一、單選題(本大題共20小題)
1.化學(xué)與社會(huì)、生活、科技密切相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.Ti-Fe合金室溫下可吸收氫氣形成金屬氫化物,可作儲(chǔ)氫材料
B.FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣里受熱,能迅速被氧化成
C.生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵碳合金,生鐵的含碳量比鋼的含碳量低
D.鋁制品表面的氧化膜可以起到保護(hù)作用,因此鋁制餐具可以用來(lái)存放酸性或堿性食物
2.下列化學(xué)用語(yǔ)中,正確的是( )
A.次氯酸的結(jié)構(gòu)式:
B.氯化鈉的電子式:
C.的結(jié)構(gòu)示意圖:
D.用電子式表示溴化氫分子的形成過(guò)程:
3.德國(guó)重離子研究中心人工合成Cn的過(guò)程可表示為;。下列敘述正確的是( )
A.合成Cn的過(guò)程為化學(xué)變化B.的質(zhì)量數(shù)為277
C.Cn元素位于第六周期是副族元素D.與互為同位素
4.人們的幸福生活是靠辛勤勞動(dòng)創(chuàng)造出來(lái)的。下列化學(xué)知識(shí)解讀錯(cuò)誤的是
A.AB.BC.CD.D
5.2019年是元素周期表發(fā)表150周年,期間科學(xué)家為完善周期表做出了不懈努力。中國(guó)科學(xué)院院士張青蓮教授曾主持測(cè)定了銦(49In)等9種元素相對(duì)原子質(zhì)量的新值,被采用為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)。銦與銣(37Rb)同周期。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B. 49115In的中子數(shù)與電子數(shù)的差值為17
C.原子半徑:In>Al
D.堿性:In(OH)3>RbOH
6.下列除雜試劑和分離方法都正確的是( )
A.AB.BC.CD.D
7.下列離子方程式正確的是( )
A.向溶液中通入過(guò)量:
B.稀硝酸與硫酸亞鐵混合:
C.少量通入溶液:
D.過(guò)量的與溶液反應(yīng):
8.設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是( )
A.一定條件下,含0.1ml乙醇()的水溶液中,所含的氧原子數(shù)為0.1
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L氯氣與足量的NaOH溶液充分反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2
C.11.2L 中含有的共價(jià)鍵數(shù)目為1.5
D.常溫下,2.8g由和組成的混合氣體中含有的質(zhì)子總數(shù)為1.6
9.下列“類比”合理的是( )
A.沸點(diǎn):,則沸點(diǎn):LiW
B.X和Y可能形成含有非極性鍵的離子化合物
C.簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:X>W
D.Y、Z、E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物均為強(qiáng)堿
15.下列選項(xiàng)中的四種物質(zhì)按照轉(zhuǎn)化關(guān)系不能實(shí)現(xiàn)的是(反應(yīng)條件和部分產(chǎn)物略)( )
A.AB.BC.CD.D
16.常用作食鹽中的補(bǔ)碘劑,可用“氯酸鉀氧化法”制備,該方法的第一步反應(yīng)方程式為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,產(chǎn)生22.4L 時(shí),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移20ml
B.反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為6:11
C.可用石灰乳吸收反應(yīng)產(chǎn)生的制備漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)食鹽中的存在
17.微生物法煉銅是在反應(yīng)釜中加入黃銅礦(,其中Cu為+2價(jià))、硫酸鐵、硫酸和微生物,并鼓入空氣,黃銅礦逐漸溶解,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.當(dāng)黃銅礦中的鐵元素全部轉(zhuǎn)化為時(shí),生成1ml 共消耗2.5ml
B.整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)有和
