山东省泰安新泰市第一中学(东校)高三上学期第一次质量检测化学试题
展开满分:100分 时间:90分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填涂在答题卡上相应的位置
可能用到的相当原子质量:C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Si-28 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Sr-88
第I卷 (共40分)
一、单选题(各小题只有一个正确答案,每小题2分,共20分)
1. 化学与工农业生产和日常生活都有着密切的联系,下列有关说法中正确的是
A. 将“84”消毒液与酒精1:1混合,杀菌消毒效果更好
B. 用于厚膜集成电路的氧化铝陶瓷属于传统无机非金属材料
C. 面粉中禁止添加、过氧化苯甲酰等增白剂,属于碱性氧化物,过氧化苯甲酰属于有机物
D. 采用“燃煤固硫”、“煤的气化液化”、“静电除尘”、“汽车尾气催化净化”等方法,提高了空气质量,使我们的生活环境更美好
【答案】D
【解析】
【详解】A.将“84”消毒液具有强氧化性,与酒精反应,所以二者混合,杀菌消毒效果不好,A错误;
B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,B错误;
C.不属于碱性氧化物,属于过氧化物,C错误;
D.“燃煤固硫”可以减小酸雨的排放,“煤的气化液化”可以使燃料更加充分燃烧,减少CO等有毒气体的排放,“静电除尘”可以除去空气中的粉尘,“汽车尾气催化净化”可以除去NO、CO等有毒气体,提高了空气质量,D正确;
故选D。
2. 化学在生产、生活中起着重要的作用:
①明矾在水中可形成胶体,对水体进行杀菌净化;②为了增强补铁药品的效果,可伴随维生素C共同使用;③用米汤可检验加碘食盐中是否含有碘元素;④将氯气通入氢氧化钙溶液反应制得漂白粉;⑤侯氏制碱法中利用物质溶解度的不同,在液相中析出纯碱固体;⑥复合膨松剂中常含酸性物质,可提高膨松效果。其中叙述正确的个数有
A. 1项B. 2项C. 3项D. 4项
【答案】B
【解析】
【详解】①明矾在水中可形成胶体,能吸附水中的悬浮颗粒物并使之沉降,但不能对水体进行杀菌消毒,①不正确;
②补铁药品中的铁元素呈+2价,易被氧化为Fe3+,维生素C可将其还原为Fe2+,从而增强补铁药品的效果,②正确;
③加碘盐中的碘以碘酸钾的形式存在,与米汤中的淀粉不反应,不可检验加碘食盐中是否含有碘元素,③不正确;
④制漂白粉时,将氯气通入石灰乳中,若将氯气通入氢氧化钙溶液中,难以制得漂白粉,④不正确;
⑤侯氏制碱法中发生的反应为NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,利用物质溶解度的不同,在液相中析出碳酸氢钠晶体,但不是纯碱固体,⑤不正确;
⑥复合膨松剂中常含有碳酸氢钠,加入酸性物质,可促进二氧化碳气体的生成,从而提高膨松效果,⑥正确;
综合以上分析,只有②⑥正确,故选B。
3. 镁遇到下列物质不放出的是
①溶液;②KOH溶液;③溶液;④热的乙醇;⑤苯;⑥醋酸溶液;⑦溶液;⑧溶液;⑨溶液;⑩溶液。
A. ①⑥⑦⑧B. ③④⑤⑨⑩C. ②③⑤⑩D. ③④⑤⑦
【答案】C
【解析】
【详解】①溶液显酸性,与镁反应能放出;
②KOH溶液不与镁反应产生;
③溶液不与镁反应产生;
④热的乙醇可以和镁反应产生;
⑤苯不能与镁反应产生;
⑥醋酸溶液能与镁发生置换反应产生;
⑦溶液水解显酸性,可以与镁反应产生;
⑧溶液水解显酸性,可以与镁反应产生;
⑨溶液显酸性,可以与镁反应产生;
⑩溶液显碱性,不能与镁反应产生。
所以不能与镁反应产生显酸性,可以与镁反应产生的是:②③⑤⑩,故选C。
4. 类比法是化学上研究物质的重要方法之一,下列类比结果合理的是
A Fe和S反应生成FeS,则Cu和S反应生成
B. 工业上电解熔融的冶炼镁,则电解熔融的可以冶炼铝
C. 通入溶液中没有现象,则通入溶液中也无明显现象
D. 用排饱和NaCl溶液的方法收集,也可用排饱和溶液的方法收集
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe和S反应生成FeS,S单质氧化性很弱,则Cu和S反应生成,A正确;
B.工业上电解熔融的冶炼镁,但是熔融的不导电,所以冶炼铝时是在冰晶石的作用下电解熔融的,B错误;
C.通入溶液中,会被氧化为而产生沉淀,C错误;
D.极易溶于水,不能用排水溶液的方法收集氨气,D错误;
故选A。
5. 下列实验中,所选用实验仪器(夹持装置略)能完成相应实验的是
