2023届宁夏固原市第一中学高三上学期第二次月考化学试题含解析
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这是一份2023届宁夏固原市第一中学高三上学期第二次月考化学试题含解析,共27页。试卷主要包含了单选题,原理综合题,元素或物质推断题,实验题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。
宁夏固原市第一中学2023届高三上学期第二次月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A.金(Au):“虽被火亦未熟"
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳():“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
【答案】C
【详解】A.金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与其氧化性无关,A不合题意;
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H2O=Ca(OH)2,反应放热,产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;
C.石硫黄即S:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SAg2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意;
故答案为:C。
2.近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是
A.北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟,铷(Rb)是金属元素
B.长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空,火箭动力源于氧化还原反应
C.奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金,钛合金属于无机非金属材料
D.天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞,芳纶是高分子材料
【答案】C
【详解】A. 北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟,铷(Rb)是第五周期ⅠA族金属元素,故A正确;
B. 长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空,火箭动力源于氧化还原反应,将化学能转化为动能等,故B正确;
C. 奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金,钛合金属于金属材料,故C错误;
D. 天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞,芳纶是有机高分子材料,故D正确;
故选C。
3.人工泳池水质须符合CJ/T244-2016标准,为此在泳池里需要加入某些化学品。下列做法错误的是
A.用明矾作净水剂 B.用硫酸铜作杀藻剂
C.用氯化钠作pH 调节剂 D.用次氯酸钠作消毒剂
【答案】C
【详解】A.铝离子水解生成胶体,具有疏松多孔的结构,能吸附水中悬浮物并使之沉降,可用明矾作净水剂,A正确;
B. 铜离子是重金属离子,能使蛋白质变性,用硫酸铜作杀藻剂,B正确;
C.氯化钠溶液呈中性,不能作pH 调节剂,C错误;
D.次氯酸钠具有强氧化性,可作消毒剂,D正确;
答案选C。
4.北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自于河北博物院的“长信宫灯”。
下列说法错误的是
A.青铜的硬度大于纯铜
B.镏金层破损后生成铜锈的主要成分为CuO
C.铝合金表面氧化物薄膜可以保护内部金属不被腐蚀
D.两灯所用的燃料充分燃烧后的产物均为CO2和H2O
【答案】B
【详解】A.青铜属于合金,一般来说合金的硬度大于纯金属的硬度,因此青铜的硬度大于纯铜,A正确;
B.镏金层破损后生成铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3,B错误;
C.铝合金表面氧化物薄膜是致密的氧化膜,因此可以保护内部金属不被腐蚀,C正确;
D.丙烷含C、H两种元素,动物油脂含C、H、O三种元素,因此两灯所用的燃料充分燃烧后的产物均为CO2和H2O,D正确。
综上所述,答案为:B。
5.下列实验过程中,始终无明显现象的是
A.Cl2通入FeCl2溶液中 B.SO2通入BaCl2溶液中
C.NH3通入AlCl3溶液中 D.硫酸铜固体加入饱和硫酸铜溶液中
【答案】B
【详解】A.Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,Fe2+被氧化成Fe3+,溶液颜色由浅绿色变为黄色,故A错误;
B.SO2通入BaCl2溶液中,因为盐酸酸性比亚硫酸强,所以不反应,则没有明显现象,故B正确;
C.氨气与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,现象为产生白色沉淀,故C错误;
D.硫酸铜固体加入饱和硫酸铜溶液中,硫酸铜过饱和,析出蓝色晶体,故D错误;
