内容正文:
常州市第一中学2025-2026学年第一学期1月质量调研
高一化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Ba 137
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分
1. 化学与生活、社会发展息息相关,下列叙述正确的是
A. 维生素C能将人体从食物中摄取的转变为,说明维生素C具有氧化性
B. 葡萄酒中的花青素在碱性环境下显蓝色,故可用苏打粉检验假红酒
C. “火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色试验,该过程是化学变化
D. 为防止中秋月饼等富脂食品受潮变质,常在包装袋中放入铁粉
2. 过氧化钠可与硫酸发生反应:。下列说法正确的是
A. 是碱性氧化物 B. 只体现了氧化性
C. 的离子结构示意图: D. 的半径小于半径
3. 下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是
A. 实验室制氧气 B. 除去中的HCl气体
C. 检查装置的气密性 D. 碳酸氢钠受热分解
4. X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法不正确的是
A. 元素非金属性由弱到强的顺序为Z<y<X
B. Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2YO4
C. 3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D. 原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
5. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 澄清透明的溶液:、、、
B. 滴加酚酞显红色的溶液:、、、
C. 滴加石蕊显蓝色的溶液:、、、
D. 溶液:、、、
6. 下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A. (稀)
B. (溶液)(溶液)
C.
D.
7. 下列有关钠及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A. 氢氧化钠具有强碱性,可用作干燥剂
B. 碳酸氢钠受热易分解,可用于烘制糕点
C. 钠单质还原性较强,可用于冶炼金属钛
D. 钠钾合金常温下呈液态、导热性好,可用作原子反应堆的导热剂
8. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 溶液中通入
B. 用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的
C. 向溶液中加入等物质的量的溶液:
D. 通入石灰乳中:
9. 下列除杂试剂的选择或除杂操作不正确的是
选项
括号内为杂质
除杂试剂
除杂操作
A
固体
氨水溶液
充分反应后过滤
B
气体
饱和溶液
洗气
C
溶液
通入足量
D
气体
浓硫酸
洗气
A. A B. B C. C D. D
10. 下列关于现行元素周期表的叙述中,正确的是
A. 元素周期表是按照元素相对原子质量大小排列而成的
B. 元素周期表有7个横行,18个纵列,含7个周期,18个族
C. 第四周期开始属于长周期,所容纳元素种类的数量相同
D. 在元素周期表的金属与非金属分界处可以找到半导体材料
11. 某温度下将Cl2通入KOH溶液里,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO-与的个数之比为11∶1,则Cl2与KOH反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为
A. 1∶3 B. 4∶3 C. 2∶1 D. 3∶1
12. 一种铁基脱硫剂脱除硫化氢的方法包括吸收和再生两个阶段,其工艺流程原理如图所示。下列有关说法错误的是
A. 反应①中既不是氧化产物,又不是还原产物
B. 再生反应②的离子方程式为:
C. 氧化性:
D. 若要保持脱硫液中的物质的量不变,则吸收的与通入的的物质的量之比为
13. 以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的步骤如下:
步骤1:将电石渣与水混合,形成浆料。
步骤2:控制电石渣过量,75 ℃时向浆料中通入Cl2,该过程会生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2会进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2,过滤。
步骤3:向滤液中加入稍过量KCl固体,蒸发浓缩、冷却至25℃结晶,得KClO3。
下列说法正确的是
A. 生成Ca(ClO)2的化学方程式为Cl2 + Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + H2
B. 加快通入Cl2的速率,可以提高Cl2的利用率
