1、甘肃省天水一中2021届高三化学上学期第一学段考试试题(含解析) (满分:100分 时间:90分钟)可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、Mg-24、Al-27、Fe-56、Cu-64、Zn-65、S-16、Cl-35.5、Ag-108、Br-80、I-127、Ba-137、Ca-40、K-39第I卷 选择题(共48分)注意:16,每小题2分;718,每小题3分。共48分,每小题只有一个正确答案1. “白墙黑瓦青石板,烟雨小巷油纸伞”,是著名诗人戴望舒雨巷中描述的景象,下列有关说法中错误的是A. “白墙”的白色源于墙体表层的CaOB. “黑瓦”与陶瓷的主要成
2、分都是硅酸盐C. 做伞骨架的竹纤维的主要成分可表示为(C6H10O5)nD. 刷在伞面上的熟桐油是天然植物油,具有防水作用【答案】A【解析】【详解】A、“白墙”的白色源于墙体表层的CaCO3,选项A错误;B、陶瓷、砖瓦均属于传统的硅酸盐产品,选项B正确;C、竹纤维的主要成分是纤维素,选项C正确;D、植物油属于油脂,油脂不溶于水,刷在伞面上形成一层保护膜能防水,选项D正确。答案选A。2. 下列说法中,正确的是( )A. Na2O、Na2O2为相同元素组成的金属氧化物,都属于碱性氧化物B. SiO2、CO2均为酸性氧化物,均能与NaOH溶液反应生成盐和水C. FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,与氢
3、碘酸反应均只发生复分解反应D. 工业上电解熔融MgCl2制取金属镁;也用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝【答案】B【解析】ANa2O、Na2O2为相同元素组成的金属氧化物,氧化钠属于碱性氧化物,但是过氧化钠不属于碱性氧化物,故A错误;BSiO2、CO2均均能与NaOH溶液反应生成盐和水,为酸性氧化物,故B正确;CFeO、Fe2O3均为碱性氧化物,氧化铁与氢碘酸反应时因得到的Fe3+,具有氧化性,能被还原性的碘离子还原,则同时还会发生氧化还原反应,故C错误;D氯化铝是共价化合物,熔融状态不导电,工业上用电解熔融氧化铝的方法制取金属铝,故D错误;故答案为B。3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列
4、说法正确的是()A. 标准状况下,5.6 LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NAB. 16.25gFeCl3溶于水形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAC. 标准状况下,11g3H216O中含有的中子数目为5NAD. 4.6g金属钠与一定量的O2充分反应转移电子数为0.2NA【答案】D【解析】【详解】A. 标准状况下,5.6LCO2物质的量为 =0.25mol,依据方程式: ,消耗2mol二氧化碳,转移2mol电子,所以转移电子数为:0.25 NA,故A错误;B. 一个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,故16.25gFeCl3的物质的量是 ,所形成的氢氧化铁胶粒的个数小于0
5、.1 NA个,故B错误;C. 标准状况下,3H216O 的中子数为22+8=12,11g3H216O的物质的量是 =0.5mol,所含有的中子数目为0.5mol12=6NA,故C错误;D. 4.6gNa的物质的量为 =0.2mol,0.2molNa完全反应失去0.2mol电子,转移电子数为0.2 NA,故D正确;故选:D。4. 下列关于物质或离子检验的叙述正确的是A. 在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+B. 气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气C. 灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+,无K+D. 将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明
6、原气体是CO2【答案】B【解析】【详解】A、Fe3+遇KSCN会使溶液呈现红色,Fe2+遇KSCN不反应无现象,滴加KSCN 溶液,溶液呈红色,则证明存在Fe3+,并不能证明无Fe2+,故A错误;B、气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,则发生反应:CuSO4+5H2OCuSO45H2O,可证明原气体中含有水蒸气,故B正确;C、灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,并不能证明无K+,Na+焰色反应为黄色,可遮住紫光,K+焰色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察,故C错误;D、能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等,故将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,则原气体不一定是CO2,故D错误;故
