内容正文:
湖南省涟源市部分学校高三12月月考
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N14 O 16 Na 23 S32 Ca 40 Zn 65 Te 128
第I卷
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分,只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年8月18日,我国自主设计、自主集成的首台7000米级大深度载人潜水器“蛟龙号”的第300次下潜。下列说法错误的是
A. 潜水器外壳材料为钛合金,22号钛元素属于d区元素
B. 聚酰亚胺解决了潜水器超低温下的密封性问题,它属于纯净物
C. 金属铁可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原赤铁矿得到
D. 不锈钢是最常见一种合金钢,它的合金元素主要是铬和镍
2. “水是生存之本、文明之源。”下列关于水处理方法叙述错误的是
A. 用明矾作净水剂,吸附沉降水中悬浮物
B. 用石灰处理工业废水中的酸
C. 可用FeS作为沉淀剂除去废水中Cu2+、Ag+等重金属离子
D. 把核废水直接排放到大海
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 中子数为8的O原子:
B. NH3的电子式:
C. S2-的结构示意图:
D. 用电子式表示HCl的形成过程:
4. 工业利用钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁)冶炼钛的主反应:,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 既是氧化产物,又是还原产物
B. 1L0.1mol/L溶液中,阳离子数目大于
C. 每生成1mol,转移电子数为
D. 易水解,水解产物为
5. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 10 g2H218O中含有的质子数与中子数均为5 NA
B. 32 g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为6 NA
C. pH=4的盐酸和pH=4的醋酸等体积混合后,溶液中数目仍为10-4
D. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=−92.4 kJ/mol,1mol N2被还原,放出92.4 kJ能量
6. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 硅酸钠与盐酸反应:
B. 将通入石灰乳中制漂白粉:
C. 用稀硫酸酸化的溶液与少量反应:
D. 硫氰化铁溶液中加溶液产生沉淀:
7. 下表中实验操作、现象与结论对应关系不正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
以酚酞为指示剂,用盐酸标准液滴定氢氧化钠溶液
溶液由红色变为浅红色便立刻读数
测得c(NaOH)偏小
B
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体
有白色沉淀生成,溶液红色变浅
纯碱溶液呈碱性是由水解引起
C
测定等浓度的NaClO溶液、CH3COONa溶液的pH
前者大
酸性:HClO<CH3COOH
D
除去锅炉中沉积的CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡,再用稀盐酸溶解除去
白色沉淀溶解
CaSO4比CaCO3的小
A. A B. B C. C D. D
8. 水体中氨氮含量过高会造成水体富营养化。利用微生物燃料电池可以对废水中氨氮进行处理的装置如图,两极材料均为石墨棒,下列说法正确的是
A. 工作时通过质子交换膜移向右室
B. a极表面发生还原反应
C. 正极电极反应式为:2NO+10e-+6H2O=N2+12OH-
D. 每转移3mol电子,负极生成11.2LN2,且左室pH降低
9. 一定条件下,按n(NO)∶n(O2)=2∶1的比例向反应容器充入NO、O2,发生反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。温度、压强(p)对NO平衡转化率的影响如下,
下列分析正确的是
A. 压强大小关系:p1>p2
B. 其他条件相同时,随温度升高该反应的平衡常数增大
C. 400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%
D. 500℃、p1条件下,该反应的化学平衡常数一定为
10. 某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的核外电子数是其最外层电子数的2倍,Y是构成有机物的主要元素,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物,下列说法正确的是
