精品解析:江苏省泰州市2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题
2026-09-20
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内容正文:
江苏省泰州中学2024~2025学年度第一学期期末考试
高一化学试题
(考试时间:75分钟;总分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列是我国“国家最高科学技术奖”的几位获得者及其部分研究领域,其中研究领域与中药有效成分的分离提纯有关的是
A. 闵恩泽:石油化工催化剂 B. 徐光宪:稀土金属化学
C. 屠呦呦:青蒿素的发现与提取 D. 王泽山:火炸药研究
2. 我国科学家以和金属钠为原料,在时反应制得纳米级金刚石粉末和NaCl,该成果被评价为“稻草变黄金”。下列说法正确的是
A. 金刚石属于金属单质 B. NaCl是电解质
C. 在该反应中表现出还原性 D. 每反应1 mol钠转移4 mol电子
3. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. Na质软,可用于冶炼金属钛
B. 胶体具有介稳性,可用于自来水消毒
C. 具有还原性,可用作制冷剂
D. 浓具有吸水性,可用于干燥
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 和CO混合气体中的原子数约为
B. 5.6 g Fe与足量的S反应转移的电子数为
C. 的溶液中含数约为
D. 标准状况下,溶于水,转移的电子数为
5. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 溶液:
B. 溶液:
C. 溶液:
D. 加入铝粉放出氢气的溶液:
6. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制取
B.除去中的少量HCl
C.制取
D.制取蒸馏水
A. A B. B C. C D. D
7. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 与浓盐酸加热反应:(浓)
B. 碳酸氢铵溶液与过量氢氧化钠溶液加热反应:
C. 次氯酸钠溶液与少量二氧化硫反应:
D. 铜粉与稀硝酸反应:
8. 下列实验操作和现象与结论或目的对应关系正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论或目的
A
将某气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
该气体一定是
B
用洁净铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液含,不含
C
向和的混合物中加入过量NaOH溶液,固体部分溶解,过滤并洗涤难溶物
除去中混有的
D
向溶液中滴加的溶液,溶液褪色,有气泡产生
具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
9. 在给定条件下,下列物质间的转化均能一步实现的是
A. 溶液
B.
C. 溶液
D.
10. Mg3N2常用于制备其它超硬、耐高温的氮化物,实验室通过CuO氧化NH3制得N2,然后与镁反应得到Mg3N2.已知Mg+2NH3Mg(NH2)2+H2,Mg3N2是一种浅黄色粉末,易水解。下列说法错误的是
A. 装置A中分液漏斗中的溶液为浓氨水
B. 实验开始时应先点燃C处酒精灯,再点燃E处酒精灯
C. 装置D的作用只是干燥N2
D. 取反应后装置E所得固体少许,滴入蒸馏水,可检验是否有Mg3N2
11. 过碳酸钠,有和的双重性质,能有效杀灭环境中的新冠病毒。合理组合下列装置能用于测定过碳酸钠的组成(的值),下列说法正确的是
A. 接口连接顺序为装置B→C→D→E
B. 装置Ⅱ和Ⅴ中盛放的试剂不同
C. 若缺少装置Ⅳ,则所测实验结果偏小
D. 若实验操作准确,测得装置Ⅲ增重,可知
12. 用久置于空气中的生石灰[主要成分为,还含有和]制取晶体的流程如下:
已知:,“氯化”后悬浊液中主要含氯微粒为;室温下,的溶解度远小于。下列说法正确的是
A. “打浆”过程中只发生物理变化
B. “氯化”时加快通入速度,有利于提高的利用率
C. “转化”时发生的反应属于复分解反应
D. “过滤2”所得滤液中大量存在的离子是
13. 某新型纳米材料氧缺位铁酸盐(),能在常温下将工业废气中的、等转化为单质而除去,由锌灰(含和少量、、等)为主要原料制备氧缺位铁酸盐及其转化废气的流程如图所示,下列说法不正确的是
A. 浸取时为了提高酸浸效率,可以充分搅拌或适当升温
B. “除杂”过程中需要加入足量锌粉等操作,与锌粉反应的金属离子有、、
C. 除去时,在反应中表现出氧化性
D. 与反应制得时,转移的电子物质的量为
