第八章 化学与可持续发展 测试题(含解析) 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

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名称 第八章 化学与可持续发展 测试题(含解析) 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-24 15:00:12

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第八章《化学与可持续发展》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列有关叙述错误的是(  )
A.推广使用无磷洗衣粉主要是为了防止水体富营养化
B.高铁酸钾是一种新型自来水处理剂,有强氧化性可消毒杀菌,其还原产物能吸附水中杂质
C.石油裂解、煤的气化、海水制镁、纤维素制火棉等过程中都包含化学变化
D.测定有机物结构方法较多,如红外光谱、紫外光谱、质谱、核磁共振氢谱、同位素原子示踪法等
2.化学与生活密切相关。下列说法不正确的是( )
A.增长汽车排气管的长度可以降低尾气中CO和NO的含量
B.控制含磷洗涤剂的生产和使用,防止水体富营养化,保护水资源
C.用可降解的“玉米塑料”制作一次性饭盒,减少“白色污染”
D.油脂是重要的体内能源,是人体不可缺少的营养物质
3.工业上制取大量的乙烯和丙烯常采用
A.裂解 B.减压分馏 C.催化裂化 D.常压分馏
4.化学与生活密切相关。下列说法不正确的是
A.矿泉水富含人体必需的营养物质
B.用75%的酒精灭活新型冠状病毒
C.食物纤维不能被人体吸收利用,却是不可或缺的一部分
D.过多服用阿司匹林(乙酰水杨酸)引起酸中毒,可注射NaHCO3溶液解毒
5.不需要通过氧化还原反应就能从海水中获得的物质是
A.液溴 B.精盐 C.钠 D.烧碱
6.成人每天铁适宜的摄入量为15-20mg。我国实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施进行补铁,缺铁会导致缺铁性贫血,铁强化剂中的铁是
A.铁单质 B.铁离子 C.铁元素 D.铁粉
7.化学与生产、生活、环保等密切相关,下列说法正确的是
A.煤的气化、液化与石油的裂化、分馏均为化学变化
B.人体各种体液都有一定的pH,以保证正常的生理活动
C.“硫黄能化金银铜铁,奇物”,说明硫能与Cu、Ag化合生成CuS、Ag2S
D.古代记载文字的器物——甲骨,其主要成分是硅酸钙
8.化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A.燃煤脱硫有利于实现“碳达峰、碳中和”
B.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自Fe2O3
C.“方家以磁石磨针锋,则能指南”中的磁石主要成分为Fe3O4
D.“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,铁合金的硬度和熔点比纯铁高
9.海洋是一个巨大的宝藏,期待着人们的开发和利用,下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是
A.单质溴 B.单质镁 C.烧碱 D.食盐
10.工业上,通常用热分解法冶炼的金属是
A.Al B.Fe C.Cu D.Ag
11.下列说法不正确的是
A.改燃煤为燃气,可以减少废气中SO2等有害物质的排放量,是治理“雾霾”等灾害天气的一种措施
B.向煤中加入适量石灰石,使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3,可减少对大气的污染
C.大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO2,从而使雨水的pH<5.6,形成酸雨
D.硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质
12.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣及泥沙,可将粗盐溶解于水,然后进行以下操作:①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加入适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是( )
A.④①③⑤② B.①④③⑤② C.⑤②④①③ D.③④①②⑤
二、非选择题(共10题)
13.铁和铝是日常生活中用途广泛的金属。
(1)常温下,可用铝和铁质容器盛装浓硫酸的原因是____________。
(2)但是铝制容器不能装NaOH等碱溶液,原因是(用离子方程式表示)_____________。
