福建省莆田第二十五中学2023-2024高一上学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)

福建省莆田二十五中学2023—2024学年高一上学期期末考试
化学试题
测试时间:75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 A l-27 S-32 Cl-35.5 Ba-137 Mn-55
第Ⅰ卷 (选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16题。每小题3分,每小题只有一个选项符合意)
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 节日燃放的五彩缤纷的烟花,所呈现的是不同金属元素的焰色
B. 某饮料属于纯天然食品,不含任何化学物质
C. 碳酸钠可以用于纺织、造纸、制皂等工业
D. 氧化铁是一种红棕色粉末,常用作油漆或涂料的红色颜料
2. 在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。下列关于氯水的说法不正确的是
A. 加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有存在
B. 溶液呈黄绿色,说明有分子存在
C. 向氯水中加入纯碱,有气泡产生,说明氯水中含有
D. 加入溶液,出现白色沉淀,说明有存在
3. 下列转化必须加入氧化剂才能实现的是
A. B.
C. D.
4. 试管壁上附着的硫可用CS2溶解清洗,也可倒入热的NaOH溶液将硫除掉,其反应方程式为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。反应中氧化剂和还原剂的质量比为
A. 2∶7 B. 7∶2 C. 2∶1 D. 1∶2
5. 下列叙述不合理的是
A. 可用作葡萄酒的防腐剂
B. 浓硫酸与木炭反应的化学方程式为,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C. 将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,说明浓硫酸有脱水性和强氧化性
D. 先将氨通入饱和食盐水,再通入可生成碳酸氢钠沉淀
6. 下列所示的物质间转化关系中,能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
7. 在下列条件的水溶液中可以大量共存的离子组是
A. 使酚酞变红的溶液中: Na+、 Mg2+、 Cl-、
B. 无色透明的溶液中: K+、、Na+、
C. 无色透明的溶液中: 、 Cl-、Al3+、
D. 含大量H+的溶液中: 、 、K+、Cl-
8. 如下图所示,A处通入湿润Cl2,关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处红布条逐渐褪色,则D瓶中装的是
A. 稀盐酸 B. 饱和NaCl溶液 C. 浓硫酸 D. H2O
9. 下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
A. 18gNH所含质子数为10NA
B. 标准状况下,22.4LH2O含有的分子数为NA
C. 物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
D. 常温常压下,32gO2和O3的混合气体中所含氧原子数为2NA
10. 下列实验装置与实验目的相符的是
A.溶液的配制 B.氯气的净化与干燥 C.NaHCO3受热分解 D.制取氯气
A. A B. B C. C D. D
11. 下列有关说法正确的是
A. H2SO4是电解质
B. 液态HCl不导电,所以HCl不是电解质
C. CaCO3是非电解质
D. SO2溶于水形成的溶液能导电故SO2是电解质
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,X、W的最外层电子数相同。下列说法正确的是
A. 简单离子的半径:Z>Y B. 简单离子的还原性:X>W
C. 气态氢化物的稳定性:Y>X D. Z2X2属于非电解质
13. 侯德榜为我国化工事业的发展做出了卓越贡献,侯氏制碱的化学反应原理为:。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为18的氯原子:
B. 中N的化合价为:+3
C. 结构示意图:
D. 的电离方程式:
14. 下列说法正确的是
A. 在溶液中逐滴滴入稀HCl溶液,立即产生气泡
B. 将加入滴有酚酞的水中,溶液先变红后褪色
C 将洁厕灵(含HCl)与84消毒液(含NaClO)混合使用可增强消毒效果
D. 工业上将通入澄清石灰水制漂白粉,其有效成分是和
15. 为除去括号内的杂质,下列所选用的试剂或方法错误的是
A. 溶液(HCl):加入过量固体后过滤
B. CO2(HCl):将混合气体通过足量的饱和溶液
C. 溶液():向溶液中通入足量的气体
D. 固体粉末():加热到固体质量不再减轻为止
16. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A. Cl2通入氢氧化钠溶液:Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O
B. Na与水的反应离子方程式:2Na + 2H+=2Na+ + H2↑
