精品解析:江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高一上学期期末考试 化学试卷
2026-09-22
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内容正文:
高一年级调研测试化学
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 S 32 K 39 I 127
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. 下列变化不涉及氧化还原反应的是
A. 冶炼钢铁 B. 海水晒盐 C. 食物腐败 D. 煤炭燃烧
2. 反应可用于制备少量。下列说法正确的是
A. 为电解质 B. NaOH的电子式:
C. 中子数为1的氢原子: D. 的结构示意图:
3. 元素Si、P、S、Cl位于周期表中第三周期。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 气态氢化物稳定性:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
D. 可在周期表中元素Si附近寻找半导体材料
4. 配制溶液时,下列操作不符合规范的是
A. 溶解固体后冷却至室温 B. 使用未经干燥的容量瓶
C. 用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒 D. 摇匀后发现液面下降再加水至刻度线
5. 在给定条件下,下列物质间所示的转化不能实现的是
A. B. 浓
C. D.
阅读下列资料,完成下面小题:
自然界中的单质硫俗称硫黄,硫单质及其化合物在生产生活中应用广泛。工业上可由硫黄制硫酸,实验室常用铜和浓硫酸制取。可作食品漂白剂和抗氧化剂。不合理排放会导致酸雨等环境问题。化学工作者设计由多种吸收的方法,为防治污染做出贡献。
6. 下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A. 浓硫酸具有吸水性,可用作干燥氨气
B. 硫酸铜溶液显酸性,可用作泳池杀菌
C. 二氧化硫有还原性,可用作葡萄酒的抗氧化
D. 稀硫酸具有氧化性,可用作铁器表面的除锈
7. 制取少量并得到晶体的实验,能达到目的的是
A. 用装置甲制
B. 用装置乙收集
C. 用装置丙分离Cu与溶液
D. 用装置丁蒸干溶液得晶体
8. 下列方程式书写正确的是
A. 向溴水中通入足量:
B. 通入中:
C. 用足量氨水吸收尾气:
D. 用溶液吸收废气中的:
9. 实验室模拟侯氏制碱法制取的实验装置如下图,下列说法不正确的是
A. 装置a中石灰石不可用代替
B. 装置b中盛放的是饱和溶液,作用是吸收中HCl
C. 装置c中发生的离子反应方程式为:
D. 装置d中倒扣漏斗有防止倒吸的作用
10. 下列实验操作和现象与所得实验结论一致的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
对某溶液进行焰色试验,火焰颜色为黄色
该溶液为NaOH溶液
B
向蔗糖中加入几滴蒸馏水,然后再加入浓硫酸,产生疏松多孔的海绵状炭,并放出有刺激性气味的气体
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C
向某无色溶液滴加盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀
该溶液中含
D
向品红溶液中通入某气体,品红溶液褪色
该气体为
A. A B. B C. C D. D
11. 含有、的硫酸盐混合溶液可用于吸收回收硫单质,其转化关系如图所示。
下列说法不正确的是
A. 该流程中的化合价变化的元素有Fe、S、O、H
B. 反应的总方程式为
C. 反应②中也可以用代替
D. 氧化性:
12. 水合肼()具有强还原性。实验室可用NaClO氧化尿素[,其中C元素为+4价]制备水合肼。利用水合肼在碱性条件下处理溶液获得纳米的流程图如下:
下列说法不正确的是
A. 反应1中既作氧化剂又作还原剂
B. 反应2中消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
C. 反应3中使用过量的水合肼、延长反应时间有利于制备纳米
D. 纳米分散在水中具有丁达尔效应
13. 实验室通过下列实验探究的性质。
序号
实验操作和现象
I
用充有80 mL 的针筒吸入10 mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡,针筒内气体几乎无剩余
