内容正文:
2024—2025年度河南省高三年级联考(二)
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册。
5.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。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 制作豆腐时用到盐卤,盐卤中能使蛋白质变性
B. 光化学烟雾、臭氧层空洞、白色污染的形成都与氮氧化合物有关
C. 量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互同位素
D. 新能源电车充电的过程中将电能转化为了化学能
2. 下列有关化学用语说法错误的是
A. 的电子式:
B. 熔融电离的电离方程式:
C. 二氯甲烷的结构式:
D. 用电子式表示的形成过程:
3. 三氟化溴 (BrF3)是一种无机化合物,在常温常压下为无色或淡黄色液体,化学性质很活泼,是一种强氧化剂,其与水反应的化学方程式为。下列有关说法错误的是
A.
B. 生成时,转移的电子的物质的量为
C 中呈正价
D. 被还原的元素只有溴元素
4. 下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.制取并观察沉淀颜色
B.配制溶液时定容
C.制取胶体
D.形成红色喷泉
A. A B. B C. C D. D
5. 将ag气体甲(不与水反应,相对分子质量为M)溶于bg水中,得到密度为ρg∙cm-3的溶液。关于该溶液的说法正确的是
A. 溶质的质量分数 B. 溶质的物质的量浓度
C. 溶质的质量分数 D. 溶质的物质的量浓度
6. 化学是一门以实验为基础的自然科学,下列有关实验现象描述正确的是
A. 纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的气体遇水蒸气产生白烟
B. 钠受热熔化后与氧气剧烈反应,发出黄色火焰,生成一种白色固体
C. 将足量浓溶液注入充满的铝制易拉罐中,密封,罐体先变瘪,后又鼓起
D. 向盛有溶液的试管中滴入几滴溶液,溶液中有红色沉淀生成
7. 黄铁矿(主要成分为)是工业上生产硫酸的原料,的缓慢氧化过程如图所示。下列说法错误的是
A. 上述反应的条件下,氧化性:
B. 在稀溶液中,随着反应的进行,被氧化的速率会不断加快
C. 被氧化时,会产生使体系增大
D. 过程d不发生氧化还原反应
8. 类推是学习化学知识的一个重要手段,但不合理的类推却会得出错误的结论。下列类推正确的是
A. 已知,则
B. 已知,则
C. 已知,则
D. 已知,则
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 和的混合物中含,则混合物中含有的质子数为
B. 密闭容器中与充分反应,产物的分子数为
C. 向溶液中通氨气至溶液呈中性,溶液中数等于
D. 标准状况下,二氯甲烷中含有氯原子的数目为
10. 常温下,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 使试纸显红色的溶液中:
B. 滴加几滴溶液显红色的溶液中:
C. 水电离出的的溶液中:
D. 能使紫色石蕊试液变蓝的溶液中:
11. 下列各组物质中,满足图示(反应条件略去,箭头表示一步转化)转化关系的是
W
X
Y
M
①
②
③
④
(足量)
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
12. 物质M的结构如图所示,其中X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z与R同主族。下列有关说法正确的是
A. 元素的最高正化合价: B. 氢化物的沸点:
C. 物质M能与碱反应 D. X与W形成的化合物是非极性分子
13. 是极强的氧化剂,和可形成离子化合物;和可制得离子化合物,制备方式如图所示。下列说法错误的是
A. 图示过程中为中间产物
B. 图示过程中有3个过程发生了氧化还原反应
C. 图示过程的总反应方程式为
D. 中存在离子键和共价键
14. 现有某种混合物,将其配成溶液,已知该溶液中含有六种离子中的几种,现取四份等体积的该溶液进行实验:
①第一份溶液中加入足量溶液,得到沉淀;
②第二份溶液中加入足量溶液,经充分搅拌、过滤、洗涤、灼烧,最后得到固体;
③第三份溶液中加入粉,恰好完全反应时,消耗粉;
④用洁净的铂丝蘸取第四份溶液置于浅色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰。
根据上述实验,以下说法正确的是
A. 原混合溶液中一定存在的阴离子为
B. 实验②中发生复分解反应和分解反应,未发生化合反应
C. 由实验中的数据可判定原混合溶液中
D. 由实验①可推断原混合溶液中没有
