精品解析:江苏省海安高级中学2024-2025学年高一上学期12月月考化学试题
2025-03-02
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内容正文:
高一年级化学
注意事项:
1.本试卷包括第Ⅰ卷选择题和第Ⅱ卷非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.可能使用的相对原子质量:
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. “84”消毒液具有强氧化性,能用于饮用水杀菌消毒
B. 氯气泄露,可用浸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻,逃离现场
C. 放映机到银幕间产生光柱是因为丁达尔效应
D. 用盐酸除铁锈,是因为溶于水后,其溶液显碱性
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 纯碱的化学式: B. 中氯元素的化合价:
C. 镁原子的结构示意图: D. 中子数为8的碳原子可表示为
3. 下列说法正确的一组是
①、MgO、均属于碱性氧化物
②海水、空气、胆矾、盐酸均为混合物
③已知氧化铝在熔融状态下能导电,则氧化铝在熔融状态下能电离
④苏打、碱石灰、醋酸、小苏打均为电解质
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子
A. ①②④ B. ③④⑤ C. ③⑤ D. ②③
4. 下列叙述正确的是
A. 二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有漂白性
B. 漂白粉和明矾都常用于处理自来水,二者作用的原理相同
C. 检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可用酸性高锰酸钾溶液
D. 常温下浓硫酸与铁或铝发生钝化,因此不能用铁制或铝制容器装浓硫酸
5. 下列实验操作中,正确的是
A.检验钾元素
B.蒸发结晶
热分解固体
D.除去胶体中可溶性杂质
A. A B. B C. C D. D
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 等体积、等物质的量浓度的NaCl、KCl溶液,两种溶液中阴、阳离子数目之和均为2NA
B. 100g46%的乙醇(C2H5OH)溶液中含有氧原子的数目为NA
C. NO2和N2O4组成的46g混合气体中含有的原子数目为3NA
D. 1 mol Cl2和1 mol Fe加热充分反应,转移的电子数目为3NA
硫及其化合物在生产、生活中应用广泛,硫化氢()是一种无色、有毒气体,其水溶液的酸性比碳酸的酸性弱;是一种重要化工原料,不当的排放会造成污染,常用氨水或等脱除;可以作钡餐,用于胃肠道X射线造影检查。阅读上面资料,完成下列小题。
7. 下列有关说法正确的是
A. 与反应体现的还原性
B. 可以使酸性溶液褪色
C. 与溶液反应的化学方程式:
D. 用过量溶液吸收的离子方程式:
8. 下列说法错误的是
A. 硫在过量氧气中燃烧的主要产物是
B. 水溶液吸收溴蒸气生成和
C. 少量添加到葡萄酒中可起到抑菌和抗氧化作用
D. 作钡餐,因为不溶于酸且可以阻挡X射线通过
9. 酸性条件下,脱除的原理如图所示,下列说法中正确的是
A. 发生反应1时,作为氧化剂
B. 发生反应2时,溶液的酸性减弱
C. 反应过程中需要随时补充
D. 反应中消耗,理论上可脱去
10. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气,溶液变蓝
氧化性:
B
向溶液中加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
溶液中一定有
C
用铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰的颜色为黄色
该溶液是钠盐
D
向溶液中滴加,溶液褪色
具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
11. 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.
B.
C.
D.
