内容正文:
绝密★启用前
衡阳市八中高一下学期期中考试试题
化学
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 O~16 Na~23 Cl~35.5 Fe~56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 硅酸()从溶液中析出时常形成凝胶状沉淀。某小组同学设计如图所示的装置探究碳酸与硅酸酸性的强弱,b、c中可供选择的试剂有:稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸、碳酸钠固体、碳酸钙固体。下列结论正确的是
A. b、c中试剂最合理的组合是稀盐酸与碳酸钙固体
B. 若b、c试剂选择合理,可以证明非金属性:S>C>Si
C. b与c发生的离子方程式为:
D. a中产生絮状沉淀一定可以证明酸性:碳酸>硅酸
【答案】B
【解析】
【分析】b、c反应制取二氧化碳,再利用二氧化碳和硅酸钠反应制取硅酸,从而探究碳酸、硅酸的酸性强弱,由于缺少除杂装置,b中应该选择难挥发的硫酸,由于硫酸钙微溶,c应该选择碳酸钠。
【详解】A.稀盐酸与碳酸钙固体制取的CO2中含有HCl,HCl、CO2都能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀, b、c中是稀盐酸与碳酸钙固体,不能证明碳酸与硅酸酸性的强弱,故A错误;
B.若b、c选择稀硫酸与碳酸钠固体,反应放出二氧化碳气体,证明酸性H2SO4>H2CO3,二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸沉淀,证明酸性H2CO3> H2SiO3,则可以证明非金属性:S>C>Si,故B正确;
C.b、c选择稀硫酸与碳酸钠固体,反应放出二氧化碳气体,发生反应的离子方程式为: ,故C错误;
D.若b中选择稀盐酸、稀硝酸,盐酸、硝酸具有挥发性,a中产生絮状沉淀不能证明酸性:碳酸>硅酸,故D错误;
选B。
2. X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素,其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示的反应关系(图中“一”相连的两种物质能发生反应)。下列判断正确的是
A. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Y<Z B. X的氢化物的水溶液呈酸性
C. 原子半径大小为W>Y>Z D. W的阴离子可能促进水的电离
【答案】D
【解析】
【分析】Y、Z为金属元素,对应的最高价氧化物对应的水化物可相互发生反应,则应为NaOH和Al(OH)3的反应,可知Y为Na,Z为Al,乙为NaOH,丙为Al(OH)3,根据X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间的反应关系可知:X应为N,甲为HNO3,W可为S或Cl,则丁可能为H2SO4或HClO4。由以上分析可知X为N,Y为Na,Z为Al,W为S或CI,甲为HNO3,乙为NaOH,丙为Al(OH)3,丁为H2SO4或HClO4,根据物质的性质解答本题。
【详解】A.根据上述分析可知:Y为Na、Z为Al,故其对应的最高价氧化物的水化物分别为NaOH,Al(OH)3,碱性强弱顺序为NaOH>AI(OH)3,故A错误;
B.根据上述分析可知:X为氮元素,故其氢化物为NH3,水溶液为氨水,显碱性,故B错误;
C.根据上述分析可知:Na、Al、S(或Cl)3种原子位于同一周期,半径大小顺序是Na>Al>S(或Cl),正确的顺序为Y>Z>W,故C错误;
D.根据上述分析可知:若W为S,对应的离子为S2-,水解显碱性,可促进水的电离,故D正确;
故答案:D。
3. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 乙烯的结构式:
B. 乙醇的官能团:
C. 的填充模型:
D. 聚乙烯的结构简式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯的结构式:,故A正确;
B.乙醇的结构简式:CH3CH2OH,官能团:-OH,故B正确;
C.CCl4分子结构类似于甲烷分子,且Cl原子的原子半径应该比C原子的原子半径大,则其空间填充模型为 ,故C错误;
D.乙烯通过加聚反应生成聚乙烯,则聚乙烯的结构简式为,故D正确;
故答案选C。
4. 化合物N具有抗菌、消炎作用,可由M制得。下列有关化合物M、N的说法正确的是
A. 向含M的溶液中加溶液,溶液变成紫色
B. N与乙醇发生酯化反应可得到M
C. 1mol M最多能与10mol发生加成反应