C.反應(yīng)①的離子方程式為:
D.反應(yīng)釜中保持高溫不利于反應(yīng)進(jìn)行
18.某實(shí)驗(yàn)小組探究與反應(yīng)中滴加KSCN溶液變紅色后又褪色的原因,提出如下假設(shè):a.被還原 b.SCN-被氧化 c.SCN-被氧化。
設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ可驗(yàn)證假設(shè)b正確B.實(shí)驗(yàn)Ⅰ褪色后的溶液中變大
C.實(shí)驗(yàn)Ⅱ中產(chǎn)生的白色沉淀為D.實(shí)驗(yàn)Ⅲ的目的是排除假設(shè)b
19.已知水溶液中與不能大量共存。某未知溶液X可能含有、、、、、中的若干種,取該溶液進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn),若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所加試劑均過(guò)量,產(chǎn)生的氣體全部逸出。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.原溶液中一定不存在、
B.原溶液中可能存在,
C.原溶液中一定存在、、、,可能存在
D.原溶液中一定存在、、,濃度分別為0.01ml/L、0.01ml/L、0.05ml/L
20.向和的混合溶液中不斷通入,溶液中n(含碘的某微粒)和n(含鐵的某微粒)隨的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
(已知:①可將氧化成;②,為強(qiáng)酸)
A.還原性:B.b點(diǎn)溶液中
C.a(chǎn)點(diǎn)時(shí)已通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下氯氣的總體積為39.2LD.c點(diǎn)溶液中陰離子的個(gè)數(shù)為17
二、非選擇題(本大題共4小題)
21.隨原子序數(shù)遞增,八種短周期元素(用字母x、y等表示)原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示。根據(jù)判斷出的元素回答問(wèn)題:
(1)y在周期表中的位置是 。
(2)比較d、e簡(jiǎn)單離子的半徑大小(用化學(xué)式表示,下同): ;比較g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱: 。
(3)任選上述元素組成一種四原子共價(jià)化合物,寫出其電子式: 。
(4)f元素形成的單質(zhì)與e元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的水溶液反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)向30mL物質(zhì)的量濃度為c ml/L的e的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液中通入氣體后得溶液M,因通入量不同,溶液M的組成也不同。若向M中逐滴加入0.1的鹽酸,產(chǎn)生的氣體體積與加入鹽酸的體積的關(guān)系有如圖所示兩種情況(不計(jì)的溶解)。則曲線Y表明M中的溶質(zhì)為 (填化學(xué)式); ml/L;由曲線X、Y可知,兩次實(shí)驗(yàn)通入的體積之比為 。
22.新冠肺炎期間,化學(xué)消毒劑大顯身手。高鐵酸鉀(,)是一種高效多功能的綠色消毒劑,廣泛應(yīng)用于生活用水和廢水的殺菌、消毒。工業(yè)制備高鐵酸鉀的方法主要有濕法和干法兩種。
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室模擬濕法制備高鐵酸鉀的流程如下:
已知:轉(zhuǎn)化過(guò)程發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。
回答下列問(wèn)題:
(1)配制上述NaOH溶液,下列操作可能導(dǎo)致溶液濃度偏大的有 (填序號(hào))。
A.將NaOH放在濾紙上稱量
B.NaOH在燒杯中溶解后,未經(jīng)冷卻就立即轉(zhuǎn)移
C.容量瓶洗凈之后未干燥
D.定容時(shí)俯視刻度線
E.搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加水至刻度線
(2)NaOH溶液應(yīng)置于冰水浴中,否則溫度升高將發(fā)生如下副反應(yīng):(未配平)
①若有發(fā)生該副反應(yīng),該過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為 ;
②若反應(yīng)后溶液中NaCl和的物質(zhì)的量之比為6∶1,則生成NaCl和NaClO的物質(zhì)的量之比為 。
(3)氧化過(guò)程中溶液保持堿性。寫出反應(yīng)的離子方程式: 。
