潍坊市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学
1.答卷前,考生将自己的学校、姓名、班级、座号、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 C135.5 K39 V51 Cr52 Fe56 Cu64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 中国古诗词蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A. “爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,燃放爆竹涉及氧化还原反应
B. “试玉要烧三日满,辨材须待七年期”,玉和钻石的成分相同
C. “陶冶新平肇汉唐,宋明瓷夺宝珠光”,陶瓷属于硅酸盐材料
D. “我昔庐山寻瀑布,香炉峰上披烟雾”,烟雾属于胶体
2. 实验室中,下列药品的保存方法正确的是
A. 甲苯保存在细口塑料试剂瓶中
B. 钠置于广口瓶中,并用四氯化碳液封
C. 液溴保存于带橡胶塞的细口瓶中,并用水液封
D. 氯化亚铁溶液保存时,加入少量稀盐酸和铁粉
3. 实验安全至关重要。下列说法错误的是
A. 在通风橱中完成铁丝在氯气中燃烧实验
B. 金属钾燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火
C. 眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用饱和碳酸钠溶液冲洗
D. 使用三颈烧瓶常压蒸馏时,加入液体的体积占其容积的
4. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数为
B. 水解形成的胶体粒子数为
C. (标准状况)氩气含有质子数为
D. 金属钠在空气中完全燃烧,转移电子数大于
5. 如图为铁元素的价类二维图,“”表示物质间的转化关系。下列说法错误的是
A. 铁与高温水蒸气的反应可实现转化①
B. 可应用于瓷器制作中使釉呈绿色
C. 由图可预测:高铁酸盐具有强氧化性,可用于消毒
D. 加热可实现转化⑥,加入盐酸可实现转化③
6. 用下列装置或操作进行实验,能达到实验目的的是
A. 利用A装置去除中少量
B. 利用B装置分离酒精和乙酸
C. 利用C装置转移氯化钠溶液
D. 利用D装置检验化合物中是否含钾元素
7. 已知草酸是一种弱酸,升华,以上分解。为探究草酸的性质,进行如下实验,下列说法错误的是
A. 将草酸滴加到少量溶液中,产生气泡,说明酸性比碳酸强
B. 向含有酚酞的澄清石灰水中滴加草酸,溶液褪色并产生白色沉淀,说明草酸钙难溶于水
C. 将草酸滴入酸性溶液中,溶液褪色,说明草酸和高锰酸钾发生反应:
D. 加热草酸产生的气体通过灼热的氧化铜,固体由黑变红,说明产生的气体中有CO
8. 工业采用铁氧磁体法处理酸性废水。该法是向废水中加入将还原成,调节pH,Fe、Cr元素全部转化成相当于(铁氧磁体,Ⅱ、Ⅲ表示元素价态)的沉淀。有如下两种途径检验是否除尽:
配制的溶液。下列说法正确的是
A. 进行容量瓶检漏时,倒置一次即可 B. 用托盘天平称取固体
C. 搅拌溶液后,需用滤纸擦拭玻璃棒 D. 配制溶液时,容量瓶不需干燥
9. 工业采用铁氧磁体法处理酸性废水。该法是向废水中加入将还原成,调节pH,Fe、Cr元素全部转化成相当于(铁氧磁体,Ⅱ、Ⅲ表示元素价态)的沉淀。有如下两种途径检验是否除尽:
处理,需加入,下列结论正确是
A. , B. ,
C. , D. ,
10. 工业采用铁氧磁体法处理酸性废水。该法是向废水中加入将还原成,调节pH,Fe、Cr元素全部转化成相当于(铁氧磁体,Ⅱ、Ⅲ表示元素价态)的沉淀。有如下两种途径检验是否除尽:
根据上述描述,下列结论错误的是
A. 反应①中未被还原
B. 乙醚与中的铬元素形成配位键,有利于观察蓝色现象
C. 反应②为
D. 反应③为
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项 实验目的 方案设计 现象和结论