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 海水含有丰富的化学资源,可从中提取多种化工原料,广泛应用于生产生活的各个领域。
Ⅰ.从海水中制得的NaCl可用于生产纯碱,图为模拟侯氏制碱法制备少量晶体的装置。
已知:向浓氨水中加入适量NaCl粉末即可制得饱和氨盐水。
(1)使用雾化装置的优点是______。U形管内发生反应的化学方程式为______。
(2)现需配制溶液,实验中必须用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、______。
(3)配制上述溶液时,下列操作会导致所配溶液的浓度偏低的是 。
A. 容量瓶洗涤后,未干燥即用来配制溶液
B. 将溶液转移至容量瓶时有少量液体溅出
C. 定容时仰视刻度线
D. 定容时加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余部分
Ⅱ.电解饱和食盐水还可制得,一定条件下将通入填充有固体的反应柱内,充分反应可制得新型自来水消毒剂。
(4)写出制备的化学方程式______。
(5)若消耗标准状况下,则理论上制得的物质的量为______mol。
Ⅲ.海水中碘含量较低,因此通常从海带中提取单质碘,海带提取单质碘的流程如下。
(6)写出步骤④反应的离子方程式______。
(7)碘循环工艺不仅能吸收降低环境污染,同时又能制得氢气。碘循环工艺反应流程如图所示。
①该工艺流程中,反应①温度不能过高的原因可能是______。
②该工艺中,若有被氧化,产生标准状况下氢气的体积为______L。
15. 铁红()是一种用途广泛的颜料,用某烧渣(主要成分为,含少量)制备铁红的流程如下:
(1)“焙烧”时,CO将还原为FeO。反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是______。
(2)“酸浸”时,滤渣主要成分是______。
(3)“沉铁”时,除了生成白色沉淀,还生成气体,写出该反应的离子方程式______。
(4)“煅烧”时,在一定温度下加热颗粒状。一段时间后所得产物有两种成分,外层产物为,内层产物为。从受热的温度和接触的气体分析,产生该现象的可能原因是______。
(5)产品中的质量分数测定。称取已干燥的产品1.000 g,将其置于500 mL锥形瓶中,加入适量的盐酸并加热使其完全反应,然后滴加足量的溶液,发生反应,充分反应后,除去其中过量;再向锥形瓶中逐滴加入溶液,发生反应,恰好完全反应时消耗溶液18.75 mL。计算产品中的质量分数______。(写出计算过程)
16. 焦亚硫酸钠()是常用的抗氧化剂,易吸潮变质且受热易分解。实验室中可通过的过饱和溶液经冷却结晶制得。
实验Ⅰ.焦亚硫酸钠的制备
(1)实验室制备少量的装置如图所示。
①中O元素化合价为,其中S的化合价为______;装置Y的作用是______。
②制取的反应实际上分两步进行,其中第一步的反应为;第二步反应的化学方程式为______。
(2)已知:水溶液中、、的物质的量分数随pH变化分布如图所示。
请补充完整制取固体的实验步骤:打开磁力搅拌器,将装有过饱和溶液的锥形瓶置于40℃水浴中,向锥形瓶中持续通入至______时,停止通入气体。将溶液冷却结晶,过滤,用饱和溶液洗涤固体,______得到固体。
实验Ⅱ.焦亚硫酸钠的保存
(3)长期放置的固体会部分变质为。
①固体变质过程中的氧化剂为______。
②已知、分别与稀盐酸反应得到的产物相同。请设计检验样品是否变质的实验方案:______。
17. 含硫、含氮物质造成一系列环境污染问题,科学处理及综合利用是科学研究热点。
(1)“钠钙双碱脱硫法”。其部分工艺流程如图所示:
①吸收时需控制吸收塔内的温度,温度太高会导致的吸收率降低,其原因可能是______。
②“沉淀室”中加入石灰乳可实现NaOH吸收液的再生。沉淀室中溶液与石灰乳反应的化学方程式为______。
(2)铁酸锌()可用于脱除煤气中的。一定温度下,脱硫、再生过程如图所示。
①“脱硫”过程中化合价变化的元素为______(用元素符号表示)。
②“再生”过程中所用再生气的组成实为:2%、:48%、:50%。的体积分数偏大会影响再生效果,可能原因是______。
(3)水体中的污染可用纳米铁粉消除,原理如图所示。初始时溶液,10 min后水样中出现白色絮状沉淀,将该沉淀过滤出来放置一段时间后会转化为红褐色。
①反应1进行过程中,溶液中______(填“增大或减小”)。
②白色絮状沉淀转化为红褐色沉淀所对应的化学方程式为______。
(4)与EDTA配成的液相体系[],可与NO生成一种络合物,再用尿素[]将络合的NO还原去除。若向“尿素”体系中添加(已知该条件下对NO无还原能力),NO的去除率变化如图所示。加入能使NO去除率增大的原因是______。
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江苏省泰州中学2024~2025学年度第一学期期末考试
