精品解析:山东省滨州市沾化区第一中学2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题
2026-09-09
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内容正文:
2024级高三开学考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Al 27 Zn 65 Sn 119
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意。
1. 宋应星所著的《天工开物》被誉为“百科全书之祖”。下列说法错误的是
A. “凡播种,先以稻麦稿包浸数日,俟其生芽”。其中“稻麦稿”的主要成分是纤维素
B. “水火既济而土合,后世方土效灵,人工表异,陶成雅器”,“陶成雅器”的主要原料是黏土
C. “共煅五个时辰,其中砂末尽化成汞,布于满釜”,该冶炼方法与冶炼铝的相似
D. “凡铸镜,模用灰沙,铜用锡和”,该法所制铜镜的主要成分为青铜(铜锡合金)
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的溶液中原子的数目为
B. 电解精炼铜时,若转移了个电子,阳极溶解铜
C. 晶体中,阴阳离子个数比为
D. 与足量溶液反应,生成的数目为
3. 关于溶液配制,下列说法正确的是
A. 配制注射液时所需的容量瓶不可烘干
B. 配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取浓盐酸
C. 配制一定物质的量浓度的溶液时,用蒸馏水洗涤量筒、烧杯和玻璃棒2~3次
D. 配制溶液定容后应上下反复颠倒摇匀
4. 实验室分别进行如下实验:①向溶液中滴加酸性溶液,溶液由蓝色变为淡黄色;②向溶液中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体,溶液变蓝。已知;蓝色;:淡黄色、强氧化性。下列说法错误的是
A. ①中氧化剂与还原剂物质的量之比为
B. ②的离子反应为
C. 由①②可知,氧化性:
D. 溶液中滴加可发生反应
5. 工业上常用碱性废液吸收,反应原理为,部分催化过程如图所示,有关说法错误的是
A. 是催化剂,中间产物只有
B. 在反应过程中产生的可加快对的吸收
C. 也可用于脱硫,且脱硫效果比更好
D. “过程2”的离子方程式可表示为
6. 下列对应的离子方程式错误的是
A. 利用双氧水除去自来水中的氯气:
B. 工业上用足量纯碱溶液吸收氯气:
C. 向氯化亚铁溶液中加入铁氰化钾,产生蓝色沉淀:
D. 通入酸性溶液中,溶液紫色褪去:
7. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某加碘食盐溶液中加入几滴淀粉溶液,并滴入适量硝酸
溶液变为蓝色
硝酸与碘酸钾反应生成
B
向含相同浓度的KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和,振荡,静置
溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:还原性:
C
将和气体在集气瓶中混合
瓶壁上出现黄色固体
的酸性比强
D
两支试管各盛酸性高锰酸钾溶液,分别加入、草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液紫色消失更快
其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
8. 实验室常以和为原料制备,其制备(I)和纯化(II)的实验装置如图所示(夹持、加热及搅拌装置略)。已知:的熔点,沸点,易水解;的熔点,液态在时即发生分解,下沸点为,也易水解。下列说法错误的是
A. 实验装置中两种冷凝管不可以交换使用
B. 试剂X和试剂Y都可以用无水氯化钙
C. I中的碎瓷片和II中的毛细管都有防止暴沸的作用
D. I中液体进入II、II中液体的纯化都利用了减压原理
9. 富钴结壳浸出液分离制备的工艺流程如下:
已知:①“浸出液”中主要含有的金属离子为:;
②温度高于时,在水中的溶解度随温度升高迅速降低;
③“焙烧”的过程发生的部分反应有,
下列有关说法错误的是
A. 过程②中,和的作用分别是氧化剂和沉淀剂
B. 固体Y中主要物质的化学式为
C. 过程④中的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D. 流程中可循环使用的物质有
10. NH3是重要的化工原料,可以按如下流程充分利用。下列说法不正确的是
A. 物质A的化学式为(NH4)2SO4
B. 结合H+能力:N2H4<CH3NH2
C. 过程Ⅰ的化学方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O
D. 过程Ⅱ中的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
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. 某同学按图示装置进行实验,产生足量的气体通入c溶液中,最终出现浑浊。下列所选物质组合符合要求的是
a试剂
b试剂
c溶液
A
稀硫酸
溶液
B
浓盐酸
溶液
C
浓硫酸
溶液
D
浓氨水
碱石灰
溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 由含硒废料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)在实验室中制取硒的流程如图:
下列说法错误的是
A. “分离”时得到含硫煤油的方法是分液
B. “酸溶”操作的目的是除去废料中的金属氧化物
C. “浸取”后的分离操作所用玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
