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文档简介
暑假预习成果验收卷
(满分:100分限时:60分钟范围:人教版必修一)
可能用到的相对原子质量:H-1C-12O-16Mn-45
一、选择题(共20题,每题3分,共60分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.(25-26高一下·甘肃白银·阶段检测)合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。下列不属于合金的是
A.黄铜螺丝B.纯铜导线C.碳钢管材D.硬铝
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】黄铜是铜锌合金,A错误;纯铜为纯净物,不是混合物,不是合金,B正确;碳钢是铁与碳的合
金,C错误;硬铝是铝的合金,D错误;故选B。
2.(25-26高一下·陕西西安·阶段检测)化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法错误的是
A.北斗三号卫星搭载精密的铷原子钟,铷(Rb)是第五周期元素
B.硫酸钡难溶于胃酸,在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂
C.大洋锰结核广泛分布于世界的洋底,其中的金属元素多以金属单质的形式存在
D.超导陶瓷属于新型无机非金属材料,具有超导性
【答案】C
【解析】铷位于元素周期表第五周期第ⅠA族,属于第五周期元素,A正确;硫酸钡难溶于胃酸,不被X射
线透过,可用作消化系统X射线检查的内服药剂,B正确;大洋锰结核中的金属元素多以化合态形式存在,
并非以金属单质的形式存在,C错误;超导陶瓷属于新型无机非金属材料,具有超导性,D正确;故选C。
3.(25-26高一上·广东·期末)下列有关物质分类的说法,正确的是
A.纯净物:漂白粉、氯化铁B.电解质:碳酸钠、食盐水
C.强酸:次氯酸、硫酸D.碱性氧化物:氧化镁、氧化钠
【答案】D
【解析】漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,不属于纯净物,仅氯化铁属于纯净物,A错误;电解质是
在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,食盐水是混合物,不属于电解质,仅碳酸钠属于电解质,B错误;
次氯酸是弱酸,在水溶液中部分电离,不属于强酸,仅硫酸属于强酸,C错误;氧化镁、氧化钠与酸反应
都只生成盐和水,均属于碱性氧化物,D正确;故选D。
4.(25-26高一下·浙江·阶段检测)下列物质中只含有非极性共价键的是
A.Na2OB.HClC.Cl2D.KOH
【答案】C
+2-
【解析】Na2O是离子化合物,仅含Na与O之间的离子键,不含共价键,A不符合题意;HCl分子中的H-Cl
键为极性共价键,B不符合题意;Cl2由两个相同的Cl原子通过非极性共价键结合,只含非极性共价键,C
符合题意;KOH含有K+与OH-之间的离子键,以及OH-内部的O-H极性共价键,D不符合题意;故选C。
5.(25-26高一上·安徽合肥·期末)下列说法正确的是
A.多电子原子中,离原子核由近到远,电子的能量由高到低
B.所有物质中都一定存在化学键
C.H2SO4的酸性强于HClO,所以非金属性:硫>氯
D.元素周期表中共有7个周期和16个族
【答案】D
【解析】多电子原子中,离原子核由近到远,电子的能量由低到高,离核越近的电子能量越低,A错误;
稀有气体为单原子分子,不存在化学键,故不是所有物质中都一定存在化学键,B错误;判断元素非金属
性强弱,需要比较其最高价氧化物对应水化物的酸性,HClO不是Cl元素的最高价氧化物对应的水化物,
不能据此比较S和Cl的非金属性,且实际上Cl的非金属性强于S,C错误;元素周期表共有7个横行即7
个周期,族包含7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个0族,总计16个族,D正确;故选D。
6.(25-26高一下·浙江·阶段检测)下列化学用语表示不正确...的是
A.水分子的电子式:
+−2−
B.氯酸钾的电离方程式:KClO3=K+Cl+3O
3+2+
C.在FeCl2溶液中加入Fe粉防止其变质的原理:2Fe+Fe=3Fe
D.用电子式表示Na2S的形成过程:
【答案】B
