精品解析:安徽省阜阳市临泉田家炳实验中学(临泉县教师进修学校)2025-2026学年高三上学期9月月考 化学试题
2025-10-07
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 阜阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.08 MB |
| 发布时间 | 2025-10-07 |
| 更新时间 | 2025-10-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54243074.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高三化学
(75分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 S:32 K:39 Ca:40 Mn:55 Cu:64 Zn:65 Ag:108 I:127 Ba:137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国已把玄武岩纤维(如图)列为重点发展的四大纤维之一,它是玄武岩石料在1450~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩纤维由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。下列有关说法正确的是
A. 玄武岩纤维属于有机高分子材料 B. 铂铑合金属于金属材料
C. 氧化铁属于复杂氧化物 D. 二氧化硅、氧化镁均属于电解质
【答案】B
【解析】
【详解】A.玄武岩纤维由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成,属于无机非金属材料,而非有机高分子材料,A错误;
B.金属材料包括纯金属和合金,铂铑合金是合金,属于金属材料,B正确;
C.复杂氧化物是由同种元素的多种价态氧化物组成的化合物,氧化铁()中Fe只有一种价态,属于简单氧化物,复杂氧化物如四氧化三铁等,C错误;
D.二氧化硅为共价化合物,熔融状态不导电,不属于电解质;氧化镁熔融状态能导电,属于电解质,D错误;
故选B。
2. 氮化镓(GaN)作为一种宽带隙半导体,已被用于制造发光二极管和激光二极管等光电器件。制作时,可在放电条件下,用氯气来进行刻蚀,下列有关说法正确的是
A. 氯气为非电解质
B. GaN不具有光学特性
C. GaN易溶于水
D. 氯气刻蚀氮化镓的化学方程式为2GaN+3Cl22GaCl3+N2
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.题干指出GaN用于光电器件,说明具有光学特性,B错误;
C.氮化镓属于稳定难溶的半导体材料,不易溶于水,C错误;
D.反应中GaN的Ga(+3)与Cl2生成GaCl3,N(-3)被氧化为N2(0),Cl2被还原,方程式符合氧化还原规律,D正确;
故答案选D。
3. 为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
NaBr溶液(NaI)
CCl4
萃取、分液
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、盐酸
过滤,调pH
C
CO2(HCl)
饱和Na2CO3溶液
洗气
D
SiO2(Al2O3)
KOH溶液
过滤
A A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.CCl4无法萃取水溶液中的I⁻,无法除去NaBr溶液中的NaI,应用溴的CCl4溶液,A错误;
B.向混有MgCl2的NaCl溶液中加入过量的NaOH溶液,将Mg²⁺转化为Mg(OH)2沉淀,过滤后,向滤液中加盐酸中和过量的NaOH,最终得到NaCl溶液,B正确;
C.饱和Na2CO3溶液会与CO2反应,导致目标气体损失,应用饱和NaHCO3溶液,C错误;
D.SiO2和Al2O3均能与KOH发生反应,应用盐酸,D错误;
故选B。
4. 下列操作规范且能达到实验目的的是
A. 图甲可配制一定浓度的稀硫酸 B. 图乙可由CuSO4·5H2O制取CuSO4
C. 图丙可以干燥SO2 D. 图丁可制备少量NH3
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸稀释应在烧杯中进行(因稀释放热,容量瓶不可受热),冷却后需要通过玻璃棒的引流转移至容量瓶,A错误;
B.图乙为蒸发皿中加热CuSO4·5H2O,CuSO4·5H2O加热可失去结晶水生成CuSO4,但是需要在坩埚中进行, B错误;
C.图丙为洗气瓶干燥SO2,由于SO2为酸性气体且不与浓硫酸反应,所以可以通过浓硫酸来干燥SO2;C正确;
D.图丁为NH4Cl和Ca(OH)2加热制NH3,试管口应略向下倾斜(防止生成的水倒流炸裂试管),图中试管口向上倾斜,D错误;
故答案选C。
5. 在0.2 L由NaCl、MgCl2 、CaCl2 组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。下列说法正确的是
A. Mg2+ 的物质的量是1 mol
B. 混合液中阴离子和阳离子个数比为3∶2
C. 该混合液中CaCl2 的物质的量浓度是1.0mol·L-1
D. 将该混合液加水稀释至体积为1 L,Cl- 的物质的量为 0.12 mol
【答案】B
【解析】
【详解】要解决此题,需结合溶液中电荷守恒及离子浓度计算,关键数据来自题目图示(推测图示给出:,,)。
