内容正文:
2023-2024-2周南中学高一期末考试化学试卷(7月)
分量:100分;时量:75分钟
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个正确选项。)
1. 民以食为天,《黄帝内经》说:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”。下列说法正确的是
A. “五谷”富含淀粉,淀粉是天然高分子化合物
B. “五果”富含糖类,其中的葡萄糖、蔗糖都能发生水解反应
C. “五畜”富含油脂和蛋白质,它们的组成元素相同
D. “五菜”富含纤维素,纤维素不属于糖类物质
2. 下列化学用语正确的是
A. 的电子式: B. 中子数为10的氧原子:
C. 乙烯的结构式: D. 氯离子结构示意图:
3. 设为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A. 1.8g的中含有的电子数为
B. 溶液中含有数目为
C. 8gCuO与足量充分反生成Cu,则转移的电子数为
D. 标准状况下,44.8L水含有的分子数目为
4. 下列离子方程式正确的是
A. 稀盐酸滴在铁片上:
B. 稀硝酸和碳酸氢钠溶液混合:
C. 稀硫酸和氯化钡溶液混合:
D. 氯化镁溶液和氢氧化钠溶液混合:
5. 一定温度下,在恒容密闭容器中进行反应,下列说法中不能说明反应处于平衡状态的是
A. A的浓度不再变化 B. B的分子数不再变化
C. 容器内的压强不再变化 D. A的消耗速率与C的生成速率相等
6. 工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取乙醇,其化学方程式是。下列反应与该反应类型相同的是
A.
B.
C.
D.
7. 除去下列物质中含有的少量杂质,所用除杂试剂错误的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
浓硫酸
B
稀硫酸
C
NaOH溶液
D
饱和溶液
A. A B. B C. C D. D
8. 化学反应常伴随能量变化。下列反应属于吸热反应的是
A. 过氧化钠与水的反应 B. 白磷的自燃
C. 碳酸氢钠与盐酸的反应 D. 镁条与盐酸的反应
9. 下列关于海水资源综合利用的说法中正确的是
A. 海水蒸发制海盐的过程只发生化学变化
B. 海水提溴的过程中,用氯气作还原剂
C. 从海水中可以得到MgCl2,可电解熔融MgCl2制备Mg
D. 将海带烧成灰,用水浸泡,加入乙醇萃取可以提取碘单质
10. 如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是
A. 操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
B. 溶液b中阳离子只有Fe2+
C. 溶液a转化为溶液b的反应中,SO2被还原
D. 加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
11. 某有机物的结构如图所示,这种有机物可能具有的性质是
①能使溴水褪色;②能与加成反应;③能发生酯化反应;④能跟反应;⑤能发生加聚反应;⑥能使酸性溶液褪色
A. 只有①②③⑤⑥ B. 只有③④⑤⑥ C. 只有①②③④⑤ D. 全部都有
12. “我有熔喷布,谁有口罩机”是中国石化为紧急生产医用口罩,在网络上发布的英雄帖。熔喷布是医用口罩的核心材料,它是以聚丙烯为主要原料制成的。下列说法错误的是
A. 丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 丙烯合成聚丙烯属于加聚反应
C. 丙烯与溴发生加成反应生成CH2Br-CH-CH2Br
D. 聚丙烯属于难降解的物质,随意丢弃会造成白色污染
13. 下列实验能达到预期目的的是
A. 用图1装置制备乙酸乙酯
B. 用图2装置检验无水乙醇中是否有水
C. 用图3装置分离胶体和溶液
D. 用图4装置探究和的热稳定性
14. 锂-空气电池是一种可充放电池,电池反应为2Li+O2=Li2O2,某锂-空气电池的构造原理图如图。下列说法正确的是
A. 放电时,锂作为该电池的正极
B. 放电时,电子从含催化剂的多孔电极流向锂
C. 放电时,正极的电极反应式为O2+2Li++2e-=Li2O2
D. 可选用有机电解液或稀硫酸作为电解液
二、非选择题(本题共3小题,每空2分,共58分)
15. 有机物A的产量用来衡量一个国家石油化工的发展水平,以A为原料合成香料G的流程如下:
请回答下列问题。
(1)A的名称为___________;C的官能团名称为___________。
(2)G的结构简式为___________。
(3)写出反应②的化学反应方程式___________。
(4)的反应类型为___________,的反应类型为___________,H___________(填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(5)M是B的同系物,分子量比B大28,M可能的结构有___________种。