II
取少许实验I中的溶液,向其中滴加几滴紫色石蕊试液,溶液变成红色,加热该红色液体,发现有气泡从溶液中逸出,溶液重新变成紫色
III
取少许实验I中的溶液,滴加含有酚酞的NaOH溶液,红色褪去
IV
取少许实验I中的溶液,滴加几滴溶液,无明显现象;再滴加酸性高锰酸钾溶液,红色褪去并产生白色沉淀
下列有关说法不正确的是
A. 实验I说明的水溶性较好
B. 实验Ⅱ说明与水反应生成不稳定的酸性物质
C. 实验Ⅲ中与足量NaOH溶液反应的离子方程式为
D. 实验IV中产生的白色沉淀为,体现的氧化性
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 元素周期表的形式多种多样,下图是扇形元素周期表的一部分(1~36号元素)。对比中学常见元素周期表,思考扇形元素周期表的填充规律,回答下列问题:
(1)元素⑩在中学常见元素周期表中的位置是___________。
(2)①与④可形成原子个数比为3:1的化合物,其电子式是__________。
(3)⑧、⑨对应简单离子的半径较大的是________(填离子符号)。
(4)⑥、⑦的最高价氧化物的水化物的碱性较强的是____________(填化学式)。
(5)③与⑤形成的化合物中存在的化学键是__________。
(6)写出电解②和⑨形成化合物的饱和溶液的离子方程式___________。若电解时消耗117 g该化合物,理论上产生气体的体积为___________L(标准状况下)。
15. 硼酸()大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(含、及少量、、)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0 g、8.7 g、14.8 g、40.2 g。
(1)中硼元素的化合价为________。
(2)为了提高硼镁矿的浸出率,除了适当增大硫酸浓度和延长浸出时间,还可采取的措施有_____(任答一点)。
(3)补充“浸取”时发生反应的化学方程式:________。
(4)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是_________,“浸出渣”的成分为_________(填化学式)。
(5)已知在一元弱酸的水溶液中检测到,写出在水溶液中的电离方程式________。
16. 碘酸钾()是重要的食品添加剂。某研究小组利用如图装置(C的加热装置已省略)制取并对其纯度进行测定。
(1)装置B中的试剂为___________。
(2)该装置的设计缺陷是________。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为________。
(4)在制备同时,可能会产生,该反应的离子方程式为____________。检验溶液中混有少量I2的实验操作及现象为____________。
(5)测定纯度:取1.000 g产品,酸化溶解后,配成100 mL溶液。取10.00 mL上述溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液充分反应,以淀粉为指示剂,再用溶液滴定,消耗溶液,测定过程中发生下列反应:(未配平),计算该产品的纯度为_________(写出计算过程)。
17. 研究人员探索多种途径处理工业废气中的并进行资源化利用。
(1)利用工业废碱渣(主要成分)吸收,转化关系见图。
①吸收塔中的温度不宜过高,可能的原因是_____。
②写出吸收塔中反应的化学方程式________。
③采用该方法脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的,其原因是____________。
(2)利用碱性NaClO溶液吸收
①写出碱性NaClO溶液吸收的离子方程式_____________。
②如果用替代NaClO,也有较好脱硫效果。若吸收等量的,则需NaClO的物质的量是的_____________倍。
③一定能提高去除率的措施有____________。
A.适当增大NaClO浓度 B.升高反应温度
C.加快气体的通入速率 D.使燃煤烟气与碱性NaClO溶液充分接触
④为了进一步提高的吸收效率,常将催化剂加到碱性NaClO溶液中,反应过程见图。已知:活性氧原子具有极强的氧化性。
与直接用NaClO吸收相比,用作为催化剂能加快吸收速率的原因是___________。
