



重慶市萬(wàn)州第二高級(jí)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三化學(xué)上學(xué)期7月月考試題(Word版附解析)
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這是一份重慶市萬(wàn)州第二高級(jí)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三化學(xué)上學(xué)期7月月考試題(Word版附解析),共21頁(yè)。試卷主要包含了考試結(jié)束后,將答題卡交回,5 Sc45 C59 As75, 通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)探究與的反應(yīng), 下列實(shí)驗(yàn)裝置或現(xiàn)象錯(cuò)誤的是, 下列說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)為, 已知等內(nèi)容,歡迎下載使用。
?萬(wàn)州二中2023-2024年高三上期7月月考
化學(xué)試題
(滿分:100分 考試時(shí)間:75分鐘)
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生將自己的姓名、班級(jí)、考場(chǎng)/座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。
2.答選擇題時(shí),必須使用2B鉛筆填涂;答非選擇題時(shí),必須使用0.5毫米黑色簽字筆書(shū)寫(xiě);必須在題號(hào)對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)無(wú)效;保持答卷清潔、完整。
3.考試結(jié)束后,將答題卡交回。
可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H1 C12 N14 O16 F19 Cl35.5 Sc45 Co59 As75
一、選擇題:本題共14小題,每小題3分,共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 下列有關(guān)合理用藥的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 在用藥時(shí),兒童必須與成年人區(qū)別對(duì)待
B. 印有“OCT”標(biāo)識(shí)的藥物,消費(fèi)者可自行購(gòu)買(mǎi)和使用
C. 阿司匹林用于解熱鎮(zhèn)痛,長(zhǎng)期大量服用會(huì)產(chǎn)生副作用
D. 常用抗酸藥有等
【答案】B
【解析】
【詳解】A.兒童與成人的發(fā)育階段和體質(zhì)不同,在用藥時(shí),須區(qū)別對(duì)待,A選項(xiàng)正確;
B.印有“OTC”標(biāo)識(shí)的藥物,屬于非處方藥,消費(fèi)者可自行購(gòu)買(mǎi)和使用,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.阿司匹林用于解熱鎮(zhèn)痛,長(zhǎng)期大量服用會(huì)產(chǎn)生副作用,C選項(xiàng)正確;
D.胃酸主要成分為HCl,常用抗酸藥有 NaHCO3、CaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3 等,D選項(xiàng)正確;
答案選B。
2. 2023年1月14日,電視劇《狂飆》首播,一經(jīng)播出,便掀起了人們對(duì)反黑、反貪的熱烈討論。除此之外,《狂飆》中也有不少對(duì)廣東文化的宣傳,下列與廣東文化有關(guān)的物品中,其主要成分是硅酸鹽的為
A.客家黃酒的酒壇
B.廣東拖鞋文化中的拖鞋
C.醒獅服裝
D.廣州玉雕的刀具
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
3. 常見(jiàn)的高級(jí)脂肪酸有:硬脂酸、軟脂酸、油酸、亞油酸等。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 硬脂酸與軟脂酸均屬于飽和脂肪酸
B. 亞油酸在一定條件下可與氫氣反應(yīng)生成硬脂酸
C. 食用油因含油酸等不飽和脂肪酸的甘油酯在空氣中久置易變質(zhì)
D. 高級(jí)脂肪酸和醇酯化得到的產(chǎn)物就是油脂
【答案】D
【解析】
