《安徽省亳州市第五完全中学2022届高三上学期期中考试化学Word版含解析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
2021—2022学年度高三年级第一学期期中试卷化学试题相对原子质量:Na23O16C12H1He4Fe56S32Zn65Cl35.5第I卷(选择题)一、选择题(本题包括14小题,每题3分,共42分)1.我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是A.将重质油裂解为轻质油作为燃料B.大规模开采可燃冰作为新能源C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D.研发催化剂将还原为甲醇2.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的有①1molFeCl3溶于水形成的胶体中含有NA个Fe(OH)3胶体粒子②3.9gNa2O2固体所含阴离子数为0.05NA③标准状况下,46g乙醇中含有NA个分子④常温下,2g氦气所含的原子数目为NA⑤1molCl2通入足量的水中,最多生成1molHClO⑥56g铁与氯气在一定条件下充分反应,最多消耗氯气的体积是33.6L⑦142gNa2SO4和Na2HPO4的固体混合物中所含阴、阳离子的总数为3NAA.1个B.2个C.3个D.4个3.下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:B.过量铁粉加入稀硝酸中:C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:D.氯化铜溶液中通入硫化氢:4.二氧化氯具有杀菌消毒作用,是一种广谱型消毒剂。工业上常用Cl2氧化NaClO2制得,方程式为:Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl,下列相关说法不正确的是A.反应中只有Cl元素的化合价发生变化
1B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2C.ClO2是氧化产物D.消耗0.1molNaClO2时,转移0.1mol电子5.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.pH=1的溶液:K+、NH、NO、SOB.0.1mol·L-1FeCl2溶液:Na+、Mg2+、NH、Cr2OC.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液:K+、Cl-、SiO、Cu2+D.0.01mol·L-1的H2SO4溶液:Na+、AlO、Cl-、NO6.雾霾严重影响人们生活与健康。某地区雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+、NH、Mg2+、Al3+、、、CO。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下的实验:已知:3+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是A.试样中肯定存在NH、Mg2+、和B.试样中一定不含Al3+和COC.试样中可能存在Na+、Al3+D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4NO3和MgSO47.下列图示实验(部分夹持装置省略)正确的是
2A.图A可用于制备氢氧化亚铁B.图B可用于制备NaHCO3C.图C可用于验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性D.图D可用于证明Cl2能否溶于水或与NaOH溶液反应8.在实验室采用如图装置制备气体,合理的是化学试剂制备的气体AB(浓)CD(浓)A.AB.BC.CD.D9.不同条件下,用O2氧化amol•L-1的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示,下列分析或推测不合理的是
3A.Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大B.氧化过程的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2OC.60℃、pH=2.5时,4h内Fe2+的平均消耗速率大于0.15amol•L-1•h-1D.pH越大,Fe2+氧化速率越快10.图中展示的是乙烯催化氧化的过程(部分配平相关离子未画出),下列描述错误的是A.PbCl和Cu2+在反应中都起到催化剂的作用B.该转化过程中,仅O2和Cu2+均体现了氧化性C.该转化过程中,涉及反应4Cu++O2+4H+=4Cu2++2H2OD.乙烯催化氧化的反应方程式为2CH2=CH2+O22CH3CHO11.现有和的混合溶液,向其中逐滴加入NaOH溶液,得到沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量关系如图所示,则原溶液中与的物质的量之比为
4A.4:3B.2:3C.1:4D.1:312.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如图:下列说法正确的是A.焙烧过程中每消耗1molCuS则消耗2.5molO2B.焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色C.滤渣中主要含铁的氧化物D.将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体13.下列现象或事实、解释都正确的是选项现象或事实解释A金属镁着火不能用泡沫灭火器灭火燃烧生成的MgO与CO2反应BK2FeO4用于自来水的消毒和净化K2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解得到的胶状物能净水C古代青铜器表面有铜锈,可放入盐酸中浸泡除锈铜锈是铜在空气中缓慢氧化生成的氧化物,可溶于盐酸D常温下,将铁片浸入足量的浓硫酸中,铁片不溶解常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应
