2022-2023学年江苏省靖江高级中学高一上学期期末调研测试化学试题含解析
展开江苏省靖江高级中学2022-2023学年高一上学期期末
调研测试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.止泻药蒙脱石散的主要成分是Al2Si3O9,其构成元素中是地壳中含量最多的
A.Al B.Si C.O D.S
【答案】C
【详解】地壳中排行前四的元素依次为O、Si、Al、Fe,故Al2Si3O9构成元素中O是地壳中含量最多的;
故答案为:C。
2.我国力争在2060年前实现“碳中和”。1.5molCO2在标准状况下体积约为
A.1 L B.11.2L C.22.4L D.33.6L
【答案】D
【详解】由可知,1.5molCO2在标准状况下体积为;
故答案为:D。
3.下列过程中不涉及化学变化的是
A.明矾净水 B.石胆化铁 C.焰色反应 D.铝的钝化
【答案】C
【详解】A.明矾净水有新物质Al(OH)3生成,属于化学变化,A不符合题意;
B.石胆是硫酸铜,石胆化铁为铜,发生了置换反应,有新物质生成,属于化学变化,B不符合题意;
C.焰色反应没有新物质生成,属于物理变化,C符合题意;
D.铝的钝化发生化学反应,有新物质生成,属于化学变化,D不符合题意;
故答案为:C。
4.下列物质的俗名与化学式对应正确的是
A.胆矾----CuSO4 B.苏打-----Na2CO3
C.熟石灰-----NaOH D.铁红-----Fe3O4
【答案】B
【详解】A.胆矾为CuSO4·5H2O,A错误;
B.苏打为Na2CO3,B正确;
C.熟石灰为Ca(OH)2,C错误;
D.铁红为Fe2O3,D错误;
故答案为:B。
5.一定量的SO2与NaOH溶液反应,所得产物中含有Na2SO3和NaHSO3,物质的量之比为3:5,则参加反应的SO2与NaOH的物质的量之比为
A.1:2 B.3:5 C.8:11 D.18:8
【答案】C
【详解】一定量的SO2和NaOH溶液反应,所得产物中含有Na2SO3和NaHSO3,说明SO2和NaOH都没有剩余,Na2SO3和NaHSO3物质的量之比为3:5,则根据钠离子与S原子守恒可知,参加反应的SO2和NaOH的物质的量之比=(3+5):(3×2+5)=8:11,
故选C。
【点睛】本题考查混合物有关计算,注意利用守恒思想避免利用方程式的繁琐,要注意解题方法的总结积累。
6.科学家发现一种纯碳新材料“碳纳米泡沫”,每个泡沫约含有4000个碳原子,直径约为6~9nm,在低于﹣183℃时该泡沫具有永久磁性。下列叙述正确的是
A.“碳纳米泡沫”是一种新型的含碳化合物
B.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质完全相同
C.把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中可以形成悬浊液
D.把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中能产生丁达尔效应
【答案】D
【详解】A.由题意可知,“碳纳米泡沫”是由碳元素形成的单质,故A错误;
B.“碳纳米泡沫”和金刚石是由碳元素形成的不同种单质,互为同素异形体,两者结构不同,性质不完全相同,故B错误;
C.“碳纳米泡沫”的直径约为6~9 nm,将其分散到适当的溶剂中可以形成胶体,不是悬浊液,故C错误;
D.“碳纳米泡沫”的直径约为6~9 nm,将其分散到适当的溶剂中可以形成胶体,能产生丁达尔效应,故D正确;
故选D。
7.青蒿素是无色针状晶体,易溶于有机溶剂,几乎不溶于水,熔点为156~157°C,热稳定性差;乙醚的沸点为35°C.屠呦呦提取青蒿素的流程可简化如下:
下列说法错误的是
A.破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率
B.操作1需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
C.操作II利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大
D.操作III的主要过程是加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
【答案】D
【详解】A.破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素浸取率,故A正确;
B.将固液分离操作I是过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,故B正确;
