内容正文:
振华中学2025届高三第一次月考
化学试卷
(分值:100分 时量:75分钟)
注意事项:
1.考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量: N-14 Na-23 S-32 Cu-64 Zn-65 Ba-137
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学改善人类的生活,创造美好的世界。下列生产生活情境中涉及的化学原理错误的是
选项
生产生活情境
化学原理
A
用与反应产生沉淀除去污水中的
发生复分解反应
B
煮豆浆、点卤水制作豆腐
蛋白质胶体聚沉
C
向水中加入活性炭吸附色素和异味
胶体有较强的吸附能力,能净水
D
医生给病人服用抗酸药治疗胃酸过多
溶液显弱碱性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用与反应产生沉淀除去污水中的,原理为Cu2+和S2-结合生成CuS沉淀,该反应为复分解反应,A正确;
B.豆浆属于胶体,煮豆浆、点卤水制作豆腐的原理是:电解质溶液可以中和胶体微粒表面吸附的离子的电荷,使蛋白质胶体聚沉得到豆腐,B正确;
C.活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附作用,可用于除去水中的色素和异味,与胶体无关,C错误;
D.医生给病人服用抗酸药治疗胃酸过多,原理是溶液显弱碱性,可以和胃酸反应,离子方程式为:,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 醛基的电子式:
B. 1-丁醇的键线式:
C. 2-羟基丙酸(乳酸)的实验式:CH2O
D. 用电子式表示H2S的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】A.醛基的电子式为:,A错误;
B.1-丁醇的键线式:,B错误;
C.2-羟基丙酸的结构简式为,实验式为:CH2O ,C正确;
D.硫化氢是含有极性键的共价化合物,其形成过程为,D错误;
故选C。
3. 下列“类比”合理的是
A. Cu与Cl2反应生成+2价的CuCl2,则Cu与S反应生成+2价的CuS
B. C在足量O2中燃烧生成CO2,则S在足量O2中燃烧生成SO3
C. Fe—Cu原电池,Fe的活泼性比Cu强,在稀硫酸介质中,Fe做负极,则在浓硝酸中,也是Fe做负极
D. NH3与HCl反应生成NH4Cl,则H2N—NH2也可以与HCl反应生成N2H6Cl2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A. Cu与Cl2反应生成+2价的CuCl2,但S氧化性弱于Cl2,Cu与S反应生成+1价的Cu2S,故A错误;
B. C在足量O2中燃烧生成CO2,但S在足量O2中燃烧生成SO2,故B错误;
C. Fe—Cu原电池,Fe的活泼性比Cu强,在稀硫酸介质中,Fe做负极,但在浓硝酸中,Fe发生钝化,阻止内部铁继续反应,故C错误;
D. N原子上有孤电子对,NH3与HCl反应生成NH4Cl,则H2N—NH2也可以与HCl反应生成N2H6Cl2,故D正确;
故选D。
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A. 澄清透明的酸性溶液中:、、、
B. 由水电离的的溶液:、、、
C. 0.1mol/L溶液中:、、、
D. 使甲基橙变红色的溶液:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.澄清透明的酸性溶液中:、、、相互不反应,可以大量共存,故A符合题意;
B.由水电离的的溶液可能是酸溶液或碱溶液,若是酸溶液,在酸性条件下可以与I-反应,不能大量共存;若是碱溶液,不能大量共存,故B不符合题意;
C.与要反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D.使甲基橙变红色的溶液显酸性,不能大量共存,故D不选符合题意;
答案选A。
5. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 乙酸与碳酸钠溶液反应:2H++CO=CO2↑+H2O
B. 甲醛与足量新制Cu(OH)2浊液反应:HCHO+2Cu(OH)2 HCOOH+Cu2O↓+2H2O
C. 实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯: +Br2 +HBr
D. 将CO2通入苯酚钠溶液:2+CO2+H2O2 +Na2CO3
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3COOH为弱酸,在离子方程式中不能拆写,其正确的离子方程式为:CO+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO-,故A错误;