高一化学试题
(考试时间:75分钟;总分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列是我国“国家最高科学技术奖”的几位获得者及其部分研究领域,其中研究领域与中药有效成分的分离提纯有关的是
A. 闵恩泽:石油化工催化剂 B. 徐光宪:稀土金属化学
C. 屠呦呦:青蒿素的发现与提取 D. 王泽山:火炸药研究
【答案】C
【解析】
【详解】屠呦呦从我国古代药方的研究中,发现青蒿具有抗疟效果,并经过不懈努力成功将其中的有效成分—青蒿素提取出来,C选项的研究与中药有效成分的分离提纯有关。A、B、D选项的研究与中药有效成分的分离提纯无关。
答案选C。
2. 我国科学家以和金属钠为原料,在时反应制得纳米级金刚石粉末和NaCl,该成果被评价为“稻草变黄金”。下列说法正确的是
A. 金刚石属于金属单质 B. NaCl是电解质
C. 在该反应中表现出还原性 D. 每反应1 mol钠转移4 mol电子
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,反应方程式为,据此解答。
【详解】A.金刚石是碳元素形成的单质,碳属于非金属元素,因此金刚石属于非金属单质,不是金属单质,A错误;
B.NaCl是离子化合物,在水溶液中或熔融状态下能导电,属于电解质,B正确;
C.在反应中,CCl4中的碳元素化合价从+4降低到0,被还原,作氧化剂,表现出氧化性,而不是还原性,C错误;
D.反应中,钠元素化合价从0升高到+1,每1 mol钠失去1 mol电子,转移1 mol电子,因此每反应1 mol钠转移1 mol电子,而不是4 mol电子,D错误;
故答案为B。
3. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. Na质软,可用于冶炼金属钛
B. 胶体具有介稳性,可用于自来水消毒
C. 具有还原性,可用作制冷剂
D. 浓具有吸水性,可用于干燥
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na用于冶炼金属钛是利用其强还原性,与质软的物理性质无对应关系,A错误;
B.胶体可吸附悬浮杂质净水,不具备消毒功能,且用途与介稳性无对应关系,B错误;
C.作制冷剂是因为液氨汽化时吸收大量热,与还原性无关,C错误;
D.浓具有吸水性,且不与酸性气体反应,可用于干燥,性质与用途存在对应关系,D正确;
故选D。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 和CO混合气体中的原子数约为
B. 5.6 g Fe与足量的S反应转移的电子数为
C. 的溶液中含数约为
D. 标准状况下,溶于水,转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.和的摩尔质量均为,混合气体总物质的量为,二者均为双原子分子,故原子总数为,A错误;
B.与足量反应生成,元素化合价从0升至+2,的物质的量为,转移电子数为,B正确;
C.题目未给出溶液的体积,无法计算的数目,C错误;
D.标准状况下物质的量为,与水的反应为可逆反应,只有部分参与反应,故转移电子数小于,D错误;
故选B。
5. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 溶液:
B. 溶液:
C. 溶液:
D. 加入铝粉放出氢气的溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.在溶液中,与发生氧化还原反应生成和,不能大量共存,A项不符合题意;
B.在溶液中,、、、之间不发生反应,且均能与共存,B项符合题意;
C.在溶液中,与反应生成,与反应生成,进而与形成沉淀,不能大量共存,C项不符合题意;
D.加入铝粉放出氢气的溶液可能呈酸性或碱性:若呈酸性,与形成弱酸;若呈碱性,与反应生成,形成沉淀,不能保证大量共存,D项不符合题意;
故答案选B。
6. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制取
B.除去中的少量HCl
C.制取
D.制取蒸馏水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热时,分解生成的和在试管口会重新化合生成,无法制得,A错误;
B.饱和溶液与反应会生成,引入新杂质,同时也会和发生反应,不能用于除去中的,应通入饱和食盐水,且图中洗气装置进气方向错误,应该“长管进、短管出”,B错误;
C.稀硝酸具有强氧化性,会将氧化为,无法得到,C错误;
D.该蒸馏装置温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处测定蒸汽温度,冷凝管采用下口进水、上口出水的逆流方式保证冷凝效果,装置正确,可以通过蒸馏自来水得到蒸馏水,D正确;
