广东省潮州市饶平县第二中学2023-2024高一下学期第一次月考化学试题(含解析)

饶平二中2023-2024学年度第二学期高一级月考(1)
化学
试卷共8页,卷面满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ne-20 Al-27 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ag-108 Fe-56
第Ⅰ卷(选择题,共16题,共44)
一、单选题(第1-10小题,每小题2分;第11-16小题,每小题4分。)
1. 化学与科技、生活密切相关。下列叙述中正确的是
A. GaN具有半导体的性质,常用作LED灯的芯片,属于新型无机非金属材料
B. 从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此是电解质
C. 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
D. 杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
【答案】A
【解析】
A.GaN具有半导体的性质,常用作LED灯的芯片,GaN属于新型无机非金属材料,A正确;
B.石墨及从石墨中剥离出的石墨烯薄片是非金属单质,不是化合物,因此不属于电解质,B错误;
C.宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是氮化硅,氮化硅属于新型无机非金属材料,而不是传统无机非金属性材料硅酸盐,C错误;
D.杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为晶体硅,而不是二氧化硅,D错误;
故合理选项是A。
2. 中国中医用药讲究十八反和十八畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列说法中不正确的是
A. 硫黄是一种黄色晶体,易研成粉末
B. 少量的硫与铜反应可生成
C. 试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗
D. 硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
【答案】D
【解析】
A.硫是一种淡黄色的固体,质脆易研成粉末,A正确;
B.硫与铜反应生成, B正确;
C.硫黄易溶于二硫化碳,试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗,C正确;
D.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,D错误;
故选D。
3. 下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④玻璃是氧化物,成分可表示为
⑤粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
硅元素在自然界以化合态存在,主要是硅酸盐,是构成一些岩石和矿物的基本元素,①正确;
②制水泥、玻璃、陶瓷都是传统无机非金属材料,主要是硅酸盐产品,制备原料都需要用到含硅元素的物质,②正确;
③光导纤维的成分是二氧化硅,高纯度的硅单质广泛用于制作硅能电池以及半导体等,③错误;
④玻璃是混合物不是氧化物,主要是硅酸钠、硅酸钙、石英的混合物,成分可用氧化物的形式表示为Na2O CaO 6SiO2,④错误;
⑤粗硅制备单晶硅的反应是,,过程中涉及氧化还原反应,⑤错误;
答案选A。
4. 实验室中下列做法正确是
A. 氢氟酸保存在棕色玻璃试剂瓶中 B. 用剩的白磷放回盛有水的广口瓶中
C. 烧碱溶液保存在玻璃塞试剂瓶中 D. 浓硝酸保存在带橡胶塞的棕色细口瓶中
【答案】B
【解析】
A.氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应,应保存在塑料瓶中,故A错误;
B.少量白磷易自燃,且为固态,故用剩的白磷放回盛有水的广口瓶中,故B正确;
C.烧碱溶液能与玻璃中的二氧化硅反应生成具有粘和合性的硅酸钠,容易将瓶口和瓶塞粘结在一起,故烧碱溶液盛放在带橡皮塞的玻璃瓶中,故C错误;
D.硝酸有强氧化性,不能用橡皮塞,硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中,故D错误;
故选B。
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 50mL、18.4mol/L浓硫酸与足量铜加热反应,生成SO2分子的数目为
B. 和充分反应转移电子数为
C. 常温下,将2.7g铝片投入足量浓硝酸中,铝失去的电子数为
D. 标准状况下,与足量的反应,生成的分子数为
【答案】B
【解析】
A.50 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸中含有H2SO4的物质的量n(H2SO4)=18.4mol/L×0.05L=0.92mol,若与足量铜微热完全反应,生成SO2分子的数目为0.46NA,但随着反应的进行,硫酸变为稀硫酸,反应就不再发生,因此反应产生的SO2分子的数目小于0.46NA,A错误;
B.Cu与S反应生成Cu2S,2Cu~S~Cu2S~2e-,0.2molCu与S反应转移的电子数为0.2NA,B正确;
C.常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,发生钝化,C错误;
D.,反应为可逆反应,所以22.4LSO2即1mol SO2生成的SO3小于NA,D错误;
故选B。
6. 下列关于不同价态含硫物质的转化实验中硫元素的化合价变化叙述合理的是
选项 A B C D
实验
化合价变化 0价→+2价 0价→+6价 +4价→+6价 +6价→+4价
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
