内容正文:
江苏省清江中学2024-2025学年度
第一学期12月月考
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 I-127
一、单选题
1. 我国传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列说法不正确的是
A.《千里江山图》中绿色颜料铜绿的主要成分为——属于盐
B.“凡造竹纸……用上好石灰化汁涂浆”,造纸利用了石灰的碱性
C.“一日一钱,千日千钱,绳锯木断,水滴石穿”,均不涉及化学变化
D.《本草经集注》中关于鉴别硝石()和朴硝()的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验
2. 下列化学用语表示正确的是
A.KClO3的电离方程式:
B.Cl-的结构示意图:
C.质子数为6,中子数为8的微粒:
D.氮化镁的化学式:Mg2N3
3. 已知硫有多种同素异形体,其中一种同素异形体的分子式为S8。下列关于S8的说法中,正确的是
A.等质量的S8和S6含有相同原子数
B.在标准状况下,1mol S8的体积约为22.4 L
C.1mol S8和32gS6所含分子数为NA
D.1个S8分子的质量为256 g,是硫原子质量的8倍
4. 实验室进行制备和性质探究,下列实验原理和装置不能达到实验目的的是
A
B
C
D
制备
探究溶解性
探究氧化性
吸收尾气
A.A
B.B
C.C
D.D
5. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.
6. 下列说法正确的是
A.在加了几滴水的蔗糖中加入浓硫酸后出现“黑色发糕”,仅说明浓硫酸具有脱水性
B.稀释浓硫酸时,应将水沿着烧杯壁倒入浓硫酸中,边加边搅拌
C.常温下,浓硫酸可以用铝质容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应
D.CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4能进行,说明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸
7. 常温下,下列离子在指定的溶液中能大量共存的是
A.无色透明溶液中:
B.使酚酞变红的溶液中:
C.使紫色石蕊变红的溶液:
D.钠与水反应后的溶液中:
8. 有一包白色固体粉末,其中可能含有中的一种或几种,现做以下实验(所加试剂均足量):
则下列说法正确的是
A.原粉末中一定没有
B.乙中可能含有Ag2CO3
C.KCl必须通过焰色实验来确定
D.滤渣可能是和的混合物
9. 利用NaClO氧化尿素[CO(NH2)2]反应制备N2H4·H2O (水合肼)的实验流程如图所示:
已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;
②氯气与烧碱在低温下生成NaClO,在较高温下生成NaClO3;
③N2H4·H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。
下列说法错误的是
A.步骤I中无需控制反应的温度。
B.步骤II中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中。
C. 生成水合肼的离子方程式为:C1O-+CO(NH2)2+2H2O=C1-+++N2H4·H2O+H+。D.步骤II生成水合肼反应中NaClO作为氧化剂
10. 在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示,下列分析不正确的是
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.a、d两点对应的体系具有相同的溶质和滴入溶液的体积。
C.c点,两溶液中酸碱性不同
D.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
11. 某学习小组需0.1000mol·L-1的碳酸钠溶液450mL。下列有关说法正确的是
A.配制前容量瓶必须干燥
B.配制时需用托盘天平称取4.8g无水碳酸钠
C.配制定容时俯视容量瓶刻度线会使配制溶液的物质的量浓度偏高
D.称量前应将Na2CO3·10H2O灼烧至恒重,冷却后称量
12. 室温下,下列实验方案能达到实验目的或正确结论的是
选项
方案
实验目的或结论
A
向和浓硫酸反应后的体系中加水观察溶液变蓝色
验证和浓硫酸反应生成
B
测量稀盐酸和稀醋酸的pH分别为2.3和3.3
HCl是强电解质,是弱电解质
