一、選擇題:共16題,共44分。第1~10題,每題2分;第11~16題,每題4分。每題只有一個選項最符合題意。
1.(2022·廣東卷)中華文明源遠流長,在世界文明中獨樹一幟,漢字居功至偉。隨著時代發(fā)展,漢字被不斷賦予新的文化內(nèi)涵,其載體也發(fā)生相應(yīng)變化。下列漢字載體主要由合金材料制成的是
【答案】B
【解析】A項,獸骨,甲骨文的契刻載體之一,主要是牛的肩胛骨,一小部分是羊、豬、鹿的肩胛骨,還有極少部分的牛肋骨,其主要成分是碳酸鈣和其它鈣鹽,不符合題意;B項,青銅器是紅銅與其他化學(xué)元素錫、鉛等的合金,屬于合金材料,項符合題意;C項,紙張的主要成分是纖維素,不符合題意;D項,液晶顯示器是一種采用液晶為材料的顯示器,液晶是一類介于固態(tài)和液態(tài)間的有機化合物,不符合題意。
2.(2022·江蘇無錫期末改編)分類法是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。下列物質(zhì)或變化能按照對應(yīng)的分類標(biāo)準(zhǔn)歸類的是
【答案】D
【解析】A項,CO2是酸性氧化物,錯誤;B項,F(xiàn)e是Ⅷ族元素,不是主族元素,錯誤;C項,鋁合金是混合物,不是電解質(zhì),錯誤;D項,Cl2―→Ca(ClO)2、Na2O2―→O2、FeSO4―→Fe2(SO4)3,三變化中均有化合價的改變,是氧化還原反應(yīng),正確。
3.(2022·河南濮陽期末)火藥是中國的“四大發(fā)明”之一。黑火藥在發(fā)生爆炸時,發(fā)生的反應(yīng)為2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑。下列有關(guān)說法正確的是
A.C是還原劑,KNO3與S是氧化劑
B.當(dāng)轉(zhuǎn)移l ml e-時,有2.24 L N2生成
C.N2的電子式為
D.K2S的電子式為K∶eq \(S,\s\up8(··),\s\d8(··))∶K
【答案】A
【解析】A項,反應(yīng)中,碳元素從0價升高到+4價、氮元素從+5價降低到0價、硫元素從0價降低到-2價,則C是還原劑,KNO3與S是氧化劑,正確;B項,由題給方程式可得關(guān)系式:N2~12 e-,當(dāng)轉(zhuǎn)移l ml e-時,有 EQ \f(1,12) ml N2生成,但不知氣體是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況,難以計算氮氣的體積,錯誤;C項,氮氣分子內(nèi),氮原子之間共用三對電子,對每個氮原子還有一對未共用電子對,N2的電子式為,錯誤;D項,硫化鉀為離子化合物,由鉀離子和硫離子構(gòu)成,K2S的電子式為K+[∶eq \(S,\s\up7(··),\s\d7(··))∶]2-K+,錯誤。
4.(2022·安徽宣城期末)“科技創(chuàng)造價值,創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”。下列對我國科技成就解讀不合理的是
【答案】A
【解析】A項,液氫汽化時是氣態(tài)的H2變成液態(tài)的H2,而H2分子內(nèi)的化學(xué)鍵沒有斷裂,錯誤;B項,Se是34號元素,原子核外電子排布是2、8、18、6,所以Se位于元素周期表第四周期第VIA族,正確;C項,金屬材料包括純金屬及合金,鈦合金是合金材料,因此屬于金屬材料,正確;D項,Li是3號元素,原子核外電子排布是2、1,可見Li原子最外層只有1個電子,正確。
5.(2022·江蘇常州期末改編)室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1 ml·L-1 NaClO溶液:H+、K+、I-、SO42-
B.0.1 ml·L-1 H2SO4溶液:Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
C.0.1 ml·L-1 NaOH溶液:Na+、Ca2+、NO3-、CO32-
D.0.1 ml·L-1 K2CO3溶液:Na+、NHeq \\al(+,4)、SO42-、HCO3-
【答案】D
【解析】A項,H+、I-與ClO-發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量存在,錯誤;B項,H+、NO3-與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量共存,錯誤;C項,Ca2+、CO32-結(jié)合生成沉淀,不能共存,錯誤;D項,各種離子之間互不反應(yīng),能大量存在,正確。
6.(2022·江蘇蘇州期末改編)下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是
A.醋酸滴到大理石地板上,有氣泡產(chǎn)生:2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑
B.向水中加入金屬鈉:2Na+2H2O=2OH-+2Na++H2↑
C.向燒堿溶液中加入一小段鋁片:2Al+2OH-=2AlO2-+H2↑
D.向氫氧化鈉溶液中通入少量Cl2:Cl2+OH-=Cl-+HClO
【答案】B
