2020-2021学年度新高考适应性训练试卷20(江苏专用)
展开一、单选题
1.下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是( )
A.在AgCl的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,Ksp (AgCl)增大
B.在CaCO3的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,平衡不移动
C.25℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),向AgCl的悬浊液中加入KI固体,有黄色沉淀生成
D.可直接根据Ksp的数值大小比较难溶物在水中的溶解度大小
2.我国科学家发明了一种“可固氮”的锂氮二次电池,将可传递离子的醚类做电解质,电池的总反应(固氮过程)为6Li+N2=2Li3N。下列说法不正确的是( )
A.固氮时,阳极区发生反应Li-e-=Li+
B.脱氮过程,钌复合电极的电极反应:2Li3N-6e-=6Li++N2↑
C.醚类电解质可换成硫酸锂溶液
D.脱氮时,锂离子移向锂电极
3.下列说法不正确的是( )
A.苯和乙烯都能与H2发生加成反应
B.蔗糖在人体内水解的产物只有葡萄糖
C.食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到
D.煤可与水蒸气反应制成水煤气,水煤气的主要成分为CO和H2
4.根据下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是( )
A.N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B.1mlNO(g)分子中的化学键断裂时需要放出632kJ能量
C.N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=-180kJ/ml.
D.2mlO原子结合生成O2(g)时需要放出498kJ能量
5.如右图的装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液.挤压胶头滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是
A.AB.BC.CD.D
6.在如图装置中,若关闭活塞,则品红溶液无变化,石蕊试液变红,澄清石灰水变浑浊;若打开活塞,则品红溶液褪色,石蕊试液变红,澄清石灰水变浑浊。据此判断气体和广口瓶中盛放的物质是( )
A.二氧化硫和浓硫酸
B.二氧化硫和碳酸氢钠溶液
C.氯气和氢氧化钠溶液
D.二氧化碳和氢氧化钠溶液
7.下列各组中两个变化所发生的反应,属于同一类型的是
A.由甲苯制甲基环己烷、由乙烷制溴乙烷
B.乙烯使溴水褪色、乙烯使酸性高锰酸钾水溶液褪色
C.由乙烯制聚乙烯、由乙醇制乙醛
D.由苯制硝基苯、由乙醇制取乙酸乙酯
8.下列化学用语错误的是
A.NaCl的电子式B.甲烷的结构式
C.Mg原子结构示意图D.乙烯的结构简式CH2=CH2
9.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X与Y能形成Y2X和Y2X2两种常见的化合物,Z原子的电子总数为最外层电子数的3倍,W与X同主族。以下说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性比较:X>Z>W
B.简单离子的半径比较:W>Y>X
C.简单氢化物的沸点比较:W>Z>X
D.Y2X和Y2X2两种化合物中,Y与X的最外电子层均达到8电子稳定结构
10.已知一定条件下有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程为:
下列说法正确的是
A.有机物M要避光、低温保存
B.等质量的N比M总能量低
C.N的总键能比M的总键能高
D.以上转化过程中断健消耗的能量低于成键释放的能量
11.下列说法正确的是
A.金属钠着火可以用沙子或是CCl4灭火
B.检验某溶液含有:取试样少许于试管中,加入足量NaOH溶液加热,用湿润蓝色石蕊试纸检验变红色,证明原溶液中有
C.生石灰常常放入在包装袋内,为防止食品氧化变质
D.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,NaOH固体溶解后未恢复到室温就定容,所配制的溶液浓度偏大
12.下列各组反应中,属于同一反应类型的是
A.由液态油脂制人造脂肪;由乙烷制氯乙烷
B.由甲苯制TNT;由地沟油制生物柴油
C.由乙醇制乙醛;由1,丁二烯合成顺丁橡胶
D.由苯制溴苯;由溴乙烷制乙烯
13.探究补铁剂[主要成分:氯化血红素(含+2 价铁)、富锌蛋白粉、维生素 C、乳酸、葡萄糖浆] 中铁元素是否变质。先取少量补铁剂,用酸性丙酮溶解后制成溶液。
下列说法不正确的是
A.实验Ⅰ中加入KSCN 溶液无明显现象,与 KSCN 溶液的用量无关
B.实验Ⅰ中加入H2O2溶液后不变红,可能是H2O2被维生素 C 还原了
