2021-2022学年广东省深圳市龙岗区高三(上)期中化学试卷
展开2021-2022学年广东省深圳市龙岗区高三(上)期中化学试卷
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2分)“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能最直接有效地促进“碳中和”的是( )
A.将煤进行气化或液化 B.以CO2为原料合成淀粉
C.汽油中添加乙醇 D.开采可燃冰作为新能源
2.(2分)中华传统文化中蕴含许多化学知识,下列诗句与涉及的化学知识不相符的是( )
选项
诗句
化学知识
A
绿蚁新醅酒,红泥小火炉
“红泥”是因其含Fe3O4
B
火树银花合,星桥铁锁开
“火树银花”属于化学变化
C
嫘祖栽桑蚕吐丝,抽丝织作绣神奇
“丝”是有机高分子材料
D
落红不是无情物,化作春泥更护花
体现了自然界中的碳、氮循环
A.A B.B C.C D.D
3.(2分)下列物质分类正确的是( )
A.稀豆浆、淀粉溶液均为胶体
B.SO2、NO均为酸性氧化物
C.冰醋酸、干冰均为电解质
D.玻璃、水晶均为无机硅酸盐材料
4.(2分)化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.使用肥皂水可鉴别软水和硬水
B.用灼烧的方法可鉴别棉织物和羊毛织物
C.纯碱可用于去除餐具的油污
D.活性炭可用于去除冰箱异味和杀菌
5.(2分)氯乙酸乙烯酯(ClCH2COOCH=CH2)可用于制造高耐热性薄膜,其一种合成方法如下:
ClCH2OOH(甲)+CH3COOCH=CH2(乙) ClCH2COOCH=CH2(丙)+CH3COOH(丁)
下列有关说法错误的是( )
A.该反应为取代反应
B.乙可发生加成反应生成乙酸乙酯
C.丙含有四种不同的官能团
D.丁的名称为乙酸或醋酸
6.(2分)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.0.1mol⋅L﹣1KI溶液:Na+、K+、ClO﹣、OH﹣
B.新制的饱和氯水:Cl﹣、NO3﹣、Na+、SO32﹣
C.与Al粉反应放出H2的溶液:Fe2+、K+、CH3COO﹣、NO3﹣
D.c(H+)=1×10﹣14mol•L﹣1溶液:AlO2﹣、Na+、SO42﹣、CO32﹣
7.(2分)下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是( )
A.洗净的容量瓶可放进烘箱中烘干
B.滴定接近终点时,滴定管尖嘴可接触锥形瓶内壁
C.测定溶液的pH时,需先用蒸馏水润湿pH试纸
D.焰色反应时,需先用NaOH溶液洗涤铂丝并灼烧
8.(2分)H3PO4是一种三元弱酸。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )
A.该溶液中c(H+)=0.02mol•L﹣1
B.加水稀释过程中,溶液中保持不变
C.随温度升高,KW增大,该溶液中c(OH﹣)增大、c(H+)减小,pH增大
D.加入NaOH溶液至中性时,溶液中c(Na+)=c(H2PO4﹣)+2c(HPO42﹣)+3c(PO43﹣)
9.(2分)一种Mg﹣O2电池的电极材料分别为金属镁和吸附氧气的活性炭,电解液为KOH浓溶液。下列说法正确的是( )
A.金属镁电极发生还原反应
B.活性炭加快了O2在负极上的反应速率
C.电池总反应式为:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2
D.电子的移动方向由活性炭电极经外电路到金属镁电极
10.(2分)部分含硫物质中的硫元素的价态及该物质的类别关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.b微溶于酒精,易溶于CS2
B.向a的溶液中通入c,可产生淡黄色沉淀
C.滴加BaCl2溶液,即可鉴别e、f两种溶液
D.在一定条件下,可实现a→b→c的转化
11.(4分)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1L0.1mol•L﹣1碳酸钠溶液中,阴离子总数为0.1NA
B.12gNaHSO4和MgSO4的混合固体中含有的离子数为0.2NA
C.1molCl2与足量稀NaOH溶液反应,转移的电子数为2NA
D.标准状况下,2.24L甲醇中含有的共价键数为0.5NA
12.(4分)实验室采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4⋅7H2O),其流程如图所示:
已知:25°C,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10﹣16,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10﹣33
下列说法正确的是( )
A.检验溶液Ⅰ中是否含有Fe3+,可用NH4SCN溶液
B.加试剂X和加NaOH溶液控制pH,两步顺序可以互换
C.操作①、②用到的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、分液漏斗
D.操作③为将溶液2加热至有大量晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干
13.(4分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X、Y原子的最外层电子数之和为11,W与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料。下列叙述错误的是( )
A.非金属性:X>W>Z
B.简单氢化物的沸点:W<X
C.化合物Y3X2中含有共价键
D.W的单质可与Z的氧化物发生置换反应
14.(4分)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.Cu溶于浓硝酸:Cu+2H++NO3﹣=Cu2++NO2↑+H2O
B.Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:S2O32﹣+2H+=SO2↑+S↓+H2O
C.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO2﹣+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32﹣
D.Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
15.(4分)某HCOOH燃料电池的工作原理如图所示,其中,两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是( )
