【化学】江苏省江阴四校2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)
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江苏省江阴四校2018-2019学年高二上学期期中考试
本卷可能用到的相对原子质量 H:l C:12 N:14 O:16 S:32 Al:27 Cu:64
一、单项选择题:在每题的四个选项中,只有一个选项是符合要求的(本大题23小题,每小题3分,共69分)
1.第三届联合国环境大会的主题为“迈向无污染的地球”。下列做法不应提倡的是
A. 推广电动汽车,践行绿色交通 B. 改变生活方式,预防废物生成
C. 回收电子垃圾,集中填埋处理 D. 弘扬生态文化,建设绿水青山
【答案】C
【解析】
根据大会主题“迈向无污染的地球”,所以A可减少污染性气体的排放,即A正确;B可减少废物垃圾的排放,则B正确;C电子垃圾回收后,可进行分类处理回收其中的有用物质,而不能填埋,故C错误;D生态保护,有利于有害气体的净化,故D正确。本题正确答案为C。
2.美国科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成了“纳米车”(如下图所示),每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成。 “纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法正确的是
A. 人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动
B. “纳米车”的诞生说明人类操纵分子的技术进入了一个新阶段
C. C60是一种新型的化合物
D. C60与金刚石互为同分异构体
【答案】B
【解析】
A、因纳米车很小,我们不能直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动,故A错误;B、“纳米车”的诞生,说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段,故B正确;C、C60是由一种元素组成的纯净物,属于单质,不属于化合物,故C错误;D、C60与金刚石是同素异形体,故D错误;故选B。
3.U是核电站的主要燃料,下列关于U的说法正确的是
A. 质子数为235 B. 中子数为92 C. 电子数为143 D. 质量数为235
【答案】D
【解析】
【分析】
原子表示法中,左上角的数字表示质量数,左下角的数字表示质子数,质量数-质子数=中子数,核外电子数=质子数=核电荷数=原子序数。
【详解】A.质子数为92,故A错误;
B.中子数=质量数-质子数=235-92=143,故B错误;
C.电子数=质子数=92,故C错误;
D.质量数为235,故D正确。
故选D。
4.漂白粉的有效成分是
A. HClO B. NaClO C. Ca(ClO)2 D. CaCl2
【答案】C
【解析】
试题解析:由2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O可知,生成物中CaCl2和Ca(ClO)2为漂白粉的主要成分,Ca(ClO)2为有效成分。
考点:氯气的性质
5.下列物质中,属于非电解质的是
A. 酒精 B. Cl2 C. NaOH D. H2SO4
【答案】A
【解析】
【详解】A酒精是非电解质,故A正确;
B.氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,故B错误;
C.氢氧化钠是电解质,故C错误;
D.硫酸是电解质,故D错误。
故选A。
【点睛】电解质与非电解质都是化合物,电解质必须是自身能够电离出离子的化合物。单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。电解质包括酸、碱、盐、水、活泼金属氧化物;非电解质包括非金属氧化物(如:CO2、SO2 )、某些非金属氢化物(如:NH3 )、绝大多数有机物(如酒精、蔗糖)等。
6.当一束光通过鸡蛋清可以观察到丁达尔现象,这表明鸡蛋清属于
A. 溶液 B. 悬浊液 C. 胶体 D. 乳浊液
【答案】C
【解析】
只有胶体具有丁达尔效应即当光束通过胶体时,从侧面观察到一条光亮的“通路”,当一束光通过鸡蛋清可以观察到丁达尔现象,这表明鸡蛋清属于胶体分散系,故选:C.
【点评】本题主要考查学生胶体的性质知识,可以根据所学知识进行回答,较简单.
