辽宁省抚顺市六校协作体2024-2025年高三上学期期中考试化学试卷(解析版)-A4
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这是一份辽宁省抚顺市六校协作体2024-2025年高三上学期期中考试化学试卷(解析版)-A4,共18页。试卷主要包含了可能用到的相对原子质量等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H1 Li7 N14 O16 Al27 S32 Cl35.5 C59 Cu64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 文物凝结了人类智慧的结晶,也是历史进步的标志。下列文物的材质为金属的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.西汉青玉璜成分为硅酸盐,A错误;
B.明弘治黄釉大碗与陶瓷,是硅酸盐,B错误;
C.明杨继盛谏草卷(纸本),成分是纤维素,C错误;
D.明代“一品百龄”金印属于金属,D正确;
答案选D。
2. 化学与STSE息息相关。下列叙述错误的是
A. 制造汽车发动机的氮化硅材料具有耐高温、强度高的优点
B. 利用臭氧的强氧化性处理污水中的
C. 用铝粉与烧碱的混合物作疏通剂疏通堵塞的厨卫管道
D. 脱氧剂中活性铁粉能快速脱氧与其还原性强有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化硅材料具有耐高温、强度高的优点,可以用来制造发动机材料,A正确;
B.中的Cr元素为最高价,无法被氧化,B错误;
C.铝粉与NaOH溶液反应生成气体,且碱性物质促进管道内油污的水解,达到疏通厨卫管道的目的,C正确;
D.活性铁粉具有强的还原性,能够快速脱氧,D正确;
答案选B。
3. 浑河特大桥位于辽宁省抚顺市东洲区,全长约11.612千米。下列有关叙述错误的是
A. 斜拉索采用的环氧涂层具有耐酸、耐碱性能
B. 保护大桥可采用“外加电流法”
C. 主塔的主要材料是金属材料,该金属材料中只含铁、硫、磷等元素
D. 主梁采用的耐久混凝土属于混合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.斜拉索采用的环氧涂层性质稳定,不易与酸、碱等物质反应,因此具有耐酸、耐碱的优良性能,A正确;
B.大桥可采用外加电流法可以将直流电源的负极与桥体相连保护大桥,可以防止大桥的钢铁发生氧化反应而引起金属腐蚀,这种方法为“外加电流法”,B正确;
C.主塔的主要材料是金属材料,是优良的合金钢,其中不仅含有铁、硫、磷等元素,也含有一定含有碳元素及硅、锰等元素,C错误;
D.主梁采用的耐久混凝土中含有沙子、水泥、石子、水等多种物质,因此是多种物质形成的混合物,D正确;
故合理选项是C。
4. 家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是
A. 用过氧乙酸溶液对居住环境消毒:CH3COOOH具有较强氧化性
B. 做豆腐时,用石膏作凝固剂:CaSO4·2H2O是硫酸盐结晶水合物
C. 制作腌菜、酱菜时添加食盐:高浓度NaCl溶液迫使微生物脱水失活
D. 使用漂粉精洗衣服时添加醋酸:Ca(ClO)2和醋酸反应生成HClO
【答案】B
【解析】
【详解】A.可以用过氧乙酸溶液对居住环境消毒,是由于CH3COOOH具有较强氧化性,能够使细菌、病毒的蛋白质氧化变性而失去其生理活性,A正确;
B.蛋白质溶液属于胶体。做豆腐时,用石膏作凝固剂是由于石膏CaSO4·2H2O电离产生的离子能够中和蛋白质胶粒上的电荷而使胶体发生聚沉,分散质与分散剂水分开,就制取得到豆腐,这与石膏是硫酸盐结晶水合物无关,B错误;
C.制作腌菜、酱菜时添加食盐,是由于水总是从浓度小的地方流向浓度大的地方。高浓度的NaCl溶液迫使微生物脱水,蛋白质失去水分就会失去生理活性,因此食盐具有防腐能力,C正确;