7、选B。5. 下列各组离子在溶液中一定能大量共存的是( )A. Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-B. OH-、Na+、C. D. 【答案】D【解析】【详解】A. Fe3+与SCN-发生反应生成,不能大量共存,故A错误;B. OH-与发生反应生成和H2O,不能大量共存,故B错误;C. 发生反应生成氢氧化铝和碳酸根离子,不能大量共存,故C错误;D. 可以大量共存,故D正确。故答案选:D。6. 下列解释实验现象的反应方程式不正确的是( )A. 切开的金属 Na 暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:4NaO2=2Na2OB. 向AgCl 悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变为黑色:2AgCl(s)S2(
8、aq)Ag2S(s)2Cl(aq)C. 向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体,出现白色沉淀:SO2H2OBa2+=BaSO32H+D. 向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性:2H+Ba2+2OHBaSO42H2O【答案】C【解析】【详解】A切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗,该反应为4Na+O22Na2O,故A正确,但不符合题意;B向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色,发生沉淀的转化,离子反应为2AgCl+S2-Ag2S+2Cl-,故B正确,但不符合题意;C. 向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体,发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,正确的离子方
9、程式为: ,故C错误,符合题意;D. 向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性,氢氧根离子和氢离子按2:2反应,离子方程式是 ,故D正确,但不符合题意;故选:C。7. 已知PbO2在盐酸溶液中易被还原成PbCl2,且PbO2、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中,正确的是( )A. Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3B. FeCl3溶液能将KI溶液中的I-氧化C. I2具有较强的氧化性,可以将PbCl2氧化成PbO2D. 1molPbO2在盐酸溶液中被氧化生成PbCl2时转移2 mole-【答案】B【解析】【详解】由
10、题意可知,各物质的氧化性顺序为:;逐项分析可知:A.Cl2通入FeI2溶液中,会先将I-氧化为I2,如Cl2过量会再将Fe2+氧化为Fe3+,不会先氧化Fe2+而留有I-,故A错误;B. 因FeCl3氧化性大于I2,故FeCl3溶液能将KI溶液中的I-氧化为I2,故B正确;C.I2的氧化性远弱于PbO2,不能将PbCl2氧化为PbO2,故C错误;D.PbO2中Pb为+4价,而PbCl2中Pb为+2价,由PbO2变为PbCl2说明Pb被还原,每有1个PbO2被还原转移2个e-,故D错误。故答案选:B。8. 在一定条件下进行的下列化学反应,已知A、B、C中均含有同种元素,则下列对应物质不正确的是(
11、 )选项A物质B物质C物质D物质ANaOH溶液Na2CO3溶液NaHCO3溶液CO2BFeFeCl2FeCl3Cl2CAlCl3溶液Al(OH)3NaAlO2溶液NaOH溶液DH2SSSO2O2A. AB. BC. CD. D【答案】B【解析】【详解】A.若A为NaOH溶液,D为CO2,则NaOH可与CO2反应生成Na2CO3,Na2CO3可与H2O和CO2反应生成NaHCO3,NaOH可与NaHCO3反应生成Na2CO3,故A正确;B.若A为Fe,D为Cl2,则Fe 与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2,故B错误;C.若A为AlCl3溶液,D为NaOH溶液,则AlCl3可与NaOH反应
12、生成Al(OH)3,Al(OH)3可与NaOH反应生成NaAlO2,AlCl3可与NaAlO2反应生成Al(OH)3,故C正确;D.若A为H2S,D为O2,则H2S可与O2反应生成S,S可与O2生成SO2,H2S可与SO2生成S,故D正确;故选:B。9. 固体粉末中可能含有、和中的若干种。为确定该固体粉末的成分,某同学依次进行了以下实验:将加入足量水中,得到不溶物和溶液;取少量加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物;用玻璃棒蘸取溶液滴于试纸上,试纸呈蓝色;向溶液中滴加溶液,生成白色沉淀。通过以上实验现象,下列结论正确的是( )A. 中一定不存在B. 不溶物中一定含有和,而Fe