故选:B。
6.为了防止枪支生锈,常采用化学处理使枪支的钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层-—“发蓝”。化学处理过程中,其中一步反应为。3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+ NH3↑。下列叙述不正确的是
A.NH3为还原产物 B.上述反应中铁被氧化
C.NO的氧化性大于FeO D.反应中转移2mole-,生成NH38.5g
【答案】D
【详解】A.该化学反应中,N元素的化合价从NaNO2中的+3价,变为NH3中的-3价,NH3为还原产物,故A正确;
B.该反应中Fe的化合价从0价变为+2价,Fe的化合价升高被氧化,故B正确;
C.该反应中氧化剂为NO,氧化产物为FeO,则NO的氧化性大于FeO的氧化性,故C正确;
D.氨气为还原产物,N元素从NaNO2中的+3价变为NH3中的-3价,化合价降低了6价,生成1mol氨气转移6mol电子,则转移2mol电子生成氨气的物质的量为:mol=mol,生成氨气的质量为:17g/mol×mol=5.67g,故D错误。
故答案选D。
7.下列方法正确且涉及氧化还原反应的是
A.工业上电解熔融状态制备 B.可用试剂洗涤试管壁上的
C.利用单质与溶液制 D.用稀硝酸可除去试管壁上的
【答案】D
【详解】A.MgO熔点高,不能用电解熔融MgO的方法制备Mg,工业上应电解熔融状态MgCl2来制备,镁的化合价由+2变为0价,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.S易溶于CS2,可用CS2试剂洗涤试管壁上的S,属于物理变化,不涉及氧化还原,B不符合题意;
C.Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,不能用来制取氢氧化铝。AlCl3溶液中加入过量的氨水生成氢氧化铝和氯化铵,且氢氧化铝不溶于氨水,可制备氢氧化铝;或者偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳制取氢氧化铝;或者氯化铝和偏铝酸钠溶液混合制取氢氧化铝,C不符合题意;
D.稀硝酸和Ag反应生成硝酸银、一氧化氮和水,银的化合价由0价升高为+1价,化合价变化属于氧化还原反应,做法正确,D符合题意;
故选D。
8.纯碱是重要的化工原料之一。下列有关Na2CO3的说法错误的是
A.Na2CO3的溶解度比NaHCO3小
B.Na2CO3是生产玻璃的原料之一
C.Na2CO3属于离子晶体
D.Na2CO3的焰色反应呈黄色
【答案】A
【详解】A.碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,故A说法错误;
B.生产玻璃的原料有石英砂、石灰石、纯碱,碳酸钠是生产玻璃的原料之一,故B说法正确;
C.碳酸钠属于钠盐,属于离子晶体,故C说法正确;
D.碳酸钠中含有钠元素,则焰色试验呈黄色,故D说法正确;
答案为A。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.78gNa2O2与足量水反应,转移电子数为NA
B.32g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为6NA
C.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
D.1molFeI2与1molCl2反应时转移的电子数为3NA
【答案】A
【详解】A.78gNa2O2的物质的量为1mol,足量水反应:,根据化学方程式可知,转移电子物质的量为1mol,数目为NA,A正确;
B.32g硫为1mol,在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫,转移电子数为4NA,B错误;
C.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应:2+O22SO3,反应为可逆反应不能完全进行,反应后分子总数大于2NA,C错误;
D.碘离子还原性大于亚铁离子,1molFeI2与1molCl2反应时氯气不足,只有碘离子和氯气反应生成氯离子和碘,Cl2~2e-,反应转移的电子数为2NA,D错误;
故选A。
10.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.FeCl2溶液中:K+、H+、NO、SO B.中性透明溶液中:K+、SO、NO、Fe3+
C.无色透明溶液中:K+、Mg2+、Cl-、NO D.FeCl3溶液中:Na+、SO、SCN-、NO
【答案】C
【详解】A.酸性条件下的硝酸根具有强氧化性与还原性的亚铁离子不共存,会发生氧化还原反应,A错误;
B.三价铁离子是一个在较强酸性存在的离子,中性溶液中三价铁离子不共存,B错误;
C.离子间不发生生成沉淀、气体和弱电解质的复分解反应,也不发生氧化还原反应,各离子共存,C正确;
D.三价铁离子与硫氰根离子不共存,D错误;
故选C。
11.下列关于的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是
A.碱转化为酸式盐:
B.碱转化为两种盐:
C.过氧化物转化为碱:
D.盐转化为另一种盐:
【答案】B
【详解】A.向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳,碱可以转化成酸式盐,离子方程式为:CO2+OH-=,故A错误;
