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贵州省黔西南州兴义八中2022届高三化学上学期期中试卷含解析
贵州省黔西南州兴义八中2022届高三化学上学期期中试卷含解析
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贵州省黔西南州兴义八中2022-2022学年高三(上)期中化学试卷 一、选择题:每小题6分,每小题只有一个选项选项题意.1.有一粗硅,含杂质铁,取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的H2,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( )A.物质的量之比为1:1B.物质的量之比为1:2C.质量之比为4:1D.质量之比为2:1 2.下列离子方程式正确的是( )A.过量氯气通入溴化亚铁溶液中2Fe2++2Br﹣+2Cl2═Fe3++Br2+4Cl﹣B.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性2H++SO42﹣+2OH﹣+Ba2+=BaSO4↓+2H2OC.碳酸氢钙和过量的氢氧化钠溶液反应:Ca2++OH﹣+HCO3﹣=CaCO3↓+H2OD.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Cu+Fe3+=Fe2++Cu2+ 3.将一定量硫酸、硝酸和KNO3溶液混合成100ml溶液,其中H2SO4、HNO3和KNO3的物质的量浓度分别是6mol/L,2mol/L和1mol/L,向其中加入过量的铁粉,可产生标准状况下的混合气体体积为( )A.11.2LB.6.72LC.8.96LD.4.48L 4.下列物质转化在给定条件下能实现的是( )①Al2O3NaAlO2Al(OH)3②SSO3H2SO4③NaOH(aq)NaHCO3Na2CO3④Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3⑤NH4Cl(s)NH3NH4HCO3.A.①③⑤B.②③④C.②④⑤D.①④⑤ 5.已知NH3和HCl都是能用来做喷泉实验的气体.若在同温同压下用等体积的两个烧瓶各收集满NH3和HCl气体,则喷泉实验完毕后两个烧瓶中溶液的关系正确的是( )A.溶质的物质的量浓度相同,溶质的质量分数不同B.溶质的质量分数相同,溶质的物质的量不同C.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同 6.将X气体通入BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入Y气体,有沉淀生成,X、Y不可能是( )选项XYASO2H2S-18-\nBCl2CO2CNH3CO2DSO2Cl2A.AB.BC.CD.D 7.FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为1:1:1时,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为( )A.1:6B.1:7C.2:11D.16:25 二、非选择题:8.(14分)X、Y、Z、W四种物质有如图1相互转化关系(其中X、W单质,Y、Z为化合物,未列出反应条件).Ⅰ.若Z是生活中常用的调味品,W遇淀粉溶液变蓝,则:(1)向FeCl2溶液中加入X的水溶液,是溶液颜色变为棕黄色的微粒是 .(2)工业上Z有多种用途,用化学方程式表示Z的一种用途 .(3)生活中所用的Z加入了碘酸钾,过量X与Y溶液反应时可以得到一种碘酸盐,此反应的离子方程式是 .Ⅱ.若X是工业上用量最大的金属单质,Z是一种具有磁性的黑色晶体,则:(1)X与Y反应的化学方程式是 .(2)若用如图2装置只进行Z+WX+Y反应(夹持装置未画出):①完成此实验有多步操作,其中三步是:a.点燃酒精灯,b.滴加盐酸,c.检验气体纯度这三步操作的先后顺序是 (填字母).②为保证实验成功,上述装置需要改进,方法是(用文字叙述) .(3)将3.48gZ加入50mL4mol/L的稀HNO3中充分反应,产生112mL的NO(标准状况),向反应后的溶液中滴加NaOH溶液能产生沉淀.当沉淀量最多时,至少需要加入2mol/L的NaOH溶液 mL(精确到0.1). -18-\n9.(14分)1.某废水中可能含有下列离子中的若干种:Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、Cl﹣、CO32﹣、NO3﹣、SO42﹣、SiO32﹣.现进行如下实验:Ⅰ.取少量溶液,加入KSCN溶液,无明显变化Ⅱ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色Ⅲ.向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成Ⅳ.向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水,仅有红褪色沉淀生成,过滤,在所得溶液中加入盐酸至酸性时,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成请回答下列问题:(1)该废水一定含有的离子是 ;(2)实验Ⅱ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是 ;(3)过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀,调整溶液的pH为10.7左右时,加入铝粉,反应产生氨气和氮气的体积比为1:4,其离子方程式为Al+NO3﹣+OH﹣AlO2﹣+NH3+N2+H2O(未配平).