内容正文:
2024—2025学年第一学期期中质量检测
高三化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。
可能用到的相对原子质量:H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Si:28 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 In:115
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 科技改变生活。下列对科技成果与应用的化学解读错误的是
选项
科技成果与应用
化学解读
A
手机玻璃是由一种特殊的钠硅酸盐材料制成
手机玻璃属于新型无机材料
B
大型邮轮是造船工业三颗明珠之一、中国自主设计和建造的首艘邮轮“爱达·魔都号”,正式下水
邮轮船体上镶嵌的锌块可减缓船体生锈
C
杭州亚运会用“零碳甲醇”作为主火炬的燃料
“零碳甲醇”是指不含碳元素的甲醇
D
华龙一号核电站是我国完全自主知识产权的三代压水堆核,是中国核电走向世界的“国家名片”
核能属于新能源、不可再生能源
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠硅酸盐材料属于新型无机材料,A正确;
B.邮轮船体上镶嵌锌块,锌比铁活泼,在海水中形成原电池时,锌作负极被氧化,铁作正极被保护,这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法,可以减缓船体生锈,B正确;
C.“零碳甲醇” 不是指不含碳元素的甲醇,而是指生产甲醇的过程中碳排放为零或趋近于零。例如通过可再生能源(如太阳能、风能等)电解水产生氢气,再利用二氧化碳加氢合成甲醇,这样在整个生命周期中实现碳的近零排放,C错误;
D.核能属于新能源,它所利用的核燃料在地球上的储量是有限的,是不可再生能源,D正确;
故选C。
2. 化学在生产、生活中起着重要的作用:
①明矾在水中可形成胶体,对水体进行杀菌净化;②苯甲酸钠可用作果汁、汽水、罐头等食品的防腐剂;③二氧化硅用作太阳能电池板;④将氯气通入氢氧化钙溶液反应制得漂白粉;⑤用于厚膜集成电路的氧化铝陶瓷属于传统无机非金属材料;⑥La-Ni合金用作储氢材料。其中叙述正确的个数有
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】B
【解析】
【详解】①明矾在水中可形成胶体,能吸附水中的悬浮颗粒物并使之沉降,但不能对水体进行杀菌消毒,①错误:
②苯甲酸钠可以抑制细胞的活性,可用作果汁、汽水、罐头等食品的防腐剂,②正确;
③硅单质是良好的半导体材料,可用作太阳能电池板,③错误;
④氢氧化钙溶液的浓度较小,制漂白粉时,应该将氯气通入石灰乳中,若将氯气通入氢氧化钙溶液中,难以制得漂白粉,④错误;
⑤氧化铝陶瓷具有耐磨性好、热稳定性强、抗高温、绝缘性优良、耐腐蚀以及良好的光学透明性等特性,属于新型无机非金属材料,⑤错误;
⑥La-Ni合金是一种广泛使用的储氢材料,能够与氢气发生化学反应,生成金属氢化物;在改变条件(如加热或减压)后,金属氢化物又会分解成合金和氢气,从而实现氢气的储存和释放,⑥正确;
正确的个数为2,故选B。
3. 下列化学用语表述正确的是
A. 中共价键的电子云轮廓图:
B. NaCl溶液中的水合离子:
C. 的晶体类型:分子晶体
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中3p轨道的电子以“头碰头”形成键,其电子云轮廓图:,A正确;
B.水分子是极性分子,存在正负偶极,O的一端为负端,H的一端为正端,阳离子吸引水分子的负端,阴离子靠近水分子的正端。 Na+带正电,应靠近O的一端,带负电,应靠近H的一端,B错误;
C.的晶体类型为共价晶体,C错误;
D.邻羟基苯甲醛中的中的H原子与醛基中的O原子之间形成分子内氢键,示意图为,D错误;
故选A。
4. 类比法是化学上研究物质的重要方法之一,下列类比结果合理的是
A. Fe和S反应生成FeS,则Cu和S反应生成
B. 工业上电解熔融的冶炼镁,则电解熔融的可以冶炼铝
C. 通入溶液中没有现象,则通入溶液中也无明显现象
D. 用排饱和NaCl溶液的方法收集,也可用排饱和溶液的方法收集
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe和S反应生成FeS,S单质氧化性很弱,则Cu和S反应生成,A正确;
B.工业上电解熔融的冶炼镁,但是熔融的不导电,所以冶炼铝时是在冰晶石的作用下电解熔融的,B错误;
C.通入溶液中,会被氧化为而产生沉淀,C错误;
D.极易溶于水,不能用排水溶液的方法收集氨气,D错误;
故选A。
5. 下列实验中,所选用的实验仪器(夹持装置略)能完成相应实验的是
A. 灼烧干海带:选用①、⑦
B. 利用加热法分离氯化铵和碘单质混合物:选用①、②
C. 配制的NaOH溶液:选用③、⑤、⑥
D. NaCl溶液的蒸发结晶:选用①、⑥、⑦和⑧
【答案】D
【解析】
【详解】A.用酒精灯、泥三角和坩埚灼烧干海带,仪器⑦是蒸发皿,不是坩埚,A错误;
B.氯化铵受热易分解成NH3和HCl,遇冷后又化合成氯化铵,碘单质受热易升华成碘蒸气,遇冷后凝华,不能用加热的方式分离二者,B错误;
C.配制的NaOH溶液,选用托盘天平、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶和胶头滴管,选用③、⑤、⑥、⑨,C错误;
D.NaCl溶液的蒸发结晶需选用酒精灯、泥三角、蒸发皿、玻璃棒,即选用①、⑥、⑦和⑧,D正确;
故选D。
6. 2024年10月,山东德州齐河—禹城地区探获全国首个亿吨级富铁矿,该区探获富铁矿资源量达到1.04亿吨,为保障国家能源资源安全作出山东贡献。下列说法正确的是
A. 生铁属于碳素钢 B. 铁强化酱油中铁为
C. 铁元素位于区 D. 常用KSCN检验
【答案】C
【解析】
【详解】A.生铁含碳量太高,不属于碳素钢,A错误;
B.铁强化酱油中加的是乙二胺四乙酸铁钠,其中是三价铁,B错误;
C.铁元素是第26号元素,价电子排布为3d64s2,位于区,C正确;
D.常用KSCN检验,遇KSCN溶液变红色,D错误;
故选C。
7. 一种功能饮料包含的分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则下列说法一定正确的是
A. 键角:ZR3<YR3 B. 最高价氧化物的水化物的酸性:Y<W
C. 第一电离能:W<Z<X D. 和的VSEPR模型均为平面三角形
【答案】D