【解析】A項,醋酸是弱酸不能拆成H+,錯誤;B項,向水中加入金屬鈉生成氫氧化鈉和氫氣:2Na+2H2O=2OH-+2Na++H2↑,正確;C項,氧原子不守恒,應(yīng)為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,錯誤;D項,向氫氧化鈉溶液中通入少量Cl2生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,沒有次HClO生成,錯誤。
7.(2022·浙江溫州期末)已知NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.120 g NaHSO4和KHSO3的固體混合物中含有的陽離子數(shù)為NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 LCl2通入足量水中,水溶液中Cl-和ClO-離子總數(shù)為0.2NA
C.50 mL 12 ml·L-1的濃鹽酸與足量的MnO2加熱充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.3NA
D.0.1 ml?L-1 Ba(OH)2溶液中含有OH-的數(shù)目為0.2NA
【答案】A
【解析】A項,1 ml NaHSO4和1 ml KHSO3中都含有1 ml陽離子,NaHSO4和KHSO3的摩爾質(zhì)量均為120 g·ml-1,因此120 g NaHSO4和KHSO3的固體混合物中含有陽離子物質(zhì)的量為1 ml,正確;B項,氯氣通入水中,只有少量的氯氣與水反應(yīng),水溶液中含氯微粒有Cl2、Cl-、HClO、ClO-,因此水溶液中Cl-和ClO-離子物質(zhì)的量小于0.2 ml,錯誤;C項,MnO2只與濃鹽酸反應(yīng),MnO2是足量,隨著反應(yīng)進行,濃鹽酸物質(zhì)的量濃度降低,到達某一濃度,反應(yīng)停止,因此無法計算出轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量,錯誤;D項,題中沒有說明溶液的體積,無法計算氫氧化鋇的物質(zhì)的量,無法求出OH-的物質(zhì)的量,錯誤。
8.(2022·安徽宣城期末)價類二維圖是學(xué)習(xí)元素及其化合物知識的重要模型。下圖為氯元素的價類二維圖,有關(guān)說法不正確的是
A.a(chǎn)的形成過程:B.a(chǎn)→b→c→d轉(zhuǎn)化均為氧化反應(yīng)
C.c是一種新的自來水消毒劑D.d不穩(wěn)定,容易分解
【答案】B
【解析】根據(jù)價類二維圖可知,a為HCl,b為Cl2,c為ClO2,d為HClO。
A項,HCl的形成過程:,正確;B項,a→b、b→c中氯元素化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng),而c→d中氯元素化合價降低發(fā)生還原反應(yīng),不正確;C項,c為ClO2,具有強氧化性,是一種新的自來水消毒劑,正確;D項,d為HClO,不穩(wěn)定,見光分解生成HCl和氧氣,正確。
9.(2022·廣州海珠區(qū)期末)已知:33As(砷)與P為同族元素。下列說法不正確的是
A.As原子核外最外層有5個電子
B.AsH3的電子式是
C.熱穩(wěn)定性:AsH3<PH3
D.非金屬性:As<Cl
【答案】B
【解析】A項,As與P為同族元素,為VA族元素,則其原子核外最外層有5個電子,正確;B項,AsH3屬于共價化合物,電子式與氨氣相似,為,不正確;C項,非金屬的非金屬性越強,其氣體氫化物越穩(wěn)定,非金屬性As<P,熱穩(wěn)定性:AsH3<PH3,正確;D項,同周期元素,原子序數(shù)越小,非金屬性越強,非金屬性:As<Cl,正確。
10.(2022·北京豐臺區(qū)期中)根據(jù)元素周期律,由下列事實進行歸納推測,推測不合理的是
【答案】D
【解析】A項,Be、Mg、Ca位于同一主族,其金屬性逐漸增強,根據(jù)Mg與冷水較難反應(yīng)、Ca與冷水較易反應(yīng),可以推測Be(鈹)與冷水更難反應(yīng),推測合理,不符合題意;B項,Na、Al、Si位于同一周期,其金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸增加,根據(jù)Na與Cl形成離子鍵,Al與Cl形成共價鍵可以推測Si與Cl形成共價鍵,推測合理,不符合題意;C項,Cl、Br、I位于同一主族,其非金屬性逐漸減弱,根據(jù)HCl在1500°C時分解、HI在230°C時分解,可以推測HBr的分解溫度介于二者之間,推測合理,不符合題意;D項,第ⅠA族堿金屬元素組成的單質(zhì)隨核電荷數(shù)的遞增,熔沸點降低,而第VIIA族元素單質(zhì)的熔沸點逐漸升高,推測不合理,符合題意。
11.(2022·江蘇七市(南通、泰州、揚州、徐州、淮安、連云港、宿遷)二模)一種利用廢舊鍍鋅鐵皮制備磁性Fe3O4納米粒子的工藝流程如圖,已知鋅與鋁相似可溶于NaOH溶液中。
下列有關(guān)說法不正確的是
A.“堿洗”是為了去除廢舊鍍鋅鐵皮表面的油污
B.“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
C.“氧化”后的溶液中金屬陽離子主要有Fe2+、Fe3+、Na+
D.用激光筆照射“加熱沉鐵”后所得分散系,產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)
【答案】A