(3)工业上冶炼铝,反应的化学方程式为_____________。
(4)某实验小组利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。
①湿棉花的作用是_____________,试管中反应的化学方程式是___________。
②实验结束后,取出少量反应后的固体于试管中,加入过量盐酸,固体完全溶解,所得溶液中存在的阳离子是__________(填序号)。
a.一定有Fe2+、H+和Fe3+ b.一定有Fe2+、H+,可能有Fe3+
c.一定有Fe2+、Fe3+,可能有H+ d.一定有Fe3+、H+,可能有Fe2+
14.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生.下列属于未来新能源标准的是_____________
①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.①③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
15.利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下:
(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃水解生成A的化学方程式为_______________;“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是________________。
(2)“酸溶”时,Al2O3发生反应的离子方程式为__________________________。
(3)“氧化”时,发生反应的离子方程式为________________________________。
(4)“废渣”成分为______________(填化学式)。
(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是______________________。
(6)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为4[NH4Al(SO4)2·12H2O]2Al2O3 + 2NH3↑ + N2↑ + 5SO3↑ + 3SO2↑ + 53H2O,将产生的气体通过如右图所示的装置。则集气瓶中收集到的气体是____________(填化学式)。
16.海带是一种富含生物碘的海洋植物,碘是人体必需的微量元素,人体内碘的含量直接影响身体健康,为了防止缺碘,通常向食盐中加入碘酸钾(KIO3),以补充人体对碘的需求。各物质的密度、沸点如下表所示,图1为某兴趣小组从海带中提取碘单质的过程。
物质 乙醇 四氯化碳 裂化汽油 碘(晶体)
密度/g cm﹣3 0.789 1.595 0.71~0.76 4.93
沸点/℃ 78.5 76.8 25~232 184.35
回答下列问题:
(1)实验室焙烧海带时,用不到的仪器有________ (填选项字母)。
A.泥三角  B.三脚架  C.烧杯 D.坩埚 E.蒸发皿  F.酒精灯
(2)向浸取液中加入足量的双氧水和稀硫酸时,发生反应的离子方程式为___________。
(3)操作①中除用到玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有__________。
(4)试剂A的名称为________ (从上表给出的试剂中选择)。
(5)图2是进行蒸馏时的部分仪器,图中缺少的玻璃仪器的名称是_____________。
(6)工业上可用碘制取碘酸钾,其反应为I2+2KClO3═2KIO3+Cl2↑,下列有关叙述不正确的是________ (填选项字母)。
A.氧化性:I2>Cl2
B.每生成1 mol KIO3,转移5 mol e-
C.该反应是置换反应
D.反应物和生成物中均含有共价键
17.人类的生产和生活都离不开金属。
(一)金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示:
(1)由图可知人类最早使用的合金是___________;通过敲打可将金属材料打制成不同的形状,是利用了金属的___________性。
(2)北宋沈插在《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧,挹其水熬之则成胆矾(硫酸铜晶体),熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列叙述正确的是___________(填序号)
A.“苦泉”的溶质之一——CuSO4
B.“挹其水之”——蒸发溶剂
C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”——发生置换反应
