北京市丰台区2024-2025学年高一下学期期中联考化学试题(原卷版+解析版)
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这是一份北京市丰台区2024-2025学年高一下学期期中联考化学试题(原卷版+解析版),共46页。试卷主要包含了 下列元素的原子半径最大的是, 某元素原子结构示意图为, 下列电子式书写正确的是,02ml·L-1·s-1B等内容,欢迎下载使用。
考试时间:90分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Br 80 I 127
第I卷(选择题 42 分)
本部分共21小题,每小题2分,共42分。在每小题给出的四个选项中,选出最符合题意的一项。
1. 下列设备工作时,将化学能转化为电能的是
A. AB. BC. CD. D
2. 下列元素的原子半径最大的是
A. SiB. PC. SD. Cl
3. 下列元素原子的失电子能力最强的是
A. KB. NaC. AlD. Mg
4. 高铁车厢中安装的烟雾传感器中有一个放有镅()放射源的电离室。下列关于的说法不正确的是
A. 核外电子数为146B. 质量数为241
C. 质子数为95D. 中子数为146
5. 下列物质中,含有共价键的离子化合物是
A. NaOHB. C. D. KBr
6. 某元素原子结构示意图为。下列关于该元素或原子的说法中,正确的是
A. 元素符号是NeB. 在周期表中的位置是第三周期、IA族
C. 在化学反应中易得电子D. 含该元素的物质焰色为紫色
7. 下列电子式书写正确的是
A. B. C. D.
8. 已知Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是
A. 原子半径:B. 氧化性:
C. 酸性:D. 气态氢化物的稳定性:
9. 在某一化学反应中,反应物A的浓度在10s内从0.8ml·L-1变为0.2ml·L-1,则在这10s内A的化学反应速率为
A. 0.02ml·L-1·s-1B. 0.06ml·L-1·min-1
C. 0.06ml·L-1·s-1D. 0.08ml·L-1·s-1
10. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 在金属钠与足量水反应中,增加水的量能加快反应速率
B. 用铁片和稀硫酸反应制氢气时,可改用98%的浓硫酸加快生成氢气速率
C. Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增加压强可加快反应速率
D. 合成氨时增大气体压强可以加快反应速率
11. 化学反应:A(g) + 3B(g)= C(g) + 2D(g),在4种不同情况下的化学反应速率分别为:① v(A) = 0.2 ml·L-1·s-1;② v(B) = 0.45 ml·L-1·s-1;③ v(C) = 0.3 ml·L-1·s-1;④ v (D) = 0.45 ml·L-1·s-1。下列有关化学反应速率的比较中正确的是
A. ①>②>③>④B. ①④D. ② Q+ >R2+
C. Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸
D. 由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱
21. 氢溴酸是无色、易挥发的液体,在化工领域用途广泛。实验室模拟一种工业制备氢溴酸的主要流程如下:
下列说法不正确的是
A. 该反应需要在冰水浴中进行,可能的原因是增大二氧化硫、溴的溶解度,使反应物充分反应
B. 反应①的离子方程式是SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO
C. 反应②中Na2SO3的目的是除去粗品中的溴
D. 反应③中的Ba(OH)2溶液可以用BaCl2或者Ba(NO3)2溶液代替
第II卷(非选择题 共58分)
本部分共5小题,共58分。
22. 下表是元素周期表的一部分,参照元素a~j在表中的位置,回答下列问题:
(1)b 在元素周期表中的位置是___________。
(2)c、h分别形成的简单阴离子还原性较弱的是___________(填离子符号)。
(3)用电子式表示e和h形成化合物的过程___________。
(4)d、g、h分别形成的简单离子的半径从大到小的顺序是___________(填离子符号)。
(5)砷(As)与a同主族,下列推断正确的是___________(填序号)。
A.砷元素的最低负化合价为-3 B.热稳定性:AsH3 > NH3
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:H3AsO4 < HNO3
(6)金属性d > e。
①请从原子结构角度解释其金属性强弱的原因:___________。
②下列事实能判断d > e金属性强弱的是___________(填序号)。
