内容正文:
高三年级9月学情检测
化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
相对原子质量 Li 7 Na 23 Cu 64 C 12 O 16 H 1 N 14 Cl 35.5 p 31
1. “十四五”期间,我国化学创新成果不断涌现。下列说法正确的是
A. “问天”实验舱采用了砷化镓太阳能电池,将化学能转化为电能
B. 华为公司首创的液冷散热技术所用的石墨烯材料属于有机高分子材料
C. 人形机器人皮肤材料硅橡胶属于新型无机非金属材料
D. “神舟二十一号”发动机的耐高温结构材料是一种新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.砷化镓太阳能电池将光能直接转化为电能,选项中的能量转化形式错误,A错误;
B.石墨烯是碳元素形成的单质,属于新型无机非金属材料,不属于有机高分子材料,B错误;
C.硅橡胶属于合成橡胶,是有机高分子材料,选项中的材料分类错误,C错误;
D.为氮化硅,属于特种陶瓷,是一种耐高温的新型无机非金属材料,D正确;
故选D。
2. 实验安全至关重要,下列做法合理的是
A. 误服可溶性钡盐,可服用溶液解毒
B. 钠燃烧实验应将绿豆粒大的钠投入热坩埚中,并佩戴护目镜
C. 金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面时,必须尽可能收集,并深埋处理
D. 液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水液封,用橡胶塞封存
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钠虽能使钡离子生成碳酸钡沉淀,反应为,但碳酸钡能与胃酸反应,重新生成有毒的钡离子,反应为,因此不能用碳酸钠溶液解毒。应选用硫酸镁等可溶性硫酸盐,使钡离子转化为难溶于胃酸的硫酸钡,反应为,A错误;
B.钠的化学性质活泼,燃烧时放出大量热,坩埚能承受较高温度;使用绿豆粒大的钠可控制用量,佩戴护目镜可防止飞溅物伤害眼睛,符合实验安全要求,B正确;
C.汞及其蒸气有毒,洒落后应尽可能收集并密封,对难以收集的残留汞可撒硫粉处理,使其转化为硫化汞,反应为。收集的汞及处理后的废物应统一回收处理,深埋会污染土壤和水体,C错误;
D.液溴密度大于水且在水中溶解度较小,加水液封可减少其挥发;但溴能腐蚀橡胶,应使用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存,不能用橡胶塞,D错误;
故选B。
3. 科技助力发展,创新增强国力。下列说法正确的是
A. 我国“人造太阳”利用了和的核聚变,和互为同素异形体
B. 人造骨骼使用了钛合金材料,合金的硬度通常比构成合金的纯金属的硬度小
C. La-Ni合金是储氢合金,是能够大量吸收,并与结合成金属氢化物的材料
D. 稀土元素是指镧系金属元素,在钢中添加稀土元素可以增加钢的塑性、韧性等
【答案】C
【解析】
【详解】A.和是质子数相同、中子数不同的氢元素的不同核素,二者互为同位素,同素异形体描述的是同种元素形成的不同单质,A错误;
B.合金的硬度通常比构成合金的纯金属的硬度大,熔点比成分纯金属低,B错误;
C.La-Ni合金是常见的储氢合金,能够大量吸收并与之结合形成金属氢化物,适宜用于氢气的储存,C正确;
D.稀土元素包括镧系元素以及钪、钇,共17种元素,并非仅指镧系金属元素,D错误;
故选C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,与足量水反应,转移电子数目为,生成的体积为0.56 L
B. 1 L 0.5 mol/L的NaOH溶液中含有的氧原子数目为0.5NA
C. 盐酸与足量共热,转移的电子数为
D. 1mol P4 中含有共价键的数目为4NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.的物质的量为,反应中,2mol 反应转移 2 mol电子、生成1mol ,故0.05mol 反应转移电子数为,生成0.025mol ,标准状况下体积为,A正确;
B.溶液中除溶质含有氧原子外,溶剂也含有氧原子,故1L 溶液中氧原子数目大于,B错误;
C.n(HCl)=12 mol/L × 0.05 L= 0.6 mol ,浓盐酸与共热,4 mol HCl完全反应转移 2 mol电子,但反应过程中盐酸浓度降低变为稀盐酸后反应停止,HCl不能完全反应,故转移电子数小于,C错误;
D.为正四面体结构,1个分子含6个共价键,故1mol 含共价键数目为,D错误。
5. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 工业制硫酸:
B. 工业制漂白粉:
C. 海水提镁:
D. 提取铝:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在空气中煅烧黄铁矿可生成,但与水反应生成亚硫酸,反应为,不能直接生成硫酸。工业制硫酸需先将催化氧化为,再用浓硫酸吸收,随后稀释。正确的转化路线为,A错误;
B.电解饱和食盐水可制得氯气。氢氧化钙微溶于水,澄清石灰水中氢氧化钙的含量很低,工业制漂白粉应将氯气通入石灰乳,反应为,所得漂白粉的主要成分为和。正确的转化路线为,B错误;