C
向NaBr溶液中滴加过量氯水,溶液变成橙色,再加入淀粉碘化钾溶液后变成为蓝色
探究氧化性:
D
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X可能是
A.A
B.B
C.C
D.D
13. 海水资源综合利用的部分过程如图所示,下列说法正确的是
海水
制盐工业:粗盐→精盐→饱和食盐水→氯碱工业
制溴工业:
制镁工业:
A.工业上通过电解饱和食盐水制备金属钠和氯气
B.制溴工业中用水溶液吸收溴蒸汽,生成和
C.在制溴工业中,通过氧化、还原、再氧化的步骤实现了溴的富集
D.在制镁工业中,工业常用溶液作为沉淀剂
14. 向200 mL FeBr2溶液中逐渐通入Cl2,其中n(Fe 3+)、n(Br2) 随通入n(Cl2)的变化如图所示,下列说法不正确的是
A.还原性强弱: Fe2+>
B.由图可知,该FeBr2溶液的浓度为1 mol∙L−1
C.n(Cl2)=0.12 mol时,溶液中的离子浓度有c (Cl-)∶c( Br-)=3∶2
D.n(FeBr2)∶n(Cl2)=1∶1时,反应的离子方程式为:2Fe2++2Br-+ 2Cl2=2Fe3++Br2 + 4Cl-
二、填空题
15. 欲提纯混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体,某学生设计了如下方案:
请根据操作流程回答下列问题:
(1) 操作①在加热时应选择 盛装混合物(填仪器名称)。
(2) 进行操作②后,判断已沉淀完全的方法是 。
(3) 操作③的化学方程式为 。
(4) 操作④的目的是 。
(5) 某同学欲用制得的氯化钠固体配制100mL0.2的氯化钠溶液。
i.配制NaCl溶液时需用到的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、 、 。
ii.下列操作会使所配氯化钠溶液浓度偏小的是 (请填序号)。
A.加水定容时俯视刻度线
B.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
C.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外
D.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
16. 卤水是一种矿化很强的水,常用以提取多种化工原料或制化工产品。利用空气吹出法可从含的卤水中提取碘,简单流程如下:
(1) “氧化”时若Cl2过量,则会将I2氧化为HIO3,写出该反应的化学方程式 。
(2) “吹出”在吹出塔中进行,含碘卤水从 (填“塔顶”或“塔底”)进入,请解释这样做的原因 。
(3) 从“氧化”所得含碘卤水中提取碘还可以采用加CCl4的方法,该分离方法为 ;为进一步分离I2和CCl4,向其中加入NaOH溶液与I2反应,生成的进入水溶液;分液后再酸化,即得粗碘。加入NaOH后溶液中的物质的量之比为 。
(4) 制粗碘可先用H2O2将卤水中的I-氧化为(),再将其与卤水按一定比例混合、酸化制取粗碘。处理含为127的卤水1m3,理论上需20%的H2O2溶液 g。(写出计算过程)
17. 黑火药是我国古代的四大发明之一,距今已有1000多年的历史,其主要成分是硝酸钾()、硫磺(S)和木炭(C)等混合物。爆炸的化学反应式为。
(1) 上述反应所涉及到的物质中,属于非电解质的是 ;反应中被还原的元素是 (填元素符号)。
(2) 在标准状况下,当上述反应生成0.4mol气体时,试回答以下问题:
①反应产生的质量为 g,的体积为 L,两种气体所含的原子数之比为 。
②将收集到的上述0.4mol气体,通入50mL 8的氢氧化钠溶液中,最终所得溶液的溶质(填化学式) 。
(3) 黑火药燃烧后的固体残留物中,除了外,还有少许、和未燃烧的炭末,请设计实验方案证明:黑火药燃烧的固体产物中存在。
[实验方案]
①取黑火药燃烧后的固体残留物于烧杯中, 。
②用洁净的铂丝蘸取滤液,将铂丝放在酒精灯火焰上灼烧, ,则证明含。
③在无色溶液中加入 ; ,证明溶液中含有。
(实验中须使用的试剂和物品有:蒸馏水,溶液,稀盐酸,蓝色的钴玻璃片)
18. 含SO2和H2S废气的治理可以变废为宝,使硫资源得以利用。
(1) 一种处理SO2废气的工艺流程如图所示。
若SO2吸收塔内盛装的是(NH4)2SO3溶液,则气体X为 ;SO2吸收塔中发生反应化学方程式为 。
(2) CO与SO2在铝矾土作催化剂、773K条件下反应生成CO2和硫蒸气,该反应可用于从烟道气中回收硫,反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如图所示,写出该反应的化学方程式: 。
