精品解析:南宁三中2024-2025学年度高一上学期化学期中试卷
2024-12-06
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内容正文:
南宁三中2024~2025学年度上学期高一段考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ba-137
一、选择题(本题共14小题,每题只有一个正确选项。每小题3分,共42分。)
1. 化学与生活密切相关。下列叙述不正确的是
A. 可用于焙制糕点
B. 漂粉精可用于游泳池的消毒
C. 、、都是新型的自来水消毒剂
D. “洁厕灵”和“84消毒液”不能混用
2. 分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。下列关于物质分类的组合正确的是
选项
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
KOH
HNO3
Cu2(OH)2CO3
Na2O2
干冰
B
烧碱
HClO
小苏打
MgO
CO
C
纯碱
H2CO3
胆矾
生石灰
SO2
D
熟石灰
CH3COOH
NaHSO4
Na2O
SO3
A. A B. B C. C D. D
3. 在强酸性溶液中,因发生氧化还原而不能大量共存的离子组是
A. Cu2+、Fe2+、Cl-、ClO- B. Al3+、Mg2+、、
C. K+、Ba2+、Cl-、 D. Fe3+、Na+、、OH-
4. 下列说法正确的是
A. NaCl属于电解质,所以NaCl晶体可导电
B. Na2O、Na2O2组成元素相同,与H2O或CO2反应产物也相同
C. 燃烧一定需要氧气参与,本质是氧化还原反应
D. 向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸至过量,溶液的导电能力先减小后增大
5. 下图为氯气及氯的化合物的“价一类”二维图,下列叙述错误的是
A. g中氯元素只具有氧化性
B. 工业上常将b通入NaOH溶液中制备漂白粉
C. c和f均可用于环境杀菌消毒
D. b、d、f的水溶液均具有漂白性
6. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体
B.验证Na与H2O反应放热
C.检验样品中是否含钾元素
D.测定氯水的pH
A. A B. B C. C D. D
7. 用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 常温常压下,11.2LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.5NA
B. 标准状况下,22.4LH2O所含分子数为NA
C. 7.1gCl2与足量NaOH稀溶液反应转移的电子数为0.1NA
D. 用含1molFeCl3的饱和溶液制备Fe(OH)3胶体,生成的胶体中含有的胶粒数目为NA
8. 下列反应的化学用语书写正确的是
A. 次氯酸钙溶液中通入过量的CO2:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
B. 向FeBr2溶液中通入足量Cl2:3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2
C. 足量CO2通入饱和碳酸钠溶液中:CO2++H2O=2
D. KClO3固体与浓盐酸混合:
9. 下列实验操作、现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
取少量NaHCO3固体物质,加入几滴水,插入温度计,发现温度下降
NaHCO3溶解过程吸热
B
取少量溶液X加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该溶液中含有
C
已知溴水的颜色为橙黄色,向NaBr溶液中滴加过量Cl2,再加入淀粉-KI溶液,溶液先变橙黄色,后变蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
D
将金属Na投入硫酸铜溶液中,有紫红色固体产生
说明Na比Cu活泼
A. A B. B C. C D. D
10. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. CaCl2(aq)CaCO3(s) CO2(g)
B. Fe(s)FeCl2(s)Fe(OH)2(s)
C. HClOCl2NaClO(aq)
D. 饱和NaCl溶液NaHCO3(s)Na2CO3(s)
11. 反应①②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:
①2NaI+MnO2+3H2SO4=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
②2NaIO3+5NaHSO3=2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2
下列说法正确的是
A. 两个反应中硫元素均被氧化
B. 碘元素在反应①中被氧化、在反应②中被还原
C. 由①②可得氧化性:>MnO2>I2
D. 反应①②中生成等质量的I2时,转移电子数之比为2:5
12. 氮的氧化物是大气污染物之一,如图为科研人员探究消除氮氧化物的反应机理,下列说法错误的是
A. 整个过程中作催化剂
B. 过程Ⅰ中发生的化学反应为
C. 过程中涉及的反应均为氧化还原反应
D. 过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
