2021-2022学年江西省宜春市上高二中高三(上)第二次月考化学试卷
展开2021-2022学年江西省宜春市上高二中高三(上)第二次月考化学试卷
一.选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分,只有一项是符合题目要求)
1.(3分)化学与生产、生活密切相关。下列说法中正确的是( )
A.某些金属元素的焰色反应、海水提溴、煤的气化、石油的裂化都是化学变化的过程
B.氮氧化物的大量排放,会导致光化学烟雾、酸雨和臭氧层破坏等环境问题
C.因为胶体粒子能吸附电荷,所以有的胶体带正电荷,有的胶体带负电荷
D.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
2.(3分)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的有( )
①0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
②12g金刚石中,碳碳共价键数为4NA
③常温下,21gC3H6和C4H8的混合物中含有的碳原子数为1.5NA
④2 gD216O中含有的质子数、中子数、电子数均为NA
⑤常温常压下,S2和S6的混合物共6.4g,其中所含硫原子数一定为0.2NA
⑥10 ml 18 mol/L的浓硫酸与足量的镁反应时转移的电子数为0.18NA
A.①⑥ B.④⑤⑥ C.③④⑤ D.①②⑥
3.(3分)下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是( )
A.中性透明溶液中:K+、SO42﹣、NO3﹣、Fe3+
B.加入Al能放出H2的溶液中:Cl﹣、HCO3﹣、NO3﹣、NH4+
C.能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液:Na+、Cl﹣、S2﹣、ClO﹣
D.25℃时,KW/[H+]=0.1 mol•L﹣1的溶液:Na+、K+、SiO32﹣、[Al(OH)4]﹣
4.(3分)下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A.将Na2O2投入NH4Cl溶液中只可能生成一种气体
B.铁分别与稀盐酸和氯气反应,产物中铁元素的化合价相同
C.SO2通入BaCl2溶液有白色沉淀BaSO3生成
D.向滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入足量CaCl2溶液,溶液红色褪去
5.(3分)磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)和次磷酸(H3PO2)都是重要的化工产品.已知:1mol磷酸、亚磷酸、次磷酸最多消耗NaOH的物质的量依次为3mol、2mol、1mol.下列推断正确的是( )
A.磷酸与氢氧化钠反应能生成2种盐
B.NaH2PO4、NaH2PO3、NaH2PO2都是酸式盐
C.H3PO4、H3PO3、H3PO2都是含氧酸
D.H3PO3是三元酸,又是还原性酸
6.(3分)化合物1,1二环丙基乙烯是重要的医药中间体。下列有关该化合物的说法正确的是( )
A.分子中所有碳原子共平面
B.其同分异构体可能是苯的同系物
C.一氯代物有4种
D.可以发生加成反应、氧化反应和加聚反应
7.(3分)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.Fe(NO3)3加入过量的HI溶液:2Fe3++2I﹣═2Fe2++I2
B.向NH4HSO3溶液中加少量的NaOH溶液:NH4++OH﹣═NH3•H2O
C.将1mol Cl2通入到含1mol FeI2的溶液:2Fe2++2I﹣+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl﹣
D.0.01 mol•L﹣1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol•L﹣1 Ba(OH)2溶液等体积混合:NH4++Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3•H2O
8.(3分)下列关于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质的正确组合是( )
纯净物
混合物
强电解质
弱电解质
非电解质
A
盐酸
水煤气
硫酸
醋酸
干冰
B
冰醋酸
铝热剂
硫酸钡
亚硫酸
二氧化硫
C
纯碱
天然气
苛性钾
氢硫酸
碳酸钙
D
玻璃
盐酸
氯化钠
次氯酸
氯气
A.A B.B C.C D.D
9.(3分)下列说法在一定条件下可以实现的是( )
①酸性氧化物与碱反应
②弱酸与盐溶液反应可生成强酸
③没有水生成,也没有沉淀和气体生成的复分解反应
④两种酸溶液充分反应后的溶液呈中性
⑤有单质参加的非氧化还原反应
⑥两种含氧化合物反应的产物有气体.
A.①②③④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.①②③⑤ D.③④⑤⑥
10.(3分)下列有关实验操作、现象和结论或解释均正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
向FeI2溶液中滴入足量溴水,加入CCl4,振荡,静置
下层溶液显紫红色
氧化性:Fe3+>I2
B
向苯酚浊液中滴入Na2S溶液
浊液变清
结合H+能力:C6H5O﹣<S2﹣
C
在Fe(NO3)2溶液中滴加酸化的H2O2
浅绿色变黄色
H2O2具有氧化性
D
溴乙烷中加入NaOH醇溶液并加热,将产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液中
酸性KMnO4溶液褪色
溴乙烷发生消去反应生成乙烯
A.A B.B C.C D.D
11.(3分)某学习小组以废催化剂(主要成分SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料,制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下:
下列说法不正确的是( )
A.步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnS
B.步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应
C.步骤③涉及的离子反应可能为CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O
D.步骤②和④,采用蒸发浓缩、冷却结晶,过滤后均可获取粗晶体
12.(3分)甲硫醇是一种重要的原料和化工试剂,硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下。下列说法中不正确的是( )
A.过程①吸收能量
B.过程④中,形成了O—H键和C—S键
C.该催化剂可降低反应活化能从而有效提高反应物的平衡转化率
D.硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应类型为取代反应
13.(3分)根据表中提供的信息判断下列叙述错误的是( )
组号
参加反应的物质
生成物
①
MnO4﹣、Cl﹣…
Cl2、Mn2+…
②
Cl2(少量)、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4…
A.第①组反应中生成0.5 mol Cl2,转移1mol电子
B.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1:2
C.第③组反应的其余产物为O2和H2O
D.氧化性由强到弱的顺序为MnO4﹣>Cl2>Fe3+>Br2
14.(3分)NaClO是漂白液的有效成分,某研究小组探究NaClO溶液的性质,设计了下列实验:
装置图
试剂X
实验现象
①
0.2mol•L﹣1盐酸
产生黄绿色气体
②
0.2mol•L﹣1 KI﹣淀粉溶液
溶液变蓝
③
0.2mol•L﹣1FeSO4(H+)和KSCN混合溶液
