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辽宁省实验中学2023-2024学年高三上学期开学考试化学试题
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这是一份辽宁省实验中学2023-2024学年高三上学期开学考试化学试题,共33页。试卷主要包含了选择题,填空题等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年辽宁省实验中学高三(上)期初化学试卷
一、选择题(本题共15小题,每题3分,共45分;每题只有一个正确答案.)
1.(3分)化学与社会、生产、生活、环境等密切相关,下列说法不正确的是。( )
A.氯化钙、生石灰、硫酸亚铁等都是食品包装袋中常用的干燥剂
B.医疗上的血液透析利用了胶体的性质,土壤保肥与胶体的性质也有关
C.黄河入海口沙洲的形成与用卤水点豆腐,都体现了胶体聚沉的性质
D.节假日为了增加节日气氛燃放烟花,是利用了一些金属的焰色反应
2.(3分)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24LSO3所含的电子总数为0.4NA
B.46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
C.1L0.1mol•L﹣1稀硝酸中,所含的氧原子总数为0.3NA
D.含0.01molFeCl3的饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数为0.01NA
3.(3分)下列各组物质的分类正确的是( )
①混合物:水玻璃、冰水混合物、水煤气
②电解质:过氧化钠、冰醋酸、五水硫酸铜
③酸性氧化物:SO3、SO2、NO
④同位素:1H2O、2H2O、3H2O
⑤同素异形体:C70、金刚石、石墨烯
⑥非电解质:干冰、液氯、乙醇
A.①②③④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.②③ D.②⑤
4.(3分)金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一.下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是( )
A.Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B.Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3
C.Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D.Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
5.(3分)1923年由布朗斯特和劳里提出酸碱质子理论认为,在反应过程中能给出质子(H+)的分子或离子都是酸,凡是能接受质子的分子或离子都是碱。按照“酸碱质子理论”,下列叙述错误的是( )
A.水既属于酸又属于碱
B.可以根据HNO3的性质推断的碱性较强
C.根据H2C2O4+H2O⇌HC2+H3O+,则碱性:H2O>HC2
D.BrO﹣+H2O⇌HBrO+OH﹣是酸碱反应
6.(3分)下列化学反应对应的离子方程式表示正确的是( )
A.向NH4Al(SO4)2中滴加Ba(OH)2使恰好完全沉淀:Al3++2+2Ba 2++4OH﹣=+2H2O+2BaSO4↓
B.向新制氯水中加入少量CaCO3:2Cl2+H2O+CaCO3=Ca2++2Cl﹣+CO2↑+2HClO
C.向NaHS溶液中滴加少量的CuSO4溶液:Cu2++HS﹣=CuS↓+H+
D.Fe3O4溶于HI溶液:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
7.(3分)下列有关离子检验的操作及结论均正确的是( )
A.向无色溶液中先加适量盐酸酸化,再加AgNO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定存在Cl﹣
B.向只可能存在以下阴离子:OH﹣、、、的某溶液中先加入稀盐酸,再加入氯化钡溶液,最终有白色沉淀,则原溶液中一定存
C.向无色溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则该溶液中一定存在
D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红,再滴加适量氯水,溶液变红,则说明原溶液一定存在Fe2+
8.(3分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向Fe(NO3)2溶液中滴加少量浓硫酸,溶液由浅绿色变为黄色
浓硫酸具有强氧化性
B
在Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体,有沉淀生成
酸性:H2SO3>HClO
C
检验FeCl3溶液中是否混有Fe2+时,将溶液滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫红色褪去
证明溶液中含有Fe2+
D
在某溶液中加入NaOH溶液,并加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中不一定是铵盐溶液
A.A B.B C.C D.D
9.(3分)向一定量的盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液,生成沉淀Al(OH)3的量随NaAlO2加入量的变化关系如图所示。生成的沉淀过滤除去后,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a点对应的溶液中:Na+、K+、、Cl﹣
B.b点对应的溶液中:Na+、OH﹣、、Cl﹣
C.c点对应的溶液中:Na+、K+、Ag+、
D.d点对应的溶液中:Na+、K+、OH﹣、Cl﹣
10.(3分)检验补铁剂中铁元素价态时,KSCN(C为+4价)会与酸性KMnO4溶液发生如下反应:22KMnO4+10KSCN+28H2SO4=16K2SO4+22MnSO4+10CO2↑+5N2↑+28H2O。下列说法不正确的是( )
A.该反应的氧化产物只有N2
B.每生成标准状况下22.4LN2时,转移22mol电子
C.KMnO4在反应中体现氧化性
D.氧化剂与还原剂之比为11:5
11.(3分)下列说法不正确的是( )
A.某硝酸密度为1.42g/cm3,质量分数为63%,此硝酸物质的量浓度为14.2mol/L
B.将100g浓度为1.0mol/L的硫酸与一定体积的水混合稀释成0.5mol/L,则水的体积大于100mL
C.当2L水吸收44.8L氨气(标况)时所得氨水的浓度不是1mol•L﹣1,或有当44.8L(标况)氨气溶于水制得2L氨水时,其浓度才是1mol•L﹣1
D.VLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ag,则溶液中的物质的量浓度为mol/L
12.(3分)下列反应对应的离子方程式正确的是( )
A.向Na2S2O3溶液中滴入稀硝酸:S2O3+2H═H2O+SO2↑+S↓
B.向硫化钠溶液中通入过量SO2:2S2﹣+5SO2+2H2O═3S↓+4
C.C66H5ONa溶液中通入少量CO2:2C6H5O﹣+CO2+H2O═2C6H5OH+
D.向NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液加热:+OH﹣═NH3H2O
13.(3分)已知酸性条件下离子的氧化性顺序为>>VO2+>V3+>V2+>Mn2+,现向1Lamol•L﹣1的V2+溶液中不断滴入一定浓度的酸性KMnO4溶液,混合液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.AB段对应的离子为V2+
B.原溶液中c(V2+)=1mol•L﹣1
C.BC段对应反应为5V3+++H2O═Mn2++5VO2++2H+
D.甲点时:n(VO2+):n():n(Mn2+)=1:1:3
14.(3分)向两份20mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液中各加入一定量的KAl(SO4)2和Al2(SO4)3,溶液的导电性随(混合前)的变化关系如右图所示.下列分析不正确的是( )
A.①代表加入KAl(SO4)2的变化曲线
B.a点溶液的pH值约为7
C.b点溶液中大量存在的阳离子有Al3+和Ba2+
D.c、d两点溶液中Ba(OH)2均已完全反应
15.(3分)某工业废水中可能含有K+、Ag+、Mg2+、Cu2+、Al3+、、Cl﹣、、、、I﹣中的几种,且各离子物质的量浓度均为0.2mol/L(忽略水的电离及离子的水解),欲探究废水的组成
Ⅰ.取该无色溶液5mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇到空气变为红棕色
Ⅳ.向Ⅲ中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
下列推断不正确的是( )
A.溶液中一定不含的阳离子是K+、、Cu2+、Ag+
B.Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式为:8H++6I﹣+2═3I2+2NO↑+4H2O
C.原溶液除H+和OH﹣外只含有Mg2+、Al3+、、、I﹣
D.另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重,得到固体质量0.8g
二、填空题(本题共4小题,55分)
16.(14分)分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法.