【解析】
【分析】Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,则Z和Y最外层的电子数均为5;Y原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素。W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素。R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素。综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。
【详解】A.PH3、NH3的中心原子杂化类型相同,电负性N>P,N对成键电子对的吸引能力更强,成键电子对离中心原子更近,成键电子对之间距离更小,排斥力更大,从而导致键角更大。因此键角:PH3(YR3)<NH3(ZR3),A错误;
B.Y为P元素、W为C元素,最高价氧化物的水化物分别为H3PO4和H2CO3;H3PO4为中强酸,H2CO3为弱酸,最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<H3PO4,B错误;
C.同一周期元素的第一电离能从左到右有增大的趋势,N的价层电子排布为2s22p3,2p轨道处于半满的状态,比较稳定,使得第一电离能大于相邻的两种元素,第一电离能:C(W)<O(X)<N(Z),C错误;
D.的价层电子对数为,其VSEPR模型均为平面三角形;的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,所以两者VSEPR模型均为平面三角形,D正确;
答案选D。
8. 实验室从废定影液[含Ag(S2O3)和Br-等]中回收Ag和Br2的主要步骤为:
下列说法正确的是
A. 过滤时,为加快滤液流下,可以用玻璃棒轻轻搅拌漏斗中的液体
B. 分液时,先放出水相再从上口倒出有机相
C. 可以利用蒸馏烧瓶、球形冷凝管等仪器完成有机相提取Br2的操作
D. 在空气中用蒸发皿高温灼烧Ag2S制取Ag
【答案】B
【解析】
【分析】废定影液[含Ag(S2O3)和Br-等]中加入Na2S溶液,会和Ag(S2O3)反应生成Ag2S沉淀和S2O,故所得滤液中含Br-、S2O,通入氯气,则氯气能将Br-氧化为Br2,利用苯将溴单质萃取后能获得单质溴。
【详解】A.过滤时滤液应自然流下,不能用玻璃棒搅拌,防止将滤纸搅烂,故A错误;
B.分液时,先使下层液体从下孔流出,再将上层液体从上口倒出,而由于用苯萃取,苯的密度小于水,故有机相在上层,水相在下层,故应先放出水相再从上口倒出有机相,故B正确;
C.粗溴蒸馏提纯时应选择直形冷凝管,因球形冷凝管有凹槽斜放时有液体残留在凹槽中,故C错误。
D.高温灼烧用坩埚,而不用蒸发皿,故D错误;
故选:B。
9. 用氢气制备双氧水的一种工艺简单、能耗低的方法,其反应原理如图所示,已知钯(Pd)常以正二价形式存在。下列有关说法正确的是
A. H2O2的电子式为
B. 反应①②③均为氧化还原反应
C. 反应②中有1molO2参与反应时转移电子的物质的量为2mol
D. 反应过程中[PbCl2O2]2−、HCl均为该反应的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O2是共价化合物,通过共用电子对形成化学键,其电子式为,A错误;
B.反应③中化合价未发生变化,是非氧化还原反应,B错误;
C.反应②中是Pd+O2+2Cl-=[PbCl2O2]2−,[PbCl2O2]2−中Pd为+2价,根据得失电子守恒,因此有1mol O2参与反应时转移电子的物质的量为2mol,C正确;
D.反应过程中[PbCl2O2]2−、HCl均是中间产物,D错误。
故选C。
10. 足量的纯碱溶液可用于吸收含氯气的尾气,生成三种盐(反应1);工业上也可用纯碱溶液从海水中提取溴,其主要原理如下:
反应2:
反应3:
下列说法正确的是
A. 反应1中生成的三种盐是NaClO、NaClO3和NaHCO3
B. 反应2中的Br2与反应1中的Cl2表现相似的化学性质
C. 反应3中氧化产物与还原产物的质量之比为1:5
D. 酸性条件下,氧化性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据氧化还原反应原理及纯碱足量,氯元素一部分化合价升高,另一部分化合价降低,三种盐是次氯酸钠、氯化钠、碳酸氢钠,A项错误;
B.反应2中的溴单质和反应1中的氯气都表现氧化性和还原性,表现相似的化学性质,B项正确;
C.反应2中溴既是氧化剂又是还原剂,其中氧化剂与还原剂的质量之比为5:1, C项错误;
D.由反应2知,碱性条件下,溴单质为氧化剂,NaBrO3为氧化产物,故氧化性:Br2>NaBrO3,D项错误;
故答案选B
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
、键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
CsCl晶体中与8个配位,而NaCl晶体中与6个配位
比的半径大
D
甘油是黏椆液体
甘油分子间的氢键较强
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子的能级是不连续的,即原子能级是量子化的,A正确;
B.的中心碳原子为sp杂化,键角为;的中心碳原子为杂化,键角大约为;的中心碳原子为杂化,键角为,三种物质的中心碳原子都没有孤电子对,三者键角大小与孤电子对无关,B错误;
C.离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小,离子半径比越大,配位数越大,周围最多能排布8个,周围最多能排布6个,说明比半径大,C正确;
D.甘油即丙三醇,分子中有个羟基,分子间可以形成更多的氢键,且O元素的电负性较大,分子间形成的氢键较强,因此甘油是黏稠液体,D正确;
故选B。
12. 通过实验、观察、类比、推理等方法得出正确的结论是化学学习的方法之一,下列实验操作、现象和解释或者结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
①
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满气体的集气瓶
瓶中产生大量白烟和黑色颗粒
具有氧化性
②
向黄色的溶液中滴加氢碘酸
溶液颜色加深
氧化性:
③
向某钾盐中滴加浓盐酸,产生的气体再通入品红溶液
品红溶液褪色
该钾盐为、与至少有一种
④