A.铁和硫加热反应生成硫化亚铁,硫的化合价从0价→ 2价,故A不符合题意;
B.硫和氧气点燃生成二氧化硫,硫的化合价从0价→+4价,故B不符合题意;
C.二氧化硫和铁离子反应生成硫酸根和亚铁离子,硫的化合价从+4价→+6价,故C符合题意;
D.胆矾加热失去结晶水变为无水硫酸铜,硫的化合价未变,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
7. 下列说法正确的是
A. SO2通入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色,体现了SO2酸性氧化物的性质和漂白性
B. 浓硫酸使胆矾由蓝色变为无色,说明浓硫酸具有吸水性
C. 利用氨气制备硝酸属于人工固氮
D. 制玻璃的反应SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ 说明非金属性:Si > C
【答案】B
【解析】
A.SO2通入紫色石蕊试液,SO2与水反应产生H2SO3,H2SO3电离产生H+,使溶液显酸性,因此可以使紫色石蕊溶液变红色,但不能褪色,A错误;
B.浓硫酸使胆矾由蓝色变为无色,CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4,体现了浓硫酸具有吸水性,B正确;
C.氨气制取硝酸,二者都是氮元素化合物,是氮元素的化合物之间的转化,不是氮的固定,C错误;
D.该反应中碳的化合价没有变化,不能证明非金属性:Si > C,D错误;
故选B。
8. 在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
A.NO不属于酸性氧化物,不能与NaOH溶液反应,A错误;
B.亚硫酸的酸性弱于盐酸,二氧化硫和氯化钡溶液不反应,B错误;
C.氮气和氢气反应生成氨气,二氧化碳通入饱和食盐水中形成酸性溶液,再通入氨气生成碳酸氢钠,C正确;
D.二氧化硅难溶于水,也不能与水反应,D错误;
故选:C。
9. 根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释一定正确的是
选项 实验操作和现象 结论或解释
A 向淀粉-KI溶液中通入Cl2,再通入SO2,溶液先出现蓝色,后蓝色褪去 还原性:SO2>I->Cl-
B 检验SO2气体中是否混有SO3(g):将气体通入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成 混有SO3(g)
C 取少量铁与水蒸气反应后的固体于试管中,加足量稀盐酸溶解再滴加KSCN溶液,溶液未变血红色 固体产物中不存在三价铁
D 用大理石和盐酸反应制取CO2气体,立即通入一定浓度的Na2SiO3溶液中,出现白色沉淀 元素非金属性:C>Si
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
A.向淀粉-KI溶液中通入Cl2,再通入SO2,溶液先出现蓝色,后蓝色褪去,说明首先发生反应:2I-+Cl2=2Cl-+I2,证明还原性:I->Cl-;然后发生反应: I2+SO2+2H2O=2I-++4H+,证明还原性:SO2>I-,因此I-、Cl-、SO2三种微粒的还原性由强到弱的的顺序为:SO2>I->Cl-,A正确;
B.SO2溶于水反应产生H2SO3,H2SO3电离产生H+,使溶液显酸性。在酸性条件下,H+、起HNO3的作用,表现强氧化性,可以将H2SO3氧化为H2SO4,H2SO4电离产生的与Ba(NO3)2电离产生的Ba2+反应产生BaSO4白色沉淀,因此不能证明SO2气体中混有SO3(g),B错误;
C.可能是Fe过量,用足量盐酸溶解反应后产物产生的Fe3+与过量未反应的Fe粉反应转化为Fe2+,因而再滴加KSCN溶液,溶液未变血红色,不能由此判断固体产物中不存在三价铁,C错误;
D.盐酸具有挥发性,挥发的HCl与溶液中Na2SiO3反应而产生白色H2SiO3沉淀,因此不能证明元素的非金属性:C>Si,D错误;
故合理选项是A。
10. 实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质,能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取氨气 B. 用装置乙除去氨气中的水蒸气
C. 用装置丙验证氨气具有还原性 D. 用装置丁吸收尾气
【答案】C
【解析】
A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢和氨气在冷处又反应生成氯化铵,因此不能用加热氯化铵来制取氨气,而是加热氯化铵和氢氧化钙固体来制氨气,故A不符合题意;
B.氨气与硫酸反应,因此不能用装置乙除去氨气中的水蒸气,而用碱石灰干燥氨气,故B不符合题意;
C.氨气与氧化铜加热反应,根据氧化铜由黑色变为红色,说明氨气具有还原性,故C符合题意;
D.氨气易溶于水,装置丁氨气直接通到水中,会产生倒吸,要吸收尾气,可以将苯换为四氯化碳,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
11. 随着我国汽车年销量的大幅增加,空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是
A. 催化转化中,O2在催化剂表面将NO氧化为NO2
B. 反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物
C. 汽车尾气的主要污染成分包括CO2、NO和N2
D. 液氨可作为汽车未来的新能源,反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O,反应中NH3的氢元素被氧化
【答案】A
【解析】
【分析】根据题中的图示,可将反应的过程分成如下两步写:2NO+O2=2NO2,2NO2+4CON2+4CO2,将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2.