D. “酸化”时发生反应的离子方程式:
13. 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染等方面应用广泛。利用SO2生产Na2S2O5的工艺如图:
资料:Na2S2O5通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得,下列说法正确的是( )
A. Na2S2O5是Na2SO3和SO2的混合物
B. pH=4.1时,I中主要反应的化学方程式为Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
C. 加入Na2CO3固体的目的是调节pH,促进Ⅲ中SO2的再吸收
D. “结晶脱水”过程中反应的化学方程式为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O
14. N-Zn/TiO2光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理,光生电子(e-)与水电离出的H+、O2作用生成过羟基自由基(HO2·),空穴(h+)与水电离出的OH-作用生成羟基自由基(·OH),HO2·和·OH分别与反应生成,变化过程如下图所示。下列说法错误的是
A. ·OH氧化的反应为
B. ①②过程和③④过程产生的之比为1:1
C. pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果
D. 氧化含硫废液的总反应为
15. 已知与溶液发生反应Ⅰ:,与酸化的溶液发生反应Ⅱ:,下列说法正确的是
A. 在反应Ⅰ中,既是氧化剂,又是还原剂
B. 与盐酸反应:
C. PbO与溶液反应:
D. 由反应Ⅰ、Ⅱ可知氧化性:
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 是一种压电材料。以为原料,采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是___________。
(2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为___________。
(3)“酸化”步骤应选用的酸是___________(填标号)。
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.盐酸 d.磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取,是否可行?___________,其原因是___________。
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为___________。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡,该反应的化学方程式为___________,产生的___________。
17. 某探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较实验,实验过程如下:
Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(约10 mL)中通入Cl2,当B中溶液变黄时,停止通气。
Ⅱ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验取出溶液中的离子。
Ⅲ.接着再向B中通入一定量的SO2气体。
Ⅳ.更新试管D,重复过程Ⅱ,检验取出溶液中的离子。
(1)过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为__________________________________;过程Ⅳ中检验取出的溶液中是否含有硫酸根离子的操作是__________________。
(2)该小组对SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较期望达到的结论是_________________________。
18. 精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
回答下列问题:
(1)“浸出液1”中含有的金属离子主要是________。
(2)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为______________________________________________。
(3)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的______(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。
(4)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为________。
(5)“浸取1”中发生反应的离子方程式为_______________________________。
(6)“浸取3”中发生反应的离子方程式为__________________________________。
(7)“还原”中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
19. “消洗灵”是具有消毒、杀菌、漂白和洗涤等综合功效的固体粉末,消毒原理与“84”消毒液相似,化学组成可以表示为Na10P3O13Cl·5H2O(磷酸三钠次氯酸钠)。实验室中制备“消洗灵”的装置如图所示(夹持装置略)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________________,装置A中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)装置B中盛装的试剂为________,若没有装置B则会使“消洗灵”的产率________(填“降低”或“升高”)。