A. W存在两种核素 B. Q的氢化物中Q的化合价均为价
C. 为离子化合物 D. 简单氢化物的沸点:
11. 合成氨是一种重要的工业生产,现有一种利用电解池低碳合成氨的工艺流程,装置如图所示,下列说法正确的是
A. 右侧电极上的电极反应为
B. 反应一段时间后,右侧电极附近pH升高
C. 左右电极上产生气体的物质的量之比是4:3
D. 电路中每转移6 mol电子,左侧电极产生44.8 L气体
12. 在时,水溶液中的分布分数与溶液的关系如图所示。下列说法正确的是
注:的分布分数;lg2=0.3
A. 在水溶液中的电离方程式为
B. 的水解常数是
C. H2CO3的Ka1=10-10.3
D. 用适量酸或碱调节悬浊液酸碱度使其,此时溶液中
13. 是一种难溶于水、可溶于酸的盐,工业上常用固体除去工业废水中的。常温下,向一定体积的工业废水中加入固体,溶液中,表示或与的关系如图所示的电离常数,下列说法错误的是
A. 曲线II表示与变化关系
B. 的溶度积常数
C. 时,溶液中
D. 反应的平衡常数的值为
14. 常温时,向20mL0.1mol/L溶液中逐滴滴加0.1mol/L的NaOH溶液,滴入NaOH溶液的体积与溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂
B. 反应过程中,的值不断增大
C. c点时,NaOH溶液的体积<20mL
D b点时,=0.1mol/L
15. 可用作脱硝剂。某科研小组探究被还原的反应,涉及的部分装置如图所示。
下列说法正确的是
A. 用甲装置制备
B. 乙装置中反应的n(还原剂)∶n(氧化剂)=2∶1
C 丙装置盛放碱石灰用于干燥
D. 在丁装置中为了更好混合反应气体,应先通入NH3
第II卷
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 碱式硫酸铬[]主要用于鞣制皮革、作媒染剂及生产氢氧化铬和活性黑染料。以酸性含铬废液(主要含有、SO,还含有少量、、)为原料制备碱式硫酸铬的工艺流程如图所示,回答下列问题:
已知:常温下,部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于或等于1×10-5mol/L)时的pH如下表。
离子
开始沉淀的pH
7.6
1.9
4.4
完全沉淀的pH
9.6
3.1
5.6
(1)滤渣1是___________。
(2)加入9%双氧水的作用是___________(用离子方程式表示)。
(3)“沉铁”时调pH的范围为___________。
(4)“沉铬”过程发生反应的离子方程式是___________,从滤液1中可回收一种氮肥,该物质是___________(填化学式)。
17. 如图所示,其中甲池的总反应为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,回答下列问题:
(1)甲池燃料电池的负极反应式为___________。
(2)写出乙池中电解总反应的化学方程式:___________。
(3)请写出丙池的两极反应的离子方程式式___________、___________。
18. 某同学利用甲醇燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置如图。若用于制漂白液,a为电池的___________极,A电极离子方程式___________。电解质溶液最好用___________。若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠溶液作电解质溶液,阳极选用___________作电极。
19. 常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如下图所示。
(1)①在同一溶液中,、、___________(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中各种离子的物质的量浓度之间的等量关系是___________。
③已知在25℃时,水解反应的平衡常数,当溶液中时,溶液的pH=___________。
(2)写出Na2CO3水解的离子方程式___________。
20. 某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。
(1)实验发现C中粉末完全变红,D中无水硫酸铜变蓝,还产生一种单质气体。经检验C中剩余固体为单质,则C装置中反应的化学方程式为___________。实验后将C中固体与浓硫酸混合加热,若充分反应后红色固体有剩余,再加入下列的___________试剂,固体又可以继续溶解。
A.溶液 B.溶液 C.稀 D.溶液
(2)装置D的名称为___________,若将D与a相连,在E中产生白色沉淀,其沉淀的化学式为___________。若向a处分别通入大量___________(填下列气体编号),在E中也会产生白色沉淀。