B.氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐,其离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故B正确;
C.钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方程式里Na2O2不能拆成离子,故C错误;
D.硅酸钠溶于水,在离子方程式里要写成离子,故D错误;
故选B。
12.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.将铜丝插入稀硝酸中: Cu+4H++2NO= Cu2+ +2NO2↑+H2O
B.碳酸氢钠溶液和过量的澄清石灰水混合: 2HCO+ Ca2+ + 2OH-=CaCO3↓+ CO+ 2H2O
C.四氯化钛的浓溶液制备水合二氧化钛:Ti4++(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H+
D.硫化亚铁与浓硫酸混合加热: 2H++FeS H2S↑+ Fe2+
【答案】C
【详解】A.将铜丝插入稀硝酸中反应生成一氧化氮气体:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,A错误;
B.碳酸氢钠溶液和过量的澄清石灰水混合,碳酸氢根离子完全反应,氢氧根离子过量,反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠:HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,B错误;
C.四氯化钛的浓溶液制备水合二氧化钛:Ti4++(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4H+,C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性,硫化亚铁与浓硫酸混合加热生成的硫化氢会和浓硫酸生成硫单质和二氧化硫气体:4H++FeS+ SO2H2O+S+SO2↑+Fe2+,D错误;
故选C。
13.关于反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是
A. K2H3IO6发生氧化反应 B.KI是还原产物
C.生成12.7g I2时,转移0.1mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
【答案】D
【详解】A.反应中I元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,A错误;
B.KI中的I-由HI变化而来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;
C.12.7g I2的物质的量为0.05mol,根据反应方程式,每生成4mol I2转移7mol电子,则生成0.05mol I2时转移电子的物质的量为0.0875mol,C错误;
D.反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1mol K2H3IO6就有7mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7:1,D正确;
故答案选D。
14.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.电解熔融的氧化铝制铝而不是氯化铝,A错误;
B.氯化镁与氢氧化钙发生复分解反应生成氢氧化镁,氢氧化镁受热分解生成氧化镁,B正确;
C.铁与氯气反应生成,C错误;
D.电解熔融的制取金属镁,D错误;
故选B。
15.下列操作对应的现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
某溶液中滴加溶液
产生蓝色沉淀
原溶液中有,无
B
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热
熔化的铝不滴落
熔点:氧化铝>铝
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有,无
D
滴加稀溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.向某溶液中滴加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀说明溶液中含有亚铁离子,但不能确定是否含有铁离子,故A错误;
B.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化的铝不滴落说明氧化铝的熔点高于铝,故B正确;
C.用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色说明溶液中含有钠离子,但不能确定是否含有钾离子,故C错误;
D.铵根离子与稀氢氧化镍溶液反应生成一水合氨,无氨气生成,则滴加稀氢氧化钠溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝不能确定是否含有铵根离子,故D错误;
故选B。
16.标准状况下,将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L-1 NaOH溶液中,充分反应后溶液中c(HCO)与c(CO)的比值为(不考虑CO、HCO 的水解)