【詳解】A.硬脂酸(C17H35COOH)與軟脂酸(C15H31COOH)均屬于飽和脂肪酸,A正確;
B.亞油酸(C17H31COOH)為不飽和酸,在一定條件下可與氫氣加成反應(yīng)生成硬脂酸,B正確;
C.食用油含油酸等不飽和脂肪酸的甘油酯,在空氣中久置易變質(zhì),C正確;
D.高級(jí)脂肪酸和丙三醇酯化得到的產(chǎn)物是油脂,D錯(cuò)誤;
故答案為:D。
4. 下列有關(guān)元素單質(zhì)或化合物的敘述正確的是
A. 分子呈正四面體,鍵角為
B. NaCl焰色試驗(yàn)為黃色,與Cl電子躍遷有關(guān)
C. Cu基態(tài)原子核外電子排布符合構(gòu)造原理
D. 是由極性鍵構(gòu)成的極性分子
【答案】D
【解析】
【詳解】A.分子呈正四面體,磷原子在正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)處,鍵角為,A錯(cuò)誤;
B.NaCl焰色試驗(yàn)為黃色,與Na電子躍遷有關(guān),B錯(cuò)誤;
C.Cu基態(tài)原子核外電子排布不符合構(gòu)造原理,考慮了半滿規(guī)則和全滿規(guī)則,價(jià)電子排布式為3d104s1,這樣能量更低更穩(wěn)定,C錯(cuò)誤;
D. 的構(gòu)型是V形,因此是由極性鍵構(gòu)成的極性分子,D正確;
故選D。
5. 我國(guó)科學(xué)家成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(Y5)6(W3X)3(YW4)4Z,經(jīng)X射線衍射測(cè)得該化合物的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。其中Y為氮原子,W與X、W與Y均可形成10電子化合物,Z與其他原子均不同族,且Z的單質(zhì)可以用于自來(lái)水消毒,圖中虛線表示氫鍵。下列說(shuō)法正確的是
A. 該化合物中的兩種陽(yáng)離子的共價(jià)鍵類型相同
B. 陰離子N中的鍵型為氮氮單鍵
C. 該晶體結(jié)構(gòu)中有4種氫鍵
D. 該化合物中Z不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)題目信息“10電子化合物”以及圖示可推斷兩種陽(yáng)離子分別為銨根離子和水合氫離子,而陰離子除五氮陰離子外,還有氯離子。由該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可推知X為O,Z為 Cl,W為H。
【詳解】A.該鹽化學(xué)式為(N5)6(H3O)3(NH4)Cl,陽(yáng)離子為H3O+和均含有共價(jià)鍵,A正確;
B.N中N與N之間形成5個(gè)N-N鍵,5個(gè)氮原子還參與形成大π鍵,B錯(cuò)誤;
C.由結(jié)構(gòu)圖可知,氫原子和氯原子間存在氫鍵,H3O+中氫原子和氮原子間存在氫鍵,中氫原子和氮原子間存在氨鍵,所以共有3種氫鍵,C錯(cuò)誤;
D.Z為Cl-,最外層電子數(shù)為8,D錯(cuò)誤;
故選A。
6. 通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)探究與的反應(yīng)。將過(guò)量的通入溶液后,將溶液分為3份并進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1:第一份溶液中加入少量溶液,溶液紫紅色褪去
實(shí)驗(yàn)2:第二份溶液中滴加溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
實(shí)驗(yàn)3:第三份溶液中加入稀鹽酸酸化的溶液,產(chǎn)生白色沉淀
下列說(shuō)法正確的是
A. “實(shí)驗(yàn)一”中使溶液褪色的一定是
B. “實(shí)驗(yàn)二”說(shuō)明溶液中含有,一定不含
C. “實(shí)驗(yàn)三”中產(chǎn)生的白色沉淀是
D. 與反應(yīng)的離子方程式為
【答案】D
【解析】
