   (用离子符号表示)。
(2)元素Y与元素Z相比,下列表述中能证明二者金属性强弱的是   (填字母序号)。
a.Y单质的熔点比Z单质的低
b.Y的化合价比Z的低
c.常温下Y单质与水反应很剧烈,而Z单质与水很难反应
d.Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既含离子键又含非极性共价键的常见化合物,写出该化合物的化学式   。请指出元素T在周期表中的位置   。
(4)元素X与氢元素以原子个数比化合时,形成可用于火箭燃料的化合物W(W的相对分子质量为32)。元素T和氢元素以原子个数比化合形成化合物Q。Q与W发生氧化还原反应生成X的单质和T的另一种氢化物,请写出Q与W反应的化学方程式   。
【答案】(1)N3->O2->Na+>Al3+
(2)cd
(3)Na2O2;第二周期第ⅥA族
(4)
【知识点】原子结构与元素的性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1)核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,T、X、Y、Z形成的简单离子半径由大到小的顺序是:N3->O2->Na+>Al3+;
故答案为: N3->O2->Na+>Al3+ ;
(2)a.熔点为物理性质,不能用熔点大小来比较金属性强弱,故a错误;
b.化合价可以衡量得失电子的数目,但不能用来说明是否容易得失电子,则不能通过钠和铝的化合价来说明钠和铝的金属性强弱,故b错误;
c.通过比较钠和铝与水反应的剧烈程度,可知钠比铝活泼,即钠的金属性强于铝,故c正确;
d.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强,能说明钠的金属性强于铝,故d正确;
故答案为:cd;
(3)在这四种元素中,由两种元素形成的既含有离子键又含有共价键的化合物为过氧化钠,其化学式为Na2O2,氧元素在周期表中的位置为第二周期第ⅥA族;
故答案为: Na2O2 ; 第二周期第ⅥA族 ;
(4)元素X与氢元素以原子个数比化合时,形成可用于火箭燃料的化合物W(W的相对分子质量为32),则W为N2H4。元素T和氢元素以原子个数比化合形成化合物Q,为H2O2。Q与W发生氧化还原反应生成X的单质和T的另一种氢化物,结合质量守恒,生成氮气和水,反应的化学方程式为:。
故答案为: 。
【分析】确定各元素需依据原子结构及性质的独特特征分析:
T 元素:最外层电子数是次外层的 3 倍。原子电子层中,次外层若为 8 个电子,最外层需 24 个,不符合规律,故次外层为 2 个电子,最外层 6 个,T 为氧。
X 元素:单质是双原子分子,含 3 对共用电子对,即原子间形成三键,符合的是氮元素,其单质为 N2。
Y 元素:K 层有 2 个电子,M 层比 K 层少 1 个,即 M 层 1 个电子,核外电子排布为 2、8、1,Y 为钠。
Z 元素:离子是第三周期金属离子中半径最小的。第三周期金属离子有 Na+、Mg2+、Al3+,核电荷数越大半径越小,故 Z 为铝。据此解题。
(1)核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,T、X、Y、Z形成的简单离子半径由大到小的顺序是:N3->O2->Na+>Al3+;
(2)a.熔点为物理性质,不能用熔点大小来比较金属性强弱,故a错误;
b.化合价可以衡量得失电子的数目,但不能用来说明是否容易得失电子,则不能通过钠和铝的化合价来说明钠和铝的金属性强弱,故b错误;
c.通过比较钠和铝与水反应的剧烈程度,可知钠比铝活泼,即钠的金属性强于铝,故c正确;
d.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强,能说明钠的金属性强于铝,故d正确;
故选cd;
(3)在这四种元素中,由两种元素形成的既含有离子键又含有共价键的化合物为过氧化钠,其化学式为Na2O2,氧元素在周期表中的位置为第二周期第ⅥA族;
(4)元素X与氢元素以原子个数比化合时,形成可用于火箭燃料的化合物W(W的相对分子质量为32),则W为N2H4。元素T和氢元素以原子个数比化合形成化合物Q,为H2O2。Q与W发生氧化还原反应生成X的单质和T的另一种氢化物,结合质量守恒,生成氮气和水,反应的化学方程式为:。
28.(2025高一上·拱墅期末)纳米铁是一种黑色粉末,可用于制作高密度磁性材料。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下:
已知:草酸()是一种二元酸
(1)写出“酸溶”时氧化还原反应的离子方程式:   、。
(2)若加入时,铁屑与恰好完全反应,为了使元素完全转化,则沉淀过程中加入的体积至少为   mL。
(3)固体经灼烧后得到红棕色固体和、混合气体,若产物中,则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为   。
(4)纳米铁粉可用于处理含氧酸性废水中的,反应原理如图所示。
①该过程中体现了纳米铁粉的   性(填“氧化”或“还原”)。
②在铁粉总量一定的条件下,废水中的溶解氧过多不利于的去除,原因是   。
【答案】(1)
(2)345
(3)
(4)还原;若废水中的溶解氧过多,氧气会将亚铁离子氧化为铁离子,由得失电子数目守恒可知,亚铁离子的物质的量减少,消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少,所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除
【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)“酸溶”时铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和硫酸生成硫酸铁和水,硫酸铁和铁生成硫酸亚铁,则氧化还原反应的离子方程式:、。
故答案为: ;
(2)由题意可得如下转化关系:H2SO4~FeSO4~H2C2O4~FeC2O4,则沉淀过程中加入2mol/L草酸的体积为0.46L×1.5mol/L÷2mol/L=0.345L=345mL;
故答案为:345;
(3)由题意可知,草酸亚铁在氧气中灼烧生成氧化铁、一氧化碳和二氧化碳,设反应生成一氧化碳和二氧化碳的物质的量为1mol,由碳原子个数守恒可知,草酸亚铁的物质的量为1mol,由铁原子个数守恒可知,生成氧化铁的物质的量为0.5mol,设反应消耗氧气的物质的量为amol,由得失电子数目守恒可得:4a+1=0.5×2+1,解得a=0.25,则反应的化学方程式为
故答案为: ;
(4)①由图可知,反应中铁元素的化合价升高被氧化,纳米铁粉为反应的还原剂,表现还原性;
②在铁粉总量一定的条件下,若废水中的溶解氧过多,氧气会将亚铁离子氧化为铁离子,由得失电子数目守恒可知,亚铁离子的物质的量减少,消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少,所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除。
故答案为: 还原 ; 若废水中的溶解氧过多,氧气会将亚铁离子氧化为铁离子,由得失电子数目守恒可知,亚铁离子的物质的量减少,消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少,所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除 。
【分析】酸溶环节:铁屑(含少量 Fe2O3)加 H2SO4后,Fe 与硫酸反应生成 FeSO4,Fe2O3与硫酸反应生成 Fe2(SO4)3,过量 Fe 会还原 Fe3+为 Fe2+,最终溶液以 FeSO4为主。
沉淀环节:向上述溶液加 H2C2O4,Fe2+与草酸反应生成 FeC2O4沉淀,过滤得到该固体;灼烧环节:FeC2O4在 O2中灼烧,发生反应生成铁的氧化物(如 Fe2O3),同时产生 CO、CO2气体;还原环节:灼烧产物经还原反应转化为纳米铁粉。据此解答。
(1)“酸溶”时铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和硫酸生成硫酸铁和水,硫酸铁和铁生成硫酸亚铁,则氧化还原反应的离子方程式:、。
(2)由题意可得如下转化关系:H2SO4~FeSO4~H2C2O4~FeC2O4,则沉淀过程中加入2mol/L草酸的体积为0.46L×1.5mol/L÷2mol/L=0.345L=345mL;
(3)由题意可知,草酸亚铁在氧气中灼烧生成氧化铁、一氧化碳和二氧化碳,设反应生成一氧化碳和二氧化碳的物质的量为1mol,由碳原子个数守恒可知,草酸亚铁的物质的量为1mol,由铁原子个数守恒可知,生成氧化铁的物质的量为0.5mol,设反应消耗氧气的物质的量为amol,由得失电子数目守恒可得:4a+1=0.5×2+1,解得a=0.25,则反应的化学方程式为;
(4)①由图可知,反应中铁元素的化合价升高被氧化,纳米铁粉为反应的还原剂,表现还原性;
