专题01 化学基本概念(江苏专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编
2025-05-21
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内容正文:
专题01 化学基本概念
内容概览
考向1 化学与STSE
考向2 化学用语
考向3 离子反应
考向4 氧化还原反应
考向1 化学与STSE
1.(23-24高二下·江苏镇江·期末)材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列物质的主要成分不属于无机非金属材料的是
A.玻璃 B.陶瓷 C.光导纤维 D.聚酯纤维
2.(23-24高二下·江苏泰州·期末)人民海军诞生在江苏泰州,海军建造的航母电磁弹射系统需使用环护钢。环护钢属于
A.合金 B.单质 C.高分子材料 D.无机非金属材料
3.(23-24高二下·江苏南京第五高级中学·期末)含碳物质的转化在生产生活、环境保护中具有重要意义。下列说法正确的是
A.植树造林、节能减排有助于实现“碳中和”
B.含碳、氢、氧元素的化合物都是有机化合物
C.煤、石油的用途就是作燃料
D.石墨烯与金刚石互为同系物
4.(23-24高二下·江苏苏州·期末)中国天宫空间站的太阳翼伸展机构的部件由碳化硅颗粒增强铝基复合材料(其组成可表示为SiC/Al)制成,该材料不具有的性质是
A.耐高温 B.密度大 C.耐腐蚀 D.抗磨损
5.(23-24高二下·江苏常州高级中学·期末)焦尾琴是中国四大古琴之一,琴而板材料取自尾部烧焦的桐木。桐木中的纤维素属于
A.糖类 B.油脂 C.蛋白质 D.核酸
6.(23-24高二下·江苏连云港·期末)材料是高新科技发展的物质基础。下列材料主要成分属于有机物的是
A.石墨烯 B.氮化镓半导体 C.聚四氟乙烯 D.不锈钢
考向2 化学用语
7.(23-24高二下·江苏扬州仪征精诚高级中学·期末)工业上电解熔融获得单质铝,该反应还需要添加(冰晶石)以降低的熔化温度。下列化学用语正确的是
A.为共价晶体
B.中子数为10的氟原子:
C.的结构示意图:
D.基态氧原子的价层电子轨道表示式:
8.(23-24高二下·江苏盐城·期末)反应可用于制备。下列说法正确的是
A.中子数为37的锌原子: B.的电子式:H:O:H
C.的空间填充模型: D.的结构示意图:
9.(23-24高二下·江苏徐州·期末)下列有关化学用语的说法正确的是
A.的电子式:
B.轨道的电子云轮廓图:
C.基态铜原子外围电子轨道表示式:
D.在水中的电离方程式:
10.(23-24高二下·江苏常州高级中学·期末)黑火药的爆炸反应为。下列说法正确的是
A.的电子式为
B.中含键
C.为碱性氧化物
D.爆炸时吸收热量
11.(23-24高二下·江苏泰州·期末)在造纸、纺织工业用于漂白工序,能水解:。下列说法正确的是
A.第一电离能:O>N
B.的VSEPR模型:
C.HClO的结构式:
D.基态O原子价电子排布图:
考向3 离子反应
12.(23-24高二下·江苏南京第五高级中学·期末)可用于自来水消毒,在稀硫酸和的混合溶液中通入气体可制得;是生产医药、农药的重要原料,在催化剂作用下合成的反应为()。下列化学反应表示正确的是
A.反应
B.在稀硫酸和的混合溶液中通入气体生成的反应:
C.常温下与NaOH溶液反应:
D.氯碱工业电解饱和食盐水的阳极反应:
13.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)下列化学反应表示正确的是
A.实验室制氯气:MnCl2+2HClMnO2+Cl2↑+H2O
B.电解饱和NaCl溶液的阴极反应:2Cl--2e-=Cl2↑
C.4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l) ΔH<-116 kJ/mol
D.氯气溶于水具有漂白性:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
14.(23-24高二下·江苏徐州·期末)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.饱和溶液与固体反应:
B.碱性条件下燃料电池的负极反应:
C.水解反应的离子方程式:
D.碱性溶液与反应:
15.(23-24高二下·江苏扬州仪征精诚高级中学·期末)的燃烧热为,下列指定反应的方程式正确的是
A.与稀硝酸混合:
B.溶液与过量稀氨水混合:
C.的燃烧热的热化学方程式:
D.溶液氧化:
考向4 氧化还原反应
16.(22-23高二下·江苏淮安·期末)铁、钴(Co)、镍(Ni)是周期表中第4周期Ⅷ族元素,物理性质和化学性质比较相似。一般情况下,在化合物中常见的价态为+2和+3,Co(Ⅲ)和Ni(Ⅲ)有强氧化性,酸性条件下能将Cl-氧化成Cl2。向Ni(Ⅱ)盐的溶液中加入过量的氨水,可以生成稳定的蓝色配离子[Ni(NH3)6]2+。下列指定反应的离子方程式正确的是
A.Co2O3溶于浓盐酸:Co2O3+6H+=2Co3++3H2O
B.将Ni(OH)2溶于氨水:Ni(OH)2+6NH3•H2O=[Ni(NH3)6]2++2OH-+6H2O
C.向FeCl3溶液中滴加少量NaHCO3溶液:2Fe3++3CO=Fe2(CO3)
D.NaClO在浓碱溶液中将Fe(OH)3氧化成FeO:2Fe(OH)3+3ClO-=2FeO+3Cl-+H2O+4H+
17.(22-23高二下·江苏常州教育学会·期末)周期表中族元素及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料,工业合成氨反应中每生成氨气,释放热量。“长征二号”运载火箭采用作发动机推进剂,燃烧产物无污染。常作锂电池的正极材料,电池充电时,脱出部分,形成。砷化镓是制备第三代半导体材料的重要原料。下列化学反应表示正确的是
A.工业合成氨反应:
B.火箭发射时,和反应:
C.锂离子电池放电时的正极反应:
D.两性氧化物溶于溶液的反应:
18.(22-23高二下·江苏南京江宁区·期末)据文献报道,我国学者提出氧化生成反应历程如图所示,下列有关该历程的说法正确的是
A.氧化生成的总反应为:
B.中间体和中的化合价不相同
C.发生步骤②时,形成的化学键既有极性键又有非极性键
D.步骤③中,每生成转移电子
19.(22-23高二下·江苏苏州·调研)由制备漂白剂亚氯酸钠()的步骤如下:
步骤一:将气体通入和的混合溶液制得。
步骤二:将气体通入NaOH和的混合溶液制得产品。
下列说法不正确的是
A.将制成固体,便于储存和运输
B.步骤一参加反应的和的物质的量之比为2:1
C.步骤二发生的反应中作氧化剂
D.若步骤二通过原电池来实现,则是正极产物
20.(22-23高二下·江苏无锡·调研)在光照条件下,加氢制的一种催化机理如图所示,下列说法正确的是
A.没有的介入,和就不能转化为和
B.反应过程中释放出带负电荷的
C.该反应的化学方程式为
D.是反应的催化剂
1.(23-24高二下·江苏盐城·期末)全球首颗存算一体芯片、全球最薄光学晶体、国产首艘邮轮首航、中国航天员第一次出舱等,我国科技创新成就熠熠生辉。下列说法不正确的是