(4)產(chǎn)品經(jīng)干燥后得到純品99g,則的產(chǎn)率為 (用百分?jǐn)?shù)表示)。
Ⅱ.工業(yè)干法制備高鐵酸鉀的第一步反應(yīng)為:,
(5)該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物為 、 ,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為 。第二步反應(yīng)為:,試解釋該反應(yīng)能發(fā)生的原因 。
23.納米氮化鐵()是一種不溶于水的灰色粉末,常用作軟磁性材料,較高溫度時(shí),暴露在潮濕空氣中易釋放出氨氣。實(shí)驗(yàn)室模擬制備納米氮化鐵的步驟如下:
Ⅰ.制備納米
向無(wú)水乙醇中加入適量溶液和濃氨水,充分反應(yīng)后得漿料,經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥、研磨后得到暗紅色納米粉末。
(1)過(guò)濾操作中,不需要用到的儀器為 (填名稱)。
(2)寫出制備的化學(xué)方程式 。
(3)判斷是否洗滌干凈,選用的檢驗(yàn)試劑是 。
Ⅱ.制備納米氮化鐵
高溫下,用下圖裝置制備納米氮化鐵。
(4)裝置A中盛有濃氨水的儀器名稱為 。
(5)裝置C中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下,配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(6)氮化鐵在潮濕空氣中充分加熱生成磁性氧化鐵和氨氣的化學(xué)方程式為 。
24.白口鐵(鍍鋅鐵)在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。某小組以菱鋅礦(主要成分是,以及CuO、FeO、MgO和等)制備白口鐵的流程如下:
已知“浸取”后溶液中金屬陽(yáng)離子有、、、、(pH=5時(shí)沉淀完全)。
(1)為了提高“浸取”速率,可采取的措施有 。
(2)“濾渣1”的主要成分是 (填化學(xué)式)。
(3)“濾渣3”中主要成分是和,寫出“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。
(4)加Zn時(shí)轉(zhuǎn)化的離子方程式為 。
參考答案
1.【答案】A
【詳解】A.Ti-Fe合金能大量吸收H2形成金屬氫化物,將這些金屬氫化物加熱,它們又會(huì)分解,將儲(chǔ)存在其中的氫釋放出來(lái),可作儲(chǔ)氫材料,故A正確;
B.FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣里受熱,能被迅速氧化成Fe3O4,故B錯(cuò)誤;
C.生鐵的含碳量比鋼的含碳量高,故C錯(cuò)誤;
D.鋁在空氣中容易氧化,會(huì)在鋁的表面形成一層致密的氧化膜,可以保護(hù)鋁不會(huì)進(jìn)一步氧化,氧化鋁是兩性氧化物,能與酸和堿反應(yīng),所以如果長(zhǎng)時(shí)間存放酸性、堿性的食物會(huì)破壞已經(jīng)形成的氧化膜,因此鋁制餐具不可以用來(lái)長(zhǎng)時(shí)間存放酸性、堿性的食物,故D錯(cuò)誤;
答案選A。
2.【答案】C
【詳解】A.次氯酸的中心原子為O原子,其分別與H、Cl原子形成共價(jià)鍵,則結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,A錯(cuò)誤;
B.氯化鈉為離子化合物,電子式為,B錯(cuò)誤;
C.硫原子得到2個(gè)電子形成硫離子,核外有18個(gè)電子,結(jié)構(gòu)示意圖:,C正確;
D.HBr為共價(jià)化合物,用電子式表示溴化氫分子的形成過(guò)程:,D錯(cuò)誤;
故選C。
3.【答案】B
【詳解】A.合成Cn的過(guò)程屬于核反應(yīng),核反應(yīng)不是化學(xué)變化,故A錯(cuò)誤;
B.的質(zhì)子數(shù)為112、質(zhì)量數(shù)為277,故B正確;
C.Cn是112號(hào)元素,位于第7周期ⅡB族,故C錯(cuò)誤;
D.質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的同種元素的不同原子互為同位素,與質(zhì)子數(shù)不同,不是同種元素,不是同位素,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
4.【答案】D
【詳解】A.臭氧具有強(qiáng)氧化性,能殺滅病菌,故用臭氧消毒柜給餐具消毒,A正確;
B.生石灰遇水生成熟石灰,熟石灰氫氧化鈣具有堿性,可中和酸用于改良酸性土壤,B正確;
C.明礬凈水原理是硫酸鋁鉀溶液中含有鋁離子,鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,氫氧化鋁膠體具有吸附性凈水,C正確;
