内容正文:
高一化学期中摸底调研卷参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
C
B
B
B
D
B
C
题号
11
12
13
答案
D
B
D
1.B
【详解】A.传统化石燃料的使用会导致二氧化碳排放、低碳生活就是节能减排,使用太阳能等代替化石燃料,可减少温室气体的排放,A正确;
B. 高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,B不正确;
C. “绿色化学”的核心内容之一是源头上控制污染物的产生——使原料尽可能全部转化为目标产物、原料利用率达100%,则没有污染,C正确;
D.钛合金是一种新型合金,钛合金耐腐蚀,耐高压,广泛应用于航空航天等领域,D正确;
答案选B。
2.B
【详解】A. 组成相同的物质可能是同分异构体,其性质不相同,A错误;
B. 氮元素电负性较强,氮原子半径较小,氨分子间存在氢键,氨气易液化与分子间存在氢键有关,B正确;
C. 冰是水分子间通过分子间作用力形成的分子晶体,C错误;
D. 纯粹的典型晶体是不多的,即晶体类型不一定是纯粹的,存在过渡晶体,D错误;
答案选B。
3.D
【详解】A.含7个质子和8个中子的元素的核素质量数为15,核素符号为:,故A错误;
B.NH4Cl中N元素的化合价为-3,故B错误;
C.氮气分子中含有氮氮三键,其正确的电子式为,故C错误;
D.硫化钾形成过程中钾失去电子,硫得到电子,K2S的形成过程:,故D正确。
答案选D。
4.C 5.B 6.B
【解析】4.A.制取氨气应该加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,故不选A;
B.氨气与硫酸反应生成硫酸铵,不能用浓硫酸干燥氨气,故不选B;
C.氨气密度比空气小,用向下排空气法收集氨气,故选C;
D.氨气极易溶于水,氨气溶于水易发生倒吸,氨气溶于水应该使用防倒吸装置,故不选D;
选C。
5.A.金属钠和液氨反应方程式为,故A错误;
B.过量氨水和反应生成亚硫酸铵,反应方程式为,故B正确;
C.与水反应可生成和氢氧化镁,反应的离子方程式为,故C错误;
D.尿素、和溶液反应生成、碳酸钠、氯化钠,,故D错误;
选B。
6.A.侯氏制碱的原理,饱和食盐水中先通入氨气,后通入二氧化碳,故A错误;
B.制取肼时,为防止被过量氧化,应向尿素溶液中滴加和的混合溶液,故B正确;
C.氮的固定是氮元素由游离态变为化合态,氨气催化氧化制取不属于氮的固定,故C错误;
D.硫酸不挥发,将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时不会有白烟生成,故D错误;
选B。
7.B
【详解】A.强酸溶液中含有H+,与反应,不能大量共存,故A不选;
B.澄清透明的溶液中,Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-相互不反应,可以大量共存,故B选;
C.使酚酞变红色的溶液中有OH-,与Fe2+、均会反应,不能大量共存,故C不选;
D.若溶液含且为酸性时,与铝反应不能产生大量氢气,故D不选。
答案选B。
8.D
【详解】A.浓硝酸和铜反应生成NO2,A错误;
B.NO2溶于水生成硝酸和NO,也会看到红棕色气体消失,B错误;
C.生成的NO2溶于水生成硝酸和NO,也可能是硝酸挥发出来,硝酸把碘化钾氧化为单质碘,而显蓝色,C错误;
D.若将铜片换成铁片,铁发生钝化,但浓硝酸易挥发,挥发出来的硝酸氧化碘离子生成碘单质,出现蓝色,D正确,
答案选D。
9.B
【详解】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,为氧元素,Y原子的最外层有2个电子,为镁元素,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,为硅元素, W与X位于同一主族,为硫元素。
A.镁、硅、硫为同周期元素,从左到右半径减小,氧原子为两个电子层,半径最小,A错误;
B.硅元素位于元素周期表的第3周期ⅣA族,B正确;
C.硅的非金属性比硫弱,故最高价氧化物对应的水化物的酸性,硅酸弱于硫酸,C错误;
D.氧的非金属性比硫强,故水的稳定性强于硫化氢,D错误;
故选B。
10.C
【详解】A.根据反应方程式2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl可知:FeCl3与KI是等物质的量关系反应。4 mL0.5 mol/L FeCl3溶液与1 mL0.1 mol/L的KI溶液混合反应时,FeCl3溶液过量,因此向反应后的溶液中滴入KSCN溶液,溶液变血红色,不能说明FeCl3与KI的反应有一定的限度,A错误;
B.在加热条件下NH3与O2在催化剂存在条件下加热,反应产生NO与H2O,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,铂丝一直保持红热,说明该反应是放热反应,反应产生的NO是无色气体,其与容器中过量的O2反应产生红棕色NO2气体,因此不能证明是否有一氧化氮生成,B错误;
