第四章 非金属及其化合物(综合训练)(江苏专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-21
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3份
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26页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 卤素及其化合物,氮族元素及其化合物,氧族元素及其化合物,碳族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.43 MB |
| 发布时间 | 2026-07-21 |
| 更新时间 | 2026-07-21 |
| 作者 | Ping |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58912757.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦非金属及其化合物,整合元素性质、实验探究、工业流程及定量计算,体现化学观念与科学探究
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|13题|概念辨析、性质用途对应、实验分析|从物质性质到制备应用,结合实验与计算,体现结构决定性质的化学观念|
|非选择题|4题|反应原理、实验设计、工业流程、定量计算|从物质性质到制备应用,结合实验与计算,体现结构决定性质的化学观念|
内容正文:
第四章 非金属及其化合物
高三化学·参考答案
一、选择题:共13小题,每小题3分,共39分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
C
B
C
D
C
D
C
C
B
C
A
A
B
二、非选择题:共4题,共58分。
14.(14分)(1)4(2分)
(2)①. Cu+Cu2++H2OCu2O+2H+ (2分) ②. 2CO2+12H++12e- =CH3OCH3+3H2O(2分)
③. 部分H+在工作电极得电子被还原成H2,CO2在工作电极发生副反应生成其他含碳产物(2分)
(3) ①. [Ar]3d104s24p1 (2分)
②. H2流速增加,解离成H+浓度增大,催化剂上形成的氧空位越多,H2流速过快,会带走CO2 (2分)
③. 温度过高,易产生积碳覆盖在催化剂表面,使催化剂活性下降(2分)
15.(14分)(1)减缓气体的通入速率或使用多孔球泡或充分搅拌(2分)
(2)①2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4+2CO2(2分) ②温度低于60℃时,温度越高,SO2气体在水中的溶解度降低(2分) ③温度高于60℃时,温度越高,尿素水解程度越大,使溶液中H2NCOONH4的浓度越大,使脱硫率越高(2分)
(3)①pH=10时,Fe2+生成Fe(OH)2沉淀,Fe(Ⅱ)—EDTA浓度减小,NO的吸收效率降低(2分)
②HCOOH+Fe(Ⅱ)-EDTA-NO+5H·=Fe(Ⅱ)-EDTA+NH+HCOO-+H2O(2分)
③作NO脱除的还原剂、防止Fe(Ⅱ)-EDTA被O2氧化(2分)
16.(17分)(1)① 四颈烧瓶(2分)
②. 温度过低,反应速率慢,甘氨酸产率低;温度过高,NH3挥发逸出、副反应增加(2分)
③. (2分)
④. 控制温度60℃~70℃回流3小时后,冷却至室温(1分);向所得溶液中边搅拌滴加无水乙醇至白色晶体完全析出;过滤,用无水乙醇洗涤2~3次,取最后一次洗涤后的滤液,先加入0.1mol/L稀硝酸,无现象,再滴入0.1mol/LAgNO3溶液,不产生白色沉淀,证明已洗净(2分);将所得晶体进行重结晶;重结晶后的晶体放置恒温真空干燥箱,设置温度略低于290℃烘干至恒重(2分)
(2)①. 大于(2分) ②. 当最后半滴标准溶液滴入锥形瓶,悬浊液由蓝色变为白色,且30 s内不复原 (2分) ③. 75.0%(2分)
17.(16分)(1)①. Se+2OH-+2H2O2 = 3H2O+SeO(2分) ②. H2O2 被 SeO还原 (2分)
(2)①. 向滤渣中先加入 NaClO 溶液再加入盐酸(2分)
②. Ag2Se+3NaClO+2HCl = H2SeO3+2AgCl+3NaCl (2分)
(3)SeO 、HSeO 、Cl- (2分)
(4)98.75% (2分)
(5) ①. 0.25(2分) ②. 5 ∶ 1(2分)
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第四章 非金属及其化合物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N14 O16 Na23 Mg 24 S 32 Se79
一、选择题:共13小题,每小题3分,共39分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.【改编】化学与人类生活密切相关。下列物质应用错误的是
A.ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
B.碘酸钾用作食盐中的营养强化剂
C.氢氟酸用作牙膏添加剂预防龋齿
D.维生素C用作水果罐头中的抗氧化剂
2.【改编】下列物质的结构、性质、用途具有对应关系的是
A.浓硫酸具有脱水性,可用于干燥
B.具有强氧化性,可用作火箭助燃剂
C.冰晶石微溶于水,可用作电解铝工业的助熔剂
D.分子之间形成氢键,的热稳定性比的高
3.【原创】在给定条件下,下列物质间转化关系或反应化学方程式正确的是
A.工业生产硫酸:FeS2SO3 H2SO4
B.工业生产硝酸:N2 NO2 HNO3
C.漂白粉溶于水与反应:
D.氨水吸收过量的化学方程式:
4.【改编】 下列实验装置或操作结果不正确的是
A. 验证乙炔具有还原性
B. 除去中的
C. 将反应后溶液倒入水中验证产物硫酸铜
D. 净化并干燥
A. A B. B C. C D. D
5.如图装置可用于验证气体的某些化学性质,所得现象和结论均正确的是
选项
气体
试剂
试管中现象
结论
A
乙烯
溴水
溶液褪色
乙烯发生取代反应
B
X
澄清石灰水
溶液变浑浊
X是CO2
C
Cl2
FeCl2溶液
溶液变棕黄色
氧化性Cl2>Fe3+
D
SO2
Ba(NO3)2溶液
溶液变浑浊
生成BaSO3沉淀
A. A B. B C. C D. D
6.(2026·江苏南京市大厂高级中学·二模)下列实验探究方案设计能达到相应探究目的的是