D.用氯化鐵溶液刻蝕電路板是利用了Fe3+可以將Cu氧化成Cu2+,自身被還原為Fe2+,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,氧化性:Fe3+> Cu2+,D錯(cuò)誤;
故選D。
5.【答案】D
【詳解】本題考查元素周期表、元素周期律的應(yīng)用。37Rb位于元素周期表中第五周期第ⅠA族,銦(49In)與銣(37Rb)同周期,且原子序數(shù)比Rb大12,由于周期表中第五周期中含有10種過(guò)渡元素,則In位于元素周期表中第五周期第ⅢA族,A正確; 49115In的質(zhì)量數(shù)為115,質(zhì)子數(shù)為49,則中子數(shù)為115-49=66,又因其電子數(shù)等于其質(zhì)子數(shù),故中子數(shù)和電子數(shù)的差值為66-49=17,B正確;In和Al同處于第ⅢA族,In原子比Al原子多2個(gè)核外電子層,則原子半徑:In>Al,C正確;由于金屬性:Rb>In,則堿性:In(OH)3Mg>Si,A正確;
B.Na和O形成的離子化合物Na2O2中含有非極性鍵,B正確;
C.非金屬性O(shè)大于Si,非金屬性越強(qiáng),其簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:H2O>SiH4,C正確;
D.氫氧化鎂為弱堿,D錯(cuò)誤;
故選D。
15.【答案】C
【詳解】A.Fe與H2O(g)反應(yīng)可生成Fe3O4和H2,CO還原Fe3O4可生成Fe和CO2,A能夠?qū)崿F(xiàn);
B.AlCl3與NaOH反應(yīng)可生成Al(OH)3等,Al(OH)3與HCl反應(yīng)可生成AlCl3等,B能夠?qū)崿F(xiàn);
C.Zn與FeCl2發(fā)生置換反應(yīng),可生成Fe等,F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)一定生成FeCl3,不能生成FeCl2,C不能實(shí)現(xiàn);
D.Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)可生成Ca(ClO)2等,Ca(ClO)2與濃鹽酸反應(yīng)可生成Cl2、CaCl2等,D能夠?qū)崿F(xiàn);
故選C。
16.【答案】B
【詳解】A.該反應(yīng)中只有碘元素價(jià)態(tài)升高,由0價(jià)升高至KH(IO3)2中+5價(jià),每個(gè)碘原子升高5價(jià),即6I2~60e-,又因方程式中6I2~3Cl2~60e-,即Cl2~20e-,所以產(chǎn)生22.4L (標(biāo)準(zhǔn)狀況) Cl2即1ml Cl2時(shí),反應(yīng)中應(yīng)轉(zhuǎn)移20 ml e-,A正確;
B.該反應(yīng)中KClO3中氯元素價(jià)態(tài)降低,KClO3作氧化劑,I2中碘元素價(jià)態(tài)升高,I2作還原劑,由該方程式的計(jì)量系數(shù)可知,11KClO3~6I2,故該反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11:6,B錯(cuò)誤;
C.漂白粉的有效成分是次氯酸鈣,工業(yè)制漂白粉可用石灰乳與氯氣反應(yīng),C正確;
D.食鹽中可先與酸化的淀粉碘化鉀溶液中的H+、I-發(fā)生歸中反應(yīng)生成I2,I2再與淀粉發(fā)生特征反應(yīng)變?yōu)樗{(lán)色,故可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)食鹽中的存在,D正確;
答案選B。
17.【答案】A
【分析】由題給流程可知,黃銅礦與溶液中的鐵離子反應(yīng)生成銅離子、亞鐵離子和硫,微生物作用下溶液中的亞鐵離子與氫離子、氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鐵離子,微生物作用下硫與氧氣和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子。
【詳解】A.,其中Cu為+2價(jià),則鐵為+2、硫?yàn)?2;由題意可知,黃銅礦中的鐵元素最終生成鐵離子時(shí)(鐵化合價(jià)由+2變?yōu)?3),硫元素轉(zhuǎn)化為硫酸根離子(硫化合價(jià)由-2變?yōu)?6),由原子個(gè)數(shù)和得失電子數(shù)目守恒可知,生成1ml硫酸根離子消耗氧氣(氧氣中氧化合價(jià)由0變?yōu)?2)的物質(zhì)的量為,A錯(cuò)誤;
B.由圖可知,硫酸鐵、硫酸是可循環(huán)利用的中間產(chǎn)物,B正確;
C.由分析可知,反應(yīng)①為微生物作用下溶液中的亞鐵離子與氫離子、氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為,C正確;
