山东省青岛市局属2023-2024年公办普通高中化学自招真题
一、选择题(本题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·青岛)下列消毒剂的有效成分属于盐的是( )
A.双氧水 B.医用酒精
C.“84”消毒液 D.过氧乙酸溶液
【答案】C
【知识点】物质的简单分类;化学物质的名称与俗名
【解析】【解答】A.双氧水即H2O2,属于氧化物,A不符合题意;
B.医用酒精的有效成分是C2H5OH,属于有机物,B不符合题意;
C.“84”消毒液的有效成分是NaClO,NaClO是由金属离子(Na+)与酸根离子(ClO-)构成的,属于盐 ,C符合题意;
D.过氧乙酸溶液的有效成分是CH3COOOH,属于酸,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】盐是由金属离子或铵根离子与酸根离子构成的化合物。
2.(2024·青岛)下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.铜具有良好的延展性,可用作导线
B.浓硫酸具有腐蚀性,可用作干燥剂
C.活性炭具有吸附性,能将硬水转化为软水
D.纯碱溶液呈碱性,可用于除油污
【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.铜用作导线是利用了铜的导电性,A不符合题意;
B.浓硫酸用作干燥剂是利用了其具有吸水性,B不符合题意;
C.活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,但不能减少水中的可溶性钙、镁化合物,即不能将硬水软化,C不符合题意;
D.纯碱溶液水解呈碱性,油脂在碱性条件下水解的产物可溶于水,从而易于被清洗,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据物质的性质及相应用途进行分析。
3.(2024·青岛)古代科学典籍富载化学知识,下列表述蕴含化合反应的是( )
A.金(Au):“虽被火亦未熟”
B.胆矾(CuSO4·5H2O):“石胆能化铁为铜”
C.石硫黄(S):“能化银、铜、铁,奇物”
D.食盐(NaCl):“取井水煮之,一斛水得五斗盐”
【答案】C
【知识点】化学基本反应类型
【解析】【解答】A.“虽被火亦未熟”说明金的化学性质比较稳定,未涉及化合反应,A不符合题意;
B.涉及反应是Fe+CuSO4═Cu+FeSO4,属于置换反应,B不符合题意;
C.涉及反应是S+2AgAg2S,S+2CuCu2S,S+FeFeS,属于化合反应,C符合题意;
D.氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,此过程是利用蒸发结晶获取食盐,没有涉及化学变化,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】化合反应的特点是多变一。
4.(2024·青岛)化学实验必须树立规范意识、安全意识。下列说法错误的是( )
A.称量氢氧化钠时,将其放在托盘天平右盘的小烧杯中
B.蒸发操作时,将蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯直接加热蒸发皿
C.实验结束后,剩余的药品要倒入指定容器中
D.皮肤上溅上碱液,先用大量水冲洗,再涂硼酸溶液
【答案】A
【知识点】化学实验安全及事故处理
【解析】【解答】A.氢氧化钠具有腐蚀性,结合“左物右码”原则,氢氧化钠应放在托盘天平左盘的玻璃器皿中,A符合题意;
B.蒸发皿可直接加热,B不符合题意;
C.实验结束后,剩余的药品要倒入指定容器中,C不符合题意;
D.皮肤上溅上碱液,先用大量水冲洗,再涂硼酸溶液,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则。
B.注意蒸发皿可直接加热。
C.实验结束后,剩余的药品不可乱放。
D.注意实验安全事故的处理方法。
5.(2024·青岛)实验室进行粗盐提纯并配制16%的NaCl溶液。下列仪器必须用到的是( )
①天平②蒸发皿③坩埚④分液漏斗⑤漏斗⑥烧杯⑦酒精灯⑧量筒⑨玻璃棒
A.①②④⑥⑦⑨ B.①③⑤⑥⑦⑧⑨
C.②③④⑤⑥⑦⑧⑨ D.①②⑤⑥⑦⑧⑨
【答案】D
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】将粗盐提纯需要溶解、过滤、蒸发,用到的仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸发皿、酒精灯,即②⑤⑥⑦⑨;配制16%的NaCl溶液,一般步骤为计算、称量、溶解,需要用到仪器为天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒等,即①⑥⑧⑨,所以仪器必须用到的有①②⑤⑥⑦⑧⑨;
故答案为:D。
【分析】将粗盐提纯需要溶解、过滤、蒸发,用到的仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸发皿、酒精灯,;配制16%的NaCl溶液,一般步骤为计算、称量、溶解,需要用到仪器为天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒等。
6.(2024·青岛)二氧化氯(ClO2)常用于自来水杀菌消毒,高效、安全。制取ClO2的化学方程式为。下列说法错误的是( )
A.二氧化氯是由分子构成的物质
B.该反应共涉及两种氧化物
C.自来水杀菌消毒利用了ClO2的物理性质
D.反应中仅有氯元素的化合价发生变化
【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.二氧化氯是由分子构成的物质,A不符合题意;
B.根据反应方程式,该反应共涉及两种氧化物,即ClO2和H2O,B不符合题意;
C.自来水杀菌消毒利用了ClO2的氧化性(化学性质),C符合题意;
D.根据反应方程式,该反应前后只有氯元素的化合价发生变化,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.二氧化氯是由分子构成的。
B.氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。
C.ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒。
D.反应前后,只有氯元素化合价发生变化。
7.(2024·青岛)部分含铁物质的类别与铁元素化合价的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a可在氧气中剧烈燃烧、生成红色物质
B.a可与盐酸反应生成d,反应后溶液呈浅绿色
C.d可与NaOH溶液反应生成红褐色f
D.c可在常温下与水发生化合反应生成g
【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;化合价与化学式
【解析】【解答】A.Fe可在氧气中剧烈燃烧、生成黑色的Fe3O4,A不符合题意;
B.Fe与盐酸反应生成的FeCl2属于亚铁盐,其溶液呈浅绿色,B符合题意;
C.亚铁盐与NaOH溶液反应生成白色的Fe(OH)2沉淀,C不符合题意;
D.Fe2O3在常温下与水不反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据图示信息可知,a是Fe,b是FeO,c是Fe2O3,d是亚铁盐,e是铁盐,f是Fe(OH)2,g是Fe(OH)3。
8.(2024·青岛)网红“天气瓶”因环境温度改变,瓶内或清澈干净,或浑浊朦胧,或产生大片结晶,制作时需要用到樟脑(分子式C10H16O)。下列说法错误的是( )
A.樟脑是由碳、氢、氧三种元素组成的有机物
B.樟脑中氧元素与氢元素的质量分数相等
C.樟脑在瓶内溶剂中的溶解度受温度影响比较大
D.樟脑在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O的质量比为55:36
【答案】D
【知识点】化学方程式的有关计算
【解析】【解答】A.樟脑(C10H16O)是由碳、氢、氧三种元素组成的有机物,A不符合题意;
B.樟脑中氧元素与氢元素的质量之比为16:1×16=1:1,则它们的质量分数相等,B不符合题意;
C.根据题干信息,樟脑在瓶内溶剂中的溶解度受温度影响比较大,C不符合题意;
D.根据反应前后原子的种类和数目不变,则完全燃烧后生成的CO2和H2O的分子个数之比为10:8,则它们的质量之比为10×44:8×18=55:18,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.注意有机物是指含碳化合物,但CO、CO2、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外。
B.物质中元素质量分数之比等于元素原子的相对分子质量之比。
C.樟脑在瓶内溶剂中的溶解度受温度影响比较大。
D.反应前后原子的种类和数目不变。
9.(2024·青岛)有机物甲醇(CH3OH)和HBr在一定条件下可以发生反应:(已配平)。甲醇、甲烷的球棍模型及甲烷的正四面体空间构型如图。下列说法错误的是( )
A.X的分子式为CH3Br
B.上述反应类型类似于复分解反应
C.根据以上信息推测可发生反应:
D.CH2Br2可以看成甲烷中2个H原子被2个Br原子代替,则CH2Br2的空间结构有两种
【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.根据反应前后原子的种类和数目不变,可推出X的分子式为CH3Br,A不符合题意;
B.由分析可知,上述反应类型类似于复分解反应,B不符合题意;
C.根据以上信息推测可发生反应: ,C不符合题意;
D.CH2Br2可以看成甲烷中2个H原子被2个Br原子代替,但CH2Br2的空间结构有一种,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.反应前后原子的种类和数目不变。
B.复分解反应的特点是AB+CD=AD+CB(A、B、C、D分别表示原子或原子团)
C.通过类比进行分析。
D.甲烷为正四面体结构,则任意2个H均为相邻位置。
10.(2024·青岛)甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.t2℃时,等质量的甲、乙、丙饱和溶液,丙溶液中溶剂的质量最多
B.t2℃时,甲、乙、丙三种溶液,溶质质量分数最大的是甲
C.甲的不饱和溶液转化成饱和溶液,溶质质量分数一定变大
D.将t2℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t1℃,所得三种溶液的溶质质量分数由大到小的顺序是丙>乙>甲
【答案】A
【知识点】溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】A.由图可知,t2℃时,溶解度:甲>乙>丙,则等质量甲、乙、丙的饱和溶液中溶剂的质量:甲<乙<丙,A符合题意;
