
1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分,考試時間90分鐘。
2.答題前,考生務必將姓名、班級等個人信息填寫在答題卡指定位置。
3.考生作答時,請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑;非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答。超出答題區(qū)域書寫的答案無效,在試題卷、草稿紙上作答無效。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Cl:35.5 Fe:56
一、選擇題:本題共10小題,每小題2分,共20分。每小題只有一個選項符合題目要求。
1. 漢·陳琳《武軍賦》:“鎧則東胡闕鞏,百煉精鋼”。下列說法正確的是
A. 鋼是合金,合金是指含有兩種或兩種以上金屬的混合物
B. 百煉成鋼的過程就是改變生鐵中碳含量的過程
C. 鐵比銅活潑,鐵的發(fā)現(xiàn)、大量冶煉和使用均早于銅
D. 鐵是比較活潑的金屬,自然界中不存在游離態(tài)的鐵
【答案】B
【解析】
【詳解】A.鋼是鐵和碳的合金,合金是兩種或兩種以上金屬、或金屬與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì),A錯誤;
B.百煉成鋼的過程就是使生鐵中碳含量降低的過程,B正確;
C.鐵比銅活潑,銅的冶煉、使用均早于鐵,C錯誤;
D.鐵是比較活潑的金屬,容易與氧氣等發(fā)生反應,隕鐵中存在游離態(tài)的鐵,D錯誤;
故選B。
2. 在生活中,化學知識起了重要作用。下列說法正確的是
A. 食品中放入盛有硅膠顆粒的小袋,可以防止食品被氧化
B. “84”消毒液是以NaClO為有效成分的消毒液,與鹽酸混合可以提升消毒效果
C. 葡萄酒釀制過程中添加少量,起到殺菌抗氧化作用
D. 可以用醋酸和淀粉溶液檢驗加碘鹽中的
【答案】C
【解析】
【詳解】A.食品中放入盛有硅膠顆粒小袋的目的是防止食品受潮變質(zhì),A錯誤;
B.“84”消毒液的主要成分次氯酸鈉能與鹽酸反應生成有毒的氯氣,所以“84”消毒液不能與鹽酸混合,可能會發(fā)生意外事故,B錯誤;
C.可以在葡萄酒釀制過程中起到殺菌抗氧化作用,C正確;
D.淀粉遇到單質(zhì)碘顯藍色,醋酸與不能生成碘單質(zhì),淀粉溶液遇到無現(xiàn)象,D錯誤;
故選C。
3. 鎂和鋁都是較活潑的金屬,下列敘述正確的是
A. 第一電離能:
B. 工業(yè)上常通過電解溶液的方法制取金屬
C. 將溶液蒸干可制得無水
D. 歷史上曾用反應:制鋁;現(xiàn)代工業(yè)用反應:制銣,所以活動性:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.Mg的價電子為3s2,s軌道全滿,比較穩(wěn)定,較難失去電子,因此第一電離能大于Al,A正確;
B.電解MgCl2溶液得到Mg(OH)2、H2、Cl2,電解熔融的MgCl2可以制得Mg,B錯誤;
C.由于Al3+水解,且HCl易揮發(fā),蒸干AlCl3溶液得到的是Al(OH)3,C錯誤;
D.Mg置換Rb的反應有一定的可逆性,將生成的Rb蒸氣抽出使平衡正向移動,與Mg、Rb的金屬活動性無關,D錯誤;
故選A。
4. 物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途,下列有關物質(zhì)性質(zhì)和應用的關系正確的是
A. SiO2是酸性氧化物,能用氫氟酸(HF)雕刻玻璃
B. 碳酸氫銨受熱易分解,可用作植物生長的肥料
C. 鈉能與水劇烈反應,可用作95%乙醇的強除水劑
D. BeO熔點高,可用作耐火材料
【答案】D
【解析】
【詳解】A.HF能與SiO2反應,可以用氫氟酸雕刻玻璃,但是與SiO2是酸性氧化物無關,A錯誤;
B.碳酸氫銨中含氮元素,可用作植物生長的肥料,與其受熱易分解無關,B錯誤;
C.鈉與乙醇會反應,故不能用作95%乙醇的強除水劑,C錯誤;
D.BeO為離子晶體,半徑小,熔點高,可用作耐火材料,D正確;
故選D。
5. 下列反應原理中,不符合工業(yè)冶煉金屬實際情況的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】A.Mg為活潑金屬,通常用電解熔融的氯化鎂的方法冶煉,A錯誤;
B.Fe處于金屬活動性順序表中處于中間位置的金屬,通常是用還原劑(C、CO、H2、活潑金屬等)將金屬從其化合物中還原出來,B正確;
C.Hg為不活潑金屬,可以直接用加熱分解的方法將金屬從其化合物中還原出來,C正確;
D.Al為活潑金屬,通常用電解熔融的氧化鋁的方法冶煉,D正確;
故選A。
6. 金屬及其化合物轉(zhuǎn)化關系是化學學習的重要內(nèi)容之一。下列各組物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系中不全部是通過一步反應完成的是