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高一年级调研测试化学
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 S 32 K 39 I 127
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. 下列变化不涉及氧化还原反应的是
A. 冶炼钢铁 B. 海水晒盐 C. 食物腐败 D. 煤炭燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A.冶炼钢铁是将铁的氧化物还原为铁单质的过程,存在元素化合价的升降,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.海水晒盐是通过蒸发水分使结晶析出的物理过程,无化学反应发生,不涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.食物腐败是食物与发生的氧化反应,存在元素化合价的升降,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.煤炭燃烧是与的反应,、元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
2. 反应可用于制备少量。下列说法正确的是
A. 为电解质 B. NaOH的电子式:
C. 中子数为1的氢原子: D. 的结构示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.可发生微弱电离,属于弱电解质,A正确;
B.是离子化合物,由和构成,正确电子式为,选项中电子式未标注离子电荷、未给加括号,B错误;
C.核素左上角为质量数,质量数=质子数+中子数,中子数为1的氢原子质量数为,应表示为,C错误;
D.是11号元素钠失去1个电子形成的,核电荷数为11,结构示意图为,D错误;
故选A。
3. 元素Si、P、S、Cl位于周期表中第三周期。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 气态氢化物稳定性:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
D. 可在周期表中元素Si附近寻找半导体材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径,A错误;
B.元素非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,同周期从左到右非金属性,故稳定性,B错误;
C.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性,故酸性,C错误;
D.金属与非金属元素的分界线附近的元素通常既具有金属性又具有非金属性,可在此区域寻找半导体材料,位于该分界线附近,D正确;
故选D。
4. 配制溶液时,下列操作不符合规范的是
A. 溶解固体后冷却至室温 B. 使用未经干燥的容量瓶
C. 用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒 D. 摇匀后发现液面下降再加水至刻度线
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶解固体后冷却至室温,防止温度对溶液体积产生影响,A正确;
B.使用未经干燥的容量瓶,对溶液体积无影响,对溶液浓度无影响,B正确,
C.用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒,防止溶质损失,导致溶液浓度偏低,C正确;
D.摇匀后发现液面下降再加水至刻度线,使溶液体积偏大,导致配制溶液浓度偏低,D错误;
答案选D。
5. 在给定条件下,下列物质间所示的转化不能实现的是
A. B. 浓
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.光照条件下发生分解反应生成和,转化能实现,A不符合题意;
B.浓与在加热条件下反应生成,是实验室制备氯气的经典反应,转化能实现,B不符合题意;
C.具有强氧化性,与变价金属在点燃条件下反应只能生成高价态氯化物,无法得到,转化不能实现,C符合题意;
D.与发生歧化反应生成、和,可得到,转化能实现,D不符合题意;
故选C。
阅读下列资料,完成下面小题:
自然界中的单质硫俗称硫黄,硫单质及其化合物在生产生活中应用广泛。工业上可由硫黄制硫酸,实验室常用铜和浓硫酸制取。可作食品漂白剂和抗氧化剂。不合理排放会导致酸雨等环境问题。化学工作者设计由多种吸收的方法,为防治污染做出贡献。
6. 下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A. 浓硫酸具有吸水性,可用作干燥氨气
B. 硫酸铜溶液显酸性,可用作泳池杀菌
C. 二氧化硫有还原性,可用作葡萄酒的抗氧化
D. 稀硫酸具有氧化性,可用作铁器表面的除锈
7. 制取少量并得到晶体的实验,能达到目的的是
A. 用装置甲制
B. 用装置乙收集
C. 用装置丙分离Cu与溶液
D. 用装置丁蒸干溶液得晶体
8. 下列方程式书写正确的是
A. 向溴水中通入足量:
B. 通入中:
C. 用足量氨水吸收尾气:
D. 用溶液吸收废气中的:
【答案】6. C 7. A 8. B
【解析】
【6题详解】
A.浓硫酸具有吸水性,但能与碱性气体反应生成铵盐,不能用于干燥氨气,A错误;
B.硫酸铜用作泳池杀菌剂是因为为重金属离子,可使蛋白质变性,与溶液显酸性无对应关系,B错误;
C.二氧化硫具有还原性,可与葡萄酒中的氧化性物质反应,防止葡萄酒被氧化,性质与用途具有对应关系,C正确;
D.稀硫酸用于铁器除锈是利用其酸性,可与铁锈主要成分反应生成可溶性盐,与氧化性无关,D错误;
故选C。
【7题详解】
A.铜与浓硫酸在加热条件下反应生成,装置甲为固液加热型发生装置,可制备,A正确;
B.密度大于空气,应采用向上排空气法收集,需长管进气、短管出气,装置乙进气方向错误,B错误;
C.过滤分离固体和溶液时需要玻璃棒引流,装置丙缺少玻璃棒,操作错误,C错误;
D.直接蒸干溶液会导致失去结晶水,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法获得晶体,D错误;
故选A。
【8题详解】
A.为强酸,在水溶液中完全电离,应拆为和,正确离子方程式为,A错误;
B.具有氧化性,可将氧化为,为强酸完全电离,离子方程式书写正确,B正确;
C.足量氨水吸收时生成正盐,正确离子方程式为,C错误;
D.具有强氧化性,可将氧化为,最终生成沉淀,不是,正确的离子方程式为,D错误;
故选B。
9. 实验室模拟侯氏制碱法制取的实验装置如下图,下列说法不正确的是
A. 装置a中石灰石不可用代替
B. 装置b中盛放的是饱和溶液,作用是吸收中HCl
C. 装置c中发生的离子反应方程式为:
D. 装置d中倒扣漏斗有防止倒吸的作用
【答案】C
【解析】
【分析】装置a是简易启普发生器结构,用于制备,装置b中盛放饱和溶液,用于除去中的HCl,同时还能生成,装置c采用30~35℃水浴控温,利用溶解度较小的特性,装置c中发生反应后会析出碳酸氢钠晶体,装置d起到防止倒吸的作用。
【详解】A.装置a为简易启普发生器,适用于块状固体与液体不加热反应,为粉末状会透过多孔隔板,且反应速率过快难以控制,不可代替石灰石,A正确;
B.装置a生成的中混有挥发的,饱和溶液可与反应生成,且不吸收,可达到除杂目的,B正确;
C.装置c中为含氨的饱和食盐水,通入后生成溶解度较小的沉淀,正确离子方程式为,所给方程式未体现参与反应和沉淀生成,C错误;
D.装置d处理含等易溶于水的尾气,倒扣漏斗可防止倒吸,D正确;
故选C。
10. 下列实验操作和现象与所得实验结论一致的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
对某溶液进行焰色试验,火焰颜色为黄色
该溶液为NaOH溶液
B
向蔗糖中加入几滴蒸馏水,然后再加入浓硫酸,产生疏松多孔的海绵状炭,并放出有刺激性气味的气体
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C
向某无色溶液滴加盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀
该溶液中含
D
向品红溶液中通入某气体,品红溶液褪色
该气体为
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.焰色试验火焰为黄色仅能证明溶液中含有钠元素,不一定是溶液,也可能是其他钠盐溶液,A错误;
B.浓硫酸使蔗糖脱水炭化变黑体现脱水性,后续反应生成有刺激性气味的,体现浓硫酸的强氧化性,B正确;
C.若溶液中含有,滴加盐酸酸化的溶液也会产生白色沉淀,无法证明一定含,C错误;
D.、等具有漂白性的气体也能使品红溶液褪色,不一定是,D错误;
故选B。
11. 含有、的硫酸盐混合溶液可用于吸收回收硫单质,其转化关系如图所示。
下列说法不正确的是
