精品解析:宁夏回族自治区石嘴山市平罗县平罗中学2024-2025学年高三上学期月考化学试题
2024-10-08
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内容正文:
平罗中学2024−2025学年度第一学期一轮复习摸底考试试题
高三化学
满分:100分 考试时长:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Mn:55 Cu:64
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到
B. “纯碱”Na2CO3属于碱,能用作治疗胃酸的药物
C. 制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C,可延长保质期
D. 航空航天工业上大量使用的铝合金是金属材料
2. 下列消毒剂的有效成分属于盐的是
A. 高锰酸钾溶液 B. 过氧乙酸溶液 C. 双氧水 D. 医用酒精
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 中子数为10的氧原子: B. Mg的原子结构示意图:
C. 硫化钠的电子式: D. 铁元素的价电子排布式:3d64s2
4. 名称为“干燥管”的仪器是
A. B. C. D.
5. 反应常被用于除去水中残余氯。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含有的键数目为
B. 25℃、101kPa时,中氯原子的数目为
C. 含有质子的数目为
D. 通过上述反应除去,电子转移的数目为
6. 能正确表示下列变化的方程式是
A. 草酸的电离方程式:H2C2O4 =2H+ +
B. 碳酸氢钠水解的离子方程式:+H2O = H2CO3+ OH−
C. 食醋和NaHCO3反应的离子方程式: + H+=H2O + CO2↑
D. 铝和NaOH溶液反应的离子方程式:2Al +6H2O+2OH−=2[Al(OH)4]-+3H2↑
7. 利用下图所示的反应可以实现二氧化碳的固定和再利用,下列叙述正确的是
A. CO2分子中的化学键为非极性键 B. 化合物1与乙醇互为同分异构体
C. 化合物2分子中含有羧基和酯基 D. 该反应的“原子利用率”为100%
8. 分解氯化铵并实现产物分离的一种物质转化关系如下,其中a、b代表NH3或HCl中的一种。下列说法错误的是
A. a是HCl、b是NH3 B. MgO是催化剂,Mg(OH)Cl是中间产物
C. 通入水蒸气可以使MgCl2转化为Mg(OH)Cl D. 反应①、②均为非氧化还原反应
9. 使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NaHCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
NaOH
NaOH
NH3·H2O
A. A B. B C. C D. D
10. 室温下,下列离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 在无色的K2SO4溶液中:Cl−、OH−、Zn2+、Fe2+
B. 在pH=1溶液中:Cl−、HCO、Mg2+、
C. 在稀氢氧化钠溶液中:、S2−、Mg2+、Al3+
D. 在稀盐酸中:、、Na+、K+
11. 下列关于Mg、Al、Fe、Cu四种金属元素的说法不正确的是
A. 冷、浓的硝酸能和Fe或Al反应形成致密氧化膜,使反应停止
B. 四种元素的单质都能和盐酸反应,生成相应的盐和氢气
C. 制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D. 高温下Mg、Al均能从一些金属氧化物中置换出金属单质
12. 过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂,实验室可用如图装置制取少量过氧化钠。下列说法错误的是
A. 装置X还可以制取等气体
B. ②中所盛试剂为浓硫酸
C. 若②中所盛试剂为浓盐酸,则产物一定是氯化钠
D. ③的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Z
13. 菠菜中富含铁元素,实验室可以检验菠菜中的铁元素,实验过程中涉及的下列操作及相关叙述错误的是
A
B
C
D
将菠菜叶剪碎后灼烧
在通风橱中,用稀硝酸浸取菠菜灰
过滤
往滤液中滴加溶液检验
A. A B. B C. C D. D
14. 为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,某同学分别设计了图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是( )
A. 图2中的A为分液漏斗
B. 图2实验可通过测定相同状况下产生的气体体积与反应时间来比较反应速率
C. 若图1实验中反应速率为①>②,则Fe3+对H2O2分解的催化效果一定比Cu2+好
