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高三化学月考试卷
考试时间:75分钟;分值:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55 Cu 64 Zn 65 Ag 108 I 127 Ba 137
一、单项选择题(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,只有一项是符合题意要求的)
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. 下列有关物质的分类或归纳的说法正确的是
A. PM 2.5(微粒直径约为 2.5×10-6 m)分散在空气中形成气溶胶,不能产生丁达尔效应
B. 纯碱、氨水、蔗糖分别属于强电解质、弱电解质和非电解质
C. 工业上采用电解熔融态A12O3、MgO的方法冶炼Al、Mg
D. 用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用侯德榜制碱法都会产生温室气体
【答案】A
【解析】
【详解】A.胶体粒子的直径大小在 1nm~100nm之间(10-9m~10-7m),而PM 2.5微粒直径约为2.5×10-6m,不属于胶体,故A错误;
B.氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质,故B错误;
C.MgO的熔点很高,电解熔融态MgO冶炼Mg会增大生产成本,工业上是电解熔融的氯化镁来冶炼镁,故C错误;
D.用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁都会产生二氧化碳,侯德榜制碱法制备原理为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓,不产生二氧化碳,故D错误;
故选A。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 7.8 g Na2O2中阴离子的数目为0.1 NA
B. 25℃时,1L pH=1的H2SO4溶液中含SO的数目为0.1 NA
C. 9.0 g淀粉和葡萄糖的混合物中含碳原子的数目为0.3 NA
D. 将10 mL 1 mol•L-1FeCl3溶液中滴入沸水中,所得氢氧化铁胶粒的数目为0.01 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.过氧化钠()由钠离子和过氧根离子()构成,摩尔质量为78 g/mol,7.8 g为0.1 mol,含阴离子数目为0.1 ,A正确;
B.25℃时,pH=1的溶液中=0.1 mol/L,根据电离方程式,,故的数目为0.05 NA,B错误;
C.淀粉()n和葡萄糖()的碳含量不同(淀粉单体碳质量分数≈44.4%,葡萄糖为40%),9.0 g混合物中含碳原子数目无法确定,不一定是0.3,C错误;
D.氢氧化铁胶粒由多个分子聚集而成,10 mL 1 mol/L 溶液含 0.01 mol,但胶粒数目远小于0.01 ,D错误;
故选A。
5. 下列说法中正确的是
A. 标准状况下,氦气含有所含的原子数约为
B. 同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子
C. 从的溶液中取出,物质的量浓度为
D. 当气体的体积为时,一定处于标准状况下
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.标准状况下,氦气的物质的量为1mol,氦气为单原子分子,1mol氦气含有所含的原子数约为,故A错误;
B.由阿伏加德罗定律可知一定物质的量的气体的体积与温度和压强有关,则同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,故B正确;
C.从的溶液中取出,溶液物质的量浓度为,故B错误;
D.由理想气体状态方程PV=nRT可知体积为1mol气体的体积为时,不一定处于标准状况下,故D错误;
故选B。
6. 下列关于胶体的叙述,错误的是
A. 用丁达尔效应可区别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
B. 向沸水中滴入饱和FeCl3溶液至红褐色,可得到Fe(OH)3胶体
C. 《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景与胶体性质有关
D. 纳米材料粒子直径一般在1~100nm之间,因此纳米材料属于胶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应,FeCl3溶液不能产生丁达尔效应,所以能鉴别,选项A正确;