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(杂质中含元素)为主要原料制备粉的工艺流程如图:
已知:①矿石开采过程中不可避免地会被油污污染;
②部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的如表。
金属离子
开始沉淀
1.9
4.2
6.2
沉淀完全
2.8
6.7
8.2
回答下列问题:
(1)“浸取”过程中,高压氧化了硫元素和___________元素;为了提高酸浸的效率,可以采取的措施有___________(写两条)。
(2)在原料“浸取”前先要用溶液浸洗并过滤,目的是___________,而且温度适当___________(填“升高”或“降低”)浸洗效果更好。
(3)加入 “中和调节”时不超过___________。若用盐酸溶解固体X后,过滤得到淡黄色固体,则“浸取”过程中硫化铜发生反应生成该淡黄色固体的化学方程式为___________。
(4)流程中两次进行“过滤”操作,实验室进行过滤操作用到的玻璃仪器有___________;试推测金属M为___________。
16. 已知A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,其中C的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)以上六种元素的简单离子中半径最小的是___________(填离子符号);C元素能与氢元素组成18电子分子,1 mol该分子含有的极性共价键的数目为___________NA。
(2)某同学利用如图装置设计实验以探究元素性质的递变规律。
实验Ⅰ:探究C、D两种元素非金属性的递变规律。
①a装置中盛装的固体为CaCO3,则发生反应的化学方程式为___________;b装置中盛放的试剂是___________。
②若c装置中盛装的试剂为澄清石灰水,可以说明C、D两种元素非金属性强弱的实验现象为___________。
实验Ⅱ:探究E、F两种元素的非金属性强弱。
③b装置中盛装的试剂为Na2E溶液,则发生反应的离子方程式为___________;c装置的作用是___________。
(3)用C元素的最简单氢化物和O2在碱性条件下可以组成燃料电池,电极材料为多孔惰性金属电极,则通入C元素的最简单氢化物的一极的电极反应式为___________。
17. 次氯酸是极强氧化剂,在医疗、餐饮、家居清洁等方面有着重要应用。某学习小组设计实验利用与水反应制备较高纯度的。
已知:①常温下,是棕黄色气体,沸点为;有强氧化性,稳定性差,高温、高浓度时易分解。
②装置C为制取的发生装置,装置C中除生成外还生成两种钠盐。
请回答下列问题:
(1)的电子式为___________。
(2)装置E中用浓盐酸与高锰酸钾固体制取氯气,发生反应的化学方程式为___________。
(3)各装置的连接顺序(按气流的方向):E→___________。
(4)装置A中通入空气的目的是___________;装置C中发生反应的化学方程式为___________。
(5)有同学认为装置D选用棕色圆底烧瓶可提高产率,原因为___________(填化学方程式)。
(6)测定上述实验制得的溶液中次氯酸的物质的量浓度:量取制得的次氯酸溶液样品,并稀释至,再从其中取出于锥形瓶中,加入足量溶液,滴加几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。
滴定终点实验现象为___________,原溶液中___________。(已知:,均未配平)
18. 五氧化二钒是接触室将氧化为的催化剂。已知某种废钒催化剂中含等,利用该废钒催化剂回收既可避免污染环境又有利于资源的综合利用。利用该废钒催化剂回收的某种工艺路线如图:
已知:“酸浸”过程中只发生非氧化还原反应。
回答下列问题:
(1)中V元素化合价为___________价;在实验室“煅烧”时,用于盛放固体的仪器名称是___________;“浸液”中含有,还含有的金属阳离子有___________(填离子符号)。
(2)“氧化”操作的目的是使变为,该反应的离子方程式为___________。
(3)“沉钒”得到沉淀,判断沉淀是否洗净的实验操作和现象是___________。
(4)“煅烧”时发生反应的化学方程式为___________。
(5)与稀硫酸、溶液混合,充分反应后生成,该反应中n(氧化剂)(还原剂)=___________;在碳高温还原时,在氮气氛围中氮化还原得到和一种具有还原性的气体,则该反应的化学方程式为___________。
(6)为测定某含钒化合物M化学式为}的组成,取样品在空气中加热最终得到(对应d点),样品的固体残留率()及a、b、c、d各点对应的固体组分转化时的物质变化(“—”代表失去,“+”代表得到)如图,其中b点对应的固体组分为点对应的固体组分为某种带1个结晶水的钒的氧化物。则依据题意可确定M的化学式为___________。