A. Na→NaOH→Na2CO3→NaClB. Al→Al2O3→Al(OH)3→A1Cl3
C. Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4D. Fe→Fe(NO3)3→Fe (OH)3→Fe2O3
【答案】B
【解析】
【詳解】A.鈉和水反應生成氫氧化鈉,氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉,碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉,能一步完成,A項不符合;
B.氧化鋁和水不反應,所以氧化鋁不能通過一步反應生成氫氧化鋁,B項符合題意;
C.鎂與鹽酸生成氯化鎂,氯化鎂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂,氫氧化鎂與硫酸反應生成硫酸鎂,能一步完成,C項不符合;
D.鐵與過量的稀硝酸生成硝酸鐵,硝酸鐵與氫氧化鈉生成氫氧化鐵,氫氧化鐵受熱分解生成氧化鐵,能一步完成,D項不符合;
答案選B。
7. “褪色”是高中化學實驗中一種常見且重要的現(xiàn)象。以下實驗中的“褪色”現(xiàn)象與所得結(jié)論相匹配的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.向滴有酚酞的溶液中通入Cl2生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,堿性減弱,溶液褪色,不能證明Cl2具有漂白性,A錯誤;
B.向酸性液中滴入乙醇,乙醇具有還原性使酸性高錳酸鉀溶液褪色,B正確;
C.向滴有碘水的淀粉溶液中通入SO2,發(fā)生,體現(xiàn)了SO2具有還原性,C錯誤;
D.向與的混合溶液中加入鐵粉,發(fā)生反應,不是Fe比更易與配位,D錯誤;
故選B。
8. 根據(jù)海水綜合利用的工業(yè)流程圖,判斷下列說法正確的是
已知:受熱生成和HCl氣體等。
A. 過程①的除雜試劑先后順序及操作是、、稀鹽酸,過濾、蒸發(fā)結(jié)晶
B. 在過程③中將灼燒即可制得無水
C. 過程⑤反應后溶液呈強酸性,生產(chǎn)中需解決其對設備的腐蝕問題
D. 在過程④、⑥反應中每氧化0.4ml 需消耗4.48L
【答案】C
【解析】
【分析】海水蒸發(fā)得到粗鹽和母液,粗鹽通過精制得到精鹽,電解飽和食鹽水得到氯氣、氫氣和NaOH,母液加氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀,氫氧化鎂與鹽酸反應后經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等操作生成MgCl2·6H2O,MgCl2·6H2O在HCl氣流中加熱生成無水MgCl2,NaBr中通入氯氣生成Br2,Br2與SO2水溶液反應生成溴離子,溴離子被氯氣氧化生成高濃度的Br2。
【詳解】A.過程①中氯化鋇須在碳酸鈉之前加入,否則無法除去多余的鋇離子,同時還需要加入氫氧化鈉除去鎂離子,A錯誤;
B.MgCl2·6H2O受熱生成Mg(OH)Cl和HCl,過程③需要在HCl氣流中加熱使MgCl2·6H2O失去結(jié)晶水生成無水MgCl2,B錯誤;
C.Br2與SO2的水溶液反應生成HBr和H2SO4,兩種產(chǎn)物都是強酸,因此反應后溶液呈強酸性,生產(chǎn)中需解決其對設備的腐蝕問題,C正確;
D.過程④、⑥中反應的離子方程式為2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,每氧化0.4ml溴離子需消耗氯氣0.2ml,但是選項中并未說明是標準狀況下,無法計算0.2ml氯氣的體積,D錯誤;
故答案選C。
9. 下列關于實驗室制取SO2的實驗,其中敘述正確的是
A. 甲圖中可利用濃硫酸和銅單質(zhì)制取SO2
B. 乙圖中干燥SO2
C. 可用丙圖中裝置和藥品收集二氧化硫并吸收尾氣
D. 不可用丁圖中裝置和藥品檢驗銅和濃硫酸反應生成的CuSO4
【答案】D
【解析】
【詳解】A.銅和濃硫酸反應需要加熱,故A錯誤;
B.堿石灰中含有氫氧化鈉和氧化鈣,不能用來干燥酸性氧化物二氧化硫,故B錯誤;
C.澄清石灰水的濃度較稀,不適宜吸收SO2的尾氣,故C錯誤;
D.反應后的液體混合物應倒入水,類似于濃硫酸的稀釋,故D正確;
答案為D。
10. 侯氏制堿法原理是:NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,析出碳酸氫鈉,下列實驗關于實驗裝置及原理設計說法不合理的是
A. 用裝置甲制取氨氣時得到氨氣很少,主要原因是分解得到NH3、HCl的遇冷會重新化合
B. 用裝置乙生成CO2速率很慢的原因是反應生成微溶于水的硫酸鈣,覆蓋著大理石的表面
C. 用裝置丙模擬侯氏制堿法,可以從導管b通入氨氣,再從導管a通入二氧化碳氣體
