内容正文:
绝密★启用前
2025-2026学年文县第二中学、第三中学、文县东方学校
高一下学期期末考试(化学)试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分)
1. 和发生反应:。下列说法正确的是
A. 的电子式: B. 的空间构型是平面三角形
C. 只含有共价键 D. 该反应可用于检查是否泄漏
2. 已知:H2(g)+1/2O2(g) =H2O(l) ΔH1<0
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2<0
ΔH1和ΔH2的大小关系是
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法判断
3. 下列实验装置能达到目的是
A. 用装置甲完成喷泉实验 B. 用装置乙制备并收集
C. 用装置丙制备并收集 D. 用装置丁制备并收集乙酸乙酯
4. 中和胃酸药物“达喜”的有效成分为。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 碱性强弱:
C. 沸点: D. 非金属性:
5. 下列说法正确的是
A. N2O和NO2是同素异形体 B. NO2制备HNO3属于氮的固定
C. HNO2在水溶液中可以完全电离 D. HNO2和HNO3晶体类型相同
6. 下列化学反应表示不正确的是
A. 肼的燃烧热化学方程式:
B. 氨气催化氧化:
C. NO2与尿素反应:
D. 碱性肼-空气燃料电池负极反应:
7. 一种可完全生物降解的Zn-Mo原电池结构如下图所示。电池使用过程中在Zn表面形成一层ZnO薄膜,下列说法正确的是
Zn
Mo
水凝胶掺杂NaCl
A. 电池放电时,能量转化率可达到100% B. 电子由Zn经电解质流向Mo
C. Zn作原电池负极,发生氧化反应 D. 电路中转移0.02mol电子时,理论上消耗1.3g Zn
8. 有关下列实验的说法正确的是
A.可用于验证非金属性:
B.实验室收集
C.在光照条件下制取纯净的一氯甲烷
D.可除去甲烷中的乙烯
A. A B. B C. C D. D
9. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A.验证镁和稀盐酸反应是否放热
B.验证非金属性:C > Si
C.制取并收集少量氨气
D.进行喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
10. 海洋是巨大的资源宝库。从海水(含有、、、、等)中可提取多种化学物质,海水综合利用部分流程如下。下列说法正确的是
A. 海水直接蒸发结晶可得精盐 B. 海水经滤纸过滤可获得淡水
C. 食盐水加热分解可制取烧碱 D. 提取金属Mg的过程涉及氧化还原反应
11. “西湖醋鱼”是一道杭州名菜。下列有关说法中不正确的是
A. 鱼肉中含DHA(分子组成:),其属于油脂的一种
B. 烧鱼的过程中,蛋白质会发生变性
C. 烧鱼时加入的食醋,其主要成分乙酸是共价化合物
D. 烧鱼时加入的姜葱富含维生素,维生素属于人体营养素之一
12. 下列有关实验的说法不正确的是
A. 氢氧化钠固体不能用玻璃塞试剂瓶盛放,但可用塑料塞试剂瓶保存
B. 为防止氯气逸散,可在装氯气的集气瓶口涂抹适量凡士林,使玻璃片与瓶口更紧密
C. 浓硝酸应用棕色细口瓶存放,使用时注意防护和通风
D. 实验后,少量的金属钠碎屑可倒入废液缸中
13. 催化氧化反应是工业上生产硫酸的关键步骤。某实验向容积为2L的恒温密闭容器中通入10 mol 和5 mol ,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. 5 min时正反应速率达到最小,逆反应速率达到最大
B. 0~2 min内,的平均反应速率为1.25 mol/(L·min)
C. 2 min时容器压强大于5 min时容器压强
D. 当容器内密度不变时,表明反应达到化学平衡状态
14. 某实验小组设计以氧化锌烟尘(主要含,还含有、等)为原料制备,其工艺流程如图。(已知:氧化效率指单位质量的氧化剂得电子的数目)
下列说法正确的是
A. 滤渣的成分只有铜
B. “氧化”时,可以用代替,且氧化效率更高
C. “除铁”时,可用代替
D. 由滤液获得的操作是蒸发结晶,需用到酒精灯、玻璃棒、坩埚、泥三角等仪器
