2022-2023学年天津市第一中学高三上学期第一次月考化学试题(解析版)
展开相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cu:64
第I卷选择题(单选)
1. 下列诗句、谚语或与化学现象有关,说法不正确的是
A. “水乳交融,火上浇油”前者包含物理变化,而后者包含化学变化
B. “落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化
C. “滴水石穿、绳锯木断”不包含化学变化
D. “看似风平浪静,实则暗流涌动”形象地描述了溶解平衡的状态
2. 下列各组离子在相应条件下能大量共存的是
A. 在0.1ml/L醋酸溶液中:SO、NH、Br-、H+
B. 由水电离产生的c(H+)=1×10-10ml/L的溶液中:NO、Mg2+、Na+、Fe2+
C. 在=1×1010的溶液中:NH、Fe2+、Cl-、SO
D. 在0.1ml/L氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO
3. 下列实验对应的离子方程式不正确的是
A. 将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合:+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B. 将Cl2通入冷的NaOH溶液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
C. 饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2后有晶体析出:+CO2+H2O=2
D. 向氨水中滴入少量硝酸银溶液:Ag++2NH3•H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
4. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 7.8gNa2O2中含有0.2NA个阴离子
B. 8gCH4含有中子数为3NA
C. 11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
D. 0.1mlH2和0.1mlI2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2NA
5. 根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:,,下列酸性强弱顺序正确的是
A. B.
C. D.
6. 某学习小组设计了如图的实验装置(夹持装置已省略)模拟常压下工业合成氨,并检验氨的生成。Y形管左侧支管中盛有NH4Cl与NaNO2的混合溶液,加热后生成N2及少量NH3。下列有关描述不正确的是
A. 实验时,点燃a处酒精灯一段时间后,再点燃c处酒精喷灯
B. b处装置可用盛有碱石灰的U形管代替
C. 硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积
D. 若d处锥形瓶中溶液变红,则说明硬质玻璃管中有NH3生成
7. 亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
8. 已知氧化性Br2>Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为:a Fe2++b Br-+c Cl2→d Fe3++ e Br2+ f Cl-,下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是
A 2 4 3 2 2 6B. 0 2 1 0 1 2
C. 2 0 1 2 0 2D. 2 2 2 2 1 4
9. 下列关于铁及其化合物的说法中错误的是
A. 将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2
B. 铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O
C. FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
D. 将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,则该固体试样中不存在Fe3+
10. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列叙述正确的是
A. 在转化过程中化合价不变的元素只有Cu和Cl
B. 由图示的转化可得出氧化性的强弱顺序:O2>Cu2+>S
C. 在转化过程中能循环利用的物质只有FeCl2
D. 反应中当有34gH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的量不变,需要消耗O2的质量为16g
11. 实验室探究与溶液反应原理,装置如图,实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法错误的是
A. 滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间
B. Y中产生的白色沉淀是
C. 在X装置中浓硫酸不体现氧化性
D. 若将换成氨水,Y中不能产生白色沉淀
12. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体,低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水,微溶于浓KOH溶液,且能与水反应放出氧气,并生成Fe(OH)3胶体,常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性,酸性条件下,其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4流程如下:
下列关于K2FeO4的说法正确的是
A. 与水反应,每消耗1mlK2FeO4转移6ml电子
B. 将K2FeO4与盐酸混合使用,可增强其杀菌消毒效果
C. 可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液
D. K2FeO4中,基态K+的核外三个电子能层均充满电子
第II卷(共64分)
13. I.食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸。
(1)配制250mL0.1ml/L的醋酸溶液,需5ml/L醋酸溶液的体积为____mL。(保留到小数点后一位)