13. 以黄铁矿为原料制硫酸会产生大量的矿渣(主要成分为Fe2O3,还有Al2O3、CuO),合理利用矿渣可以减少环境污染,变废为宝。利用该矿渣生产碱式硫酸铁的流程如图所示:
下列叙述错误的是
A. “碱浸”的目的是除去矿渣中的Al2O3
B. “酸浸”后所得溶液中的金属阳离子主要是Fe3+、Cu2+
C. “去铜”过程中发生的反应之一为
D. “调pH”时,pH越高,越有利于提高碱式硫酸铁的产率
14. 某溶液可能含有Cl-、SO、CO、HCO、NH、Fe3+、Ba2+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液加热,得到0.02mol氨气,同时产生1.97g白色沉淀。过滤,向滤液中加足量BaCl2溶液,也得到1.97g沉淀。由此可知原溶液中
A. SO、NH一定存在,HCO可能不存在
B. 至少存在5种离子
C. Cl-一定存在,且n(Cl-)≥0.02mol
D. Fe3+一定不存在,HCO、K+可能存在
二、非选择题(共8分)
15. 按要求完成以下填空:
(1)广西南宁隆安县是全国知名的火龙果种植基地,火龙果富含的花青素能够消耗活性氧,说明花素素可以作为___________剂(填“氧化”或“还原”)。
(2)Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,请写出Na2O2和CO2反应的化学方程式___________。
(3)写出下列反应所对应的离子方程式:
①碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水反应___________。
②硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡至溶液呈中性___________。
(4)NA表示阿伏伽德罗常数的值,标准状况下,0.1molNH3所占的体积约为___________L,所含的原子总数为___________个。
②agH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为___________mol-1。
③12.4gNa2R含0.4molNa+,则Na2R的摩尔质量为___________。
16. 碳酸钠和碳酸氢钠在化工生产和日常生活中的应用非常广泛。回答下列问题:
I.侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到一个新的水平,该工艺以氯化钠为原料制取纯碱,主要流程如图所示(部分物质已略去)。
(1)沉淀池中反应的离子方程式为___________。
(2)物质X可循环利用,其化学式为___________。
(3)某同学提出制得的纯碱可能含有氯化钠,请设计实验检验:取少量样品于试管中,加适量水溶解,___________,财产物中含有氯化钠。
II.某食品膨松剂的作用物质为NaHCO3,某兴趣小组为测定该彭松剂中NaHCO3的含量,设计多验的装置图如下(其它成份加热不分解)
回答下列问题:
(4)装置D中的仪器名称是___________;C装置内所盛试剂是___________,E装置的作用是___________。
(5)B中反应的化学方程式为___________。
(6)称取该膨松剂28.0g放入B中,充分加热,冷却后测得D的质量增加6.6g,则该膨松剂中NaHCO3的质量分数为___________。
17. 二氯化二硫(S2Cl2)是一种金黄色液体(熔点:-18℃。沸点138℃),是重要的有机化工原料,用于合成植物生长激素、除锈剂、橡胶硫化剂等。已知S2Cl2遇水分解生成S、SO2和HCl,也可被Cl2氧化为SCl2(沸点59℃),热温度性较差。实验室采用如图所示的装置图模拟工业生产把氯气通入熔融硫磺(熔点为115℃,沸点为415℃)中制备S2Cl2 (夹持、加热仪器略)。
实验过程所提供的药品有:浓盐酸、浓硫酸、高锰酸钾、硫磺、碱石灰、P2O5、NaOH溶液、饱和食盐水。
回答下列问题:
(1)本实验中制备氯气时反应的离子方程式为___________。
(2)装置B中药品的名称为___________,装置E中冰盐水的作用是___________。
(3)组装仪器,检查装置的气密性、依次加入药品、打开弹簧夹,通N2一段时间的原因是___________;然后加热D装置至110~115℃之间使硫黄熔融。
(4)观察到___________(填实验现象)可证明有S2Cl2生成。但实验中并未观察到该现象,经检测产物中混有较多SCl2,下列操作能提高产品纯度及产率的有___________(填选项字母)。
a.调节A中恒压滴液漏斗活塞,控制液体滴加速率
b.不时打开弹簧夹通入适量N2
c.升高装置D的加热温度
(5)该装置存在明显缺陷。应如何改进:___________。
(6)最终所得粗产品还需要经过___________(填操作名称)进一步提纯。
18. 工业利用软锰矿进行烟气脱硫并制备MnSO4和Mg(OH)2的工艺流程如图所示。软锰矿的主要成分是MnO2还含有少量FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO、SiO2等物质。
资料,①吸收SO2后的狄锰矿浆中含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Zn2+等阳离子;
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
开始沉淀
8.8
7.5
2.2
4.1
9.6
6.5
完全沉淀
10.8
9.5
3.5
5.4
11.6
