吴淞中学2023-2024学年高一上学期期末质量检测
化学
考试时间:60分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 K-39 Cu-64 Br-80
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 氧化还原反应的本质是
A. 原子的重新组合 B. 电子的得失或偏移
C. 氧原子的得失 D. 元素化合价的升降
2. 下列说法中正确的是
A. 目前工业上可以直接从海水中提取
B 液氯可储存于钢瓶中,便于运输和使用
C. 从卤水中提取镁,只需要经过非氧化还原反应就可以得到金属镁
D. 在开发和利用海水过程中,化学无法解决对环境造成的污染
3. 下列各组离子一定能大量共存的是
A. 某无色溶液中:Cu2+、Cl-、K+、CO
B. 使紫色石蕊变红的溶液:Na+、Ba2+、HCO、NO
C. 含有大量Fe3+的溶液中: Na+、I-、SO 、OH-
D. 含有大量Na+的溶液中:H+、Mg2+、NO、SO
4. 下列各组物质的水溶液均能导电,但前者属是电解质、后者属于非电解质的是
A. CuSO4、HCl B. CH3COOH 、Na2O
C. NaClO 、NH4HCO3 D. NaCl、 NH3
5. 如图为含有同一种元素的a、b、c、d四种物质的转化关系。其中a是单质,b、c是氧化物,d是酸,各步转化均为一步实现,则a可能是①C、②N2、③S中( )
A. ①和③ B. 只有① C. ①②③ D. ①②
6. 下列有关含硫物质的转化中,需要加入还原剂才能实现的是
A. Na2S→S B. SO2→SO3
C. SO2→S D. H2S→SO2
7. 硫和氮及其化合物的转化对人类生存和社会发展具有重要意义,下列说法正确的是
A. 与水反应生成硝酸,说明是酸性氧化物
B. 能使溶液褪色,说明具有漂白性
C. 因氨气具有还原性,所以可用作制冷剂
D. 以、、为原料可以制备
8. 下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. SO2具有还原性,可用作葡萄酒抗氧化剂
B. SO2具有氧化性,可用作纸浆漂白剂
C. SO2是酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收
D. 浓硫酸有吸水性,可作气体干燥剂
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入气体:
B. 将FeO固体放入稀硝酸中:
C. 溶液与溶液反应至溶液是中性;
D. 向溶液中加入铜粉:
10. 下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是:
A. 氮元素均被氧化
B. 工业合成氨属于人工固氮
C. 含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
11. 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是
A.制备氯气 B.除去中的HCl C.分离和氯化锰溶液 D.蒸干氯化锰溶液制
A. A B. B C. C D. D
12. 为增强水的导电性,通常向纯水中加入适量的NaOH,实验开始时,向180g纯水中溶解了4gNaOH,此时溶液中和水分子的个数比是
A. 1:100 B. 1:99 C. 1:50 D. 1:10
13. 下列有关说法正确的是
A. 工业硝酸的质量分数约为69%,常因溶有少量Fe3+而呈现黄色
B. 浓硫酸可于干燥CO和H2
C. 向Cu与浓硫酸反应后的溶液中加入水,可观察到溶液变蓝
D. pH小于7的降水为酸雨,主要由SO2和氮氧化物的排放引起
14. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 硫酸型酸雨产生的途径:
B. 工业制备硫酸过程中的物质转化:
C. 钙基固硫过程中发生的总反应:
D. 实验室制备少量的原理:(固体)(浓)
15. 化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. 酸雨侵蚀的土壤中加入熟石灰,可对该土壤进行修复
B. “加铁酱油”可有效预防缺铁性贫血
C. 不能用漂粉精和洁厕灵(主要成分是盐酸)混合后的浓溶液清洗马桶
D. “固硫”和“固氮”都是化工生产中减少污染性气体排放的方法
16. 二十四节气是中国历法的独特创造。四月农谚“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是节气谷雨。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是
A. K B. N C. P D. C
17. 下列物质中不属于大气污染物的是
A. O3 B. NO2 C. SO2 D. CO2
18. 足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO 的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是
A. 60mL B. 45mL C. 30mL D. 15mL
19. 能说明Cl2的氧化性比S的氧化性强的事实是( )
A. 通常情况下硫为淡黄色固体,而氯气为黄绿色气体
B. 硫不溶于水,而氯气能溶于水
C. 与金属反应时,硫被还原为-2价而氯被还原为-1价
D. 与同一种变价金属反应时,金属被硫氧化成低价态,被氯气氧化成高价态
20. 关于反应,下列说法正确是
A. 中H元素被氧化 B. 在反应过程中失去电子
C. 还原剂与氧化剂的质量之比为34∶69 D. 氧化产物与还原产物的质量之比为3∶4
21. 设为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 2.4g金属镁所含电子数目为 B. 标况下,22.4L所含分子数目为
