内容正文:
辽西部分重点高中2026-2027学年度上学期高二开学考试
化学试题
本试卷分选择题和非选择题两部分,共19题,满分100分。考试时间为90分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 Fe:56 S-32 C:12 N:14 Zn:65 Si:28
一、选择题(共45分,每题只有一个正确答案)
1. 为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
A. NaCl溶液(NaHCO3):加入适量稀盐酸
B. FeCl3溶液(FeCl2):加入足量的铁粉
C. SO2(CO2):通过NaOH溶液的洗气瓶
D. CuO(Cu):加入稀硫酸,过滤
2. 某废催化剂含、和。某实验小组以该废催化剂为原料,回收锌和铜,设计实验流程如图:
已知:易与稀硫酸反应,不与稀硫酸反应。
下列说法不正确的是
A. 步骤①中产生的气体可用溶液进行吸收
B. 滤渣1成分是和,滤渣2成分可能为和
C. 步骤②中所加试剂可以用浓硫酸代替
D. 步骤④制得蓝矾表面滴加浓硫酸变白色,体现浓硫酸吸水性
3. 以氮气为主要原料制备硝酸的转化过程如图所示,下列说法正确的是
A. 反应①和②均属于氮的固定
B. 反应①和③中氮元素均被氧化
C. 反应④每生成,转移1 mol电子
D. 用NaOH溶液吸收尾气的反应为:
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 强酸性溶液中:、、、
B. 加入铝粉放出氢气的溶液中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 澄清透明溶液中:、、、
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶液中加入过量NaOH溶液:
B. 用溶液吸收废气中的:
C. 少量和NaOH溶液反应:SO2+OH-=
D. 硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳:+2CO2+2H2OH2SiO3↓+2
6. W、X、Y、Z四种金属按如图装置组成原电池。下列说法错误的是
装置
现象或事实
W上有气体产生
Y不断溶解
向极移动
A. 装置甲中溶液的酸性减弱
B. 装置乙中X电极上的反应式为
C. 装置丙中W电极质量不变
D. 四种金属的活动性强弱顺序为Y>X>W>Z
7. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得的浓度为。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的4倍,再次达到平衡,测得的浓度为。下列有关判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. 的体积分数减小 D. 当的浓度不变时反应达到平衡
8. 某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是
A. 实验①②的目的是探究反应物浓度相同条件下,催化剂浓度对反应速率的影响
B. 其他条件相同时,反应物浓度与反应速率成正比
C. 实验①的降冰片烯起始浓度为,半衰期为125min
D. 实验③,125分钟内,
9. 已知为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 晶体中阴、阳离子总数为
B. 溶液中含有原子总数为
C. 与足量反应生成的分子数为
D. 标准状况下,与充分反应后得到的气体分子数为
10. 已知某种烯烃经臭氧氧化后,在、存在条件下,可以得到醛和酮。如:
现有化学式为的某烯烃,它与加成后得到,该烯烃经臭氧氧化后,在、存在条件下水解生成一种醛和一种酮。据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
11. 镍催化乙烯与氢气的反应机理如图所示,下列说法错误的是
A. 过程②有非极性共价键断裂,过程③有极性共价键形成
B. 总反应的反应类型为加成反应
C. 过程④得到的产物能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 28g 乙烯最多能与1 mol氢气发生加成反应
12. 蘑菇醇主要用于调配香料和制药原料,其结构简式为。下列有关蘑菇醇的说法正确的是
A. 属于不饱和烃
B. 具有酸性
C. 能使酸性溶液褪色
D. 与钠反应理论上放出
13. 山梨酸是常用的食品防腐剂,其结构简式如下图所示。下列有关山梨酸的叙述正确的是
A. 使用山梨酸时可以任意剂量添加
B. 该分子结构中含有三种含氧官能团
C. 既能发生取代反应,又能发生加成反应
D. 1 mol该物质与足量反应生成2 mol
14. 用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I-形式存在)的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A. 经①和④所得溶液中,c(I-)后者小于前者
B. 步骤④体现了的氧化性
C. 若②和⑤中分别得到等量,则消耗的
D. 由⑥得到碘产品的过程,主要发生的是物理变化
