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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年北师大新版选修6化学下册月考试卷882考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、我国万米深海潜水器“奋斗者”号的舱壳材料采用的是钛合金。四氯化钛(TiCl4)是制备钛合金的重要原料,某化学兴趣小组同学以TiO2和CCl4为原料在实验室制取TiCl4;装置如图所示。
有关信息如下。
①反应条件:无水无氧且加热。
②有关物质性质如表:。物质熔点/℃沸点/℃其他CCl4-2376与TiCl4互溶TiCl4-25136遇潮湿空气产生白雾
下列说法错误的是A.实验开始先通入N2,再点燃C处的酒精灯B.TiCl4遇潮湿空气反应的化学方程式:C.欲分离D装置中的TiCl4,应采用的实验操作为过滤D.装置E中的试剂可用浓硫酸2、能鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是A.HNO3B.KOHC.BaCl2D.NaClO3、下列试剂中,能用于检验酒精中是否含水的是A.新制生石灰B.无水硫酸铜C.浓硫酸D.金属钠4、下列装置或操作不能达到实验目的的是A.比较Cl2、Fe3+、I2的氧化性B.制取Fe(OH)2C.证明铁生锈时空气参加反应D.检验装置的气密性5、工业上联合生产碳酸氢钠和氯代烃的工艺流程如图所示,在生产NaHCO3的过程中完成乙烯氯化;下列叙述错误的是。
A.过程Ⅰ中的TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气B.在过程Ⅱ中实现了TBCuCl2的再生C.理论上每生成1molNaHCO3,可得到1molC2H4Cl2D.过程Ⅲ中的反应是C2H4+2CuCl2C2H4Cl2+2CuCl6、工业上60%的镁来自海水;从海水中提取镁工艺流程如图所示,下列说法正确的是。
A.该工艺流程涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应B.操作1为过滤,实验室里为加快过滤速度应用玻璃棒搅拌液体C.操作2实验室可用该装置对MgCl2溶液进行蒸发浓缩,再冷却结晶获得无水MgCl2D.该工艺的优点是原料来源广泛,同时获得重要的化工原料氯气评卷人得分二、填空题(共1题,共2分)7、北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:。产品标准
GB5461
产品等级
一级
配料
食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计)
20~50mg/kg
分装时期
分装企业
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应;配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)
____KIO3+___KI+___H2SO4=___K2SO4+___I2+___H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原;以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是_________________________________。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是______________________。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量;其步骤为:
a.准确称取wg食盐;加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL;恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是______________________。
②b中反应所产生的I2的物质的量是___________mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)
_______________________mg/kg。评卷人得分三、实验题(共5题,共10分)8、遇水强烈水解:是一种重要的化工原料。某兴趣小组准备在实验室中进行制备实验;
(1)小组同学在如图装置中分别加入三氯化磷、氯气、二氧化硫来制备产物中还有一种遇水强烈水解的物质写出水解的化学方程式:__________。
(2)仪器乙的名称为__________。
(3)反应温度需控制在℃,应采取的加热方法为__________,温度不能过高或过低的原因是__________。
(4)小组同学查阅资料后,在实验室用以下方法测定含量:
已知:Ⅰ.常温时,几种物质的水溶性如表所示:。物质水溶性不溶于水
Ⅱ.常温时,0.1mol/L下列溶液的pH如下表:。溶液pH12.679.734.66
①调pH时,用广泛pH试纸测定溶液的pH,此时pH至少为__________。
②有同学提出用澄清石灰水代替NaOH溶液和溶液测定含量,你认为这样做__________(填“合理”或“不合理”),理由是__________。
③样品中的百分含量为__________。9、碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池,其构造如图1所示。放电时总反应为Zn+2H2O+2MnO2Zn(OH)2+2MnOOH,从废旧碱性锌锰电池中回收Zn和MnO2的工艺如下图2所示:
回答下列问题:
(1)碱性锌锰电池中,锌粉、MnO2;KOH的作用分别是(每空只选1个)_______、_______、______。