B.制备Fe(OH)3胶体的反应:FeCl3 +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl,选项B正确;
C.雾属于胶体,具有丁达尔效应,选项C正确;
D.纳米材料身上是纯净物,直径一般在1~100 nm之间,把它分散到分散剂中才形成胶体,选项D错误;
答案选D。
7. 宏观辨识与做观探析是化学学科核心素养之一,下列物质性质实验对应的反应方程式错误的是
A. 溶液中加入足量溶液产生白色沉淀:
B. 用饱和氨盐水和制备小苏打:
C. 以为原料由铝热反应冶炼铬:
D. 用硼酸中和溅在皮肤上的溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液中加入足量溶液产生白色沉淀的离子方程式为,A项错误;
B.用饱和氨盐水和制备小苏打时,小苏打以沉淀形式存在,离子方程式为,B项正确;
C.铝热反应可冶炼部分难熔金属,故以为原料由铝热反应冶炼铬的化学方程式为,C项正确;
D.硼与铝同主族,用硼酸中和溅在皮肤上的溶液,发生中和反应的离子方程式为,D项正确;
故选A。
8. 下列按强电解质、弱电解质、酸性氧化物、碱性氧化物的组合,正确的是
选项
强电解质
弱电解质
酸性氧化物
碱性氧化物
A
Ca(OH)2
酒精
N2O5
Na2O
B
CaSO4
H2CO3
SO2
CaO
C
NaHCO3
氨水
Mn2O7
Al2O3
D
HCl
HF
CO
Na2O2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
在水溶液中能完全电离的电解质为强电解质;在水溶液中不能完全电离的电解质为弱电解质;能和碱反应生成只盐和水的氧化物为酸性氧化物;能和酸反应生成只盐和水的氧化物为碱性氧化物,据此分析解答。
【详解】A.酒精不能发生电离,属于非电解质,故A错误;
B.CaSO4在水溶液中能完全电离,故为强电解质;H2CO3在水溶液中部分电离,为弱电解质;SO2能和碱反应生成盐和水,故为酸性氧化物;CaO能和酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,故B正确;
C.氨水是溶液,是混合物,不是弱电解质,Al2O3既能与酸反应又能与碱反应,属于两性氧化物,不是碱性氧化物,故C错误;
D.CO和碱不反应,不是酸性氧化物,属于不成盐氧化物,Na2O2与酸反应除了生成盐和水,还生成了氧气,过氧化钠不属于碱性氧化物,故D错误;
故选B。
9. 根据下列事实书写的离子方程式中,错误的是
A. 向Na2SiO3溶液中加入稀盐酸得到硅酸胶体:SiO32- +2H+=H2SiO3(胶体)
B. 向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3 沉淀:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
C. 向AlCl3溶液中加入足量稀氨水:Al3++4NH3·H2O=Al3++NH4++2H2O
D. 在稀硫酸存在下,MnO2将CuS中的硫元素氧化为硫单质:MnO2+CuS +4H+=Mn2++Cu2++S +2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,向Na2SiO3溶液中加入稀盐酸得到硅酸胶体:SiO32- +2H+=H2SiO3(胶体),故A正确;
B选项,向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3沉淀、二氧化碳气体和水:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故B正确;
C选项,向AlCl3溶液中加入足量稀氨水生成氢氧化铝和铵根离子:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 ↓+ 3NH4+,故C错误;
D选项,在稀硫酸存在下,MnO2将CuS中的硫元素氧化为硫单质、水、硫酸锰和硫酸铜:MnO2 + CuS + 4H+=Mn2++Cu2++S +2H2O,故D正确;
综上所述,答案为C。
10. 将一定量的CO2气体通入2L未知浓度的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发),下列说法不正确的是
A. O点溶液中所含溶质的化学式为NaOH、Na2CO3
B. a点溶液中c (HCO3-) >c (CO32-)
C. 标准状况下,通入CO2的体积为44.8L
