内容正文:
皖西当代职业中专学校高三年级十一月份月考
化学试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Co-59
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,满分42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 中国历史悠久,文化灿烂。下列有关说法或解释不合理的是
A. 我国古代用明矾净水,是因为明矾溶于水生成一种能凝聚水中悬浮物的胶状物质
B. 《抱朴子内篇·黄白》记载“曾青(硫酸铜)涂铁,铁赤色如铜”,该过程涉及置换反应
C. 《江楼夜话》中有诗句“江雾秋楼白,灯花夜雨青”,描写的雾是一种液溶胶
D. 《周礼》中记载沿海古人“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即指牡蛎壳之类的贝壳),并把这种灰称为“蜃”,“蜃”的主要成分可以作干燥剂
2. 下列有关物质的分类不正确的是
A. 都属于酸性氧化物
B. 硝酸、烧碱、氯酸钾、干冰分别属于酸、碱、盐、氧化物
C. 氯化钡、蔗糖、盐酸、碘酒都属于化合物
D. 溶液、浊液、胶体、空气都属于混合物
3. 标准状况下,有①6.72 L ,②个HCl,③13.6 g,④0.2 mol。下列对这四种气体的关系表示不正确的是
A. 体积:④<①<③<② B. 密度:①<④<③<②
C. 质量:④<①<③<② D. 氢原子数:②<④<①<③
天然气是应用广泛的燃料,但含有少量等气体。在酸性溶液中利用硫杆菌可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。结合该原理,完成下面小题。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 中所含原子总数为
B. 中所含质子数为
C. 完全转化为时转移电子数为
D. 标准状况下,和混合气体中所含原子数为
5. 关于该催化脱硫过程,下列说法正确的是
A. 该过程可以在碱性环境中进行
B. 为了使脱硫持续进行,需要不断添加溶液
C. 由上述转化关系可知,氧化性:
D. 总反应每消耗,理论上最多可生成32gS
6. 下列基本实验操作正确的是
A. 装置甲灼烧海带 B. 装置乙过滤
C. 装置丙制取氢氧化铁胶体 D. 装置丁蒸馏
7. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 用淀粉溶液和醋酸检验加碘盐中的:
B. 向二元弱酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
C. 溶液中通入少量:
D. 向含的溶液通入标准状况下:
8. 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是
A. 反应①、②、⑤均属于氧化还原反应
B. 反应③表明具有酸性氧化物的性质
C. 反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3
D. 反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
9. 下列各组离子能大量共存且满足相应要求的是
选项
离子组
要求
A
K+、Al3+、Cl-、
溶液无色澄清
B
OH-、、Br-、
逐滴滴加盐酸,立即产生气体
C
H+、K+、Ca2+、
逐滴滴加NaOH溶液,先无沉淀产生,后产生沉淀
D
、Al3+、、Cl-
各离子数目之比为1:1:1:2
A. A B. B C. C D. D
10. 向混有一定量盐酸的硫酸铝和硫酸镁混合溶液中,逐滴加入2mol/L的NaOH溶液,所生成沉淀W g与加入NaOH溶液的体积V(mL)如图所示,则原混合溶液中、、之比为
A. 1∶3∶1 B. 1∶2∶1 C. 1∶1∶2 D. 1∶1∶1
11. 利用氧化绿色的的浓强碱溶液反应制备的装置如下图所示(加热及夹持装置已省略),下列关于本实验的说法错误的是
A. 装置A中仪器b的名称是三颈烧瓶,装置B的作用是除去挥发出来的
B. 装置D中试剂d可能是足量的溶液,不能是溶液
C. 装置C中发生反应的化学方程式为
D. 反应完成后应先熄灭装置A处酒精灯,再打开弹簧夹通入空气,待装置冷却后拆除
12. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象和结论
A
检验和浓盐酸反应后是否有酸剩余