15. 物质的性质决定用途,下列说法正确的是
A. 液氨具有还原性,可用作制冷剂
B. 铁粉可以和水反应,故可用作食品包装袋中的干燥剂
C. SO2可起到漂白、防腐和抗氧化作用,故SO2可作为食品添加剂
D. 浓硫酸具有吸水性,可用于干燥H2S、HI、SO2等气体
二、非选择题(共55分,将答案写在答案页上)
16. 某校研究性学习小组在实验室模拟从海带中提取碘实验,实验流程如图所示。
(1)请分别为步骤①和步骤③选择合适的实验操作:①___________,③___________(填字母)。
a.溶解 b.过滤 c.萃取 d.分液 e.蒸馏
(2)工业上步骤②多在酸性条件下用NaNO2进行氧化,反应中生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,请写出该步骤中发生反应的离子方程式是__________________________________。
(3)已知步骤③可以用有机物“石油醚”达到目的,根据流程可推测石油醚可以不必具有以下哪些性质___________(填字母)。
a.不溶于水
b.不与水反应
c.石油醚的密度小于水
d.I2在石油醚中的溶解度大于水
(4)步骤④中,为了将I2从有机溶剂中提取出来,某小组成员向含I2的有机溶液中加入浓NaOH溶液,振荡、静置、分液,取水层用45%的硫酸酸化,得到含I2的悬浊液,再过滤获得固体碘(已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O)。其中分液操作中需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还有___________(填仪器名称),加入45%的硫酸溶液发生反应的离子方程式为:_____________________________________。
(5)步骤⑤取样检验样品中的碘离子时,可用适量氯水检验,则应选用___________(填物质名称)作指示剂。
17. 科学、安全、有效和合理地开发自然资源,对生产、生活有重要价值。
Ⅰ.我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为,还含有等杂质)、煤、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。
(1)随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成一定规模的工业体系。则A~D四个工厂从左至右的顺序是____________________________(填工厂名称)。
(2)以赤铁矿为原料,则高炉炼铁中得到生铁的化学方程式为__________________________。
(3)煤的干馏、气化和液化能获得清洁的燃料和多种化工原料,是目前实现煤的综合利用的主要途径。煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程,其主要反应的化学方程式为_____________________________________________。
Ⅱ.以某含硅废石(含:78%,:13%,MgO:9%)为原料,工业上采用以下工艺回收Si、Al、Mg。
(4)为提高“盐酸浸取”效率,可采取的措施是______________________________________(答一条即可)。
(5)矿渣与焦炭煅烧的化学方程式为_________________________。
(6)“滤液②”与过量反应的离子方程式为___________________________________。
(7)通过电解法冶炼镁时选用熔融,不选用MgO的原因是__________________。
(8)1 t含硅废石最多可回收_________kg Mg;回收得到的金属Mg、Al与NaOH溶液构成原电池装置如图所示。
镁为_________极(填“正”或“负”),写出铝电极的电极反应式:______________________。
18. 金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。回答下列问题:
(1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)白口铁(镀锌铁)在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿(主要成分是ZnCO3,以及CuO、FeO、MgO和SiO2等)制备白口铁的流程如图:
已知“浸取”后溶液中金属阳离子有。
①“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是_______
②“滤渣1”的主要成分是_______(填化学式)。
③“滤渣3”中主要成分是Fe(OH)3和MnO2,写出“氧化”时发生反应的离子方程式:_______。
④加Zn时转化的离子方程式为_______,该工序基本反应类型为_______。
⑤取一定量的白口铁(镀锌铁)样品于试管中,加入足量稀硫酸,收集到标准状况下4.48L气体;再加入过量H2O2溶液,最后加入适量的氨水。过滤、洗涤、干燥后得到Fe(OH)3和Zn(OH)2固体混合物共20.6g,该白口铁样品中铁的质量_______g(结果保留一位小数)。
