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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年中图版选修6化学上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、我们的生活中处处充满了化学知识。下列做法不合理的是A.食醋除去暖水瓶中的薄层水垢B.生锈的铁链长时间浸泡在稀盐酸中除锈C.热的纯碱溶液洗涤餐具上的油污D.车船表面喷涂油漆以防生锈2、离子交换法净化水过程如图所示。下列说法错误的是。
A.水中的NO3-、SO42-、Cl-通过阴离子树脂后被除去B.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变C.通过净化处理后,水的导电性降低D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O3、饮茶是中国人的传统饮食文化之一.为方便饮用;可通过以下方法制取罐装饮料茶:
关于上述过程涉及的实验方法、实验操作和物质作用中说法不正确的是A.①是萃取B.②是过滤C.③是分液D.维生素C可作抗氧化剂4、下列实验中;所采取的分离方法与对应原理都正确的是()
。选项。
目的。
分离方法。
原理。
A.
分离溶于水中的碘。
乙醇萃取。
碘在乙醇中的溶解度较大。
B.
分离乙酸乙酯和乙醇。
分液。
乙酸乙酯和乙醇的密度不同。
C.
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶。
NaCl在水中的溶解度很大。
D.
除去丁醇中的乙醚。
蒸馏。
丁醇与乙醚的沸点相差较大。
A.AB.BC.CD.DA.B.C.D.5、下列装置或操作不能达到实验目的的是A.比较Cl2、Fe3+、I2的氧化性B.制取Fe(OH)2C.证明铁生锈时空气参加反应D.检验装置的气密性6、工业上60%的镁来自海水;从海水中提取镁工艺流程如图所示,下列说法正确的是。
A.该工艺流程涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应B.操作1为过滤,实验室里为加快过滤速度应用玻璃棒搅拌液体C.操作2实验室可用该装置对MgCl2溶液进行蒸发浓缩,再冷却结晶获得无水MgCl2D.该工艺的优点是原料来源广泛,同时获得重要的化工原料氯气7、进行下列实验时,观察到实验现象与下列描述不符的是()A.苯酚溶液中加入FeCl3溶液,溶液呈紫色B.苯酚饱和溶液中加入少量稀溴水,有白色沉淀生成C.铝片投入硫酸铜溶液中,铝片表面有紫红色物质沉积,溶液中可能出现黑色物质D.苯酚钠溶液中通入过量的CO2气体,溶液变浑浊8、我们的生活中处处充满了化学知识。下列做法不合理的是A.食醋除去暖水瓶中的薄层水垢B.生锈的铁链长时间浸泡在稀盐酸中除锈C.热的纯碱溶液洗涤餐具上的油污D.车船表面喷涂油漆以防生锈9、工业上60%的镁来自海水;从海水中提取镁工艺流程如图所示,下列说法正确的是。
A.该工艺流程涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应B.操作1为过滤,实验室里为加快过滤速度应用玻璃棒搅拌液体C.操作2实验室可用该装置对MgCl2溶液进行蒸发浓缩,再冷却结晶获得无水MgCl2D.该工艺的优点是原料来源广泛,同时获得重要的化工原料氯气评卷人得分二、填空题(共1题,共2分)10、北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:。产品标准
GB5461
产品等级
一级
配料
食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计)
20~50mg/kg
分装时期
分装企业
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应;配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)
____KIO3+___KI+___H2SO4=___K2SO4+___I2+___H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原;以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是_________________________________。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是______________________。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量;其步骤为:
a.准确称取wg食盐;加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL;恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是______________________。
②b中反应所产生的I2的物质的量是___________mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)
_______________________mg/kg。评卷人得分三、实验题(共9题,共18分)11、实验室按照图1所示装置制备氯酸钾;氯水并进行有关探究实验。
Ⅰ实验一制取氯酸钾和氯水。
(1)A中发生反应的化学方程式是_____________。
(2)制备KClO3需在70℃~80℃进行,写出制备KClO3的离子方程式______。
(3)装置C的作用是_____。
(4)KCl和KClO3的溶解度如图2所示。反应结束后,将装置B中的溶液放到冰水浴中,20秒后会析出较多晶体X。这样做是因为________(选填a、b;c):
a.KClO3溶解度受温度影响较大而KCl溶解度受温度影响较小。
b.0℃时,KClO3溶解度比KCl小。
c.溶液中的溶质主要是KClO3
所以在冷却过程中晶体X会沉淀析出;X的化学式是_______。
(5)上一步操作会不可避免地使另一种物质同时析出;因此要获得较纯净的X,需要进行的具体的操作步骤是_________________。
Ⅱ实验二氯酸钾性质研究。
(6)在不同条件下KClO3可将KI氧化为不同的产物。该小组设计了如下实验;研究反应条件对反应产物的影响(实验在室温下进行):
。
0.20mol·LKI/mL
KClO3(s)/g
6.0mol·L-1H2SO4/mL
蒸馏水/mL
试管1
1.0
0.10
0
9.0
试管2
1.0
0.10
3.0
6.0
①该实验的实验目的是__。
②设计试管1实验的作用是_____。
③实验后发现,试管2中产生黄色溶液,该同学预测KI被氧化为I2。用离子方程式表示该同学的预测____________;请设计2种实验方案验证该预测正确(从加入试剂、现象、结论等方面描述)______________。12、氮化铝(AIN)是一种新型无机材料;广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用氮气;氧化铝和活性炭制取氮化铝,设计下图实验装置。
试回答:
(1)实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为_____________。
(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是__________(填写序号)。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发b.保证实验装置不漏气c.使NaNO2饱和溶液容易滴下。
(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是__________________________。
(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法_____________________。
(5)反应结束后,某同学用下图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氨气。
①广口瓶中的试剂X最好选用_______(填写序号)。
a.汽油b.酒精c.植物油d.CCl4
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将____(填“偏大”;“偏小”、“不变”)。
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为___________。13、甲;乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比;设计如下实验流程:
实验中;先用制的的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。反应完毕后,黑色的氧化铜转化为红色的铜。
下图A;B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置;D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得,反应前氧化铜的质量m1g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在标准状况下的体积V1L。
乙小组测得,洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置D的质量m4g、生成氨气在标准状况下的体积V2L。
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称____。
(2)检查A装置气密性的操作是____。
(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。
实验装置
实验药品
制备原理
甲小组
A
氢氧化钙、硫酸、硫酸铵
反应的化学方程式为____。
乙小组
____
浓氨水、氢氧化钠
用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:____
________。
(4)甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为____。
(5)乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是____
____。为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氨气的体积,得出了合理的实验结果。该药品的名称是____。14、已知:①
②(亚硝基硫酸)
③
④亚硝基硫酸遇水易分解。
实验室将通入浓硝酸和浓硫酸的混酸中制备少量亚硝基硫酸的装置如下;回答下列问题:
A.B.C.D.