A.d的单质与水反应比e的单质更容易
B.d单质的熔沸点比e的单质更低
C.d的最高价氧化物对应的水化物的碱性比e的强
D.d的化合价比e的低
(7)元素d和元素f分别形成的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程是___________。
(8)设计实验方案证明g和h的得电子能力大小关系:___________。
23. 汽车尾气中1 ml N2(g)和1 ml O2(g)反应生成2 ml NO (g)的能量变化如图所示。
已知:发生的反应方程式为 N2 + O2 2NO
(1)1 ml N2和1 ml O2完全反应生成NO会___________(填“吸收”或“放出”)___________能量。
(2)汽车尾气中含有等有害气体,某新型催化剂能促使CO、NO发生如下反应2NO +2CO 2CO2 + N2,将转化为无毒气体。已知在T℃时,容积为2 L的含有多个催化层的密闭装置中,吸入含0.8 ml NO和0.8 ml CO的空气,测得NO物质的量随时间变化如图所示。
前10 内的平均反应速率v(N2) = ___________ml·L-1·min-1。
(3)恒容时,下列措施能使该反应速率增大的是 ___________(填字母,下同)。
A.适当升高温度 B.选择高效催化剂 C.将生成的CO2和N2分离出去
(4)已知,增大催化剂的比表面积可提高反应速率。为验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,设计了三组实验,部分实验条件已填在下表中。
①能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验___________(填编号)。
②实验I和实验II的目的是探究催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,则表中数据为:A___________;B___________;C___________。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如下图所示, 其中表示实验Ⅱ的是曲线___________(填“甲”或“乙”)。
(5)一定温度下,在固定容积的密闭容器中,通入1 ml CO和1 ml NO,在催化剂作用下发生反应。下列能作为反应达到平衡状态的依据的是___________。
A. 容器内总压强不再改变B. 单位时间内消耗1mlCO,同时生成1mlCO2
C. 容器内各物质浓度保持不变D. NO、CO、CO2 、N2浓度之比为
(6)汽车尾气中NO含量可通过NO传感器监测,工作原理如图。
① NiO电极是___________(填“正”或“负”)极。
② Pt电极上的电极反应式为___________。
24. 废电池中的黑色粉末包含碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质,从中回收、精制MnO2的工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时需将结块的炭包粉碎,目的是___________。
(2)“酸浸”过程中Cu和稀硝酸反应的离子方程式为___________ 。
(3)“灼烧”的目的是除去___________。
(4)溶解时,相同反应时间,相同投料比、不同反应温度下Mn2+ 的溶出率如图。
70 ℃后,随温度升高,Mn2+的溶出率降低的原因是___________。
(5)检测MnCO3是否洗净,可使用的检验试剂是___________。
(6)写出“焙烧”过程的反应化学方程式为___________。
25. 某同学依照如下图所示流程提取海带中的碘元素。
(1)步骤③分别采用的分离方法是___________。
(2)步骤④中用硫酸酸化的H2O2溶液将I-转化成I2。
①利用了H2O2的性质:___________(填“氧化性”或“还原性”)
②此时I-的转化率受外界因素的影响如图所示。pH=7时I-转化率几乎为0,结合离子方程式从物质性质的角度解释原因___________
(3)若步骤④中选择的试剂为氯气,当氯气过量时,检测到反应后的产物中含有,写出生成的离子方程式___________。
(4)经步骤⑤得到含I2的CCl4溶液后,继续采取步骤⑥⑦的目的是___________。
(5)步骤⑤为了得到含碘的CCl4溶液,某学生设计了以下操作步骤:
①将含碘的水溶液置于分液漏斗中
②加入适量的CCl4
③___________
④打开活塞,分离出下层液体,即得到含碘的CCl4溶液
⑤分液漏斗中上层液体,倒入回收装置中
请补全操作③___________。
(6)步骤⑦的反应中,当1ml发生反应时,转移电子的物质的量是___________ml。
(7)已知:I2溶液的浓度越大吸光度越大。用色度计测得溶液的吸光度后,利用以溶液吸光度为纵坐标、碘浓度为横坐标的标准曲线图,可以得出被测溶液浓度其结果如图所示。海带灼热(灰化)时间超过40 min,测得碘的含量逐渐降低,原因是___________。