工业上用与焦炭在高温条件下制备粗硅
生成可燃性气体,得到黑色固体粗硅
非金属性:
⑤
用pH试纸测量饱和新制氯水的酸碱性
pH试纸先变红色后褪色
饱和新制氯水呈酸性且具有漂白性
A. ①⑤ B. ①③⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满气体的集气瓶,黑色颗粒为碳单质,说明具有氧化性,①正确;
②向黄色的溶液中滴加氢碘酸,发生反应:和溶液颜色加深,氧化性:,②错误;
③向某钾盐中滴加浓盐酸,产生的气体再通入品红溶液,产生的气体为可能为气体,也可能为氯气,所以该钾盐为、与,或者,等,③错误;
④工业上用与焦炭在高温条件下制备粗硅,发生反应 ,只能说明还原性:,不能说明非金属性,④错误;
⑤用pH试纸测量饱和新制氯水的酸碱性,pH试纸先变红色后褪色,饱和新制氯水呈酸性且具有漂白性,⑤正确;
故正确的为①⑤,选A。
13. 某实验小组探究溶液与以及铵盐溶液的反应。
已知:的氧化性随溶液酸性增强而增强;为棕黑色,接近无色。
实验
序号
试剂a
实验现象
Ⅰ
氨水
紫色变浅,底部有棕黑色沉淀
Ⅱ
溶液
无明显变化
Ⅲ
溶液()
紫色略变浅,底部有少量棕黑色沉淀
Ⅳ
硫酸酸化的溶液
紫色变浅
Ⅴ
硫酸酸化的溶液
紫色褪去
下列说法错误的是
A. 由Ⅱ可知,时,不能还原
B. 由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,与相比,更易还原
C. 由Ⅲ、Ⅳ可探究溶液pH对与反应的影响
D. 由Ⅳ、Ⅴ可知,浓度降低,其还原性增强
【答案】BD
【解析】
【详解】A.Ⅱ中溶液的,实验无现象,说明时,不能还原,A正确;
B.Ⅰ、Ⅱ可知,pH相同,氨水中现象明显;Ⅱ、Ⅲ可知,氨水中现象明显,而含铵根离子的硫酸铵溶液反应现象不太明显;故由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,与相比,NH3更易还原,B错误;
C.Ⅲ、Ⅳ中变量为溶液的pH不同,则由Ⅲ、Ⅳ可探究溶液pH对与反应的影响,C正确;
D.Ⅳ、Ⅴ中存在铵根离子浓度、阴离子种类2个变量,不能说明浓度降低,其还原性增强,D错误;
故选BD。
14. 碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是
A. “氧化1”的主要离子方程式为
B. 离子交换树脂的作用是富集碘元素
C. 理论上参加反应的
D. “吹碘”鼓入热空气是利用了易升华的性质
【答案】AC
【解析】
【分析】卤水中的碘离子,再酸性条件下,被氧化成,再用离子交换树脂吸附后,用亚硫酸钠溶液将还原成,然后在氯化钠和通入后发生离子交换,将碘离子转移至说溶液中,溶液中的碘离子再被氧化为,最后用热空气吹出,得到碘单质。
【详解】A.“氧化1”为卤水中被氧化氯气为,发生反应,A错误;
B.根据以上分析,离子交换树脂的作用是富集碘元素,B正确;
C.根据氧化还原反应中得失电子守恒,1mol,转移2mol电子,,转移2mol电子,所以,C错误;
D.利用了易升华的性质,鼓入热空气使碘成为气体从溶液中逸出,D正确;
故选AC。
15. 以铬铁矿(,含、氧化物等杂质)制备的工艺流程如图。已知:焙烧时转化为,、氧化物转化为可溶性钠盐。下列说法正确的是
A. “滤渣1”的主要成分为
B. 为简化操作,加入足量的稀硫酸可将“中和”与“酸化”合并
C. “母液”最适宜返回“酸化”步骤循环利用
D. “焙烧”中可用烧碱或小苏打代替纯碱
【答案】CD
【解析】
【分析】焙烧中发生4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2、SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2,加水溶解,滤渣1为Fe2O3,滤液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3,加入硫酸中和,NaAlO2与硫酸反应生成氢氧化铝沉淀,硅酸钠与硫酸反应生成硅酸沉淀,CrO溶液中存在2CrO+2H+Cr2O+H2O,酸化过程中CrO转化成Cr2O,然后蒸发结晶、冷却结晶得到产品,据此分析;
【详解】A.根据上述分析,滤渣1为Fe2O3,故A错误;
B.根据上述分析,“中和步骤”中得到沉淀为Al(OH)3、H2SiO3,氢氧化铝为两性氢氧化物,加入过量硫酸,氢氧化铝溶解,得到硫酸铝,得到产品不纯,因此两步不能合并,故B错误;
C.“母液”中含有硫酸、Na2Cr2O7,为了避免Cr的损失,“母液”最适宜返回“酸化”步骤循环利用,故C正确;
D.小苏打为NaHCO3,碳酸氢钠不稳定受热易分解为Na2CO3,小苏打可以代替碳酸钠,氧化铝为两性氧化物,二氧化硅为酸性氧化物,与烧碱反应生成可溶的偏铝酸钠和硅酸钠,焙烧时FeCr2O4转化成Na2CrO4,因此小苏打、烧碱可以代替纯碱,故D正确;
答案为CD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分
16. 2023年8月1日起,我国对镓(Ga)、锗(Ge)相关物质实施出口管制。Ga与1位于同一主族。回答下列问题:
(1)写出基态Ga原子的价电子排布图:___________。
(2)硼的氢化物叫硼烷(),如(乙硼烷-6)、(丁硼烷-10)等。
①下列说法错误的是___________。
A.B原子由需吸收能量
B.乙硼烷很不稳定,在空气中易自燃
C.同周期相邻元素的电负性大小:
D.与反应生成分子中键与键数目之比为
②乙硼烷的结构式为,分子中B原子通过氢桥键()形成一个四元环。丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环,写出其结构式___________。
(3)氮和硼形成的化合物BN,通常存在石墨型与金刚石型两种结构,可发生转化:石墨型)(金刚石型)。石墨型与金刚石型两类化合物中原子的杂化方式依次为___________;金刚石型的BN的硬度大于金刚石,原因是___________。
(4)近年来,人们发现可与多种小分子氢化物形成双氢键。双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用,其结构可用如图表示。
(“—”)表示共价键,“…”表示形成的双氢键)
根据上述信息,与HF形成的双氢键可表示为___________
(5)广义酸碱理论认为,中心原子可以接受电子对的分子为酸,可以提供电子对的分子为碱。按照该理论,属于___________(填“酸”或“碱”)。下列物质均能与发生配位反应,其中形成键最强的是___________(填字母)。
