安徽省合肥市普通高中六校联盟2025届高三上学期期中联考化学试题 含解析
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这是一份安徽省合肥市普通高中六校联盟2025届高三上学期期中联考化学试题 含解析,共18页。试卷主要包含了 对下列事实的解释正确的是,45ml, 有下列三个反应等内容,欢迎下载使用。
(考试时间:75 分钟 满分:100 分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Ne-20 Na-23 S-32 Cl-35.5
C-59
一、选择题(本大题共 14 小题,每题 3 分,共 42 分。每小题只有一个正确答案,请把正确答
案涂在答题卡上。)
1. 近年来我国科技研究取得重大成就,科技创新离不开化学。下列相关叙述错误的是
A. 战斗机的隐形涂层含石墨烯,石墨烯、石墨互为同素异形体
B. 中国空间站太阳翼使用氮化镓 半导体材料, 属于新型无机非金属材料
C. 创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”,其原料中的 与 互为同位素
D. 天问一号探测器使用新型 增强铝基复合材料, 具有硬度大、熔点低的特点
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨烯、石墨为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,A 正确;
B.新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高,可适用于不同的要求,如高温结
构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷、氮化镓等都属于新型无机非金属材料,B 正确;
C. 与 是氢元素的两种核素,两者互为同位素,C 正确;
D.SiC 为共价晶体,具有硬度大、熔点高的特点,D 错误;
故选 D。
2. 对下列事实的解释正确的是( )
A. 氯气可以使湿润的有色布条褪色,是因为氯气具有漂白性
B. 常温下,浓 H2SO4 可以用铝制容器贮存,说明铝与浓 H2SO4 不反应
C. 向 50mL18ml•L -1 的 H2SO4 溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的 H2SO4 的物质的量等于
0.45ml
D. 向某溶液中加入 BaCl2 溶液,生成白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液不一定含有 SO
【答案】D
【解析】
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【详解】A.氯气没有漂白性,溶于水生成的次氯酸具有漂白性,A 错误;
B.常温下铝在浓硫酸中钝化,钝化是化学变化,B 错误;
C.在铜和浓硫酸的反应中硫酸浓度逐渐减小,稀硫酸和铜不反应,因此向 50mL18ml•L -1 的 H2SO4 溶液
中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的 H2SO4 的物质的量小于 0.45ml,C 错误;
D.向某溶液中加入 BaCl2 溶液,生成白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,也可能是氯化银沉淀,则原
溶液不一定含有 SO ,D 正确;
答案选 D。
3. 下列关于物质分类的组合正确的是
分类组合 混合物 酸 碱 盐 酸性氧化物
A 胆矾 HNO3 C2H5OH NaHCO3 CO2
B 汽油 CH3COOH Ca(OH)2 NaBr SO2
C 盐酸 HClO Cu(OH)2CO3 BaSO4 CaO
D 漂白粉 HBr KOH NH4Cl CO
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】酸是电离出的阳离子都是氢离子的化合物;碱是电离出的阴离子都是氢氧根离子的化合物;盐是
由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物;氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物;能和
碱反应生成盐和水的氧化物属于酸性氧化物;
【详解】A.胆矾为硫酸铜晶体,属于纯净物;C2H5OH 为有机化合物中的醇,不属于碱,A 错误;
B.汽油为混合物;乙酸属于酸;氢氧化钙为碱;溴化钠为盐;二氧化硫为酸性氧化物,B 正确;
