辽宁省沈阳市第二中学2023-2024学年高三上学期开学考试化学试题(月考)
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这是一份辽宁省沈阳市第二中学2023-2024学年高三上学期开学考试化学试题(月考),共31页。试卷主要包含了选择题,填空题等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年辽宁省沈阳二中高三(上)开学化学试卷
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有1个选项符合题意)
1.(3分)下列“类比”、“推理”合理的是( )
A.Fe与Cl2反应生成FeCl3,则Fe与I2反应生成FeI3
B.CaO与CO2反应生成CaCO3,CuO与CO2反应生成CuCO3
C.在Na2O2与水反应后的溶液中加入MnO2粉末,会产生大量气体,该气体能使带火星的木条复燃,则可推测Na2O2与水反应有中间产物H2O2生成
D.Na与水反应生成NaOH和H2,则Fe与水蒸气反应生成Fe(OH)3和H2
2.(3分)84消毒液可用于新型冠状病毒的消杀,其有效成分为NaClO。NaClO在空气中可发生反应NaClO+CO2+H2O═NaHCO3+HClO。用化学用语表示的相关微粒,正确的是( )
A.中子数为10的氧原子:O
B.Na+的结构示意图:
C.CO2的结构式:O=C=O
D.NaClO的电子式:
3.(3分)用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.50mL12mol/L盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.15NA
B.足量铁在1molCl2中充分燃烧,反应转移的电子数为3NA
C.Al3++4OH﹣=+2H2O,说明1molAl(OH)3电离出H+数为NA
D.常温常压下,78gNa2O2中含有的阴离子数为NA
4.(3分)下列物质性质和用途都正确且相关的是( )
选项
性质或组成
用途或物质类别
A
FeCl3溶液显酸性
用于刻蚀电路板
B
SO2具有氧化性
SO2常用于漂白秸秆、织物
C
HF溶液具有酸性
HF溶液能在玻璃上刻图案
D
陶瓷中虽然一般含金属元素
但陶瓷属于无机非金属材料
A.A B.B C.C D.D
5.(3分)下列有关图象的说法正确的是( )
A.图甲表示:向某明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,生成沉淀的物质的量与滴加NaOH溶液体积的关系
B.图乙表示:向含等物质的量的NaOH和Na2CO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,生成气体的体积与滴加HCl溶液体积的关系
C.图丙表示:在稀硝酸溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中Fe3+物质的量与逐渐加入铁粉物质的量的变化关系
D.根据图丁,除去混在KNO3中少量的NaCl可用“蒸发浓缩,趁热过滤”的方法
6.(3分)下列实验装置、操作正确,且能实现相应实验目的的是( )
实验装置
实验操作
实验目的
A
用标准KMNO4溶液滴定Na2S2O3溶液
测定Na2S2O3溶液浓度
B
蒸发AlCl3溶液
得到AlCl3固体
C
逐滴滴加AgNO3溶液
根据沉淀产生的先后顺序确定Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小
D
加热NH4Cl固体
制备NH3
A.A B.B C.C D.D
7.(3分)有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定可以获知。
已知:①LiH+H2O═LiOH+H2↑
②2Li(s)+H2(g)⇌2LiH(s)△H<0
下列说法不正确的是( )
A.可用质谱区分D2和HD
B.Li与D2O的反应:2Li+2D2O═2LiOD+D2↑
C.若越大,则越小
D.80℃反应所得比25℃反应所得)大
8.(3分)某研究小组利用下图装置探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应原理。下列说法错误的是( )
A.装置B中若产生白色沉淀,说明Fe3+能将SO2氧化成SO42﹣
B.实验室中配制加70%的硫酸需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒
C.三颈烧瓶中通入N2的操作应在滴加浓硫酸之前,目的是排尽装置内的空气
D.装置C可能发生倒吸,同时还不能完全吸收反应产生的尾气
9.(3分)以高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2,少量FeS2和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n和明矾的部分工艺流程如图,下列说法错误的是( )
已知:赤泥液的主要成分为Na2CO3。
A.赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的SO2
B.聚合硫酸铁可用于净化自来水,与其组成中的Fe3+具有氧化性有关
C.在“聚合”阶段,若增加Fe2O3用量,会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x变大
D.从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤
10.(3分)某科研团队研究发现硼氢化钠(NaBH4)在催化剂Ru表面与水反应可生成H2,其反应机理如图所示:根据以上信息判断,下列叙述错误的是( )
A.过程①至过程④中硼元素的化合价不变
B.X是H3BO3,H3BO3和BH3两分子中H的化合价相等
C.过程③和过程④各产生1mol H2时转移的电子数不相等
D.0.25mol NaBH4的还原能力与标准状况下22.4L H2的还原能力相当(还原能力即生成H+失去电子的量)
11.(3分)铍是一种核性能优良的材料,铍精矿的主要成分为铍、铝、硅、铁的氧化物、碳酸钙及部分其他杂质,以铍精矿为原料制备氢氧化铍的工艺流程如图所示:
已知:i.Al3+和Be2+可通过调节溶液pH实现分步沉淀;
ii.Be(OH)2与Al(OH)3具有相似的化学性质。
下列说法正确的是( )
A.“熔炼”过程中SiO2不发生化学变化
B.“氧化”工序中用NaClO代替H2O2可达到目的且不影响产品纯度
C.“沉淀”工序中需严格控制NH3•H2O加入量,以减少Be(OH)2溶解损失
D.“氧化”工序的主要反应为2H2O2+2Fe2++2H+=O2↑+2Fe3++3H2O
12.(3分)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3+Cl2+H2O=2+2Cl﹣+
B.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH﹣=C2+2H2O
C.电解MgCl2水溶液:2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑+H2↑
D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应:+Ba2+=BaSO4↓