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2024—2025年度河南省高三年级联考(二)
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册。
5.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。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A. 制作豆腐时用到盐卤,盐卤中能使蛋白质变性
B. 光化学烟雾、臭氧层空洞、白色污染的形成都与氮氧化合物有关
C. 量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同位素
D. 新能源电车充电的过程中将电能转化为了化学能
【答案】D
【解析】
【详解】A.不是重金属盐,能使蛋白质发生聚沉,不能使蛋白质变性,A错误;
B.化学烟雾、臭氧层空洞与氮氧化合物有关,白色污染的形成与氮氧化合物无关,B错误;
C.碳纳米管与石墨烯都是由碳元素组成的单质,二者互为同素异形体,C错误;
D.新能源电车充电的过程中,电能通过电化学氧化还原反应转化为化学能,储存在电池中,D正确;
故选D。
2. 下列有关化学用语的说法错误的是
A. 的电子式:
B. 熔融电离的电离方程式:
C. 二氯甲烷的结构式:
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于离子化合物,由和构成,则电子式为,A正确;
B.熔融电离产生由和,则电离方程式为,B错误;
C.二氯甲烷的分子式为,则结构式为,C正确;
D.为共价化合物,用电子式表示其形成过程为,D正确;
答案选B。
3. 三氟化溴 (BrF3)是一种无机化合物,在常温常压下为无色或淡黄色液体,化学性质很活泼,是一种强氧化剂,其与水反应的化学方程式为。下列有关说法错误的是
A
B. 生成时,转移的电子的物质的量为
C. 中呈正价
D. 被还原的元素只有溴元素
【答案】B
【解析】
【分析】依据质量守恒,可得出反应方程式为。
【详解】A.依据溴元素守恒,m=1+1×2=3,A正确;
B.3.36LO2的物质的量不一定是0.15mol,则该反应转移电子的物质的量不一定为0.15mol×4+0.15mol×2=0.9mol,B错误;
C.BrF3中F元素显-1价,则Br呈+3价,C正确;
D.在该反应中,只有部分Br元素化合价降低,则被还原的元素只有溴元素,D正确;
故选B。
4. 下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.制取并观察沉淀的颜色
B.配制溶液时定容
C.制取胶体
D.形成红色喷泉
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氧化钠溶液与硫酸亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀,由于氢氧化亚铁易被氧气氧化,用苯有机层可隔绝氧气,能制取并观察沉淀的颜色,A正确;
B.定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶中,B错误;
C.应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制备胶体,制备过程中不可搅拌,C错误;
D.是酸性气体,与酚酞不能形成红色喷泉,D错误;
故选A。
5. 将ag气体甲(不与水反应,相对分子质量为M)溶于bg水中,得到密度为ρg∙cm-3的溶液。关于该溶液的说法正确的是
A. 溶质的质量分数 B. 溶质的物质的量浓度
C. 溶质的质量分数 D. 溶质的物质的量浓度
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶质质量分数,A错误;
B.溶质的物质的量浓度,B错误;
C.由A选项的计算可知,溶质的质量分数,C错误;
D.由B选项的计算可知,溶质的物质的量浓度,D正确;
故选D。
6. 化学是一门以实验为基础的自然科学,下列有关实验现象描述正确的是
A. 纯净的在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的气体遇水蒸气产生白烟
B. 钠受热熔化后与氧气剧烈反应,发出黄色火焰,生成一种白色固体
C. 将足量浓溶液注入充满的铝制易拉罐中,密封,罐体先变瘪,后又鼓起
D. 向盛有溶液的试管中滴入几滴溶液,溶液中有红色沉淀生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧产物与水蒸气形成的是白雾,不是白烟,故A错误;