B.溶液状态未知,所以溶液中溶质质量分数不能确定,B不符合题意;
C.不能确定是否在同一温度下,所以溶质质量分数不一定变大,C不符合题意;
D.由图可知,将t2℃时甲、乙、丙的饱和溶液降温至t1℃,甲、乙的溶解度均变小,均有晶体析出,丙的溶解度变大,变为不饱和溶液,由于溶液的质量未知,甲、乙溶液析出晶体的质量无法进行比较,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】由固体溶解度曲线可知:①一定温度时某物质的溶解度;②同一温度下,比较不同物质的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;③判断物质溶解度随温度变化情况,从而判断提纯物质的方法(降温结晶还是蒸发结晶)。
11.(2024·青岛)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳 点燃混合气体
B 鉴别硫酸铵和硫酸钾固体 分别加入熟石灰,研磨,闻气味
C 检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠 先加入过量稀盐酸,再滴加硝酸银溶液
D 比较锌、铜、银三种金属的活动性 将三种大小形状均相同的金属分别加入等质量分数的稀盐酸中
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.CO2不可燃,无法点燃气体,不能达到实验目的,A不符合题意;
B.分别加入熟石灰,研磨,Ca(OH)2与硫酸铵反应生成刺激性气体NH3,与硫酸钾无明显变化,能达到实验目的,B符合题意;
C.加入的过量稀盐酸也能与硝酸银反应生成白色沉淀AgCl,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.铜、银与稀盐酸均不反应,无法比较二者的活动性,不能达到实验目的,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.CO2不可燃。
B.Ca(OH)2与硫酸铵反应生成刺激性气体NH3。
C.过量稀盐酸会引入杂质Cl-。
D.铜、银与稀盐酸均不反应。
12.(2024·青岛)氨氧化法是工业制硝酸的重要途径,一定条件下氨氧化过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.Pt/CaTiO3在反应前后质量和化学性质不发生改变
B.该过程的总反应式为:
C.该过程中氨气被还原,氮元素的化合价升高
D.硝酸工业的尾气之一NO不经处理直接排放会形成酸雨
【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.根据图示信息,Pt/CaTiO3是催化剂,在反应前后质量和化学性质不发生改变,A不符合题意;
B.根据图示信息,该反应的反应物为NH3、O2,生成物为NO、H2O,总反应式为 ,B不符合题意;
C.由B项总反应式可知,反应前后氮元素化合价由-3升为+2,则NH3为还原剂,被氧化,C符合题意;
D.NO在常温下与O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成HNO3 ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Pt/CaTiO3是催化剂。
B.注意反应前后原子的种类和数目不变。
C.反应前后物质中部分元素化合价升高,则其被氧化。
D.酸雨的主要成分是 硫酸和硝酸。
(2024·青岛)阅读下列材料,完成下列小题。
某小组同学测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的数目x。实验步骤如下:
①在研钵中将硫酸铜晶体研碎。
②称量坩埚的质量为m1,加入已研磨的硫酸铜晶体后总质量为m2。
③将坩埚加热至晶体全部变为白色,置于干燥器中冷却至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。
13.对于上述实验,下列说法错误的是( )
A.研磨硫酸铜晶体可以防止加热时晶体过大引起迸溅
B.硫酸铜晶体受热变为白色是物理变化
C.坩埚加热时不需要垫陶土网
D.③中重复上述操作的目的是为了减小实验误差
14.硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的数目x的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
15.下列操作中,会导致结晶水的数目x测定值偏低的是( )
A.称量坩埚时,坩埚未干燥
B.加入已研磨的硫酸铜晶体时不慎洒落
C.加热时有少量硫酸铜晶体迸溅出来
D.坩埚未置于干燥器中冷却
【答案】13.B
14.A
15.D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;化学实验方案的评价;化学方程式的有关计算
【解析】【分析】(1)A.研磨硫酸铜晶体可以防止加热时晶体过大引起迸溅。
B.物理变化过程中没有新物质生成。
C.坩埚可直接加热。
D.重复操作可减少误差。
(2)根据题干信息,硫酸铜晶体的质量为m2-m1,硫酸铜的质量为m3-m1,结晶水的质量为m2-m1-(m3-m1)=m2-m3,结合反应关系式CuSO4·xH2O~CuSO4~xH2O进行分析。
(3)根据结晶水的数目x的表达式进行分析。
13.A.研磨硫酸铜晶体可以防止加热时晶体过大引起迸溅,A不符合题意;
B.硫酸铜晶体受热变为白色的过程中,CuSO4·xH2O变为CuSO4,属于化学变化,B符合题意;
C.坩埚可直接加热,C不符合题意;
D.③中重复上述操作可减小实验误差,D不符合题意;
故答案为:B。
14.根据反应方程式CuSO4·xH2O=CuSO4+xH2O可知,反应关系式CuSO4~xH2O,硫酸铜晶体的质量为m2-m1,硫酸铜的质量为m3-m1,结晶水的质量为m2-m1-(m3-m1)=m2-m3,所以可得到,则x= ;
故答案为:A。
15.A.称量坩埚时,坩埚未干燥,则m1偏大,结合结晶水的数目x的表达式,则x偏大,A不符合题意;
B.加入已研磨的硫酸铜晶体时不慎洒落,则m2、m3均偏小,无法确定x测定值是否有变化,B不符合题意;
C.加热时胆矾迸出,m3质量偏小,结合结晶水的数目x的表达式,则x偏大,C不符合题意;
D.坩埚未置于干燥器中冷却,结合结晶水的数目x的表达式,则x偏小,D符合题意;
故答案为:D。
二、选择题(本题共5小题,每小题2分,共10分)在每小题给出的四个选项中,有一项或两项是符合题目要求的。
16.(2024·青岛)某无色透明溶液中可能含有NH4+、Na+、Ba2+、Cu2+、CO32-、Cl-、SO42-中的几种,向溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加足量稀盐酸,沉淀不溶解,将沉淀过滤、洗涤、干燥后称重为4.66g。向滤液中加入足量NaOH浓溶液并加热,生成气体的质量为0.34g,再继续加入硝酸银溶液和稀硝酸,产生白色沉淀。下列说法正确的是
A.原溶液中肯定不存在的离子是Ba2+、Cu2+、CO32-
B.原溶液中肯定存在的离子是NH4+、SO42-、Cl-
C.原溶液中肯定存在的离子是NH4+、SO42-、Na+
D.原溶液中可能存在的离子是Na+、Cl-
【答案】A,C
【知识点】离子共存;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】由分析可知,原溶液中肯定不存在的离子是Ba2+、Cu2+、CO32-,肯定存在的离子是NH4+、SO42-、Na+;
故答案为:AC。
【分析】根据题干信息,该溶液为无色透明,可推出原溶液中一定不存在Cu2+;向溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加足量稀盐酸,沉淀不溶解,可推出原溶液中一定存在SO42-,一定不存在CO32-,且n(SO42-)=n(BaSO4)=4.66g/233g·mol-1=0.02mol;由于SO42-与Ba2+结合形成BaSO4沉淀,所以原溶液中一定不存在Ba2+;向滤液中加入足量NaOH浓溶液并加热,生成气体,可推出原溶液中一定存在NH4+,且n(NH4+)=n(NH3)=0.34g/17g·mol-1=0.02mol;再继续加入硝酸银溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,由于NaOH足量,NaOH与硝酸银也能反应生成白色沉淀,所以原溶液中是否存在Cl-不确定;根据溶液中正负电荷数相等,由于2n(SO42-)=0.04mol,而n(NH4+)=0.02mol,则原溶液中一定含有Na+。
17.(2024·青岛)前18号元素Q、X、Y、Z质子数之和为37,X、Y、Z位于同周期,Q、Z位于同主族。X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z,且依次增大,x、y、z之和为15,。下列说法错误的是
A.X的氧化物都能与NaOH溶液发生反应
B.Q的氧化物有多种
C.Z与氢元素构成的10电子微粒只有一种
D.Y的单质化学性质不活泼
【答案】A,C
【知识点】原子中的数量关系;原子结构示意图;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.由分析可知,X为碳元素,CO不能与NaOH反应,A符合题意;
B.由分析可知,Q为硫元素,其氧化物有SO2、SO3,B不符合题意;
C.由分析可知,Z为氧元素,H2O、H3O+、OH-均为10电子微粒,C符合题意;
D.由分析可知,Y为氮元素,N2化学性质不活泼,D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】根据题干信息,前18号元素Q、X、Y、Z中,X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z,且依次增大,x、y、z之和为15,即x+y+z=15,结合x+z=2y,可得y=5,由于1<x<z<8,且x、z为正整数,则x=3、z=7,或x=4、z=6;Q、X、Y、Z质子数之和为37,X、Y、Z位于同周期,若X、Y、Z均位于第三周期,则X、Y、Z质子数之和为10+10+10+15>37,说明X、Y、Z均位于第二周期,所以Q质子数为37-2-2-2-15=16,Q为硫元素,Q、Z位于同主族,可推出Z为氧元素,即Z最外层质子数为6,所以X最外层质子数为4,X为碳元素,Y为氮元素。
18.(2024·青岛)某种溶液中含有HCl、CuCl2、FeCl2、FeCl3,向mg溶液中加入铁粉至过量,反应完全后溶液的质量仍为mg,产生气体质量与加入铁粉质量的关系如图(已知:、)。下列说法正确的是
A.a=58.8