A.虽然NO和O2的反应不需要催化剂即可实现,但催化剂能加快反应速率,由图可知,在催化转化中,O2在催化剂表面将NO氧化为NO2, A正确;
B.反应过程中NO、O2为氧化剂,N2为还原产物,B错误;
C.汽车尾气中的CO2、N2不是污染物,C错误;
D. 4NH3+3O2=2N2+6H2O 反应中NH3中氮元素从-3价升高到0价,氢元素始终为+1价,则NH3的氮元素被氧化、氢元素未被氧化,D错误;
答案选A。
12. 下列离子方程式正确的是
A. 少量通入溶液:
B. FeI2溶于过量的硝酸溶液中:
C. 用热溶液洗涤试管内壁的硫黄:
D. 向溶液通入足量:
【答案】C
【解析】
A.少量通入溶液中,发生氧化还原反应生成硫酸钙沉淀,过量次氯酸根离子和生成的氢离子转化为弱酸次氯酸,反应为,故A错误;
B.FeI2溶解在过量的硝酸溶液中,会发生氧化还原反应生成Fe3+和I2,离子方程式为,故B错误;
C.热溶液洗涤试管内壁的硫黄,反应生成硫单质和亚硫酸钠,故C正确;
D.溶液通入足量二氧化硫,反应归中反应生成硫单质和水,,故D错误;
故选C。
13. 如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶Ⅰ、Ⅱ中分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有紫色石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是
A. 在实验室中,可用浓氨水和生石灰制备氨气,用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B. 在实验室中制备干燥的氨气时,可以选用碱石灰作干燥剂
C. 实验中同时打开止水夹a、c、d,即可在烧瓶Ⅰ、Ⅱ中分别形成蓝色和红色喷泉
D. 喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后转移至蒸发皿中蒸干,可得氯化铵固体
【答案】D
【解析】
A.浓氨水加入生石灰,生石灰吸收水,且与水反应放出大量的热,促进氨气的挥发,浓盐酸加入浓硫酸,浓硫酸吸收水,且放出大量的热,可促进氯化氢挥发,以此可得到气体,故A正确;
B.氨气碱性气体,可用碱石灰干燥,故B正确;
C.打开止水夹a、c、d,氨气和氯化氢反应而导致压强减小,从而形成喷泉,氨水溶液呈碱性,则可分别形成蓝色和红色喷泉,故C正确;
D.氯化铵不稳定,加热易分解,不能直接蒸干,故D错误。
故选:D。
14. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素,四者均处于不同周期,Z单质是当今用量最大的金属,W、X、Y可形成一种常见化合物M,M的浓溶液能与Z单质反应且常温下可以储存在Z单质制成的容器中。下列说法错误的是
A. X与W、Y、Z均能形成至少两种二元化合物(二元化合物:由两种元素组成的化合物)
B. Z与氯元素形成的常见化合物均可通过化合反应制得
C. W、X形成的化合物稳定性一定强于W、Y形成的化合物
D. 在M的浓溶液与单质Y发生的反应中M只体现强氧化性
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素,四者均处于不同周期,则W是H元素; Z单质是当今用量最大的金属,Z是Fe元素; W、X、Y可形成一种常见化合物M,M的浓溶液能与Fe单质反应且常温下可以储存在Fe制成的容器中,M是硫酸,W、X、Y、Z依次是H、O、S、Fe。
A.氧和氢可形成H2O 和H2O2,氧和硫可形成SO2和SO3,氧和铁可形成FeO、Fe2O3、Fe3O4等,故A正确;
B.FeCl2可由FeCl3与Fe化合得到,FeCl3可由FeCl2和Cl2或Fe和Cl2化合得到,故B正确;
C.H2O的稳定性强于H2S,而H2O2受热或光照容易分解,稳定性弱于H2S,故C错误;
D.在浓硫酸与单质硫的反应中浓硫酸只体现氧化性,不体现酸性,故D正确;
故选C。
15. 下图中实验装置能达到相应实验目的的是
A. 装置甲可用于制备并收集少量干燥氨气
B. 装置乙可用于验证反应是否有生成
C. 装置丙可用于检验氯化铵受热分解生成的两种气体
D. 装置丁可进行喷泉实验
【答案】D
【解析】
A.装置甲中浓氨水和CaO反应生成NH3,碱石灰干燥氨气,收集氨气应该用向下排空气法,A错误;
B.装置乙中木炭和浓硫酸反应生成CO2和SO2,CO2和SO2均能使澄清石灰水变混浊,应该先除去SO2,再用澄清石灰水检验CO2,B错误;
C.氯化铵受热分解生成HCl和NH3,两气体遇冷重新结合成NH4Cl,装置丙无法检验氯化铵受热分解生成的两种气体,C错误;
D.SO2和NaOH溶液反应,装置丁可进行喷泉实验,D正确;
故答案选D。
16. 铁与不同密度硝酸溶液反应时,还原产物百分比与硝酸密度的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 其他条件相同,铁与足量密度为1.23g/mL的硝酸反应,还原产物主要为NO
B. 一定量的铁粉与足量密度为1.36g/mL的HNO3反应,得到气体2.24L(标准状况),则参加反应的硝酸的物质的量为0.3mol
C. 足量铁与一定量密度为1.36g/mL的硝酸反应,反应的化学方程式始终为:2Fe+6HNO3=2Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2O
D. 硝酸的密度越大,其还原产物中高价态的成分所占比例越多
【答案】C
【解析】
