C.常温常压下,Se是固体,其最高价氧化物对应的水化物是H2SeO4
D.反应①中每有0.6molI2生成,转移电子数目为2.4NA
[解析]A项,①中Se是还原产物,I2是氧化产物;B项,由反应①可知氧化性:
SeO2>I2,由反应②可知氧化性:
H2SO4(浓)>SeO2,故氧化性:
H2SO4(浓)>SeO2>I2;D项,反应①中每有0.6molI2生成,转移电子数目为1.2NA。
[答案]C
11.(2013·安徽合肥)美国科学家通过“勇气”号太空车探测出水星大气中含有一种称为硫化羰(化学式为COS)的物质,已知硫化羰与二氧化碳的结构相似,但能在氧气中完全燃烧,下列有关硫化羰的说法正确的是( )
A.1mol硫化羰在氧气中完全燃烧时转移6mol电子
B.硫化羰可用作灭火剂
C.COS中含有共价键、离子键
D.硫化羰的沸点比CO2低
[解析]硫化羰在氧气中完全燃烧的化学方程式应为2COS+3O2
2CO2+2SO2,硫元素由-2价升高到+4价,A项正确;硫化羰可燃烧,B项错误;硫化羰与二氧化碳的结构相似,COS中只含共价键,C项错误;硫化羰比CO2的相对分子质量大,分子间的范德华力较大,沸点较高,D项错误。
[答案]A
12.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
①常温下,c(H+)/c(OH-)=1×10-12的溶液:
K+、AlO
、CO
、Na+
②加入苯酚显紫色的溶液:
K+、NH
、Cl-、I-
③使酚酞变红的溶液:
Fe3+、Al3+、NO
、SO
④使pH试纸变蓝的溶液:
NH
、Na+、SO
、Cl-
⑤无色溶液:
K+、Al3+、NO
、HCO
A.②③B.①③C.①D.①④⑤
[解析]①常温下,c(H+)/c(OH-)=1×10-12的溶液呈碱性,离子能大量共存;②加入苯酚显紫色的溶液中含Fe3+,Fe3+与I-不能大量共存;③使酚酞变红的溶液呈碱性,Fe3+、Al3+在碱性溶液中不能大量存在;④使pH试纸变蓝的溶液呈碱性,NH
不能大量存在;⑤中Al3+和HCO
不能大量共存。
[答案]C
13.(2013·山西大同)LiNi0.25Co0.75O2是锂离子电池的一种高性能的二元正极活性材料,其制备原理可表示为4Ni0.25Co0.75(OH)2+4LiOH+O2===4LiNi0.25Co0.75O2+6H2O(已知Ni与Co的化合价均有+2和+3)。
下列说法不正确的是( )
A.Ni0.25Co0.75(OH)2中Ni的化合价是+2
B.LiNi0.25Co0.75O2中Co的化合价是+3
C.该反应中LiOH是还原剂
D.该反应中O2是氧化剂
[解析]根据化合物中化合价代数和为0的原则,Ni0.25Co0.75(OH)2中Ni和Co的化合价均是+2,LiNi0.25Co0.75O2中Ni和Co的化合价均是+3,A、B项正确;该反应中LiOH既不是氧化剂,也不是还原剂,C项错误;O2得电子化合价降低,O2是氧化剂,D项正确。
[答案]C
14.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,如图为海水利用的部分过程。
下列有关说法正确的是( )
A.制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl
B.用澄清石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
C.在第③、④、⑤步骤中,溴元素均被氧化
D.工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁
[解析]B项,分别向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入澄清石灰水,均有白色沉淀产生,故不能鉴别;C项,第④步中,溴元素被还原,故不正确;D项,工业上采用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁,故不正确。
[答案]A
15.Na2O2、HCl、Al2O3三种物质在水中完全反应后并充分过滤,溶液中只含有Na+、H+、Cl-、OH-,且溶液呈中性,则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比可能为( )
A.3:
2:
1B.2:
4:
1
C.2:
3:
1D.4:
2:
1
[解析]本题考查金属化合物性质,中等题。
根据溶液呈中性。
则c(H+)=c(OH-),结合溶液中电荷守恒:
c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(Na+)=c(Cl-),故Na2O2、HCl的物质的量之比为1:
2,从而可以判断B对。
[答案]B
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、填空题(本题包括5个小题,共60分)
16.(本小题满分12分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下。
(1)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的新产品有H2、________、________或H2、________。
(2)步骤Ⅱ中用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为____________________。
(3)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料知:
Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图。