A.l:1 B.1:2 C.2:1 D.1:3
【答案】C
【分析】根据质量守恒,写出总反应的离子方程式为,根据离子方程式计算。
【详解】n(OH−)=0.2L×1.0mol/L=0.2mol,3.36LCO2气体的物质的量是;n(OH−):n(CO2)=0.2mol:0.15mol=4:3;总反应的离子方程式为:;由离子方程式可知:n():n()=1:2;
故答案选C。
【点睛】本题考查混合物的计算,注意根据质量写出反应的总离子方程式,直接根据离子方程式计算比较简单。
17.某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、SO,欲除去其中的Cu2+、SO,设计工艺流程如图所示:
下列有关说法错误的是
A.NaOH的作用是除去Cu2+
B.试剂a为Na2CO3,试剂b为BaCl2
C.操作x为过滤,试剂c为稀盐酸
D.检验SO是否除尽可取适量待测溶液,先加入盐酸,再加入BaCl2溶液
【答案】B
【分析】工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、SO,欲除去其中的 Cu2+、SO,由实验流程可知,先加NaOH除去Cu2+,然后加试剂a为BaCl2可除去SO,再加试剂b为Na2CO3,试剂b可除去过量钡离子,操作x为过滤,分离出溶液含氯化钠、碳酸钠,最后加试剂c为盐酸可除去碳酸钠,以此来解答。
【详解】A.由上述分析可知,NaOH的作用是除去Cu2+,生成氢氧化铜沉淀,故A正确;
B.试剂a为BaCl2,试剂b为Na2CO3,碳酸钠在氯化钡之后可除去过量的钡离子,故B错误;
C.由上述分析可知,操作x为过滤,试剂c为稀盐酸,故C正确;
D.检验SO是否除尽可取适量待测溶液,先加入盐酸,排除干扰离子,再加入BaCl2溶液若不生成白色沉淀,则除尽,反之没有除尽,故D正确;
故选:B。
18.铁和氧化铁的混合物共amol,加盐酸后固体全部溶解,共收集到2bmol氢气,且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色,则原混合物中单质铁的物质的量为
A.(a+b)mol B.(a-b)mol C.(a-b)mol D.(a+b)mol
【答案】A
【详解】Fe+2H+=Fe2++H2↑,根据电子转移守恒,与H+反应生成H2的铁的物质的量等于氢气的物质的量,即n(Fe)=n(H2)=2bmol;其余的铁则和Fe2O3以等物质的量溶于盐酸生成FeCl2,即Fe+Fe2O3+6H+=3Fe2++3H2O,参加该反应的铁的物质的量为mol,故共含铁;
故选A。
19.根据下列实验现象,所得结论正确的是
实验
实验现象
结论
A
左烧杯中铁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡
氧化性:Al3+>Fe2+>Cu2+
B
左边棉花变为橙色,右边棉花变为蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
C
右烧杯中澄清石灰水变浑浊,左边烧杯中无明显变化
热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
D
锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊
非金属性:Cl>C>Si
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.电解质为硫酸,活泼金属作负极,由现象可知金属性Al>Fe>Cu,即还原性Al>Fe>Cu,则氧化性Al3+<Fe2+<Cu2+,故A错误;
B.氯气可分别氧化NaBr、KI,不能比较Br2、I2的氧化性,故B错误;
C.碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳,则右烧杯中澄清石灰水变浑浊,左边烧杯中无明显变化,能够说明热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故C正确;
D.盐酸为无氧酸,且盐酸挥发,盐酸也能与硅酸钠反应生成白色沉淀,不能比较非金属性,故D错误;
故选C。
20.下列操作不能说明仪器组装气密性良好的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.手握住试管后,烧杯中有气泡产生,离开试管玻璃导管内有一段水柱,装置气密性良好,A正确;
B.装置B气密性良好时,漏斗内的液体不能顺利流下,B正确;
C.装置C气密性良好时,手捧住烧瓶时,玻璃导管有一段水柱,离开时导管内液面与集气瓶液面持平,C正确;
D.装置D气密性良好时,上移左侧滴管,左右两侧容器内的液面会出现液面差,现两液面持平,说明装置漏气,D错误;
答案为D。
21.过氧化锂(Li2O2)常用于制造热电偶、含氧化碲光学玻璃等,工业上通常采用以下流程获得,有关说法错误的是
A.实验室中可用锂条在纯净O2中点燃的方式获取少量Li2O2
B.操作Ⅰ使用减压蒸馏提高H2O2溶液浓度比常压蒸馏更合理
C.由该过程可知,LiOH比Li2O2更易溶于乙醇
D.Li2O2比Na2O2性质稳定且摩尔质量更小,所以更适合应用在宇航密封舱内供氧
【答案】A
【详解】A.Li在O2中燃烧的产物为Li2O,不能获取少量Li2O2,A项错误;
B.H2O2受热易分解,故为减少H2O2的分解,操作I使用减压蒸馏提高H2O2溶液浓度比常压蒸馏更合理,B项正确;