5A.AB.BC.CD.D14.常温下,向20mL某硫酸溶液中逐滴加入0.05mol·L-1的氨水,溶液pH的变化与加入氨水的体积关系如图所示,下列叙述正确的是A.硫酸的物质的量浓度为0.1mol·L-1B.在①、②之间的任意一点:c()≠c()的关系一定成立C.在点②所示溶液中:c()=2c(-)>c(OH-)=c(H+),且V>40D.在点③所示溶液中:由水电离出的c(OH-)>10-7mol·L-1第II卷(非选择题)二、填空题(每空2分,共58分)15.铁及其化合物在日常生活生产中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大。回答下列问题:(1)已知高炉炼铁过程中会发生如下反应:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH1Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g)ΔH3Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH4则ΔH4的表达式为ΔH4=___(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。(2)把高炉出来的气体经过处理后通入NaOH溶液中完全吸收,再用0.01mol·L-1的盐酸溶液进行滴定,所得气体与滴入的盐酸体积的关系如图,则滴定前溶液中离子浓度由大到小的顺序为:___。
6(3)铁等金属可用作CO与氢气反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH<0。在T℃、106Pa时将1molCO和3molH2加入容积不变的密闭容器中,实验测得CO的体积分数φ(CO)如表:t/min01020304050φ(CO)0250.230.2140.2020.2000.200①能判断反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)达到平衡的是___(填字母)。a.容器内压强不再发生变化b.混合气体的密度不再发生变化c.v正(CO)=3v逆(H2)d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化②达到平衡时CO的转化率为___。③某种含铁催化剂可以催化合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率、实际催化率和催化剂催化效率的影响如图所示,结合图像分析温度低于250℃时CO2实际转化率变化的原因:___。(4)科学家最近采用碳基电极材料,在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示:
7负极区发生的反应有Fe3++e-=Fe2+、___(写反应方程式)。16.ZnO是电镀、涂料、有机合成等化学工业的重要原料。工业上由含锌废料(主要成分为ZnO,还含有FeO、MgO、CuO、SiO2)为原料生产ZnO的工艺流程如图:已知:沉淀渣1的成分为Fe(OH)3、MnO2(1)浸取渣的主要成分是_______(填化学式)。(2)“除杂1”过程需要调节pH至5.2,最好选用_______(填字母);生成沉淀渣1的离子方程式为_______。A.Na2CO3B.NH3·H2OC.ZnOD.H2SO4(3)沉淀渣2的主要成分是_______(填化学式);“除杂3”的目的是_______。(4)“沉锌”得到的是Zn2(OH)2CO3,“洗涤干燥”步骤中检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______。若煅烧过程中固体质量减少了18.6kg,则理论上生成_______kgZnO。17.由一种短周期金属元素和一种非金属元素组成的化合物X可与水发生复分解反应。某校兴趣小组用如图所示装置(夹持装置略去)对其进行探究实验。(1)仪器G的名称是___________,B中红色石蕊试纸变蓝,则单质M的电子式为___________。(2)化合物X中含组成单质M元素的质量分数为,写出X与水反应的化学方程式:___________。(3)C中的试剂名称为___________。(4)实验时,装置D中硬质玻璃管内的现象为___________。(5)装置E中试剂Z为___________(填化学式),装置E的作用是___________。
8(6)若不通过E、F两装置,请设计实验方案证明D中发生了反应(不通过观察D中固体颜色变化):___________(7)若装置A中固体样品含有杂质(杂质不参与反应),某同学通过测定F中单质M在标准状况下的体积和固体样品的质量,以确定固体样品中X的质量分数,判断该方案是否可行,并说明原因:___________。18.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和消毒剂,为白色或略带黄绿色的晶体,易溶于水,NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体,高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃NaClO2分解成NaClO3和NaCl。实验室模拟Mathieson法制备亚氯酸钠的装置如下:已知:ClO2浓度越大越容易爆炸。回答下列问题:(1)B中通入SO2生成ClO2的化学方程式为_________。(2)三颈瓶中通入ClO2生成NaClO2的离子方程式为_________。(3)实验过程持续通入N2的目的是_________。(4)从上述NaClO2溶液获得干燥的NaClO2晶体的操作步骤为:①减压和55℃时蒸发结晶②趁热过滤③用_________洗涤④真空干燥。趁热过滤的装置如图所示,该操作的作用是___________。(5)准确称取0.2500g样品配制成100mL溶液,置于棕色碘量瓶中,调节pH=2(忽略体积变化),加入足量的KI固体,充分反应后,从中取出25.00mL,以淀粉溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3