D.高溫條件下微生物會(huì)失去催化活性,不利于反應(yīng)釜中反應(yīng)的進(jìn)行,D正確;
故選A。
18.【答案】A
【分析】由題意知,實(shí)驗(yàn)Ⅰ中向2mLFeCl2溶液中滴加2滴0.1ml?L-1KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明存在Fe2+,不存在Fe3+;實(shí)驗(yàn)Ⅱ向褪色后溶液中,一份滴加FeCl3溶液無(wú)現(xiàn)象,另一份滴加KSCN溶液出現(xiàn)紅色,說(shuō)明SCN-被氧化,F(xiàn)e3+沒(méi)有被還原;實(shí)驗(yàn)Ⅱ中取褪色后溶液,滴加鹽酸和BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明SCN-被氧化為硫酸根離子;結(jié)合質(zhì)量守恒,實(shí)驗(yàn)Ⅰ測(cè)得生成了兩種可直接排放到空氣中的氣體為CO2和N2;向2mL0.1ml?L-1FeCl3溶液中滴加2滴0.1ml?L-1KSCN溶液,后通入O2,變紅不褪色,說(shuō)明氧氣不氧化SCN-;
【詳解】A.實(shí)驗(yàn)Ⅱ向褪色后溶液中,一份滴加FeCl3溶液無(wú)現(xiàn)象,另一份滴加KSCN溶液出現(xiàn)紅色,說(shuō)明SCN-未被氧化,F(xiàn)e3+沒(méi)有被還原;實(shí)驗(yàn)Ⅱ中取褪色后溶液,滴加鹽酸和BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明SCN-被氧化為硫酸根離子;實(shí)驗(yàn)Ⅲ向2mL0.1ml?L-1FeCl3溶液中滴加2滴0.1ml?L-1KSCN溶液,后通入O2,變紅不褪色,說(shuō)明氧氣不氧化SCN-,假設(shè)b錯(cuò)誤,A錯(cuò)誤;
B.結(jié)合分析,實(shí)驗(yàn)I紅色褪去過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為,反應(yīng)生成氫離子,溶液中n(H+)變大,B正確;
C.實(shí)驗(yàn)Ⅱ中取褪色后溶液,滴加鹽酸和BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明SCN-被氧化為硫酸根離子,故實(shí)驗(yàn)Ⅱ中產(chǎn)生的白色沉淀為BaSO4,C正確;
D.向2mL0.1ml?L-1FeCl3溶液中滴加2滴0.1ml?L-1KSCN溶液,后通入O2,變紅不褪色,說(shuō)明氧氣不氧化SCN-,實(shí)驗(yàn)Ⅲ的目的是排除假設(shè)b,D正確;
故選A。
19.【答案】B
【分析】根據(jù)流程可知,溶液中加入氯化鋇生成沉淀,再加入鹽酸,部分沉淀溶解,則沉淀為碳酸鋇質(zhì)量為4.30g-2.33g=1.97g,物質(zhì)的量為1.97g÷197g/ml=0.01ml,的物質(zhì)的量為0.01ml;硫酸鋇為2.33g,物質(zhì)的量為2.33g÷233g/ml=0.01ml,的物質(zhì)的量為0.01ml;濾液中加入燒堿,產(chǎn)生氨氣標(biāo)況下1.12L,物質(zhì)的量為1.12L÷22.4L/ml=0.05ml,的物質(zhì)的量為0.05ml,加入的物質(zhì)為燒堿,含有鈉元素,焰色反應(yīng)為黃色不能判斷原溶液中是否含有鈉離子;根據(jù)離子共存,有則一定不含鋁離子;根據(jù)溶液呈電中性,可判斷一定含有氯離子;
【詳解】A.原溶液中一定不存在,一定存在,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)溶液呈電中性,不含Na+時(shí),n(Cl-)=0.01ml,若存在Na+,n(Cl-)>0.01 ml,故原溶液中可能存在,且,B正確;
C.經(jīng)分析,原溶液中一定存在、、、,可能存在,C錯(cuò)誤;
D.經(jīng)分析,原溶液中一定存在、、,沒(méi)有溶液體積,不確定三者物質(zhì)的量濃度,D錯(cuò)誤;
故選B。
20.【答案】D
【分析】從圖可以看出,當(dāng)通入氯氣為0時(shí),混合溶液中的Fe2+為3ml,I?為2ml,則混合溶液中的FeI2為1ml,F(xiàn)eCl2為2ml,當(dāng)通入氯氣為1 ml時(shí),I?被全部氧化為I2,n(I2)=1ml,F(xiàn)e2+沒(méi)有變化,當(dāng)通入氯氣從1ml到2.5ml時(shí),溶液中的Fe2+全部被氧化為Fe3+,a點(diǎn)為Fe2+被氧化了一半時(shí)的點(diǎn),此時(shí)Fe2+和Fe3+各為1.5ml,通入的氯氣從2.5ml到7.5ml時(shí),I2全部被氧化為HIO3,此過(guò)程消耗了氯氣的量為5ml;
【詳解】A.由圖可以看出,當(dāng)通入Cl21ml時(shí),溶液中的Fe2+沒(méi)有變化,I?由2ml到零,則還原性,A正確;
