上海市復(fù)旦大學(xué)附屬中學(xué)2021-2022學(xué)年高一下學(xué)期線上期中化學(xué) Word版含解析.docx

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復(fù)旦大學(xué)附屬中學(xué)2021學(xué)年第二學(xué)期高一年級線上期中考試化學(xué)試卷可能用到的相對原子質(zhì)量:一、單項選擇題(共50分,前10題每題2分,后10題每題3分)1.生鐵比純鐵A.硬度高B.價格高C.熔點高D.含碳量低【答案】A【解析】【詳解】A.生鐵是鐵碳的合金,合金的硬度比它的成分金屬高,所以生鐵比純鐵硬度大,A正確;B.生鐵是鐵碳的合金,沒有經(jīng)過除雜,而純鐵是去除了雜質(zhì)的鐵,所以生鐵比純鐵價格低,B不正確;C.生鐵是鐵碳的合金,其熔點比它的成分金屬(鐵)低,C不正確;D.生鐵是鐵碳的合金,純鐵是不含有碳的鐵,所以生鐵比純鐵含碳量高,D不正確;故選A。2.下列物質(zhì)固態(tài)時以共價晶體形式存在的是A.干冰B.氫氧化鈉C.汞D.單質(zhì)硅【答案】D【解析】【詳解】A.干冰由二氧化碳分子構(gòu)成,形成分子晶體,A不符合題意;B.氫氧化鈉由Na+和OH-構(gòu)成,形成離子晶體,B不符合題意;C.汞為金屬單質(zhì),形成金屬晶體,C不符合題意;D.單質(zhì)硅由硅原子構(gòu)成,硅原子間形成共價鍵,形成共價晶體,D符合題意;故選D。3.下列元素的單質(zhì),一般不從海水中提取的是A.FeB.NaC.ID.Cl【答案】A【解析】【詳解】海水中主要含有Na、I、Cl等元素,可以從海水中提取得到對應(yīng)的單質(zhì),F(xiàn)e元素一般不從海水中提取,故A符合題意。綜上所述,答案為A。4.在空氣中能發(fā)生致密氧化膜保護金屬本身不再被腐蝕的是 A.金B(yǎng).鐵C.鋁D.鈉【答案】C【解析】【詳解】A.金的性質(zhì)比較穩(wěn)定,不和空氣中的氧氣反應(yīng),故A錯誤;B.鐵在空氣中有氧氣和水的條件下生成鐵銹,鐵銹是疏松多孔的結(jié)構(gòu),不能生成致密的氧化膜,保護金屬,故B錯誤;C.鋁在空氣中能被氧氣氧化生成致密氧化膜保護金屬本身不再被腐蝕,故C正確;D.鈉置于空氣中會被空氣中的氧氣氧化成氧化鈉,氧化鈉可以和水反應(yīng)生成氫氧化鈉,吸收二氧化碳形成碳酸鈉晶體,久置會生成碳酸鈉,不能生成致密的氧化膜,保護金屬,故D錯誤;答案選C?!军c睛】鋁有較強的抗腐蝕性能,就是由于鋁在空氣中能被氧氣氧化生成致密氧化膜保護金屬本身不再被腐蝕,是它的特性。5.人類大規(guī)模冶煉和使用鋁的時間晚于冶煉使用銅和鐵的時間,其根本原因是A.鋁元素在地殼中的含量較低B.鋁及其合金密度較小C.鋁元素金屬性較強D.鋁單質(zhì)的熔點較低【答案】C【解析】【詳解】A.鋁元素在地殼中的含量居第三位,含量較高,A不符合題意;B.鋁及其合金密度較小,與鋁冶煉和使用時間的早晚無關(guān),B不符合題意;C.鋁元素金屬性較強,則讓鋁離子還原為鋁單質(zhì)需要使用強還原劑,或采用電解法,實驗條件要求高,所以冶煉和使用的時間晚,C符合題意;D.鋁單質(zhì)的熔點較低,易于熔化,從此角度看應(yīng)該易于冶煉,顯然不是冶煉時間較晚的原因,D不符合題意;故選C。6.下列有關(guān)化學(xué)用語表述正確的是A.HClO的結(jié)構(gòu)式:H-O-ClB.NH4Cl的電子式: C.溴原子結(jié)構(gòu)示意圖:D.中子數(shù)為2的氫核素:【答案】A【解析】【詳解】A.HClO的電子式為,則其結(jié)構(gòu)式:H-O-Cl,A正確;B.NH4Cl為離子化合物,書寫電子式時,需要標(biāo)明陰離子的最外層電子數(shù),所以電子式:,B不正確;C.溴元素為35號元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖:,C不正確;D.中子數(shù)為2的氫核素,其質(zhì)量數(shù)為3:,D不正確;故選A。7.下列物質(zhì)中,不能由化合反應(yīng)生成的是A.B.C.FeSD.【答案】B【解析】【詳解】A.Fe與FeCl3發(fā)生化合反應(yīng),可生成,A不符合題意;B.