C. 步骤2中,过滤所得滤液中n[CaCl2]∶n[Ca(ClO3)2]>5∶1
D. 25℃时,Ca(ClO3)2的溶解度比KClO3的溶解度小
二、非选择题:共4题,共61分
14. 钠及其化合物在生产和生活领域有着广泛的应用。
(1)、、是重要的化工原料,具有多种用途。
①将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中:、、、,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有______(填离子符号),上述离子中有一种离子数目明显减少,减少的原因是______(用离子方程式表示)。
②在空气中容易变质,除了与水蒸气反应外,还可能会发生哪个反应,请写出该反应的化学方程式______。
③某小组设计如下实验测定a克久置的的质量分数。
向A中加入一定质量的样品,加入少量,再加入足量的水,收集产生的气体并测量体积,计算过氧化钠的质量分数。与水类似,硫酸也能与过氧化钠发生类似反应,若用足量的稀硫酸替代上述方案中的水,其他测定条件不变,则测量结果会______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)联合制碱法的主要工艺流程如下图所示(部分物质已略去)。
已知:氯化铵在加热条件下生成氨气和氯化氢。
①由工艺流程图可知可以循环使用的物质有______(填化学式)。
②写出碳酸化过程中发生反应的化学方程式:______。
③该工艺制得的纯碱中往往会含有杂质NaCl,为检验杂质的存在,简单的检验方案是:取少量试样溶于水后,______。
④为了检验某含有杂质的样品的纯度,取54.8g碳酸钠和碳酸氢钠的混合粉末样品,将其分成两等份。取其中一份加热到质量不再改变,冷却后称其质量为21.2g。该样品中的纯度是______。(写出计算过程)
15. S和是自然界中硫循环的重要组成部分。
Ⅰ.S的产生与去除
(1)水体中的与在微生物作用下可转化为和S,该反应的离子方程式为_________。
(2)废水中的硫化物可用将其氧化为单质S进行回收。
在1 L废水中单质S回收率随加入量的变化如图所示。加入量大于12 mg时,废水中单质S的回收率下降的原因可能是_________。
Ⅱ.烟气中的处理与利用
(3)大量排放造成酸雨等环境问题,工业上用双脱硫法处理废气,过程如下图,其中可循环使用的试剂是_________,写出双碱法脱硫法的总反应方程式:_________。
(4)的脱除
用氨水吸收过量可得溶液,再通入空气氧化,得到硫酸盐。在空气氧化时,溶液中有逸出的原因是_________(结合相关离子方程式分析)。
Ⅲ.烟气中,含量的测定
如图所示,向装置通入含烟气,用含淀粉的碘水吸收(发生的反应为),当通入40 L烟气时恰好完全反应,停止通入烟气;将吸收液转移至锥形瓶中,并用水洗涤装置2~3次,将洗涤液与吸收液合并;向吸收液中加入过量溶液,完全反应后过滤洗涤干燥,得到沉淀0.233 g。
(5)判断碘水中恰好完全反应的现象为_________。
(6)计算该烟气中的含量_________(以为单位,写出计算过程)。
16. Ⅰ.实验室从含碘废液(含有、、、等)中回收碘,实验过程如下图所示。
(1)向含碘废液中加入稍过量的溶液,将废液中的还原为,该操作的目的是_________。
(2)操作X的名称为_________。
Ⅱ.另一种由含的废液制取单质碘的流程如下:
(3)沉碘时应向废液加入足量的溶液,再加入至沉淀不再增加。
①沉碘时有CuI沉淀和生成,写出该反应的离子方程式:_________。
②若不加入溶液,仅加入也可生成CuI沉淀。沉碘时不是仅加入的原因是_________。
(4)氧化、蒸发的装置如图所示。
①球形干燥管的作用是_________。
②蒸发出的碘蒸气冷却后易凝固。实验过程中,若发现玻璃导管中有单质碘凝固析出,为防止堵塞,可以采取的方法是_________。
(5)若废液中含有,可以用进行萃取,萃取后所得有机层可以用KOH溶液进行反萃取。反萃取后所得水层中的溶质为和KI。请补充完整由反萃取后所得水层制取KI晶体的实验方案:取反萃取后所得水层,_________。(已知KI易溶于水;氧化性:。实验中可以选用的试剂有:气体、NaOH溶液、稀硫酸)
(6)某含碘废液中,碘元素以形式存在,为测定的浓度,现进行如下实验:准确量取20.00 mL废液,加水稀释配成100.00 mL溶液,取20.00 mL溶液,加入盐酸,加入足量KI晶体,以淀粉为指示剂,用溶液滴定至恰好完全反应,消耗溶液24.00 mL。已知测定过程中发生的反应为(未配平);(未配平)。计算废液中的物质的量浓度,并写出计算过程_________。
17. 用黄铁矿与软锰矿制备MnO并回收单质硫的流程如下。
已知:①酸浸反应时有和S生成,滤液1主要含有、、等金属阳离子
②形成沉淀较沉淀更利于去除完全
③氧化性顺序:
④等铵盐受热易分解
Ⅰ.制备MnO:MnO是一种重要的化工原料,可由在隔绝空气的条件下加热制得:
(1)①酸浸:保持酸浸时的温度和稀硫酸的浓度不变,请再写出一条提高浸取率的措施:_________。
②除杂步骤中,在加碱溶液前要先加适量软锰矿粉,其原因是_________。
Ⅱ.回收硫单质
(2)①S元素位于元素周期表中的位置_________。
