2022届高三化学高考备考一轮复习化学硫及其化合物专项训练
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这是一份2022届高三化学高考备考一轮复习化学硫及其化合物专项训练,共21页。试卷主要包含了单选题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题(15题)
1.“活力广东,善美韶关”。新时代,韶关践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念。下列描述中,没有隐含化学变化的是
A.古道梅花,随风起舞,暗香浮动
B.北江河道中的垃圾回收分类后,进行无害化处理
C.醉美丹霞,阡陌交通,炊烟袅袅
D.韶钢松山燃煤高效发电机组,用氨水捕获SO2,减少SO2排放
2.化学创造美好生活。下列生产活动中,没有运用相应化学原理的是
A.AB.BC.CD.D
3.由下列实验操作及现象能得出相应结论的是
A.AB.BC.CD.D
4.利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5(焦亚硫酸钠)的工艺如图,已知:NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ中为NaHSO3溶液
B.步骤Ⅱ的目的是使NaHSO3转化为Na2S2O5,可用NaOH溶液代替Na2CO3固体
C.工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液
D.在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,可用一定浓度的碘标准液进行滴定
5.利用下图所示装置模拟工业NaClO3与Na2SO3在浓H2SO4存在下制备ClO2,并以ClO2为原料制备NaClO2(已知:高于60℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl)。
下列说法不正确的是
A.装置③、⑤的作用分别是防倒吸、吸收④未反应的有害气体
B.装置④中所得产物中可能同时含有Na2SO4、Na2SO3、NaOH
C.反应④结束时,①中NaOH溶液吸收②产生的尾气,保护环境
D.从装置④反应后的溶液中获得晶体,方案可采用常压蒸发结晶
6.下列实验中,实验现象与结论不匹配的是
A.AB.BC.CD.D
7.下列“类推”合理的是
A.Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B.CO2可与水反应生成H2CO3,则SiO2可与水反应生成H2SiO3
C.铁与硫加热反应生成FeS,则铜与硫加热反应生成Cu2S
D.Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,则F2与H2O反应生成HF和HFO
8.常温下,向1L1.0ml/L的NaClO溶液中缓慢通入SO2气体,使其充分吸收,溶液pH与通入SO2的物质的量关系如图所示(忽略溶液体积的变化和NaClO、HClO的分解)。下列说法正确的是
A.常温下,HClO电离平衡常数的数量级为10-7
B.a点溶液中存在
C.b点溶液中存在
D.c点溶液中
9.下列方案设计、现象和结论都正确的是
A.AB.BC.CD.D
10.下列方案设计、现象和结论都正确的是
A.AB.BC.CD.D.
11.二氧化硫是一种大气污染气体,在许多工业生产中都会产生二氧化硫气体,对于它的综合治理人们想出了各种各样的方法,下列图示就是其中一种治理二氧化硫的工艺流程。下列说法不正确的是
A.该处理过程中需要不断提供的原料只有水,得到的产品有硫酸和氢气
B.三个设备中发生的变化都是氧化还原反应
C.在设备B中如果溶液浓度太大,不利于二者的分离
D.设备C如果采用电解装置,产生氢气的电极是阴极
12.除去物质中含少量杂质的方法错误是
A.AB.BC.CD.D
13.下列实验装置能达到实验目的的是
A.用甲装置除去CO2中的少量SO2气体
B.用乙装置完成实验室制取乙酸乙酯
C.用丙装置证明温度对化学平衡的影响
D.用丁装置验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、氧化性
14.硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是。
A.硫在氧气中燃烧直接生成
B.为难溶于水的黑色固体,可溶于硝酸
C.硫化氢与反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为
D.可由其相应单质直接化合生成