19. 透光性好、易加工的聚合物的一种合成路线如图所示。
已知:。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为______________________________________________。
(2)中官能团的名称是__________________________________________________。
(3)的化学方程式为________________________________________________________,反应类型是_______________________________。
(4)E→F的化学方程式为_______________________。
(5)E→F的制备过程中,下列说法正确的是________________(填选项字母)。
a.浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂
b.利用饱和碳酸钠溶液可除去F中混有的E
c.延长反应时间可使全部转化为
(6)聚合物P的结构简式为__________________________________。
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辽西部分重点高中2026-2027学年度上学期高二开学考试
化学试题
本试卷分选择题和非选择题两部分,共19题,满分100分。考试时间为90分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 Fe:56 S-32 C:12 N:14 Zn:65 Si:28
一、选择题(共45分,每题只有一个正确答案)
1. 为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
A. NaCl溶液(NaHCO3):加入适量稀盐酸
B. FeCl3溶液(FeCl2):加入足量的铁粉
C. SO2(CO2):通过NaOH溶液的洗气瓶
D. CuO(Cu):加入稀硫酸,过滤
【答案】A
【解析】
【详解】A.与适量稀盐酸反应生成、和,无新杂质引入,可有效除杂,A正确;
B.铁粉与溶液反应生成,消耗原物质同时增加杂质,B错误;
C.和均为酸性氧化物,都能与溶液反应,会消耗原物质,C错误;
D.会与稀硫酸反应,不与稀硫酸反应,消耗原物质,无法除杂,D错误;
故答案选A。
2. 某废催化剂含、和。某实验小组以该废催化剂为原料,回收锌和铜,设计实验流程如图:
已知:易与稀硫酸反应,不与稀硫酸反应。
下列说法不正确的是
A. 步骤①中产生的气体可用溶液进行吸收
B. 滤渣1成分是和,滤渣2成分可能为和
C. 步骤②中所加试剂可以用浓硫酸代替
D. 步骤④制得蓝矾表面滴加浓硫酸变白色,体现浓硫酸吸水性
【答案】C
【解析】
【分析】废催化剂中含有和,废催化剂加入稀硫酸,与稀硫酸发生反应生成和,因此第一次浸出主要发生反应,过滤后滤液中含有,浓缩结晶得到粗,滤渣1含有,向盛有滤渣1的反应器中加和溶液,发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫,滤渣2含有硫和二氧化硅,滤液含有硫酸铜,经浓缩结晶可得到;
【详解】A.步骤①中与稀硫酸反应生成酸性气体,可与反应,因此可用溶液吸收,A正确;
B.步骤①中稀硫酸仅与反应,、均不与稀硫酸反应,故滤渣1为和;步骤②中酸性条件下将氧化为单质,进入溶液,不参与反应,故滤渣2成分为和,B正确;
C.若用浓硫酸代替和稀硫酸,浓硫酸与加热反应会生成有毒的气体,污染环境,且浓硫酸具有腐蚀性和强氧化性,因此不能用浓硫酸代替,C错误;
D.蓝矾中的结晶水被浓硫酸吸收,生成白色的无水,该过程体现浓硫酸的吸水性,D正确;
故选C。
3. 以氮气为主要原料制备硝酸的转化过程如图所示,下列说法正确的是
A. 反应①和②均属于氮的固定
B. 反应①和③中氮元素均被氧化
C. 反应④每生成,转移1 mol电子
D. 用NaOH溶液吸收尾气的反应为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.游离态的氮转化为化合态氮的过程称为氮的固定,由图可知,反应②是化合态氮元素转化为化合态氮元素的反应,不属于氮的固定,A错误;
B.由图可知,反应①中氮元素的化合价降低被还原,反应③中氮元素的化合价升高被氧化,B错误;
C.由图可知,反应④为:,由方程式可知,反应生成2 mol 硝酸时转移2 mol电子,所以生成1 mol 硝酸时转移1 mol电子,C正确;
D.由氧化还原反应规律可知,氢氧化钠溶液与二氧化氮、一氧化氮反应生成亚硝酸钠和水,反应的化学方程式为:,D错误;
故选C。
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 强酸性溶液中:、、、
B. 加入铝粉放出氢气的溶液中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 澄清透明溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.强酸性溶液中,在存在下具有强氧化性,可将氧化为,离子不能大量共存,A错误;
