内容正文:
2025级高一上学期期末模拟测试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Na23 Mg24 Cl35.5 Fe56 Cu64 Ba137
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A. 金(Au):“虽被火亦未熟"
B. 石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C. 石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D. 石钟乳():“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
2. 化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是
A. 活性炭可用作食品脱色剂
B. 铁粉可用作食品脱氧剂
C. 二氧化硫可用作食品添加剂
D. 五氧化二磷可用作食品干燥剂
3. 下列由实验现象所得结论错误是
A. 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO具有氧化性
B. 向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
C. 向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2
D. 向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中可以与水反应
4. 下列说法中正确的有
①金属钠通常保存在煤油或石蜡油中
②云、雾、烟都是胶体,其分散剂是空气
③均能与盐酸发生氧化还原反应
④均可由单质之间直接化合得到
⑤两步转化都必须加入还原剂才能实现
⑥氮的固定是将游离态的氮转化为含氮化合物的过程,此过程中氮元素被氧化
⑦在熔融状态和水溶液中均能导电,是因为在通电条件下电离出和
⑧为主的氮氧化物的排放可能导致酸雨、雾霾、光化学烟雾等环境问题
A. ①③⑤ B. ②⑤⑧ C. ①②⑧ D. ④⑥⑦
5. 下列各组离子能够大量共存,通入气体后仍能大量共存的组合是
A. ,通入 B. ,通入
C. ,通入 D. ,通入
6. 设代表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. 溶液中含分子数为
C. 将标准状况下和混合,混合气体含有的原子数为
D. 含的浓盐酸和足量充分反应,转移电子数为
7. 下列说法正确的是
A. 配制0.1mol/L的Na2CO3溶液480mL,则用托盘天平称量5.1gNa2CO3
B. 配制一定物质的量浓度的溶液,在摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线
C. 用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D. 配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容,会使所配溶液浓度偏大
8. X、Y均为短周期金属元素,同温同压下,0.1molX的单质与足量稀盐酸反应,生成H2体积为V1L;0.1molY的单质与足量稀硫酸反应,生成H2体积为V2L。下列说法错误的是
A. X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B. X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C. 产物中X、Y化合价之比一定为
D. 由一定能确定产物中X、Y的化合价
9. 水合肼有强还原性,可由次氯酸钠碱性溶液和尿素制得流程如图,下列说法错误的是
A. “反应器1”中的反应需在较低温度下进行
B. “反应器2”中应先加入“反应器1”中溶液后缓慢加入“混合器”中溶液
C. “物质X”为和
D. 每制备水合肼需要消耗尿素
10. 部分含S或N物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 存在a一步生成b或c的转化
B. c、d、e、h均能与溶液反应
C. g受热分解可生成两种微粒
D. 与f的稀溶液不反应,加入i后可观察到有气泡产生
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列由实验操作和现象所得出的结论正确的是
实验操作
现象
结论
A
向氢氧化铁胶体中插入碳棒,连接直流电源
连接负极的碳棒周围颜色变深
氢氧化铁胶体带正电
B
用铂丝蘸取待测液在酒精灯上灼烧,观察火焰颜色
火焰显黄色
该溶液中不含
C
分别向盛有相同质量的镁粉和铝条的试管中,加入相同浓度和体积的稀盐酸
两支试管中均有气泡产生,产生气泡的速率金属镁大于金属铝
金属活泼性:Mg>Al
D
将浓硫酸加入蔗糖中,并将产生的气体通入澄清石灰水中
蔗糖变黑,体积膨胀,澄清石灰水变浑浊
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
A. A B. B C. C D. D
12. 下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是( )
A. 用图所示装置制取少量纯净的CO2气体
B. 用图所示装置验证镁和稀盐酸反应的热效应
C. 用图所示装置制取并收集干燥纯净的NH3
D. 用图所示装置制备Fe(OH)2并能保证较长时间观察到白色
13. 化学与生产、生活息息相关。下列过程发生的反应,相应离子方程式正确的是
A. 向的溶液中通入充分反应:
B. 向稀盐酸中加入少量金属钠:
C. 实验室用氯化铵和氢氧化钙反应制取少量
D. 用酸性溶液探究的性质:
14. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 在转化过程中化合价不变的元素只有Cu和Cl
B. 由图示的转化可得出氧化性的强弱顺序:O2>Fe3+>S
C. 在转化过程中能循环利用的物质只有FeCl2
D. 反应中当有34gH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的量不变,需要消耗O2的质量为16g
15. 某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Cl-、、、、Na+、K+。为确认溶液组成进行如下实验:
(1)200mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得固体4.30g,向该固体中加入过量的盐酸,有2.33g固体不溶解。
(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生标准状况下1.12L能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
下列关于原溶液组成的说法正确的是
A. 一定存在、、,可能存在Cl-、Na+、K+
B. 取(1)的滤液进行焰色反应,观察到黄色火焰,说明原溶液中含有Na+,不含有K+
C. c()=0.01mol/L,c()>c()
D. 如果上述6种离子都存在,则c(Cl-)>c()
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 为8种短周期主族元素,它们具有如下特征:
元素
特征
a
该元素的某种同素异形体硬度最大
b
单质不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
c
单质常用于制作路灯
d
最外层电子数是内层电子数的3倍
e
单质是空气中含量最高的
f
最高化合价为价
g
第3周期元素的简单离子中半径最小
h
K、L层电子数之和是M层的2倍
回答下列问题(用对应的微粒符号表示):
(1)d元素在周期表中的位置是_______,f元素对应的简单离子的结构示意图为_______。
(2)b、c、d三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为_______。
(3)g元素的简单离子的盐溶液中加入过量e元素的简单氢化物对应的水溶液,反应的离子方程式为_______。
(4)列举一个实验事实,比较元素c和元素g的金属性强弱_______,从原子结构角度进行解释:_______。
17. 亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种浅黄色或蓝紫色液体,遇水分解,溶于浓硫酸不分解,主要用于染料、医药领域的重氮化反应中取代亚硝酸钠。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品的纯度。
(1)导管a的作用是___________。
(2)装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①该反应必须维持体系温度不得高于20℃,故可将三颈烧瓶置于___________中。
