2022-2023学年内蒙古乌兰浩特市第一中学高三上学期期中考试化学试题含解析
展开内蒙古乌兰浩特市第一中学2022-2023学年高三上学期期中考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与环境、材料信息、能源关系密切。下列说法正确的是
A.“地沟油”的主要成分属于烃
B.光导纤维的主要材料属于酸性氧化物
C.航母拦阻索的主要材料特种钢属于非金属材料
D.化石燃料直接燃烧产生的大量CO2会导致酸雨的发生
【答案】B
【详解】A.地沟油的主要成分是油脂,故A错误;
B.光导纤维的主要材料是SiO2,SiO2属于酸性氧化物,故B正确;
C.特种钢属于金属材料,故C错误;
D.CO2会导致温室效应,氮氧化物和硫氧化物才会导致酸雨,故D错误;
故答案选B。
2.下列物质按纯净物、混合物、电解质、非电解质的顺序组合的一组为
A.盐酸、液氨、硫酸、蒸馏水 B.干冰、氨水、碳酸氢钠、二氧化碳
C.胆矾、盐酸、铜、碳酸钙 D.熟石灰、漂白粉、氯化铜、碳酸钠
【答案】B
【详解】A.盐酸是混合物,液氨是混合物,蒸馏水是电解质,故A错误;
B.干冰是纯净物,氨水是混合物;碳酸氢钠是电解质;二氧化碳是非电解质,故B正确;
C.铜是金属单质,不是电解质,碳酸钙是电解质,故C错误;
D.氯化铜和碳酸钠都是电解质,故D错误;
故选B。
3.实验室中下列做法正确的是
A.用CCl4贮存钠 B.用酒精灯直接加热烧杯
C.用氯化钙干燥氨气 D.金属镁着火,立即用沙土扑灭
【答案】D
【详解】A.钠的密度比CCl4的密度小,故不能用CCl4贮存钠,故A错误;
B.加热烧杯应垫石棉网,故B错误;
C.氨气与氯化钙反应生成,故不能用氯化钙干燥氨气,故C错误;
D.活泼金属镁的性质与钠的性质有相似性,镁与热水、二氧化碳等反应,故金属镁着火,立即用沙土扑灭,故D正确;
故选D。
4.下列生产过程不涉及化学变化的是
A.炼油厂用分馏法生产汽油 B.硫酸厂用接触法生产硫酸
C.冶铁厂用热还原法生产钢铁 D.氯碱厂用电解法生产氯气和烧碱
【答案】A
【详解】A.炼油厂用分馏法生产汽油,是利用沸点不同的原理,将石油中的碳氢化合物予以分离,无新物质生成,属于物理变化,A正确;
B.硫酸厂常用接触法生产硫酸,三氧化硫与水反应生成硫酸,有新物质生成,属于化学变化,B错误;
C.冶铁厂用热还原法冶炼铁,铁由化合态变为游离态,有新物质生成,属于化学变化,C错误;
D.氯碱厂通过电解饱和食盐水生产氯气和烧碱,此过程中有新物质生成,属于化学变化,D错误;
故选A。
5.下列关于Na、Al、Fe、Cu的说法正确的是
A.铁及其化合物属于黑色金属材料 B.常温下,铝不与氧气反应
C.均不存在上述四种天然金属单质 D.上述四种金属的氧化物均能与盐酸反应
【答案】D
【详解】A.氧化铁为红棕色粉末,故A错误;
B.常温下,铝和氧气可以生成致密的氧化铝薄膜,故B错误;
C.铜在自然界中有游离态存在,故C错误;
D.Na、Al、Fe、Cu的氧化物都能与盐酸反应,故D正确;
故选D。
6.BaS可通过BaSO4+4H2BaS+4H2O反应制得。下列有关该反应的说法正确的是
A.H2O为非电解质 B.反应类型为置换反应
C.BaSO4、BaS均属于盐 D.BaSO4中硫元素的化合价为+4
【答案】C
【详解】A.为电解质,属于弱电解质,选项A错误;
B.只有单质参加反应,没有单质生成,反应类型不是置换反应,选项B错误;
C.、均由钡离子和酸根离子构成,属于盐,选项C正确;
D.中硫元素的化合价为,选项D错误;
答案选C。
7.下列物质提纯的方法正确的是
A.除去Cl2中的HCl:将气体通过浓H2SO4
B.除去KCl溶液中的K2CO3:加入过量CaCl2溶液后过滤
C.除去C2H5OH中的CH3COOH:加入NaOH溶液后分液
D.除去CO2中的SO2:将气体依次通过足量酸性KMnO4溶液和浓H2SO4
【答案】D
【详解】A.HCl极易溶于水,为减少氯气的溶解损失,应将气体通过饱和食盐水除去Cl2中的HCl,故A错误;
B.加入过量CaCl2溶液后过滤,会引入新的杂质CaCl2,故B错误;
C.CH3COOH与NaOH溶液反应生成醋酸钠溶液,乙醇与水互溶,不会分层,不能分液,故C错误;