故选D。
7. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 与浓盐酸加热反应:(浓)
B. 碳酸氢铵溶液与过量氢氧化钠溶液加热反应:
C. 次氯酸钠溶液与少量二氧化硫反应:
D. 铜粉与稀硝酸反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓盐酸为强电解质,在离子方程式中应拆分为和,正确离子方程式为,A错误;
B.氢氧化钠过量时,也会与反应生成和,反应漏写了的参与,正确的离子方程式为:,B错误;
C.具有强氧化性,会将氧化为,不会生成,正确的离子方程式为:,C错误;
D.铜粉与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,该离子方程式电荷守恒、原子守恒,产物正确,D正确;
故选D。
8. 下列实验操作和现象与结论或目的对应关系正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论或目的
A
将某气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
该气体一定是
B
用洁净铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液含,不含
C
向和的混合物中加入过量NaOH溶液,固体部分溶解,过滤并洗涤难溶物
除去中混有的
D
向溶液中滴加的溶液,溶液褪色,有气泡产生
具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.通入澄清石灰水会生成沉淀,因此无法通过澄清石灰水出现沉淀的现象确定气体一定是。A错误;
B.进行焰色试验时出现黄色火焰说明溶液含。但的紫色火焰易被黄色掩盖,需透过蓝色钴玻璃观察。选项中未执行上述操作,无法确定溶液中一定不含。B错误;
C.是两性氧化物,可以与过量NaOH溶液反应生成可溶的四羟基合铝酸钠,而是碱性氧化物,不与NaOH反应。通过过滤分离固体和溶液,之后对固体进行洗涤即可得到。C正确;
D.褪色是因为被还原(过氧化氢被氧化生成氧气),体现了的还原性。D错误;
故答案选C。
9. 在给定条件下,下列物质间的转化均能一步实现的是
A. 溶液
B.
C. 溶液
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.不稳定,光照条件下可分解生成,在中点燃反应生成,两步转化均能一步实现,A正确;
B.的金属活动性弱于,高温下不能和发生置换反应得到,第一步转化无法实现,B错误;
C.和稀盐酸反应可得到溶液,但电解溶液得到的是、和,只有电解熔融态才能得到单质,第二步转化无法实现,C错误;
D.亚硫酸酸性弱于盐酸,与溶液不反应,无法得到,第一步转化无法实现,D错误;
故选A。
10. Mg3N2常用于制备其它超硬、耐高温的氮化物,实验室通过CuO氧化NH3制得N2,然后与镁反应得到Mg3N2.已知Mg+2NH3Mg(NH2)2+H2,Mg3N2是一种浅黄色粉末,易水解。下列说法错误的是
A. 装置A中分液漏斗中的溶液为浓氨水
B. 实验开始时应先点燃C处酒精灯,再点燃E处酒精灯
C. 装置D的作用只是干燥N2
D. 取反应后装置E所得固体少许,滴入蒸馏水,可检验是否有Mg3N2
【答案】C
【解析】
【分析】该实验主要是N2与Mg在加热时反应生成Mg3N2。A中长颈漏斗中是浓氨水,加入烧瓶中遇生石灰释放NH3,B中碱石灰吸收NH3中的水。在C装置中NH3与CuO在加热情况下反应生成N2,D中浓硫酸吸收N2中的水和NH3后,N2进入E中与Mg反应。F装置可以防止空气中的CO2、H2O等进入装置中与Mg及Mg3N2反应。
【详解】A.装置A中分液漏斗中的溶液是浓氨水,流入烧瓶中与CaO接触会产生NH3,A正确;
B.实验进行时应先点燃C处的酒精灯,等产生的较纯的N2进入E中时再点燃E中酒精灯,B正确;
C.装置D中浓硫酸吸收的是N2中的水蒸气和氨气,因此不只是干燥氮气的作用,C错误;
D.取反应后装置E所得固体少许,滴入蒸馏水, Mg3N2和水反应生成氢氧化镁和氨气,若闻到刺激性气味,则有Mg3N2,D正确;
故选:C。
11. 过碳酸钠,有和的双重性质,能有效杀灭环境中的新冠病毒。合理组合下列装置能用于测定过碳酸钠的组成(的值),下列说法正确的是
A. 接口连接顺序为装置B→C→D→E
B. 装置Ⅱ和Ⅴ中盛放的试剂不同
C. 若缺少装置Ⅳ,则所测实验结果偏小
D. 若实验操作准确,测得装置Ⅲ增重,可知
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀硫酸与过碳酸钠反应生成CO2,由于空气中含有CO2,所以需要除去空气中的CO2,又因为还需要防止空气中的水蒸气进入Ⅲ,所以连接顺序是装置E→A→ B→C→D,A错误;
B.装置Ⅱ和Ⅴ中盛放的试剂分别是浓硫酸和氢氧化钠溶液,B正确;
