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2018—19學(xué)年第一學(xué)期10月考試題卷
年級 高三 科目 化學(xué) 時量 90 分鐘 總分 分
試卷由第一卷(選擇題)和第二卷(非選擇題)組成,滿分100分。請將選擇題的答案用2B鉛筆涂于機讀卡上。
相對原子量:H1 C12 N14 S32 O16 K39 Cl35.5
第Ⅰ卷(共42分)
一、選擇題(本題包括14道小題,每小題只有一個正確答案,每小題3分)
1.中國不少古詩詞清晰描繪了當(dāng)時人民的生活和社會的發(fā)展,如劉禹錫的浪淘沙“日照澄州江霧開,淘金女伴滿江隈,美人首飾侯王印,盡是沙中浪底來?!毕铝杏嘘P(guān)本詩中蘊含的化學(xué)知識正確的是
A. “沙中浪底來”指的是金的氧化物 B. 淘金原理與化學(xué)上的萃取一致
C. 霧的分散質(zhì)粒子直徑范圍是1-100nm D. 沙子的主要成分是Si
【答案】C
【解析】
【詳解】A.金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可以以單質(zhì)的形式存在于自然界,“沙中浪底來”指的是金單質(zhì),A錯誤;
B. 沙里淘金的原理是:金子的密度比沙子的密度大得多,在水的沖擊下沙粒被水流帶走,而金就留在容器里,不是萃取原理,B錯誤;
C.霧屬于膠體,分散質(zhì)粒子的直徑范圍是1~100nm,C正確;
D.沙子的主要成分為二氧化硅,D錯誤;
答案選C。
2.下列物質(zhì)的電子式書寫正確的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
A、氫氧化鉀為離子化合物,鉀離子與氫氧根通過離子鍵結(jié)合,氧原子與氫原子共用1對電子形成H-O共價鍵,電子式為故A錯誤;B、氯化氫為共價化合物,氫原子與氯原子共用1對電子,電子式為,故B正確;C、Cl2的電子式,故C正確;D、故D錯誤,故選B。
3.化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列與化學(xué)相關(guān)的說法正確的是
A. 醫(yī)用酒精和Fe(OH)3膠體可用丁達爾效應(yīng)區(qū)分
B. 水泥、水玻璃、水晶均屬于硅酸鹽產(chǎn)品
C. 氯水和食鹽水消毒殺菌的原理相同
D. 鹽酸、純堿、醋酸鈉和生石灰分別屬于酸、堿、鹽和氧化物
【答案】A
【解析】
【分析】
A.只有膠體具有丁達爾效應(yīng);B.水晶的主要成分為二氧化硅;C.氯水具有強氧化性,與氯化鈉性質(zhì)不同;D.純堿屬于鹽。
【詳解】A.醫(yī)用酒精是溶液,不具有丁達爾效應(yīng),選項A錯誤;B.水泥、水玻璃的主要成分為硅酸鹽,但水晶的主要成分為二氧化硅,選項B錯誤;C.氯水具有強氧化性,與氯化鈉性質(zhì)不同,食鹽水消毒利用細(xì)菌脫水的原理,選項C錯誤;D.純堿屬于鹽,選項D錯誤。答案選A。
【點睛】本題考查較為綜合,涉及材料、膠體以及鹽類的水解等知識,側(cè)重于基礎(chǔ)知識的綜合考查和運用,為高考常見題型和高頻考點,注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累,難度不大。
4.25℃時,下列各組離子在指定溶液中可能大量共存的是
A. pH=1的溶液中:Na+、K+、MnO4-、CO32-
B. 無色溶液中:Cu2+、Al3+、NH4+、Cl-
C. 由水電離出的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO42-、NO3-
D. 0.1mol·L-1FeCl3溶液中:Fe2+、NH4+、SCN-、SO42-
【答案】C
【解析】
A、CO32-在酸性條件下不能大量共存,故A錯誤;B、Cu2+顯藍(lán)色,不符合題意,故B錯誤;C、此溶液可能顯酸,也可能顯堿,Cu2+在堿中不能大量共存,但這些離子在酸中能夠大量共存,故C正確;D、Fe3+和SCN-生成絡(luò)合物Fe(SCN)3,不能大量共存,故D錯誤。
5.下列離子方程式書寫正確的是
A. 向FeCl2溶液中通入Cl2:2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣
B. Ba(OH)2溶液與硫酸反應(yīng):OH﹣+H+═H2O
C. 次氯酸鈣溶液中通入少量SO2:2ClO﹣+Ca2++SO2+H2O═CaSO3↓+2HClO
D. 碳酸氫鈉溶液中加入過量石灰水:2HCO3﹣+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+2H2O+ CO32-
【答案】A
【解析】