A.由图示可知,其他条件相同时,铁与足量密度为1.23g/mL的硝酸反应,还原产物主要为NO,约占80%,A正确;
B.由图示可知,一定量的铁粉与足量密度为1.36g/mL的HNO3反应,还原产物为等物质的量的NO和NO2,反应的化学方程式为:4Fe+18HNO3=4Fe(NO3)3+3NO↑+3NO2↑+9H2O,2.24L(标准状况)气体的物质的量为0.1mol,则生成一氧化氮、二氧化氮各0.05mol,由方程式可知,生成0.05molNO消耗硝酸0.3mol,B正确;
C.足量铁与一定量密度为1.36g/mL的硝酸反应,随着反应进行,硝酸密度减小,一氧化氮含量升高,二氧化氮含量降低,生成的一氧化氮和二氧化氮的物质的量不再相等,C错误;
D.从图中可以看出,硝酸密度较低时,还原产物中铵根离子的物质的量分数大,铵根离子中氮元素化合价为-3价,在硝酸密度较高时还原产物中NO2的物质的量分数大,二氧化氮中氮元素化合价为+4价,硝酸密度越大,其还原产物中高价态的成分所占比例越多,D正确;
答案选C。
第Ⅱ卷(非选择题,包括4大题,共56分)
17. 高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
(1)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为_______。当有参与反应时,该反应转移的电子数是_______。
(2)还原炉中发生的化学反应方程式为:_______。
(3)上述工艺生产中循环使用的物质除、外,还有_______。
(4)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃,该反应的化学方程式为_______。
(5)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶,进一步脱水处理可得到硅胶,写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式:_______。
(6)关于硅及其相关化合物的叙述正确的是_______。
A. 自然界中存在天然游离的硅单质
B. 已知C与的最高正价都是正四价,由于,用类比法得知,
C. 用氧化物形式表示为
D. 硅元素在金属与非金属的分界线处,因此具有弱导电性,一般可用于作为半导体材料
E. 既能和溶液反应,又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
F. 玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)、
(4)
(5)
(6)CDF
【解析】
【小问1】
用石英砂和过量焦炭高温加热生成粗硅的化学方程式为: ,当有参与反应时,该反应转移的电子数是;
【小问2】
还原炉中用还原,生成高纯度的单质,发生的化学反应方程式为:;
【小问3】
流化床反应器中发生反应:,还原炉中发生反应:,所以可以循环的物质还有、;
【小问4】
氢氟酸来雕刻玻璃,氢氟酸和反应,化学方程式为:;
【小问5】
水玻璃和盐酸反应制取硅酸的离子方程式为:;
【小问6】
A.自然界中不存在天然游离的硅单质,硅是以二氧化硅和硅酸盐存在于自然界中,A错误;
B.不溶于水,也不与水反应,B错误;
C.根据氧化物的表示方法,用氧化物形式表示为,C正确;
D.在周期表中,硅元素在金属与非金属的分界线处,因此具有弱导电性,一般可用于作为半导体材料,D正确;
E.既能和溶液反应,又能和氢氟酸反应,但不能与其他酸反应,为酸性氧化物,E错误;
F.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品,F正确。
故选CDF。
18. 近日,武汉市第十二中学的“化学妙妙屋”社团以黄铁矿FeS2(杂质为石英)为原料,设计了如下工艺流程:
回答下列问题:
(1)在空气中焙烧黄铁矿的化学方程式为:_____。
(2)研究发现,pH和温度对石灰石浆液的脱硫效率有一定影响。当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫率与浆液pH的关系如图所示(pH=-lgc(H+))。下列有关说法正确的是_____。
a.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,吸收越快,吸收率越高
b.反应时需鼓入足量的空气以保证SO2被充分氧化生成CaSO4
c.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率
d.石灰石浆液pH>5.7烟气脱硫效果降低,是因为石灰石的溶解程度增大
(3)检验反应Ⅱ所得的滤液中所含阴离子的方法是_____。
(4)向红渣酸浸得到的滤液中加入适量铁粉还原,再由还原后的滤液制得FeSO4·7H2O的操作为:_____、_____、过滤、洗涤、干燥。
(5)反应③氢化SiCl4过程中所需的高纯度H2可通过电解精制的饱和食盐水制得,电解过程中同时生成一种黄绿色的气体和一种易溶、易电离的碱,电解反应的离子方程式是_____。粗盐水精制过程中,为有效除去、、等杂质,要按_____顺序(填标号)加入下列溶液,过滤后再向滤液中加_____调节pH。
a.NaOH b.Na2CO3 c.BaCl2
【答案】(1)
(2)bc(3)取少量滤液于试管中,加入足量稀盐酸,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明滤液中含有SO
(4) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(5) ①. ②. acb/cab/cba ③. HCl(盐酸)