C.若缺少装置Ⅳ,空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置中,则所测实验结果偏大,C错误;
D.若实验操作准确,测得装置Ⅲ增重,n()=n(CO2)==0.02mol,m()=0.02mol×106g/mol=2.12g,则m()=3.14g-2.12g =1.02g,n()===0.03mol可知,D错误;
故选B。
12. 用久置于空气中的生石灰[主要成分为,还含有和]制取晶体的流程如下:
已知:,“氯化”后悬浊液中主要含氯微粒为;室温下,的溶解度远小于。下列说法正确的是
A. “打浆”过程中只发生物理变化
B. “氯化”时加快通入速度,有利于提高的利用率
C. “转化”时发生的反应属于复分解反应
D. “过滤2”所得滤液中大量存在的离子是
【答案】C
【解析】
【分析】久置生石灰加入水打浆将固体反应物粉碎,浆料中含有和,通入氯气氯化,氯气与氢氧化钙加热反应得到氯化钙、氯酸钙和水,过滤1分离出不溶物,向滤液中加入KCl将Ca(ClO3)2转化为溶解度较小的KClO3,经过滤2得到KClO3晶体。
【详解】A.“打浆”是将固体反应物粉碎,并加入水使之成为浆料,该过程中CaO和水反应生成Ca(OH)2,发生了化学变化,故A错误;
B.通入速度过快,与石灰乳接触不充分,反应不完全,的利用率较低,故B错误;
C.“转化”时发生的反应为Ca(ClO3)2+2KCl=CaCl2+2KClO3,为复分解反应,故C正确;
D.“过滤2”分离出溶解度较小的KClO3,所得滤液中大量存在的离子是,由于CO与Ca2+会生成碳酸钙沉淀,故CO不能大量存在,故D错误;
答案选C。
13. 某新型纳米材料氧缺位铁酸盐(),能在常温下将工业废气中的、等转化为单质而除去,由锌灰(含和少量、、等)为主要原料制备氧缺位铁酸盐及其转化废气的流程如图所示,下列说法不正确的是
A. 浸取时为了提高酸浸效率,可以充分搅拌或适当升温
B. “除杂”过程中需要加入足量锌粉等操作,与锌粉反应的金属离子有、、
C. 除去时,在反应中表现出氧化性
D. 与反应制得时,转移的电子物质的量为
【答案】C
【解析】
【分析】锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、等)加稀硫酸酸浸,所有金属氧化物转化为对应硫酸盐;之后加入足量锌粉除杂,将溶液中残留的少量、置换为金属单质除去,同时把还原为,得到的含、的溶液经后续处理制备出;在300~500℃下被H2还原,得到氧缺位的(3<x<4);该氧缺位铁酸盐常温下可将、等废气转化为单质,自身被氧化重新生成,实现循环。
【详解】A.浸取时充分搅拌可增大固液接触面积,适当升温可加快反应速率,均能提高酸浸效率,A正确;
B.锌灰中的与稀硫酸反应生成难溶的,溶液中仍残留少量,且、为可溶性离子,锌的金属活动性强于铅、铜,且氧化性强于,故足量锌粉可与、、反应除去杂质,B正确;
C.除去时,转化为单质,硫元素化合价从价降低为价,作氧化剂,则中铁元素化合价升高,作还原剂,表现还原性,C错误;
D.中铁元素为价,中为价,故2个的总正价为,平均每个的价态为,每个得到电子数为,共得到电子,即转移电子物质的量为,D正确;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 海水含有丰富的化学资源,可从中提取多种化工原料,广泛应用于生产生活的各个领域。
Ⅰ.从海水中制得的NaCl可用于生产纯碱,图为模拟侯氏制碱法制备少量晶体的装置。
已知:向浓氨水中加入适量NaCl粉末即可制得饱和氨盐水。
(1)使用雾化装置的优点是______。U形管内发生反应的化学方程式为______。
(2)现需配制溶液,实验中必须用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、______。
(3)配制上述溶液时,下列操作会导致所配溶液的浓度偏低的是 。
A. 容量瓶洗涤后,未干燥即用来配制溶液
B. 将溶液转移至容量瓶时有少量液体溅出
C. 定容时仰视刻度线
D. 定容时加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余部分
Ⅱ.电解饱和食盐水还可制得,一定条件下将通入填充有固体的反应柱内,充分反应可制得新型自来水消毒剂。
(4)写出制备的化学方程式______。
(5)若消耗标准状况下,则理论上制得的物质的量为______mol。
Ⅲ.海水中碘含量较低,因此通常从海带中提取单质碘,海带提取单质碘的流程如下。
(6)写出步骤④反应的离子方程式______。
(7)碘循环工艺不仅能吸收降低环境污染,同时又能制得氢气。碘循环工艺反应流程如图所示。
①该工艺流程中,反应①温度不能过高的原因可能是______。
②该工艺中,若有被氧化,产生标准状况下氢气的体积为______L。
【答案】(1) ①. 增大饱和氨盐水与二氧化碳的接触面积,使两者充分反应,提高产率 ②.