B.甲醛与足量新制Cu(OH)2浊液反应的离子反应为:HCHO+4Cu(OH)2CO2↑+2Cu2O↓+5H2O,故B错误;
C.实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯的化学反应为 +Br2 +HBr ,故C正确;
D.碳酸的酸性比苯酚的酸性强,所以苯酚钠通入二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠,正确的化学方程式为C6H5ONa+CO2+H2O→C6H6OH+NaHCO3,故D错误;
故选C。
6. 下列实验能达到对应目的的是
选项
A
B
实验
目的
制备Fe(OH)3胶体
检验待测液中是否含有
选项
C
D
实验
目的
配制一定物质的量浓度溶液
制备并收集NO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.FeCl3溶液和NaOH溶液反应得到Fe(OH)3沉淀,而得不到Fe(OH)3胶体,A错误;
B.实验室检验硫酸根离子应该先加入足量的稀盐酸,无明显现象后再加入BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,才能证明原溶液中一定含有硫酸根离子,B错误;
C.配制一定物质的量浓度溶液中转移、向容量瓶中加水均用玻璃杯引流,C正确;
D.Cu和浓硝酸能够制得NO2,但由于NO2和水会反应生成HNO3和NO,故不可用排水法收集NO2,D错误;
故答案为:C。
7. 我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 11.2LCO2含氧原子数目为NA
B. 每生成2.8gN2转移电子数目为1.2NA
C. 1molKNO3晶体中含离子数目为NA
D. 1L0.1mol•L﹣1K2S溶液中含S2﹣数目为0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.没有指明标准状况无法计算,故A错误;
B.该反应生成1molN2转移电子12moL,每生成2.8gN2转移电子数目为1.2NA,故B正确;
C.1molKNO3晶体中含离子,离子数目为2NA,故C错误;
D.S2-会水解,故1L0.1mol•L﹣1K2S溶液中含S2-数目小于0.1NA,故D错误;
故答案为B。
8. 测得铁与不同浓度硝酸反应时各还原产物的物质的量相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示:下列说法正确的是
A. 硝酸的浓度越大,其产物中低价态的N元素成分越多
B. 硝酸与铁反应往往同时生成多种含氮的氧化产物
C. 铁能与大于12.2molLHNO3溶液反应说明不存在“钝化”现象
D. 已知上述反应条件下,反应后铁以Fe3+形式存在于溶液中,当硝酸浓度为9.75mol/L时氧化剂与还原剂的物质的量之比为15∶13
【答案】D
【解析】
【分析】从图中可以看出,当其他条件一致时,在浓硝酸浓度为12.2mol/L中,主要产物NO和NO2,随着硝酸浓度逐渐降低,产物NO2逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多,当浓度为9.75mol/L时,主要产物是NO,其次是NO2及少量的N2O,当HNO3的浓度降到4.02mol/L时,铵根离子成为主要产物,可见,凡有硝酸参加的氧化还原反应都比较复杂,往往同时生成多种还原产物,据此解答。
【详解】A.由图可知,硝酸的浓度越小,氨气含量越高,这说明其还原产物氮的价态越低的成分越多,故A错误;
B.根据以上分析可知硝酸与铁反应往往同时生成多种还原产物,故B错误;
C.常温时,铁遇浓硝酸要发生钝化,铁能与大于12.2 mol·L-1HNO3溶液反应,不能说明不存在“钝化”现象,故C错误;
D.当硝酸浓度为9.75mol·L-1时,还原产物有NO、NO2和N2O,物质的量之比为其体积比=10∶6∶2=5∶3∶1,假设NO是5mol、NO2是3mol、N2O是1mol,则反应中转移电子的物质的量是26mol,假设氧化产物是铁离子,则根据电子得失守恒可知还原剂的物质的量是,所以根据原子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比可为10∶=15∶13,故D正确;
故选D。
9. 某离子反应涉及几种微粒,其中随反应进行逐渐增大。下列判断正确的是
A. 反应后溶液的增大
B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 还原性:
D. 若有氧化剂参加反应,转移电子的物质的量为
【答案】A
【解析】
【分析】某离子反应涉及、、、、几种微粒,其中随反应进行逐渐增大,说明,锰元素化合价升高,根据氧化还原反应规律,元素化合价降低,则,根据得失电子和元素以及电荷守恒,可以分析出离子方程式为:。
