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文档简介
内蒙古呼和浩特市回民中学2023-2024学年高一下化学期末预测试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、下图是一种有机物的结构简式,下列关于该有机物的说法错误的是A.属于烃B.是异丁烷C.其中有3个碳原子在一条直线上D.与CH3CH2CH2CH3互为同分异构体2、一定量的浓硫酸与过量的锌充分反应,产生的气体可能有①SO2②SO3③H2S④H2A.①②B.①③C.①④D.只有①3、一定温度下,某恒容密闭容器内有可逆反应:A(g)+3B(g)2C(g),该反应进行到一定限度后达到化学平衡的标志是()A.3v正(A)=v逆(B)B.容器内气体的质量不随时间而改变C.容器内A、B、C三种物质的浓度相等D.容器内A、B、C的物质的量之比为1∶3∶24、丁烷(C4H10)的一氯代物有()种A.2B.3C.4D.55、在密闭容器内充入4molS02和3mol02,在一定条件下建立平衡:2SO2(g)+02(g)2SO3(g)△H="-Q"kJ·mol-1(Q>0),测得SO2的转化率为90%,则在此条件下反应放出的热量为()A.1.8QkJB.2QkJC.QkJD.0.9QJ6、下列化学用语或模型图表示正确的是A.甲烷的球棍模型:B.S2-的结构示意图:C.乙烯的结构简式:
CH≡CHD.羟基的电子式:7、下列排序正确的是A.酸性:H2SO4<H3PO4<H2SiO3 B.碱性:Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2C.氢化物稳定性:HF>HI>HBr>HCl D.沸点:AsH3>PH3>NH38、下列关于海水资源综合利用的说法中,正确的是A.可用海水晒盐的方法提取海水中的淡水资源B.只通过物理变化即可提取海水中的溴单质C.从海带灰中提取I-,需加入CCl4萃取D.利用海水、铝、空气发电是将化学能转化为电能9、实验室采购了部分化学药品,如图是从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。下列说法正确的是硫酸化字纯(CP)(500ml)品名:硫酸化学式:H2SO4相时分子质量:98密度:1.84g•cm-3质量分教:98%A.该硫酸的物质的量浓度为9.2mol•L-1B.1molAl与足量的该硫酸反应产生3g氢气C.这种硫酸在常温下不能使铁钝化D.配制80mL2.3mol•L-1的稀硫酸需量取该硫酸12.5mL10、下列水解反应的应用,不正确的是A.热的纯碱溶液清洗油污:B.明矾净水:C.用TiCl4制备Ti02:D.配制氯化亚锡溶液时应加入氢氧化钠:11、下列化学方程式,能用于工业上冶炼金属镁的是()A.2Na+MgCl2=2NaCl+MgB.MgCl2(熔化)Mg+Cl2↑C.2MgO2Mg+O2↑D.MgO+CMg+CO↑12、由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示,在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,下列有关说法正确的是()A.石墨Ⅰ极为正极,石墨Ⅱ极为负极B.Y的化学式可能为NOC.石墨Ⅰ极的电极反应式为NO2+NO3--e-===N2O5D.石墨Ⅱ极上发生氧化反应13、绿色化学是指从技术、经济上设计可行的化学反应,尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应不符合绿色化学概念的是()A.消除硫酸厂尾气排放:SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3B.消除制硝酸厂的氮氧化物污染:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2OC.制CuSO4:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2OD.制CuSO4:2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O14、下列物质属于人体所需的糖类物质的是A.淀粉B.蛋白质C.味精D.食用油15、锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡16、某物质的分子组成为CxHyOz,取该物质m