D. 室温下M、N分别与足量加成的产物分子中均有3个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.M不含酚羟基,与氯化铁溶液混合后不显紫色,故A错误;
B.N中含有羟基,对比M和N的结构简式,N和乙酸发生酯化反应得到M,故B错误;
C.M中只有苯环和碳碳双键能和氢气发生加成反应,1mol M最多能与8mol发生加成反应,故C错误;
D.手性碳原子的要求是需要连接四个不相同的原子或原子团,X和Y分子中碳碳双键的位置相同,分别与足量Br2加成后产物的结构相似,所以具有相同数目的手性碳原子,都有3个,如图所示:,故D正确;
故选D。
5. 化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸盐漂白纸浆的原理不相同
B. “以火烧之,紫青烟起,乃真硝石(KNO3)”,“紫青烟”是因为发生了焰色反应
C. 工业上燃烧煤时,加入少量石灰石是为了减少SO2的排放
D. 硅胶具有较强的还原性,可以用作袋装食品的抗氧化剂
【答案】D
【解析】
【详解】活性炭为糖浆脱色利用了活性炭的吸附作用,为物理变化;次氯酸盐漂泊纸浆利用了次氯酸盐的强氧化性,属于化学变化,A正确;硝酸钾灼烧时火焰为紫色,该方法利用了焰色反应原理,B正确;石灰石受热分解为氧化钙,氧化钙与SO2 反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙又被氧化为硫酸钙,所以能够减少SO2的排放,C正确;硅胶具有吸水性,无毒,可以做食品的干燥剂,D错误;正确选项D。
6. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
中H-O键
中键
中键
中键
中O-H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463
若反应过程中分解了2mol水,则下列说法不正确的是
A. 总反应为
B. 过程I吸收了926KJ能量
C.
D. 过程III反应属于放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应总反应为水在光照条件下分解为氢气和氧气,化学方程式为,A正确;
B.过程I中断裂2mol水中的H-O键,吸收能量为2mol×463kJ/mol=926kJ,B正确;
C.ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,ΔH=(463×4-436-138-463×2)kJ/mol=+352kJ/mol,C正确;
D.过程III可知,H2O2中的O-O、O-H键断裂,O=O、H-H键形成,过程III的∆H=138+2×463-436-496=+132 kJ/mol,是吸热反应,D错误;
故答案选D。
7. 下列表示不正确的是
A. Na原子的结构示意图: B. 丁烷的球棍模型:
C. 甲醇的结构简式:CH3OH D. 次氯酸的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na原子核外有11个电子,原子的结构示意图: ,故A正确;
B.丁烷分子式是C4H10,球棍模型是 ,故B正确;
C.甲醇含有羟基,甲醇的结构简式:CH3OH,故C正确;
D.次氯酸的电子式为 ,故D错误;
选D。
8. 为研究浓硝酸与的反应,进行右图所示实验。下列说法不正确的是
A. 浓硝酸需存放在棕色试剂瓶中,滴入浓硝酸后,无需加热即可反应
B. 反应开始后,试管中产生红棕色气体,说明浓硝酸具有氧化性
C. 反应消耗时,转移电子数约为
D. 若将铜片换成铝片,反应更剧烈,产生大量气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硝酸见光会分解,因此需存放在棕色试剂瓶中,浓硝酸具有强氧化性,与铜片接触后无需加热即可发生反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,A正确;
B.反应开始后,试管中产生红棕色气体,即生成NO2,说明HNO3被还原生成NO2,HNO3为氧化剂,说明浓硝酸具有氧化性,B正确;
C.铜与浓硝酸发生反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,铜元素化合价从0价升高到+2价,每消耗1mol铜,转移2mol电子,则当反应消耗0.05molCu时,转移电子数约为0.05mol×2×6.02×1023mol-1=6.02×1022,C正确;
D.若将铜片换成铝片,将无明显现象,因为常温下铝在浓硝酸中会发生钝化,在铝表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,D错误;
故选D。
9. 已知的相对原子质量为34.969,下列相关说法正确的是
A. 氯元素的近似相对原子质量为35
B. 氯元素的某种同位素的质量数为35