若除去0.2molNO3﹣,消耗铝 g.2.某混合液中,可能大量含有的离子如表:阳离子H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+阴离子Cl﹣、Br﹣、OH﹣、CO32﹣、AlO2﹣为探究其成分,某同学将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系分别如图所示:(1)该溶液中一定含有的阳离子是 ,其对应物质的量浓度之比为 ,溶液中一定不存在的阴离子是 .(2)请写出沉淀减少的离子方程式 . 10.(15分)Ⅰ.乙组同学用如图装置来证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球.(1)实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,当C处产生白色沉淀时,立刻将B装置上提,使之与稀硝酸分离.该组学生设计此步操作的目的 .(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的离子方程式为 .(3)装置E中开始时出现浅红棕色气体,用F向E中鼓入空气后,可观察到烧瓶E内气体颜色加深,产生上述现象的原因是 .(4)一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是 .(5)装置D的作用是 .Ⅱ.已知向含有淀粉的10mL0.2mol/LKIO3酸性溶液滴滴加0.3mol•L﹣1NaHSO3溶液的过程中,溶液的颜色先变蓝然后褪色,发生的离子反应如下:① IO3﹣+ HSO3﹣= I2+ SO42﹣+ H2O+ ②I2+HSO3﹣+H2O═2I﹣+SO42﹣+3H+-18-\n回答下列问题(1)配平离子反应方程式① IO3﹣+ HSO3﹣= I2+ SO42﹣+ H2O+ (2)根据①②反应写出还原性粒子HSO3﹣、I2、I﹣由强到弱的顺序 ;(3)当溶液刚好褪色时,则消耗的NaHSO3溶液的体积为 ;(4)预测已知向含有淀粉的NaHSO3溶液滴加KIO3溶液的现象. 11.(15分)高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如图:已知:Ⅰ.RCOOR’+R’’18OHRCO18OR’’+R’OH(R、R’、R’’代表烃基),Ⅱ.(R、R’代表烃基)(1)①的反应类型是 .(2)②的化学方程式为 .(3)PMMA单体的官能团名称是 、 .(4)F的核磁共振氢谱显示只有一组峰,⑤的化学方程式为 .(5)下列说法正确的是 (填字母序号).a.⑦为酯化反应b.B和D互为同系物c.D的沸点比同碳原子数的烷烃高-18-\nd.1mol与足量NaOH溶液反应时,最多消耗4molNaOH(6)J的某种同分异构体与J具有相同官能团,且为顺式结构,其结构简式是 .(7)写出由PET单体制备PET聚酯并生成B的化学方程式 . -18-\n贵州省黔西南州兴义八中2022-2022学年高三(上)期中化学试卷参考答案与试题解析 一、选择题:每小题6分,每小题只有一个选项选项题意.1.有一粗硅,含杂质铁,取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的H2,则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( )A.物质的量之比为1:1B.物质的量之比为1:2C.质量之比为4:1D.质量之比为2:1【考点】物质的量的相关计算.【分析】只有硅和NaOH溶液反应生成氢气,铁与HCl反应生成氢气,根据生成氢气的量计算粗硅中铁和硅的物质的量之比.【解答】解:根据电子得失:可知铁与盐酸反应:Fe~~H2,而硅与氢氧化钠反应:Si~~2H2,放出等量的H2,设生成氢的量为2mol,所以粗硅中铁和硅的物质的是之比为:2:1,质量之比为:2×56:1×28=4:1,故选:C.【点评】本题考查混合物反应的计算,侧重考查学生分析、计算能力,明确只有Si和NaOH溶液反应是解本题关键,利用关系式解答即可,题目难度不大. 2.下列离子方程式正确的是( )A.过量氯气通入溴化亚铁溶液中2Fe2++2Br﹣+2Cl2═Fe3++Br2+4Cl﹣B.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性2H++SO42﹣+2OH﹣+Ba2+=BaSO4↓+2H2OC.碳酸氢钙和过量的氢氧化钠溶液反应:Ca2++OH﹣+HCO3﹣=CaCO3↓+H2OD.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Cu+Fe3+=Fe2++Cu2+【考点】离子方程式的书写.【分析】A.亚铁离子、溴离子均全部被氧化;B.逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,生成硫酸钡、硫酸钠和水;C.碳酸氢钙完全反应,生成碳酸钡、碳酸钠和水;D.电子、电荷不守恒.【解答】解:A.过量氯气通入溴化亚铁溶液中的离子反应为2Fe2++4Br﹣+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl﹣,故A错误;B.