陕西省西安市西安区县联考2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)

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名称 陕西省西安市西安区县联考2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)
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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 2024-02-22 19:36:49

文档简介

西安区县联考2023-2024学年高一上学期期末考试
化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。
第I卷(选择题)
本卷共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 能正确表示下列反应的离子方程式的是
A. 铝与硫酸铜溶液反应:Al+Cu2+=Al3++Cu
B. 碳酸钡溶于稀硝酸:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
C. 铁与稀盐酸反应:Fe+2H+=Fe3++H2↑
D. 醋酸除水垢:2CH3COOH+CaCO3=2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O
2. 2gNaOH固体分别加入到下列100mL液体中,溶液导电能力变化不大的是
A. 自来水 B. 含2.45gH2SO4的硫酸溶液
C. 含2.925gNaCl的溶液 D. 含4.25gNaNO3的溶液
3. 下列说法中不正确的是
①将硫酸钡放入水中不能导电,所以硫酸钡是非电解质
②氨溶于水得到氨水溶液能导电,所以氨水是电解质
③固态HCl不导电,熔融态的HCl可以导电
④NaHSO4电离时生成的阳离子有氢离子,所以是酸
⑤电解质放在水中一定能导电,非电解质放在水中一定不导电
A. 仅①④ B. 仅①④⑤
C. 仅②③ D. ①②③④⑤
4. 某蓝色液中含下列离子中的若干种:Cu2+、Na+、Ba2+、Cl-、、,各种离子的数目相等。取适量该溶液加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,滴加硝酸后仍存有沉淀。根据上述实验,以下推测不正确的是(已知:硫酸银会溶于硝酸)
A. 溶液中可能有Na+ B. 溶液中可能有Ba2+
C 溶液中可能有 D. 溶液中可能有
5. 下列有关Na2CO3和NaHCO3性质比较中,正确的是
A. 热稳定性:Na2CO3<NaHCO3
B. 常温时水溶液中的溶解度:Na2CO3<NaHCO3
C. 与稀盐酸反应快慢:Na2CO3<NaHCO3
D. 物质的量相同时,消耗盐酸:Na2CO3<NaHCO3
6. 在100mL0.1mol·L-1铝铵矾[NH4Al(SO4)2 12H2O]的水溶液中,逐滴滴入0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液,所得沉淀的质量与Ba(OH)2溶液的体积曲线如图所示[已知Ba(AlO2)2易溶易电离]。下列说法正确的是( )
A. a点溶液中大量存在的离子有NH4+和SO42-
B. b点溶液中c(NH3·H2O)约为0.1mol·L-1
C. a→b过程中,反应的只有SO42-
D. b→c过程中,反应的是Al(OH)3和NH4+
7. 如下图所示,A处通入湿润的Cl2,关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处红布条逐渐褪色,则D瓶中装的是
A. 稀盐酸 B. 饱和NaCl溶液 C. 浓硫酸 D. H2O
8. 下列说法不正确的是( )
A. 钠在空气中燃烧时,先熔化,再燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠
B. 青铜是我国使用最早的合金,钢是用量最大、用途最广的合金
C. 铝是地壳里含量最多的金属元素,在常温下,铝不能与氧气反应
D. 铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔,不能保护内层金属
9. 金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是
A. Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B. Cu→CuO→Cu(OH)2→CuCl2
C. Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D. Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
10. Na、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是
A. 三者与氧气反应均生成碱性氧化物
B. 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C. 制备NaCl晶体可将溶液蒸发结晶
D. 目前工业上冶炼Cu、Fe、Na时均采用电解法
11. 易拉罐的主要成分为铝合金,其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分,现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案、现象与结论均正确的是
选项 实验方案 现象与结论
A 加入盐酸 产生无色气体,含铝、铁、镁三种金属
B 加入NaOH溶液 有无色气体产生,含有镁、铝两种金属