C.该过程中向70%的H2O2溶液中加入LiOH乙醇饱和溶液,析出Li2O2,即发生反应H2O2+2LiOH=Li2O2↓+2H2O,说明LiOH比Li2O2更易溶于乙醇,C项正确;
D.Li2O2、Na2O2作为供氧剂时发生的主要反应为2Li2O2+2CO2=2Li2CO3+O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Li2O2比Na2O2的摩尔质量更小,等质量的Li2O2提供的O2更多,且Li2O2比Na2O2性质稳定、不易变质,故Li2O2更适合应用于宇航密封舱内供氧,D项正确;
答案选A。
22.下图是一种综合处理的工艺流程图。下列说法不正确的是
A.溶液酸性:B>C
B.向溶液B中滴加KSCN溶液,溶液一定变为红色
C.溶液C的主要成分为H2SO4和Fe2(SO4)3
D.溶液A转化为溶液B的离子方程式:
【答案】B
【分析】将含有二氧化硫的尾气通入酸性硫酸铁溶液中发生反应,溶液B为硫酸和硫酸亚铁溶液,溶液B中通入足量空气发生反应得到溶液C,则溶液C为硫酸铁溶液和硫酸溶液。
【详解】A.由上述分析可知,溶液B为硫酸和硫酸亚铁溶液,溶液C硫酸铁溶液和硫酸溶液,溶液B向溶液C转化时消耗了部分氢离子,因此溶液的酸性:B>C,故A正确;
B.若通入的含SO2的尾气过量,溶液A中Fe3+全部被还原成Fe2+,得到的溶液B中只含有Fe2+,滴加KSCN溶液,溶液不变红,故B错误;
C.由上述分析可知,溶液C的主要成分为H2SO4和Fe2(SO4)3,故C正确;
D.将含有二氧化硫的尾气通入溶液A中得到溶液B,二氧化硫与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应,反应的离子方程式为,故D正确;
答案选B。
23.黄铁矿(主要成分为)因其呈浅黄铜色,且具有明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。在酸性条件和催化剂的作用下可发生如图所示的转化。下列分析错误的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ为氧化还原反应
B.反应Ⅰ的离子方程式:
C.反应Ⅱ中,每消耗,转移电子的物质的量为
D.在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中和均作催化剂
【答案】D
【详解】A.反应I中O2→NO,Fe(NO)2+→Fe3+,O和Fe元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,反应II中S元素和Fe元素化合价发生变化,也属于氧化还原反应,故A正确;
B.反应I中,Fe(NO)2+与O2反应生成Fe3+和NO,酸性条件下,没有OH-,所以反应Ⅰ的离子方程式为:4 Fe(NO)2++O2+4H+═4Fe3++4NO+2H2O,故B正确;
C.反应Ⅱ中,FeS2中S元素的化合价由-1价升高为+6价,则每消耗1mol FeS2,转移电子物质的量为14mol,故C正确;
D.NO也是该反应的催化剂,所以在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中NO和Fe3+均是催化剂,故D错误;
故选:D。
24.某兴趣小组将过量Cu与FeCl3溶液充分反应,静置后取上层清液于试管中,将KSCN溶液滴加到清液中,瞬间产生白色沉淀,局部出现红色,振荡试管,红色又迅速褪去。
已知:①CuCl2+Cu=2CuCl(白色)速率很慢
②2CuCl2+4KSCN=2CuSCN(白色)↓+(SCN)2+4KCl速率很快
③(SCN)2是拟卤素,化学性质和氯气相似。
下列说法正确的是
A.用KSCN溶液检验Fe3+时,Cu2+的存在会对检验产生干扰
B.局部出现红色的主要原因是溶液中Fe2+被空气中O2氧化成Fe3+
C.白色沉淀为CuCl,是溶液中CuCl2与反Cu应生成的
D.红色迅速褪去是因为Cu2+与SCN-发生反应②,使平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3正向移动
【答案】A
【分析】过量Cu与FeCl3溶液发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,Cu是过量,因此试管中存在过量铜单质,据此分析;
【详解】A.Cu与氯化铁溶液反应后,溶液中有CuCl2存在,根据题中信息②,氯化铜能与KSCN溶液反应生成CuSCN白色沉淀,因此用KSCN溶液检验Fe3+时,Cu2+的存在会对检验产生干扰,故A正确;
B.红色物质为Fe(SCN)3,根据题中信息②可知,氯化铜与KSCN溶液反应生成(SCN)2,根据信息③可知(SCN)2化学性质与氯气相似,具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,故B错误;
C.Cu与氯化铁溶液反应后,溶液中有CuCl2存在,氯化铜能与KSCN溶液反应生成CuSCN白色沉淀,因此白色沉淀可能为CuSCN,故C错误;
D.Cu2+消耗SCN-,从而使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3逆向进行,故D错误;
答案为A。
25.M是一种可溶性结晶水合物,为了确定M的组成,取少量M溶于水配成容液进行如下实验:
下列有关M的推断正确的是
A.由实验(1)(2)的现象知,M含
B.由实验(3)(4)的现象知,该气体显碱性