B.從圖可以看出,氯氣從2.5 ml到b點(diǎn)時(shí),通入氯氣的量為4ml-2.5ml=1.5ml,發(fā)生了反應(yīng)氯氣氧化碘單質(zhì)生成碘酸和HCl:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,根據(jù)反應(yīng)計(jì)量數(shù),可知此時(shí)溶液中有0.3ml的I2被氧化,則剩余的n(I2)=1ml?0.3ml=0.7ml,B正確;
C.經(jīng)分析,a點(diǎn)為Fe2+被氧化了一半時(shí)的點(diǎn),此時(shí)Fe2+和Fe3+各為1.5ml,根據(jù)Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl?可知,此過(guò)程消耗了氯氣為0.75ml,加上之前通入的1ml氯氣,此時(shí)消耗氯氣總計(jì)1.75ml,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為39.2L,C正確;
D.經(jīng)分析,c點(diǎn)時(shí)I2全部被氧化為HIO3, c點(diǎn)溶液中含有的陰離子為Cl?和,結(jié)合原子守恒,其中n()=n(I?)=2ml,n(Cl?)=2n(Cl2)+2n(FeCl2)=2×7.5ml+2×2ml=19ml,故c點(diǎn)溶液中陰離子的個(gè)數(shù)為(2ml+19ml)×NAml?1=21NA,D錯(cuò)誤;
故選D。
21.【答案】(1)第二周期ⅣA族
(2)
(3)(或、等)
(4)
(5) 、 0.25 3:10
【分析】由題干可知,x、y、z、d、e、f、g、h八種短周期元素的原子序數(shù)依次遞增,從表中可知x和e均為+1價(jià),且x的半徑比y的小,說(shuō)明x、y不在同一周期,故x在第一周期即為H,結(jié)合化合價(jià)和原子序數(shù)不難推出y、z、d、e、f、g、h分別為C、N、O、Na、Al、S、Cl。
【詳解】(1)y為6號(hào)元素碳,在周期表中的位置:第二周期ⅣA族;
(2)電子層數(shù)越多半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越??;d、e簡(jiǎn)單離子的半徑大?。?;非金屬性氯大于硫,非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),則g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱:;
(3)
上述元素組成的一種四原子共價(jià)化合物可以為氨分子、過(guò)氧化氫分子、乙炔等,電子式為(或、等);
(4)f元素形成的單質(zhì)鋁與e元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的水溶液氫氧化鈉,反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣,離子方程式為;
(5)碳酸鈉和稀鹽酸首先反應(yīng)生成碳酸氫鈉:,碳酸氫鈉和鹽酸生成氯化鈉和水、二氧化碳:,碳酸鈉發(fā)生兩步反應(yīng)消耗HCl物質(zhì)的量比為1:1;
曲線Y,前25mL鹽酸沒(méi)有放出氣體,且生成氣體消耗鹽酸75mL-25mL=50mL>25mL,則0~25mL鹽酸發(fā)生反應(yīng)①,25~75mL鹽酸放出二氧化碳?xì)怏w,發(fā)生反應(yīng)②,反應(yīng)②消耗的鹽酸大于反應(yīng)①,則M中的溶質(zhì)為、;根據(jù)圖示,加入75mL鹽酸時(shí)溶質(zhì)恰好變?yōu)镹aCl,根據(jù)元素守恒n(NaOH)=n(HCl)=0.075L×0.1ml/L=0.0075ml,則。
曲線X發(fā)生反應(yīng),消耗15mL鹽酸,曲線Y發(fā)生反應(yīng),消耗50mL鹽酸,可知兩次實(shí)驗(yàn)通入的體積之比為15:50=3:10。
22.【答案】(1)BD
(2) 0.25NA 6∶1
(3)3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O
(4)75%
(5) O2 Na2FeO4 5:3 相同溫度下,反應(yīng)體系中高鐵酸鉀溶解度較小
【分析】先用Cl2和NaOH溶液在低溫下反應(yīng)制備NaClO溶液,反應(yīng)的方程式為:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,用NaClO將Fe3+氧化為,反應(yīng)的離子方程式為:3ClO-+2Fe3++10OH-=2+ 3Cl-+5H2O,用稀的KOH溶液來(lái)沉淀過(guò)量的Fe3+,然后加入濃的KOH溶液,由于該溫度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小,故通過(guò)反應(yīng)制備高鐵酸鉀,再過(guò)濾洗滌干燥即可得到產(chǎn)品。