g在足量的O2中充分燃烧后,将产物全部通入过量的Na2O2中,若Na2O2固体的质量也增加mg,则该物质分子组成中必须满足()A.x=y=zB.x=yC.y=zD.x=z17、下列装置中,能构成原电池的是A.只有甲 B.只有乙C.只有丙 D.除乙均可以18、下列各组物质中,互为同分异构体的是()A.石墨和金刚石 B.H2O和H2O2 C.1H和2H D.乙醇和二甲醚19、人体内最重要的供能物质是()A.葡萄糖 B.油脂 C.蛋白质 D.纤维素20、有机物甲的分子式为C9H18O2,在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物,在相同的温度和压强下,同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同,则甲的可能结构有()A.8种B.14种C.16种D.18种21、微量元素摄入不当也会导致代谢疾病,下列做法主要目的与补充微量元素有关的是A.酱油加铁强化剂 B.咖啡加糖 C.炒菜加味精 D.加工食品加防腐剂22、化学与生产、生活、社会发展等息息相关。下列说法正确的是A.为补充土壤中的钾元素,可在田间焚烧秸秆B.煤经过气化、液化等物理变化可转变为清洁燃料C.聚乙烯、聚氯乙烯均可作包装材料,且不会造成环境污染D.在食品包装时放入盛有铁粉的透气小袋可防止食品氧化变质二、非选择题(共84分)23、(14分)A、B、C、D、E五种物质是含钠元素的单质或化合物,其中B为淡黄色固体,它们有如图所示的转化关系:(1)推断各符号所代表的物质的化学式:A____________,B____________,C____________,D____________,E____________。(2)分别写出反应②、⑤的化学方程式:②______________________________________,⑤__________________________________________。(3)写出反应③的离子方程式____________________________________________。24、(12分)某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1.请回答如下问题:(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______,写出气体甲的电子式_______。(2)X的化学式是______,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。(4)一定条件下,气体甲鱼固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式_______,并设计实验方案验证该反应的产物_______。25、(12分)海水资源的利用具有广阔的前景。从海水中提取Br2与MgCl2•6H2O的流程如下:(1)写出一种海水淡化的方法_____。(2)比较溶液中Br2的浓度:溶液2_____溶液4(填“>”或“<”)。(3)鼓入空气与水蒸气将Br2吹出,吹出的气体用SO2吸收,其化学方程式是_______。(4)试剂①可以选用__________,加入试剂②后反应的离子方程式是_________。(5)从MgCl2溶液获得MgCl2•6H2O晶体的主要操作包括_________。26、(10分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:(1)除去粗盐中杂质(Mg2+、SO42-、Ca2+),加入的药品顺序正确的是__________。A、NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B、BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸C、NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸D、Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸(2)步骤I中已获得Br2,步骤II中又将Br2还原为Br一,其目的是富集。发生反应的化学方程式:______________________。(3)某化学小组的同学为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,设计了如下实验装置:①图中仪器B的名称是______,冷却水的出口为_______(填“甲”或“乙”)。②D装置的作用是________________。