C. 氯元素的中子数为18
D. 氯原子的质量为34.969
【答案】B
【解析】
【分析】
元素的相对原子质量为该元素各种核素的相对原子质量的平均值,原子的近似相对原子质量在数值上等于其质量数。
【详解】A. 该氯原子的近似相对原子质量为35,而氯元素各核素的相对原子质量的平均值,并不一定等于35,A错误;
B. 即是氯元素中一种核素,质量数为35,B正确;
C. 元素的中子数=质量数-质子数,的质量数为35,质子数为17,即中子数为18,但氯元素有多种同位素,中子数不能直接确定,C错误;
D. 原子的相对原子质量是该原子与0.012kg12C质量的比例,氯原子的实际质量不是34.969,D错误。
答案为B。
10. 从海带中提取碘的实验方案如下,下列说法不正确的是
A. 试剂①是双氧水和稀硫酸,
B. 试剂②可以是,也可以是苯
C. 海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去
D. 向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液,经分液、酸化、过滤、升华,可获得高纯碘
【答案】A
【解析】
【分析】从海带中提取碘,干海带灼烧为海带灰,用水浸取、过滤,得含有I-的水溶液,加双氧水和稀硫酸把I-氧化为I2,加CCl4萃取、分液,得I2的CCl4溶液,蒸馏分离出I2。
【详解】A.试剂①是双氧水和稀硫酸,把I-氧化为I2,发生反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,由于双氧水易分解,所以,故A错误;
B.加试剂②萃取碘水中的碘,碘易溶于有机溶剂,试剂②可以是,也可以是苯,故B正确;
C.硫酸盐、碳酸盐难溶于有机溶剂,海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去,故C正确;
D.向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液反萃取,经分液、酸化、过滤、升华,可获得高纯碘,故D正确;
选A。
11. 芳炔类大环化合物是新兴的一种富碳共轭大环状分子。苯乙炔()可用于合成一系列芳炔类大环化合物,其结构如下。有关叙述正确的是
A. 上述四种物质属于苯乙炔的同系物
B. 第一种物质的分子式为C18H12
C. 它们可通过苯乙炔的加成反应获得
D. 该系列化合物的含碳量均相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、结构相似分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,四种物质与苯乙炔的结构不相似,不能互为同系物,A错误;
B、根据有机物结构简式可知第一种物质的分子式为C24H12,B错误;
C、应该通过取代反应获得,C错误;
D、该系列有机物的最简式是C2H,所以该系列化合物的含碳量均相同,D正确;
答案选D。
12. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中一步实现转化的是
选项
X
Y
Z
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.该转化关系中,无法实现由直接转化成,也无法实现由直接转化成,A错误;
B.该转化关系中,无法实现由直接转化成,B错误;
C.该转化关系中,无法实现由直接转化成,C错误;
D.该转化关系中,所有转化都能一步实现,、、、,D正确;
故答案为:D。
13. 天然硅酸盐组成复杂,其阴离子基本结构单元大多是SiO4四面体。在中,表示硅氧四面体,则该结构式的通式为
A. (Si2O5) B. (SiO3) C. (Si6O17) D. (Si8O24)
【答案】C
【解析】
【详解】如图结构所示,将左边结构补全会形成两个环,被两个环共用的氧原子左边有7个,右边有7个共14个,独立成个体的氧原子共有10个(上边有5个,下边有5个),同时每个环都有独立的硅原子,则Si:O=(4+4×0.5):(14×0.5+10)=6:17,这样,每个环所包含的 O 有 17个硅有6个,再根据Si+4,O-2 的化合价,其结构式的通式为(Si6O17),C正确;答案为C。
14. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有的中子数为
B. 溶液中含有的数为
C. 与在密闭容器中充分反应后的分子数为
D. 和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的物质的量为=0.9mol,1个含0+(18-8)=10个中子,则含有的中子数为,A错误;
B.未给溶液体积,无法计算,B错误;
C.存在2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4,因此与在密闭容器中充分反应后的分子数小于,C错误;