13、与中至少含有一种C. 溶液中一定含有D. 若向生成的白色沉淀中滴加过量盐酸,沉淀不完全溶解,则粉末中含有【答案】C【解析】【分析】将加入足量水中,得到不溶物和溶液,中含有、中的若干种;取少量加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物,黄绿色气体为,红色不溶物为,说明中一定含有、;用玻璃棒蘸取溶液于试纸上,试纸呈蓝色,说明溶液呈碱性,则溶液中一定含有,可能含有;向溶液中滴加溶液,生成白色沉淀,该沉淀一定含有碳酸银,可能含有氯化银。【详解】A. 不能确定中是否含有,A错误;B. 不溶物中一定含有、和Fe,B错误;C. 据以上分析,溶液中一定含有,C正确;D. 若向生成的白色沉淀中滴加
14、过量盐酸,沉淀不完全溶解,则粉末中不一定含有,因为加入盐酸时引入了,D项错误;答案选C。10. 下列物质的转化在给定条件下不能实现的是( )A. FeFe2O3Fe2(SO4)3B. SSO3H2SO4C. 饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3D. MgCl2(aq)MgCl26H2OMg【答案】B【解析】【详解】A.Fe可以在空气中氧化得到Fe2O3,Fe2O3可以与硫酸反应得到Fe2(SO4)3,故A不选;B.S不能一步直接转换为SO3,故B选;C. 饱和NaCl(aq)中通入氨气和二氧化碳得到NaHCO3,NaHCO3受热分解得到Na2CO3,故C不选;D. MgCl2(aq)在
15、氯化氢气流下蒸发结晶得到MgCl26H2O,MgCl26H2O电解熔融态得到Mg,故D不选。故答案选:B。11. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:下列叙述错误的是A. 用K2FeO4作水处理剂时,既能杀菌消毒又能净化水B. 反应I中尾气可用FeCl2溶液吸收再利用C. 反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2D. 该条件下,物质的溶解性:Na2 FeO4K2FeO4,D叙述错误,但是符合题意;答案选D。12. 由硫铁矿(主要成分:FeS2和SiO2)为主要原料得到绿矾(FeSO47H2O)的流程如下:下列说法不正确的是A. 过程1废气中含S
16、O2B. 过程2试剂a为稀硫酸C. 过程3离子方程式为2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42+4H+D. 过程4将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾【答案】D【解析】【分析】由制备绿矾流程可知,硫铁矿(主要成分:FeS2和SiO2)高温煅烧后的烧渣(主要成分:Fe2O3和SiO2)溶于硫酸,溶液中含Fe3+,过程2过滤除去二氧化硅,滤液中通入二氧化硫,将铁离子还原生成亚铁离子,过程4为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾。【详解】A根据上述分析,过程1,废气中含SO2,故A正确;B因绿矾酸根离子为硫酸根离子,则过程2最好用硫酸来溶解烧渣,故B正确;C. 过程3中二氧化硫将
17、铁离子还原生成硫酸亚铁,离子方程式为2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42-+4H+,故C正确;D. 过程4,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,蒸干时绿矾受热失去结晶水,得不到纯净绿矾,故D错误;答案故选D。【点睛】本题考查混合物分离提纯,把握制备流程中发生的反应、混合物分离方法、实验技能等为解答的关键。注意选项C为解答的难点,要注意氧化还原反应方程式的配平。13. 利用废蚀刻液(含FeCl2、CuCl2及FeCl3)制备碱性蚀刻液Cu(NH3)4Cl2溶液和FeCl36H2O的主要步骤:用H2O2氧化废蚀刻液,制备氨气,制备碱性蚀刻液CuCl2+4NH3=Cu(NH3)
18、4Cl2、固液分离,用盐酸溶解沉淀并制备FeCl36H2O。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是()A. 用装置甲制备NH3B. 用装置乙制备Cu(NH3)4Cl2并沉铁C. 用装置丙分离Cu(NH3)4Cl2溶液和Fe(OH)3D. 用装置丁将FeCl3溶液蒸干制备FeCl36H2O【答案】D【解析】【详解】A实验室制备氨气,可用氢氧化钙、氯化铵在加热条件下进行,故A正确;B氨气易溶于水,注意防止倒吸,氨气与溶液反应生成Cu(NH3)4Cl2和氢氧化铁,故B正确;C分离固体和液体,可用过滤的方法,故C正确;D应在蒸发皿中蒸发,且避免氯化铁水解,更不能直接蒸干,故D错误;故答案为D。【点睛】
