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2021-2022学年云南省昆明市官渡区高一上学期期末考试化学试题含解析
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这是一份2021-2022学年云南省昆明市官渡区高一上学期期末考试化学试题含解析，共25页。试卷主要包含了单选题，填空题，元素或物质推断题，原理综合题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
云南省昆明市官渡区2021-2022学年高一上学期期末考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．国家“十三五”期间科技创新引领中国加速奔跑。下列“十三五”科技成果中主要由合金材料制成的是
A．虚拟莫高窟洞窟
B．新型冠状病毒灭活疫苗
C．世界最薄触控玻璃
D．时速600公里的高速磁浮列车
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．虚拟莫高窟洞窟不是合金材料，A不合题意；
B．新型冠状病毒灭活疫苗主要成分是蛋白质，不是合金材料，B不合题意；
C．世界最薄触控玻璃主要成分是硅酸盐材料，为无机非金属材料，不是合金材料，C不合题意；
D．时速600公里的高速磁浮列车的主要材料中有合金材料，D符合题意；
故答案为：D。
2．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是
A．生石灰可用作干燥剂 B．氢氧化铝可用作抗酸药
C．四氧化三铁可用作油墨的红色颜料 D．次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂
【答案】C
【详解】A． 生石灰与水反应生成氢氧化钙，可用作干燥剂，故A正确；
B． 氢氧化铝碱性弱，与酸能发生中和反应，可用作抗酸药，故B正确；
C． 氧化铁是红棕色固体，可用作油墨的红色颜料，而四氧化三铁是黑色固体，故C错误；
D． 次氯酸具有强氧化性，具有漂白性，可用作棉、麻和纸张的漂白剂，故D正确；
故选C。
3．分子具有一定的空间结构。下列分子的空间结构呈V形的是
A．HCl B． C． D．
【答案】C
【详解】A．HCl分子中只含有1个H-Cl键，为直线形结构，A错误；
B．CO2分子中含有2个碳氧双键，C原子的价层电子对数为2，杂化方式为sp杂化，不存在孤电子对，其空间构型为直线形，B错误；
C．H2O分子中的O原子的价层电子对数为4，杂化方式为sp3，孤电子对数为2，其空间结构呈V形，C正确；
D．H2分子中只含有1个H-H键，为直线形结构，D错误；
故答案选C。
4．在化学实验中，具有安全和环保意识是重要的科学素养。下列做法不正确的是
A．酒精灯失火用湿抹布灭火 B．可用手直接取用金属钠
C．用点燃的方法处理CO尾气 D．、等固体不能随便丢弃
【答案】B
【详解】A． 酒精灯失火用湿抹布灭火，故A正确；
B． 不可用手直接取用金属钠，应用镊子取用，故B错误；
C． CO燃烧生成二氧化碳，则可用点燃的方法处理CO尾气，故C正确；
D． 、等固体不能随便丢弃，应放到指定容器中，故D正确；
故选B。
5．下列物质常用作还原剂的是
A．KI B．浓硫酸 C． D．
【答案】A
【详解】A．KI中碘离子处于最低价，反应中易失去电子被氧化，则KI常用作还原剂，故A正确；
B．浓硫酸具有较强氧化性，常用作氧化剂，故B错误；
C．O2具有强氧化性，常用作氧化剂，故C错误；
D．KMnO4具有较强氧化性，常用作氧化剂，故D错误；
故选A。
6．某高纯纳米氧化铝粒子直径约为10nm，若将该纳米氧化铝分散到蒸馏水中，所形成的分散系属于
A．溶液 B．悬浊液 C．胶体 D．乳浊液
【答案】C
【详解】胶体粒子的直径范围是1nm—100nm，该高纯纳米氧化铝粒子直径约为10nm，属于胶体粒子的直径范围，故将该纳米氧化铝分散到蒸馏水中，所形成的分散系属于胶体，故C正确；
故选C。
7．在工业炼铁的过程中，高炉内部的不同区域发生不同的反应，其中不属于氧化还原反应的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】有化合价变化的反应是氧化还原反应，无化合价变化的反应是非氧化还原逆反应，据此分析。
【详解】A． 根据反应方程式，C的化合价由0价→+4价，O元素的化合价由0价→-2价，存在化合价的变化，属于氧化还原反应，故A不符合；
B． C元素的化合价由0价→+2价，+4价→+2价，存在化合价的变化，该反应属于氧化还原反应，故B不符合；
C． 该反应中C的化合价由+2价→+4价，Fe元素的化合价由+3价→0价，存在化合价的变化，属于氧化还原反应，故C不符合；
D． 该反应中不存在化合价的变化，不属于氧化还原反应，故D符合；
答案为D。
8．下列关于化学键的说法不正确的是
A．中只含有极性键 B．中只含有离子键
C．中只含有非极性键 D．HCl气体溶于水共价键被破坏
【答案】B
【详解】A．不同非金属元素的原子之间形成极性键，H2S分子中H-S之间只存在极性键，A正确；
B．过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间存在离子键，过氧根离子中O-O之间为共价键，所以过氧化钠中含有离子键和非极性共价键，B错误；
C．同种非金属形成非极性共价键，I2分子中I-I之间只存在非极性键，C正确；
D．HCl分子中存在H-Cl共价键，HCl溶于水电离成H+和Cl-，所以HCl溶于水共价键被破坏，D正确；
故选B。
9．下列物质之间的转化，需要加入氧化剂才能实现的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】A. 的过程中Cu的化合价升高被氧化，且其自身不能发生歧化反应，故需加入氧化剂，A符合题意，
B. 的过程中元素的化合价未发生改变，不属于氧化还原反应，B不合题意；
C. 的过程中元素的化合价未发生改变，不属于氧化还原反应，C不合题意；
D. 该过程只需加热即可实现，故不定要加入氧化剂才能实现，D不合题意；
故答案为：A。
10．“嫦娥五号”采回月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含氦、氧、镁、硅等元素。下列说法不正确的是
A．土壤中的中子数为1 B．和互为同位素
C．离子半径： D．属于盐
【答案】B
【详解】A．土壤中3He的质子数为2，质量数为3，中子数=3-2=1，A正确；
B．同位素是质子数相同，中子数不同的核素，和是单质，不是原子，不能互为同位素，B错误；
C．O2-和Mg2+的电子层排布相同，核外电子层排布相同的离子，原子序数越大半径越小，故离子半径O2-＞Mg2+，C正确；
D．Na2SiO3是酸根离子和金属阳离子组成的化合物，属于盐类，D正确；
故选B。
11．用如图所示实验装置进行相关实验探究，实验现象与实验结论不对应的是
A．①中澄清石灰水变浑浊，证明固体X为纯碱
B．②中脱脂棉燃烧，证明与水反应放热
C．③中气球膨胀，证明被NaOH溶液吸收
D．④中硬质玻璃管内产生白烟，证明可与Na反应
【答案】A
【详解】A．纯碱为碳酸钠，受热不分解，则①中澄清石灰水变浑浊，不能证明固体X为纯碱，X可能为NaHCO3等，A符合题意；
B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和O2，同时反应放热，故脱脂棉能够燃烧，B不合题意；
C．③中气球膨胀，说明锥形瓶中气压减小，即可证明被NaOH溶液吸收，C不合题意；
D．④中硬质玻璃管内产生白烟为NaCl，即可证明可与Na反应，D不合题意；
故答案为：A。
12．下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
【答案】B
【详解】A．H+和OH-会反应生成水，无法大量共存，A错误；
B．选项中的四种离子相互之间不发生反应，可以大量共存，B正确；
C．Ag+和Cl-反应生成AgCl沉淀，其次银离子也能与碳酸氢根离子反应，故不能大量共存，C错误；