【详解】A.根据上述分析的反应离子方程式,反应消耗了,使溶液pH增大,A正确;
B.锰元素化合价升高,Mn2+是还原剂,Bi元素化合价降低,是氧化剂,根据方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,故B错误;
C.锰元素化合价升高,Mn2+是还原剂,Bi元素化合价降低,Bi3+是还原产物,还原性:Bi3+<Mn2+,故C错误;
D.Bi元素化合价由+5降低为+3价,每1mol反应,转移2mol电子,是氧化剂,若有1mol氧化剂参加反应,转移电子的物质的量为2mol,故D错误;
答案选A。
10. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有和的试管中分别滴加浓盐酸
盛的试管中产生黄绿色气体
氧化性:
B
向氯水中加入一定量铁粉,充分振荡后滴加几滴KSCN溶液
溶液呈浅绿色
该氯水为久置氯水
C
向溶液中滴加溶液
出现黄色沉淀
发生了水解反应
D
乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
乙烯发生了加成反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氧化剂氧化性大于氧化产物,盛NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体,说明NiO(OH)将氯离子氧化为氯气,而氢氧化铁不行,故氧化性:NiO(OH)>Fe(OH)3,A正确;
B.久置氯水相当于盐酸溶液,但是若铁粉过量,过量铁粉会把Fe3+还原为Fe2+,不一定为久置氯水,B错误;
C.向Na2HPO4溶液中滴加AgNO3溶液,出现黄色沉淀Ag3PO4,说明Na2HPO4发生了电离,C错误;
D.浓硫酸被乙醇还原生成SO2,SO2能与溴单质反应使得溴水褪色,不能说明乙烯发生了加成反应,D错误;
故选A。
11. NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是( )
A. 在密闭容器中加入l.5mol H2和0.5molN2,充分反应后得到NH3分子数为NA
B. 一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA
C. 1.0L的0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数为0.1NA
D. 标准状况下,22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮气与氢气反应生成氨气的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此在密闭容器中加入l.5mol H2和0.5molN2,充分反应后得到NH3分子数小于NA,A错误;
B.2.3gNa的物质的量是0.1mol,由于在化合物中钠呈+1价,所以完全与氧气反应失去的电子数为0.1NA,B正确;
C. Na2S是强碱弱酸盐,在溶液中S2-会发生水解反应而消耗,所以1.0L的0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数小于0.1NA,C错误;
D. 在标准状况下CCl4是液体,气体摩尔体积不能使用,D错误;
答案选B。
12. 处理某废气中的,是将废气与空气混合通入、、的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 转化过程有三种元素的化合价发生了变化
B. 过程中发生的反应为
C. 氧化性由强到弱的顺序:
D. 转化过程中参与循环的离子只有
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,转化过程中Fe、S、O三种元素的化合价发生了变化,A正确;
B.根据图示,过程Ⅲ中CuS和Fe3+反应生成S、Fe2+和Cu2+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为,B正确;
C.根据图示,Fe2+被氧气氧化为Fe3+,CuS被Fe3+氧化为S,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可得氧化性由强到弱的顺序为:,C正确;
D.由图示可知,由图可知,过程I中亚铁离子被氧气氧化为铁离子,过程III中铁离子又被硫化铜还原为亚铁离子,过程II中铜离子转化为硫化铜,过程III中又生成铜离子,参与循环的离子有Fe2+、Fe3+、Cu2+,D错误;
故选D。
13. 现有19.4gCu和Zn的合金与250ml 4mol/L的稀硝酸反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为4.48L,将反应后的溶液稀释为1L,下列叙述中错误的是