15.为了探究硫酸亚铁的分解产物,进行了如下图装置所示的实验,打开K1和K2,缓缓通入N2,一段时间后加热,实验后反应管中残留固体为红棕色粉末,BaCl2溶液中有白色沉淀产生,品红溶液中红色褪去,检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生。下列说法错误的是
A.BaCl2溶液中产生的白色沉淀为BaSO3
B.反应管内产生的红色粉末是Fe2O3
C.品红溶液中的红色褪去,是因为SO2具有漂白作用
D.硫酸亚铁分解的方程式为:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑
二、工业流程题(4大题)
16.纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,以主要成分为CuFeS2的黄铜矿(含有杂质SiO2)为原料制取纳米Cu2O的一种工艺流程如下图:
常温下几种金属阳离子开始沉淀与完全沉淀时的pH如表:
(1)使用矿石粉的好处是___________,料渣1除含硫外还含有___________等物质。
(2)X可以是O2、H2O2、Cl2等试剂,氧化等量的Fe2+时,消耗的三种氧化剂物质的量之比为___________,浸泡后所得溶液中金属离子为Cu2+、Fe2+,写出相应的离子方程式___________。
(3)试剂Y可以是___________(写出1种物质化学式即可),pH的调控范围为___________;检验料渣2已洗涤干净的具体操作及现象为___________。
(4)若葡萄糖用RCHO表示,则热还原时反应的化学方程式为___________,证明所得到的Cu2O是纳米级微粒的简单方法是___________。
17.随着电动汽车的大量使用,废旧锂电池的再利用成为科技工作者研究的重要课题。某化工厂从废旧锂电池正极材料(主要成分为、炭黑及铝片)中回收锂、铝、钴的流程如图所示。
(1)在“酸浸还原”时需对正极材料进行研磨粉碎等预处理,该操作的目的是_______;“料渣1”的主要成分是_______(填名称)。
(2)“酸浸还原”中,(难溶于水)在的作用下转化为和,写出该反应的离子方程式:_______。
(3)“料渣2”经过加热分解、电解可制得,写出该过程发生反应的化学方程式:_______、_______。
(4)萃取剂选择磷酸二异辛酯,是因为其具有两种物理性质:_______;_______。实验室进行萃取操作时,需要不时打开分液漏斗活塞放气,图中正确的放气图示是_______(填标号)。
(5)热分解的质量变化过程如图所示,其中之前是隔绝空气加热,之后是在空气中加热,A、B、C三点时的产物均为纯净物。用化学方程式表示从A点到B点的物质转化:_______,C点时产物的化学式是_______。
18.亚氯酸钠NaClO2是一种高效氧化剂和优质漂白剂。一种以氯酸钠NaClO3为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如图所示:
(1)NaClO2中氯元素的化合价为_______。
(2)试剂A可以选择_______(填字母)。
a. SO2 b. 浓硝酸 c. 酸性高锰酸钾溶液
(3)反应Ⅱ的离子方程式为_______,该反应的氧化剂为_______,被氧化的元素为_______,还原产物为_______。
(4)与传统消毒剂Cl2,相比NaClO2的消毒能力是Cl2的_______倍。(提示:以单位质量得电子数表示,还原产物为Cl-,计算结果保留一位小数)
(5)中间产物二氧化氯(ClO2)是一种高效、低毒的消毒剂,某同学在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。
将适量稀释后的ClO2通入如图装置中充分反应,得到无色澄清溶液。取少量I中溶液于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,振荡,出现白色沉淀,证明有_______离子生成。请设计实验验证I中溶液有Cl-生成_______。
19.水合肼 (N2H4∙H2O)常用作航天器燃料,也广泛应用于医药生产,易被氧化。实验室制取水合肼,并模拟利用水合肼处理铜氨{}废液回收铜粉的实验流程如图:
已知:。
(1)反应I中温度升高时易产生副产物,该副反应的离子方程式为___________,为提高反应I中产率,实验中可采取的措施有___________。
A.反应容器浸入热水中 B.适当减慢通入的速率 C.不断搅拌溶液
(2)①与反应合成水合肼的化学方程式为___________。
②合成过程中理论上需控制___________(保留2位小数),实际生产中,原因是___________。
(3)生产过程中需要使用到,以为原料制备的方法是:先向溶液中加入计量的,生成氯化物;再向混合液中加入酸化的溶液,反应得到,上述制备的总反应离子方程式为___________。在氯气中燃烧可以生成,在高温下会分解生成和,生成,转移电子数为___________。