A. B. C. D.
(3)D装置后接尾气吸收装置,下列能用来吸收尾气的装置是___________(填装置序号)。
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湖南省涟源市部分学校高三12月月考
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N14 O 16 Na 23 S32 Ca 40 Zn 65 Te 128
第I卷
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分,只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年8月18日,我国自主设计、自主集成的首台7000米级大深度载人潜水器“蛟龙号”的第300次下潜。下列说法错误的是
A. 潜水器外壳材料钛合金,22号钛元素属于d区元素
B. 聚酰亚胺解决了潜水器超低温下的密封性问题,它属于纯净物
C. 金属铁可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原赤铁矿得到
D. 不锈钢是最常见的一种合金钢,它的合金元素主要是铬和镍
【答案】B
【解析】
【详解】A.22号钛元素位于ⅣB族,属于d区元素,A正确;
B.聚酰亚胺是高分子化合物,属于混合物,B错误;
C.赤铁矿主要成分为Fe2O3,高温下用焦炭、一氧化碳、氢气还原可以得到铁单质,C正确;
D.不锈钢是最常见的一种合金钢,通过在铁中加入铬和镍等金属制成,合金元素主要是铬和镍,D正确;
答案选B。
2. “水是生存之本、文明之源。”下列关于水处理方法叙述错误的是
A. 用明矾作净水剂,吸附沉降水中悬浮物
B. 用石灰处理工业废水中的酸
C. 可用FeS作为沉淀剂除去废水中Cu2+、Ag+等重金属离子
D. 把核废水直接排放到大海
【答案】D
【解析】
【详解】A.明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,用明矾作净水剂,吸附沉降水中悬浮物,故A正确;
B.生石灰是氧化钙,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,用石灰处理工业废水中的酸,发生中和反应,故B正确;
C.可用FeS作为沉淀剂,FeS与废水中Cu2+、Ag+等重金属离子反应生成CuS、Ag2S沉淀,可用FeS作为沉淀剂除去废水中Cu2+、Ag+等重金属离子,故C正确;
D.把核废水直接排放到大海,会造成海水污染,故D错误;
选D。
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 中子数为8的O原子:
B. NH3的电子式:
C. S2-的结构示意图:
D. 用电子式表示HCl的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中子数为8的氧原子,质量数为8+8=16,表示为,A错误;
B.NH3是共价化合物,N、H原子间共用1对电子,另外,N原子最外层还有1个孤电子对,其电子式为,B错误;
C.S是16号元素,S2-核外有18个电子,结构示意图为,C正确;
D.HCl为共价化合物,用电子式表示HCl的形成过程为,D错误;
故选C。
4. 工业利用钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁)冶炼钛的主反应:,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 既是氧化产物,又是还原产物
B. 1L0.1mol/L溶液中,阳离子数目大于
C. 每生成1mol,转移电子数为
D. 易水解,水解产物为
【答案】C
【解析】
【详解】A.,C元素从0价升高为+2价,Cl元素从0价降低为-1价,Fe从+2价变为+3价,则氯气是氧化剂,钛酸亚铁与碳是还原剂,既是氧化产物,又是还原产物,A正确;
B.Fe3+水解:,导致阳离子数目变多,即1L0.1mol/L溶液中,阳离子数目大于,B正确;
C.根据化学方程式知每生成1mol,有3.5mol的氯气参与反应,即由7mol的Cl从0价降低到-1价,转移电子数为,C错误;
D.易水解,水解产物为,D正确;
故选C。
5. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 10 g的2H218O中含有的质子数与中子数均为5 NA
B. 32 g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为6 NA
C. pH=4的盐酸和pH=4的醋酸等体积混合后,溶液中数目仍为10-4
D. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=−92.4 kJ/mol,1mol N2被还原,放出92.4 kJ能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.2H218O中有10个质子,12个中子,相对分子量为22,10g 2H218O物质的量为mol,质子数为NA,中子数为NA,A错误;