溶液变红
④
0.2mol•L﹣1AlCl3溶液
产生白色沉淀
下列判断不正确的是( )
A.实验①中发生的反应:ClO−+Cl−+2H+=Cl2↑+H2O
B.实验④中ClO−与Al3+相互促进水解
C.实验③中该条件下氧化性强弱:ClO−>Fe3+
D.实验②中发生的反应:ClO−+2I−+2H+=Cl−+I2+H2O
15.(3分)用20mL 0.1mol/L的FeSO4溶液,恰好还原1.0×10﹣3mol[RO(OH)2]+离子,则R元素的最终价态为( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
16.(3分)将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO).向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1g.下列叙述不正确的是( )
A.当金属全部溶解时,参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4mol
B.参加反应的金属的总质量 3.6g<m<9.6 g
C.当生成的沉淀量达到最大时,消耗NaOH溶液的体积V=100mL
D.当金属全部溶解时收集到NO气体的体积在标况下为 2.24L
二、非选择题(共4大题,52分)
17.(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种应用广泛的高效氧化型漂白剂。以下是某小组模拟工业制法利用ClO2与H2O2在碱性条件下制备少量NaClO2的实验装置:
已知:(1)硫酸作酸化剂时,甲醇(CH3OH)可将NaClO3还原为ClO2。
(2)ClO2沸点为9.9℃,可溶于水,有毒,气体中ClO2浓度较高时易发生爆炸。
(3)饱和NaClO2溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2•3H2O,在温度高于38℃时析出晶体NaClO2,高于60℃时分解生成NaClO3和NaCl。
回答下列问题:
(1)实验前用浓硫酸与50%甲醇溶液配制混合溶液的操作是 :。
(2)实验过程中需要持续通入CO2的主要目的,一是可以起到搅拌作用,二是
(3)装置A中,若氧化产物为CO2,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)装置B中生成NaClO2的化学方程式是 。
(5)从反应后的B溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤是:a. ;b. ;c.用38~60℃的热水洗涤;d.在低于60℃的真空中蒸发,干燥。
(6)装置C中ClO2与NaOH溶液反应生成等物质的量的两种钠盐,其中一种为NaClO2,装置C中ClO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
(7)NaClO2纯度测定:①称取所得 NaClO2样品1.000g于烧杯中,加入适量蒸馏水过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(ClO2﹣的还原产物为Cl﹣),将所得混合液配成250mL待测溶液;②取25.00mL待测液,用0.2000mol/LNa2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣),以淀粉溶液做指示剂,判断达到滴定终点时的现象为 。重复滴定3 次,测得Na2S2O3标准液平均用量为18.00mL,则该样品中 NaClO2的质量分数为 。
18.(14分)二硫化钼(MoS2,其中Mo的化合价为+4)被誉为“固体润滑剂之王”,利用低品质的辉钼矿(含MoS2、SiO2 以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸”中加入氢氟酸是为了除去杂质SiO2,该反应的化学方程式为 。
(2)在“氧化焙烧”过程中主要是将MoS2转化为MoO3,在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(3)若氧化焙烧产物产生烧结现象,在“氨浸”前还需进行粉碎处理,其目的是 ;“氨浸”后生成( NH4)2 MoO4反应的化学方程式为 。
(4)向“氨浸”后的滤液中加入Na2S后,钼酸铵转化为硫代钼酸铵[(NH4)2MoS4],加入盐酸后,(NH4)2 MoS4,与盐酸反应生成MoS3沉淀,沉淀反应的离子方程式为 。
(5)高纯MoS2中仍然会存在极微量的非整比晶体MoS2.8等杂质,在该杂质中为保持电中性,Mo元素有+4、+6 两种价态,则MoS2.8中Mo4+所占Mo元素的物质的量分数为
(6)钼酸钠晶体( Na2 MoO4•2H2O)是一种无公害型冷却水系统金属缓蚀剂,可以由MoS2制备。在制备过程中需加入Ba(OH)2固体除去SO42﹣,若溶液中c(MoO42﹣)=0.4 mol•L﹣,c(SO42﹣)=0.05 mol•L﹣1,常温下,当BaMoO4即将开始沉淀时,SO42﹣的去除率为 [忽略溶液体积变化。已知:259℃,Ksp ( BaMoO4)=4.0×10﹣8,Ksp(BaSO4)=1.1×10﹣10]。
19.(12分)从废旧磷酸铁锂电池的正极材料(含LiFePO4、石墨粉和铝箔等)中综合回收锂、铁和磷等的工艺流程如图所示:
温度/℃
溶解度/g
物质
0
20
40
60
80
100
LiOH
11.9
12.4
13.2
14.6
16.6
19.1
Li2CO3
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
回答下列问题:
(1)“溶浸1”中铝溶解的化学方程式为 。
(2)完成“溶浸2”反应的离子方程式: LiFePO4+ H2O2+ = Li++ + H2PO4﹣+ H2O。
(3)“滤渣2”的主要成分是 。
(4)“滤液2”循环两次的目的是 。
(5)“沉铁、磷”时,析出FePO4沉淀,反应的离子方程式为 。
(6)为了充分沉淀,“沉锂”时所用的X和适宜温度是 (填标号)。
A.NaOH;20~40℃
B.NaOH;80~100℃
C.Na2CO3;20~40℃
D.Na2CO3;60~80℃
20.(14分)某药物H的一种合成路线如图。
回答下列问题:
(1)C的名称是 。
(2)F→H的反应类型为 。B→C的试剂和条件是 。
(3)H有多种同分异构体,在下列哪种仪器中可以显示物质中化学键和官能团类型 (填字母)。
A.质谱仪
B.元素分析仪
C.红外光谱仪
D.核磁共振氢谱仪
(4)写出D→E的化学方程式 。
(5)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有 种;其中核磁共振氢谱有六组峰,且峰面积之比为3:3:2:2:1:1的是 。
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应;
②属于芳香族化合物;
③苯环上只有2个取代基。
(6)参照上述流程,以D和乙醛为原料合成(其他无机试剂自选),设计合成路线: 。
2021-2022学年江西省宜春市上高二中高三(上)第二次月考化学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分,只有一项是符合题目要求)
1.(3分)化学与生产、生活密切相关。下列说法中正确的是( )
A.某些金属元素的焰色反应、海水提溴、煤的气化、石油的裂化都是化学变化的过程
B.氮氧化物的大量排放,会导致光化学烟雾、酸雨和臭氧层破坏等环境问题
C.因为胶体粒子能吸附电荷,所以有的胶体带正电荷,有的胶体带负电荷
D.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
【分析】A.有新物质生成的变化为化学变化,没有新物质生成的变化为化学变化;
B.氮的氧化物的排放能引起光化学烟雾、酸雨和臭氧层破坏;
C.胶体不带电;
D.光导纤维主要成分为二氧化硅。
【解答】解:A.焰色反应过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B.氮氧化物的大量排放,会导致光化学烟雾、酸雨和臭氧层破坏等环境问题,故B正确;