①实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件________。
②C中液体产物的颜色为________,为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是________。
③用离子方程式解释NaOH浓溶液的作用______________________________。
[解析]
(1)电解氯化钠溶液可以得到H2、Cl2和NaOH,如果考虑氯气与生成的氢氧化钠溶液反应则有NaClO生成。
(2)SO2吸收Br2的反应中,SO2是还原剂,Br2是氧化剂,离子方程式为Br2+SO2+2H2O===4H++SO
+2Br-。
(3)①由题给信息知Br2的沸点是59℃,因此蒸馏时要收集沸点是59℃的馏分,要控制好蒸馏的温度。
②C中是液溴,颜色是深红棕色;向NaBr溶液中通入氯气生成溴单质和氯化钠,分离的方法是加入萃取剂(如苯)后萃取,再分液。
③氢氧化钠浓溶液的作用是吸收挥发出的溴,因为溴蒸气有毒,反应的离子方程式为Br2+2OH-===BrO-+Br-+H2O。
[答案]
(1)Cl2 NaOH NaClO
(2)Br2+SO2+2H2O===4H++SO
+2Br- (3)①利用温度计控制水浴的温度,并收集59℃时的馏分
②深红棕色 分液(或蒸馏)
③Br2+2OH-===BrO-+Br-+H2O
17.(本小题满分10分)(2013·山西太原)高锰酸钾(KMnO4)和过氧化氢(H2O2)是两种典型的氧化剂。
(1)H2O2的结构式为________________________________________________________________________。
(2)下列物质中能使酸性KMnO4溶液褪色的是______(填序号)。
A.臭碱(Na2S) B.小苏打(NaHCO3)
C.水玻璃(Na2SiO3)D.酒精(C2H5OH)
(3)高锰酸钾、双氧水、活性炭常用于饮用水的处理,但三者联合使用时必须有先后顺序。
①在稀硫酸中,KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应:
氧化反应:
H2O2-2e-―→2H++O2↑
还原反应:
MnO
+5e-+8H+―→Mn2++4H2O
写出该氧化还原反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
②在处理饮用水时,活性炭应在高锰酸钾反应结束后投加,否则会发生反应:
KMnO4+C+H2O―→MnO2+X+K2CO3(未配平),其中X的化学式为________。
[解析]
(1)H2O2中每个原子都达到了稳定结构。
(2)A项中S2-、D项中的酒精(碳元素是-2价)都具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色;B、C项中的物质不与酸性KMnO4溶液反应。
(3)②KMnO4~3e-~MnO2,C~4e-~K2CO3,根据得失电子守恒有4KMnO4~12e-~3C,再结合原子守恒可得X是KHCO3。
[答案]
(1)H—O—O—H
(2)AD
(3)①5H2O2+2MnO
+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
②KHCO3
18.(本小题满分12分)A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如图所示的相互转化关系,所有反应物和生成物均已给出。
(1)若反应①②③均为水溶液中的置换反应,A、D、E均为卤素单质,则A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为____________,其中A的化学式是________。
(2)若B为一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体的水溶液,C是一种溶于强碱而不溶于B的白色絮状沉淀。
而反应①的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)若B是水,C是一种有磁性的化合物,E是一种无色、无味的有毒气体,则反应①的化学方程式是________________________________________________________________________。
(4)若B是一种淡黄色固体,绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D和E的循环。
化合物B的化学式为________,F的饱和溶液与足量E反应的离子反应方程式是________________________________________________________________________。
[解析]
(1)根据反应①②③均为水溶液中的置换反应,以及A、D、E均为卤素单质,可推知A、D、E中不可能有F2,应为Cl2、Br2、I2,显然D是I2,进而推出A是Br2,E是Cl2。
(2)B是氨水,C是Al(OH)3沉淀,D是铵盐,E是酸。
(3)C是Fe3O4,E是CO,D是H2,A为Fe。
(4)常见的淡黄色固体有Na2O2、FeS2、S等,根据D、E是植物光合作用和呼吸作用中的循环物质以及转化关系,可知D是氧气,E是CO2。
[答案]
(1)Cl2>Br2>I2 Br2
(2)3NH3·H2O+Al3+===3NH
+Al(OH)3↓ (3)3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2 (4)Na2O2 CO2+2Na++CO
