北京师范大学附属实验中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试卷
展开1.(2分)我国科学家研制出的碳纳米管是一种具有六边形结构的新纳米材料(如图示)。下列有关该材料的说法不正确的是( )
A.属于无机非金属材料
B.与C互为同位素
C.属于一种碳单质
D.物质内存在非极性共价键
2.(2分)下列过程属于物理变化的是( )
A.煤的干馏B.煤的气化C.石油分馏D.石油裂化
3.(2分)下列金属中,通常用加热分解法冶炼的是( )
A.钠B.铜C.铁D.银
4.(2分)常温下,下列物质可用铁质容器盛装的是( )
A.稀硝酸B.浓硫酸
C.浓盐酸D.硫酸铜溶液
5.(2分)下列过程属于人工固氮的是( )
A.工业合成氨
B.分离液态空气制N2
C.闪电时N2转化为NO
D.豆科植物的根瘤菌将N2转化为氨
6.(2分)下列有关物质的用途不正确的是( )
A.液氨可用作制冷剂
B.SO2可用于纸浆漂白
C.NH4HCO3可用作化肥
D.晶体硅可用作光导纤维
7.(2分)下列气体因易被氧化而不能用浓硫酸干燥的是( )
A.Cl2B.SO2C.H2SD.NH3
8.(2分)下列关于硫单质的叙述不正确的是( )
A.硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体
B.自然界中有单质硫存在
C.与金属铜共热生成CuS
D.难溶于水,易溶于CS2
9.(2分)用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”,装置及现象如图。下列关于该实验的分析正确的是( )
A.产生“喷泉”证明NH3与H2O发生了反应
B.无色溶液变红证明NH3极易溶于水
C.烧瓶中剩余少量气体,证明NH3溶解已达饱和
D.加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去
10.(2分)反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )
A.中子数为9的氮原子:
B.NH4Cl分子的电子式:
C.N2的结构式:N≡N
D.Cl﹣的结构示意图:
11.(2分)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
12.(2分)从干海带中提取碘的实验流程如图:
下列有关说法不正确的是( )
A.氧化过程可以用过氧化氢代替氯水
B.试剂X可以选择使用NaOH溶液,发生的反应为:3I2+6OH‒=5I‒++3H2O
C.萃取时可使用无水乙醇代替CCl4以节约成本
D.整个过程中的操作是利用了物质的溶解性实现了碘元素的富集、分离与提纯
13.(2分)工业上制备下列物质的生产流程不合理的是( )
A.由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3AlCl3Al
B.由黄铁矿制硫酸:黄铁矿SO2SO3H2SO4
C.工业制硝酸:N2→NH3→NO→NO2→HNO3
D.由石英砂由石英砂制高纯硅:石英砂粗硅SiHCl3纯硅
14.(2分)下列各组离子在给定条件下能大量共存的是( )
A.含有大量ClO‒的溶液:K+、H+、Cl‒、
B.澄清透明的溶液中:Cu2+、Na+、、
C.遇铝能产生H2的溶液:、K+、Cl‒、
D.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液:Mg2+、Fe2+、、
15.(2分)氮在自然界中的循环涉及地球上生物圈的方方面面。
下列说法不正确的是( )
A.细菌对氮元素的循环有重要作用
B.硝化过程和反硝化过程均为氧化还原反应
C.氨氧化过程中氧化产物和还原产物的质量比为1:1
D.Fe3+将转化为N2的离子方程式为Fe3++═Fe2++N2↑+8H+
16.(2分)室温下,将充满某气体的试管倒立在水中(如图)。下列对实验现象描述不正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
17.(2分)下列离子方程式书写正确的是( )
A.酸化的FeSO4溶液长时间存放变黄:4H++2Fe2++═2Fe3++SO2↑+2H2O
B.向(NH4)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液:++Ba2++OH−═NH3•H2O+BaSO4↓
C.向FeCl3溶液中通入SO2,黄色溶液变为浅绿色:SO2+2Fe3++2H2O═+2Fe2++4H+
D.过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:Fe++4H+═Fe3++NO↑+2H2O
18.(2分)下列物质的检验中,操作、现象与结论均正确的是( )
A.向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明Na2SO3溶液已变质
B.向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变红,该溶液中含有
C.向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该溶液中含有
D.向某溶液中加入NaOH溶液,产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,该溶液中含有Fe2+
19.(2分)如下图,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
20.(2分)铜与硝酸反应的装置如图所示,实验步骤如下:
步骤1:向试管a中加入2mL浓硝酸,塞上带有铜丝的橡胶塞。观察到铜丝逐渐变细,溶液变绿
步骤2:一段时间后,试管a中反应变平缓,溶液逐渐变成蓝色,最终变成无色。
步骤3:反应停止后,用注射器向试管a中注入少量稀硫酸,铜丝继续溶解
下列说法不正确的是( )
A.步骤1观察到试管a中充满红棕色气体,说明铜和浓硝酸反应生成NO2
B.步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅,说明浓硝酸已经变成稀硝酸
C.步骤3固体继续溶解,说明此时铜被硫酸氧化
D.相对于步骤2,步骤1中溶液显绿色可能是NO2溶解在硝酸铜中所致
21.(2分)某小组探究Na2S溶液与KMnO4溶液反应,实验过程如下:
资料:ⅰ.在强酸性条件下被还原为Mn2+,在近中性条件下被还原为MnO2。
ⅱ.单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。
下列说法不正确的是( )
A.根据实验可知,Na2S被氧化
B.取少量实验Ⅰ所得溶液进行实验.检测到有SO2﹣,不能说明S2﹣被氧化为
C.实验Ⅰ中生成棕褐色沉淀,说明酸性条件下S2﹣将MnO4﹣还原为MnO2
D.实验Ⅱ得到浅粉色沉淀,可能是S2﹣将新生成的MnO2还原为Mn2+并迅速与其结合所致
二、本部分共6题,共58分。
22.(10分)浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。
(1)粗盐精制。
过程1除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、杂质时,粗盐溶解后加入沉淀剂:a.过量的Na2CO3溶液b.过量的BaCl2溶液c.过量的NaOH溶液过滤除去沉淀,再加入适量的盐酸。
①加入沉淀剂的顺序正确的是 (填序号)。
A.abc
B.bac
C.cba
②加入适量盐酸,反应的离子方程式有2H++═H2O+CO2↑和 。
(2)海水提镁。
过程2中加入的试剂是 。由无水MgCl2获得Mg的化学方程式是 。
(3)海水提溴。
主要工业生产流程如图所示:
①Cl2和苦卤中的Br﹣反应生成Br2的离子方程式是 。
②吸收塔中,A吸收了Br2后的溶液中含有Br﹣和,则A是 (填序号)。
a.NaCl溶液
b.Na2CO3溶液
c.SO2气体
③从吸收塔出来的溶液中加入稀H2SO4得到Br2的离子方程式是 。
23.(13分)某化学实验小组同学利用如图所示装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。