C.胶体不带电,部分胶体颗粒能够吸附带电离子形成带电的胶体微粒,故C错误;
D.光导纤维主要成分为二氧化硅,是无机物,不是高分子化合物,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了物质的结构组成与性质,熟悉相关物质的性质是解题关键,题目难度不大。
2.(3分)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的有( )
①0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA
②12g金刚石中,碳碳共价键数为4NA
③常温下,21gC3H6和C4H8的混合物中含有的碳原子数为1.5NA
④2 gD216O中含有的质子数、中子数、电子数均为NA
⑤常温常压下,S2和S6的混合物共6.4g,其中所含硫原子数一定为0.2NA
⑥10 ml 18 mol/L的浓硫酸与足量的镁反应时转移的电子数为0.18NA
A.①⑥ B.④⑤⑥ C.③④⑤ D.①②⑥
【分析】①1mol丙烯酸中含2mol双键;
②金刚石晶体中,每个C与其它4个C形成了4个C﹣C共价键,根据均摊法计算出12gC形成的共价键数目;
③C3H6和C4H8的混合物中的最简式为CH2,根据21g混合物中含有1.5mol最简式计算出含有的碳原子数目;
④依据n=计算物质的量,再计算微粒数;
⑤都是单质,则硫原子的物质的量=;
⑥浓硫酸最终变成稀硫酸,稀硫酸与镁反应生成氢气,无法计算转移的电子数。
【解答】解:①丙烯酸中含碳碳双键和碳氧双键,故1mol丙烯酸中含2mol双键,即0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.2NA,故①错误;
②12g金刚石中含有12gC,含有1molC,金刚石中,每个C与其它4个C形成了4个C﹣C共价键,每个C形成的共价键数目为:×4=2,所以1molC形成的共价键为2mol,12g金刚石中的C﹣C键数目为2NA
,故②错误;
③常温下,21g C3H6和C4H8的混合物中含有最简式CH2物质的量==1.5mol,含有1.5mol碳原子,含有的碳原子数为1.5NA,故③正确;
④依据2gD216O的物质的量==0.1mol,故所含有的质子数为0.1mol×10=1mol,即NA个、含有的中子数为0.1mol×10=1mol,即NA个、含有的电子数为0.1mol×10=1mol,即NA个,故④正确;
⑤S2和S8的混合物中只有S原子,则硫原子的物质的量为=0.2mol,则所含硫原子数一定为0.2NA,故⑤正确;
⑥10ml 18mol/L的浓硫酸中含有溶质硫酸0.18mol,由于浓硫酸随着反应的进行变成稀硫酸,稀硫酸与镁反应生成氢气,而浓硫酸与镁反应生成二氧化硫,无法计算生成二氧化硫和氢气的物质的量,则无法计算转移的电子数,故⑥错误,
根据以上分析可知,正确的为:③④⑤,
故选:C。
【点评】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断,题目难度中等,注意明确标况下气体摩尔体积的使用条件,掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系,准确弄清分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系,试题有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
3.(3分)下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是( )
A.中性透明溶液中:K+、SO42﹣、NO3﹣、Fe3+
B.加入Al能放出H2的溶液中:Cl﹣、HCO3﹣、NO3﹣、NH4+
C.能使红色石蕊试纸变为蓝色的溶液:Na+、Cl﹣、S2﹣、ClO﹣
D.25℃时,KW/[H+]=0.1 mol•L﹣1的溶液:Na+、K+、SiO32﹣、[Al(OH)4]﹣
【分析】A.铁离子只能存在与酸性溶液中;
B.加入Al能放出H2的溶液中,溶液可以为酸性溶液或者碱性溶液;
C.S2﹣和ClO﹣发生氧化还原反应;
D.25℃时,KW/[H+]=0.1 mol•L﹣1的溶液,溶液呈碱性,含大量OH﹣。
【解答】解:A.中性溶液中不能大量存在Fe3+,故A不选;
B.加入Al能放出H2的溶液中,溶液可以为酸性溶液或者碱性溶液,HCO3﹣与H+和OH﹣都反应,两种情况都能不大量共存,故B不选;
C.S2﹣和ClO﹣发生氧化还原反应,不能大量共存,故C不选;
D.25℃时,KW/[H+]=0.1 mol•L﹣1的溶液,溶液呈碱性,含大量OH﹣,OH﹣、Na+、K+、SiO32﹣、[Al(OH)4]﹣相互不反应,可以大量共存,故D选;
故选:D。
【点评】本题考查了离子共存判断,明确离子反应条件是解题关键,题目难度不大。
4.(3分)下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A.将Na2O2投入NH4Cl溶液中只可能生成一种气体
B.铁分别与稀盐酸和氯气反应,产物中铁元素的化合价相同
C.SO2通入BaCl2溶液有白色沉淀BaSO3生成
D.向滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入足量CaCl2溶液,溶液红色褪去
【分析】A、过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气,氢氧化钠与氯化铵反应生成氨气;
B、铁与盐酸反应生成氯化亚铁,与氯气反应生成氯化铁;
C、SO2通入BaCl2溶液中不反应;
D、碳酸根水解显碱性,使酚酞呈红色,进而氯化钙溶液,生成碳酸钙沉淀,溶液几乎为中性。
【解答】解:A、过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气,氢氧化钠与氯化铵反应生成氨气,故A错误;
B、铁与盐酸反应生成氯化亚铁,与氯气反应生成氯化铁,铁分别表现为+2、+3价,故B错误;
C、SO2通入BaCl2溶液,SO2与BaCl2溶液不反应,没有现象,故C错误;
D、碳酸钠溶液中存在平衡CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣,CO32﹣水解使溶液显碱性,使酚酞呈红色,加入氯化钙溶液,生成碳酸钙沉淀,平衡向左移动,溶液几乎为中性,红色褪去,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查Na、Fe元素单质及其化合物性质以及盐类水解、酸性强弱等,难度不大,注意对基础知识的理解掌握。
5.(3分)磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)和次磷酸(H3PO2)都是重要的化工产品.已知:1mol磷酸、亚磷酸、次磷酸最多消耗NaOH的物质的量依次为3mol、2mol、1mol.下列推断正确的是( )
A.磷酸与氢氧化钠反应能生成2种盐
B.NaH2PO4、NaH2PO3、NaH2PO2都是酸式盐
C.H3PO4、H3PO3、H3PO2都是含氧酸
D.H3PO3是三元酸,又是还原性酸
【分析】已知:1mol磷酸、亚磷酸、次磷酸最多消耗NaOH的物质的量依次为3mol、2mol、1mol,说明磷酸为三元酸,亚磷酸为二元酸,次磷酸为一元酸,据此分析解答.
【解答】解:A、根据以上分析,磷酸为三元酸,与氢氧化钠反应能生成3种盐,故A错误;
B、根据以上分析,磷酸为三元酸,亚磷酸为二元酸,次磷酸为一元酸,所以NaH2PO4、NaH2PO3是酸式盐,NaH2PO2是正盐,故B错误;
C、H3PO4、H3PO3、H3PO2三种酸都含氧,则都是含氧酸,故C正确;
D、H3PO3中P元素的化合价为+3价,是中间价态,既能升高又能降低,则亚磷酸有氧化性和还原性,但属于二元酸,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查磷的含氧酸的性质,属于信息习题,注意信息和所学知识的结合来解答,难度也不大,但NaH2PO2为正盐是学生解答的难点.