D. 原NaOH溶液的物质的量浓度为5mol/L
【答案】D
【解析】
【详解】A、Na2CO3跟盐酸的反应是分步进行的:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+ HCl="NaCl" +H2O+ CO2↑,HCl与Na2CO3、NaHCO3都按1:1反应,由图象可知生成二氧化碳消耗的HCl的物质的量小于从反应到开始产生二氧化碳阶段消耗的HCl,故溶液中溶质为NaOH、Na2CO3,A正确;
B、a点溶液中溶质为碳酸氢钠,碳酸氢根水解,溶液显碱性,则溶液中c(HCO3-)>c(CO32-),B正确;
C、由图可知,a点时开始生成气体,故发生反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,至生成二氧化碳体积最大时,该阶段消耗的HCl的物质的量为2mol,由方程式可知产生二氧化碳的物质的量为2mol,生成的二氧化碳的物质的量等于开始通入的二氧化碳的物质的量,故开始通入的二氧化碳的体积为2mol×22.4L/mol=44.8L,C正确;
D、加入5molHCl生成二氧化碳体积最大,此时溶液中溶质为NaCl,根据氯离子守恒有n(NaCl)=n(HCl),根据钠离子守恒有n(NaOH)=n(NaCl),故n(NaOH)=n(HCl)=5mL,所以c(NaOH)==2.5mol/L,D错误;
答案选D。
【点晴】掌握反应的原理,特别是相关反应的化学方程式以及清除图象中各段表示的意义是解答的关键。在Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中,逐滴加入盐酸,盐酸先与何种物质反应,取决于CO32-和HCO3-结合H+的难易程度。由于CO32-比HCO3-更易于结合H+形成难电离的HCO3-,故盐酸应先与Na2CO3溶液反应。只有当CO32-完全转化为HCO3-时,再滴入的H+才与HCO3-反应。
11. 下列是利用侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验操作,不能达到实验目的的是
A.制取氨气
B.制取NaHCO3
C.分离NaHCO3
D.干燥NaHCO3
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A. 铵盐与碱石灰加热可生成氨气,图中固体加热可制备气体,A正确;
B. 氨气、二氧化碳、NaCl溶液反应生成碳酸氢钠和氯化铵,导管长进短出可制取NaHCO3,B正确;
C. 碳酸氢钠的溶解度小生成固体物质,从溶液析出,图中过滤可分离,C正确;
D. 不能在烧杯中干燥固体,导致固体受热分解,D错误;
答案为D
12. 甲、乙、丙、丁是由、、、、、、离子中的两种组成,可以发生如图转化,下列说法不正确的是
A. 在甲中滴加丁可能发生反应:
B. 溶液丙中还可以大量共存的离子有:、、
C. 白色沉淀A可能溶解在溶液D中
D. 甲为,乙为
【答案】B
【解析】
【分析】溶液中存在H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH—、Cl—、HCO3—,依据离子能大量共存的原则得出甲乙丙丁中含有两种物质,即:HCl和AlCl3,因为甲溶液能和乙溶液生成沉淀,气体和氯化钠,故甲和乙中含有能双水解的离子,即Al3+和HCO3—双水解生成的气体B为二氧化碳,沉淀A为氢氧化铝,然后依据甲与丙生成气体,则甲为NaHCO3,乙为AlCl3,丙为HCl,甲与丁生成白色沉淀,则丁含有钡离子且与甲生成沉淀,则丁为Ba(OH)2。
【详解】A.甲中滴加丁,丁是过量的,那么发生的离子反应为:HCO3—+Ba 2++OH—=BaCO3↓+H2O,故A正确;
B.据分析可知,丙为HCl,含有H+,酸性条件下,NO3—具有强氧化性可氧化I—,故I—、NO3—不能共存,故B错误;
C.白色沉淀A为氢氧化铝能溶于强碱Ba(OH)2,故C 正确;
D.依据以上分析得出甲应为NaHCO3,乙为AlCl3,故D正确;
答案选B。
【点睛】此题较难的是根据题干信息推出甲乙丙丁四种物质,解题的突破口:甲溶液能和乙溶液生成白色沉淀,气体和氯化钠,故甲和乙中含有能双水解的离子,联系题干所给7种离子,只有Al3+和HCO3—双水解能满足题目要求,由此确定甲乙含有Al3+和HCO3—,联系甲与丙生成气体,确定甲为NaHCO3,乙为AlCl3。
13. 在Na+浓度为0.9mol/L力的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子:
阳离子
K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
阴离子
、、、