(1)下列物质:①纯H2SO4 ②硝酸钾溶液 ③铜 ④二氧化碳 ⑤Ba(OH)2固体 ⑥KHSO4固体 ⑦蔗糖 ⑧熔融KCl ⑨氨水
能导电的是 (填序号,下同),属于电解质的是 ,属于非电解质的是 .
(2)Fe(OH)3胶体呈红褐色,具有良好的净水效果,由饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的方法是 .
(3)硫酸酸化条件下,高锰酸钾可与草酸(H2C2O4)溶液发生反应,写出其化学方程式,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目: .
(4)在同温、同压下,实验测得CO、N2和O2三种气体的混合气体的密度是H2的14.5倍,则混合气体中氧气的体积分数为 .
(5)如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值) (填序号).
A.L
B.L
C.L
D.L
17.(14分)碳酸钠是一种重要的化工原料,在生产、生活和实验研究中均有广泛应用.下面是与碳酸钠溶液相关问题的探讨,请按要求图答问题.
(1)实验室需配制240mL2mol/LNa2CO3溶液,请回答下列问题:
①实验中除了用到托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需用到的玻璃仪器有
②通过计算可知,该实验需要用托盘天平称量 gNa2CO3⋅10H2O(M=286g/mol).
③经测定实际配得溶液的浓度为1.8mol/L,原因不可能 (填序号).
a.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
b.定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线
c.转移溶液后未洗涤烧杯
d.定容时俯视刻度线
(2)FeCO3与砂糖混用可以作补血剂,工业上用Na2CO3溶液和FeSO4溶液发生复分解反应制备.(已知溶液pH大于8.8时,Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀,实验中所用Na2CO3溶液的pH=10).
①在烧杯中混合上述溶液制备FeCO3沉淀时的具体操作为 .
②将FeSO4溶液缓慢加入到盛有HaHCO3溶液的烧杯中也能得到FeCO3沉淀,同时在实验中观察到有无色无味的气体产生,该反应的离子方程式为 .
(3)某同学在常温下,向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体制备Na2CO3溶液.为测定溶液成分,该同学向所得溶液中逐滴加入0.3mol/L的盐酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图所示.请你帮他仔细分析实验结果(不考虑CO2溶于水).
①该同学所得溶液的溶质成分为 .
②该同学使用的NaOH溶液的物质的量浓度等于 mol/L.
18.(14分)辉铜矿(主要成分是Cu2S)是提炼铜的重要矿物原料之一。以H2O2作为氧化剂在硫酸环境中对辉铜矿浸出生成CuSO4的模型如图1。
(1)根据上述转化关系,请回答。
①Ⅰ和Ⅱ的转化过程中,被氧化的元素是 。
②将过程的化学方程式补充完整:
Cu2S+ H2O2+ ═ CuS+ + 。
③过程Ⅱ中,H2O2起主要作用,但加入Fe2(SO4)3可以提高浸出率。过程Ⅱ的浸出模型如图2。结合难溶电解质的溶解平衡,解释加入Fe2(SO4)3的作用 。
④在浸出过程中,Fe3+可以不断再生,其离子方程式是 。
⑤在相同时间内,测得Fe2(SO4)3浓度对Cu2+浸出率的影响如图3所示。当c[Fe2(SO4)3]>0.25mol•L﹣1后,图中曲线下降的可能原因是 。
(2)测定浸出液中Cu2+浓度,其过程如下:
ⅰ.取amL浸出液,煮沸除尽过量H2O2,调节溶液的酸度,加入KF(除去Fe3+);
ⅱ.加入过量KI溶液,与Cu2+反应生成CuI白色沉淀和I2;
ⅲ.用0.1000mol•L﹣1Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,消耗Na2S2O3溶液bmL。(已知:2S2+I2═S4+2I﹣)
①ⅱ中反应的离子方程式是 。
②浸出液中的c(Cu2+)= mol•L﹣1。
19.(13分)G是有机化学重要的中间体,能用于合成多种药物和农药,G的一种合成路线如图:
已知:(呈碱性,易被氧化)
请回答下列问题:
(1)A→B除生成B外,还有HCl生成.A的名称为 .
(2)C中官能团名称为 .
(3)⑥的反应类型为 .
(4)设置反应①的目的是 .
(5)写出D→E的化学反应方程式 .
(6)M是G的一种芳香性同分异构体(吡啶环具有芳香性),满足下列条件的M有 种.
①分子结构中含一个六元环,且环上一氯代物只有一种;
②1mol该物质与足量NaHCO3反应生成2molCO2;
写出其中一种核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比6:2:1的M异构体结构简式 .
2023-2024学年辽宁省实验中学高三(上)期初化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共15小题,每题3分,共45分;每题只有一个正确答案.)