D.SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,从而除去SO2,再通过浓硫酸,干燥CO2,故D正确;
故选D。
8.N2O与CO在催化剂作用下反应过程如图所示。下列说法正确的是
A.CO、CO2、N2O均为酸性氧化物
B.N2、CO2中均含有极性共价键
C.该反应既属于氧化还原反应又属于置换反应
D.该反应的催化剂是Pt2O+
【答案】D
【详解】A.CO是不成盐氧化物,不属于酸性氧化物,故A错误;
B.N2只含氮氮三键,氮氮三键为非极性共价键,故B错误;
C.该反应的方程式为N2O+CO=CO2+N2,反应过程中N元素和C元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,但反应物为两种化合物,不属于置换反应,故C错误;
D.由图可知,Pt2O+先消耗后生成,为该反应的催化剂,故D正确;
故答案选D。
9.下列实验装置(饱和氨盐水:氨气溶于饱和食盐水得到的溶液)能达到实验目的的是
A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙制NaHCO3
C.除去CO2中的HCl D.用装置丁制Na2CO3
【答案】B
【详解】A.实验室制用和固体,加热时试管口应略向下倾斜,A项错误;
B.饱和氨盐水可提高溶解度,用过量与饱和氨盐水反应生成,反应为:NH3·H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,B项正确;
C.洗气瓶气体应长进短出,C项错误;
D.灼烧较多固体应在坩埚中进行,且加热时烧杯应垫上石棉网,D项错误;
答案选B。
10.由N2制备HNO3的工艺流程如图所示(反应条件及部分反应物已略去),下列说法正确的是
N2NH3NONO2HNO3
A.①中N2发生氧化反应 B.②需要加入还原剂才能实现
C.46gNO2与足量水反应,转移mole- D.常温下Al在稀HNO3中钝化
【答案】C
【详解】A.由转化关系可知,①中氮元素化合价降低被还原,发生还原反应,故A错误;
B.由转化关系可知,②中氮元素化合价升高被氧化,需要加入氧化剂才能实现,故B错误;
C.由转化关系可知,④中发生的反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,则46g二氧化氮反应与足量水反应,反应转移电子物质的量为×=mol,故C正确;
D.常温下Al与浓硝酸中发生钝化反应,故D错误;
故选C。
11.下列有关非金属元素及其化合物的性质叙述错误的是
A.F2、Cl2均能和水发生反应,且水表现出的性质完全相同
B.H2O2具有还原性,可与酸性KMnO4溶液反应生成O2
C.炭具有还原性,一定条件下能将二氧化硅还原为硅
D.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
【答案】A
【详解】A.和发生氧化还原反应时做还原剂,而与反应时既不做还原剂又不做氧化剂,A错误;
B.与酸性溶液发生反应:做还原剂,B正确;
C.炭高温可还原二氧化硅制得硅,C正确;
D.向氯水中加入碳酸氢钠粉末,有气泡产生,说明氯水中含有,D正确;
故选A。
12.PH3是一种易自燃的气体,能被CuSO4溶液吸收生成Cu3P。实验室利用白磷与过量的NaOH溶液制备PH3,其装置如图所示(加热装置已略去;反应过程中同时有NaH2PO2生成)。下列说法错误的是
A.不可用排空气法收集PH3
B.制取PH3时,n(PH3):n(NaH2PO2)=3:1
C.加入白磷前应先通入氮气
D.CuSO4溶液吸收PH3利用了Cu2+的氧化性
【答案】D
【详解】A.已知PH3是一种易自燃的气体,用排空气法收集PH3易发生爆炸,故A正确;
B.白磷与过量的NaOH溶液制备PH3,同时有NaH2PO2生成,P的化合价既有升高,又有降低,白磷中P元素从0价降低到PH3中的-3价,白磷中P元素从0价升高到NaH2PO2中的+1价,根据得失电子守恒可得,制取PH3时,n(PH3):n(NaH2PO2)=1:3,故B错误;
C. PH3易自燃,加入白磷前应先通入氮气,排尽装置中的空气,故C正确;