B.P点对应溶液中含金属阳离子Fe2+、Cu2+
C.该溶液中HCl的溶质质量分数为
D.通过计算可以确定CuCl2、FeCl3的溶质质量分数
【答案】C,D
【知识点】溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】A.根据图示信息可知,Fe与盐酸反应生成m(H2)=0.2g,根据反应Fe+2HCl=H2↑+FeCl2,与盐酸反应的m(Fe)=5.6g,即a=56+5.6=61.6,A不符合题意;
B.由分析可知,P点之前发生反应及先后顺序为Fe+2FeCl3=3FeCl2、Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,铁足量,则FeCl3、CuCl2反应完全,所以P点对应溶液中含金属阳离子只有Fe2+,B不符合题意;
C.根据反应Fe+2HCl=H2↑+FeCl2及m(H2)=0.2g,则m(HCl)=7.3g,所以该溶液中HCl的溶质质量分数为 ,C符合题意;
D.根据题干信息,向mg溶液中加入铁粉至过量,反应完全后溶液的质量仍为mg,结合分析可知,3个反应中质量变化差之和为0,假设反应①②中参加反应的m(Fe)分别为x、y,则反应①溶液质量增重x,反应②溶液质量减少64y/56-y=8y/56,反应③溶液质量增重5.6g-0.2g=5.4g,所以x+5.4=8y/56,根据图示信息可知x+y=56,联立两个方程可解出x、y,进一步可确定溶液中CuCl2、FeCl3的质量,所以通过计算可以确定CuCl2、FeCl3的溶质质量分数,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】Fe3+、Fe2+、Cu2+的氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+>H+,所以向溶液中加入足量Fe,先后发生反应为①Fe+2FeCl3=3FeCl2、②Fe+CuCl2=Cu+FeCl2、③Fe+2HCl=H2↑+FeCl2。
19.(2024·青岛)实验小组探究双氧水与KI的反应,实验方案和现象如下:
(已知:I2是紫黑色固体、I2溶于水由于量的不同而呈现黄色或棕黄色)。
实验①实验②实验③
实验①:无明显现象。
实验②:溶液立即变为黄色,产生大量无色气体;溶液温度升高;最终溶液仍为黄色。
实验③:溶液立即变为棕黄色,产生少量无色气体;溶液颜色逐渐加深,温度无明显变化;最终有紫黑色物质析出。
下列说法错误的是
A.加入KI能加快H2O2的分解
B.对比②和③,说明H2O2的分解放出热量
C.对比②和③,说明酸性条件下H2O2氧化KI的速率更快
D.对比②和③,③中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率
【答案】D
【知识点】性质实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.根据实验①②的现象可知,加入KI时产生大量无色气体,说明加入KI能加快H2O2的分解,A不符合题意;
B.对比②和③,②中主要发生H2O2分解,温度明显升高,而③中主要发生H2O2氧化KI的反应,温度无明显变化,说明H2O2的分解放出热量,B不符合题意;
C.对比②和③,③中溶液立即变为棕黄色,溶液颜色逐渐加深,最终有紫黑色物质析出,说明酸性条件下H2O2氧化KI的速率更快,C不符合题意;
D.对比②和③,②中现象说明H2O2分解放热,同时有I2生成,H2O2作氧化剂;③中的现象可能是因为H2O2分解的速率小于H2O2氧化KI的速率,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由实验①可知,可能没有发生任何化学反应;
由实验②可知,H2O2发生分解反应生成O2,反应放热,同时有I2生成,H2O2作氧化剂;
由实验③可知,生成I2的反应速率相对②更快,且反应不一定放热,H2O2分解的速率小于H2O2氧化KI的速率。
20.(2024·青岛)向a g Fe2O3和MgO的混合物中加入200g稀硫酸,固体全部消失,再向所得溶液中逐滴滴加16%的NaOH溶液至150g时,沉淀达到最大值mg。下列说法正确的是
A.反应过程中阳离子种类不可能超过3种
B.所加稀硫酸的溶质质量分数为14.7%
C.沉淀中氢元素的质量分数为
D.m不可能超过21.4
【答案】B,D
【知识点】溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】A.Fe2O3和MgO与稀硫酸反应,生成相应的硫酸盐和水。在这个过程中,阳离子种类有Fe3+、Mg2+、H+,当向反应后的溶液中加入NaOH溶液时,会发生中和反应,生成相应的氢氧化物沉淀,阳离子种类可能有Fe3+、Mg2+、Na+、H+,因此阳离子的种类可能超过3种,A不符合题意;
B.根据分析可得到反应关系式3H2SO4~Fe2(SO4)3~6NaOH、H2SO4~MgSO4~2NaOH,即H2SO4~2NaOH,所以n(H2SO4)=n(NaOH)==0.3mol,所以m(H2SO4)=0.3mol×98g/mol=29.4g,则所加稀硫酸的溶质质量分数为×100%=14.7%,B符合题意;
C.由分析可知,沉淀中氧元素和氢元素来自NaOH,其中氧元素不是来自Fe2O3和MgO中的氧元素,所以沉淀中氢元素的质量不是m-a,则其质量分数不是 ,C不符合题意;
D.由分析可知,沉淀为Fe(OH)3和Mg(OH)2,根据极限假设法,假如沉淀只有Fe(OH)3,则n[Fe(OH)3]=n(NaOH)==0.2mol,所以m[Fe(OH)3]=0.2mol×107g/mol=21.4g,假如沉淀只有Mg(OH)2,则n[Mg(OH)2]=n(NaOH)==0.3mol,所以m[Mg(OH)2]=0.3mol×58g/mol=17.4g,由此说明m不可能超过21.4g,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】根据题干信息,涉及反应为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、MgO+H2SO4=MgSO4+H2O、Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4、MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4。
三、非选择题(本题共5小题,共45分)
21.(2024·青岛)化学源于生活,服务于生活。
(1)青岛鲅鱼,营养美味。
每100g鲅鱼肉中含有的部分营养成分如图,下列表述错误的是____。
A.食用鱼肉可预防夜盲症
B.鱼肉中含有的主要营养素为蛋白质
C.鱼肉营养丰富,可在日常饮食中代替主食
(2)青岛啤酒,享誉世界。
①打开啤酒瓶盖会有大量气泡冒出,是因为 。
②制作啤酒瓶的玻璃属于 (填字母)。A.天然材料 B.有机合成材料 C.无机非金属材料 D.复合材料
(3)青岛地铁,畅达幸福。
①制造机车车身需要大量钢铁,工业上可用赤铁矿和一氧化碳炼铁,反应的化学方程式为 。
②机车车身表面常采取喷漆的方法防锈,其原理是 。
③锰钢用于制造铁轨,这是利用了锰钢 的优点(写一条即可)。
【答案】(1)C
(2)压强减小,气体的溶解度变小;C
(3);隔绝氧气(空气)和水;硬度大或强度大
【知识点】高炉炼铁;合金及其应用;营养均衡与人体健康的关系;溶解度、饱和溶液的概念
【解析】【解答】(1)A.鱼肉中含有维生素A,食鱼肉可预防夜盲症,正确;
B.每100g鱼肉中含有蛋白质21.2g,蛋白质含量最多,则其含有的主要营养素为蛋白质,正确;
C.鱼肉营养丰富,但不能代替主食,错误。
(2)①打开啤酒瓶盖会有大量气泡冒出,是因为压强减小,气体的溶解度变小。
②玻璃是由二氧化硅和硅酸盐等混合而成的,属于无机非金属材料。
(3)①赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。
②车身表面喷漆防锈,其原理是隔绝氧气(空气)和水。
③锰钢是由铁、锰、碳组成的合金,用于制造铁轨,这是利用了锰钢硬度大或强度大的优点。
【分析】(1)A.维生素A可预防夜盲症;
B.一定质量的物质中含有的最多的营养素为主要营养素;
C.鱼肉营养丰富,但不能代替主食。
(2)①压强减小,气体的溶解度变小。
②玻璃是由二氧化硅和硅酸盐等混合而成的。
(3)①赤铁矿是Fe2O3的俗名,注意反应条件和配平。
②物质防锈的原理是隔绝氧气(空气)和水。
③锰钢是由铁、锰、碳组成的合金。
22.(2024·青岛)工业上利用菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3、Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
已知:金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表:
金属离子 Mg2+ Fe2+ Fe3+ Al3+
开始沉淀的pH 9.1 7.0 1.9 3.5
完全沉淀的pH 11.1 9.0 3.2 4.6
(1)轻烧粉的主要成分是 。
(2)“浸出”涉及到的主要反应的化学方程式为 。
(3)滤渣中含有 、Fe(OH)3和Al(OH)3,“浸出”时的pH范围为 。
(4)流程中可循环利用的物质有 (填化学式)。
(5)“沉镁”时反应的化学方程式为 。
【答案】(1)MgO
(2)
(3)SiO2;4.6≤pH<9.1
(4)NH4Cl、NH3
(5)
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由分析可知,轻烧粉的主要成分是MgO。
(2)由分析可知,“浸出”涉及到的主要反应的化学方程式为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O。
(3)由分析可知,滤渣中含有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3,“浸出”是为了沉淀除Mg2+之外的离子,则其pH范围为4.6≤pH<9.1。
(4)由分析可知,可循环利用的物质有NH4Cl、NH3。
(5)由分析可知,“沉镁”涉及化学方程式为 。
【分析】根据题干信息及流程图,“煅烧”过程中MgCO3转化为MgO,“轻烧粉”中含有MgO、SiO2、Fe2O3、Al2O3;“浸出”得到废渣、氨气和浸出液,废渣中含有Fe(OH)3、Al(OH)3、SiO2,MgO和NH4Cl溶液反应化学方程式为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O;“沉镁”涉及化学方程式为;Mg(OH)2煅烧得到MgO。
23.(2024·青岛)以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2、Fe2O3等)为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“转化”步骤中CaSO4转化成CaCO3的化学方程式为 。
