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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年中图版选修六化学下册阶段测试试卷83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9题,共18分)1、某实验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是。
A.装置1中发生的反应为NaNO2+NH4C1NaCl+N2↑+2H2OB.装置II的作用是冷凝水蒸气C.装置II末端收集纯净干燥的N2只能用向下排空气法D.加热片刻后需要将酒精灯移开,说明该反应是放热反应2、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3、用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水、铁粉和葡萄糖溶液可按照如图方法从某含有Cu2+、Ag+的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
下列说法错误的是A.试剂1是NaCl溶液,其发生反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓B.试剂2是Fe粉,物质2→Cu的离子反应为Fe+Cu2+=Fe2++CuC.试剂3发生反应的离子方程式为AgCl+2NH3∙H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2OD.分离1、2、3的操作都是过滤;[Ag(NH3)2]+溶液与试剂4反应需加热4、下列选用的试剂能达到对应实验目的的是。
。
实验目的。
选用试剂。
A
除去氨气中的水蒸气。
浓H2SO4
B
除去乙酸乙酯中的乙酸。
NaOH溶液。
C
除去二氧化碳中少量的氯化氢气体。
NaOH溶液。
D
检验FeCl2溶液是否变质。
KSCN溶液。
A.AB.BC.CD.D5、饮茶是中国人的传统饮食文化之一.为方便饮用;可通过以下方法制取罐装饮料茶:
关于上述过程涉及的实验方法、实验操作和物质作用中说法不正确的是A.①是萃取B.②是过滤C.③是分液D.维生素C可作抗氧化剂6、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7、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8、某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO;已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示:下列叙述正确的是。
A.装置e的作用是防倒吸B.根据图a的现象判断活塞K一定处于关闭状态C.实验结束时,先关闭活塞K,再熄灭酒精灯D.b、c、f中的试剂依次为饱和碳酸钠溶液、浓硫酸、银氨溶液9、某实验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是。
A.装置1中发生的反应为NaNO2+NH4C1NaCl+N2↑+2H2OB.装置II的作用是冷凝水蒸气C.装置II末端收集纯净干燥的N2只能用向下排空气法D.加热片刻后需要将酒精灯移开,说明该反应是放热反应评卷人得分二、填空题(共1题,共2分)10、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8题,共16分)11、已知:①
②(亚硝基硫酸)
③
④亚硝基硫酸遇水易分解。
实验室将通入浓硝酸和浓硫酸的混酸中制备少量亚硝基硫酸的装置如下;回答下列问题:
A.B.C.D.
(1)仪器Ⅰ的名称为________,C中盛放的药品是________。
(2)按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为________________。(填仪器接口字母,部分仪器可重复使用)。仪器连接好后,检查装置气密性时,在加热Ⅰ之前必须__________。
(3)D中发生反应的离子方程式为_____________。
(4)B中“冷水”的温度一般控制在20℃,温度不宜过低的主要原因是______。
(5)称取产品放入的碘量瓶中,并加入浓度为的标准溶液和的摇匀;用的标准溶液滴定,滴定前读数为达到滴定终点时读数为产品的纯度为________(产品中其他杂质不与反应)。12、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。13、ClO2是一种优良的消毒剂,熔点为-59.5℃,沸点为11.0℃,浓度过高时易发生分解引起爆炸,实验室在50℃时制备ClO2。
实验Ⅰ:制取并收集ClO2;装置如图所示:
(1)写出用上述装置制取ClO2的化学反应方程式_____________。
(2)装置A中持续通入N2的目的是___________。装置B应添加__________(填“冰水浴”;“沸水浴”或“50℃的热水浴”)装置。
实验Ⅱ:测定装置A中ClO2的质量;设计装置如图:
过程如下:
①在锥形瓶中加入足量的碘化钾;用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;
②按照右图组装好仪器;在玻璃液封管中加入①中溶液;浸没导管口;
③将生成的ClO2由导管通入锥形瓶的溶液中;充分吸收后,把玻璃液封管中的水封溶液倒入锥形瓶中,洗涤玻璃液封管2—3次,都倒入锥形瓶,再向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液;
