5.常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是( )
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al(OH)3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
浓盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A.①③B.①④
C.②④D.②③
答案:
B
解析:
本题考查元素化合物之间的转化。
①中Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与强酸反应又能与强碱反应;②SiO2是酸性氧化物,能与NaOH反应,但不能与浓盐酸反应;③N2性质比较稳定,常温下与O2和H2都不能反应;④中Cu在常温下可与二者反应,反应的化学方程式分别为:
Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2、Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
6.(2016·蚌埠模拟)下列反应的离子方程式表示正确的是( )
A.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:
OH-+CO2===HCO
B.铜片跟三氯化铁溶液反应:
2Fe3++3Cu===3Cu2++2Fe
C.漂白粉溶液中通入少量SO2:
Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO
D.Fe3O4与稀硝酸反应:
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
答案:
A
解析:
铜的金属活动性比铁弱,不能置换出铁,B项应为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;ClO-具有强氧化性,可将SO2氧化为SO
,C应为Ca2++ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2H+;HNO3具有强氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+,D项反应为3Fe3O4+28H++NO
===9Fe3++NO↑+14H2O。
7.(2016·四川雅礼中学月考)美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。
下列有关该工艺的说法错误的是( )
A.该过程中,能量的转化形成只有两种
B.铝镓合金可以循环使用
C.铝镓合金与水反应的化学方程式为2Al+3H2O
Al2O3+3H2↑
D.总反应式为2H2O
2H2↑+O2↑
答案:
A
解析:
铝镓合金与水反应是将化学能转化为热能、太阳能电池是把光能转化为电能、电解是电能转化为化学能,A选项错误。
8.(2016·江淮十校联考)下列各组物质的溶液,不用其他试剂通过互滴即可鉴别的是( )
①NaOH、MgCl2、AlCl3、K2SO4
②CuSO4、Na2CO3、Ba(OH)2、H2SO4
③HNO3、NaAlO2或Na[Al(OH)4]、NaHSO4、NaCl
④NaOH、(NH4)2CO3、BaCl2、MgSO4
A.①②B.①③
C.①②④D.①③④
答案:
C
解析:
①NaOH滴入AlCl3先出现沉淀,然后逐渐溶解,AlCl3滴入NaOH开始无明显现象,后来出现白色沉淀,可鉴别出NaOH和AlCl3,然后把NaOH滴入另外两种溶液,出现沉淀的是MgCl2,无明显现象的是K2SO4,正确;②蓝色溶液为CuSO4,把CuSO4滴入另外三种溶液,无明显现象的是H2SO4,再把H2SO4滴入另外两种溶液,产生气体的是Na2CO3,正确;③互滴时HNO3与NaHSO4的现象相同,无法区别;④互滴时分别产生一种沉淀,一种气体的是NaOH,分别产生一种气体、两种沉淀的是(NH4)2CO3,与NaOH反应生成沉淀的是MgSO4,最后一种溶液是BaCl2,故C项正确。
9.(2016·江淮十校联考)下列图象与对应实验操作相符合的是( )
答案:
B
解析:
A项在水中慢慢通入氨气至过量,pH由7逐渐增大,错误;B项CO2首先与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,然后CO2与NaOH反应,沉淀质量不变,最后CaCO3与CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2,沉淀逐渐减小,正确;C项在CH3COOH溶液中慢慢滴加同浓度氨水至过量,导电能力先增大再减小,错误;D项AlCl3与氨水反应生成Al(OH)3,但沉淀不溶解,错误。
10.(2016·山东临沂一模)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
常温下铜片插入浓硫酸中
无明显现象
常温下铜在浓硫酸中钝化
B
将水蒸气通过灼热的铁粉
铁粉变成红棕色粉末
铁粉与水在高温下发生反应
C
将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中
溶液红色褪去
SO2具有漂白性
D
向某溶液中先加入稀盐酸,后加入氯化钡溶液
先加稀盐酸无明显现象,后加氯化钡溶液有白色沉淀生成
溶液中存在SO
答案:
D
解析:
A项常温下铜与浓硫酸不反应,但不是钝化,加热时铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,能发生钝化的金属是铝和铁,A不正确;B项高温下铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,四氧化三铁是黑色的,氧化铁是红棕色的,B不正确;C项SO2是酸性氧化物,与氢氧化钠溶液发生反应生成亚硫酸钠和水,溶液碱性降低,红色消失。
二氧化硫的漂白性不能漂白酸碱指示剂,C不正确;D项向某溶液中先加入稀盐酸,无明显现象,说明溶液中不存在Ag+、CO
等。
再加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明溶液中一定含有SO
,D正确,答案选D。
11.(2016·吉林九校一次摸底)有一未知的无色溶液,只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H+、OH-):
H+、NH
、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO
、CO
、SO
,现取三份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生。
②第二份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99g。
③第三份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图。
根据上述实验,以下推测不正确的是( )
A.原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO
B.不能确定原溶液是否含有K+、NO
C.原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH
,且n(Mg2+)
n(Al3+)
n(NH
)=1
1
2
D.实验所加的NaOH的浓度为2mol·L-1
答案:
D
解析:
溶液是无色的,所以Cu2+一定不存在;通过图象知,在加入过量的氢氧化钠的过程中,一开始就有沉淀生成,说明不含有H+;沉淀部分溶解,推断一定含有Al3+;K+不能和中学常见物质反应产生特殊现象进行判断,只能用焰色反应判断,①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生,推断一定有CO