A. 灼烧干海带:选用①、⑦
B. 除去中的少量:选用③、④和⑥
C. 配制的溶液:选用③、⑤、⑥
D. 溶液的蒸发结晶:选用①、⑦和⑧
【答案】D
【解析】
【详解】A.用酒精灯和坩埚灼烧干海带,仪器⑦是蒸发皿,不是坩埚,故A错误;
B.BaSO4和BaCO3都是难溶物,不用过滤法除去,故B错误;
C.配制100mL 0.1ml⋅L-1的NaOH溶液,选用托盘天平、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶和胶头滴管,选用③、⑤、⑥、⑨,故C错误;
D.NaCl溶液的蒸发结晶需选用酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,即选用①、⑦和⑧,故D正确;
故选:D。
6. 下列过程涉及的化学反应相应的离子方程式正确的是
A. 向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸:
B. 等浓度等体积的溶液和HCl溶液混合:
C. 硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳:
D. 少量通入NaClO溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸,因为还原性:,所以先与碘离子反应,A错误;
B.等浓度等体积的溶液和HCl溶液混合,发生反应:,B错误;
C.向硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳,发生反应的离子方程式为:,C正确;
D.因为酸性,所以少量通入NaClO溶液中,离子方程式为:,D错误;
故选C。
7. X为含Cu2+的配合物。实验室制备X的一种方法如图。
下列说法不正确的是
A. ①中发生反应:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH
B. 在①和②中,氨水参与反应的微粒相同
C. X中所含阴离子是SO
D. X的析出利用了其在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度
【答案】B
【解析】
【分析】向硫酸铜中加入氨水首先①中发生反应:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2,继续添加氨水沉淀溶解②中发生反应Cu(OH)2+4NH3 =[Cu(NH3)4](OH)2,X为含Cu2+的配合物,故X为深蓝色晶体[Cu(NH3)4]·H2O。
【详解】A.①中发生反应:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2,A项正确;
B.在①中,氨水参与反应的微粒是Cu2+,在②中,氨水参与反应的微粒是Cu(OH)2,B项错误;
C.X为深蓝色晶体[Cu(NH3)4]·H2O,所含阴离子为,C项正确;
D.加入95%的乙醇析出[Cu(NH3)4]·H2O,利用了其在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,D项正确;
答案选B。
8. 实验室从废定影液[含Ag(S2O3)和Br-等]中回收Ag和Br2的主要步骤为:
下列说法正确的是
A. 过滤时,为加快滤液流下,可以用玻璃棒轻轻搅拌漏斗中的液体
B. 分液时,先放出水相再从上口倒出有机相
C. 可以利用蒸馏烧瓶、球形冷凝管等仪器完成有机相提取Br2的操作
D. 在空气中用蒸发皿高温灼烧Ag2S制取Ag
【答案】B
【解析】
【分析】废定影液[含Ag(S2O3)和Br-等]中加入Na2S溶液,会和Ag(S2O3)反应生成Ag2S沉淀和S2O,故所得滤液中含Br-、S2O,通入氯气,则氯气能将Br-氧化为Br2,利用苯将溴单质萃取后能获得单质溴。
【详解】A.过滤时滤液应自然流下,不能用玻璃棒搅拌,防止将滤纸搅烂,故A错误;
B.分液时,先使下层液体从下孔流出,再将上层液体从上口倒出,而由于用苯萃取,苯的密度小于水,故有机相在上层,水相在下层,故应先放出水相再从上口倒出有机相,故B正确;
C.粗溴蒸馏提纯时应选择直形冷凝管,因球形冷凝管有凹槽斜放时有液体残留在凹槽中,故C错误。
D.高温灼烧用坩埚,而不用蒸发皿,故D错误;
故选:B。
9. 催化脱除的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 脱除的反应中作还原剂
