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- 2021-07-08 发布
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邵东一中高三化学第二次月考试卷
可能用到的相对原子质量:H—1 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 S—32 Fe—56 Cu—64 Ag—108
一、选择题(20小题,每小题3分,共60分,每小题只有一个选项符合题意。)
1.中华文化源远流长、博大精深。从化学的视角看,下列理解不正确的是( )
A. “千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金”中“淘”“漉”相当于分离提纯操作中的“过滤”
B. 司母戊鼎属青铜制品,是我国古代科技光辉成就的代表之一
C. 瓷器(China)属硅酸盐产品,China一词又指“瓷器”,这反映了在西方人眼中中国作为“瓷器故乡”的形象
D. 侯德榜是我国化学工业的奠基人,主要成就: 侯氏制碱法,该碱指的是烧碱
【答案】D
【解析】
【详解】A.“千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金”指淘金要经过千遍万遍的过滤,其中的“淘”、“漉”相当于分离提纯中的过滤,A理解正确;
B.司母戊鼎是迄今世界上出土最大、最重的青铜制品,属于青铜制品,B理解正确;
C.瓷器属于硅酸盐产品,D理解正确;
D.侯德榜制碱法制得的碱为纯碱,反应原理为:NH3+NaCl+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,D理解错误;
答案选D。
2.既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的气体是
A. Cl2 B. SO2 C. NO D. NH3
【答案】C
【解析】
A、Cl2能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,A错误;B、SO2是酸性氧化物,能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,B错误;C、NO与浓硫酸、碱石灰均不反应,既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥,C正确;D、NH3是碱性气体,不能用浓硫酸干燥,D错误,答案选C。
3.只用一种试剂,将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开,这种试剂是( )
A. Ba(OH)2溶液 B. AgNO3溶液 C. BaCl2溶液 D. NaOH溶液
【答案】A
【解析】
A.Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl四种溶液分别与Ba(OH)2反应,反应现象依次为:白色沉淀、无明显现象、白色沉淀和刺激性气体、刺激性气体,现象不同,能区分,选项A正确;B.四种溶液均与AgNO3反应生成白色沉淀,不能区分,选项B错误;C.Na2SO4、(NH4)2SO4均与BaCl2反应生成白色沉淀,不能区分,选项C错误;D.(NH4)2SO4、NH4Cl均与NaOH溶液反应生成刺激性气体,不能区分,选项D错误。答案选A。
点睛:本题考查物质的区分,明确物质的性质及发生的化学反应中的现象是解答本题的关键,注意现象相同的不能区分,NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4 四种溶液分别与Ba(OH)2反应,反应现象依次为:白色沉淀、无现象、白色沉淀和刺激性气体、刺激性气体,以此来解答。
4.下列试剂的保存方法不正确的是
A. 在盛液溴的试剂瓶中加水,形成“水封”,以减少溴挥发
B. 金属钠通常密封保存在煤油中
C. 浓硝酸通常保存在棕色细口瓶并置于阴凉处
D. NaOH溶液保存在配有玻璃塞的细口瓶中
【答案】D
【解析】
分析】
A、根据溴的性质确定其保存方法,溴易挥发;
B、根据金属钠的性质来分析其保存方法;
C、根据浓硝酸的性质确定其保存方法,浓硝酸易分解;
D、根据玻璃的成分及氢氧化钠、二氧化硅的性质分析;
【详解】A、在盛液溴的试剂瓶中加水,使挥发出来的溴蒸气溶解在水中而形成饱和溴水,以减少溴的挥发,即采用“水封”。故A正确。
B、钠的性质很活泼,极易和空气中的氧气、水等反应,所以应密封保存;钠的密度大于煤油的密度,且和煤油不反应,所以金属钠通常保存在煤油里以隔绝空气,故B正确。
C、浓硝酸是见光易分解的液体,所以通常保存在棕色细口瓶并置于阴凉处,故C正确。
D