A 检验是否变质 向溶液中加入硫酸酸化的KSCN溶液,溶液呈血红色 说明已变质
B 配制溶液 称取固体溶解后,用容量瓶配制溶液 所得溶液浓度为
C 检验溶液是否含 向溶液中加入稀氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近管口 若试纸未变蓝,则说明不含
D 探究KI与反应的限度 取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴溶液 若溶液变血红色,则KI与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
12. 利用传感器和信息处理终端对氯水的实验进行数据采集与分析得到以下图像,图一表示氯水长时间放置在空气中,随着反应进行某种量的变化;图二表示将过量铁粉加入氯水中,浓度的变化曲线。下列说法错误的是
A. 图一可表示:随光照时间的变化曲线
B. 图一可表示随光照时间的变化曲线
C. 图二ab段测得有,可能是Fe与反应生成的
D. 图二bc段表明溶液中的反应以为主
13. 钢铁工业中经常用过二硫酸铵测定钢中锰的含量,过二硫酸根(,S为价)在催化下可将氧化为,离子方程式为(末配平)。下列说法错误的是
A. 一个中含有过氧键个数为2
B. 由方程式可判断氧化性强弱为
C. 钢铁试样用盐酸溶解后再进行测定
D. 当有反应时,转移
14. 工业上用粗盐水(含氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱工艺流程图如下。下列说法正确的是
A. 流程Ⅰ是对粗盐水进行提纯,其中试剂2为溶液
B. 流程Ⅱ是制取,其中气体1为
C. 流程Ⅱ后“滤液1”中大量存在的离子只有、和
D. “侯氏制碱法”中可以循环利用的物质有和
15. 含工业废水可通过催化氧化法进行处理。嵌于聚苯胺(高温会分解)表面制成催化剂,碱性条件下,催化氧化废水的机理如图所示。下列说法正确的是
A. 转化Ⅰ中化合价发生变化的元素仅有S和O
B. 转化Ⅱ中理论上每消耗氧气(标准状况),转移
C. 催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效,高温灼烧后可继续使用
D. 该反应过程的总方程式为
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 二氯化二硫是一种金黄色液体(熔点:,沸点:),易发生水解反应,生成硫、二氧化硫和氯化氢。将氯气通入熔融的硫中即可生成。回答下列问题:
(1)选用以下装置制取少量(加热及夹持装置略):
①装置连接顺序为_______________。_____
②A中发生反应的离子方程式为_____。
③D中玻璃纤维的作用是_____。
④B的名称为_____,其作用为_____。
(2)测定产品的纯度(杂质不参与反应):
向样品中加入适量蒸馏水,加热蒸出全部气体,用一定量的溶液充分吸收,再用盐酸标准溶液滴定剩余的,达到滴定终点时消耗盐酸(滴定过程中忽略亚硫酸钠与盐酸的反应)。做对照实验:在相同条件下,量取相同量的溶液,不加样品,用盐酸标准液滴定至终点时,消枆盐酸。则样品中产品的纯度为_____。做对照实验时,滴定后仰视滴定管读数,会导致测定值_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
17. 以焙烧黄铁矿(,杂质为石英等)产生红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“焙烧”时若生成(标准状况),则反应中转移电子的物质的量为_____。
(2)“滤渣”的主要成分为_____(填化学式),“酸浸”发生的主要反应的离子方程式为_____。
(3)“还原”工序中氧化产物为,该反应的离子方程式为_____;“还原”后获得溶液,“一系列操作”的名称为_____、过滤。
(4)“沉铁”产生的白色沉淀是,“氧化”时发生反应的离子方程式为_____。
18. 硫代硫酸钠是重要的化工原料,易溶于水。实验室中探究与某些金属阳离子的氧化还原反应情况。
资料:i.(紫黑色) ;
ii.白色沉淀,;
。
回答下列问题:
探究一
