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3、山东省烟台市2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题（学生版）
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这是一份3、山东省烟台市2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题（学生版），共14页。试卷主要包含了Ⅱ卷在答题纸上作答，下列关于物质分类的说法正确的是，下列污染与含氮化合物有关的是，下列说法正确的是，下列离子方程式中书写正确的是，设NA代表阿伏加德罗常数的值等内容，欢迎下载使用。
山东省烟台市2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题3
山东省烟台市2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题
高一化学
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试题卷上作答无效。
2.Ⅱ卷在答题纸上作答。答题前,考生在答题纸上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(每题只有一个选项符合要求,1—20题每题1分,21—30题每题2分,共40分。)
1.(★)下列说法不正确的是 ( )
A.化学的特征是从宏观和微观认识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质
B.运用分类法可以总结各类物质的一般性质,并根据物质所属类别对物质及其变化进行预测
C.研究未知物质的性质可按照观察→实验→预测→结论的顺序进行
D.现代化学还将在能源与资源、材料科学、环境科学、医药与健康等领域产生广泛的影响
2.(★)化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是 ( )
A.铵态氮肥与草木灰共同施用时易损失氮肥
B.新制氯水和SO2都有漂白性,其漂白原理相同
C.Fe2O3粉末与铝粉反应放出大量的热,可用来焊接钢轨
D.常温下浓硝酸、浓硫酸遇铁发生钝化,可用铁制容器装运浓硝酸、浓硫酸
3.(★)下列关于物质分类的说法正确的是 ( )
A.氯水、氨水能导电,均为电解质
B.SO2、NO2、CO2都属于酸性氧化物
C.凡是在水溶液中自身能电离出H+的化合物都是酸
D.KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O都为可溶性碱
4.(★)下列污染与含氮化合物有关的是 ( )
①酸雨 ②水体富营养化 ③雾霾 ④白色污染
⑤光化学烟雾
A.①②③⑤ B.①③⑤
C.②④⑤ D.①②③④⑤
5.(★)下列说法正确的是 ( )
A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
B.浓硝酸用细口棕色试剂瓶盛放,并贮存在阴凉处
C.浓硫酸有腐蚀性,溅到皮肤上时应立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
D.除去NaHCO3溶液中的少量杂质Na2CO3,可加适量氢氧化钙溶液再过滤
6.(★)下列离子方程式中书写正确的是 ( )
A.氯化铵浓溶液与氢氧化钠浓溶液混合加热:NH4++OH-H2O+NH3↑
B.铜片投入稀硝酸中:Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O
C.过氧化钠与水反应:2O22-+2H2O4OH-+O2↑
D.在澄清石灰水中通入过量的SO2:Ca2++2OH-+SO2CaSO3↓+H2O
7.(★★)下列“实验操作及现象”不能得到相应的“实验结论”的是 ( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
用棉花包裹Na2O2,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧
Na2O2与CO2反应放热
B
向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液生成透明的红褐色液体,用可见光束照射产生光路
有Fe(OH)3胶体生成
C
向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量铁粉,没有固体析出
氧化性:Fe3+>Cu2+
D
向某无色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加盐酸,沉淀不消失
溶液中一定含有SO42-
8.(★)下列用单线桥或双线桥表示电子转移的方向或数目不正确的是 ( )
9.(★)下列操作或装置正确并能达到实验目的的是 ( )
选项
A
B
C
D
目的
提纯胶体
制氨气
“红色”喷泉
实验
配制一定物质
的量浓度溶液
10.(★★)设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.0.1molO2的体积为2.24L,则氧气一定在标准状况下
B.在标准状况下,2.8gN2和2.24LCO所含电子数均为1.4NA
C.标准状况下,2.24LNH3溶于1L水中得到0.1mol/L的氨水
D.将1molCl2通入足量水中,则溶液中微粒数N(HClO)+N(Cl-)+N(ClO-)=2NA
11.(★★)某混合气体中可能含有Cl2、O2、HCl、NH3、SO2、NO、NO2、H2S中的两种或多种。现将此无色混合气体先通过浓H2SO4后,体积减小,再通过品红溶液,品红溶液褪色,最后把剩余气体排入空气中,很快变成红棕色,对于原混合气体成分的判断正确的是 ( )
A.肯定有NO、SO2、HCl
B.肯定没有Cl2、NO2、NH3、O2
C.可能有H2S、HCl
D.肯定含有NH3、NO、SO2
12.(★★)某小组利用如图装置进行实验,较长时间观察到了白色Fe(OH)2沉淀,下列说法不正确的是 ( )
A.连接好装置后,需要检查装置的气密性
B.烧杯中水的作用是液封,防止空气进入试管
C.铁粉的主要作用是将可能生成的Fe3+还原为Fe2+
D.实现较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀要做到排除O2的干扰
13.(★★)下表所示各组物质,不能按照中箭头表示方向通过一步反应实现的是 ( )
甲
乙
丙
A
N2
NH3
NO
B
Na
Na2O2
NaOH
C
S
SO2
SO3
D
Fe
FeCl3
FeCl2
14.(★)已知反应①2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑;②3Cl2+6FeBr22FeCl3+4FeBr3;③2MnO4-+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O。下列说法正确的是 ( )
A.反应①中H2O2做氧化剂
B.分析反应②可以得出还原性Fe2+>Br-
C.反应③中每有1molCl2生成,则有0.4molMnO4-被氧化
D.综合分析反应②③可得,氧化性由强到弱的顺序为MnO4->Cl2>Fe3+>Br2
15.(★★)在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液的过程中,下列离子反应不可能发生的是 ( )
A.2Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
B.2NH4++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2NH3·H2O
C.3NH4++Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+3NH3·H2O
D.NH4++Fe3++2SO42-+2Ba2++4OH-2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3·H2O
16.(★★)(9分)某研究小组用如图装置制取SO2并对其性质进行相关实验(夹持装置已略去)。
(1)仪器X的名称为 。
(2)实验过程中观察到B中品红溶液褪色,C中溶液黄色变浅。
①D中观察到的现象是 。
②写出C中反应的离子方程式: 。
③该小组同学认为C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明通入SO2后反应生成了SO42-,该说法 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(3)实验结束发现Y型试管内产生白色固体,倾斜使左侧的物质全部转移到右侧水中,这时看到溶液的颜色为 色。
(4)实验结束拆装置前通过针管向A中加入足量Na2CO3溶液,下面可以代替Na2CO3溶液的试剂有 (填序母)。
a.NaOH溶液 b.NaHS溶液 c.KHCO3溶液 d.Na2SO3溶液
17.(★★)(11分)“价—类”二维图是实现元素化合物知识结构化的重要工具。如图是氮元素的化合价与部分物质类别的“价—类”二维图。回答下列问题:
(1)从氮元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的酸性氧化物为 (填化学式)。
(2)实验室制取X的化学方程式为 ,可用 试纸检验X是否集满。X的催化氧化反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)X、Z都是大气污染物,在有催化剂、加热的条件下二者可反应生成无污染的物质,写出该反应的化学方程式: 。
(4)FeSO4溶液与稀硝酸反应的离子方程式为
。
(5)已知NaNO2在空气中会氧化变质,取部分变质后的固体样品10g与20mL2mol/L的酸性KMnO4溶液恰好反应,则样品中NaNO2的纯度为 。
18.(★★)(9分)Ⅰ.氯酸钠(NaClO3)是无机盐工业的重要产品之一。工业上制取氯酸钠采用在热的石灰乳中通入氯气,发生反应6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O,然后结晶除去氯化钙后,再加入适量 (填试剂化学式),过滤后结晶即可得到氯酸钠。Cl2与热的石灰乳反应中氧化剂和还原剂的质量之比为 。