B. 反应过程中V元素的化合价发生变化
C. 每脱除消耗
D. 脱除的化学方程式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.总反应为,NH3生成氮气中N元素化合价升高,则NH3做还原剂,故A正确;
B.从反应机理来看,前三步反应与第四步反应相比V元素所形成的化学键有所变化,所以V的化合价发生变化,故B正确;
C.总反应为,NO与O2的反应系数比为4:1,每脱除消耗,故C正确;
D.脱除的化学方程式为:,故D错误;
故选:D。
10. 某固体混合物可能由SiO2、Fe2O3、Fe、Na2SO3、Na2CO3、BaCl2中的若干种物质组成,设计部分实验方案探究该固体混合物的成分,所加试剂均过量,下列说法正确的是
A. 气体A中一定含有H2
B. 该固体混合物中Fe2O3和Fe至少有其中一种
C. 固体A中可能含有BaSO4
D. 该固体混合物一定含有Na2CO3、Na2SO3、BaCl2
【答案】B
【解析】
【分析】固体混合物可能由SiO2、Fe2O3、Fe、Na2SO3、Na2CO3、BaCl2中的若干种物质组成,加入稀硫酸得到气体A和难溶性固体A,Na2SO3、Na2CO3都能和稀硫酸反应生成气体;气体A中加入酸性高锰酸钾溶液后,二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,气体体积缩小,说明气体中含有SO2,所以混合物中一定含有Na2SO3;Fe和稀硫酸反应生成氢气、碳酸钠和稀硫酸反应生成CO2,气体A中加入酸性高锰酸钾溶液后还有气体,气体B可能为H2、CO2或二者都有;SiO2不溶于稀硫酸、BaCl2和稀硫酸反应生成BaSO4沉淀,所以固体A为SiO2或BaSO4,或二者均存在;溶液A中加入NaOH溶液生成白色沉淀B,B的颜色一段时间后加深,则B为Fe(OH)2,溶液B与硝酸钡反应生成沉淀C为BaSO4,溶液C与硝酸、硝酸银反应生成沉淀D为AgCl,则原混合物中Fe2O3和Fe至少有其中一种,一定含BaCl2。
【详解】A.气体A一定含SO2,可能含CO2、H2中的一种或两种,故A错误;
B.B为Fe(OH)2,该固体混合物中Fe2O3和Fe至少有其中一种,或二者均存在,若只有Fe2O3时,加酸溶解且与Na2SO3发生氧化还原反应生成亚铁离子,故B正确;
C.固体A为BaSO4,可能还有SiO2,故C错误;
D.固体混合物一定含有Na2SO3、BaCl2,可能含Na2CO3,故D错误;
故答案选B。
【点睛】本题考查物质的组成及实验确定,为高频考点,把握实验流程中发生的反应、物质的性质为解答本题关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度中等。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 关于下列各装置图的叙述中,不正确的是
A. 装置①可验证HCl气体在水中的溶解性
B. 装置②可用于收集H2、Cl2、HCl、NO2、NO等
C. 装置③中X为四氯化碳,可用于吸收氨气或氯化氢
D. 装置④可用于干燥、收集氨气,并吸收多余的氨气
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果HCl极易溶于水,会导致烧瓶中压强急剧减小,则导致气球急剧膨胀,如果HCl不易溶于水,则气球体积变化不明显,所以据此可以验证氯化氢的溶解性强弱,故A正确;
B.常温下,NO易被氧气氧化生成二氧化氮,NO不易溶于水,所以NO应该采用排水法收集,故B错误;
C.如果X为四氯化碳,氨气或氯化氢不溶于四氯化碳,能溶于水,气体不能与水直接接触,能防止倒吸,故C正确;
D.氨气属于碱性气体,所以能用碱石灰干燥,氨气密度小于空气且常温下和空气不反应,所以可以采用向下排空气法收集,氨气有刺激性气味,不能直接排放,可以用水稀释,倒置的漏斗能防止倒吸,故D正确。
故选B。
12. 通过实验、观察、类比、推理等方法得出正确的结论是化学学习的方法之一,下列实验操作、现象和解释或者结论正确的是
A. ①⑤B. ①③⑤C. ①③④D. ①②③④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满气体的集气瓶,黑色颗粒为碳单质,说明具有氧化性,①正确;
②向黄色的溶液中滴加氢碘酸,发生反应:和溶液颜色加深,氧化性:,②错误;
③向某钾盐中滴加浓盐酸,产生的气体再通入品红溶液,产生的气体为可能为气体,也可能为氯气,所以该钾盐为、与,或者,等,③错误;