C.向海水中加入NaOH可使转化为沉淀,再用盐酸溶解沉淀,可得到溶液。将该溶液浓缩、结晶可得到,直接继续加热时会发生水解,不能据此得到电解所需的无水;应在干燥的HCl气流中加热脱水。固态不导电,电解时还须使其处于熔融状态。正确的转化路线为,C错误;
D.铝土矿中的能与NaOH溶液反应,反应为,过滤可除去不溶性杂质。向所得溶液中通入可生成沉淀,过滤后煅烧沉淀可得到;将溶于熔融冰晶石中进行电解,可得到铝。因此,转化路线中的各步转化均可实现,D正确;
故选D。
6. 下图是实验室常见气体的制取、收集和尾气吸收装置,用此装置和表中提供的物质可达到实验目的的是
选项
I中的物质
II中收集的气体
III中的物质
A
Cu和浓HNO3
NO
饱和食盐水
B
Na2SO3固体和浓H2SO4
SO2
NaOH溶液
C
Na2S固体和浓H2SO4
H2S
水
D
浓氨水和CaO
NH3
稀H2SO4
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu和浓HNO3反应生成NO2,II中收集的气体为NO2,且用NaOH溶液吸收,故A错误;
B.Na2SO3固体和浓H2SO4反应生成SO2,其密度比空气大可用向上排空气法收集,用NaOH溶液吸收尾气,故B正确;
C.Na2S固体和浓H2SO4发生氧化还原反应,不能生成H2S,故C错误;
D.氨气密度比空气小,不能用向上排空气法收集,应用向下排空气法,故D错误;
故选:B。
7. 氮、硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A. 常温下,铁与e或z的浓溶液均不反应
B. d、w、x均可与水反应生成酸,且都属于酸性氧化物
C. 将d和w同时通入到溶液中,会产生白色沉淀BaSO4
D. 向e的浓溶液中投入红热的木炭,产生红棕色气体,一定可以证明产生于木炭与e的浓溶液的反应
【答案】C
【解析】
【分析】a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2,e为HNO3;u为H2S,v为S,w为SO2,x为SO3,y为H2SO3,z为H2SO4;
【详解】A.常温下铁遇浓HNO3、浓H2SO4会发生钝化,钝化属于化学反应,并非不反应,A错误;
B.d为NO2,NO2与水反应除生成HNO3外还有NO生成,且与碱反应生成两种盐和水,不属于酸性氧化物,B错误;
C.NO2通入溶液中生成具有氧化性的HNO3,可将SO2与水反应生成的H2SO3氧化为H2SO4,与结合生成BaSO4白色沉淀,C正确;
D.浓HNO3受热本身会分解生成红棕色NO2,因此红棕色气体不一定来自木炭与浓硝酸的反应,D错误;
故选C。
8. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的个数是
①用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:
②向溶液中通入少量
③澄清石灰水中通入过量
④过量铁粉与稀硝酸反应:
⑤向溶液中逐滴加入溶液至溶液呈中性:
⑥过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=HClO+
⑦澄清石灰水与过量溶液反应
⑧工业制漂白粉:
⑨与氢碘酸(的水溶液)反应:
⑩少量氯化铁溶液滴入氢硫酸溶液中:
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】A
【解析】
【详解】①Na2SO3吸收少量Cl2:Cl2将氧化为,生成的H+与过量结合为,正确;
②CaCl2与CO2不反应(弱酸不能制强酸),无法写离子方程式;错误;
③澄清石灰水通过量CO2,最终生成可溶的Ca(HCO3)2,离子方程式为;正确;
④过量Fe与稀硝酸反应生成Fe2+,不是Fe3+,应为3Fe+2+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O;错误;
⑤溶液呈中性时Ba(OH)2与KHSO4物质的量之比为1:2,正确离子方程式为,错误;
⑥SO2与ClO-发生氧化还原反应,生成和Cl-,不会生成HClO和,应为SO2+ClO-+H2O=+Cl-+2H+,错误;
⑦NaHCO3过量时,Ca2+与OH-按1:2反应,正确离子方程式为,错误;
⑧工业制漂白粉用石灰乳,Ca(OH)2不能拆为OH-,应为Cl2+Ca(OH)2=Ca2++Cl-+ClO-+H2O;错误;
⑨I-会还原Fe3+为Fe2+,同时生成I2,应为Fe3O4+8H++2I-=3Fe2++I2+4H2O;错误;
⑩酸性条件下FeS不能存在,反应生成Fe2+、S和H+,应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;错误;
符合题意的为①③,共2个;故答案选A。
9. 实验室用下列装置能达到实验目的的是
A.尾气吸收SO2
B.苯萃取完碘水中的I2后的分液操作
C.模拟侯氏制碱法
D.制备氢氧化亚铁
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2与NaOH溶液反应速率快,该装置无防倒吸结构,易发生倒吸,无法安全吸收尾气,A错误;
B.苯的密度小于水,萃取后含I2的苯溶液位于分液漏斗上层,分液时上层液体需从上口倒出,不能从下口放出,操作错误,B错误;