1.(3分)化学与社会、生产、生活、环境等密切相关,下列说法不正确的是。( )
A.氯化钙、生石灰、硫酸亚铁等都是食品包装袋中常用的干燥剂
B.医疗上的血液透析利用了胶体的性质,土壤保肥与胶体的性质也有关
C.黄河入海口沙洲的形成与用卤水点豆腐,都体现了胶体聚沉的性质
D.节假日为了增加节日气氛燃放烟花,是利用了一些金属的焰色反应
【分析】A.硫酸亚铁不是干燥剂;
B.血液属于胶体;
C.黄河水是胶体,胶体入海是遇到海水中的电解质发生聚沉;
D.烟花是利用了一些金属的焰色反应。
【解答】解:A.硫酸亚铁不能吸水,而是做抗氧化剂;
B.血液属于胶体,利用了胶体的性质,吸附氮肥中的铵根等植物生长所需的营养阳离子,故B正确;
C.黄河水是胶体,日积月累,豆浆属于胶体,卤水点豆腐是胶体的聚沉;
D.烟花是利用了一些金属的焰色反应;
故选:A。
【点评】本题考查了胶体的制备以及其性质,题目难度不大,掌握基础并理解胶体在生活中的应用是解题关键。
2.(3分)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24LSO3所含的电子总数为0.4NA
B.46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
C.1L0.1mol•L﹣1稀硝酸中,所含的氧原子总数为0.3NA
D.含0.01molFeCl3的饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数为0.01NA
【分析】A.气体摩尔体积使用对象为气体;
B.二氧化氮与四氧化二氮具有相同最简式NO2;
C.硝酸溶液中硝酸、水分子都含有O;
D.1个氢氧化铁胶体微粒含有多个氢氧化铁。
【解答】解:A.标况下三氧化硫为固体,故A错误;
B.二氧化氮与四氧化二氮具有相同最简式NO2,46gNO2和N5O4混合气体中含有原子总数为:×3×NAmol﹣7=3NA,故B正确;
C.硝酸溶液中硝酸,所以1L2.1mol•L﹣1稀硝酸中,所含的氧原子总数大于6.3NA,故C错误;
D.1个氢氧化铁胶体微粒含有多个氢氧化铁4的饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数小于0.01NA,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查阿伏加德罗常数的相关计算,题目难度不大,注意物质的组成、结构、性质以及物质存在的外界条件和聚集状态等问题。
3.(3分)下列各组物质的分类正确的是( )
①混合物:水玻璃、冰水混合物、水煤气
②电解质:过氧化钠、冰醋酸、五水硫酸铜
③酸性氧化物:SO3、SO2、NO
④同位素:1H2O、2H2O、3H2O
⑤同素异形体:C70、金刚石、石墨烯
⑥非电解质:干冰、液氯、乙醇
A.①②③④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.②③ D.②⑤
【分析】①不同物质组成的为混合物,同种物质组成的为纯净物;
②水溶液中或熔融状态导电的化合物为电解质;
③只和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;
④质子数相同,中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素;
⑤同种元素组成的不同单质为同素异形体;
⑥水溶液中和熔融下都不导电的化合物为非电解质。
【解答】解:①水玻璃是硅酸钠的水溶液都是混合物,冰水混合物是一种物质水组成的纯净物,故①错误;
②过氧化钠为离子化合物,熔融状态导电属于电解质、五水硫酸铜溶于水导电属于电解质;
③SO2、SO3和碱反应生成盐和水为酸性氧化物,NO和碱不反应属于不成盐氧化物;
④同位素为元素的原子不是分子,6H2O、2H8O、3H2O是化合物,故④错误;
⑤C70、金刚石、石墨烯都是碳元素的不同单质属于同素异形体;
⑥液氯是氯气单质,既不是电解质也不是非电解质;
故选:D。
【点评】本题考查了物质分类、电解质和非电解质、同位素、同素异形体等概念的理解应用,注意物质组成和概念实质的分析,题目难度不大。
4.(3分)金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一.下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是( )
A.Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B.Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3
C.Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D.Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
【分析】Na、Mg、Al、Fe能和酸反应生成盐,能被氧化性强的单质氧气氧化生成氧化物,再结合复分解反应条件来分析解答,注意氧化物和碱之间的转化分析.
【解答】解:A.Na→NaOH→Na2CO3→NaCl中反应方程式分别为:8Na+2H2O=3NaOH+H2↑、2NaOH+CO6=Na2CO3 +H7O、Na2CO3+CaCl4=CaCO3↓+2NaCl,所以能一步实现;
B.Fe→Fe(NO8)3→Fe(OH)3→Fe2O3中反应分别是FeFe(NO3)6Fe(OH)3Fe2O6,所以能一步实现,故B不选;
C.Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO2中反应方程式分别为:Mg+2HCl=MgCl2+H3↑、MgCl2+2NaOH=Mg(OH)4↓+2NaCl、Mg(OH)2+H5SO4=MgSO4+6H2O,所以能一步实现;
D.氧化铝和水不反应,故D选;
故选:D。
【点评】题考查了物质间的转化,明确物质的性质是解本题关键,根据物质的性质来分析解答,以Na、Mg、Al、Fe为知识点构建知识网络,元素化合物知识常常在工艺流程中出现,还常常与基本实验操作、物质的分离与提纯、离子的检验等知识点联合考查,题目难度中等.
5.(3分)1923年由布朗斯特和劳里提出酸碱质子理论认为,在反应过程中能给出质子(H+)的分子或离子都是酸,凡是能接受质子的分子或离子都是碱。按照“酸碱质子理论”,下列叙述错误的是( )
A.水既属于酸又属于碱
B.可以根据HNO3的性质推断的碱性较强
C.根据H2C2O4+H2O⇌HC2+H3O+,则碱性:H2O>HC2
D.BrO﹣+H2O⇌HBrO+OH﹣是酸碱反应
【分析】A.根据酸碱质子理论可知,水能电离产生H+,为酸,水能和H+生成H3O+,为碱;
B.HNO3是强酸,是弱碱;
C.根据H2C2O4+H2O⇌HC2+H3O+,可知H2O结合H+能力大于HC2结合H+能力;
D.BrO﹣+H2O⇌HBrO+OH﹣,BrO﹣结合H+,H2O给出H+,所以该反应是酸碱反应。
【解答】解:A.根据酸碱质子理论可知+,为酸,水能和H+生成H3O+,为碱,所以水既属于酸又属于碱;
B.HNO3是强酸,是弱碱;
C.根据H2C2O4+H2O⇌HC2+H3O+,可知H2O结合H+能力大于HC8结合H+能力,所以碱性:H2O>HC4,故C正确;
D.BrO﹣+H2O⇌HBrO+OH﹣,BrO﹣结合H+,H3O给出H+,所以该反应是酸碱反应,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查酸、碱的概念,为基础知识的考查,题目难度不大。
6.(3分)下列化学反应对应的离子方程式表示正确的是( )