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性的离子反应为2H++SO42﹣+2OH﹣+Ba2+=BaSO4↓+2H2O,故B正确;C.碳酸氢钙和过量的氢氧化钠溶液反应的离子反应为Ca2++2OH﹣+2HCO3﹣=CaCO3↓+2H2O+CO32﹣,故C错误;D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板的离子反应为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,故D错误;故选B.【点评】本题考查离子反应方程式书写的正误判断,为高频考点,把握发生的反应及离子反应方程式书写的方法为解答的关键,侧重氧化还原反应、复分解反应的离子反应考查,注意离子反应中保留化学式的物质及电子、电荷守恒,题目难度不大. 3.将一定量硫酸、硝酸和KNO3溶液混合成100ml溶液,其中H2SO4、HNO3和KNO3的物质的量浓度分别是6mol/L,2mol/L和1mol/L,向其中加入过量的铁粉,可产生标准状况下的混合气体体积为( )A.11.2LB.6.72LC.8.96LD.4.48L-18-\n【考点】硝酸的化学性质;有关混合物反应的计算.【专题】计算题;氮族元素.【分析】依据铁与稀硝酸反应的离子方程式计算解答,注意反应离子过量与不足的判断,确定发生的化学反应.【解答】解:100ml溶液中含有氢离子的物质的量为:0.1L×6mol/L×2+0.1L×2mol/L=1.4mol;含有的硝酸根离子为:0.1L×2mol/L+0.1L×1mol/L=0.3mol,加入过量的铁粉,发生反应的离子方程式为:3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O和反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,则:3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O2820.3mol1.2mol0.3mol剩余的氢离子的物质的量为:1.4mol﹣1.2mol=0.2mol,Fe+2H+=Fe2++H2↑,210.2mol0.1mol产生气体的物质的量为:0.3mol+0.1mol=0.4mol,标况下体积为:0.4mol×22.4L/mol=8.96L,故选:C.【点评】本题考了硝酸的性质及其相关计算,题目难度中等,注意硝酸根离子在酸性环境先具有强的氧化性,所以本题应依据铁与硝酸酸的离子方程式计算,注意通过过量的判断确定发生的化学反应. 4.下列物质转化在给定条件下能实现的是( )①Al2O3NaAlO2Al(OH)3②SSO3H2SO4③NaOH(aq)NaHCO3Na2CO3④Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3⑤NH4Cl(s)NH3NH4HCO3.A.①③⑤B.②③④C.②④⑤D.①④⑤【考点】镁、铝的重要化合物;铵盐;含硫物质的性质及综合应用;钠的重要化合物;铁的氧化物和氢氧化物.【专题】创新题型.【分析】①氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液通入二氧化碳,生成氢氧化铝.②硫燃烧生成二氧化硫.③氢氧化钠与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再加热分解又生成碳酸钠.④氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,Fe3+水解,加热蒸发得不到无水FeCl3.-18-\n⑤在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠.【解答】解:①氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液通入二氧化碳,发生反应2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3,生成氢氧化铝,故①正确;②硫燃烧生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,故②错误;③氢氧化钠与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再加热分解又生成碳酸钠,故③正确;④氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,Fe3+水解Fe3++3H2O⇌2Fe(OH)3+HCl,加热蒸发HCl挥发,平衡向右移动,得不到无水FeCl3,故④错误;⑤在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,故⑤正确.故①③⑤正确.故选:A.【点评】考查元素化合性质、侯德榜制碱法、盐类水解等,难度中等,注意侯德榜制碱法要先通氨气,后通二氧化碳,以便获得高浓度离子溶液. 5.已知NH3和HCl都是能用来做喷泉实验的气体.若在同温同压下用等体积的两个烧瓶各收集满NH3和HCl气体,则喷泉实验完毕后两个烧瓶中溶液的关系正确的是( )A.溶质的物质的量浓度相同,溶质的质量分数不同B.溶质的质量分数相同,溶质的物质的量不同C.