精品解析:安徽合肥市肥西中学2026-2027学年高三上学期期中考试 化学试题
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内容正文:
合肥八中肥西中学2026—2027(1)高三年级期中考试
化 学 试 题
满分:100分 答卷时间:75分钟
可能用到的相对原子量H: 1 C: 12 O: 16 N: 14 Cu: 64
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 实验室中,下列试剂的保存方法正确的是
A. NaOH溶液保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中
B. 液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水液封
C. 氢氟酸存放在带有橡胶塞的棕色玻璃瓶中
D. 保存溶液时,通常在溶液中加少量的单质铁
2. 我国传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列说法不正确的是
A. 《千里江山图》中绿色颜料铜绿的主要成分为——属于盐
B. “凡造竹纸……用上好石灰化汁涂浆”,造纸时可能利用了石灰的碱性
C. “绳锯木断,水滴石穿”“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”中未涉及化学变化
D. 《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝()的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验
3. 已知常温下,在溶液中可发生如下反应:,。由此推断、、的还原性由强到弱的顺序是
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
4. 下列用单、双线桥法表示电子转移的方向和数目错误的是
A.
B.
C.
D.
5. 下列做法违反实验室安全要求的是
A. 浓硫酸沾到皮肤上,大量水冲洗后再用溶液洗
B. 蒸馏实验中忘记加沸石,停止加热,待冷却后加入沸石
C. 金属钾着火时,立即用二氧化碳灭火器扑灭
D. 进行铝热实验时佩戴护目镜
6. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
7. 铵态氮肥的过度使用会导致水体的富营养化。研究发现,利用次氯酸钠可去除溶解的氨,反应的化学方程式为。下列关于该反应的说法正确的是
A. NaClO作还原剂
B. 被还原
C. 每生成时,转移电子的数目约为
D. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
8. 下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A. 钠与水反应:
B. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:
C. 硫粉与铜粉混合加热:
D. 用氯气制备漂白液:
9. 下列有关反应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中通入少量:
B. 向溶液中加足量溶液:
C. 二氧化硫通入碘水褪色:
D. 向溶液中通入少量:
10. 超氧化钾(KO2)用作潜水或宇航系统供氧剂的主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下,7.1 gKO2含有的阴离子的数目为
B. 标准状况下,1.12 LCO2含有电子的数目为
C. 溶液中的数目为
D. 理论上,每产生0.3 mol O2转移电子的数目为
11. 下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是
实验装置或操作
实验目的
A.证明氧化性:Cl2>Br2>I2
B.检测某固体样品中是否含有钠元素
实验装置或操作
实验目的
C.验证SO2水溶液的酸性和SO2的漂白性
D.熔融纯碱
A. A B. B C. C D. D
12. 研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含ZnS、Cu2S、As2O3及Zn、Cu、Pb的硫酸盐)定向分离富集铜的绿色工艺,部分流程如下:
已知:①ZnS、Cu2S需在酸性条件下加压并通入氧气才能高效浸出;
②“氧化酸浸、同步沉砷”中As(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)转化为FeAsO4·2H2O;
③PbSO4难溶于稀硫酸。
下列说法错误的是
A. “氧化酸浸”步骤需要加压加热,目的是增大O2的溶解度,加快反应速率
B. “同步沉砷”的方程式为
C. 浸出渣中除FeAsO4·2H2O外还有PbSO4、S
D. 沉铜后液除去锌(Ⅱ)可返回“调浆”步骤循环利用
13. 磺酰氯(SO2Cl2)是极易水解的无色发烟液体,沸点为69.1°C。实验室可在有催化剂的条件下,通过反应SO2(g) + Cl2(g)SO2Cl2(l) <0制备,实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 冷凝管中的活性炭的主要作用为催化剂