13.(3分)某同学通过如下流程制备氧化亚铜:
已知CuCl难溶于水和稀硫酸:Cu2O+2H+═Cu2++Cu+H2O
下列说法不正确的是( )
A.步骤②SO2可用Na2SO3替换
B.步骤③中为防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗涤
C.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH﹣=Cu2O+2Cl﹣+H2O
D.如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质,用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应,根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
14.(3分)污水处理厂处理含CN﹣废水的过程分两步进行:①向含CN﹣的废水中加入过量NaClO将CN﹣转化为CNO﹣;②调节①所得溶液为酸性,使CNO﹣继续被NaClO转化为两种无污染的气体。下列关于上述过程的叙述错误的是( )
A.CN﹣的电子式为
B.过程①中,生成CNO﹣的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
C.过程②中,生成的两种无污染的气体为CO2和N2
D.氧化性:CNO﹣<ClO﹣
15.(3分)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1mol•L﹣1)。
实验
操作与现象
①
在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸
②
在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
③
在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明SO对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
二、填空题
16.(14分)含硫化合物多为重要的化工原料。请回答下列问题:
Ⅰ.多硫化物是含多硫离子()的化合物,可用作废水处理剂、硫化剂等。
(1)Na2S2的电子式为 。
(2)Na2S5(易溶于水)在酸性条件下可生成H2S和S,该反应的离子方程式为 。
(3)黄铁矿(FeS2)是工业上制硫酸的重要原料,在氧气中煅烧生成Fe2O3和SO2,其煅烧的化学方程式为 。
Ⅱ.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品抗氧化剂,易溶于水。
(4)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中硫元素的化合价为 。
(5)向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠(Na2S2O5),可降低饮料中溶解氧的含量,发生反应的离子方程式为 。
(6)向饱和碳酸钠溶液中通入过量SO2可制得焦亚硫酸钠,发生反应的化学方程式为 。
Ⅲ.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的滴定试剂,常用来滴定溶液中的含碘量。
(7)为测定某碘水中I2的浓度(假设碘水中的碘元素均以碘单质形式存在),取该碘水加入淀粉溶液作为指示剂,滴加硫代硫酸钠标准液2+2S2=S4+2I﹣,当 (填实验现象),即为终点。
17.(14分)碱式氯化镁(MgOHCl)常用作塑料添加剂,工业上制备方法较多,装置C中CuO的质量为8.0g。
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为: 。
(2)装置D中生成沉淀,发生反应的离子方程式为 。
(3)反应过程中持续通入N2的作用有两点:一是:将装置A中产生的氨气完全导出,二是: 。
(4)若测得碱石灰的质量增加了ag,则得到碱式氯化镁的质量为 g。
(5)反应完毕,装置C中的氧化铜全部由黑色变为红色,称其质量为6.8g,该反应中转移电子的物质的量为 mol,写出装置C中发生的化学反应方程式 。
18.(14分)纳米级MoS2复合材料被认为是一种理想的钠离子电池负极材料,以钼精矿[主要成分MoS2,以及SiO2、CaO、Fe、Cu、Ca3Fe2(SiO4)3等杂质]为原料生产纳米级MoS2的工业流程如图:
已知:i.MoS2不溶于水和常见的酸碱,“烧熔”时可转化为酸性氧化物MoO3;
ii.Ca3Fe2(SiO4)3经“烧熔”后可与沸盐酸反应。
(1)“粉碎”的目的为
(2)滤液②中含有的金属离子为 ;滤渣②的成分为 。
(3)“碱浸”时发生反应的化学方程式为 ;用NaOH溶液代替氨水的不足之处为 。
(4)已知“硫代”一步生成了,则“沉钼”中加入盐酸生成MoS3的离子方程式为 。
(5)分析化学上,常利用“沉钼”反应测定钼的含量,若称量54.0g钼精矿3,则钼精矿中钼的百分含量为 (转化工艺中钼的损失不计,保留三位有效数字)。
19.(13分)KI可用于分析试剂、感光材料、制药等,其制备原理如图:
反应Ⅰ:3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O
反应Ⅱ:3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O
请回答有关问题。
(1)装置中盛装30%氢氧化钾溶液的仪器名称是 。
(2)关闭启普发生器活塞,先滴入30%的KOH溶液.待观察到三颈烧瓶中溶液颜色由棕黄色变为 (填现象),停止滴入KOH溶液;然后打开启普发生器活塞
(3)滴入硫酸溶液,并对三颈烧瓶中的溶液进行水浴加热,其目的是 。
(4)把三颈烧瓶中的溶液倒入烧杯中,加入碳酸钡,在过滤器中过滤,还含有单质硫和 (填名称)。合并滤液和洗涤液,蒸发至析出结晶,干燥得成品。
(5)碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防治碘缺乏病,KIO3用于加碘盐中。实验室模拟工业制备KIO3流程如图:
几种物质的溶解度见下表:
KCl
KH(IO3)2
KClO3
25℃时的溶解度
20.8
0.8
7.5
80℃时的溶解度
37.1
12.4
16.2
①由上表数据分析可知,“操作a”为 。
②反应Ⅰ中,两种还原产物得电子数相等,请写出发生的化学反应方程式 。
(6)某同学测定上述流程生产的KIO3样品的纯度。
取1.00g样品溶于蒸馏水中并用硫酸酸化,再加入过量的KI和少量的淀粉溶液,逐滴滴加2.0mol•L﹣1Na2S2O3溶液,恰好完全反应时共消耗12.60mLNa2S2O3溶液。该样品中KIO3的质量分数为 (已知反应:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)。
2023-2024学年辽宁省沈阳二中高三(上)开学化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有1个选项符合题意)
1.(3分)下列“类比”、“推理”合理的是( )
A.Fe与Cl2反应生成FeCl3,则Fe与I2反应生成FeI3
B.CaO与CO2反应生成CaCO3,CuO与CO2反应生成CuCO3