a.正极反应物b.正极材料c.负极反应物。
d.负极材料e.电子导体f.离子导体。
(2)“还原焙烧”过程中,无需外加还原剂即可在焙烧过程中将MnOOH、MnO2还原为MnO;起还原作用的物质是___________。
(3)“净化”是在浸出液中先加入H2O2;再加入碱调节溶液pH到4.5左右,再过滤出沉淀。请完整说明这样操作的目的是______________。
。
Zn(OH)2
Fe(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀的pH
5.5
1.9
8.0
沉淀完全的pH
8.0
3.2
10.0
(4)“电解”时;阳极的电极反应式为___。本工艺中应循环利用的物质是____(填化学式)。
(5)若将“粉料”直接与盐酸共热反应后过滤,滤液的主要成分是ZnCl2和MnCl2。“粉料”中的MnOOH与盐酸反应的化学方程式为_____。
(6)某碱性锌锰电池维持电流0.5A(相当于每秒通过5×10-6mol电子),连续工作80分钟即接近失效。如果制造一节电池所需的锌粉为6g,则电池失效时仍有____%的金属锌未参加反应。10、甲;乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比;设计如下实验流程:
实验中;先用制的的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。反应完毕后,黑色的氧化铜转化为红色的铜。
下图A;B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置;D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得,反应前氧化铜的质量m1g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在标准状况下的体积V1L。
乙小组测得,洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置D的质量m4g、生成氨气在标准状况下的体积V2L。
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称____。
(2)检查A装置气密性的操作是____。
(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。
实验装置
实验药品
制备原理
甲小组
A
氢氧化钙、硫酸、硫酸铵
反应的化学方程式为____。
乙小组
____
浓氨水、氢氧化钠
用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:____
________。
(4)甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为____。
(5)乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是____
____。为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氨气的体积,得出了合理的实验结果。该药品的名称是____。11、络氨铜([Cu(NH3)4]SO4)是一种重要的染料及农药中间体。已知:①以氧化铜为主要原料合成该物质的合成路线如下图:
②络氨铜在乙醇-水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下。
③(NH4)2SO4在水中可溶;在乙醇中难溶。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)由CuO制出的CuSO4溶液中常含有Fe2(SO4)3杂质,请设计一个可行方案,检验CuSO4溶液中是否含有Fe3+:_____________________。
(2)[Cu(NH3)4]SO4在水中存在如下解离过程:[Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2+(深蓝色离子)+SO42-;[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3。请写出在CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量的反应现象:_____________。
(3)①方案1的实验步骤为:加热蒸发→冷却结晶→过滤洗涤→干燥。该方案存在明显缺陷,因为得到的产物晶体往往含有Cu2(OH)2SO4杂质,产生该杂质的原因是___________。
②方案2是较为理想的结晶方案,先向溶液C加入适量___________(填物质名称),再过滤、洗涤、干燥即可得到较纯净的晶体。下列选项中,最适合作为滤出晶体洗涤液的是___________。
。A.乙醇。
B.蒸馏水。
C.乙醇和水的混合液。
D.饱和硫酸钠溶液。
洗涤沉淀的操作方法是_______________________。
(4)氨含量的测定:准确称取ag络氨铜样品,加入过量NaOH溶液微热,使NH3充分释放,并被准确量取的30.00mL0.5000mol.L-1HCl溶液充分吸收。吸收液用0.1200mol·L-1的NaOH溶液滴定,消耗的NaOH溶液的体积为VL,则络氨铜样品中氨的质量分数为_______________(用含a、V的字母表达)。12、实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁[Fe2(OH)n(SO4)3—n/2]m和绿矾(FeSO4·7H2O);其过程如下:
(1)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式是_____________________。