(1)仪器Ⅰ的名称为________,C中盛放的药品是________。
(2)按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为________________。(填仪器接口字母,部分仪器可重复使用)。仪器连接好后,检查装置气密性时,在加热Ⅰ之前必须__________。
(3)D中发生反应的离子方程式为_____________。
(4)B中“冷水”的温度一般控制在20℃,温度不宜过低的主要原因是______。
(5)称取产品放入的碘量瓶中,并加入浓度为的标准溶液和的摇匀;用的标准溶液滴定,滴定前读数为达到滴定终点时读数为产品的纯度为________(产品中其他杂质不与反应)。15、(10分)有机物A是一种含溴的酯,分子式为C6H9O2Br;已知有如下的转化关系:
其中B、C含相同数目的碳原子,B既能使溴水褪色,又能跟Na2CO3溶液反应放出CO2气体;C依次进行氧化;消去反应后可以转化为B,经测定E是一种二元醇。
(1)写出结构简式:A_________;B__________、C__________、E_________。
(2)写出A在NaOH溶液中水解的化学方程式:_______________________________16、如图是模拟工业制硝酸原理的实验装置。先用酒精灯对硬质玻璃管里的三氧化二铬加热;然后把空气鼓入盛有浓氨水的锥形瓶,当三氧化二铬保持红热状态时,移去酒精灯。
(1)硬质玻璃管里发生反应的化学方程式为___________________________________。当三氧化二铬红热时,要移去酒精灯,原因是:_____________________________。
(2)圆底烧瓶里的实验现象是______________________________________,鼓入空气的作用是_________________________________。
(3)实验过程中,如果慢慢地鼓入空气,石蕊溶液的颜色______________。
(4)实验结束后,在圆底烧瓶内壁上有时会看到少量无色晶体,写出生成该晶体的化学方程式:____________________________________________。
(5)新制的三氧化二铬催化效果较好。实验室一般用加热分解(NH4)2Cr2O7的方法制三氧化二铬,反应的化学方程式为___________________________________________。
(6)工业上要获得浓度较大的硝酸,往往在稀硝酸中加入吸水剂硝酸镁或浓硫酸,然后____(填一种操作名称)。实验室里保存浓硝酸的方法是___________________。17、碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池,其构造如图1所示。放电时总反应为Zn+2H2O+2MnO2Zn(OH)2+2MnOOH,从废旧碱性锌锰电池中回收Zn和MnO2的工艺如下图2所示:
回答下列问题:
(1)碱性锌锰电池中,锌粉、MnO2;KOH的作用分别是(每空只选1个)_______、_______、______。
a.正极反应物b.正极材料c.负极反应物。
d.负极材料e.电子导体f.离子导体。
(2)“还原焙烧”过程中,无需外加还原剂即可在焙烧过程中将MnOOH、MnO2还原为MnO;起还原作用的物质是___________。
(3)“净化”是在浸出液中先加入H2O2;再加入碱调节溶液pH到4.5左右,再过滤出沉淀。请完整说明这样操作的目的是______________。
。
Zn(OH)2
Fe(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀的pH
5.5
1.9
8.0
沉淀完全的pH
8.0
3.2
10.0
(4)“电解”时;阳极的电极反应式为___。本工艺中应循环利用的物质是____(填化学式)。
(5)若将“粉料”直接与盐酸共热反应后过滤,滤液的主要成分是ZnCl2和MnCl2。“粉料”中的MnOOH与盐酸反应的化学方程式为_____。
(6)某碱性锌锰电池维持电流0.5A(相当于每秒通过5×10-6mol电子),连续工作80分钟即接近失效。如果制造一节电池所需的锌粉为6g,则电池失效时仍有____%的金属锌未参加反应。18、实验室按照图1所示装置制备氯酸钾;氯水并进行有关探究实验。
Ⅰ实验一制取氯酸钾和氯水。
(1)A中发生反应的化学方程式是_____________。
(2)制备KClO3需在70℃~80℃进行,写出制备KClO3的离子方程式______。
(3)装置C的作用是_____。
(4)KCl和KClO3的溶解度如图2所示。反应结束后,将装置B中的溶液放到冰水浴中,20秒后会析出较多晶体X。这样做是因为________(选填a、b;c):
a.KClO3溶解度受温度影响较大而KCl溶解度受温度影响较小。
b.0℃时,KClO3溶解度比KCl小。
c.溶液中的溶质主要是KClO3
所以在冷却过程中晶体X会沉淀析出;X的化学式是_______。
(5)上一步操作会不可避免地使另一种物质同时析出;因此要获得较纯净的X,需要进行的具体的操作步骤是_________________。
Ⅱ实验二氯酸钾性质研究。
(6)在不同条件下KClO3可将KI氧化为不同的产物。该小组设计了如下实验;研究反应条件对反应产物的影响(实验在室温下进行):
。
0.20mol·LKI/mL
KClO3(s)/g
6.0mol·L-1H2SO4/mL
蒸馏水/mL
试管1
1.0
0.10
0
9.0
试管2
1.0
0.10
3.0
6.0
①该实验的实验目的是__。
②设计试管1实验的作用是_____。
③实验后发现,试管2中产生黄色溶液,该同学预测KI被氧化为I2。用离子方程式表示该同学的预测____________;请设计2种实验方案验证该预测正确(从加入试剂、现象、结论等方面描述)______________。19、实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁[Fe2(OH)n(SO4)3—n/2]m和绿矾(FeSO4·7H2O);其过程如下:
(1)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式是_____________________。
(2)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是___________________。
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量________,充分反应后,经______操作得到溶液Y;再经浓缩;结晶等步骤得到绿矾。
(4)溶液Z的pH将影响聚铁中铁的质量分数,若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏____(填“高”或“低”),过程②中将溶液加热到70~80℃的目的是___。评卷人得分四、工业流程题(共4题,共24分)20、氯酸镁Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有____________。
(2)加入BaCl2的目的是___________,加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为____________。
(3)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为____________。
(4)再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为____________:
①蒸发结晶;②趁热过滤;洗涤;③将滤液冷却结晶;④过滤、洗涤。