②开始时,反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速率明显加快,其原因是___________。
③该实验装置存在导致NOSO4H产量降低的缺陷,请提出改进方案___________。
④利用装置A制备SO2,下列试剂最适合的是___________。
A.Na2SO3固体和20%硝酸 B.Na2SO3固体和20%硫酸
C.Na2SO3固体和70%硫酸 D.Na2SO3固体和98%硫酸
⑤已知亚硝酸不稳定,易分解,发生反应2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O。请写出NOSO4H遇水分解时发生反应的化学方程式___________。
⑥装置C的作用是___________。
18. 亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出产品NaClO2·3H2O;
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。
(1)发生器中鼓入空气的作用可能是______________________________。发生器中SO2不能通入过多过快的原因是__________________________。
(2)吸收塔内发生反应的化学方程式为_____________________________。吸收塔内的温度不能超过20℃,其目的是________________________________________。
(3)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是___________填序号。
a.Na2O2 b.Na2S c.FeCl2
(4)从滤液中得到NaClO2·3H2O粗晶体的实验操作依次是___________(填序号)。
a.蒸馏 b.蒸发 c.灼烧 d.过滤 e.冷却结晶
(5)160g/L氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________________mol/L。
19. 工业生产硫酸的黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3及少量的FeS、SiO2、Cu、Au、Ag等)是工业三废之一,其综合利用是一条变废为宝的重要途径。
Ⅰ.以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4的生产工艺流程如图。
请回答下列问题:
(1)将废渣粉碎的目的是__________________________________,“氧化”的目的是___________________________________。
(2)(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12中Fe的化合价是________价。
(3)该工艺流程图中,第二次加入氨水后,反应的离子方程式为__________________________________________。
Ⅱ.下图是以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红的另外一种生产工艺流程。
(4)“氧化”反应较多,其中FeS可以看作被水溶液中的Cl2氧化,氧化后的溶液中滴加BaCl2溶液有不溶于盐酸的白色沉淀生成,则水溶液中FeS与Cl2反应的离子方程式为_____________________。
(5)试剂X为过量铁粉,其作用是_________________________________________________
20. 钢材在社会发展中应用广泛。为研究某种碳索钢(含少量碳和硫)的成分,科研小组进行了如下探究活动。
称取碳素钢(已除表面氧化物)24.Og放入耐高温反应管中与O2反应,除去未反应的O2,收集到干燥混合气体X 1.12L(已折算成标准状况下的体积)。
(1)科研小组用如图所示实验装置检验混合气体X的组成。
①装置B中的试剂是___________,装置C的作用是_________。
②若观察到________(填实验现象),证明X中含有CO。
(2)反应后,耐高温反应管内固体中除含有Fe3+之外,还可能含有Fe2+。要确定其中的Fe2+,可选用_______(填序号)。
a KSCN溶液和氯水 b KSCN溶液和铁粉
c 稀盐酸和K3[Fe(CN)6]溶液 d 稀H2SO4和KMnO4溶液
(3)科研小组用如图所示装置(部分)测定SO2的体积分数,并计算碳素钢的含碳量。将气体X缓慢通过实验装置,当观察到_____(填实验现象)时,停止通气,此时气体流量仪显示的流量为112mL(已换算成标准状况)。则气体X中SO2的体积分数为_____,碳素钢中碳元素的质量分数为_________(保留1位小数)。
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2025级高一上学期期末模拟测试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16S32Na23Mg24C35.5Fe56
Cu64 Ba137
第I卷(选择题共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A.金(Au):“虽被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化.银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳CaC0:“色黄,以苦酒醋洗刷则白
【答案】C
【解析】
【详解】A.金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与
其氧化性无关,A不合题意:
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+HO=Ca(OD2,反应放热,产生大量的水汽,而CaO
由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意:
△
C.石硫黄即S:“能化…银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SAgS、Fe+SFeS、2Cu+SCuS,反应
中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意:
D.石钟乳(CaCO):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO+2 CHCOOH=(CH;COO)2Ca+HO+CO2↑,
未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意:
故答案为:C。
2.化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是
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A.活性炭可用作食品脱色剂
B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.二氧化硫可用作食品添加剂
D.五氧化二磷可用作食品干燥剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性强,可吸附食品中的色素,可用作食品脱色剂,A正确:
B.铁粉具有还原性,能与食品包装内的氧气发生反应,可作食品脱氧剂,避免食品被氧化变质,B正确:
C.二氧化硫具有还原性和抑菌效果,在国家规定的使用限量内可作为食品添加剂使用,如葡萄酒制作中
可适量添加防腐抗氧化,C正确:
D.P,0,(五氧化二磷)吸水后会生成磷酸、偏磷酸(有毒)等酸性物质,且本身具有商蚀性,不可接触食
品,不能用作食品干燥剂,D错误。
3.下列由实验现象所得结论错误的是
A.向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO3具有氧化性
B.向酸性KMnO4溶液中加入FeO4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含FeI)
C.向浓NO?中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓NO3反应生成NO,
D.向NaCIo溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaCIo在溶液中可以与水反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应生成淡黄色S单质,
HS0中S元素化合价从+4降低为0,发生还原反应,作氧化剂,
证
HS0具有氧化性,A不符合题意:
B.酸
KM血O4具有强氧化性,紫色褪去说明
MnO4被还原,
Fe,04中只有Fe四具有还原性,可证明
Fe,04中含Fe四,B不符合题意:
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C.