D.由于酸性:CH3COOH>HClO,所以向洗衣服的漂粉精中加入醋酸,就会发生反应:2CH3COOH+Ca(ClO)2=Ca(CH3COO)2+2HClO,溶液中c(HClO)增大,从而可以加快漂粉精漂白衣服的反应速率,D正确;
故合理选项是B。
5. 下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是
A. 溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 新制的氯水中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.、和OH-会发生反应,不能大量共存,A不选;
B.溶液中、会和H+发生反应,不能大量共存,B不选;
C.溶液中,和Fe3+会反应生成络合物,不能大量共存,C不选;
D.新制的氯水呈酸性,、、、之间不发生反应,不能大量共存,D选;
故选D。
6. 下列实验仪器的选用正确的是
A. 分离乙醇和水B. 灼烧氢氧化铝
C. 吸收气体D. 制取氨气
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇和水混溶,应采用蒸馏的方法分离,A项错误;
B.灼烧在坩埚中进行,B项正确;
C.HCl极易溶于水,直接通入水中会倒吸,应该用倒置漏斗防倒吸,C项错误;
D.生成的氨气会从长颈漏斗中逸出,应用分液漏斗,D项错误;
故选B。
7. “王水”能溶解硒、金单质:
反应1:
反应2:
下列叙述正确的是
A. 反应1、反应2中,硝酸和盐酸的作用均相同
B. 反应1、反应2中尾气可以用水吸收
C. 反应1、反应2中等量硝酸完全反应时转移电子数相等
D. 反应1、反应2中氧化产物、还原产物的物质的量之比都为
【答案】C
【解析】
【分析】由方程式可知,反应1中氮元素的化合价的化合价降低被还原,硝酸是反应的氧化剂、一氧化氮为还原产物,硒元素和氯元素的化合价升高被氧化,硒和盐酸是反应的还原剂、硒酸和氯气是氧化产物;反应2 中氮元素的化合价的化合价降低被还原,硝酸是反应的氧化剂、一氧化氮为还原产物,金元素的化合价升高被氧化,金是反应的还原剂、四氯合金酸钠是氧化产物。
【详解】A.由分析可知,反应1中氯元素的化合价升高被氧化,反应2中氯元素的化合价没有变化,则反应1、反应2中,盐酸的作用不相同,故A错误;
B.一氧化氮不溶于水,则反应1、反应2中尾气不能用水吸收,故B错误;
C.由分析可知,反应1、反应2中硝酸都是反应的氧化剂,所以等量硝酸完全反应时转移电子数相等,故C正确;
D.由分析可知,反应1中一氧化氮为还原产物,硒酸和氯气是氧化产物,氧化产物和还原产物的物质的量比为5∶4,故D错误;
故选C。
8. 下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现图示转化的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.和氨水反应生成、加热分解为、和硝酸反应生成、和硝酸银反应生成、和氨水反应生成,故A正确;
B.N2不能直接生成,故B错误;
C.NaCl不能直接生成,故C错误;
D.S不能直接生成SO3,故D错误;
选A。
9. 含氮化合物过多蓄积会导致水体富营养化,需将其从水体中除去,该过程称为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。
吹脱法:调节水体pH至8左右,然后持续向水中吹入空气。
折点氯化法:调节水体pH至6左右,向水中加入适量NaClO。
下列分析不正确的是
A. 含氨和铵盐的水体中存在平衡:
B. 吹脱法的原理是通过鼓气降低浓度,从而降低水中与的含量
C. 折点氯化法除的原理:
D. 折点氯化法相比于吹脱法更绿色、更环保、更安全
【答案】D
【解析】
【详解】A.含氨和铵盐的水体中存在一水合氨的电离平衡和一水合氨的分解平衡,即存在:,故A正确;