C.操作II是蒸馏,利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大,故C正确;
D.青蒿素易溶于有机溶剂,几乎不溶于水,热稳定性差,操作III是重结晶,但不能用水溶解,故D错误;
故答案为D。
8.汽车安全气囊是在发生撞车时、产生二次碰撞前能够自动膨胀保护乘员的装置,碰撞时发生反应为:。下列判断正确的是
A.该反应中既是氧化剂又是还原剂 B.还原产物与氧化产物质量之比为15:1
C.每生成8moL转移电子 D.中N元素被还原
【答案】C
【详解】A.NaN3中N元素化合价升高为0价、KNO3中N元素化合价降低为0价,所以N2既是氧化产物又是还原产物,A错误;
B.根据反应方程式,NaN3是还原剂,被氧化的N原子为30个、KNO3是氧化剂,被还原的N原子为2个,还原产物与氧化产物质量之比为1:15,B错误;
C.根据方程式,每生成16个N2分子转移10个电子,故每生成8moLN2转移电子5NA,C正确;
D.NaN3中N元素化合价升高被氧化,D错误;
故选C。
9.下列实验装置或操作均正确,且能达到预期目的的是
A
B
C
D
制备少量
吸收HCl气体
稀释浓硫酸与铜的反应混合液
检验溶液中是否含有钾元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,图中试管口没有打开,空气无法顺利排出,用该装置收集氧气会导致容器内压强过大,存在安全隐患,A错误;
B.导管口插入到水中,且HCl极易溶于水,图示装置会发生倒吸,B错误;
C.稀释浓硫酸和铜的反应混合液,将混合液缓慢注入水中并不断搅拌,C正确;
D.检验溶液中是否含有钾元素需要透过蓝色钴玻璃进行观察,D错误;
故答案选C。
10.金属钠与下列溶液反应时,既有白色沉淀析出又有气体逸出的是
A.BaCl2溶液 B.CuSO4溶液 C.稀H2SO4溶液 D.MgCl2溶液
【答案】D
【详解】A.金属钠先和BaCl2溶液中的水反应,方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,但是生成的氢氧化钠和氯化钡不反应,即只有气体生成,A不符合题意;
B.金属钠先和CuSO4溶液中的水反应生成NaOH并放出H2,NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,B不符合题意;
C.金属钠先和稀H2SO4溶液中的H2SO4反应,生成Na2SO4和H2,即只有气体生成,C不符合题意;
D.金属钠先和MgCl2溶液中的水反应生成NaOH并放出H2,NaOH与MgCl2溶液反应会生成Mg(OH)2白色沉淀,D符合题意;
故答案为:D。
11.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.过氧化钠与水反应:
B.氢氧化钡与硫酸溶液:
C.一水合氨与醋酸反应:
D.电解饱和食盐水制备氯气:
【答案】B
【详解】A.过氧化钠与水反应的离子方程式为2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,A错误;
B.氢氧化钡与硫酸溶液反应的离子方程式为,B正确;
C.一水合氨和醋酸在离子方程式中不能拆开,应保留化学式,C错误;
D.NaOH属于可溶性强碱,在离子方程式中应该拆开,正确离子方程式为,D错误;
故答案为:B。
12.下列实验方案能达到实验目的的是
A.用盐酸酸化的硝酸银鉴别自来水和蒸馏水
B.用分液漏斗分离氯水与酒精的混合物
C.将Cl2分别通入放有干燥和湿润的有色布条的广口瓶探究漂白原理
D.用饱和NaOH溶液除去Cl2气体中混有的少量HCl气体
【答案】C
【详解】A.盐酸中含有Cl-,硝酸银不能用盐酸酸化,A不符合题意;
B.水与酒精能互溶,不能用分液漏斗分离氯水与酒精的混合物,B不符合题意;
C.将Cl2分别通入放有干燥和湿润的有色布条的广口瓶,可以发现干燥的有色布条不褪色,而湿润的有色布条褪色,可以证明Cl2不具有漂白性,具有漂白性的是HClO,C符合题意;
D.Cl2和HCl气体都与NaOH反应,不能用饱和NaOH溶液除去Cl2气体中混有的少量HCl气体,应该用饱和食盐水,D不符合题意;
故答案为:C。
13.“洁厕灵(含HCl)”与“84”消毒液(NaClO)不能混合,否则将产生黄绿色有毒气体氯气。则每生成1mol标况下的氯气转移的电子的物质的量为
A.2mol B.1mol C.0.5mol D.4mol
【答案】B
【详解】根据题意,“洁厕灵(含HCl)”与“84”消毒液(NaClO)混合时产生Cl2,化学方程式为2HCl+NaClO=Cl2↑+NaCl+H2O,每生成1个Cl2,转移1个电子,因此每生成1mol标况下的氯气转移的电子的物质的量为1;
故选B。