取该溶液100mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):
I.向该溶液中加大足盘稀HCl,产生白色沉淀并放出1.12L气体
II.将I的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称得固体质量为3.6g
III.在II的滤液中滴加BaCl2溶液,无明显现象
下列说法错误的是( )
A. 实验III能确定一定不存在
B. K+一定存在,且c(K+)≤1.3mol/L
C. 实验I能确定-定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+
D. 实验I中生成沉淀的离子方程式为+2H+=H2SiO3↓
【答案】B
【解析】
【分析】I.向该溶液中加入足量稀HCl,产生白色沉淀并放出1.12L气体,气体为二氧化碳,则一定含CO32-,则不含Ag+、Mg2+、Ba2+,n(CO32-)=n(CO2)=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol;
II.将I的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称得固体质量为3.6g,可知I中白色沉淀含硅酸,则原溶液一定含SiO32-,n(SiO32-)=n(SiO2)=3.6g÷60g/mol=0.06mol;
III.在II的滤液中滴加BaCl2溶液,无明显现象,可知原溶液一定不含SO42-,由电荷守恒可知,阴离子电荷总数大于阳离子电荷总数,则原溶液一定含K+,综上所述,原溶液一定含K+、Na+、CO32-、SiO32-,不含Ag+、Mg2+、Ba2+、SO42-,可能含,以此来解答。
【详解】A.实验III能确定不生成硫酸钡沉淀,则一定不存在,故A正确;
B.K+一定存在,若不含,由电荷守恒可知,0.5mol/L×2+0.6mol/L×2=0.9mol/L+c(K+),则c(K+)⩾1.3mol⋅L−1,故B错误;
C.实验I一定含,能确定一定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+,故C正确;
D.II中可能沉淀加热分解,则实验I中生成沉淀的离子方程式为+2H+=H2SiO3↓,故D正确;
答案选B。
14. 25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. pH=1的溶液中:Na+、K+、、
B. c(H+)=1×10﹣13 mol∙L−1的溶液中:Mg2+、Cu2+、、
C. 0.1 mol∙L−1NH4HCO3溶液中:K+、Na+、、Cl-
D. 0.1 mol∙L−1FeCl3溶液中:Fe2+、NH、SCN-、
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液,H+与反应生成气体,不能大量共存,故A不符合题意;
B.c(H+)=1×10−13 mol∙L−1的溶液,说明溶液显碱性,OH-与Cu2+反应生成沉淀,故B不符合题意;
C.0.1 mol∙L−1NH4HCO3溶液,K+、Na+、、Cl-都大量共存,故C符合题意;
D.0.1 mol∙L−1FeCl3溶液,Fe3+与SCN-反应生成血红色Fe(SCN)3而不共存,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
二、非选择题(共4题,共58分)
15. 某化学实验小组设计如图所示实验装置模拟侯氏制碱法制取纯碱。
已知:氨水受热易分解产生NH3;NH3极易溶于水,其水溶液呈碱性。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ______,仪器d的作用为 ______。
(2)装置②中饱和NaHCO3溶液的作用为 ______。
(3)装置④制取NH3的原理为 ______;实验开始时,应先打开弹簧夹 ______(填“b”或“c”)。
(4)装置③中溶液X为 ______,发生反应的化学方程式为 ______。
(5)当装置③中的沉淀量不再明显增多时,将三颈烧瓶中混合物过滤、洗涤,然后将滤渣灼烧即得纯碱,灼烧时发生反应的化学方程式为 ______。
【答案】(1) ①. 长颈漏斗 ②. 防止倒吸
(2)除去二氧化碳中的氯化氢
(3) ①. 氧化钙吸水,并与水反应放出大量的热,NH3•H2O分解生成氨气 ②. c
(4) ①. 饱和食盐水 ②. NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(5)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