探究方案
探究目的
室温下,用电导率传感器分别测定CH3COOH溶液和盐酸的电导率,比较溶液的导电性强弱
判断CH3COOH是否为弱电解质
向1.00mol/L CuSO4溶液中通入H2S气体,观察是否有黑色沉淀(CuS)生成
比较H2S与H2SO4的酸性强弱
向2mL 1mol/L NaOH溶液中滴加2滴0.1mol/L MgCl2,再滴加2滴0.1mol/L FeCl3溶液,先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀
>
向I2的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡后静置,观察两层溶液颜色变化
比较I2在浓KI溶液与CCl4中的溶解能力
A.A B.B C.C D.D
7.(2026·湖北十堰·一模)硫及其化合物相关的转化如图所示,除了Z为金属单质外,图中其他均是不同的含硫物质。下列说法正确的是
A.Z可能为单质Cu,Y为
B.若Z为Fe,则X为
C.工业生产中,④过程一般用98.3%的浓硫酸吸收后再稀释
D.与发生反应③,充分反应后转移电子数为2 mol
8.(2026高一下·江苏泰州·期末)氨和硝酸是重要的化工原料,工业上常以为原料利用下列流程制备氨和硝酸。已知:“尾气处理”常用吸收含尾气,发生的反应为:、。下列说法正确的是
A.氮元素在转化过程中均被氧化
B.物质是可以循环的
C.吸收塔中为提高氮元素的利用率,可通入稍过量空气和循环利用尾气中的
D.将含和共的尾气通入溶液中,若被完全吸收,则消耗的的物质的量为
9.阅读下列材料,完成下列3个小题:
氮、磷及其化合物应用广泛,磷元素有白磷、红磷等单质,白磷()易自燃,燃烧热为,其分子结构及晶胞如下图所示,白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷,s)(红磷,s) ;实验室常用溶液吸收有毒气体,生成、和;P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸()为一元弱酸;磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。
下列说法正确的是
A.分子中的键角为109°28′
B.白磷晶体中1个分子周围有12个紧邻的分子
C.白磷和红磷互为同分异构体
D.白磷和红磷在中充分燃烧生成等量,红磷放出的热量更多
10.(2026高三上·江苏苏州姑苏区苏州中学·月考)元素周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用于雕刻玻璃;SOCl2可溶于苯、CCl4等有机溶剂,极易水解;向KI溶液中通入氯气可获得碘单质,氯气过量则会生成碘酸(HIO3,弱酸);Cl-可作为配体与Co3+、Cu2+等形成配位键;卤素互化物(如ICl、IF3)具有强氧化性。下列物质性质与用途或物质结构与性质具有对应关系的是
A.HF具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.F第一电离能大于Cl,CF3COOH酸性强于CCl3COOH
C.ICl具有强氧化性,可用于检测亚硫酸盐
D.HF、HCl、HBr相对分子质量逐渐增大,热稳定性依次降低
阅读下列资料,完成下面小题:氯气与碱反应可以得到次氯酸盐、氯酸盐等含氧酸盐,次氯酸盐应用广泛。通过KClO溶液在碱性条件下与Fe(NO3)3溶液反应制备高效水处理剂K2FeO4,K2FeO4在强碱性溶液中稳定;通过KClO溶液在碱性条件下与尿素[CO(NH2)2]水溶液制备N2H4,N2H4(l)的燃烧热为642kJ·mol-1,具有强还原性,能与KClO剧烈反应生成N2;通过KClO溶液与Ag反应可以回收光盘金属层中的少量Ag,其反应产物为AgCl、KOH和O2;通过KClO溶液在碱性条件下与NiSO4反应可制得电极材料NiOOH。
11.下列说法正确的是
A.32gN2H4中含5molσ键 B.基态K+的核外三个电子能层均充满电子
C.与的键角相等 D.N2与O2固态时晶体类型均为共价晶体
12.下列化学反应表示正确的是
A.KClO溶液与Ag反应:
B.KClO碱性溶液与溶液反应:
C.尿素与过量的KClO溶液反应:
D.的燃烧: kJ·mol-1
13.下列相关元素及其化合物的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A.Ag具有较好的延展性,可用于在铁表面镀银
B.具有还原性,可用于电极材料的制备
C.中N原子能与形成配位键,的水溶液呈酸性
D.中具有正四面体结构,具有强氧化性
二、非选择题:共4题,共61分。
14. (14分)(2026·江苏徐州市第一中学模拟预测)将转化为高附加值化学品已成为绿色化学和可持续能源领域的研究热点。
Ⅰ、合成二甲醚
(1)催化加氢合成二甲醚:。估算该反应的,除键能之外,还需要______(填数字)种化学键的键能数据。
(2)电还原制备,电解装置如图所示。
①将铜箔放入煮沸的饱和溶液中反应,可制得薄膜电极作为工作电极。生成的离子方程式为______。
②电解时工作电极上生成的电极反应式为______。
③当玻碳电极收集到标准状况下时,阴极区产生的的质量小于4.6 g,原因可能是______。
Ⅱ、催化加氢制甲醇
(3)在催化剂作用下,加氢制备甲醇的可能机理如图所示。催化剂的活性受接触面积和温度等因素影响。当反应体系的温度上升到时要及时降温。
①中基态Ga原子的电子排布式为______。
②向装有催化剂的反应管中持续通入和(见下图),控制的流速一定,随着通入流速的增加,合成甲醇的速率先加快后减慢的原因可能是______。
③当体系温度达到时需要及时降温的原因是______。
15. (14分)SO2、NO是常见的污染气体,研究脱硫或脱硝对保护环境具有重要意义。
(1)用NaHCO3溶液可以吸收烟气中的SO2,不改变NaHCO3溶液的浓度、烟气的组成和反应的温度,可以提高SO2气体吸收率的方法有________________________________(任写一种)。
(2)尿素[CO(NH2)2]可以脱除烟气中的SO2,已知尿素在溶液中可发生如下水解反应:CO(NH2)2+H2O=H2NCOONH4(该反应为吸热反应),H2NCOONH4可以吸收SO2。现向0.2 mol·L-1的尿素溶液中通入含SO2的烟气(SO2占烟气的体积比为0.0005%,其余为空气),其他条件及反应时间一定,测得不同温度下烟气中SO2脱除率如图所示。
①写出H2NCOONH4吸收含SO2的烟气后生成(NH4)2SO4和CO2的化学方程式:________________________。