通常由亞鐵鹽和堿發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制得,B符合題意;C.Fe與S在加熱條件下發(fā)生化合反應(yīng),可生成FeS,C不符合題意;D.Fe(OH)2、O2、H2O可發(fā)生化合反應(yīng)生成,D不符合題意;故選B。8.下列各組物質(zhì)反應(yīng)時,沒有氫氣產(chǎn)生的是A.鋅與鹽酸B.鐵與灼熱的水蒸氣C.鋁與氫氧化鈉溶液D.鐵與濃硫酸【答案】D【解析】 【詳解】A.鋅與鹽酸反應(yīng),生成氯化鋅和氫氣,A不符合題意;B.鐵與灼熱的水蒸氣在高溫條件下反應(yīng),生成四氧化三鐵和氫氣,B不符合題意;C.鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng),生成偏鋁酸鈉和氫氣,C不符合題意;D.鐵與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化,沒有氫氣產(chǎn)生,D符合題意;故選D。9.下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是A.在高溫條件下,可以用鋁熱反應(yīng)制備單質(zhì)MgB.在通電條件下,電解熔融制備單質(zhì)AlC.工業(yè)上金屬Mg、Fe都是用熱還原法制得的D.工業(yè)上CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu【答案】B【解析】【詳解】A.Mg的活潑性比Al強,因此在高溫條件下,不可以用鋁熱反應(yīng)制備單質(zhì)Mg,故A錯誤;B.在通電條件下,電解熔融制備單質(zhì)Al,不能電解氯化鋁,故B正確;C.工業(yè)上金屬Mg用電解法制得,F(xiàn)e是用熱還原法制得的,故C錯誤;D.工業(yè)上利用熱還原法制備單質(zhì)Cu,故D錯誤。綜上所述,答案為B。10.下列說法中正確的是A.吸熱反應(yīng)一定需要加熱才能發(fā)生B.無論什么狀態(tài),同種物質(zhì)的內(nèi)能總是相同的C.同溫同壓下,反應(yīng)在光照或點燃條件下的相同D.熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比可以代表分子個數(shù)之比【答案】C【解析】【詳解】A.吸熱反應(yīng)不一定需要加熱才能發(fā)生,如Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl在常溫下就能發(fā)生反應(yīng),A不正確;B.即便是同種物質(zhì),狀態(tài)不同時,內(nèi)能不同,B不正確;C.同溫同壓下,發(fā)生反應(yīng),不管是在光照還是在點燃條件下,反應(yīng)的都相同,C正確;D.熱化學(xué)方程式中,各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量,不表示分子個數(shù),D不正確; 故選C。11.等質(zhì)量的兩塊金屬鈉,第一塊在足量氧氣中加熱,第二塊在氧氣中(常溫下)充分反應(yīng),則下列說法正確的是A.第一塊鈉失去電子多B.兩塊鈉失去電子一樣多C.第二塊鈉的生成物質(zhì)量最大D.兩塊鈉的生成物質(zhì)量一樣多【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.兩塊鈉的質(zhì)量相等,則物質(zhì)的量也相等,在反應(yīng)中,鈉顯+1價,所以在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)是一樣多的,故A錯誤;B.由A可知,B正確;C.鈉在足量氧氣中加熱生成的是過氧化鈉,在常溫下反應(yīng)生成的是氧化鈉。兩塊鈉物質(zhì)的量相等,生成的Na2O、Na2O2的物質(zhì)的量也相等,Na2O2的摩爾質(zhì)量比Na2O大,所以生成的Na2O2的質(zhì)量比生成的Na2O大,故C錯誤;D.由C可知,D錯誤;故選B。12.下列“類比”合理的是A.Na與H2O反應(yīng)生成NaOH和H2,則Fe與H2O反應(yīng)生成Fe(OH)3和H2B.鹵素單質(zhì)的熔點從F2到I2逐漸升高,堿金屬單質(zhì)的熔點從Li到Cs也逐漸升高C.