D. CuSO4溶液吸收PH3,生成Cu3P,铜的化合价降低,表现了Cu2+的氧化性,故D正确;
故选B。
13.下列有关氧化物的说法正确的是
A.ClO2具有氧化性,常用于饮用水的消毒杀菌
B.SO2会导致硫酸型酸雨,酸雨是pH<7的酸性降水
C.NO2与水反应生成HNO3,NO2是酸性氧化物
D.SiO2与NaOH溶液反应,盛放NaOH溶液不能使用玻璃试剂瓶
【答案】A
【详解】A. ClO2具有氧化性,常用于饮用水的消毒杀菌,故A正确;
B. SO2会导致硫酸型酸雨,酸雨是pH<5.6的酸性降水,故B错误;
C. NO2与水反应除了生成HNO3,还生成NO,酸性氧化物与水反应只生成酸,且化合价不变,故NO2不是酸性氧化物,故C错误;
D.SiO2与NaOH溶液反应生成硅酸钠溶液,硅酸钠溶液具有黏性,会导致玻璃塞无法打开,盛放NaOH溶液不能使用玻璃塞,能用玻璃试剂瓶盛放,故D错误;
故选A。
14.下列变化过程涉及氧化还原反应的是
A.将SO2通入到品红溶液中,品红溶液褪色
B.将铝片插入到冷的浓硝酸中,无明显现象
C.向NH4Cl溶液中加入足量NaOH溶液加热,有刺激性气味气体生成
D.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色
【答案】B
【详解】A.二氧化硫的漂白为化合反应生成不稳定的物质,没有发生氧化还原反应,A不符合题意;
B.将铝片插入到冷的浓硝酸中会发生钝化反应,反应过程中生成致密的氧化铝薄膜,铝的化合价发生变化,属于氧化还原反应,B符合题意;
C.铵根离子与氢氧根离子加热条件下反应生成氨气和水,没有发生氧化还原反应,C不符合题意;
D.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,发生反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,该反应不属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
15.某白色固体粉末由NaNO3、KCl、CuSO4、CaCO3、BaCl2中的一种或几种组成,进行如下实验:①进行焰色反应,火焰颜色呈黄色;②混合物溶于水,得到澄清透明溶液;③向②所得的溶液中通入NH3,产生沉淀,该白色粉末一定含有
A.BaCl2、NaNO3 B.KCl、CuSO4 C.KCl、CaCO3、NaNO3 D.CuSO4、NaNO3
【答案】D
【详解】澄清透明溶液无沉淀,白色粉末不含有,焰色反应观察到黄色一定有,无法排除,通入产生沉淀,有,由于溶液中含有,不可能含有,综上所述白色固体粉末中一定含有,一定不含有,可能含有;
综上,答案选D。
16.检验下列待检物质或粒子所选用的试剂正确的是
选项
待检物质或粒子
所用试剂
A
H2O
浓硫酸
B
SO2
品红溶液
C
Fe2+
K[Fe(CN)6]溶液
D
NH
NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,能吸收水,但不能检验水,常用无水硫酸铜检验水,故A错误;
B.二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,因此可用品红溶液检验二氧化硫,故B正确;
C.检验Fe2+的试剂为K3[Fe(CN)6]溶液,故C错误;
D.检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸,故D错误;
故答案选B。
17.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.用氨水吸收少量的气体:
B.溶液与Cu的反应:
C.加入NaClO将污水中的氧化成:
D.溶液中加入少量溶液:
【答案】C
【详解】A.用氨水吸收少量的气体生成亚硫酸铵和水,反应的离子方程式是2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O,故A错误;
B.溶液与Cu的反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式是,故B错误;
C.加入NaClO将污水中的氧化成,反应的离子方程式是,故C正确 ;