A.的物质的量是,所以A错误;
B.混合液中阴离子和阳离子个数比,阴离子仅,其物质的量;阳离子有、、,其总物质的量需通过电荷守恒计算浓度后求和:电荷守恒:,代入数据:解得,则;阳离子总物质的量;阴阳离子个数比,B正确;
C.混合液中的物质的量浓度,由电荷守恒已求得,而的浓度等于Ca2+的浓度,即,C错误;
D.稀释至后的物质的量,稀释不改变溶质物质的量,原溶液,稀释前后物质的量不变,D错误;
故答案选B。
6. 25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 无色透明的溶液中:[CuCl4]2-、Mg2+、SCN-、Cl-
B. 1.0 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中:、Na+、Cl-、
C. =1×10-12的溶液中:K+、Na+、、
D. pH=2的溶液中:Fe3+、K+、Cl-、
【答案】D
【解析】
【详解】A.[CuCl4]2-在溶液中显黄色,与无色溶液矛盾,A不符合题意;
B.的溶液中含有,与会反应生成沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C.25℃时,=1×10-12,由Kw=1×10-14可知,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,c(OH-)=1×10-1 mol·L-1,则溶液为强碱性,会与OH⁻反应生成,不能大量共存,C不符合题意;
D.pH=2的强酸性溶液中,Fe3+、K+、Cl⁻、均不发生反应,能大量共存,D符合题意;
故选D。
7. 某兴趣小组为研究铁钉与CuSO4溶液的反应及反应过程中pH的变化,用已去除氧化膜的铁钉、0.25 mol·L-1的CuSO4溶液(pH为4.6)等试剂进行如下实验。
下列说法错误的是
A. 铁钉与硫酸铜溶液反应不可能生成氢气
B. 实验Ⅱ-1说明反应中有Fe(OH)3胶体生成
C. 实验Ⅱ-2中,溶液变红的原因是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
D. 实验Ⅱ-3的目的是验证红色固体的主要成分是Cu
【答案】A
【解析】
【详解】A.CuSO4溶液pH=4.6呈酸性(Cu2+水解产生H⁺),Fe为活泼金属,可与H⁺反应生成H2,且Fe与生成的Cu形成原电池会加速H2产生,实验中“有气泡产生”证明可能生成氢气,A错误;
B.实验Ⅱ-1用激光笔照射滤液出现光亮“通路”,即丁达尔效应,是胶体的特征性质,结合Ⅱ-2中滤液含Fe3+,推知滤液中可能存在Fe(OH)3胶体,B正确;
C.实验Ⅱ-2中加入KSCN溶液变红,是Fe3+与SCN⁻发生络合反Fe3++3SCN⁻⇌Fe(SCN)3,C正确;
D.红色固体为反应生成的产物,实验Ⅱ-3针对红色固体进行检验,目的是验证其主要成分为Cu,D正确;
故答案选A。
8. 下列对应的离子方程式错误的是
A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:C(aq)+CaSO4(s)=CaCO3(s)+S(aq)
B. 向CaCl2溶液中通入少量SO2:Ca2++H2O+SO2=CaSO3↓+2H+
C. 将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D. 锌溶于氢氧化钠溶液中:Zn+2OH-+2H2O=[Zn(OH)4]2-+H2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫酸钙(CaSO4)微溶,碳酸钙(CaCO3)更难溶,可置换,A正确。
B.向CaCl2溶液中通入少量SO2,不发生反应,B错误。
C.K3[Fe(CN)6]用于检验Fe2+,将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中,生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6],C正确。
D.Zn在强碱中反应生成[Zn(OH)4]2- 和H2,方程式配平正确,D正确。
故选B。
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 9 g水中含有的孤电子对数为2NA
B. 乙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6NA
C. 向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D. 工业上用N2和H2反应生成22.4 L NH3时,转移的电子数为3NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.每个水分子(H2O)含有2对孤电子对。9 g水的物质的量为0.5 mol,孤电子对数为0.5×2×NA=1NA,而非2NA,A错误;
B.乙烯(C2H4)和环丙烷(C3H6)的最简式均为CH2,总质量42 g对应3 mol CH2单元,每个CH2含2个H原子,总H原子数为3×2×NA=6NA。无论混合比例如何,H原子数恒为6NA,B正确;
C.中性时电荷守恒要求n()=n(CH3COO-),但物料守恒为n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 mol,有未反应的CH3COOH存在,所以n()必小于0.1 mol,故铵根离子数小于0.1NA,C错误;