【解析】向廢舊鍍鋅鐵皮中加入氫氧化鈉溶液除去鋅,過濾向固體中加入稀硫酸,鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵,向硫酸亞鐵溶液中加入次氯酸鈉溶液,將一部分亞鐵離子氧化為鐵離子,發(fā)生反應(yīng):2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,先通入氮氣排盡空氣(防止后續(xù)生成的氫氧化亞鐵被氧化),加入氫氧化鈉溶液產(chǎn)生氫氧化亞鐵、氫氧化鐵膠體,分離得到氫氧化亞鐵和氫氧化鐵,灼燒得到四氧化三鐵。
A項,由分析可知,“堿洗”是為了除去鋅,過濾得到鐵單質(zhì),錯誤;B項,“氧化”時,亞鐵離子與次氯酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,正確;C項,“氧化”時,部分亞鐵離子與次氯酸根離子發(fā)生反應(yīng):2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,故溶液中金屬陽離子主要有Fe2+、Fe3+、Na+,正確;D項,“加熱沉鐵”后所得分散系為膠體,膠體可產(chǎn)生丁達爾效應(yīng),正確。
12.(2022·廣州海珠區(qū)期末)下列實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是
【答案】A
【解析】A項,將KI和FeCl3溶液在試管中混合后滴加淀粉溶液,溶液變藍,說明碘離子被鐵離子氧化,因此氧化性:Fe3+>I2,正確;B項,分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體,試管壁有水珠,說明固體表面吸附了一定的水蒸氣,不能說明都分解,錯誤;C項,向AlCl3溶液中加入過量NaOH溶液,反應(yīng)生成了偏鋁酸鈉和水,錯誤;D項,將水蒸氣通過灼熱的鐵粉,得到的產(chǎn)物為黑色,不是紅色,錯誤。
13.(2022·湖北武漢東湖高新區(qū))下列裝置或操作一定能達到實驗?zāi)康氖?br>【答案】C
【解析】A項,把碳酸氫鈉放在小試管內(nèi)、碳酸鈉放在大試管內(nèi),驗證碳酸鈉、碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性,不符合題意;B項,稀鹽酸具有揮發(fā)性,鹽酸和二氧化碳都能與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀,燒杯內(nèi)有沉淀生成,不能證明非金屬性C>Si,不符合題意;C項,濕棉花團受熱產(chǎn)生水蒸氣,鐵在高溫條件下和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,肥皂泡能燃燒,證明證鐵與水蒸氣反應(yīng)能生成H2,符合題意;D項,氯氣和FeCl2反應(yīng)生成FeCl3;分液漏斗中生成的FeCl3溶液中可能含有氯氣,F(xiàn)e3+、Cl2都能把I-氧化為I2,試管內(nèi)四氯化碳溶液變?yōu)樽霞t色,不能證明氧化性Fe3+>I2,不符合題意。
14.(2022·浙江寧波中學(xué)期中)向50 mL NaOH溶液中逐漸通入一定量的CO2(假設(shè)溶液體積不變),隨后取此溶液10 mL,將其稀釋至100 mL,并向此稀釋后的溶液中逐滴加入0.1 ml·L-1的鹽酸,產(chǎn)生CO2氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)與所加入的鹽酸的體積關(guān)系如圖,下列分析錯誤的是
A.OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:H++OH-=H2O、CO32-+H+=HCO3-
B.NaOH在吸收CO2后,所得溶液的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3,其物質(zhì)的量之比為1∶1
C.產(chǎn)生的CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為0.056 L
D.原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5 ml·L-1
【答案】D
【解析】當(dāng)生成CO2氣體時,發(fā)生反應(yīng)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,由圖可知,生成CO2氣體體積至最大,消耗HCl為25 mL,若二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中只有Na2CO3,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,將Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3應(yīng)消耗HCl為25 mL,而圖象中開始生成CO2氣體時消耗HCl體積為50 mL,說明該階段還發(fā)生反應(yīng):NaOH+HCl=NaCl+H2O,氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3。