D.甲烷和氯气在光照下发生取代,1mol氯气可取代1molH,同时产生1molHCl分子,分子数不变,标准状况下的物质的量为0.5mol,的物质的量为1mol,在光照下充分反应后的分子数为,D正确;
选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 乙醇是一种在生产、生活中应用广泛的物质,是酒类饮料的主要成分,也可以作为燃料、工业合成原料等。
(1)工业上乙醇的获得:
①发酵法:由酿酒工艺演变而来。试写出该过程中物质的变化情况:_______(填分子式,下同)→_______→C2H5OH。
②合成法:用有机化工常见原料乙烯在有机磷或磷酸的催化下直接与水反应可得到乙醇,发生反应的化学方程式为_______;还可以用间接法合成,即首先用乙烯与硫酸(H—O—SO3H)反应得到硫酸氢乙酯(CH3CH2—O—SO3H),然后再与水发生水解反应生成乙醇,第一步反应的化学方程式为_______,该反应的反应类型是_______。
(2)乙醇是一种重要的工业原料。乙醇在铜催化和加热条件下可以直接被氧气氧化从而获得乙醛,该反应是一个放热反应。该反应的化学方程式为_______,从物质的能量变化来看,该反应中反应物的总能量_______(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(3)乙醇可用作燃料。乙醇可以添加到汽油中得到乙醇汽油,可改善汽油品质,也可以直接作燃料,还可以制作成燃料电池。比如制作成乙醇-氧气-H2SO4溶液燃料电池(以乙醇的燃烧反应为原理),该燃料电池中加入乙醇的一极为_______(填“正”或“负”)极,该电池工作一段时间后,电解质溶液的pH_______(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) ①. (C6H10O5)n ②. C6H12O6 ③. ④. ⑤. 加成反应
(2) ①. ②. 大于
(3) ①. 负 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
①发酵法制乙醇的过程为淀粉[]先水解生成葡萄糖(),葡萄糖再发酵得到乙醇,符合流程顺序;
②乙烯与水催化加成生成乙醇,其化学方程式为;乙烯与硫酸()发生加成反应得到硫酸氢乙酯(),其化学方程式为;
【小问2详解】
乙醇在铜催化加热下被氧气氧化为乙醛,化学方程式为;该反应是一个放热反应,放热反应的特征是反应物总能量大于生成物总能量;
【小问3详解】
燃料电池中,燃料乙醇发生失电子的氧化反应,因此通入乙醇的一极为负极;该电池总反应为,反应生成水,稀释了硫酸电解质,溶液中降低,因此pH增大。
16. Ⅰ.“碳达峰、碳中和”是我国社会发展的重大战略之一,可通过的方式实现“碳中和”。
(1)根据甲醇CH3OH结构式()及下表提供的键能数据,可计算出上述反应放出________kJ热量。(键能是1 mol化学键断裂或形成时,所吸收或释放的能量)
化学键
E/(kJ·mol-1)
436
806
465
413
351
(2)恒温恒容容器中,下列能说明上述反应已达到平衡的是________。
A. B. 反应体系的总压强不再改变
C. D. 反应停止
Ⅱ.硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、燃料和盐类。工业上制硫酸的主要反应之一:。
(3)某温度下,在2 L的密闭容器中发生上述反应,起始浓度,。反应半分钟后达到平衡,平衡时测得。
①半分钟内的平均反应速率________。
②SO2的平衡转化率=________。第15 s时________。(填“>”或“<”或“=”)。
(4)双碱法脱硫是治理硫酸型酸雨的一种方法,循环反应过程如图所示。下列说法错误的是________。
A. 双碱法优势是NaOH吸收SO2效果好,Ca(OH)2价格低廉,成本低
B. 过程Ⅱ中,1 mol O2可氧化1 mol Na2SO3
C. 双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用
D. 总反应为
(5)向奶粉中加入浓硫酸,产生的实验现象是奶粉变黑;根据实验现象,浓硫酸在反应过程中体现________。
A. 脱水性 B. 强氧化性 C. 酸性 D. 难挥发性
【答案】(1)65 (2)BC
(3) ①. 1 ②. 50% ③. > (4)BD (5)A
【解析】
【分析】(4)过程发生反应:;过程发生反应:。
【小问1详解】
反应热计算公式为反应物总键能生成物总键能。反应物总键能:,生成物总键能:,,因此反应放出热量。
【小问2详解】
A.浓度比等于化学计量数比,不能说明浓度保持不变,无法证明达到平衡,A不符合题意;