【詳解】A.二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色,故實(shí)驗(yàn)1:第一份溶液中加入少量KMnO4溶液,溶液紫紅色褪去,不一定是Fe2+,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.第二份溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說(shuō)明該溶液中含有Fe2+,但不能確定是否含有Fe3+,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.第三份溶液中加入用稀鹽酸酸化BaCl2,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明有生成,產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO4,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,具有還原性的SO2與具有氧化性的FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量守恒和電子轉(zhuǎn)移守恒,SO2與FeCl3溶液的離子方程式為: 2Fe3++SO2 + 2H2O=2Fe2+ + 4H+ +,選項(xiàng)D正確;
答案選D。
7. 下列實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置略)或現(xiàn)象錯(cuò)誤的是
A. 圖①:觀察到鈉燃燒的火焰顏色為黃色,且有淡黃色固體生成
B. 圖②:兩支試管中滴入酚酞溶液后,甲中溶液為紅色,乙中溶液為淺紅色
C. 圖③:一段時(shí)間后,觀察到右側(cè)導(dǎo)管有一段高于液面的水柱
D. 圖④:石蠟油受熱分解,右側(cè)試管盛放的酸性溶液褪色
【答案】A
【解析】
【詳解】A.鈉的焰色為黃色,燃燒生成過(guò)氧化鈉,應(yīng)在坩堝或試管中觀察到鈉燃燒的火焰顏色為黃色,且有淡黃色固體生成,不能選玻璃表面皿,故A錯(cuò)誤;
B.等濃度時(shí)碳酸鈉溶液的堿性強(qiáng),則兩支試管中滴入酚酞溶液后,甲中溶液為紅色,乙中溶液為淺紅色,故B正確;
C.食鹽水為中性,F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕,水沿導(dǎo)管上升可證明,則右側(cè)導(dǎo)管有一段高于液面的水柱,故C正確;
D.石蠟油受熱分解生成不飽和烴,則右側(cè)試管盛放的酸性KMnO4溶液褪色,故D正確;
故選:A。
8. 下列說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)為
①基態(tài)Se原子中電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有18種
②基態(tài)的價(jià)電子軌道表示式為
③除KSCN外,也可檢驗(yàn)
④加入強(qiáng)堿水溶液并加熱可檢驗(yàn)氰基存在
⑤均為由極性鍵構(gòu)成的非極性分子
⑥HF分子間存在氫鍵,HI分子間不存在氫鍵,故穩(wěn)定性:
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【詳解】①空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)個(gè)數(shù)=軌道數(shù),Se是34號(hào)元素,軌道數(shù)有18種,故電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有18種,①正確;
②基態(tài)的價(jià)電子排布式為3d6,故其軌道表示式為 ,②錯(cuò)誤;
③是檢驗(yàn)二價(jià)鐵離子,檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子的為,③錯(cuò)誤;
④檢驗(yàn)氰基的方法為向待測(cè)溶液中滴加NaOH溶液,用酒精燈加熱一段時(shí)間,用濕潤(rùn)的紅色石蕊試管口,試紙變藍(lán)說(shuō)明待測(cè)液中含有氰基,④正確;
⑤分子是三角雙錐形,鍵的偶極矩相互抵消,使分子的正、負(fù)電重心重合,所以為非極性分子;分子呈正八面體結(jié)構(gòu),S 原子位于正八面體的中心,該分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱、正負(fù)電荷重心重合,所以為非極性分子,⑤正確;
⑥故HF的穩(wěn)定性大于HI的原因是因?yàn)镕的非金屬性強(qiáng)于I,非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,⑥錯(cuò)誤;
故①④⑤正確,選B