取少量反应后的溶液于试管中,依次加入稀硝酸、溶液,观察
若产生大量白色沉淀,则说明盐酸有剩余
B
检验固体中是否含有单质Cu
取样,加入足量稀盐酸,观察现象
若有红色固体剩余,则说明样品中有单质Cu
C
鉴别NaCl与溶液
分别取少量溶液于试管中,再滴加酸性溶液
若溶液的紫红色不褪去,则为NaCl溶液
D
验证能加速破坏铝片表面的氧化膜
将一块未经打磨的铝片剪成相同的两小片,相同温度下分别投入5.0mL浓度均为2.0mol/L的溶液和溶液中
溶液中无明显现象;溶液中反应剧烈,铝片表面有红色物质生成,说明能加速破坏铝片表面的氧化膜
A. A B. B C. C D. D
13. 白色粉末X可能是由、、和中一种或几种组成。为了确定其组成,分别进行如下实验:
实验
操作
现象
①
取少量X溶于水
固体粉末全部溶解,产生无色气体
②
向酸性溶液中加入X
溶液褪色
根据实验,下列关于X的推断错误的是
A. 可能是和 B. 可能是和
C. 不可能含 D. 不能确定是否含
14. 某混合物A中含有和,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:
据此,下列说法不正确的是
A. I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法为过滤
B. 若把适量盐酸换成通入过量二氧化碳气体,则离子方程式为:
C. 过程②中的离子反应方程式为:
D. 上述各物质间的转化不包括氧化还原反应
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 草酸钴晶体用途广泛,可用于指示剂和催化剂的制备等。实验室利用含钴废渣[含、等]制备的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)实验室里需要溶液。用98%浓硫酸(密度为)配制该溶液时,所需的浓硫酸的体积为_______mL(保留一位小数),部分实验操作如图所示,正确的步骤顺序为_______(填字母序号),若操作C仰视读数,所得硫酸的物质的量浓度_______(填“偏大”或“偏小”)。
A. B. C. D.
(2)“溶解还原”时反应温度为50℃。控制该温度所采用的加热方式为_______;转化为的离子方程式为_______。
(3)“沉钴”时,判断已沉淀完全的实验方法为_______。
(4)某同学研究了热分解质量变化。反应条件:隔绝空气加热。实验数据如下表所示:
温度/℃
固体(纯净物)质量/g
初始
18.3
150
14.7
350
5.9
①150℃时,剩余固体物质的化学式为_______。
②150~350℃过程中,固体物质逐渐分解,至350℃时完全分解,写出该温度范围内,反应的化学方程式:_______。
16. 高铁酸钾()是一种环境友好的综合型水处理剂,通常为紫黑色固体,在pH为10~11时稳定存在。某学习小组在实验室中制备并进行相关探究。
(1)制备pH为10~11的和的混合溶液,其中制备所选试剂为和浓盐酸。
选择上述装置,按气流方向从左到右合理的连接顺序为___________(填仪器接口处小写字母,尾气吸收装置及部分夹持装置已略去);其中盛放的仪器名称为___________。
(2)将制得的和的混合溶液与溶液反应制备,装置如图所示。
①仪器m中适合盛放的试剂为___________。
②该制备反应的离子方程式为___________;该反应需控制温度在10℃以下,控制反应温度适宜选用的方法为___________。
(3)向制得的溶液中加入,析出晶体。该实验条件下,的溶解度___________(填“大于”或“小于”)的溶解度。
(4)该小组同学检测到碱性放置一段时间会产生红褐色沉淀,溶液逐渐变为绿色(生成),同时还可能观察到的现象为___________;通常条件下,产生该现象的速率先慢后快,可能的原因为___________。
17. I.含铬(+6价)废水严重危害人体健康,工业上常用还原法进行处理。其部分工艺流程如下:
(1)废水中,六价铬以或者的形式存在,写出其相互转化的离子方程式______。我国常用做还原剂,写出“还原池”中反应的离子方程式____(六价铬还原态为三价铬离子)。
(2)废水中残留六价铬的浓度随溶液pH变化如图所示。实际生产中需控制,原因可能
是________。
II.工业以软锰矿(主要成分是,含有、等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
已知:时,铁元素主要以氢氧化物形态存在。
“浸锰”过程中与反应的离子方程式为,该反应是经历以下两步反应实现的。
i.