(2)下列关于某容积的容量瓶的操作,正确的是____。
A. B. C. D.
II.人工固氮合成氨,并通过氨氧化法制取硝酸的流程如图所示。
(3)“合成塔”内发生的化学反应中作氧化剂的是____(填化学式),金属镁在该氧化剂中燃烧的化学方程式为____,其产物遇水生成的有刺激性气味气体的电子式为____,分子构型为____;“氧化炉”中氨气发生反应的化学方程式为____。
(4)常温下,工业上选择铁或铝作盛装浓硝酸的罐体材料的主要原因是____。
(5)为了避免生成硝酸的过程中氮的氧化物污染环境,可用氨气处理尾气,将其转化为大气中含有的无害气体,以处理NO2为例,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。
(6)取3.2g铜与30mL8ml/L硝酸充分反应,硝酸的还原产物为NO2和NO,反应后溶液中含有amlH+,则生成的NO的物质的量为____(用含a的代数式表示)ml。
14. 一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量SiO2)为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示:
(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:____。
(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少,有研究指出CuCl2是该反应的催化剂,该过程的反应原理可用化学方程式表示为
①Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S;
②____。
(3)向滤液M中加入(或通入)____(填字母),可得到一种可循环利用的物质。
a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾 d.氯化氢
(4)“保温除铁”过程中,加入CuO的目的是____;“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中,要用HNO3溶液调节溶液的pH,其理由是____。
(5)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电化学反应转变而成,有关转化见图,转化时转移0.2ml电子,生成Cu2S___ml。
15. 碘是人体必需的微量元素,也可用于工业、医药等领域。大量的碘富集于海藻灰(主要成分是NaI)中,因此从海藻灰中提取碘,可有效利用海洋资源。
(1)某兴趣小组以海藻灰为原料进行I2的制备实验。具体步骤如下:将海藻灰加热浸泡后,得到了NaI溶液,将适量Na2SO3固体溶于NaI溶液,再将CuSO4饱和溶液滴入上述溶液中,生成白色CuI沉淀。
(1)待I-沉淀完全后,过滤,将沉淀物置于小烧杯中,在搅拌下逐滴加入适量浓HNO3,观察到有_____(颜色)气体放出,并有紫黑色晶体析出。出于安全和环保考虑,该实验操作需在____(条件)下进行。该反应的化学方程式为____。
(2)用倾析法弃去上清液,固体物质用少量水洗涤后得到粗I2,进一步精制时,选择必需的仪器搭建装置,所用仪器为:____(夹持装置略)。
(3)将精制得到的I2配成浓度为cml/L的标准溶液,用来测定某样品中维生素C(相对分子质量为M,有还原性,水溶液呈酸性)的含量。具体操作如下:准确称量ag样品,溶于新煮沸过并冷却至室温的蒸馏水中,煮沸蒸馏水的目的是____。用250mL容量瓶定容,使用_____(仪器)量取25.00mL样品溶液于锥形瓶中,再加入10mL1∶1醋酸溶液和适量的___指示剂,立即用I2标准溶液滴定,直到因加入半滴标准溶液后,溶液颜色从_____刚好变为____,且半分钟内不变色,即为滴定终点。消耗I2标准溶液VmL,则样品中维生素C的质量分数是____(写出表达式)。
已知滴定反应方程式:
16. FeCO3可用于制备补血剂。某研究小组制备FeCO3,并对FeCO3的性质和应用进行探究。
已知:①FeCO3是白色固体,难溶于水
②Fe2++6SCN-Fe(SCN)(无色)
I.FeCO3的制取(夹持装置略)
装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,滴加一定量FeSO4溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。
(1)试剂a是____。
(2)向Na2CO3溶液通入CO2的目的是____。
(3)C装置中制取FeCO3的离子方程式为____。
II.FeCO3的性质探究
(4)对比实验ii和iii,得出的实验结论是____。
(5)依据实验ii的现象,配平加入10%H2O2溶液的离子方程式____。
______Fe(SCN)+______H2O2=______Fe(OH)3↓+______Fe(SCN)3+______SCN-
III.FeCO3的应用
(6)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂。该实验小组用KMnO4测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,但是发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100%,其原因是____(不考虑操作不当引起的误差)方案设计
现象和结论
A
先加入少量溶液,再加溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品亚硝酸钠
B