②回收单质硫的流程中可循环利用的物质是_________。
③溶液浸取滤渣1时的反应为,硫单质浸取率随温度变化曲线如图所示。温度高于30℃,硫单质浸取率下降的可能原因是_________。
(3)热分解过程中也可能产生气体,用负载型催化剂(以为催化剂载体、为催化剂)来催化还原烟气中制S,处理的同时回收硫,其他条件一定,改变起始时的值,反应相同时间,测得S的产率与温度和的关系如图所示。500℃时,的值从2变化到3,S的产率减小的原因是_________。
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常州市第一中学2025-2026学年第一学期1月质量调研
高一化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Ba 137
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分
1. 化学与生活、社会发展息息相关,下列叙述正确的是
A. 维生素C能将人体从食物中摄取的转变为,说明维生素C具有氧化性
B. 葡萄酒中的花青素在碱性环境下显蓝色,故可用苏打粉检验假红酒
C. “火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色试验,该过程是化学变化
D. 为防止中秋月饼等富脂食品受潮变质,常在包装袋中放入铁粉
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe3+转化为Fe2+的过程中Fe元素化合价降低,Fe3+作氧化剂,维生素C作还原剂,说明维生素C具有还原性,而非氧化性,A错误;
B.苏打粉为碳酸钠,其水溶液因碳酸根水解显碱性,葡萄酒中的花青素在碱性环境下显蓝色,假红酒不含花青素,因此可用苏打粉检验假红酒,B正确;
C."火树银花"中的焰火本质是金属元素的焰色试验,焰色试验属于物理变化,不是化学变化,C错误;
D.铁粉具有还原性,包装袋中加入铁粉是为了吸收氧气,防止富脂食品氧化变质,不能吸收水分无法防止受潮,D错误;
故选B。
2. 过氧化钠可与硫酸发生反应:。下列说法正确的是
A. 是碱性氧化物 B. 只体现了氧化性
C. 的离子结构示意图: D. 的半径小于半径
【答案】D
【解析】
【详解】A.碱性氧化物的定义是与酸反应只生成盐和水的氧化物。与硫酸反应除生成盐和水外,还生成,因此不是碱性氧化物,A错误;
B.该反应是的歧化反应,中-1价的氧,一部分化合价升高为0价(生成,体现还原性),一部分化合价降低为-2价(体现氧化性),因此既体现氧化性又体现还原性,B错误;
C.是硫原子得到2个电子形成的阴离子,核外电子数为18,电子排布应为2、8、8;题给结构示意图是硫原子()的结构示意图,不是,C错误;
D.和电子层结构相同(都为2层电子,核外共10个电子),电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小;核电荷数(11)大于(8),因此半径小于,D正确;
故选D。
3. 下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是
A. 实验室制氧气 B. 除去中的HCl气体
C. 检查装置的气密性 D. 碳酸氢钠受热分解
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠是粉末状固体,有孔塑料板不能将水和过氧化钠分离,无法达到控制反应的效果,不适宜作为实验室制取氧气,故A错误;
B.氯气溶于水生成HCl和HClO,HCl与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2气体,应该用饱和食盐水除氯气中混有的HCl,故B错误;
C.检查装置气密性的操作为:夹紧止水夹,向长颈漏斗中加入适量蒸馏水,若能在漏斗形成液柱,且一段时间内液柱高度不变,说明气密性良好,故C正确;
D.碳酸氢钠受热分解生成的有水,为防止水倒流,试管口应略向下倾斜,故D错误;
故选C。
4. X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法不正确的是
A. 元素非金属性由弱到强的顺序为Z<y<X
B. Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2YO4
C. 3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D. 原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z是3种短周期元素,X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则X有2个电子层,最外层电子数为6,故X为O元素;X、Y位于同一族,故Y为S元素;Y、Z处于同一周期,Z原子的核外电子数比Y少1,则Z原子的核外电子数为15,故Z为P元素,结合元素周期律解答。
【详解】A. 同周期自左而右非金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱,所以非金属性P<S<O,即Z<Y<X,故A正确;