【解析】
【分析】黄铁矿焙烧生成了烟气和红渣,烟气主要成分为,烟气与碳酸钙、空气发生反应Ⅰ后得到CaSO4和二氧化碳,再加入碳酸氢铵和氨气,反应Ⅱ为CaSO4和碳酸氢铵反应生成了碳酸钙和硫酸铵,碳酸钙通过过滤可除去,硫酸铵溶液中继续加入氯化钾,因为的溶解度较小,会以沉淀的形式析出,所以反应Ⅲ能发生,生成了氯化铵和;红渣的主要成分为和,红渣酸浸后,与酸反应生成了硫酸铁,过滤后得到滤液硫酸铁,不溶于酸,所以滤渣的主要成分是,在滤液硫酸铁中加入适量的铁粉,还原硫酸铁得到溶液,溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥可得晶体FeSO4·7H2O;在焦炭和高温条件下反应得到粗硅,粗硅与反应后得到主要含、、的混合物,通过分离得到和,与氢气反应得到,进一步与氢气反应可得到多晶硅和。
【小问1】
由图可知焙烧黄铁矿生成了烟气即和红渣,红渣为和杂质石英,所以化学方程式为:;
【小问2】
a.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,气体SO2的溶解度越小,部分SO2不能被溶解,吸收率降低,故a错误;
b.根据脱硫总反应方程式:可知,反应时需鼓入足量的空气以保证SO2被充分氧化生成CaSO4,故b正确;
c.脱硫后的气体中是否残留SO2的溶,可以通过KMnO4溶液褪色的程度和快慢来判断,从而可粗略判断烟气脱硫效率,故c正确;
d.石灰石浆液pH>5.7烟气时,石灰石的溶解度减小,脱硫率下降,故d错误;
故选bc;
【小问3】
根据分析可知检验反应Ⅱ为CaSO4和碳酸氢铵反应生成了碳酸钙和硫酸铵,所得的滤液为硫酸铵,所含阴离子为,检验的方法是:取少量滤液于试管中,加入足量稀盐酸,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明滤液中含有;
【小问4】
还原后的滤液成分为,要从溶液中获得其晶体FeSO4·7H2O,可进行的操作为:将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥可得FeSO4·7H2O;
【小问5】
电解精制的饱和食盐水时生成一种黄绿色的气体和一种易溶、易电离的碱,黄绿色气体是氯气,碱是氢氧化钠,电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为:;为除去、、等杂质,只要Na2CO3在BaCl2之后加入即可,因为Na2CO3可以除去过量的BaCl2,故答案可以为acb/cab/cba;过滤后再向滤液中加HCl(盐酸)调pH。
19. 二氧化硫是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物,大气主要污染物之一,火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。在生活、生产中有重要用途,使用不当会造成环境污染。
(1)某同学利用如图所示装置研究二氧化硫的性质。
①仪器b的名称为___________,加入药品前需要进行的操作是:___________。
②装有Na2S溶液的球形干燥管中出现淡黄色浑浊,说明二氧化硫具有___________性,写出发生反应的化学方程式___________。
③装置c中的溶液___________(填能或不能)用澄清石灰水替换,理由是___________。
(2)某兴趣小组用如图所示装置测定某硫酸厂附近空气中二氧化硫的含量。
当注入标准状况下200mL空气时,酸性溶液恰好褪色,停止实验。发生反应离子方程式为:___________。该空气中二氧化硫的体积分数为___________。
【答案】(1) ①. 具支试管 ②. 检查装置气密性 ③. 氧化 ④. S O2 + 2Na2S + 2H2O = 3S↓+ 4NaOH ⑤. 不能 ⑥. 澄清石灰水浓度太低,难以除尽SO2
(2) ①. 5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+ ②. 1.4%
【解析】
【分析】有气体参加的反应或制取气体的反应装置,在组装还仪器后首先要检查装置的气密性,然后再进行实验。浓硫酸与Na2SO3在装置b中发生复分解反应产生SO2气体,然后气体通入粘有湿润的pH试纸的具支试管中,看到试纸变为红色;通入品红溶液中,看到溶液褪色;通入酸性KMnO4溶液中看到紫色褪去。然后加热具支试管,看到盛有品红溶液的小试管溶液又有无色变为红色,而具支试管内的酸性KMnO4溶液不变色。SO2通入盛有Na2S溶液的干燥管中,看到溶液变浑浊,由于SO2具有毒性,不能随意排入大气,可根据其能够与碱反应的性质,用NaOH溶液吸收,干燥管的作用是防止倒吸。
【小问1】
①根据装置图可知仪器b的名称为具支试管;对于制取气体或有气体参加的反应,在组装好仪器装入药品前,首先要检查装置的气密性;
②装有Na2S溶液的球形干燥管中出现淡黄色浑浊,说明反应产生了S单质,Na2S中硫化合价升高,二氧化硫中硫化合价降低,因此二氧化硫具有氧化性,两者反应生成硫沉淀和水。根据原子守恒、电子守恒,可知发生反应的化学方程式为:SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaOH;
③SO2及H2S都是有毒气体,为避免大气污染,在尾气排放前可根据SO2及H2S都可以与碱反应的性质,用NaOH溶液进行尾气处理,但不能使用澄清石灰水替换,这是由于Ca(OH)2的溶解度很小,澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度太低,难以除尽SO2;