C.侯氏制碱法需要处理含有氨气的尾气,碱石灰只能干燥氨气不能吸收氨气,C错误;
D.先打开止水夹K,Fe与稀硫酸反应生成的H2可排尽装置内空气,防止Fe2+被氧化;关闭K后,左侧压强增大,将生成的FeSO4溶液压入右侧NaOH溶液中,可制得Fe(OH)2,装置能达到实验目的,D正确;
故选D。
10. 类比和推理是化学研究的重要方法。下列类比或推理正确的是
A. 少量通入NaClO溶液生成,则少量通入溶液生成
B. 与水反应生成HCl和HClO,推测与水反应生成HF和HFO
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 分别能与盐酸、NaOH溶液反应,则也能与盐酸、NaOH溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.少量通入NaClO溶液发生反应;但难溶,少量通入溶液时,发生反应,生成的是沉淀,A错误;
B.氟气与水反应时,氟元素的化合价由0价降低到−1价,水中的氧元素被氧化,生成HF和氧气,反应为,不生成HFO,B错误;
C.的还原性比强,酸性高锰酸钾溶液能氧化,也能氧化,反应为。紫色的被还原为,溶液的紫色褪去,C正确;
D.在水中完全电离,电离方程式为。它能与NaOH溶液发生反应,但与盐酸混合时没有生成沉淀、气体或弱电解质,不能发生复分解反应,D错误;
故选C。
11. 可与过量热溶液发生反应:。下列说法正确的是
A. 每有参与反应,生成
B. 是一种酸式盐
C. 当被氧化的白磷比被还原的白磷多12.4g时,转移
D. 还原产物与氧化产物的物质的量之比为3:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.未指明反应处于标准状况下,无法确定生成PH3的体积,A错误;
B.KOH过量时反应生成KH2PO2,说明中的氢无法电离,KH2PO2为正盐,B错误;
C.1 mol P4参与反应时,被氧化为KH2PO2(P化合价从0价升高到+1价)、被还原为PH3(P化合价从0价降低到-3价),两者质量差为,此时转移,故质量差为时,转移电子为,C正确;
D.还原产物为PH3,氧化产物为KH2PO2,二者物质的量之比为1:3,D错误;
故选C。
12. 利用W管进行二氧化硫性质一体化实验,装置示意图如下。下列说法不正确的是
A. 弯管N中溶液红色褪去可验证的漂白性
B. 弯管P中溶液不变蓝说明氧化性
C. 弯管Q中红色刚好褪去时,恰好完全反应
D. 弯管M中固体、甲中溶液分别替换为Cu片、浓硝酸,P中溶液会变蓝
【答案】C
【解析】
【详解】A.具有漂白性,能使品红溶液褪色,因此弯管N中溶液红色褪去可验证的漂白性,A正确;
B.若氧化性强于,则可以将氧化为,使淀粉变蓝;弯管P中溶液不变蓝,说明不能氧化,可证明氧化性,B正确;
C.酚酞的变色范围为,时红色褪去。溶液本身,刚好接近变色点,通入后,只要反应掉部分,溶液就会降到以下,红色褪去,此时仍有部分未反应,并非恰好完全反应,C错误;
D.常温下片和浓硝酸即可反应生成,具有氧化性,能将中氧化为,淀粉遇变蓝,因此中溶液会变蓝,D正确;
故选C。
13. 下列实验操作,现象和结论对应关系正确的是
操作
现象
结论
A
取二氧化硅与少量焦炭,在高温条件下反应
产生灰黑色固体
非金属性:C>Si
B
为了验证的还原性,取溶液于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
具有还原性
C
取少量溶液,滴入硫酸酸化的溶液
溶液变黄色
氧化性:比强
D
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液
溶液不变红
食品脱氧剂样品中可能有+3价铁
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.高温下焦炭将二氧化硅还原为硅,反应为。碳元素的化合价由0价升高到+2价,该反应体现碳单质的还原性;元素的非金属性反映其原子得电子的能力,不能根据该实验比较碳、硅的非金属性,A错误;
B.溶液中既有,又有,二者均能被酸性高锰酸钾氧化,相应反应为、。因此,紫色褪去不能排除的干扰,不能仅据此验证具有还原性,B错误;
C.加入硫酸酸化的溶液后,能将氧化为,反应为;同时,原溶液中的在酸性条件下也能氧化,反应为。溶液变黄色说明生成了,但不能排除酸性条件下的氧化作用,因而不能由该现象证明的氧化性比强,C错误;
D.铁粉与盐酸反应生成,反应为。若样品原来含有+3价铁,其溶解形成的可被铁粉还原,反应为。因此,滴加KSCN溶液不变红,只能说明所得溶液中未检出,不能排除样品原来含有+3价铁,D正确;
故选D。
14. 实验室以含锌废液(主要成分为,还含有少量的、,溶液)为原料制备的实验流程如下图甲所示,具有强氧化性,易被还原为,的结构如下图乙所示。下列说法正确的是
A. “除锰”反应的离子方程式为
B. “除锰”反应中每消耗,硫原子共得到2 mol电子
C. 试剂X可以选用Zn、ZnO等物质
D. 滤液中一定大量存在的阳离子有、和
【答案】A
【解析】
【分析】含锌废液主要成分为,还含有少量的、,加入将氧化为沉淀除去,同时也被氧化为;再加入调节pH将转化为沉淀除去;再加入碳酸氢铵和氨水将转化为,过滤后得到产品,由此解答;
【详解】A.“除锰”反应中被氧化为,离子方程式为,A正确;
