高一(下)学期4月份 质量检测化学试题含解析
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高一(下)学期4月份质量检测化学试题含解析
一、选择题
1.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是
选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ
A.Fe3+ 有氧化性FeCl溶液可用于回收旧电路板中的铜
B.SiO2有导电性SiO可用于制备光导纤维
C.氯水、SO2都有漂白性氯水与SO2混合使用漂白效果更好
D.铝制容器表面有氧化膜保护可用铝制容器盛装稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
试题分析:2Fe3+ +Cu= 2Fe3++ Cu2+,故A正确;SiO2不导电,故B错误;
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,氯水与SO2混合使用漂白效果差,故C错误;氧化铝、铝都能与稀硫酸反应,不能用铝制容器盛装稀硫酸,故D正确。
考点:本题考查元素、化合物性质。
2.一定条件下,氨气和氟气发生反应:4NH3+3F2→NF3 +3NH4F,其中产物NF3分子结构和NH3相似。
下列有关说法错误的是( )
A.NF3分子含有极性共价键B.NF3属于共价化合物
C.氧化剂与还原剂物质的量之比 3:1 D.上述反应中,反应物和生成物均属于共价分子
【答案】D
【分析】
4NH3+3F2=NF3+3NH4F中,N元素的化合价由-3价升高为+3价,F元素的化合价由0降低为-1,NH4F为离子化合物,含有离子键和共价键,以此来解答。
【详解】
A.NF3分子中含有氮氟化学键,该化学键是极性共价键,故A不选;
B.NF3分子结构和NH3相似,都属于共价化合物,故B不选;
C .在4NH 3+3F 2=NF 3+3NH 4F 中,N 元素的化合价由-3价升高为+3价,F 元素的化合价由0降低为-1,氧化剂是氟气,还原剂是氨气,有方程式可知,氧化剂与还原剂物质的量之比 3:1,故C 不选;
D .NH 4F 是离子化合物,为离子晶体,故D 选; 故选:D 。
3.下列离子方程式书写正确的是
A .向明矾溶液中逐滴加入足量Ba(OH)2溶液时,反应为:Al 3++ 2SO 2-
4+ 2Ba 2++ 4OH -= 2BaSO 4↓+ AlO -
2+ 2H 2O
B .硫化亚铁与浓硫酸混合:2H ++FeS=H 2S↑+Fe 2+
C .向次氯酸钙溶液中通入SO 2:Ca 2++2ClO -+SO 2+H 2O=CaSO 3↓+2HClO
D .磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe 2++4H ++NO -
3=3Fe 3++NO↑+3H 2O 【答案】A 【详解】
A .Ba(OH)2足量,故明矾KAl(SO 4)2·12H 2O 完全反应,其中Al 3+与OH -反应生成-2AlO ,即
①3+--22Al +4OH = AlO +2H O ,2-4SO 与Ba 2+反应,②2-2+4
4SO +Ba = BaSO ↓,由于Al 3+、2-
4SO 都来源于明矾,故应满足原比例1:2,则总反应为①+②×2,即
3+2-2+--4
422Al +2SO +2Ba +4OH = 2BaSO +AlO +2H O ↓,A 正确; B .浓硫酸具有强氧化性,可以将FeS 中亚铁氧化为Fe 3+,-2价硫氧化为S 单质,自身被还原为SO 2,B 错误;
C .次氯酸根有强氧化性,能将SO 2氧化为2-
4SO ,自身被还原为Cl -,C 错误; D .磁性氧化铁为Fe 3O 4,书写离子方程式时,Fe 3O 4不能拆,D 错误; 故答案选A 。
4.工业上获得下列物质不是以海水或海洋资源为主要原料的是( ) ①Fe ②Mg ③Na ④NaOH ⑤I 2 ⑥Cu ⑦Si A .①⑥⑦ B .①②⑦
C .⑤⑥⑦
D .①④⑥
【答案】A 【详解】
①Fe 是用CO 还原铁矿石制得;
②Mg 是先从海水中分离出MgCl 2,然后熔融电解获得; ③Na 是先从海水中提取食盐,然后熔融电解获得; ④NaOH 是电解饱和食盐水获得; ⑤I 2是从海藻类植物中提取的; ⑥Cu 是采用高温氧化铜矿石的方法获得; ⑦Si 是在高温条件下,用焦炭还原二氧化硅获得;
综合以上分析,①⑥⑦不是以海水或海洋资源为主要原料获得,故选A 。
5.下列说法正确的是( )