(4)已知某溶液中Cl一、Br一、I一的物质的量之比为2:3:4,现欲使溶液中的Cl一、Br一、I一的物质的量之比变成4:3:2,那么要通入C12的物质的量是原溶液中I一的物质的量的____________(填选项)。A、1/2B、1/3C、1/4D、1/627、(12分)实验室里需要纯净的NaCl溶液,但手边只有混有Na2SO4、NaHCO3的NaCl。某学生设计了如图所示方案提取纯净的NaCl溶液。如果此方案正确,那么:(1)操作④为________,操作①、④、⑤都用到的玻璃仪器有____________。(2)操作②为什么不用硝酸钡溶液,其理由是___________________________________。(3)进行操作②后,如何判断SO42-已除尽,方法是_____________________________________。(4)操作③的目的是____________,为什么不先过滤后加碳酸钠溶液?理由是____________。(5)操作⑤的目的是_______________________________________________________。28、(14分)形成酸雨的原理之一可表示如下:请回答下列问题:(1)未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6,这是由于溶解了___的缘故;酸雨的pH小于5.6,主要含有硫酸、___和一些有机酸等。(2)图中三个反应不属于氧化还原反应的是___(填标号);写出反应②的化学方程式___。(3)某研究性学习小组取来雨水做水样进行测定,随时间的推移雨水样品的pH值会变小,主要原因是为___(用化学方程式表示)。(4)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是____。(选填字母编号)①少用煤做燃料②把工厂的烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源A.①②③B.②③④⑤C.①③⑤D.①③④⑤(5)从保护环境的角度出发,一些工厂采用“钙基固硫法”,即在含硫的煤中混入生石灰后燃烧,大部分SO2最终将转化为_____。(6)汽车尾气中的CO,NO排放也是城市空气的污染物,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”,使CO与NO反应,生成两种无毒气体,其中之一是N2。写出NO与CO反应的化学方程式___,此反应的缺点是在一定程度上提高空气的酸度,其原因是___。29、(10分)紫菜与海带类似,是一种富含生物碘的海洋植物,商品紫菜轻薄松脆、比海带更易被焙烧成灰(此时碘转化为碘化物无机盐),用于碘单质的提取,己知:乙酵四氯化碳裂化汽油碘(晶体)密度g•cm-30.78931.5950.71~0.764.94沸点/℃78.576.825~232184.35以下为某兴趣小组模拟从紫菜提取碘单质的过程:(1)实验室焙烧紫菜,需要下列仪器中的___________(填序号)。a.试管b.烧杯c.坩埚d.泥三角e.蒸发皿f.酒精灯g.燃烧匙(2)将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用,写出反应的离子方程式___________。(3)操作①的名称是__________;试剂A为_________(填本题表格中一种最佳化学试剂的名称),不使用另外两种试剂的主要原因分别是:I_____________________;II__________________。(4)操作②应在____________(仪器名称)中振荡、静置;观察到的现象是______________。(5)该方案采用常压加热蒸馏并不合理,理由是____________________。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、C【解析】A.根据有机物结构简式可知该物质是异丁烷,属于烃,A正确;B.该物质是异丁烷,B正确;C.烷烃是锯齿形结构,3个碳原子不可能在一条直线上,C错误;D.与CH3CH2CH2CH3的结构不同,分子式相同,二者互为同分异构体,D正确,答案选C。2、C【解析】浓硫酸具有强氧化性,与锌反应生成硫酸锌、二氧化硫和水,随着反应的进行,硫酸浓度减小,稀硫酸与锌反应生成硫酸锌和氢气,答案选C。3、A【解析】A.3v正(A)=v逆(B)表示正逆反应速率相等,达到化学平衡,故A正确;B.在恒容密闭容器内,气体的质量始终不变,不能表示达到化学平衡,故B错误;C.