D．氢离子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，两者不能大量共存，D错误；
故答案选B。
13．下列有关物质性质的比较正确的是
A．金属性：Na>K B．稳定性：
C．碱性： D．氧化性：
【答案】D
【详解】A. 根据元素周期律可知，同一主族从上往下元素的金属性依次减弱，故金属性：Na＜K，A错误；
B. 根据元素的简单气态氢化物的稳定性与元素的非金属性一致，故稳定性：SiH4＜PH3，B错误；
C. 根据元素最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致，故碱性：Mg(OH)2小于NaOH,错误；
D. 已知元素的非金属性越强其对应单质的氧化性就越强，故氧化性：，D正确；
故答案为：D。
14．下列离子方程式正确的是
A．铜片插入硝酸银溶液：
B．氢氧化铜中滴加稀盐酸：
C．金属钠与水反应：
D．溶液中滴加溶液：
【答案】C
【详解】A．铜片插入硝酸银溶液生成银和铜离子：，A错误；
B．氢氧化铜为难溶物，氢氧化铜中滴加稀盐酸生成氯化铜和水：，B错误；
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气：，C正确；
D．溶液中滴加溶液生成硫酸钡沉淀和水：，D错误；
故选C。
15．为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．所含电子数为
B．的体积约为22.4L
C．所含离子数为
D．2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数为
【答案】B
【详解】A. 已知1个OH-中含有10个电子，则所含电子数为，A正确；
B. 题干未告知气体所处的温度和压强，故无法计算其体积，B错误；
C. 已知Na2O是由Na+和O2-组成的，故所含离子数为，C正确；
D.已知Mg转化为Mg2+的过程中失去2个电子，故 2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数为=，D正确；
故答案为：B。
16．下列方案设计、。现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
检验某溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中，加入氨水
若产生白色沉淀，则该溶液中一定含有
B
检验某溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中，加入稀盐酸
若产生无色气体，则该溶液中一定含有
C
检验某溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中，先加溶液，再加稀硝酸
若产生白色沉淀，则该溶液中一定含有
D
检验某溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中，加入溶液
若产生白色沉淀，则该溶液中一定含有
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】A．Mg2+可以与NH3∙H2O反应生成Mg(OH)2，但不能排出其它离子的干扰，如Al3+也可以与NH3∙H2O反应生成Al(OH)3白色沉淀，Al3++3NH3∙H2O= Al(OH)3＋3，A错误；
B．也可与与盐酸反应生成无色的CO2气体，＋H＋ = H2O ＋CO2↑，因此不能排除的干扰，B错误；
C．取少量该溶液于试管中，先加硝酸银溶液，再加稀硝酸，若产生白色沉淀，则该溶液中一定含有C1-，发生Cl-+Ag+=AgCl↓，AgCl是不溶于稀硝酸的白色沉淀，C正确；
D．也可以与Ba2+形成BaCO3白色沉淀，且Ag+能与Cl-生成AgCl白色沉淀，因此不能排除、Cl-的干扰，D错误；
故选C。
17．下列说法正确的是
A．NaCl固体不导电，但NaCl是电解质
B．铜丝能导电，铜丝是电解质
C．的电离方程式为：
D．溶于水，在通电条件下才能发生电离
【答案】A
【详解】A．NaCl是化合物且其水溶液和熔融状态导电，是电解质，A正确；
B．铜是单质，铜丝不是电解质也不是非电解质，B错误；
C．碳酸氢钠是弱酸的酸式盐，电离方程式中碳酸氢根不能拆，C错误；
D．溶于水，在水的作用下即可电离，不需要通电，D错误。
18．元素Q、R、X、Y和Z在元素周期表的位置如下表所示，下列说法正确的是
A．单质的沸点： B．中X的化合价为-2价
C．酸性： D．RZ属于离子化合物
【答案】D
【分析】根据元素在周期表中的位置可知Q为H元素，R为Li元素，X为O元素，Y为P元素，Z为Cl元素，据此解答。
【详解】A． 常温下P单质为固体，氧气为气体，故A错误；
B． 中O的化合价为-1价，故B错误；
C． 非金属性越强，其对应的最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：，故酸性：，故C错误；
D． Li为活泼的金属元素，Cl为活泼的非金属元素，Li原子和Cl原子在形成化合物时发生电子的得失形成锂离子和氯离子，LiCl属于离子化合物，故D正确；
故选D。
19．1943年我国化学工程专家侯德榜发明了侯氏制碱法，又称联合制碱法，为我国化工事业的发展做出了卓越贡献。其部分工艺流程如下，下列说法不正确的是
反应①的化学方程式为
A．该工艺利用了不同物质溶解度的差异
B．反应②属于分解反应
C．若纯碱中混有，可用澄清石灰水除去
D．母液的主要成分是，可用于化肥工业
【答案】C
【分析】向饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，过滤得到含氯化铵的母液和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠。
【详解】A．在饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体后，生成大量的，由于NaHCO3的溶解度较小，NaHCO3形成沉淀析出，因此该工艺利用了不同物质溶解度的差异，A正确；
B．反应②是碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，反应类型为分解反应，B正确；
C．碳酸钠和碳酸氢钠和石灰水中的氢氧化钙都能发生反应，若纯碱中混有NaHCO3，不能用澄清石灰水除去，应用加热法除去碳酸氢钠，C错误；
D．根据分析，母液的主要成分是NH4Cl，是一种氮肥，可用于化肥工业，D正确；
故选C。
20．纳米级可用于以太阳能为热源分解水，过程如右图所示。下列说法正确的是
A．过程I中生成的FeO和的物质的量之比为3∶2
B．过程II中为还原剂
C．整个过程的总反应为：
D．常温下，铁与水反应可制备
【答案】C
【分析】过程Ⅰ的反应是Fe3O4在太阳能的作用下生成FeO和O2，发生反应为：①，过程Ⅱ为FeO与水反应生成H2和Fe3O4，发生反应为：②3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4，将①+②×2可得：。
【详解】A．结合图示可知，过程Ⅰ为Fe3O4在太阳光照射下分解生成FeO与O2，反应方程式为：，FeO和O2的物质的量之比为6：1，A错误；
B．过程Ⅱ为FeO与水反应生成H2和Fe3O4，氢元素化合价降低，水为氧化剂，B错误；
C．过程I方程式为：①，过程II方程式为：②3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4，将①+②×2可得：，C正确；
D．常温下铁与水不反应，D错误；
故答案选C。
21．向一定量铁、氧化铁、氧化亚铁的混合物中加入100mL 2mo/L的盐酸，恰好完全溶解，向所得溶液中加入几滴KSCN溶液，无明显现象。若用足量一氧化碳还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是
A．2.8g B．5.6g C．11.2g D．16.8g
【答案】B