(3) “以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下:
①上述流程中,往Na2CO3溶液中通入含SO2的烟气,发生反应的离子方程式为 。
②亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,设计实验证明亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4的方案: 。(必须使用的试剂有:蒸馏水、稀盐酸、BaCl2溶液)
(4) 我国科学家研究在活性炭催化条件下将煤气中的H2S协同脱除,部分反应过程如图所示(·H2S表示H2S气体被吸附在催化剂表面)。
①H2S中S元素的转化过程简单描述为 。
②从物质转化与资源综合利用角度分析,该过程初步达到的目的为 。
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江苏省清江中学2024-2025学年度
第一学期12月月考
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 I-127
一、单选题
1. 我国传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列说法不正确的是
A.《千里江山图》中绿色颜料铜绿的主要成分为——属于盐
B.“凡造竹纸……用上好石灰化汁涂浆”,造纸利用了石灰的碱性
C.“一日一钱,千日千钱,绳锯木断,水滴石穿”,均不涉及化学变化
D.《本草经集注》中关于鉴别硝石()和朴硝()的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验
【解析】 A.铜绿的主要成分为,是碱式盐,故A正确;
B.石灰水为氢氧化钙水溶液,可用于除去原料中的杂质以及破坏纤维结构,与石灰的碱性有关,故B正确;
C.水滴石穿过程中,水中的碳酸与石灰石炭酸钙发生反应生成碳酸氢钙,所以涉及化学变化,故C错误;
D.钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应隔着钴玻璃为紫色,所以可根据焰色反应鉴别KNO3和Na2SO4,故D正确;
答案选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A.KClO3的电离方程式:
B.Cl-的结构示意图:
C.质子数为6,中子数为8的微粒:
D.氮化镁的化学式:Mg2N3
【解析】 A.KClO3在水溶液中电离为钾离子和氯酸根,电离方程式:,A错误;
B.Cl-的质子数为17、核外电子数为18,则氯离子结构示意图:,B正确;
C.质子数为6,中子数为8的微粒,其质量数为6+8=14:,C错误;
D.氮化镁的化学式:Mg3N2,D错误;
选B。
3. 已知硫有多种同素异形体,其中一种同素异形体的分子式为S8。下列关于S8的说法中,正确的是
A.等质量的S8和S6含有相同原子数
B.在标准状况下,1mol S8的体积约为22.4 L
C.1mol S8和32gS6所含分子数为NA
D.1个S8分子的质量为256 g,是硫原子质量的8倍
【解析】
A.等质量的S8和S6含有相同原子数,A正确;
B.S8在标准状态下为固体,1mol S8的体积原因小于22.4L,B错误;
C.1mol S8所含分子数为NA,32gS6所含分子数为NA,C错误;
D.1个这种硫分子的质量为,1个这种硫分子由8个硫原子构成,则1个这种分子的质量是硫原子质量的8倍,D错误;
选A。
4. 实验室进行制备和性质探究,下列实验原理和装置不能达到实验目的的是
A
B
C
D
制备
探究溶解性
探究氧化性
吸收尾气
A.A
B.B
C.C
D.D
【解析】 A.铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,题给装置缺少酒精灯,不能用于制备二氧化硫,故A错误;
B.二氧化硫易溶于水,将充满二氧化硫的烧瓶倒扣在水中,二氧化硫溶解导致试管中压强减小,水会进入试管中,则题给装置能用于探究二氧化硫的溶解性,故B正确;
C.二氧化硫具有弱氧化性,能与硫化钠溶液反应生成硫沉淀,则题给装置能用于探究二氧化硫的氧化性,故C正确;
D.二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,则题给装置能用于吸收二氧化硫,防止污染空气,故D正确;
故选A。
5. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.