B.加入铝粉放出氢气的溶液可能为酸性或强碱性,强碱性条件下、会与反应生成氢氧化物沉淀,不能大量共存,因此不一定能大量共存,B错误;
C.溶液中的可与发生氧化还原反应,且与会结合生成络合物,离子不能大量共存,C错误;
D.、、、之间均不发生反应,可在澄清透明溶液中大量共存,D正确;
故选D。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶液中加入过量NaOH溶液:
B. 用溶液吸收废气中的:
C. 少量和NaOH溶液反应:SO2+OH-=
D. 硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳:+2CO2+2H2OH2SiO3↓+2
【答案】D
【解析】
【详解】A.足量NaOH溶液与NH4HCO3溶液反应:铵根和碳酸氢根均发生反应,碳酸氢根转变为碳酸根和水:或,A错误;
B.ClO⁻具有强氧化性,会与SO2发生氧化还原反应,生成CaSO4而非CaSO3,方程式为:,B错误;
C.少量SO2与NaOH反应时,生成而非,应为,C错误;
D.硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳,生成硅酸和碳酸氢钠,离子方程式为:,D正确;
故选D。
6. W、X、Y、Z四种金属按如图装置组成原电池。下列说法错误的是
装置
现象或事实
W上有气体产生
Y不断溶解
向极移动
A. 装置甲中溶液的酸性减弱
B. 装置乙中X电极上的反应式为
C. 装置丙中W电极质量不变
D. 四种金属的活动性强弱顺序为Y>X>W>Z
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置甲中W为正极,在W表面得电子生成,溶液中浓度减小,酸性减弱,A正确;
B.装置乙中Y不断溶解作负极,X作正极,在X表面得电子生成,电极反应式为,B正确;
C.装置丙中向W极移动,说明W为正极,正极反应为,W电极本身不参与反应,质量不变,C正确;
D.甲中X为负极、W为正极,活动性;乙中Y为负极、X为正极,活动性;丙中Z为负极、W为正极,活动性,无法得出的结论,给出的活动性顺序错误,D错误;
故选D。
7. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得的浓度为。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的4倍,再次达到平衡,测得的浓度为。下列有关判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. 的体积分数减小 D. 当的浓度不变时反应达到平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A.容器容积扩大到原来4倍时,若平衡不移动Y的浓度应为,实际平衡后Y浓度为,说明平衡逆向移动;减小压强平衡逆向移动,说明逆反应为气体体积增大的方向,Z是固体不计入气体计量数,故仅能得出,无法判断与的大小关系,A错误;
B.该可逆反应的平衡向逆反应方向移动,B错误;
C.平衡逆向移动,W的物质的量减少,且逆反应方向气体总物质的量增大,因此W的体积分数减小,C正确;
D.Z是固体,固体浓度为恒定值,因此Z的浓度不变不能说明反应达到平衡,D错误;
故答案选C。
8. 某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是
A. 实验①②的目的是探究反应物浓度相同条件下,催化剂浓度对反应速率的影响
B. 其他条件相同时,反应物浓度与反应速率成正比
C. 实验①的降冰片烯起始浓度为,半衰期为125min
D. 实验③,125分钟内,
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验①②的降冰片烯起始浓度相同,催化剂浓度不同,目的是探究反应物浓度相同条件下催化剂浓度对反应速率的影响,A正确;
B.对比实验①③,催化剂浓度相同,反应物浓度分别为和,计算得两者反应速率均为,说明反应速率和反应物浓度无关,并非成正比,B错误;
C.实验①反应速率为,起始浓度为,消耗一半即所需时间为,即半衰期为125 min,C正确;
D.实验③125 min内降冰片烯浓度从降至0,,D正确;
故选B。
9. 已知为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 晶体中阴、阳离子总数为
B. 溶液中含有原子总数为
C. 与足量反应生成的分子数为
D. 标准状况下,与充分反应后得到的气体分子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.晶体由和构成,摩尔质量为,该晶体物质的量为,阴、阳离子总物质的量为,总数为,A正确;
B.溶液中除溶质外,溶剂水也含有大量原子,无法计算溶液中原子总数,B错误;
C.与足量的取代反应为连锁反应,会同时生成、、、四种有机产物,故分子数小于,C错误;
D.与生成的反应为可逆反应,反应物无法完全转化,且标准状况下为非气态,故反应后气体分子数不等于,D错误;
故选A。
10. 已知某种烯烃经臭氧氧化后,在、存在条件下,可以得到醛和酮。如:
现有化学式为的某烯烃,它与加成后得到,该烯烃经臭氧氧化后,在、存在条件下水解生成一种醛和一种酮。据此推知该烯烃的结构简式为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知信息可知,某烯烃可经臭氧氧化后,在、存在条件下发生碳碳双键的断裂,生成一种醛和一种酮;且该烯烃分子式为,与氢气加成后得到,在加成反应中碳骨架保持不变,只发生碳碳双键转化为碳碳单键的变化;
【详解】A.该烯烃的分子式为,题干中指明该烯烃的分子式为,A错误;
B.该烯烃与加成后生成,碳骨架与题干中的不一致,B错误;
C.该烯烃与加成后生成;但结合题干中信息可知,该烯烃经臭氧氧化后,在、存在条件下水解生成一种酮为、一种醛为,C正确;
D.该烯烃与加成后生成,但其经臭氧氧化后,在、存在条件下水解生成、,二者均为酮,D错误;
故选C。
11. 镍催化乙烯与氢气的反应机理如图所示,下列说法错误的是
A. 过程②有非极性共价键断裂,过程③有极性共价键形成
B. 总反应的反应类型为加成反应
C. 过程④得到的产物能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 28g 乙烯最多能与1 mol氢气发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程②中非极性共价键发生断裂,过程③中形成极性共价键,A正确;
B.总反应为乙烯和氢气反应生成乙烷,反应类型为加成反应,B正确;
C.过程④得到的产物为乙烷,属于饱和烷烃,不含不饱和键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.28 g乙烯的物质的量为,1 mol乙烯含1 mol碳碳双键,最多能与1 mol氢气发生加成反应,D正确;
故选C。
12. 蘑菇醇主要用于调配香料和制药原料,其结构简式为。下列有关蘑菇醇的说法正确的是
A. 属于不饱和烃
B. 具有酸性
C. 能使酸性溶液褪色
D. 与钠反应理论上放出
【答案】C
【解析】
【详解】A.烃是仅由碳、氢两种元素组成的有机物,蘑菇醇含有氧元素,属于烃的衍生物,不属于不饱和烃,A错误;
B.蘑菇醇含有的官能团为醇羟基,醇羟基无酸性,不能电离出氢离子,B错误;
C.蘑菇醇中含有碳碳双键、且与羟基相连的碳原子上连有氢原子,二者均能被酸性溶液氧化,可使溶液褪色,C正确;
D.醇羟基与钠反应时,羟基与足量钠反应生成,蘑菇醇仅含羟基,与钠反应生成,D错误;
故选C。
13. 山梨酸是常用的食品防腐剂,其结构简式如下图所示。下列有关山梨酸的叙述正确的是
A. 使用山梨酸时可以任意剂量添加
B. 该分子结构中含有三种含氧官能团
C. 既能发生取代反应,又能发生加成反应
D. 1 mol该物质与足量反应生成2 mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.山梨酸属于食品防腐剂,必须严格按照国家标准规定的剂量添加,不可任意剂量添加,A错误;
B.该分子中的含氧官能团为羟基和羧基,共2种,B错误;
C.分子中含有的羟基、羧基可发生酯化等取代反应,含有的碳碳双键可发生加成反应,C正确;
D.能与反应的官能团为1个羟基和2个羧基,计量关系为、,因此该物质与足量反应生成,D错误;
故选C。
14. 用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I-形式存在)的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A. 经①和④所得溶液中,c(I-)后者小于前者
B. 步骤④体现了的氧化性
C. 若②和⑤中分别得到等量,则消耗的
D. 由⑥得到碘产品的过程,主要发生的是物理变化
【答案】D
【解析】
【分析】含I-的卤水酸化之后,通入氯气将I-氧化为I2,用高分子树脂吸附I2,再用亚硫酸钠还原成I-,得到I-浓度较高的溶液,最后用氯酸钾氧化得到I2。
【详解】A.流程中③高分子树脂吸附实现了碘的富集,④中经解脱得到的浓度远大于①中初始卤水的,因此后者大于前者,A错误;
B.步骤④中将还原为使碘脱离树脂,作还原剂,体现还原性,B错误;
C.反应②中生成1mol 消耗1mol ,反应⑤中存在关系,生成1mol 消耗mol ,得到等量时,C错误;
D.步骤⑥为碘的升华过程,只有物质状态变化,无新物质生成,主要发生物理变化,D正确;
故选D。
15. 物质的性质决定用途,下列说法正确的是
A. 液氨具有还原性,可用作制冷剂
B. 铁粉可以和水反应,故可用作食品包装袋中的干燥剂
C. SO2可起到漂白、防腐和抗氧化作用,故SO2可作为食品添加剂
D. 浓硫酸具有吸水性,可用于干燥H2S、HI、SO2等气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.液氨用作制冷剂是因为液氨汽化时吸收大量热,与其还原性无关,A错误;
B.铁粉用作食品包装袋中的脱氧剂,利用其还原性与氧气反应防止食品氧化变质,铁粉不能用作干燥剂,B错误;
C.按照国家标准限量使用时,可发挥漂白、防腐和抗氧化作用,可作为食品添加剂(如葡萄酒生产中适量添加),C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性,会与还原性气体、发生氧化还原反应,不能干燥这两种气体,D错误;
故选C。
二、非选择题(共55分,将答案写在答案页上)
16. 某校研究性学习小组在实验室模拟从海带中提取碘实验,实验流程如图所示。