9定至终点,测定消耗Na2S2O3标准溶液的体积平均为25.00mL。已知滴定反应:+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,2+I2=+2I-。①滴定终点的现象为___________。②NaClO2样品的纯度为(保留三位有效数字)___________。2021—2022学年度第一学期高三年级化学期中试卷相对原子质量:Na23O16C12H1He4Fe56S32Zn65Cl35.5第I卷(选择题)一、选择题(本题包括14小题,每题3分,共42分)1.我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是A.将重质油裂解为轻质油作为燃料B.大规模开采可燃冰作为新能源C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D.研发催化剂将还原为甲醇【答案】D【解析】【分析】【详解】A.将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量,达不到碳中和的目的,故A不符合题意;B.大规模开采可燃冰做为新能源,会增大二氧化碳的排放量,不符合碳中和的要求,故B不符合题意;C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染,不能减少二氧化碳的排放量,达不到碳中和的目的,故C不符合题意;D.研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇,可以减少二氧化碳的排放量,达到碳中和的目的,故D符合题意;故选D。2.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的有①1molFeCl3溶于水形成的胶体中含有NA个Fe(OH)3胶体粒子②3.9gNa2O2固体所含阴离子数为0.05NA
10③标准状况下,46g乙醇中含有NA个分子④常温下,2g氦气所含的原子数目为NA⑤1molCl2通入足量的水中,最多生成1molHClO⑥56g铁与氯气在一定条件下充分反应,最多消耗氯气的体积是33.6L⑦142gNa2SO4和Na2HPO4的固体混合物中所含阴、阳离子的总数为3NAA.1个B.2个C.3个D.4个【答案】C【解析】【分析】【详解】①1个Fe(OH)3胶体粒子是多个氢氧化铁的聚集体,故所得的氢氧化铁胶粒个数小于NA个,故①错误;②3.9gNa2O2的物质的量为n=3.9g÷78g/mol=0.05mol,而过氧化钠由2个钠离子和1个过氧根构成,故0.05mol过氧化钠中含阴离子为0.05NA个,故②正确;③46g乙醇的物质的量为46g÷46g/mol=1mol,含有NA个分子,故③正确;④氦气由氦原子构成,故2g氦气中含有的氦原子的物质的量为n=2g÷4g/mol=0.5mol,即0.5NA个,故④错误;⑤Cl2和水的反应为可逆反应,不能进行彻底,故所得HClO的物质的量小于1mol,故⑤错误;⑥56g铁的物质的量为n=56g÷56g/mol=1mol,和氯气反应消耗氯气为1.5mol,但氯气所处的状态不明确,故其物质的量无法计算,故⑥错误;⑦Na2SO4和Na2HPO4的摩尔质量均为142g/mol,故142gNa2SO4和Na2HPO4的物质的量为n=142g÷142g/mol=1mol,且两者均由2个钠离子和1个阴离子构成,故1mol混合物中含离子共3NA个,故⑦正确。故选C。3.下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:B.过量铁粉加入稀硝酸中:C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:D.氯化铜溶液中通入硫化氢:【答案】A【解析】【详解】A.硫酸钙微溶,用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙,离子方程式为:
11,故A正确;B.过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,离子方程式应为:3Fe+8H++2N=3Fe2++2NO↑+4H2O,故B错误;C.硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾,离子方程式应为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,故C错误;D.硫化氢为弱电解质,书写离子方程式时不能拆,离子方程式应为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,故D错误;答案选A。4.二氧化氯具有杀菌消毒作用,是一种广谱型消毒剂。工业上常用Cl2氧化NaClO2制得,方程式为:Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl,下列相关说法不正确的是A.反应中只有Cl元素的化合价发生变化B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2C.ClO2是氧化产物D.消耗0.1molNaClO2时,转移0.1mol电子【答案】B【解析】【分析】【详解】A.反应中只有Cl元素的化合价发生变化,故A正确;B.Cl2中氯元素化合价由0降低为-1,Cl2是氧化剂,NaClO2中氯元素化合价由+3升高为+4,NaClO2是还原剂,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,故B错误;C.NaClO2中氯元素化合价由+3升高为+4,NaClO2发生氧化反应生成ClO2,ClO2是氧化产物,故C正确;D.NaClO2中氯元素化合价由+3升高为+4,消耗0.1molNaClO2时,转移0.1mol电子,故D正确;选B。5.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.pH=1的溶液:K+、NH、NO、SOB0.1mol·L-1FeCl2溶液:Na+、Mg2+、NH、Cr2OC.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液:K+、Cl-、SiO、Cu2+D.0.01mol·L-1的H2SO4溶液:Na+、AlO、Cl-、NO【答案】A【解析】