【解析】 A.硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,则物质间的转化不能实现,故A错误;
B.电解熔融氯化钠得到钠,钠和氧气在点燃下生成过氧化钠,则物质间的转化能实现,故B正确;
C.次氯酸见光分解产生氧气,则物质间转化不能实现,故C错误
D.盐酸酸性比亚硫酸强,二氧化硫不与氯化钙溶液反应,故D错误;
故选B。
6. 下列说法正确的是
A.在加了几滴水的蔗糖中加入浓硫酸后出现“黑色发糕”,仅说明浓硫酸具有脱水性
B.稀释浓硫酸时,应将水沿着烧杯壁倒入浓硫酸中,边加边搅拌
C.常温下,浓硫酸可以用铝质容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应
D.CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4能进行,说明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸
【解析】 A.在加了几滴水的蔗糖中加入浓硫酸后出现“黑色发糕”,浓硫酸表现脱水性、强氧化性,A错误;
B.稀释浓硫酸时,应该注水入酸,所以应将浓硫酸沿着烧杯壁倒入水中,边加边搅拌,B错误;
C.常温下,浓硫酸可以用铝质容器贮存,是由于浓硫酸具有强的氧化性,会把Al氧化产生钝化现象,C错误;
D.CuSO4+H2S(弱酸)=CuS↓+H2SO4能进行,是由于硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸,D正确;
故选D。
7. 常温下,下列离子在指定的溶液中能大量共存的是
A.无色透明溶液中:
B.使酚酞变红的溶液中:
C.使紫色石蕊变红的溶液:
D.钠与水反应后的溶液中:
【解析】 A.Fe3+、高锰酸根离子有颜色,不能在无色透明溶液中大量存在,故A错误;
B.使酚酞变红的溶液呈碱性,各离子之间不发生反应,也不和OH-反应,可以大量共存,故B正确;
C.根和氢离子会反应生成次氯酸,不能大量共存,故C错误;
D.在碱性的溶液中,氢氧根会和铜离子反应生成氢氧化铜的沉淀,不能大量存在,故D错误;
故选B。
8. 有一包白色固体粉末,其中可能含有中的一种或几种,现做以下实验(所加试剂均足量):
则下列说法正确的是
A.原粉末中一定没有
B.乙中可能含有Ag2CO3
C.KCl必须通过焰色实验来确定
D.滤渣可能是和的混合物
【解析】 固体粉末加水溶解后过滤,有完全可溶于稀硝酸的沉淀滤渣,该滤渣可能是、,原粉末中一定有;滤液加稀硫酸有白色沉淀,该白色沉淀是,证明原溶液含有,原粉末中一定有,则原溶液无,原粉末中一定没有;滤液加硝酸银有白色沉淀,该白色沉淀是,证明原溶液含有,原粉末中一定有。
A.据分析,原粉末中一定没有,A正确;
B.据分析,滤液中肯定存在,则肯定没有,故白色沉淀乙是,不可能有,B错误;
C.据分析,确定存在,C错误;
D.据分析,滤渣可能是、,D错误;
故答案选A。
9. 利用NaClO氧化尿素[CO(NH2)2]反应制备N2H4·H2O (水合肼)的实验流程如图所示:
已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;
②氯气与烧碱在低温下生成NaClO,在较高温下生成NaClO3;
③N2H4·H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。
下列说法错误的是
A.步骤I中无需控制反应的温度。
B.步骤II中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中。
C. 生成水合肼的离子方程式为:C1O-+CO(NH2)2+2H2O=C1-+++N2H4·H2O+H+。D.步骤II生成水合肼反应中NaClO作为氧化剂
【解析】 由流程可知,步骤I中发生Cl2+2OH- =C1O- +Cl- +H2O,温度过高时易发生3C12+6OH- =+5Cl-+3H2O。步骤II中发生C1O-+CO(NH2)2+2OH-=C1-+N2H4·H2O+,且将NaC1O溶液逐滴滴加到尿素中,可防止过量的NaClO溶液将N2H4·H2O氧化,步骤III中分离出碳酸钠、水合肼,以此来解答。
A.步骤I中温度过高发生副反应,为避免温度过高,可采用冰水浴,A正确;