Ⅱ.利用NaClO3制备NaClO2的工业流程如图所示:
已知:①NaClO2常温下稳定,潮湿的NaClO2加热到130℃分解。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下稳定。
(1)反应①的氧化剂是 。
(2)反应①中鼓入空气的作用是 (填字母)。
a.将SO2氧化为SO3,增强酸性
b.稀释ClO2防止爆炸
c.将NaClO3氧化为ClO2
(3)反应②温度过高,产品的纯度会降低,需控制反应温度为3℃,可采取的措施为 ,反应②的离子方程式为 ,H2O2表现 性。从NaClO2溶液获得产品的可行措施是 (填字母)。
a.蒸干灼烧 b.300℃热空气烘干
c.减压蒸发
19.(★★)(14分)铁及其化合物在日常生活、工农业生产、环境保护等领域中有着重要的作用。
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,其中发生的一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,该反应中化合价升高的元素为 (填元素符号),若有0.5molFe3O4生成,则转移的电子数是 。
(2)生铁中含有一种铁碳化合物X(化学式Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量稀硫酸中,溶液中含有的阳离子是 ,检验溶液中是否含有Fe2+的试剂为 。
(3)电子工业需要30%的FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出反应的离子方程式: 。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液,现有下列试剂:①氯气 ②铁粉 ③浓硫酸 ④盐酸 ⑤烧碱 ⑥浓氨水,需要用到的试剂是 (填序号)。
(4)新型纳米材料ZnFe2Ox,可用于除去工业废气中的某些氧化物。制取新材料和除去废气的转化关系如下图:
已知ZnFe2O4与H2反应的物质的量之比为2∶1,则ZnFe2Ox中x= ,用ZnFe2Ox除去SO2的过程中,氧化剂是 (填化学式)。
(5)设计一个简单实验证明某“市售”液态补铁剂中不含Fe3+而含Fe2+: (简要写出操作过程、所用试剂、现象及结论)。20.(★★)(12分)某兴趣小组为了探究钠在CO2中的燃烧产物,设计以下装置进行实验。
已知:PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd。
(1)检验装置A气密性的方法是 。
(2)B中溶液X为 ,发生反应的离子方程式为 。
(3)装好药品,在点燃酒精灯前,应先打开止水夹产生气体,待装置F中出现 现象时,再点燃酒精灯,这步操作的目的是 。
(4)加热D中硬质玻璃管,钠燃烧产生白烟,同时管内出现一层黑色固体,钠全部反应,装置G中始终没有明显现象。该小组对D管中的固体产物进行分析,将固体溶于水,有黑色不溶颗粒,则说明有碳生成;在所得水溶液中加入过量BaCl2溶液,有沉淀生成,说明D中白色固体含有 ;过滤,滤液中滴加酚酞溶液,溶液变红,则白色固体中含有 。
(5)某同学认为白色物质可能含NaOH,你 (填“同意”或“不同意”)该同学的观点,理由是 。
山东省烟台市2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题3
56级高一上学期学分认定化学试题
高一化学
答案全解全析
1.考点 化学研究的范畴、方法和分类依据
题组 化学研究的范畴、方法和分类依据
答案 C
解析 化学的特征是从宏观和微观认识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质,A正确;运用分类法可以总结各类物质的一般性质,并根据物质所属类别对物质及其变化进行预测,B正确;对物质性质进行研究的基本程序是:观察物质的外部特征→预测物质性质→设计实验→观察实验现象→对实验现象进行分析、解释→得出结论,C错误;现代化学还将在能源与资源、材料科学、环境科学、医药与健康等领域产生广泛的影响,D正确。
点评 本题考查了化学研究的范围、基本方法和作用,难度不大,侧重对基础知识的巩固,注意对基础知识的理解与掌握。
2.考点 化学物质在生产、生活中的应用
题组 化学与生活
答案 B
解析 铵态氮肥和草木灰不能同时施用,是因为草木灰主要成分为碳酸钾、碳酸根离子水解显碱性,铵态氮肥与碱性物质混合后能放出氨气,会造成氮元素损失,A正确;新制氯水和SO2都有漂白性,但是新制氯水是因为次氯酸的强氧化性漂白,不具有可逆性,而SO2漂白是因为SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质,加热,无色物质分解又恢复原来的颜色,所以漂白原理不同,B不正确;Fe2O3粉末与铝粉反应放出大量的热,使生成的铁以液态铁水形式流入钢轨缝隙,实现焊接钢轨,C正确;常温下浓硝酸、浓硫酸遇铁发生钝化,阻止反应的进一步发生,所以可以用铁制容器装运浓硝酸、浓硫酸,D正确。
点评 化学是一门实用性很强的科学,利用所学知识服务于生产、生活,所以在学习过程中要多积累有关生产、生活的知识,学习知识的同时能更深刻理解学习化学的真正意义。
3.考点 物质分类及电解质
题组 物质分类
答案 D
解析 氯水、氨水虽然能导电,但是均为混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错误;NO2与碱反应生成两种盐,且为氧化还原反应,反应的化学方程式为2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,所以不是酸性氧化物,B错误;在水溶液中电离产生的阳离子都是H+的化合物是酸,NaHSO4虽然能电离产生H+,但是阳离子还有Na+,所以不属于酸,属于盐,C错误;KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O都是可溶于水的碱,D正确。
易错警示 1.凡能跟碱反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物。酸性氧化物大多数是非金属氧化物(如CO2、SO2、SO3、P2O5、SiO2),但也有一些是金属的高价氧化物(如Mn2O7)。
注意:非金属氧化物不一定是酸性氧化物(如CO、NO等属于不成盐氧化物)。
2.凡能够跟酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物。碱性氧化物都是金属氧化物(如Na2O、CaO、BaO、CuO等)。
4.考点 氮的化合物性质及常见生活污染
题组 氮的化合物性质及常见生活污染
答案 A
解析 酸雨与大量排放SO2及氮氧化物有关;水体富营养化指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象;雾霾的形成与机动车尾气排放有关;光化学烟雾是汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物在紫外线照射下引起的一系列光化学反应;白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境的一种形象表示,所以A项正确。
拓展链接 1.臭氧层空洞——大气平流层中的臭氧层被氟利昂等氟氯代烃破坏而减少或消失,使地球生物遭受紫外线的伤害。
2.温室效应——大气中二氧化碳、甲烷等温室气体增多,造成地球平均气温上升,加速了水的循环,导致自然灾害频繁发生。
3.赤潮——海水富营养化(含N、P、K等污水的任意排放),使海藻大量增殖,水质恶化。
4.水华——淡水富营养化(含N、P、K等污水的任意排放),使蓝藻大量增殖,水质恶化。
5.考点 实验安全,试剂存放,物质除杂。
题组 实验中的常见问题
答案 B
解析 金属钠着火生成过氧化钠,过氧化钠与泡沫灭火器喷出的二氧化碳反应生成氧气,氧气助燃,不能灭火,应用沙土铺盖,故A项错误;浓硝酸见光易分解应保存在棕色的细口瓶中,并置于阴凉处,故B项正确;酸碱中和放出大量的热,且强酸、强碱具有强腐蚀性,浓硫酸溅到皮肤上时应立即用抹布擦拭,再用水冲洗,最后涂上适量的碳酸氢钠溶液,故C项错误;除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠应通入足量的二氧化碳,将碳酸钠转化成碳酸氢钠,氢氧化钙会和碳酸氢钠反应,故D项错误。
拓展链接 常见物质的保存:(1)氢氟酸应保存在塑料瓶中,其他试剂一般都用玻璃瓶。(2)固体一般用广口瓶保存,液体一般用细口瓶保存。(3)氢氧化钠、水玻璃等碱性物质应用胶塞,不宜用玻璃塞;苯、甲苯、乙醚等有机溶剂应用玻璃塞而不宜用胶塞。(4)见光易分解或变质的试剂一般存放在棕色瓶中,如硝酸、氯水等,其他试剂一般用无色瓶。
6.考点 离子方程式判断
题组 离子方程式书写
答案 A
解析 氯化铵溶液和氢氧化钠溶液混合共热产生氨气,离子方程式为NH4++OH-H2O+NH3↑,A正确;铜片与稀硝酸反应产生NO,离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,B错误;过氧化钠与水反应,过氧化钠不拆,写成化学式形式,离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,C错误;在澄清石灰水中通入过量的SO2会生成可溶性的亚硫酸氢钙,离子方程式为OH-+SO2HSO3-,D错误。
易错警示 1.书写离子方程式的步骤是:写、拆、删、查,要注意检查电荷是否守恒、原子是否守恒、拆分是否正确、是否符合化学事实、是否漏掉相关反应等情况。以下物质不能拆开:单质、氧化物、过氧化物、难溶物、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、络合物、弱酸的酸式酸根离子。
2.氢氧化钙的处理方式:若为澄清石灰水则拆成离子形式,若为石灰乳则写成化学式形式,若出现在生成物中,则写成化学式形式。
7.考点 过氧化钠、氢氧化铁及铁盐的性质
题组 性质实验设计
答案 D