C.Cu(OH)2CO3 不是碱,是盐;氧化钙为碱性氧化物,C 错误;
D.CO 既不能与酸作用生成盐和水,也不能与碱作用生成盐和水,没有相应的氢氧化物,属于中性氧化物
(也称为不成盐氧化物),不属于酸性氧化物,D 错误;
故选 B。
4. 用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
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A. 18gNH 和 18gH2O 中含有的质子数均为 10NA
B. 用含 1 ml 溶质的 FeCl3 饱和溶液制得的胶体中含有的 Fe(OH)3 胶粒数为 NA
C. 3.2 gO2 和 O3 的混合气体中含有的氧原子数为 0.2NA
D. Na2O2 与足量水充分反应时,标况下生成 2.24LO2,转移电子数为 0.4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.18gNH 的物质的量为 =1ml,含有 11ml 质子,质子数为 11NA,18gH2O 的物质的
量为 =1ml,含有 10ml 质子,质子数为 10NA,A 错误;
B.胶粒是许多微粒的集合体,用含 1 ml 溶质的 FeCl3 饱和溶液制得的胶体中含有的 Fe(OH)3 胶粒数小于
NA,B 错误;
C.3.2 gO2 和 O3 的混合气体可看成 3.2 gO,则氧原子的物质的量为 =0.2ml,氧原子数为 0.2NA,
C 正确;
D.2.24LO2 的物质的量为 =0.1ml,Na2O2 与水反应的化学方程式为:2Na2O2
+2H2O=4NaOH+O2↑,由方程式可知,当生成 1ml O2 时,转移 2ml 电子,则生成 0.1ml O2 时,转移 0.2ml
电子,转移电子数为 0.2NA,D 错误;
答案选 C。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:
B. 与盐酸反应:
C. 溶液中加足量的烧碱溶液
D. 溶液与 溶液混合至溶液呈中性:
【答案】B
【解析】
【详解】 A.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合氢氧根离子与钙离子的物质的量之比是 1∶1,
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,A 错误;
B. 与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,B 正确;
C. 溶液中加足量 烧碱溶液会生成氢氧化镁,
,C 错误;
D. 溶液与 溶液混合至溶液呈中性
,D 错误;
故选 B。
6. 常用催化剂 ,催化过程如图所示,下列说法不正确的是
A. 过程 1 的离子方程式是:
B. 过程 2 中, 作氧化剂
C. 和 都是催化剂
D. 此催化过程的总离子反应为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图示可知,过程 1 是次氯酸根离子与三氧化二镍反应生成氯离子和二氧化镍,离子方程式为:
,A 正确;
B.过程 2 的离子方程式为: ,其中镍元素由+4 价降低到+3 价,作氧化剂,B
正确;
C.由图可知反应过程中生成了二氧化镍又消耗了二氧化镍,二氧化镍是中间产物,不是催化剂,C 错误;
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D.过程 2 的离子方程式为: ,与过程 1 联立,总离子反应
为: ,D 正确;
答案选 C。
7. 有下列三个反应:①Cl2+FeI2=FeCl2+I2;②2Fe2++Br2 =2Fe3+ +2Br- ;③C2O3+6HCl=2CCl2+Cl2↑+
3H2O.下列说法正确的是
A. 在反应③中,当 1 ml C2O3 参加反应时,2ml HCl 被氧化
B. 根据以上方程式可以得到氧化性: Cl2>Fe3+>C2O3
C. 反应①、②、③中的氧化产物分别是 I2、Fe3+、CCl2
D. 可以推理得到 Cl2+FeBr2=FeCl2+Br2
【答案】A
【解析】
【详解】A.在反应③中当 1 ml C2O3 参加反应时,有 6ml HCl 参加反应,其中 2 ml HCl 被氧化,故 A
正确;
B.氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,在反应①中,氧化性 Cl2>I2,在反应②中,
氧化性 Br2>Fe3+,在反应③中,氧化性 C2O3>Cl2,则氧化性强弱顺序:C2O3>Cl2>Fe3+,故 B 错误;
