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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年滬教版選修6化學上冊階段測試試卷454考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、某實驗小組擬利用如圖裝置制取干燥的氮氣。下列說法錯誤的是。
A.裝置1中發生的反應為NaNO2+NH4C1NaCl+N2↑+2H2OB.裝置II的作用是冷凝水蒸氣C.裝置II末端收集純凈干燥的N2只能用向下排空氣法D.加熱片刻后需要將酒精燈移開,說明該反應是放熱反應2、工業上60%的鎂來自海水;從海水中提取鎂工藝流程如圖所示,下列說法正確的是。
A.該工藝流程涉及的反應有分解反應、化合反應和置換反應B.操作1為過濾,實驗室里為加快過濾速度應用玻璃棒攪拌液體C.操作2實驗室可用該裝置對MgCl2溶液進行蒸發濃縮,再冷卻結晶獲得無水MgCl2D.該工藝的優點是原料來源廣泛,同時獲得重要的化工原料氯氣3、用下圖所示裝置和藥品進行實驗,能達到實驗目的的是A.如圖除去氯氣中含有的少量氯化氫B.如圖蒸干小蘇打溶液獲得蘇打C.如圖除去Fe(OH)3膠體中的FeCl3D.如圖分離CCl4萃取碘水后的有機層和水層4、抽濾操作不需要的儀器是A.B.C.D.5、下列裝置或操作不能達到實驗目的的是A.比較Cl2、Fe3+、I2的氧化性B.制取Fe(OH)2C.證明鐵生銹時空氣參加反應D.檢驗裝置的氣密性6、工業上60%的鎂來自海水;從海水中提取鎂工藝流程如圖所示,下列說法正確的是。
A.該工藝流程涉及的反應有分解反應、化合反應和置換反應B.操作1為過濾,實驗室里為加快過濾速度應用玻璃棒攪拌液體C.操作2實驗室可用該裝置對MgCl2溶液進行蒸發濃縮,再冷卻結晶獲得無水MgCl2D.該工藝的優點是原料來源廣泛,同時獲得重要的化工原料氯氣7、某實驗小組擬利用如圖裝置制取干燥的氮氣。下列說法錯誤的是。
A.裝置1中發生的反應為NaNO2+NH4C1NaCl+N2↑+2H2OB.裝置II的作用是冷凝水蒸氣C.裝置II末端收集純凈干燥的N2只能用向下排空氣法D.加熱片刻后需要將酒精燈移開,說明該反應是放熱反應8、進行下列實驗時,觀察到實驗現象與下列描述不符的是()A.苯酚溶液中加入FeCl3溶液,溶液呈紫色B.苯酚飽和溶液中加入少量稀溴水,有白色沉淀生成C.鋁片投入硫酸銅溶液中,鋁片表面有紫紅色物質沉積,溶液中可能出現黑色物質D.苯酚鈉溶液中通入過量的CO2氣體,溶液變渾濁9、中國傳統文化對人類文明貢獻巨大,以下兩篇古代文獻中都涉及到了KNO3。
。序號。
古代文獻。
記載。
1
《開寶本草》
“(KNO3)所在山澤;冬月地上有霜,掃取以水淋汁后,乃煎煉而成”
2
《本草綱目》
“(火藥)乃焰硝(KNO3);硫黃、山木炭所合;以為烽燧餇諸藥者”
對其解釋不合理的是A.1中利用了溶解、蒸發、結晶的過程B.可用1中方法制成KNO3是由于KNO3的溶解度受溫度影響不大C.2中火藥使用時體現了硝酸鉀的氧化性D.2中火藥使用時產物可能污染環境評卷人得分二、填空題(共1題,共2分)10、北京市場銷售的某種食用精制鹽包裝袋上有如下說明:。產品標準
GB5461
產品等級
一級
配料
食鹽、碘酸鉀、抗結劑
碘含量(以I計)
20~50mg/kg
分裝時期
分裝企業
(1)碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發生如下反應;配平化學方程式(將化學計量數填于空白處)
____KIO3+___KI+___H2SO4=___K2SO4+___I2+___H2O
(2)上述反應生成的I2可用四氯化碳檢驗。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,將I2還原;以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液與I2反應的離子方程式是_________________________________。
②某學生設計回收四氯化碳的操作步驟為:
a.將碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入適量Na2SO3稀溶液;
c.分離出下層液體。
以上設計中遺漏的操作及在上述步驟中的位置是______________________。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某學生測定食用精制鹽的碘含量;其步驟為:
a.準確稱取wg食鹽;加適量蒸餾水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3與KI反應完全;
c.以淀粉為指示劑,逐滴加入物質的量濃度為2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL;恰好反應完全。
①判斷c中反應恰好完全依據的現象是______________________。
②b中反應所產生的I2的物質的量是___________mol。
③根據以上實驗和包裝袋說明,所測精制鹽的碘含量是(以含w的代數式表示)
_______________________mg/kg。評卷人得分三、實驗題(共7題,共14分)11、已知:①
②(亞硝基硫酸)
③
④亞硝基硫酸遇水易分解。
實驗室將通入濃硝酸和濃硫酸的混酸中制備少量亞硝基硫酸的裝置如下;回答下列問題:
A.B.C.D.
(1)儀器Ⅰ的名稱為________,C中盛放的藥品是________。
(2)按氣流從左到右的順序,上述儀器的連接順序為________________。(填儀器接口字母,部分儀器可重復使用)。儀器連接好后,檢查裝置氣密性時,在加熱Ⅰ之前必須__________。
(3)D中發生反應的離子方程式為_____________。
(4)B中“冷水”的溫度一般控制在20℃,溫度不宜過低的主要原因是______。
(5)稱取產品放入的碘量瓶中,并加入濃度為的標準溶液和的搖勻;用的標準溶液滴定,滴定前讀數為達到滴定終點時讀數為產品的純度為________(產品中其他雜質不與反應)。12、某校學習小組的同學設計實驗,制備(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O并探究其分解規律。實驗步驟如下:
Ⅰ.稱取7.0g工業廢鐵粉放入燒杯中,先用熱的Na2CO3溶液洗滌;再水洗,最后干燥。
Ⅱ.稱取6.0g上述處理后的鐵粉加入25mL某濃度硫酸中加熱;加熱過程中不斷補充蒸餾水,至反應充分。
Ⅲ.冷卻;過濾并洗滌過量的鐵粉;干燥后稱量鐵粉的質量。
Ⅳ.向步驟Ⅲ的濾液中加入適量(NH4)2SO4晶體,攪拌至晶體完全溶解,經一系列操作得干燥純凈的(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O。
V.將(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O脫水得(NH4)2Fe(SO4)2;并進行熱分解實驗。
已知在不同溫度下FeSO4?7H2O的溶解度如表:。溫度(℃)1103050溶解度(g)14.017.025.033.0
回答下列問題:
(1)步驟Ⅰ用熱的Na2CO3溶液洗滌工業廢鐵粉的目的是__,步驟Ⅱ中設計鐵粉過量,是為了__,加熱反應過程中需不斷補充蒸餾水的目的是__。
(2)步驟Ⅲ中稱量反應后剩余鐵粉的質量,是為了__。
(3)(NH4)2Fe(SO4)2分解的氣態產物可能有N2、NH3、SO2、SO3及水蒸氣;用下列裝置檢驗部分產物。
①檢驗氣態產物中的SO2和SO3時,裝置連接順序依次為__(氣流從左至右);C中盛放的試劑為__。
②裝置A的作用是__。
③檢驗充分分解并冷卻后的瓷舟中鐵的氧化物中是否含有二價鐵,需用到的試劑為__。13、某同學模擬工業制碘的方法,探究ClO3-和I-的反應規律。實驗操作及現象如下:
。實驗及試劑。
編號。
無色NaClO3溶液用量。
試管中溶液顏色。
淀粉KI試紙顏色。
1
0.05mL
淺黃色。
無色。
2
0.20mL
深黃色。
無色。
無色。
3
0.25mL
淺黃色。
藍色。
藍色。
4
0.30mL
無色。
藍色。
藍色。
(1)取實驗2后的溶液;進行如下實驗:
經檢驗,上述白色沉淀是AgCl。寫出加入0.20mLNaClO3后,溶液中ClO3-和I-發生反應的離子方程式____________。
(2)查閱資料:一定條件下,I-和I2都可以被氧化成IO3-。
作出假設:NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色的原因是過量的NaClO3溶液與(1)中的反應產物繼續反應,同時生成Cl2;反應的離子方程式是______________________。
