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江西省宜春市2023_2024学年高一化学上学期1月月考试题含解析
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这是一份江西省宜春市2023_2024学年高一化学上学期1月月考试题含解析,共17页。试卷主要包含了5 Fe,1ml/L Ag+的溶液中等内容,欢迎下载使用。
可能用到的部分原子量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Ba:137
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 微型实验可节约药品,因而在中学化学教学中应用广泛。下图为实验室制备并探究是否具有漂白性的实验。下列说法正确的是
已知:①(浓)。
②白色干棉花球中有粉末,主要作用是干燥气体。
A. Q处pH试纸变红且颜色一直保持不变B. P处红纸逐渐褪色,表明氯气具有漂白性
C. N处红纸不变色D. 向褪色后的L处棉花球滴入盐酸,红色重现
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气与水反应Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,H+使试纸变红,HClO具有漂白性,可使试纸褪色,则pH试纸先变红,后褪色,A错误;
B.氯气与水反应Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,H+使试纸变红,HClO具有漂白性,可使试纸褪色,但是氯气无漂白性,B错误;
C.干燥的红纸不变色,可以证明氯气无漂白性,故C正确;
D.Cl2和NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,反应消耗了NaOH,使溶液的碱性减弱导致溶液的红色褪去,再加入盐酸,红色重现,说明褪色的原因为酸碱中和使碱性变弱,不能证明生成物质具有漂白性,D错误;
故选C。
2. 将气体通入溶液中完全反应后,再滴加溴水,发生如下两个反应:①,②,下列有关说法错误的是
A. 还原性:
B. 气体不能使溴水褪色
C. 向溶液中逐滴滴加溴水,溶液变黄
D. 反应①中消耗32 g 气体时,转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.还原剂还原性大于还原产物,从反应①②中得到还原性:,故A正确;
B.还原性:,气体能使溴水褪色生成硫酸根离子和溴离子,故B错误;
C.还原性:,向溶液中逐滴滴加溴水,生成铁离子和溴离子,溶液变黄,故C正确;
D.反应①中每消耗1mlSO2,转移2mle-,消耗32 g 气体时,转移电子数为=,故D正确;
故选B。
3. 用废铁屑制备磁性胶体粒子,制备过程如下:
下列说法不正确的是
A. 溶液A中和的浓度比为
B. 通入是为了防止空气中的氧化
C. 加适量的是为了将部分氧化为
D. 加稀是为了使铁溶解生成
【答案】A
【解析】
【分析】废铁屑中加入Na2CO3溶液,使表面油脂发生水解,从而除去废铁屑表面的油污;加入稀硫酸将铁溶解,生成FeSO4,加入适量H2O2,将一部分Fe2+氧化为Fe3+;加入NaOH溶液并通入N2,隔绝空气,防止Fe2+被氧化为Fe3+,此时Fe2+、Fe3+与OH-在加热条件下发生反应生成Fe3O4。
【详解】A.在Fe3O4中,Fe2+、Fe3+的个数比为1∶2,则溶液A中Fe2+、Fe3+的浓度比为1∶2,A错误;
B.因为要制取Fe3O4,需要使溶液中Fe2+、Fe3+的物质的量满足1:2的摩尔比,所以需防止Fe2+被空气中的O2氧化,则通入N2是为了隔绝空气,防止空气中的O2氧化Fe2+,B错误;
C.加入适量H2O2,将一部分Fe2+氧化为Fe3+,以利于下一步制取四氧化三铁,C正确;
D.由分析可知,加入稀,与Fe反应生成FeSO4和氢气,D正确;
故选A。
4. 在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是
A. 澄清透明溶液:K+、Na+、、OH-
B. 含有0.1ml/L Ag+的溶液中: Na+、K+、、
C. 使紫色石蕊试液变红的溶液: Na+、Cl-、、ClO-
D. pH>7的溶液: K+、、Cl-、
【答案】A
【解析】
【详解】A.澄清透明溶液:K+、Na+、、OH-相互之间不反应,能大量共存,选项A正确;
B.含有0.1ml/L Ag+的溶液中: Ag+与反应生成碳酸银沉淀而不能大量共存,选项B错误;
C.使紫色石蕊试液变红的溶液呈酸性:H+、Cl-、ClO-之间相互反应生成氯气和水而不能大量共存,选项C错误;
D.pH>7的溶液呈碱性,不能大量存在,选项D错误;
答案选A。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 钠与水反应:
B. 氯气与水反应:
C盐酸中滴入少量碳酸钠溶液:
D. 氯化铁溶液中加入铁粉:
【答案】C
【解析】
【详解】A.未配平,正确应为:,A错误;