7.下列化学用语正确的是
A. 纯碱的化学式: NaOH B. 乙烯的结构简式:CH2CH2
C. 质子数为6、中字数为8的原子:86C D. 蔗糖的分子式C12H22O11
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸钠,俗名苏打、纯碱,化学式为Na2CO3,故A错误;
B.结构简式要写出官能团,双键是烯烃的官能团,乙烯的结构简式为CH2=CH2,故B错误;
C.质量数=中子数+质子数,所以质子数为6、中字数为8的原子:146C,故C错误;
D.蔗糖的分子式为C12H22O11,故D正确。
故选D。
8.下列装置所示的实验中,能达到实验目的的是
A. 分离碘酒中的碘和酒精 B. 实验室制氨气
C. 除去Cl2中的HCl D. 排水集气法收集NO
【答案】D
【解析】
试题分析:A、碘易溶在酒精中,不能分液,应该蒸馏,A错误;B、氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在试管口又重新转化为氯化铵,不能制备氨气,B错误;C、氯气也与氢氧化钠反应,应该用饱和食盐水,C错误;D、NO不溶于水,排水法收集,D正确,答案选D。
考点:考查化学实验基本操作
9.下列关于物质的叙述中不正确的是( )
A. 浓硫酸具有脱水性,可用来干燥HCl
B. 少量金属钠着火时,可用细沙覆盖灭火
C. 食盐是氯碱工业的基础原料
D. 碳酸氢钠是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,所以常用作干燥剂,可用来干燥HCl,故A错误;
B.钠和水、二氧化碳反应,Na着火时不能用水灭火,可用细沙覆盖灭火,阻止与空气中氧气二氧化碳水等接触反应,故B正确;
C.氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业,所以食盐是氯碱工业的基础原料,故C正确;
D.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,通常可以做焙制糕点时所用的发酵粉,故D正确。
故选A。
10.下列实验方法不能达到实验目的的是( )
A. 用丁达尔效应区分氢氧化铁胶体与氯化铁溶液
B. 用氯化钙溶液鉴别NaHCO3和Na2CO3
C. 用分液法分离植物油和水的混合物
D. 用淀粉溶液区别加碘盐和无碘盐
【答案】D
【解析】
【分析】
A.丁达尔现象为胶体特有的性质;
B.NaHCO3与CaCl2不反应,Na2CO3与CaCl2反应生成白色沉淀;
C.植物油和水的混合物分层;
D.淀粉遇碘变蓝。
【详解】A.丁达尔现象为胶体特有的性质,则丁达尔效应可区分氢氧化铁胶体与氯化铁溶液,故A正确;
B.氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,与碳酸氢钠不反应,可用氯化钙溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液,故B正确;
C.植物油和水的混合物分层,选择分液法可分离,故C正确;
D.淀粉遇碘变蓝,加碘盐中含有的是碘酸钾,则淀粉溶液不能区别加碘盐和无碘盐,故D错误。
故选D。
11.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是
A. Cu→CuSO4 B. SiO2→H2SiO3 C. Cl2→HClO D. NO2→HNO3
【答案】B
【解析】
试题分析:A、Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜,故能通过一步化学反应完成,故A正确;B、二氧化硅不溶于水与水不反应,故不能通过一步化学反应完成,至少两步,故B错误;C、氯气溶于水生成次氯酸,故能通过一步化学反应完成,故C正确;D、二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮,故能通过一步化学反应完成,故D正确;故选B。
考点:考查了物质的性质和转化的相关知识。
12.下列金属冶炼的化学反应原理,错误的是
A. 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑ B. MgO + H2 Mg+H2O
C. Fe3O4+ 4CO3Fe+4CO2 D. 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠是活泼的金属,电解熔融的氯化钠冶炼金属钠,故A正确;
B.镁是活泼的金属,电解熔融的氯化镁冶炼金属镁,故B错误;
C.铁是较活泼的金属,可以用还原剂还原铁的氧化物冶炼金属铁,故C正确;