C 加入盐酸后,向所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀,一定只含有镁
D 用盐酸溶解并放置一会儿后,加入KSCN溶液 溶液呈血红色,含有铁
A. A B. B C. C D. D
12. 2019年7月1日起,上海进入垃圾分类强制时代,随后西安等地也纷纷开始实行垃圾分类。这体现了我国保护环境的决心,而环境保护与化学息息相关,下列有关说法错误的是( )
A. 剩饭剩菜属于厨余垃圾
B. 可回收的易拉罐中含金属铝,可通过电解熔融氧化铝制取
C. 废旧电池中含有镍、镉等重金属,不能用填埋法处理
D. 含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO2和H2O
13. 下列说法中正确的是
A. 纯净物中一定存在化学键
B. 阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键
C. 只有金属元素和非金属元素化合时才能形成离子键
D. 离子化合物中可能含共价键,共价化合物中不含离子键
14. 13C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析。下列有13C的说法正确的是(  )
A. 13C的质量数是13,原子序数是6,核内有6个中子
B. 13C与金刚石、石墨、C60等互为同素异形体
C. 碳元素的相对原子质量为13
D. 13C是碳的一种核素,与12C互为同位素
15. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小,X与W同主族,Z原子最外层电子数是次外层的3倍。下列说法正确的是(  )
A. 原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)
B. 元素Z、W只能形成一种化合物
C. 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D. 只含X、Y、Z三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物
16. 科学工作者最近制造出第112号元素,其原子的质量数为277,这是迄今已知元素中最重的原子,关于该新元素的原子的下列叙述中正确的是(  )
A. 其核内中子数112
B. 其原子质量是12C的277倍
C. 其核内中子数与质子数之差为53
D. 其原子核外的电子数为277
第II卷(非选择题)
本卷均为必考题,共4大题52分。请考生将答案写在答题卡相应位置。
17. 实验小组对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响因素进行了探究,实验过程如下:实验1:探究pH对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响
1.室温下,加酸或碱调节0.1mol/LCr2(SO4)3溶液pH分别为2.00、4.10、6.75、8.43、10.03、13.37。
2.各取5mL上述溶液分置于6支试管中,分别向其中逐滴加入30%H2O2溶液,直至溶液不再发生变化,观察并记录现象。
pH对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响
试管 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
pH 2.00 4.10 6.75 8.43 10.03 13.37
起始现象 墨绿色 溶液 墨绿色 溶液 蓝色 浑浊液 蓝色 浑浊液 蓝色 浑浊液 亮绿色 溶液
终点现象 墨绿色 墨绿色 黄绿色 亮黄色 橙红色 砖红色
查阅资料:
①Cr3+为绿色,CrO为亮绿色,CrO为黄色。
②Cr3+较稳定,需用较强氧化剂才能将其氧化;CrO在碱性溶液中是较强的还原剂。
(1)Cr(OH)3为蓝色固体,写出⑤中生成蓝色沉淀的离子方程式_____。
(2)试管①②中溶液未发生明显变化,可能的原因是_____。
(3)④中沉淀溶解,溶液变为亮黄色,可能发生反应的离子方程式是_____。
(4)Cr(OH)3与Al(OH)3类似,具有两性。存在如下关系:Cr3++3OH-Cr(OH)3CrO+H++H2O。解释实验1中,随着溶液pH升高,终点溶液颜色变化的原因______。
实验2:探究温度对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响
各取5mLpH=13.50Cr2(SO4)3溶液分置于5支试管中,将其分置于0℃、25℃、50℃、75℃、100℃的水浴中,然后向试管中各滴加过量30%H2O2溶液,观察并记录实验现象:
温度对Cr(Ⅲ)与30%H2O2反应的影响
反应温度 0℃ 25℃ 50℃ 75℃ 100℃
起始现象 墨绿色
终点现象 红棕色 砖红色 橙红色 亮黄色 亮黄色
(5)随着反应温度的升高,反应后溶液颜色由红棕色向亮黄色转变,是因为生成的红色物质CrO(Cr为+5价)不稳定,自身发生氧化还原反应,随着温度升高会逐渐转化为亮黄色的CrO,同时生成氧气。发生反应的离子方程式是______。
(6)反应物浓度也是影响反应因素之一。请利用实验1给出的试剂,设计实验进行验证_____。
(7)综上所述,Cr(III)与过氧化氢的反应产物与_____密切相关。
18. 化学与资源利用、材料研制、环境保护等密切相关
(1)海水中蕴含的元素有80多种。
①海水中镁的总储量约为1.8×1015 t,海水里镁的存在形式是_________(填“游离态”或“化合态”)。
②海水经处理获得纯净的NaCl溶液,写出除去其中的离子方程式:_________。
(2)材料是人类生存和发展的物质基础,合理使用材料可以改善人类生活。
①铁和铝是两种常见的金属材料,在空气中铝比铁耐腐蚀的原因是___________。
②工业上常用铁器或铝器存储运输浓硫酸的原因是___________。