A.FeCl2溶液中通入Cl2的離子反應(yīng)為2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,故A正確;B、氫氧化鋇與硫酸反應(yīng)還有水生成,正確的離子方程式為:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故B錯誤;C、生成物中的次氯酸具有氧化性,能將亞硫酸鈣氧化,二者不能同時存在,故C錯誤;D、碳酸氫鈉溶液中加入過量的石灰水:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O,故D錯誤;故選A。
6.用高鐵酸鈉(Na2FeO4)對河湖水消毒是城市飲用水處理的新技術(shù)。已知反應(yīng)
Fe2O3+3Na2O2=2Na2FeO4+Na2O,下列說法正確的是
A. Na2O2既是氧化劑又是還原劑
B. Fe2O3在反應(yīng)中得到電子
C. 3 mol Na2O2發(fā)生反應(yīng),有12 mol e-發(fā)生轉(zhuǎn)移
D. Na2FeO4能消毒殺菌是因其具有強氧化性
【答案】D
【解析】
試題分析:A、分析題給反應(yīng)知,Na2O2中氧元素化合價由-1價降為-2價,被還原,Na2O2為氧化劑,錯誤;B、Fe2O3中鐵元素化合價由+3價升高為+6價,在反應(yīng)中失去電子,錯誤;C、反應(yīng)中Na2O2中氧元素化合價由-1價降為-2價,3molNa2O2發(fā)生反應(yīng),有6mol電子轉(zhuǎn)移,錯誤;D、Na2FeO4中Fe為+6價,具有強氧化性,可用于殺菌消毒,正確。
考點:考查氧化還原反應(yīng)。
7.下列試劑的保存方法中錯誤的是
A. 少量的鈉保存在煤油中
B. 氫氟酸保存在玻璃瓶中
C. 新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中
D. NaOH溶液保存在帶橡皮塞的玻璃瓶中
【答案】B
【解析】
【詳解】A、金屬鈉易與空氣中的氧氣、水蒸氣反應(yīng),故少量的鈉保存在煤油中以隔絕空氣,A正確;
B、氫氟酸能與玻璃中的二氧化硅反應(yīng),因此氫氟酸保存在塑料瓶中,B錯誤;
C、新制的氯水中的次氯酸見光或受熱易分解,故新制氯水保存在棕色玻璃瓶中,C正確;
D、氫氧化鈉溶液與玻璃的成分之一二氧化硅反應(yīng)生成具有粘和性的硅酸鈉,將瓶塞和瓶口粘在一起,故NaOH溶液保存在帶橡皮塞的玻璃瓶中,D正確。
答案選B。
8.有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì),下列敘述錯誤的是
A. 相同溫度下,等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液的堿性比較,前者更強
B. 常溫時水溶性:Na2CO3>NaHCO3
C. 在酒精燈加熱的條件下,前者不分解,后者分解
D. 將澄清的石灰水分別加入Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者產(chǎn)生沉淀,后者無現(xiàn)象
【答案】D
【解析】
A、碳酸根離子水解能力強于碳酸氫根離子,所以相同溫度下等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液的堿性更強,故A正確;B、常溫時水溶性:Na2CO3>NaHCO3,故B正確;C、在酒精燈加熱的條件下,NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2、H2O,故C正確;D、 將澄清的石灰水分別加入Na2CO3和NaHCO3溶液中都能與澄清的石灰水反應(yīng)生成沉淀,故D錯誤,故選D。
9.下列陳述I、II正確并且有因果關(guān)系的是
選項
陳述I
陳述II
A
Al(OH)3用作塑料的阻燃劑
Al(OH)3受熱熔化放出大量的熱
B
用?淀粉-KI溶液鑒別FeCl2?和FeCl3
Fe2+?有氧化性
C
CuSO4?可以用作游泳池消毒
銅鹽能使蛋白質(zhì)變性
D
鹽酸和氨水能溶解Al(OH)3
Al(OH)3?是兩性氫氧化物
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
Al(OH)3受熱分解時吸收大量的熱、且生成高熔點的氧化鋁有阻隔空氣的作用,故A錯誤;FeCl3與KI溶液反應(yīng)生成碘,碘遇淀粉顯藍(lán)色,說明Fe3+?有氧化性,故B錯誤;銅鹽是重金屬鹽,能使蛋白質(zhì)變性,可以用作游泳池消毒,故C正確;Al(OH)3?能與鹽酸反應(yīng),也能與強堿溶液反應(yīng),但不能與氨水反應(yīng),所以不能用氨水與Al(OH)3?是否反應(yīng)來證明Al(OH)3?的兩性,故D錯誤。