【解析】水分子为共价化合物,O原子最外层6个电子,与2个H原子各形成1对共用电子对,剩余2对
−
孤电子对,给出的电子式书写正确,A不符合题意;氯酸钾为强电解质,电离时氯酸根(ClO3)是整体原
+−
子团不能拆分,正确电离方程式为KClO3=K+ClO3,选项电离方程式书写错误,B符合题意;FeCl2易被氧
3+2+3+2+
化为FeCl3而变质,加入Fe粉可将Fe还原为Fe,离子方程式2Fe+Fe=3Fe书写正确,C不符合题意;
2−
Na2S为离子化合物,形成过程中2个Na原子各失去1个电子,S原子得到2个电子形成S,给出的形成
过程电子式书写正确,D不符合题意;故选B。
7.(25-26高一下·山东临沂·学业考试模拟)下列关于金属的说法正确的是
A.Na在空气中久置最终变为白色NaHCO3粉末
B.水蒸气通过灼热的铁粉,有红棕色固体Fe2O3生成
C.铜粉与稀硫酸不反应,加入一定量硝酸钠后铜粉溶解
D.铝制餐具可用来长时间盛装酸性或碱性食物
【答案】C
【解析】Na在空气中久置,最终生成的是Na2CO3而非NaHCO3,A错误;水蒸气通过灼热铁粉,反应生成
+−
黑色的Fe3O4,不会生成红棕色Fe2O3,B错误;稀硫酸中加入硝酸钠后,溶液中存在H和NO3,相当于存
在稀硝酸,可与铜反应使铜粉溶解,C正确;铝、铝表面的氧化铝均能与酸、碱发生反应,因此铝制餐具
不能长时间盛装酸性或碱性食物,D错误;故选C。
8.(25-26高一下·湖南长沙·期中)下列有关化学用语使用正确的是
143
A.乙烯的结构简式:CH2CH2B.质子数为92,中子数为143的铀原子:92U
−
C.磁性氧化铁的化学式:Fe2O3D.Cl的结构示意图
【答案】D
【解析】乙烯分子中含有碳碳双键,结构简式应写为CH2=CH2,写成CH2CH2不能体现双键,A错误;质
235
子数为92说明原子序数为92,即铀元素;中子数为143,则质量数为92+143=235,应表示为92U,B错误;
-
磁性氧化铁通常指Fe3O4,不是Fe2O3,C错误;Cl核电荷数为17,核外电子数为18,结构示意图为2、8、
8,D正确;故选D。
9.(25-26高一下·福建泉州·期中)在汽车尾气处理装置中发生如下反应:4CO+2NO2催化剂4CO2+N2。下
列有关该反应的说法中正确的是
A.CO2是氧化剂B.NO2被还原C.CO发生还原反应D.NO2失去电子
【答案】B
【解析】氧化剂为化合价降低的反应物,CO2是反应生成物,是CO被氧化得到的氧化产物,不是氧化剂,
A错误;NO2中N元素化合价从+4价降低为N2中的0价,得电子被还原,B正确;CO中C元素化合价从
+2价升高为CO2中的+4价,失电子发生氧化反应,C错误;NO2中N元素化合价降低,反应过程中得到电
子,D错误;故选B。
10.(25-26高一下·山东临沂·学业考试模拟)下列离子方程式书写正确的是
−−
A.NaOH溶液吸收少量SO2:SO2+OH=HSO3
2−+
B.NaHCO3治疗胃酸过多:CO3+2H=CO2↑+H2O
3+2+2+
C.FeCl3溶液刻蚀覆铜电路板:2Fe+Cu=Cu+2Fe
+2+
D.醋酸除去锅炉中的水垢:CaCO3+2H=Ca+H2O+CO2↑
【答案】C
−2−
【解析】NaOH溶液吸收少量SO2时生成亚硫酸钠,而非亚硫酸氢钠,离子方程式为SO2+2OH=SO3+H2
−2−+−+
O,A错误;HCO3是弱酸的酸式酸根,不能拆分为CO3和H,离子方程式为HCO3+H=CO2↑+H2O,B错
误;Fe3+具有氧化性,可将Cu氧化为Cu2+,自身被还原为Fe2+,该离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,C
+
正确;醋酸是弱电解质,书写离子方程式时不能拆分为H,需保留分子式,离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=
2+−
Ca+2CH3COO+H2O+CO2↑,D错误;故选C。
11.(25-26高一下·湖南邵阳·学业考试模拟)钠及其化合物是重要的化工原料,用途广泛。下列说法不正确
的是
A.钠着火用干沙盖灭B.钠很软,能用小刀切割
C.小苏打和苏打都可用于治疗胃酸过多D.过氧化钠可做呼吸面具的供氧剂
【答案】C
【解析】钠能与水、二氧化碳发生反应,着火时不能用水或二氧化碳类灭火剂扑灭,用干沙覆盖可隔绝空
气达到灭火目的,A正确;钠的质地柔软,能用小刀切割,B正确;苏打是碳酸钠,其水溶液碱性较强,
对胃肠道刺激性大,不能用于治疗胃酸过多;小苏打(碳酸氢钠)可用于治疗胃酸过多,C错误;过氧化