B. Y为硫元素,最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4,故B正确;
C. 非金属性P<S<O,非金属性越强,氢化物越稳定,所以氢化物稳定性Z<Y<X,故C错误;
D. 同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,所以原子半径P>S>O,即Z>Y>X,故D正确,
故选C。
5. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 澄清透明的溶液:、、、
B. 滴加酚酞显红色的溶液:、、、
C. 滴加石蕊显蓝色的溶液:、、、
D. 溶液:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.澄清透明的溶液不要求无色,且未指明溶液为强酸性;常温下无大量时不会被氧化,可以大量共存,A符合题意;
B.滴加酚酞显红色的溶液呈碱性,溶液中含大量,会与结合生成弱电解质一水合氨,不能大量共存,B不符合题意;
C.滴加石蕊显蓝色的溶液显碱性,溶液中含有大量OH-,OH-与Fe2+结合形成Fe(OH)2沉淀, OH-与Cu2+结合形成Cu(OH)2沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
D.溶液中,会与结合生成弱电解质,且在酸性条件下,ClO-可以将I-氧化,Mg2+与ClO-还可能发生双水解,不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
6. 下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A. (稀)
B. (溶液)(溶液)
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化锰只能和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,稀HCl与MnO2不反应,第一步转化无法实现,A错误;
B.Ca(ClO)2溶液与CO2反应可生成HClO,但HClO光照分解生成HCl和O2,不能得到Cl2,第二步转化无法实现,B错误;
C.Na与O2在点燃条件下反应生成Na2O2,Na2O2与CO2反应可以生成Na2CO3和O2,两步转化均能实现,C正确;
D.亚硫酸酸性弱于盐酸,SO2通入CaCl2溶液不能发生复分解反应生成CaSO3,第一步转化无法实现,D错误;
故答案为C。
7. 下列有关钠及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A. 氢氧化钠具有强碱性,可用作干燥剂
B. 碳酸氢钠受热易分解,可用于烘制糕点
C. 钠单质还原性较强,可用于冶炼金属钛
D. 钠钾合金常温下呈液态、导热性好,可用作原子反应堆的导热剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氧化钠用作干燥剂是因为其易吸水潮解,具有吸水性,性质和用途不具有对应关系,A符合题意;
B.碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳气体,可使糕点疏松多孔,因此可用于烘制糕点,性质和用途具有对应关系,B不符合题意;
C.钠单质还原性较强,可从熔融钛的化合物中置换出金属钛,因此可用于冶炼金属钛,性质和用途具有对应关系,C不符合题意;
D.钠钾合金常温下呈液态、导热性好,因此可用作原子反应堆的导热剂,性质和用途具有对应关系,D不符合题意;
故选A。
8. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 溶液中通入
B. 用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的
C. 向溶液中加入等物质的量的溶液:
D. 通入石灰乳中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.ClO-具有强氧化性,会将具有还原性的SO2、CaSO3氧化,最终生成硫酸钙沉淀,不能得到亚硫酸钙,离子方程式应为,A错误;
B.醋酸是弱电解质,在离子方程式中不能拆分为离子,需要保留化学式,不能拆写成H+,离子方程式应为,B错误;
C.当NaHSO4与等物质的量的Ba(OH)2反应时,1mol NaHSO4电离出1mol H+和1mol ,1mol Ba(OH)2电离出1mol Ba2+和2mol OH-,H+、按1:1参与反应,该离子方程式书写正确,C正确;
D.石灰乳中Ca(OH)2主要以固体形式存在,不能拆分为Ca2+和OH-,需要保留化学式,离子方程式应为,D错误;
故答案为C。
9. 下列除杂试剂的选择或除杂操作不正确的是
选项
括号内为杂质
除杂试剂
除杂操作
A
固体
氨水溶液
充分反应后过滤
B
气体
饱和溶液
洗气
C
溶液
通入足量
D
气体
浓硫酸
洗气
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.是两性氢氧化物,只能溶于强碱,不溶于弱碱氨水,且Fe也不与氨水反应,加入氨水后两种固体均不溶解,过滤无法除去杂质,A错误;