、玻璃塞的主要成分为硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅等,二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,硅酸钠是黏性物质,很容易将玻璃塞粘结,不易打开,所以盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,故D错误。
故选D。
5.常温下,将等质量的铝片、银片、铁片、铜片分别置于四个小烧杯中,然后分别加足量的浓硝酸,放出NO2气体最多的是
A. 铝片 B. 铜片 C. 铁片 D. 银片
【答案】B
【解析】
【分析】
常温下,Fe、Al遇浓硝酸发生钝化生成致密的氧化膜阻止反应的进一步进行,而Cu、Ag能与浓硝酸反应,利用电子摩尔质量越小,则生成的气体越多来分析。
【详解】常温下,Fe、Al遇浓硝酸发生钝化生成致密的氧化膜阻止反应的进一步进行,而Cu、Ag能与浓硝酸反应,铜的电子摩尔质量为32g·mol-1,而银是108g·mol-1,显然Cu的电子摩尔质量最小,等质量时Cu生成的气体最多,
故选B。
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述错误的是
A. 80 g CuO和Cu2S的混合物中,所含铜原子数为NA
B. 1 mol NaBH4与足量水反应(NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑)时转移的电子数为4NA
C. 标准状况下,2.24L Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1 NA
D. 室温下1L pH=13的Ba(OH)2溶液中,含有OH-0.1NA个
【答案】C
【解析】
【分析】
A、Cu2S的摩尔质量和含有的铜原子个数均为CuO的二倍,故CuO和Cu2S的混合物可以看做由CuO构成;
B、NaBH4与水发生H元素的归中反应;
C、 Cl2溶于水,是可逆反应;
D、根据N=nNA计算;
【详解】A、Cu2S的摩尔质量和含有的铜原子个数均为CuO的二倍,故CuO和Cu2S的混合物可以看做由CuO构成,则80gCuO和Cu2S的混合物中含1molCuO,则含NA个铜原子,故A正确;
B、NaBH4与水发生H元素的归中反应,则1molNaBH4与水反应转移4mol电子即4NA个,故B正确;
C、 Cl2溶于水,是可逆反应,标准状况下,2.24L Cl2溶于水,转移的电子数目少于0.1 NA,故C错误;
D、室温下1L pH=13的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1mol·L-1,含有OH-的个数N=nNA=0.1mol/L×1L×NA=0.1NA个,故D正确;
故选C。
【点睛】易错点C,氯气与水的反应为可逆反应。
7.向KOH溶液中通入11.2L(标准状况)氯气恰好完全反应生成三种含氯盐:0.7molKCl、0.2molKClO和X.则X( )
A. 0.1molKClO4 B. 0.1molKClO3 C. 0.2molKClO2 D. 0.1molKClO2
【答案】B
【解析】
11.2L(标准状况)氯气的物质的量为:=0.5mol,因为:0.7molKCl、0.2molKClO,根据氯守恒,所以X的物质的量为:0.5×2-0.7-0.2=0.1mol,设X中Cl的化合价为x价,由电子得失守恒分析可知:0.7×1=0.2×1+0.1x,即x=5,所以X中氯的化合价为+5价,则X为KClO3,物质的量为0.1mol,故选B。
点睛:本题考查混合物反应的计算、氧化还原反应。明确得失电子守恒和氯守恒为解答关键。
8.向碘酸钠(NaIO3)的碱性溶液中通入氯气,可以得到钠盐Na2H3IO6.下列有关该反应的说法中错误的是( )
A. 在该反应中碘酸钠作还原剂
B. 碱性条件下,氯气的氧化性强于高碘酸钠的氧化性
C. 反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1
D. 反应中生成1 mol Na2H3IO6转移2 mol电子
【答案】C
【解析】
试题分析:A.因I元素的化合价升高,则在该反应中碘酸钠作还原剂,A项正确;B.该反应中I的化合价升高,Cl的化合价降低,则碱性条件下,氯气的氧化性强于高碘酸钠的氧化性,B项正确;C.由电子守恒可知,反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2,C项错误;D.反应中生成1 mol Na2H3IO6转移1mol×(7-5)=2mol电子,D项正确;答案选C。
【考点定位】考查氧化还原反应。