19、考查物质制备实验设计、物质分离的实验基本操作,明确实验原理是解题关键,用H2O2氧化废蚀刻液,使亚铁离子生成铁离子,用甲装置制备氨气,生成的氨气通入乙装置,制备碱性蚀刻液CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2,用丙装置过滤分离,用盐酸溶解氢氧化铁沉淀,将溶液在蒸发皿中进行蒸发,且应通入氯化氢,防止铁离子水解,以达到制备FeCl36H2O的目的,注意把握物质性质的理解、物质分离提纯的方法。14. 工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法不正确的是A. 在铝土矿制备较高纯度A1的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石B 石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐,都能与盐酸反
20、应C. 在制粗硅时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为12D. 黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物【答案】B【解析】A.铝土矿中的氧化铝能够被氢氧化钠溶解生成偏铝酸钠进入溶液,再通入二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝受热分解生成氧化铝,然后电解熔融的氧化铝制得铝,整个过程中用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石,故A正确;B.石英和玻璃不能与盐酸反应,故B错误;C. 二氧化硅与碳高温下反应生成硅和一氧化碳,反应的方程式为2C+SiO2Si+2CO,氧化剂与还原剂的物质的量之比为12,故C正确;D. 黄铜矿(CuFeS2)与O2反应中,产生的Cu2S中铜盐酸的化合价
21、降低被还原、FeO中O盐酸的化合价降低,被还原,Cu2S、FeO均是还原产物,故D正确;故选B。点睛:本题考查元素化合物知识,侧重考查金属冶炼,明确元素化合物的性质是解本题关键。本题的易错点是D,要知道从化合价的角度分析判断。 15. 在200 mL含Mg2+、Al3+、NH4+、H+、Cl-等离子的溶液中,逐滴加入5molL-1NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如图所示。下列叙述不正确的是A. x y = 0.01molB. 原溶液中c(Cl-)=0.75 molL-1C. 原溶液的pH=1D. 原溶液中n(Mg2+)n(Al3+)=51【答案】B
22、【解析】分析】由给出的离子在滴入NaOH溶液时发生H+OH-H2O,Mg2+、Al3+结合OH-生成沉淀,NH4+与OH-反应,氢氧化铝与OH-反应而溶解,并结合图象可知,04mL时发生酸碱中和,430mL发生Mg2+、Al3+结合OH-生成沉淀的反应,3033mL发生NH4+与OH-反应,3335mL发生氢氧化铝的溶解反应,然后利用离子反应方程式来计算解答【详解】A由图及离子反应可知x-y的值即为Al(OH)3的物质的量,则设Al(OH)3的物质的量为n,解得n=0.01mol,即x-y=0.01mol,故A正确;B由图可知,加入33mLNaOH溶液时溶液中的溶质只有NaCl,Na+由NaO
23、H提供,所以n(Na+)=n(Cl-)=330.001L5molL-1=0.165mol,则原溶液中Cl-的物质的量浓度为=0.825mol/L,故B错误;C由图可知04mL时发生H+OH-H2O,则H+的物质的量为4mL0.001L5molL-1=0.02mol,H+的物质的量浓度为=0.1mol/L,则pH=1,故C正确;D由430mL发生Mg2+、Al3+结合OH-生成沉淀的反应,根据反应Al3+3OH-Al(OH)3,Al3+消耗的OH-的物质的量为n(OH-)=3n(Al3+)=0.01mol3=0.03mol,所以Mg2+消耗的OH-的物质的量为(30-4)mL0.001L5mol
24、L-1-0.03mol=0.1mol,所以n(Mg2+)=0.05mol,则原溶液中n(Mg2+):n(Al3+)=0.05:0.01=5:1,故D正确;故答案为B。16. 在一定量铁的氧化物中,加入45 mL4 mol/L硫酸溶液恰好完全反应,所得溶液中Fe2+能恰好被标准状况下672mL氯气氧化。则该固体中铁原子和氧原子的个数之比为A. 5:6B. 7:9C. 3:4D. 2:3【答案】B【解析】【分析】根据题意,铁的化合物中的铁元素可能含有+2价和+3价,根据氯气将亚铁离子氧化的反应,结合氯气的量可以计算亚铁离子的量,铁的氧化物可理解成FeO和Fe2O3按一定比例混合而成,根据消耗的硫酸
25、计算Fe、O原子个数之比。【详解】硫酸的物质的量n(H2SO4)=4mol/L0.045L=0.18mol,672mL氯气的物质的量为0.03 mol,根据反应2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-可知反应后溶液中n(Fe2+)=0.06mol,设FeO为Xmol,Fe2O3为Ymol,由FeO+ H2SO4=FeSO4+H2O和Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O可得求解关系式X+3Y=0.18,X=0.06,解得X=0.06mol、Y=0.04mol,则该固体中铁原子和氧原子的个数之比为(0.06 mol+0.04mol2):(0.06 mol+0.04mol3)=7:9