B.可与饱和溶液反应生成,在饱和溶液中溶解度很小,洗气可以除去杂质且不消耗原物质,B正确;
C.可将氧化为,通入足量能除去杂质,且不引入新杂质,C正确;
D.与浓硫酸不反应,具有还原性,可被浓硫酸氧化除去,反应还生成目标产物,可以达到除杂的目的,D正确;
答案选A。
10. 下列关于现行元素周期表的叙述中,正确的是
A. 元素周期表是按照元素相对原子质量大小排列而成的
B. 元素周期表有7个横行,18个纵列,含7个周期,18个族
C. 第四周期开始属于长周期,所容纳元素种类的数量相同
D. 在元素周期表的金属与非金属分界处可以找到半导体材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.现行元素周期表是按照元素原子序数(核电荷数)由小到大排列而成,并非按照相对原子质量大小排列,A错误;
B.元素周期表有7个横行即7个周期,18个纵列,但其中第8、9、10三个纵列共同组成第Ⅷ族,总共只有16个族,不是18个族,B错误;
C.第四、五周期各容纳18种元素,第六、七周期因含有镧系、锕系元素,各容纳32种元素,长周期容纳元素的种类数量不相同,C错误;
D.金属与非金属分界处的元素兼具一定的金属性和非金属性,可以在此区域找到半导体材料,D正确;
故选D。
11. 某温度下将Cl2通入KOH溶液里,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO-与的个数之比为11∶1,则Cl2与KOH反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为
A. 1∶3 B. 4∶3 C. 2∶1 D. 3∶1
【答案】B
【解析】
【详解】设KClO的物质的量为11mol,则KClO3的物质的量为1mol,失去电子的物质的量为11mol×1+1mol×5=16mol,依据得失电子守恒的原则,生成NaCl的物质的量为=16mol,则Cl2与KOH反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为16:(11+1)=4:3,故选B。
12. 一种铁基脱硫剂脱除硫化氢的方法包括吸收和再生两个阶段,其工艺流程原理如图所示。下列有关说法错误的是
A. 反应①中既不是氧化产物,又不是还原产物
B. 再生反应②的离子方程式为:
C. 氧化性:
D. 若要保持脱硫液中的物质的量不变,则吸收的与通入的的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①中中硫元素由-2价变为0价,H元素化合价不变,既不是氧化产物,又不是还原产物,故A正确;
B.反应②中被氧化为,被还原为,结合电子守恒,反应为,故B正确;
C.氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,反应①中铁离子氧化硫化氢生成氧化产物硫单质、反应②中氧气氧化亚铁离子生成氧化产物铁离子,则氧化性:,故C正确;
D.发生反应①和②,要保持脱硫液中的物质的量不变,根据得失电子守恒,有关系式:,则吸收的与通入的的物质的量之比为2:1,故D错误;
故选D。
13. 以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的步骤如下:
步骤1:将电石渣与水混合,形成浆料。
步骤2:控制电石渣过量,75 ℃时向浆料中通入Cl2,该过程会生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2会进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2,过滤。
步骤3:向滤液中加入稍过量KCl固体,蒸发浓缩、冷却至25℃结晶,得KClO3。
下列说法正确的是
A. 生成Ca(ClO)2的化学方程式为Cl2 + Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + H2
B. 加快通入Cl2的速率,可以提高Cl2的利用率
C. 步骤2中,过滤所得滤液中n[CaCl2]∶n[Ca(ClO3)2]>5∶1
D. 25℃时,Ca(ClO3)2的溶解度比KClO3的溶解度小
【答案】C
【解析】
【分析】电石渣含有Ca(OH)2,加入水打浆,通入氯气,可生成Ca(ClO3)2,过滤后在滤液中加入KCl转化生成KClO3,经蒸发浓缩、冷却结晶可得晶体KClO3;
【详解】A.氯气与Ca(OH)2反应生成氯化钙和次氯酸钙和水,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,选项A错误;
B.加快通入Cl2的速率,氯气不能与浆料充分接触反应,降低氯气的利用率,选项B错误;
C.根据电子守恒和元素守恒可得步骤2中总反应方程式为:6 Ca(OH)2+6Cl2= Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,但实际上是先生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2会进一步转化为Ca(ClO3)2,而少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2,所以n[CaCl2] :n[Ca(ClO3)2]>5 :1,选项C正确;