C.在Na2O2与水反应后的溶液中加入MnO2粉末,会产生大量气体,该气体能使带火星的木条复燃,则可推测Na2O2与水反应有中间产物H2O2生成
D.Na与水反应生成NaOH和H2,则Fe与水蒸气反应生成Fe(OH)3和H2
【分析】A.碘的氧化性弱,只能将铁氧化为+2价;
B.氧化铜与二氧化碳不反应;
C.过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水和氧气;
D.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。
【解答】解:A.Fe与Cl2反应生成FeCl3,则Fe与I3反应生成FeI2,故A错误;
B.CaO与CO2反应生成CaCO2,氧化铜与二氧化碳不反应,故B错误;
C.在Na2O2与水反应后的溶液中加入MnO6粉末,会产生大量气体,则可推测Na2O2与水反应有中间产物H5O2生成,过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水和氧气;
D.Na与水反应生成NaOH和H2,铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了元素化合物知识,熟悉相关物质的性质是解题关键,注意类推法合理使用,题目难度不大。
2.(3分)84消毒液可用于新型冠状病毒的消杀,其有效成分为NaClO。NaClO在空气中可发生反应NaClO+CO2+H2O═NaHCO3+HClO。用化学用语表示的相关微粒,正确的是( )
A.中子数为10的氧原子:O
B.Na+的结构示意图:
C.CO2的结构式:O=C=O
D.NaClO的电子式:
【分析】A.标示在元素符号左上角的是质量数,而质量数=质子数+中子数;
B.钠离子的核内有11个质子;
C.二氧化碳中C原子和氧原子之间以双键结合;
D.NaClO是离子化合物。
【解答】解:A.标示在元素符号左上角的是质量数,故中子数为10的氧原子的质量数为18O,故A错误;
B.钠离子的核内有11个质子,故结构示意图为,故B错误;
C.二氧化碳中C原子和氧原子之间以双键结合,故C正确;
D.NaClO是离子化合物,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了常见化学用语的表示方法判断,涉及原子的表示方法、离子的结构示意图、电子式、结构式等知识,明确常见化学用语的概念及书写原则为解答关键,试题培养了学生的分析能力及规范答题能力,题目难度不大。
3.(3分)用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.50mL12mol/L盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.15NA
B.足量铁在1molCl2中充分燃烧,反应转移的电子数为3NA
C.Al3++4OH﹣=+2H2O,说明1molAl(OH)3电离出H+数为NA
D.常温常压下,78gNa2O2中含有的阴离子数为NA
【分析】A.浓盐酸与MnO2共热时,才能反应,盐酸变稀后,反应停止;
B.足量铁在1molCl2中充分燃烧,反应转移的电子数按照氯气量进行计算;
C.Al(OH)3发生酸式电离时,是不能完全电离出H+的;
D.Na2O2是由2个钠离子和1个过氧根离子构成的。
【解答】解:A.浓盐酸与MnO2共热时,才能反应2与50mL12mol/L盐酸反应,盐酸不能完全反应完,电子转移无法确定;
B.足量铁在7molCl2中充分燃烧,反应转移的电子数为2NA,故B错误;
C.Al(OH)4是不能完全电离出H+的,1molAl(OH)3电离出H+数无法计算,故C错误;
D.常温常压下7O2中含有的阴离子数为×1×NA/mol=NA,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要阿伏加德罗常数的计算,考查内容比较灵活,属于基本知识的考查,难度不大。
4.(3分)下列物质性质和用途都正确且相关的是( )
选项
性质或组成
用途或物质类别
A
FeCl3溶液显酸性
用于刻蚀电路板
B
SO2具有氧化性
SO2常用于漂白秸秆、织物
C
HF溶液具有酸性
HF溶液能在玻璃上刻图案
D
陶瓷中虽然一般含金属元素
但陶瓷属于无机非金属材料
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.FeCl3具有较强氧化性,能溶解金属Cu;
B.SO2能与某些有色物质反应生成无色物质,表现出漂白性;
C.氢氟酸与二氧化硅反应生成生成氟化硅气体和水;
D.陶瓷属于无机非金属材料,可能含金属元素,如玻璃中含有钠元素。
【解答】解:A.FeCl3具有较强氧化性,能溶解金属Cu,与FeCl3溶液显酸性无关,故A错误;
B.具有漂白性、织物4具有氧化性无关,故B错误;
C.氢氟酸与二氧化硅反应生成生成氟化硅气体和水,与HF溶液具有酸性无关;
D.陶瓷属于无机非金属材料,如AlN3N4等均为陶瓷,陶瓷中一般含金属元素;
故选:D。
【点评】本题考查物质的性质及用途,把握物质的性质、发生的反应、性质与用途的对应关系为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意元素及其化合物知识的应用,题目难度不大。
5.(3分)下列有关图象的说法正确的是( )
A.图甲表示:向某明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,生成沉淀的物质的量与滴加NaOH溶液体积的关系
B.图乙表示:向含等物质的量的NaOH和Na2CO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,生成气体的体积与滴加HCl溶液体积的关系
C.图丙表示:在稀硝酸溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中Fe3+物质的量与逐渐加入铁粉物质的量的变化关系
D.根据图丁,除去混在KNO3中少量的NaCl可用“蒸发浓缩,趁热过滤”的方法
【分析】A.生成沉淀消耗氢氧化钠溶液的体积与沉淀溶解消耗氢氧化钠溶液的体积之比应该为3:1;
B.设NaOH和Na2CO3的物质的量为nmol,NaOH优先反应消耗nmolHCl,然后Na2CO3与nmolHCl反应生成nmol碳酸氢钠,最后碳酸氢钠与HCl生成二氧化碳;
C.在稀硝酸溶液中加入铁粉,先生成Fe3+,后生成Fe2+;
D.NaCl的溶解度受温度影响较小,应该用降温结晶法除杂。
【解答】解:A.根据Al3++3OH﹣═Al(OH)5↓、Al(OH)3+OH﹣═+6H2O可知,生成氢氧化铝沉淀与溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积比应该为3:6,故A错误;
B.设NaOH和Na2CO3的物质的量为nmol,nmolNaOH优先反应消耗nmolHCl5CO3与nmolHCl反应生成nmolNaHCO3,最后nmolNaHCO2与nmolHCl生成二氧化碳,则生成二氧化碳气体前后消耗HCl溶液体积之比为2:1,与实际情况不符;
C.在稀硝酸溶液中加入铁粉2+,当Fe3+的浓度达到最大值时,再加铁粉生成Fe2+,Fe5+的浓度减小,图象符合;