A. B. C.
(6)太阳能材料晶体为四方晶系,其晶胞参数及结构如图所示,晶胞棱边夹角均为。已知:A处In原子坐标为(),B处Cu原子坐标为(0,0.5,0.25)。
设阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为___________。
【答案】(1) (2) ①. A ②.
(3) ①. 、 ②. 金刚石型为共价晶体,键的键能大于金刚石中键的键能,所以硬度更大
(4)
(5) ①. 酸 ②. A
(6)
【解析】
【分析】本题为物质结构与性质的综合考察。
【小问1详解】
Ga位于第四周期第ⅢA族,故基态Ga原子的价电子排布图;
【小问2详解】
①A选项:B原子由,与能量相同,不需吸收能量,A错误;
B选项:乙硼烷具有强还原性,遇空气中的O2和H2O发生剧烈反应而自燃,B正确;
C选项:同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,因此电负性,C正确;
D选项:分子中存在C提供孤对电子,B提供空轨道的1个配位键,含有3个B-H共价单键和一个三键,则键与键数目之比为,D正确;
故答案为:A;
②丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环,结合乙硼烷的结构式,可推断得出丁硼烷的结构式为:;
【小问3详解】
①(石墨型)类比混合型晶体石墨,石墨中每个中心原子直接与其它3个原子相连,属于sp2杂化;(金刚石型)类比共价晶体金刚石,每个C原子直接与其余4个C相连,属于sp3杂化,故答案分别为:、;②金刚石型的BN的硬度大于金刚石,原因:金刚石型为共价晶体,键的键能大于金刚石中键的键能,所以硬度更大;
【小问4详解】
与由题意可知,正电的H原子与带负电的H原子之间形成的一种弱电性相互作用,则形成的双氢键可表示为;
【小问5详解】
①的中心原子B可以接受电子对,故为酸;
②选项A中乙基是推电子基团,会增加N的电子云密度,Cl电负性大,吸电子能力强,会减小N的电子云密度,因此中N原子提供孤对电子的能力最强,形成的配位键最强,故答案为:A;
【小问6详解】
由图知,晶胞中Cu原子的个数为,In原子个数为,S原子的个数为8,故晶胞的密度为。
【点睛】计算晶胞的密度首先要确定晶胞内各原子个数以及晶胞的体积。
17. 硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。某同学利用车床加工的废铜屑制备硫酸铜。实验前先将废铜屑置于Na2CO3溶液中煮沸5分钟,然后汲去Na2CO3溶液,再用蒸馏水洗涤3次。由于铜不与稀硫酸直接反应,实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图所示,烧杯中盛有NaOH溶液)。
(1)实验前先将废铜屑于Na2CO3溶液中煮沸5分钟的目的是___________。
(2)圆底烧瓶中发生的离子反应方程式为___________。
(3)图2是图1的改进装置,改进后的好处是___________。
(4)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组改用空气氧化法:
方案1:将铜屑在空气中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通入到铜屑与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。但是向反应液中加少量FeSO4或Fe2(SO4)3溶液,反应很快进行。反应完全后,继续通入空气并加物质甲调节pH值到3~4,产生Fe(OH)3沉淀。过滤,滤渣作催化剂循环使用。滤液经过蒸发浓缩、结晶、减压抽滤后得到蓝色晶体,再用少量95%的酒精洗涤晶体后晾干,得CuSO4•5H2O10.6g。已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH值分别为3.7、6.4请回答下列问题:
①方案2中甲物质可能是___________(填字母)。
A.CaO B.CuO C.Na2CO3 D.NaOH
②FeSO4或Fe2(SO4)3溶液的作用是___________,不能选用FeCl3、FeCl2代替
FeSO4、Fe2(SO4)3溶液的原因是___________。
③晶体采用95%的酒精淋洗的优点是___________。
④图3是抽滤装置的一部分,其中正确的是___________。(填A或B)
⑤采用方案1以64g铜为原料与一定质量的___________(填质量分数)的硫酸反应在理论上不需要蒸发水刚好生成CuSO4•5H2O晶体。(结果保留3位有效数字)
【答案】(1)除去油污
(2)3Cu+8H++2NO3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)能防止倒吸 (4) ①. B ②. 催化剂 ③. 防止制得的硫酸铜晶体中混有CuCl2(或制得的硫酸铜晶体不纯) ④. 减少硫酸铜晶体在洗涤过程中由于溶解引起的损耗(或减少硫酸铜晶体的损失、减少硫酸铜晶体的溶解) ⑤. A ⑥. 57.6%
【解析】
【小问1详解】
Na2CO3溶液中存在水解离子反应为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,溶液呈碱性,油污在碱性条件下发生水解,所以实验前先将废铜屑于Na2CO3溶液中煮沸5分钟,目的是除去油污;
【小问2详解】
不与稀硫酸直接反应,但将浓硝酸分次加入,酸过量,硝酸全起氧化剂作用,酸为稀溶液,生成硫酸铜、NO、水,反应方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO43CuSO4+2NO↑+4H2O,离子反应为:3Cu+8H++2NO3Cu2++2NO↑+4H2O;
【小问3详解】
空气和一氧化氮通入氢氧化钠溶液可以被吸收,但图1不能防止氢氧化钠倒吸到烧瓶中,图2中第2个集气瓶,进入瓶内的导管一点点,能防止氢氧化钠倒吸到烧瓶中;
【小问4详解】
①调节溶液的pH时,不能引进杂质离子,且所加的物质可以和酸发生反应即可,所以甲物质为CuCO3或CuO;故答案为:B;
②向反应液中加少量FeSO4或Fe2(SO4)3溶液,反应很快进行,说明FeSO4或Fe2(SO4)3溶液作催化剂,如向反应液中加少量FeSO4,即发生反应:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,FeSO4作催化剂,不能选用FeCl3、FeCl2代替,因它们能引进杂质氯离子,制得的硫酸铜晶体中混有CuCl2;