D. 用裝置丁分離得到產(chǎn)品NaHCO3,為得到干燥產(chǎn)品,最好采用減壓過濾
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A.氯化銨分解后生成氨氣和氯化氫,兩種氣體在試管口重新化合生成氯化銨,則用裝置甲制取氨氣時得到氨氣的量很少,故A正確;
B.生成硫酸鈣微溶,包裹在碳酸鈣表面,則裝置乙制取二氧化碳時,往往反應不充分,大理石利用率太低,故B正確;
C.氨氣極易溶于水,故應該a管通入氨氣,b管通入二氧化碳,故C錯誤;
D.用裝置丁過濾分離得到產(chǎn)品 NaHCO3,減壓過濾,可防止碳酸氫鈉分解,故D正確;
故答案選C。
二、選擇題:本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個或兩個選項符合題意,全都選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。
11. 用如圖裝置制備次氯酸并驗證其氧化性,Cl2可以與含水碳酸鈉反應得到Cl2O氣體和NaHCO3,下列說法錯誤的是( )
A. 裝置甲中每生成8.4 g碳酸氫鈉同時生成1.12 L Cl2O
B. 裝置乙中盛裝的是飽和食鹽水
C. 將裝置丙中次氯酸溶液轉(zhuǎn)移到裝置丁中的具體操作是打開K2關閉K1
D. 裝置丁中溶液酸性顯著增強可證明次氯酸的氧化性
【答案】AB
【解析】
【分析】由題目的要求和目的可知,整個流程是先使用氯氣與含水碳酸鈉先反應生成Cl2O,除去氯氣后再利用Cl2O與蒸餾水反應生成HClO,HClO與甲酸反應體現(xiàn)HClO的氧化性,利用Cl2O與水反應生成HClO可以有效防止氯氣的干擾,據(jù)此分析作答。
【詳解】A.裝置甲中發(fā)生氧化還原反應:2Cl2 +2Na2CO3 +H2O=Cl2O+ 2NaHCO3 + 2NaCl,每生成8.4 g碳酸氫鈉則生成標準狀況下體積為1.12L的Cl2O,但A無標準狀況,A錯誤;
B.裝置乙的作用是吸收多余的Cl2,防止干擾后續(xù)氧化性的驗證,飽和食鹽水不能除去多余Cl2,故裝置乙中盛裝的不是飽和食鹽水,B錯誤;
C.裝置丙中打開K2,關閉K1,可以利用壓強能將裝置中的液體壓入裝置丁中,使生成的HClO與甲酸反應,C正確;
D.裝置丁中溶液酸性顯著,說明發(fā)生反應HClO+ HCOOH=HCl+CO2↑+H2O,可證明次氯酸的氧化性,D正確;
故答案為:AB。
12. 硫酸是重要化工原料,工業(yè)生產(chǎn)制取硫酸的原理示意圖如下。
下列說法不正確的是
A. I的化學方程式:
B. Ⅱ中的反應條件都是為了提高平衡轉(zhuǎn)化率
C. 將黃鐵礦換成硫黃可以減少廢渣的產(chǎn)生
D. 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣可用堿液吸收
【答案】B
【解析】
【分析】黃鐵礦和空氣中的O2在加熱條件下發(fā)生反應,生成SO2和Fe3O4,SO2和空氣中的O2在400~500℃、常壓、催化劑的作用下發(fā)生反應得到SO3,用98.3%的濃硫酸吸收SO3,得到H2SO4。
【詳解】A.反應I是黃鐵礦和空氣中的O2在加熱條件下發(fā)生反應,生成SO2和Fe3O4,化學方程式:,故A正確;
B.反應Ⅱ條件要兼顧平衡轉(zhuǎn)化率和反應速率,還要考慮生產(chǎn)成本,如Ⅱ中“常壓、催化劑”不是為了提高平衡轉(zhuǎn)化率,故B錯誤;
C.將黃鐵礦換成硫黃,則不再產(chǎn)生,即可以減少廢渣產(chǎn)生,故C正確;
D.硫酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣為、,可以用堿液吸收,故D正確;
故選B。
13. 氮化鋰(Li3N) 常作固體電解質(zhì)和催化劑,遇水蒸氣劇烈反應生成氫氧化鋰和氨氣。某實驗小組用氮氣樣品(含CO和O2)制備純凈的氮化鋰的裝置如圖所示:
已知:(1)連苯三酚堿性溶液能定量吸收少量O2;
(2)氯化亞銅鹽酸溶液能定量吸收少量CO生成Cu(CO)Cl·H2O,且易被O2氧化;
(3)在加熱條件下,CO2與鋰發(fā)生劇烈反應。
下列說法不正確的是
A. 實驗中應先通入氮氣再點燃酒精燈
B. a裝置可以換成盛裝熾熱銅粉的硬質(zhì)玻璃管
C. a、b、c中試劑分別氯化亞銅鹽酸溶液、連苯三酚堿性溶液、濃硫酸
D. 干燥管e中試劑為堿石灰,避免空氣中的CO2、H2O(g)與鋰反應,干擾試驗
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.鋰與氧氣、CO2能發(fā)生反應,實驗中應先通入氮氣排出裝置中的空氣,再點燃酒精燈,A正確;
B.a(chǎn)裝置若換成盛裝熾熱銅粉的硬質(zhì)玻璃管,可以除去氧氣,CO和CuO在加熱條件下反應生成CO2,CO2能與鋰發(fā)生劇烈反應,干擾實驗,B錯誤;