B. 装置①中圆底烧瓶中的固体药品可以为KMnO4或MnO2
C. 依据装置②、④中单位时间内的气泡数可调节Cl2和SO2的流量
D. 装置②中盛放浓硫酸,除去H2O,装置③应置于冰水中
14. 硫元素可形成多种化合物。、二硫化氢()均有弱酸性,的燃烧热为。硫化物可以除去废水中的重金属离子。可以除去漂白液中的余氯(),也可以与反应生成氧化性较弱的。下列有关说法正确的是
A. 沸点高于,是因为可形成分子间氢键
B. 燃烧的热化学方程式:
C. 与水中余氯反应,被氧化为
D. 从物质结构的角度分析,的结构可能如图所示:
二、填空题(共58分)
15. 回答下列问题。
(1)高铁酸钠(,为价)是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取:。该反应中还原剂是______(用化学式表示),______元素被还原。
(2)反应:。
①氧化产物是______。
②当生成时被氧化的物质为______g。
(3)①设表示阿伏加德罗常数的值,的质量是______g,在标准状况下的体积为______L。
②______g的氢气中所含H原子的数目与相同。
16. “价-类”二维图是学习元素化合物的一种好方法。硫或氮及其化合物的部分“价-类”二维图如图所示。回答下列问题:
(1)若B为,工业利用、空气、水为原料生产硝酸,其中:的化学方程式为_________,该反应中还原剂与氧化剂的质量之比为________。
(2)若F为,将其排入大气中会引起的环境问题是_________。过量NaOH溶液与其反应的离子方程式为__________。
(3)G代表的,浓度不同,性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择_______(填“浓硝酸”或“稀硝酸”),理由是_______,与铜镀层反应的离子方程式为____________。
(4)某厂废液中含有2%~5%的,直接排放会造成污染,下列试剂能使转化为的是________(填字母)。
A. NaOH B. C. D. 浓硫酸
17. 纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的新功能材料。以炼铜厂的烟尘渣(主要含ZnSO4、ZnO及少量CuO、Fe2O3、FeO等)为原料制备纳米氧化锌,流程示意图如下。
(1)滤液A中含有的金属阳离子有_____。
(2)“沉铁”过程中,调节溶液的pH约为5,溶液中的铁元素以FeOOH的形式完全沉淀。其中Fe2+转化为FeOOH的离子方程式为_____。
(3)滤渣C中含有的物质是_____。
(4)滤渣C中加入稀H2SO4的目的是_____。
(5)将“沉锌”过程的离子方程式补充完整:_____。
2Zn2++_____HCO=Zn2(OH)2CO3↓+_____CO2↑+H2O
18. “消洗灵”主要成分为(),其具有与“84消毒液”相似功效,某兴趣小组在实验室模拟制备“消洗灵”(夹持装置略),反应方程式为:
已知:与NaOH溶液在加热的条件下反应生成和NaCl。
回答以下问题:
(1)仪器X的名称为_______,装置A中反应的离子方程式为___________。
(2)实验之前需要连接好装置,导管接口正确连接顺序是a→_________;连接好装置后,还需要检查____________,再开始实验。装置D作用为__________;装置C中的多孔球泡的作用是______________。
(3)实验开始后:
①先打开仪器X的活塞及活塞K,得到NaClO和NaOH、NaCl的混合溶液;此时装置C若不采用冰水浴会导致产品产率降低,原因是________________;
②关闭仪器X的活塞及活塞K,打开装置C中分液漏斗的活塞;一段时间后,将装置C中所得溶液经“一系列操作”,得到粗产品。“一系列操作”包括______,洗涤、低温干燥。
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合肥八中肥西中学2026—2027(1)高三年级期中考试
化 学 试 题
满分:100分 答卷时间:75分钟
可能用到的相对原子量H: 1 C: 12 O: 16 N: 14 Cu: 64
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 实验室中,下列试剂的保存方法正确的是
A. NaOH溶液保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中
B. 液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水液封
C. 氢氟酸存放在带有橡胶塞的棕色玻璃瓶中
D. 保存溶液时,通常在溶液中加少量的单质铁
【答案】B
【解析】
【详解】A.会与玻璃中的反应生成粘性的,易将磨口玻璃塞与试剂瓶黏连无法打开,应使用橡胶塞,A错误;
B.液溴密度大于水且微溶于水,加水液封可有效减少溴的挥发,B正确;
C.氢氟酸()会与发生反应腐蚀玻璃瓶,应保存在塑料瓶中,C错误;