A.负极反应为HCOO﹣+2OH﹣﹣2e﹣=HCO3﹣+H2O
B.电池工作时,需补充的物质A为H2SO4
C.理论上,当有2molHCOO﹣参加反应时,消耗1molFe3+
D.该电池放电的本质是将HCOOH与O2反应的化学能转化为电能
16.(4分)一定温度下,在100mL物质X的溶液中,发生反应:2X(aq)⇌4Y(aq)+Z(g),测算出物质X的浓度随时间变化关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.600~1200s,Y的平均速率为5.0×10﹣4mol•L﹣1•s﹣1
B.反应至2200s时,2v正(X)=v逆(Y)
C.反应过程中,2c(X)+c(Y)=1.4
D.可推测出图中x为3930
二、非选择题:共56分。
17.(14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示:
已知:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。
回答下列问题:
(1)Cl在元素周期表中的位置是 ;H2O的电子式为 ;KCl中两种离子的半径大小关系为 。
(2)将“酸化反应”的化学方程式补充完整。
+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+ + 。
(3)“逐Cl2”采用的方法是 。
(4)“滤液”中的溶质主要是 。
(5)“调pH”时,加入的试剂为 溶液。
(6)“KClO3氧化法”的明显不足之处有 (任写一条)。
18.(14分)氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂,某小组拟用单质钙与氮气反应制备氮化钙,并测定产品纯度。
已知:①氮化钙易与水反应,生成Ca(OH)2和NH3;
②焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。
Ⅰ.氮化钙的制备
(1)装置A为N2的发生装置,A中反应的化学方程式为 。
(2)选用图1中的装置制备氮化钙,其连接顺序为:A→ →E(注:装置可重复选用)。
(3)装置E的作用是 。
(4)实验开始时,应先点燃 (填标号)处酒精灯,目的是 。
Ⅱ.产品纯度的测定
用图2所示装置测定产品纯度。实验时,关闭K1,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生NH3,再打开K1,通入N2一段时间,测定P装置反应前后增重1.7g。
(5)U形管中的试剂是 ,通入N2的目的是 。
(6)产品纯度为 。
19.(14分)固体矿物X由三种元素组成。某学习小组为了探究它的组成和性质,进行了如图所示实验:
回答下列问题:
(1)已知气体A能使品红溶液褪色,则反应①的离子方程式为 。
(2)溶液F中溶质的化学式为 ,为检验该溶液中的金属阳离子,可向溶液F中滴加 溶液,预计观察的现象为 。
(3)固体B是由两种金属氧化物——CuO和 (填化学式)组成的混合物,其中CuO与另一金属氧化物的物质的量之比为 。
(4)X在足量空气中充分灼烧的化学方程式为 。
20.(14分)我国广东、广西等省的钨锡矿床中含有黝锡矿(主要成分为SnS2,还含有Cu2S、FeS等)。一种以黝锡矿为原料提取锡的工艺流程如图1所示:
已知:“滤液”中含有的主要离子为SnS44﹣、S2﹣、Na+等。
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中主要发生的反应为SnS2+2Na2S。
①Na4SnS4中Sn元素的化合价为 。
②在反应物中加入C粉的最主要目的是 (填标号)。
A.提供能量
B.防止SnS2被氧化
C.防止结块
③加入的Na2S的量应为黝锡矿量的2.1倍,结合图2说明其原因 。
(2)“滤渣”中可回收的金属是 (填元素符号)。
(3)若黝锡矿中含有As元素,则“净化”时需加入SnS,将AsS2﹣转化为单质As除去,发生反应的离子方程式为3SnS+2AsS2﹣+5S2﹣=2As+3SnS44﹣,该过程可看作经历以下两步反应:
第一步:SnS+S2﹣=SnS22﹣
第二步:
(4)“电沉积”时,采用惰性电极作阳极,纯锡作阴极,NaOH溶液和“净化”后溶液(主要含SnS44﹣、Na+等)分别为两极区的电解液,选用阳离子交换膜。
①“净化”后溶液应作 (填“阳极区”或“阴极区”)电解液。
②“电沉积”过程中,阳极区溶液的pH (填“增大”或“减小”或“不变”)。
③“电沉积”结束后,阴极区溶液的主要溶质为 (填化学式)。
2021-2022学年广东省深圳市龙岗区高三(上)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2分)“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能最直接有效地促进“碳中和”的是( )
A.将煤进行气化或液化 B.以CO2为原料合成淀粉
C.汽油中添加乙醇 D.开采可燃冰作为新能源
【分析】“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当,要实现“碳中和”,要求人们减少二氧化碳的排放,能够增加二氧化碳的消耗,据此分析解答。
【解答】解:A.将煤进行气化或液化是把煤转化为一氧化碳气体、甲醇燃料等,过程中碳元素守恒,不能减少二氧化碳的排放,故A错误;
B.以CO2为原料合成淀粉,减少了二氧化碳的排放,能最直接有效地促进“碳中和”,故B正确;
C.汽油中添加乙醇,不能减少二氧化碳的排放,故C错误;
D.可燃冰是甲烷的结晶水合物,大量开采使用,会产生CO2,不利用碳中和,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了化学与生产生活关系,准确理解“碳中和”含义即可解答,题目难度不大。
2.(2分)中华传统文化中蕴含许多化学知识,下列诗句与涉及的化学知识不相符的是( )
选项
诗句
化学知识
A
绿蚁新醅酒,红泥小火炉
“红泥”是因其含Fe3O4
B
火树银花合,星桥铁锁开
“火树银花”属于化学变化
C
嫘祖栽桑蚕吐丝,抽丝织作绣神奇
“丝”是有机高分子材料
D
落红不是无情物,化作春泥更护花
体现了自然界中的碳、氮循环
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.四氧化三铁为黑色固体,氧化铁为红色粉末;
B.“火树银花合,星桥铁锁开”过程中涉及到燃烧,有新物质生成;
C.“抽丝织作绣神奇”中的“丝”成分为蛋白质;
D.“落红不是无情物,化作春泥更护花”意思是落下的花瓣等从有机物变成无机物。