B.HClO为弱酸,不能拆,正确应为:,B错误;
C.盐酸中滴入少量碳酸钠溶液生成二氧化碳和水,离子方程式为:,C正确;
D.未配平,正确应为:,D错误;
故选C。
6. 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 氮气所含的质子数为
B. 和的混合物中的氧原子数目为
C. 在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
D. 溶于水中,得到的物质的量浓度为的溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.未指明温度压强,无法计算,A错误;
B.,则和的混合物中的氧原子数目为,B正确;
C.根据阿伏加德罗定律,在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的分子数目相同,但有单原子单质和双原子单质,则原子数目不一定相同,C错误;
D.溶液的体积大于水的体积,则无法计算物质的量浓度,D错误;
故选B。
7. 某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,下列说法错误的是
A. “焙烧”中产生
B. 滤渣的主要成分为
C. 滤液①中元素的主要存在形式为
D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
【答案】B
【解析】
【分析】矿渣主要成分为FeO、Cr2O3,加入纯碱、空气焙烧,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,发生反应:2Cr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2、4FeO+O22Fe2O3,水浸之后除去生成的氧化铁,滤液中加入淀粉水解液,葡萄糖与Na2CrO4发生氧化还原反应生成Cr(OH)3,据此分析解题。
【详解】A.矿渣主要成分为FeO、Cr2O3,加入纯碱、空气焙烧,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,发生反应:2Cr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2、4FeO+O22Fe2O3,产生CO2,A正确;
B.矿渣主要成分为FeO、Cr2O3,加入纯碱、空气焙烧,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,发生反应:2Cr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2、4FeO+O22Fe2O3,水浸之后除去生成的氧化铁,滤渣的主要成分为Fe2O3,B错误;
C.已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,发生反应:2Cr2O3+4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4+4CO2,即滤液①中Cr元素的主要存在形式为,C正确;
D.滤液中加入淀粉水解液,葡萄糖与Na2CrO4发生氧化还原反应生成Cr(OH)3,淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用,D正确;
故答案为:B。
8. 含硫矿物是多种化工生产的原料,主要有硫黄、黄铁矿、辉铜矿、明矾、绿矾、胆矾、重晶石等。硫磺、黄铁矿可作为工业制硫酸的原料,辉铜矿煅烧可制备Cu单质:。直接排放会造成环境污染,可将其转化,或用石灰乳、等物质进行回收再利用。硫及其化合物的转化具有重要作用,下列说法不正确的是
A. 用石灰乳吸收可生成
B. 硫磺在过量氧气中燃烧生成
C. 辉铜矿煅烧生成2mlCu时,转移4ml电子
D. 用水溶液吸收用热空气吹出来的溴蒸汽生成HBr和
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫是酸性氧化物与碱反应生成亚硫酸盐和水,石灰乳吸收可生成,故A正确;
B.硫磺在过量氧气中燃烧的产物是,故B正确;
C.辉铜矿煅烧时,,铜由+1价降为0价,氧由0价降为-2价,共降6价,或硫由-2价升高为+4价,升高6价,辉铜矿煅烧生成2mlCu时,生成1ml,转移6ml电子,故C错误;
D.用水溶液吸收海水中吹出来的溴蒸汽生成HBr和,+Br2+2H2O=2HBr+,故D正确;
故选C。
9. 下列所选仪器或操作符合实验要求的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.将碳酸钠固体加入到大试管中,碳酸氢钠固体加入到小试管中,若与大试管相连的澄清石灰水无明显现象,而与小试管相连的澄清石灰水变浑浊,可以比较碳酸钠稳定性强于碳酸氢钠,A正确;
B.容量瓶中不能溶解固体,B错误;
C.鲜花中含水,不能证明干燥的氯气是否具有漂白性,C错误;
D.测定醋酸溶液的pH值时应该用玻璃棒蘸取醋酸溶液滴到干燥的pH试纸上,D错误;
故选A。