C. 17g所含质子数目为 D. 18g水所含原子数目为
22. 硫化氢是危害性极强的毒性气体。T F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法正确的是
A. 在脱硫过程中被还原
B. 温度越高,越有利于天然气的催化脱硫
C. 理论上,需要氧气的体积是相同状态下体积的一半
D. 该脱硫过程需要不断添加溶液
23. 探究金属与过量浓硫酸反应的装置(固定装置已略去)如下图所示。关于实验操作或叙述错误的是
A. 上下抽动铜丝,可控制反应随时发生或停止
B. e中可以选用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液
C. 其他条件不变,用铁丝代替铜丝,c、d中两次实验现象相同
D. 为确定a中白色固体是否是硫酸铜,可向冷却后的试管中注入水,振荡后观察现象
24. 下列有关氨气的制备、干燥、收集和尾气处理错误的是
A. 图甲:实验室制氨气 B. 图乙:干燥氨气
C. 图丙:收集氨气 D. 图丁:实验室制氨气的尾气处理
25. 将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含 NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol,这些气体恰好能被500mL2mol/LNaOH溶液完全吸收,生成的盐溶液中NaNO3的物质的量为(已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O)
A. 0.2mol B. 0.4mol C. 0.6mol D. 0.8mol
第II卷(综合题)
二、元素性质及应用
26. 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。请根据如图所示,回答下列问题:
(1)X的化学式为___________,W的浓溶液可以干燥氢气,体现其___________性。
(2)Y是形成酸雨的主要物质之一,含有Y的尾气可以用过量的NaOH溶液吸收,发生反应的化学方程式为___________;另一类硝酸型酸雨主要由人类活动(汽车尾气)产生的造成的,写出与水反应的化学方程式为___________。
(3)硫酸钠和Z混和溶液,检验存在硫酸根离子的方法是:___________。
(4)火药是中国的“四大发明”之一,硫磺是黑火药的成分之一、黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:,生成物中属于非电解质的是___________。每生成1mol氧化产物,消耗的质量是___________克。
27. 氮是大气中含量最多的一种元素,气及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答:
(1)下列变化属于“氮固定”的是___________(填字母)。
a.植物从土壤中吸收氮肥
b.将空气中的氮气转变为氮的化合物
c.硝酸和氨气反应生成氮肥
d.大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质
(2)汽车尾气中的CO、在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:___________。
(3)已知铜在常温下能被稀溶解。①写出该反应的化学方程式并用单线桥法标出反应中电子转移的方向和数目:___________。
②在反应中,起氧化作用的与起酸性作用的的分子个数之比为___________。
三、化学资源的提取
28. 海水是巨大的资源宝库,可以进行综合利用。请根据要求回答问题。
I.海水提溴过程如下:
(1)“吹出法”提溴是利用了溴的___________性;第②步获得反应的离子方程式是___________。
(2)工业上进行第③步操作的目的是___________;其反应的化学方程式为___________。
(3)根据上述反应可判断出、、三种物质氧化性由强到弱的顺序是___________。
(4)若步骤③通入960g,则理论上可产出___________mol,实际产出质量为1920g,则的产率为___________(产率×100%)。
II.从海洋植物海带中提取碘的实验过程如图所示:
(5)步骤②是加入蒸馏水浸泡,浸泡时应将海带灰放入___________(填仪器名称)中;步骤⑤提取碘后的水溶液中通常还含有少量碘单质,检验碘单质存在的方法和现象为___________。
四、实验探究
29. 大量燃烧含硫量高的煤容易造成酸雨污染,因此,我国北方地区在采暖季全面推行“煤改气”,同时提高煤的脱硫效率,减少污染的排放。
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫色变为无色),该反应化学方程式为:
。
(1)预测性质:二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物,两者应具有相似的化学性质。
请写出少量二氧化硫通入澄清石灰水产生白色沉淀所发生的反应的化学方程式:_______。
(2)设计实验:根据上述资料和预测,甲、乙、丙三位同学分别设计实验方案进行探究。
甲同学进行了如下图所示A、B两步实验:
甲同学的部分实验报告如下:
实验现象 实验结论
A中稀高锰酸钾溶液褪色,B中澄清石灰水变浑浊。 煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。
乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是:_______。
(3)丙同学进行了如下图所示实验(部分装置在图中略去):
【探究与结论】
图C装置的作用是_______。