B.由的结构可知其含有过氧键,为+6价,反应中硫元素化合价不变,1个过氧键中的O由-1价降至-2价,得到2×e-,则“除锰”反应中每消耗,O原子共得到2 mol 电子,B错误;
C.若选用作试剂X,会将还原为,无法通过调节pH生成沉淀除去,增大除杂难度,因此试剂X不能选用,C错误;
D.沉锌步骤中转化为沉淀,滤液中仅微量存在,不会大量存在,D错误;
故选A。
15. 含氮化合物之间的相互转化对生产、生活有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.探究铜和不同浓度硝酸反应的情况
将铜丝分别伸入不同浓度的硝酸中,装置示意图如下。(硝酸的浓度不同,还原产物不同,一般8 mol/L以上主要生成,主要生成,硝酸浓度低时还可能生成、、等)。
已知:的饱和溶液呈黄色。
(1)图1试管中发生反应的离子方程式是_______________________。
(2)图2试管中溶液变为绿色的原因是____________________________________________________。取少量该绿色溶液,向其中加入适量水后溶液变成蓝色,可能的原因是____________________________________________________(用化学方程式表示)。
Ⅱ.用氨气制备氮化硼
氮化硼(BN)是白色难溶于水的粉末状固体,高温下易被氧化。实验室以硼粉(黑色)为原料制备BN的装置如图3所示,图4中提供了三种不同的氨气发生及干燥装置以及相关药品。
(3)从图4中选择可以填入图3虚线框中的装置_________(填字母);写出该装置中制备氨气的化学方程式___________________。
(4)图3三颈烧瓶中制备氮化硼的化学方程式为__________________。三颈烧瓶中出现______________________的现象时说明反应完全,此时应立即停止通入O2,原因是_____________________________________________________。
【答案】(1)
(2) ①. 溶液呈蓝色,的饱和溶液呈黄色,两者混合呈绿色 ②.
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 黑色固体完全转化为白色 ③. 防止被氧化
【解析】
【小问1详解】
图1硝酸浓度为6 mol/L,题目给出信息:4~8 mol/L 硝酸和Cu反应,主要还原产物是NO。Cu被氧化为Cu2+,硝酸根被还原为NO,根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问2详解】
图2硝酸浓度10 mol/L(大于8 mol/L),Cu和浓硝酸反应生成大量NO2溶解在溶液中;Cu(NO3)2水溶液本身是蓝色,已知NO2饱和溶液为黄色,两种颜色叠加,溶液显绿色;
加水稀释,溶解的NO2会和水发生反应,黄色的NO2被消耗,蓝色硝酸铜的颜色显现,溶液变回蓝色。
【小问3详解】
装置a中加热NH4Cl固体,分解得到NH3和HCl,在导管口遇冷又重新化合生成NH4Cl,无法持续制得氨气。装置b中浓氨水和CaO固体混合,CaO与水反应放热、消耗水,促使分解逸出NH3;后续碱石灰可以干燥氨气,符合实验要求。装置c中虽然氯化铵和熟石灰加热可以制NH3,但U形管中P2O5是酸性干燥剂,会和碱性的NH3反应,不能用来干燥氨气。因此选装置b;
因此b装置中的化学方程式为:。
【小问4详解】
三颈烧瓶中,黑色硼粉B、NH3、O2加热条件下反应生成BN和水,根据原子守恒配平方程式为:;
硼粉是黑色固体,BN是白色难溶于水的粉末,黑色固体全部转变为白色,代表硼粉完全反应;
题干信息说明BN高温下易被氧化,反应结束后立即停止通入O2,避免高温下BN被氧气氧化变质。
16. 亚氯酸钠(NaClO2)可作为ClO2的前体物质,主要用作漂白剂、脱色剂、消毒剂、拔染剂等。现用如图所示装置制备NaClO2并测定其纯度。回答下列问题:
Ⅰ.制备NaClO2
(1)仪器a的名称为____________,其侧管的作用为__________________。
(2)A装置不能使用稀硫酸替代70%硫酸的原因是__________________。
(3)B装置中产生ClO2,其中发生反应的离子方程式为__________________。
(4)D装置生成NaClO2的化学方程式为__________________。
(5)仪器b的作用为__________________。
Ⅱ.测定NaClO2的纯度
称取m g NaClO2产品,溶于水配成250mL溶液,取25mL待测液,加入过量KI溶液(杂质不参加反应)。以淀粉作指示剂,用q mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,消耗Na2S2O3体积为p mL。(已知:)
(6)滴定终点的现象是__________________,NaClO2产品的纯度为______(用代数式表示)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗(恒压分液漏斗) ②. 平衡气压,使硫酸顺利滴下
(2)SO2易溶于水,稀硫酸中水含量大,易溶解产生的SO2,使SO2利用率低
(3)
(4)
(5)防倒吸 (6) ①. 滴加最后半滴Na2S2O3标准溶液,锥形瓶中溶液由蓝色变为无色,且30s内不恢复 ②.