装置 编号 试剂X 实验现象
① 溶液 混合后溶液先变成紫黑色,后溶液几乎变为无色
② 溶液 一段时间后,生成白色沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液
(1)根据实验①的现象,初步判断最终被还原为,通过_____(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了。进一步实验证明最终被氧化为,该过程总反应的化学方程式为_____。
(2)氧化性:(同浓度)。但实验②中未发生氧化还原反应的原因是_____。
探究二
装置 编号 试剂X 实验现象
③ 溶液 立即生成白色絮状沉淀,沉淀很快变为黑色沉淀。
(3)实验③中黑色沉淀可能为或。通过_____(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了。白色絮状沉淀变为黑色沉淀的化学方程式为_____。
(4)将溶液逐滴滴入溶液中至过量,该过程可观察到的实验现象为_____。
19. 五氧化二钒在冶金、化工等领域有重要应用。实验室以含钒废料(含、、、、、有机物等)为原料制备的一种流程如图:
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是_____。
(2)“沉锰”过程的离子方程式为_____。
(3)“浓缩结晶”析出时,需要加入过量的,其原因是_____。
(4)结晶所得需进行洗涤、干燥,证明已洗涤干净的实验操作及现象是_____。
(5)为测定该产品的纯度,某同学准确称取产品,加入过量稀硫酸使其完全转化成,并配成溶液。取溶液用的标准溶液滴定,滴定到终点时消耗标准液。已知滴定过程中被氧化为,(黄色)被还原为(蓝色),该反应的离子方程式为_____;该产品的纯度为_____。
20. 金属钻广泛应用于航空航天、电器制造等领域,是一种重要的战略金属。以含钴废料(主要成分为,含有少量、、和Ti的化合物)为原料制备的流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中,发生反应的离子方程式为_____。
(2)“滤渣1”的成分是_____(填化学式)。
(3)“除钛”时,生成的离子方程式为_____。
(4)“调pH”时,pH越低,“除钙”时所需越多,原因是_____;若“调pH至3.7”后的滤液中,,除钙率达到,“除钙”后滤液中_____。[已知:]
(5)已知:萃取率。萃取剂P507对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图所示,则萃取应选择的最佳pH在_____左右。若用等体积有机萃取剂连续萃取三次,每次萃取率均为,则经过三次萃取后,的总萃取率为_____。
潍坊市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学 答案解析
1.答卷前,考生将自己的学校、姓名、班级、座号、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 C135.5 K39 V51 Cr52 Fe56 Cu64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 中国古诗词蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A. “爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,燃放爆竹涉及氧化还原反应
B. “试玉要烧三日满,辨材须待七年期”,玉和钻石的成分相同
C. “陶冶新平肇汉唐,宋明瓷夺宝珠光”,陶瓷属于硅酸盐材料
D. “我昔庐山寻瀑布,香炉峰上披烟雾”,烟雾属于胶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.爆竹中火药的主要成分是碳、硫和硝酸钾,燃放爆竹时,碳元素、硫元素和氮元素的化合价均发生变化,所以燃放爆竹涉及氧化还原反应,故A正确;
B.玉的主要成分是成分复杂的硅酸盐,钻石的主要成分是金刚石,则两者的成分不同,故B错误;