A項,由上述分析可知,OA段所發(fā)生的反應(yīng)為鹽酸先與過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng),再與碳酸鈉溶液反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式:H++OH-=H2O、CO32-+H+=HCO3-,正確;B項,由圖可知,中和NaOH消耗HCl的體積為(50-25) mL=25 mL,由方程式可知NaOH和Na2CO3的物質(zhì)的量之比等于兩個過程分別消耗鹽酸的體積之比,則NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比為25 mL∶25 mL=1∶1,正確;C項,由圖可知,碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳消耗25 mL鹽酸,根據(jù)反應(yīng)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為0.025 L×0.1 ml·L-1×22.4 L·ml-1=0.056 L,正確;D項,反應(yīng)生成CO2氣體體積最大時,溶液中的溶質(zhì)為NaCl,由鈉離子、氯離子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075 L×0.1 ml·L-1=0.0075 ml,故原氫氧化鈉溶液的濃度為 EQ \f(0.0075 ml×5,0.05 L)=0.75 ml·L-1,錯誤。
15.(2022·湖南卷)科學(xué)家合成了一種新的共價化合物(結(jié)構(gòu)如下圖所示),X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,W的原子序數(shù)等于X與Y的原子序數(shù)之和,已知—X2Z5的結(jié)構(gòu)為:。下列說法錯誤的是
A.原子半徑:X>Y>Z
B.非金屬性:Y>X>W(wǎng)
C.Z的單質(zhì)具有較強的還原性
D.原子序數(shù)為82的元素與W位于同一主族
【答案】C
【解析】X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,且Y形成兩個共價鍵,則Y為O元素,W形成四個共價鍵,若W為Si,結(jié)合W的原子序數(shù)等于X與Y的原子序數(shù)之和,可知X的核電荷數(shù)為14-8=6,則X為C元素。形成的化合物為共價化合物,則Z為非金屬元素,根據(jù)碳形成四個共價鍵,由—X2F5的結(jié)構(gòu):,Z為價鍵為一價,其原子最外層電子數(shù)為1或7,結(jié)合X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,可知Z是F元素。
A項,同周期元素,從左到右原子半徑依次減小,則C、O、F的原子半徑大小順序為X(C)>Y(O)>Z(F),正確;B項,同周期元素,從左到右元素的非金屬性依次增強,同主族元素,從上到下元素的非金屬性依次減弱,則C、O、Si的非金屬性強弱順序為Y(O)>X(C)>X(Si),正確;C項,位于元素周期表右上角的F元素的非金屬性最強,單質(zhì)具有很強的氧化性,錯誤;D項,原子序數(shù)為82的元素為鉛元素,與硅元素都位于元素周期表ⅣA族,正確。
16.(2022·云南玉溪期末)向含有Fe2+、I-、Br-(已知還原性I->Fe2+>Br-)的溶液中緩慢通入氯氣,溶液中各種離子的物質(zhì)的量變化如圖所示。下列說法正確的是
A.當(dāng)通入2 ml Cl2時,溶液中發(fā)生的離子反應(yīng)是:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
B.DE段表示n(Fe2+)的變化情況
C.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=3∶1∶2
D.B點時溶液中含有I-和Br-
【答案】A
【解析】還原性I->Fe2+>Br-,向混合溶液中通入氯氣時,氯氣先氧化I-,然后再氧化Fe2+,最后氧化Br-。從圖中可以看出,當(dāng)通入1 ml Cl2時,I-完全被氧化,發(fā)生的反應(yīng)為:Cl2+2I-=I2+2Cl-,所以I-的物質(zhì)的量為2 ml。再通入2 ml Cl2時,F(xiàn)e2+被氧化:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,所以Fe2+的物質(zhì)的量為4 ml。最后再通入3 ml Cl2,Br-被氧化:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,所以Br-的物質(zhì)的量為6 ml。
A項,當(dāng)通入2 ml Cl2時,I-全部被氧化,F(xiàn)e2+被氧化了一半,所以溶液中發(fā)生的離子反應(yīng)是:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-,正確;B項,由以上分析可知,DE段表示Br-被氧化,所以表示的是n(Br-)的變化情況,錯誤;C項,由以上分析可知,n(Fe2+)=4 ml,n(I-)=2 ml,n(Br-)=6 ml,所以n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3,錯誤;D項,由以上分析可知,B點時I-剛好被氧化完全,所以B點時溶液中含有未被氧化的Fe2+和Br-,錯誤。