ii.……
(3)“过滤I”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为___________(填离子符号);
(4)“氧化”过程中被氧化的物质有___________(写化学式);
(5)“浸锰”反应中往往有副产物生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示:为减少的生成,“浸锰”的适宜温度是___________;
(6)加入溶液后,生成沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:_______,向过滤II所得的滤液中加入溶液时温度不宜太高的原因是_____。
18. 有机物G是一种羧酸,其合成路线之一如下:
已知:(R、为H或烃基)
(1)A的名称________。
(2)B→C的反应类型是________。
(3)D生成E的反应方程式________。
(4)F中手性碳的个数为________。
(5)G的含氧官能团有醚键和________(填官能团名称)。
(6)H是E的芳香族同分异构体:其苯环上只有2个取代基、能发生水解反应且1molH能与2molNaOH恰好完全反应,则H的结构有________种(不考虑立体异构)。
(7)参照上述合成路线,设计以苯酚、醋酸为主要原料制备的合成路线(其它原料、试剂任选)________________。
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皖西当代职业中专学校高三年级十一月份月考
化学试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Co-59
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,满分42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 中国历史悠久,文化灿烂。下列有关说法或解释不合理的是
A. 我国古代用明矾净水,是因为明矾溶于水生成一种能凝聚水中悬浮物的胶状物质
B. 《抱朴子内篇·黄白》记载“曾青(硫酸铜)涂铁,铁赤色如铜”,该过程涉及置换反应
C. 《江楼夜话》中有诗句“江雾秋楼白,灯花夜雨青”,描写的雾是一种液溶胶
D. 《周礼》中记载沿海古人“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即指牡蛎壳之类的贝壳),并把这种灰称为“蜃”,“蜃”的主要成分可以作干燥剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.古代所用的水中含有较多的泥沙,明矾溶于水后可生成一种能凝聚水中悬浮物的胶状物质,从而使水中的泥沙聚沉,A合理;
B.曾青(硫酸铜)涂铁,铁赤色如铜,发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,该过程属于置换反应,B合理;
C.雾是小液滴悬浮在空气中形成的分散系,属于气溶胶,C不合理;
D.牡蛎壳之类的贝壳灼烧后,生成生石灰,生石灰吸水能力强,可以作干燥剂,D合理;
故选C。
2. 下列有关物质的分类不正确的是
A. 都属于酸性氧化物
B. 硝酸、烧碱、氯酸钾、干冰分别属于酸、碱、盐、氧化物
C. 氯化钡、蔗糖、盐酸、碘酒都属于化合物
D. 溶液、浊液、胶体、空气都属于混合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.都可以与碱反应只生成盐和水,故均为酸性氧化物,A正确;
B.硝酸属于酸,烧碱为氢氧化钠属于碱,氯化钾属于盐,干冰为二氧化碳属于氧化物,B正确;
C.盐酸、碘酒属于混合物,C错误;
D.溶液、浊液、胶体、空气均含多种成分,属于混合物,D正确;
答案选C。
3. 标准状况下,有①6.72 L ,②个HCl,③13.6 g,④0.2 mol。下列对这四种气体的关系表示不正确的是
A. 体积:④<①<③<② B. 密度:①<④<③<②
C. 质量:④<①<③<② D. 氢原子数:②<④<①<③
【答案】D
【解析】
【分析】四种气体的物质的量分别是①:;②:;③:;④0.2mol;
【详解】A.相同状况下体积之比等于物质的量之比,体积:④<①<③<②,A正确;
B.相同状况下,密度之比等于摩尔质量之比,摩尔质量:①<④<③<②,密度:①<④<③<②,B正确;
C.四种气体的质量分别是:①0.3mol×16g/mol=4.8g;②0.5mol×36.5g/mol=18.25g;③13.6g;④0.2mol×17g/mol=3.4g;大小关系为:④<①<③<②,C正确;