C.①中碘元素化合价升高,由 FeI2→I2,则 I2 为氧化产物,②中由 Fe2+→Fe3+,则 Fe3+为氧化产物,③中
由 HCl→Cl2,则 Cl2 为氧化产物,故 C 错误;
D.由②可知,还原性 Br-<Fe2+,Cl2 和 FeBr2 反应时,氯气先氧化亚铁离子,再氧化溴离子,故 D 错误;
故选 A。
8. 常温下,下列微粒在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在能使石蕊试液变红的溶液中:Ba2+、Cu2+、NO 、Cl-
B. 在 pH=13 的溶液中:K+、Mg2+、Cl-、SO
C. 在乙醛水溶液中:K+、Na+、Cl-、Br2
D. 在由水电离 c(H+)=1×10-12ml/L 的溶液中:Na+ 、K+ 、HCO 、CH3COO-
【答案】A
【解析】
【详解】A.能使石蕊变化的溶液呈酸性,各离子互不反应,能大量共存,故 A 正确;
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B.pH=13 的溶液呈碱性,Mg2+能与 OH‾反应生成 Mg(OH)2 沉淀,不能大量共存,故 B 错误;
C.乙醛具有较强的还原性,能被 Br2 氧化,不能大量共存,故 C 错误;
D.由水电离的 c(H+)=1×10-12ml•L‾1 的溶液中,可能呈酸性或碱性, 既能与 H+反应,也能与 OH‾
反应,不能大量共存, 能和 H+结合成弱电解质 ,故 D 错误;
故选 A。
9. 室温下,下列实验方案能达到实验目的的是
选
实验方案 实验目的 项
鉴别 溶液与
A 取样,加入澄清石灰水,观察是否有沉淀产生
溶液
的氧化性比
固体中滴加稀盐酸,加热,观察是否有黄绿色气体 B
产生 强检验
取 溶液少许,滴加 溶液,向所得沉淀中加
C 是否变质
入足量稀盐酸,观察沉淀溶解程度
D 向装有 的试管中滴加少量水,观察是否有气泡产生 检验 是否变质
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都能与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀,则澄清石灰水不能用
于鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液,故 A 错误;
B.二氧化锰与稀盐酸共热不反应,不可能有黄绿色气体产生,故 B 错误;
C.若亚硫酸钠溶液变质,向溶液中加入氯化钡溶液,反应得到的白色沉淀是硫酸钡和亚硫酸钡的混合物,
向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀不能完全溶解,则加入足量稀盐酸,观察沉淀溶解程度可以检验亚硫酸钠
是否变质,故 C 正确;
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D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,则滴加少量水,观察是否有气泡产生不能确定过氧化钠是否变
质,故 D 错误;
故选 C。
10. 已知卤素之间可形成卤素互化物,如 BrCl(氯化溴),已知氯化溴能发生如下反应:
①
②
下列推断不正确的是
A. BrCl 与 Br2、Cl2 单质具有相似的化学性质
B. BrCl 与 H2O 反应时,BrCl 既是氧化剂又是还原剂
C 常温下 BrCl 可与 NaOH 溶液反应生成 NaCl 和 NaBrO
D. BrCl 的氧化能力强于 Br2 单质,弱于 Cl2 单质
【答案】B
【解析】
【详解】A.BrCl 中 Br 元素化合物为+1 价,具有强氧化性,可与金属、非金属性以及其它还原性物质发生
氧化还原反应,与 Br2、Cl2 单质具有相似的化学性质,A 正确;
B.反应 BrCl+H2O=HBrO+HCl 中,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,B 错误;
C.BrCl 与水反应生成 HBrO 和 HCl,则与碱反应可生成 NaCl 和 NaBrO,C 正确;
D.根据反应:Br2+ Cl2=2BrCl,Cl2 为氧化剂,Br2 为还原剂,BrCl 既是氧化产物,又是还原产物,故 BrCl
的氧化性强于 Br2 而弱于 Cl2,D 正确;
故选 B。
11. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. Fe FeCl2 Fe(OH)2
B. Cl2 Ca(ClO)2 HClO
C. S SO2 H2SO4
D. Na Na2O NaOH
【答案】B
【解析】