(3)保持洁净安全的生存环境已成为全人类的共识。二氧化硫是引起酸雨的一种主要物质,必须严格控制排放。酸雨降落到地面后,其中的亚硫酸在空气中被氧气逐渐氧化生成硫酸,使酸性进一步增强,写出这一过程的化学方程式:___________。
19. 金属A能够被磁铁所吸引,A及其A的化合物之间有如图的转化关系:
(1)写出A、C的化学式:A__;C___。
(2)检验B中阳离子试剂是___,现象是__。
(3)E→C的实验现象是__。
(4)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
A→D离子方程式___。
E→C的化学方程式___。
20. 金属镓(Ga)应用广泛,在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。
(1)镓(Ga)原子结构示意图,镓元素在周期表中的位置是__________。
(2)GaN是一种直接能隙(directbandgap)的半导体,自1990年起常用在发光二极管中。一种镍催化法生产GaN的工艺如图:
①“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是__________。
②“酸浸”操作的目的是__________。
③某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓:
仪器X中的试剂是__________(写名称)。加热前需先通入H2的作用是__________。
(3)As与N同主族,GaAs也是一种重要的半导体材料。
①下列事实不能用元素周期律解释的__________(填字母)。
a.碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3 b.非金属性:As>Ga c. 酸性:H3AsO4>H3AsO3
②废弃含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解,生成H3AsO4和Ga(NO3)3,写出该反应的化学方程式__________西安区县联考2023-2024学年高一上学期期末考试
化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。
第I卷(选择题)
本卷共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 能正确表示下列反应的离子方程式的是
A. 铝与硫酸铜溶液反应:Al+Cu2+=Al3++Cu
B. 碳酸钡溶于稀硝酸:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
C. 铁与稀盐酸反应:Fe+2H+=Fe3++H2↑
D. 醋酸除水垢:2CH3COOH+CaCO3=2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.电荷不守恒,正确的离子方程式为2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu,A错误;
B.碳酸钡不溶于水,不能写成离子形式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+= Ca2++H2O+CO2↑,B错误;
C.铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,正确的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,C错误;
D.醋酸是弱酸,水垢的主要成分是碳酸钙,不溶于水,醋酸除水垢的离子方程式为2CH3COOH+CaCO3=2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,D正确;
答案选D。
2. 2gNaOH固体分别加入到下列100mL液体中,溶液导电能力变化不大的是
A. 自来水 B. 含2.45gH2SO4的硫酸溶液
C. 含2.925gNaCl的溶液 D. 含4.25gNaNO3的溶液
【答案】B
【解析】
【详解】溶液导电能力大小看其中的离子浓度和离子所带电荷数。
A.依题意,投入后自来水离子浓度大幅增大,溶液导电能力变化大,A不符合题意;
B.依题意,投入后NaOH与H2SO4反应生成强电解质Na2SO4,且浓度变化不大,溶液导电能力变化不大,B符合题意;
C.依题意,投入后直接增加溶液中离子浓度,溶液导电能力变化大,C不符合题意;
D.依题意,投入后直接增加溶液中离子浓度,溶液导电能力变化大,D不符合题意;
故选B。
3. 下列说法中不正确的是
①将硫酸钡放入水中不能导电,所以硫酸钡是非电解质
②氨溶于水得到氨水溶液能导电,所以氨水是电解质
③固态HCl不导电,熔融态的HCl可以导电
④NaHSO4电离时生成的阳离子有氢离子,所以是酸
⑤电解质放在水中一定能导电,非电解质放在水中一定不导电
A. 仅①④ B. 仅①④⑤
C. 仅②③ D. ①②③④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】电解质是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物,电解质必须是在上述条件下自身能导电的化合物,而不是溶于水反应后再导电的物质,另外,电解质与物质的溶解性无关,与在溶液中的导电能力无关,紧扣条件,便可得到正确结论。
①将硫酸钡放入水中不能导电,但硫酸钡是电解质;②氨溶于水得到氨水溶液能导电,氨水是混合物,不是电解质,一水合氨是电解质;③固态HCl不导电,熔融态的HCl不能电离不能导电;④NaHSO4电离时生成的阳离子有氢离子,也有钠离子,不是酸是盐;⑤电解质放在水中不一定能导电,有些电解质在水中溶解度小,放在水中不能导电,但非电解质放在水中也不一定不导电,例如二氧化碳是非电解质,但溶于水后形成碳酸,碳酸为电解质,水溶液能导电。
故选D。