D. 图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 高铁酸钠(Na2FeO4)为紫色固体,易溶于水,微溶于NaOH溶液,具有强氧化性,其在消毒时发生氧化还原反应后可形成Fe(OH)3胶体,常用于处理饮用水。某化学实验小组利用NaClO在碱性介质中与FeCl3溶液的反应制备Na2FeO4并探究其性质,实验装置如图所示。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)当装置丁中出现___________现象时,关闭K1;此时向装置丙中加入FeCl3溶液。
(3)完成丙中生成Na2FeO4的离子方程式的配平:___________,___Fe3+ + ___ClO− + ___OH−=___ + ___Cl− +____H2O。
(4)反应后,向装置丙中加入饱和的___________(填化学式)溶液,析出紫色晶体,过滤、洗涤、干燥。
(5)Na2FeO4晶体消毒时被___________(填“氧化”或“还原”)生成Fe3+,Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体的离子方程式为:___________。
16. 用标准草酸钠溶液可以标定高锰酸钾溶液的浓度,回答下列问题。
Ⅰ.Na2C2O4标准溶液的配制
(1)配制100 mL 0.0400 mol·L−1 Na2C2O4标准溶液时,下列仪器中一定不会用到的有___________(填序号)。
①电子天平 ②烧杯 ③玻璃棒 ④量筒 ⑤100 mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦滴定管
(2)配制标准Na2C2O4溶液的操作步骤(填写空白):计算→称量→___________→移液→洗涤→___________→摇匀等。
(3)配制 Na2C2O4标准溶液,定容时仰视刻度线,引起配制结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.高锰酸钾溶液配制和标定
称取1.6g KMnO4固体置于500 mL烧杯中,加入250 mL蒸馏水使之溶解。在电炉上加热至沸,缓缓煮沸15 min,冷却后置于暗处静置数天后,用玻璃砂芯漏斗过滤除去MnO2等杂质,溶液贮存于干燥的带玻璃塞的棕色试剂瓶中。取棕色酸式滴定管用配制的高锰酸钾溶液润洗、装液、调节起始液面后固定于滴定管夹上。
(4)准确移取20.00mL标准Na2C2O4溶液于锥形瓶中,加入适量H2SO4酸化,用待标定的KMnO4溶液滴定,直至___________即为滴定终点。滴定反应为:5+2+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑。
(5)重复滴定实验两次,消耗高锰酸钾溶液体积的三次实验平均值为20.00mL。计算该高锰酸钾溶液的浓度为___________mol·L−1。(精确到小数点后四位)
17. 北宋时期我国就有多处矿场利用“细菌氧化”冶炼铜。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉[其中细小的金(Au)颗粒被FeS2、FeAsS包裹],以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)铁元素的电子排布式为___________,位于周期表的第___________周期___________族。
(2)载金硫化矿粉碎成矿粉的目的是___________。
(3)操作1的分离方法为___________。
(4)“细菌氧化”中,氧化剂是___________(填化学式)。
(5)滤液①中Fe元素的主要价态为___________。
(6)“沉金”过程中主要反应的离子方程式为___________。
(7)滤液②经H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2−转化为ZnSO4和HCN,用碱中和HCN可生成___________(填溶质化学式)溶液,从而实现循环利用。
18. 以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含少量杂质PbO2等)为原料,采用湿法冶金制备精铋工艺流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)配制FeCl3溶液时需加入盐酸的目的是___________。
(2)已知“浸出、置换、再生、电解精炼”工序都有氧化还原反应发生,“浸出”工序中被还原的元素主要有___________和___________(填写元素符号)。
(3)“浸出”工序中杂质PbO2被盐酸还原的离子方程式为___________。
(4)“浸出”产生S的主要离子反应为:___________,___Fe3++___Bi2S3=___Fe2++___Bi3++___S,请完成方程式的配平。