(3)铝的利用距今100多年,现在铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,原因是________(用化学方程式表示)
(二)实验室探究铜的冶炼
已知:。有文献报道:在氢气还原氧化铜的一些实验中,得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体,在空气中溶于氨水得到蓝色溶液,某兴趣小组对此开展如下探究。
I、设计如图1实验装置,开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。
(4)图1中制取氢气的化学反应方程式为____________________________________________。
(5)实验开始时,___________(填序号)
A.先向长颈漏斗中加稀硫酸后点酒精灯 B.先点燃酒精灯加热后向长颈漏斗中加稀硫酸
(6)取反应后的红色固体于烧杯中,加入氨水并搅拌,观察到___________,证明固体产物有Cu2O。
II、探究反应生成Cu2O的变化情况。
称取若干份质量均为0.6000g的CuO,在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t),检测所得固体中Cu2O的质量(m),结果如图2。
(7)由图2可知,在氢气还原氧化铜反应过程中,Cu2O质量的变化趋势是____________。
(8)为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu2O,应采取的措施是___________。
III、探究反应生成Cu2O的原因。
为解释实验结果,兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:
假设1:经历,两个反应,且在同一条件下两个反应同时进行。
假设2:依次经历、、三个反应。
(9)结合探究II的结果,通过计算分析,假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是___________________。(写出合理的推理过程)
(三)用废铜屑生产硫酸铜晶体(CuSO4 5H2O)的流程如下:
(10)“溶解”时发生的化学反应方程式为___________________。
(11)“洗涤、干燥”过程中常用95%的酒精做洗涤剂,优点是_________。
(12)取10g CuSO4 5H2O,其受热脱水过程的热重曲线(剩余固体质量随温度变化的曲线)如图所示。则晶体CuSO4 3H2O存在的最高温度约为___________。
18.铝、铁是常见的两种金属,它们的单质及化合物在生活生产中处处可见。
(1)过量的铁和稀硝酸发生反应,产物是Fe(NO3)2和NO,写出该反应的化学方程式___________。
(2)实验室配制FeSO4溶液时,如果没有隔绝空气,FeSO4会被氧化为_______(填写化学式)。在该溶液中加入___________试剂,看到_____________________现象,证明溶液变质。
(3)KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾,常用作净水剂,请述其原因并写出有关的离子方程式____________________。
(4)已知Ba(AlO2)2可溶于水,下图表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。
由图可知c点的沉淀是________(填化学式),已知a-b时存在的沉淀是Al(OH)3和BaSO4,两者的物质的量:________比________多。
19.金属镁享有“国防金属”的美誉,目前世界上百分之六十的镁是从海水中提取的,主要反应为:MgCl2+Ca(OH) 2=Mg(OH) 2↓+CaCl2。若往200mL浓缩海水中加入0.37g Ca(OH)2使Mg2+沉淀完全,请计算:
(1)生成沉淀的物质的量________。
(2)该浓缩海水中Mg2+的物质的量浓度________。
20.已知丁烷在催化剂、加热、加压的条件下会以如下两种方式发生裂解:

现有1mol丁烷,其中有36%以方式①裂解,有24%以方式②裂解,还有40%没有裂解,则最终所得混合气体的平均摩尔质量是______________________。
21.工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示:
(1)物质C和M均为强氧化性物质,则C的电子式为__________,M的学化式为__________。
(2)反应⑤的化学方程式是______________________________。
(3)实验工业中常以海带为原料提取碘单质。实验室模拟该流程时,其中一个步骤是向海带灰溶解后的滤液中先滴入几滴稀硫酸,然后加入一定量的溶液X。则X溶液可以是__________。