8.5
③NH4HCO3不稳定,在固体或水溶液中受热时均易分解。
(1)反应前,需先将软锰矿石粉碎制成软锰矿浆,其目的是___________。
(2)“脱硫浸锰”中软锰矿浆吸收SO2主要反应的化学方程式为___________。
(3)向浸出液中添加适量MnO2的原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)“调pH”时pH应不低于___________。
(5)已知滤渣I的主要成分为SiO2,则除杂时,滤渣2的主要或分为___________。
(6)“沉锰”过程中pH和温度对Mn2+和Mg2+沉淀率的影响如图所示①由图可知,“沉锰”的适宜条件是___________。
②当温度高于45℃时,Mn2+沉淀率变化的原因是___________。
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南宁三中2024~2025学年度上学期高一段考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ba-137
一、选择题(本题共14小题,每题只有一个正确选项。每小题3分,共42分。)
1. 化学与生活密切相关。下列叙述不正确的是
A. 可用于焙制糕点
B. 漂粉精可用于游泳池的消毒
C. 、、都是新型的自来水消毒剂
D. “洁厕灵”和“84消毒液”不能混用
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠俗称小苏打,受热分解或与面团发酵产生的酸反应产生CO2气体,所以可用于焙制糕点,故A正确;
B.漂粉精中含有次氯酸盐,次氯酸根离子具有强的氧化性,可用作游泳池等场所的消毒剂,故B正确;
C.氯气与水反应生成次氯酸,HClO具有强氧化性,可用于杀菌消毒;二氧化氯中氯的化合价为+4价,不稳定,易转变为-1价,从而体现较强的氧化性,可用于自来水的杀菌消毒;臭氧有强氧化性,能杀菌消毒,其中氯气不是新型自来水消毒剂,故C错误;
D.洁厕灵主要成分为盐酸,84消毒液有效成分为次氯酸钠,二者反应生成氯气,氯气有毒,所以二者不能混合使用,故D正确;
故答案选C。
2. 分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。下列关于物质分类的组合正确的是
选项
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
KOH
HNO3
Cu2(OH)2CO3
Na2O2
干冰
B
烧碱
HClO
小苏打
MgO
CO
C
纯碱
H2CO3
胆矾
生石灰
SO2
D
熟石灰
CH3COOH
NaHSO4
Na2O
SO3
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2是过氧化物,不属于碱性氧化物,其余物质分类正确,A错误;
B.CO为不成盐氧化物,其余物质分类正确,B错误;
C.纯碱是碳酸钠,属于盐,其余物质分类正确,C错误;
D.所给物质分类正确,D正确;
故选D。
3. 在强酸性溶液中,因发生氧化还原而不能大量共存的离子组是
A. Cu2+、Fe2+、Cl-、ClO- B. Al3+、Mg2+、、
C. K+、Ba2+、Cl-、 D. Fe3+、Na+、、OH-
【答案】A
【解析】
【详解】A.在强酸性溶液中,ClO-与H+结合生成HClO,HClO具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,发生了氧化还原反应从而不能大量共存,A项符合题意;
B.在强酸性溶液中,能与H+发生反应生成CO2和H2O而不能大量共存,但反应不是氧化还原反应,B项不符合题意;
C.Ba2+和能生成不溶于强酸的BaSO4沉淀而不能大量共存,过程中没有化合价升降变化,不是氧化还原反应,C项不符合题意;
D.Fe3+和OH-会生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存,在强酸性溶液中,OH-能与H+反应生成H2O而不能大量共存,反应都不是氧化还原反应,D项不符合题意;
答案选A。
4. 下列说法正确的是
A. NaCl属于电解质,所以NaCl晶体可导电
B. Na2O、Na2O2组成元素相同,与H2O或CO2反应产物也相同
C. 燃烧一定需要氧气参与,本质是氧化还原反应
D. 向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸至过量,溶液的导电能力先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaCl溶于水或熔融态能导电,NaCl属于电解质,但NaCl晶体没有自由移动的阴阳离子,不能导电,A错误;
B.Na2O与H2O、CO2反应分别生成氢氧化钠、碳酸钠,Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气,Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,产物不同,B错误;
C.燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应,燃烧不一定有氧气参加,如氢气在氯气中的燃烧等,C错误;
D.Ba(OH)2溶液与稀硫酸生成BaSO4和水,溶液中离子数目减少,导电能力减小,当氢氧化钡完全反应后,再继续加入稀硫酸,溶液中离子数目增多,导电能力增大,D正确;
故选D。
5. 下图为氯气及氯的化合物的“价一类”二维图,下列叙述错误的是
A. g中氯元素只具有氧化性