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 硫酸化焙烧法处理某铜阳极泥[主要成分为铜、硒化亚铜()和碲化亚铜()等]是回收硒(Se)、碲(Te)最常用的工艺之一,其流程如下:
已知:①硫、硒()和碲()为同主族相邻周期的元素,性质有相似性。
②难溶于水。
(1)Te位于元素周期表第___________周期___________族。
(2)“硫酸化焙烧”时,和硫酸的反应类似和硫酸的反应,则“焙烧渣”的主要成分是___________、___________(填化学式)。
(3)“浸出”过程为加快反应速率,可采用的措施有___________(写出一条即可)。
(4)“吸收”过程生成的___________可以循环利用,该反应过程消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比是___________。
(5)验证“水浸渣”洗涤干净的方法:取最后的洗涤液少许于试管中,先加稀HCl酸化,再加入___________溶液(填字母标号),若无明显现象,说明浸渣洗涤干净。
A. B. C.NaCl
(6)“HCl浸出”生成溶液(碲元素以的形式存在),写出“还原”的离子方程式___________。
(7)“浸出”的浸出液中含有,某工厂用m kg上述某铜阳极泥(含铜元素64%)制备,理论上得到的质量为___________。
16. 用废铁屑(主要成分为Fe,含少量和)为原料制备工业污水处理剂聚合硫酸铁(PFS),其化学式可表示为,一种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时,不能提高铁元素浸出率的方法________。
A. 适当提高温度 B. 改用浓硫酸 C. 加快搅拌速率 D. 延长反应时间
(2)“酸浸”时,与稀硫酸反应的化学方程式________。
(3)“过滤”时,所得滤渣的主要成分是________。(填化学式)。
(4)“氧化”时,转化为的离子方程式________。
(5)检验“氧化”后溶液中是否含有的试剂是________。
(6)“水解聚合”时需调节pH,若pH>2.5时,会导致PFS产品产率降低,如图所示,原因是________。
(7)测定聚合硫酸铁样品中铁元素的质量分数:
称取2.000 g样品,加入足量稀硫酸使样品完全溶解,再向该溶液中加入过量Zn粉(发生反应:),过滤后,用的酸性标准溶液滴定,恰好完全反应时消耗溶液20.00 mL。
已知反应:。
计算该样品中铁元素的质量分数________(写出计算过程)。
17. 过渡金属化合物在工业生产中有重要应用。
(1)Co元素的一种具有光催化作用的配合物的结构如图所示:
①Co位于元素周期表中______________区。
②如图所示Co元素的化合价为______________。
③第一电离能:______________(选填“>”、“<”或“=”)。
④内界中配位原子为______________,外界与内界的键角比较:______________(选填“>”、“<”或“=” )。
(2)已知α-MnS和β-MnS立方晶胞结构如图所示。
的外围电子排布式为______________,α-MnS的一个晶胞中含数目为______________,β-MnS中距离一个最近的构成的空间构型为______________。
(3)血红蛋白中用于输氧的更易与CO中的C形成配位键,造成CO中毒。从电负性的角度解释更易与CO中的C形成配位键的原因为______________。
18. 为检验浓硫酸和木炭反应的产物,某同学设计如图所示装置进行实验。据此回答下列问题:
(1)装置A中缺少的主要仪器为___________;写出装置A中发生反应的化学方程式:___________。
(2)装置B中无水硫酸铜的作用是___________;证明产物中有CO2的实验现象是___________;浓硫酸与木炭的反应体现了浓H2SO4的___________性。
(3)取下装置C,在该试管口套上气球,将无色溶液加热恢复至红色,冷却后,发现溶液颜色___________(填“变深”或“变浅”)。
(4)若将生成的SO2通入装置F中,则装置F中SO2与Fe3+发生反应的离子方程式为___________,某同学为验证SO2与Fe3+发生了反应,设计如下实验:取适量反应后的溶液,滴加少量溴水,溴水褪色说明发生反应。该方案是否合理并说明理由:___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