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【详解】A.Fe 在氯气中燃烧一定得到氯化铁,不会得到氯化亚铁,A 错误;
B.氯气与氢氧化钙反应得到氯化钙和次氯酸钙,二氧化碳通入次氯酸钙溶液中发生强酸制弱酸的反应,得
到次氯酸,B 正确;
C.二氧化硫与水反应应该得到亚硫酸,得不到硫酸,C 错误;
D.钠与氧气加热应该得到过氧化钠,D 错误;
答案选 B。
12. 有一澄清透明溶液,只可能含有大量 H+、Fe3+、Fe2+、Al3+、[Al(OH)4]-、CO 、NO 七种离子中的
几种,向溶液中逐滴加入一定量 1 ml/L 的 NaOH 溶液的过程中,开始没有沉淀,而后有沉淀,沉淀达最大
量后继续滴加 NaOH 溶液沉淀部分消失,下列判断中正确的是
A. 一定含有 Fe3+,但一定不含 Fe2+
B. 一定不含 Fe3+和 Fe2+
C. 溶液可能含有 NO
D. 只含有 Al3+,Fe3+,Fe2+中的一种
【答案】A
【解析】
【分析】向该溶液中加入一定量 1ml/L NaOH 溶液的过程中,开始没有沉淀,说明溶液呈酸性,则一定含
有大量的 H+离子,在酸性溶液中[Al(OH)4]-、CO 离子分别与 H+离子反应生成 Al(OH)3 沉淀、CO2 气体而
不能存在,根据溶液的电中性可知一定含有阴离子,则只有 NO3-离子符合;开始没有沉淀,而后才有沉淀,
能够生成沉淀的是 Fe3+离子、Fe2+离子或 Al3+离子中的一种或几种,但在酸性条件下 Fe2+离子与 NO3-离子
发生氧化还原反应而不能共存,则一定不含 Fe2+离子,沉淀达最大量后继续滴加 NaOH 溶液沉淀部分消失。
说明一定含有 Al3+和 Fe3+;综上所述,溶液中一定含有 H+、NO 、Fe3+、Al3+;一定没有[Al(OH)4]-、CO
、Fe2+。
【详解】A.依据判断可知一定含 Fe3+离子,一定不含有 Fe2+离子,故 A 正确;
B.分析判断可知溶液中一定含有 Fe3+,但一定不含 Fe2+,故 B 错误;
C.依据分析和溶液中电荷守恒可知,阴离子只有 NO 离子,所以一定存在 NO 离子,故 C 错误;
D.一定含有 Al3+、Fe3+,一定不含 Fe2+,故 D 错误;
故答案为 A。
13. 高铁酸钾( )是新型 绿色环保水处理剂。一种制备 的流程如下:
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下列说法错误的是
A. 步骤 i 中反应的离子方程式为
B. 步骤ⅱ说明碱性条件下,氧化性:NaClO>Na2FeO4
C. 步骤ⅲ的反应为复分解反应,说明溶解度:
D. 作为性能优良的水处理剂,主要是利用了其强氧化性和还原后产生的具有絮凝作用的 Fe(Ⅲ)
【答案】C
【解析】
【分析】根据制备流程分析,FeSO4 溶液在酸性条件下与 H2O2 发生氧化还原反应得到 Fe2(SO4)3,Fe2
(SO4)3 与 NaClO 在碱性条件下发生氧化还原得到 Na2FeO4,Na2FeO4 与饱和的 KOH 溶液作用得到 K2FeO4
粗品,经洗涤干燥后得到 K2FeO4 纯品,据此分析解答问题。
【详解】A.由上述分析可知,步骤ⅰ为 FeSO4 溶液在酸性条件下与 H2O2 发生氧化还原反应生成 H2O 和
Fe2(SO4)3,根据氧化还原反应规律可得反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,A 选项正确;
B.步骤ⅱ为 Fe2(SO4)3 与 NaClO 在碱性条件下发生氧化还原得到 Na2FeO4,氧化剂是 NaClO,氧化产物为
Na2FeO4,因为氧化剂的氧化性大于氧化产物,故在碱性条件下,氧化性:NaClO>Na2FeO4,B 选项正确;
C.步骤ⅲ为 Na2FeO4 与饱和的 KOH 溶液发生复分解反应得到 K2FeO4 粗品,溶解度大的物质转化为溶解
度小的物质,故溶解度:Na2FeO4>K2FeO4,C 选项错误;
D.由于 K2FeO4 具有强氧化性,因此可用于水的杀菌消毒,且其还原产物 Fe3+水解得到的 Fe(OH)3 胶体,
具有絮凝的作用,故 K2FeO4 是性能优良的水处理剂,D 选项正确;
答案选 C。
14. 向 FeI2、FeBr2 的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法
中不正确的是
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A. 还原性:I->Fe2+>Br-
B. 线段 AB 表示 Fe2+被氯气氧化
C. 线段 BC 表示生成 Fe3+
D. 原溶液中 n(Br-)=6ml