B. 工业上常将b通入NaOH溶液中制备漂白粉
C. c和f均可用于环境杀菌消毒
D. b、d、f的水溶液均具有漂白性
【答案】B
【解析】
【分析】a为HCl,b为氯气,c为二氧化氯,d为次氯酸,e为氯酸盐,f为次氯酸盐,g为高氯酸。
【详解】A.g为高氯酸,其中Cl元素化合价为+7价,为Cl的最高价,说明高氯酸中Cl元素只有氧化性,A说法正确;
B.工业上常将氯气通入石灰乳制漂白粉,B说法错误;
C.二氧化氯和次氯酸盐具有氧化性,可用于杀菌消毒,C说法正确;
D.氯气溶于水形成氯水、次氯酸水溶液和次氯酸盐水溶液均具有漂白性,D说法正确;
答案选B。
6. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体
B.验证Na与H2O反应放热
C.检验样品中是否含钾元素
D.测定氯水的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备Fe(OH)3胶体的方法是:将饱和氯化铁溶液滴加到沸水中,继续加热至溶液呈红褐色,停止加热,A项错误;
B.钠与水反应放热,具支管中气体受热膨胀,气体压强增大,U形管左侧液面下降,能验证Na和水反应是放热反应,B项正确;
C.钾元素的焰色反应实验需要透过蓝色钴玻璃观察,焰色反应为紫色,实验中缺少蓝色钴玻璃,C项错误;
D.氯水中HClO具有漂白性,能够漂白pH试纸,不能用pH试纸测定氯水的pH,D项错误;
答案选B。
7. 用NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 常温常压下,11.2LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.5NA
B. 标准状况下,22.4LH2O所含分子数为NA
C. 7.1gCl2与足量NaOH稀溶液反应转移的电子数为0.1NA
D. 用含1molFeCl3的饱和溶液制备Fe(OH)3胶体,生成的胶体中含有的胶粒数目为NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L CO和CO2混合物的物质的量小于0.5mol,则含有的碳原子数目小于0.5NA,故A错误;
B.标准状况下,H2O不是气态,不能用气体摩尔体积计算22.4LH2O的体积,故B错误;
C.7.1g氯气的物质的量为,而1mol氯气与氢氧化钠反应转移1mol电子,故0.1mol氯气与氢氧化钠反应转移0.1mol电子,转移的电子数为0.1NA,故C正确;
D.胶体是大量微粒的集合体,用含1molFeCl3的饱和溶液制备Fe(OH)3胶体,胶体中含有Fe(OH)3胶粒数目小于NA,故D错误;
故选:C。
8. 下列反应的化学用语书写正确的是
A. 次氯酸钙溶液中通入过量的CO2:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
B. 向FeBr2溶液中通入足量Cl2:3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2
C. 足量CO2通入饱和碳酸钠溶液中:CO2++H2O=2
D. KClO3固体与浓盐酸混合:
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化碳过量生成碳酸氢盐,离子方程式:,A错误;
B.向FeBr2溶液中通入足量Cl2,FeBr2被氧化生成Br2、FeCl3,其离子方程式为:3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2,B正确;
C.足量CO2通入饱和碳酸钠溶液中,生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,因此碳酸氢钠会析出,离子方程式为:,C错误;
D.KClO3固体与浓盐酸混合,发生归中反应生成氯气,双线桥表示电子转移:,D错误;
答案选B。
9. 下列实验操作、现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
取少量NaHCO3固体物质,加入几滴水,插入温度计,发现温度下降
NaHCO3溶解过程吸热
B
取少量溶液X加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该溶液中含有
C
已知溴水的颜色为橙黄色,向NaBr溶液中滴加过量Cl2,再加入淀粉-KI溶液,溶液先变橙黄色,后变蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
D
将金属Na投入硫酸铜溶液中,有紫红色固体产生
说明Na比Cu活泼
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaHCO3固体溶于水后,发现温度下降,说明NaHCO3溶解过程吸热,A正确;
B.少量溶液X加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是二氧化碳,可证明该溶液中含有或,B错误;
C.由于氯水过量,可能是过量的氯水将I-氧化为碘单质,所以只能证明氧化性:Cl2>Br2、Cl2>I2,无法证明氧化性:Br2>I2,C错误;
D.Na投入溶液中先与水反应产生NaOH,再结合CuSO4生成Cu(OH)2沉淀,所以不会有紫红色固体产生,也不能比较钠和铜的活泼性,D错误;
故选A。
10. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. CaCl2(aq)CaCO3(s) CO2(g)
B. Fe(s)FeCl2(s)Fe(OH)2(s)