進行實驗:取少量實驗4中的無色溶液進行以下實驗,進一步佐證其中含有IO3-。其中試劑X可以是_________(填字母序號)。
a.碘水b.KMnO4溶液c.NaHSO3溶液。
獲得結論:NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色。
(3)小組同學繼續實驗;通過改變實驗4中硫酸溶液的用量,獲得如下實驗結果:
。編號。
6.0mol·L-1H2SO4溶液用量。
試管中溶液顏色。
淀粉KI試紙顏色。
5
0.25mL
淺黃色。
無色。
6
0.85mL
無色。
藍色。
①對比實驗4和5;可以獲得的結論是______________________。
②實驗6中ClO3-和I-反應的離子方程式是______________________。14、(10分)有機物A是一種含溴的酯,分子式為C6H9O2Br;已知有如下的轉化關系:
其中B、C含相同數目的碳原子,B既能使溴水褪色,又能跟Na2CO3溶液反應放出CO2氣體;C依次進行氧化;消去反應后可以轉化為B,經測定E是一種二元醇。
(1)寫出結構簡式:A_________;B__________、C__________、E_________。
(2)寫出A在NaOH溶液中水解的化學方程式:_______________________________15、如圖是模擬工業制硝酸原理的實驗裝置。先用酒精燈對硬質玻璃管里的三氧化二鉻加熱;然后把空氣鼓入盛有濃氨水的錐形瓶,當三氧化二鉻保持紅熱狀態時,移去酒精燈。
(1)硬質玻璃管里發生反應的化學方程式為___________________________________。當三氧化二鉻紅熱時,要移去酒精燈,原因是:_____________________________。
(2)圓底燒瓶里的實驗現象是______________________________________,鼓入空氣的作用是_________________________________。
(3)實驗過程中,如果慢慢地鼓入空氣,石蕊溶液的顏色______________。
(4)實驗結束后,在圓底燒瓶內壁上有時會看到少量無色晶體,寫出生成該晶體的化學方程式:____________________________________________。
(5)新制的三氧化二鉻催化效果較好。實驗室一般用加熱分解(NH4)2Cr2O7的方法制三氧化二鉻,反應的化學方程式為___________________________________________。
(6)工業上要獲得濃度較大的硝酸,往往在稀硝酸中加入吸水劑硝酸鎂或濃硫酸,然后____(填一種操作名稱)。實驗室里保存濃硝酸的方法是___________________。16、亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的防腐劑。某化學興趣小組設計如圖所示裝置(省略夾持裝置)制備NaNO2并探究其性質。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;
②NaNO2易被空氣氧化,NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為NO3-;
③HNO2為弱酸,室溫下存在反應3HNO2=HNO3+2NO+H2O。
回答下列問題:
(1)裝置E中盛放銅片的儀器名稱是_____;檢査裝置E氣密性的方法是_____。
(2)上述實驗裝置中;依次連接的合理順序為h-_____。
(3)裝置D中酸性KMnO4溶液的作用是_____(用離子方程式表示)。
(4)反應結束后;取適量產品溶于稀硫酸中,觀察到的實驗現象為_____。
(5)測定深水井中亞硝酸鈉含量:取1000mL水樣于錐形瓶中,立即加入50.00mL0.001mol/L酸性高錳酸鉀溶液,充分反應后用0.001mol·L-1草酸鈉溶液滴定剩余的高錳酸鉀,終點時消耗草酸鈉溶液115.00mL。則水中NaNO2的含量為_____mg·L-1。若所取樣品在空氣中放置時間過長;則測定結果_____(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
有關反應如下:
5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。17、堿性鋅錳電池是日常生活中消耗量最大的電池,其構造如圖1所示。放電時總反應為Zn+2H2O+2MnO2Zn(OH)2+2MnOOH,從廢舊堿性鋅錳電池中回收Zn和MnO2的工藝如下圖2所示:
回答下列問題:
(1)堿性鋅錳電池中,鋅粉、MnO2;KOH的作用分別是(每空只選1個)_______、_______、______。
a.正極反應物b.正極材料c.負極反應物。
d.負極材料e.電子導體f.離子導體。
(2)“還原焙燒”過程中,無需外加還原劑即可在焙燒過程中將MnOOH、MnO2還原為MnO;起還原作用的物質是___________。
(3)“凈化”是在浸出液中先加入H2O2;再加入堿調節溶液pH到4.5左右,再過濾出沉淀。請完整說明這樣操作的目的是______________。
。
Zn(OH)2
Fe(OH)3
Mn(OH)2
開始沉淀的pH
5.5
1.9
8.0
沉淀完全的pH
8.0
3.2
10.0
(4)“電解”時;陽極的電極反應式為___。本工藝中應循環利用的物質是____(填化學式)。
(5)若將“粉料”直接與鹽酸共熱反應后過濾,濾液的主要成分是ZnCl2和MnCl2。“粉料”中的MnOOH與鹽酸反應的化學方程式為_____。
(6)某堿性鋅錳電池維持電流0.5A(相當于每秒通過5×10-6mol電子),連續工作80分鐘即接近失效。如果制造一節電池所需的鋅粉為6g,則電池失效時仍有____%的金屬鋅未參加反應。評卷人得分四、工業流程題(共4題,共24分)18、某化工廠利用工業廢水M(含有MgSO4、NaCl、MnSO4)為原料制備氮鎂磷復合肥MAP;其生成流程如圖所示:
回答下列問題:
(1)實驗室中,操作I、II、III為過濾,過濾所需的玻璃儀器有___;若發現濾液渾濁,可能的原因是___;洗滌沉淀的操作是___。
(2)廢水M中加入NaClO溶液發生反應的離子方程式為___。
(3)化工生產中,若針對操作IV,欲獲得氨氣,用于化工生產循環利用,該操作為___。
(4)化肥MAP生產過程中,加入NaH2PO4和氨水,此時氨水的作用是___。
(5)寫出操作III中形成化肥MAP的化學反應方程式為___。19、從某礦渣(成分為NiFe2O4、NiO、FeO、CaO、SiO2等)中回收NiSO4的工藝流程如圖:
已知:①600℃時發生反應:NiFe2O4+4H2SO4═NiSO4+Fe2(SO4)3+4H2O
②Ksp(CaF2)=4.0×10-11
回答下列問題:
(1)將NiFe2O4寫成氧化物的形式為__________;(NH4)2SO4的作用是________________。
(2)“焙燒”時礦渣中部分FeO、O2和H2SO4反應生成Fe2(SO4)3的化學方程式為。
________________________________________________________________。
(3)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,還含有_______________(寫化學式)。
(4)向“浸出液”中加入NaF以除去Ca2+,當溶液中c(F-)=2.0×10-3mol?L-1時,若除鈣率為99%,則原“浸出液”中Ca2+的濃度為=____________g?L-1。
(5)將“浸渣”進一步處理后,利用以下流程可得到高鐵酸鹽。K2FeO4是倍受關注的一類新型;高效、無毒的多功能水處理劑。回答下列問題:
①堿性KClO溶液和90%Fe(NO3)3溶液反應的離子方程式為__________________________。
②反應液Ⅱ經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾可得到K2FeO4晶體,流程中的堿用KOH而不用NaOH的原因是________________________________________。20、目前碘酸鉀被廣泛應用于食鹽加碘。一種由含碘廢水制取碘酸鉀的工藝如下:
(1)檢驗“含碘廢水”中是否含有單質I2,常用的試劑是______。
(2)通入SO2的目的是將I2還原為I-,該反應的離子方程式為________。
(3)濾渣1的成分為______。(寫化學式)
(4)“制KIO3溶液”時,發生反應的離子方程式為___________。
(5)KCl、KIO3的溶解度曲線如圖所示。由上述流程中制得的KIO3溶液得到KIO3晶體的方法為____。21、在實驗室中模擬從海水中提取鎂的工藝流程如下圖所示:
完成下列填空。
(1)操作①的目的是___________,其中結晶需要用到的主要儀器有鐵架臺、鐵圈、酒精燈、玻璃棒、________.
