河南省周口恒大中学2023-2024学年高一上学期10月月考化学试题
展开周口恒大中学2023-2024学年上高一10月考试
化学试题
满分:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹铜笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 Ag-108
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.我国已建成年产55万吨氨醇煤化工产业,主要建设内容有气化装置、净化装置、氨合成装置、氨冷冻装置、硫回收装置、甲醇合成装置等。下列说法正确的是
A.净化除尘是利用胶体带电的性质 B.该产业还可以进一步合成甲醚
C.回收硫可有效缓解温室效应 D.合成氨装置内的温度越低越好
2.“德智体美劳”全面发展是我国育人目标。下列劳动项目与化学分析匹配的是
选项
劳动项目
化学分析
A
用白醋浸泡烧水壶里的水垢,然后用水清洗
白醋具有挥发性
B
在切开的苹果表面滴一滴碘水,碘水变蓝色
苹果中含葡萄糖
C
制作豆腐中,用石膏粉“点卤”
能使蛋白质聚沉
D
取少量自来水,滴加稀硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀
该自来水含有
A.A B.B C.C D.D
3.下列属于酸性氧化物的是
A. B.CaO C.NO D.
4.依据现有知识分析判断,下列选项中不满足离子反应发生条件的是
A.
B.
C.
D.
5.下列离子能大量共存的是
A.使酚酞溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、SO、CO
B.无色透明的溶液中:Cu2+、K+、SO、NO
C.含有大量Ba2+的溶液中:Mg2+、NH、SO、Cl-
D.使石蕊溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、CO、NO
6.与下列物质的反应中,体现的还原性的是
A.盐酸 B. C. D.
7.下列离子方程式书写正确的是
A.硫酸镁溶液与氢氧化钡反应:SO+Ba2+=BaSO4↓
B.次氯酸钠溶液中通入过量CO2:2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO
C.碳酸银溶于过量稀盐酸中:Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑
D.过氧化钠溶于过量稀盐酸中:2Na2O2+4H+=4Na++2H2O+O2↑
8.与硫及其化合物相关的转化如图所示,下列有关图中的循环的说法一定正确的是
A.常温时,浓H2SO4与Fe生成X
B.X一定是SO2
C.S既是氧化产物,也是还原产物
D.工业生产中,用98.3%的浓硫酸吸收SO3
9.下列变化需要加入还原剂才能实现的是
A.→Mn2+ B.HCl→Cl2 C.Fe→Fe3+ D.→CaCO3
10.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A.同浓度、同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:
B.氢氧化铁溶于氢碘酸(强酸):
C.向硫代硫酸钠溶液中滴入硫酸:
D.用标准草酸溶液滴定KMnO4溶液:
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个,该小题得0分。
11.下列离子方程式书写正确的是( )
A.在硫氢化钠溶液中加入稀硫酸溶液:S2-+ 2H+= H2S↑
B.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的铝粉:2Al+2OH-= AlO2-+ H2↑
C.向碳酸氢钠溶液中加入少量氢氧化钙溶液:2HCO3-+Ca2++2OH-= CaCO3↓+CO32-+2H2O
D.偏铝酸钠溶液中通入少量二氧化碳:2AlO2- + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3↓+ CO32-
12.已知2MO+5S2-+16H+═2M2++5S↓+8H2O,则下列叙述正确的是( )
A.MO中的M的化合价为+7 B.S2-作还原剂,得电子后生成S
C.根据该反应可判断还原性:S2->M2+ D.x=1,y=3
13.下列关于胶体的认识,错误的是
A.鉴别胶体和溶液常用丁达尔现象。
B.将一束强光通过蔗糖溶液,也能产生丁达尔效应
C.胶体是一种混合物。
D.纳米材料粒子直径一般从几纳米到几十纳米,因此纳米材料属于胶体