丙同学的实验能证明煤中含有碳元素的现象是:
C中溶液_______,D中溶液_______。
(4)【拓展研究】工业上通常用来吸收燃煤烟气中的的方法有两种:
方法一:在燃煤过程中加入生石灰,称为“钙基固硫法”,反应可看作两步:
①_______(写出方程式) ②产物进一步与反应生成
方法二:用足量的氨水(其溶质是一种一元弱碱)吸收,生成铵盐可作为氮肥加以利用,写出吸收过程的化学方程式_______。
五、化学计算
30. 100mL稀硝酸,恰好使铜和氧化铜完全溶解,同时收集到标准状况下NO2.24L。
请回答以下问题:
(1)铜和稀硝酸反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
(2)原混合物中铜的物质的量为___________,氧化铜的质量为___________(写出计算过程)。吴淞中学2023-2024学年高一上学期期末质量检测
化学
考试时间:60分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 K-39 Cu-64 Br-80
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 氧化还原反应的本质是
A. 原子的重新组合 B. 电子的得失或偏移
C. 氧原子的得失 D. 元素化合价的升降
【答案】B
【解析】
【详解】氧化还原反应的标志为元素化合价的升降,本质是电子的得失或者共用电子对的偏移,故B符合题意;
答案选B。
2. 下列说法中正确的是
A. 目前工业上可以直接从海水中提取
B. 液氯可储存于钢瓶中,便于运输和使用
C. 从卤水中提取镁,只需要经过非氧化还原反应就可以得到金属镁
D. 在开发和利用海水过程中,化学无法解决对环境造成的污染
【答案】B
【解析】
【详解】A.海水中碘的浓度很小,海水中碘元素主要以I-的形式存在,需要通过氧化还原反应将I-转化成I2、富集等从海水中提取I2,不能直接从海水中提取I2,A项错误;
B.Fe与液氯常温下不反应,液氯可储存于钢瓶中,便于运输和使用,B项正确;
C.卤水中镁以Mg2+形式存在,从卤水中提镁的过程为:卤水中加入石灰乳使Mg2+转化成Mg(OH)2沉淀,然后用盐酸溶解Mg(OH)2得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体,在HCl气流中加热氯化镁晶体得无水MgCl2,电解熔融MgCl2得到Mg,电解熔融MgCl2得Mg和氯气的反应为氧化还原反应,C项错误;
D.在开发和利用海水过程中,化学可以解决对环境造成的污染,如用氯碱工业生成的NaOH吸收Cl2等,D项错误;
答案选B。
3. 下列各组离子一定能大量共存的是
A. 某无色溶液中:Cu2+、Cl-、K+、CO
B. 使紫色石蕊变红的溶液:Na+、Ba2+、HCO、NO
C. 含有大量Fe3+的溶液中: Na+、I-、SO 、OH-
D. 含有大量Na+的溶液中:H+、Mg2+、NO、SO
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜离子溶液为蓝色,且铜离子和碳酸根离子会发生双水解,不能共存,A错误;
B.使紫色石蕊变红的溶液为酸性溶液,酸性溶液中氢离子会和碳酸氢根离子反应,两者不共存,B错误;
C.铁离子和碘离子会发生氧化还原反应,且铁离子与氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀,不能共存,C错误;
D .溶液中离子相互之间不反应,能共存,D正确。
故选D。
4. 下列各组物质的水溶液均能导电,但前者属是电解质、后者属于非电解质的是
A. CuSO4、HCl B. CH3COOH 、Na2O
C. NaClO 、NH4HCO3 D. NaCl、 NH3
【答案】D
【解析】
【详解】A.CuSO4、HCl的水溶液均能导电,二者均属于电解质,故A错误;
B.CH3COOH、Na2O的水溶液均能导电,二者均属于电解质,故B错误;
C.NaClO、NH4HCO3的水溶液均能导电,二者均属于电解质,故C错误;
D.NaCl、NH3的水溶液均能导电,氯化钠是电解质,而氨气是非电解质,故D正确。
故选D。
5. 如图为含有同一种元素的a、b、c、d四种物质的转化关系。其中a是单质,b、c是氧化物,d是酸,各步转化均为一步实现,则a可能是①C、②N2、③S中( )
A. ①和③ B. 只有① C. ①②③ D. ①②
【答案】C
【解析】
【详解】①a可能C,则CCOCO2H2CO3,即氧气不充足时,发生2C+O22CO、2CO+O22CO2、CO2+H2O=H2CO3,符合转化关系,故①符合题意;
②a可能是N2,N2NONO2HNO3,即N2+O2 2NO,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,符合转化关系,故②符合题意;
③SSO2SO3H2SO4,即S+O2SO2,2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4,符合转化关系;因此符合转化关系的为①②③;答案选C。
6. 下列有关含硫物质的转化中,需要加入还原剂才能实现的是
A. Na2S→S B. SO2→SO3
C. SO2→S D. H2S→SO2
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2S→S中S元素化合价上升,被氧化,应加入氧化剂才能实现,故A不选;
B.SO2→SO3 中S元素化合价上升,被氧化,应加入氧化剂才能实现,故B不选;
C.SO2→S中S元素化合价降低,被还原,应加入还原剂才能实现,故C选;
D.H2S→SO2中S元素化合价上升,被氧化,应加入氧化剂才能实现,故D不选;
故选C。
7. 硫和氮及其化合物的转化对人类生存和社会发展具有重要意义,下列说法正确的是