A. 反应过程中转移的电子数目为0.6NA B. 参加反应的铜和锌的物质的量之比为:2:1
C. 稀释后溶液中c(H+)为0.2mol/L D. 将生成的NO全部溶于水还需标况下的O2 3.36L
【答案】B
【解析】
【分析】硝酸铜和硝酸锌中阳离子的化合价都为+2价,则铜和锌与稀硝酸反应的方程式可以表示为3R+8HNO3=3R(NO3)2+2NO2↑+4H2O,设合金中铜、锌的物质的量分别为amol、bmol,由合金的质量可得:64a+65b=19.4,标准状况下4.48L一氧化氮的物质的量为=0.2mol,由得失电子数目守恒可得:a+b=0.3,解联立方程可得a=0.1、b=0.2,稀硝酸的物质的量为4mol/L×0.25L=1mol,则未反应的稀硝酸的物质的量为1mol—0.3mol×=0.2mol。
【详解】A.标准状况下4.48L一氧化氮的物质的量为=0.2mol,则反应过程中转移的电子数目为0.6NA,故A正确;
B.由分析可知,合金中铜、锌的物质的量分别为0.1mol、0.2mol,则参加反应的铜和锌的物质的量之比为1:2,故B错误;
C.由分析可知,未反应的稀硝酸的物质的量为1mol—0.3mol×=0.2mol,则稀释后溶液中氢离子浓度为=0.2mol/L,故C正确;
D.一氧化氮全部溶于水发生的反应为一氧化氮与氧气和水反应生成硝酸,反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3,标准状况下一氧化氮的体积为4.48L,则由方程式可知,一氧化氮全部溶于水需要氧气的体积为4.48L×=3.36L,故D正确;
故选B。
14. 某固体混合物中可能含有:、、、、等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验:(已知:含有钠元素的物质燃烧时,其焰色试验现象为黄色火焰)
下列说法正确的是
A. 该混合物一定是K2CO3和NaCl B. 该混合物可能是Na2CO3和KCl
C. 该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3 D. 该混合物一定是Na2CO3和NaCl
【答案】B
【解析】
【分析】焰色反应显黄色,说明一定存在钠离子,可能有钾离子。加入过量的硝酸钡溶液产生白色沉淀,白色沉淀完全溶解在盐酸中,说明一定存在碳酸根,不存在硫酸根。滤液中加入硝酸酸化的硝酸银得到白色沉淀,说明含有氯离子,即一定存在Na+、Cl-、,一定不存在,可能含有K+;
【详解】A.由焰色反应显黄色可知混合物一定含,为可能存在的离子,因此组成不一定为和,A错误;
B.可提供必然存在的、,可提供必然存在的,为可能存在的离子,该组成符合推断结果,B正确;
C.加入过量得到的白色沉淀完全溶于过量盐酸,说明原溶液不含,不可能存在,C错误;
D.可能存在,混合物组成不唯一,不一定为和,D错误;
故答案选B。
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共58分)
15. 二氯化二硫是一种化工原料,查阅资料可知具有下列性质:
物质性质
毒性
色态
挥发性
熔点
沸点
剧毒
金黄色液体
易挥发
化学性质
①以上完全分解
②
③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险
④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气
(1)制取少量。实验室可利用硫与少量氯气在反应制得粗品。
①装置F中饱和食盐水的作用是_______。
②装置连接顺序:_______。
③实验前打开,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,实验结束后通入一段时间的氮气目的是_______。
(2)①遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式_______。
②甲同学为了验证两种气体产物,将水解生成的气体依次通过硝酸银与稀硝酸的混合溶液、品红溶液、NaOH溶液,该方案_______(填“可行”或“不可行”)。
(3)某同学为了测定与水反应后生成的气体在混合气体中的体积分数,设计了如下实验方案:
①W溶液可以是_______(填标号)。
a.溶液 b.溶液(硫酸酸化) c.氯水
②该混合气体中气体X的体积分数为_______(用含V、m的式子表示)。
【答案】(1) ①. 除去Cl2中混有的HCl杂质 ②. FCB ③. 将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气,并将B中残留的S2Cl2排入E中收集
(2) ①. 2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl↑ ②. 不可行
(3) ①. ac ②.