解析 棉花燃烧,可知反应放出热量,A正确;向沸水中逐滴滴入饱和FeCl3溶液生成透明的红褐色液体,用可见光照射产生光路,即产生丁达尔效应,可以证明有Fe(OH)3胶体生成,B正确;向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量铁粉,没有固体生成,则可说明所加铁粉和FeCl3反应生成了FeCl2,而没有和CuCl2反应生成Cu单质,则可说明氧化性Fe3+>Cu2+,C正确;向某无色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,该沉淀可能为BaSO4或AgCl,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中可能有Ag+或SO42-,D错误。
易错警示 注意题目要求“实验操作及现象”要和“实验结论”对应。
8.考点 电子转移表示方式
题组 电子转移表示方式
答案 D
解析 Fe失电子,Cl2得电子,转移6个电子,A正确;过氧化钠自身发生氧化还原反应,转移2个电子,B正确;NO2中N元素化合价既升高又降低,转移2个电子,C正确;6个HCl参加反应,其中有一个化合价没有变化,生成KCl,所以应该有5个HCl生成Cl2,KClO3中Cl从+5价降低至Cl2中的0价,应该是转移5个电子,D错误。
拓展链接 双线桥法与单线桥法的区别
1.单线桥法是一条线从还原剂出发,箭头指向氧化剂,并在线的上方表示出转移电子的个数。
2.双线桥法是两条线一条由氧化剂指向还原产物,线的上方表示出得到电子的个数。另一条线由还原剂指向氧化产物,线的上方表示出失去电子的个数。
9.考点 实验基本操作
题组 实验基本操作
答案 A
解析 由于胶体不能透过半透膜,所以可以用渗析的方法提纯胶体,A正确;NH4Cl受热分解产生氨气和氯化氢,但是在出口处,两者又会结合生成氯化铵,堵塞导管,B错误;CO2在水中溶解度很小,不能形成内外压强差,不能形成喷泉,C错误;向容量瓶中转移液体时一定要用玻璃棒引流,D错误。
点评 化学是一门以实验为基础的科学,所以对于实验室中药品的取用、仪器的选择、装配和拆卸、仪器的洗涤以及一些应急处理措施都要掌握,才能安全、正确的设计实验并完成实验,这也是考点。
10.考点 阿伏加德罗常数
题组 阿伏加德罗常数
答案 B
解析 标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,但气体摩尔体积为22.4L/mol不一定是标准状况,A错误;已知1个CO或N2分子中所含电子数均为14个,标准状况下2.24LCO物质的量为0.1mol,2.8gN2物质的量也为0.1mol,所以0.1molCO和N2所含电子数均为1.4NA,B正确;标准状况下,2.24LNH3溶于1L水中所得溶液体积不是1L,所以所得溶液浓度不是0.1mol/L,C错误;将1molCl2通入足量水中,形成氯水,氯水中存在“三分子、四离子”,即Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(少量),所以溶液中微粒数应该是N(Cl2)+N(Cl-)+N(ClO-)+N(HClO)=2NA,D错误。
易错警示 1.标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,但Vm=22.4L/mol不一定是标准状况。
2.有关溶液配制时溶液体积的确定,注意不能是溶剂的体积,而应该是溶液的体积。
点评 围绕阿伏加德罗常数的有关说法的正误判断是高频考点,一般都是以物质的量为中心的各种物理量(如体积、质量、物质的量浓度)的综合计算,同时涉及粒子关系、电解质溶液、氧化还原等各方面的知识,本题难度中等。
11.考点 气体检验
题组 气体检验
答案 D
解析 混合气体为无色,说明一定不含有色气体Cl2、NO2;将混合气体通入浓硫酸后体积减小,说明一定含有NH3,而NH3为碱性气体,所以一定没有HCl、H2S,再通过品红溶液,品红溶液褪色,说明一定有SO2,最后把剩余气体排入空气中变成红棕色,说明一定有NO,由于NO与氧气反应,混合气体中一定没有O2;所以原混合气体中肯定没有Cl2、NO2、HCl、H2S、O2,肯定有NH3、SO2、NO。
易错警示 无论是离子检验还是气体检验,都遵循肯定性原则和互斥性原则,如本题中混合气体无色,说明肯定没有Cl2、NO2;判断有NH3后,推出肯定没有HCl、H2S。
12.考点 Fe(OH)2的制备
题组 Fe(OH)2的制备
答案 C
思路分析 Fe(OH)2具有强还原性,很容易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,所以要长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀,必须隔绝空气。图中铁粉和稀硫酸反应生成硫酸亚铁的同时生成氢气,氢气可以排出装置中的空气,从而能够长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀。
解析 连接好装置后,需要检查装置的气密性,防止空气进入氧化Fe(OH)2沉淀,A正确;烧杯中的水起到液封的作用,防止空气进入试管氧化Fe(OH)2沉淀,B正确;铁粉的作用是与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氢气可以排出装置中的空气,防止Fe(OH)2沉淀被氧化,C错误;实现较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀要做到排除O2的干扰,D正确。
点评 制备Fe(OH)2沉淀的关键是排除氧气的干扰,常用装置还有如下形式:
13.考点 无机推断
题组 无机推断
答案 C
解析 A项,氮气和氢气反应生成氨气,氨气与氧气反应生成一氧化氮,同时氮气可以和氧气直接化合生成一氧化氮,正确;B项,钠单质和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,同时钠单质可以直接和水反应生成氢氧化钠,正确;C项,硫单质可以和氧气在点燃条件下生成二氧化硫,二氧化硫继续和氧气催化氧化生成三氧化硫,但是硫单质不能和氧气直接反应生成三氧化硫,错误;D项,铁单质可以和氯气在点燃条件下生成氯化铁,将氯化铁溶于水再和铁粉反应生成氯化亚铁,而铁单质可以和盐酸反应生成氯化亚铁,正确。
易错警示 注意化学反应的条件,条件满足才能发生反应,例如铁和氯气反应,只能生成氯化铁,与铁的量没有关系,铁过量也不能生成氯化亚铁,因为铁与氯化铁反应是在水溶液中进行,条件不同;硫和氧气在点燃条件下只能生成二氧化硫,与氧气的量无关,氧气过量也不能生成三氧化硫,因为二氧化硫到三氧化硫是被氧气催化氧化,条件不同;氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮,与氧气的量无关,氧气过量在放电条件下也只能生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮常温即可进行,两个反应条件不同。
14.考点 氧化剂、还原剂的判断,氧化性、还原性的比较,简单计算
题组 氧化还原反应综合考查
答案 B
解析 反应①中H2O2中氧的化合价从-1价升高到O2的0价,所以被氧化,做还原剂,A错误;反应②中,氯气只氧化Fe2+,而没有氧化Br-,所以可以证明还原性Fe2+>Br-,B正确;依据反应③中化学计量数关系,生成1molCl2,会有0.4molMnO4-被还原,而不是被氧化,C错误;依据氧化还原反应规律,氧化性:氧化剂>氧化产物,所以反应②中,氧化性:Cl2>Fe3+,反应③中,氧化性:MnO4->Cl2,氧化性由强到弱顺序为MnO4->Cl2>Fe3+,而根据反应②得出还原性:Fe2+>Br-,所以氧化性Br2>Fe3+,D错误。
拓展链接 一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,与还原性最强的还原剂发生反应;同理,一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时,与氧化性最强的氧化剂发生反应。如FeBr2溶液中通入Cl2时,发生反应的先后顺序为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,2Br-+Cl22Cl-+Br2。可依据此规律判断氧化还原反应中物质氧化性、还原性的相对强弱,判断某氧化还原反应能否发生。
15.考点 与量有关的离子方程式书写
题组 与量有关的离子方程式书写
答案 BC
思路分析 分析本题首先确定离子之间的反应:Ba2+和SO42-反应生成BaSO4,Fe3+、NH4+都和OH-反应,且Fe3+与OH-先反应生成Fe(OH)3沉淀,然后NH4+与OH-再反应生成一水合氨。分析选项中Ba(OH)2的物质的量,然后再根据反应顺序写入Fe3+、NH4+、SO42-参加反应的量。
解析 A项,3个Ba2+和6OH-滴入NH4Fe(SO4)2溶液中,3个Ba2+要结合3个SO42-,6OH-结合2个Fe3+,完成反应,正确;B项,1个Ba2+结合1个SO42-,2个OH-先与Fe3+反应,再和NH4+反应,同时B项中若先生成一水合氨,一水合氨也会和Fe3+结合生成Fe(OH)3,错误;C项中3个Ba2+要结合3个SO42-,3个SO42-对应1.5个Fe3+,1.5个Fe3+结合4.5个OH-,所以选项中剩余的1.5个OH-仅结合1.5个NH4+,C中比例不正确,错误;D项中2个Ba2+和4OH-滴入NH4Fe(SO4)2溶液中,2个Ba2+结合2个SO42-,1个Fe3+结合3个OH-,剩余的1个OH-结合1个NH4+,正确。
点评 与量有关的离子方程式书写及判断正误是学习中的难点,也是考试的高频考点,解答此类题目的关键是弄清反应的先后顺序,本题以复盐为背景,难度中等。
16.考点 SO2的化学性质
题组 性质实验的分析
思路分析 由铜和浓硫酸反应制取二氧化硫,并依次验证二氧化硫的漂白性、还原性、氧化性,最后进行尾气处理。
解析 (1)依据仪器特点,仪器X名称为球形干燥管。
(2)①实验过程中,D中盛放Na2S溶液,Na2S具有还原性,SO2能将其氧化为硫单质,硫单质是难溶于水的淡黄色固体,所以现象是产生淡黄色浑浊。②C中FeCl3溶液与SO2发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42-。③若要证明通入SO2后生成了SO42-,不能用硝酸酸化,因为硝酸有氧化性,硝酸会氧化SO2生成SO42-,无法证明是Fe3+氧化了SO2,所以不合理。