+H2O===2NaHCO3↓
19.(本小题满分12分)(2013·石家庄一模)“84”消毒液与硫酸溶液反应可以制取氯气(NaClO+NaCl+H2SO4
Na2SO4+Cl2↑+H2O),为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置。
请回答:
(1)从①、②、③装置中选择合适的制气装置(A处)________(填写序号)。
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是__________________,说明该装置存在明显的缺陷,请提出合理的改进方法:
______________________________________________________________________。
(3)为了验证氯气的氧化性,将氯气通入Na2SO3溶液中,写出氯气与Na2SO3溶液反应的离子方程式:
____________________。
(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体,已知酸性:
盐酸>碳酸>次氯酸,该实验证明氯气与水反应的生成物中含有________。
[解析]
(1)根据给出的化学方程式可知反应物为液体,所以不能选用装置①;反应需要加热,所以只能选装置②。
(2)氯气中混有水蒸气时,会生成具有漂白性的HClO;为了检验具有漂白性的是次氯酸,而不是氯气,通入装置B中的应是干燥的氯气,因此需加干燥装置。
(3)氯气通入亚硫酸钠溶液中,亚硫酸钠被氧化成硫酸钠,氯气被还原为氯离子。
(4)酸性:
盐酸>碳酸>次氯酸,所以盐酸能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2,而次氯酸与碳酸氢钠溶液不反应。
[答案]
(1)②
(2)产生的氯气中含有水蒸气,两者反应生成次氯酸 在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置)
(3)Cl2+SO
+H2O===SO
+2Cl-+2H+
(4)HCl(或盐酸)
20.(本小题满分14分)铁是人体不可缺少的微量元素,摄入含铁的化合物可补充铁。
“速力菲”是市场上一种常见的补铁药物,下列表格是它的说明书:
【规格】每片含琥珀酸亚铁0.1g
【适应症】用于预防与治疗缺铁性贫血症。
【用量用法】成人预防量0.1g/日,成人治疗量0.2~0.4g/日,小儿用量:
预防量30~60mg/日,治疗量0.1~0.3g/日。
【储藏】避光、密封、在干燥处保存
(1)该药品中Fe2+会缓慢氧化,国家规定该药物中Fe2+的氧化率超过10%即不能再服用。
①为了检验某药店出售的“速力菲”是否被氧化,实验室可选用的最常用最灵敏的检验试剂为________(填试剂的名称)。
②实验室采用H2SO4酸化的KMnO4溶液对“速力菲”中的Fe2+进行滴定(假设药品中其他成分不与KMnO4反应)。
离子方程式如下:
aMnO
+bFe2++cH+===dMn2++eFe3++fH2O,当a=1时,b=________。
③称量上述含铁元素质量分数为20.00%的“速力菲”10.00g,将其全部溶于稀硫酸中,配制成1000.00mL溶液。
取出20.00mL,用0.01mol/L的KMnO4溶液滴定,用去KMnO4溶液12.00mL。
该药品可以服用吗?
______________(填“可以”或“不可以”),请通过计算简述理由:
________________________________________________________________________
(写出主要计算过程)。
(2)已知琥珀酸亚铁相对分子质量为172,琥珀酸为有机酸。
含23.6g琥珀酸的溶液与4mol/L100mL的氢氧化钠溶液恰好完全中和。
质子核磁共振分析显示,琥珀酸分子中只含有两种位置不同的氢原子。
写出琥珀酸溶液与氢氧化钠溶液完全中和的化学方程式(有机物须写结构简式):
________________________________________________________________________;
琥珀酸亚铁的化学式为__________________________________________________________________。
[解析]
(1)①检验是否有Fe3+可采用含有SCN-的试剂,现象是溶液变为红色。
②反应过程中锰元素化合价变化量为5,铁元素化合价变化量为1,根据氧化还原反应中元素化合价升降相等知,当a=1时,b=5。
(2)假设一个琥珀酸亚铁分子中含有一个Fe2+,则琥珀酸为二元羧酸,其相对分子质量为172-56+2=118;假设一个琥珀酸亚铁分子中含有两个Fe2+,则琥珀酸为四元羧酸,其相对分子质量为172-56×2+4=64,该数值与四个羧基矛盾,因此琥珀酸亚铁中只含有一个Fe2+,而且琥珀酸的相对分子质量为118,23.6g琥珀酸为0.2mol,与0.4molNaOH完全中和,验证了琥珀酸中含有两个羧基,分析计算可知琥珀酸的结构简式为HOOCCH2CH2COOH,琥珀酸亚铁的分子式为FeC4H4O4。
[答案]
(1)①硫氰化钾 ②5 ③不可以 n(Fe2+)=0.01mol/L×12.00×10-3L×5×(1000.00mL÷20.00mL)=0.03mol,m(Fe2+)=0.03mol×56g/mol=1.68g,该药物中Fe2+的氧化率为(10.00g×20.00%-1.68g)÷(10.00g×20.00%)=16.00%>10%,所以不可以服用
(2)HOOC—CH2—CH2—COOH+2NaOH―→
NaOOC—CH2—CH2—COONa+2H2O FeC4H4O4