参与试题解析
一、选择题(本题共20道小题,每小题3分,共60分)
1.下列有关实验误差分析中,错误的是( )
A.中和滴定实验中,盛装待测液的锥形瓶没有润洗,对实验结果无影响
B.用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏低
C.用润湿的pH试纸测某溶液的pH,测定结果不一定有误差
D.测定中和热的实验中,将碱液缓慢倒入酸溶液中,所测中和热值偏低
【考点】中和滴定;配制一定物质的量浓度的溶液;中和热的测定.
【分析】A.盛装待测液的锥形瓶不能使用待测液润洗,否则待测液的物质的量偏大;
B.定容时俯视刻度线,则体积偏小;
C.中性溶液加水稀释pH不变;
D.测定中和热的实验中,将碱液缓慢倒入酸溶液中,会有热量散失到空气中.
【解答】解:解:A、盛待测液的锥形瓶没有润洗,对V(标)无影响,根据c(待)=可知,c(待)不变,故A正确;
B、用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,则所配溶液浓度偏高,故B错误;
C、中性溶液加水稀释pH不变,则用润湿的pH试纸测某溶液的pH,若该溶液为中性溶液,测定结果没有误差,故C正确;
D、测定中和热的实验中,将碱液缓慢倒入酸溶液中,会有热量散失到空气中,则所测中和热值偏低,故D正确.
故选:B.
【点评】本题考查了误差分析,题目涉及中和滴定、溶液配制、pH的测定、中和热的测定,明确实验原理是解决本题的关键,题目难度不大.
2.镁铁混合物13.8g溶解在足量某浓度的稀中,完全反应,其还原产物只有一氧化氮
(0.3mol),则向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,可生成的沉淀质量为( )
A.26 B.29.1g C.29.5g D.24g
【考点】有关混合物反应的计算.
【分析】Fe、Mg混合物与足量反应形成镁、铁的盐,金属完全溶解,再加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀为氢氧化镁、氢氧化铁,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量与氢氧化物中氢氧根的物质的量相等,根据电子转移守恒计算金属提供的电子物质的量,氢氧化物沉淀的质量为金属质量与氢氧根质量之和.
【解答】解:Fe、Mg混合物与反应形成镁、铁的盐,金属完全溶解,再加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀为氢氧化镁、氢氧化铁,
根据电子转移守恒可知,金属提供的电子物质的量=0.3mol×(5﹣2)=0.9mol,
根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量与氢氧化物中氢氧根的物质的量相等,故n(OH﹣)=0.9mol
沉淀的质量=m(金属)+m(OH﹣)=13.8g+0.9mol×17g/mol=29.1g,
故选B.
【点评】本题考查混合物的计算,侧重对解题方法技巧与守恒思想的考查,确定氢氧化物中氢氧根的物质的量是关键,难度中等.
3.为除去括号内的杂质,下列各选项中所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体
B.NaBr溶液(NaI),应加入适量的氯水、CCl4,进行萃取分液
C.NH4Cl溶液(FeCl3),应加入适量的氨水,过滤
D.CO2(CO),通过过量的灼热的氧化铜粉末
【考点】物质的分离、提纯的基本方法选择与应用;物质的分离、提纯和除杂.
【分析】A.碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠;
B.氯水与NaI、NaBr均反应;
C.氯化铁与氨水反应生成氢氧化铁和氯化铵;
D.CO与CuO反应生成Cu和二氧化碳.
【解答】解:A.碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,则通入过量的CO2气体可除杂,故A正确;
B.氯水与NaI、NaBr均反应,不能除杂,应选适量的溴水、CCl4,进行萃取分液,故B错误;
C.氯化铁与氨水反应生成氢氧化铁和氯化铵,则加入适量的氨水,过滤可除杂,故C正确;
D.CO与CuO反应生成Cu和二氧化碳,则通过过量的灼热的氧化铜粉末可除杂,故D正确;
故选B.
【点评】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质及发生的化学反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意除杂的原则,题目难度不大.
4.能大量共存于同一溶液中,且当加入另一种强电解质使水电离出的c(H+)=1×10﹣13 mol/L时又一定能发生反应的离子组是( )
①Na+、Ba2+、Cl﹣、HCO3﹣ ②K+、NH4+、CH3COO﹣、SO42﹣
③Ca2+、Cu2+、NO3﹣、SO32﹣ ④Fe3+、Na+、SCN﹣、Cl﹣
⑤Al3+、Na+、HCO3﹣、NO3﹣ ⑥Fe2+、Na+、NO3﹣、I﹣
⑦Ag+、NH4+、OH﹣、NO3﹣ ⑧Na+、K+、CH3COO﹣、NO3﹣.
A.①②⑥ B.②③⑥ C.①④⑧ D.③⑤⑦
【考点】离子共存问题;水的电离.
【专题】离子反应专题.
【分析】离子能大量共存于同一溶液中,说明离子之间不发生任何反应,使水电离出的c(H+)=1×10﹣13 mol/L,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能是碱性,离子能能发生反应,说明离子组中含有能与OH﹣或H+反应的离子.