4. 某蓝色液中含下列离子中的若干种:Cu2+、Na+、Ba2+、Cl-、、,各种离子的数目相等。取适量该溶液加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,滴加硝酸后仍存有沉淀。根据上述实验,以下推测不正确的是(已知:硫酸银会溶于硝酸)
A. 溶液中可能有Na+ B. 溶液中可能有Ba2+
C. 溶液中可能有 D. 溶液中可能有
【答案】B
【解析】
【详解】溶液呈蓝色,则溶液中一定存在Cu2+。取适量该溶液加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,滴加硝酸后仍存有沉淀,氯化银不溶于硝酸,但硫酸银会溶于硝酸,所以一定存在氯离子,可能存在。由于溶液中各离子的数目相等,分两种情况讨论。①若溶液中有,则Ba2+一定不存在,根据电荷守恒和各种离子的数目相等,一定存在Na+,即存在Cu2+、Na+、Cl-,不能存在;②若溶液中无,则根据电荷守恒和各种离子的数目相等,一定存在,Na+和Ba2+一定不存在,即一定存在Cu2+、Cl-。综上所述一定不存在Ba2+。
故选B。
5. 下列有关Na2CO3和NaHCO3性质比较中,正确的是
A. 热稳定性:Na2CO3<NaHCO3
B. 常温时水溶液中的溶解度:Na2CO3<NaHCO3
C. 与稀盐酸反应快慢:Na2CO3<NaHCO3
D. 物质的量相同时,消耗盐酸:Na2CO3<NaHCO3
【答案】C
【解析】
【详解】A、碳酸氢钠不稳定,加热易分解生成碳酸钠,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故A错误;
B、常温时水溶液中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,故B错误;
C、碳酸为二元酸,碳酸钠先与盐酸反应生成碳酸氢钠,再继续与盐酸反应生成二氧化碳,而碳酸氢钠与盐酸反应直接生成二氧化碳,与盐酸反应时,碳酸氢钠反应快,故C正确;
D、1mol碳酸钠消耗2molHCl,1mol碳酸氢钠消耗1molHCl,物质的量相同时,消耗盐酸:Na2CO3>NaHCO3,故D错误;
故选C。
6. 在100mL0.1mol·L-1铝铵矾[NH4Al(SO4)2 12H2O]的水溶液中,逐滴滴入0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液,所得沉淀的质量与Ba(OH)2溶液的体积曲线如图所示[已知Ba(AlO2)2易溶易电离]。下列说法正确的是( )
A. a点溶液中大量存在的离子有NH4+和SO42-
B. b点溶液中c(NH3·H2O)约为0.1mol·L-1
C. a→b过程中,反应的只有SO42-
D. b→c过程中,反应的是Al(OH)3和NH4+
【答案】A
【解析】
【分析】0.01摩尔硫酸铝铵溶液中含有0.01摩尔铵根离子,0.01摩尔铝离子,0.02摩尔硫酸根离子。开始滴入氢氧化钡溶液后同时发生反应为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当铝离子沉淀完全时需要加入0.03摩尔氢氧根离子,即加入0.015摩尔氢氧化钡,加入的钡离子为0.015摩尔,硫酸根离子未完全沉淀,此时溶液含有硫酸铵,硫酸铝,开始到a再滴加氢氧化钡,生成硫酸钡沉淀,发生反应为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3·H2O,所以再滴加氢氧化钡,沉淀质量继续增加,当硫酸根离子完全沉淀时,共需加入0.02摩尔氢氧化钡,加入0.04摩尔氢氧根离子,铝离子反应掉0.03摩尔氢氧根离子,生成0.01摩尔氢氧化铝,剩余的0.01摩尔氢氧根离子恰好与铵根离子完全反应,此时溶液中铵根离子完全反应,此时溶液为氨水溶液。继续滴加氢氧化钡,氢氧化铝溶解,发生反应为A(OH)3+OH-=AO2-+2H2O,由方程式可知要是0.01摩尔氢氧化铝完全溶解,需再加入0.005摩尔氢氧化钡,此时溶液为氨水和偏铝酸钡溶液。
【详解】A、a点溶液铵根离子未反应,硫酸根离子未反应,正确,选A;
B、b点反应生成一水合氨0.01摩尔,则生成氨水的物质的量浓度为0.01/(0.1+0.2)=0.03mol/L,错误,不选B;
C、a→b过程中,硫酸根离子和铵根离子都反应,错误,不选C;
D、b→c过程中,反应的是氢氧化铝溶解,错误,不选D。
【点睛】本题考查铝化合物的性质及计算,难度比较大,清楚整个反应过程是解题的关键,注意铵根和铝离子之间存在,氢氧根离子首先与铝离子反应,而铵根离子与氢氧化铝同时存在,氢氧根离子首先与铵根离子反应,试题充分考查了学生的分析,理解能力及灵活应用所学知识的能力。
7. 如下图所示,A处通入湿润的Cl2,关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处红布条逐渐褪色,则D瓶中装的是
A. 稀盐酸 B. 饱和NaCl溶液 C. 浓硫酸 D. H2O
【答案】C
【解析】
【分析】Cl2没有漂白性,Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性,打开B阀后,湿润的Cl2能使C处红布条褪色;
【详解】A.若D瓶中装的是稀盐酸,关闭B阀时,湿润的Cl2经过D瓶,导入C处的仍是湿润的Cl2,则C处干燥的红布条会褪色,A不符合题意;
B.若D瓶中装的是饱和NaCl溶液,关闭B阀时,湿润的Cl2经过D瓶,导入C处的仍是湿润的Cl2,则C处干燥的红布条会褪色,B不符合题意;
C.若D瓶中装的是浓硫酸,关闭B阀时,湿润的Cl2经过D瓶,氯气被浓硫酸干燥,导入C处的是干燥的Cl2,Cl2没有漂白性,C处干燥的红布条不会褪色,C符合题意;
D.若D瓶中装的是H2O,关闭B阀时,湿润的Cl2经过D瓶,导入C处的仍是湿润的Cl2,则C处干燥的红布条会褪色,D不符合题意;
答案选C。
8. 下列说法不正确的是( )