(3)装置C中采用多孔球泡的目的是____________________________。
(4)实验操作步骤如下:
①打开仪器a的活塞及活塞K,制备NaClO碱性溶液;
②关闭仪器a的活塞及活塞K,打开分液漏斗的活塞;
③一段时间后,装置C中溶液经一系列操作得到粗产品。
“系列操作”包括________、________、过滤、洗涤、低温干燥。
20. 采用两段焙烧-水浸法从铁锰氧化矿(主要含Fe2O3,MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,(NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4,高温则完全分解为气体;Fe2(SO4)3在650 ℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700 ℃。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成,该反应的化学方程式为______________________________。“高温焙烧”温度为650 ℃,“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有________(填化学式)。
(2)在(NH4)2SO4投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取Cu2+反应为2HR(有机相)+Cu2+(水相)CuR2(有机相)+2H+(水相)。“反萃取”时加入的试剂为________(填化学式)。
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2024级高三开学考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Al 27 Zn 65 Sn 119
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意。
1. 宋应星所著的《天工开物》被誉为“百科全书之祖”。下列说法错误的是
A. “凡播种,先以稻麦稿包浸数日,俟其生芽”。其中“稻麦稿”的主要成分是纤维素
B. “水火既济而土合,后世方土效灵,人工表异,陶成雅器”,“陶成雅器”的主要原料是黏土
C. “共煅五个时辰,其中砂末尽化成汞,布于满釜”,该冶炼方法与冶炼铝的相似
D. “凡铸镜,模用灰沙,铜用锡和”,该法所制铜镜的主要成分为青铜(铜锡合金)
【答案】C
【解析】
【详解】A.“稻麦稿”指的是稻草或麦秆,其主要成分为纤维素,A正确;
B.陶瓷的主要原料是黏土,B正确;
C.“共煅五个时辰,其中砂末尽化成汞,布于满釜”是指硫化汞(HgS)在高温和氧气条件下生成单质汞(Hg)和二氧化硫(SO2),而工业上冶炼铝,采用的是电解熔融氧化铝的方法,两种冶炼方法不相似,C错误;
D.青铜的成分是铜和锡,所以该法所制铜镜主要成分为青铜,D正确;
故选C。
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的溶液中原子的数目为
B. 电解精炼铜时,若转移了个电子,阳极溶解铜
C. 晶体中,阴阳离子个数比为
D. 与足量溶液反应,生成的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的溶液中,乙醇的质量为,乙醇的物质的量,1个乙醇分子含有1个O原子,所以乙醇中O原子物质的量为。水的质量为,水的物质的量,1个水分子()含有1个O原子,所以水中O原子物质的量为。那么溶液中O原子总物质的量为,O原子数目为,故A错误;
B.电解精炼铜时,阳极是粗铜,粗铜中含有、等比活泼的金属杂质。这些杂质会先于放电,所以当转移个电子时,阳极溶解的质量小于,故B错误;
C.晶体中的阳离子是,阴离子是。所以晶体中,阴、阳离子个数比为1:1,故C错误;
D.与溶液反应的化学方程式为。的物质的量。根据化学方程式,反应生成,则反应生成的物质的量,生成的数目为,故D正确;
故选D。
3. 关于溶液配制,下列说法正确的是
A. 配制注射液时所需的容量瓶不可烘干
B. 配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取浓盐酸
C. 配制一定物质的量浓度的溶液时,用蒸馏水洗涤量筒、烧杯和玻璃棒2~3次
D. 配制溶液定容后应上下反复颠倒摇匀
【答案】D
【解析】
【详解】A.配制注射液时不需要容量瓶,A错误;
B.量筒的精确度是0.1 mL,因此不能用量筒量取9.82 mL浓盐酸,B错误;
C.量筒为量出式仪器,不需要洗涤,C错误;
D.配制溶液定容后,盖紧瓶塞,上下反复颠倒摇匀溶液,D正确;
故选D。
4. 实验室分别进行如下实验:①向溶液中滴加酸性溶液,溶液由蓝色变为淡黄色;②向溶液中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体,溶液变蓝。已知;蓝色;:淡黄色、强氧化性。下列说法错误的是
A. ①中氧化剂与还原剂物质的量之比为
B. ②的离子反应为
C. 由①②可知,氧化性:
D. 溶液中滴加可发生反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由蓝色变为淡黄色,说明酸性环境下高锰酸根将VO2+氧化为,高锰酸根被还原成Mn2+,由电子守恒可知存在KMnO4 ~ 5VOSO4 ~ 5e-,则①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5,A项错误;