加到少量溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量溶液,再加入溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
天津一中2022-2023-1高三年级
化学学科1月考试卷
相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cu:64
第I卷选择题(单选)
1. 下列诗句、谚语或与化学现象有关,说法不正确的是
A. “水乳交融,火上浇油”前者包含物理变化,而后者包含化学变化
B. “落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化
C. “滴水石穿、绳锯木断”不包含化学变化
D. “看似风平浪静,实则暗流涌动”形象地描述了溶解平衡的状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.水乳交融没有新物质生成,油能燃烧,火上浇油有新物质生成,选项A正确;
B.龙虾和螃蟹被煮熟时,它们壳里面的一种蛋白质-甲壳蛋白会受热扭曲分解,释放出一种类似于胡萝卜素的色素物质,有新物质生成,属于化学变化,选项B正确;
C.石头大多由大理石(即碳酸钙) 其能与水,二氧化碳反应生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2是可溶性物质,包含反应CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O,属于化学变化,选项C不正确;
D.看似风平浪静,实则暗流涌动说的是表面看没发生变化,实际上在不停的发生溶解平衡,选项D正确。
答案选C。
2. 下列各组离子在相应条件下能大量共存是
A. 在0.1ml/L醋酸溶液中:SO、NH、Br-、H+
B. 由水电离产生的c(H+)=1×10-10ml/L的溶液中:NO、Mg2+、Na+、Fe2+
C. 在=1×1010的溶液中:NH、Fe2+、Cl-、SO
D. 在0.1ml/L氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO
【答案】A
【解析】
【详解】A.SO、NH、Br-、H+与醋酸互相均不反应,可以大量共存,故A正确;
B.由水电离产生的c(H+)=1×10-10ml/L的溶液有可能是碱性的也有可能是酸性的,如果是碱性的,OH-与Mg2+、Fe2+会生成沉淀,如果是酸性的, NO在酸性环境与Fe2+发生氧化还原反应,故不能大量共存,故B错误;
C.=1×1010的溶液显碱性:OH-与NH、Fe2+不可以大量共存,故C错误;
D.Fe3+与HCO会双水解,不能大量共存,故D错误;
故答案为A。
3. 下列实验对应的离子方程式不正确的是
A. 将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合:+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B. 将Cl2通入冷NaOH溶液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
C. 在饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2后有晶体析出:+CO2+H2O=2
D. 向氨水中滴入少量硝酸银溶液:Ag++2NH3•H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水反应,生成碳酸钙沉淀和水,发生反应的离子方程式为:+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,A正确;
B.将Cl2通入冷的NaOH溶液,发生反应生成NaCl、NaClO和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,B正确;
C.在饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,生成NaHCO3晶体,离子方程式为:2Na+++CO2+H2O=2NaHCO3↓,C不正确;
D.向氨水中滴入少量硝酸银溶液,生成的AgOH很快溶解为[Ag(NH3)2]+,离子方程式为:Ag++2NH3•H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O,D正确;
故选C。
4. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 7.8gNa2O2中含有0.2NA个阴离子
B. 8gCH4含有中子数为3NA
C. 11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
D. 0.1mlH2和0.1mlI2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化钠由钠离子与过氧根形成,7.8g即0.1ml过氧化钠含有0.1ml阴离子,A错误;
B.一个甲烷分子含有6个中子,8g即为0.5ml甲烷含有中子数为3NA,B正确;
C.气体的体积与温度和压强有关,未说明是否是标况,C错误;
D.氢气与碘单质的反应是可逆反应,生成HI分子总数不足0.2NA,D错误;
故选B。
5. 根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:,,下列酸性强弱顺序正确的是