A. 该流程中的化合价变化的元素有Fe、S、O、H
B. 反应的总方程式为
C. 反应②中也可以用代替
D. 氧化性:
【答案】A
【解析】
【分析】和反应,生成单质、和,反应为 ;反应②:在酸性条件下被氧化,重新生成,同时得到,反应为: ,将两个反应合并消去中间的,得到总反应:,在流程中起到催化作用
【详解】A.该流程中H元素化合价始终为+1价,没有发生变化,变价元素仅为Fe、S、O三种,A错误;
B.反应①为,反应②为,两式加和消去中间产物得到总反应,为催化剂,总方程式书写正确,B正确;
C.具有氧化性,酸性条件下可将氧化为,可以代替反应②中的,C正确;
D.氧化还原反应中氧化剂氧化性大于氧化产物,由反应①得氧化性,由反应②得氧化性,故氧化性顺序为,D正确;
故选A。
12. 水合肼()具有强还原性。实验室可用NaClO氧化尿素[,其中C元素为+4价]制备水合肼。利用水合肼在碱性条件下处理溶液获得纳米的流程图如下:
下列说法不正确的是
A. 反应1中既作氧化剂又作还原剂
B. 反应2中消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
C. 反应3中使用过量的水合肼、延长反应时间有利于制备纳米
D. 纳米分散在水中具有丁达尔效应
【答案】C
【解析】
【分析】将通入稀溶液,发生歧化反应1,产物为、的混合碱性溶液;向上述体系加入尿素,作为氧化剂、尿素作为还原剂,反应生成水合肼,副产物为和;水合肼在碱性条件下还原(反应3),最终得到纳米分散体系。
【详解】A.反应1为与溶液的歧化反应:,元素化合价部分升高为+1价、部分降低为-1价,既作氧化剂又作还原剂,A正确;
B.反应2中氧化剂为,从+1价得2变为-1价,还原剂为,2个从-3价共失2变为中-2价的,根据电子守恒,反应为,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,B正确;
C.水合肼具有强还原性,若使用过量水合肼、延长反应时间,会将生成的(为+1价)进一步还原为单质,不利于制备纳米,C错误;
D.纳米粒子直径在1~100之间,分散在水中形成胶体,具有丁达尔效应,D正确;
故选C。
13. 实验室通过下列实验探究的性质。
序号
实验操作和现象
I
用充有80 mL 的针筒吸入10 mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡,针筒内气体几乎无剩余
II
取少许实验I中的溶液,向其中滴加几滴紫色石蕊试液,溶液变成红色,加热该红色液体,发现有气泡从溶液中逸出,溶液重新变成紫色
III
取少许实验I中的溶液,滴加含有酚酞的NaOH溶液,红色褪去
IV
取少许实验I中的溶液,滴加几滴溶液,无明显现象;再滴加酸性高锰酸钾溶液,红色褪去并产生白色沉淀
下列有关说法不正确的是
A. 实验I说明的水溶性较好
B. 实验Ⅱ说明与水反应生成不稳定的酸性物质
C. 实验Ⅲ中与足量NaOH溶液反应的离子方程式为
D. 实验IV中产生的白色沉淀为,体现的氧化性
【答案】D
【解析】
【详解】A.80 mL 在10 mL蒸馏水中几乎完全溶解,说明水溶性较好,A正确;
B.滴加紫色石蕊试液变红说明水溶液显酸性,加热有气泡逸出且溶液变回紫色,说明与水反应生成的酸性物质不稳定易分解,B正确;
C.与足量溶液反应生成亚硫酸钠和水,离子方程式为,C正确;
D.酸性高锰酸钾具有强氧化性,将溶于水生成的氧化为,进而生成沉淀,该反应中作还原剂,体现还原性而非氧化性,D错误;
故选D。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 元素周期表的形式多种多样,下图是扇形元素周期表的一部分(1~36号元素)。对比中学常见元素周期表,思考扇形元素周期表的填充规律,回答下列问题:
(1)元素⑩在中学常见元素周期表中的位置是___________。
(2)①与④可形成原子个数比为3:1的化合物,其电子式是__________。
(3)⑧、⑨对应简单离子的半径较大的是________(填离子符号)。
(4)⑥、⑦的最高价氧化物的水化物的碱性较强的是____________(填化学式)。
(5)③与⑤形成的化合物中存在的化学键是__________。
(6)写出电解②和⑨形成化合物的饱和溶液的离子方程式___________。若电解时消耗117 g该化合物,理论上产生气体的体积为___________L(标准状况下)。
【答案】(1)第三周期第ⅣA族
(2) (3)S2-
(4)Mg(OH)2 (5)共价键或极性键