B.向(VO2)2SO4溶液中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体,溶液变蓝,说明浓盐酸能把还原为VO2+,Cl-失去电子生成氯气,由电子、电荷及原子守恒可知离子方程式为:2+4H++2Cl-= 2VO2++Cl2↑+2H2O,B项正确;
C.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则由①可知,氧化性: MnO>, 由②可知,氧化性:> Cl2,所以氧化性MnO>>Cl2,C项正确;
D.具有较强的氧化性,(VO2)2SO4溶液中滴加FeSO4会发生氧化还原反应,则被还原为VO2+,Fe2+被氧化为Fe3+,D项正确;
故答案选A。
5. 工业上常用碱性废液吸收,反应原理为,部分催化过程如图所示,有关说法错误的是
A. 是催化剂,中间产物只有
B. 在反应过程中产生的可加快对的吸收
C. 也可用于脱硫,且脱硫效果比更好
D. “过程2”的离子方程式可表示为
【答案】A
【解析】
【分析】根据图示可知,转化关系中的过程1是和ClO-发生反应生成和Cl-,反应的离子方程式为+ClO-=+Cl-;过程2为与Cl-发生反应生成和Cl-、O,反应的离子方程 式为;
【详解】A.是催化剂,中间产物只有、Cl-、ClO-等,选项A错误;
B.在反应过程中产生的可加快ClO-的转化,加快对的吸收,选项B正确;
C.Ca2+与结合生成微溶的CaSO4有利于反应的进行,故也可用于脱硫,且脱硫效果比更好,选项C正确;
D.“过程2”的离子方程式可表示为,选项D正确;
答案选A。
6. 下列对应的离子方程式错误的是
A. 利用双氧水除去自来水中的氯气:
B. 工业上用足量纯碱溶液吸收氯气:
C. 向氯化亚铁溶液中加入铁氰化钾,产生蓝色沉淀:
D. 通入酸性溶液中,溶液紫色褪去:
【答案】D
【解析】
【详解】A.双氧水与氯气反应中,Cl2被还原为Cl-,H2O2被氧化为O2,电子转移守恒,方程式正确;
B.足量纯碱吸收Cl2时,转化为,Cl2歧化为Cl-和ClO-,电荷也守恒,方程式正确;
C.Fe2+与铁氰化钾生成蓝色沉淀,离子方程式包含K+、Fe2+和[Fe(CN)6]3-,C正确;
D.SO2与酸性KMnO4反应,方程式电荷不守恒(左边+6,右边-6),正确写法为:,故D错误;
故答案选D。
7. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某加碘食盐溶液中加入几滴淀粉溶液,并滴入适量硝酸
溶液变为蓝色
硝酸与碘酸钾反应生成
B
向含相同浓度的KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和,振荡,静置
溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:还原性:
C
将和气体在集气瓶中混合
瓶壁上出现黄色固体
的酸性比强
D
两支试管各盛酸性高锰酸钾溶液,分别加入、草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液紫色消失更快
其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.硝酸具有强氧化性,不能还原碘酸钾生成碘,因此溶液变蓝的现象无法实现,A错误;
B.少量氯水先氧化KI生成碘,碘易溶于四氯化碳,溶液分层,下层呈紫红色,可知氧化性:Cl2>I2,Br2>I2,还原性,B正确;
C.Cl2和H2S气体反应生成S,瓶壁上出现黄色固体,可知Cl2的氧化性比S强,但无法证明HCl的酸性强于H2S,C错误;
D.酸性高锰酸钾溶液过量,褪色不明显,应控制酸性高锰酸钾溶液不足且等量,改变草酸的浓度,探究浓度对反应速率的影响,D错误;
故选B。
8. 实验室常以和为原料制备,其制备(I)和纯化(II)的实验装置如图所示(夹持、加热及搅拌装置略)。已知:的熔点,沸点,易水解;的熔点,液态在时即发生分解,下沸点为,也易水解。下列说法错误的是
A. 实验装置中两种冷凝管不可以交换使用
B. 试剂X和试剂Y都可以用无水氯化钙
C. I中的碎瓷片和II中的毛细管都有防止暴沸的作用
D. I中液体进入II、II中液体的纯化都利用了减压原理
【答案】B
【解析】
【分析】装置Ⅰ利用SbCl3和Cl2为原料制备SbCl5。装置Ⅱ通过减压蒸馏分离提纯SbCl5。
【详解】A.装置I中冷凝管用于回流SbCl3,需用球形冷凝管;装置II为减压蒸馏纯化SbCl5,需用直形冷凝管,不可交换,故A正确;
B.试剂X位于装置I上口,防止空气中水蒸气进入使SbCl3、SbCl5水解,同时吸收氯气防止污染,无水氯化钙不能吸收氯气,试剂X不能用无水氯化钙;试剂Y位于减压装置前,防止外界水蒸气被吸入纯化体系,可以用无水氯化钙,故B错误;
C.I中碎瓷片加热液体防暴沸,II中毛细管减压蒸馏时引入微小气泡,防暴沸,故C正确;
D.液态 SbCl5在140℃时即发生分解,所以两步均利用减压蒸馏降低蒸馏的温度防止产品分解,故D正确;
选B。
9. 富钴结壳浸出液分离制备的工艺流程如下:
已知:①“浸出液”中主要含有的金属离子为:;
②温度高于时,在水中的溶解度随温度升高迅速降低;
③“焙烧”的过程发生的部分反应有,
下列有关说法错误的是
A. 过程②中,和的作用分别是氧化剂和沉淀剂
B. 固体Y中主要物质的化学式为
C. 过程④中的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D. 流程中可循环使用的物质有
【答案】C
【解析】
【分析】富钴结壳和二氧化硫反应浸出液中通入氧气、加入MnCO3,浸出液中亚铁离子被氧化为铁离子后转化为氧化铁的沉淀X;溶液1中加入MnS将转化为沉淀得到Y,溶液2蒸发浓缩、较高温度结晶得到固体,固体和无烟煤焙烧得到;
【详解】A.过程②中,能把二价铁转化为三价铁,能调节溶液的pH将铁离子转化为沉淀,故其作用分别是氧化剂和沉淀剂,选项A正确;
B.由分析可知,固体Y中主要物质的化学式为,选项B正确;
C.温度高于时,在水中的溶解度随温度升高迅速降低;故不能冷却结晶,而应该趁热结晶,选项C错误;