(1)请分别为步骤①和步骤③选择合适的实验操作:①___________,③___________(填字母)。
a.溶解 b.过滤 c.萃取 d.分液 e.蒸馏
(2)工业上步骤②多在酸性条件下用NaNO2进行氧化,反应中生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,请写出该步骤中发生反应的离子方程式是__________________________________。
(3)已知步骤③可以用有机物“石油醚”达到目的,根据流程可推测石油醚可以不必具有以下哪些性质___________(填字母)。
a.不溶于水
b.不与水反应
c.石油醚的密度小于水
d.I2在石油醚中的溶解度大于水
(4)步骤④中,为了将I2从有机溶剂中提取出来,某小组成员向含I2的有机溶液中加入浓NaOH溶液,振荡、静置、分液,取水层用45%的硫酸酸化,得到含I2的悬浊液,再过滤获得固体碘(已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O)。其中分液操作中需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还有___________(填仪器名称),加入45%的硫酸溶液发生反应的离子方程式为:_____________________________________。
(5)步骤⑤取样检验样品中的碘离子时,可用适量氯水检验,则应选用___________(填物质名称)作指示剂。
【答案】(1) ①. b ②. cd
(2)
(3)c
(4) ①.
分液漏斗 ②.
(5)
淀粉(或淀粉溶液)
【解析】
【分析】干海带经浸泡之后过滤得到含碘离子的溶液,经氧化得到含的溶液,再经萃取、分液得到含的有机溶液,最后经蒸馏可得产品。
【小问1详解】
步骤①是将浸泡后的固液混合物分离,得到含碘离子的溶液,应选择过滤操作,故选 b;步骤③是将含的水溶液转化为含的有机溶液,需要加入有机萃取剂进行萃取,然后通过分液将有机层和水层分离,故选 cd。
【小问2详解】
步骤②中,在酸性条件下将氧化为,自身被还原为无色气体,遇空气中的氧气立即变为红棕色的,根据氧化还原反应得失电子守恒和电荷守恒,该反应的离子方程式为:。
【小问3详解】
作为萃取剂,必须满足的条件是:与原溶剂(水)互不相溶、不与原溶剂反应、溶质在其中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度;萃取剂的密度大于水或小于水均可,只要能与水分层即可,因此不必具有的性质是密度小于水,故选c。
【小问4详解】
分液操作中,除了需要烧杯接收液体、玻璃棒引流外,最核心的玻璃仪器是分液漏斗。加入的硫酸溶液酸化时,水层中的和在酸性条件下发生归中反应生成悬浊液,根据氧化还原反应规律配平,离子方程式为:。
【小问5详解】
步骤⑤中,氯水将样品中的氧化为,检验的特征试剂是淀粉,碘单质遇淀粉溶液会变蓝,因此应选用淀粉(或淀粉溶液)作指示剂。
17. 科学、安全、有效和合理地开发自然资源,对生产、生活有重要价值。
Ⅰ.我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为,还含有等杂质)、煤、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。
(1)随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成一定规模的工业体系。则A~D四个工厂从左至右的顺序是____________________________(填工厂名称)。
(2)以赤铁矿为原料,则高炉炼铁中得到生铁的化学方程式为__________________________。
(3)煤的干馏、气化和液化能获得清洁的燃料和多种化工原料,是目前实现煤的综合利用的主要途径。煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程,其主要反应的化学方程式为_____________________________________________。
Ⅱ.以某含硅废石(含:78%,:13%,MgO:9%)为原料,工业上采用以下工艺回收Si、Al、Mg。
(4)为提高“盐酸浸取”效率,可采取的措施是______________________________________(答一条即可)。
(5)矿渣与焦炭煅烧的化学方程式为_________________________。
(6)“滤液②”与过量反应的离子方程式为___________________________________。
(7)通过电解法冶炼镁时选用熔融,不选用MgO的原因是__________________。
(8)1 t含硅废石最多可回收_________kg Mg;回收得到的金属Mg、Al与NaOH溶液构成原电池装置如图所示。
镁为_________极(填“正”或“负”),写出铝电极的电极反应式:______________________。
【答案】(1)发电厂、焦化厂、炼铁厂、水泥厂
(2)
(3)
(4)适当升高温度、粉碎含硅废石、搅拌、适当提高盐酸的浓度等
(5)
(6)
(7)MgO的熔点太高,成本和对装置要求都高
(8) ①. 54 ②. 正 ③.