(5)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定(已知Mg(ClO3)2·6H2O的摩尔质量为299g/mol)
步骤1:准确称量3.50g产品配成100mL溶液。
步骤2:取10.00mL溶液于锥形瓶中,加入10.00mL稀硫酸和20.00mL1.000mol·L-1的FeSO4溶液;微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100mol/LK2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点。
①此反应的离子方程式为:_____________________________________________。
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数_________________________________。21、工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成分为Al2O3,还含有少量Pd)回收Al2(SO4)3及Pd的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)氧化铝基废催化剂在焙烧前需粉碎,原因是_________。
(2)焙烧时发生反应的化学方程式为_________。若焙烧温度过高,则会导致硫酸铵固体分解。其分解产物除NH3、H2O、N2外,还有能使品红溶液褪色的气体。(NH4)2SO4固体高温分解时氧化产物与还原产物的物质的量之比为__________。
(3)浸液Y的主要成分的化学式为___________。
(4)“热还原”过程中发生反应的化学方程式为___________。
(5)Pd是优良的储氢金属,其储氢原理为2Pd(s)+xH2(g)=2PdHx(s),其中x的最大值为0.80。已知Pd的密度为12.00g·cm-3,则5.00cm3Pd能够储存标准状况下H2的最大体积为_____(精确到0.01)L。22、高纯碘化钠晶体是核医学;大型安防设备、暗物质探测等领域的核心材料。某研究小组在实验室制备高纯NaI的简化流程如图:
已知:①I2(s)+I-(aq)I(aq)。
②水合肼(N2H4·H2O)具有强还原性,可将各种价态的碘还原为I-,氧化产物为N2。
③NaI易被氧化;易溶于水;酒精,在酒精中的溶解度随温度的升高增加不大。
回答下列问题:
(1)①步骤Ⅰ,I2与Na2CO3溶液同时发生两个反应,生成物除NaI外,还分别生成NaIO和NaIO3,一个反应为:I2+Na2CO3=NaI+NaIO+CO2↑,另一个反应为:___________。
②I2与Na2CO3溶液的反应很慢,加入NaI固体能使开始反应时的速率明显加快,原因可能是___________。
(2)步骤Ⅱ,水合肼与IO反应的离子方程式为___________。
(3)步骤Ⅲ;多步操作为:
①将步骤Ⅱ得到的pH为6.5~7的溶液调整pH至9~10;在100℃下保温8h,得到溶液A;
②将溶液A的pH调整至3~4;在70~80℃下保温4h,得溶液B;
③将溶液B的pH调整至6.5~7;得溶液C;
④在溶液C中加入活性炭;混合均匀后煮沸,静置10~24h后,过滤除杂得粗NaI溶液。
上述①②③操作中,调整pH时依次加入的试剂为___________、___________、___________。
A.NaOHB.HIC.NH3•H2OD.高纯水。
(4)步骤Ⅳ;蒸发操作为减压蒸发。
①“减压蒸发”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管、接收瓶之外,还有___________。
A.直形冷凝管B.球形冷凝管
C.烧杯D.抽气泵
②采用“减压蒸发”的优点有:减小压强,降低沸点,利于水的蒸发;___________。
(5)将制备的NaI•2H2O粗品以无水乙醇为溶剂进行重结晶。请选择合理的操作并排序:加热乙醇→___________→___________→___________→___________→纯品(选填序号)。
①高纯水洗涤②减压蒸发结晶③真空干燥④NaI•2H2O粗品溶解⑤趁热过滤⑥降温结晶23、轻质氧化镁是新型功能复合材料的重要添加剂,可以菱镁矿(含MgCO3、CaCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备;其制备流程如图:
(1)酸溶时,为了提高矿物的浸取率可采取的措施有__。(答一条即可)
(2)浓硫酸与Al2O3反应的化学方程式为__;滤渣Ⅰ的主要成分为__(填化学式)。
(3)用氨水调节溶液pH=8~9的目的是__,若氨水加的量较多使pH>9,则最终氧化镁的产量会__(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)沉镁时发生反应的离子方程式为__。
(5)流程中“焙烧”操作若在实验室中进行,样品应放在__(填实验仪器)中加热,当__时,说明固体样品已分解完全。评卷人得分五、计算题(共4题,共8分)24、黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸的主要原料。高温时,黄铁矿在空气中煅烧[设空气中V(N2)∶V(O2)=4∶1且不含其他气体],可发生下列反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。根据题意完成下列计算:
(1)若把2.00g某黄铁矿试样在足量空气中充分灼烧后(杂质不反应、不挥发),得到1.56g残渣,则该黄铁矿的纯度为________________。
(2)煅烧70t黄铁矿(含硫35%,杂质不含硫且不反应)生产出72.8t硫酸铵。若黄铁矿制取硫酸时的利用率为80%,则在制取硫酸铵时硫酸的利用率为____________(答案保留两位小数)。
(3)为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3,工业上使用过量空气,当空气过量20%时,煅烧后的混合气体平均相对分子质量为_____________(答案保留两位小数)。
(4)硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收,既防止了有害物质的排放,也同时生产副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液,一份中加入足量硫酸,产生0.09molSO2(假设气体已全部逸出,下同);另一份中加入足量Ba(OH)2,产生0.16molNH3,同时得到21.86g沉淀。通过计算,求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。_________________25、实验室利用铜屑;硝酸和硫酸的混酸为原料制备硫酸铜晶体。结合具体操作过程回答下列问题。
(1)配制混酸:将3mol/L的硫酸(密度1.180g/cm3)与15mol/L的浓硝酸(密度1.400g/cm3)按体积比5:1混合后冷却。
①计算混酸中硫酸的质量分数为__________;
②取1g混酸;用水稀释至20.00mL,用0.5mol/L烧碱进行滴定,消耗标准烧碱溶液的体积为__________mL。
(2)灼烧废铜屑:称量一定质量表面含油污的纯铜屑(铜含量为99.84%);置于坩埚中灼烧,将油污充分氧化后除去,直至铜屑表面均呈黑色。冷却后称量,固体质量比灼烧前增加了3.2%;
①固体中氧元素的质量分数为__________(保留3位小数);
②固体中铜与氧化铜的物质的量之比为___________。
(3)溶解:称取2.064g固体;慢慢分批加入一定质量的混酸,恰好完全反应。列式计算产生NO气体体积在标准状况下的体积(设硝酸的还原产物只有NO)。______________
(4)结晶:将反应后的溶液水浴加热浓缩后冷却结晶;析出胆矾晶体。