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同【考点】物质的量浓度的相关计算.【分析】根据在同温同压下下等体积的两种气体的物质的量相同,而NH3和HCl均易溶于水,故最后溶液均将充满整个烧瓶,即两溶液的体积相同,据此分析.【解答】解:假设在标准状况下,烧瓶的容积为22.4L,所以NH3和HCl的体积也均为22.4L,物质的量均为1mol,实验完毕后两个烧瓶中均充满溶液,溶液的体积为22.4L,溶质的物质的量均为1mol,所以实验完毕后两个烧瓶中溶质的物质的量浓度均为≈0.045mol•L﹣1;两溶液的体积相同,密度不同,故溶液的质量不同;而溶质的物质的量相同,但摩尔质量不同,故溶质的质量不同,故溶质的质量分数不同.故选A.【点评】本题考查了气体溶于水时物质的量浓度和质量分数的计算,难度不大,应注意的是由于气体的体积相同,故气体的物质的量相同,两气体均易全溶于水,故所得溶液的体积相同. 6.将X气体通入BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入Y气体,有沉淀生成,X、Y不可能是( )选项XYASO2H2SBCl2CO2-18-\nCNH3CO2DSO2Cl2A.AB.BC.CD.D【考点】二氧化硫的化学性质;氯气的化学性质;氨的化学性质.【专题】元素及其化合物.【分析】A.二氧化硫与硫化氢反应生成S沉淀;B.氯气、二氧化碳均不与氯化钡反应;C.氨气与氯化钡不反应,再通入二氧化碳,反应生成碳酸钡和氯化铵;D.二氧化硫与氯化钡溶液不反应,但二氧化硫与氯气发生氧化还原反应生成硫酸根离子.【解答】解:A.二氧化硫与硫化氢反应生成S沉淀,则有沉淀生成,故A不选;B.氯气、二氧化碳均不与氯化钡反应,则一直没有沉淀生成,故B选;C.氨气与氯化钡不反应,再通入二氧化碳,反应生成碳酸钡沉淀和氯化铵,则开始没有沉淀后来有沉淀生成,故C不选;D.二氧化硫与氯化钡溶液不反应,但二氧化硫与氯气发生氧化还原反应生成硫酸根离子,然后与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,则开始没有沉淀后来有沉淀生成,故D不选;故选B.【点评】本题考查物质的性质,侧重元素化合物性质的考查,涉及氯气、二氧化硫、氨气、二氧化碳与氯化钡的性质,综合性较强,注意发生的氧化还原反应及复分解反应即可解答,题目难度不大. 7.FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为1:1:1时,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为( )A.1:6B.1:7C.2:11D.16:25【考点】氧化还原反应的计算.【专题】氧化还原反应专题.【分析】先根据转移电子守恒计算参加反应的n(FeS),根据硫原子的物质的量计算生成硫酸铁需要铁元素的物质的量,再根据剩余铁元素的物质的量计算起酸作用的硝酸的物质的量,根据气体的物质的量结合原子守恒计算被还原的硝酸的物质的量,从而得出FeS与HNO3的物质的量之比.【解答】解:设NO2、N2O4、NO的物质的量都是1mol,生成物质的量分别都是1molNO2、N2O4、NO时,硝酸得到电子的物质的量=1mol×(5﹣4)+1mol×2×(5﹣4)+1mol×(5﹣2)=6mol,根据氧化还原反应中得失电子守恒计算n(FeS),n(FeS)==mol,根据Fe2(SO4)3中硫酸根离子和铁离子的关系式知,生成硫酸铁需要的铁元素的物质的量==,则剩余的mol铁元素生成硝酸铁,根据氮原子守恒知,生成Fe(NO3)3的硝酸的物质的量=mol×3=mol,根据氮元素守恒得,生成物质的量分别都是1molNO2、N2O4、NO时消耗硝酸的物质的量=1mol+2mol+1mol=4mol,-18-\n所以实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比=mol:(+4mol)=1:7,故选B.【点评】本题考查了氧化还原反应的计算,根据转移电子守恒计算n(FeS),再结合原子守恒来分析解答,难度中等,也可以根据转移电子守恒配平方程式进行解答. 二、非选择题:8.(14分)X、Y、Z、W四种物质有如图1相互转化关系(其中X、W单质,Y、Z为化合物,未列出反应条件).Ⅰ.若Z是生活中常用的调味品,W遇淀粉溶液变蓝,则:(1)向FeCl2溶液中加入X的水溶液,是溶液颜色变为棕黄色的微粒是 Cl2 .(2)工业上Z有多种用途,用化学方程式表示Z的一种用途 2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH .(3)生活中所用的Z加入了碘酸钾,过量X与Y溶液反应时可以得到一种碘酸盐,此反应的离子方程式是 3Cl2+I﹣+3H2O═6Cl﹣+IO3﹣+6H+ .Ⅱ.若X是工业上用量最大的金属单质,Z是一种具有磁性的黑色晶体,则:(1)X与Y反应的化学方程式是 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 .(2)若用如图2装置只进行Z+WX+Y反应(夹持装置未画出):①完成此实验有多步操作,其中三步是:a.点燃酒精灯,b.滴加盐酸,c.检验气体纯度这三步操作的先后顺序是 bca (填字母).②为保证实验成功,上述装置需要改进,方法是(用文字叙述) 在甲、乙装置中间增加一个装有水的洗气瓶 .(3)将3.48gZ加入50mL4mol/L的稀HNO3中充分反应,产生112mL的NO(标准状况),向反应后的溶液中滴加NaOH溶液能产生沉淀.