D.单质铁会与发生反应,使变质,(保存溶液应加少量稀盐酸抑制水解),D错误;
故选B。
2. 我国传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列说法不正确的是
A. 《千里江山图》中绿色颜料铜绿的主要成分为——属于盐
B. “凡造竹纸……用上好石灰化汁涂浆”,造纸时可能利用了石灰的碱性
C. “绳锯木断,水滴石穿”“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”中未涉及化学变化
D. 《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝()的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验
【答案】C
【解析】
【详解】A.为碱式碳酸铜,属于碱式盐,A正确;
B.石灰化汁得到氢氧化钙溶液,呈碱性,造纸时可利用其碱性除去原料杂质、破坏纤维结构,B正确;
C.水滴石穿过程中碳酸钙与水、二氧化碳反应生成可溶性碳酸氢钙,有新物质生成,属于化学变化;绿蚁新醅酒涉及粮食发酵生成乙醇,红泥小火炉涉及燃料燃烧,均有新物质生成,属于化学变化,C错误;
D.钾元素焰色为紫色,钠元素焰色为黄色,可通过焰色试验鉴别和,D正确;
故选C。
3. 已知常温下,在溶液中可发生如下反应:,。由此推断、、的还原性由强到弱的顺序是
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
【答案】A
【解析】
【详解】反应,其中化合价升高,作为还原剂;化合价降低,是还原产物,因此还原性:;反应,其中化合价升高,作为还原剂;化合价降低,是还原产物,因此还原性:;整体的还原性为,故选A。
4. 下列用单、双线桥法表示电子转移的方向和数目错误的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.Zn失电子成为Zn2+为还原剂,Cu2+得电子生成Cu为氧化剂,转移2个电子,A正确;
B.Fe(OH)2中Fe为+2价,失去1个电子生成Fe(OH)3,4个Fe(OH)2共失去4个电子,O2转化为负二价氧,1个O原子得2个电子,O2转移4个电子,B正确;
C.Cl由+5价降为-1价,1个KClO3得6个电子,2个KClO3得12个电子,O由-2价失电子升为0价,1个O原子失去2个电子,6个O原子共转移12个电子,C正确;
D.反应中氯元素价态降低,得到电子,发生还原反应,而碘元素价态升高,失去电子,发生氧化反应,,D错误;
故选D。
5. 下列做法违反实验室安全要求的是
A. 浓硫酸沾到皮肤上,大量水冲洗后再用溶液洗
B. 蒸馏实验中忘记加沸石,停止加热,待冷却后加入沸石
C. 金属钾着火时,立即用二氧化碳灭火器扑灭
D. 进行铝热实验时佩戴护目镜
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸有强腐蚀性,沾到皮肤上先用大量水冲洗,再用的溶液冲洗可中和残留的酸,A不符合题意;
B.蒸馏实验中若直接向热溶液中加沸石会引发暴沸,导致液体溅出伤人,因此需停止加热待溶液冷却后补加沸石,B不符合题意;
C.钾为活泼金属,着火时会生成过氧化钾等过氧化物,可与反应生成助燃,且钾本身也可在中继续燃烧,C符合题意;
D.铝热反应剧烈,会放出大量热且有熔融物溅出,佩戴护目镜可防止溅出物损伤眼睛,D不符合题意。
6. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaOH在仅加热条件下无法直接转化为NaCl,需与含Cl-的物质(如HCl,等)反应,A不符合题意;
B.由于为强氧化剂,Fe在中点燃生成,B不符合题意;
C.与和反应,因酸性强于HClO,反应会生成沉淀和HClO,能一步实现,C符合题意;
D.CuO不溶于水,无法直接与水反应生成,D不符合题意;
故选C。
7. 铵态氮肥的过度使用会导致水体的富营养化。研究发现,利用次氯酸钠可去除溶解的氨,反应的化学方程式为。下列关于该反应的说法正确的是
A. NaClO作还原剂
B. 被还原
C. 每生成时,转移电子的数目约为
D. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中的从价降至价,化合价降低被还原,作氧化剂,A错误;
B.中的从价升至0价,化合价升高被氧化,B错误;
C.根据方程式,每生成时,需要参与反应,每中的失去电子,则生成共转移电子,个数约为,C错误;
D.氧化剂是,还原剂是,由反应方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,D正确;
故选D。
8. 下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A. 钠与水反应:
B. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:
C. 硫粉与铜粉混合加热:
D. 用氯气制备漂白液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应前后各元素的原子数相等,化学方程式为,A正确;