A.清华团队研制的“存算一体智能芯片”中使用的石墨烯材料属于有机高分子材料
B.北大科研团队首次制备出的“转角菱方氮化硼”属于无机非金属材料
C.“爱达·魔都号”邮轮使用的镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点
D.“神舟十八号”飞船上使用的锂电池具有质量轻、比能量高的特点
2.(23-24高二下·江苏镇江·期末)工业上制备保险粉的反应为HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O。下列有关说法正确的是
A.HCOONa中含有的σ键和π键数目之比为3∶1
B.NaOH的电子式为
C.基态S原子价层电子的轨道表达式为
D.Na+的结构示意图为
3.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中正确的是
A.载人飞船采用了刚性太阳能电池阵,将化学能转化为电能供飞船使用
B.“超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机高分子材料
C.硅是制作光导纤维的主要材料
D.北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料
4.(23-24高二下·江苏扬州仪征精诚高级中学·期末)化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列说法不正确的是
A.可用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶
B.利用超分子的分子识别特征可以分离和
C.用于文物年代鉴定的和互为同素异形体
D.中国天眼(FAST)使用的是新型无机非金属材料
5.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)化学与生活密切相关。下列化学用语或描述表达正确的是
A.基态硫原子的轨道表示式:
B.H2S的电子式:
C.SO2的VSEPR模型:
D.中子数为9的氮原子N
6.(23-24高二下·江苏苏州·期末)是地球上分布最广泛的物质。下列说法正确的是
A.的电子式为
B.100℃时,纯水的
C.中,质量数之和是质子数之和的两倍
D.0℃、101kPa时,水分子间的平均距离d:d(液态)>d(固态)
7.(22-23高二下·江苏泰州·期末)的燃烧热为,下列指定反应的方程式正确的是
A.与稀硝酸混合:
B.溶液与过量稀氨水混合:
C.的燃烧热的热化学方程式:
D.溶液氧化:
8.(22-23高二下·江苏徐州·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.的溶液中:、、、
B.的澄清透明溶液中:、、、
C.能使甲基橙变红的溶液中:、、、
D.水电离出的溶液中:、、、
9.(22-23高二下·江苏徐州·期末)反应是目前大规模制取氢气的方法之一。下列有关说法正确的是
A.中子数为8的碳原子: B.基态氧原子轨道表示式:
C.的电子式为 D.的空间构型为四面体形
10.(22-23高二下·江苏南京江宁区·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.能使甲基橙变红的溶液:Na+、Ca2+、Br-、HCO
B.=1×10-12的溶液:K+、Na+、CO、AlO
C.0.1mol/LKFe(SO4)2溶液:Mg2+、Al3+、SCN-、NO
D.0.1mol/LCa5NH4(NO3)11溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO
11.(22-23高二下·江苏盐城·期末)王水(浓HCl和浓按体积比3∶1混合)可溶解金:。下列说法正确的是
A.的空间填充模型: B.第一电离能:
C.的空间结构为三角锥形 D.HCl分子电子式:
12.(21-22高二下·江苏苏州·期末)将和空气的混合气体通入的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列说法不正确的是
A.步骤II反应的离子方程式:
B.有转化为硫单质时,理论上消耗的物质的量为[若溶液中不变]
C.在图示转化中,化合价不变的元素有铜、氢和氯
D.提高混合气体中空气比例,充分搅拌,可以使得到的S中不含
13.(22-23高二下·江苏南京江宁区·期末)我国科学家研制的高效固体催化剂LDH,实现了在常温常压、可见光条件下“人工固氮”,其原理如图所示。下列有关说法不正确的是
A.使用LDH,可降低反应的焓变 B.反应过程中存在共价键的断裂与形成
C.反应过程中存在太阳能转化为化学能 D.反应生成时,电子转移了
14.(22-23高二下·江苏南京宁海中学·期末)11月12日天舟五号货运飞船与中国空间站天和核心舱后向端口成功交会对接。下列有关空间站说法不正确的是
A.太阳能电池中的砷化镓——半导体材料 B.外层的热控保温材料石墨烯——无机材料
C.外表面的高温结构陶瓷碳化硅——硅酸盐材料 D.外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——高分子材料
15.(21-22高二下·江苏淮安·期末)侯氏制碱法主要反应之一为。下列说法正确的是
A.与能形成分子间氢键 B.中只含离子键
C.与具有相同的电子层结构 D.的球棍模型:
16.(22-23高二下·江苏连云港·期末)侯氏制碱法的原理:室温下,先向饱和溶液中通入至饱和,然后再持续通入,得到晶体,过程如题图所示。下列有关说法不正确的是
A.溶液中通入后,溶液中存在:
B.滤液中一定存在:
C.反应得到晶体的离子方程式:
D.向滤液中加入氯化钠细粉,析出的氯化铵可作为氮肥
17.(22-23高二下·江苏南京江宁区·期末)以锰渣(含及少量、、元素的氧化物)和黄铁矿(主要成分为)为原料可制备和,过程可表示为:
(1)酸浸:将锰渣与黄铁矿粉碎混合,用稀酸X浸取。研究发现,酸浸时,和颗粒参与反应的原理如图所示(部分产物未标出)。
①所用的稀酸X是 (填名称)。
②和颗粒参与反应的过程可描述为 。
③若黄铁矿用量增加,锰的浸出率会降低,可能的原因是 。
(2)除铁铜:滤渣Ⅱ的主要成分为 (填化学式)。
(3)溶液和氨水混合溶液反应,生成沉淀,反应的离子方程式为 。
(4)产物中锰元素的化合价为 。
18.(22-23高二下·江苏常州教育学会·期末)铜-钢双金属废料和铜烟灰是铜的重要二次资源。
Ⅰ.从铜-钢双金属废料中浸出铜的工艺流程如下:
(1)25℃时,随溶液的不同,甘氨酸在水溶液中分别以、或为主要形式存在。内盐是两性化合物,请用离子方程式表示其水解使水溶液呈碱性的原因: 。
(2)浸出剂的制备:主要原料有甘氨酸(简写为)、溶液和固体。取一定量固体溶于水,随后依次加入 (填“”或“”,下同)、 ,所得碱性浸出剂的主要成分为甘氨酸铜、等。
(3)浸出:将经打磨的铜钢废料投入浸出剂,控制温度50℃,通入空气,并搅拌。浸出剂不与钢作用,但与铜反应,最终铜全部转化为进入溶液,从而实现铜、钢分离。
①浸出时发生的反应过程为、 。