(6)关于F的说法正确的是___________。
①F和乙醇互为同系物
②1molF与足量金属钠反应可产生11.2L气体(标准状况下)
③F可以与水任意比互溶
④F与乙二酸反应可能生成环状有机物
⑤相同物质的量的A和F充分燃烧后,耗氧量相同
16. I.某化学兴趣小组对有关性质进行如下探究活动。
(1)实验室通常利用固体与的溶液反应制取气体,图中a仪器的名称为___________,装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)①B中品红溶液褪色,是因为具有___________(填“氧化”“还原”或“漂白”,下同)性,C装置中酸性溶液褪色,表明具有___________性。
②证明亚硫酸酸性比碳酸酸性强的实验现象是___________。
③若将气体直接通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则该反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.肼常用作火箭燃料,实验室模拟氨和次氯酸钠反应制备肼,装置如图所示,回答下列问题:
(3)实验中装置B可能会发生倒吸,可使用如图中的___________(填标号)代替;
(4)装置D中导管b的作用是___________。
(5)装置C中制备肼的化学方程式为___________。
(6)装置D中发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
17. 工业以炼钢废渣(主要含还有等杂质)为原料制备脱硫剂活性,并用该脱硫剂处理沼气中的流程如下:
(1)为加快“酸浸”的反应速率可采取的措施有___________(写出一条即可)。
(2)滤渣1的成分有___________、___________。
(3)写出“还原”时可能发生反应的离子的离子符号___________。
(4)加热条件下滤渣2可与浓硫酸反应生成一种气体,请写出该气体的电子式___________。
(5)“沉铁”时没有气体放出,写出“沉铁”时生成沉淀的离子方程式___________。
(6)“脱硫I、再生Ⅱ”的原理如图所示。
工业上要求再生过程中温度不能超过90℃,原因是___________。在整个过程中当有完全反应时理论上能处理标况下___________L。
(7)氢氧燃料电池具有清洁高效等优点,简易装置如图所示。该电池的负极___________(选填“a”或“b”),电池的正极反应为___________。
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2023-2024-2周南中学高一期末考试化学试卷(7月)
分量:100分;时量:75分钟
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个正确选项。)
1. 民以食为天,《黄帝内经》说:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”。下列说法正确的是
A. “五谷”富含淀粉,淀粉是天然高分子化合物
B. “五果”富含糖类,其中的葡萄糖、蔗糖都能发生水解反应
C. “五畜”富含油脂和蛋白质,它们的组成元素相同
D. “五菜”富含纤维素,纤维素不属于糖类物质
【答案】A
【解析】
【详解】A.谷类包括玉米、小麦、水稻,主要成分为淀粉,属于天然高分子化合物,A正确;
B.果类如苹果等富含果糖等,属于糖类物质,但是葡萄糖不能水解,B错误;
C.畜类如鸡、鸭、鹅等,富含油脂和蛋白质,油脂和蛋白质的组成元素是不同的,C错误;
D.菜类如蔬菜,富含纤维素,纤维素属于糖类物质,D错误;
答案选A。
2. 下列化学用语正确的是
A. 的电子式: B. 中子数为10的氧原子:
C. 乙烯的结构式: D. 氯离子结构示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电子式是,故A错误;
B.中子数为10的氧原子,质量数为18,该原子表示为,故B正确;
C.乙烯的结构式为,故C错误;
D.氯离子核外有18个电子,结构示意图为 ,故D错误;
选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A. 1.8g的中含有的电子数为
B. 溶液中含有数目为
C. 8gCuO与足量充分反生成Cu,则转移的电子数为
D. 标准状况下,44.8L水含有的分子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的物质的量为:,中含10个电子,含有电子的物质的量为:,含电子数为,故A错误;
B.没有告诉溶液的体积,无法计算含有数目,故B错误;
C.8gCuO的物质的量为,0.1molCu足量充分反生成Cu,转化电子的物质的量为:,转移的电子数为,故C正确;