①计算反应后溶液中CuSO4的物质的量是__________;
②若最终得到胆矾晶体质量为6.400g,胆矾的产率为_________。(精确到1%)26、黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸的主要原料。高温时,黄铁矿在空气中煅烧[设空气中V(N2)∶V(O2)=4∶1且不含其他气体],可发生下列反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。根据题意完成下列计算:
(1)若把2.00g某黄铁矿试样在足量空气中充分灼烧后(杂质不反应、不挥发),得到1.56g残渣,则该黄铁矿的纯度为________________。
(2)煅烧70t黄铁矿(含硫35%,杂质不含硫且不反应)生产出72.8t硫酸铵。若黄铁矿制取硫酸时的利用率为80%,则在制取硫酸铵时硫酸的利用率为____________(答案保留两位小数)。
(3)为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3,工业上使用过量空气,当空气过量20%时,煅烧后的混合气体平均相对分子质量为_____________(答案保留两位小数)。
(4)硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收,既防止了有害物质的排放,也同时生产副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液,一份中加入足量硫酸,产生0.09molSO2(假设气体已全部逸出,下同);另一份中加入足量Ba(OH)2,产生0.16molNH3,同时得到21.86g沉淀。通过计算,求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。_________________27、实验室利用铜屑;硝酸和硫酸的混酸为原料制备硫酸铜晶体。结合具体操作过程回答下列问题。
(1)配制混酸:将3mol/L的硫酸(密度1.180g/cm3)与15mol/L的浓硝酸(密度1.400g/cm3)按体积比5:1混合后冷却。
①计算混酸中硫酸的质量分数为__________;
②取1g混酸;用水稀释至20.00mL,用0.5mol/L烧碱进行滴定,消耗标准烧碱溶液的体积为__________mL。
(2)灼烧废铜屑:称量一定质量表面含油污的纯铜屑(铜含量为99.84%);置于坩埚中灼烧,将油污充分氧化后除去,直至铜屑表面均呈黑色。冷却后称量,固体质量比灼烧前增加了3.2%;
①固体中氧元素的质量分数为__________(保留3位小数);
②固体中铜与氧化铜的物质的量之比为___________。
(3)溶解:称取2.064g固体;慢慢分批加入一定质量的混酸,恰好完全反应。列式计算产生NO气体体积在标准状况下的体积(设硝酸的还原产物只有NO)。______________
(4)结晶:将反应后的溶液水浴加热浓缩后冷却结晶;析出胆矾晶体。
①计算反应后溶液中CuSO4的物质的量是__________;
②若最终得到胆矾晶体质量为6.400g,胆矾的产率为_________。(精确到1%)参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【详解】
A.水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁;能与醋酸反应生成易溶于水的醋酸钙和醋酸镁,从而除去水垢,故A正确;
B.铁锈的主要成分是氧化铁;生锈的铁链长时间浸泡在稀盐酸中,氧化铁与稀盐酸反应完,铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能长时间浸泡在稀盐酸中,故选项说法错误;
C.纯碱溶液具有清洗油污的作用;故C正确;
D.在车船表面喷涂油漆能使铁与氧气或水隔绝;破坏了生锈的条件,能起到防锈的作用,故D正确;
故选B。2、B【分析】【分析】
离子交换树脂净化水的原理是:当含有Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子及SO42-、Cl-、NO3-等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时,水中的阳离子被树脂所吸附,而树脂上可交换的阳离子H+则被交换到水中;随后水再通过阴离子交换树脂时,水中的阴离子也为树脂所吸附,树脂上可交换的阴离子OH-也被交换到水中,同时与水中的H+离子结合成水;据此分析作答。
【详解】
A.阴离子交换树脂吸收阴离子,所以经过阴离子交换树脂后,溶液中的NO3-、SO42-、Cl-被树脂吸收而除去;A项正确;
B.经过阳离子交换树脂后;溶液中阳离子所带总电荷不变,但是水中部分阳离子由带2个单位正电荷变为带1个单位正电荷,导致阳离子总数增加,B项错误;
C.溶液导电性与离子浓度成正比通过净化处理后溶液中阴阳离子被除去;导致溶液中离子浓度减小,溶液导电性降低,C项正确;
D.通过阳离子交换膜后得到的溶液中含有H+,经过阴离子交换膜后生成水,说明经过阴离子交换膜时发生中和反应,所以阴离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O;D项正确;
答案选B。3、C【分析】【详解】
A;①提取可溶物;加有机溶剂萃取,A项正确;B、②为分离不溶性茶渣,②为过滤,B项正确;C、③中混合物不分层,分罐密封,无分液操作,C项错误;D、维生素C具有还原性,可作抗氧化剂,D项正确;答案选C。
点睛:流程图可知,热水溶解后,提取可溶物①为萃取,②为分离不溶性茶渣,②为过滤,对滤液加抗氧化剂后密封霉菌来解答。4、D【分析】【详解】
A;乙醇与水互溶;不能萃取水中的碘,A错误;
B;乙醇和乙酸乙酯互溶;不能直接分液,B错误;
C;氯化钠的溶解度受温度影响小;C错误;
D;丁醇与乙醇的沸点相差较大。蒸馏即可实现分离;D正确;
答案选D。5、B【分析】【详解】
试题分析:A、依据图中的操作,通入氯气会先和碘离子反应生成碘单质,然后再氧化亚铁离子生成三价铁离子,碘离子的还原性大于二价铁离子,说明三价铁离子的氧化性比碘单质强,可以比较氯气和Fe3+,氯气和I2的氧化性;故A能达到目的;B;装置中铁和稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,由于氢氧化亚铁很易被空气中的氧气氧化看不到白色沉淀的生成,所以必须先排净试管内的空气,再使硫酸亚铁和氢氧化钠反应,装置中盛硫酸的试管中导气管未伸入溶液,硫酸亚铁无法压入后面的试管与氢氧化钠反应,所以达不到实验目的,故B不能达到目的;C、铁生锈要有空气和一定的湿度才行,在水里和盐溶液里面除了满足上述两个条件以外,还有加速铁生锈的另一个重要因素电解质,由于电解质的存在会大大加快生锈的速度,含量越高就越快,这也是在盐水里面生锈最快的原因。食盐水是电解质,电解质加速铁生锈的速度,根据右面红墨水液面的变化可证明铁生锈空气参与反应,故C能达到目的;D、检查装置气密性可以采取“注水法”:首先关闭排气导管,从顶部漏斗口注水,当漏斗下端被水封闭后再注水,水面不下降,表明装置气密性好;如果水面下降,表明装置气密性差,故D能达到目的,答案选B。
考点:考查常见的实验操作,涉及氧化性强弱比较,氢氧化亚铁的制备,铁的腐蚀以及装置气密性检查6、D【分析】【详解】
A、该工艺流程涉及的反应有分解反应、化合反应、复分解反应,无置换反应,其中生石灰和水反应生成石灰乳是化合反应,向沉淀池中加入石灰乳生成Mg(OH)2、Mg(OH)2和试剂a反应生成MgCl2,这两个反应为复分解反应,电解无水MgCl2为分解反应;A错误;
B;过滤时;不能使用玻璃棒搅拌,玻璃棒的作用是引流,B错误;
C、先通过冷却结晶获得MgCl2晶体,再在HCl气流中加热晶体得到无水MgCl2;C错误;
D;该工业流程的原料生石灰、海水等来源广泛;电解氯化镁得到镁的同时;也能获得氯气,D正确;