②在铁粉总量一定的条件下,若废水中的溶解氧过多,氧气会将亚铁离子氧化为铁离子,由得失电子数目守恒可知,亚铁离子的物质的量减少,消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少,所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除。
29.(2025高一上·拱墅期末)Ⅰ.某同学设计了如下装置用于制取并验证的部分性质。回答下列问题:
(1)下列反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性的是
A. 浓硫酸与蔗糖反应 B. 浓硫酸与铁反应
C. 浓硫酸与铜反应 D. 浓硫酸和硫磺反应
(2)实验前要在装置中鼓入,目的是________。
(3)装置C中可观察到白色沉淀现象,相关反应的离子方程式为________。
Ⅱ.如图所示,硫酸工业中产生的可通过下列过程转化成和。
请回答:
(4)该过程可循环利用的物质是和________(写化学式)。
(5)反应一的化学方程式是________。
(6)上述过程尾气中的可用下图装置吸收,将虚线框中的装置补充完整________。
【答案】(1) C
(2) 排净装置中空气
(3) 、
(4) I2
(5)
(6)
【知识点】二氧化硫的性质;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)A.浓硫酸与蔗糖反应,蔗糖被转化为碳,进一步反应生成二氧化碳和二氧化硫,体现浓硫酸的强氧化性,未体现酸性,不符合题意;
B.浓硫酸与铁发生钝化反应,阻碍了反应进一步进行,体现浓硫酸强氧化性,不符合题意;
C.浓硫酸与铜加热生成二氧化硫,同时生成盐:硫酸铜,体现浓硫酸强氧化性、酸性,符合题意;
D.浓硫酸和硫磺反应生成二氧化硫,体现浓硫酸强氧化性,不符合题意;
故答案为:C;
(2)空气中氧气会氧化二氧化硫为六价硫,干扰装置C中对二氧化硫性质的检验,实验前要在装置中鼓入,目的是排净装置中空气;
故答案为: 排净装置中空气 ;
(3)二氧化硫被铁离子氧化为硫酸根离子:,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀,反应为:;
故答案为:、 ;
(4)由图可知,反应中HI、I2既是反应物又是生成物,故可循环利用的物质是和I2;
故答案为: I2 ;
(5)反应一为碘单质、二氧化硫、水反应生成硫酸和HI,化学方程式是故答案为: ;
(6)尾气二氧化硫有毒,能和氢氧化钠溶液反应而被吸收,故装置为:。
故答案为: 。
【分析】浓硫酸和亚硫酸钠生成硫酸钠和水、二氧化硫,二氧化硫被铁离子氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀;
(1)判断浓硫酸是否同时体现强氧化性和酸性,关键看是否生成盐(体现酸性)和含硫还原产物(体现氧化性)。只有浓硫酸与铜反应生成硫酸铜(盐)和二氧化硫,符合条件,选 C。
(2)鼓入 N2是为了排除装置内空气,避免 O2氧化 SO2,干扰后续性质检验。
(3)SO2被 Fe3+氧化为 SO42-,再与 Ba2+生成 BaSO4沉淀,据此书写离子反应。
(4)流程中 I2既是反应物又是生成物,与 HI 均可循环利用。
(5)反应一为 SO2、I2、H2O 反应生成 H2SO4和 HI,据此书写方程式。
(6)用 NaOH 溶液吸收 SO2,装置需长导管进气、短导管出气(洗气装置)。
三、计算题
30.(2025高一上·拱墅期末)为确定和混合物样品的组成,称取四份该样品分别加入相同浓度溶液,充分反应,剩余沉淀的质量如下表:
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
溶液体积(mL) 400 400 400 400
样品质量(g) 9.36 12.48 15.6 18.72
沉淀质量(g) 6.40 9.60 12.8 15.92
(1)样品中物质的量之比   。
(2)溶液的物质的量浓度   。
【答案】(1)1∶4
(2)0.25mol/L
【知识点】有关混合物反应的计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)和混合物样品,加入氯化铁,铁首先和氯化铁生成氯化亚铁,若铁不足,则铜进一步和氯化铁生成氯化亚铁和氯化铜;根据表格数据可知,四次实验中反应前后固体质量差分别为2.96g、2.88g、2.8g、2.8g,且每次固体都有剩余,说明四组实验中氯化铁都不足,而且Ⅲ、Ⅳ两组实验中只有铁溶解(实验I-Ⅳ过程中样品质量逐渐增加,混合物中铁的物质的量不断增加,则一旦反应消耗的固体的质量不变,说明氯化铁与混合物中的铁反应,且铁还有剩余,氯化铁不足),因此溶解的铁为2.80g,物质的量为2.80g÷56g/mol=0.05 mol,,氯化铁的物质的量为0.10mol,因此c(FeCl3)=0.10mol÷0.4L=0.25mol/L,根据数据Ⅰ,固体剩余,说明氯化铁完全反应,假设铁和铜的物质的量分别为x、y,则56x+64y=9.36g,铁完全溶解,消耗氯化铁的物质的量为2x,铜部分溶解:,消耗氯化铁的物质的量为0.1mol-2x,则x×56g/mol +×64g /mol =9.36g-6.40 g=2.96 g,解得x=0.03 mol,y=0.12 mol,因此n(Fe)∶n(Cu)=x∶y=0.03 mol∶0.12mol=1∶4。
故答案为: 1∶4 ;
(2)由(1)分析,溶液的物质的量浓度0.25mol/L。
故答案为: 0.25mol/L 。
【分析】(1)Fe 先与 FeCl3反应,Fe 不足时 Cu 再反应。根据实验数据,结合固体质量变化,通过反应方程式列方程,计算 Fe 和 Cu 的物质的量,得出比例为 1:4。
(2)依据 Fe 与 FeCl3的反应(Fe+2FeCl3=3FeCl2),结合 Fe 的物质的量算出 FeCl3的物质的量,再用浓度公式(c = n÷V)求得浓度为 0.25mol/L。
(1)和混合物样品,加入氯化铁,铁首先和氯化铁生成氯化亚铁,若铁不足,则铜进一步和氯化铁生成氯化亚铁和氯化铜;根据表格数据可知,四次实验中反应前后固体质量差分别为2.96g、2.88g、2.8g、2.8g,且每次固体都有剩余,说明四组实验中氯化铁都不足,而且Ⅲ、Ⅳ两组实验中只有铁溶解(实验I-Ⅳ过程中样品质量逐渐增加,混合物中铁的物质的量不断增加,则一旦反应消耗的固体的质量不变,说明氯化铁与混合物中的铁反应,且铁还有剩余,氯化铁不足),因此溶解的铁为2.80g,物质的量为2.80g÷56g/mol=0.05 mol,,氯化铁的物质的量为0.10mol,因此c(FeCl3)=0.10mol÷0.4L=0.25mol/L,根据数据Ⅰ,固体剩余,说明氯化铁完全反应,假设铁和铜的物质的量分别为x、y,则56x+64y=9.36g,铁完全溶解,消耗氯化铁的物质的量为2x,铜部分溶解:,消耗氯化铁的物质的量为0.1mol-2x,则x×56g/mol +×64g /mol =9.36g-6.40 g=2.96 g,解得x=0.03 mol,y=0.12 mol,因此n(Fe)∶n(Cu)=x∶y=0.03 mol∶0.12mol=1∶4。
(2)由(1)分析,溶液的物质的量浓度0.25mol/L。
1 / 1浙江省杭州市下沙区浙江省杭州第四中学下沙2024-2025学年高一上学期期末考试化学试题
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分)
1.(2025高一上·拱墅期末)下列物质按纯净物、混合物、电解质、非电解质顺序组合正确的一组为。
A.浓硫酸、空气、小苏打、氯气
B.生石灰、漂白粉、铁、二氧化硫
C.冰水混合物、盐酸、碳酸钙、乙醇
D.石灰石、氨水、纯碱、干冰
2.(2025高一上·拱墅期末)下列仪器名称正确的是
A.蒸馏烧瓶 B. 三角架
C.表面皿 D. 坩锅
A.A B.B C.C D.D
3.(2025高一上·拱墅期末)下列表示不正确的是
A.和互为同位素
B.氯化钙的电子式:
C.的分子结构模型:
D.氯离子的结构示意图:
4.(2025高一上·拱墅期末)化学与生活是紧密相联的,下列说法正确的是
A.碳酸钠广泛应用于制玻璃、造纸、纺织等领域
B.胶体与溶液、浊液的根本区别是丁达尔效应
C.为防止食品的氧化变质,常在食品包装袋中放入生石灰
D.节日里绚丽的烟花,是通过某些金属元素的化学变化实现的
5.(2025高一上·拱墅期末)下列关于含氮化合物的性质叙述正确的是(  )
A.NO2与水发生化合反应生成HNO3
B.NH3与HCl气体反应生成NH4Cl属于氮的固定
C.实验室可用加热NH4Cl固体的方法制备NH3
D.HNO3见光易分解,实验室用棕色试剂瓶盛放浓HNO3
6.(2025高一上·拱墅期末)能实现下列物质间直接转化的元素是
A.硫 B.铁 C.硅 D.铜
7.(2025高一上·拱墅期末)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.钠具有还原性,液态钠可用作核反应堆的传热介质
B.具有漂白性,可在呼吸面具中作为氧气的来源
C.HClO具有弱酸性,可用作棉、麻和纸张的漂白剂
D.具有氧化性,可用于蚀刻铜电路板
8.(2025高一上·拱墅期末)表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.与足量反应,转移的电子数为