26. 实验小组用如图装置探究Cl2、Fe3+、I2的氧化性强弱(夹持装置和加热装置已省略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1和K2,通入一段时间N2,再将导管插入B中,继续通入N2一段时间,然后夹紧K1;
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量浓盐酸后关闭活塞a,给A加热;
Ⅲ.当B中的溶液变为黄色时,停止加热,夹紧K2;
Ⅳ.打开活塞b,将少量B中溶液滴入C中,关闭活塞。
(1)A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)浸有溶液的棉花上发生反应的离子方程式是___________。
(3)为探究Fe3+ 和I2的氧化性强弱,小组同学分别完成了实验,并检测B中黄色溶液和C中混合溶液中的部分微粒,结果如表所示(忽略空气中O2的影响)。
①检验B中黄色溶液中含有Fe3+的试剂是___________。
②进一步检验I2的实验操作及现象是___________。
③能证明该实验条件下氧化性Fe3+ > I2的有___________(填“i”、“ii”或“iii”)。不能证明的请说明理由:___________
④解释Ⅳ中,将少量B 中溶液滴入C 中后,C中检测出Fe3+原因,结合化学用语回答___________。
丰台区2024-2025学年度第二学期期中练习
高一化学
考试时间:90分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Br 80 I 127
第I卷(选择题 42 分)
本部分共21小题,每小题2分,共42分。在每小题给出的四个选项中,选出最符合题意的一项。
1. 下列设备工作时,将化学能转化为电能的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳能集热器能将太阳能转化为热能,A不符合题意;
B.电风扇工作时将电能转化为机械能,B不符合题意;
C.燃气灶工作时将化学能主要转化为热能,C不符合题意;
D.锂离子电池工作时将化学能转化为电能,D符合题意;
故选D。
2. 下列元素的原子半径最大的是
A. SiB. PC. SD. Cl
【答案】A
【解析】
【详解】同周期随核电荷数增大,原子核对核外电子吸引增强,原子半径减小,Si、P、S、Cl同周期,核电荷数依次增大,原子半径依次减小,故Si原子半径最大;
故选A。
3. 下列元素原子的失电子能力最强的是
A. KB. NaC. AlD. Mg
【答案】A
【解析】
【详解】元素的金属性越强,失电子能力越强,同周期从左往右金属性减弱,同主族从上往下金属性增强,故金属性K>Na>Mg>Al,故选A。
4. 高铁车厢中安装的烟雾传感器中有一个放有镅()放射源的电离室。下列关于的说法不正确的是
A. 核外电子数为146B. 质量数为241
C. 质子数为95D. 中子数为146
【答案】A
【解析】
【分析】原子符号左下角为质子数,左上角为质量数,质量数等于质子数与中子数的和。原子核外电子数等于原子核内质子数,据此分析解答。
【详解】A.Am是95号元素,则原子核内质子数等于95,由于原子核外电子数等于原子核内质子数,所以其核外电子数为95,A错误;
B.原子符号左上角为质量数,则的质量数为241,B正确;
C.原子符号左下角为质子数,则的质子数为95,C正确;
D.原子符号左下角为质子数,左上角为质量数,质量数等于质子数与中子数的和,则的中子数为241-95=146,D正确;
故合理选项是A。
5. 下列物质中,含有共价键的离子化合物是
A. NaOHB. C. D. KBr
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaOH是离子化合物,但氢原子与氧原子以共价键结合,A正确;
B.H2O2是只含共价键的共价化合物,B错误;
C.MgBr2是只含离子键的离子化合物,C错误;
D.KBr是只含离子键的离子化合物,D错误;
故选A。
6. 某元素原子的结构示意图为。下列关于该元素或原子的说法中,正确的是
A. 元素符号是NeB. 在周期表中的位置是第三周期、IA族
C. 在化学反应中易得电子D. 含该元素的物质焰色为紫色
【答案】B
【解析】
【详解】A.该元素质子数为11,是钠元素,元素符号是Na,故A错误;
B.该元素钠元素,核外有三个电子层,故在第三周期,最外层一个电子,故在IA族,故B正确;
C.该元素是钠元素,最外层一个电子,易失去电子,故C错误;
D.钠元素的焰色实验现象为黄色,故D错误;
故答案B。
7. 下列电子式书写正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.水为共价化合物,其电子式为,故A正确;
B.氮气分子中含有1个氮氮三键,N原子未满足8个电子稳定结构,其电子式为,故B错误;