14.煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,是大气的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液对烟气[n(SO2)∶n(NO) =3∶2]同时脱硫脱硝(分别生成SO、NO),得到NO、SO2脱除率如图,下列说法错误的是
A.酸性环境下脱除NO的反应:2NO+3ClO-+H2O=2H++2NO+3Cl-
B.SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NO
C.依据图中信息,在80 min时,吸收液中n(NO)∶n(Cl-)=2∶3
D.随着脱除反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐减小
15.某些化学反应现象能用于影视剧中产生美轮美奂的仙境。例如,在置于温热石棉网上和Zn粉的混合物中滴几滴水后能产生白烟,涉及反应:。下列有关说法中正确的是
A.ZnO是氧化产物 B.该反应中只作氧化剂
C.水在反应中可能起催化作用 D.每生成1molN2共转移2mol电子
三、非选择题:本题共4小题,共50分。
16.(12分)某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为。
阳离子
、、、、
阴离子
、、、、
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
①用铂丝蘸取少量溶液,在无色火焰上灼烧,未出现黄色火焰
②取少量溶液,加入溶液无明显变化。
③另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
④向③中所得的溶液中加入溶液,有白色沉淀生成。
(1)步骤①使用的焰色反应属于 (填“物理”或“化学”)变化
(2)③中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是
(3)该溶液中一定含有的阳离子有 ,一定含有的阴离子有
(4)检验溶液中存在的方法是
(5)取该溶液,向溶液中加入过量的稀氢氧化钠溶液,充分反应后,过滤、洗涤,将沉淀在空气中灼烧后得到的固体质量为 g
17.(10分)某研究小组为了探究固体甲(含两种元素)和固体乙(无机矿物盐,含五种元素)的组成和性质,设计并完成了如下实验:
已知:向溶液1中连续滴加盐酸,先产生白色沉淀,后沉淀溶解;向溶液2中连续通入气体2,也是先产生白色沉淀,后沉淀溶解。请回答下列问题:
(1)甲的化学式 ,乙的化学式 。
(2)加热条件下,气体1与固体2反应,产物中有一种气体和一种固体,该反应的化学方程式为 。
(3)气体2与足量溶液1反应的离子方程式为 。
18.(14分)有A、B、C、D四种可溶性盐,其阳离子可能是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子可能是NO3-、Cl-、SO42-、CO32-中的某一种,每种离子只存在于一种物质中,不能重复出现。
(1)若把四种盐分别溶解于盛有蒸馏水的四支试管中,可见到A溶液呈蓝色。
(2)若向(1)的四支试管中分别加入盐酸,则B溶液有白色沉淀产生,C溶液有无色无味气体产生。
根据以上实验可推知
①四种盐的化学式分别是:A ,B ,C ,D 。
②写出B溶液产生白色沉淀的离子方程式 。
③写出C溶液有无色无味气体产生的离子方程式 。
19.(14分)一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:
已知:物质溶解性:LiF难溶于水,Li2CO3微溶于水;
(1)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为 。
(2)过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的过程中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为(产物中只有一种酸根) 。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请分析不用盐酸浸出钴的主要原因 (用离子方程式表示)。
(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是 和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式 。
(4)碳酸钠溶液在过程IV中起的作用是 。
(5)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是 。
参考答案:
1.B
【详解】A.胶体不带电,净化除尘是利用胶粒带电的性质,A错误;
B.气化装置中,煤会转化为CO和,利用CO和反应可以合成甲醇,甲醇发生分子间脱水反应可以合成甲醚,B正确;
C.回收硫可以有效减少酸雨的发生,温室效应与等气体有关,与无关,C错误;