容器内A、B、C三种物质的浓度相等,不表示浓度不变,不能表示达到化学平衡,故C错误;D.容器内A、B、C的物质的量之比为1∶3∶2,不表示浓度不变,不能表示达到化学平衡,故D错误;故选A。4、C【解析】分析:本题考查的是一氯代物的结构,根据有机物结构是否有对称性分析。详解:丁烷有两种结构,即正丁烷和异丁烷,正丁烷结构有对称性,所以一氯代物有2种,异丁烷结构没有对称性,一氯代物有2种,总共有4种。故选C。5、A【解析】试题分析:2SO2(g)+02(g)2SO3(g)△H="-Q"kJ·mol-1(Q>0),表示每2摩尔二氧化硫反应生成2摩尔的三氧化硫放出的热量为QkJ,根据题意可以知道在密闭容器内充入4molS02和3mol02,达到平衡时的SO2的转化率为90%,则有4×90%=3.6mol,所以放出的热量是1.8QkJ,故本题的答案选择A。考点:化学反应能量计算点评:本题考查了化学反应能量计算,本题要理解是是2SO2(g)+02(g)2SO3(g)△H="-Q"kJ·mol-1(Q>0),表示每2摩尔二氧化硫反应生成2摩尔的三氧化硫放出的热量为QkJ,是2摩尔二氧化硫而不是1mol,该题难度中等。6、D【解析】分析:A.球棍模型突出的是原子之间的成键的情况及空间结构;B.S2-核外有18个电子;C.化合物的最简式是其各元素原子个数的最简比;D.羟基中氧原子含有一个孤电子,氢原子和氧原子之间存在共价单键。详解:甲烷分子中碳原子半径大于氢原子半径,且是正四面体结构,A错误;硫离子的结构示意图为:,B错误;乙炔的结构简式为CH≡CH,乙烯的结构简式:CH2=CH2,C错误;羟基中氧原子含有一个孤电子,氢原子和氧原子之间存在共价单键,所以其电子式为:,D正确;正确选项D。7、B【解析】
A.非金属性:Si<P<S,故酸性:H2SiO3<H3PO4<H2SO4,A项错误;B.金属性:Ba>Ca>Mg,故碱性:Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2,B项正确;C.非金属性:F>Cl>Br>I,氢化物稳定性:HF>HCl>HBr>HI,C项错误;D.比较分子的沸点,先考虑是否存在氢键,存在氢键沸点显著高,再考虑范得华力,与相对分子质量呈正比。由于氨气分子间存在氢键,沸点显著高于同主族简单氢化物,AsH3的相对分子质量大于PH3,故沸点:NH3>AsH3>PH3,D项错误;答案选B。【点睛】简单氢化物的稳定性与非金属成正比,还原性与非金属性成反比,区别熔沸点(物理性质,考虑氢键和范德华力)。8、D【解析】
A项、蒸馏法、电渗析法和离子交换法是海水淡化的主要方法,故A错误;B项、海水中溴元素是溴离子,海水中溴离子转化为溴单质的过程中,有新物质生成,属于化学变化,故B错误;C项、从海带灰中提取I-,需加水溶解、过滤,故C错误;D项、铝、空气在海水中构成原电池,将化学能转化为电能,故D正确;故选D。9、D【解析】A.该硫酸的浓度为c=1000×1.85×98%/98mol/L=18.4mol/L,A错误;B.铝与浓硫酸常温下发生钝化,加热时生成二氧化硫和硫酸铝,不能生成氢气,B错误;C.该硫酸为浓硫酸,在常温下能够使浓硫酸发生钝化,C错误;D.配制80mL2.3mol•L-1的稀硫酸,实际上配制的是100mL2.3mol/L,根据溶液稀释前后浓度不变可知0.1L×2.3mol/L=V×18.4mol/L,V=0.0125L=12.5mL,D正确;答案选D。点睛:本题考查物质的量浓度的计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意相关计算公式的运用,试题培养了学生的化学计算能力。选项D是解答的易错点,注意容量瓶的规格没有80mL的。10、D【解析】A.热的纯碱溶液清洗油污,水解呈碱性:,选项A正确;B.明矾净水,铝离子水解得到氢氧化铝胶体:,选项B正确;C.用TiCl4制备TiO2,TiCl4水解产生TiO2:,选项C正确;D.配制氯化亚锡溶液时应加入氢氧化钠,抑制水解:,选项D不正确。答案选D。11、B【解析】分析:根据镁是活泼的金属,工业上通过电解熔融的氯化镁冶炼,据此解答。详解:A.钠的金属性强于镁,不能通过反应2Na+MgCl2=2NaCl+Mg冶炼金属镁,A错误;B.镁是活泼的金属,工业上通过电解熔融的氯化镁冶炼:MgCl2(熔化)Mg+Cl2↑,B正确;C.氧化镁很稳定,高温很难分解,C错误;D.碳不能置换出镁,D错误;答案选B。12、C【解析】