(2)铝铵矾【NH4Al(SO4)2·12H2O】是一种絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案:
①向滤液中加入 ,至不再产生气体,将所得溶液经系列操作制得(NH4)2SO4固体。
②向Al2(SO4)3溶液中加入(NH4)2SO4固体,边加边搅拌,待固体完全溶解后,将所得
溶液蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥,得到铝铵矾(部分物质的溶解度随温度的变化如图1所示)。
图1图2
(3)利用图2装置模拟制备轻质碳酸钙(CaCO3)
①A中反应的化学方程式为 ;装置B中盛有的试剂是 。
②多孔球泡的作用是 ;C中反应的化学方程式为 。
【答案】(1)
(2)稀硫酸;降温结晶或冷却热饱和溶液结晶
(3);饱和碳酸氢钠溶液;增大CO2与溶液的接触面积,使反应更充分;
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由分析可知,“转化”步骤中CaSO4转化成CaCO3的化学方程式为 。
(2)①由分析可知,“转化”得到“滤液”的主要成分是(NH4)2SO4、(NH4)2CO3,所以向滤液中加入稀H2SO4至不再产生气体,将所得溶液经系列操作制得(NH4)2SO4固体。
②由图1可知,铝铵矾的溶解度受温度影响较大,所以向Al2(SO4)3溶液中加入(NH4)2SO4固体,边加边搅拌,待固体完全溶解后,将所得溶液蒸发浓缩、降温结晶或冷却热饱和溶液结晶、过滤、洗涤、干燥,得到铝铵矾。
(3)①A中碳酸钙与盐酸发生反应: ;B中是为了除去CO2中的HCl,所选试剂为饱和碳酸氢钠溶液。
②多孔球泡的作用是增大CO2与溶液的接触面积,使反应更充分;C中是制取碳酸钙,涉及反应为 。
【分析】根据题干信息,“转化”过程中,加入的(NH4)2CO3与CaSO4发生反应: ,得到滤渣的主要成分是CaCO3、SiO2、Fe2O3;“除杂”时,加入的盐酸与CaCO3、Fe2O3分别发生反应,SiO2不反应,再通入NH3,调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,即“滤渣”为SiO2、Fe(OH)3,滤液的主要成分为CaCl2;向CaCl2溶液中通入NH3和CO2,反应生成CaCO3和NH4Cl,经一系列操作可得到轻质CaCO3。
24.(2024·青岛)硫氧粉(Na2SO3)广泛应用于化工生产中,可用碳酸钠和二氧化硫反应制取。为探究某硫氧粉样品的成分,某化学兴趣小组的同学设计了如下实验。
【查阅资料】
①Na2SO3易溶于水,能与稀盐酸或稀硫酸发生反应生成SO2,能与氯化钡溶液反应生成白色沉淀。
②SO2能使品红溶液褪色,常用品红溶液检验SO2;能使澄清的石灰水变浑浊。
③CO2不能使品红溶液褪色,不能与酸性高锰酸钾溶液反应。
【探究一】硫氧粉样品的成分
【提出猜想】猜想1:Na2SO3 猜想2:Na2SO3、Na2CO3
【实验探究】
取少量硫氧粉样品,进行如下实验,选择所需装置对气体X的成分进行探究。
所需装置的连接顺序:气体X→ (填字母序号)。B装置的作用是 ;若出现 现象,证明气体X的成分为SO2,说明猜想1正确。
【探究二】该硫氧粉样品久置后的成分
【提出猜想】猜想1:Na2SO3 猜想2: 。 猜想3:Na2SO4
【实验探究】
取少量久置的硫氧粉样品加水溶解,请设计实验方案验证猜想2成立: 。
【反思交流】久置硫氧粉变质的原因 (用化学方程式表示)。
【答案】B→D→C或B→D→C→A;除去SO2,防止干扰对CO2的检验;品红不褪色且澄清石灰水不变浑浊;Na2SO3、Na2SO4;取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡生成,继续加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明猜想2成立;或取少量溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤,向白色沉淀中加入足量稀盐酸,白色沉淀部分溶解,有无色气泡生成,说明猜想2成立。;
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】【实验探究】根据题干信息及分析可知,两种猜想中均产生SO2,结合SO2和CO2的性质,气体X需先通入B中,除去SO2,防止干扰对CO2的检验,再通入D中,检验SO2是否除尽,若品红不褪色,接着通入C中,出现澄清石灰水不变浑浊,说明气体X的成分为SO2。
【探究二】硫氧粉样品久置后, 若没有被氧化,则其成分为Na2SO3,若部分被氧化,则其成分为Na2SO3、Na2SO4,若全部被氧化,则其成分为Na2SO4。
【实验探究】猜想2成立,说明硫氧粉样品久置后的成分为Na2SO3、Na2SO4,Na2SO3与稀盐酸反应生成SO2,且SO2与BaCl2溶液反应有白色沉淀生成。
【反思交流】久置硫氧粉变质是被空气中的氧气氧化,涉及反应为 。
【分析】Na2SO3与稀硫酸反应生成SO2,Na2CO3与稀硫酸反应生成CO2;SO2能使品红溶液褪色,能使澄清的石灰水变浑浊,能与酸性高锰酸钾溶液反应;CO2不能使品红溶液褪色,不能与酸性高锰酸钾溶液反应,能使澄清的石灰水变浑浊。
25.(2024·青岛)实验室利用锌和稀硫酸测定硫酸铜溶液的溶质质量分数,实验步骤和实验装置图如下。
①连接装置,检查装置的气密性,加入药品。
②调整D、E中两液面相平,记录E管的读数。
③将硫酸铜溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生。
④待反应体系____,向下移动E管,调节D、E中两液面相平,记录E管的读数。
回答下列问题:
(1)该实验的原理为 (用化学方程式表示)。
(2)仪器B、C上玻璃管的作用是 。
(3)完善步骤④中的空白处。
(4)若将原装置中的硫酸铜溶液换成硫酸镁溶液,是否能测定硫酸镁溶液的溶质质量分数 (填“是”或“否”)。
(5)锌粉的质量为ag,若测得H2的体积为bmL,已知实验条件下p(H2)=dg·L-1,则硫酸铜溶液的溶质质量分数为 (列出计算的表达式,不必化简)。
(6)若步骤④中E管的液面高于D管,未调节液面即读数,则测得硫酸铜溶液的溶质质量分数 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)、
(2)平衡气压便于液体流下;保证测定气体体积的准确性
(3)恢复至室温
(4)否
(5)
(6)偏高
【知识点】化学实验方案的评价;溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】(1)该实验的原理为、 。
(2)仪器B、C上玻璃管的作用是平衡气压便于液体流下;保证测定气体体积的准确性。
(3)待反应体系恢复至室温,向下移动E管,调节D、E中两液面相平,记录E管的读数。
(4)由分析可知,若将原装置中的硫酸铜溶液换成硫酸镁溶液,由于锌与硫酸镁溶液不反应,则不能测定硫酸镁溶液的溶质质量分数。
(5)根据反应关系式Zn~H2可知,与H2SO4反应的m1(Zn)=,则与CuSO4反应的m2(Zn)=ag-m1(Zn)=ag-,结合反应关系式Zn~CuSO4,参加反应的m(CuSO4)= ,所以硫酸铜溶液的溶质质量分数为 。
(6)若步骤④中E管的液面高于D管,未调节液面即读数,则测得的H2的体积偏小,所以硫酸铜溶液的溶质质量分数偏高。
【分析】(1)该实验原理是锌与硫酸铜溶液、锌与稀硫酸的反应。
(2)仪器B、C上玻璃管的作用是平衡气压便于液体流下;保证测定气体体积的准确性。
(3)反应体系恢复至室温,注意先调节D、E中两液面相平,再读数。
(4)镁比锌活泼,锌与硫酸镁溶液不反应。
(5)根据Zn~H2可算出与H2SO4反应的m1(Zn),则与CuSO4反应的m2(Zn)=ag-m1(Zn),结合Zn~CuSO4算出参加反应的m(CuSO4)。
(6)若步骤④中E管的液面高于D管,未调节液面即读数,则测得的H2的体积偏小。
四、附加题(共1小题,共10分)
26.(2024·青岛)常温下,向20mL0.1mol·L-1的某二元弱酸(H2X)溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中H2X、HX-和X2-的分布系数【如X2-的分布系数】与pH的关系如图所示。
已知:
①(c为物质的量浓度,单位mol·L-1;n为物质的量,单位mol;V为溶液的体积,单位L)。
②H2X电离分两步,电离方程式为,,电离平衡常数表达式分别表示为
③;常温下,
④pH表示溶液的酸碱性强弱程度,pH=-lgc(H+),c(H+)=10-pH
回答下列问题:
(1)图中表示X2-的曲线是 。
(2)0.1 mol·L-1NaHX溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(3)H2X的电离平衡常数Ka1= mol·L-1。
(4)当滴入20 mLNaOH溶液时,发生反应的化学方程式为 。
(5)b点时,溶液中c(Na+)、c(HX-)、c(X2-)的大小关系为 。
(6)计算的平衡常数为 mol·L-1(已知H2O不列入平衡常数的表达式)。
【答案】(1)③
(2)酸性
(3)10-3.02
(4)
(5)c(Na+)>c(HX-)=c(X2-)
(6)10-9.52
【知识点】化学平衡常数;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)由分析可知,图中表示X2-的曲线是③。
(2)NaHX溶液中,HX-同时存在电离和水解,当c(HX-)=c(X2-)时,pH=4.48, =c(H+)=10-pH=10-4.48,同理, =10-3.02,HX-的水解平衡常数Kh==10-10.98,Ka2>Kh,则溶液显酸性。
(3)当c(H2X)=c(HX-)时,pH=3.02,=c(H+)=10-pH=10-3.02。
(4)当滴入20 mLNaOH溶液时,n(H2X)=n(NaOH),则发生反应的化学方程式为 。
(5)b点时,所得溶液为NaHX、Na2X的混合液,c(Na+)最大,此时HX-与X2-的分布系数均为0.5,即c(HX-)=c(X2-),所以溶液中c(Na+)、c(HX-)、c(X2-)的大小关系为c(Na+)>c(HX-)=c(X2-)。
(6)当c(HX-)=c(X2-)时,pH=4.48,则 的平衡常数为 。
【分析】向二元弱酸(H2X)溶液中逐滴加入NaOH溶液,涉及反应先后顺序为H2X+NaOH=NaHX+H2O、NaHX+NaOH=Na2X+H2O,结合图示信息可知,曲线①表示H2X,曲线②表示HX-,曲线③表示X2-。
1 / 1山东省青岛市局属2023-2024年公办普通高中化学自招真题