A.HCl溶液 B.H2O2溶液 C.氨水 D.Cl2水
22.A~G为中学化学中常见的物质,B、E、F为单质,常温下,B是一种黄绿色气体,G为黑色固体。它们的相互转化关系如图所示,部分生成物未列出,试回答下列问题。
(1)写出下列物质的化学式:G_____
(2)F的一种氧化物常用做红色油漆和涂料,这种氧化物的俗称为_____。
(3)E为紫红色金属,在电气、电子工业中应用最广,也是人类发现最早的金属之一、写出E与C反应的离子方程式_____。
(4)将B与SO2等体积混合后,通入品红溶液中,观察到的现象是_____,涉及的化学方程式为_____。
(5)F的红棕色氧化物与铝粉的混合物高温下反应的化学方程式是_____,反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,_____(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无F的红棕色氧化物,理由是_____(只用离子方程式说明)。
参考答案:
1.D
A、水中磷元素可能来源于周围居民使用的洗衣粉中,则应减少含磷洗衣粉的使用,防止水体污染,故A不符合题意;
B、高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中杂质,故B不符合题意;
C、裂解是石油化工生产过程中,以比裂化更高的温度(700℃ 800℃,有时甚至高达1000℃以上),使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程,属于化学变化;煤的气化是煤与碳反应生成一氧化碳和氢气,属于化学变化;海水制镁由镁离子生成镁单质;火棉就是硝酸纤维,是硝酸和纤维素发生酯化反应生成;以上过程中都有新物质生成,包含化学变化,故C不符合题意;
D、质谱仪其实是把有机物打成很多小块,会有很多不同的分子量出现,其中最大的那个就是该有机物的分子量,不能测定结构,故D符合题意;
故选D。
2.A
A.增长汽车排气管的长度不能降低尾气中CO和NO的含量,A错误;
B.控制含磷洗涤剂的生产和使用,可以减少含磷物质的排放,可以防止水体富营养化,B正确;
C.用可降解的“玉米塑料”制作一次性饭盒,减少难降解塑料的使用,减少“白色污染”,C正确;
D.油脂是重要的体内能源,是人体不可缺少的营养物质,D正确;
答案选A。
3.A
裂解是深度裂化,以获得短链不饱和烃(主要为乙烯,丙烯,丁二烯等不饱和烃)为主要成分的石油加工过程。
A. 裂解是深度裂化,以获得短链不饱和烃(主要为乙烯,丙烯,丁二烯等不饱和烃)为主要成分的石油加工过程,A项正确;
B. 石油减压分馏的目的是将沸点较高的重油进行分离,可得到柴油、润滑油、石蜡等,B项错误;
C. 裂化的目的是为了提高轻质油(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,C项错误;
D. 常压分馏可以分馏得到石油气、汽油、煤油、柴油以及重油,D项错误;
答案选A。
4.A
A. 矿泉水含有人体必需的营养物质,不是富含,故A错误;
B. 用75%的酒精灭活新型冠状病毒,酒精主要使蛋白质变性,故B正确;
C. 食物纤维不能被人体吸收利用,在人体内其肠胃蠕动,是人体健康不可或缺的,故C正确;
D. 过多服用阿司匹林(乙酰水杨酸)引起酸中毒,可注射NaHCO3溶液解毒,碳酸氢钠与酸性物质反应,降低酸性,故D正确。
综上所述,答案为A。
5.B
海水中溶有氯化钠、溴化钠等多种无机盐,从其利用过程发生的反应判断是否氧化还原反应。
A. 从溴化钠(NaBr)制液溴(Br2)必有氧化还原反应,A项不符;
B. 海水经蒸发结晶得粗盐,再提纯得精盐,无氧化还原反应,B项符合;
C. 从海水中的钠离子(Na+)制得钠单质,必有氧化还原反应,C项不符;
D. 海水制得氯化钠后,电解饱和食盐水得烧碱,发生氧化还原反应,D项不符。
本题选B。
6.C
铁是人体不可缺少的微量元素,缺铁会引起贫血,在酱油中加入如铁强化剂乳酸亚铁可以预防贫血,因此铁强化剂中的铁是铁元素,不是铁离子,更不是铁单质和铁粉;
答案选C。
7.B
A.煤的气化、液化与石油的裂化属于化学变化,石油的分馏为物理变化,A错误;
B.由于各种酶其作用的适宜pH各不相同,故人体各种体液都有一定的pH,以保证正常的生理活动,B正确;
C.由于硫的氧化性较弱,硫与铜反应生成的是Cu2S,C错误;
D.古代记载文字的器物——甲骨,其主要成分是碳酸钙,D错误;
故答案为:B。
8.C
A.燃煤脱硫是减少二氧化硫的排放,减少酸雨的发生,与实现“碳达峰、碳中和”无关,故A错误;
B.Fe2O3为红棕色,不是青色,故B错误;
C.Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性,磁石主要成分是Fe3O4,故C正确;
D.合金的硬度比纯铁高,但熔点比其成分熔点低,故D错误;