(5)再生液可以加入“浸出”操作中循环利用,则再生液中主要溶质为___________(填化学式)
(6)粗铋中含有少量Fe、Cu、Pb等金属杂质,电解精炼时,用粗铋作为电解池的___________极(填“阴”或“阳”)。
(7)铋同铅、锡、锑、铟等金属组成二元、三元、四元、五元合金。改变这些金属在合金中所占的百分比,就可获得一系列不同熔点和不同物理性质的合金,铋、铅二元合金的熔点___________于(填“高”或“低”)铅。
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平罗中学2024−2025学年度第一学期一轮复习摸底考试试题
高三化学
满分:100分 考试时长:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Mn:55 Cu:64
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到
B. “纯碱”Na2CO3属于碱,能用作治疗胃酸的药物
C. 制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C,可延长保质期
D. 航空航天工业上大量使用的铝合金是金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据金属活泼性的不同,可以采用不同的方法冶炼金属,大部分金属(主要是中等活泼的金属)的冶炼是通过高温下发生氧化还原反应来完成的,即热还原法,常用的还原剂有焦炭、CO、H2等,A项正确;
B.碳酸钠属于盐,其碱性较强,不能用作治疗胃酸的药物,B项错误;
C.维生素C具有还原性,制作水果罐头时加入维生素C作抗氧化剂,可延长保质期,C项正确;
D.航空航天工业上大量使用的铝合金,铝合金具有强度高、硬度大的特点,其属于金属材料,D项正确;
故选B。
2. 下列消毒剂的有效成分属于盐的是
A. 高锰酸钾溶液 B. 过氧乙酸溶液 C. 双氧水 D. 医用酒精
【答案】A
【解析】
【详解】A.高锰酸钾溶液的有效成分为KMnO4,其在水溶液中电离出K+和,故KMnO4属于盐,A符合题意;
B.过氧乙酸溶液的有效成分是CH3COOOH,在水溶液中电离出CH3COOO-和H+,即水溶液中的阳离子全部为H+,故其属于酸,不合题意;
C.双氧水是由H和O组成的化合物,故其属于氧化物,C不合题意;
D.医用酒精的有效成分为CH3CH2OH,其属于有机物,不属于盐,D不合题意;
故答案为:A。
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 中子数为10的氧原子: B. Mg的原子结构示意图:
C. 硫化钠的电子式: D. 铁元素的价电子排布式:3d64s2
【答案】D
【解析】
【详解】A.中子数为10的氧原子质量数为18,表示为,故A错误;
B.Mg的结构示意图,故B错误;
C.硫化钠是离子化合物,电子式:,故C错误;
D.铁的原子序数为26,其价电子排布式:3d64s2,故D正确;
故选D。
4. 名称为“干燥管”的仪器是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.是蒸馏烧瓶,故不选A;
B.是球形干燥管,故选B;
C.是直形冷凝管,故不选C;
D.是分液漏斗,故不选D;
选B。
5. 反应常被用于除去水中残余氯。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含有的键数目为
B. 25℃、101kPa时,中氯原子的数目为
C. 含有质子的数目为
D. 通过上述反应除去,电子转移的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中的水中也含有键,所以键数目大于,故A错误;
B.25℃、101kPa不是标准状态,不适用用22.4L/mol计算,故B错误;
C.O的质子数为8,含有质子的数目为,故C错误;
D.根据反应,转移电子数为2,所以除去,电子转移的数目为,故D正确;
故答案选D。
6. 能正确表示下列变化的方程式是
A. 草酸的电离方程式:H2C2O4 =2H+ +
B. 碳酸氢钠水解的离子方程式:+H2O = H2CO3+ OH−
C. 食醋和NaHCO3反应的离子方程式: + H+=H2O + CO2↑
D. 铝和NaOH溶液反应的离子方程式:2Al +6H2O+2OH−=2[Al(OH)4]-+3H2↑
【答案】D
【解析】
【详解】A.草酸是二元弱酸,要分步电离,以第一步电离为主,电离方程式为,故A错误;
B.碳酸氢根离子水解是可逆过程,离子方程式为,故B错误;
C.食醋是弱酸,不能拆,正确的离子方程式为,故C错误;
D.铝和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,所给离子方程式正确,故D正确;
故选D。
7. 利用下图所示的反应可以实现二氧化碳的固定和再利用,下列叙述正确的是