6.(3分)化合物1,1二环丙基乙烯是重要的医药中间体。下列有关该化合物的说法正确的是( )
A.分子中所有碳原子共平面
B.其同分异构体可能是苯的同系物
C.一氯代物有4种
D.可以发生加成反应、氧化反应和加聚反应
【分析】A.分子中含有碳碳双键,两个三元环,环上的碳原子均为饱和碳原子,具有甲烷结构特点;
B.该有机物的分子式为C8H12,苯的同系物的通式为CnH2n﹣6;
C.有几种氢原子,其一氯代物就有几种;
D.碳碳双键具有乙烯结构特点,能发生加成反应、加聚反应、氧化反应。
【解答】解:A.分子中含有碳碳双键,两个三元环,环上的碳原子均为饱和碳原子,饱和碳原子呈四面体,故所有碳原子不可能在同一平面上,故A错误;
B.该有机物的分子式为C8H12,苯的同系物的通式为CnH2n﹣6,不符合苯的同系物的通式,故B错误;
C.该分子中存在三种等效氢,故一氯代物有三种,,故C错误;
D.该有机物含有碳碳双键,可以发生加成反应,加聚反应,氧化反应,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
7.(3分)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.Fe(NO3)3加入过量的HI溶液:2Fe3++2I﹣═2Fe2++I2
B.向NH4HSO3溶液中加少量的NaOH溶液:NH4++OH﹣═NH3•H2O
C.将1mol Cl2通入到含1mol FeI2的溶液:2Fe2++2I﹣+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl﹣
D.0.01 mol•L﹣1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol•L﹣1 Ba(OH)2溶液等体积混合:NH4++Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3•H2O
【分析】A.HI过量,硝酸根离子,三价铁离子都被氧化;
B.氢氧化钠少量,先与亚硫酸氢根离子反应;
C.碘离子还原性强,氯气少量先氧化碘离子;
D.铵根离子结合氢氧根离子能力大于氢氧化铝,则反应生成一水合氨和氢氧化铝沉淀。
【解答】解:A.Fe(NO3)3加入过量的HI溶液的离子反应为Fe3++3NO3﹣+12H++10I﹣=Fe2++5I2+3NO↑+6H2O,故A错误;
B.向NH4HSO3溶液中加少量的NaOH溶液:HSO3﹣+OH﹣═H2O+SO32﹣,故B错误;
C.将1mol Cl2通入到含1mol FeI2的溶液中,只能够将碘离子氧化完全,正确的离子方程式为Cl2+2I﹣=2Cl﹣+I2,故C错误;
D.0.01 mol•L﹣1NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol•L﹣1Ba(OH)2溶液等体积混合,反应的离子方程式为:NH4++Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3•H2O,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了离子方程式的书写判断,题目难度中等,注意掌握离子方程式的书写原则,明确判断离子方程式正误常用方法,如:检查是否满足电荷守恒、质量守恒、电子守恒等,特别注意反应物过量情况对生成物的影响。
8.(3分)下列关于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质的正确组合是( )
纯净物
混合物
强电解质
弱电解质
非电解质
A
盐酸
水煤气
硫酸
醋酸
干冰
B
冰醋酸
铝热剂
硫酸钡
亚硫酸
二氧化硫
C
纯碱
天然气
苛性钾
氢硫酸
碳酸钙
D
玻璃
盐酸
氯化钠
次氯酸
氯气
A.A B.B C.C D.D
【分析】纯净物:有一种物质组成,包括单质和化合物;
混合物:由两种或两种以上的物质组成;
在水溶液里或熔融状态下完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质;
在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质,电解质和非电解质都是化合物来分析。
【解答】解:A、盐酸、水煤气、硫酸、醋酸、干冰分别属于混合物、混合物、强电解质、混合物、非电解质,故A错误;
B、冰醋酸、铝热剂、硫酸钡、亚硫酸、二氧化硫分别属于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质、非电解质,故B正确;
C、纯碱、天然气、苛性钾、氢硫酸、碳酸钙分别属于化合物、混合物、强电解质、弱电解质、强电解质,故C错误;
D、玻璃、盐酸、氯化钠、次氯酸、氯气分别属于混合物、混合物、强电解质、弱电解质、单质,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了纯净物、混合物、电解质、非电解质的概念判断及各种物质的成分掌握,题目难度中等。
9.(3分)下列说法在一定条件下可以实现的是( )
①酸性氧化物与碱反应
②弱酸与盐溶液反应可生成强酸
③没有水生成,也没有沉淀和气体生成的复分解反应
④两种酸溶液充分反应后的溶液呈中性
⑤有单质参加的非氧化还原反应
⑥两种含氧化合物反应的产物有气体.
A.①②③④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.①②③⑤ D.③④⑤⑥
【分析】①酸性氧化物和碱反应生成盐和水;
②弱酸和盐反应生成更难溶的物质可以实现;
③酸和盐反应生成弱酸的复分解反应可以发生反应;
④氧化还原反应的发生有可能使得溶液的酸碱性发生变化;
⑤有元素化合价变化的反应属于氧化还原反应;
⑥根据元素和化合物性质知识来回答.
【解答】解:①酸性氧化物是和碱反应生成水和盐的氧化物,如二氧化碳可以和氢氧化钠发生反应生成碳酸钠和水,故①正确;
②弱酸和盐反应生成更难溶的物质可以实现,如H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,故②正确
③酸和盐反应生成弱酸的复分解反应,HCl+CH3COONa=CH3COOH+NaCl,故③正确;
④根据反应2H2S+H2SO3=3H2O+S↓可知,氢硫酸和亚硫酸溶液充分反应后的溶液体系为中性,故④正确;
⑤同素异形体之间的转化属于有单质参加的非氧化还原反应,故⑤正确;
⑥反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑和3NO2+H2O=2HNO3+NO是两种氧化物反应产物有气体的反应,故⑥正确。
故选:A。
【点评】本题考查学生元素和化合物的综合知识,注意知识的积累是解题的关键,综合性较强,难度较大.