【名师点睛】本题考查氧化还原反应,明确反应中元素的化合价变化是解答本题的关键,注意氧化还原反应中的基本概念,题目难度不大。由向碘酸钠(NaIO3)的碱性溶液中通入氯气,可以得到高碘酸钠(Na2H3IO6)可知,反应中I元素的化合价由+5价升高为+7价,Cl元素的化合价由0降低为-1价,以此来解答。
9.下列解释实验过程或事实的反应方程式不正确的是
A. 熔融烧碱时,不能使用普通石英坩埚:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O
B. 在海带灰的浸出液(含有I-)中滴加H2O2得到I2:2I-+ H2O2+2H+= I2+O2↑+2H2O
C. 红热的铁丝与水接触,表面形成蓝黑色(或黑色)保护层:3Fe+ 4H2O(g)Fe3O4+4H2
D. “84消毒液”(有效成分NaClO)和“洁厕灵”(主要成分盐酸)混合使用放出氯气:ClO-+ Cl-+ 2H+= Cl2↑+H2O
【答案】B
【解析】
A. 熔融烧碱时,不能使用普通石英坩埚,因为二者反应:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,A正确;B. 在海带灰的浸出液(含有I-)中滴加H2O2得到I2:2I-+H2O2+2H+=I2 +2H2O,B错误;C. 红热的铁丝与水接触,表面形成蓝黑色(或黑色)保护层四氧化三铁:3Fe+4H2O Fe3O4 +4H2,C正确;D. “84消毒液”(有效成分NaClO)和“洁厕灵”(主要成分盐酸)混合使用发生氧化还原反应放出氯气:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,D正确,答案选B。
10.下列离子组在给定条件下可能大量共存的是
选项
条件
A
滴加氨水
Na+、Mg2+、Cl-、SO42-
B
pH=l的溶液
Fe2+、Al3+、S2O32-、MnO4-
C
由水电离出的H+浓度为l×10-12mol/L
NH4+、K+、NO3-、Cl-
D
通入SO2气体
K+、Na+、C1O-、SO42-
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
A、滴加氨水,Mg2++2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+,故A错误;B、pH=l的溶液,酸性条件下,Fe2+能被MnO4-氧化成Fe3+,故B错误;C、由水电离出的H+浓度为l×10-12mol·L-1,水电离受到抑制,说明原溶液为酸或碱溶液,NH4+、K+、NO3-、Cl-在酸性条件下可以大量共存,故C正确;D、通入SO2气体,C1O-+SO2+H2O=2H++Cl-+SO42-,故D错误;故选C。
11.南海是一个巨大的资源宝库,开发利用这些资源是科学研究的重要课题。下图为海水资源利用的部分过程,有关说法正确的是( )
A. 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、冰冻法
B. 氯碱工业中采用阴离子交换膜可提高产品的纯度
C. 由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要低温小火烘干
D. 溴工业中③、④的目的是为了富集溴元素,溴元素在反应③、⑤中均被氧化,在反应④中被还原
【答案】D
【解析】
【详解】A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法,A错误;
B. 氯碱工业是电解饱和食盐水,溶液中阳极上氢离子和阴极上氯离子放电,在阴极产生氢氧化钠,为防止氯气与氢氧化钠反应采用阳离子交换膜,使钠离子转移到阴极,所以提高产品纯度,B错误;
C.MgCl2溶液加热,镁离子水解生成氢氧化镁和氯化氢,氯化氢易挥发,使水解可以完全,因此由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是抑制MgCl2的水解,C错误;
D.海水提溴是先通入足量氯气氧化溴离子为溴单质,然后将溴单质还原为溴化氢,再通入适量氯气氧化溴离子为溴单质,溴得电子化合价降低,所以溴元素被还原,因此溴工业中③、④的目的是为了富集溴元素,溴元素在反应③、⑤中均被氧化,在反应④中被还原,D正确;
答案选D.
12.某实验小组设计如下实验装置(图中夹持装置省略)测定制备的CaCO3粉末的纯度(样品中杂质不与酸反应,反应前装置中的CO2已全部排出)。下列说法错误的是
A. 缓入空气的作用是将反应结束后装置中残留的CO2全部鼓入到C装置中被吸收
B. A装置和D装置都是为了防止空气中的CO2气体进入C 装置而产生误差
C. 为了防止B 中盐酸挥发产生干扰,必须在B、C装置中间加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
D. 若CaCO3样品质量为x,从C 中取出的沉淀洗净干燥后的质量为y,则CaCO3的纯度为