12. 实验室可用干燥的氯气与亚氯酸钠()固体反应来制备,装置如图所示,已知常温下为黄绿色气体,熔点-56℃,沸点11℃,极易溶于水且不与水反应,高浓度的受热时易爆炸,下列说法不正确的是
A. 导气管K的作用是平衡气压,保证液体顺利流下
B. C和F中不可选用同一种物质
C. D中通入一定量的干燥空气,目的主要是防止生成的浓度过高,发生爆炸
D. D中发生的化学反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
13. 黄铁矿的主要成分为(S为价),是生产硫黄和硫酸的主要原料,黄铁矿在硫酸酸化的条件下发生催化氧化的反应历程如图所示,下列说法不正确的是
A. 图示中的三个反应不全是氧化还原反应
B. 由反应历程可知氧化性:
C. 该过程的总反应为
D. 反应Ⅲ中每生成分子,转移电子
第Ⅱ卷 非选择题
14. Ⅰ.现有下列七种物质:① ②过氧化钠 ③氧化钙 ④溶液 ⑤碳酸氢钠 ⑥溶液 ⑦次氯酸钠。请根据上述物质回答下列问题:
(1)在上述物质中属于电解质的有_______(填序号)。
(2)含有氧原子的②与足量①反应,产生气体在标准状况下的体积为_______L。
(3)⑤⑥两种溶液混合可以发生反应,离子方程式为_______。
(4)废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量⑦使完全转化为,此方法可用离子方程式表示为:。用双线桥法在离子方程式上标出电子转移的方向和数目_______;该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
Ⅱ.神舟十三号载人飞船的成功发射离不开化学燃料。火箭分级推进所使用的燃料中含有的氧化剂主要有液氧、和高氯酸铵。
(5)写出高氯酸铵在水中的电离方程式:_______。
(6)载人飞船中的呼吸面具供氧剂为,写出与二氧化碳反应的化学方程式:_______。
15. 明矾在生产、生活中有广泛用途:饮用水的净化、造纸工业上作施胶剂、食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料一铝灰(含及少量和)可制备明矾,工艺流程如图,回答下列问题:
(1)明矾净水的原理是_______(用离子方程式表示)。
(2)操作Ⅰ是_______,操作Ⅱ是蒸发浓缩、_______、过滤、洗涤、干燥。
(3)已知:在存在且加热条件下,可与反应生成,那么加入发生反应的离子方程式为_______。
(4)“酸浸”步骤需溶液,若由浓溶液配制,配制所需的玻璃仪器除量筒(用于粗略量取溶液的体积)、烧杯、玻璃棒外还有_______。下列操作会引起所配溶液浓度偏低的有_______(填字母)。
A.用量筒量取浓硫酸溶液后未洗涤量筒 B.容量瓶未干燥就用来配制溶液
C.用胶头滴管加水定容时仰视刻度线 D.烧杯中稀溶液往容量瓶转移时,有少量液体溅出
(5)为测定该明矾晶体样品中的含量,该实验小组称取明矾晶体样品溶于稀盐酸中,加入足量溶液,使完全沉淀。用质量为的漏斗进行过滤,洗净滤渣后,将漏斗和滤渣一并干燥至恒重,测得质量为。该明矾晶体样品中的含量为_______(即每克明矾晶体中的物质的量)。
16. 工业生产过程中产生的二氧化硫会造成环境问题,可用多种方法脱除。回答下列问题:
I.由次氯酸钠碱性废水(含有杂质Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程如下:
(1)控制合适的条件有利于提高SO2的吸收率(脱硫率)。
①脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应之一为SO2+2OH-=+H2O;另一个为二氧化硫与次氯酸钠发生的氧化还原反应,请写出该反应的离子方程式:_______。
②提高脱硫率的可行措施有_______(填序号)。
a.加快通入尾气的速率
b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触
c.提高碱液pH
③温度控制在40~60℃之间,脱硫率较高,原因是_______。
(2)滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
II.为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的MgSO4。
(3)写出该反应的化学方程式:_______。
(4)双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。
脱除SO2的过程中,可以循环利用的物质_______(填化学式)。
III.