B.含的浓硫酸和足量的铜反应,转移电子数为
C.与反应生成(标准状况),反应中转移的电子数为
D.由和组成的物质中含有的质子数为
9.(2025高一上·拱墅期末)下列各组离子,能大量共存的是
A.Na+、、ClO-、H+ B.Al3+、H+、Fe2+、
C.Na+、、OH-、 D.K+、Fe3+、、I-
10.(2025高一上·拱墅期末)下列物质不能通过化合反应制得的是
A. B. C. D.
11.(2025高一上·拱墅期末)将图2中的物质补充到图1中,可得到一个氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是
A.具有氧化性,在该反应中作氧化剂
B.发生了还原反应,每生成转移个电子
C.随着反应的进行,溶液酸性减弱
D.和的化学计量系数之比为
12.(2025高一上·拱墅期末)《化学》第一册“方法导引”栏目呈现了4种学习方法,有关说法不正确的是
选项 方法导引 内容或例子
A 认识元素及其化合物性质的视角 从物质类别视角分析Fe2O3,是金属氧化物,可能与酸发生反应;从化合价视角分析Fe2O3,铁元素为+3价,具有氧化性
B 模型 阿伦尼乌斯提出的电离模型很好的解释了酸、碱、盐溶液的某些性质
C 实验室制取气体装置设计 实验室制备的氯气依次通过浓硫酸和饱和食盐水的除杂装置,可以得到干燥纯净的氯气
D 预测 铷与钠、钾都是IA族元素,所以,可预测出铷也能与水反应
A.A B.B C.C D.D
13.(2025高一上·拱墅期末)下列选项描述与对应图像相符的是
A.图①为新制氯水在阳光直射时,溶液中Cl-浓度随着时间变化的曲线
B.图②为Na2CO3、NaHCO3混合液中滴加盐酸产生CO2的图像
C.图③为Ba(OH)2溶液中滴加MgSO4溶液的导电性变化图像
D.图④为FeBr2、FeI2混合液,各离子物质的量随氯气通入的变化图像,b代表的是Cl-
14.(2025高一上·拱墅期末)下列“类比”合理的是(  )
A.CH4是正四面体型分子,则 CCl4也是正四面体型分子
B.Cl2和H2O反应是氧化还原反应,则 BrCl和H2O反应生成 HBrO和 HCl也是氧化还原反应
C.Cl2O 中Cl 的化合价为+1价,则 OF2中F的化合价为+1价
D.Na在空气中燃烧生成 Na2O2,则 Li 在空气中燃烧生成 Li2O2
15.(2025高一上·拱墅期末)下列有关叙述正确的是
A.做焰色反应实验时,必须用稀盐酸做洗涤剂而不能用稀硫酸代替
B.金属钠在空气中的燃烧实验,应近距离俯视坩埚以便观察更仔细
C.将pH传感器插入盛有氯水的试剂瓶,强光照射氯水过程中,发现pH逐渐下降
D.开始蒸馏时,应该先加热,再开冷凝水;蒸馏完毕,应先关冷凝水再撤酒精灯
16.(2025高一上·拱墅期末)下列反应的离子方程式书写不正确的是
A.KI溶液久置空气中变黄色:4I-+O2+2H2O=2I2+4OH-
B.氢氧化钠吸收少量二氧化碳:OH-+CO2=
C.制印刷电路板常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
D.氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应:OH-+Ca2++=CaCO3↓+H2O
17.(2025高一上·拱墅期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为12,Y、Z、W位于同一周期,Z原子的最外层电子数既是X原子内层电子总数的3倍,又是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A.原子半径:Y>X,离子半径ZB.元素X、Z、W的最高价氧化物的水化物的酸性:XC.元素Y和W能形成YW2型离子化合物
D.W的单质有毒,能使湿润的有色布条褪色
18.(2025高一上·拱墅期末)下列离子的检验方法合理的是
A.向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,则该溶液中一定有SO42-
B.向某溶液中滴加氯水,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原溶液中一定有CO32-
19.(2025高一上·拱墅期末)将气体通入溶液,无明显现象,然后再通入X气体或加入X溶液,有白色沉淀生成,X不可能是
A. B. C.氨水 D.
20.(2025高一上·拱墅期末)铁盐与亚铁盐在工业生产和生活中具有重要应用。硫酸亚铁溶液可用于脱除烟气中的二氧化硫等有害气体。 溶液催化脱除烟气中 SO2的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.“反应Ⅰ”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶1
B.“反应Ⅱ”的离子方程式为
C.反应一段时间后,溶液中保持不变
D.反应每脱除转移电子的物质的量为
21.(2025高一上·拱墅期末)有FeO、 Fe2O3的混合物若干克,在CO气流中加热充分反应,冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻0.8 g,若将同质量的混合物与盐酸反应,欲使其完全溶解需1 mol/L 的盐酸的体积为
A.200mL B.100mL C.50mL D.无法计算
22.(2025高一上·拱墅期末)向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀硫酸,充分反应后,仍有红色粉末存在,则关于所得溶液中阳离子的判断正确的是
A.一定有Fe2+,可能有Cu2+ B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+
C.只有Fe2+和Cu2+ D.只有Fe2+
23.(2025高一上·拱墅期末)NSR技术能降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放,其工作原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.降低NOx排放可以减少酸雨的形成
B.储存过程中NOx被氧化
C.还原过程中消耗1molBa(NO3)2转移的电子数为5NA(NA为阿伏加 德罗常数的值)
D.通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原
24.(2025高一上·拱墅期末)取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B,每份100mL,分别向A、B中通入不等量的CO2,再继续向两溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸,标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸体积之间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.B 曲线中消耗盐酸0B.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.75mol/L
C.B曲线最终产生的CO2体积(标准状况下)为112mL
D.加盐酸之前A溶液中的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠
25.(2025高一上·拱墅期末)根据下列实验操作、现象得出的结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 取少许疑似变质的粉末,加蒸馏水配成溶液,滴加盐酸酸化的溶液 有气泡和白色沉淀产生 粉末部分变质
B 向待测液中滴加NaOH浓溶液,微热,再将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 红色石蕊试纸变蓝 待测液一定是铵盐溶液
C 在两支盛有少许铁的氧化物粉末的试管中分别加入稀硫酸,然后分别滴入酸性溶液、KSCN溶液 滴入的酸性溶液褪色;滴入KSCN溶液后变为红色 铁的氧化物粉末为
D 在待测液中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液中 品红溶液褪色 待测液中含或
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(本大题共5小题,共50分)
26.(2025高一上·拱墅期末)“生活无处不化学”,请回答下列问题。
(1)厨房中的用品①盐(主要成分氯化钠)、②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)、④小苏打。主要成分中具有碱性的是   (填序号,下同);写出③④相互间反应的离子方程式   。
(2)食盐不慎洒落在天然气的火焰上,观察的现象是   。
(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,该反应的化学方程式是   。
(4)小苏打可用于烘焙糕点,在烘焙受热过程中涉及的化学方程式是   。
(5)使用“84”消毒液(含)时,按一定比例与水混合,并在空气中浸泡一段时间,使与及空气中的充分反应,目的是提高杀菌消毒的效果,该反应的离子方程式是   。
(6)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目   。
27.(2025高一上·拱墅期末)现有部分元素的性质与原子或分子结构的相关信息如表所示:
元素编号 元素性质与原子(或分子)结构的相关信息
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质分子为双原子分子,分子中含有3对共用电子对
Y M层比K层少1个电子
Z 其离子是第三周期金属元素的离子中半径最小的
(1)T、X、Y、Z形成的简单离子半径由大到小的顺序是   (用离子符号表示)。
(2)元素Y与元素Z相比,下列表述中能证明二者金属性强弱的是   (填字母序号)。
a.Y单质的熔点比Z单质的低
b.Y的化合价比Z的低
c.常温下Y单质与水反应很剧烈,而Z单质与水很难反应
d.Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既含离子键又含非极性共价键的常见化合物,写出该化合物的化学式   。请指出元素T在周期表中的位置   。