C Na2O2与水反应: Na2O2 + 2H2O=2Na+ + 2OH-+ O2↑
D. 向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2+ + H2O + CO2 = CaCO3 + 2H+
第II卷 (非选择题 共52分)
二、填空题(本题包括4小题,共52分)
17. 下表是元素周期表的一部分,请参照元素①~⑤在表中的位置,回答下列问题:
族 周期 ⅠA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)⑧的最高价氧化物的水化物的化学式是___________。
(2)④、⑤、⑥、⑦四种元素的离子半径由大到小排序___________(写离子符号)。
(3)元素③、④形成的简单气态氢化物的稳定性中较大的是___________(填化学式)。
(4)⑤和③的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为___________。
(5)下列事实能判断⑤和⑥的金属性强弱的是___________(填字母,下同)。
a.常温下单质与水反应置换出氢的难易程度
b.最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
c.相同温度下,最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小
(6)硒(Se)位于第四周期,与④同主族。下列推断正确的是___________。
a.只具有还原性
b.Se的最低负化合价是-2价
c.Se的最高价氧化物对应水化物的酸性比强
(7)同温同压下,0.2mol的⑤、⑥、⑦单质分别与100mL1mol/L的盐酸充分反应,产生氢气的体积比为___________。
18. 物质间的转化关系如图所示,其中圆圈“〇”内物质是化合物,方框“□”内的物质是单质,A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂,G为淡黄色固体,C在通常状况下为无色液体。
(1)C的化学式为_____。
(2)反应①②③④中_____(填序号)属于氧化还原反应。
(3)检验H中阳离子的常用方法:_____,现象:_____。
(4)书写方程式:
①A与少量澄清石灰水反应的离子反应方程式:_____。
②由D转化为H的化学反应方程式:_____。
(5)若工业制得的D中混有少量A,用化学方程式表示提纯D的方法:_____。
19. 实验室里可用如下图所示的装置制取氯酸钾、次氯酸钠,并验证氯水的性质。
图中a为氯气发生装置,c的试管中盛有15mL30%的KOH溶液,并置于热水浴中,d的试管中盛有15mL8%的NaOH溶液,并置于冰水浴中,f为SO2的发生装置。
(1)制取氯气时,在烧瓶中先加入一定量的KMnO4固体,再通过_________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,两者的差异是_____________。
(3)将d中余气与f中产生的气体通入e中,产生的现象是_____________,请用方程式表示产生此现象的原因:_____________、_____________。
(4)该实验有一处明显的缺点是_____________。 而工业上为了变废为宝,可用多种方式处理硫酸工业排出的尾气(主要含SO2),其中一种便是用氨水来吸收。写出用过量氨水吸收尾气的离子方程式:_____________。
20. 海水是一个巨大的化学资源宝库。实验室模拟从海水中提取溴,设计实验流程如下:
(1)海水中的溴元素存在形式是___________(填“游离态”或“化合态”)。
(2)步骤(Ⅰ)中分离粗盐和母液的操作名称是___________,该操作使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(3)①步骤(Ⅳ)中主要反应离子方程式为:__________(配平该离子方程式)
___________Br- +___________BrO +___________H+= ___________Br2+___________H2O
②该反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比是___________,可推断氧化性:BrO______(填“>”或“<”),若生成0.2molBr2,则转移的电子数目为___________个。
(4)为了除去粗盐中Mg2+、Ca2+、SO及泥沙,先将粗盐溶于水,过滤后根据除杂原理,在表中填写除杂时依次添加的试剂及其预期沉淀的离子。
实验步骤 试剂 预期沉淀的离子
步骤1 BaCl2溶液 SO
步骤2 _______ _______
步骤3 _______ _______福建省莆田二十五中学2023—2024学年高一上学期期末考试
化学试题
测试时间:75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 A l-27 S-32 Cl-35.5 Ba-137 Mn-55
第Ⅰ卷 (选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16题。每小题3分,每小题只有一个选项符合意)
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 节日燃放的五彩缤纷的烟花,所呈现的是不同金属元素的焰色