【解析】
【分析】①中制备,②中溶液的作用是除去中的HCl;④中制备氨气,将氨气先通入③中,溶液X为饱和食盐水,再通入,发生的反应为:,碳酸氢钠受热分解得到纯碱。
【小问1详解】
a为长颈漏斗;氨气极易溶于水,故d的作用是防止倒吸;
【小问2详解】
根据分析,装置②中饱和溶液的作用是除去中的HCl气体;
【小问3详解】
制备氨气的原理为:生石灰与氨水中的水反应放热,促使氨水受热分解产生;氨气在溶液中的溶解度远大于,故应先通氨气,营造碱性环境,能溶解更多的,从而得到更多产品,所以应先打开c处弹簧夹;
【小问4详解】
溶液X为饱和食盐水,发生的反应为:;
【小问5详解】
碳酸氢钠受热分解得到纯碱,化学方程式为:。
16. 现有稀硫酸、澄清石灰水(氢氧化钙)、纯碱溶液(碳酸钠)、二氧化碳和铁粉五种物质,连线的两种物质间能发生反应,其中稀硫酸、澄清石灰水(氢氧化钙)纯碱溶液(碳酸钠)与二氧化碳和铁粉存在如图关系:
回答下面问题:
(1)写出酸③的化学式 ______。
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式 ______。
(3)反应Ⅲ属于 ______(填“化合反应”“分解反应”“置换反应”或“复分解反应”)。写出反应Ⅴ的离子方程式 ______。
(4)写出实验室检验氧化物②的操作和现象 ______,该反应的离子方程式是 ______。
(5)其中氧化物有如图所示的分类:
该分类方法是 ______(填“树状分类法”或“交叉分类法”)。
【答案】(1)H2SO4
(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(3) ①. 复分解反应 ②. Ca2++=CaCO3↓
(4) ①. 将氧化物②气体通入澄清石灰水中出现白色沉淀,说明该气体为CO2 ②. Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O
(5)树状分类法
【解析】
【分析】根据物质类别和反应关系推断:五种物质中,单质①为铁粉,氧化物②为二氧化碳,酸③为稀硫酸,碱④为氢氧化钙,盐⑤为碳酸钠,所有反应关系均匹配,据此作答。
【小问1详解】
酸③的化学式。
【小问2详解】
反应Ⅰ为铁与稀硫酸反应,化学方程式为。
【小问3详解】
反应Ⅲ为硫酸和氢氧化钙的中和反应,属于复分解反应;反应Ⅴ的化学方程式为,离子方程式为。
【小问4详解】
实验室可以用澄清石灰水检验氧化物②(二氧化碳),操作和现象为:将氧化物②气体通入澄清石灰水中出现白色沉淀,反应方程式为,则离子方程式为。
【小问5详解】
由图可知,对氧化物按其性质进行进一步分类得到酸性氧化物、碱性氧化物,则该分类方法是树状分类法。
17. “锰白”(MnCO3,在潮湿介质中易被氧化)常用作脱硫催化剂、饲料添加剂。某小组设计如下步骤制备锰白:
步骤1:将FeSO4溶液加入含有稀硫酸的MnO2悬浊液中,搅拌下充分反应得到含Mn2+的混合液X;
步骤2:用氨水调节混合液X的pH=4,过滤,得MnSO4溶液和滤渣Y;
步骤3:向MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,抽滤、洗涤、干燥得到MnCO3
回答下列问题:
(1)实验室新配制FeSO4溶液时,为了防止其氧化变质,常采用的措施是 ______。
(2)滤渣Y经灼烧得到的固体是 ______(填化学式)。
(3)步骤1中也可用SO2代替FeSO4,实验室常用Na2SO3粉末和75%硫酸在常温下制备SO2,宜选择的发生装置是 ______(填字母)。
(4)步骤3反应的离子方程式为 ______。
(5)步骤3洗涤包括先水洗、后酒精洗,用酒精洗涤的目的是除固体表面水、______。
(6)MnCO3产品纯度测定。称取wg产品溶于稀硫酸,配制成250mL溶液。量取25.00mL配制溶液于锥形瓶中,加入过量(NH4)2S2O8溶液,充分反应后,将溶液煮沸一段时间。冷却至室温后,加入指示剂,用标准cmol•L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,滴定终点时消耗标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为20.00mL(提示:)。
①MnCO3产品纯度为 ______%。
②若上述过程没有“煮沸”操作,测得结果 ______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)在溶液中加铁粉
(2)Fe2O3 (3)B
(4)
(5)酒精易挥发,干燥速率快,防止MnCO3被氧化