(3)实验结束发现Y型试管内产生白色固体,应该是反应产物硫酸铜,倾斜使左侧的物质全部转移到右侧水中,这时看到的溶液为硫酸铜溶液,溶液颜色为蓝色。
(4)实验结束拆装置前为防止产生的SO2逸到空气中,先用针管向A中加入足量的Na2CO3溶液,能代替Na2CO3溶液吸收SO2的有NaOH溶液、KHCO3溶液,Na2SO3溶液易与硫酸反应生成SO2,NaHS溶液易反应产生H2S有毒气体。
答案 (1)球形干燥管
(2)①产生淡黄色浑浊 ②2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42- ③不合理 硝酸也能将SO2氧化成SO42-
(3)蓝
(4)ac
点评 本题考查了二氧化硫的制取方法及化学性质,题目难度中等,明确二氧化硫的性质为解题关键,注意掌握二氧化硫的制备原理,该题培养了学生的化学实验能力。
17.考点 氮氧化合物及硝酸性质
题组 含氮化合物的性质
解析 (1)在氮的氧化物中属于酸性氧化物的有N2O5、N2O3,而既有氧化性又有还原性的酸性氧化物处于氮元素所有价态的中间价态,故应该是N2O3。
(2)依据“价—类”二维图可知X为NH3,则实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,由于氨气溶于水显碱性,所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验是否集满。在氨气的催化氧化反应中4NH3+5O24NO+6H2O,氧气为氧化剂,氨气为还原剂,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶4。
(3)从“价—类”二维图中可以看出,物质Z为NO2,而NH3和NO2均为大气污染物,在有催化剂、加热条件下二者反应生成无污染的物质,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O。
(4)FeSO4中Fe2+具有还原性,硝酸具有氧化性,所以两者会发生氧化还原反应,依据得失电子守恒和原子守恒、电荷守恒,配平方程式为3Fe2++4H++NO3-3Fe3++2H2O+NO↑。
(5)NaNO2在空气中会被氧化成NaNO3,取部分氧化变质后的固体样品与酸性KMnO4溶液恰好反应,依据KMnO4消耗的NaNO2来确定样品中NaNO2的纯度。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为5NO2-+2MnO4-+6H+5NO3-+2Mn2++3H2O,由方程式可知KMnO4与NaNO2的化学计量关系为2∶5,所以20mL2mol/L的KMnO4溶液含有0.04molKMnO4,故消耗NaNO2的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×69g/mol=6.9g,所以NaNO2的纯度为6.9g10g×100%=69%。
答案 (1)N2O3
(2)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O 湿润的红色石蕊 5∶4
(3)8NH3+6NO27N2+12H2O
(4)3Fe2++4H++NO3-3Fe3++2H2O+NO↑
(5)69%
点评 本题结合氮的“价—类”二维图,以氮的相关化合物为背景考查了氧化还原反应中物质氧化性、还原性的判断,氧化还原反应方程式的配平、氨气的制取及大气治理,最后又出现通过氧化还原反应方程式来确定产品纯度的计算,综合性较强,题目难度中等。
18.考点 含氯化合物的性质
题组 化工流程题
解析 Ⅰ.热的石灰乳中通入氯气,反应的化学方程式为6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O,除去CaCl2后溶质为Ca(ClO3)2,要加入钠盐得到NaClO3,应加入Na2CO3,发生复分解反应生成碳酸钙沉淀,过滤结晶后得到氯酸钠。在6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O中,氧化剂和还原剂的质量之比为5∶1。
Ⅱ.(1)通过流程图看到反应①中NaClO3中Cl从+5价到生成物ClO2中的+4价,SO2中S从+4价到生成物NaHSO4的+6价,所以氧化剂是NaClO3。
(2)反应①中将SO2氧化的是NaClO3,所以a不正确;NaClO3中Cl元素为+5价,而ClO2中Cl元素为+4价,被还原,所以c也不正确;根据已知信息②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下稳定,所以鼓入空气的作用是稀释ClO2以防止爆炸。
(3)反应②温度过高,产品的纯度会降低,需要控制反应温度为3℃,可采取用3℃的冷水浴,使温度控制在3℃。由流程图可知反应②中反应物为ClO2、H2O2、NaOH,生成物有NaClO2,分析其中Cl元素从ClO2中+4价降低到NaClO2中+3价,所以H2O2中O元素化合价要升高,推测生成物中有氧气,再依据得失电子守恒,原子守恒,电荷守恒得到离子方程式:2ClO2+H2O2+2OH-2ClO2-+O2↑+2H2O,其中H2O2中氧元素化合价升高,表现还原性。从已知信息①中可知NaClO2常温下稳定,潮湿的NaClO2加热到130℃会分解,所以从NaClO2溶液中获得产品的可行方法是减压蒸发,防止温度升高NaClO2分解,而蒸干灼烧及300℃热空气烘干都会使NaClO2分解,所以选c。
答案 Ⅰ.Na2CO3 5∶1
Ⅱ.(1)NaClO3 (2)b (3)用3℃的冷水浴 2ClO2+H2O2+2OH-2ClO2-+O2↑+2H2O 还原 c
点评 本题以氯酸盐的制备为载体考查物质的分离、提纯以及氧化还原反应方程式的配平等,侧重对学生的分析、实验能力的考查,注意把握物质的性质和氧化还原反应规律为解答该题的关键,题目难度中等。
19.考点 铁盐的性质、离子检验
题组 有关铁的化合物综合考查
解析 (1)3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,反应前后各元素化合价存在的变化情况如下:
Fe∶+2→+3,化合价升高;S∶-1→+4,化合价升高;O∶0→-2,化合价降低;所以化合价升高的元素为Fe、S,在题述反应中每生成1个Fe3O4共转移32个电子,所以若有0.5molFe3O4生成,转移电子的数目为16NA。
(2)X(Fe3C)在足量空气中高温煅烧,生成的有磁性的固体Y为Fe3O4,Fe3O4与过量稀硫酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O,所以溶液中含有的阳离子是Fe3+、Fe2+、H+。检验溶液中是否有Fe2+,可以用酸性高锰酸钾溶液,若存在Fe2+则酸性高锰酸钾溶液褪色。
(3)FeCl3与铜单质反应离子方程式如下:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,印刷电路的废腐蚀液中含CuCl2、FeCl3,加入过量铁粉反应生成Fe2+、Cu,滤液为氯化亚铁溶液;滤渣中含有Fe和Cu,若要除去其中的铁则选用盐酸,铁参加反应,剩余铜,然后过滤即可回收铜;向滤液中通入氯气得到氯化铁溶液,其反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。综上所述选用的试剂为铁粉、盐酸、氯气,故选①②④。
(4)已知ZnFe2O4与H2反应的物质的量之比为2∶1,则依据原子守恒可知,每2分子ZnFe2O4参加反应产物中还生成1分子水,ZnFe2Ox中x=4×2-12=3.5。ZnFe2Ox中Fe元素的化合价为+2.5价,而反应后变为+3价,化合价升高,失去电子,做还原剂,所以氧化剂为SO2。
(5)若证明某“市售”液态补铁剂中不含Fe3+而含Fe2+,先加入KSCN溶液,如果没有现象,则没有Fe3+,然后加入足量氯水,此时如果溶液出现了血红色则说明溶液中有Fe2+,Fe2+被氧化为Fe3+而显红色。
答案 (1)Fe、S 16NA (2)Fe3+、Fe2+、H+ 酸性高锰酸钾溶液 (3)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ ①②④ (4)3.5 SO2 (5)先加入KSCN溶液,如果没有现象,则没有Fe3+,然后加入足量氯水,此时如果溶液出现了血红色则说明溶液中有Fe2+
点评 铁元素是高中阶段典型的变价金属元素,围绕铁元素的相关试题也是高考的高频考点,利用不同价态铁的化合物的氧化性、还原性,解决铁盐的制备问题、保存问题及离子检验问题等,本题以铁的化合物为背景同时也考查了一些氧化还原反应中电子转移的基础问题,难度中等。
20.考点 气体制备实验和物质检验
题组 探究实验的综合考查
解析 (1)检验装置A气密性的方法是塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡胶管部分,从长颈漏斗向试管中注水,停止加水后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不再改变,即气密性良好。
(2)由于装置A中制取的CO2中含有HCl和H2O,所以装置B中盛放的溶液X为饱和NaHCO3溶液,用来除去CO2中的HCl,离子方程式为HCO3-+H+CO2↑+H2O。
(3)为防止空气对实验造成干扰,所以装好药品,在点燃酒精灯之前,应先打开止水夹,让二氧化碳充满整套装置,排出空气,待装置F中的澄清石灰水与二氧化碳反应出现大量浑浊时,证明空气排干净,再点燃酒精灯开始实验。
(4)将所得白色固体溶于水后,加入过量的BaCl2溶液,有沉淀生成,该沉淀为BaCO3,依据原子守恒,可知D中白色固体含有Na2CO3,过滤,滤液中滴加酚酞溶液,溶液变红,则白色固体中含有Na2O,因为Na2O与水反应生成氢氧化钠,显碱性。
(5)某同学认为白色固体可能含有NaOH,这种观点是错误的,因为在实验中在D装置前后都有浓硫酸起干燥作用,不可能出现水与钠反应的情况,只可能是纯净、干燥的CO2与钠单质的反应。
答案 (1)塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡胶管部分,从长颈漏斗向试管中注水,停止加水后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不再改变,即气密性良好