A.晶体硅常用于制造光导纤维B.碳酸钠常用于治疗胃酸过多
C.明矾常用于自来水的消毒杀菌D.高压钠灯常用于道路和广场照明
【答案】D
【详解】
A.二氧化硅用于制造光导纤维,晶体硅可用于制造晶体管及太阳能电池,A错误;B.碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多,而碳酸钠溶液碱性强,对人会产生一定的腐蚀作用,因此不能用于治疗胃酸过多,B错误;
C.明矾具有净水作用但无强氧化性,因此常用于自来水的净化,但不能对水进行消毒杀菌,C错误;
D.高压钠灯发出的黄光穿透力强,因此常用于道路和广场照明,D正确;
故合理选项是D。
6.下列离子的检验方法及对应结论正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.氢氧化铝和氢氧化镁均为白色沉淀,取样,滴加氢氧化钠溶液,观察到有白色沉淀,不能证明有镁离子,可能有铝离子,故A错误;
B.铁离子与硫氰根离子反应生成红色的硫氰化铁,取样,滴加硫氰化钾溶液,观察到溶液变红,证明有铁离子,故B正确;
C.氯化银、碳酸钡、亚硫酸钡和硫酸钡均为白色沉淀,取样,滴加氯化钡溶液,观察到白色沉淀,不能证明有硫酸根离子,可能有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子,故C错误;
D.取样,用铂丝进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明有钾离子,故D错误;
故选B。
7.向下列溶液中通入足量相应气体后,各离子组还能大量存在的是
A .二氧化碳:K +、Na +、2-
3CO 、Cl - B .氨气:Mg 2+、Al 3+、Na +、-
3NO C .氯化氢:Ca 2+、Fe 3+、-
3NO 、Cl - D .氯气:Na +、Ba 2+、-
3HCO 、-
3HSO
【答案】C 【详解】
A .CO 2、2-3CO 、H 2O 会发生反应产生3HCO
,不能大量共存,A 不符合题意; B .NH 3·H 2O 与Mg 2+、Al 3+会发生反应产生Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,不能大量共存,B 不符合题意;
C .HCl 溶于水电离产生H +、Cl -,与选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,C 符合题意;
D .氯气溶于水,反应产生HCl 、HClO ,HCl 与-
3HCO 会反应产生H 2O 、CO 2;HClO 与
-3HSO 会发生氧化还原反应,也不能大量共存,D 不符合题意;
故合理选项是C 。
8.NH 3和NO 2在催化剂作用下反应:8NH 3+6NO 2=7N 2+12H 2O 。
若还原产物比氧化产物少0.1 mol ,则下列判断不正确的是 A .转移电子2.4N A
B .生成的气体冷却至标况,体积为15.68 L
C .还原剂比氧化剂多0.2 mol
D .被还原的氮原子是11.2 g
【答案】D 【详解】
A .在该反应中NH 3被氧化为N 2,NO 2被还原为N 2,每反应产生7 mol N 2,还原产物比氧化产物少1 mol ,电子转移24 mol 。
现在还原产物比氧化产物少0.1 mol ,则反应产生0.7 mol N 2,转移电子2.4 mol ,则转移的电子数目为2.4N A ,A 正确;
B .根据选项A 分析可知:还原产物比氧化产物少0.1 mol ,反应产生0.7 mol N 2,其在标准状况下体积V (N 2)=0.7 mol×22.4 L/mol=15.68 L ,B 正确;
C .反应产生7 mol N 2时,消耗8 mol 还原剂NH 3,消耗6 mol 氧化剂NO 2,还原剂比氧化剂多2 mol ,还原产物比氧化产物少1 mol 。
若还原产物比氧化产物少0.1 mol ,则消耗的还原剂比氧化剂的物质的量多0.2 mol ,C 正确;
D .根据方程式可知:反应产生7 mol N 2时,被还原的N 的物质的量是6 mol ,还原产物比氧化产物少1 mol 。
则当还原产物比氧化产物少0.1 mol 时,被氧化的N 的物质的量是0.6 mol ,其质量m (N)=0.6 mol×14 g/mol=8.4 g ,D 错误; 故合理选项是D 。
9.现今手机等电子产品产业蓬勃发展,推动了高纯硅的生产与应用。
工业上用“西门子法”。
以硅石(SiO 2) 为原料制备冶金级高纯硅的工艺流程如下图所示。
下列说法不正确的是