A. CO2分子中的化学键为非极性键 B. 化合物1与乙醇互为同分异构体
C. 化合物2分子中含有羧基和酯基 D. 该反应的“原子利用率”为100%
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2的结构式为,则分子中含有极性共价键,A错误;
B.化合物1的分子式为C2H4O,乙醇的分子式为C2H6O,二者不是同分异构体,B错误;
C.化合物2分子中含有酯基,C错误;
D.化合物1与CO2制取化合物2,该反应为加成反应,则原子利用率为100%,D正确;
故选D。
8. 分解氯化铵并实现产物分离的一种物质转化关系如下,其中a、b代表NH3或HCl中的一种。下列说法错误的是
A. a是HCl、b是NH3 B. MgO是催化剂,Mg(OH)Cl是中间产物
C. 通入水蒸气可以使MgCl2转化为Mg(OH)Cl D. 反应①、②均为非氧化还原反应
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,反应①:NH4Cl+MgO⇌NH3+Mg(OH)Cl,反应②:Mg(OH)Cl⇌HCl+MgO,故a是NH3,c是HCl。
【详解】A.由上述分析可知,a是NH3,c是HCl,故A错误;
B.由转化关系图可知,MgO参与到反应过程,最后又生成,作催化剂,Mg(OH)Cl是中间产物,故B正确;
C.MgCl2可以水解生成Mg(OH)Cl,则通入水蒸气使MgCl2水解生成Mg(OH)Cl,故C正确;
D.反应①、②中均没有元素化合价变化,均是非氧化还原反应,故D正确;
答案选A。
9. 使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NaHCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
NaOH
NaOH
NH3·H2O
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应:,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时,其电离产生的Cu2+、导电,使灯泡逐渐又变亮,出现“亮→暗(或灭)→亮”现象,A符合题意;
B.NaHCO3和NaOH反应的化学方程式为,碳酸钠电离产生钠离子和碳酸根离子,导电能力基本不变,灯泡亮度基本不变,B不符合题意;
C.H2SO4与NaOH反应生成硫酸钠和水,硫酸钠电离产生钠离子和硫酸根离子,离子浓度基本不变,灯泡亮度基本不变,C不符合题意;
D.CH3COOH与NH3·H2O发生离子反应:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-++H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮—灭(或暗)—亮的变化,D不符合题意;
故选A。
10. 室温下,下列离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 在无色的K2SO4溶液中:Cl−、OH−、Zn2+、Fe2+
B. 在pH=1溶液中:Cl−、HCO、Mg2+、
C. 在稀氢氧化钠溶液中:、S2−、Mg2+、Al3+
D. 在稀盐酸中:、、Na+、K+
【答案】D
【解析】
【详解】A.OH−与Zn2+、Fe2+均要反应,不能大量共存,故A不选;
B.pH=1溶液为酸性溶液,HCO与H+要反应,不能大量共存,故B不选;
C.在稀氢氧化钠溶液中,Mg2+、Al3+与OH-要反应,S2−与Al3+也会发生双水解反应,不能大量共存,故C不选;
D.稀盐酸中:、、Na+、K+相互不反应,与H+也不反应,可以大量共存,故D选;
答案选D。
11. 下列关于Mg、Al、Fe、Cu四种金属元素的说法不正确的是
A. 冷、浓的硝酸能和Fe或Al反应形成致密氧化膜,使反应停止
B. 四种元素的单质都能和盐酸反应,生成相应的盐和氢气
C. 制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D. 高温下Mg、Al均能从一些金属氧化物中置换出金属单质
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁和铝在冷的浓硝酸中表面产生致密的氧化膜,即钝化现象,致密的氧化膜会阻止金属与硝酸的继续反应,故A正确;
B.Cu单质不与盐酸反应,故B错误;
C.AlCl3、FeCl3、CuCl2加热时水解程度增大,且生成的氯化氢容易挥发,加热蒸干得到对应的氢氧化物,因此不能采用将溶液直接蒸干的方法制备AlCl3、FeCl3、CuCl2,故C正确;
D.铝热反应的原理是高温下铝能将某些金属氧化物中置换出金属单质,相应的条件下镁也可以发生类似的反应,故D正确;
故选B。
12. 过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂,实验室可用如图装置制取少量过氧化钠。下列说法错误的是