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据题中信息,碘离子先反应,亚铁离子再反应,溴离子最后反应,因此还原性:I->
Fe2+>Br-,故 A 正确;
B.线段 AB 表示 I-被氯气氧化,故 B 错误;
C.线段 BC 表示亚铁离子被氯气氧化生成 Fe3+,故 C 正确;
D.DE 是溴离子反应生成溴单质,DE 消耗了 3ml 氯气,因此原溶液中 n(Br-)=6ml,故 D 正确。
综上所述,答案为 B。
二、填空题(共 58 分)
15. Ca(ClO)2 具有强氧化性,可作漂白剂。某化学兴趣小组利用如图装置制取 Ca(ClO)2。已知:①氯气和碱
的反应是放热反应;②Ca(ClO)2 遇热水会分解生成 Ca(ClO3)2。回答下列问题:
(1)仪器 a 的名称是___________,装置 A 中发生反应的化学方程式是___________。
(2)装置 B 中盛装 试剂是___________,装置 E 中 b 的作用是___________。
(3)装置 C 中的颜色变化为___________。
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(4)为了提高 Ca(ClO)2 的产率,防止副反应发生,装置 D 需要控制一定温度,采用方式为___________(填
“热水浴”或“冷水浴”),实验中除控制温度外还可采取的措施是___________。
(5)已知氯气和 Ca(OH)2 溶液在一定温度下能同时发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,6Cl2
+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。某温度下,将氯气通入 Ca(OH)2 溶液中,反应得到 CaCl2、Ca(ClO)2
和 Ca(ClO3)2 的混合溶液,该反应中,氧化反应的产物为___________(填化学式),经测定 ClO-与 ClO 的个
数比为 2:3,则氯气与氢氧化钙反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为___________。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶(或烧瓶) ②. MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) ①. 饱和 NaCl 溶液 ②. 防倒吸
(3)紫色石蕊溶液先变红后褪色
(4) ①. 冷水浴 ②. 控制浓盐酸的滴加速度
(5) ①. Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2 ②. 17:5
【解析】
【分析】由实验装置图可知,A 中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,氯气通入 B 中饱和食盐水除去 HCl 后,
再通入 C 中检验氯水的漂白性,然后再通入 D 中使氯气与石灰乳反应产生次氯酸钙和氯化钙,最后通入 E
中进行尾气处理,据此分析解答。
【小问 1 详解】
仪器 a 的名称是:圆底烧瓶(或烧瓶);装置 A 中浓盐酸与二氧化锰加热是用来制备氯气,同时还生成二氯化
锰和水。
故答案为:圆底烧瓶(或烧瓶); 。
【小问 2 详解】
根据分析可知,装置 B 中盛装的试剂是饱和 NaCl 溶液,其作用是除去 HCl 气体;装置 E 的作用是吸收尾
气,而 b 的作用是吸收尾气时防止液体倒吸。
故答案为:饱和 NaCl 溶液;防倒吸。
【小问 3 详解】
氯气通入石蕊溶液中发生 ,HCl 和 HClO 体现出酸性使紫色石蕊溶液变红,然后
HClO 体现漂白性使红色石蕊溶液褪色。
故答案为:紫色石蕊试液先变红后褪色。
【小问 4 详解】
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温度较高时氯气与消石灰反应生成 Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,应采用冷水浴的方式进行;也可以
控制氯气的产生速率,避免反应过快大量放热使温度快速升高产生副反应,因此可采用控制浓盐酸的滴加
速度来控制氯气生成的速率。
故答案为:冷水浴;控制浓盐酸的滴加速度。
【小问 5 详解】
根据题目的反应方程式可知,反应中氯元素得电子生成 CaCl2,氯元素失电子生成 Ca(ClO)2 和 Ca(ClO3)2,
因此氧化反应的产物为:Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2;Cl2 生成 和 是被氧化的过程,化合价由 0 价分