D.滤液中加入KCl固体结晶时析出的是KClO3,说明KClO3的溶解度更小,选项D错误;
答案选C。
二、非选择题:共4题,共61分
14. 钠及其化合物在生产和生活领域有着广泛的应用。
(1)、、是重要的化工原料,具有多种用途。
①将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中:、、、,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有______(填离子符号),上述离子中有一种离子数目明显减少,减少的原因是______(用离子方程式表示)。
②在空气中容易变质,除了与水蒸气反应外,还可能会发生哪个反应,请写出该反应的化学方程式______。
③某小组设计如下实验测定a克久置的的质量分数。
向A中加入一定质量的样品,加入少量,再加入足量的水,收集产生的气体并测量体积,计算过氧化钠的质量分数。与水类似,硫酸也能与过氧化钠发生类似反应,若用足量的稀硫酸替代上述方案中的水,其他测定条件不变,则测量结果会______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)联合制碱法的主要工艺流程如下图所示(部分物质已略去)。
已知:氯化铵在加热条件下生成氨气和氯化氢。
①由工艺流程图可知可以循环使用的物质有______(填化学式)。
②写出碳酸化过程中发生反应的化学方程式:______。
③该工艺制得的纯碱中往往会含有杂质NaCl,为检验杂质的存在,简单的检验方案是:取少量试样溶于水后,______。
④为了检验某含有杂质的样品的纯度,取54.8g碳酸钠和碳酸氢钠的混合粉末样品,将其分成两等份。取其中一份加热到质量不再改变,冷却后称其质量为21.2g。该样品中的纯度是______。(写出计算过程)
【答案】(1) ①. ②. ③. ④. 偏大
(2) ①. 、 ②. ③. 加足量的稀硝酸至无气泡,再加硝酸银,若产生白色沉淀,则含有NaCl ④. 38.7%
【解析】
【分析】联合制碱法的主要工艺流程:饱和氯化钠溶液中先通入氨气,使溶液呈碱性,再通入二氧化碳气体,生成碳酸氢钠,由于碳酸氢钠在水中溶解度较小,部分以固体形式析出,过滤后得碳酸氢钠固体和含碳酸氢钠滤液;碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;母液中通入氨气生成副产物氯化铵。
【小问1详解】
①投入到溶液中发生反应,产生的与反应,离子方程式是,溶液中、、数目都因此改变,只有数目不变;
②在空气中容易变质,除了与水蒸气反应外,还与空气中的反应,反应的化学方程式为;
③过氧化钠与足量水反应产生氧气,利用产生的氧气体积计算过氧化钠的质量分数,若用足量的稀硫酸替代上述方案中的水,硫酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳,生成气体的体积偏大,其他测定条件不变,则测量结果会偏大;
【小问2详解】
①由图可知,可以循环使用的物质有、
②碳酸化过程中,将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中所发生反应为;
③该工艺制得的纯碱中往往会含有杂质NaCl,可以用硝酸酸化的硝酸银检验氯离子,简单的检验方案是:取少量试样溶于水后,加足量的稀硝酸至无气泡,再加硝酸银,产生白色沉淀,则含有NaCl;
④54.8 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合粉末样品,将其分成两等份,每份质量为27.4 g,设其中一份的质量为,的质量为
,解得,该样品中的纯度是
15. S和是自然界中硫循环的重要组成部分。
Ⅰ.S的产生与去除
(1)水体中的与在微生物作用下可转化为和S,该反应的离子方程式为_________。
(2)废水中的硫化物可用将其氧化为单质S进行回收。
在1 L废水中单质S回收率随加入量的变化如图所示。加入量大于12 mg时,废水中单质S的回收率下降的原因可能是_________。
Ⅱ.烟气中的处理与利用
(3)大量排放造成酸雨等环境问题,工业上用双脱硫法处理废气,过程如下图,其中可循环使用的试剂是_________,写出双碱法脱硫法的总反应方程式:_________。
(4)的脱除
用氨水吸收过量可得溶液,再通入空气氧化,得到硫酸盐。在空气氧化时,溶液中有逸出的原因是_________(结合相关离子方程式分析)。
Ⅲ.烟气中,含量的测定
如图所示,向装置通入含烟气,用含淀粉的碘水吸收(发生的反应为),当通入40 L烟气时恰好完全反应,停止通入烟气;将吸收液转移至锥形瓶中,并用水洗涤装置2~3次,将洗涤液与吸收液合并;向吸收液中加入过量溶液,完全反应后过滤洗涤干燥,得到沉淀0.233 g。
(5)判断碘水中恰好完全反应的现象为_________。
(6)计算该烟气中的含量_________(以为单位,写出计算过程)。
【答案】(1)
(2)硫元素被氧化成更高价态的或
(3) ①. NaOH ②.