26、,故选B。【点睛】本题考查与化学反应有关的化学计算,掌握铁的化合物的性质,正确书写化学方程式,利用方程式计算是解答关键。17. 已知NaHSO3溶液显酸性,还原性:HSO3I,氧化性:IO3I2。在含3mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图。下列说法正确的是 ( )A. 反应过程中的氧化产物均为Na2SO4B. a点时消耗NaHSO3的物质的量为1.0 molC. Ob间的反应可用如下离子方程式表示:3HSO3IO33OH=3SO42I3H2OD. 当溶液中I与I2的物质的量之比为53时,加入的NaIO3为1.1 mol
27、【答案】D【解析】【详解】还原性HSO3-I-,所以首先是发生以下反应离子方程式:IO3-+3HSO3-I-+3SO42-+3H+,继续加入KIO3,氧化性IO3-I2,所以IO3-可以结合H+氧化I-生成I2,离子方程式是IO3-+6H+5I-3H2O+3I2,A. 反应过程中的氧化产物分别为Na2SO4和I2,选项A错误;B由图可知,a点碘酸钠的物质的量是0.4mol,根据碘酸钠和亚硫酸氢钠的关系式知,消耗NaHSO3的物质的量=3=1.2mol,选项B错误;C、0b间没有碘单质生成,说明碘酸根离子和亚硫酸氢根离子发生氧化还原反应生成碘离子,加入碘酸钠的物质的量是1mol,亚硫酸氢钠的物质
28、的量是3mol,亚硫酸氢根被氧化生成硫酸根离子,根据转移电子守恒知,生成碘离子,所以其离子方程式为:3HSO3-+IO3-3SO42-+I-+3H+,选项C错误;D、b点碘酸钠的物质的量是1mol,生成碘离子也是1mol。根据反应式IO35I6H=3I23H2O可知,如果设此时消耗碘离子的物质的量是x,则消耗碘酸钠就是,生成单质碘是,所以有(1x)53,解得x所以加入的的碘酸钠是11.1mol,选项D正确,答案选D。【点睛】本题考查氧化还原反应的有关计算,如果氧化剂和不同的还原剂混合时,氧化剂首先氧化还原性最强的还原剂,然后依次进行,据此可以判断氧化还原反应的先后顺序。18. 将某一钠铝合金置
29、于水中,合金全部溶解,得到体积为20mL、其中c(NaOH)=1mol/L的溶液,然后用1mol/L的盐酸滴定,沉淀质量与消耗盐酸的体积关系如图所示。则下列判断正确的是( )A. 图中m值为1.56gB. 标准状况下产生H2896 mLC. 图中V2为60 mLD. 原合金质量为0.92g【答案】A【解析】【分析】钠铝合金置于水中,合金全部溶解,发生2Na+2H2O2NaOH+H2、2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2,加盐酸时发生NaOH+HClNaCl+H2O、NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3、Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O,再结合图象中加入
30、40mL盐酸生成的沉淀最多来计算。【详解】由图象可知,向合金溶解后的溶液中加盐酸,先发生NaOH+HClNaCl+H2O,后发生NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3,最后发生Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O,合金溶解后剩余的氢氧化钠的物质的量为0.02L1mol/L=0.02mol,由NaOH+HClNaCl+H2O,0.02mol0.02mol则V1为 =0.02L=20mL,生成沉淀时消耗的盐酸为40mL20mL=20mL,其物质的量为由0.02L1mol/L=0.02mol,由NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3,0.02mol0.02mol
31、0.02mol由Al元素守恒,原合金中n(Al)=0.02mol,由Na元素守恒,原合金中n(Na+)=0.02mol+0.02mol=0.04mol。A. 由上述计算可知,生成沉淀为0.02mol,其质量为0.02mol78g/mol=1.56g,故A正确;B. 由2Na+2H2O2NaOH+H2、2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2,生成氢气的物质的量为0.02mol+0.03mol=0.05mol,其标况下的体积为0.05mol22.4L/mol=1.12L,故B错误;C. 由Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O可知,溶解沉淀需要0.06molHCl,其体积为60m
32、L,则V2为40mL+60mL=100mL,故C错误;D. 由钠元素及铝元素守恒可知,合金的质量为0.04mol23g/mol+0.02mol27g/mol=1.46g,故D错误;故选A。【点睛】本题过程比较复杂,注意题中告诉OH-剩余,要知道铝反应完了,此时溶液的成分是氢氧化钠和偏铝酸钠,应用元素守恒分析Na元素的物质的量时,要注意有两部分(NaOH和NaAlO2)。第II卷 非选择题(共52分)19. 氧化剂和还原剂在生产生活中广泛使用。(1)KMnO4和HBr溶液可以发生如下反应:2KMnO416HBr=2KBr2MnBr28H2O5Br2其中还原剂和氧化剂的物质的量之比为_若消耗0.1