D.四种气体中氢原子的物质的量为:①0.3×4=1.2mol;②0.5×1=0.5mol;③0.4×2=0.8mol;④0.2×3=0.9mol;大小关系为:②<③<④<①,D错误;
答案选D。
天然气是应用广泛的燃料,但含有少量等气体。在酸性溶液中利用硫杆菌可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。结合该原理,完成下面小题。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 中所含原子总数为
B. 中所含质子数为
C. 完全转化为时转移电子数为
D. 标准状况下,和混合气体中所含原子数为
5. 关于该催化脱硫过程,下列说法正确的是
A. 该过程可以在碱性环境中进行
B. 为了使脱硫持续进行,需要不断添加溶液
C. 由上述转化关系可知,氧化性:
D. 总反应每消耗,理论上最多可生成32gS
【答案】4. D 5. C
【解析】
【详解】1.A.的物质的量为1 mol,中所含原子总数为,A正确;
B.的物质的量为1 mol,中含有10 mol质子,即所含质子数为,B正确;
C.完全转化为时,铁元素的化合价由价变为价,故转移电子数为,C正确;
D.标准状况下,和混合气体的物质的量为1mol,中含有2mol原子,中含有3mol原子,故和混合气体中所含原子数介于和之间,D错误。
故答案选D。
2.A.该过程涉及的、、等只能在酸性条件下存在,因此该过程不可以在碱性环境中进行,A错误;
B.该过程中溶液为催化剂,不需要不断添加,B错误;
C.氧化剂的氧化性大于氧化产物,反应甲中氧气是氧化剂,是氧化产物,反应乙中是氧化剂,S是氧化产物,则氧化性:,C正确;
D.该过程的总反应为:,因此每消耗理论上最多可生成64gS,D错误。
故答案选C。
6. 下列基本实验操作正确的是
A. 装置甲灼烧海带 B. 装置乙过滤
C. 装置丙制取氢氧化铁胶体 D. 装置丁蒸馏
【答案】A
【解析】
【详解】A.灼烧海带在坩埚中灼烧,故A正确;
B.过滤时要用玻璃棒引流,且漏斗下端尖嘴处要紧贴烧杯内壁,故B错误;
C.制备氢氧化铁胶体时应向沸水中滴加饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色时停止加热,故C错误;
D.分馏时温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,且冷凝水应“下进上出”,故D错误;
答案选A。
7. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 用淀粉溶液和醋酸检验加碘盐中的:
B. 向二元弱酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
C. 溶液中通入少量:
D. 向含的溶液通入标准状况下:
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸是弱酸,在离子方程式书写中应写化学式符号,不能拆写离子符号,离子方程式为,A错误;
B.为二元弱酸,与氢氧根离子的系数之比为,离子方程式为,B错误;
C.溶液中通入少量,二氧化碳、水与次氯酸根离子反应生成次氯酸和碳酸氢根离子,强酸制弱酸离子方程式为:,C错误;
D.标准状况下的物质的量为,亚铁离子的还原性强于溴离子,则氯气与溴化亚铁溶液反应生成氯化铁、溴化铁、溴,反应的离子方程式为,D正确;
故答案选D。
8. 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是
A. 反应①、②、⑤均属于氧化还原反应
B. 反应③表明具有酸性氧化物的性质
C. 反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3
D. 反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
【答案】C
【解析】
【分析】Na与O2在加热条件下反应可生成Na2O2;Na与水反应生成NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2CO3,NaHCO3分解也能生成Na2CO3;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。
【详解】A.反应①、②、⑤均有元素化合价升降,均属于氧化还原反应,A正确;
B.反应③中,CO2与NaOH反应生成Na2CO3和水,表明CO2具有酸性氧化物的性质,B正确;
C.反应④为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,说明NaHCO3的稳定性弱于Na2CO3,C错误;