C.N原子未满足8个电子稳定结构,氨气的电子式为:,故C错误;
D.二氧化碳为共价化合物,C与O原子共用2对电子对,其电子式为,故D错误;
故选:A。
8. 已知Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是
A. 原子半径:B. 氧化性:
C. 酸性:D. 气态氢化物的稳定性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Br、Se原子比Cl原子多1个电子层,则Cl的原子半径最小,Br、Se元素的电子层相同,Br元素的原子序数大于Se元素,则原子半径:Br<Se,所以原子半径大小为:Se>Br>Cl,A项正确;
B.同周期主族元素从左往右非金属性逐渐增大,同主族从上往下非金属逐渐减小,根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知,氧化性:Cl2>Br2>Se,B项错误;
C.根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知,非金属性:Cl>Br>Se,则其最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>HBrO4>H2SeO4,C项正确;
D.根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知,非金属性:Cl>Br>Se,则气态氢化物的稳定性:HCl>HBr>H2Se,D项正确;
故答案选B。
9. 在某一化学反应中,反应物A的浓度在10s内从0.8ml·L-1变为0.2ml·L-1,则在这10s内A的化学反应速率为
A. 0.02ml·L-1·s-1B. 0.06ml·L-1·min-1
C. 0.06ml·L-1·s-1D. 0.08ml·L-1·s-1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据化学反应速率的计算公式,可得该反应的速率为= =0.06ml(L·s),故选C。
10. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 在金属钠与足量水反应中,增加水的量能加快反应速率
B. 用铁片和稀硫酸反应制氢气时,可改用98%的浓硫酸加快生成氢气速率
C. Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增加压强可加快反应速率
D. 合成氨时增大气体压强可以加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.在金属钠与足量水反应中,水为纯液体,增加水量不能加快反应速率,A错误;
B.浓硫酸使得铁钝化,阻碍了反应的进行,B错误;
C.反应中无气体参与反应,故增大压强速率不变,C错误;
D.合成氨时增大气体压强,各物质浓度变大,可以加快反应速率,D正确;
故选D。
11. 化学反应:A(g) + 3B(g)= C(g) + 2D(g),在4种不同情况下的化学反应速率分别为:① v(A) = 0.2 ml·L-1·s-1;② v(B) = 0.45 ml·L-1·s-1;③ v(C) = 0.3 ml·L-1·s-1;④ v (D) = 0.45 ml·L-1·s-1。下列有关化学反应速率的比较中正确的是
A. ①>②>③>④B. ①④D. ② e。
①请从原子结构角度解释其金属性强弱的原因:___________。
②下列事实能判断d > e的金属性强弱的是___________(填序号)。
A.d的单质与水反应比e的单质更容易
B.d的单质的熔沸点比e的单质更低
C.d的最高价氧化物对应的水化物的碱性比e的强
D.d的化合价比e的低
(7)元素d和元素f分别形成的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程是___________。
(8)设计实验方案证明g和h的得电子能力大小关系:___________。
【答案】(1)第二周期第 VIA族
(2)F- (3)
(4)S2- > Cl- > Na+
(5)AC (6) ①. Na、Mg位于同一周期,电子层数相同,核电荷数Mg>Na, 原子半径Na> Mg ,失电子能力Na> Mg ,金属性Na> Mg ②. AC
(7)OH-+ Al(OH)3 = [Al(OH)4] -
(8)向硫化钠溶液中通入氯气,溶液变浑浊,说明氯气的氧化性大于硫,得电子能力Cl大于S
【解析】
【分析】根据各元素在周期表的位置可得到a~j元素分别是N、O、F、Na、Mg、Al、S、Cl,以此解题。
【小问1详解】
由分析可知,b为O,则其在周期表中的位置是:第二周期第 VIA族;
【小问2详解】
由分析可知,c为F,h为Cl,非金属性越强,其阴离子还原性越弱,非金属性F>Cl,则c、h分别形成的简单阴离子还原性较弱的是:F-;