10.下列實驗中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是
選項
A
B
C
D
實驗
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
KSCN溶液滴入FeCl3溶液中
CO2通過裝有Na2O2固體的干燥管
現(xiàn)象
產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色
溶液變紅,隨后迅速褪色
溶液變?yōu)榧t色
固體由淡黃色變?yōu)榘咨?br />
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.FeSO4溶液中滴入NaOH溶液中,F(xiàn)eSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4,出現(xiàn)白色沉淀,白色氫氧化亞鐵在水中不穩(wěn)定,發(fā)生氧化還原反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,最后變成紅褐色Fe(OH)3,選項A不選;B、新制的氯水中含HCl、HClO,則石蕊試液滴加到新制的氯水中,石蕊遇酸變紅色,然后被HClO漂白,體現(xiàn)次氯酸的氧化性,則觀察到褪色,即溶液先變紅后褪色,選項B不選;C、FeCl3溶液中滴加KSCN溶液變血紅色,是因為發(fā)生了下列反應(yīng),F(xiàn)eCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl,不涉及氧化還原反應(yīng),選項C選;D、CO2通過裝有Na2O2固體的干燥管,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,固體由淡黃色變?yōu)榘咨?,選項D不選。答案選C。
11.對實驗Ⅰ~Ⅳ的實驗操作現(xiàn)象判斷正確的是
A. 實驗Ⅰ:產(chǎn)生紅褐色沉淀
B. 實驗Ⅱ:溶液顏色變紅
C. 實驗Ⅲ :放出大量氣體
D. 實驗Ⅳ:先出現(xiàn)白色沉淀,后溶解
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 實驗Ⅰ中向沸水中滴加少量的氯化鐵飽和溶液,可以產(chǎn)生紅褐色的氫氧化鐵膠體,A錯誤;
B. 實驗Ⅱ中,KSCN溶液滴加到氯化亞鐵溶液后,溶液不變色,B錯誤;
C. 實驗Ⅲ中,鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,C正確;
D. 實驗Ⅳ中,氨水滴入氯化鋁溶液后,生成白色沉淀氫氧化鋁,氨水堿性較弱,不能溶解氫氧化鋁,D錯誤;
答案選C。
12.以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O)的工藝流程如圖所示:
下列說法不正確的是
A. 酸溶過程使用的酸也可以是硝酸,且過量
B. 為了防止污染,焙燒過程中產(chǎn)生的SO2要回收利用
C. 通氯氣的目的是氧化Fe2+
D. 由FeCl3·6H2O制取無水FeCl3需要在氯化氫的氣流中加熱
【答案】A
【解析】
【分析】
根據(jù)流程可知,硫鐵礦在高溫下焙燒可以得到鐵的氧化物,將其溶于鹽酸中,可以得到含有亞鐵離子、鐵離子的鹽溶液,向其中通入氯氣,能將亞鐵離子氧化為鐵離子,氯化鐵溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶就可以得到氯化鐵的晶體。
【詳解】A.若用過量硝酸酸溶,則會引入NO3-雜質(zhì),故A錯誤;
B.SO2是一種污染氣體,必須回收利用,故B正確;
C.通入Cl2的目的是將Fe2+全部氧化為Fe3+,故C正確;
D.為了防止Fe3+水解,由FeCl3·6H2O制取無水FeCl3時需要在HCl的氣流中加熱,故D正確,答案選A。
【點睛】本題考查物質(zhì)分離和提純的方法,掌握物質(zhì)性質(zhì)和除雜原則是解題關(guān)鍵,A項為易錯點,注意加入硝酸會引入硝酸根離子雜質(zhì)。
13.下圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是
A. a先通入CO2,然后b通入NH3,c中放堿石灰
B. a先通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
C. b先通入NH3,然后a通入CO2,c中放堿石灰
D. b先通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
【答案】B
【解析】
【分析】