答案为C。
9.D
A.可从海水中获得氯化钠,通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过氯气将溴离子氧化为溴单质,是化学变化,故A错误;
B.通过电解熔融的氯化镁得到镁,是化学变化,故B错误;
C.把从海水中获得的氯化钠配制成饱和食盐水,然后电解,即得烧碱、氢气和氯气,是化学变化,故C错误;
D.把海水经太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,故D正确;
故选D。
10.D
A.铝性质活泼,工业上用电解氧化铝的方法冶炼,故A不选;
B.铁性质较活泼,工业上用热还原法冶炼,故B不选;
C.铜性质较活泼,工业上用热还原法冶炼,故C不选;
D.银性质不活泼,工业上用热分解氧化物的方法制取,故D选;
故选D。
11.B
A.燃气中硫元素的含量比燃煤中低,废气中SO2的排放量减少,可治理“雾霾”等,A正确;
B.向煤中加入石灰石,最终可将SO2转化为CaSO4,从而减少对大气的污染,B不正确;
C.化石燃料燃烧排放的废气中含有SO2,能形成酸雨,C正确;
D.硫和氮的氧化物与雨水作用,最终形成硫酸和硝酸,可形成酸雨,D正确;
故选B。
12.C
除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣及泥沙,NaOH可除去镁离子,要先加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠去除过量的钡离子及钙离子,所以④碳酸钠溶液必须放在⑤氯化钡溶液之后,盐酸要放在最后,则合理的顺序为⑤②④①③,C项正确,
答案选C。
【点睛】粗盐提纯过程中要思考过量的除杂剂应该如何处理,理解为什么碳酸钠要放在氯化钡之后进行除杂,盐酸要放在过滤之后是解题的突破口。
13. 浓硫酸使铁、铝表面形成一层致密稳定的氧化膜(或使铁、铝钝化) 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ 2Al2O34Al+3O2↑ 提供水蒸气 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 b
试题分析:(1)常温下,浓硫酸使铁、铝表面形成一层致密稳定的氧化膜(或使铁、铝钝化)可用铝和铁质容器盛装浓硫酸,故答案为浓硫酸使铁、铝表面形成一层致密稳定的氧化膜(或使铁、铝钝化);
(2)铝能与NaOH溶液反应,反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑,故答案为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑;
(3)工业上用电解氧化铝的方法冶炼铝,反应的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑,故答案为2Al2O34Al+3O2↑;
(4)①因为是铁和水蒸气的反应,试管内有铁粉,所以湿棉花主要是提供水蒸气;铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式为:3Fe+4H2OFe3O4+4H2,故答案为提供水蒸气;3Fe+4H2OFe3O4+4H2;
②铁和水蒸气反应,产物为四氧化三铁和氢气,加入过量盐酸,固体完全溶解,必发生反应:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O,所以所得溶液中存在的阳离子是一定有Fe2+、H+,四氧化三铁黑色固体中可能含有过量的铁,可能将三价铁离子全部转化成二价铁离子,Fe+2Fe3+═3Fe2+,所以所得溶液中存在的阳离子是一定有Fe2+、H+,可能有Fe3+,故答案为b。
考点:考查了铝、铁及其化合物的性质的相关知识。
14.B
依据未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生的特点判断解答。
煤、石油和天然气都是化石燃料,不可再生,不是新能源;
常见新能源有:太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等,则属于未来新能源标准的是③⑤⑥⑦⑧。
答案选B。
15. AlN+3H2OAl(OH)3+NH3↑ 降低NH3在水中的溶解度,促使NH3逸出 Al2O3+6H+═2Al3++3H2O 2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O Fe(OH)3 防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3 N2