D.铝是活泼的金属,电解熔融的氧化铝冶炼金属铝,故D正确。
故选B。
【点睛】一般很活泼的金属用电解法(K—Al);较活泼的金属用还原法(Zn—Cu),此法要求在较高温时还原剂的还原性大于被冶炼的金属;不活泼的金属用热分解法(Hg和Ag)。
13.漂白粉的使用原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,该反应属于
A. 分解反应 B. 复分解反应 C. 化合反应 D. 置换反应
【答案】B
【解析】
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HclO是强酸制备弱酸的反应,属于复分解反应,故选B。
14.某无色溶液中含有大量Ba2+、H+、NO3—,该溶液中还可能大量存在的离子是( )
A. Cu2+ B. CH3COO- C. HCO D. NH
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cu2+有颜色,与无色溶液不符,故A错误;
B.CH3COO-与H+ 不能共存,生成醋酸,故B错误;
C.H+和HCO3-不能共存,生成水和二氧化碳,故C错误;
D.NH4+可以与Ba2+、H+、NO3-共存,故D正确。
故选D。
15.下列对某未知溶液中离子的检验方法及其结论一定正确的是
A. 加入稀盐酸产生无色气体,一定含有CO32—
B. 加入氯化钡溶液产生白色沉淀,一定含有SO42—
C. 加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,一定含有Ca2+
D. 取溶液进行焰色反应显黄色,一定含有Na+
【答案】D
【解析】
试题分析:A、产生无色气体可能含有SO32ˉ、HCO3ˉ,错误;B、加入氯化钡溶液产生白色沉淀,可能含有Ag+,错误;C、加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,可能含有Ba2+等,错误;D、焰色反应为黄色,则溶液中一定含有Na+,正确,答案选D。
考点:考查对离子鉴定的判断
16.下列离子在溶液中能大量共存的是
A. Na+、Mg2+、I—、Fe3+ B. Na+ 、K+ 、HCO3ˉ、OH—
C. NH4+、H+、NO3—、HCO3— D. K+ 、Al3+、SO42— 、NH4+
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe3+在溶液中能氧化I-,不能大量共存,故A错误;
B. HCO3ˉ与OH-发生反应生成碳酸根离子和水,不能大量存在,故B错误;
C.H+与HCO3-反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,故C错误,
D.离子间不发生离子反应,能大量共存,故D正确。
故选D。
【点睛】判断离子共存,有以下几种情况:①有气体产生:如CO32-、S2-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存、NH4+与OH−不能大量共存,②有沉淀生成:如Ba2+、Ca2+、Mg2+等不能与SO42-、CO32-等大量共存,③有弱电解质生成:如OH-、CH3COO-等与H+不能大量共存,一些酸式弱酸根不能与OH-大量共存。
17.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是( )
A. 标准状况下,22.4 L H2O含有的分子数为NA
B. 1 mol·L-1 NaCl溶液中含有的Cl-数目为NA
C. 28 g N2和N4组成的混合气体中含有的原子数为2NA
D. 2.4 g Mg与足量盐酸反应,转移的电子数目为0.1NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.标况下水为液态,不能使用摩尔体积计算,故A错误;
B.不知溶液的体积,无法计算Cl-数目,故B错误;
C.N2和N4均有氮原子构成,氮原子的物质的量为28g÷14g/mol=2mol,所以含有的原子数为2NA,故C正确;
D.一个镁原子失去2个电子,2.4 g Mg与足量盐酸反应,转移的电子数目为0.2NA,故D错误。
故选C。
18.下列实验方法能达到实验目的的是
A. 用NaOH溶液除去SiO2中混有的Al2O3杂质,然后过滤
B. CO2中混有CO杂质,将其通过足量的CuO粉末,加热
C. 用NaOH溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸,然后分液
D. CO中混有的HCl杂质,将其通入饱和Na2CO3溶液,洗气法除去
【答案】B
【解析】