(6) ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】将FeSO4溶液加入含有稀硫酸的MnO2悬浊液中,FeSO4与MnO2反应的化学方程式为,混合液X中含有Mn2+和Fe3+,用氨水调节混合液X的pH=4,过滤,得MnSO4溶液和滤渣Fe(OH)3,向MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,抽滤、洗涤、干燥得到MnCO3;
【小问1详解】
Fe2+易被氧化成Fe3+,可以添加铁粉将Fe3+还原为Fe2+,实验室新配制FeSO4溶液时,为了防止其氧化变质,常采用的措施是在溶液中加铁粉;
【小问2详解】
由分析可知,滤渣Y为Fe(OH)3,经灼烧失水生成Fe2O3;
【小问3详解】
步骤1中也可用SO2代替FeSO4,实验室常用Na2SO3粉末和75%硫酸在常温下制备SO2,该反应不需要加热,Na2SO3粉末颗粒较小且溶于水,不能盛放在D中的多孔隔板上,宜选择的发生装置是B;
【小问4详解】
步骤3发生MnSO4与NH4HCO3反应生成MnCO3,同时有二氧化碳气体产生,离子方程式为;
【小问5详解】
碳酸锰在潮湿介质中易被氧化,而乙醇挥发较快,则用乙醇洗涤的目的是除水以及干燥速率快,防止MnCO3被氧化;
【小问6详解】
①根据,;
②煮沸的目的是除过量(NH4)2S2O8,避免过量(NH4)2S2O8氧化Fe2+,若没有“煮沸”,导致过量(NH4)2S2O8消耗标准溶液,测得标准溶液体积偏大,结果产品纯度偏高;
18. 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)沉钴过程中会生成MnO2和CoOOH,该反应中氧化产物是______。
(5)“除锰”所得的滤渣是______。
(6)“除锰”时,CoOOH与H2O2发生反应的离子方程式为______。
【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(答案合理同样得分)
(4)CoOOH (5)MnO2
(6)2CoOOH+H2O2+4H+=2Co2++O2↑+4H2O
【解析】
【分析】含钴净化渣经球磨增大酸浸速率及浸取率,在酸浸过程中金属及金属氧化物与硫酸发生反应以离子形式进入溶液中,进入沉铁操作双氧水将二价铁氧化成三价铁并使铁以FeOOH沉淀出去,在沉钴锰程序中利用酸性高锰酸钾将钴氧化为CoOOH,高锰酸根被还原得到MnO2,杂质Zn2+ 和Cd2+进入滤液而除去,最后在固体混合物中酸化并用双氧水还原得到含硫酸钴的溶液,最后经系列操作得到硫酸钴晶体;
【小问1详解】
酸浸过程中,金属Zn、Cd与稀硫酸反应置换出H2,H2遇明火可能发生爆炸,故答案为Zn、Cd与稀硫酸反应有H2生成,遇明火可能发生爆炸;
【小问2详解】
沉铁操作中加入了双氧水将二价铁氧化成三价铁并使铁以FeOOH沉淀出去,故化学方程式为2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeOOH↓+2H2SO4;
【小问3详解】
在沉钴锰程序中利用酸性高锰酸钾将钴锰氧化为MnO2和CoOOH,杂质Zn2+ 和Cd2+进入滤液而除去,故溶液中还有Zn2+;从该滤液中获得Cd需要加入还原剂将Cd2+还原,可采取的方法为加入适量锌粉,过滤(答案合理同样得分);
【小问4详解】
在沉钴锰程序中利用酸性高锰酸钾将钴氧化为CoOOH,高锰酸根被还原得到MnO2,故氧化产物为CoOOH;
【小问5详解】
CoOOH和MnO2固体混合物中加入双氧水和硫酸最终得到硫酸钴溶液,故CoOOH参与反应而MnO2以滤渣被除去;
【小问6详解】
根据反应前后钴的价态可得CoOOH被双氧水还原,离子方程式为2CoOOH+H2O2+4H+=2Co2++O2↑+4H2O;
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高三化学月考试卷
考试时间:75分钟;分值:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55 Cu 64 Zn 65 Ag 108 I 127 Ba 137
一、单项选择题(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,只有一项是符合题意要求的)
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. 下列有关物质的分类或归纳的说法正确的是
A. PM 2.5(微粒直径约为 2.5×10-6 m)分散在空气中形成气溶胶,不能产生丁达尔效应
B. 纯碱、氨水、蔗糖分别属于强电解质、弱电解质和非电解质