已知:SiHCl3室温下为易挥发、易水解的无色液体。
A.“还原”过程需要在高温条件下,该反应的主要还原产物为Si
B.为最大程度节约成本,上述生产工艺中能循环使用的物质只有H2
C.为防止SiHCl3水解而损失、氢气爆炸,“氧化”、“分离”与“热解”的过程均需要在无水、无氧的条件下进行
D.“氧化”过程反应的化学方程式为Si+3HC1200-300C︒
SiHCl3+H2
【答案】B
【分析】
二氧化硅和金属镁在高温下反应生成氧化镁和硅,加入稀硫酸除去氧化镁,过滤得到硅,通入氯化氢在200~300℃下反应生成SiHCl3,与最后与氢气反应生成Si。
【详解】
A.二氧化硅和金属镁在高温下反应生成氧化镁和硅,还原产物为硅,镁和硅反应可生成Mg2Si,故A正确;
B.流程中H2、HCl 既是反应物也是生成物,则可循环使用,故B错误;
C.“氧化”、“分离”与“热解”的过程均需要在无水、无氧的条件下进行,可防止SiHCl3水解而损失、氢气爆炸,故C正确;
D.由流程可知,通入氯化氢在200~300℃下反应生成SiHCl3,反应的化学方程式为
Si+3HCl 200-300C︒
SiHCl3+H2,故D正确;
故选B。
10.下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是()
a b c
A Al AlCl3Al(OH)3
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
试题分析:A项:用Al(OH)3无法一步生成Al,故错。
B项:可以。
如2NO+O2=2NO2,
3NO2+H2O=2HNO3+NO,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故正确。
C项:SiO2无法一步生成H2SiO3,H2SiO3无法一步生成Si,故错。
D项:H2SO4无法一步生成FeS2,故错。
故选B。
考点:无机推断
点评:本题考查的是无机推断的知识,要求学生对课本中的化学反应要熟悉掌握,识记化学方程式的书写。
11.对下列事实的解释正确的是
A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定
B.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性
C.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+
D.锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化
【答案】A
【详解】
A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中避光保存,说明浓硝酸见光易分解,故A正确;B.铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,污染环境,通常利用硝酸与氧化铜反应取硝酸铜,与浓硝酸挥发性无关,故B错误;
C.铁与硝酸反应首先生成硝酸铁,溶液呈浅绿色由过量的铁与铁离子反应生成亚铁离子所致,故C错误;
D.硝酸为氧化性酸,与锌反应不能生成氢气,生成氮的氧化物等,与钝化无关,故D错误;故选A。
12.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.在硫酸亚铁溶液中通入氯气:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.NH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO-3+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO2-3
C .氢氧化亚铁溶于稀硝酸中:Fe(OH)2+2H +=Fe 2++2H 2O
D .澄清石灰水与过量小苏打溶液混合:Ca 2++OH -+HCO -
3=CaCO 3↓+H 2O 【答案】A 【详解】
A .氯气会将亚铁离子氧化成铁离子,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -,故A 正确;
B .过量的氢氧化钡也会把铵根反应掉,正确的离子方程式为NH +4+HCO -
3+Ba 2++2OH -=BaCO 3↓+NH 3·H 2O+ H 2O ,故B 错误;
C .硝酸具有强氧化性会把亚铁离子给氧化成铁离子,正确离子方程式为3Fe(OH)2+NO 3