在燃料电池中通入氧气的为正极,通入燃料的为负极,由图可知,石墨Ⅱ上氧气得到电子,则石墨Ⅱ为正极,石墨I上NO2失去电子,石墨I为负极,结合负极发生氧化反应、正极发生还原反应分析解答。【详解】A.根据上述分析,石墨Ⅱ为正极,石墨I为负极,故A错误;B.石墨I为负极,石墨I上NO2失去电子,N元素的化合价应从+4价升高,Y不可能为NO,故B错误;C.石墨I上NO2失去电子,N元素的化合价升高,因此Y为N2O5,负极反应为NO2+NO3--e-═N2O5,故C正确;D.石墨Ⅱ为正极,发生还原反应,故D错误;答案选C。13、C【解析】A.二氧化硫是有害气体,用氨气吸收,消除污染,符合绿色化学的理念,故A不选;B.二氧化氮和一氧化氮都是有害气体,用氢氧化钠吸收,消除污染,符合绿色化学的理念,故B不选;C.浓硫酸的还原产物是二氧化硫,对环境有污染,不符合绿色化学的理念,故C选;D.由此法来制取硫酸铜,生成硫酸铜和水,不产生污染,符合绿色化学的理念,故D不选;
故选C。点睛:绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是:①充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;②在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;③提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。14、A【解析】试题分析:A、淀粉属于糖类物质,A正确;B、蛋白质不属于糖类,B错误;C、味精是谷氨酸钠,不属于糖类,C错误;D、食用油属于油脂,D错误。答案选A。考点:考查人体所需的营养物质。15、C【解析】
A.由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu2+=Zn2++Cu,故Zn电极为负极失电子发生氧化反应,Cu电极为正极得电子发生还原反应,故A项错误;B.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故两池中c(SO42-)不变,故B项错误;C.电解过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池,乙池中Cu2++2e—=Cu,故乙池中为Cu2+~Zn2+,摩尔质量M(Zn2+)>M(Cu2+)故乙池溶液的总质量增加,C项正确;D.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,电解过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡,阴离子并不通过交换膜,故D项错误;本题选C。16、D【解析】有机物在足量氧气中燃烧生成CO2和H2O,与Na2O2反应2Na2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,对生成物变式:Na2CO3∼Na2O2·CO17、C【解析】
甲没有形成闭合回路,不能构成原电池,故甲不符合题意;乙两个是相同的电极,不能构成原电池,故乙不符合题意;丙满足两个活泼性不同电极,两个电极间接接触,形成了闭合回路,能构成原电池,故丙符合题意;丙是非电解质,不能构成原电池,故丙不符合题意;故C符合题意。综上所述,答案为C。18、D【解析】
A.金刚石和石墨为同种元素组成的不同单质,二者互为同素异形体,故A错误;B.H2O和H2O2的分子式不同,故B错误;C.1H和2H不属于化合物,不属于同分异构体,故C错误;D.乙醇和二甲醚的分子式相同、结构不同,二者互为同分异构体,故D正确;故选D。19、A【解析】
物质所含的六类营养物质中,能为人体提供能量的是糖类、脂肪和蛋白质,水、维生素、无机盐不能为人体提供能量;而脂肪是人体的备用能源物质,蛋白质是构成人体细胞的基本物质,糖类才是人体最重要的供能物质,人体的一切活动,包括学习、走路、消化和呼吸等所消耗的能量主要来自糖类。【详解】A.糖类是人体最重要的供能物质,人体的一切活动,包括学习、走路、消化和呼吸等所消耗的能量(约70%)主要来自糖类,脂肪是人体内备用的能源物质,A正确;B.油脂可以给人体提供能量,但不是最重要的供能物质,B错误;C.蛋白质是构成人体细胞的基本物质,C错误;D.人体内无纤维素酶,不能消化纤维素,D错误;正确选项A。20、C【解析】试题分析:有机物甲的分子式为C9H18O2,在酸性条件下水解生成乙和丙两种有机物,则有机物甲为酯,由于同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同,说明乙和丙的相对分子质量相同,因此酸比醇少一个碳原子,说明水解后得到的羧酸含有4个碳原子,而得到的醇有5个碳原子。有4个碳原子的羧酸有2中同分异构体,CH3CH2CH2COOH,CH3CH(CH3)COOH。含有5个碳原子的醇有8种结构,所以总共有16种。考点:有机化合物的同分异构现象21、A【解析】