HNO,受热本身就会分解生成红棕
NO1,无法证明
O1是炭与
HNO反应生成的,结论错误,
C符合题意:
D.滴加酚酞先变红说明溶液显碱性,后褪色说明生成了具有漂白性的物质,可证明NC1O在溶液中与
水发生了反应,D不符合题意。
故选C。
4.下列说法中正确的有
①金属钠通常保存在煤油或石蜡油中
②云、雾、烟都是胶体,其分散剂是空气
③Na,0、Na,0?均能与盐酸发生氣化还原反应
FeCl,、CuS、Fc,O,S0均可由单质之间直接化合得到
HNO3→NO2→NO
⑤
两步转化都必须加入还原剂才能实现
⑥氨的固定是将游离态的氮转化为含氮化合物的过程,此过程中氨元素被氧化
②Nac
在熔融状态和水溶液中均能导电,是因为在通电条件下电离出
Na和CT
⑧N0、NO,为主的氮氧化物的排放可能导致酸雨、雾霜、光化学烟寄等环境问题
A.①③⑤
B.②⑤⑧
C.①②⑧
D.④⑥⑦
【答案】C
【解析】
【详解】①钠的化学性质活泼,在常温下与氧气反应,也会与水反应,因此需保存在煤油中以隔绝空气和
水,故①正确:
②云、雾、烟均为胶体(气溶胶),分散剂为空气,故②正确:
③Na,O与盐酸反应生成NaCl和HO,元素化合价没有发生变化,为非氧化还原反应;NaO2与盐酸反应生
成O2、NaCl和HO,氧元素化合价发生变化,为氧化还原反应,故③错误;
④Cu与S生成CuS而非CuS;S燃烧生成SO2而非SO,故④错误;
⑤NO3→NO2可通过自身分解,无需外加还原剂,故⑤错误;
⑥氮的固定过程中,氮元素化合价有可能升高,如高能固氮中氮气变为一氧化氮,也有可能降低,如工业
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合成氨中氮气变为氨气,故⑥错误:
⑦NaCl电离是自发过程,无需通电,故⑦错误;
⑧酸雨的主要成因是二氧化硫和氨氧化物的排放,氮氧化物在大气中可转化为硝酸,贡献酸雨的酸性成分
(硝酸型酸雨),因此,氮氧化物是酸雨的主要成因之一:
雾霾的形成与氮氧化物排放密切相关,氨氧化物可参与大气化学反应,生成硝酸盐颗粒,这些二次颗粒物
是PM2.5的重要组成部分,从而加剧雾霾,因此,氨氧化物是雾霾的主要成因之一:
光化学烟雾主要由氨氧化物和挥发性有机化合物在阳光照射下发生光化学反应形成,氨氧化物是这一过程
的关键起始物质。因此,氮氧化物与光化学烟雾直接相关,故⑧正确:
综上,正确说法为①、②、⑧:
故答案选C。
5.下列各组离子能够大量共存,通入气体后仍能大量共存的组合是
A.NH SOK'Cr,通入CO,
B.Ca2HtBr、CI0,通入S0,
C.Cu",Na',NO,「,通入HC
D.CA"O F",通入NH,
【答案】A
【解析】
【详解】A.
NH吹SO、K、CT相互之间不反应,且二氧化碳和这四种微粒也不反应,可以大量共
存,A正确:
B.H与CIO直接反应生成弱酸HCIO,原溶液不能大量共存,B错误;
C.通入HCI后C+与I在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;
D.通入NH后氨气和水生成一水合氨,一水合氨可以和A+以及F®+反应生成沉淀,不能大量共存,D错
误:
故选A。
6设N代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18gD,18
1ON
”含有的中子数为
B.1L0.lmol-L'NaCl溶液中含NaCl分子数为
0.1NA
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C将标准状况下1.2LN0和5.6L02混合,混合气体含有的原子数为
.5Na
D.含0.2 molHC1
的浓盐酸和足量
M血0?充分反应,转移电子数为
0.1NA
【答案】C
【解析】
nm=18g=9
mol
【详解】A.D2180的摩尔质量为22gmol,18g对应物质的量为M22g/mol11,每个D2180
分子含有的中子数为1×2+10=12,因此总中子数为
N=n×Na=2
9x12N≠10NA,故A错误,
B.NaCl为强电解质,在水溶液中完全离解为Na*和CI,不存在NaCl分子,故B错误:
C.标准状况下,11.2LN0为0.5mol,含1mol原子,5.6LO2为0.25mol,含0.5mol原子,因此总原子数为
N-nxNA-1.5N,虽然N0和O2可能反应生成NO或NO,但反应前后原子总数不变,故C正确:
D.浓盐酸与MnO2反应时,随浓度降低反应停止,实际参与反应的HC1小于0.2mol,则转移电子数小于
0.1NA,故D错误;
故选C。
7.下列说法正确的是
A.配制0.1mol/L的NaC03溶液480mL,则用托盘天平称量5.1gNazC0
B.配制一定物质的量浓度的溶液,在摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容,
会使所配溶液浓度偏大
【答案】D
【解析】
【详解】A.配制0.1molL的Na,C0溶液480mL,实验室无480mL规格容量瓶,需选用50mL容量
瓶配制500mL溶液,所需Na,C0质量m=c.V.M=0.1moL×0.5L×106gmol=5.3g,称量5.lg不
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符合要求,A错误:
B.配制溶液摇匀后液面低于刻度线,是部分溶液附着在容量瓶瓶颈、瓶塞处的正常现象,若加水至刻度
线会稀释溶液使浓度偏小,B错误:
C.量取浓硫酸时仰视量筒,会导致实际量取的浓硫酸体积偏大,溶质
质H,S04的物质的量偏大,最终所配
溶液浓度偏大,C错误:
D.NOH固体溶解放热,未经冷却立即转移定容,待溶液冷却至室温后,溶液体积小于容量瓶刻度线对
n
应的体积,根据C一下,溶质n不变、V偏小,最终溶液浓度偏大,D正确。
8.X、Y均为短周期金属元素,同温同压下,0.1olX的单质与足量稀盐酸反应,生成H体积为VL:
0.1molY的单质与足量稀硫酸反应,生成H体积为VL。下列说法错误的是
V
A.X、Y生成H的物质的量之比一定为V2
2V
B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为V2
y
C.产物中X、Y化合价之比一定为V2
V
D.由V,一定能确定产物中X、Y的化合价
【答案】D
【解析】
【分析】设与1molX反应消耗HCl的物质的量为amol,与1molY反应消耗HSO4的物质的量为bmol,根
据转移电子守恒以及H原子守恒可知
X-aHlCI-H-X"Y-bH,SO.~bH-Y2.