一、选择题(本题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·青岛)下列消毒剂的有效成分属于盐的是( )
A.双氧水 B.医用酒精
C.“84”消毒液 D.过氧乙酸溶液
2.(2024·青岛)下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.铜具有良好的延展性,可用作导线
B.浓硫酸具有腐蚀性,可用作干燥剂
C.活性炭具有吸附性,能将硬水转化为软水
D.纯碱溶液呈碱性,可用于除油污
3.(2024·青岛)古代科学典籍富载化学知识,下列表述蕴含化合反应的是( )
A.金(Au):“虽被火亦未熟”
B.胆矾(CuSO4·5H2O):“石胆能化铁为铜”
C.石硫黄(S):“能化银、铜、铁,奇物”
D.食盐(NaCl):“取井水煮之,一斛水得五斗盐”
4.(2024·青岛)化学实验必须树立规范意识、安全意识。下列说法错误的是( )
A.称量氢氧化钠时,将其放在托盘天平右盘的小烧杯中
B.蒸发操作时,将蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯直接加热蒸发皿
C.实验结束后,剩余的药品要倒入指定容器中
D.皮肤上溅上碱液,先用大量水冲洗,再涂硼酸溶液
5.(2024·青岛)实验室进行粗盐提纯并配制16%的NaCl溶液。下列仪器必须用到的是( )
①天平②蒸发皿③坩埚④分液漏斗⑤漏斗⑥烧杯⑦酒精灯⑧量筒⑨玻璃棒
A.①②④⑥⑦⑨ B.①③⑤⑥⑦⑧⑨
C.②③④⑤⑥⑦⑧⑨ D.①②⑤⑥⑦⑧⑨
6.(2024·青岛)二氧化氯(ClO2)常用于自来水杀菌消毒,高效、安全。制取ClO2的化学方程式为。下列说法错误的是( )
A.二氧化氯是由分子构成的物质
B.该反应共涉及两种氧化物
C.自来水杀菌消毒利用了ClO2的物理性质
D.反应中仅有氯元素的化合价发生变化
7.(2024·青岛)部分含铁物质的类别与铁元素化合价的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a可在氧气中剧烈燃烧、生成红色物质
B.a可与盐酸反应生成d,反应后溶液呈浅绿色
C.d可与NaOH溶液反应生成红褐色f
D.c可在常温下与水发生化合反应生成g
8.(2024·青岛)网红“天气瓶”因环境温度改变,瓶内或清澈干净,或浑浊朦胧,或产生大片结晶,制作时需要用到樟脑(分子式C10H16O)。下列说法错误的是( )
A.樟脑是由碳、氢、氧三种元素组成的有机物
B.樟脑中氧元素与氢元素的质量分数相等
C.樟脑在瓶内溶剂中的溶解度受温度影响比较大
D.樟脑在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O的质量比为55:36
9.(2024·青岛)有机物甲醇(CH3OH)和HBr在一定条件下可以发生反应:(已配平)。甲醇、甲烷的球棍模型及甲烷的正四面体空间构型如图。下列说法错误的是( )
A.X的分子式为CH3Br
B.上述反应类型类似于复分解反应
C.根据以上信息推测可发生反应:
D.CH2Br2可以看成甲烷中2个H原子被2个Br原子代替,则CH2Br2的空间结构有两种
10.(2024·青岛)甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.t2℃时,等质量的甲、乙、丙饱和溶液,丙溶液中溶剂的质量最多
B.t2℃时,甲、乙、丙三种溶液,溶质质量分数最大的是甲
C.甲的不饱和溶液转化成饱和溶液,溶质质量分数一定变大
D.将t2℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t1℃,所得三种溶液的溶质质量分数由大到小的顺序是丙>乙>甲
11.(2024·青岛)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳 点燃混合气体
B 鉴别硫酸铵和硫酸钾固体 分别加入熟石灰,研磨,闻气味
C 检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠 先加入过量稀盐酸,再滴加硝酸银溶液
D 比较锌、铜、银三种金属的活动性 将三种大小形状均相同的金属分别加入等质量分数的稀盐酸中
A.A B.B C.C D.D
12.(2024·青岛)氨氧化法是工业制硝酸的重要途径,一定条件下氨氧化过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.Pt/CaTiO3在反应前后质量和化学性质不发生改变
B.该过程的总反应式为:
C.该过程中氨气被还原,氮元素的化合价升高
D.硝酸工业的尾气之一NO不经处理直接排放会形成酸雨
(2024·青岛)阅读下列材料,完成下列小题。
某小组同学测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的数目x。实验步骤如下:
①在研钵中将硫酸铜晶体研碎。
②称量坩埚的质量为m1,加入已研磨的硫酸铜晶体后总质量为m2。
③将坩埚加热至晶体全部变为白色,置于干燥器中冷却至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。
13.对于上述实验,下列说法错误的是( )
A.研磨硫酸铜晶体可以防止加热时晶体过大引起迸溅
B.硫酸铜晶体受热变为白色是物理变化
C.坩埚加热时不需要垫陶土网
D.③中重复上述操作的目的是为了减小实验误差
14.硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的数目x的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
15.下列操作中,会导致结晶水的数目x测定值偏低的是( )
A.称量坩埚时,坩埚未干燥
B.加入已研磨的硫酸铜晶体时不慎洒落
C.加热时有少量硫酸铜晶体迸溅出来
D.坩埚未置于干燥器中冷却
二、选择题(本题共5小题,每小题2分,共10分)在每小题给出的四个选项中,有一项或两项是符合题目要求的。
16.(2024·青岛)某无色透明溶液中可能含有NH4+、Na+、Ba2+、Cu2+、CO32-、Cl-、SO42-中的几种,向溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加足量稀盐酸,沉淀不溶解,将沉淀过滤、洗涤、干燥后称重为4.66g。向滤液中加入足量NaOH浓溶液并加热,生成气体的质量为0.34g,再继续加入硝酸银溶液和稀硝酸,产生白色沉淀。下列说法正确的是
A.原溶液中肯定不存在的离子是Ba2+、Cu2+、CO32-
B.原溶液中肯定存在的离子是NH4+、SO42-、Cl-
C.原溶液中肯定存在的离子是NH4+、SO42-、Na+
D.原溶液中可能存在的离子是Na+、Cl-
17.(2024·青岛)前18号元素Q、X、Y、Z质子数之和为37,X、Y、Z位于同周期,Q、Z位于同主族。X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z,且依次增大,x、y、z之和为15,。下列说法错误的是
A.X的氧化物都能与NaOH溶液发生反应
B.Q的氧化物有多种
C.Z与氢元素构成的10电子微粒只有一种
D.Y的单质化学性质不活泼
18.(2024·青岛)某种溶液中含有HCl、CuCl2、FeCl2、FeCl3,向mg溶液中加入铁粉至过量,反应完全后溶液的质量仍为mg,产生气体质量与加入铁粉质量的关系如图(已知:、)。下列说法正确的是
A.a=58.8
B.P点对应溶液中含金属阳离子Fe2+、Cu2+
C.该溶液中HCl的溶质质量分数为
D.通过计算可以确定CuCl2、FeCl3的溶质质量分数
19.(2024·青岛)实验小组探究双氧水与KI的反应,实验方案和现象如下:
(已知:I2是紫黑色固体、I2溶于水由于量的不同而呈现黄色或棕黄色)。
实验①实验②实验③
实验①:无明显现象。
实验②:溶液立即变为黄色,产生大量无色气体;溶液温度升高;最终溶液仍为黄色。
实验③:溶液立即变为棕黄色,产生少量无色气体;溶液颜色逐渐加深,温度无明显变化;最终有紫黑色物质析出。
下列说法错误的是
A.加入KI能加快H2O2的分解
B.对比②和③,说明H2O2的分解放出热量
C.对比②和③,说明酸性条件下H2O2氧化KI的速率更快
D.对比②和③,③中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率
20.(2024·青岛)向a g Fe2O3和MgO的混合物中加入200g稀硫酸,固体全部消失,再向所得溶液中逐滴滴加16%的NaOH溶液至150g时,沉淀达到最大值mg。下列说法正确的是
A.反应过程中阳离子种类不可能超过3种
B.所加稀硫酸的溶质质量分数为14.7%
C.沉淀中氢元素的质量分数为
D.m不可能超过21.4
三、非选择题(本题共5小题,共45分)
21.(2024·青岛)化学源于生活,服务于生活。
(1)青岛鲅鱼,营养美味。
每100g鲅鱼肉中含有的部分营养成分如图,下列表述错误的是____。
A.食用鱼肉可预防夜盲症
B.鱼肉中含有的主要营养素为蛋白质
C.鱼肉营养丰富,可在日常饮食中代替主食
(2)青岛啤酒,享誉世界。
①打开啤酒瓶盖会有大量气泡冒出,是因为 。
②制作啤酒瓶的玻璃属于 (填字母)。A.天然材料 B.有机合成材料 C.无机非金属材料 D.复合材料
(3)青岛地铁,畅达幸福。
①制造机车车身需要大量钢铁,工业上可用赤铁矿和一氧化碳炼铁,反应的化学方程式为 。
②机车车身表面常采取喷漆的方法防锈,其原理是 。
③锰钢用于制造铁轨,这是利用了锰钢 的优点(写一条即可)。
22.(2024·青岛)工业上利用菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3、Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
已知:金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表:
金属离子 Mg2+ Fe2+ Fe3+ Al3+
开始沉淀的pH 9.1 7.0 1.9 3.5
完全沉淀的pH 11.1 9.0 3.2 4.6
(1)轻烧粉的主要成分是 。
(2)“浸出”涉及到的主要反应的化学方程式为 。
(3)滤渣中含有 、Fe(OH)3和Al(OH)3,“浸出”时的pH范围为 。
(4)流程中可循环利用的物质有 (填化学式)。
(5)“沉镁”时反应的化学方程式为 。
23.(2024·青岛)以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2、Fe2O3等)为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“转化”步骤中CaSO4转化成CaCO3的化学方程式为 。
(2)铝铵矾【NH4Al(SO4)2·12H2O】是一种絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案:
①向滤液中加入 ,至不再产生气体,将所得溶液经系列操作制得(NH4)2SO4固体。
②向Al2(SO4)3溶液中加入(NH4)2SO4固体,边加边搅拌,待固体完全溶解后,将所得
溶液蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥,得到铝铵矾(部分物质的溶解度随温度的变化如图1所示)。
图1图2
(3)利用图2装置模拟制备轻质碳酸钙(CaCO3)
①A中反应的化学方程式为 ;装置B中盛有的试剂是 。
②多孔球泡的作用是 ;C中反应的化学方程式为 。
24.(2024·青岛)硫氧粉(Na2SO3)广泛应用于化工生产中,可用碳酸钠和二氧化硫反应制取。为探究某硫氧粉样品的成分,某化学兴趣小组的同学设计了如下实验。
【查阅资料】
①Na2SO3易溶于水,能与稀盐酸或稀硫酸发生反应生成SO2,能与氯化钡溶液反应生成白色沉淀。
②SO2能使品红溶液褪色,常用品红溶液检验SO2;能使澄清的石灰水变浑浊。
③CO2不能使品红溶液褪色,不能与酸性高锰酸钾溶液反应。
【探究一】硫氧粉样品的成分
【提出猜想】猜想1:Na2SO3 猜想2:Na2SO3、Na2CO3
【实验探究】
取少量硫氧粉样品,进行如下实验,选择所需装置对气体X的成分进行探究。
所需装置的连接顺序:气体X→ (填字母序号)。B装置的作用是 ;若出现 现象,证明气体X的成分为SO2,说明猜想1正确。
【探究二】该硫氧粉样品久置后的成分
【提出猜想】猜想1:Na2SO3 猜想2: 。 猜想3:Na2SO4
【实验探究】
取少量久置的硫氧粉样品加水溶解,请设计实验方案验证猜想2成立: 。
【反思交流】久置硫氧粉变质的原因 (用化学方程式表示)。
25.(2024·青岛)实验室利用锌和稀硫酸测定硫酸铜溶液的溶质质量分数,实验步骤和实验装置图如下。
①连接装置,检查装置的气密性,加入药品。
②调整D、E中两液面相平,记录E管的读数。
③将硫酸铜溶液滴入A中搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生。
④待反应体系____,向下移动E管,调节D、E中两液面相平,记录E管的读数。
回答下列问题:
(1)该实验的原理为 (用化学方程式表示)。
(2)仪器B、C上玻璃管的作用是 。
(3)完善步骤④中的空白处。
(4)若将原装置中的硫酸铜溶液换成硫酸镁溶液,是否能测定硫酸镁溶液的溶质质量分数 (填“是”或“否”)。
(5)锌粉的质量为ag,若测得H2的体积为bmL,已知实验条件下p(H2)=dg·L-1,则硫酸铜溶液的溶质质量分数为 (列出计算的表达式,不必化简)。
(6)若步骤④中E管的液面高于D管,未调节液面即读数,则测得硫酸铜溶液的溶质质量分数 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
四、附加题(共1小题,共10分)
26.(2024·青岛)常温下,向20mL0.1mol·L-1的某二元弱酸(H2X)溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中H2X、HX-和X2-的分布系数【如X2-的分布系数】与pH的关系如图所示。
已知:
①(c为物质的量浓度,单位mol·L-1;n为物质的量,单位mol;V为溶液的体积,单位L)。
②H2X电离分两步,电离方程式为,,电离平衡常数表达式分别表示为
③;常温下,
④pH表示溶液的酸碱性强弱程度,pH=-lgc(H+),c(H+)=10-pH
回答下列问题:
(1)图中表示X2-的曲线是 。
(2)0.1 mol·L-1NaHX溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(3)H2X的电离平衡常数Ka1= mol·L-1。
(4)当滴入20 mLNaOH溶液时,发生反应的化学方程式为 。
(5)b点时,溶液中c(Na+)、c(HX-)、c(X2-)的大小关系为 。
(6)计算的平衡常数为 mol·L-1(已知H2O不列入平衡常数的表达式)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物质的简单分类;化学物质的名称与俗名
【解析】【解答】A.双氧水即H2O2,属于氧化物,A不符合题意;
B.医用酒精的有效成分是C2H5OH,属于有机物,B不符合题意;
C.“84”消毒液的有效成分是NaClO,NaClO是由金属离子(Na+)与酸根离子(ClO-)构成的,属于盐 ,C符合题意;
D.过氧乙酸溶液的有效成分是CH3COOOH,属于酸,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】盐是由金属离子或铵根离子与酸根离子构成的化合物。
2.【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.铜用作导线是利用了铜的导电性,A不符合题意;
B.浓硫酸用作干燥剂是利用了其具有吸水性,B不符合题意;
C.活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,但不能减少水中的可溶性钙、镁化合物,即不能将硬水软化,C不符合题意;
D.纯碱溶液水解呈碱性,油脂在碱性条件下水解的产物可溶于水,从而易于被清洗,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据物质的性质及相应用途进行分析。
3.【答案】C
【知识点】化学基本反应类型
【解析】【解答】A.“虽被火亦未熟”说明金的化学性质比较稳定,未涉及化合反应,A不符合题意;
B.涉及反应是Fe+CuSO4═Cu+FeSO4,属于置换反应,B不符合题意;
C.涉及反应是S+2AgAg2S,S+2CuCu2S,S+FeFeS,属于化合反应,C符合题意;
D.氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,此过程是利用蒸发结晶获取食盐,没有涉及化学变化,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】化合反应的特点是多变一。
4.【答案】A
【知识点】化学实验安全及事故处理
【解析】【解答】A.氢氧化钠具有腐蚀性,结合“左物右码”原则,氢氧化钠应放在托盘天平左盘的玻璃器皿中,A符合题意;
B.蒸发皿可直接加热,B不符合题意;
C.实验结束后,剩余的药品要倒入指定容器中,C不符合题意;
D.皮肤上溅上碱液,先用大量水冲洗,再涂硼酸溶液,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则。
B.注意蒸发皿可直接加热。
C.实验结束后,剩余的药品不可乱放。
D.注意实验安全事故的处理方法。
5.【答案】D
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】将粗盐提纯需要溶解、过滤、蒸发,用到的仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸发皿、酒精灯,即②⑤⑥⑦⑨;配制16%的NaCl溶液,一般步骤为计算、称量、溶解,需要用到仪器为天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒等,即①⑥⑧⑨,所以仪器必须用到的有①②⑤⑥⑦⑧⑨;
故答案为:D。
【分析】将粗盐提纯需要溶解、过滤、蒸发,用到的仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸发皿、酒精灯,;配制16%的NaCl溶液,一般步骤为计算、称量、溶解,需要用到仪器为天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒等。
6.【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.二氧化氯是由分子构成的物质,A不符合题意;
B.根据反应方程式,该反应共涉及两种氧化物,即ClO2和H2O,B不符合题意;
C.自来水杀菌消毒利用了ClO2的氧化性(化学性质),C符合题意;
D.根据反应方程式,该反应前后只有氯元素的化合价发生变化,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.二氧化氯是由分子构成的。
B.氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。
C.ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒。
D.反应前后,只有氯元素化合价发生变化。
7.【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;化合价与化学式
【解析】【解答】A.Fe可在氧气中剧烈燃烧、生成黑色的Fe3O4,A不符合题意;
B.Fe与盐酸反应生成的FeCl2属于亚铁盐,其溶液呈浅绿色,B符合题意;
C.亚铁盐与NaOH溶液反应生成白色的Fe(OH)2沉淀,C不符合题意;
D.Fe2O3在常温下与水不反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据图示信息可知,a是Fe,b是FeO,c是Fe2O3,d是亚铁盐,e是铁盐,f是Fe(OH)2,g是Fe(OH)3。
8.【答案】D
【知识点】化学方程式的有关计算
【解析】【解答】A.樟脑(C10H16O)是由碳、氢、氧三种元素组成的有机物,A不符合题意;
B.樟脑中氧元素与氢元素的质量之比为16:1×16=1:1,则它们的质量分数相等,B不符合题意;
C.根据题干信息,樟脑在瓶内溶剂中的溶解度受温度影响比较大,C不符合题意;
D.根据反应前后原子的种类和数目不变,则完全燃烧后生成的CO2和H2O的分子个数之比为10:8,则它们的质量之比为10×44:8×18=55:18,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.注意有机物是指含碳化合物,但CO、CO2、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外。
B.物质中元素质量分数之比等于元素原子的相对分子质量之比。
C.樟脑在瓶内溶剂中的溶解度受温度影响比较大。
D.反应前后原子的种类和数目不变。
9.【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.根据反应前后原子的种类和数目不变,可推出X的分子式为CH3Br,A不符合题意;
B.由分析可知,上述反应类型类似于复分解反应,B不符合题意;
C.根据以上信息推测可发生反应: ,C不符合题意;
D.CH2Br2可以看成甲烷中2个H原子被2个Br原子代替,但CH2Br2的空间结构有一种,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.反应前后原子的种类和数目不变。