B.该反应前后气体分子数不相等,恒温恒容下总压强随反应进行改变,总压强不再改变时说明达到平衡,B符合题意;
C.,满足正逆反应速率比等于化学计量数比,说明达到平衡,C符合题意;
D.化学平衡是动态平衡,反应不会停止,D不符合题意;
故选BC。
【小问3详解】
对于反应,①生成,则消耗浓度为,反应时间为,因此。②平衡转化率;平衡在30 s才达到,15 s时反应仍正向进行,因此。
【小问4详解】
A.溶解度大,吸收效果好,价格低廉,可降低成本,A正确;
B.1 mol 氧化过程得4 mol电子,1 mol 被氧化失2 mol电子,因此1 mol 可氧化2 mol ,B错误;
C.过程II生成,可回到过程I循环使用,C正确;
D.总反应为,选项漏去反应物,D错误;
故选BD。
【小问5详解】
奶粉是有机物,含C、H、O元素,浓硫酸将有机物中的H、O按水的比例脱去,剩余黑色的碳单质,该现象体现浓硫酸的脱水性,因此选A。
17. 工业上用黄铁矿(主要成分为FeS2)制硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,生产焦亚硫酸钠(Na2S2O5)和粗Pb的流程如下:
已知:Na2S2O5溶液与Ba2+反应生成沉淀,与盐酸反应生成SO2
回答下列问题:
(1)实际生产中,在煅烧前,需将矿石粉碎的原因是___________。“煅烧1”的过程中,若生成标准状况下1molSO2,则反应中转移电子的物质的量为___________mol。
(2)写出“氧化”过程的化学方程式:___________。
(3)试剂a为___________。
(4)“吸收1”的尾气中仍含有SO2,用Na2CO3溶液吸收尾气能得到NaHSO3溶液,NaHSO3溶液经脱水、结晶可得到Na2S2O5,写出“吸收2”中生成NaHSO3的离子方程式:___________。
(5)Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4,验证Na2S2O5已变质的具体实验操作和现象为___________。
(6)已知方铅矿的主要成分为PbS,“煅烧2”中,炉渣可用作固硫剂和氧化剂。“煅烧2”的化学方程式为(已配平,方法1),则X的化学式为___________;另一种由PbS制备Pb的总反应为(方法2)。从环保角度分析,哪种方法更好,并说明理由:___________。
【答案】(1) ①. 矿石粉碎的原因:增大矿石与空气的接触面积,加快反应速率,使反应更充分。 ②. 5.5
(2)
(3)浓硫酸 (4)
(5)Na2S2O5变质生成Na2SO4,检验即可:取少量样品于试管中,加适量蒸馏水溶解,加入足量稀盐酸,充分振荡,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,说明Na2S2O5已变质。
(6) ①. FeO ②. 从环保角度分析:方法1更好。理由:方法1中S元素全部转化为FeS.无有毒气体SO2排放;而方法2会产生SO2,污染空气。
【解析】
【小问1详解】
矿石粉碎的原因:增大矿石与空气的接触面积,加快反应速率,使反应更充分。
煅烧/反应为:,生成8 mol SO2时转移44 mol电子,故生成1 mol SO2时,转移电子的物质的量为5.5 mol
【小问2详解】
“氧化”过程是煅烧/生成的SO2被O2氧化为SO3,反应方程式:
【小问3详解】
“吸收”用试剂a吸收SO3并生成H2SO4,因此试剂a为浓硫酸。
【小问4详解】
“吸收2”中形成NaHSO3是用Na2CO3溶液吸收含SO2的尾气,生成NaHSO3和CO2,离子方程式:
【小问5详解】
验证Na2S2O5已变质的实验操作和现象:Na2S2O5变质生成Na2SO4,检验即可:取少量样品于试管中,加适量蒸馏水溶解,加入足量稀盐酸,充分振荡,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,说明Na2S2O5已变质。
【小问6详解】
配平反应:根据原子守恒,X为FeO。
从环保角度分析:方法1更好。理由:方法1中S元素全部转化为FeS.无有毒气体SO2排放;而方法2会产生SO2,污染空气。
18. 镍及其化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料,采用酸溶法制取和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,易溶于水,和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
沉淀物
开始沉淀时的pH
7.1
7.6
2.7
3.4
9.2
沉淀完全()时的pH
9.0
9.6
3.2
4.7
11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是______,“滤渣1”的成分______(填化学式)。