D.反应⑤、⑥中,Na2O2 吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气,同时生成供人体吸入的氧气,可用于潜水艇中氧气的供给,D正确;
故选C。
9. 下列各组离子能大量共存且满足相应要求的是
选项
离子组
要求
A
K+、Al3+、Cl-、
溶液无色澄清
B
OH-、、Br-、
逐滴滴加盐酸,立即产生气体
C
H+、K+、Ca2+、
逐滴滴加NaOH溶液,先无沉淀产生,后产生沉淀
D
、Al3+、、Cl-
各离子数目之比为1:1:1:2
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.高锰酸根离子在溶液中呈紫色,则无色溶液中不可能含有高锰酸根离子,故A不符合题意;
B.向混合溶液中逐滴滴加盐酸时,氢氧根离子会优先与氢离子反应,且溶液中的碳酸根离子与氢离子反应先生成碳酸氢根离子,所以不可能立即产生气体,故B不符合题意;
C.溶液中的氢离子与碳酸氢根离子反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D.离子数目之比为1:1:1:2的四种离子在溶液中不发生任何反应,且符合电荷守恒关系,故D符合题意;
故选D。
10. 向混有一定量盐酸的硫酸铝和硫酸镁混合溶液中,逐滴加入2mol/L的NaOH溶液,所生成沉淀W g与加入NaOH溶液的体积V(mL)如图所示,则原混合溶液中、、之比为
A. 1∶3∶1 B. 1∶2∶1 C. 1∶1∶2 D. 1∶1∶1
【答案】D
【解析】
【详解】根据图象知,横坐标为0-10时发生的反应是:盐酸和氢氧化钠的反应,盐酸和氢氧化钠物质的量以1:1反应,由图象的横坐标知,氯离子的物质的量=盐酸的物质的量=氢氧化钠的物质的量=2mol/L×(0.010L-0)=0.02mol,即n(Cl-)=0.02mol;
当横坐标的数值为60-70时,沉淀的质量减少,说明氢氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠导致沉淀的质量减少,氢氧化铝和氢氧化钠物质的量以1:1反应,n(NaOH)= 2mol/L×0.010L=0.02mol,则生成的氢氧化铝为0.02mol,根据Al元素守恒,有原溶液中n(Al3+)=0.02mol;
横坐标为10-60时,发生的化学反应是Al3+、Mg2+生成沉淀的反应,这一段的n(NaOH)= 2mol/L×0.050L=0.1mol,原溶液中n(Al3+)=0.02mol,消耗的n(NaOH)=0.06mol,则Mg2+消耗的n(NaOH)=0.04mol,原溶液中n(Mg2+)=0.02mol;
故原溶液中n(Cl-)=0.02mol,n(Al3+)=0.02mol,n(Mg2+)=0.02mol,溶液的体积是一样的,故、、之比为1∶1∶1。
故答案选D。
11. 利用氧化绿色的的浓强碱溶液反应制备的装置如下图所示(加热及夹持装置已省略),下列关于本实验的说法错误的是
A. 装置A中仪器b的名称是三颈烧瓶,装置B的作用是除去挥发出来的
B. 装置D中试剂d可能是足量的溶液,不能是溶液
C. 装置C中发生反应的化学方程式为
D. 反应完成后应先熄灭装置A处酒精灯,再打开弹簧夹通入空气,待装置冷却后拆除
【答案】B
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中氯气与锰酸钾在浓强碱溶液中反应制备高锰酸钾,装置D中盛有的氢氧化钠溶液或亚硫酸钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
【详解】A.由实验装置图可知,装置A中仪器b为三颈烧瓶,由分析可知,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,故A正确;
B.由分析可知,装置D中盛有的氢氧化钠溶液或亚硫酸钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,故B错误;
C.由分析可知,装置C中氯气与锰酸钾在浓强碱溶液中反应制备高锰酸钾,反应的化学方程式为,故C正确;
D.反应完成后,装置中残留有毒的氯气,为防止拆除装置时氯气逸出污染空气,拆除时应先熄灭装置A处酒精灯,再打开弹簧夹通入空气,将残留的氯气赶入装置D中,待装置冷却后再拆除,故D正确;
故选B。
12. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象和结论
A
检验和浓盐酸反应后是否有酸剩余
取少量反应后的溶液于试管中,依次加入稀硝酸、溶液,观察
若产生大量白色沉淀,则说明盐酸有剩余
B
检验固体中是否含有单质Cu
取样,加入足量稀盐酸,观察现象
若有红色固体剩余,则说明样品中有单质Cu
C
鉴别NaCl与溶液
分别取少量溶液于试管中,再滴加酸性溶液