(4)元素X与氢元素以原子个数比化合时,形成可用于火箭燃料的化合物W(W的相对分子质量为32)。元素T和氢元素以原子个数比化合形成化合物Q。Q与W发生氧化还原反应生成X的单质和T的另一种氢化物,请写出Q与W反应的化学方程式   。
28.(2025高一上·拱墅期末)纳米铁是一种黑色粉末,可用于制作高密度磁性材料。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下:
已知:草酸()是一种二元酸
(1)写出“酸溶”时氧化还原反应的离子方程式:   、。
(2)若加入时,铁屑与恰好完全反应,为了使元素完全转化,则沉淀过程中加入的体积至少为   mL。
(3)固体经灼烧后得到红棕色固体和、混合气体,若产物中,则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为   。
(4)纳米铁粉可用于处理含氧酸性废水中的,反应原理如图所示。
①该过程中体现了纳米铁粉的   性(填“氧化”或“还原”)。
②在铁粉总量一定的条件下,废水中的溶解氧过多不利于的去除,原因是   。
29.(2025高一上·拱墅期末)Ⅰ.某同学设计了如下装置用于制取并验证的部分性质。回答下列问题:
(1)下列反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性的是
A. 浓硫酸与蔗糖反应 B. 浓硫酸与铁反应
C. 浓硫酸与铜反应 D. 浓硫酸和硫磺反应
(2)实验前要在装置中鼓入,目的是________。
(3)装置C中可观察到白色沉淀现象,相关反应的离子方程式为________。
Ⅱ.如图所示,硫酸工业中产生的可通过下列过程转化成和。
请回答:
(4)该过程可循环利用的物质是和________(写化学式)。
(5)反应一的化学方程式是________。
(6)上述过程尾气中的可用下图装置吸收,将虚线框中的装置补充完整________。
三、计算题
30.(2025高一上·拱墅期末)为确定和混合物样品的组成,称取四份该样品分别加入相同浓度溶液,充分反应,剩余沉淀的质量如下表:
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
溶液体积(mL) 400 400 400 400
样品质量(g) 9.36 12.48 15.6 18.72
沉淀质量(g) 6.40 9.60 12.8 15.92
(1)样品中物质的量之比   。
(2)溶液的物质的量浓度   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】A、浓硫酸是混合物,氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,A不符合要求;
B、铁是单质,既不是电解质也不是非电解质,B不符合要求;
C、冰水混合物是纯净物盐酸是混合物,碳酸钙是电解质,乙醇是非电解质,C符合要求;
D、石灰石、氨水均为混合物,D不符合要求;
故答案为:C。
【分析】要解决此题,需明确纯净物、混合物、电解质、非电解质的定义,再逐一分析选项:
纯净物:由一种物质组成;混合物:由两种或两种以上物质混合而成;电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物;非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
2.【答案】C
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A、 是蒸馏烧瓶,并非题目中表述的错误名称,这里存在名称表述混淆,A错误;
B、 是泥三角,不是三角架,仪器类型判断错误,B错误;
C、 是表面皿,名称与仪器对应正确,C正确;
D、 是坩埚,不是坩锅,存在汉字书写错误,D错误;
故答案为:C。
【分析】根据常见化学仪器的外观特征和标准名称,对每个选项中的仪器进行判断。
3.【答案】D
【知识点】元素、核素;原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、同位素要求质子数相同、中子数不同。3He 和4He 均为氦元素,质子数都是 2,中子数分别为 1 和 2,符合同位素定义,A正确;
B、氯化钙是离子化合物,由 Ca2+和 Cl-构成。电子式中 Cl-需用方括号标注电荷,Ca2+直接书写,给出的电子式符合规则,B正确;
C、H2O 分子中氧原子与两个氢原子成键,因孤电子对排斥呈 V 形,且氧原子半径大于氢原子,结构模型合理,C正确;
D、氯离子是氯原子(质子数 17)得 1 个电子形成的,核内质子数仍为 17, Cl-的结构示意图为:,D错误;
故答案为:D。
【分析】根据同位素、电子式、分子结构模型、离子结构示意图的核心规则,逐一判断选项表述是否正确。
4.【答案】A
【知识点】焰色反应;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;分散系、胶体与溶液的概念及关系;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、碳酸钠是重要化工原料,在制玻璃、造纸、纺织等行业应用广泛,比如制玻璃时参与形成玻璃的主要成分,造纸中处理纸浆,A正确;
B、胶体与溶液、浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小(胶体粒子直径在 1-100nm 之间,溶液小于 1nm,浊液大于 100nm),丁达尔效应只是胶体的特征现象,用于鉴别,并非根本区别,B错误;
C、生石灰的作用是吸收水分,防止食品受潮,而防止食品氧化变质需要加入还原性物质(如铁粉),生石灰无抗氧化作用,C错误;
D、烟花的色彩来自金属元素的焰色试验,这是电子跃迁产生的现象,过程中没有新物质生成,属于物理变化,并非化学变化,D错误;
故答案为:A。
【分析】从化学知识与生活的联系出发,依据物质的性质、用途及变化本质,判断各选项说法的正确性。
5.【答案】D
【知识点】氨的实验室制法;硝酸的化学性质;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.二氧化氮和水发生的是歧化反应,生成硝酸和一氧化氮,故A不选;
B.氨气和氯化铵中的氮都是化合态,不属于氮的固定,故B不选;
C.氯化铵固体加热生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在温度降低时又会重新化合成氯化铵,所以不能通过加热氯化铵固体的方法制备氨气,故C不选;
D.硝酸见光易分解,所以在实验室保存浓硝酸的时候应该用棕色试剂瓶,并放置在冷暗处,故D选。
故答案为:D。
【分析】A.二氧化氮和水发生的是氧化还原反应
B.氮的固定是把氮元素由游离态变为化合态
C.实验室是用氯化铵和熟石灰进行加热制取氨气
D.硝酸不稳定
6.【答案】A
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、单质 S 与 O2反应生成氧化物 SO2;SO2与 H2O 反应生成酸 H2SO3;H2SO3与 NaOH 反应生成盐Na2SO3,可完成直接转化,故A不符合题意 ;
B、单质Fe 与 O2反应生成氧化物 Fe3O4,但 Fe3O4不能与 H2O 直接反应生成碱,无法完成转化,故A不符合题意 ;
C、单质 Si 与 O2反应生成氧化物 SiO2,但 SiO2不能与 H2O 直接反应生成酸,无法完成转化,故A不符合题意 ;
D、单质Cu 与 O2反应生成氧化物 CuO,但 CuO 不能与 H2O 直接反应生成碱,无法完成转化,故A不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】这道题的解题关键点:核心是抓 “氧化物与水的反应能力”—只有氧化物能直接与水生成酸 或碱,才能完成 “单质→氧化物→酸或碱→盐” 的转化:
硫:S到SO2(氧化物),SO2与水生成 H2SO3(酸),酸与 NaOH 生成盐,符合转化;
铁、硅、铜:它们的氧化物(Fe3O4、SiO2、CuO)都不能与水直接反应生成对应的碱 / 酸,无法完成转化。
7.【答案】D
【知识点】钠的化学性质;氯水、氯气的漂白作用;钠的氧化物
【解析】【解答】A.液态钠做传热介质,与其还原性无关,A不符合题意;
B.Na2O2能与呼吸过程中产生的H2O和CO2反应生成O2,因此可用做呼吸面具中O2的来源,B不符合题意;
C.HClO用作棉、麻和纸张的漂白剂,是由于HClO具有氧化性,与其弱酸性无关,C不符合题意;
D.Fe3+具有氧化性,能将Cu氧化成Cu2+,因此可用于蚀刻铜电路板,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、液态钠做传热介质,与其还原性无关;
B、Na2O2用作呼吸面具中O2的来源,是由于其能产生O2;
C、HClO具有强氧化性,可用于漂白;
D、FeCl3具有氧化性,能将Cu氧化成Cu2+;
8.【答案】D
【知识点】原子中的数量关系;氧化还原反应的电子转移数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、Cl2与 Fe 反应时,Cl 元素化合价从 0 降为 - 1,1mol Cl2完全反应转移 2mol 电子,对应电子数为 2NA,而非 3NA,A错误;
B、浓硫酸与 Cu 反应随进行会变稀,稀硫酸不与 Cu 反应,故 0.1mol H2SO4不能完全反应,转移电子数小于 0.1NA,B错误;
C、Na2O2与 CO2反应生成 O2,标准状况下 11.2L O2为 0.5mol。该反应中,每生成 1mol O2转移 2mol 电子,故 0.5mol O2对应转移电子数为 N ,而非 2NA,C错误;
D、H2 8O 和2H2O 的相对分子质量均为 20,且每个分子都含 10 个质子。2g 该混合物的物质的量为 0.1mol,质子数为 0.1×10×NA = NA,D正确;
故答案为:D。
【分析】围绕阿伏加德罗常数(NA),结合化学反应中电子转移规律、物质性质对反应的影响及微粒构成,判断各选项正误。
9.【答案】B
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、AlO2-与 H+会反应生成 Al3+;ClO-与 H+结合形成弱电解质 HClO,离子间存在反应,无法大量共存,故A不符合题意 ;