D.由于温度对NaCl的溶解度影响较小,所以应该用降温结晶的方法除去混在KNO3中少量的NaCl,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学实验方案的评价、图象分析判断,题目难度中等,理解图象含义和变化趋势是解题关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生对图象的分析能力及综合应用能力。
6.(3分)下列实验装置、操作正确,且能实现相应实验目的的是( )
实验装置
实验操作
实验目的
A
用标准KMNO4溶液滴定Na2S2O3溶液
测定Na2S2O3溶液浓度
B
蒸发AlCl3溶液
得到AlCl3固体
C
逐滴滴加AgNO3溶液
根据沉淀产生的先后顺序确定Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小
D
加热NH4Cl固体
制备NH3
A.A B.B C.C D.D
【分析】A.高锰酸钾可氧化橡胶;
B.加热促进水解,且生成盐酸易挥发;
C.浓度相同,Ksp小的先沉淀;
D.氯化铵分解后,在试管口化合生成氯化铵。
【解答】解:A.酸性KMnO4溶液具有强氧化性,应该盛放在酸式滴定管中,能腐蚀橡胶管;
B.氯化铝水解生成氢氧化铝和氯化氢,且氯化氢易挥发,故B错误;
C.同浓度的氯化钠和碘化钠溶液,生成沉淀颜色不同,说明碘化银先沉淀,可以说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故C正确;
D.加热NH4Cl固体,分解为氨气和氯化氢3Cl,无法得到氨气;
故选:C。
【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、中和滴定、沉淀生成、盐类水解、物质制备、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,题目难度不大。
7.(3分)有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定可以获知。
已知:①LiH+H2O═LiOH+H2↑
②2Li(s)+H2(g)⇌2LiH(s)△H<0
下列说法不正确的是( )
A.可用质谱区分D2和HD
B.Li与D2O的反应:2Li+2D2O═2LiOD+D2↑
C.若越大,则越小
D.80℃反应所得比25℃反应所得)大
【分析】A.一般质谱图中最大的数字为相对分子质量;
B.Li与D2O的反应,类似于钠和水的反应,据此分析判断;
C.D2由通过反应2Li+2D2O═2LiOD+D2↑制得,HD通过反应,LiH+D2O=LiOD+HD↑制得;
D.高温度,2Li(s)+H2(g)⇌2LiH(s)△H<0,平衡左移,Li增多,LiH减少,据此分析判断。
【解答】解:A.D2和HD的相对分子质量不同,可用质谱区分D2和HD,故A正确;
B.Li与D7O的反应生成LiOD和D2,反应的化学方程式为:2Li+3D2O═2LiOD+D5↑,故B正确;
C.D2由Li与D2O的反应生成,HD通过反应LiH+D4O=LiOD+HD↑,越大,,故C错误;
D.升高温度2(g)⇌5LiH(s)△H<0,平衡左移,LiH减少大于25℃反应所得;
故选:C。
【点评】本题考查了化学平衡影响因素分析判断、反应产物生成的理解,注意题干信息的应用,题目难度中等。
8.(3分)某研究小组利用下图装置探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应原理。下列说法错误的是( )
A.装置B中若产生白色沉淀,说明Fe3+能将SO2氧化成SO42﹣
B.实验室中配制加70%的硫酸需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒
C.三颈烧瓶中通入N2的操作应在滴加浓硫酸之前,目的是排尽装置内的空气
D.装置C可能发生倒吸,同时还不能完全吸收反应产生的尾气
【分析】A.Fe3+、酸性条件下NO3﹣都具有氧化性,都可与SO2反应;
B.配制70%硫酸溶液是浓硫酸加入水中稀释,据此选择仪器;
C.为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应先通入氮气,将空气排出;
D.气体压强变化较大可能引发溶液倒吸,二氧化硫通入硫酸铁溶液中会发生硝酸和二氧化硫发生的氧化还原反应生成NO气体,NO不能和氢氧化钠溶液反应。
【解答】解:A.Fe3+具有氧化性,可将二氧化硫氧化成硫酸根,反应的离子方程式是SO2+2Fe3++Ba2++6H2O=BaSO4↓+4Fe2++4H+,在酸性条件下SO8与NO3﹣反应生成硫酸钡沉淀,出现白色沉淀,不能说明Fe3+能将SO5氧化成SO42﹣,故A错误;
B.配制70%硫酸溶液是浓硫酸加入水中稀释、烧杯,故B正确;
C.为排除空气对实验的干扰,目的是排尽装置内的空气;
D.导气管直接插入溶液可能会引发压强变化较大发生倒吸,不能被氢氧化钠溶液吸收;
故选:A。
【点评】本题考查物质的性质实验探究,题目难度中等,注意把握物质的性质,为解答该题的关键,学习中注意相关知识的积累。
9.(3分)以高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2,少量FeS2和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n和明矾的部分工艺流程如图,下列说法错误的是( )
已知:赤泥液的主要成分为Na2CO3。
A.赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的SO2
B.聚合硫酸铁可用于净化自来水,与其组成中的Fe3+具有氧化性有关
C.在“聚合”阶段,若增加Fe2O3用量,会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x变大
D.从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤
【分析】焙烧时,FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2,并用赤泥液吸收生成的SO2,焙烧后,Al2O3、Fe2O3进入“碱浸”步骤,过滤除去氧化铝和二氧化硅,滤液经一系列处理获得明矾,酸溶后加入双氧水氧化可能存在的亚铁离子,此时溶液中主要有Al2(SO4)3加入氧化铁进行聚合,经浓缩、干燥,获得聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
【解答】解:A.“焙烧”阶段中产生的二氧化硫可以经赤泥液碳酸钠吸收;
B.聚合硫酸铁可用于净化自来水3+具有水解产生胶体的性质有关,故B错误;
C.聚合硫酸铁中的OH﹣来源于Fe2O6,因此增加Fe2O3用量会使[Fe4(OH)x(SO4)y]n中x变大,故C正确;
D.从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤2,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查物质制备相关内容,为高频考点,把握物质的性质、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,难度中等。
10.(3分)某科研团队研究发现硼氢化钠(NaBH4)在催化剂Ru表面与水反应可生成H2,其反应机理如图所示:根据以上信息判断,下列叙述错误的是( )