候氏制堿法”制取NaHCO3的原理是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳,而得到NaHCO3;在這一實驗過程中,由于C02在水中的溶解度較小,而NH3的溶解度較大,為防止倒吸,b管通C02,a管通NH3,所以要向食鹽水中先通NH3再通C02,否則C02通入后會從水中逸出,再通NH3時溶液中C02的量很少,得到的產(chǎn)品很少;在這個實驗中的尾氣主要是C02和NH3,其中NH3對環(huán)境影響較大,要進行尾氣處理,而NH3是堿性氣體,所以在c裝置中要裝酸性物質(zhì),據(jù)此進行推斷。
【詳解】“侯氏制堿法”制取NaHCO3的原理是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳,而得到NaHCO3,為防止倒吸,a管通NH3,b管通C02;由于C02在水中的溶解度較小,而NH3的溶解度較大,所以要在食鹽水先通NH3然后再通C02,否則C02通入后會從水中逸出,等再通NH3時溶液中C02的量就很少了,這樣得到的產(chǎn)品也很少,氨氣是堿性氣體,可以用蘸稀硫酸的脫脂棉吸收氨氣,防止污染空氣,答案選B。
【點睛】本題主要考查實驗裝置的綜合應(yīng)用、侯氏制堿法原理,題目難度中等,明確侯氏制堿法原理為解答關(guān)鍵,注意掌握常見裝置特點及使用方法,注意氨氣和二氧化碳溶解性的差異。
14.常溫下,二氯化二硫(S2Cl2)為橙黃色液體,遇水易水解,工業(yè)上用于橡膠的硫化。某學(xué)習(xí)小組用氯氣和硫單質(zhì)合成S2Cl2的實驗裝置如圖所示.下列說法正確的是
A. 實驗時需先點燃E處的酒精燈
B. C、D中所盛試劑為飽和氯化鈉溶液、濃硫酸
C. 二氯化二硫(S2Cl2)水解反應(yīng)產(chǎn)物為:S、H2S、HCl
D. G中可收集到純凈的產(chǎn)品
【答案】B
【解析】
【詳解】A. 裝置中有空氣,需要先通入氯氣排除空氣,因此實驗時需先生成氯氣,再點燃E處的酒精燈,故A錯誤;B. 氯氣中混有HCl、水,氯化氫用飽和食鹽水吸收,所以C中試劑為飽和食鹽水,作用為除去HCl;D中用濃硫酸除去水,起干燥作用,故B正確; C.根據(jù)元素守恒,二氯化二硫(S2Cl2)水解反應(yīng)產(chǎn)物中一定含有某種含氧元素的化合物,故C錯誤;D. G中收集到的產(chǎn)品中一定含有未反應(yīng)的硫固體,故D錯誤;故選B。
【點睛】本題考查學(xué)生對實驗原理及裝置的理解、評價,關(guān)鍵是掌握整個制備流程的原理,分析流程中各裝置的作用。本題的易錯點為D,要注意硫加熱時容易形成硫蒸氣,隨著生成物進入G中。
第Ⅱ卷(共58分)
15.氯氣是一種重要的化工原料。
(1)氯氣是一種黃綠色氣體,化學(xué)性質(zhì)上和氧氣有許多相似之處,比如:氯氣也能支持燃燒,寫出鐵絲在氯氣中燃燒的方程式:________________________;氫氣在氯氣的燃燒觀察的現(xiàn)象為:___________________。
(2)氯氣和石灰乳反應(yīng)可以制得漂白粉,漂白粉暴露在空氣中因吸收了空氣中的CO2和H2O而失效,漂白粉失效過程的化學(xué)反應(yīng)方程式為:_______________________________。
(3)氯水中含有多種成分,因而具有多種性質(zhì),根據(jù)新制氯水分別與如圖四種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)填空a、b、c、d中重合部分代表物質(zhì)間反應(yīng),且氯水足量。
①c過程的離子方程式 _______________________________________________________,e過程中的化學(xué)方程式為 _____________________________________________________。
②d過程所觀察到的現(xiàn)象為: ___________________________________________________。b過程證明了氯水中存在______ 微粒。(填序號)
a.Cl2 b.Cl- c.HClO d.H+
【答案】 (1). 2Fe+3Cl22FeCl3 (2). H2在Cl2安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,在集氣瓶口有大量白霧 (3). Ca(ClO)2+CO2+H2O= 2HClO+CaCO3↓ 2HClO2HCl+O2↑ (4). Ag++Cl+=AgCl↓ (5). Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (6). 溶液先變紅而后褪色 (7). d
【解析】
【分析】