钠能与人体呼出的CO2、H2O反应生成O2,反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH
+O2↑,因此可做呼吸面具的供氧剂,D正确;故选C。
12.(25-26高一·河北衡水·期末)某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是
A.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部被消耗
B.Ⅱ图中:可以除去氯气中的少量氯化氢
C.Ⅲ图中:发生的反应不是燃烧反应
D.Ⅳ图中:湿润的有色布条能褪色
【答案】D
【解析】稀盐酸与MnO2不反应,A错误;Ⅱ图中洗气瓶的导管连接错误,气体应“长进短出”,图示装置无法有
效除去氯气中的氯化氢,B错误;Cu在Cl2中发生了燃烧反应,C错误;Cl2+H2O⇌HCl+HClO,、HClO具有
漂白作用,D正确;故选D。
13.(25-26高一上·湖北孝感·期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是
A.通常状况下,2.7gAl与足量的稀盐酸反应,生成H2的分子数为0.3NA
B.标准状况下,22.4LCCl4中含有的氯原子数为4NA
C.常温常压下,7.8gNa2O2与CO2完全反应转移电子数为0.1NA
D.常温常压下,11.2L甲烷中含有的氢原子数为2NA
【答案】C
【解析】2.7gAl的物质的量为0.1mol,与足量稀盐酸反应时,根据反应关系2Al∼3H2,生成H2的物质的量
为0.15mol,分子数为0.15NA,故A错误;标准状况下CCl4为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,
无法确定氯原子数目,故B错误;7.8gNa2O2的物质的量为0.1mol,与CO2反应时Na2O2发生歧化反应生成
碳酸钠和氧气,1molNa2O2反应转移1mol电子,故0.1molNa2O2反应转移电子数为0.1NA,故C正确;常
温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2L甲烷的物质的量小于0.5mol,含有的氢原子数小于2NA,故D
错误;故选C。
14.(25-26高一下·浙江·期中)下列说法正确的是
A.Na2O2固体中阴阳离子比为2:1
B.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出
C.将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡
D.碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应
【答案】B
+2−
【解析】Na2O2由两个Na和一个O2构成,阴阳离子比为1:2,A错误;碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所
+
以向Na2CO3饱和溶液中通入足量的CO2,有NaHCO3晶体析出,B正确;稀盐酸滴入混合溶液后,H先与
NaOH发生中和反应,再和Na2CO3反应生成NaHCO3,继续往碳酸氢钠中加入盐酸才会产生CO2,不会立即
产生气泡,C错误;Na2CO3只能与盐酸反应,不能与NaOH溶液反应,只有NaHCO3既能和盐酸反应,也能
和NaOH反应,D错误;故选B。
15.(25-26高一下·云南昆明·期中)下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是
A.pH=2的溶液中能大量共存:Fe3+、Mg2+、SCN−、Cl−
2++2−−
B.0.1mol/LNaOH溶液中能大量共存:Mg、Na、SO4、HCO3
2+3+−2−
C.澄清透明的溶液中:Cu、Fe、Cl、SO4
−++−−
D.含有大量CH3COO的溶液中:NH4、H、NO3、ClO4
【答案】C
3+−
【解析】pH=2的酸性溶液中,Fe与SCN会发生络合反应生成络合物Fe(SCN)3,不能大量共存,A错误;
2+−−−2−
0.1mol/LNaOH溶液为强碱性环境,Mg会与OH反应生成Mg(OH)2沉淀,HCO3也会与OH反应生成CO3
2+3+−2−
和水,不能大量共存,B错误;澄清透明不代表溶液无色,Cu、Fe、Cl、SO4之间互不发生反应,可
−+