【解答】①离子之间不发生任何反应,可存在于同一溶液中,HCO3﹣既能与OH﹣反应也能与H+反应而不能大量存在,故①选;
②离子可大量共存于同一溶液中,碱性条件下NH4+不能大量存在,酸性条件下CH3COO﹣不能大量存在,故②选;
③Ca2+、Cu2+与SO32﹣反应生成沉淀而不能大量共存,故③不选;
④Fe3+与SCN﹣发生络合反应而不能大量共存,故④不选;
⑤Al3+与HCO3﹣发生互促水解反应而不能大量共存,故⑤不选;
⑥离子可大量共存于同一溶液中,但在酸性条件下Fe2+、I﹣与NO3﹣发生氧化还原反应而不能大量共存,在碱性条件下Fe2+不能大量存在,故⑥选;
⑦Ag+、NH4+、OH﹣不能大量共存,故⑦不选;
⑧无论在酸性还是碱性条件下离子之间都不发生任何反应,可大量共存,故⑧不选.
故选A.
【点评】本题考查离子共存问题,题目难度中等,本题注意把握题目所给信息,解答该题的关键,注意掌握常见离子的性质.
5.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.向Fe2(SO4)3溶液中滴入KSCN溶液:Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3↓
B.向NaHCO3溶液中滴加少量Ca(OH)2溶液:Ca2++OH﹣+HCO3﹣=CaCO3↓+H2O
C.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至呈中性:2H++SO42﹣+Ba2++2OH﹣=2H2O+BaSO4↓
D.用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5I﹣+IO3﹣+3H2O=3I2+6OH﹣
【考点】离子方程式的书写.
【专题】离子反应专题.
【分析】A.硫氰合铁不是沉淀;
B.向NaHCO3溶液中滴加少量Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙、碳酸钠和水;
C.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至呈中性反应生成硫酸钡、硫酸钠和水;
D.酸性环境下不能生成氢氧根离子.
【解答】解:A.向Fe2(SO4)3溶液中滴入KSCN溶液,离子方程式:Fe3++3SCN﹣⇌Fe(SCN)3,故A错误;
B.向NaHCO3溶液中滴加少量Ca(OH)2溶液,离子方程式:Ca2++2OH﹣+2HCO3﹣=CaCO3↓+H2O+CO32﹣,故B错误;
C.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至呈中性,离子方程式:2H++SO42﹣+Ba2++2OH﹣=2H2O+BaSO4↓,故C正确;
D.用KIO3氧化酸性溶液中的KI,离子方程式:5I﹣+IO3﹣+6H+=3I2+3H2O,故D错误;
故选:C.
【点评】本题考查了离子方程式的书写,题目难度不大,明确反应的实质是解题关键,注意化学式的拆分、电荷守恒、原子个数守恒规律的应用.
6.已知下列实验事实:①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液;②将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝;③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液.下列判断不正确的是( )
A.化合物KCrO2中Cr元素为+3价
B.实验①证明Cr2O3是两性氧化物
C.实验②证明氧化性:Cr2O72﹣>I2
D.实验③证明H2O2既有氧化性又有还原性
【考点】氧化还原反应.
【专题】氧化还原反应专题.
【分析】①中,氧化铬与酸、碱反应生成盐和水,为两性氧化物;
②中,溶液变蓝,生成碘单质,则发生氧化还原反应,Cr元素的化合价降低,I元素的化合价升高;
③中,发生氧化还原反应,Cr元素的化合价由+3价升高为+6价,则过氧化氢中O元素的化合价降低,以此来解答.
【解答】解:A.化合物KCrO2中,K为+1价,O为﹣2价,由化合物中正负化合价的倒数和为0,则Cr元素为+3价,故A正确;
B.由反应①可知,氧化铬与酸、碱反应生成盐和水,为两性氧化物,故B正确;
C.由②中溶液变蓝,生成碘单质可知,发生氧化还原反应,Cr元素的化合价降低,I元素的化合价升高,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,证明氧化性为Cr2O72﹣>I2,故C正确;
D.实验③中发生氧化还原反应,Cr元素的化合价由+3价升高为+6价,则过氧化氢中O元素的化合价降低,所以证明H2O2有氧化性,故D错误.
故选D.
【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重基本概念及分析能力、知识迁移应用能力的考查,选项D为解答的易错点,题目难度不大.
7.下列说法中(NA代表阿伏加德罗常数的值),不正确的是( )
A.标准状况下,2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
B.常温下,2.3g Na完全与O2反应失去的电子数为0.1NA
C.100mL 18.4mol•L﹣1的硫酸与足量铜反应,生成二氧化硫的分子数小于0.92 NA
D.在密闭容器中加入1.5mol H2和0.5molN2,充分反应后可得到NH3分子数为NA
【考点】阿伏加德罗常数.
【专题】阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律.
【分析】A、标况下,2.24LCO和CO2混合气体的物质的量为0.1mol,然后根据CO和CO2均含1个碳原子构成来分析;
B、钠为1价金属,2.3g钠的物质的量为0.1mol,完全反应0.1mol钠失去0.1mol电子;
C、足量铜和浓硫酸反应随反应进行,硫酸浓度变稀后不和铜反应;
D、合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底.