D.标准状况下水不是气体,不能使用标况下气体摩尔体积计算,故D错误;
故选:C。
4. 下列离子方程式正确的是
A. 稀盐酸滴在铁片上:
B. 稀硝酸和碳酸氢钠溶液混合:
C. 稀硫酸和氯化钡溶液混合:
D. 氯化镁溶液和氢氧化钠溶液混合:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁与盐酸反应生成的是Fe2+,不是Fe3+,正确的离子方程式为,故A错误;
B.碳酸氢钠电离后产生的是碳酸氢根离子,正确的离子方程式为,故B错误;
C.H2SO4是强电解质,在水溶液中可电离,正确的离子方程式为,故C错误;
D.氯化镁溶液和氢氧化钠反应的离子方程式是Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,故D正确;
故本题选D。
5. 一定温度下,在恒容密闭容器中进行反应,下列说法中不能说明反应处于平衡状态的是
A. A的浓度不再变化 B. B的分子数不再变化
C. 容器内的压强不再变化 D. A的消耗速率与C的生成速率相等
【答案】D
【解析】
【分析】达到平衡的标志依据以下两点:1、正逆反应速率相等;2、变量不变。
【详解】A.A是反应物,反应物浓度是变量,不再变化时说明反应达到平衡状态,符合变量不变,故A正确;
B.B是反应物,B的分子数在逐渐减少,不再变化时说明反应达到平衡状态,符合变量不变,故B正确;
C.该反应是气体体积前后不等的反应,压强是变量,压强不变时,反应达到平衡状态,符合变量不变,故C正确;
D.A消耗和C生成代表一个方向,速率之比也不是系数比,不符合正逆反应速率相等,故D错误;
答案选D。
【点睛】达到平衡的标志是正逆反应速率相等、变量不变。
6. 工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取乙醇,其化学方程式是。下列反应与该反应类型相同的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】乙烯与水生成乙醇的反应是加成反应。
【详解】A.甲烷与氯气光照是取代反应,故A错误;
B.丙烷与氧气燃烧是氧化反应,故B错误;
C.乙烯与溴生成1,2-二溴乙烷是加成反应,故C正确;
D.乙醇和乙酸发生的是酯化反应,酯化反应又是取代反应,故D错误;
答案选C。
7. 除去下列物质中含有的少量杂质,所用除杂试剂错误的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
浓硫酸
B
稀硫酸
C
NaOH溶液
D
饱和溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有吸水性、不与氢气反应,能吸收氢气中的水蒸气,A正确;
B.稀硫酸能与氧化铜反应生成硫酸铜溶液,稀硫酸不与铜反应,B正确;
C.二氧化碳和氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应,C错误;
D.乙酸和碳酸钠反应产生乙酸钠溶液,乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液中,通过分液可除去乙酸乙酯中的乙酸,D正确;
选C。
8. 化学反应常伴随能量变化。下列反应属于吸热反应的是
A. 过氧化钠与水的反应 B. 白磷的自燃
C. 碳酸氢钠与盐酸的反应 D. 镁条与盐酸的反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠与水的反应生成氢氧化钠和氧气,放出热量,是放热反应,A错误;
B.白磷的自燃放出热量,是放热反应,B错误;
C.碳酸氢钠与盐酸的反应后溶液的温度降低,是吸热反应,C正确;
D.镁条与盐酸的反应生成氯化镁和氢气,放出热量,是放热反应,D错误;
故选C。
9. 下列关于海水资源综合利用的说法中正确的是
A. 海水蒸发制海盐的过程只发生化学变化
B. 海水提溴的过程中,用氯气作还原剂
C. 从海水中可以得到MgCl2,可电解熔融MgCl2制备Mg
D. 将海带烧成灰,用水浸泡,加入乙醇萃取可以提取碘单质
【答案】C
【解析】
【详解】A.海水蒸发制海盐的过程只发生物理变化,A错误;
B.海水提溴的过程中,用氯气作氧化剂,B错误;
C.电解熔融MgCl2制备Mg,C正确;
D.乙醇与水互溶,不能萃取水中的碘单质,D错误;
故选C。
10. 如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是
A. 操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
B. 溶液b中阳离子只有Fe2+
C. 溶液a转化为溶液b的反应中,SO2被还原
D. 加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
【答案】A
【解析】