C.氯化亞銅鹽酸溶液易被O2氧化,先用連苯三酚堿性溶液能定量吸收少量O2,再用氯化亞銅鹽酸溶液吸收CO,最后用濃硫酸干燥氮氣,所以a、b、c中試劑分別為連苯三酚堿性溶液、氯化亞銅鹽酸溶、濃硫酸,C錯誤;
D.氮化鋰(Li3N)遇水蒸氣劇烈反應,CO2、H2O(g)能與鋰反應,干燥管e中試劑為堿石灰,可以避免空氣中的CO2、H2O(g)進入d與鋰反應,D正確;
故選BC。
14. 下列方程式與所給事實不相符的是
A. 海水提溴過程中,用氯氣氧化苦鹵得到溴單質(zhì):
B. 某主要成分為苛性鈉、鋁粉的管道疏通劑:
C. 用5% Na2SO4溶液能有效除去誤食的:
D. 泡沫滅火器滅火原理:
【答案】D
【解析】
【詳解】A.海水提溴過程中,用氯氣氧化苦鹵得到溴單質(zhì)離子方程式:,故A正確;
B.主要成分為苛性鈉、鋁粉的管道疏通劑反應的離子方程式:,故B正確;
C.用5% Na2SO4溶液除去誤食的離子方程式:,故C正確;
D.泡沫滅火器滅火原理離子方程式:,故D錯誤;
故選D。
15. 氮化鈣是一種重要的化學試劑。某化學興趣小組用如圖所示裝置(部分夾持裝置已略去)制備 (易與水反應),下列說法錯誤的是
A. 與水反應主要生成氫氧化鈣和肼
B. 實驗開始前,首先應檢查裝置的氣密性
C. 實驗中每消耗,同時消耗
D. 前后兩處濃硫酸的作用分別是干燥及防止空氣中的水進入裝置乙
【答案】AC
【解析】
【分析】本實驗利用氮氣和鈣反應制備氮化鈣。裝置甲為制備氮氣的裝置,發(fā)生的反應是:,濃硫酸干燥氮氣,乙中為制備裝置,由于氮化鈣與水易反應,最后一處的濃硫酸可以防止空氣中的水蒸氣進入裝置乙。
【詳解】A.與水發(fā)生非氧化還原反應生成氫氧化鈣和氨氣,A錯誤;
B.該裝置要制備氣體,實驗開始前要檢查裝置的氣密性,B正確;
C.實驗進行過程中,每消耗6gCa,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為,亞硝酸根中N元素為+3價,1ml亞硝酸根參與反應轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為3ml,故消耗亞硝酸根的物質(zhì)的量為0.1ml,C錯誤;
D.據(jù)以上分析可知,前后兩處濃硫酸的作用分別是干燥N2及防止空氣中的水進入裝置乙,D正確;
故選AC。
三、非選擇題:本題共5小題,共60分
16. 氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域?qū)嶒炇抑欣萌鐖D裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì)。
回答下列問題:
(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是___________,a中的試劑為___________。
(2)b中采用的加熱方式是___________。c中化學反應的離子方程式是___________,采用冰水浴冷卻的目的是___________。
(3)d的作用是___________,可選用試劑___________(填標號)。
A.Na2S B.NaCl C.NaOH D.H2SO4
(4)反應結(jié)束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結(jié)晶,過濾,少量冷水洗滌,干燥,得到KClO3晶體。取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中,滴加中性KI溶液。1 號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?,加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯___________色??芍摋l件下KClO3的氧化能力___________(填“大于”或“小于”)NaClO。
(5)84消毒液的有效成分為NaClO,不可與酸性清潔劑混用的原因是___________(用離子方程式表示)。
【答案】(1) ①. 圓底燒瓶 ②. 飽和食鹽水
(2) ①. 水浴加熱 ②. Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ③. 避免生成NaClO3
(3) ①. 吸收尾氣(Cl2),防止污染環(huán)境 ②. AC
(4) ①. 紫 ②. 小于
(5)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
【解析】
【分析】由裝置圖可知,濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應制取氯氣,a裝置可除去氯氣中混有的氯化氫,應盛有飽和食鹽水,b裝置中在水浴加熱條件下氯氣與KOH溶液反應制備KClO3,c裝置中在冰水浴條件下氯氣與NaOH溶液反應制備NaClO,d裝置用來吸收尾氣,防止空氣污染。