以大量共存,C正确;CH3COO是弱酸根离子,会与H结合生成弱电解质CH3COOH,不能大量共存,D
错误;故选C。
16.(25-26高一上·安徽淮北·期末)下列各组物质中,不能按,(“→”表示反应一步完成)关系转化
的是
选项abc
AAl2O3Na[Al(OH)4]Al(OH)3
BMgCl2Mg(OH)2MgO
CFeFeCl3FeCl2
DCCO2H2CO3
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】Al2O3与足量的氢氧化钠溶液反应可生成Na[Al(OH)4],向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2或加入适量
的盐酸可生成Al(OH)3沉淀,加热Al(OH)3可得到Al2O3,A正确;向MgCl2溶液中加入氢氧化钠溶液可生成
Mg(OH)2沉淀,加热Mg(OH)2可生成MgO,MgO与盐酸反应可生成MgCl2,B正确;铁和氯气反应可生成
FeCl3,FeCl3溶液和铁粉反应可生成FeCl2,FeCl2溶液和足量锌粉反应可得到铁,C正确;C和O2反应可生
成CO2,CO2和H2O反应可生成H2CO3,H2CO3不能一步转化为C碳,D错误;故选D。
17.(25-26高一下·广东茂名·期中)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项实验操作和现象结论
A钠投入水中会熔成光亮的小球钠与水反应放热且钠的熔点低
−
B检验纯碱溶液中是否存在Cl向待测液中加入AgNO3溶液,观察现象
C用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在pH试纸上,试纸变白NaClO溶液呈中性
D取某固体试样溶于盐酸,滴加KSCN溶液不变红原固体中一定不存在Fe3+
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【解析】钠投入水中熔成光亮小球,是因为钠与水反应放热,且钠本身的熔点较低,反应放热使温度升高
2−
达到钠的熔点,导致钠熔化,A正确;纯碱为Na2CO3,溶液中的CO3也可与AgNO3反应生成Ag2CO3白色
沉淀,会对Cl−的检验产生干扰,不能证明溶液中存在Cl−,B错误;NaClO具有强氧化性,会漂白pH试纸,
且NaClO是强碱弱酸盐,ClO−水解使溶液呈碱性,无法得出NaClO溶液呈中性的结论,C错误;若固体中
同时含有Fe3+和还原性物质(如Fe单质),溶于盐酸时Fe3+会被还原为Fe2+,滴加KSCN溶液也不变红,不能
证明该固体中一定不存在Fe3+,D错误;故选A。
−1
18.(25-26高一下·河南南阳·期中)将0.1mol的镁铝合金溶于100mL2mol⋅LH2SO4溶液中,固体完全溶解,
然后再滴加1mol⋅L−1NaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V
变化如图所示。当V0=160mL,则下列说法中正确的是
A.V1=360mL
+3+2−
B.V2时溶液中大量存在Na、Al、SO4
C.固体混合物中镁铝物质的量之比为2:3
D.V0→V1,V1→V2,消耗氢氧化钠溶液体积比为6:1
【答案】D
【解析】根据题目信息,镁铝合金溶于硫酸溶液后,溶液中溶质为MgSO4、Al2(SO4)3和H2SO4。加入NaOH
体积从0至V0无沉淀生成,NaOH与H2SO4发生酸碱中和反应;从V0至V1生成沉淀,NaOH与MgSO4和
Al2(SO4)3反应,生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀;从V1至V2沉淀减少,NaOH与Al(OH)3沉淀反应,生成
Na[Al(OH)4];V2及之后Al(OH)3沉淀反应完全,沉淀质量保持不变。若V0=160mL,则与镁铝合金反应后
1mol/L×160mL
剩余HSO物质的量为=1mol/L×0.16L=0.08mol,与镁铝合金反应消耗的HSO物质的量为
242224
2+3+
2mol/L×100mL−0.08mol=2mol/L×0.1L-0.08mol=0.12mol,则H2SO4与镁铝合金反应所生成Mg和Al
2+3+
的总电荷数为0.24mol。由分析可知所生成的Mg和Al的总电荷数为0.24mol,故V1-V0=0.24mol÷1
mol/L=240mL,故V1=240+160mL=400mL,A错误;由分析可知V2时Al(OH)3沉淀反应完全,生成