9. 水污染是我國(guó)面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一、工業(yè)廢水排入水體前必須經(jīng)過(guò)處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),否則會(huì)污染地表水和地下水。利用微生物電池進(jìn)行廢水(含Na+、K+、Mg2+、Cl-和等離子)脫鹽的同時(shí)處理含OCN-(其中C為+4價(jià))酸性廢水的裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 電子由電極M經(jīng)用電器流向電極N
B. 該電池的優(yōu)點(diǎn)是條件溫和,利用率高,無(wú)污染
C. 通過(guò)膜1的陰離子數(shù)目一定等于通過(guò)膜2的陽(yáng)離子數(shù)目
D. 電池的總反應(yīng)可表示為
【答案】C
【解析】
【分析】從圖中可以看出,在M極,OCN-轉(zhuǎn)化為CO2和N2,N元素由-3價(jià)升高到0價(jià),則M極為負(fù)極;在N極,O2作氧化劑,則N極為正極。
【詳解】A.原電池工作時(shí),電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,則電子由電極M經(jīng)用電器流向電極N,A正確;
B.該電池在厭氧微生物的催化作用下,常溫下,將OCN-等雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO2、N2等,所以優(yōu)點(diǎn)是條件溫和,利用率高,無(wú)污染,B正確;
C.在M極,2OCN--6e-+2H2O=2CO2↑+N2↑+4H+,則廢水中的Cl-、通過(guò)膜1向M極移動(dòng);在N極,O2+2H2O+4e-=4OH-,則廢水中的H+、Na+、K+、Mg2+通過(guò)膜2向N極移動(dòng),由于陰、陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù)不同,所以通過(guò)膜1的陰離子數(shù)目不一定等于通過(guò)膜2的陽(yáng)離子數(shù)目,C錯(cuò)誤;
D.將M極、N極的電極反應(yīng)式相加,同時(shí)注意廢水呈酸性,正極產(chǎn)生的OH-最終被廢水中的H+所中和,所以電池的總反應(yīng)可表示為,D正確;
故選C。
10. 已知:,A物質(zhì)在該條件下發(fā)生的反應(yīng)為:,下列關(guān)于A物質(zhì)的說(shuō)法正確的是
A. 物質(zhì)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
B. 物質(zhì)A與Cl2發(fā)生加成反應(yīng),最多可以得到2種加成產(chǎn)物
C. 若3分子物質(zhì)A在該條件下發(fā)生反應(yīng),則產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為
D. 物質(zhì)A在一定條件下可以發(fā)生縮合聚合反應(yīng)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.是物質(zhì)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,A項(xiàng)錯(cuò)誤。
B.物質(zhì)A與發(fā)生加成反應(yīng),最多可以得到3種加成產(chǎn)物,B項(xiàng)錯(cuò)誤。
C.3分子發(fā)生已知信息的反應(yīng),可得到,C項(xiàng)正確;
D.A物質(zhì)在一定條件下可以發(fā)生加成聚合反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案為:C。
11. 測(cè)定溶液中乙二醛(含少量硝酸)含量的方法如下。
i.取V mL待測(cè)溶液于錐形瓶中,加入2滴酚酞溶液,用濃度為0.20 mol·L-1 NaOH溶液滴定至溶液恰好由無(wú)色變?yōu)榉奂t色,中和硝酸。
ii.向i所得溶液加入過(guò)量0.50 mol·L-1 NaOH溶液V1 mL,充全反應(yīng),使乙二醛反應(yīng)生成CH2OHCOONa。
iii.用0.50 mol·L-1硫酸滴定ii中溶液至終點(diǎn),消耗硫酸體積為V2 mL。
下列說(shuō)法不正確的是
A. 根據(jù)結(jié)構(gòu)分析,pKa:CH2OHCOOH < CH3COOH
B. 乙二醛反應(yīng)生成CH2OHCOONa屬于氧化還原反應(yīng)
C. 待測(cè)溶液中乙二醛濃度為(0.5V1-V2)/ V mol·L-1