B.钠燃烧生成的过氧化钠是淡黄色固体,故B错误;
C.氢氧化钠和二氧化碳反应,导致罐内气压减小,所以易拉罐会先变瘪,氢氧化钠继续和铝反应生成氢气,导致罐内气压增大,易拉罐又会鼓起,故C正确;
D.溶液的试管中滴入几滴溶液,反应后溶液呈红色,没有沉淀产生,故D错误;
故选C。
7. 黄铁矿(主要成分为)是工业上生产硫酸的原料,的缓慢氧化过程如图所示。下列说法错误的是
A. 上述反应的条件下,氧化性:
B. 在稀溶液中,随着反应的进行,被氧化的速率会不断加快
C. 被氧化时,会产生使体系增大
D. 过程d不发生氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】由流程可知,a步表示H2O、FeS2和O2反应生成Fe2+、、H+;b步表示H+、Fe2+被氧化后生成Fe3+和H2O,c步表示Fe3+和FeS2反应生成Fe2+,d表示Fe3+的水解,Fe3+和水反应生成Fe(OH)3和H+,由此分析。
【详解】A.氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,结合以上分析可知,氧化性:,A正确;
B.在稀溶液中,随着反应的进行溶液中Fe3+浓度逐渐增大,被氧化的速率会不断加快,B正确;
C.被氧化时,会产生,溶液酸性增强,使体系减小,C错误;
D.过程d表示Fe3+的水解,Fe3+和水反应生成Fe(OH)3和H+,不发生氧化还原反应,D正确;
答案选C。
8. 类推是学习化学知识的一个重要手段,但不合理的类推却会得出错误的结论。下列类推正确的是
A. 已知,则
B. 已知,则
C. 已知,则
D. 已知,则
【答案】A
【解析】
【详解】A.铜具有还原性,铁离子具有氧化性,铜与氯化铁溶液和硫酸铁溶液的反应本质均是,故A正确;
B.与能发生氧化还原反应,所以不存在,故B错误;
C.次氯酸钙溶液具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,则次氯酸钙溶液与二氧化硫发生氧化还原反应,不能发生复分解反应,故C错误;
D.氢硫酸的酸性弱于硫酸,则氢硫酸不能与硫酸亚铁溶液反应,否则违背强酸制弱酸的原理,故D错误;
故选A。
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 和的混合物中含,则混合物中含有的质子数为
B. 密闭容器中与充分反应,产物的分子数为
C 向溶液中通氨气至溶液呈中性,溶液中数等于
D. 标准状况下,二氯甲烷中含有氯原子的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.和的质子数都是28,和的混合物中含,则含1mol和混合物,含有的质子数为,A项正确;
B.与反应生成0.2mol,再发生反应,则产物的分子数小于,B项错误;
C.溶液中存在电荷守恒,中性溶液中,则,再根据物料守恒,得出数小于,C项错误;
D.二氯甲烷在标准状况下为非气态物质,二氯甲烷的物质的量不是,含有的氯原子数不是,D项错误;
故选A。
10. 常温下,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 使试纸显红色的溶液中:
B. 滴加几滴溶液显红色的溶液中:
C. 水电离出的的溶液中:
D. 能使紫色石蕊试液变蓝的溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.能使试纸显红色的溶液呈酸性,与氢离子不能大量共存,A不符合题意;
B.滴加溶液显红色的溶液中含铁离子,与铁离子不能大量共存,B不符合题意;
C.水电离出的的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,在碱性溶液中不能大量存在,在酸性溶液中不能大量存在,C不符合题意;
D.能使紫色石蕊试液变蓝的溶液显碱性,相互不反应,与OH-也不反应,可以大量共存,D符合题意;
答案选D。
11. 下列各组物质中,满足图示(反应条件略去,箭头表示一步转化)转化关系的是
W
X
Y
M
①
②
③
④
(足量)
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【详解】①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na+O2Na2O2,满足图示关系,①符合题意;
②、,②符合题意;
③、与少量反应生成,与过量盐酸反应生成,不能得到,③不符合题意;
④、,④符合题意;
故①②④符合题意,答案选B。
12. 物质M的结构如图所示,其中X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z与R同主族。下列有关说法正确的是
A. 元素的最高正化合价: B. 氢化物的沸点:
C. 物质M能与碱反应 D. X与W形成的化合物是非极性分子