A. 与水反应生成硝酸,说明是酸性氧化物
B. 能使溶液褪色,说明具有漂白性
C. 因氨气具有还原性,所以可用作制冷剂
D. 以、、为原料可以制备
【答案】D
【解析】
【详解】A.NO2与水发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应为氧化还原反应,不能说明NO2是酸性氧化物,故A错误;
B.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性,故B错误;
C.利用氨气易液化,气化时从外界吸收热量,周围温度降低,因此氨气作制冷剂,不是利用氨气的还原性,故C错误;
D.氨气、二氧化碳、水发生反应可以制备NH4HCO3,反应方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,故D正确;
答案为D。
8. 下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. SO2具有还原性,可用作葡萄酒抗氧化剂
B. SO2具有氧化性,可用作纸浆漂白剂
C. SO2是酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收
D. 浓硫酸有吸水性,可作气体干燥剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,食品中添加适量SO2起到抗氧化的作用,说明SO2具有还原性,可以用作葡萄酒的抗氧化剂,A不符合题意;
B.SO2能与有色物质反应生成无色物质为体现漂白性,所以SO2能使纸浆漂白而体现漂白性,并不是SO2具有氧化性,B符合题意;
C.SO2是酸性氧化物,能与碱反应,因此可用氢氧化钠溶液吸收,C不符合题意;
D.具有吸水性的物质能作为干燥剂,浓硫酸有吸水性,可作气体干燥剂,D不符合题意。
故选B。
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入气体:
B. 将FeO固体放入稀硝酸中:
C. 溶液与溶液反应至溶液是中性;
D. 向溶液中加入铜粉:
【答案】C
【解析】
【详解】A.是弱电解质,需体现在方程式中,,A错误;
B.硝酸有强氧化性,能氧化为并生成NO与水,,B错误;
C.溶液与溶液反应至溶液是中性;,C正确;
D.向溶液中加入铜粉:,D错误;
答案选C。
10. 下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是:
A. 氮元素均被氧化
B. 工业合成氨属于人工固氮
C. 含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.硝酸盐中氮元素的化合价为+5价,被细菌分解变成大气中氮单质,氮元素由+5→0,属于被还原,故A错误;
B.工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,故B正确;
C.氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化,铵盐属于无机物,蛋白质属于有机物,含氮无机物和含氮有机物可相互转化,故C正确;
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环,如蛋白质的制造需要碳元素,又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,N2+O22NO,氧元素参与,二氧化氮易与水反应生成硝酸(HN03)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氢元素参加,故D正确;
故选A。
11. 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是
A.制备氯气 B.除去中的HCl C.分离和氯化锰溶液 D.蒸干氯化锰溶液制
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气需要加热,故A错误;
B.用饱和食盐水除氯气中俄氯化氢,故B错误;
C.难溶于水,用过滤法分离和氯化锰溶液,故C正确;
D.氯化锰易水解,氯化锰溶液蒸发浓缩、冷却结晶制,故D错误;
选C。
12. 为增强水导电性,通常向纯水中加入适量的NaOH,实验开始时,向180g纯水中溶解了4gNaOH,此时溶液中和水分子的个数比是
A. 1:100 B. 1:99 C. 1:50 D. 1:10
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,氢氧化钠溶液中钠离子和水分子的物质的量比为:=1:100,则溶液中钠离子和水分子的个数比为1:100,故选A。
13. 下列有关说法正确的是
A. 工业硝酸的质量分数约为69%,常因溶有少量Fe3+而呈现黄色
B. 浓硫酸可于干燥CO和H2
C. 向Cu与浓硫酸反应后的溶液中加入水,可观察到溶液变蓝
D. pH小于7的降水为酸雨,主要由SO2和氮氧化物的排放引起
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业硝酸中因为含有NO2而使溶液呈黄色,浓盐酸溶液中因为含有Fe3+而使溶液呈黄色,故A错误;
B.CO、H2和浓硫酸不反应,所以可以用浓硫酸干燥,故B正确;
C.反应后的溶液中含有大量浓硫酸,所以应将反应后混合物注入水中,溶液变蓝,操作不合理,故C错误;
D.正常雨水的pH为5.6,酸雨的pH值小于5.6,酸雨主要由SO2和氮氧化物的排放引起,故D错误;
故选:B。
14. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 硫酸型酸雨产生的途径:
B. 工业制备硫酸过程中的物质转化:
C. 钙基固硫过程中发生的总反应:
D. 实验室制备少量的原理:(固体)(浓)