别升高到+1 价、+5 价, 与 的个数比为 2:3,可假设生成的 为 2ml, 为 3ml,被
氧化的氯原子为 5ml,共失去电子 17 ml,Cl2 生成 是被还原的过程,化合价由 0 价降低到-1 价,由得
失电子守恒可知,要得到 17 ml 电子,则被还原的氯原子也为 17ml,因此被还原的氯原子和被氧化的氯
原子的个数比为 17:5。
故答案为:Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2; 17:5。
16. 回答下列问题
(1)金属与硝酸反应通常不能生成 H2,用 3ml/L HNO3 与过量铁粉反应,HNO3 的还原产物主要是 NO,
请写出反应的离子方程式:___________。
有同学在查阅文献时发现文献有记载:HNO3 与铁反应能产生 H2。于是其小组进行了金属铁与硝酸反应能
否产生 H2 及其有利条件的探究。
实验 I:20℃,将过量铁粉溶于 0.5ml·L-1 HNO3 中,立即有无色气体生成,充分反应后,溶液几乎无色。
(2)检验气体:方法如图所示。
确认气体是 H2,不含 NO。实验证据是___________。
(3)检验溶液:取上层清液,等分两份
①向一份滴加 K3[Fe(CN)6]溶液,___________ (填现象),说明含有 Fe2+。
②向另一份加入 NaOH 溶液,产生灰绿色沉淀;加热至沸,有刺激性气味气体逸出,用湿润红色石蕊试纸
检验,试纸变蓝。综合①、②,说明实验 I 中发生的反应有 Fe+2H+=Fe2++H2↑,另外还有___________ (写
出离子方程式)。
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对 H2 产生的原因提出假设:在稀的酸性溶液中,HNO3 中 H+的氧化性大于 NO ,验证如下:
(4)实验 II:将铜粉溶于 0.5ml/L HNO3 中。经检测,发现没有___________生成,初步证实假设不成立。
(5)再次查阅文献发现:在酸性介质中,尽管电极电势数据显示 NO 离子是个颇强的氧化剂,然而动力
学原因导致它在稀酸中的反应一般都很慢。于是小组改变条件重复实验 I,向 2mL 0.5ml·L-1 HNO3 中加入
过量铁粉,结果如下:
实验序号 Ⅲ Ⅳ Ⅴ
温度 20℃ 40℃ 60℃
生成 H2 体积 6.0mL 3.4mL 2.6mL
经检验,实验 III、IV、V 中,NO 的还原产物与实验 I 相同。
从反应速率的角度解释温度升高 H2 体积减少的原因___________。
(6)综上所述,有利于金属与硝酸反应生成氢气的条件是___________。
【答案】(1)3Fe+8H++2NO =3Fe2++2NO↑+4H2O
(2)气体遇空气未见红棕色,点燃肥皂泡,发出爆鸣声
(3) ①. 产生蓝色沉淀 ②. 4Fe+NO +10H+=4Fe2++NH +3H2O
(4)H2 (5)温度升高,H+、NO 被还原的速率均增大,NO 被还原的速率增大的更多;H+同时被消
耗,H+得电子机会减少,导致产生的 H2 体积减少
(6)较低温度、低浓度硝酸
【解析】
【分析】已知铁粉与稀硝酸反应会生成 H2,根据图示所做实验,产生的气体为无色,点燃时,有尖锐的爆
鸣声,容器壁出现无色液滴,其气体为氢气,铁粉过量,则铁变为亚铁离子;反应后溶液,加入足量 NaOH
溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,铁粉与硝酸还能反应生成铵根离子。
【小问 1 详解】
稀 HNO3 与过量铁粉反应生成亚铁离子,还原产物主要是 NO,离子方程式:3Fe+8H++2 =3Fe2++2NO
↑+4H2O。
【小问 2 详解】
NO 遇氧气生成二氧化氮变红棕色,而氢肥皂泡中氢气可燃烧,不纯的话有爆鸣声,所以确认气体是 H2,
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不含 NO 的实验证据是气体遇空气未见红棕色,点燃肥皂泡,发出爆鸣声。
【小问 3 详解】
①如产物有亚铁离子,滴加 K3[Fe(CN)6]溶液,会产生蓝色沉淀,离子方程式为:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═Fe3
[Fe(CN)6]2↓;②加入 NaOH 溶液,加热至沸,有刺激性气味气体逸出,用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变
蓝,说明产物有 ,则另外发生的反应为:4Fe+ +10H+=4Fe2++ +3H2O。