C.陶瓷的主要成分是硅酸盐,所以陶瓷属于硅酸盐材料,故C正确;
D.烟雾是水蒸气和固体小颗粒扩散到空气中形成的气溶胶,故D正确;
故选B。
2. 实验室中,下列药品的保存方法正确的是
A. 甲苯保存在细口塑料试剂瓶中
B. 钠置于广口瓶中,并用四氯化碳液封
C. 液溴保存于带橡胶塞的细口瓶中,并用水液封
D. 氯化亚铁溶液保存时,加入少量稀盐酸和铁粉
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯是良好的有机溶剂,会溶解塑料,所以甲苯不能保存在细口塑料试剂瓶中,故A正确;
B.钠的密度小于四氯化碳,大于煤油,所以用钠置于广口瓶中,并用煤油液封的方法保存金属钠,故B错误;
C.液溴易挥发,挥发出的溴会腐蚀橡胶塞,所以液溴保存于带玻璃塞的细口瓶中,并用水液封,故C错误;
D.氯化亚铁溶液保存时,加入少量稀盐酸防止亚铁离子发生水解,加入少量铁粉防止亚铁离子被氧化,故D正确;
故选D。
3. 实验安全至关重要。下列说法错误的是
A. 在通风橱中完成铁丝在氯气中燃烧实验
B. 金属钾燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火
C. 眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用饱和碳酸钠溶液冲洗
D. 使用三颈烧瓶常压蒸馏时,加入液体的体积占其容积的
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气是有毒的黄绿色气体,为防止实验时发生意外事故,完成铁丝在氯气中燃烧的实验要在通风橱中完成,故A正确;
B.金属钾易与水反应生成易燃易爆的氢气,为防止实验时发生意外事故,金属钾燃烧起火,要用灭火毯(石棉布)隔绝空气,达到灭火的目的,故B正确;
C.碳酸钠溶液的碱性较强,会对眼睛造成伤害,所以眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用碱性较弱的饱和碳酸氢钠溶液冲洗,不能用饱和碳酸钠溶液冲洗,故C错误;
D.使用三颈烧瓶常压蒸馏时,为防止液体暴沸导致液体溅出,加入液体的体积不能低于容积的,也不能超过容积的,故D正确;
故选C。
4. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数为
B. 水解形成的胶体粒子数为
C. (标准状况)氩气含有的质子数为
D. 金属钠在空气中完全燃烧,转移电子数大于
【答案】C
【解析】
【详解】A.没有溶液的体积无法计算微粒的数目,A错误;
B.物质的量是,胶体粒子是分子和离子的聚合体,所以水解形成的胶体粒子数小于,B错误;
C.(标准状况)氩气的物质的量是1摩尔,一个氩气分子有18个质子,所以1摩尔含有的质子数为,C正确;
D.金属钠在空气中完全燃烧由0价升高到+1价,转移电子数,D错误;
故选C。
5. 如图为铁元素的价类二维图,“”表示物质间的转化关系。下列说法错误的是
A. 铁与高温水蒸气的反应可实现转化①
B. 可应用于瓷器制作中使釉呈绿色
C 由图可预测:高铁酸盐具有强氧化性,可用于消毒
D 加热可实现转化⑥,加入盐酸可实现转化③
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,不能实现转化①,故A错误;
B.氧化亚铁为黑色固体,可应用于瓷器制作中使釉呈绿色,故B正确;
C.高铁酸根离子中铁元素的化合价为最高价+6价,所以高铁酸盐具有强氧化性,可用于杀菌消毒,故C正确;
D.氢氧化铁受热分解生成氧化铁和水,与盐酸反应生成氯化铁和水,则加热氢氧化铁可实现转化⑥,加入盐酸可实现转化③,故D正确;
故选A。
6. 用下列装置或操作进行实验,能达到实验目的的是
A. 利用A装置去除中少量
B. 利用B装置分离酒精和乙酸
C. 利用C装置转移氯化钠溶液
D. 利用D装置检验化合物中是否含钾元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.除去二氧化碳中少量氯化氢时,气体应从长导气管通入碳酸氢钠溶液中,故A错误;
B.酒精和乙酸是互溶的液体,不能用分液的方法分离,故B错误;