(2)饱和NaHCO3溶液 HCO3-+H+CO2↑+H2O
(3)大量浑浊 排出装置中空气
(4)Na2CO3 Na2O
(5)不同意 纯净、干燥的CO2与钠单质的反应,不可能引入氢元素
点评 本题在课本知识镁与二氧化碳反应的基础上提出钠与二氧化碳的反应探究,考查了气密性检验知识和定性实验中的干扰问题,同时还有物质成分的检验,较综合,题目难度中等。
山东省烟台市2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题3
山东省烟台市2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题
高一化学
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试题卷上作答无效。
2.Ⅱ卷在答题纸上作答。答题前,考生在答题纸上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(每题只有一个选项符合要求,1—20题每题1分,21—30题每题2分,共40分。)
1.(★)下列说法不正确的是 ( )
A.化学的特征是从宏观和微观认识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质
B.运用分类法可以总结各类物质的一般性质,并根据物质所属类别对物质及其变化进行预测
C.研究未知物质的性质可按照观察→实验→预测→结论的顺序进行
D.现代化学还将在能源与资源、材料科学、环境科学、医药与健康等领域产生广泛的影响
2.(★)化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是 ( )
A.铵态氮肥与草木灰共同施用时易损失氮肥
B.新制氯水和SO2都有漂白性,其漂白原理相同
C.Fe2O3粉末与铝粉反应放出大量的热,可用来焊接钢轨
D.常温下浓硝酸、浓硫酸遇铁发生钝化,可用铁制容器装运浓硝酸、浓硫酸
3.(★)下列关于物质分类的说法正确的是 ( )
A.氯水、氨水能导电,均为电解质
B.SO2、NO2、CO2都属于酸性氧化物
C.凡是在水溶液中自身能电离出H+的化合物都是酸
D.KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O都为可溶性碱
4.(★)下列污染与含氮化合物有关的是 ( )
①酸雨 ②水体富营养化 ③雾霾 ④白色污染
⑤光化学烟雾
A.①②③⑤ B.①③⑤
C.②④⑤ D.①②③④⑤
5.(★)下列说法正确的是 ( )
A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
B.浓硝酸用细口棕色试剂瓶盛放,并贮存在阴凉处
C.浓硫酸有腐蚀性,溅到皮肤上时应立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
D.除去NaHCO3溶液中的少量杂质Na2CO3,可加适量氢氧化钙溶液再过滤
6.(★)下列离子方程式中书写正确的是 ( )
A.氯化铵浓溶液与氢氧化钠浓溶液混合加热:NH4++OH-H2O+NH3↑
B.铜片投入稀硝酸中:Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O
C.过氧化钠与水反应:2O22-+2H2O4OH-+O2↑
D.在澄清石灰水中通入过量的SO2:Ca2++2OH-+SO2CaSO3↓+H2O
7.(★★)下列“实验操作及现象”不能得到相应的“实验结论”的是 ( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
用棉花包裹Na2O2,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧
Na2O2与CO2反应放热
B
向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液生成透明的红褐色液体,用可见光束照射产生光路
有Fe(OH)3胶体生成
C
向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量铁粉,没有固体析出
氧化性:Fe3+>Cu2+
D
向某无色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加盐酸,沉淀不消失
溶液中一定含有SO42-
8.(★)下列用单线桥或双线桥表示电子转移的方向或数目不正确的是 ( )
9.(★)下列操作或装置正确并能达到实验目的的是 ( )
选项
A
B
C
D
目的
提纯胶体
制氨气
“红色”喷泉
实验
配制一定物质
的量浓度溶液
10.(★★)设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.0.1molO2的体积为2.24L,则氧气一定在标准状况下
B.在标准状况下,2.8gN2和2.24LCO所含电子数均为1.4NA
C.标准状况下,2.24LNH3溶于1L水中得到0.1mol/L的氨水
D.将1molCl2通入足量水中,则溶液中微粒数N(HClO)+N(Cl-)+N(ClO-)=2NA
11.(★★)某混合气体中可能含有Cl2、O2、HCl、NH3、SO2、NO、NO2、H2S中的两种或多种。现将此无色混合气体先通过浓H2SO4后,体积减小,再通过品红溶液,品红溶液褪色,最后把剩余气体排入空气中,很快变成红棕色,对于原混合气体成分的判断正确的是 ( )
A.肯定有NO、SO2、HCl
B.肯定没有Cl2、NO2、NH3、O2
C.可能有H2S、HCl
D.肯定含有NH3、NO、SO2
12.(★★)某小组利用如图装置进行实验,较长时间观察到了白色Fe(OH)2沉淀,下列说法不正确的是 ( )
A.连接好装置后,需要检查装置的气密性
B.烧杯中水的作用是液封,防止空气进入试管
C.铁粉的主要作用是将可能生成的Fe3+还原为Fe2+
D.实现较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀要做到排除O2的干扰
13.(★★)下表所示各组物质,不能按照中箭头表示方向通过一步反应实现的是 ( )
甲
乙
丙
A
N2
NH3
NO
B
Na
Na2O2
NaOH
C
S
SO2
SO3
D
Fe
FeCl3
FeCl2
14.(★)已知反应①2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑;②3Cl2+6FeBr22FeCl3+4FeBr3;③2MnO4-+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O。下列说法正确的是 ( )
A.反应①中H2O2做氧化剂
B.分析反应②可以得出还原性Fe2+>Br-
C.反应③中每有1molCl2生成,则有0.4molMnO4-被氧化
D.综合分析反应②③可得,氧化性由强到弱的顺序为MnO4->Cl2>Fe3+>Br2
15.(★★)在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液的过程中,下列离子反应不可能发生的是 ( )
A.2Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
B.2NH4++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2NH3·H2O
C.3NH4++Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+3NH3·H2O
D.NH4++Fe3++2SO42-+2Ba2++4OH-2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3·H2O
16.(★★)(9分)某研究小组用如图装置制取SO2并对其性质进行相关实验(夹持装置已略去)。
(1)仪器X的名称为 。
(2)实验过程中观察到B中品红溶液褪色,C中溶液黄色变浅。
①D中观察到的现象是 。
②写出C中反应的离子方程式: 。
③该小组同学认为C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明通入SO2后反应生成了SO42-,该说法 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(3)实验结束发现Y型试管内产生白色固体,倾斜使左侧的物质全部转移到右侧水中,这时看到溶液的颜色为 色。
(4)实验结束拆装置前通过针管向A中加入足量Na2CO3溶液,下面可以代替Na2CO3溶液的试剂有 (填序母)。
a.NaOH溶液 b.NaHS溶液 c.KHCO3溶液 d.Na2SO3溶液
17.(★★)(11分)“价—类”二维图是实现元素化合物知识结构化的重要工具。如图是氮元素的化合价与部分物质类别的“价—类”二维图。回答下列问题:
(1)从氮元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的酸性氧化物为 (填化学式)。
(2)实验室制取X的化学方程式为 ,可用 试纸检验X是否集满。X的催化氧化反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)X、Z都是大气污染物,在有催化剂、加热的条件下二者可反应生成无污染的物质,写出该反应的化学方程式: 。
(4)FeSO4溶液与稀硝酸反应的离子方程式为
。
(5)已知NaNO2在空气中会氧化变质,取部分变质后的固体样品10g与20mL2mol/L的酸性KMnO4溶液恰好反应,则样品中NaNO2的纯度为 。
18.(★★)(9分)Ⅰ.氯酸钠(NaClO3)是无机盐工业的重要产品之一。工业上制取氯酸钠采用在热的石灰乳中通入氯气,发生反应6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O,然后结晶除去氯化钙后,再加入适量 (填试剂化学式),过滤后结晶即可得到氯酸钠。Cl2与热的石灰乳反应中氧化剂和还原剂的质量之比为 。
Ⅱ.利用NaClO3制备NaClO2的工业流程如图所示:
已知:①NaClO2常温下稳定,潮湿的NaClO2加热到130℃分解。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下稳定。