③硫酸铜是无机物,在酒精中溶解度较小,晶体采用酒精淋洗的优点是酒精易挥发且与水以任意比例溶解,减少晶体的溶解;
④抽滤装置由布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵等仪器组成,抽滤装置中,布氏漏斗的颈口斜面应朝向抽滤瓶的支管口,以保证得到要抽滤的物质,A符合;
⑤64g铜的物质的量为n1mol,采用方案1制得1molCuSO4•5H2O晶体,与一定质量的硫酸反应在理论上不需要蒸发水刚好生成CuSO4•5H2O晶体,反应为:2Cu+2H2SO4+O2+8H2O2CuSO4•5H2O,即需1mol硫酸,4mol水,所以硫酸的质量分数为:100%≈57.6%。
18. 工业上利用软锰矿(主要成分为,含少量、和等)制备金属锰等物质的流程如下:
回答下列问题:
(1)酸浸过程发生反应的离子方程式为___________。
(2)向滤液I中需先加A物质,再加B物质,若加入的物质均为非金属化合物的溶液,则加入A试剂的目的是___________,B试剂的名称是___________;滤渣Ⅱ成分的化学式是___________。
(3)“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)由滤液Ⅲ获得晶体的方法是___________,洗涤、气流干燥。
【答案】(1)
(2) ①. 将氧化为 ②. 氨水 ③. 和
(3)
(4)蒸发浓缩、冷却结晶,过滤
【解析】
【分析】软锰矿的主要成分为,含少量、和等,加入硫酸和,过滤后滤渣为,滤液中含有,向滤液I中需先加A物质,再加B物质,可以将将氧化为,再调节溶液的除去和,若加入的物质均为非金属化合物的溶液,A试剂氯水或者过氧化氢溶液,B试剂为氨水,滤渣Ⅱ成分为和,滤液II中含有,加入和氨水的混合溶液,得到沉淀,再经过一系列操作得到锰单质。
【小问1详解】
酸浸过程发生反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
向滤液I中需先加A物质,再加B物质,可以将将氧化为,再调节溶液的除去和,若加入的物质均为非金属化合物的溶液,A试剂氯水或者过氧化氢溶液,B试剂为氨水,滤渣Ⅱ成分为和;
【小问3详解】
滤液II中含有,加入和氨水的混合溶液,得到沉淀,反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
滤液Ⅲ为溶液,获得晶体的方法是:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、气流干燥。
19. 硼氢化钠(NaBH4)是一种潜在储氢剂,在有机合成中也被称为“万能还原剂”。实验室制备、提纯、分析纯度的步骤如下。
I.的制备
利用如图甲装置(加热及夹持装置略)进行操作:
(i)连接装置检验气密性装入试剂,打开,向装置中鼓入,然后升温到110℃左右,打开搅拌器快速搅拌,将融化的Na快速分散到石蜡油中;
(ii)升温到200℃,关闭,打开通入,充分反应后制得NaH;
(iii)升温到240℃,持续搅拌下通入,打开向三颈瓶中滴入硼酸三甲酯[分子式为,沸点为68℃],充分反应;
(iv)降温后,离心分离得到和的固体混合物。
已知,
NaH
异丙胺
性质
固体,可溶于异丙胺或水,常温下与水缓慢反应,与酸剧烈反应,强碱环境下能稳定存在
固体,强还原性,与水剧烈反应
固体,难溶于异丙胺,常温下与水剧烈反应
有机溶剂,沸点:33℃
回答下列问题。
(1)仪器a的名称是___________;步骤(i)鼓入氮气的目的是___________;指出图甲装置中存在缺陷___________。
(2)写出NaH与反应的化学方程式___________。
II.的提纯
(3)可采用索氏提取法提纯,其装置如图乙所示,实验时将和的固体混合物放入滤纸套筒1中,加入异丙胺。烧瓶中异丙胺受热蒸发,蒸汽沿导管___________(填“2”或“3”)上升,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管返回烧瓶,从而实现连续萃取。当萃取完全后,在___________(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中。分离异丙胺和并回收溶剂的方法是___________。
III.的纯度分析
步骤1:取mg产品(杂质不参加反应)溶于NaOH溶液后配成200mL溶液,取20mL置于碘量瓶中,加入的溶液充分反应()。
步骤2:向步骤1反应后溶液中加入过量的KI溶液,用稀硫酸调节pH,使过量转化为,冷却后于暗处放置数分钟。
步骤3:将步骤2所得混合液调pH约为5.0,加入几滴淀粉,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。(反应为)
(4)产品中纯度为___________%;滴入标准溶液时,若长时间振荡可能导致测定结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 排除装置中的空气,防止Na被氧化 ③. 无氢气尾气处理装置,b上无干燥管
(2)
(3) ①. 3 ②. 圆底烧瓶 ③. 蒸馏
(4) ①. 或 ②. 偏低
【解析】
【分析】装置中首先通入氮气排净空气,然后升温使得融化的Na快速分散到石蜡油中,再升温到200℃,通入H2,充分反应后制得NaH,然后升温到240℃,持续搅拌下通入N2,滴入硼酸三甲酯充分反应后,降温后离心分离得到和的固体混合物;
【小问1详解】
仪器a的名称是恒压滴液漏斗;钠是活泼金属,熔融的钠可被氧气氧化,步骤(i)鼓入氮气的目的是:排除装置中的空气,防止Na被氧化;已知、NaH、等均会与水发生化学反应,该装置应维持干燥环境,则图甲装置中存在缺陷无氢气尾气处理装置,b上无干燥管;
【小问2详解】
240℃时NaH与B(OCH3)3反应生成NaBH4和CH3ONa,化学方程式为;
【小问3详解】
2为蒸汽导管,3为虹吸管,异丙胺受热蒸发,蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管3返回烧瓶,从而实现连续萃取,NaBH4可溶于异丙胺,CH3ONa难溶于异丙胺,所以NaBH4溶于异丙胺返回圆底烧瓶中,即当萃取完全后,NaBH4在圆底烧瓶中;异丙胺沸点为33℃,溶解NaBH4形成溶液,可用蒸馏操作分离异丙胺和NaBH4并回收溶剂异丙胺;
