精品解析:江苏省苏州市吴县中学2025-2026学年高一上学期12月月考 化学试题
2026-01-09
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内容正文:
吴县中学2025~2026学年第一学期高一年级12月阶段性调研
化学试卷
试卷总分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 I 127
一、单项选择题:共14小题,每小题3分,共计42分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 食盐中添加的碘主要是碘酸钾,这是一种化学性质稳定的化合物,用于预防碘缺乏病。属于
A. 氧化物 B. 酸 C. 碱 D. 盐
2. 反应NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓可用于联合制碱。下列说法正确的是
A. 氯离子的结构示意图:
B. 中子数为10的氧原子:
C. 反应体系中核外电子总数相等的微粒只有NH3和
D. NaHCO3的电离方程式:NaHCO3=Na++H++
3. 关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法正确的是
A. 用装置甲制取氯气 B. 用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C. 用装置丙制备氢氧化铁胶体 D. 用装置丁测氯水的pH
4. 下列物质中能导电且属于电解质的是
A. HCl B. 熔融的 C. 乙醇溶液 D. 石墨
5. 氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为。下列有关该反应的说法中,正确的是
A. 该反应属于置换反应 B. 每生成1 mol氢气转移2 mol电子
C. NaH被氧化,作还原剂 D. 中的氢元素都被还原
阅读下面资料,完成下列小题。
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。
6. 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NaOH溶液吸收的离子方程式:
7. 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HBr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
8. 酸性条件下,脱除的原理如图所示,下列说法中正确的是
A. 反应过程中需要随时补充
B. 发生反应1时,作为还原剂
C. 发生反应2时,溶液的酸性增强
D. 反应中消耗1 mol ,理论上可脱去22.4 L
9. 下列指定反应离子方程式正确的是
A. 向溶液中滴加氨水:
B. 向小苏打溶液中滴加少量澄清石灰水:
C. 与稀硫酸反应:
D. 侯氏制碱法在溶液中发生的反应:
10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,含有的原子数为
B. 常温常压下,含个氧原子的和混合气体的质量为
C. 溶液中含有个
D. 与足量盐酸反应转移的电子数为
11. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. HCl制备:NaCl溶液和
B. 金属Mg制备:溶液
C. 漂白粉制备与使用:
D. 硫酸工业:
12. 室温下进行下列实验,根据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
用pH计测量等浓度盐酸和氢氟酸的pH,盐酸的酸性大于氢氟酸。
非金属性:
B
将除去氧化膜的铝片放入浓硫酸中,无明显现象
常温下铝和浓硫酸不反应
C
向装有溶液的试管中滴入稀NaOH溶液,在试管口放湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝。
溶液中含有
D
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X可能具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
13. 以菱镁矿(主要成分为,含少量等物质)为原料制备的实验流程如下图所示。下列说法正确的是
A. 粉碎矿石、延长酸溶时间可以提高镁的浸取效率
B. 与稀盐酸反应的离子方程式为
C. “沉铁”后的溶液中大量存在、、
D. 蒸干并灼烧溶液可获得
14. 水合肼()具有较强的还原性,易被氧化成。一种利用氧化尿素[中C元素为+4价]制备水合肼处理铜氨废液回收铜粉的实验流程图如下:
下列说法不正确的是
A. 反应1中既作氧化剂又作还原剂
B. 将尿素缓慢加入到反应1所得溶液中,能提升水合肼的产率
C. 反应2合成水合肼的反应中每消耗1 mol 转移电子数约为个
D. 反应3中消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为