(2)寫出操作④發生的離子方程式是_______________.
(3)操作⑥需在氣流中加熱脫水的原因是_______________.
(4)氫氧化鎂容易分解,其分解產物可用作_____________材料.評卷人得分五、計算題(共4題,共16分)22、黃鐵礦(主要成分為FeS2)是生產硫酸的主要原料。高溫時,黃鐵礦在空氣中煅燒[設空氣中V(N2)∶V(O2)=4∶1且不含其他氣體],可發生下列反應:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。根據題意完成下列計算:
(1)若把2.00g某黃鐵礦試樣在足量空氣中充分灼燒后(雜質不反應、不揮發),得到1.56g殘渣,則該黃鐵礦的純度為________________。
(2)煅燒70t黃鐵礦(含硫35%,雜質不含硫且不反應)生產出72.8t硫酸銨。若黃鐵礦制取硫酸時的利用率為80%,則在制取硫酸銨時硫酸的利用率為____________(答案保留兩位小數)。
(3)為使FeS2煅燒完全生成Fe2O3,工業上使用過量空氣,當空氣過量20%時,煅燒后的混合氣體平均相對分子質量為_____________(答案保留兩位小數)。
(4)硫酸工業的尾氣可以使用氨水進行吸收,既防止了有害物質的排放,也同時生產副產品氮肥。已知吸收尾氣后的氨水全部轉化為銨鹽。取兩份相同體積的銨鹽溶液,一份中加入足量硫酸,產生0.09molSO2(假設氣體已全部逸出,下同);另一份中加入足量Ba(OH)2,產生0.16molNH3,同時得到21.86g沉淀。通過計算,求銨鹽溶液中各溶質成分與物質的量濃度之比。_________________23、實驗室利用銅屑;硝酸和硫酸的混酸為原料制備硫酸銅晶體。結合具體操作過程回答下列問題。
(1)配制混酸:將3mol/L的硫酸(密度1.180g/cm3)與15mol/L的濃硝酸(密度1.400g/cm3)按體積比5:1混合后冷卻。
①計算混酸中硫酸的質量分數為__________;
②取1g混酸;用水稀釋至20.00mL,用0.5mol/L燒堿進行滴定,消耗標準燒堿溶液的體積為__________mL。
(2)灼燒廢銅屑:稱量一定質量表面含油污的純銅屑(銅含量為99.84%);置于坩堝中灼燒,將油污充分氧化后除去,直至銅屑表面均呈黑色。冷卻后稱量,固體質量比灼燒前增加了3.2%;
①固體中氧元素的質量分數為__________(保留3位小數);
②固體中銅與氧化銅的物質的量之比為___________。
(3)溶解:稱取2.064g固體;慢慢分批加入一定質量的混酸,恰好完全反應。列式計算產生NO氣體體積在標準狀況下的體積(設硝酸的還原產物只有NO)。______________
(4)結晶:將反應后的溶液水浴加熱濃縮后冷卻結晶;析出膽礬晶體。
①計算反應后溶液中CuSO4的物質的量是__________;
②若最終得到膽礬晶體質量為6.400g,膽礬的產率為_________。(精確到1%)24、黃鐵礦(主要成分為FeS2)是生產硫酸的主要原料。高溫時,黃鐵礦在空氣中煅燒[設空氣中V(N2)∶V(O2)=4∶1且不含其他氣體],可發生下列反應:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。根據題意完成下列計算:
(1)若把2.00g某黃鐵礦試樣在足量空氣中充分灼燒后(雜質不反應、不揮發),得到1.56g殘渣,則該黃鐵礦的純度為________________。
(2)煅燒70t黃鐵礦(含硫35%,雜質不含硫且不反應)生產出72.8t硫酸銨。若黃鐵礦制取硫酸時的利用率為80%,則在制取硫酸銨時硫酸的利用率為____________(答案保留兩位小數)。
(3)為使FeS2煅燒完全生成Fe2O3,工業上使用過量空氣,當空氣過量20%時,煅燒后的混合氣體平均相對分子質量為_____________(答案保留兩位小數)。
(4)硫酸工業的尾氣可以使用氨水進行吸收,既防止了有害物質的排放,也同時生產副產品氮肥。已知吸收尾氣后的氨水全部轉化為銨鹽。取兩份相同體積的銨鹽溶液,一份中加入足量硫酸,產生0.09molSO2(假設氣體已全部逸出,下同);另一份中加入足量Ba(OH)2,產生0.16molNH3,同時得到21.86g沉淀。通過計算,求銨鹽溶液中各溶質成分與物質的量濃度之比。_________________25、實驗室利用銅屑;硝酸和硫酸的混酸為原料制備硫酸銅晶體。結合具體操作過程回答下列問題。
(1)配制混酸:將3mol/L的硫酸(密度1.180g/cm3)與15mol/L的濃硝酸(密度1.400g/cm3)按體積比5:1混合后冷卻。
①計算混酸中硫酸的質量分數為__________;
②取1g混酸;用水稀釋至20.00mL,用0.5mol/L燒堿進行滴定,消耗標準燒堿溶液的體積為__________mL。
(2)灼燒廢銅屑:稱量一定質量表面含油污的純銅屑(銅含量為99.84%);置于坩堝中灼燒,將油污充分氧化后除去,直至銅屑表面均呈黑色。冷卻后稱量,固體質量比灼燒前增加了3.2%;
①固體中氧元素的質量分數為__________(保留3位小數);
②固體中銅與氧化銅的物質的量之比為___________。
(3)溶解:稱取2.064g固體;慢慢分批加入一定質量的混酸,恰好完全反應。列式計算產生NO氣體體積在標準狀況下的體積(設硝酸的還原產物只有NO)。______________
(4)結晶:將反應后的溶液水浴加熱濃縮后冷卻結晶;析出膽礬晶體。
①計算反應后溶液中CuSO4的物質的量是__________;
②若最終得到膽礬晶體質量為6.400g,膽礬的產率為_________。(精確到1%)參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】
該實驗為NaNO2和NH4C1制取氮氣的過程,結合反應物和生成物,原子守恒和電子得失守恒,可寫出化學方程式;分液漏斗和蒸餾燒瓶之間連接的導管,可使燒瓶內壓強和分液漏斗壓強相等,從而使NaNO2順利滴下;裝置II中冰的作用是冷凝,裝置Ⅲ的干燥管用來干燥氮氣,由此分析。
【詳解】
A.根據結合反應物和生成物,原子守恒和電子得失守恒,化學方程式為NaNO2+NH4C1NaCl+N2↑+2H2O;故A正確;
B.根據化學方程式可知;產物有水蒸氣,且反應物為溶液狀態,可知反應在產生氮氣的同時產生大量水蒸氣,為了便于干燥,先利用裝置II的將絕大多數冷凝的水蒸氣冷凝后再用裝置Ⅲ干燥,裝置II的作用是冷凝水蒸氣,故B正確;
C.氮氣的密度與空氣的密度相差不大;不適合用排空氣法收集,應該使用排水法收集,故C錯誤;
D.加熱片刻后將酒精燈移開;反應仍能進行,說明該反應自身放熱,屬于放熱反應,故D正確;
答案選C。2、D【分析】【詳解】
A、該工藝流程涉及的反應有分解反應、化合反應、復分解反應,無置換反應,其中生石灰和水反應生成石灰乳是化合反應,向沉淀池中加入石灰乳生成Mg(OH)2、Mg(OH)2和試劑a反應生成MgCl2,這兩個反應為復分解反應,電解無水MgCl2為分解反應;A錯誤;
B;過濾時;不能使用玻璃棒攪拌,玻璃棒的作用是引流,B錯誤;
