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    2022-2023学年福建省厦门市湖滨中学高三上学期期中考试化学试题含解析

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    2022-2023学年福建省厦门市湖滨中学高三上学期期中考试化学试题含解析

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    这是一份2022-2023学年福建省厦门市湖滨中学高三上学期期中考试化学试题含解析,共21页。试卷主要包含了单选题,填空题,结构与性质,实验题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。

    一、单选题
    1.分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。下列说法正确的是
    A.烧碱和纯碱均属于碱
    B.溶液与淀粉溶液不可以利用丁达尔效应区分
    C.能电离出,所以属于酸
    D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”中的反应是氧化还原反应
    【答案】D
    【详解】A.烧碱是NaOH,属于碱,纯碱是属于盐,A项错误;
    B.淀粉溶液是胶体,Na2CO3溶液是溶液,可以用丁达尔效应区分两者,B项错误;
    C.电离出的阳离子全部是的化合物才是酸,能电离出氢离子和钠离子,属于盐,C项错误;
    D.该反应是铁置换铜的反应,是氧化还原反应,D项正确。
    故答案选D。
    2.我国科学家最近揭示了叶片中C、N、P的化学含量以及环境调控。下列说法正确的是
    A.基态原子的末成对电子数:B.电负性:
    C.键角:D.第一电离能:
    【答案】C
    【详解】A.根据核外电子排布规则可知,基态P、N、C原子的末成对电子数依次为3、3、2,A错误;
    B.已知同一周期从左往右元素电负性依次增大,则N的电负性大于C,B错误;
    C.中心原子没有孤电子对,、中心原子均有1个孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力较大,的键角最大,N、P原子的杂化类型相同,孤电子对数都为的电负性强于P,故分子中成键电子对之间的排斥力较大,键角大于,C正确;
    D.已知同一主族从上往下元素第一电离能依次减小,故N的第一电离能大于P,D错误;
    故答案为:C。
    3.下列有关化学用语表示正确的是
    A.次氯酸的结构式:H-Cl-O
    B.CaO2的电子式:
    C.CO2分子的比例模型:
    D.乙醇的分子式:CH3CH2OH
    【答案】B
    【详解】A.HClO中O形成两条共价键,H和Cl各形成一条共价键,结构式为H-O-Cl,A错误;
    B.CaO2是离子化合物,Ca2+与之间以离子键结合,电子式为,B正确;
    C.CO2分子为直线形分子,C原子的半径大于O原子,C错误;
    D.乙醇的分子式为C2H6O,乙醇的结构简式为CH3CH2OH,D错误;
    故答案为B
    4.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18.下列说法正确的是
    A.单质的沸点:W>XB.氧化物的水化物的酸性:Y<Z
    C.阴离子的还原性:Y>ZD.X与Y不能存在于同一离子化合物中
    【答案】C
    【分析】W、X、Y、Z均为的短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,则W是H元素,X是N元素,Y、Z处于第三周期,四元素原子的最外层电子数之和为18,Y、Z最外层电子数之和是18-1-5=12,最外层电子数只能为5、7,又Y原子序数小于Z,则Y是P元素、Z是Cl元素。
    【详解】A.H、N元素单质都是分子晶体,分子晶体熔沸点与相对分子质量成正比,氮气相对分子质量大于氢气,所以单质的沸点:W<X,A项错误;
    B.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性P<Cl,最高价氧化物的水化物酸性H3PO4<HClO4,但氧化物的水化物的酸性不一定存在此规律,如磷酸酸性大于次氯酸,B项错误;
    C.元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱,非金属性Y<Z,所以阴离子的还原性:Y>Z,C项正确;
    D.X、Y分别是N、P元素,可以形成磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵,磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵都是铵盐,属于离子化合物,D项错误。
    答案选C。