(1)氯氣是非金屬單質(zhì),具有強氧化性,具有非金屬單質(zhì)的通性,可以和金屬、非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng),鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵,氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫;(2)漂白粉暴露在空氣中因吸收了空氣中的CO2和H2O而失效,是和二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸鈣和次氯酸,次氯酸見光分解得到氯化氫和氧氣;(3)①c過程的反應(yīng)是氯水中的鹽酸和硝酸銀反應(yīng)得到氯化銀沉淀,e過程中的化學(xué)反應(yīng)是氯水中的氯氣和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水;②氯水中含有鹽酸和次氯酸,鹽酸具有酸性,次氯酸具有漂白性,d過程所觀察到的現(xiàn)象是先變紅色,后褪色;b過程是氯水中的鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w證明了氯水中存在酸。
【詳解】(1)鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵,形成紅褐色的煙,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Fe+3Cl22FeCl3,氫氣在氯氣中燃燒發(fā)出蒼白色的火焰,瓶口出現(xiàn)白霧,是生成的氯化氫溶于水蒸氣中形成的鹽酸小液滴;
(2)漂白粉暴露在空氣中因吸收了空氣中的CO2和H2O而失效,是和二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸鈣和次氯酸,次氯酸見光分解得到氯化氫和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑;
(3)①c過程的反應(yīng)是氯水中的鹽酸和硝酸銀反應(yīng)得到氯化銀沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,e過程中的化學(xué)反應(yīng)是氯水中的氯氣和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
②氯水中含有鹽酸和次氯酸,鹽酸具有酸性,次氯酸具有漂白性,d過程所觀察到的現(xiàn)象是先變紅色,后褪色;b過程是氯水中的鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,證明了氯水中存在酸,存在的微粒為H+,故選d。
【點睛】本題考查氯氣的性質(zhì),題目難度不大,注意氯水的成分和性質(zhì),化學(xué)方程式書寫,注重基礎(chǔ)知識的積累。易錯點為(3)注意次氯酸的漂白性,故溶液先變紅而后褪色。
16.煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含有的SO2,是大氣主要污染物之一。減少煤燃燒對大氣造成的污染,應(yīng)從多方面采取措施。
(1)在煤燃燒前需對煤進行脫硫處理。
①一種煙氣脫硫技術(shù)是向煤中加入適量石灰石,可大大減少燃燒產(chǎn)物中SO2的含量,最后生成CaSO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。
②煤炭中以FeS2(鐵元素為+2價)形式存在的硫,可以采用微生物脫硫技術(shù)脫去,其原理如圖所示:
1mol FeS2完全轉(zhuǎn)化為Fe3+ 和SO42-時,F(xiàn)eS2與O2物質(zhì)的量之比為_____________。
(2)燃煤后煙氣脫硫方法之一是利用天然海水的堿性吸收煙氣中SO2并轉(zhuǎn)化為無害的SO42-,其流程的示意圖如下:
①海水中碳元素主要以HCO3-的形式存在。用離子方程式表示海水呈堿性的原因:_____________。
②研究表明,進入吸收塔的海水溫度越低,SO2的脫除效果越好,主要原因是_____________。
③從吸收塔排出的海水呈酸性,并含有較多的HSO3-,排入曝氣池進行處理時,需要鼓入大量空氣??諝獾淖饔檬莀___________________________________。
【答案】 (1). 2CaCO3+2SO2 +O2 2CaSO4 +2CO2 (2). 4: 15 (3). HCO3- + H2O H2CO3 + OH- (4). 海水溫度越低,SO2在其中的溶解度越大(其他答案合理給分) (5). 將HSO3-氧化為SO42-