(4)铜粉沉淀率与水合肼溶液浓度的关系如图所示,为提高铜粉沉淀率,最适宜的水合肼溶液浓度为___________。
选项
生产活动
化学原理
A
食品中添加适量二氧化硫
SO2可以起到漂白、防腐、抗氧化等作用
B
利用氯碱工业制备氢氧化钠
溶液中Na2CO3与Ca(OH)2反应
C
高炉炼铁
CO高温下还原铁矿石
D
利用冰箱冷藏食物
温度低时,化学反应速率慢
选项
实验操作
实验现象
结论
A
将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某试剂瓶瓶口
该试剂瓶瓶口有白烟生成
该试剂瓶中盛装的一定是浓盐酸
B
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体
溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
C
向未知溶液中滴加硝酸酸化的BaCl2溶液
出现白色沉淀
证明该未知溶液中存在SO或者SO
D
向Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸
溶液变为棕黄色
稀硫酸具有氧化性
实验操作
实验现象
结论
A
向含有相同浓度Cl-、I-溶液中逐滴加入AgNO3溶液
先生成黄色沉淀,后生成白色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B
在氢氧化铁胶体中插入石墨电极并通电
阴极区域颜色变深
氢氧化铁属于电解质
C
在Na2SO3饱和溶液中滴加稀硫酸,将产生的气体通入KMnO4溶液中
KMnO4溶液褪色
该气体产物具有还原性
D
2CrO+2H+Cr2O+H2O,在K2Cr2O7酸性溶液中加入AgNO3溶液
有砖红色沉淀(Ag2CrO4)生成
Ag2CrO4溶解度比 Ag2Cr2O7小
目的
方案设计
现象和结论
A
验证NaCl、Na2SO4、NaOH混合溶液中的C1-
取混合溶液于试管中,加入过量硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液充分反应,静置,向上层清液中滴加AgNO3溶液
若上层清液变浑浊。则混合溶液中含有Cl-
B
证明H2O2有氧化性
将足量的溶液滴入酸性高锰酸钾溶液中
若溶液中的紫红色褪去、则证明H2O2有氧化性
C
验证SO2的漂白性
将SO2气体通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中
若溶液红色消失,则证明SO2有漂白性
D
提纯收集干燥纯净的N2(杂质O2、CO2)
将混合气体依次通过足量的氢氧化钠溶液、灼热的氧化铜、浓硫酸,最后用真空气囊收集
收集到纯净干燥的N2
目的
方案设计
现象和结论
探究浓硫酸的特性
将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,有刺激性气体产生
浓硫酸有脱水性和强氧化性
探究中是否含有
将气体通入溶液
若产生白色沉淀,证明含有
探究碳酸和醋酸酸性强弱
取碳酸钠溶液于试管中,向其中滴加滴稀醋酸溶液
溶液中无明显气泡逸出,说明醋酸的酸性比碳酸的酸性弱
探究钢铁的电化学腐蚀
在铁片上滴一滴含有酚酞的食盐水,一段时间后液滴边缘出现红色
铁片发生析氢腐蚀
选项
物质(括号内为杂质)
实验方法
A
K2SO4(K2CO3)
加入稀硫酸使溶液呈中性
B
NaCl(KNO3)
样品配制成热饱和溶液,冷却结晶,过滤
C
CO2(HCl)
通过NaHCO3饱和溶液,干燥
D
CO2(SO2)
通过酸性KMnO4溶液,干燥
Fe2+
Fe3+
Cu2+
开始沉淀
7.5
2.6
4.8
完全沉淀
9.5
3.3
6.4
参考答案
1.A
【详解】
A.梅花随风起舞,暗香浮动时,没有新物质生成,属于物理变化,没有隐含化学变化,故A符合题意;
B.垃圾进行无害化处理时,有新物质生成,属于化学变化,故B不符合题意;
C.炊烟是物质燃烧产生的现象,有新物质生成,属于化学变化,故C不符合题意;
D.用氨水捕获二氧化硫时,有新物质生成,属于化学变化,故D不符合题意;
故选A。
2.B
【详解】
A.食品中添加适量二氧化硫,是因为SO2可以起到漂白、防腐、抗氧化等作用,故A正确;
B.氯碱工业制备氢氧化钠,是电解饱和食盐水制备,2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑ + Cl2↑,故B错误;
C.高炉炼铁是利用CO高温下还原铁矿石,故C正确;
D.利用冰箱冷藏食物,温度低时,化学反应速率慢,延缓食物变质的速率,故D正确;
选B。
3.B
【详解】
A.浓氨水可以挥发出NH3,遇见HCl、HNO3等气体生成NH4Cl、NH4NO3可产生白烟,因此该试剂瓶中盛装的不一定是浓盐酸,A错误;