②其它条件不变时,空气流量对铜浸出速率的影响如图1所示。当空气流量超过时,铜浸出速率急剧下降的可能原因是 。
Ⅱ.从铜烟灰(主要成分为)中回收铜的主要步骤为:酸浸→萃取→反萃取→电解。
已知:溶于无机酸。
(4)酸浸:将铜烟灰用硫酸浸出,控制其他条件相同,铜浸出率与温度的变化关系如图2所示。随温度升高,铜浸出率先增大后减小的可能原因是 。
(5)萃取、反萃取:向浸出液(浓度为)中加入有机萃取剂萃取,其原理可表示为:(水层)(有机层)(有机层)(水层)。
向萃取所得有机相中加入硫酸,反萃取得到水相(浓度达)。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是 。
19.(22-23高二下·江苏无锡·调研)工业上用某软锰矿(主要成分是,还含有、等杂质)制备的流程如下:
(1)“熔融煅烧”时,转化为。该反应的化学方程式为 。
(2)“除杂”包括通入、“过滤”等操作,滤渣的成分为 (填化学式)。
(3)“歧化”时,不能用稀盐酸代替稀硫酸的主要原因是 。
(4)工业上也可以用电解水溶液法制备,同时获得高浓度的KOH溶液,电解原理如图所示。
①a极为 极(填“阴”或“阳”),离子交换膜允许通过的离子是 。
②电解过程总反应的离子方程式为 。
20.(23-24高二下·江苏扬州江都中学·期末)从某含碘废液(主要含有I2、I-)中回收I2的实验过程如下:
已知:,。
(1)“还原”过程中被还原的元素为 。
(2)“氧化”时有生成,发生反应的离子方程式为 。
(3)在如图1所示的装置中对粗碘进行提纯,提纯后的碘析出主要位置是 。
(4)滤液2中仍有少量I2、残留,需先用0.06mol/LNaClO溶液氧化,再加吸附剂(该吸附剂主要吸附I2)。实验时控制其他条件不变,测得总碘去除率随pH的变化如图2所示,随加入NaClO溶液体积的变化如图3所示。
①在范围内,pH越小时,总碘去除率越高,其主要原因是 。
②加入的NaClO溶液体积超过5.5mL时,总碘去除率下降的主要原因是 。
(5)请补充完整检验未处理原废液中的实验方案:取未处理的原废液, ,则说明存在。(实验中须使用的试剂:溶液、、淀粉溶液)
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专题01 化学基本概念
内容概览
考向1 化学与STSE
考向2 化学用语
考向3 离子反应
考向4 氧化还原反应
考向1 化学与STSE
1.(23-24高二下·江苏镇江·期末)材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列物质的主要成分不属于无机非金属材料的是
A.玻璃 B.陶瓷 C.光导纤维 D.聚酯纤维
【答案】D
【解析】A.玻璃属于传统无机非金属材料,故A不符合题意;
B.陶瓷属于传统无机非金属材料,故B不符合题意;
C.光导纤维的主要成分为SiO2,属于无机非金属材料,故C不符合题意;
D.聚酯纤维俗称“涤纶”,是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维,属于有机物,故D符合题意;
答案选D。
2.(23-24高二下·江苏泰州·期末)人民海军诞生在江苏泰州,海军建造的航母电磁弹射系统需使用环护钢。环护钢属于
A.合金 B.单质 C.高分子材料 D.无机非金属材料
【答案】A
【解析】环护钢是护环用的具有很高的强度、良好的塑性和最小的残余应力且有较低的导磁率和较强的抗应力腐蚀性的锻件用钢,属于合金。
答案A。
3.(23-24高二下·江苏南京第五高级中学·期末)含碳物质的转化在生产生活、环境保护中具有重要意义。下列说法正确的是
A.植树造林、节能减排有助于实现“碳中和”
B.含碳、氢、氧元素的化合物都是有机化合物
C.煤、石油的用途就是作燃料
D.石墨烯与金刚石互为同系物
【答案】A
【解析】A.植树造林、节能减排可以减少二氧化碳的排放,有助于实现碳中和,故A正确;
B.含碳、氢、氧元素的化合物不都是有机化合物,如碳酸,故B错误;
C.煤、石油都可以进行深加工,得到很多化工原料,故C错误;
D.石墨烯与金刚石都是碳的不同单质,互为同素异形体,故D错误;
答案选A。
4.(23-24高二下·江苏苏州·期末)中国天宫空间站的太阳翼伸展机构的部件由碳化硅颗粒增强铝基复合材料(其组成可表示为SiC/Al)制成,该材料不具有的性质是
A.耐高温 B.密度大 C.耐腐蚀 D.抗磨损
【答案】B
【解析】中国天宫空间站的太阳翼伸展机构的部件由碳化硅颗粒增强铝基复合材料(其组成可表示为SiC/Al)制成,该材料应该具备的特点是:耐高温、耐腐蚀、抗磨损等,但由于从地球向太空发射时需克服地磁场强大的吸引作用,因此应该具有密度小、质量轻的特点,若材料的密度大,发射时就需消耗更高的能量,增大发射火箭的体积,无形会增加发射难度,故答案应选B。
5.(23-24高二下·江苏常州高级中学·期末)焦尾琴是中国四大古琴之一,琴而板材料取自尾部烧焦的桐木。桐木中的纤维素属于
A.糖类 B.油脂 C.蛋白质 D.核酸
【答案】A
【解析】桐木中的纤维素是多糖,属于糖类,故选A。
6.(23-24高二下·江苏连云港·期末)材料是高新科技发展的物质基础。下列材料主要成分属于有机物的是
A.石墨烯 B.氮化镓半导体 C.聚四氟乙烯 D.不锈钢
【答案】C
【解析】A.石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,为碳的单质,属于无机物,故A不符合题意;
B.氮化镓半导体为新型无机非金属材料,故B不符合题意;
C.聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚反应得到,属于有机物,故C符合题意;
D.不锈钢是Fe、Cr、Ni等的合金,属于金属材料,故D不符合题意;
答案选C。
考向2 化学用语
7.(23-24高二下·江苏扬州仪征精诚高级中学·期末)工业上电解熔融获得单质铝,该反应还需要添加(冰晶石)以降低的熔化温度。下列化学用语正确的是
A.为共价晶体
B.中子数为10的氟原子:
C.的结构示意图:
D.基态氧原子的价层电子轨道表示式:
【答案】B
【解析】A.为离子晶体,A错误;
B.质子数+中子数=质量数,中子数为10的氟原子:,B正确;
C.钠离子的核电荷数为11,C错误;
D.2p轨道上两个成单电子的自旋方向必须相同,D错误;
故选B。
8.(23-24高二下·江苏盐城·期末)反应可用于制备。下列说法正确的是
A.中子数为37的锌原子: B.的电子式:H:O:H
C.的空间填充模型: D.的结构示意图:
【答案】D
【解析】A.锌元素的质子数为30,中子数为37的锌原子的质量数为67,该原子的正确表示方法为:,A错误;
B.水的电子式为:,B错误;
C.SO2的价层电子对数为,空间构型为V形,空间填充模型为,C错误;
D.氯离子的核外有18个电子,故氯离子的结构示意图为,D正确;
故选D。
9.(23-24高二下·江苏徐州·期末)下列有关化学用语的说法正确的是
A.的电子式:
B.轨道的电子云轮廓图:
C.基态铜原子外围电子轨道表示式:
D.在水中的电离方程式:
【答案】D