晶體中有負離子,必有正離子,則晶體中有正離子,也必有負離子D.Ba(OH)2溶液與稀硫酸反應(yīng)至中性的離子方程式為:,Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液反應(yīng)至中性的離子方程式與其相同【答案】D【解析】【詳解】A.Na與H2O反應(yīng)生成NaOH和H2,而Fe與H2O在高溫條件下反應(yīng),生成Fe3O4和H2,A不合理;B.鹵素單質(zhì)從F2到I2,相對分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增大,熔點逐漸升高,堿金屬單質(zhì)從Li到Cs,金屬鍵能依次減小,熔點逐漸降低,B不合理; C.離子晶體中有負離子,必有正離子,而金屬晶體中,有正離子,沒有負離子,C不合理;D.Ba(OH)2溶液與稀硫酸反應(yīng):,Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液反應(yīng)至中性,采用以少定多法,設(shè)Ba(OH)21mol,則需加入NaHSO4為2mol,則離子方程式為,D合理;故選D。13.下列各組物質(zhì)相互混合反應(yīng)后,最終有白色沉淀生成的是①金屬Na投入到溶液中②過量溶液和溶液混合③少量投入過量溶液中④向溶液中通入過量⑤少量固體加入到溶液A.①③④⑤B.①②④C.②③④D.②③⑤【答案】C【解析】【詳解】①金屬Na投入到溶液中,Na先與水反應(yīng)生成NaOH等,NaOH再與FeCl3反應(yīng)生成Fe(OH)3紅褐色沉淀;②過量溶液和溶液混合,生成BaSO4白色沉淀,起初生成的Al(OH)3沉淀后來全部溶解;③少量投入過量溶液中,生成CaCO3白色沉淀、碳酸鈉等;④向溶液中通入過量,生成Al(OH)3白色沉淀和氯化銨;⑤少量固體加入到溶液,Na2O2先與水反應(yīng)生成O2等,O2將Na2S氧化生成淡黃色S沉淀等;綜合以上分析,②③④符合題意,故選C。14.下列對于性質(zhì)或變化描述以及方程式表示均正確的是A.飽和溶液中通入析出晶體:B.氧化鈉固體受熱顏色發(fā)生變化: C.將少量Cl2通入溶液,溶液變黃:D.將晶體溶于稀硫酸中,滴入幾滴KSCN溶液,溶液呈紅色,說明晶體溶解前已被氧氣氧化變質(zhì):【答案】B【解析】【詳解】A.飽和溶液中通入析出NaHCO3晶體,離子方程式為:,A不正確;B.氧化鈉固體受熱后,與空氣中O2反應(yīng)生成過氧化鈉,固體由白色變?yōu)榈S色:,B正確;C.將少量Cl2通入溶液,由于I-的還原能力比Fe2+強,所以Cl2先氧化I-生成I2,從而使溶液變黃:2Cl2+2Fe2++2I-=4Cl-+2Fe3++I2,C不正確;D.將晶體溶于稀硫酸中,滴入幾滴KSCN溶液,溶液呈紅色,主要是H+提供酸性環(huán)境,將Fe2+氧化為Fe3+:3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O,D不正確;故選B。15.、是有機合成的重要試劑,其熔點依次為167℃、℃。下列說法正確的是A.分子中共用電子對偏向氯B.分子含14mol共價鍵C.、的各原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)D.鍵能不同導(dǎo)致、的熔點不同【答案】A【解析】【詳解】A.Cl的電負性大于P,因此分子中共用電子對偏向氯,故A正確;B.是三角雙錐結(jié)構(gòu),一個分子有5個P?Cl,因此分子含5mol共價鍵,故B錯誤;C.的各原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu),中P原子不滿足最外層8電子結(jié)構(gòu),故C錯誤; D.兩者均屬于分子晶體,因相對分子質(zhì)量大于的相對分子質(zhì)量,因此導(dǎo)致、的熔點不同,故D錯誤。綜上所述,答案為A。16.下列由實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是選項實驗現(xiàn)象結(jié)論A把大小相同的鋁和鎂分別投入相同濃度的NaOH溶液中:鋁溶解有氣泡放出,而鎂沒有任何變化鋁的金屬性比鎂強B取一塊鋁箔,用酒精燈點燃,鋁箔只熔化成液體而沒有滴落鋁不易燃燒C做鋁熱反應(yīng)實驗時,需要插入鎂條,并加入少量氯酸鉀粉末該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)D向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過量:先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀逐漸溶解,最后沉淀完全消失氫氧化鋁能溶于強堿溶液A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】【詳解】A.