故选D。7、B【分析】【详解】
A.苯酚溶液和氯化铁溶液发生显色反应而使混合溶液呈紫色;选项A正确;
B.苯酚和溴发生取代反应生成三溴苯酚;三溴苯酚易溶于苯酚,所以看不到白色沉淀,选项B错误;
C.铝和铜离子发生置换反应生成铜;铝;铜和电解质溶液构成原电池,铝失电子生成铝离子,水得电子生成氢气,同时生成氢氧根离子,氢氧根离子和铜离子反应生成氢氧化铜沉淀,反应过程中放出大量的热,使生成的氢氧化铜分解成黑色的氧化铜和水,所以铝片表面有紫红色物质沉积,溶液中可能出现黑色物质,选项C正确;
D.苯酚钠和二氧化碳;水反应生成苯酚和碳酸氢钠;苯酚钠不易溶于水,所以溶液变浑浊,选项D正确。
答案选B。
【点睛】
本题考查了苯酚的性质,明确苯酚的官能团及其性质是解本题关键,注意苯酚的酸性小于碳酸,所以苯酚钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,而不是碳酸钠,为易错点。8、B【分析】【详解】
A.水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁;能与醋酸反应生成易溶于水的醋酸钙和醋酸镁,从而除去水垢,故A正确;
B.铁锈的主要成分是氧化铁;生锈的铁链长时间浸泡在稀盐酸中,氧化铁与稀盐酸反应完,铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,不能长时间浸泡在稀盐酸中,故选项说法错误;
C.纯碱溶液具有清洗油污的作用;故C正确;
D.在车船表面喷涂油漆能使铁与氧气或水隔绝;破坏了生锈的条件,能起到防锈的作用,故D正确;
故选B。9、D【分析】【详解】
A、该工艺流程涉及的反应有分解反应、化合反应、复分解反应,无置换反应,其中生石灰和水反应生成石灰乳是化合反应,向沉淀池中加入石灰乳生成Mg(OH)2、Mg(OH)2和试剂a反应生成MgCl2,这两个反应为复分解反应,电解无水MgCl2为分解反应;A错误;
B;过滤时;不能使用玻璃棒搅拌,玻璃棒的作用是引流,B错误;
C、先通过冷却结晶获得MgCl2晶体,再在HCl气流中加热晶体得到无水MgCl2;C错误;
D;该工业流程的原料生石灰、海水等来源广泛;电解氯化镁得到镁的同时;也能获得氯气,D正确;
故选D。二、填空题(共1题,共2分)10、略
【分析】【分析】
(1)该反应中,KIO3中I元素化合价由+5价变为0价、KI中I元素化合价由-1价变为0价,根据转移电子相等配平方程式;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为I-;
②如果不振荡,二者反应不充分;
(3)①二者恰好反应时,溶液由蓝色恰好变为无色;
②根据I2+2S2O32-=2I-+S4O62-中碘和硫代硫酸钠之间的关系式计算但的物质的量;
③根据碘和食盐质量之比进行计算。
【详解】
(1)该反应中,KIO3中I元素化合价由+5价变为0价、KI中I元素化合价由-1价变为0价,转移电子总数为5,再结合原子守恒配平方程式为KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,故答案为:1;5;3;3;3;3;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为I-,离子方程式为I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+,故答案为:I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;
②如果不振荡,二者反应不充分,所以在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置,故答案为:在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置;
(3)①碘遇淀粉试液变蓝色,如果碘完全反应,则溶液会由蓝色转化为无色,所以当溶液由蓝色转化为无色时说明反应完全,故答案为:溶液由蓝色恰好变为无色;
②设碘的物质的量为x,
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
1mol2mol
x1.00×10-3mol•L-1×0.024L
1mol:2mol=x:(1.00×10-3mol•L-1×0.024L)
x=
=1.2×10-5mol,
故答案为:1.2×10-5;
③根据KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O得n(I2)=(KIO3)=4×10-6mol,碘酸钾中碘的质量=4×10-6mol×127g/mol=0.508mg,
设每kg食盐中碘的质量为y,
则y:1000g=0.508mg:wg,
y==mg或mg。【解析】153333I2+SO32-+H2O2I-+SO42-+2H+在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置溶液由蓝色恰好变为无色1.0×10-54.2×102/w三、实验题(共9题,共18分)11、略
【分析】(1)A中反应为实验室制氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)制备氯酸钾是将氯气通入热水中,根据化合价升降的原理,一定有氯化钾生成,根据化合价升降相等和原子个数守恒,得到:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O。
(3)实验的目的是要得到氯水;所以C的作用是制备氯水。
(4)根据B中反应,得到的氯化钾一定高于氯酸钾,所以选项c错误。而氯酸钾之所以能从溶液中析出,一个是因为其溶液度相对较小,另外一个是因为其溶解度受温度的影响更明显。所以选项a、选项b正确。洗出的是KClO3晶体。
(5)实际得到的一定是氯酸钾和氯化钾的混合物;提纯氯酸钾的方法就是重结晶,所以将重结晶的操作叙述一下即可。
(6)①实验1和实验2的区别在于是不加入了硫酸,所以实验的目的是:探究H2SO4对该反应产物的影响。
②实验1没有加入硫酸;所以是研究不添加硫酸时,该反应的产物。
③KI被氯酸钾氧化为单质碘,氯酸钾被还原得到氯化钾,实验②添加了硫酸,所以反应物可以添加氢离子,方程式为:ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O。为了证实有单质碘的生成,可以选择用淀粉溶液检验或者有机溶剂萃取后根据有机层的颜色变化检验。【解析】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O制备氯水abKClO3将沉淀溶解于水,加热,冷却结晶,过滤洗涤,重复2-3次研究H2SO4对该反应产物的影响研究没有硫酸酸化时,该反应的产物ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O方案1:取反应后的溶液,加入淀粉溶液,溶液变蓝即说明产物为碘单质;方案2:取反应后的溶液,加入苯/四氯化碳溶液,振荡,溶液分层,上层/下层显紫色,即证明产生碘单质。12、略
【分析】【分析】
(1)饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应生成氯化钠;氮气和水;
(2)根据实验的需要结合大气压强原理来回答;
(3)只要先将装置密封再利用热胀冷缩原理进行气密性验证;
(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理;防止空气污染;
(5)①根据广口瓶中的试剂X的作用考虑;
②根据反应前后广口瓶的上方留有的少量空间填充气体变化考虑;
③根据氨气的体积计算出物质的量;得出其中氮原子的物质的量,根据氮原子守恒,来计算氮化铝的百分含量。
【详解】