B.在步骤II中,若将尿素水溶液逐滴滴入NaC1O碱性溶液中,会导致NaClO溶液将N2H4·H2O氧化,故应该将NaC1O溶液逐滴滴加到尿素中,B错误。
C.步骤II中发生反应:C1O-+CO(NH2)2+2OH-=C1-+N2H4·H2O+,C错误;
D.步骤II中发生反应:C1O-+CO(NH2)2+2OH-=C1-+N2H4·H2O+,在该反应中NaClO为氧化剂,CO(NH2)2为还原剂,D正确;
故合理选项是D。
10. 在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示,下列分析不正确的是
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.a、d两点对应的体系具有相同的溶质和滴入溶液的体积。
C.c点,两溶液中酸碱性不同
D.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
【解析】 向Ba(OH)2溶液中滴入硫酸溶液发生反应的化学方程式为 H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O,向Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液,随着NaHSO4溶液的滴入依次发生反应NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+H2O+NaOH,NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知,曲线①在a点溶液导电能力接近0,说明该点溶液离子浓度最小,应该为Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应,则曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应,据此分析作答;
A.根据分析,①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,故A正确;
B.a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应生成BaSO4沉淀和水,几乎没有溶质;d点②中溶质为Na2SO4,故D错误;
C.c点,①中稀硫酸过量,溶质为硫酸,溶液呈酸性,②中反应后溶液中溶质为NaOH、Na2SO4,溶液呈碱性,所以两溶液酸碱性不同,故C正确;
D.根据图知,a点为Ba(OH)2溶液和H2SO4恰好反应,H2SO4、NaHSO4溶液的物质的量浓度相等,则b点溶液溶质为NaOH,所以b点溶液中大量存在的离子是Na+、OH−,故D正确。
故选:B。
11. 某学习小组需0.1000mol·L-1的碳酸钠溶液450mL。下列有关说法正确的是
A.配制前容量瓶必须干燥
B.配制时需用托盘天平称取4.8g无水碳酸钠
C.配制定容时俯视容量瓶刻度线会使配制溶液的物质的量浓度偏高
D.称量前应将Na2CO3·10H2O灼烧至恒重,冷却后称量
【解析】 A.定容时需加入蒸馏水,所以配制前容量瓶不用干燥,故A错误;
B.配制时选用500mL容量瓶,需用托盘天平称取无水碳酸钠的质量m=cVM=0.1mol/L×0.5L×106g/mol=5.3g,故B错误;
C.配制定容时俯视容量瓶刻度线,溶液体积偏小,会使配制溶液的物质的量浓度偏高,故C正确;
D.Na2CO3·10H2O的式量确定,可计算后称量,故D错误;
12. 室温下,下列实验方案能达到实验目的或正确结论的是
选项
方案
实验目的或结论
A
向和浓硫酸反应后的体系中加水观察溶液变蓝色
验证和浓硫酸反应生成
B
测量稀盐酸和稀醋酸的pH分别为2.3和3.3
HCl是强电解质,是弱电解质
C
向NaBr溶液中滴加过量氯水,溶液变成橙色,再加入淀粉碘化钾溶液后变成为蓝色
探究氧化性:
D
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X可能是
A.A
B.B
C.C
D.D
【解析】 A.浓硫酸溶于水放出大量的热,应该将和浓硫酸反应后的溶液滴加到盛水的烧杯中观察颜色,故A错误;
B.应测量同温、同物质的量浓度的盐酸和醋酸的pH,故B错误;
C.因氯水过量,将碘化钾氧化为碘的不一定为溴,可能是氯气,所以不能说明氧化性,故C错误;
D.氯气可以将二氧化硫氧化为硫酸,硫酸和氯化钡可以生成白色沉淀硫酸钡,故D正确;