②温度低于60℃时,温度越高,脱硫率越低的主要原因是___________________________________。
③温度高于60℃时,温度越高,脱硫率越高的主要原因是___________________________________。
(3)一种用Fe(Ⅱ)-EDTA、HCOOH-HCOONa混合溶液联合脱除烟气中NO的流程为:
①Fe(II)-EDTA()是Fe2+和乙二胺四乙酸根形成的配合物。其他条件一定,调节Fe(II) -EDTA络合液的pH,测得不同pH条件下,脱硝率与pH的关系如图所示。pH=10时的脱硝率低于pH=6时的原因是_____________________________________________________________________。
②写出用活性氢(H•)还原Fe(II)-EDTA-NO的离子反应方程式:___________________________。
③烟气中的O2会将Fe(Ⅱ)-EDTA氧化为Fe(III)-EDTA,从而降低Fe(Ⅱ)-EDTA与NO的配合能力。将HCOOH-HCOONa混合溶液改为加入Fe粉,该方法既可以脱除烟气中NO,同时脱硝率不受烟气中的O2的影响。铁粉的作用有___________________________________。
16. (17分)((2026·江苏省镇江市考前调研) 实验室用氯乙酸()和作反应物,在乌洛托品催化下,加热到60~70℃之间,制取白色晶体甘氨酸(),并利用甘氨酸制备二甘氨酸合铜(Ⅱ)[相对分子质量为212],存在形式有顺式二甘氨酸铜(Ⅱ)[天蓝色针状晶体)和反式二甘氨酸铜(Ⅱ)[深蓝色鳞状晶体]。
已知:ⅰ.氯乙酸、乌洛托品均溶于水和乙醇,甘氨酸易溶于水,难溶于乙醇;
ⅱ.氯乙酸和乌洛托品的沸点为、;甘氨酸熔点,分解。
(1)制备甘氨酸。
①仪器a的名称是___________。
②温度控制在的原因是_____________________________________。
③该实验过程中,若过低,乌洛托品、均会与结合,难以生成关键中间体;因此控制在,使氨基乙酸以内盐()形式存在,有利于后续分离。请写出生成内盐的化学方程式___________。
④实验过程中采用薄层色谱跟踪反应进程,分别在反应开始、回流1小时、2小时、3小时和4小时时,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。
请补充完整实验操作完成产品的纯化:开动搅拌器后,向水和乌洛托品的混合溶液中逐滴加入氯乙酸并通入氨气,调节在之间,________________________,得到白色晶体。(实验中必须使用的试剂和设备:无水乙醇,稀硝酸,溶液,恒温真空干燥箱)
(2)制备二甘氨酸合铜(Ⅱ)并测定含量。
将固体置于烧杯中,加入甘氨酸溶液,水浴加热至,搅拌,至全部溶解,充分反应后趁热过滤,往滤液中加入 95%的乙醇溶液,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,得天蓝色针状晶体。将所得产品加入少量水,小火加热,天蓝色针状晶体逐渐溶解,并析出深蓝色鳞状晶体。
①由上述实验可知顺式产物极性___________反式产物。(填“大于”或“小于”)
准确称取0.4240 g产品于烧杯,加入蒸馏水、(释出)和固体。加入淀粉溶液,用标准液滴定至终点。平行实验三次,平均消耗标准液30.00 mL。上述步骤涉及的反应有:①;②。已知:为白色固体。
②确定滴定终点的依据是___________。
③则本实验产品中二甘氨酸合铜(Ⅱ)的质量分数为___________(保留三位有效数字)。
17.(16分) (2026·江苏省南通中学模拟预测)以酸泥(主要含无定形Se、HgSe 和少量Ag2Se) 为原料制备灰硒(Se6)的流程如下:
已知:Ka1(H2SeO3)=3×10-3 、Ka2(H2SeO3)=5×10-8.
(1)“氧化碱浸”中无定形 Se 被氧化为 SeO的离子方程式为___________; 其它条件不变时,Se浸出率随双氧水用量变化如图所示,
当双氧水用量从80 mL·L-1 增加到120mL·L- ¹ 时,溶液中并未检测到H2O2残留,其原因是___________ 。
(2)“除银”时向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸,Ag2Se、HgSe被氧化为H2SeO3
①“除银”过程中的加料方式为___________。
②写出Ag2Se发生反应的化学方程式:___________ 。
(3)“沉汞”过程中,溶液pH=7时存在的主要阴离子有___________ 。
(4)通过如下步骤测定灰硒产品中Se的质量分数:
步骤1:准确称取0.1600g 灰硒产品,加入足量硝酸充分反应后生成H2SeO3溶液,配成100.00 mL 溶液;
步骤2:取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入过量的硫酸酸化的KI溶液,充分反应;
步骤3:以淀粉作指示剂,用0.1000 mol·L⁻¹的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗20.00 mLNa2S2O3溶液。
已知:H2SeO3+4I-+4H+=Se↓+2I2+3H2O;I2+2S2O=2I-+S4O
计算灰硒产品中Se的质量分数为___________ 。
(5)Cu2-xSe 是一种钠离子电池的正极材料,放电过程中晶胞变化如下图所示。
①1molCu2-xSe转化为NayCu2-xSe时转移电子的物质的量为___________mol。
②NayCu2-xSe中Cu+与 Cu2+ 的个数比为___________。
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第四章 非金属及其化合物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N14 O16 Na23 Mg 24 S 32 Se79
一、选择题:共13小题,每小题3分,共39分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.【改编】化学与人类生活密切相关。下列物质应用错误的是
A.ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
B.碘酸钾用作食盐中的营养强化剂
C.氢氟酸用作牙膏添加剂预防龋齿
D.维生素C用作水果罐头中的抗氧化剂
【答案】C