(2)250 mL容量瓶、胶头滴管 (3)BCD
(4)
(5)0.1 (6)
(7) ①. 温度过高时,易升华,HI分解 ②. 22.4
【解析】
【小问1详解】
使用雾化装置的优点是使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,促 进反应的进行,从而提高产率;U形管内二氧化碳与饱和氨盐水发生反应生成氯化铵和溶解度小的碳酸氢钠沉淀,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
现需配制溶液的步骤有:计算-称量-溶解-冷却-转移-洗涤-定容-装瓶-贴标签,涉及的玻璃仪器主要有:玻璃棒、烧杯、250mL容量瓶与胶头滴管;
【小问3详解】
A.容量瓶洗涤后,未干燥即用来配制溶液,溶质的物质的量、溶液体积均不变,对所配的浓度无影响,A不符合题意;
B.将溶液转移至容量瓶时有少量液体溅出,溶质的物质的量偏少,最后配制溶液浓度偏低,B符合题意;
C. 定容时,仰视凹液面读数,溶液体积偏大,导致最终测得浓度偏低,C符合题意;
D.定容时加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余部分,溶质偏少,浓度偏低,D符合题意;
【小问4详解】
通入填充有固体的反应柱内,充分反应可制得新型自来水消毒剂,根据氧化还原反应的规律可知,还有氯化钠生成,则反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
根据上述方程式可知,,标准状况下物质的量为,根据计量比,可制得的物质的量为;
【小问6详解】
步骤④涉及的是酸性条件下过氧化氢将碘离子氧化为碘单质的过程,根据氧化还原反应规律可知,该反应的离子方程式为:;
【小问7详解】
①由流程图可知,反应①为,碘易升华,碘化氢受热易分解,反应①温度不能过高的原因可能是:温度过高时,碘易升华或分解
②由流程图可知,反应中硫元素化合价由+4价升高到+6价,氢元素化合价由+1价降低到0价,依据得失电子守恒,反应消耗1mol二氧化硫,则会有1mol氢气生成,标准状况下,1mol氢气的体积为22.4L。
15. 铁红()是一种用途广泛的颜料,用某烧渣(主要成分为,含少量)制备铁红的流程如下:
(1)“焙烧”时,CO将还原为FeO。反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是______。
(2)“酸浸”时,滤渣主要成分是______。
(3)“沉铁”时,除了生成白色沉淀,还生成气体,写出该反应的离子方程式______。
(4)“煅烧”时,在一定温度下加热颗粒状。一段时间后所得产物有两种成分,外层产物为,内层产物为。从受热的温度和接触的气体分析,产生该现象的可能原因是______。
(5)产品中的质量分数测定。称取已干燥的产品1.000 g,将其置于500 mL锥形瓶中,加入适量的盐酸并加热使其完全反应,然后滴加足量的溶液,发生反应,充分反应后,除去其中过量;再向锥形瓶中逐滴加入溶液,发生反应,恰好完全反应时消耗溶液18.75 mL。计算产品中的质量分数______。(写出计算过程)
【答案】(1)1:1 (2)硅(Si)
(3)
(4)外层温度较高,内层温度较低;外层含量较高,内层含量较低
(5)由题意可得如下转化关系:,滴定消耗重铬酸钾溶液的物质的量,则样品中氧化铁的质量分数为=90.00%
【解析】
【分析】由题给流程可知,烧渣与碳混合后在空气中焙烧时,氧化铁与一氧化碳高温条件下反应生成氧化亚铁,二氧化硅与碳在高温条件下反应生成硅,向焙烧渣中加入稀硫酸酸浸时,氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水,硅与稀硫酸不反应,过滤得到硫酸亚铁溶液和含有硅的滤渣;向滤液中加入碳酸氢铵溶液,将溶液中的亚铁离子转化为碳酸亚铁沉淀,过滤得到滤液和碳酸亚铁;碳酸亚铁在氧气中煅烧得到氧化铁。