D. 若不進(jìn)行步驟i,測(cè)得溶液中乙二醛濃度偏低
【答案】D
【解析】
【詳解】A.pKa越小,酸性越強(qiáng)。氧元素電負(fù)性很大,CH2OHCOOH中醇羥基的氧原子的作用可使羧基的O-H鍵極性增強(qiáng),電離出變易。CH3COOH中甲基是推電子基團(tuán),可使羧基的O-H鍵極性減弱,電離出變難,因此pKa: CH2OHCOOH< CH3COOH,A正確;
B.醛基轉(zhuǎn)化為羥基屬于還原反應(yīng),醛基轉(zhuǎn)化為羧基屬于氧化反應(yīng),B正確;
C.根據(jù)步驟iii,與硫酸反應(yīng)的NaOH物質(zhì)的量為:,則與乙二醛反應(yīng)的NaOH物質(zhì)的量為:,根據(jù)步驟ii,乙二醛物質(zhì)的也為,則待測(cè)液中乙二醛的濃度為,C正確;
D.如果不進(jìn)行步驟i,在步驟ii時(shí),除乙二醛消耗NaOH外,HNO3也消耗NaOH,會(huì)造成計(jì)算得出的與乙二醛反應(yīng)的NaOH偏多,最后測(cè)得溶液中乙二醛濃度偏高,D錯(cuò)誤;
故選D。
12. 2022 年北京大學(xué)課題組發(fā)現(xiàn)[4+2)]反應(yīng)并對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究,該[4+2]反應(yīng)是通過(guò)在環(huán)丁酮2-位引入乙烯基取代作為導(dǎo)向基誘導(dǎo)銠對(duì)環(huán)丁酮的碳-碳鍵活化,同時(shí)酮碳基可以與路易斯酸配位,進(jìn)一步活化環(huán)丁酮的碳-碳鍵。這一協(xié)同催化模式選擇性切斷羰基與季碳中心之間的碳-碳鍵,不僅成功地構(gòu)建六元環(huán)系,還成功拓展到烷基及多種電子效應(yīng)的芳基上,大部分底物都具有中等到良好的收率,對(duì)氰基,酮羰基,酯基及酰胺等官能團(tuán)具有良好的兼容性,機(jī)理如下圖,下列表述錯(cuò)誤的是
A. 生成TS-OA發(fā)生了氧化加成,這一步被認(rèn)為是反應(yīng)的決速步
B. 其中ZnCl2被認(rèn)為具有促進(jìn)C-C的活化和原位生成活性陽(yáng)離子銠的作用
C. 由TS-OA生成B有配位鍵的形成
D. 該反應(yīng)為合成4元環(huán)物質(zhì)提供一種新的 C-C耦合方式
【答案】D
【解析】
【詳解】略
13. 探究硫及其化合物的性質(zhì),下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論中有不正確的是
實(shí)驗(yàn)方案
現(xiàn)象
結(jié)論
A
在過(guò)硫化鈉()中加入稀鹽酸
產(chǎn)生淡黃色沉淀和臭雞蛋氣味的氣體。
發(fā)生歧化反應(yīng):
B
已知呈紅棕色,將氣體通入溶液中
溶液先變?yōu)榧t棕色,過(guò)一段時(shí)間又變成淺綠色。
與絡(luò)合反應(yīng)速率比氧化還原反應(yīng)速率快,但氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)更大。
C
燃著的鎂條插入盛有的集氣瓶中。冷卻后,往集氣瓶中加入適量稀鹽酸,靜置,取少量上層清液于試管中,滴加少量溶液。
劇烈燃燒,集氣瓶口有淡黃色固體附著,集氣瓶底有白色固體生成。試管中沒(méi)有產(chǎn)生黑色沉淀
鎂能在中燃燒:
D
探究電石與水的反應(yīng)
將電石與飽和食鹽水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液,觀察現(xiàn)象
若酸性高錳酸鉀溶液褪色,說(shuō)明電石與水反應(yīng)生成了乙炔
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.在酸性條件下發(fā)生自身氧化還原生成硫單質(zhì)和硫化氫氣體,會(huì)產(chǎn)生淡黃色沉淀和臭雞蛋氣味的氣體,A正確;
B.鐵離子會(huì)和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子和硫酸根離子,溶液先變?yōu)榧t棕色,過(guò)一段時(shí)間又變成淺綠色說(shuō)明與絡(luò)合生成紅棕色的反應(yīng)速率比氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子的速率快,最終顯淺綠色說(shuō)明氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)更大,B正確;