【详解】用盐酸溶解后，得到的产物加KSCN溶液，无血红色出现，说明得到的产物是氯化亚铁，即混合物中的铁元素全在氯化亚铁中，盐酸的物质的量为2mol/L×0.1L=0.2mol，根据氯元素守恒，则n(Fe)=n(FeCl2)=×n(HCl)=×0.1L×2mol/L=0.1mol，则混合物中Fe元素的质量为m(Fe)=0.1mol×56g/mol=5.6g，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是5.6g，故答案选B。
二、填空题
22．阅读下列材料并填空。
2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭精准点火。神州十三号载人飞船的成功发射离不开化学燃料。火箭分级推进中使用的燃料主要有①煤油、②液氢、③肼和④固态铝粉，氧化剂主要有⑤液氧、⑥和⑦高氯酸铵。
(1)上述材料涉及到的物质中，属于混合物的是_______(填标号，下同)；属于氧化物的是_______；属于单质的是_______。
(2)下列物质能与铝反应的是_______(填标号)。
A．硝酸铜溶液 B．稀硫酸 C．氯气
(3)天宫课堂展示的泡腾片实验让我们感受到太空的奇妙。泡腾片含碳酸氢钠和固体酸，实验中将泡腾片放入蓝色水球，水球中产生许多气泡，气泡的主要成分是____，你推断的理由是____。
【答案】(1) ① ⑥ ②④⑤
(2)ABC
(3) CO2 或二氧化碳 碳酸氢钠中的碳酸氢根离子和酸中的氢离子反应产生CO2
【解析】（1）
由不同种物质组成为混合物，氧化物由两种元素组成的化合物，其中一种元素为氧元素，由一种元素组成的纯净物为单质，由分析可知①煤油属于混合物、②液氢属于单质、③肼(N2H4)属于化合物、④固态铝粉属于单质，⑤液氧属于单质、⑥N2O4属于氧化物、⑦高氯酸铵(NH4ClO4)属于化合物，因此属于混合物的是①，属于氧化物的是⑥，属于单质的是②④⑤。
（2）
铝可以和酸、碱、部分金属盐溶液等物质反应。
A．铝可置换硝酸铜溶液中的铜离子，A正确；
B．铝可与稀硫酸反应放出氢气，B正确；
C．铝与氯气反应生成氯化铝，C正确；
故答案选ABC。
（3）
固体酸溶于水后生成氢离子，氢离子与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，因此水球中产生许多气泡，气泡的主要成分为二氧化碳。
三、元素或物质推断题
23．元素周期表与元素周期律能从微观角度探索元素之间的内在联系。下表是元素周期表中5种短周期元素的相关信息，其中Z、W、Q位于同一周期。
元素
信息
X
其中一种核素可用于测定文物的年代
Y
所有元素中非金属性最强
Z
焰色为黄色
W
能形成两性氢氧化物
Q
最外层电子数是电子层数的2倍
请回答下列问题：
(1)Y的元素符号为_______，W在元素周期表中的位置是_______，Q的简单离子结构示意图为_______。
(2)X、Y、Z三种元素的原子半径由大到小的顺序为_______(填元素符号)，的电子式为_______。
(3)W的氧化物和Z的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_______。
(4)氨元素是空气中含量最多的元素，也是组成氨基酸的基本元素之一、在下图中相应位置写出3种含氮化合物的化学式_______(要求物质类别各不相同；参照的写法)。
【答案】(1) F 第3周期第IIIA族
(2) Na > C > F
(3)Al2O3 + 2OH-= 2+ H2O
(4)
【分析】5种元素均是短周期元素，所有元素中Y的非金属性最强，则Y为F元素；而X的一种核素可用于测定文物的年代，则X为C元素；Z、W、Q位于同一周期，其中Z的焰色为黄色，则Z为Na，W能形成两性氢氧化物，可知W为Al，而Q的最外层电子数是电子层数的2倍，则Q为S。
（1）
Y的元素符号为F；W为Al，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族；Q为S元素，其简单离子结构示意图为。
（2）
同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径Na＞C＞F；CH4的电子式为。
（3）
W的氧化物为Al2O3，Z的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，二者反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2+H2O。
（4）
图中相应位置含氮化合物的化学式如下：化合价-3价的氢化物为NH3，+2、+4价的氧化物为NO和NO2，+5价的酸为HNO3，+5、-3价的盐为NaNO3和NH4Cl，答案为。
四、原理综合题
24．盐水选种是中国古代劳动人民发明的一种巧妙挑选种子的方法。现需配制1000mL3mol/L的NaCl溶液用于选种。
(1)需称取NaCl固体_______g。
(2)除量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还缺少的玻璃仪器是_______。
(3)配制溶液时，正确的操作顺序是_______(填标号)。
①用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次，将洗涤液注入容量瓶，摇动容量瓶
②用天平称量NaCl固体放入烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅动，使NaCl固体全部溶解
③将NaCl溶液沿玻璃棒注入容量瓶
④盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀
⑤改用胶头滴管加蒸馏水至溶液凹液面恰好与刻度线相切
⑥继续往容量瓶内小心加入蒸馏水，直到液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm
(4)下列实验操作会导致所配NaCl溶液浓度偏高的是_______(填标号)。
A．未洗涤溶解NaCl的烧杯
B．定容时，俯视容量瓶上的刻度线
C．往容量瓶转移溶液时，有少量液体溅出
D．定容后经振荡、摇匀、静置后，发现液面下降，再加适量的蒸馏水
(5)下列溶液中浓度与1000mL 3mo/L NaCl溶液中浓度相同的是_______(填标号)。
A．300mL 2mol/L KCl溶液 B．500mL 3mol/L 溶液 C．250mL 1mol/L 溶液
【答案】(1)175.5
(2)1 000 mL容量瓶
(3)②③①⑥⑤④
(4)B
(5)C
【解析】（1）
配制1000mL3mol/L的NaCl溶液，需要溶质的质量为：1L×3mol/L×58.5g/mol=175.5g。
（2）
配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤：计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等，需要的玻璃仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、胶头滴管，缺少的仪器：1000 mL容量瓶。
（3）
配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤：计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、贴标签等，正确的操作步骤为：②③①⑥⑤④。
（4）
A．未洗涤溶解NaCl的烧杯，导致部分溶质损耗，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏低，A错误；
B．定容时，俯视容量瓶上的刻度线，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，B正确；
C．往容量瓶转移溶液时，有少量液体溅出，导致部分溶质损耗，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏低，C错误；
D．定容后经振荡、摇匀、静置后，发现液面下降，再加适量的蒸馏水，导致溶液体积偏大，溶液浓度偏低，D错误；
故答案选B。
（5）
1000mL3mol/LNaCl溶液中Cl-浓度为3mol/L。