21
【详解】A.同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此X、Y生成H的物质的量之比一定为
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V2,故A正确;
B.X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为
2=10%=
a=2y
为8,因b10g,
,
因此6名,
故B正确:
a_r
C.产物中X、Y化合价之比为2b,由B项可知2bV,,故C正确:
D.因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时,生成的盐中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况,因此
a 2V
Y
y
存在a=1,2,3,b-0.5,1的多种情况,由bV,可知,当a-1,b-0.5时,V,=1,当a=2,b=1时,V
=1,两种情况下X、Y的化合价不同,因此根据V,可能无法确定X、Y的化合价,故D错误:
综上所述,错误的D项,故答案为D。
9.水合肼有强还原性,可由次氯酸钠碱性溶液和尿素制得流程如图,下列说法错误的是
30%NaOH
C2一反应器1
反应器2
精制
→浓缩塔→水合肼
尿素、水→混合器
(N2H4 H2O)
物质X
水
A.“反应器1”中的反应需在较低温度下进行
B.“反应器2”中应先加入“反应器1”中溶液后缓慢加入“混合器”中溶液
C“物质X为NaCl和Na,CO,
60g
D.每制备
Imol
水合肼需要消耗尿素
【答案】B
【解析】
【分析】由题给流程可知,反应器1发生的反应为氯气与冷氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,
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反应的离子方程式为C1+2OH=CIO+C1+HO,混合器中尿素溶于水得到尿素溶液,反应器2中尿素溶液
与次氯酸钠和氢氧化钠混合溶液反应生成水合肼、氯化钠和碳酸钠,反应的离子方程式为CO
2
+CONH)h+2OH=CI+NH4HO+CO3,反应所得溶液经蒸馏分离得到水合肼溶液和含有氯化钠、碳酸钠
的混合溶液,水合肼溶液在浓缩塔中除水得到水合肼。
【详解】A.氯气在较高温度下与氢氧化钠溶液反应生成氯酸钠、氯化钠和水,所以反应器1中的反应需
在较低温度下进行,故A正确:
B.次氯酸钠溶液具有强氧化性,能将水合肼氧化,所以为防止水合肼被氧化,反应器2中应先加入混合
器中的尿素溶液后缓慢加入反应器1中溶液,故B错误:
C.由分析可知,物质X为碳酸钠和氯化钠的混合溶液,故C正确:
D.由分析可知,反应器2中发生的反应为CIO+CONH)2+2OH=CI+NH4HO+C03,则制备1mol水合
肼需要消耗尿素的质量为1mol×60gmol=60g,故D正确:
故选B。
10.部分含S或N物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
+6
+5
+4
+3
+2
+1
0
-1
-2
3
'gh
氢化物单质氧化物酸碱盐
A.存在a一步生成b或c的转化
B.c、d、e、h均能与NaOH溶液反应
C.g受热分解可生成两
10e微粒
Cu
D
与的稀溶液不反应,加入i后可观察到有气泡产生
【答案】B
【解析】
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【分折】根据价态和类别,a为NH,心为3价氢化物):b为N,或S(0价单质):为N0c公为2
价氧化物);d为
为N0,N为4价氧化物)或S0,(8为4价泵化物),为HN0cN为3价酸):王
为H,S0(S为6价酸);g为NH·H,0(N为3价碱):h为铵盐N为-3):i为硝酸盐(N为+5价
盐)。
【详解】A.
NH,(a)可经氧化一步生成N:D),也可被催化氧化一步生成N0(回,转化合理,故A
不符合题意;
B.c(NO)是不成盐氧化物,与NaOH溶液不反应,故B符合题意:
C.gN,H,O)受热分解为NH,和H,0,NH和H,0均为10e做拉,合理,赦枚C不符合题意:
D.Cu与式H,S0,)的稀溶液不反应,加入i(硝酸盐)后,硝酸盐电离出NO,此时Cu与NO、稀硫
酸电离出的H反应,方程式为
Cu+8H+2NO,=3Cu2++2N0↑+4H,0
,所以会看到气泡冒出,推断
合理,故D不符合题意:
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,
全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.下列由实验操作和现象所得出的结论正确的是
实验操作
现象
结论
向氢氧化铁胶体中插入碳棒,连接
连接负极的碳棒周围颜色变
氢氧化铁胶
直流电源
深
体带正电
用铂丝蘸取待测液在酒精灯上灼
该溶液中不
火焰显黄色
烧,观察火焰颜色
含K+
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分别向盛有相同质量的镁粉和铝条
两支试管中均有气泡产生,
金属活泼
的试管中,加入相同浓度和体积的
产生气泡的速率金属镁大于
性:Mg>Al
稀盐酸
金属铝
浓硫酸具有
将浓硫酸加入蔗糖中,并将产生的
蔗糖变黑,体积膨胀,澄清
脱水性和强
气体通入澄清石灰水中
石灰水变浑浊
氧化性
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化铁胶体为电中性分散系,阴极附近颜色变深仅说明氢氧化铁胶粒带正电,本身胶体不
带电,A不符合题意:
K
B.观察、的焰色需透过蓝色钴玻璃滤去钠元素黄光的干扰,未进行该操作无法证明溶液不
K,B不
符合题意:
C.实验未控制金属与盐酸的接触面积一致(镁为粉末、铝为条状,且铝表面可能有氧化膜未去除),变
量不唯一,无法通过反应速率比较金属活泼性,C不符合题意:
D.蔗糖变黑证明浓硫酸具有脱水性,体积膨胀、澄清石灰水变浑浊说明浓硫酸与脱水生成的碳发生氧化
还原反应生成气体,体现浓硫酸的强氧化性,D符合题意。
12.下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是()
稀盐酸
A.用图
所示装置制取少量纯净的C0,气体
纯或
多孔U隔板
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B.用图
所示装置验证镁和稀盐酸反应的热效应
红墨水
浓氨水
C.用图
碱石灰
所示装置制取并收集干燥纯净的NH3
CaO固体
NaOH溶液
酒精
D.用图
所示装置制备Fe(OH)2并能保证较长时间观察到白色
FeSO,溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.图①所示装置是按照启普发生器原理设计的,纯碱是粉末状,不能控制反应的发生与停止,
且产物中含有HCl杂质,故A错误;
B.镁和盐酸反应放热,产生的热量使U形管中右边的水柱上升,故B正确;
C.H的密度比空气小,不能采用向上排空法,故C错误:
D.酒精与水任意比互溶,起不到隔绝空气的作用,应采用苯或者汽油,故D错误。
选B。
13.化学与生产、生活息息相关。下列过程发生的反应,相应离子方程式正确的是
A向ILamol--L的FeB6溶液中通入amo1C充分反:应2Fe2”+2C,+2Br=2Fe+4CT+B
B.向稀盐酸中加入少量金属钠:
2Na+2H,O=2Na*+20H-+H,T
NH,:NH+OH≌NH,↑个+H,O
C.实验室用氯化铵和氢氧化钙反应制取少量
D.用酸性KMO4溶液探究H,02的性质:
2Mn04+5H,02+6Ht=2Mn2++8H,0+502个
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【答案】AD
【解析】
【详解】A.
