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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年浙教版選修6化學上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍: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5題,共10分)1、某學習小組擬探究CO2和鋅粒反應是否生成CO;已知CO能與銀氨溶液反應產生黑色固體。實驗裝置如圖所示:下列敘述正確的是。
A.裝置e的作用是防倒吸B.根據圖a的現象判斷活塞K一定處于關閉狀態C.實驗結束時,先關閉活塞K,再熄滅酒精燈D.b、c、f中的試劑依次為飽和碳酸鈉溶液、濃硫酸、銀氨溶液2、我們的生活中處處充滿了化學知識。下列做法不合理的是A.食醋除去暖水瓶中的薄層水垢B.生銹的鐵鏈長時間浸泡在稀鹽酸中除銹C.熱的純堿溶液洗滌餐具上的油污D.車船表面噴涂油漆以防生銹3、下列說法或基本操作合理的是A.準確量取25.00mL的液體可選用移液管、量筒或滴定管等量具B.蒸餾實驗時若溫度計的水銀球低于支管口,則收集到的餾分沸點會偏高C.用分液漏斗分液時要經過振蕩、放氣、靜置后,從上口倒出上層液體,再打開旋塞,將下層液體從下口放出D.用紙層析法分離Fe3+和Cu2+,由于Fe3+親脂性更強,因此Fe3+隨流動相移動的快些4、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5、在侯氏制堿過程中;下列圖示裝置和原理能達到實驗目的的是。
。
A.制取氨氣。
B.制取NaHCO3
C.分離NaHCO3
D.干燥NaHCO3
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共1題,共2分)6、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8題,共16分)7、硝酸鐵具有較強的氧化性;易溶于水,乙醇等,微溶于濃硝酸。可用于金屬表面化學拋光劑。
(1)制備硝酸鐵。
取100mL8mol·L-1硝酸于a中,取5.6g鐵屑于b中;水浴保持反應溫度不超過70℃。
①b中硝酸與鐵屑混合后,鐵屑溶解,溶液變黃色,液面上方有紅棕色氣體。寫出b中發生反應的離子方程式:_______。
②若用實驗制得的硝酸鐵溶液;獲取硝酸鐵晶體,應進行的操作是:將溶液小心加熱濃縮;_________、___________,用濃硝酸洗滌、干燥。
(2)探究硝酸鐵的性質。用硝酸鐵晶體配制0.1mol·L-1硝酸鐵溶液;溶液呈黃色,進行實驗如下:
實驗一:硝酸鐵溶液與銀反應:
i.測0.1mol·L-1硝酸鐵溶液pH約等于1.6。
ii.將5mL0.1mol·L-1硝酸鐵溶液加到有銀鏡的試管中;約1min銀鏡完全溶解。使銀鏡溶解的反應原理有兩個反應:
a.Fe3+使銀鏡溶解b.NO3-使銀鏡溶解。
①證明Fe3+使銀鏡溶解;應輔助進行的實驗操作是_________。
②用5mL__________溶液,加到有銀鏡的試管中,約1.2min銀鏡完全溶解。證明NO3-使銀鏡溶解。
③為進一步研究溶解過程,用5mLpH約等于1.6的0.05mol·L-1硫酸鐵溶液;加到有銀鏡的試管中,約10min銀鏡完全溶解。
實驗二:硝酸鐵溶液與二氧化硫反應;用如圖所示裝置進行實驗:
i.緩慢通入SO2;溶液液面上方出現紅棕色氣體,溶液仍呈黃色。
ii.繼續持續通入SO2;溶液逐漸變為深棕色。
已知:Fe2++NO?[Fe(NO)]2+(深棕色)
④步驟i反應開始時,以NO3-氧化SO2為主;理由是:_________。
⑤步驟ii后期反應的離子方程式是__________。
(3)由以上探究硝酸鐵的性質實驗得出的結論是__________。8、工業上可采用濕法技術從廢印刷電路板中回收純銅;其流程簡圖如下:
回答下列問題:
(1)開始時,將廢電路板“粉碎”的目的是__________?!安僮鳌钡拿Q是_________________。
(2)某化學興趣小組同學為探究“溶浸”過程中反應的實質;采用如圖所示的裝置,設計了如下對照實驗。
序號實驗名稱實驗步驟實驗現象Ⅰ將銅片置于H2O2溶液中先向A中加入0.5g光亮的銅片,再通過B加入30%的H2O2溶液——————開始無明顯現象,10小時后,溶液變為淺藍色,銅表面附著一層藍色固體Ⅱ將銅片置于硫酸酸化的H2O2溶液中再通過C加入8mL5mol/L
的稀硫酸開始銅片表面產生少量氣泡,隨著反應的進行,氣泡越來越多,溶液顏色為藍色,銅片表面保持光亮開始銅片表面產生少量氣泡,隨著反應的進行,氣泡越來越多,溶液顏色為藍色,銅片表面保持光亮Ⅲ將銅片置于有氨水的H2O2溶液中再快速通過C加入8mL5mol/L的氨水立即產生大量的氣泡,溶液顏色變為深藍色,銅片表面有一層藍色固體附著,產生的氣體能使帶火星的木條復燃立即產生大量的氣泡,溶液顏色變為深藍色,銅片表面有一層藍色固體附著,產生的氣體能使帶火星的木條復燃Ⅳ將銅片置于加有氨水和NH4Cl的H2O2溶液中先向A中加入0.5g光亮的銅片和0.2gNH4Cl固體,再通過B加入30%的H2O2溶液再快速通過C加入8mL5mol/L的氨水立即產生大量的氣泡,______,銅片表面依然保持光亮
①儀器A的名稱為______________________。
②實驗Ⅰ中反應的化學方程式為___________________________。
③實驗Ⅱ中產生的氣體是________(寫化學式),實驗Ⅱ比實驗Ⅰ現象明顯的原因是__________。
④實驗Ⅲ中“溶液顏色變為深藍色”所發生反應的離子方程式為________________。