【解析】A项,ClO2是一种强氧化剂,具有氧化性,能够有效杀灭细菌和病毒,可用于自来水的杀菌消毒,A正确;B项,碘酸钾是食盐中常见的碘营养强化剂,用于补充碘元素,B正确;C项,氢氟酸具有腐蚀性,不能直接用于牙膏;牙膏中添加的是氟化物(如氟化钠),通过释放氟离子预防龋齿,C错误;D项,维生素C具有还原性,可防止水果氧化变质,能作为抗氧化剂,D正确;故选C。
2.【改编】下列物质的结构、性质、用途具有对应关系的是
A.浓硫酸具有脱水性,可用于干燥
B.具有强氧化性,可用作火箭助燃剂
C.冰晶石微溶于水,可用作电解铝工业的助熔剂
D.分子之间形成氢键,的热稳定性比的高
【答案】B
【解析】A.浓硫酸可用于干燥Cl2,是因为具有吸水性,故A错误;B.ClF3具有强氧化性,可氧化燃料,可用作火箭助燃剂,故B正确;C.冰晶石可用作电解铝工业的助熔剂是因为可以降低氧化铝的熔点,与其微溶于水的性质无关,故C错误;D.HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高,是因为H-F键能大于H-Cl键,与HF分子之间形成氢键的性质无关,故D错误;答案选B。
3.【原创】在给定条件下,下列物质间转化关系或反应化学方程式正确的是
A.工业生产硫酸:FeS2SO3 H2SO4
B.工业生产硝酸:N2 NO2 HNO3
C.漂白粉溶于水与反应:
D.氨水吸收过量的化学方程式:
【答案】C
【解析】A.工业生产硫酸,是先由硫铁矿(FeS2)与氧气反应得到SO2,SO2催化氧化再得到SO3,SO3被98.3%的浓硫酸吸收得到硫酸,A选项错误;B.工业生产硝酸,是先由氮气和氢气合成氨气,氨气催化氧化得到NO,NO和氧气得到NO2,NO2和水反应制得硝酸,氮气不能直接在点燃条件下生成二氧化氮,B选项错误;C.漂白粉溶于水与二氧化碳发生的反应为漂白粉的有效成分次氯酸钙在溶液中与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,反应的化学方程式为,故C选项正确。D.过量SO2会生成NH4HSO3而非(NH4)2SO3,正确的反应为:,D选项错误;故答案选C。
4.【改编】 下列实验装置或操作结果不正确的是
A. 验证乙炔具有还原性
B. 除去中的
C. 将反应后溶液倒入水中验证产物硫酸铜
D. 净化并干燥
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.实验室利用电石和水反应制备乙炔,制备的乙炔可能还有硫化氢等气体,通过硫酸铜溶液净化后,会使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明乙炔具有还原性,A正确;B.NO2易溶于水且与水发生反应生成硝酸和NO,NO难溶于水,所以可以用水除去NO中的NO2,B正确;C.铜丝与浓硫酸反应,浓硫酸会有剩余,所以验证硫酸铜产物时,需将其导入水中稀释,便会观察到蓝色溶液,C正确;D.制得的中混有杂质和水蒸气,应先通过饱和食盐水除,再通过浓硫酸干燥,图示试剂顺序颠倒,最终得到的仍混有水蒸气,不能达到实验目的,D错误;故选D。
5.如图装置可用于验证气体的某些化学性质,所得现象和结论均正确的是
选项
气体
试剂
试管中现象
结论
A
乙烯
溴水
溶液褪色
乙烯发生取代反应
B
X
澄清石灰水
溶液变浑浊
X是CO2
C
Cl2
FeCl2溶液
溶液变棕黄色
氧化性Cl2>Fe3+
D
SO2
Ba(NO3)2溶液
溶液变浑浊
生成BaSO3沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A.将乙烯通入溴水中,乙烯和溴发生加成反应而使溴水褪色,A项错误;B.SO2也能使澄清石灰水变浑浊,因此该气体不一定是CO2,B项错误;C.将氯气通入氯化亚铁溶液中,发生反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3,溶液由浅绿色变为棕黄色,说明氧化性:Cl2>FeCl3,C项正确;D.SO2通入Ba(NO3)2溶液中,酸性环境下,SO2溶于水生成的H2SO3被NO氧化为H2SO4,生成的沉淀是BaSO4,D项错误;故选C。
6.(2026·江苏南京市大厂高级中学·二模)下列实验探究方案设计能达到相应探究目的的是
探究方案
探究目的
室温下,用电导率传感器分别测定CH3COOH溶液和盐酸的电导率,比较溶液的导电性强弱
判断CH3COOH是否为弱电解质
向1.00mol/L CuSO4溶液中通入H2S气体,观察是否有黑色沉淀(CuS)生成
比较H2S与H2SO4的酸性强弱
向2mL 1mol/L NaOH溶液中滴加2滴0.1mol/L MgCl2,再滴加2滴0.1mol/L FeCl3溶液,先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀
>
向I2的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡后静置,观察两层溶液颜色变化
比较I2在浓KI溶液与CCl4中的溶解能力
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.CH3COOH溶液和盐酸的浓度未知,应测定等浓度溶液的电导率,判断醋酸为弱电解质,A错误;B.CuSO4溶液中通入H2S气体,生成CuS沉淀不溶于硫酸,不能比较酸性的强弱,B错误;C.2滴0.1mol•L−1MgCl2溶液中滴加2mL 1mol•L-1NaOH溶液,NaOH过量,没有实现沉淀的转化,则无法判断Ksp[Mg(OH)2]、Ksp[Fe(OH)3]的大小,且两种沉淀类型也不相同,C错误;D.I2的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡后静置,下层颜色变浅,则I2在浓KI溶液的溶解能力比在CCl4中的溶解能力大,D正确;
故答案为:D。
7.(2026·湖北十堰·一模)硫及其化合物相关的转化如图所示,除了Z为金属单质外,图中其他均是不同的含硫物质。下列说法正确的是
A.Z可能为单质Cu,Y为
B.若Z为Fe,则X为
C.工业生产中,④过程一般用98.3%的浓硫酸吸收后再稀释
D.与发生反应③,充分反应后转移电子数为2 mol
【答案】C