【解析】
【分析】实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2,装置A制备氯气,氯气中含HCl气体和水蒸气,通过装置F除去HCl,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入,据此作答。
【小问1详解】
①装置F中试剂的作用是:除去Cl2中混有的HCl杂质;
②利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去HCl,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入,依据上述分析可知装置连接顺序为:A→F→C→B→E→D,故答案为:FCB;
③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是:将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气,并将B中残留的S2Cl2排入E中收集;
【小问2详解】
①S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,该气体X为SO2,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,即反应中只有硫元素化合价发生变化,产生烟雾,雾应为反应产生的HCl气体在空气中与水蒸气结合形成的液滴,根据得失电子守恒,该反应的化学方程式:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl↑;
②将水解生成的气体(SO2和HCl)依次通过硝酸银与稀硝酸的混合溶液、品红溶液、NaOH溶液,SO2被硝酸氧化成硫酸根,既难于检验SO2又干扰HCl检验,所以不可行;
【小问3详解】
S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数,混合气体通过溶液W溶液吸收SO2气体得到溶液中加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg,根据元素守恒计算SO2体积分数。
①W溶液是吸收氧化SO2的溶液,H2O2溶液和氯水都可以吸收氧化SO2;但不能是酸性KMnO4溶液(硫酸酸化),因为高锰酸钾溶液能氧化HCl生成氯气,且会引入硫酸根;故选ac;
②过程分析可知生成沉淀为硫酸钡沉淀,硫元素守恒得到SO2物质的量n(SO2)=n(BaSO4)=,该混合气体中SO2的体积分数为气体物质的量分数,SO2体积分数=。
16. 回答下列问题:
Ⅰ.锗是一种重要的半导体材料,工业上用精硫锗矿(主要成分为)制取高纯度锗的工艺流程如图所示:
(1)COCl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,其结构式为______________。
(2)升华时通入N2的目的是:_______________________、______________________。
(3)酸浸时Ge、S元素均被氧化到最高价态,写出该反应的离子方程式:____________________,酸浸时温度不能过高的原因是_________________________。
(4)易水解生成,证明沉淀洗涤干净的方法是_______________。
Ⅱ.用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图。
(5)电极d的电极反应式为__________________。
(6)若线路中转移1mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为______L。
【答案】(1) (2) ①. 防止被氧化 ②. 将生成的气体带入后续装置
(3) ①. ②. 防止浓硝酸受热分解(或挥发)
(4)取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加溶液,若无白色沉淀生成,则说明已洗涤干净
(5)
(6)
【解析】
【分析】与在825℃下发生反应,放出的经提纯后可以循环使用;GeS在酸浸过程中与浓硝酸发生反应,得到粗;在600℃下发生氯化反应,生成;与高纯水发生水解反应,生成;将加热后即可得到纯;之后用还原得到高纯锗。
【小问1详解】
COCl2分子的结构式为;
【小问2详解】
不稳定,易被氧化,因此通入是为了防止被氧化;同时是固体粉末,通入可以将生成的气体带入后续装置;
【小问3详解】
Ge、S元素均被氧化到最高价态,因此GeS在酸浸过程中与浓硝酸反应的方程式为:;浓硝酸不稳定,在高温下易发生分解;
【小问4详解】
证明沉淀洗涤干净即为验证沉淀上是否沾有HCl,因此设计实验:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加溶液,若无白色沉淀生成,则说明已洗涤干净;
【小问5详解】
由图可得d电极得到电子,因此为正极,反应方程式为;
【小问6详解】
因为,所以,则标准状况下。
17. 镉(Cd)可用于制作发光电子组件。以铜镉废渣(含Cu、Cd、Zn、Fe等单质)为原料制备镉的工艺流程如下。
已知:Ⅰ.酸浸后的溶液中含有、、;
Ⅱ.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算)如下表:
氢氧化物
开始沉淀的pH
1.5
5.9
7.2
沉淀完全的pH
3.3
8.9
9.9
回答下列问题:
(1)“滤渣1”的化学式为___________。
(2)“酸浸”前将铜镉废渣粉碎的目的是______________________________。