④用cmol·L−1Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的液体,共用去VmLNa2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I−+S4O62-)。
(3)装置中玻璃液封管的作用是_____________。
(4)滴定终点的现象是___________________。
(5)测得通入ClO2的质量m(ClO2)=_______g(用整理过的含c、V的代数式表示)。14、某兴趣小组设计如下实验探究的性质。
Ⅰ.的热稳定性。
用下图装置加热固体;试管内有红棕色气体生成,一段时间后,在末端导管用小试管收集到无色气体a。
(1)实验室检验气体a的方法为___________。
(2)从安全角度考虑,上述实验装置存在一处明显缺陷,改进措施为___________。
Ⅱ.与盐溶液的反应。
(3)甲同学认为试管②中产生银镜是所致,其离子方程式为___________。
(4)已知:为白色沉淀。试管③中红色褪去的原因为___________(请从平衡移动的角度解释)。15、如图是模拟工业制硝酸原理的实验装置。先用酒精灯对硬质玻璃管里的三氧化二铬加热;然后把空气鼓入盛有浓氨水的锥形瓶,当三氧化二铬保持红热状态时,移去酒精灯。
(1)硬质玻璃管里发生反应的化学方程式为___________________________________。当三氧化二铬红热时,要移去酒精灯,原因是:_____________________________。
(2)圆底烧瓶里的实验现象是______________________________________,鼓入空气的作用是_________________________________。
(3)实验过程中,如果慢慢地鼓入空气,石蕊溶液的颜色______________。
(4)实验结束后,在圆底烧瓶内壁上有时会看到少量无色晶体,写出生成该晶体的化学方程式:____________________________________________。
(5)新制的三氧化二铬催化效果较好。实验室一般用加热分解(NH4)2Cr2O7的方法制三氧化二铬,反应的化学方程式为___________________________________________。
(6)工业上要获得浓度较大的硝酸,往往在稀硝酸中加入吸水剂硝酸镁或浓硫酸,然后____(填一种操作名称)。实验室里保存浓硝酸的方法是___________________。16、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。17、实验室按照图1所示装置制备氯酸钾;氯水并进行有关探究实验。
Ⅰ实验一制取氯酸钾和氯水。
(1)A中发生反应的化学方程式是_____________。
(2)制备KClO3需在70℃~80℃进行,写出制备KClO3的离子方程式______。
(3)装置C的作用是_____。
(4)KCl和KClO3的溶解度如图2所示。反应结束后,将装置B中的溶液放到冰水浴中,20秒后会析出较多晶体X。这样做是因为________(选填a、b;c):
a.KClO3溶解度受温度影响较大而KCl溶解度受温度影响较小。
b.0℃时,KClO3溶解度比KCl小。
c.溶液中的溶质主要是KClO3
所以在冷却过程中晶体X会沉淀析出;X的化学式是_______。
(5)上一步操作会不可避免地使另一种物质同时析出;因此要获得较纯净的X,需要进行的具体的操作步骤是_________________。
Ⅱ实验二氯酸钾性质研究。
(6)在不同条件下KClO3可将KI氧化为不同的产物。该小组设计了如下实验;研究反应条件对反应产物的影响(实验在室温下进行):
。
0.20mol·LKI/mL
KClO3(s)/g
6.0mol·L-1H2SO4/mL
蒸馏水/mL
试管1
1.0
0.10
0
9.0
试管2
1.0
0.10
3.0
6.0
①该实验的实验目的是__。
②设计试管1实验的作用是_____。
③实验后发现,试管2中产生黄色溶液,该同学预测KI被氧化为I2。用离子方程式表示该同学的预测____________;请设计2种实验方案验证该预测正确(从加入试剂、现象、结论等方面描述)______________。18、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4题,共32分)19、氯酸镁Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有____________。
(2)加入BaCl2的目的是___________,加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为____________。
(3)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为____________。
(4)再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为____________:
①蒸发结晶;②趁热过滤;洗涤;③将滤液冷却结晶;④过滤、洗涤。
(5)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定(已知Mg(ClO3)2·6H2O的摩尔质量为299g/mol)
步骤1:准确称量3.50g产品配成100mL溶液。
步骤2:取10.00mL溶液于锥形瓶中,加入10.00mL稀硫酸和20.00mL1.000mol·L-1的FeSO4溶液;微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100mol/LK2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点。
①此反应的离子方程式为:_____________________________________________。