-3+2+3+
[Al(OH)4],溶液中不存在大量Al,B错误;镁铝合金总物质的量为0.1mol,结合Mg和Al的总电荷
数为0.24mol,设Mg的物质的量为xmol,Al的物质的量为ymol,则x+y=0.1且2x+3y=0.24,联立求解
可得x=0.06,y=0.04,故镁铝物质的量之比为3:2,C错误;由前述解析,V0→V1体积为240mL。V1→V2
过程中NaOH与Al(OH)3沉淀反应,生成Na[Al(OH)4],反应方程式为Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4],NaOH
与Al(OH)3系数比为1:1,Al(OH)3沉淀总量为0.04mol,故该过程消耗NaOH溶液体积可计算为
0.04mol÷1mol/L=0.04L=40mL。故V0→V1,V1→V2,消耗氢氧化钠溶液体积比为6:1,D正确;故选D。
19.(25-26高一下·山东·期中)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同周期,Z可与
X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>W>X>YB.化合物Z2X2中只含离子键
C.简单离子的还原性:Y>X>WD.氢化物水溶液的酸性:Y>W
【答案】A
【解析】淡黄色化合物Z2X2为Na2O2,则X为O,Z为Na。X、Y同周期且原子序数X<Y,故Y为F。Y、W
最外层电子数相同,W原子序数大于Na,故W为Cl。同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素
+2−
从上到下原子半径逐渐增大,原子半径顺序为Na>Cl>O>F,即Z>W>X>Y,A正确;Na2O2中Na与O2之
2−
间为离子键,O2内部存在非极性共价键,不只含离子键,B错误;单质氧化性越强,对应简单阴离子还原
−2−−
性越弱,单质氧化性F2>O2>Cl2,故简单离子还原性Cl>O>F,即W>X>Y,C错误;HF为弱酸,HCl为
强酸,氢化物水溶液酸性HCl>HF,即W>Y,D错误;故选A。
20.(25-26高一下·四川南充·期中)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的原子半径
是所有短周期主族元素中最大的,W的最外层电子是次外层的3倍,Y的单质是一种半导体材料,Z的最
外层电子数是Y的原子序数的一半,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述错
误的是
A.简单离子的半径Z>W>X
B.X单质的熔点高于Z单质
C.化合物M中既含离子键,又含共价键
D.元素的非金属性Y>Z
【答案】D
【解析】X的原子半径是所有短周期主族元素中最大,确定为Na;W的最外层电子是次外层的3倍,确定
为O;Y的单质是半导体材料,短周期主族元素中为Si;Z的最外层电子数是Y的原子序数14的一半即7,
原子序数大于Si,确定为Cl。简单离子Cl−核外有3个电子层,O2−、Na+核外均为2个电子层,电子层结构
相同的离子核电荷数越大半径越小,故离子半径Cl−>O2−>Na+,即Z>W>X,A正确;X单质为金属钠,属
于金属晶体,常温下为固体,Z单质为氯气,属于分子晶体,常温下为气体,故钠的熔点高于氯气,B正确;
化合物M中Na+与阴离子之间存在离子键,阴离子内部Si与O原子之间存在共价键,故既含离子键又含共价
键,C正确;同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,Si和Cl同处于第三周期,Cl的原子序数更大,故
非金属性Cl>Si,即Z>Y,D错误;故选D。
二、非选择题(共4小题,共40分)
−1
21.(9分)(25-26高一上·广东·期末)实验室配制浓度均为0.10mol⋅L的NaOH和Na2CO3的混合溶液。回
答下列问题。
(1)容量瓶上标有①温度、②浓度、③规格、④压强、⑤刻度线中的________(填序号)。
(2)检验上述混合溶液中金属阳离子的方法是________。
(3)使用容量瓶前必须对容量瓶进行的一项操作是________。
(4)取出任意体积的上述混合溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的有________。
A.溶液的密度
B.溶液中Na+的浓度