A. 装置X还可以制取等气体
B. ②中所盛试剂为浓硫酸
C. 若②中所盛试剂为浓盐酸,则产物一定是氯化钠
D. ③的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Z
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置X为固液不加热制取气体的装置,可以制取等气体,A正确;
B.②为干燥氧气的装置,所盛试剂为浓硫酸,B正确;
C.若②中所盛试剂为浓盐酸,那么在装置Z中可能发生多种反应,水蒸气、、氧气都可以与钠反应,产物不一定是氯化钠,C错误;
D.③中盛装的是碱石灰,作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Z,D正确;
故选C。
13. 菠菜中富含铁元素,实验室可以检验菠菜中的铁元素,实验过程中涉及的下列操作及相关叙述错误的是
A
B
C
D
将菠菜叶剪碎后灼烧
在通风橱中,用稀硝酸浸取菠菜灰
过滤
往滤液中滴加溶液检验
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将菠菜叶剪碎后灼烧,在坩埚中进行,操作合理,选项A正确;
B.在通风橱中,用稀硝酸浸取菠菜灰,防止产生的有毒气体使人引起中毒,操作合理,选项B正确;
C.将溶解后的固体与溶液分离开来,通过过滤操作,操作步骤也合理,选项C正确;
D.溶解中硝酸将铁氧化为Fe3+,往滤液中滴加溶液检验而不是检验,操作不合理,选项D错误;
答案选D。
14. 为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,某同学分别设计了图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是( )
A. 图2中的A为分液漏斗
B. 图2实验可通过测定相同状况下产生的气体体积与反应时间来比较反应速率
C. 若图1实验中反应速率为①>②,则Fe3+对H2O2分解的催化效果一定比Cu2+好
D. 图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.图2中仪器A为分液漏斗,故A说法正确;
B.图2实验过程中可通过测定相同状态下产生气体体积与反应时间来比较反应速率的快慢,故B说法正确;
C.图1中所滴加溶液为FeCl3溶液和CuSO4溶液,溶液中阴离子的成分不同,因此无法比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效率,故C说法错误;
D.图1实验过程中可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率,故D说法正确;
故答案为C。
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 高铁酸钠(Na2FeO4)为紫色固体,易溶于水,微溶于NaOH溶液,具有强氧化性,其在消毒时发生氧化还原反应后可形成Fe(OH)3胶体,常用于处理饮用水。某化学实验小组利用NaClO在碱性介质中与FeCl3溶液的反应制备Na2FeO4并探究其性质,实验装置如图所示。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)当装置丁中出现___________现象时,关闭K1;此时向装置丙中加入FeCl3溶液。
(3)完成丙中生成Na2FeO4的离子方程式的配平:___________,___Fe3+ + ___ClO− + ___OH−=___ + ___Cl− +____H2O。
(4)反应后,向装置丙中加入饱和的___________(填化学式)溶液,析出紫色晶体,过滤、洗涤、干燥。
(5)Na2FeO4晶体消毒时被___________(填“氧化”或“还原”)生成Fe3+,Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体的离子方程式为:___________。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)溶液变为红色 (3)3ClO—+2Fe3++10OH—=2+3Cl—+ 5H2O
(4)KCl (5) ①. 还原 ②. Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置甲中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气;装置乙中饱和食盐水用于吸收挥发出的氯化氢气体,防止干扰高铁酸钠的准备;装置丙中,碱性条件下,氯气与氢氧化钠反应生成的次氯酸钠与氯化铁溶液反应制备高铁酸钠;装置丁中含有硫氰化钾的氯化亚铁混合溶液用于检验氯气排尽装置中的空气,同时吸收未反应的氯气防止污染空气。
【小问1详解】
仪器a的名称为三颈烧瓶;
【小问2详解】