【解析】A.由图可知,若Z为铜,铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,由题意可知,X为硫酸铜;硫酸铜溶液与硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸,不可能生成硫单质,A错误;B.若Z为铁,常温下铁在浓硫酸中钝化,不可能生成硫酸亚铁;加热条件下浓硫酸与过量铁反应生成硫酸亚铁、二氧化硫和水,但硫酸亚铁不可能转化为硫,B错误;C.三氧化硫与水反应生成硫酸,并放出大量的热易形成酸雾影响三氧化硫的吸收,所以工业生产中,一般用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,C正确;D.催化剂作用下二氧化硫和氧气共热反应生成三氧化硫的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以与充分反应时,转移电子数小于2 mol ,D错误;故选C。
8.(2026高一下·江苏泰州·期末)氨和硝酸是重要的化工原料,工业上常以为原料利用下列流程制备氨和硝酸。已知:“尾气处理”常用吸收含尾气,发生的反应为:、。下列说法正确的是
A.氮元素在转化过程中均被氧化
B.物质是可以循环的
C.吸收塔中为提高氮元素的利用率,可通入稍过量空气和循环利用尾气中的
D.将含和共的尾气通入溶液中,若被完全吸收,则消耗的的物质的量为
【答案】C
【解析】该流程为工业合成氨后,氨气催化氧化制硝酸,氧化炉中氧化生成,为(空气),用于进一步氧化为,进入吸收塔与水反应生成硝酸。A.合成氨过程中转化为,氮元素化合价从0降低到-3,被还原,并非转化过程中均被氧化,A错误;B.物质是氧化需要的(空气),不是可循环的,B错误;C.吸收塔中反应为,通入稍过量空气可将生成的再次氧化为,循环尾气中的也可以使氮元素充分转化为硝酸,能提高氮元素利用率,C正确;D.根据元素守恒,产物、中,和共的尾气中共,故,含,因此消耗的物质的量为,不是,D错误;故选C。
9.阅读下列材料,完成下列3个小题:
氮、磷及其化合物应用广泛,磷元素有白磷、红磷等单质,白磷()易自燃,燃烧热为,其分子结构及晶胞如下图所示,白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷,s)(红磷,s) ;实验室常用溶液吸收有毒气体,生成、和;P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸()为一元弱酸;磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。
下列说法正确的是
A.分子中的键角为109°28′
B.白磷晶体中1个分子周围有12个紧邻的分子
C.白磷和红磷互为同分异构体
D.白磷和红磷在中充分燃烧生成等量,红磷放出的热量更多
【答案】B
【解析】A.白磷分子为正四面体结构,每个顶点1个P原子,则P4分子中的P-P-P键角为60°,A错误;B.白磷为面心立方最密堆积,配位数为12,则白磷晶体中1个P4分子周围有12个紧邻的P4分子,B正确;C.白磷和红磷均是磷元素形成的单质,二者互为同素异形体,C错误;D.依据题意,白磷转化为红磷放热,说明相等质量的白磷能量高于红磷,则白磷和红磷在氧气中充分燃烧生成等量的P2O5(s),白磷放出的能量更多,D错误;故答案选B;
10.(2026高三上·江苏苏州姑苏区苏州中学·月考)元素周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用于雕刻玻璃;SOCl2可溶于苯、CCl4等有机溶剂,极易水解;向KI溶液中通入氯气可获得碘单质,氯气过量则会生成碘酸(HIO3,弱酸);Cl-可作为配体与Co3+、Cu2+等形成配位键;卤素互化物(如ICl、IF3)具有强氧化性。下列物质性质与用途或物质结构与性质具有对应关系的是
A.HF具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.F第一电离能大于Cl,CF3COOH酸性强于CCl3COOH
C.ICl具有强氧化性,可用于检测亚硫酸盐
D.HF、HCl、HBr相对分子质量逐渐增大,热稳定性依次降低
【答案】C
【解析】A.HF雕刻玻璃是利用其与SiO2反应,利用HF和SiO2特性,而非酸性,A不合题意;B.因为F电负性比Cl的大,导致-CF3基团的吸电子效应比-CCl3基团的强,从而增强羧基中羟基的极性,则CF3COOH酸性强于CCl3COOH,与F和Cl第一电离能的相对大小无关,B不合题意;C.已知+4价S具有强还原性,ICl强氧化性可用于氧化亚硫酸根SO成硫酸根SO,自身还原为I-和Cl-,根据溶液颜色变化可以检测SO,即性质与用途具有对应关系,C符合题意;D.HF、HCl、HBr稳定性降低是因键能减弱,与相对分子质量相对大小无关,D不合题意;故答案为:C。
阅读下列资料,完成下面小题:氯气与碱反应可以得到次氯酸盐、氯酸盐等含氧酸盐,次氯酸盐应用广泛。通过KClO溶液在碱性条件下与Fe(NO3)3溶液反应制备高效水处理剂K2FeO4,K2FeO4在强碱性溶液中稳定;通过KClO溶液在碱性条件下与尿素[CO(NH2)2]水溶液制备N2H4,N2H4(l)的燃烧热为642kJ·mol-1,具有强还原性,能与KClO剧烈反应生成N2;通过KClO溶液与Ag反应可以回收光盘金属层中的少量Ag,其反应产物为AgCl、KOH和O2;通过KClO溶液在碱性条件下与NiSO4反应可制得电极材料NiOOH。
11.下列说法正确的是
A.32gN2H4中含5molσ键 B.基态K+的核外三个电子能层均充满电子
C.与的键角相等 D.N2与O2固态时晶体类型均为共价晶体
12.下列化学反应表示正确的是
A.KClO溶液与Ag反应:
B.KClO碱性溶液与溶液反应:
C.尿素与过量的KClO溶液反应:
D.的燃烧: kJ·mol-1
13.下列相关元素及其化合物的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A.Ag具有较好的延展性,可用于在铁表面镀银
B.具有还原性,可用于电极材料的制备
C.中N原子能与形成配位键,的水溶液呈酸性
D.中具有正四面体结构,具有强氧化性
【答案】11.A 12.A 13.B
【解析】11.A.单键均为σ键,32g肼的物质的量为=1mol,肼(N2H4)的结构式为,则32g肼中含5molσ键,A正确;B.基态K+的核外三个电子能层的电子数分别为2、8、8,M层没有充满电子,B错误;C.中Cl原子价层电子对数=3+ =4且含有1个孤电子对,中Cl原子价层电子对数=4+ =4且不含孤电子对,孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以键角:前者小于后者,C错误;D.N2与O2固态时晶体类型均为分子晶体,D错误;故答案为:A;
12.A.KClO溶液与Ag反应生成AgCl、KOH和O2,反应的离子方程式为:4Ag+4KClO+2H2O=14AgCl+