【解答】解:A、标况下,2.24LCO和CO2混合气体的物质的量为0.1mol,而CO和CO2均含1个碳原子,故0.1mol混合气体中含0.1mol碳原子,故A正确;
B、2.3g钠的物质的量为0.1mol,0.1mol钠完全反应失去0.1mol电子,失去的电子数为0.1NA,故B正确;
C、100mL18.4mol•L﹣1的硫酸与足量铜反应,硫酸浓度变稀后不和铜反应,生成二氧化硫的分子数小于0.92NA,故C正确;
D、合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底,充分反应后可得到NH3分子数小于NA,故D错误.
故选D.
【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,难度不大.
8.将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是( )
A.2 mol/L NaOH的溶液 B.2 mol/L MgSO4的溶液
C.2 mol/L H2SO4的溶液 D.FeCl3溶液
【考点】胶体的重要性质.
【专题】溶液和胶体专题.
【分析】根据胶体的性质及所加物质的性质分析,胶体和电解质溶液能发生聚沉现象,Fe(OH)3沉淀能溶于强酸.
【解答】解:能使胶体聚沉的物质有电解质溶液和带相反电荷的胶体.
A、氢氧化钠能使Fe(OH)3溶胶聚沉,但不能溶解沉淀,故A错误;
B、MgSO4溶液能使Fe(OH)3溶胶聚沉,但不能溶解沉淀,故B错误;
C、稀硫酸是电解质溶液能使Fe(OH)3溶胶聚沉,但H2SO4可使Fe(OH)3沉淀溶解,故C正确;
D、FeCl3溶液能使Fe(OH)3溶胶聚沉,但不能溶解沉淀,故D错误.
故选C.
【点评】本题考查了胶体的性质,主要考查了胶体的聚沉、沉淀的溶解等,题目难度不大.
9.下列有关物质分类或归类正确的一组是( )
①液氨、液氯、干冰、碘化银均为化合物
②漂白粉、盐酸、水玻璃、氨水均为混合物
③明矾、小苏打、醋酸、次氯酸均为电解质
④Na2O2、Na2CO3、Na2SiO3均为钠盐.
A.①② B.②③ C.③⑤ D.①④
【考点】单质和化合物;混合物和纯净物;电解质与非电解质.
【专题】物质的分类专题.
【分析】①化合物是不同元素组成的纯净物,液氨是氨气属于化合物、液氯是单质;
②依据混合物是不同物质组成的分析;
③电解质是水溶液中或熔融状态下导电的化合物;
④含有钠元素的盐叫钠盐.
【解答】解:①液氨水液态氨气属于纯净的化合物、液氯是单质,干冰、碘化银均为化合物,故①错误;
②漂白粉主要成分为次氯酸钙和氯化钙的混合物,盐酸是氯化氢水溶液、水玻璃是硅酸钠水溶液、氨水为氨气水溶液均为混合物,故②正确;
③明矾、小苏打、醋酸、次氯酸,符合电解质概念,均为电解质,故③正确;
④Na2CO3、Na2SiO3均为钠盐,Na2O2没有酸根所以不是盐,所以不是钠盐,是氧化物,故④错误;
故选B.
【点评】本题考查了化学基本概念的理解和应用以及物质的分类,熟悉混合物、化合物、单质、化合物、电解质、非电解质等概念的分析即可判断,掌握物质的组成是解题关键,注意对于物质的分类,不同的角度得到不同分类方法,题目较简单.
10.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去).关于混合粉末的组成判断正确的是( )
A.一定含CuO和C
B.一定含Fe2O3、CuO和C
C.一定含CuO和C,一定不含Al
D.不管试剂a为H2O或饱和NaHCO3溶液,气体Z都为纯净物
【考点】物质的检验和鉴别的实验方案设计.
【专题】实验设计题.
【分析】能与Fe2O3、Fe、CuO、C、Al物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸;如果是浓硫酸,可以与Fe、C、Al单质发生氧化还原反应,浓硫酸被还原为SO2,C被氧化为CO2,Fe和Al被氧化为Fe3+和Al3+;如果是浓,则两种气体是CO2和NO2,其变化与加浓硫酸的反应相同.无论是那种浓酸均可以使两种氧化物Fe2O3、CuO转化为对应的盐.
【解答】解:能与Fe2O3、Fe、CuO、C、Al物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸;如果是浓硫酸,可以与Fe、C、Al单质发生氧化还原反应,浓硫酸被还原为SO2,C被氧化为CO2,Fe和Al被氧化为Fe3+和Al3+;如果是浓,则两种气体是CO2和NO2,其变化与加浓硫酸的反应相同,溶液X的组成中一定有铜离子,物质中一定有CuO,
混合物和浓酸之间反应,能得到两种气体,则一定含有单质C,其余的物质都无法判断是否存在,即物质中一定含有:CuO、C;
故选A.
【点评】本题考查物质的检验与鉴别,题目难度中等,试题综合性强,难度较大,有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力,该类试题需要注意的是进行物质的检验时,要依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等.
11.将足量的CO2不断通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中,生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为( )
A. B.
C. D.
【考点】钠的重要化合物.
【专题】元素及其化合物.