【小问1详解】
“焙烧”时,CO将Fe2O3还原为FeO,反应方程式为,CO中C元素化合价升高,CO是还原剂,Fe2O3中Fe元素化合价降低,Fe2O3是氧化剂,该过程中参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比是1:1。
【小问2详解】
根据分析可知,二氧化硅与炭高温下会生成不溶于稀硫酸的硅单质,所以酸浸后得到的滤渣成分为硅(Si);
【小问3详解】
亚铁离子与碳酸氢根结合生成碳酸亚铁、水和二氧化碳,其离子方程式为:;
【小问4详解】
碳酸亚铁煅烧时,外层温度较高,且氧气浓度大,有利于碳酸亚铁完全氧化转化为氧化铁,而内层温度较低,且氧气浓度小,不利于碳酸亚铁完全被氧化而得到四氧化三铁,所以在一定温度下加热颗粒状碳酸亚铁时,外层产物为氧化铁,内层产物为四氧化三铁;
【小问5详解】
由题意可得如下转化关系:,滴定消耗重铬酸钾溶液的物质的量,则样品中氧化铁的质量分数为=90.00%。
16. 焦亚硫酸钠()是常用的抗氧化剂,易吸潮变质且受热易分解。实验室中可通过的过饱和溶液经冷却结晶制得。
实验Ⅰ.焦亚硫酸钠的制备
(1)实验室制备少量的装置如图所示。
①中O元素化合价为,其中S的化合价为______;装置Y的作用是______。
②制取的反应实际上分两步进行,其中第一步的反应为;第二步反应的化学方程式为______。
(2)已知:水溶液中、、的物质的量分数随pH变化分布如图所示。
请补充完整制取固体的实验步骤:打开磁力搅拌器,将装有过饱和溶液的锥形瓶置于40℃水浴中,向锥形瓶中持续通入至______时,停止通入气体。将溶液冷却结晶,过滤,用饱和溶液洗涤固体,______得到固体。
实验Ⅱ.焦亚硫酸钠的保存
(3)长期放置的固体会部分变质为。
①固体变质过程中的氧化剂为______。
②已知、分别与稀盐酸反应得到的产物相同。请设计检验样品是否变质的实验方案:______。
【答案】(1) ①. ②. 防倒吸 ③.
(2) ①. pH约为4 ②. 低温干燥
(3) ①. ②. 取少量样品于试管中,先加入足量盐酸溶解,再滴加溶液,若产生白色沉淀,则说明样品已经变质
【解析】
【分析】在不断搅拌下,控制反应温度在40℃左右,向过饱和溶液中通入,发生反应生成和,多余的二氧化硫可用氢氧化钠溶液吸收,因二氧化硫易溶于氢氧化钠溶液,Y为安全瓶,可防止倒吸,据此分析解题。
【小问1详解】
①根据化合物化合价代数和为0:设S化合价为,,解得;装置Y为双球U形管,连接在反应装置X和尾气吸收装置Z之间,可避免Z中NaOH溶液倒吸入X的反应体系,起到安全瓶防倒吸的作用;
②题干说明产物由过饱和溶液制得,第一步生成,第二步脱水缩合生成焦亚硫酸钠(),配平得对应方程式为;
【小问2详解】
由题干信息可知,实验室中可通过的过饱和溶液经冷却结晶制得,要获得的过饱和溶液,根据分布图像,需控制溶液pH约为4,此时溶液中的物质的量分数接近100%,能得到目标过饱和溶液;由于焦亚硫酸钠易吸潮、受热易分解,洗涤后不能高温烘干,需低温干燥,得到固体;
【小问3详解】
①变质过程中S从+4价升高到中的+6价,发生氧化反应,空气中的作为氧化剂得电子参与反应;
②焦亚硫酸钠变质生成即引入,但焦亚硫酸钠、亚硫酸钠和稀盐酸反应会生成,先加足量稀盐酸可以将未变质的+4价硫转化为除去,排除等干扰,再加入,若生成不溶于酸的白色沉淀,就证明存在,即样品已变质。
17. 含硫、含氮物质造成一系列环境污染问题,科学处理及综合利用是科学研究热点。