C.劇烈燃燒,集氣瓶口有淡黃色固體附著,說(shuō)明生成硫單質(zhì);集氣瓶底有白色固體生成,試管中沒(méi)有產(chǎn)生黑色沉淀,說(shuō)明沒(méi)有生成硫化銅沉淀,而是生成白色氧化鎂固體,C正確;
D.電石與飽和食鹽水反應(yīng)生成硫化氫氣體也會(huì)使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能說(shuō)明生成了乙炔,D錯(cuò)誤;
故選D。
14. 常溫下,用NaOH調(diào)節(jié)不同濃度的二元酸(H2CO3)的酸堿性,在其pH為10時(shí)溶液中pHCO與pH2CO3或pCO的關(guān)系如圖所示[pX=-lgc(X)]。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. II代表pCO
B. NaHCO3溶液中:c(Na+)<c(HCO)+2c(CO)
C. 相同濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH:前者大于后者
D. 碳酸的第一步電離常數(shù)為1×10-7
【答案】B
【解析】
【分析】在其pH為10時(shí)溶液中,當(dāng)pHCO=0時(shí), ,I、II對(duì)應(yīng)離子濃度分別為0.001mol/L、0.1mol/L,由于此時(shí)溶液堿性較強(qiáng),故較小、而較大,故I、II分別為分別為pH2CO3、pCO曲線;
【詳解】A.由分析可知,II代表pCO,A正確;
B.NaHCO3溶液中由電荷守恒可知,c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),由于碳酸氫根離子水解溶液顯堿性,則c(H+)< c(OH-),故c(Na+)>c(HCO)+2c(CO),B錯(cuò)誤;
C.相同濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中碳酸根離子水解程度更大,堿性更強(qiáng),pH更大,故pH:前者大于后者,C正確;
D.由圖可知,在其pH為10時(shí)溶液中,當(dāng)pHCO=0時(shí),、,則碳酸的第一步電離常數(shù)為,D正確;
故選B。
二、非選擇題:共58分。
15. 為了實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),建立清潔低碳的能源體系,如何處置和利用廢舊電池,已成為當(dāng)前行業(yè)亟需解決的問(wèn)題。一種廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料(主要成分為L(zhǎng)iFePO4,另含有少量Al)回收利用的工藝流程如圖所示。
回答下列問(wèn)題:
(1)拆解廢舊磷酸鐵鋰電池會(huì)產(chǎn)生粉塵、廢氣等,采用_____(填“封閉式全自動(dòng)化拆解設(shè)備”或“開(kāi)放式人工手動(dòng)”)拆解,能避免環(huán)境污染并提高拆解效率.拆解后的正極片用NaOH溶液浸泡,目的是_____。
(2)正極粉料中加入硫酸酸化的雙氧水,其中雙氧水的作用是_____。生成FePO4的化學(xué)方程式為_(kāi)____。
(3)溶液的pH對(duì)鐵和磷的沉淀率的影響如圖所示。沉淀鐵和磷時(shí),應(yīng)選擇溶液的pH為2.5。當(dāng)pH>2.5時(shí),鐵、磷沉淀率發(fā)生不同變化的原因是_____。
(4)已知:Ksp(FePO4)=1.0×10-15,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39。向“含鋰溶液1”[其中=1]中加入NaOH固體,進(jìn)行深度除鐵。深度除鐵后溶液的pH=4.5,則此時(shí)溶液中=_____。
(5)向“含鋰溶液2”中加入Na3PO4溶液,得到Li3PO4沉淀。所加的Na3PO4溶液可通過(guò)向流程中的_____(填化學(xué)式)中加入NaOH溶液制得。
(6)檢驗(yàn)水洗Li3PO4已洗滌干凈的操作方法是_____。
【答案】(1) ①. 封閉式全自動(dòng)化拆解設(shè)備 ②. 去除鋁雜質(zhì)
(2) ①. 將Fe2+氧化成Fe3+ ②. 2LiFePO4+H2SO4+H2O2=Li2SO4+2FePO4+2H2O
(3)當(dāng)pH>2.5時(shí),F(xiàn)ePO4會(huì)有部分開(kāi)始轉(zhuǎn)變生成Fe(OH)3,使得部分PO釋放,導(dǎo)致磷沉淀率下降,而鐵雖然轉(zhuǎn)化成了Fe(OH)3,但仍在沉淀中,因此鐵沉淀率未出現(xiàn)下降趨勢(shì)
