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厦门大学附属科技中学
2023年高中创新班招生考试化学试题
考试时间:45分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Cl-35.5 Fe-56
1. 蒸馏是一种重要的分离或提纯物质的方法。
(1)在实验室可以通过蒸馏自来水获得蒸馏水,工业上利用石油加工中的分级蒸馏(分馏)可以获得汽油、煤油、柴油等多种石油化工产品。蒸馏法分离物质的依据是___________。
(2)分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法。这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离,从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异,对液体混合物进行分离。分子蒸馏器装置的简单原理如图所示。
主要过程是:物料先从蒸发器的顶部加入,经过料液分布器将其连续均匀地分布在加热板上随即用刮膜器将料液刮成一层液膜。在此过程中,从加热板上逸出的轻分子,几乎未经碰撞就到内置冷凝板上冷凝成液;残液未到冷凝板就发生了分子碰撞而液化,在加热区下的通道中收集。
①分子蒸馏器造价十分昂贵的主要原因是___________。
②“分子平均自由程”(即图中的λ)指的是分子两次碰撞之间走过的平均路程。不影响“分子平均自由程”大小的因素有___________(填字母)。
A.温度 B.分子体积 C.分子的酸碱性
③与蒸馏法相比较,分子蒸馏法的优点是___________(填字母)。
A.适用于热敏性物质的分离 B.分离精度高 C.分离操作简便
2. “绿水青山就是金山银山”。对工厂烟气进行脱硫处理,可减少和等含硫化合物的污染。
Ⅰ.用粉煤灰(主要含、等)制备碱式硫酸铝溶液,可用于烟气脱硫,能有效减少二氧化硫的排放,防止酸雨的形成。
已知:是一种难溶于酸的固体。
(1)酸浸时发生反应的化学方程式为___________。
(2)调节pH约为3.6目的是消耗溶液中过量的酸,滤渣Ⅱ的主要成分是___________。
(3)中x和y的代数关系式为___________。
(4)若含烟气中存在,经完全热分解放出的量会小于吸收的量,且溶液酸性变强。其主要原因是___________。(用化学方程式表示)
Ⅱ.模拟酸雨的形成
【查阅资料】转化为的路径为:(亚硫酸)
【操作步骤】
①组装仪器,检查装置气密性,装入药品。
②打开装置A中漏斗的活塞,启动装置B中的搅拌器,记录数据并绘图。
③待pH值稳定在3.73左右,打开装置C中漏斗的活塞。
④待pH值稳定在3.67左右,用注射器向气球a中注入溶液。
【问题讨论】
(5)装置A中发生的反应为(浓),其中中硫元素的化合价为___________。下图装置A中安装气球的主要目的是___________。
(6)向中通入,被氧化成酸性更强的,但下图中pH变化不明显,这与氧气的氧化能力有关。注入溶液后,pH值明显降低,由此说明___________。
(7)下列关于图中的说法正确的是___________。
A. 注入过氧化氢溶液后,溶液的酸性增强
B. 二氧化硫的排放,易导致硫酸型酸雨
C. 通入氧气和注入过氧化氢溶液相比较,前者pH变化更明显
D. 若取500 s时形成的溶液,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀
Ⅲ.脱硫与含量测定
ⅰ.燃煤脱硫
(8)在燃煤中添加石灰石,与石灰石、反应,生成硫酸钙和一种对环境无污染的气体,反应的化学方程式为___________。
(9)下列措施能提高脱硫效率的是___________。
A. 无限延长脱硫时间 B. 适当增加石灰石的用量
C. 把工厂烟囱造得尽可能高 D. 将石灰石和原煤粉碎并混合均匀
ⅱ.气体有毒,常用脱硫液吸收和活性炭吸附氧化进行处理。
(10)一种用氯化铁溶液循环脱硫工艺的物质转化如图。
①图中X物质可能是___________(填化学式)。
②写出该脱硫总反应的化学方程式:___________。
(11)表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化,其原理可用图中表示(aq代表溶液)。其它条件不变时,若水膜过厚,的氧化去除率减小的原因是___________。
ⅲ.含量测定
(12)测定含量装置如图,若装置F中蓝色消失后,没有及时关闭活塞D,测得的含量将___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
3. 铁及其化合物在生活、生产中应用广泛。
Ⅰ.铁的相关知识