二、非选择题:共4小题,共计58分。
15. 已知M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,M的单质是空气中含量最多的气体,W与Z同主族,W原子最外层电子数是6,含X元素的物质灼烧时火焰呈黄色,Y是地壳中含量最高的金属元素。
(1)W在元素周期表中的位置是___________。
(2)X与W形成的中阴阳离子个数比为___________。
(3)X和Y的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为___________。
(4)①X与W的原子半径较大的是___________(填元素名称),②X与W分别形成的简单离子中,半径较大的是___________(填离子符号)。
(5)与Z的气态氢化物发生反应产生淡黄色固体,写出反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向与数目___________。
(6)YM与X的最高价氧化物的水化物生成一种盐和一种碱性气体。请写出该反应的化学方程式___________。
16. 碳捕获技术成为控制CO2排放和综合利用的重要解决方案。
I.实验室模拟捕获CO2,需配制的Na2CO3溶液45 mL。
(1)需称量Na2CO3·10H2O固体_______g。
(2)溶液配制时图中所示操作的先后顺序为_______(填编号)。
(3)下列实验操作会导致所配溶液浓度偏低的是_______。
a.称取已失去部分结晶水的固体
b.未冷却至室温,将液体转入容量瓶中
c.定容时仰视刻度线
d.定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出溶液
II.一种利用Na2CO3溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。
(4)写出固体“热解析处理”反应的化学方程式_______。
(5)为判断固体热解析反应是否完全,设计实验方案:_______。
III.CO2的综合利用有重要意义。
(6)一定条件下,CH4可经如图流程实现CO2高效转化为CO。
①图中化合价发生改变的元素有_______。
②1 mol CH4通过该方法理论上可转化_______mol CO2。
17. 二氧化氯()是一种高效消毒灭菌剂,但其稳定性较差,故常采用和混合溶液将其吸收转化为保存。现利用如下装置及试剂制备。
已知:①的熔点为,沸点为。
②高浓度的易分解爆炸;极易溶于水。
③长期放置或温度高于时易分解生成和。
回答下列问题:
(1)B为的发生装置,其离子方程式为___________,实验过程中持续通入氮气的主要目的是___________。
(2)D装置中发生反应的离子方程式为:___________,该反应一般在冰水浴中进行,原因可能为防止分解、___________(写一种即可)。
(3)的溶解度曲线如图所示,从溶液中获得晶体的操作,
①减压、蒸发结晶。
②趁热过滤。
③热水洗涤。
④___________,得到成品。
(4)产品中质量分数的测定:称取产品配成溶液,取溶液,加入足量溶液(久置会被氧气氧化)和稀,充分反应,被还原为,再加入2~3滴淀粉溶液指示剂,用,标准溶液滴定生成的,平均消耗标准溶液的体积为。
已知:、
①若测定过程中,加入溶液后在空气中放置时间过长会导致的质量分数___________(选填“偏高”、“偏低”或无影响")。
②求产品中的质量分数___________(产品中的杂质不与发生反应)。
18. 用软锰矿(主要成分为,含少量、、)制备高纯的工艺流程如图所示:
(1)“酸浸”后的溶液中的主要含有、、、、。
①“酸浸”时一般先将软锰矿进行粉碎,其目的是_______。
②写出“酸浸”时和发生反应的离子方程式_______。
(2)“氧化”过程中发现,使用的的物质的量远大于理论用量,原因是_______。
(3)“除杂”过程是通过调节pH值,使杂质离子形成沉淀。滤渣的成分是_______。
(4)“沉锰”时,发生反应的离子方程式为_______。
(5)“沉锰”后过滤得到的需洗涤,判断已洗涤干净的实验方法是_______。
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吴县中学2025~2026学年第一学期高一年级12月阶段性调研
化学试卷
试卷总分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 I 127
一、单项选择题:共14小题,每小题3分,共计42分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 食盐中添加的碘主要是碘酸钾,这是一种化学性质稳定的化合物,用于预防碘缺乏病。属于
A. 氧化物 B. 酸 C. 碱 D. 盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧化物只含两种元素且其中一种是氧,KIO3含K、I、O三种元素,A错误;
B.酸电离时阳离子全部为H+,KIO3含K+而非H+,B错误;