D.未明确是否为标准状况,22.4 L NH3的物质的量不确定,D错误;
故答案选B。
10. 某溶液中只含有K+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、S2-中的几种,分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是
A. K+ B. SO42- C. Ba2+ D. NH4+
【答案】A
【解析】
【详解】①用pH计测试,溶液显弱酸性,说明溶液中有NH4+,;②加氯水和淀粉无明显现象,说明溶液中无I-(若有则溶液变蓝)和S2-(若有则溶液中生成淡黄色沉淀),一定有SO42-,同时也确定一定没有Ba2+。只有K+是无法确定,所以为确定该溶液的组成,还需检验的离子是K+。本题选A。
11. 我国科学家开发了具有可变孔径的新型三维MOF材料(如图),实现了从C2H2、C2H4、C2H6混合气体中一步分离、提纯C2H4的目的。已知:同温同压下,气体扩散速率与相对分子质量之间的定量关系为=。下列叙述正确的是
A. 同温同压下,气体扩散速率:C2H6>C2H4>C2H2
B. 常温下,等物质的量的气体压强:C2H2>C2H4>C2H6
C. 标准状况下,等体积的C2H2、C2H4、C2H6含原子数之比为1∶1∶1
D. 常温常压下,同体积的C2H2、C2H4、C2H6所含极性键数之比为1∶2∶3
【答案】D
【解析】
【详解】A.同温同压下,气体扩散速率与相对分子质量的平方根成反比。三种气体相对分子质量:(26)<(28)<(30),故扩散速率应为>>,A错误;
B.根据理想气体状态方程PV=nRT,常温下等物质的量气体,若体积相同则压强相等,题目未说明体积,无法比较压强,B错误;
C.标准状况下等体积气体物质的量相等,1mol 、、含原子数分别为4mol、6mol、8mol,原子数之比为2:3:4,C错误;
D.常温常压下同体积气体物质的量相等,含2个极性键(C-H)、含4个(C-H)、含6个(C-H),极性键数之比为2:4:6=1:2:3,D正确;
故选D。
12. 北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》一书中详细描述了“雌黄改字”:馆阁新书净本有误书处,以雌黄涂之。而雌黄(As2S3)涂改久之也可能褪色,其褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A. “雌黄改字”是因为雌黄具有漂白性,能使墨炭褪色
B. 反应Ⅰ中,元素As和S都被氧化
C. 反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ
D. 反应Ⅱ中,1 mol As2S3被氧化时,转移的电子的物质的量为24 mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.“雌黄改字”是利用雌黄物理覆盖误字,而非漂白性,墨炭(碳)化学性质稳定,雌黄无法使其褪色,A错误;
B.反应Ⅰ中,As₂S₃和As₂O₃中As的化合价均为+3价,即元素As未被氧化, S从As₂S₃中的-2价升至H₂S₂O₃中的+2价,元素S被氧化,B错误;
C.反应Ⅰ为2As₂S₃+6O₂+3H₂O2As₂O₃+3H₂S₂O₃,参加反应的,反应Ⅱ为As₂S₃+7O₂+6H₂O2H₃AsO₄+3H₂SO₄,参加反应的,故参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C正确;
D.反应Ⅱ中,As的化合价由+3升为+5,S的化合价由-2升为+6,结合反应Ⅱ的化学方程式可得关系式:As₂S₃~28 e-,则1 mol As₂S₃被氧化时,转移的电子的物质的量为28 mol,D错误;
故选C。
13. 中国科学院金属研究所发现,采用Na2SnO3和NaOH混合促进剂可明显提高铝与水反应制氢系统的性能。制氢机理如图。主要反应:(1)6Al+3Na2SnO3+15H2O=3Sn+6NaAl(OH)4+3H2↑,(2)2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑。设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 上述主要反应中的还原产物为Sn和H2
B. 若消耗2 mol Al,溶液中产生的[Al(OH)4]-数目必小于2NA
C. 标准状况下,反应过程中生成33.6 L H2,转移的电子数目可能为6NA
D. 生成的Sn 覆盖于Al上时,形成了许多微型原电池,加快了铝表面的析氢电极反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应(1)中Sn元素由+4价降为0价生成Sn,H元素由+1价降为0价生成H2,反应(2)中H元素由+1价降为0价生成H2,故还原产物为Sn和H2,A正确;
B.若2 mol Al完全反应,理论生成2 mol [Al(OH)4]⁻,若溶液碱性充足,[Al(OH)4]⁻可稳定存在于溶液中,数目可能等于2NA,“必小于”说法错误,B错误;
C.假设氢气全部来自反应(1)则转移的电子数为9NA,若气体全部来自反应(2)转移电子数为3NA,那么转移的电子数应该介于3NA和9NA之间,C正确;
D.Sn覆盖Al形成微型原电池,Al为负极失电子,Sn为正极促进H⁺得电子析氢,加快反应速率,D正确;
故答案选B。