33、mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量为_,转移电子数目_。(2)人体内所含铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉,这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐,此反应的离子方程式为_,但Fe2+在酸性条件下很容易被空气中的O2氧化,写出该反应的离子方程式_(3)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,具有较强还原性,可与足量的NaOH完全中和生成NaH2PO2,NaH2PO2溶液可使酚酞试液变红,回答下列问题:H3PO2中,磷元素的化合价为_ 写出H3PO2电离方程式_H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为金属银,从而用于化学镀银。利
34、用(H3PO2)进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为41,写出该反应的离子方程式_【答案】 (1). 5:1 (2). 0.5mol (3). 0.5NA (4). 2H+Fe=Fe2+H2 (5). 4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O (6). +1 (7). (8). H3PO2+4Ag+2H2O=4Ag+H3PO4+4H+【解析】【分析】(1)反应:,KMnO4中Mn元素化合价由+7价下降到+2价为氧化剂;HBr中Br元素由-1价升高到0价,为还原剂;根据得失电子守恒计算;(2)铁粉与胃酸(HCl)反应生成氯化亚铁和氢气;Fe2+被氧气氧化为Fe3+;(3)根据化合
35、物中化合价的代数和为0确定P元素化合价;H3PO2可与足量的NaOH完全中和生成NaH2PO2则H3PO2为一元弱酸,以此写出电离方程;根据转移电子守恒判断氧化产物。【详解】(1)反应:,KMnO4中Mn元素化合价由+7价下降到+2价为氧化剂;HBr中Br元素由-1价升高到0价,为还原剂;由化合价升降守恒可知,还原剂和氧化剂的物质的量之比为5:1;若消耗0.1mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量为0.5mol;转移电子数目,故答案为:5:1;0.5mol;0.5NA;(2)铁粉与胃酸(HCl)反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为:2H+Fe=Fe2+H2;Fe2+被氧气氧化为Fe3+离子方
36、程为:4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O,故答案为:2H+Fe=Fe2+H2;4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O;(3)根据化合物中化合价的代数和为0,H3PO2中, 磷元素的化合价为+1价;H3PO2可与足量的NaOH完全中和生成NaH2PO2则H3PO2为一元弱酸,电离方程为:;Ag+还原为金属银则Ag+做氧化剂,H3PO2做还原剂,化剂与还原剂的物质的量之比为41,Ag化合价下降1,由化合价升降守恒可知P化合价升高4,则生成H3PO4,离子方程为:H3PO2+4Ag+2H2O=4Ag+H3PO4+4H+。故答案为:+1;H3PO2+4Ag+2H2O=4Ag+H3PO4+4
37、H+。20. Na2O2具有强氧化性,H2具有还原性,某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应。为了验证此推测结果,该同学设计并进行如下实验。I.实验探究步骤1:按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)并检查装置的气密性,然后装入药品。步骤2:打开K1、K2,在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中,未观察到明显现象。步骤3:进行必要的实验操作,淡黄色的粉末慢慢变成白色固体,无水硫酸铜未变蓝色。(1)组装好仪器后,要检查装置的气密性。简述检查虚线框内装置气密性的方法:_。(2)B装置中所盛放的试剂是_,其作用是_。(3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2,_(