【解析】
【分析】根据装置图可知,装置A中用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应制取二氧化硫、将产生的二氧化硫通过装置B中,二氧化硫和NaClO3、硫酸混合反应生成ClO2气体,并通入空气,吹出ClO2气体,装置C作安全瓶,可防止倒吸,装置D中用ClO2与NaOH溶液和H2O2一起反应生成NaClO2,为防止反应物过氧化氢在较高温度下分解等,所以要用冷水浴进行冷却,装置E 用氢氧化钠吸收实验中的尾气,同时可以防止倒吸。
【小问1详解】
仪器a为恒压滴液漏斗,其侧管的作用为平衡气压,使硫酸顺利滴下。
【小问2详解】
A装置是亚硫酸钠与70%硫酸反应生成SO2,若用稀硫酸替换70%硫酸,则稀硫酸中水含量大,易溶解产生的SO2,使SO2利用率低。
【小问3详解】
产生的SO2进入B装置与NaClO3反应生成ClO2,离子方程式为。
【小问4详解】
D装置中,H2O2作还原剂,生成NaClO2的化学方程式为。
【小问5详解】
倒置球形干燥管用于防倒吸。
【小问6详解】
滴定终点的现象是当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且30s内不恢复原色。根据得失电子守恒,可列出关系式:,,则产品的纯度为。
17. 某铬铁(Ⅱ)矿主要成分为,还含有、MgO、等杂质,采用次氯酸钠法处理矿石并制备的工艺流程如图。已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物的形式存在。
(1)铁元素()在周期表中的位置是_________。
(2)“氧化浸出”时,为了加快反应速率,可采取的措施有_________(答两条)。
(3)“氧化浸出”时,发生的化学方程式为_________。
(4)滤渣的主要成分是_________。
(5)①“沉铝”时,铝元素发生的离子方程式为_________。
②“沉铝”后通过过滤、洗涤、干燥得到Al(OH)3,检验沉淀洗涤干净的方法是_______________
③写出转化为的离子方程式:_________。
(6)“混合”时,如何进行具体的实验操作?_________(填字母)。
A.将浓硫酸沿器壁慢慢倒入溶液中,边加边搅拌
B.将溶液沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,边加边搅拌
C.将溶液和浓硫酸同时倒入容器中,搅拌均匀
(7)该工艺的某一副产物还可以用来制备硫酸亚铁晶体。硫酸亚铁晶体的溶解度如表所示,由硫酸亚铁溶液制备绿矾()的“操作”包括真空加热浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。
温度/℃
0
10
30
50
56.7
60
64
70
80
90
溶解度/g
14.0
17.0
25.0
33.0
35.2
35.3
35.6
33.0
30.5
27
析出晶体
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2)增大NaClO浓度、搅拌、升温、粉碎铬铁矿
(3)
(4)MgO、
(5) ①. ②. 取最后一次洗涤液,加稀酸化的溶液,不产生白色沉淀,则洗涤干净 ③.