B、Al3+、H+、Fe2+、SO42-之间,既没有复分解反应(不生成沉淀、气体或弱电解质),也没有氧化还原反应,可大量共存,故B不符合题意 ;
C、NH4+与 OH-反应产生 NH3;OH-与 HCO3-反应生成 CO32-,离子间发生反应,不能大量共存,故C不符合题意 ;
D、Fe3+有氧化性,I-有还原性,二者发生氧化还原反应生成 I2和 Fe2+,无法大量共存,故D不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】抓 “复分解反应的触发条件”:
弱酸根(AlO2-、ClO-)与 H+结合生成弱电解质,不能共存。
弱碱阳离子(NH4+)、酸式酸根(HCO3-)与 OH-反应,不能共存。
抓 “氧化还原反应的离子组合”:强氧化性离子(Fe3+)与强还原性离子(I-)会发生反应,不能共存。
抓 “无反应的离子特征”:离子间不生成沉淀、气体、弱电解质,也无氧化还原等反应,即可共存。
10.【答案】D
【知识点】化学基本反应类型
【解析】【解答】A、亚硫酸钠与二氧化硫、水反应可生成亚硫酸氢钠,属于化合反应,故能制得,故A不符合题意 ;
B、铁单质和氯化铁反应生成氯化亚铁,是化合反应,故能制得,故A不符合题意 ;
C、氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,属于化合反应,故能制得,故A不符合题意 ;
D、铜与硫发生化合反应时,产物为硫化亚铜(Cu2S),而非硫化铜(CuS),因此 CuS 无法通过化合反应制得,故A不符合题意 ;
故答案为:D。
【分析】依据化合反应 “多种物质生成一种物质” 的定义,判断各选项物质能否通过此类反应制备。
11.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、H2O2中 O 元素从 - 1 价升高到 0 价(生成 O2),化合价升高,作还原剂(而非氧化剂)。A错误;
B、MnO4-中 Mn 从 + 7 价变为 Mn2+(+2 价),化合价降低,发生还原反应;每生成 1mol Mn2+,转移 5mol 电子(即 5NA个)。B正确;
C、配平后反应为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+ 8H2O,反应消耗 H+,溶液中 H+浓度降低,酸性减弱。C正确;
D、得失电子守恒:MnO4-→Mn2+(每个得 5e-),H2O2→O2(每个失 2e-),最小公倍数为 10,故 H2O2与 Mn2+的计量数之比为 5:2。D正确;
故答案为:A。
【分析】首先确定反应的价态变化:MnO4-中 Mn 为 +7 价,反应后生成 Mn2+(+2 价),Mn 化合价降低(被还原);图 2 中 H2O2中 O 为 -1 价,可被氧化为 O2(0 价),故反应为 MnO4-氧化 H2O2,生成 Mn2+、O2和 H2O。据此解题。
12.【答案】C
【知识点】氯气的实验室制法;物质的简单分类;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A、认识物质性质可从类别和化合价入手。Fe2O3作为金属氧化物,可能与酸反应;其中 Fe 为 + 3 价,有氧化性,A正确;
B、阿伦尼乌斯的电离模型属于化学模型,能解释酸、碱、盐溶液的部分性质,B正确;
C、实验室制氯气时,杂质为氯化氢和水蒸气。应先通过饱和食盐水除氯化氢,再用浓硫酸干燥,若先干燥再除氯化氢,会重新带入水蒸气,无法得到纯净干燥的氯气,C错误;
D、铷与钠、钾同属 ⅠA 族,同主族元素性质相似,由钠、钾能与水反应,可预测铷也能,D正确;
故答案为:C。
【分析】结合化学学习方法的内涵,对每个选项中方法与实例的匹配性进行判断。
A.从 “物质类别 + 化合价” 分析物质性质是化学常用方法,Fe2O3作为金属氧化物能与酸反应、+3 价铁有氧化性。
B.阿伦尼乌斯电离模型(电解质在溶液中电离出离子)可解释酸碱盐溶液的导电性等性质。
C .制氯气除杂应先通饱和食盐水除 HCl,再通浓硫酸干燥;若顺序颠倒,氯气会重新带水,无法得到干燥气体。
D.IA 族元素(碱金属)化学性质相似,钾、钠能与水反应,可预测铷也能。
13.【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;电解质溶液的导电性;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、新制氯水中存在反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,光照下 HClO 分解为 HCl 和 O2,会使溶液中 Cl-浓度增大(而非减小)。但图①中 Cl-浓度随时间下降,A不相符;
B、向 Na2CO3、NaHCO3混合液中滴加盐酸时,先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl(此阶段无 CO2生成),之后才是 NaHCO3与 HCl 反应生成 CO2。但图②中盐酸滴加至 40mL 时才开始产生 CO2,不符合 “先无气体、后有气体” 的初始阶段,B不相符;
C、Ba(OH)2溶液中滴加 MgSO4溶液,发生反应:Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓。随着 MgSO4的加入,溶液中离子浓度逐渐降低,导电能力下降;当二者恰好完全反应时,离子浓度接近 0,导电能力达到最低;继续滴加 MgSO4,溶液中 Mg2+、SO42-增多,导电能力又上升。这与图③中 “先降后升” 的导电能力变化一致,C相符;
D、FeBr2、FeI2混合液中通入 Cl2,还原性顺序为 I->Fe2+ > Br-,Cl2会依次氧化 I-、Fe2+、Br-,同时生成 Cl-(Cl-物质的量应持续增大)。但图④中 b 的物质的量先降后升,不符合 Cl-的变化规律,D不相符;
故答案为:C。
【分析】A.新制氯水光照时,HClO 分解生成 HCl,会使溶液中 Cl-浓度逐渐增大。
B.Na2CO3与盐酸反应分两步:先生成 NaHCO3(无 CO2),后生成 CO2;因此图像应先有 “无气体的平缓段”,再出现 “气体上升段”,图②的初始曲线不符合此分步反应逻辑。
C.Ba(OH)2与 MgSO4生成两种沉淀,离子浓度先降后升,对应导电能力 “先降后升”,匹配图③。
D.FeI2、FeBr2中还原性顺序为 I->Fe2+>Br-,Cl2会依次氧化这三种离子,同时生成 Cl-(Cl-的物质的量应持续增加);但图④中 b 的量先降后升,不符合 Cl-的变化规律。
14.【答案】A
【知识点】判断简单分子或离子的构型;氧化还原反应;钠的化学性质
【解析】【解答】A.CH4中心原子C四个σ键,无孤电子对,是正四面体型分子, CCl4中心原子C也是四个σ键,无孤电子对,也是正四面体型分子,A选项是正确的;
B. Cl2和H2O反应是氧化还原反应, 但是 BrCl和H2O反应生成 HBrO和 HCl 无元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,B选项是错误的;
C. Cl2O 中Cl 的化合价为 +1价,但是 OF2中F的化合价为 -1价,C选项是错误的;
D. Na在空气中燃烧生成 Na2O2, 但Li在空气中燃烧的产物是Li2O,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.CH4中心原子C四个σ键,无孤电子对,是正四面体型分子, CCl4中心原子C也是四个σ键,无孤电子对,也是正四面体型分子;
B.Cl2和H2O反应是氧化还原反应, 但是 BrCl和H2O反应生成 HBrO和 HCl 无元素化合价的变化,不属于氧化还原反应;
C.在OF2中F的电负性更强,所以F显负价,O显正价;
D.Na在空气中燃烧生成 Na2O2, 但Li在空气中燃烧的产物是Li2O。
15.【答案】A,C
【知识点】焰色反应;化学实验安全及事故处理;蒸馏与分馏;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、焰色反应实验中,稀盐酸清洗的优势在于金属氯化物灼烧时易挥发,能有效去除杂质;而稀硫酸与金属生成的硫酸盐沸点高,杂质难挥发,会干扰焰色,所以必须用稀盐酸,不能用稀硫酸,A正确;
B、金属钠在空气中燃烧剧烈,可能有火花或物质飞溅,近距离俯视观察存在安全风险,实验时应保持安全距离,B错误;
C、氯水中氯气和水反应生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl),强光照射下,次氯酸分解为盐酸和氧气,使得氯水酸性增强,pH 逐渐下降,C正确;
D、蒸馏操作时,应先开冷凝水再加热,这样能保证馏分及时冷凝;蒸馏完毕,要先撤酒精灯,待无液体滴出后再关冷凝水,这样可确保馏分充分收集,D错误;
故答案为:AC。
【分析】根据化学实验操作规范、物质性质等知识,对每个选项进行分析判断。
A.焰色反应洗涤用稀盐酸,因氯化物易挥发除杂;硫酸盐难挥发会干扰,故不能用硫酸。
B.钠燃烧剧烈易飞溅,近距离观察有安全隐患。
C.氯水强光照射时,HClO 分解为 HCl,酸性增强,pH 下降。
D.蒸馏应先开冷凝水再加热(防馏分损失),结束先撤酒精灯再关冷凝水。
16.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、KI 久置变黄是 I-被 O2氧化为 I2,反应中 I-失电子、O2得电子, 离子方程式为
4I-+O2+2H2O=2I2+4OH-,A正确;
B、NaOH 吸收少量CO2时,CO2不足,OH-过量,应生成CO32-(反应为:2OH-+CO2=CO32-+H2O);若 CO2过量才生成 HCO3-,此方程式与 “少量CO2” 的用量矛盾,B错误;
C、FeCl3腐蚀 Cu 的本质是 Fe3+ 氧化 Cu,生成 Fe2+ 和 Cu2+, 离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C正确;
D、NaOH 与过量Ca(HCO3)2反应时,OH-少量,仅与1个 HCO3-反应生成 CO32-,再与 Ca2+ 结合为 CaCO3沉淀,离子方程式符合用量关系,D正确;
故答案为:
【分析】A.抓“氧化还原 + 守恒”—I-被 O2氧化为 I2,电子、电荷、原子均守恒。
B.抓“用量与产物匹配”—NaOH 吸收少量 CO2,应生成 CO32-(非 HCO3-)。