(5)为研究“CO还原SO2”的新技术,在反应器中加入0.10molSO2,改变加入CO的物质的量,反应后体系中产物随CO的变化如图所示。其中产物Y的化学式是_______。
17. 某化学兴趣小组用为原料制备纳米,实验流程如下:
(1)“氧化”过程中需加入一定量稀硫酸,反应的离子方程式为_______。
(2)“反应”过程中生成的反应为:。为提高原料利用率,“氧化”过程中称取晶体加入适量充分反应(忽略对后续反应的影响),补充完善“反应”操作过程:_______,将混合液加热至,恒温下磁力搅拌,_______,仍继续滴加溶液直至约为11。
(3)“洗涤干燥”过程中,判断沉淀洗净的方法是_______。
(4)纳米可用作脱除气体的脱硫剂,包括“脱硫”和“再生”两个过程。
①“脱硫”过程中生成硫化亚铁和单质硫,反应的方程式为_______。
②“再生”过程中,需向“脱硫”后固体通入,在条件下加热,有产生,剩余的固体可作脱硫剂。反应温度与脱硫剂质量关系如图所示,当温度过高时,所得“再生”后的脱硫剂脱硫效果变差的可能原因是_______。
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高一年级化学
注意事项:
1.本试卷包括第Ⅰ卷选择题和第Ⅱ卷非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.可能使用的相对原子质量:
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. “84”消毒液具有强氧化性,能用于饮用水杀菌消毒
B. 氯气泄露,可用浸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻,逃离现场
C. 放映机到银幕间产生光柱是因为丁达尔效应
D. 用盐酸除铁锈,是因为溶于水后,其溶液显碱性
【答案】C
【解析】
【详解】A.“84”消毒液具有强氧化性,仅能用于自来水杀菌消毒,不可用于饮用水消毒,A错误;
B.NaOH溶液具有腐蚀性不可与皮肤接触,B错误;
C.放映机到银幕间产生光柱是因为空气胶体产生丁达尔效应,C正确;
D.用盐酸除铁锈是因为氧化铁为碱性氧化物,可以与酸反应生成溶于水的铁盐,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 纯碱的化学式: B. 中氯元素的化合价:
C. 镁原子的结构示意图: D. 中子数为8的碳原子可表示为
【答案】B
【解析】
【详解】A.纯碱是碳酸钠,化学式:Na2CO3,A错误;
B.中钠元素为+1价,氧元素为-2价,则氯元素的化合价为+3价,B正确;
C.镁原子核外有12个电子,结构示意图为:,C错误;
D.中子数为8的碳原子质量数为14,可表示,D错误;
故选B。
3. 下列说法正确的一组是
①、MgO、均属于碱性氧化物
②海水、空气、胆矾、盐酸均为混合物
③已知氧化铝在熔融状态下能导电,则氧化铝在熔融状态下能电离
④苏打、碱石灰、醋酸、小苏打均为电解质
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子
A. ①②④ B. ③④⑤ C. ③⑤ D. ②③
【答案】C
【解析】
【详解】①Mn2O7不属于碱性氧化物,Mn2O7属于酸性氧化物,①错误;
②胆矾是CuSO4·5H2O,为纯净物,不是混合物,②错误;
③氧化铝在熔融状态下能导电,则氧化铝在熔融状态下能电离,③正确;
④碱石灰是NaOH和CaO的混合物,不是电解质,苏打、醋酸、小苏打均为电解质,④错误;
⑤电解质在水溶液中能电离出自由移动的阴、阳离子,故其溶液能导电,⑤正确;
正确的为③⑤;
故选C。
4. 下列叙述正确的是
A. 二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有漂白性
B. 漂白粉和明矾都常用于处理自来水,二者作用的原理相同
C. 检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可用酸性高锰酸钾溶液
D. 常温下浓硫酸与铁或铝发生钝化,因此不能用铁制或铝制容器装浓硫酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫能够使溴水褪色,是由于二氧化硫与溴水发生氧化还原反应产生无色的HBr、H2SO4,这说明二氧化硫具有还原性,而不是漂白性,A错误;
B.漂白粉用于处理自来水是利用其强氧化性;明矾常用于处理自来水,是由于其电离产生的Al3+发生水解反应产生的氢氧化铝胶体的吸附作用,因此二者作用的原理不同,B错误;
C.硫酸亚铁具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,而硫酸铁与酸性高锰酸钾溶液不反应,故可以用酸性高锰酸钾溶液检验硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,C正确;