C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了
D.实验说明,该补铁剂中+2 价铁在酸性条件下才能被H2O2氧化
第II卷(非选择题)
二、填空题
14.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为:KClO3+HCl(浓)== KCl+ClO2↑+Cl2↑+。
(1)请写出完整的化学方程式并配平_______。
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填写编号)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)用双线桥法标明电子转移的方向和数目____。
(4)产生0.1mlCl2,则转移的电子的物质的量为___ml。
三、原理综合题
15.氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工产品。它难溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣(无色溶液)。在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4﹣nCln],n随着环境酸度的改变而改变。某研究小组设计如下两种方案制备氯化亚铜。
方案一:铜粉还原CuSO4溶液
请回答:
(1)步骤①中发生反应的离子方程式为_______。
(2)步骤②中,加入大量水的作用是_______。
(3)如图流程中用95%乙醇洗涤和真空干燥是为了防止_______。
(4)随着pH减小,Cu2(OH)4﹣nCln中铜的质量分数_______。
A增大B不变C减小D不能确定
方案二:在氯化氢气流中加热CuCl2•2H2O晶体制备,其流程和实验装置(夹持仪器略)如图:
请回答:
(5)实验操作的先后顺序是a→_______→_______→_______→e(填操作的编号)
a检查装置的气密性后加入药品b点燃酒精灯,加热
c在“气体入口”处通入干燥HCl d熄灭酒精灯,冷却
e停止通入HCl,然后通入N2
(6)在实验过程中,观察到B中无水硫酸铜由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是_______。
(7)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,请分析产生CuCl2杂质的原因_______。
四、工业流程题
16.一种磁性材料的磨削废料的主要成分是铁镍合金(含镍质量分数约21%),还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备氢氧化镍,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸溶”时,溶液中有Fe3+、Fe2+、Ni2+等生成,废渣的主要成分是_______;金属镍溶解的离子方程式为_______。
(2)“除铁”时H2O2的作用是_______,加入碳酸钠的目的是_______。
(3)“除铜”时,反应的离子方程式为_______,若用Na2S代替H2S除铜,优点是_______。
(4)已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行,NaF的实际用量不能过多的理由为_______。
(5)已知常温下Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,该流程在“沉镍”过程中,需调节溶液pH约为_______时,Ni2+才刚好沉淀完全(离子沉淀完全的浓度≤1.0×10-5ml/L;lg 2=0.30)。
(6)100 kg废料经上述工艺制得Ni(OH)2固体的质量为31 kg,则镍回收率为_______(列式即可)。
(7)镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型,其工作原理如下:M+Ni(OH)2 HM+NiOOH(式中M为储氢合金)。写出电池放电过程中正极的电极反应式_______。
五、有机推断题
17.牛奶放置时间长了会变酸,这是因为牛奶中含有的乳糖在微生物的作用下变成了乳酸。乳酸最初就是从酸牛奶中得到并由此而得名的。乳酸的结构简式为完成下列问题:
(1)写出乳酸与足量金属钠反应的化学方程式:______。
(2)乳酸发生下列变化:
所用的试剂a为______,b为______(写化学式);写出乳酸与少量碳酸钠溶液反应的化学方程式:______。
(3)写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型。乳酸与乙醇反应:______。
(4)乳酸在浓硫酸作用下,两分子相互反应生成六元环状结构的物质,写出此生成物的结构简式:______。
选项
气体
溶液
现象
A.
NH3
H2O含酚酞
红色喷泉
B.
Cl2
饱和食盐水
无色喷泉
C.
HCl
H2O含石蕊
红色喷泉
D.