(2)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是___________________。
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量________,充分反应后,经______操作得到溶液Y;再经浓缩;结晶等步骤得到绿矾。
(4)溶液Z的pH将影响聚铁中铁的质量分数,若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏____(填“高”或“低”),过程②中将溶液加热到70~80℃的目的是___。评卷人得分四、工业流程题(共1题,共10分)13、以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O);其主要工艺流程如图:
查阅资料得知:在碱性条件下,某些氧化剂能将Cr3+转化为回答下列问题:
(1)为了提高铬铁矿中Cr3+的浸出率,可采取的措施有(任填两项):______、_______。
(2)实验室中操作①②中用到的硅酸盐类的主要仪器除烧杯外还有______(填仪器名称)。
(3)固体A中含有的物质是________,固体C中含有的物质是_______。
(4)写出溶液D转化为溶液E过程中反应的离子反应方程式_______。
(5)酸化过程是使转化为写出该反应的离子方程式________。
(6)将溶液F经过下列操作,______,______,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠。评卷人得分五、计算题(共4题,共36分)14、黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸的主要原料。高温时,黄铁矿在空气中煅烧[设空气中V(N2)∶V(O2)=4∶1且不含其他气体],可发生下列反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。根据题意完成下列计算:
(1)若把2.00g某黄铁矿试样在足量空气中充分灼烧后(杂质不反应、不挥发),得到1.56g残渣,则该黄铁矿的纯度为________________。
(2)煅烧70t黄铁矿(含硫35%,杂质不含硫且不反应)生产出72.8t硫酸铵。若黄铁矿制取硫酸时的利用率为80%,则在制取硫酸铵时硫酸的利用率为____________(答案保留两位小数)。
(3)为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3,工业上使用过量空气,当空气过量20%时,煅烧后的混合气体平均相对分子质量为_____________(答案保留两位小数)。
(4)硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收,既防止了有害物质的排放,也同时生产副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液,一份中加入足量硫酸,产生0.09molSO2(假设气体已全部逸出,下同);另一份中加入足量Ba(OH)2,产生0.16molNH3,同时得到21.86g沉淀。通过计算,求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。_________________15、实验室利用铜屑;硝酸和硫酸的混酸为原料制备硫酸铜晶体。结合具体操作过程回答下列问题。
(1)配制混酸:将3mol/L的硫酸(密度1.180g/cm3)与15mol/L的浓硝酸(密度1.400g/cm3)按体积比5:1混合后冷却。
①计算混酸中硫酸的质量分数为__________;
②取1g混酸;用水稀释至20.00mL,用0.5mol/L烧碱进行滴定,消耗标准烧碱溶液的体积为__________mL。
(2)灼烧废铜屑:称量一定质量表面含油污的纯铜屑(铜含量为99.84%);置于坩埚中灼烧,将油污充分氧化后除去,直至铜屑表面均呈黑色。冷却后称量,固体质量比灼烧前增加了3.2%;
①固体中氧元素的质量分数为__________(保留3位小数);
②固体中铜与氧化铜的物质的量之比为___________。
(3)溶解:称取2.064g固体;慢慢分批加入一定质量的混酸,恰好完全反应。列式计算产生NO气体体积在标准状况下的体积(设硝酸的还原产物只有NO)。______________
(4)结晶:将反应后的溶液水浴加热浓缩后冷却结晶;析出胆矾晶体。
①计算反应后溶液中CuSO4的物质的量是__________;
②若最终得到胆矾晶体质量为6.400g,胆矾的产率为_________。(精确到1%)16、黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸的主要原料。高温时,黄铁矿在空气中煅烧[设空气中V(N2)∶V(O2)=4∶1且不含其他气体],可发生下列反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。根据题意完成下列计算:
(1)若把2.00g某黄铁矿试样在足量空气中充分灼烧后(杂质不反应、不挥发),得到1.56g残渣,则该黄铁矿的纯度为________________。
(2)煅烧70t黄铁矿(含硫35%,杂质不含硫且不反应)生产出72.8t硫酸铵。若黄铁矿制取硫酸时的利用率为80%,则在制取硫酸铵时硫酸的利用率为____________(答案保留两位小数)。
(3)为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3,工业上使用过量空气,当空气过量20%时,煅烧后的混合气体平均相对分子质量为_____________(答案保留两位小数)。