【小問1詳解】
由裝置圖可知,盛放MnO2粉末的儀器是圓底燒瓶;濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應制取氯氣,產(chǎn)生的氯氣中混有氯化氫雜質(zhì),除去氯化氫需要將氣體通過飽和食鹽水,故a中的試劑為飽和食鹽水。
【小問2詳解】
b裝置的加熱方式為水浴加熱。c裝置中氯氣與氫氧化鈉發(fā)生反應的離子方程式為Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O。溫度較高時會生成氯酸鈉,故采用冰水浴冷卻的目的是避免生成NaClO3。
【小問3詳解】
氯氣有毒,能污染空氣,反應后剩余氯氣要進行尾氣吸收,d是尾氣處理裝置,吸收尾氣(Cl2),防止污染環(huán)境;氯氣能與Na2S反應生成氯化鈉和硫單質(zhì),也能與NaOH溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,與NaCl、H2SO4均不反應,所以吸收氯氣可以用Na2S溶液、氫氧化鈉溶液,故選AC。
【小問4詳解】
2號試管溶液變?yōu)樽厣?,說明生成了碘,加入CCl4振蕩,發(fā)生萃取,靜置后CCl4層顯紫色。取少量KClO3和NaClO溶液分別滴加到1號和2號試管中,滴加KI溶液,1號試管顏色不變,2號變?yōu)樽厣f明2號生成了碘,可知該條件下KClO3的氧化能力小于NaClO。
【小問5詳解】
84消毒液的有效成分為NaClO,還含由氯化鈉,在酸性條件下,溶液中的氯離子和次氯酸根離子發(fā)生歸中反應生成氯氣,故不可與酸性清潔劑混用的原因是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。
17. K2Cr2O7是一種重要的化工原料。以鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3,還含有Al2O3等雜質(zhì))為原料制備K2Cr2O7的一種工藝流程如下:
已知:(a)Cr2O+H2O2CrO+2H+
(b)不同溫度下各物質(zhì)的溶解度:
(c)步驟①的主要反應為:2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2。
(1)“濾渣1”和“濾渣2”的主要成分分別是___________、___________(填化學式)。寫出步驟③的離子反應方程式___________;步驟④中調(diào)pH,以下試劑可選用___________(填標號)。
a.NH3 B.KOH C.CH3COOH D.HCl
(2)在步驟⑤中加入適量KCl,___________,過濾得到K2Cr2O7固體。
(3)某工廠用a kg鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品b kg,產(chǎn)率為___________×100%(列計算式)。
(4)化學還原法可除去廢水中的Cr2O,取含Cr2O的模擬水樣在不同pH條件下,分別向每個水樣中加一定量的FeSO4、NaHSO3,攪拌,充分反應,然后滴加Ca(OH)2懸濁液,靜置沉淀,測定+6價Cr的去除率,實驗結(jié)果如圖所示。
①在酸性條件下,NaHSO3使Cr2O還原為Cr3+,請寫出NaHSO3與Cr2O反應的離子方程式:___________。
②pH>8時,亞鐵鹽對+6價Cr的去除效果反而下降,可能的原因是:___________。
【答案】(1) ①. Fe2O3 ②. Al(OH)3 ③. [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO ④. C
(2)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶
(3)
(4) ①. 3HSO+Cr2O+5H+=2Cr3++3SO+4H2O ②. pH>8時,F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2,而Fe(OH)2易被空氣中的O2氧化
【解析】
【分析】鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3,還含有Al2O3等雜質(zhì))熔融條件下和碳酸鈉、硝酸鈉反應Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2,CO2和NaNO2,水浸,過濾后得到濾渣1為氧化鐵,NaAl(OH)4通入二氧化碳得到氫氧化鋁沉淀,濾液中調(diào)節(jié)pH值發(fā)生變化,向濾液中加入KCl反應生成重鉻酸鉀。
【小問1詳解】