A B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据复分解反应的规律,强酸能制得弱酸,根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,则反应中,酸性:,反应中,酸性:,故酸性:,答案选D。
6. 某学习小组设计了如图的实验装置(夹持装置已省略)模拟常压下工业合成氨,并检验氨的生成。Y形管左侧支管中盛有NH4Cl与NaNO2的混合溶液,加热后生成N2及少量NH3。下列有关描述不正确的是
A. 实验时,点燃a处酒精灯一段时间后,再点燃c处酒精喷灯
B. b处装置可用盛有碱石灰的U形管代替
C. 硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积
D. 若d处锥形瓶中溶液变红,则说明硬质玻璃管中有NH3生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验时,为防止氢气和氧气混合后加热爆炸,用氮气排出装置内的空气后再加热铁粉,所以点燃a处酒精灯一段时间后,再点燃c处酒精喷灯,故A正确;
B.b装置的作用是吸收氨气并干燥气体,碱石灰不能吸收氨气,b处装置不能用盛有碱石灰的U形管代替,故B错误;
C.硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积,加快反应速率,故C正确;
D.氨气溶于水,溶液呈碱性,若d处锥形瓶中溶液变红,则说明硬质玻璃管中有NH3生成,故D正确;
选B。
7. 亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.样品若为NaCl,依然会出现白色沉淀,A错误;
B.氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B错误;
C.亚硝酸有氧化性,可以把二价铁氧化为三价铁,溶液变为黄色,C正确;
D.稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D错误;
故选C。
8. 已知氧化性Br2>Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为:a Fe2++b Br-+c Cl2→d Fe3++ e Br2+ f Cl-,下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是
A. 2 4 3 2 2 6B. 0 2 1 0 1 2
C. 2 0 1 2 0 2D. 2 2 2 2 1 4
【答案】B
【解析】
【分析】向FeBr2溶液中通入氯气,氯气先和亚铁离子发生反应,然后再和溴离子发生反应,据此分析作答。
【详解】A、氯气过量,Br-、Fe2+都完全被完全氧化,反应方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-,A正确;
B、氧化性Br2>Fe3+,不可能存在Fe2+、Br2共存,B错误;
C、加入的氯气的物质的量与铁的物质的量1:2时,发生反应 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,C正确;
D、当加入的氯气把Fe2+完全氧化成Fe3+,还有部分剩余时,可以发生反应2Fe2++2Br-+2Cl2→2Fe3++1Br2+4Cl-,D正确;
答案选B。
9. 下列关于铁及其化合物的说法中错误的是
A. 将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2
B. 铁锈主要成分可表示为Fe2O3·nH2O
C. FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
D. 将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,则该固体试样中不存在Fe3+
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁和亚铁能将氯气还原为氯离子,从而除去工业废气中的氯气,故A正确;
B.铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O,故B正确;
C.FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故C正确;
D.若固体为FeCl3和Fe的混合物且铁过量时,也有相同的现象,故固体试样中可能存在Fe3+,故D错误;
答案为D。
10. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列叙述正确的是
A. 在转化过程中化合价不变的元素只有Cu和Cl
B. 由图示的转化可得出氧化性的强弱顺序:O2>Cu2+>S
C. 在转化过程中能循环利用的物质只有FeCl2
D. 反应中当有34gH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的量不变,需要消耗O2的质量为16g
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图中各元素化合价知,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价,所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素,故A错误;
B.转化过程中O2把Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+把硫离子氧化为S,则氧化性的强弱顺序:O2>Fe3+>S,故B错误;