【答案】C
【解析】
根据实验装置图分析,该测定装置的原理是:CaCO3与HCl反应生成CO2,用足量Ba(OH)2溶液吸收反应生成的CO2,由测量的BaCO3沉淀的质量计算CaCO3的纯度。A,为了确保反应生成的CO2全部被Ba(OH)2溶液吸收,实验结束要缓入空气将装置中残留的CO2
全部鼓入到C装置中被吸收,A项正确;B,A中的NaOH溶液、D中的碱石灰都能吸收空气中CO2,防止空气中的CO2气体进入C装置中产生误差,B项正确;C,因为测量的是BaCO3的质量,所以不必除去HCl,一方面HCl与Ba(OH)2反应不会形成沉淀,另一方面若用NaHCO3吸收HCl会使测得的CO2偏高,产生误差,C项错误;D,根据C守恒,样品中CaCO3的质量=M(CaCO3),则CaCO3的纯度为100%,D项正确;答案选C。
13.“化学实验→观察现象→分析推理→得出结论”是化学学习的方法之一。下列说法正确的是( )
A. 证明某红棕色气体是溴蒸气还是NO2,可用湿润的淀粉-KI 试纸检验,观察试纸颜色变化
B. 将SO2通入足量稀Fe(NO3)3溶液,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,假设通入的SO2完全反应,则同温同压下,逸出气体和SO2的体积比为2∶3
C. 验证淀粉的水解产物是否具有还原性,取水解液于试管中并加入新制氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,观察是否出现砖红色沉淀
D. 向铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色褪去,该过程中发生的反应为 2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3
【答案】B
【解析】
A.二氧化氮和溴都能把碘离子氧化生成碘单质,碘遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,所以不能用湿润的淀粉碘化钾试纸区别二氧化氮和溴蒸气,故A错误;B.反应中被还原的是NO3-,相当于硝酸根离子与二氧化硫之间的氧化还原,3SO2~2NO3-,故逸出气体和SO2的体积比为2︰3,故B正确;C.淀粉的水解是在酸性条件下,检验水解产物时需要先中和催化作用的酸,再加入新制氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,故C错误;D.Al2S3在溶液中不能存在,会发生双水解反应生成H2S和Al(OH)3,故D错误; 答案为B。
14.中学常见的某反应化学方程式为X +Y→M+N +H2O(未配平,反应条件已略去),下列叙述错误的是
A. 若X、Y的物质的量之比为1:4,且N是黄绿色气体,则该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
B. 若M、N为气体,且都能使澄清石灰水变浑浊,则将此混合气体通入溴水中,橙色褪色,橙色褪色过程的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-
C. 若X是铁,Y是稀硝酸(过量),则X与Y反应的离子方程式为Fe+4H++NO3- = Fe3+ +NO↑+2H2O
D. 当N为氯碱工业的主要原料,M是造成温室效应的主要气体,则上述反应的离子方程式一定为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】
A. 若X、Y的物质的量之比为1:4,且N是黄绿色气体,N是氯气,则该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,A正确;B. 能使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳、二氧化硫,单质碳可以和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,其中SO2能使溴水褪色,褪色过程的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,B正确;C. 硝酸可以将金属铁氧化到最高价,稀硝酸对应的还原产物是NO,金属铁可以和硝酸铁反应生成硝酸亚铁,金属铁和过量的硝酸反应的方程式为Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O,C正确;D. 氯化钠为氯碱工业的主要原料,二氧化碳是造成温室效应的主要气体之一,碳酸钠、碳酸氢钠均可以和盐酸反应生成二氧化碳和水,D错误,答案选D。
点睛:本题是一道关于元素以及化合物之间的性质和转化知识的考题,综合性较强,掌握常见物质的性质和转化关系是解答的关键,注意题干中突破点的寻找。