(4)硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收,既防止了有害物质的排放,也同时生产副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液,一份中加入足量硫酸,产生0.09molSO2(假设气体已全部逸出,下同);另一份中加入足量Ba(OH)2,产生0.16molNH3,同时得到21.86g沉淀。通过计算,求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。_________________17、实验室利用铜屑;硝酸和硫酸的混酸为原料制备硫酸铜晶体。结合具体操作过程回答下列问题。
(1)配制混酸:将3mol/L的硫酸(密度1.180g/cm3)与15mol/L的浓硝酸(密度1.400g/cm3)按体积比5:1混合后冷却。
①计算混酸中硫酸的质量分数为__________;
②取1g混酸;用水稀释至20.00mL,用0.5mol/L烧碱进行滴定,消耗标准烧碱溶液的体积为__________mL。
(2)灼烧废铜屑:称量一定质量表面含油污的纯铜屑(铜含量为99.84%);置于坩埚中灼烧,将油污充分氧化后除去,直至铜屑表面均呈黑色。冷却后称量,固体质量比灼烧前增加了3.2%;
①固体中氧元素的质量分数为__________(保留3位小数);
②固体中铜与氧化铜的物质的量之比为___________。
(3)溶解:称取2.064g固体;慢慢分批加入一定质量的混酸,恰好完全反应。列式计算产生NO气体体积在标准状况下的体积(设硝酸的还原产物只有NO)。______________
(4)结晶:将反应后的溶液水浴加热浓缩后冷却结晶;析出胆矾晶体。
①计算反应后溶液中CuSO4的物质的量是__________;
②若最终得到胆矾晶体质量为6.400g,胆矾的产率为_________。(精确到1%)参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【分析】
TiCl4易水解,所以A和E均为干燥装置,A可以是碱石灰,E可以是浓硫酸,整个反应装置还需无氧,所以需要通入N2排尽装置内空气,B装置将CCl4气化使其进入C装置反应,产物TiCl4沸点较低;为了提高产率便于收集,D装置需要冰水浴。
【详解】
A.整个实验需要无氧,所以需要开始先通入N2排尽空气;再点燃C处的酒精灯,A正确;
B.TiCl4遇潮湿空气发生水解,反应为:B正确;
C.冰水浴的温度低不到-25℃,此时收集到的产物为液态,欲分离TiCl4;需要蒸馏,不能是过滤,C错误;
D.为防止外界的水蒸气进入D中导致产物水解;装置E中的试剂可用浓硫酸,D正确;
答案选C。2、A【分析】【详解】
A.MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液分别与HNO3反应时;现象分别为生成紫色碘单质;无现象、有无色气泡生成、先生成白色沉淀后沉淀消失,现象不同,能鉴别,A正确;
B.MgI2、AgNO3分别与KOH反应,现象分别为白色沉淀、褐色沉淀,而Na2CO3、NaAlO2溶液均不与KOH溶液反应;无法鉴别,B错误;
C.AgNO3、Na2CO3分别与BaCl2反应;均生成白色沉淀,无法鉴别,C错误;
D.AgNO3、Na2CO3、NaAlO2溶液均不与NaClO反应;则无法鉴别,D错误。
答案选A。3、B【分析】A.加入新制生石灰,如水较少,没有明显的现象,不能鉴别,故A错误;B.加入无水硫酸铜,如含有水,生成硫酸铜晶体,固体变蓝色,故B正确;C.加入浓硫酸,没有明显的现象,不能鉴别,故C错误;D.因二者都含有-OH,都能与钠反应,则不能用钠检验,故D错误;故选B。4、B【分析】【详解】
试题分析:A、依据图中的操作,通入氯气会先和碘离子反应生成碘单质,然后再氧化亚铁离子生成三价铁离子,碘离子的还原性大于二价铁离子,说明三价铁离子的氧化性比碘单质强,可以比较氯气和Fe3+,氯气和I2的氧化性;故A能达到目的;B;装置中铁和稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气,由于氢氧化亚铁很易被空气中的氧气氧化看不到白色沉淀的生成,所以必须先排净试管内的空气,再使硫酸亚铁和氢氧化钠反应,装置中盛硫酸的试管中导气管未伸入溶液,硫酸亚铁无法压入后面的试管与氢氧化钠反应,所以达不到实验目的,故B不能达到目的;C、铁生锈要有空气和一定的湿度才行,在水里和盐溶液里面除了满足上述两个条件以外,还有加速铁生锈的另一个重要因素电解质,由于电解质的存在会大大加快生锈的速度,含量越高就越快,这也是在盐水里面生锈最快的原因。食盐水是电解质,电解质加速铁生锈的速度,根据右面红墨水液面的变化可证明铁生锈空气参与反应,故C能达到目的;D、检查装置气密性可以采取“注水法”:首先关闭排气导管,从顶部漏斗口注水,当漏斗下端被水封闭后再注水,水面不下降,表明装置气密性好;如果水面下降,表明装置气密性差,故D能达到目的,答案选B。
考点:考查常见的实验操作,涉及氧化性强弱比较,氢氧化亚铁的制备,铁的腐蚀以及装置气密性检查5、C【分析】【分析】
根据题意可知,制碱过程为NaCl+CO2+H2O+TBA=NaHCO3+TBA•HCl,过程Ⅱ为TBA的再生过程为O2+2CuCl+2TBA•HCl=2CuCl2+2TBA+H2O,乙烯的氯化过程为C2H4+2CuCl2C2H4Cl2+2CuCl;由此分析。
【详解】
A.侯德榜制碱法是先把氨气通入食盐水;然后向氨盐水中通二氧化碳,生产溶解度较小的碳酸氢钠,再将碳酸氢钠过滤出来,经焙烧得到纯净洁白的碳酸钠,由图可知,过程I中的TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气,故A正确;
B.程Ⅱ为TBA的再生过程为O2+2CuCl+2TBA⋅HCl=2CuCl2+2TBA+H2O,实现了TBA、CuCl2的再生;故B正确;