B.Ba2+可将转化为BaCO3沉淀,红色变浅说明溶液中碱性减弱,即+H2O+OH-逆向移动,说明有水解平衡,B正确;
C.若原溶液中存在Ag+,滴加硝酸酸化的BaCl2溶液会生成白色的AgCl沉淀,不一定存在SO或者SO,C错误;
D.稀硫酸中含有H+,遇H+可表现强氧化性,将Fe2+氧化为Fe3+,不是稀硫酸的氧化性,D错误;
故选B。
4.B
【详解】
A.步骤Ⅰ所得溶液呈酸性,可知饱和碳酸钠溶液和二氧化硫反应生成NaHSO3溶液,故A正确;
B.步骤Ⅱ的目的是使NaHSO3转化为Na2SO3,故B错误;
C.工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液,NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5,故C正确;
D.Na2S2O5中S元素为+4价,能被I2氧化,所以在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,可用一定浓度的碘标准液进行滴定,故D正确;
选B。
5.D
【详解】
A.装置③可防倒吸,⑤中氢氧化钠可吸收④未反应的有害气体,A项正确;
B.②中反应可生成SO2进入④中,SO2与NaOH溶液可生成Na2SO3,SO2与H2O2在NaOH溶液中可生成Na2SO4,如NaOH过量,则产物还含有NaOH,B项正确;
C.反应④结束时,应关闭分液漏斗活塞,关闭K2,打开K1,因为二氧化硫是污染性的气体不能排放到空气中,故①中NaOH溶液吸收②产生的尾气,保护环境,C项正确;
D.高于60℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl,如用常压蒸发结晶,NaClO2易分解,故可采用减压蒸发结晶,D项错误。
答案选D。
6.B
【详解】
A.向含有相同浓度Cl-、I-溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先生成黄色AgI沉淀,后生成白色AgCl沉淀。根据浓度相同,Ksp小的先沉淀,由此可知Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),A项正确;
B.氢氧化铁的胶粒带电,通电后发生电泳现象,此实验说明氢氧化铁的胶体能导电,但不能说明氢氧化铁属于电解质。B项错误;
C.在Na2SO3饱和溶液中滴加稀硫酸,生成二氧化硫气体,将二氧化硫气体通入KMnO4溶液中,二氧化硫可被高锰酸钾氧化,则溶液褪色,可知气体产物具有还原性,C项正确;
D.加入AgNO3溶液有砖红色沉淀(Ag2CrO4)生成,可知加入AgNO3使2CrO+2H+Cr2O+H2O逆向移动,由此可知Ag2CrO4溶解度比Ag2Cr2O7小,D项正确;
答案选B。
7.C
【详解】
A.Na与水反应生成NaOH和H2,Fe与冷水、热水都不反应,Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,故A错误;
B.二氧化硅不溶于水,也不与水反应,所以硅酸不能由二氧化硅与水反应制得,故B错误;
C.硫氧化性弱,遇到变价金属生成低价态硫化物,所以依据Fe与S反应生成FeS,则Cu与S反应生成Cu2S,故C正确;
D.Cl2和H2O反应生成HCl和HClO,F2和H2O反应生成HF和O2,不能保护金属铁,故D错误;
故选:C。
8.B
【分析】
n(NaClO)=1L×1.0ml/L=1ml,通入少量SO2时,发生反应①SO2+H2O+3NaClO=Na2SO4+NaCl+2HClO,SO2过量时,发生反应②SO2+H2O+NaClO=H2SO4+NaCl。由图像可知,b点pH突然减小,且SO2通入ml,说明b点时反应①恰好进行完,c点SO2为1ml,说明c点反应②恰好进行完。
【详解】
A.在b点处,pH=3.8,故c(H+)=10-3.8ml/L,根据反应①可知,n(HClO)=2n(SO2)=ml,故c(HClO)=ml/L,由HClOH++ClO-可知,c(ClO-)=c(H+)=10-3.8ml/L,故Ka==1.5×10-7.6=1.5×100.4×10-8,数量级为10-8,A错误;
B.a点时通入0.2mlSO2,n(NaCl)=n(Na2SO4)=n(SO2)=0.2ml,n(HClO)=2n(SO2)=0.4ml,消耗的n(NaClO)=3n(SO2)=0.6ml,剩余的n(NaClO)=1ml-0.6ml=0.4ml,故n(HClO)+n(ClO-)=0.8ml,n(Cl-)=0.2ml,同一溶液中体积相同,所以4c(Cl-)=c(HClO)+c(ClO-),B正确;