38、请按正确的顺序填入下列步骤的字母)。A加热至Na2O2逐渐熔化,反应一段时间B用小试管收集气体并检验其纯度C关闭K1D停止加热,充分冷却(4)由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为_。II数据处理(5)实验结束后,该同学欲测定C装置硬质玻璃管内白色固体中未反应完的Na2O2含量。其操作流程如下:测定过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外,还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和_。在转移溶液时,若溶液转移不完全,则测得的Na2O2质量分数_(填“偏大”“偏小”或“不变”)【答案】 (1). 关闭K1,向A装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面,并形成一段水柱,一段时间后水柱稳定不降,说
39、明虚线框内的装置气密性良好 (2). 碱石灰 (3). 吸收氢气中的水和氯化氢 (4). BADC (5). Na2O2+H22NaOH (6). 玻璃棒 (7). 偏小【解析】I(1)关闭K1,向A装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面,并形成一段水柱,一段时间后水柱稳定不降,说明启普发生器的气密性良好;(2)A中生成的H2中混有水蒸气和挥发出的HCl,应利用B装置中所盛放的碱石灰吸收吸收氢气中的水和氯化氢;(3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2,应先通一会儿氢气并用小试管收集气体并检验其纯度,当装置内空气完全除去后,加热C中至Na2O2逐渐熔化,反应一段时间,然后停止加热,充分冷却,
40、最后关闭K1,故操作顺序为BADC;(4)Na2O2与H2反应无水生成,说明产物为NaOH,发生反应的化学方程式为Na2O2+H22NaOH;IINaCl溶液蒸发操作进需要用玻璃棒搅拌,则操作过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外,还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和玻璃棒;在转移溶液时,若溶液转移不完全,则得到NaCl的固体质量偏低,固体增重量偏低,导致NaOH的含量偏高,则测得的Na2O2质量分数偏小。点睛:解答综合性实验设计与评价题的基本流程:原理反应物质仪器装置现象结论作用意义联想。具体分析为:实验是根据什么性质和原理设计的?实验的目的是什么?所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相
41、关的化学反应原理,进行全面的分析比较和推理,并合理选择)。有关装置:性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。有关操作:技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。实验现象:自下而上,自左而右全面观察。实验结论:直接结论或导出结论。21. 某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2,工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如图:已知:Cu2O2H+=CuCu2+H2O 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:(1)为了加快反应的速率,可以采取的措施是_ (任写1条)(2)固体混合物A中的成分是_(3)反应完成后,铁元素的存在形式为_ (填离子符号)
42、;写出生成该离子的离子方程式_(4)操作1主要包括:_、_、_,洗涤CuSO45H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是_(5)用NaClO调pH可以生成沉淀B,利用题中所给信息分析沉淀B的化学式为_,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_(6)用NaOH调pH可以生成沉淀C,利用题中所给信息分析y的范围为_【答案】 (1). 适当升高温度;不断搅拌;将矿渣粉碎;适当增大硫酸的浓度等 (2). SiO2、Cu (3). Fe2+ (4). Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+ (5). 蒸发浓缩 (6). 冷却结晶 (7). 过滤 (8). 冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子,又可以减
43、少晶体的损失 (9). Fe(OH)3 (10). 1:2 (11). 5.2pH5.4【解析】【分析】矿渣加入稀硫酸,Cu2O、Al2O3、Fe2O3溶解,二氧化硅不溶,所以固体混合物A是不溶于稀硫酸的物质,发生的反应有Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O,得出A的成分是SiO2、Cu;由于单质Cu存在,铁元素以Fe2+形式存在,反应方程式:2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+,滤液中主要是Al3+、Fe2+、Cu2+;加入NaClO具有氧化性,氧化Fe2+为Fe3+,同时调节溶液pH使Al3+、Fe3+沉淀完全,根据Fe(OH)3和Al(OH)3开始沉淀和沉淀结束的pH关系,x范围是:3.