【解析】
【詳解】(1)①向煤中加入石灰石起固硫的作用,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2CaCO3+2SO2 +O2 2CaSO4 +2CO2;
②1mol FeS2完全轉(zhuǎn)化為Fe3+ 和SO42-時,鐵元素由+2價變?yōu)?3價,硫元素由-1價變?yōu)?6價,氧元素由0價變?yōu)?2價,故FeS2與O2的計量數(shù)為4和15,故物質(zhì)的量之比為4: 15;
(2)①海水中碳元素主要以HCO3-的形式存在。HCO3-水解使溶液呈堿性,故海水呈堿性的原因為:HCO3- + H2O H2CO3 + OH-;
②海水溫度越低,SO2在其中的溶解度越大,故進入吸收塔的海水溫度越低,SO2的脫除效果越好;
③從吸收塔排出的海水呈酸性,并含有較多的HSO3-,排入曝氣池進行處理時,需要鼓入大量空氣,將HSO3-氧化為SO42-。
17.游泳池的水變綠主要是因為細(xì)菌及藻類的急劇繁殖導(dǎo)致的。
(1)含氯物質(zhì)可以作為游泳池的消毒劑。一般水質(zhì)正常的游泳池消毒后水中的余氯應(yīng)保持在0.3~0.5 mg/L,pH保持在7.4~7.6,這個環(huán)境下細(xì)菌和藻類都不易生長和繁殖。
①夏季,露天游泳池水由于連續(xù)下雨會導(dǎo)致藻類大量繁殖,其原因是_____________________。
②消毒劑的錯誤使用也會導(dǎo)致藻類大量繁殖,游泳池水變綠。若水中的余氯以次氯酸形式存在,再加入H2O2進行消毒也會導(dǎo)致池水變綠,寫出次氯酸與H2O2發(fā)生反應(yīng)生成鹽酸的化學(xué)方程式____________________。
(2)處理池水變綠的方法分為五步。
①滅藻原理是銅離子可以使葉綠體中毒無法光合作用而死亡,加入CuSO4溶液后需要打開水循環(huán)系統(tǒng),其作用是__________________________。
②含氯消毒劑殺菌消毒主要體現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)是_________________。
③選用Na2CO3調(diào)節(jié)pH至7.5,用化學(xué)用語和文字解釋其原因________________。
④ 聚合氯化鋁可將懸浮物和被殺滅的細(xì)小藻類沉淀到池底,第二天將池底沉淀移出。稀釋聚合氯化鋁會產(chǎn)生膠體,其離子反應(yīng)方程式是_____________________________;當(dāng)溫度大于80℃時,水體中鋁離子的總濃度會降低,其原因是_____________________。
【答案】 (1). 雨水降低了余氯的濃度,同時正常雨水為酸性,會降低溶液的pH,這樣會導(dǎo)致細(xì)菌和水藻大量繁殖 (2). H2O2 +HClO=HCl+ O2↑+H2O (3). 混合均勻 (4). 氧化性 (5). CO32-可以消耗溶液中的氫離子,產(chǎn)生的CO2 可以直接排出體系,同時碳酸鈉溶液
顯堿性:CO32-+ H2O HCO3-+ OH- ,可以起到調(diào)節(jié)溶液至弱堿性的目的 (6). Al3++ 3H2O Al(OH)3+3H+ (7). 溫度升高,Al3++ 3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+ 平衡正向移動,生成Al(OH)3沉淀
【解析】
【詳解】(1)①含氯物質(zhì)可以作為游泳池的消毒劑.一般水質(zhì)正常的游泳池消毒后水中的余氯應(yīng)保持在0.3~0.5mg/L,pH保持在7.4~7.6,這個環(huán)境下細(xì)菌和藻類都不易生長和繁殖,露天游泳池水由于連續(xù)下雨和高溫(28~30℃),雨水降低了余氯的濃度,同時正常雨水為酸性,會降低溶液的pH,這樣會導(dǎo)致細(xì)菌和水藻大量繁殖;②次氯酸與過氧化氫反應(yīng)生成氧氣、氯化氫和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H2O2+HClO=HCl+O2↑+H2O;
(2)①滅藻原理是銅離子可以使葉綠體中毒無法光合作用而死亡;CuSO4溶液也能夠殺菌,其原理是:加入CuSO4溶液后需要打開水循環(huán)系統(tǒng),其作用是重金屬使蛋白質(zhì)變性;混合均勻;
②含氯消毒劑殺菌消毒主要體現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)是強氧化性,殺菌消毒;