C.根据分析,b点恰好发生反应①,n(NaCl)=n(Na2SO4)=n(SO2)=ml,n(HClO)=2n(SO2)=ml,故n(Na+)=1ml,n(SO)=n(Cl-)=ml,HClO可以电离出少量H+,c(H+)=10-3.8ml/L,H2O的电离受到抑制,电离出微量的OH-,c(OH-)=10-10.2,溶液体积为1L,离子浓度关系为c(Na+)>c(SO)=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-),C错误;
D.c点时恰好发生反应②,n(H2SO4)=n(SO2)=1ml,c(H+)==2ml/L,D错误;
故选B。
9.A
【详解】
A.加入过量硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液充分反应,可将硫酸钠完全沉淀,再在上层清液中加硝酸银溶液,若产生浑浊现象则证明清液中含氯离子,故A正确;
B.溶液滴入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,其中高锰酸钾作氧化剂,作还原剂,表现的还原性,故B错误;
C.SO2气体通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中使其褪色,表现的是二氧化硫酸性氧化物的性质,故C错误;
D.除去氮气中的氧气应通过灼热的铜网,故D错误;
故选:A。
10.A
【详解】
A.浓硫酸使蔗糖脱水后,碳与浓硫酸反应生成二氧化硫,固体变黑膨胀,有刺激性气体产生,可知浓硫酸有脱水性和强氧化性,故A正确;
B.氯气、均与硝酸银溶液反应生成沉淀,由操作和现象不能证明含,故B错误;
C.醋酸少量,与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,由现象不能比较醋酸、碳酸的酸性强弱,故C错误;
D.食盐水为中性,铁发生吸氧腐蚀,则正极附近溶液显碱性,遇酚酞变红,故D错误;
答案选A。
11.B
【分析】
根据流程图分析可知,SO2和H2O进入设备A中,与Br2发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,H2SO4和HBr进入设备B中分离,HBr进入设备C中得到Br2和H2,生成Br2可以再回到设备A中循环使用,据此分析解答。
【详解】
A.根据流程分析可知,该处理过程中Br2可以循环使用,需要不断提供的原料只有水,得到的产品有硫酸和氢气,A正确;
B.设备B中没有发生元素化合价的改变,无电子转移,没有发生氧化还原反应,B错误;
C.在设备B中如果溶液浓度太大,浓硫酸具有强氧化性,与HBr易发生氧化还原反应,不利于二者的分离,C正确;
D.设备C如果采用电解装置,H+在阴极得到电子生成氢气,2H++2e-=H2↑,D正确;
答案选B。
12.B
【详解】
A.碳酸钾能够与硫酸反应生成硫酸钾和二氧化碳气体,可以除去碳酸钾,且不引入杂质,A正确;
B.硝酸钾的溶解度随温度的变化较大,应该将样品配制成热饱和溶液,蒸发浓缩后趁热过滤,可以除去混入的硝酸钾杂质,B错误;
C.氯化氢能够与NaHCO3饱和溶液反应放出二氧化碳,可以除去HCl,且不引入杂质,C正确;
D.SO2可与酸性KMnO4溶液反应生成,而CO2与酸性KMnO4溶液不反应,可以除去SO2,D正确;
答案选B。
13.C
【详解】
A.氢氧化钠是碱性溶液,可以和酸性气体CO2、SO2等反应,故不能用NaOH溶液除去CO2中的少量SO2气体,故A错误;
B.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解反应,应该用饱和的碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,故B错误;
C.热水与冷水的温度不同,根据容器内气体颜色的变化,判断平衡移动的方向,证明温度对化学平衡的影响,故C正确;
D.该装置中,若蔗糖变黑说明浓硫酸具有脱水性,浓硫酸将碳单质氧化生成CO2和SO2,说明浓硫酸具有强氧化性,反应生成SO2使品红溶液褪色,使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有漂白性、还原性,故D错误;
答案选C。
14.B
【分析】
由图可知、、、、分别为、、、、。
【详解】
A.硫在氧气中燃烧直接生成,不是,A错误;
B.可与硝酸发生氧化还原反应,B正确;
C.硫化氢与反应方程式为,氧化产物和还原产物的物质的量之比应为,C错误;
D.是,不能由硫和铜直接反应生成,D错误。
故答案选B。
15.A
【详解】
A.SO2与BaCl2溶液不反应,不会产生BaSO3沉淀,A错误;
B.FeSO4分解的方程式为:2FeSO4△Fe2O3+SO2↑+SO3↑,反应管A内产生的红色粉末是Fe2O3,B正确;
C.品红溶液中的红色褪去,是因为SO2具有漂白作用,C正确;
D.硫酸亚铁分解的方程式为:2FeSO4△Fe2O3+SO2↑+SO3↑,D正确;
故选A。
16.