若溶液的紫红色不褪去,则为NaCl溶液
D
验证能加速破坏铝片表面的氧化膜
将一块未经打磨的铝片剪成相同的两小片,相同温度下分别投入5.0mL浓度均为2.0mol/L的溶液和溶液中
溶液中无明显现象;溶液中反应剧烈,铝片表面有红色物质生成,说明能加速破坏铝片表面的氧化膜
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.和浓盐酸反应产生氯化锰,无论有没有盐酸剩余,加入稀硝酸、硝酸银溶液,都会有白色沉淀,故A错误;
B.Cu2O在酸性条件会歧化生成Cu和Cu2+,不能确定是否混有单质Cu,故B错误;
C.Cl-和都能使酸性高锰酸钾褪色,不能鉴别NaCl与NaNO2溶液,故C错误;
D.该实验控制单一变量,两组实验电解质浓度一致,唯一的差别就在于Cl-与的差别,CuCl2的有明显变化说明Cl-能破坏铝膜,故D正确;
故选D。
13. 白色粉末X可能是由、、和中一种或几种组成。为了确定其组成,分别进行如下实验:
实验
操作
现象
①
取少量X溶于水
固体粉末全部溶解,产生无色气体
②
向酸性溶液中加入X
溶液褪色
根据实验,下列关于X的推断错误的是
A. 可能是和 B. 可能是和
C. 不可能含 D. 不能确定是否含
【答案】B
【解析】
【分析】实验①产生气体表明X中必须存在能反应生成气体的组分。可能组合是:和或和或、、都有,固体全部溶解且无沉淀,说明X中一定不含有;
实验②酸性KMnO4褪色表明X中存在还原剂,则推出X一定含有;
【详解】A.固体X与酸性高锰酸钾溶液反应,则X一定含,根据分析,可能是和,满足实验现象,A正确;
B.若是和的组合,没有还原剂,加入酸性高锰酸钾,溶液不会褪色,不满足实验②,B错误;
C.因为与其他三种盐都能生成沉淀,故X不含,C正确;
D.X可能是、和组成的混合物或和组成的混合物,不能确定是否含,D正确;
故选B。
14. 某混合物A中含有和,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:
据此,下列说法不正确的是
A. I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法为过滤
B. 若把适量盐酸换成通入过量二氧化碳气体,则离子方程式为:
C. 过程②中的离子反应方程式为:
D. 上述各物质间的转化不包括氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【分析】混合物加水过滤分离,沉淀C为氧化铝和氧化铁的混合物,加入氢氧化钠溶液,氧化铝与其反应生成偏铝酸钠,沉淀D为氧化铁,加入适量的盐酸得到沉淀氢氧化铝;步骤I得到的溶液中加入过量氨水得到氢氧化铝沉淀,加热得到氧化铝。
【详解】A.I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法均为过滤,故A正确;
B.若把适量盐酸换成通入过量二氧化碳气体,生成氢氧化铝和碳酸氢钠,离子方程式为:,故B错误;
C.过程②是铝离子和氨水发生反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为,故C正确;
D.上述各物质间的转化均没有元素化合价的变化,不包括氧化还原反应,故D正确;
故选B。
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 草酸钴晶体用途广泛,可用于指示剂和催化剂的制备等。实验室利用含钴废渣[含、等]制备的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)实验室里需要溶液。用98%浓硫酸(密度为)配制该溶液时,所需的浓硫酸的体积为_______mL(保留一位小数),部分实验操作如图所示,正确的步骤顺序为_______(填字母序号),若操作C仰视读数,所得硫酸的物质的量浓度_______(填“偏大”或“偏小”)。
A. B. C. D.
(2)“溶解还原”时反应温度为50℃。控制该温度所采用的加热方式为_______;转化为的离子方程式为_______。
(3)“沉钴”时,判断已沉淀完全的实验方法为_______。
(4)某同学研究了热分解质量变化。反应条件:隔绝空气加热。实验数据如下表所示:
温度/℃
固体(纯净物)质量/g
初始
18.3
150
14.7
350
5.9
①150℃时,剩余固体物质的化学式为_______。
②150~350℃过程中,固体物质逐渐分解,至350℃时完全分解,写出该温度范围内,反应的化学方程式:_______。
【答案】(1) ①. 54.3 ②. BADC ③. 偏小
(2) ①. 水浴加热 ②.
(3)取反应后的上层溶液少许,滴加溶液,若不产生沉淀,则说明已沉淀完全
(4) ①. ②.