D.流程中二氧化硫既是反应物又是生成物,故流程中可循环使用的物质有,选项D正确;
答案选C。
10. NH3是重要的化工原料,可以按如下流程充分利用。下列说法不正确的是
A. 物质A的化学式为(NH4)2SO4
B. 结合H+能力:N2H4<CH3NH2
C. 过程Ⅰ的化学方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O
D. 过程Ⅱ中的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
【答案】A
【解析】
【详解】A.与等物质的量反应,结合元素守恒可知产物为,不是,A错误;
B.甲基为推电子基团,使得中原子电子云密度大于中的,更易给出孤电子对结合,故结合能力,B正确;
C.过程Ⅰ中被氧化为,元素从+1价降为-1价,结合电子守恒、原子守恒,反应方程式为,C正确;
D.过程Ⅱ中氧化剂为,元素从+3价变为中的价,每个得;还原剂为,元素从-2价变为价,每个失,结合电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为,D正确。
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. 某同学按图示装置进行实验,产生足量的气体通入c溶液中,最终出现浑浊。下列所选物质组合符合要求的是
a试剂
b试剂
c溶液
A
稀硫酸
溶液
B
浓盐酸
溶液
C
浓硫酸
溶液
D
浓氨水
碱石灰
溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】BC
【解析】
【详解】A.稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,根据强酸制取弱酸的原理,二氧化碳与溶液不反应,最终不会出现浑浊,故A不符合题意;
B.浓盐酸和KMnO4在常温下反应放出氯气,氯气氧化性大于硫,氯气能置换出硫化钠中的硫,产生淡黄色沉淀,故B符合题意;
C.浓硫酸和溶液反应生成二氧化硫,二氧化硫通入溶液中会发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,故C符合题意;
D.浓氨水滴入碱石灰生成氨气,氨气通入溶液开始生成白色沉淀AgOH,AgOH溶于氨水,继续生成银氨络离子,最终溶液变澄清,故D不符合题意;
故选BC。
12. 由含硒废料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)在实验室中制取硒的流程如图:
下列说法错误的是
A. “分离”时得到含硫煤油的方法是分液
B. “酸溶”操作的目的是除去废料中的金属氧化物
C. “浸取”后的分离操作所用玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
D. “酸化”时发生反应的离子方程式:
【答案】A
【解析】
【分析】含硒废料加入煤油除去硫,分离出固体加入稀硫酸将铁、铜、锌转化为盐溶液除去,分离出固体加入亚硫酸钠将Se转化为,加入稀硫酸酸化得到Se;
【详解】A.“分离”时得到含硫煤油为分离固液的操作,方法是过滤,A错误;
B.金属氧化物能和酸反应,“酸溶”操作的目的是除去废料中的金属氧化物,B正确;
C.“浸取”后分离固液的操作为过滤,所用玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;
D.“酸化”时转化为Se和二氧化硫,发生反应的离子方程式:,D正确;
故选A。
13. 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染等方面应用广泛。利用SO2生产Na2S2O5的工艺如图:
资料:Na2S2O5通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得,下列说法正确的是( )
A. Na2S2O5是Na2SO3和SO2的混合物
B. pH=4.1时,I中主要反应的化学方程式为Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
C. 加入Na2CO3固体的目的是调节pH,促进Ⅲ中SO2的再吸收
D. “结晶脱水”过程中反应的化学方程式为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O
【答案】CD
【解析】
【分析】由流程可知,I中发生Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2,加入Na2CO3固体,并再次充入SO2,可得到NaHSO3过饱和溶液,NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5。
【详解】A.Na2S2O5为纯净物,由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得,故A错误;
B.Na2SO3溶液呈碱性,①Ⅰ中反应的化学方程式为Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2,故B错误;
C.工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是调节pH,促进Ⅲ中SO2的再吸收,得到NaHSO3过饱和溶液,故C正确;
D.由题给信息可知Na2S2O5通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得,则反应的化学方程式为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O,故D正确。
故选:CD。
【点睛】本题考查物质制备实验,把握物质的性质、发生的反应、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用。