D.溶液中加入少量溶液生成碳酸钡沉淀、碳酸钠、水,反应的离子方程式是,故D错误;
选C。
18.下列解释实验事实对应的离子方程式正确的是
A.NaAlO2溶液中通入足量CO2:CO2+2AlO+3H2O=2Al(OH)3↓+CO
B.用惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
C.澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液:Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓+H2O
D.酸性KMnO4和H2O2溶液混合:2MnO+5H2O2=2Mn2++5O2↑+6OH-+2H2O
【答案】C
【详解】A. NaAlO2溶液中通入足量CO2,生成碳酸氢钠,正确的离子方程式为:CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO,故A错误;
B.用惰性电极电解MgCl2溶液,应生成氢氧化镁,正确的离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,故B错误;
C.澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液,假设NaHCO3为1mol,则1mol HCO消耗1mol OH-,生成1mol CO和1mol水,1mol CO再结合1molCa2+生成1mol CaCO3,离子方程式正确,故C正确;
D.酸性KMnO4和H2O2溶液混合,没有OH-,正确的离子方程式为:2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故D错误;
故选C。
19.绿矾()是一种重要的化工原料,其综合利用如图所示。下列说法错误的是
A.摩尔盐属于复盐
B.高效絮凝剂中铁元素的化合价为+3
C.利用KSCN溶液检验摩尔盐是否氧化变质
D.制取铁红与摩尔盐时均发生了氧化还原反应
【答案】D
【详解】A.摩尔盐属于复盐,由同一种酸根与不同金属离子形成离子化合物,A项正确;
B.根据正负化合价的代数和为零可知4x+(-1)×2+(-2)×5=0,解得x=+3,铁元素的化合价为+3,B项正确;
C.摩尔盐中的铁元素为,若氧化变质会生成,加入KSCN溶液会变红,C项正确;
D.制备摩尔盐时没有元素发生化合价变化,未发生氧化还原反应,D项错误;
故选:D。
20.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.7.8gNa2O2固体中含阴、阳离子的总数为0.4NA
B.25℃时,pH=2的醋酸溶液中含有的H+数目为0.01NA
C.0.1molSO2和足量O2反应,生成的SO3分子数目为0.1NA
D.1molCu与等物质的量的硫粉完全反应时转移的电子数为NA
【答案】D
【详解】A.过氧化钠由Na+和构成,7.8gNa2O2固体的物质的量为0.1mol,阴、阳离子的总数为0.3NA,故A错误;
B.溶液体积未知,不能计算氢离子数目,故B错误;
C.SO2和O2反应生成SO3的反应为可逆反应,不能完全转化,因此0.1molSO2和足量O2反应,生成的SO3分子数目小于0.1NA,故C错误;
D.Cu与硫粉发生反应,反应过程中Cu由0价升高到+1价,则1molCu与等物质的量的硫粉完全反应时转移的电子数为NA,故D正确;
故答案选D。
21.对废旧锂离子电池正极材料进行回收处理的流程如图所示(难溶于水及碱溶液,酸性条件下价的钴具有强氧化性)。下列说法错误的是
A.可将还原为
B.相同条件下溶解性:
C.“酸溶”时用浓盐酸代替硫酸,不利于保护环境
D.“滤液”中通入过量的可产生白色沉淀
【答案】B
【分析】废旧正极加入氢氧化钠溶液后,铝反应生成偏铝酸钠,通过过滤后,存在于滤液中从而除去铝元素,加入酸浸剂后将钴离子释放出来转化为二价钴离子,经过调节pH将二价钴沉淀,最后加入碳酸钠溶液将锂离子沉淀转化为碳酸锂;
【详解】A.中钴元素的化合价为价,而中钴元素的化合价为价,故可推测作还原剂能将还原为,A项正确;
B.加入溶液生成沉淀,故可推测碳酸锂的溶解性比碳酸钠小,B项错误;