C.制碱过程为NaCl+CO2+H2O+TBA=NaHCO3+TBA⋅HCl,理论上每生成1molNaHCO3需要1molTBA,根据过程Ⅱ为TBA的再生过程为O2+2CuCl+2TBA•HCl=2CuCl2+2TBA+H2O,乙烯的氯化过程为C2H4+2CuCl2C2H4Cl2+2CuCl,则关系式TBA∼CuCl∼C2H4Cl2,则理论上每生成1molNaHCO3,可得到0.5molC2H4Cl2;故C错误;
D.根据分析,过程Ⅲ是乙烯的氯化过程,化学方程式为C2H4+2CuCl2C2H4Cl2+2CuCl;故D正确;
答案选C。6、D【分析】【详解】
A、该工艺流程涉及的反应有分解反应、化合反应、复分解反应,无置换反应,其中生石灰和水反应生成石灰乳是化合反应,向沉淀池中加入石灰乳生成Mg(OH)2、Mg(OH)2和试剂a反应生成MgCl2,这两个反应为复分解反应,电解无水MgCl2为分解反应;A错误;
B;过滤时;不能使用玻璃棒搅拌,玻璃棒的作用是引流,B错误;
C、先通过冷却结晶获得MgCl2晶体,再在HCl气流中加热晶体得到无水MgCl2;C错误;
D;该工业流程的原料生石灰、海水等来源广泛;电解氯化镁得到镁的同时;也能获得氯气,D正确;
故选D。二、填空题(共1题,共2分)7、略
【分析】【分析】
(1)该反应中,KIO3中I元素化合价由+5价变为0价、KI中I元素化合价由-1价变为0价,根据转移电子相等配平方程式;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为I-;
②如果不振荡,二者反应不充分;
(3)①二者恰好反应时,溶液由蓝色恰好变为无色;
②根据I2+2S2O32-=2I-+S4O62-中碘和硫代硫酸钠之间的关系式计算但的物质的量;
③根据碘和食盐质量之比进行计算。
【详解】
(1)该反应中,KIO3中I元素化合价由+5价变为0价、KI中I元素化合价由-1价变为0价,转移电子总数为5,再结合原子守恒配平方程式为KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,故答案为:1;5;3;3;3;3;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为I-,离子方程式为I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+,故答案为:I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;
②如果不振荡,二者反应不充分,所以在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置,故答案为:在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置;
(3)①碘遇淀粉试液变蓝色,如果碘完全反应,则溶液会由蓝色转化为无色,所以当溶液由蓝色转化为无色时说明反应完全,故答案为:溶液由蓝色恰好变为无色;
②设碘的物质的量为x,
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
1mol2mol
x1.00×10-3mol•L-1×0.024L
1mol:2mol=x:(1.00×10-3mol•L-1×0.024L)
x=
=1.2×10-5mol,
故答案为:1.2×10-5;
③根据KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O得n(I2)=(KIO3)=4×10-6mol,碘酸钾中碘的质量=4×10-6mol×127g/mol=0.508mg,
设每kg食盐中碘的质量为y,
则y:1000g=0.508mg:wg,
y==mg或mg。【解析】153333I2+SO32-+H2O2I-+SO42-+2H+在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置溶液由蓝色恰好变为无色1.0×10-54.2×102/w三、实验题(共5题,共10分)8、略
【分析】【分析】
流程中,与水反应生成磷酸和盐酸,其反应为加入NaOH溶液中和后生成磷酸钠和氯化钠;再加入氯化钙生成磷酸钙沉淀,经过滤、洗涤、干燥,得到磷酸钙固体,通过固体的质量可以计算出的质量分数。
【详解】
(1)与水反应生成亚硫酸和盐酸,其反应为故填
(2)图中仪器乙的名称为三颈烧瓶;故填三颈烧瓶;
(3)温度低于100℃的加热用水浴加热;温度太高会使挥发,产率下降,温度太低,反应速率慢,故填水浴加热、温度太高,挥发;产率下降;温度太低,反应速率变慢;
(4)①根据表中数据,测定的含量时尽量转化为磷酸盐;所以应将pH调到12.67以上,用广泛pH试纸测得pH最少为13,故填13;
②用澄清石灰水代替NaOH溶液,因为溶解度小;使得石灰水浓度低,消耗的石灰水体积太大,故不合理,故填不合理;澄清石灰水浓度太小,消耗的澄清石灰水体积太大;
③由原子守恒可建立关系==3.684g,的质量分数为=92.1%,故填92.1%。【解析】三颈烧瓶水浴加热温度太高,挥发,产率下降;温度太低,反应速率变慢13不合理澄清石灰水浓度太小,消耗的澄清石灰水体积太大92.1%9、略
【分析】(1)碱性锌锰干电池中;单质锌为负极反应物,负极材料为铁皮外壳,石墨棒为正极材料,正极反应为二氧化锰,氢氧化钾相当于电解质溶液,所以答案依次为:c;a、f。
(2)电池中的碳粉和锌粉都是“还原焙烧”过程中的还原剂。
(3)加入过氧化氢的目的是将亚铁离子氧化为铁离子;再加入碱调节溶液的pH至4.5,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去,这样避免沉淀溶液的锌离子。