【解析】A.NH4Br的是离子化合物,阴离子也要标出电子,正确的电子式为,A错误;
B.p原子轨道形状为哑铃形,px轨道正确的电子云轮廓图为,B错误;
C.铜元素原子序数为29,根据核外电子排布规则,基态铜原子外围电子排布式为3d104s1,故基态铜原子外围电子轨道表示式:,C错误;
D.碳酸氢钠是强电解质,在水中完全电离成钠离子和碳酸氢根离子,碳酸氢根是弱酸的酸式酸根不拆,故碳酸氢钠在水中的电离方程式正确,D正确;
本题选D。
10.(23-24高二下·江苏常州高级中学·期末)黑火药的爆炸反应为。下列说法正确的是
A.的电子式为
B.中含键
C.为碱性氧化物
D.爆炸时吸收热量
【答案】B
【解析】A.K2S是离子化合物,电子式为:,A错误;
B.N2中氮氮三键有2个π键,故1molN2中含2molπ键,B正确;
C.CO2能与碱反应生成盐和水,为酸性氧化物,C错误;
D.爆炸会释放热量,D错误;
故选B。
11.(23-24高二下·江苏泰州·期末)在造纸、纺织工业用于漂白工序,能水解:。下列说法正确的是
A.第一电离能:O>N
B.的VSEPR模型:
C.HClO的结构式:
D.基态O原子价电子排布图:
【答案】D
【解析】A.一般情况下,同一周期元素,从左往右元素的第一电离能依次增大,氮元素位于第ⅤA,2p能级半满,所以第一电离能:N>O,A错误;
B.的价层电子数为4,孤电子数为1,VSEPR模型:四面体型,B错误;
C.HClO中O原子分别与H、Cl原子形成共价键,结构式为H-O-Cl,C错误;
D.基态O原子价电子为2s22p4,排布图:,D正确;
故选D。
考向3 离子反应
12.(23-24高二下·江苏南京第五高级中学·期末)可用于自来水消毒,在稀硫酸和的混合溶液中通入气体可制得;是生产医药、农药的重要原料,在催化剂作用下合成的反应为()。下列化学反应表示正确的是
A.反应
B.在稀硫酸和的混合溶液中通入气体生成的反应:
C.常温下与NaOH溶液反应:
D.氯碱工业电解饱和食盐水的阳极反应:
【答案】B
【解析】A.已知(),气态物质转化为液态放出热量,则反应,故A错误;
B.将SO2通入稀硫酸和溶液反应生成,根据氧化还原反应的规律,同时应生成硫酸氢钠,反应方程式为,故B正确;
C.常温下与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式为:,故C错误;
D.氯碱工业电解饱和食盐水的阳极反应是氯离子失电子生成氯气,电极反应式为:,故D错误;
故选B。
13.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)下列化学反应表示正确的是
A.实验室制氯气:MnCl2+2HClMnO2+Cl2↑+H2O
B.电解饱和NaCl溶液的阴极反应:2Cl--2e-=Cl2↑
C.4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l) ΔH<-116 kJ/mol
D.氯气溶于水具有漂白性:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
【答案】C
【解析】A.在实验室中用MnO2与浓盐酸混合加热制氯气,反应的化学方程式为:MnCl2+4HCl(浓)MnO2+Cl2↑+2H2O,A错误;
B.电解饱和NaCl溶液,在阳极上Cl-失去电子发生氧化反应,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,B错误;
C.在催化剂存在条件下氧气氧化HCl气体,反应产生Cl2、H2O蒸气,热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-116 kJ/mol,气态水含有的能量比液体水多,当物质由气态转化为液态时会放出热量。反应放出的热量越多,则反应热就越小,故生成液态水时是热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(l) ΔH<-116 kJ/mol,C正确;
D.氯气溶于水,反应产生HCl、HClO,该反应是可逆反应。且HClO是弱酸,不能写离子形式,应该写化学式,反应的离子方程式应该为:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,D错误;
故合理选项是C。
14.(23-24高二下·江苏徐州·期末)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.饱和溶液与固体反应:
B.碱性条件下燃料电池的负极反应:
C.水解反应的离子方程式:
D.碱性溶液与反应:
【答案】A
【解析】A.饱和溶液与固体反应,发生沉淀的转化:,A正确;
B.碱性条件下燃料电池的负极反应:,B错误;
C.水解反应的离子方程式:,C错误;
D.碱性溶液与反应:,D错误;
故选A。
15.(23-24高二下·江苏扬州仪征精诚高级中学·期末)的燃烧热为,下列指定反应的方程式正确的是
A.与稀硝酸混合:
B.溶液与过量稀氨水混合:
C.的燃烧热的热化学方程式:
D.溶液氧化:
【答案】D
【解析】A.与稀硝酸混合:,A错误;
B.溶液与过量稀氨水混合:,B错误;
C.的燃烧热的热化学方程式:,C错误;
D.溶液氧化:,D正确;
故选D。
考向4 氧化还原反应
16.(22-23高二下·江苏淮安·期末)铁、钴(Co)、镍(Ni)是周期表中第4周期Ⅷ族元素,物理性质和化学性质比较相似。一般情况下,在化合物中常见的价态为+2和+3,Co(Ⅲ)和Ni(Ⅲ)有强氧化性,酸性条件下能将Cl-氧化成Cl2。向Ni(Ⅱ)盐的溶液中加入过量的氨水,可以生成稳定的蓝色配离子[Ni(NH3)6]2+。下列指定反应的离子方程式正确的是
A.Co2O3溶于浓盐酸:Co2O3+6H+=2Co3++3H2O
B.将Ni(OH)2溶于氨水:Ni(OH)2+6NH3•H2O=[Ni(NH3)6]2++2OH-+6H2O
C.向FeCl3溶液中滴加少量NaHCO3溶液:2Fe3++3CO=Fe2(CO3)
D.NaClO在浓碱溶液中将Fe(OH)3氧化成FeO:2Fe(OH)3+3ClO-=2FeO+3Cl-+H2O+4H+
【答案】B
【解析】A.Co(Ⅲ)有强氧化性,酸性条件下能将Cl-氧化成Cl2,Co2O3溶于浓盐酸反应生成氯气和二价钴: ,A错误;
B.Ni(Ⅱ)盐的溶液中加入过量的氨水,可以生成稳定的蓝色配离子[Ni(NH3)6]2+,故将Ni(OH)2溶于氨水得到[Ni(NH3)6]2+和氢氧根离子、水:Ni(OH)2+6NH3•H2O=[Ni(NH3)6]2++2OH-+6H2O,B正确;
C.向FeCl3溶液中滴加少量NaHCO3溶液,铁离子和碳酸氢根离子双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳,,C错误;
D.NaClO在浓碱溶液中将Fe(OH)3氧化成FeO,碱性溶液中不会大量存在氢离子:,D错误;
故选B。