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫酸型酸雨产生的途径: ,A正确;
B.工业制硫酸过程中的物质转化为:FeS2和O2反应生成SO2,SO2发生催化氧化反应生成SO3,SO3和H2O反应生成H2SO4,B正确;
C.钙基固硫过程中发生的总反应:,C错误;
D.实验室制备少量的原理:(固体)(浓),D正确;
故选C。
15. 化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. 酸雨侵蚀的土壤中加入熟石灰,可对该土壤进行修复
B. “加铁酱油”可有效预防缺铁性贫血
C. 不能用漂粉精和洁厕灵(主要成分是盐酸)混合后的浓溶液清洗马桶
D. “固硫”和“固氮”都是化工生产中减少污染性气体排放的方法
【答案】D
【解析】
【详解】A.熟石灰是氢氧化钙的俗称,能与酸反应生成盐和水,所以酸雨侵蚀的土壤中加入熟石灰,可对该土壤进行修复,故A正确;
B.患有缺铁性贫血的病人需要补充铁元素,则“加铁酱油”可以补充人体需要的铁元素,能有效预防缺铁性贫血 ,故B正确;
C.漂粉精中的有效成分次氯酸钙能与洁厕灵的主要成分盐酸反应生成有毒的氯气,则为防止混用生成氯气,发生意外事故,不能用漂粉精和洁厕灵混合后的浓溶液清洗马桶,故C正确;
D.固氮是将空气中的游离态的氮元素转化为化合态氮元素的过程,与减少污染性气体排放无关,故D错误;
故选D。
16. 二十四节气是中国历法的独特创造。四月农谚“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是节气谷雨。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是
A. K B. N C. P D. C
【答案】B
【解析】
【分析】
由于在放电条件下,空气中的氧气和氮气化合生成了氮的氧化物,氮的氧化物再经过复杂的化学变化,最后生成了易被农作物吸收的硝酸盐,可以据此答题。
【详解】由于在放电条件下,空气中的氧气和氮气化合生成了NO,NO与O2反应产生NO2,NO2与H2O反应产生HNO3和NO,HNO3与土壤中的矿物质作用产生可溶性硝酸盐,而被农作物吸收,为作物提供了所需要的N元素,属于氮肥,故合理选项是B。
【点睛】本题考查了氮及其化合物性质,氮、磷、钾这三种元素中只含有氮元素的是氮肥,只含有钾元素的是钾肥,只含有磷元素的是磷肥,含有两种或两种以上元素的化肥是复合肥。
17. 下列物质中不属于大气污染物的是
A. O3 B. NO2 C. SO2 D. CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.O3具有强氧化性,过量对人体有害,属于大气污染物,A不符合题意;
B.NO2有毒且能导致酸雨、光化学烟雾的形成,属于大气污染物,B不符合题意;
C.SO2有毒且能导致酸雨的形成,属于大气污染物,C不符合题意;
D.CO2属于空气的成分之一,无毒,不属于大气污染物,D符合题意;
故选D。
18. 足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO 的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是
A. 60mL B. 45mL C. 30mL D. 15mL
【答案】A
【解析】
【详解】从题叙述可以看出,铜还原硝酸得到的气体,恰好又与1.68 L O2完全反应,所以可以使用电子得失守恒先求n(Cu),即n(Cu)×2=n(O2)×4,得n(Cu)=2n(O2)=2×=0.15 mol,所以这些铜对应的铜离子恰好沉淀所需n(NaOH)应为0.3 mol,所需V(NaOH)应为60 mL,故选A。
19. 能说明Cl2的氧化性比S的氧化性强的事实是( )
A. 通常情况下硫为淡黄色固体,而氯气为黄绿色气体
B. 硫不溶于水,而氯气能溶于水
C. 与金属反应时,硫被还原为-2价而氯被还原为-1价
D. 与同一种变价金属反应时,金属被硫氧化成低价态,被氯气氧化成高价态
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质的颜色,状态为物理性质,与化学性质无关,不能作为依据用来比较氧化性强弱,故A不选;
B.物质的溶解性属于物理性质,与化学性质无关,故B不选;
C.与金属反应后,非金属元素的化合价取决于元素原子最外层电子的数目,与氧化性强弱无关,故C不选;
D.与同一种金属反应时,金属被硫氧化成低价态,被氯气氧化成高价态,说明Cl得电子能力较强,即氯气的氧化性较强,故选D。
答案选D。
20. 关于反应,下列说法正确的是
A. 中H元素被氧化 B. 在反应过程中失去电子
C. 还原剂与氧化剂的质量之比为34∶69 D. 氧化产物与还原产物的质量之比为3∶4
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应方程式中化合价的变化可知,中的N元素的化合价由-3价,变为0价,化合价升高,被氧化,A错误;
B.中的N元素由+4价变为0价,化合价降低,得到电子,B错误;
C.为还原剂,为氧化剂,质量之比为,C正确;
D.氮气既是氧化产物又是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为4:3,因此质量之比也为4:3,D错误;
故选C。
21. 设为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 2.4g金属镁所含电子数目为 B. 标况下,22.4L所含分子数目为
C. 17g所含质子数目为 D. 18g水所含原子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.2.4g金属镁的物质的量为0.1mol,所含电子数目为1.2NA,故A错误;