A．300mL2mol/LKCl溶液，氯离子浓度为2mol/L，A错误；
B．500mL3mol/LMgCl2溶液，氯离子浓度为3mol/L×2=6mol/L，B错误；
C．250mL1mol/LFeCl3溶液，氯离子浓度为1mol/L×3=3mol/L，C正确；
故答案选C。
25．电路板广泛用于计算机、手机等电子产品中。我区某中学化学兴趣小组拟制作带有“COP15”标志的电路板并对铁及其化合物的性质进行探究。
I.制作电路板
兴趣小组同学取一小块覆铜板，用油性笔在铜板上画出“COP15”标志(图1)，然后浸入溶液(图2)。过一段时间后，取出覆铜板并用水洗净，获得带有图案的印刷电路板(图3)和废液。
(1)在覆铜板上制作出“COP15”图案过程中发生反应的化学方程式为_______。取少量废液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色，则废液中含有_______(填离子符号)。
II.探究铁及其化合物的性质
(2)填写下表。
实验
实验操作
实验现象
离子方程式
实验结论
a
取少量废液于试管中，加入足量Fe粉
铁粉部分溶解，溶液呈浅绿色
①_______
②_______
b
取少量实验a中反应后的上层清液于试管中，滴加几滴氯水
③_______
具有还原性
III.回收废液
(3)对腐蚀废液进行回收可有效利用金属资源。一种回收利用金属铜并获得氯化铁晶体的部分工艺流程如下：
操作I为_______，试剂a是_______。反应③中加入溶液的目的是_______。
【答案】(1) 2FeCl3 + Cu =2FeCl2 + CuCl2 Fe3+
(2) Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ Fe3+具有氧化性，Fe具有还原性 溶液由浅绿色变为黄色
(3) 过滤 稀盐酸 将Fe2+氧化为Fe3+
【分析】Ⅰ．覆铜板与FeCl3溶液发生氧化还原反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，取少量废液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色，说明生成了红色的Fe(SCN)3；Ⅱ．①铁粉发生反应部分溶解，溶液中有浅绿色的亚铁离子生成，说明铁离子与铁反应生成亚铁离子；②根据氧化还原反应可知，铁离子具有氧化性，铁单质具有还原性；③氯水具有强氧化性，能氧化还原性的亚铁离子；Ⅲ．废液加入过量铁粉，经过反应①和操作Ⅰ过滤分离，得到溶液1为含亚铁离子的溶液；同时生成的Cu和过量的Fe为滤渣，滤渣中加入稀盐酸经过反应②和操作Ⅱ分离出Cu，生成氯化亚铁溶液2，与溶液1合并，加入双氧水经过反应③，亚铁离子被双氧水氧化生成氯化铁溶液，进一步得到氯化铁晶体，
（1）
覆铜板与FeCl3溶液发生氧化还原反应，铁离子化合价降低被还原，Cu被氧化生成铜离子，根据质量守恒和电子转移守恒，覆铜板上制作出“COP15”图案过程中发生反应的化学方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；取少量废液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色，说明生成了红色的Fe(SCN)3，证明废液中含有Fe3+。
（2）
①铁粉发生反应部分溶解，溶液中有浅绿色的亚铁离子生成，根据质量守恒和电子转移守恒，发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。②根据氧化还原反应，Fe3+化合价降低而具有氧化性，生成还原产物Fe2+，分析实验结论得出Fe3+具有氧化性，Fe具有还原性。③氯水中的Cl2具有强氧化性，能氧化还原性的亚铁离子生成黄色的铁离子，实验现象为溶液由浅绿色变为黄色，发生反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-。
（3）
废液加入过量铁粉，经过反应①和操作Ⅰ过滤分离，得到溶液1为含亚铁离子的溶液；同时生成的Cu和过量的Fe为滤渣，滤渣中加入稀盐酸经过反应②和操作Ⅱ分离出Cu，生成的氯化亚铁溶液2，与溶液1合并，加入双氧水经过反应③，亚铁离子被双氧水氧化生成含铁离子的溶液。
五、实验题
26．请阅读下列资料，回答问题。
(1)18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为)与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为_______。某同学拟用该原理按如下装置制备并收集纯净的氯气，在虚线框内选用的发生装置_______(填“甲”“乙”或“丙”)。
产生的氯气中除水蒸气外还含有_______(填化学式)，试剂X是_______。可用NaOH溶液吸收尾气，反应的离子方程式为_______。
(2)通过大量实验证明，氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸能杀菌消毒。可利用数字化实验探究次氯酸的化学性质，用强光照射氯水，得到氯水的pH随时间变化如图1所示，氯水的pH下降的原因是_______，请在图2中画出氧气的体积随时间变化的趋势图__________。
(3)使用氯气消毒易产生危害人体健康的有机氯化物。用氯气和亚氯酸钠溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯，反应中还可得到氯化钠。该反应的化学方程式为_______。
(4)随着科技的进步，科学家们又发现一种新型绿色消毒剂高铁酸钠。工业上制备高铁酸钠的一种方法的离子方程式为：。在该反应中，氧化剂是_______，若有生成，则转移的电子数为_______。
【答案】(1) 丙 HCl 饱和NaCl溶液 Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO- + H2O
(2) 次氯酸分解生成盐酸，使溶液的酸性增强
(3)Cl2 + 2NaClO2=2ClO2 + 2NaCl
(4) ClO- 6
【解析】（1）
软锰矿与浓盐酸混合加热，用加热装置丙；产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体为Cl2，根据质量守恒写出方程式为；软锰矿与浓盐酸混合加热制备Cl2，易产生杂质气体，产生的氯气中除水蒸气外还含有HCl；常用饱和NaCl溶液除去HCl杂质气体；Cl2有毒，用碱液吸收防止污染空气，根据质量守恒和电子转移守恒，离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
（2）
氯气与水反应生成次氯酸和盐酸，次氯酸在光照条件下分解生成盐酸和氧气，从而使溶液的酸性增强。次氯酸分解生成氧气，因此随着反应的进行，氧气的体积逐渐增大。
（3）
氯气和亚氯酸钠(NaClO2)溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯(ClO2)，反应中还可得到氯化钠根据质量守恒和电子转移守恒，则反应的方程式为Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl。
（4）
工业上制备高铁酸钠的一种方法的离子方程式为：3ClO-+2Fe3++10OH-═2+3Cl-+5H2O，根据离子方程式，得电子化合价降低的ClO-为氧化剂，根据离子方程式中的对应关系，每有2mol生成，则转移电子的物质的量为6mol，转移的电子数为6NA。
六、计算题
27．工业上可用电解饱和食盐水的方法制备烧碱、氯气等化工原料，其反应原理如下：。若需要制备标准状况下的氯气11.2L(不考虑溶解)。请计算：
(1)产生氢气的物质的量_______；
(2)所得溶液中氢氧化钠的物质的量浓度_______(假设反应后溶液的体积为500mL)。
【答案】(1)0.5 mol
(2)2 mol/L
【解析】（1）
若需要制备标准状况下的氯气11.2L（不考虑溶解），其物质的量为，根据化学方程式可知产生氢气的物质的量与产生的氯气物质的量相同，生成氢气物质的量为0.5mol。