④工业上用与焦炭在高温条件下制备粗硅,发生反应 ,只能说明还原性:,不能说明非金属性,④错误;
⑤用pH试纸测量饱和新制氯水的酸碱性,pH试纸先变红色后褪色,饱和新制氯水呈酸性且具有漂白性,⑤正确;
故正确的为①⑤,选A。
13. 将一块质量为5.4g的铜镁合金投入一定量的浓硝酸中并收集产生的气体,一段时间后合金完全溶解,若反应中被还原只产生2240mL的气体和1120mL的气体(标准状况下),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,最终生成沉淀的质量为
A. 7.84gB. 8.26gC. 9.65gD. 8.51g
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,铜镁合金与浓硝酸反应生成硝酸铜、硝酸镁、一氧化氮、二氧化氮和水,反应得到的硝酸铜、硝酸镁混合溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氢氧化镁沉淀,设铜镁合金中铜、镁的物质的量分别为aml、bml,由合金的质量可得:64a+24b=5.4,由得失电子数目守恒可得:2a+2b=×1+×3,解联立方程可得:a=0.06、b=0.065,由原子个数守恒可知,在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,最终生成沉淀的质量为0.06ml×98g/ml+0.065ml×58g/ml=9.65g,故选C。
14. 碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是
A. “氧化1”的主要离子方程式为
B. 离子交换树脂的作用是富集碘元素
C. 理论上参加反应的
D. “吹碘”鼓入热空气是利用了易升华的性质
【答案】AC
【解析】
【分析】卤水中的碘离子,再酸性条件下,被氧化成,再用离子交换树脂吸附后,用亚硫酸钠溶液将还原成,然后在氯化钠和通入后发生离子交换,将碘离子转移至说溶液中,溶液中的碘离子再被氧化为,最后用热空气吹出,得到碘单质。
【详解】A.“氧化1”为卤水中被氧化氯气为,发生反应,A错误;
B.根据以上分析,离子交换树脂的作用是富集碘元素,B正确;
C.根据氧化还原反应中得失电子守恒,1ml,转移2ml电子,,转移2ml电子,所以,C错误;
D.利用了易升华的性质,鼓入热空气使碘成为气体从溶液中逸出,D正确;
故选AC。
15. 以铬铁矿(,含、氧化物等杂质)制备的工艺流程如图。已知:焙烧时转化为,、氧化物转化为可溶性钠盐。下列说法正确的是
A. “滤渣1”的主要成分为
B. 为简化操作,加入足量的稀硫酸可将“中和”与“酸化”合并
C. “母液”最适宜返回“酸化”步骤循环利用
D. “焙烧”中可用烧碱或小苏打代替纯碱
【答案】CD
【解析】
【分析】焙烧中发生4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2、SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2,加水溶解,滤渣1为Fe2O3,滤液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3,加入硫酸中和,NaAlO2与硫酸反应生成氢氧化铝沉淀,硅酸钠与硫酸反应生成硅酸沉淀,CrO溶液中存在2CrO+2H+Cr2O+H2O,酸化过程中CrO转化成Cr2O,然后蒸发结晶、冷却结晶得到产品,据此分析;
【详解】A.根据上述分析,滤渣1为Fe2O3,故A错误;
B.根据上述分析,“中和步骤”中得到沉淀为Al(OH)3、H2SiO3,氢氧化铝为两性氢氧化物,加入过量硫酸,氢氧化铝溶解,得到硫酸铝,得到产品不纯,因此两步不能合并,故B错误;
C.“母液”中含有硫酸、Na2Cr2O7,为了避免Cr的损失,“母液”最适宜返回“酸化”步骤循环利用,故C正确;
D.小苏打为NaHCO3,碳酸氢钠不稳定受热易分解为Na2CO3,小苏打可以代替碳酸钠,氧化铝为两性氧化物,二氧化硅为酸性氧化物,与烧碱反应生成可溶的偏铝酸钠和硅酸钠,焙烧时FeCr2O4转化成Na2CrO4,因此小苏打、烧碱可以代替纯碱,故D正确;
答案为CD。
第II卷 (非选择题 共60分)
16. 氮化锶 (Sr3N2)是工业上生产荧光粉的原材料。已知:锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶遇水剧烈反应产生氨气。
I.利用装置A和B制备
(1)Sr在元素周期表中的位置是___________。