A. 钠在空气中燃烧时,先熔化,再燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠
B. 青铜是我国使用最早的合金,钢是用量最大、用途最广的合金
C. 铝是地壳里含量最多的金属元素,在常温下,铝不能与氧气反应
D. 铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔,不能保护内层金属
【答案】C
【解析】
【详解】A. 钠是活泼金属,熔点低,钠在空气中燃烧时,先熔化,再燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠,故A正确;
B. 我国最早使用的合金是由铜、锡形成的青铜,目前世界上用途最广的合金是钢,如炊具、建筑材料等,故B正确;
C. 铝是地壳里含量最多的金属元素,铝是活泼金属,极易在空气中形成一层致密的氧化膜阻止铝进一步氧化,从而保护内层金属,不是铝不能与氧气反应,故C错误;
D. 铁合金易发生电化学腐蚀,氧化膜疏松,不能保护内层金属,易进一步氧化,应加防护措施,故D正确。
【点睛】本题主要考查了金属的性质,掌握钠、铝、铁合金的性质是解答关键,明确铝是活泼金属,由于在表面形成氧化膜,在空气中不需要特殊保护。
9. 金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是
A Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B. Cu→CuO→Cu(OH)2→CuCl2
C. Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D. Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
【答案】B
【解析】
【详解】A、钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠,能一步完成,A项不符合;
B、铜与氧气生成氧化铜,氧化铜不能一步到氢氧化铜,B项符合;
C、镁与盐酸生成氯化镁,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁,氢氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁,能一步完成,C项不符合;
D、铁与盐酸生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁在空气中被氧化生成氢氧化铁,能一步完成,D项不符合;
答案选B。
10. Na、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是
A. 三者与氧气反应均生成碱性氧化物
B. 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C. 制备NaCl晶体可将溶液蒸发结晶
D. 目前工业上冶炼Cu、Fe、Na时均采用电解法
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠与氧气点燃生成过氧化钠,过氧化钠不属于碱性氧化物,铁与氧气反应生成的四氧化三铁也不属于碱性氧化物,故A错误;
B.钠在空气中最终可得到碳酸钠,Fe还可以形成复杂的氢氧化物,Cu可以形成碱式碳酸铜等,故B错误;
C.将氯化钠溶液蒸发结晶可得NaCl晶体,故C正确;
D.冶炼Na用电解法,Fe、Cu用热还原的方法,故D错误;
故答案选C。
11. 易拉罐的主要成分为铝合金,其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。为确定铝合金中金属的成分,现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案、现象与结论均正确的是
选项 实验方案 现象与结论
A 加入盐酸 产生无色气体,含铝、铁、镁三种金属
B 加入NaOH溶液 有无色气体产生,含有镁、铝两种金属
C 加入盐酸后,向所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀,一定只含有镁
D 用盐酸溶解并放置一会儿后,加入KSCN溶液 溶液呈血红色,含有铁
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.因铝、铁、镁都能和盐酸反应产生气体,故不能确定含有铝、铁、镁三种金属,A项错误;
B.铝、铁镁中只有铝可与溶液反应生成无色气体,不能证明含有,B项错误;
C.加入盐酸后,向所得溶液中再加入少量溶液产生白色沉淀,则合金中可能含有镁,也可能含有铝,C项错误;
D.铁单质与盐酸反应生成亚铁离子,在空气中放置一会儿,亚铁离子易被氧化为铁离子,在溶液中滴加溶液,溶液呈血红色,D项正确;
综上所述,答案为D。
12. 2019年7月1日起,上海进入垃圾分类强制时代,随后西安等地也纷纷开始实行垃圾分类。这体现了我国保护环境的决心,而环境保护与化学息息相关,下列有关说法错误的是( )
A. 剩饭剩菜属于厨余垃圾
B. 可回收的易拉罐中含金属铝,可通过电解熔融氧化铝制取
C. 废旧电池中含有镍、镉等重金属,不能用填埋法处理
D. 含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO2和H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.厨余垃圾包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、骨头等,故A正确;
B.电解熔融氧化铝生成铝和氧气,故B正确;
C.废旧电池中含有镍、镉等重金属,若用填埋法处理,会引起土壤污染,故C正确;
D.丝、毛的主要成分是蛋白质,除了含C、H、O元素外还含有N、P、S等元素,燃烧处理时不只生成CO2和H2O,故D错误;
选D。