B. 某饮料属于纯天然食品,不含任何化学物质
C. 碳酸钠可以用于纺织、造纸、制皂等工业
D. 氧化铁是一种红棕色粉末,常用作油漆或涂料的红色颜料
【答案】B
【解析】
【详解】A.焰色反应证明含有金属元素,不能确定具体形式,因此利用了部分金属的焰色反应,A正确;
B.任何物质都是由化学元素组成的,都是化学物质,B错误;
C.碳酸钠水溶液呈碱性,利用碱可以溶解或软化纤维,与硬脂酸反应,C正确;
D.氧化铁常用作红色油漆或涂料,四氧化三铁俗称磁性氧化铁,D正确;
故答案为:B。
2. 在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。下列关于氯水的说法不正确的是
A. 加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有存在
B. 溶液呈黄绿色,说明有分子存在
C. 向氯水中加入纯碱,有气泡产生,说明氯水中含有
D. 加入溶液,出现白色沉淀,说明有存在
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯水中和水反应生成HCl和HClO,HClO有漂白性,能使布条褪色,而并非,不能说明溶液中有存在,故A错误;
B.为黄绿色气体,溶于水后溶液呈黄绿色,故B正确;
C.向氯水中加入纯碱,有气泡产生,说明有氢离子与碳酸根反应生成CO2和H2O,故C正确;
D.和水反应生成HCl,HCl完全电离出,加入溶液,出现白色沉淀,说明有存在,故D正确;
故选A。
3. 下列转化必须加入氧化剂才能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.转化中没有元素化合价发生变化,不需要加入氧化剂,故A不符合题意;
B.可加入铁粉即可实现的转化,铁粉作还原剂,故B不符合题意;
C.转化可由Cl2通入NaOH获得,不需要加入氧化剂,故C不符合题意;
D.Fe2+→Fe3+转化,需要加入氧化剂,故D符合题意;
故答案选D。
4. 试管壁上附着的硫可用CS2溶解清洗,也可倒入热的NaOH溶液将硫除掉,其反应方程式为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。反应中氧化剂和还原剂的质量比为
A. 2∶7 B. 7∶2 C. 2∶1 D. 1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】由3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O可以看出,S发生了自身氧化还原反应,生成了Na2S和Na2SO3,其中Na2S为还原产物,Na2SO3为氧化产物,所以反应中氧化剂和还原剂的质量比为2∶1,故本题的答案选择C。
5. 下列叙述不合理的是
A. 可用作葡萄酒防腐剂
B. 浓硫酸与木炭反应的化学方程式为,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C. 将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,说明浓硫酸有脱水性和强氧化性
D. 先将氨通入饱和食盐水,再通入可生成碳酸氢钠沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2是一种常见的防腐剂,也是葡萄酒中常用的添加剂,它可以保护葡萄酒的品质和稳定性,延长葡萄酒的保质期,故A正确;
B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为,在此反应中,中S元素化合价下降,浓硫酸表现了强氧化性,没有表现酸性,故B错误;
C.将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑,是因为浓硫酸的脱水性使蔗糖碳化;膨胀是因为有二氧化硫的气体生成,所以浓硫酸有脱水性和强氧化性,故C正确;
D.先将氨通入饱和食盐水,再通入可生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度比氯化钠的小,会以沉淀的形式析出,故D正确;
故选B。
6. 下列所示的物质间转化关系中,能一步实现的是
A.
B.
C
D.
【答案】D
【解析】
详解】A.二氧化硫和水反应生成亚硫酸,不能一步实现,故不选A;
B.次氯酸在光照条件下生成盐酸和氧气,不能一步实现,故不选B;
C.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能一步实现,故不选C;
D.钠和氧气点燃生成过氧化钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,能一步实现,故选D。
选D。
7. 在下列条件的水溶液中可以大量共存的离子组是
A. 使酚酞变红的溶液中: Na+、 Mg2+、 Cl-、
B. 无色透明的溶液中: K+、、Na+、
C. 无色透明的溶液中: 、 Cl-、Al3+、
D. 含大量H+的溶液中: 、 、K+、Cl-
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 使酚酞变红的溶液中,溶液呈碱性,含有氢氧根离子,氢氧根离子能够与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,不能共存,故A不选;
B. 高锰酸根离子带颜色,不符合题意,故B不选;