【小问2】
二氧化硫可以和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,生成硫酸根离子和锰离子,离子方程式为:5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+;则5SO2 ~ 2KMnO4,说明200 mL气体中二氧化硫气体物质的量为n(SO2)=2.5×0.05 L×0.001 mol/L=1.25×10- 4 mol,则空气中二氧化硫的体积分数为:×100%=1.4%。
20. 某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律,探究、与反应的情况,提出假设并进行相关实验。
Ⅰ.从理论上分析和都既有氧化性又有还原性,于是提出如下假设:
假设1:氧化;
假设2:氧化。
(1)甲同学设计如图装置进行实验:
①试管A中反应的离子方程式是___________。
②待试管B中充满红棕色气体,关闭旋塞a和b;取下试管B,向其中加入适量粉末,塞上塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃。
结论:甲同学认为假设2正确。
(2)乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷,为达到实验目的,在A、B之间应增加一个装置,该装置的作用是___________。乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失;带火星的木条未复燃,得出结论:假设Ⅰ正确。则和反应的化学方程式是___________。
Ⅱ.该研究性学习小组同学还认为易与发生反应,应该更易被氧化。查阅资料:;;酸性条件下,能与反应生成和。
(3)丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究与的反应。
①在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间,目的是___________。
②B中观察到的主要现象的是___________(填字母编号)。
a.铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色
b.有红棕色气泡产生
c.有无色气泡产生
③C、E中所盛装的试剂不能是___________(填字母编号)。
a.无水硫酸铜 b.无水氯化钙 c.碱石灰 d.生石灰
④充分反应后,检验D装置中产物的方法是:取D装置中产物少许,___________,则产物是。
【答案】(1)
(2) ①. 除去中混有的水蒸气 ②.
(3) ①. 将装置中的空气排出 ②. ac ③. a ④. 加入稀盐酸,产生红棕色气体
【解析】
【分析】(1)A中浓硝酸与铜反应生成NO2,B试管用于收集NO2,NaOH溶液用于尾气处理,C干燥管可以起到防倒吸的作用;
(3)反应前通入N2的目的是将装置中的空气排出,A中浓硝酸与铜反应生成NO2,B中二氧化氮与水反应生成稀硝酸,稀硝酸与Cu反应生成NO;C为干燥剂用于干燥NO,D中发生反应,E中干燥管的作用是防止水蒸气进入D中,最后用酸性高锰酸钾溶液进行尾气处理。
【小问1】
①Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水,其反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O;
【小问2】
Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮中含有水蒸气;红棕色气体迅速消失;带火星的木条未复燃,说明没有生成氧气,则过氧化钠氧化二氧化氮,生成硝酸钠。Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮中含有水蒸气,水蒸气能与过氧化钠反应生成氧气,所以要在A、B之间增加一个装置干燥装置,除去生成NO2气体中混有的水蒸气;若过氧化钠氧化二氧化氮,则生成硝酸钠,其反应的化学方程式为:Na2O2+2NO2=2NaNO3;
【小问3】
①空气中的氧气能氧化NO,实验时要排尽装置中的空气,所以在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,目的是:将装置中的空气排出;
②在B装置中二氧化氮与水反应生成稀硝酸,稀硝酸与Cu反应生成NO,所以B中观察到的主要现象是:铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有无色气泡产生,故选:ac;
③无水硫酸铜只能检验水不能吸收水,故选:a;
④亚硝酸钠中加盐酸会生成NO,NO遇到空气中的氧气会变为红棕色,则检验D装置中物质的方法为:取D装置中产物少许,加入稀盐酸,若产生无色气体,遇到空气变为红棕色,产物是亚硝酸钠。饶平二中2023-2024学年度第二学期高一级月考(1)
化学
试卷共8页,卷面满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ne-20 Al-27 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ag-108 Fe-56
第Ⅰ卷(选择题,共16题,共44)
一、单选题(第1-10小题,每小题2分;第11-16小题,每小题4分。)