B.标况下,SO3为固体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故B错误;
C.17g NH3的物质的量为1mol,所含质子数目为10NA,故C正确;
D.18g水的物质的量为1mol,所含原子数目为3NA,故D错误;
故答案为:C。
22. 硫化氢是危害性极强的毒性气体。T F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法正确的是
A. 在脱硫过程中被还原
B. 温度越高,越有利于天然气的催化脱硫
C. 理论上,需要氧气的体积是相同状态下体积的一半
D. 该脱硫过程需要不断添加溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,H2S在脱硫过程中转化为S,化合价升高,作还原剂,被氧化,A错误;
B.温度过高, 细菌会失去活性,不利于催化脱硫, B错误;
C.该过程实质为H2S与O2反应生成S和H2O,总反应方程式为:2H2S+O2=2H2O+2S,故理论上消耗的物质的量是H2S的一半,C正确;
D.图中硫酸铁为催化剂,催化剂在反应前后的质量和性质保持不变,不需要不断添加,D错误;
故选C。
23. 探究金属与过量浓硫酸反应的装置(固定装置已略去)如下图所示。关于实验操作或叙述错误的是
A. 上下抽动铜丝,可控制反应随时发生或停止
B. e中可以选用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液
C. 其他条件不变,用铁丝代替铜丝,c、d中两次实验现象相同
D. 为确定a中白色固体是否是硫酸铜,可向冷却后的试管中注入水,振荡后观察现象
【答案】D
【解析】
【分析】由实验装置,a装置中铜丝与浓硫酸加热,发生反应Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O,装置b中的浓硫酸可除去水蒸气,c装置中黑色的CuO固体颜色无明显变化,说明没有H2产生,SO2能使品红溶液褪色,所以d装置中品红溶液红色褪去,e为尾气处理装置,据此分析解答。
【详解】A.上下抽动铜丝,可控制浓硫酸与铜丝接触与否,从而控制反应的发生与停止,A选项正确;
B.e为尾气处理装置,用于吸收SO2,SO2是酸性气体,具有还原性,可用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液吸收,B选项正确;
C.用铁丝代替铜丝,其他条件不变,铁丝与浓硫酸加热仍然产生SO2,不产生氢气,则c、d中两次实验现象相同,C选项正确;
D.装置a中反应后的溶液中含有浓硫酸,所以确定a中白色固体是否是硫酸铜时,应将a装置中试管内冷却的混合物沿杯壁缓缓倒入盛有水的烧杯中,并不断搅拌,观察溶液是否变蓝,D选项错误;
答案选D。
24. 下列有关氨气的制备、干燥、收集和尾气处理错误的是
A. 图甲:实验室制氨气 B. 图乙:干燥氨气
C. 图丙:收集氨气 D. 图丁:实验室制氨气的尾气处理
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制氨气,故A正确;
B.氨气是碱性气体,可以用碱石灰干燥氨气。故B正确;
C.氨气的密度比空气小,于空气中的物质不反应,可以用排空气法收集,用图示装置收集氨气需要短进长出,故C正确;
D.氨气极易溶于水,用图示装置进行氨气的尾气处理,会产生倒吸,故D错误;
故选D。
【点睛】本题的易错点为C,要注意理解瓶口向上排空气法的原理。
25. 将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含 NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol,这些气体恰好能被500mL2mol/LNaOH溶液完全吸收,生成的盐溶液中NaNO3的物质的量为(已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O)
A 0.2mol B. 0.4mol C. 0.6mol D. 0.8mol
【答案】A
【解析】
【详解】纵观反应始终,容易看出只有两种元素的价态有变化,其一是Cu到Cu(NO3)2,每个Cu升2价,失2个电子;另一个是HNO3到NaNO2,每个N降2价,得2个电子。51.2gCu共失电子×2=1.6mol,根据电子转移守恒可知,铜失去的电子等于HNO3到NaNO2得到的电子,所以溶液中n(NaNO2)==0.8mol,气体与氢氧化钠反应的盐溶液为NaNO3、NaNO2混合溶液,根据钠离子守恒有n(NaNO3)+n(NaNO2)=n(Na+),所以溶液中n(NaNO3)=n(Na+)-n(NaNO2)=0.5L×2mol/L-0.8mol=0.2mol,故选A。
第II卷(综合题)
二、元素性质及应用
26. 物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。请根据如图所示,回答下列问题:
(1)X的化学式为___________,W的浓溶液可以干燥氢气,体现其___________性。
(2)Y是形成酸雨主要物质之一,含有Y的尾气可以用过量的NaOH溶液吸收,发生反应的化学方程式为___________;另一类硝酸型酸雨主要由人类活动(汽车尾气)产生的造成的,写出与水反应的化学方程式为___________。
(3)硫酸钠和Z混和溶液,检验存在硫酸根离子的方法是:___________。
(4)火药是中国的“四大发明”之一,硫磺是黑火药的成分之一、黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:,生成物中属于非电解质的是___________。每生成1mol氧化产物,消耗的质量是___________克。
【答案】(1) ①. H2S ②. 吸水性
(2) ①. ②.