【解析】
【分析】含钴废渣[含、等]在“溶解还原”中会生成Co2+、Fe2+,加入NaClO3、O2,将Fe2+变为Fe(OH)3沉淀除去,则铁渣的主要成分为Fe(OH)3,纯化处理后得到CoSO4溶液,加入进行沉钴,生成晶体,据此解答。
【小问1详解】
实验室里需要溶液,根据容量瓶规格,只能配制溶液,98%浓硫酸(密度为)的物质的量浓度为mol/L=18.4mol/L,根据c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀),可得:18.4mol/LV(浓)= 0.5L,解得V(浓)=0.0543L=54.3mL;实验的步骤为量取浓硫酸、稀释(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀,结合图示,操作顺序为BADC;若操作C(即定容)仰视读数,导致加水偏多,溶液体积偏大,所得硫酸的物质的量浓度偏小;
【小问2详解】
“溶解还原”时反应温度为50℃,控制该温度所采用的加热方式为水浴加热;与Na2SO3在酸性条件下反应生成Co2+、,反应的离子方程式为;
【小问3详解】
“沉钴”时,判断已沉淀完全的方法是取反应后的上层溶液少许,滴加溶液,若不产生沉淀,则说明已沉淀完全;
【小问4详解】
①初始时,18.3g的物质的量为=0.1mol,150℃时,剩余固体质量为14.7g,减少的质量为3.6g,刚好为0.2molH2O的质量,故此时剩下的固体为;
②到350℃时,剩余固体质量为5.9g,刚好为0.1molCo的质量,说明在150~350℃过程中,受热分解生成单质Co,则该温度范围内,反应的化学方程式:。
16. 高铁酸钾()是一种环境友好的综合型水处理剂,通常为紫黑色固体,在pH为10~11时稳定存在。某学习小组在实验室中制备并进行相关探究。
(1)制备pH为10~11的和的混合溶液,其中制备所选试剂为和浓盐酸。
选择上述装置,按气流方向从左到右合理的连接顺序为___________(填仪器接口处小写字母,尾气吸收装置及部分夹持装置已略去);其中盛放的仪器名称为___________。
(2)将制得的和的混合溶液与溶液反应制备,装置如图所示。
①仪器m中适合盛放的试剂为___________。
②该制备反应的离子方程式为___________;该反应需控制温度在10℃以下,控制反应温度适宜选用的方法为___________。
(3)向制得的溶液中加入,析出晶体。该实验条件下,的溶解度___________(填“大于”或“小于”)的溶解度。
(4)该小组同学检测到碱性放置一段时间会产生红褐色沉淀,溶液逐渐变为绿色(生成),同时还可能观察到的现象为___________;通常条件下,产生该现象的速率先慢后快,可能的原因为___________。
【答案】(1) ①. bfehg ②. 圆底烧瓶
(2) ①. 溶液 ②. ③. 冷水浴(或冰水浴)
(3)小于 (4) ①. 有无色无味气体生成 ②. 生成物中存在该反应的催化剂(答案合理即可)
【解析】
【分析】由实验目的和实验原理可知,装置B用于和浓盐酸反应制备,装置D用于除去中的,装置E用于与一定量反应制备pH为10~11的和的混合溶液。
【小问1详解】
根据分析,按气流方向从左到右装置合理的连接顺序为bfehg;根据装置图,盛放的仪器名称为圆底烧瓶;
【小问2详解】
①由反应原理可知,制备时应有碱参加反应,且高铁酸盐在pH为10~11时稳定存在,将溶液滴入和的混合溶液中有利于保持过量,有利于该反应的进行;
②该制备反应是次氯酸根碱性条件下氧化三价铁离子生成高铁酸根、自身被还原成氯离子,反应的离子方程式为;控制反应温度为10℃以下应选用冷水浴或冰水浴;
【小问3详解】
向溶液中加入,析出晶体,说明该实验条件下,溶解度:;
【小问4详解】
由信息可知,转化为和时,Fe元素化合价均降低,故O元素化合价升高生成,现象为有无色无味气体生成;温度基本不变的条件下,产生该现象的速率先慢后快,可能原因为生成物中存在该反应的催化剂。
17. I.含铬(+6价)废水严重危害人体健康,工业上常用还原法进行处理。其部分工艺流程如下:
(1)废水中,六价铬以或者的形式存在,写出其相互转化的离子方程式______。我国常用做还原剂,写出“还原池”中反应的离子方程式____(六价铬还原态为三价铬离子)。
(2)废水中残留六价铬的浓度随溶液pH变化如图所示。实际生产中需控制,原因可能
是________。
II.工业以软锰矿(主要成分是,含有、等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
已知:时,铁元素主要以氢氧化物形态存在。
“浸锰”过程中与反应的离子方程式为,该反应是经历以下两步反应实现的。
i.
ii.……
(3)“过滤I”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为___________(填离子符号);
(4)“氧化”过程中被氧化的物质有___________(写化学式);
(5)“浸锰”反应中往往有副产物生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示:为减少的生成,“浸锰”的适宜温度是___________;
(6)加入溶液后,生成沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:_______,向过滤II所得的滤液中加入溶液时温度不宜太高的原因是_____。
【答案】(1) ①. ②.