比較Al和Mg的金屬性強弱,不能將它們與強堿反應(yīng),因為Mg不與強堿反應(yīng),而應(yīng)與相同濃度的鹽酸或稀硫酸反應(yīng),A不正確;B.鋁在空氣中燃燒的產(chǎn)物為氧化鋁,鋁箔只熔化成液體而沒有滴落,不是因為鋁不易燃燒,而是因為氧化鋁的熔點比鋁高,鋁熔化但氧化鋁沒有熔化,B不正確;C.鋁熱反應(yīng)雖然是放熱反應(yīng),但需要提供高溫條件,插入鎂條,并加入少量氯酸鉀粉末,目的就是提供反應(yīng)所需的高溫條件,C不正確;D.向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀,后來Al(OH)3沉淀完全溶解,則Al(OH)3能溶于NaOH,D正確;故選D。17.a、b、c、d、e均為短周期主族元素,其原子半徑和最外層電子數(shù)的關(guān)系如圖。下列說法正確的是 A.元素的非金屬性:d<cB.b元素的焰色呈淺紫色C.a、d、e能形成離子化合物D.d、e的氧化物對應(yīng)水化物均為強酸【答案】C【解析】【分析】由圖中信息可知,a的最外層電子數(shù)為1,原子半徑最小,則其為H元素,b的最外層電子數(shù)也為1,但原子半徑最大,其為Na元素;c的最外層電子數(shù)為4,d的最外層電子數(shù)為5,但原子半徑c比d大,則c為C元素,d為N元素;e的最外層電子數(shù)為6,原子半徑比d大,則其應(yīng)為S元素。從而得出a、b、c、d、e分別為H、Na、C、N、S元素?!驹斀狻緼.c、d分別為C、N元素,二者同周期,從左到右非金屬性依次增強,則元素的非金屬性:N>C,A不正確;B.b為Na元素,其焰色呈黃色,B不正確;C.a(chǎn)、d、e分別為H、N、S元素,能形成離子化合物(NH4)2S,C正確;D.d、e分別為N、S元素,二者的氧化物對應(yīng)水化物中,HNO2、H2SO3均為弱酸,D不正確;故選C。18.工業(yè)上以粗鹽(含、、等雜質(zhì))為主要原料,采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)純堿和化肥,實驗室模擬工藝流程如圖甲所示。下列說法正確的是A.對粗鹽溶液除雜可依次加入過量NaOH、、溶液,過濾后再加入鹽酸調(diào)pHB.飽和食鹽水中先通入的氣體為 C.圖甲中析出晶體的總反應(yīng)可表達為:D.圖乙所示裝置可以比較和晶體的熱穩(wěn)定性【答案】C【解析】【詳解】A.為除去過量,對粗鹽溶液除雜時,要在加入氯化鋇之后再加碳酸鈉,所以依次加入過量NaOH、、溶液,過濾后再加入鹽酸調(diào)pH,故A錯誤;B.二氧化碳的溶解度小于氨氣,為增大二氧化碳的溶解度,飽和食鹽水中先通入的氣體為氨氣,故B錯誤;C.飽和食鹽水、二氧化碳、氨氣反應(yīng)生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,析出晶體的總反應(yīng)可表達為:,故C正確;D.用圖乙所示裝置比較和晶體的熱穩(wěn)定性,應(yīng)該把碳酸氫鈉放在小試管底部、碳酸鈉放在大試管底部,故D錯誤;選C。19.按如圖裝置進行實驗。在I中加入試劑后,塞緊橡皮塞,立即打開止水夾,II中有氣泡冒出;一段時間后,關(guān)閉止水夾,II中液面上升,原無色溶液變渾濁。符合以上實驗現(xiàn)象的I和II中對應(yīng)的試劑為ABCDIFeS、稀鐵粉、稀鋁片、濃Cu、濃II溶液氨水溶液溶液A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】 【詳解】A.FeS與稀硫酸反應(yīng)生成硫化氫,硫化氫和氯化鐵反應(yīng)生成淡黃色的硫單質(zhì),硫酸亞鐵和氯化鐵不反應(yīng),故A不符合題意;B.鐵粉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,硫酸亞鐵和氨水反應(yīng)生成白色氫氧化亞鐵沉淀,故B符合題意;C.鋁片、濃硫酸發(fā)生鈍化,因此II中沒有氣泡冒出,故C不符合題意;D.Cu和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng),常溫下不反應(yīng),因此II中沒有氣泡冒出,故D不符合題意。