⑤實驗Ⅳ中空格處實驗現象為__________,加入NH4Cl的作用是______________。9、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__。10、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______________________。11、某實驗小組學習過氧化鈉與水的反應時;向滴有酚酞的水中加入過氧化鈉,發現溶液先變紅后褪色,對此產生興趣并進行研究。
(1)寫出Na2O2與水反應的化學方程式:______。
(2)甲同學查閱資料:紅色褪去的原因是H2O2在堿性條件下氧化了酚酞。
①甲同學通過實驗證實了Na2O2與水反應所得溶液中有較多的H2O2:取少量反應所得溶液,加入試劑______(填化學式);有氣體產生。
②甲同學利用3%H2O2溶液、酚酞試液、1mol·L-1NaOH溶液,證實了堿性條件是必需的。操作現象實驗1向2mL3%H2O2溶液中加入3滴酚酞試液,振蕩,靜置5min,再加入5滴1mol·L-1NaOH溶液觀察到______。
(3)為了更深入地了解該原理,甲同學繼續查閱資料,發現H2O2溶液中相關微粒的物質的量分數X(i)與溶液pH的關系如圖所示。
據此,甲同學設計實驗2繼續研究:。操作現象實驗2i.配制20mL3%H2O2與NaOH的混合溶液;調節pH分別為10~14。
ii.滴入3滴酚酞試液,攪拌后靜置,記錄酚酞完全褪色的時間得到如圖所示實驗結果:
甲同學由此提出假設I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,請結合化學反應速率和化學平衡的相關知識解釋此假設:_____。
(4)乙同學查閱資料,發現酚酞(以H2L表示)在不同pH條件下存在多種結構之間的變化:
由此提出,甲同學實驗2中pH?13時紅色褪去的原因還存在假設II:_____。
(5)針對假設I、II,小組同學設計了如下實驗:。試劑加入順序現象實驗3i.燒杯中加入10mL2mol·L-1NaOH溶液、8mLH2O
ii.加入3滴酚酞試液溶液變紅,然后褪色iii.攪拌、靜置后加入2mL30%H2O2溶液__________iv.向褪色后的溶液中加入鹽酸調節pH至12溶液變紅,然后褪色溶液變紅,然后褪色實驗4i.燒杯中加入10mL2mol·L-1NaOH溶液、8mLH2O
ii.加入2mL30%H2O2溶液。
iii.攪拌、靜置后加入3滴酚酞試液溶液變紅,然后褪色iv.向褪色后的溶液中加入鹽酸調節pH至12不變紅不變紅
①與L2-和HL-相比較,L(OH)比前兩者更_____被氧化(填“難”或“易”)。
②實驗3中調節pH至12,溶液變紅然后褪色的原因是:_____。
③根據實驗得出結論:甲同學實驗2中pH?13時紅色褪去的主要原因是_____(填“假設I”或“假設II”),請依據實驗現象闡述理由:_____。12、硝酸鐵具有較強的氧化性;易溶于水,乙醇等,微溶于濃硝酸??捎糜诮饘俦砻婊瘜W拋光劑。
(1)制備硝酸鐵。
取100mL8mol·L-1硝酸于a中,取5.6g鐵屑于b中;水浴保持反應溫度不超過70℃。
①b中硝酸與鐵屑混合后,鐵屑溶解,溶液變黃色,液面上方有紅棕色氣體。寫出b中發生反應的離子方程式:_______。
②若用實驗制得的硝酸鐵溶液;獲取硝酸鐵晶體,應進行的操作是:將溶液小心加熱濃縮;_________、___________,用濃硝酸洗滌、干燥。
(2)探究硝酸鐵的性質。用硝酸鐵晶體配制0.1mol·L-1硝酸鐵溶液;溶液呈黃色,進行實驗如下:
實驗一:硝酸鐵溶液與銀反應:
i.測0.1mol·L-1硝酸鐵溶液pH約等于1.6。
ii.將5mL0.1mol·L-1硝酸鐵溶液加到有銀鏡的試管中;約1min銀鏡完全溶解。使銀鏡溶解的反應原理有兩個反應:
a.Fe3+使銀鏡溶解b.NO3-使銀鏡溶解。
①證明Fe3+使銀鏡溶解;應輔助進行的實驗操作是_________。
②用5mL__________溶液,加到有銀鏡的試管中,約1.2min銀鏡完全溶解。證明NO3-使銀鏡溶解。
③為進一步研究溶解過程,用5mLpH約等于1.6的0.05mol·L-1硫酸鐵溶液;加到有銀鏡的試管中,約10min銀鏡完全溶解。
實驗二:硝酸鐵溶液與二氧化硫反應;用如圖所示裝置進行實驗:
i.緩慢通入SO2;溶液液面上方出現紅棕色氣體,溶液仍呈黃色。
ii.繼續持續通入SO2;溶液逐漸變為深棕色。
已知:Fe2++NO?[Fe(NO)]2+(深棕色)
④步驟i反應開始時,以NO3-氧化SO2為主;理由是:_________。
⑤步驟ii后期反應的離子方程式是__________。
(3)由以上探究硝酸鐵的性質實驗得出的結論是__________。13、某實驗小組學習過氧化鈉與水的反應時;向滴有酚酞的水中加入過氧化鈉,發現溶液先變紅后褪色,對此產生興趣并進行研究。
(1)寫出Na2O2與水反應的化學方程式:______。
(2)甲同學查閱資料:紅色褪去的原因是H2O2在堿性條件下氧化了酚酞。
①甲同學通過實驗證實了Na2O2與水反應所得溶液中有較多的H2O2:取少量反應所得溶液,加入試劑______(填化學式);有氣體產生。
②甲同學利用3%H2O2溶液、酚酞試液、1mol·L-1NaOH溶液,證實了堿性條件是必需的。操作現象實驗1向2mL3%H2O2溶液中加入3滴酚酞試液,振蕩,靜置5min,再加入5滴1mol·L-1NaOH溶液觀察到______。
(3)為了更深入地了解該原理,甲同學繼續查閱資料,發現H2O2溶液中相關微粒的物質的量分數X(i)與溶液pH的關系如圖所示。
據此,甲同學設計實驗2繼續研究:。操作現象實驗2i.配制20mL3%H2O2與NaOH的混合溶液;調節pH分別為10~14。
ii.滴入3滴酚酞試液,攪拌后靜置,記錄酚酞完全褪色的時間得到如圖所示實驗結果:
甲同學由此提出假設I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,請結合化學反應速率和化學平衡的相關知識解釋此假設:_____。
(4)乙同學查閱資料,發現酚酞(以H2L表示)在不同pH條件下存在多種結構之間的變化:
由此提出,甲同學實驗2中pH?13時紅色褪去的原因還存在假設II:_____。
(5)針對假設I、II,小組同學設計了如下實驗:。試劑加入順序現象實驗3i.燒杯中加入10mL2mol·L-1NaOH溶液、8mLH2O
ii.加入3滴酚酞試液溶液變紅,然后褪色iii.攪拌、靜置后加入2mL30%H2O2溶液__________iv.向褪色后的溶液中加入鹽酸調節pH至12溶液變紅,然后褪色溶液變紅,然后褪色實驗4i.燒杯中加入10mL2mol·L-1NaOH溶液、8mLH2O
ii.加入2mL30%H2O2溶液。
iii.攪拌、靜置后加入3滴酚酞試液溶液變紅,然后褪色iv.向褪色后的溶液中加入鹽酸調節pH至12不變紅不變紅
①與L2-和HL-相比較,L(OH)比前兩者更_____被氧化(填“難”或“易”)。
②實驗3中調節pH至12,溶液變紅然后褪色的原因是:_____。
③根據實驗得出結論:甲同學實驗2中pH?13時紅色褪去的主要原因是_____(填“假設I”或“假設II”),請依據實驗現象闡述理由:_____。14、實驗室按照圖1所示裝置制備氯酸鉀;氯水并進行有關探究實驗。
Ⅰ實驗一制取氯酸鉀和氯水。
(1)A中發生反應的化學方程式是_____________。
(2)制備KClO3需在70℃~80℃進行,寫出制備KClO3的離子方程式______。
(3)裝置C的作用是_____。
(4)KCl和KClO3的溶解度如圖2所示。反應結束后,將裝置B中的溶液放到冰水浴中,20秒后會析出較多晶體X。這樣做是因為________(選填a、b;c):
a.KClO3溶解度受溫度影響較大而KCl溶解度受溫度影響較小。
b.0℃時,KClO3溶解度比KCl小。
c.溶液中的溶質主要是KClO3
所以在冷卻過程中晶體X會沉淀析出;X的化學式是_______。
(5)上一步操作會不可避免地使另一種物質同時析出;因此要獲得較純凈的X,需要進行的具體的操作步驟是_________________。
Ⅱ實驗二氯酸鉀性質研究。
(6)在不同條件下KClO3可將KI氧化為不同的產物。該小組設計了如下實驗;研究反應條件對反應產物的影響(實驗在室溫下進行):
。
0.20mol·LKI/mL
KClO3(s)/g
6.0mol·L-1H2SO4/mL
蒸餾水/mL
試管1
1.0
0.10
0
9.0
試管2
1.0
0.10
3.0
6.0
①該實驗的實驗目的是__。
②設計試管1實驗的作用是_____。
③實驗后發現,試管2中產生黃色溶液,該同學預測KI被氧化為I2。用離子方程式表示該同學的預測____________;請設計2種實驗方案驗證該預測正確(從加入試劑、現象、結論等方面描述)______________。評卷人得分四、工業流程題(共2題,共18分)15、以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等雜質)為主要原料生產化工原料紅礬鈉(主要成分為重鉻酸鈉:Na2Cr2O7·2H2O);其主要工藝流程如圖:
查閱資料得知:在堿性條件下,某些氧化劑能將Cr3+轉化為回答下列問題:
(1)為了提高鉻鐵礦中Cr3+的浸出率,可采取的措施有(任填兩項):______、_______。
(2)實驗室中操作①②中用到的硅酸鹽類的主要儀器除燒杯外還有______(填儀器名稱)。
(3)固體A中含有的物質是________,固體C中含有的物質是_______。
(4)寫出溶液D轉化為溶液E過程中反應的離子反應方程式_______。
(5)酸化過程是使轉化為寫出該反應的離子方程式________。
(6)將溶液F經過下列操作,______,______,過濾,洗滌,干燥即得紅礬鈉。16、氯酸鎂Mg(ClO3)2常用作催熟劑、除草劑等,實驗室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質。
②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示。
(1)過濾所需要的主要玻璃儀器有____________。
(2)加入BaCl2的目的是___________,加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為____________。
(3)加入NaClO3飽和溶液后發生反應的化學方程式為____________。
(4)再進一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為____________:
①蒸發結晶;②趁熱過濾;洗滌;③將濾液冷卻結晶;④過濾、洗滌。
(5)產品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定(已知Mg(ClO3)2·6H2O的摩爾質量為299g/mol)
步驟1:準確稱量3.50g產品配成100mL溶液。
步驟2:取10.00mL溶液于錐形瓶中,加入10.00mL稀硫酸和20.00mL1.000mol·L-1的FeSO4溶液;微熱。
步驟3:冷卻至室溫,用0.100mol/LK2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至終點。
①此反應的離子方程式為:_____________________________________________。
步驟4:將步驟2、3重復兩次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