的还原性强于Br,向1 L FeBr,溶液中通入amol Cl,时,amol Fe2完全
反应消耗0.5amol
CL,剩余的0.5amol
CL只能氧化am0lBr(仅占总Br的一半),离子方程式为
2Fe2+2CL,+2Br=2Fe+4CT+B,A正确,
B.稀盐酸中H主要来自HCl电离,Na优先与H反应,正确离子方程式为
Na+2H=2Na+H2↑
B错误:
C.氯化铵和氢氧化钙共热制氨气为固体加热反应,无自由移动离子参与,不能书写离子方程式,C错误;
D.酸
KM0氧化H,0,时,Mn从+7价降为t2价,H,0:中0从-1价升为0价,离子方程式为
2Mn0,+5H,0,+6=2Mn2+8H,0+50,个,D正确:
故答案选AD。
14.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将HS和空气的混合气体通入FC、FC、
CuC的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列叙述正确的是()
Fe3+
Cu2
Cu2+
CI
Fe2+
H2S-
Fe3
11
A.在转化过程中化合价不变的元素只有Cu和C1
B.由图示的转化可得出氧化性的强弱顺序:O2>Fe3+>S
C.在转化过程中能循环利用的物质只有FeCl2
D.反应中当有34gHS转化为硫单质时,保持溶液中F®3+的量不变,需要消耗O2的质量为16g
【答案】BD
【解析】
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【分折】H,S与GC4反应生成CS,反应式Cm+H,S=C+2H,然后CS再与
,FeC反应生
成S,反应式CS+2Fe”=2Fe+C“+S,最后FPcC再被空气中的O:氧化生皮Fe”,反应式
4Fe2++4Ht+02=4Fe3++2H,0
【详解】A.转化过程中H元素化合价始终为+1价也未发生变化,化合价不变的元素有C、C、H,并非
只有Cu和Cl,A错误;
B.由反应4e+4H+0,4Fe+2H,0
可知,氧化剂O的氧化性大于氧化产物F©”,由反应
CuS+2Fe-2Fe2+0u+S可知,氧化剂刺Fe
S
的氧化性大于氧化产物°,因此氧化性强弱顺序为
O,>Fe>S,B正确:
C.转化过程中
eC,、FeC,、CaC反应后均可再生,都属于可循环利用的物质,并非贝有
错误;
D.总反应
2H,S+0,=2S+2H,0.34gH
2的物质的量为1mol,反应中2molH,
消耗1mol02
H,S
则1mol
消耗0,5al0?,质量为
0.5mol×32gmo'=16g,且Fe作为催化剂总量保持不变,D正
确;
故选BD。
15某溶液中可能合有下列6种离子中的某几种:G、SO?、C0、NH、N时、K。为确认溶液组成
进行如下实验:
(1)200mL上述溶液,加入足量BāC2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、千燥,得固体4.30g,向该固体中加
入过量的盐酸,有2.33g固体不溶解。
(2)向(1)的滤液中加入足量的NOH溶液,加热,产生标准状况下1.12L能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气
体。
下列关于原溶液组成的说法正确的是
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A.一定存在
SO CO NH
,可能存在C、Na、K
B.取(I)的滤液进行焰色反应,观察到黄色火焰,说明原溶液中含有Na,不含有K
C.(SO00moML.(NH(CO
D如果上述6种离子都存在,则cCI)P(SO)】
【答案】D
【解析】
【分析】(1)向溶液中加入足量BC溶液,生成沉淀,加入过量的盐酸,有2.33g固体不溶解,该沉淀为
2.33g
-=0.01lmol
4.30g-2.33g=0.01mol
BaSO4,其物质的量为233gmol
则BaC03的物质的量为197g/mol
1.12L
Q操作中产生NH,n(NH)F24L.moF=0.05mol
【详解】A.根据电荷守恒可知溶液中一定存在CI,可能存在Na、K中一种或两种,故A项错误;
B.钾元素的焰色试验需要通过蓝色钴玻璃进行观察,该操作无法确定原液中是否存在钾元素,故B项错
误;
0.0lmol=0.05mol.L
C.由上述分析可知,原溶液中c(S0)0.2L
,故C项错误;
D.如果上述6种离子都存在,溶液中存在电荷守恒:
n(Cr)+2nSo)+2n(Co)=n(NH)+n(Na)+n(K),带入分析所得数据可知
n(C)>0.01mol=n(SO),即c(Cr>c(SO),故D项正确:
综上所述,说法正确的是D项。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16
ah
为8种短周期主族元素,它们具有如下特征:
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元素
特征
a
该元素的某种同素异形体硬度最大
b
单质不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
单质常用于制作路灯
最外层电子数是内层电子数的3倍
e
单质是空气中含量最高的
最高化合价为+7价
g
第3周期元素的简单离子中半径最小
h
K、L层电子数之和是M层的2倍
回答下列问题(用对应的微粒符号表示):
(1)d元素在周期表中的位置是
-,元素对应的简单离子的结构示意图为一。
(2)b、c、d三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为
(3)g元素的简单离子的盐溶液中加入过量元素的简单氢化物对应的水溶液,反应的离子方程式为
(4)列举一个实验事实,比较元素c和元素g的金属性强弱,
一,从原子结构角度进行解释:
【答案】(1)
①.