C.用盐酸替代“酸浸剂”会产生污染环境的氯气,C项正确;
D. “滤液”中含有,通入过量生成,D项正确。
【点睛】此题考查物质的提纯,根据最终需要的物质,除去多余的其它元素注意除杂过程中先后问题。
22.下列操作和现象不能支持实验结论的是
选项
操作和现象
实验结论
A
将灼热的木炭加入到浓硝酸中,有红棕色气体产生
无法确定木炭在加热条件下与浓硝酸能发生反应
B
向盛有NaAlO2溶液的试管中滴加碳酸氢钠溶液,产生白色沉淀
结合氢离子的能力比强
C
向某物质的溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去
该物质中一定含有Fe2+
D
燃烧的金属Na,放入盛有CO2的集气瓶中,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.红棕色的NO2也有可能是由浓硝酸受热分解产生的,A项正确;
B.向盛有溶液的试管中滴加碳酸氢钠溶液发生反应:,所以结合氢离子的能力比强,B项正确;
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子较多,无法根据酸性高锰酸钾溶液褪色确认含有,C项错误;
D.根据颜色及质量守恒定律,可知生成的黑色颗粒是碳,二氧化碳中的碳元素化合价降低,故二氧化碳作氧化剂,显示了其氧化性,D项正确;
故选C。
23.如图为含硫化合物分类与相应硫元素的化合价的关系.下列说法错误的是
A.a与SO2混合,有淡黄色固体生成 B.S在O2中燃烧生成SO2和b的混合物
C.c→d反应中,需加入氧化剂才能实现 D.将e加入d的浓溶液中,微热,有气体放出
【答案】B
【分析】由硫元素的化合价可知,氢化物a为硫化氢、氧化物b为三氧化硫、含氧酸c为亚硫酸、酸式盐d为硫酸氢钠、正盐e为亚硫酸钠。
【详解】A.具有还原性的硫化氢和具有氧化性的二氧化硫能发生氧化还原反应生成淡黄色的硫和水,故A正确;
B.硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,故B错误;
C.亚硫酸转化为硫酸氢钠时,硫元素的化合价升高被氧化,需加入氧化剂才能实现,故C正确;
D.硫酸氢钠是强酸的酸式盐,浓溶液与亚硫酸钠微热反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,故D正确;
故选B。
24.据统计,城市机动车辆每年以15%至20%的速度增长,汽车在剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:。下列判断正确的是
A.还原剂与氧化产物的物质的量之比为3:2
B.是只含有离子键的离子化合物
C.当转移1mol电子时,可以得到35.84L
D.每生成3.2mol,则有0.4mol被还原
【答案】D
【详解】A.为氧化剂,为还原剂,既是氧化产物又是还原产物,其中氧化产物占,则还原剂与氧化产物的物质的量之比为,A项错误;
B.是含有离子键和非极性共价键的离子化合物,B项错误;
C.中N元素从+5价降低到0价,2个参与反应转移10个电子,生成16个分子,当转移1mol电子时,可以得到1.6mol,未指明标准状况无法计算体积,C项错误;
D.每生成3.2mol,转移2mol电子,则有0.4mol被还原,D项正确。
故选D。
25.将盐酸缓缓滴入某NaHCO3、Na2CO3的混合溶液中,生成CO2的体积(已折算为标准状况)与加入盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的是
A.所用盐酸溶液的浓度为4mol·L-1
B.原固体中n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1
C.V为20mL时,所得溶液中的含碳元素的溶质仅为NaHCO3
D.V为0~20mL时发生反应的离子方程式为H++CO=HCO
【答案】A
【分析】将盐酸缓缓滴入某NaHCO3、Na2CO3的混合溶液中,先发生反应Na2CO3+HCl= NaHCO3+NaCl,再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