D.合成氨装置内发生的反应为,降低温度可以使平衡正向移动,提高平衡时的产率,但温度过低时,反应速率较慢,会降低单位时间内的产量,对生产不利,D错误;
故选B。
2.C
【详解】A.水壶中水垢的主要成分是等碳酸盐,醋酸会与其反应生成溶于水的物质和,A项错误;
B.碘水变蓝色,说明苹果中含有淀粉,B项错误;
C.豆浆的主要成分是蛋白质,是电解质,能使蛋白质胶体聚沉,C项正确;
D.溶液中可能含有,D项错误;
故答案为:C。
3.A
【详解】A.CO2能和碱溶液发生反应生成盐和水,属于酸性氧化物,A选;
B.CaO能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,B不选;
C.NO不能和碱反应,不是酸性氧化物,C不选;
D.Al2O3既能和酸反应生成盐和水、又能和碱反应生成盐和水,故为两性氧化物,D不选;
故选:A。
4.A
【分析】复分解型的离子反应发生的条件为:有难溶性物质、易挥发物质(气体)或难电离物质生成。
【详解】A.与在溶液中不发生反应,故A项符合题意;
B.有氯化银沉淀生成,满足条件,故B不符合题意;
C.有碳酸钙沉淀生成,满足条件,故C不符合题意;
D.有二氧化碳气体和水生成,满足条件,故D不符合题意。
答案选A。
5.A
【详解】A.使酚酞溶液呈红色说明该溶液显碱性,有大量OH-,与 Na+、K+、SO、CO互不反应,四种离子均能大量共存,A项符合题意;
B.Cu2+显蓝色,与无色不符,B项不符合题意;
C.钡离子和硫酸根离子形成硫酸钡白色沉淀,不能大量共存,C项不符合题意;
D.使石蕊溶液呈红色,说明该溶液显酸性,有大量氢离子,则碳酸根离子不能大量存在,D项不符合题意;
故正确选项为A。
6.D
【详解】A.,无化合价变化,是复分解反应,不体现的还原性,A错误;
B.,无化合价变化,是复分解反应,不体现的还原性,B错误;
C.,无化合价变化,是复分解反应,不体现的还原性,C错误;
D.,和发生氧化还原反应生成,硫元素化合价升高,体现的还原性,D正确;
故选D。
7.D
【详解】A.硫酸镁溶液与氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化镁沉淀,离子方程式为:Mg2++SO+Ba2++2OH-═BaSO4↓+Mg(OH)2↓,故A错误;
B.次氯酸钠溶液中通入过量CO2时,离子方程式为:ClO-+CO2+H2O═HCO+HClO,故B错误;
C.碳酸银溶于过量盐酸中,离子方程式为:Ag2CO3+2H++2Cl-═2AgCl+H2O+CO2↑,故C错误;
D.过氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水和氧气,离子方程式为:2Na2O2+4H+=4Na++2H2O+O2↑,故D正确;
故选:D。
8.D
【分析】图中为含硫物质的循环,则浓硫酸与铁反应生成的X也同样是含硫的物质,推知应为Fe2(SO4)3。
【详解】A.常温下,浓H2SO4中会使Fe钝化产生一层致密氧化膜(四氧化三铁)附在铁上,故不再继续反应,不符合后续反应,A错误;
B.若是X为Fe2(SO4)3,Fe3+能够与硫化氢发生氧化还原反应而产生硫单质,B错误;
C.X与硫化氢反应生成S单质,则为Fe2(SO4)3中Fe3+与硫化氢反应生成S单质,则S为氧化产物,C错误;
D.直接用水吸收SO3易形成酸雾,所以工业生产中用98.3%浓硫酸吸收SO3,D正确;
故选D。
9.A
【详解】A. 中Mn元素化合价降低被还原,需要加入还原剂才能实现的,故A正确;
B. 中Cl元素化合价升高被氧化,需要加入氧化剂才能实现,故B错误;
C. 中Fe元素化合价升高被氧化,需要加入氧化剂才能实现,故C错误;
D. →CaCO3中元素化合价不变,不是氧化还原反应,故D错误;
故选A。
10.B
【详解】A.由于结合OH-的能力:H+>,所以同浓度、同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,只发生H+与OH-结合形成H2O的反应,H++OH-=H2O,A错误;
B.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,B正确;
C.Na2S2O3与H2SO4反应产生Na2SO4、S、SO2、H2O,反应的离子方程式应该为:+2H+=S+SO2↑+H2O,C错误;
D.草酸是弱酸,不可以拆,应该写化学式,反应的离子方程式应该为:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,D错误;
故合理选项是B。
11.CD
【详解】A.在硫氢化钠溶液中加入稀硫酸溶液,硫氢根离子不能拆开,正确的离子方程式为:HS-+H+=H2S↑,故A错误;