14.江南梅雨季节,家用除湿袋内的白色颗粒物吸收水分后将溶解进入集水区,仔细观察可发现集水区有白色晶体析出,那么袋内最有可能的物质是
A.氯化钙 B.活性炭 C.干冰 D.CuSO4
【答案】A
【详解】A.氯化钙可以吸水形成白色晶体CaCl26H2O,可作为除湿剂,A符合题意;
B.家用除湿袋内为白色颗粒物,而活性炭为黑色,B不符合题意;
C.干冰是固态二氧化碳,不能用作除湿剂,C不符合题意;
D.CuSO4吸水后形成蓝色晶体CuSO45H2O,D不符合题意;
故答案为:A。
15.在空气中能稳定存在的物质是
A.氢氧化钙溶液 B.新制氯水 C.次氯酸钠 D.食盐水
【答案】D
【详解】A.空气中含有二氧化碳,会与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀,不能稳定存在,故A不符合题意;
B.新制氯水中含有次氯酸,次氯酸不稳定,见光受热易分解,不能稳定存在,故B不符合题意;
C.次氯酸钠(NaClO)与次氯酸钙[Ca(ClO)2]一样,可与空气中的CO2、H2O反应生成HClO:2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO(强酸制弱酸),也不能稳定存在,故C不符合题意;
D.食盐水是氯化钠的水溶液,在空气中能够稳定存在,故D符合题意;
答案选D。
16.澄清透明的溶液中含有大量Cu²+、NH、NO离子,则不可能与之大量共存的离子是
A.Ag+ B.H+ C.OH- D.SO
【答案】C
【详解】A.Cu²+、NH、NO、Ag+离子间不反应,可以大量共存,A不符合题意;
B.Cu²+、NH、NO、H+离子间不反应,可以大量共存,B不符合题意;
C.Cu2+和OH-反应生成Cu(OH)2沉淀,与OH-反应生成NH3H2O,OH-不可能与之大量共存,C符合题意;
D.Cu²+、NH、NO、SO离子间不反应,可以大量共存,D不符合题意;
故答案为:C。
17.小明同学将收集到的雾霾颗粒用蒸馏水浸取,取浸取液进行实验。下列说法正确的是
A.向浸取液中滴入红色石蕊试液,溶液变蓝,说明浸取液中一定含有NH
B.向浸取液中滴入KSCN溶液,溶液变红,说明浸取液中一定含有Fe3+
C.向浸取液中滴入BaCl溶液,有白色沉淀产生,说明浸取液中一定含有SO
D.向浸取液中滴入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,说明浸取液中一定含有Cl-
【答案】B
【详解】A.向浸取液中滴入石蕊试液,溶液变蓝,说明浸取液显碱性,不一定含有,A错误;
B.向浸取液中滴入KSCN溶液,溶液变红,说明反应产生了Fe(SCN)3,因此浸取液中一定含有Fe3+,B正确;
C.向浸取液中滴入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明浸取液中可能含有Ag+,也可能含有等,因此不能确定浸取液中是否一定含有,C错误;
D.向浸取液中滴入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,该白色沉淀可能是AgCl,也可能是Ag2CO3或Ag2SO4等,因此不能说明浸取液中是否一定含有Cl-,D错误;
故答案为:B。
18.将等体积的SO2和Cl2混合后通入含有紫色石蕊的水中,溶液的颜色将
A.褪色 B.仍为紫色 C.变红 D.变蓝
【答案】C
【详解】将等体积的SO2和Cl2在水溶液中,发生氧化还原反应SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,溶液显酸性,因此混合气体通入含有紫色石蕊的水中,溶液的颜色将变红;
故答案为:C。
19.等质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,充分反应后放出的氢气在同温同压下体积之比为
A.1∶1 B.1∶6 C.2∶3 D.3∶2
【答案】A
【详解】铝与氢氧化钠溶液和稀盐酸分别发生2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,盐酸和氢氧化钠足量,所以铝可以完全反应,根据反应方程式可知消耗等质量的铝生成的氢气的量相同,即充分反应后放出的氢气在同温同压下体积之比为1∶1;
故答案为A。
20.下列转化能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.Fe与H2O在高温下反应生成Fe3O4,A不符合题意;
B.Fe与Cl2反应生成FeCl3,B不符合题意;
C.Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4,C不符合题意;