+10H +=3Fe 3++8H 2O+NO↑,故C 错误;
D .小苏打过量时氢氧根完全反应,所以正确离子方程式为Ca 2++2OH -+2HCO -3=CaCO 3↓+H 2O+CO 2-3,故D 错误; 综上所述答案为A 。
13.将一定质量的金属铜溶于50mL11mol·L -1的浓硝酸中,待铜完全溶解后,生成了0.2molNO 2和NO 的混合气体,并测得溶液中氢离子浓度为1mol·L -1.假设反应后溶液的体积仍为50mL ,则金属铜的质量为 A .6.4g B .9.6g
C .11.2g
D .12.8g
【答案】B 【解析】
试题分析:反应前硝酸的物质的量为0.05L×11mol/L=0.55mol ,反应剩余硝酸的物质的量为0.05L×1mol/L=0.05mol ,所以参加反应的硝酸是0.5mol ,生成气体的物质的量为0.2mol ,根据氮原子守恒,生成硝酸铜为(0.5-0.2)÷2=0.15mol ,则金属铜的质量为0.15mol×64g/mol=9.6g ,答案选B 。
考点:考查物质的量的计算,硝酸的化学性质等知识。
14.CuSO 4•5H 2O 在不同温度下分解情况不同,取5.00g 该晶体在密闭容器中进行实验,测得分解后剩余固体质量与温度关系如图,下列说法不正确...
的是( )
A.113℃分解得到的固体产物为CuSO4•H2O
B.温度低于650℃时的分解反应,均不属于氧化还原反应
C.650℃时的气态产物冷却至室温,可得组成为n(H2SO4):n(H2O)=1:4的硫酸溶液D.1000℃分解得到的固体产物为CuO
【答案】D
【分析】
n(CuSO4•5H2O)=
5.00g
250g/mol
=0.02mol,CuSO4•5H2O完全失去结晶水时,所得CuSO4的质量
为0.02mol×160g/mol=3.20g,由图中可知,刚好位于温度在258~650℃之间,说明在此之前,胆矾受热分解,只失去结晶水;650~1000℃之间,固体质量为1.60g,其中Cu元素的质量为0.02mol×64g/mol=1.28g,则氧元素质量为1.60g-1.28g=0.32g,物质的量为
0.32g
16g/mol
=0.02mol,此固体为CuO;1000℃之后,固体质量为1.44g,其中Cu元素质量为
1.28g,则氧元素质量为1.44g-1.28g=0.16g,物质的量为
0.16g
16g/mol
=0.01mol,此固体为
Cu2O。
【详解】
A.113℃时,固体质量为3.56g,失去结晶水的质量为5.00g-3.56g=1.44g,物质的量为
1.44g 18g/mol =0.08mol,则失去结晶水的数目
0.08mol
0.02mol
=4,从而得出分解得到的固体产物为
CuSO4•H2O,A正确;
B.由以上分析可知,温度低于650℃时的分解反应,只失去结晶水,CuSO4的组成未变,所以均不属于氧化还原反应,B正确;
C.650℃时的气态产物中,SO3与H2O的物质的量之比为0.02mol:0.10mol=1:5,所以冷却至室温,可得组成为n(H2SO4):n(H2O)=1:4的硫酸溶液,C正确;
D.由分析可知,1000℃分解得到的固体产物为Cu2O,D不正确;
故选D。
15.X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以用碱液吸收.已知X是化石燃料燃烧的产物之一,是形成酸雨的主要物质;Y是一种黄绿色气体单质,其水溶液具有漂白作用;Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一,能与水反应.下列说法不正确的
是
A.X是SO2,它既有氧化性又有还原性
B.干燥的气体Y不能使干燥的有色布条褪色,其水溶液具有漂泊作用的是HClO
C.Z与水反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO
D.等物质的量的X与Y同时通入到湿润的有色布条上,有色布条褪色时间变短,漂泊效果增强
【答案】D
【分析】
X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以用碱液吸收,说明这三种气体能和碱反应,X是化石燃料燃烧的产物之一,是形成酸雨的主要物质,化石中含有S元素,二氧化硫和氮氧化物是酸性酸雨的主要气体,所以X是SO2;Y是一种单质,它的水溶液具有漂白作用,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,且氯气有毒,所以Y是Cl2;Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一,汽车尾气中含有一氧化氮和二氧化氮,能与水反应的氮氧化物是二氧化氮,则Z是NO2。