B.吹脱法的原理是通过鼓气降低的溶解度,降低NH3浓度,使平衡正向移动,从而降低水中与的含量,故B正确;
C.次氯酸钠具有强氧化性,能氧化中-3价N元素,折点氯化法除的原理:,故C正确;
D.吹脱法利用物理方法脱氮,折点氯化法中生成氢离子和Cl-,次氯酸根和Cl-在酸性环境中可能发生归中反应生成氯气,氯气有毒,故D错误;
故答案为:D。
10. 部分含硫物质的“价-类”二维图如下图所示。下列叙述正确的是
A. a和c反应能生成b
B. 实验室常用d的浓溶液与铁反应制氢气
C. 久置空气中,e溶液的碱性增强
D. 向紫色石蕊溶液中通入过量c,溶液最终变为无色
【答案】A
【解析】
【分析】由图像可知,a为,b为S,c为,d为,e为;
【详解】A.与反应可以生成S,2+=3S↓+2H2O,A正确;
B.铁遇浓硫酸发生钝化,B错误;
C.溶液久置空气中发生反应,溶液为中性,C错误;
D.二氧化硫的漂白性具有选择性,只能漂白某些有机有色物质,向紫色石蕊溶液中通入过量,溶液只变为红色,不褪色,D错误;
答案选A
11. 下列实验操作、现象及相应结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液中的铁离子能与苯酚溶液发生显色反应使溶液变紫色,滴加苯酚溶液后变紫色,说明溶液中存在铁离子,证明氯化亚铁已变质,故A正确;
B.碳酸钙与稀硫酸反应后产生微溶的硫酸钙会覆盖在硫酸钙表面,阻止反应的进行,所以向碳酸钙中滴加稀硫酸,没有明显现象不能说明碳酸的酸性强于硫酸,故B错误;
C.亚铁离子和溴离子都能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色,则溶液褪色不能说明溴离子还原了高锰酸根离子,故C错误;
D.在碘的四氯化碳溶液中加入碘化钾溶液,下层液体颜色变浅是因为碘与碘离子反应生成碘三离子,与碘化钾具有还原性无关,故D错误;
故选A。
12. 工业上,用溶液吸收氯气制备漂白液时要控制好温度。在不同温度下,用相同浓度的溶液吸收氯气制备漂白液,测得氧化产物与转移电子的物质的量的关系如图所示。下列叙述错误的是
已知:反应1、反应3分别在25℃、70℃条件下进行,均只有一种氧化产物;反应2有两种氧化产物,其中一种与反应1的相同,另一种与反应3的相同。
A. 制备漂白液宜选择常温或较低温度
B. 反应2为
C. 上述3个反应中,参与反应的
D. 根据上述信息可知,用热水稀释漂白液,有效成分的含量可能降低
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知信息可知,反应1在25℃条件下进行,只有一种氧化产物,且氧化产物为1ml时,转移电子数为1ml,则氧化产物为,反应为;反应3在75℃条件下进行,只有一种氧化产物,且氧化产物为1ml时,转移电子数为5ml,则氧化产物为,反应为;反应2中,有两种氧化产物,分别为、,且氧化产物为1ml时,转移电子为3ml,则反应为。
【详解】A.温度较高时,会生成,则制备漂白液宜选择常温或较低温度,A正确;
B.根据分析,反应2为,B错误;
C.根据分析,上述3个反应中,参与反应的,C正确;
D.根据上述信息可知,用热水稀释漂白液,氧化产物会生成,则有效成分的含量可能降低,D正确;
答案选B。
13. 设为阿伏加德罗常数值。下列叙述正确的是
A. 一定条件下,分解得到气体产物的分子总数为
B. 由和组成的混合气体含有的原子总数为
C. 标准状况下,与水完全反应生成和时转移的电子数为
D. 在核反应中,含有的中子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.HI的分解反应是可逆反应,1mlHI生成和的总物质的量小于1ml,A项错误;
B.和最简式相同,由和组成的混合气体含有的原子总数为=,B正确;
C.中,H、F的化合价不变,价的O和价的O发生归中反应生成,完全反应时转移1ml电子,C项错误;
D.根据质量守恒和质子守恒知,含中子数:,D项错误;