14. N-Zn/TiO2光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理,光生电子(e-)与水电离出的H+、O2作用生成过羟基自由基(HO2·),空穴(h+)与水电离出的OH-作用生成羟基自由基(·OH),HO2·和·OH分别与反应生成,变化过程如下图所示。下列说法错误的是
A. ·OH氧化的反应为
B. ①②过程和③④过程产生的之比为1:1
C. pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果
D. 氧化含硫废液的总反应为
【答案】B
【解析】
【分析】由图示可知:过程①O2+H++e-=HO2‧、过程②HO2‧+=+HO‧、过程③h++OH-=HO‧、过程④+2HO‧=+H2O。
【详解】A.·OH氧化为硫酸根,其反应为,故A正确;
B.反应①②过程中HO2‧和反应生成,反应为:HO2‧ +=+·OH,产生的·OH能氧化生成:,反应③④过程中‧OH和反应生成,反应为,由分析可知H+~HO2‧,‧OH~OH-,而H2O电离的H+和OH-物质的量之比1:1,所以产生的之比为3:1,故B错误;
C.该变化过程中氢离子和氢氧根均参与了反应,所以pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果,故C正确;
D.由图可知,氧化含硫废液的总反应为,故D正确;
故答案为:B。
15. 已知与溶液发生反应Ⅰ:,与酸化的溶液发生反应Ⅱ:,下列说法正确的是
A. 在反应Ⅰ中,既是氧化剂,又是还原剂
B. 与盐酸反应:
C. PbO与溶液反应:
D. 由反应Ⅰ、Ⅱ可知氧化性:
【答案】C
【解析】
【分析】铅元素没有+3价,故反应I不是氧化还原反应,可以由反应Ⅱ推出氧化性顺序为:>MnO,以此解题。
【详解】A.铅元素没有+3价,中一个Pb显+2价,另一个显+4价,反应,不是氧化还原反应,A错误;
B.据反应Ⅱ可知氧化性>MnO,而酸性条件下MnO能将HCl氧化成Cl2,则+4价Pb也能将HCl氧化成Cl2, B错误;
C.根据反应I可得硝酸不能将Pb氧化成+4价,故反应后Pb还是+2价,C正确;
D.反应I不是氧化还原反应,无法由反应I得出氧化性:,D错误;
故选C。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 是一种压电材料。以为原料,采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是___________。
(2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为___________。
(3)“酸化”步骤应选用的酸是___________(填标号)。
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.盐酸 d.磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取,是否可行?___________,其原因是___________。
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为___________。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡,该反应的化学方程式为___________,产生的___________。
【答案】(1)做还原剂,将还原
(2)
(3)
(4) ①. 不可行 ②. 产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体会污染空气,而且与盐酸反应生成可溶于水的,导致溶液中混有杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低
(5)
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】和炭粉、氯化钙“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的,加水“浸取”和氯化钙反应生成BaCl2和沉淀,后过滤,滤渣中含有炭粉和CaS,滤液中含有,滤液经酸化后浓缩结晶得到晶体,用水溶解晶体后加TiCl4、草酸铵得到沉淀,热分解得到。
【小问1详解】
“焙烧”步骤中和碳粉反应生成BaS和CO,炭粉的主要作用是做还原剂,将还原;
【小问2详解】
“浸取”时和氯化钙反应生成BaCl2和沉淀,主要反应的离子方程式为。
【小问3详解】
硫酸钡和磷酸钡均不溶于水,氯化钡可溶于水,“酸化”步骤应选用的酸是盐酸,选c。
【小问4详解】
“焙烧”产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体会污染空气,而且与盐酸反应生成可溶于水的,导致溶液中混有杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低,所以焙烧后的产物不能直接用酸浸取。
【小问5详解】
“沉淀”步骤中、TiCl4、草酸铵反应得到沉淀,化学方程式为;
【小问6详解】
“热分解”生成粉状钛酸钡, 中碳元素化合价为+3,根据得失电子守恒,反应生成CO、CO2的比为1:1,反应的化学方程式为。
17. 某探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较实验,实验过程如下:
Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(约10 mL)中通入Cl2,当B中溶液变黄时,停止通气。
Ⅱ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验取出溶液中的离子。
Ⅲ.接着再向B中通入一定量的SO2气体。
Ⅳ.更新试管D,重复过程Ⅱ,检验取出溶液中的离子。