10.(3分)下列有关实验操作、现象和结论或解释均正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
向FeI2溶液中滴入足量溴水,加入CCl4,振荡,静置
下层溶液显紫红色
氧化性:Fe3+>I2
B
向苯酚浊液中滴入Na2S溶液
浊液变清
结合H+能力:C6H5O﹣<S2﹣
C
在Fe(NO3)2溶液中滴加酸化的H2O2
浅绿色变黄色
H2O2具有氧化性
D
溴乙烷中加入NaOH醇溶液并加热,将产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液中
酸性KMnO4溶液褪色
溴乙烷发生消去反应生成乙烯
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.溴水足量,碘离子、亚铁离子均被氧化;
B.苯酚浊液中滴入Na2S溶液,反应生成苯酚钠;
C.酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子;
D.挥发的醇及生成的乙烯均可被高锰酸钾氧化。
【解答】解:A.溴水足量,碘离子、亚铁离子均被氧化,由操作和现象不能比较Fe3+、I2的氧化性,故A错误;
B.苯酚浊液中滴入Na2S溶液,反应生成苯酚钠,则结合H+能力:C6H5O﹣<S2﹣,故B正确;
C.酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子,由操作和现象不能说明H2O2具有氧化性,故C错误;
D.挥发的醇及生成的乙烯均可被高锰酸钾氧化,由操作和现象不能说明生成乙烯,故D错误;
故选:B。
【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、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。
11.(3分)某学习小组以废催化剂(主要成分SiO2、ZnO、ZnS和CuS)为原料,制备锌和铜的硫酸盐晶体。设计的实验方案如下:
下列说法不正确的是( )
A.步骤①中能溶于稀硫酸的是ZnO、ZnS
B.步骤①、③中发生的反应均为氧化还原反应
C.步骤③涉及的离子反应可能为CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O
D.步骤②和④,采用蒸发浓缩、冷却结晶,过滤后均可获取粗晶体
【分析】废催化剂主要成分SiO2、ZnO、ZnS和CuS,由实验流程可知,①中发生ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑,滤液含硫酸锌,结晶法可得到晶体,滤渣1为CuS、SiO2,③中发生CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S↓+2H2O,滤渣2为S、SiO2,滤液含硫酸铜,结晶法得到胆矾,以此解答该题。
【解答】解:A.ZnO、ZnS可与硫酸反应,CuS不溶于硫酸,故A正确;
B.①中发生ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑,不是氧化还原反应,故B错误;
C.③中发生CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S↓+2H2O,离子反应为CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O,故C正确;
D.步骤②和④均为溶液结晶得到含结晶水的晶体,则均采用蒸发浓缩、冷却结晶法获得晶体,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、物质的性质、混合物分离提纯方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。
12.(3分)甲硫醇是一种重要的原料和化工试剂,硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下。下列说法中不正确的是( )
A.过程①吸收能量
B.过程④中,形成了O—H键和C—S键
C.该催化剂可降低反应活化能从而有效提高反应物的平衡转化率
D.硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应类型为取代反应
【分析】通过催化过程可以看出,硫化氢加入催化剂后将硫化氢中的氢硫键断开形成﹣SH和氢原子,加入甲醇后,甲醇分子吸附在催剂表面,将氢氧键断开,﹣SH取代了羟基的位置形成了甲硫醇和水,据此分析解答。
【解答】解:A.过程①为拆化学键的过程,吸收能量,故A正确;
B.过程④中,生成了CH2SH和﹣OH,结合图示,由分析可知,O﹣H键和C﹣S键是新形成的,故B正确;
C.该催化剂只能缩短达到平衡的时间,改变化学反应速率,不能提高反应物的平衡转化率,故C错误;
D.硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应方程式为:H2S+CH3OH→CH3SH+H2O,﹣SH取代甲醇中的﹣OH,反应类型为取代反应,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查化学反应的原理和实质的探究,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和自学能力,注意把握化学键的断裂和形成的特点,把握反应的原理,题目难度不大。
13.(3分)根据表中提供的信息判断下列叙述错误的是( )
组号
参加反应的物质
生成物
①
MnO4﹣、Cl﹣…
Cl2、Mn2+…
②
Cl2(少量)、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4…
A.第①组反应中生成0.5 mol Cl2,转移1mol电子
B.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1:2
C.第③组反应的其余产物为O2和H2O
D.氧化性由强到弱的顺序为MnO4﹣>Cl2>Fe3+>Br2
【分析】A.由信息可知,MnO4﹣氧化Cl﹣为Cl2,Cl元素化合价由﹣1价升高为0价,转移电子的物质的量是氯气的2倍;
B.由元素化合价可知,反应中只有亚铁离子被氧化,结构电子转移守恒计算判断;
C.反应中KMnO4→MnSO4,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,根据电子转移守恒,H2O2中氧元素化合价升高,应生成氧气,根据元素守恒还生成水;
D.氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性,由②可知Fe3+不能氧化Br﹣,氧化性Br2>Fe3+。
【解答】解:A.由信息可知,MnO4﹣氧化Cl﹣为Cl2,Cl元素化合价由﹣1价升高为0价,转移电子的物质的量是氯气的2倍,生成0.5 mol Cl2,转移1mol电子,故A正确;
B.由元素化合价可知,反应中只有亚铁离子被氧化,根据电子转移守恒2n(Cl2)=n(FeBr2),即n(Cl2):n(FeBr2)=1:2,故B正确;
C.反应中KMnO4→MnSO4,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,根据电子转移守恒,H2O2中氧元素化合价升高,生成氧气,根据H元素守恒可知还生成水,故C正确;
D.氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性,由③可知氧化性MnO4﹣>Cl2,由②可知氧化性Cl2>Fe3+,由②可知Fe3+不能氧化Br﹣,氧化性Br2>Fe3+,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握氧化还原反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意电子守恒的应用,题目难度不大。
14.(3分)NaClO是漂白液的有效成分,某研究小组探究NaClO溶液的性质,设计了下列实验:
装置图
试剂X
实验现象
①
0.2mol•L﹣1盐酸
产生黄绿色气体
②
0.2mol•L﹣1 KI﹣淀粉溶液
溶液变蓝
③
0.2mol•L﹣1FeSO4(H+)和KSCN混合溶液
溶液变红
④
0.2mol•L﹣1AlCl3溶液
产生白色沉淀
下列判断不正确的是( )
A.实验①中发生的反应:ClO−+Cl−+2H+=Cl2↑+H2O
B.实验④中ClO−与Al3+相互促进水解
C.实验③中该条件下氧化性强弱:ClO−>Fe3+
D.实验②中发生的反应:ClO−+2I−+2H+=Cl−+I2+H2O
【分析】A.加入盐酸,次氯酸根离子在酸溶液中具有强氧化性氧化氯离子生成氯气;
B.ClO﹣和Al3+在同一溶液中易发生双水解反应;
C.Fe2+有还原性,能被强氧化性的ClO﹣氧化为Fe3+;
D.0.2 mol•L﹣1 KI﹣淀粉溶液中滴入次氯酸钠溶液,发生的反应是碱性溶液中次氯酸钠氧化碘化钾生成碘单质。
【解答】解:A.加入盐酸,次氯酸根离子在酸溶液中具有强氧化性氧化氯离子生成氯气,反应的离子方程式:ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O,故A正确;
B.NaClO溶液水解显碱性,AlCl3溶液水解显酸性,二者混合相互促进水解,生成Al(OH)3白色胶状沉淀,故B错误;
C.在0.2mol/LFeSO4酸性溶液中滴加0.2mol/LNaClO溶液,Fe2+和ClO﹣发生氧化反应生成的Fe3+遇KSCN,使溶液显红色,即说明ClO﹣氧化性大于Fe3+,故C正确;
D.实验②.0.2 mol•L﹣1 KI﹣淀粉溶液中滴入次氯酸钠溶液,发生的反应是碱性溶液中次氯酸钠氧化碘化钾生成碘单质,反应的离子方程式:ClO﹣+2I﹣+H2O=Cl﹣+I2+2OH﹣,故D正确;
故选:D。
【点评】本题以NaClO的性质为载体,考查性质实验方案的设计与评价,涉及氧化还原反应原理、水解原理及离子反应方程式书写等理论,综合性考查,题目难度中等。
15.(3分)用20mL 0.1mol/L的FeSO4溶液,恰好还原1.0×10﹣3mol[RO(OH)2]+离子,则R元素的最终价态为( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
【分析】[RO(OH)2]+中R的化合价是+5价,该反应中,亚铁离子失电子生成铁离子,R元素得电子发生还原反应,在氧化还原反应中得失电子数相等,根据转移电子守恒进行计算.