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数_________________________________。20、从某矿渣(成分为NiFe2O4、NiO、FeO、CaO、SiO2等)中回收NiSO4的工艺流程如图:
已知:①600℃时发生反应:NiFe2O4+4H2SO4═NiSO4+Fe2(SO4)3+4H2O
②Ksp(CaF2)=4.0×10-11
回答下列问题:
(1)将NiFe2O4写成氧化物的形式为__________;(NH4)2SO4的作用是________________。
(2)“焙烧”时矿渣中部分FeO、O2和H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为。
________________________________________________________________。
(3)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,还含有_______________(写化学式)。
(4)向“浸出液”中加入NaF以除去Ca2+,当溶液中c(F-)=2.0×10-3mol•L-1时,若除钙率为99%,则原“浸出液”中Ca2+的浓度为=____________g•L-1。
(5)将“浸渣”进一步处理后,利用以下流程可得到高铁酸盐。K2FeO4是倍受关注的一类新型;高效、无毒的多功能水处理剂。回答下列问题:
①碱性KClO溶液和90%Fe(NO3)3溶液反应的离子方程式为__________________________。
②反应液Ⅱ经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到K2FeO4晶体,流程中的碱用KOH而不用NaOH的原因是________________________________________。21、氯酸镁Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有____________。
(2)加入BaCl2的目的是___________,加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为____________。
(3)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为____________。
(4)再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为____________:
①蒸发结晶;②趁热过滤;洗涤;③将滤液冷却结晶;④过滤、洗涤。
(5)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定(已知Mg(ClO3)2·6H2O的摩尔质量为299g/mol)
步骤1:准确称量3.50g产品配成100mL溶液。
步骤2:取10.00mL溶液于锥形瓶中,加入10.00mL稀硫酸和20.00mL1.000mol·L-1的FeSO4溶液;微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100mol/LK2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点。
①此反应的离子方程式为:_____________________________________________。
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数_________________________________。22、在实验室中模拟从海水中提取镁的工艺流程如下图所示:
完成下列填空。
(1)操作①的目的是___________,其中结晶需要用到的主要仪器有铁架台、铁圈、酒精灯、玻璃棒、________.
(2)写出操作④发生的离子方程式是_______________.
(3)操作⑥需在气流中加热脱水的原因是_______________.
(4)氢氧化镁容易分解,其分解产物可用作_____________材料.评卷人得分五、计算题(共4题,共20分)23、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。_________________24、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%)25、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。_________________26、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9题,共18分)1、C【分析】【分析】
该实验为NaNO2和NH4C1制取氮气的过程,结合反应物和生成物,原子守恒和电子得失守恒,可写出化学方程式;分液漏斗和蒸馏烧瓶之间连接的导管,可使烧瓶内压强和分液漏斗压强相等,从而使NaNO2顺利滴下;装置II中冰的作用是冷凝,装置Ⅲ的干燥管用来干燥氮气,由此分析。
【详解】
A.根据结合反应物和生成物,原子守恒和电子得失守恒,化学方程式为NaNO2+NH4C1NaCl+N2↑+2H2O;故A正确;
B.根据化学方程式可知;产物有水蒸气,且反应物为溶液状态,可知反应在产生氮气的同时产生大量水蒸气,为了便于干燥,先利用装置II的将绝大多数冷凝的水蒸气冷凝后再用装置Ⅲ干燥,装置II的作用是冷凝水蒸气,故B正确;
C.氮气的密度与空气的密度相差不大;不适合用排空气法收集,应该使用排水法收集,故C错误;
D.加热片刻后将酒精灯移开;反应仍能进行,说明该反应自身放热,属于放热反应,故D正确;