(2)“滤液1”中加入的作用是______(用离子反应方程式表示)。
(3)操作II为达到实验目的,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是______。
(4)“滤液1”中是否存在,可用______检验。
(5)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为______。
(6)操作V是______、过滤、洗涤。
(7)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为______。
【答案】(1) ①. 增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率 ②.
(2)
(3)4.7~7.1 (4)KSCN(硫氰化钾)溶液
(5)
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
(7)
【解析】
【分析】红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)在硫酸中浸取,NiO、MgO、和铁的氧化物与硫酸反应,二氧化硅和硫酸不反应,过滤,向滤液中加入双氧水氧化亚铁离子,再加入氨气调节溶液的pH值沉淀铝离子和铁离子,过滤,向滤液中加入氧化镁调节溶液pH值沉淀镍离子,过滤,向氢氧化镍中加入硫酸得到硫酸镍,将滤液3经过一系列操作得到硫酸镁晶体。
【小问1详解】
“浸取”时需将矿样研磨的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率;NiO、MgO、和铁的氧化物与硫酸反应,不与硫酸反应,因此“滤渣1”的成分;故答案为:增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率;。
【小问2详解】
“滤液1”中加入的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,以便调节溶液pH值而除掉,其离子方程式为;故答案为:。
【小问3详解】
操作II为达到实验目的,其目的是沉淀铁离子、铝离子,而不能沉淀镍离子和镁离子,根据铝离子最终沉淀完的pH值和镍离子开始沉淀的pH值得到,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是4.7~7.1;故答案为:4.7~7.1。
【小问4详解】
“滤液1”中是否存在,可用KSCN(硫氰化钾)溶液检验,溶液变为红色,说明含有铁离子,反之则无;故答案为:KSCN(硫氰化钾)溶液。
【小问5详解】
镍离子沉淀完全的pH值为9.0 ,则 ,“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为;故答案为:。
【小问6详解】
操作V是从溶液得到晶体,因此操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
【小问7详解】
在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH即镍离子和次氯酸根在碱性条件反应生成氯离子、水和NiOOH,该反应的离子方程式为;故答案为:。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
绝密★启用前
衡阳市八中高一下学期期中考试试题
化学
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 O~16 Na~23 Cl~35.5 Fe~56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 硅酸()从溶液中析出时常形成凝胶状沉淀。某小组同学设计如图所示的装置探究碳酸与硅酸酸性的强弱,b、c中可供选择的试剂有:稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸、碳酸钠固体、碳酸钙固体。下列结论正确的是
A. b、c中试剂最合理的组合是稀盐酸与碳酸钙固体
B. 若b、c试剂选择合理,可以证明非金属性:S>C>Si
C. b与c发生的离子方程式为:
D. a中产生絮状沉淀一定可以证明酸性:碳酸>硅酸
2. X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素,其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示的反应关系(图中“一”相连的两种物质能发生反应)。下列判断正确的是
A. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Y<Z B. X的氢化物的水溶液呈酸性