D.HNO3具有强氧化性,Fe与足量硝酸溶液反应生成Fe(NO3)3溶液,D符合题意;
故答案为:D。
21.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂
B.二氧化硫具有抗氧化性,可用作葡萄酒的食品添加剂
C.液氨汽化时吸热,可用作制冷剂
D.过氧化钠呈淡黄色,可用作呼吸面具中的供氧剂
【答案】D
【详解】A.由于浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,可以干燥酸性气体SO2、CO2、NO2等和中性气体,A不合题意;
B.由于二氧化硫具有强还原性,即抗氧化性,可用作葡萄酒的食品添加剂以防止葡萄酒被氧化,B不合题意;
C.由于NH3易液化且液氨汽化时吸热,可用作制冷剂,C不合题意;
D.过氧化钠可用作呼吸面具中的供氧剂与其呈淡黄色无关,而是由于2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,D符合题意;
故答案为:D。
22.把少量NO2气体通入足量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量颗粒的干燥管,最后收集到的气体是
A. B. C.和 D.和NO
【答案】C
【详解】少量气体通入足量小苏打溶液中,发生反应、
,逸出的气体是NO、,NO和的物质的量之比为1:2,同时还有少量水蒸气逸出;再使逸出的气体通过装有足量颗粒的干燥管,发生反应、,生成的再与NO反应生成,且有剩余,故C符合题意。
答案选C。
23.氮是植物生长必需的元素,在大气中主要以分子形式存在在放电条件下,与O2可发生反应: 。20世纪初,德国化学家哈伯等首次合成了氨气,化学方程式为: ,生成的NH3与HCl反应合成氮肥。固氮可分为人工固氮和自然固氮。下列可实现自然固氮的是
A.N2→NO B.N2→NH3 C.NH3→NO D.NO→NO2
【答案】A
【详解】氮的固定是指由游离态的氮转化为化合态的氮的过程,据此分析解题:
A.N2在打雷放电的时候能与O2反应生成NO,故N2→NO属于自然固氮,A符合题意;
B.N2和H2在高温、高压、催化剂作用下生成NH3,故N2→NH3属于人工固氮,B不合题意;
C.由分析可知,NH3→NO不属于氮的固定,C不合题意;
D.由分析可知,NO→NO2不属于氮的固定,D不合题意;
故答案为:A。
24.下列实验室制取、干燥、收集NH3并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A.制取NH3 B.干燥NH3 C.收集NH3 D.处理尾气
【答案】D
【详解】A.应该加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,故A错误;
B.应该用碱石灰干燥NH3,不能用浓硫酸干燥氨气,故B错误;
C.用向下排空气法收集NH3,导气管应“短进长出”,故C错误;
D.氨气极易溶于水, 能防倒吸,故D正确;
选D。
25.配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液,下列操作正确的是
A.称量时,将Na2CO3固体直接放在托盘天平的右盘上
B.将Na2CO3固体在烧杯中溶解,所得溶液冷却到室温,再转移至容量瓶中
C.定容时如果加水超过了刻度线,用胶头滴管直接吸出多余部分
D.定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线,再补加少量蒸馏水至刻度线
【答案】B
【详解】A、Na2CO3固体应该放在烧杯中称量,A不正确;
B、操作正确;
C、定容时如果加水超过了刻度线,则实验必须重新配制,C不正确。
D、如果再补加少量蒸馏水至刻度线,则溶液体积偏大,浓度偏低,不正确。
正确的答案选B。
26.能实现下列物质间直接转化的元素是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.硅可与氧气反应生成二氧化硅,但二氧化硅与水不反应,不符合题意转化关系,故A不选;
B.硫可与氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠属于盐,可实现这一系列转化,故B选;
C.铜和氧气反应生成氧化铜,但氧化铜不溶于水,也不与水反应,不符合题意转化关系,故C不选;
D.铁与氧气点燃生成四氧化三铁,但四氧化三铁与水不反应,不符合题意转化关系,故D不选;
故选B。
27.对印刷电路板制作过程中( )产生废液X进行回收处理,流程如下图所示。下列说法不正确的是
A.1molFeCl3与Cu完全反应,转移电子数约为6.02×1023