答案选C。2、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。3、B【分析】【分析】
在含有Cu2+、Ag+的混合溶液,加入试剂1,得到物质1和物质3,向物质1中加入过量Fe粉,经一系列反应产生Cu单质,则物质1中含有Cu2+,加入的试剂1将原混合物中的Ag+转化为沉淀,该试剂中含有Cl-,为NaCl溶液,物质3是AgCl。向含有Cu2+的溶液中加入过量Fe粉,发生反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,过滤分离得到物质2中含Cu及过量的Fe,再向物质2中加入稀盐酸,Fe与HCl发生置换反应变为FeCl2进入溶液;Cu仍然是固体,通过过滤;洗涤可分离得到Cu单质,则试剂2是盐酸。物质3是AgCl,向其中加入氨水得到银氨溶液,试剂3为氨水,向银氨溶液中加入葡萄糖溶液,水浴加热,发生银镜反应,得到Ag单质。
【详解】
根据上述分析可知:试剂1为NaCl溶液,试剂2是HCl,试剂3是氨水,试剂4是葡萄糖溶液,物质1是CuCl2;物质2是Fe;Cu混合物,物质3是AgCl。
A.试剂1是NaCl溶液,Cl-与Ag+反应产生AgCl沉淀,该反应的离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓;A正确;
B.试剂2是盐酸,物质2是Fe、Cu混合物,物质2→Cu的离子反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑;B错误;
C.试剂3是氨水,与AgCl发生反应产生银氨溶液,反应的离子方程式为AgCl+2NH3∙H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O;C正确;
D.分离1、2、3都是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的操作,操作名称都是过滤;试剂4是葡萄糖溶液,葡萄糖分子中含有醛基,与[Ag(NH3)2]+溶液水浴加热发生银镜反应产生Ag单质;D正确;
故合理选项是B。4、D【分析】【详解】
A.除去氨气中的水蒸气,由于浓硫酸能够与氨气反应,则不能用浓硫酸,可以用碱石灰,选项A错误;B.NaOH溶液与乙酸乙酯反应,则除去乙酸乙酯中的乙酸,应该用饱和碳酸钠溶液,选项B错误;C.除去二氧化碳中少量的氯化氢气体,氢氧化钠溶液能够与二氧化碳反应,可以用饱和碳酸氢钠溶液,选项C错误;D.取少量FeCl2溶液;然后滴入KSCN溶液,若溶液变红,说明氯化亚铁溶液变质,否则没有变质,KSCN溶液可检验氯化亚铁溶液是否变质,选项D正确;答案选D。
点睛:本题考查化学实验方案的评价,涉及离子检验、物质的分离与除杂等知识,明确常见元素及其化合物性质为解答关键,注意掌握物质分离与除杂方法,试题培养了学生的化学实验能力。A.浓硫酸能够与氨气反应,不能用浓硫酸干燥氨气;B.氢氧化钠溶液能够与乙酸乙酯反应;C.氢氧化钠溶液能够与二氧化碳反应;D.若氯化亚铁变质,溶液中会存在铁离子,可用硫氰化钾溶液检验。5、C【分析】【详解】
A;①提取可溶物;加有机溶剂萃取,A项正确;B、②为分离不溶性茶渣,②为过滤,B项正确;C、③中混合物不分层,分罐密封,无分液操作,C项错误;D、维生素C具有还原性,可作抗氧化剂,D项正确;答案选C。
点睛:流程图可知,热水溶解后,提取可溶物①为萃取,②为分离不溶性茶渣,②为过滤,对滤液加抗氧化剂后密封霉菌来解答。6、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。7、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8、B【分析】【分析】
装置a为二氧化碳的制备装置,装置b中盛有饱和碳酸氢钠溶液,用于除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,装置c中盛有浓硫酸,用于干燥二氧化碳,装置d为CO2和锌粒共热反应装置,装置e为利用二氧化碳的密度大于空气,用于分离二氧化碳和一氧化碳,装置f中盛有银氨溶液,用于验证CO2和锌粒反应是否生成CO。
【详解】
A项;装置e为利用二氧化碳的密度大于空气;用于分离二氧化碳和一氧化碳,故A错误;
B项;由图可知;在二氧化碳产生的气压作用下,装置a中碳酸钙和盐酸处于分离状态,说明活塞K一定处于关闭状态,故B正确;
C项;为防止产生倒吸;实验结束时,应先熄灭酒精灯,继续通入二氧化碳,再关闭活塞K,故C错误;
D项、装置b;c、f中的试剂依次为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸和银氨溶液;故D错误;
故选B。
【点睛】
装置a中碳酸钙和盐酸处于分离状态是判断活塞K一定处于关闭状态的依据,也是解答易错点。9、C【分析】【分析】
该实验为NaNO2和NH4C1制取氮气的过程,结合反应物和生成物,原子守恒和电子得失守恒,可写出化学方程式;分液漏斗和蒸馏烧瓶之间连接的导管,可使烧瓶内压强和分液漏斗压强相等,从而使NaNO2顺利滴下;装置II中冰的作用是冷凝,装置Ⅲ的干燥管用来干燥氮气,由此分析。
【详解】
A.根据结合反应物和生成物,原子守恒和电子得失守恒,化学方程式为NaNO2+NH4C1NaCl+N2↑+2H2O;故A正确;
B.根据化学方程式可知;产物有水蒸气,且反应物为溶液状态,可知反应在产生氮气的同时产生大量水蒸气,为了便于干燥,先利用装置II的将绝大多数冷凝的水蒸气冷凝后再用装置Ⅲ干燥,装置II的作用是冷凝水蒸气,故B正确;
C.氮气的密度与空气的密度相差不大;不适合用排空气法收集,应该使用排水法收集,故C错误;
D.加热片刻后将酒精灯移开;反应仍能进行,说明该反应自身放热,属于放热反应,故D正确;