A.向NH4Al(SO4)2中滴加Ba(OH)2使恰好完全沉淀:Al3++2+2Ba 2++4OH﹣=+2H2O+2BaSO4↓
B.向新制氯水中加入少量CaCO3:2Cl2+H2O+CaCO3=Ca2++2Cl﹣+CO2↑+2HClO
C.向NaHS溶液中滴加少量的CuSO4溶液:Cu2++HS﹣=CuS↓+H+
D.Fe3O4溶于HI溶液:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
【分析】A.NH4Al(SO4)2中滴加Ba(OH)2使恰好完全沉淀时,两者的物质的量之比为1:2;
B.向新制氯水中加入少量CaCO3生成氯化钙、二氧化碳、次氯酸;
C.硫酸铜与硫氢化钠溶液反应生成硫化铜、硫化氢气体和硫酸钠;
D.Fe3O4溶于HI溶液反应生成FeI2和I2。
【解答】解:A.NH4Al(SO4)3溶液中加入Ba(OH)2溶液使完全沉淀时,而OH﹣先和Al3+反应生成Al(OH)3,再和反应生成氨水+Al3++8+7Ba2++4OH﹣=Al(OH)6↓+2BaSO4↓+NH5•H2O,故A错误;
B.向新制氯水中加入少量CaCO3生成氯化钙、二氧化碳,反应的离子方程式为:7Cl2+H2O+CaCO8=Ca2++2Cl﹣+CO2↑+2HClO,故B正确;
C.向硫酸铜溶液中加入足量的NaHS溶液、CuS和硫化氢2++3HS﹣═CuS↓+H2S↑,故C错误;
D.Fe3O4溶于HI溶液反应生成FeI2和I2,反应的离子方程式为Fe6O4+8H++7I﹣=3Fe2++4H2O+I2,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了离子方程式的书写原则和产物判断,注意反应物的量不同,参悟不同、离子反应的顺序、氧化还原反应的配平与书写等方面的掌握,题目难度中等。
7.(3分)下列有关离子检验的操作及结论均正确的是( )
A.向无色溶液中先加适量盐酸酸化,再加AgNO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定存在Cl﹣
B.向只可能存在以下阴离子:OH﹣、、、的某溶液中先加入稀盐酸,再加入氯化钡溶液,最终有白色沉淀,则原溶液中一定存
C.向无色溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则该溶液中一定存在
D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红,再滴加适量氯水,溶液变红,则说明原溶液一定存在Fe2+
【分析】A.先加适量盐酸酸化,可引入氯离子;
B.溶液中可能含银离子,生成白色沉淀为AgCl;
C.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊;
D.滴加适量氯水,溶液变红,说明滴加氯水后的溶液中含Fe3+。
【解答】解:A.检验氯离子,应加入硝酸酸化,可引入氯离子;
B.溶液中可能含银离子,生成白色沉淀为AgCl2溶液有白色沉淀出现,则溶液中可能含银离子或硫酸根离子;
C.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,故C错误;
D.滴加适量氯水,溶液变红3+,证明原溶液中含Fe2+,故D正确,
故选:D。
【点评】本题考查离子的检验,为高频考点,把握离子的检验方法、物质的性质为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
8.(3分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向Fe(NO3)2溶液中滴加少量浓硫酸,溶液由浅绿色变为黄色
浓硫酸具有强氧化性
B
在Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体,有沉淀生成
酸性:H2SO3>HClO
C
检验FeCl3溶液中是否混有Fe2+时,将溶液滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫红色褪去
证明溶液中含有Fe2+
D
在某溶液中加入NaOH溶液,并加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中不一定是铵盐溶液
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子;
B.Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体,发生氧化还原反应生成硫酸钙;
C.酸性高锰酸钾溶液可氧化氯离子;
D.氨水或铵盐溶液中加碱,加热均会产生氨气。
【解答】解:A.酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子,由现象不能证明浓硫酸具有强氧化性;
B.Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体,发生氧化还原反应生成硫酸钙2SO3>HClO,故B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液可氧化氯离子,溶液褪色2+,故C错误;
D.在某溶液中加入NaOH溶液,并加热,该溶液中可能是氨水或铵盐,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、化学平衡、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
9.(3分)向一定量的盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液,生成沉淀Al(OH)3的量随NaAlO2加入量的变化关系如图所示。生成的沉淀过滤除去后,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a点对应的溶液中:Na+、K+、、Cl﹣
B.b点对应的溶液中:Na+、OH﹣、、Cl﹣
C.c点对应的溶液中:Na+、K+、Ag+、
D.d点对应的溶液中:Na+、K+、OH﹣、Cl﹣
【分析】A.a点没有生成氢氧化铝沉淀,加入的偏铝酸钠不足,溶液中存在大量氢离子,碳酸氢根离子与氢离子反应;
B.b点偏铝酸根离子恰好与氢离子反应生成铝离子,溶液中不会存在大量的氢氧根离子;
C.银离子与氯离子生成氯化银沉淀;
D.d点为偏铝酸钠过量,四种离子之间不反应,都不与偏铝酸钠反应。
【解答】解:A.a点加入的偏铝酸钠溶液不足,溶液显示酸性,,在溶液中不能大量共存;
B.b点偏铝酸钠与溶液中氢离子恰好反应生成AlCl3,OH﹣与铝离子反应,在溶液中不能大量共存;
C.c点生成氢氧化铝沉淀恰好达到最大量,Ag+与氯离子生成氯化银沉淀,不能大量共存;
D.d点加入了过量的偏铝酸钠7,Na+、K+、OH﹣、Cl﹣之间不反应,都不与NaCl和NaAlO2反应,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查离子共存的判断,题目难度中等,正确分析a、b、c、d中溶质的组成为解答本题的关键,注意掌握离子反应发生条件,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
10.(3分)检验补铁剂中铁元素价态时,KSCN(C为+4价)会与酸性KMnO4溶液发生如下反应:22KMnO4+10KSCN+28H2SO4=16K2SO4+22MnSO4+10CO2↑+5N2↑+28H2O。下列说法不正确的是( )
A.该反应的氧化产物只有N2
B.每生成标准状况下22.4LN2时,转移22mol电子