B.32 g硫物质的量为1 mol,在足量氧气中充分燃烧,生成1 mol SO2,转移电子数为4 NA,B错误;
C.pH=4的盐酸和醋酸等体积混合后,没有说明体积具体是多少,无法计算氢离子数目,C错误;
D.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=−92.4 kJ/mol,根据热化学方程式的含义,1mol N2参与反应被还原,放出92.4 kJ能量,D正确;
6. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 硅酸钠与盐酸反应:
B. 将通入石灰乳中制漂白粉:
C. 用稀硫酸酸化的溶液与少量反应:
D. 硫氰化铁溶液中加溶液产生沉淀:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2SiO3为可溶性盐,要拆成离子形式,硅酸钠与盐酸反应正确的离子方程式为:,A错误;
B.石灰乳为悬浊液,不能拆成离子形式,与石灰乳反应正确的离子方程式为:,B错误;
C.酸性溶液与少量反应时,被还原为,被氧化为,离子方程式为:,C正确;
D.硫氰化铁为配合物,不能拆成离子形式,硫氰化铁与NaOH反应正确的离子方程式为:,D错误;
故答案选C。
7. 下表中实验操作、现象与结论对应关系不正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
以酚酞为指示剂,用盐酸标准液滴定氢氧化钠溶液
溶液由红色变为浅红色便立刻读数
测得c(NaOH)偏小
B
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体
有白色沉淀生成,溶液红色变浅
纯碱溶液呈碱性是由水解引起
C
测定等浓度的NaClO溶液、CH3COONa溶液的pH
前者大
酸性:HClO<CH3COOH
D
除去锅炉中沉积的CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡,再用稀盐酸溶解除去
白色沉淀溶解
CaSO4比CaCO3的小
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.以酚酞为指示剂,用盐酸标准液滴定氢氧化钠溶液,溶液由红色变为浅红色时反应未达到滴定终点(浅红→无色),滴定消耗盐酸溶液体积偏小,导致所测氢氧化钠溶液的浓度偏低,实验操作、现象与结论相对应,A不符合题意;
B.Na2CO3溶液中存在水解平衡:,向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,BaCl2在溶液中电离出的与反应生成BaCO3白色沉淀,浓度减小,水解平衡向逆反应方向移动,溶液中浓度减小,溶液红色变浅,则能说明纯碱溶液呈碱性是由水解引起,实验操作、现象与结论相对应,B不符合题意;
C.测定等浓度的NaClO溶液、CH3COONa溶液的pH,前者大说明次氯酸根离子的水解程度大,次氯酸的酸性弱于醋酸,实验操作、现象与结论相对应,C不符合题意;
D.除去锅炉中沉积的CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡,再用稀盐酸溶解,白色沉淀溶解,说明CaSO4转化为CaCO3,沉淀转化较为完全,说明CaSO4的溶度积大于CaCO3,结论错误,D符合题意;
故答案选D。
8. 水体中氨氮含量过高会造成水体富营养化。利用微生物燃料电池可以对废水中氨氮进行处理的装置如图,两极材料均为石墨棒,下列说法正确的是
A 工作时通过质子交换膜移向右室
B. a极表面发生还原反应
C. 正极电极反应式为:2NO+10e-+6H2O=N2+12OH-
D. 每转移3mol电子,负极生成11.2LN2,且左室pH降低
【答案】A
【解析】
【分析】该装置是燃料电池,左室→,则发生氧化反应,电极a是负极,右室→,发生还原反应,电极b是正极,氢离子将移动向正极。
【详解】A.根据分析可知,氢离子将移动向正极,即移向右室,A正确;
B.左室→,则发生氧化反应,B错误;
C.正极发生还原反应,由于燃料电池环境为酸性,故正极电极反应式为,C错误;
D.左室发生反应:,因此标准状况下,每转移3mol电子,负极生成0.5molN2,N2所处温度和压强未知,不能计算体积,左室产生4mol氢离子,导致左室正电荷增加了3mol(消耗了1mol铵根离子、生成4mol氢离子);右室发生反应,消耗3.6mol氢离子和0.6mol硝酸根离子,因此左室有3mol氢离子将通过质子交换膜进入正极区,左室的pH降低,D错误;
故选A。
9. 一定条件下,按n(NO)∶n(O2)=2∶1的比例向反应容器充入NO、O2,发生反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。温度、压强(p)对NO平衡转化率的影响如下,
下列分析正确的是
A. 压强大小关系:p1>p2
B. 其他条件相同时,随温度升高该反应的平衡常数增大
C. 400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%
D. 500℃、p1条件下,该反应的化学平衡常数一定为