绝密★启用前
2025-2026学年文县第二中学、第三中学、文县东方学校
高一下学期期末考试(化学)试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分)
1. 和发生反应:。下列说法正确的是
A. 的电子式: B. 的空间构型是平面三角形
C. 只含有共价键 D. 该反应可用于检查是否泄漏
【答案】D
【解析】
【详解】A.的电子式为,A错误;
B.中心氮原子价层电子对数为,含1对孤电子对,空间构型为三角锥形,不是平面三角形,B错误;
C.中与之间存在离子键,中与之间存在共价键,既含离子键又含共价键,并非只含共价键,C错误;
D.该反应生成白色固体,有明显白烟现象,可用于检查是否泄漏,D正确;
答案选D。
2. 已知:H2(g)+1/2O2(g) =H2O(l) ΔH1<0
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2<0
ΔH1和ΔH2的大小关系是
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】为负值表示放热,反应1消耗1mol ,反应2消耗2mol ,反应2放出的热量是反应1的2倍,因此,(),可得,A正确。
3. 下列实验装置能达到目的是
A. 用装置甲完成喷泉实验 B. 用装置乙制备并收集
C. 用装置丙制备并收集 D. 用装置丁制备并收集乙酸乙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A.是酸性氧化物,可与浓溶液快速反应,使烧瓶内压强急剧减小,外界大气压将烧杯中溶液压入烧瓶形成喷泉,A能达到目的;
B.铜与浓硝酸反应生成,会与水发生反应,不能用排水法收集,B不能达到目的;
C.加热和固体制备时,反应有水生成,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管,装置丙试管口向上倾斜,C不能达到目的;
D.制备乙酸乙酯时,导管口若插入饱和碳酸钠溶液液面下,由于挥发的乙醇、乙酸易溶于水,会发生倒吸,导管应置于液面上方,D不能达到目的;
故答案为A。
4. 中和胃酸药物“达喜”的有效成分为。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 碱性强弱:
C. 沸点: D. 非金属性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,Mg和Al为第三周期相邻元素,Mg位于Al左侧,故,A错误;
B.元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,金属性,故碱性,B正确;
C.分子间存在氢键,常温下为液态,常温下为气态,故沸点,C错误;
D.同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,C和O为第二周期相邻元素,O位于C右侧,故非金属性,D错误;
故选B。
5. 下列说法正确的是
A. N2O和NO2是同素异形体 B. NO2制备HNO3属于氮的固定
C. HNO2在水溶液中可以完全电离 D. HNO2和HNO3晶体类型相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.和是不同的化合物,同素异形体是同种元素形成的不同单质,故二者不属于同素异形体,A错误;
B.氮的固定是将游离态氮转化为化合态氮,制备是化合态氮之间的转化,不属于氮的固定,B错误;
C.是一元弱酸,在水溶液中只能部分电离,C错误;
D.和均由分子构成,晶体类型均为分子晶体,D正确;
故选D。
6. 下列化学反应表示不正确的是
A. 肼的燃烧热化学方程式:
B. 氨气催化氧化:
C. NO2与尿素反应:
D. 碱性肼-空气燃料电池负极反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃烧热定义为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,H的稳定氧化物为液态,方程式中为气态,不符合燃烧热定义,A错误;
B.氨气催化氧化生成和,方程式配平、反应条件均正确,B正确;
C.与尿素发生归中反应生成,电子守恒、原子守恒,方程式正确,C正确;
D.碱性肼-空气燃料电池负极,失电子生成,碱性条件用配平,电荷、原子均守恒,D正确;
故选A.