【详解】
A.X是SO2,二氧化硫中硫为+4价,既可以升高又可以降低,所以它既有氧化性又有还原性,故A正确;
B.氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性,故B正确;
C.Z是二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式:
3NO2+H2O=2HNO3+NO,故C正确;
D.二者恰好反应生成盐酸和硫酸,反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,盐酸和硫酸没有漂白性,所以等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中不能使有色布条褪色,故D错误。
答案选D。
【点睛】
本题考查了无机物的推断,熟悉物质的性质及氧化还原反应规律,次氯酸、二氧化硫漂白原理是解题关键。
16.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构与双氧水分子相似。
常温下,S2Cl2是一种橙黄色液体,遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体。
下列说法中不正确的是
A.S2Br2与S2Cl2结构相似,沸点S2Br2 > S2Cl2
B.S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl
C.S2Cl2中S显—1价
D.2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
【答案】C
【详解】
A. 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高;
S 2Br 2与S 2Cl 2结构相似,S 2Br 2 相以分子质量较大,所以沸点S 2Br 2 > S 2Cl 2,A 正确; B. 由题中信息分子结构与双氧水分子相似,双氧水的结构式为H-O-O-H ,所以S 2Cl 2的结构式为Cl-S-S-Cl ,B 正确;
C. 氯和硫都是第3周期元素,氯的非金属性较强,所以S 2Cl 2中Cl 显-1价,S 显+1价,C 错误;
D. 由题中信息S 2Cl 2遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体,可知反应后生成二氧化硫,所以S 2Cl 2与水发生反应的化学方程式为2S 2Cl 2+2H 2O =SO 2↑+3S↓+4HCl ,D 正确;故选C 。
17.有一瓶澄清的溶液,只可能含有 NH 4+、Na +、Mg 2+、Ba 2+、Fe 3+、Clˉ、Brˉ、Iˉ、CO 32ˉ、SO 42—中的几种,且浓度均为 0.1mol L —1。
进行以下实验: ①取少量溶液,滴加盐酸至溶液呈酸性,无明显现象。
②取少量溶液,滴加少许新制氯水,再加淀粉溶液,溶液变蓝
③取少量溶液,向其中逐滴加入 NaOH 溶液至碱性,过程中均无沉淀产生。
将此溶液分为两等份,第一份加热,有气体放出;第二份溶液中加入Na 2CO 3 溶液,有白色沉淀生成。
下列结论不正确的是
A .肯定含有的阳离子是 NH 4+、Ba 2+
B .肯定含有的阴离子是Iˉ、Clˉ、Brˉ
C .肯定不含有的离子是 Fe 3+、CO 32ˉ、SO 42ˉ
D .不能确定是否含有的离子是 Na + 【答案】D 【详解】
①取少量溶液,滴加盐酸至溶液呈酸性,无明显现象,说明该溶液中不含有23CO -
; ②取少量溶液,滴加少许新制氯水,再加淀粉溶液,溶液变蓝,说明原溶液中含有I -,因Fe 3+与I -不能共存,故不含Fe 3+;
③取少量溶液,向其中逐滴加入 NaOH 溶液至碱性,过程中均无沉淀产生,说明原溶液中不含有Mg 2+,将此溶液分为两等份,第一份加热,有气体放出,说明此溶液中含有NH 3•H 2O ,说明原溶液中含有+
4NH ;第二份溶液中加入Na 2CO 3 溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中含有Ba 2+,因Ba 2+与24SO -不能大量共存,故原溶液中不含有24SO -
; 通过实验确定的离子有:Ba 2+、+4NH 、I -,根据离子浓度均为 0.1mol L -1结合电荷守恒可知阴离子中一定含有Cl -、Br -,因此溶液中一定不含有Na +, 综上所述,答案为:D 。