B.若废液X中滴加KSCN溶液变红,则X中
C.若向溶液A中、溶液B中分别加入少量铁粉,铁粉均有减少
D.实验室中进行操作②时,需用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和坩埚
【答案】D
【分析】废液X中加入过量铁粉,固体混合物W中含有Fe、Cu,向固体混合物W中加入过量稀盐酸,发生Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,溶液B是稀盐酸和FeCl2溶液;向FeCl2溶液中通入过量Cl2得到FeCl3溶液,因此溶液A是FeCl3溶液。
【详解】A.FeCl3与Cu反应的化学方程式为,Fe元素的化合价由+3价降低到+2价,因此1molFeCl3与Cu完全反应,转移电子数约为6.02×1023,A正确;
B.根据反应可知,:=1:2,若废液X中滴加KSCN溶液变红,说明溶液中含有Fe3+,因此,B正确;
C.由分析可知溶液A中含有FeCl3,溶液B中含有稀盐酸,两溶液都能与铁粉反应,因此铁粉均有减少,C正确;
D.操作②是过滤,需用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒和烧杯,D错误;
故答案为:D。
28.用硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。
已知:“还原”时,发生反应FeS2+14Fe3++8H2O=2+15Fe2++16H+;FeS2与H2SO4不反应。下列有关说法不正确的是
A.“酸溶”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率
B.“还原”时氧化产物与还原产物质的物质的量之比为1∶7
C.“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+、Fe3+和H+
D.“沉降、氧化”时发生反应的离子方程式:4Fe2++8NH3•H2O+O2=8NH+4FeOOH↓+2H2O
【答案】C
【分析】硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)加硫酸溶解,金属氧化物转化为金属阳离子,二氧化硅不溶,再加FeS2把铁离子还原为亚铁离子,同时生成,过滤,滤渣含有SiO2和FeS2,滤液中含有Fe2+和H+,滤液中通入空气氧化,同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀,过滤、洗涤、烘干,得到纯净的FeOOH。
【详解】A.适当提高硫酸浓度,增大氢离子浓度,可增大反应速率,A正确;
B.有关的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=2+15Fe2++16H+,反应中FeS2的Fe元素化合价不变,S元素化合价升高,则为氧化产物,Fe3+转化为Fe2+,化合价降低,Fe2+为还原产物,则“还原”时氧化产物与还原产物质的物质的量之比为2∶14=1∶7,B正确;
C.滤液中含有硫酸亚铁和过量的硫酸,且生成氢离子,则“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+和H+,C错误;
D.滤液中通入空气氧化,同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀,发生的离子方程式为4Fe2++8NH3•H2O+O2=8NH+4FeOOH↓+2H2O,D正确;
故选C。
二、填空题
29.海水提纯精盐的过程是用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子Ca2+、Mg2+和SO,请完成下题:
(1)下面是粗盐提纯的部分操作步骤,请补充③处实验步骤:
①用天平称取5.0g粗盐,放入100ml烧杯中,然后加入20mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使粗
盐全部溶解,得到粗盐水。
②向粗盐水中滴加过量的BaCl2溶液,使SO与Ba2+完全反应生成BaSO4将烧杯静置。
③_______
④向粗盐水中滴加过量的NaOH溶液,使Mg2+与OH-完全反应生成Mg(OH)2沉淀,然后滴加过量的饱和Na2CO3溶液,使Ca2+、Ba2+与CO完全反应生成沉淀。
⑤…
(2)有学生设计出如下粗盐提纯工艺流程图
①上述流程图中③处加入的试剂是_______。(填名称)
②写出流程中③处发生的离子反应方程式_______,_______。
(3)方案评价