【分析】只要通入CO2,立刻就有沉淀BaCO3产生;将Ba(OH)2消耗完毕,接下来消耗NaOH,因而此段不会产生沉淀(即沉淀的量保持不变);NaOH被消耗完毕,接下来又因二氧化碳足量,还可以继续与上面反应的产物Na2CO3、BaCO3、反应,最后剩余沉淀为Al(OH)3.
【解答】解:通入CO2,依次发生:CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O、CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O、CO2+3H2O+2NaAlO2═2Al(OH)3↓+Na2CO3、CO2+H2O+Na2CO3═2NaHCO3,BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2,
由以上反应可知,图象应为C,
故选C.
【点评】本题考查元素化合物知识,侧重于二氧化碳通入混合溶液中的反应顺序的考查,注重运用基本知识解决新问题的能力,并且要考虑二氧化碳的充足会使生成物继续反应的问题.难度不大.
12.对于某些物质或离子的检验及结论一定正确的是( )
A.某物质的水溶液使红色石蕊试纸变蓝,该物质一定是碱
B.某气体能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝,该气体一定是氯气
C.某物质的水溶液中加入盐酸产生无色无味气体,该溶液一定含有碳酸根离子
D.往铁和稀反应后的溶液中滴入KSCN溶液,溶液显血红色,则该反应后的溶液中肯定有Fe3+,可能还有Fe2+
【考点】物质的检验和鉴别的基本方法选择及应用.
【专题】物质检验鉴别题.
【分析】A.某物质的水溶液使红色石蕊试纸变蓝,说明溶液呈碱性;
B.能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝的气体具有强氧化性;
C.加入盐酸产生无色无味气体,说明生成二氧化碳,可能为碳酸根离子或碳酸氢根离子;
D.溶液显血红色,说明生成Fe3+,但不能确定是否含有Fe2+.
【解答】解:A.某物质的水溶液使红色石蕊试纸变蓝,说明溶液呈碱性,但不一定为碱,可能为水解呈碱性的物质,故A错误;
B.能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝的气体具有强氧化性,不一定为氯气,也可能为二氧化氮气体,故B错误;
C.加入盐酸产生无色无味气体,说明生成二氧化碳,可能为碳酸根离子或碳酸氢根离子,故C错误;
D.溶液显血红色,说明生成Fe3+,如铁过量,可生成Fe2+,但不能确定是否含有Fe2+,故D正确.
故选D.
【点评】本题考查物质的检验和鉴别,为高考高频考点和常见题型,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握物质的性质的异同,检验时要注意排除干扰因素,难度不大.
13.进行化学实验必须注意安全,下列几种处理事故的方法正确的是( )
①浓H2SO4滴到皮肤上,先用水冲洗,再用布擦干
②酒精不小心洒在实验桌上,并燃烧起来,应立即用水扑灭
③不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
④镁带着火应用干粉灭火器灭火,不能用泡沫灭火器灭火
⑤实验时不慎被玻璃划破手指,引起轻微流血时,用三氯化铁溶液涂抹止血
⑥实验室取用少量白磷时,可将白磷取出,在空气中用小刀切割
⑦可在耐高温的石英坩埚中进行熔化氢氧化钠固体的实验.
A.①②⑦ B.③⑤ C.②④⑤ D.①③④
【考点】化学实验安全及事故处理.
【分析】①根据浓硫酸的强腐蚀性和溶于水放热的角度分析;
②酒精易溶于水,应用湿抹布盖灭;
③酸易溶于水;
④干粉的主要成分是碳酸氢钠(NaHCO3),他受热后生成纯碱、水和二氧化碳;
⑤血液可看作是胶体分散系;⑥白磷是磷元素的一种块状单质,有剧毒,其着火点为40℃,常温下在空气中很容易自燃.取用白磷时必须在水中切割;
⑦氢氧化钠是强碱,能和酸或酸性氧化物反应.
【解答】解:①浓硫酸溶于水并放热,且具有强腐蚀性,少量浓硫酸沾在皮肤上,应先用干抹布拭去,再用大量的水冲洗,最后涂上碳酸氢钠溶液,故①错误;
②酒精易溶于水,用水不能扑灭,应用湿抹布盖灭,故②错误;
③不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛,以最大程度减小对眼睛的危害,故③正确;
④由点燃的镁条能在二氧化碳中继续燃烧生成碳单质和氧化镁,不能用干粉灭火器灭火,故④错误;
⑤血液和氢氧化铁胶体都是胶体,带相反电荷的胶体能发生聚沉,故⑤正确;
⑥燃烧的条件是具有可燃物、温度达到该物质的着火点、与氧气接触,实验室取用少量白磷时,可将白磷取出,在空气中用小刀切割与氧气接触,温度达到该物质的着火点,很容易自燃,故⑥错误;
⑦石英的成分是二氧化硅,二氧化硅是酸性氧化物,能和氢氧化钠反应,所以不能在耐高温的石英坩埚中进行熔化氢氧化钠固体的实验,故⑦错误;
故选C.
【点评】本题考查化学实验安全及事故的处理,侧重于基本理论的理解和应用的考查,注意相关基础知识的积累,难度不大.
14.关于下列各实验的叙述中,不正确的是( )
A.
可用于实验室制备少量氯气或氨气
B.
可从a处加水的方法检验设置装置②的气密性
C.
实验室可用装置③收集HCl气体
D.