12分析】【详解】A.pH=1的溶液显酸性,K+、NH、NO、SO可以大量共存,A符合;B.0.1mol·L-1FeCl2溶液中亚铁离子被Cr2O氧化,不能大量共存,B不符合;C.水电离的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中水的电离被抑制,如果显酸性SiO不能大量共存,如果显碱性Cu2+不能大量共存,且SiO、Cu2+在溶液中反应也不能大量共存,C不符合;D.0.01mol·L-1的H2SO4溶液中氢离子和AlO反应,不能大量共存,D不符合;答案选A。6.雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+、NH、Mg2+、Al3+、、、CO。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下的实验:已知:3+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是A.试样中肯定存在NH、Mg2+、和B.试样中一定不含Al3+和COC.试样中可能存在Na+、Al3+D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4NO3和MgSO4【答案】B【解析】【分析】试样溶液中加入过量氢氧化钡并加热,生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,说明气体是NH3,则试样中含有NH;向滤液中通入CO2,得到溶液2、沉淀2,溶液2中加入Al,生成气体,该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色,说明含有气体是NH3,根据已知条件知,溶液2中含有
13,根据元素守恒知,原溶液中含有;向沉淀2中加入酸,沉淀溶解并放出气体,说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐;沉淀1加入酸后,沉淀部分溶解,硫酸钡不溶于酸,说明原来溶液中含有,能和过量氢氧化钡反应生成能溶于酸的沉淀,根据离子知,溶解的沉淀为氢氧化镁,所以溶液中含有Mg2+,据此分析解答。【详解】A.通过以上分析知,试样中肯定存在NH、Mg2+、和,故A正确;B.通过以上分析知,试样中不能确定是否含有Al3+,由于含有镁离子,则一定不存在碳酸根离子,故B错误;C.通过以上分析知,试样中可能存在Na+,试样中不能确定是否含有Al3+,因此可能含有铝离子,故C正确;D.根据以上分析知,试样中肯定存在NH、Mg2+、和,可能存在Na+,所以该雾霾中可能存在NaNO3、NH4NO3和MgSO4,故D正确,故选B。7.下列图示实验(部分夹持装置省略)正确的是A.图A可用于制备氢氧化亚铁B.图B可用于制备NaHCO3C.图C可用于验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性D.图D可用于证明Cl2能否溶于水或与NaOH溶液反应【答案】D【解析】【分析】【详解】A.图中左侧盛放稀硫酸的试管侧面导管应有一个止水夹,其次导管应插入液面以下,这样才能利用氢气排尽空气,之后关闭止水夹,将硫酸亚铁溶液压入氢氧化钠溶液中制取氢氧化亚铁,故A错误;B.氨气极易溶于水,应有防倒吸装置,且应先通入氨气,再通入二氧化碳,故B错误;C.碳酸氢钠稳定性较差,应放在温度较低的小试管中,故C错误;D.将胶头滴管中的NaOH溶液挤入烧瓶中,若Cl2能溶于水或与NaOH
14溶液反应,则气球会鼓起来,可以达到目的,故D正确;综上所述答案为D。8.在实验室采用如图装置制备气体,合理的是化学试剂制备的气体AB(浓)CD(浓)A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【分析】由实验装置图可知,制备气体的装置为固固加热装置,收集气体的装置为向上排空气法,说明该气体的密度大于空气的密度;【详解】A.氨气的密度比空气小,不能用向上排空法收集,故A错误;B.二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应,需要选用固液加热装置,不能选用固固加热装置,故B错误;C.二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应,能选用固固加热装置,氧气的密度大于空气,可选用向上排空气法收集,故C正确;D.氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应,需要选用固液加热装置,不能选用固固加热装置,故D错误;故选C。
159.不同条件下,用O2氧化amol•L-1的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示,下列分析或推测不合理的是A.Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大B.氧化过程的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2OC.60℃、pH=2.5时,4h内Fe2+的平均消耗速率大于0.15amol•L-1•h-1D.pH越大,Fe2+氧化速率越快【答案】D【解析】【详解】A.由图象可知,Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大,故A正确;B.在酸性条件下,Fe2+和氧气、氢离子反应生成Fe3+和H2O,反应的离子方程式为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故B正确;C.由③知,pH=2.5时,4h内Fe2+的平均消耗速率等于0.15amol•L-1•h-1,由①和③可知,当pH相同温度不同时,温度越高Fe2+的氧化速率越大,则60℃、pH=2.5时,4h内Fe2+的平均消耗速率大于0.15amol•L-1•h-1,故C正确;D.由②和③可知,当温度相同pH不同时,pH越大,Fe2+的氧化速率越小,故D错误;答案选B。10.图中展示的是乙烯催化氧化的过程(部分配平相关离子未画出),下列描述错误的是