(1)制取氨气的化学方程式为 。
(2)干燥氨气可选用的试剂是 (填序号)。
①浓H2SO4
②碱石灰
③P2O5
(3)收集氨气时,氨气的进气口为 (填“a”或“b”)。
(4)证明烧瓶中氨气集满的方法是 。
(5)为防止环境污染,下列装置中(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。
(6)利用如图所示装置探究氨气的还原性(部分夹持仪器未画出)。
通入干燥NH3将装置空气排尽后加热,观察到下列实验现象或事实,其中能证明氨气有还原性的是 (填选项代号)。
a.装置Ⅰ中红色Fe2O3粉末变为黑色粉末,经检验是一种铁的氧化物
b.装置Ⅱ中无水CuSO4粉末变为蓝色
c.装置Ⅲ无水CaCl2的质量增加
d.生成一种无色无味气体,该气体无污染
(7)小组同学继续对(6)装置Ⅰ反应后黑色粉末的组成进行探究。
(8)结合(6)(7)实验,写出(6)3还原Fe2O3的化学方程式 。
24.(7分)硫化氢(H2S)是一种有毒气体,高于200℃分解,溶于水显弱酸性2S的方法很多。
(1)Na2CO3吸收H2S。含H2S的气体与饱和Na2CO3溶液在吸收塔内逆流接触,生成两种酸式盐。该反应的离子方程式为 。
(2)干法脱硫技术。
①铁系脱硫剂:活性氧化铁(Fe2O3•H2O)是经典而有效的脱硫剂,脱硫反应:Fe2O3•H2O+H2S→FeS+S+H2O,再生反应:FeS+H2O+O2→Fe2O3•H2O+S(脱硫反应和再生反应均未配平)。
a.Fe2O3•H2O在该反应中的作用可描述为 。
b.若处理标况下4.48LH2S时,理论上消耗O2的物质的量为 。
②锌系脱硫剂:550℃时,将H2S和还原性气体H2按一定比例混合,以一定的流速通过装有锌的复合金属脱硫剂(ZnFe2O4)的反应器,脱硫过程中,ZnFe2O4与H2S、H2反应生成了ZnS、FeS和H2O,其化学方程式为 。
(3)生物脱硫技术。
天然气是一种重要的化工原料和燃料,常含有少量H2S。H2S与碱反应转化为HS‒,在脱氮硫杆菌参与下,HS‒被氧化为、被还原为N2。当33.6m3(标准状况)某燃气(H2S的体积分数为0.2%)脱硫时,消耗的物质的量为 ml。
25.(10分)稀土是一种重要的战略资源,我国稀土出口量世界第一。铈(Ce)是一种典型的稀土元素3F)的形式存在。工业上利用氟碳铈矿制取CeO2的一种工艺流程如图:
资料:①铈(Ce)常见的化合价为+3和+4;
②在O2作用下,氟碳铈矿焙烧后的产物中有CeO2和CeF4;
③在硫酸体系中,Ce4+在[(HA)2]中的溶解度大于其在水中的溶解度,Ce3+与之相反。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ“焙烧”过程中CeCO3F发生反应的化学方程式为 。
(2)步骤Ⅱ充分反应后经过滤,得到的水溶液中阳离子有 。
(3)步骤Ⅲ的操作名称是 。
(4)步骤Ⅳ中加入H2O2的目的是 。
(5)步骤Ⅴ中发生反应的离子方程式是 。
(6)取上述流程中得到的CeO2产品1.00g加硫酸溶解,可与溶液恰好完全反应(铈元素被还原为Ce3+,其他杂质均不参与反应),该产品中CeO2的质量分数为 (要求计算出结果)。(已知:CeO2的摩尔质量为172g/ml)
26.(10分)SO2、NOx为常见的空气污染物,会引起酸雨、光化学烟雾等污染问题。研究者以多种方法进行“脱硫”“脱硝”。
(1)利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)来吸收含SO2的烟气,同时得到Na2SO3粗品。其流程如图所示:
①操作1和操作2中均包含的分离技术为 ;
②SO2被Na2CO3溶液吸收时,会释放出一种无色无味气体,该反应的离子方程式为 。
(2)利用含有SO2的烟气制备NaClO2。其流程如图所示:
①反应a的化学方程式为 。
②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,一定时间内,温度对SO2、NO脱除率的影响如图所示:
已知烟气中SO2与NO的体积比为4:1,且吸收后转化为:、。
①NO在吸收过程中,反应的离子方程式是 。
②50℃时,吸收液中烟气转化生成的Cl‒和的物质的量之比为 。
③烟气中NOx含量的测定:将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为,加水稀释至100mL。量取25mL该溶液,加入V1mLc1ml•L‒1FeSO4溶液(过量),充分反应后,用c2ml•L‒1K2Cr2O7溶液和剩余的Fe2+恰好反应(该反应的还原产物为Cr3+),消耗V2mL。气样中NOx折合成NO的含量为 mg•L‒1。
27.(8分)某化学兴趣小组研究浓硝酸与KSCN溶液的反应。
资料:Ⅰ.SCN‒中S、C、N元素的化合价依次为:﹣2价、+4价、﹣3价。
Ⅱ.SCN‒的性质类似卤素离子,能被氧化为(SCN)2,(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x。
Ⅲ.NO2可溶于浓硝酸。
(1)实验一:
向浓硝酸中滴加KSCN溶液,溶液立即变红是因为生成了 (填化学式)。
(2)实验二:研究SCN‒的转化产物。
a.将实验一ⅲ中的气体通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中,有白色沉淀生成。
b.过滤、洗涤白色沉淀,取少量于试管中,加入过量的稀硝酸,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色。
c.另取少量实验一ⅲ中试管内的溶液加入BaCl2溶液,产生大量白色沉淀。
①甲同学根据实验一iii的现象推断SCN‒的氧化产物中一定有NO2,乙同学认为证据不足,理由是 。
②通过b证实了红棕色气体中不含SO2,证据是 。
③由上述实验现象可知:SCN‒转化的最终产物中一定有 。
(3)实验三:研究实验一ⅲ中“静置一段时间后,突然剧烈反应,红色迅速褪去”的原因。丙同学设计了实验三,证实了一定浓度的NO2能加快浓硝酸氧化(SCN)x的化学反应速率。
实验三:
①操作1是 。
②操作2是 。
2023-2024学年北京师大附属实验中学高一(下)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、本部分共21题,每题2分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.(2分)我国科学家研制出的碳纳米管是一种具有六边形结构的新纳米材料(如图示)。下列有关该材料的说法不正确的是( )
A.属于无机非金属材料
B.与C互为同位素
C.属于一种碳单质
D.物质内存在非极性共价键
【分析】A.碳纳米管是一种具有六边形结构的新纳米材料,是谈的单质;
B.质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素;
C.一种元素组成的纯净物为单质;
D.同种元素形成的共价键为非极性共价键。
【解答】解:A.碳纳米管属于无机非金属材料;
B.碳纳米管属于一种碳单质C不互为同位素;
C.碳纳米管是谈元素组成的一种单质,故C正确;
D.碳纳米管物质的结构分析可知,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查了物质组成和分类、同位素、同素异形体、单质、非极性共价键概念的理解应用,题目难度不大。
2.(2分)下列过程属于物理变化的是( )
A.煤的干馏B.煤的气化C.石油分馏D.石油裂化
【分析】化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化与物理变化的本质区别是有无新物质生成,据此抓住化学变化和物理变化的区别结合事实进行分析判断即可.
【解答】解:A.煤干馏可以得到煤焦油、苯和氨等重要化工原料,故A错误;
B.煤的气化是将其转化为可燃气体的过程2、CO等气体的过程,有新物质生成,故B错误;
C.石油的分馏是根据物质的沸点不同进行分离的,故C正确;
D.石油裂化是大分子生成小分子,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查物理变化与化学变化的区别与联系,难度不大,解答时要分析变化过程中是否有新物质生成.