1. 化学与科技、生活密切相关。下列叙述中正确的是
A. GaN具有半导体的性质,常用作LED灯的芯片,属于新型无机非金属材料
B. 从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此是电解质
C. 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
D. 杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
2. 中国中医用药讲究十八反和十八畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列说法中不正确的是
A. 硫黄是一种黄色晶体,易研成粉末
B. 少量的硫与铜反应可生成
C. 试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗
D. 硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
3. 下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④玻璃是氧化物,成分可表示为
⑤粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
A. B. C. D.
4. 实验室中下列做法正确的是
A. 氢氟酸保存在棕色玻璃试剂瓶中 B. 用剩的白磷放回盛有水的广口瓶中
C. 烧碱溶液保存在玻璃塞试剂瓶中 D. 浓硝酸保存在带橡胶塞的棕色细口瓶中
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 50mL、18.4mol/L浓硫酸与足量铜加热反应,生成SO2分子的数目为
B. 和充分反应转移电子数为
C. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为
D. 标准状况下,与足量的反应,生成的分子数为
6. 下列关于不同价态含硫物质的转化实验中硫元素的化合价变化叙述合理的是
选项 A B C D
实验
化合价变化 0价→+2价 0价→+6价 +4价→+6价 +6价→+4价
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法正确的是
A. SO2通入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色,体现了SO2酸性氧化物的性质和漂白性
B. 浓硫酸使胆矾由蓝色变为无色,说明浓硫酸具有吸水性
C. 利用氨气制备硝酸属于人工固氮
D. 制玻璃的反应SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ 说明非金属性:Si > C
8. 在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D
9. 根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释一定正确的是
选项 实验操作和现象 结论或解释
A 向淀粉-KI溶液中通入Cl2,再通入SO2,溶液先出现蓝色,后蓝色褪去 还原性:SO2>I->Cl-
B 检验SO2气体中是否混有SO3(g):将气体通入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成 混有SO3(g)
C 取少量铁与水蒸气反应后的固体于试管中,加足量稀盐酸溶解再滴加KSCN溶液,溶液未变血红色 固体产物中不存在三价铁
D 用大理石和盐酸反应制取CO2气体,立即通入一定浓度的Na2SiO3溶液中,出现白色沉淀 元素非金属性:C>Si
A. A B. B C. C D. D
10. 实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质,能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取氨气 B. 用装置乙除去氨气中的水蒸气
C. 用装置丙验证氨气具有还原性 D. 用装置丁吸收尾气
11. 随着我国汽车年销量的大幅增加,空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是
A. 催化转化中,O2在催化剂表面将NO氧化为NO2
B. 反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物
C. 汽车尾气主要污染成分包括CO2、NO和N2
D. 液氨可作为汽车未来的新能源,反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O,反应中NH3的氢元素被氧化
12. 下列离子方程式正确的是
A. 少量通入溶液:
B. FeI2溶于过量的硝酸溶液中:
C. 用热溶液洗涤试管内壁的硫黄:
D. 向溶液通入足量:
13. 如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶Ⅰ、Ⅱ中分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有紫色石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是
A. 在实验室中,可用浓氨水和生石灰制备氨气,用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B. 在实验室中制备干燥的氨气时,可以选用碱石灰作干燥剂
C. 实验中同时打开止水夹a、c、d,即可在烧瓶Ⅰ、Ⅱ中分别形成蓝色和红色喷泉
D. 喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后转移至蒸发皿中蒸干,可得氯化铵固体
14. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素,四者均处于不同周期,Z单质是当今用量最大的金属,W、X、Y可形成一种常见化合物M,M的浓溶液能与Z单质反应且常温下可以储存在Z单质制成的容器中。下列说法错误的是
A. X与W、Y、Z均能形成至少两种二元化合物(二元化合物:由两种元素组成的化合物)
B. Z与氯元素形成的常见化合物均可通过化合反应制得
C. W、X形成的化合物稳定性一定强于W、Y形成的化合物
D. 在M的浓溶液与单质Y发生的反应中M只体现强氧化性
15. 下图中实验装置能达到相应实验目的的是
A. 装置甲可用于制备并收集少量干燥氨气
B. 装置乙可用于验证反应是否有生成
C. 装置丙可用于检验氯化铵受热分解生成的两种气体
D. 装置丁可进行喷泉实验
16. 铁与不同密度硝酸溶液反应时,还原产物百分比与硝酸密度的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 其他条件相同,铁与足量密度为1.23g/mL的硝酸反应,还原产物主要为NO