(6)A (7)低于50℃冷却结晶
【解析】
【分析】铬铁矿主要成分为Fe(CrO2)2,含Fe2O3、MgO、Al2O3杂质,目标产物为CrO3;氧化浸出时,NaClO作氧化剂,在NaOH碱性条件下将Fe(CrO2)2中+2价Fe氧化为+3价、+3价Cr氧化为+6价,铁以最高价氧化物Fe2O3形式存在,Al2O3与NaOH反应生成[Al(OH)4]-进入溶液,MgO不与NaOH反应,与Fe2O3共同作为滤渣分离;滤液为含Na2CrO4、Na[Al(OH)4]的混合溶液,通入过量CO2沉铝时,[Al(OH)4]-与CO2反应生成Al(OH)3沉淀,同时在酸性条件下转化为,得到Na2Cr2O7溶液;加入浓硫酸时需遵循浓硫酸稀释操作规范,将浓硫酸沿器壁缓慢注入溶液中并搅拌;制备绿矾时,根据溶解度表,温度低于50℃时析出FeSO4·7H2O,故需在低于50℃下冷却结晶;
【小问1详解】
铁元素的原子序数为26,电子层数为4,位于第四周期,在周期表处于第8列,属于第Ⅷ族,因此铁元素在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族;
【小问2详解】
加快反应速率可从增大接触面积、提高反应物浓度、升高温度、搅拌等角度采取措施,可选择粉碎铬铁矿、适当升高温度,或增大NaClO浓度、搅拌,任答两条即可;
【小问3详解】
氧化浸出时,Fe(CrO2)2中Fe为+2价,Cr为+3价,NaClO作为氧化剂,将Fe氧化为Fe2O3中+3价Fe,将Cr氧化为Na2CrO4中+6价Cr,ClO-被还原为Cl-,结合电子守恒、原子守恒配平,反应的化学方程式为:2Fe(CrO2)2+7NaClO+8NaOH=Fe2O3+4Na2CrO4+7NaCl+4H2O;
【小问4详解】
氧化浸出过程中,MgO、Fe2O3均不与NaOH反应,铁以最高价氧化物Fe2O3形式存在,因此过滤后滤渣的主要成分为MgO、Fe2O3;
【小问5详解】
沉铝时通入过量CO2,[Al(OH)4]-与过量CO2反应生成Al(OH)3沉淀和,离子方程式为,[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+;
检验沉淀洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液,加稀HNO3酸化的AgNO3溶液,不产生白色沉淀,则洗涤干净
Na2CrO4转化为Na2Cr2O7时,在酸性条件下发生转化,CO2溶于水提供酸性环境,反应生成,离子方程式为2+H2O+2CO2=+2;
【小问6详解】
混合时涉及浓硫酸的稀释,为防止液体飞溅,需将浓硫酸沿器壁缓慢倒入Na2Cr2O7溶液中,边加边搅拌;
A.将浓硫酸沿器壁慢慢倒入Na2Cr2O7溶液中,边加边搅拌,操作正确,A正确;
B.将Na2Cr2O7溶液沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,会导致液体飞溅,操作错误,B错误;
C.将Na2Cr2O7溶液和浓硫酸同时倒入容器中,搅拌均匀,无法保证稀释过程的安全性,操作错误,C错误;
故选A;
【小问7详解】
由溶解度表可知,温度低于50℃时析出的晶体为FeSO4·7H2O,温度高于50℃时析出的晶体结晶水含量减少,无法得到绿矾,因此真空加热浓缩后需进行低于50℃冷却结晶,再经过滤、洗涤、干燥得到绿矾。
18. 铜阳极泥(主要含有铜、银、金、铅等单质)是一种含贵金属的可再生资源,一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下(所加试剂均过量):
已知:①溶液2中的主要存在形式为
②
请回答:
(1)沉淀的主要成分为___________(填化学式),从氧化还原的角度分析,步骤5中体现的性质是___________。
(2)步骤2中单质金发生反应的离子方程式为___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.步骤1中加入的主要作用是使溶解出的转化为沉淀
B.步骤1可通过粉碎阳极泥、加热、搅拌、改用浓硫酸等方式加快反应速率
C.溶液1可经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到胆矾粗产品
(4)溶液中含硫微粒物质的量分数与的关系如图所示。
步骤4中加入稀硫酸调节溶液可析出,请用离子方程式表示析出的原因___________。
(5)步骤5需要在碱性环境下进行,设计实验验证溶液4中含有___________。
【答案】(1) ①. 、 ②. 还原性
(2)
(3)AC (4)
(5)取一定量溶液4于试管中,加足量稀酸化,再加足量溶液,静置后向上层清液中滴加溶液,出现白色沉淀,则含
【解析】
【分析】铜阳极泥中含有铜、银、金、铅等单质,经过步骤1后,铜溶解得到硫酸铜溶液即溶液1,银与铅溶解后分别得到氯化银与硫酸铅沉淀,金不溶即沉淀A为氯化银、硫酸铅、金,经过步骤2后,Au与氯离子形成配合物溶解,所以沉淀B为氯化银与硫酸铅,经过步骤3,氯化银溶解AgCl+2[Ag(SO3)2]3-+Cl-得到溶液3,经过步骤4得到氯化银沉淀;
【小问1详解】
由分析可知,沉淀B为AgCl、PbSO4,步骤5中主要作用是将中的银离子还原为单质银,所以此处甲醛的作用是还原剂体现还原性。
【小问2详解】
单质金在HCl酸性条件下,在氧化剂NaClO3的氧化作用下,金与氯离子形成配合物,则对应的离子方程式为2Au++7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O;
【小问3详解】
A.步骤1中加入NaCl的主要作用是使溶解出的Ag+转化为AgCl沉淀,A正确;
B.步骤1可通过粉碎阳极泥、加热、搅拌加快反应速率,改用浓硫酸溶于水放热会加快双氧水分解,反而不利于银、铅、铜溶解,B错误;
C.溶液1是硫酸铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到胆矾粗产品,C正确;
故选AC;
【小问4详解】