    5.某化合物可用于制造激光器,其结构如图所示。已知元素X、Y、Z、W原子序数依次递增,且均不大于20,X与W同族,元素W的原子比Z原子多4个电子。下列说法正确的是
    A.非金属性:Z>Y
    B.单质的沸点:Z>X>Y
    C.该化合物中Z满足8电子稳定结构
    D.X、Y和W可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
    【答案】D
    【分析】X、Y、Z、W原子序数依次递增,且均不大于20,由结构可知W+为+1价,X与W同族,X形成1个共价键,X与W为ⅠA族,Y形成2个共价键,Y为ⅥA族,Z形成5个共价键,元素W的原子比Z原子多4个电子,X、Y、Z、W分别为H、O、P、K,据此分析解题。
    【详解】A.由分析可知,非金属性:Y > Z,A错误;
    B.单质的沸点:Z> Y >X(P>O2>H2),B错误;
    C.Z为P形成3个共价键为8电子稳定结构,但是该化合物中形成5个共价键,则不是8电子稳定结构,C错误;
    D.X、Y和W可形成既含有离子键又含有共价键的化合物例如KOH,D正确;
    答案选D。
    6.下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是
    A.键能 、 ,因此C2H6稳定性大于Si2H6
    B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
    C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
    D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成 键
    【答案】C
    【详解】A.因键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,故C2H6的键能总和大于Si2H6,键能越大越稳定,故C2H6的稳定性大于Si2H6,A正确;
    B.SiC的成键和结构与金刚石类似均为原子晶体,金刚石的硬度很大,类比可推测SiC的硬度和很大,B正确;
    C.SiH4中Si的化合价为+4价,C的非金属性强于Si,则C的氧化性强于Si,则Si的阴离子的还原性强于C的阴离子,则SiH4的还原性较强,C错误;
    D.Si原子的半径大于C原子,在形成化学键时纺锤形的p轨道很难相互重叠形成π键,故Si原子间难形成双键,D正确;
    故选C。
    7.汽车尾气处理系统中的“催化转化器”,能使尾气中的 CO与 NO反应转化成可参与大气生态循环的无毒气体,反应的化学方程式为,关于该反应的说法正确的是
    A.CO发生还原反应B.每生成 1ml N2,转移 2ml电子
    C.NO是氧化剂,被氧化D.CO2是氧化产物
    【答案】D
    【详解】A.反应中CO中C的化合价由+2价转变成产物二氧化碳中的+4价,化合价升高,发生氧化反应,故A错误;
    B.由反应可知,产生1ml氮气转移4ml电子,故B错误;
    C.反应中NO的化合价由+2价变成0价,化合价降低,得电子作氧化剂,被还原,故C错误;
    D.二氧化碳是由CO发生氧化反应得到,为氧化产物,故D正确;
    故选:D。
    8.下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是( )
    A.该溶液中,H+、NH4+、SO42-、Br-可以大量共存
    B.该溶液中,Ag+、K+、NO3-、CH3COO-可以大量共存
    C.向该溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=Cl-+2Fe3++H2O
    D.向该溶液中加入浓盐酸,每生成1mlCl2,转移电子约为6.02×1023个
    【答案】D
    【详解】A.NaClO和NaCl的混合溶液中含有ClO-,其在酸性条件下具有强氧化性,与H+和Br-不能大量共存,A项错误;
    B.混合溶液中的Cl-与Ag+反应生成氯化银沉淀,不能大量共存,B项错误;
    C.溶液为碱性,滴入少量硫酸亚铁时,亚铁离子被ClO-氧化,但离子方程式中不能写H+而应写水,且生成Fe(OH)3,C项错误;
    D.向溶液中加入浓盐酸时发生反应:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,每生成1mlCl2转移1ml电子,约为6.02×1023个,D项正确。
    故答案选:D。
    9.下列装置或操作能达到实验目的的是
    A.用甲装置制取SO2B.用乙装置除去氯气中的HCl气体
    C.用丙装置分离苯和水D.用丁装置分离乙酸与乙醇
    【答案】C
    【详解】A.Cu与浓硫酸在加热条件下发生反应生成SO2,甲装置中没有加热装置,无法制取SO2,A错误;
    B.由于Cl2也能与NaOH反应,故除去氯气中的HCl气体应用饱和食盐水,且应通过洗气瓶,B错误;