16A.PbCl和Cu2+在反应中都起到催化剂的作用B.该转化过程中,仅O2和Cu2+均体现了氧化性C.该转化过程中,涉及反应4Cu++O2+4H+=4Cu2++2H2OD.乙烯催化氧化的反应方程式为2CH2=CH2+O22CH3CHO【答案】B【解析】【分析】过程ⅠPbCl+CH2=CH2→PbCl3(CH2=CH2)-+Cl-,过程ⅡPbCl3(CH2=CH2)-+H2O→+H++Cl-,过程Ⅲ→CH3CHO+Pb+H++2Cl-,过程Ⅳ中Pd+2Cu2++4Cl-=PbCl+2Cu+,过程Ⅴ发生4Cu++O2+4H+=4Cu2++2H2O,(Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ)×2+Ⅴ得总方程式为:2CH2=CH2+O22CH3CHO。【详解】A.从反应过程可见,和Cu2+是循环使用的,可认为是催化剂,故A正确。B.过程Ⅳ中,Cu2+体现氧化性,Pd被氧化为,说明循环过程中,被还原,体现氧化性,故B错误;C.该转化过程中,过程Ⅴ中涉及反应4Cu++O2+4H+=4Cu2++2H2O,故C正确;D.乙烯催化氧化生成乙醛,反应方程式为2CH2=CH2+O22CH3CHO,故D正确;故选B。11.现有和的混合溶液,向其中逐滴加入NaOH溶液,得到沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量关系如图所示,则原溶液中与的物质的量之比为
17A.4:3B.2:3C.1:4D.1:3【答案】B【解析】【分析】首先写出发生镁离子和铝离子与氢氧根反应的离子方程式,然后发生反应氢氧化铝的溶解,由图可知,溶解Al(OH)3消耗氢氧化钠溶液的物质的量为0.1mol,根据离子方程式,可知沉淀Al3+消耗的氢氧化钠溶液的物质的量,沉淀Mg2+、Al3+总共消耗氢氧化钠溶液0.5mol,计算沉淀Mg2+消耗的氢氧化钠溶液的物质的量,据此确定溶液中SO与Cl-的物质的量之比。【详解】首先发生反应Mg2++2OH−═Mg(OH)2↓、Al3++3OH−═Al(OH)3↓,然后发生反应Al(OH)3+OH−═AlO+2H2O,由图可知,溶解Al(OH)3消耗氢氧化钠溶液的物质的量为0.1mol,根据离子方程式Al3++3OH−═Al(OH)3↓可知,沉淀Al3+消耗的氢氧化钠溶液的物质的量为0.1mol×3=0.3mol,沉淀Mg2+、Al3+总共消耗氢氧化钠溶液0.4mol,则沉淀Mg2+消耗的氢氧化钠溶液的物质的量为0.4mol−0.3mol=0.1mol,Mg2++2OH−═Mg(OH)2↓、Al3++3OH−═Al(OH)3↓,则n(Mg2+):n(Al3+)=:=1:2,根据MgCl2和Al2(SO4)3的化学式,故Cl−与SO的物质的量之比为:(1×2):(2×)=2:3,B项符合题意;答案选B。12.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如图:下列说法正确的是A.焙烧过程中每消耗1molCuS则消耗2.5molO2
18B.焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色C.滤渣中主要含铁的氧化物D.将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体【答案】B【解析】【详解】A.2CuS+3O22CuO+2SO2,由方程式可知,1molCuS消耗1.5molO2,A错误;B.废气中含有SO2,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;C.调节pH时,Fe3+水解转化为Fe(OH)3而除去,C错误;D.将CuCl2·2H2O直接加热,Cu2+水解,HCl挥发会产生Cu(OH)2,无法得到CuCl2,D错误;故答案选B。13.下列现象或事实、解释都正确的是选项现象或事实解释A金属镁着火不能用泡沫灭火器灭火燃烧生成的MgO与CO2反应BK2FeO4用于自来水的消毒和净化K2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解得到的胶状物能净水C古代青铜器表面有铜锈,可放入盐酸中浸泡除锈铜锈是铜在空气中缓慢氧化生成的氧化物,可溶于盐酸D常温下,将铁片浸入足量的浓硫酸中,铁片不溶解常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【详解】A选项,金属镁着火不能用泡沫灭火器灭火,因为Mg在CO2燃烧生成MgO和C,故A错误;B选项,K2FeO4用于自来水的消毒和净化,K2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解得到的胶状物能净水,故B正确;C
19选项,古代青铜器表面有铜锈,可放入盐酸中浸泡除锈,铜锈是铜在空气中与氧气、水、二氧化碳反应生成碱式碳酸铜,可溶于盐酸,故C错误;D选项,常温下,将铁片浸入足量的浓硫酸中,铁片不溶解,Fe发生了钝化,故D错误;综上所述,答案为B。【点睛】铜绿是铜和空气中水、二氧化碳、氧气长时间反应得到,又称碱式碳酸铜,用盐酸可以除掉铜表面的铜绿;铝、铁与浓硫酸或浓硝酸发生钝化,是发生了反应,不是没有发生反应。14.常温下,向20mL某硫酸溶液中逐滴加入0.05mol·L-1的氨水,溶液pH的变化与加入氨水的体积关系如图所示,下列叙述正确的是A.硫酸的物质的量浓度为0.1mol·L-1B.在①、②之间的任意一点:c()≠c()的关系一定成立C.在点②所示溶液中:c()=2c(-)>c(OH-)=c(H+),且V>40D.在点③所示溶液中:由水电离出的c(OH-)>10-7mol·L-1【答案】C【解析】【分析】【详解】A.当未加氨水时,盐酸的pH=1,硫酸是强电解质完全电离,为二元酸,所以硫酸的物质的量浓度=0.05mol/L,故A错误;B.在①、②之间的任意一点:c(OH-)<c(H+),根据电荷守恒c()<2c(-),故可能c()=c(-),故B错误;C.当溶液的pH=7时,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈电中性,所以c()=2c(-)>c(OH-)=c(H+),硫酸铵是强酸弱碱盐溶液呈酸性,要使溶液呈碱性,氨水的物质的量应该稍微大一些,即V>40,故C正确;D.无论酸溶液还是碱溶液都抑制水的电离,点③所示溶液呈碱性,能抑制水的电离,所以由水电离出的