(4)空气中氧气将氧化为,离子方程式为:,溶液中浓度增大,酸性增强,未被氧化的和反应,有逸出
(5)蓝色刚好完全褪去
(6)1.6
【解析】
【分析】水体中的与在微生物作用下发生氧化还原反应转化为和S,从而除去水体中硫酸根离子;
具有强氧化性,可以氧化废水中的硫化物,将其氧化为单质S进行回收;
烟气中可以使用双碱法脱硫法转化为硫酸钙而被处理;
【小问1详解】
水体中的与在微生物作用下可转化为和S,该反应中S元素由价下降到0价,N元素由价上升到0价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:;
【小问2详解】
具有强氧化性,溶液加入量大于12 mg时,所加溶液越多,S的回收率越低,可能是因为硫元素被氧化成更高价态的或;
【小问3详解】
据图示信息,可循环使用试剂是NaOH,反应物有、、,生成物有、,总反应方程式为;
【小问4详解】
用氨水吸收过量可得溶液,再通入空气氧化,将氧化为,离子方程式为:,溶液中浓度增大,酸性增强,未被氧化的和反应,有逸出;
【小问5详解】
含淀粉的碘水呈蓝色,烟气用含淀粉的碘水吸收,发生的反应为,当碘水中恰好完全反应时,蓝色刚好完全褪去;
【小问6详解】
完全反应后过滤洗涤干燥,得到沉淀0.233 g,由方程式可知,,该烟气中的含量为:。
16. Ⅰ.实验室从含碘废液(含有、、、等)中回收碘,实验过程如下图所示。
(1)向含碘废液中加入稍过量的溶液,将废液中的还原为,该操作的目的是_________。
(2)操作X的名称为_________。
Ⅱ.另一种由含的废液制取单质碘的流程如下:
(3)沉碘时应向废液加入足量的溶液,再加入至沉淀不再增加。
①沉碘时有CuI沉淀和生成,写出该反应的离子方程式:_________。
②若不加入溶液,仅加入也可生成CuI沉淀。沉碘时不是仅加入的原因是_________。
(4)氧化、蒸发的装置如图所示。
①球形干燥管的作用是_________。
②蒸发出的碘蒸气冷却后易凝固。实验过程中,若发现玻璃导管中有单质碘凝固析出,为防止堵塞,可以采取的方法是_________。
(5)若废液中含有,可以用进行萃取,萃取后所得有机层可以用KOH溶液进行反萃取。反萃取后所得水层中的溶质为和KI。请补充完整由反萃取后所得水层制取KI晶体的实验方案:取反萃取后所得水层,_________。(已知KI易溶于水;氧化性:。实验中可以选用的试剂有:气体、NaOH溶液、稀硫酸)
(6)某含碘废液中,碘元素以形式存在,为测定的浓度,现进行如下实验:准确量取20.00 mL废液,加水稀释配成100.00 mL溶液,取20.00 mL溶液,加入盐酸,加入足量KI晶体,以淀粉为指示剂,用溶液滴定至恰好完全反应,消耗溶液24.00 mL。已知测定过程中发生的反应为(未配平);(未配平)。计算废液中的物质的量浓度,并写出计算过程_________。
【答案】(1)为了使更多的碘元素进入水溶液中
(2)分液 (3) ①. ②. 铜离子和碘离子会发生氧化还原反应生成CuI沉淀和碘单质,生成的碘单质进入滤液造成产率降低
(4) ①. 防止倒吸 ②. 适当的加热导管处
(5)取反萃取后所得水层,通入足量的硫化氢气体,充分反应后过滤,将滤液蒸发结晶得到KI晶体
(6)
【解析】
【详解】(1)碘单质微溶于水,而碘离子易溶于水,即为了使更多的碘元素进入水溶液中。
(2)四氯化碳与水不互溶,因此将四氯化碳与水分离应采用分液法。
(3)①沉碘时应向废液加入足量的溶液,再加入至沉淀不再增加,沉碘时有CuI沉淀和生成,根据原子守恒可得该反应的离子方程式:。