C.向CuSO4溶液中加入铁粉,发生反应:Cu2++Fe=Fe2++Cu,在该反应中Cu2+作氧化剂,Fe为还原剂,Fe2+为氧化产物,则根据物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,可知:物质的氧化性:Cu2+>Fe2+,C正确;
D.向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,因此不能判断确定该溶液中是否含有,D错误;
故合理选项是C。
11.D
【分析】由图可知,过程Ⅰ发生的反应为H2+2Ce4+=2H++2Ce3+,过程Ⅱ发生的反应为2NO+4H++4Ce3+=2H2O+N2↑+4Ce4+,总反应为2NO+2H2=2H2O+N2↑,则Ce(SO4)2是反应的催化剂,Ce2(SO4)3是反应的中间产物。
【详解】A.由分析可知,反应Ⅰ为Ce4+与氢气反应生成Ce3+和氢离子,反应的离子方程式为H2+2Ce4+=2H++2Ce3+,故A错误;
B.由分析可知,过程Ⅱ发生的反应为2NO+4H++4Ce3+=2H2O+N2↑+4Ce4+,反应中氮元素的化合价降低被还原,一氧化氮是氧化剂、氮气为氧化产物,铈元素的化合价升高被氧化,Ce3+是还原剂、Ce4+是氧化产物,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为4:1,故B错误;
C.由分析可知,总反应为2NO+2H2=2H2O+N2↑,反应中氮元素的化合价降低被还原,氢元素化合价升高被氧化,则该转化过程的实质是一氧化氮被氢气还原,故C错误;
D.由分析可知,Ce(SO4)2是反应的催化剂,Ce2(SO4)3是反应的中间产物,所以反应过程中混合溶液内和离子总数一定保持不变,故D正确;
故选D。
12.B
【分析】本题为工业制备铁红工业流程题,首先用盐酸和硝酸钠溶解废铁皮,随后再加入过量废铁皮将三价铁转化为二价铁,再通入空气将二价铁生成三价铁,用氢氧化钠调节pH得到氢氧化铁,再处理后得到铁红,以此解题。
【详解】A.根据流程可知,操作X后得到沉淀和溶液,故操作X为过滤,需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等,A正确;
B.硝酸有强氧化性,可以将铁氧化为三价铁,则反应I的离子方程式为Fe+4H++NO=Fe3++2NO↑+2H2O,B错误;
C.反应Ⅱ通入的空气将二价铁氧化为三价铁,再结合反应I可知,反应后大量存在Fe3+、Na+、NH、Cl-,C正确;
D.使用浓氢氧化钠溶液并加热,,再用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则可知溶液中存在NH,D正确;
故选B。
13.D
【分析】短周期元素W、 X、Y、Z,四种元素的原子最外层电子数之和为24,设Y最外层电子数为a,X最外层为a,Z最外层为a+1,W最外层为a-1,即:a+a+a+1+a-1=4a=24,所以a=6,即X、Y分别为O和S,W和Z为N和Cl,由此分析。
【详解】A.由分析可知,W为N,在周期表中的VA族,其最高价氧化物的水化物是硝酸,同周期中,其最高价氧化物的水化物中酸性最强,A错误;
B.第二步反应中H2在Pb、Cu原子表面失去电子,则还原剂是H2,B错误;
C.酸性越强,铁越易失去电子,越易到电子被还原,酸性越强,H+浓度越大,可以减少表面氢氧化物的形成,从而可以暴露出更多的反应活性点,促进反应的进行,C错误;
D.第一步铁失去电子,氢离子得到电子,还原剂是铁,D正确;
故选D。
14.(1)第三周期第ⅣA族
(2)A
(3) H2、HCl SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl
(4)3
(5)硝酸具有挥发性,所以生成的硅酸可能是硝酸和硅酸钠反应得到的,2HNO3 +Na2SiO3=2NaNO3+H2SiO3↓
【分析】(3)石英砂主要成分是SiO2,石英砂与焦炭在高温下反应产生粗硅Si、CO,粗硅与HCl在573 K条件下反应产生粗SiHCl3、H2,粗SiHCl3经精馏得到纯净SiHCl3,纯净SiHCl3与H2在1357 K高温下发生还原反应得到高纯硅。
(5)元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,强酸与弱酸盐可以发生复分解反应制取弱酸,据此判断元素的非金属性强弱。在图示中是利用酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3来判断元素的非金属性N>C>Si,但HNO3是挥发性的酸,在CO2气体中含有HNO3蒸气进入装置C中会发生反应2HNO3 +Na2SiO3=2NaNO3+H2SiO3↓
,因此不能证明酸性H2CO3>H2SiO3。
【详解】(1)Si是14号元素,原子核外电子排布是2、8、4,根据原子核外电子排布与元素位置的关系可知:硅元素在元素周期表的位置是第三周期第ⅣA族;
(2)A.SiO2能够使光线全反射,因此可用于制造光导纤维,制芯片的原料是晶体硅,而不是二氧化硅,A正确;