答案选B。
14. FeCl3溶液在工业上作为腐蚀液,可用于制作印刷铜电路板,使用一段时间后的腐蚀液失效,经过再生处理后又可循环使用,再生流程如图所示:
下列有关说法错误的是)
A. 铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族B. “操作1”和“操作2”所用的仪器相同
C. 上述流程中涉及3个置换反应D. 氧化性:
【答案】C
【解析】
【分析】失效腐蚀液中加入过量铁粉,将Cu2+还原为Cu,过滤得到的固体为Fe、Cu的混合物,溶液M为FeCl2溶液;将固体中加入盐酸,将Fe转化为Fe2+,过滤得到Cu和溶液N(Fe2+溶液);将溶液M与溶液N合并,通入Cl2或加入H2O2等,将Fe2+氧化为Fe3+,得到再生腐蚀液。
【详解】A.铁为26号元素,价电子排布式为3d64s2,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,A正确;
B.由分析可知,“操作1”和“操作2”都为过滤,所用的仪器相同,B正确;
C.上述流程中,Cu2+与Fe反应生成Cu和Fe2+为置换反应,Fe与HCl反应为置换反应,Fe2+与Cl2或H2O2等强氧化剂的反应都不属于置换反应,则共涉及2个置换反应,C错误;
D.不管Y是Cl2、H2O2等氧化剂,其氧化能力都强于Fe3+,Fe3+能将Cu氧化,其氧化能力强于Cu2+,则氧化性:,D正确;
故选C。
15. 由三种短周期主族元素组成的化合物M,有如图所示的转化关系,下列推断错误的是
A. X具有漂白性B. Y的物质的量为0.2ml
C. 固体ⅱ为D. M的化学式为
【答案】A
【解析】
【分析】由向溶液中加入过量氢氧化钙共热反应生成气体Y可知,溶液中含有铵根离子、气体Y为氨气,则由氮原子个数守恒可知,固体M中含有铵根离子的物质的量为=0.2ml;由气体X能与硫酸铜溶液反应生成黑色沉淀可知,气体X为硫化氢、黑色固体为硫化铜;由化合物M由三种短周期主族元素组成可知,淡黄色固体为硫,由硫原子原子个数守恒可知,M中含有硫原子的物质的量为+=0.2ml,则M中铵根离子与硫原子的物质的量比为1:1,化学式为。
【详解】A.由分析可知,X硫化氢,硫化氢不具有漂白性,故A错误;
B.由分析可知,气体Y为氨气,氨气的物质的量为0.2ml,故B正确;
C.由分析可知,黑色固体ⅱ为硫化铜,故C正确;
D.由分析可知,M的化学式为故D正确;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. X、Y、Z、R均为中学化学中常见的纯净物,它们之间有如图转化关系(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X为有刺激性气味的气体,其水溶液呈碱性;Z为红棕色气体,与水反应生成一元强酸W,W具有强氧化性。
①X的电子式为_______。
②在一定条件下,X能与Z反应生成一种单质和一种无色无味的液体,写出X与Z反应的化学方程式:_______。
(2)若X、Y、Z的焰色试验均呈黄色,且Z经加热分解可制得Y,R为无色无味的气体。分别取两份等浓度的X溶液,各向其中通入一定量的R气体,随后各取反应后溶液,分别将其稀释到相同体积,得到溶液甲和乙,分别向甲和乙中逐滴加入的溶液,产生的R气体体积(标准状况下)与所加入的溶液体积之间的关系如图所示,试分析:
①X的化学式为_______,X溶液与Z溶液反应的离子方程式为_______。
②X溶液在吸收R气体后,溶液乙中存在的溶质是_______,其物质的量之比是_______。
③原X溶液的物质的量浓度是_______ml•L-1,溶液甲最多还能吸收R气体的体积为_______mL(标准状况)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②. ③. 和 ④. 1:1 ⑤. 0.75 ⑥. 112
【解析】