②產品中Mg(ClO3)2·6H2O的質量分數_________________________________。評卷人得分五、計算題(共4題,共12分)17、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。_________________18、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%)19、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。_________________20、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5題,共10分)1、B【分析】【分析】
裝置a為二氧化碳的制備裝置,裝置b中盛有飽和碳酸氫鈉溶液,用于除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體,裝置c中盛有濃硫酸,用于干燥二氧化碳,裝置d為CO2和鋅粒共熱反應裝置,裝置e為利用二氧化碳的密度大于空氣,用于分離二氧化碳和一氧化碳,裝置f中盛有銀氨溶液,用于驗證CO2和鋅粒反應是否生成CO。
【詳解】
A項;裝置e為利用二氧化碳的密度大于空氣;用于分離二氧化碳和一氧化碳,故A錯誤;
B項;由圖可知;在二氧化碳產生的氣壓作用下,裝置a中碳酸鈣和鹽酸處于分離狀態,說明活塞K一定處于關閉狀態,故B正確;
C項;為防止產生倒吸;實驗結束時,應先熄滅酒精燈,繼續通入二氧化碳,再關閉活塞K,故C錯誤;
D項、裝置b;c、f中的試劑依次為飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸和銀氨溶液;故D錯誤;
故選B。
【點睛】
裝置a中碳酸鈣和鹽酸處于分離狀態是判斷活塞K一定處于關閉狀態的依據,也是解答易錯點。2、B【分析】【詳解】
A.水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂;能與醋酸反應生成易溶于水的醋酸鈣和醋酸鎂,從而除去水垢,故A正確;
B.鐵銹的主要成分是氧化鐵;生銹的鐵鏈長時間浸泡在稀鹽酸中,氧化鐵與稀鹽酸反應完,鐵能與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,不能長時間浸泡在稀鹽酸中,故選項說法錯誤;
C.純堿溶液具有清洗油污的作用;故C正確;
D.在車船表面噴涂油漆能使鐵與氧氣或水隔絕;破壞了生銹的條件,能起到防銹的作用,故D正確;
故選B。3、D【分析】【詳解】
A.準確量取25.00mL的液體可選用移液管;滴定管等量具;但不可選用量筒,因為常見的較精確的量筒只能記錄到小數點后一位有效數值,A不合理;
B.蒸餾實驗中;蒸餾燒瓶從下而上溫度逐漸降低,若溫度計的水銀球低于支管口,則收集到的餾分的沸點會偏低,B不合理;
C.用分液漏斗分液時要經過振蕩;放氣、靜置;待液體分層后,將分液漏斗頸上的玻璃塞打開或使塞上的凹槽(或小孔)對準分液漏斗上的小孔,打開分液漏斗下面的活塞將下層液體從下口放出,然后關閉活塞,將上層液體從上口傾倒出來,C不合理;
D.用紙層析法分離Fe3+和Cu2+,由于Fe3+親脂性更強,則Fe3+在流動相中分配得多一些;隨流動相移動的速度就快一些,D合理;
答案選D。4、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5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.NH4Cl對熱不穩定,受熱易分解為NH3和HCl,在試管口遇冷會反應生成NH4Cl,故制備NH3不宜加熱分解NH4Cl;A錯誤;
B.將CO2通入到NH3和食鹽的飽和溶液中;要“長進短出”,B錯誤;
C.室溫下,NaHCO3的溶解度較小,反應后以固體形態存在,故可以通過過濾分離出NaHCO3;C正確;
D.NaHCO3受熱易分解;不能通過加熱來干燥,且加熱固體不能在燒杯中進行操作,D錯誤;
故選C。二、填空題(共1題,共2分)6、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8題,共16分)7、略
【分析】【分析】
(1)①硝酸與鐵屑混合后;鐵屑溶解,溶液變黃色,液面上方有紅棕色氣體,生成了硝酸鐵;二氧化氮和水,據此寫離子方程式;
②根據溶液提取晶體的操作回答;
(2)①如果Fe3+使銀鏡溶解,則鐵的化合價降低變為Fe2+,證明Fe2+的存在即可;
②證明NO3-使銀鏡溶解;采用控制變量法操作;
④溶液液面上方出現紅棕色氣體;溶液仍呈黃色;
⑤根據繼續持續通入SO2,溶液逐漸變為深棕色,已知:Fe2++NO?[Fe(NO)]2+(深棕色),有Fe2+的生成;
(3)總結實驗一和實驗二可知答案。
【詳解】
(1)①硝酸與鐵屑混合后,鐵屑溶解,溶液變黃色,液面上方有紅棕色氣體,生成了硝酸鐵、二氧化氮和水,離子方程式為:Fe+3NO3-+6H+=Fe3++3NO2↑+3H2O,故答案為:Fe+3NO3-+6H+=Fe3++3NO2↑+3H2O;
②由硝酸鐵溶液;獲取硝酸鐵晶體,應進行的操作是:將溶液小心加熱濃縮;降溫結晶、過濾、用濃硝酸洗滌、干燥,故答案為:降溫結晶;過濾;
(2)①如果Fe3+使銀鏡溶解,則鐵的化合價降低變為Fe2+,證明Fe2+的存用鐵氰化鉀溶液;有藍色沉淀即可,故答案為:取反應后的溶液,加幾滴鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀;
②證明NO3-使銀鏡溶解,采用控制變量法操作,即加入的為0.1mol·L-1硝酸鈉和0.2mol·L-1硝酸的混合溶液或者pH約等于1.6的0.3mol·L-1硝酸鈉和硝酸的混合溶液,故答案為:0.1mol·L-1硝酸鈉和0.2mol·L-1硝酸的混合溶液或者pH約等于1.6的0.3mol·L-1硝酸鈉和硝酸的混合溶液;