14. 化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。亚氯酸钠()具有强氧化性,受热易分解,可作漂白剂、食品消毒剂等,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。
已知:消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。
下列说法错误的是
A. “母液”中溶质的主要成分是
B. 相同质量的消毒能力是的2.5倍
C. “反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D. “减压蒸发”可以降低蒸发时温度,提高产品产率
【答案】B
【解析】
【分析】由题给流程可知,反应1为二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水,反应2为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水,反应得到的亚氯酸钠在55℃条件下减压蒸发、冷却结晶、过滤得到亚氯酸钠粗产品。
【详解】A.根据元素转化分析可知“母液”中溶质的主要成分是,A项正确;
B.1 mol 完全反应转化2 mol ,1 mol 完全反应转化5 mol ,所以等物质的量的消毒能力是的2.5倍,B项错误;
C.“反应2”中发生反应的化学方程式为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,C项正确;
D.温度过高,会分解,所以采用“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率,D项正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 王希孟的《千里江山图》之所以能够流传千年依旧色彩艳丽、璀璨夺目,与其所用颜料有关。绘制《千里江山图》需先用水墨画好山水画,第二遍上红色,第三遍上石绿,第四遍再叠加一层绿,最后上青色,就是青出于蓝而胜于蓝的“青”。
(1)多用赭石(主要含Fe2O3)、朱砂(HgS)等作红色染料。将赭石溶于盐酸中,滤去不溶物,溶液呈棕黄色,滴加___________(填化学式)溶液,可观察到有红褐色沉淀生成。
(2)朱砂(HgS),难溶于水,易溶于王水,其相应化学方程式如下___________。
□HgS+□HNO3+□HCl=□H2[HgCl4]+□S+□NO↑+□H2O。(配平,并在“□”内填入相应计量数)
(3)孔雀石常用作绿色染料,主要成分为Cu2(OH)2CO3,颜色深绿到鲜绿。将孔雀石灼烧分解可得3种氧化物(忽略杂质),其中属于碱性氧化物的是___________。
(4)常用石青作青色染料,石青又称蓝铜矿,主要成分为Cux(CO3)y(OH)2.称取3.600 g石青,溶于硫酸中,并在250 mL容量瓶中定容。移取25.00 mL溶液,加固体KI 1.5 g,混匀并放置一定时间,用0.3000 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,至棕色较浅时,滴加数滴淀粉溶液,溶液变蓝,继续滴至蓝色恰好消失,消耗10.00 mL Na2S2O3溶液。
已知:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。
①若石青中x=3,则y=___________。
②定容操作是___________。
③CuSO4与KI反应生成的白色沉淀是___________。
④石青中铜元素的质量分数为___________(结果保留4位有效数字)。
【答案】(1)NaOH
(2)3HgS+2HNO3+12HCl=3H2[HgCl4]+3S+2NO↑+4H2O
(3)CuO (4) ①. 2 ②. 加入蒸馏水至距离刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加至凹液面最低处与刻度线齐平 ③. CuI ④. 53.33%
【解析】
【小问1详解】
Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3,加入NaOH生成红褐色沉淀;
【小问2详解】
朱砂(HgS)溶于王水生成S单质、H2[HgCl4],其相应化学方程式3HgS+2HNO3+12HCl=3H2[HgCl4]+3S+2NO↑+4H2O;
【小问3详解】
孔雀石常用作绿色染料,主要成分为Cu2(OH)2CO3,灼烧分解可得3种氧化物(),其中属于碱性氧化物是CuO;
【小问4详解】
①根据化合价正负代数和为0,y==2;
②定容操作是:加入蒸馏水至距离刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加至凹液面最低处与刻度线齐平;
③CuSO4与KI反应,,生成的白色沉淀是;
④根据题意,,则有石青中铜元素的质量分数为。
16. 常见化合物X由三种元素组成,某化学兴趣小组按如下流程进行实验:
回答下列问题:
(1)白色固体A的化学式为___________。
(2)白色固体D的化学式为___________。
(3)白色固体F溶于氨水的离子方程式为___________。
(4)B→C过程中,属于氧化还原反应的是___________。(用化学方程式表示)
(5)化合物X的化学式为___________。
(6)设计实验检验G溶液中的金属阳离子:___________。
【答案】(1)CaCO3
(2)BaSO4 (3)AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O或AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-