15.下列有关各实验的叙述中正确的是
A. ①澄清石灰水变浑浊,证明蔗糖与浓硫酸反应生成了CO2
B. ②进行H2、NH3、CO2、Cl2、NO、NO2等气体的收集
C. ③当X选用苯时可进行NH3或HCl的吸收,并防止倒吸
D. ④可用于NH3的干燥,收集并吸收多余NH3
【答案】D
【解析】
A、蔗糖与浓硫酸反应还可生成SO2,SO2与品红作用生成无色不稳定物质,SO2能否被品红溶液全部吸收,也不确定,都会导致进入澄清石灰水的气体中含有SO2,而SO2也能使澄清石灰水变浑浊,故A错误;B、这是排空气收集气体的装置,但NO能与空气中的氧气反应,故B不正确;C、苯的密度比水的小,应在水的上面,故C错误;D、氨气是碱性气体,故用碱石灰干燥,氨气密度比空气的小,可用向上排空气法收集,又氨气极易溶于水,因此要用倒置漏斗防止倒吸,故D正确。本题正确答案选D。
点睛:如SO2与品红作用生成无色不稳定物质,NO能与空气中的氧气反应,苯的密度比水的小,这些似乎都是简单知识,但却是解题的关键,结合装置图,很容易错选C;还有装置②,在收集气体时,是a进b出、还是b进a出,不仅仅取决于气体的密度,还与气体能否与空气中的某些成分发生反应有关。
16.粉煤灰中的氮可通过如图所示方法处理生成对环境无影响的氮气,下列说法正确的是
A. 反应③中加入的物质可以是空气或氨气
B. 反应①中,每生成22.4L(标况下)N2,转移电子2.4mol
C. 用湿润的蓝色石蕊试纸可判断挥发氮中含有NH3
D. 焦碳氮在空气中充分燃烧产生的尾气可直接排放
【答案】B
【解析】
【详解】A、反应③中加入的物质可以是氨气:6NO+4NH3=5N2+6H2O,不能用空气,空气只能将NO氧化成NO2,故A错误;
B、反应①为6NO+4NH3=5N2+6H2O,每生成5molN2,转移12mol电子,每生成22.4L(标况下)N2,转移电子2.4mol,故B正确;
C、氨水呈碱性,用湿润红色石蕊试纸遇到NH3变蓝色,可判断挥发氮中含有NH3,故C错误;
D、焦炭氮在空气中充分燃烧产生的尾气含有NO等有毒气体,不可直接排放,故D错误;
故选B。
17.根据下列实验和现象,所得实验结论正确的是( )
选项
实验
现象
实验结论
A
向某溶液中先滴加适量稀硝酸,再滴加少量BaCl2溶液
出现白色沉淀
原溶液中含有SO42-、SO32-、HSO3-中的一种或几种
B
向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸
在管口观察到红棕色气体
HNO3分解成了NO2
C
左边棉球变为橙色,右边棉球变为蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
D
SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液
出现白色沉淀
得到的沉淀只有BaSO4
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
分析:A、含有Ag+溶液与BaCl2反应也能生成白色沉淀;B、硝酸盐溶液中加入稀硫酸,构成的硝酸与还原性微粒反应,NO3-被还原为NO,NO遇空气生成红棕色的NO2;C、在同一硬质玻璃管中,Cl2和Br2都能把I-氧化生成I2;D、SO3溶于水生成硫酸,电离出的H+与NO3-构成的硝酸能把SO2氧化为SO42-。
详解:A、加入的硝酸能把SO32-、HSO3-氧化为SO42-,再加入BaCl2都能生成白色沉淀BaSO4,所以溶液含有SO42-、SO32-、HSO3-中的一种或几种,但是若溶液中含有Ag+,也能与BaCl2反应生成白色沉淀,因此A不正确;
B、加入的硫酸与NO3-构成硝酸,能氧化Fe2+,而NO3-被还原为NO,NO遇空气生成红棕色的NO2,故硝酸分解生成NO2的结论是不正确;
C、含有NaBr的棉球显橙色,说明Cl2的氧化性强于Br2,因溴易挥发,与Cl2一起与含有KI淀粉的棉球作用而呈蓝色,无法确定是哪种物质把I-氧化为I2,故结论不正确;
D、SO3溶于水生成硫酸,电离出的H+与NO3-构成的硝酸把SO2氧化为SO42-,所以白色沉淀只有BaSO4,故D的结论是正确的。本题答案为D。
点睛:本题的实质是通过实验考查硝酸和活泼非金属单质的强氧化性,硝酸也可以是NO3-与H+构成,可见牢固掌握常见物质的性质是解题的根本。
18.美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是( )
A. 铝镓合金可以循环使用
B. 该过程中,能量的转化形式只有两种
C. 铝镓合金与水反应的化学方程式为:2Al+3H2O Al2O3+3H2↑
D. 总反应式为2H2O2H2↑+O2↑
【答案】B
【解析】
【分析】
A、前边操作中反应物,在后续操作中又得到该物质,则该物质就可循环使用.