【小问 4 详解】
同样是 0.5ml/L HNO3,Fe 反应能产生 H2,铜粉能反应但不产生氢气,则无法证明 0.5ml/L HNO3 中 H+
的氧化性大于 。
【小问 5 详解】
H+、 都有氧化性,可被还原,温度升高,H+、 被还原的速率均增大, 被还原的速率增大的
更多,导致 H2 体积减少。
【小问 6 详解】
较低温度和低浓度的硝酸有利于金属与硝酸反应生成氢气。
【点睛】本题考查性质检验实验,解答这类题时要根据物质的化学性质,知道发生的化学反应以及有关产
物,最后得出结论,难度中等。
17. N2O、NO 和 NO2 等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O 的处理。N2O 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使 N2O 分解。NH3 与 O2 在加
热和催化剂作用下生成 N2O 的化学方程式为___________。
(2)NO 和 NO2 的处理。已除去 N2O 的硝酸尾气可用 NaOH 溶液吸收,主要反应为
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O(I)
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O(II)
①反应(II)中,氧化产物和还原产物物质的量之比为___________。
②NO2 和 Br2 蒸汽都是红棕色气体,下列可以用来鉴别这两种气体的试剂是___________。
A.用氢氧化钠溶液 B.淀粉碘化钾溶液 C.用硝酸银溶液 D.用蒸馏水
③下列措施能提高尾气中 NO 和 NO2 去除率的有___________(填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量 NaOH 溶液
④吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到 NaNO2 晶体,该晶体中的主要杂质是___________(填化学式);
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吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是___________(填化学式)。
(3)NO 的处理。
可以用 NaClO 溶液吸收硝酸尾气。在酸性 NaClO 溶液中,HClO 氧化 NO 生成 Cl-和 NO ,其离子方程式
为___________。
【答案】(1)2NH3+2O2 N2O+3H2O
(2) ①. 1:1 ②. CD ③. BC ④. NaNO3 ⑤. NO
(3)3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2 +5H+
【解析】
【小问 1 详解】
NH3 与 O2 在加热和催化剂作用下生成 N2O,反应过程中 N 元素化合价升高,根据元素守恒可知 O2 被还原
为 H2O 和 N2O,N 元素化合价由-3 升高至+1,O 元素化合价由 0 降低至-2,根据氧化还原反应化合价升降
守恒和原子守恒可知反应方程式为 2NH3+2O2 N2O+3H2O。故答案为 2NH3+2O2 N2O+3H2O;
【小问 2 详解】
①在 NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 中,NO2 被还原,作氧化剂,NO 被氧化,作还原剂,根据原子守恒
可知氧化产物和还原产物之比为 1∶1;故答案为 1∶1;
②A.NO2 和 Br2 蒸汽都能与 NaOH 溶液反应生成无色物质,现象相同,无法鉴别,故 A 不符合题意;
B.Br2 蒸汽能氧化 I-生成 I2,NO2 与水反应生成 HNO3,HNO3 能氧化 I-生成 I2,I2 遇淀粉使溶液变蓝,现
象相同,无法鉴别,故 B 不符合题意;
C.NO2 通入到硝酸银溶液,发生 3NO2+H2O=HNO3+2NO,有气体生成,而溴蒸气通入到硝酸银溶液中生
成 AgBr 浅黄色沉淀,现象不同,能鉴别,故 C 符合题意;
D.NO2 和溴蒸气都是红棕色气体,二氧化氮与水反应生成硝酸和无色的一氧化氮气体,而溴蒸气溶于水,
溶液颜色为橙红色,二者现象不同,可鉴别,故 D 符合题意;
综上所述,答案为 CD;
③A.加快通入尾气的速率,气体不能充分反应,故 A 不符合题意;
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气,可使气体与氢氧化钠溶液充分反应,故 B 符合题意;