、SO
两种中的一种,因通过图象知含有Al3+;铝离子和碳酸根离子发生双水解,不能共存,所以推断一定不含有CO
、一定含有SO
;②第二份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99g,推断生成3×10-2molBaSO4,所以n(SO
)=3×10-2mol;③第三份说明不含有H+,一定含有Al3+;图象中有一段平台,说明加入OH-时无沉淀生成,有NH
,NH
+OH-===NH3·H2O,最后溶液中有沉淀,说明溶液中含Mg2+,根据消耗氢氧化钠的体积结合化学方程式计算n(Mg2+)
n(Al3+)
n(NH
)=1
1
2。
通过此实验无法判断是否含有K+、NO
;无法计算氢氧化钠的浓度。
故答案选D。
12.下列除去杂质的方法不正确的是( )
A.镁粉中混有少量铝粉:
加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+
C.用新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中的少量水
D.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:
加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤
答案:
B
解析:
B项中Fe3+(Al3+)
Fe(OH)3和Al(OH)3达不到除杂目的,可用Fe3+(Al3+)
Fe(OH)3和NaAlO2
Fe(OH)3
Fe3+。
13.向10.4gFe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入1mol·L-1的硫酸溶液140mL时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为( )
A.1.12gB.2.24g
C.3.24gD.6.42g
答案:
B
解析:
Fe3O4、Fe2O3和Cu的混合物中加入硫酸溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,溶液中溶质为CuSO4、FeSO4,硫酸中H元素与Fe3O4、Fe2O3中O元素结合生成水,由水的分子式H2O可知,Fe3O4、Fe2O3中n(O)=n(H2SO4)=0.14L×1mol/L=0.14mol,若用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为氧化物中氧元素的质量,所以固体减少的质量为0.14mol×16g/mol=2.24g;故答案选B。
14.(2016·重庆巴蜀中学期中考试)磁性氧化铁与过量稀硝酸反应的化学方程式为:
Fe3O4+HNO3(稀)―→Fe(NO3)3+NO↑+H2O(未配平)。
下列有关说法正确的是( )
A.如果硝酸的量不足,则应该有Fe(NO3)2生成
B.上述反应配平后HNO3的化学计量数为10
C.23.2g磁性氧化铁完全溶解于稀硝酸中,转移0.1mol电子
D.若有0.1molHNO3被还原,则生成2.24LNO气体
答案:
C
解析:
本题考查氧化还原反应,意在考查考生对相关概念和原理的理解与应用能力。
硝酸具有强氧化性,Fe3O4与硝酸反应时只能生成Fe(NO3)3,而不会生成Fe(NO3)2,A错误。
配平后的化学方程式为:
3Fe3O4+28HNO3(稀)===9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O,B错误。
3molFe3O4完全反应转移3mol电子,则23.2gFe3O4(0.1mol)完全反应转移0.1mol电子,C正确。
D项未指明温度和压强,无法判断气体体积,D错误。
15.下列正确的是( )
A.氯化铝溶液中加入过量氨水:
Al3++4NH3·H2O===AlO
+4NH
+2H2O
B.浓烧碱溶液中加入铝片:
Al+2OH-===AlO
+H2↑
C.用浓NaOH溶液溶解Al2O3:
OH-+Al2O3===AlO
+H2O
D.可以用互滴法鉴别NaOH溶液与AlCl3溶液
答案:
D
解析:
A项应为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
;B项应为:
2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑;C项应为2OH-+Al2O3===2AlO
+H2O。
16.将15.6gNa2O2和5.4gAl同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL澄清溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则( )
A.最终得到7.8g沉淀
B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.反应过程中得到6.72L气体(标准状况下)
D.最终得到的溶液中c(NaCl)=2mol/L
答案:
A
解析:
加入的Na2O2的物质的量为
=0.2mol,加入的Al的物质的量为
=0.2mol。
加入后发生反应如下:
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
由反应物量的关系可知,0.2molNa2O2~0.4molNaOH~0.1molO2,0.2molAl~0.2molNaOH~0.2molNaAlO2~0.3molH2,所以NaOH过量,剩余NaOH的物质的量为0.2mol。
生成气体的物质的量为0.4mol,标准状况下体积为8.96L。
通入标准状况下的HCl气体的物质的量为
=0.3mol,通入后发生反应为NaOH+HCl===NaCl+H2O,NaAlO2+HCl+H2O===NaCl+Al(OH)3↓,根据反应物量的关系可知,剩余0.2molNaOH~0.2molHCl~0.2molNaCl,反应后剩余0.1molHCl,0.1molHCl~0.1molNaAlO2~0.1molNaCl~0.1molAl(OH)3,所以最终剩余0.1molNaAlO2,同时溶液中存在0.3molNaCl,最终得到的溶液中c(NaCl)=1.5mol/L。
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
二、非选择题(本题包括6小题,共60分)
17.(10分)(2015·重庆)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。
当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)NaN3是气体发生剂,受热分解产生N2和Na,N2的电子式为________。
(2)Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为______(已知该反应为置换反应)。
(3)KClO4是助氧化剂,反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。
KClO4含有化学键的类型为________,K的原子结构示意图为________。
(4)NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而发生分解,其化学方程式为__________________。
(5)100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N233.6L(标准状况)。
①用碱石灰除去的物质为____________;
②该产气药剂中NaN3的质量分数为____________。
答案:
(1)∶N⋮⋮N∶
(2)Fe (3)离子键和共价键
(4)2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O (5)①CO2、H2O ②65%