【点睛】
高中阶段对于Na +的检验,常见方法有:①根据焰色反应确定,若颜色反应火焰为黄色,则说明溶液中含有钠元素;②可根据电荷守恒进行分析。
18.如图装置可以达到实验目的的是
选
项
实验目的 X 中试剂 Y 中试剂 A
用MnO 2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl 2 饱和食盐水 浓硫酸 B
用Na 2SO 3与浓盐酸制取并收集纯净干燥的SO 2 饱和Na 2SO 3溶液 浓硫酸 C
用Zn 和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H 2 NaOH 溶液 浓硫酸 D CaCO 3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO 2 饱和NaHCO 3溶液 浓硫酸 A .A
B .B
C .C
D .D
【答案】D
【分析】
X 之前的装置为发生装置,而集气瓶不能进行加热;X 和Y 装置为除杂装置,Y 之后的装置为气体的收集装置,其中导管长进短出,为向上排空气法收集气体。
【详解】
A .用MnO 2和浓盐酸制取Cl 2需要加热条件,图示装置不能完成,故A 错误;
B .用Na 2SO 3与浓盐酸制取SO 2,二氧化硫气体中会混有氯化氢气体,应用饱和的亚硫酸氢钠进行除杂,若用亚硫酸钠,二氧化硫会与亚硫酸钠发生反应,故B 错误;
C .氢气的密度比空气的密度小,所以应用向下排空气法进行收集,而图示方法用的是向上排空气法,故C 错误;
D .碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体中混有氯化氢气体,可以用饱和的碳酸氢钠进行除杂,后进行干燥可得到纯净的二氧化碳,故D 正确;
综上所述,答案为D 。
19.镁、铝、铁合金投入300mL 3HNO 溶液中,金属恰好溶解,分别转化成2+3+Mg Al 、和3+Fe ;还原产物为NO ,在标准状况下体积为6.72L 。
在反应后的溶液中加入300mL 某浓度的NaOH 溶液,金属阳离子恰好全部沉淀,干燥后测得质量为27.2g 。
下列有关推断正确的是( )
A .参加反应的3HNO 的物质的量为0.9mol
B .NaOH 的物质的量浓度为6-1mol L ⋅
C .参加反应的金属的质量为11.9g
D .3HNO 的物质的量浓度为3-1mol L ⋅
【答案】C
【分析】
镁、铝、铁合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al 3+、Fe 3+、Mg 2+离子,根据电子得失守恒、
原子守恒计算。
【详解】
将镁、铝、铁合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Al3+、Fe3+、Mg2+离子,根据电子守恒,金
属共失去电子的物质的量为:
6.72L
×(5-2)
22.4L/mol
=0.9mol,反应中金属失去电子的物质的
量=生成物硝酸盐中硝酸根离子的物质的量=生成碱中的氢氧根离子的物质的量,即:n(OH-)=n(NO3-)=0.9mol,则
A.参加反应的硝酸的物质的量为:n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO)=0.3mol+0.9mol=1.2mol,A选项错误;
B.沉淀达到最大量时,溶液中的溶质为硝酸钠,由钠离子守恒可知,氢氧化钠溶液的物质
的量浓度为:c(NaOH)=0.9
0.3
mol
L
=3mol/L,B选项错误;
C.反应后沉淀的质量=金属质量+m(OH-)=金属质量+0.9mol×17g/mol=27.2g,则金属的质量为:27.2g-15.3g=11.9g,C选项正确;
D.参加反应的硝酸的物质的量为:n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO)=0.3mol+0.9mol=1.2mol,硝酸的
物质的量浓度为:c(HNO3)= 1.2
0.3
mol
L
=4mol/L,D选项错误;
答案选C。
【点睛】
本题考查了混合物计算、物质的量浓度的计算,明确“反应中金属失去电子的物质的量=生成物硝酸盐中硝酸根离子的物质的量=生成碱中的氢氧根离子的物质的量”为解答本题的关键,注意电子守恒在计算中的应用。