C. HClOCl2NaClO(aq)
D. 饱和NaCl溶液NaHCO3(s)Na2CO3(s)
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaCl2和CO2不发生反应,A项错误;
B. Cl2有强氧化性,能将Fe氧化生成FeCl3,而不是FeCl2,B项错误;
C.HClO见光分解生成HCl和O2,而不是Cl2。C项错误;
D.饱和NaCl溶液中通入过量的NH3、CO2析出NaHCO3固体,NaHCO3固体受热分解为Na2CO3、H2O和CO2,D项正确;
答案选D。
11. 反应①②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:
①2NaI+MnO2+3H2SO4=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
②2NaIO3+5NaHSO3=2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2
下列说法正确的是
A. 两个反应中硫元素均被氧化
B. 碘元素在反应①中被氧化、在反应②中被还原
C. 由①②可得氧化性:>MnO2>I2
D. 反应①②中生成等质量的I2时,转移电子数之比为2:5
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①中碘化合价升高,锰化合价降低,硫化合价未变,反应②中碘化合价降低,硫化合价升高,故A错误;
B.根据前面分析碘元素在反应①中化合价升高,被氧化,碘元素在反应②中化合价降低,被还原,故B正确;
C.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,因此由①②可得氧化性:>I2,MnO2>I2,故C错误;
D.反应①中生成1个I2,转移2个电子,反应②中生成1个I2,转移10个电子,因此反应①②中生成等质量的I2时,转移电子数之比为1:5,故D错误。
综上所述,答案为B。
12. 氮的氧化物是大气污染物之一,如图为科研人员探究消除氮氧化物的反应机理,下列说法错误的是
A. 整个过程中作催化剂
B. 过程Ⅰ中发生的化学反应为
C. 过程中涉及的反应均为氧化还原反应
D. 过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
【答案】D
【解析】
【详解】A.整个过程中先参加反应后又被生成,是催化剂,A正确;
B.过程Ⅰ中的反应物为、NO,产物为、、,对应的化学方程式为,故B正确;
C.过程Ⅰ、Ⅱ中的化学反应均存在元素化合价的升降,即涉及的反应均为氧化还原反应,C正确;
D.过程Ⅱ的化学方程式为,Ni元素化合价降低,是氧化剂,O元素化合价升高,是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,故D错误;
选D。
13. 以黄铁矿为原料制硫酸会产生大量的矿渣(主要成分为Fe2O3,还有Al2O3、CuO),合理利用矿渣可以减少环境污染,变废为宝。利用该矿渣生产碱式硫酸铁的流程如图所示:
下列叙述错误的是
A. “碱浸”的目的是除去矿渣中的Al2O3
B. “酸浸”后所得溶液中的金属阳离子主要是Fe3+、Cu2+
C. “去铜”过程中发生的反应之一为
D. “调pH”时,pH越高,越有利于提高碱式硫酸铁的产率
【答案】D
【解析】
【分析】在矿渣被碱浸取时,两性氧化物Al2O3反应产生可溶性盐Na[Al(OH)4],碱性氧化物Fe2O3、CuO与NaOH不能反应,通过过滤分离出来,然后再用稀硫酸进行酸浸,Fe2O3、CuO发生反应产生可溶性Fe2(SO4)3、CuSO4进入溶液,过滤,向所得滤液中加入SO2、NaCl,Cu2+、Fe3+发生氧化还原反应,产生CuCl沉淀及Fe2+,将CuCl沉淀过滤除去,然后向滤液中加入双氧水,使Fe2+氧化产生Fe3+,同时适当加入Fe2O3来调整溶液pH,Fe3+反应产生碱式硫酸铁。
【详解】A.“碱浸”的目的是除去矿渣中的两性氧化物Al2O3,反应的化学方程式为: Al2O3+2NaOH+3H2O =2Na[Al(OH)4],A正确;
B.“酸浸”过程中,Fe2O3、CuO与硫酸会发生以下反应:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,所得溶液中的金属阳离子主要是Fe3+、Cu2+,B正确;
C.“去铜”过程中Cu2+、Cl-、SO2发生氧化还原反应,产生CuCl、硫酸根离子、H+,发生反应的离子方程式应该为:,Fe3+也会被SO2还原产生Fe2+, C正确;
D.当pH过大时,c(OH-)较大,存在竞争反应,同时也Fe3+与OH-结合成Fe(OH)3沉淀,导致碱式硫酸铁的产率偏低,D错误;
故合理选项是D。
14. 某溶液可能含有Cl-、SO、CO、HCO、NH、Fe3+、Ba2+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液加热,得到0.02mol氨气,同时产生1.97g白色沉淀。过滤,向滤液中加足量BaCl2溶液,也得到1.97g沉淀。由此可知原溶液中
A. SO、NH一定存在,HCO可能不存在
B. 至少存在5种离子
C. Cl-一定存在,且n(Cl-)≥0.02mol
D. Fe3+一定不存在,HCO、K+可能存在
【答案】C
【解析】