当沉淀量最多时,至少需要加入2mol/L的NaOH溶液 97.5 mL(精确到0.1).【考点】无机物的推断.【专题】推断题;元素及其化合物.-18-\n【分析】Ⅰ.若W遇淀粉溶液变蓝,w是碘单质,X和Y反应生成碘和Z,Z是生活中常用的调味品,Z是氯化钠,根据元素守恒、氧化还原反应及X和W是单质、Y和Z为化合物知,X是氯气,Y是碘化钠;Ⅱ.若X是工业上用量最大的金属单质,则X是铁,Z是一种具有磁性的黑色晶体,Z是四氧化三铁,X、Y、Z、W四种物质有如下相互转化关系,其中X、W单质,Y、Z为化合物,该反应是铁和水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,所以W是氢气,Y是水.(1)高温下,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气;(2)①从实验安全性方面分析;②实验过程中要防止杂质的干扰,在实验中要有除杂装置;(3)先确定溶液中溶质成分,再根据原子守恒计算氢氧化钠的体积.【解答】解:Ⅰ.若W遇淀粉溶液变蓝,w是碘单质,X和Y反应生成碘和Z,Z是生活中常用的调味品,Z是氯化钠,根据元素守恒、氧化还原反应及X和W是单质、Y和Z为化合物知,X是氯气,Y是碘化钠;(1)通过以上分析知,向FeCl2溶液中加入Cl2的水溶液,使溶液颜色变为棕黄色,故答案为:Cl2;(2)工业上用电解饱和氯化钠溶液制取氢氧化钠,电解方程式为:2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH,故答案为:2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH;(3)氯气有强氧化性,能把碘离子氧化生成碘酸根离子,同时自身被还原成氯离子,离子方程式为:3Cl2+I﹣+3H2O═6Cl﹣+IO3﹣+6H+,故答案为:3Cl2+I﹣+3H2O═6Cl﹣+IO3﹣+6H+;Ⅱ.若X是工业上用量最大的金属单质,则X是铁,Z是一种具有磁性的黑色晶体,Z是四氧化三铁,X、Y、Z、W四种物质有如下相互转化关系,其中X、W单质,Y、Z为化合物,该反应是铁和水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,所以W是氢气,Y是水.(1)高温条件下,铁和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:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;(2)①氢气还原氧化物的实验中,因为氢气和氧气在一定范围内会产生爆炸,所以实验应该先制取氢气,然后检验氢气再通入氢气,通入一段时间后再点燃酒精灯,所以实验顺序为b、c、a,故答案为:bca;②该反应是放热反应,盐酸检验挥发性,所以制取的氢气中含有氯化氢气体,为防止氯化氢气体干扰实验,应该在甲、乙装置中间增加一个装有水的洗气瓶,洗气氯化氢气体,故答案为:在甲、乙装置中间增加一个装有水的洗气瓶;(3)四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸盐和NO,向溶液中滴加氢氧化钠溶液,硝酸盐和氢氧化钠反应生成沉淀和硝酸钠,根据溶液中硝酸根离子的量计算氢氧化钠的浓度,硝酸的物质的量=4mol/L×0.05L=0.2mol,充分反应,产生112mL的NO,根据氮原子守恒,硝酸和一氧化氮的物质的量之比为1:1,则溶液中剩余硝酸的物质的量=0.2mol﹣-18-\n=0.195mol,硝酸盐和氢氧化钠反应生成沉淀和硝酸钠,则氢氧化钠和硝酸根离子之间的物质的量之比为1:1,设氢氧化钠的体积为V.NaOH﹣﹣﹣﹣﹣﹣NO3﹣,1mol1mol2V0.195molV=97.5mL,故答案为:97.5.【点评】本题以元素化合物的推断为载体考查了元素化合物的性质,明确元素化合物性质是解本题的关键,同时考查学生思维能力、分析推断能力,注意(3)题中根据原子守恒计算氢氧化钠的体积较简便,正确确定溶质即可分析解答,难度较中等. 9.(14分)1.某废水中可能含有下列离子中的若干种:Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、Cl﹣、CO32﹣、NO3﹣、SO42﹣、SiO32﹣.现进行如下实验:Ⅰ.取少量溶液,加入KSCN溶液,无明显变化Ⅱ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色Ⅲ.向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成Ⅳ.向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水,仅有红褪色沉淀生成,过滤,在所得溶液中加入盐酸至酸性时,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成请回答下列问题:(1)该废水一定含有的离子是 Fe2+、Cu2+、NO3﹣、SO42﹣ ;(2)实验Ⅱ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是 3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O ;(3)过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀,调整溶液的pH为10.7左右时,加入铝粉,反应产生氨气和氮气的体积比为1:4,其离子方程式为Al+NO3﹣+OH﹣AlO2﹣+NH3+N2+H2O(未配平).