可用苯萃取碘水中碘的操作,并把苯的碘溶液从漏斗上口倒出
【考点】化学实验方案的评价.
【分析】A.图为固体与液体反应制备气体的装置,氯酸钾与浓盐酸反应生成氯气不需要加热、浓氨水与CaO制备氨气不需要加热;
B.可利用液面差不变检验气密性;
C.HCl密度比空气大,应选向上排空气法收集;
D.碘不易溶于水,易溶于苯,且分层在有机层在上层.
【解答】解:A.图为固体与液体反应制备气体的装置,氯酸钾与浓盐酸反应生成氯气不需要加热、浓氨水与CaO制备氨气不需要加热,图中装置可用于实验室制备少量氯气或氨气,故A正确;
B.可从a处加水,观察U型管两侧液面差不变检验装置②的气密性,故B正确;
C.HCl密度比空气大,应选向上排空气法收集,图中收集方法不合理,故C错误;
D.碘不易溶于水,易溶于苯,且分层在有机层在上层,则苯的碘溶液从漏斗上口倒出,故D正确;
故选C.
【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及常见气体的制备、气密性检查、混合物分离提纯等,把握反应原理及混合物分离提纯方法、物质的性质等为解答的关键,侧重分析与实验能力的综合考查,注意实验技能的训练,题目难度中等.
15.Fe与反应随温度和的浓度不同而产物不同.已知0.2mol HNO3做氧化剂时,恰好把0.4mol Fe氧化为Fe2+,则HNO3将被还原成( )
A.NH4+ B.N2O C.NO D.NO2
【考点】氧化还原反应的计算.
【专题】氧化还原反应专题.
【分析】0.2molHNO3做氧化剂时,氮元素的化合价会降低,0.4mol Fe氧化为Fe2+,化合价升高,铁原子失去电子,氮原子是得到电子,根据得失电子守恒来计算HNO3的还原产物中N元素的价态.
【解答】解:设被还原到的产物中,N元素的价态是x,则根据反应中得失电子守恒:0.4mol×(2﹣0)=0.2mol×(5﹣x),解得x=1,所以被还原到的产物中,N元素的价态是+1价,应该是N2O.
故选B.
【点评】本题是一道关于电子守恒的计算题,电子守恒的灵活应用是考试的热点,难度不大.
16.已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应:4Fe 2++4Na2O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+则下列说法正确的是( )
A.该反应中 Fe2+是还原剂,O2 是还原产物
B.4molNa2O2 在反应得到 8NA 的电子
C.Fe(OH)3既是氧化产物又是还原产物,每生成 4mol Fe(OH)3 反应过程转移电子 6mol
D.反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀
【考点】氧化还原反应.
【专题】氧化还原反应专题.
【分析】4Fe2++4Na2O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+中,Fe元素的化合价升高,过氧化钠中O元素的化合价升高也降低,以此来解答.
【解答】解:A.该反应中 Fe2+是还原剂,O2是氧化产物,故A错误;
B.4molNa2O2 在反应时,只有6molO得到电子,由﹣1价降低为﹣2价,共得到6NA 的电子,故B错误;
C.Na2O2是氧化剂和还原剂,Fe(OH)3 既是氧化产物又是还原产物,结合B选项可知每生成 4mol Fe(OH)3 反应过程转移电子 6mol,故C正确;
D.反应过程中看不到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀,故D错误;
故选C.
【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意过氧化钠为氧化剂也是还原剂,题目难度不大.
17.碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I﹣的形式存在,几种粒子之间有如图所示关系,根据图示转化关系推测下列说法不正确的是( )
A.可用KI淀粉试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘
B.足量Cl2能使湿润的KI淀粉试纸变白的原因可能是5Cl2+I2+6H2O═2HClO3+10HCl
C.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO3﹣
D.途径Ⅱ中若生成1mol I2,反应中转移的电子数为10NA
【考点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用.
【专题】卤族元素.
【分析】A.加碘盐中含有NaIO3,其在酸性条件下可被I﹣还原生成I2;
B.根据图示转化Ⅲ可知Cl2>NaIO3,氯气可以将碘氧化HIO3;
C.由途径I可知氧化性Cl2>I2,由途径Ⅱ可知氧化性I2<NaIO3,由途径Ⅲ可知氧化性Cl2>NaIO3;
D.根据转化关系2IO3﹣~I2~10e﹣计算判断.
【解答】解:A.加碘盐中含有NaIO3,其在酸性条件下可被I﹣还原生成I2,故用淀粉﹣KI试纸和食醋检验加碘盐,故A正确;
B.根据图示转化Ⅲ可知Cl2>NaIO3,已变蓝的淀粉﹣KI试纸褪色的原因可能是氯气将碘氧化为HIO3,反应方程式为5Cl2+I2+6H2O═2HClO3+10HCl,故B正确;
C.由途径I可知氧化性Cl2>I2,由途径Ⅱ可知氧化性I2<NaIO3,由途径Ⅲ可知氧化性Cl2>NaIO3,故氧化性的强弱顺序为Cl2>IO3﹣>I2,故C错误;
D.根据转化关系2IO3﹣~I2~10e﹣可知,生成1 molI2反应中转移的电子数为10NA,故D正确;
故选C.