B.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的铝粉,镁不与氢氧化钠溶液反应,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,正确的离子方程式为:2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑,故B错误;
C.向碳酸氢钠溶液中加入少量氢氧化钙溶液,离子方程式按照氢氧化钙的组成书写,反应的离子方程式为:2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,故C正确;
D.偏铝酸钠溶液中通入少量二氧化碳,反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,反应的离子方程式为:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,故D正确;
答案选CD。
12.AC
【分析】对于反应2MO+5S2-+16H+═2M2++5S↓+8H2O,由O原子守恒可知2y=8,所以y=4;
由电荷守恒可知2×(−x)+5×(−2)+16=2×2,解得x=1,则MO为MO,M元素的化合由+7价变为+2价,化合价降低被还原,MO作氧化剂,S元素的化合价由-2价变为0价,化合价升高被氧化,失去电子,作还原剂,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,MO为MO,M元素的化合价为+7,故A正确;
B.S2﹣作还原剂,失去电子后生成S,故B错误;
C.根据该反应还原剂的还原性大于还原产物的还原性,可判断还原性:S2﹣>M2+,故C正确;
D.根据分析,x=1,y=4,故D错误;
答案选AC。
13.BD
【详解】A. 鉴别胶体和溶液常用丁达尔现象,胶体能发生丁达尔现象,而溶液不能,故A正确;
B. 将一束强光通过蔗糖溶液,蔗糖溶液不是胶体,不能产生丁达尔效应,故B错误;
C. 分散相微粒的直径在1~100nm之间的分散体系叫做胶体,胶体是一种混合物,故C正确;
D. 纳米材料粒子直径一般从几纳米到几十纳米,但纳米材料不一定是分散系,不一定是胶体,故D错误;
故选BD。
14.AC
【详解】A.次氯酸钙溶液应显碱性,且酸性环境下会生成弱电解质HClO,HClO不能写成离子形式,故A错误;
B.SO2在水中的溶解度大于NO,更多的二氧化硫溶于水中被氧化,会使得SO2脱除率高于NO,故B正确;
C.脱除反应的化学原理分别为:2NO+3ClO-+H2O=2H++2NO+3Cl-;SO2+ClO-+H2O=2H++2SO+Cl-;已知n(SO2)∶n(NO)=3∶2;依据图中信息及得:在80min时,NO脱除率80%,即反应的NO为:2mol×80%=1.6mol,1.6molNO生成1.6mol NO和2.4molCl-;SO2脱除率100%,即3molSO2全部反应生,成3molCl-,所以Cl-共3mol+2.4mol=5.4mol;吸收液中n(NO)∶n(Cl-)=1.6:5.4=8:27,故C错误;
D.脱除反应的化学原理分别为:2NO+3ClO-+H2O=2H++2NO+3Cl-;SO2+ClO-+H2O=2H++2SO+Cl-,生成大量H+,使H+浓度增大,pH减小;所以吸收剂溶液的pH逐渐减小,故D正确;
综上所述答案为AC。
15.AC
【详解】A.Zn元素的化合价升高,失去电子被氧化,则ZnO是氧化产物,故A正确;
B.中N元素化合价既有升高又有降低,则既作氧化剂也作还原剂,故B错误;
C.在该反应中水不参加反应,则可能起催化作用,故C正确;
D.由方程式可知,每生成1molN2,1mol转移电子数等于N元素的化合价降低数,则转移1mol=5mol电子,故D错误;
答案选AC。
16. 物理 、 、、 取少量待测液于试管中,先加入稀盐酸,再加入溶液,若产生白色沉淀,则含有 12
【分析】①用铂丝蘸取少量溶液,在无色火焰上灼烧,未出现黄色火焰,则溶液中无Na+;②取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化,则溶液中无Fe3+;③另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,则溶液中含有NO3-和还原性离子,即Fe2+,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,则溶液中含有Cl-;溶液中含有Fe2+,则CO32-、SiO32-不能存在;④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则存在SO42-。根据溶液呈电中性,且各离子的物质的量为1mol,即Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-各0.1mol时,0.1×2+0.1x=0.1×1+0.1×1+0.1×2,x=2,则只能为Mg2+;