若除去0.2molNO3﹣,消耗铝 9.6 g.2.某混合液中,可能大量含有的离子如表:阳离子H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+阴离子Cl﹣、Br﹣、OH﹣、CO32﹣、AlO2﹣为探究其成分,某同学将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系分别如图所示:(1)该溶液中一定含有的阳离子是 H+、Al3+、NH4+、Mg2+ ,其对应物质的量浓度之比为 2:2:2:3 ,溶液中一定不存在的阴离子是 OH﹣、CO32﹣、AlO2﹣ .(2)请写出沉淀减少的离子方程式 Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O .【考点】离子方程式的有关计算;物质检验实验方案的设计.【专题】离子反应专题;利用化学方程式的计算.【分析】1.I.取少量溶液,加入KSCN溶液时无明显变化,证明溶液中不含铁离子:Ⅱ.另取溶液加入盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,说明是一氧化氮氧化为二氧化氮,证明原溶液中一定含有NO3﹣和Fe2+;则不能有CO32﹣、SiO32﹣;-18-\nⅢ.向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,取原溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明溶液中有SO42﹣;Ⅳ.向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水,生成氢氧化铁红褐色沉淀,溶液中没有Al3+,过滤,在所得溶液中加入盐酸至酸性时,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成,积生成氢氧化铜沉淀,则溶液中含有Cu2+;据此分析;2.(1)根据生成的沉淀总物质的量最大量为5mol、最终得到3mol可知,最终得到的沉淀为3mol氢氧化镁沉淀,溶解的2mol沉淀为氢氧化铝;根据气体的物质的量最后有增加可知,增加的气体为氨气,溶液中一定存在铵离子;根据开始加入过氧化钠时没有沉淀生成,说明原溶液中存在氢离子,根据题中数据计算出氢离子的物质的量;(2)沉淀中氢氧化铝沉淀能够与氢氧化钠溶液反应而导致沉淀减少,据此写出反应的离子方程式.【解答】解:1.I.取少量溶液,加入KSCN溶液时无明显变化,证明溶液中不含铁离子:Ⅱ.另取溶液加入盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,说明是一氧化氮氧化为二氧化氮,证明原溶液中一定含有NO3﹣和Fe2+;则不能有CO32﹣、SiO32﹣;Ⅲ.向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,取原溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明溶液中有SO42﹣;Ⅳ.向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水,生成氢氧化铁红褐色沉淀,溶液中没有Al3+,过滤,在所得溶液中加入盐酸至酸性时,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成,积生成氢氧化铜沉淀,则溶液中含有Cu2+;(1)综上可知,该废水一定含有的离子是Fe2+、Cu2+、NO3﹣、SO42﹣,故答案为:Fe2+、Cu2+、NO3﹣、SO42﹣;(2)取溶液加入盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,说明是一氧化氮氧化为二氧化氮,则硝酸与亚铁离子反应生成NO和三价铁离子、水,其离子方程式为:3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;故答案为:3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;(3)反应产生氨气和氮气的体积比为1:4,则配平方程式为:16Al+9NO3﹣+7OH﹣=16AlO2﹣+4N2↑+NH3↑+2H2O;已知0.2molNO3﹣,16Al+9NO3﹣+7OH﹣=16AlO2﹣+4N2↑+NH3↑+2H2O169n(Al)0.2moln(Al)=mol则Al的质量为mol×27g•mol﹣1=9.6g故答案为:9.6;2.