4KOH+O2↑,A正确;B.KClO碱性溶液与Fe(NO3)3溶液反应生成,Cl-和,反应的离子方程式为:3ClO-+2Fe3++10OH-=3Cl-+2+5H2O,B错误;C.尿素与过量的KClO溶液反应生成N2、KCl、CO2和H2O,反应的离子方程式为:CO(NH2)2+3ClO-=N2↑+3Cl-+CO2↑+2H2O,C错误;D.N2H4燃烧生成N2和H2O,反应的热化学方程式为:N2H4(l)+O2(g)=2H2O(l)+N2(g) ΔH=-642kJ·mol-1,D错误;故答案为:A;
13.A.由于Ag的金属活动性在氢之后,因而可用于在铁表面镀银,与其延展性无关,A错误;B.NiSO4具有还原性,能被氧化生成NiO(OH),可用于电极材料NiO(OH)的制备,B正确;C.N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4分子内的N原子可以提供孤电子对,H+提供空轨道形成配位键,故N2H4的水溶液呈碱性,C错误;D.K2FeO4中铁元素处于最高价,具有强氧化性,与的构型无对应关系,D错误;故答案为:B。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. (14分)(2026·江苏徐州市第一中学模拟预测)将转化为高附加值化学品已成为绿色化学和可持续能源领域的研究热点。
Ⅰ、合成二甲醚
(1)催化加氢合成二甲醚:。估算该反应的,除键能之外,还需要______(填数字)种化学键的键能数据。
(2)电还原制备,电解装置如图所示。
①将铜箔放入煮沸的饱和溶液中反应,可制得薄膜电极作为工作电极。生成的离子方程式为______。
②电解时工作电极上生成的电极反应式为______。
③当玻碳电极收集到标准状况下时,阴极区产生的的质量小于4.6 g,原因可能是______。
Ⅱ、催化加氢制甲醇
(3)在催化剂作用下,加氢制备甲醇的可能机理如图所示。催化剂的活性受接触面积和温度等因素影响。当反应体系的温度上升到时要及时降温。
①中基态Ga原子的电子排布式为______。
②向装有催化剂的反应管中持续通入和(见下图),控制的流速一定,随着通入流速的增加,合成甲醇的速率先加快后减慢的原因可能是______。
③当体系温度达到时需要及时降温的原因是______。
【答案】(1)4(2分)
(2)①. Cu+Cu2++H2OCu2O+2H+ (2分) ②. 2CO2+12H++12e- =CH3OCH3+3H2O(2分)
③. 部分H+在工作电极得电子被还原成H2,CO2在工作电极发生副反应生成其他含碳产物(2分)
(3) ①. [Ar]3d104s24p1 (2分)
②. H2流速增加,解离成H+浓度增大,催化剂上形成的氧空位越多,H2流速过快,会带走CO2 (2分)
③. 温度过高,易产生积碳覆盖在催化剂表面,使催化剂活性下降(2分)
【解析】(1)根据反应,反应物CO2的结构式为O=C=O、H2的结构式是H-H、H2O的结构式是H-O-H以及CH3OCH3,由此推得除C=O键外,还需要4种化学键的数据去计算该反应的△H,分别是E(H-H)、E(C-O)、E(C-H)、E(O-H);
(2)①将铜箔放入煮沸的饱和CuSO4溶液中反应,可制得Cu2O薄膜电极,离子方程式为Cu+Cu2++H2OCu2O+2H+;
②电解时工作电极上CO2发生还原反应生成CH3OCH3,电解质为酸性介质,电极反应式为2CO2+12H++12e- =CH3OCH3+3H2O;
③当玻碳电极收集到标准状况下6.72LO2时,阴极区产生的CH3OCH3的质量小于4.6 g,原因可能是部分H+在工作电极得电子被还原成H2,CO2在工作电极发生副反应生成其他含碳产物;
(3)①Ga为31号元素,基态Ga原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1;
②根据机理可知,控制CO2流速一定,随着H₂流速增加,反应物H₂浓度增大,反应速率加快;但H2流速过快,会带走CO2,导致CO2浓度降低,从而使反应速率减慢;
③当体系温度达到300℃~400℃时需要及时降温的原因是温度过高,易产生积碳覆盖在催化剂表面,使催化剂活性下降。
15. (14分)SO2、NO是常见的污染气体,研究脱硫或脱硝对保护环境具有重要意义。
(1)用NaHCO3溶液可以吸收烟气中的SO2,不改变NaHCO3溶液的浓度、烟气的组成和反应的温度,可以提高SO2气体吸收率的方法有________________________________(任写一种)。
(2)尿素[CO(NH2)2]可以脱除烟气中的SO2,已知尿素在溶液中可发生如下水解反应:CO(NH2)2+H2O=H2NCOONH4(该反应为吸热反应),H2NCOONH4可以吸收SO2。现向0.2 mol·L-1的尿素溶液中通入含SO2的烟气(SO2占烟气的体积比为0.0005%,其余为空气),其他条件及反应时间一定,测得不同温度下烟气中SO2脱除率如图所示。
①写出H2NCOONH4吸收含SO2的烟气后生成(NH4)2SO4和CO2的化学方程式:________________________。
②温度低于60℃时,温度越高,脱硫率越低的主要原因是___________________________________。
③温度高于60℃时,温度越高,脱硫率越高的主要原因是___________________________________。
(3)一种用Fe(Ⅱ)-EDTA、HCOOH-HCOONa混合溶液联合脱除烟气中NO的流程为:
①Fe(II)-EDTA()是Fe2+和乙二胺四乙酸根形成的配合物。其他条件一定,调节Fe(II) -EDTA络合液的pH,测得不同pH条件下,脱硝率与pH的关系如图所示。pH=10时的脱硝率低于pH=6时的原因是_____________________________________________________________________。
②写出用活性氢(H•)还原Fe(II)-EDTA-NO的离子反应方程式:___________________________。
③烟气中的O2会将Fe(Ⅱ)-EDTA氧化为Fe(III)-EDTA,从而降低Fe(Ⅱ)-EDTA与NO的配合能力。将HCOOH-HCOONa混合溶液改为加入Fe粉,该方法既可以脱除烟气中NO,同时脱硝率不受烟气中的O2的影响。铁粉的作用有___________________________________。
【答案】(1)减缓气体的通入速率或使用多孔球泡或充分搅拌(2分)