7. 一种可完全生物降解的Zn-Mo原电池结构如下图所示。电池使用过程中在Zn表面形成一层ZnO薄膜,下列说法正确的是
Zn
Mo
水凝胶掺杂NaCl
A. 电池放电时,能量转化率可达到100% B. 电子由Zn经电解质流向Mo
C. Zn作原电池负极,发生氧化反应 D. 电路中转移0.02mol电子时,理论上消耗1.3g Zn
【答案】C
【解析】
【分析】锌为活泼金属,失去电子发生氧化反应,Zn是负极,电极反应式为,那么Mo为正极。
【详解】A.电池放电时存在能量损耗(如热能),转化率不可能达100%,A错误;
B.电子通过外电路从Zn(负极)流向Mo(正极),电解质中离子导电而非电子,B错误;
C.Zn作为负极,被氧化生成ZnO,发生氧化反应,C正确;
D.Zn的摩尔质量为65,1mol Zn失去2mol电子,转移0.02mol电子对应0.01mol Zn,质量为0.65g,D错误;
故答案选C。
8. 有关下列实验的说法正确的是
A.可用于验证非金属性:
B.实验室收集
C.在光照条件下制取纯净的一氯甲烷
D.可除去甲烷中的乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于盐酸易挥发,挥发的盐酸与硅酸钠反应生成硅酸,因此无法验证碳的非金属性比硅强,而且验证氯非金属性大于碳,应该是最高价氧化物对应水化物的酸,利用强酸制弱酸来验证,应该选高氯酸而不是盐酸,A错误;
B.乙烯难溶于水,可以用排水法收集乙烯,B正确;
C.图③甲烷和氯气光照反应是连锁反应,生成四种氯代物,一氯甲烷中可能含未反应的甲烷或氯气,C错误;
D.酸性高锰酸钾氧化乙烯生成二氧化碳,又引入新杂质,D错误;
故选B。
9. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A.验证镁和稀盐酸反应是否放热
B.验证非金属性:C > Si
C.制取并收集少量氨气
D.进行喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.若镁和稀盐酸反应放热,会使左侧大试管内空气受热膨胀,U形管红墨水出现左低右高的现象,可验证反应放热,A不符合题意;
B.盐酸具有挥发性,挥发出的HCl会随生成的一同进入溶液,HCl也能与反应生成硅酸沉淀,无法证明是碳酸和硅酸钠发生反应,不能验证非金属性,B符合题意;
C.加热和固体混合物可制取氨气,氨气密度小于空气,采用向下排空气法收集,试管口放棉花可防止氨气与空气对流,能达到实验目的,C不符合题意;
D.HCl极易与NaOH溶液反应,使烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将烧杯中NaOH溶液压入烧瓶,可形成喷泉,D不符合题意;
故选B。
10. 海洋是巨大的资源宝库。从海水(含有、、、、等)中可提取多种化学物质,海水综合利用部分流程如下。下列说法正确的是
A. 海水直接蒸发结晶可得精盐 B. 海水经滤纸过滤可获得淡水
C. 食盐水加热分解可制取烧碱 D. 提取金属Mg的过程涉及氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【分析】海水可以得到淡水,经过蒸发浓缩得到食盐水,电解食盐水可以得到H2、Cl2和NaOH,从海水中也能够得到金属镁。
【详解】A.海水中存在Na+、Cl-、Ca2+、硫酸根等离子,海水直接蒸发结晶不能得到精盐,A错误;
B.海水中的阴阳离子不能经滤纸过滤除去,海水通过蒸馏或电渗析等方法可获得淡水,B错误;
C.电解食盐水可以得到H2、Cl2和烧碱,食盐水加热分解不能制取烧碱,C错误;
D.海水制取镁先用Ca(OH)2沉淀得到Mg(OH)2,Mg(OH)2加盐酸溶解,再经过蒸发浓缩,在HCl气流中加热得到无水MgCl2,电解熔融的MgCl2得到Mg单质,电解属于氧化还原反应,D正确;
答案选D。
11. “西湖醋鱼”是一道杭州名菜。下列有关说法中不正确的是
A. 鱼肉中含DHA(分子组成:),其属于油脂的一种
B. 烧鱼的过程中,蛋白质会发生变性