C. 四种离子相互不反应,且都不带颜色,、 Cl-、Al3+、可以大量共存,故C选;
D. 氢离子能够与碳酸根离子反应,二者不能大量共存,故D不选;
故选:C。
8. 如下图所示,A处通入湿润的Cl2,关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处红布条逐渐褪色,则D瓶中装的是
A. 稀盐酸 B. 饱和NaCl溶液 C. 浓硫酸 D. H2O
【答案】C
【解析】
【分析】Cl2没有漂白性,Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性,打开B阀后,湿润的Cl2能使C处红布条褪色;
【详解】A.若D瓶中装的是稀盐酸,关闭B阀时,湿润的Cl2经过D瓶,导入C处的仍是湿润的Cl2,则C处干燥的红布条会褪色,A不符合题意;
B.若D瓶中装的是饱和NaCl溶液,关闭B阀时,湿润的Cl2经过D瓶,导入C处的仍是湿润的Cl2,则C处干燥的红布条会褪色,B不符合题意;
C.若D瓶中装是浓硫酸,关闭B阀时,湿润的Cl2经过D瓶,氯气被浓硫酸干燥,导入C处的是干燥的Cl2,Cl2没有漂白性,C处干燥的红布条不会褪色,C符合题意;
D.若D瓶中装的是H2O,关闭B阀时,湿润的Cl2经过D瓶,导入C处的仍是湿润的Cl2,则C处干燥的红布条会褪色,D不符合题意;
答案选C。
9. 下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
A. 18gNH所含质子数为10NA
B. 标准状况下,22.4LH2O含有的分子数为NA
C. 物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
D. 常温常压下,32gO2和O3的混合气体中所含氧原子数为2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.18g铵离子的物质的量为1mol,含有的质子的物质的量为11mol,所含质子数为11NA,故A错误;
B.在标况下,水的状态不是气体,无法计算水的物质的量,故B错误;
C.没有告诉氯化镁溶液的体积,无法计算氯化镁的物质的量,故C错误;
D.常温常压下,32gO2和O3的混合气体含有32g氧原子,所含氧原子数的物质的量2mol,所含氧原子数为2NA,故D正确;
故选D。
10. 下列实验装置与实验目的相符的是
A.溶液的配制 B.氯气的净化与干燥 C.NaHCO3受热分解 D.制取氯气
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液的配制定容时需要用玻璃棒引流,A错误;
B.净化氯气应先通过饱和食盐水除去HCl气体,再通过浓硫酸除去水蒸气,B错误;
C.加热结晶水合物时,防止冷凝水倒流,应将试管口略向下倾斜,C错误;
D.浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下制取氯气,D正确;
故选D。
11. 下列有关说法正确的是
A. H2SO4是电解质
B. 液态HCl不导电,所以HCl不是电解质
C. CaCO3是非电解质
D. SO2溶于水形成的溶液能导电故SO2是电解质
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2SO4溶于水能电离成氢离子和硫酸根离子,属于电解质,故A正确;
B.HCl溶于水能电离,属于电解质,故B错误;
C.碳酸钙属于盐,熔融状态下能电离,属于电解质,故C错误;
D.二氧化硫溶于水能与水反应生成亚硫酸,亚硫酸能电离出氢离子和亚硫酸氢根离子,所以能导电,但二氧化硫自身不能发生电离,属于非电解质,故D错误;
故选:A。
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,X、W的最外层电子数相同。下列说法正确的是
A. 简单离子的半径:Z>Y B. 简单离子的还原性:X>W
C. 气态氢化物的稳定性:Y>X D. Z2X2属于非电解质
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,X是O元素;Z可与O形成淡黄色化合物Z2O2,Z是Na元素;则Y是F元素;O与W的最外层电子数相同,W是S元素。
【详解】A.电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子的半径:F->Na+,故A错误;
B.非金属性O>S,简单离子的还原性:O2-C.同周期元素从左到右非金属性增强,气态氢化物稳定性增强,气态氢化物的稳定性:HF>H2O,故C正确;
D.Na2O2为离子化合物,属于电解质,故D错误;
选C。
13. 侯德榜为我国化工事业的发展做出了卓越贡献,侯氏制碱的化学反应原理为:。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为18的氯原子:
B. 中N的化合价为:+3
C. 的结构示意图:
D. 的电离方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中子数为18的氯原子,质量数为18+17=35,表示为:,A正确;
B.H为+1价,Cl为-1价,根据正负化合价代数和为0知,中N的化合价为-3,B错误;
C.由Na失去一个电子得到,它只有两个电子层,第一层有2个电子,第二层有8个电子,C错误;
D.属于弱酸的酸式酸根,不能完全电离,的电离方程式:,,D错误;
故选A。