B.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成二氧化硫、硫沉淀和水,钠离子和硫酸根离子不参与反应,离子方程式为,符合原子守恒和电荷守恒,B正确;
C.硫的氧化性较弱,硫粉与铜粉混合加热生成硫化亚铜,其中铜元素为+1价,原式将产物误写为硫化铜。正确的化学方程式为,C错误;
D.制备漂白液时,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为,符合原子守恒和电荷守恒,D正确;
故选C。
9. 下列有关反应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中通入少量:
B. 向溶液中加足量溶液:
C. 二氧化硫通入碘水褪色:
D. 向溶液中通入少量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中通入少量时,生成的会与过量的结合为,正确的离子方程式为,A错误;
B.与足量反应时,与按物质的量比完全反应,正确的离子方程式为,B错误;
C.具有还原性,具有氧化性,二者发生氧化还原反应,给出的离子方程式满足电荷守恒、得失电子守恒、原子守恒,书写正确,C正确;
D.还原性,向溶液中通入少量时,优先氧化而非,正确的离子方程式为,D错误;
故选C。
10. 超氧化钾(KO2)用作潜水或宇航系统供氧剂的主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下,7.1 gKO2含有的阴离子的数目为
B. 标准状况下,1.12 LCO2含有电子的数目为
C. 溶液中的数目为
D. 理论上,每产生0.3 mol O2转移电子的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为,的物质的量为,晶体中阴离子为,故阴离子数目为,A错误;
B.标准状况下的物质的量为,1个分子含电子数为,故总电子数为,B正确;
C.在水溶液中会发生水解,故溶液中数目小于,C错误;
D.反应中每生成转移电子,故产生转移电子数目为,D错误;
故选B。
11. 下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是
实验装置或操作
实验目的
A.证明氧化性:Cl2>Br2>I2
B.检测某固体样品中是否含有钠元素
实验装置或操作
实验目的
C.验证SO2水溶液的酸性和SO2的漂白性
D.熔融纯碱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.通入的过量,过量的也能将氧化为使淀粉变蓝,也可将Br-氧化为Br2,无法证明I2和Br2的氧化性强弱,A错误;
B.焰色试验检测钠元素时,可用光洁无锈的铁丝蘸取样品灼烧,若火焰呈黄色则证明含钠元素,B正确;
C.与水反应生成亚硫酸,仅能使蓝色石蕊试液变红(可证明水溶液酸性),但不能漂白酸碱指示剂,无法验证其漂白性,C错误;
D.石英坩埚主要成分为,高温下会与纯碱发生反应腐蚀坩埚,不能用于熔融纯碱,D错误;
故答案选B。
12. 研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含ZnS、Cu2S、As2O3及Zn、Cu、Pb的硫酸盐)定向分离富集铜的绿色工艺,部分流程如下:
已知:①ZnS、Cu2S需在酸性条件下加压并通入氧气才能高效浸出;
②“氧化酸浸、同步沉砷”中As(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)转化为FeAsO4·2H2O;
③PbSO4难溶于稀硫酸。
下列说法错误的是
A. “氧化酸浸”步骤需要加压加热,目的是增大O2的溶解度,加快反应速率
B. “同步沉砷”的方程式为
C. 浸出渣中除FeAsO4·2H2O外还有PbSO4、S
D. 沉铜后液除去锌(Ⅱ)可返回“调浆”步骤循环利用
【答案】B
【解析】
【分析】铜冶炼烟尘主要含ZnS、Cu2S、As2O3及Zn、Cu、Pb的硫酸盐,加入工艺水、硫酸亚铁调浆,然后加入氧气、稀硫酸,“氧化酸浸、同步沉砷”中As(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)转化为FeAsO4·2H2O,、在酸性氧化条件下反应会生成单质,单质、硫酸铅难溶于水也进入浸出渣;浸出液中含有硫酸锌、硫酸铜,加入铁屑置换沉铜得到海绵铜;
【详解】A.加压可以增大溶解度,加热可以加快反应速率,两个操作的作用与描述的目的相符,A正确;
B.该离子方程式中、原子均不守恒,正确的方程式为,B错误;
C.已知难溶于稀硫酸,且、在酸性氧化条件下反应会生成单质,因此浸出渣中还含有这两种物质,C正确;
D.沉铜后液中含有、稀,除去锌(Ⅱ)后可返回调浆步骤循环利用,能提高原料利用率,D正确;
故选B。
13. 磺酰氯(SO2Cl2)是极易水解的无色发烟液体,沸点为69.1°C。实验室可在有催化剂的条件下,通过反应SO2(g) + Cl2(g)SO2Cl2(l) <0制备,实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 冷凝管中的活性炭的主要作用为催化剂
B. 装置①中圆底烧瓶中的固体药品可以为KMnO4或MnO2