10. 一种以为催化剂去除水体中的机理如下图所示,其中表示吸附的氢离子,下列说法不正确的是
A. 过程i中为氧化剂
B. 过程ii中为还原产物
C. 过程i的离子方程式可表示为:
D. 处理6.2g,理论上需要消耗标准状况下22.4L
【答案】D
【解析】
【分析】过程i的离子方程式为:,反应ii的离子方程式为:。
【详解】A.过程i的离子方程式为:,中N元素化合价降低,为氧化剂,A正确;
B.过程ii中N元素化合价由+3价降低为0价,为还原产物,B正确;
C.根据分析,过程i的离子方程式正确,C正确;
D.6.2g物质的量为0.1ml,若只转化为N2时转移电子0.2ml,故根据得失电子守恒,理论上需要消耗标准状况下2.24L,但亚硝酸根可能进一步转变未氮气,若硝酸根全部转变为氮气,则转移电子0.5ml,消耗标准状况下氢气5.6L,D错误;
故选D。
11. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是
A. 常温常压下,2.24L甲烷中共价键的数目为
B. 室温下,1L0.1ml/L硫酸中含的数目为0.1NA
C. 36g含有的质子数为:
D. 将7.1g通入足量氢氧化钠溶液中,转移电子数
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温常压下,2.24L甲烷的物质的量不是0.1ml,共价键数目不是,A错误;
B.硫酸溶液中水也能电离出氢离子,故氢离子数目无法计算,B错误;
C.36g的物质的量为2ml,含有的质子数为:,C正确;
D.7.1g的物质的量为0.1ml,与足量氢氧化钠溶液发生的离子反应为:,转移电子数,D错误;
故选C。
12. 下列化学用语正确的是
A. 中子数为18的氯原子:
B. 的结构示意图:
C. 分子中含有不同的质子数和中子数
D. 的电子式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.中子数为18的氯原子的质量数为35,表示为:,A正确;
B.的结构示意图:,B错误;
C.分子中质子数为10,中子数为10,两者数值相同,C错误;
D.的电子式为:,D错误;
故选A。
13. 下列是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明Na2CO3与NaHCO3热稳定性的套管实验。请观察如图实验装置并分析实验原理,判断下列说法错误的是
ANa2CO3热稳定性大于NaHCO3
B. 甲为Na2CO3,乙为NaHCO3
C. 要证明物质受热能产生水,可在两支试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球
D. 整个实验过程中可以看到丙烧杯的澄清石灰水不变浑浊
【答案】B
【解析】
【分析】由于大试管更接近火源,温度更高,故把纯碱放在大试管中,小苏打放在小试管中,这样更有说服力,据此分析。
【详解】A.甲为碳酸氢钠,乙为碳酸钠,丁处澄清石灰水变浑浊,丙烧杯的澄清石灰水不变浑浊,说明碳酸氢钠在小试管中分解,大试管中碳酸钠未分解,说明Na2CO3热稳定性大于NaHCO3,A正确;
B.由于大试管更接近火源,温度更高,故把纯碱放在大试管中,小苏打放在小试管中,这样更有说服力,则甲为碳酸氢钠,乙为碳酸钠,B错误;
C.无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验生成的水,C正确;
D.Na2CO3稳定,受热难分解,故丙中看不到浑浊现象,NaHCO3受热易分解产生CO2,丁中会看到浑浊现象,D正确;
故选B。
14. 下列说法中正确的有
①金属单质失电子越多,其还原性越强;②离子方程式H++OH-=H2O可以表示所有强酸和强碱之间的中和反应;③溶于水后能电离出氢离子的化合物一定是酸;④强氧化剂与强还原剂混合一定发生氧化还原反应;⑤两种盐反应一定生成两种新盐;⑥酸性氧化物不一定都是非金属氧化物,但碱性氧化物一定都是金属氧化物;⑦某元素由化合态变为游离态,则它可能被还原也可能被氧化
A. 2个B. 4C. 5D. 6个
【答案】A
【解析】
【详解】①金属单质失电子的难易程度决定还原性强弱,失电子越多,其还原性不一定越强,如Mg失2个电子形成镁离子,Na失1个电子形成钠离子,Na还原性更强,①错误;
②离子方程式H++OH-=H2O,不可以表示硫酸和氢氧化钡之间的中和反应,②错误;
③溶于水后能电离出氢离子的化合物不一定是酸,如,③错误;
④强氧化剂与强还原剂混合不一定发生氧化还原反应,如与混合不反应,有条件才反应,④错误;
⑤两种盐反应不一定生成两种新盐,与反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,⑤错误;
⑥酸性氧化物不一定都是非金属氧化物,如是金属氧化物,也是酸性氧化物,但碱性氧化物一定都是金属氧化物,⑥正确;
⑦某元素由化合态变游离态,则它可能被还原也可能被氧化,如与金属单质反应生成氢气,氢元素被还原,与反应生成氯气,氯元素被氧化,⑦正确;
说法中正确的有2个,A正确;
答案选A。
二、非选择题(共58分)