綜上所述,答案為B。20.以下反應(yīng)均可制取。下列有關(guān)說法正確的是反應(yīng)①:反應(yīng)②:A.制取的反應(yīng)一定都是吸熱反應(yīng)B.“冰,水為之,而寒于水”,說明相同質(zhì)量的水和冰相比較,冰的能量較高C.若使用催化劑,反應(yīng)②的將減小D.反應(yīng)的【答案】D【解析】【詳解】A.從題干可知,反應(yīng)②過氧化氫分解制取O2時為放熱反應(yīng),A錯誤;B.相同質(zhì)量的水轉(zhuǎn)化成冰,會放出熱量,因此水的能量較高,B錯誤;C.ΔH的數(shù)值取決于反應(yīng)物的總鍵能和生成物的總鍵能之差,使用催化劑并不會改變ΔH的數(shù)值,C錯誤;D.2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH2=?196.4kJ?mol?1,2H2O(l)=2H2O(g)ΔH>0,兩個反應(yīng)相加得到2H2O2(l)=2H2O(g)+O2(g),故ΔH>-196.4kJ/mol,D正確;故答案選D。二、綜合題(共50分)21.下圖是元素周期表的一部分,請結(jié)合該表回答下列問題。 (1)元素Sn在周期表中的位置為_______,As的氣態(tài)氫化物化學(xué)式為_______。(2)在完整的周期表中,第三周期半徑最大的主族元素是Na,其最高價氧化物對應(yīng)水化物所含有的化學(xué)鍵是_______。該元素單質(zhì)與氧氣在加熱條件下反應(yīng),得到產(chǎn)物R,用電子式表示R的形成過程_______。(3)Al、S、Cl對應(yīng)的簡單離子半徑由大到小的順序是(填離子符號)_______。(4)C與Si的非金屬性何者更強?_______,請用一個化學(xué)方程式來證明這個結(jié)論:_______。(5)根據(jù)元素周期律,推斷:①上圖最右一列元素氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性最高的是_______(填對應(yīng)化學(xué)式)。②比較As、Se的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱:_______>_______(填對應(yīng)化學(xué)式)。③氫化物的還原性:_______(填“>”、“<”或“=”)。④可在圖中虛線附近尋找_______(填序號)。A.優(yōu)良的催化劑   B.半導(dǎo)體材料   C.合金材料   D.農(nóng)藥(6)常用作分析試劑,分子中每個原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)式為_______。硒(Se)化銦(In)是一種新型半導(dǎo)體材料。下列說法正確的是_______(填序號)。A.原子半徑:In>Se    B.In比Se易失去電子C.In的金屬性比Al弱   D.硒化銦的化學(xué)式為(7)四種物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)熔點/℃>1000和熔點相差較小,和熔點相差較大。請從晶體類型以及作用力角度分析和熔點相差較大的原因_______?!敬鸢浮浚?)①.第五周期ⅣA族②.AsH3 (2)①.離子鍵和共價鍵②.(3)S2->Cl->Al3+(4)①.C②.CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓(5)①.HF②.H2SeO4③.H3AsO4④.<⑤.B(6)①.Cl-Se-Se-Cl②.AB(7)BF3通過分子間作用力形成分子晶體,AlF3通過離子鍵形成離子晶體,破壞離子鍵需要能量比分子間作用力多得多,所以熔點相差較大?!窘馕觥俊拘?詳解】Sn與C、Si等在同一主族,故Sn在周期表中的位置為第五周期ⅣA族。As和N、P等在同一主族,最外層有5個電子,最低化合價與N、P相同,則其氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為AsH3。【小問2詳解】鈉的最高價氧化物對應(yīng)水化物為NaOH,其中所含的化學(xué)鍵有離子鍵和共價鍵。鈉與氧氣在加熱條件下反應(yīng),生成過氧化鈉,用電子式表示R形成過程為?!