④實驗二的步驟i中未觀察到溶液變為深棕色,說明沒有Fe2+生成,故答案為:實驗二的步驟i中未觀察到溶液變為深棕色,說明沒有Fe2+生成;
⑤根據繼續持續通入SO2,溶液逐漸變為深棕色,已知:Fe2++NO?[Fe(NO)]2+(深棕色),有Fe2+的生成,離子方程式為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,故答案為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(3)總結實驗一和實驗二可知,在pH約等于1.60.1mol·L-1硝酸鐵溶液中,Fe3+、NO3-都有氧化性,其中以NO3-氧化性為主,故答案為:在pH約等于1.60.1mol·L-1硝酸鐵溶液中,Fe3+、NO3-都有氧化性,其中以NO3-氧化性為主?!窘馕觥縁e+3NO3-+6H+=Fe3++3NO2↑+3H2O降溫結晶過濾取反應后的溶液,加幾滴鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀0.1mol·L-1硝酸鈉和0.2mol·L-1硝酸的混合溶液或者pH約等于1.6的0.3mol·L-1硝酸鈉和硝酸的混合溶液實驗二的步驟i中未觀察到溶液變為深棕色,說明沒有Fe2+生成2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+在pH約等于1.60.1mol·L-1硝酸鐵溶液中,Fe3+、NO3-都有氧化性,其中以NO3-氧化性為主。8、略
【分析】【分析】
本實驗目的是探究“溶浸”過程中反應的實質,根據工業流程可知,銅在H2O2、NH3·H2O、NH4Cl溶液的共同作用下可以生成[Cu(NH3)4]Cl2,根據元素的化合價變化可知該過程中Cu被雙氧水氧化;對比實驗I和Ⅱ可知,在酸性環境下銅表面沒有藍色固體,可推測該藍色固體應為Cu(OH)2;同時酸性環境下,Cu與雙氧水的反應速率更快;根據活潑性關系可知該過程不可能產生氫氣,所以產生的氣體是雙氧水分解生成的氧氣,氣泡之所以越來越多,是生成的Cu2+起到了催化作用。
【詳解】
(1)“粉碎”可以增大接觸面積;使反應更加充分;廢電路板中加入雙氧水;氨氣、氯化銨溶液,得到銅氨溶液和殘渣,分離難溶性固體和溶液采用過濾方法,所以“操作”是過濾;
(2)①根據儀器A的結構特點可知其名稱是三頸燒瓶;
②根據實驗I的現象可知銅片被緩慢氧化,且生成Cu(OH)2,方程式為:Cu+H2O2=Cu(OH)2;
③根據分析可知實驗Ⅱ中產生的氣體是O2;酸性條件下提高了H2O2的氧化性;所以實驗Ⅱ比實驗Ⅰ現象明顯;
④含銅離子的溶液呈藍色,該實驗中溶液顏色變為深藍色,結合題目所給的工藝流程可知,加入氨水后溶液中生成[Cu(NH3)4]2+,根據元素守恒和電荷守恒可得離子方程式為:Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;
⑤根據實驗Ⅲ的現象可知實驗Ⅳ中溶液顏色也應變為深藍色;根據實驗Ⅰ和實驗Ⅱ的對比可知酸性環境下沒有藍色固體生成,氯化銨水解使溶液顯酸性,所以其作用是防止溶液中c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀?!窘馕觥吭龃蠼佑|面積,使反應更充分過濾三頸燒瓶Cu+H2O2=Cu(OH)2O2酸性條件下提高了H2O2的氧化性Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O溶液顏色變為深藍色防止溶液中c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀9、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10、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?!窘馕觥緾lO3-+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-+3H2O11、略
【分析】【分析】
Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和水;反應實質是生成了雙氧水,雙氧水在二氧化錳催化劑作用下快速反應生成氣體;溶液褪色提出假設,并對提出的假設進行用實驗來驗證。
【詳解】
⑴Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和水,其化學方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;故答案為:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
⑵①甲同學通過實驗證實了Na2O2與水反應所得溶液中有較多的H2O2,利用雙氧水在二氧化錳催化劑作用下迅速反應放出大量氣泡,因此取少量反應所得溶液,加入試劑MnO2,有氣體產生;故答案為:MnO2;
②甲同學利用3%H2O2溶液、酚酞試液、1mol·L-1NaOH溶液;證實了堿性條件是必需的,實驗1在堿性條件下反應,得到的現象為紅色褪色;故答案為:紅色褪色;
⑶甲同學由此提出假設I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗電離出的氫離子,平衡正向移動,HO濃度增大,酚酞被HO氧化速率增大;故答案為:H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗電離出的氫離子,平衡正向移動,HO濃度增大,酚酞被HO氧化速率增大;