(1)“钠钙双碱脱硫法”。其部分工艺流程如图所示:
①吸收时需控制吸收塔内的温度,温度太高会导致的吸收率降低,其原因可能是______。
②“沉淀室”中加入石灰乳可实现NaOH吸收液的再生。沉淀室中溶液与石灰乳反应的化学方程式为______。
(2)铁酸锌()可用于脱除煤气中的。一定温度下,脱硫、再生过程如图所示。
①“脱硫”过程中化合价变化的元素为______(用元素符号表示)。
②“再生”过程中所用再生气的组成实为:2%、:48%、:50%。的体积分数偏大会影响再生效果,可能原因是______。
(3)水体中的污染可用纳米铁粉消除,原理如图所示。初始时溶液,10 min后水样中出现白色絮状沉淀,将该沉淀过滤出来放置一段时间后会转化为红褐色。
①反应1进行过程中,溶液中______(填“增大或减小”)。
②白色絮状沉淀转化为红褐色沉淀所对应的化学方程式为______。
(4)与EDTA配成的液相体系[],可与NO生成一种络合物,再用尿素[]将络合的NO还原去除。若向“尿素”体系中添加(已知该条件下对NO无还原能力),NO的去除率变化如图所示。加入能使NO去除率增大的原因是______。
【答案】(1) ①. 温度越高,在溶液中的溶解度越小 ②.
(2) ①. H、Fe ②. 再生气氧化性太强,部分ZnS、FeS被氧化生成硫酸盐
(3) ①. 减小 ②.
(4)具有还原性,可防止被氧化为
【解析】
【分析】(1)中吸收塔用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,所得NaHSO3溶液进入沉淀室,加石灰乳后析出CaSO3沉淀并再生NaOH吸收液,CaSO3再在氧化室中被O2氧化为CaSO4;
(2)中ZnFe2O4脱硫剂脱硫时转化为ZnS、FeS,再生时用含O2的再生气将ZnS、FeS转化为ZnFe2O4并回收SO2;
(3)中纳米铁粉将水体中的硝酸根离子依次还原为亚硝酸根离子和铵根离子;
(4)中Fe(II)EDTA络合吸收NO后再用尿素将其还原脱除,Na2SO3则依靠自身还原性维持吸收剂的脱硝能力。
【小问1详解】
①气体在溶液中的溶解度随温度升高而减小,故温度太高时SO2在吸收液中的溶解度减小,吸收率降低。
②吸收塔中NaOH吸收SO2后生成NaHSO3,向沉淀室中加入石灰乳,NaHSO3与Ca(OH)2发生复分解反应生成CaSO3沉淀和NaOH,过滤除去CaSO3后NaOH吸收液得以再生并循环使用,反应的化学方程式为。
【小问2详解】
①脱硫过程中,ZnFe2O4中的Fe(III)被还原为FeS中的Fe(II),铁元素化合价降低;煤气中的H2被氧化为H2O,氢元素化合价由0升高为+1;H2S中硫元素化合价未变,故化合价变化的元素为H、Fe。
②再生气中O2的体积分数偏大时,其氧化性过强,会把部分ZnS、FeS直接氧化为ZnSO4、FeSO4等硫酸盐,硫不能以SO2的形式回收,脱硫剂也难以再生为ZnFe2O4,故影响再生效果。
【小问3详解】
①反应1中硝酸根在纳米铁表面得到电子被还原为亚硝酸根,该还原过程消耗H+,反应的离子方程式为(Fe提供电子,本身被氧化为Fe2+),故溶液中c(H+)减小。
②水样中生成的白色絮状沉淀为Fe(OH)2,过滤出来后放置时被空气中的O2氧化为红褐色的Fe(OH)3,反应的化学方程式为。
【小问4详解】
Na2SO3具有还原性(题给信息说明它不能直接还原NO),能防止Fe(II)EDTA被氧化为Fe(III)EDTA,使体系中能络合吸收NO的Fe(II)EDTA浓度保持较高,故NO的去除率增大。
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