C. 工业上采用电解熔融态A12O3、MgO的方法冶炼Al、Mg
D. 用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用侯德榜制碱法都会产生温室气体
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 7.8 g Na2O2中阴离子的数目为0.1 NA
B. 25℃时,1L pH=1的H2SO4溶液中含SO的数目为0.1 NA
C. 9.0 g淀粉和葡萄糖的混合物中含碳原子的数目为0.3 NA
D. 将10 mL 1 mol•L-1FeCl3溶液中滴入沸水中,所得氢氧化铁胶粒的数目为0.01 NA
5. 下列说法中正确的是
A. 标准状况下,氦气含有所含的原子数约为
B. 同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子
C. 从的溶液中取出,物质的量浓度为
D. 当气体的体积为时,一定处于标准状况下
6. 下列关于胶体的叙述,错误的是
A. 用丁达尔效应可区别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
B. 向沸水中滴入饱和FeCl3溶液至红褐色,可得到Fe(OH)3胶体
C. 《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景与胶体性质有关
D. 纳米材料粒子直径一般在1~100nm之间,因此纳米材料属于胶体
7. 宏观辨识与做观探析是化学学科核心素养之一,下列物质性质实验对应的反应方程式错误的是
A. 溶液中加入足量溶液产生白色沉淀:
B. 用饱和氨盐水和制备小苏打:
C. 以为原料由铝热反应冶炼铬:
D. 用硼酸中和溅在皮肤上的溶液:
8. 下列按强电解质、弱电解质、酸性氧化物、碱性氧化物的组合,正确的是
选项
强电解质
弱电解质
酸性氧化物
碱性氧化物
A
Ca(OH)2
酒精
N2O5
Na2O
B
CaSO4
H2CO3
SO2
CaO
C
NaHCO3
氨水
Mn2O7
Al2O3
D
HCl
HF
CO
Na2O2
A. A B. B C. C D. D
9. 根据下列事实书写的离子方程式中,错误的是
A. 向Na2SiO3溶液中加入稀盐酸得到硅酸胶体:SiO32- +2H+=H2SiO3(胶体)
B. 向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3 沉淀:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
C. 向AlCl3溶液中加入足量稀氨水:Al3++4NH3·H2O=Al3++NH4++2H2O
D. 在稀硫酸存在下,MnO2将CuS中的硫元素氧化为硫单质:MnO2+CuS +4H+=Mn2++Cu2++S +2H2O
10. 将一定量的CO2气体通入2L未知浓度的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发),下列说法不正确的是
A. O点溶液中所含溶质的化学式为NaOH、Na2CO3
B. a点溶液中c (HCO3-) >c (CO32-)
C. 标准状况下,通入CO2的体积为44.8L
D. 原NaOH溶液的物质的量浓度为5mol/L
11. 下列是利用侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验操作,不能达到实验目的的是
A.制取氨气
B.制取NaHCO3
C.分离NaHCO3
D.干燥NaHCO3
A. A B. B C. C D. D
12. 甲、乙、丙、丁是由、、、、、、离子中的两种组成,可以发生如图转化,下列说法不正确的是
A. 在甲中滴加丁可能发生反应:
B. 溶液丙中还可以大量共存的离子有:、、
C. 白色沉淀A可能溶解在溶液D中
D. 甲为,乙为
13. 在Na+浓度为0.9mol/L力的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子:
阳离子
K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
阴离子
、、、
取该溶液100mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):
I.向该溶液中加大足盘稀HCl,产生白色沉淀并放出1.12L气体
II.将I的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称得固体质量为3.6g
III.在II的滤液中滴加BaCl2溶液,无明显现象