答案选C。二、填空题(共1题,共2分)10、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8题,共16分)11、略
【分析】【分析】
(1)根据装置特点可知仪器Ⅰ的名称;亚硝基硫酸遇水易分解,装置A制取的中含有水蒸气;必须先干燥再通入B中反应,所以C中盛放的药品是浓硫酸。
(2)装置A的目的是制备SO2气体,产生的SO2需与HNO3反应制备NOSO4H,但NOSO4H易水解,所以SO2需先干燥,且SO2会污染空气;制备完成需进行尾气处理,可得装置连接顺序;
(3)装置D为尾气处理装置;利用过量氢氧化钠完全吸收有毒的二氧化硫,由此可得反应的离子方程式。
(4)结合温度对反应速率的影响作答即可。
(5)写出草酸钠与酸性高锰酸钾溶液的反应方程式,根据题给数据计算出过量的KMnO4的量,再结合反应③计算NOSO4H的物质的量;进而求算产品的纯度。
【详解】
(1)仪器Ⅰ的名称为蒸馏烧瓶;亚硝基硫酸遇水易分解,装置A制取的中含有水蒸气;必须先干燥再通入B中反应制取亚硝基硫酸,同时要防止空气或其他实验仪器中的水蒸气进入B中,所以C中盛放的药品是浓硫酸。
故答案为:蒸馏烧瓶;浓硫酸。
(2)洗气时装置连接必须“长进短出”,即“e进d出”;通入时要尽量使充分与反应物混合,提高利用率,所以“b进c出”;有毒,未反应的不能排放到大气中,上述仪器的连接顺序为aedbcedf。仪器连接好后;检查装置气密性时,在加热蒸馏烧瓶之前,必须关闭分液漏斗的旋塞,在D的烧杯中加入水至浸没导气管,再加热蒸馏烧瓶,如果观察到D导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好。
故答案为:aedbcedf;关闭分液漏斗旋塞;用水浸没D中导气管。
(3)为了完全吸收有毒的二氧化硫,氢氧化钠应过量,所以生成亚硫酸钠:
故答案为:
(4)温度影响反应速率;温度过低,反应速率太慢。
故答案为:反应速率太慢。
(5)草酸钠与硫酸酸化的高锰酸钾溶液反应的化学方程式为:过量的的物质的量则与反应的高锰酸钾的物质的量结合已知③:可得的物质的量因此产品的纯度为
故答案为:74.7%(或75%)。
【点睛】
本题考查了物质制备方案、装置的作用及连接、滴定实验测定含量的过程分析判断、滴定实验的计算应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等。【解析】蒸馏烧瓶浓硫酸aedbcedf关闭分液漏斗旋塞,用水浸没D中导气管反应速率太慢74.7%(或75%)12、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+4H2O8713、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)根据题给信息可知:NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下反应生成ClO2和硫酸钠等物质;
(2)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下生成二氧化氯等物质,ClO2浓度过高时易发生分解引起爆炸,ClO2的沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体;
Ⅱ.(3)用水再次吸收残余的二氧化氯气体;并使锥形瓶内外压强相等,准确测量;
(4)溶液由蓝色恰好变为无色;且半分钟内不褪色,说明滴定至终点;
(5)根据氧化还原反应分析,有关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3计算n(ClO2),再根据m=nM计算m(ClO2)。
【详解】
Ⅰ.(1)根据题给信息可知:NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下反应生成ClO2和硫酸钠等物质,则化学反应方程式为:故答案为:
(2)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下生成二氧化氯等物质,ClO2浓度过高时易发生分解引起爆炸,通入氮气,及时排出;ClO2的沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体,故答案为:降低ClO2的浓度,防止ClO2的浓度过高而发生分解;引起爆炸;冰水浴;
Ⅱ.(3)装置中玻璃液封管的作用是,防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量,故答案为:防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量;
(4)当滴入(最后)一滴标准液时;溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点,故答案为:溶液由蓝色变为无色,并且在30s内颜色不发生变化;
(5)VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量n(Na2S2O3)=V•10-3L×cmol/L=c•V•10-3mol.则:根据关系式:所以n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×c•V•10-3mol,所以m(ClO2)=n(ClO2)•M=×c•V•10-3mol×67.5g/mol=1.35cV×10-2g,故答案为:1.35cV×10-2。
【点睛】
本题以氯及其化合物的性质为线索,考查了物质含量的探究性实验,涉及化学实验基本操作、滴定终点的判断方法、氧化还原反应在滴定中的应用,把握习题中的信息及知识迁移应用为解答的关键。【解析】降低ClO2的浓度,防止ClO2的浓度过高而发生分解,引起爆炸冰水浴防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量溶液由蓝色变为无色,并且在30s内颜色不发生变化1.35×10-2cV14、略