C.溶液中OH−数目
2-−
D.CO3与OH的物质的量之比
(5)配制过程中,下列操作会导致溶液浓度偏小的有________。
A.加水定容时俯视刻度线
B.转移溶液前,容量瓶底部有少量水
C.定容加水时超过刻度线后,立即吸出多余的水
D.溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
(6)取出50mL上述混合溶液,向其中逐滴加入0.30mol⋅L−1的盐酸,反应至恰好再无气体放出,消耗的盐酸
的体积为________。
【答案】(1)①③⑤(2分)
(2)进行焰色试验,火焰呈黄色(1分)
(3)检查容量瓶是否漏水(检漏)(1分)
(4)ABD(2分)
(5)CD(2分)
(6)50mL(或0.05L)(1分)
【解析】(1)容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的定量仪器,瓶身标注使用温度、容量规格和刻度线,
不标注浓度、压强,因此选①③⑤。
(2)混合溶液中的金属阳离子为Na+,钠元素的特征焰色为黄色,因此用焰色试验检验,火焰呈黄色即可
证明存在Na+。
(3)容量瓶带有磨口玻璃塞,配制过程中需要颠倒摇匀,因此使用前必须检查是否漏水,避免漏液产生误
差。
(4)溶液具有均一稳定性:A.密度是溶液固有属性,与取液体积无关;B.离子浓度不随取液体积变化;C.O
−
H数目N=c·V·NA,与体积成正比,随体积变化;D.同一溶液中碳酸根和氢氧根浓度固定,物质的量之比等
于浓度之比,与体积无关。故选ABD。
n
()根据c=分析误差:.定容时俯视刻度线,溶液实际体积V偏小,c偏大;容量瓶底部原有蒸馏水,对
5VA
溶质物质的量n、最终溶液体积V均无影响,c不变;定容加水超过刻度线后吸出多余水,会损失溶质,n偏
小,c偏小;未洗涤烧杯,部分溶质残留烧杯,n偏小,c偏小。故选CD。
++−1
(6)反应至无气体放出时,溶质仅为NaCl,根据Na守恒:n(Na)=n(NaOH)+2n(Na2CO3)=0.10mol·L
×0.05L+2×0.10mol·L−1×0.05L=0.015mol,因此n(HCl)=n(NaCl)=n(Na+)=0.015mol,V(HCl)=0.015mol
0.30mol·L−1
=0.05L=50mL。
22.(11分)(25-26高一上·广东广州·期末)FeCl3是重要的化工原料,无水氯化铁在300℃以上升华,遇潮
湿空气极易潮解。
I.实验室可用以下方法制备无水氯化铁。
(1)仪器X的名称为________。
(2)装置的连接顺序为________。
a→________→j,k→________(按气流方向用小写字母表示)。
(3)装置A中发生的反应的离子方程式为________。
(4)装置D的作用为________。
(5)对反应后的固体产物进行探究
小明同学设计如下实验检验产物中的金属阳离子:取少量B中的固体加入足量的蒸馏水溶解,取上层清液
分别装入甲、乙两支试管中。可供选择的试剂有:NaOH溶液,KSCN溶液,AgNO3溶液,酸性KMnO4溶
液。请完成以下实验报告。
序号实验操作实验现象实验结论
i向甲试管中滴加少量的________________溶液中含有Fe3+
2+
i向乙试管中滴加少量的酸性KMnO4溶液溶液紫红色褪去溶液中含有Fe
ⅲ小明同学由实验ⅱ得出产物中有FeCl2生成,该结论是否合理________(填“是”或“否”)。
Ⅱ.电子工业中常用覆铜板为材料,利用FeCl3溶液做“腐蚀液”制作印刷电路板。从废腐蚀液(金属离子主
3+2+2+
要含Fe、Cu、Fe)中回收Cu并实现FeCl3溶液循环再利用,其工艺流程如下:
回答下列问题:
(6)操作方法①为________,固体A的成分为________(填化学式)。
【答案】(1)圆底烧瓶(1分)
(2)a→hide→j,k→gfb(2分)
+−2+
(3)MnO2+4H+2ClΔMn+Cl2↑+2H2O(2分)
(4)冷凝并收集氯化铁(1分)
(5)KSCN溶液(1分)溶液变红色(1分)否(1分)
(6)过滤(1分)Fe、Cu(1分)
【解析】I.装置A制备氯气,B装置主要吸收多余氯气并阻止空气中水蒸气进入装置;C装置干燥氯气;
D装置收集氯化铁;E装置除去氯气中的氯化氢;F装置制备FeCl3;无水FeCl3在300℃以上升华,遇潮湿
空气极易潮解,所以在氯气和铁反应之前应将氯气中含有的水蒸气和氯化氢除去,先用饱和食盐水除去氯