【详解】A.标准状况下,的物质的量,发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O反应消耗60mL盐酸,盐酸的浓度,故A错误;
B.时发生反应的离子方程式为,消耗的为,消耗的为,生成的为,根据碳守恒原固体中为0.12mol-0.04mol=,,故B正确;
C.V为时,完全发生反应,所得溶液中的含碳元素的溶质仅为,故C正确;
D.V为0~20mL时,没有气体生成,发生反应Na2CO3+HCl= NaHCO3+NaCl,离子方程式为 H++CO=HCO,故D正确;
选A。
二、实验题
26.实验室以铁碳化合物()为主要原料,制备FeCl3溶液,步骤如下:
步骤I:称取5.6g铁碳化合物,在足量空气中高温灼烧,生成有磁性的固体X。
步骤II:将X与过量3mol•L-1的盐酸反应,向反应后溶液中加入过量H2O2溶液。
步骤III:将“步骤II”所得的溶液加热煮沸一段时间,冷却。
回答下列问题:
(1)步骤I中用到的硅酸盐仪器有酒精灯、玻璃棒、_______、_______,若充分反应,则X的质量=_______g。
(2)实验室有各种规格的常用容量瓶,用(12mol•L-1的盐酸和蒸馏水配制210mL3mol•L-1盐酸。
①配制时需要用量筒量取_______mL12mol•L-1的盐酸。
②下列操作导致所配溶液浓度偏高的是_______(填标号)。
a.定容时俯视刻度线
b.转移溶液时有液体溅出
c.配制溶液时容量瓶中有少许蒸馏水
d.量取12mol•L-1的盐酸时仰视读数
(3)步骤II中X与过量盐酸反应后,溶液中含有的盐的化学式为FeCl2、_______,若要将60mL1mol•L-1FeCl2溶液中的Fe2+氧化,需要消耗_______mL6mol•L-1H2O2。
【答案】(1) 坩埚 泥三角 5.57
(2) 62.5 ad
(3) FeCl3 50
【分析】称取5.6g铁碳化合物,在足量空气中高温灼烧,生成有磁性的固体X,则X为Fe3O4,Fe3O4溶于盐酸生成FeCl2、FeCl3,向反应后溶液中加入过量H2O2溶液,将FeCl2氧化为FeCl3,将反应后的溶液加热煮沸一段时间,除去过量H2O2,冷却得到FeCl3溶液。
【详解】(1)步骤Ⅰ为灼烧固体,用到的硅酸盐仪器有酒精灯、玻璃棒、坩埚和泥三角;在足量空气中高温灼烧,发生反应,5.6g铁碳化合物的物质的量,充分反应生成0.024mol Fe3O4,质量为,故答案为:坩埚;泥三角;5.57;
(2)①实验室没有210mL规格的容量瓶,配制时需选用250mL容量瓶,则相当于配制250mL3mol•L-1盐酸,设需要量取12mol•L-1的盐酸VmL,根据稀释前后溶质的物质的量不变可得:12 mol•L-1×VmL=250mL×3mol•L-1,解得V=62.5,故答案为:62.5;
②a.定容时俯视刻度线,加入的蒸馏水偏少,溶液体积偏小,溶液的浓度偏高,故a符合题意;
b.转移溶液时有液体溅出,会导致所配溶液的溶质偏小,溶液的浓度偏低,故b不符合题意;
c.定容时需向容量瓶中滴加蒸馏水,因此配制溶液时容量瓶中有少许蒸馏水不影响溶液的浓度,故c不符合题意;
d.用量筒量取浓盐酸时,仰视读数,量取的盐酸偏多,所配制的溶液浓度偏高,故d符合题意;
故答案选ad;
(3)X为Fe3O4,与过量盐酸反应后,溶液中含有的盐为FeCl2、FeCl3;H2O2氧化Fe2+的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,60mL1mol•L-1FeCl2溶液中Fe2+的物质的量为0.06mol,氧化0.06molFe2+消耗0.03mol H2O2,即需要消耗6mol•L-1H2O2的体积为,故答案为:FeCl3;50。
27.利用工业废渣(主要成分为MgCO3、MgSiO3和少量Fe2O3)制备MgCO3•3H2O。
实验步骤如下:
步骤1:将废渣加入30%H2SO4溶液中,待其充分反应后进行操作1。
步骤2:向“步骤1”所得的溶液中加入有机萃取剂HX(密度小于水)萃取Fe3+,静置分层后进行操作2。
步骤3:边搅拌边向“步骤2”所得的水溶液中滴加Na2CO3溶液,至有大量沉淀生成,过滤、用蒸馏水洗涤、干燥,得到MgCO3•3H2O。