A.二氧化硅和氧化铝均能溶于氢氧化钠溶液,不能用NaOH溶液除去SiO2中混有的Al2O3杂质,故A错误;B. CO2中混有CO杂质,将其通过足量的CuO粉末,一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳,可以除杂,故B正确;C.乙酸乙酯在NaOH溶液中水解,应选饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸,然后分液,故C错误;D.氯化氢与碳酸钠溶液反应,放出了二氧化碳,引入了新杂质,故D错误;故选B。
19.工业上利用反应 3Cl2+2NH3=N2+6HCl 检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是
A. 若管道漏气遇氨就会产生白烟
B. 该反应中Cl2是氧化剂
C. 该反应中N2是还原产物
D. 该反应生成1molN2有6mol电子转移
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据方程式Cl2+2NH3=N2+6HCl可知,反应中有氯化氢生成,氯化氢极易与氨气反应生成氯化铵而冒白烟,因此如果管道漏气遇氨就会产生白烟,故A正确;
B.在反应中氯元素的化合价从-0价降低到-1价得到1个电子,因此氯气是氧化剂,利用的是氯气的强氧化性,故B正确;
C.在反应中氮元素的化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,所以N2是氧化产物,故C错误;
D.在反应中氮元素的化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,所以生成1 mol N2有6 mol电子转移,故D正确。
故选C。
20.下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 盐酸与氨水反应:H++OH-=H2O
B. 氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3+ + 3NH3•H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+
C. Cl2与H2O的反应:Cl2+ H2O=2H++ Cl-+ClO-
D. 碳酸钙溶液与足量稀盐酸的反应:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨水是弱电解质不能改写成离子,离子方程式为:NH3·H2O+H+=NH4+ +H2O,故A错误;
B.氯化铝溶液中加入过量氨水反应生成氢氧化铝和氯化铵,离子方程式为:Al3+ +3NH3•H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+,故B正确;
C.Cl2与H2O反应生成的次氯酸是弱酸不能改写成离子:离子方程式为:Cl2+H2O ⇌H++Cl-+HClO,故C错误;
D.碳酸钙是难溶于水的沉淀,不能改写成离子,离子方程式为:CaCO3+2H+ =Ca2+ +CO2↑+H2O,故D错误。
故选B。
【点睛】判断离子方程式书写正误的方法:
“一看”电荷是否守恒:在离子方程式中,两边的电荷数及原子数必须守恒; “二看”拆分是否恰当:在离子方程式中,强酸、强碱和易溶于水的盐拆分成离子形式;难溶物、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均不能拆分,要写成化学式;“三看”是否符合客观事实:离子反应的反应物与生成物必须是客观事实相吻合。
21.除去下列物质中的杂质(括号内是杂质),能采用加入过量NaOH溶液充分反应再过滤的方法的是
A. Fe2O3(Al2O3) B. KCl(NaCl) C. SiO2(CaCO3) D. FeCl2溶液(FeCl3)
【答案】A
【解析】
试题解析:A、Fe2O3不与NaOH反应,而Al2O3可与NaOH反应,可达到除杂的目的,正确;B、二者均不与NaOH反应,错误;C、SiO2可与NaOH反应,但与杂质不发应,不符合题意,错误;D、二者均反应,达不到除杂的目的,错误,答案选A。
考点:考查某些化合物与NaOH反应的有关知识及除杂原则
22.下列元素在一定条件下,能实现“”直接转化的元素是
A. 硅 B. 铝 C. 铁 D. 硫
【答案】D
【解析】
【详解】A.硅只有+4价,所以只有一种氧化物,不符合转化关系,故A错误;
B.铝和氧气反应生成氧化铝,铝没有变价元素,所以不符合转化关系,故B错误;
C.铁和氧气反应生成氧化铁,氧化铁属于碱性氧化物而不是酸性氧化物,所以不符合转化关系,故C错误;