拘?詳解】Al3+電子層比S2-、Cl-少一層,故Al3+離子半徑最小,電子層結(jié)構(gòu)相同時,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則簡單離子半徑從大到小的順序為S2->Cl->Al3+?!拘?詳解】C的非金屬性強于Si。在硅酸鈉溶液中通入二氧化碳,生成碳酸鈉和硅酸,化學(xué)方程式為CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓,根據(jù)強酸制弱酸可知碳酸酸性強于硅酸,兩者均是對應(yīng)元素的最高價含氧酸,因此C的非金屬性強于Si?!拘?詳解】①元素的非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強,故熱穩(wěn)定性最高的是HF。②同周期元素,從左到右元素的非金屬性逐漸增強,故Se的非金屬性強于As,非金屬性越強,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,則酸性H2SeO4>H3AsO4。③元素的非金屬性越強,其氫化物的還原性越弱,非金屬性O(shè)>S,則還原性H2OSe,A正確;B.In金屬性比Se強,更容易失去電子,B正確;C.同主族從上到下,金屬性逐漸增強,因此In金屬性強于Al,C錯誤;D.In為+3價,Se為-2價,則硒化銦的化學(xué)式為In2Se3,D錯誤;故答案選AB?!拘?詳解】BF3通過分子間作用力形成分子晶體,AlF3通過離子鍵形成離子晶體,破壞離子鍵需要能量比分子間作用力多得多,所以熔點相差較大。22.化學(xué)反應(yīng)在實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的同時還伴隨著能量轉(zhuǎn)化,最常見的一種能量變化就是化學(xué)能與熱能之間的轉(zhuǎn)化。在潛水艇中可用過氧化鈉作為供氧劑。請選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實驗用品,用下圖中的實驗裝置進行實驗,證明過氧化鈉可用于制取氧氣。(1)A是用CaCO3制取CO2的裝置。寫出A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_______。(2)按要求填寫表中空格:儀器編號盛放的試劑(焰色反應(yīng)均呈黃色)加入該試劑的目的B飽和NaHCO3溶液______ C______與CO2反應(yīng),產(chǎn)生O2D______吸收未反應(yīng)的CO2氣體(3)反應(yīng)后取D中溶液,向其中逐滴加入稀鹽酸,產(chǎn)生的CO2氣體體積與所加入鹽酸的體積之間的關(guān)系如圖所示:則加入鹽酸之前D中溶質(zhì)的成分以及對應(yīng)物質(zhì)的量之比是_______。(4)為了達到實驗?zāi)康?,是否需要在B裝置之后增加一個吸收水蒸氣的裝置,請說明理由:_______。(5)研究發(fā)現(xiàn),一定條件下CO2加氫可制備甲酸(HCOOH)。工業(yè)上利用甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換圖如下:則:反應(yīng)的焓變?H=_______。(6)溶液與1.95g鋅粉在簡易熱量計中充分反應(yīng)。測得反應(yīng)前溫度為20.1℃,反應(yīng)后最高溫度為30.1℃。已知:,溶液的比熱容近似為、溶液的密度近似為,忽略溶液質(zhì)量的變化、忽略金屬吸收的熱量。①上述反應(yīng)放出的熱量數(shù)值為_______J。②請書寫上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(以離子方程式形式表示)_______?!敬鸢浮浚?)CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑(2)①.除去CO2氣體中混入的HCl②.Na2O2③.NaOH溶液(3)Na2CO3、NaHCO3,1:1 (4)不需要,后續(xù)操作是用排水法收集氣體(5)-31.4kJ?mol-1(6)①4.18×103②.Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu?H=-209kJ?mol-1【解析】【小問1詳解】A是用CaCO3與鹽酸反應(yīng)制取CO2的裝置,生成CO2氣體的同時,還有CaCl2等生成,則A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。答案為:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;小問2詳解】B裝置中,用于除去CO2氣體中混入的HCl,應(yīng)使用飽和NaHCO3溶液;C裝置中,U形管內(nèi)的固體用于與CO2反應(yīng)產(chǎn)生O2,則固體應(yīng)為Na2O2;D裝置中,用于吸收未反應(yīng)CO2氣體的液體,則液體應(yīng)為NaOH溶液。答案為:除去CO2氣體中混入的HCl;Na2O2;NaOH溶液;【小問3詳解】裝置中,滴入稀鹽酸的體積從25mL~75mL,應(yīng)是與NaHCO3反應(yīng),則稀鹽酸體積從0~25mL,應(yīng)是與Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3,生成的NaHCO3也需消耗稀鹽酸25mL,從而得出原NaHCO3需消耗稀鹽酸的體積為25mL,則加入鹽酸之前D中溶質(zhì)的成分為Na2CO3、NaHCO3,對應(yīng)物質(zhì)的量之比是1:1。答案為:Na2CO3、NaHCO3,1:1;【小問4詳解】因后面實驗是將氣體通入水中,所以不需要在B裝置之后增加一個吸收水蒸氣的裝置,理由:后續(xù)操作是用排水法收集氣體。答案為:不需要,后續(xù)操作是用排水法收集氣體;小問5詳解】由甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換圖,可得到以下熱化學(xué)方程式:HCOOH(g)=CO(g)+H2O(g)?H1=+72.6kJ?mol-1①CO(g)+O2(g)=CO2(g)?H2=-283.0kJ?mol-1②H2(g)+O2(g)=H2O(g)?H3=-241.8kJ?mol-1③依據(jù)蓋斯定律,將③-①-②得:反應(yīng)的焓變?H=?H3-?H1-?H2=-31.4kJ?mol-1。答案為:-31.4kJ?mol-1;【小問6詳解】①溶液的質(zhì)量m=100mL×=100g,?t=30.1℃-20.1℃=10℃,=×100g×10℃=4.18×103J。 ②參加反應(yīng)的n(Zn)=n(CuSO4)=0.2000mol/L×0.1L=0.02mol,則1molZn參加反應(yīng)時,放熱=209kJ?mol-1,熱化學(xué)方程式:Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu?H=-209kJ?mol-1。答案為:4.18×103;Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu?H=-209kJ?mol-1?!军c睛】利用蓋斯定律進行計算時,可依據(jù)待求熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)物和生成物,調(diào)整已知熱化學(xué)方程式。23.鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X,實驗室測定該化合物X組成的實驗如下,最終得到的固體2是。①已知固體Ⅰ有磁性,將固體Ⅰ溶于過量鹽酸后,溶液中含有的大量正離子是_______。②X的化學(xué)式可表示為_______。X與足量的熱濃硝酸反應(yīng)能生成的氣體是_______。(2)某溶液中有、、、四種正離子,向其中加入過量的NaOH溶液后,過濾,將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入過量的稀鹽酸中,所得溶液與原溶液相比,溶液中大量減少的正離子是_______。(填選項)A.B.C.D.(3)氧化鐵是重要工業(yè)顏料,煅燒可得到此顏料。寫出在空氣中煅燒的化學(xué)方程式_______。(4)向含有和的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量,溶液中金屬正離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。(本題要求書寫解題過程)①a表示的是_______的變化曲線。②_______,_______。