(3)取溶液少许于试管中,先加入盐酸排出干扰,再加入溶液,有白色沉淀生成
(4) ①. CO2 ②. 67.3
【解析】
【分析】根据价类二维图分析可知,X为H2S,Y为SO2,W为H2SO4,Z为亚硫酸盐,据此作答:
【小问1详解】
根据X的化合价和物质类别分析可知,X为H2S;W为H2SO4,浓硫酸可以干燥氢气,体现了其吸水性;
【小问2详解】
Y为二氧化硫,二氧化硫和氢氧化钠反应的化学方程式为;与水反应的化学方程式为;
【小问3详解】
Z为亚硫酸盐溶液,要检验其中的硫酸根离子的方式为取溶液少许于试管中,先加入盐酸排出干扰,再加入溶液,若有白色沉淀生成,则证明有硫酸根离子存在;
【小问4详解】
电解质是在水溶液或熔融状态下都不能导电的化合物,属于非电解质;C的化合价升高,被氧化,得到氧化产物,每生成1mol,会消耗,因此消耗的质量为67.3g。
27. 氮是大气中含量最多的一种元素,气及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答:
(1)下列变化属于“氮的固定”的是___________(填字母)。
a.植物从土壤中吸收氮肥
b.将空气中的氮气转变为氮的化合物
c.硝酸和氨气反应生成氮肥
d.大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质
(2)汽车尾气中的CO、在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:___________。
(3)已知铜在常温下能被稀溶解。①写出该反应的化学方程式并用单线桥法标出反应中电子转移的方向和数目:___________。
②在反应中,起氧化作用的与起酸性作用的的分子个数之比为___________。
【答案】27. b 28.
29. ①. ②. 1∶3
【解析】
【小问1详解】
a.植物从土壤中吸收氮肥的过程不是游离态变为化合态,故a错误;
b.将空气中的氮气转变为氮的化合物,是氮的固定,故b正确;
c.硝酸和氨气反应生成氮肥是化合物间的反应,不是氮的固定,故c错误;
d.大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质是化合物间的转变,不是氮的固定,故d错误;
故答案为:b;
【小问2详解】
NO被CO还原为N2,CO被氧化生成CO2,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
①反应中Cu失去电子,中氮原子得电子,消耗3molCu转移6mol电子,单线桥表示反应中电子转移的方向和数目为;
②Cu与稀硝酸反应的实质是在酸性环境下,氧化Cu生成Cu2+本身被还原为NO,反应的离子方程式为,在反应中起氧化作用的硝酸与起酸性作用的硝酸分子数之比为1:3。
三、化学资源的提取
28. 海水是巨大的资源宝库,可以进行综合利用。请根据要求回答问题。
I.海水提溴过程如下:
(1)“吹出法”提溴是利用了溴的___________性;第②步获得反应的离子方程式是___________。
(2)工业上进行第③步操作的目的是___________;其反应的化学方程式为___________。
(3)根据上述反应可判断出、、三种物质氧化性由强到弱的顺序是___________。
(4)若步骤③通入960g,则理论上可产出___________mol,实际产出的质量为1920g,则的产率为___________(产率×100%)。
II.从海洋植物海带中提取碘的实验过程如图所示:
(5)步骤②是加入蒸馏水浸泡,浸泡时应将海带灰放入___________(填仪器名称)中;步骤⑤提取碘后的水溶液中通常还含有少量碘单质,检验碘单质存在的方法和现象为___________。
【答案】(1) ①. 挥发 ②.
(2) ①. 富集溴元素 ②.