D.硫被氧化生成二氧化硫,在加热、催化剂条件下,二氧化硫被氧化生成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,符合转化关系,故D正确。
故选D。
23.将m1g铜铝合金投入到1 L含H2SO4和HNO3的混合溶液中,合金完全溶解后只生成VL —氧化氮气体(标准状况),向反应后的溶液中逐滴加入1mol/L NaOH溶液,生成沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积的关系如下图所示。下列说法中不正确的是:
A. 2c(H2SO4) + c(HNO3) = 0.8 mol·L-1
B. m2—m1=5.1
C. 原合金中铝的质量分数为34.7%
D. V = 2.24
【答案】A
【解析】
设铜和铝的物质的量分别为x、y,根据铜和铝的质量等于氢氧化铜的质量有:64x+27y=98x,刚加入氢氧化钠即产生沉淀,说明溶液中没有H+剩余,根据铜离子、铝离子消耗的氢氧根离子之间的关系有2x+3y=0.3,解得x=2.7/52mol,y=1.7/26mol。金属与硝酸和硫酸的混合酸反应时的计算应以离子方程式计算,根据3Cu+8H ++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知Cu消耗的氢离子的物质的量为8x/3,根据Al+4H ++NO3-=Al3++NO↑+2H2O可知Al消耗的氢离子的物质的量为4y,所以原混合溶液中所有氢离子的物质的量为4y+8x/3=0.4mol,所以原混合酸中氢离子的总的物质的量浓度为0.4mol/L,故2c(H2SO4) + c(HNO3) = 0.4mol·L-1,A错误;Cu(OH)2、Al(OH)3两种沉淀的质量等于金属的质量加上Mg2+和Al3+所结合的OH-的质量,结合的OH-的物质的量为0.3mol,所以m2=m1+0.3×17g=m1+5.1g,所以m2—m1=5.1,B正确;因为混合金属Cu和Al的质量等于Cu(OH)2的质量,所以原合金中铝的质量分数等于Cu(OH)2中OH-的质量分数为34÷98×100%=34.7%,C正确;根据得失电子守恒可知,混合金属失去的电子的物质的量为2x+3y=0.3mol,HNO3中的N元素从+5价降低到+2价,所以生成的NO的物质的量为0.3/3=0.1mol,故标准状况下其体积为2.24L,D 正确。故正确的答案为A。
点睛:金属与硝酸和硫酸的混合酸的计算,应该以离子方程式进行计算,离子方程式中的H+包括两种酸中的H+。
二、非选择题(本题分3题,共31分)
24.(1)材料是人类社会发展的重要物质基础。
①高炉炼铁和生产硅酸盐水泥都要用到的原料是________(填字母)。
a.黏土 b.石灰石 c.焦炭
水泥是最常用的建筑材料,它属于________(填字母)。
a.金属材料 b.无机非金属材料 c.有机高分子材料
②橡胶是制造轮胎的重要原料,天然橡胶通过硫化措施可增大强度和弹性,硫化后的橡胶是________结构。(选填“线型”或“体型”)。
③玻璃钢具有质轻、电绝缘性好、强度大等特点。玻璃钢属于________(填字母)。
a.金属材料 b.无机非金属材料 c.复合材料
④为防止钢铁器件腐蚀,下列举措不合理的是________(填字母)。
a.表面镀锌 b.表面刷油漆 c.确保潮湿环境
(2)营养均衡是人体健康的保证。
紫薯中含有丰富的蛋白质、纤维素、淀粉、多种氨基酸、维生素和磷、铁等10多种天然矿物质元素。其中铁和硒含量丰富。
①维生素A属于________(填“脂溶性”或“水溶性”)维生素,缺乏维生素A会导致______。
②下列属于人体中微量元素的是________(填字母)。
a. 碳 b. 磷 c. 硒
③蛋白质的水解产物是________。甲醛可使蛋白质发生________。
(3)洁净安全的生存环境更是健康的保障。
①在煤中加入适量的石灰石作脱硫剂,可以减少____型酸雨的发生。脱硫后产生的废料中含有的____(填化学式)可用于制造建筑材料。
②天然水中含细小悬浮颗粒物可用明矾进行处理,明矾溶于水后电离出的铝离子与水反应生成氢氧化铝胶体能吸附悬浮颗粒物,写出铝离子与水反应的离子方程式________________。
③通过水质检测确定水体中污染物的种类和浓度后,可采取不同的方法对污水进行处理。例如向废水中通入臭氧,运用________(填字母)除去其中含有的油类、氰化物。
a. 中和法 b. 沉淀法 c. 氧化法
④向冶铜工厂预处理过的污泥渣(主要成分为Cu)中加入氨水后,并持续通入空气生成Cu(NH3)4(OH)2,写出相关反应的化学方程式:___________________。