SO2
NaOH溶液
无色喷泉
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
取待测液,加入少量 KSCN 溶液,无明显现象;再加入少量H2O2,溶液不变红
取实验Ⅰ所得溶液,再加入少量KSCN 溶液,无明显现象;再加入H2O2溶液,溶液变为红褐色
取实验Ⅰ所得溶液,加入少量盐酸溶液,无明显现象,继续加入H2O2 至过量,溶液先变红后褪色
参考答案
1.C
【详解】
A.因难溶盐电解质的Ksp与温度有关,不受其他因素的影响,所以加入蒸馏水,氯化银的Ksp不变,故A错误;
B.碳酸根离子与酸反应生成二氧化碳和水,生成物的浓度减小,碳酸钙的沉淀溶解平衡正向移动,故B错误;
C.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),沉淀转化为溶解度更小的物质容易发生,向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,沉淀由白色转化为黄色,故C正确;
D.比较不同类型的难溶物的溶解度大小,必须通过计算溶解度比较,不能通过溶度积直接比较,故D错误;
故选C。
2.C
【分析】
电池的总反应(固氮过程)为6Li+N2=2Li3N可知:固氮时锂失电子作负极,负极上电极反应式为6Li-6e-═6Li+,Li+移向正极,氮气在正极得电子发生还原反应,电极反应式为6Li++N2+6e-═2Li3N,脱氮是固氮的逆过程,据此解答。
【详解】
A.根据分析,固氮时,锂失电子作负极,阳极区发生反应Li-e-=Li+,故A正确;
B.脱氮是固氮的逆过程,钌复合电极的电极失电子发生还原反应,电极反应为:2Li3N-6e-=6Li++N2↑,故B正确;
C.硫酸锂溶液中含有水,锂电极会与水发生剧烈反应,则不能换成硫酸锂溶液,故C错误;
D.脱氮时为电解池,阳离子向阴极移动,Li+向阴极锂电极迁移,故D错误;
答案选B。
3.B
【详解】
A、苯可以在催化剂作用下与H2发生加成反应,乙烯中含有碳碳双键,故可以与H2加成,选项A正确;
B、蔗糖最终水解生成葡萄糖和果糖,选项B错误;
C、乙醇可以催化氧化得乙醛,乙醛继续氧化可得乙酸,选项C正确;
D、水煤气的制取方程式为:C + H2O(g)CO + H2,选项D正确。
答案选B。
4.D
【分析】
焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量,N2+O2═2NO △H=946kJ/ml+498kJ/ml−2×632kJ/ml=+180kJ/ml,反应是吸热反应,以此解答。
【详解】
A. 依据计算分析反应是吸热反应,故A错误;
B. 形成2mlNO放热2×632×kJ能量,所以1mlNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量,故B错误;
C. 焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量,N2+O2═2NO △H=946kJ/ml+498kJ/ml−2×632kJ/ml=+180kJ/ml,故C错误;
D. 原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2mlO原子结合生成O2(g)时需要放出498kJ能量,故D正确;
故选D。
5.B
【分析】
烧瓶内的气体极易溶于水或能够和其它物质反应,造成烧瓶内气体压强迅速减小,外压大于内压,产生喷泉。
【详解】
A.氨气极易溶于水,溶液显碱性,酚酞遇碱变红,形成红色喷泉,A正确;
B.氯气难溶于饱和食盐水,不会形成喷泉,B错误;
C.氯化氢极易溶于水显酸性,遇石蕊变红,形成红色喷泉,C正确;
D.二氧化硫和氢氧化钠反应生成无色物质,形成无色喷泉,D正确;
答案选B。
6.B
【分析】
若关闭活塞,则品红溶液无变化,说明气体经过洗气瓶后的气体应该是不具有漂白性的气体,能石蕊溶液变红,石灰水变浑浊,说明原气体可能为CO2或SO2;打开活塞后品红褪色,石蕊试液变红,石灰水变浑浊,说明该气体具有漂白性、酸性,说明原气体可能含有SO2;以此解答该题。
【详解】
A.若关闭活塞,二氧化硫气体通过浓硫酸后,得到干燥的二氧化硫气体,能够使品红溶液褪色,不符合题给实验操作现象,故A错误;