B.SiO2能溶于氢氧化钠,反应产生Na2SiO3和H2O,虽然也能溶于氢氟酸,但反应产生SiF4不是盐,因此不能说SiO2是两性氧化物,它属于酸性氧化物,B错误;
C.普通玻璃是由SiO2、石灰石和纯碱制成的,是混合物,属于玻璃态物质,而不是化合物,因此没有固定的熔沸点,只能在一定温度范围内逐渐软化,C错误;
故合理选项是A;
(3)①石英砂与焦炭在高温下反应产生粗硅Si、CO,粗硅与HCl在573 K条件下反应产生粗SiHCl3、H2,粗SiHCl3经精馏得到纯净SiHCl3,然后与H2在1357 K高温下发生还原反应产生高纯硅Si、HCl,可见该生产过程中可以循环使用的物质是H2、HCl;
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。这是由于SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和一种气体单质,根据元素守恒、电子守恒,可知还产生了可燃性气体H2,SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl;
(4)在反应3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO中,每反应产生6 mol CO气体,反应过程中转移12 mol电子。若生成标准状况下33.6 L CO,其物质的量n(CO)==1.5 mol,则反应过程中转移的电子的物质的量为n(e-)=×12 mol=3 mol;
(5)元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性就越强。HNO3能够与CaCO3发生复分解反应:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O。可证明酸性:HNO3>H2CO3,反应产生的CO2进入盛有饱和Na2SiO3溶液的装置中,会发生反应:CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓,若在装置C中仅发生该反应,可以证明酸性: H2CO3>H2SiO3,但由于硝酸具有挥发性,挥发的硝酸蒸气也会进入装置C中,与其中的Na2SiO3溶液发生反应:2HNO3+Na2SiO3=2NaNO3+H2SiO3↓,可见:生成的硅酸可能是硝酸和硅酸钠反应得到的,也可能是CO2气体与硅酸钠溶液反应得到的,因此不能根据上述实验判断元素的非金属性:N>C>Si。
15.(1) N2+3H22NH3 MeNx−1+N2=MeNx 3mol
(2) 4NH3+5O24NO+6H2O Na2SO4+2NH3+2CO2+2H2O=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4
(3)铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子,氢原子把吸附在金属复合材料表面的NO还原为吸附在金属复合材料表面的NO,吸附在金属复合材料表面的氢原子再把吸附在金属复合材料表面的NO还原为NH和N2
【详解】(1)①工业合成氨的反应为催化剂作用下氮气和氢气高温高压条件下反应生成氨气,反应的化学方程式为N2+3H22NH3,故答案为:N2+3H22NH3;
②由图可知,反应I为MeNx−1与氮气反应生成MeNx,反应的化学方程式为MeNx−1+N2=MeNx,故答案为:MeNx−1+N2=MeNx;
③由图可知,总反应为催化剂作用下氮气与氢气反应生成氨气,则生成1mol氨气时,转移电子的物质的量为3mol,故答案为:3mol;
(2)①氨的催化氧化为催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,反应的化学化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
③湿法芒硝制碱工艺中得到重碱的反应为硫酸钠溶液与氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和硫酸铵,反应的化学方程式为Na2SO4+2NH3+2CO2+2H2O=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4,故答案为:Na2SO4+2NH3+2CO2+2H2O=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4;
(3)由图可知,硝酸根离子的去除机理为铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子,氢原子把吸附在金属复合材料表面的NO还原为吸附在金属复合材料表面的NO,吸附在金属复合材料表面的氢原子再把吸附在金属复合材料表面的NO还原为NH和N2,故答案为:铁将酸性废水中的H+还原为吸附在金属复合材料表面的氢原子,氢原子把吸附在金属复合材料表面的NO还原为吸附在金属复合材料表面的NO,吸附在金属复合材料表面的氢原子再把吸附在金属复合材料表面的NO还原为NH和N2。
16.(1)
(2)