【答案】 (1). b (2). b (3). 体型 (4). c (5). c (6). 脂溶性 (7). 夜盲症 (8). c (9). 氨基酸 (10). 变性 (11). H2SO4 (12). CaSO4, (13). Al3+ + 3H2O ⇌Al(OH)3(胶体)+ 3H+ (14). c (15). 2Cu+O2+8NH3·H2O===2Cu(NH3)4(OH)2+6H2O
【解析】
【详解】(1)①制造水泥的原料是石灰石、粘土,高炉炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石,所以都要用到的原料是石灰石,水泥是最常用的建筑材料,它属于硅酸盐产品,是无机非金属材料,故答案为:b;b。
②天然橡胶通过硫化措施,改变其结构,具有空间网状及交叉结构,所以可增大其强度和弹性,故答案为:体型。
③玻璃钢是玻璃纤维和合成树脂组成的复合材料,故答案为:c。
④a.锌比铁活泼,锌构成原电池的负极,铁作正极,能够防止钢铁腐蚀,故a正确;b.铁器 表面刷油漆,可以隔绝氧气和水,能够防止钢铁腐蚀,故b正确;c.潮湿环境下,加速铁器的腐蚀,故c正确;故答案为:c。
(2)①维生素A属于脂溶性维生素,缺乏维生素A会导致夜盲症,故答案为:脂溶性; 夜盲症。
②常量元素包括氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁;微量元素包括铁、钴、铜、锌、铬、锰、钼、氟、碘、硒,故答案为:c。
③天然蛋白质水解的最终产物是氨基酸,甲醛能使蛋白质发生变性,故答案为:氨基酸,变性。
(3)①煤炭中的硫燃烧产生的SO2是形成硫酸型酸雨的主要因素;向煤中加入石灰石作为脱硫剂,可以减少SO2的排放,生成CaSO4,故答案为:H2SO4 ,CaSO4。
②明矾是强酸弱碱盐,铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,反应的离子方程式为:Al3+ + 3H2O ⇌Al(OH)3(胶体)+ 3H+,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物而达到净水的目的,故答案为:Al3+ + 3H2O ⇌Al(OH)3(胶体)+ 3H+。
③臭氧具有强氧化性,能氧化水体中的油类、氰化物,故向废水中通入臭氧,运用氧化法,除去其中含有的油类、氰化物,故答案为:c。
④铜与氨水、空气中的氧气反应生成Cu(NH3)4(OH)2,反应的化学方程式为:2Cu+O2+8NH3·H2O=2Cu(NH3)4(OH)2+6H2O,故答案为:2Cu+O2+8NH3·H2O=2Cu(NH3)4(OH)2+6H2O。
25.下图是由短周期元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。各方框表示有关的一种反应物或生成物(某些物质已经略去),其中A、B、D在常温下均为无色无刺激性气味的气体,C是使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,M是最常见的无色液体。
(1)物质G的化学式:______。
(2)物质B的电子式:______。
(3)写出A→D的化学方程式:______;G→E的离子方程式:_____。
【答案】 (1). HNO3 (2). (3). 2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2 (4). 3Cu + 8H+ + 2NO3– = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
【解析】
【分析】
无色无刺激性气味的气体A和过氧化钠反应,A为气体二氧化碳,D为氧气;C是使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C为氨气,则B为氮气,在高温高压催化剂条件下和氢气化合生成氨,氨催化氧化得到一氧化氮气体E,F为二氧化氮,溶于水形成硝酸G。
【详解】(1)物质G为硝酸,其化学式为:HNO3,故答案为:HNO3。
(2)物质B为氮气,其电子式为:,故答案为:。
(3)A→D的反应为过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为:2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2,故答案为:2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2。
(4)G→E的反应为铜与稀硝酸反应生成硝酸铜,一氧化氮和水,离子方程式为:3Cu + 8H+ + 2NO3– = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O,故答案为:3Cu + 8H+ + 2NO3– = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O。