(1)反应①的氧化剂是 。
(2)反应①中鼓入空气的作用是 (填字母)。
a.将SO2氧化为SO3,增强酸性
b.稀释ClO2防止爆炸
c.将NaClO3氧化为ClO2
(3)反应②温度过高,产品的纯度会降低,需控制反应温度为3℃,可采取的措施为 ,反应②的离子方程式为 ,H2O2表现 性。从NaClO2溶液获得产品的可行措施是 (填字母)。
a.蒸干灼烧 b.300℃热空气烘干
c.减压蒸发
19.(★★)(14分)铁及其化合物在日常生活、工农业生产、环境保护等领域中有着重要的作用。
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,其中发生的一个反应为3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,该反应中化合价升高的元素为 (填元素符号),若有0.5molFe3O4生成,则转移的电子数是 。
(2)生铁中含有一种铁碳化合物X(化学式Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量稀硫酸中,溶液中含有的阳离子是 ,检验溶液中是否含有Fe2+的试剂为 。
(3)电子工业需要30%的FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出反应的离子方程式: 。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液,现有下列试剂:①氯气 ②铁粉 ③浓硫酸 ④盐酸 ⑤烧碱 ⑥浓氨水,需要用到的试剂是 (填序号)。
(4)新型纳米材料ZnFe2Ox,可用于除去工业废气中的某些氧化物。制取新材料和除去废气的转化关系如下图:
已知ZnFe2O4与H2反应的物质的量之比为2∶1,则ZnFe2Ox中x= ,用ZnFe2Ox除去SO2的过程中,氧化剂是 (填化学式)。
(5)设计一个简单实验证明某“市售”液态补铁剂中不含Fe3+而含Fe2+: (简要写出操作过程、所用试剂、现象及结论)。20.(★★)(12分)某兴趣小组为了探究钠在CO2中的燃烧产物,设计以下装置进行实验。
已知:PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd。
(1)检验装置A气密性的方法是 。
(2)B中溶液X为 ,发生反应的离子方程式为 。
(3)装好药品,在点燃酒精灯前,应先打开止水夹产生气体,待装置F中出现 现象时,再点燃酒精灯,这步操作的目的是 。
(4)加热D中硬质玻璃管,钠燃烧产生白烟,同时管内出现一层黑色固体,钠全部反应,装置G中始终没有明显现象。该小组对D管中的固体产物进行分析,将固体溶于水,有黑色不溶颗粒,则说明有碳生成;在所得水溶液中加入过量BaCl2溶液,有沉淀生成,说明D中白色固体含有 ;过滤,滤液中滴加酚酞溶液,溶液变红,则白色固体中含有 。
(5)某同学认为白色物质可能含NaOH,你 (填“同意”或“不同意”)该同学的观点,理由是 。
山东省烟台市2019-2020学年高一上学期期末考试化学试题3
56级高一上学期学分认定化学试题
高一化学
答案全解全析
1.考点 化学研究的范畴、方法和分类依据
题组 化学研究的范畴、方法和分类依据
答案 C
解析 化学的特征是从宏观和微观认识物质、以符号形式表征物质、在不同层面上创造物质,A正确;运用分类法可以总结各类物质的一般性质,并根据物质所属类别对物质及其变化进行预测,B正确;对物质性质进行研究的基本程序是:观察物质的外部特征→预测物质性质→设计实验→观察实验现象→对实验现象进行分析、解释→得出结论,C错误;现代化学还将在能源与资源、材料科学、环境科学、医药与健康等领域产生广泛的影响,D正确。
点评 本题考查了化学研究的范围、基本方法和作用,难度不大,侧重对基础知识的巩固,注意对基础知识的理解与掌握。
2.考点 化学物质在生产、生活中的应用
题组 化学与生活
答案 B
解析 铵态氮肥和草木灰不能同时施用,是因为草木灰主要成分为碳酸钾、碳酸根离子水解显碱性,铵态氮肥与碱性物质混合后能放出氨气,会造成氮元素损失,A正确;新制氯水和SO2都有漂白性,但是新制氯水是因为次氯酸的强氧化性漂白,不具有可逆性,而SO2漂白是因为SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质,加热,无色物质分解又恢复原来的颜色,所以漂白原理不同,B不正确;Fe2O3粉末与铝粉反应放出大量的热,使生成的铁以液态铁水形式流入钢轨缝隙,实现焊接钢轨,C正确;常温下浓硝酸、浓硫酸遇铁发生钝化,阻止反应的进一步发生,所以可以用铁制容器装运浓硝酸、浓硫酸,D正确。
点评 化学是一门实用性很强的科学,利用所学知识服务于生产、生活,所以在学习过程中要多积累有关生产、生活的知识,学习知识的同时能更深刻理解学习化学的真正意义。
3.考点 物质分类及电解质
题组 物质分类
答案 D
解析 氯水、氨水虽然能导电,但是均为混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错误;NO2与碱反应生成两种盐,且为氧化还原反应,反应的化学方程式为2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,所以不是酸性氧化物,B错误;在水溶液中电离产生的阳离子都是H+的化合物是酸,NaHSO4虽然能电离产生H+,但是阳离子还有Na+,所以不属于酸,属于盐,C错误;KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O都是可溶于水的碱,D正确。
易错警示 1.凡能跟碱反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物。酸性氧化物大多数是非金属氧化物(如CO2、SO2、SO3、P2O5、SiO2),但也有一些是金属的高价氧化物(如Mn2O7)。
注意:非金属氧化物不一定是酸性氧化物(如CO、NO等属于不成盐氧化物)。
2.凡能够跟酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物。碱性氧化物都是金属氧化物(如Na2O、CaO、BaO、CuO等)。
4.考点 氮的化合物性质及常见生活污染
题组 氮的化合物性质及常见生活污染
答案 A
解析 酸雨与大量排放SO2及氮氧化物有关;水体富营养化指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象;雾霾的形成与机动车尾气排放有关;光化学烟雾是汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物在紫外线照射下引起的一系列光化学反应;白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境的一种形象表示,所以A项正确。
拓展链接 1.臭氧层空洞——大气平流层中的臭氧层被氟利昂等氟氯代烃破坏而减少或消失,使地球生物遭受紫外线的伤害。
2.温室效应——大气中二氧化碳、甲烷等温室气体增多,造成地球平均气温上升,加速了水的循环,导致自然灾害频繁发生。
3.赤潮——海水富营养化(含N、P、K等污水的任意排放),使海藻大量增殖,水质恶化。
4.水华——淡水富营养化(含N、P、K等污水的任意排放),使蓝藻大量增殖,水质恶化。
5.考点 实验安全,试剂存放,物质除杂。
题组 实验中的常见问题
答案 B
解析 金属钠着火生成过氧化钠,过氧化钠与泡沫灭火器喷出的二氧化碳反应生成氧气,氧气助燃,不能灭火,应用沙土铺盖,故A项错误;浓硝酸见光易分解应保存在棕色的细口瓶中,并置于阴凉处,故B项正确;酸碱中和放出大量的热,且强酸、强碱具有强腐蚀性,浓硫酸溅到皮肤上时应立即用抹布擦拭,再用水冲洗,最后涂上适量的碳酸氢钠溶液,故C项错误;除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠应通入足量的二氧化碳,将碳酸钠转化成碳酸氢钠,氢氧化钙会和碳酸氢钠反应,故D项错误。
拓展链接 常见物质的保存:(1)氢氟酸应保存在塑料瓶中,其他试剂一般都用玻璃瓶。(2)固体一般用广口瓶保存,液体一般用细口瓶保存。(3)氢氧化钠、水玻璃等碱性物质应用胶塞,不宜用玻璃塞;苯、甲苯、乙醚等有机溶剂应用玻璃塞而不宜用胶塞。(4)见光易分解或变质的试剂一般存放在棕色瓶中,如硝酸、氯水等,其他试剂一般用无色瓶。
6.考点 离子方程式判断
题组 离子方程式书写
答案 A
解析 氯化铵溶液和氢氧化钠溶液混合共热产生氨气,离子方程式为NH4++OH-H2O+NH3↑,A正确;铜片与稀硝酸反应产生NO,离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,B错误;过氧化钠与水反应,过氧化钠不拆,写成化学式形式,离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,C错误;在澄清石灰水中通入过量的SO2会生成可溶性的亚硫酸氢钙,离子方程式为OH-+SO2HSO3-,D错误。
易错警示 1.书写离子方程式的步骤是:写、拆、删、查,要注意检查电荷是否守恒、原子是否守恒、拆分是否正确、是否符合化学事实、是否漏掉相关反应等情况。以下物质不能拆开:单质、氧化物、过氧化物、难溶物、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、络合物、弱酸的酸式酸根离子。
2.氢氧化钙的处理方式:若为澄清石灰水则拆成离子形式,若为石灰乳则写成化学式形式,若出现在生成物中,则写成化学式形式。
7.考点 过氧化钠、氢氧化铁及铁盐的性质
题组 性质实验设计
答案 D
解析 棉花燃烧,可知反应放出热量,A正确;向沸水中逐滴滴入饱和FeCl3溶液生成透明的红褐色液体,用可见光照射产生光路,即产生丁达尔效应,可以证明有Fe(OH)3胶体生成,B正确;向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量铁粉,没有固体生成,则可说明所加铁粉和FeCl3反应生成了FeCl2,而没有和CuCl2反应生成Cu单质,则可说明氧化性Fe3+>Cu2+,C正确;向某无色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,该沉淀可能为BaSO4或AgCl,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中可能有Ag+或SO42-,D错误。