【解答】解:A.四氧化三铁为黑色固体,氧化铁为红色粉末,则“红泥”是因其含有氧化铁而呈红色,诗句与涉及的化学知识不相符,故A正确;
B.火树银花实质是燃烧过程中金属元素的焰色反应的体现,过程中涉及到燃烧反应,为化学变化,诗句与涉及的化学知识相符,故B错误;
C.“丝”的成分为蛋白质,是有机高分子材料,诗句与涉及的化学知识相符,故C错误;
D.“落红不是无情物,化作春泥更护花”意思是落下的花瓣等从有机物变成无机物(也就是被分解者分解的过程)的过程,其中无机盐促进植物的生长,体现了自然界的物质循环,体现了自然界中的碳、氮循环,诗句与涉及的化学知识相符,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了物质变化过程的分析判断,主要是诗词中涉及的化学知识的理解应用,题目难度不大。
3.(2分)下列物质分类正确的是( )
A.稀豆浆、淀粉溶液均为胶体
B.SO2、NO均为酸性氧化物
C.冰醋酸、干冰均为电解质
D.玻璃、水晶均为无机硅酸盐材料
【分析】A.分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系为胶体;
B.只能和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;
C.在水溶液中或熔融状态下能自身电离出自由移动离子而导电的化合物为电解质;
D.水晶的主要成分是二氧化硅。
【解答】解:A.分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系为胶体,豆浆和淀粉溶液均为胶体,故A正确;
B.只能和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;,NO既不能和酸也不能和碱反应生成盐和水,是不成盐氧化物,故B错误;
C.干冰即二氧化碳,在水溶液中和熔融状态下均不能自身电离出自由移动离子而导电,故为非电解质,故C错误;
D.水晶的主要成分是二氧化硅,不是硅酸盐材料,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了物质的分类,应注意的是酸性氧化物不一定是非金属氧化物,非金属氧化物也不一定是酸性氧化物。
4.(2分)化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.使用肥皂水可鉴别软水和硬水
B.用灼烧的方法可鉴别棉织物和羊毛织物
C.纯碱可用于去除餐具的油污
D.活性炭可用于去除冰箱异味和杀菌
【分析】A.硬水中钙、镁离子浓度大,能与肥皂水反应生成沉淀;
B.棉织物是纤维素,羊毛织物的主要成分为蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味;
C.纯碱溶液呈碱性,能促进油脂水解;
D.活性炭没有强氧化性,不能用于杀菌消毒。
【解答】解:A.硬水中钙、镁离子浓度大,与肥皂水反应生成沉淀,而软水现象不明显,则可用肥皂水鉴别软水和硬水,故A正确;
B.棉织物是纤维素,而毛织物含有蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,则可用灼烧的方法鉴别毛织物和棉织物,故B正确;
C.纯碱是碳酸钠的俗名,其水溶液呈碱性,能促进油脂水解生成可溶性的甘油和高级脂肪酸钠,达到除油污目的,故C正确;
D.活性炭具有吸附作用,可用于去除冰箱异味,但没有强氧化性,不能用于杀菌消毒,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查物质的性质、应用及鉴别,为高频考点,把握物质的性质及应用为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意元素及其和混合物知识的应用,题目难度不大。
5.(2分)氯乙酸乙烯酯(ClCH2COOCH=CH2)可用于制造高耐热性薄膜,其一种合成方法如下:
ClCH2OOH(甲)+CH3COOCH=CH2(乙) ClCH2COOCH=CH2(丙)+CH3COOH(丁)
下列有关说法错误的是( )
A.该反应为取代反应
B.乙可发生加成反应生成乙酸乙酯
C.丙含有四种不同的官能团
D.丁的名称为乙酸或醋酸
【分析】A.有机物中的原子(原子团)被其他原子(原子团)代替的反应属于取代反应;
B.CH3OOCH(乙)=CH2中的双键可以被加成;
C.ClCH2COOCH=CH2中含有官能团:氯原子、酯基、碳碳双键;
D.CH3COOH是乙酸结构简式,俗称醋酸。
【解答】解:A.反应ClCH2OOH(甲)+CH3COOCH(乙)=CH2ClCH2COOCH=CH2(丙)+CH3COOH中,产物ClCH2COOCH=CH2(丙)可以看成是ClCH2OOH(甲)中的羧基H原子被乙烯基取代的产物,该反应为取代反应,故A正确;
B.CH3OOCH=CH2中的双键可以被氢原子加成得到乙酸乙酯:CH3OOCH2CH3,故B正确;
C.ClCH2COOCH=CH2中含有官能团:氯原子、酯基、碳碳双键,一共是三种官能团,故C错误;
D.CH3COOH是乙酸结构简式,俗称醋酸或是冰醋酸,故D正确;
故选:C。
【点评】本题目考查学生有机反应类型以及有机物的性质方面的知识,注意知识的归纳和梳理是解题的关键,难度不大。
6.(2分)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.0.1mol⋅L﹣1KI溶液:Na+、K+、ClO﹣、OH﹣
B.新制的饱和氯水:Cl﹣、NO3﹣、Na+、SO32﹣
C.与Al粉反应放出H2的溶液:Fe2+、K+、CH3COO﹣、NO3﹣
D.c(H+)=1×10﹣14mol•L﹣1溶液:AlO2﹣、Na+、SO42﹣、CO32﹣
【分析】A.I﹣与ClO﹣发生氧化还原反应;
B.饱和氯水含有氯气,具有强的氧化性;
C.加入铝粉能产生氢气的溶液,为非氧化性酸或强碱性溶液;
D.c(H+)=1×10﹣14mol•L﹣1溶液,含有大量OH﹣。
【解答】解:A.I﹣与ClO﹣发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;
B.饱和氯水含有氯气,具有强的氧化性,能够氧化SO32﹣,不能大量共存,故B不选;
C.加入铝粉能产生氢气的溶液,为非氧化性酸或强碱性溶液,酸性环境下,NO3﹣具有强的氧化性,与铝反应不能生成氢气,碱性环境下OH﹣与Fe2+反应,不能大量共存,故C不选;
D.c(H+)=1×10﹣14mol•L﹣1溶液,含有大量OH﹣,OH﹣、AlO2﹣、Na+、SO42﹣、CO32﹣相互不反应,可以大量共存,故D选;
故选:D。
【点评】本题考查了离子共存,明确离子反应条件是解题关键,题目难度不大。
7.(2分)下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是( )