A.铁是微量元素,与补充微量元素有关,故A正确;B.蔗糖不含微量元素,故B错误;C.味精是谷氨酸钠,钠是常量元素,故C错误;D.常见的食品添加剂如苯甲酸钠,不含微量元素,故D错误。故选A。【点睛】常量元素包括氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁,微量元素包括铁、钴、铜、锌、铬、锰、钼、碘、硒。22、D【解析】A.直接在田间焚烧秸秆会造成大气污染,同时也会破坏土壤中的微生物,虽然草木灰中含有少量的钾肥,但是得不偿失,所以不符合“节能减排,低碳生活”的主题,故A错误;B.通过煤经过气化、液化等化学变化可转变为清洁燃料,故B错误;C.聚乙烯、聚氯乙烯均可作包装材料,但造成白色污染,故C错误;D.铁粉有还原性,在食品包装时放入盛有铁粉的透气小袋可防止食品氧化变质,故D正确,答案为D。二、非选择题(共84分)23、NaNa2O2NaOHNa2CO3NaHCO32Na+2H2O=2NaOH+H2↑CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3CO2+2OH-=CO32—+H2O【解析】分析:A、B、C、D、E五种物质是含钠元素的单质或化合物,其中B为淡黄色固体,B是过氧化钠,A是钠,C是氢氧化钠,D是碳酸钠,E是碳酸氢钠,据此解答。详解:A、B、C、D、E五种物质是含钠元素的单质或化合物,其中B为淡黄色固体,B是过氧化钠,A是钠,与水反应生成C是氢氧化钠,过氧化钠与水反应生成D是碳酸钠,碳酸钠能与水、二氧化碳反应生成E是碳酸氢钠,则(1)根据以上分析可知A、B、C、D、E的化学式分别是Na、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。(2)反应②是钠与水反应,方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;反应⑤是碳酸钠与水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,方程式为CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3。(3)反应③是氢氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠,反应的离子方程式为CO2+2OH-=CO32-+H2O。24、CaFeC2O6(或CaCO3·FeCO3)CaCO3·FeCO3△CaO+FeO+2CO2↑4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)32FeO+CO2△Fe2O3+CO检验Fe2O3:将固体加入盐酸溶解,再滴入KSCN溶液,溶液呈血红色;检验CO:将气体产物通过灼烧CuO,黑色固体变为红色【解析】
由白色沉淀在空气中可转化为红褐色沉淀知X中含有铁元素,由X与盐酸反应生成气体甲,一般与盐酸反应产生气体的物质中含有CO32-或HCO3-,甲又能与溶液1反应生色沉淀且该白色沉淀又可在水中继续与甲反应,故甲是CO2。由实验过程知X中含有+2价的铁,X中含有4种元素,若X中含有HCO3-和Fe,则X分解的产物有3种,与题意不符,所以应含有CO32-,另一种金属可能是+2价的钙,根据化合价写出X的化学式为CaFe(CO3)2,X分解得到CO2、CaO、FeO。固体1是CaO、FeO的混合物,溶于水后得氢氧化钙溶液和固体2为FeO,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,所以沉淀1是碳酸钙;FeO与盐酸反应生成氯化亚铁,无氧条件下与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,空气中转化为氢氧化铁。据此分析解答。【详解】(1)根据以上分析,白色沉淀1的金属原子是Ca,其原子结构示意图为,CO2的电子式为;(2)X为CaFeC2O6(或CaCO3·FeCO3),X分解得到CO2、CaO、FeO,化学反应方程式为CaCO3·FeCO3△CaO+FeO+2CO2↑;(3)白色沉淀2是Fe(OH)2,红褐色沉淀是Fe(OH)3,变色的原因是4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;(4)固体1是CaO和FeO的混合物,由于铁元素处于中间价态,可以升高也可以降低,CO2中碳元素处于最高价态,只能降低,因此可能的化学反应方程式为2FeO+CO2△Fe2O3+CO。