(2)装置A中仪器b的名称为___________,a导管的作用是___________;装置B中广口瓶盛放的试剂是___________(填名称)。
(3)装置A制备的化学方程式为___________。
Ⅱ.测定产品的纯度
称取6.0g产品,放入干燥的三颈瓶中,然后加入蒸馏水,通入水蒸气,将产生的氨全部蒸出,用的盐酸标准溶液完全吸收(吸收液体体积变化忽略不计)从烧杯中量取20.00mL的吸收液放入锥形瓶中,用1.0000ml/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗16.00mLNaOH溶液(图中夹持装置略)
(4)三颈烧瓶中发生反应产生氨气的化学方程式为___________。
(5)产品纯度为___________(精确到0.1%)。
【答案】(1)第5周期IIA族
(2) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 平衡气压,使液体顺利流下 ③. 浓硫酸
(3)
(4)
(5)97.3%
【解析】
【分析】装置A为制备氮气的装置,反应原理是:;因氮化锶遇水剧烈反应故制备氮化锶装置前后需要连接干燥装置,制备的氮气需要经过干燥后才能进入装置B,故广口瓶中盛放液体为浓硫酸,作用是干燥氮气。检视会的作用是防止空气中的水分进入制备装置;
【小问1详解】
Sr与Mg同主族,在元素周期表中的位置为:第5周期IIA族;
【小问2详解】
装置A中仪器b的名称为蒸馏烧瓶,导管a的作用是平衡气压,使液体顺利流下;根据分析,广口瓶中盛放的试剂为浓硫酸;
【小问3详解】
根据分析,制备氮气的化学方程式为:;
【小问4详解】
根据题中信息,氮化锶遇水剧烈反应产生氨气,化学方程式为:;
【小问5详解】
滴定过程中的盐酸被氢氧化钠和氨气消耗,200mL盐酸溶液中与氢氧化钠反应的盐酸的物质的量为:1.0000ml/L0.016L10=0.16ml,与氨气反应的盐酸的物质的物质的量为:1.0000ml/L0.2L-0.16ml=0.04ml,即氨气的物质的量为0.04ml,根据化学方程式,氮化锶的物质的量为0.02ml,样品的纯度为:=97.3%。
17. 工业上利用软锰矿(主要成分为,含少量、和等)制备金属锰等物质的流程如下:
回答下列问题:
(1)酸浸过程发生反应的离子方程式为___________。
(2)向滤液I中需先加A物质,再加B物质,若加入的物质均为非金属化合物的溶液,则加入A试剂的目的是___________,B试剂的名称是___________;滤渣Ⅱ成分的化学式是___________。
(3)“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)由滤液Ⅲ获得晶体的方法是___________,洗涤、气流干燥。
【答案】(1)
(2) ①. 将氧化为 ②. 氨水 ③. 和
(3)
(4)蒸发浓缩,冷却结晶
【解析】
【分析】软锰矿的主要成分为,含少量、和等,加入硫酸和,过滤后滤渣为,滤液中含有,向滤液I中需先加A物质,再加B物质,可以将将氧化为,再调节溶液的除去和,若加入的物质均为非金属化合物的溶液,A试剂氯水或者过氧化氢溶液,B试剂为氨水,滤渣Ⅱ成分为和,滤液II中含有,加入和氨水的混合溶液,得到沉淀,再经过一系列操作得到锰单质。
【小问1详解】
酸浸过程发生反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
向滤液I中需先加A物质,再加B物质,可以将将氧化为,再调节溶液的除去和,若加入的物质均为非金属化合物的溶液,A试剂氯水或者过氧化氢溶液,B试剂为氨水,滤渣Ⅱ成分为和;
【小问3详解】
滤液II中含有,加入和氨水的混合溶液,得到沉淀,反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
滤液Ⅲ为溶液,获得晶体的方法是:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、气流干燥。
18. X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。
请回答:
(1)X与Y在溶液中反应的离子方程式是________。
(2)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物选用其中某些化合物,利用如图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。