【答案】C
【解析】
【详解】A.400℃时,从下到上,NO转化率增大,说明平衡正向移动即增大压强,因此压强大小关系:p2>p1,故A错误;
B.其他条件相同时,随温度升高,NO转化率降低,平衡逆向移动,因此该反应的平衡常数减小,故B错误;
C.根据加入的量之比等于计量系数之比,则转化率相等,因此在400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%,故C正确;
D.该反应是体积减小的反应,500℃、p1条件下,由于缺少容器体积,因此无法计算该反应的化学平衡常数,故D错误;
答案为C。
10. 某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的核外电子数是其最外层电子数的2倍,Y是构成有机物的主要元素,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物,下列说法正确的是
A. W存在两种核素 B. Q的氢化物中Q的化合价均为价
C. 为离子化合物 D. 简单氢化物的沸点:
【答案】D
【解析】
【分析】原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q,X的核外电子数是最外层电子数的2倍,则X为铍元素;W只能形成一条共价键,W原子序数最小,则W为H元素,Y是有机物分子中的主要元素,在题中化合物中形成4条共价键,则Y为C元素,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物,则Q为O元素,则Z为N元素;
【详解】A.W为氢,存在、、三种核素,A错误;
B.Q的氢化物有两种,分别是、,其中的Q元素化合价分别为和价,B错误;
C.和处在元素周期表的对角线上,具有相似的化学性质,如和都属于共价化合物,C错误;
D.常温水为液态、氨气和甲烷为气体,水沸点最高;氨气分子能形成氢键且相对分子质量大于甲烷,故其沸点高于甲烷,则简单氢化物的沸点:,D正确;
故选D。
11. 合成氨是一种重要的工业生产,现有一种利用电解池低碳合成氨的工艺流程,装置如图所示,下列说法正确的是
A. 右侧电极上的电极反应为
B. 反应一段时间后,右侧电极附近pH升高
C. 左右电极上产生气体的物质的量之比是4:3
D. 电路中每转移6 mol电子,左侧电极产生44.8 L气体
【答案】C
【解析】
【分析】电解池中,左侧电极为阴极,发生还原反应,电极反应式为;右侧电极为阳极,发生氧化反应,电极反应式为;
【详解】A.由分析可知,右侧电极上的电极反应为,A错误;
B.右侧电极反应在消耗,故反应一段时间后右侧电极附近pH降低,B错误;
C.电路中每转移12 mol电子,左侧电极产生4 mol NH3,右侧电极产生3 mol O2,故左右电极上产生气体的物质的量之比是4:3,C正确;
D.电路中每转移6 mol电子,左侧电极产生2 mol NH3,但题中未给出气体所处状态,无法计算气体的体积,D错误;
故答案选C。
12. 在时,水溶液中的分布分数与溶液的关系如图所示。下列说法正确的是
注:的分布分数;lg2=0.3
A. 在水溶液中的电离方程式为
B. 的水解常数是
C. H2CO3的Ka1=10-10.3
D. 用适量酸或碱调节悬浊液酸碱度使其,此时溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】随着pH增大,H2CO3分子的分布系数逐渐减小,的分布系数先增大后减小,的分布系数逐渐增大,则交点(6.4,0.5)为H2CO3和的曲线的交点,,Ka1=;交点(10.3,0.5)为和的曲线的交点,,Ka2=。
【详解】A.是强电解质,在水溶液中的电离方程式为,,故A错误;
B. 的水解常数Kh===10-7.6,故B错误;
C.有分析可知,Ka1=10-6.4,故C错误;
D.pH=7,则c(H+)=10-7mol•L-1,代入Ka2==10-10.3,则,故D正确;
故答案为D。
13. 是一种难溶于水、可溶于酸的盐,工业上常用固体除去工业废水中的。常温下,向一定体积的工业废水中加入固体,溶液中,表示或与的关系如图所示的电离常数,下列说法错误的是
A. 曲线II表示与变化关系
B. 的溶度积常数
C. 时,溶液中
D. 反应的平衡常数的值为
【答案】A
【解析】
【分析】横坐标越大,表示c(F-)越小,即曲线I表示与变化关系,曲线II表示与变化关系,由此分析解答;
【详解】A.由上述分析可知曲线II表示与变化关系,故A错误;
B.由图可知,当=1时,c(F-)=10-1mol/L,=10-8.57mol/L,Ksp()=c2(F-)= (10-1)210-8.57,故B正确;
C.时,即=4,由图像可知溶液中,故C正确;
D.的平衡常数K===,故D正确。
答案选A。
14. 常温时,向20mL0.1mol/L的溶液中逐滴滴加0.1mol/L的NaOH溶液,滴入NaOH溶液的体积与溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂
B. 反应过程中,的值不断增大
C. c点时,NaOH溶液的体积<20mL
D. b点时,=0.1mol/L