C. 依据装置②、④中单位时间内的气泡数可调节Cl2和SO2的流量
D. 装置②中盛放浓硫酸,除去H2O,装置③应置于冰水中
【答案】B
【解析】
【分析】磺酰氯()的制备:,氯气和在活性炭作催化剂的作用下合成,因是一种无色液体,极易水解生成硫酸和盐酸,遇潮湿空气会产生白雾,因此要保证参加反应的氯气和是干燥的,同时要防止空气中的水汽进入③中,为了减小生成物的损失需要使用冷凝管冷凝回流,同时要利用碱石灰吸收和氯气的尾气防污染,反应后的液体混合物可利用蒸馏进行分离,①装置:用于制备氯气,②装置:干燥装置,用于干燥氯气,防止的水解,③装置:制备磺酰氯,碱石灰可防止外界空气中的水蒸气进入,并吸收未反应的氯气和二氧化硫,④装置:干燥二氧化硫,⑤装置:浓硫酸和亚硫酸钠固体制备二氧化硫,以此解答该题。
【详解】A.该合成反应需要催化剂,冷凝管中的活性炭的作用为催化剂,A正确;
B.与浓盐酸反应方程式为:,装置①无加热装置,因此固体药品不能为,B错误;
C.反应中和的化学计量数之比为,可通过观察装置②、④中单位时间内的气泡数调节两种气体的流量,C正确;
D.极易水解,因此进入反应装置的气体必须干燥,装置②中盛放浓硫酸除去中的水蒸气;该反应,正反应放热,且沸点较低,将装置③置于冰水中,既有利于反应正向进行,也可减少产物挥发,D正确;
故答案为B。
14. 硫元素可形成多种化合物。、二硫化氢()均有弱酸性,的燃烧热为。硫化物可以除去废水中的重金属离子。可以除去漂白液中的余氯(),也可以与反应生成氧化性较弱的。下列有关说法正确的是
A. 沸点高于,是因为可形成分子间氢键
B. 燃烧的热化学方程式:
C. 与水中余氯反应,被氧化为
D. 从物质结构的角度分析,的结构可能如图所示:
【答案】D
【解析】
【详解】A.和分子中的电负性都不够大,均无法形成分子间氢键。沸点更高是因为其相对分子质量更大,分子间范德华力更强,A错误;
B.燃烧热的定义是纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,完全燃烧的稳定产物中应为液态,该选项热化学方程式中为气态,不符合燃烧热的要求,B错误;
C.漂白液中的是强氧化剂,会将中的氧化到更高价态,不可能生成氧化性较弱的(亚硫酸根还具有较强还原性,会继续被氧化),实际反应中会被氧化为硫酸根,C错误;
D.根据题干信息,和反应生成,硫代硫酸根的结构为一个中心连3个和1个,两个硫代硫酸根脱去2个电子后通过键连接,其结构可能为,符合成键规律,D正确;
故选D。
二、填空题(共58分)
15. 回答下列问题。
(1)高铁酸钠(,为价)是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取:。该反应中还原剂是______(用化学式表示),______元素被还原。
(2)反应:。
①氧化产物是______。
②当生成时被氧化的物质为______g。
(3)①设表示阿伏加德罗常数的值,的质量是______g,在标准状况下的体积为______L。
②______g的氢气中所含H原子的数目与相同。
【答案】(1) ①. ②. Cl或氯
(2) ①. 或氮气 ②. 34
(3) ①. 8.5 ②. 11.2 ③. 2
【解析】
【小问1详解】
氧化还原反应中,所含元素化合价升高、失电子的反应物为还原剂,化合价降低、得电子的元素被还原。该反应中中为+3价,反应后生成中为+6价,元素化合价升高,因此为还原剂;中为+1价,反应后生成中为-1价,元素化合价降低,因此氯元素被还原。
【小问2详解】
①氧化产物是还原剂被氧化后得到的产物。该反应中中部分由-3价变为0价生成,元素化合价升高被氧化,因此为氧化产物。
②中部分由-3价变为0价生成,28g的物质的量为,根据反应方程式,每生成1mol,仅有2mol 中的元素被氧化,其余6mol中化合价不变,转化为,因此被氧化的质量为。
【小问3详解】
①根据物质的量与质量的关系,的摩尔质量为,因此0.5mol的质量为;根据物质的量与气体体积的关系,标准状况下气体摩尔体积,因此0.5mol在标准状况下的体积为。
②0.5mol中含有的原子物质的量为,为双原子分子,含2mol原子的物质的量为1mol,因此对应的质量为。
16. “价-类”二维图是学习元素化合物的一种好方法。硫或氮及其化合物的部分“价-类”二维图如图所示。回答下列问题:
(1)若B为,工业利用、空气、水为原料生产硝酸,其中:的化学方程式为_________,该反应中还原剂与氧化剂的质量之比为________。
(2)若F为,将其排入大气中会引起的环境问题是_________。过量NaOH溶液与其反应的离子方程式为__________。
(3)G代表的,浓度不同,性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择_______(填“浓硝酸”或“稀硝酸”),理由是_______,与铜镀层反应的离子方程式为____________。
(4)某厂废液中含有2%~5%的,直接排放会造成污染,下列试剂能使转化为的是________(填字母)。
A. NaOH B. C. D. 浓硫酸
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 酸雨 ②.