C.由实验(6)的现象知,白色沉淀可能是
D.由上述实验推知,M可能是
【答案】A
【分析】实验(1)加入KSCN溶液无现象说明无Fe3+,实验(2)加入氯水溶液变红色,说明亚铁离子被氧化生成Fe3+,可推知M溶液含Fe2+;由实验(4)现象可知气体为NH3,说明M中含NH,由实验(5)和(6)现象说明M中含SO;
【详解】A.实验(1)加入KSCN溶液无现象说明无Fe3+,实验(2)加入氯水溶液变红色,说明亚铁离子被氧化生成Fe3+,可推知M溶液含Fe2+,A正确;
B.由实验(4)现象可知气体为NH3,氨气无碱性,是氨气溶于水得到氨水呈碱性,B错误;
C.由实验(5)加入稀盐酸无现象,可排除M中不存在CO,根据(6)现象说明M中含SO,白色沉淀是BaSO4,C错误;
D.由上述实验推知,M含有Fe2+、NH、SO,但无法确定结晶水的数目,D错误;
故选:A。
二、原理综合题
26.钠、铝、铁及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,NaN3迅速分解产生N2和Na,同时放出大量的热,N2使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
①KClO4是助氧化剂,可处理产生的Na,其中氯元素的化合价是_______。
②Fe2O3是主氧化剂,也可处理产生的Na,反应为,反应中Na2O是_______(填“还原产物”或“氧化产物”)。
③NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而分解,其分解的化学方程式为_______。
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
①FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式为_______。
②除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入_______,反应的离子方程式为 _______。
③铁矿石主要分为赤铁矿和磁铁矿。写出赤铁矿主要成分的化学式_______。磁铁矿与铝粉在一定条件下发生铝热反应,写出反应的化学方程式_______。
(3)pH=3.6时,碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液。若溶液的pH偏高,则碱式硫酸铝产率下降且有气体C产生,用化学方程式表示其原因:_______。
【答案】(1) +7价 氧化产物 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(2) Cl₂+H₂O=H⁺+Cl⁻+HClO 氯水 Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl- Fe2O3 3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe
(3)3CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑
【解析】(1)
①KClO4中K化合价为+1,O的化合价为-2价,所以氯元素的化合价是+7;
故答案为+7;
②Fe2O3是主氧化剂,氧化Na,反应为,所以Na2O是氧化产物;
故答案为氧化产物;
③NaHCO3分解产生碳酸钠,二氧化碳和水,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
故答案为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)
①FeCl3溶液与金属铜发生反应生成FeCl2和CuCl2,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
故答案为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
②氯化亚铁易被氧化为氯化铁,则除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入氯水,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−;
故答案为氯水,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−;
③赤铁矿主要成分的化学式Fe2O3。磁铁矿主要成分的化学式为Fe3O4;Fe3O4与铝粉在一定条件下发生铝热反应化学方程式为3Fe3O4+8Al4Al2O3+9Fe;
(3)
pH=3.6时,碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液。若溶液的pH偏高,则碱式硫酸铝产率下降且有气体CO2产生,化学方程式为:3CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑;
故答案为3CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑。
三、元素或物质推断题
27.物质之间的转化关系如图,部分生成物省略。A是由四种元素组成的化合物。C、D是由元素X、Y、Z中两种组成的化合物,X、Y、Z的原子序数依次增大,在周期表中X的原子半径最小,Y、Z原子最外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体,G为黄绿色单质气体,J、M为金属,I有漂白作用。