13. 下列说法中正确的是
A. 纯净物中一定存在化学键
B. 阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键
C. 只有金属元素和非金属元素化合时才能形成离子键
D. 离子化合物中可能含共价键,共价化合物中不含离子键
【答案】D
【解析】
【详解】A.纯净物中不一定存在化学键,比如说稀有气体分子都为单原子分子,稀有气体中不存在化学键,A错误;
B.阴、阳离子间通过静电作用而形成的化学键叫做离子键,B错误;
C.金属元素和非金属元素化合时通常形成离子键,非金属元素和非金属元素化合时也能形成离子键,如氯化铵等铵盐,C错误;
D.离子化合物中可能含共价键,如Na2O2、NaOH等离子化合物中含共价键,共价化合物中不含离子键,D正确;
答案选D。
14. 13C-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析。下列有13C的说法正确的是(  )
A. 13C质量数是13,原子序数是6,核内有6个中子
B. 13C与金刚石、石墨、C60等互为同素异形体
C. 碳元素的相对原子质量为13
D. 13C是碳的一种核素,与12C互为同位素
【答案】D
【解析】
【详解】A.含有的中子数为13-6=7,A错误;
B.是碳元素的一种核素,不属于同素异形体研究的范畴,B错误;
C.碳有多种同位素,13为的近似相对原子质量,要想计算碳元素的相对原子质量,还需要知道其它同位素的质量数和丰度,C错误;
D.与均属碳元素的不同核素,互为同位素,D正确;
故选D。
15. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小,X与W同主族,Z原子最外层电子数是次外层的3倍。下列说法正确的是(  )
A. 原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)
B. 元素Z、W只能形成一种化合物
C. 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D. 只含X、Y、Z三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物
【答案】D
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z原子最外层电子数是次外层的3倍,则Z为氧(O);X的原子半径比Y的小,X与W同主族,则X为氢(H),W为钠(Na);原子最外层电子数之和为13,则Y的最外层电子数为5,其为氮(N)元素。
【详解】A.Z(O)与Y(N)是同周期元素,O在N的右方,原子半径r(Z)B.元素Z(O)、W(Na)能形成Na2O、Na2O2两种化合物,B错误;
C.元素Y(N)的简单气态氢化物的热稳定性比Z(O)的弱,C错误;
D.只含X(H)、Y(N)、Z(O)三种元素的化合物,可能是离子化合物(如NH4NO3),也可能是共价化合物(如HNO3),D正确;
故选D。
16. 科学工作者最近制造出第112号元素,其原子的质量数为277,这是迄今已知元素中最重的原子,关于该新元素的原子的下列叙述中正确的是(  )
A. 其核内中子数112
B. 其原子质量是12C的277倍
C. 其核内中子数与质子数之差为53
D. 其原子核外的电子数为277
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为112号新元素的原子序数是112,原子的原子序数=原子核内质子数,中子数=质量数-质子数=277-112=165,故A错误;
B.原子质量质量之比=相对原子质量之比=原子的质量数之比,其原子质量与12C原子质量之比为277:12,故B错误;
C.质子数为112,中子数为165,其核内中子数与质子数之差为53,故C正确;
D.原子的原子序数=原子核内质子数=核外的电子数=112,故D错误。
综上所述,答案为C。
第II卷(非选择题)
本卷均为必考题,共4大题52分。请考生将答案写在答题卡相应位置。
17. 实验小组对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响因素进行了探究,实验过程如下:实验1:探究pH对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响
1.室温下,加酸或碱调节0.1mol/LCr2(SO4)3溶液pH分别为2.00、4.10、6.75、8.43、10.03、13.37。
2.各取5mL上述溶液分置于6支试管中,分别向其中逐滴加入30%H2O2溶液,直至溶液不再发生变化,观察并记录现象。
pH对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响
试管 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
pH 2.00 4.10 6.75 8.43 10.03 13.37
起始现象 墨绿色 溶液 墨绿色 溶液 蓝色 浑浊液 蓝色 浑浊液 蓝色 浑浊液 亮绿色 溶液
终点现象 墨绿色 墨绿色 黄绿色 亮黄色 橙红色 砖红色
查阅资料:
①Cr3+为绿色,CrO为亮绿色,CrO为黄色。
②Cr3+较稳定,需用较强氧化剂才能将其氧化;CrO在碱性溶液中是较强的还原剂。
(1)Cr(OH)3为蓝色固体,写出⑤中生成蓝色沉淀的离子方程式_____。
(2)试管①②中溶液未发生明显变化,可能的原因是_____。
(3)④中沉淀溶解,溶液变为亮黄色,可能发生反应的离子方程式是_____。
(4)Cr(OH)3与Al(OH)3类似,具有两性。存在如下关系:Cr3++3OH-Cr(OH)3CrO+H++H2O。解释实验1中,随着溶液pH升高,终点溶液颜色变化的原因______。
实验2:探究温度对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响