(4)电解的溶液为硫酸锰和硫酸锌的混合溶液,因为电解要得到单质锌和二氧化锰,所以电解的阳极反应为Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+。根据阳极反应,得到溶液中会生成氢离子,因为Mn2+都转化为二氧化锰;锌离子都转化为单质,所以电解至最后应该得到硫酸,硫酸可以循环使用。
(5)因为“粉料”中的MnOOH与盐酸反应也是得到MnCl2的,所以Mn的化合价降低,只能是Cl化合价升高,因此生成物为氯气,根据化合价升降相等和原子个数守恒得到:2MnOOH+6HClCl2↑+2MnCl2+4H2O。
(6)每秒通过5×10-6mol电子,连续工作80分钟,则通过电子为5×10-6×80×60=0.024mol。所以参加反应的单质锌为0.012mol,质量为0.78g,所以剩余的锌为6-0.78=5.22g,所以剩余锌为5.22/6=87%。【解析】cafC/Zn加入H2O2目的是将Fe2+氧化为Fe3+调节pH=4.5是使Fe3+完全沉淀而Mn2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+H2SO42MnOOH+6HClCl2↑+2MnCl2+4H2O8710、略
【分析】【详解】
(1)写出仪器a是圆底烧瓶。
(2)检查A装置气密性的操作是将导管接入盛水的水槽中;用水握住试管,有气泡产生,放手后能形成一段稳定的水柱,说明气密性良好。
(3)①氢氧化钙和硫酸铵共热生成硫酸钙和氨气,方程式为Ca(OH)2+(NH4)2SO4CaSO4+2NH3↑+H2O;②乙小组用浓氨水、氢氧化钠固体制备氨气不需加热,故选用B装置。浓氨水中存在NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,氢氧化钠固体溶于水,放出大量的热,使NH3的溶解度减小,NH3从氨水中析出,③同时氢氧化钠固体溶于水后发生电离,生成大量OH-,促使上述平衡向左移动,生成更多NH3,从而使NH3从氨水中析出。
(4)甲小组2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,由此可知,m1-m2为参加反应的CuO中氧的质量,物质的量为(m1-m2)/16,即NH3中H的物质的量为(m1-m2)/8。测的N2在标准状况下体积为V1L,则N原子的物质的量为V1/22.4,则氨分子中氮、氢的原子个数之比为(V1/22.4):(m1-m2)/8,化简得V1/[2.8(m1-m2)]
(5)洗气前装置D前后的质量差包含未参加反应的NH3,使得氢原子的物质的量增大,比值减小。要使没定值准确,只要找一种不吸收NH3的干燥剂即可;故可选用碱石灰。
考点定位:本题通过NH3和氨气中N、H原子个数测定来考查化学实验基础知识,涉及到仪器的识别、气密性的检查、实验误差解释、相关计算、实验评价及设计。【解析】(1)圆底烧瓶(2分)
(2)连接导管;将导管插入水中,加热试管,导管口有气泡产生,停止加热,导管内有水回流并形成一段稳定的水柱(3分)
(3)①Ca(OH)2+(NH4)2SO4CaSO4+2NH3↑+H2O;(2分)②B(2分)氢氧化钠溶于氨水后放热,增加氢氧根浓度,使NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-向逆反应方向移动;加快氨气逸出(2分)
(4)5V1:7(m1-m2)(2分)
(5)浓硫酸吸收了未参加反应的氨气,从而使计算的氢的量偏高(2分)碱石灰(氯氧化钠、氧化钙等)(2分)。11、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)检验硫酸铜溶液中是否有铁离子,可以利用铁离子遇到硫氰化钾显红色进行检验,操作为:取适量溶液,滴加KSCN溶液,如果溶液变红,说明含有Fe3+,反之则无。(2)硫酸铜和氨水反应先生存氢氧化铜沉淀,后生成[Cu(NH3)4]SO4,所以现象为随着氨水的滴入,产生蓝色絮状沉淀;氨水过量后,蓝色沉淀又溶解,溶液变深蓝色。(3)①加热蒸发过程中NH3挥发,使反应[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3平衡往右移动,且Cu2+发生水解。②因为络氨铜在乙醇-水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的增加,溶解度减小,所以可以用无水乙醇,再过滤。为了减少[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解而损失,选用乙醇和水的混合溶液,选C。洗涤沉淀的方法为:用胶头滴管吸收少量乙醇溶液滴在固体上至浸没固体,待洗液滤出后,重复2~3次。(4)氨气的物质的量为0.5×0.03-0.12V,则氨的质量分数为
考点:离子检验;物质的制备,质量分数的计算。
【点睛】
阳离子的检验方法:
1;铁离子:加入硫氰化钾;溶液显红色;或加入氢氧化钠溶液,生成红褐色沉淀;或加入苯酚,显紫色。
2;亚铁离子:加入硫氰化钾;不显红色,再加入氯水,显红色。或加入氢氧化钠,生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
3;铁离子和亚铁离子都存在时检验亚铁离子:加入酸性高锰酸钾溶液;溶液褪色。
4;铜离子:加入碱的溶液;例如氢氧化钠,生成蓝色絮状沉淀。
5;铝离子:加入氢氧化钠;先生成白色沉淀后沉淀溶解。
6、铵根离子:加入氢氧化钠的浓溶液或加热,产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体。【解析】取适量溶液,滴加KSCN溶液,如果溶液变红,说明含有Fe3+,反之则无随着氨水的滴入,产生蓝色絮状沉淀;氨水过量后,蓝色沉淀又溶解,溶液变深蓝色加热蒸发过程中NH3挥发,使反应[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3平衡往右移动,且Cu2+发生水解无水乙醇C用胶头滴管吸收少量乙醇溶液滴在固体上至浸没固体,待洗液滤出后,重复2~3次12、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)根据固体W的成分中存在S,可知FeS和O2、H2SO4发生了氧化还原反应,FeS做还原剂,O2作氧化剂,产物有Fe2(SO4)3、S、H2O,根据化合价升降相等和原子守恒配平,化学方程式为:4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S。