(2)①2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4+2CO2(2分) ②温度低于60℃时,温度越高,SO2气体在水中的溶解度降低(2分) ③温度高于60℃时,温度越高,尿素水解程度越大,使溶液中H2NCOONH4的浓度越大,使脱硫率越高(2分)
(3)①pH=10时,Fe2+生成Fe(OH)2沉淀,Fe(Ⅱ)—EDTA浓度减小,NO的吸收效率降低(2分)
②HCOOH+Fe(Ⅱ)-EDTA-NO+5H·=Fe(Ⅱ)-EDTA+NH+HCOO-+H2O(2分)
③作NO脱除的还原剂、防止Fe(Ⅱ)-EDTA被O2氧化(2分)
【解析】(1)不改变碳酸氢钠溶液的浓度、烟气的组成和反应的温度,提高SO2气体吸收率方法有减缓气体通入速率、使用多孔球泡、充分搅拌等;故答案为减缓气体通入速率、使用多孔球泡、充分搅拌等;
(2)①H2NCOONH4中H显+1价、O显-2价、C显+4价,N显-3价,H2NCOONH4与含SO2的烟气发生反应,生成(NH4)2SO4、CO2,S元素的化合价升高,SO2为还原剂,则O2为氧化剂,利用化合价升降法以及原子守恒,推出该反应方程式为2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4+2CO2;故答案为2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4+2CO2;②根据图像可知,温度低于60℃时,温度越高,脱硫率越低,其主要原因可能是随温度升高,SO2气体在水中的溶解度降低,故答案为温度低于60℃时,温度越高,SO2气体在水中的溶解度降低;③CO(NH2)2+H2O=H2NCOONH4(该反应为吸热反应),根据图像可知,温度高于60℃时,温度越高,尿素水解程度增大,H2NCOONH4浓度增大,吸收SO2增加,即温度高于60℃时,温度越高,脱硫率越高;故答案为温度高于60℃时,温度越高,尿素水解程度越大,使溶液中H2NCOONH4的 浓度越大,使脱硫率越高;
(3)①其他条件一定,调节Fe(II)-EDTA络合液的pH,pH=10时,使Fe2+可能生成Fe(OH)2沉淀,导致Fe(Ⅱ)-EDTA浓度降低,NO脱除效率降低;故答案为pH=10时,Fe2+生成Fe(OH)2沉淀,Fe(Ⅱ)-EDTA浓度减小,NO的吸收效率降低;②H·还原Fe(Ⅱ)-EDTA-NO,将N元素由+2价还原成-3价的NH,化合价降低5价,H·由0价升高为+1价,因此1 mol Fe(Ⅱ)-EDTA-NO消耗5 mol H·,依据电荷守恒,HCOOH转化成HCOO-,反应的离子方程式为HCOOH+Fe(Ⅱ)-EDTA-NO+5H·=Fe(Ⅱ)-EDTA+NH+HCOO-+H2O;故答案为HCOOH+Fe(Ⅱ)-EDTA-NO+5H·=Fe(Ⅱ)-EDTA+NH+HCOO-+H2O;③Fe能与Fe(Ⅲ)发生反应生成Fe(Ⅱ),Fe是活泼金属,可作NO脱除的还原剂,故答案为作NO脱除的还原剂、防止Fe(Ⅱ)-EDTA被O2氧化。
16. (17分)((2026·江苏省镇江市考前调研) 实验室用氯乙酸()和作反应物,在乌洛托品催化下,加热到60~70℃之间,制取白色晶体甘氨酸(),并利用甘氨酸制备二甘氨酸合铜(Ⅱ)[相对分子质量为212],存在形式有顺式二甘氨酸铜(Ⅱ)[天蓝色针状晶体)和反式二甘氨酸铜(Ⅱ)[深蓝色鳞状晶体]。
已知:ⅰ.氯乙酸、乌洛托品均溶于水和乙醇,甘氨酸易溶于水,难溶于乙醇;
ⅱ.氯乙酸和乌洛托品的沸点为、;甘氨酸熔点,分解。
(1)制备甘氨酸。
①仪器a的名称是___________。
②温度控制在的原因是_____________________________________。
③该实验过程中,若过低,乌洛托品、均会与结合,难以生成关键中间体;因此控制在,使氨基乙酸以内盐()形式存在,有利于后续分离。请写出生成内盐的化学方程式___________。
④实验过程中采用薄层色谱跟踪反应进程,分别在反应开始、回流1小时、2小时、3小时和4小时时,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。
请补充完整实验操作完成产品的纯化:开动搅拌器后,向水和乌洛托品的混合溶液中逐滴加入氯乙酸并通入氨气,调节在之间,________________________,得到白色晶体。(实验中必须使用的试剂和设备:无水乙醇,稀硝酸,溶液,恒温真空干燥箱)
(2)制备二甘氨酸合铜(Ⅱ)并测定含量。
将固体置于烧杯中,加入甘氨酸溶液,水浴加热至,搅拌,至全部溶解,充分反应后趁热过滤,往滤液中加入 95%的乙醇溶液,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,得天蓝色针状晶体。将所得产品加入少量水,小火加热,天蓝色针状晶体逐渐溶解,并析出深蓝色鳞状晶体。
①由上述实验可知顺式产物极性___________反式产物。(填“大于”或“小于”)
准确称取0.4240 g产品于烧杯,加入蒸馏水、(释出)和固体。加入淀粉溶液,用标准液滴定至终点。平行实验三次,平均消耗标准液30.00 mL。上述步骤涉及的反应有:①;②。已知:为白色固体。
②确定滴定终点的依据是___________。
③则本实验产品中二甘氨酸合铜(Ⅱ)的质量分数为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)① 四颈烧瓶(2分)
②. 温度过低,反应速率慢,甘氨酸产率低;温度过高,NH3挥发逸出、副反应增加(2分)
③. (2分)
④. 控制温度60℃~70℃回流3小时后,冷却至室温(1分);向所得溶液中边搅拌滴加无水乙醇至白色晶体完全析出;过滤,用无水乙醇洗涤2~3次,取最后一次洗涤后的滤液,先加入0.1mol/L稀硝酸,无现象,再滴入0.1mol/LAgNO3溶液,不产生白色沉淀,证明已洗净(2分);将所得晶体进行重结晶;重结晶后的晶体放置恒温真空干燥箱,设置温度略低于290℃烘干至恒重(2分)
(2)①. 大于(2分) ②. 当最后半滴标准溶液滴入锥形瓶,悬浊液由蓝色变为白色,且30 s内不复原 (2分) ③. 75.0%(2分)
【解析】I.制备Cu(OH)2:如图所示,向装有CuSO4溶液的仪器中边滴加氨水边搅拌,先出现蓝色沉淀,后蓝色沉淀消失,溶液变为深蓝色。再加入过量NaOH溶液至不再生成沉淀,过滤,洗涤,干燥;
Ⅱ.制备二甘氨酸合铜(Ⅱ):将制得的Cu(OH)2固体置于烧杯中,加入甘氨酸(H2NCH2COOH)溶液,水浴加热至65∼70℃,搅拌,至Cu(OH)2全部溶解,充分反应后趁热过滤,往滤液中加入10mL95%的乙醇溶液,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,得天蓝色针状晶体。