(2)pH太高,水中六价铬残留多或处理时间太长;pH太低,酸消耗大,增加碱的成本,腐蚀设备管道等
(3)、
(4)或(、)、或(Fe2+)
(5)90℃ (6) ①. ②. 防止受热分解,以提高原料利用率
【解析】
【分析】“浸锰”过程中和都被还原,生成了Fe2+,Mn2+,过滤除去二氧化硅,所得滤液中加入氧化,或(、)、或(Fe2+)被氧化,Fe2+被氧化为Fe3+,在调溶液的pH后可形成Fe(OH)3沉淀而除去。过滤,含Mn2+的溶液加入溶液后,生成沉淀,据此回答;
【小问1详解】
在酸性溶液中会转化为,转化的离子方程式;在酸性溶液中,将还原态为三价铬离子,被氧化为,发生反应的离子方程式为:。
【小问2详解】
从图中可以看出,若pH太高,水中六价铬残留多或处理时间太长;pH太低,酸消耗大,增加碱的成本,腐蚀设备管道等,所以需控制溶液的。
【小问3详解】
“浸锰”过程中和都被还原,所以“过滤I”所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为、 。
【小问4详解】
“浸锰” 时通入的是过量的SO2,且在“浸锰”过程中生成了Fe2+,在“氧化”过程中被氧化的物质有或(、)、或(Fe2+),Fe2+被氧化为Fe3+,在调溶液的pH后可形成Fe(OH)3沉淀而除去。
【小问5详解】
从图中可以看出,在90℃时,锰的浸出率已经很大,且的生成率很低,温度再升高,锰的浸出率没有明显增大,MnS2O6的生成率也没有明显降低,而且会消耗更多的能量,所以“浸锰”的适宜温度是90℃。
【小问6详解】
含Mn2+的溶液加入溶液后,生成沉淀,同时还有CO2气体生成,反应的离子方程式为:。由于受热易分解,为提高原料利用率,加入溶液时温度不宜太高。
18. 有机物G是一种羧酸,其合成路线之一如下:
已知:(R、为H或烃基)
(1)A的名称________。
(2)B→C的反应类型是________。
(3)D生成E的反应方程式________。
(4)F中手性碳的个数为________。
(5)G的含氧官能团有醚键和________(填官能团名称)。
(6)H是E的芳香族同分异构体:其苯环上只有2个取代基、能发生水解反应且1molH能与2molNaOH恰好完全反应,则H的结构有________种(不考虑立体异构)。
(7)参照上述合成路线,设计以苯酚、醋酸为主要原料制备的合成路线(其它原料、试剂任选)________________。
【答案】(1)间二甲苯或1,3-二甲基苯
(2)取代反应 (3)
(4)1 (5)(酮)羰基、羧基
(6)12 (7)
【解析】
【分析】A中氢原子被溴原子取代生成B,B中溴原子与水溶液在Cu催化、330℃、30MPa条件下发生取代反应生成C,C酸化得到D,D的结构简式为,运用逆向分析法,根据F的结构简式可知,D和发生取代反应生成E,E为,E发生取代反应生成F,F和苯甲醛在氢氧化钠溶液的条件下,先发生信息中的反应,后酸化生成G为,据此分析来解题;
【小问1详解】
A为,名称为间二甲苯或1,3-二甲基苯;
【小问2详解】
B中溴原子与水溶液在Cu催化、330℃、30MPa条件下发生取代反应生成C;
【小问3详解】
根据分析,D的结构简式为,E为,可知由D生成E的反应方程式;
【小问4详解】
F中的手性碳的个数为1个,;
【小问5详解】
G为,含氧官能团有醚键和(酮)羰基、羧基;
【小问6详解】
根据分析E为,H是E的芳香族同分异构体,说明H中含有苯环,满足下列条件①苯环上只有2个取代基②能发生水解反应且1 mol H能与2 mol恰好完全反应,则说明H是酚羟基和羧酸形成的酯,则苯环上取代基可以为①②③、④,两个取代基有邻间对三种情况,共种同分异构体;
【小问7详解】
参照上述合成路线,以苯酚、醋酸为主要原料制备,根据逆分析法可知其单体为,进一步根据题目信息反应可知形成碳碳双键不饱和键,是甲醛与发生已知信息反应,进一步逆推是苯酚和乙酸发生取代反应生成,所以合成路线为。
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