“濾渣1”和“濾渣2”的主要成分分別是Fe2O3、Al(OH)3。步驟③主要是[Al(OH)4]-和二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫根,其離子反應方程式[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO;步驟④中調(diào)pH,由于Cr2O+H2O2CrO+2H+,因此加入酸能使之不斷轉(zhuǎn)變?yōu)橹劂t酸根,由于重鉻酸根具有強氧化性,會氧化氯離子,因此只能用醋酸,因此選用C;故答案為:Fe2O3;Al(OH)3;[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO;C。
【小問2詳解】
在步驟⑤中加入適量KCl,得到K2Cr2O7溶液,根據(jù)不同溫度不同物質(zhì)的溶解度,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾得到K2Cr2O7固體;故答案為:蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶。
【小問3詳解】
某工廠用a kg鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制K2Cr2O7,根據(jù)Cr2O3~K2Cr2O7,理論得到K2Cr2O7的質(zhì)量為最終得到產(chǎn)品b kg,產(chǎn)率為;故答案為:。
【小問4詳解】
①在酸性條件下,NaHSO3使Cr2O還原為Cr3+,HSO被氧化為SO,根據(jù)得失電子守恒、質(zhì)量守恒和電荷守恒得到NaHSO3與Cr2O反應的離子方程式:3HSO+Cr2O+5H+=2Cr3++3SO+4H2O;故答案為:3HSO+Cr2O+5H+=2Cr3++3SO+4H2O。
②pH>8時,亞鐵鹽對+6價Cr的去除效果反而下降,可能的原因是pH>8時,F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2,而Fe(OH)2易被空氣中的O2氧化,導致亞鐵離子濃度降低,與重鉻酸根反應減少;故答案為:是pH>8時,F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2,而Fe(OH)2易被空氣中的O2氧化。
18. (三草酸合鐵酸鉀)是制備負載型活性鐵催化劑的主要原料。回答下列問題:
Ⅰ.現(xiàn)利用如下裝置檢驗三草酸合鐵酸鉀受熱分解所得產(chǎn)物中是否含有,。
(1)正確的連接順序為___________(填小寫標號,儀器可重復使用)。
(2)實驗過程中需持續(xù)通入的目的是___________、___________。
(3)證明產(chǎn)物中有的現(xiàn)象是___________。
Ⅱ.測定三草酸合鐵酸鉀中鐵元素的含量。
(4)稱取三草酸合鐵酸鉀樣品,配成待測溶液,所需玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外還有___________(填儀器名稱)。
(5)取上述溶液于錐形瓶中,加入稀硫酸酸化,再滴加溶液至與恰好反應,反應的離子方程式為___________。
(6)向(5)反應后溶液中加入適量還原劑將恰好完全還原為,加入稀硫酸酸化后,繼續(xù)加溶液時恰好與反應。晶體中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)表達式為___________。
【答案】(1)
(2) ①. 排盡裝置中空氣 ②. 使反應產(chǎn)生的氣體全部進入后續(xù)裝置
(3)E中澄清石灰水不變渾濁,B中黑色固體變紅,B后面的C中澄清石灰水變渾濁
(4)容量瓶、膠頭滴管
(5)
(6)×100%
【解析】
【分析】A用于樣品的分解,C中的澄清石灰水用來檢驗二氧化碳,D用來吸收二氧化碳、E檢驗二氧化碳是否吸收完全,F(xiàn)可吸收水蒸氣,檢驗三草酸合鐵酸鉀受熱分解所得產(chǎn)物是否含有CO、CO2,應先檢驗二氧化碳再吸收二氧化碳防止干擾檢驗一氧化碳,用B檢驗一氧化碳再通入C中檢驗一氧化碳與氧化銅反應的產(chǎn)物二氧化碳,故先將分解產(chǎn)物通入C、D、E、F檢驗并吸收CO2、再干燥后依次通入氧化銅、澄清石灰水檢驗是否又生成CO2;若氣體產(chǎn)物中含有CO,則裝置中的現(xiàn)象是B中黑色固體變紅,E中澄清石灰水不變渾濁,且B后面的C中澄清石灰水變渾濁。
【小問1詳解】
據(jù)分析,檢驗三草酸合鐵酸鉀受熱分解所得產(chǎn)物是否含有CO、CO2,先將分解產(chǎn)物通入C檢驗CO2,再通入D、E、F吸收CO2、檢驗二氧化碳是否吸收完全、吸收水蒸氣,再依次通入氧化銅、澄清石灰水檢驗CO,所以連接裝置的順序為:a→d→e→f→g→b→c→d(e);
【小問2詳解】
實驗過程中需持續(xù)通入N2的目的是將排盡裝置中空氣并將生成的CO、CO2轉(zhuǎn)移到后續(xù)的檢驗裝置中;