(4)2.8×10-3
(5)FePO4 (6)取最后一次洗滌液少許于試管中,加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,如果沒(méi)有白色沉淀生成,說(shuō)明沉淀已洗滌干凈
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
拆解廢舊磷酸鐵鋰電池會(huì)產(chǎn)生粉塵、廢氣,為了保護(hù)環(huán)境,所以采用封閉式全自動(dòng)化拆解設(shè)備;Al會(huì)與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng),目的是為了除了Al雜質(zhì);
【小問(wèn)2詳解】
H2O2具有氧化性,加入的目的是將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+;Fe2+被氧化為Fe3+,H2O2被還原,發(fā)生的化學(xué)方程式為:2LiFePO4+H2SO4+H2O2=Li2SO4+2FePO4+2H2O
【小問(wèn)3詳解】
當(dāng)pH>2.5后,部分Fe元素以Fe(OH)3的形式存在,使得部分PO釋放,導(dǎo)致磷沉淀率下降,而鐵雖然轉(zhuǎn)化成了Fe(OH)3,但仍在沉淀中,因此鐵沉淀率未出現(xiàn)下降趨勢(shì);
【小問(wèn)4詳解】
分離出FePO4沉淀后的溶液是FePO4的飽和溶液,溶液中mol/L。深度除鐵后溶液的pH=4.?5,則溶液中mol/L,溶液中mol/L。深度除鐵后溶液中=;
【小問(wèn)5詳解】
Fe(OH)3的Ksp 更小,所以可以通過(guò)FePO4 與NaOH溶液反應(yīng)生成Na3PO4與Fe(OH)3;
【小問(wèn)6詳解】
檢驗(yàn)水洗Li3PO4是否已洗滌干凈主要是檢驗(yàn)溶液中是否還含有硫酸根離子,檢驗(yàn)硫酸根離子的方法是:取最后一次洗滌液少許于試管中,加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,如果沒(méi)有白色沉淀生成,說(shuō)明沉淀已洗滌干凈。
16. 某小組同學(xué)制備碘酸鹽()并探究其性質(zhì)。
資料:①可與溶液反應(yīng)生成和。
②碘酸鈣 []為難溶于水、能溶于硝酸的白色固體。
③的氧化性,的還原性與溶液的酸堿性無(wú)關(guān):與氧化性隨溶液酸性增強(qiáng)而增強(qiáng)(X為、或I)。
實(shí)驗(yàn)裝置如圖(加熱與夾持裝置略)
步驟:
I.打開(kāi)A中分液漏斗活塞,加熱固底燒瓶;一段時(shí)間后,B中溶液由無(wú)色變?yōu)樽攸S色。
II.將B中棕黃色溶液倒入燒杯中,再加入溶液,燒杯中溶液由棕黃色變?yōu)闊o(wú)色。
(1)A裝置發(fā)生的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(2)C裝置發(fā)生離子方程式為_(kāi)__________。
(3)取少量步驟Ⅱ后所得無(wú)色溶液,加入過(guò)量鹽酸和,振蕩后靜置,溶液分層,上層呈淺黃色,下層呈紫色。甲同學(xué)得出結(jié)論:在酸性條件下可以氧化為。
①乙同學(xué)認(rèn)為上述結(jié)論不合理,可能原因如下:
原因一:空氣中在酸性條件下將溶液中的氧化,離子方程式為_(kāi)__________。
原因二:___________(填化學(xué)式)在酸性條件下將溶液中的氧化。
②為了進(jìn)一步證明在酸性條件下可氧化為,完成如下實(shí)驗(yàn):
ⅰ.另取與(3)等量的步驟Ⅱ后所得無(wú)色溶液,加入稍過(guò)量固體,振蕩,充分反應(yīng)后過(guò)濾得到無(wú)色溶液X和沉淀Y。
ⅱ.向無(wú)色溶液X,加入與(3)等量的鹽酸和,振蕩后靜置,溶液分層,上、下層均幾乎無(wú)色。
ⅲ.取少量洗滌后的沉淀Y加入稀,固體溶解,繼續(xù)加入少量KI溶液,溶液呈黃色。
ⅳ.……
a.由實(shí)驗(yàn)ⅰ、ⅱ得出結(jié)論:___________。
b.由實(shí)驗(yàn)ⅲ和ⅳ得出結(jié)論:在酸性條件下可以氧化為。補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)ⅳ的操作和現(xiàn)象___________。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)ⅲ得出:氧化性___________(填“”或“”),而實(shí)驗(yàn)ⅰ表明和的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反,原因是___________。