⑷由此提出,甲同學實驗2中pH>13時紅色褪去的原因還存在假設II:溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3?形式存在;故答案為:溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3?形式存在。
⑸根據實驗3和實驗4對比得出實驗3中iii.攪拌、靜置后加入2mL30%H2O2溶液,溶液pH小于13,溶液變為紅色,后酚酞被HO氧化而褪色;因此現象為溶液變紅,然后褪色;故答案為:溶液變紅,然后褪色;
①根據實驗3和實驗4分析,實驗3中酚酞主要以L2?和HL-形式存在,加雙氧水,溶液變紅,然后褪色,再加鹽酸調節pH至12,溶液變紅,然后褪色,而實驗4鹽酸調節pH至12,不變紅,說明L(OH)比前兩者更難被氧化;故答案為:難;
②實驗3中調節pH至12,溶液變紅然后褪色的原因是:酚酞在pH=12時,溶液由于NaOH而呈紅色,后來酚酞在pH=12時被HO氧化而褪色;故答案為:酚酞在pH=12時,溶液由于NaOH而呈紅色,后來酚酞在pH=12時被HO氧化而褪色。
③根據實驗得出結論:甲同學實驗2中pH>13時紅色褪去的主要原因是假設I,根據酚酞在不同pH值的存在狀態及顏色,排除pH>13酚酞以L(OH)3?形式存在而褪色,則說明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色;故答案為:假設I;根據酚酞在不同pH值的存在狀態及顏色,排除pH>13酚酞以L(OH)3?形式存在而褪色,則說明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色。
【點睛】
化學實驗是常考題型,主要考查學生動手實驗操作的能力、分析問題、解決問題的能力。【解析】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑MnO2紅色褪色H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗電離出的氫離子,平衡正向移動,HO濃度增大,酚酞被HO氧化速率增大溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3?形式存在溶液變紅,然后褪色難酚酞在pH=12時,溶液由于NaOH而呈紅色,后來酚酞在pH=12時被HO氧化而褪色假設I根據酚酞在不同pH值的存在狀態及顏色,排除pH>13酚酞以L(OH)3?形式存在而褪色,則說明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色12、略
【分析】【分析】
(1)①硝酸與鐵屑混合后;鐵屑溶解,溶液變黃色,液面上方有紅棕色氣體,生成了硝酸鐵;二氧化氮和水,據此寫離子方程式;
②根據溶液提取晶體的操作回答;
(2)①如果Fe3+使銀鏡溶解,則鐵的化合價降低變為Fe2+,證明Fe2+的存在即可;
②證明NO3-使銀鏡溶解;采用控制變量法操作;
④溶液液面上方出現紅棕色氣體;溶液仍呈黃色;
⑤根據繼續持續通入SO2,溶液逐漸變為深棕色,已知:Fe2++NO?[Fe(NO)]2+(深棕色),有Fe2+的生成;
(3)總結實驗一和實驗二可知答案。
【詳解】
(1)①硝酸與鐵屑混合后,鐵屑溶解,溶液變黃色,液面上方有紅棕色氣體,生成了硝酸鐵、二氧化氮和水,離子方程式為:Fe+3NO3-+6H+=Fe3++3NO2↑+3H2O,故答案為:Fe+3NO3-+6H+=Fe3++3NO2↑+3H2O;
②由硝酸鐵溶液;獲取硝酸鐵晶體,應進行的操作是:將溶液小心加熱濃縮;降溫結晶、過濾、用濃硝酸洗滌、干燥,故答案為:降溫結晶;過濾;
(2)①如果Fe3+使銀鏡溶解,則鐵的化合價降低變為Fe2+,證明Fe2+的存用鐵氰化鉀溶液;有藍色沉淀即可,故答案為:取反應后的溶液,加幾滴鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀;
②證明NO3-使銀鏡溶解,采用控制變量法操作,即加入的為0.1mol·L-1硝酸鈉和0.2mol·L-1硝酸的混合溶液或者pH約等于1.6的0.3mol·L-1硝酸鈉和硝酸的混合溶液,故答案為:0.1mol·L-1硝酸鈉和0.2mol·L-1硝酸的混合溶液或者pH約等于1.6的0.3mol·L-1硝酸鈉和硝酸的混合溶液;
④實驗二的步驟i中未觀察到溶液變為深棕色,說明沒有Fe2+生成,故答案為:實驗二的步驟i中未觀察到溶液變為深棕色,說明沒有Fe2+生成;
⑤根據繼續持續通入SO2,溶液逐漸變為深棕色,已知:Fe2++NO?[Fe(NO)]2+(深棕色),有Fe2+的生成,離子方程式為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,故答案為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
(3)總結實驗一和實驗二可知,在pH約等于1.60.1mol·L-1硝酸鐵溶液中,Fe3+、NO3-都有氧化性,其中以NO3-氧化性為主,故答案為:在pH約等于1.60.1mol·L-1硝酸鐵溶液中,Fe3+、NO3-都有氧化性,其中以NO3-氧化性為主?!窘馕觥縁e+3NO3-+6H+=Fe3++3NO2↑+3H2O降溫結晶過濾取反應后的溶液,加幾滴鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀0.1mol·L-1硝酸鈉和0.2mol·L-1硝酸的混合溶液或者pH約等于1.6的0.3mol·L-1硝酸鈉和硝酸的混合溶液實驗二的步驟i中未觀察到溶液變為深棕色,說明沒有Fe2+生成2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+在pH約等于1.60.1mol·L-1硝酸鐵溶液中,Fe3+、NO3-都有氧化性,其中以NO3-氧化性為主。13、略