C.根据图示,反应的本质是空气中的氧气氧化H2S转化为S和水,在转化过程中能循环利用的物质有FeCl2、CuCl2、FeCl3,故C错误;
D.H2S转化为硫单质,硫元素的化合价从-2价变成0价,氧元素的化合价从0价变成-2价,依据得失电子数相等,所以2H2S----O2,所以有34gH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的量不变,需要消耗O2的质量为××32g/ml=16g,故D正确;
故选D。
11. 实验室探究与溶液反应的原理,装置如图,实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法错误的是
A. 滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间
B. Y中产生的白色沉淀是
C. 在X装置中浓硫酸不体现氧化性
D. 若将换成氨水,Y中不能产生白色沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置X的作用是产生SO2,为防止+4价S被氧化,需要先通入一段时间的N2,排除装置中的空气,故A说法正确;
B.酸性条件下,NO能将SO2氧化成SO,Fe3+也能将SO2氧化成SO,SO与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,故B说法正确;
C.生成二氧化硫,体现浓硫酸的强酸性,浓硫酸遇水放出大量的热,有利于二氧化硫的逸出,故C说法正确;
D.换成氨水,SO2能与氨水反应生成SO,SO能与Ba2+反应生成BaSO3沉淀,故D说法错误;
答案为D。
12. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体,低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水,微溶于浓KOH溶液,且能与水反应放出氧气,并生成Fe(OH)3胶体,常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性,酸性条件下,其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4的流程如下:
下列关于K2FeO4的说法正确的是
A. 与水反应,每消耗1mlK2FeO4转移6ml电子
B. 将K2FeO4与盐酸混合使用,可增强其杀菌消毒效果
C. 可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液
D. K2FeO4中,基态K+的核外三个电子能层均充满电子
【答案】C
【解析】
【分析】硝酸铁溶液中加入过量次氯酸钠和过量强氧化钠,硝酸铁被次氯酸钠氧化成高铁酸钠,所得滤液通过结晶过滤分离出氯化钠和硝酸钠,在高铁酸钠滤液中加过量饱和KOH溶液得到高铁酸钾沉淀,过滤得到高铁酸钾,据此解答。
【详解】A.K2FeO4与水反应,,由反应可知4mlK2FeO4转移12ml电子,每消耗1mlK2FeO4转移3ml电子,故A错误;
B.K2FeO4有强氧化性,酸性条件下,其氧化性强于Cl2、可知K2FeO4与盐酸反应生成氯气,两者混合降低其杀菌消毒效果,故B错误;
C.K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3胶体,而高锰酸钾溶水形成的是溶液,可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液,故C正确;
D.K+的核外电子排布为2,8,8,第三层未充满电子,故D错误;
故选:C。
第II卷(共64分)
13. I.食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸。
(1)配制250mL0.1ml/L的醋酸溶液,需5ml/L醋酸溶液的体积为____mL。(保留到小数点后一位)
(2)下列关于某容积的容量瓶的操作,正确的是____。
A. B. C. D.
II.人工固氮合成氨,并通过氨氧化法制取硝酸的流程如图所示。
(3)“合成塔”内发生的化学反应中作氧化剂的是____(填化学式),金属镁在该氧化剂中燃烧的化学方程式为____,其产物遇水生成的有刺激性气味气体的电子式为____,分子构型为____;“氧化炉”中氨气发生反应的化学方程式为____。
(4)常温下,工业上选择铁或铝作盛装浓硝酸的罐体材料的主要原因是____。
(5)为了避免生成硝酸的过程中氮的氧化物污染环境,可用氨气处理尾气,将其转化为大气中含有的无害气体,以处理NO2为例,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。
(6)取3.2g铜与30mL8ml/L硝酸充分反应,硝酸的还原产物为NO2和NO,反应后溶液中含有amlH+,则生成的NO的物质的量为____(用含a的代数式表示)ml。
【答案】(1)5.0 (2)C
(3) ①. N2 ②. N2+3Mg Mg3N2 ③. ④. 三角锥形 ⑤.
(4)常温下铁、铝遇到浓硝酸会钝化
(5)3:4 (6)0.5a-0.02
【解析】
【小问1详解】
根据稀释前后溶质不变计算,,V=5.0mL;
【小问2详解】
A.容量瓶使用过程中,不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,故A错误;
B.定容时,视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切",不能仰视或俯视,故B错误;
C.向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不.