【小问3详解】
由分析可知,e为Mg,h为Cl,两者形成的氯化镁是离子化合物,则用电子式表示e和h形成化合物的过程为:;
【小问4详解】
由分析可知d为Na,g为S,h为Cl,电子层越多,离子半径越大,电子层结构相同时,原子序数越小,离子半径越大,则d、g、h分别形成的简单离子的半径从大到小的顺序是S2- > Cl- > Na+;
【小问5详解】
A.砷是第ⅤA族元素,则砷元素的最低负化合价为-3,A正确;
B.非金属性越强,其简单氢化物越稳定,非金属性N>As,则热稳定性:AsH3 < NH3,B错误;
C.非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性N>As,则酸性:H3AsO4 < HNO3,C正确;
故选 AC;
【小问6详解】
由分析可知,d为Na,e为Mg;
①金属性是元素原子失去电子的能力,最外层电子越少,离原子核越远越容易失去,故答案为:Na、Mg位于同一周期,电子层数相同,核电荷数Mg>Na, 原子半径Na> Mg ,失电子能力Na> Mg ,金属性Na> Mg;
②A.金属性越强,则其单质越容易和水反应,则d的单质与水反应比e的单质更容易,说明钠更活泼,A正确;
B.金属性强弱和其单质的熔沸点没有关系,B错误;
C.金属性越强,则其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,C正确;
D.金属元素的化合价的高低和金属性的强弱没有关系,如K、Ca、Na,金属性减弱,化合价先升高后降低,D错误;
故选AC;
【小问7详解】
由分析可知,d是Na,f是Al,氢氧化铝可以和氢氧化钠反应,离子方程式为:OH-+ Al(OH)3 =[Al(OH)4] -;
【小问8详解】
由分析可知,g是S,h是Cl,同周期主族元素越靠右非金属性越强,非金属性越强,其原子的得电子能力越强,氯的非金属性比硫强,氯可以置换出硫,故答案为:向硫化钠溶液中通入氯气,溶液变浑浊,说明氯气的氧化性大于硫,得电子能力Cl大于S。
23. 汽车尾气中1 ml N2(g)和1 ml O2(g)反应生成2 ml NO (g)的能量变化如图所示。
已知:发生的反应方程式为 N2 + O2 2NO
(1)1 ml N2和1 ml O2完全反应生成NO会___________(填“吸收”或“放出”)___________能量。
(2)汽车尾气中含有等有害气体,某新型催化剂能促使CO、NO发生如下反应2NO +2CO 2CO2 + N2,将转化为无毒气体。已知在T℃时,容积为2 L的含有多个催化层的密闭装置中,吸入含0.8 ml NO和0.8 ml CO的空气,测得NO物质的量随时间变化如图所示。
前10 内的平均反应速率v(N2) = ___________ml·L-1·min-1。
(3)恒容时,下列措施能使该反应速率增大的是 ___________(填字母,下同)。
A.适当升高温度 B.选择高效催化剂 C.将生成的CO2和N2分离出去
(4)已知,增大催化剂的比表面积可提高反应速率。为验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,设计了三组实验,部分实验条件已填在下表中。
①能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验___________(填编号)。
②实验I和实验II的目的是探究催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,则表中数据为:A___________;B___________;C___________。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如下图所示, 其中表示实验Ⅱ的是曲线___________(填“甲”或“乙”)。
(5)一定温度下,在固定容积的密闭容器中,通入1 ml CO和1 ml NO,在催化剂作用下发生反应。下列能作为反应达到平衡状态的依据的是___________。
A. 容器内总压强不再改变B. 单位时间内消耗1mlCO,同时生成1mlCO2
C. 容器内各物质浓度保持不变D. NO、CO、CO2 、N2浓度之比为
(6)汽车尾气中NO含量可通过NO传感器监测,工作原理如图。
① NiO电极是___________(填“正”或“负”)极。
② Pt电极上的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. 吸收 ②. 180
(2)0.01 (3)AB
(4) ①. 实验Ⅰ和实验Ⅲ ②. 280 ③. 5.80×10-3 ④. 82 ⑤. 乙 (5)AC
(6) ①. 负极 ②. O2 + 4e - =2O2-
【解析】
【小问1详解】
由图反应的焓变为,焓变大于0,则会吸收180能量;
【小问2详解】