A.洗净的容量瓶可放进烘箱中烘干
B.滴定接近终点时,滴定管尖嘴可接触锥形瓶内壁
C.测定溶液的pH时,需先用蒸馏水润湿pH试纸
D.焰色反应时,需先用NaOH溶液洗涤铂丝并灼烧
【分析】A.容量瓶中有少量水对实验无影响;
B.滴定接近终点时,保证尖嘴的液体完全滴下;
C.测定pH时,pH试纸需干燥;
D.应选盐酸洗涤铂丝并灼烧至无色。
【解答】解:A.容量瓶中有少量水对实验无影响,不需要放进烘箱中烘干,故A错误;
B.滴定接近终点时,保证尖嘴的液体完全滴下,则滴定管尖嘴可接触锥形瓶内壁,故B正确;
C.测定pH时,pH试纸需干燥,不能用蒸馏水润湿pH试纸,故C错误;
D.应选盐酸洗涤铂丝并灼烧至无色,不能用NaOH溶液洗涤铂丝,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、仪器的使用、中和滴定、pH测定、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析。
8.(2分)H3PO4是一种三元弱酸。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )
A.该溶液中c(H+)=0.02mol•L﹣1
B.加水稀释过程中,溶液中保持不变
C.随温度升高,KW增大,该溶液中c(OH﹣)增大、c(H+)减小,pH增大
D.加入NaOH溶液至中性时,溶液中c(Na+)=c(H2PO4﹣)+2c(HPO42﹣)+3c(PO43﹣)
【分析】A.pH=2的H3PO4溶液,pH=﹣lgc(H+);
B.加水稀释过程中,促进H3PO4的电离,n(H+)增大,但体积增大、c(H+)减小,且Ka3=不变;
C.升高温度,促进水、H3PO4的电离;
D.加入NaOH溶液至中性时,c(H+)=c(OH﹣),结合电荷守恒判断。
【解答】解:A.pH=2的H3PO4溶液,pH=﹣lgc(H+),则该溶液中c(H+)=0.01mol•L﹣1,故A错误;
B.加水稀释过程中,促进H3PO4的电离,n(H+)增大,但体积增大、c(H+)减小,且Ka3=不变,则溶液中增大,故B错误;
C.升高温度,促进水、H3PO4的电离,则随温度升高,KW增大,该溶液中c(OH﹣)增大、c(H+)增大,pH减小,故C错误;
D.加入NaOH溶液至中性时,c(H+)=c(OH﹣),由电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(H2PO4﹣)+2c(HPO42﹣)+3c(PO43﹣)可知,溶液中存在c(Na+)=c(H2PO4﹣)+2c(HPO42﹣)+3c(PO43﹣),故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查弱电解质的电离,为高频考点,把握pH与浓度的关系、稀释及升高温度对电离平衡的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项B为解答的易错点。
9.(2分)一种Mg﹣O2电池的电极材料分别为金属镁和吸附氧气的活性炭,电解液为KOH浓溶液。下列说法正确的是( )
A.金属镁电极发生还原反应
B.活性炭加快了O2在负极上的反应速率
C.电池总反应式为:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2
D.电子的移动方向由活性炭电极经外电路到金属镁电极
【分析】Mg、吸附氧气的活性炭和KOH浓溶液构成原电池,Mg发生失电子的反应作负极、活性炭作正极,负极反应为Mg﹣2e﹣+2OH﹣=Mg(OH)2,正极上氧气得电子生成OH﹣,正极反应为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,则电池总反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,原电池工作时电子从负极沿外电路进入正极,据此分析解答。
【解答】解:A.该原电池中Mg作负极,Mg发生失电子的氧化反应生成Mg(OH)2,故A错误;
B.通入氧气的电极是正极,即吸附氧气的活性炭作正极,活性炭可以加快O2在正极上的反应速率,故B错误;
C.该原电池中Mg作负极、C作正极,负极反应为Mg﹣2e﹣+2OH﹣=Mg(OH)2↓、正极反应式为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,则电池总反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,故C正确;
D.Mg作负极、吸附氧气的活性炭作正极,原电池工作时电子从负极沿外电路进入正极,即电子从金属镁经外电路到正极活性炭,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查原电池原理,为高频考点,侧重考查学生对原电池原理的理解和运用,明确各个电极上发生的反应及电子流向即可解答,电极反应式的书写要结合电解质溶液酸碱性,题目难度不大。
10.(2分)部分含硫物质中的硫元素的价态及该物质的类别关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.b微溶于酒精,易溶于CS2
B.向a的溶液中通入c,可产生淡黄色沉淀
C.滴加BaCl2溶液,即可鉴别e、f两种溶液
D.在一定条件下,可实现a→b→c的转化
【分析】由a中S为﹣2价,a为氢化物,可知a为H2S;b为S元素的单质,b为S;c为+4价硫的氧化物,c为SO2;d为+6价硫的氧化物,d为SO3;e为+4价硫的含氧酸盐,如亚硫酸钠等;f为+6价硫的含氧酸盐,如硫酸钠等,以此来解答。
【解答】解:A.b为S,为非极性分子,微溶于酒精,易溶于CS2,故A正确;
B.向a的溶液中通入c,发生2H2S+SO2=3S↓+2H2O,可产生淡黄色沉淀,故B正确;
C.滴加BaCl2溶液,不能鉴别e、f两种溶液,亚硫酸钡、硫酸钡均为白色沉淀,故C错误;
D.H2S与氧气反应生成S和水,S与氧气反应生成SO2,则在一定条件下,可实现a→b→c的转化,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查含硫物质,为高频考点,把握物质的类别及元素的化合价来推断物质为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用。
11.(4分)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1L0.1mol•L﹣1碳酸钠溶液中,阴离子总数为0.1NA
B.12gNaHSO4和MgSO4的混合固体中含有的离子数为0.2NA
C.1molCl2与足量稀NaOH溶液反应,转移的电子数为2NA