各取5mLpH=13.50Cr2(SO4)3溶液分置于5支试管中,将其分置于0℃、25℃、50℃、75℃、100℃的水浴中,然后向试管中各滴加过量30%H2O2溶液,观察并记录实验现象:
温度对Cr(Ⅲ)与30%H2O2反应的影响
反应温度 0℃ 25℃ 50℃ 75℃ 100℃
起始现象 墨绿色
终点现象 红棕色 砖红色 橙红色 亮黄色 亮黄色
(5)随着反应温度升高,反应后溶液颜色由红棕色向亮黄色转变,是因为生成的红色物质CrO(Cr为+5价)不稳定,自身发生氧化还原反应,随着温度升高会逐渐转化为亮黄色的CrO,同时生成氧气。发生反应的离子方程式是______。
(6)反应物浓度也是影响反应的因素之一。请利用实验1给出的试剂,设计实验进行验证_____。
(7)综上所述,Cr(III)与过氧化氢的反应产物与_____密切相关。
【答案】 ①. Cr3++3OH-=Cr(OH)3 ②. Cr3+较稳定,不能被过氧化氢氧化 ③. 2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2+8H2O ④. pH较低时,溶液中存在Cr3+,不易被氧化,故溶液为墨绿色,pH较高时,混合物中存在Cr(OH)3和CrO,可被过氧化氢氧化为或,故溶液颜色逐渐变为黄色或砖红色 ⑤. H2O2+2=2+4O2+2OH- ⑥. 在一定温度和pH下,用不同浓度的Cr2(SO4)3溶液与H2O2反应,观察反应后的现象 ⑦. pH、温度、浓度
【解析】
【分析】本题探究Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响因素,研究了pH、温度、浓度的影响,在研究每一个因素时,需用控制变量法,即研究一个因素,需保证另外两个因素不变。探究pH的影响时,不同pH时Cr在水中的存在形式不同,pH较小时以Cr3+形式存在,随着pH的不断增大,Cr的存在形式变为Cr(OH)3和CrO;探究温度的影响时,生成的红色物质CrO(Cr为+5价)不稳定,该物质中O的化合价为-1价,自身的Cr与O发生氧化还原反应,反应后的物质再被H2O2氧化,得到亮黄色的CrO和O2;探究浓度的影响时,需保证pH和温度不变,改变Cr3+浓度,观察反应后的现象。
【详解】(1)⑤为碱性环境,生成蓝色沉淀的离子方程式为Cr3++3OH-=Cr(OH)3;
(2)试管①②溶液为酸性,酸性条件下为Cr3+,Cr3+较稳定,不能被过氧化氢氧化;
(3)④中溶液偏碱性,沉淀溶解,溶液变为亮黄色,是Cr(OH)3被氧化为,离子方程式为2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2+8H2O;
(4)根据分析,pH较低时,溶液中存在Cr3+,而Cr3+不易被氧化,故溶液为Cr3+的颜色,为墨绿色;pH较高时,根据分析,混合物中存在Cr(OH)3和CrO,两者都可被过氧化氢氧化,得到或,故溶液颜色逐渐变为黄色或砖红色;
(5)根据分析,在碱性环境中,生成的红色物质CrO不稳定,该物质中O的化合价为-1价,自身的Cr与O发生氧化还原反应,反应后的物质再被H2O2氧化,得到亮黄色的CrO和O2,总反应为H2O2+2=2+4O2+2OH-;
(6)根据分析,探究浓度的影响时,需保证pH和温度不变,通过稀释,改变Cr3+浓度,观察反应后的现象;
(7)根据分析,本实验探究了pH、温度、浓度不同时,对Cr(Ⅲ)与过氧化氢反应的影响;
18. 化学与资源利用、材料研制、环境保护等密切相关
(1)海水中蕴含的元素有80多种。
①海水中镁的总储量约为1.8×1015 t,海水里镁的存在形式是_________(填“游离态”或“化合态”)。
②海水经处理获得纯净的NaCl溶液,写出除去其中的离子方程式:_________。
(2)材料是人类生存和发展的物质基础,合理使用材料可以改善人类生活。
①铁和铝是两种常见的金属材料,在空气中铝比铁耐腐蚀的原因是___________。
②工业上常用铁器或铝器存储运输浓硫酸的原因是___________。
(3)保持洁净安全的生存环境已成为全人类的共识。二氧化硫是引起酸雨的一种主要物质,必须严格控制排放。酸雨降落到地面后,其中的亚硫酸在空气中被氧气逐渐氧化生成硫酸,使酸性进一步增强,写出这一过程的化学方程式:___________。
【答案】 ①. 化合态 ②. Ba2++=BaSO4↓ ③. Al在空气中在金属表面形成致密的氧化膜,可保护内部Al不会进一步被腐蚀 ④. 浓硫酸具有氧化性,在铁或铝表面产生一层致密的氧化膜,阻止内部金属进一步被氧化腐蚀 ⑤. 2H2SO3+O2=2H2SO4
【解析】
【详解】(1)①海水里镁元素的存在形式是化合态;
②除去海水中,获得纯净的NaCl溶液方法是:向其中加入足量BaCl2溶液,使转化为难溶性的BaSO4沉淀,然后过滤除去,该反应的离子方程式是Ba2++=BaSO4↓;
(2)①铁和铝是两种常见的金属材料,在空气中铝比铁耐腐蚀,是由于Al在空气中与氧气接触,在金属表面产生一层致密的氧化物保护膜,可保护内部A1不会进一步被腐蚀,而Fe与氧气反应产生的氧化物不致密,没有保护作用;
②工业上常用铁器或铝器存储运输浓硫酸是由于浓硫酸具有氧化性,在Fe或Al表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止内部金属进一步与硫酸反应,即发生钝化现象;
(3)二氧化硫会引起酸雨。酸雨降落到地面后,其中的亚硫酸在空气中被氧气逐渐氧化生成硫酸,亚硫酸是弱酸,硫酸是强酸,因此氧化产生硫酸导致溶液的酸性进一步增强,这一过程的化学方程式为:2H2SO3+O2=2H2SO4。
19. 金属A能够被磁铁所吸引,A及其A的化合物之间有如图的转化关系:
(1)写出A、C的化学式:A__;C___。
(2)检验B中阳离子的试剂是___,现象是__。
(3)E→C的实验现象是__。
(4)写出下列反应的化学方程式或离子方程式:
A→D的离子方程式___。
E→C的化学方程式___。