(1)根据图象中沉淀先增加后部分溶解可知:溶液中一定含有:Mg2+和Al3+,所以一定不含CO32﹣、AlO2﹣,并且含有镁离子的物质的量为3mol,氢氧化铝和氢氧化镁沉淀一共是5mol,根据元素守恒,所以含有铝离子的物质的量2mol;加入8mol过氧化钠会生成4mol氧气,而图象中生成了6mol气体,说明生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外,还一定有2mol其他气体生成,而只能是氨气,所以一定含有2mol铵根离子,所以一定不含有氢氧根离子;图象中加入过氧化钠的物质的量在0~amol之间时,没有沉淀生成,所以溶液中含有H+-18-\n,由于加入8mol过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5mol,8mol过氧化钠会生成16mol氢氧化钠,而生成2mol氢氧化铝、3mol氢氧化镁、2mol氨气消耗的氢氧化钠为:2mol×3+3mol×2+2mol=14mol,所以有2mol氢氧化钠与氢离子反应,氢离子的物质的量为2mol;并且物质的量为2mol,溶液中一定还含有阴离子,可能为氯离子或溴离子,钾离子不能确定是否存在,根据电荷守恒:所以n(H+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+2n(Mg2+)≤2n(SO42﹣),所以氯离子物质的量≥16mol,即:离子种类H+Al3+NH4+Mg2+Br﹣或Cl﹣物质的量(mol)2223≥16所以溶液中一定存在的阳离子为:H+、Al3+、NH4+、Mg2+;含有的阳离子的物质的量之比为:n(H+):n(Al3+):n(NH4+):n(Mg2+)=2:2:2:3;溶液中一定不存在的阴离子为:OH﹣、CO32﹣、AlO2﹣,故答案为:H+、Al3+、NH4+、Mg2+;2:2:2:3;OH﹣、CO32﹣、AlO2﹣.(2)生成的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝,其中氢氧化铝能够与氢氧化钠溶液反应,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O.【点评】本题考查了离子检验的实验方法和反应现象分析、离子方程式的书写,掌握离子性质和溶液中电荷守恒计算判断存在的离子是解题关键,题目难度较大. 10.(15分)Ⅰ.乙组同学用如图装置来证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球.(1)实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,当C处产生白色沉淀时,立刻将B装置上提,使之与稀硝酸分离.该组学生设计此步操作的目的 产生二氧化碳,排出装置中的空气 .(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的离子方程式为 3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2O .(3)装置E中开始时出现浅红棕色气体,用F向E中鼓入空气后,可观察到烧瓶E内气体颜色加深,产生上述现象的原因是 二氧化碳密度大于空气,未能排尽烧瓶中的空气,少量NO与空气中的氧气反应生成少量的红棕色的NO2;鼓入空气后,NO与氧气反应,生成大量的红棕色气体二氧化氮 .(4)一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是 二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸使白色沉淀碳酸钙溶解 .(5)装置D的作用是 吸收尾气,防止污染大气 .Ⅱ.已知向含有淀粉的10mL0.2mol/LKIO3酸性溶液滴滴加0.3mol•L﹣1NaHSO3溶液的过程中,溶液的颜色先变蓝然后褪色,发生的离子反应如下:① 2 IO3﹣+ 5 HSO3﹣= 1 I2+ 5 SO42﹣+ 1 H2O+ 3H+ ②I2+HSO3﹣+H2O═2I﹣+SO42﹣+3H+回答下列问题(1)配平离子反应方程式① 2 IO3﹣+ 5 HSO3﹣= 1 I2+ 5 SO42﹣+ 1 H2O+ 3H+ (2)根据①②反应写出还原性粒子HSO3﹣、I2、I﹣由强到弱的顺序 HSO3﹣>I﹣>I2 ;(3)当溶液刚好褪色时,则消耗的NaHSO3溶液的体积为 20ml ;(4)预测已知向含有淀粉的NaHSO3溶液滴加KIO3溶液的现象.-18-\n【考点】硝酸的化学性质;氧化还原反应方程式的配平.【专题】氧化还原反应专题;氮族元素.【分析】Ⅰ、要验证铜与稀硝酸反应生成一氧化氮,则应将装置中的O2排出.当B中的CaCO3与稀硝酸接触时,生成CO2气体.CO2气体可将A中空气排尽,但由于CO2的密度大于空气的密度,因此E中采用向下排空气法是不能将空气排尽的.由于E中有残留的少量O2,因此当有NO生成时,E中有少量的NO2生成,从F鼓入空气时,E中生成的NO2增加,红棕色加深.随着反应的不断进行,E中生成的NO2会被排入C,在C中与水反应生成硝酸,将原来生成的CaCO3沉淀溶解.D装置用来吸收尾气,防止污染环境.Ⅱ、反应①中I元素化合价由+5价降低到0价,被还原,IO3﹣为氧化剂,S元素化合价由+4价升高到+6价,被氧化,HSO3﹣为还原剂;反应②I元素化合价由0价降低到﹣1价,I2为氧化剂,S元素化合价由+4价升高到+6价,被氧化,HSO3﹣为还原剂,以此解答该题.【解答】解:Ⅰ、(1)当B中的CaCO3与稀硝酸接触时,生成CO2气体.CO2气体可将A中空气排尽,以防止氧化生成的NO,故答案为:产生二氧化碳,排出装置中的空气;(2)A中产生无色气体为NO,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2O;(3)由于CO2的密度大于空气的密度,因此E中采用向下排空气法是不能将空气排尽的.