【分析】【分析】
Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和水;反應實質是生成了雙氧水,雙氧水在二氧化錳催化劑作用下快速反應生成氣體;溶液褪色提出假設,并對提出的假設進行用實驗來驗證。
【詳解】
⑴Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和水,其化學方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;故答案為:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
⑵①甲同學通過實驗證實了Na2O2與水反應所得溶液中有較多的H2O2,利用雙氧水在二氧化錳催化劑作用下迅速反應放出大量氣泡,因此取少量反應所得溶液,加入試劑MnO2,有氣體產生;故答案為:MnO2;
②甲同學利用3%H2O2溶液、酚酞試液、1mol·L-1NaOH溶液;證實了堿性條件是必需的,實驗1在堿性條件下反應,得到的現象為紅色褪色;故答案為:紅色褪色;
⑶甲同學由此提出假設I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗電離出的氫離子,平衡正向移動,HO濃度增大,酚酞被HO氧化速率增大;故答案為:H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗電離出的氫離子,平衡正向移動,HO濃度增大,酚酞被HO氧化速率增大;
⑷由此提出,甲同學實驗2中pH>13時紅色褪去的原因還存在假設II:溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3?形式存在;故答案為:溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3?形式存在。
⑸根據實驗3和實驗4對比得出實驗3中iii.攪拌、靜置后加入2mL30%H2O2溶液,溶液pH小于13,溶液變為紅色,后酚酞被HO氧化而褪色;因此現象為溶液變紅,然后褪色;故答案為:溶液變紅,然后褪色;
①根據實驗3和實驗4分析,實驗3中酚酞主要以L2?和HL-形式存在,加雙氧水,溶液變紅,然后褪色,再加鹽酸調節pH至12,溶液變紅,然后褪色,而實驗4鹽酸調節pH至12,不變紅,說明L(OH)比前兩者更難被氧化;故答案為:難;
②實驗3中調節pH至12,溶液變紅然后褪色的原因是:酚酞在pH=12時,溶液由于NaOH而呈紅色,后來酚酞在pH=12時被HO氧化而褪色;故答案為:酚酞在pH=12時,溶液由于NaOH而呈紅色,后來酚酞在pH=12時被HO氧化而褪色。
③根據實驗得出結論:甲同學實驗2中pH>13時紅色褪去的主要原因是假設I,根據酚酞在不同pH值的存在狀態及顏色,排除pH>13酚酞以L(OH)3?形式存在而褪色,則說明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色;故答案為:假設I;根據酚酞在不同pH值的存在狀態及顏色,排除pH>13酚酞以L(OH)3?形式存在而褪色,則說明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色。
【點睛】
化學實驗是常考題型,主要考查學生動手實驗操作的能力、分析問題、解決問題的能力?!窘馕觥?Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑MnO2紅色褪色H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗電離出的氫離子,平衡正向移動,HO濃度增大,酚酞被HO氧化速率增大溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3?形式存在溶液變紅,然后褪色難酚酞在pH=12時,溶液由于NaOH而呈紅色,后來酚酞在pH=12時被HO氧化而褪色假設I根據酚酞在不同pH值的存在狀態及顏色,排除pH>13酚酞以L(OH)3?形式存在而褪色,則說明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色14、略
【分析】(1)A中反應為實驗室制氯氣:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)制備氯酸鉀是將氯氣通入熱水中,根據化合價升降的原理,一定有氯化鉀生成,根據化合價升降相等和原子個數守恒,得到:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O。
(3)實驗的目的是要得到氯水;所以C的作用是制備氯水。
(4)根據B中反應,得到的氯化鉀一定高于氯酸鉀,所以選項c錯誤。而氯酸鉀之所以能從溶液中析出,一個是因為其溶液度相對較小,另外一個是因為其溶解度受溫度的影響更明顯。所以選項a、選項b正確。洗出的是KClO3晶體。
(5)實際得到的一定是氯酸鉀和氯化鉀的混合物;提純氯酸鉀的方法就是重結晶,所以將重結晶的操作敘述一下即可。
(6)①實驗1和實驗2的區別在于是不加入了硫酸,所以實驗的目的是:探究H2SO4對該反應產物的影響。
②實驗1沒有加入硫酸;所以是研究不添加硫酸時,該反應的產物。