步骤4中加入稀硫酸调节溶液pH=4时,由图可知此条件下亚硫酸根与氢离子更容易结合形成亚硫酸氢根,银离子将从配合物中脱离出来与氯离子结合生成沉淀析出,对应离子方程式为[Ag(SO3)2]3-+Cl-+2H+=AgCl↓+2;
【小问5详解】
验证氯离子的操作步骤为,取一定量溶液4于试管中,加足量稀HNO3酸化,再加足量Ba(NO3)2溶液,静置后向上层清液中滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,则含Cl-。
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高三年级9月学情检测
化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
相对原子质量 Li 7 Na 23 Cu 64 C 12 O 16 H 1 N 14 Cl 35.5 p 31
1. “十四五”期间,我国化学创新成果不断涌现。下列说法正确的是
A. “问天”实验舱采用了砷化镓太阳能电池,将化学能转化为电能
B. 华为公司首创的液冷散热技术所用的石墨烯材料属于有机高分子材料
C. 人形机器人皮肤材料硅橡胶属于新型无机非金属材料
D. “神舟二十一号”发动机的耐高温结构材料是一种新型无机非金属材料
2. 实验安全至关重要,下列做法合理的是
A. 误服可溶性钡盐,可服用溶液解毒
B. 钠燃烧实验应将绿豆粒大的钠投入热坩埚中,并佩戴护目镜
C. 金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面时,必须尽可能收集,并深埋处理
D. 液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水液封,用橡胶塞封存
3. 科技助力发展,创新增强国力。下列说法正确的是
A. 我国“人造太阳”利用了和的核聚变,和互为同素异形体
B. 人造骨骼使用了钛合金材料,合金的硬度通常比构成合金的纯金属的硬度小
C. La-Ni合金是储氢合金,是能够大量吸收,并与结合成金属氢化物的材料
D. 稀土元素是指镧系金属元素,在钢中添加稀土元素可以增加钢的塑性、韧性等
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,与足量水反应,转移电子数目为,生成的体积为0.56 L
B. 1 L 0.5 mol/L的NaOH溶液中含有的氧原子数目为0.5NA
C. 盐酸与足量共热,转移的电子数为
D. 1mol P4 中含有共价键的数目为4NA
5. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 工业制硫酸:
B. 工业制漂白粉:
C. 海水提镁:
D. 提取铝:
6. 下图是实验室常见气体的制取、收集和尾气吸收装置,用此装置和表中提供的物质可达到实验目的的是
选项
I中的物质
II中收集的气体
III中的物质
A
Cu和浓HNO3
NO
饱和食盐水
B
Na2SO3固体和浓H2SO4
SO2
NaOH溶液
C
Na2S固体和浓H2SO4
H2S
水
D
浓氨水和CaO
NH3
稀H2SO4
A. A B. B C. C D. D
7. 氮、硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A. 常温下,铁与e或z的浓溶液均不反应
B. d、w、x均可与水反应生成酸,且都属于酸性氧化物
C. 将d和w同时通入到溶液中,会产生白色沉淀BaSO4
D. 向e的浓溶液中投入红热的木炭,产生红棕色气体,一定可以证明产生于木炭与e的浓溶液的反应
8. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的个数是
①用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:
②向溶液中通入少量
③澄清石灰水中通入过量
④过量铁粉与稀硝酸反应:
⑤向溶液中逐滴加入溶液至溶液呈中性:
⑥过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=HClO+
⑦澄清石灰水与过量溶液反应
⑧工业制漂白粉:
⑨与氢碘酸(的水溶液)反应:
⑩少量氯化铁溶液滴入氢硫酸溶液中:
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
9. 实验室用下列装置能达到实验目的的是
A.尾气吸收SO2
B.苯萃取完碘水中的I2后的分液操作
C.模拟侯氏制碱法
D.制备氢氧化亚铁
A. A B. B C. C D. D
10. 类比和推理是化学研究的重要方法。下列类比或推理正确的是
A. 少量通入NaClO溶液生成,则少量通入溶液生成
B. 与水反应生成HCl和HClO,推测与水反应生成HF和HFO
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 分别能与盐酸、NaOH溶液反应,则也能与盐酸、NaOH溶液反应
11. 可与过量热溶液发生反应:。下列说法正确的是
A. 每有参与反应,生成
B. 是一种酸式盐
C. 当被氧化的白磷比被还原的白磷多12.4g时,转移
D. 还原产物与氧化产物的物质的量之比为3:1
12. 利用W管进行二氧化硫性质一体化实验,装置示意图如下。下列说法不正确的是
A. 弯管N中溶液红色褪去可验证的漂白性
B. 弯管P中溶液不变蓝说明氧化性
C. 弯管Q中红色刚好褪去时,恰好完全反应
D. 弯管M中固体、甲中溶液分别替换为Cu片、浓硝酸,P中溶液会变蓝
13. 下列实验操作,现象和结论对应关系正确的是
操作
现象
结论
A
取二氧化硅与少量焦炭,在高温条件下反应
产生灰黑色固体
非金属性:C>Si
B
为了验证的还原性,取溶液于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
具有还原性
C
取少量溶液,滴入硫酸酸化的溶液
溶液变黄色
氧化性:比强
D
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液
溶液不变红
食品脱氧剂样品中可能有+3价铁
A. A B. B C. C D. D