【解析】
【分析】简要分析Ⅱ的工艺流程:含硅废石用盐酸浸取后,不溶,和溶解分别生成和。过滤后,矿渣用焦炭煅烧,生成烧渣,烧渣主要含粗硅和焦炭,烧渣300℃和HCl反应生成SiHCl3,SiHCl3再被H2还原生成高纯硅。浸取液①含、 等。加入试剂X使沉淀为,X应为氢氧化钠,而转化为四羟基合铝酸根进入滤液②。向含四羟基合铝酸根的滤液②中通入过量,会生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根,再通过一系列操作得到铝单质。氢氧化镁加入盐酸得到氯化镁溶液,经一系列操作得到六水合氯化镁,再转化成无水氯化镁,熔融状态下电解得到单质镁,据此解答。
【小问1详解】
观察流程图,A工厂的原料是“煤”,且A的产物供给B、C、D。煤最直接的综合利用是燃烧发电,产生的电力是其他工厂的基础动力,因此 A是发电厂。B工厂的原料是“煤”,产物供给C。煤除了发电,还可以干馏得到焦炭等,焦炭是炼铁的重要原料。因此 B 是焦化厂。C工厂的原料有“赤铁矿”、“石灰石”以及B,这正是高炉炼铁的原料组合(铁矿石、石灰石、焦炭),因此 C是炼铁厂。D工厂的原料有“石灰石”、“黏土”以及C,石灰石和黏土是生产水泥的主要原料,炼铁厂的矿渣也可作为水泥生产的混合材,因此 D是水泥厂。
【小问2详解】
高炉炼铁的核心反应是利用一氧化碳在高温下还原氧化铁,生成单质铁和二氧化碳,化学方程式为。
【小问3详解】
煤的气化主要是指碳与水蒸气在高温条件下反应,生成一氧化碳和氢气(水煤气),化学方程式为。
【小问4详解】
提高固液反应效率的常见措施包括将固体粉碎、适当升高温度、搅拌、适当增大盐酸浓度等。
【小问5详解】
矿渣的主要成分是 ,加入焦炭在高温下煅烧,目的是制备粗硅。反应为二氧化硅与碳在高温下发生置换反应,生成硅和一氧化碳气体,化学方程式为。
【小问6详解】
根据分析,滤液②主要含。向含的滤液②中通入过量,会生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根,离子方程式为。
【小问7详解】
氧化镁和氯化镁都是离子化合物,但的晶格能远大于,导致其熔点极高,熔化需要消耗大量能量,对设备要求极高。而熔点较低,更适合工业电解。
【小问8详解】
废石中含量为 9%。1000 kg废石中含质量为。根据镁元素守恒,。的摩尔质量为40 g/mol,为 24 g/mol。最多可回收的质量 。 在溶液中,能与反应失去电子,而不与反应。因此作负极,作正极。铝为负极,发生氧化反应。在碱性环境中,铝失去电子生成,电极反应式为。
18. 金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。回答下列问题:
(1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)白口铁(镀锌铁)在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿(主要成分是ZnCO3,以及CuO、FeO、MgO和SiO2等)制备白口铁的流程如图:
已知“浸取”后溶液中金属阳离子有。
①“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是_______
②“滤渣1”的主要成分是_______(填化学式)。
③“滤渣3”中主要成分是Fe(OH)3和MnO2,写出“氧化”时发生反应的离子方程式:_______。
④加Zn时转化的离子方程式为_______,该工序基本反应类型为_______。
⑤取一定量的白口铁(镀锌铁)样品于试管中,加入足量稀硫酸,收集到标准状况下4.48L气体;再加入过量H2O2溶液,最后加入适量的氨水。过滤、洗涤、干燥后得到Fe(OH)3和Zn(OH)2固体混合物共20.6g,该白口铁样品中铁的质量_______g(结果保留一位小数)。
【答案】(1)AB (2) ①. 增大反应物的接触面积,提高浸取速率 ②. SiO2 ③. 3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+ ④. Zn+Cu2+=Zn2++Cu ⑤. 置换反应 ⑥. 5.6
【解析】
【分析】由题给流程可知,向菱锌矿中加入硫酸溶液酸浸,金属元素转化为可溶的硫酸盐,二氧化硅与硫酸溶液不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液;向滤液中加入氧化钙调节溶液pH为5,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有氢氧化钙、氢氧化铁、硫酸钙的滤渣和滤液;向滤液中加入高锰酸钾溶液,将溶液中的亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀,高锰酸根离子转化为二氧化锰沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、二氧化锰的滤渣和滤液;向滤液中加入锌粉,将溶液中的铜离子转化为铜,过滤得到含有铜的滤渣和滤液;滤液经脱钙镁后,过滤得滤液;电解滤液,在阴极得到锌。