(5)查閱資料發(fā)現(xiàn),與相應(yīng)的(,)均有類似上述反應(yīng)。濃度相同時(shí),氧化性,但濃度均為的和開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)時(shí)的pH為1,而濃度均為的和開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)的pH為5。試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋兩個(gè)反應(yīng)開(kāi)始發(fā)生時(shí)pH不同的原因___________。
【答案】(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3) ①. 4I-+O2+4H+=2I2+2H2O ②. HClO ③. 酸性條件下空氣中的氧氣或次氯酸未將碘離子氧化生成碘單質(zhì) ④. 繼續(xù)加入過(guò)量的氯化鈣溶液,不產(chǎn)生白色沉淀或產(chǎn)生很少白色沉淀
(4) ①. < ②. 碘酸根離子的氧化性與溶液的酸堿性有關(guān),溶液酸性越強(qiáng),碘酸根離子氧化性越強(qiáng)
(5)氯離子的還原性弱與溴離子,所以氯酸根離子氧化氯離子需要酸性更強(qiáng)才能氧化
【解析】
【分析】二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣,氯氣通過(guò)飽和食鹽水,除去含有的氯化氫氣體,再通入碘化鉀溶液中,氯氣和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),當(dāng)?shù)饣浫芤鹤冏攸S色,即說(shuō)明有碘單質(zhì)生成,再加入氫氧化鈉,碘和氫氧化鈉反應(yīng)生成碘酸鈉和碘化鈉,最后燒杯中的氫氧化鈉吸收多余的氯氣,防止污染。據(jù)此解答。
【小問(wèn)1詳解】
A裝置為制取氯氣,反應(yīng)的方程式為:。
A裝置發(fā)生的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
【小問(wèn)2詳解】
C裝置用氫氧化鈉溶液吸收氯氣尾氣,發(fā)生的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
【小問(wèn)3詳解】
①乙同學(xué)認(rèn)為上述結(jié)論不合理,可能原因如下:
原因一:空氣中在酸性條件下將溶液中的氧化,離子方程式為
4I-+O2+4H+=2I2+2H2O。
原因二:多余的氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸,可能HClO在酸性條件下將溶液中的氧化。
②為了進(jìn)一步證明在酸性條件下可氧化為,完成如下實(shí)驗(yàn):
ⅰ.另取與(3)等量的步驟Ⅱ后所得無(wú)色溶液,加入稍過(guò)量固體,振蕩,充分反應(yīng)后過(guò)濾得到氯化鈉和碘化鈉的無(wú)色溶液,和碘酸鈣沉淀。
ⅱ.向無(wú)色溶液X,加入與(3)等量的鹽酸和,振蕩后靜置,溶液分層,上、下層均幾乎無(wú)色。說(shuō)明。
a.由實(shí)驗(yàn)ⅰ、ⅱ得出結(jié)論是不含有碘酸根離子時(shí),酸性條件下空氣中的氧氣或次氯酸未將碘離子氧化生成碘單質(zhì)。
ⅲ.取少量洗滌后的沉淀Y加入稀,固體溶解,繼續(xù)加入少量KI溶液,溶液呈黃色,說(shuō)明產(chǎn)生了碘單質(zhì)。
ⅳ.繼續(xù)加入過(guò)量的氯化鈣溶液,不產(chǎn)生白色沉淀或產(chǎn)生很少白色沉淀。說(shuō)明溶液中的碘酸根離子被消耗或消耗完。
b.由實(shí)驗(yàn)ⅲ和ⅳ得出結(jié)論:在酸性條件下可以氧化為。
【小問(wèn)4詳解】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)ⅲ中可知,碘酸根離子氧化碘離子生成碘單質(zhì),根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物分析得出:氧化性
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