分析工艺流程和信息知向铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)中加水,90℃时,AlN水解生成氢氧化铝和氨气,然后加入盐酸酸溶,所得溶液为氯化铝、氯化亚铁和盐酸的混合液,加入漂白液,将Fe2+氧化为Fe3+,加入碳酸钠,Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去,喷雾干燥得到产品。
(1)根据题意知气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则A为氨气,则铝灰中AlN在90 ℃水解生成氢氧化铝和氨气,化学方程式为AlN+3H2OAl(OH)3+NH3↑;“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是降低NH3在水中的溶解度,促使NH3逸出。
(2)“酸溶”时,Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水,离子方程式为Al2O3+6H+═2Al3++3H2O。
(3)“氧化”时,溶液中的Fe2+在酸性条件下被漂白液中的ClO-氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O 。
(4)“废渣”成分为Fe(OH)3。
(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3。
(6)通过硫酸氢钠除去氨气和三氧化硫,通过高锰酸钾除去二氧化硫气体,最终收集氮气。
16. CE 2I﹣+H2O2+2H+═I2+2H2O 烧杯、漏斗 四氯化碳 温度计、锥形瓶 A
试题分析:(1)灼烧海带需要的仪器有:酒精灯、三脚架、泥三角及坩埚;
(2)浸取液中主要含有碘离子,与足量的双氧水和稀硫酸作用,会发生氧化还原反应,反应中I元素的化合价升高,O元素的化合价降低;
(3)分离不溶性固体和液体的方法是过滤,所以操作①为过滤,过滤需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯;(4)操作②为萃取分液,萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,溶质和萃取剂不反应,萃取剂和原来溶剂不能互溶;
(5)根据蒸馏操作方法判断需要仪器名称,然后找出还缺少的玻璃仪器名称;
(6)2KClO3+I2=2KIO3+Cl2中,Cl元素的化合价由+5价降低为0,I元素的化合价由0升高为+5,结合氧化还原反应中的基本概念判断。
解析:(1)灼烧海带用坩埚盛放海带,用带铁圈的铁架台放置泥三角,泥三角上放置坩埚,用酒精灯进行加热,所以焙烧海带时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台、酒精灯、泥三角,无需用到的仪器有烧杯、蒸发皿;
(2)焙烧所得的紫菜灰主要含有碘离子,与足量的双氧水和稀硫酸作用,会发生氧化还原反应,方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(3)操作①为过滤,过滤所用的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒,所以除用到玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗;
(4)操作②主要是把碘单质从水中萃取到四氯化碳溶液中,然后再分液,题干中提供的四中物质,乙醇和水能互溶,不能做萃取剂,裂化汽油含有不饱和碳碳双键能与碘发生加成反应,不能做萃取剂,四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以用四氯化碳作萃取剂;
(5)蒸馏操作中用到的仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶,还缺少的玻璃仪器为:温度计、锥形瓶;
(6)2KClO3+I2=2KIO3+Cl2中,Cl元素的化合价由+5价降低为0,I元素的化合价由0升高为+5,
A.元素的非金属性越强,则单质的氧化性越强,非金属性:Cl>I,则氧化性:Cl2>I2,故A错误;
B.由反应可知,每生成1 mol KIO3转移的电子数为(5-0)=5mole-,故B正确;
C.一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应为置换反应,则该反应是置换反应,故C正确;
D.KClO3和KIO3中含有离子键和共价键,故D正确;
点睛:萃取剂的选择要符合:① 和原溶液中的溶剂互不相溶; ② 对溶质的溶解度要远大于原溶剂; ③ 要不易于挥发; ④ 萃取剂不能与原溶液的溶剂反应。
17.(1) 青铜 延展
(2)ABC
(3)
(4)
(5)A
(6)溶液变蓝
(7)先增大后减小
(8)通入足量氢气,加热较长时间
(9)假设0.6000g CuO全部变成Cu2O时,其质量为0.54g,而由图2可知Cu2O的最大质量为0.3218g,所以两个反应同时进行