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期元素,Z与R同主族,结合化合物中化学键的特征分析可知,X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,W为O元素,R为P元素,据此分析选项。
【详解】A.N的最高正价高于C的最高正价,故A错误;
B.没有说明是最简氢化物,碳元素的氢化物可以是固态烃,沸点可以较高,故B错误;
C.分子结构中含羧基官能团,能和碱反应,故C正确;
D.与均为极性分子,故D错误;
答案选C。
13. 是极强的氧化剂,和可形成离子化合物;和可制得离子化合物,制备方式如图所示。下列说法错误的是
A. 图示过程中为中间产物
B. 图示过程中有3个过程发生了氧化还原反应
C. 图示过程的总反应方程式为
D. 中存在离子键和共价键
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图可知PtF6为催化剂,因此XeF、、、PtF5是反应的中间产物,A正确;
B.观察反应过程可知,反应②中生成, Pt化合价发生改变,反应③中PtF6生成,Pt化合价发生变化,因此②③均是氧化还原反应,B错误;
C.该过程是Xe和PtF6可制取稀有气体离子化合物[XeF]+[Pt2F11]-,根据配平可知总反应为: ,C正确;
D.阴阳离子之间存在离子键,内部存在共价键,D正确;
故选B。
14. 现有某种混合物,将其配成溶液,已知该溶液中含有六种离子中的几种,现取四份等体积的该溶液进行实验:
①第一份溶液中加入足量溶液,得到沉淀;
②第二份溶液中加入足量溶液,经充分搅拌、过滤、洗涤、灼烧,最后得到固体;
③第三份溶液中加入粉,恰好完全反应时,消耗粉;
④用洁净的铂丝蘸取第四份溶液置于浅色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰。
根据上述实验,以下说法正确的是
A. 原混合溶液中一定存在的阴离子为
B. 实验②中发生复分解反应和分解反应,未发生化合反应
C. 由实验中的数据可判定原混合溶液中
D. 由实验①可推断原混合溶液中没有
【答案】A
【解析】
【分析】由实验③可知,原溶液中一定含有铁离子,一定不含有碳酸根离子,反应消耗16.8g铁粉,则VL溶液中含有铁离子的物质的量为×2=0.6mol;由实验①可知,VL溶液中含有硫酸根离子的物质的量为=1.5mol;由实验②可知,VL溶液中含有亚铁离子的物质的量为×2—0.6mol=0.6mol;由实验④可知,VL溶液中含有钾离子;溶液中阳离子电荷数大于0.6mol×3+0.6mol×2=3mol,阴离子电荷数为1.5mol×2=3mol,由电荷守恒可知,VL溶液中含有氯离子,综上可知,原溶液中一定含有钾离子、铁离子、亚铁离子、硫酸根离子和氯离子,一定不含有碳酸根离子。
【详解】A.原溶液中一定含有的阴离子为硫酸根离子和氯离子,故A正确;
B.由分析可知,原溶液中含有亚铁离子,加入氢氧化钠溶液时,存在氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的反应,该反应为化合反应,故B错误;
C.由分析可知,VL溶液中含有铁离子、亚铁离子的物质的量都为0.6mol,则原混合溶液中铁离子和亚铁离子的物质的量之比为1:1,故C错误;
D.由分析可知,由实验③可知,原溶液中一定含有铁离子,一定不含有碳酸根离子,则由实验①不能确定溶液中是否还有碳酸根离子,故D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(杂质中含元素)为主要原料制备粉的工艺流程如图:
已知:①矿石开采过程中不可避免地会被油污污染;
②部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的如表。
金属离子
开始沉淀
1.9
4.2
6.2
沉淀完全
2.8
6.7
8.2
回答下列问题:
(1)“浸取”过程中,高压氧化了硫元素和___________元素;为了提高酸浸的效率,可以采取的措施有___________(写两条)。
(2)在原料“浸取”前先要用溶液浸洗并过滤,目的是___________,而且温度适当___________(填“升高”或“降低”)浸洗效果更好。
(3)加入 “中和调节”时不超过___________。若用盐酸溶解固体X后,过滤得到淡黄色固体,则“浸取”过程中硫化铜发生反应生成该淡黄色固体的化学方程式为___________。
(4)流程中两次进行“过滤”操作,实验室进行过滤操作用到的玻璃仪器有___________;试推测金属M为___________。
【答案】(1) ①. 铁(或) ②. 把矿石粉碎、适当提高酸的浓度(或适当升高温度等)
(2) ①. 除去原料表面油污 ②. 升高
(3) ①. 4.2 ②.