15. Ⅰ.如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。
(1)填写二维图中缺失的类别①________和化学式②___________。
(2)从物质类别上看,属于盐,可能与_______发生反应(填序号);
从化合价角度看,体现氧化性,可能与______反应(填序号)。
①②KI溶液③NaOH溶液④溶液⑤溶液
Ⅱ.某工厂用溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路,一种从腐蚀废液回收金属铜并获得氯化铁晶体的工艺流程如图。请根据流程,回答下列问题。(提示:为充分除去杂质,所加试剂均为过量)
(3)腐蚀废液中加入药品①后,发生反应的离子方程式为___________。
(4)④代表的物质是___________(用化学式表示)。
(5)操作方法a、b、c中是过滤的是________(填序号)。
(6)若取2 mL溶液⑤加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,_________(补全现象),此过程设计氧化还原反应的方程式为________。
(7)工业中常用高铁酸钾()作为高效、多功能的自来水处理剂。湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒:、、、、、。写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:___________。
【答案】(1) ①. 单质 ②. Fe(OH)3
(2) ①. ③⑤ ②. ②
(3)
(4)Cu (5)ab
(6) ①. 白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 ②.
(7)
【解析】
【分析】腐蚀液中含有FeCl2、CuCl2,分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,所以操作Ⅰ为过滤;向腐蚀液中加入过量的试剂a,得到滤渣Y和滤液X,加入的a为Fe,滤渣Y为Cu、Fe,滤液X为FeCl2,向滤渣Y中加入试剂b为稀盐酸,然后过滤得到Cu和滤液Z,Z中含有FeCl2和过量稀盐酸,然后加入试剂c,应该加入氯水,将FeCl2氧化为FeCl3,最后将溶液W蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到氯化铁晶体;
【小问1详解】
铁为单质;②为三价铁形成的碱,为Fe(OH)3;
【小问2详解】
属于盐也能和碱③NaOH溶液生成氢氧化铁沉淀、能和盐⑤溶液生成氯化银沉淀,故选③⑤;
中铁处于高价,具有氧化性,能和②KI溶液发生氧化还原反应,体现其氧化性,故选②;
【小问3详解】
由分析可知,腐蚀废液中加入药品①铁后,发生反应铁和铜离子生成亚铁离子和铜,离子方程式为;
【小问4详解】
由分析可知,④代表的物质是Cu;
【小问5详解】
操作方法a、b、c中ab为分离固液的操作,为过滤;
【小问6详解】
溶液⑤中含有氯化亚铁和过量的盐酸,若取2 mL溶液⑤加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,产生氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁被空气中氧气氧化为红褐色氢氧化铁沉淀:,现象为白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
【小问7详解】
Fe(OH)3中铁+3价,K2FeO4中铁元素是+6价,制备K2FeO4需要和氧化剂ClO-反应,反应中次氯酸根离子中氯元素化合价由+1变为-1,根据得失电子守恒和原子守恒可以配平方程式为:。
16. 某化工厂的工业废液中含有大量的、,为减少环境污染,设计了如下回收流程:
该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表:
(1)“沉铁”过滤得到滤液,实验室过滤操作用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、______。
(2)“氧化”过程可适当升高温度以加快反应速率,但温度不宜过高。温度不宜过高的原因是:______。“氧化”过程所涉及的离子方程式为:______。
(3)调节试剂可通过调节除去,操作时需控制值的范围为______。下列物质最合适做调节试剂的是______(单选)。
A. B. C.
(4)滤液经过操作可得到,根据其在水中溶解度曲线,操作为:______、______、过滤、洗涤、干燥。
(5)某实验室欲用晶体配制480mL0.1ml/L溶液,需要用托盘天平称量晶体的质量是______g:以下实验操作会导致所配溶液浓度偏低的是______。
A.在容量瓶中定容时俯视刻度线
B.容量瓶中有少量蒸馏水
C.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水到刻度线
D.用托盘天平称量晶体时,将砝码放在左盘,药品放在右盘
【答案】(1)玻璃棒 (2) ①. H2O2受热易分解 ②.