C.吸收尾气过程中:NO、NO2 与 NaOH 溶液反应生成 NaNO2,为提高尾气去除率,需要定期补加适量 NaOH
溶液,故 C 复合题意;
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综上所述,答案 BC;
④根据反应Ⅰ、Ⅱ反应生成 NaNO2 和 NaNO3,则含有的杂质为 NaNO3;若 NO 的含量比 NO2 大,则尾气
中含有 NO,若 NO2 的含量比 NO 大,则无尾气,故答案为:NaNO3;NO;
【小问 3 详解】
在酸性 NaClO 溶液中,HClO 氧化 NO 生成 Cl-和 ,反应过程中 N 元素化合价由+2 升高至+5,Cl 元素
化合价由+1 降低至-1,根据氧化还原反应化合价升降守恒、原子守恒、电荷守恒和溶液呈酸性可知反应离
子方程式为 3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2 +5H+;故答案为 3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2 +5H+。
18. 工业上回收利用某合金废料(主要含 Fe、Cu、C、Li 等,已知 C、Fe 都是中等活泼金属)的工艺流程如
下:
(1)金属 M 为___________,操作 1 为___________。
(2)加入 H2O2 的作用是___________,加入氨水的作用是___________。
(3)由 CC2O4·2H2O 转化为 C2O3 的化学方程式是___________。
(4)草酸钴晶体(CC2O4·2H2O)是制备钴的氧化物的重要原料,图 1 为 CC2O4·2H2O 在空气中受热的质量
变化曲线,曲线中 300℃及以上所得固体均为钴氧化物,C 点剩余固体的化学成分为___________(填化学式)
。
(5)已知 Li2CO3 微溶于水,且水溶液呈碱性。其饱和溶液的浓度与温度关系见图 2。操作 2 中,蒸发浓缩
后必须趁热过滤,其原因是___________。
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(6)用惰性电极电解熔融 Li2CO3 制取锂,阳极生成两种气体,两种气体分别为___________。
【答案】(1) ①. Cu ②. 过滤
(2) ①. 氧化亚铁离子为铁离子 ②. 调节 pH 使 Fe3+全部转化为氢氧化铁沉淀
(3)4(CC2O4·2H2O)+3O2 2C2O3+8H2O+8CO2
(4)C3O4 (5)减少 Li2CO3 的溶解损失
(6)氧气、二氧化碳
【解析】
【分析】根据题意知合金废料中加入盐酸只有 Cu 不与盐酸反应,加入过氧化氢把亚铁离子氧化为铁离子,
再通过加入氨水调节 pH 使 Fe3+全部转化为氢氧化铁沉淀,通过过滤操作将固液分离开,往溶液 A 中加入
(NH4)2C2O4 溶液得到 CC2O4·2H2O 晶体,通过在空气中焙烧得到 C2O3,溶液 B 中含有 Li+加入 Na2CO3 生
成 Li2CO3。
【小问 1 详解】
合金废料中只有 Cu 不与盐酸反应,所以金属 M 是 Cu;将固体与液体分离的操作是过滤,所以操作 1 为过
滤;
【小问 2 详解】
加入过氧化氢的目的是氧化亚铁离子为铁离子;加入氨水的目的是调节溶液的 pH,同时使铁离子沉淀;
【小问 3 详解】
CC2O4·2H2O 转化为 C2O3 的过程中 C 元素的化合价升高,则发生氧化还原反应,有氧气参加,同时有水
和二氧化碳生成,化学方程式是 4(CC2O4·2H2O)+3O2 2C2O3+8 H2O+8CO2;
【小问 4 详解】
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由图可知,CC2O4·2H2O 的质量为 18.3g,其物质的量为 0.1ml,C 元素质量为 5.9g,C 点钴氧化物质量
为 8.03g,氧化物中氧元素质量为 8.03g-5.9g=2.13g,则氧化物中 C 原子与 O 原子物质的量之比为 0.1ml:
2.13g/16g·ml-1 ,C 原子与 O 原子个数之比约为 3:4;答案为 C3O4;
【小问 5 详解】
根据表中数据可知,碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,若温度降低,则碳酸锂的溶解度增大,造成碳酸
锂的损失,所以需要趁热过滤;
【小问 6 详解】
用惰性电极电解熔融 Li2CO3 制取锂,阳极是阴离子碳酸根离子放电,根据元素守恒,则生成的两种气体是
氧气和二氧化碳气体。
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