【分析】溶液a中通入SO2,转化为溶液b,化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4;溶液b中通入空气,转化为溶液c,化学方程式为4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O。
【详解】A.由分析可知,操作Ⅱ中,FeSO4被O2氧化,生成Fe2(SO4)3等,反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,A正确;
B.溶液b中,阳离子有Fe2+、H+,可能含有Fe3+,B错误;
C.溶液a转化为溶液b的过程中,SO2转化为H2SO4,SO2失电子被氧化,C错误;
D.由分析可以看出,溶液c中含有Fe2(SO4)3、H2SO4,加入FeO后,FeO和H2SO4反应会生成FeSO4,D错误;
故答案为:A。
11. 某有机物的结构如图所示,这种有机物可能具有的性质是
①能使溴水褪色;②能与加成反应;③能发生酯化反应;④能跟反应;⑤能发生加聚反应;⑥能使酸性溶液褪色
A. 只有①②③⑤⑥ B. 只有③④⑤⑥ C. 只有①②③④⑤ D. 全部都有
【答案】D
【解析】
【详解】①该分子中含双键,能使溴水褪色,正确;②该分子含苯环和双键,能与 H2加成反应,正确;③该分子含羟基和羧基,能发生酯化反应,正确;④该分子含羟基和羧基,能跟Na反应;含羧基,能与NaOH、 NaHCO3反应,正确;⑤该分子中含碳碳双键,能发生加聚反应,正确;⑥该分子含双键和羟基,能使酸性 KMnO4溶液褪色,正确;
故选D。
12. “我有熔喷布,谁有口罩机”是中国石化为紧急生产医用口罩,在网络上发布的英雄帖。熔喷布是医用口罩的核心材料,它是以聚丙烯为主要原料制成的。下列说法错误的是
A. 丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 丙烯合成聚丙烯属于加聚反应
C. 丙烯与溴发生加成反应生成CH2Br-CH-CH2Br
D. 聚丙烯属于难降解的物质,随意丢弃会造成白色污染
【答案】C
【解析】
【分析】丙烯含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,具有甲基和碳碳双键的结构特点,以此解答该题。
【详解】A.丙烯中含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B.丙烯中含碳碳双键,丙烯能发生加聚反应生成高分子化合物聚丙烯,故B正确;
C.丙烯为CH2=CH﹣CH3,与溴发生加成反应生成CH2Br﹣CHBr﹣CH3,故C错误;
D.聚丙烯性质稳定、难降解,大量使用随意丢弃会造成白色污染,故D正确;
故选:C。
13. 下列实验能达到预期目的的是
A. 用图1装置制备乙酸乙酯
B. 用图2装置检验无水乙醇中是否有水
C. 用图3装置分离胶体和溶液
D. 用图4装置探究和的热稳定性
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.装置中虽然导管伸入液面以下,但导管上有防倒吸的装置,溶液不发生倒吸,故A正确;
B.乙醇和水都能与钠反应,不能检验,故B错误;
C.胶体和溶液都能透过滤纸,不能分离,故C错误;
D.不稳定,应该放在里面的小试管中,故D错误;
故选A。
14. 锂-空气电池是一种可充放电池,电池反应为2Li+O2=Li2O2,某锂-空气电池的构造原理图如图。下列说法正确的是
A. 放电时,锂作为该电池的正极
B. 放电时,电子从含催化剂的多孔电极流向锂
C. 放电时,正极的电极反应式为O2+2Li++2e-=Li2O2
D. 可选用有机电解液或稀硫酸作为电解液
【答案】C
【解析】
【分析】放电时,锂作电池的负极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Li-e-=Li+,含催化剂的多孔电极作正极,得到电子,发生还原反应,电极反应式为O2+2Li++2e-=Li2O2。
【详解】A.放电时,锂作电池的负极,A错误;
B.放电时,锂作电池的负极,含催化剂的多孔电极作正极,电子从锂经外电路流向含催化剂的多孔电极,B错误;
C.放电时,含催化剂的多孔电极作正极,得到电子,发生还原反应,电极反应式为O2+2Li++2e-=Li2O2,C正确;
D.可选用有机电解液,不可以用稀硫酸作为电解液,稀硫酸会和Li、Li2O2反应,D错误;
故选C。
二、非选择题(本题共3小题,每空2分,共58分)
15. 有机物A的产量用来衡量一个国家石油化工的发展水平,以A为原料合成香料G的流程如下:
请回答下列问题。
(1)A的名称为___________;C的官能团名称为___________。
(2)G的结构简式为___________。
(3)写出反应②的化学反应方程式___________。
(4)的反应类型为___________,的反应类型为___________,H___________(填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(5)M是B的同系物,分子量比B大28,M可能的结构有___________种。