C.抓“氧化还原+守恒”—Fe3+ 氧化 Cu,电子、电荷守恒。
D.抓“用量与产物匹配”—NaOH 与过量 Ca(HCO3)2反应,OH-少量,产物匹配用量。
17.【答案】A
【知识点】原子结构与元素的性质;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、原子半径:Mg(Y)与 C(X)电子层数相同,Mg 质子数更多,原子半径 Mg>C;离子半径:S2-(Z)与 Cl-(W)电子层结构相同,S2-质子数更少,离子半径 S2->Cl-,A错误;
B、非金属性 CC、Y(Mg)与 W(Cl)形成的 MgCl2由 Mg2+和 Cl-构成,是离子化合物,C正确;
D、W 的单质是 Cl2,有毒;Cl2与水反应生成 HClO,HClO 具有漂白性,能使湿润的有色布条褪色,D正确;
故答案为:A。
【分析】短周期主族元素中,X内层电子总数只能是2(短周期元素内层电子数为 2 或 0,0不符合 “3倍” 条件),故Z最外层电子数为2×3=6,Z是S;
Z 最外层电子数是Y的3倍,故Y最外层电子数为2,Y是Mg(Y、Z、W同周期,短周期中最外层2个电子的是 Mg);
X、Y、Z最外层电子数之和为12,X最外层电子数=12-2-6=4,X原子序数小于Y(Mg),故 X 是 C;W与Y、Z同周期且原子序数更大,故W是Cl。
18.【答案】C
【知识点】常见离子的检验;硫酸根离子的检验;铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A、加入 BaCl2生成的不溶于盐酸的白色沉淀,可能是 AgCl(若溶液含 Ag+),并非只有 SO42- 能产生此现象,未排除 Ag+ 干扰,A不合理;
B、先加氯水再加 KSCN 变红,无法证明原溶液含 Fe2+—— 若原溶液已有 Fe3+,加 KSCN 也会变红,未排除 Fe3+ 的干扰,B不合理;
C、Fe3+ 与 NaOH 反应生成红褐色 Fe(OH)3沉淀,该现象是 Fe3+ 的特征反应,无其他离子干扰,C合理;
D、与盐酸反应生成的无色无味、使石灰水变浑浊的气体是 CO2,但能产生 CO2的离子不仅有 CO32-(HCO3- 也能与盐酸反应生成 CO2),未排除 HCO3- 干扰,D不合理;
故答案为:C。
【分析】A.抓 “干扰离子排除”—Ag+ 也能与 BaCl2生成不溶于盐酸的白色沉淀,未排除 Ag+,无法确定是 SO42-。
B.抓“离子检验顺序”—原溶液若含 Fe3+,直接加 KSCN 也会变红,需先加 KSCN 排除Fe3+,再加氯水。
C.抓“特征反应唯一性”—Fe3+ 与 NaOH 反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀,无其他离子干扰,现象专属。
D.抓“同类离子干扰”—HCO3-与盐酸反应也生成CO2(使石灰水变浑浊),未排除HCO3-,无法确定是 CO32-。
19.【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】A、NaClO 有氧化性,可将 SO2氧化为 SO42-,SO42-与 Ca2+结合生成 CaSO4白色沉淀,故 X 可能是 NaClO,故A不符合题意 ;
B、H2O2是氧化剂,能把 SO2氧化为 SO42-,进而生成 CaSO4沉淀,故 X 可能是 H2O2,故B不符合题意 ;
C、氨水与 SO2反应生成 (NH4)2SO3,(NH4)2SO3与 CaCl2反应生成 CaSO3白色沉淀,故 X 可能是氨水,故C不符合题意 ;
D、CO2与 SO2、CaCl2均不反应,无法生成难溶性钙盐,故 X 不可能是 CO2,故D符合题意 ;
故答案为:D。
【分析】先明确 SO2通入 CaCl2溶液无现象的原因(因弱酸不能制强酸,SO2与 CaCl2不反应),再分析加入或通入 X 后能否生成白色沉淀,关键看 X 是否能使体系产生难溶性钙盐。
20.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;离子方程式的书写;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、反应 Ⅰ 是 O2氧化 Fe2+生成 Fe3+,O2是氧化剂(O 由 0 价到-2 价),Fe2+是还原剂(Fe 由 +2 价到+3 价)。根据电子守恒:1 mol O2得 4 mol 电子,1 mol Fe2+失 1 mol 电子,故氧化剂(O2)与还原剂(Fe2+)的物质的量之比为 1:4,并非 4:1,A错误;
B、反应 Ⅱ 是 Fe3+氧化 SO2,Fe3+到Fe2+(得电子),SO2到SO42-(失电子),结合原子、电荷守恒,离子方程式为 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-,B正确;
C、总反应中,SO2最终转化为 H2SO4,同时反应 Ⅰ 生成的 Fe3+参与反应 Ⅱ 时也会生成 H+,故溶液中 H2SO4的浓度会逐渐增大,并非保持不变,C错误;
D、未说明 SO2所处的状态(是否为标准状况),无法确定 11.2 L SO2的物质的量,因此不能计算转移电子数,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题的易错点主要有 3 处:
氧化还原的电子守恒计算:易混淆氧化剂(O2)和还原剂(Fe2+)的电子转移比例,误将物质的量之比算成 4:1(实际应为 1:4)。
气体体积的条件限制:,易忽略 “标准状况” 这一前提,直接按 11.2 L 计算 SO2的物质的量,导致转移电子数判断错误。
总反应的物质浓度变化:易忽略 SO2最终转化为 H2SO4的过程,错误认为 H2SO4浓度保持不变。
21.【答案】B
【知识点】有关混合物反应的计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】CO 还原 FeO 和 Fe2O3的混合物时,固体质量减轻 0.8g,这部分质量就是混合物中氧元素的总质量。由此可得氧元素的物质的量为 0.8g÷16g/mol=0.05mol。
混合物与盐酸反应时,氧元素与盐酸中的氯元素存在化合价守恒关系:每个 - 2 价的氧原子会被 2 个 - 1 价的氯原子取代。因此,所需 Cl-的物质的量为 0.05mol×2=0.1mol,即需要 HCl 的物质的量为 0.1mol。
已知盐酸浓度为 1mol/L,根据体积 = 物质的量 ÷ 浓度,可得所需盐酸体积为 0.1mol÷1mol/L=0.1L=100mL。
故答案为:B。
【分析】通过分析 CO 还原混合物时的质量变化确定氧元素含量,再结合混合物与盐酸反应的化合价关系,计算所需盐酸体积。
22.【答案】A
【知识点】铁的化学性质;铜及其化合物;铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】Fe2O3、CuO 与稀硫酸反应分别生成 Fe2(SO4)3、CuSO4;Fe 与稀硫酸反应生成 FeSO4,Fe 还能与 Fe2(SO4)3反应生成 FeSO4,Fe 也能与 CuSO4反应置换出 Cu。
因为反应后有红色粉末(Cu)存在,而 Fe3+氧化性强于 Cu2+,Fe3+会与 Cu 反应,所以溶液中一定没有 Fe3+。
Fe 与稀硫酸、Fe2(SO4)3反应都会生成 Fe2+,所以溶液中一定有 Fe2+。
若 Fe 的量不足,CuSO4未被完全置换,溶液中会有 Cu2+;若 Fe 足量,CuSO4被完全置换,溶液中则没有 Cu2+。所以溶液中可能有 Cu2+。
故答案为:A。
【分析】先分析混合粉末与过量稀硫酸的反应情况,再根据 “仍有红色粉末(Cu)存在” 这一关键条件,结合氧化性强弱(Fe3+>Cu2+),判断溶液中阳离子的存在情况。
23.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、NO 是形成酸雨的重要污染物(可转化为硝酸),降低其排放能减少酸雨形成,A正确;
B、储存过程中,NO(N 为 +2 价)被 O2氧化为 NO2(N 为 +4 价),进而与 BaO 反应生成 Ba(NO3)2(N 为 +5 价),N 元素化合价升高,说明 NO 被氧化,B正确;
C、还原过程中,Ba(NO3)2中 N 为 +5 价,最终被还原为 N2(N 为 0 价)。1mol Ba(NO3)2含 2mol N 原子,每个 N 原子得 5 个电子,故 1mol Ba(NO3)2转移电子数为 2×5NA=10NA,而非 5NA,C错误;
D、储存阶段 BaO 转化为 Ba(NO3)2(实现 NO 储存),还原阶段 Ba(NO3)2转化为 BaO(实现 NO 还原),通过二者转化完成 NO 的处理,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题易错点:
电子转移计算失误:忽略 1mol Ba(NO3)2含 2mol N 原子,错误按 1 个 N 原子计算转移电子,误将结果算为 5NA(实际应为 2×5NA=10NA)。
氧化反应判断偏差:储存过程中 NO(N 为 +2 价)到NO2(N 为 +4 价)到Ba(NO3)2(N 为 +5 价),N 元素化合价升高,属于氧化反应,易误判为未被氧化。
24.【答案】C
【知识点】探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;物质的量浓度;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、B曲线此阶段无气体产生,说明溶质是Na2CO3和NaHCO3(不含OH-)。发生的反应只有H+与CO32-结合生成HCO3-,即H++CO32-=HCO3-,没有OH-+H+=H2O的反应,A错误;
B、最终溶液为NaCl,故n(NaOH) = n(HCl)。n(HCl) = 0.1mol/L×0.075L = 0.0075mol,因此c(NaOH) = 0.0075mol÷0.1L = 0.075mol/L,不是0.75mol/L,B错误;
C、B曲线生成CO2时消耗盐酸体积为75mL - 25mL = 50mL,n(HCl) = 0.1mol/L×0.05L = 0.005mol。根据反应HCO3-+H+=H2O+CO2,n(CO2) = 0.005mol,标准状况下体积为0.005mol×22.4L/mol = 0.112L = 112mL,C正确;