17.(22-23高二下·江苏常州教育学会·期末)周期表中族元素及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料,工业合成氨反应中每生成氨气,释放热量。“长征二号”运载火箭采用作发动机推进剂,燃烧产物无污染。常作锂电池的正极材料,电池充电时,脱出部分,形成。砷化镓是制备第三代半导体材料的重要原料。下列化学反应表示正确的是
A.工业合成氨反应:
B.火箭发射时,和反应:
C.锂离子电池放电时的正极反应:
D.两性氧化物溶于溶液的反应:
【答案】D
【解析】A.由题意知,工业合成氨反应中每生成1mol氨气,释放92.3kJ热量,则工业合成氨反应:,故A错误;
B.长征二号”运载火箭采用C2H8N2/N2O4作发动机推进剂,燃烧产物无污染,则火箭发射时,C2H8N2和N2O4反应:C2H8N2+2N2O4═2CO2+3N2+4H2O,故B错误;
C.锂离子电池放电时的正极得到电子,发生还原反应,电极反应式为:Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePOO4,故C错误;
D.两性氧化物Ga2O3溶于NaOH溶液的反应类似氧化铝与氢氧化钠反应,离子方程式为:,故D正确;
故选:D。
18.(22-23高二下·江苏南京江宁区·期末)据文献报道,我国学者提出氧化生成反应历程如图所示,下列有关该历程的说法正确的是
A.氧化生成的总反应为:
B.中间体和中的化合价不相同
C.发生步骤②时,形成的化学键既有极性键又有非极性键
D.步骤③中,每生成转移电子
【答案】A
【分析】由图可知,反应①为HBr+O2=HOOBr,反应②为HOOBr+HBr=2HOBr,反应③为HBr+HOBr=H2O+Br2,总反应为O2+4HBr=2Br2+2H2O。
【解析】A.由分析可知,氧气氧化溴化氢的总反应为O2+4HBr=2Br2+2H2O,故A正确;
B.由化合价代数和为0可知,中间体HOOBr和HOBr中溴元素的化合价均为+1价,故B错误;
C.由分析可知,反应②为HOOBr+HBr=2HOBr,反应中有极性键的形成,但没有非极性键的形成,故C错误;
D.由分析可知,反应③为HBr+HOBr=H2O+Br2,反应中溴化氢为反应的还原剂、HOBr为氧化剂,则每生成1 mol溴转移1 mol电子,故D错误;
故选A。
19.(22-23高二下·江苏苏州·调研)由制备漂白剂亚氯酸钠()的步骤如下:
步骤一:将气体通入和的混合溶液制得。
步骤二:将气体通入NaOH和的混合溶液制得产品。
下列说法不正确的是
A.将制成固体,便于储存和运输
B.步骤一参加反应的和的物质的量之比为2:1
C.步骤二发生的反应中作氧化剂
D.若步骤二通过原电池来实现,则是正极产物
【答案】C
【分析】步骤一是二氧化硫和氯酸钠发生氧化还原反应生成和硫酸盐,步骤二是和发生氧化还原反应生成和氧气,双氧水做还原剂;
【解析】A.将气体变成固体,便于储存和运输,A正确;
B.做氧化剂变成,做还原剂变成硫酸根,根据得失电子守恒可知和的物质的量之比为2:1,B正确;
C.步骤二中的化合价降低做氧化剂,则双氧水做还原剂生成氧气,C错误;
D.若步骤二通过原电池来实现,是由得电子生成的,发生还原反应,故是正极产物,D正确;
故选C。
20.(22-23高二下·江苏无锡·调研)在光照条件下,加氢制的一种催化机理如图所示,下列说法正确的是
A.没有的介入,和就不能转化为和
B.反应过程中释放出带负电荷的
C.该反应的化学方程式为
D.是反应的催化剂
【答案】C
【解析】A.催化剂不是化学反应的必要条件,不能决定反应能否发生,没有催化剂的加入,只是反应速率减慢,A错误;
B.据图示知,反应过程中经过Ni活性中心裂解产生活化态的,不带电,B错误;
C.由催化机理图知,和是反应物,和H2O是生成物,反应方程式为:,C正确;
D.由图知, 和反应物一同加入,属于催化剂,是反应的中间产物,D错误;
故选C。
1.(23-24高二下·江苏盐城·期末)全球首颗存算一体芯片、全球最薄光学晶体、国产首艘邮轮首航、中国航天员第一次出舱等,我国科技创新成就熠熠生辉。下列说法不正确的是
A.清华团队研制的“存算一体智能芯片”中使用的石墨烯材料属于有机高分子材料
B.北大科研团队首次制备出的“转角菱方氮化硼”属于无机非金属材料
C.“爱达·魔都号”邮轮使用的镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点
D.“神舟十八号”飞船上使用的锂电池具有质量轻、比能量高的特点
【答案】A
【解析】A.石墨烯材料属于新型无机非金属材料,不属于有机高分子材料,A错误;
B.“转角菱方氮化硼”属于新型无机非金属材料,B正确;
C.镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点,C正确;
D.由于金属锂的密度小,摩尔质量数值也小,等质量的金属锂比其它金属给出的电子多,故锂电池具有质量轻、比能量高的特点,D正确;
故合理选项是A。
2.(23-24高二下·江苏镇江·期末)工业上制备保险粉的反应为HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O。下列有关说法正确的是
A.HCOONa中含有的σ键和π键数目之比为3∶1
B.NaOH的电子式为
C.基态S原子价层电子的轨道表达式为
D.Na+的结构示意图为
【答案】A
【解析】A.HCOONa中含有的σ键有碳氢键1个、碳氧双键中1个、碳氧单键1个,和π键有碳氧双键中1个,所以数目之比为3∶1,故A正确;
B.NaOH为含有共价键的离子化合物,所以其电子式为,故B错误;
C.基态S原子核外价电子的轨道表达式为,故C错误;
D.Na+的核电荷数为11,核外电子数为10,所以Na+的结构示意图为,故D错误;
答案选A。
3.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中正确的是
A.载人飞船采用了刚性太阳能电池阵,将化学能转化为电能供飞船使用
B.“超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机高分子材料
C.硅是制作光导纤维的主要材料
D.北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料
【答案】D
【解析】A.载人飞船采用了刚性太阳能电池阵,将太阳能转化为电能供飞船使用,A错误;
B.“超轻海绵”使用的石墨烯是新型无机非金属材料,B错误;
C.二氧化硅是制作光导纤维的主要材料,C错误;
D.北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯是以乙烯为单体,经加聚反应制成的有机高分子材料,D正确;
故选D。
4.(23-24高二下·江苏扬州仪征精诚高级中学·期末)化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列说法不正确的是
A.可用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶
B.利用超分子的分子识别特征可以分离和
C.用于文物年代鉴定的和互为同素异形体