3.(2分)下列金属中,通常用加热分解法冶炼的是( )
A.钠B.铜C.铁D.银
【分析】性质活泼的金属用电解法冶炼;性质较活泼的金属用热还原法冶炼;性质不活泼的金属用加热分解氧化物的方法冶炼,由此分析解题。
【解答】解:A.金属钠为活泼金属,故A错误;
B.金属铜的冶炼采用热还原法;
C.金属铁的冶炼采用热还原法;
D.金属银的冶炼采用热分解法;
故选:D。
【点评】本题考查金属冶炼的一般方法和原理,根据金属的活泼性采用相应的冶炼方法,难度不大。
4.(2分)常温下,下列物质可用铁质容器盛装的是( )
A.稀硝酸B.浓硫酸
C.浓盐酸D.硫酸铜溶液
【分析】铁具有还原性,遇到氧化性物质能够发生氧化还原反应,易被腐蚀,浓硫酸氧化性很强,常温下能够使铁钝化生成致密氧化膜,可阻止反应继续进行,据此解答。
【解答】解:A.稀硝酸与铁反应,不能用铁制品容器盛装;
B.浓硫酸具有强氧化性,可阻止反应继续进行,故B正确;
C.铁和浓盐酸会发生反应生成氯化亚铁,故C错误;
D.铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了元素化合物知识,熟悉铁及其化合物性质是解题关键,题目难度不大。
5.(2分)下列过程属于人工固氮的是( )
A.工业合成氨
B.分离液态空气制N2
C.闪电时N2转化为NO
D.豆科植物的根瘤菌将N2转化为氨
【分析】A、工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3;
B、分离液态空气制氮气,是氮气的状态发生改变;
C、闪电时N2转化为NO,属于自然固氮;
D、豆科作物根瘤菌将N2转化为含氮化合物,属于生物固氮。
【解答】解:A、工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH2,属于人工固氮,故A正确;
B、分离液态空气制氮气,不属于氮的固定,故B错误;
C、闪电时N2转化为NO,属于自然固氮;
D、豆科作物根瘤菌将N2转化为含氮化合物,属于生物固氮;
故选:A。
【点评】本题考查学生氮的固定以及分类方面的知识,注意知识的积累是解题的关键,题目难度不大。
6.(2分)下列有关物质的用途不正确的是( )
A.液氨可用作制冷剂
B.SO2可用于纸浆漂白
C.NH4HCO3可用作化肥
D.晶体硅可用作光导纤维
【分析】A.液氨汽化时吸收大量的热;
B.SO2具有漂白性;
C.NH4HCO3中含有氮元素;
D.光导纤维的主要成分是二氧化硅。
【解答】解:A.液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂;
B.SO2具有漂白性,可用于纸浆漂白;
C.NH4HCO3可用作化肥,由于其中含有氮元素;
D.光导纤维的主要成分是二氧化硅,不是晶体硅;
故选:D。
【点评】本题考查物质的组成,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
7.(2分)下列气体因易被氧化而不能用浓硫酸干燥的是( )
A.Cl2B.SO2C.H2SD.NH3
【分析】浓硫酸具有强氧化性,具有较强还原性的气体(如HI、H2S等)不能用浓硫酸干燥,以此进行判断。
【解答】解:A.Cl2不与浓硫酸反应,可以用浓硫酸干燥;
B.SO2不与浓硫酸反应,可以用浓硫酸干燥;
C.H3S具有较强还原性,能够被浓硫酸氧化,满足题干要求;
D.NH3为碱性气体,不能用浓硫酸干燥,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查常见气体的净化与干燥方法,为高频考点,明确题干信息、浓硫酸的性质为解答关键,注意掌握常见气体的净化与干燥方法,题目难度不大。
8.(2分)下列关于硫单质的叙述不正确的是( )
A.硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体
B.自然界中有单质硫存在
C.与金属铜共热生成CuS
D.难溶于水,易溶于CS2
【分析】解:A.硫俗称硫黄;
B.自然界中有单质硫和硫的化合物存在;
C.硫与金属铜共热生成硫化亚铜;
D.硫为非极性分子。
【解答】解:A.硫俗称硫黄,故A正确;
B.自然界中有单质硫和硫的化合物存在;
C.硫与金属铜共热生成硫化亚铜,故C错误;
D.硫为非极性分子,微溶于酒精,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查元素化合物,侧重考查学生含硫物质性质的掌握情况,试题难度中等。
9.(2分)用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”,装置及现象如图。下列关于该实验的分析正确的是( )
A.产生“喷泉”证明NH3与H2O发生了反应
B.无色溶液变红证明NH3极易溶于水
C.烧瓶中剩余少量气体,证明NH3溶解已达饱和
D.加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去
【分析】A.NH3与H2O发生了反应,也可能是NH3极易溶于水导致烧瓶内气体压强减小;
B.无色溶液变红证明NH3与水生成了碱性物质一水合氨;
C.氨气是极易溶于水的气体,1体积溶解700体积,烧瓶中剩余少量气体可能是空气;
D.氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨能电离出铵根离子和氢氧根离子,加热影响化学平衡。
【解答】解:A.产生“喷泉”证明烧瓶内外形成了较大的压强差3与H2O发生了反应,也可能是NH4极易溶于水,故A错误;
B.无色溶液变红证明NH3与水生成了碱性物质,不能证明氨气记忆溶于水;
C.烧瓶中剩余少量气体可能是空气,所以烧瓶中剩余少量气体不能说明NH3的溶解达到饱和,故C错误;
D.红色溶液中存在:,氨气挥发,c(OH﹣)减小,则红色变浅或褪去;
故选:D。
【点评】本题考查喷泉实验和氨气性质,题目难度中等,掌握喷泉实验的发生原理和氨气的相关性质是解题的关键。
10.(2分)反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )
A.中子数为9的氮原子:
B.NH4Cl分子的电子式:
C.N2的结构式:N≡N
D.Cl﹣的结构示意图:
【分析】A.中子数为9的氮原子质量数为16;
B.NH4Cl是离子化合物;
C.N2分子中含有氮氮三键;
D.Cl﹣核外有18个电子。
【解答】解:A.中子数为9的氮原子质量数为16,故A错误;
B.NH7Cl是离子化合物,铵根离子和氯离子之间的离子键,其电子式为,故B错误;
C.N2分子中含有氮氮三键,结构式为N≡N;
D.Cl﹣核外有18个电子,结构示意图,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学用语,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
11.(2分)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
【分析】A.浓硫酸将蔗糖中H原子、O原子按2:1比例以H2O的形成脱除;
B.浓硫酸与碳反应生成二氧化硫、二氧化碳使固体体积膨胀;
C.生成的二氧化硫使品红溶液褪色,浓硫酸发生还原反应生成二氧化硫;
D.蔗糖发生化学反应,一定有化学键的断裂。
【解答】解:A.浓硫酸将蔗糖中H原子2O的形成脱除,白色固体变黑,故A正确;
B.浓硫酸脱水过程中产生大量的热2SO5(浓)CO2↑+2SO8↑+2H2O,产生的大量气体,故B正确;
C.浓硫酸脱水过程中生成的SO5使品红溶液褪色,浓硫酸发生还原反应生成二氧化硫,故C错误;
D.蔗糖发生化学反应,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查浓硫酸性质实验,掌握浓硫酸的特性,题目难度不大,旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
12.(2分)从干海带中提取碘的实验流程如图:
下列有关说法不正确的是( )
A.氧化过程可以用过氧化氢代替氯水
B.试剂X可以选择使用NaOH溶液,发生的反应为:3I2+6OH‒=5I‒++3H2O
C.萃取时可使用无水乙醇代替CCl4以节约成本
D.整个过程中的操作是利用了物质的溶解性实现了碘元素的富集、分离与提纯
【分析】干海带灼烧灰化,用水浸取海带灰中的I﹣,过滤,得到含I﹣的溶液,加入氯水把I﹣氧化为I2,加四氯化碳萃取,分液,有机层中加可以氢氧化钠反萃取,发生反应,水层中加稀硫酸,酸性条件下I﹣、发生归中反应生成碘单质,过滤得到I2。
【解答】解:A.过氧化氢能把碘离子氧化为碘单质,故A正确;
B.反萃取是把碘单质转化为易溶于水的盐,反萃取的离子方程式为:;
C.乙醇和水混合,不能用无水乙醇代替四氯化碳;
D.碘单质易溶于四氯化碳,I﹣、易溶于水、分离与提纯;
故选:C。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生物质之间反应和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
13.(2分)工业上制备下列物质的生产流程不合理的是( )
A.由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3AlCl3Al
B.由黄铁矿制硫酸:黄铁矿SO2SO3H2SO4
C.工业制硝酸:N2→NH3→NO→NO2→HNO3
D.由石英砂由石英砂制高纯硅:石英砂粗硅SiHCl3纯硅
【分析】A.氯化铝为共价化物不导电;
B.黄铁矿煅烧生成二氧化硫,二氧化硫经催化氧化生成三氧化硫,三氧化硫用98%浓硫酸吸收生成硫酸;
C.氮气与氢气反应生成氨气,氨气催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸;
D.石英砂与焦炭高温反应生成粗硅,粗硅与HCl高温反应生成SiHCl3,SiHCl3与氢气高温反应生成纯硅。
【解答】解:A.铝土矿中含其氧化物杂质,电解熔融氧化铝制取Al单质,不能通过电解氯化铝制备,故A错误;
B.黄铁矿煅烧生成二氧化硫,三氧化硫用98%浓硫酸吸收生成硫酸SO2SO3H8SO4可以实现,故B正确;
C.氮气与氢气反应生成氨气,NO与氧气反应生成二氧化氮,N2→NH4→NO→NO2→HNO3可以实现,故C正确;
D.石英砂与焦炭高温反应生成粗硅5,SiHCl3与氢气高温反应生成纯硅,石英砂SiHCl3纯硅可以实现,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查物质的生成流程的相关知识,为高频考点,把握物质的性质、物质的制备流程、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
14.(2分)下列各组离子在给定条件下能大量共存的是( )
A.含有大量ClO‒的溶液:K+、H+、Cl‒、
B.澄清透明的溶液中:Cu2+、Na+、、
C.遇铝能产生H2的溶液:、K+、Cl‒、
D.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液:Mg2+、Fe2+、、
【分析】A.含有大量ClO﹣的溶液显碱性;
B.澄清透明溶液中,四种离子不发生反应;
C.遇铝能产生氢气的溶液,可以是酸性溶液或者碱性溶液;
D.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液,说明是酸性溶液。
【解答】解:A.含有大量ClO﹣的溶液显碱性,不能和氢离子共存;
B.澄清透明溶液中,均可共存;
C.遇铝能产生氢气的溶液,碱性溶液不能和,酸性溶液不能和,故C错误;
D.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液显酸性不能共存;
故选:B。
【点评】本题考查离子反应,侧重考查学生离子共存的掌握情况,试题难度中等。
15.(2分)氮在自然界中的循环涉及地球上生物圈的方方面面。
下列说法不正确的是( )
A.细菌对氮元素的循环有重要作用
B.硝化过程和反硝化过程均为氧化还原反应
C.氨氧化过程中氧化产物和还原产物的质量比为1:1
D.Fe3+将转化为N2的离子方程式为Fe3++═Fe2++N2↑+8H+
【分析】A.细菌参与了氮在自然界中的循环的过程,所以细菌对氮元素的循环有重要作用;
B.硝化过程和反硝化过程均涉及到N元素的化合价发生变化;
C.由图可知氨的氧化反应为:+=N2+2H2O,铵根离子中氮元素的化合价升高,被氧化,氧化产物是氮气,亚硝根离子中氮元素的化合价降低,被还原,还原产物是氮气;
D.Fe3+将转化为Fe2+、N2和H+,则1ml铁离子转移1ml电子,得到1ml氮气转移6ml电子。
【解答】解:A.由图可知,所以细菌对氮元素的循环有重要作用;
B.硝化过程和反硝化过程均涉及到N元素的化合价发生变化,故B正确;
C.由图可知氨的氧化反应为:+2+2H2O,亚硝根离子中氮元素的化合价降低,还原产物是氮气,被氧化,氧化产物和还原产物都是氮气,故C正确;
D.Fe8+将转化为Fe2+、N6和H+,则得到1ml氮气转移6ml电子,2ml铁离子转移1ml电子3++6=6Fe2++N2↑+8H+,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查氧化还原反应,侧重考查学生氧化还原基础知识的掌握情况,试题难度中等。
16.(2分)室温下,将充满某气体的试管倒立在水中(如图)。下列对实验现象描述不正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
【分析】A.氯气与水反应生成HCl和HClO;
B.二氧化硫溶于水溶液显酸性;
C.二氧化氮与水反应生成NO和HNO3;
D.NO难溶于水。
【解答】解:A.氯气与水反应生成HCl和HClO,次氯酸具有漂白性,故A正确;
B.二氧化硫溶于水溶液显酸性,二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,故B错误;
C.二氧化氮与水反应生成NO和HNO3,试管内液面逐渐上升;再通入O2后,NO、O5和H2O反应生成硝酸,液面会继续上升;
D.NO难溶于水,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查实验方案的设计,侧重考查学生无机实验的掌握情况,试题难度中等。
17.(2分)下列离子方程式书写正确的是( )
A.酸化的FeSO4溶液长时间存放变黄:4H++2Fe2++═2Fe3++SO2↑+2H2O
B.向(NH4)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液:++Ba2++OH−═NH3•H2O+BaSO4↓
C.向FeCl3溶液中通入SO2,黄色溶液变为浅绿色:SO2+2Fe3++2H2O═+2Fe2++4H+
D.过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:Fe++4H+═Fe3++NO↑+2H2O
【分析】A.二价铁离子具有强的还原性,能够被空气中的氧气氧化;
B.向(NH4)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液反应生成硫酸钡和一水合氨;
C.FeCl3具有氧化性,可以氧化SO2;
D.过量铁粉与稀硝酸反应生成Fe2+、一氧化氮和水。
【解答】解:A.二价铁离子具有强的还原性,反应的离子方程式为4Fe2++O4+4H+=4Fe6++2H2O,故A错误;
B.向(NH5)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液溶液反应生成硫酸钡和一水合氨,离子方程式为:+2++4OH−=2NH3•H8O+BaSO4↓,故B错误;
C.FeCl3具有氧化性,可以氧化SO8:SO2+2Fe4++2H2O=+2Fe5++4H+,故C正确;