B.若关闭活塞,二氧化硫和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,二氧化碳不具有漂白性,不能使品红溶液褪色,但能使石蕊试液变红,石灰水变浑浊;打开活塞,则二氧化硫能够使品红溶液褪色,石蕊试液变红,石灰水变浑浊,符合题给实验操作现象,故B正确;
C.若关闭活塞,氯气和氢氧化钠溶液反应,被完全吸收没有气体溢出,后面的实验不能完成;若打开活塞,则品红溶液褪色,石蕊试液先变红后褪色,澄清石灰水不变浑浊,不符合题给实验操作现象,故C错误;
D.若关闭活塞,二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,被完全吸收没有气体溢出,后面的实验不能完成;若打开活塞,二氧化碳不能使品红溶液褪色,不符合题给实验操作现象;故D错误;
故答案选B。
【点睛】
二氧化硫和二氧化碳两种气体均属于酸性氧化物,均能够与澄清的石灰水反应,产生白色沉淀,均能够使石蕊溶液变红;但二氧化硫气体还具有漂白作用,能够使某些有机色质(如品红溶液)褪色,据此可以区分二氧化硫和二氧化碳气体。
7.D
【详解】
A.由甲苯制甲基环己烷、由乙烷制溴乙烷,分别为加成反应、取代反应,故A错误;
B.乙烯使溴水褪色、乙炔使酸性高锰酸钾水溶液褪色,分别发生加成反应、氧化反应,故B错误;
C.由乙烯制聚乙烯、由乙醇制乙醛,分别发生加聚反应、氧化反应,故C错误;
D.由苯制硝基苯、由乙醇制取乙酸乙酯,均发生取代反应,故D正确;
故答案为D。
8.C
【详解】
A.NaCl属于离子化合物,电子式为,选项A正确;
B.甲烷的结构式为,选项B正确;
C.Mg原子核外有12个电子,原子结构示意图,选项C错误;
D.乙烯中含有碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,选项D正确;
答案选C。
9.D
【分析】
Z原子的电子总数为最外层电子数的3倍,则Z为磷元素,Y2X和Y2X2为氧化钠和过氧化钠,则Y为钠元素,X为氧元素,W与X同族,则W为硫元素。
【详解】
A、同主族中,从上到下氢化物的稳定性递减,因此氧的气态氢化物比硫的气态氢化物稳定性好;同周期,从左到右氢化物的稳定性递增,因此硫的氢化物比磷的氢化物稳定性好,所以简单氢化物的稳定性X> W > Z,故A错误。
B、同周期元素的原子,从左到右原子半径逐渐减小;同主族元素的原子,从上到下原子半径逐渐增大.;电子层结构相同的粒子,随着核电荷数的增大,离子半径减小。所以离子的半径比较: W >X >Y,故B错误。
C、简单氢化物即分子晶体,它们熔化时要破坏分子间作用力(范德华力),所以它们的熔、沸点是由相对分子质量决定,相对分子质量越大,熔沸点越高 ,但由于H2O分子间存在氢键,所以沸点较高,沸点从高到低的顺序为X> W ,故C错误。
D、Y2X为Na2O和Y2X2为Na2O2,Y与X的最外电子层均达到8电子稳定结构,故D正确。
本题选D。
【点睛】
本题易错点:要注意NH3、H2O、HF可以形成分子间氢键,沸点较高。
10.A
【详解】
A.由题可知,有机物M光照可转化为N,而且转化过程是吸热反应,所以M要避光、低温保存,故A正确;
B.由题可知,有机物M转化为N是吸热反应,所以相同物质的量的M和N,N的能量大于M,由于M、N的摩尔质量相同,所以等质量的N比M总能量高,故B错误;
C.该反应是吸热反应,反应物的总键能大于生成物的总键能,所以M的总键能比N的总键能高,故C错误;
D.该反应是吸热反应,所以断健消耗的能量高于成键释放的能量,故D错误;
故选A。
11.D
【详解】
A.CCl4有毒,受热易挥发,所以CCl4不能作灭火剂,且能与钠反应,金属钠着火可以用沙子灭火,A错误;
B.检验碱性物质应该用湿润的红色石蕊试纸,则检验某溶液含有:取试样少许于试管中,加入足量NaOH溶液加热,用湿润红色石蕊试纸检验变蓝色,证明原溶液中有,B错误;
C.生石灰具有吸水性,可以用作干燥剂,生石灰常常放入在包装袋内,为防止食品受潮,不能防止氧化变质,C错误;
D.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,NaOH固体溶解后未恢复到室温就定容,溶液冷却至室温时,体积会缩小,所以配制的溶液浓度偏大,D正确;
故合理选项是D。
12.B
【解析】
【详解】
A.由液态油脂制人造脂肪,油脂发生氢化反应,属于加成反应;乙烷发生取代反应生成氯乙烷,故A不属于同一反应类型;
B.甲苯发生硝化反应生成TNT,属于取代反应;由地沟油制生物柴油,油脂与甲醇通过酯交换反应生成新酯和新醇,属于取代反应,故B属于同一反应类型;