    C.苯与水为互不相溶的两种液体,可以用分液的操作进行分离,C正确;
    D.进行蒸馏操作时温度计水银球应该在蒸馏烧瓶支管口,D错误;
    故选C。
    10.配合物中的球棍模型如图所示。下列说法错误的是
    A.的电离方程式为
    B.为配合物的配体,的VSEPR模型为四面体形
    C.中的铜采用杂化
    D.4个氮原子最外层均满足8电子稳定结构
    【答案】C
    【详解】A.中铜离子和氨分子形成四氨合铜离子,电离方程式为,故A正确;
    B.为配合物的配体,中N原子的价电子对数是4,VSEPR模型为四面体形,故B正确;
    C.根据图示,的空间构型为平面正方形,铜不可能采用杂化,故C错误;
    D.N原子形成3个共价键和1个配位键,4个氮原子最外层均满足8电子稳定结构,故D正确;
    选C。
    11.室温下,通过实验探究溶液的性质并记录如下。下列说法不正确的是
    A.实验1证明溶液中存在:
    B.实验1可推测出溶液中存在:
    C.实验2证明氧化性:
    D.实验3反应静置后的上层清液中存在:
    【答案】D
    【详解】A.实验1证明HS—离子在溶液中的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,水解的离子方程式为,故A正确;
    B.实验1证明HS—离子在溶液中的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,溶液中离子浓度的大小顺序为,故B正确;
    C.由题意可知,氯气与NaHS溶液发生氧化还原反应生成氯化钠、盐酸和硫沉淀,说明氧化剂氯气的氧化性强于氧化产物硫,故C正确;
    D.由题意可知,实验3反应静置后的上层清液为硫化铜的饱和溶液,溶液中,故D错误;
    故选D。
    12.硫元素的几种化合物存在下列转化关系:
    下列判断不正确的是
    A.反应①中浓硫酸作氧化剂B.反应②表明SO2有酸性氧化物的性质
    C.反应③的原子利用率是100%D.反应④稀H2SO4作还原剂
    【答案】D
    【详解】A.Cu与浓硫酸反应时将Cu单质氧化为硫酸铜,浓硫酸表现了氧化性,A正确;
    B.SO2与NaOH反应产生亚硫酸钠和水,表明SO2有酸性氧化物的性质,B正确;
    C.S+Na2SO3=Na2S2O3,反应物全部变为生成物,原子利用率是100%,C正确;
    D. Na2S2O3与稀硫酸发生复分解反应,产生硫代硫酸和硫酸钠,硫代硫酸不稳定,分解产生S单质、二氧化硫和水,所以硫酸起酸的作用,不是作还原剂,D错误;
    故合理选项是D。
    13.以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2,Fe2O3和A12O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
    已知浸出时产生的废渣中有SiO2,Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是
    A.浸出镁的反应为
    B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
    C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
    D.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
    【答案】B
    【分析】菱镁矿煅烧后得到轻烧粉,MgCO3转化为MgO,加入氯化铵溶液浸取,浸出的废渣有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3,同时产生氨气,则此时浸出液中主要含有Mg2+,加入氨水得到Mg(OH)2沉淀,煅烧得到高纯镁砂。
    【详解】A.高温煅烧后Mg元素主要以MgO的形式存在,MgO可以与铵根水解产生的氢离子反应,促进铵根的水解,所以得到氯化镁、氨气和水,化学方程式为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O,故A正确;
    B.一水合氨受热易分解,沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解,挥发出氨气,降低利用率,故B错误;
    C.浸出过程产生的氨气可以回收制备氨水,沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利用到浸出过程中,故C正确;
    D.Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp远小于Mg(OH)2的Ksp,所以当pH达到一定值时Fe3+、Al3+产生沉淀,而Mg2+不沉淀,从而将其分离,故D正确;
    故答案为B。