(4)NaClO+SO2+H2O=NaCl+H2SO4
(5)Ca(ClO)2
(6)取G溶液少许,滴加过量盐酸,若有白色沉淀生成,则说明含有Ag+,静置,向上层清液中滴加过量硫酸,若有白色沉淀生成,则说明含有Ba2+,静置,用干净铂丝蘸取上层清液在无色灯焰上灼烧,若焰色呈黄色,则说明含有Na+
【解析】
【分析】由化合物X与碳酸钠溶液反应生成白色固体A和无色溶液B可知,白色固体A可能为碳酸钙或碳酸钡沉淀,说明化合物X中含有钙离子或钡离子,无色溶液E与AgNO3溶液反应生成白色固体F,且F能溶于氨水,说明F为AgCl,可知化合物X中一定含有氯元素,且X中Cl的物质的量为,B能与具有还原性的SO2反应,说明B具有氧化性,则X也具有氧化性,即X中含有ClO-,若化合物X中含有钡元素,白色固体A的质量为0.05 mol×197 g·mol⁻¹=9.85 g>5.00 g,所以X中含有钙元素,故X的化学式为Ca(ClO)2。
【小问1详解】
由分析可知,X为Ca(ClO)2,Ca(ClO)2与Na2CO3反应生产CaCO3和NaClO,则白色固体A的化学式为CaCO3。
小问2详解】
无色溶液B为NaClO溶液,NaClO与SO2反应生成Na2SO4和NaCl,则无色溶液C为Na2SO4和NaCl的混合溶液,向无色溶液C中加入硝酸钡溶液,Na2SO4和硝酸钡反应生成BaSO4沉淀和NaNO3,则白色沉淀D为BaSO4。
【小问3详解】
由分析可知,白色固体F为AgCl,AgCl溶于氨水生成[Ag(NH3)2]+:AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2 H2O。
【小问4详解】
B→C过程中,属于氧化还原反应的是NaClO与SO2反应生成Na2SO4和NaCl,化学方程式为NaClO+SO2+H2O=NaCl+H2SO4。
【小问5详解】
由分析可知,X的化学式为Ca(ClO)2。
【小问6详解】
无色溶液G中含有的金属阳离子可能有Na+、Ba2+、Ag+,实验检验G溶液中的金属阳离子的方法为取G溶液少许,滴加过量盐酸,若有白色沉淀生成,则说明含有Ag+,静置,向上层清液中滴加过量硫酸,若有白色沉淀生成,则说明含有Ba2+,静置,用干净铂丝蘸取上层清液在无色灯焰上灼烧,若焰色呈黄色,则说明含有Na+。
17. 电解锌净化除钴过程中会产生大量含钴净化渣,主要含金属Zn、Cd及CoO、MnO和FeO。采用以下工艺可回收其中的钴:
回答下列问题:
(1)在“酸浸”中,不能用明火加热的原因是___________。
(2)“沉铁”过程中,生成FeOOH的化学方程式为___________。
(3)“沉钴锰”所得的滤液中主要含有的金属阳离子有K+、Cd2+、___________,从该滤液中获得Cd的方法是___________。
(4)沉钴过程中KMnO4将Co2+氧化为CoOOH,该反应中还原产物是___________。
(5)“除锰”时,CoOOH与H2O2发生反应的离子方程式为___________,其中H2O2作___________(填“氧化”或“还原”)剂。
【答案】(1)Zn、Cd与稀硫酸反应有H2生成,遇明火可能发生爆炸
(2)2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeOOH↓+2H2SO4
(3) ①. Zn2+ ②. 加入适量锌粉,过滤
(4)MnO2 (5) ①. 2CoOOH+H2O2+4H+=2Co2++O2↑+4H2O ②. 还原
【解析】
【分析】含钴净化渣中主要含金属Zn、Cd及CoO、MnO和FeO,经过“球磨”工序将固体颗粒变细,增大接触面积,使后续酸浸反应更充分、更快,将“球磨”得到的固体颗粒在稀硫酸中“酸浸”,金属Zn、Cd转化为ZnSO4、CdSO4,CoO、MnO和FeO转化为CoSO4、MnSO4、FeSO4,“沉铁”工序加入H2O2,H2O2作氧化剂,将FeSO4转化为FeOOH沉淀除去,“沉钴锰”工序中向滤液中加入高锰酸钾,将溶液中的Co2+、Mn2+氧化为CoOOH、MnO2,“除锰”工序向含的CoOOH、MnO2滤渣中加入H2O2/H2SO4(aq),过滤得到的滤渣为MnO2,滤液含CoSO4,再经过系列操作得到CoSO4。
【小问1详解】
“酸浸”工序中,Zn、Cd与稀硫酸反应生成硫酸盐和H2,H2遇明火可能发生爆炸,故在“酸浸”中,不能用明火加热。
【小问2详解】
“沉铁”过程中,H2O2作氧化剂,将Fe2+氧化Fe3+,Fe3+再水解为FeOOH沉淀,发生反应:2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeOOH↓+2H2SO4。
【小问3详解】
由分析可知,“沉钴锰”所得的滤液中主要含有的金属阳离子有K+、Cd2+、Zn2+;由于金属性:Zn>Cd,为了不引入杂质离子,可加入适量锌粉,发生反应:Cd2++Zn=Cd+Zn2+,过滤即可获得Cd。
【小问4详解】
沉钴过程中KMnO4将Co2+氧化为CoOOH,此时溶液显碱性,KMnO4被还原为MnO2,该反应中还原产物是MnO2。
【小问5详解】
“除锰”时,H2O2作还原剂,将CoOOH还原为Co2+,发生反应的离子方程式为2CoOOH+H2O2+4H+=2Co2++O2↑+4H2O。
18. 研究表明:高铁酸盐()具有极强的氧化性和优良的絮凝功能,是一种新型的绿色净水剂。某化学实验小组拟制备高铁酸盐并探究其稳定性。
Ⅰ.高铁酸盐的制备:在NaOH溶液中,NaClO与FeCl3溶液反应可获得Na2FeO4.