D.标准状况下,2.24L甲醇中含有的共价键数为0.5NA
【分析】A.碳酸根离子的水解会导致阴离子个数增多;
B.NaHSO4和MgSO4的相对分子质量均为120,均由1个阳离子和1个阴离子构成;
C.氯气和氢氧化钠溶液的反应为歧化反应;
D.标况下甲醇为液体。
【解答】解:A.1L 0.1mol/L的碳酸钠溶液中含有溶质碳酸钠的物质的量为n=cV=0.1mol/L×1L=0.1mol,由于碳酸根离子水解,导致阴离子数目增多,所以溶液中含有的阴离子的物质的量大于0.1mol,阴离子总数大于0.1NA,故A错误;
B.NaHSO4和MgSO4的相对分子质量均为120,则12g混合物的物质的量n==0.1mol,两者均由1个阳离子和1个阴离子构成,则0.1mol混合物中含离子为0.2NA个,故B正确;
C.氯气和氢氧化钠溶液的反应为歧化反应,氯元素由0价歧化为﹣1价和+1价,则1mol氯气转移NA个电子,故C错误;
D.标况下甲醇为液体,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了阿伏加德罗常数的计算,难度不大,应注意公式的选用以及物质的结构特点的掌握。
12.(4分)实验室采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4⋅7H2O),其流程如图所示:
已知:25°C,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10﹣16,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10﹣33
下列说法正确的是( )
A.检验溶液Ⅰ中是否含有Fe3+,可用NH4SCN溶液
B.加试剂X和加NaOH溶液控制pH,两步顺序可以互换
C.操作①、②用到的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、分液漏斗
D.操作③为将溶液2加热至有大量晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干
【分析】由流程可知,加入足量稀硫酸,发生Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,SiO2不溶于稀硫酸,操作①为过滤,得到的固体1为SiO2,溶液1中含有Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3,然后加入X,再加入NaOH溶液并调节溶液的pH,得到固体2为Al(OH)3 和溶液2,操作②为过滤,从溶液2中能得到FeSO4•7H2O晶体,说明溶液2中溶质为FeSO4,则X具有还原性,能将Fe3+还原为Fe2+,且不能引进新的杂质,则X为Fe,加入试剂X发生的离子反应有2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑,将溶液2经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到FeSO4•7H2O,以此解答该题。
【解答】解:A.检验溶液Ⅰ中是否含有Fe3+,可用NH4SCN溶液,若溶液为血红色,则含铁离子,若无现象则不含,故A正确;
B.加试剂X可还原铁离子,若先加NaOH使铁离子、铝离子均转化为沉淀,不能顺序互换,故B错误;
C.操作①、②均为过滤,用到的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗,故C错误;
D.操作③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到含结晶水的晶体,不能直接蒸发,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查物质的制备实验及混合物的分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物的分离提纯为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用。
13.(4分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X、Y原子的最外层电子数之和为11,W与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料。下列叙述错误的是( )
A.非金属性:X>W>Z
B.简单氢化物的沸点:W<X
C.化合物Y3X2中含有共价键
D.W的单质可与Z的氧化物发生置换反应
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,Z为Si;W与Z同族,W为C;Y最外层电子数等于X次外层电子数,结合原子序数可知Y为Mg;W、X、Y原子的最外层电子数之和为11,X的最外层电子数为11﹣4﹣2=5,可知X为N,以此来解答。
【解答】解:由上述分析可知,W为C、X为N、Y为Mg、Z为Si,
A.同周期主族元素从左向右非金属性增强,同主族从上到下非金属性减弱,则非金属性:X>W>Z,故A正确;
B.氨气分子间含氢键,则简单氢化物的沸点:W<X,故B正确;
C.化合物Mg3N2中只含有离子键,故C错误;
D.W的单质可与Z的氧化物发生置换反应生成Si、CO,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握元素的位置、原子序数关系来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识及元素化合物知识的应用。
14.(4分)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.Cu溶于浓硝酸:Cu+2H++NO3﹣=Cu2++NO2↑+H2O
B.Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:S2O32﹣+2H+=SO2↑+S↓+H2O
C.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO2﹣+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32﹣
D.Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
【分析】A.该反应不满电荷守恒和足得失电子守恒;
B.硫代硫酸根离子与氢离子反应生成二氧化硫、硫和水;
C.二氧化碳过量,反应生成碳酸氢根离子;
D.生成的铁离子能够氧化碘离子。
【解答】解:A.Cu溶于浓硝酸的离子方程式为:Cu+4H++2NO3﹣=Cu2++2NO2↑+2H2O,故A错误;