请回答下列问题:
(1)C的电子式____。
(2)写出反应①的离子反应方程式____,反应②中体现葡萄糖的____性。
(3)比较Y与Z的原子半径大小_____>_____(填写元素符号)。____
(4)写出A的化学式____。
(5)已知F溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体;请写出该反应的化学方程式____。
(6)研究表明:气体D在480℃、800大气压条件下可被活泼金属钠还原为晶莹透明的晶体N,其结构中原子的排列为正四面体,请写出该反应的化学方程式____,N的一种同素异形体的名称为____。
【答案】(1)
(2) 还原
(3)C>O
(4)Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2·CuCO3
(5)3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(6) CO2+4NaC+2Na2O 石墨
【分析】X在周期表中的原子半径最小,为H;G为黄绿色单质气体,为氯气;氯气和C生成H和I,J、M为金属,I有漂白作用,则C为水、I为次氯酸、H为盐酸,氯气和水生成次氯酸和盐酸;氯气和浅绿色溶液K生成棕黄色溶液L,则K为氯化亚铁、L为氯化铁;氯化铁和M生成B,B和氢氧化钠生成E,E和葡萄糖生成红色沉淀F,则M为铜、B含有氯化铜、E为氢氧化铜、F为氧化亚铜,葡萄糖具有还原性和新制氢氧化铜生成红色氧化亚铜;C(H2O)、D由X(H)、Y、Z中两种元素组成,则Y、Z中有氧(O),再结合Y、Z原子最外层电子数之和为10、X、Y、Z的原子序数依次增大,可以确定Z为氧(O)、Y为碳(C),进而推出D(由H、C、O中的两种元素组成;无色非可燃性气体)为CO2;则A是含有Cu2+的碳酸盐,所以A是CuCO3或Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2·CuCO3,已知A是由四种元素组成的化合物,故A为Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2·CuCO3;A和H生成氯化铜、二氧化碳、水,H为盐酸;
(1)
C为水,电子式;
(2)
反应①为铜和氯化铁生成氯化亚铁和氯化铜,离子反应方程式;反应②中葡萄糖发生氧化反应,体现了其还原性。
(3)
电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;Y与Z分别是C、O,则C、O的原子半径C>O;
(4)
A的化学式为Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2·CuCO3;
(5)
硝酸具有氧化性,已知F氢氧化亚铜溶于稀硝酸,溶液变成蓝色生成铜离子,并放出无色气体一氧化氮,然后根据化合价升降法配平即可,该反应的化学方程式为3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O;
(6)
CO2可以还原成正四面体结构的晶体N,即化合价降低,显然生成了金刚石,它的同素异形体必须为含碳的单质,同素异形体的名称为:如石墨、富勒烯(C60)等。根据质量守恒,反应还会生成氧化钠,反应为CO2+4NaC+2Na2O。
四、实验题
28.随着科学的发展,可逐步合成很多重要的化工产品,如用作照相定影剂的硫代硫酸钠(俗称大苏打);用于填充汽车安全气囊的叠氮化钠(NaN3)。某化学兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体和NaN3。
I.制备硫代硫酸钠晶体。
查阅资料:Na2S2O3易溶于水,向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。实验装置如图所示(省略夹持装置):
(1)组装好仪器后,接下来应该进行的实验操作是_______,然后加入试剂。仪器a的名称是_______:装置E中的试剂是_______(填标号)。
A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液
(2)已知五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经_______(填操作名称)、过滤、洗涤、干燥,得到产品。
(3)装置B和D的作用是_______。
(4)Na2S2O3在空气中易被氧化而变质,请设计实验检验Na2S2O3晶体中是否含有Na2SO4_______。
II.实验室利用如图装置(省略夹持装置)模拟工业级NaN3的制备。
已知:2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3
(1)装置B中盛放的药品为_______。
(2)实验中使用油浴加热的优点是_______。
(3)氨气与熔融的钠反应生成NaNH2的化学方程式为_______。
(4)N2O可由NH4NO3(熔点为169.6℃)在240°C下分解制得,应选择的气体发生装置是_______。
【答案】 检查装置气密性 分液漏斗 B 蒸发浓缩,冷却结晶 防止倒吸 取少量固体溶于水,加入氯化钡溶液,若生成沉淀,则含有硫酸钠 碱石灰 油浴可以在210~220oC下进行,水浴不能达到这样的温度 2Na+2NH3=2NaNH2+H2 D
【分析】I.分析实验装置图可知A是制备SO2的装置,B, D为安全瓶,C为制备Na2S2O3的装置,E的作用是吸收未反应SO2和C装置中生成的CO2。