若装置甲中生成的氯气将装置中的空气完全排出后,过量的氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁,与溶液中的硫氰化钾溶液反应生成铁氰化钾溶液,使溶液变为红色,关闭K1;此时向装置丙中加入FeCl3溶液;
【小问3详解】
装置丙中发生的反应为碱性条件下,次氯酸根离子与铁离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子、氯离子和水,反应的离子方程式为3ClO—+2Fe3++10OH—=2+3Cl—+ 5H2O,
【小问4详解】
向装置丙中制得的高铁酸钠溶液中加入饱和的氯化钾溶液,由于高铁酸钾的溶解度小,可析出高铁酸钾沉淀,过滤、洗涤、干燥得到紫色高铁酸钾晶体;
【小问5详解】
Na2FeO4晶体消毒时,+6价的铁被还原生成Fe3+;Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。
16. 用标准草酸钠溶液可以标定高锰酸钾溶液的浓度,回答下列问题。
Ⅰ.Na2C2O4标准溶液的配制
(1)配制100 mL 0.0400 mol·L−1 Na2C2O4标准溶液时,下列仪器中一定不会用到的有___________(填序号)。
①电子天平 ②烧杯 ③玻璃棒 ④量筒 ⑤100 mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦滴定管
(2)配制标准Na2C2O4溶液的操作步骤(填写空白):计算→称量→___________→移液→洗涤→___________→摇匀等。
(3)配制 Na2C2O4标准溶液,定容时仰视刻度线,引起配制结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.高锰酸钾溶液配制和标定
称取1.6g KMnO4固体置于500 mL烧杯中,加入250 mL蒸馏水使之溶解。在电炉上加热至沸,缓缓煮沸15 min,冷却后置于暗处静置数天后,用玻璃砂芯漏斗过滤除去MnO2等杂质,溶液贮存于干燥的带玻璃塞的棕色试剂瓶中。取棕色酸式滴定管用配制的高锰酸钾溶液润洗、装液、调节起始液面后固定于滴定管夹上。
(4)准确移取20.00mL标准Na2C2O4溶液于锥形瓶中,加入适量H2SO4酸化,用待标定的KMnO4溶液滴定,直至___________即为滴定终点。滴定反应为:5+2+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑。
(5)重复滴定实验两次,消耗高锰酸钾溶液体积的三次实验平均值为20.00mL。计算该高锰酸钾溶液的浓度为___________mol·L−1。(精确到小数点后四位)
【答案】(1)④⑦ (2) ①. 溶解 ②. 定容
(3)偏低 (4)溶液由无色变为浅紫色 ,且30s不恢复
(5)0.0160
【解析】
【小问1详解】
配制一定物质的量浓度的溶液时,用到的仪器有电子天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶,不会用到的仪器为量筒和滴定管;
【小问2详解】
用固体配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等,故缺少的步骤为溶解、定容;
【小问3详解】
配制 Na2C2O4标准溶液,定容时仰视刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低;
【小问4详解】
酸性高猛酸钾溶液的颜色为紫色,所以滴定终点的现象为溶液由无色变为浅紫色,且30s不恢复;
【小问5详解】
根据方程式可知2~5,则有,可知高锰酸钾溶液的浓度为0.0160mol/L。
17. 北宋时期我国就有多处矿场利用“细菌氧化”冶炼铜。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉[其中细小的金(Au)颗粒被FeS2、FeAsS包裹],以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)铁元素的电子排布式为___________,位于周期表的第___________周期___________族。
(2)载金硫化矿粉碎成矿粉的目的是___________。
(3)操作1的分离方法为___________。
(4)“细菌氧化”中,氧化剂是___________(填化学式)。
(5)滤液①中Fe元素的主要价态为___________。
(6)“沉金”过程中主要反应的离子方程式为___________。
(7)滤液②经H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2−转化为ZnSO4和HCN,用碱中和HCN可生成___________(填溶质化学式)溶液,从而实现循环利用。
【答案】(1) ①. 1s22s22p63s23p63d64s2 ②. 四 ③. VIII
(2)增大反应物的接触面积,加快浸出速率
(3)过滤 (4)O2