【详解】(1)步骤①灼烧时的焰色反应为元素所特有的性质,属于物理变化;
(2)溶液中的硝酸根离子、亚铁离子与氢离子反应生成铁离子、NO和水,反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)由分析可知,一定含有的阳离子为Fe2+、Mg2+;一定含有的阴离子有Cl-、NO3-、SO42-;
(4)检验SO42-常用盐酸和氯化钡溶液,方法是取少量待测液于试管中,先加入稀盐酸,取清液再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则含有SO42-;
(5)取1.0L该溶液,则溶液中含有0.1molFe2+、0.1mol Mg2+,向溶液中加入过量的稀氢氧化钠溶液,过滤、洗涤,将沉淀在空气中灼烧后,得到的固体为0.1molMgO、0.05molFe2O3,其质量为12g。
17. Al4C3 BaCO3·Cu(OH)2或BaCu(OH)2CO3 4CuO+CH4=4Cu+CO2+2H2或8CuO+ CH4 =4Cu2O+CO2+2H2O 或3CuO+CH4=3Cu+CO+2H2O 或 6CuO+ CH4 = 3Cu2O+CO+2H2O CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【分析】根据转化关系图中物质间的转化关系和物质的状态,根据原子守恒计算分析物质的组成;根据反应物的性质及题给信息中生成物的性质分析书写相关反应方程式。
【详解】(1)甲和NaOH溶液反应生成气体1,气体1是含氢量最高的烃,为CH4,根据元素守恒知甲中含有C元素,甲烷的物质的量为0.15mol,根据C原子守恒得m(C)=0.15mol×12g/mol=1.8g,甲是二元化合物,另一种元素质量为7.2g-1.8g=5.4g,向溶液1中连续滴加盐酸,先产生白色沉淀,后沉淀溶解,则溶液1为偏铝酸盐,根据元素守恒知,甲为碳铝化合物,则n(Al)==0.2mol,C、Al原子个数之比=0.15mol:0.2 mol=3:4,则甲为Al4C3;偏铝酸钠和气体2反应生成白色沉淀b为Al(OH)3,气体2为酸性气体;固体2和稀盐酸反应生成蓝色溶液,固体2中含有Cu元素;固体1和溶液a混合得到溶液2和固体2,溶液2能溶解氢氧化铝,向溶液2中连续通入气体2,先产生白色沉淀,后沉淀溶解,则溶液2为强碱溶液,溶液2只能是Ba(OH)2;固体1和液体a混合得到溶液2,则a为H2O,且固体1中含有BaO,固体1为氧化物,所以还含有Cu O;根据质量守恒得气体2质量=29.5g-1.8g-23.3g=4.4g,且气体2为无色无味气体,向氢氧化钡溶液中通入气体2先生成白色沉淀后白色沉淀溶解,则气体2为CO2,n(CO2)=,n(CuO)=,n(BaO)=,n(H2O)=,根据原子守恒计算乙中Ba、Cu、H、O、C原子个数比为1:1:2:5:1,则其化学式为: BaCO3·Cu(OH)2或BaCu(OH)2CO3,故答案为:Al4C3;BaCO3·Cu(OH)2或BaCu(OH)2CO3;
(2)根据上述分析,气体1为CH4,固体2为 CuO,加热条件下,气体1与固体2反应,产物中有一种气体和一种固体,根据原子守恒及化合价变化守恒分析该反应的化学方程式可能为4CuO+CH4=4Cu+CO2+2H2或8CuO+ CH4 =4Cu2O+CO2+2H2O 或3CuO+CH4=3Cu+CO+2H2O 或 6CuO+ CH4 = 3Cu2O+CO+2H2O,故答案为:4CuO+CH4=4Cu+CO2+2H2或8CuO+ CH4 =4Cu2O+CO2+2H2O 或3CuO+CH4=3Cu+CO+2H2O 或 6CuO+ CH4 = 3Cu2O+CO+2H2O;
(3)二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应的离子方程式为:CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
,故答案为:CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
【点睛】解框图题的方法:最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。
18. CuSO4 AgNO3 Na2CO3 BaCl2 Ag++Cl-=AgCl CO+2H=CO2+H2O
【分析】给出八种离子形成四种可溶性盐,这个可以通过一一组合的形式确定可能存在的物质,之后结合进行实验和颜色限制进行继续排除,从而最终确定,如Ba2+不能和SO42-、CO32-结合,而只能和NO3-、Cl-;Ag+不能和SO42-、Cl-、CO32-三种离子结合,而只能和NO3-结合,则一定是BaCl2、AgNO3.Cu2+不能和CO32-结合,所以为CuSO4;Na+对应CO3 2-为Na2CO3.即四种物质为BaCl2、AgNO3、CuSO4、Na2CO3.然后根据实验现象得出各自对应的物质并回答问题。