D.常温下浓硫酸与铁或铝发生钝化,因此能用铁制或铝制容器装浓硫酸,D错误;
故选C。
5. 下列实验操作中,正确的是
A.检验钾元素
B.蒸发结晶
热分解固体
D.除去胶体中可溶性杂质
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.检验某溶液中是否含钾元素需要透过蓝色钴玻璃观察,A错误;
B.蒸发结晶用酒精灯加热蒸发皿,琉璃棒搅拌,待有较多晶体析出时便停止加热,B正确;
C.热分解固体,试管口向下倾斜,C错误;
D.除去胶体中可溶性杂质应该用半透膜进行渗析,D错误;
故选B。
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 等体积、等物质的量浓度的NaCl、KCl溶液,两种溶液中阴、阳离子数目之和均为2NA
B. 100g46%的乙醇(C2H5OH)溶液中含有氧原子的数目为NA
C. NO2和N2O4组成的46g混合气体中含有的原子数目为3NA
D. 1 mol Cl2和1 mol Fe加热充分反应,转移的电子数目为3NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.体积和物质的量浓度都未知,不能计算离子的数目,故A错误;
B.100g46%的乙醇(C2H5OH)溶液中乙醇质量是46g即1mol含有氧原子的数目为NA,但溶液中还有水分子,也含有氧原子,故B错误;
C.NO2和N2O4的最简式都是NO2,则组成的46g混合气体即相当于含有1mol NO2,则含有的原子数目为3NA,故C正确;
D.根据可知1 mol Cl2和1 mol Fe加热充分反应,以少量的Cl2的物质的量作为计算标准,所以转移的电子数目为2NA,故D错误;
故选C。
硫及其化合物在生产、生活中应用广泛,硫化氢()是一种无色、有毒气体,其水溶液的酸性比碳酸的酸性弱;是一种重要化工原料,不当的排放会造成污染,常用氨水或等脱除;可以作钡餐,用于胃肠道X射线造影检查。阅读上面资料,完成下列小题。
7. 下列有关说法正确的是
A. 与反应体现的还原性
B. 可以使酸性溶液褪色
C. 与溶液反应的化学方程式:
D. 用过量溶液吸收的离子方程式:
8. 下列说法错误的是
A. 硫在过量氧气中燃烧的主要产物是
B. 水溶液吸收溴蒸气生成和
C. 少量添加到葡萄酒中可起到抑菌和抗氧化作用
D. 作钡餐,因为不溶于酸且可以阻挡X射线通过
9. 酸性条件下,脱除的原理如图所示,下列说法中正确的是
A. 发生反应1时,作为氧化剂
B. 发生反应2时,溶液的酸性减弱
C. 反应过程中需要随时补充
D. 反应中消耗,理论上可脱去
【答案】7. B 8. A 9. A
【解析】
【7题详解】
A.与反应生成S单质和水,中化合价降低,得电子,体现氧化性,A错误;
B.具有还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.酸性弱于碳酸,与溶液反应的化学方程式:,C错误;
D.用过量溶液吸收生成硫化钠和水,离子方程式为,D错误;
故选B。
【8题详解】
A.硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,A错误;
B.水溶液吸收溴蒸气发生氧化还原反应生成氢溴酸和硫酸,B正确;
C.有毒和具有还原性,少量添加到葡萄酒中可起到抑菌和抗氧化作用,C正确;
D.作钡餐,因为不溶于酸且可以阻挡X射线通过,D正确;
故选A。
【9题详解】
A.发生反应1时,转化成Mn2+,化合价降低,得电子,作氧化剂,A正确;
B.反应2的离子方程式为,产生氢离子,溶液酸性增强,B错误;
C.从反应1、反应2综合来看,作催化剂,不被消耗,不需要随时补充,C错误;
D.未给出标准状况,无法通过气体摩尔体积进行计算,D错误;
故选A。
10. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气,溶液变蓝
氧化性:
B
向溶液中加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
溶液中一定有
C
用铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰的颜色为黄色
该溶液是钠盐
D
向溶液中滴加,溶液褪色
具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向足量含淀粉的碘化钾溶液中通入少量氯气,溶液变蓝,说明KI被氧化成碘单质,证明氧化性Cl2>I2,故A正确;
B.某溶液加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则该溶液不一定有,也可能是含,故B错误;
C.钠元素的焰色为黄色,由实验操作和现象可知,溶液为钠盐或NaOH等,故C错误;
D.高锰酸钾溶液氧化过氧化氢,紫色褪去,可知过氧化氢具有还原性,故D错误;
答案选A。