能接触容量瓶口,故C正确;
D.定容完成后,盖上瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程中,左手食指抵
住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,故D错误:
故正确的是C。
【小问3详解】
“合成塔’内N2、H2在合成塔中反应产生NH3,发生反应化学反应为: ,在该反应中,N2作氧化剂,H2作还原剂;
金属Mg与N2在点燃时反应产生Mg3N2,该反应的化学方程式为: N2+3Mg Mg3N2;
Mg3N2与H2O发生反应: Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑, 在制取得到的NH3中,N原子最外层有5个电子,其中3个成单电子与3个H形成3个共价键,电子式为;N原子与H形成3个共价键,1对孤电子对,价层电子对为4,分子构型为三角锥形;在氧化炉中NH3与O2在催化剂存在时,在加热条件下反应产生NO、H2O, 根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的化学方程式为;
【小问4详解】
浓硝酸具有强氧化性,在常温下铁、铝遇到浓硝酸会在金属表面氧化产生-层致密的氧化物保护膜,阻止金属进一步氧化, 即使金属会发生钝化现象而不能进一步反应, 因此可以选择使用选择铁或铝作盛装浓硝酸的罐体材料;
【小问5详解】
为了避免生成硝酸的过程中氮的氧化物污染环境,可用氨气处理尾气,将其转化为大气中含有的无害气体,以处理NO2为例,NH3与NO2发生氧化还原反应产生N2、H2O, 反应方程式为: 8NH3+6NO2=7N2+12H2O,该反应中氧化剂是NO2还原剂是
NH3,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3: 4;
【小问6详解】
3.2 g Cu的物质的量n(Cu)=
,30 mL 8 ml/L硝酸中含有溶质的物质的量n(HNO3)=8 ml/L0.03 L=0.24 ml,
Cu与30 mL 8 ml/L硝酸发生反应产生Cu(NO3)2、NO2、 NO及H2O,反应后溶液中含有a ml H+,反应过程中转移电子的物质的量n(e- )=2n(Cu)=0.1 ml。假设反应产生NO2、NO的物质的量分别是x.、y,则根据电子守恒可得x+3y=0.1 ml,根据N元素守恒
可知: 0.052+a+x+y=0.24 ml,解得x= (0.16-1.5a)ml,,y=(0.5a-0.02 )ml。故生成的NO的物质的量为(0.5a-0.02 )ml。
14. 一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量SiO2)为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示:
(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:____。
(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少,有研究指出CuCl2是该反应的催化剂,该过程的反应原理可用化学方程式表示为
①Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S;
②____。
(3)向滤液M中加入(或通入)____(填字母),可得到一种可循环利用的物质。
a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾 d.氯化氢
(4)“保温除铁”过程中,加入CuO的目的是____;“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中,要用HNO3溶液调节溶液的pH,其理由是____。