14. 下列说法正确的是
A. 在溶液中逐滴滴入稀HCl溶液,立即产生气泡
B. 将加入滴有酚酞的水中,溶液先变红后褪色
C. 将洁厕灵(含HCl)与84消毒液(含NaClO)混合使用可增强消毒效果
D. 工业上将通入澄清石灰水制漂白粉,其有效成分是和
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钠中逐滴滴加盐酸,首先反应生成碳酸氢钠,然后碳酸氢钠再与盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,开始不产生气体,一段时间后产生气泡,故A错误;
B.将Na2O2加入到滴有酚酞的水中,Na2O2与H2O反应生成NaOH,使溶液先变红,Na2O2具有强氧化性而漂白,最后红色褪去,故B正确;
C.盐酸与次氯酸钠反应生成氯气,氯气有毒,所以二者不能混合使用,故C错误;
D.澄清石灰水浓度小,工业上将氯气通入石灰乳中制漂白粉,其有效成分是次氯酸钙,故D错误;
故选:B。
15. 为除去括号内的杂质,下列所选用的试剂或方法错误的是
A. 溶液(HCl):加入过量固体后过滤
B. CO2(HCl):将混合气体通过足量的饱和溶液
C. 溶液():向溶液中通入足量的气体
D. 固体粉末():加热到固体质量不再减轻为止
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液(HCl): 利用,加入过量固体后过滤可除去,A正确;
B.CO2和HCl都能与溶液反应,B错误;
C.由于,因此可以向混有的溶液中通入足量的气体除去,C正确;
D.,因此加热到固体质量不再减轻为止可除去固体粉末混有的,D正确;
故选B。
16. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A. Cl2通入氢氧化钠溶液:Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O
B. Na与水的反应离子方程式:2Na + 2H+=2Na+ + H2↑
C. Na2O2与水反应: Na2O2 + 2H2O=2Na+ + 2OH-+ O2↑
D. 向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2+ + H2O + CO2 = CaCO3 + 2H+
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cl2通入氢氧化钠溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,A正确;
B.Na与水的反应生成氢氧化钠和氢气,注意电荷守恒,元素守恒,反应离子方程式:2Na+2H2O=2Na+ + H2↑+2OH-,B错误;
C.Na2O2与水反应注意原子守恒,反应方程式为:2Na2O2 +2H2O=4Na++4OH-+O2↑,C错误;
D.盐酸比碳酸酸性强,向CaCl2溶液中通入CO2,不会发生反应,D错误;
故选A。
第II卷 (非选择题 共52分)
二、填空题(本题包括4小题,共52分)
17. 下表是元素周期表的一部分,请参照元素①~⑤在表中的位置,回答下列问题:
族 周期 ⅠA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)⑧的最高价氧化物的水化物的化学式是___________。
(2)④、⑤、⑥、⑦四种元素的离子半径由大到小排序___________(写离子符号)。
(3)元素③、④形成的简单气态氢化物的稳定性中较大的是___________(填化学式)。
(4)⑤和③的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为___________。
(5)下列事实能判断⑤和⑥的金属性强弱的是___________(填字母,下同)。
a.常温下单质与水反应置换出氢的难易程度
b.最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
c.相同温度下,最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小
(6)硒(Se)位于第四周期,与④同主族。下列推断正确的是___________。
a.只具有还原性
b.Se的最低负化合价是-2价
c.Se的最高价氧化物对应水化物的酸性比强
(7)同温同压下,0.2mol的⑤、⑥、⑦单质分别与100mL1mol/L的盐酸充分反应,产生氢气的体积比为___________。
【答案】17. HClO4
18. O2->Na+>Mg2+>Al3+
19. H2O 20. H++OH-=H2O
21. ab 22. b
23. 2:1:1
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置,①是H元素;②是C元素;③是N元素;④是O元素;⑤是Na元素;⑥是Mg元素;⑦是Al元素;⑧是Cl元素;
【小问1详解】
⑧是Cl元素,Cl最高价为+7,最高价氧化物的水化物的化学式是HClO4;
【小问2详解】
④、⑤、⑥、⑦四种元素的离子,电子层数相同,质子数越大半径越小,半径由大到小排序O2->Na+>Mg2+>Al3+。
【小问3详解】
同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强气态氢化物越稳定,元素N、O形成的简单气态氢化物的稳定性中较大的是H2O。