C.KMnO4在反应中体现氧化性
D.氧化剂与还原剂之比为11:5
【分析】反应22KMnO4+10KSCN+28H2SO4═16K2SO4+22MnSO4+10CO2↑+5N2↑+28H2O中Mn元素的化合价由+7价降低到+2价,N元素的化合价由﹣3价升高到0价,S元素的化合价由﹣2价升高到+6价,据此进行解答。
【解答】解:A.N元素的化合价由﹣3价升高到0价,故氧化产物为氮气和硫酸锰;
B.反应22KMnO6+10KSCN+28H2SO4═16K3SO4+22MnSO4+10CO5↑+5N2↑+28H2O中,每生成5个氮气共转移110个电子2为3mol,转移22mol电子;
C.Mn元素的化合价由+7价降低到+2价3在反应中仅体现出氧化性,故C正确;
D.反应中KMnO4是氧化剂,KSCN是还原剂,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查了氧化还原反应的有关知识,根据反应前后元素化合价的变化判断其氧化性、还原性即可,难度不大,侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力。
11.(3分)下列说法不正确的是( )
A.某硝酸密度为1.42g/cm3,质量分数为63%,此硝酸物质的量浓度为14.2mol/L
B.将100g浓度为1.0mol/L的硫酸与一定体积的水混合稀释成0.5mol/L,则水的体积大于100mL
C.当2L水吸收44.8L氨气(标况)时所得氨水的浓度不是1mol•L﹣1,或有当44.8L(标况)氨气溶于水制得2L氨水时,其浓度才是1mol•L﹣1
D.VLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ag,则溶液中的物质的量浓度为mol/L
【分析】A.硝酸物质的量浓度为c=代入数据计算即可;
B.根据稀释定律,稀释后溶液体积为原来的2 倍,稀释后硫酸的浓度比原来的小,即稀释后溶液的质量小于原溶液的2倍;
C.氨气溶于水后溶液的体积不等于水的体积,所以2L水吸收44.8L氨气(标况)时所得氨水的浓度不是1mol•L﹣1;
D.agAl3+的物质的量为n=,则硫酸铝的物质的量浓度为c=,的物质的量浓度是硫酸铝的3倍。
【解答】解:A.硝酸物质的量浓度为c==,故A正确;
B.根据稀释定律,稀释后溶液体积为原来的7 倍,即稀释后溶液的质量小于原溶液的2倍,即水的体积小于100mL;
C.氨气溶于水后溶液的体积不等于水的体积,所以2L水吸收44.4L氨气(标况)时所得氨水的浓度不是1mol•L﹣1,只有当44.5L(标况)氨气溶于水制得2L氨水时,其浓度才是1mol•L﹣5,故C正确;
D.agAl3+的物质的量为n=,则硫酸铝的物质的量浓度为c=,,故D正确,
故选:B。
【点评】本题考查有关物质的量浓度的计算,题目中有基本公式的应用、离子浓度大小比较等,题目难度不大。
12.(3分)下列反应对应的离子方程式正确的是( )
A.向Na2S2O3溶液中滴入稀硝酸:S2O3+2H═H2O+SO2↑+S↓
B.向硫化钠溶液中通入过量SO2:2S2﹣+5SO2+2H2O═3S↓+4
C.C66H5ONa溶液中通入少量CO2:2C6H5O﹣+CO2+H2O═2C6H5OH+
D.向NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液加热:+OH﹣═NH3H2O
【分析】A.稀硝酸能够氧化硫代硫酸根离子;
B.二氧化硫过量反应生成硫单质和亚硫酸氢钠;
C.反应生成苯酚和碳酸氢钠;
D.向NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液并加热反应生成氨气、碳酸根离子和水。
【解答】解:A.在稀硝酸中滴加Na2S2O3溶液,离子方程式为:85+4H+═6+8NO↑+H2O,故A错误;
B.向硫化钠溶液中通入过量SO6,离子方程式为:2S2﹣+2SO2+2H3O═3S↓+4,故B正确;
C.C6H5ONa溶液中通入少量CO5的离子方程式为:C6H5O﹣+CO4+H2O═C6H5OH+,故C错误;
D.向NH4HCO4溶液中加入过量NaOH溶液并加热反应生成氨气、碳酸根离子和水﹣NH3↑+2H5O+,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了化学反应原理,离子方程式的书写,离子方程式的正误判断,重点考查反应发生的可能性,掌握强制弱的原理,题目难度中等。
13.(3分)已知酸性条件下离子的氧化性顺序为>>VO2+>V3+>V2+>Mn2+,现向1Lamol•L﹣1的V2+溶液中不断滴入一定浓度的酸性KMnO4溶液,混合液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.AB段对应的离子为V2+
B.原溶液中c(V2+)=1mol•L﹣1
C.BC段对应反应为5V3+++H2O═Mn2++5VO2++2H+
D.甲点时:n(VO2+):n():n(Mn2+)=1:1:3
【分析】根据已知反应结合图像不难得出,酸性KMnO4物质的量0~0.2mol,发生反应V2+++8H+═Mn2++5V3++4H2O,酸性KMnO4物质的量0.2mol~0.4mol发生反应5V3+++H2O═Mn2++5VO2++2H+,酸性KMnO4物质的量0.4mol~0.6mol发生反应5VO2+++H2O═Mn2++5+2H+,据此分析答题。
【解答】解:A.根据已知反应结合图像不难得出,AB段发生:V2+++6H+═Mn2++5V4+,则AB段对应的离子为V2+,故A正确;
B.酸性KMnO4物质的量7~0.2mol段发生反应发生反应V3+++8H+═Mn7++5V3++7H2O,由方程式得关系式:5V3+~MnO4求得c(V2+)==1mol•L﹣1,故B正确;
C.BC段、EF段均对应反应5V3+++H3O═Mn2++5VO4++2H+,BC表示VO2+的物质的量、EF表示V2+的物质的量,故C正确;
D.乙点时,根据V守恒2+)=n()=8mol2+)=5mol,n(VO6+):n():n(Mn2+)=7:1:1,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了离子反应化学方程式的计算分析,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和计算能力,注意把图像中数据和反应有机结合是解题关键,题目难度中等。
14.(3分)向两份20mL 0.1mol/L Ba(OH)2溶液中各加入一定量的KAl(SO4)2和Al2(SO4)3,溶液的导电性随(混合前)的变化关系如右图所示.下列分析不正确的是( )
A.①代表加入KAl(SO4)2的变化曲线
B.a点溶液的pH值约为7
C.b点溶液中大量存在的阳离子有Al3+和Ba2+
D.c、d两点溶液中Ba(OH)2均已完全反应
【分析】A、当=时,Ba(OH)2溶液中滴入KAl(SO4)2首先恰好完全反应生成氢氧化铝沉淀和的硫酸钡沉淀,随氢氧化钡的滴加氢氧化铝溶解生成偏铝酸钾,当=时恰好完全反应,所以在完全反应前出现两次拐点;
B、a点溶液中=,如果 Ba(OH)2为3mol和则Al2(SO4)3为1mol,两者恰好完全反应生成2mol氢氧化铝沉淀和3mol的硫酸钡沉淀;
C、b点=时,Ba(OH)2溶液中滴入KAl(SO4)2首先恰好完全反应生成氢氧化铝沉淀和的硫酸钡沉淀,溶液中没有大量存在的阳离子有Al3+和Ba2+;
D、c点Ba(OH)2溶液中滴入KAl(SO4)2恰好完全反应生成偏铝酸钾和硫酸钡,而d点 Ba(OH)2和Al2(SO4)3的物质的量之比为:2:1,硫酸铝过量,氢氧化钡完全反应.