(1)利用FeCl3固体配制一定浓度的FeCl3溶液,下列仪器不可能用到的是___________(填名称)。
(2)该制备反应的离子方程式为___________。
(3)高铁酸盐的净水原理是___________。
Ⅱ.高铁酸盐稳定性的研究。
(4)碱性环境下,久置的溶液中会产生红褐色的Fe(OH)3和绿色的。Fe(OH)3对转化为有催化作用。与水反应生成Fe(OH)3的离子方程式为___________。
Ⅲ.为研究使稳定的方法,分别做以下4个实验:
已知:①Fe3+(aq)+3F-(aq)=FeF3(aq) K=1012.1;
②Fe3+(aq)+3(aq)=Fe(C2O4(aq) K=1020.2;
③吸光度大小与溶液中的c()成正比。
序号
试剂X
现象
a
2滴0.01 mol·L-1 KI
紫色迅速褪去
b
2滴蒸馏水
分别用紫外可见分光光度计测三支试管内溶液的吸光度,结果如下图所示
c
2滴0.01 mol·L-1 NaF溶液
d
2滴0.01 mol·L-1 Na2C2O4溶液
(5)①甲同学预测试管d内的实验现象应与试管a相似,预测依据是___________。
②吸光度结果图显示甲同学的预测并不正确,原因可能是试管d中加入的与Fe3+发生配位反应的速率___________(填“快”或“慢”)且进行程度高,导致催化剂Fe(OH)3的量减少,的分解速率变慢。
(6)图中试管2为___________(填“试管c”或“试管d”)的实验结果。
(7)综合以上分析可知:能稳定的方法是___________。(任写一种)
【答案】(1)圆底烧瓶、(球形)分液漏斗
(2)2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O
(3)被还原生成的Fe3+可水解产生Fe(OH)3胶体,胶体可吸附水中悬浮物
(4)4+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-
(5) ①. I-与都有还原性 ②. 快
(6)试管c (7)加入适量NaF或Na2C2O4的碱性溶液
【解析】
【小问1详解】
利用FeCl3固体配制一定浓度的FeCl3溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、量筒、玻璃棒、胶头滴管,用不到的仪器有分液漏斗和圆底烧瓶。
【小问2详解】
由得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O。
【小问3详解】
具有强氧化性可起到杀菌消毒的作用,被还原后生成Fe3+,Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体吸附水中悬浮物起到净水作用。
【小问4详解】
与水反应生成Fe(OH)3的离子方程式为4+10H2O=4 Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-。
【小问5详解】
①I-与都有还原性,可将还原,故预测现象相似;
②吸光度结果图显示甲同学的预测并不正确,原因可能是试管d中加入的与Fe3+发生配位反应的速率快且进行程度大,导致催化剂Fe(OH)3含量降低,的分解速率减慢。
【小问6详解】
由于F-、均可与Fe3+结合而减少Fe(OH)3的形成,从而减缓的分解,由题给信息可知,相同条件下F-与Fe3+反应的K更小,减缓分解的作用比小,则中间那一条曲线为试管c的实验结果。
【小问7详解】
酸性条件下高铁酸根离子不稳定,在有F-存在时,高铁酸根离子自催化分解速率明显降低,故保存高铁酸根离子溶液时,可加入适量NaF或Na2C2O4的碱性溶液。
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高三化学
(75分钟 100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 S:32 K:39 Ca:40 Mn:55 Cu:64 Zn:65 Ag:108 I:127 Ba:137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国已把玄武岩纤维(如图)列为重点发展的四大纤维之一,它是玄武岩石料在1450~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩纤维由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。下列有关说法正确的是
A. 玄武岩纤维属于有机高分子材料 B. 铂铑合金属于金属材料
C. 氧化铁属于复杂氧化物 D. 二氧化硅、氧化镁均属于电解质
2. 氮化镓(GaN)作为一种宽带隙半导体,已被用于制造发光二极管和激光二极管等光电器件。制作时,可在放电条件下,用氯气来进行刻蚀,下列有关说法正确的是
A. 氯气为非电解质
B. GaN不具有光学特性
C. GaN易溶于水
D. 氯气刻蚀氮化镓的化学方程式为2GaN+3Cl22GaCl3+N2
3. 为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
NaBr溶液(NaI)
CCl4
萃取、分液
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、盐酸
过滤,调pH
C
CO2(HCl)
饱和Na2CO3溶液
洗气
D
SiO2(Al2O3)
KOH溶液
过滤
A. A B. B C. C D. D
4. 下列操作规范且能达到实验目的的是