(10)
(11)酒精易挥发,无需加热烘干,可防止含结晶水晶体受热失去结晶水或有利于晶体快速干
(12)113℃
实验探究时,先利用锌与稀硫酸反应制取氢气,再用氢气还原氧化铜制取铜。由于氢气与空气混合加热时,易发生爆炸,所以应先制取氢气,并排尽试管内的空气后,再用酒精灯加热试管。
(1)由图可知,在公元前4500年,人类就步入青铜器时代,则人类最早使用的合金是青铜;通过敲打可将金属材料延长或拓宽,从而打制成不同的形状,是利用了金属的延展性。答案为:青铜;延展;
(2)A.从材料中可以看出,“苦泉”为硫酸铜溶液,其溶质之一——CuSO4,A正确;
B.通过去除水分,可制得胆矾,则“挹其水之”——蒸发溶剂,B正确;
C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,是Fe与CuSO4反应生成了Cu——发生置换反应,C正确;
故选ABC。答案为:ABC;
(3)铝在空气中表面易被氧化为氧化铝,氧化铝可保护内部的铝不被氧化,所以铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,原因是。答案为:;
(4)图1中,锌与稀硫酸反应制取氢气,化学反应方程式为。答案为:;
(5)为防止氢气与空气混合加热而发生爆炸,实验开始时,先向长颈漏斗中加稀硫酸后点酒精灯,故选A。答案为:A;
(6)题中信息显示:氧化亚铜为红色固体,在空气中溶于氨水得到蓝色溶液,则取反应后的红色固体于烧杯中,加入氨水并搅拌,观察到溶液变蓝,证明固体产物有Cu2O。答案为:溶液变蓝;
(7)从图中可以看出,在氢气还原氧化铜反应过程中,Cu2O质量的变化趋势是:先增大后减小。答案为:先增大后减小;
(8)从图中可以看出,加热时间越长,Cu2O的质量越小,则为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu2O,应采取的措施是:通入足量氢气,加热较长时间。答案为:通入足量氢气,加热较长时间;
(9)若按探究II的结果,0.6000g CuO全部变成Cu2O的最大质量为0.54g,与图中数据不符,则假设1中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是:假设0.6000g CuO全部变成Cu2O时,其质量为0.54g,而由图2可知Cu2O的最大质量为0.3218g,所以两个反应同时进行。答案为:假设0.6000g CuO全部变成Cu2O时,其质量为0.54g,而由图2可知Cu2O的最大质量为0.3218g,所以两个反应同时进行;
(10)“溶解”时,Cu与硫酸、H2O2发生反应,生成CuSO4等,化学反应方程式为。答案为:;
(11)“洗涤、干燥”过程中常用95%的酒精做洗涤剂,则酒精洗去杂质后,还能将固体表面的水分带走,所以其优点是:酒精易挥发,无需加热烘干,可防止含结晶水晶体受热失去结晶水或有利于晶体快速干。答案为:酒精易挥发,无需加热烘干,可防止含结晶水晶体受热失去结晶水或有利于晶体快速干;
(12)10g CuSO4 5H2O的物质的量为=0.04mol,则晶体转化为CuSO4 3H2O的物质的量也为0.04mol,质量为0.04mol×214g/mol=8.56g,对照图中温度,可得出存在的最高温度约为113℃。答案为:113℃。
【点睛】进行热重分析时,可依据金属元素的物质的量不变进行判断。
18. 3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O Fe2(SO4)3 KSCN溶液 溶液变为血红色 明矾水解生成胶状Al(OH)3,它具有很强的吸附能力,可以吸附水中的杂质并沉降,使水澄清,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ BaSO4 BaSO4 Al(OH)3
(1)过量的铁和稀硝酸发生反应,产物是Fe(NO3)2和NO,反应的化学方程式为3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;(2)实验室配制FeSO4溶液时,如果没有隔绝空气,FeSO4会被氧化为Fe2(SO4)3。在该溶液中加入KSCN溶液,溶液变为血红色,证明溶液变质;(3)KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾,明矾水解生成胶状Al(OH)3,它具有很强的吸附能力,可以吸附水中的杂质并沉降,使水澄清,常用作净水剂,有关的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;c点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解,此时产生的沉淀只有BaSO4;在a-b发生反应A12(SO4)3+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,由方程式可知,沉淀的物质的量: BaSO4比Al(OH)3多。