（2）
制备标准状况下的氯气11.2L即0.5mol，则生成氢氧化钠1mol，反应后溶液的体积为500mL，则所得溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为。
云南省昆明市官渡区2021-2022学年高一上学期期末考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．国家“十三五”期间科技创新引领中国加速奔跑。下列“十三五”科技成果中主要由合金材料制成的是
A．虚拟莫高窟洞窟
B．新型冠状病毒灭活疫苗
C．世界最薄触控玻璃
D．时速600公里的高速磁浮列车
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．虚拟莫高窟洞窟不是合金材料，A不合题意；
B．新型冠状病毒灭活疫苗主要成分是蛋白质，不是合金材料，B不合题意；
C．世界最薄触控玻璃主要成分是硅酸盐材料，为无机非金属材料，不是合金材料，C不合题意；
D．时速600公里的高速磁浮列车的主要材料中有合金材料，D符合题意；
故答案为：D。
2．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是
A．生石灰可用作干燥剂 B．氢氧化铝可用作抗酸药
C．四氧化三铁可用作油墨的红色颜料 D．次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂
【答案】C
【详解】A． 生石灰与水反应生成氢氧化钙，可用作干燥剂，故A正确；
B． 氢氧化铝碱性弱，与酸能发生中和反应，可用作抗酸药，故B正确；
C． 氧化铁是红棕色固体，可用作油墨的红色颜料，而四氧化三铁是黑色固体，故C错误；
D． 次氯酸具有强氧化性，具有漂白性，可用作棉、麻和纸张的漂白剂，故D正确；
故选C。
3．分子具有一定的空间结构。下列分子的空间结构呈V形的是
A．HCl B． C． D．
【答案】C
【详解】A．HCl分子中只含有1个H-Cl键，为直线形结构，A错误；
B．CO2分子中含有2个碳氧双键，C原子的价层电子对数为2，杂化方式为sp杂化，不存在孤电子对，其空间构型为直线形，B错误；
C．H2O分子中的O原子的价层电子对数为4，杂化方式为sp3，孤电子对数为2，其空间结构呈V形，C正确；
D．H2分子中只含有1个H-H键，为直线形结构，D错误；
故答案选C。
4．在化学实验中，具有安全和环保意识是重要的科学素养。下列做法不正确的是
A．酒精灯失火用湿抹布灭火 B．可用手直接取用金属钠
C．用点燃的方法处理CO尾气 D．、等固体不能随便丢弃
【答案】B
【详解】A． 酒精灯失火用湿抹布灭火，故A正确；
B． 不可用手直接取用金属钠，应用镊子取用，故B错误；
C． CO燃烧生成二氧化碳，则可用点燃的方法处理CO尾气，故C正确；
D． 、等固体不能随便丢弃，应放到指定容器中，故D正确；
故选B。
5．下列物质常用作还原剂的是
A．KI B．浓硫酸 C． D．
【答案】A
【详解】A．KI中碘离子处于最低价，反应中易失去电子被氧化，则KI常用作还原剂，故A正确；
B．浓硫酸具有较强氧化性，常用作氧化剂，故B错误；
C．O2具有强氧化性，常用作氧化剂，故C错误；
D．KMnO4具有较强氧化性，常用作氧化剂，故D错误；
故选A。
6．某高纯纳米氧化铝粒子直径约为10nm，若将该纳米氧化铝分散到蒸馏水中，所形成的分散系属于
A．溶液 B．悬浊液 C．胶体 D．乳浊液
【答案】C
【详解】胶体粒子的直径范围是1nm—100nm，该高纯纳米氧化铝粒子直径约为10nm，属于胶体粒子的直径范围，故将该纳米氧化铝分散到蒸馏水中，所形成的分散系属于胶体，故C正确；
故选C。
7．在工业炼铁的过程中，高炉内部的不同区域发生不同的反应，其中不属于氧化还原反应的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】有化合价变化的反应是氧化还原反应，无化合价变化的反应是非氧化还原逆反应，据此分析。
【详解】A． 根据反应方程式，C的化合价由0价→+4价，O元素的化合价由0价→-2价，存在化合价的变化，属于氧化还原反应，故A不符合；
B． C元素的化合价由0价→+2价，+4价→+2价，存在化合价的变化，该反应属于氧化还原反应，故B不符合；
C． 该反应中C的化合价由+2价→+4价，Fe元素的化合价由+3价→0价，存在化合价的变化，属于氧化还原反应，故C不符合；
D． 该反应中不存在化合价的变化，不属于氧化还原反应，故D符合；
答案为D。
8．下列关于化学键的说法不正确的是
A．中只含有极性键 B．中只含有离子键
C．中只含有非极性键 D．HCl气体溶于水共价键被破坏
【答案】B
【详解】A．不同非金属元素的原子之间形成极性键，H2S分子中H-S之间只存在极性键，A正确；
B．过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间存在离子键，过氧根离子中O-O之间为共价键，所以过氧化钠中含有离子键和非极性共价键，B错误；
C．同种非金属形成非极性共价键，I2分子中I-I之间只存在非极性键，C正确；
D．HCl分子中存在H-Cl共价键，HCl溶于水电离成H+和Cl-，所以HCl溶于水共价键被破坏，D正确；
故选B。
9．下列物质之间的转化，需要加入氧化剂才能实现的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】A. 的过程中Cu的化合价升高被氧化，且其自身不能发生歧化反应，故需加入氧化剂，A符合题意，
B. 的过程中元素的化合价未发生改变，不属于氧化还原反应，B不合题意；
C. 的过程中元素的化合价未发生改变，不属于氧化还原反应，C不合题意；
D. 该过程只需加热即可实现，故不定要加入氧化剂才能实现，D不合题意；
故答案为：A。
10．“嫦娥五号”采回月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含氦、氧、镁、硅等元素。下列说法不正确的是
A．土壤中的中子数为1 B．和互为同位素
C．离子半径： D．属于盐
【答案】B
【详解】A．土壤中3He的质子数为2，质量数为3，中子数=3-2=1，A正确；
B．同位素是质子数相同，中子数不同的核素，和是单质，不是原子，不能互为同位素，B错误；
C．O2-和Mg2+的电子层排布相同，核外电子层排布相同的离子，原子序数越大半径越小，故离子半径O2-＞Mg2+，C正确；
D．Na2SiO3是酸根离子和金属阳离子组成的化合物，属于盐类，D正确；
故选B。
11．用如图所示实验装置进行相关实验探究，实验现象与实验结论不对应的是
A．①中澄清石灰水变浑浊，证明固体X为纯碱
B．②中脱脂棉燃烧，证明与水反应放热
C．③中气球膨胀，证明被NaOH溶液吸收
D．④中硬质玻璃管内产生白烟，证明可与Na反应
【答案】A
【详解】A．纯碱为碳酸钠，受热不分解，则①中澄清石灰水变浑浊，不能证明固体X为纯碱，X可能为NaHCO3等，A符合题意；
B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和O2，同时反应放热，故脱脂棉能够燃烧，B不合题意；
C．③中气球膨胀，说明锥形瓶中气压减小，即可证明被NaOH溶液吸收，C不合题意；
D．④中硬质玻璃管内产生白烟为NaCl，即可证明可与Na反应，D不合题意；
故答案为：A。
12．下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
【答案】B
【详解】A．H+和OH-会反应生成水，无法大量共存，A错误；
B．选项中的四种离子相互之间不发生反应，可以大量共存，B正确；
C．Ag+和Cl-反应生成AgCl沉淀，其次银离子也能与碳酸氢根离子反应，故不能大量共存，C错误；
D．氢离子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，两者不能大量共存，D错误；
故答案选B。
13．下列有关物质性质的比较正确的是
A．金属性：Na>K B．稳定性：
C．碱性： D．氧化性：
【答案】D
【详解】A. 根据元素周期律可知，同一主族从上往下元素的金属性依次减弱，故金属性：Na＜K，A错误；