【分析】加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol氨气,可知一定存在NH,同时生成1.97g白色沉淀,可知不存在Fe3+,此沉淀为BaCO3或BaSO4,则溶液中一定含Ba2+,根据共存原理排除溶液里存在SO、CO,由此可知该沉淀为BaCO3,则原溶液中有HCO和Ba2+,向上述滤液中加足量BaCl2溶液,也得到1.97g沉淀,此沉淀也为BaCO3,则溶液里HCO的物质的量为=0.02mol,Ba2+的物质量为0.01mol;根据溶液中的电荷守恒,如果只有HCO、NH、Ba2+,则不遵守电荷守恒规律,还需有Cl-,此时Cl-的物质的量为0.02mol×1+0.01×2-0.02mol×1=0.02mol,另外溶液里还可能有K+,则Cl-的物质的量≥0.02mol;据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,原溶液一定含NH、HCO和Ba2+,SO一定不存在,A项错误;
B.经分析可知,原溶液中一定存在NH、HCO、Ba2+和Cl-,至少四种离子,B项错误;
C.根据分析可知,考虑电荷守恒,则Cl-一定存在,且n(Cl-)≥0.02mol,C项正确;
D.由分析可知,Fe3+一定不存在,HCO一定存在,K+可能存在,D项错误;
答案选C。
二、非选择题(共8分)
15. 按要求完成以下填空:
(1)广西南宁隆安县是全国知名的火龙果种植基地,火龙果富含的花青素能够消耗活性氧,说明花素素可以作为___________剂(填“氧化”或“还原”)。
(2)Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,请写出Na2O2和CO2反应的化学方程式___________。
(3)写出下列反应所对应的离子方程式:
①碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水反应___________。
②硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡至溶液呈中性___________。
(4)NA表示阿伏伽德罗常数的值,标准状况下,0.1molNH3所占的体积约为___________L,所含的原子总数为___________个。
②agH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为___________mol-1。
③12.4gNa2R含0.4molNa+,则Na2R的摩尔质量为___________。
【答案】(1)还原 (2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3) ①. Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O ②. Ba2++2OH-+2H++SO═BaSO4↓+2H2O
(4) ①. 2.24L ②. 0.4NA ③. ; ④. 62g/mol
【解析】
【小问1详解】
火龙果富含的花青素能够消耗活性氧,说明花素素具有还原性,可用作还原剂;
【小问2详解】
Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,该反应的方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
【小问3详解】
①碳酸氢钠溶液与过量氢氧化钙溶液,反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为:Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O;
②硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡至溶液呈中性,硫酸氢钠与氢氧化钡的物质的量之比为2:1,反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO═BaSO4↓+2H2O;
【小问4详解】
①标准状况下,0.1molNH3所占的体积约为0.1mol×22.4L/mol=2.24L;所含的原子总数为0.1mol×4×NAmol-1=0.4NA;
②ag H2SO4中含有b个氧原子,,则阿伏加德罗常数=;
③0.2 mol Na2R含Na+0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为=62g/mol。
16. 碳酸钠和碳酸氢钠在化工生产和日常生活中的应用非常广泛。回答下列问题:
I.侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到一个新的水平,该工艺以氯化钠为原料制取纯碱,主要流程如图所示(部分物质已略去)。
(1)沉淀池中反应的离子方程式为___________。
(2)物质X可循环利用,其化学式为___________。
(3)某同学提出制得的纯碱可能含有氯化钠,请设计实验检验:取少量样品于试管中,加适量水溶解,___________,财产物中含有氯化钠。
II.某食品膨松剂的作用物质为NaHCO3,某兴趣小组为测定该彭松剂中NaHCO3的含量,设计多验的装置图如下(其它成份加热不分解)
回答下列问题:
(4)装置D中的仪器名称是___________;C装置内所盛试剂是___________,E装置的作用是___________。
(5)B中反应的化学方程式为___________。
(6)称取该膨松剂28.0g放入B中,充分加热,冷却后测得D的质量增加6.6g,则该膨松剂中NaHCO3的质量分数为___________。
【答案】(1)Na++CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+