D、A曲线60mL前无气体,说明先发生NaOH与盐酸的反应,再是Na2CO3转化为NaHCO3,因此溶质为NaOH和Na2CO3,而非Na2CO3和NaHCO3,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.确定B曲线在时的溶质及反应。
B.依据Na+和Cl-守恒计算NaOH浓度。
C.计算B曲线生成CO2的体积。
D.判断A溶液加盐酸前的溶质。
25.【答案】A
【知识点】铵离子检验;硫酸根离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、Na2SO3变质会生成Na2SO4。向样品溶液中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液时,盐酸与未变质的 Na2SO3反应,生成SO2气体(产生气泡);同时 Ba2+与变质生成的 SO42-结合,生成不溶于盐酸的 BaSO4白色沉淀。“气泡+白色沉淀” 说明样品中既有 Na2SO3(未变质),又有Na2SO4(变质产物),即 Na2SO3部分变质,A正确;
B、湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明生成了NH3,但待测液不一定是铵盐溶液(如氨水,其电离出的 NH4+也能与NaOH浓溶液共热生成NH3),B错误;
C、Fe3O4与稀硫酸反应会生成Fe2+和Fe3+,Fe2+能使酸性 KMnO4溶液褪色,Fe3+能使 KSCN 溶液变红。但 “铁的氧化物粉末” 也可能是FeO与Fe2O3的混合物(二者与稀硫酸反应也会生成 Fe2+和 Fe3+),无法确定一定是Fe3O4,C错误;
D、能使品红溶液褪色的气体不止SO2(如 Cl2也具有漂白性)。若待测液中含ClO-,加浓盐酸会生成 Cl2,Cl2通入品红溶液也会使其褪色,不能确定待测液中一定含 SO32-或 HSO3-,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.用 “盐酸酸化的 BaCl2” 既排除了 SO32-对 SO42-的干扰(盐酸与 SO32-反应生成 SO2),又通过 “气泡+沉淀” 同时验证了未变质的 SO32-和变质生成的 SO42-。
B.生成 NH3的待测液不一定是铵盐(氨水也能产生 NH3),不能单一现象定物质。
C.“Fe2+使 KMnO4褪色、Fe3+使 KSCN 变红” 的现象,不仅 Fe3O4能实现,FeO与Fe2O3的混合物也能实现,无法确定唯一物质。
D.能漂白品红的气体不止 SO2(如 Cl2),需排除其他漂白性气体的干扰。
26.【答案】(1)②④;CH3COOH+=CH3COO-+CO2↑+H2O
(2)火焰呈现黄色
(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(4)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(5)ClO-+CO2+H2O=+HClO
(6)
【知识点】氧化还原反应;铁的化学性质;物质的简单分类;离子方程式的书写;单线桥、双线桥法表示氧化还原反应
【解析】【解答】(1)碳酸钠、碳酸氢钠溶液均呈碱性,主要成分中具有碱性的是②碱面(主要成分碳酸钠)、④小苏打(碳酸氢钠);③白醋(主要成分乙酸)和④小苏打(碳酸氢钠)反应生成醋酸钠、二氧化碳、水,反应的离子方程式CH3COOH+=CH3COO-+CO2↑+H2O。
故答案为: ②④ ; CH3COOH+=CH3COO-+CO2↑+H2O ;
(2)食盐中含有钠元素,钠的焰色呈黄色,食盐不慎洒落在天然气的火焰上,观察的现象是产生黄色火焰。
故答案为: 火焰呈现黄色 ;
(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,该反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
故答案为: 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 ;
(4)小苏打可用于烘焙糕点,在烘焙受热过程中碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳、水,反应的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
故答案为: 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O ;
(5)使用“84”消毒液(含NaClO)时,按一定比例与水混合,并在空气中浸泡一段时间,使NaClO与H2O及空气中的CO2充分反应生成碳酸氢钠和次氯酸,该反应的离子方程式是ClO-+CO2+H2O=+HClO。
故答案为: ClO-+CO2+H2O=+HClO ;
(6)反应2KNO3+S+3C=K2S+N2+3CO2中,N元素化合价由+5降低为0、S元素化合价由0降低为-2,碳元素化合价由0升高为+4,用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目为:。
故答案为: 。
【分析】(1)碳酸钠、碳酸氢钠溶液呈碱性;乙酸与碳酸氢钠反应的离子方程式书写,注意乙酸是弱酸不可拆。
(2)食盐含钠元素,钠的焰色为黄色。
(3)铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气。
(4)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。
(5)次氯酸钠与水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和次氯酸,次氯酸有杀菌消毒作用。
(6)分析反应中各元素化合价变化,N、S 得电子,C 失电子,用双线桥标电子转移方向和数目。
(1)碳酸钠、碳酸氢钠溶液均呈碱性,主要成分中具有碱性的是②碱面(主要成分碳酸钠)、④小苏打(碳酸氢钠);③白醋(主要成分乙酸)和④小苏打(碳酸氢钠)反应生成醋酸钠、二氧化碳、水,反应的离子方程式CH3COOH+=CH3COO-+CO2↑+H2O。
(2)食盐中含有钠元素,钠的焰色呈黄色,食盐不慎洒落在天然气的火焰上,观察的现象是产生黄色火焰。
(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,该反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(4)小苏打可用于烘焙糕点,在烘焙受热过程中碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳、水,反应的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(5)使用“84”消毒液(含NaClO)时,按一定比例与水混合,并在空气中浸泡一段时间,使NaClO与H2O及空气中的CO2充分反应生成碳酸氢钠和次氯酸,该反应的离子方程式是ClO-+CO2+H2O=+HClO。
(6)反应2KNO3+S+3C=K2S+N2+3CO2中,N元素化合价由+5降低为0、S元素化合价由0降低为-2,碳元素化合价由0升高为+4,用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目为:。
27.【答案】(1)N3->O2->Na+>Al3+
(2)cd
(3)Na2O2;第二周期第ⅥA族
(4)
【知识点】原子结构与元素的性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1)核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,T、X、Y、Z形成的简单离子半径由大到小的顺序是:N3->O2->Na+>Al3+;
故答案为: N3->O2->Na+>Al3+ ;
(2)a.熔点为物理性质,不能用熔点大小来比较金属性强弱,故a错误;
b.化合价可以衡量得失电子的数目,但不能用来说明是否容易得失电子,则不能通过钠和铝的化合价来说明钠和铝的金属性强弱,故b错误;
c.通过比较钠和铝与水反应的剧烈程度,可知钠比铝活泼,即钠的金属性强于铝,故c正确;
d.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强,能说明钠的金属性强于铝,故d正确;
故答案为:cd;
(3)在这四种元素中,由两种元素形成的既含有离子键又含有共价键的化合物为过氧化钠,其化学式为Na2O2,氧元素在周期表中的位置为第二周期第ⅥA族;
故答案为: Na2O2 ; 第二周期第ⅥA族 ;
(4)元素X与氢元素以原子个数比化合时,形成可用于火箭燃料的化合物W(W的相对分子质量为32),则W为N2H4。元素T和氢元素以原子个数比化合形成化合物Q,为H2O2。Q与W发生氧化还原反应生成X的单质和T的另一种氢化物,结合质量守恒,生成氮气和水,反应的化学方程式为:。
故答案为: 。
【分析】确定各元素需依据原子结构及性质的独特特征分析:
T 元素:最外层电子数是次外层的 3 倍。原子电子层中,次外层若为 8 个电子,最外层需 24 个,不符合规律,故次外层为 2 个电子,最外层 6 个,T 为氧。
X 元素:单质是双原子分子,含 3 对共用电子对,即原子间形成三键,符合的是氮元素,其单质为 N2。
Y 元素:K 层有 2 个电子,M 层比 K 层少 1 个,即 M 层 1 个电子,核外电子排布为 2、8、1,Y 为钠。
Z 元素:离子是第三周期金属离子中半径最小的。第三周期金属离子有 Na+、Mg2+、Al3+,核电荷数越大半径越小,故 Z 为铝。据此解题。
(1)核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,T、X、Y、Z形成的简单离子半径由大到小的顺序是:N3->O2->Na+>Al3+;
(2)a.熔点为物理性质,不能用熔点大小来比较金属性强弱,故a错误;
b.化合价可以衡量得失电子的数目,但不能用来说明是否容易得失电子,则不能通过钠和铝的化合价来说明钠和铝的金属性强弱,故b错误;
c.通过比较钠和铝与水反应的剧烈程度,可知钠比铝活泼,即钠的金属性强于铝,故c正确;
d.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强,能说明钠的金属性强于铝,故d正确;