【解答】解:[RO(OH)2]+中R的化合价是+5价,该反应中,亚铁离子失电子生成铁离子,R元素得电子发生还原反应,
设R元素的最终价态为x,
根据转移电子守恒得:0.1mol/L×0.02L×(3﹣2)=1.0×10﹣3 mol×(5﹣x),
0.002mol=1.0×10﹣3 mol×(5﹣x),
解得:x=+3,
故选:B。
【点评】本题考查了氧化还原反应的有关计算,明确氧化还原反应中得失电子相等是解本题关键,根据转移电子守恒来分析解答即可,难度不大.
16.(3分)将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO).向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1g.下列叙述不正确的是( )
A.当金属全部溶解时,参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4mol
B.参加反应的金属的总质量 3.6g<m<9.6 g
C.当生成的沉淀量达到最大时,消耗NaOH溶液的体积V=100mL
D.当金属全部溶解时收集到NO气体的体积在标况下为 2.24L
【分析】将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀HNO3中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO),发生反应:3Mg+8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
向反应后的溶液中加入过量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,发生反应:Mg(NO3)2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3,沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜,生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g,氢氧根的物质的量为=0.3mol,根据电子转移守恒,则镁和铜的总的物质的量为0.15mol,
A.根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=n(金属);
B.利用极限法假定全为镁、全为铜计算判断;
C.加入的氢氧化钠可能中和未反应的硝酸;
D.根据电子转移守恒计算NO物质的量,结合气体不一定是标准状况判断.
【解答】解:将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀HNO3中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO),发生反应:3Mg+8HNO3 (稀)=3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
向反应后的溶液中加入过量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,发生反应:Mg(NO3)2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3,沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜,生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g,氢氧根的物质的量为=0.3mol,根据电子转移守恒,则镁和铜的总的物质的量为0.15mol,
A.根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=n(金属)=0.15mol×=0.4mol,故A正确;
B.镁和铜的总的物质的量为0.15mol,假定全为镁,质量为0.15mol×24g/mol=3.6g,若全为铜,质量为0.15mol×64g/mol=9.6g,所以参加反应的金属的总质量(m)为3.6g<m<9.6g,故B正确;
C.若硝酸无剩余,则参加反应氢氧化钠的物质的量为0.3mol,需要氢氧化钠溶液体积为:=0.1L=100mL,硝酸若有剩余,消耗的氢氧化钠溶液体积大于100mL,所以V≥100mL,故C错误;
D.根据电子转移守恒可知生成的NO物质的量为=0.1mol,标准状况下,生成NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,故D正确;
故选:C。
【点评】本题主要考查混合物有关计算,题目难度中等,综合考查学生的得失电子守恒、质量守恒等综合运用和解决复杂问题的能力,是一道考查能力的好题,充分考查了学生的分析能力及化学计算能力.
二、非选择题(共4大题,52分)
17.(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种应用广泛的高效氧化型漂白剂。以下是某小组模拟工业制法利用ClO2与H2O2在碱性条件下制备少量NaClO2的实验装置:
已知:(1)硫酸作酸化剂时,甲醇(CH3OH)可将NaClO3还原为ClO2。
(2)ClO2沸点为9.9℃,可溶于水,有毒,气体中ClO2浓度较高时易发生爆炸。
(3)饱和NaClO2溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2•3H2O,在温度高于38℃时析出晶体NaClO2,高于60℃时分解生成NaClO3和NaCl。
回答下列问题:
(1)实验前用浓硫酸与50%甲醇溶液配制混合溶液的操作是 将一定量的浓硫酸沿容器壁慢慢注入50%的甲醇溶液中,并不断搅拌 :。
(2)实验过程中需要持续通入CO2的主要目的,一是可以起到搅拌作用,二是 降低ClO2的浓度(或减小ClO2的体积分数),防止爆炸
(3)装置A中,若氧化产物为CO2,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 6:1 。
(4)装置B中生成NaClO2的化学方程式是 2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2+2H2O 。
(5)从反应后的B溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤是:a. 控制在38~60℃之间蒸发浓缩 ;b. 趁热过滤 ;c.用38~60℃的热水洗涤;d.在低于60℃的真空中蒸发,干燥。
(6)装置C中ClO2与NaOH溶液反应生成等物质的量的两种钠盐,其中一种为NaClO2,装置C中ClO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O 。
(7)NaClO2纯度测定:①称取所得 NaClO2样品1.000g于烧杯中,加入适量蒸馏水过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(ClO2﹣的还原产物为Cl﹣),将所得混合液配成250mL待测溶液;②取25.00mL待测液,用0.2000mol/LNa2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣),以淀粉溶液做指示剂,判断达到滴定终点时的现象为 溶液由蓝色变无色,且30秒内不褪色 。重复滴定3 次,测得Na2S2O3标准液平均用量为18.00mL,则该样品中 NaClO2的质量分数为 81.45% 。
【分析】根据题意,A为制备ClO2的装置,冰水浴B中为由A中生成的ClO2制备NaClO2的装置,C为尾气处理装置。
(1)依据浓硫酸稀释的正确操作解答;
(2)根据题意可知,气体中ClO2浓度较高时易发生爆炸,据此分析;
(3)装置A中,氧化产物为CO2,还原产物为ClO2,根据化合价升降相等,计算氧化剂与还原剂的物质的量之比;
(4)根据题意可知ClO2转化为NaClO2,化合价降低,则H2O2化合价升高产生O2,据此写出化学方程式;
(5)从溶液中制取溶质,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法;