    14.溴化钾(KBr)可作为分析试剂、感光剂、神经镇静剂等,工业上制取溴化钾的方法之一为:先将尿素(H2NCONH2)加到K2CO3溶液中,然后在不断搅拌下缓慢注入液溴,随即发生反应:3K2CO3+H2NCONH2+3Br2=6KBr+4CO2↑+N2↑+2H2O。下列有关此反应的说法正确的是
    A.尿素作还原剂,CO2、N2是氧化产物
    B.若制取1ml KBr,转移电子数目为2NA
    C.此方法成本低,且制得的KBr纯净
    D.实验室中KBr密封保存在无色广口瓶中
    【答案】C
    【详解】A.尿素中C为+4价,N为-3价,因此尿素作还原剂,N2是氧化产物,CO2不是氧化产物,A错误;
    B.Br从0价降低到-1价,若制取1ml KBr,转移电子数目为NA,B错误;
    C.此反应制取原料为碳酸钾、尿素和Br2,成本低,产物CO2、N2为气态,因此得到的KBr比较纯净,C正确;
    D.KBr作感光剂,说明KBr具有感光性,因此应密封保存在棕色广口瓶中,D错误;
    故选C。
    15.实验室完成下列操作,一般不宜使用锥形瓶的是
    A.实验室制蒸馏水B.酸碱中和滴定
    C.配制一定浓度的H2SO4溶液D.用高锰酸钾与浓盐酸制Cl2
    【答案】C
    【详解】A.实验室制蒸馏水利用蒸馏原理,用锥形瓶作接收器,故A不符合题意;
    B.酸碱中和滴定时,锥形瓶一般用作盛放待测液,故B不符合题意;
    C.配制一定浓度的H2SO4溶液,先用烧杯稀释硫酸,冷却后将硫酸转移到容量瓶中,不使用锥形瓶,故C符合题意;
    D.用高锰酸钾与浓盐酸制Cl2,用锥形瓶盛装高锰酸钾,再用分液漏斗滴加浓盐酸,故D不符合题意。
    综上所述,答案为C。
    16.实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如下实验,经检测所得固体中含有Cu2S和白色物质X,下列说法正确的是
    A.X溶液显无色
    B.参加反应的浓硫酸中,体现氧化性的占25%
    C.NO和Y均为还原产物
    D.NO与Y的物质的量之和可能为2ml
    【答案】B
    【分析】由图知,铜与足量浓硫酸反应生成Cu2S和白色物质X,无气体生成,生成Cu2S时铜元素从0价升高到+1价、硫元素从+6价降低到-2价,则按得失电子数守恒、必定存在其他产物(所含元素化合价升高),按元素质量守恒只能为CuSO4,则白色物质X为CuSO4,配平得到该反应方程式为:
    【详解】A.X溶液中含有Cu2+,溶液为蓝色,A项错误;
    B.根据反应方程式,参加反应的浓硫酸中,体现氧化性的占,B项正确;
    C.Cu2S和白色物质CuSO4加稀硫酸和稀硝酸时溶解,存在反应:,Y为S单质,则NO为还原产物、Y为氧化产物,C项错误;
    D.由知,3mlCu生成0.6mlCu2S,溶解操作时,Cu2S的氧化产物可能为Cu2+、S或Cu2+、S、,当Cu2S的氧化产物为Cu2+、S时,发生反应:,0.6mlCu2S得到0.8ml NO与0.6ml S,NO与S物质的量之和为1.4ml,当Cu2S的氧化产物为Cu2+、时,发生反应:,0.6mlCu2S只得到2ml NO,NO与S物质的量之和为2ml ,根据题图,反应一定有S单质生成,则,故NO与Y的物质的量之和不可能为2ml,D项错误;
    答案选B。
    二、填空题
    17.完成下列反应的热化学方程式。
    (1)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,常温下,0.5 ml CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445 kJ热量,则热化学方程式为_______。
    (2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l),H2S的燃烧热为a kJ·ml-1,写出H2S的燃烧热的热化学方程式_______ 。
    (3)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
    则ΔH1=_______ kJ·ml-1。
    (4)已知: ①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7 kJ·ml-1
    ②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1
    试写出HF电离的热化学方程式_______。
    (5)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
    反应 I:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·ml-1
    反应 III:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·ml-1