(4) ①. 漏斗、烧杯、玻璃棒 ②. (或锌)
【解析】
【分析】“浸取”步骤中高压氧化了硫元素和铁元素,使它们分别转化为硫单质和三价铁,加入硫酸,CuO转化合成Cu2+,锌元素转化成Zn2+,铁元素转化成Fe3+;“中和调pH”:加入氨气,调节pH,使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀,Cu2+不能转化成沉淀,因此pH调节范围为2.8≤pH<4.2;“还原”:根据流程图,高压下,用氢气还原Cu2+,得到Cu,滤液中为ZnSO4、(NH4)2SO4。
【小问1详解】
依据工艺流程可推得,高压氧化了硫元素和铁元素;“浸取”时,提高浸取率的措施有把矿石粉碎、适当提高酸的浓度(或适当升高温度等)。
【小问2详解】
矿石开采过程中不可避免地会被油污污染,用溶液可使油脂水解生成易溶于水的物质,从而除去;适当升高温度,可提高水解程度,碱性增强,去油污效果更好。
【小问3详解】
依据工艺流程可推得,加入 “中和调节”是为了将铁元素转化为沉淀,故调节不超过4.2;用盐酸溶解固体X后,过滤得到的淡黄色固体为硫单质,则“浸取”过程中硫化铜发生反应的化学方程式为。
【小问4详解】
“过滤”操作需要的玻璃仪器是(普通)漏斗、玻璃棒、烧杯;分析工艺流程,可知高压氢气是将铜元素转化为铜单质,“过滤”后得到的滤液中含有的金属元素主要为锌元素,故金属M为锌单质。
【点睛】本题主要考查以硫化铜精矿为主要原料制备粉的工艺流程,考查学生对基础知识的理解能力和综合运用能力。
16. 已知A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,其中C的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)以上六种元素的简单离子中半径最小的是___________(填离子符号);C元素能与氢元素组成18电子分子,1 mol该分子含有的极性共价键的数目为___________NA。
(2)某同学利用如图装置设计实验以探究元素性质的递变规律。
实验Ⅰ:探究C、D两种元素非金属性的递变规律。
①a装置中盛装的固体为CaCO3,则发生反应的化学方程式为___________;b装置中盛放的试剂是___________。
②若c装置中盛装的试剂为澄清石灰水,可以说明C、D两种元素非金属性强弱的实验现象为___________。
实验Ⅱ:探究E、F两种元素的非金属性强弱。
③b装置中盛装的试剂为Na2E溶液,则发生反应的离子方程式为___________;c装置的作用是___________。
(3)用C元素最简单氢化物和O2在碱性条件下可以组成燃料电池,电极材料为多孔惰性金属电极,则通入C元素的最简单氢化物的一极的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. Al3+ ②. 6
(2) ①. CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O ②. 饱和NaHCO3溶液 ③. c装置中的澄清石灰水变浑浊 ④. Cl2+S2-=2Cl-+S↓ ⑤. 吸收多余的氯气,防止污染空气
(3)CH4-8e-+10OH-=+7H2O
【解析】
【分析】根据元素化合价与原子半径大小关系可知:A为钠元素,B为铝元素,C为碳元素,D为氮元素,E为硫元素,F为氯元素,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【小问1详解】
在上述元素形成的简单离子中,Na+、Al3+、N3-核外有2个电子层;S2-、Cl-核外有3个电子层,离子核外电子层数越多,离子半径就越大,当离子核外电子层数相同时,离子的核电荷数越大离子半径就越小,所以上述元素形成的简单离子,半径最小的离子为Al3+;
C是C元素,其与H形成的18个电子的微粒是C2H6,在1个C2H6分子中含有1个C-C非极性键和6个C-H共价键,因此在1 mol C2H6中含有的极性共价键的数目是6NA;
【小问2详解】
①C为碳元素,D为氮元素,比较二者非金属性的强弱,可通过比较HNO3、H2CO3的酸性强弱判断,强酸能够与弱酸盐反应制取弱酸,故可根据HNO3与CaCO3反应来证明,在a装置中CaCO3与HNO3发生反应:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O。由于硝酸易挥发,所以CO2气体中混有HNO3蒸气,可以用饱和NaHCO3溶液除去CO2气体中的杂质HNO3蒸气,故b装置中盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液;