C.向容量瓶中转移氯化钠溶液时,应用玻璃棒引流,且玻璃棒要放在刻度线的下方,故C正确;
D.检验化合物中是否含钾元素应透过蓝色钴玻璃片观察火焰,故D错误;
故选C。
7. 已知草酸是一种弱酸,升华,以上分解。为探究草酸的性质,进行如下实验,下列说法错误的是
A. 将草酸滴加到少量溶液中,产生气泡,说明酸性比碳酸强
B. 向含有酚酞的澄清石灰水中滴加草酸,溶液褪色并产生白色沉淀,说明草酸钙难溶于水
C. 将草酸滴入酸性溶液中,溶液褪色,说明草酸和高锰酸钾发生反应:
D. 加热草酸产生的气体通过灼热的氧化铜,固体由黑变红,说明产生的气体中有CO
【答案】D
【解析】
【详解】A.将草酸滴加到少量溶液中,产生气泡,则反应生成CO2和NaHC2O4,,证明酸性H2C2O4 > Н2СО3,选项A正确;
B.酚酞遇碱变红,澄清石灰水中加草酸,酸碱中和碱性减弱,滴有酚酞的溶液褪色,生成白色沉淀说明草酸钙难溶于水,选项B正确;
C.将草酸加入酸性高锰酸钾溶液中发生氧化还原反应,含MnOz溶液显紫红色,发生反应后生成Mn'无色,故褪色,反应的离子方程式为,选项C正确;
D.草酸能被高锰酸钾氧化说明其具有还原性,草酸受热产生的气体中可能含有草酸气体,氧化铜也可能被草酸还原为铜单质,所以不能说能还原氧化铜的一定是CO,选项D错误;
答案选D。
8. 工业采用铁氧磁体法处理酸性废水。该法是向废水中加入将还原成,调节pH,Fe、Cr元素全部转化成相当于(铁氧磁体,Ⅱ、Ⅲ表示元素价态)的沉淀。有如下两种途径检验是否除尽:
配制的溶液。下列说法正确的是
A. 进行容量瓶检漏时,倒置一次即可 B. 用托盘天平称取固体
C. 搅拌溶液后,需用滤纸擦拭玻璃棒 D. 配制溶液时,容量瓶不需干燥
【答案】D
【解析】
【详解】A.检漏时,倒置一次不漏水,然后将塞子旋转180°再倒置,若不漏水,可使用,操作不合理,选项A错误;
B.托盘天平的准确度为0.1g,不能称取7.35gK2Cr2O7固体,选项B错误;
C.玻璃棒需洗涤,且洗涤液转移到容量瓶中不能用滤纸擦拭玻璃棒,选项C错误;
D.容量瓶中有少量水对实验无影响,则配制溶液时,容量瓶不需干燥,选项D正确;
答案选D。
9. 工业采用铁氧磁体法处理酸性废水。该法是向废水中加入将还原成,调节pH,Fe、Cr元素全部转化成相当于(铁氧磁体,Ⅱ、Ⅲ表示元素价态)的沉淀。有如下两种途径检验是否除尽:
处理,需加入,下列结论正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】由得失电子数目守恒可得:x=(2—x)×3,由化合价代数和为0可得:2+3x+3×(2—x)+(—2)×4=0,解得x=1.5;由铬原子个数守恒可知,1mol重铬酸根离子转化为4mol铁氧磁体,由铁原子个数守恒得:a=4+1.5×4=10,故选D。
10. 工业采用铁氧磁体法处理酸性废水。该法是向废水中加入将还原成,调节pH,Fe、Cr元素全部转化成相当于(铁氧磁体,Ⅱ、Ⅲ表示元素价态)的沉淀。有如下两种途径检验是否除尽:
根据上述描述,下列结论错误的是
A. 反应①中未被还原
B. 乙醚与中的铬元素形成配位键,有利于观察蓝色现象
C. 反应②为
D. 反应③为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①中Cr元素的化合价在反应前后均为+6价,则反应①中未被还原,故A正确;
B.乙醚与CrO5中的铬元素形成配位键,得到蓝色溶液,便于观察,故B正确;
C.由图中转化可知,反应②为4CrO5 O(C2H5)2+12H+=4Cr3++7O2↑+6H2O+4C2H5OC2H5,故C错误;
D.酸性溶液中氧化H2O2,则反应③为+8H++3H2O2=3O2↑+2Cr3++7H2O,故D正确;
故选:C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项 实验目的 方案设计 现象和结论
A 检验是否变质 向溶液中加入硫酸酸化的KSCN溶液,溶液呈血红色 说明已变质
B 配制溶液 称取固体溶解后,用容量瓶配制溶液 所得溶液浓度为