故选cd;
(3)在这四种元素中,由两种元素形成的既含有离子键又含有共价键的化合物为过氧化钠,其化学式为Na2O2,氧元素在周期表中的位置为第二周期第ⅥA族;
(4)元素X与氢元素以原子个数比化合时,形成可用于火箭燃料的化合物W(W的相对分子质量为32),则W为N2H4。元素T和氢元素以原子个数比化合形成化合物Q,为H2O2。Q与W发生氧化还原反应生成X的单质和T的另一种氢化物,结合质量守恒,生成氮气和水,反应的化学方程式为:。
28.【答案】(1)
(2)345
(3)
(4)还原;若废水中的溶解氧过多,氧气会将亚铁离子氧化为铁离子,由得失电子数目守恒可知,亚铁离子的物质的量减少,消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少,所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除
【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)“酸溶”时铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和硫酸生成硫酸铁和水,硫酸铁和铁生成硫酸亚铁,则氧化还原反应的离子方程式:、。
故答案为: ;
(2)由题意可得如下转化关系:H2SO4~FeSO4~H2C2O4~FeC2O4,则沉淀过程中加入2mol/L草酸的体积为0.46L×1.5mol/L÷2mol/L=0.345L=345mL;
故答案为:345;
(3)由题意可知,草酸亚铁在氧气中灼烧生成氧化铁、一氧化碳和二氧化碳,设反应生成一氧化碳和二氧化碳的物质的量为1mol,由碳原子个数守恒可知,草酸亚铁的物质的量为1mol,由铁原子个数守恒可知,生成氧化铁的物质的量为0.5mol,设反应消耗氧气的物质的量为amol,由得失电子数目守恒可得:4a+1=0.5×2+1,解得a=0.25,则反应的化学方程式为
故答案为: ;
(4)①由图可知,反应中铁元素的化合价升高被氧化,纳米铁粉为反应的还原剂,表现还原性;
②在铁粉总量一定的条件下,若废水中的溶解氧过多,氧气会将亚铁离子氧化为铁离子,由得失电子数目守恒可知,亚铁离子的物质的量减少,消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少,所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除。
故答案为: 还原 ; 若废水中的溶解氧过多,氧气会将亚铁离子氧化为铁离子,由得失电子数目守恒可知,亚铁离子的物质的量减少,消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少,所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除 。
【分析】酸溶环节:铁屑(含少量 Fe2O3)加 H2SO4后,Fe 与硫酸反应生成 FeSO4,Fe2O3与硫酸反应生成 Fe2(SO4)3,过量 Fe 会还原 Fe3+为 Fe2+,最终溶液以 FeSO4为主。
沉淀环节:向上述溶液加 H2C2O4,Fe2+与草酸反应生成 FeC2O4沉淀,过滤得到该固体;灼烧环节:FeC2O4在 O2中灼烧,发生反应生成铁的氧化物(如 Fe2O3),同时产生 CO、CO2气体;还原环节:灼烧产物经还原反应转化为纳米铁粉。据此解答。
(1)“酸溶”时铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气,氧化铁和硫酸生成硫酸铁和水,硫酸铁和铁生成硫酸亚铁,则氧化还原反应的离子方程式:、。
(2)由题意可得如下转化关系:H2SO4~FeSO4~H2C2O4~FeC2O4,则沉淀过程中加入2mol/L草酸的体积为0.46L×1.5mol/L÷2mol/L=0.345L=345mL;
(3)由题意可知,草酸亚铁在氧气中灼烧生成氧化铁、一氧化碳和二氧化碳,设反应生成一氧化碳和二氧化碳的物质的量为1mol,由碳原子个数守恒可知,草酸亚铁的物质的量为1mol,由铁原子个数守恒可知,生成氧化铁的物质的量为0.5mol,设反应消耗氧气的物质的量为amol,由得失电子数目守恒可得:4a+1=0.5×2+1,解得a=0.25,则反应的化学方程式为;
(4)①由图可知,反应中铁元素的化合价升高被氧化,纳米铁粉为反应的还原剂,表现还原性;
②在铁粉总量一定的条件下,若废水中的溶解氧过多,氧气会将亚铁离子氧化为铁离子,由得失电子数目守恒可知,亚铁离子的物质的量减少,消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少,所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除。
29.【答案】(1) C
(2) 排净装置中空气
(3) 、
(4) I2
(5)
(6)
【知识点】二氧化硫的性质;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)A.浓硫酸与蔗糖反应,蔗糖被转化为碳,进一步反应生成二氧化碳和二氧化硫,体现浓硫酸的强氧化性,未体现酸性,不符合题意;
B.浓硫酸与铁发生钝化反应,阻碍了反应进一步进行,体现浓硫酸强氧化性,不符合题意;
C.浓硫酸与铜加热生成二氧化硫,同时生成盐:硫酸铜,体现浓硫酸强氧化性、酸性,符合题意;
D.浓硫酸和硫磺反应生成二氧化硫,体现浓硫酸强氧化性,不符合题意;
故答案为:C;
(2)空气中氧气会氧化二氧化硫为六价硫,干扰装置C中对二氧化硫性质的检验,实验前要在装置中鼓入,目的是排净装置中空气;
故答案为: 排净装置中空气 ;
(3)二氧化硫被铁离子氧化为硫酸根离子:,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀,反应为:;
故答案为:、 ;
(4)由图可知,反应中HI、I2既是反应物又是生成物,故可循环利用的物质是和I2;
故答案为: I2 ;
(5)反应一为碘单质、二氧化硫、水反应生成硫酸和HI,化学方程式是故答案为: ;
(6)尾气二氧化硫有毒,能和氢氧化钠溶液反应而被吸收,故装置为:。
故答案为: 。
【分析】浓硫酸和亚硫酸钠生成硫酸钠和水、二氧化硫,二氧化硫被铁离子氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀;
(1)判断浓硫酸是否同时体现强氧化性和酸性,关键看是否生成盐(体现酸性)和含硫还原产物(体现氧化性)。只有浓硫酸与铜反应生成硫酸铜(盐)和二氧化硫,符合条件,选 C。
(2)鼓入 N2是为了排除装置内空气,避免 O2氧化 SO2,干扰后续性质检验。
(3)SO2被 Fe3+氧化为 SO42-,再与 Ba2+生成 BaSO4沉淀,据此书写离子反应。
(4)流程中 I2既是反应物又是生成物,与 HI 均可循环利用。
(5)反应一为 SO2、I2、H2O 反应生成 H2SO4和 HI,据此书写方程式。
(6)用 NaOH 溶液吸收 SO2,装置需长导管进气、短导管出气(洗气装置)。
30.【答案】(1)1∶4
(2)0.25mol/L
【知识点】有关混合物反应的计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)和混合物样品,加入氯化铁,铁首先和氯化铁生成氯化亚铁,若铁不足,则铜进一步和氯化铁生成氯化亚铁和氯化铜;根据表格数据可知,四次实验中反应前后固体质量差分别为2.96g、2.88g、2.8g、2.8g,且每次固体都有剩余,说明四组实验中氯化铁都不足,而且Ⅲ、Ⅳ两组实验中只有铁溶解(实验I-Ⅳ过程中样品质量逐渐增加,混合物中铁的物质的量不断增加,则一旦反应消耗的固体的质量不变,说明氯化铁与混合物中的铁反应,且铁还有剩余,氯化铁不足),因此溶解的铁为2.80g,物质的量为2.80g÷56g/mol=0.05 mol,,氯化铁的物质的量为0.10mol,因此c(FeCl3)=0.10mol÷0.4L=0.25mol/L,根据数据Ⅰ,固体剩余,说明氯化铁完全反应,假设铁和铜的物质的量分别为x、y,则56x+64y=9.36g,铁完全溶解,消耗氯化铁的物质的量为2x,铜部分溶解:,消耗氯化铁的物质的量为0.1mol-2x,则x×56g/mol +×64g /mol =9.36g-6.40 g=2.96 g,解得x=0.03 mol,y=0.12 mol,因此n(Fe)∶n(Cu)=x∶y=0.03 mol∶0.12mol=1∶4。
故答案为: 1∶4 ;
(2)由(1)分析,溶液的物质的量浓度0.25mol/L。
故答案为: 0.25mol/L 。
【分析】(1)Fe 先与 FeCl3反应,Fe 不足时 Cu 再反应。根据实验数据,结合固体质量变化,通过反应方程式列方程,计算 Fe 和 Cu 的物质的量,得出比例为 1:4。
(2)依据 Fe 与 FeCl3的反应(Fe+2FeCl3=3FeCl2),结合 Fe 的物质的量算出 FeCl3的物质的量,再用浓度公式(c = n÷V)求得浓度为 0.25mol/L。
(1)和混合物样品,加入氯化铁,铁首先和氯化铁生成氯化亚铁,若铁不足,则铜进一步和氯化铁生成氯化亚铁和氯化铜;根据表格数据可知,四次实验中反应前后固体质量差分别为2.96g、2.88g、2.8g、2.8g,且每次固体都有剩余,说明四组实验中氯化铁都不足,而且Ⅲ、Ⅳ两组实验中只有铁溶解(实验I-Ⅳ过程中样品质量逐渐增加,混合物中铁的物质的量不断增加,则一旦反应消耗的固体的质量不变,说明氯化铁与混合物中的铁反应,且铁还有剩余,氯化铁不足),因此溶解的铁为2.80g,物质的量为2.80g÷56g/mol=0.05 mol,,氯化铁的物质的量为0.10mol,因此c(FeCl3)=0.10mol÷0.4L=0.25mol/L,根据数据Ⅰ,固体剩余,说明氯化铁完全反应,假设铁和铜的物质的量分别为x、y,则56x+64y=9.36g,铁完全溶解,消耗氯化铁的物质的量为2x,铜部分溶解:,消耗氯化铁的物质的量为0.1mol-2x,则x×56g/mol +×64g /mol =9.36g-6.40 g=2.96 g,解得x=0.03 mol,y=0.12 mol,因此n(Fe)∶n(Cu)=x∶y=0.03 mol∶0.12mol=1∶4。
(2)由(1)分析,溶液的物质的量浓度0.25mol/L。
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