【小问4详解】
反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,n(I2)=0.5n(Na2S2O3),5I-++6H+=3I2+3H2O,n(I2)=3n(KIO3)1,n(KIO3)1=n(Na2S2O3)=c2V2×10-3mol,则与NaBH4反应n(KIO3)=c1V1×10-3mol -c2V2×10-3mol = (c1V1 -c2V2)×10-3mol,反应为3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2O,样品中n(NaBH4)=×(c1V1 -c2V2)×10-3mol,m(NaBH4)=×(c1V1 -c2V2)×10-3mol××38g/mol=g,产品中NaBH4的纯度为;Na2S2O3能与酸反应,滴入Na2S2O3标准溶液时若长时间振荡会使消耗Na2S2O3溶液的体积增大,导致所测剩余n(KIO3)1偏大,样品中n(NaBH4)和m(NaBH4)偏小,使测定结果偏低。
20. 工业上以NH3为原料按如下流程制取化合物A。
已知:水溶液中,ClO-可与反应生成Cl-
请回答:
(1)写出NH3催化氧化生成NO的化学方程式________。
(2)等物质的量的HNO3与ClF反应除生成A外,另一种产物为HF。
①电子衍射研究表明,气态HF中存在环状六聚体(HF)6,而其他卤素的气态氢化物却不存在,气态HF中存在环状六聚体(HF)6的原因是_____。
②下列说法正确的是_____。
A.尾气的主要成分是NO,可用NaOH溶液直接吸收 B.ClF中的Cl呈零价
C.化合物A具有强氧化性 D.TiCl4与A反应能生成Ti(NO3)4
(3)①设计实验验证化合物A中含有Cl元素___________。
②写出实验过程中涉及的反应方程式___________。
【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2) ①. HF之间通过氢键缔合形成六聚体 ②. CD
(3) ①. 取适量ClNO3于试管中加入适量NaNO2溶液充分反应,再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明A中存在Cl元素 ②. ClNO3++H2O=Cl-+2H++2,Ag++Cl-=AgCl↓
【解析】
【分析】该流程中,NH3催化氧化生成NO,NO发生氧化反应生成NO2,NO2在吸收塔中和水反应生成HNO3和NO尾气,HNO3和ClF反应生成ClNO3,以此解答。
【小问1详解】
NH3催化氧化生成NO和水,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O。
【小问2详解】
①气态HF中存在环状六聚体(HF)6的原因是HF之间通过氢键缔合形成六聚体;
②A.尾气的主要成分是NO,NO不和NaOH溶液反应,不能用NaOH溶液直接吸收,故A错误;
B.ClF中的Fe为-1价,Cl为+1价,故B错误;
C.等物质的量的HNO3与ClF反应除生成A外,另一种产物为HF,由原子守恒可知A为ClNO3,A中Cl元素为+1价,具有强氧化性,故C正确;
D.TiCl4中-1价氯元素与ClNO3中+1价氯元素发生氧化还原反应生成Cl2和Ti(NO3)4,故D正确;
故选CD。
【小问3详解】
①ClNO3中Cl元素为+1价,需要转化为Cl-才能检验,由已知信息可以推知,ClNO3和NaNO2反应可以生成HCl、NaNO3、HNO3,验证化合物A中含有Cl元素的方法为:取适量ClNO3于试管中加入适量NaNO2溶液充分反应,再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明A中存在Cl元素;
②实验过程中涉及的反应方程式:ClNO3++H2O=Cl-+2H++2,Ag++Cl-=AgCl↓。
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2024—2025学年第一学期期中质量检测
高三化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。
可能用到的相对原子质量:H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Si:28 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 In:115
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 科技改变生活。下列对科技成果与应用的化学解读错误的是
选项
科技成果与应用
化学解读
A
手机玻璃是由一种特殊的钠硅酸盐材料制成
手机玻璃属于新型无机材料
B
大型邮轮是造船工业三颗明珠之一、中国自主设计和建造的首艘邮轮“爱达·魔都号”,正式下水
邮轮船体上镶嵌的锌块可减缓船体生锈
C
杭州亚运会用“零碳甲醇”作为主火炬的燃料
“零碳甲醇”是指不含碳元素的甲醇
D
华龙一号核电站是我国完全自主知识产权的三代压水堆核,是中国核电走向世界的“国家名片”
核能属于新能源、不可再生能源
A. A B. B C. C D. D
2. 化学在生产、生活中起着重要的作用:
①明矾在水中可形成胶体,对水体进行杀菌净化;②苯甲酸钠可用作果汁、汽水、罐头等食品的防腐剂;③二氧化硅用作太阳能电池板;④将氯气通入氢氧化钙溶液反应制得漂白粉;⑤用于厚膜集成电路的氧化铝陶瓷属于传统无机非金属材料;⑥La-Ni合金用作储氢材料。其中叙述正确的个数有
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
3. 下列化学用语表述正确是
A. 中共价键的电子云轮廓图:
B. NaCl溶液中的水合离子:
C. 的晶体类型:分子晶体
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
4. 类比法是化学上研究物质的重要方法之一,下列类比结果合理的是
A. Fe和S反应生成FeS,则Cu和S反应生成
B. 工业上电解熔融的冶炼镁,则电解熔融的可以冶炼铝
C. 通入溶液中没有现象,则通入溶液中也无明显现象
D. 用排饱和NaCl溶液的方法收集,也可用排饱和溶液的方法收集