(3) ①. ②. C
(4) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(5) ①. 12.5 ②. CD
【解析】
【分析】工业废液经过氧化后,亚铁离子转化为铁离子,调节pH值后铁离子生成氢氧化铁沉淀,过滤后滤液经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥得到产品。
【小问1详解】
实验室过滤操作用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;
【小问2详解】
温度不宜过高的原因是:H2O2受热易分解;“氧化”过程所涉及的离子方程式为:;
【小问3详解】
调节试剂可通过调节除去,操作时需控制值的范围为:;用不会引入杂质离子,氢氧化钠和一水合氨均会引入杂质离子,故选C;
【小问4详解】
操作X为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
【小问5详解】
需要选用500mL容量瓶,称取的质量为:;
A.在容量瓶中定容时俯视刻度线,加入水的体积偏小,浓度偏高,A错误;
B.容量瓶中有少量蒸馏水不影响浓度,B错误;
C.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水到刻度线,水的体积偏大,浓度偏低,C正确;
D.用托盘天平称量晶体时,将砝码放在左盘,药品放在右盘,称取固体的质量偏小,浓度偏低,D正确;
故选CD。
17. 短周期主族元素、、、、原子序数依次增大,的最高价含氧酸与其气态氢化物能发生化合反应生成的原子半径是同周期中最小的,的焰色反应火焰呈黄色,的最外层电子数和电子层数相等,和为同一族。
(1)元素在周期表中的位置为___________。
(2)的化学式为___________。
(3)元素最高正价与最低负价代数和为___________。
(4)、、元素原子半径由大到小的顺序为___________用元素符号回答。
(5)、两种元素的最高价氧化物对应的水化物中,碱性最弱的是___________填化学式。
(6)下列可作为比较和的非金属性强弱的依据是___________填序号。
A. 氢化物的稳定性
B. 单质与反应的难易程度
C. 最高价氧化物的水化物酸性强弱
D. 将的单质通入的钠盐溶液观察是否有逸出
(7)元素和元素形成的化合物是一种新型无机材料,它可与过量烧碱溶液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)第二周期ⅦA族
(2)NH4NO3 (3)6
(4)Na>Al>N (5)Al(OH)3 (6)AB
(7)AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3 ↑或AlN+NaOH+3H2O=+NH3↑
【解析】
【分析】短周期主族元素、、、、原子序数依次增大,W最高价含氧酸与其气态氢化物能发生化合反应,则W是N元素;M元素的原子半径是同周期中最小的,M是F元素;X焰色反应呈黄色,则X是Na元素;Y的最外层电子数和电子层数相等, Y的原子序数大于X,且属于短周期元素,所以Y是Al元素;Z和为同一族,则Z是Cl元素,所以W、M、X、Y、Z分别是N、F、Na、Al、Cl元素;
【小问1详解】
元素是F元素,在周期表中的位置为:第二周期ⅦA族。
【小问2详解】
W最高价含氧酸(HNO3)与其气态氢化物(NH3)发生化合反应生成的物质K是硝酸铵,的化学式为NH4NO3。
【小问3详解】
为Cl元素,其最高正价与最低负价代数和为+7+(-1)=6。
【小问4详解】
同周期从左到右元素原子半径递减,同主族时,核电荷数越大,原子半径越大,则、、元素原子半径由大到小的顺序为Na>Al>N用元素符号回答。
【小问5详解】
同周期从左到右元素金属性递减,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,X是Na元素,Y是Al元素;则、两种元素的最高价氧化物对应的水化物中,碱性最弱的是Al(OH)3填化学式。
【小问6详解】
元素非金属性强弱比较可以从非金属与氢气化合的难易程度、简单气态氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性、非金属单质之间的置换反应等角度均可比较;
A.卤素的氢化物为卤化氢,氢化物越稳定,卤素的非金属性越强,所以A选项正确
B. M元素是F元素,Z元素是氯元素,F2与氢气在冷暗处发生爆炸,氢气和氯气光照条件下发生爆炸,两者与氢气化合有难易之分,所以B选项正确;,