(3) ①. 浓硝酸 ②. 常温下,铁在浓硝酸中发生钝化,而铜能与浓硝酸反应 ③. (4)C
【解析】
【分析】A为盐,且中心原子为+6价,故为硫酸盐。B为氢化物,可能为H2S或NH3。C为盐,且中心原子为+5价,故为硝酸盐。F为氧化物,可能为SO2或NO2。G、H为酸,由中心原子化合价可知G为HNO3,H为H2SO4。
【小问1详解】
二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式为。在该反应中,NO2既是氧化剂又是还原剂,每消耗3分子NO2,有2分子NO2中氮元素化合价从+4升高到+5作还原剂,1分子NO2中氮元素化合价从+4降低到+2作氧化剂,故还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,质量之比也为2:1;
【小问2详解】
SO2是酸性氧化物,排入大气中会与水反应生成亚硫酸,进而被氧化为硫酸,引起的环境问题是酸雨;过量溶液与SO2反应生成正盐亚硫酸钠和水,离子方程式为;
【小问3详解】
常温下,铁在浓硝酸中会发生钝化,表面生成一层致密的氧化膜阻止反应继续进行,而铜能与浓硝酸剧烈反应生成可溶性的硝酸铜,因此可用浓硝酸除去铁制品表面的铜镀层。铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,离子方程式为;
【小问4详解】
中氮元素化合价为+3价,要转化为0价的,化合价降低,需要加入还原剂,
A.不与 发生氧化还原反应,A错误;
B.具有强氧化性,不能作还原剂,B错误;
C.中氮元素为-3价,具有还原性,可与 发生归中反应生成,C 正确;
D.浓硫酸具有强氧化性,不能作还原剂,D错误;
故答案选 C。
17. 纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的新功能材料。以炼铜厂的烟尘渣(主要含ZnSO4、ZnO及少量CuO、Fe2O3、FeO等)为原料制备纳米氧化锌,流程示意图如下。
(1)滤液A中含有的金属阳离子有_____。
(2)“沉铁”过程中,调节溶液的pH约为5,溶液中的铁元素以FeOOH的形式完全沉淀。其中Fe2+转化为FeOOH的离子方程式为_____。
(3)滤渣C中含有的物质是_____。
(4)滤渣C中加入稀H2SO4的目的是_____。
(5)将“沉锌”过程的离子方程式补充完整:_____。
2Zn2++_____HCO=Zn2(OH)2CO3↓+_____CO2↑+H2O
【答案】(1)Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+
(2)2Fe2++H2O2+2H2O=2FeOOH↓+4H+
(3)Zn和Cu (4)将滤渣中的Zn转化为Zn2+,提高锌元素的利用率
(5)2Zn2++4HCO=Zn2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O
【解析】
【分析】起始原料为烟尘渣,主要成分为、,含少量、、,目标产物为纳米氧化锌。稀硫酸酸浸时,金属氧化物与硫酸反应生成可溶性硫酸盐,溶解,得到含、、、的滤液A。加入并调pH约为5,被氧化为后转化为沉淀除去,得到含、的滤液B。加入过量Zn粉置换出Cu,Zn粉过量,因此滤渣C为和,滤液D为溶液。滤渣C加稀硫酸溶解,回收锌元素提高利用率,滤渣E为。滤液D加反应生成碱式碳酸锌,焙烧分解得到纳米氧化锌。
【小问1详解】
烟尘渣中的可溶于稀硫酸,与稀硫酸反应生成和水,与稀硫酸反应生成和水,与稀硫酸反应生成和水,与稀硫酸反应生成和水,因此滤液A中含有的金属阳离子为、、、。
【小问2详解】
沉铁过程中,作为氧化剂将氧化为,在pH约为5的条件下转化为沉淀,结合电荷守恒、原子守恒配平离子方程式为。
【小问3详解】