【点评】本题综合考查卤素单质及其化合物的性质,侧重于考查氧化性强弱比较及应用,难度中等,根据转化关系判断氧化性强弱是解题关键.
18.下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示转化关系的是( )
选项 | X | Y | Z | 箭头上所标数字的反应条件 |
A | Na2O2 | NaOH | NaCl | ①常温遇水 |
B | Al2O3 | NaAlO2 | Al(OH)3 | ②通入CO2 |
C | NO | NO2 | HNO3 | ④加入铜粉 |
D | Cl2 | NaClO | HClO | ③加浓盐酸 |
A.A B.B C.C D.D
【考点】钠的重要化合物;氯气的化学性质;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;镁、铝的重要化合物.
【专题】元素及其化合物.
【分析】A.氯化钠不能够通过一步反应得到过氧化钠;
B.氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与碳酸反应生成氢氧化铝,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,氢氧化铝分解生成氧化铝;
C.一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成,分解生成二氧化氮,稀与铜反应生成一氧化氮;
D.氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸钠与碳酸反应生成次氯酸,次氯酸与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸与盐酸反应生成氯气.
【解答】解:A.氯化钠不能够通过一步反应得到过氧化钠,故A错误;
B.氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与碳酸反应生成氢氧化铝,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,氢氧化铝分解生成氧化铝,个物质之间通过一步反应可以实现,故B正确;
C.一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成,分解生成二氧化氮,稀与铜反应生成一氧化氮,各物质之间通过一步反应可以实现,故C正确;
D.氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸钠与碳酸反应生成次氯酸,次氯酸与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸与盐酸反应生成氯气,各物质之间通过一步反应可以实现,故D正确;
故选:A.
【点评】本题考查了物质之间的转化,明确物质的性质、熟悉发生的化学反应是解题关键,侧重对学生基础知识的检验和训练,题目难度不大.
19.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度(纵坐标/mol•L﹣1)和加入铁粉的物质的量(横坐标/mol)之间的关系如图所示.则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )
A.1:1:4 B.1:3:1 C.3:3:8 D.1:1:1
【考点】铁的化学性质;有关混合物反应的计算.
【专题】图像图表题;压轴题.
【分析】某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,由图可知,加入1molFe,亚铁离子的浓度的不变,则发生Fe+4HNO3═Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,再加入1molFe发生Fe+2Fe3+═3Fe2+,再加铁粉时亚铁离子的浓度增加,发生Fe+Cu2+═Fe2++Cu,以此来解答.
【解答】解:某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,由图可知,加入1molFe,亚铁离子的浓度的不变,
则发生Fe+4HNO3═Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,
1 4 1
再加入1molFe发生Fe+2Fe3+═3Fe2+,
1 2 3
所以n(HNO3)=4mol,原溶液中铁的物质的量n(Fe3+)=2mol﹣1mol=1mol,
再加铁粉时亚铁离子的浓度增加,
发生Fe+Cu2+═Fe2++Cu,
1 1
所以n(Cu2+)=1mol,
即溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1:1:4,
故选A.
【点评】本题考查铁的化学性质,明确图象中每段发生的化学反应是解答本题的关键,注意反应与图象的对应关系来解答,题目有一定难度,特别是溶液中铁离子浓度的判断.
20.霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物,它在酸性溶液中能发生如下反应:
下列说法中正确的是( )
A.1molMMF与足量NaOH 溶液共热,最多可消耗5molNaOH
B.可以用NaHCO3溶液区别MMF与化合物Ⅰ
C.化合物R 的分子式为C6H12NO2
D.MMF分子中含有三种官能团
【考点】有机物的结构和性质.
【分析】A.MMF中含2个﹣COOC﹣和酚﹣OH,均可与NaOH反应;
B.化合物Ⅰ含﹣COOH,与碳酸氢钠反应生成气体;
C.由原子守恒及水解规律可知,R为;
D.MMF分子中含酚﹣OH、﹣COOC﹣、碳碳双键、醚键等.
【解答】解:A.MMF中含2个﹣COOC﹣和酚﹣OH,均可与NaOH反应,则1mol MMF与足量NaOH溶液共热,最多可消耗3mol NaOH,故A错误;
B.化合物Ⅰ含﹣COOH,与碳酸氢钠反应生成气体,则可以用NaHCO3溶液区别MMF与化合物Ⅰ,故B正确;
C.由原子守恒及水解规律可知,R为,其分子式为C6H13NO2,故C错误;
D.MMF分子中含酚﹣OH、﹣COOC﹣、碳碳双键、醚键等,则不止三种官能团,故D错误;
故选B.
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重酯、羧酸性质及水解规律、有机物鉴别的考查,题目难度不大.
二、填空题(本题共3道小题,每小题8分,共30分)
21.某同学取一定量Fe 与Al 的混合物与一定量极稀的充分反应,已知的还原产物仅NH4NO3一种.在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol•L﹣1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示.试回答下列问题:
(1)图中OC 段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为 H++OH﹣═H2O .
(2)在图中DE 段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为 NH4++OH﹣═NH3•H2O .
(3)点B 与A 点沉淀物质的量的差值为 0.008 mol.