二、非選擇題:共4題,共56分。
17.(12分)(2022·北京西城期末)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型凈水劑,制備流程如下:
資料:Ⅰ.K2FeO4可溶于水,微溶于KOH溶液,難溶于乙醇。KOH易溶于乙醇。
Ⅱ.FeO42-在堿性溶液中穩(wěn)定,中性和酸性溶液中不穩(wěn)定。
(1)K2FeO4具有強氧化性,其中鐵元素的化合價為_______價。
(2)Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO的離子方程式是______________________________。
(3)補全“氧化”中反應(yīng)的離子方程式:
ClO-+Fe3++_______=FeO42-+_______+______
(4)下列說法正確的是___________。
a.“氧化”中NaOH溶液過量的目的是使FeO42-穩(wěn)定存在
b.“轉(zhuǎn)化”中生成K2FeO4固體
c.設(shè)計物質(zhì)循環(huán)的目的是提高原料的利用率
(5)粗K2FeO4轉(zhuǎn)化為純K2FeO4的操作包含洗滌,去除固體表面的KOH,可以用________洗滌。
(6)K2FeO4與稀硫酸反應(yīng)生成Fe3+和O2,通過測定生成O2的體積,可計算K2FeO4的純度。[M(K2FeO4)=198 g·ml-1]
取m g K2FeO4產(chǎn)品與稀硫酸反應(yīng),測得生成O2的體積為V mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
①計算K2FeO4的純度=______________(列算式)。(物質(zhì)的純度= EQ \f(物質(zhì)的質(zhì)量,樣品的質(zhì)量)×100%)
②若將稀硫酸換成稀鹽酸,生成的氣體中含有Cl2,導(dǎo)致K2FeO4的純度的計算值偏大,原因是_____________________________________________________________________。
【答案】(1)+6(1分) (2)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O(2分) (3)3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O(2分) (4)abc(2分) (5)乙醇(1分) (6)① EQ \f( EQ \f(4,3)×198V×10-3,22.4m)×100%(2分) ②Cl-被K2FeO4氧化生成Cl2,生成1 ml Cl2轉(zhuǎn)移2 ml電子,而生成1 ml O2轉(zhuǎn)移4 ml電子,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同時,生成Cl2,氣體的物質(zhì)的量增大,計算值偏大(2分)
【解析】硝酸鐵固體在過量氫氧化鈉溶液中被氯氣氧化生成高鐵酸鈉,過濾得到高鐵酸鈉溶液,加入過量氫氧化鉀固體轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀,過濾得到粗高鐵酸鉀,最終經(jīng)過處理得到純高鐵酸鉀固體。
(1)K2FeO4中K和O的化合價分別是+1價和-2價,依據(jù)化合價代數(shù)和為0可知,其中鐵元素的化合價為+6價;(2)Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO的離子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;(3)ClO-+Fe3++______=FeO42-+______+______,反應(yīng)中ClO-氯被還原為Cl-,元素化合價從+1價降低到-1價得到2個電子,鐵元素化合價從+3價升高到+6價,失去3個電子,根據(jù)電子得失守恒有3ClO-+2Fe3++______=2FeO42-+3Cl-+______,再電荷守恒3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+______,最后據(jù)原子守恒得離子方程式為3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;(4)a項,由于FeO42-在堿性溶液中穩(wěn)定,中性和酸性溶液中不穩(wěn)定,所以“氧化”中NaOH溶液過量的目的是使FeO42-穩(wěn)定存在,正確;b項,“轉(zhuǎn)化”中鈉鹽轉(zhuǎn)化為鉀鹽,因此生成K2FeO4固體,正確;c項,濾液2中含有氫氧化鈉,可以循環(huán)利用,則設(shè)計物質(zhì)循環(huán)的目的是提高原料的利用率,正確;(5)由于K2FeO4可溶于水,微溶于KOH溶液,難溶于乙醇,KOH易溶于乙醇,所以去除固體表面的KOH,可以用乙醇洗滌;(6)①K2FeO4與稀硫酸反應(yīng)生成Fe3+和O2,方程式為4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O,測得生成O2的體積為V mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),因此K2FeO4的純度= EQ \f( EQ \f(4,3)× EQ \f(V×10-3 L,22.4 L·ml-1)×198 g·ml-1,m g)×100%= EQ \f( EQ \f(4,3)×198V×10-3,22.4m)×100%;②由于Cl-被K2FeO4氧化生成Cl2,生成1 ml Cl2轉(zhuǎn)移2 ml電子,而生成1 ml O2轉(zhuǎn)移4 ml電子,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同時,生成Cl2,氣體的物質(zhì)的量增大,計算值偏大。