11. 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.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁和水蒸气反应生成四氧化三铁,氧化铁和水蒸气不反应,A不符合题意;
B.氯化铝和过量氨水反应生成氢氧化铝,B不符合题意;
C.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,碳酸钠和饱和石灰水反应生成氢氧化钠,各反应均可实现,C符合题意;
D.氯气和氯化钙不反应,D不符合题意;
故选C。
12. 实验室可用干燥的氯气与亚氯酸钠()固体反应来制备,装置如图所示,已知常温下为黄绿色气体,熔点-56℃,沸点11℃,极易溶于水且不与水反应,高浓度的受热时易爆炸,下列说法不正确的是
A. 导气管K的作用是平衡气压,保证液体顺利流下
B. C和F中不可选用同一种物质
C. D中通入一定量的干燥空气,目的主要是防止生成的浓度过高,发生爆炸
D. D中发生的化学反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
【答案】D
【解析】
【分析】利用高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,生成的氯气中混有盐酸挥发出的HCl气体及水分,需经过饱和食盐水进行除杂,经过无水氯化钙进行干燥;高浓度的ClO2受热时易爆炸,所以需向装置中通入一定量的干燥的空气,E中收集ClO2,F吸收尾气,同时防止空气中的水进入E中;据此作答。
【详解】A.导气管K的作用:平衡气压,保证液体顺利流下,故A正确;
B.C中生成的氯气中混有水分,需进行干杂,球形干燥管内需装固体干燥剂,碱石灰为碱性物质,与氯气反应,所以需选用无水氯化钙;F中是吸收尾气,多余的氯气等,要用碱石灰,故B正确;
C.ClO2极易溶于水,且高浓度的ClO2受热时易爆炸,所以实验时需要向D中通入一定量的干燥空气,故C正确;
D.干燥的氯气与亚氯酸钠固体反应来制备ClO2,氯气中Cl元素化合价从0价降低至-1价,作氧化剂;NaClO2中Cl元素化合价从+3价升高至+4价,作还原剂,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,故D错误;
故答案选D。
13. 黄铁矿的主要成分为(S为价),是生产硫黄和硫酸的主要原料,黄铁矿在硫酸酸化的条件下发生催化氧化的反应历程如图所示,下列说法不正确的是
A. 图示中的三个反应不全是氧化还原反应
B. 由反应历程可知氧化性:
C. 该过程的总反应为
D. 反应Ⅲ中每生成分子,转移电子
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示关系可知,酸性条件下,反应Ⅲ的离子方程式为:,反应Ⅱ的离子方程式为:,反应I的离子方程式为:,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,反应I中铁、硫元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,反应Ⅱ中元素化合价未发生变化,不属于氧化还原反应,反应Ⅲ中铁、氧元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A正确;
B.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,根据反应Ⅲ的离子方程式可知,氧化性:,故B正确;
C.根据分析可知,总反应为=4×反应I+60×反应Ⅱ+15×反应Ⅲ,可得总反应为:,故C正确;
D.反应Ⅲ的离子方程式为:,根据方程式可知,有,每生成1molNO分子,转移1mol,故D错误;
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题
14. Ⅰ.现有下列七种物质:① ②过氧化钠 ③氧化钙 ④溶液 ⑤碳酸氢钠 ⑥溶液 ⑦次氯酸钠。请根据上述物质回答下列问题:
(1)在上述物质中属于电解质的有_______(填序号)。
(2)含有氧原子的②与足量①反应,产生气体在标准状况下的体积为_______L。
(3)⑤⑥两种溶液混合可以发生反应,离子方程式为_______。
(4)废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量⑦使完全转化为,此方法可用离子方程式表示为:。用双线桥法在离子方程式上标出电子转移的方向和数目_______;该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
Ⅱ.神舟十三号载人飞船的成功发射离不开化学燃料。火箭分级推进所使用的燃料中含有的氧化剂主要有液氧、和高氯酸铵。
(5)写出高氯酸铵在水中的电离方程式:_______。
(6)载人飞船中的呼吸面具供氧剂为,写出与二氧化碳反应的化学方程式:_______。
【答案】(1)②③⑤⑦
(2)
(3)
(4) ①. ②.