(1)过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为__________________________________;过程Ⅳ中检验取出的溶液中是否含有硫酸根离子的操作是__________________。
(2)该小组对SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较期望达到的结论是_________________________。
【答案】(1) ①. ②. 取溶液少许于试管中,先加入足量稀盐酸酸化,再滴加少量BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明含有,反之无
(2)还原性:SO2>Fe2+>Cl-
【解析】
【小问1详解】
过程Ⅰ中向溶液中通入溶液变黄,说明将氧化为,过程Ⅲ通入后,会和具有还原性的发生氧化还原反应,生成、,配平得到对应离子方程式;检验的标准操作需先加盐酸排除、、等常见干扰离子,再加入溶液;
【小问2详解】
根据氧化还原反应中“还原剂的还原性强于还原产物”的规律:第一步反应中,还原剂是,还原产物是,可证明还原性;第二步还原的反应中,还原剂是,还原产物是,可证明还原性,因此实验期望得到三者的还原性顺序为。
18. 精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
回答下列问题:
(1)“浸出液1”中含有的金属离子主要是________。
(2)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为______________________________________________。
(3)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的______(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。
(4)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为________。
(5)“浸取1”中发生反应的离子方程式为_______________________________。
(6)“浸取3”中发生反应的离子方程式为__________________________________。
(7)“还原”中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
【答案】(1)Cu2+
(2)2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O
(3)AgCl (4)3:4
(5)Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
(6)AgCl+2=[Ag(S2O3)2]3-+Cl-
(7)3N2H4+4HAuCl4=3N2↑+4Au↓+16HCl
【解析】
【分析】精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,Ag、Au不反应,浸渣1中含有Ag和Au;浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取,Au转化为HAuCl4进入浸取液2,Ag转化为AgCl,浸渣2中含有AgCl;浸取液2中加入N2H4将HAuCl4还原为Au,同时N2H4被氧化为N2;浸渣2中加入Na2S2O3,将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-,得到浸出液3,利用电沉积法将还原为Ag;
【小问1详解】
由分析可知,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,故浸取液1中含有的金属离子主要是Cu2+;
【小问2详解】
浸取2步骤中,Au与盐酸、H2O2反应氧化还原反应,生成HAuCl4和H2O,根据得失电子守恒及质量守恒,可得反应得化学方程式为:2Au+3H2O2+8HCl=2HAuCl4+6H2O;
【小问3详解】
根据分析可知,浸渣2中含有AgCl,与反应转化为[Ag(S2O3)2]3-;
【小问4详解】
还原步骤中, HAuCl4被还原为Au,Au化合价由+3价变为0价,一个HAuCl4转移3个电子,N2H4被氧化为N2,N的化合价由-2价变为0价,一个N2H4转移4个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3:4;
【小问5详解】
浸取1使用硫酸和H2O2,在酸性条件下具有强氧化性,可将Cu氧化为Cu2+,离子方程为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
【小问6详解】
浸取3中AgCl与Na2S2O3反应转化为[Ag(S2O3)2]3-;离子方程式为AgCl+2=[Ag(S2O3)2]3-+Cl-;
【小问7详解】
还原步骤中, HAuCl4被还原为Au,N2H4被氧化为N2,化学方程式为3N2H4+4HAuCl4=3N2↑+4Au↓+16HCl。
19. “消洗灵”是具有消毒、杀菌、漂白和洗涤等综合功效的固体粉末,消毒原理与“84”消毒液相似,化学组成可以表示为Na10P3O13Cl·5H2O(磷酸三钠次氯酸钠)。实验室中制备“消洗灵”的装置如图所示(夹持装置略)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________________,装置A中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)装置B中盛装的试剂为________,若没有装置B则会使“消洗灵”的产率________(填“降低”或“升高”)。