第二周期ⅥA族
②.
(2)
S2->02->Na
(3)
A13+3NH,H,O=Al(OH)+3NH
(4)
①
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将两种金属单质分别投入冷水中,钠能和冷水发生剧烈反应,而铝不和冷水反应(其他合理答案也可)
②.
Na Al
和的核外电子层数相同,随核电荷数增加,原子半径减小,失电子能力减弱,金属性减弱
【解析】
【分析】a元素的某种同素异形体硬度最大,为C元素:
b
单质不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,为元素:
Na
单质常用于制作路灯,为元素:
d
3
2
6
最外层电子数是内层电子数的倍,短周期内层只能为,最外层为,为元素:
e
N
单质是空气中含量最高的,为元素:
f
+7
CI
最高化合价为价,且为短周期元素,为元素:
83
A
第周期元素的简单离子中半径最小,为“元素:
1元素的K、乙层电子数之和是M层的2信,即2
h
2+8=10M5P
“层为,为元素。
【小问1详解】
1为O元素,原子序数为8,位于元素周期表的第二周期A族,「为C元素,其简单离子为CT,核内
.8
有个质子,核外有个电子,分三层排布,离子的结构示意图为:
17
18
【小问2详解】
b c d
S2-Na*02S2-3
、“对应的简单离子分别为
有3个电子层,半径最大,0和Na均有2个
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电子层,核外电子排布相同时,核电荷数越大半径越小,故半径O2>N妇
。因此离子半径大小顺序为
S2->02->Na+
【小问3详解】
8的简单离子为A,e。
,©的简单氢化物的水溶液为氨水。AN”与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀《氢氧化
铝不溶于弱碱),反应的离子方程式为AN+3NH,-H,0=AN(O,↓+3NH
【小问4详解】
比较Na和Al的金属性强弱,可通过与水反应的剧烈程度来判断:将两者分别投入冷水中,钠反应剧烈,
铝不反应,说明Na的金属性强于Al。从原子结构解释:Na和Al位于同一周期,电子层数相同,但Al
的核电荷数大于Na,原子半径较小,原子核对最外层电子的吸引力更强,更难失去电子,因此金属性较
弱。
17.亚硝酰硫酸OSO)是一种浅黄色或蓝紫色液体,遇水分解,溶于浓硫酸不分解,主要用于染料、医
药领域的重氮化反应中取代亚硝酸钠。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NO$OH,并测定产品的
纯度。
一搅拌器
浓硫酸
碱石灰
Na,SO,(
固体
A
(1)导管a的作用是
(2)装置B中浓NO与SO2在浓HSO4作用下反应制得NOSO4H。
①该反应必须维持体系温度不得高于20℃,故可将三颈烧瓶置于
中。
②开始时,反应缓慢,待生成少量OSO4H后,温度变化不大,但反应速率明显加快,其原因是
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③该实验装置存在导致NOSO4H产量降低的缺陷,请提出改进方案
④利用装置A制备SO2,下列试剂最适合的是
A.Na2SO3固体和20%硝酸B.NaS03固体和20%硫酸
C.NaSO3固体和70%硫酸D.NaSO3固体和98%硫酸
⑤已知亚硝酸不稳定,易分解,发生反应2NONO2个+NO↑+HO。请写出NOSOH遇水分解时发生反应
的化学方程式
⑥装置C的作用是
【答案】(1)平衡压强,确保浓硫酸顺利流下
(2)
①.冰水浴
②.生成的NOSO H作为反应的催化剂
③.可以在A、B间增加一盛有浓硫
酸的洗气瓶
④.C
⑤.2 NOSOH+HO=2HSO4+NO↑+NO2↑
⑥.吸收过量的SO,防止空气中的
水蒸气进入装置B
【解析】
【分析】装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应:NaSO+HSO4NaSO4+SO+HO制取SO2,制取的SO2
通入到B装置中,NO,与SO2在浓HSO4作用下在冰水浴中反应制得NOSOH,由于亚硝酰硫酸
OSO)遇水分解,且装置A中制得的SO,属于大气污染物,不能直接排放到大气中,则装置C中的碱
石灰的作用是吸收SO2,同时防止空气中的水蒸气进入装置B中,据此分析解答。
【小问1详解】
由实验装置图可知,装置A中导管的作用是平衡压强,确保反应物浓硫酸顺利流下;
【小问2详解】
①该反应必须维持体系温度不得高于20℃,可以将三颈烧瓶置于冰水浴中:
②开始反应缓慢,待生成少量NO$OH后,温度变化不大,反应物浓度也在减小,但反应速率明显加快,
则应是催化剂的影响,所以其原因是:生成的OSOH作为反应的催化剂:
③由于亚硝酰硫酸NOSO4)遇水分解,装置A中的水蒸气会进入B中使NOSO4H水解,可能导致
NOSOH产量降低,可以在A、B间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶:
④A.硝酸易挥发,且具有强氧化性,NSO3溶液与NO3反应难以得到二氧化硫,A错误:
B.强酸可制备弱酸,N2SO3固体与浓硫酸反应生成硫酸钠和二氧化硫和水,但20%的硫酸中水较多,会
溶解大量的二氧化硫,B错误:
C.强酸可制备弱酸,NSO3固体与70%的浓硫酸反应生成硫酸钠和二氧化硫和水,且70%的浓硫酸中水
较少,不会溶解大量二氧化硫,C正确:
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D.98%硫酸溶液水太少,浓度太高,电离出的氢离子也少,不利于和亚硫酸钠反应,D错误;
⑤已知亚硝酸不稳定,易分解,发生反应2NO2NO↑+NO+HO。据此可知NOSOH遇水分解时会生成
一氧化氮和二氧化氮,所以发生反应的化学方程式:2 NOSOH+HO=2HS04+NO↑+NO↑:
⑥由于SO2有毒,不能直接排放到大气中,且SO2能与碱石灰发生反应,同时NOSOH遇水分解,故碱石
灰还能吸收空气中的水蒸气防止OSOH遇水分解。
18.亚氯酸钠NaClo)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下
是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
S0,和空气160g.L1
NaC1O3
混合气
NaOH溶液H,O2
H20
溶解
C1O2发生器
吸收塔
过滤
稀H2S04一
配料
NaCIO23H20←滤液
已知:①NaCIo2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出产品NaCIo23HO:
②纯C1O2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到106以下。
(1)发生器中鼓入空气的作用可能是
。
发生器中SO2不能通入过多过快
的原因是
(2)吸收塔内发生反应的化学方程式为
吸收塔内的温度不能超过
20℃,其目的是
(3)吸收塔中为防止NaC10被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除HO2外,还可以选择的还
原剂是
(填序号)。
a.Na2O2
b.Na2S
c.FeCl2
(4)从滤液中得到NaCIo2·3H0粗晶体的实验操作依次是
(填序号)。
a.蒸馏b.蒸发
c.灼烧d.过滤
e.冷却结晶
(5)160gL氢氧化钠溶液的物质的量浓度为.