③選用Na2CO3調(diào)節(jié)pH至7.5,溶解后溶液中的CO32-可以消耗溶液中的氫離子,產(chǎn)生的CO2可以直接排出體系,同時碳酸鈉溶液顯堿性:CO32-+H2O?HCO3-+OH-,可以起到調(diào)節(jié)溶液至弱堿性的目的;
④聚合氯化鋁可將懸浮物和被殺滅的細(xì)小藻類沉淀到池底,第二天將池底沉淀移出.稀釋聚合氯化鋁,鋁離子水解會產(chǎn)生膠體,其離子反應(yīng)方程式是:Al3++ 3H2O Al(OH)3(膠體)+3H+,溫度大于80℃時,水體中鋁離子的總濃度會降低,其原因是溫度升高,Al3++3H2O?Al(OH)3(膠體)+3H+平衡正向移動,生成Al(OH)3沉淀。
18.用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備Al2(SO4)3·18H2O,工藝流程如下(部分操作和條件略):
Ⅰ.向鋁灰中加入過量稀H2SO4,過濾;
Ⅱ.向濾液中加入過量KMnO4溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH約為3;
Ⅲ.加熱,產(chǎn)生大量棕色沉淀,靜置,上層溶液呈紫紅色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫紅色消失,過濾;
Ⅴ.濃縮、結(jié)晶、分離,得到產(chǎn)品。
(1)H2SO4溶解Al2O3的離子方程式是_________________________________________。
(2)將MnO4 - 氧化Fe2+的離子方程式補充完整:MnO4 -+_______Fe2++_______=Mn2++_______Fe3++________。
(3)已知:生成氫氧化物沉淀的pH
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
開始沉淀時
3.4
6.3
1.5
完全沉淀時
4.7
8.3
2.8
注:金屬離子的起始濃度為0.1 mol·L-1
根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ的目的:____________________________________________。
(4)己知:一定條件下,MnO4 - 可與Mn2+反應(yīng)生成MnO2,
①向Ⅲ的沉淀中加入濃HCl并加熱,能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是_____________。
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是___________________________________________。
【答案】 (1). Al2O3+6H+===2Al3++3H2O (2). 5 (3). 8H+ (4). 5 (5). 4H2O (6). 將Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)節(jié)pH值使鐵完全沉淀 (7). 生成有黃綠色氣體 (8). 加入MnSO4,除去過量的MnO4-
【解析】
【詳解】(1)H2SO4溶解Al2O3生成硫酸鋁和水,反應(yīng)的離子方程式為:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
(2)步驟Ⅰ所得溶液中會有過量H2SO4,故反應(yīng)在酸性條件下進行,由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知MnO4—和Fe2+的化學(xué)計量數(shù)之比為1∶5,然后觀察配平,得離子反應(yīng)方程式MnO4—+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
(3)步驟Ⅱ中,加入過量KMnO4溶液目的是把Fe2+氧化成易除去的Fe3+。調(diào)節(jié)pH約為3,由表中數(shù)據(jù)分析,可知該條件使Fe3+完全沉淀而Al3+不被沉淀,從而達到分離Fe3+和Al3+的目的;故步驟Ⅱ的目的:將Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)節(jié)pH值使鐵完全沉淀;
(4)①聯(lián)想Cl2的實驗室制法,很容易分析實驗設(shè)計的意圖,即通過是否產(chǎn)生Cl2來判斷沉淀中有無MnO2。能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是生成有黃綠色氣體;②操作Ⅳ中加入MnSO4,紫紅色消失,說明過量的MnO4—因加入MnSO4而被轉(zhuǎn)化成沉淀,然后過濾,以除去MnO4—,保證產(chǎn)品的純度。