B.Na2S2O3溶液中加入稀硫酸,离子方程式为:S2O32﹣+2H+=SO2↑+S↓+H2O,故B正确;
C.向NaAlO2溶液中通入过量CO2,离子方程式为:AlO2﹣+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3﹣,故C错误;
D.Fe(OH)3溶于氢碘酸生成碘化亚铁、碘单质和水,离子方程式为:2Fe(OH)3+6H++2I﹣=I2+2Fe2++6H2O,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查离子方程式的书写判断,为高频考点,把握物质性质、反应实质为解答关键,注意掌握离子方程式的书写原则,试题侧重考查学生的分析与应用能力,题目难度不大。
15.(4分)某HCOOH燃料电池的工作原理如图所示,其中,两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是( )
A.负极反应为HCOO﹣+2OH﹣﹣2e﹣=HCO3﹣+H2O
B.电池工作时,需补充的物质A为H2SO4
C.理论上,当有2molHCOO﹣参加反应时,消耗1molFe3+
D.该电池放电的本质是将HCOOH与O2反应的化学能转化为电能
【分析】HCOOH燃料电池中,HCOO﹣发生失去电子的反应生成HCO3﹣,所在电极为负极,负极反应式为HCOO﹣﹣2e﹣+2OH﹣=HCO3﹣+H2O,正极上Fe3+得电子生成Fe2+,正极反应为Fe3++e﹣=Fe2+,电解质储罐中O2氧化Fe2+生成Fe3+,Fe3+循环使用,即该HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能,结合电解质储罐中生成的硫酸钾可知A为H2SO4,据此分析解答。
【解答】解:A.左侧电极上HCOO﹣中的碳元素化合价升高、失电子,则左侧电极为负极,负极反应式为HCOO﹣+2OH﹣﹣2e﹣═HCO3﹣+H2O,故A正确;
B.电解质储罐中O2氧化Fe2+生成Fe3+,反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则需要补充酸溶液,右侧装置生成产物为硫酸钾,所以A为H2SO4,故B正确;
C.负极反应为HCOO﹣+2OH﹣﹣2e﹣═HCO3﹣+H2O,正极反应为Fe3++e﹣=Fe2+,根据电子守恒可知,有2molHCOO﹣参加反应时,消耗4molFe3+,故C错误;
D.燃料电池本质为HCOOH失电子,氧气最终得电子,HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应,将化学能转化为电能,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查了原电池的工作原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力和运用能力的考查,把握正负极的判断、电极反应式的书写为解题关键,注意结合原子守恒分析加入的A物质是硫酸,题目难度不大。
16.(4分)一定温度下,在100mL物质X的溶液中,发生反应:2X(aq)⇌4Y(aq)+Z(g),测算出物质X的浓度随时间变化关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.600~1200s,Y的平均速率为5.0×10﹣4mol•L﹣1•s﹣1
B.反应至2200s时,2v正(X)=v逆(Y)
C.反应过程中,2c(X)+c(Y)=1.4
D.可推测出图中x为3930
【分析】A.先根据图象数据,由v=计算X的平均速率,再根据反应速率之比等于化学计量数之比计算Y的平均速率;
B.根据化学平衡在特征,反应达到平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,各组分的物质的量浓度不再改变,据此解答;
C.采用特殊值代入法,例如600s时,X的浓度为0.96mol/L,而X的起始浓度为1.4mol/L,据此计算X的变化浓度,再根据变化量之比等于化学计量数之比计算Y的浓度,代入2c(X)+c(Y)计算;
D.根据图象数据的变化规律推测:600~1710s时间段内,X的浓度从0.96mol/L减少至0.48mol/L,1710~2820s时间段内,X的浓度从0.48mol/L减少至0.24mol/L,由此可推测,X的浓度减小至原来的一半所需时间为1110s。
【解答】解:A.由图可知,600~1200s,X的平均速率为=5.0×10﹣4mol•L﹣1•s﹣1,则Y的平均速率为2×5.0×10﹣4mol•L﹣1•s﹣1=1.0×10﹣3mol•L﹣1•s﹣1,故A错误;
B.反应达到平衡时,2v正(X)=v逆(Y),由图可知,反应至2200s时,反应未达到平衡状态,则2v正(X)≠v逆(Y),故B错误;
C.由图可知,X的起始浓度为1.4mol/L,600s时,X的浓度为0.96mol/L,则△c(X)=(1.4﹣0.96)mol/L=0.44mol/L,则Y的生成量为2×0.44mol/L=0.88mol/L,2c(X)+c(Y)=2×0.96mol/L+0.88mol/L=2.8mol/L,故C错误;
D.由题目给出的图表可知,600~1710s时间段内,X的浓度从0.96mol/L减少至0.48mol/L,1710~2820s时间段内,X的浓度从0.48mol/L减少至0.24mol/L,由此可推测,X的浓度减小至原来的一半所需时间为1110s,则X的浓度从0.24mol/L减少至0.12mol/L,所需时间为1110s,x为2820+1110=3930,故D正确;
故选:D。
【点评】本题以浓度随时间的变化曲线为题设,考查反应速率的计算和化学平衡的特征,题目难度不大,关键是明确图象横纵坐标及其特殊点的重要作用,掌握反应速率的计算方法和化学平衡的特征,提高学生的分析能力。
二、非选择题:共56分。
17.(14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示:
已知:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。
回答下列问题:
(1)Cl在元素周期表中的位置是 第三周期ⅦA族 ;H2O的电子式为 ;KCl中两种离子的半径大小关系为 r(K+)<r(Cl﹣) 。
(2)将“酸化反应”的化学方程式补充完整。
6I2 +11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+ 5KCl + 3Cl2↑ 。
(3)“逐Cl2”采用的方法是 加热 。
(4)“滤液”中的溶质主要是 KCl 。
(5)“调pH”时,加入的试剂为 KOH 溶液。
(6)“KClO3氧化法”的明显不足之处有 产生Cl2易污染环境 (任写一条)。