易错警示 注意题目要求“实验操作及现象”要和“实验结论”对应。
8.考点 电子转移表示方式
题组 电子转移表示方式
答案 D
解析 Fe失电子,Cl2得电子,转移6个电子,A正确;过氧化钠自身发生氧化还原反应,转移2个电子,B正确;NO2中N元素化合价既升高又降低,转移2个电子,C正确;6个HCl参加反应,其中有一个化合价没有变化,生成KCl,所以应该有5个HCl生成Cl2,KClO3中Cl从+5价降低至Cl2中的0价,应该是转移5个电子,D错误。
拓展链接 双线桥法与单线桥法的区别
1.单线桥法是一条线从还原剂出发,箭头指向氧化剂,并在线的上方表示出转移电子的个数。
2.双线桥法是两条线一条由氧化剂指向还原产物,线的上方表示出得到电子的个数。另一条线由还原剂指向氧化产物,线的上方表示出失去电子的个数。
9.考点 实验基本操作
题组 实验基本操作
答案 A
解析 由于胶体不能透过半透膜,所以可以用渗析的方法提纯胶体,A正确;NH4Cl受热分解产生氨气和氯化氢,但是在出口处,两者又会结合生成氯化铵,堵塞导管,B错误;CO2在水中溶解度很小,不能形成内外压强差,不能形成喷泉,C错误;向容量瓶中转移液体时一定要用玻璃棒引流,D错误。
点评 化学是一门以实验为基础的科学,所以对于实验室中药品的取用、仪器的选择、装配和拆卸、仪器的洗涤以及一些应急处理措施都要掌握,才能安全、正确的设计实验并完成实验,这也是考点。
10.考点 阿伏加德罗常数
题组 阿伏加德罗常数
答案 B
解析 标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,但气体摩尔体积为22.4L/mol不一定是标准状况,A错误;已知1个CO或N2分子中所含电子数均为14个,标准状况下2.24LCO物质的量为0.1mol,2.8gN2物质的量也为0.1mol,所以0.1molCO和N2所含电子数均为1.4NA,B正确;标准状况下,2.24LNH3溶于1L水中所得溶液体积不是1L,所以所得溶液浓度不是0.1mol/L,C错误;将1molCl2通入足量水中,形成氯水,氯水中存在“三分子、四离子”,即Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(少量),所以溶液中微粒数应该是N(Cl2)+N(Cl-)+N(ClO-)+N(HClO)=2NA,D错误。
易错警示 1.标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,但Vm=22.4L/mol不一定是标准状况。
2.有关溶液配制时溶液体积的确定,注意不能是溶剂的体积,而应该是溶液的体积。
点评 围绕阿伏加德罗常数的有关说法的正误判断是高频考点,一般都是以物质的量为中心的各种物理量(如体积、质量、物质的量浓度)的综合计算,同时涉及粒子关系、电解质溶液、氧化还原等各方面的知识,本题难度中等。
11.考点 气体检验
题组 气体检验
答案 D
解析 混合气体为无色,说明一定不含有色气体Cl2、NO2;将混合气体通入浓硫酸后体积减小,说明一定含有NH3,而NH3为碱性气体,所以一定没有HCl、H2S,再通过品红溶液,品红溶液褪色,说明一定有SO2,最后把剩余气体排入空气中变成红棕色,说明一定有NO,由于NO与氧气反应,混合气体中一定没有O2;所以原混合气体中肯定没有Cl2、NO2、HCl、H2S、O2,肯定有NH3、SO2、NO。
易错警示 无论是离子检验还是气体检验,都遵循肯定性原则和互斥性原则,如本题中混合气体无色,说明肯定没有Cl2、NO2;判断有NH3后,推出肯定没有HCl、H2S。
12.考点 Fe(OH)2的制备
题组 Fe(OH)2的制备
答案 C
思路分析 Fe(OH)2具有强还原性,很容易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,所以要长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀,必须隔绝空气。图中铁粉和稀硫酸反应生成硫酸亚铁的同时生成氢气,氢气可以排出装置中的空气,从而能够长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀。
解析 连接好装置后,需要检查装置的气密性,防止空气进入氧化Fe(OH)2沉淀,A正确;烧杯中的水起到液封的作用,防止空气进入试管氧化Fe(OH)2沉淀,B正确;铁粉的作用是与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氢气可以排出装置中的空气,防止Fe(OH)2沉淀被氧化,C错误;实现较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀要做到排除O2的干扰,D正确。
点评 制备Fe(OH)2沉淀的关键是排除氧气的干扰,常用装置还有如下形式:
13.考点 无机推断
题组 无机推断
答案 C
解析 A项,氮气和氢气反应生成氨气,氨气与氧气反应生成一氧化氮,同时氮气可以和氧气直接化合生成一氧化氮,正确;B项,钠单质和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,同时钠单质可以直接和水反应生成氢氧化钠,正确;C项,硫单质可以和氧气在点燃条件下生成二氧化硫,二氧化硫继续和氧气催化氧化生成三氧化硫,但是硫单质不能和氧气直接反应生成三氧化硫,错误;D项,铁单质可以和氯气在点燃条件下生成氯化铁,将氯化铁溶于水再和铁粉反应生成氯化亚铁,而铁单质可以和盐酸反应生成氯化亚铁,正确。
易错警示 注意化学反应的条件,条件满足才能发生反应,例如铁和氯气反应,只能生成氯化铁,与铁的量没有关系,铁过量也不能生成氯化亚铁,因为铁与氯化铁反应是在水溶液中进行,条件不同;硫和氧气在点燃条件下只能生成二氧化硫,与氧气的量无关,氧气过量也不能生成三氧化硫,因为二氧化硫到三氧化硫是被氧气催化氧化,条件不同;氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮,与氧气的量无关,氧气过量在放电条件下也只能生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮常温即可进行,两个反应条件不同。
14.考点 氧化剂、还原剂的判断,氧化性、还原性的比较,简单计算
题组 氧化还原反应综合考查
答案 B
解析 反应①中H2O2中氧的化合价从-1价升高到O2的0价,所以被氧化,做还原剂,A错误;反应②中,氯气只氧化Fe2+,而没有氧化Br-,所以可以证明还原性Fe2+>Br-,B正确;依据反应③中化学计量数关系,生成1molCl2,会有0.4molMnO4-被还原,而不是被氧化,C错误;依据氧化还原反应规律,氧化性:氧化剂>氧化产物,所以反应②中,氧化性:Cl2>Fe3+,反应③中,氧化性:MnO4->Cl2,氧化性由强到弱顺序为MnO4->Cl2>Fe3+,而根据反应②得出还原性:Fe2+>Br-,所以氧化性Br2>Fe3+,D错误。
拓展链接 一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,与还原性最强的还原剂发生反应;同理,一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时,与氧化性最强的氧化剂发生反应。如FeBr2溶液中通入Cl2时,发生反应的先后顺序为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,2Br-+Cl22Cl-+Br2。可依据此规律判断氧化还原反应中物质氧化性、还原性的相对强弱,判断某氧化还原反应能否发生。
15.考点 与量有关的离子方程式书写
题组 与量有关的离子方程式书写
答案 BC
思路分析 分析本题首先确定离子之间的反应:Ba2+和SO42-反应生成BaSO4,Fe3+、NH4+都和OH-反应,且Fe3+与OH-先反应生成Fe(OH)3沉淀,然后NH4+与OH-再反应生成一水合氨。分析选项中Ba(OH)2的物质的量,然后再根据反应顺序写入Fe3+、NH4+、SO42-参加反应的量。
解析 A项,3个Ba2+和6OH-滴入NH4Fe(SO4)2溶液中,3个Ba2+要结合3个SO42-,6OH-结合2个Fe3+,完成反应,正确;B项,1个Ba2+结合1个SO42-,2个OH-先与Fe3+反应,再和NH4+反应,同时B项中若先生成一水合氨,一水合氨也会和Fe3+结合生成Fe(OH)3,错误;C项中3个Ba2+要结合3个SO42-,3个SO42-对应1.5个Fe3+,1.5个Fe3+结合4.5个OH-,所以选项中剩余的1.5个OH-仅结合1.5个NH4+,C中比例不正确,错误;D项中2个Ba2+和4OH-滴入NH4Fe(SO4)2溶液中,2个Ba2+结合2个SO42-,1个Fe3+结合3个OH-,剩余的1个OH-结合1个NH4+,正确。
点评 与量有关的离子方程式书写及判断正误是学习中的难点,也是考试的高频考点,解答此类题目的关键是弄清反应的先后顺序,本题以复盐为背景,难度中等。
16.考点 SO2的化学性质
题组 性质实验的分析
思路分析 由铜和浓硫酸反应制取二氧化硫,并依次验证二氧化硫的漂白性、还原性、氧化性,最后进行尾气处理。
解析 (1)依据仪器特点,仪器X名称为球形干燥管。
(2)①实验过程中,D中盛放Na2S溶液,Na2S具有还原性,SO2能将其氧化为硫单质,硫单质是难溶于水的淡黄色固体,所以现象是产生淡黄色浑浊。②C中FeCl3溶液与SO2发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42-。③若要证明通入SO2后生成了SO42-,不能用硝酸酸化,因为硝酸有氧化性,硝酸会氧化SO2生成SO42-,无法证明是Fe3+氧化了SO2,所以不合理。
(3)实验结束发现Y型试管内产生白色固体,应该是反应产物硫酸铜,倾斜使左侧的物质全部转移到右侧水中,这时看到的溶液为硫酸铜溶液,溶液颜色为蓝色。
(4)实验结束拆装置前为防止产生的SO2逸到空气中,先用针管向A中加入足量的Na2CO3溶液,能代替Na2CO3溶液吸收SO2的有NaOH溶液、KHCO3溶液,Na2SO3溶液易与硫酸反应生成SO2,NaHS溶液易反应产生H2S有毒气体。
答案 (1)球形干燥管