(3)装置C中采用多孔球泡的目的是____________________________。
(4)实验操作步骤如下:
①打开仪器a的活塞及活塞K,制备NaClO碱性溶液;
②关闭仪器a的活塞及活塞K,打开分液漏斗的活塞;
③一段时间后,装置C中溶液经一系列操作得到粗产品。
“系列操作”包括________、________、过滤、洗涤、低温干燥。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 1∶5
(2) ①. 饱和食盐水(或饱和NaCl溶液) ②. 降低
(3)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(4) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
【解析】
【分析】本实验的目的是制备“消洗灵”()。装置A利用高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气;浓盐酸易挥发,制得的氯气中混有氯化氢气体,装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯化氢;装置C中氯气与氢氧化钠溶液在冰水浴中反应生成次氯酸钠,随后滴加磷酸三钠和磷酸氢二钠的混合溶液,反应生成目标产物;装置D为安全瓶,可防止倒吸;装置E盛放氢氧化钠溶液,用于吸收未反应的氯气尾气,防止污染环境。
【小问1详解】
由仪器构造可知,仪器a带有平衡气压的侧管,名称为恒压滴液漏斗;装置A中制备氯气的化学方程式为,其中中Mn元素化合价降低,作氧化剂;中Cl元素化合价升高,作还原剂。由方程式可知,每消耗,有参与反应,其中只有被氧化生成氯气(另外起酸的作用),故氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
【小问2详解】
装置B的作用是除去氯气中混有的氯化氢气体,盛装的试剂应为饱和食盐水。若没有装置B,挥发出的氯化氢气体进入装置C中会消耗氢氧化钠,导致生成的次氯酸钠减少,从而使最终产物“消洗灵”的产率降低。
【小问3详解】
装置C中采用多孔球泡通入气体,可以将气体分散成微小的气泡,其目的是增大气体与液体的接触面积,加快反应速率,使反应更加充分。
【小问4详解】
从溶液中提取含有结晶水的固体产物(),为防止结晶水失去或产物受热分解,一般需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥等步骤。因此“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶。
20. 采用两段焙烧-水浸法从铁锰氧化矿(主要含Fe2O3,MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,(NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4,高温则完全分解为气体;Fe2(SO4)3在650 ℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700 ℃。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成,该反应的化学方程式为______________________________。“高温焙烧”温度为650 ℃,“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有________(填化学式)。
(2)在(NH4)2SO4投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取Cu2+反应为2HR(有机相)+Cu2+(水相)CuR2(有机相)+2H+(水相)。“反萃取”时加入的试剂为________(填化学式)。
【答案】(1) ①. 3MnO2+3NH4HSO43MnSO4+N2↑+6H2O↑+NH3↑ ②. Fe2O3、CaSO4
(2)减小 (3)H2SO4
【解析】
【分析】由题给流程可知,向铁锰氧化矿中加入硫酸铵低温焙烧得到含有硫酸盐的低温焙烧渣和氨气;反应生成的氨气用稀硫酸吸收,防止污染环境;低温焙烧渣在650 ℃条件下高温焙烧,硫酸铁完全分解生成氧化铁和三氧化硫;高温焙烧渣水浸、过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙、氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入有机萃取剂HR萃取溶液中的铜离子,分液得到含有铜离子的有机相和水相;向有机相中加入硫酸溶液反萃取、分液得到硫酸铜溶液;向水相中加入硫化钠调节溶液pH,将溶液中的亚钴离子转化为硫化亚钴沉淀,过滤得到硫化亚钴和滤液;向滤液中加入碳酸氢铵,将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀,过滤得到碳酸锰;向硫化亚钴中加入过氧化氢和稀硫酸的混合溶液,将硫化亚钴转化为硫酸亚钴和硫,过滤得到硫酸亚钴溶液和硫。
【小问1详解】
由题意可知,低温焙烧时,二氧化锰发生的反应为二氧化锰与硫酸氢铵反应生成硫酸锰、氮气、氨气和水,反应的化学方程式为:3MnO2+3NH4HSO43MnSO4+N2↑+6H2O↑+NH3↑;由分析可知,“水浸”所得滤渣的主要成分为二氧化硅、硫酸钙、氧化铁;
【小问2详解】
由题给信息可知,与两段焙烧工艺相比,直接高温煅烧,硫酸铵会分解为气体,不能转化为硫酸氢铵,所以金属氧化为不能转化为硫酸盐,导致“水浸”时金属元素的浸出率减小;
【小问3详解】
由萃取方程式可知,增大溶液中的氢离子浓度,平衡会向逆反应方向移动,有利于铜离子生成,所以为了不引入新的杂质,反萃取得到硫酸铜溶液时,应加入的试剂为硫酸溶液。
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