    反应II的热化学方程式:_______。
    【答案】(1)CH4+2O2=CO2+2H2O
    (2)H2S+O2=SO2+H2O
    (3)+137
    (4)HFH++F-
    (5)3SO2+2H2O=2H2SO4+S
    【详解】(1)0.5 ml CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445 kJ热量,则1mlCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出热量445×2=890,所以CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水的热化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O ;
    (2)已知H2S(g)完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l),H2S的燃烧热为a kJ·ml-1,所以H2S的燃烧热的热化学方程式为H2S+O2=SO2+H2O ;
    (3)由表格数据可知:①C2H6+O2=2CO2+3H2O ;②C2H4+3O2=2CO2+2H2O ;③H2+O2=H2O ,根据盖斯定律:①-②-③得C2H6=C2H4+H2 ;
    (4)HF电离的化学方程式为HFH++F-,将HF电离的化学方程式编码为③,根据盖斯定律:③=①-②,故,故HF电离的热化学方程式为HFH++F- ;
    (5)根据题中转化过程可知反应II的化学方程式为3SO2+2H2O=2H2SO4+S,反应I、II、III分别编码为①、②、③,根据盖斯定律:②=-①-③,,故反应II的热化学方程式为3SO2+2H2O=2H2SO4+S 。
    【点睛】使用盖斯定律进行反应热的计算时,要先对几个反应进行观察,然后合理重组得到目标反应。重组技巧是:同向用加,异向用减,倍数用乘,焓变同变。即条件方程式中的各种物质与目标方程式同向的(如同在左边或同在右边)用加法,异向的用减法,化学计量数与目标存在倍数关系的用乘法,扩大一定倍数后(或缩小为几分之一)与目标化学方程式中的计量数相同,各条件方程式中的焓变看作生成物作同样变化。
    三、结构与性质
    18.工业上利用铁酸镓、铁酸锌为原料可以提取铁、锌、镓,并采用MOCVD(金属有机物化学气相沉淀)技术制备砷化镓(GaAs),利用MOCVD技术制备GaAs的反应原理为。
    回答下列问题:
    (1)基态铁原子的价层电子排布式为___________。
    (2)在周期表中,铜和锌相邻。电离能:___________(填“>”“<”或“=”,下同),___________。
    (3)、分子相同的是___________(填字母)。
    A.空间构型B.中心原子的杂化轨道类型C.分子极性D.化学键类型
    (4)GaN、GaAs是常用的半导体材料,其晶体的熔点分别为1700℃、1238℃,前者熔点高于后者的主要原因是___________;它们的组成元素Ga、N、As的电负性由大到小的顺序是___________。
    (5)砷化镓的晶胞结构如图所示。
    ①镓原子可以看成是填充在砷原子构成的空隙中,镓原子填充这样的空隙中构成正四面体形,这样的空隙填充率为___________。
    ②设是阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为。砷化镓晶胞中相邻两个面心上砷原子之间的距离为___________pm(用含、的计算式表示)。
    【答案】(1)
    (2) < >
    (3)BD
    (4) 它们都是原子晶体,原子半径:,键能:
    (5) 50%
    【详解】(1)铁为26号元素,电子排布式为,价层电子排布式为;
    (2)铜、锌的价层电子排布式分别为、,锌的4s轨道全充满较稳定,锌的第一电离能较大;失去1个电子后,、的价层电子排布式分别为、,的3d轨道全充满,较难失去1个电子,故锌的第二电离能小于铜电离能,。
    (3)A.中As原子价电子对数是4,有1个孤电子对,分子呈三角锥形;中C原子价电子对数是4,无孤电子对,为正四面体形,故不选A;
    B.As、C价电子对数都是4,都采用杂化,故选B;
    C.是三角锥形分子,结构不对称,是极性分子,结构对称,是非极性分子,故不选C;
    D.氢砷键、氢碳键都是极性键,故选D;
    选BD。
    (4)GaN、GaAs都是原子晶体,原子半径:,键能:,所以GaN的熔点高于GaAs;N、As位于同主族,Ga、As位于同周期,根据同主族、同周期元素电负性的递变规律可知,电负性:N>As>Ga。
    (5)①将该晶胞可以平分成8个相等的正四面体,其中4个正四面体填充4个镓原子,所以填充率为50%。
    ②根据均摊原则,1个晶胞含有4个Ga原子、个As原子,设是阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为则晶胞边长为,两个面心上砷原子之间的距离为体对角线的一半,所以距离为pm。