A.过程①至过程④中硼元素的化合价不变
B.X是H3BO3,H3BO3和BH3两分子中H的化合价相等
C.过程③和过程④各产生1mol H2时转移的电子数不相等
D.0.25mol NaBH4的还原能力与标准状况下22.4L H2的还原能力相当(还原能力即生成H+失去电子的量)
【分析】A.过程①至过程④中硼元素均为+3价;
B.由过程④及原子守恒判断X;
C.由元素的化合价变化计算转移电子数;
D.NaBH4+2H2O═NaBO2+4H2↑中0.25molNaBH4失去电子为0.25mol×4=1mol,还原能力为1mol+1mol=2mol,标准状况下22.4L H2的还原能力×2×(1﹣0)=2mol。
【解答】解:A.过程①至过程④中硼元素均为+3价,故A正确;
B.由过程④及原子守恒可知X是H3BO5,H3BO3中H元素的化合价为+5价,BH3中H的化合价为﹣1价,故B错误;
C.过程③中﹣6价H与+1价H转化为氢气,则产生1mol H5时转移的电子数不相等,分别为1mol,故C正确;
D.NaBH4+2H2O═NaBO2+8H2↑中0.25molNaBH4失去电子为0.25mol×4=6mol,还原能力为1mol+1mol=2mol2的还原能力×2×(1﹣5)=2mol,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握发生的反应、元素的化合价变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意D中转化为H+失去电子的量为解答的难点,题目难度不大。
11.(3分)铍是一种核性能优良的材料,铍精矿的主要成分为铍、铝、硅、铁的氧化物、碳酸钙及部分其他杂质,以铍精矿为原料制备氢氧化铍的工艺流程如图所示:
已知:i.Al3+和Be2+可通过调节溶液pH实现分步沉淀;
ii.Be(OH)2与Al(OH)3具有相似的化学性质。
下列说法正确的是( )
A.“熔炼”过程中SiO2不发生化学变化
B.“氧化”工序中用NaClO代替H2O2可达到目的且不影响产品纯度
C.“沉淀”工序中需严格控制NH3•H2O加入量,以减少Be(OH)2溶解损失
D.“氧化”工序的主要反应为2H2O2+2Fe2++2H+=O2↑+2Fe3++3H2O
【分析】铍精矿的主要成分为铍、铝、硅、铁的氧化物、碳酸钙及部分其他杂质,铍精矿进行熔炼,熔炼时碳酸钙和SiO2反应生成难溶性的CaSiO3,然后加入硫酸进行酸浸,Be、Al、Fe的氧化物和硫酸反应生成硫酸铍、硫酸铝和铁元素的硫酸盐,过滤得到的滤渣1为CaSiO3,滤液中加入H2O2,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,然后向溶液中加入NH3•H2O调节溶液的pH值,将Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀,过滤后得到的滤渣2为Al(OH)3、Fe(OH)3,然后向滤液中加入氨水,Be2+转化为Be(OH)2。
【解答】解:A.“熔炼”时CaCO3和SiO2反应生成CaSiO8,反应方程式为SiO2+CaCO3CaSiO6+CO2↑,故A错误;
B.“氧化”工序中用NaClO代替H2O4时,将Fe2+氧化为Fe3+,Be8+不受影响,最终转化为Be(OH)2,故B正确;
C.Be(OH)2与Al(OH)5具有相似的化学性质,Al(OH)3不溶于氨水,则Be(OH)2也不溶于氨水,故C错误;
D.“氧化”工序中,H2O2作氧化剂,将Fe2+氧化为Fe4+,H2O2被还原为H3O,离子反应方程式为H2O2+3Fe2++2H+=7Fe3++2H3O,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查物质的制备,侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力,明确元素化合物的性质及其性质差异性、流程图中各物质的成分、物质分离提纯方法是解本题关键,难点是判断各物质的成分。
12.(3分)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3+Cl2+H2O=2+2Cl﹣+
B.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应:H2C2O4+2OH﹣=C2+2H2O
C.电解MgCl2水溶液:2Cl﹣+2H2O2OH﹣+Cl2↑+H2↑
D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应:+Ba2+=BaSO4↓
【分析】A.少量氯气与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、亚硫酸氢钠、氯化钠;
B.NaOH溶液与过量H2C2O4溶液反应生成草酸氢钠;
C.电解MgCl2水溶液,生成氢氧化镁沉淀、氢气和氯气;
D.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应,漏写生成氢氧化亚铁的离子反应。
【解答】解:A.少量氯气与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、氯化钠+Cl7+H2O=2+2Cl﹣+,故A正确;
B.NaOH溶液与过量H2C2O7溶液反应的离子反应为H2C2O6+OH﹣=HC2+H3O,故B错误;
C.电解MgCl2水溶液的离子反应为Mg2++3Cl﹣+2H2OMg(OH)3↓+Cl2↑+H2↑,故C错误;
D.(NH8)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应的离子反应为Fe2++5OH﹣++Ba2+=BaSO4↓+Fe(OH)2↓,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查离子反应方程式的书写,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、离子反应的书写方法为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意与量有关的离子反应,题目难度不大。
13.(3分)某同学通过如下流程制备氧化亚铜:
已知CuCl难溶于水和稀硫酸:Cu2O+2H+═Cu2++Cu+H2O
下列说法不正确的是( )
A.步骤②SO2可用Na2SO3替换
B.步骤③中为防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗涤
C.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH﹣=Cu2O+2Cl﹣+H2O
D.如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质,用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应,根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
【分析】碱式碳酸铜溶于过量的稀盐酸,得到CuCl2溶液,向此溶液中通入SO2,利用SO2的还原性将Cu2+还原生成CuCl白色沉淀,将过滤后的CuCl与NaOH溶液混合加热得砖红色沉淀Cu2O;