B. 一定量的铁粉与足量密度为1.36g/mL的HNO3反应,得到气体2.24L(标准状况),则参加反应的硝酸的物质的量为0.3mol
C. 足量铁与一定量密度为1.36g/mL的硝酸反应,反应的化学方程式始终为:2Fe+6HNO3=2Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2O
D. 硝酸的密度越大,其还原产物中高价态的成分所占比例越多
第Ⅱ卷(非选择题,包括4大题,共56分)
17. 高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
(1)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为_______。当有参与反应时,该反应转移的电子数是_______。
(2)还原炉中发生的化学反应方程式为:_______。
(3)上述工艺生产中循环使用的物质除、外,还有_______。
(4)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃,该反应的化学方程式为_______。
(5)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶,进一步脱水处理可得到硅胶,写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式:_______。
(6)关于硅及其相关化合物的叙述正确的是_______。
A. 自然界中存在天然游离的硅单质
B. 已知C与最高正价都是正四价,由于,用类比法得知,
C. 用氧化物形式表示为
D. 硅元素在金属与非金属分界线处,因此具有弱导电性,一般可用于作为半导体材料
E. 既能和溶液反应,又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
F. 玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
18. 近日,武汉市第十二中学的“化学妙妙屋”社团以黄铁矿FeS2(杂质为石英)为原料,设计了如下工艺流程:
回答下列问题:
(1)在空气中焙烧黄铁矿的化学方程式为:_____。
(2)研究发现,pH和温度对石灰石浆液的脱硫效率有一定影响。当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫率与浆液pH的关系如图所示(pH=-lgc(H+))。下列有关说法正确的是_____。
a.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,吸收越快,吸收率越高
b.反应时需鼓入足量的空气以保证SO2被充分氧化生成CaSO4
c.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率
d.石灰石浆液pH>5.7烟气脱硫效果降低,是因为石灰石的溶解程度增大
(3)检验反应Ⅱ所得的滤液中所含阴离子的方法是_____。
(4)向红渣酸浸得到的滤液中加入适量铁粉还原,再由还原后的滤液制得FeSO4·7H2O的操作为:_____、_____、过滤、洗涤、干燥。
(5)反应③氢化SiCl4过程中所需高纯度H2可通过电解精制的饱和食盐水制得,电解过程中同时生成一种黄绿色的气体和一种易溶、易电离的碱,电解反应的离子方程式是_____。粗盐水精制过程中,为有效除去、、等杂质,要按_____顺序(填标号)加入下列溶液,过滤后再向滤液中加_____调节pH。
a.NaOH b.Na2CO3 c.BaCl2
19. 二氧化硫是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物,大气主要污染物之一,火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。在生活、生产中有重要用途,使用不当会造成环境污染。
(1)某同学利用如图所示装置研究二氧化硫的性质。
①仪器b的名称为___________,加入药品前需要进行的操作是:___________。
②装有Na2S溶液的球形干燥管中出现淡黄色浑浊,说明二氧化硫具有___________性,写出发生反应的化学方程式___________。
③装置c中的溶液___________(填能或不能)用澄清石灰水替换,理由是___________。
(2)某兴趣小组用如图所示装置测定某硫酸厂附近空气中二氧化硫的含量。
当注入标准状况下200mL空气时,酸性溶液恰好褪色,停止实验。发生反应的离子方程式为:___________。该空气中二氧化硫的体积分数为___________。
20. 某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律,探究、与反应的情况,提出假设并进行相关实验。
Ⅰ.从理论上分析和都既有氧化性又有还原性,于是提出如下假设:
假设1:氧化;
假设2:氧化。
(1)甲同学设计如图装置进行实验:
①试管A中反应的离子方程式是___________。
②待试管B中充满红棕色气体,关闭旋塞a和b;取下试管B,向其中加入适量粉末,塞上塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃。
结论:甲同学认为假设2正确。
(2)乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷,为达到实验目的,在A、B之间应增加一个装置,该装置的作用是___________。乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失;带火星的木条未复燃,得出结论:假设Ⅰ正确。则和反应的化学方程式是___________。
Ⅱ.该研究性学习小组同学还认为易与发生反应,应该更易被氧化。查阅资料:;;酸性条件下,能与反应生成和。
(3)丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究与的反应。
①在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间,目的是___________。
②B中观察到的主要现象的是___________(填字母编号)。
a.铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色
b.有红棕色气泡产生
c.有无色气泡产生
③C、E中所盛装的试剂不能是___________(填字母编号)。
a.无水硫酸铜 b.无水氯化钙 c.碱石灰 d.生石灰
④充分反应后,检验D装置中产物的方法是:取D装置中产物少许,___________,则产物是。

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