C. 原子半径大小为W>Y>Z D. W的阴离子可能促进水的电离
3. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 乙烯的结构式:
B. 乙醇的官能团:
C. 的填充模型:
D. 聚乙烯的结构简式:
4. 化合物N具有抗菌、消炎作用,可由M制得。下列有关化合物M、N的说法正确的是
A. 向含M的溶液中加溶液,溶液变成紫色
B. N与乙醇发生酯化反应可得到M
C. 1mol M最多能与10mol发生加成反应
D. 室温下M、N分别与足量加成的产物分子中均有3个手性碳原子
5. 化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸盐漂白纸浆的原理不相同
B. “以火烧之,紫青烟起,乃真硝石(KNO3)”,“紫青烟”是因为发生了焰色反应
C. 工业上燃烧煤时,加入少量石灰石是为了减少SO2的排放
D. 硅胶具有较强的还原性,可以用作袋装食品的抗氧化剂
6. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
中H-O键
中键
中键
中键
中O-H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463
若反应过程中分解了2mol水,则下列说法不正确的是
A. 总反应为
B. 过程I吸收了926KJ能量
C.
D. 过程III反应属于放热反应
7. 下列表示不正确的是
A. Na原子的结构示意图: B. 丁烷的球棍模型:
C. 甲醇的结构简式:CH3OH D. 次氯酸的电子式:
8. 为研究浓硝酸与的反应,进行右图所示实验。下列说法不正确的是
A. 浓硝酸需存放在棕色试剂瓶中,滴入浓硝酸后,无需加热即可反应
B. 反应开始后,试管中产生红棕色气体,说明浓硝酸具有氧化性
C. 反应消耗时,转移电子数约为
D. 若将铜片换成铝片,反应更剧烈,产生大量气体
9. 已知的相对原子质量为34.969,下列相关说法正确的是
A. 氯元素的近似相对原子质量为35
B. 氯元素的某种同位素的质量数为35
C. 氯元素的中子数为18
D. 氯原子的质量为34.969
10. 从海带中提取碘的实验方案如下,下列说法不正确的是
A. 试剂①是双氧水和稀硫酸,
B. 试剂②可以是,也可以是苯
C. 海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去
D. 向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液,经分液、酸化、过滤、升华,可获得高纯碘
11. 芳炔类大环化合物是新兴的一种富碳共轭大环状分子。苯乙炔()可用于合成一系列芳炔类大环化合物,其结构如下。有关叙述正确的是
A. 上述四种物质属于苯乙炔的同系物
B. 第一种物质的分子式为C18H12
C. 它们可通过苯乙炔的加成反应获得
D. 该系列化合物的含碳量均相同
12. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中一步实现转化的是
选项
X
Y
Z
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
13. 天然硅酸盐组成复杂,其阴离子基本结构单元大多是SiO4四面体。在中,表示硅氧四面体,则该结构式的通式为
A. (Si2O5) B. (SiO3) C. (Si6O17) D. (Si8O24)
14. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有的中子数为
B. 溶液中含有的数为
C. 与在密闭容器中充分反应后的分子数为
D. 和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 乙醇是一种在生产、生活中应用广泛的物质,是酒类饮料的主要成分,也可以作为燃料、工业合成原料等。
(1)工业上乙醇的获得:
①发酵法:由酿酒工艺演变而来。试写出该过程中物质的变化情况:_______(填分子式,下同)→_______→C2H5OH。
②合成法:用有机化工常见原料乙烯在有机磷或磷酸的催化下直接与水反应可得到乙醇,发生反应的化学方程式为_______;还可以用间接法合成,即首先用乙烯与硫酸(H—O—SO3H)反应得到硫酸氢乙酯(CH3CH2—O—SO3H),然后再与水发生水解反应生成乙醇,第一步反应的化学方程式为_______,该反应的反应类型是_______。