18.(11分)(2022·北師大附中)某小組研究Na2O2的性質(zhì)。
(1)查閱資料,Na2O2與濃鹽酸既能發(fā)生氧化還原反應(yīng),又能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),于是通過實驗研究了Na2O2與濃鹽酸反應(yīng)。
【實驗過程和現(xiàn)象】
將濃鹽酸滴入裝有少量Na2O2的試管中,試管壁發(fā)熱并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,反應(yīng)后所得溶液呈淺黃綠色。向淺黃綠色溶液中加少量MnO2固體,立即產(chǎn)生大量無色無味的氣體。
①根據(jù)實驗現(xiàn)象推測刺激性氣味氣體可能為Cl2,生成Cl2的化學(xué)方程式為
_______________________________________________。
②解釋加少量MnO2固體,立即產(chǎn)生大量無色無味氣體的原因:________________________________________________。
(2)小組設(shè)計了下列實驗裝置證明了Na2O2和CO2反應(yīng)時必須與水接觸。
【實驗過程和現(xiàn)象】
步驟1:打開彈簧夾K2,關(guān)閉K1,打開分液漏斗活塞加入鹽酸,將帶火星的木條放在a處,火星無明顯變化。
步驟2:打開彈簧夾K1,關(guān)閉K2,打開分液漏斗活塞加入鹽酸,將帶火星的木條放在a處,木條復(fù)燃。
①過氧化鈉跟二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________。
②用離子方程式表示飽和NaHCO3溶液的作用____________________________。
③大部分同學(xué)認(rèn)為實驗證明了Na2O2和CO2反應(yīng)時必須與水接觸。乙同學(xué)認(rèn)為上述實驗設(shè)計有漏洞,需要補充實驗步驟3才能證明結(jié)論。補充的實驗步驟3是:_______________________
__________________________________。
【答案】(1)①Na2O2+4HCl(濃)=Cl2↑+2NaCl+2H2O(2分) ②Na2O2與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了H2O2(1分),加入MnO2,H2O2分解得O2(1分) (2)①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(2分) ②HCO3-+H+=CO2↑+H2O(2分) ③反應(yīng)完成后,取K1后干燥管中少量固體加入稀鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中(1分),若變渾濁(1分),則實驗結(jié)論成立(1分)
【解析】用鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳,但生成的二氧化碳中會混有氯化氫和水蒸氣,因此飽和NaHCO3溶液是為了除去氯化氫,濃硫酸是為了除去水蒸氣,打開彈簧夾K2,關(guān)閉K1,干燥的二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)。打開彈簧夾K1,關(guān)閉K2,潮濕的二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)。
(1)①由題意可知,過氧化鈉和濃鹽酸發(fā)生了氧化還原反應(yīng)生成了氯氣,其中過氧化鈉作為氧化劑,被還原為水,濃鹽酸作為還原劑,被氧化成氯氣:Na2O2+HCl(濃)―→Cl2↑+NaCl+H2O,氧的價態(tài)降低2價,氯的價態(tài)升高1價,由得失電子守恒1Na2O2+2HCl(濃)―→1Cl2↑+2NaCl+H2O,有NaCl生成說明反應(yīng)中鹽酸還體現(xiàn)了酸性,由質(zhì)量守恒得過氧化鈉和濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2O2+4HCl(濃)=Cl2↑+2NaCl+2H2O;②過氧化鈉在與濃鹽酸反應(yīng)的過程中也會生成過氧化氫,過氧化氫在二氧化錳存在的條件下,會分解生成氧氣,因此加少量MnO2固體,會立即產(chǎn)生大量無色無味氣體;(2)①過氧化鈉跟二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;②鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳氣體中會混有氯化氫氣體,飽和NaHCO3溶液是用來除去二氧化碳中的氯化氫,因此離子方程式為:HCO3-+H+=CO2↑+H2O;③氣體中有水蒸發(fā),水也會和過氧化鈉反應(yīng)放出氧氣,使帶火星的木條復(fù)燃,因此若要證明二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)了,需證明碳酸鈉的存在,具體操作為:反應(yīng)完成后,取K1后面的干燥管中少量固體加入稀鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中,若變渾濁,則實驗結(jié)論成立。