反应开始至10 min时NO的物质的量减少了0.8ml-0.4ml=0.4ml,浓度变化量是=0.2ml/L,则v(NO)= =0.02ml/(L•min),根据速率之比等于化学计量数之比,可得v(N2) =0.01ml·L-1·min-1。
【小问3详解】
A.适当升高温度,活化分子比例增大,反应速率增大,正确;
B.选择高效催化剂,能加快反应速率,正确;
C.将生成的和分离出去,物质浓度减小,反应速率减小,错误;
故选AB;
【小问4详解】
①实验Ⅰ和实验Ⅲ中其它条件都相同,只有温度变化,故可以验证温度对化学反应速率的影响。
②实验Ⅰ、Ⅱ中催化剂的比表面积是变量,因此其它条件是相同的,则A=280,B=5.80×10-3;Ⅰ、Ⅲ中温度是变量,因此其它条件是相同的,C=82;
③.实验Ⅱ中催化剂的比表面积大,反应速率快,达到平衡的时间短,则其中表示实验Ⅱ的是曲线乙。
【小问5详解】
A.化学反应的压强为一变化值,故压强不变可以说明正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态;
B.反应过程中单位时间内消耗1mlCO,同时生成1mlCO2,不能据此说明反应达到化学平衡状态;
C.容器中各物质浓度不变说明反应达到了平衡;
D.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2︰2︰2︰1,并不能说明正、逆反应速率相等,不能据此说明反应达到化学平衡状态;
答案选AC。
【小问6详解】
①NiO电极上NO转化为NO2,发生失去电子的氧化反应,即发生的是氧化反应,作负极;
②Pt极反应式为O2 + 4e - =2O2-。
24. 废电池中的黑色粉末包含碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质,从中回收、精制MnO2的工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时需将结块的炭包粉碎,目的是___________。
(2)“酸浸”过程中Cu和稀硝酸反应的离子方程式为___________ 。
(3)“灼烧”的目的是除去___________。
(4)溶解时,相同反应时间,相同投料比、不同反应温度下Mn2+ 的溶出率如图。
70 ℃后,随温度升高,Mn2+的溶出率降低的原因是___________。
(5)检测MnCO3是否洗净,可使用的检验试剂是___________。
(6)写出“焙烧”过程的反应化学方程式为___________。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应充分进行
(2)3Cu + 8H+ + 2=3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
(3)碳粉 (4)70℃以后,H2O2的分解速率加快
(5)盐酸和BaCl2溶液
(6)2MnCO3+O22MnO2 +2CO2 ↑
【解析】
【分析】炭包中含有碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质,加入稀HNO3进行酸浸,此时Fe、Cu溶解,C、MnO2不溶;通入空气进行灼烧,碳粉燃烧生成二氧化碳等逸出,得到粗MnO2;将MnO2中加入H2O2/稀H2SO4进行溶解,H2O2将+4价锰还原为+2价锰(MnSO4),同时生成O2;往MnSO4溶液中加入Na2CO3溶液沉锰,生成MnCO3沉淀;将沉淀在空气中焙烧,MnCO3转化为MnO2和CO2气体等。
【小问1详解】
“酸浸”时,需将Cu、Fe全部溶解,也就是需将固体与溶液充分接触,此时将结块的炭包粉碎,目的是:增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应充分进行;
【小问2详解】
“酸浸”过程中,和稀硝酸反应,生成NO、Cu(NO3)2等,依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,可得出发生反应的离子方程式为;
【小问3详解】
酸浸后得到的固体中混有碳粉,碳粉易燃烧并生成二氧化碳气体,则“灼烧”的目的是:除去碳粉;
【小问4详解】
溶解时用到过氧化氢,过氧化氢受热分解,浓度降低,故70 ℃后,随温度升高,Mn2+的溶出率降低的原因是:70℃以后,H2O2的分解速率加快;
【小问5详解】
检测MnCO3是否洗净,需检验最后一次洗涤液中是否含有,则可使用的检验试剂是:盐酸和BaCl2溶液;
【小问6详解】
“焙烧”过程中,MnCO3与空气中O2作用转化为MnO2和CO2气体,依据得失电子守恒和质量守恒,可得出发生反应的化学方程式为。
25. 某同学依照如下图所示流程提取海带中的碘元素。
(1)步骤③分别采用的分离方法是___________。
(2)步骤④中用硫酸酸化的H2O2溶液将I-转化成I2。
①利用了H2O2的性质:___________(填“氧化性”或“还原性”)
②此时I-的转化率受外界因素的影响如图所示。pH=7时I-转化率几乎为0,结合离子方程式从物质性质的角度解释原因___________