(1)世卫组织曾多次推荐中国的铁锅作为烹饪用具,铁锅相对于其它烹饪用具的优势是___________。
(2)铁锈蚀的原理:
写出转化为的化学方程式___________。
(3)工业上,常用稀盐酸去除铁锈(用表示),其反应的化学方程式是___________。
Ⅱ.黑白复印机用的墨粉中常添加粉末。是由、和按的个数比构成的。以下是的两种制备方法:
方法一:纳米级颗粒可应用在磁流体领域。
已知:“沉淀”时的反应为
(4)可以用废铁屑与过量的稀盐酸反应制得。向盐酸酸化的溶液中通入可生成和,该反应的化学方程式为___________。
(5)“沉淀”时需控制溶液的pH与反应的温度。
①“沉淀”时需要控制反应温度不宜过高,其原因是___________。
②“溶解”时,实际投放的远大于理论值,其原因是___________。
(6)的性能比更好。
①高温下,铁酸锌可被还原为和,转化为。该反应的化学方程式为___________。
②在恒压条件下,反应温度、反应体系中的体积分数对产物的影响如图所示。温度在200~1000℃范围里,要保证产物始终为和,则控制体系中的体积分数的范围为___________。
方法二:氧化沉淀法生产粉末的流程简图如下。已知第④步反应中各元素化合价保持不变。
(7)四氧化三铁与盐酸反应方程式为___________。
(8)第②步加入试剂X,试剂X是___________。
(9)在第③步反应中要控制通入的量,以使生成的和的质量比等于___________,才能确保第④步最终完全反应生成。
(10)操作Y的流程为___________、___________、晾干。
Ⅲ.氯化铁晶体()的制备及热重分析
ⅰ.氯化铁晶体()的制备
以工业烧渣(含、FeO及少量二氧化硅)为原料生产氯化铁晶体的流程如下:
已知:①(二氧化硅)是一种难溶于酸的固体。
②溶液在加热条件下易转化为,在HCl气体的保护下能阻止此转化的发生。
(11)X的化学式是___________。
(12)“氧化”中,加入是将酸性条件下的价铁转化为价铁,该反应的化学方程式是___________。
(13)溶液中含有盐酸,不会影响氯化铁晶体纯度,其理由是___________。
(14)一系列操作含…、洗涤、晾干,洗涤时为减少晶体损失,最好选用___________(填字母)。
a.冷水 b.热水 c.95%的乙醇溶液
ⅱ.氯化铁晶体的热重分析
经科研人员测定,以上得到的是和的混合物。称取该混合物样品64.8 g,用以下装置进行热分解实验。
已知:①氯化铁晶体在120℃开始分解,生成、、HCl,200℃分解完全;
②在220℃时,开始分解为,500℃时分解完全;
③无水作为干燥剂,不吸收HCl。
(15)组装好实验装置后,要先___________。
(16)加热前后均需通入,加热后通的目的是___________。
(17)加热玻璃管,测得500℃时B、C的质量变化如下表,玻璃管内剩余固体的质量为24.0 g。
温度/℃
室温
500
B装置/g
200.0
218.9
C装置/g
200.0
221.9
①样品中铁元素的质量为___________g;
②___________。
(18)实验结束,不改变原有装置,将改为通入CO,对24.0 g剩余固体继续加热一段时间,冷却,得到黑色粉末20.0 g,该黑色粉末的成分是___________。
厦门大学附属科技中学
2023年高中创新班招生考试化学试题
考试时间:45分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Cl-35.5 Fe-56
【1题答案】
【答案】(1)不同物质间沸点不同
(2) ①. 高真空条件难以达到 ②. C ③. AB
【2题答案】
【答案】(1)
(2)、
(3)
(4)
(5) ①. 价 ②. 平衡(或调节)装置内气压
(6)的氧化能力比强 (7)ABD
(8) (9)BD
(10) ①. HCl ②.
(11)水膜过厚,进入水膜中的氧气不易被活性炭吸附,分解为氧原子的量减少,与硫化氢发生反应的氧原子减少,硫化氢的氧化去除率减小
(12)偏低
【3题答案】
【答案】(1)补铁,防贫血或价廉
(2)
(3)
(4)
(5) ①. 减少氨水的挥发或分解 ②. 在盐酸存在下,与空气中的氧气反应生成
(6) ①. ②. 0.07~0.28
(7)
(8)氢氧化钠溶液(或NaOH)
(9)
(10) ①. 过滤 ②. 洗涤
(11)
(12)
(13)HCl受热易挥发
(14)C (15)检查装置气密性
(16)使生成的全部排入B装置中,HCl全部排入C装置中,减小误差
(17) ①. 16.8 ②. 6
(18)和Fe(或Fe和FeO的混合物)
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