B. 根据元素的简单气态氢化物的稳定性与元素的非金属性一致，故稳定性：SiH4＜PH3，B错误；
C. 根据元素最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致，故碱性：Mg(OH)2小于NaOH,错误；
D. 已知元素的非金属性越强其对应单质的氧化性就越强，故氧化性：，D正确；
故答案为：D。
14．下列离子方程式正确的是
A．铜片插入硝酸银溶液：
B．氢氧化铜中滴加稀盐酸：
C．金属钠与水反应：
D．溶液中滴加溶液：
【答案】C
【详解】A．铜片插入硝酸银溶液生成银和铜离子：，A错误；
B．氢氧化铜为难溶物，氢氧化铜中滴加稀盐酸生成氯化铜和水：，B错误；
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气：，C正确；
D．溶液中滴加溶液生成硫酸钡沉淀和水：，D错误；
故选C。
15．为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．所含电子数为
B．的体积约为22.4L
C．所含离子数为
D．2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数为
【答案】B
【详解】A. 已知1个OH-中含有10个电子，则所含电子数为，A正确；
B. 题干未告知气体所处的温度和压强，故无法计算其体积，B错误；
C. 已知Na2O是由Na+和O2-组成的，故所含离子数为，C正确；
D.已知Mg转化为Mg2+的过程中失去2个电子，故 2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数为=，D正确；
故答案为：B。
16．下列方案设计、。现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
检验某溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中，加入氨水
若产生白色沉淀，则该溶液中一定含有
B
检验某溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中，加入稀盐酸
若产生无色气体，则该溶液中一定含有
C
检验某溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中，先加溶液，再加稀硝酸
若产生白色沉淀，则该溶液中一定含有
D
检验某溶液中是否含有
取少量该溶液于试管中，加入溶液
若产生白色沉淀，则该溶液中一定含有
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】A．Mg2+可以与NH3∙H2O反应生成Mg(OH)2，但不能排出其它离子的干扰，如Al3+也可以与NH3∙H2O反应生成Al(OH)3白色沉淀，Al3++3NH3∙H2O= Al(OH)3＋3，A错误；
B．也可与与盐酸反应生成无色的CO2气体，＋H＋ = H2O ＋CO2↑，因此不能排除的干扰，B错误；
C．取少量该溶液于试管中，先加硝酸银溶液，再加稀硝酸，若产生白色沉淀，则该溶液中一定含有C1-，发生Cl-+Ag+=AgCl↓，AgCl是不溶于稀硝酸的白色沉淀，C正确；
D．也可以与Ba2+形成BaCO3白色沉淀，且Ag+能与Cl-生成AgCl白色沉淀，因此不能排除、Cl-的干扰，D错误；
故选C。
17．下列说法正确的是
A．NaCl固体不导电，但NaCl是电解质
B．铜丝能导电，铜丝是电解质
C．的电离方程式为：
D．溶于水，在通电条件下才能发生电离
【答案】A
【详解】A．NaCl是化合物且其水溶液和熔融状态导电，是电解质，A正确；
B．铜是单质，铜丝不是电解质也不是非电解质，B错误；
C．碳酸氢钠是弱酸的酸式盐，电离方程式中碳酸氢根不能拆，C错误；
D．溶于水，在水的作用下即可电离，不需要通电，D错误。
18．元素Q、R、X、Y和Z在元素周期表的位置如下表所示，下列说法正确的是
A．单质的沸点： B．中X的化合价为-2价
C．酸性： D．RZ属于离子化合物
【答案】D
【分析】根据元素在周期表中的位置可知Q为H元素，R为Li元素，X为O元素，Y为P元素，Z为Cl元素，据此解答。
【详解】A． 常温下P单质为固体，氧气为气体，故A错误；
B． 中O的化合价为-1价，故B错误；
C． 非金属性越强，其对应的最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：，故酸性：，故C错误；
D． Li为活泼的金属元素，Cl为活泼的非金属元素，Li原子和Cl原子在形成化合物时发生电子的得失形成锂离子和氯离子，LiCl属于离子化合物，故D正确；
故选D。
19．1943年我国化学工程专家侯德榜发明了侯氏制碱法，又称联合制碱法，为我国化工事业的发展做出了卓越贡献。其部分工艺流程如下，下列说法不正确的是
反应①的化学方程式为
A．该工艺利用了不同物质溶解度的差异
B．反应②属于分解反应
C．若纯碱中混有，可用澄清石灰水除去
D．母液的主要成分是，可用于化肥工业
【答案】C
【分析】向饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，过滤得到含氯化铵的母液和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠。
【详解】A．在饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体后，生成大量的，由于NaHCO3的溶解度较小，NaHCO3形成沉淀析出，因此该工艺利用了不同物质溶解度的差异，A正确；
B．反应②是碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，反应类型为分解反应，B正确；
C．碳酸钠和碳酸氢钠和石灰水中的氢氧化钙都能发生反应，若纯碱中混有NaHCO3，不能用澄清石灰水除去，应用加热法除去碳酸氢钠，C错误；
D．根据分析，母液的主要成分是NH4Cl，是一种氮肥，可用于化肥工业，D正确；
故选C。
20．纳米级可用于以太阳能为热源分解水，过程如右图所示。下列说法正确的是
A．过程I中生成的FeO和的物质的量之比为3∶2
B．过程II中为还原剂
C．整个过程的总反应为：
D．常温下，铁与水反应可制备
【答案】C
【分析】过程Ⅰ的反应是Fe3O4在太阳能的作用下生成FeO和O2，发生反应为：①，过程Ⅱ为FeO与水反应生成H2和Fe3O4，发生反应为：②3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4，将①+②×2可得：。
【详解】A．结合图示可知，过程Ⅰ为Fe3O4在太阳光照射下分解生成FeO与O2，反应方程式为：，FeO和O2的物质的量之比为6：1，A错误；
B．过程Ⅱ为FeO与水反应生成H2和Fe3O4，氢元素化合价降低，水为氧化剂，B错误；
C．过程I方程式为：①，过程II方程式为：②3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4，将①+②×2可得：，C正确；
D．常温下铁与水不反应，D错误；
故答案选C。
21．向一定量铁、氧化铁、氧化亚铁的混合物中加入100mL 2mo/L的盐酸，恰好完全溶解，向所得溶液中加入几滴KSCN溶液，无明显现象。若用足量一氧化碳还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是
A．2.8g B．5.6g C．11.2g D．16.8g
【答案】B
【详解】用盐酸溶解后，得到的产物加KSCN溶液，无血红色出现，说明得到的产物是氯化亚铁，即混合物中的铁元素全在氯化亚铁中，盐酸的物质的量为2mol/L×0.1L=0.2mol，根据氯元素守恒，则n(Fe)=n(FeCl2)=×n(HCl)=×0.1L×2mol/L=0.1mol，则混合物中Fe元素的质量为m(Fe)=0.1mol×56g/mol=5.6g，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是5.6g，故答案选B。