(4)C 点对应的氢氧化钠溶液的体积为 7 mL.
【考点】有关混合物反应的计算.
【专题】利用化学方程式的计算.
【分析】(1)O→C 之间没有沉淀生成,说明过量,O→C 之间发生的反应酸碱中和反应;
(2)D与E一段沉淀的量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH反应;
(3)E与F之间沉淀的量减少,为Al(OH)3溶解在氢氧化钠溶液中的量;
(4)利用电子守恒及发生的化学反应来计算.
【解答】解:(1)O→C 之间没有沉淀生成,说明过量,O→C 之间发生的反应酸碱中和反应,离子方程式为H++OH﹣═H2O,故答案为:H++OH﹣═H2O;
(2)D与E一段沉淀的量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH反应,反应的离子方程式为NH4++OH﹣═NH3•H2O,故答案为:NH4++OH﹣═NH3•H2O;
(3)由图可知,EF段消耗的氢氧化钠溶液为36mL﹣34m=2mL,故该计算参加反应的氢氧化钠为0.002L×4mol/L=0.008mol,根据Al(OH)3 +OH﹣=AlO2﹣+2H2O可知,Al(OH)3的物质的量为0.008mol,即为B、A的差值,故答案为:0.008;
(4)设Mg为xmol,Al为0.008mol,生成铵为(34﹣31)×0.001L×4mol/L=0.012mol,
由电子守恒可知,2x+0.008×3=0.012×8,
解得x=0.036mol,
滴加NaOH体积为31ml时,
发生反应为①H++OH﹣=H2O,②Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓,Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,
则C点氢氧化钠溶液的体积为31mL﹣×1000mL﹣×1000L=7mL,
故答案为:7.
【点评】本题考查金属与的反应、离子方程式的书写、氧化还原反应、化学计算等知识点,属于中等难度试题.解答此题关键是判断出的还原产物以及电子转移守恒的运用.
22.H2O2是在医疗、化工方面应用广泛的化学试剂.
(1)Na2O2、CaO2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢,实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液,则应选择的过氧化物是 BaO2 ;
(2)实验室可用H2O2与次氯酸钠反应制氧气,其中还原剂是 H2O2 ,写出该反应的化学方程式 H2O2+NaClO=H2O+NaCl+O2↑ ,生成0.5mol氧气,转移电子 1 mol;
(3)用酸性高锰酸钾溶液滴定法可测定双氧水中H2O2的含量,5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O,滴定终点的现象是 溶液由无色变成紫红色,且在半分钟内溶液颜色不褪去 ,某次滴定中消耗0.50mol/L的高锰酸钾溶液40.00ml,则此双氧水溶液中溶质的质量为 1.7g .
【考点】氧化还原反应的计算;过氧化氢.
【分析】(1)根据题目信息,实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液,说明生成了沉淀;
(2)过氧化氢与次氯酸钠的反应中因为ClO﹣中的氯元素的化合价为+1价,次氯酸根具有氧化性,则H2O2具有还原性;根据化合价变化确定电子的转移电子;
(2)酸性高锰酸钾溶液与H2O2反应,H2O2是还原剂被氧化,﹣2价氧元素的化合价全部升高,根据电子守恒配平方程式并进行相应计算.
【解答】解:(1)实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液,说明生成了硫酸钡沉淀,所以选用BaO2,
故答案为:BaO2;
(2)过氧化氢与次氯酸钠的反应中因为ClO﹣中的氯元素的化合价为+1价,次氯酸根具有氧化性,则H2O2具有还原性,反应的方程式为:H2O2+NaClO═H2O+NaCl+O2,生成一个氧气失去2个电子,所以生成0.5mol氧气,转移电子1mol,
故答案为:H2O2;H2O2+NaClO=H2O+NaCl+O2↑; 1;
(3)酸性高锰酸钾溶液与H2O2反应,H2O2是还原剂被氧化,﹣2价氧元素的化合价全部升高;而②中﹣2价氧元素的化合价没有全部发生变化,根据电子守恒,配平后的化学反应方程式为:5H2O2+2KMnO4+3H2SO4→2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O,滴定终点,溶液由无色变成紫红色,且在半分钟内溶液颜色不褪去,5H2O2~2KMnO4,消耗0.50mol/L的高锰酸钾溶液40.00ml,则双氧水的物质的量是:=0.05mol,质量是0.05mol×34g/mol=1.7g,
故答案为:溶液由无色变成紫红色,且在半分钟内溶液颜色不褪去;1.7g.
【点评】本题主要考查了过氧化氢的制备与性质,需要注意的是H2O2具有氧化性、还原性,遇到氧化剂时作还原剂,氧化产物为氧气;遇到还原时作氧化剂,还原产物为水.
23.立方烷( )具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点,因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点.下面是立方烷衍生物I的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)C的结构简式为 .
(2)③,⑤的反应类型为 取代反应、消去反应 .
(3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成:XY反应I的试剂与条件为 Cl2/光照 ,反应2的化学方程式为 .
(4)I与碱石灰共热可化为立方烷.立方烷的核磁共振氢谱中有 1 个峰.
(5)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有 3 种.
【考点】有机物的合成.
【专题】有机推断;结构决定性质思想;演绎推理法;有机物的化学性质及推断.