20.铜与200mL一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成NO和NO2的混合气体,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1L2.2mol/LNaOH 溶液和1molO2,则下列说法正确的是
A.生成NO2的物质的量为0.9mol B.生成CuSO4的物质的量为2mol
C.原溶液中硝酸的浓度为2.5mol/L D.铜与混合酸反应时,硫酸未参加反应【答案】B
【分析】
根据题目,原溶液中NO3-完全反应,设生成xmol NO,ymolNO2,整个过程涉及化合价变化有Cu(0→+2)N(+5→+2,+5→+1),通入O2涉及化合价变化有O((0→-2)
N(+2→+5,+1→+5),则O2转移的电子与Cu转移的电子相同,1molO2转移4mol电子,可参与反应的Cu的物质的量为2mol,得到CuSO4的物质的量为2mol。
根据化合价升价守恒有3x+y=4;气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗2.2molNaOH溶液,有x+y=2.2,可得x=0.9,y=1.3,则原来硝酸的物质的量2.2mol,原溶液体积是200mL,浓度为11mol/L。
【详解】
A.根据分析,生成NO的物质的量为0.9mol,NO2的物质的量为1.3mol,A项错误;
B. 根据分析,生成CuSO4的物质的量为2mol,B项正确;
C. 根据分析,原溶液中硝酸的浓度为11mol/L,C项错误;
D. 铜与混合酸反应时,硫酸提供酸性环境,氢离子参加反应,D项错误;
答案选B。
21.某固体X可能含有Na2O2、Fe2O3、Al2O3、SiO2、K2SO4、Na2SO3、NH4NO3、MgCl2中的一种或几种物质,进行如下实验以确定其组成:
下列说法不正确
...的是()
A.溶液1中不可能含有Cl-
B.气体1可能是二种气体的混合物
C.固体1可能是二种固体的混合物
D.固体X中,K2SO4和Na2SO3两种物质至少含一种
【答案】D
【详解】
固体X可能含有Na2O2、Fe2O3、Al2O3、SiO2、K2SO4、Na2SO3、NH4NO3、MgCl2中的一种或几种物质,Fe2O3、Al2O3、SiO2都难溶于水且与水不反应,K2SO4、Na2SO3、NH4NO3、MgCl2都为溶于水的盐;加入足量水,有气体1产生,则X中一定含有Na2O2,Na2O2与水的反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠与水反应放热;
A.因为MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀和NaCl,Mg(OH)2不溶于NaOH溶液,而固体X中加入足量水得到的固体1能与NaOH溶液反应得到溶液2,故固体1中不含Mg(OH)2,X中不含MgCl2,溶液1中不可能含Cl-,A正确;
B.若X中还含有NH4NO3,则固体X加入足量水后还会发生反应:
NH4NO3+NaOH Δ
NaNO3+NH3↑+H2O,气体1可能是O2、NH3的混合物,B正确;
C.若X中还同时含有Al2O3、SiO2,X与足量水反应后可能溶解部分Al2O3、SiO2,还有未溶解的Al2O3、SiO2在固体1中,Al2O3、SiO2都能溶于NaOH溶液,C正确;
D.溶液1中加入盐酸/BaCl2溶液产生白色沉淀,溶液1中可能含SO42-、SiO32-等,即溶液1中不一定含SO42-,则原固体X中不一定含有K2SO4、Na2SO3,D错误;
答案选D。
22.将18.0 g由Cu、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了5.4 g。
另取等质量的合金溶于过量稀HNO3中,生成了8.96 L NO(标准状况下),向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,则沉淀的质量为
A.22.8 g B.25.4 g C.33.2g D.无法计算
【答案】A
【详解】
将18.0克由Cu、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,只有铝参与反应,则合金质
量减少的5.4克为Al,物质的量为
5.4g
=0.2mol
27g/mol
;将合金溶于过量稀硝酸中,分别生
成Al3+、Fe3+、Cu2+离子,根据电子守恒,金属共失去电子的物质的量为
8.96L
×3=1.2mol
22.4L/mol