C.碱电离时阴离子全部为OH-,KIO3不含OH-,C错误;
D.盐由金属阳离子和酸根离子构成,KIO3含K+和,属于盐,D正确;
故选D。
2. 反应NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓可用于联合制碱。下列说法正确的是
A. 氯离子的结构示意图:
B. 中子数为10的氧原子:
C. 反应体系中核外电子总数相等的微粒只有NH3和
D. NaHCO3的电离方程式:NaHCO3=Na++H++
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯离子质子数17、电子数18,离子结构示意图:,A错误;
B.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;氧原子的质子数为8、中子数为10的氧原子其质量数为18:,B正确;
C.反应体系中核外电子总数相等的微粒还有Na+、H2O,C错误;
D.NaHCO3在水中完全电离为钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式:,D错误;
故选B。
3. 关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法正确的是
A. 用装置甲制取氯气 B. 用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C. 用装置丙制备氢氧化铁胶体 D. 用装置丁测氯水的pH
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓盐酸和氯酸钾反应可以制得氯气,不需要加热,,A正确;
B.NaHCO3既能与HCl反应,又能与Cl2反应,不能用装置乙除去氯气中的少量氯化氢;应该将其通入饱和食盐水中除去氯化氢,B错误;
C.氢氧化铁胶体制备应该将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,C错误;
D.氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,能使pH试纸褪色,所以不能用pH试纸测氯水的pH;应该使用pH计测量其pH值,D错误;
故选A。
4. 下列物质中能导电且属于电解质的是
A. HCl B. 熔融的 C. 乙醇溶液 D. 石墨
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCl是化合物,属于电解质,但纯HCl不导电,只有在溶液中发生电离以后才导电,A不符合题意;
B. MgCl2是离子化合物,熔融时,其中的和能够自由移动,可以导电,且属于电解质,B符合题意;
C.乙醇溶液是混合物,乙醇是非电解质,溶液不导电,因此乙醇溶液基本不导电且不属于电解质,C不符合题意;
D.石墨是单质,能导电,既不属于电解质也不属于非电解质,D不符合题意;
故选B。
5. 氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为。下列有关该反应的说法中,正确的是
A. 该反应属于置换反应 B. 每生成1 mol氢气转移2 mol电子
C. NaH被氧化,作还原剂 D. 中的氢元素都被还原
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应的反应物NaH和H2O均为化合物,不符合置换反应的定义(置换反应要求一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物),A错误;
B.由反应可知,每生成1 mol H2,转移1 mol电子,B错误;
C.NaH中H元素化合价升高(从-1价到0价),被氧化,NaH作还原剂,C正确;
D.H2O中一个H原子被还原(化合价从+1价降至0价),另一个H原子进入NaOH中化合价保持+1价不变,未被还原,D错误;
故答案选C。
阅读下面资料,完成下列小题。
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。
6. 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NaOH溶液吸收的离子方程式:
7. 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HBr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
8. 酸性条件下,脱除的原理如图所示,下列说法中正确的是
A. 反应过程中需要随时补充
B. 发生反应1时,作为还原剂
C. 发生反应2时,溶液的酸性增强
D. 反应中消耗1 mol ,理论上可脱去22.4 L
【答案】6. B 7. A 8. C
【解析】
【6题详解】
A.与反应生成S单质和水,中硫元素化合价降低,得电子,作氧化剂,体现氧化性,A错误;
B.硫化氢具有还原性,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为:,C错误;