B.复分解反应的特点是AB+CD=AD+CB(A、B、C、D分别表示原子或原子团)
C.通过类比进行分析。
D.甲烷为正四面体结构,则任意2个H均为相邻位置。
10.【答案】A
【知识点】溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】A.由图可知,t2℃时,溶解度:甲>乙>丙,则等质量甲、乙、丙的饱和溶液中溶剂的质量:甲<乙<丙,A符合题意;
B.溶液状态未知,所以溶液中溶质质量分数不能确定,B不符合题意;
C.不能确定是否在同一温度下,所以溶质质量分数不一定变大,C不符合题意;
D.由图可知,将t2℃时甲、乙、丙的饱和溶液降温至t1℃,甲、乙的溶解度均变小,均有晶体析出,丙的溶解度变大,变为不饱和溶液,由于溶液的质量未知,甲、乙溶液析出晶体的质量无法进行比较,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】由固体溶解度曲线可知:①一定温度时某物质的溶解度;②同一温度下,比较不同物质的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;③判断物质溶解度随温度变化情况,从而判断提纯物质的方法(降温结晶还是蒸发结晶)。
11.【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.CO2不可燃,无法点燃气体,不能达到实验目的,A不符合题意;
B.分别加入熟石灰,研磨,Ca(OH)2与硫酸铵反应生成刺激性气体NH3,与硫酸钾无明显变化,能达到实验目的,B符合题意;
C.加入的过量稀盐酸也能与硝酸银反应生成白色沉淀AgCl,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.铜、银与稀盐酸均不反应,无法比较二者的活动性,不能达到实验目的,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.CO2不可燃。
B.Ca(OH)2与硫酸铵反应生成刺激性气体NH3。
C.过量稀盐酸会引入杂质Cl-。
D.铜、银与稀盐酸均不反应。
12.【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.根据图示信息,Pt/CaTiO3是催化剂,在反应前后质量和化学性质不发生改变,A不符合题意;
B.根据图示信息,该反应的反应物为NH3、O2,生成物为NO、H2O,总反应式为 ,B不符合题意;
C.由B项总反应式可知,反应前后氮元素化合价由-3升为+2,则NH3为还原剂,被氧化,C符合题意;
D.NO在常温下与O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成HNO3 ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Pt/CaTiO3是催化剂。
B.注意反应前后原子的种类和数目不变。
C.反应前后物质中部分元素化合价升高,则其被氧化。
D.酸雨的主要成分是 硫酸和硝酸。
【答案】13.B
14.A
15.D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;化学实验方案的评价;化学方程式的有关计算
【解析】【分析】(1)A.研磨硫酸铜晶体可以防止加热时晶体过大引起迸溅。
B.物理变化过程中没有新物质生成。
C.坩埚可直接加热。
D.重复操作可减少误差。
(2)根据题干信息,硫酸铜晶体的质量为m2-m1,硫酸铜的质量为m3-m1,结晶水的质量为m2-m1-(m3-m1)=m2-m3,结合反应关系式CuSO4·xH2O~CuSO4~xH2O进行分析。
(3)根据结晶水的数目x的表达式进行分析。
13.A.研磨硫酸铜晶体可以防止加热时晶体过大引起迸溅,A不符合题意;
B.硫酸铜晶体受热变为白色的过程中,CuSO4·xH2O变为CuSO4,属于化学变化,B符合题意;
C.坩埚可直接加热,C不符合题意;
D.③中重复上述操作可减小实验误差,D不符合题意;
故答案为:B。
14.根据反应方程式CuSO4·xH2O=CuSO4+xH2O可知,反应关系式CuSO4~xH2O,硫酸铜晶体的质量为m2-m1,硫酸铜的质量为m3-m1,结晶水的质量为m2-m1-(m3-m1)=m2-m3,所以可得到,则x= ;
故答案为:A。
15.A.称量坩埚时,坩埚未干燥,则m1偏大,结合结晶水的数目x的表达式,则x偏大,A不符合题意;
B.加入已研磨的硫酸铜晶体时不慎洒落,则m2、m3均偏小,无法确定x测定值是否有变化,B不符合题意;
C.加热时胆矾迸出,m3质量偏小,结合结晶水的数目x的表达式,则x偏大,C不符合题意;
D.坩埚未置于干燥器中冷却,结合结晶水的数目x的表达式,则x偏小,D符合题意;
故答案为:D。
16.【答案】A,C
【知识点】离子共存;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】由分析可知,原溶液中肯定不存在的离子是Ba2+、Cu2+、CO32-,肯定存在的离子是NH4+、SO42-、Na+;
故答案为:AC。
【分析】根据题干信息,该溶液为无色透明,可推出原溶液中一定不存在Cu2+;向溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加足量稀盐酸,沉淀不溶解,可推出原溶液中一定存在SO42-,一定不存在CO32-,且n(SO42-)=n(BaSO4)=4.66g/233g·mol-1=0.02mol;由于SO42-与Ba2+结合形成BaSO4沉淀,所以原溶液中一定不存在Ba2+;向滤液中加入足量NaOH浓溶液并加热,生成气体,可推出原溶液中一定存在NH4+,且n(NH4+)=n(NH3)=0.34g/17g·mol-1=0.02mol;再继续加入硝酸银溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,由于NaOH足量,NaOH与硝酸银也能反应生成白色沉淀,所以原溶液中是否存在Cl-不确定;根据溶液中正负电荷数相等,由于2n(SO42-)=0.04mol,而n(NH4+)=0.02mol,则原溶液中一定含有Na+。
17.【答案】A,C
【知识点】原子中的数量关系;原子结构示意图;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.由分析可知,X为碳元素,CO不能与NaOH反应,A符合题意;
B.由分析可知,Q为硫元素,其氧化物有SO2、SO3,B不符合题意;
C.由分析可知,Z为氧元素,H2O、H3O+、OH-均为10电子微粒,C符合题意;
D.由分析可知,Y为氮元素,N2化学性质不活泼,D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】根据题干信息,前18号元素Q、X、Y、Z中,X、Y、Z最外层电子数分别为x、y、z,且依次增大,x、y、z之和为15,即x+y+z=15,结合x+z=2y,可得y=5,由于1<x<z<8,且x、z为正整数,则x=3、z=7,或x=4、z=6;Q、X、Y、Z质子数之和为37,X、Y、Z位于同周期,若X、Y、Z均位于第三周期,则X、Y、Z质子数之和为10+10+10+15>37,说明X、Y、Z均位于第二周期,所以Q质子数为37-2-2-2-15=16,Q为硫元素,Q、Z位于同主族,可推出Z为氧元素,即Z最外层质子数为6,所以X最外层质子数为4,X为碳元素,Y为氮元素。
18.【答案】C,D
【知识点】溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】A.根据图示信息可知,Fe与盐酸反应生成m(H2)=0.2g,根据反应Fe+2HCl=H2↑+FeCl2,与盐酸反应的m(Fe)=5.6g,即a=56+5.6=61.6,A不符合题意;
B.由分析可知,P点之前发生反应及先后顺序为Fe+2FeCl3=3FeCl2、Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,铁足量,则FeCl3、CuCl2反应完全,所以P点对应溶液中含金属阳离子只有Fe2+,B不符合题意;
C.根据反应Fe+2HCl=H2↑+FeCl2及m(H2)=0.2g,则m(HCl)=7.3g,所以该溶液中HCl的溶质质量分数为 ,C符合题意;
D.根据题干信息,向mg溶液中加入铁粉至过量,反应完全后溶液的质量仍为mg,结合分析可知,3个反应中质量变化差之和为0,假设反应①②中参加反应的m(Fe)分别为x、y,则反应①溶液质量增重x,反应②溶液质量减少64y/56-y=8y/56,反应③溶液质量增重5.6g-0.2g=5.4g,所以x+5.4=8y/56,根据图示信息可知x+y=56,联立两个方程可解出x、y,进一步可确定溶液中CuCl2、FeCl3的质量,所以通过计算可以确定CuCl2、FeCl3的溶质质量分数,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】Fe3+、Fe2+、Cu2+的氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+>H+,所以向溶液中加入足量Fe,先后发生反应为①Fe+2FeCl3=3FeCl2、②Fe+CuCl2=Cu+FeCl2、③Fe+2HCl=H2↑+FeCl2。
19.【答案】D
【知识点】性质实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.根据实验①②的现象可知,加入KI时产生大量无色气体,说明加入KI能加快H2O2的分解,A不符合题意;
B.对比②和③,②中主要发生H2O2分解,温度明显升高,而③中主要发生H2O2氧化KI的反应,温度无明显变化,说明H2O2的分解放出热量,B不符合题意;
C.对比②和③,③中溶液立即变为棕黄色,溶液颜色逐渐加深,最终有紫黑色物质析出,说明酸性条件下H2O2氧化KI的速率更快,C不符合题意;
D.对比②和③,②中现象说明H2O2分解放热,同时有I2生成,H2O2作氧化剂;③中的现象可能是因为H2O2分解的速率小于H2O2氧化KI的速率,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由实验①可知,可能没有发生任何化学反应;
由实验②可知,H2O2发生分解反应生成O2,反应放热,同时有I2生成,H2O2作氧化剂;
由实验③可知,生成I2的反应速率相对②更快,且反应不一定放热,H2O2分解的速率小于H2O2氧化KI的速率。
20.【答案】B,D
【知识点】溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】A.Fe2O3和MgO与稀硫酸反应,生成相应的硫酸盐和水。在这个过程中,阳离子种类有Fe3+、Mg2+、H+,当向反应后的溶液中加入NaOH溶液时,会发生中和反应,生成相应的氢氧化物沉淀,阳离子种类可能有Fe3+、Mg2+、Na+、H+,因此阳离子的种类可能超过3种,A不符合题意;