5. 下列实验中,所选用的实验仪器(夹持装置略)能完成相应实验的是
A 灼烧干海带:选用①、⑦
B. 利用加热法分离氯化铵和碘单质的混合物:选用①、②
C. 配制的NaOH溶液:选用③、⑤、⑥
D. NaCl溶液的蒸发结晶:选用①、⑥、⑦和⑧
6. 2024年10月,山东德州齐河—禹城地区探获全国首个亿吨级富铁矿,该区探获富铁矿资源量达到1.04亿吨,为保障国家能源资源安全作出山东贡献。下列说法正确的是
A. 生铁属于碳素钢 B. 铁强化酱油中铁为
C. 铁元素位于区 D. 常用KSCN检验
7. 一种功能饮料包含的分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则下列说法一定正确的是
A. 键角:ZR3<YR3 B. 最高价氧化物的水化物的酸性:Y<W
C. 第一电离能:W<Z<X D. 和的VSEPR模型均为平面三角形
8. 实验室从废定影液[含Ag(S2O3)和Br-等]中回收Ag和Br2的主要步骤为:
下列说法正确的是
A. 过滤时,为加快滤液流下,可以用玻璃棒轻轻搅拌漏斗中的液体
B. 分液时,先放出水相再从上口倒出有机相
C. 可以利用蒸馏烧瓶、球形冷凝管等仪器完成有机相提取Br2的操作
D. 在空气中用蒸发皿高温灼烧Ag2S制取Ag
9. 用氢气制备双氧水的一种工艺简单、能耗低的方法,其反应原理如图所示,已知钯(Pd)常以正二价形式存在。下列有关说法正确的是
A. H2O2的电子式为
B. 反应①②③均为氧化还原反应
C. 反应②中有1molO2参与反应时转移电子的物质的量为2mol
D. 反应过程中[PbCl2O2]2−、HCl均为该反应的催化剂
10. 足量的纯碱溶液可用于吸收含氯气的尾气,生成三种盐(反应1);工业上也可用纯碱溶液从海水中提取溴,其主要原理如下:
反应2:
反应3:
下列说法正确的是
A. 反应1中生成的三种盐是NaClO、NaClO3和NaHCO3
B. 反应2中的Br2与反应1中的Cl2表现相似的化学性质
C. 反应3中氧化产物与还原产物的质量之比为1:5
D. 酸性条件下,氧化性:
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
、键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
CsCl晶体中与8个配位,而NaCl晶体中与6个配位
比的半径大
D
甘油是黏椆液体
甘油分子间的氢键较强
A A B. B C. C D. D
12. 通过实验、观察、类比、推理等方法得出正确的结论是化学学习的方法之一,下列实验操作、现象和解释或者结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
①
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满气体的集气瓶
瓶中产生大量白烟和黑色颗粒
具有氧化性
②
向黄色的溶液中滴加氢碘酸
溶液颜色加深
氧化性:
③
向某钾盐中滴加浓盐酸,产生的气体再通入品红溶液
品红溶液褪色
该钾盐为、与至少有一种
④
工业上用与焦炭在高温条件下制备粗硅
生成可燃性气体,得到黑色固体粗硅
非金属性:
⑤
用pH试纸测量饱和新制氯水的酸碱性
pH试纸先变红色后褪色
饱和新制氯水呈酸性且具有漂白性
A. ①⑤ B. ①③⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
13. 某实验小组探究溶液与以及铵盐溶液的反应。
已知:的氧化性随溶液酸性增强而增强;为棕黑色,接近无色。
实验
序号
试剂a
实验现象
Ⅰ
氨水
紫色变浅,底部有棕黑色沉淀
Ⅱ
溶液
无明显变化
Ⅲ
溶液()
紫色略变浅,底部有少量棕黑色沉淀
Ⅳ
硫酸酸化的溶液
紫色变浅
Ⅴ
硫酸酸化的溶液
紫色褪去
下列说法错误的是
A. 由Ⅱ可知,时,不能还原
B. 由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,与相比,更易还原
C. 由Ⅲ、Ⅳ可探究溶液pH对与反应的影响
D. 由Ⅳ、Ⅴ可知,浓度降低,其还原性增强
14. 碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是
A. “氧化1”的主要离子方程式为
B. 离子交换树脂的作用是富集碘元素
C. 理论上参加反应的
D. “吹碘”鼓入热空气是利用了易升华的性质
15. 以铬铁矿(,含、氧化物等杂质)制备的工艺流程如图。已知:焙烧时转化为,、氧化物转化为可溶性钠盐。下列说法正确的是
A. “滤渣1”的主要成分为
B. 为简化操作,加入足量的稀硫酸可将“中和”与“酸化”合并
C. “母液”最适宜返回“酸化”步骤循环利用
D. “焙烧”中可用烧碱或小苏打代替纯碱
三、非选择题:本题共5小题,共60分
16. 2023年8月1日起,我国对镓(Ga)、锗(Ge)相关物质实施出口管制。Ga与1位于同一主族。回答下列问题:
(1)写出基态Ga原子的价电子排布图:___________。
(2)硼的氢化物叫硼烷(),如(乙硼烷-6)、(丁硼烷-10)等。
①下列说法错误的是___________。
A.B原子由需吸收能量
B.乙硼烷很不稳定,在空气中易自燃
C.同周期相邻元素的电负性大小:
D.与反应生成分子中键与键数目之比为
②乙硼烷结构式为,分子中B原子通过氢桥键()形成一个四元环。丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环,写出其结构式___________。
(3)氮和硼形成的化合物BN,通常存在石墨型与金刚石型两种结构,可发生转化:石墨型)(金刚石型)。石墨型与金刚石型两类化合物中原子的杂化方式依次为___________;金刚石型的BN的硬度大于金刚石,原因是___________。
(4)近年来,人们发现可与多种小分子氢化物形成双氢键。双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用,其结构可用如图表示。
(“—”)表示共价键,“…”表示形成的双氢键)
根据上述信息,与HF形成的双氢键可表示为___________
(5)广义酸碱理论认为,中心原子可以接受电子对的分子为酸,可以提供电子对的分子为碱。按照该理论,属于___________(填“酸”或“碱”)。下列物质均能与发生配位反应,其中形成键最强的是___________(填字母)。