回答下列问题:
(1)步骤1发生反应时温度控制在80℃,边加入废渣边搅拌。
①适宜的加热方式为____,含镁化合物发生反应的离子方程式为MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3、____。
②判断废渣充分反应的方法为____,所加H2SO4不宜过多的原因是____。
(2)“步骤2”中HX萃取Fe3+的原理为Fe3+(aq)+3HX=FeX3(org)+3H+(aq),org表示有机相。
①“操作1”和“操作2”的名称分别为____、____,萃取过程中水溶液的pH将____(填“升高”“降低”或“不变”)。
②萃取的具体操作为将萃取剂HX加入“步骤1”所得的溶液中____静置;重复多次“步骤2”,其目的是____。
(3)“步骤3”中检验MgCO3•3H2O洗涤干净的具体操作为____。
【答案】(1) 水浴加热 MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ 不再有气体生成 避免步骤3中消耗更多的Na2CO3溶液
(2) 过滤 分液 降低 充分振荡 使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相
(3)取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则洗涤干
【分析】步骤1中MgCO3与硫酸反应生成硫酸镁,MgSiO3与硫酸反应生成硫酸镁和硅酸,少量Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁;步骤2得到含Fe3+有机层,步骤3滴加Na2CO3溶液,至有大量沉淀MgCO3生成,系列操作得到MgCO3•3H2O;
【详解】(1)①反应时温度控制在80℃,适宜的加热方式为水浴加热,MgCO3与硫酸反应生成硫酸镁和二氧化碳和水,反应的离子方程式为MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑;
②废渣中MgCO3与硫酸反应生成二氧化碳,判断废渣充分反应的方法为不再有气体生成;所加H2SO4不宜过多的原因是避免步骤3中消耗更多的Na2CO3溶液;
(2)①“操作1”分离固体和液体,操作名称是过滤,“操作2”分离有机层和水溶液,操作名称为分液;萃取过程中水溶液中H+增大,溶液的pH将降低;
②“步骤1”所得的溶液中充分振荡,Fe3+转移到有机层,重复多次“步骤2”,其目的是使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相;
(3)“步骤3”中硫酸镁和碳酸钠反应生成碳酸镁和硫酸钠,MgCO3•3H2O晶体表面附有硫酸钠,检验MgCO3•3H2O洗涤干净即检验硫酸根是否存在,具体操作为取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则洗涤干。
三、工业流程题
28.以软锰矿(主要含有MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备KMnO4的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“浸取”时MnO2转化为Mn2+,反应的离子方程式为_____。
(2)“除Fe、Al、Si”时,需将Fe2+氧化为Fe3+,最适宜的氧化剂为______(填标号)。
a.H2O2 b.HNO3 c.Cl2
(3)“沉锰”时不宜在较高温度下进行的原因是______。
(4)“焙烧”时,由MnCO3生成MnO2的化学方程式为______。
(5)“加热氧化”时,MnO2发生反应生成KMnO4,该反应的化学方程式为_____;提高“水浸”速率可以采取的措施为______(写两条);“系列操作”包括_____,过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)MnO2+SO+2H+=Mn2++SO+H2O
(2)a
(3)NH4HCO3在较高温度下分解
(4)2MnCO3+O22MnO2+2CO2