滤液B中含有、,加入过量Zn粉,Zn与发生置换反应生成Cu,且Zn粉过量,因此滤渣C中含有的物质是和。
【小问4详解】
滤渣C中含有过量的,加入稀,与稀硫酸反应生成,可将转化为重新进入溶液,提高锌元素的利用率。
【小问5详解】
根据电荷守恒,反应物一侧总电荷为2个所带正电荷与所带负电荷之和,生成物一侧总电荷为0,因此的计量数为4。再根据C原子守恒,反应物中C原子总数为4,中含1个C原子,因此的计量数为3,验证H、O原子守恒,配平后的离子方程式为。
18. “消洗灵”主要成分为(),其具有与“84消毒液”相似功效,某兴趣小组在实验室模拟制备“消洗灵”(夹持装置略),反应方程式为:
已知:与NaOH溶液在加热的条件下反应生成和NaCl。
回答以下问题:
(1)仪器X的名称为_______,装置A中反应的离子方程式为___________。
(2)实验之前需要连接好装置,导管接口正确连接顺序是a→_________;连接好装置后,还需要检查____________,再开始实验。装置D作用为__________;装置C中的多孔球泡的作用是______________。
(3)实验开始后:
①先打开仪器X的活塞及活塞K,得到NaClO和NaOH、NaCl的混合溶液;此时装置C若不采用冰水浴会导致产品产率降低,原因是________________;
②关闭仪器X的活塞及活塞K,打开装置C中分液漏斗的活塞;一段时间后,将装置C中所得溶液经“一系列操作”,得到粗产品。“一系列操作”包括______,洗涤、低温干燥。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②.
(2) ①. h→i→d→e→f→g→b→c ②. 装置气密性 ③. 防倒吸(或作安全瓶) ④. 增大反应物接触面积,加快反应速率
(3) ①. 氯气与氢氧化钠溶液在加热条件下会生成氯酸钠,使次氯酸钠减少,目标产品产率下降 ②. 所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶后,需过滤分离晶体与母液
【解析】
【分析】装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,气体先经装置E中的饱和食盐水除去氯化氢,再进入冰水浴中的装置C,氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠。过量氯气经装置D后由装置B中的氢氧化钠溶液吸收;停止通氯气后,向装置C中加入的混合液,反应可制得产品。
【小问1详解】
仪器X带有平衡压强的支管,可使浓盐酸顺利滴入装置A,故为恒压滴液漏斗。锰元素的化合价由+7价降至+2价,氯元素的化合价由-1价升至0价,根据电子守恒、原子守恒和电荷守恒,配平可得装置A中离子方程式:;
【小问2详解】
氯气由a导出,先从h端进入装置E的饱和食盐水,洗去氯化氢后由i端导出;再由d端进入装置C,经多孔球泡与氢氧化钠溶液充分接触后由e端导出;装置D的f、g两接口可互换,尾气由b端通入装置B的氢氧化钠溶液,最后从c端排出。因此各接口依次为a→h→i→d→e→f→g→b→c(f和g可互换)。连接后应检查装置气密性;装置D为空瓶,可容纳倒吸的液体,起防倒吸作用;多孔球泡能增大氯气与氢氧化钠溶液的接触面积,加快反应速率;
【小问3详解】
①装置C若不采用冰水浴会导致产品产率降低,原因是:氯气与氢氧化钠溶液在加热条件下会生成氯酸钠,使次氯酸钠减少,目标产品产率下降,所以装置C应采用冰水浴。
②所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶后,需过滤分离晶体与母液,再洗涤、低温干燥。
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