(5)
(6)
【解析】
【小问1详解】
①属于非电解质,①错误;
②过氧化钠在熔融状态下可以电离出钠离子和过氧根离子,是电解质,②正确;
③氧化铁在熔融状态下可以电离出铁离子和氧离子,是电解质,③正确
④溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,④错误;
⑤碳酸氢钠溶于水可以电离出钠离子和碳酸氢根离子,是电解质,⑤正确;
⑥溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,⑥错误;
⑦次氯酸钠溶于水可以电离出钠离子和次氯酸根离子,是电解质,⑦正确;
故属于电解质的为:②③⑤⑦;
【小问2详解】
含有0.4mol氧原子的Na2O2的物质的量为0.2mol,与足量CO2反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,产生气体物质的量为0.1mol,在标准状况下的体积为2.24L;
【小问3详解】
碳酸氢钠与两种溶液混合发生反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
N元素化合价由反应前的-3价变为反应后N2中的0价,化合价升高,失去电子3e-×2=6e-,为还原剂;Cl元素的化合价由反应前的+1价变为反应后Cl-中的-1价,化合价降低,得到电子2e-×3=6e-,双线桥标出电子转移的方向和数目为:;该反应中氧化剂为次氯酸根、还原剂为铵根离子,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2;
【小问5详解】
高氯酸铵为强电解质,其在水中的电离方程式为:NH4ClO4=;
【小问6详解】
Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式:。
15. 明矾在生产、生活中有广泛用途:饮用水的净化、造纸工业上作施胶剂、食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料一铝灰(含及少量和)可制备明矾,工艺流程如图,回答下列问题:
(1)明矾净水的原理是_______(用离子方程式表示)。
(2)操作Ⅰ是_______,操作Ⅱ是蒸发浓缩、_______、过滤、洗涤、干燥。
(3)已知:在存在且加热条件下,可与反应生成,那么加入发生反应的离子方程式为_______。
(4)“酸浸”步骤需溶液,若由浓溶液配制,配制所需的玻璃仪器除量筒(用于粗略量取溶液的体积)、烧杯、玻璃棒外还有_______。下列操作会引起所配溶液浓度偏低的有_______(填字母)。
A.用量筒量取浓硫酸溶液后未洗涤量筒 B.容量瓶未干燥就用来配制溶液
C.用胶头滴管加水定容时仰视刻度线 D.烧杯中稀溶液往容量瓶转移时,有少量液体溅出
(5)为测定该明矾晶体样品中的含量,该实验小组称取明矾晶体样品溶于稀盐酸中,加入足量溶液,使完全沉淀。用质量为的漏斗进行过滤,洗净滤渣后,将漏斗和滤渣一并干燥至恒重,测得质量为。该明矾晶体样品中的含量为_______(即每克明矾晶体中的物质的量)。
【答案】(1)(胶体)
(2) ①. 过滤 ②. 冷却结晶
(3)
(4) ①. 容量瓶、胶头滴管 ②. CD
(5)
【解析】
【分析】铝灰(含Al、及少量和),加入过量稀硫酸充分酸浸,过滤得到的滤液A主要含硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁,滤渣Ⅰ为二氧化硅,滤液A中加入稍过量高锰酸钾溶液,将亚铁离子氧化为铁离子,再调节pH=3使铁离子全部沉淀,铝离子不沉淀,再加入适量硫酸锰将过量的高锰酸钾转化为二氧化锰而除去,过滤得到的滤渣2主要含二氧化锰固体和氢氧化铁沉淀,无色滤液B主要含硫酸铝,再加入适量硫酸钾,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体,据此解答。
【小问1详解】
明矾净水是铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用,反应的离子方程式为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