下列说法错误的是( )
A. 实验III能确定一定不存在
B. K+一定存在,且c(K+)≤1.3mol/L
C. 实验I能确定-定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+
D. 实验I中生成沉淀的离子方程式为+2H+=H2SiO3↓
14. 25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. pH=1的溶液中:Na+、K+、、
B. c(H+)=1×10﹣13 mol∙L−1的溶液中:Mg2+、Cu2+、、
C. 0.1 mol∙L−1NH4HCO3溶液中:K+、Na+、、Cl-
D. 0.1 mol∙L−1FeCl3溶液中:Fe2+、NH、SCN-、
二、非选择题(共4题,共58分)
15. 某化学实验小组设计如图所示实验装置模拟侯氏制碱法制取纯碱。
已知:氨水受热易分解产生NH3;NH3极易溶于水,其水溶液呈碱性。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ______,仪器d的作用为 ______。
(2)装置②中饱和NaHCO3溶液的作用为 ______。
(3)装置④制取NH3的原理为 ______;实验开始时,应先打开弹簧夹 ______(填“b”或“c”)。
(4)装置③中溶液X为 ______,发生反应的化学方程式为 ______。
(5)当装置③中的沉淀量不再明显增多时,将三颈烧瓶中混合物过滤、洗涤,然后将滤渣灼烧即得纯碱,灼烧时发生反应的化学方程式为 ______。
16. 现有稀硫酸、澄清石灰水(氢氧化钙)、纯碱溶液(碳酸钠)、二氧化碳和铁粉五种物质,连线的两种物质间能发生反应,其中稀硫酸、澄清石灰水(氢氧化钙)纯碱溶液(碳酸钠)与二氧化碳和铁粉存在如图关系:
回答下面问题:
(1)写出酸③的化学式 ______。
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式 ______。
(3)反应Ⅲ属于 ______(填“化合反应”“分解反应”“置换反应”或“复分解反应”)。写出反应Ⅴ的离子方程式 ______。
(4)写出实验室检验氧化物②的操作和现象 ______,该反应的离子方程式是 ______。
(5)其中氧化物有如图所示的分类:
该分类方法是 ______(填“树状分类法”或“交叉分类法”)。
17. “锰白”(MnCO3,在潮湿介质中易被氧化)常用作脱硫催化剂、饲料添加剂。某小组设计如下步骤制备锰白:
步骤1:将FeSO4溶液加入含有稀硫酸的MnO2悬浊液中,搅拌下充分反应得到含Mn2+的混合液X;
步骤2:用氨水调节混合液X的pH=4,过滤,得MnSO4溶液和滤渣Y;
步骤3:向MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,抽滤、洗涤、干燥得到MnCO3
回答下列问题:
(1)实验室新配制FeSO4溶液时,为了防止其氧化变质,常采用的措施是 ______。
(2)滤渣Y经灼烧得到的固体是 ______(填化学式)。
(3)步骤1中也可用SO2代替FeSO4,实验室常用Na2SO3粉末和75%硫酸在常温下制备SO2,宜选择的发生装置是 ______(填字母)。
(4)步骤3反应的离子方程式为 ______。
(5)步骤3洗涤包括先水洗、后酒精洗,用酒精洗涤的目的是除固体表面水、______。
(6)MnCO3产品纯度测定。称取wg产品溶于稀硫酸,配制成250mL溶液。量取25.00mL配制溶液于锥形瓶中,加入过量(NH4)2S2O8溶液,充分反应后,将溶液煮沸一段时间。冷却至室温后,加入指示剂,用标准cmol•L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,滴定终点时消耗标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为20.00mL(提示:)。
①MnCO3产品纯度为 ______%。
②若上述过程没有“煮沸”操作,测得结果 ______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18. 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)沉钴过程中会生成MnO2和CoOOH,该反应中氧化产物是______。
(5)“除锰”所得的滤渣是______。
(6)“除锰”时,CoOOH与H2O2发生反应的离子方程式为______。
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