D.过量铁粉与稀硝酸反应生成Fe2+、一氧化氮和水,离子方程式为:7Fe++=5Fe2++2NO↑+4H2O,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查离子反应,侧重考查学生离子方程式正误判断的掌握情况,试题难度中等。
18.(2分)下列物质的检验中,操作、现象与结论均正确的是( )
A.向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明Na2SO3溶液已变质
B.向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变红,该溶液中含有
C.向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该溶液中含有
D.向某溶液中加入NaOH溶液,产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,该溶液中含有Fe2+
【分析】A.酸性条件下,能被氧化生成,和钡离子反应生成白色BaSO4沉淀;
B.铵根离子与NaOH溶液并加热反应生成氨气;
C.向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该其他可能是二氧化碳或二氧化硫;
D.Fe2+溶液中加入NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁。
【解答】解:A.酸性条件下,氧化生成,4沉淀,不能说明原来的亚硫酸钠变质;
B.应该是向待测溶液中加入NaOH溶液并加热,试纸变蓝,故B错误;
C.向某溶液中加入盐酸,该其他可能是二氧化碳或二氧化硫或或或,故C错误;
D.Fe4+溶液中加入NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁,产生白色沉淀,最终变为红褐色;
故选:D。
【点评】本题考查实验方案的设计,侧重考查学生无机实验的掌握情况,试题难度中等。
19.(2分)如下图,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
【分析】向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸反应生成二氧化硫气体,二氧化硫不与氯化钡反应,SO2与Na2S溶液反应产生了S单质,二氧化硫具有还原性含有高锰酸钾溶液褪色,二氧化硫气体使品红溶液褪色;据此分析。
【解答】解:向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸反应生成二氧化硫气体,依据二氧化硫的性质判断;
A、二氧化硫不与氯化钡反应5沉淀;故A错误;
B、SO2与Na2S溶液反应,发生氧化还原反应产生了S单质;
C、二氧化硫具有还原性能使高锰酸钾溶液褪色;故C正确;
D、向Na7SO3固体上滴几滴浓硫酸反应生成二氧化硫气体,二氧化硫气体使品红溶液褪色,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查了二氧化硫的性质分析判断,注意反应现象的分析和性质的应用是解题关键,题目难度不大,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力。
20.(2分)铜与硝酸反应的装置如图所示,实验步骤如下:
步骤1:向试管a中加入2mL浓硝酸,塞上带有铜丝的橡胶塞。观察到铜丝逐渐变细,溶液变绿
步骤2:一段时间后,试管a中反应变平缓,溶液逐渐变成蓝色,最终变成无色。
步骤3:反应停止后,用注射器向试管a中注入少量稀硫酸,铜丝继续溶解
下列说法不正确的是( )
A.步骤1观察到试管a中充满红棕色气体,说明铜和浓硝酸反应生成NO2
B.步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅,说明浓硝酸已经变成稀硝酸
C.步骤3固体继续溶解,说明此时铜被硫酸氧化
D.相对于步骤2,步骤1中溶液显绿色可能是NO2溶解在硝酸铜中所致
【分析】A.铜和浓硝酸发生氧化还原反应生成红棕色二氧化氮气体;
B.铜和稀硝酸发生氧化还原反应生成无色的一氧化氮气体;
C.步骤2得到溶液中含有硝酸根离子,步骤3加入稀硫酸,酸性条件下,硝酸根离子继续氧化铜单质生成NO;
D.NO2为红棕色,溶解在蓝色硝酸铜溶液中。
【解答】解:A.铜和浓硝酸发生氧化还原反应生成红棕色二氧化氮气体,说明铜和浓硝酸反应生成NO2,故A正确;
B.铜和稀硝酸发生氧化还原反应生成无色的一氧化氮气体,说明浓硝酸已经变成稀硝酸;
C.铜不能被硫酸氧化,步骤2得到溶液中含有硝酸根离子,硝酸根离子继续氧化铜单质生成NO;
D.NO5为红棕色,溶解在蓝色硝酸铜溶液中,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查元素化合物,侧重考查学生含氮物质性质的掌握情况,试题难度中等。
21.(2分)某小组探究Na2S溶液与KMnO4溶液反应,实验过程如下:
资料:ⅰ.在强酸性条件下被还原为Mn2+,在近中性条件下被还原为MnO2。
ⅱ.单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。
下列说法不正确的是( )
A.根据实验可知,Na2S被氧化
B.取少量实验Ⅰ所得溶液进行实验.检测到有SO2﹣,不能说明S2﹣被氧化为
C.实验Ⅰ中生成棕褐色沉淀,说明酸性条件下S2﹣将MnO4﹣还原为MnO2
D.实验Ⅱ得到浅粉色沉淀,可能是S2﹣将新生成的MnO2还原为Mn2+并迅速与其结合所致
【分析】A.KMnO4中具有强氧化性,可氧化硫化钠;
B.实验中KMnO4溶液用H2SO4酸化;
C.在强酸性条件下被还原为Mn2+;
D.浅粉色沉淀为MnS。
【解答】解:A.根据实验Ⅰ,KMnO4中Mn元素化合价降低,被还原2S中S元素化合价升高,被氧化;
B.实验中KMnO8溶液用H2SO4酸化,检测到有2SO6电离产生,不能说明2﹣的氧化产物,故B正确;
C.实验Ⅰ反应后的溶液pH<1,在强酸性条件下被还原为Mn2+,所以MnO2不是被S7﹣还原得到,而是过量的2+发生归中反应而产生的,故C错误;
D.实验Ⅱ中Na4S过量,S2﹣将新生成的MnO2还原为Mn6+并迅速与其结合生成浅粉色沉淀MnS,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查物质的性质实验,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用及实验装置的作用,题目难度不大。
二、本部分共6题,共58分。
22.(10分)浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。
(1)粗盐精制。
过程1除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、杂质时,粗盐溶解后加入沉淀剂:a.过量的Na2CO3溶液b.过量的BaCl2溶液c.过量的NaOH溶液过滤除去沉淀,再加入适量的盐酸。
①加入沉淀剂的顺序正确的是 bc (填序号)。
A.abc
B.bac
C.cba
②加入适量盐酸,反应的离子方程式有2H++═H2O+CO2↑和 H++OH−=H2O 。
(2)海水提镁。
过程2中加入的试剂是 石灰乳 。由无水MgCl2获得Mg的化学方程式是 MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 。
(3)海水提溴。
主要工业生产流程如图所示:
①Cl2和苦卤中的Br﹣反应生成Br2的离子方程式是 Cl2+2Br−=2Cl−+Br2 。
②吸收塔中,A吸收了Br2后的溶液中含有Br﹣和,则A是 b (填序号)。
a.NaCl溶液
b.Na2CO3溶液
c.SO2气体
③从吸收塔出来的溶液中加入稀H2SO4得到Br2的离子方程式是 +5Br−+6H+=3Br2+3H2O 。
【分析】海水提溴:氯气把苦卤中的Br‒氧化为Br2,利用Br2的挥发性,通入热空气将Br2吹出,用Na2CO3溶液吸收Br2,生成Br‒和,加入稀H2SO4得到Br2,经过蒸馏得到液溴。