D.用过量的氢氧化钠溶液吸收硫化氢生成硫化钠和水,离子方程式为:,D错误;
故选B。
【7题详解】
A.硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,A错误;
B.二氧化硫的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.二氧化硫有毒和具有还原性,少量二氧化硫添加到葡萄酒中可起到抑菌和抗氧化作用,C正确;
D.硫酸钡作钡餐,因为不溶于酸且可以阻挡X射线通过,D正确;
故选A。
【8题详解】
A.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,A错误;
B.发生反应1时,二氧化锰转化成,锰元素化合价降低,得电子,二氧化锰作氧化剂,B错误;
C.反应2的离子方程式为,产生氢离子,溶液酸性增强,C正确;
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C。
9. 下列指定反应离子方程式正确的是
A. 向溶液中滴加氨水:
B. 向小苏打溶液中滴加少量澄清石灰水:
C. 与稀硫酸反应:
D. 侯氏制碱法在溶液中发生的反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铁溶液与氨水反应生成氯化铵和氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为,故A错误;
B.小苏打溶液与少量澄清石灰水反应生成碳酸钠、碳酸钙沉淀和水,反应的离子方程式为,故B错误;
C.铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式为,故C错误;
D.侯氏制碱法在溶液中发生的反应为二氧化碳与氯化钠溶液、氨气反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为,故D正确;
故选D。
10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,含有的原子数为
B. 常温常压下,含个氧原子的和混合气体的质量为
C. 溶液中含有个
D. 与足量盐酸反应转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,不是气态,不能用气体摩尔体积计算的物质的量,故A错误;
B.常温常压下,和的混合气体均是由氧原子构成的,利用通式法:~,含个氧原子的物质的量为,故氧原子的质量为16g,即混合气体的质量是16g,故B正确;
C.溶液的体积未知,无法计算含有的个数,故C错误;
D.5.6gFe的物质的量为0.1mol,与足量盐酸反应转移的电子数为,故D错误;
故选B。
11. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. HCl制备:NaCl溶液和
B. 金属Mg制备:溶液
C. 漂白粉制备与使用:
D. 硫酸工业:
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解NaCl溶液生成H2和Cl2,H2和Cl2点燃生成HCl,转化可实现,A正确;
B.电解MgCl2溶液不能生成Mg,而是生成Mg(OH)2、H2和Cl2,B错误;
C.Cl2在CaCl2溶液中不能反应生成Ca(ClO)2,C错误;
D.SO2与水反应生成H2SO3而非H2SO4,需先氧化为SO3,D错误;
故选A。
12. 室温下进行下列实验,根据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
用pH计测量等浓度盐酸和氢氟酸的pH,盐酸的酸性大于氢氟酸。
非金属性:
B
将除去氧化膜的铝片放入浓硫酸中,无明显现象
常温下铝和浓硫酸不反应
C
向装有溶液的试管中滴入稀NaOH溶液,在试管口放湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝。
溶液中含有
D
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
气体X可能具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.比较非金属性应依据最高价氧化物对应水化物的酸性,而氢氟酸、盐酸均不是 Cl、F 的最高价含氧酸;且F的非金属性强于Cl,A不符合题意;
B.常温下,铝片放入浓硫酸中,铝表面形成致密的氧化膜,会发生钝化,阻止反应继续进行,并非不反应,B不符合题意;
C.检验时,需加入浓NaOH溶液并加热,使逸出;若加入稀NaOH溶液且不加热,难以逸出,无法使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C不符合题意;
D.通入气体X后出现白色沉淀,X可能为强氧化性气体(如Cl2)将SO2氧化为形成BaSO4沉淀,也可能为碱性气体(如NH3)形成BaSO3沉淀,D符合题意;
故选D。
13. 以菱镁矿(主要成分为,含少量等物质)为原料制备的实验流程如下图所示。下列说法正确的是