C 检验溶液是否含 向溶液中加入稀氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近管口 若试纸未变蓝,则说明不含
D 探究KI与反应的限度 取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴溶液 若溶液变血红色,则KI与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性条件下,硝酸根离子能与亚铁离子反应生成铁离子、一氧化氮和水,则向硝酸亚铁溶液中加入硫酸酸化的硫氰化钾溶液,溶液呈血红色不能说明硝酸亚铁已变质,故A错误;
B.实验室没有480mL容量瓶,所以配制480mL 0.2mol/L硫酸铜溶液时,应选用500mL容量瓶,则需要称取五水硫酸铜的质量为0.2mol/L×0.5L×250g/mol=25.0g,故B正确;
C.铵根离子与氢氧化钠浓溶液共热反应生成氨气,常温下与稀氢氧化钠溶液反应生成一水合氨,不能生成氨气,则向溶液中加入稀氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近管口,试纸未变蓝不能说明溶液中是否含有铵根离子,故C错误;
D.碘化钾溶液与氯化铁溶液反应生成氯化钾、碘和氯化亚铁,则向碘化钾溶液和过量氯化铁溶液反应后的溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色不能说明碘化钾溶液与氯化铁溶液反应有一定限度,故D错误;
故选B。
12. 利用传感器和信息处理终端对氯水的实验进行数据采集与分析得到以下图像,图一表示氯水长时间放置在空气中,随着反应进行某种量的变化;图二表示将过量铁粉加入氯水中,浓度的变化曲线。下列说法错误的是
A. 图一可表示:随光照时间的变化曲线
B. 图一可表示随光照时间的变化曲线
C. 图二ab段测得有,可能是Fe与反应生成的
D. 图二bc段表明溶液中的反应以为主
【答案】AC
【解析】
【分析】氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,次氯酸见光易分解。
【详解】A.次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,溶液的酸性增强,增大,A错误;
B.次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,减小,所以图一可表示随光照时间的变化曲线,B正确;
C.图二ab段三价铁离子浓度增大,因为三价铁离子氧化性大于氢离子,所以测得有,可能是Fe与三价铁离子反应生成的,C错误;
D.图二bc段表明溶液中三价铁离子浓度减小,主要原因三价铁离子与铁反应发生反应,反应式为,D正确;
故选AC。
13. 钢铁工业中经常用过二硫酸铵测定钢中锰的含量,过二硫酸根(,S为价)在催化下可将氧化为,离子方程式为(末配平)。下列说法错误的是
A. 一个中含有过氧键个数为2
B. 由方程式可判断氧化性强弱为
C. 钢铁试样用盐酸溶解后再进行测定
D. 当有反应时,转移
【答案】AC
【解析】
【详解】A.过二硫酸根(),S为价,则O的价态有-1、-2两种,结合电荷关系可知有两个O的价态为-1价,只含1个过氧键,故A错误;
B.由题干信息可知能将氧化为,该反应中作氧化剂,作氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性:,故B正确;
C.若用盐酸,能氧化氯离子,从而增加消耗量,影响测定结果,故C错误;
D.由以上分析,中只含1mol过氧键,可得2mol,故D正确;
故选:AC。
14. 工业上用粗盐水(含氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱工艺流程图如下。下列说法正确的是
A. 流程Ⅰ是对粗盐水进行提纯,其中试剂2为溶液
B. 流程Ⅱ是制取,其中气体1为
C. 流程Ⅱ后的“滤液1”中大量存在的离子只有、和
D. “侯氏制碱法”中可以循环利用的物质有和
【答案】BD
【解析】