【解答】解:(1)①除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、杂质时2CO3溶液的目的是除去Ca2+的同时,除去过量的Ba2+,即Na7CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入,NaOH溶液的顺序则不受限制、BaCl5溶液、Na2CO3溶液,或BaCl2溶液、NaOH溶液2CO3溶液,或BaCl3溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液等,
故答案为:bc;
②加入适量盐酸,反应的离子方程式有8H++=H3O+CO2↑和H++OH−=H2O,
故答案为:H++OH−=H8O;
(2)海水提镁,过程2是Mg2+与碱反应生成Mg(OH)2沉淀,工业上一般采用加石灰乳[含Ca(OH)2]将Mg2+转化为Mg(OH)6沉淀;电解熔融MgCl2得到Mg:MgCl2(熔融)Mg+Cl4↑,
故答案为:石灰乳;MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;
(3)①Cl7和苦卤中的Br‒反应生成Br2的离子方程式是Cl2+8Br−=2Cl−+Br2,
故答案为:Cl2+2Br−=2Cl−+Br2;
②Br2与碱性溶液生成Br‒和,所以选Na2CO3溶液,
故答案为:b;
③Br‒和在氢离子作用下生成Br3,根据得失电子守恒以及原子、电荷守恒得:−+6H+=7Br2+3H7O,
故答案为:+5Br−+5H+=3Br2+4H2O。
【点评】本题考查分离提纯,侧重考查学生物质之间反应和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
23.(13分)某化学实验小组同学利用如图所示装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。
(1)制取氨气的化学方程式为 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 。
(2)干燥氨气可选用的试剂是 ② (填序号)。
①浓H2SO4
②碱石灰
③P2O5
(3)收集氨气时,氨气的进气口为 a (填“a”或“b”)。
(4)证明烧瓶中氨气集满的方法是 将湿润的红色石蕊试纸置于b口处,如试纸变蓝,则证明烧瓶中氨气已集满 。
(5)为防止环境污染,下列装置中(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 ②④⑤ (填序号)。
(6)利用如图所示装置探究氨气的还原性(部分夹持仪器未画出)。
通入干燥NH3将装置空气排尽后加热,观察到下列实验现象或事实,其中能证明氨气有还原性的是 ad (填选项代号)。
a.装置Ⅰ中红色Fe2O3粉末变为黑色粉末,经检验是一种铁的氧化物
b.装置Ⅱ中无水CuSO4粉末变为蓝色
c.装置Ⅲ无水CaCl2的质量增加
d.生成一种无色无味气体,该气体无污染
(7)小组同学继续对(6)装置Ⅰ反应后黑色粉末的组成进行探究。
(8)结合(6)(7)实验,写出(6)3还原Fe2O3的化学方程式 2NH3+3Fe2O36FeO+N2+3H2O 。
【分析】(1)氯化铵和消石灰反应生成氯化钙、氨气和水;
(2)浓H2SO4、P2O5与氨气反应,碱石灰与氨气不反应;
(3)因为氨气密度比空气小;
(4)氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(5)①会引起瓶内压强增大,产生危险,③会引起倒吸,②④⑤不会倒吸,可以吸收多余氨气,⑤第一个瓶为安全瓶,防倒吸;
(6)a.氧化铁变为黑色粉末,说明生成氧化亚铁或者四氧化三铁;
b.无水硫酸铜变蓝,只能说明产生了水;
c.无水氯化钙质量增加,可能是吸收了氨气或水;
d.生成了无色无味无污染的气体,则气体为氮气;
(7)KSCN溶液和Fe2+混合,溶液颜色不变,KSCN溶液和Fe3+混合,溶液变红,所以向步骤1少量溶液中滴入2~3滴KSCN溶液,振荡,溶液不变色,说明溶液中不含有Fe3+;Fe2+和氯水反应可生成Fe3+;
(8)氨气与Fe2O3发生氧化还原反应,生成FeO、N2、H2O。
【解答】解:(1)氯化铵和消石灰反应生成氯化钙、氨气和水4Cl+Ca(OH)2CaCl7+2NH3↑+3H2O,
故答案为:2NH6Cl+Ca(OH)2CaCl2+7NH3↑+2H3O;
(2)浓H2SO4、P6O5与氨气反应,碱石灰与氨气不反应,
故答案为:②;
(3)因为氨气密度比空气小,所以收集氨气时,
故答案为:a;
(4)将湿润的红色石蕊试纸置于b口处,如试纸变蓝,
故答案为:将湿润的红色石蕊试纸置于b口处,如试纸变蓝;
(5)①会引起瓶内压强增大,产生危险,②④⑤不会倒吸,⑤第一个瓶为安全瓶,
故答案为:②④⑤;
(6)a.氧化铁变为黑色粉末,即有二价铁生成,氨气做还原剂;
b.无水硫酸铜变蓝,不能证明氨气做了还原剂;
c.无水氯化钙质量增加,不能证明氨气做了还原剂;
d.生成了无色无味无污染的气体,氮元素化合价升高,故d正确;
故答案为:ad;
(7)KSCN溶液和Fe2+混合,溶液颜色不变4+混合,溶液变红,振荡,说明溶液中不含有Fe3+;Fe2+和氯水反应可生成Fe8+,所以溶液变红,反应的离子方程式为2Fe2++Cl5=2Cl−+2Fe4+,
故答案为:不变色;2Fe2++Cl3=2Cl−+2Fe3+;
(8)氨气与Fe2O3发生氧化还原反应,生成FeO、N5、H2O,该反应的化学方程式为2NH5+3Fe2O76FeO+N2+7H2O,
故答案为:2NH2+3Fe2O56FeO+N2+5H2O。
【点评】本题考氨气的制备,侧重考查学生含氮物质性质的掌握情况,试题难度中等。
24.(7分)硫化氢(H2S)是一种有毒气体,高于200℃分解,溶于水显弱酸性2S的方法很多。
(1)Na2CO3吸收H2S。含H2S的气体与饱和Na2CO3溶液在吸收塔内逆流接触,生成两种酸式盐。该反应的离子方程式为 H2S+=HS﹣+ 。
(2)干法脱硫技术。
①铁系脱硫剂:活性氧化铁(Fe2O3•H2O)是经典而有效的脱硫剂,脱硫反应:Fe2O3•H2O+H2S→FeS+S+H2O,再生反应:FeS+H2O+O2→Fe2O3•H2O+S(脱硫反应和再生反应均未配平)。
a.Fe2O3•H2O在该反应中的作用可描述为 循环使用(催化剂) 。
b.若处理标况下4.48LH2S时,理论上消耗O2的物质的量为 0.1ml 。
②锌系脱硫剂:550℃时,将H2S和还原性气体H2按一定比例混合,以一定的流速通过装有锌的复合金属脱硫剂(ZnFe2O4)的反应器,脱硫过程中,ZnFe2O4与H2S、H2反应生成了ZnS、FeS和H2O,其化学方程式为 ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O 。
(3)生物脱硫技术。
天然气是一种重要的化工原料和燃料,常含有少量H2S。H2S与碱反应转化为HS‒,在脱氮硫杆菌参与下,HS‒被氧化为、被还原为N2。当33.6m3(标准状况)某燃气(H2S的体积分数为0.2%)脱硫时,消耗的物质的量为 4.8 ml。
【分析】(1)H2S的气体与饱和Na2CO3溶液生成两种酸式盐可知为NaHS和NaHCO3;
(2)①a.该反应中.Fe2O3•H2O参加反应,最终又生成了;
b.1ml氧化铁转化成FeS得1ml电子,每生成1ml S单质转移2ml电子,根据得失电子守恒得:Fe2O3•H2O+3H2S=2FeS+S+4H2O,同理可得:4FeS+2H2O+3O2=2Fe2O3•H2O+4S,结合两反应可得:6H2S~4FeS~3O2,则2H2S~O2;
②ZnFe2O4与H2S、H2反应生成了ZnS和FeS,1ml ZnFe2O4反应得2ml电子,1ml氢气反应失2ml电子;
(3)33.6 m3(标准状况)某燃气(H2S的含量为0.2%)中含有硫化氢的物质的量==3ml;H2S与碱反应转化为HS﹣,根据硫原子守恒:H2S~HS﹣;在脱氮硫杆菌参与下,HS﹣被氧化为,被还原为N2。