验证该反应的产物:将固体粉末溶于稀盐酸,滴入KSCN溶液若显红色,则可证明产物中有Fe3+;将气体产物通入灼烧的氧化铜固体中,固体变红色,且反应后气体通入澄清石灰水溶液变浑浊,则证明气体产物是CO。25、蒸馏或渗析或离子交换法(任写一种即可)<Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4Ca(OH)2(或生石灰、NaOH)Mg(OH)2+2H+==Mg2++2H2O蒸发浓缩,冷却结晶,过滤(减少溶剂浓缩,降温结晶,过滤)【解析】
由题给流程可知,向苦卤中加入碱,苦卤中镁离子与碱反应生成氢氧化镁沉淀,过滤;向溶液1中通入氯气,氯气与溶液中的溴离子发生置换反应生成含有单质溴浓度较低的溶液2,用空气和水蒸气吹出溴蒸气,溴蒸气与二氧化硫反应生成含有氢溴酸和硫酸的溶液3,再向所得溶液3通入氯气得到含溴浓度较高的溶液4;将氢氧化镁溶于盐酸中得到氯化镁溶液,氯化镁溶液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到六水氯化镁。【详解】(1)海水淡化的方法主要有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等,故答案为:蒸馏或渗析或离子交换法;(2)由流程中提取溴的过程可知,经过2次Br-→Br2转化的目的是更多的得到溴单质,提取过程对溴元素进行富集,增大了溶液中溴的浓度,则溶液2中溴的浓度小于溶液4,故答案为:<;(3)鼓入空气与水蒸气将Br2吹出,吹出的气体用SO2吸收,溶液中溴蒸气与二氧化硫反应生成含有氢溴酸和硫酸,反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,故答案为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;(4)向苦卤中加入碱,苦卤中镁离子与碱反应生成氢氧化镁沉淀,则试剂①可以选用Ca(OH)2(或生石灰、NaOH);将氢氧化镁溶于盐酸中得到氯化镁溶液,则试剂②为盐酸。反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,故答案为:Ca(OH)2(或生石灰、NaOH);Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;(5)从MgCl2溶液中得到MgCl2•6H2O晶体的主要操作是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤得到,故答案为:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。【点睛】本题考查化学工艺流程,侧重海水资源的利用考查,注意海水提溴、海水提镁的过程分析是解答关键。26、BCBr2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4冷凝管甲吸收尾气C【解析】
海水淡化得到氯化钠,电解氯化钠溶液或熔融状态氯化钠会生成氯气,氯气通入母液中发生反应得到低浓度的溴单质溶液,通入热空气吹出后用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr的溶液,通入适量氯气氧化得到溴单质,富集溴元素,蒸馏得到工业溴,据此解答。【详解】(1)要先除SO42-离子,然后再除Ca2+离子,碳酸钠可以除去过量的钡离子,如果加反了,过量的钡离子就没法除去,至于加NaOH除去Mg2+离子顺序不受限制,因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了,只要将三种离子除完了,然后过滤即可,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子、碳酸根离子,则:A.NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸,最后加入的氯化钡溶液中钡离子不能除去,A错误;B.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,B正确;C.NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,C正确;D.