A. B. C.
(6)太阳能材料晶体为四方晶系,其晶胞参数及结构如图所示,晶胞棱边夹角均为。已知:A处In原子坐标为(),B处Cu原子坐标为(0,0.5,0.25)。
设阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为___________。
17. 硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。某同学利用车床加工的废铜屑制备硫酸铜。实验前先将废铜屑置于Na2CO3溶液中煮沸5分钟,然后汲去Na2CO3溶液,再用蒸馏水洗涤3次。由于铜不与稀硫酸直接反应,实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图所示,烧杯中盛有NaOH溶液)。
(1)实验前先将废铜屑于Na2CO3溶液中煮沸5分钟的目的是___________。
(2)圆底烧瓶中发生的离子反应方程式为___________。
(3)图2是图1的改进装置,改进后的好处是___________。
(4)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组改用空气氧化法:
方案1:将铜屑在空气中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通入到铜屑与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。但是向反应液中加少量FeSO4或Fe2(SO4)3溶液,反应很快进行。反应完全后,继续通入空气并加物质甲调节pH值到3~4,产生Fe(OH)3沉淀。过滤,滤渣作催化剂循环使用。滤液经过蒸发浓缩、结晶、减压抽滤后得到蓝色晶体,再用少量95%的酒精洗涤晶体后晾干,得CuSO4•5H2O10.6g。已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH值分别为3.7、6.4请回答下列问题:
①方案2中甲物质可能是___________(填字母)。
A.CaO B.CuO C.Na2CO3 D.NaOH
②FeSO4或Fe2(SO4)3溶液的作用是___________,不能选用FeCl3、FeCl2代替
FeSO4、Fe2(SO4)3溶液的原因是___________。
③晶体采用95%的酒精淋洗的优点是___________。
④图3是抽滤装置的一部分,其中正确的是___________。(填A或B)
⑤采用方案1以64g铜为原料与一定质量的___________(填质量分数)的硫酸反应在理论上不需要蒸发水刚好生成CuSO4•5H2O晶体。(结果保留3位有效数字)
18. 工业上利用软锰矿(主要成分为,含少量、和等)制备金属锰等物质的流程如下:
回答下列问题:
(1)酸浸过程发生反应离子方程式为___________。
(2)向滤液I中需先加A物质,再加B物质,若加入的物质均为非金属化合物的溶液,则加入A试剂的目的是___________,B试剂的名称是___________;滤渣Ⅱ成分的化学式是___________。
(3)“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)由滤液Ⅲ获得晶体的方法是___________,洗涤、气流干燥。
19. 硼氢化钠(NaBH4)是一种潜在储氢剂,在有机合成中也被称为“万能还原剂”。实验室制备、提纯、分析纯度的步骤如下。
I.的制备
利用如图甲装置(加热及夹持装置略)进行操作:
(i)连接装置检验气密性装入试剂,打开,向装置中鼓入,然后升温到110℃左右,打开搅拌器快速搅拌,将融化的Na快速分散到石蜡油中;
(ii)升温到200℃,关闭,打开通入,充分反应后制得NaH;
(iii)升温到240℃,持续搅拌下通入,打开向三颈瓶中滴入硼酸三甲酯[分子式为,沸点为68℃],充分反应;
(iv)降温后,离心分离得到和的固体混合物。
已知,
NaH
异丙胺
性质
固体,可溶于异丙胺或水,常温下与水缓慢反应,与酸剧烈反应,强碱环境下能稳定存在
固体,强还原性,与水剧烈反应
固体,难溶于异丙胺,常温下与水剧烈反应
有机溶剂,沸点:33℃
回答下列问题。
(1)仪器a的名称是___________;步骤(i)鼓入氮气的目的是___________;指出图甲装置中存在缺陷___________。
(2)写出NaH与反应的化学方程式___________。
II.的提纯
(3)可采用索氏提取法提纯,其装置如图乙所示,实验时将和的固体混合物放入滤纸套筒1中,加入异丙胺。烧瓶中异丙胺受热蒸发,蒸汽沿导管___________(填“2”或“3”)上升,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管返回烧瓶,从而实现连续萃取。当萃取完全后,在___________(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中。分离异丙胺和并回收溶剂的方法是___________。
III.的纯度分析
步骤1:取mg产品(杂质不参加反应)溶于NaOH溶液后配成200mL溶液,取20mL置于碘量瓶中,加入的溶液充分反应()。
步骤2:向步骤1反应后溶液中加入过量的KI溶液,用稀硫酸调节pH,使过量转化为,冷却后于暗处放置数分钟。
步骤3:将步骤2所得混合液调pH约为5.0,加入几滴淀粉,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。(反应为)
(4)产品中的纯度为___________%;滴入标准溶液时,若长时间振荡可能导致测定结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
20. 工业上以NH3为原料按如下流程制取化合物A。
已知:水溶液中,ClO-可与反应生成Cl-
请回答:
(1)写出NH3催化氧化生成NO的化学方程式________。
(2)等物质的量的HNO3与ClF反应除生成A外,另一种产物为HF。
①电子衍射研究表明,气态HF中存在环状六聚体(HF)6,而其他卤素的气态氢化物却不存在,气态HF中存在环状六聚体(HF)6的原因是_____。
②下列说法正确的是_____。
A.尾气的主要成分是NO,可用NaOH溶液直接吸收 B.ClF中的Cl呈零价
C.化合物A具有强氧化性 D.TiCl4与A反应能生成Ti(NO3)4
(3)①设计实验验证化合物A中含有Cl元素___________。
②写出实验过程中涉及的反应方程式___________。
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