【小问1详解】
A.工业上用电解熔融的氧化铝制得铝,电解时还要加入冰晶石降低氧化铝熔点,反应的化学方程式为,故A错误;
B.工业上冶炼铜一般采用热还原法,不采用铁置换的方法,因为成本高,故B错误;
C.工业上用一氧化碳高温条件下还原氧化铁的方法制得铁,反应的化学方程式为,故C正确;
D.工业上用加热氧化汞的方法制得汞,反应的化学方程式为,故D正确;
故答案为:AB;
【小问2详解】
①“浸取”前将菱锌矿粉碎可以增大固体表面积,有利于增大反应物的接触面积,提高浸取速率;
②由分析知,滤渣1的主要成分为SiO2;
③由分析知,“氧化”时加入高锰酸钾溶液的目的是将溶液中的亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀,高锰酸根离子转化为二氧化锰沉淀,反应的离子方程式为3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;
④由分析知,加入锌粉的目的是将溶液中的铜离子转化为铜,反应的离子方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该工序基本反应类型为置换反应;
⑤由题意可知,向白口铁样品中加入足量稀硫酸时,锌和铁与稀硫酸反应生成氢气,得到含有硫酸锌和硫酸亚铁的混合溶液,向混合溶液中加入过氧化氢溶液将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子后,加入适量氨水,将溶液中的铁离子和锌离子转化为氢氧化锌和氢氧化铁沉淀,设白口铁样品中锌的物质的量为amol、铁的物质的量为bmol,由氢气的体积可得:a+b=L,由氢氧化铁和氢氧化锌的质量可得:107a+99b=20.6g,解得a=0.1、b=0.1,则白口铁样品中铁的质量为0.1mol×56g/mol=5.6g。
19. 透光性好、易加工的聚合物的一种合成路线如图所示。
已知:。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为______________________________________________。
(2)中官能团的名称是__________________________________________________。
(3)的化学方程式为________________________________________________________,反应类型是_______________________________。
(4)E→F的化学方程式为_______________________。
(5)E→F的制备过程中,下列说法正确的是________________(填选项字母)。
a.浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂
b.利用饱和碳酸钠溶液可除去F中混有的E
c.延长反应时间可使全部转化为
(6)聚合物P的结构简式为__________________________________。
【答案】(1) (2)碳碳双键、酯基
(3) ①. ②. 氧化反应
(4) (5)b
(6)
【解析】
【分析】A()和氯气高温发生取代反应生成B;B在氢氧化钠水溶液中加热发生水解反应生成C;C发生催化氧化生成D();D发生氧化反应生成E();E和试剂a(甲醇)在浓硫酸催化并加热发生酯化反应生成F;F发生加聚反应生成P,据此分析:
【小问1详解】
根据B的结构,A和高温取代得到B,A分子式为,推得A的结构简式为。
【小问2详解】
根据F的结构简式,其官能团为碳碳双键和酯基。
【小问3详解】
C中含羟甲基,在Cu、加热条件下被氧气催化氧化为醛基,属于氧化反应,反应方程式为。
【小问4详解】
E()和试剂a(甲醇)在浓硫酸催化并加热条件发生酯化反应生成F(),反应方程式为。
【小问5详解】
a.酯化反应中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,不是脱水剂,a错误;
b.饱和碳酸钠溶液可以中和羧酸E,同时降低酯F的溶解度,可除去F中混有的E,b正确;
c.酯化反应为可逆反应,延长反应时间也不能使E完全转化,c错误。
故选b。
【小问6详解】
F含碳碳双键,发生加聚反应,得到聚合物P,其结构简式为 。
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