二、填空题
22．阅读下列材料并填空。
2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭精准点火。神州十三号载人飞船的成功发射离不开化学燃料。火箭分级推进中使用的燃料主要有①煤油、②液氢、③肼和④固态铝粉，氧化剂主要有⑤液氧、⑥和⑦高氯酸铵。
(1)上述材料涉及到的物质中，属于混合物的是_______(填标号，下同)；属于氧化物的是_______；属于单质的是_______。
(2)下列物质能与铝反应的是_______(填标号)。
A．硝酸铜溶液 B．稀硫酸 C．氯气
(3)天宫课堂展示的泡腾片实验让我们感受到太空的奇妙。泡腾片含碳酸氢钠和固体酸，实验中将泡腾片放入蓝色水球，水球中产生许多气泡，气泡的主要成分是____，你推断的理由是____。
【答案】(1) ① ⑥ ②④⑤
(2)ABC
(3) CO2 或二氧化碳 碳酸氢钠中的碳酸氢根离子和酸中的氢离子反应产生CO2
【解析】（1）
由不同种物质组成为混合物，氧化物由两种元素组成的化合物，其中一种元素为氧元素，由一种元素组成的纯净物为单质，由分析可知①煤油属于混合物、②液氢属于单质、③肼(N2H4)属于化合物、④固态铝粉属于单质，⑤液氧属于单质、⑥N2O4属于氧化物、⑦高氯酸铵(NH4ClO4)属于化合物，因此属于混合物的是①，属于氧化物的是⑥，属于单质的是②④⑤。
（2）
铝可以和酸、碱、部分金属盐溶液等物质反应。
A．铝可置换硝酸铜溶液中的铜离子，A正确；
B．铝可与稀硫酸反应放出氢气，B正确；
C．铝与氯气反应生成氯化铝，C正确；
故答案选ABC。
（3）
固体酸溶于水后生成氢离子，氢离子与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，因此水球中产生许多气泡，气泡的主要成分为二氧化碳。
三、元素或物质推断题
23．元素周期表与元素周期律能从微观角度探索元素之间的内在联系。下表是元素周期表中5种短周期元素的相关信息，其中Z、W、Q位于同一周期。
元素
信息
X
其中一种核素可用于测定文物的年代
Y
所有元素中非金属性最强
Z
焰色为黄色
W
能形成两性氢氧化物
Q
最外层电子数是电子层数的2倍
请回答下列问题：
(1)Y的元素符号为_______，W在元素周期表中的位置是_______，Q的简单离子结构示意图为_______。
(2)X、Y、Z三种元素的原子半径由大到小的顺序为_______(填元素符号)，的电子式为_______。
(3)W的氧化物和Z的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_______。
(4)氨元素是空气中含量最多的元素，也是组成氨基酸的基本元素之一、在下图中相应位置写出3种含氮化合物的化学式_______(要求物质类别各不相同；参照的写法)。
【答案】(1) F 第3周期第IIIA族
(2) Na > C > F
(3)Al2O3 + 2OH-= 2+ H2O
(4)
【分析】5种元素均是短周期元素，所有元素中Y的非金属性最强，则Y为F元素；而X的一种核素可用于测定文物的年代，则X为C元素；Z、W、Q位于同一周期，其中Z的焰色为黄色，则Z为Na，W能形成两性氢氧化物，可知W为Al，而Q的最外层电子数是电子层数的2倍，则Q为S。
（1）
Y的元素符号为F；W为Al，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族；Q为S元素，其简单离子结构示意图为。
（2）
同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径Na＞C＞F；CH4的电子式为。
（3）
W的氧化物为Al2O3，Z的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，二者反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2+H2O。
（4）
图中相应位置含氮化合物的化学式如下：化合价-3价的氢化物为NH3，+2、+4价的氧化物为NO和NO2，+5价的酸为HNO3，+5、-3价的盐为NaNO3和NH4Cl，答案为。
四、原理综合题
24．盐水选种是中国古代劳动人民发明的一种巧妙挑选种子的方法。现需配制1000mL3mol/L的NaCl溶液用于选种。
(1)需称取NaCl固体_______g。
(2)除量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还缺少的玻璃仪器是_______。
(3)配制溶液时，正确的操作顺序是_______(填标号)。
①用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次，将洗涤液注入容量瓶，摇动容量瓶
②用天平称量NaCl固体放入烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅动，使NaCl固体全部溶解
③将NaCl溶液沿玻璃棒注入容量瓶
④盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀
⑤改用胶头滴管加蒸馏水至溶液凹液面恰好与刻度线相切
⑥继续往容量瓶内小心加入蒸馏水，直到液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm
(4)下列实验操作会导致所配NaCl溶液浓度偏高的是_______(填标号)。
A．未洗涤溶解NaCl的烧杯
B．定容时，俯视容量瓶上的刻度线
C．往容量瓶转移溶液时，有少量液体溅出
D．定容后经振荡、摇匀、静置后，发现液面下降，再加适量的蒸馏水
(5)下列溶液中浓度与1000mL 3mo/L NaCl溶液中浓度相同的是_______(填标号)。
A．300mL 2mol/L KCl溶液 B．500mL 3mol/L 溶液 C．250mL 1mol/L 溶液
【答案】(1)175.5
(2)1 000 mL容量瓶
(3)②③①⑥⑤④
(4)B
(5)C
【解析】（1）
配制1000mL3mol/L的NaCl溶液，需要溶质的质量为：1L×3mol/L×58.5g/mol=175.5g。
（2）
配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤：计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等，需要的玻璃仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、胶头滴管，缺少的仪器：1000 mL容量瓶。
（3）
配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤：计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、贴标签等，正确的操作步骤为：②③①⑥⑤④。
（4）
A．未洗涤溶解NaCl的烧杯，导致部分溶质损耗，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏低，A错误；
B．定容时，俯视容量瓶上的刻度线，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，B正确；
C．往容量瓶转移溶液时，有少量液体溅出，导致部分溶质损耗，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏低，C错误；
D．定容后经振荡、摇匀、静置后，发现液面下降，再加适量的蒸馏水，导致溶液体积偏大，溶液浓度偏低，D错误；
故答案选B。
（5）
1000mL3mol/LNaCl溶液中Cl-浓度为3mol/L。
A．300mL2mol/LKCl溶液，氯离子浓度为2mol/L，A错误；
B．500mL3mol/LMgCl2溶液，氯离子浓度为3mol/L×2=6mol/L，B错误；
C．250mL1mol/LFeCl3溶液，氯离子浓度为1mol/L×3=3mol/L，C正确；
故答案选C。