mol/L。
【答案】(1)
①
稀
C0以防止燥炸
②.
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防止
02C10进一步还原
2将
(2)
①
2Na0H+2C10,+H,02=2WaC102+2H,0+02②.
,02分解
防止
(3)
a
(4)
bed
(5)
4
【解析】
【分析】将
aCI0,溶于水,与稀硫酸混合,在C0,发生器中,与S0:发生反应生成C0,同时通入空
气防
C102分解爆炸;将制得的
0,在吸收培中与H,0知NaOH反应,得到
NaCl
2溶液,过滤取滤
NaCIO,·3H,O
液,然后蒸发浓缩、冷却结晶得到
【小问1详解】
根据已知信息,纯CO易分解爆炸,鼓入空气的作用为稀
C0,防止爆炸:
$0,具有还原在,如果S0,霜入过多过秋,划会将已生皮的C0进一步还原,降低产物的产率。
【小问2详解】
吸收塔内C0,与H,0和Na0H反应,C元素由+4价降低至+3价,
H,02中0元素由-1价部分升高至
0价,部分降低至-2价,根据原子守恒、电子守恒配平得反应方程式为
2NaOH+2C102+H202=2NaC102+2H20+02
温度较高时,
H,0?易分解,降低产物产率,因此吸收塔保持较低温度是为了防
H,02分解。
【小问3详解】
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Na,02的还原性
H,02相似,且不引入新的杂质,a符合题意:
NaS
的还原性过强,会直接将
NaClO?还原为NaC,且会引入含硫杂质,b不符合题意:
FeCl,
NaClO,
c.
的还原性过强,会直接将
还原为NaCl,且会引入含铁杂质,c不符合题意:
故选a。
【小问4详解】
由于
C0:的溶解度随温度升高而增大,结晶过程先蒸发部分溶剂,然后通过冷却大量析出晶体,最后
过滤即可得到粗晶体,实验操作依次是bed。
【小问5详解】
160g-=4mol
NaOH的摩尔质量为40gmol,160 g NaOH的物质的量为40g/mol
,故160gL氢氧化钠溶液的
物质的量浓度为4mol/L。
l9.工业生产硫酸的黄铁矿烧渣(主要成分为FeO:及少量的FS、SiO2、Cu、Au、Ag等)是工业三废之一,
其综合利用是一条变废为宝的重要途径。
I.以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红FO)和回收QNHL4)2SO4的生产工艺流程如图。
废
→滤液
→回收NH)2SO
滤液
渣硫酸溶氨水结过
溶氧化液
晶滤
解
-(NH)2Fe(SO.(OH)12
水溶氨水沉
液
淀过滤
铁红←--滤渣
请回答下列问题:
(1)将废渣粉碎的目的是
“氧化”的目的是
(2)NHL4)Fe6(SO4)4(OD2中Fe的化合价是
价。
(3)该工艺流程图中,第二次加入氨水后,反应的离子方程式为
Ⅱ.下图是以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红的另外一种生产工艺流程。
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NaClo
黄铁
NaCl、
矿烧
NaOH
碱浸
滤稀硫酸
滤液试剂X,
渣
氧化
还原
渣
滤液I
滤渣
滤渣
(含Au、Ag)
铁红煅烧YaO1滤液Ⅲ
(4)“氧化”反应较多,其中FS可以看作被水溶液中的C氧化,氧化后的溶液中滴加BaCh溶液有不
溶于盐酸的白色沉淀生成,则水溶液中FS与C反应的离子方程式为
(5)试剂X为过量铁粉,其作用是
【答案】(1)
①
增大反应物接触面积,加快废渣溶解速率
②
将e
氧化为Pe
(2)
+3
(3)
Fe3++3NH3.H,O=Fe(OH)+3NHA
(4)
2FeS+9CL,+8H,0=2Fe3++2SO+18C+16Ht
(5)
将Cu
还隙为C除去,并将Pe
还原为Fe2
【解析】
【分析】I.黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O及少量的FeS、SiO2、Cu、Au、Ag等)用硫酸溶解、氧化后的溶液
中含有硫酸铁,加入氨水,生成NH42FeSO44(OHh2,过滤后得到NH42Fe(SO4)4(OH)h2,
(NH42FSO4)4(OHh2用水溶解后的溶液中加入氨水,生成氢氧化铁沉淀,过滤后灼烧得到氧化铁:
2次过滤后的滤液中主要含有硫酸铵,可以回收得到硫酸铵晶体。
IⅡ根据流程图,黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O及少量的FS、SiO2、Cu、Au、Ag等)用氢氧化钠溶解,生
成的溶液中含有硅酸钠,滤渣中含有FeO3及少量的FS、C、Au、Ag等,滤渣用硫酸溶解,同时用次氯
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Fe3+Cu2+
酸钠氧化生成的亚铁离子,还原步骤中,需要加入铁粉将
还原,得到的滤液为硫酸亚铁,加
入氢氧化钠生成氢氧化亚铁,被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁,灼烧得到氧化铁。