B、工艺流程中,太阳能转化为电能、电能转化为化学能、化学能转变为热能;
C、铝镓合金与水的反应实际上是铝和水的反应;
D、根据反应物与最终产物,据此整个过程实质是水分解生成氢气与氧气;
【详解】A、开始的反应物是铝镓合金,最终的生成物是铝镓合金,所以铝镓合金能循环使用,故A正确;
B、该工艺中能量的转化形式有:太阳能转化为电能、电能转化为化学能、电能转化为热能,所以有三种形式的能量转化,故B错误;
C、由流程图可知,铝镓合金与水的反应得到氧化铝、氢气和镓,相当于镓未参加反应,所以实际上发生的反应是2Al+3H2O Al2O3+3H2↑,故C正确;
D、根据反应物与最终产物,据此整个过程实质是水分解生成氢气与氧气,该工艺中总反应为:2H2O2H2↑+O2↑,故D正确。
故选B。
【点睛】本题考查化学工艺流程,根据题目中获取相关的信息进行解答,B选项为易错点,容易忽略化学能与热能的转化。
19.某溶液由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、AlO、CO、SO、Cl中的若干种离子组成,取适量该溶液进行如下实验:下列说法正确的是
A. 原溶液中一定只存在、、、Cl-四种离子
B. 气体A的化学式是CO2,其电子式为O::C::O
C. 原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Ba2+、Fe3+
D. 生成沉淀B的离子方程式为:Al3++3OH===Al(OH)3↓
【答案】C
【解析】
【详解】某溶液加入过量的盐酸后产生气体,说明有碳酸根离子,则钡离子铁离子和铜离子都不存在,溶液A加入过量的氨水产生白色沉淀,则说明原溶液中有偏铝酸根离子,沉淀为氢氧化铝,滤液B加入过量的氢氧化钡产生白色沉淀,说明原溶液中有硫酸根离子,滤液C加入过量的稀硝酸和硝酸银,产生白色沉淀,因为最初加入盐酸,不能说明原溶液中是否有氯离子。
A.通过分析可知,原溶液中一定有偏铝酸根离子,碳酸根离子,硫酸根离子,钠离子,不能确定氯离子,故错误;
B.气体A的化学式是CO2,其电子式为,故错误;
C.通过分析可知原溶液中一定不存在的离子是Cu2+、Ba2+、Fe3+,故正确;
D.生成沉淀B的离子方程式为:Al3++3NH3∙H2O===Al(OH)3↓+3NH4+,故错误。
正确选项C。
【点睛】本题考查学生有关离子检验的知识,注意离子之间的反应以及离子共存知识是解题的关键,该题注重学生能力的考查。
20.某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。现进行如下图所示实验。下列有关说法正确的是
A. 步骤Ⅰ中减少的3 g固体一定是混合物
B. 步骤Ⅱ中质量减少的固体物质一定是Fe2O3
C. 根据上述步骤Ⅱ可以得出蓝色溶液中n(Cu2+)=0.02 mol
D. 根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断X中氧化铁的质量分数为50%
【答案】C
【解析】
【详解】A.Al2O3、SiO2都能够与NaOH溶液反应,所以步骤I中减少的3g固体可能为氧化铝或二氧化硅,不一定为混合物,故A错误;
B.步骤II中发生了反应:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+,6.4g固体为铜和Fe2O3的混合物,减少的为铜和氧化铁,故B错误;
C.6.4g变成1.92g,质量减少:6.4g-1.92g=4.48g,减少的质量为Fe2O3和部分Cu,剩余的1.92g为铜,设铜的物质的量为x,根据反应Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+可知氧化铁的物质的量也为x,则64x+160x=4.48,解得x=0.02mol,则反应后蓝色溶液中含有0.02mol铜离子,故C正确;
D.160g/mol×0.02mol=3.2g,X中氧化铁的质量分数为:×100%=34.0%,故D错误;
二、填空题(4大题,每空2分,共40分)
21.(1)和浓盐酸在一定温度下反应会生成,反应方程为(浓)==,浓盐酸在该反应中表现出的性质是__________。
(2)实验室常用、草酸()和稀硫酸制备。该反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为__________。
(3)将通入到硫化氢溶液中,然后加入少量的稀盐酸酸化的氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成。写出二氧化氯与硫化氢溶液反应的离子方程式______________________________。
(4)和在消毒时自身均被还原为,则常温常压下,等体积的的消毒能力是的__________倍。
【答案】 (1). 酸性、还原性 (2). 1:1 (3). 8ClO2 + 5H2S + 4H2O =5SO42-+ 8Cl- +18H+ (4). 2.5
【解析】
【分析】
(1)根据反应方程式,浓盐酸中部分氯元素的化合价从-1价升为0价,还有部分生成氯化钾;
(2)KClO3和草酸(H2C2O4)在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4,发生氧化还原反应,结合质量守恒书写方程式,结合方程式判断氧化产物和还原产物的物质的量之比;
(3)根据实验现象说明反应生成硫酸钡,ClO2通入到硫化氢溶液中,生成了硫酸根,根据电子得失守恒书写离子反应方程式;
(4)1molClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-,每molClO2被还原为Cl-,要得5mol电子,每molCl2被还原为Cl-,要得2mol电子,根据电子转移数目相等比较;
【详解】(1)根据反应方程式,浓盐酸中部分氯元素的化合价从-1价升为0价,还有部分生成氯化钾,所以浓盐酸在该反应中表现出的性质是还原性和酸性;
(2)KClO3和草酸(H2C2O4)在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4,反应的方程式为2KClO3+H2C2O4+2H2SO42ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O,氧化产物为CO2,还原产物为ClO2,二者物质的量之比为1:1;