(1)饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气,则根据原子守恒可知,还应该有水和氯化钠生成,因此实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;
(2)由于蒸馏烧瓶中有气体生成,压强大,分液漏斗中的液体不易滴下;分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A连接后,可以保持压强相同,使NaNO2饱和溶液容易滴下;答案选c;
(3)一般常用空气热胀冷缩法;因此根据该实验装置的特点可知,检查装置气密性的方法是在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,说明气密性良好;
(4)由于氮气;氧化铝和活性炭制取氮化铝的同时;还有CO生成,所以必须有尾气处理装置,即在干燥管D末端连一尾气处理装置;
(5)①氮化铝和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氨气,所以要通过排水法测量氨气的体积,则根据氨气极易溶于水可知,X应该是密度小于水与水不溶的试剂。汽油易挥发,a不正确。酒精和水互溶,四氯化碳密度大于水,因此选项bd均不正确。植物油密度小于水;不溶于水;c正确,答案选c;
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),由于排除的水是依据压强差来完成的,所以对实验结果不影响,即则实验测得NH3的体积将不变;
③测得氨气的体积为3.36L(标准状况),氨气的物质的量是3.36L÷22.4L/mol=0.15mol,则根据氮原子守恒可知,氮化铝的物质的量是0.15mol,质量是0.15mol×41g/mol=6.15g,所以品中AlN的质量分数为×100%=61.5%。【解析】NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2Oc在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,说明气密性良好(其它答案合理即可))在干燥管D末端连一尾气处理装置(答案合理即可)c不变61.5%13、略
【分析】【详解】
(1)写出仪器a是圆底烧瓶。
(2)检查A装置气密性的操作是将导管接入盛水的水槽中;用水握住试管,有气泡产生,放手后能形成一段稳定的水柱,说明气密性良好。
(3)①氢氧化钙和硫酸铵共热生成硫酸钙和氨气,方程式为Ca(OH)2+(NH4)2SO4CaSO4+2NH3↑+H2O;②乙小组用浓氨水、氢氧化钠固体制备氨气不需加热,故选用B装置。浓氨水中存在NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,氢氧化钠固体溶于水,放出大量的热,使NH3的溶解度减小,NH3从氨水中析出,③同时氢氧化钠固体溶于水后发生电离,生成大量OH-,促使上述平衡向左移动,生成更多NH3,从而使NH3从氨水中析出。
(4)甲小组2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,由此可知,m1-m2为参加反应的CuO中氧的质量,物质的量为(m1-m2)/16,即NH3中H的物质的量为(m1-m2)/8。测的N2在标准状况下体积为V1L,则N原子的物质的量为V1/22.4,则氨分子中氮、氢的原子个数之比为(V1/22.4):(m1-m2)/8,化简得V1/[2.8(m1-m2)]
(5)洗气前装置D前后的质量差包含未参加反应的NH3,使得氢原子的物质的量增大,比值减小。要使没定值准确,只要找一种不吸收NH3的干燥剂即可;故可选用碱石灰。
考点定位:本题通过NH3和氨气中N、H原子个数测定来考查化学实验基础知识,涉及到仪器的识别、气密性的检查、实验误差解释、相关计算、实验评价及设计。【解析】(1)圆底烧瓶(2分)
(2)连接导管;将导管插入水中,加热试管,导管口有气泡产生,停止加热,导管内有水回流并形成一段稳定的水柱(3分)
(3)①Ca(OH)2+(NH4)2SO4CaSO4+2NH3↑+H2O;(2分)②B(2分)氢氧化钠溶于氨水后放热,增加氢氧根浓度,使NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-向逆反应方向移动;加快氨气逸出(2分)
(4)5V1:7(m1-m2)(2分)
(5)浓硫酸吸收了未参加反应的氨气,从而使计算的氢的量偏高(2分)碱石灰(氯氧化钠、氧化钙等)(2分)。14、略
【分析】【分析】
(1)根据装置特点可知仪器Ⅰ的名称;亚硝基硫酸遇水易分解,装置A制取的中含有水蒸气;必须先干燥再通入B中反应,所以C中盛放的药品是浓硫酸。
(2)装置A的目的是制备SO2气体,产生的SO2需与HNO3反应制备NOSO4H,但NOSO4H易水解,所以SO2需先干燥,且SO2会污染空气;制备完成需进行尾气处理,可得装置连接顺序;
(3)装置D为尾气处理装置;利用过量氢氧化钠完全吸收有毒的二氧化硫,由此可得反应的离子方程式。
(4)结合温度对反应速率的影响作答即可。
(5)写出草酸钠与酸性高锰酸钾溶液的反应方程式,根据题给数据计算出过量的KMnO4的量,再结合反应③计算NOSO4H的物质的量;进而求算产品的纯度。
【详解】
(1)仪器Ⅰ的名称为蒸馏烧瓶;亚硝基硫酸遇水易分解,装置A制取的中含有水蒸气;必须先干燥再通入B中反应制取亚硝基硫酸,同时要防止空气或其他实验仪器中的水蒸气进入B中,所以C中盛放的药品是浓硫酸。
故答案为:蒸馏烧瓶;浓硫酸。
(2)洗气时装置连接必须“长进短出”,即“e进d出”;通入时要尽量使充分与反应物混合,提高利用率,所以“b进c出”;有毒,未反应的不能排放到大气中,上述仪器的连接顺序为aedbcedf。仪器连接好后;检查装置气密性时,在加热蒸馏烧瓶之前,必须关闭分液漏斗的旋塞,在D的烧杯中加入水至浸没导气管,再加热蒸馏烧瓶,如果观察到D导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好。
故答案为:aedbcedf;关闭分液漏斗旋塞;用水浸没D中导气管。
(3)为了完全吸收有毒的二氧化硫,氢氧化钠应过量,所以生成亚硫酸钠:
故答案为:
(4)温度影响反应速率;温度过低,反应速率太慢。
故答案为:反应速率太慢。
(5)草酸钠与硫酸酸化的高锰酸钾溶液反应的化学方程式为:过量的的物质的量则与反应的高锰酸钾的物质的量结合已知③:可得的物质的量因此产品的纯度为
故答案为:74.7%(或75%)。
【点睛】
本题考查了物质制备方案、装置的作用及连接、滴定实验测定含量的过程分析判断、滴定实验的计算应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等。【解析】蒸馏烧瓶浓硫酸aedbcedf关闭分液漏斗旋塞,用水浸没D中导气管反应速率太慢74.7%(或75%)15、略
【分析】①A既可发生酸式水解;又可发生碱式水解,可推知A是一种酯。
②因“B既能使溴水褪色,又能跟Na2CO3溶液反应放出CO2”可推知B是一种不饱和羧酸。C是一种醇。
③“B、C含相同数目的碳原子”,结合A的分子式C6H9O2Br;可推知B;C均含有3个碳原子。
④“C经氧化、消去后可转化为B”,可推知C的结构为CH2Br—CH2—CH2OH,则B为CH2═CH—COOH,从而可推知E为CH2OH—CH2—CH2OH。这样可写出A的结构简式为CH2═CH—COOCH2CH2CH2Br。【解析】16、略
【分析】【分析】
(1)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO;根据反应放热,温度会影响催化剂的活性;
(2)根据NO2为红棕色气体;鼓入空气有利于氨气的逸出,同时提供氧气;
(3)根据酸能使石蕊溶液变红;
(4)根据NO2与水反应生成硝酸,进而与氨气生成硝酸铵;