【詳解】(1)A.將NaOH放在濾紙上稱量,NaOH吸收空氣的水蒸氣而導(dǎo)致稱量的固體質(zhì)量偏小,配制濃度偏小,故A不選;
B.NaOH在燒杯中溶解后,未經(jīng)冷卻就立即轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致容量瓶?jī)?nèi)液體溫度較高,加入水量偏小,配制濃度偏大,故B選;
C.容量瓶洗凈之后未干燥,對(duì)濃度無(wú)影響,故C不選;
D.定容時(shí)俯視刻度線,使溶液的體積偏小,所配溶液濃度偏大,故D選;
E.搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加水至刻度線,使溶液的體積增大,所配溶液濃度偏小,故E不選;
綜上,符合題意的為BD,故答案為:BD;
(2)Cl元素發(fā)生歧化反應(yīng),從0價(jià)降為-1價(jià)、從0價(jià)升至+5價(jià),則NaCl前配5,NaClO3前配3,Cl2前配3,結(jié)合原子守恒配平方程式:;
①根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,存在關(guān)系式:3ml Cl2~5mle-,若有發(fā)生該反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目為0.25NA,故答案為:0.25NA;
②若反應(yīng)后溶液中NaCl和的物質(zhì)的量之比為6∶1,則1mlNaCl由主反應(yīng)生成,主反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,則生成NaClO是1ml,則生成NaCl和NaClO的物質(zhì)的量之比為6∶1,故答案為:6∶1;
(3)中Fe元素為+6價(jià),氧化過(guò)程Fe元素化合價(jià)升高,由+3價(jià)升高到+6價(jià),被氧化,Cl元素化合價(jià)由+1價(jià)降低到-1價(jià),被還原,反應(yīng)的離子方程式為:3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O,故答案為:3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O;
(4)標(biāo)況下22.4L Cl2的物質(zhì)的量為1ml,NaOH的物質(zhì)的量為n=cV=4×0.5ml=2ml,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,兩者恰好反應(yīng)生成1ml NaClO,結(jié)合離子方程式3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O可知,生成,理論上質(zhì)量m=nM=,則產(chǎn)率為×100%=75%,故答案為:75%;
(5)對(duì)于反應(yīng),該反應(yīng)中Fe的化合價(jià)由+2價(jià)升高為中的+6價(jià),被氧化,F(xiàn)eSO4是還原劑,Na2O2中部分O的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià),被氧化,作還原劑,同時(shí)Na2O2中部分O的化合價(jià)由-1價(jià)降低為-2價(jià),被還原,作氧化劑,氧化產(chǎn)物是O2和Na2FeO4;根據(jù)得失電子總數(shù)相等可知,6ml Na2O2中1ml作還原劑,5ml作氧化劑,故氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為5ml:(1ml+2ml)=5:3;第二步反應(yīng)為:Na2FeO4+2KCl=K2FeO4+2NaCl,該反應(yīng)能發(fā)生是因?yàn)椋合嗤瑴囟认?,反?yīng)體系中高鐵酸鉀溶解度較小,故答案為:O2;Na2FeO4;5:3;相同溫度下,反應(yīng)體系中高鐵酸鉀溶解度較小。
23.【答案】(1)500mL容量瓶
(2)
(3)硝酸、溶液
(4)分液漏斗
(5)
(6)
【分析】由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置A中氫氧化鈉固體與濃氨水可以制備氨氣,裝置B中盛有的堿石灰用于干燥氨氣,裝置C中納米氫氧化鐵與氨氣高溫條件下反應(yīng)制備納米氮化鐵,裝置D中盛有的無(wú)水氯化鈣用于吸收氨氣,防止污染空氣,且吸收水蒸氣,防止水蒸氣進(jìn)入玻璃管中與氮化鐵反應(yīng)。
【詳解】(1)過(guò)濾操作中需要用到的玻璃儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒,不需要用到500mL容量瓶;