19.某實驗小組研究溶液中AgNO3和Na2S的反應(yīng)。
實驗
試劑
現(xiàn)象
試管
滴管
0.1mol/L AgNO3溶液
(pH = 4)
0.1mol/L Na2S溶液
(pH = 9)
出現(xiàn)黑色沉淀
(1)用離子方程式解釋Na2S溶液pH>7的原因:__________________________________。
(2)實驗小組同學(xué)認(rèn)為黑色沉淀中可能含有Ag2O、Ag2S或Ag,設(shè)計實驗驗證。
已知:i.濃硝酸能將Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag和SO42—;ii.Ag2O能溶解在濃氨水中形成銀氨溶液,而Ag2S和Ag均不能。
①設(shè)計并實施如下實驗,證實沉淀中含有Ag2S。
試劑1和試劑2分別是_______________________ 、__________________________。
現(xiàn)象1和現(xiàn)象2分別是_______________________、__________________________。
②設(shè)計并實施如下實驗,證實沉淀中不含有Ag2O,將實驗操作和現(xiàn)象補充完整。
實驗操作
實驗現(xiàn)象
步驟i
取少量銀氨溶液,向其中滴加鹽酸
出現(xiàn)白色沉淀
步驟ii
取少量洗滌后的黑色沉淀,____________
____________
③經(jīng)檢驗,沉淀不含有Ag。
(3)實驗小組同學(xué)認(rèn)為AgNO3溶液具有氧化性,在一定條件下能夠氧化Na2S,設(shè)計實驗進行研究(實驗裝置如右圖所示),測得電壓為a()。對AgNO3溶液中氧化的物質(zhì)進行推測:
假設(shè)1:0.1mol/L的AgNO3溶液中Ag+氧化了S2—;
假設(shè)2:0.1mol/L的AgNO3溶液中NO3—氧化了S2—。
利用下圖裝置繼續(xù)研究(已知:電壓大小反映了物質(zhì)氧化還原性強弱的差異;物質(zhì)氧化性與還原性強弱差異越大,電壓越大)。
①將的AgNO3溶液替換為________________溶液,記錄電壓為b()。
②上述實驗證實了氧化的物質(zhì)中一定包含,其證據(jù)是___________________。
實驗結(jié)論:AgNO3溶液與Na2S溶液的反應(yīng)類型與反應(yīng)條件有關(guān)。
【答案】 (1). S2- + H2O HS- + OH- (2). 濃硝酸 (3). Ba(NO3)2溶液 (4). 黑色沉淀溶解,有紅棕色氣體生成 (5). 生成白色沉淀 (6). 加入濃氨水,過濾后,向濾液中滴加鹽酸(答案合理給分) (7). 滴加鹽酸后,無明顯現(xiàn)象 (8). pH=4的0.1mol/LNaNO3溶液 (9). a>b
【解析】
【詳解】(1)Na2S為強堿弱酸鹽,由于S2-水解,溶液呈堿性,pH > 7,硫離子的水解主要以第一步為主,其水解的離子方程式為:S2- + H2O HS- + OH-;
(2)①由題中信息可知,濃硝酸能將硫化銀轉(zhuǎn)化為銀離子和硫酸根離子,所以可以向黑色沉淀中加入足量的濃硝酸,黑色沉淀溶解后,向溶液中加入硝酸鋇溶液,生成白色沉淀,證明黑色沉淀中含有硫化銀;因此,試劑1和試劑2分別是濃硝酸、硝酸鋇溶液;現(xiàn)象1和現(xiàn)象2分別是黑色沉淀溶解并有紅棕色氣體生成、生成白色沉淀;
② 根據(jù)題中信息可知,Ag2O能溶解在濃氨水中形成銀氨溶液,而Ag2S和Ag均不能。因此,可以設(shè)計并實施如下對比實驗,證實沉淀中不含有Ag2O,實驗操作和現(xiàn)象如下表:
實驗操作
實驗現(xiàn)象
步驟i
取少量銀氨溶液,向其中滴加鹽酸
出現(xiàn)白色沉淀
步驟ii
取少量洗滌后的黑色沉淀,加入濃氨水,過濾后,向濾液中滴加鹽酸
滴加鹽酸后,無明顯現(xiàn)象
③ 經(jīng)檢驗,沉淀不含有Ag。
(3)① 根據(jù)控制變量法的原理,將0.1mol/L的AgNO3溶液替換為pH=4的0.1mol/L NaNO3溶液,記錄電壓為b();
② 由題意知,若a>b,說明0.1mol/L的AgNO3溶液的氧化性強于pH=4的0.1mol/L NaNO3溶液。因此,上述實驗證實了氧化S2-的物質(zhì)中一定包含Ag+,其證據(jù)是a>b。
【點睛】本題中有關(guān)硫化銀的檢驗是難點,顯然不能檢驗銀離子,應(yīng)設(shè)法檢驗其中的硫元素,根據(jù)信息可以把硫離子氧化為硫酸根,然后檢驗硫酸根離子,但要注意此時有銀離子干擾,不能使用氯化鋇溶液,應(yīng)根據(jù)本題的具體選擇硝酸鋇溶液。
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