C.乙醇发生氧化生成乙醛;1,丁二烯发生加聚反应生成顺丁橡胶,故C不属于同一反应类型;
D.苯发生取代反应生成溴苯;溴乙烷发生消去反应生成乙烯,故D不属于同一反应类型;
答案选B。
【点睛】
属于取代反应类型的有:烷烃与氯气,光照下的卤代反应;苯的硝化反应、磺化反应、卤代反应(Br2、FeBr3);酯化反应 ,酯类水解;卤代烃在NaOH水溶液中的水解反应。
13.D
【详解】
A.实验Ⅰ中加入KSCN 溶液无明显现象,实验Ⅱ中再加入少量KSCN 溶液,仍无明显现象,从而表明溶液中的现象与 KSCN 溶液的用量无关,A正确;
B.补铁剂中含有铁元素,实验Ⅰ中加入能将Fe2+氧化为Fe3+的H2O2溶液后,溶液仍不变红,则表明H2O2被其它还原剂还原,所以可能是H2O2被维生素 C 还原了,B正确;
C.实验Ⅲ中溶液变红,表明生成了Fe(SCN)3,但当H2O2加入过量后,溶液的红色又褪去,则表明Fe(SCN)3的结构被破坏,因为H2O2不能氧化Fe3+,所以可能是 H2O2将SCN-氧化了,C正确;
D.实验Ⅲ中加入盐酸,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,在实验Ⅱ中未加盐酸,Fe2+也被H2O2氧化为Fe3+[溶液变为红褐色,表明反应生成了+3价的Fe],所以该补铁剂中+2 价铁被H2O2氧化并不一定需要酸性条件,D不正确;
故选D。
14.2KClO3+4HCl(浓)== 2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O ② 0.1
【分析】
(1)根据元素守恒可知产物中有水生成;根据得失电子守恒配平方程式;
(2) HCl中的部分氯元素化合价由-1升高为0、HCl中部分氯元素化合价不变生成KCl;
(3)KClO3中氯元素化合价由+5降低为+4,HCl中氯元素化合价由-1升高为0;
(4)根据(3)计算产生0.1mlCl2转移的电子的物质的量。
【详解】
(1)根据元素守恒可知产物中有水生成,KClO3中氯元素化合价由+5降低为+4,HCl中氯元素化合价由-1升高为0,根据得失电子守恒,配平方程式为2KClO3+4HCl(浓)== 2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O;
(2) HCl中的部分氯元素化合价由-1升高为0,所以HCl表现还原性,HCl中部分氯元素化合价不变生成KCl,所以HCl表现酸性,故选②;
(3)KClO3中氯元素化合价由+5降低为+4,HCl中氯元素化合价由-1升高为0,电子转移的方向和数目是 ;
(4)根据(3)可知,生成2ml Cl2转移2ml电子,所以产生0.1mlCl2转移的电子的物质的量为0.1ml。
【点睛】
考查氧化还原反应基本概念、配平、计算等,正确判断氧化产物、还原产物是关键,注意同种元素发生氧化还原反应时,价态归中不交叉原则。
15.Cu+Cu2++6Cl﹣=2[CuCl3]2﹣ 稀释促进平衡CuCl+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣逆向移动,生成CuCl CuCl在潮湿空气中被水解氧化 C c b d 先变红后褪色 加热时间不足或加热温度偏低,使CuCl2未完全分解
【分析】
方法一中:铜、硫酸铜在氯化钠和浓盐酸环境中发生反应Cu+Cu2++6Cl﹣=2[CuCl3]2﹣,生成 [CuCl3]2﹣,加入大量水稀释促进平衡CuCl+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣逆向移动,生成CuCl;过滤后, 用95%乙醇洗涤CuCl,并真空干燥得CuCl; 方法二中,在氯化氢气流中加热:,继续升温,无水氯化铜分解就可得到氯化亚铜:;
【详解】
(1) 由信息“氯化亚铜可溶于浓盐酸”,则步骤①中,铜、硫酸铜在氯化钠和浓盐酸环境中发生反应,生成[CuCl3]2﹣,离子方程式为Cu+Cu2++6Cl﹣=2[CuCl3]2﹣;
(2) 在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣,步骤②中,加入大量水的作用:稀释促进平衡CuCl+2Cl﹣⇌[CuCl3]2﹣逆向移动,生成CuCl;