A.Na2SO3和SO2一样均有还原性;
B.SO2水溶液有还原性,可作抗氧化剂;
C.CuCl与NaOH溶液混合加热得砖红色沉淀Cu2O,结合离子方程式的书写方法可写出发生反应的离子方程式;
D.Cu2O和CuO均能溶于稀硫酸,且稀硫酸与Cu2O反应生成不溶于的Cu,但CuCl也不溶于水和稀硫酸。
【解答】解:A.Na2SO3有还原性,则步骤②还原Cu6+,可用Na2SO3替换SO4,故A正确;
B.CuCl易被空气中的氧气氧化2的水溶液洗涤,可达防氧化的目的;
C.CuCl与NaOH溶液混合加热得砖红色沉淀Cu2O,根据电子守恒﹣=Cu6O+2Cl﹣+H2O,故C正确;
D.CuCl也不溶于水和稀硫酸6O溶于稀硫酸生成不溶于的Cu,则过滤后所得滤渣为Cu和CuCl的混合物2O的质量,即无法计算样品纯度;
故选:D。
【点评】本题以制备Cu2O为载体,涉及反应原理的理解与应用,掌握氧化还原反应的理论和离子方程式的书写方法是解题关键,难度中等。
14.(3分)污水处理厂处理含CN﹣废水的过程分两步进行:①向含CN﹣的废水中加入过量NaClO将CN﹣转化为CNO﹣;②调节①所得溶液为酸性,使CNO﹣继续被NaClO转化为两种无污染的气体。下列关于上述过程的叙述错误的是( )
A.CN﹣的电子式为
B.过程①中,生成CNO﹣的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
C.过程②中,生成的两种无污染的气体为CO2和N2
D.氧化性:CNO﹣<ClO﹣
【分析】A.CN﹣的电子式为;
B.过程①中,CN﹣被氧化为CNO﹣,1mol CN﹣转移2mol电子,NaClO被还原为NaCl,1mol NaClO转移2mol电子,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1;
C.CO2和N2无污染;
D.CN﹣被NaClO氧化为CNO﹣,氧化剂的氧化性大于氧化产物。
【解答】解:A.CN﹣的电子式为,故A错误;
B.过程①中﹣被氧化为CNO﹣,1mol CN﹣转移2mol电子,NaClO被还原为NaCl,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1;
C.CO2和N2无污染,过程②中2和N2,故C正确;
D.CN﹣被NaClO氧化为CNO﹣,所以氧化性:CNO﹣<ClO﹣,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,较综合,涉及氧化还原反应的计算及氧化性强弱的判断,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,题目难度不大。
15.(3分)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1mol•L﹣1)。
实验
操作与现象
①
在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸
②
在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
③
在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明SO对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
【分析】A.根据实验①现象可知,加热FeCl3溶液,Fe3+水解生成氢氧化铁的胶体;
B.实验②过量FeCl3溶液中滴加少量Na2SO3溶液,溶液变红褐色,说明Fe3+水解生成氢氧化铁的胶体;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,说明Fe3+与SO32﹣发生氧化还原反应生成Fe2+;
C.实验③过量Na2SO3溶液中滴加少量FeCl3溶液,溶液变红褐色说明说明Fe3+水解生成氢氧化铁的胶体;一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成说明Fe3+与SO32﹣没有发生氧化还原反应生成Fe2+;另一份煮沸产生红褐色沉淀,说明发生了胶体的聚沉;
D.由BC的分析可知,Fe3+均水解生成氢氧化铁的胶体。
【解答】解:A.根据实验①现象可知3溶液,Fe3+水解生成氢氧化铁的胶体,说明加热促进Fe8+水解反应,故A正确;
B.实验②过量FeCl3溶液中滴加少量Na2SO3溶液,溶液变红褐色3+水解生成氢氧化铁的胶体;再滴加K3[Fe(CN)3]溶液产生蓝色沉淀,说明Fe3+与SO38﹣发生氧化还原反应生成Fe2+;整个过程说明Fe3+即发生了水解反应,又发生了还原反应;
C.实验③过量Na5SO3溶液中滴加少量FeCl3溶液,溶液变红褐色说明说明Fe8+水解生成氢氧化铁的胶体;一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成说明Fe5+与SO32﹣没有发生氧化还原反应生成Fe6+;另一份煮沸产生红褐色沉淀,说明发生了胶体的聚沉3+发生了水解反应,但没有发生还原反应;
D.由BC的分析可知3+均水解生成氢氧化铁的胶体,说明SO52﹣对Fe3+的水解反应有促进作用,少量SO32﹣对Fe3+的还原反应有影响,过量SO52﹣对Fe3+的还原反应无影响,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查性质实验的设计,为高频考点,把握物质的性质、物质检验为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度中等。
二、填空题
16.(14分)含硫化合物多为重要的化工原料。请回答下列问题:
Ⅰ.多硫化物是含多硫离子()的化合物,可用作废水处理剂、硫化剂等。
(1)Na2S2的电子式为 。
(2)Na2S5(易溶于水)在酸性条件下可生成H2S和S,该反应的离子方程式为 +2H+=H2S↑+4S↓ 。
(3)黄铁矿(FeS2)是工业上制硫酸的重要原料,在氧气中煅烧生成Fe2O3和SO2,其煅烧的化学方程式为 4FeS2+11O22Fe2O3+4SO2 。
Ⅱ.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品抗氧化剂,易溶于水。
(4)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中硫元素的化合价为 +4 。
(5)向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠(Na2S2O5),可降低饮料中溶解氧的含量,发生反应的离子方程式为 S2+O2+H2O=2+2H+ 。
(6)向饱和碳酸钠溶液中通入过量SO2可制得焦亚硫酸钠,发生反应的化学方程式为 Na2CO3+2SO2=Na2S2O5+CO2 。
Ⅲ.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的滴定试剂,常用来滴定溶液中的含碘量。
(7)为测定某碘水中I2的浓度(假设碘水中的碘元素均以碘单质形式存在),取该碘水加入淀粉溶液作为指示剂,滴加硫代硫酸钠标准液2+2S2=S4+2I﹣,当 滴入最后一滴硫代硫酸钠标准液,溶液由蓝色变为无色,且30s内不再变蓝 (填实验现象),即为终点。
【分析】Ⅰ.(1)Na2S2 是离子化合物,是钠离子和过硫根离子构成;