(3)已知:硫酸的密度,则硫酸的物质的量浓度为___________。
(4)“酸浸”时,生成的离子方程式为_________________________________。
(5)为防止环境污染,“氧化”时可选用的“试剂X”为___________(填化学式,下同)。
(6)“调”时控制溶液在之间,“滤渣2”的主要成分是___________。
(7)“置换”时发生的反应为。镉置换率[镉置换率]与的关系如图所示。实际生产中选择的原因是__________________________________________。
【答案】(1)
(2)
增大固体与液体的接触面积,加快反应速率
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
当比值小于1.3时,镉的置换率较低;当比值大于1.3时,镉的置换率提升不明显,且会增加锌粉的用量,增加生产成本
【解析】
【分析】用25.0%硫酸浸取废渣,Cd、Zn、Fe单质与硫酸反应生成可溶性的、、,Cu不与稀硫酸反应,以固体形式分离,得到滤渣1。加入无污染的氧化剂X,将溶液中的氧化为,便于后续通过调pH除去铁元素。加入ZnO调节溶液pH至3.3~5.9,使完全水解生成沉淀,而、未达到开始沉淀的pH,仍留在溶液中,过滤得到滤渣2。加入Zn单质,将溶液中的置换为Cd单质,得到粗产物海绵镉,滤液中含生成的。向海绵镉中加入NaOH,利用Zn可与过量NaOH反应生成可溶性的特性,分离除去海绵镉中混有的过量Zn,最终得到纯Cd。
【小问1详解】
铜镉废渣中的Cu单质不与稀硫酸反应,酸浸后以固体形式成为滤渣1。
【小问2详解】
粉碎固体是化工流程中常见的预处理操作,通过减小固体粒径增大接触面积,同时提升反应速率和原料浸出率。
【小问3详解】
根据物质的量浓度换算公式,代入数据:,,硫酸摩尔质量,计算得。
【小问4详解】
Cd的金属活动性顺序位于氢之前,可与稀硫酸发生置换反应生成和氢气,离子方程式为。
【小问5详解】
氧化步骤的目的是将氧化为,选用过氧化氢这类绿色氧化剂,其还原产物为水,不会引入有毒有害物质,避免环境污染。
【小问6详解】
控制pH在3.3~5.9区间时,已完全沉淀为,而、的开始沉淀pH均大于5.9,不会在此pH下生成氢氧化物沉淀。
【小问7详解】
当比值小于1.3时,镉的置换率较低;当比值大于1.3时,镉的置换率提升不明显,且会增加锌粉的用量,同时后续熔炼时会消耗更多的,增加生产成本。
18. 为一种不溶于水的黄色固体,在染料工业中有重要的作用。某工厂以废料(含少量、等)为原料制备,流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)“废渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)“酸浸”不宜将稀 H2SO4换成稀HNO3的原因是______________________________。
(3)“试剂X”宜选择的是___________(选填序号)。
A.双氧水 B.铁粉 C.氯水
(4)向“滤液2”中加入乙醇即可析出晶体,乙醇的作用是__________________,从“滤液2”中获得晶体的另一种方法是:蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤。
(5)由FeSO4·7H2O转化为的离子方程式是___________________________。
(6)“滤液4”中,溶质的主要成分为___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2)稀硝酸具有强氧化性,易与反应生成污染性气体(或降低产率)
(3)B (4) ①. 降低的溶解度 ②. 冷却结晶
(5)
(6)
【解析】
【分析】废料中的和能与稀硫酸反应生成和,不溶于稀硫酸,作为废渣除掉;此时滤液1中含有等。后续目标是制备,因此需要将滤液1中的还原为,试剂X应为还原剂,且不能引入新杂质,试剂X为单质铁;则滤液2的主要成分为溶液,加乙醇降低硫酸亚铁溶解度,析出晶体。
【小问1详解】
废料中的和是金属氧化物,能溶于稀硫酸;而是酸性氧化物,不与稀硫酸反应,因此在“酸浸”后作为不溶物被过滤出来。
【小问2详解】
稀硝酸具有强氧化性。在酸浸过程中,如果使用稀硝酸,会将废料中的铁元素(包括和可能生成的)氧化为,同时硝酸被还原为等氮氧化物,这些气体有毒,会造成环境污染。此外,引入硝酸根离子也会成为杂质。
【小问3详解】
滤液1中含有(来自与硫酸反应),为了得到纯净的,需要将其还原为。
A.双氧水是氧化剂,不能还原,A错误;
B.,且过量铁粉可过滤除去,不引入新杂质,B正确;
C.氯水是氧化剂,且会引入杂质,C错误;
故答案选B。
【小问4详解】
在水中的溶解度较大,而在乙醇中的溶解度较小;加入乙醇可以降低的溶解度,使其结晶析出。另一种方法:从溶液中获取结晶水合物,通常采用蒸发浓缩、冷却结晶(或降温结晶)、过滤、洗涤的方法。
【小问5详解】
反应物:(来自硫酸亚铁)、(提供)、空气();生成物:(沉淀)、(在滤液中)。被氧化为(Fe为+3价),化合价升高1,从0价降至-2价,每个得到4个电子,根据得失电子守恒,系数为4,系数为1。结合电荷守恒和原子守恒,需要参与反应,生成。离子方程式为:。
【小问6详解】
上述反应中,和反应、经氧化生成,体系中剩余的可溶性溶质主要为反应生成的。
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振华中学2025届高三第一次月考
化学试卷
(分值:100分 时量:75分钟)
注意事项:
1.考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量: N-14 Na-23 S-32 Cu-64 Zn-65 Ba-137