(5)(NH4)2Cr2O7中铵根中的氮是负三价,有还原性,重铬酸根中的铬正六价,有氧化性,会发生自身氧化还原反应,氮元素化合价升高,铬元素化合价降低;
(6)根据硝酸和其他溶液是互溶的液体;根据硝酸不稳定;易分解。
【详解】
(1)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO,反应为4NH3+5O24NO+6H2O,该反应是放热反应,温度太高可能使催化剂的活性降低,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;该反应是放热反应,温度太高可能使催化剂的活性降低;
(2)产生的一氧化氮能和氧气反应生成红棕色的NO2,鼓入空气有利于氨气的逸出,同时提供氧气,故答案为:有红棕色气体产生;提供O2,且促进氨的挥发;
(3)NO2易与水反应生成硝酸,硝酸能使石蕊溶液变红,故答案为:变红色;
(4)NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3:NH3+HNO3═NH4NO3,故答案为:NH3+HNO3═NH4NO3;
(5)(NH4)2Cr2O7中铵根中的氮是负三价,有还原性,重铬酸根中的铬正六价,有氧化性,会发生自身氧化还原反应,氮元素化合价升高为0价,铬元素化合价降低为+3价,分别生成氮气和氧化铬:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O,故答案为:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O;
(6)硝酸和硝酸镁溶液或硫酸是互溶,可以采取蒸馏的方法分离,硝酸不稳定,易分解,应盛于棕色瓶,密封放于阴暗处,故答案为:蒸馏;盛于棕色瓶,密封放于阴暗处。【解析】4NH3+5O24NO+6H2O该反应是放热反应,温度太高可能使催化剂的活性降低(或玻璃管破裂,合理即可)有红棕色气体产生提供O2,且促进氨的挥发变红色NH3+HNO3=NH4NO3(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O蒸馏盛于棕色瓶,密封放于阴暗处17、略
【分析】(1)碱性锌锰干电池中;单质锌为负极反应物,负极材料为铁皮外壳,石墨棒为正极材料,正极反应为二氧化锰,氢氧化钾相当于电解质溶液,所以答案依次为:c;a、f。
(2)电池中的碳粉和锌粉都是“还原焙烧”过程中的还原剂。
(3)加入过氧化氢的目的是将亚铁离子氧化为铁离子;再加入碱调节溶液的pH至4.5,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去,这样避免沉淀溶液的锌离子。
(4)电解的溶液为硫酸锰和硫酸锌的混合溶液,因为电解要得到单质锌和二氧化锰,所以电解的阳极反应为Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+。根据阳极反应,得到溶液中会生成氢离子,因为Mn2+都转化为二氧化锰;锌离子都转化为单质,所以电解至最后应该得到硫酸,硫酸可以循环使用。
(5)因为“粉料”中的MnOOH与盐酸反应也是得到MnCl2的,所以Mn的化合价降低,只能是Cl化合价升高,因此生成物为氯气,根据化合价升降相等和原子个数守恒得到:2MnOOH+6HClCl2↑+2MnCl2+4H2O。
(6)每秒通过5×10-6mol电子,连续工作80分钟,则通过电子为5×10-6×80×60=0.024mol。所以参加反应的单质锌为0.012mol,质量为0.78g,所以剩余的锌为6-0.78=5.22g,所以剩余锌为5.22/6=87%。【解析】cafC/Zn加入H2O2目的是将Fe2+氧化为Fe3+调节pH=4.5是使Fe3+完全沉淀而Mn2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+H2SO42MnOOH+6HClCl2↑+2MnCl2+4H2O8718、略
【分析】(1)A中反应为实验室制氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)制备氯酸钾是将氯气通入热水中,根据化合价升降的原理,一定有氯化钾生成,根据化合价升降相等和原子个数守恒,得到:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O。
(3)实验的目的是要得到氯水;所以C的作用是制备氯水。
(4)根据B中反应,得到的氯化钾一定高于氯酸钾,所以选项c错误。而氯酸钾之所以能从溶液中析出,一个是因为其溶液度相对较小,另外一个是因为其溶解度受温度的影响更明显。所以选项a、选项b正确。洗出的是KClO3晶体。
(5)实际得到的一定是氯酸钾和氯化钾的混合物;提纯氯酸钾的方法就是重结晶,所以将重结晶的操作叙述一下即可。
(6)①实验1和实验2的区别在于是不加入了硫酸,所以实验的目的是:探究H2SO4对该反应产物的影响。
②实验1没有加入硫酸;所以是研究不添加硫酸时,该反应的产物。
③KI被氯酸钾氧化为单质碘,氯酸钾被还原得到氯化钾,实验②添加了硫酸,所以反应物可以添加氢离子,方程式为:ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O。为了证实有单质碘的生成,可以选择用淀粉溶液检验或者有机溶剂萃取后根据有机层的颜色变化检验。【解析】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O制备氯水abKClO3将沉淀溶解于水,加热,冷却结晶,过滤洗涤,重复2-3次研究H2SO4对该反应产物的影响研究没有硫酸酸化时,该反应的产物ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O方案1:取反应后的溶液,加入淀粉溶液,溶液变蓝即说明产物为碘单质;方案2:取反应后的溶液,加入苯/四氯化碳溶液,振荡,溶液分层,上层/下层显紫色,即证明产生碘单质。19、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)根据固体W的成分中存在S,可知FeS和O2、H2SO4发生了氧化还原反应,FeS做还原剂,O2作氧化剂,产物有Fe2(SO4)3、S、H2O,根据化合价升降相等和原子守恒配平,化学方程式为:4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S。
(2)检验SO2用品红,所以验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是将产生的气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热后又变红,证明含有SO2。
(3)溶液X中的主要成分是硫酸铁,而绿矾是FeSO4·7H2O,所以制备绿矾时,向溶液X中加入过量铁粉,发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+;充分反应,经过滤操作得到硫酸亚铁溶液,再经浓缩;结晶等步骤得到绿矾。
(4)聚铁中氢氧化铁的含量比硫酸亚铁高,若溶液Z的PH偏小,则聚铁中生成的氢氧化铁的含量减少,使铁的含量减少,将导致聚铁中铁的质量分数偏低,升高温度,促进Fe3+的水解。
考点:考查聚铁及绿矾制备的工艺流程分析,铁化合物的性质。【解析】4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S将产生的气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热后又变红,证明含有SO2铁粉过滤低促进Fe3+的水解四、工业流程题(共4题,共24分)20、略
【分析】【分析】
卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质,加入高锰酸钾目的是将亚铁离子氧化为铁离子,加入氯化钡使SO42-沉淀,过滤除掉滤渣BaSO4;金属氧化物MgO能与酸反应产生盐和水,所以加入MgO的作用是调节溶液的pH,使杂质Fe3+形成沉淀Fe(OH)3完全除去。向滤液中加入NaClO3饱和溶液后,发生反应MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓,然后由于氯酸镁的溶解度受温度影响变化较大,所以先将滤液蒸发浓缩,然后再趁热过滤,以便除去杂质,然后冷却结晶得到需要的产物Mg(ClO3)2·6H2O;
【详解】
(1)过滤需要的玻璃仪器有:烧杯;漏斗,玻璃棒;
正确答案:漏斗;玻璃棒、烧杯。
(2)加入氯化钡使SO42-生成BaSO4沉淀过滤除去;加入MgO的作用是调节溶液的pH,使杂质Fe3+形成Fe(OH)3沉淀完全除去;
正确答案:除去SO42-或使SO42-沉淀;Fe(OH)3。
(3)加入NaClO3饱和溶液后,发生反应MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓;
正确答案:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓。
(4)再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤:利用NaCl、Mg(ClO3)2的溶解度与温度的关系将溶液蒸发浓缩,趁热过滤,冷却结晶,过滤、洗涤,得到Mg(ClO3)2·6H2O;
正确答案:①②③④。
(5)①氯酸根离子具有氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,化学方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;Cr2O72-能将Fe2+氧化成Fe3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;
正确答案:Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
②根据化学方程式:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O以及Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,可以得出:ClO3-~6Fe2+,Cr2O72-~6Fe2+,用0.100mol•L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点过程可以得出剩余的亚铁离子的物质的量为:0.100mol•L-1×0.015L×6=0.009mol和氯酸根离子反应的亚铁离子的物质的量为:20×10-3L×1.000mol•L-1-0.009mol=0.011mol,氯酸根离子的物质的量为:×0.011mol,产品中Mg(ClO3)2•6H2O的质量分数:(×0.011××299g/mol)×10××100%=78.3%;
正确答案:78.3%。
【点睛】
本题难度较大,易错点是流程图分析和利用关系式法进行氧化还原反应的计算。【解析】①.漏斗、玻璃棒、烧杯②.除去SO42-或使SO42-沉淀③.Fe(OH)3④.MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓⑤.①②③④⑥.Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O⑦.78.3%21、略
【分析】【分析】
废催化剂(主要成分为Al2O3,还含有少量Pd),废催化剂硫酸铵焙烧得到氨气,产物水浸过滤得到硫酸铝溶液,滤渣Pd加入浓硝酸和浓盐酸酸浸生成二氧化氮,浸液Y是Pb溶于王水生成Pd+6HCl+4HNO3H2PdCl6+4NO2↑+4H2O,Y为H2PdCl6,通入氨气中和过滤得到滤渣(NH4)2PdCl6;被氢气还原得到Pd。
【详解】
(1).氧化铝基废催化剂在焙烧前需粉碎是为了增大表面积;加快反应速率,使反应进行得更加彻底,故答案为:加快反应速率,使反应进行得更加彻底;
(2).由分析可知:Al2O3与(NH4)2SO4焙烧生成Al2(SO4)3、NH3和3H2O,反应方程式为:Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3↑+3H2O,硫酸铵固体分解产物除NH3、H2O、N2外,还有能使品红溶液褪色的气体,根据质量守恒定律可知:能使品红溶液褪色的气体为SO2,反应方程式为:3(NH4)2SO44NH3↑+6H2O+N2↑+3SO2↑,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:3,故答案为:Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3↑+3H2O;1:3;
(3).由分析可知:浸液Y的主要成分的化学式为H2PdCl6,故答案为:H2PdCl6;
(4).由分析可知:“热还原”过程中发生反应的化学方程式为:(NH4)2PdCl6+2H2Pd+2NH3+6HCl,故答案为:(NH4)2PdCl6+2H2Pd+2NH3+6HCl;
(5).根据反应方程式可知:2molPd~xmolH2,已知Pd的密度为12.00g·cm-3,则5.00cm3Pd的质量为:12.00g·cm-3×5.00cm3=60g,物质的量为:最多可储存H2的物质的量为:标准状况下的体积为:故答案为:5.07L。【解析】加快反应速率,使反应进行得更加彻底Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3↑+3H2O1:3H2PdCl6(NH4)2PdCl6+2H2Pd+2NH3+6HCl5.0722、略
【分析】【分析】
碘单质与碳酸钠溶液反应后,再与水合肼作用,通过多步操作得到粗碘化钠溶液,蒸发、过滤得到NaI•2H2O粗品;重结晶后得到高纯碘化钠。
【详解】
(1)①I2与Na2CO3溶液同时发生两个反应,生成物除NaI外,还分别生成NaIO和NaIO3,一个反应为:I2+Na2CO3=NaI+NaIO+CO2↑,另一个反应为碘与碳酸钠反应生成NaIO和NaIO3,同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为:3I2+3Na2CO3=5NaI+NaIO3+3CO2↑或3I2+3CO=5I-+IO+3CO2↑;
②I-(aq)与I2(s)反应形成(aq),增加固体I2的溶解性,使反应速率增大或NaI对该反应具有催化作用,故I2与Na2CO3溶液的反应很慢,加入NaI固体能使开始反应时的速率明显加快,故答案为:I-(aq)与I2(s)反应形成I(aq),增加固体I2的溶解性;增大反应速率或NaI对该反应具有催化作用;
(2)步骤Ⅱ中,水合肼与反应产生氮气、碘离子和水,根据已知信息及氧化还原反应的配平原则可知,该反应的离子方程式为3N2H4·H2O+2IO=3N2↑+2I-+9H2O;
(3)①将步骤Ⅱ得到的pH为6.5~7的溶液调整pH至9~10,在100℃下保温8h,则应选用NaOH调节pH,因为NH3•H2O受热易分解;在②操作中;将溶液A的pH调整至3~4,应该用HI调节pH;③为了不引入杂质调节pH值为弱碱性,选用试剂X为NaOH,故答案为:A;B;A;
(4)①减压蒸发是在低于大气压下进行蒸发操作;将二次蒸气经过冷凝器后排出,所以除列出仪器外,还需直形冷凝管和抽气泵,故答案为:AD;
②“减压蒸发”减小压强,降低沸点,利于水的蒸发;I-易被空气氧化,减压环境与外界空气隔绝,还可避免I-被氧化,故答案为:减压环境与外界空气隔绝,避免I-被氧化;
(5)由于NaI易溶
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