20c(OH-)<10-7mol/L,故D错误;故选C。第II卷(非选择题)二、填空题(每空2分,共58分)15.铁及其化合物在日常生活生产中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大。回答下列问题:(1)已知高炉炼铁过程中会发生如下反应:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH1Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g)ΔH3Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH4则ΔH4的表达式为ΔH4=___(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。(2)把高炉出来的气体经过处理后通入NaOH溶液中完全吸收,再用0.01mol·L-1的盐酸溶液进行滴定,所得气体与滴入的盐酸体积的关系如图,则滴定前溶液中离子浓度由大到小的顺序为:___。(3)铁等金属可用作CO与氢气反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH<0。在T℃、106Pa时将1molCO和3molH2加入容积不变的密闭容器中,实验测得CO的体积分数φ(CO)如表:t/min01020304050φ(CO)0.250.230.2140.2020.2000.200①能判断反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)达到平衡的是___(填字母)。a.容器内压强不再发生变化b.混合气体密度不再发生变化c.v正(CO)=3v逆(H2)d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化②达到平衡时CO的转化率为___。③某种含铁催化剂可以催化合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对CO2
21的平衡转化率、实际催化率和催化剂催化效率的影响如图所示,结合图像分析温度低于250℃时CO2实际转化率变化的原因:___。(4)科学家最近采用碳基电极材料,在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示:负极区发生的反应有Fe3++e-=Fe2+、___(写反应方程式)。【答案】(1)ΔH2+ΔH3(2)c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)(3)①.ad②.33.3%③.温度低于250℃时,随着温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快,二氧化碳的实际转化率变大(4)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O【解析】【分析】【小问1详解】已知:①Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2②Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g)ΔH3
22根据盖斯定律,①+×②,整理可得Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH4=ΔH2+ΔH3;【小问2详解】根据Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3发生两步反应消耗HCl的物质的量相等,根据反应开始产生气体与产生气体最大量消耗HCl的体积关系可知其中含有Na2CO3、NaHCO3,二者的物质的量的比1:2。则根据物质电离产生离子数目关系可知c(Na+)>c(HCO)>c(CO),这两种盐都是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,所以c(OH-)>c(H+),盐水解程度是微弱的,盐电离产生的离子浓度大于水解产生的离子浓度,所以c(CO)>c(OH-),故离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+);【小问3详解】①a.在体积不变的密闭容器中发生该反应,反应是气体体积改变的反应,若容器内压强不再发生变化,说明气体的物质的量不变,反应达到了平衡状态,a符合题意;b.反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变;反应混合物都是气体,气体的质量不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,b不符合题意c.在任何时刻都存在3v正(CO)=v正(H2),若v正(CO)=3v逆(H2),则v正(H2)=3v正(CO)=9v逆(H2),反应正向进行,未达到平衡状态,c不符合题意;d.该反应的反应混合物都是气体,气体的质量不变,反应前后气体的物质的量发生改变,若混合气体的平均相对分子质量不再发生变化,说明气体的物质的量不再发生变化,反应达到了平衡状态,d符合题意;故合理选项是ad;②反应开始时n(CO)=1mol,n(H2)=3mol,假设反应消耗CO的物质的量是xmol,则同时消耗H2为3xmol,根据物质反应转换关系可知平衡时n(CO)=(1-x)mol,n(H2)=(3-3x)mol,n(CH4)=n(H2O)=xmol,根据表格数据可知平衡时CO的体积分数φ(CO)是0.200,则,解得x=mol,故达到平衡时CO的转化率为;③根据图象可知:当温度低于250℃时,随着温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快,二氧化碳的实际转化率变大;【小问4详解】根据图象可知:在负极上Fe3+得到电子变为Fe2+;Fe2+与O2、H+反应产生Fe3+及H2O,所以负极的发生反应有Fe3++e-=Fe2+、4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。16.ZnO是电镀、涂料、有机合成等化学工业的重要原料。工业上由含锌废料(主要成分为ZnO,还含有