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学改善人类的生活,创造美好的世界。下列生产生活情境中涉及的化学原理错误的是
选项
生产生活情境
化学原理
A
用与反应产生沉淀除去污水中的
发生复分解反应
B
煮豆浆、点卤水制作豆腐
蛋白质胶体聚沉
C
向水中加入活性炭吸附色素和异味
胶体有较强的吸附能力,能净水
D
医生给病人服用抗酸药治疗胃酸过多
溶液显弱碱性
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 醛基的电子式:
B. 1-丁醇的键线式:
C. 2-羟基丙酸(乳酸)的实验式:CH2O
D. 用电子式表示H2S的形成过程:
3. 下列“类比”合理的是
A. Cu与Cl2反应生成+2价的CuCl2,则Cu与S反应生成+2价的CuS
B. C在足量O2中燃烧生成CO2,则S在足量O2中燃烧生成SO3
C. Fe—Cu原电池,Fe的活泼性比Cu强,在稀硫酸介质中,Fe做负极,则在浓硝酸中,也是Fe做负极
D. NH3与HCl反应生成NH4Cl,则H2N—NH2也可以与HCl反应生成N2H6Cl2
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A. 澄清透明的酸性溶液中:、、、
B. 由水电离的的溶液:、、、
C. 0.1mol/L溶液中:、、、
D. 使甲基橙变红色的溶液:、、、
5. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 乙酸与碳酸钠溶液反应:2H++CO=CO2↑+H2O
B. 甲醛与足量新制Cu(OH)2浊液反应:HCHO+2Cu(OH)2 HCOOH+Cu2O↓+2H2O
C. 实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯: +Br2 +HBr
D. 将CO2通入苯酚钠溶液:2+CO2+H2O2 +Na2CO3
6. 下列实验能达到对应目的的是
选项
A
B
实验
目的
制备Fe(OH)3胶体
检验待测液中是否含有
选项
C
D
实验
目的
配制一定物质的量浓度溶液
制备并收集NO2
A. A B. B C. C D. D
7. 我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 11.2LCO2含氧原子数目为NA
B. 每生成2.8gN2转移电子数目为1.2NA
C. 1molKNO3晶体中含离子数目为NA
D. 1L0.1mol•L﹣1K2S溶液中含S2﹣数目为0.1NA
8. 测得铁与不同浓度硝酸反应时各还原产物的物质的量相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示:下列说法正确的是
A. 硝酸的浓度越大,其产物中低价态的N元素成分越多
B. 硝酸与铁反应往往同时生成多种含氮的氧化产物
C. 铁能与大于12.2molLHNO3溶液反应说明不存在“钝化”现象
D. 已知上述反应条件下,反应后铁以Fe3+形式存在于溶液中,当硝酸浓度为9.75mol/L时氧化剂与还原剂的物质的量之比为15∶13
9. 某离子反应涉及几种微粒,其中随反应进行逐渐增大。下列判断正确的是
A. 反应后溶液的增大
B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 还原性:
D. 若有氧化剂参加反应,转移电子的物质的量为
10. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有和的试管中分别滴加浓盐酸
盛的试管中产生黄绿色气体
氧化性:
B
向氯水中加入一定量铁粉,充分振荡后滴加几滴KSCN溶液
溶液呈浅绿色
该氯水为久置氯水
C
向溶液中滴加溶液
出现黄色沉淀
发生了水解反应
D
乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
乙烯发生了加成反应
A. A B. B C. C D. D
11. NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是( )
A. 在密闭容器中加入l.5mol H2和0.5molN2,充分反应后得到NH3分子数为NA
B. 一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA
C. 1.0L的0.1 mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数为0.1NA
D. 标准状况下,22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
12. 处理某废气中的,是将废气与空气混合通入、、的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 转化过程有三种元素的化合价发生了变化
B. 过程中发生的反应为
C. 氧化性由强到弱的顺序:
D. 转化过程中参与循环的离子只有
13. 现有19.4gCu和Zn的合金与250ml 4mol/L的稀硝酸反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为4.48L,将反应后的溶液稀释为1L,下列叙述中错误的是
A. 反应过程中转移的电子数目为0.6NA B. 参加反应的铜和锌的物质的量之比为:2:1
C. 稀释后溶液中c(H+)为0.2mol/L D. 将生成的NO全部溶于水还需标况下的O2 3.36L