,其中0.2mol铝完全反应失去0.6mol电子,则Cu、Fe完全反应失去电子为1.2mol-0.6mol=0.6mol,反应中Cu、Fe失去电子的物质的量等于生成碱的氢氧根离子的物质的量,则n(OH-)=0.6mol,从金属单质转化为其氢氧化物,增加的是氢氧根离子的质量,所以反应后沉淀的质量(包括氢氧化铝)等于18.0g+0.6mol×17g/mol=28.2g,但是加入过量氢氧化钠后,不会生成氢氧化铝沉淀,开始合金质量减少了5.4g,所以反应后氢氧化铜、氢氧化铁的质量为28.2g-5.4g=22.8g,答案选A。
23.将一定质量的镁、铜合金加入稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol·L-1NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则下列有关叙述中正确的是
A.加入合金的质量可能为9.6g
B.沉淀完全时消耗NaOH溶液体积为150mL
C.参加反应的硝酸的物质的量为0.4mol
D.溶解合金时产生NO气体体积2.24L
【答案】C
【详解】
沉淀为M(OH)2,根据化学式知,生成沉淀的质量比原合金的质量增加的量是氢氧根离子,
则n(OH-)=
5.1
17/
g
g mol
=0.3mol,根据氢氧根离子守恒n[M(OH)2]=
1
2
n(OH-
)=1
2
×0.3mol=0.15mol,根据金属原子守恒得金属的物质的量是0.15mol;
A.因为镁、铜的物质的量无法确定,则无法计算合金质量,故A错误;
B.由氢氧根离子守恒得n(OH-)=n(NaOH)=0.3mol,V(NaOH)=
0.3mol
3mol/L
=0.1L=100mL,故B
错误;
C.根据转移电子守恒得起氧化作用的硝酸的物质的量= 0.15mol2
52
⨯
-
=0.1mol,根据金属原
子守恒、硝酸根离子守恒得起酸作用n(HNO3)=2n[M(NO3)2]=2n(M)=0.15mol×2=0.3mol,所以参加反应硝酸的物质的量=0.1mol+0.3mol=0.4mol,故C正确;
D.由转移电子守恒得n(NO)=0.15mol2
52
⨯
-
=0.1mol,由于缺少标准状况这个条件,气体体
积无法计算,故D错误;答案为C。
24.将19.2g的铜屑投入到400 mL浓度均为0.5mol/L HNO3和H2SO4的混合溶液中,溶液增加的质量为
A.4.5 g B.9.9 g C.13.2 g D.14.7 g
【答案】B
【详解】
Cu与稀硫酸、稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4 H2O,据题可知
Cu的物质的量=19.2g
64
=0.3mol,氢离子的物质的量是0.4×(0.5+1.0 ) =0.6mol,硝酸根离子
的物质的量是0.4×0.5 =0.2mol,所以氢离子不足,当转移0.45mol的电子时参加反应的Cu
的物质的量=0.45
2
=0.225mol,产生NO的物质的量=
0.45
3
=0.15mol,参加反应的Cu的质量
是0.225×64=14.4g,生成NO的质量是0.15×30 =4.5g,所以溶液增重14.4-4.5=9.9g,故B正确;答案选B。
25.将一定量的锌与浓度为18.5mol/L的100mL浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成26.88L标准状况下的气体,反应后测得溶液中氢离子浓度为1.0mol/L,则生成的气体的物质的量之比为
A.n(SO2)/n(H2)=1/1 B.n(SO2)/n(H2)=4/1
C.n(SO2)/n(H2)=1/4 D.n(SO2)/n(H2)=3/2
【答案】A
【详解】
根据题意,发生反应的化学方程式为Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,设反应生成SO2的物质的量为x mol,生成氢气的物质的量为y mol,列方程为x+y=26.88÷22.4=1.2mol,2x+y=18.5×0.1-1.0×0.1÷2=1.8,解得
x=0.6mol,y=0.6mol,则n(SO2)/n(H2)=1/1,答案选A。
二、实验题
26.某中学学习小组模拟工业烟气脱硫(SO2)。
(1)甲组采用如下装置脱硫(部分装置略)。
① CaO脱硫后的产物是_________。
② b中品红很快褪色,说明脱硫效果不好。
下列措施能提高脱硫效果的是_____。
ⅰ. 加快SO2气体流速
ⅱ. 将堆集在一起的CaO平铺在整个玻璃管
ⅲ. 加热a,脱硫效果可能会更好
③ 小组拟通过CaO的增重评价其脱硫能力。
需要测量的数据是_______。