C、先通過冷卻結晶獲得MgCl2晶體,再在HCl氣流中加熱晶體得到無水MgCl2;C錯誤;
D;該工業流程的原料生石灰、海水等來源廣泛;電解氯化鎂得到鎂的同時;也能獲得氯氣,D正確;
故選D。3、D【分析】【詳解】
A選項;氯氣也會和NaOH溶液反應,除去氯氣中含有的少量氯化氫只能用飽和食鹽水溶液,故A不符合題意;
B選項;用蒸發皿加熱蒸干小蘇打溶液獲得小蘇打,不能得到蘇打,故B不符合題意;
C選項,Fe(OH)3膠體能透過濾紙,因此不能用過濾方法除去Fe(OH)3膠體中的FeCl3;故C不符合題意;
D選項,分離CCl4萃取碘水后的有機層和水層四氯化碳密度比水大;再下層,故D符合題意;
綜上所述,答案案為D。4、D【分析】【詳解】
抽濾裝置主要由布氏漏斗圖中C、吸濾瓶圖中B和具支錐形瓶圖中A組成,故不需要普通漏斗,故答案為:D。5、B【分析】【詳解】
試題分析:A、依據圖中的操作,通入氯氣會先和碘離子反應生成碘單質,然后再氧化亞鐵離子生成三價鐵離子,碘離子的還原性大于二價鐵離子,說明三價鐵離子的氧化性比碘單質強,可以比較氯氣和Fe3+,氯氣和I2的氧化性;故A能達到目的;B;裝置中鐵和稀硫酸反應生成了硫酸亞鐵和氫氣,由于氫氧化亞鐵很易被空氣中的氧氣氧化看不到白色沉淀的生成,所以必須先排凈試管內的空氣,再使硫酸亞鐵和氫氧化鈉反應,裝置中盛硫酸的試管中導氣管未伸入溶液,硫酸亞鐵無法壓入后面的試管與氫氧化鈉反應,所以達不到實驗目的,故B不能達到目的;C、鐵生銹要有空氣和一定的濕度才行,在水里和鹽溶液里面除了滿足上述兩個條件以外,還有加速鐵生銹的另一個重要因素電解質,由于電解質的存在會大大加快生銹的速度,含量越高就越快,這也是在鹽水里面生銹最快的原因。食鹽水是電解質,電解質加速鐵生銹的速度,根據右面紅墨水液面的變化可證明鐵生銹空氣參與反應,故C能達到目的;D、檢查裝置氣密性可以采取“注水法”:首先關閉排氣導管,從頂部漏斗口注水,當漏斗下端被水封閉后再注水,水面不下降,表明裝置氣密性好;如果水面下降,表明裝置氣密性差,故D能達到目的,答案選B。
考點:考查常見的實驗操作,涉及氧化性強弱比較,氫氧化亞鐵的制備,鐵的腐蝕以及裝置氣密性檢查6、D【分析】【詳解】
A、該工藝流程涉及的反應有分解反應、化合反應、復分解反應,無置換反應,其中生石灰和水反應生成石灰乳是化合反應,向沉淀池中加入石灰乳生成Mg(OH)2、Mg(OH)2和試劑a反應生成MgCl2,這兩個反應為復分解反應,電解無水MgCl2為分解反應;A錯誤;
B;過濾時;不能使用玻璃棒攪拌,玻璃棒的作用是引流,B錯誤;
C、先通過冷卻結晶獲得MgCl2晶體,再在HCl氣流中加熱晶體得到無水MgCl2;C錯誤;
D;該工業流程的原料生石灰、海水等來源廣泛;電解氯化鎂得到鎂的同時;也能獲得氯氣,D正確;
故選D。7、C【分析】【分析】
該實驗為NaNO2和NH4C1制取氮氣的過程,結合反應物和生成物,原子守恒和電子得失守恒,可寫出化學方程式;分液漏斗和蒸餾燒瓶之間連接的導管,可使燒瓶內壓強和分液漏斗壓強相等,從而使NaNO2順利滴下;裝置II中冰的作用是冷凝,裝置Ⅲ的干燥管用來干燥氮氣,由此分析。
【詳解】
A.根據結合反應物和生成物,原子守恒和電子得失守恒,化學方程式為NaNO2+NH4C1NaCl+N2↑+2H2O;故A正確;
B.根據化學方程式可知;產物有水蒸氣,且反應物為溶液狀態,可知反應在產生氮氣的同時產生大量水蒸氣,為了便于干燥,先利用裝置II的將絕大多數冷凝的水蒸氣冷凝后再用裝置Ⅲ干燥,裝置II的作用是冷凝水蒸氣,故B正確;
C.氮氣的密度與空氣的密度相差不大;不適合用排空氣法收集,應該使用排水法收集,故C錯誤;
D.加熱片刻后將酒精燈移開;反應仍能進行,說明該反應自身放熱,屬于放熱反應,故D正確;
答案選C。8、B【分析】【詳解】
A.苯酚溶液和氯化鐵溶液發生顯色反應而使混合溶液呈紫色;選項A正確;
B.苯酚和溴發生取代反應生成三溴苯酚;三溴苯酚易溶于苯酚,所以看不到白色沉淀,選項B錯誤;
C.鋁和銅離子發生置換反應生成銅;鋁;銅和電解質溶液構成原電池,鋁失電子生成鋁離子,水得電子生成氫氣,同時生成氫氧根離子,氫氧根離子和銅離子反應生成氫氧化銅沉淀,反應過程中放出大量的熱,使生成的氫氧化銅分解成黑色的氧化銅和水,所以鋁片表面有紫紅色物質沉積,溶液中可能出現黑色物質,選項C正確;
D.苯酚鈉和二氧化碳;水反應生成苯酚和碳酸氫鈉;苯酚鈉不易溶于水,所以溶液變渾濁,選項D正確。
答案選B。
【點睛】
本題考查了苯酚的性質,明確苯酚的官能團及其性質是解本題關鍵,注意苯酚的酸性小于碳酸,所以苯酚鈉和二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈉,而不是碳酸鈉,為易錯點。9、B【分析】掃取以水淋汁后(溶解),乃煎煉(蒸發結晶)而成,所以選項A正確。硝酸鉀的溶解度受溫度影響是非常明顯的,選項B錯誤。火藥的主要成分是KNO3、S和C,所以在反應中KNO3應該表現氧化性,選項C正確。火藥使用中可能會產生二氧化硫等污染性氣體,選項D正確。二、填空題(共1題,共2分)10、略
【分析】【分析】
(1)該反應中,KIO3中I元素化合價由+5價變為0價、KI中I元素化合價由-1價變為0價,根據轉移電子相等配平方程式;
(2)①I2具有氧化性,能將SO32-氧化為SO42-,自身被還原為I-;
②如果不振蕩,二者反應不充分;
(3)①二者恰好反應時,溶液由藍色恰好變為無色;
②根據I2+2S2O32-=2I-+S4O62-中碘和硫代硫酸鈉之間的關系式計算但的物質的量;
③根據碘和食鹽質量之比進行計算。
【詳解】
(1)該反應中,KIO3中I元素化合價由+5價變為0價、KI中I元素化合價由-1價變為0價,轉移電子總數為5,再結合原子守恒配平方程式為KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,故答案為:1;5;3;3;3;3;
(2)①I2具有氧化性,能將SO32-氧化為SO42-,自身被還原為I-,離子方程式為I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+,故答案為:I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;
②如果不振蕩,二者反應不充分,所以在步驟b后,增加操作:將分液漏斗充分振蕩后靜置,故答案為:在步驟b后,增加操作:將分液漏斗充分振蕩后靜置;
(3)①碘遇淀粉試液變藍色,如果碘完全反應,則溶液會由藍色轉化為無色,所以當溶液由藍色轉化為無色時說明反應完全,故答案為:溶液由藍色恰好變為無色;
②設碘的物質的量為x,
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
1mol2mol
x1.00×10-3mol?L-1×0.024L
1mol:2mol=x:(1.00×10-3mol?L-1×0.024L)
x=
=1.2×10-5mol,
故答案為:1.2×10-5;