44、2pH4.0,目的是沉淀Fe(OH)3;y范围是:5.2pH5.4,沉淀Al(OH)3;最后得到氯化铜、硫酸铜溶液,电解法获取Cu时,阴极发生还原反应:Cu2+2e-=Cu;阳极发生氧化反应:2Cl-2e-=Cl2;次氯酸钠中的次氯酸根结合溶液中的氢离子,pH升高;NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO-+H+HClO,ClO-消耗H+,从而达到调节pH的目的,以此分析。【详解】(1)为了加速矿渣和硫酸之间的反应速率,可以采用适当升高温度;不断搅拌;将矿渣粉碎;适当增大硫酸的浓度等,故答案为:适当升高温度;不断搅拌;将矿渣粉碎;适当增大硫酸的浓度等;(2)加入硫酸发生了反应:Cu2
45、O+2H+=Cu+Cu2+H2O,故固体A的成分是二氧化硅和铜,故答案为:SiO2、Cu;(3)由于发生了反应, Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+;溶液中铁以Fe2+存在,故答案为:Fe2+; Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+;(4)硫酸铜溶液得到晶体的方法:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;胆矾晶体带有结晶水,温度太高导致结晶水失去,所以可以采用冰水来洗涤,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;过滤;冰水既可以洗去表面的杂质离子,还可以减少晶体的损失;(5)用NaClO调pH,生成沉淀B为氢氧化铁,该反应离子方程式是:,故沉淀B为Fe(OH)3,化合价降低的为氧化剂,故氧化剂是ClO,化合价升高的为
46、还原剂,故还原剂是Fe2+,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1:2,故答案为:Fe(OH)3; 1:2;(6)通过以上分析知,要使Al、Fe均变为沉淀,由表可知y的数值范围是5.2pH5.4,故答案为:5.2pH5.4。22. 氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用。某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。查阅资料:实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2:NaNO2NH4ClNaClN22H2O工业制氮化铝:Al2O33CN22AlN3CO,氮化铝在高温下能水解。AlN与NaOH饱和溶液反应:AlNNaOHH2O=NaAlO2N
47、H3.氮化铝的制备(1)实验中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各仪器接口连接 ecd_(上述装置可重复使用)(2)A装置内的X液体可能是_;D装置内氯化钯溶液的作用可能是_.氮化铝纯度的测定(方案i)甲同学用右图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是_.a.CCl4 b.H2O c.NH4Cl饱和溶液 d.植物油(4)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有_a.单孔塞 b.双孔塞 c.广口瓶 d.容量瓶 e.量筒 f.烧杯(方案ii)乙同学按以下步骤测定样品中AlN的纯度(流程如下图)(5)步骤的操作
48、是_(6)实验室里灼烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有_、_等(7)样品中AlN的纯度是_ (用含m1、m2、m3表示)。(8)若在步骤中未洗涤,测定结果将_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)【答案】 (1). (2). 浓硫酸 (3). 吸收CO防污染 (4). ad (5). bce (6). 通入过量气体 (7). 坩埚 (8). 泥三角 (9). 或 (10). 偏高【解析】【分析】氮化铝的制备:实验室用饱和NaNO2与NH4Cl溶液共热制NaNO2NH4ClNaClN22H2O。工业制氮化铝:Al2O33CN22AlN3CO,氮化铝在高温下能水解,利用
49、装置B准备氮气,通过装置A中浓硫酸干燥气体,通过装置C氮气和铝发生反应,最后通过装置D吸收多余的CO,防止污染空气,以此分析。氮化铝纯度的测定(3)氨气极易溶于水,量气装置中的Y液体不能与氨气反应,不能使氨气溶解;(4)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通,溶液会排出空气,增大测定气体的体积;(5)样品m1g溶于过滤氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合铝元素守恒计算纯度;(6)实验室中灼烧固体在坩埚内进行,据此选择仪器;(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,
50、样品m1g溶于过滤氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合差量法计算纯度;(8)步骤未洗涤会导致滤液中溶质会留在滤渣上,以此分析。【详解】(1)利用装置B准备氮气,通过装置A中浓硫酸干燥气体,通过装置C氮气和铝发生反应,最后通过装置D吸收多余的CO,防止污染空气,按照氮气气流方向将各仪器接口连接:,故答案为: ;(2)分析可知A装置内的X液体可能是吸收水蒸气的浓硫酸溶液,D装置内氯化钯溶液的作用可能是吸收有毒气体CO,避免污染空气,故答案为:浓硫酸;吸收CO防污染;氮化铝纯度的测定(3)氨气
51、极易溶于水,量气装置中的X液体不能与氨气反应,不能使氨气溶解, aCCl4和氨气不反应,不溶解氨气,故a正确; bH2O能溶解氨气,故b错误; cNH4Cl饱和溶液能吸收氨气,故c错误; d植物油和氨气不反应,不溶解氨气,故d正确。故答案为:ad;(4)利用排水法也可以测量气体体积,选用仪器:b.双孔塞、c.广口瓶、e.量筒,故答案为:bce;(5)样品m1g溶于过滤氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,步骤的操作是:通入过量CO2气体,故答案为:通入过量CO2气体;(6)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有:坩埚、泥三角,故答案为:坩埚、泥三角;(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,样品m1g溶于过滤氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g, 样品中AIN的纯度=或,故答案为:或;(8)若在步骤中未洗涤,导致m3质量偏大,由公式可知AIN的纯度偏高,故答案为:偏高。