(2)检验SO2用品红,所以验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是将产生的气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热后又变红,证明含有SO2。
(3)溶液X中的主要成分是硫酸铁,而绿矾是FeSO4·7H2O,所以制备绿矾时,向溶液X中加入过量铁粉,发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+;充分反应,经过滤操作得到硫酸亚铁溶液,再经浓缩;结晶等步骤得到绿矾。
(4)聚铁中氢氧化铁的含量比硫酸亚铁高,若溶液Z的PH偏小,则聚铁中生成的氢氧化铁的含量减少,使铁的含量减少,将导致聚铁中铁的质量分数偏低,升高温度,促进Fe3+的水解。
考点:考查聚铁及绿矾制备的工艺流程分析,铁化合物的性质。【解析】4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S将产生的气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热后又变红,证明含有SO2铁粉过滤低促进Fe3+的水解四、工业流程题(共1题,共10分)13、略
【分析】【分析】
铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质),加入过量稀硫酸,固体A为SiO2,溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+,在B中加入氧化剂,可生成Fe3+,调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+,生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,即固体C,溶液D含有Cr3+,在溶液D中加入H2O2和NaOH,发生氧化还原反应,溶液E含有Na2CrO4,酸化可得Na2Cr2O7,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,洗涤干燥可得Na2Cr2O7•2H2O。
【详解】
(1)酸浸时;为了提高浸取率可采取的措施是:延长浸取时间;加快溶解速度、将铬铁矿进行粉碎、搅拌或适当增大硫酸的浓度等措施;
故答案为:适当升高溶液温度;将铬铁矿进行粉碎;搅拌或适当增大硫酸的浓度等;
(2)实验室中操作①②都为过滤;过滤时需要制作过滤器的漏斗;固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,所以过滤操作时用到的硅酸盐类的主要仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
故答案为:玻璃棒;漏斗;
(3)铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质),加入过量稀硫酸,FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O,SiO2和硫酸不反应,固体A为SiO2,溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+,在B中加入氧化剂,可生成Fe3+,调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+;生成氢氧化铁;氢氧化铝沉淀,即固体C;
故答案为:SiO2;Al(OH)3和Fe(OH)3;
(4)溶液D含有Cr3+,在溶液D中加入H2O2和NaOH,发生氧化还原反应,Cr3+~铬化合价(+3→+6),H2O2~H2O,氧化合价(-1→0),反应为:10OH-+2Cr3++3H2O2=2+8H2O;
故答案为:10OH-+2Cr3++3H2O2=2+8H2O;
(5)酸化使转化为反应的离子方程式为2H++2=+H2O,故答案为:2H++2=+H2O;
(6)溶液E含有Na2CrO4,酸化可得Na2Cr2O7,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,洗涤干燥可得Na2Cr2O7•2H2O;故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶。
【点睛】
本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,为高频考点,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,注意把握题干信息的分析理解,操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键,题目难度中等。【解析】适当升高溶液温度将铬铁矿粉碎成颗粒玻璃棒、漏斗SiO2Al(OH)3和Fe(OH)310OH-+2Cr3++3H2O2=2+8H2O2H++2=+H2O蒸发浓缩冷却结晶五、计算题(共4题,共36分)14、略
【分析】【分析】
(1)FeS2在氧气流中充分灼烧,完全反应后生成Fe2O3,根据Fe元素守恒以及利用差量法计算FeS2的质量,进而计算FeS2的质量分数;
(2)根据S元素守恒,利用关系式法计算;