B.根据分析可得到反应关系式3H2SO4~Fe2(SO4)3~6NaOH、H2SO4~MgSO4~2NaOH,即H2SO4~2NaOH,所以n(H2SO4)=n(NaOH)==0.3mol,所以m(H2SO4)=0.3mol×98g/mol=29.4g,则所加稀硫酸的溶质质量分数为×100%=14.7%,B符合题意;
C.由分析可知,沉淀中氧元素和氢元素来自NaOH,其中氧元素不是来自Fe2O3和MgO中的氧元素,所以沉淀中氢元素的质量不是m-a,则其质量分数不是 ,C不符合题意;
D.由分析可知,沉淀为Fe(OH)3和Mg(OH)2,根据极限假设法,假如沉淀只有Fe(OH)3,则n[Fe(OH)3]=n(NaOH)==0.2mol,所以m[Fe(OH)3]=0.2mol×107g/mol=21.4g,假如沉淀只有Mg(OH)2,则n[Mg(OH)2]=n(NaOH)==0.3mol,所以m[Mg(OH)2]=0.3mol×58g/mol=17.4g,由此说明m不可能超过21.4g,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】根据题干信息,涉及反应为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、MgO+H2SO4=MgSO4+H2O、Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4、MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4。
21.【答案】(1)C
(2)压强减小,气体的溶解度变小;C
(3);隔绝氧气(空气)和水;硬度大或强度大
【知识点】高炉炼铁;合金及其应用;营养均衡与人体健康的关系;溶解度、饱和溶液的概念
【解析】【解答】(1)A.鱼肉中含有维生素A,食鱼肉可预防夜盲症,正确;
B.每100g鱼肉中含有蛋白质21.2g,蛋白质含量最多,则其含有的主要营养素为蛋白质,正确;
C.鱼肉营养丰富,但不能代替主食,错误。
(2)①打开啤酒瓶盖会有大量气泡冒出,是因为压强减小,气体的溶解度变小。
②玻璃是由二氧化硅和硅酸盐等混合而成的,属于无机非金属材料。
(3)①赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。
②车身表面喷漆防锈,其原理是隔绝氧气(空气)和水。
③锰钢是由铁、锰、碳组成的合金,用于制造铁轨,这是利用了锰钢硬度大或强度大的优点。
【分析】(1)A.维生素A可预防夜盲症;
B.一定质量的物质中含有的最多的营养素为主要营养素;
C.鱼肉营养丰富,但不能代替主食。
(2)①压强减小,气体的溶解度变小。
②玻璃是由二氧化硅和硅酸盐等混合而成的。
(3)①赤铁矿是Fe2O3的俗名,注意反应条件和配平。
②物质防锈的原理是隔绝氧气(空气)和水。
③锰钢是由铁、锰、碳组成的合金。
22.【答案】(1)MgO
(2)
(3)SiO2;4.6≤pH<9.1
(4)NH4Cl、NH3
(5)
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由分析可知,轻烧粉的主要成分是MgO。
(2)由分析可知,“浸出”涉及到的主要反应的化学方程式为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O。
(3)由分析可知,滤渣中含有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3,“浸出”是为了沉淀除Mg2+之外的离子,则其pH范围为4.6≤pH<9.1。
(4)由分析可知,可循环利用的物质有NH4Cl、NH3。
(5)由分析可知,“沉镁”涉及化学方程式为 。
【分析】根据题干信息及流程图,“煅烧”过程中MgCO3转化为MgO,“轻烧粉”中含有MgO、SiO2、Fe2O3、Al2O3;“浸出”得到废渣、氨气和浸出液,废渣中含有Fe(OH)3、Al(OH)3、SiO2,MgO和NH4Cl溶液反应化学方程式为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O;“沉镁”涉及化学方程式为;Mg(OH)2煅烧得到MgO。
23.【答案】(1)
(2)稀硫酸;降温结晶或冷却热饱和溶液结晶
(3);饱和碳酸氢钠溶液;增大CO2与溶液的接触面积,使反应更充分;
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由分析可知,“转化”步骤中CaSO4转化成CaCO3的化学方程式为 。
(2)①由分析可知,“转化”得到“滤液”的主要成分是(NH4)2SO4、(NH4)2CO3,所以向滤液中加入稀H2SO4至不再产生气体,将所得溶液经系列操作制得(NH4)2SO4固体。
②由图1可知,铝铵矾的溶解度受温度影响较大,所以向Al2(SO4)3溶液中加入(NH4)2SO4固体,边加边搅拌,待固体完全溶解后,将所得溶液蒸发浓缩、降温结晶或冷却热饱和溶液结晶、过滤、洗涤、干燥,得到铝铵矾。
(3)①A中碳酸钙与盐酸发生反应: ;B中是为了除去CO2中的HCl,所选试剂为饱和碳酸氢钠溶液。
②多孔球泡的作用是增大CO2与溶液的接触面积,使反应更充分;C中是制取碳酸钙,涉及反应为 。
【分析】根据题干信息,“转化”过程中,加入的(NH4)2CO3与CaSO4发生反应: ,得到滤渣的主要成分是CaCO3、SiO2、Fe2O3;“除杂”时,加入的盐酸与CaCO3、Fe2O3分别发生反应,SiO2不反应,再通入NH3,调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,即“滤渣”为SiO2、Fe(OH)3,滤液的主要成分为CaCl2;向CaCl2溶液中通入NH3和CO2,反应生成CaCO3和NH4Cl,经一系列操作可得到轻质CaCO3。
24.【答案】B→D→C或B→D→C→A;除去SO2,防止干扰对CO2的检验;品红不褪色且澄清石灰水不变浑浊;Na2SO3、Na2SO4;取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡生成,继续加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明猜想2成立;或取少量溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤,向白色沉淀中加入足量稀盐酸,白色沉淀部分溶解,有无色气泡生成,说明猜想2成立。;
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】【实验探究】根据题干信息及分析可知,两种猜想中均产生SO2,结合SO2和CO2的性质,气体X需先通入B中,除去SO2,防止干扰对CO2的检验,再通入D中,检验SO2是否除尽,若品红不褪色,接着通入C中,出现澄清石灰水不变浑浊,说明气体X的成分为SO2。
【探究二】硫氧粉样品久置后, 若没有被氧化,则其成分为Na2SO3,若部分被氧化,则其成分为Na2SO3、Na2SO4,若全部被氧化,则其成分为Na2SO4。
【实验探究】猜想2成立,说明硫氧粉样品久置后的成分为Na2SO3、Na2SO4,Na2SO3与稀盐酸反应生成SO2,且SO2与BaCl2溶液反应有白色沉淀生成。
【反思交流】久置硫氧粉变质是被空气中的氧气氧化,涉及反应为 。
【分析】Na2SO3与稀硫酸反应生成SO2,Na2CO3与稀硫酸反应生成CO2;SO2能使品红溶液褪色,能使澄清的石灰水变浑浊,能与酸性高锰酸钾溶液反应;CO2不能使品红溶液褪色,不能与酸性高锰酸钾溶液反应,能使澄清的石灰水变浑浊。
25.【答案】(1)、
(2)平衡气压便于液体流下;保证测定气体体积的准确性
(3)恢复至室温
(4)否
(5)
(6)偏高
【知识点】化学实验方案的评价;溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】【解答】(1)该实验的原理为、 。
(2)仪器B、C上玻璃管的作用是平衡气压便于液体流下;保证测定气体体积的准确性。
(3)待反应体系恢复至室温,向下移动E管,调节D、E中两液面相平,记录E管的读数。
(4)由分析可知,若将原装置中的硫酸铜溶液换成硫酸镁溶液,由于锌与硫酸镁溶液不反应,则不能测定硫酸镁溶液的溶质质量分数。
(5)根据反应关系式Zn~H2可知,与H2SO4反应的m1(Zn)=,则与CuSO4反应的m2(Zn)=ag-m1(Zn)=ag-,结合反应关系式Zn~CuSO4,参加反应的m(CuSO4)= ,所以硫酸铜溶液的溶质质量分数为 。
(6)若步骤④中E管的液面高于D管,未调节液面即读数,则测得的H2的体积偏小,所以硫酸铜溶液的溶质质量分数偏高。
【分析】(1)该实验原理是锌与硫酸铜溶液、锌与稀硫酸的反应。
(2)仪器B、C上玻璃管的作用是平衡气压便于液体流下;保证测定气体体积的准确性。
(3)反应体系恢复至室温,注意先调节D、E中两液面相平,再读数。
(4)镁比锌活泼,锌与硫酸镁溶液不反应。
(5)根据Zn~H2可算出与H2SO4反应的m1(Zn),则与CuSO4反应的m2(Zn)=ag-m1(Zn),结合Zn~CuSO4算出参加反应的m(CuSO4)。
(6)若步骤④中E管的液面高于D管,未调节液面即读数,则测得的H2的体积偏小。
26.【答案】(1)③
(2)酸性
(3)10-3.02
(4)
(5)c(Na+)>c(HX-)=c(X2-)
(6)10-9.52
【知识点】化学平衡常数;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)由分析可知,图中表示X2-的曲线是③。
(2)NaHX溶液中,HX-同时存在电离和水解,当c(HX-)=c(X2-)时,pH=4.48, =c(H+)=10-pH=10-4.48,同理, =10-3.02,HX-的水解平衡常数Kh==10-10.98,Ka2>Kh,则溶液显酸性。
(3)当c(H2X)=c(HX-)时,pH=3.02,=c(H+)=10-pH=10-3.02。
(4)当滴入20 mLNaOH溶液时,n(H2X)=n(NaOH),则发生反应的化学方程式为 。
(5)b点时,所得溶液为NaHX、Na2X的混合液,c(Na+)最大,此时HX-与X2-的分布系数均为0.5,即c(HX-)=c(X2-),所以溶液中c(Na+)、c(HX-)、c(X2-)的大小关系为c(Na+)>c(HX-)=c(X2-)。
(6)当c(HX-)=c(X2-)时,pH=4.48,则 的平衡常数为 。
【分析】向二元弱酸(H2X)溶液中逐滴加入NaOH溶液,涉及反应先后顺序为H2X+NaOH=NaHX+H2O、NaHX+NaOH=Na2X+H2O,结合图示信息可知,曲线①表示H2X,曲线②表示HX-,曲线③表示X2-。
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