    四、实验题
    19.过二硫酸钾(K2S2O8)是白色晶体,遇水易潮解、受热易分解,是一种重要的氧化剂。某学习小组通过查阅文献和实验探究过二硫酸钾的性质。
    I.查阅文献知,①1个K2S2O8中存在1个过氧键(—O—O—);②氧化性:S2O>MnO
    (1)K2S2O8中S的化合价为____。
    (2)在稀硫酸酸化的MnSO4溶液(无色)中滴加1滴AgNO3溶液作催化剂,再滴加K2S2O8溶液,实验现象是____,该反应的离子方程式为____。
    II.探究过二硫酸钾的不稳定性。
    已知SO3、SO2的熔点、沸点如表所示:
    取适量的K2S2O8装入硬质玻璃管中,加热,得到三种常见物质。将分解产物依次通过装置B、C、D,实验中发现B中产生无色液体,接着无色液体慢慢变成固体;C中溶液颜色无明显变化,D中溶液逐渐变为蓝色。
    (3)加热之前,先通入一段时间N2,其目的是____。当观察到D装置中出现连续气泡时点燃酒精灯。
    (4)B装置中集气瓶收集的物质主要成分是____(填化学式)。
    (5)当A装置中硬质玻璃管中固体完全分解时,停止加热,待冷却至室温时取少量残留固体于试管中,加入蒸馏水,溶解后滴加BaCl2溶液和盐酸,产生白色沉淀。写出A装置中K2S2O8分解反应的化学方程式:____。
    【答案】(1)+6
    (2) 无色溶液变为紫红色 2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+
    (3)排除装置中的空气,防止干扰实验
    (4)SO3
    (5)2K2S2O82K2SO4+2SO3↑+O2↑
    【分析】装置A加热分解K2S2O8,装置B用于收集SO3,装置C用来检验SO2,装置D用来检验氧化性产物;
    【详解】(1)已知1个K2S2O8中存在1个过氧键(—O—O—),则8个O可看作由2个-1价的O和6个-2价的O组成,则K2S2O8中S的化合价为+6;
    (2)已知氧化性:S2O>MnO,则MnSO4溶液与K2S2O8溶液发生氧化还原反应生成高锰酸钾和硫酸钾,现象是无色溶液变为紫红色,该反应的离子方程式为2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+;
    (3)为防止空气内成分对产物的检验影响,反应之前,先通入一段时间N2,其目的是排除装置中的空气,防止干扰实验;
    (4)由SO3、SO2的熔沸点表可知,B装置冰水温度较低,SO3以固体形成存在,SO2以气体逸出,实验中发现B中产生无色液体,接着无色液体慢慢变成固体;C中溶液颜色无明显变化说明没有SO2,则B装置中集气瓶收集的物质主要成分是SO3;
    (5)加热 K2S2O8后残留固体溶解后滴加BaCl2溶液和盐酸,产生白色沉淀,说明含有硫酸根离子,实验中发现B中产生无色液体,接着无色液体慢慢变成固体说明产物含SO3;C中溶液颜色无明显变化说明分解产物无SO2,D中溶液逐渐变为蓝色说明产物含有氧化性物质,K2S2O8中存在1个过氧键(—O—O—),O元素从-1降至-2,则另一O元素化合价升高,由元素组成可知氧化性物质是O2,K2S2O8分解反应的化学方程式:2K2S2O8=2K2SO4+2SO3↑+O2↑。
    五、工业流程题
    20.由碳酸锰矿(主要成分MnCO3,还含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO2等)中提取金属锰的一种流程如下:
    (1) “酸浸”过程中,提高锰元素浸出率的措施有:适当提高酸的浓度、________________(填一种)。
    (2) 保持其他条件不变,在不同温度下对碳酸锰矿进行酸浸,锰元素的浸出率随时间变化如下图所示,则酸浸的最佳温度和时间分别是________。

    提取过程中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH
    (3) 已知“酸浸”后溶液中锰元素只以Mn2+形式存在,则“酸浸”中发生氧化还原反应的离子方程式为________________________________________。
    (4) 结合上表,“除铁、铝”时加入氨水控制反应液pH的范围为________。
    (5) 若上述流程中加入的H2O2不足量,则待电解溶液中会有铁元素残余,进而会影响最终锰的纯度。请设计简要实验方案加以验证待电解溶液中是否含有铁元素: _________________。
    (6) 以石墨为电极电解除铁、铝后的溶液获得单质锰。电解废液中可循环利用的溶质是________。
    【答案】 粉碎碳酸锰矿、适当升温、搅拌等(合理即可) 70 ℃、120 min 2FeCO3+MnO2+8H+===2Fe3++Mn2++2CO2↑+4H2O 5.0≤pH

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