(6) ①. 2Cl- +2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- ②. 44.8
【解析】
【分析】根据元素周期表,①为H元素,②为Na元素,③为C元素,④为N元素,⑤为O元素,⑥为Mg元素,⑦为Al元素,⑧为S元素,⑨为Cl元素,⑩为Si元素。
【小问1详解】
⑩为Si元素,位于元素周期表的第三周期第ⅣA族;
【小问2详解】
H与N形成的原子个数比为3:1的化合物为NH3,其电子式为;
【小问3详解】
S、Cl为同一周期元素,S2-带2个单位负电荷,Cl-带1个单位负电荷,故S2-的半径大于Cl-的半径;
【小问4详解】
Mg和Al为同一周期元素,同一周期元素金属性从左往右依次减小,故Mg(OH)2的碱性强于Al(OH)3;
【小问5详解】
C与O可形成CO或CO2,两种化合物均含有极性共价键;
【小问6详解】
电解NaCl溶液,产物为H2、Cl2和NaOH,该反应的离子方程式为:2Cl- +2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-;NaCl的摩尔质量为58.5 g/mol,消耗的NaCl的物质的量为,根据离子方程式,产生气体的物质的量为2 mol,标准状况下其体积为2 mol×22.4 L/mol=44.8 L。
15. 硼酸()大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(含、及少量、、)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0 g、8.7 g、14.8 g、40.2 g。
(1)中硼元素的化合价为________。
(2)为了提高硼镁矿的浸出率,除了适当增大硫酸浓度和延长浸出时间,还可采取的措施有_____(任答一点)。
(3)补充“浸取”时发生反应的化学方程式:________。
(4)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是_________,“浸出渣”的成分为_________(填化学式)。
(5)已知在一元弱酸的水溶液中检测到,写出在水溶液中的电离方程式________。
【答案】(1)+3 (2)粉碎硼镁矿石、搅拌、适当升高温度
(3)2H3BO3 (4) ①. 防止温度下降时H3BO3从溶液中析出 ②. SiO2、CaSO4
(5)H3BO3 +H2O[B(OH)4]﹣+H+
【解析】
【分析】硼镁矿(含、及少量、、)为原料生产硼酸,由流程可知,加硫酸浸取,不溶,转化为微溶于水的,所以浸出渣为和;为防止从溶液中析出,趁热过滤,此时滤液中的杂质离子有;“除杂”需先加溶液,将转化为,再加入MgO调节溶液的pH,使、均转化为沉淀,则滤渣为、,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出,母液中主要含有硫酸镁和硼酸。
【小问1详解】
根据化合物化合价代数和为0的规则,Mg为+2价、H为+1价、O为-2价,设B的化合价为:,解得;
【小问2详解】
提高固体矿浸出率的常规措施,除增大酸浓度、延长时间外,粉碎矿石可增大接触面积,适当升温、搅拌也能加快反应速率,提升浸出率;
【小问3详解】
根据原子守恒,反应左侧总原子为2Mg、2B、14O、6H、2S,已知产物已包含2Mg、2S、8O,剩余2B、6H、6O恰好组成2分子,故反应方程式为;
【小问4详解】
结合题给溶解度数据,硼酸溶解度随温度降低明显减小,热过滤可避免过滤过程中温度下降使硼酸提前结晶进入滤渣,造成损失;硼镁矿中的不与硫酸反应,和硫酸反应生成微溶的,二者构成浸出渣;
【小问5详解】
硼酸是一元弱酸,自身不会直接电离出,而是结合水电离出的生成,释放出1个,符合题目给出的检测到的信息,电离方程式为。
16. 碘酸钾()是重要的食品添加剂。某研究小组利用如图装置(C的加热装置已省略)制取并对其纯度进行测定。
(1)装置B中的试剂为___________。
(2)该装置的设计缺陷是________。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为________。
(4)在制备同时,可能会产生,该反应的离子方程式为____________。检验溶液中混有少量I2的实验操作及现象为____________。
(5)测定纯度:取1.000 g产品,酸化溶解后,配成100 mL溶液。取10.00 mL上述溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液充分反应,以淀粉为指示剂,再用溶液滴定,消耗溶液,测定过程中发生下列反应:(未配平),计算该产品的纯度为_________(写出计算过程)。