③比较S与Cl元素的非金属性的强弱,由于二者的最高价含氧酸均为强酸,故可通过单质间的置换反应进行比较,装置中制备Cl2,b中发生Cl2与Na2S溶液发生置换反应:Cl2+S2-=2Cl-+S↓,c中盛放氢氧化钠溶液,用于吸收多余的氯气,防止大气污染,b装置中发生的反应为:Cl2+S2-=2Cl-+S↓;
【小问3详解】
C元素最简式的氢化物是CH4,CH4与O2O2在碱性条件下可以组成燃料电池,电极材料为多孔惰性金属电极,通入CH4的电极为负极,负极发生失去电子的氧化反应,由于电解质溶液显碱性,故负极的电极反应式为:CH4-8e-+10OH-=+7H2O;通入O2的电极为正极,正极上O2得到电子被还原为OH-,故正极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-。
17. 次氯酸是极强氧化剂,在医疗、餐饮、家居清洁等方面有着重要应用。某学习小组设计实验利用与水反应制备较高纯度的。
已知:①常温下,是棕黄色气体,沸点为;有强氧化性,稳定性差,高温、高浓度时易分解。
②装置C为制取的发生装置,装置C中除生成外还生成两种钠盐。
请回答下列问题:
(1)的电子式为___________。
(2)装置E中用浓盐酸与高锰酸钾固体制取氯气,发生反应的化学方程式为___________。
(3)各装置的连接顺序(按气流的方向):E→___________。
(4)装置A中通入空气的目的是___________;装置C中发生反应的化学方程式为___________。
(5)有同学认为装置D选用棕色圆底烧瓶可提高产率,原因为___________(填化学方程式)。
(6)测定上述实验制得的溶液中次氯酸的物质的量浓度:量取制得的次氯酸溶液样品,并稀释至,再从其中取出于锥形瓶中,加入足量溶液,滴加几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。
滴定终点的实验现象为___________,原溶液中___________。(已知:,均未配平)
【答案】(1) (2)(浓)
(3)ACBD (4) ①. 稀释生成的,防止浓度过高发生分解 ②.
(5)
(6) ①. 当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色 ②. 1
【解析】
【分析】通过氮气将装置中空气排尽,E中浓盐酸和酸性高锰酸钾溶液反应生成Cl2,反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,浓盐酸具有挥发性,得到的Cl2中含有HCl,HCl能和Na2CO3反应,所以A装置用于除去HCl,C装置中制备Cl2O时,发生反应的化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O═Cl2O+2NaCl+2NaHCO3;Cl2O为棕黄色气体,极易溶于水并迅速反应生成HClO,氯气能和水反应生成HCl、HClO,Cl2易溶于有机溶剂,所以B装置用于除去多余的Cl2;D中Cl2O和水反应生成HClO;
【小问1详解】
中O与H、Cl均形成共用电子对,其电子式为;
【小问2详解】
由分析可知,E中浓盐酸和酸性高锰酸钾溶液反应生成Cl2,反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
【小问3详解】
由上述分析可知,各装置的连接顺序(按气流的方向)为:E→A→C→B→D;
【小问4详解】
由于稳定性差,高浓度时易分解,故通入空气的目的是稀释生成的,防止浓度过高发生分解;根据分析,装置C中发生反应的化学方程式为;
【小问5详解】
因为HClO见光易分解:,故装置D选用棕色圆底烧瓶可提高产率;
【小问6详解】
样品溶液中加入足量的KI溶液后,会生成I2,滴加几滴淀粉溶液做指示剂,溶液显蓝色,用标准溶液滴定至终点,溶液变为无色,故终点时现象为滴入最后半滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色;由题目数据可知,25mL的溶液中n()==0.004mol,HClO与I-反应生成I2的关系式为,结合方程式:,可得关系式,则原样品溶液中n()=0.002mol=0.025mol,原溶液中=1mol/L。