【分析】分析(1):若X为有刺激性气味的气体,其水溶液呈碱性,则X是氨气,Z为红棕色气体,是。所以Y是,R为氧气。
分析(2):若X、Y、Z的焰色试验均呈黄色,说明均含有钠元素,Z经加热分解可制得Y,说明Z是碳酸氢钠,Y是碳酸钠,R是二氧化碳,则X是氢氧化钠。
【小问1详解】
①氨气的电子式为:。答案为:。
②X是氨气,Z是,二者发生氧化还原反应,方程式为:。答案为:。
【小问2详解】
①X、Y、Z的焰色试验均呈黄色,可知均含钠元素,Z经加热分解可制得Y,R为无色无味的气体,结合钠的化合物的性质,可知X为NaOH,R为CO2,Y为碳酸钠,Z为碳酸氢钠;氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水,反应离子方程式为:。
②结合乙图可知,加盐酸至25mL时开始产生气体,该过程中消耗的盐酸的体积大于生成气体前消耗盐酸的体积,可知乙溶液应为NaHCO3和Na2CO3的混合溶液;其中碳酸钠消耗盐酸25mL后转变为碳酸氢钠,由其转化而来的碳酸氢钠继续消耗25mL盐酸溶液生成二氧化碳,则原溶液中的碳酸氢钠也消耗25mL盐酸,可知NaHCO3和Na2CO3的物质的量相等,物质的量之比为1:1。答案为:和,。
③结合元素守恒,原溶液中NaOH最终转化为NaCl,则,物质的量浓度是。当NaOH完全转化为NaHCO3时,吸收的CO2最多,10mLNaOH溶液中n(NaOH)=0.0075ml,最多吸收0.0075mlCO2,根据甲图像可知,溶质为等物质的量的碳酸钠和氢氧化钠,根据产生气体消耗盐酸的体积可知,甲溶液已经吸收了0.0025ml,最多还能吸收CO2的物质的量为0.005ml,在标准状况下的体积为。答案为:;。
17. 1825年,奥斯特首先分离出了铝的单质。他首先用钾汞齐()还原氯化铝,然后在低压下加热所得的铝汞齐使汞气化(在空气中汞不和氧气反应)。回答下列问题:
(1)生产、生活中铝合金材料应用广泛,其主要原因是_______。(任答一条)
(2)采用钾汞齐、铝汞齐的目的是_______,钾汞齐与氯化铝反应的化学方程式为_______,分离铝汞齐的操作原理类似下列哪项操作?_______(填标号)。
A.过滤 B.蒸馏 C.结晶
(3)地壳中铝的含量在金属元素中最高,但铝大规模的生产和应用在铜之后,其主要原因是_____。
(4)烧碱和铝粉组成的混合物常作下水道疏通剂,其原理是_______。
(5)铝粉可以除去碱性废水中的,同时生成一种碱性气体,该反应的离子方程式为______。
(6)AlN是一种新型无机非金属材料,制备原理为,=(反应较慢)。测定样品纯度的装置如图所示。向分液漏斗中加入足量的稀溶液,用过量稀硫酸吸收产生的。实验完毕后,用水稀释烧杯中溶液至。量取配制溶液于锥形瓶,滴几滴甲基橙溶液,用溶液滴定过量的硫酸溶液至终点,消耗溶液mL。AlN样品的纯度为_______。
【答案】(1)铝合金抗腐蚀性强(或密度较小或硬度大等)
(2) ①. Hg保护钾、铝不被氧化 ②. ③. B
(3)大规模生产铝,需要电解熔融的Al2O3,而电发明较晚
(4)烧碱和Al反应生成H2,增大气压,烧碱溶解一些油脂、纸屑等废弃物
(5)
(6)
【解析】
【分析】测定样品纯度时,将样品放入试管,向分液漏斗中加入足量的NaOH稀溶液,使AlN全部转化为Na[Al(OH)4]和NH3,逸出的NH3用过量稀硫酸吸收,然后用水稀释烧杯中溶液至500mL。量取25.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中,滴几滴甲基橙溶液,用NaOH溶液滴定过量的硫酸溶液至终点,由消耗NaOH溶液的体积,可计算过量硫酸的物质的量,从而计算出与NH3反应的硫酸的物质的量,也就能得出AlN的物质的量,最后计算出纯度。
【小问1详解】
铝合金具有密度小、硬度大、抗腐蚀能力强等性能,生产、生活中铝合金材料应用广泛,其主要原因是:铝合金抗腐蚀性强(或密度较小或硬度大等);
【小问2详解】