化氢,再用浓硫酸除去水蒸气,反应后用冰水收集生成的氯化铁,要保证反应体系和收集体系的干燥环境,
再连接盛有干燥剂的干燥管,并吸收剩余的氯气;
II.废腐蚀液中主要含Fe3+、Cu2+、Fe2+,加入过量铁粉后,会发生两个关键反应:2Fe3++Fe=3Fe2+、
2+2+
Fe+Cu=Fe+Cu;因此,反应后过滤得到的固体A是Cu和过量Fe的混合物,溶液A为FeCl2溶液。
(1)仪器X为圆底烧瓶,是常见的加热反应容器;
(2)实验流程:A制氯气→E饱和食盐水除HCl杂质→C浓硫酸干燥氯气→F中Cl2与Fe反应生成FeCl3→D
冰水冷凝收集产物→B碱石灰吸收尾气Cl2,同时防止空气中水蒸气进入使FeCl3潮解;洗气装置遵循“长进
短出”,因此连接顺序为a→hide→j,k→gfb;
+−2+
(3)A中MnO2与浓盐酸加热制Cl2,离子方程式为MnO2+4H+2ClΔMn+Cl2↑+2H2O;
(4)无水FeCl3300℃以上升华,D中冰水冷却使FeCl3蒸气凝华,达到收集产物的目的;
3+3+2+
(5)Fe遇KSCN溶液变为血红色,因此检验Fe用KSCN溶液;酸性KMnO4褪色不能证明Fe存在:酸
−−2+
性条件下Cl也可还原MnO4使溶液褪色,会干扰Fe检验,因此结论不合理;
(6)操作①分离固体和液体,方法为过滤;废腐蚀液加过量铁粉,Fe置换出Cu,且Fe过量,因此固体A
为Fe和Cu的混合物
23.(9分)(25-26高一下·福建泉州·期中)铁及其化合物在生产生活中具有重要的应用。铁及其化合物的
化合价—物质类别二维图如图所示。
(1)工业上冶炼Fe常用的方法是__________(填字母)。
a.电解法b.还原法c.热分解法d.物理方法
(2)下列有关铁及其化合物的说法正确的是__________(填字母)。
a.纯净的铁是银白色
b.沾有水的铁锅在高温火焰上灼烧会发黑,是因为生成了物质D
c.物质E受热分解生成物质D
d.除去C溶液中混有的少量CuCl2杂质,可以向混合液中加入NaOH溶液
(3)若上述二维图中的F为硫酸盐,请写出由物质D转化为物质F反应的离子方程式:__________。
(4)聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]是高效水处理剂(Fe为+3价)。实验室用某冶金厂的废渣(主要成分为Fe2
O3、Al2O3和少量SiO2)制备聚合硫酸铁的流程如下:
①废渣在“酸浸”前需粉碎,其目的是__________。
②“过滤”时得到的滤渣的主要成分为__________。
③不同金属离子生成氢氧化物沉淀时开始沉淀、完全沉淀的pH如下表所示:
Fe2+Fe3+Al3+
开始沉淀时的pH6.51.53.3
完全沉淀时的pH9.73.25.2
沉铝时应控制溶液pH的范围是__________。写出沉铝时反应的离子方程式:__________。
【答案】(1)b(1分)
(2)ac(1分)
+3+
(3)Fe2O3+6H=2Fe+3H2O(2分)
3+
(4)增大接触面积,加快化学反应速率(1分)SiO2(1分)5.2~6.5(1分)Al+3NH3⋅H2O=Al
+
(OH)3↓+3NH4(2分)
【解析】起始废渣主要成分为Fe2O3、Al2O3和少量SiO2,目标产物为聚合硫酸铁Fex(OH)y(SO4)z,其中Fe
为+3价。酸浸环节,稀硫酸与Fe2O3、Al2O3反应生成可溶性硫酸盐,SiO2不与稀硫酸反应,过滤后滤渣为
3+3++3+2+3+
SiO2,滤液含Fe、Al和过量H。加入铁粉将Fe还原为Fe,后续加氨水调节pH,使Al完全沉淀为
2+2+3+
Al(OH)3,同时保证Fe不沉淀,过滤除铝。加入H2O2将Fe氧化为Fe,经后续步骤得到聚合硫酸铁。
(1)工业上冶炼铁是用CO还原Fe2O3,属于热还原法即还原法。电解法用于冶炼活泼金属如Na、Al等,
热分解法用于冶炼不活泼金属如Hg、Ag等,铁是较活泼金属,不能用物理法冶炼,故选b。
(2)a.纯净的铁是银白色金属,a正确;
b.沾有水的铁锅在高温火焰上灼烧,Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4,而物质D是+3价铁的氧化物即Fe2O3,b
错误;
c.物质E是+3价铁的碱即Fe(OH)3,Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和H2O,即生成物质D,c正确;
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