(3)设FeS2为1mol,根据方程式求出消耗的氧气和生成的SO2,然后求出反应后混合气体的成分以及物质的量和质量,最后根据M=m/n求出摩尔质量,摩尔质量在以g/mol为单位时数值上等于平均相对分子质量;
(4)根据确定沉淀的成分,然后再根据SO2和氨气的关系确定其他成分;最后列式计算。
【详解】
(1)FeS2在氧气流中充分灼烧,完全反应后生成Fe2O3,根据Fe元素守恒可得2FeS2~Fe2O3,利用差量法计算,设2.00g矿石样品中FeS2的质量为m,则m=所以该黄铁矿中FeS2的质量分数为故答案为:66%;
(2)根据S元素守恒,利用关系式法计算,反应的关系式为:FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4~(NH4)2SO4,设制取硫酸铵时硫酸的利用率为x,解得x=90.04%,故答案为:90.04%;
(3)设FeS2为1mol,完全煅烧需要的n(O2)=2.75mol,n(SO2)=2mol,过量20%所需空气为:n(空气)=2.75÷0.2×1.2=16.5mol,则混合物气体中氧气为氮气的物质的量为SO2为2mol,则混合气体的摩尔质量为所以煅烧后的混合气体平均相对分子质量为32.71,故答案为:32.71;
(4)设0.09molSO2能产生沉淀的质量为Xg,解得X=19.53g,所以沉淀中有硫酸钡和亚硫酸钡,硫酸钡的质量为21.86g-19.53g=2.33g,硫酸根的物质的量为亚硫酸根的物质的量所以(NH4)2SO4的物质的量为0.01mol,(NH4)2SO4产生的NH3是0.01mol×2=0.02mol,共产生0.16molNH3,其他成分产生氨气0.16mol-0.02mol=0.14mol,亚硫酸根与铵根为9:14,所以成份还有:亚硫酸铵和亚硫酸氢铵,设亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的物质的量分别为:X、Y,则解得:X=0.05mol,Y=0.04mol,铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比:c[(NH4)2SO3]:c(NH4HSO3):c[(NH4)2SO4]=5:4:1,故答案为:c[(NH4)2SO3]:c(NH4HSO3):c[(NH4)2SO4]=5:4:1。
【点睛】
本题考查化学计算,常用方法有元素守恒、利用差量法计算、利用关系式法计算;求平均相对分子质量,根据M=m/n求出摩尔质量,摩尔质量在以g/mol为单位时数值上等于平均相对分子质量;计算前,确定成分之间的关系,最后列式计算。【解析】66%90.04%32.71c[(NH4)2SO3]:c(NH4HSO3):c[(NH4)2SO4]=5:4:115、略
【分析】【分析】
(1)①硫酸的质量分数等于硫酸溶质的质量除以混合溶液的质量;
②氢离子的物质的量与氢氧根的物质的量相等;
(2)①质量增重为O元素;
②O元素的物质的量等于氧化铜的物质的量;
(3)103.2g混合物含铜1.35mol,根据电子得失守恒计算一氧化氮的物质的量;
(4)①固体中含铜0.027mol,氧化铜0.0042mol,设加入的混酸中H2SO4与HNO3的物质的量均为amol,恰好完全反应后溶液中溶质为CuSO4和Cu(NO3)2,根据电荷守恒解题;
②固体中含铜0.027mol;氧化铜0.0042mol,根据铜元素守恒计算理论产量。
【详解】
(1)①设硫酸和硝酸的体积分别为5mL和1mL,则硫酸的物质的量等于硝酸的物质的量,硫酸的质量分数:故答案为:0.20;
②质量为7.3g的混酸中含有硫酸的物质的量=由上可知硝酸的物质的量=共含有0.045molH+,则1g混酸中含有H+为mol,中和时需要NaOH溶液的体积是V==12.33mL;故答案为:12.33;
(2)①设铜屑有100g,则含铜99.84g,灼烧后的质量为103.2g,则氧元素的质量为3.36g,氧元素的质量分数为故答案为:0.033;
②若混合物为103.2g,则含氧化铜的物质的量=氧元素的物质的量=铜的物质的量为铜与氧化铜的物质的量之比为1.35mol:0.21mol=45:7,故答案为:45:7;
(3)103.2g混合物含铜1.35mol;2.064g固体中含铜0.027mol,根据电子得失守恒可知一氧化氮的物质的量为0.027mol×2/3=0.018mol,标准状况下的体积为0.018mol×22.4L/mol×1000mL/L=403.2mL,故答案为:403.2mL;
(4)①固体中含铜0.027mol,氧化铜0.0042mol,设加入的混酸中H2SO4与HNO3的物质的量均为amol,恰好完全反应后溶液中溶质为CuSO4和Cu(NO3)2,根据电荷守恒和上面分析,有以下关系式:2×(0.027mol+0.0042mol)=2a+a−0.018mol,解得a=0.0268mol,溶液中CuSO4的物质的量为0.0268mol;故答案为:0.0268mol;
②胆矾的理论产量为(0.027+0.0042)mol×250g/mol=7.8g,产率为故答案为:82%。【解析】0.2012.330.03345:7403.20.0268mol82%16、略
【分析】【分析】
(1)FeS2在氧气流中充分灼烧,完全反应后生成Fe2O3,根据Fe元素守恒以及利用差量法计算FeS2的质量,进而计算FeS2的质量分数;
(2)根据S元素守恒,利用关系式法计算;
(3)设FeS2为1mol,根据方程式求出消耗的氧气和生成的SO2,然后求出反应后混合气体的成分以及物质的量和质量,最后根据M=m/n求出摩尔质量,摩尔质量在以g/mol为单位时数值上等于平均相对分子质量;
(4)根据确定沉淀的成分,然后再根据SO2和氨气的关系确定其他成分;最后列式计算。
【详解】
(1)FeS2在氧气流中充分灼烧,完全反应后生
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