25．电路板广泛用于计算机、手机等电子产品中。我区某中学化学兴趣小组拟制作带有“COP15”标志的电路板并对铁及其化合物的性质进行探究。
I.制作电路板
兴趣小组同学取一小块覆铜板，用油性笔在铜板上画出“COP15”标志(图1)，然后浸入溶液(图2)。过一段时间后，取出覆铜板并用水洗净，获得带有图案的印刷电路板(图3)和废液。
(1)在覆铜板上制作出“COP15”图案过程中发生反应的化学方程式为_______。取少量废液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色，则废液中含有_______(填离子符号)。
II.探究铁及其化合物的性质
(2)填写下表。
实验
实验操作
实验现象
离子方程式
实验结论
a
取少量废液于试管中，加入足量Fe粉
铁粉部分溶解，溶液呈浅绿色
①_______
②_______
b
取少量实验a中反应后的上层清液于试管中，滴加几滴氯水
③_______
具有还原性
III.回收废液
(3)对腐蚀废液进行回收可有效利用金属资源。一种回收利用金属铜并获得氯化铁晶体的部分工艺流程如下：
操作I为_______，试剂a是_______。反应③中加入溶液的目的是_______。
【答案】(1) 2FeCl3 + Cu =2FeCl2 + CuCl2 Fe3+
(2) Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ Fe3+具有氧化性，Fe具有还原性 溶液由浅绿色变为黄色
(3) 过滤 稀盐酸 将Fe2+氧化为Fe3+
【分析】Ⅰ．覆铜板与FeCl3溶液发生氧化还原反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，取少量废液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色，说明生成了红色的Fe(SCN)3；Ⅱ．①铁粉发生反应部分溶解，溶液中有浅绿色的亚铁离子生成，说明铁离子与铁反应生成亚铁离子；②根据氧化还原反应可知，铁离子具有氧化性，铁单质具有还原性；③氯水具有强氧化性，能氧化还原性的亚铁离子；Ⅲ．废液加入过量铁粉，经过反应①和操作Ⅰ过滤分离，得到溶液1为含亚铁离子的溶液；同时生成的Cu和过量的Fe为滤渣，滤渣中加入稀盐酸经过反应②和操作Ⅱ分离出Cu，生成氯化亚铁溶液2，与溶液1合并，加入双氧水经过反应③，亚铁离子被双氧水氧化生成氯化铁溶液，进一步得到氯化铁晶体，
（1）
覆铜板与FeCl3溶液发生氧化还原反应，铁离子化合价降低被还原，Cu被氧化生成铜离子，根据质量守恒和电子转移守恒，覆铜板上制作出“COP15”图案过程中发生反应的化学方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；取少量废液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色，说明生成了红色的Fe(SCN)3，证明废液中含有Fe3+。
（2）
①铁粉发生反应部分溶解，溶液中有浅绿色的亚铁离子生成，根据质量守恒和电子转移守恒，发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。②根据氧化还原反应，Fe3+化合价降低而具有氧化性，生成还原产物Fe2+，分析实验结论得出Fe3+具有氧化性，Fe具有还原性。③氯水中的Cl2具有强氧化性，能氧化还原性的亚铁离子生成黄色的铁离子，实验现象为溶液由浅绿色变为黄色，发生反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-。
（3）
废液加入过量铁粉，经过反应①和操作Ⅰ过滤分离，得到溶液1为含亚铁离子的溶液；同时生成的Cu和过量的Fe为滤渣，滤渣中加入稀盐酸经过反应②和操作Ⅱ分离出Cu，生成的氯化亚铁溶液2，与溶液1合并，加入双氧水经过反应③，亚铁离子被双氧水氧化生成含铁离子的溶液。
五、实验题
26．请阅读下列资料，回答问题。
(1)18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为)与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为_______。某同学拟用该原理按如下装置制备并收集纯净的氯气，在虚线框内选用的发生装置_______(填“甲”“乙”或“丙”)。
产生的氯气中除水蒸气外还含有_______(填化学式)，试剂X是_______。可用NaOH溶液吸收尾气，反应的离子方程式为_______。
(2)通过大量实验证明，氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸能杀菌消毒。可利用数字化实验探究次氯酸的化学性质，用强光照射氯水，得到氯水的pH随时间变化如图1所示，氯水的pH下降的原因是_______，请在图2中画出氧气的体积随时间变化的趋势图__________。
(3)使用氯气消毒易产生危害人体健康的有机氯化物。用氯气和亚氯酸钠溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯，反应中还可得到氯化钠。该反应的化学方程式为_______。
(4)随着科技的进步，科学家们又发现一种新型绿色消毒剂高铁酸钠。工业上制备高铁酸钠的一种方法的离子方程式为：。在该反应中，氧化剂是_______，若有生成，则转移的电子数为_______。
【答案】(1) 丙 HCl 饱和NaCl溶液 Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO- + H2O
(2) 次氯酸分解生成盐酸，使溶液的酸性增强
(3)Cl2 + 2NaClO2=2ClO2 + 2NaCl
(4) ClO- 6
【解析】（1）
软锰矿与浓盐酸混合加热，用加热装置丙；产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体为Cl2，根据质量守恒写出方程式为；软锰矿与浓盐酸混合加热制备Cl2，易产生杂质气体，产生的氯气中除水蒸气外还含有HCl；常用饱和NaCl溶液除去HCl杂质气体；Cl2有毒，用碱液吸收防止污染空气，根据质量守恒和电子转移守恒，离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
（2）
氯气与水反应生成次氯酸和盐酸，次氯酸在光照条件下分解生成盐酸和氧气，从而使溶液的酸性增强。次氯酸分解生成氧气，因此随着反应的进行，氧气的体积逐渐增大。
（3）
氯气和亚氯酸钠(NaClO2)溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯(ClO2)，反应中还可得到氯化钠根据质量守恒和电子转移守恒，则反应的方程式为Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl。
（4）
工业上制备高铁酸钠的一种方法的离子方程式为：3ClO-+2Fe3++10OH-═2+3Cl-+5H2O，根据离子方程式，得电子化合价降低的ClO-为氧化剂，根据离子方程式中的对应关系，每有2mol生成，则转移电子的物质的量为6mol，转移的电子数为6NA。
六、计算题
27．工业上可用电解饱和食盐水的方法制备烧碱、氯气等化工原料，其反应原理如下：。若需要制备标准状况下的氯气11.2L(不考虑溶解)。请计算：
(1)产生氢气的物质的量_______；
(2)所得溶液中氢氧化钠的物质的量浓度_______(假设反应后溶液的体积为500mL)。
【答案】(1)0.5 mol
(2)2 mol/L
【解析】（1）
若需要制备标准状况下的氯气11.2L（不考虑溶解），其物质的量为，根据化学方程式可知产生氢气的物质的量与产生的氯气物质的量相同，生成氢气物质的量为0.5mol。
（2）
制备标准状况下的氯气11.2L即0.5mol，则生成氢氧化钠1mol，反应后溶液的体积为500mL，则所得溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为。
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