(2)CO2 (3)先加入适量稀硝酸至没有气泡生成,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成
(4) ①. U形管 ②. 浓硫酸 ③. 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D中造成实验误差
(5)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+ H2O
(6)90%
【解析】
【分析】Ⅰ.由题给流程可知,沉淀池中发生的反应为二氧化碳气体与氨气和饱和食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,过滤得到滤液和碳酸氢钠;煅烧炉中发生的反应为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和可以循环使用的二氧化碳;
Ⅱ.由实验装置图可知,装置A中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收空气中的二氧化碳,装置B中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥二氧化碳,装置D中盛有的碱石灰用于吸收、测定二氧化碳,装置E中盛有的碱石灰用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止二氧化碳和水蒸气加入装置D中造成实验误差。
【小问1详解】
由分析可知,淀池中发生的反应为二氧化碳气体与氨气和饱和食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为Na++CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+。
【小问2详解】
由分析可知,物质X为可以循环使用的二氧化碳,二氧化碳的分子式为CO2。
【小问3详解】
溶液中的氯离子能与银离子反应生成不溶于硝酸的白色氯化银沉淀,则检验碳酸钠中含有氯化钠的实验方案为取少量样品于试管中,加适量水溶解,先加入适量稀硝酸至没有气泡生成,排出碳酸根离子对氯离子检验的干扰再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明产物中含有氯化钠。
【小问4详解】
装置D中的仪器名称是U形管,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥二氧化碳,装置E中盛有的碱石灰用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D中造成实验误差。
【小问5详解】
由分析可知,装置B中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+ H2O。
【小问6详解】
由题意可知,碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳的质量为6.6g,则该膨松剂中碳酸氢钠的质量分数为×100%=90%。
17. 二氯化二硫(S2Cl2)是一种金黄色液体(熔点:-18℃。沸点138℃),是重要的有机化工原料,用于合成植物生长激素、除锈剂、橡胶硫化剂等。已知S2Cl2遇水分解生成S、SO2和HCl,也可被Cl2氧化为SCl2(沸点59℃),热温度性较差。实验室采用如图所示的装置图模拟工业生产把氯气通入熔融硫磺(熔点为115℃,沸点为415℃)中制备S2Cl2 (夹持、加热仪器略)。
实验过程所提供的药品有:浓盐酸、浓硫酸、高锰酸钾、硫磺、碱石灰、P2O5、NaOH溶液、饱和食盐水。
回答下列问题:
(1)本实验中制备氯气时反应的离子方程式为___________。
(2)装置B中药品的名称为___________,装置E中冰盐水的作用是___________。
(3)组装仪器,检查装置的气密性、依次加入药品、打开弹簧夹,通N2一段时间的原因是___________;然后加热D装置至110~115℃之间使硫黄熔融。
(4)观察到___________(填实验现象)可证明有S2Cl2生成。但实验中并未观察到该现象,经检测产物中混有较多SCl2,下列操作能提高产品纯度及产率的有___________(填选项字母)。
a.调节A中恒压滴液漏斗活塞,控制液体滴加速率
b.不时打开弹簧夹通入适量N2
c.升高装置D的加热温度
(5)该装置存在明显缺陷。应如何改进:___________。
(6)最终所得粗产品还需要经过___________(填操作名称)进一步提纯。
【答案】(1)
(2) ①. 饱和食盐水 ②. 冷却并收集S2Cl2
(3)将整个装置中的空气排尽,避免加热时硫黄与氧气反应
(4) ①. D中出现金黄色液体 ②. ab
(5)在E和F之间增加一个装有碱石灰的干燥管
(6)蒸馏
【解析】
【分析】装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,氯气中混有水蒸气和挥发出的HCl,装置B中饱和食盐水可以除去HCl,装置C装有浓硫酸可以对氯气进行干燥,装置D中发生氯气与硫磺的反应,生成S2Cl2,装置E用冰盐水对S2Cl2进行冷却,最后装置F装有NaOH溶液,可以吸收未反应的氯气;
【小问1详解】
根据实验提供的药品,选择浓盐酸、高锰酸钾制备氯气,反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
氯气中混有水蒸气和挥发出的HCl,装置B中药品的名称为饱和食盐水,已知S2Cl2熔点:-18℃、沸点138℃,装置E中冰盐水的作用是冷却并收集S2Cl2;
【小问3详解】