D.中国天眼(FAST)使用的是新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】A.X射线衍射仪利用衍射原理,精确测定物质的晶体结构,织构及应力,精确的进行物相分析,定性分析,定量分析。可以区分普通玻璃和水晶,A正确;
B.C60和C70的混合物加入一种空腔大小合适的C60的“杯酚”中可进行分离,这是利用超分子的分子识别特征,B正确;
C.和互为同位素,C错误;
D.中国天眼(FAST)使用的是新型无机非金属材料,D正确;
故选C。
5.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)化学与生活密切相关。下列化学用语或描述表达正确的是
A.基态硫原子的轨道表示式:
B.H2S的电子式:
C.SO2的VSEPR模型:
D.中子数为9的氮原子N
【答案】C
【解析】
A.基态硫原子的轨道表示式应该为 ,A错误;
B.H2S是共价化合物,电子式为: ,B错误;
C.SO2的价层电子对数是,因此VSEPR模型: ,C正确;
D.中子数为9的氮原子,其质量数是9+7=16,可表示为,D错误;
答案选C。
6.(23-24高二下·江苏苏州·期末)是地球上分布最广泛的物质。下列说法正确的是
A.的电子式为
B.100℃时,纯水的
C.中,质量数之和是质子数之和的两倍
D.0℃、101kPa时,水分子间的平均距离d:d(液态)>d(固态)
【答案】C
【解析】
A. 水是共价化合物,的电子式为,故A错误;
B. 100℃时,Kw=10-12,纯水的pH=6,故B错误;
C. 中,质量数之和2×2+16=20是质子数之和1×2+8=10的两倍,故C正确;
D. 0℃、101kPa时,由于水分子间氢键的存在,固态水按照一定晶形规则排列,导致冰晶体中水分子间的间距大于液态水分子之间的间距,即水分子间的平均距离d:d(气态)>d(固态)>d(液态),故D错误;
故选C。
7.(22-23高二下·江苏泰州·期末)的燃烧热为,下列指定反应的方程式正确的是
A.与稀硝酸混合:
B.溶液与过量稀氨水混合:
C.的燃烧热的热化学方程式:
D.溶液氧化:
【答案】D
【解析】A.与稀硝酸混合:,A错误;
B.溶液与过量稀氨水混合:,B错误;
C.的燃烧热的热化学方程式:,C错误;
D.溶液氧化:,D正确;
故选D。
8.(22-23高二下·江苏徐州·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.的溶液中:、、、
B.的澄清透明溶液中:、、、
C.能使甲基橙变红的溶液中:、、、
D.水电离出的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】A.说明溶液显碱性,四种离子都不会发生反应,可以大量共存,A正确;
B.说明溶液显酸性,氢离子可以和次氯酸根反应生成次氯酸,B错误;
C.能使甲基橙变红说明溶液显酸性,硝酸根在酸性条件下有强氧化性,能够氧化二价铁,C错误;
D.水电离出的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,酸性时偏铝酸跟不能大量共存,碱性时银离子不能大量共存,D错误;
故选A。
9.(22-23高二下·江苏徐州·期末)反应是目前大规模制取氢气的方法之一。下列有关说法正确的是
A.中子数为8的碳原子: B.基态氧原子轨道表示式:
C.的电子式为 D.的空间构型为四面体形
【答案】B
【解析】A.中子数为8的碳原子,质量数为14,表示为,故A错误;
B.氧原子核外有8个电子,基态氧原子轨道表示式 ,故B正确;
C.的电子式为 ,故C错误;
D.的空间构型为V形,故D错误;
选B。
10.(22-23高二下·江苏南京江宁区·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.能使甲基橙变红的溶液:Na+、Ca2+、Br-、HCO
B.=1×10-12的溶液:K+、Na+、CO、AlO
C.0.1mol/LKFe(SO4)2溶液:Mg2+、Al3+、SCN-、NO
D.0.1mol/LCa5NH4(NO3)11溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO
【答案】B
【解析】A.室温:溶液pH < 3.1时,甲基橙显红色,即隐含了H+,由 知H+与不能大量共存,A不符合题意;
B.由知溶液显碱性,即隐含了OH-,五种离子相互间不反应,故能大量共存,B符合题意;
C.由KFe(SO4)2 = K+ + Fe3+ + ,知溶液中含大量Fe3+,Fe3+与SCN- 不能大量共存,即Fe3++3SCN- = Fe(SCN)3,C不符合题意;
D.由Ca5NH4(NO3)11=5Ca2+ +,知溶液中含大量,与H+同时存在相当于硝酸,有强氧化性,会将Fe2+ 氧化为Fe3+,D不符合题意;
故答案选B。
11.(22-23高二下·江苏盐城·期末)王水(浓HCl和浓按体积比3∶1混合)可溶解金:。下列说法正确的是
A.的空间填充模型: B.第一电离能:
C.的空间结构为三角锥形 D.HCl分子电子式:
【答案】D
【解析】
A.为V形分子,其空间填充模型为,A错误;
B.N的2p轨道呈半满状态,更稳定更难失去电子,其第一电离能高于O,B错误;
C.的空间结构为平面三角形,C错误;
D.HCl分子电子式为,D正确;
故选D。
12.(21-22高二下·江苏苏州·期末)将和空气的混合气体通入的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列说法不正确的是
A.步骤II反应的离子方程式:
B.有转化为硫单质时,理论上消耗的物质的量为[若溶液中不变]
C.在图示转化中,化合价不变的元素有铜、氢和氯
D.提高混合气体中空气比例,充分搅拌,可以使得到的S中不含
【答案】A
【解析】A.步骤II中,CuS与Fe3+反应,生成Fe2+、Cu2+、S,反应的离子方程式:,A不正确;
B.依据得失电子守恒,可建立如下关系式:O2—4Fe3+—2H2S,则有转化为硫单质时,理论上消耗的物质的量为[若溶液中不变],B正确;
C.在图示转化中,Cu、H、Cl始终保持+2、+1、-1价,所以化合价不变的元素有铜、氢和氯,C正确;
D.提高混合气体中空气比例,可以得到充足的Fe3+,从而保证CuS完全转化为S等,D正确;
故选A。
13.(22-23高二下·江苏南京江宁区·期末)我国科学家研制的高效固体催化剂LDH,实现了在常温常压、可见光条件下“人工固氮”,其原理如图所示。下列有关说法不正确的是
A.使用LDH,可降低反应的焓变 B.反应过程中存在共价键的断裂与形成
C.反应过程中存在太阳能转化为化学能 D.反应生成时,电子转移了
【答案】A
【解析】A.催化剂能降低反应的活化能,但不改变焓变,故A错误;
B.反应过程中断裂了氮氮三键和氧氢单键,形成了N-H键和O=O键,故反应过程中存在共价键的断裂与形成,故B正确;
C.该过程吸收太阳能,存在太阳能转化为化学能,故C正确;
D.该反应的化学方程式为,生成4mol氨气,转移12mol电子,则反应生成17g(即0.1mol)NH3时,电子转移了0.3mol,故D正确;
故本题选A.