(3)若步骤④中选择的试剂为氯气,当氯气过量时,检测到反应后的产物中含有,写出生成的离子方程式___________。
(4)经步骤⑤得到含I2的CCl4溶液后,继续采取步骤⑥⑦的目的是___________。
(5)步骤⑤为了得到含碘的CCl4溶液,某学生设计了以下操作步骤:
①将含碘的水溶液置于分液漏斗中
②加入适量的CCl4
③___________
④打开活塞,分离出下层液体,即得到含碘的CCl4溶液
⑤分液漏斗中上层液体,倒入回收装置中
请补全操作③___________。
(6)步骤⑦的反应中,当1ml发生反应时,转移电子的物质的量是___________ml。
(7)已知:I2溶液的浓度越大吸光度越大。用色度计测得溶液的吸光度后,利用以溶液吸光度为纵坐标、碘浓度为横坐标的标准曲线图,可以得出被测溶液浓度其结果如图所示。海带灼热(灰化)时间超过40 min,测得碘的含量逐渐降低,原因是___________。
【答案】(1)过滤 (2) ①. 氧化性 ②. H2O2 + 2I-+ 2H+ = I2 + 2H2O,pH越大酸性越弱,H2O2的氧化性越弱
(3)5Cl2+ I2 + 6H2O = 10Cl- + 2+ 12H+
(4)使I2和CCl4分离,并富集碘元素
(5)振荡、静置 (6)5
(7)I-被氧化成I2,温度过高,I2升华造成碘元素流失
【解析】
【分析】将海带灼烧得海带灰,将海带灰浸泡在水中,得到海带灰的悬浊液,过滤得滤液(含I-的水溶液);往滤液中加入H2O2、稀H2SO4,I-被氧化为I2;往溶液中加入CCl4萃取,然后分液,得到含I2的CCl4溶液;往有机溶液中加入浓NaOH溶液,然后分液,得到含I-、的水溶液;往水溶液中加入浓H2SO4,I-、发生归中反应,生成含I2的悬浊液,过滤后可得到I2。
【小问1详解】
步骤③用于分离固、液混合物,则采用的分离方法是过滤。
【小问2详解】
步骤④中用硫酸酸化的H2O2溶液将I-转化成I2,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出发生反应的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。
①在反应中,H2O2中O元素由-1价降低到-2价,则利用了H2O2的性质:氧化性。
②从图中可以看出,pH=7时I-转化率几乎为0,说明此时H2O2的氧化能力很弱,结合离子方程式从物质性质的角度解释原因:H2O2 + 2I-+ 2H+ = I2 + 2H2O,pH越大酸性越弱,H2O2的氧化性越弱。
【小问3详解】
若步骤④中选择的试剂为氯气,当氯气过量时,检测到反应后的产物中含有,则表明起初生成的I2被Cl2继续氧化生成,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出发生反应的离子方程式:5Cl2+ I2 + 6H2O = 10Cl- + 2+ 12H+。
【小问4详解】
经步骤⑤得到含I2的CCl4溶液后,需要将I2和CCl4分离,则继续采取步骤⑥⑦的目的是:使I2和CCl4分离,并富集碘元素。
【小问5详解】
操作③中,加入萃取剂CCl4后,为增大萃取效果,需增大CCl4与溶液的接触面积,以提高I2的萃取率,所以具体操作为:振荡、静置。
【小问6详解】
步骤⑦中发生反应:5I-++6H+=3I2+3H2O,此时可建立关系式:——5e-,当1ml发生反应时,转移电子的物质的量是5ml。
【小问7详解】
碘易升华,海带灼热(灰化)时间超过40 min,测得碘的含量逐渐降低,可能是碘部分升华造成的,则原因是:I-被氧化成I2,温度过高,I2升华造成碘元素流失。
【点睛】碘易升华,不管是灼烧还是蒸馏,若温度过高,都会使碘升华造成损失。
26. 实验小组用如图装置探究Cl2、Fe3+、I2的氧化性强弱(夹持装置和加热装置已省略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1和K2,通入一段时间N2,再将导管插入B中,继续通入N2一段时间,然后夹紧K1;
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量浓盐酸后关闭活塞a,给A加热;
Ⅲ.当B中的溶液变为黄色时,停止加热,夹紧K2;
Ⅳ.打开活塞b,将少量B中溶液滴入C中,关闭活塞。
(1)A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)浸有溶液的棉花上发生反应的离子方程式是___________。
(3)为探究Fe3+ 和I2的氧化性强弱,小组同学分别完成了实验,并检测B中黄色溶液和C中混合溶液中的部分微粒,结果如表所示(忽略空气中O2的影响)。
①检验B中黄色溶液中含有Fe3+的试剂是___________。
②进一步检验I2的实验操作及现象是___________。
③能证明该实验条件下氧化性Fe3+ > I2的有___________(填“i”、“ii”或“iii”)。不能证明的请说明理由:___________