【答案】 ①. Fe ②. Fe(OH)3 ③. KSCN溶液或NaOH溶液 ④. 溶液变为血红色或生成红褐色沉淀 ⑤. 白色沉淀迅速变成灰绿色,一段时间有红褐色物质生成 ⑥. Fe+2H+═Fe2++H2↑ ⑦. 4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3
【解析】
【分析】金属A能够被磁铁所吸引,则A是Fe,Fe在氯气中燃烧生成B为FeCl3,Fe和HCl反应生成FeCl2和H2,FeCl3和Fe反应生成FeCl2,则D为FeCl2,B和NaOH反应生成红褐色的C为Fe(OH)3,D和NaOH溶液反应生成的白色E为Fe(OH)2,Fe(OH)2和氧气、水反应生成Fe(OH)3。
【详解】(1)通过以上分析知,A、C分别是Fe、Fe(OH)3,故答案为:Fe; Fe(OH)3;
(2)B为氯化铁,铁离子用KSCN或NaOH溶液检验,铁离子和KSCN混合后溶液呈血红色,和NaOH反应生成红褐色沉淀,所以可以用KSCN或NaOH溶液检验,故答案为:KSCN溶液或NaOH溶液;溶液变为血红色或生成红褐色沉淀;
(3) E为Fe(OH)2,C为Fe(OH)3,E→C即白色Fe(OH)2和氧气以及水生成红褐色Fe(OH)3,现象为白色沉淀迅速变成灰绿色,一段时间有红褐色物质生成,故答案为:白色沉淀迅速变成灰绿色,一段时间有红褐色物质生成;
(4)Fe和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,反应方程式为4 Fe(OH)2+2H2O+O2═4 Fe(OH)3,故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;4 Fe(OH)2+2H2O+O2=4 Fe(OH)3。
20. 金属镓(Ga)应用广泛,在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。
(1)镓(Ga)的原子结构示意图,镓元素在周期表中的位置是__________。
(2)GaN是一种直接能隙(directbandgap)半导体,自1990年起常用在发光二极管中。一种镍催化法生产GaN的工艺如图:
①“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是__________。
②“酸浸”操作的目的是__________。
③某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓:
仪器X中的试剂是__________(写名称)。加热前需先通入H2的作用是__________。
(3)As与N同主族,GaAs也是一种重要的半导体材料。
①下列事实不能用元素周期律解释的__________(填字母)。
a.碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3 b.非金属性:As>Ga c. 酸性:H3AsO4>H3AsO3
②废弃含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解,生成H3AsO4和Ga(NO3)3,写出该反应的化学方程式__________
【答案】 ①. 第四周期ⅢA族 ②. 2Ga+2NH32GaN+3H2 ③. 除去GaN中混有的少量Ni ④. 浓氨水 ⑤. 排除装置中的空气,避免空气与镓反应,使产物不纯,防止氢气与氧气爆炸 ⑥. c ⑦. GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O
【解析】
【分析】由题给流程可知,在少量镍做催化剂作用下,镓粉与氨气高温下反应生成氮化镓和氢气,向反应后的固体中加入稀盐酸,稀盐酸与催化剂镍反应生成氯化镍和水,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得到氮化镓固体。
【详解】(1)由镓的原子结构示意图可知,镓原子核外有4个电子层,最外层有3个电子,则镓元素位于周期表第四周期ⅢA族,故答案为:第四周期ⅢA族;
(2)①由分析可知,“热转化”时发生的反应为在少量镍做催化剂作用下,镓粉与氨气高温下反应生成氮化镓和氢气,反应的化学方程式为2Ga+2NH32GaN+3H2,故答案为:2Ga+2NH32GaN+3H2;
②“酸浸”操作的目的是,使催化剂镍与盐酸反应生成氯化镍和水,达到除去氮化镓固体中混有的少量镍,故答案为:除去GaN中混有的少量Ni;
③仪器X中的试剂是浓氨水,浓氨水的作用是常温下与氧化钙反应制得反应所需的氨气;加热前需先通入排尽装置中的空气,防止空气中的氧气与镓反应,使产物不纯,同时防止氧气与镓与氨气发生生成的氢气反应,发生爆炸,故答案为:浓氨水;排除装置中的空气,避免空气与镓反应,使产物不纯,防止氢气与氧气爆炸;
(3)①a.同主族元素,从上到下金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物碱性增强,则Ga(OH)3的碱性强于Al(OH)3能用元素周期律解释,故不符合题意;
b.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,As的非金属性强于Ga能用元素周期律解释,故不符合题意;
c.H3AsO4的酸性强于H3AsO3与酸中含有的非羟基氧有关,与原子结构无关,不能用元素周期律解释,故符合题意;
c符合题意,故答案为:c;
②由题意可知,GaAs与浓硝酸发生氧化还原反应生成H3AsO4、Ga(NO3)3、NO2和H2O,反应的化学方程式为GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O,故答案为:GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O。
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