③根據KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O得n(I2)=(KIO3)=4×10-6mol,碘酸鉀中碘的質量=4×10-6mol×127g/mol=0.508mg,
設每kg食鹽中碘的質量為y,
則y:1000g=0.508mg:wg,
y==mg或mg。【解析】153333I2+SO32-+H2O2I-+SO42-+2H+在步驟b后,增加操作:將分液漏斗充分振蕩后靜置溶液由藍色恰好變為無色1.0×10-54.2×102/w三、實驗題(共7題,共14分)11、略
【分析】【分析】
(1)根據裝置特點可知儀器Ⅰ的名稱;亞硝基硫酸遇水易分解,裝置A制取的中含有水蒸氣;必須先干燥再通入B中反應,所以C中盛放的藥品是濃硫酸。
(2)裝置A的目的是制備SO2氣體,產生的SO2需與HNO3反應制備NOSO4H,但NOSO4H易水解,所以SO2需先干燥,且SO2會污染空氣;制備完成需進行尾氣處理,可得裝置連接順序;
(3)裝置D為尾氣處理裝置;利用過量氫氧化鈉完全吸收有毒的二氧化硫,由此可得反應的離子方程式。
(4)結合溫度對反應速率的影響作答即可。
(5)寫出草酸鈉與酸性高錳酸鉀溶液的反應方程式,根據題給數據計算出過量的KMnO4的量,再結合反應③計算NOSO4H的物質的量;進而求算產品的純度。
【詳解】
(1)儀器Ⅰ的名稱為蒸餾燒瓶;亞硝基硫酸遇水易分解,裝置A制取的中含有水蒸氣;必須先干燥再通入B中反應制取亞硝基硫酸,同時要防止空氣或其他實驗儀器中的水蒸氣進入B中,所以C中盛放的藥品是濃硫酸。
故答案為:蒸餾燒瓶;濃硫酸。
(2)洗氣時裝置連接必須“長進短出”,即“e進d出”;通入時要盡量使充分與反應物混合,提高利用率,所以“b進c出”;有毒,未反應的不能排放到大氣中,上述儀器的連接順序為aedbcedf。儀器連接好后;檢查裝置氣密性時,在加熱蒸餾燒瓶之前,必須關閉分液漏斗的旋塞,在D的燒杯中加入水至浸沒導氣管,再加熱蒸餾燒瓶,如果觀察到D導管口有氣泡冒出,說明裝置氣密性良好。
故答案為:aedbcedf;關閉分液漏斗旋塞;用水浸沒D中導氣管。
(3)為了完全吸收有毒的二氧化硫,氫氧化鈉應過量,所以生成亞硫酸鈉:
故答案為:
(4)溫度影響反應速率;溫度過低,反應速率太慢。
故答案為:反應速率太慢。
(5)草酸鈉與硫酸酸化的高錳酸鉀溶液反應的化學方程式為:過量的的物質的量則與反應的高錳酸鉀的物質的量結合已知③:可得的物質的量因此產品的純度為
故答案為:74.7%(或75%)。
【點睛】
本題考查了物質制備方案、裝置的作用及連接、滴定實驗測定含量的過程分析判斷、滴定實驗的計算應用,掌握基礎是解題關鍵,題目難度中等。【解析】蒸餾燒瓶濃硫酸aedbcedf關閉分液漏斗旋塞,用水浸沒D中導氣管反應速率太慢74.7%(或75%)12、略
【分析】【分析】
(1)工業廢鐵粉中含有油脂,熱的Na2CO3溶液顯堿性可以洗滌油污;(2)根據目標產品NH4Fe(SO4)2分析需要硫酸銨與硫酸亞鐵的比例關系;(3)①檢驗氣態產物中的SO2和SO3時;要考慮檢驗氣體的試劑及連接的順序問題;③檢驗氧化物中是否含有二價鐵,先將氧化物溶解,再檢驗。
【詳解】
(1)用熱的Na2CO3溶液洗滌工業廢鐵粉表面油脂,;再攪拌過程中Fe2+可能會被氧氣氧化為Fe3+,步驟Ⅱ中設計鐵粉過量,把Fe3+還原變為Fe2+;在加熱的過程中水會不斷減少;可能會造成硫酸亞鐵固體的析出,造成損失,所以不斷補充蒸餾水維持溶液體積;
答案:除去油污;防止Fe2+被氧化;保持溶液的體積;防止硫酸亞鐵析出,減少損失;
(2)步驟Ⅲ中稱量反應后剩余鐵粉的質量,計算出生成硫酸亞鐵的物質的量,根據硫酸亞鐵和硫酸銨反應生成NH4Fe(SO4)2;
答案:計算加入硫酸銨晶體的質量。
(3)①檢驗氣態產物中的SO2和SO3時,A中的NaOH溶液適用于吸收尾氣SO2,B中的品紅溶液適用于檢驗SO2,明顯僅剩C裝置用于檢驗SO3,但不能影響二氧化硫,那么用鹽酸酸化的氯化鋇溶液來檢驗SO3比較合理,同時避免二氧化硫溶解,由于考慮SO3會溶于水中,所以先檢驗SO2,再檢驗SO3,最后進行尾氣吸收,綜合考慮連接順序為
②裝置A的作用是吸收尾氣SO2;避免污染環境;
③檢驗充分分解并冷卻后的瓷舟中鐵的氧化物中是否含有二價鐵;先將氧化物溶解,用硫酸溶解,再滴加鐵氰化鉀溶液,產生藍色沉淀或滴加酸性高錳酸鉀溶液,紫紅色褪去,證明有二價鐵;
答案:鹽酸酸化的氯化鋇溶液;處理尾氣;避免污染環境;稀硫酸和鐵氰化鉀溶液或稀硫酸和酸性高錳酸鉀溶液。
【點睛】
一般工業使用的金屬表面會有防銹油脂,熱的Na2CO3溶液顯堿性可以洗滌油污;對于原料的加入我們一般是要有估算的,要根據產品化學式的原子比例來估算原料的加入量;檢驗固體中的離子時,要是固體本身溶于水可直接加水溶解即可,要是難溶于水,可根據固體性質加入酸溶液或堿溶液等其他不干擾檢驗的溶液進行溶解。【解析】除去油污防止Fe2+被氧化保持溶液的體積,防止硫酸亞鐵析出,減少損失計算加入硫酸銨晶體的質量鹽酸酸化的氯化鋇溶液吸收尾氣SO2,避免污染環境稀硫酸和鐵氰化鉀溶液或稀硫酸和酸性高錳酸鉀溶液13、略
【分析】【分析】
實驗1中,無色NaClO3用量少,試管中溶液呈淺黃色,KI試紙為無色,則表明試管中生成I2,但沒有Cl2生成。實驗2中,無色NaClO3用量增多,試管中溶液呈深黃色,KI試紙為無色,則表明試管中生成I2的量增多,但仍沒有Cl2生成。實驗3中,繼續增加NaClO3用量,試管中溶液呈淺黃色,KI試紙為藍色,則表明試管中生成I2的量不多,但有Cl2生成。
實驗4中,繼續增加NaClO3用量,試管中溶液呈無色,KI試紙為藍色,則表明試管中生成I2又被氧化為IO3-,但有Cl2生成。
【詳解】
(1)從實驗現象看,加入0.20mLNaClO3后,溶液中ClO3-和I-發生反應,生成I2和Cl-等。離子方程式ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。答案為:ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O;
(2)NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色的原因是過量的NaClO3溶液與(1)中的反應產物I2繼續反應,生成IO3-,同時生成Cl2,反應的離子方程式是2ClO3-+I2=Cl2↑+2IO3-。答案為:2ClO3-+I2=Cl2↑+2IO3-;
取少量實驗4中的無色溶液進行以下實驗,進一步佐證其中含有IO3-。其中試劑X應具有還原性,可將IO3-還原為I2,所以X可以是NaHSO3溶液;故選c。答案為:c;
(3)①實驗5是在實驗4的基礎上減少硫酸的用量,溶液由無色變為淺黃色,試紙由藍色變為無色,則表明有I2生成但不生成Cl2,可以獲得的結論是H+(或H2SO4)的用量少時,ClO3-和I-的反應生成I2,H+(或H2SO4)的用量多時,ClO3-和I-的反應生成IO3-。答案為:H+(或H2SO4)的用量少時,ClO3-和I-的反應生成I2,H+(或H2SO4)的用量多時,ClO3-和I-的反應生成IO3-;