(3) 在潮湿空气中易水解氧化,析出的CuCl晶体用95%乙醇洗涤,真空干燥是为了加快乙醇和水的挥发,防止CuCl在潮湿空气中水解氧化;
(4)随着pH值减小,Cu2(OH)4﹣nCln中4−n减小,n增大,则铜的含量减小,故答案为 C ;
(5)在操作过程中,先检查气密性,在“气体入口”处通入干燥HCl以使氯化铜晶体能在氯化氢环境中脱水,加热晶体,氯化氢抑制了氯化铜的水解,故可得无水氯化铜,失水完毕后,停止加热,等冷却到室温后停止通入HCl,故就发生反应在实验操作的先后顺序是 a→c→b→d→e ;
(6)实验中有HCl气体,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,在大于300°C时,氯化铜分解产生氯气,氯气能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故C中试纸的颜色变化是先变红后褪色;
(7), 反应结束后,CuCl产品中含有少量的CuCl2杂质原因为:加热时间不足或加热温度偏低,使CuCl2未完全分解。
16.SiO2 5Ni+12H++2=5Ni2++N2↑+6H2O 将Fe2+氧化为Fe3+ 调节溶液的pH,使Fe3+完全沉淀为黄钠铁矾渣 H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ 无易挥发的有毒气体H2S逸出,可保护环境 过量的F-与溶液中H+结合生成氢氟酸会腐蚀陶瓷容器 9.15 ×100% NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
【分析】
废料的主要成分是铁镍合金,还含有铜、钙、镁、硅的氧化物,酸溶后过滤,得到的滤液中含有Fe3+、Fe2+、Ni2+、Cu2+、Ca2+、Mg2+等,二氧化硅不与酸反应,废渣为二氧化硅,“除铁”时加入H2O2可将Fe2+氧化为Fe3+,加入碳酸钠可调节溶液的pH,使Fe3+完全沉淀为黄钠铁矾渣;“除铜”时,通入H2S气体,生成CuS沉淀,除去Cu2+;加入NaF,生成CaF2、MgF2沉淀,除去Ca2+、Mg2+,滤液中加入氢氧化钠生成Ni(OH)2沉淀,过滤得到Ni(OH)2固体。
【详解】
(1)“酸溶”时,硅的氧化物与硫酸和硝酸均不反应,故废渣的主要成分为SiO2;“酸溶”时加入的是混酸,金属镍溶解时,Ni与硝酸发生氧化还原反应,离子方程式为5Ni+12H++2NO=5Ni2++N2↑+6H2O;
(2)“酸溶”后所得溶液中含有Fe3+、Fe2+,“除铁”时H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,加入碳酸钠的目的是调节溶液的pH,使Fe3+完全沉淀为黄钠铁矾渣;
(3)“除铜”时通入H2S,将Cu2+沉淀,反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,H2S为易挥发有毒气体,若用Na2S代替H2S除铜,可保护环境;
(4) “除铜”时生成CuS和H+,溶液酸性增强,加入NaF除钙镁,若NaF的实际用量过多,则有HF生成,HF会腐蚀陶瓷容器;
(5)Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)·c2(OH-)=2.0×10-15,则c(OH-)=(×10-5)ml·L-1,c(H+)=(×10-9)ml·L-1,pH=-lg c(H+)≈9.15,故该流程在“沉镍”过程中,需调节溶液pH约为9.15时,Ni2+才刚好沉淀完全;
(6)100 kg废料经上述工艺制得Ni(OH)2固体的质量为31 kg,则镍回收率×100%;
(7)电池放电过程中NiOOH在正极得电子生成Ni(OH)2,电极反应式为:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-。
17. 酯化反应(或取代反应)
【详解】
(1)乳酸与足量金属钠反应的化学方程式为
。
(2),该反应中羧基参与反应,而羟基不参与反应,故所用的试剂a可以是、或;,该反应中羟基参与反应,故所用的试剂b是Na。乳酸与少量碳酸钠溶液反应的化学方程式为。
(3)乳酸与乙醇可以发生酯化反应生成乳酸乙酯和水,该反应属于取代反应。
(4)乳酸在浓硫酸作用下,两分子相互反应生成具有六元环状结构的酯,其结构简式。
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