故选D。
13. 海水资源综合利用的部分过程如图所示,下列说法正确的是
海水
制盐工业:粗盐→精盐→饱和食盐水→氯碱工业
制溴工业:
制镁工业:
A.工业上通过电解饱和食盐水制备金属钠和氯气
B.制溴工业中用水溶液吸收溴蒸汽,生成和
C.在制溴工业中,通过氧化、还原、再氧化的步骤实现了溴的富集
D.在制镁工业中,工业常用溶液作为沉淀剂
【解析】 海水开发利用:空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法,其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中,用氯气置换溴离子使之成为单质溴,继而通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的,也就是得到富集溴。然后再用氯气将其氧化得到产品溴;粗盐中含有Ca2+、Mg2+、硫酸根离子等杂质,精制时应加入试剂进行除杂,过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性,再进行重结晶进行提纯;镁离子形成氢氧化镁沉淀,加入盐酸制得氯化镁晶体,再转化为无水氯化镁,电解得到镁单质。
A.工业上通过电解饱和食盐水制备氢氧化钠、氢气和氯气,电解熔融氯化钠制取钠单质,A错误;
B.溴单质具有强氧化性,SO2水溶液吸收溴单质,发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4,B错误;
C.由分析可知制溴工业中,通过氧化、还原、再氧化的步骤实现了溴的富集,C正确;
D.在制镁工业中,工业常石灰乳作为Mg2+沉淀剂,氢氧化钠成本较大,D错误;
故选C。
14. 向200 mL FeBr2溶液中逐渐通入Cl2,其中n(Fe 3+)、n(Br2) 随通入n(Cl2)的变化如图所示,下列说法不正确的是
A.还原性强弱: Fe2+>
B.由图可知,该FeBr2溶液的浓度为1 mol∙L−1
C.n(Cl2)=0.12 mol时,溶液中的离子浓度有c (Cl-)∶c( Br-)=3∶2
D.n(FeBr2)∶n(Cl2)=1∶1时,反应的离子方程式为:2Fe2++2Br-+ 2Cl2=2Fe3++Br2 + 4Cl-
【解析】 A.根据图中信息说明亚铁离子先反应生成铁离子,再是溴离子反应变为溴单质,因此还原性强弱:Fe2+>,故A正确;
B.由图可知,加入0.1mol Cl2,亚铁离子全部反应完,根据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,得到n(FeBr2)=0.2mol,FeBr2溶液的物质的量浓度为,故B正确;
C.根据B选项得到n(FeBr2)=0.2mol,n(Cl2)=0.12 mol时,先发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,消耗0.1mol Cl2,生成0.2mol Cl-,再发生2Br-+ Cl2=Br2 +2Cl-,0.02mol Cl2消耗0.04mol Br-,剩余n(Br-)=0.36mol,生成0.04mol Cl-,因此溶液中n(Cl-):n( Br-)=0.24:0.36,体积相同,因此离子浓度有c(Cl-):c( Br-)=2:3,故C错误;
D.n(FeBr2)∶n(Cl2)=1∶1时,设物质的量都为2mol,2mol Fe2+先消耗1mol Cl2,剩余1mol Cl2消耗2mol Br-,因此反应的离子方程式为:2Fe2++2Br-+ 2Cl2=2Fe3++Br2 + 4Cl-,故D正确。
综上所述,答案为C。
二、填空题
15. 欲提纯混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体,某学生设计了如下方案:
请根据操作流程回答下列问题:
(1) 操作①在加热时应选择 盛装混合物(填仪器名称)。
【解析】 操作①是将混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体加热,在加热时应选择坩埚盛装混合物。
(2) 进行操作②后,判断已沉淀完全的方法是 。
【解析】 进行操作②后,判断是否已沉淀完全,即要检验上层清液中是否存在,其方法是:静置,往上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若不出现浑浊,则已沉淀完全;