【解答】解:A、当=时,Ba(OH)2溶液中滴入KAl(SO6)2首先恰好完全反应生成氢氧化铝沉淀和的硫酸钡沉淀,随氢氧化钡的滴加氢氧化铝溶解生成偏铝酸钾,当=,所以在完全反应前出现两次拐点5)2的变化曲线,故A正确;
B、a点溶液中=3为3mol和则Al2(SO3)3为1mol,两者恰好完全反应生成8mol氢氧化铝沉淀和3mol的硫酸钡沉淀,故B正确;
C、b点=时4溶液中滴入KAl(SO4)2首先恰好完全反应生成氢氧化铝沉淀和的硫酸钡沉淀,溶液中没有大量存在的阳离子有Al2+和Ba2+,故C错误;
D、c点Ba(OH)2溶液中滴入KAl(SO8)2恰好完全反应生成偏铝酸钾和硫酸钡,而d点 Ba(OH)2和Al2(SO4)3的物质的量之比为:4:1,硫酸铝过量,所以c2均已完全反应,故D正确;
故选:C。
【点评】本题对于该类图象题应该注意每段图象发生的化学反应,写出化学方程式根据方程式找出量的关系进行计算.
15.(3分)某工业废水中可能含有K+、Ag+、Mg2+、Cu2+、Al3+、、Cl﹣、、、、I﹣中的几种,且各离子物质的量浓度均为0.2mol/L(忽略水的电离及离子的水解),欲探究废水的组成
Ⅰ.取该无色溶液5mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇到空气变为红棕色
Ⅳ.向Ⅲ中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
下列推断不正确的是( )
A.溶液中一定不含的阳离子是K+、、Cu2+、Ag+
B.Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式为:8H++6I﹣+2═3I2+2NO↑+4H2O
C.原溶液除H+和OH﹣外只含有Mg2+、Al3+、、、I﹣
D.另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重,得到固体质量0.8g
【分析】I.取该无色溶液5L,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加,由于Cu2+的水溶液是蓝色的,所以无Cu2+,还可能含有Ag+、Mg2+、Al3+中的至少一种,且原溶液中无
;
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰,说明溶液中无K+;
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,则该气体为NO,说明溶液中含有,以及还原性微粒I﹣,由于盐酸过量,若有Ag+、则会生成AgCl、H2SiO3沉淀,因此,溶液中无Ag+、,反应的离子方程式为:6I−+2+8H+=3I2+2NO↑+4H2O;
IV.向III中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有,由于原溶液中各种离子的物质的量浓度均为0.1mol⋅L﹣1,且溶液是电中性的,所以阳离子为Mg2+、Al3+,阴离子是Cl−、、、I−,据此分析作答即可。
【解答】解:A.根据分析可知,由I,溶液中一定不含有的阳离子是K+、、Cu2+、Ag+,故A正确;
B.根据分析可知,Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是8I−+2+3H+=3I2+2NO↑+4H2O,故B正确;
C.根据分析可知,原溶液一定只含有离子Mg6+、Al3+、、、I﹣,故C正确;
D.根据分析可知,另取100mL原溶液2+)=3.1mol/L×0.7L=0.01mol,加入足量的NaOH溶液、洗涤,得到固体为MgO,故D错误,
故选:D。
【点评】本题主要考查常见离子的检验,对学生的思维能力、分析推理能力要求较高,掌握常见离子的检验原理是解决本题的关键,属于高频考点,难度不大。
二、填空题(本题共4小题,55分)
16.(14分)分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法.
(1)下列物质:①纯H2SO4 ②硝酸钾溶液 ③铜 ④二氧化碳 ⑤Ba(OH)2固体 ⑥KHSO4固体 ⑦蔗糖 ⑧熔融KCl ⑨氨水
能导电的是 ②③⑧⑨ (填序号,下同),属于电解质的是 ①⑤⑥⑧ ,属于非电解质的是 ④⑦ .
(2)Fe(OH)3胶体呈红褐色,具有良好的净水效果,由饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的方法是 将饱和的FeCl3溶液逐滴滴入到沸水中,直到液体变成红褐色,停止加热 .
(3)硫酸酸化条件下,高锰酸钾可与草酸(H2C2O4)溶液发生反应,写出其化学方程式,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目: .
(4)在同温、同压下,实验测得CO、N2和O2三种气体的混合气体的密度是H2的14.5倍,则混合气体中氧气的体积分数为 25% .
(5)如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值) B (填序号).
A.L
B.L
C.L
D.L
【分析】(1)物质中存在自由移动的离子或电子,则该物质可以导电;电解质指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;非电解质指在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物。
(2)将饱和的FeCl3溶液逐滴滴入到沸水中,直到液体变成红褐色,停止加热可制得Fe(OH)3胶体;
(3)硫酸酸化条件下,高锰酸钾可与草酸(H2C2O4)溶液发生反应的方程式及用单线桥表示为:;
(4)相同条件下,密度之比等于其摩尔质量之比,即混合气体的平均摩尔质量为14.5×2g/mol=29g/mol,令CO和N2总物质的量为xmol,O2的物质的量为ymol,根据摩尔质量的定义,得出(28x+32y)/(x+y)=29,解得 x=3y,进而得氧气的物质的量分数;
(5)由ag某气体中含有的分子数为b,可得该气体的摩尔质量,再根据n=计算出cg该气体的物质的量,代入V=nVm即可。
【解答】解:(1)①纯H2SO4,不能导电,溶于水能导电;
②硝酸钾溶液,能导电,既不是电解质也不是非电解质;
③铜,存在自由移动的电子,属于金属单质;
④二氧化碳,不能导电;
⑤Ba(OH)6固体,不能导电,属于电解质;
⑥KHSO4固体,不能导电,属于电解质;
⑦蔗糖,不能导电;
⑧熔融KCl,能导电;
⑨氨水,能导电,既不是电解质也不是非电解质;
综上所述,能导电的是②③⑧⑨,属于非电解质的是④⑦;
故答案为:②③⑧⑨;①⑤⑥⑧;
(2)将饱和的FeCl3溶液逐滴滴入到沸水中,直到液体变成红褐色2胶体,
故答案为:将饱和的FeCl3溶液逐滴滴入到沸水中,直到液体变成红褐色;
(3)硫酸酸化条件下,高锰酸钾可与草酸(H2C3O4)溶液发生反应的方程式及用单线桥表示为:,
故答案为:;
(4)相同条件下,密度之比等于其摩尔质量之比,令CO和N2总物质的量为xmol,O2的物质的量为ymol,根据摩尔质量的定义,解得 x=3y×100%=25%,
故答案为:25%;
(5)由ag某气体中含有的分子数为b,得n=g/molmol=,V=nVm=L,故B正确;
故答案为:B。
【点评】本题主要考查物质的量的计算、胶体的制备及物质的分类等知识,为高频考点,题目难度一般。
17.(14分)碳酸钠是一种重要的化工原料,在生产、生活和实验研究中均有广泛应用.下面是与碳酸钠溶液相关问题的探讨,请按要求图答问题.