14.(22-23高二下·江苏南京宁海中学·期末)11月12日天舟五号货运飞船与中国空间站天和核心舱后向端口成功交会对接。下列有关空间站说法不正确的是
A.太阳能电池中的砷化镓——半导体材料 B.外层的热控保温材料石墨烯——无机材料
C.外表面的高温结构陶瓷碳化硅——硅酸盐材料 D.外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——高分子材料
【答案】C
【解析】A. 太阳能电池中的砷化镓导电性介于导体和半导体之间,属于半导体材料,故A正确;
B. 外层的热控保温材料石墨烯主要成分是碳单质,属于无机材料,故B正确;
C. 外表面的高温结构陶瓷碳化硅属于无机非金属材料,故C错误;
D. 外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂是高聚物,属于高分子材料,故D正确;
故选C。
15.(21-22高二下·江苏淮安·期末)侯氏制碱法主要反应之一为。下列说法正确的是
A.与能形成分子间氢键 B.中只含离子键
C.与具有相同的电子层结构 D.的球棍模型:
【答案】A
【解析】A.N-H、O-H键极性强,与能形成分子间氢键,故A正确;
B.有铵根离子、氯离子构成,含离子键、共价键,故B错误;
C.有2个电子层, 有3个电子层,故C错误;
D.的球棍模型是,的比例模型是,故D错误;
选A。
16.(22-23高二下·江苏连云港·期末)侯氏制碱法的原理:室温下,先向饱和溶液中通入至饱和,然后再持续通入,得到晶体,过程如题图所示。下列有关说法不正确的是
A.溶液中通入后,溶液中存在:
B.滤液中一定存在:
C.反应得到晶体的离子方程式:
D.向滤液中加入氯化钠细粉,析出的氯化铵可作为氮肥
【答案】B
【分析】温下,先向饱和溶液中通入至饱和,然后再持续通入,得到晶体,由于NaHCO3溶解度小析出沉淀,过滤得到NaHCO3最后煅烧生成Na2CO3。
【解析】A.溶液中通入后,溶液中存在电荷守恒:,由于钠离子浓度等于铝离子浓度,所以有,故A正确;
B. 是饱和溶液,也是饱和溶液,二者溶解度不同,不成立,故B错误;
C.碳酸氢钠的溶解度小沉淀析出,离子方程式为,故C正确;
D.加入氯化钠,氯离子浓度增大使氯化铵析出,故D正确;
答案选B。
17.(22-23高二下·江苏南京江宁区·期末)以锰渣(含及少量、、元素的氧化物)和黄铁矿(主要成分为)为原料可制备和,过程可表示为:
(1)酸浸:将锰渣与黄铁矿粉碎混合,用稀酸X浸取。研究发现,酸浸时,和颗粒参与反应的原理如图所示(部分产物未标出)。
①所用的稀酸X是 (填名称)。
②和颗粒参与反应的过程可描述为 。
③若黄铁矿用量增加,锰的浸出率会降低,可能的原因是 。
(2)除铁铜:滤渣Ⅱ的主要成分为 (填化学式)。
(3)溶液和氨水混合溶液反应,生成沉淀,反应的离子方程式为 。
(4)产物中锰元素的化合价为 。
【答案】(1) 稀硫酸 酸性条件下,MnO2与Fe2+反应生成Mn2+和Fe3+,Fe3+与FeS2反应生成Fe2+和S 黄铁矿用量增加,反应生成的S覆盖在FeS2颗粒表面,减少了Fe2+的生成,导致锰的浸出率会降低
(2)Fe(OH)3、Cu(OH)2
(3)Mn2++ NH3·H2O+HCO=MnCO3↓+NH+H2O
(4)平均为+价(分别为+2、+3)
【分析】由题给流程可知,将锰渣与黄铁矿粉碎混合,用稀硫酸酸浸时,锰元素转化为锰离子、铁元素转化为亚铁离子和铁离子、铅元素转化为硫酸铅、硫元素转化为硫单质、铜元素转化为铜离子,过滤得到含有硫、硫酸铅的滤渣Ⅰ和含有可溶性硫酸盐的滤液;向滤液中加入过氧化氢溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,加入氧化钙调节溶液pH,将溶液中的铁离子、铜离子转化为氢氧化铁、氢氧化铜沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铜的滤渣Ⅱ和滤液;向滤液中加入氟化锰,将溶液中的钙离子转化为氟化钙沉淀,过滤得到氟化钙和硫酸锰溶液;硫酸锰溶液经多步转化得到四氧化三锰,与氨水和碳酸氢铵混合溶液反应生成碳酸锰沉淀,过滤得到碳酸锰。
【解析】(1)①由分析可知,稀酸X为稀硫酸,故答案为:稀硫酸;
②由图可知,二硫化铁与二氧化锰颗粒参与的反应为酸性条件下二氧化锰与溶液中的亚铁离子反应生成锰离子和铁离子,反应生成的铁离子与二硫化铁反应生成亚铁离子和硫,故答案为:酸性条件下,MnO2与Fe2+反应生成Mn2+和Fe3+,Fe3+与FeS2反应生成Fe2+和S;
③若黄铁矿用量增加,铁离子与二硫化铁反应生成更多的硫,硫覆盖在二硫化铁颗粒表面,阻碍反应的进行,减少了亚铁离子的生成,使得与亚铁离子反应的二氧化锰的量减少,导致锰的浸出率会降低,故答案为:黄铁矿用量增加,反应生成的S覆盖在FeS2颗粒表面,减少了Fe2+的生成,导致锰的浸出率会降低;
(2)由分析可知,滤渣Ⅱ的主要成分为氢氧化铁、氢氧化铜,故答案为:Fe(OH)3、Cu(OH)2;
(3)由分析可知,生成碳酸锰沉淀的反应为硫酸锰溶液与氨水和碳酸氢铵混合溶液反应生成硫酸铵、碳酸锰沉淀和水,反应的离子方程式为Mn2++ NH3·H2O+HCO=MnCO3↓+NH+H2O,故答案为:Mn2++ NH3·H2O+HCO=MnCO3↓+NH+H2O;
(4)由化合价代数和为0可知,四氧化三锰中锰元素的化合价平均为+价,四氧化三锰中锰的化合价类似于四氧化三铁,故答案为:平均+价,分别为+2、+3价。
18.(22-23高二下·江苏常州教育学会·期末)铜-钢双金属废料和铜烟灰是铜的重要二次资源。
Ⅰ.从铜-钢双金属废料中浸出铜的工艺流程如下:
(1)25℃时,随溶液的不同,甘氨酸在水溶液中分别以、或为主要形式存在。内盐是两性化合物,请用离子方程式表示其水解使水溶液呈碱性的原因: 。
(2)浸出剂的制备:主要原料有甘氨酸(简写为)、溶液和固体。取一定量固体溶于水,随后依次加入 (填“”或“”,下同)、 ,所得碱性浸出剂的主要成分为甘氨酸铜、等。
(3)浸出:将经打磨的铜钢废料投入浸出剂,控制温度50℃,通入空气,并搅拌。浸出剂不与钢作用,但与铜反应,最终铜全部转化为进入溶液,从而实现铜、钢分离。