②實驗6中,增加硫酸用量,溶液無色,試紙變藍,則表明ClO3-和I-反應,最終生成Cl2和IO3-,離子方程式是6ClO3-+5I-+6H+=3Cl2↑+5IO3-+3H2O。答案為6ClO3-+5I-+6H+=3Cl2↑+5IO3-+3H2O。
【點睛】
從以上實驗可以看出,溶液中ClO3-可將I-氧化為I2,若ClO3-足量,可將I2進一步氧化為IO3-;溶液酸性增強時,有利用于ClO3-與I-反應生成Cl2。【解析】ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O2ClO3-+I2=Cl2↑+2IO3-cH+(或H2SO4)的用量少時,ClO3-和I-的反應生成I2,H+(或H2SO4)的用量多時,ClO3-和I-的反應生成IO3-。6ClO3-+5I-+6H+=3Cl2↑+5IO3-+3H2O14、略
【分析】①A既可發生酸式水解;又可發生堿式水解,可推知A是一種酯。
②因“B既能使溴水褪色,又能跟Na2CO3溶液反應放出CO2”可推知B是一種不飽和羧酸。C是一種醇。
③“B、C含相同數目的碳原子”,結合A的分子式C6H9O2Br;可推知B;C均含有3個碳原子。
④“C經氧化、消去后可轉化為B”,可推知C的結構為CH2Br—CH2—CH2OH,則B為CH2═CH—COOH,從而可推知E為CH2OH—CH2—CH2OH。這樣可寫出A的結構簡式為CH2═CH—COOCH2CH2CH2Br。【解析】15、略
【分析】【分析】
(1)氨氣具有還原性,在催化劑作用下可與氧氣反應被氧化為NO;根據反應放熱,溫度會影響催化劑的活性;
(2)根據NO2為紅棕色氣體;鼓入空氣有利于氨氣的逸出,同時提供氧氣;
(3)根據酸能使石蕊溶液變紅;
(4)根據NO2與水反應生成硝酸,進而與氨氣生成硝酸銨;
(5)(NH4)2Cr2O7中銨根中的氮是負三價,有還原性,重鉻酸根中的鉻正六價,有氧化性,會發生自身氧化還原反應,氮元素化合價升高,鉻元素化合價降低;
(6)根據硝酸和其他溶液是互溶的液體;根據硝酸不穩定;易分解。
【詳解】
(1)氨氣具有還原性,在催化劑作用下可與氧氣反應被氧化為NO,反應為4NH3+5O24NO+6H2O,該反應是放熱反應,溫度太高可能使催化劑的活性降低,故答案為:4NH3+5O24NO+6H2O;該反應是放熱反應,溫度太高可能使催化劑的活性降低;
(2)產生的一氧化氮能和氧氣反應生成紅棕色的NO2,鼓入空氣有利于氨氣的逸出,同時提供氧氣,故答案為:有紅棕色氣體產生;提供O2,且促進氨的揮發;
(3)NO2易與水反應生成硝酸,硝酸能使石蕊溶液變紅,故答案為:變紅色;
(4)NO2與水反應生成HNO3,NH3與HNO3反應生成了NH4NO3:NH3+HNO3═NH4NO3,故答案為:NH3+HNO3═NH4NO3;
(5)(NH4)2Cr2O7中銨根中的氮是負三價,有還原性,重鉻酸根中的鉻正六價,有氧化性,會發生自身氧化還原反應,氮元素化合價升高為0價,鉻元素化合價降低為+3價,分別生成氮氣和氧化鉻:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O,故答案為:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O;
(6)硝酸和硝酸鎂溶液或硫酸是互溶,可以采取蒸餾的方法分離,硝酸不穩定,易分解,應盛于棕色瓶,密封放于陰暗處,故答案為:蒸餾;盛于棕色瓶,密封放于陰暗處。【解析】4NH3+5O24NO+6H2O該反應是放熱反應,溫度太高可能使催化劑的活性降低(或玻璃管破裂,合理即可)有紅棕色氣體產生提供O2,且促進氨的揮發變紅色NH3+HNO3=NH4NO3(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O蒸餾盛于棕色瓶,密封放于陰暗處16、略
【分析】【分析】
(1)(2)根據實驗安全與操作;進行分析;
(3)根據信息可知;酸性高錳酸鉀溶液能夠把剩余的氮的氧化物吸收處理;
(4)弱酸鹽與強酸反應,生成弱酸,再根據HNO2的性質作答;
(5)NO2-可將MnO4-還原為Mn2+,根據化合價變化可得反應的關系式:2MnO4-~5NO2-,多余的高錳酸鉀,可將草酸根氧化,根據化合價變化可得反應的關系式:2MnO4-~5C2O42-;據此計算。
【詳解】
(1)儀器名稱是圓底燒瓶;檢査裝置E氣密性的方法是先關閉彈簧夾;從滴液漏斗處倒水,若形成一段穩定的水柱,則證明裝置氣密性好,故答案為:圓底燒瓶;先關閉彈簧夾,從滴液漏斗處倒水,若形成一段穩定的水柱,則證明裝置氣密性好;
(2)Na2O2會與水反應,接A前要干燥,硝酸易揮發,生成的二氧化氮和水反應生成一氧化氮,接C,多余的NO對空氣有害,接尾氣處理,順序為h-e-f-c-d-a-b-g,故答案為:e-f-c-d-a-b-g;
(3)NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為NO3-,離子方程式為5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O,故答案為:5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O;
(4)亞硝酸鈉與硫酸反應,生成HNO2,HNO2反應3HNO2=HNO3+2NO+H2O;NO與空氣反應,生成二氧化氮,現象為:有氣泡產生,液面上方變紅,故答案為:有氣泡產生,液面上方變紅;
(5)NO2-可將MnO4-還原為Mn2+,根據化合價變化可得反應的關系式:2MnO4-~5NO2-,多余的高錳酸鉀,可將草酸根氧化,根據化合價變化可得反應的關系式:2MnO4-~5C2O42-,消耗0.001mol·L-1草酸鈉115.00mL,消耗高錳酸鉀的物質的量為0.001mol·L-1×0.115L×2/5=4.6×10-5mol,則1000mL水樣消耗高錳酸鉀的物質的量為0.001mol·L-1×0.05L-4.6×10-5mol=4×10-6mol,則水樣中含有亞硝酸鈉的物質的量為4×10-6mol×5/2=10-5mol,質量為10-5mol×69g/mol=6.9×10-4g=0.69mg,所以水中NaNO2的含量為0.69mg/1L=0.69mg/L;NaNO2放置空氣中時間過長被氧化,實際含量降低,測定結果偏低,故答案為:0.69mg/L;偏低。【解析】圓底燒瓶先關閉彈簧夾,從滴液漏斗處倒水,若形成一段穩定的水柱,則證明裝置氣密性好e-f-c-d-a-b-g5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O有氣泡產生,液面上方變紅0.69mg/L偏低17、略
【分析】(1)堿性鋅錳干電池中;單質鋅為負極反應物,負極材料為鐵皮外殼,石墨棒為正極材料,正極反應為二氧化錳,氫氧化鉀相當于電解質溶液,所以答案依次為:c;a、f。
(2)電池中的碳粉和鋅粉都是“還原焙燒”過程中的還原劑。