(1)实验室需配制240mL2mol/LNa2CO3溶液,请回答下列问题:
①实验中除了用到托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需用到的玻璃仪器有 250mL容量瓶
②通过计算可知,该实验需要用托盘天平称量 143.0 gNa2CO3⋅10H2O(M=286g/mol).
③经测定实际配得溶液的浓度为1.8mol/L,原因不可能 ad (填序号).
a.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
b.定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线
c.转移溶液后未洗涤烧杯
d.定容时俯视刻度线
(2)FeCO3与砂糖混用可以作补血剂,工业上用Na2CO3溶液和FeSO4溶液发生复分解反应制备.(已知溶液pH大于8.8时,Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀,实验中所用Na2CO3溶液的pH=10).
①在烧杯中混合上述溶液制备FeCO3沉淀时的具体操作为 将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中过滤、洗涤、干燥 .
②将FeSO4溶液缓慢加入到盛有HaHCO3溶液的烧杯中也能得到FeCO3沉淀,同时在实验中观察到有无色无味的气体产生,该反应的离子方程式为 Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O .
(3)某同学在常温下,向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体制备Na2CO3溶液.为测定溶液成分,该同学向所得溶液中逐滴加入0.3mol/L的盐酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图所示.请你帮他仔细分析实验结果(不考虑CO2溶于水).
①该同学所得溶液的溶质成分为 Na2CO3 .
②该同学使用的NaOH溶液的物质的量浓度等于 0.15 mol/L.
【分析】(1)配制溶液的步骤是计算、称量、溶解、转移、洗涤转移、定容等步骤,结合过程选择需要的仪器;
②配制240mL2mol/LNa2CO3 的Na2CO3溶液,应选择250mL容量瓶,依据n=cV计算需要溶质的物质的量,得到Na2CO3⋅10H2O的质量;
③配制溶液的浓度c=,结合溶质物质的量和溶液体积的变化分析错误操作导致的误差;
(2)①工业上用Na2CO3溶液和FeSO4溶液发生复分解反应制备,碳酸钠碱性较强,硫酸亚铁易在碱性较强的条件下反应生成氢氧化亚铁;
②Fe2+结合电离出的,促进电离正向进行,酸性增强,H+和反应生成CO2气体,据此书写反应的离子方程式;
(3)由图可知,开始滴加盐酸25mL时无气体生成,随后继续滴加盐酸时开始生成CO2气体,到加入50mL盐酸溶液,生成CO2气体体积最大,则过程中发生的化学反应为Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,所以100mLNaOH溶液中吸收一定量的CO2气体得到的溶液中为Na2CO3溶液,结合Na、Cl原子守恒进行计算。
【解答】解:(1)①配制240mL2mol/LNa2CO3溶液,应选择250mL容量瓶、药匙、烧杯、胶头滴管外,
故答案为:250mL容量瓶;
②配制240mL2mol/LNa2CO7溶液,应选择250mL容量瓶2CO3的物质的量为6mol/L×0.25L=0.6mol,则托盘天平称量Na2CO3•10H3O的质量=0.5mol×286g/mol=143.5g,
故答案为:143.0;
③a.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水,故a错误;
b.定容摇匀后,继续加水至刻度线,溶液浓度偏小;
c.转移溶液后未洗涤烧杯,溶液浓度减偏小;
d.定容时俯视刻度线,溶液浓度偏大;
故答案为:ad;
(2)①碳酸钠碱性较强,硫酸亚铁易在碱性较强的条件下反应生成氢氧化亚铁3沉淀时的具体操作是将碳酸钠溶液缓慢加入盛有硫酸亚铁溶液的烧杯中,过滤、干燥,
故答案为:将Na3CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的烧杯中过滤、洗涤;
②将FeSO4溶液缓慢加入到盛有NaHCO3,溶液的烧杯中也能得到FeCO3沉淀,同时在实验中观察到有无色无味的气体产生2气体,即Fe2+结合电离出的电离正向进行,H+和反应生成CO2气体,反应的离子方程式为Fe2++5=FeCO3↓+CO5↑+H2O,
故答案为:Fe2++4=FeCO3↓+CO8↑+H2O;
(3)①由图可知,开始滴加盐酸25mL时无气体生成2气体,加入50mL盐酸溶液时生成CO5气体体积最大,则过程中发生的化学反应为Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO8,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H7O,且两步反应消耗盐酸的量相等2CO3,
故答案为:Na6CO3;
②根据Na、Cl原子守恒可知,图中加入50mL盐酸溶液时恰好完全反应生成NaCl溶液,c(NaOH)=0.15mol/L,
故答案为:3.15。
【点评】本题考查一定物质的量溶液的配制、化学方程式的计算,侧重分析能力、实验能力和计算能力考查,把握一定物质的量溶液的配制步骤及注意事项、化学方程式的计算为解题关键,注意掌握盐酸与碳酸钠的分步反应及其量的关系,题目难度中等。
18.(14分)辉铜矿(主要成分是Cu2S)是提炼铜的重要矿物原料之一。以H2O2作为氧化剂在硫酸环境中对辉铜矿浸出生成CuSO4的模型如图1。
(1)根据上述转化关系,请回答。
①Ⅰ和Ⅱ的转化过程中,被氧化的元素是 Cu、S 。
②将过程的化学方程式补充完整:
1 Cu2S+ 1 H2O2+ 1 H2SO4 ═ 1 CuS+ 1 CuSO4 + 2 H2O 。