(5)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电化学反应转变而成,有关转化见图,转化时转移0.2ml电子,生成Cu2S___ml。
【答案】(1)
(2)
(3)b (4) ①. 调pH将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀 ②. 抑制Cu2+水解
(5)0.2
【解析】
【分析】辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量SiO2),加入FeCl3溶液,可以将Cu2S氧化生成CuCl2和S,过滤除去S和SiO2,加入Fe置换出Cu,将剩余的Fe3+还原为Fe2+,滤液M为氯化亚铁,保温除铁,加入硝酸将过量的铁粉转化为Fe3+,加入CuO调pH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3,硝酸铜溶液加入稀硝酸抑制水解,蒸发浓缩冷却结晶,得到硝酸铜晶体;
【小问1详解】
根据分析可知“浸取”过程中,加入FeCl3溶液,可以将Cu2S氧化生成CuCl2和S,发生反应的离子方程式:;
【小问2详解】
催化剂在反应前后不发生变化,但是参与中间过程,CuCl2是催化剂,参与①Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S;第二步应该是中间体CuCl与浸取液FeCl3生成CuCl2,②;
【小问3详解】
根据分析可知滤液M为氯化亚铁,将氯化亚铁氧化为氯化铁还可以循环利用,故通入的氧化剂为氯气,故答案为b;
【小问4详解】
根据分析可知“保温除铁”过程中,加入硝酸将过量的铁粉转化为Fe3+,加入CuO调pH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去铁元素;硝酸铜溶液蒸发浓缩冷却结晶过程会水解,加入稀硝酸抑制Cu2+水解;
【小问5详解】
该转化中Cu被氧化成Cu2S,化合价升高1价,CuFeS2被还原成Cu2S,化合价降低1价,根据电子守恒可知转化时转移0.2ml电子,生成Cu2S为0.2ml。
15. 碘是人体必需的微量元素,也可用于工业、医药等领域。大量的碘富集于海藻灰(主要成分是NaI)中,因此从海藻灰中提取碘,可有效利用海洋资源。
(1)某兴趣小组以海藻灰为原料进行I2的制备实验。具体步骤如下:将海藻灰加热浸泡后,得到了NaI溶液,将适量Na2SO3固体溶于NaI溶液,再将CuSO4饱和溶液滴入上述溶液中,生成白色CuI沉淀。
(1)待I-沉淀完全后,过滤,将沉淀物置于小烧杯中,在搅拌下逐滴加入适量浓HNO3,观察到有_____(颜色)气体放出,并有紫黑色晶体析出。出于安全和环保考虑,该实验操作需在____(条件)下进行。该反应的化学方程式为____。
(2)用倾析法弃去上清液,固体物质用少量水洗涤后得到粗I2,进一步精制时,选择必需的仪器搭建装置,所用仪器为:____(夹持装置略)。
(3)将精制得到的I2配成浓度为cml/L的标准溶液,用来测定某样品中维生素C(相对分子质量为M,有还原性,水溶液呈酸性)的含量。具体操作如下:准确称量ag样品,溶于新煮沸过并冷却至室温的蒸馏水中,煮沸蒸馏水的目的是____。用250mL容量瓶定容,使用_____(仪器)量取25.00mL样品溶液于锥形瓶中,再加入10mL1∶1醋酸溶液和适量的___指示剂,立即用I2标准溶液滴定,直到因加入半滴标准溶液后,溶液颜色从_____刚好变为____,且半分钟内不变色,即为滴定终点。消耗I2标准溶液VmL,则样品中维生素C的质量分数是____(写出表达式)。
已知滴定反应方程式:
【答案】(1) ①. 红棕色 ②. 通风厨或者通风的地方 ③. 2CuI + 8HNO3 (浓)=2Cu(NO3)2 +I2 +4NO2↑+4H2O
(2)ACDF (3) ①. 除去蒸馏水中溶解的氧,防止干扰实验 ②. 酸式滴定管 ③. 淀粉 ④. 无色 ⑤. 蓝色 ⑥.