①装置I中反应的化学方程式是________,装置Ⅱ中物质的化学式是________。
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体,该化合物的化学式是_______,所需仪器装置是________。(从图中选择必要装置,填写编号)
(3)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,该反应的化学方程式是(酸性:H2CO3>HClO>HCO)________。
【答案】(1)OH-+=+H2O
(2) ①. 2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑ ②. Na2O2 ③. H2O2 ④. I、Ⅳ、Ⅴ
(3)2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3
【解析】
【分析】由题干信息可知,(1)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,说明X、Y、Z中都含有Na元素,W为无色无味气体,其中X含有四种元素,且能和含有Na的物质反应生成Z,Z能反应生成无色无味气体,则X为NaHCO3、Y为NaOH、Z为Na2CO3、W为CO2,(2)NaHCO3含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,根据装置Ⅲ中Ba(OH)2饱和溶液产生白色沉淀,且图示中装置I、Ⅱ中的物质均为固体,结合(1)分析可知,该固体为NaHCO3,因为装置Ⅴ中收集到一种无色气体,说明装置I中产生的CO2与装置Ⅱ中的物质反应生成了另一种无色气体,进而推测出装置Ⅱ中的物质为Na2O2,装置Ⅴ中收集的气体是O2,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,X为NaHCO3、Y为NaOH,则X与Y在溶液中反应的离子方程式是OH-+=+H2O;
【小问2详解】
①由分析可知,装置I中产生CO2,故该反应的化学方程式是2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑,装置Ⅱ中物质的化学式是Na2O2;
②由分析可知,装置V中收集的气体为O2,用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体,该化合物的化学式是H2O2,反应原理为2H2O22H2O+O2↑,I为发生装置,Ⅳ进行干燥,Ⅴ进行收集,所需仪器装置是I、Ⅳ、Ⅴ;
【小问3详解】
由分析可知,Z为Na2CO3,将Cl2通入Z溶液即Na2CO3溶液中,制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时根据酸性的强弱还可以得知有NaHCO3生成,说明部分产物为NaClO和NaHCO3,其余的产物可根据元素守恒得出,并配平反应的化学方程式为:2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3。
19. 某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4(高铁酸钠)等产品,过程如下:
Ⅰ.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液,充分反应后过滤;
Ⅱ.向Ⅰ所得固体中加入过量稀H2SO4,充分反应后过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得固体中继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4溶液;
Ⅳ.……
(1)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为_________。
(2)步骤Ⅱ所得的滤液中一定含有的阳离子为________。
(3)步骤Ⅲ获得CuSO4溶液的离子方程式为________。
(4)步骤Ⅱ所得滤液经进一步处理可制得Na2FeO4,流程如图:
①测得滤液中c(Fe2+)为aml•L-1,若要处理1m3滤液,理论上需要消耗25%的H2O2溶液________kg(用含a的代数式表示)。
②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式________。
【答案】(1)、
(2)氢离子、亚铁离子
(3)
(4) ①. 68a ②.