③过程Ⅱ中,H2O2起主要作用,但加入Fe2(SO4)3可以提高浸出率。过程Ⅱ的浸出模型如图2。结合难溶电解质的溶解平衡,解释加入Fe2(SO4)3的作用 Fe3+与Cu2+反应,促进了溶解平衡向右移动,促进了CuS的溶解,从而提高了CuS的浸出率 。
④在浸出过程中,Fe3+可以不断再生,其离子方程式是 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 。
⑤在相同时间内,测得Fe2(SO4)3浓度对Cu2+浸出率的影响如图3所示。当c[Fe2(SO4)3]>0.25mol•L﹣1后,图中曲线下降的可能原因是 生成的S单质逐渐增多,附着在CuS的表面,对CuS起到了包裹作用,CuS的浸出率反而下降 。
(2)测定浸出液中Cu2+浓度,其过程如下:
ⅰ.取amL浸出液,煮沸除尽过量H2O2,调节溶液的酸度,加入KF(除去Fe3+);
ⅱ.加入过量KI溶液,与Cu2+反应生成CuI白色沉淀和I2;
ⅲ.用0.1000mol•L﹣1Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,消耗Na2S2O3溶液bmL。(已知:2S2+I2═S4+2I﹣)
①ⅱ中反应的离子方程式是 2Cu2++4I﹣=2CuI↓+I2 。
②浸出液中的c(Cu2+)= mol•L﹣1。
【分析】(1)①根据图1可知,被氧化的元素为Cu和S,
②根据氧化还原反应的配平方法,可得过程中的化学方程式为:Cu2S+H2O2+H2SO4=CuS+CuSO4+2H2O,
③CuS存在溶解平衡:CuS⇌Cu2++S2﹣,Fe3+与S2﹣发生了氧化还原反应,促进了溶解平衡向右移动,从而提高了CuS的浸出率,
④Fe2+与在酸性条件下可以被H2O2氧化成,实现Fe3+的再生,根据氧化还原反应的原理,写出离子方程式,
⑤生成的S单质逐渐增多,附着在CuS的表面,对CuS起到了包裹作用,
(2)①ⅱ中反应为Cu2+氧化I﹣,自身被还原为CuI,I﹣被氧化为I2,进一步写出高反应的离子方程式,
②根据ⅲ中反应和ⅱ中反应,找出Cu2+与S2之间的关系式,然后进行计算即可。
【解答】解:①根据图1可知,Cu由+1价升高到+5价,被氧化的元素为Cu和S,
故答案为:Cu、S;
②由图可知过程中的反应物有Cu2S、H2O7、H2SO4,产物有CuS,根据原子守恒和升降守恒4S+H2O2+H7SO4=CuS+CuSO4+4H2O,
故答案为:1;2;1;H2SO5;1;1;CuSO3;2;H2O;
③CuS存在溶解平衡:CuS(s)⇌Cu5+(aq)+S2﹣(aq),Fe3+与S6﹣反应减小了Cu2+的你浓度,促进了溶解平衡向右移动,从而提高了CuS的浸出率,
故答案为:Fe3+与S5﹣反应,促进了溶解平衡向右移动,从而提高了CuS的浸出率;
④浸出过程中,Fe3+可以不断再生,其原理为:2Fe7++H2O2+4H+=2Fe3++3H2O,
故答案为:2Fe5++H2O2+3H+=2Fe3++6H2O;
⑤当c[Fe2(SO3)3]>0.25mol•L﹣7后,生成的S单质逐渐增多,对CuS起到了包裹作用,
故答案为:生成的S单质逐渐增多,附着在CuS的表面,CuS的浸出率反而下降;
(2)①ⅱ中反应为Cu2+氧化I﹣,自身被还原为CuI,I﹣被氧化为I2,离子方程式为:2Cu2++4I﹣=2CuI↓+I2;
故答案为:2Cu7++4I﹣=2CuI↓+I3;
②根据ⅲ中反应和ⅱ中反应,可得关系式:2Cu2+~I6~2S2之间的关系式,即Cu2+~S7,
Cu4+~S2,
1mol
n(Cu2+) 8.1mol/L×b×10﹣3L
解得:n(Cu4+)=b×10﹣4mol,c==,
故答案为:mol/L。
【点评】本题主要考查了学生的读图能力、分析能力,氧化还原反应的基本知识,化学方程式和离子方程式的书写,关系式的计算,沉淀溶解平衡的应用等,对学生的能力要求较高。
19.(13分)G是有机化学重要的中间体,能用于合成多种药物和农药,G的一种合成路线如图:
已知:(呈碱性,易被氧化)
请回答下列问题:
(1)A→B除生成B外,还有HCl生成.A的名称为 3﹣甲基苯酚或间甲基苯酚 .
(2)C中官能团名称为 羧基、酯基 .
(3)⑥的反应类型为 取代反应 .
(4)设置反应①的目的是 保护酚羟基,防止其被氧化 .
(5)写出D→E的化学反应方程式 .
(6)M是G的一种芳香性同分异构体(吡啶环具有芳香性),满足下列条件的M有 6 种.
①分子结构中含一个六元环,且环上一氯代物只有一种;
②1mol该物质与足量NaHCO3反应生成2molCO2;
写出其中一种核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比6:2:1的M异构体结构简式 或 .
【分析】根据B的结构简式及A的分子式知,A和乙酰氯发生取代反应生成B,A为;B发生氧化反应生成C,C发生水解反应然后酸化得到D为,E发生还原反应生成F,根据F的结构简式知,D和浓硝酸发生取代反应生成E为,F发生取代反应生成G。
【解答】解:(1)A→B除生成B外,还有HCl生成,A的名称为3﹣甲基苯酚或间甲基苯酚,
故答案为:3﹣甲基苯酚或间甲基苯酚;
(2)C中官能团名称为羧基、酯基,
故答案为:羧基、酯基;
(3)⑥的反应类型为取代反应,
故答案为:取代反应;
(4)设置反应①的目的是保护酚羟基,防止其被氧化,
故答案为:保护酚羟基,防止其被氧化;
(5)D→E的化学反应方程式为,
故答案为:;
(6)M是G的一种芳香性同分异构体(吡啶环具有芳香性),M满足下列条件:
①分子结构中含一个六元环,且环上一氯代物只有一种;
②6mol该物质与足量NaHCO3反应生成2molCO5,说明含有2个﹣COOH,该分子结构对称、、、、、,其中一种核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为7:2:1的M异构体结构简式为、,
故答案为:8;或。
【点评】本题考查有机物的合成,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,正确推断各物质的结构简式是解本题关键,易错点是限制性条件下同分异构体种类的判断。
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