A. 粉碎矿石、延长酸溶时间可以提高镁的浸取效率
B. 与稀盐酸反应的离子方程式为
C. “沉铁”后的溶液中大量存在、、
D. 蒸干并灼烧溶液可获得
【答案】C
【解析】
【分析】以菱镁矿(主要成分为,含少量等物质)为原料制备的物质转化过程为:首先通过稀盐酸酸溶,使转化为、转化为;接着通入Cl2将氧化为,发生反应:,随后加入,使转化为沉淀除去, 发生反应:,“沉铁”后的溶液中大量存在、、,经过一系列操作,最终将含的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶,得到晶体,据此分析。
【详解】A.粉碎矿石,可以提高镁的浸取效率,但延长酸溶时间不可以提高镁的浸取效率,说法不正确,A不符合题意;
B.是难溶物,书写离子方程式时不能拆分为离子,正确离子方程式应为,B不符合题意;
C.“沉铁”过程中,铁离子与氨水反应生成Fe(OH)3沉淀,溶液中剩余有Mg2+,反应生成的铵根,以及原有的Cl-,因此溶液中大量存在、、,C符合题意;
D.溶液中易水解,蒸干并灼烧时,会水解无法得到,应采用在氯化氢气流中加热蒸发浓缩、冷却结晶的方法,D不符合题意;
故选C。
14. 水合肼()具有较强的还原性,易被氧化成。一种利用氧化尿素[中C元素为+4价]制备水合肼处理铜氨废液回收铜粉的实验流程图如下:
下列说法不正确的是
A. 反应1中既作氧化剂又作还原剂
B. 将尿素缓慢加入到反应1所得溶液中,能提升水合肼的产率
C. 反应2合成水合肼的反应中每消耗1 mol 转移电子数约为个
D. 反应3中消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为
【答案】B
【解析】
【分析】氢氧化钠和氯气生成次氯酸钠,次氯酸钠和尿素反应生成水合肼,加入铜氨溶液还原得到铜粉。
【详解】A.反应1为Cl2与NaOH稀溶液反应,化学方程式为,Cl元素化合价部分从0价降低到-1价(Cl-),部分升高到+1价(ClO-),Cl2既作氧化剂又作还原剂,A正确;
B.水合肼具有强还原性,易被氧化剂NaClO氧化,为防止生成的肼被过量的NaClO氧化,应将反应1所得溶液滴加到尿素溶液中,若将尿素缓慢加入反应1所得溶液中,NaClO溶液会将生成的N2H4·H2O氧化从而导致水合肼产率降低, B错误;
C.尿素中N为-3价,水合肼中N为-2价,N元素从-3价升至-2价,1个尿素分子含2个N原子,每消耗1 mol尿素转移电子2 mol,电子数为个,C正确;
D.反应3中,铜化合价由+2变为0,[Cu(NH3)4]2+为氧化剂,肼中氮化合价由-2变为0,N2H4为还原剂,由电子守恒n(氧化剂)×2=n(还原剂)×4,则n(氧化剂):n(还原剂)=2:1,D正确;
故答案选B。
二、非选择题:共4小题,共计58分。
15. 已知M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,M的单质是空气中含量最多的气体,W与Z同主族,W原子最外层电子数是6,含X元素的物质灼烧时火焰呈黄色,Y是地壳中含量最高的金属元素。
(1)W在元素周期表中的位置是___________。
(2)X与W形成的中阴阳离子个数比为___________。
(3)X和Y的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为___________。
(4)①X与W的原子半径较大的是___________(填元素名称),②X与W分别形成的简单离子中,半径较大的是___________(填离子符号)。
(5)与Z的气态氢化物发生反应产生淡黄色固体,写出反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向与数目___________。
(6)YM与X的最高价氧化物的水化物生成一种盐和一种碱性气体。请写出该反应的化学方程式___________。
【答案】(1)第二周期第ⅥA族
(2)1:2 (3)
(4) ①. 钠 ②. O2-
(5) (6)
【解析】
【分析】已知M、W、X、Y、Z中是原子序数依次增大的短周期主族元素,M的单质是空气中含量最多的气体,则M为氮,W与Z同主族,W原子最外层电子数是6,则W为O,Z为S,含X元素的物质灼烧时火焰呈黄色,则X为Na,Y是地壳中含量最高的金属元素,则Y为Al。
【小问1详解】
W为氧,氧元素在元素周期表中的位置是第二周期第ⅥA族;
【小问2详解】
X与W形成的化学式为Na2O2,Na2O2中含两个Na+和一个,阴阳离子个数比为1:2;
【小问3详解】
X和Y的最高价氧化物的水化物分别为:NaOH、Al(OH)3,二者反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
X为Na,共有三个电子层,W为O,有两个电子层,电子层数越多,半径越大,故原子半径:;二者简单阳离子具有相同的电子层结构,核电荷数越大,半径越小,故简单离子半径:;
【小问5详解】