23FeO、MgO、CuO、SiO2)为原料生产ZnO的工艺流程如图:已知:沉淀渣1的成分为Fe(OH)3、MnO2(1)浸取渣的主要成分是_______(填化学式)。(2)“除杂1”过程需要调节pH至5.2,最好选用_______(填字母);生成沉淀渣1的离子方程式为_______。A.Na2CO3B.NH3·H2OC.ZnOD.H2SO4(3)沉淀渣2的主要成分是_______(填化学式);“除杂3”的目的是_______。(4)“沉锌”得到的是Zn2(OH)2CO3,“洗涤干燥”步骤中检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______。若煅烧过程中固体质量减少了18.6kg,则理论上生成_______kgZnO。【答案】①.SiO2②.C③.3Fe2++MnO+7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+④.CuZn⑤.除去浸取液中的Mg2+⑥.取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成说明沉淀已洗涤干净⑦.48.6【解析】【分析】含锌废料(主要成分为ZnO,还含有FeO、MgO、CuO、SiO2)加硫酸酸浸,SiO2不溶于硫酸成为浸取渣,ZnO、FeO、MgO、CuO溶于硫酸,形成了相应的硫酸盐溶液。滤液中加入KMnO4溶液,得到Fe(OH)3和MnO2,除去了铁。再加入锌粉,和溶液中的Cu2+发生置换反应,除去了铜。再加入HF溶液,形成MgF2沉淀,除去了镁。最后加入NH4HCO3,将Zn2+沉淀为Zn2(OH)2CO3,洗涤干燥后煅烧得到ZnO。【详解】(1)浸取渣的主要成分是SiO2。(2)“除杂1”过程需要调节pH至5.2,为了不引入新杂质,最好选用ZnO,故选C。沉淀渣1的成分为Fe(OH)3、MnO2,反应过程中,KMnO4将Fe2+氧化为Fe(OH)3,本身被还原为MnO2,离子方程式为:3Fe2+++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+。(3)加入锌粉的目的是除去铜,为了将铜全部除去,需要加入过量的锌,所以沉淀渣2的主要成分是Zn和Cu;“除杂3”的目的是除去浸取液中的Mg2+。(4)“沉锌”得到的是Zn2(OH)2CO3,洗涤的目的是洗去固体表面的、、K+等离子,可以检验洗涤液中是否有来检验沉淀是否洗涤干净,具体方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成说明沉淀已洗涤干净。若煅烧过程中固体质量减少了18.6kg,设生成xkgZnO,根据关系式:
24可求出x=48.6。17.由一种短周期金属元素和一种非金属元素组成的化合物X可与水发生复分解反应。某校兴趣小组用如图所示装置(夹持装置略去)对其进行探究实验。(1)仪器G的名称是___________,B中红色石蕊试纸变蓝,则单质M的电子式为___________。(2)化合物X中含组成单质M的元素的质量分数为,写出X与水反应的化学方程式:___________。(3)C中的试剂名称为___________。(4)实验时,装置D中硬质玻璃管内的现象为___________。(5)装置E中试剂Z为___________(填化学式),装置E的作用是___________。(6)若不通过E、F两装置,请设计实验方案证明D中发生了反应(不通过观察D中固体颜色变化):___________。(7)若装置A中固体样品含有杂质(杂质不参与反应),某同学通过测定F中单质M在标准状况下的体积和固体样品的质量,以确定固体样品中X的质量分数,判断该方案是否可行,并说明原因:___________。【答案】(1)①.分液漏斗②.(2)(3)碱石灰(4)黑色粉末逐渐变为红色,硬质玻璃管末端有水珠凝结(5)①.CCl4②.吸收未反应,并防止倒吸(6)称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量(7)不可行,因为装置A中生成的氨气不可能完全与CuO反应【解析】【分析】化合物X与水在A中发生复分解反应,B中红色石蕊试纸变蓝,说明生成的气体为氨气,X中含有N元素;氨气经C干燥后,在D中与CuO加热条件下反应生成氮气,为了防止出现倒吸,E中应加入四氯化碳,F用于收集氮气(单质M),结合化合物X中含N元素的质量分数为分析解答。【小问1详解】