(6)关于F的说法正确的是___________。
①F和乙醇互为同系物
②1molF与足量金属钠反应可产生11.2L气体(标准状况下)
③F可以与水任意比互溶
④F与乙二酸反应可能生成环状有机物
⑤相同物质的量的A和F充分燃烧后,耗氧量相同
【答案】(1) ①. 乙烯 ②. 醛基
(2)CH3COOCH2CH2OOCCH3
(3) (4) ①. 酯化反应或取代反应 ②. 加成反应 ③. 不能
(5)4 (6)③④
【解析】
【分析】有机物A的产量用来衡量一个国家石油化工的发展水平,A为乙烯,乙烯与水发生加成反应得到B:乙醇,乙醇催化氧化得到C:乙醛,乙醛氧化得到D:乙酸;乙烯经过催化氧化得到E:环氧乙烷,E与水反应得到F:乙二醇(HOCH2CH2OH),乙酸和乙二醇发生酯化反应得到G:CH3COOCH2CH2OOCCH3;乙烯发生加聚反应得到H:聚乙烯()。
【小问1详解】
A的名称为乙烯;C为乙醛,官能团名称为:醛基;
【小问2详解】
由分析可知G为:CH3COOCH2CH2OOCCH3;
【小问3详解】
乙醇催化氧化得到乙醛:;
【小问4详解】
乙酸和乙二醇发生酯化反应得到G,故为酯化反应或取代反应;乙烯发生加聚反应得到H,故为加聚反应;H不含有不饱和键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
【小问5详解】
M是B的同系物,分子量比B大28,作为M比B多2个-CH2,M可能的结构有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CHOHCH3、(CH3) 3COH、(CH3) 2CHCH2OH,共4种。
【小问6详解】
①F为乙二醇,分子中含两份羟基,和乙醇不是同系物,错误;
②1mol F含2mol羟基,与足量金属钠反应可产生1mol氢气,标况下体积为22.4L,错误;
③F为乙二醇,与水能形成分子间氢键,可以与水任意比互溶,正确;
④F为乙二醇,与乙二酸反应可能生成环状有机物:,正确;
⑤相同物质的量的A(C2H4)和F(C2H6O2,可写为C2H2∙ 2H2O),充分燃烧后,耗氧量不相同,错误;
故选③④。
16. I.某化学兴趣小组对有关性质进行如下探究活动。
(1)实验室通常利用固体与的溶液反应制取气体,图中a仪器的名称为___________,装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)①B中品红溶液褪色,是因为具有___________(填“氧化”“还原”或“漂白”,下同)性,C装置中酸性溶液褪色,表明具有___________性。
②证明亚硫酸酸性比碳酸酸性强的实验现象是___________。
③若将气体直接通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则该反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.肼常用作火箭燃料,实验室模拟氨和次氯酸钠反应制备肼,装置如图所示,回答下列问题:
(3)实验中装置B可能会发生倒吸,可使用如图中的___________(填标号)代替;
(4)装置D中导管b的作用是___________。
(5)装置C中制备肼的化学方程式为___________。
(6)装置D中发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑
(2) ①. 漂白 ②. 还原 ③. E中品红不褪色、F中澄清石灰水变浑浊 ④. SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O
(3)①② (4)平衡装置中压强,使得液体顺利滴下
(5)2NH3 +NaClO=N2H4 +NaCl+H2O
(6)1:5
【解析】
【分析】I.用Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液反应制取SO2气体,SO2具有漂白性,能使品红褪色,SO2具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,SO2是酸性氧化物,其相应的酸H2SO3的酸性强于H2CO3,所以SO2通入饱和NaHCO3溶液中会生成CO2,CO2能使澄清石灰水变浑浊。
Ⅱ.A装置中浓氨水和生石灰制取氨气,D装置中浓盐酸和氯酸钾制取氯气,氯气在C中和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠,氨气和NaClO反应生成N2H4,尾气通过装置B吸收处理。
【小问1详解】
图中a仪器的名称为分液漏斗,装置A中发生反应为亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠、水,化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;