通一段时间N2,原因是将整个装置中的空气排尽,避免加热时硫黄与氧气反应;
【小问4详解】
已知二氯化二硫(S2Cl2)是一种金黄色液体,观察到D中出现金黄色液体时,可证明有S2Cl2生成;
a.调节A中分液漏斗旋塞,控制液体滴加速率,可以控制氯气的量,使氯气充分与熔融硫黄反应,避免氯气过量将S2Cl2氧化为SCl2,从而可以提高产品纯度及产率,a符合题意;
b.不时打开弹簧夹通入适量N2,可稀释氯气,避免氯气过量将S2Cl2氧化为SCl2,从而可以提高产品纯度及产率,b符合题意;
c.S2Cl2的热稳定性较差,升高装置D的加热温度,会导致产物发生分解,降低产率,c不符合题意;
故选ab;
【小问5详解】
已知S2Cl2遇水分解生成S、SO2和HCl,装置F中水蒸气会进入E中,造成产物S2Cl2与水反应,改进措施为:在E和F之间增加一个装有碱石灰的干燥管;
【小问6详解】
最终所得粗产品中含有S2Cl2和副产物SCl2,可根据两者的沸点差异,通过蒸馏进一步提纯。
18. 工业利用软锰矿进行烟气脱硫并制备MnSO4和Mg(OH)2的工艺流程如图所示。软锰矿的主要成分是MnO2还含有少量FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO、SiO2等物质。
资料,①吸收SO2后的狄锰矿浆中含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Zn2+等阳离子;
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
开始沉淀
8.8
7.5
2.2
4.1
9.6
6.5
完全沉淀
10.8
9.5
3.5
5.4
11.6
8.5
③NH4HCO3不稳定,在固体或水溶液中受热时均易分解。
(1)反应前,需先将软锰矿石粉碎制成软锰矿浆,其目的是___________。
(2)“脱硫浸锰”中软锰矿浆吸收SO2主要反应的化学方程式为___________。
(3)向浸出液中添加适量MnO2的原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)“调pH”时pH应不低于___________。
(5)已知滤渣I的主要成分为SiO2,则除杂时,滤渣2的主要或分为___________。
(6)“沉锰”过程中pH和温度对Mn2+和Mg2+沉淀率的影响如图所示①由图可知,“沉锰”的适宜条件是___________。
②当温度高于45℃时,Mn2+沉淀率变化的原因是___________。
【答案】(1)可以增大接触面积,提高反应速率
(2)MnO2+SO2=MnSO4
(3)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
(4)5.4 (5)ZnS
(6) ①. 45℃、pH=7.5 ②. 随着温度升高,NH4HCO3分解,所以Mn2+沉淀率下降
【解析】
【分析】软锰矿的主要成分是MnO2,还含有FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO、NiO、SiO2等物质,SiO2、MnO2与硫酸不反应,硫酸酸化的软锰矿浆中含有Fe3+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+和SiO2、MnO2,通入含有SO2的烟气将二氧化硫吸收,二氧化硫与软锰矿浆中的MnO2作用生成生成Mn2+和,过滤后形成含有Mn2+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+、等的浸出液,二氧化硅不反应经过滤成为滤渣1,向浸出液中加入MnO2,将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水,调节pH值,使Fe3+、Al3+形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,再向浸出液中加入硫化铵把Zn2+、Ni2+转化为NiS和ZnS沉淀除去,过滤后得到的滤渣2为NiS和ZnS,向过滤后的滤液中加入氨水和碳酸氢铵,得到碳酸锰和含有Mg2+的溶液,向碳酸锰中加入硫酸得到硫酸锰,向含有Mg2+的溶液通入氨气,得到氢氧化镁,据此分析解题。
【小问1详解】
反应前,需先将软锰矿石粉碎制成软锰矿浆,可以增大接触面积,提高反应速率;
【小问2详解】
“脱硫浸锰”中软锰矿浆吸收SO2即MnO2和SO2反应生成MnSO4,该反应的化学方程式为MnO2+SO2=MnSO4;
【小问3详解】
由分析可知,加入适量MnO2的作用是:将“浸出液”中的Fe2+氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
【小问4详解】
加入氨水,调节pH值,使Fe3+、Al3+形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去;由图干表中数据可知,Al3+完全沉淀时pH=5.4,Fe3+完全沉淀时pH=3.5,则调节pH时应不低于5.4;
【小问5详解】
由分析可知,已知滤渣1的主要成分为SiO2,则除杂时,滤渣2的主要成分为ZnS;
【小问6详解】
由图可知,温度45℃左右、pH=7.5左右锰离子的沉淀率最高,“沉锰”的合适条件是45℃、pH=7.5;当温度高于45℃时,Mn2+沉淀率下降原因是:“沉锰”要加入碳酸氢铵,铵盐受热易分解,当温度高于45℃时,随着温度升高,NH4HCO3分解,所以Mn2+沉淀率下降。
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