14. 某固体混合物中可能含有:、、、、等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验:(已知:含有钠元素的物质燃烧时,其焰色试验现象为黄色火焰)
下列说法正确的是
A. 该混合物一定是K2CO3和NaCl B. 该混合物可能是Na2CO3和KCl
C. 该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3 D. 该混合物一定是Na2CO3和NaCl
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共58分)
15. 二氯化二硫是一种化工原料,查阅资料可知具有下列性质:
物质性质
毒性
色态
挥发性
熔点
沸点
剧毒
金黄色液体
易挥发
化学性质
①以上完全分解
②
③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险
④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气
(1)制取少量。实验室可利用硫与少量氯气在反应制得粗品。
①装置F中饱和食盐水的作用是_______。
②装置连接顺序:_______。
③实验前打开,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,实验结束后通入一段时间的氮气目的是_______。
(2)①遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式_______。
②甲同学为了验证两种气体产物,将水解生成的气体依次通过硝酸银与稀硝酸的混合溶液、品红溶液、NaOH溶液,该方案_______(填“可行”或“不可行”)。
(3)某同学为了测定与水反应后生成的气体在混合气体中的体积分数,设计了如下实验方案:
①W溶液可以是_______(填标号)。
a.溶液 b.溶液(硫酸酸化) c.氯水
②该混合气体中气体X的体积分数为_______(用含V、m的式子表示)。
16. 回答下列问题:
Ⅰ.锗是一种重要的半导体材料,工业上用精硫锗矿(主要成分为)制取高纯度锗的工艺流程如图所示:
(1)COCl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,其结构式为______________。
(2)升华时通入N2的目的是:_______________________、______________________。
(3)酸浸时Ge、S元素均被氧化到最高价态,写出该反应的离子方程式:____________________,酸浸时温度不能过高的原因是_________________________。
(4)易水解生成,证明沉淀洗涤干净的方法是_______________。
Ⅱ.用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图。
(5)电极d的电极反应式为__________________。
(6)若线路中转移1mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为______L。
17. 镉(Cd)可用于制作发光电子组件。以铜镉废渣(含Cu、Cd、Zn、Fe等单质)为原料制备镉的工艺流程如下。
已知:Ⅰ.酸浸后的溶液中含有、、;
Ⅱ.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算)如下表:
氢氧化物
开始沉淀的pH
1.5
5.9
7.2
沉淀完全的pH
3.3
8.9
9.9
回答下列问题:
(1)“滤渣1”的化学式为___________。
(2)“酸浸”前将铜镉废渣粉碎的目的是______________________________。
(3)已知:硫酸的密度,则硫酸的物质的量浓度为___________。
(4)“酸浸”时,生成的离子方程式为_________________________________。
(5)为防止环境污染,“氧化”时可选用的“试剂X”为___________(填化学式,下同)。
(6)“调”时控制溶液在之间,“滤渣2”的主要成分是___________。
(7)“置换”时发生的反应为。镉置换率[镉置换率]与的关系如图所示。实际生产中选择的原因是__________________________________________。
18. 为一种不溶于水的黄色固体,在染料工业中有重要的作用。某工厂以废料(含少量、等)为原料制备,流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)“废渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)“酸浸”不宜将稀 H2SO4换成稀HNO3的原因是______________________________。
(3)“试剂X”宜选择的是___________(选填序号)。
A.双氧水 B.铁粉 C.氯水
(4)向“滤液2”中加入乙醇即可析出晶体,乙醇的作用是__________________,从“滤液2”中获得晶体的另一种方法是:蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤。
(5)由FeSO4·7H2O转化为的离子方程式是___________________________。
(6)“滤液4”中,溶质的主要成分为___________(填化学式)。
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