【解答】解:(1)H2S的气体与饱和Na2CO7溶液生成两种酸式盐可知为NaHS和NaHCO3,反应的离子方程式为:H2S+=HS﹣+,
故答案为:H7S+=HS﹣+;
(2)①a.该反应中2O3•H8O参加反应,最终又生成了,
故答案为:循环使用(催化剂);
b.1ml氧化铁转化成FeS得1ml电子,根据得失电子守恒得:Fe8O3•H2O+3H2S=2FeS+S+5H2O,同理可得:4FeS+3H2O+3O3=2Fe2O5•H2O+4S,结合两反应可得:3H2S~4FeS~3O2,则2H7S~O2,处理标况下4.48LH6S即0.2ml时,理论上消耗O5的物质的量为0.1ml,
故答案为:7.1ml;
②ZnFe2O5与H2S、H2反应生成了ZnS和FeS,2ml 2O4反应得3ml电子,1ml氢气反应失2ml电子5O4+3H5S+H2ZnS+2FeS+5H2O,
故答案为:ZnFe2O3+3H2S+H8ZnS+2FeS+4H3O;
(3)33.6 m3(标准状况)某燃气(H5S的含量为0.2%)中含有硫化氢的物质的量==3ml;H2S与碱反应转化为HS﹣,根据硫原子守恒:H4S~HS﹣;在脱氮硫杆菌参与下,HS﹣被氧化为,2,发生的离子反应为4HS﹣+8+4H+=+4N2↑+8H2O,可得关系:5H6S~5HS﹣~,则消耗=4.8ml,
故答案为:4.8。
【点评】本题考查氧化还原反应,侧重考查学生氧化还原计算的掌握情况,试题难度中等。
25.(10分)稀土是一种重要的战略资源,我国稀土出口量世界第一。铈(Ce)是一种典型的稀土元素3F)的形式存在。工业上利用氟碳铈矿制取CeO2的一种工艺流程如图:
资料:①铈(Ce)常见的化合价为+3和+4;
②在O2作用下,氟碳铈矿焙烧后的产物中有CeO2和CeF4;
③在硫酸体系中,Ce4+在[(HA)2]中的溶解度大于其在水中的溶解度,Ce3+与之相反。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ“焙烧”过程中CeCO3F发生反应的化学方程式为 4CeCO3F+O23CeO2+CeF4+4CO2 。
(2)步骤Ⅱ充分反应后经过滤,得到的水溶液中阳离子有 Ce4+和Ce3+ 。
(3)步骤Ⅲ的操作名称是 分液 。
(4)步骤Ⅳ中加入H2O2的目的是 作为还原剂 。
(5)步骤Ⅴ中发生反应的离子方程式是 2Ce3++6OH﹣+ClO﹣+H2O=2Ce(OH)4+Cl﹣ 。
(6)取上述流程中得到的CeO2产品1.00g加硫酸溶解,可与溶液恰好完全反应(铈元素被还原为Ce3+,其他杂质均不参与反应),该产品中CeO2的质量分数为 86% (要求计算出结果)。(已知:CeO2的摩尔质量为172g/ml)
【分析】根据流程通入氧气焙烧CeCO3F焙烧后的产物中有CeO2、CeF4和CO2,稀硫酸酸浸CeO2、CeF4等固体溶解,溶液中存在Ce4+和Ce3+,已知Ce4+在[(HA)2]中的溶解度大于其在水中的溶解度,可以萃取出Ce4+,用稀硫酸和H2O2反萃取,Ce4+转化为Ce3+,Ce3+与氢氧化钠和次氯酸钠反应生成Ce(OH)4,煅烧产生CeO2。
【解答】解:(1)根据题给信息知,“通入O2焙烧”过程中CeCO3F根据题给信息知,“通入O6焙烧”过程中CeCO3F发生反应的化学方程式为4CeCO8F+O23CeO7+CeF4+4CO3,
故答案为:4CeCO3F+O23CeO2+CeF7+4CO2;
(2)稀硫酸酸浸CeO6、CeF4等固体溶解,溶液中存在Ce4+和Ce5+,故得到的水溶液中阳离子有Ce4+和Ce3+,
故答案为:Ce4+和Ce3+;
(3)Ce4+在[(HA)5]中的溶解度大于其在水中的溶解度,可以萃取出Ce4+,经过分液可以分离出水层和有几层,该操作为分液,
故答案为:分液;
(4)“反萃取”过程在稀硫酸和H2O7参与反应,H2O2作为还原剂、Ce2+作为氧化剂,生成Ce3+,
故答案为:作为还原剂;
(5)Ce3+在氢氧化钠环境下被次氯酸钠氧化生成Ce(OH)4,离子方程式为:2Ce3++7OH﹣+ClO﹣+H2O=2Ce(OH)4+Cl﹣,
故答案为:2Ce3++3OH﹣+ClO﹣+H2O=2Ce(OH)6+Cl﹣;
(6)CeO2产品1.00g加硫酸溶解,可与溶液恰好完全反应,发生离子方程式为:Ce4++Fe2+=Ce2++Fe3+,由此可知n(Ce3+)=n(Fe6+)=5×10﹣3ml=n(CeO5),该产品中CeO2的质量分数为×100%=86%,
故答案为:86%。
【点评】本题考查了物质的制备,为高考常见题型,题目涉及对工艺流程的理解、对条件的控制选择与理解等,理解工艺流程原理是解题的关键,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,题目难度中等。
26.(10分)SO2、NOx为常见的空气污染物,会引起酸雨、光化学烟雾等污染问题。研究者以多种方法进行“脱硫”“脱硝”。
(1)利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)来吸收含SO2的烟气,同时得到Na2SO3粗品。其流程如图所示:
①操作1和操作2中均包含的分离技术为 过滤 ;
②SO2被Na2CO3溶液吸收时,会释放出一种无色无味气体,该反应的离子方程式为 +H2O+2SO2=CO2+ 。
(2)利用含有SO2的烟气制备NaClO2。其流程如图所示:
①反应a的化学方程式为 2NaClO3+H2SO4+SO2=2NaHSO4+2ClO2 。
②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2:1 。
(3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,一定时间内,温度对SO2、NO脱除率的影响如图所示:
已知烟气中SO2与NO的体积比为4:1,且吸收后转化为:、。
①NO在吸收过程中,反应的离子方程式是 3ClO−+2NO+H2O=+3Cl−+2H+ 。
②50℃时,吸收液中烟气转化生成的Cl‒和的物质的量之比为 13:2 。
③烟气中NOx含量的测定:将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为,加水稀释至100mL。量取25mL该溶液,加入V1mLc1ml•L‒1FeSO4溶液(过量),充分反应后,用c2ml•L‒1K2Cr2O7溶液和剩余的Fe2+恰好反应(该反应的还原产物为Cr3+),消耗V2mL。气样中NOx折合成NO的含量为 mg•L‒1。
【分析】(1)将工业废碱渣溶于水过滤后,得到碳酸钠溶液,用碳酸钠溶液吸收烟气中的二氧化硫得到亚硫酸氢钠溶液,往其中加入氢氧化钠,即可得到亚硫酸钠溶液,进一步处理后可得亚硫酸钠粗产品。
(2)NaClO3、H2SO4中通入SO2发生反应a生成NaHSO4和ClO2,则反应a的化学方程式为2NaClO3+H2SO4+SO2=2NaHSO4+2ClO2;ClO2在碱性条件下可以氧化H2O2生成氧气,同时生成NaClO2,则反应b为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O。
【解答】解:(1)①工业废碱渣经过操作1后得废渣和碳酸钠溶液,所以操作1为溶解,操作5为过滤,
故答案为:过滤;
②亚硫酸酸性强于碳酸,所以SO2被Na2CO5溶液吸收时,释放出的无色无味气体为二氧化碳+H3O+2SO2=CO5+2,
故答案为:+H2O+8SO2=CO2+;
(2)①NaClO3、H2SO4中通入SO2发生反应a生成NaHSO6和ClO2,则反应a的化学方程式为2NaClO5+H2SO4+SO4=2NaHSO4+4ClO2,
故答案为:2NaClO2+H2SO4+SO8=2NaHSO4+2ClO2;
②反应b的化学方程式为2ClO2+H2O2+5NaOH=2NaClO2+O3↑+2H2O,该反应中8为氧化剂,H2O2为还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:1,