【分析】(1)氯是17号元素,在周期表中第三周期ⅦA族;水是共价化合物;根据电子排布相同离子,径大序小来判断;
(2)根据方程式6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑将题目补充完整即可;
(3)加热促进溶解在溶液中气体的逸出;
(4)碘酸钾在最后得到,故过滤得到KH(IO3)2,可得滤液;
(5)调节pH的目的是将KH(IO3)2转化为KIO3,与KOH反应可得;
(6)过程中生成了污染性气体氯气。
【解答】解:(1)氯是17号元素,在周期表中第三周期ⅦA族;水是共价化合物,故电子式为;K+,Cl﹣电子排布相同,径大序小,所以r(K+)<r(Cl﹣),
故答案为:第三周期ⅦA族;;r(K+)<r(Cl﹣);
(2)根据方程式6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑可得空白处为:6I2、5KCl、3Cl2↑,
故答案为:6I2;5KCl;3Cl2↑;
(3)用加热的方法可以将KH(IO3)2、Cl2和KCl混合溶液中的氯气赶出,
故答案为:加热;
(4)碘酸钾在最后得到,故过滤得KH(IO3)2,最后加水溶解,调节并结晶得到KIO3,则过滤滤液为KCl的溶液,
故答案为:KCl;
(5)调节pH的目的是将KH(IO3)2转化为KIO3,与KOH反应可得,反应为:KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O,
故答案为:KOH;
(6)上述流程的主要不足之处是:生成氯气,污染环境,
故答案为:产生Cl2易污染环境。
【点评】本题考查物质的制备与实验分析,为高考常见题型,题目难度中等,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,注意把握实验的原理和目的,为解答该类题目的关键,注意物质的性质,结合题给信息解答,试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学实验能力。
18.(14分)氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂,某小组拟用单质钙与氮气反应制备氮化钙,并测定产品纯度。
已知:①氮化钙易与水反应,生成Ca(OH)2和NH3;
②焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。
Ⅰ.氮化钙的制备
(1)装置A为N2的发生装置,A中反应的化学方程式为 (NH4)2SO4+2NaNO2=Na2SO4+2N2↑+4H2O 。
(2)选用图1中的装置制备氮化钙,其连接顺序为:A→ D→C→B→C →E(注:装置可重复选用)。
(3)装置E的作用是 液封,防止空气中的O2进入B装置中 。
(4)实验开始时,应先点燃 A (填标号)处酒精灯,目的是 制备N2,排除装置中的空气 。
Ⅱ.产品纯度的测定
用图2所示装置测定产品纯度。实验时,关闭K1,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生NH3,再打开K1,通入N2一段时间,测定P装置反应前后增重1.7g。
(5)U形管中的试剂是 碱石灰 ,通入N2的目的是 将生成的NH3全部赶入P装置中 。
(6)产品纯度为 74% 。
【分析】(1)装置A为N2的发生装置,使用硫酸铵和亚硝酸钠发生归中反应;
(2)金属钙与氮气反应生成氮化钙,氮化钙与水能反应,所以装置B前后都应加装干燥剂,钙能与氧气反应,所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气;
(3)Ca易被氧化,故应进行液封;
(4)点燃A处的酒精灯,目的是制备N2,排除装置中的空气;
(5)氮化钙易与水反应,生成Ca(OH)2和NH3,故U形管中的试剂是用于干燥氨气的碱石灰,通入N2的目的是将生成的NH3全部赶入P装置中,防止误差;
(6)装置P增重1.7g,故产生的氨气的质量为1.7g,n(NH3)~2n(Ca3N2),故n(Ca3N2)=×=0.05mol,据此计算。
【解答】解:(1)装置A为N2的发生装置,使用硫酸铵和亚硝酸钠发生归中反应,故A中反应的化学方程式为(NH4)2SO4+2NaNO2=Na2SO4+2N2↑+4H2O,
故答案为:(NH4)2SO4+2NaNO2=Na2SO4+2N2↑+4H2O;
(2)金属钙与氮气反应生成氮化钙,氮化钙与水能反应,所以装置B前后都应加装干燥剂,钙能与氧气反应,所以需要用焦性没食子酸溶液除掉氮气中的氧气,装置连接顺序为A→D→C→B→C,
故答案为:D→C→B→C;
(3)Ca易被氧化,故应进行液封,
故答案为:液封,防止空气中的O2进入B装置中;
(4)实验开始时,应先点燃A处的酒精灯,目的是制备N2,排除装置中的空气,
故答案为:A;制备N2,排除装置中的空气;
(5)氮化钙易与水反应,生成Ca(OH)2和NH3,故U形管中的试剂是用于干燥氨气的碱石灰,通入N2的目的是将生成的NH3全部赶入P装置中,
故答案为:碱石灰;将生成的NH3全部赶入P装置中;
(6)装置P增重1.7g,故产生的氨气的质量为1.7g,n(NH3)~2n(Ca3N2),故n(Ca3N2)=×=0.05mol,故产品纯度为×100%=74%,
故答案为:74%。
【点评】本题考查物质的制备实验方案设计,为高考常见题型和高频考点,侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力,综合性较强,注意把握物质性质以及对题目信息的获取于使用,难度中等。
19.(14分)固体矿物X由三种元素组成。某学习小组为了探究它的组成和性质,进行了如图所示实验:
回答下列问题:
(1)已知气体A能使品红溶液褪色,则反应①的离子方程式为 SO2+H2O2=2H++SO42﹣ 。
(2)溶液F中溶质的化学式为 FeSO4 ,为检验该溶液中的金属阳离子,可向溶液F中滴加 K3Fe(CN)6 溶液,预计观察的现象为 生成蓝色沉淀 。
(3)固体B是由两种金属氧化物——CuO和 Fe2O3 (填化学式)组成的混合物,其中CuO与另一金属氧化物的物质的量之比为 1:1 。
(4)X在足量空气中充分灼烧的化学方程式为 CuF2S3+5O2CuO+Fe2O3+3SO2 。
【分析】气体A能使品红溶液褪色,推测为SO2,与足量双氧水反应,被氧化为H2SO4,与氯化钡溶液反应得到硫酸钡白色沉淀,所以X中含有S元素;固体B与足量稀盐酸反应后得到溶液D,溶液D与适量铁粉反应得到红色固体E,则E应为Cu,溶液D中含有CuSO4,得到的单一溶质的溶液F为FeSO4;B中含有两种金属氧化物,其中一种为CuO,根据元素守恒可知另一种应含有Fe元素,在足量空气中灼烧后得到氧化物为Fe2O3,综上所述X中含有S、Fe、Cu三种元素。