【答案】(1)饱和食盐水
(2)没有尾气处理装置
(3)3Cl2+KI+6KOHKIO3+6KCl+3H2O
(4) ①. Cl2+2I-=I2+2Cl- ②. 取少量试样于试管中,滴加几滴淀粉溶液,若出现蓝色,则含有I2
(5)85.6%;第一步反应方程式为,结合已知反应,可得计量关系:,滴定消耗的 ,10.00 mL待测液中的,则产品纯度为。
【解析】
【分析】高锰酸钾和浓盐酸常温下生成氯气,氯气通过饱和食盐水B装置除去氯化氢后进入装置C,之后氯气和碘离子在碱性环境中反应生成碘酸钾。
【小问1详解】
装置A中高锰酸钾和浓盐酸反应制取Cl2,生成的Cl2中混有挥发的HCl杂质,HCl会进入C中消耗KOH,干扰后续反应,因此用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,同时降低Cl2的溶解度,减少Cl2的损耗;
【小问2详解】
Cl2是有毒气体,该实验中未反应的Cl2直接排放到空气中会造成环境污染,缺少对应的尾气吸收装置;
【小问3详解】
Cl2先将C中KI氧化为I2,过量Cl2在加热、KOH碱性环境下进一步将I2氧化为,故装置C中反应方程式为;
【小问4详解】
Cl2将KI中的I-氧化为I2的离子方程式为;淀粉遇I2会发生特征显色反应,取少量试样于试管中,滴加几滴淀粉溶液,若出现蓝色,则含有I2;
【小问5详解】
先配平第一步反应:,结合已知反应,可得计量关系:,滴定消耗的物质的量: ;10.00 mL待测液中的物质的量: ;100 mL溶液中(即1.000 g产品中)的总物质的量: ;的摩尔质量为,因此产品纯度: 纯度。
17. 研究人员探索多种途径处理工业废气中的并进行资源化利用。
(1)利用工业废碱渣(主要成分)吸收,转化关系见图。
①吸收塔中的温度不宜过高,可能的原因是_____。
②写出吸收塔中反应的化学方程式________。
③采用该方法脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的,其原因是____________。
(2)利用碱性NaClO溶液吸收
①写出碱性NaClO溶液吸收的离子方程式_____________。
②如果用替代NaClO,也有较好脱硫效果。若吸收等量的,则需NaClO的物质的量是的_____________倍。
③一定能提高去除率的措施有____________。
A.适当增大NaClO浓度 B.升高反应温度
C.加快气体的通入速率 D.使燃煤烟气与碱性NaClO溶液充分接触
④为了进一步提高的吸收效率,常将催化剂加到碱性NaClO溶液中,反应过程见图。已知:活性氧原子具有极强的氧化性。
与直接用NaClO吸收相比,用作为催化剂能加快吸收速率的原因是___________。
【答案】(1) ①. 温度过高会导致 的溶解度下降,降低吸收效率(或 受热易分解) ②. ③. 亚硫酸的酸性强于碳酸, 不与 反应(或 与 反应本身就会生成 )
(2) ①. ②. 2 ③. AD ④. 过程中生成的活性氧原子具有极强氧化性,能加快与SO2的反应,提高SO2吸收率
【解析】
【小问1详解】
①气体的溶解度随温度升高而降低,温度过高会导致 逸出,降低吸收率;同时产物 受热也容易发生分解。
②吸收塔中, 溶液吸收过量 生成 和 ,根据原子守恒可写出化学方程式为 。
③根据强酸制弱酸原理,亚硫酸的酸性强于碳酸, 能与 反应生成 ,且烟气中原有的 也不会与生成的 发生反应,因此无需预先除去 。
【小问2详解】
①碱性条件下, 具有强氧化性,能将 氧化为 ,自身被还原为 。结合电荷守恒和原子守恒,离子方程式为 。
② 中 元素化合价为 价,被还原为 ( 价)时转移 个电子; 中 元素化合价为 价,被还原为 ( 价)时转移 个电子。吸收等量的 (即转移电子数相同),所需 的物质的量是 的 倍。
③A.适当增大吸收液 的浓度可提高吸收率,A正确;
B.升高温度会降低 溶解度且可能导致 分解,反而降低去除率,B错误;
C.加快通入速率会导致气体与溶液接触时间不足,降低去除率,C错误;
D.使烟气与溶液充分接触能提高反应效率,增加去除率,D正确;
故选 AD。
④由图2反应机理可知,在 的催化作用下, 转化为 并释放出活性氧原子。已知活性氧原子具有极强的氧化性,能更迅速地将 氧化为 ,从而显著加快了 的吸收速率。
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