化学沉淀法中沉淀剂BaCl2和Na2CO3加入的顺序能否交换?_______。(填“能”或“否”)
【答案】(1)沿烧杯壁向上层清液继续滴加23滴BaCl2溶液,若不出现浑浊,则表明SO沉淀完全,若出现沉淀,则继续滴加BaCl2溶液,直至SO沉淀完全
(2) 稀盐酸 H++OH-=H2O 2H++=H2O+CO2↑
(3)否
【分析】在粗盐除杂工艺中,粗盐溶解、过滤后加入过量的BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀而除去SO,此时溶液中含有Na+、Ca2+、Mg2+、Ba2+和Cl-,再加入过量Na2CO3溶液,生成沉淀BaCO3和CaCO3而除去Ca2+和Ba2+,再加入过量的NaOH溶液,生成沉淀Mg(OH)2而除去Mg2+,最后再加入适量的HCl除去过量的NaOH和Na2CO3,最后得到精盐。
【详解】(1)滴加过量的BaCl2溶液除去SO后还要检验SO是否除干净,因此接下来操作是沿烧杯壁向上层清液继续滴加23滴BaCl2溶液,若不出现浑浊,则表明SO沉淀完全,若出现沉淀,则继续滴加BaCl2溶液,直至SO沉淀完全;
(2)①由分析可知上述流程图中③处加入的试剂是稀盐酸;
②流程中③中加入适量的稀盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3,其发生的离子反应方程式为H++OH-=H2O和2H++=H2O+CO2↑;
(3)沉淀法中沉淀剂BaCl2和Na2CO3加入的顺序不能交换,后加入Na2CO3溶液不但可以除去粗盐中Ca2+,还可以除去前面加入过量的Ba2+,若交换顺序,则无法除去Ba2+。
30.抗原检测盒中T线处是使用的胶体金(Au)标记物,一种从被FeS2包裹的含金矿物中提金的工艺流程如下:
(1)①“预处理”时,FeS2被氧化为Fe2(SO4)3,写出该反应的离子方程式_______。
②研究发现H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体·OH,·OH将金表面的FeS2氧化溶出。FeS2溶出率与硫酸初始浓度的关系如图所示,随着硫酸初始浓度的增大,FeS2溶出率逐渐提高的主要原因是_______。
(2)“置换”时需维持无氧环境,其主要原因是_______。
(3)测定样品中Au的含量:准确称取0.1000g试样,加入王水,将Au转化成具有强氧化性的氯金酸(HAuCl4),在除去硝酸根后的溶液中,边不断搅拌,边向溶液中加入过量0.4000mol·L-1 FeSO4溶液30.00mL,将HAuCl4完全还原为Au:滴加二苯胺磺酸钠作指示剂,用0.1000mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液18.00mL。
已知:
计算样品中金的质量分数(写出计算过程)_______。
【答案】(1) 2FeS2+15H2O2=2Fe3++2H++4SO+14H2O 硫酸浓度增大,与FeS2反应产生的Fe2+增多,催化H2O2产生的中间体·OH增多,FeS2溶出率增大
(2)有氧环境下铝会与氧气反应,在表面生成一层氧化膜,阻止置换的进行
(3)K2Cr2O7的物质的量为,剩余Fe2+的物质的量为,与HAuCl4反应的Fe2+的物质的量为-1.08×10-2=1.2×10-3,=4×10-4mol,金的质量为,=。
【分析】金矿加入H2O2和H2SO4进行预处理,因为FeS2被氧化为Fe2(SO4)3,可除去FeS2而露出金矿物,再加入NH4SCN溶液和Fe2(SO4)3溶液对金矿物处理,得到含金的溶液,然后加入Al置换出Au。
【详解】(1)①“预处理”时,加入H2O2和H2SO4,FeS2被氧化为Fe2(SO4)3,根据得失电子守恒可知FeS2和H2O2的系数比为2∶15,再结合原子守恒可得离子方程式为2FeS2+15H2O2=2Fe3++2H++4SO+14H2O;
②因为H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体·OH,·OH将金表面的FeS2氧化溶出,所以硫酸浓度增大,与FeS2反应产生的Fe2+增多,催化H2O2产生的中间体·OH增多,FeS2溶出率增大;
(2)“置换”时需维持无氧环境,其主要原因是有氧环境下铝会与氧气反应,在表面生成一层氧化膜,阻止置换的进行;
(3)消耗K2Cr2O7的物质的量为,根据可知,剩余Fe2+的物质的量为,则与HAuCl4反应的Fe2+的物质的量为-1.08×10-2=1.2×10-3,根据HAuCl43Fe2+,可得=4×10-4mol,金的质量为,则样品中金的质量分数为。
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