(結(jié)果以小數(shù)形式表示)③向P點溶液中加入銅粉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____,最多可溶解銅粉的質(zhì)量是____g。【答案】(1)①.Fe2+、Fe3+和H+②.Fe3C③.NO2和CO2(2)BC (3)4FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2(4)①.Fe3+②.0.6③.0.9④.2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+⑤.11.52【解析】【分析】化合物X與足量空氣高溫煅燒,生成固體Ⅰ具有磁性,則固體Ⅰ為Fe3O4,加入鹽酸將其溶解,溶液甲中含有Fe3+、Fe2+,加入Cl2將亞鐵離子氧化為鐵離子,最后加熱氯化鐵溶液,F(xiàn)e3+會水解生成氫氧化鐵和氫離子,氫離子結(jié)合氯離子生成HCl加熱逸出,F(xiàn)e(OH)3受熱分解,最終生成Fe2O3?!拘?詳解】Fe3O4溶于過量鹽酸,溶液中含有大量的陽離子為Fe2+、Fe3+和H+。已知最后Fe2O3有24g,則其中鐵有0.3mol,根據(jù)鐵守恒,X中鐵也有0.3mol,則剩余碳的質(zhì)量為18g-0.3mol×56g/mol=1.2g,剩余碳0.1mol,故X的化學(xué)式為Fe3C。Fe3C和足量的熱濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),碳元素被氧化生成二氧化碳,硝酸中氮被還原生成二氧化氮,生成的氣體有NO2和CO2?!拘?詳解】加入過量的NaOH,Al3+轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根,Mg2+、Fe2+、Cu2+轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的氫氧化物沉淀,且氫氧化亞鐵易被氧化,灼燒固體得到氧化鎂、氧化銅和氧化鐵,固體重新投入過量鹽酸中,所得溶液中含有Mg2+、Cu2+和Fe3+,與原溶液相比,大量減少的陽離子為鋁離子和亞鐵離子,故答案選BC?!拘?詳解】FeCO3在空氣中煅燒可得到氧化鐵和CO2,化學(xué)方程式為4FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2。【小問4詳解】①向含有1molHNO3和0.7molH2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量,鐵先與硝酸反應(yīng)生成Fe3+,F(xiàn)e3+再與過量的鐵粉反應(yīng)生成Fe2+,所以Fe3+的物質(zhì)的量先增大,后減小,對應(yīng)曲線a,F(xiàn)e2+對應(yīng)曲線b。②硝酸和Fe反應(yīng)的離子方程式為Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O,生成1molFe3+需要1mol和4mol氫離子,兩種酸最多提供2.4mol氫離子,則最多生成Fe3+0.6mol,即此時加入的Fe也為0.6mol,n1=0.6,n1點共生成Fe3+0.6mol,此時加入Fe,發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+,消耗完0.6molFe3+,需要Fe0.3mol,則截止到n3點共加入Fe=0.6+0.3=0.9mol,n3=0.9。③P點時Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量相同,加入銅粉發(fā)生反應(yīng)為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,n1點有Fe3+0.6mol,設(shè)n1點后再加入Fexmol,F(xiàn)e3+和Fe2+物質(zhì)的量相同,根據(jù)方程式2Fe3++Fe=3Fe2+,0.6-2x=3x,解得x=0.12mol,即此時溶液中含有Fe3+0.36mol,根據(jù)方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,最多可溶解銅粉0.18mol,即11.52g。

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