(2)向無(wú)水乙醇中加入適量溶液和濃氨水,氯化鐵和氨水生成氫氧化鐵沉淀和氯化銨:;
(3)氫氧化鐵沉淀表面附有可溶的氯化銨,判斷氫氧化鐵是否洗滌干凈實(shí)際上就是檢驗(yàn)洗滌液中是否存在氯離子,氯離子和銀離子生成不溶于酸的氯化銀沉淀,故檢驗(yàn)氯離子的試劑為硝酸、硝酸銀溶液;
(4)裝置A中盛有濃氨水的儀器名稱為分液漏斗;
(5)反應(yīng)中鐵化合價(jià)由+3變?yōu)?1,氮化合價(jià)由-3變?yōu)?生成氮?dú)猓Y(jié)合電子守恒、質(zhì)量守恒,反應(yīng)為;
(6)氮化鐵在潮濕空氣中充分加熱生成磁性氧化鐵和氨氣,反應(yīng)中鐵化合價(jià)由+1變?yōu)樗难趸F中的+2、+3,氧氣中氧化合價(jià)由0變?yōu)?2,結(jié)合電子守恒,化學(xué)方程式為。
24.【答案】(1)將菱鋅礦粉碎、適當(dāng)升溫、攪拌
(2)
(3)
(4)
【分析】菱鋅礦用H2SO4酸浸,ZnCO3、CuO、FeO、MgO變?yōu)閆nSO4、CuSO4、FeSO4、MgSO4,SiO2不溶于硫酸,過(guò)濾得到濾渣1,再加入CaO調(diào)整溶液pH=5,形成CaSO4、Ca(OH)2、Fe(OH)3沉淀,進(jìn)入濾渣2中,濾液2中含有Fe2+、Zn2+、Cu2+、Mg2+及少量Ca2+;向?yàn)V液2中加入KMnO4將Fe2+氧化為Fe3+形成Fe(OH)3,過(guò)濾得到濾渣3,濾液3加入Zn粉可以與溶液中的Cu2+發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生Cu單質(zhì),過(guò)濾除去Cu及過(guò)量的Zn粉得到濾渣4,濾液4進(jìn)行脫鈣鎂后得濾液5,其中含有ZnSO4;
【詳解】(1)菱鋅礦粉碎可增大反應(yīng)物接觸面積,從而提高浸取速率,因此“浸取”前為了提高浸取率和浸取速率可以采取的措施為:將菱鋅礦粉碎;(適當(dāng)升溫、攪拌等合理即可);
(2)由分析知,濾渣1的主要成分為二氧化硅;
(3)由分析知,“氧化過(guò)濾”時(shí)加入高錳酸鉀溶液的目的是將溶液中的亞鐵離子被氧化為氫氧化鐵沉淀,高錳酸根離子被還原為二氧化錳沉淀,鐵化合價(jià)由+2變?yōu)?3、錳化合價(jià)由+7變?yōu)?4,結(jié)合電子守恒、質(zhì)量守恒,反應(yīng)的離子方程式為:;
(4)由分析知,加入鋅粉的目的是將溶液中的銅離子轉(zhuǎn)化為銅,反應(yīng)的離子方程式為。
選項(xiàng)
勞動(dòng)項(xiàng)目
化學(xué)知識(shí)解讀
A
用臭氧消毒柜給餐具消毒
臭氧具有強(qiáng)氧化性
B
用生石灰改良酸性土壤
生石灰遇水生成熟石灰,可中和酸
C
使用明礬凈水
膠體具有吸附性
D
用氯化鐵溶液刻蝕銅制電路板
氧化性:
選項(xiàng)
物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))
除雜試劑
分離方法
A
Fe(Cu)
鹽酸
過(guò)濾
B
(HCl)
NaOH溶液
洗氣
C
溶液()
鐵粉
過(guò)濾
D
()
NaOH溶液
過(guò)濾
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象
結(jié)論
A
將金屬Na投入硫酸銅溶液中,有紫紅色固體產(chǎn)生
說(shuō)明Na比Cu活潑
B
向某未知溶液(不含)中加入足量硝酸酸化的硝酸銀溶液,無(wú)氣體產(chǎn)生,但有白色沉淀出現(xiàn)
未知溶液中可能含有,一定不含或
C
用鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色試驗(yàn),火焰呈黃色
該溶液中含有,可能含有
D
向包有足量過(guò)氧化鈉粉末的脫脂棉上滴加幾滴水,脫脂棉燃燒
過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)放熱
選項(xiàng)




轉(zhuǎn)化關(guān)系
A
Fe
CO
B
NaOH
鹽酸
C
Zn
Fe
D
濃鹽酸
實(shí)驗(yàn)
滴加試劑
現(xiàn)象

?。?mL 溶液中滴加2滴0.1KSCN溶液
ⅱ.再滴加5滴5%溶液(物質(zhì)的量濃度約為1.5、pH約為5)
?。疅o(wú)明顯現(xiàn)象
ⅱ.溶液變紅,大約10秒左右紅色褪去,并測(cè)得生成了兩種可直接排放到空氣中的氣體

ⅲ.取褪色后溶液兩份,一份滴加溶液;另一份滴加KSCN溶液
ⅳ.取褪色后溶液,滴加鹽酸和溶液
ⅲ.一份滴加溶液無(wú)現(xiàn)象;另一份滴加KSCN溶液出現(xiàn)紅色
ⅳ.產(chǎn)生白色沉淀

ⅴ.向2mL 0.1 溶液中滴加2滴0.1KSCN溶液,觀察現(xiàn)象;后通入,觀察現(xiàn)象
ⅴ.先變紅,通入氧氣后無(wú)明顯變化

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