【小問3詳解】
若氣體產(chǎn)物中含有CO,則裝置中的現(xiàn)象是E中澄清石灰水不變渾濁,B中黑色固體變紅,B后面的C中澄清石灰水變渾濁;
【小問4詳解】
稱取三草酸合鐵酸鉀樣品,配成待測溶液,所需玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外還有250mL容量瓶、膠頭滴管;
【小問5詳解】
酸性溶液與發(fā)生氧化還原反應,根據(jù)得失電子守恒可得反應的離子方程式為;
【小問6詳解】
用cml?L-1KMnO4溶液滴定上述25mL待測液至終點,消耗KMnO4溶液VL,消耗MnO的物質(zhì)的量為:n(MnO)=cml/L×VL=cVml,根據(jù)化合價升降相等可得反應關系式:5Fe2+~MnO,則n(Fe2+)=5n(MnO)=5cVml,m(Fe2+)=56g/ml×5cVml,所以mg樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)==。
19. 三星堆出土的金面具等金制品揭示了人類古文明對黃金的使用。
Ⅰ.金的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(1)金的價電子排布為,它在周期表中的位置為_______。
(2)金面具的制作過程包含了淘金、冶金、鑄金、錘鍱等工藝,以下金的性質(zhì)中,與其金屬鍵有關的是_______(填字母)
A. 有金屬光澤B. 有較高的熔點C. 有很好的延展性D. 有良好的導電性
Ⅱ.金的冶煉
(3)金的化學性質(zhì)很穩(wěn)定,單獨用濃鹽酸或濃硝酸均不能將金溶解,但將濃硝酸與濃鹽酸按體積比配制成王水,則可以溶解金,發(fā)生的反應如下:。
①王水溶金過程中,硝酸的作用是_______。
②鹽酸的作用是:提供與生成的配位,降低了濃度,提高的還原性。
③可被濃硝酸輕易溶解,但王水溶解的效果卻不好,原因可能是_______。
④可用粉還原,完成“沉金”。被完全還原時,消耗的物質(zhì)的量是_______。
(4)在堿性條件下用溶液也可溶金。(已知:是一種易揮發(fā)的弱酸。)
①補全溶液溶金反應的離子方程式:_______。
②中配位原子是C,結(jié)合電子式說明C可以作為配位原子的原因:_______。
③已知的氧化性隨溶液酸性的增強而增強。工業(yè)上常選的溶液進行溶金,不選更低的原因可能是_______(寫出一種即可)。
【答案】(1)第六周期第IB族 (2)ABCD
(3) ①. 氧化性、酸性 ②. 銀和氯離子不能生成配合物而是形成氯化銀沉淀 ③. 1.5
(4) ①. ②. 碳原子的電負性小于氮原子電負性,碳原子對孤對電子的束縛力較弱,更易提供孤對電子對 ③. 增加劇毒HCN的揮發(fā)
【解析】
【小問1詳解】
由金的價電子排布式,可知金在周期表中的位置為第六周期第IB族。
【小問2詳解】
金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強烈相互作用;有金屬光澤的原因是金屬鍵中對應的自由電子對可見光吸收后再放出,表現(xiàn)為反射率高;金屬鍵越強金屬的熔點越高;有很好的延展性是由于金屬受到外力作用時,晶體中的各原子層發(fā)生相對滑動,但不會改變原來的排列方式,金屬陽離子與自由電子之間的金屬鍵沒有被破壞;有良好的導電性是由于在外加電場作用下,金屬晶體中的電子氣定向移動而形成電流,故選ABCD。
【小問3詳解】
硝酸中氮元素化合價為+5價,反應后生成一氧化氮中的氮元素化合價為+2價,氮元素化合價降低,發(fā)生還原反應,故硝酸作氧化劑且提供酸性環(huán)境,濃硝酸具有強氧化性,將銀氧化為銀離子使得銀溶解度高,王水能溶解金,是因為硝酸的強氧化性和鹽酸中氯離子的配位性,讓金溶解生成氯金酸H[AuCl4],王水溶解的效果不好,可能是銀和氯離子不能生成配合物而是形成氯化銀沉淀,結(jié)合方程式可得,被完全還原時,被完全還原時,消耗的物質(zhì)的量1.5ml。
【小問4詳解】
堿性環(huán)境且金元素化合價升高則氧元素化合價降低,結(jié)合得失電子守恒、電荷守恒、元素守恒得離子方程式為;
由氰根電子式可知[:CN:]-,C、N均可提供孤對電子對,但碳原子的電負性小于氮原子電負性,碳原子對孤對電子的束縛力較弱,碳原子更容易給中心原子提供孤對電子對形成配位鍵。
由已知可知HCN易揮發(fā),低pH最大問題是增加劇毒HCN的揮發(fā)。
20. 五氧化二釩廣泛用于冶金、化工等行業(yè),用作合金添加劑、石油精煉用的催化劑等??蒲腥藛T研制了一種從廢釩催化劑中(含有、、、、等)回收釩的工藝,其主要流程如下:
回答下列問題:
(1)濾渣1的主要成分是_______(填化學式)。
(2)已知有機萃取劑萃取的能力比萃取的能力強。濾液2中的含釩離子為_______(填化學式);實驗室進行萃取操作時,需要不時打開分液漏斗活塞放氣,正確的放氣圖示_______(填標號)。
A B. C.