③KI被氯酸鉀氧化為單質碘,氯酸鉀被還原得到氯化鉀,實驗②添加了硫酸,所以反應物可以添加氫離子,方程式為:ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O。為了證實有單質碘的生成,可以選擇用淀粉溶液檢驗或者有機溶劑萃取后根據有機層的顏色變化檢驗?!窘馕觥縈nO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O制備氯水abKClO3將沉淀溶解于水,加熱,冷卻結晶,過濾洗滌,重復2-3次研究H2SO4對該反應產物的影響研究沒有硫酸酸化時,該反應的產物ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O方案1:取反應后的溶液,加入淀粉溶液,溶液變藍即說明產物為碘單質;方案2:取反應后的溶液,加入苯/四氯化碳溶液,振蕩,溶液分層,上層/下層顯紫色,即證明產生碘單質。四、工業流程題(共2題,共18分)15、略
【分析】【分析】
鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等雜質),加入過量稀硫酸,固體A為SiO2,溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+,在B中加入氧化劑,可生成Fe3+,調節溶液pH可除去Fe3+、Al3+,生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,即固體C,溶液D含有Cr3+,在溶液D中加入H2O2和NaOH,發生氧化還原反應,溶液E含有Na2CrO4,酸化可得Na2Cr2O7,溶液經蒸發濃縮、冷卻結晶,過濾,洗滌干燥可得Na2Cr2O7?2H2O。
【詳解】
(1)酸浸時;為了提高浸取率可采取的措施是:延長浸取時間;加快溶解速度、將鉻鐵礦進行粉碎、攪拌或適當增大硫酸的濃度等措施;
故答案為:適當升高溶液溫度;將鉻鐵礦進行粉碎;攪拌或適當增大硫酸的濃度等;
(2)實驗室中操作①②都為過濾;過濾時需要制作過濾器的漏斗;固定儀器的鐵架臺、引流用的玻璃棒、承接濾液的燒杯,所以過濾操作時用到的硅酸鹽類的主要儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗;
故答案為:玻璃棒;漏斗;
(3)鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等雜質),加入過量稀硫酸,FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O,SiO2和硫酸不反應,固體A為SiO2,溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+,在B中加入氧化劑,可生成Fe3+,調節溶液pH可除去Fe3+、Al3+;生成氫氧化鐵;氫氧化鋁沉淀,即固體C;
故答案為:SiO2;Al(OH)3和Fe(OH)3;
(4)溶液D含有Cr3+,在溶液D中加入H2O2和NaOH,發生氧化還原反應,Cr3+~鉻化合價(+3→+6),H2O2~H2O,氧化合價(-1→0),反應為:10OH-+2Cr3++3H2O2=2+8H2O;
故答案為:10OH-+2Cr3++3H2O2=2+8H2O;
(5)酸化使轉化為反應的離子方程式為2H++2=+H2O,故答案為:2H++2=+H2O;
(6)溶液E含有Na2CrO4,酸化可得Na2Cr2O7,溶液經蒸發濃縮、冷卻結晶,過濾,洗滌干燥可得Na2Cr2O7?2H2O;故答案為:蒸發濃縮;冷卻結晶。
【點睛】
本題考查了物質制備流程和方案的分析判斷,物質性質的應用,為高頻考點,側重于學生的分析能力、實驗能力的考查,注意把握題干信息的分析理解,操作步驟的注意問題和基本操作方法是解題關鍵,題目難度中等?!窘馕觥窟m當升高溶液溫度將鉻鐵礦粉碎成顆粒玻璃棒、漏斗SiO2Al(OH)3和Fe(OH)310OH-+2Cr3++3H2O2=2+8H2O2H++2=+H2O蒸發濃縮冷卻結晶16、略
【分析】【分析】
鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質,加入高錳酸鉀目的是將亞鐵離子氧化為鐵離子,加入氯化鋇使SO42-沉淀,過濾除掉濾渣BaSO4;金屬氧化物MgO能與酸反應產生鹽和水,所以加入MgO的作用是調節溶液的pH,使雜質Fe3+形成沉淀Fe(OH)3完全除去。向濾液中加入NaClO3飽和溶液后,發生反應MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓,然后由于氯酸鎂的溶解度受溫度影響變化較大,所以先將濾液蒸發濃縮,然后再趁熱過濾,以便除去雜質,然后冷卻結晶得到需要的產物Mg(ClO3)2·6H2O;
【詳解】
(1)過濾需要的玻璃儀器有:燒杯;漏斗,玻璃棒;
正確答案:漏斗;玻璃棒、燒杯。
(2)加入氯化鋇使SO42-生成BaSO4沉淀過濾除去;加入MgO的作用是調節溶液的pH,使雜質Fe3+形成Fe(OH)3沉淀完全除去;
正確答案:除去SO42-或使SO42-沉淀;Fe(OH)3。
(3)加入NaClO3飽和溶液后,發生反應MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓;
正確答案:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓。
(4)再進一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟:利用NaCl、Mg(ClO3)2的溶解度與溫度的關系將溶液蒸發濃縮,趁熱過濾,冷卻結晶,過濾、洗滌,得到Mg(ClO3)2·6H2O;
正確答案:①②③④。
(5)①氯酸根離子具有氧化性,可以將亞鐵離子氧化為鐵離子,化學方程式為:ClO3-+6Fe2++6H+=6
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