【小问2详解】
①SO2具有漂白性,能使品红褪色,SO2中S为+4价,可以升高到+6价,有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化从而使酸性高锰酸钾溶液褪色。
②SO2是酸性氧化物,其相应的酸为H2SO3,SO2通入饱和NaHCO3溶液中,再通过品红,若品红不褪色,则证明不含有SO2,若澄清石灰水变浑浊,则证明生成了CO2,即可证明亚硫酸的酸性强于H2CO3。
③SO2是酸性氧化物,能和碱反应生成盐和水,所以SO2气体通入澄清石灰水中,生成不溶于水的CaSO3沉淀,溶液会变浑浊,反应的离子方程式为:SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O。
【小问3详解】
实验中装置B可能会发生倒吸,装置①采用倒置漏斗与液面相切的方式,可防止倒吸,装置②采用球形干燥管也能防止倒吸,装置③通过细长导管将气体通入水中,不能防止倒吸,所以可使用如图中①②的代替装置B;
【小问4详解】
装置D中导管b的作用是平衡装置中压强,使得液体顺利滴下;
【小问5详解】
装置C中NH3和NaClO反应制备N2H4,同时生成氯化钠和水,其化学方程式为2NH3 +NaClO=N2H4 +NaCl+H2O;
【小问6详解】
装置D中氯酸钾的氯元素化合价由+5价变为0价,为氧化剂,氯化氢中氯元素化合价由-1价变为0价,为还原剂,反应的化学方程式为,6mol氯化氢参与反应其中5mol作还原剂,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5。
17. 工业以炼钢废渣(主要含还有等杂质)为原料制备脱硫剂活性,并用该脱硫剂处理沼气中 的流程如下:
(1)为加快“酸浸”的反应速率可采取的措施有___________(写出一条即可)。
(2)滤渣1的成分有___________、___________。
(3)写出“还原”时可能发生反应的离子的离子符号___________。
(4)加热条件下滤渣2可与浓硫酸反应生成一种气体,请写出该气体的电子式___________。
(5)“沉铁”时没有气体放出,写出“沉铁”时生成沉淀的离子方程式___________。
(6)“脱硫I、再生Ⅱ”的原理如图所示。
工业上要求再生过程中温度不能超过90℃,原因是___________。在整个过程中当有完全反应时理论上能处理标况下 ___________L。
(7)氢氧燃料电池具有清洁高效等优点,简易装置如图所示。该电池的负极___________(选填“a”或“b”),电池的正极反应为___________。
【答案】(1)粉碎炼钢废渣、适当提高硫酸浓度、适当提高温度、搅拌等
(2) ①. SiO2 ②. CaSO4
(3)Fe3+、H+ (4)
(5)
(6) ①. 温度较高时,H2O2会发生大量分解 ②. 22.4
(7) ①. a ②.
【解析】
【分析】“酸浸过滤”加入过量稀硫酸,与硫酸反应得到铁离子、亚铁离子,CaO与硫酸反应生成CaSO4微溶于水,MgO与硫酸反应转化为镁离子,SiO2不与硫酸反应且不溶于水,过滤,滤渣中有SiO2和CaSO4;“还原”加入铁粉使得铁离子转化为亚铁离子, “除钙镁”加入氟化铵,生成难溶物氟化钙、氟化镁;“沉铁”加入氨水-碳酸氢铵,发生反应得到碳酸亚铁沉淀,经过一系列转化得到,和硫化氢反应得到硫单质和二价铁,二价铁加入过氧化氢再生生成三价铁。
【小问1详解】
加快“酸浸”的反应速率可以采取措施粉碎炼钢废渣、适当提高硫酸浓度、适当提高温度、搅拌等;
【小问2详解】
根据上述分析,滤渣1为SiO2和CaSO4;
【小问3详解】
“还原”加入铁粉使得铁离子被铁还原为亚铁离子,过量氢离子和铁生成氢气和亚铁离子,故反应的离子为Fe3+、H+;
【小问4详解】
“除钙镁”步骤中加入氟化铵,生成难溶物氟化钙、氟化镁,加入浓硫酸,利用酸性强的制取酸性弱的,会生成HF气体,其电子式为;
【小问5详解】
“沉铁”时没有气体放出,则说明碳酸氢根离子没有转化为二氧化碳而是转化为碳酸亚铁,其反应为亚铁离子、碳酸氢根离子、氨水反应生成碳酸亚铁沉淀和铵根离子、水,离子方程式为;
【小问6详解】
该反应中有过氧化氢参与,过氧化氢不稳定受热易分解,温度超过90℃,H2O2会发生大量分解,导致原料损失;根据原理,H2O2作氧化剂,H2S作还原剂,根据得失电子数目守恒,有1mol×2×[(-1)-(-2)]=n(H2S)×[0-(-2)],解得n(H2S)=1mol,标准状况下,能处理硫化氢的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L;故答案为温度较高时,H2O2会发生大量分解;22.4L。
【小问7详解】
反应中氢气失去电子发生氧化反应,为负极;正极氧气得到电子在碱性条件下发生还原反应生成氢氧根离子:。
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