C. 烧鱼时加入的食醋,其主要成分乙酸是共价化合物
D. 烧鱼时加入的姜葱富含维生素,维生素属于人体营养素之一
【答案】A
【解析】
【详解】A.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯类物质,DHA属于不饱和脂肪酸,不是酯类,不属于油脂,A错误;
B.烧鱼时温度较高,加热会破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质发生变性,B正确;
C.乙酸的构成微粒是乙酸分子,分子内所有化学键均为共价键,不存在离子键,属于共价化合物,C正确;
D.人体六大营养素包含糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐、水,维生素属于人体营养素之一,D正确;
故选 A。
12. 下列有关实验的说法不正确的是
A. 氢氧化钠固体不能用玻璃塞试剂瓶盛放,但可用塑料塞试剂瓶保存
B. 为防止氯气逸散,可在装氯气的集气瓶口涂抹适量凡士林,使玻璃片与瓶口更紧密
C. 浓硝酸应用棕色细口瓶存放,使用时注意防护和通风
D. 实验后,少量的金属钠碎屑可倒入废液缸中
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化钠会与玻璃中的反应生成具有粘性的硅酸钠,易将玻璃塞与试剂瓶粘在一起,因此不能用玻璃塞试剂瓶盛放,可用塑料塞试剂瓶保存,A正确;
B.氯气有毒,凡士林可起到密封作用,防止氯气逸散污染环境,B正确;
C.浓硝酸见光易分解、具有挥发性和强腐蚀性,因此用棕色细口瓶存放,使用时需防护和通风,C正确;
D.金属钠性质活泼,会与废液缸中的水发生剧烈反应,甚至引发爆炸,不能倒入废液缸,应放回原试剂瓶或放入指定容器中,D错误;
故答案为:D。
13. 催化氧化反应是工业上生产硫酸的关键步骤。某实验向容积为2L的恒温密闭容器中通入10 mol 和5 mol ,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. 5 min时正反应速率达到最小,逆反应速率达到最大
B. 0~2 min内,的平均反应速率为1.25 mol/(L·min)
C. 2 min时容器压强大于5 min时容器压强
D. 当容器内密度不变时,表明反应达到化学平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应从正方向开始,初始正反应速率最大、逆反应速率为0,随反应进行正反应速率减小、逆反应速率增大,5min时反应达到平衡,正、逆反应速率相等,此时正反应速率达到最小,逆反应速率达到最大,A正确;
B.0~2min内生成的物质的量为5mol,平均反应速率,B正确;
C.恒温恒容时,容器压强与气体总物质的量成正比。2min时气体总物质的量为,5min平衡时总物质的量为,总物质的量越大压强越大,故2min时压强大于5min时压强,C正确;
D.容器内密度,反应前后气体总质量不变,容器容积固定,故密度始终不变,密度不变不能说明反应达到平衡,D错误;
答案选D。
14. 某实验小组设计以氧化锌烟尘(主要含,还含有、等)为原料制备,其工艺流程如图。(已知:氧化效率指单位质量的氧化剂得电子的数目)
下列说法正确的是
A. 滤渣的成分只有铜
B. “氧化”时,可以用代替,且氧化效率更高
C. “除铁”时,可用代替
D. 由滤液获得的操作是蒸发结晶,需用到酒精灯、玻璃棒、坩埚、泥三角等仪器
【答案】C
【解析】
【分析】氧化锌烟尘中含有、、,在加入稀硫酸酸浸后,溶液中的阳离子为Zn2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+;加入H2O2氧化,可将Fe2+氧化为Fe3+;通过加入ZnO调节pH使Fe3+转化为沉淀;加入过量的Zn粉将Cu2+转化为Cu单质,并且消耗多余的硫酸,过滤后滤液为ZnSO4,滤渣为Cu和Zn;经过蒸发浓缩、冷却结晶得到晶体,由此解答。
【详解】A.除杂时加入过量锌粉,置换出Cu的同时锌粉有剩余,滤渣成分为Cu和过量的Zn,A错误;