19.(16分)(2022·廣州海珠區(qū)期末)含氯物質(zhì)在生產(chǎn)生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)的過程中,將它與濃鹽酸混合加熱,產(chǎn)生了一種黃綠色氣體。1810年,戴維確認(rèn)這是一種新元素組成的單質(zhì),并命名為chlrine(中文命名“氯氣”)。
(1)實驗室沿用舍勒的方法制取Cl2的化學(xué)方程式為_______________________________。
(2)實驗室制取干燥Cl2時,凈化與收集Cl2所需裝置的接口連接順序為______________。
(3)新制氯水呈黃綠色是由于其中含有______。Cl2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。
某實驗小組探究新制氯水與鐵的反應(yīng)。實驗操作過程及實驗現(xiàn)象如圖所示。
①實驗i中產(chǎn)生少量無色無味氣體,該反應(yīng)的離子方程式是__________________________。
②實驗ii中觀察到溶液變?yōu)榧t色,可推知上層清液中含有Fe3+,該試劑X是____________。
③實驗iii中觀察到溶液無明顯變化,可推知上層清液中不含F(xiàn)e3+,其原因是___________________________________________________(用離子方程式表示)。
④甲同學(xué)認(rèn)為上層清液中的Fe3+是由Cl2與Fe2+反應(yīng)生成。乙同學(xué)認(rèn)為還有其他可能性,請列舉其中一種可能性_______________________________________。
【答案】(1)MnO2+4HCl(濃)eq \(===,\s\up6(Δ))MnCl2+Cl2↑+2H2O(2分) (2)dcbae(2分) (3)①氯氣(2分) ②Cl2+H2O=HCl+HClO(2分) (4)①Fe+2H+=Fe2++H2↑(2分) ②KSCN溶液(2分) ③2Fe3++Fe=3Fe2+(2分) ④溶液中的HClO將Fe2+氧化為Fe3+(2分)
【解析】(1)黃綠色氣體為氯氣,實驗室常用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣,其化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl(濃)eq \(===,\s\up6(Δ))MnCl2+Cl2↑+2H2O;(2)氯氣中混有氯化氫和水,應(yīng)將氣體先通過飽和食鹽水除去氯化氫,再通過濃硫酸除去水蒸氣,最后收集氯氣,因此凈化與收集氯氣所需裝置的接口連接順序為:dcbae;(3)氯氣為黃綠色氣體,新制氯水呈黃綠色是由于其中含有氯氣,氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cl2+H2O=HCl+HClO;(4)①氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,鹽酸與鐵反應(yīng)生成氫氣,離子方程式為:Fe+2H+=Fe2++H2↑;②檢驗鐵離子用KSCN溶液,KSCN溶液遇鐵離子變紅,因此試劑X為KSCN溶液;③實驗iii中觀察到溶液無明顯變化,可推知上層清液中不含F(xiàn)e3+,可能的原因是鐵粉過量,鐵將鐵離子還原為亞鐵離子,離子方程式為:2Fe3++Fe=3Fe2+;④氯水中除了氯氣有強氧化性外,氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸也有強氧化性,能將亞鐵離子氧化為鐵離子。
20.(17分)(2022·北京豐臺期中改編)短周期元素A、B、D、E、G、J在周期表中的位置如下:
根據(jù)上表回答問題:
(1)D在周期表中的位置是_________________。
(2)A、B、E、G的原子半徑由大到小的順序是___________________(填元素符號)。
(3)B的最高價氧化物的電子式為_______________。
(4)用電子式表示A與J形成化合物的過程:______________________________________。
(5)上述六種元素中的二種元素組成的物質(zhì)中,含有極性鍵和非極性鍵的共價化合物是_____________(寫結(jié)構(gòu)式),含有非極性鍵的離子化合物是___________________(寫電子式)。
(6)E與G的最高價氧化物對應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為:
_______________________________。
(7)下圖模型表示a、b、c、d四種分子中:
a.b.c.d.