【小问4详解】
Na的最高价氧化物的水化物是NaOH,N的最高价氧化物的水化物是HNO3,NaOH和HNO3反应生成硝酸钠和水,发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O。
【小问5详解】
a.常温下Na与水反应比Mg与水反应更剧烈,说明Na的金属性大于Mg,故选a;
b.NaOH的碱性大于Mg(OH)2,说明Na的金属性大于Mg,故选b;
c.相同温度下,碱的溶解性与元素的金属性无关,故不选c;
选ab。
【小问6详解】
a.硒(Se)位于第四周期ⅥA族,最高价为+6、最低价为-2,中Se为+4价,既有氧化性又有还原性,故a错误;
b.硒(Se)位于第四周期ⅥA族,最高价为+6、最低价为-2,故b正确;
c.同主族元素从上到下非金属性减弱,最高价含氧酸酸性减弱,Se的最高价氧化物对应水化物的酸性比弱,故c错误;
选b。
【小问7详解】
同温同压下,0.2mol的Na与100mL1mol/L的盐酸充分反应生成0.1mol氢气,0.2mol的Mg与100mL1mol/L的盐酸充分反应,盐酸不足,生成0.05mol氢气;0.2mol的Al与100mL1mol/L的盐酸充分反应,盐酸不足,生成0.05mol氢气,产生氢气的体积比为2:1:1。
18. 物质间的转化关系如图所示,其中圆圈“〇”内物质是化合物,方框“□”内的物质是单质,A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂,G为淡黄色固体,C在通常状况下为无色液体。
(1)C的化学式为_____。
(2)反应①②③④中_____(填序号)属于氧化还原反应。
(3)检验H中阳离子的常用方法:_____,现象:_____。
(4)书写方程式:
①A与少量澄清石灰水反应的离子反应方程式:_____。
②由D转化为H的化学反应方程式:_____。
(5)若工业制得的D中混有少量A,用化学方程式表示提纯D的方法:_____。
【答案】(1)H2O (2)②③
(3) ①. 焰色试验 ②. 火焰呈现黄色
(4) ①. 2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+ +2H2O ②. Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(5)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
【解析】
【分析】化合物G为淡黄色固体,化合物C在通常状况下为无色液体,二者反应生成单质E与化合物H,则G是Na2O2、C是H2O、H为NaOH、E是O2,由反应②可知金属单质F为Na,根据反应④可知D中含有Na元素,A是医疗上治疗胃酸过多的一种药剂,加热分解生成水、B及含Na元素化合物D,可推知A是NaHCO3、B为CO2、D为Na2CO3,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水,符合转化关系。
【小问1详解】
由分析可知,C的化学式为H2O,故答案为:H2O;
【小问2详解】
①是碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,②是Na与氧气反应生成过氧化钠,③是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气,④是二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,其中②③属于氧化还原反应,故答案为:②③;
【小问3详解】
H为NaOH,检验H中阳离子的常用方法:焰色试验,现象:火焰呈现黄色,故答案为:焰色试验;火焰呈现黄色;
【小问4详解】
①A是NaHCO3,与少量澄清石灰水反应生成碳酸钙、碳酸钠和水,反应离子方程式为2+Ca2++2OH-=CaCO3↓++2H2O,故答案为:2+Ca2++2OH-=CaCO3↓++2H2O;
②由D转化为H的化学反应方程式:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,故答案为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
【小问5详解】
若固体D(碳酸钠)中混有少量的A(碳酸氢钠),由于碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,可以用加热方法除去混有的碳酸氢钠,反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,故答案为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
19. 实验室里可用如下图所示的装置制取氯酸钾、次氯酸钠,并验证氯水的性质。
图中a为氯气发生装置,c的试管中盛有15mL30%的KOH溶液,并置于热水浴中,d的试管中盛有15mL8%的NaOH溶液,并置于冰水浴中,f为SO2的发生装置。
(1)制取氯气时,在烧瓶中先加入一定量的KMnO4固体,再通过_________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,两者的差异是_____________。
(3)将d中余气与f中产生的气体通入e中,产生的现象是_____________,请用方程式表示产生此现象的原因:_____________、_____________。