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸与滴定,终点生成强碱弱酸盐,溶液显碱性,应选择酚酞作指示剂,甲基橙变色范围为酸性,不适用,A错误;
B.对式子变形推导: 醋酸电离常数,水的离子积,因此: ,题干指出反应在“常温时”进行,应视为恒温过程,故和均为常数,其比值也为常数,B错误;
C.若加入体积为,恰好完全反应生成,水解使溶液显碱性;点,溶液呈中性,说明加入量不足,体积小于,C正确;
D.b点加入,溶液总体积为,根据物料守恒,所有含微粒总物质的量等于原醋酸的物质的量: 因此浓度。D错误;
故选C。
15. 可用作脱硝剂。某科研小组探究被还原的反应,涉及的部分装置如图所示。
下列说法正确的是
A. 用甲装置制备
B. 乙装置中反应的n(还原剂)∶n(氧化剂)=2∶1
C. 丙装置盛放碱石灰用于干燥
D. 在丁装置中为了更好混合反应气体,应先通入NH3
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH4Cl加热分解生成NH3和HCl,NH3和HCl遇冷又化合为NH4Cl,故实验室仅加热分解NH4Cl不能制得NH3,应加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物来制备NH3,A错误;
B.乙装置中反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,反应中Cu为还原剂,HNO3为氧化剂,根据得失电子守恒可得n(还原剂)∶n(氧化剂)=1∶2,B错误;
C.碱石灰不与NH3发生反应,故丙装置中可盛装碱石灰来干燥NH3,C正确;
D.已知NH3的密度小于空气,NO2的密度大于空气,故在丁装置中应先通入NO2排尽装置内的空气后,再通入NH3,才能更好混合反应气体,D错误;
故答案选C。
第II卷
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 碱式硫酸铬[]主要用于鞣制皮革、作媒染剂及生产氢氧化铬和活性黑染料。以酸性含铬废液(主要含有、SO,还含有少量、、)为原料制备碱式硫酸铬的工艺流程如图所示,回答下列问题:
已知:常温下,部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于或等于1×10-5mol/L)时的pH如下表。
离子
开始沉淀的pH
7.6
1.9
4.4
完全沉淀的pH
9.6
3.1
5.6
(1)滤渣1是___________。
(2)加入9%双氧水的作用是___________(用离子方程式表示)。
(3)“沉铁”时调pH的范围为___________。
(4)“沉铬”过程发生反应的离子方程式是___________,从滤液1中可回收一种氮肥,该物质是___________(填化学式)。
【答案】(1)Fe(OH)3
(2)
(3)
(4) ①. Cr3++3NH3·H2O=Cr(OH)3↓+3NH ②.
【解析】
【分析】在酸性含铬废液(主要含有、,还含有少量、、)中加入9%双氧水氧化,将废液中的氧化为,加入氨水调节pH使沉淀为,过滤除去滤渣,滤液中再继续加入氨水调节pH使沉淀为,过滤得滤液1,根据所含离子可知,滤液1的主要成分应该是,往滤渣中加入硫酸进行酸溶,反应得到,再加入纯碱即调节碱度,经过一系列操作可得到碱式硫酸铬。
【小问1详解】
氧化后铁元素全部转化为,"沉铁"时调pH使三价铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去,因此滤渣1为;
【小问2详解】
双氧水的作用是在酸性条件下将二价铁离子氧化为更容易沉淀除去的三价铁离子,配平后得到上述离子方程式;
小问3详解】
沉铁需要保证三价铁离子完全沉淀,表格中三价铁离子完全沉淀的,同时不能让三价铬离子沉淀,三价铬离子开始沉淀的,因此pH范围为;
【小问4详解】
沉铬过程加入氨水,三价铬离子与一水合氨反应生成氢氧化铬沉淀和铵根离子,离子方程式见答案;反应生成铵根离子,溶液中原本存在硫酸根离子,因此可回收的氮肥为硫酸铵。
17. 如图所示,其中甲池的总反应为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,回答下列问题:
(1)甲池燃料电池的负极反应式为___________。
(2)写出乙池中电解总反应的化学方程式:___________。
(3)请写出丙池的两极反应的离子方程式式___________、___________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 阳极: ②. 阴极:
【解析】
【小问1详解】
甲池为碱性甲醇燃料电池,负极通入甲醇,甲醇失电子发生氧化反应,在碱性环境下产物为碳酸根,根据电荷、原子配平得到负极反应式
【小问2详解】
甲池中通入氧气的电极为正极,因此乙池中石墨电极为阳极,Ag为阴极,电解过量硫酸铜溶液,惰性阳极上氢氧根放电,阴极上铜离子放电,配平得到总反应化学方程式
【小问3详解】
丙池中左Pt电极为阳极,右Pt电极为阴极,电解质为氯化镁溶液:阳极是氯离子失电子生成氯气;阴极水电离出的氢离子得电子生成氢气,同时产生的氢氧根与镁离子结合生成氢氧化镁沉淀,据此写出两极反应式