(6)装置C中加入NaOH溶液的目的是因为NaClO2遇酸放出ClO2,需用NaOH溶液吸收ClO2;ClO2在碱溶液中发生岐化其还原产物为NaClO2,氧化产物为NaClO3,据此写出化学方程式;
(7)NaClO2样品和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸发生的反应为:ClO2﹣+4I﹣+4H+=Cl﹣+2I2+2H2O,加淀粉溶液显蓝色,Na2S2O3标准液滴定,与碘单质反应:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣,蓝色褪去时滴定完成;有关系式:NaClO2~2I2~4Na2S2O3,据此计算。
【解答】解:根据题意,A为制备ClO2的装置,冰水浴B中为由A中生成的ClO2制备NaClO2的装置,C为尾气处理装置。
(1)因为要考虑浓硫酸稀释时会释放热量,所以实验前用浓硫酸与50%甲醇溶液配制混合溶液的操作是:将一定量的浓硫酸沿容器壁慢慢注入50%的甲醇溶液中,并不断搅拌,
故答案为:将一定量的浓硫酸沿容器壁慢慢注入50%的甲醇溶液中,并不断搅拌;
(2)根据题意可知,气体中ClO2浓度较高时易发生爆炸,所以通入CO2的主要目的有两个,一是可以起到搅拌作用,二是降低ClO2的浓度(或减小ClO2的体积分数),防止爆炸,
故答案为:降低ClO2的浓度(或减小ClO2的体积分数),防止爆炸;
(3)装置A中,氧化产物为CO2,还原产物为ClO2,根据化合价升降相等,甲醇(CH3OH)中C为﹣2价升高了6价,NaClO3还原中氯降低了1价,故氧化剂NaClO3与还原剂甲醇(CH3OH)的物质的量之比为6:1,
故答案为:6:1;
(4)根据题意可知ClO2转化为NaClO2,化合价降低,则H2O2化合价升高产生O2,因此化学方程式为:2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2+2H2O,
故答案为:2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2+2H2O;
(5)由信息温度高于38℃时析出的晶体是NaClO2,在温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl可知,从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:
a.控制在38~60℃之间蒸发浓缩;b.趁热过滤;c.用38~60℃的热水洗涤;d.在低于60℃的真空中蒸发,干燥。
故答案为:a.控制在38~60℃之间蒸发浓缩;b.趁热过滤;
(6)ClO2在碱溶液中发生岐化还原产物为NaClO2,氧化产物为NaClO3,因此化学方程式为:2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O,
故答案为:2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O;
(7)NaClO2样品和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸发生的反应为:ClO2﹣+4I﹣+4H+=Cl﹣+2I2+2H2O,加淀粉溶液显蓝色,Na2S2O3标准液滴定,与碘单质反应:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣,蓝色褪去时滴定完成,故达到滴定终点时的现象为:溶液由蓝色变无色,且30秒内不褪色;有关系式:
NaClO2~2I2~4Na2S2O3,设NaClO2的质量分数为ω
90.5g 4mol
1.0gω 0.2mol/L×18.00mL×10﹣3L/mL×
据此计算:ω=×100%=81.45%
故答案为:溶液由蓝色变无色,且30秒内不褪色;81.45%。
【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。
18.(14分)二硫化钼(MoS2,其中Mo的化合价为+4)被誉为“固体润滑剂之王”,利用低品质的辉钼矿(含MoS2、SiO2 以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸”中加入氢氟酸是为了除去杂质SiO2,该反应的化学方程式为 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 。
(2)在“氧化焙烧”过程中主要是将MoS2转化为MoO3,在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 7:2
(3)若氧化焙烧产物产生烧结现象,在“氨浸”前还需进行粉碎处理,其目的是 增大反应物的接触面积,使反应充分,提高浸出速率 ;“氨浸”后生成( NH4)2 MoO4反应的化学方程式为 MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O 。
(4)向“氨浸”后的滤液中加入Na2S后,钼酸铵转化为硫代钼酸铵[(NH4)2MoS4],加入盐酸后,(NH4)2 MoS4,与盐酸反应生成MoS3沉淀,沉淀反应的离子方程式为 MoS42﹣+2H+=MoS3↓+H2S↑ 。
(5)高纯MoS2中仍然会存在极微量的非整比晶体MoS2.8等杂质,在该杂质中为保持电中性,Mo元素有+4、+6 两种价态,则MoS2.8中Mo4+所占Mo元素的物质的量分数为 0.2
(6)钼酸钠晶体( Na2 MoO4•2H2O)是一种无公害型冷却水系统金属缓蚀剂,可以由MoS2制备。在制备过程中需加入Ba(OH)2固体除去SO42﹣,若溶液中c(MoO42﹣)=0.4 mol•L﹣,c(SO42﹣)=0.05 mol•L﹣1,常温下,当BaMoO4即将开始沉淀时,SO42﹣的去除率为 97.8% [忽略溶液体积变化。已知:259℃,Ksp ( BaMoO4)=4.0×10﹣8,Ksp(BaSO4)=1.1×10﹣10]。
【分析】辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)用盐酸、氢氟酸酸浸,除去CuFeS2、SiO2杂质,得到粗MoS2,将粗MoS2洗涤、干燥、氧化焙烧得到MoO3;再将MoO3氨浸得到(NH4)2MoO4;加入Na2S后,钼酸铵转化为硫代钼酸铵[(NH4)2MoS4],再加入盐酸,(NH4)2MoS4与盐酸生成MoS3沉淀:MoS42﹣+2H+=MoS3↓+H2S↑,最后通过干燥、研磨、在氢气\Ar环境下高温获得高纯的二硫化钼MoS2,以此解答该题。
【解答】解:(1)氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅,方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,故答案为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(2)涉及反应为2MoS2+7O2═2MoO3+4SO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为7:2,故答案为:7:2;
(3)“氧化培烧”进行“氨浸”前需对焙烧物进行粉碎,可以增大反应物的接触面积,使反应充分,提高浸出速率;焙烧得到MoO3,氨浸后生成(NH4)2MoO4,故反应为:MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O;
故答案为:增大反应物的接触面积,使反应充分,提高浸出速率;MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O;
(4)(NH4)2MoS4在溶液中应该电离出铵根离子和MoS42﹣,MoS42﹣与盐酸的氢离子作用生成MoS3,则另外的生成物只能是H2S气体,所以离子反应方程式为:MoS42﹣+2H+=MoS3↓+H2S↑,
故答案为:MoS42﹣+2H+=MoS3↓+H2S↑;
(5)设在1mol的MoS2.8中Mo4+与Mo6+的物质的量分别是x和y,则x+y=1,根据化合价代数之和为0,则有4x+6y=2.8×2,解得x=0.2,y=0.8,Mo4+所占Mo元素的物质的量分数为=0.2,