ZW2为SO2,Z的气态氢化物为H2S,二者发生反应产生淡黄色固体,即硫化氢和二氧化硫反应生成硫单质和水,其反应的化学方程式为,在反应中SO2的中硫元素的价态由+4降低为0价,H2S中硫元素的价态由-2价升高为0价,则用单线桥法标出电子转移的方向与数目为:;
【小问6详解】
化合物YM与X氢氧化物的水溶液反应生成一种盐和一种碱性气体,即AlN和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠钠和氨气,其反应的化学方程式为:。
16. 碳捕获技术成为控制CO2排放和综合利用的重要解决方案。
I.实验室模拟捕获CO2,需配制的Na2CO3溶液45 mL。
(1)需称量Na2CO3·10H2O固体_______g。
(2)溶液配制时图中所示操作的先后顺序为_______(填编号)。
(3)下列实验操作会导致所配溶液浓度偏低的是_______。
a.称取已失去部分结晶水的固体
b.未冷却至室温,将液体转入容量瓶中
c.定容时仰视刻度线
d.定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出溶液
II.一种利用Na2CO3溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。
(4)写出固体“热解析处理”反应的化学方程式_______。
(5)为判断固体热解析反应是否完全,设计实验方案:_______。
III.CO2的综合利用有重要意义。
(6)一定条件下,CH4可经如图流程实现CO2高效转化为CO。
①图中化合价发生改变的元素有_______。
②1 mol CH4通过该方法理论上可转化_______mol CO2。
【答案】(1)14.3
(2)②⑤③①④ (3)cd
(4)
(5)称取一定质量固体,充分加热,冷却、称重,若前后质量相等,说明热解析反应完全;若质量减少,说明热解析反应未完全
(6) ①. C、H、Fe ②. 3
【解析】
【分析】(4) 捕集:捕集室中,溶液与、发生反应,利用碳酸盐与过量生成碳酸氢盐的性质;热解析处理时,受热分解,体现碳酸氢盐热稳定性弱于碳酸盐的性质;
(6) 协同转化:与在、参与下发生氧化还原反应,后续、与作用生成,通过元素价态变化实现向的转化,发生反应,据此分析。
【小问1详解】
由分析可知,选择的容量瓶规格为50 mL,则所配溶液的体积为50 mL,需用托盘天平称量固体为;
【小问2详解】
溶液配制的步骤为:计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀,图中②是称量后溶解、⑤是转移、③是洗涤、④是摇匀、①是定容,则溶液配制时下图中所示操作的先后顺序为②⑤③①④;
【小问3详解】
a.称取已失去部分结晶水的晶体,会使溶质的物质的量偏大,所配溶液浓度偏高;a不符合题意;
b.未冷却至室温,将液体转入容量瓶中,冷却后溶液体积会减小,导致所配溶液浓度偏高,b不符合题意;
c.定容时仰视刻度线,所配溶液的体积偏大,浓度偏低,c符合题意;
d.定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出溶液,则溶质的物质的量偏小,所配溶液的浓度偏低,d符合题意;
故选cd;
【小问4详解】
固体热解析处理中碳酸氢钠受热反应生成碳酸钠、二氧化碳、水,固体热解析反应的方程式为:;
【小问5详解】
若热解析完全时,NaHCO3完全分解生成Na2CO3固体等,若热解析不完全,则Na2CO3固体中混有NaHCO3,可由固体进行充分加热前后固体的质量变化进行判断。实验方案:称取一定质量的固体,充分加热、冷却、称量,若前后质量相等,说明热解析反应完全;若质量减少,说明热解析反应未完全;
【小问6详解】
流程显示,CH4转化为CO和H2(C由-4价升高到+2价,H由+1价降低为0价),H2转化为H2O、CO转化为CaCO3、Fe3O4转化为Fe(C由+2价升高为+4价、H由0价升高到+1价、Fe由+2价和+3价降低为0价),CaCO3转化为CaO、CO,Fe转化为Fe3O4(C由+4价降低到+2价,Fe由0价升高到+2价和+3价);
①由分析可知,图中化合价发生改变的元素有C、H、Fe;
②从图中可以看出,CH4、CO2通过与Fe3O4、CaO作用,最后转化为CO、H2O,发生反应,则1 mol CH4通过该方法理论上可转化3 mol CO2。
17. 二氧化氯()是一种高效消毒灭菌剂,但其稳定性较差,故常采用和混合溶液将其吸收转化为保存。现利用如下装置及试剂制备。
已知:①的熔点为,沸点为。
②高浓度的易分解爆炸;极易溶于水。
③长期放置或温度高于时易分解生成和。
回答下列问题:
(1)B为的发生装置,其离子方程式为___________,实验过程中持续通入氮气的主要目的是___________。
(2)D装置中发生反应的离子方程式为:___________,该反应一般在冰水浴中进行,原因可能为防止分解、___________(写一种即可)。
(3)的溶解度曲线如图所示,从溶液中获得晶体的操作,
①减压、蒸发结晶。
②趁热过滤。
③热水洗涤。
④___________,得到成品。
(4)产品中质量分数的测定:称取产品配成溶液,取溶液,加入足量溶液(久置会被氧气氧化)和稀,充分反应,被还原为,再加入2~3滴淀粉溶液指示剂,用,标准溶液滴定生成的,平均消耗标准溶液的体积为。