(4)该实验有一处明显的缺点是_____________。 而工业上为了变废为宝,可用多种方式处理硫酸工业排出的尾气(主要含SO2),其中一种便是用氨水来吸收。写出用过量氨水吸收尾气的离子方程式:_____________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)反应温度及碱液浓度不同
(3) ①. 有白色沉淀生成 ②. SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl ③. H2SO4+BaCl2= BaSO4+2HCl
(4) ①. 无尾气处理装置 ②. 2NH3H2O+SO2=2NH+SO+H2O
【解析】
【分析】根据图示分析知,图中a为氯气发生装置,装置b中的饱和食盐水目的是除去氯气中的HCl,装置c中的试管中盛有15mL 30%的KOH溶液,并置于水浴中,在加热条件下,气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾,3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O;装置d中的试管中盛有15mL 8%的NaOH溶液,井置于冰水浴中,氯气在常温下与NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O装置为制备二氧化硫的装置,生成的二氧化硫进入e中,与左侧通入的氯气反应,最终生成白色硫酸钡沉淀,据此分析解答。
【小问1详解】
如图所示,a装置中存放浓盐酸的为分液漏斗。
【小问2详解】
比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,两者的差异是反应温度及碱液浓度不同。
【小问3详解】
e装置中,发生的反应为SO2+Cl2+ Ba2++2H2O=BaSO4+2Cl-+4H+,所有现象为有白色沉淀生成;用方程式表示产生此现象的原因:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,H2SO4+BaCl2= BaSO4+2HCl。
【小问4详解】
该实验过程中会产生有毒气体氯气和二氧化硫,过量的气体会从e装置溢出,所以实验有一处明显的缺点是无尾气处理装置;用氨水来吸收SO2的离子方程式为:2NH3H2O+SO2=2NH+SO+H2O。
20. 海水是一个巨大的化学资源宝库。实验室模拟从海水中提取溴,设计实验流程如下:
(1)海水中的溴元素存在形式是___________(填“游离态”或“化合态”)。
(2)步骤(Ⅰ)中分离粗盐和母液的操作名称是___________,该操作使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
(3)①步骤(Ⅳ)中主要反应的离子方程式为:__________(配平该离子方程式)
___________Br- +___________BrO +___________H+= ___________Br2+___________H2O
②该反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比是___________,可推断氧化性:BrO______(填“>”或“<”),若生成0.2molBr2,则转移的电子数目为___________个。
(4)为了除去粗盐中Mg2+、Ca2+、SO及泥沙,先将粗盐溶于水,过滤后根据除杂原理,在表中填写除杂时依次添加的试剂及其预期沉淀的离子。
实验步骤 试剂 预期沉淀的离子
步骤1 BaCl2溶液 SO
步骤2 _______ _______
步骤3 _______ _______
【答案】20. 化合态
21. ①. 过滤 ②. 漏斗
22. ①. 5、1、6、3、3 ②. 5:1 ③. > ④. NA
23. ①. NaOH溶液 ②. Mg2+ ③. Na2CO3溶液 ④. Ca2+、Ba2+
【解析】
【分析】对海水进行浓缩,之后过滤所得到的母液中含有溴离子,在酸性条件下用氯气将溴离子氧化为溴单质,用热空气将溴吹出,用碳酸钠溶液吸收得到含溴离子和溴酸根离子的溶液,之后在酸性条件下两者发生反应生成溴单质。
【小问1详解】
溴元素在海水中主要以溴离子形式存在,故为化合态;
【小问2详解】
步骤I之后得到的是粗盐和母液,为固液分离,该操作为过滤,过滤时使用的玻璃仪器有:漏斗,烧杯,玻璃棒;
【小问3详解】
①步骤(Ⅳ)中主要反应的离子方程式为,系数为:5、1、6、3、3;
②化合价升高,作还原剂;化合价降低,作氧化剂;则该反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比是5:1。可推断氧化性:,根据反应方程式可知每生成3molBr2,转移5mol电子,若生成0.2molBr2,转移的电子数目为mol,即NA个;
【小问4详解】
除杂时,向粗盐溶液中依次添加的试剂和作用分别是:加入氯化钡溶液,将溶液中的硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,加入氢氧化钠溶液,将溶液中的镁离子转化为氢氧化镁沉淀,加入碳酸钠溶液,将溶液中的钙离子和过量的钡离子转化为碳酸钙、碳酸钡沉淀,故答案为:NaOH溶液;Mg2+;Na2CO3溶液;Ca2+、Ba2+。

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