26.碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。工业上可用微蚀刻废液(含有一定量Cu2+、H+、SO42-、H2O2和微量Fe3+)制备高纯度碱式碳酸铜,其制备过程如下:
(1)试剂1最好选用_________。
a.Fe2O3 b.CaCO3 c.CuO
(2)加入Na2CO3沉淀前须除去Fe3+,否则Fe2(SO4)3会与Na2CO3反应,产生一种气体,同时生成NaFe3(OH)6(SO4)2沉淀,影响产品质量,写出该反应的化学方程式________________。
(3)加入Na2CO3沉淀时,反应液pH对产品中SO42-的含量以及反应液中Cu2+沉淀效率的影响如下图所示,第二次沉淀时溶液pH最好控制在________。
(4)所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,要测定其组成,甲同学设计的实验方案中需要如下五个步骤:①称取12.0克的样品;②高温分解;③测出生成CO2的质量为2.2克;④测出生成水蒸气的质量为1.8克⑤称量生成CuO的质量为8.0g。计算出碱式碳酸铜的组成,写出计算过程。____________________________。
【答案】 (1). c (2). 6Na2CO3+3Fe2(SO4)3+6H2O===2NaFe3(OH)6(SO4)2+6CO2 +5Na2SO4 (3). 8.5或填8.5左右的值 (4). 由题中测出生成CO2的质量为2.2克;测出生成水蒸气的质量为1.8克;称量生成CuO的质量为8.0克,可知CO2的物质的量为2.2g÷44g/mol =0.05mol;水的物质的量为1.8g÷18g/mol =0.1mol;生成CuO的物质的量为8.0g÷80g/mol =0.1mol,根据原子守恒可知,碳、氢、铜的原子数目比为C:H:Cu=x:(2y+2z):(x+y)=0.05:0.2:0.1,解得x:y:z=1:1:1,即样品的组成为:CuCO3·Cu(OH)2·H2O。
【解析】
【分析】
电子工业中刻蚀线路板的酸性废液(含有一定量Cu2+、H+、SO42-、H2O2和微量Fe3+)中加入CuO(或氢氧化铜、碳酸铜等)调节pH是铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤除去沉淀,在滤液中加碳酸钠,生成碱式碳酸铜,过滤得到碱式碳酸铜固体。
(1)氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水;
(2)Fe2(SO4)3与Na2CO3反应,产生的气体为CO2,同时生成NaFe3(OH)6(SO4)2沉淀,根据质量守恒定律,即反应前后元素种类不变,原子种类、总个数和质量都不变,可写出此反应的化学方程式;
(3)根据图中提供的信息可以判断相关方面的问题;
(4)依据质量守恒定律可知样品的总质量等于二氧化碳、氧化铜及水的质量和,借助原子守恒通过计算可计算出x、y、z的比值,确定碱式碳酸铜的组成。
【详解】(1)加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质,试剂1最好选用氧化铜,这是因为氧化铜能够除去硫酸,不带入新的杂质,故选c,故答案为:c。
(2)根据质量守恒定律,反应的化学方程式为:6Na2CO3+3Fe2(SO4)3+6H2O===2NaFe3(OH)6(SO4)2+6CO2 +5Na2SO4,故答案为:6Na2CO3+3Fe2(SO4)3+6H2O===2NaFe3(OH)6(SO4)2+6CO2 +5Na2SO4。
(3)由图3所示可知,溶液pH为8.5左右时,硫酸根离子含量最低,溶液中铜离子沉淀效率最高,因此第二次沉淀时溶液pH最好控制在8.5,
故答案为:8.5。
(4)由题中测出生成CO2的质量为2.2克;测出生成水蒸气的质量为1.8克;称量生成CuO的质量为8.0克,可知CO2的物质的量为2.2g÷44g/mol =0.05mol;水的物质的量为1.8g÷18g/mol =0.1mol;生成CuO的物质的量为8.0g÷80g/mol =0.1mol,根据原子守恒可知,碳、氢、铜的原子数目比为C:H:Cu=x:(2y+2z):(x+y)=0.05:0.2:0.1,解得x:y:z=1:1:1,即样品的组成为:CuCO3·Cu(OH)2·H2O 。
【点睛】要测定碱式碳酸铜的组成,只需知道③生成CO2的质量;④生成水蒸气的质量;⑤生成CuO的质量;再根据化学计量数之比等于物质的量的比计算即可。