18. 五氧化二钒是接触室将氧化为的催化剂。已知某种废钒催化剂中含等,利用该废钒催化剂回收既可避免污染环境又有利于资源的综合利用。利用该废钒催化剂回收的某种工艺路线如图:
已知:“酸浸”过程中只发生非氧化还原反应。
回答下列问题:
(1)中V元素化合价为___________价;在实验室“煅烧”时,用于盛放固体的仪器名称是___________;“浸液”中含有,还含有的金属阳离子有___________(填离子符号)。
(2)“氧化”操作的目的是使变为,该反应的离子方程式为___________。
(3)“沉钒”得到沉淀,判断沉淀是否洗净实验操作和现象是___________。
(4)“煅烧”时发生反应的化学方程式为___________。
(5)与稀硫酸、溶液混合,充分反应后生成,该反应中n(氧化剂)(还原剂)=___________;在碳高温还原时,在氮气氛围中氮化还原得到和一种具有还原性的气体,则该反应的化学方程式为___________。
(6)为测定某含钒化合物M化学式为}的组成,取样品在空气中加热最终得到(对应d点),样品的固体残留率()及a、b、c、d各点对应的固体组分转化时的物质变化(“—”代表失去,“+”代表得到)如图,其中b点对应的固体组分为点对应的固体组分为某种带1个结晶水的钒的氧化物。则依据题意可确定M的化学式为___________。
【答案】(1) ①. ②. 坩埚 ③.
(2)
(3)取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中,向试管中滴加(稀硝酸酸化的)硝酸银溶液,若试管中产生白色沉淀,说明沉淀未洗净,反之则已洗净
(4)
(5) ①. ②.
(6)
【解析】
【分析】从废钒催化剂中回收V2O5,由流程可知,“酸浸”时V2O5转化为,V2O4转成VO2+,氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子,只有SiO2不溶,则过滤得到的滤渣1为SiO2;然后加氧化剂KClO3,将VO2+变为;再加KOH时,铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,同时中和硫酸,过滤得到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3;“离子交换”和“洗脱”可除去硫酸钾,“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,“煅烧”时分解生成V2O5,以此解答该题。
【小问1详解】
中V元素化合价为价;实验室“煅烧”时,使用坩埚盛放固体;根据化工流程分析,“浸液”中含有,还含有的金属阳离子有。
【小问2详解】
“氧化”使变为,氯酸根变为氯离子,该反应的离子方程式为。
【小问3详解】
由题意可知, NH4VO3沉淀表面附着有可溶性的氯化铵,则判断NH4VO3沉淀是否洗净的操作为:取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中,向试管中滴加(稀硝酸酸化的)硝酸银溶液,若试管中产生白色沉淀,说明沉淀未洗净,反之则已洗净。
【小问4详解】
根据流程分析,“煅烧”时NH4VO3分解生成V2O5,因此反应化学方程式为:。
【小问5详解】
与稀硫酸、溶液混合,充分反应后生成,该反应方程式为,因此n(氧化剂)(还原剂)= ;还原得到,根据信息另一种产物是一种具有还原性的气体,且反应过程中价态升高,则可推断为一氧化碳,故化学方程式为。
【小问6详解】
设该物质的相对分子质量为A,依据c→d的物质变化可知,求出A≈1065;依据b→C的物质变化可知,解出 x≈5;由化合物M的相对分子质量及d点对应的固体组成(V2O5),可推出lmolM在空气中分解最终得到3mol V2O5,则y=6;依据M的组成及b、c点对应的固体组成和碳元素守恒,可推知z=4;依据M的相对分子质量可得,解出P=9(或依据c→d过程的原子守恒及c点对应的固体组分信息,可推知c点对应的固体组分为,依据物质分解规律,可知化合物 M 分解为的过程中未发生氧化还原反应,故M中V的化合价为+4价,依据化合物呈电中性可得5+2x6=2x4+p,p=9) ,因此M的化学式为。
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