【分析】【分析】
Ⅰ.试管内有红棕色气体生成,则AgNO3分解产生NO2,N元素化合价降低,则O元素化合价一定升高,在末端导管口可收集到无色气体a为O2;
Ⅱ.由溶液的量可知AgNO3溶液过量,Ag+有氧化性,Fe2+有还原性,Ag+和Fe2+发生氧化还原反应产生银镜,同时Fe2+被氧化为Fe3+,过量的Ag+和产生白色的Ag2SO4沉淀;上层清液加KSCN产生的白色沉淀为AgSCN,Fe3+和SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液局部呈红色,振荡试管时,过量的Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,SCN-被消耗;红色褪去。
【详解】
Ⅰ.(1)a为氧气;可用带火星木条检验氧气,方法和现象为:将带火星的木条放至导管口,木条复燃,故答案为:将带火星的木条放至导管口,木条复燃;
(2)硝酸银分解气态产物与NaOH溶液反应生成一种盐;导管直接插入氢氧化钠溶液中可能引起倒吸,应该在A;B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶,故答案为:A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶;
Ⅱ.(3)Ag+有氧化性,Fe2+有还原性,Ag+和Fe2+发生氧化还原反应生成银和Fe3+,反应的离子方程式为:Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,故答案为:Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;
(4)由分析可知,Fe3+和SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液局部呈红色,振荡试管时,过量的Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,SCN-被消耗,红色褪去,故答案为:振荡试管时,过量的与反应生成沉淀,浓度减少,平衡向左移动;红色褪去。
【点睛】
本题重点(4),做题要结合题干信息和已知的知识,由题干可知Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,同时存在反应SCN-减少,此反应逆向移动。【解析】将带火星的木条伸入小试管,木条复燃A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶振荡试管时,过量的与反应生成沉淀,浓度减少,平衡向左移动,红色褪去15、略
【分析】【分析】
(1)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO;根据反应放热,温度会影响催化剂的活性;
(2)根据NO2为红棕色气体;鼓入空气有利于氨气的逸出,同时提供氧气;
(3)根据酸能使石蕊溶液变红;
(4)根据NO2与水反应生成硝酸,进而与氨气生成硝酸铵;
(5)(NH4)2Cr2O7中铵根中的氮是负三价,有还原性,重铬酸根中的铬正六价,有氧化性,会发生自身氧化还原反应,氮元素化合价升高,铬元素化合价降低;
(6)根据硝酸和其他溶液是互溶的液体;根据硝酸不稳定;易分解。
【详解】
(1)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO,反应为4NH3+5O24NO+6H2O,该反应是放热反应,温度太高可能使催化剂的活性降低,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;该反应是放热反应,温度太高可能使催化剂的活性降低;
(2)产生的一氧化氮能和氧气反应生成红棕色的NO2,鼓入空气有利于氨气的逸出,同时提供氧气,故答案为:有红棕色气体产生;提供O2,且促进氨的挥发;
(3)NO2易与水反应生成硝酸,硝酸能使石蕊溶液变红,故答案为:变红色;
(4)NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3:NH3+HNO3═NH4NO3,故答案为:NH3+HNO3═NH4NO3;
(5)(NH4)2Cr2O7中铵根中的氮是负三价,有还原性,重铬酸根中的铬正六价,有氧化性,会发生自身氧化还原反应,氮元素化合价升高为0价,铬元素化合价降低为+3价,分别生成氮气和氧化铬:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O,故答案为:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O;
(6)硝酸和硝酸镁溶液或硫酸是互溶,可以采取蒸馏的方法分离,硝酸不稳定,易分解,应盛于棕色瓶,密封放于阴暗处,故答案为:蒸馏;盛于棕色瓶,密封放于阴暗处。【解析】4NH3+5O24NO+6H2O该反应是放热反应,温度太高可能使催化剂的活性降低(或玻璃管破裂,合理即可)有红棕色气体产生提供O2,且促进氨的挥发变红色NH3+HNO3=NH4NO3(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O蒸馏盛于棕色瓶,密封放于阴暗处16、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+4H2O8717、略
【分析】(1)A中反应为实验室制氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)制备氯酸钾是将氯气通入热水中,根据化合价升降的原理,一定有氯化钾生成,根据化合价升降相等和原子个数守恒,得到:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O。