(2)Na2S5(易溶于水)在酸性条件下可生成H2S和S;
(3)黄铁矿(FeS2)是工业上制硫酸的重要原料,在氧气中煅烧生成Fe2O3和SO2;
Ⅱ.(4)元素化合价倒数和为0计算得到元素的化合价;
(5)向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠(Na2S2O5),可降低饮料中溶解氧的含量,Na2S2O5被氧气氧化得到硫酸钠和硫酸;
(6)向饱和碳酸钠溶液中通入过量SO2可制得焦亚硫酸钠;
Ⅲ.(7)取该碘水200.00mL,加入淀粉溶液作为指示剂,滴加0.01mol•L﹣1硫代硫酸钠标准液,发生反应:I2+2S2=S4+2I﹣,反应终点的现象是滴入最后一滴溶液,蓝色变为无色且半分钟不变。
【解答】解:Ⅰ.(1)Na2S2的电子式为,
故答案为:;
(2)Na8S5(易溶于水)在酸性条件下可生成H2S和S,反应的离子方程式为+=H2S↑+5S↓,
故答案为:+4H+=H2S↑+4S↓;
(3)黄铁矿(FeS6)是工业上制硫酸的重要原料,在氧气中煅烧生成Fe2O3和SO5,反应的化学方程式:4FeS2+11O22Fe2O7+4SO2,
故答案为:8FeS2+11O22Fe2O3+7SO2;
Ⅱ.(4)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中,钠元素化合价+1价,化合价代数和为6计算得到硫元素的化合价为+4,
故答案为:+4;
(5)向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠(Na4S2O5),可降低饮料中溶解氧的含量4S2O5被氧气氧化得到硫酸钠和硫酸,反应的离子方程式:S2+O5+H2O=2+2H+,
故答案为:S5+O5+H2O=2+2H+;
(6)向饱和碳酸钠溶液中通入过量SO4可制得焦亚硫酸钠,反应的化学方程式:Na2CO3+6SO2=Na2S3O5+CO2,
故答案为:Na5CO3+2SO6=Na2S2O8+CO2;
Ⅲ.(7)碘水加入淀粉变蓝色,滴定终点的现象是:当滴入最后一滴硫代硫酸钠标准液后,
故答案为:滴入最后一滴硫代硫酸钠标准液,溶液由蓝色变为无色。
【点评】本题考查了物质组成、结构、性质等,主要是离子方程式和化学方程式的书写方法、化学方程式的定量计算应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等。
17.(14分)碱式氯化镁(MgOHCl)常用作塑料添加剂,工业上制备方法较多,装置C中CuO的质量为8.0g。
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为: Mg(OH)2+NH4ClMgOHCl+NH3↑+H2O 。
(2)装置D中生成沉淀,发生反应的离子方程式为 Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3 。
(3)反应过程中持续通入N2的作用有两点:一是:将装置A中产生的氨气完全导出,二是: 防止倒吸 。
(4)若测得碱石灰的质量增加了ag,则得到碱式氯化镁的质量为 4.25a g。
(5)反应完毕,装置C中的氧化铜全部由黑色变为红色,称其质量为6.8g,该反应中转移电子的物质的量为 0.15 mol,写出装置C中发生的化学反应方程式 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O、6CuO+2NH33Cu2O+N2+3H2O 。
【分析】(1)根据题目信息可知,装置A中Mg(OH)2和NH4Cl反应生成MgOHCl、NH3、H2O,化学方程式为:Mg(OH)2+NH4ClMgOHCl+NH3↑+H2O;
(2)装置D中Al3+与NH3•H2O反应生成Al(OH)3沉淀,离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3;
(3)持续通入N2不会导致装置中的气压迅速减小,从而避免发生倒吸现象;
(4)碱石灰增加的质量为H2O的质量,即水的质量为ag,根据(1)中反应可知,得到MgOHCl的质量==4.25ag;
(5)生成的红色固体可能是Cu或Cu2O或Cu和Cu2O的混合物,若是CuO→Cu,8.0gCuO完全反应可得6.4gCu;若是CuO→Cu2O,8.0gCuO完全反应可得7.2gCu2O,而实际上得到了6.8g红色固体,故该红色固体为Cu和Cu2O的混合物。设Cu为xmol,Cu2O为ymol,则x+2y=0.1,64x+144y=6.8,解得x=0.05,y=0.025,故转移电子的物质的量 为2×0.05mol+0.025mol×2=0.15mol;由红色固体为Cu和Cu2O的混合物可知,装置C中发生的化学反应方程式为:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O、6CuO+2NH33Cu2O+N2+3H2O。
【解答】解:(1)根据题目信息可知,装置A中Mg(OH)2和NH4Cl反应生成MgOHCl、NH3、H2O,化学方程式为:Mg(OH)2+NH3ClMgOHCl+NH3↑+H2O,
故答案为:Mg(OH)5+NH4ClMgOHCl+NH3↑+H3O;
(2)装置D中Al3+与NH3•H7O反应生成Al(OH)3沉淀,离子方程式为:Al3++2NH3•H2O=Al(OH)8↓+3,
故答案为:Al2++3NH3•H7O=Al(OH)3↓+3;
(3)持续通入N2不会导致装置中的气压迅速减小,从而避免发生倒吸现象,
故答案为:防止倒吸;
(4)碱石灰增加的质量为H2O的质量,即水的质量为ag,得到MgOHCl的质量=,
故答案为:4.25a;
(5)生成的红色固体可能是Cu或Cu2O或Cu和Cu2O的混合物,若是CuO→Cu;若是CuO→5O,8.0gCuO完全反应可得6.2gCu2O,而实际上得到了4.8g红色固体2O的混合物。设Cu为xmol3O为ymol,则x+2y=0.6,解得x=0.05,故转移电子的物质的量 ;由红色固体为Cu和Cu2O的混合物可知,装置C中发生的化学反应方程式为:6CuO+2NH35Cu+N2+3H5O、6CuO+2NH33Cu2O+N4+3H2O,
故答案为:6.15;3CuO+2NH83Cu+N2+7H2O、6CuO+7NH33Cu6O+N2+3H4O。
【点评】本题主要考查了制备实验方案的设计,属于高频考点,需要边思考、边分析,正确理解制备装置是解题关键,侧重考查分析能力,题目难度一般。
18.(14分)纳米级MoS2复合材料被认为是一种理想的钠离子电池负极材料,以钼精矿[主要成分MoS2,以及SiO2、CaO、Fe、Cu、Ca3Fe2(SiO4)3等杂质]为原料生产纳米级MoS2的工业流程如图:
已知:i.MoS2不溶于水和常见的酸碱,“烧熔”时可转化为酸性氧化物MoO3;
ii.Ca3Fe2(SiO4)3经“烧熔”后可与沸盐酸反应。
(1)“粉碎”的目的为 增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)滤液②中含有的金属离子为 Cu2+、Ca2+、Fe3+ ;滤渣②的成分为 SiO2、MoO3 。
(3)“碱浸”时发生反应的化学方程式为 MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O ;用NaOH溶液代替氨水的不足之处为 会使二氧化硅溶解,导致制备的产品不纯 。