【解析】
【小问1详解】
由题意可知CuSO4作氧化剂,Na2SO3作还原剂,Cu2+被还原为CuI,亚硫酸根离子中+4价硫元素被氧化为+6价,反应的离子方程式为;Cul中的亚铜离子和碘离子分别被浓硝酸氧化为Cu2+和I2,浓硝酸被还原为NO2,化学方程式为2CuI + 8HNO3 (浓)=2Cu(NO3)2 +I2 +4NO2↑+4H2O,其中 NO2为红棕色有毒气体,需在通风厨条件下进行实验,I2为紫黑色晶体。
【小问2详解】
碘单质受热易升华,可采用升华法提纯碘单质。用到的仪器有A烧杯、C石棉网、D酒精灯、F装冷水的圆底烧瓶(用于冷凝);
【小问3详解】
维生素C具有还原性,煮沸蒸馏水是为了防止水中溶解氧干扰实验;准确量取维生素C溶液的体积用酸式滴定管;用碘标准溶液滴定维生素C,由于淀粉遇碘显蓝色,通常用淀粉作指示剂,所以当最后一滴标准液滴入锥形瓶后,溶液由无色变为蓝色且30秒内不褪色,即为滴定终点;根据题意消耗碘标准液的物质的量n=cV x10-3ml,由反应方程式可知25 mL溶液中维生素C的物质的量为cV10-3ml,则a g样品中维生素C的物质的量为10cV10-3ml=cV10-2ml,质量为m=Nm=cMV10-2g,其质量分数为。
16. FeCO3可用于制备补血剂。某研究小组制备FeCO3,并对FeCO3的性质和应用进行探究。
已知:①FeCO3是白色固体,难溶于水
②Fe2++6SCN-Fe(SCN)(无色)
I.FeCO3的制取(夹持装置略)
装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,滴加一定量FeSO4溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。
(1)试剂a是____。
(2)向Na2CO3溶液通入CO2的目的是____。
(3)C装置中制取FeCO3的离子方程式为____。
II.FeCO3的性质探究
(4)对比实验ii和iii,得出的实验结论是____。
(5)依据实验ii的现象,配平加入10%H2O2溶液的离子方程式____。
______Fe(SCN)+______H2O2=______Fe(OH)3↓+______Fe(SCN)3+______SCN-
III.FeCO3的应用
(6)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂。该实验小组用KMnO4测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,但是发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100%,其原因是____(不考虑操作不当引起的误差)。
【答案】(1)饱和NaHCO3溶液
(2)降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2
(3)2+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(4)Fe2+与SCN-的络合会促进FeCO3的溶解,FeCO3固体在KSCN溶液中溶解度比KCl溶液中大
(5)6+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-
(6)乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4
【解析】
【分析】A装置中CaCO3与稀盐酸反应制备CO2,B装置用于除去CO2中的HCl,装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,此时Na2CO3转化成NaHCO3,然后滴加一定量FeSO4溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。
【小问1详解】
A装置中CaCO3与稀盐酸反应制备CO2,所得CO2中混有HCl和H2O(g),HCl会与C中Na2CO3溶液反应,故B装置用于除去CO2中的HCl,则试剂a是饱和NaHCO3溶液;答案为:饱和NaHCO3溶液。
【小问2详解】
Na2CO3溶液碱性较强,溶液中OH-浓度较大,滴加FeSO4溶液时易生成Fe(OH)2沉淀。导致FeCO3的纯度降低;向Na2CO3溶液中通入CO2,发生反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3,NaHCO3溶液的碱性较弱,不易生成Fe(OH)2,制备的FeCO3纯度高;答案为:降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2。
【小问3详解】
C装置中NaHCO3与FeSO4溶液反应生成FeCO3,反应的离子方程式为2+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;答案为:2+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O。
【小问4详解】
对比实验ii和iii的现象可知,FeCO3固体在KSCN溶液中溶解度比KCl溶液中大,结合题给已知②可知,是Fe2+与SCN-的络合会促进FeCO3的溶解;答案为:Fe2+与SCN-的络合会促进FeCO3的溶解,FeCO3固体在KSCN溶液中溶解度比KCl溶液中大。
【小问5详解】
反应中Fe元素的化合价由中+2价升至+3价,1ml失去1ml电子,O元素的化合价由H2O2中的-1价降至-2价,1mlH2O2得到2ml电子,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,配平后的离子方程式为6+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-;答案为:6+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-。
【小问6详解】
FeCO3与乳酸反应生成乳酸亚铁,乳酸亚铁中不仅Fe2+能与KMnO4溶液反应,乳酸根中的羟基也能被KMnO4氧化,消耗更多的KMnO4,从而使得用KMnO4测定补血剂中亚铁含量进而计算所得乳酸亚铁的质量分数总是大于100%;答案为:乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4。方案设计
现象和结论
A
先加入少量溶液,再加溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B
加到少量溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量溶液,再加入溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
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