【详解】由于是可溶性盐,所以溶液中存在的盐离子和阴离子对应物质一定是可溶性,根据盐类物质溶解性情况可知:Ba2+不能和SO42-、CO32-结合,而只能和NO3-、Cl-,Ag+不能和SO42-、Cl-、CO32-三种离子结合,而只能和NO3-结合,则一定是BaCl2、AgNO3.Cu2+不能和CO32-结合,所以为CuSO4,Na+对应CO3 2-为Na2CO3.即四种物质为BaCl2、AgNO3、CuSO4、Na2CO3;由于A盐是蓝色的,所以A为CuSO4;四支试管加入盐酸,B有沉淀,则B溶液为AgNO3;C生成无色气体,则为二氧化碳,即C为Na2CO3,所以D为BaCl2;
①由分析可知:A为CuSO4;B为AgNO3;C为Na2CO3;D为BaCl2;
②B溶液为AgNO3溶液,滴加稀盐酸生成AgCl白色沉淀,发生反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl;
③C溶液为碳酸钠溶液,滴加稀盐酸生成CO2气体的的离子方程式为CO32-+2H+═H2O+CO2↑。
19. 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 4:1 Co2O3·CoO+8H++2Cl-=3Co2++ Cl2↑+4H2O LiF 2Al3++3CO32-+3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2↑ 调整pH,提供CO32-,使Co2+转化为CoCO3沉淀 CoCl2·2H2O
【分析】本题是从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程。操作Ⅰ利用了铝能溶解在氢氧化钠溶液的性质,将铝从废料中分离出来,滤液中含NaAlO2、NaOH,过滤后得到含Co2O3•CoO的钴渣,再加入稀硫酸酸化后,再加入Na2S2O3溶液,浸出钴,得到CoSO4,溶液中同时含有Al3+、Li+,再滴加Na2CO3溶液,调整溶液pH=4.5-5,加入NaF,得到的锂铝渣中含有LiF和Al(OH)3沉淀;再向滤液中加入Na2CO3溶液,调整溶液pH=8-8.5,得到CoCO3沉淀,经过滤、洗涤沉淀,最后将CoCO3进行加热分解可得CoO粉末。
【详解】(1)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)含Co2O3•CoO的钴渣,再用酸溶解,加入Na2S2O3溶液,发生反应:4Co2O3•CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,在该反应中Co2O3•CoO作氧化剂,Na2S2O3作还原剂,根据方程式中物质反应关系可知氧化剂与还原剂的物质的量的比是4:1;
在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,这是由于盐酸具有还原性,能被Co2O3•CoO氧化产生Cl2,污染大气。反应的离子方程式为:Co2O3·CoO+8H++2Cl-=3Co2++Cl2↑+4H2O;
(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ中Al3+能与CO32-发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳气体;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中的作用是调整溶液的pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3;
(5)根据Co元素守恒可得关系式CoCl2•6H2O~CoCl2,即每1mol CoCl2•6H2O中含1mol CoCl2,二者的质量关系为238:130,则反应产生65mg CoCl2需CoCl2•6H2O的质量为m,可得关系式238:130=m:65mg,解得m=119mg。设A物质的化学式为CoCl2•nH2O,则有:CoCl2•6H2O~CoCl2•nH2O △m可见:每有238份CoCl2•6H2O转化为CoCl2•nH2O,质量减轻18(6-n)份,则119mg CoCl2•6H2O转化为CoCl2•nH2O,质量减轻119mg-83mg=36mg,238:119mg=18(6-n):119mg-83mg,解n=2,所以A处物质化学式为CoCl2•2H2O。
【点睛】本题考查了金属及其化合物的性质、氧化还原反应、离子反应、关系式计算等,关键是根据实验流程,利用氧化还原反应判断发生的离子反应,溶液及反应得到的固体物质的成分,是对学生综合能力的考查。
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