C.元素的非金属性越强,元素的最高价氧化物的水化物酸性越强,但氟元素没有最高价的含氧酸,无法比较,C选项错误;
D.F2通入氯化钠溶液中,F2与水反应生成O2,没有Cl2逸出,D选项错误,
正确选项AB;
【小问7详解】
元素和元素形成的化合物是一种新型无机材料,它可与过量烧碱溶液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,即生成NH3,同时还有偏铝酸钠(四羟基合铝酸钠)生成,其反应的化学方程式:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3 ↑或AlN+NaOH+3H2O= +NH3 ↑。
18. 锂电池是目前应用广泛的新型电池,一种回收钴酸锂废旧电池(主要成分为LiCO2,同时含有少量Fe、Al、C单质)的流程如下图所示。
已知:Fe3+能与C2O结合成[Fe(C2O4)3]3-,[Fe(C2O4)3]3-在强酸性环境下重新转化为Fe3+
请回答下列问题:
(1)由滤液A制取CC2O4·2H2O的过程发生的___________(填“是”或“不是”)氧化还原反应,CC2O4·2H2O中C的化合价为___________,滤渣I的主要成份为___________。
(2)用过量的NaOH溶液进行“碱浸”,“碱浸”的目的是___________。
写出该过程发生的化学反应方程式___________。
(3)加入适量盐酸,LiCO2溶解后生成的C3+能将Fe2+氧化为Fe3+,请写出该反应的离子方程式___________。
(4)请设计实验方案检验滤液C中的Cl-。___________
(5)高铁酸钠(Na2FeO4,其中铁为+6价)是一种高效多功能水处理剂。工业上用次氯酸钠和氯化铁为原料来制取高铁酸钠,该反应的离子方程式为:_________
___________ClO- +___________Fe3++___________=___________FeO+___________Cl- +___________H2O,请配平该方程式。
【答案】(1) ①. 不是 ②. +3 ③. C
(2) ①. 除去Al ②.
(3)
(4)取少量滤液C中的溶液于试管中,加入足量稀硝酸酸化,再滴入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明滤液C中含有Cl-
(5)3、2、10OH-、2、3、5
【解析】
【分析】废旧钴酸锂镍离子电池主要含有Fe、Al、Cu的单质和LiCO2,加碱浸泡,铝和碱液反应生成偏铝酸盐和氢气,固体残渣为:Fe、Cu、C的单质和LiCO2,加盐酸Fe+2H+=Fe2++H2↑,2LiCO2+8H++2Cl-=2Li++2C2++Cl2↑+4H2O,滤渣I为C,滤液A为Fe3+、Li+、C3+、Cl-,FeC2O4难溶于水,向滤液A中加入草酸铵,生成CC2O4•2H2O,滤液B为:Fe2+、Li+、Cl-,加入碳酸钠,发生的离子反应为2Li++=Li2CO3↓,滤液C为Fe3+、Cl-,处理后得到产品。
【小问1详解】
由分析可知,滤液A中含有C2+,加入草酸铵后,C2+和草酸根后生成CC2O4·2H2O,没有元素化合价发生变化,不是氧化还原反应;CC2O4·2H2O中C为+2价,O为-2价,H为+1价,根据正、负化合价为零的原则可知,CC2O4·2H2O中C的化合价为+3;由分析可知,滤渣I的主要成份为C;
【小问2详解】
“碱浸”时废旧电池中的Al可以和氢氧化钠反应,则“碱浸”的目的是除去Al;铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,方程式为:;
【小问3详解】
根据题给信息可知,C3+与Fe2+反应生成Fe3+和C2+,离子方程式为:;
【小问4详解】
氯离子可以和银离子反应生成白色沉淀,具体检验方案为:取少量滤液C中的溶液于试管中,加入足量稀硝酸酸化,再滴入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明滤液C中含有Cl-;
【小问5详解】
在践碱性条件下,次氯酸根离子可以将三价铁氧化为高铁酸根离子,本身被还原为氯离子,离子方程式为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O,故答案为:3、2、10OH-、2、3、5。A
B
C
D
比较和的热稳定性
配制一定物质的量浓度的溶液
检验干燥是否具有漂白性
测定醋酸溶液的
沉 淀物
开始沉淀
2.7
7.5
4.4
完全沉淀
3.7
9.7
6.7
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