(1) 仪器组装好后要先检查装置气密性,仪器a为分液漏斗;E中的试剂应能够吸收SO2和CO2,故最好选用NaOH溶液;
(2)因为Na2S2O3. 5H2O的溶解度随温度升高显著增大,结晶、过后,由滤液得到Na2S2O3. 5H2O的具体操作是蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,过滤时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗。
II. (1)装置C为干燥氨气的装置,其中的干燥剂可以选用碱石灰;
(2)制备NaN3的反应需要在210- 220℃下进行,水浴不能达到这样时为度,因此需要油浴。
(3) 氨气与熔融的钠反应生成NaNH2的化学方程式为2Na+2NH3= 2NaNH2+H2。
(4) NH4NO3分解制N2O的化学方程式为NH4NO3=N2O↑+2H2O,NH4NO3的熔点为169. 6℃,NH3NO3分解时已经熔化,同时分解过程中会生成水,为了防止水倒流到试管底部,使试管炸裂,试管口需要略向下倾斜,且需要防止NH4NO3流下。
【详解】Ⅰ(1) 组装好仪器后,接下来应该进行的实验操作是检查装置气密性,然后加入试剂。仪器a的名称是分液漏斗。二氧化硫有毒,需要尾气处理,且反应中还有二氧化碳生成,澄清石灰水浓度太低,则E中的试剂最好是氢氧化钠溶液,作用是吸收多余的SO2和C装置中生成的CO2气体。
(2) 由于五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。
(3)B和D为安全瓶,防止倒吸。
(4) 取少量固体溶于水,加入氯化钡溶液,若生成沉淀,则含有硫酸钠。
Ⅱ(1) 生成的氨气中含有水蒸气,需要干燥,则装置B中盛放的药品为碱石灰。
(2) 由于制备NaN3的反应需要在210~220oC下进行,水浴不能达到这样的温度,所以实验中使用油浴而不用水浴。
(3) 氨气与熔融的钠反应生成NaNH2,根据原子守恒可知还有氢气生成,反应的化学方程式为2Na+2NH3=2NaNH2+H2。
(4) N2O可由NH4NO3(熔点为169.6oC)在240oC下分解制得,由于在该温度下硝酸铵已熔化,同时为避免液体倒流引起试管炸裂,因此选择的气体发生装置是装置D。
五、工业流程题
29.废旧锂离子电池经处理得到的正极活性粉体中含有Li2O、NiO、Co2O3、MnO2、Fe、C、Al、Cu等。采用以下工艺流程可从废旧锂离子电池中分离回收钴、镍、锰,制备正极材料的前驱体(NiCO3·CoCO3·MnCO3)。
回答下列问题:
(1)“酸浸”温度为85℃,粉体中的钴(以Co2O3表示)还原浸出的化学方程式为_______;工业生产中通常不使用浓盐酸代替H2O2的原因是_______。
(2)“除铁”时需将溶液的pH调至3左右,加入的化合物X是_______(填化学式)。
(3)“除铜”时获得萃余液的操作名称是_______。
(4)“除铝”时反应的离子方程式为_______;萃余液中Co2+的浓度为0.33 mol/L,通过计算说明,常温下除铝控制溶液pH为4.5,是否造成Co2+的损失?_______(列出算式并给出结论)。已知:(Ksp[Co(OH)2=5.9×10-15)
【答案】(1) 产生氯气污染环境
(2)NaOH
(3)分液
(4) A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3 c(Co2+)·c2(OH-)=0.33×=3.3×10-20<5.9×10-15=Ksp[Co(OH)2],无Co(OH)2沉淀产生,不会造成Co的损失
【分析】正极活性粉体中含有Li2O、NiO、Co2O3、MnO2、Fe、C、Al、Cu等,加入稀硫酸酸浸,并加入过氧化氢,发生氧化还原反应,铁、铜、铝等金属被溶解分别生成硫酸盐,且Co2O3还原生成CoSO4,同时生成硫酸锂、硫酸镍等,滤渣含有C,滤液①中含有Co2+、Al3+、Ni2+、Li+、Mn2+、Fe3+、Cu2+等离子,可加入NaOH,可生成黄钠铁钒而达到除铁的目的。滤液②加入铜萃取剂,可除去铜,萃余波含有Co2+、A13+、Ni2+、Li+、Mn2+等离子,加入氨水,可生成氢氧化铝沉淀而除去。滤液③中含有Co2+、Ni2+、Li+、Mn2+,加入NH4HCO3进行碳化,可生成NiCO3·CoCO3·MnCO3,滤液田含有Li+,据此解答。
(1)
“酸浸”温度为85℃,粉体中的钴(以Co2O3表示)还原生成CoSO4,H2O2被氧化为O2,该反应的化学方程式为;
工业生产中通常不使用浓盐酸代替H2O2,是由于HCl被氧化产生Cl2会污染环境;
(2)
“除铁”时需将溶液的pH调至3左右,生成黄钠铁钒而达到除铁的目的,由黄钠铁钒化学式可知加入的化合物X应为NaOH;
(3)
滤液②加入铜萃取剂,分液分离出萃出液,获得萃余液,故分离混合物的方法为分液;
(4)
加入氨水生成氢氧化铝,反应的离子方程式为:A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3;
萃余液中Co2+的浓度c(Co2+)=0.33 mol/L,常温下除铝控制溶液pH为4.5,则c(Co2+)·c2(OH-)=0.33×=3.3×10-20<5.9×10-15=Ksp[Co(OH)2],不会形成Co(OH)2沉淀,因此不会造成Co的损失。
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