(3)根据实验现象说明反应生成硫酸钡,ClO2通入到硫化氢溶液中,生成了硫酸根,所以离子反应方程式为:5H2S+8ClO2+4H2O=18H++5SO42-+8Cl-;
(4)1molClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-,每molClO2被还原为Cl-,要得5mol
电子,每molCl2被还原为Cl-,要得2mol电子,根据电子转移数目相等可知等体积的ClO2的消毒能是Cl2的2.5倍。
22.叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。
(1)按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应方程式为:t-BuNO2+NaOH+N2H4=NaN3+2H2O+t-BuOH
①装置a的侧管的作用是________________;
②该反应需控制温度在65 ℃,采用的实验措施是_______________;
③反应后溶液在0 ℃下冷却至有大量晶体析出后过滤,所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是_________。
(2)产率计算
①称取2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液,并量取10.00 mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10 mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00 mL发生的反应为[2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](假设杂质均不参与反应)。
(3)充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10 mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00 mL(滴定原理:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)。计算可知叠氮化钠的质量分数为_______(保留2位有效数字)。
(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式:____________________。
【答案】 (1). 平衡压强,使液体顺利流下 (2). 水浴加热 (3). 降低NaN3
的溶解度,减少产物损失 (4). 65% (5). ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑
【解析】
【分析】
(1)①装置a的侧管的作用是:平衡压强,使液体顺利流下;
②加热温度低于100℃,所以用水浴加热;
③已知“NaN3易溶于水,微溶于乙醇”;
(3)总计Ce4+为0.10 mol·L-1×0.04 L=0.004 mol,分别与Fe2+和N3-反应。其中与Fe2+按1:1反应消耗0.10 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol,则与N3-按1:1反应也为0.002 mol,即10 mL所取溶液中有0.002 mol N3-;
(4)次氯酸钠溶液与叠氮化钠溶液反应碱性明显增强,生成氢氧化钠,且产生无色无味的无毒气体,为氮气,同时生成氯化钠。
【详解】(1)①装置a的侧管的作用是:平衡压强,使液体顺利流下;
②加热温度低于100℃,所以用水浴加热;
③低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是:叠氮化钠易溶于水,微溶于乙醇,低温下溶解度降低,降低NaN3的溶解度,减少产物损失;
(3)总计Ce4+为0.10 mol·L-1×0.04 L=0.004 mol,分别与Fe2+和N3-反应。其中与Fe2+按1:1反应消耗0.10 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol,则与N3-按1:1反应也为0.002 mol,即10 mL所取溶液中有0.002 mol N3-,原2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液中有0.02 mol即1.3 g NaN3,所以样品质量分数为65%;
(4)次氯酸钠溶液与叠氮化钠溶液反应碱性明显增强,生成氢氧化钠,且产生无色无味的无毒气体,为氮气,同时生成氯化钠,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子反应方程式为:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑;。
23.粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al2O3,其流程如图:
已知烧结过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。
(1)写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式________________________________。
(2)操作b的名称是_______ ,所用的玻璃仪器有_________________________和烧杯。
(3)浸出过程中,NaFeO2可完全水解,水解反应的离子方程式为_______________。
(4)“碳化”时生成沉淀的化学式为______________。
【答案】 (1). Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑ (2). 过滤 (3). 漏斗、玻璃棒 (4). FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH- (5). Al(OH)3
【解析】
【分析】
粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等,当加CaCO3、Na2CO3进行烧结,发生Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、2CaCO3+SiO2Ca2SiO4+2CO2↑、Fe2O3+Na2CO32NaFeO2+CO2↑、C+O2CO2,所以气体X为CO2,操作a为冷却、研磨,加入碳酸钠溶液浸出,AlO2-+2H2O⇌Al(OH)3+OH-,碳酸钠溶液呈碱性,抑制偏铝酸根离子的水解,NaFeO2可完全水解,FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,操作b过滤出Fe(OH)3、Ca2SiO4,加入氧化钙脱硅,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和硅酸根离子反应生成硅酸钙沉淀,操作b过滤出硅酸钙沉淀,滤液为NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性强于氢氧化铝,所以发生:NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,过滤出沉淀氢氧化铝,加热氢氧化铝生成氧化铝和水。
【详解】(1)“烧结“过程中氧化铝和碳酸钠反应:Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑;故答案为:Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑;
(2)浸出液经过两次操作b分离沉淀,所以b为过滤,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯;所以还需用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒;
(3)NaFeO2可完全水解,FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,故答案为:FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-;
(4)操作b过滤出硅酸钙沉淀,滤液为NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性强于氢氧化铝,所以发生:NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,所以“碳化”
时生成沉淀氢氧化铝,故答案为:Al(OH)3。
24.高锰酸钾常用作消毒杀菌、水质净化剂等。某小组用软锰矿(主要含MnO2,还含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)模拟工业制高锰酸钾流程如下。试回答下列问题。
(1)焙烧过程中发生的主要反应为MnO2+KOH+O2K2MnO4+H2O,该反应配平后MnO2与O2的化学计量数比为________。采用对空气加压的方法可以提高MnO2的利用率,原因是_________________。
(2)滤渣Ⅱ是________,第一次通CO2不能用稀硫酸代替的原因是_____________。
(3)第二次通入过量的CO2生成MnO2的离子方程式为___________________。
(4)由图可知,从滤液Ⅲ得到KMnO4需经过__________________、洗涤等操作。
【答案】 (1). 2:1 (2). 加压增大氧气的浓度,反应速率加快,使MnO2反应更充分 (3). Al(OH)3、H2SiO3 (4). 不易控制硫酸的用量,过量的硫酸会使 Al(OH)3溶解(或酸性过强会使K2MnO4过早歧化) (5). 3MnO42- + 4CO2 + 2H2O = MnO2↓+ 2MnO4- + 4HCO3- (6). 蒸发结晶,趁热过滤
【解析】
【分析】
软锰矿主要成分MnO2与KOH混合在空气中焙烧,冷却得到固体物质,溶于水过滤得到滤渣I和滤液I,滤液I中应含有K2SiO3,KAl(OH)4、K2MnO4等溶质,滤渣I为Fe2O3;向滤液I中第一次通入CO2与K2SiO3、KAl(OH)4发生反应,过滤得到滤渣Ⅱ和滤液Ⅱ,滤渣Ⅱ为Al
(OH)3、H2SiO3;滤液Ⅱ含有KHCO3,K2MnO4等溶质;向滤液Ⅱ中第二次通入过量CO2,再次过滤得到滤液Ⅲ和MnO2,滤液Ⅲ中含有KMnO4和KHCO3,再经过一系列操作得到较纯的KMnO4,MnO2可以循环利用。
【详解】(1)焙烧时MnO2与KOH在空气中O2的作用下反应得到K2MnO4和H2O,反应为氧化还原反应,Mn化合价升高2,O化合价降低2,根据电子转移数守恒,所以在MnO2前面配上2,O2前面配上1,根据Mn元素守恒,在K2MnO4前面配上系数2,再根据K元素守恒,在KOH前面配上4,最后根据H元素守恒,在H2O前面配上2,2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O。该反应配平后MnO2与O2的化学计量数比为2:1,采用对空气加压的方法可以提高MnO2的利用率,原因是加压增大氧气的浓度,反应速率加快,使MnO2反应更充分。
(2)滤渣Ⅱ是Al(OH)3、H2SiO3;,第一次通CO2不能用稀硫酸代替,这是由于稀硫酸酸性强,可溶解Al(OH)3,不易控制稀硫酸的用量,溶液中便会再次混入Al3+;
(3)第二次通入过量CO2生成MnO2,溶液中原先是K2MnO4,第二次通入过量的CO2时发生歧化反应生成MnO2和KMnO4,此时CO2被转化为HCO3-,反应为氧化还原反应,则反应的离子方程式为:3MnO42-+4CO2+2H2O=MnO2↓+2MnO4-+4HCO3-。
(4)将滤液Ⅲ进行一系列操作得KMnO4,此时溶液中还存在KHCO3,根据溶解度随温度变化的图象分析,随着温度升高,二者溶解度均不断增大,在40℃附近时二者溶解度相等,超过这一温度时,KHCO3溶解度不断增大,KMnO4溶解度则增大较缓慢,所以从溶液中提取较纯的KMnO4,需要蒸发结晶,趁热过滤,洗涤等操作。
【点睛】本题考查无机工艺流程,解题关键:理解软锰矿制备KMnO4的流程,流程中每一步操作的内容及发生的相关反应,应用氧化还原反应相关知识。