钾、铝比较活泼,活泼金属形成汞齐后,还原性减弱,采用钾汞齐、铝汞齐的目的是:Hg保护钾、铝不被氧化;钾汞齐与氯化铝反应生成铝汞齐和氯化钾,化学方程式为:;汞常温下呈液态,钾呈固态,二者形成汞齐后,转化为液体混合物,利用沸点的差异可将二者分离,则分离铝汞齐的操作原理类似蒸馏,故选B;
【小问3详解】
铝是活泼金属,难以被还原,地壳中铝的含量在金属元素中虽然最高,但铝大规模的生产和应用在铜之后,其主要原因是:大规模生产铝,需要电解熔融的Al2O3,而电发明较晚;
【小问4详解】
烧碱和铝粉组成的混合物与水接触后,反应生成氢气、且烧碱能溶解油脂、头发、纸屑等,常作下水道疏通剂,其原理是:烧碱和Al反应生成H2,增大气压,烧碱能溶解一些油脂、纸屑等废弃物;
【小问5详解】
铝粉可以除去碱性废水中的,同时生成碱性气体NH3,根据得失电子守恒和原子守恒,该反应的离子方程式为:;
【小问6详解】
过量H2SO4与NaOH溶液反应:H2SO4—2NaOH,n(H2SO4) =c2ml·L-1×V2×10-3L×=c2V2×10×10-3ml,与NH3反应的H2SO4的物质的量为c1V1×10-3ml-c2V2×10×10-3ml =(c1V1-10c2V2)×10-3ml,则n(AlN)=n(NH3)= 2n(H2SO4)=2(c1V1-10c2V2)×10-3ml,则样品纯度为:。
18. 氮化锂()常用作固体电解质、催化剂等。某实验小组设计实验制备氮化锂并探究某些物质性质,实验装置如图所示。
已知部分信息如下:
①几种含铬化合物的颜色如表所示:
②加热生成、、。
③极易潮解。
回答下列问题:
(1)D装置的作用是___________。
(2)实验时,先点燃A处酒精灯,后点燃C处酒精灯,这样操作的目的是___________。
(3)当A装置中黄色粉末全部变为绿色粉末时熄灭A处酒精灯,写出A装置中发生反应的化学方程式:___________。
(4)实验完毕后,取A装置中绿色粉末X分装于三支试管中,进行如下实验:
①根据上述实验推知,化学性质与下列物质最相似的是___________(填标号)。
a. b. c.MgO d.
②已知:黑色固体Y常用于实验室制备和。写出实验III中发生反应的离子方程式:___________,由此推知,实验III条件下氧化性:___________(填“>”“
(5) ①. c ②. 6
【解析】
【分析】装置A中重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]固体受热分解生成N2、Cr2O3和H2O,装置B用CCl2干燥N2,经干燥后的N2和Li在装置C中发生反应制备氮化锂,极易潮解,装置D中的碱石灰防止空气中的水蒸气进入装置C,据此解答。
【小问1详解】
装置D中的碱石灰防止空气中的水蒸气进入装置C,故答案为:防止空气中的水进入C装置;
【小问2详解】
实验时,先点燃A处酒精灯,产生氮气排尽C装置中的空气,防止Li被空气中的氧气氧化,故答案为:排尽装置内空气;
【小问3详解】
由实验原理及A装置中实验现象可知,重铬酸铵受热分解生成氮气、三氧化二铬和水,反应的化学方程式:,故答案为:;
【小问4详解】
①由实验Ⅰ、Ⅱ可知,绿色粉末X是,既可以与稀硫酸反应又可以与溶液反应,则Cr2O3性质与氧化铝最相似,是两性氧化物,故选b;
②黑色固体Y常用于实验室制备和,则黑色固体Y为MnO2,实验Ⅲ中Cr2O3与溶液反应生成MnO2和K2Cr2O7,其反应的离子方程式为:,该反应中,KMnO4是氧化剂,是氧化产物,则该反应中氧化性:KMnO4>,故答案为:;>;
【小问5详解】
①硝酸银见光易分解,棕色试剂瓶有避光作用, 见光易分解且溶液呈酸性,实验室中用棕色酸式滴定管量取溶液,其原因是故答案为:c;
②根据计算中固体的物质的量:,根据固体组成,,固体中的物质的量,,故答案为:6。
19. 以废旧钴锂电池的正极材料(主要成分是难溶于水的,还含有少量、)为原料回收金属锂的工艺如图。回答下列问题:
(1)“浸液”的溶质是和___________(填化学式),提高“浸取”速率的措施有___________(任答一条)。
(2)“酸溶”时转化成,该反应的离子方程式为___________。
(3)通入空气的目的是___________。
(4)“沉锂”过程中,确认完全沉淀的操作是___________。
(5)已知:含质量分数为的废料经上述工艺可提取金属锂。则锂的收率为___________。提示:收率。
(6)锂电池放电过程中物质的转化如图所示。放电时a极的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. Na[Al(OH)4] ②. 粉碎废料(或增大碱液浓度,适当加热等)
(2)2LiCO2+6H++H2O2=2Li++2C2++O2↑+4H2O
(3)氧化Fe2+ (4)在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液,无沉淀产生
(5)
(6)Li1-xCO2+xe-+xLi+=LiCO2
【解析】
【分析】由题给流程可知,废料用氢氧化钠溶液碱浸,浸液中有Na[Al(OH)4]和NaOH,向滤渣中加入稀硫酸和过氧化氢进行酸溶,在酸性溶液中,钴酸锂与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸锂、硫酸钴、氧气和水,铁与过氧化氢和硫酸反应生成硫酸铁和水,过滤得到含有硫酸锂、硫酸钴、硫酸铝和硫酸铁的滤液;调节滤液的pH,使溶液中的铁离子和铝离子转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀除去,滤液中硫酸锂和硫酸钴;向滤液中加入氨水得到C(OH)2沉淀,滤液再加入碳酸钠溶液,硫酸锂溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸锂沉淀和硫酸钠,过滤得到碳酸锂,碳酸锂与Al(OH)3在高温下加热生成LiAlO2,最后还原得到Li单质;
【小问1详解】
Al与NaOH反应生成Na[Al(OH)4]和H2,浸液中有多余的NaOH和Na[Al(OH)4];奇高浸取速率的方法是粉碎废料、适当升温、增大NaOH浓度等;
【小问2详解】
酸溶时LiCO2和硫酸、H2O2反应,生成硫酸锂、硫酸钴、氧气和水,反应的离子方程式为:2LiCO2+6H++H2O2=2Li++2C2++O2↑+4H2O;
【小问3详解】
通入空气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+离子,Fe3+离子容易转化为Fe(OH)3沉淀除去;
【小问4详解】
加入Na2CO3将锂离子沉淀为Li2CO3,确认Li+沉淀完全的操作是:在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液,无沉淀产生,说明溶液中不存在Li+;
【小问5详解】
wkg含质量分数为的废料含有Li的质量为:w×,经上述工艺可提取金属锂,收率为×100%=%;
【小问6详解】
A.西汉青玉璜
B.明弘治黄釉大碗
C.明杨继盛谏草卷(纸本)
D.明代“一品百龄”金印
选项
物质转化关系
a
b
c
d
A
B
NO
C
Na
NaCl
D
S
选项
操作及现象
结论
A
向溶液中滴加苯酚溶液,溶液变紫色
已变质
B
向中滴加稀硫酸,没有明显现象
酸性:
C
向酸性溶液中滴加少量溶液,溶液褪色
还原了
D
在的四氯化碳溶液中加入KI溶液,下层液体颜色变浅
KI具有还原性
物质
颜色
绿色
绿色
棕红色
橘黄色
橙红色
序号
操作
现象
I
向X中加入稀硫酸,振荡
溶液变为棕红色
II
向X中加入NaOH溶液,振荡
溶液变为绿色
III
向X中加入溶液,煮沸
绿色粉末溶解,产生黑色沉淀Y,溶液变为橙红色
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