故答案为:0.2;
(6)常温下,当BaMoO4即将开始沉淀时,c(Ba2+)=mol/L=1.0×10﹣7mol/L,c(SO42﹣)=mol/L=1.1×10﹣3mol/L,则SO42﹣的去除率为=97.8%,
故答案为:97.8%。
【点评】本题考查物质制备,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,注意把握实验的原理和目的,为解答该类题目的关键,注意物质的性质,结合题给信息解答,试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学实验能力,题目难度中等。
19.(12分)从废旧磷酸铁锂电池的正极材料(含LiFePO4、石墨粉和铝箔等)中综合回收锂、铁和磷等的工艺流程如图所示:
温度/℃
溶解度/g
物质
0
20
40
60
80
100
LiOH
11.9
12.4
13.2
14.6
16.6
19.1
Li2CO3
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
回答下列问题:
(1)“溶浸1”中铝溶解的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑ 。
(2)完成“溶浸2”反应的离子方程式: 2 LiFePO4+ 1 H2O2+ 6 H+ = 2 Li++ 2 Fe3+ + 2 H2PO4﹣+ 2 H2O。
(3)“滤渣2”的主要成分是 石墨 。
(4)“滤液2”循环两次的目的是 提高浸出液的浓度(或提高双氧水和硫酸的利用率) 。
(5)“沉铁、磷”时,析出FePO4沉淀,反应的离子方程式为 Fe3++H2PO4﹣+CO32﹣=FePO4↓+CO2↑+H2O 。
(6)为了充分沉淀,“沉锂”时所用的X和适宜温度是 D (填标号)。
A.NaOH;20~40℃
B.NaOH;80~100℃
C.Na2CO3;20~40℃
D.Na2CO3;60~80℃
【分析】废旧磷酸铁锂电池的正极材料(含LiFePO4、石墨粉和铝箔等)溶浸1时铝箔与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,其他物质不溶解,过滤后向滤液中通入二氧化碳生成氢氧化铝;滤渣用硫酸和双氧水进行溶浸2操作,二价铁被氧化为三价铁,石墨不溶解,过滤分离出滤渣2为石墨,为提高过氧化氢和硫酸的利用率,进行两次循环溶浸;滤液2中加碳酸钠溶液得到磷酸铁沉淀,同时生成二氧化碳气体;过滤后向滤液中加入碳酸钠沉淀锂离子,处理后得到高纯锂化合物,向滤渣中加入NaOH溶液实现沉淀的转化,得到氢氧化铁和磷酸钠晶体,以此来解答。
【解答】解:(1)“溶浸1”中铝与NaOH溶液反应偏铝酸钠和氢气,所以溶解,化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,
故答案为:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;
(2)“溶浸2”过程中LiFePO4中+2铁元素在酸性环境下被双氧水氧化成+3价,且酸性较强的条件P元素以H2PO4﹣的形式存在,根据电子守恒和元素守恒可得反应的离子方程式为2LiFePO4+H2O2+6H+=2Li++2Fe3++2H2PO4﹣+2H2O,
故答案为:2;1;6;H+;2;2;Fe3+;2;2;
(3)“滤渣2”的主要成分为难溶于稀硫酸的石墨,
故答案为:石墨;
(4)“滤液2”循环两次可以提高浸出液的浓度(或提高双氧水和硫酸的利用率),
故答案为:提高浸出液的浓度(或提高双氧水和硫酸的利用率);
(5)根就“沉铁、磷”时,加入碳酸钠溶液,碳酸根结合氢离子促进H2PO4﹣的电离,产生大量磷酸根和氢离子,所以析出FePO4沉淀,并生产CO2,反应的离子方程式为Fe3++H2PO4﹣+CO32﹣=FePO4↓+CO2↑+H2O,
故答案为:Fe3++H2PO4﹣+CO32﹣=FePO4↓+CO2↑+H2O;
(6)由表中数据可知,相同温度下碳酸锂的溶解度比LiOH小,且升高温度碳酸锂的溶解度减小,所以题目所给选项中“沉锂”时所用的X和适宜温度是Na2CO3、60﹣80℃,
故答案为:D。
【点评】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,题干信息的分析理解,结合题目信息对流程的分析是本题的解题关键,需要学生有扎实的基础知识的同时,还要有处理信息应用的能力,注意对化学平衡常数的灵活运用,综合性强,题目难度较大。
20.(14分)某药物H的一种合成路线如图。
回答下列问题:
(1)C的名称是 苯甲醇 。
(2)F→H的反应类型为 加成反应 。B→C的试剂和条件是 NaOH水溶液、加热 。
(3)H有多种同分异构体,在下列哪种仪器中可以显示物质中化学键和官能团类型 C (填字母)。
A.质谱仪
B.元素分析仪
C.红外光谱仪
D.核磁共振氢谱仪
(4)写出D→E的化学方程式 。
(5)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有 15 种;其中核磁共振氢谱有六组峰,且峰面积之比为3:3:2:2:1:1的是 。
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应;
②属于芳香族化合物;
③苯环上只有2个取代基。
(6)参照上述流程,以D和乙醛为原料合成(其他无机试剂自选),设计合成路线: 。
【分析】A的分子式为C7H8,由D的结构可知A中含有苯环,故A为,光照条件下A与氯气发生取代反应生成B为,B发生水解反应生成C为,C发生催化氧化生成D,D发生加成反应生成E,根据F分子式、H的结构,可知E发生消去反应生成F为,F和G发生加成反应生成H。
(6)由发生加聚反应生成,苯甲醛与乙醛反应生成,然后氧化生成,最后发生消去反应生成。
【解答】解:(1)由分析可知,C的结构简式为,C的名称为:苯甲醇,
故答案为:苯甲醇;
(2)F→H的反应类型为加成反应,B→C为卤代烃的水解反应,该反应的试剂和条件是NaOH水溶液、加热,
故答案为:加成反应;NaOH水溶液、加热;
(3)质谱仪确定相对分子质量等,元素分析仪测定元素种类,核磁共振氢谱仪确定H原子种类,均不能说明化学键和官能团类型,而红外光谱仪测定化学键和官能团,
故答案为:C;
(4)D→E的化学方程式为:,
故答案为:;
(5)E的同分异构体符合下列条件:①既能发生银镜反应,又能发生水解反应,说明含有﹣OOCH;②属于芳香族化合物,说明含有苯环;③苯环上只有2个取代基,取代基为HCOO﹣、CH3CH2CH2﹣,或者为HCOO﹣、(CH3)2CH﹣,或者为HCOOCH2﹣、CH3CH2﹣,或者为HCOOCH2CH2﹣、CH3﹣,或者为HCOOCH(CH3)﹣,CH3﹣,均有邻、间、对3种,故符合条件的有15种,其中核磁共振氢谱有六组峰,且峰面积之比为3:3:2:2:1:1的是,
故答案为:15;;
(6)由发生加聚反应生成,苯甲醛与乙醛反应生成,然后氧化生成,最后发生消去反应生成,合成路线流程图为:,
故答案为:。
【点评】本题考查有机物推断和合成,充分利用有机物的分子式、结构简式进行分析,侧重考查学生分析推理能力、获取信息与迁移运用能力,熟练掌握官能团的性质与转化。
江西省宜春市上高二中2024届高三化学上学期第二次月考试题(Word版附答案): 这是一份江西省宜春市上高二中2024届高三化学上学期第二次月考试题(Word版附答案),共5页。试卷主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。
江西省宜春市上高二中2023-2024学年高二化学上学期第二次月考试题(Word版附答案): 这是一份江西省宜春市上高二中2023-2024学年高二化学上学期第二次月考试题(Word版附答案),共4页。试卷主要包含了单选题,填空等内容,欢迎下载使用。
江西省宜春市上高二中2022-2023学年高二上学期第二次月考化学试题含答案: 这是一份江西省宜春市上高二中2022-2023学年高二上学期第二次月考化学试题含答案,共4页。试卷主要包含了单选题,不定项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。