(3)加入過氧化氫的目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子;再加入堿調節溶液的pH至4.5,將鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀除去,這樣避免沉淀溶液的鋅離子。
(4)電解的溶液為硫酸錳和硫酸鋅的混合溶液,因為電解要得到單質鋅和二氧化錳,所以電解的陽極反應為Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+。根據陽極反應,得到溶液中會生成氫離子,因為Mn2+都轉化為二氧化錳;鋅離子都轉化為單質,所以電解至最后應該得到硫酸,硫酸可以循環使用。
(5)因為“粉料”中的MnOOH與鹽酸反應也是得到MnCl2的,所以Mn的化合價降低,只能是Cl化合價升高,因此生成物為氯氣,根據化合價升降相等和原子個數守恒得到:2MnOOH+6HClCl2↑+2MnCl2+4H2O。
(6)每秒通過5×10-6mol電子,連續工作80分鐘,則通過電子為5×10-6×80×60=0.024mol。所以參加反應的單質鋅為0.012mol,質量為0.78g,所以剩余的鋅為6-0.78=5.22g,所以剩余鋅為5.22/6=87%。【解析】cafC/Zn加入H2O2目的是將Fe2+氧化為Fe3+調節pH=4.5是使Fe3+完全沉淀而Mn2+、Zn2+仍以離子形式存在于溶液中Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+H2SO42MnOOH+6HClCl2↑+2MnCl2+4H2O87四、工業流程題(共4題,共24分)18、略
【分析】【分析】
由流程知,工業廢水M(含有MgSO4、NaCl、MnSO4)中加入NaClO溶液,MnSO4被氧化為MnO(OH)2沉淀,經過濾后分離,所得濾液中含MgSO4、NaCl等,濾液中加入碳酸氫銨和氨水,調pH產生MgCO3沉淀,經操作Ⅱ即過濾后分離出MgCO3沉淀和濾液,濾液中含銨鹽,則操作Ⅳ是把銨鹽轉變為氨氣的過程,而往MgCO3沉淀中加入NaH2PO4和氨水,NaH2PO4呈酸性和MgCO3、氨水發生反應生成化肥MAP,操作Ⅲ的濾液含鈉離子;銨離子和碳酸根;可進一步提取出碳酸鈉和碳酸銨,據此回答;
【詳解】
(1)過濾所需的玻璃儀器有漏斗;燒杯、玻璃棒;若發現濾液渾濁;可能的原因是濾紙破損(或濾液液面超過濾紙的邊緣等);洗滌沉淀的操作是:用玻璃棒引流,向過濾器中注入蒸餾水至浸沒沉淀,待水流完后,重復操作2~3遍;
(2)廢水M中加入NaClO溶液,發生氧化還原反應,NaClO溶液有強氧化性,把Mn2+氧化了,則反應的離子方程式為ClO-+Mn2++2OH-=MnO(OH)2↓+Cl-;
(3)操作Ⅳ是把銨鹽轉變為氨氣的過程;欲獲得氨氣,則在加熱條件下銨鹽需要和強堿反應,那么最價廉物美又來源廣泛的,就是加生石灰,故該操作為加入生石灰;加熱;
(4)MgCO3沉淀中加入NaH2PO4和氨水,此時氨水的作用是充當反應物,消耗溶液中的H+,調節溶液的pH,以得到MgNH4PO4;
(5)操作III中,NaH2PO4、NH3·H2O和MgCO3反應,得到MgNH4PO4外,還有Na2CO3和(NH4)2CO3等,則該化學反應方程式為:2NaH2PO4+4NH3·H2O+2MgCO3=2MgNH4PO4+Na2CO3+(NH4)2CO3+4H2O。
【點睛】
解本題的關鍵是,從流程圖獲取物質轉化的各種重要信息:反應物、生成物、反應條件、分離方法等等,應用學過的元素化合物、分離提純等相關知識,按要求答題。【解析】①.漏斗、燒杯、玻璃棒②.濾紙破損(或濾液液面超過濾紙的邊緣等)③.用玻璃棒引流,向過濾器中注入蒸餾水至浸沒沉淀,待水流完后,重復操作2~3遍④.ClO-+Mn2++2OH-=MnO(OH)2↓+Cl-⑤.加入生石灰、加熱⑥.充當反應物,消耗溶液中的H+,調節溶液的pH⑦.2NaH2PO4+4NH3·H2O+2MgCO3=2MgNH4PO4+Na2CO3+(NH4)2CO3+4H2O19、略
【分析】【分析】
礦渣(成分為NiFe2O4、NiO、FeO、CaO、SiO2等)中加入(NH4)2SO4,依題中信息知,(NH4)2SO4分解生成H2SO4,與NiFe2O4、NiO、FeO、CaO發生反應,生成Fe2(SO4)3、FeSO4、NiSO4、CaSO4等,通入空氣,將FeSO4氧化為Fe2(SO4)3,用95℃的熱水浸泡后,Fe2(SO4)3轉化為Fe2O3、FeO(OH);此時浸出液中含有CaSO4、NiSO4等,加入NaF,將Ca2+轉化為CaF2沉淀,用有機萃取劑萃取后分液,NiSO4進入無機層,經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥,便可獲得NiSO4。
【詳解】
(1)按元素的種類不變、化合價不變、原子個數比不變的原則,將NiFe2O4寫成氧化物的形式為NiO?Fe2O3;由分析知,(NH4)2SO4的作用是提供和礦渣反應的硫酸(或硫酸銨分解產生硫酸等);答案為:NiO?Fe2O3;提供和礦渣反應的硫酸(或硫酸銨分解產生硫酸等);
(2)“焙燒”時礦渣中部分FeO、O2和H2SO4反應生成Fe2(SO4)3;化學方程式為。
4FeO+O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2O;答案為:4FeO+O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2O;
(3)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,因為SiO2不溶于水和酸,所以還含有SiO2(填CaSiO3也算對);答案為:SiO2(填CaSiO3也算對);
(4)向“浸出液”中加入NaF以除去Ca2+,當溶液中c(F-)=2.0×10-3mol?L-1時,c(Ca2+)=mol/L=10-5mol/L,若除鈣率為99%,則原“浸出液”中Ca2+的濃度為==4.0×10-2g?L-1;答案為:4.0×10-2;
(5)①堿性KClO溶液和90%Fe(NO3)3溶液反應,生成K2FeO4等,離子方程式為2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O;
②從反應看,KOH而不用NaOH的作用相同,都是提供堿性環境,但流程中的堿用KOH而不用NaOH,則應從產物的提取考慮,從而得出原因是:相同溫度下,溶液中Na2FeO4比K2FeO4的溶解度大;答案為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O;相同溫度下,溶液中Na2FeO4比K2FeO4的溶解度大。
【點睛】
在高溫條件下,雖然SiO2與一般的酸不反應,但可以與堿性氧化物(CaO)反應,生成CaSO3。【解析】NiO?Fe2O3提供和礦渣反應的硫酸(或硫酸銨分解產生硫酸等)4FeO+O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2OSiO2(填CaSiO3也算對)4.0×10-22Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O相同溫度下,溶液中Na2FeO4比K2FeO4的溶解度大20、略