④解释Ⅳ中,将少量B 中溶液滴入C 中后,C中检测出Fe3+的原因,结合化学用语回答___________。
【答案】(1)MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
(2)Cl2 + 2OH-=Cl-+ ClO-+ H2O
(3) ①. KSCN溶液 ②. 取少量C中混合溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝 ③. i、iii ④. ii中B溶液不含Fe2+,则B溶液可能溶有过量的Cl2,Cl2和Fe3+均能将I-氧化为I2,C中有I2生成不能证明氧化性Fe3+ >I2 ⑤. 2Fe3++ 2I- I2 + 2Fe2+ 该反应为可逆反应,存在限度
【解析】
【分析】本题为实验探究题,打开弹簧夹K1、K2,通入一段时间N2,将装置中的空气排空,防止空气中的氧气干扰实验,然后关闭K1,打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热,此为实验室制备Cl2的装置,反应原理为:,产生的Cl2通入B中,氧化二价铁为三价铁,当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2,即停止通入Cl2,打开活塞b,使溶液流入C试管中,发生反应,据此分析解题。
【小问1详解】
A中制备氯气的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O。
【小问2详解】
浸有溶液的棉花为了吸收多余的氯气,发生的离子方程式是:,故答案为:。
【小问3详解】
①向溶液中加入溶液,溶液变红,说明溶液中含有;
②取少量C中混合溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,说明有生成;
③i中B溶液有,说明氯气不足,有生成,说明是将氧化为;ii中B溶液不含,则B溶液可能溶有过量,和均能将氧化为,C中有生成不能证明氧化性;iii中B溶液中无,C溶液有,说明是被还原为,同时生成;故答案为i、iii;ii中B溶液不含Fe2+,则B溶液可能溶有过量的Cl2,Cl2和Fe3+均能将I-氧化为I2,C中有I2生成不能证明氧化性Fe3+ >I2;
④2Fe3++ 2I- I2 + 2Fe2+ 该反应为可逆反应,存在限度,故少量B 中溶液滴入C 中后,C中仍能检测出Fe3+。
A.太阳能集热器
B.电风扇
C.燃气灶
D.锂离子电池
A.验证非金属性强弱:Cl > C> Si
B.证明Na2O2与水反应放热
C.验证硝酸铵固体的溶解为吸热过程
D.从溶液获得晶体
编号
反应温度/
0.1ml·L-1稀硫酸/mL
0.1 ml·L-1 Na2S2O3溶液的体积/ mL
加入的水的体积/mL
产生等量的沉淀所需时间/s
①
20
2
1
V1
t1
②
30
2
1
2
t2
③
30
2
2
V2
t3
实验编号
t(℃)
NO初始浓度(ml·L-1)
CO初始浓度(ml·L-1)
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
C
Ⅱ
A
1.20×10-3
B
124
Ⅲ
350
1.20×10-3
5.80×10-3
82
中部分微粒
中部分微粒
i
既有Fe3+又有Fe2+
有Fe3+、I2
ii
有Fe3+无Fe2+
有Fe3+、I2
iii
有Fe3+无Fe2+
有Fe3+、Fe2+
A.太阳能集热器
B.电风扇
C.燃气灶
D.锂离子电池
A.验证非金属性强弱:Cl > C> Si
B.证明Na2O2与水反应放热
C.验证硝酸铵固体的溶解为吸热过程
D.从溶液获得晶体
编号
反应温度/
0.1ml·L-1稀硫酸/mL
0.1 ml·L-1 Na2S2O3溶液的体积/ mL
加入的水的体积/mL
产生等量的沉淀所需时间/s
①
20
2
1
V1
t1
②
30
2
1
2
t2
③
30
2
2
V2
t3
实验编号
t(℃)
NO初始浓度(ml·L-1)
CO初始浓度(ml·L-1)
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
C
Ⅱ
A
1.20×10-3
B
124
Ⅲ
350
1.20×10-3
5.80×10-3
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既有Fe3+又有Fe2+
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有Fe3+无Fe2+
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iii
有Fe3+无Fe2+
有Fe3+、Fe2+
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