(5) 4MnO2+4KOH+3O24KMnO4+2H2O 将固体粉碎、搅拌、适当升温 蒸发浓缩、冷却结晶
【分析】以软锰矿(主要含有MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备KMnO4,“浸取”过程中,二氧化锰被Na2SO3还原生成硫酸锰,氧化铁、氧化铝、氧化镁、氧化钙溶于稀硫酸分别生成硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁和硫酸钙,二氧化硅和稀硫酸不反应,除去Fe、Al、Si后向滤液中加入NH4F除去Ca和Mg,然后加入NH4HCO3沉锰,得到碳酸锰,“焙烧”时,由MnCO3和氧气反应生成MnO2,MnO2和KOH、氧气充分反应得到KMnO4,以此解答。
【详解】(1)“浸取”时二氧化锰被Na2SO3还原生成硫酸锰,Mn元素由+4价下降到+2价,S元素由+4价上升到+6价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:MnO2+SO+2H+=Mn2++SO+H2O;
(2)加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,不能引入新的杂质,b、c会引入杂质,只有过氧化氢的还原产物为水,不引入杂质,故合理选项是a;
(3)NH4HCO3在较高温度下分解,所以“沉锰”时不宜在较高温度下进行;
(4)“焙烧”时,由MnCO3和氧气反应生成MnO2,M元素化合价由+2价上升到+4价,O元素化合价由0价,下降到-2价,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为:2MnCO3+O22MnO2+2CO2;
(5)MnO2和KOH、氧气充分反应得到KMnO4,反应的化学方程式为4MnO2+4KOH+3O24KMnO4+2H2O;将固体粉碎、搅拌、适当升温,可以提高“水浸”速率;得到高锰酸钾溶液后可以通过重结晶的方法得到高锰酸钾固体,“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
四、有机推断题
29.4月16日上午,“神舟十三号”载人飞船成功着陆,高分子化合物I可用于制备飞船表面的绝缘涂层,合成高分子化合物I的路线如图:
已知:①CH3CHO+;
②。
回答下列问题:
(1)已知-C6H12-为对称结构且只有1种化学环境的氢,则化合物B的名称为______(用系统命名法命名)。
(2)化合物D中含氧官能团的名称为______。
(3)由D生成E的反应类型为______。
(4)F+G→H+ZnO的化学方程式为______。
(5)化合物A有多种同分异构体,其中满足下列条件的同分异构体有_____种(不包含A及立体异构),其中不能发生显色反应的结构简式为______。
a.含有苯环
b.能发生银镜反应
【答案】(1)2,3—二甲基—2,3—二溴丁烷
(2)羟基、醚键
(3)氧化反应
(4)++2Zn+2ZnO
(5) 3
【分析】由有机物的转化关系可知,一定条件下,与发生取代反应生成,则B为;与CH≡CMgBr发生信息①反应生成,则D为;铜做催化剂条件下与氧气发生催化氧化反应生成;催化剂作用下、与锌反应生成,则G为;与反应生成合成高分子化合物I。
【详解】(1)由分析可知,B的结构简式为,名称为2,3—二甲基—2,3—二溴丁烷,故答案为:2,3—二甲基—2,3—二溴丁烷;
(2)由分析可知,D的结构简式为,含氧官能团为羟基、醚键,故答案为:羟基、醚键;
(3)由分析可知,由D生成E的反应为铜做催化剂条件下与氧气发生催化氧化反应生成和水,故答案为:氧化反应;
(4)F+G→H+ZnO的反应为催化剂作用下、与锌反应生成和氧化锌,反应的化学方程式为++2Zn+2ZnO,故答案为:++2Zn+2ZnO;
(5)A的同分异构体含有苯环,能发生银镜反应说明苯环上的取代基为甲酸酯基,或醛基和酚羟基,取代基为甲酸酯基的结构有1种,取代基为醛基和酚羟基的结构除去A外,还有2种,则符合条件的结构简式有3种,其中不能发生显色反应的结构简式为,故答案为:3;。
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