(3)实验的目的是要得到氯水;所以C的作用是制备氯水。
(4)根据B中反应,得到的氯化钾一定高于氯酸钾,所以选项c错误。而氯酸钾之所以能从溶液中析出,一个是因为其溶液度相对较小,另外一个是因为其溶解度受温度的影响更明显。所以选项a、选项b正确。洗出的是KClO3晶体。
(5)实际得到的一定是氯酸钾和氯化钾的混合物;提纯氯酸钾的方法就是重结晶,所以将重结晶的操作叙述一下即可。
(6)①实验1和实验2的区别在于是不加入了硫酸,所以实验的目的是:探究H2SO4对该反应产物的影响。
②实验1没有加入硫酸;所以是研究不添加硫酸时,该反应的产物。
③KI被氯酸钾氧化为单质碘,氯酸钾被还原得到氯化钾,实验②添加了硫酸,所以反应物可以添加氢离子,方程式为:ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O。为了证实有单质碘的生成,可以选择用淀粉溶液检验或者有机溶剂萃取后根据有机层的颜色变化检验。【解析】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O制备氯水abKClO3将沉淀溶解于水,加热,冷却结晶,过滤洗涤,重复2-3次研究H2SO4对该反应产物的影响研究没有硫酸酸化时,该反应的产物ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O方案1:取反应后的溶液,加入淀粉溶液,溶液变蓝即说明产物为碘单质;方案2:取反应后的溶液,加入苯/四氯化碳溶液,振荡,溶液分层,上层/下层显紫色,即证明产生碘单质。18、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4题,共32分)19、略
【分析】【分析】
卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质,加入高锰酸钾目的是将亚铁离子氧化为铁离子,加入氯化钡使SO42-沉淀,过滤除掉滤渣BaSO4;金属氧化物MgO能与酸反应产生盐和水,所以加入MgO的作用是调节溶液的pH,使杂质Fe3+形成沉淀Fe(OH)3完全除去。向滤液中加入NaClO3饱和溶液后,发生反应MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓,然后由于氯酸镁的溶解度受温度影响变化较大,所以先将滤液蒸发浓缩,然后再趁热过滤,以便除去杂质,然后冷却结晶得到需要的产物Mg(ClO3)2·6H2O;
【详解】
(1)过滤需要的玻璃仪器有:烧杯;漏斗,玻璃棒;
正确答案:漏斗;玻璃棒、烧杯。
(2)加入氯化钡使SO42-生成BaSO4沉淀过滤除去;加入MgO的作用是调节溶液的pH,使杂质Fe3+形成Fe(OH)3沉淀完全除去;
正确答案:除去SO42-或使SO42-沉淀;Fe(OH)3。
(3)加入NaClO3饱和溶液后,发生反应MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓;
正确答案:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓。
(4)再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤:利用NaCl、Mg(ClO3)2的溶解度与温度的关系将溶液蒸发浓缩,趁热过滤,冷却结晶,过滤、洗涤,得到Mg(ClO3)2·6H2O;
正确答案:①②③④。
(5)①氯酸根离子具有氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,化学方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;Cr2O72-能将Fe2+氧化成Fe3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;
正确答案:Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
②根据化学方程式:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O以及Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,可以得出:ClO3-~6Fe2+,Cr2O72-~6Fe2+,用0.100mol•L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点过程可以得出剩余的亚铁离子的物质的量为:0.100mol•L-1×0.015L×6=0.009mol和氯酸根离子反应的亚铁离子的物质的量为:20×10-3L×1.000mol•L-1-0.009mol=0.011mol,氯酸根离子的物质的量为:×0.011mol,产品中Mg(ClO3)2•6H2O的质量分数:(×0.011××299g/mol)×10××100%=78.3%;
正确答案:78.3%。
【点睛】
本题难度较大,易错点是流程图分析和利用关系式法进行氧化还原反应的计算。【解析】①.漏斗、玻璃棒、烧杯②.除去SO42-或使SO42-沉淀③.Fe(OH)3④.MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓⑤.①②③④⑥.Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O⑦.78.3%20、略
【分析】【分析】