A. 图甲可配制一定浓度的稀硫酸 B. 图乙可由CuSO4·5H2O制取CuSO4
C. 图丙可以干燥SO2 D. 图丁可制备少量NH3
5. 在0.2 L由NaCl、MgCl2 、CaCl2 组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。下列说法正确的是
A. Mg2+ 的物质的量是1 mol
B. 混合液中阴离子和阳离子个数比为3∶2
C. 该混合液中CaCl2 的物质的量浓度是1.0mol·L-1
D. 将该混合液加水稀释至体积为1 L,Cl- 的物质的量为 0.12 mol
6. 25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 无色透明的溶液中:[CuCl4]2-、Mg2+、SCN-、Cl-
B. 1.0 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中:、Na+、Cl-、
C. =1×10-12的溶液中:K+、Na+、、
D. pH=2的溶液中:Fe3+、K+、Cl-、
7. 某兴趣小组为研究铁钉与CuSO4溶液反应及反应过程中pH的变化,用已去除氧化膜的铁钉、0.25 mol·L-1的CuSO4溶液(pH为4.6)等试剂进行如下实验。
下列说法错误的是
A. 铁钉与硫酸铜溶液反应不可能生成氢气
B 实验Ⅱ-1说明反应中有Fe(OH)3胶体生成
C. 实验Ⅱ-2中,溶液变红的原因是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
D. 实验Ⅱ-3的目的是验证红色固体的主要成分是Cu
8. 下列对应的离子方程式错误的是
A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:C(aq)+CaSO4(s)=CaCO3(s)+S(aq)
B. 向CaCl2溶液中通入少量SO2:Ca2++H2O+SO2=CaSO3↓+2H+
C. 将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D. 锌溶于氢氧化钠溶液中:Zn+2OH-+2H2O=[Zn(OH)4]2-+H2↑
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 9 g水中含有的孤电子对数为2NA
B. 乙烯和环丙烷组成的42 g混合气体中氢原子的个数为6NA
C. 向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中通氨气至中性,铵根离子数为0.1NA
D. 工业上用N2和H2反应生成22.4 L NH3时,转移的电子数为3NA
10. 某溶液中只含有K+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、S2-中的几种,分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是
A. K+ B. SO42- C. Ba2+ D. NH4+
11. 我国科学家开发了具有可变孔径的新型三维MOF材料(如图),实现了从C2H2、C2H4、C2H6混合气体中一步分离、提纯C2H4的目的。已知:同温同压下,气体扩散速率与相对分子质量之间的定量关系为=。下列叙述正确的是
A. 同温同压下,气体扩散速率:C2H6>C2H4>C2H2
B. 常温下,等物质的量的气体压强:C2H2>C2H4>C2H6
C. 标准状况下,等体积的C2H2、C2H4、C2H6含原子数之比为1∶1∶1
D. 常温常压下,同体积的C2H2、C2H4、C2H6所含极性键数之比为1∶2∶3
12. 北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》一书中详细描述了“雌黄改字”:馆阁新书净本有误书处,以雌黄涂之。而雌黄(As2S3)涂改久之也可能褪色,其褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A. “雌黄改字”是因为雌黄具有漂白性,能使墨炭褪色
B. 反应Ⅰ中,元素As和S都被氧化
C. 反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ
D. 反应Ⅱ中,1 mol As2S3被氧化时,转移的电子的物质的量为24 mol
13. 中国科学院金属研究所发现,采用Na2SnO3和NaOH混合促进剂可明显提高铝与水反应制氢系统的性能。制氢机理如图。主要反应:(1)6Al+3Na2SnO3+15H2O=3Sn+6NaAl(OH)4+3H2↑,(2)2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑。设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 上述主要反应中的还原产物为Sn和H2
B. 若消耗2 mol Al,溶液中产生的[Al(OH)4]-数目必小于2NA
C. 标准状况下,反应过程中生成33.6 L H2,转移的电子数目可能为6NA
D. 生成Sn 覆盖于Al上时,形成了许多微型原电池,加快了铝表面的析氢电极反应
14. 化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。亚氯酸钠()具有强氧化性,受热易分解,可作漂白剂、食品消毒剂等,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。