(1) 能提高原料的利用率(或其它合理说法) SiO2
(2) 1∶2∶2
(3) CuO或CuCO3或Cu2(OH)2CO3或其它合理试剂 取最后一次洗涤液于试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,无沉淀生成,证明已洗涤干净
(4) 或 取适量Cu2O分散到水中,然后用激光笔照射所得分散系,有丁达尔效应产生
【分析】
浸泡后溶液中金属离子为Cu2+、Fe2+,发生反应的离子方程式为:,料渣1为SiO2,氧化中加入X是为了将亚铁离子氧化为铁离子,加入Y调节pH是为了沉淀Fe3+,料渣2为Fe(OH)3,热还原加入葡萄糖具有还原性,将Cu2+转化为Cu2O,过滤即的产品;
(1)
矿石粉的比表面积较大,有利于反应物间充分接触反应,从而提高原料的利用率。矿石中的杂质SiO2不能与FeCl3反应,故料渣1中还有SiO2。
(2)
1mlO2、1mlH2O2、1mlCl2将足量Fe2+氧化为Fe3+时分别转移4ml、2ml、2ml电子,由得失电子守恒原理知它们物质的量之比为1∶2∶2.由题设条件可先写出,配平后得。
(3)
调pH过程中溶液的pH会增大,故加入的试剂Y应该能与H+反应,同时不引入杂质,故相应的试剂为CuO、CuCO3、Cu2(OH)2CO3.调pH的目的是将Fe3+转化为Fe(OH)3而使Cu2+留存溶液中,故pH范围为。证明已洗涤干净的具体操作及现象为取最后一次洗涤液于试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,无沉淀生成,证明已洗涤干净。
(4)
由流程图及相关物质知,铜元素被还原为Cu2O,碱性条件下RCHO被氧化为RCOONa,由此可写出相应的化学方程式为。可利用丁达尔效应证明Cu2O是纳米级材料,证明方法是:取适量Cu2O分散到水中,然后用激光笔照射所得分散系,有丁达尔效应产生。
17.
(1) 提高浸取速率 炭黑
(2)
(3)
(4) 难溶于水 易溶解,难溶解和 c
(5)
【分析】
正极材料(主要成分为LiCO2、炭黑及铝片)加入稀硫酸、亚硫酸钠进行酸浸还原,+3价C被亚硫酸根还原为C2+,Li、Al元素转化为相应的阳离子进入溶液中,过滤后加入氨水调节pH沉淀Al3+,在加入磷酸二异辛酯萃取C2+进入到有机相,有机相加入试剂M进行反萃取,使C2+进入水相,再加入草酸铵溶液得到CC2O4•2H2O晶体,强热使晶体分解得到X。
(1)
对正极材料进行研磨粉碎等预处理,该操作的目的是增大反应物的接触面积,提高浸取速率;“料渣1”是难溶于酸的物质,主要成分是炭黑;
(2)
酸浸还原过程中,Na2SO3可以将+3价C还原为C2+,亚硫酸根被氧化为硫酸根,离子方程式为;
(3)
“料渣2”是Al)OH)3,加热分解的化学方程式:,再电解熔融的氧化铝可制得,反应的化学方程式:;
(4)
磷酸二异辛酯的作用是萃取水相中的C2+,萃取前的水相中主要有CSO4、(NH4)2SO4和Li2SO4,所以该物质首先需要难溶于水,同时易溶解CSO4,为了得到纯净的C,还需难溶解(NH4)2SO4、Li2SO4;给分液漏斗放气的操作是将分液漏斗斜倒立,打开活塞,故选:c;
(5)
18.30g CC2O4•2H2O的物质的量为,0.1mlCC2O4•2H2O含0.2ml水,结晶水的质量m=nM=0.2ml×18g/ml=3.6g,起点到A固体质量减少为18.30-14.70=3.6g,则A点是纯净的CC2O4,0.1ml CC2O4•2H2O 含C质量为m=nM=0.1ml×59g/ml=5.9g,则B为金属C,A到B是CC2O4分解,分解反应方程式为:;由图知C点钴氧化物质量为8.30g,0.1mlC质量为5.9g,氧元素质量为8.3g-5.9g=2.4g,氧的物质的量,则C和O的原子个数比为0.1:=2:3,C点产物化学式是C2O3。
18.