(3) 操作③的化学方程式为 。
【解析】 操作③加入Na2CO3溶液,沉淀过量的Ba2+,反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;
(4) 操作④的目的是 。
【解析】 操作④之前,加入的盐酸和Na2CO3反应,生成NaCl、水和CO2,为了保证将Na2CO3完全转化为NaCl,所加盐酸需过量,则加热的目的是除去溶解在溶液中的CO2和过量的HCl。
(5) 某同学欲用制得的氯化钠固体配制100mL0.2的氯化钠溶液。
i.配制NaCl溶液时需用到的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、 、 。
ii.下列操作会使所配氯化钠溶液浓度偏小的是 (请填序号)。
A.加水定容时俯视刻度线
B.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
C.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外
D.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
【解析】 i.配制100mL0.2的氯化钠时需用到的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶和胶头滴管;
ii.A.加水定容时俯视刻度线会使溶液体积偏小,所配氯化钠溶液浓度偏大,故A不符合题意;
B.容量瓶内壁附有水珠不需要干燥,未干燥处理不会影响所配氯化钠溶液浓度,故B不符合题意;
C.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外,会损失部分溶质,所配氯化钠溶液浓度偏小,故C符合题意;
D.颠倒摇匀后凹液面低于刻度线为正常现象,若又加水补上,会使溶液体积偏大,所配氯化钠溶液浓度偏小,故D符合题意;
故答案为:CD。
16. 卤水是一种矿化很强的水,常用以提取多种化工原料或制化工产品。利用空气吹出法可从含的卤水中提取碘,简单流程如下:
(1) “氧化”时若Cl2过量,则会将I2氧化为HIO3,写出该反应的化学方程式 。
【解析】 “氧化”时若Cl2过量,则会将I2氧化为HIO3,同时生成盐酸,该反应的化学方程式为:5Cl2 +I2+6H2O=2HIO3+10HCl。
(2) “吹出”在吹出塔中进行,含碘卤水从 (填“塔顶”或“塔底”)进入,请解释这样做的原因 。
【解析】 “吹出”在吹出塔中进行,据分析,含碘卤水从塔顶进入,热空气从塔底吹入,这样做的原因是:采取气液逆流的方式,增加接触程度,有利于充分反应,提高吹出率。
(3) 从“氧化”所得含碘卤水中提取碘还可以采用加CCl4的方法,该分离方法为 ;为进一步分离I2和CCl4,向其中加入NaOH溶液与I2反应,生成的进入水溶液;分液后再酸化,即得粗碘。加入NaOH后溶液中的物质的量之比为 。
【解析】 用CCl4将含碘卤水中的碘提取出来,该分离方法为萃取(或萃取分液);为进一步分离I2和CCl4,向其中加入NaOH溶液与I2反应,生成的进入水溶液,则离子方程式为;则加入NaOH后溶液中的物质的量之比为5∶1。
(4) 制粗碘可先用H2O2将卤水中的I-氧化为(),再将其与卤水按一定比例混合、酸化制取粗碘。处理含为127的卤水1m3,理论上需20%的H2O2溶液 g。(写出计算过程)
【解析】 制粗碘可先用H2O2将卤水中的I-氧化为,再将其与卤水按一定比例混合、酸化制取粗碘。则根据、,可得到关系式:,每34g可处理I-254g,含为127的卤水1m3,其中含为127g,则需要每17g,理论上需20%的H2O2溶液。
17. 黑火药是我国古代的四大发明之一,距今已有1000多年的历史,其主要成分是硝酸钾()、硫磺(S)和木炭(C)等混合物。爆炸的化学反应式为。
(1) 上述反应所涉及到的物质中,属于非电解质的是 ;反应中被还原的元素是 (填元素符号)。
【解析】 物质:S、、C和、、,S、
和C是单质,既不是电解质,也不是非电解质,和是电解质,为非电解质;,,化合价降低,被还原的元素为S和N;
(2) 在标准状况下,当上述反应生成0.4mol气体时,试回答以下问题:
①反应产生的质量为 g,的体积为 L,两种气体所含的原子数之比为 。
②将收集到的上述0.4mol气体,通入50mL 8的氢氧化钠溶液中,最终所得溶液的溶质(填化学式) 。