点睛:本题考查学生离子之间的反应知识,结合图象知识来考查,增加了难度,熟悉每一段图中对应的化学反应是解答本题的关键,根据整个过程中离子之间的反应以及用量来确定沉淀的量的多少。
19. 0.005mol 0.025mol/L
根据题干信息可得,n[Ca(OH)2]=0.37g÷74g/mol=0.005mol,则
(1)根据物质的量与化学计量数成正比可知n[Mg(OH)2]=0.005mol,即生成沉淀的物质的量为0.005mol,故答案为0.005mol;
(2)由(1)可知,n[MgCl2]=0.005mol,则n(Mg2+)=0.005mol,c(Mg2+)=0.005mol÷0.2L=0.025mol/L,故答案为:0.025mol/L。
20.36.25g·mol-1
先根据反应①、②计算出丁烷分解产物的总物质的量,分解过程中遵循质量守恒,则分解后气体总质量仍然为1mol丁烷的质量,然后结合M=计算最终所得混合气体的平均摩尔质量。
现有1mol丁烷,其中有36%以方式①裂解,有24%以方式②裂解,还有40%没有裂解;
发生反应①C4H10CH4+C3H6的丁烷为:1mol×36%=0.36mol,分解后气体总物质的量增大一倍,变为0.72mol;
发生反应②C4H10C2H6+C2H4的丁烷为:1mol×24%=0.24mol,分解后气体总物质的量增大一倍,变为0.48mol;
分解后气体总物质的量为:0.72mol+0.48mol+1mol×40%=1.6mol,丁烷分解过程中总质量不变,则最终所得混合气体的平均摩尔质量为:=36.25g/mol。
21. NaClO MgCl2(熔融)Mg+Cl2 BD
(1)电解MgCl2得到Cl2和Mg,其中Cl2有强氧化性,则C为Cl2,Cl2与NaOH溶液反应,产物中NaClO有强氧化性,则M为NaClO,物质C和M均为强氧化性物质,Cl2的电子式为 ;
(2)反应⑤为电解熔融的MgCl2生成镁和氯气,反应的化学方程式是MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;
(3)滴入X的目的是氧化溶液里的I-生成I2,同时考虑不引入新的杂质,可选择H2O2和Cl2,而盐酸和氨水无强氧化性,不能氧化I-,故答案为BD。
22.(1)MnO2
(2)铁红
(3)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(4) 品红溶液不褪色 SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(5) 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 不能 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Fe+2Fe3+=3Fe2+
A~G为中学化学中常见的物质,B、E、F为单质,常温下,B是一种黄绿色气体,说明是氯气,F的一种氧化物常用做红色油漆和涂料,说明该氧化物为氧化铁,则F为Fe,C为氯化铁,A和铁反应生成D,氯化铁和紫红色金属单质E反应生成D,A和G为黑色固体生成氯气,说明G为二氧化锰,A为HCl,D为氯化亚铁,则E为铜单质。
(1)根据前面分析的得到物质G的化学式为MnO2;故答案为:MnO2。
(2)F的一种氧化物常用做红色油漆和涂料,这种氧化物为氧化铁,其俗称为铁红;故答案为:铁红。
(3)E为紫红色金属,在电气、电子工业中应用最广,也是人类发现最早的金属之一,说明E为Cu,Cu与Fe3+反应生成Fe2+和Cu2+,其离子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
(4)将B与SO2等体积混合后,SO2、Cl2和H2O反应生成HCl和H2SO4,没有漂白性,因此通入品红溶液中,观察到的现象是品红溶液不褪色,涉及的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4;故答案为:品红溶液不褪色;SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。
(5)F的红棕色氧化物与铝粉的混合物高温下发生铝热反应,其反应的化学方程式是2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁,滴加KSCN溶液无明显现象,不能说明固体混合物中无F的红棕色氧化物,理由是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Fe+2Fe3+=3Fe2+;不能;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Fe+2Fe3+=3Fe2+