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸,顺序中加入的氯化钡溶液中钡离子无法除去,D错误;答案选BC;(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,目的是富集溴元素,步骤Ⅱ中发生反应是二氧化硫吸收溴单质,反应的方程式为Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;(3)①由装置图可知,提纯溴利用的原理是蒸馏,仪器B为冷凝管,冷凝水应从下端进,即从乙进,冷却水的出口为甲;②进入D装置的物质为溴蒸汽,溴蒸汽有毒,避免污染环境,最后进行尾气吸收,即D装置的作用是吸收尾气;(4)已知还原性I->Br->Cl-,反应后I-有剩余,说明Br-浓度没有变化,通入的Cl2只与I-发生反应。设原溶液中含有2molCl-,3molBr-,4molI-,通入Cl2后,它们的物质的量之比变为4:3:2,则各离子物质的量分别为:4molCl-,3molBr-,2molI-,Cl-增加了2mol,则需1molCl2,因此通入的Cl2物质的量是原溶液中I-物质的量的1/4。答案选C。【点睛】本题考查物质的分离、提纯,侧重海水资源的综合利用、氧化还原反应定量计算,涉及到电解、海水提溴工艺等知识点,注意物质的分离、提纯应把握物质的性质的异同,掌握从海水中提取溴的原理为解答该题的关键。(4)为解答的难点,注意氧化还原反应原理的应用,题目难度中等。27、过滤烧杯、玻璃棒溶液中引入新的杂质离子NO3—取少量上层清液加入BaCl2溶液,若无白色沉淀说明SO42—已除尽除去过量的Ba2+先加Na2CO3然后过滤,可以减少一次过滤操作除去溶解在溶液中的HCl【解析】
混合物溶解后加入氯化钡可生成硫酸钡沉淀,过滤后得到滤液含有氯化钠、氯化钡、碳酸氢钠,加入碳酸钠溶液生成碳酸钡沉淀,过滤,滤液中含有碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠,加入盐酸,盐酸和碳酸钠、碳酸氢钠均反应生成氯化钠、水和二氧化碳,加热煮沸,可得到纯净的氯化钠溶液,以此解答该题。【详解】(1)加入碳酸钠后有碳酸钡沉淀产生,除去碳酸钡的方法是过滤,则操作④为过滤;操作①、④、⑤分别是溶解、过滤、蒸发,因此都用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒。(2)加入硝酸钡溶液,硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠,除去了硫酸钠,但引入了硝酸钠等新的杂质,因此操作②不用硝酸钡溶液。(3)加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,检验硫酸根离子已全部沉淀的判断方法为取少量上层清液加入BaCl2溶液,若无白色沉淀说明SO42—已除尽。(4)操作③加入碳酸钠溶液,碳酸钠与过量的氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,目的是除去溶液中过量的Ba2+,先加Na2CO3然后过滤,可以减少一次过滤操作,所以不先过滤后加碳酸钠溶液。(5)由于盐酸过量,则操作⑤的目的是除去溶解在溶液中的HCl。【点睛】本题考查混合物分离提纯,把握离子反应、试剂的加入顺序、除杂原则为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意除杂试剂过量及分离方法的应用。28、CO2HNO3③2SO2+O22SO32H2SO3+O2→2H2SO4CCaSO42NO+2CON2+2CO2SO2经催化剂转化为SO3,溶于水产生硫酸,形成了酸雾【解析】
(1)二氧化碳能和水反应生成碳酸;二氧化硫、氮氧化物是形成酸雨的重要物质;(2)依据反应过程中元素化合价变化分析判断,有元素化合价变化的反应是氧化还原反应,反应②的化学方程式为:2SO2+O22SO3;(3)酸雨形成的主要原因是大量燃烧化石燃料,产生二氧化硫,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,随时间的推移亚硫酸被氧化成硫酸,由弱酸生成强酸,酸性增强;(4)少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新的能源等措施可以减少二氧化硫气体的排放,从而减少酸雨的形成;(5)生石灰能吸收含硫煤在燃烧时生成的SO2生成CaSO3,后氧化生成CaSO4;
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