【解析】 ①当上述反应生成0.4mol气体时,为0.3mol,为0.1mol,所以反应产生的质量为,的体积为,两种气体所含的原子数之比为;
②上述反应生成0.4mol气体时,为0.3mol,与溶液反应,当物质的量为,发生反应后,剩余0.1mol,继续发生反应,所以最终所得溶液的溶质为Na2CO3和NaHCO3;
(3) 黑火药燃烧后的固体残留物中,除了外,还有少许、和未燃烧的炭末,请设计实验方案证明:黑火药燃烧的固体产物中存在。
[实验方案]
①取黑火药燃烧后的固体残留物于烧杯中, 。
②用洁净的铂丝蘸取滤液,将铂丝放在酒精灯火焰上灼烧, ,则证明含。
③在无色溶液中加入 ; ,证明溶液中含有。
(实验中须使用的试剂和物品有:蒸馏水,溶液,稀盐酸,蓝色的钴玻璃片)
【解析】 ①取黑火药燃烧后的固体残留物于烧杯中,加蒸馏水至固体不再溶解,过滤,得无色澄清溶液;②用洁净的铂丝蘸取滤液,将铂丝放在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃片观察火焰,若火焰呈紫色,则证明含;③在无色溶液中加入过量的BaCl2溶液
,有白色沉淀生成,过滤,洗涤向白色沉淀中加入过量的稀盐酸,白色沉淀部分溶解,有无色无味气体生成,证明溶液中含有。
18. 含SO2和H2S废气的治理可以变废为宝,使硫资源得以利用。
(1) 一种处理SO2废气的工艺流程如图所示。
若SO2吸收塔内盛装的是(NH4)2SO3溶液,则气体X为 ;SO2吸收塔中发生反应化学方程式为 。
【解析】 SO2吸收塔内盛装的是(NH4)2SO3溶液,(NH4)2SO3吸收SO2生成NH4HSO3,反应方程式为:(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,NH4HSO3吸收气体X可转化为(NH4)2SO3,则X应为碱性气体,可知为氨气或NH3;
(2) CO与SO2在铝矾土作催化剂、773K条件下反应生成CO2和硫蒸气,该反应可用于从烟道气中回收硫,反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如图所示,写出该反应的化学方程式: 。
【解析】 结合图像可知反应物的物质的量之比为2:1,根据得失电子守恒1molCO失去2mol电子转化为CO2,1molSO2得4mol电子转为硫单质,则CO和SO2的系数之比应为2:1;图中生成物的物质的量之比为4:1,若生成的单质为S,则CO2和S的物质的量之比为2:1,与图像不符合,可知生成的硫单质应为S2,可得反应方程式为:4CO+2SO24CO2+S2;
(3) “以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下:
①上述流程中,往Na2CO3溶液中通入含SO2的烟气,发生反应的离子方程式为 。
②亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,设计实验证明亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4的方案: 。(必须使用的试剂有:蒸馏水、稀盐酸、BaCl2溶液)
【解析】 ①由流程信息可知Na2CO3溶液中通入含SO2的烟气,反应生成,同时生成二氧化碳气体,反应离子方程式为:2SO2+CO+ H2O =2HSO+CO2;
②证明亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4可通过检验硫酸根离子确定,实验方案为:取少量亚硫酸钠粗品于试管中,加蒸馏水使其完全溶解,先滴加稀盐酸至不再产生气体,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则有Na2SO4;
(4) 我国科学家研究在活性炭催化条件下将煤气中的H2S协同脱除,部分反应过程如图所示(·H2S表示H2S气体被吸附在催化剂表面)。
①H2S中S元素的转化过程简单描述为 。
②从物质转化与资源综合利用角度分析,该过程初步达到的目的为 。
【解析】 ①由图可知H2S中S元素的转化过程在催化剂作用下转化为S、SO2、CS2等物质;
②从物质转化与资源综合利用角度分析,该过程既实现煤气中H2S的脱除;同时产生清洁能源H2。
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