【分析】A发生取代反应生成B,B消去反应生成C,C应为,C发生取代反应生成D,E生成F,根据F和D的结构简式知,D发生加成反应生成E,E为,E发生消去反应生成F,F发生加成反应生成G,G发生加成反应生成H,H发生反应生成I,再结合问题分析解答.
【解答】解:A发生取代反应生成B,B消去反应生成C,C发生取代反应生成D,E生成F,根据F和D的结构简式知,D发生加成反应生成E,E发生消去反应生成F,F发生加成反应生成G,G发生加成反应生成H,H发生反应生成I,
(1)根据B和D结构简式的差异性知,C的结构简式为,故答案为:;
(2)通过以上分析中,③的反应类型为取代反应,⑤的反应类型为消去反应,故答案为:取代反应;消去反应;
(3)环戊烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成X,和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成Y,Y为,在铜作催化剂加热条件下发生氧化反应生成,所以反应I的试剂和条件为Cl2/光照,反应2的化学方程式为,
故答案为:Cl2/光照;;
(4)I与碱石灰共热可化为立方烷,核磁共振氢谱中氢原子种类与吸收峰个数相等,立方烷中氢原子种类是1,所以立方烷的核磁共振氢谱中有1个峰,
故答案为:1;
(6)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,两个H原子可能是相邻、同一面的对角线顶点上、通过体心的对角线顶点上,所以其可能的结构有3种,
故答案为:3.
【点评】本题考查了有机物的合成,涉及反应条件的判断、反应方程式的书写、同分异构体种类的判断等知识点,明确有机物中含有的官能团及其性质是解本题关键,会根据已知物质结构确定发生的反应,题目难度中等.
三、实验题(本题共1道小题,共10分)
24.某强酸性溶液X可能含有Ba2+、A13+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32﹣、SO32﹣、SO42﹣、Cl﹣、NO3﹣中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如图:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是 Al3+、NH4+、Fe2+、SO42﹣ ,不能确定是否含有的离子是 Fe3+、Cl﹣ .
(2)写出生成A的离子方程式: 3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O .
(3)1.0mol/L的E溶液与2.0mol/LF溶液等体积混合完全反反应后,溶液中各离子的浓度大小关系为 c(NH4+)>c(NO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+) .
(4)假设测定A、F、I均为0.10mol,50mL X溶液中n(H+)=0.40mol,当沉淀C物质的量大于0.70mol时,溶液X中还一定含 Fe3+ .
【考点】无机物的推断;常见离子的检验方法.
【专题】无机推断;物质检验鉴别题.
【分析】强酸性溶液中一定不会存在CO32﹣和SO32﹣离子,加入过量钡生成沉淀,则该沉淀为BaSO4沉淀,说明溶液中含有SO42﹣离子,生成气体A,A连续氧化生成D和E,则A为NO,D为NO2,E为HNO3,说明溶液中含有还原性离子,一定为Fe2+离子;溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为NH3,说明溶液中含有NH4+离子;
溶液H中溶于CO2气体,生成沉淀I,则I为Al(OH)3,H为NaAlO2,说明溶液中含有Al3+离子;溶液中含有Fe2+离子,就一定不含NO3﹣离子,含有SO42﹣离子就一定不含Ba2+离子,不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl﹣,以此解答.
【解答】解:(1)在强酸性溶液中一定不会存在CO32﹣和SO32﹣离子,加入过量钡生成沉淀,则该沉淀为BaSO4沉淀,说明溶液中含有SO42﹣离子,生成气体A,A连续氧化生成D和E,则A为NO,D为NO2,E为HNO3,说明溶液中含有还原性离子,一定为Fe2+离子,溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为NH3,说明溶液中含有NH4+离子,溶液H中溶于CO2气体,生成沉淀I,则I为Al(OH)3,H为NaOH和NaAlO2,说明溶液中含有Al3+离子,溶液中含有Fe2+离子,就一定不含NO3﹣离子,含有SO42﹣离子就一定不含Ba2+离子,不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl﹣,一定不含有CO32﹣、SO32﹣;
故答案为:Al3+、NH4+、Fe2+、SO42﹣;Fe3+、Cl﹣;
(2)A为NO,生成A反应的离子方程式为3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,
故答案为:3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)1.0mol/L的E溶液与2.0mol/LF溶液等体积混合完全反反应后,生成NH4NO3,且溶液中还存在等量的NH3.H2O,NH3.H2O电离为主,溶液显碱性,则离子浓度大小为c(NH4+)>c(NO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故答案为:c(NH4+)>c(NO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+);
(4)A、F、I均为0.1mol,100mLX溶液中n(H+)=0.4mol,根据反应3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,可知亚铁离子为0.3mol,根据溶液电中性可知:n(H+)+2n(Fe2+)+3n(Al3+)+n(NH4+)=2n(SO42﹣),
n(SO42﹣)==0.7mol,当沉淀C物质的量>0.7mol时一定含有Fe3+离子,反之,含有Cl﹣离子,
故答案为:Fe3+.
【点评】本题考查无机物的推断及常见离子的检验,为高频考点,把握发生的反应、常见离子的检验为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意A、I为推断的突破口,题目难度不大.