(1)+3
(2)a
(3) 2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+2H2O+O2 ClO2 O ClO或NaClO2
(4)1.6
(5) SO 另取少量I中溶液于另一支试管中,加入硝酸酸化后再加入AgNO3溶液,振荡,出现白色沉淀,证明有Cl-生成
【分析】
(1)
NaClO2中Na为+1价,O为-2价,根据化合价代数和为0,可知氯元素的化合价为+3价;
(2)
反应I为NaClO3和试剂A、稀H2SO4发生氧化还原反应生成ClO2,Cl元素的化合价降低,则试剂A具有还原性,所以试剂A可以用二氧化硫,故选a;
(3)
反应II 中ClO2被H2O2还原成ClO2,反应的离子方程式为:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+2H2O+O2;Cl元素化合价降低,ClO2为氧化剂,O元素的化合价由-1价变为0价,被还原,氧化剂对应还原产物,还原产物为:ClO或NaClO2;
(4)
设质量均为71g,氯气得到电子为:,NaClO2得到的电子为:,相比NaClO2的消毒能力是Cl2的3.138ml÷2ml≈1.6倍;
(5)
加入盐酸酸化的BaCl2溶液,振荡,出现白色沉淀为硫酸钡,证明有SO离子生成;另取少量I中溶液于另一支试管中,加入硝酸酸化后再加入AgNO3溶液,振荡,出现白色沉淀为AgCl,证明有Cl-生成。
19.
(1) BC
(2) 1.24 适当增加还原剂用量,减少生成物水合肼的氧化损耗量,为反应II提供更多的反应物水合肼
(3)
(4)
【分析】
由图知,将Cl2通入过量NaOH溶液在一定温度下反应生成NaClO、NaCl,所得反应液中以一定比例加入CO(NH2)2以合成水合肼 (N2H4∙H2O),水合肼与铜氨{}发生信息反应即可得到铜,据此回答;
(1)
反应I为氯气和氢氧化钠溶液反应,温度升高时易产生副产物、同时得到氯化钠和水,该副反应的离子方程式为; NaOH溶液与Cl2在一定温度下反应生成NaClO、NaCl,该反应为放热反应,温度升高时易产生副产物NaClO3,为提高NaClO产率,可适当减慢通入Cl2的速率以减缓反应速率,或者不断搅拌溶液增大热量散失速率,故答案为:BC。
(2)
①与反应合成水合肼的过程中,Cl元素化合价由+1降低至-1,N元素化合价由-3升高至-2,反应过程中溶液为碱性,根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒,可知反应方程式为:。
②由化学方程式知,合成过程中理论上需控制,1.24(保留2位小数),实际生产中,原因是:N2H4•H2O中N元素化合价为-2,具有还原性,能够被NaClO氧化,N2H4•H2O被氧化会导致N2H4•H2O产率降低,因此通过增大CO(NH2)2的量防止N2H4•H2O被氧化,故答案为:适当增加还原剂CO(NH2)2用量,减少生成物水合肼的氧化损耗量,为反应Ⅱ提供更多的反应物水合肼。
(3)
生产过程中需要使用到,以为原料制备的方法是:先向溶液中加入计量的,生成氯化物,离子方程式为:;再向混合液中加入酸化的溶液,反应得到,离子方程式为:,则上述制备的总反应离子方程式为。在氯气中燃烧可以生成,在高温下会分解生成和,每生成,铜化合价改变1价,则 转移电子数为NA。
(4)
由图可知,当水合肼溶液浓度为3.0~3.25ml/L时铜粉沉淀率最高,综合经济效益,最适宜的水合肼溶液浓度为3.0ml/L。
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