B.1 g 作氧化剂得电子数为,1 g 作氧化剂得电子数为,氧化效率更高,且会引入杂质,不能代替,B错误;
C.除铁的原理是加入试剂消耗升高溶液pH,使转化为沉淀,且不引入新杂质,与酸反应生成和水,可代替,C正确;
D.获得带结晶水的晶体应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,蒸发操作使用蒸发皿,坩埚用于灼烧固体,不需要坩埚和泥三角,D错误;
故答案为C。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 硫酸化焙烧法处理某铜阳极泥[主要成分为铜、硒化亚铜()和碲化亚铜()等]是回收硒(Se)、碲(Te)最常用的工艺之一,其流程如下:
已知:①硫、硒()和碲()为同主族相邻周期的元素,性质有相似性。
②难溶于水。
(1)Te位于元素周期表第___________周期___________族。
(2)“硫酸化焙烧”时,和硫酸的反应类似和硫酸的反应,则“焙烧渣”的主要成分是___________、___________(填化学式)。
(3)“浸出”过程为加快反应速率,可采用的措施有___________(写出一条即可)。
(4)“吸收”过程生成的___________可以循环利用,该反应过程消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比是___________。
(5)验证“水浸渣”洗涤干净的方法:取最后的洗涤液少许于试管中,先加稀HCl酸化,再加入___________溶液(填字母标号),若无明显现象,说明浸渣洗涤干净。
A. B. C.NaCl
(6)“HCl浸出”生成溶液(碲元素以的形式存在),写出“还原”的离子方程式___________。
(7)“浸出”的浸出液中含有,某工厂用m kg上述某铜阳极泥(含铜元素64%)制备,理论上得到的质量为___________。
【答案】(1) ①. 5 ②. ⅥA
(2) ①. CuSO4 ②. TeO2
(3)搅拌、升温、粉碎等
(4) ①. 硫酸 ②.
(5)B (6)
(7)2.5mkg
【解析】
【分析】硫酸化焙烧法处理某铜阳极泥[主要成分为铜、硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)等],是回收硒(Se)、碲(Te)常用工艺之一,加入硫酸酸化焙烧,生成SeO2、Se、SO2,SeO2、SO2,过水吸收反应生成粗Se,焙烧渣含有Te元素,先加水浸出,加入盐酸生成H2TeCl6,与亚硫酸氢钠发生氧化还原反应可生成粗碲,以此解答该题。
【小问1详解】
Te为52号元素,Te是第五周期ⅥA族元素;
【小问2详解】
Cu2Te和硫酸的反应类似Cu2Se和硫酸的反应,则焙烧渣的主要成分是CuSO4、TeO2;
【小问3详解】
“浸出”过程为加快反应速率,可采用的措施有搅拌、升温、粉碎等;
【小问4详解】
“H2O吸收”时反应生成Se、H2SO4,生成的硫酸(或H2SO4)可以循环利用,2H2O+2SO2+SeO2=2H2SO4+Se,反应消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比是1:2;
【小问5详解】
验证“水浸渣”洗涤干净,需要检验硫酸根离子,方法:取最后的洗涤液少许于试管中,先加稀HCl酸化,再加入BaCl2溶液,若无明显现象,说明浸渣洗涤干净,答案选B;
【小问6详解】
“HCl浸出”生成TeCl4溶液(碲元素以Te4+的形式存在),“还原”的离子方程式为;
【小问7详解】
根据Cu元素守恒可得关系式:Cu,Cu元素的质量为64%kg,则理论上得到的质量为64%kg=2.5mkg。
16. 用废铁屑(主要成分为Fe,含少量和)为原料制备工业污水处理剂聚合硫酸铁(PFS),其化学式可表示为,一种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时,不能提高铁元素浸出率的方法________。