(3)有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中
(4)b
(5)
(6)能催化铝粉去除硝酸盐的反应(或形成原电池,增大铝粉去除硝酸盐的反应速率)
(7)过多的原子覆盖于二元金属表面,减少了表面原子数,从而减少与水体中硝酸盐的接触机会,使硝酸盐去除效果减弱
【分析】I:含铵根离子的氨水中加氢氧化钠溶液并加热,产生氨气,得到低浓度的氨氮废水,再加NaClO溶液将氨气转化为无毒气体氮气,得到含余氯废水,处理后得到达标废水。
【详解】(1)过程①的离子方程式:;
(2)过程②NaClO将氨气转化无毒物质氮气,化学方程式为:;
(3)当时,水体中总氮去除率下降,可能的原因是:有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中;
(4)含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO,具有强氧化性,将余氯转化为无毒物质,则X应具有还原性,从四个选项中可以看出,只有Na2SO3具有还原性,故可选b;
(5)从图中可以看出,有氧、催化剂作用下,NH3、NO转化为N2等,总反应的化学方程式:;
(6)用二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉,可能的原因是:能催化铝粉去除硝酸盐的反应(或形成原电池,增大铝粉去除硝酸盐的反应速率);
(7)实验结果发现,二元金属复合材料中负载量过高不利于硝酸盐的去除,可能的原因:过多的原子覆盖于二元金属表面,减少了表面原子数,从而减少与水体中硝酸盐的接触机会,使硝酸盐去除效果减弱。
17.(1)导气、冷凝回流,提高无水乙醇和盐酸的利用率 水浴加热 可能会发生副反应生成氯气,污染环境且盐酸的利用率降低
(2)边搅拌边加入溶液,调节溶液的在6~12范围之间,静置、过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤液中滴加溶液不再出现浑浊
(3)91.56%
【详解】(1)①装置中冷凝管的作用是:导气、冷凝回流,提高无水乙醇和盐酸的利用率;
②反应需在80℃条件下进行,为使受热均匀,适宜的加热方式为水浴加热;
③三颈瓶中乙醇、、HCl在加热条件下反应生成并逸出气体,化学方程式为:;
④具有氧化性,和浓盐酸可能会发生副反应生成氯气,污染环境且盐酸的利用率降低。
(2)由图2知,pH在6~12范围之间,主要以存在,Cr(III)中加入溶液,调节pH在6~12,以生成沉淀,过滤后,滤液中含有Cr-,用稀HNO3和AgNO3检验滤液中不存在Cl-时,可停止用蒸馏水洗涤沉淀。
(3)测定样品纯度的实验原理为:先溶解生成Cr(III),Cr(III)被氧化生成Cr2O,Cr2O氧化I-生成I2,再用滴定生成的I2,根据Cr守恒以及反应关系得:2~2Cr3+~ Cr2O~3I2~6,由的消耗量,可计算出的量为,样品的纯度为。
答案第1页,共2页
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2024-2025学年第二学期高一化学期中摸底调研卷
(总分:100分;考试时长:100分钟)
可能用到的相对原子质量H-1 N-14 C-12 O-16 S-32 Fe-56 Ba-137 Mn-55 Cr-52
一、单选题
1.(20-21高一下·江苏常州·期末)化学与生活、生产密切相关,下列说法不正确的是
A.低碳生活就是节能减排,使用太阳能等代替化石燃料,可减少温室气体的排放
B.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
C.“绿色化学”的核心内容之一是使原料尽可能全部转化为目标产物
D.“奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金耐腐蚀,耐高压
2.(23-24高一下·江苏南通·期中)下列有关认识正确的是
A.组成相同的物质其性质相同
B.氨气易液化与分子间存在氢键有关
C.冰是原子间通过共价键形成的共价晶体
D.晶体类型一定是纯粹的,不存在过渡晶体
3.(23-24高一下·江苏南京·期中)正确掌握化学用语是学好化学的基础,下列化学用语表达正确的是
A.含7个质子和8个中子的元素的核素符号:
B.NH4Cl中N元素的化合价:+3
C.氮气的电子式:
D.用电子式表示K2S的形成过程:
(23-24高一下·江苏苏州·期中)氮的常见氢化物有氨和肼。氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱等。肼具有强还原性,是一种常用的还原剂。与水反应可生成,液氨发生微弱电离产生,液氨能与碱金属(如、K)反应产生氢气。中一个H被取代,可得。尿素、和溶液一起反应可制得。
阅读以上材料,完成下列问题:
4.实验室利用下列装置制取收集氨气,能够达到实验目的的是
A
B
C
D
制取氨气
干燥氨气
收集氨气
尾气吸收
A.A B.B C.C D.D
5.下列化学反应表示正确的是
A.金属钠和液氨反应:
B.过量氨水和反应:
C.与水反应可生成:
D.尿素、和溶液制得:
6.下列说法正确的是
A.侯氏制碱的原理可表示为:饱和食盐水
B.制取肼时,应向尿素溶液中滴加和的混合溶液
C.氨气催化氧化制取属于氮的固定中的一种
D.将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时会有白烟生成
7.(23-24高一下·江苏南京·期中)下列离子组在指定条件下一定能大量共存的是
A.强酸溶液中:Na+、K+、、Cl-
B.澄清透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
C.使酚酞变红色的溶液:Fe2+、、、Cl-
D.加入铝粉产生大量氢气的溶液中:K+、Na+、、
8.(22-23高一下·北京海淀·期中)某同学进行下列实验,下列说法合理的是
装置
操作
现象
将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后将铜片放入烧杯A后,立即用烧杯B罩住
烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体;一段时间后,红棕色气体消失,烧杯A和C中的液体都变成蓝色
A.烧杯A中发生反应:3Cu+8HNO3 =3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
B.红棕色气体消失只与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关
C.烧杯C中溶液变蓝只与NO2和C中溶液发生反应有关
D.若将铜片换成铁片,则C中的液体也可能变蓝
9.(22-23高一下·江苏南通·期中)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.Z元素位于元素周期表的第3周期ⅣA族
C.Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
10.(23-24高一下·江苏徐州·期中)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
结论
A
将4 mL0.5 mol/L的FeCl3溶液与1 mL0.1 mol/L的KI溶液混合,充分反应后,滴入KSCN溶液,溶液变血红色
FeCl3与KI的反应有一定的限度
B
将红热的铂丝插入到盛有氨气和氧气的集气瓶,铂丝一直保持红热,集气瓶中出现红棕色气体
氨气与氧气反应放热,无一氧化氮生成
C
向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出
Cu2+的氧化性强于Fe2+的氧化性
D
向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
该溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
11.(23-24高一下·江苏徐州·期中)硝酸厂烟气中含有大量氮氧化物()。常温下,将烟气与H2的混合气体通入与的混合溶液中可实现无害化处理,其转化过程如图所示,下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为
B.反应Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:4
C.该转化过程的实质是NO被H2氧化
D.反应过程中混合溶液内和离子总数一定保持不变
12.(22-23高一下·江苏镇江·期中)铁红常用于油漆、橡胶等工业。用废铁皮制取铁红的某工艺流程示意图如图:
下列说法错误的是
A.操作X是过滤,需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等
B.反应I的离子方程式为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O
C.反应Ⅱ后的溶液中一定大量存在的离子有:Fe3+、Na+、NH、Cl-
D.可用浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸来检验操作X后的溶液中存在的NH
13.(23-24高一下·江苏镇江·期中)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的原子最外层电子数之和为24.纳米零价铁(NZVI)/BC与(Cu-Pd)/BC复合材料还原含酸根离子,的废水反应机理如图1所示。实验测得体系初始pH对去除率的影响如图2,
下列说法正确的是
A.W在周期表中的ⅤA族,因此在同周期元素的最高价氧化物的水化物中酸性不是最强的
B.图1过程中第二步由Cu-Pd材料还原
C.前200min内,pH=9.88时的去除率远低于pH=4.05时,可能因为浓度越大Cu-Pd发生还原反应效果越好
D.图1过程中W元素的氧化还原反应中,第一步的还原剂是Fe
二、填空题
14.(23-24高一下·江苏南京·期中)硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题:
(1)硅元素在元素周期表的位置是 。
(2)沙子可用作建筑材料和制玻璃的原料,下列说法正确的是 (填字母)。
A.SiO2可用于制造光导纤维而不能直接作芯片
B.SiO2既能溶于氢氟酸、也能溶于氢氧化钠,是两性氧化物
C.普通玻璃是由SiO2、石灰石和纯碱制成的,其熔点很高
(3)硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程如图:
①该生产过程中可以循环使用的物质是 。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和一种气体单质,写出发生反应的化学方程式 。
(4)新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)可应用于原子反应堆,一种制备氮化硅的反应如下:
3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。若生成标准状况下33.6 L CO时,反应过程中转移的电子为 4mol。
(5)某同学设计的如图实验装置证明非金属性:N>C>Si。
所用到的试剂:①稀HNO3;②碳酸钙;③Na2SiO3溶液。
你认为该同学实验能否说明N、C、Si的非金属性强弱,
若能或者不能,请用必要的文字及化学方程式说明 。
15.(23-24高一下·江苏徐州·期中)氨的合成和氨氮治理对人类生存和发展具有重要意义。
(1)氨的合成
①工业合成氨的化学方程式为 。
②化学链合成氨可实现物质循环。方法如下图所示,已知反应Ⅱ的方程式为,则反应Ⅰ的化学方程式为
③以稀有金属为催化剂(镧、钉和锆)合成氨的机理如下图所示,由N2和H2合成1 mol氨气,转移电子的物质的量为 。
(2)氨的利用
①氨的催化氧化是工业制备硝酸的重要反应之一,写出其化学方程式 。
②湿法芒硝(Na2SO4)制碱工艺采用NH3、CO2和芒硝为原料制备重碱(NaHCO3),重碱经过煅烧得到纯碱,得到重碱的化学方程式为 。
(3)FeAg金属复合材料可将酸性水体中的转化为和N2,其反应历程如下图所示(吸附在金属复合材料表面的物种用*标注),图中的去除机理可描述为 。
16.(23-24高一下·江苏徐州·期中)含氮废水氨氮(以、的形式存在)和硝态氮(以、的形式存在)会引起水体富营养化,需经处理后才能排放。
I.某工厂处理氨氮废水的流程如下:
(1)过程①的目的是将转化为,并通过鼓入大量热空气将氨气吹出,写出转化为发生反应的离子方程式: 。
(2)过程②加入溶液可将废水中残留的转化为无污染气体,该反应的化学方程式为 。
(3)将一定量的氨氮废水与不同量的混合,测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率与投入量(用表示)的关系如图所示。
当时,水体中总氮去除率下降,可能的原因是 。
(4)图中含余氯废水中含有,则可选用 (填序号)溶液达到去除余氯的目的。
a. b. c.
II.有氧条件下,催化还原是主要的烟气脱硝技术。在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。
(5)写出总反应的化学方程式: 。
III.铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表面复合金属的组分和含量,会影响硝酸盐的去除效果。在相同实验条件下,分别使用纯铝粉和负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果进行实验。
(6)实验结果发现,用二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉,可能的原因是 。
(7)实验结果发现,二元金属复合材料中负载量过高不利于硝酸盐的去除,可能的原因是 。
17.(22-23高一下·江苏南通·期中)常用于颜料、陶瓷、橡胶等工业。实验室模拟工业上以为原料制备的主要步骤如下。
(1)制备。取一定质量的和对应量的水加入到如图所示三颈瓶中,水浴加热并搅拌,一段时间后同时加入过量盐酸和无水乙醇充分反应,生成并逸出气体。
①装置中冷凝管的作用是 。
②反应需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为 。
③写出三颈瓶中发生反应的化学方程式 。
④实验中不使用的浓盐酸的原因是 。
(2)制备。(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液的分布如图所示。请补充完整由步骤(1)得到的溶液制备的实验方案:取步骤(1)得到的溶液, ,低温烘干,得到。[实验中须使用的试剂:溶液、溶液、蒸馏水。]
(3)测定样品纯度。准确称取样品,溶于过量硫酸并配成溶液。取溶液,用足量溶液将氧化为,煮沸除去过量的,冷却至室温。加入过量溶液,以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液(已知反应:;)。计算样品的纯度 (写出计算过程)
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