【解析】
【分析】向废金属屑中加入过量NaOH溶液,铝和氧化铝转化为偏铝酸钠,铜、铁、氧化铁不反应分离得到固体,固体加入过量稀硫酸,铁、氧化铁转化为盐溶液,铜不反应分离得到固体,铜加入稀硫酸、空气加热生成硫酸铜溶液;
【小问1详解】
步骤Ⅰ中发生反应为氢氧化钠和铝生成偏铝酸钠和氢气、氢氧化钠和氧化铝转化为偏铝酸钠和水,化学方程式为、;
【小问2详解】
步骤Ⅱ加入过量稀硫酸,铁、氧化铁转化为盐溶液,铁能和铁离子生成亚铁离子,故所得的滤液中一定含有的阳离子为氢离子、亚铁离子;
【小问3详解】
铜加入稀硫酸、空气加热生成硫酸铜溶液和水,;
【小问4详解】
①过氧化氢和亚铁离子发生氧化还原反应生成铁离子和水,根据电子守恒可知,测得滤液中c(Fe2+)为aml•L-1,若要处理1m3滤液,理论上需要H2O2,则消耗25%的H2O2溶液;
②反应中Fe(OH)3中铁元素化合价由+3遍为+6,次氯酸钠中氯元素化合价由+1变为-1,根据电子守恒结合质量守恒可知,化学方程式为。
20. A、B、C、W均为中学常见的纯净物,它们之间有如下转化关系(其他产物及反应条件已略去,反应可以在水溶液中进行)。
(1)若A为有刺激性气味的气体,其水溶液呈碱性;C为红棕色气体,与水反应生成一元强酸D,D具有强氧化性。
①实验室制取气体A的化学方程式___________;
②写出A→B的化学方程式为___________;
③室温时,在容积为amL的试管中充满C气体,然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止;再通入bmLW,则管内液面又继续上升,测得试管内最后剩余气体为cmL,且该气体不支持燃烧。则a、b、c的关系是___________。
(2)若A、B、C溶液均显碱性,焰色试验均呈黄色;C常作面包和糕点的发泡剂,受热分解可生成B。
向两份60mL同浓度的A溶液中通入不同体积的W气体,得到溶液M、N。向M、N溶液中逐滴加入浓度为0.25ml/L盐酸,如图所示I和Ⅱ分别为加入V(盐酸)与产生V(W)的关系。M、N两溶液中相同溶质的物质的量之比为___________。
(3)若W是应用最广泛的金属,写出B→C反应的离子方程式为___________,检验C溶液中阳离子的操作及现象___________。
【答案】(1) ①. ②. ③. a=4b+3c
(2)3∶5 (3) ① ②. 取少量溶液于试管中,向试管中滴加几滴KSCN,溶液不变红,再加入少量H2O2,若溶液变红,说明含有Fe2+
【解析】
【分析】(1)若A为有刺激性气味的气体,溶液呈碱性,应为NH3,C为红棕色气体,应为NO2,与水反应生成一元强酸D,D具有强氧化性,则D为HNO3,则B为NO,W为O2;
(2)若A、B、C三种物质的溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,C受热分解可转化为B,均含Na元素,C为NaHCO3,B为Na2CO3,结合图中转化可知,A为NaOH,W为CO2,据此分析解题。
【小问1详解】
①实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制备氨气,化学方程式为:;
②A为A为NH3,B为NO,A→B反应方程式:;
③室温时,在容积为amL的试管中充满C气体,然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止,发生反应:;再通入bmLW,发生反应:;则管内液面又继续上升,测得试管内最后剩余气体为cmL,且该气体不支持燃烧,,剩余气体为NO,则a、b、c的关系:;
【小问2详解】
碳酸钠溶液中加入逐滴滴入盐酸,依次发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,24−30段为碳酸氢钠与盐酸反应,则溶液中碳酸钠消耗的盐酸体积为30mL−24mL=6ml,说明溶质为碳酸钠与氢氧化钠混合物,结合方程式:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,碳酸钠的物质的量为:0.006L×0.25ml•L−1=0.0015ml,10−30段为碳酸氢钠与盐酸反应,若溶质为碳酸钠则溶液中碳酸钠消耗的盐酸体积为30mL−10mL=20mL,而B中0−10mL<20mL,说明B中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠,前10mL盐酸为碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠,依据Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,碳酸钠的物质的量为:0.010L×0.25ml•L−1=0.0025ml,所以M、N两溶液中相同组分溶质的物质的量之比为:0.0015ml∶0.0025ml=3∶5;
【小问3详解】
若W是应用最广泛的金属,则W为Fe,B→C反应的离子方程式:;检验C溶液中阳离子的操作及现象:取少量溶液于试管中,向试管中滴加几滴KSCN,溶液不变红,再加入少量H2O2,若溶液变红,说明含有Fe2+。选项
实验操作
实验现象
实验结论
①
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满气体的集气瓶
瓶中产生大量白烟和黑色颗粒
具有氧化性
②
向黄色的溶液中滴加氢碘酸
溶液颜色加深
氧化性:
③
向某钾盐中滴加浓盐酸,产生的气体再通入品红溶液
品红溶液褪色
该钾盐为、与至少有一种
④
工业上用与焦炭在高温条件下制备粗硅
生成可燃性气体,得到黑色固体粗硅
非金属性:
⑤
用pH试纸测量饱和新制氯水的酸碱性
pH试纸先变红色后褪色
饱和新制氯水呈酸性且具有漂白性
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