A. 适当提高温度 B. 改用浓硫酸 C. 加快搅拌速率 D. 延长反应时间
(2)“酸浸”时,与稀硫酸反应的化学方程式________。
(3)“过滤”时,所得滤渣的主要成分是________。(填化学式)。
(4)“氧化”时,转化为的离子方程式________。
(5)检验“氧化”后溶液中是否含有的试剂是________。
(6)“水解聚合”时需调节pH,若pH>2.5时,会导致PFS产品产率降低,如图所示,原因是________。
(7)测定聚合硫酸铁样品中铁元素的质量分数:
称取2.000 g样品,加入足量稀硫酸使样品完全溶解,再向该溶液中加入过量Zn粉(发生反应:),过滤后,用的酸性标准溶液滴定,恰好完全反应时消耗溶液20.00 mL。
已知反应:。
计算该样品中铁元素的质量分数________(写出计算过程)。
【答案】(1)B (2)
(3)
(4)
(5)KSCN溶液 (6)pH>2.5时,会转变为沉淀,导致PFS产率变低
(7)28%
【解析】
【分析】该流程以含 Fe、少量和的废铁屑为原料制备净水剂聚合硫酸铁,先向废铁屑中加稀硫酸酸浸,铁及氧化铁溶解生成铁盐,二氧化硅不反应,经过滤除去滤渣,向所得含铁滤液中加入氯酸钠,将溶液中全部氧化为,再调节体系 pH 使适度水解并发生聚合,最终得到聚合硫酸铁 PFS,若 pH 过高三价铁会直接生成氢氧化铁沉淀,造成目标产物产率下降。
【小问1详解】
A.升温加快反应速率,提高浸出率,A正确;
B.浓硫酸氧化性强,会使铁表面钝化,且电离出氢离子少,无法提高铁浸出率,B错误;
C.搅拌增大固液接触面积,提高浸出率,C正确;
D.延长反应时间,原料充分溶解,提高浸出率,D正确;
故选B。
【小问2详解】
金属氧化物与强酸反应生成盐和水,故“酸浸”时,与稀硫酸反应的化学方程式:;
【小问3详解】
废铁屑中不与稀硫酸反应;故过滤后滤渣只有;
【小问4详解】
“氧化”时,转化为的离子方程式:;
【小问5详解】
与结合生成血红色配合物,现象明显。故选择KSCN溶液检验;
【小问6详解】
pH过高,溶液中浓度增大,直接生成沉淀,无法形成聚合硫酸铁,导致产品产率下降。故导致PFS产品产率降低的原因是:pH>2.5时,会转变为沉淀,导致PFS产率变低;
【小问7详解】
求高锰酸钾的物质的量:;根据滴定反应比例关系:,,样品中所有被Zn全部还原为,因此;铁元素质量:;质量分数:。
17. 过渡金属化合物在工业生产中有重要应用。
(1)Co元素的一种具有光催化作用的配合物的结构如图所示:
①Co位于元素周期表中______________区。
②如图所示Co元素的化合价为______________。
③第一电离能:______________(选填“>”、“<”或“=”)。
④内界中配位原子为______________,外界与内界的键角比较:______________(选填“>”、“<”或“=” )。
(2)已知α-MnS和β-MnS立方晶胞结构如图所示。
的外围电子排布式为______________,α-MnS的一个晶胞中含数目为______________,β-MnS中距离一个最近的构成的空间构型为______________。
(3)血红蛋白中用于输氧的更易与CO中的C形成配位键,造成CO中毒。从电负性的角度解释更易与CO中的C形成配位键的原因为______________。
【答案】(1) ①. d ②. +3 ③. > ④. N、O ⑤. <
(2) ①. 3d5 ②. 4 ③. 正四面体
(3)CO中C与O均有孤电子对,但C的电负性小于O,更易给出孤电子对形成配位键
【解析】
【小问1详解】
①Co是27号元素,核外电子排布为[Ar]3d74s2,位于元素周期表d区。
②配合物内界整体带+1电荷,配体带-2电荷,其余配体(含N有机配体)为中性;设Co氧化态为x,则有,故Co化合价为+3。
③N核外2p轨道电子排布2p3,是半充满稳定结构,稳定性高,失去电子需要更高能量;O核外2p轨道电子排布2p4,存在成对电子排斥,易失去1个电子达到半满稳定态;因此第一电离能:>。