14. 实验室以含锌废液(主要成分为,还含有少量的、,溶液)为原料制备的实验流程如下图甲所示,具有强氧化性,易被还原为,的结构如下图乙所示。下列说法正确的是
A. “除锰”反应的离子方程式为
B. “除锰”反应中每消耗,硫原子共得到2 mol电子
C. 试剂X可以选用Zn、ZnO等物质
D. 滤液中一定大量存在的阳离子有、和
15. 含氮化合物之间的相互转化对生产、生活有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.探究铜和不同浓度硝酸反应的情况
将铜丝分别伸入不同浓度的硝酸中,装置示意图如下。(硝酸的浓度不同,还原产物不同,一般8 mol/L以上主要生成,主要生成,硝酸浓度低时还可能生成、、等)。
已知:的饱和溶液呈黄色。
(1)图1试管中发生反应的离子方程式是_______________________。
(2)图2试管中溶液变为绿色的原因是____________________________________________________。取少量该绿色溶液,向其中加入适量水后溶液变成蓝色,可能的原因是____________________________________________________(用化学方程式表示)。
Ⅱ.用氨气制备氮化硼
氮化硼(BN)是白色难溶于水的粉末状固体,高温下易被氧化。实验室以硼粉(黑色)为原料制备BN的装置如图3所示,图4中提供了三种不同的氨气发生及干燥装置以及相关药品。
(3)从图4中选择可以填入图3虚线框中的装置_________(填字母);写出该装置中制备氨气的化学方程式___________________。
(4)图3三颈烧瓶中制备氮化硼的化学方程式为__________________。三颈烧瓶中出现______________________的现象时说明反应完全,此时应立即停止通入O2,原因是_____________________________________________________。
16. 亚氯酸钠(NaClO2)可作为ClO2的前体物质,主要用作漂白剂、脱色剂、消毒剂、拔染剂等。现用如图所示装置制备NaClO2并测定其纯度。回答下列问题:
Ⅰ.制备NaClO2
(1)仪器a的名称为____________,其侧管的作用为__________________。
(2)A装置不能使用稀硫酸替代70%硫酸的原因是__________________。
(3)B装置中产生ClO2,其中发生反应的离子方程式为__________________。
(4)D装置生成NaClO2的化学方程式为__________________。
(5)仪器b的作用为__________________。
Ⅱ.测定NaClO2的纯度
称取m g NaClO2产品,溶于水配成250mL溶液,取25mL待测液,加入过量KI溶液(杂质不参加反应)。以淀粉作指示剂,用q mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,消耗Na2S2O3体积为p mL。(已知:)
(6)滴定终点的现象是__________________,NaClO2产品的纯度为______(用代数式表示)。
17. 某铬铁(Ⅱ)矿主要成分为,还含有、MgO、等杂质,采用次氯酸钠法处理矿石并制备的工艺流程如图。已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物的形式存在。
(1)铁元素()在周期表中的位置是_________。
(2)“氧化浸出”时,为了加快反应速率,可采取的措施有_________(答两条)。
(3)“氧化浸出”时,发生的化学方程式为_________。
(4)滤渣的主要成分是_________。
(5)①“沉铝”时,铝元素发生的离子方程式为_________。
②“沉铝”后通过过滤、洗涤、干燥得到Al(OH)3,检验沉淀洗涤干净的方法是_______________
③写出转化为的离子方程式:_________。
(6)“混合”时,如何进行具体的实验操作?_________(填字母)。
A.将浓硫酸沿器壁慢慢倒入溶液中,边加边搅拌
B.将溶液沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,边加边搅拌
C.将溶液和浓硫酸同时倒入容器中,搅拌均匀
(7)该工艺的某一副产物还可以用来制备硫酸亚铁晶体。硫酸亚铁晶体的溶解度如表所示,由硫酸亚铁溶液制备绿矾()的“操作”包括真空加热浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。
温度/℃
0
10
30
50
56.7
60
64
70
80
90
溶解度/g
14.0
17.0
25.0
33.0
35.2
35.3
35.6
33.0
30.5
27
析出晶体
18. 铜阳极泥(主要含有铜、银、金、铅等单质)是一种含贵金属的可再生资源,一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下(所加试剂均过量):
已知:①溶液2中的主要存在形式为
②
请回答:
(1)沉淀的主要成分为___________(填化学式),从氧化还原的角度分析,步骤5中体现的性质是___________。
(2)步骤2中单质金发生反应的离子方程式为___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.步骤1中加入的主要作用是使溶解出的转化为沉淀
B.步骤1可通过粉碎阳极泥、加热、搅拌、改用浓硫酸等方式加快反应速率
C.溶液1可经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到胆矾粗产品
(4)溶液中含硫微粒物质的量分数与的关系如图所示。
步骤4中加入稀硫酸调节溶液可析出,请用离子方程式表示析出的原因___________。
(5)步骤5需要在碱性环境下进行,设计实验验证溶液4中含有___________。
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