【小问2详解】
固体和液体分离需要用过滤操作,则操作Ⅰ是过滤,操作Ⅱ是从溶液中得到晶体的方法,则操作Ⅱ是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥;
【小问3详解】
存在且加热条件下,可与Mn2+反应生成MnO2.则加入MnSO4发生反应的离子方程式为:3Mn2++2+2H2O=5MnO2↓+4H+;
【小问4详解】
需9mol/L溶液90mL,根据容量瓶规格需配制100mL的溶液,由18mol/L浓溶液配制,配制所需的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还有100mL容量瓶、胶头滴管;
A.量筒是粗略仪器,误差已经考虑在内,不需要洗涤量筒,则用量筒量取浓硫酸溶液后未洗涤量筒,对实验结果无影响,A不符合题意;
B.因浓硫酸稀释再转移至容量瓶中,还需要继续加蒸馏水定容,则容量瓶未干燥就用来配制溶液,对实验结果无影响,B不符合题意;
C.用胶头滴管加水定容时仰视刻度线,导致加水偏多,溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,C符合题意;
D.烧杯中稀溶液往容量瓶转移时,有少量液体溅出会导致溶质损失,则所配溶液浓度偏低,故D符合题意;
故选CD;
【小问5详解】
过滤后得到的滤渣为硫酸钡,其质量为(n-m)g,则n()=n(BaSO4)=mol,则该明矾晶体样品中的含量为mol⋅g−1=mol⋅g−1。
16. 工业生产过程中产生的二氧化硫会造成环境问题,可用多种方法脱除。回答下列问题:
I.由次氯酸钠碱性废水(含有杂质Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程如下:
(1)控制合适的条件有利于提高SO2的吸收率(脱硫率)。
①脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应之一为SO2+2OH-=+H2O;另一个为二氧化硫与次氯酸钠发生的氧化还原反应,请写出该反应的离子方程式:_______。
②提高脱硫率的可行措施有_______(填序号)。
a.加快通入尾气的速率
b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触
c.提高碱液pH
③温度控制在40~60℃之间,脱硫率较高,原因是_______。
(2)滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
II.为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的MgSO4。
(3)写出该反应的化学方程式:_______。
(4)双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。
脱除SO2的过程中,可以循环利用的物质_______(填化学式)。
III.
(5)为研究“CO还原SO2”的新技术,在反应器中加入0.10molSO2,改变加入CO的物质的量,反应后体系中产物随CO的变化如图所示。其中产物Y的化学式是_______。
【答案】(1) ①. +ClO-=+Cl-(或SO2+ClO-+2OH-=+Cl-+H2O) ②. bc ③. 温度过低,反应速率慢;温度过高,NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小
(2)CaSO4(或CaSO4·2H2O)
(3)2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O
(4)NaOH (5)S2
【解析】
【分析】硫酸工业尾气通入次氯酸钠碱性废水中发生氧化还原反应,次氯酸钠能将氧化为,硫酸根离子和钙离子生成硫酸钙沉淀,过滤得到硫酸钠晶体;
【小问1详解】
①废水中含有次氯酸钠,能将氧化为,离子方程式为+ClO- =+Cl-或SO2+ClO- +2OH-=+Cl- +H2O;
②加快通入尾气的速率,气体与液体接触不充分,降低脱硫效率;吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触,可以增大气体和液体的接触面积,提高脱硫效率;提高碱液pH可以充分吸收SO2,提高脱硫效率;选bc。