【分析】【分析】
將含碘廢水中通入SO2,將I2轉化為I-,利于與Cu2+反應,生成CuI,加入過量Fe反應生成FeI2和Cu,將FeI2與K2CO3反應生成KI和沉淀,KI在硫酸酸性環境與H2O2反應生成I2,Cl2與I2在KOH溶液中反應生成KIO3、KCl和H2O。
【詳解】
(1)單質I2遇淀粉變藍,因此檢驗“含碘廢水”中是否含有單質I2;常用的試劑是淀粉溶液;
(2)通入SO2的目的是將I2還原為I-,自身被氧化為SO42?,其反應的離子方程式為SO2+I2+2H2O=SO42?+2I-+4H+;
(3)再制備FeI2過程中加入Fe與CuI反應生成Cu;由于Fe加入過量,因此濾渣1的成分為Fe;Cu;
(4)“制KIO3溶液”時,Cl2與I2在KOH溶液中反應生成KIO3、KCl和H2O,其發生反應的離子方程式為5Cl2+I2+12OH-=2IO3-+10Cl-+6H2O;
(5)KCl、KIO3的溶解度曲線如圖所示,兩者溶解度隨溫度升高,溶解度增加,KCl的溶解度大于KIO3的溶解度,流程中制得的KIO3溶液得到KIO3晶體的方法為蒸發濃縮,降溫結晶。【解析】①.淀粉溶液②.SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+③.Fe、Cu④.5Cl2+I2+12OH-=2IO+10Cl-+6H2O⑤.蒸發濃縮,降溫結晶21、略
【分析】【分析】
根據從海水中提取鎂的原理分析解答。
【詳解】
(1)操作①的目的是濃縮海水;上述結晶是通過加熱蒸發得到氯化鈉晶體,所以結晶需要用到的主要儀器有鐵架臺;鐵圈、酒精燈、玻璃棒、蒸發皿;
(2)操作④發生反應是石灰乳與濃縮海水反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣,離子方程式是Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+;
(3)操作⑥為脫去結晶水的過程,Mg2+容易水解,所以需在氣流中加熱脫水的原因是抑止Mg2+水解;
(4)氫氧化鎂受熱分解生成氧化鎂和水;氧化鎂具有較高的熔點,可用作耐高溫材料。
【點睛】
石灰乳參加的反應在寫離子方程式時要用化學式表示,與澄清石灰水不同,此處是易錯點。【解析】①.濃縮海水②.蒸發皿③.Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+④.抑止Mg2+水解⑤.耐高溫材料五、計算題(共4題,共16分)22、略
【分析】【分析】
(1)FeS2在氧氣流中充分灼燒,完全反應后生成Fe2O3,根據Fe元素守恒以及利用差量法計算FeS2的質量,進而計算FeS2的質量分數;
(2)根據S元素守恒,利用關系式法計算;
(3)設FeS2為1mol,根據方程式求出消耗的氧氣和生成的SO2,然后求出反應后混合氣體的成分以及物質的量和質量,最后根據M=m/n求出摩爾質量,摩爾質量在以g/mol為單位時數值上等于平均相對分子質量;
(4)根據確定沉淀的成分,然后再根據SO2和氨氣的關系確定其他成分;最后列式計算。
【詳解】
(1)FeS2在氧氣流中充分灼燒,完全反應后生成Fe2O3,根據Fe元素守恒可得2FeS2~Fe2O3,利用差量法計算,設2.00g礦石樣品中FeS2的質量為m,則m=所以該黃鐵礦中FeS2的質量分數為故答案為:66%;
(2)根據S元素守恒,利用關系式法計算,反應的關系式為:FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4~(NH4)2SO4,設制取硫酸銨時硫酸的利用率為x,解得x=90.04%,故答案為:90.04%;
(3)設FeS2為1mol,完全煅燒需要的n(O2)=2.75mol,n(SO2)=2mol,過量20%所需空氣為:n(空氣)=2.75÷0.2×1.2=16.5mol,則混合物氣體中氧氣為氮氣的物質的量為SO2為2mol,則混合氣體的摩爾質量為所以煅燒后的混合氣體平均相對分子質量為32.71,故答案為:32.71;
(4)設0.09molSO2能產生沉淀的質量為Xg,解得X=19.53g,所以沉淀中有硫酸鋇和亞硫酸鋇,硫酸鋇的質量為21.86g-19.53g=2.33g,硫酸根的物質的量為亞硫酸根的物質的量所以(NH4)2SO4的物質的量為0.01mol,(NH4)2SO4產生的NH3是0.01mol×2=0.02mol,共產生0.16molNH3,其他成分產生氨氣0.16mol-0.02mol=0.14mol,亞硫酸根與銨根為9:14,所以成份還有:亞硫酸銨和亞硫酸氫銨,設亞硫酸銨和亞硫酸氫銨的物質的量分別為:X、Y,則解得:X=0.05mol,Y=0.04mol,銨鹽溶液中各溶質成分與物質的量濃度之比:c[(NH4)2SO3]:c(NH4HSO3):c[(NH4)2SO4]=5:4:1,故答案為:c[(NH4)2SO3]:c(NH4HSO3):c[(NH4)2SO4]=5:4:1。
【點睛】
本題考查化學計算,常用方法有元素守恒、利用差量法計算、利用關系式法計算;求平均相對分子質量,根據M=m/n求出摩爾質量,摩爾質量在以g/mol為單位時數值上等于平均相對分子質量;計算前,確定成分之間的關系,最后列式計算。【解析】66%90.04%32.71c[(NH4)2SO3]:c(NH4HSO3):c[(NH4)2SO4]=5:4:123、略
【分析】【分析】
(1)①硫酸的質量分數等于硫酸溶質的質量除以混合溶液的質量;
②氫離子的物質的量與氫氧根的物質的量相等;
(2)①質量增重為O元素;
②O元素的物質的量等于氧化銅的物質的量;
(3)103.2g混合物含銅1.35mol,根據電子得失守恒計算一氧化氮的物質的量;
(4)①固體中含銅0.027mol,氧化銅0.0042mol,設加入的混酸中H2SO4與HNO3的物質的量均為amol,恰好完全反應后溶液中溶質為CuSO4和Cu(NO3)2,根據電荷守恒解題;
②固體中含銅0.027mol;氧化銅0.0042mol,根據銅元素守恒計算理論產量。
【詳解】
(1)①設硫酸和硝酸的體積分別為5mL和1mL,則硫酸的物質的量等于硝酸的物質的量,硫酸的質量分數:故答案為:0.20;
②質量為7.3g的混酸中含有硫酸的物質的量=由上可知硝酸的物質的量=共含有0.045molH+,則1g混酸中含有H+為mol,中和時需要NaOH溶液的體積是V==12.33mL;故答案為:12.33;
(2)①設銅屑有100g,則含銅99.84g,灼燒后的質量為103.2g,則氧元素的質量為3.36g,氧元素的質量分數為故答案為:0.033;
②若混合物為103.2g,則含氧化銅的物質的量=氧元素的物質的
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