解析:
考查电子式,化学键类型,化学反应方程式的书写,化学计算等知识。
(1)氮原子最外层有5个电子,共用3对电子形成氮气分子,则N2的电子式为∶N⋮⋮N∶。
(2)因为Fe2O3与Na的反应为置换反应,所以Fe2O3作为氧化剂,与Na反应得电子生成还原产物Fe单质。
(3)KClO4属于含氧酸盐,所以KClO4含有化学键的类型为离子键和共价键,K是19号元素,原子结构示意图为
。
(4)NaHCO3热稳定性较差,受热分解生成碳酸钠、CO2和水,化学反应方程式为2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O。
(5)①碱石灰的主要成分是NaOH和CaO,所以用碱石灰除去的物质为CO2、H2O;
②标准状况下33.6LN2的物质的量为1.5mol,根据N原子守恒,该产气药剂中NaN3的质量分数为(1.5×2÷3)×65÷100×100%=65%。
18.(9分)新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水,在中性或酸性溶液中逐渐分解,在碱性溶液中稳定。
工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。
方法Ⅰ:
次氯酸盐氧化法。
工艺流程如图所示。
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:
________FeCl3+__________NaOH+__________NaClO===__________Na2FeO4+________
+________
,其中氧化剂是________(填化学式)。
(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为_______________________________________________
_______________________________________________。
(3)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质,可用重结晶法提纯,操作是:
将粗产品用________溶解,然后_______________________________________________。
方法Ⅱ:
电解法。
以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极液中加入KOH。
(4)电解时阳极发生反应生成FeO
,该电极反应方程式为
_______________________________________________。
答案:
(1)2 10 3 2 9 NaCl 5 H2O NaClO
(2)Na2FeO4+2KOH===K2FeO4+2NaOH
(3)稀KOH溶液 加入饱和KOH溶液,冷却结晶
(4)Fe+8OH--6e-===FeO
+4H2O
解析:
(1)反应中NaClO是氧化剂,还原产物是NaCl,根据原子守恒,可知反应式中需要补充NaCl和H2O。
根据化合价升降法配平化学方程式为2FeCl3+10NaOH+3NaClO===2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。
(2)根据
(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物,可知“转化”过程是在加入KOH溶液后,将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4。
(3)因为K2FeO4在中性或酸性溶液中能分解,所以需要将K2FeO4粗产品在稀KOH溶液中溶解,然后加入饱和KOH溶液,冷却结晶。
(4)电解时阳极铁在强碱性条件下被氧化为FeO
:
Fe+8OH--6e-===FeO
+4H2O。
19.(8分)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。
纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
工业ZnO
浸出液调pH约为5,
滤液
滤液
滤饼
ZnO
提示:
在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是________,发生反应的离子方程式为__________________;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是________。
(2)反应③的反应类型为________,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有________。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______________________________________________。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2,取干燥后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1g,则x等于________。
答案:
(1)Fe2+和Mn2+
MnO
+3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
2MnO
+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+
铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质
(2)置换反应 镍
(3)取少量水洗液于试管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净
(4)1
解析:
本题考查了离子除杂条件的选择、反应类型、离子检验、化学计算。
(1)在反应②中,高锰酸钾能将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,将Mn2+氧化为MnO2,通过调节溶液的pH而除去;若开始溶液的pH过低,Fe3+、Mn2+将很难生成沉淀而除去。
(2)在第一次滤液中含有的阳离子有Zn2+、Ni2+、H+等,加入锌后可将Ni置换出来,与H+反应置换出H2来;故在滤渣中还含有金属镍。
(3)反应④中生成的沉淀为ZnCO3,同时得到Na2SO4,故若沉淀未洗涤干净,洗涤液中应含有SO
,故只要对洗涤液中是否含有SO
进行检验即可。
(4)根据关系式ZnCO3·xZn(OH)2~(x+1)ZnO,可得
=
,故x=1。
20.(9分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。
a.浓H2SO4B.稀HNO3
c.NaOH溶液D.氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在________(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是________(注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为_______________________________________________。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是________。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为
_______________________________________________。
答案:
(1)c、d
(2)Fe3+ 取少量溶液加入酸性高锰酸钾溶液,溶液颜色变浅或褪去
(3)2Al+3Cu