③温度过低,反应速率慢;温度过高,NaClO不稳定分解且温度过高导致SO2溶解度减小,所以温度控制在40~60 ℃之间,此时脱硫率较高;
【小问2详解】
废水中含有Ca2+,SO2被氧化为,Ca2+与结合成微溶物CaSO4,滤渣的主要成分为CaSO4或CaSO4·2H2O;
【小问3详解】
Mg(OH)2将SO2转化为MgSO4,二氧化硫被氧化,则空气中氧气为氧化剂参与反应,发生反应为2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O;
【小问4详解】
由图可知,NaOH在过程Ⅰ中消耗,在过程Ⅱ中生成,可循环利用;
【小问5详解】
为研究“CO还原SO2”的新技术,在反应器中加入0.10molSO2,改变加入CO的物质的量,反应后体系中产物随CO的变化如图所示,根据CO物质的量为0.2mol时,生成的X物质的量为0.2mol,生成的Y为0.05mol,再根据两者发生氧化还原反应,得失电子守恒,X为二氧化碳,0.10molSO2转化为0.05molY,则产物Y的化学式是S2。
17. 某化学兴趣小组用为原料制备纳米,实验流程如下:
(1)“氧化”过程中需加入一定量稀硫酸,反应的离子方程式为_______。
(2)“反应”过程中生成的反应为:。为提高原料利用率,“氧化”过程中称取晶体加入适量充分反应(忽略对后续反应的影响),补充完善“反应”操作过程:_______,将混合液加热至,恒温下磁力搅拌,_______,仍继续滴加溶液直至约为11。
(3)“洗涤干燥”过程中,判断沉淀洗净的方法是_______。
(4)纳米可用作脱除气体的脱硫剂,包括“脱硫”和“再生”两个过程。
①“脱硫”过程中生成硫化亚铁和单质硫,反应的方程式为_______。
②“再生”过程中,需向“脱硫”后固体通入,在条件下加热,有产生,剩余的固体可作脱硫剂。反应温度与脱硫剂质量关系如图所示,当温度过高时,所得“再生”后的脱硫剂脱硫效果变差的可能原因是_______。
【答案】(1)
(2) ①. 称取配成溶液,与氧化后溶液充分混合 ②. 缓慢滴加溶液,待溶液完全变黑后
(3)取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀洗涤干净
(4) ①. ②. 被氧化生成或等,失去脱硫作用
【解析】
【分析】由题给流程可知,将七水硫酸亚铁溶于过氧化氢溶液得到硫酸铁溶液,向硫酸铁溶液中加入硫酸亚铁溶液后,将混合液加热至60℃,恒温下磁力搅拌30min,缓慢滴加氢氧化钠溶液,待溶液完全变黑后,仍继续滴加氢氧化钠溶液直至pH值约为11,趁热过滤、洗涤、干燥得到纳米四氧化三铁。
【小问1详解】
由题意可知,“氧化”过程中发生的反应为硫酸亚铁溶液与过氧化氢溶液、稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
【小问2详解】
由方程式可知,制备纳米,需要,将27.8g溶于过氧化氢溶液得到的硫酸铁溶液,根据铁元素守恒可知,,则所需用的质量为0.05mol×278g/mol=13.9g,则制备纳米四氧化三铁的操作过程为称取27.8g晶体加入适量过氧化氢溶液充分反应,称取13.9gFeSO4⋅7H2O配成FeSO4溶液,与氧化后溶液充分混合,将混合液加热至60℃,恒温下磁力搅拌30min,缓慢滴加氢氧化钠溶液,待溶液完全变黑后,仍继续滴加氢氧化钠溶液直至pH值约为11,趁热过滤、洗涤、干燥得到纳米;
【小问3详解】
“洗涤干燥”过程中,判断沉淀洗净实际上就是检验洗涤液中是否存在硫酸根离子,具体操作为取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀洗涤干净;
【小问4详解】
①由题意可知,“脱硫”过程中发生的反应为四氧化三铁与硫化氢反应生成硫、硫化亚铁和水,反应的方程式为Fe3O4+4H2S=S+3FeS+4H2O;
②当温度过高时,所得“再生”后的脱硫剂脱硫效果变差说明FeS被氧化生成FeSO4或Fe2(SO4)3等,失去脱硫作用。
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