則a是_________、b是_________、c是_________、d是_________(寫分子式)。
【答案】(1)第2周期第VIA族(2分) (2)Na>Al>C>H(2分) (3)eq \(O,\s\up6(··),\s\d8(··))∶∶C∶∶eq \(O,\s\up6(··),\s\d8(··))(2分) (4)―→(2分) (5)H—O—O—H(1分) Na+[∶eq \(O,\s\up6(··),\s\d6(··))∶eq \(O,\s\up6(··),\s\d6(··))∶]2-Na+(2分) (6)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(2分) (7)CO2 NH3 CH4 H2O(4分,每空1分)
【解析】由題干所示部分周期表的信息可知,A、B、D、E、G、J分別為:H、C、O、Na、Al、Cl六種元素。
(1)由題干所示部分周期表的信息可知,D在周期表中的位置是第2周期第VIA族;(2)根據(jù)同一周期從左到右原子半徑依次減小,同一主族從上到下原子半徑依次增大,則A、B、E、G的原子半徑由大到小的順序是Na>Al>C>H;(3)B為C元素其最高價氧化物為CO2,其電子式為eq \(O,\s\up6(··),\s\d8(··))∶∶C∶∶eq \(O,\s\up6(··),\s\d8(··));(4)由分析可知,A為H,J為Cl,二者化合生成共價化合物HCl,則A與J形成化合物的過程用電子式表示為:―→;(5)H、C、O、Na、Al、Cl六種元素中,H與O組成的H2O2中含有H—O極性鍵、O—O非極性鍵,其結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H,Na與O組成的Na2O2中Na+與O22-之間是離子鍵、O22-中O與O之間是非極性鍵,其電子式為Na+[∶eq \(O,\s\up6(··),\s\d6(··))∶eq \(O,\s\up6(··),\s\d6(··))∶]2-Na+;(6)由分析可知,E為Na、G為Al其最高價氧化物對應(yīng)水化物為NaOH、Al(OH)3,二者間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(7)已知C周圍需形成4個共價鍵,H周圍形成一個共價鍵,O周圍形成二個共價鍵,N周圍形成三個共價鍵,Cl周圍形成一個共價鍵。則a.為二氧化碳即CO2;b.為NH3;c.為CH4;d.為H2O。漢字載體
選項
A.獸骨
B.青銅器
C.紙張
D.液晶顯示屏
選項
物質(zhì)或變化
分類標(biāo)準(zhǔn)
A
Na2O、CO2、Fe2O3
堿性氧化物
B
Fe、Cl、O
主族元素
C
鋁合金、NaHSO4、Al2O3
電解質(zhì)
D
氯制漂白粉、Na2O2作供氧劑、FeSO4溶液變質(zhì)
氧化還原反應(yīng)
選項
科技成就
解讀
A
成功研制噸級氫液化系統(tǒng)
液氫汽化時因斷裂化學(xué)鍵而吸熱
B
揭示硒化銦(InSe)光電子器件應(yīng)用潛力
Se位于第ⅥA族
C
鈦合金材料應(yīng)用于“探索4500”水下機器人
鈦合金屬于金屬材料
D
富集分離7Li的豐度>99.99%
Li原子最外層只有1個電子
選項
事實
推測
A
Mg與冷水較難反應(yīng),Ca與冷水較易反應(yīng)
Be(鈹)與冷水更難反應(yīng)
B
Na與Cl形成離子鍵,Al與Cl形成共價鍵
Si與Cl形成共價鍵
C
HCl在1500℃時分解,HI在230℃時分解
HBr分解溫度介于二者之間
D
隨核電荷數(shù)遞增,第ⅠA族的堿金屬元素單質(zhì)的沸點逐漸降低
隨核電荷數(shù)遞增,第ⅦA族元素單質(zhì)的沸點也逐漸降低
選項
實驗操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
將KI和FeCl3溶液在試管中混合后滴加淀粉溶液
溶液變藍
氧化性:Fe3+>I2
B
分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體
試管內(nèi)壁都有水珠
兩種物質(zhì)均受熱分解
C
向AlCl3溶液中加入過量NaOH溶液
無明顯變化
AlCl3與NaOH不反應(yīng)
D
將水蒸氣通過灼熱的鐵粉
粉末變紅
鐵與水在高溫下發(fā)生反應(yīng)
A
B
C
D
驗證熱穩(wěn)定性:
Na2CO3>NaHCO3
驗證非金屬性強弱:C>Si
驗證鐵與水蒸氣反應(yīng)能生成H2
驗證氧化性:
Cl2>Fe3+>I2
A
B
D
E
G
J

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