(3)
(4) ①. 15 ②. 80%
(5) ①. 烧杯 ②. 取少量该水溶液于试管中,滴加淀粉溶液,淀粉溶液变蓝
【解析】
【分析】Ⅰ.海水晒盐分离后得到粗盐和苦卤,苦卤通入氯气,发生反应,得到低浓度溴,再通入热空气吹出溴单质,溴单质被二氧化硫和水吸收发生氧化还原反应,通入氯气发生反应 ,冷却得到液态溴单质,据此分析回答问题;
Ⅱ.从海洋植物海带中提取碘:由流程可知,海带灼烧得到海带灰,海带灰中含有碘化钾等物质浸泡得到悬浊液,然后过滤,得到含有碘离子的溶液,酸化加入双氧水氧化碘离子得到碘的水溶液,然后萃取,得到含碘苯溶液,经蒸馏可得到碘,以此解答该题;
【小问1详解】
溴常温下为液体,易挥发,“吹出法”提溴是利用了溴的挥发性;根据分析,第②步获得是氯气将溴离子氧化,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
工业上进行第③步操作的目的是为了富集溴元素,发生化学方程式为;
【小问3详解】
氧化剂的氧化性大于氧化产物,根据方程式和可知,氧化性强弱顺序为;
【小问4详解】
960g物质的量为15mol,若步骤③通入960g,理论上可产出15mol,实际产出的质量为1920g,则的产率为;
【小问5详解】
浸泡时应将海带灰时应将其放入烧杯中;检验碘单质的方式为:取少量该水溶液于试管中,滴加淀粉溶液,淀粉溶液变蓝。
四、实验探究
29. 大量燃烧含硫量高的煤容易造成酸雨污染,因此,我国北方地区在采暖季全面推行“煤改气”,同时提高煤的脱硫效率,减少污染的排放。
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫色变为无色),该反应的化学方程式为:
。
(1)预测性质:二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物,两者应具有相似的化学性质。
请写出少量二氧化硫通入澄清石灰水产生白色沉淀所发生的反应的化学方程式:_______。
(2)设计实验:根据上述资料和预测,甲、乙、丙三位同学分别设计实验方案进行探究。
甲同学进行了如下图所示A、B两步实验:
甲同学的部分实验报告如下:
实验现象 实验结论
A中稀高锰酸钾溶液褪色,B中澄清石灰水变浑浊。 煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。
乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是:_______。
(3)丙同学进行了如下图所示实验(部分装置在图中略去):
【探究与结论】
图C装置的作用是_______。
丙同学的实验能证明煤中含有碳元素的现象是:
C中溶液_______,D中溶液_______。
(4)【拓展研究】工业上通常用来吸收燃煤烟气中的的方法有两种:
方法一:在燃煤过程中加入生石灰,称为“钙基固硫法”,反应可看作两步:
①_______(写出方程式) ②产物进一步与反应生成
方法二:用足量的氨水(其溶质是一种一元弱碱)吸收,生成铵盐可作为氮肥加以利用,写出吸收过程的化学方程式_______。
【答案】(1)
(2)二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,无法证明煤中含有碳元素。
(3) ①. 除去过多的或排除的干扰 ②. C中不褪色或变浅 ③. D中溶液变浑浊
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物,两者应具有相似的化学性质,都能使澄清石灰水变浑浊,根据二氧化碳与澄清石灰水反应的方程式,少量二氧化硫通入澄清石灰水产生白色沉淀所发生的反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
因为煤燃烧生成的产物中,二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊,所以无法通过澄清石灰水变浑浊证明煤中含有碳元素;
【小问3详解】
二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,所以图C装置中的酸性高锰酸钾溶液,除去过多的以排除的干扰,若酸性高锰酸钾溶液的颜色不变色或者变浅,而澄清石灰水溶液变浑浊,则可以证明燃烧产物中二氧化碳的存在,则能证明煤中含有碳元素;
【小问4详解】
生石灰能与二氧化硫反应,反应方程式为:;
方法二为:用足量的氨水(其溶质是一种一元弱碱)吸收,生成铵盐可作为氮肥加以利用,吸收过程的化学方程式为。
五、化学计算
30. 100mL稀硝酸,恰好使铜和氧化铜完全溶解,同时收集到标准状况下NO2.24L。
请回答以下问题:
(1)铜和稀硝酸反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
(2)原混合物中铜的物质的量为___________,氧化铜的质量为___________(写出计算过程)。
【答案】(1)2∶3 (2) ①. 0.15mol ②. 8g
【解析】
【小问1详解】
铜和稀硝酸反应生成Cu(NO3)、NO、H2O,化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,该反应中部分硝酸作氧化剂,Cu作还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3;
【小问2详解】
Cu与硝酸反应生成NO,CuO与硝酸反应生成硝酸铜和水,n(NO)==0.1mol,由电子守恒可知n(Cu)==0.15mol,混合物中铜的质量为0.15mol×64g/mol=9.6g;根据氮元素守恒,氧化铜的物质的量为×(0.1L×6.0mol/L-0.1mol-0.15mol×2)=0.1mol,质量为0.1mol×80g/mol=8g。