已知:消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。
下列说法错误的是
A. “母液”中溶质主要成分是
B. 相同质量的消毒能力是的2.5倍
C. “反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D. “减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 王希孟的《千里江山图》之所以能够流传千年依旧色彩艳丽、璀璨夺目,与其所用颜料有关。绘制《千里江山图》需先用水墨画好山水画,第二遍上红色,第三遍上石绿,第四遍再叠加一层绿,最后上青色,就是青出于蓝而胜于蓝的“青”。
(1)多用赭石(主要含Fe2O3)、朱砂(HgS)等作红色染料。将赭石溶于盐酸中,滤去不溶物,溶液呈棕黄色,滴加___________(填化学式)溶液,可观察到有红褐色沉淀生成。
(2)朱砂(HgS),难溶于水,易溶于王水,其相应化学方程式如下___________。
□HgS+□HNO3+□HCl=□H2[HgCl4]+□S+□NO↑+□H2O。(配平,并在“□”内填入相应计量数)
(3)孔雀石常用作绿色染料,主要成分为Cu2(OH)2CO3,颜色深绿到鲜绿。将孔雀石灼烧分解可得3种氧化物(忽略杂质),其中属于碱性氧化物的是___________。
(4)常用石青作青色染料,石青又称蓝铜矿,主要成分为Cux(CO3)y(OH)2.称取3.600 g石青,溶于硫酸中,并在250 mL容量瓶中定容。移取25.00 mL溶液,加固体KI 1.5 g,混匀并放置一定时间,用0.3000 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,至棕色较浅时,滴加数滴淀粉溶液,溶液变蓝,继续滴至蓝色恰好消失,消耗10.00 mL Na2S2O3溶液。
已知:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。
①若石青中x=3,则y=___________。
②定容操作是___________。
③CuSO4与KI反应生成的白色沉淀是___________。
④石青中铜元素的质量分数为___________(结果保留4位有效数字)。
16. 常见化合物X由三种元素组成,某化学兴趣小组按如下流程进行实验:
回答下列问题:
(1)白色固体A的化学式为___________。
(2)白色固体D的化学式为___________。
(3)白色固体F溶于氨水的离子方程式为___________。
(4)B→C过程中,属于氧化还原反应的是___________。(用化学方程式表示)
(5)化合物X的化学式为___________。
(6)设计实验检验G溶液中的金属阳离子:___________。
17. 电解锌净化除钴过程中会产生大量含钴净化渣,主要含金属Zn、Cd及CoO、MnO和FeO。采用以下工艺可回收其中的钴:
回答下列问题:
(1)在“酸浸”中,不能用明火加热的原因是___________。
(2)“沉铁”过程中,生成FeOOH的化学方程式为___________。
(3)“沉钴锰”所得的滤液中主要含有的金属阳离子有K+、Cd2+、___________,从该滤液中获得Cd的方法是___________。
(4)沉钴过程中KMnO4将Co2+氧化为CoOOH,该反应中还原产物是___________。
(5)“除锰”时,CoOOH与H2O2发生反应的离子方程式为___________,其中H2O2作___________(填“氧化”或“还原”)剂。
18. 研究表明:高铁酸盐()具有极强的氧化性和优良的絮凝功能,是一种新型的绿色净水剂。某化学实验小组拟制备高铁酸盐并探究其稳定性。
Ⅰ.高铁酸盐的制备:在NaOH溶液中,NaClO与FeCl3溶液反应可获得Na2FeO4.
(1)利用FeCl3固体配制一定浓度的FeCl3溶液,下列仪器不可能用到的是___________(填名称)。
(2)该制备反应的离子方程式为___________。
(3)高铁酸盐的净水原理是___________。
Ⅱ.高铁酸盐稳定性的研究。
(4)碱性环境下,久置的溶液中会产生红褐色的Fe(OH)3和绿色的。Fe(OH)3对转化为有催化作用。与水反应生成Fe(OH)3的离子方程式为___________。
Ⅲ.为研究使稳定的方法,分别做以下4个实验:
已知:①Fe3+(aq)+3F-(aq)=FeF3(aq) K=1012.1;
②Fe3+(aq)+3(aq)=Fe(C2O4(aq) K=1020.2;
③吸光度大小与溶液中的c()成正比。
序号
试剂X
现象
a
2滴0.01 mol·L-1 KI
紫色迅速褪去
b
2滴蒸馏水
分别用紫外可见分光光度计测三支试管内溶液吸光度,结果如下图所示
c
2滴0.01 mol·L-1 NaF溶液
d
2滴0.01 mol·L-1 Na2C2O4溶液
(5)①甲同学预测试管d内的实验现象应与试管a相似,预测依据是___________。
②吸光度结果图显示甲同学的预测并不正确,原因可能是试管d中加入的与Fe3+发生配位反应的速率___________(填“快”或“慢”)且进行程度高,导致催化剂Fe(OH)3的量减少,的分解速率变慢。
(6)图中试管2为___________(填“试管c”或“试管d”)的实验结果。
(7)综合以上分析可知:能稳定的方法是___________。(任写一种)
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