25G为分液漏斗,根据上述分析,M为氮气,氮气的电子式为,故答案为:分液漏斗;;【小问2详解】设短周期金属元素R的相对原子质量为a,化合物X可与水发生复分解反应生成氨气,则化合物X中N为-3价,R的化合价可能为+1价、+2价、+3价,则化合物X的化学式可能为R3N或R3N2或RN,其中含N元素的质量分数为,则×100%=16.9%或×100%=16.9%或×100%=16.9%,解得:a=23、46或69,此元素只能为Na,化合物A是Na3N,Na3N与水反应的化学方程式为Na3N+3H2O=3NaOH+NH3↑,故答案为:Na3N+3H2O=3NaOH+NH3↑;【小问3详解】C中试剂的作用是除去氨气中的水,干燥氨气应该选用碱石灰,故答案为:碱石灰;【小问4详解】装置D中发生3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O,可观察到黑色粉末逐渐变为红色,硬质玻璃管末端有水珠凝结,故答案为:黑色粉末逐渐变为红色,硬质玻璃管末端有水珠凝结;【小问5详解】E用于吸收氮气中的氨气,为防止倒吸,结合Z的密度大于硫酸,且不溶于水,应选用四氯化碳,故答案为:CCl4; 吸收未反应的NH3,并防止倒吸;【小问6详解】反应3CuO+2NH3 N2+3Cu+3H2O,反应中固体质量发生变化,因此若不通过E、F两装置,设计实验方案证明D中发生了反应(不通过观察D中固体颜色变化),可通过称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量判断,故答案为:称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量;【小问7详解】如氨气与CuO完全反应,可以确定固体样品中X的质量分数,但装置A中生成的氨气不可能与 CuO完全反应,因此不能通过测定F中单质M在标准状况下的体积和固体样品的质量,以确定固体样品中X的质量分数,故答案为:不可行,因为装置A中生成的氨气不可能完全与 CuO反应。18.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和消毒剂,为白色或略带黄绿色的晶体,易溶于水,NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体,高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃NaClO2分解成NaClO3和NaCl。实验室模拟Mathieson法制备亚氯酸钠的装置如下:
26已知:ClO2浓度越大越容易爆炸。回答下列问题:(1)B中通入SO2生成ClO2的化学方程式为_________。(2)三颈瓶中通入ClO2生成NaClO2的离子方程式为_________。(3)实验过程持续通入N2的目的是_________。(4)从上述NaClO2溶液获得干燥的NaClO2晶体的操作步骤为:①减压和55℃时蒸发结晶②趁热过滤③用_________洗涤④真空干燥。趁热过滤的装置如图所示,该操作的作用是___________。(5)准确称取0.2500g样品配制成100mL溶液,置于棕色碘量瓶中,调节pH=2(忽略体积变化),加入足量的KI固体,充分反应后,从中取出25.00mL,以淀粉溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3定至终点,测定消耗Na2S2O3标准溶液的体积平均为25.00mL。已知滴定反应:+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,2+I2=+2I-。①滴定终点的现象为___________。②NaClO2样品的纯度为(保留三位有效数字)___________。【答案】①.SO2+2NaClO3=Na2SO4+2ClO2②.2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2↑+2H2O③.稀释ClO2浓度,防止发生爆炸④.38℃~60℃温水⑤.以防析出NaClO2·3H2O晶体,影响产品纯度⑥.
27当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液,溶液颜色从蓝色变为无色,且半分钟内不褪色⑦.90.4%【解析】【分析】装置A中硫酸和Na2SO3固体反应生成SO2,通入·装置B与NaClO3反应生成ClO2,Cl的化合价从+5降至+4,发生氧化还原反应,化学方程式为SO2+2NaClO3=Na2SO4+2ClO2,ClO2通入装置C中与H2O2在碱性溶液中反应生成NaClO2,反应的离子方程式为:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2↑+2H2O,最后用装置D做尾气吸收;【详解】(1)B中通入SO2与NaClO3反应生成ClO2,Cl元素的化合价从+5降至+4,则S元素从+4升至+6,在NaClO3前配系数2,化学方程式为:SO2+2NaClO3=Na2SO4+2ClO2;(2)ClO2与H2O2在碱性溶液中反应生成NaClO2,反应的离子方程式为:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2↑+2H2O;(3)已知ClO2浓度越大越容易爆炸,则实验过程持续通入N2可稀释ClO2浓度,防止发生爆炸;(4)已知高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃NaClO2分解成NaClO3和NaCl,为了防止产品分解,则应用38℃~60℃温水洗涤;由于NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体,则为了防止溶液温度降低而析出杂质晶体,应趁热过滤,其作用为以防析出NaClO2·3H2O晶体,影响产品纯度;(5)①滴定的原理是第一步先用KI与产品NaClO2反应生成I2,淀粉遇碘单质变蓝,再用Na2S2O3标准溶液与I2反应生成碘离子,反应完后溶液变无色,则滴定终点的现象是:当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液,溶液颜色从蓝色变为无色,且半分钟内不褪色;②由滴定反应:+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,2+I2=+2I-可得关系式~2I2~4,则25mL样品溶液中NaClO2物质的量为n=1/4n(Na2S2O3)=1/4×0.1000mol·L-1×0.025L=6.25×10-4mol,则0.2500g样品配制成100mL溶液中NaClO2物质的量为6.25×10-4×100/25=0.0025mol,NaClO2质量为m=nM=0.0025mol×90.44g/mol=0.2261g,纯度为0.2261g/0.2500×100%=90.4%。
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