②若不加入溶液,仅加入,则铜离子和碘离子会发生氧化还原反应生成CuI沉淀和碘单质,反应的离子方程式为:,生成的碘单质进入滤液造成产率降低,故原因为铜离子和碘离子会发生氧化还原反应生成CuI沉淀和碘单质,生成的碘单质进入滤液造成产率降低。
(4)①球形干燥管中有膨大的部分,可以防止倒吸。②碘受热容易升华,实验过程中,若发现玻璃导管中有单质碘凝固析出,为防止堵塞,可以采取的方法是适当加热导管处。
(5)反萃取后所得水层中的溶质为和KI,已知KI易溶于水;氧化性:,故可以通入硫化氢气体将碘酸钾转化为碘化钾,反应的方程式为:,故操作为:取反萃取后所得水层,通入足量的硫化氢气体,充分反应后过滤,将滤液蒸发结晶得到KI晶体。
(6)根据电子守恒配平反应为:、,则有关系式:,则废液中的物质的量浓度为。
17. 用黄铁矿与软锰矿制备MnO并回收单质硫的流程如下。
已知:①酸浸反应时有和S生成,滤液1主要含有、、等金属阳离子
②形成沉淀较沉淀更利于去除完全
③氧化性顺序:
④等铵盐受热易分解
Ⅰ.制备MnO:MnO是一种重要的化工原料,可由在隔绝空气的条件下加热制得:
(1)①酸浸:保持酸浸时的温度和稀硫酸的浓度不变,请再写出一条提高浸取率的措施:_________。
②除杂步骤中,在加碱溶液前要先加适量软锰矿粉,其原因是_________。
Ⅱ.回收硫单质
(2)①S元素位于元素周期表中的位置_________。
②回收单质硫的流程中可循环利用的物质是_________。
③溶液浸取滤渣1时的反应为,硫单质浸取率随温度变化曲线如图所示。温度高于30℃,硫单质浸取率下降的可能原因是_________。
(3)热分解过程中也可能产生气体,用负载型催化剂(以为催化剂载体、为催化剂)来催化还原烟气中制S,处理的同时回收硫,其他条件一定,改变起始时的值,反应相同时间,测得S的产率与温度和的关系如图所示。500℃时,的值从2变化到3,S的产率减小的原因是_________。
【答案】(1) ①. 加速搅拌(或延长酸浸时间、粉碎等) ②. 将氧化为,便于生成除去(或将氧化为,有利于除铁等)
(2) ①. 第三周期ⅥA族 ②. ③. 当温度高于30℃时,受热分解,导致浓度减少,单质硫的浸取率下降
(3)的值从2到3,过量,进一步将S还原成,导致硫的产率减小
【解析】
【分析】为了增大反应接触面积,软锰矿和黄铁矿经粉碎研磨与硫酸混合,由于MnO2在酸性条件下具有氧化性,因此反应生成可溶性硫酸锰、硫酸铁和单质硫,过滤后,滤液用碱液处理除去铁元素后,再过滤,溶液经浓缩结晶得产品MnSO4∙H2O,滤渣与(NH4)2S混合作用后,经分解处理得另一产品S,分解的其它产物可转化为(NH4)2S循环使用,由此分析;
【小问1详解】
在温度和稀硫酸浓度不变时,粉碎矿石增大接触面积、搅拌、延长反应时间都可以提高浸取率;根据已知信息,氧化性,且沉淀比更易除杂完全,因此加入软锰矿可将滤液中氧化为,方便后续除杂。
【小问2详解】
S的核电荷数为16,电子层数为3,最外层电子数为6,因此位于第三周期第ⅥA族;从流程可知,热分解产生的和与水可重新生成,返回浸取步骤循环使用;已知铵盐受热易分解,温度高于30℃时,分解使浓度降低,不利于硫的溶解反应进行,因此浸取率下降。
【小问3详解】
制S的反应为,恰好反应时氢气与二氧化硫物质的量比为2;氢气过量后,过量的氢气会和单质S反应生成,因此单质硫的产率下降。
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