矿渣(成分为NiFe2O4、NiO、FeO、CaO、SiO2等)中加入(NH4)2SO4,依题中信息知,(NH4)2SO4分解生成H2SO4,与NiFe2O4、NiO、FeO、CaO发生反应,生成Fe2(SO4)3、FeSO4、NiSO4、CaSO4等,通入空气,将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3,用95℃的热水浸泡后,Fe2(SO4)3转化为Fe2O3、FeO(OH);此时浸出液中含有CaSO4、NiSO4等,加入NaF,将Ca2+转化为CaF2沉淀,用有机萃取剂萃取后分液,NiSO4进入无机层,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,便可获得NiSO4。
【详解】
(1)按元素的种类不变、化合价不变、原子个数比不变的原则,将NiFe2O4写成氧化物的形式为NiO•Fe2O3;由分析知,(NH4)2SO4的作用是提供和矿渣反应的硫酸(或硫酸铵分解产生硫酸等);答案为:NiO•Fe2O3;提供和矿渣反应的硫酸(或硫酸铵分解产生硫酸等);
(2)“焙烧”时矿渣中部分FeO、O2和H2SO4反应生成Fe2(SO4)3;化学方程式为。
4FeO+O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2O;答案为:4FeO+O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2O;
(3)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,因为SiO2不溶于水和酸,所以还含有SiO2(填CaSiO3也算对);答案为:SiO2(填CaSiO3也算对);
(4)向“浸出液”中加入NaF以除去Ca2+,当溶液中c(F-)=2.0×10-3mol•L-1时,c(Ca2+)=mol/L=10-5mol/L,若除钙率为99%,则原“浸出液”中Ca2+的浓度为==4.0×10-2g•L-1;答案为:4.0×10-2;
(5)①碱性KClO溶液和90%Fe(NO3)3溶液反应,生成K2FeO4等,离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O;
②从反应看,KOH而不用NaOH的作用相同,都是提供碱性环境,但流程中的碱用KOH而不用NaOH,则应从产物的提取考虑,从而得出原因是:相同温度下,溶液中Na2FeO4比K2FeO4的溶解度大;答案为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O;相同温度下,溶液中Na2FeO4比K2FeO4的溶解度大。
【点睛】
在高温条件下,虽然SiO2与一般的酸不反应,但可以与碱性氧化物(CaO)反应,生成CaSO3。【解析】NiO•Fe2O3提供和矿渣反应的硫酸(或硫酸铵分解产生硫酸等)4FeO+O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2OSiO2(填CaSiO3也算对)4.0×10-22Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O相同温度下,溶液中Na2FeO4比K2FeO4的溶解度大21、略
【分析】【分析】
卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质,加入高锰酸钾目的是将亚铁离子氧化为铁离子,加入氯化钡使SO42-沉淀,过滤除掉滤渣BaSO4;金属氧化物MgO能与酸反应产生盐和水,所以加入MgO的作用是调节溶液的pH,使杂质Fe3+形成沉淀Fe(OH)3完全除去。向滤液中加入NaClO3饱和溶液后,发生反应MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓,然后由于氯酸镁的溶解度受温度影响变化较大,所以先将滤液蒸发浓缩,然后再趁热过滤,以便除去杂质,然后冷却结晶得到需要的产物Mg(ClO3)2·6H2O;
【详解】
(1)过滤需要的玻璃仪器有:烧杯;漏斗,玻璃棒;
正确答案:漏斗;玻璃棒、烧杯。
(2)加入氯化钡使SO42-生成BaSO4沉淀过滤除去;加入MgO的作用是调节溶液的pH,使杂质Fe3+形成Fe(OH)3沉淀完全除去;
正确答案:除去SO42-或使SO42-沉淀;Fe(OH)3。
(3)加入NaClO3饱和溶液后,发生反应MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓;
正确答案:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓。
(4)再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤:利用NaCl、Mg(ClO3)2的溶解度与温度的关系将溶液蒸发浓缩,趁热过滤,冷却结晶,过滤、洗涤,得到Mg(ClO3)2·6H2O;
正确答案:①②③④。
(5)①氯酸根离子具有氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,化学方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;Cr2O72-能将Fe2+氧化成Fe3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;
正确答案:Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
②根据化学方程式:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O以及Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,可以得出:ClO3-~6Fe2+,Cr2O72-~6Fe
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