18. 某同学利用甲醇燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置如图。若用于制漂白液,a为电池的___________极,A电极离子方程式___________。电解质溶液最好用___________。若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠溶液作电解质溶液,阳极选用___________作电极。
【答案】 ①. 负 ②. ③. 饱和食盐水 ④. 铁(Fe)
【解析】
【详解】用惰性电极电解饱和食盐水,阳极产生氯气,电极反应式为,阴极产生氢气,同时生成氢氧化钠溶液,电极反应式为;氯气和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠和氯化钠的混合溶液即为漂白液,为使氯气和氢氧化钠充分混合,氯气需在下端生成,因此B电极为阳极,A电极为阴极,a为电池的负极;若用该装置制备Fe(OH)2,在硫酸钠溶液作电解质时,阳极材料选用铁,发生电极反应,才能提供Fe2+形成Fe(OH)2。
19. 常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如下图所示。
(1)①在同一溶液中,、、___________(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中各种离子的物质的量浓度之间的等量关系是___________。
③已知在25℃时,水解反应的平衡常数,当溶液中时,溶液的pH=___________。
(2)写出Na2CO3水解的离子方程式___________。
【答案】(1) ①. 不能 ②. ③. 10
(2)
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,存在于pH<8的溶液中,存在于pH>8的溶液中,二者不能大量共存于同一溶液中;
②由图可知,pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为、,根据电荷守恒,可知:;
③根据的水解平衡常数,当溶液中时,,则,即溶液;
小问2详解】
Na2CO3溶液中水解的离子方程式为:。
20. 某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。
(1)实验发现C中粉末完全变红,D中无水硫酸铜变蓝,还产生一种单质气体。经检验C中剩余固体为单质,则C装置中反应的化学方程式为___________。实验后将C中固体与浓硫酸混合加热,若充分反应后红色固体有剩余,再加入下列的___________试剂,固体又可以继续溶解。
A.溶液 B.溶液 C.稀 D.溶液
(2)装置D的名称为___________,若将D与a相连,在E中产生白色沉淀,其沉淀的化学式为___________。若向a处分别通入大量___________(填下列气体编号),在E中也会产生白色沉淀。
A. B. C. D.
(3)D装置后接尾气吸收装置,下列能用来吸收尾气的装置是___________(填装置序号)。
【答案】(1) ①. 2NH3+3CuO3Cu+ N2+3H2O ②. AD
(2) ①. 干燥管 ②. BaSO3 ③. AB
(3)②④⑤
【解析】
【分析】A装置采用实验室制法产生NH3,经B装置除去水得到干燥的NH3,在加热条件下和CuO反应,D装置无水硫酸铜检验是否有H2O产生。
小问1详解】
结合题目所给信息可知,C中氨气和氧化铜反应,生成Cu、N2和H2O,则C装置中反应的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+ N2+3H2O。C中固体为Cu,和浓硫酸混合加热的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,充分反应后浓硫酸变稀,反应停止,加入FeCl3溶液,其中的Fe3+可以氧化Cu;加入KNO3溶液,则和剩余的H+形成硝酸,可和Cu继续发生反应,故选AD;
【小问2详解】
装置D的名称为干燥管;氨气和二氧化硫在水中生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,沉淀的化学式为BaSO3;
A.氯气能将二氧化硫氧化为硫酸根离子,从而与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,故A符合;
B.二氧化氮能与水反应生成硝酸,硝酸能将二氧化硫氧化为硫酸根离子,硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,故B符合;
C.二氧化碳与二氧化硫、氯化钡均不反应,无沉淀生成,故C不符合;
D.硫化氢和二氧化硫反应生成S单质黄色沉淀,不能生成白色沉淀,故D不符合;
故选AB;
【小问3详解】
氨气极易溶于水,尾气吸收需要防止倒吸,图中能用来吸收尾气的装置是②④⑤,①装置没有出气口,③装置容易发生倒吸。
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