已知:、
①若测定过程中,加入溶液后在空气中放置时间过长会导致的质量分数___________(选填“偏高”、“偏低”或无影响")。
②求产品中的质量分数___________(产品中的杂质不与发生反应)。
【答案】(1) ①. SO+2ClO+2H+=2ClO2↑+H2O+SO ②. 稀释二氧化氯,防止其因浓度过高而发生爆炸
(2) ①. ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2+2H2O ②. 液化或防止H2O2在较高温度下分解或防止温度过高分解
(3)于38°C ~60°C干燥
(4) ①. 偏高 ②. 76.02%
【解析】
【分析】实验通过装置A和B,采用浓硫酸、亚硫酸钠和氯酸钠制取二氧化氯;高浓度的二氧化氯易分解爆炸,反应时通入氮气稀释;二氧化氯稳定性较差,常采用过氧化氢和氢氧化钠混合液将其吸收转化为NaClO2保存,故装置D进行转化;二氧化氯极易溶于水,且在碱性环境下发生反应,故装置E进行尾气吸收,注意防倒吸。
【小问1详解】
B为的发生装置,75%浓硫酸与Na2SO3固体和NaClO3固体共同作用,制得ClO2气体,其离子方程式为SO+2ClO+2H+=2ClO2↑+H2O+SO,实验过程中持续通入氮气的主要目的是高浓度的二氧化氯易分解爆炸,反应时通入氮气稀释。故答案为:SO+2ClO+2H+=2ClO2↑+H2O+SO;稀释二氧化氯,防止其因浓度过高而发生爆炸;
【小问2详解】
过氧化氢和氢氧化钠混合液将二氧化氯吸收,转化为NaClO2,反应中过氧化氢做还原剂,被氧化为氧气,D装置中发生反应的离子方程式为:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2+2H2O,该反应一般在冰水浴中进行,原因可能为防止分解、液化或防止H2O2在较高温度下分解或防止温度过高分解。故答案为:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2+2H2O;液化或防止H2O2在较高温度下分解或防止温度过高分解;
【小问3详解】
根据题中信息NaClO2溶液在低于38℃时以NaClO2·3H2O,高于60℃易分解,在38℃到60℃时以NaClO2形式存在,因此①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③热水洗涤;④于38°C ~60°C干燥,得到成品。故答案为:于38°C ~60°C干燥;
【小问4详解】
①若测定过程中,加入溶液后在空气中放置时间过长,碘离子被空气中氧气氧化生成I2,消耗标准溶液的体积体积偏大,会导致的质量分数偏高。故答案为:偏高;
②根据方程式得到关系式ClO~2I2~4S2O,则5.000g产品中NaClO2物质的量为n(NaClO2)=×0.8400mol⋅L−1×20×10−3L×=4.2×10−2mol,其质量分数是 ×100%=76.02%;故答案为:76.02%。
18. 用软锰矿(主要成分为,含少量、、)制备高纯的工艺流程如图所示:
(1)“酸浸”后的溶液中的主要含有、、、、。
①“酸浸”时一般先将软锰矿进行粉碎,其目的是_______。
②写出“酸浸”时和发生反应的离子方程式_______。
(2)“氧化”过程中发现,使用的的物质的量远大于理论用量,原因是_______。
(3)“除杂”过程是通过调节pH值,使杂质离子形成沉淀。滤渣的成分是_______。
(4)“沉锰”时,发生反应的离子方程式为_______。
(5)“沉锰”后过滤得到的需洗涤,判断已洗涤干净的实验方法是_______。
【答案】(1) ①. 增大反应接触面积,提高反应速率 ②.
(2)作为分解的催化剂,加速的分解
(3)、
(4)
(5)取最后一次洗涤液,先加盐酸,再加入,无白色沉淀,则洗涤干净
【解析】
【分析】软锰矿(主要成分为MnO2,含少量FeO、Fe2O3、Al2O3),加稀硫酸酸浸,金属氧化物转化为金属阳离子,二氧化锰被二氧化硫还原为Mn2+,加入过氧化氢将二价铁氧化为三价,调节pH,使铁、铝生成氢氧化物沉淀除去,过滤,滤液中的Mn2+与碳酸氢根反应生成碳酸锰和二氧化碳;据此作答。
【小问1详解】
将软锰矿进行粉碎,可以增大固液反应物接触面积,提高反应速率;依据分析,二氧化锰被二氧化硫还原为Mn2+,二氧化硫变为硫酸根,则离子方程式为:;
【小问2详解】
过氧化氢将二价铁氧化为三价铁,产生的Fe3+会催化过氧化氢分解生成水与氧气,导致使用的H2O2的物质的量远大于理论用量;
【小问3详解】
依据分析,滤渣的成分为:;
【小问4详解】
“沉锰”时,Mn2+与碳酸氢根反应生成碳酸锰和二氧化碳,则离子方程式为:;
【小问5详解】
“沉锰”后的滤液中有硫酸根,则判断MnCO3已洗涤干净的实验方法是,检验最后一次洗涤液中是否有硫酸根,若无,则沉淀洗涤干净;具体操作为:取最后一次洗涤液,先加盐酸,再加入BaCl2,无白色沉淀,则洗涤干净。
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