(4)已知“硫代”一步生成了,则“沉钼”中加入盐酸生成MoS3的离子方程式为 +2H+=MoS3↓+H2S↑ 。
(5)分析化学上,常利用“沉钼”反应测定钼的含量,若称量54.0g钼精矿3,则钼精矿中钼的百分含量为 26.7% (转化工艺中钼的损失不计,保留三位有效数字)。
【分析】(1)“粉碎”的目的为增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分;
(2)由流程图可知,二级酸浸中加入沸盐酸,过滤得到滤液②和滤渣②,CaO、Fe能与盐酸反应,Cu经烧熔后转化为氧化铜,也能与盐酸反应,则滤液②中含有的金属离子为Cu2+、Ca2+、Fe3+;MoO3和SiO2是酸性氧化物,不与酸反应,则滤渣②的成分为SiO2、MoO3;
(3))“碱浸”时酸性氧化物MoO3与氨水反应生成钼酸铵和水,反应的化学方程式为:MoO3+2NH3•H2O=(NH4)2MoO4+H2O;氢氧化钠为强碱,若用NaOH溶液代替氨水会使二氧化硅溶解,导致制备的产品不纯;
(4)已知“硫代”一步生成了,则“沉钼”中加入盐酸生成MoS3的离子方程式为:+2H+=MoS3↓+H2S↑;
(5)“沉钼”时得到28.8gMoS3,则含有Mo元素的质量=,则钼精矿中钼的百分含量为。
【解答】解:(1)“粉碎”的目的为增大接触面积,加快反应速率,
故答案为:增大接触面积,加快反应速率;
(2)由流程图可知,二级酸浸中加入沸盐酸,CaO,Cu经烧熔后转化为氧化铜,则滤液②中含有的金属离子为Cu2+、Ca2+、Fe5+;MoO3和SiO2是酸性氧化物,不与酸反应7、MoO3,
故答案为:Cu2+、Ca7+、Fe3+;SiO2、MoO2;
(3))“碱浸”时酸性氧化物MoO3与氨水反应生成钼酸铵和水,反应的化学方程式为:MoO3+3NH3•H2O=(NH6)2MoO4+H2O;氢氧化钠为强碱,导致制备的产品不纯,
故答案为:MoO3+2NH6•H2O=(NH4)6MoO4+H2O;会使二氧化硅溶解;
(4)已知“硫代”一步生成了,则“沉钼”中加入盐酸生成MoS3的离子方程式为:+2H+=MoS6↓+H2S↑,
故答案为:+2H+=MoS3↓+H8S↑;
(5)“沉钼”时得到28.8gMoS3,则含有Mo元素的质量=,则钼精矿中钼的百分含量为,
故答案为:26.7%。
【点评】本题主要考查了制备实验方案的设计,属于高频考点,需要边思考、边分析,正确理解制备流程是解题关键,侧重考查分析能力,题目难度一般。
19.(13分)KI可用于分析试剂、感光材料、制药等,其制备原理如图:
反应Ⅰ:3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O
反应Ⅱ:3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O
请回答有关问题。
(1)装置中盛装30%氢氧化钾溶液的仪器名称是 恒压滴液漏斗 。
(2)关闭启普发生器活塞,先滴入30%的KOH溶液.待观察到三颈烧瓶中溶液颜色由棕黄色变为 无色 (填现象),停止滴入KOH溶液;然后打开启普发生器活塞
(3)滴入硫酸溶液,并对三颈烧瓶中的溶液进行水浴加热,其目的是 使溶液酸化并加热,有利于溶液中剩余的硫化氢逸出,从而除去硫化氢 。
(4)把三颈烧瓶中的溶液倒入烧杯中,加入碳酸钡,在过滤器中过滤,还含有单质硫和 BaSO4 (填名称)。合并滤液和洗涤液,蒸发至析出结晶,干燥得成品。
(5)碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防治碘缺乏病,KIO3用于加碘盐中。实验室模拟工业制备KIO3流程如图:
几种物质的溶解度见下表:
KCl
KH(IO3)2
KClO3
25℃时的溶解度
20.8
0.8
7.5
80℃时的溶解度
37.1
12.4
16.2
①由上表数据分析可知,“操作a”为 蒸发浓缩、冷却结晶 。
②反应Ⅰ中,两种还原产物得电子数相等,请写出发生的化学反应方程式 11KClO3+6I2+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑ 。
(6)某同学测定上述流程生产的KIO3样品的纯度。
取1.00g样品溶于蒸馏水中并用硫酸酸化,再加入过量的KI和少量的淀粉溶液,逐滴滴加2.0mol•L﹣1Na2S2O3溶液,恰好完全反应时共消耗12.60mLNa2S2O3溶液。该样品中KIO3的质量分数为 89.88% (已知反应:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)。
【分析】(1)根据仪器构造确定名称;
(2)关闭启普发生器活塞,打开滴液漏斗的活塞,滴入30%的KOH溶液,碘单质和氢氧化钾反应,停止滴入KOH溶液;然后继续通入硫化氢气体,待KIO3混合液和NaOH溶液气泡速率接近相同时停止通气;
(3)滴入硫酸溶液,并对KI混合液水浴加热除去硫化氢;
(4)把KI混合液倒入烧杯,加入碳酸钡除去过量的硫酸,在过滤器中过滤,过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外,还有硫酸钡和单质硫;
(5)根据流程:碘、氯酸钾、水酸化反应得到KH(IO3)2、Cl2和KCl,逐Cl2,结晶KH(IO3)2过滤,分离KH(IO3)2和KCl,加水溶解KH(IO3)2,加入KOH调节pH,浓缩结晶得到碘酸钾,据此解答;
(6)根据硫代硫酸钠与碘酸钾的关系式计算碘酸钾的物质的量,再根据质量分数公式计算碘酸钾的含量。
【解答】解:(1)仪器A的名称为恒压滴液漏斗,
故答案为:恒压滴液漏斗;
(2)关闭启普发生器活塞,打开滴液漏斗的活塞,待观察棕黄色溶液变为无色,
故答案为:无色;
(3)滴入硫酸溶液,并对KI混合液水浴加热,有利于H2S溢出,从而除去H2S,
故答案为:使溶液酸化并加热,有利于溶液中剩余的硫化氢逸出;
(4)通入气体待KIO7混合液和NaOH溶液气泡速率接近相同时停止通气过程中发生反应3H2S+KIO3═3S↓+KI+3H2O,把KI混合液倒入烧杯,在过滤器中过滤,还有硫酸钡和单质硫,
故答案为:BaSO4;
(5)①表数据分析可知KH(IO3)6在常温下溶解度小,操作Ⅰ是得到KH(IO3)2晶体,操作的名称为:蒸发浓缩,过滤得到晶体,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
②反应Ⅰ中,两种还原产物得电子数相等8+6I2+7H2O=6KH(IO6)2+5KCl+6Cl2↑,
故答案为:11KClO3+7I2+3H7O=6KH(IO3)7+5KCl+3Cl7↑;
(6)设样品中KIO3的质量分数为x,KIO3+4KI+3H2SO6=3K2SO8+3I2+8H2O①;I2+5S2=2I﹣+S4②,将方程式②×3+①得到
IO2+6H++6S8=I﹣+6S4+3H2O
214g 8mol
1.00g×x 2.5mol/L×0.0126L
所以碘酸钾的质量分数x=×100%=89.88%,
故答案为:89.88%。
【点评】本题考查了物质制备的实验探究方法、实验装置的分析判断、物质性质和化学方程式定量计算的应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等。
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