(1)① 根据仪器构造,a为有机合成常用的四颈烧瓶。
②温度控制在60℃~70℃的原因是:温度过低,反应速率慢,甘氨酸产率低;温度过高,NH3挥发逸出、副反应增加。
③若pH过低,乌洛托品、NH3均会与H+结合生成NH,难以生成关键中间体,pH控制在7~8,氨基乙酸以内盐(),有利于后续分离,生成内盐的化学方程式为:;
④由薄层色谱图可知,反应3小时后原料氯乙酸的斑点完全消失,说明反应完全;结合已知:甘氨酸难溶于乙醇,杂质氯乙酸、乌洛托品、NH4Cl均溶于水、乙醇,因此加无水乙醇使甘氨酸结晶析出;产物中杂质Cl-可以用稀硝酸和硝酸银检验,洗净后干燥得到产品。则开动搅拌器后,向水和乌洛托品的混合溶液中逐滴加入氯乙酸并通入氨气,调节pH在7~8之间,控制温度60℃~70℃回流3小时后,冷却至室温;向所得溶液中边搅拌滴加无水乙醇至白色晶体完全析出;过滤,用无水乙醇洗涤2~3次,取最后一次洗涤后的滤液,先加入0.1mol/L稀硝酸,无现象,再滴入0.1mol/LAgNO3溶液,不产生白色沉淀,证明已洗净;将所得晶体进行重结晶;重结晶后的晶体放置恒温真空干燥箱,设置温度略低于290℃烘干至恒重。
(2)① 顺式产物溶于热水析出反式产物,说明顺式在极性溶剂水中溶解度更大,根据相似相溶规律,顺式产物极性大于反式。
② 淀粉遇I2变蓝,滴定过程中I2被Na2S2O3逐渐还原,终点时I2完全消耗,因此现象为蓝色褪去且半分钟不恢复。
③ 根据反应关系可得:,化简得 ,产品质量为 ,因此质量分数 。
17.(16分) (2026·江苏省南通中学模拟预测)以酸泥(主要含无定形Se、HgSe 和少量Ag2Se) 为原料制备灰硒(Se6)的流程如下:
已知:Ka1(H2SeO3)=3×10-3 、Ka2(H2SeO3)=5×10-8.
(1)“氧化碱浸”中无定形 Se 被氧化为 SeO的离子方程式为___________; 其它条件不变时,Se浸出率随双氧水用量变化如图所示,
当双氧水用量从80 mL·L-1 增加到120mL·L- ¹ 时,溶液中并未检测到H2O2残留,其原因是___________ 。
(2)“除银”时向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸,Ag2Se、HgSe被氧化为H2SeO3
①“除银”过程中的加料方式为___________。
②写出Ag2Se发生反应的化学方程式:___________ 。
(3)“沉汞”过程中,溶液pH=7时存在的主要阴离子有___________ 。
(4)通过如下步骤测定灰硒产品中Se的质量分数:
步骤1:准确称取0.1600g 灰硒产品,加入足量硝酸充分反应后生成H2SeO3溶液,配成100.00 mL 溶液;
步骤2:取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入过量的硫酸酸化的KI溶液,充分反应;
步骤3:以淀粉作指示剂,用0.1000 mol·L⁻¹的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗20.00 mLNa2S2O3溶液。
已知:H2SeO3+4I-+4H+=Se↓+2I2+3H2O;I2+2S2O=2I-+S4O
计算灰硒产品中Se的质量分数为___________ 。
(5)Cu2-xSe 是一种钠离子电池的正极材料,放电过程中晶胞变化如下图所示。
①1molCu2-xSe转化为NayCu2-xSe时转移电子的物质的量为___________mol。
②NayCu2-xSe中Cu+与 Cu2+ 的个数比为___________。
【答案】(1)①. Se+2OH-+2H2O2 = 3H2O+SeO(2分) ②. H2O2 被 SeO还原 (2分)
(2)①. 向滤渣中先加入 NaClO 溶液再加入盐酸(2分)
②. Ag2Se+3NaClO+2HCl = H2SeO3+2AgCl+3NaCl (2分)
(3)SeO 、HSeO 、Cl- (2分)
(4)98.75% (2分) (5) ①. 0.25(2分) ②. 5 ∶ 1(2分)
【解析】酸泥的主要含无定形Se、HgSe和少量Ag2Se,加入NaOH、H2O2,将Se、HgSe和少量Ag2Se,氧化为SeO以及H2SeO3,“除银”后,向滤液中加入NaOH溶液,沉汞,生成HgO沉淀,过滤除去后,滤液经过一系列处理得到灰硒,据此分析作答。
(1)“氧化碱浸”时Se在碱性条件下被双氧水氧化为 SeO,离子方程式为:Se+2OH-+2H2O2 = 3H2O+SeO;过氧化氢具有氧化性, SeO依然具有还原性,则当双氧水用量从80 mL·L-1 增加到120mL·L- ¹ 时,溶液中并未检测到H2O2残留,其原因是:H2O2被 SeO还原;
(2)①“除银”时向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸,Ag2Se、HgSe被氧化为H2SeO3,则“除银”过程中的加料方式为向滤渣中先加入NaClO,再加入盐酸,
防止发生副反应,故答案为:向滤渣中先加入 NaClO 溶液再加入盐酸;
②向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸,Ag2Se被氧化为H2SeO3,Ag2Se发生反应的化学方程式为:Ag2Se+3NaClO+2HCl = H2SeO3+2AgCl+3NaCl;
(3)“沉汞”时加入氢氧化钠,H2SeO3和氢氧化钠反应生成Na2SeO3,H2SeO3为弱酸,SeO可以水解,则溶液中存在SeO 、HSeO ,由于“除银”时还加入的盐酸,则沉汞”过程中,溶液pH=7时存在的主要阴离子有:SeO 、HSeO 、Cl-;
(4)根据题意有关系式,,25mL溶液中,n(Se)=
,则灰硒产品中Se的质量分数为:;
(5)①根据均摊法可知,截入1个Na+后,晶胞中,Na+与Se2-的个数之比为1:4,NayCu2-xSe的化学式为Na0.25Cu2-xSe,所以1molCu2-xSe转化为Na0.25Cu2-xSe时,Cu元素降低了0.25价,转移电子的物质的量为0.25mol,故答案为:0.25;
②由图可知,截入1个Na+后,晶胞NayCu2-xSe的化学式为:Na0.25Cu1.5Se,设Cu+与Cu2+的个数分别为x、(1.5-x),根据化合价代数和为0,有x+(1.5-x)×2=2-2.5,解得:x=1.25,
则Cu+与Cu2+的个数之比为:1.25∶(1.5-1.25)=5∶1。
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