(5)+3 (6)Zn+2[Au(CN)2]−=2Au+[Zn(CN)4]2−
(7)NaCN
【解析】
【分析】矿粉中加入足量空气和H2SO4,在pH=2时进行细菌氧化,金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐,过滤,滤液中主要含有Fe3+、、As(Ⅵ),加碱调节pH值,Fe3+转化为Fe(OH)3胶体,可起到絮凝作用,促进含As微粒的沉降,过滤可得到净化液;滤渣主要为Au,Au与空气中的O2和NaCN溶液反应,得到含[Au(CN)2]-的浸出液,加入Zn进行“沉金”得到Au和含[Zn(CN)4]2-的滤液②;
【小问1详解】
铁是26号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,位于元素周期表的第四周期,第VIII族;
【小问2详解】
载金硫化矿粉碎成矿粉的目的是增大反应物的接触面积,加快浸出速率;
【小问3详解】
操作1后得到滤渣和滤液,为固淮分离,分离方法为过滤;
【小问4详解】
“细菌氧化”的过程中,FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和,故氧化剂为O2;
【小问5详解】
“细菌氧化”的过程中,FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和,故滤液①中Fe元素的主要价态为+3价;
【小问6详解】
“沉金”过程中Zn与[Au(CN)2]−反应生成Au与[Zn(CN)4]2−,主要反应的离子方程式为Zn+2[Au(CN)2]−=2Au+[Zn(CN)4]2−;
【小问7详解】
用碱中和HCN可生成NaCN和水,故答案为NaCN。
18. 以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含少量杂质PbO2等)为原料,采用湿法冶金制备精铋工艺流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)配制FeCl3溶液时需加入盐酸的目的是___________。
(2)已知“浸出、置换、再生、电解精炼”工序都有氧化还原反应发生,“浸出”工序中被还原的元素主要有___________和___________(填写元素符号)。
(3)“浸出”工序中杂质PbO2被盐酸还原的离子方程式为___________。
(4)“浸出”产生S的主要离子反应为:___________,___Fe3++___Bi2S3=___Fe2++___Bi3++___S,请完成方程式的配平。
(5)再生液可以加入“浸出”操作中循环利用,则再生液中主要溶质为___________(填化学式)
(6)粗铋中含有少量Fe、Cu、Pb等金属杂质,电解精炼时,用粗铋作为电解池的___________极(填“阴”或“阳”)。
(7)铋同铅、锡、锑、铟等金属组成二元、三元、四元、五元合金。改变这些金属在合金中所占的百分比,就可获得一系列不同熔点和不同物理性质的合金,铋、铅二元合金的熔点___________于(填“高”或“低”)铅。
【答案】(1)防止Fe3+水解
(2) ①. Fe ②. Pb
(3)PbO2+2Cl-+4H+=Pb2++Cl2↑+2H2O
(4)6Fe3++Bi2S3=6Fe2++2Bi3++3S
(5)FeCl3 (6)阳
(7)低
【解析】
【分析】辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含少量杂质PbO2等)加入足量的FeCl3溶液和盐酸浸出,Fe3+将S元素氧化成S单质沉淀,盐酸将PbO2还原,由于溶液中有大量氯离子,可以得到PbCl2沉淀;此时溶液中主要含有Fe2+、Bi3+、Fe3+以及H+,加入适量铁粉将H+、Fe3+还原,同时置换出Bi单质,过滤得到粗铋以及主要含有FeCl2的滤液,粗铋经电解精炼得到精铋,氯化亚铁溶液中通入氯气得到氯化铁再生液。
【小问1详解】
配制FeCl3溶液时需加入盐酸的目的是防止Fe3+水解;
【小问2详解】
“浸出”工序中,Fe3+将S元素氧化成S单质沉淀,盐酸将PbO2还原,则被还原的元素主要有铁元素和铅元素;
【小问3详解】
盐酸能与PbO2反应生成PbCl2和氯气,离子方程式为PbO2+2Cl-+4H+=Pb2++Cl2↑+2H2O;
【小问4详解】
“浸出”时Bi2S3和FeCl3反应生成FeCl2、2BiCl3和S沉淀,反应的主要离子反应为6Fe3++Bi2S3=6Fe2++2Bi3++3S;
【小问5详解】
再生液是氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁;
【小问6详解】
电解精炼时,根据电解的规律,阳极用活性电极,电极自身放电,则用粗铋作为电解池的阳极,纯铋作为电解池的阴极;
【小问7详解】
合金的熔沸点低于纯金属,所以铋、铅二元合金的熔点低于铅。
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