(3)“酸浸”時,發(fā)生反應的離子方程式為_______;“反應”時,加入的不宜過量,其原因是_______。
(4)已知溶液中與可相互轉(zhuǎn)化:,且為沉淀,“沉釩”時通入氨氣的作用是_______。
(5)該工藝流程中,可以循環(huán)使用的物質(zhì)有_______。
【答案】(1)SiO2
(2) ① ②. C
(3) ①. ②. 過量的將氧化,影響萃取,造成損失
(4)使正向移動,將轉(zhuǎn)化為,同時增大濃度,使逆向移動使NH4VO3盡可能沉淀析出
(5)有機物(有機萃取劑)、NH3和H2O
【解析】
【分析】從廢釩催化劑中回收,由流程可知,“酸浸”時轉(zhuǎn)化為,轉(zhuǎn)成VO2+,F(xiàn)eSO4可使轉(zhuǎn)化為VO2+,氧化鐵、氧化鋁均轉(zhuǎn)化為金屬陽離子,只有SiO2不溶,則過濾得到的濾渣1為SiO2,濾液中加過氧化氫將Fe2+氧化,再加KOH時,鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,同時中和硫酸,過濾得到的濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3,濾液2萃取、分液,水相中蒸發(fā)結(jié)晶分離出硫酸鉀,有機相1反萃取分離出有機萃取劑,水相含VO2+,氧化時發(fā)生3H2O+ClO+6VO2+=6+Cl?+6H+,溶液中與可相互轉(zhuǎn)化:+H2O+2H+,“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,“煅燒”時分解生成V2O5,以此來解答。
【小問1詳解】
據(jù)分析可知,渣1的主要成分是SiO2,故答案為SiO2。
【小問2詳解】
已知有機萃取劑萃取的能力比萃取的能力強,且根據(jù)流程分析可知,濾液2中的含釩離子為;分液漏斗活塞放氣時從下口放棄,所以正確的放氣圖示為C,故答案為;C。
【小問3詳解】
“酸浸”時轉(zhuǎn)成VO2+,發(fā)生反應的離子反應為;“反應”時,加入的不宜過量,過量的將氧化,影響萃取,造成損失;故答案為;過量的將氧化,影響萃取,造成損失。
【小問4詳解】
溶液中存在平衡,通入氨氣,使溶液中OH?濃度增大,消耗了H+,該平衡正移,從而使盡可能都轉(zhuǎn)化為,另外溶液中存在平衡,通入氨氣,使溶液中濃度增大,該平衡逆移,從而使NH4VO3盡可能沉淀析出,則目的為使正向移動,將轉(zhuǎn)化為,故答案為使正向移動,將轉(zhuǎn)化為,同時增大濃度,使逆向移動使NH4VO3盡可能沉淀析出。
【小問5詳解】
NH3和H2O可循環(huán)使用,“萃取”和“反萃取”時,有機萃取劑也可循環(huán)使用,可以循環(huán)使用的物質(zhì)有有機物(有機萃取劑)、NH3和H2O,故答案為有機物(有機萃取劑)、NH3和H2O。選項
實驗操作
結(jié)論
A
向滴有酚酞的溶液中通入Cl2
Cl2具有漂白性
B
向酸性液中滴入乙醇
乙醇具有還原性
C
向滴有碘水的淀粉溶液中通入SO2
SO2具有漂白性
D
向與的混合溶液中加入鐵粉
比更易與配位
甲
乙
丙
丁
物質(zhì)
KCl
NaCl
K2Cr2O7
Na2Cr2O7
溶解度(g/100g H2O)
0 ℃
28
35.7
4.7
163
40 ℃
40.1
36.4
26.3
215
80 ℃
51.3
38
70
376
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