【解答】解:(1)反应①为双氧水将SO2氧化为SO42﹣,离子方程式为SO2+H2O2=2H++SO42﹣,
故答案为:SO2+H2O2=2H++SO42﹣;
(2)根据分析可知F中溶质为FeSO4;金属阳离子为Fe2+,通常用K3Fe(CN)6(或NaOH、或KSCN溶液、氯水)进行检验,若含有Fe2+会生成蓝色沉淀(或先生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;或加入KSCN溶液,无明显现象,加入氯水后,溶液变为红色),
故答案为:FeSO4;K3Fe(CN)6(或NaOH、或KSCN溶液、氯水);生成蓝色沉淀(或先生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;或加入KSCN溶液,无明显现象,加入氯水后,溶液变为红色);
(3)根据分析可知B中两种金属氧化物为CuO和Fe2O3;单质E即Cu的质量为3.2g,n(CuO)=n(Cu)==0.05mol,所以固体中n(Fe2O3)==0.05mol,所以n(CuO):n(Fe2O3)=1:1,
故答案为:Fe2O3;1:1;
(4)白色沉淀为BaSO4,所以X中n(S)=n(BaSO4)==0.15mol,则X中n(S):n(Cu):n(Fe)=0.15mol:0.05mol:(0.05mol×2)=3:1:2,所以该物质为CuF2S3,煅烧时生成SO2、Fe2O3、CuO,根据质量守恒定律可知化学方程式为:CuF2S3+5O2CuO+Fe2O3+3SO2,
故答案为:CuF2S3+5O2CuO+Fe2O3+3SO2。
【点评】本题考查物质含量的测定,结合转化关系中的反应现象、物质颜色、溶质组成推断元素为解答关键,注意掌握常见元素单质及其化合物性质,试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力,题目难度中等。
20.(14分)我国广东、广西等省的钨锡矿床中含有黝锡矿(主要成分为SnS2,还含有Cu2S、FeS等)。一种以黝锡矿为原料提取锡的工艺流程如图1所示:
已知:“滤液”中含有的主要离子为SnS44﹣、S2﹣、Na+等。
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中主要发生的反应为SnS2+2Na2S。
①Na4SnS4中Sn元素的化合价为 +4 。
②在反应物中加入C粉的最主要目的是 B (填标号)。
A.提供能量
B.防止SnS2被氧化
C.防止结块
③加入的Na2S的量应为黝锡矿量的2.1倍,结合图2说明其原因 此时焙烧后进入溶液的Sn含量已经很高,且残留在渣中的Sn和Sn的挥发损失率几乎为零 。
(2)“滤渣”中可回收的金属是 Fe、Cu (填元素符号)。
(3)若黝锡矿中含有As元素,则“净化”时需加入SnS,将AsS2﹣转化为单质As除去,发生反应的离子方程式为3SnS+2AsS2﹣+5S2﹣=2As+3SnS44﹣,该过程可看作经历以下两步反应:
第一步:SnS+S2﹣=SnS22﹣
第二步: 3Sn22﹣+3AsS2﹣+2S2﹣=2As+3SnS44﹣
(4)“电沉积”时,采用惰性电极作阳极,纯锡作阴极,NaOH溶液和“净化”后溶液(主要含SnS44﹣、Na+等)分别为两极区的电解液,选用阳离子交换膜。
①“净化”后溶液应作 阴极区 (填“阳极区”或“阴极区”)电解液。
②“电沉积”过程中,阳极区溶液的pH 减小 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
③“电沉积”结束后,阴极区溶液的主要溶质为 Na2S (填化学式)。
【分析】黝锡矿(主要成分为SnS2,还含有Cu2S、FeS等),“焙烧”过程中主要发生的反应为SnS2+2Na2SNa4SnS4,C将Fe、Cu 单质还原出来,然后进行水浸、过滤,得到的“滤渣”中可回收的金属是Fe、Cu,根据已知“滤液”中含有的主要离子为SnS44﹣、S2﹣、Na+等,然后进行电沉积、精炼,SnS44﹣在阴极得电子生成Sn,据此分析解答(1)~(3);
(4)①阴极得电子,“净化”后溶液主要含SnS44﹣、Na+等,SnS44﹣在阴极得电子生成Sn,应作阴极区电解液;
②阳极电解氢氧化钠溶液,所以阳极是氢氧根放电,阳极:4OH﹣﹣4e﹣=O2+2H2O,消耗氢氧根;
③“电沉积”结束后,阴极区溶液中为S2﹣和Na+。
【解答】解:(1)①化合物化合价之和为0,Na4SnS4中Sn元素的化合价为+4价,
故答案为:+4;
②C具有还原性,在反应物中加入C粉的最主要目的是防止SnS2被氧化,故选B,
故答案为:B;
③随着比值增大,Sn的挥发损失率、残留在渣中的Sn为零,溶进溶液中的Sn量达到较高值,加入的Na2S的量应为黝锡矿量的2.1倍,此时焙烧后进入溶液的Sn含量已经很高,且残留在渣中的Sn和Sn的挥发损失率几乎为零,
故答案为:此时焙烧后进入溶液的Sn含量已经很高,且残留在渣中的Sn和Sn的挥发损失率几乎为零;
(2)C将Fe、Cu单质还原出来,“滤渣”中可回收的金属是Fe、Cu,
故答案为:Fe、Cu;
(3)总反应离子式减去第一步反应×3得第二步3Sn22﹣+3AsS2﹣+2S2﹣=2As+3SnS44﹣,
故答案为:3Sn22﹣+3AsS2﹣+2S2﹣=2As+3SnS44﹣;
(4)①阴极得电子,“净化”后溶液主要含SnS44﹣、Na+等,选用阳离子交换膜,钠离子和氢离子可以通过,SnS44﹣在阴极得电子生成Sn,应作阴极区电解液,
故答案为:阴极区;
②阳极电解氢氧化钠溶液,所以阳极是氢氧根放电,阳极:4OH﹣﹣4e﹣=O2+2H2O,“电沉积”过程中,阳极区溶液的减小,
故答案为:减小;
③“电沉积”结束后,阴极区溶液中为S2﹣和Na+,主要溶质为Na2S,
故答案为:Na2S。
【点评】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识及反应原理的应用,题目难度中等。
2021-2022学年广东省深圳市龙岗区高一(上)期中化学试卷: 这是一份2021-2022学年广东省深圳市龙岗区高一(上)期中化学试卷,共24页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年广东省深圳市福田区红岭中学高一(上)期中化学试卷: 这是一份2021-2022学年广东省深圳市福田区红岭中学高一(上)期中化学试卷,共23页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年广东省深圳市观澜中学高一(上)期中化学试卷: 这是一份2021-2022学年广东省深圳市观澜中学高一(上)期中化学试卷,共23页。试卷主要包含了选择题,填空题等内容,欢迎下载使用。