④配位原子是提供孤电子对的原子,从结构图可知,杂环上的N有孤电子对,与 Co成配位键;中的O可提供孤电子对与Co配位;C无孤电子对,不参与配位;因此配位原子是N、O。
:中心Cl原子价层电子对数=4(3个键+1对孤对电子),sp³杂化,空间构型三角锥形,键角<109°28′;:中心C原子价层电子对数=3,sp²杂化,平面三角形,键角=120°;因此键角大小比较为:<。
【小问2详解】
Mn原子序数25,基态[Ar]3d54s2,失去2个电子后为[Ar]3d5,外围电子排布式为3d5。
由图可知,α-MnS中,Mn2+位于棱心和体心,共有个。
由图可知,Mn2+占据四面体空隙,每个Mn2+周围有4个等距S2-,构成正四面体结构。
【小问3详解】
在CO分子中,C、O均有孤对电子,O电负性大于C,故C更易提供孤对电子与Fe2+形成配位键。
18. 为检验浓硫酸和木炭反应的产物,某同学设计如图所示装置进行实验。据此回答下列问题:
(1)装置A中缺少的主要仪器为___________;写出装置A中发生反应的化学方程式:___________。
(2)装置B中无水硫酸铜的作用是___________;证明产物中有CO2的实验现象是___________;浓硫酸与木炭的反应体现了浓H2SO4的___________性。
(3)取下装置C,在该试管口套上气球,将无色溶液加热恢复至红色,冷却后,发现溶液颜色___________(填“变深”或“变浅”)。
(4)若将生成的SO2通入装置F中,则装置F中SO2与Fe3+发生反应的离子方程式为___________,某同学为验证SO2与Fe3+发生了反应,设计如下实验:取适量反应后的溶液,滴加少量溴水,溴水褪色说明发生反应。该方案是否合理并说明理由:___________。
【答案】(1) ①. 酒精灯 ②.
(2) ①. 检验木炭与浓硫酸反应的产物有水 ②. 装置D中高锰酸钾溶液不继续褪色,装置E中澄清石灰水变浑浊 ③. 强氧化
(3)变浅 (4) ①. ②. 不合理,溶液中溶解的SO2也能使溴水褪色
【解析】
【分析】浓硫酸和木炭在加热条件下反应,生成水蒸气、二氧化硫和二氧化碳。可用无水硫酸铜检验水蒸气,水蒸气能使无水硫酸铜由白色变为蓝色;品红溶液可检验二氧化硫,SO2能使品红溶液褪色;由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,从而干扰CO2的检验;所以用酸性高锰酸钾溶液除去SO2,并检验SO2已除尽(高锰酸钾的紫红色不褪去);最后用澄清石灰水检验CO2的存在,澄清石灰水变浑浊,证明混合气中含有CO2。
【小问1详解】
木炭粉在加热条件下才能与浓硫酸反应,则装置A中缺少的主要仪器为:酒精灯;装置A中,浓硫酸和木炭在加热条件下反应,生成水蒸气、二氧化硫和二氧化碳,依据得失电子守恒和元素守恒,可得出发生反应的化学方程式:。
【小问2详解】
由分析可知,装置B中无水硫酸铜的作用是:检验木炭与浓硫酸反应的产物有水;依据分析,证明产物中有CO2的实验现象是:装置D中高锰酸钾溶液不继续褪色,装置E中澄清石灰水变浑浊;浓硫酸与木炭反应的含硫产物为SO2,硫元素的化合价降低,体现了浓H2SO4的强氧化性。
【小问3详解】
取下装置C,在该试管口套上气球,将无色溶液加热恢复至红色,此时装置C的试管内滞留少量SO2,冷却后,SO2溶于品红溶液,使少部分品红褪色,最终发现溶液颜色变浅。
【小问4详解】
若将生成的SO2通入装置F中,则装置F中SO2与Fe3+发生反应生成Fe2+和等,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出发生反应的离子方程式为。某同学欲验证SO2与Fe3+发生了反应,也就是检验反应产物中Fe2+的存在,但溶液中的H2SO3也具有还原性,会干扰Fe2+的检验。该同学设计实验:取适量反应后的溶液,滴加少量溴水,溴水褪色说明发生反应。该方案不合理,理由是:溶液中溶解的SO2也能使溴水褪色。
【点睛】亚硫酸能被溴水氧化,发生反应为H2SO3+Br2+H2O=H2SO4+2HBr。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$