(2)乙醇是一种重要的工业原料。乙醇在铜催化和加热条件下可以直接被氧气氧化从而获得乙醛,该反应是一个放热反应。该反应的化学方程式为_______,从物质的能量变化来看,该反应中反应物的总能量_______(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(3)乙醇可用作燃料。乙醇可以添加到汽油中得到乙醇汽油,可改善汽油品质,也可以直接作燃料,还可以制作成燃料电池。比如制作成乙醇-氧气-H2SO4溶液燃料电池(以乙醇的燃烧反应为原理),该燃料电池中加入乙醇的一极为_______(填“正”或“负”)极,该电池工作一段时间后,电解质溶液的pH_______(填“增大”或“减小”)。
16. Ⅰ.“碳达峰、碳中和”是我国社会发展的重大战略之一,可通过的方式实现“碳中和”。
(1)根据甲醇CH3OH结构式()及下表提供的键能数据,可计算出上述反应放出________kJ热量。(键能是1 mol化学键断裂或形成时,所吸收或释放的能量)
化学键
E/(kJ·mol-1)
436
806
465
413
351
(2)恒温恒容容器中,下列能说明上述反应已达到平衡的是________。
A. B. 反应体系的总压强不再改变
C. D. 反应停止
Ⅱ.硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、燃料和盐类。工业上制硫酸的主要反应之一:。
(3)某温度下,在2 L的密闭容器中发生上述反应,起始浓度,。反应半分钟后达到平衡,平衡时测得。
①半分钟内的平均反应速率________。
②SO2的平衡转化率=________。第15 s时________。(填“>”或“<”或“=”)。
(4)双碱法脱硫是治理硫酸型酸雨的一种方法,循环反应过程如图所示。下列说法错误的是________。
A. 双碱法优势是NaOH吸收SO2效果好,Ca(OH)2价格低廉,成本低
B. 过程Ⅱ中,1 mol O2可氧化1 mol Na2SO3
C. 双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用
D. 总反应为
(5)向奶粉中加入浓硫酸,产生的实验现象是奶粉变黑;根据实验现象,浓硫酸在反应过程中体现________。
A. 脱水性 B. 强氧化性 C. 酸性 D. 难挥发性
17. 工业上用黄铁矿(主要成分为FeS2)制硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,生产焦亚硫酸钠(Na2S2O5)和粗Pb的流程如下:
已知:Na2S2O5溶液与Ba2+反应生成沉淀,与盐酸反应生成SO2
回答下列问题:
(1)实际生产中,在煅烧前,需将矿石粉碎的原因是___________。“煅烧1”的过程中,若生成标准状况下1molSO2,则反应中转移电子的物质的量为___________mol。
(2)写出“氧化”过程的化学方程式:___________。
(3)试剂a为___________。
(4)“吸收1”的尾气中仍含有SO2,用Na2CO3溶液吸收尾气能得到NaHSO3溶液,NaHSO3溶液经脱水、结晶可得到Na2S2O5,写出“吸收2”中生成NaHSO3的离子方程式:___________。
(5)Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4,验证Na2S2O5已变质的具体实验操作和现象为___________。
(6)已知方铅矿的主要成分为PbS,“煅烧2”中,炉渣可用作固硫剂和氧化剂。“煅烧2”的化学方程式为(已配平,方法1),则X的化学式为___________;另一种由PbS制备Pb的总反应为(方法2)。从环保角度分析,哪种方法更好,并说明理由:___________。
18. 镍及其化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料,采用酸溶法制取和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,易溶于水,和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
沉淀物
开始沉淀时的pH
7.1
7.6
2.7
3.4
9.2
沉淀完全()时的pH
9.0
9.6
3.2
4.7
11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是______,“滤渣1”的成分______(填化学式)。
(2)“滤液1”中加入的作用是______(用离子反应方程式表示)。
(3)操作II为达到实验目的,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是______。
(4)“滤液1”中是否存在,可用______检验。
(5)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为______。
(6)操作V是______、过滤、洗涤。
(7)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$