(2)①产生淡黄色浑浊 ②2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42- ③不合理 硝酸也能将SO2氧化成SO42-
(3)蓝
(4)ac
点评 本题考查了二氧化硫的制取方法及化学性质,题目难度中等,明确二氧化硫的性质为解题关键,注意掌握二氧化硫的制备原理,该题培养了学生的化学实验能力。
17.考点 氮氧化合物及硝酸性质
题组 含氮化合物的性质
解析 (1)在氮的氧化物中属于酸性氧化物的有N2O5、N2O3,而既有氧化性又有还原性的酸性氧化物处于氮元素所有价态的中间价态,故应该是N2O3。
(2)依据“价—类”二维图可知X为NH3,则实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,由于氨气溶于水显碱性,所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验是否集满。在氨气的催化氧化反应中4NH3+5O24NO+6H2O,氧气为氧化剂,氨气为还原剂,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶4。
(3)从“价—类”二维图中可以看出,物质Z为NO2,而NH3和NO2均为大气污染物,在有催化剂、加热条件下二者反应生成无污染的物质,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O。
(4)FeSO4中Fe2+具有还原性,硝酸具有氧化性,所以两者会发生氧化还原反应,依据得失电子守恒和原子守恒、电荷守恒,配平方程式为3Fe2++4H++NO3-3Fe3++2H2O+NO↑。
(5)NaNO2在空气中会被氧化成NaNO3,取部分氧化变质后的固体样品与酸性KMnO4溶液恰好反应,依据KMnO4消耗的NaNO2来确定样品中NaNO2的纯度。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为5NO2-+2MnO4-+6H+5NO3-+2Mn2++3H2O,由方程式可知KMnO4与NaNO2的化学计量关系为2∶5,所以20mL2mol/L的KMnO4溶液含有0.04molKMnO4,故消耗NaNO2的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×69g/mol=6.9g,所以NaNO2的纯度为6.9g10g×100%=69%。
答案 (1)N2O3
(2)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O 湿润的红色石蕊 5∶4
(3)8NH3+6NO27N2+12H2O
(4)3Fe2++4H++NO3-3Fe3++2H2O+NO↑
(5)69%
点评 本题结合氮的“价—类”二维图,以氮的相关化合物为背景考查了氧化还原反应中物质氧化性、还原性的判断,氧化还原反应方程式的配平、氨气的制取及大气治理,最后又出现通过氧化还原反应方程式来确定产品纯度的计算,综合性较强,题目难度中等。
18.考点 含氯化合物的性质
题组 化工流程题
解析 Ⅰ.热的石灰乳中通入氯气,反应的化学方程式为6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O,除去CaCl2后溶质为Ca(ClO3)2,要加入钠盐得到NaClO3,应加入Na2CO3,发生复分解反应生成碳酸钙沉淀,过滤结晶后得到氯酸钠。在6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O中,氧化剂和还原剂的质量之比为5∶1。
Ⅱ.(1)通过流程图看到反应①中NaClO3中Cl从+5价到生成物ClO2中的+4价,SO2中S从+4价到生成物NaHSO4的+6价,所以氧化剂是NaClO3。
(2)反应①中将SO2氧化的是NaClO3,所以a不正确;NaClO3中Cl元素为+5价,而ClO2中Cl元素为+4价,被还原,所以c也不正确;根据已知信息②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下稳定,所以鼓入空气的作用是稀释ClO2以防止爆炸。
(3)反应②温度过高,产品的纯度会降低,需要控制反应温度为3℃,可采取用3℃的冷水浴,使温度控制在3℃。由流程图可知反应②中反应物为ClO2、H2O2、NaOH,生成物有NaClO2,分析其中Cl元素从ClO2中+4价降低到NaClO2中+3价,所以H2O2中O元素化合价要升高,推测生成物中有氧气,再依据得失电子守恒,原子守恒,电荷守恒得到离子方程式:2ClO2+H2O2+2OH-2ClO2-+O2↑+2H2O,其中H2O2中氧元素化合价升高,表现还原性。从已知信息①中可知NaClO2常温下稳定,潮湿的NaClO2加热到130℃会分解,所以从NaClO2溶液中获得产品的可行方法是减压蒸发,防止温度升高NaClO2分解,而蒸干灼烧及300℃热空气烘干都会使NaClO2分解,所以选c。
答案 Ⅰ.Na2CO3 5∶1
Ⅱ.(1)NaClO3 (2)b (3)用3℃的冷水浴 2ClO2+H2O2+2OH-2ClO2-+O2↑+2H2O 还原 c
点评 本题以氯酸盐的制备为载体考查物质的分离、提纯以及氧化还原反应方程式的配平等,侧重对学生的分析、实验能力的考查,注意把握物质的性质和氧化还原反应规律为解答该题的关键,题目难度中等。
19.考点 铁盐的性质、离子检验
题组 有关铁的化合物综合考查
解析 (1)3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,反应前后各元素化合价存在的变化情况如下:
Fe∶+2→+3,化合价升高;S∶-1→+4,化合价升高;O∶0→-2,化合价降低;所以化合价升高的元素为Fe、S,在题述反应中每生成1个Fe3O4共转移32个电子,所以若有0.5molFe3O4生成,转移电子的数目为16NA。
(2)X(Fe3C)在足量空气中高温煅烧,生成的有磁性的固体Y为Fe3O4,Fe3O4与过量稀硫酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O,所以溶液中含有的阳离子是Fe3+、Fe2+、H+。检验溶液中是否有Fe2+,可以用酸性高锰酸钾溶液,若存在Fe2+则酸性高锰酸钾溶液褪色。
(3)FeCl3与铜单质反应离子方程式如下:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,印刷电路的废腐蚀液中含CuCl2、FeCl3,加入过量铁粉反应生成Fe2+、Cu,滤液为氯化亚铁溶液;滤渣中含有Fe和Cu,若要除去其中的铁则选用盐酸,铁参加反应,剩余铜,然后过滤即可回收铜;向滤液中通入氯气得到氯化铁溶液,其反应的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。综上所述选用的试剂为铁粉、盐酸、氯气,故选①②④。
(4)已知ZnFe2O4与H2反应的物质的量之比为2∶1,则依据原子守恒可知,每2分子ZnFe2O4参加反应产物中还生成1分子水,ZnFe2Ox中x=4×2-12=3.5。ZnFe2Ox中Fe元素的化合价为+2.5价,而反应后变为+3价,化合价升高,失去电子,做还原剂,所以氧化剂为SO2。
(5)若证明某“市售”液态补铁剂中不含Fe3+而含Fe2+,先加入KSCN溶液,如果没有现象,则没有Fe3+,然后加入足量氯水,此时如果溶液出现了血红色则说明溶液中有Fe2+,Fe2+被氧化为Fe3+而显红色。
答案 (1)Fe、S 16NA (2)Fe3+、Fe2+、H+ 酸性高锰酸钾溶液 (3)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ ①②④ (4)3.5 SO2 (5)先加入KSCN溶液,如果没有现象,则没有Fe3+,然后加入足量氯水,此时如果溶液出现了血红色则说明溶液中有Fe2+
点评 铁元素是高中阶段典型的变价金属元素,围绕铁元素的相关试题也是高考的高频考点,利用不同价态铁的化合物的氧化性、还原性,解决铁盐的制备问题、保存问题及离子检验问题等,本题以铁的化合物为背景同时也考查了一些氧化还原反应中电子转移的基础问题,难度中等。
20.考点 气体制备实验和物质检验
题组 探究实验的综合考查
解析 (1)检验装置A气密性的方法是塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡胶管部分,从长颈漏斗向试管中注水,停止加水后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不再改变,即气密性良好。
(2)由于装置A中制取的CO2中含有HCl和H2O,所以装置B中盛放的溶液X为饱和NaHCO3溶液,用来除去CO2中的HCl,离子方程式为HCO3-+H+CO2↑+H2O。
(3)为防止空气对实验造成干扰,所以装好药品,在点燃酒精灯之前,应先打开止水夹,让二氧化碳充满整套装置,排出空气,待装置F中的澄清石灰水与二氧化碳反应出现大量浑浊时,证明空气排干净,再点燃酒精灯开始实验。
(4)将所得白色固体溶于水后,加入过量的BaCl2溶液,有沉淀生成,该沉淀为BaCO3,依据原子守恒,可知D中白色固体含有Na2CO3,过滤,滤液中滴加酚酞溶液,溶液变红,则白色固体中含有Na2O,因为Na2O与水反应生成氢氧化钠,显碱性。
(5)某同学认为白色固体可能含有NaOH,这种观点是错误的,因为在实验中在D装置前后都有浓硫酸起干燥作用,不可能出现水与钠反应的情况,只可能是纯净、干燥的CO2与钠单质的反应。
答案 (1)塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡胶管部分,从长颈漏斗向试管中注水,停止加水后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不再改变,即气密性良好
(2)饱和NaHCO3溶液 HCO3-+H+CO2↑+H2O
(3)大量浑浊 排出装置中空气
(4)Na2CO3 Na2O
(5)不同意 纯净、干燥的CO2与钠单质的反应,不可能引入氢元素
点评 本题在课本知识镁与二氧化碳反应的基础上提出钠与二氧化碳的反应探究,考查了气密性检验知识和定性实验中的干扰问题,同时还有物质成分的检验,较综合,题目难度中等。
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