①浸出时发生的反应过程为、 。
②其它条件不变时,空气流量对铜浸出速率的影响如图1所示。当空气流量超过时,铜浸出速率急剧下降的可能原因是 。
Ⅱ.从铜烟灰(主要成分为)中回收铜的主要步骤为:酸浸→萃取→反萃取→电解。
已知:溶于无机酸。
(4)酸浸:将铜烟灰用硫酸浸出,控制其他条件相同,铜浸出率与温度的变化关系如图2所示。随温度升高,铜浸出率先增大后减小的可能原因是 。
(5)萃取、反萃取:向浸出液(浓度为)中加入有机萃取剂萃取,其原理可表示为:(水层)(有机层)(有机层)(水层)。
向萃取所得有机相中加入硫酸,反萃取得到水相(浓度达)。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是 。
【答案】(1)
(2)
(3) 空气中的氧气没有足够的时间参与反应,导致反应速率下降
(4)该酸浸过程为放热反应,温度升高时,反应速率加快,但是温度过高,则平衡逆向移动,导致浸出率降低
(5)实现的提取和富集
【分析】本题是一道工业流程题,从铜钢废料中提取铜,首先将废料打磨,之后用浸出剂和空气一起浸出其中的铜,在浸出液中加入无水乙醇后得到甘氨酸铜晶体,以此解题。
【解析】(1)水解时,羧酸根离子结合水电离的氢离子生成相应的羧酸和氢氧根离子,溶液显碱性,水解的离子方程式为:;
(2)先加入硫酸铜的话,则会和氢氧化钠生成氢氧化铜沉淀,故随后依次加入,再加入;
(3)
①根据题给信息最终铜全部转化为,以及浸出过程中需要通入空气,再结合浸出时的第一步反应,则其第二步反应为:;
②由图可知,空气流量铜的浸出速率急剧下降,其可能的原因是:空气中的氧气没有足够的时间参与反应,导致反应速率下降;
(4)由图可知,随温度升高,铜浸出率先增大后减小,其可能的原因是:该酸浸过程为放热反应,温度升高时,反应速率加快,但是温度过高,则平衡逆向移动,导致浸出率降低;
(5)该工艺中设计萃取、反萃取的目的是将从滤液中提取到有机层中,然后分液后再反萃取到水层中,实现的提取和富集。
19.(22-23高二下·江苏无锡·调研)工业上用某软锰矿(主要成分是,还含有、等杂质)制备的流程如下:
(1)“熔融煅烧”时,转化为。该反应的化学方程式为 。
(2)“除杂”包括通入、“过滤”等操作,滤渣的成分为 (填化学式)。
(3)“歧化”时,不能用稀盐酸代替稀硫酸的主要原因是 。
(4)工业上也可以用电解水溶液法制备,同时获得高浓度的KOH溶液,电解原理如图所示。
①a极为 极(填“阴”或“阳”),离子交换膜允许通过的离子是 。
②电解过程总反应的离子方程式为 。
【答案】(1)
(2)、
(3)酸性条件下,会被氧化,产生有毒气体,降低产率
(4) 阳
【分析】软锰矿(主要成分是,还含有、等杂质)在KOH、空气中煅烧,转化为,二氧化硅和氧化铝被溶解生成硅酸钠和偏铝酸钠,通入二氧化碳生成氢氧化铝和硅酸沉淀,过滤除杂,加入稀硫酸生成产品。
【解析】(1)“熔融煅烧”时,在碱性条件下被氧气氧化为,化学方程式为;
(2)软锰矿中含有的、等杂质在“熔融煅烧”阶段发生反应生成、,往浸取液中通二氧化碳气体,、转化为Al(OH)3和沉淀,过滤后即滤渣;
(3)发生歧化反应生成和,具有强氧化性,盐酸具有还原性,能和稀盐酸中的发生氧化还原反应产生有毒气体,降低产率,所以不能用稀盐酸代替稀硫酸调节溶液pH;
(4)a极 转化为,锰元素化合价由+6升至+7,发生氧化反应,a极为阳极,阳极式:,则b极为阴极,且阴极式为: ,结合图知,稀KOH溶液经电解转化成浓KOH,那么离子交换膜应使K+ 移至阴极区;结合阴阳两极电极式,电解过程中总反应的离子方程式:。
20.(23-24高二下·江苏扬州江都中学·期末)从某含碘废液(主要含有I2、I-)中回收I2的实验过程如下:
已知:,。
(1)“还原”过程中被还原的元素为 。
(2)“氧化”时有生成,发生反应的离子方程式为 。
(3)在如图1所示的装置中对粗碘进行提纯,提纯后的碘析出主要位置是 。
(4)滤液2中仍有少量I2、残留,需先用0.06mol/LNaClO溶液氧化,再加吸附剂(该吸附剂主要吸附I2)。实验时控制其他条件不变,测得总碘去除率随pH的变化如图2所示,随加入NaClO溶液体积的变化如图3所示。
①在范围内,pH越小时,总碘去除率越高,其主要原因是 。
②加入的NaClO溶液体积超过5.5mL时,总碘去除率下降的主要原因是 。
(5)请补充完整检验未处理原废液中的实验方案:取未处理的原废液, ,则说明存在。(实验中须使用的试剂:溶液、、淀粉溶液)
【答案】(1)Cu
(2)
(3)小试管外壁
(4) pH越小,氧化性越强,去除率越高 过量的和Cl-发生反应生成氯气,导致浓度降低,总碘去除率下降
(5)加入溶液,用分液的方法分离出上层液体,加入溶液,反应完后加入淀粉溶液,若变蓝。
【分析】含碘废液(主要含有、I-),先加入,发生反应,再慢慢加入,发生反应,硫酸铜的作用是氧化剂,将溶液中的I-富集到沉淀中,随后沉淀中加入氯化铁的酸溶液,发生反应,过滤,得到粗碘,据此回答。
【解析】(1)依据分析可知“还原”过程中,发生两步反应,被还原的元素为Cu;故答案为:Cu;
(2)依据分析可知“氧化”时发生反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)碘易升华,加热之后遇冷凝华,在碘在小试管外壁析出,故答案为:小试管外壁;
(4)①NaClO氧化的离子方程式为,pH越小,氧化性越强,去除率越高,故答案为: pH越小,氧化性越强,去除率越高;②加入的NaClO溶液体积超过5.5mL时,过量的和Cl-发生反应生成氯气,,导致浓度降低,总碘去除率下降,故答案为:过量的和Cl-发生反应生成氯气,导致浓度降低,总碘去除率下降;
(5)未处理原废液中主要含有、,证明原溶液中存在,要先将萃取出来,再将氧化为,之后用淀粉溶液去检验先,故答案为:加入溶液,用分液的方法分离出上层液体,加入溶液,反应完后加入淀粉溶液,若变蓝,则说明存在I−。
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