由于E中有残留的少量O2,因此当有NO生成时,E中有少量的NO2生成,从F鼓入空气时,E中生成的NO2增加,红棕色加深,故答案为:二氧化碳密度大于空气,未能排尽烧瓶中的空气,少量NO与空气中的氧气反应生成少量的红棕色的NO2;鼓入空气后,NO与氧气反应,生成大量的红棕色气体二氧化氮;(4)E中生成的NO2会被排入C,在C中与水反应生成硝酸,将原来生成的CaCO3沉淀溶解,故答案为:二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸使白色沉淀碳酸钙溶解;(5)D装置用来吸收尾气,防止污染环境,故答案为:吸收尾气,防止污染大气.Ⅱ、反应①中I元素化合价由+5价降低到0价,被还原,IO3﹣为氧化剂,S元素化合价由+4价升高到+6价,被氧化,HSO3﹣为还原剂,反应的离子方程式为2IO3﹣+5HSO3﹣=I2+5SO42﹣+3H++H2O,(1)反应①中I元素化合价由+5价降低到0价,被还原,IO3﹣为氧化剂,S元素化合价由+4价升高到+6价,被氧化,HSO3﹣为还原剂,反应的离子方程式为2IO3﹣+5HSO3﹣=I2+5SO42﹣+3H++H2O,故答案为:2,5,1,5,1,3H+;(2)由反应①可知还原性HSO3﹣>I2,由反应②可知还原性HSO3﹣>I﹣,而还原性I﹣>I2,则有HSO3﹣>I﹣>I2,故答案为:HSO3﹣>I﹣>I2;-18-\n(3)n(KIO3)=0.01L×0.2mol/L=0.002mol,由方程式可知关系式为:KIO3~3NaHSO3,需要0.006molNaHSO3反应,则溶液体积为=0.02L=20mL,故答案为:20ml;(4)由反应的方程式可以看出向含有淀粉的NaHSO3溶液滴加KIO3溶液,发生6HSO3﹣+2IO3﹣+3H2O=2I﹣+6SO42﹣+6H+,然后发生IO3﹣+5I﹣+6H+=3I2+3H2O,可观察到一开始无明显现象后变蓝,答:一开始无明显现象后变蓝.【点评】本题综合考查物质的性质实验探究,涉及硝酸与铜的反应以及一氧化氮的性质,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,为高考常见题型,难度中等. 11.(15分)高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如图:已知:Ⅰ.RCOOR’+R’’18OHRCO18OR’’+R’OH(R、R’、R’’代表烃基),Ⅱ.(R、R’代表烃基)(1)①的反应类型是 加成反应 .(2)②的化学方程式为 .(3)PMMA单体的官能团名称是 碳碳双键 、 酯基 .(4)F的核磁共振氢谱显示只有一组峰,⑤的化学方程式为 .(5)下列说法正确的是 ac (填字母序号).a.⑦为酯化反应b.B和D互为同系物c.D的沸点比同碳原子数的烷烃高-18-\nd.1mol与足量NaOH溶液反应时,最多消耗4molNaOH(6)J的某种同分异构体与J具有相同官能团,且为顺式结构,其结构简式是 .(7)写出由PET单体制备PET聚酯并生成B的化学方程式 .【考点】有机物的推断.【专题】推断题;热点问题;结构决定性质思想;演绎推理法;有机物的化学性质及推断.【分析】根据题中各物质转化关系,由PMMA的结构可知,PMMA单体为CH2=C(CH3)COOCH3,E氧化得F,F的核磁共振氢谱显示只有一组峰,F发生信息Ⅱ中的反应得G,G在浓硫酸作用下发生消去反应得J,结合PMMA单体的结构和E的分子式可知,E为CH3CHOHCH3,F为CH3COCH3,G为(CH3)2COHCOOH,J为CH2=C(CH3)COOH,所以D为HOCH3,乙烯与溴发生加成反应生成A为BrCH2CH2Br,A在碱性条件下水解得B为HOCH2CH2OH,B与对苯二甲酸甲酯发生取代反应生成PET单体为,PET单体发生信息Ⅰ的反应得PET聚酯,据此答题.【解答】解:根据题中各物质转化关系,由PMMA的结构可知,PMMA单体为CH2=C(CH3)COOCH3,E氧化得F,F的核磁共振氢谱显示只有一组峰,F发生信息Ⅱ中的反应得G,G在浓硫酸作用下发生消去反应得J,结合PMMA单体的结构和E的分子式可知,E为CH3CHOHCH3,F为CH3COCH3,G为(CH3)2COHCOOH,J为CH2=C(CH3)COOH,所以D为HOCH3,乙烯与溴发生加成反应生成A为BrCH2CH2Br,A在碱性条件下水解得B为HOCH2CH2OH,B与对苯二甲酸甲酯发生取代反应生成PET单体为,PET单体发生信息Ⅰ的反应得PET聚酯,(1)根据上面的分析可知,反应①的反应类型是加成反应,故答案为:加成反应;(2)②的化学方程式为,故答案为:;(3)PMMA单体为CH2=C(CH3)COOCH3,PMMA单体的官能团名称是碳碳双键和酯基,故答案为:碳碳双键、酯基;-18-\n(4)反应⑤的化学方程式为,故答案为:;(5)a.⑦为CH2=C(CH3)COOH与HOCH3发生酯化反应,故a正确;b.D为HOCH3,B为HOCH2CH2OH,它们的羟基的数目不同,所以B和D不是互为同系物,故b错误;c.D中有羟基,能形成氢键,所以D的沸点比同碳原子数的烷烃高,故c正确;d.1mol与足量NaOH溶液反应时,最多消耗2molNaOH,故d错误;故选ac;(6)J的某种同分异构体与J具有相同官能团,且为顺式结构,其结构简式是,故答案为:;(7)由PET单体制备PET聚酯并生成B的化学方程式为,故答案为:.【点评】本题考查有机物的推断与合成,注意根据充分利用题中信息和有机物的结构进行推断,明确有机物的官能团及其性质是解本题关键,难度中等. -18-
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