【小问1详解】
在工业生产中,将固体废渣粉碎可以增大反应物之间的接触面积,从而加快废渣的溶解速率,提高原料的
浸取率。黄铁矿烧渣中含有少量的FS,酸溶后溶液中会含有
Fes
,为了后续能生成含的沉淀,需
Fe2+
Fest
要加入氧化剂将
氧化为
【小问2详解】
在化合物NH,2Fe,(SD,4(OH中,NI的化合价为1价,SO的化合价为-2价,OH的化合价
为-1价。根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的原则,设F的化合价为x,则有
2×(+1)+6x+4×(-2)+12×(-1)=0
解得术=+3
【小问3详解】
,第二次加入氨水是为了使Fe
Fe
由流程图可知,(NH42F6(SO4)4(OH12溶于水后的溶液中含有
转化为
Fe(OH)
沉淀,反应的离子方程式为
Fe++3NH.H,O=Fe(OH)3+3NH
【小问4详解】
氧化后的溶液中滴
BaC,溶液有不溶于盐酸的白色沉淀生成,该沉淀为
aS0,说明FeS被C马氧化生
成了SO,同时Pe2被氣化为Fe,C马被还原为C,反应中F元素化合价白2升高到3,S元素化
合价由-2升高到+6,共失去9个电子:C1元素化合价由0降低到-1,
C4:共得到2个电子。根据得失电子
守恒,FS与C,的化学计量数之比为29,结合电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为
2FeS+9Cl,+8H,O=2Fe+2S0+18CI +16H+
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【小问5详解】
初4
黄铁矿烧渣中含有0,经过前面的氧化步联后,滤液中含有C
。加入过量铁粉,一方面可以
将杂质
Cu2+
还原为Cu单质而除去,另一方面可以将心
,Fe2+
还原为,以便后续加入NaOH生成
Fe(OH2沉淀,最终煅烧制备铁红。
20.钢材在社会发展中应用广泛。为研究某种碳索钢(含少量碳和硫)的成分,科研小组进行了如下探究活动。
称取碳素钢(已除表面氧化物)24.Og放入耐高温反应管中与02反应,除去未反应的O2,收集到干燥混合气
体X1.12L(已折算成标准状况下的体积)。
(1)科研小组用如图所示实验装置检验混合气体X的组成。
气体X→·
灼热CuO粉末
酸性
KMO4国
澄清
碱石灰
澄清
溶液
石灰水
国石灰水
A
B
D
E
①装置B中的试剂是
装置C的作用是
②若观察到
(填实验现象),证明X中含有CO。
(2)反应后,耐高温反应管内固体中除含有Fe3#之外,还可能含有Fe+。要确定其中的Fe+,可选用
(填序号)。
a KSCN溶液和氯水
b KSCN溶液和铁粉
c稀盐酸和KFe(CN)]溶液
d稀HSO4和MnO4溶液
(3)科研小组用如图所示装置(部分)测定$O的体积分数,并计算碳素钢的含碳量。将气体X缓慢通过实验
装置,当观察到
(填实验现象)时,停止通气,此时气体流量仪显示的流量为112L(已换算成标准状
况)。则气体X中SO2的体积分数为
碳素钢中碳元素的质量分数为
(保留1位小数)。
颗粒吸附剂棉花
气体X密
I
25 mL 0.01 mol.L
注:气体流量仪是用来测量
碘溶液(滴有2~3
气体体积的仪器
滴淀粉试液)
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【答案】
①.品红溶液
②.验证X中是否含有CO,③.E中黑色固体逐渐变红,F中澄清石灰
水变浑浊
④.cd⑤.Ⅲ中溶液由蓝色突变为无色
⑥.5%⑦.2.4%
【解析】
【详解】(1)①X中的气体可能是CO、COSO2,酸性高锰酸钾可以除去SO2,B装置装品红溶液检验
$O是否除干净,装置C可以用来检验CO,气体,故答案为品红溶液:验证X中是否含有CO。②装置E
和F用来检验CO,如果观察到E中黑色固体逐渐变红,F中澄清石灰水变浑浊,说明X中有CO。
(2)首先用酸将耐高温管中的Fe的氧化物转化为离子,KF(CN)]溶液遇到亚铁离子会产生蓝色沉淀,
KMnO4溶液会将亚铁离子氧化,紫色褪去,故选cd。
(3)该实验是通过二氧化硫与碘单质反应测定二氧化硫的含量,碘遇淀粉变蓝,当Ⅲ中溶液由蓝色突变
为无色时说明碘恰好反应完了,测试可以测得消耗二氧化硫的量。发生反应$O++2HOHS04+2I,参
与反应的二氧化硫的量为n(S0)14)-0.01×0.025-0.00025mol,n(X)-0.112L÷22.4L/mol=0.005mol1,二氧化
硫体积分数为0.000250.005=0.05,体积分数为5%。混合气体的物质的量为1.12L22.4L/mo=0.05mol,X
中C原子的物质的量为0.05mol×(1-0.05)=0.0475mol,碳素钢中碳元素的质量分数为(12g/molx0.0475mol)
÷24g×1006-2.4%,故答案为I中溶液由蓝色突变为无色:5%;2.4%。
点睛:碳素钢高温与氧气反应后生成的气体中包含了SO2、C0或者CO2,计算出SO2后剩余气体可能为
CO、CO2、或者二者混合气。
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