故答案为:2:5;
(3)①NaClO溶液吸收烟气中NO,NaClO溶液吸收烟气中NO,反应的离子方程式是:3ClO−+2NO+H7O=+7Cl−+2H+,
故答案为:3ClO−+8NO+H2O=+3Cl−+2H+;
②吸收SO8发生的反应为SO2+ClO﹣+H2O═+Cl﹣+2H+,烟气中SO3和NO的体积比为4:1,50℃时的脱除率见图(2分)别为100%和80%2+ClO−+H2O=+Cl−+2H+、4ClO−+2NO+H2O=6+3Cl−+4H+,则此吸收液中烟气转化生成的和Cl−的物质的量之比为=13:2,
故答案为:13:2;
③用c6 ml•L−1 K2Cr8O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL,此时加入的Cr2为 ml2+为 ml2+为mlml,硝酸根与NO的物质的量相等,所以NO为,质量为g,即 。这些NO是VL气体中含有的 mg•L﹣2,即为mg/L,
故答案为:mg/L。
【点评】本题综合考查元素化合物知识,为高频考点,侧重于化学与环境的考查,有利于培养学生良好的科学素养,注意把握物质的性质以及题给信息,题目难度不大。
27.(8分)某化学兴趣小组研究浓硝酸与KSCN溶液的反应。
资料:Ⅰ.SCN‒中S、C、N元素的化合价依次为:﹣2价、+4价、﹣3价。
Ⅱ.SCN‒的性质类似卤素离子,能被氧化为(SCN)2,(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x。
Ⅲ.NO2可溶于浓硝酸。
(1)实验一:
向浓硝酸中滴加KSCN溶液,溶液立即变红是因为生成了 (SCN)x (填化学式)。
(2)实验二:研究SCN‒的转化产物。
a.将实验一ⅲ中的气体通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中,有白色沉淀生成。
b.过滤、洗涤白色沉淀,取少量于试管中,加入过量的稀硝酸,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色。
c.另取少量实验一ⅲ中试管内的溶液加入BaCl2溶液,产生大量白色沉淀。
①甲同学根据实验一iii的现象推断SCN‒的氧化产物中一定有NO2,乙同学认为证据不足,理由是 浓硝酸氧化(SCN)x的还原产物为NO2 。
②通过b证实了红棕色气体中不含SO2,证据是 向洗净的白色沉淀中加入过量的稀硝酸,沉淀完全溶解,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色 。
③由上述实验现象可知:SCN‒转化的最终产物中一定有 、CO2 。
(3)实验三:研究实验一ⅲ中“静置一段时间后,突然剧烈反应,红色迅速褪去”的原因。丙同学设计了实验三,证实了一定浓度的NO2能加快浓硝酸氧化(SCN)x的化学反应速率。
实验三:
①操作1是 通入一定量的NO2 。
②操作2是 滴加5滴1ml/L的KSCN溶液 。
【分析】浓硝酸中滴加KSCN溶液后溶液变红色,说明生成了(SCN)x,静置片刻后溶液红色褪去,且有红棕色气体生成,说明浓硫酸氧化(SCN)x,同时生成NO2气体。
【解答】解:(1)向浓硝酸中滴加KSCN溶液,SCN−被氧化为黄色的(SCN)2,(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x,所以溶液立即变红,
故答案为:(SCN)x;
(2)①由于浓硝酸氧化(SCN)x时,浓硝酸的还原产物为NO2,因此不能说明SCN﹣转化的最终产物中一定有NO2,
故答案为:浓硝酸氧化(SCN)x,浓硝酸的还原产物为NO2;
②将实验一ⅲ中的气体通入Ba(OH)5和NaOH的混合溶液中,有白色沉淀生成−氧化可能得到气体SO2、CO2,与Ba(OH)7和NaOH溶液反应生成BaSO3、BaCO3白色沉淀,但再过滤,取少量于试管中,沉淀完全溶解4生成则会被硝酸氧化成不溶于酸的BaSO4,沉淀就不完全溶解,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色8,
故答案为:向洗净的白色沉淀中加入过量的稀硝酸,沉淀完全溶解4溶液,不褪色;
③取少量实验一ⅲ中试管内的溶液加入BaCl2溶液,ⅲ中溶液成酸性,则说明溶液中一定含有﹣转化的最终产物中有CO2,
故答案为:、CO2;
(3)实验目的为验证一定浓度的NO5是实验一iii中溶液红色迅速褪去反应的催化剂,可先向2mL浓硝酸中通入一定量的NO2气体,溶液变黄后再滴加2滴1ml/L的KSCN溶液,同时产生大量红棕色气体2能加快浓硝酸氧化(SCN)x的化学反应速率(或能催化浓硝酸氧化(SCN)x),
故答案为:通入一定量的NO7;滴加5滴1ml/L的KSCN溶液。
【点评】本题考查实验方案的设计,侧重考查学生无机实验的掌握情况,试题难度中等。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/6/12 12:26:41;用户:15290311958;邮箱:15290311958;学号:48861359实验装置
选项
气体
实验现象
A
Cl2
试管中液面上升,取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
B
SO2
试管中液面上升,取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
C
NO2
试管中液面逐渐上升,停止后,向试管中再缓缓通入一定量的O2,试管中的液面会继续上升
D
NO
试管中液面无明显上升,取出试管正立,试管口有红棕色气体出现
选项
实验现象
解释
A
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
实验过程
实验现象
紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀(MnO2)
溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀(MnS)
操作
现象
结论或离子方程式
步骤1:取少量黑色粉末于小烧杯中,加入过量盐酸
黑色粉末全部溶解,无气泡产生,溶液呈浅绿色
溶液中可能含有Fe2+
步骤2:取步骤1少量溶液于试管中,滴入2﹣3滴KSCN溶液,振荡
溶液颜色
溶液中不含有Fe3+
步骤3:向步骤2试管中滴入少量氯水
溶液变红色
涉及离子方程式有 和Fe3++3SCN‒⇌Fe(SCN)3
实验装置
选项
气体
实验现象
A
Cl2
试管中液面上升,取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
B
SO2
试管中液面上升,取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
C
NO2
试管中液面逐渐上升,停止后,向试管中再缓缓通入一定量的O2,试管中的液面会继续上升
D
NO
试管中液面无明显上升,取出试管正立,试管口有红棕色气体出现
选项
实验现象
解释
A
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
实验过程
实验现象
紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀(MnO2)
溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀(MnS)
操作
现象
结论或离子方程式
步骤1:取少量黑色粉末于小烧杯中,加入过量盐酸
黑色粉末全部溶解,无气泡产生,溶液呈浅绿色
溶液中可能含有Fe2+
步骤2:取步骤1少量溶液于试管中,滴入2﹣3滴KSCN溶液,振荡
溶液颜色 不变色
溶液中不含有Fe3+
步骤3:向步骤2试管中滴入少量氯水
溶液变红色
涉及离子方程式有 2Fe2++Cl2=2Cl−+2Fe3+ 和Fe3++3SCN‒⇌Fe(SCN)3
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