【分析】由题给流程可知,流程Ⅰ为向粗盐水中先后加入过量的氯化钡溶液、过量的氢氧化钠溶液、过量的碳酸钠溶液除去溶液中硫酸根离子、镁离子和钙离子;流程Ⅱ为向氯化钠溶液中先通入溶解度大的氨气得到氨化的氯化钠溶液,再通入二氧化碳,二氧化碳与氨化的氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵;过程Ⅲ为碳酸氢钠灼烧分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。
【详解】A.由分析可知,试剂2为过量的碳酸钠溶液,加入碳酸钠溶液的目的是除去溶液中的钙离子和过量的钡离子,故A错误;
B.由分析可知,气体1为氨气,通入氨气的目的是得到氨化的氯化钠溶液,增大二氧化碳在溶液中的溶解度,有利于碳酸氢钠的生成,故B正确;
C.由分析可知,流程Ⅱ得到的滤液1的主要成分是氯化铵,则溶液中存在的离子为铵根离子和氯离子,故C错误;
D.由分析可知,流程Ⅱ得到的滤液1的主要成分是氯化铵,向氯化铵溶液中加入氯化钠固体,将溶液中的氯化铵转化为固体析出,过滤得到的氯化钠溶液可以循环使用,过程Ⅲ为碳酸氢钠灼烧分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应生成的二氧化碳可以循环使用,故D正确;
故选BD。
15. 含工业废水可通过催化氧化法进行处理。嵌于聚苯胺(高温会分解)表面制成催化剂,碱性条件下,催化氧化废水的机理如图所示。下列说法正确的是
A. 转化Ⅰ中化合价发生变化的元素仅有S和O
B. 转化Ⅱ中理论上每消耗氧气(标准状况),转移
C. 催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效,高温灼烧后可继续使用
D. 该反应过程的总方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.转化Ⅰ中锰形成的化学键数目发生改变,故化合价发生变化的元素有S和O、Mn,A错误;
B.转化Ⅱ中氧元素的化合价由0价降低到-1价,所以氧气(标准状况),转移电子数,B错误;
C.反应中生成硫单质,生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂内空位处,阻碍了反应的进行,导致催化剂使用一段时间后催化效率会下降,高温下聚苯胺会分解,故高温灼烧后不可继续使用,C错误;
D.由图可知,催化氧化过程的总反应为氧气、水、硫离子在催化作用下生成氢氧根离子和硫单质:,D正确;
故选D。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 二氯化二硫是一种金黄色液体(熔点:,沸点:),易发生水解反应,生成硫、二氧化硫和氯化氢。将氯气通入熔融的硫中即可生成。回答下列问题:
(1)选用以下装置制取少量(加热及夹持装置略):
①装置连接顺序为_______________。_____
②A中发生反应的离子方程式为_____。
③D中玻璃纤维的作用是_____。
④B的名称为_____,其作用为_____。
(2)测定产品的纯度(杂质不参与反应):
向样品中加入适量蒸馏水,加热蒸出全部气体,用一定量的溶液充分吸收,再用盐酸标准溶液滴定剩余的,达到滴定终点时消耗盐酸(滴定过程中忽略亚硫酸钠与盐酸的反应)。做对照实验:在相同条件下,量取相同量的溶液,不加样品,用盐酸标准液滴定至终点时,消枆盐酸。则样品中产品的纯度为_____。做对照实验时,滴定后仰视滴定管读数,会导致测定值_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. CDE ②. ③. 增大硫与氯气的接触面积,加快反应 ④. 球形干燥管 ⑤. 除去过量的氯气,防止空气中的水蒸气进入E中
(2) ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】根据S2Cl2可通过硫与少量氯气在 110~140℃ 反应制得,氯气过量则会生成 SCl2,A中是浓盐酸和次氯酸钠反应制取氯气,再和硫反应生成S2Cl2。二氯化二硫(S2Cl2)在空气中剧烈水解而发烟,所以A制得氯气中含有水蒸气,需用C装置进行干燥,再通过装置D发生反应生成S2Cl2,用装置E进行冷却,为了防止空气中的水分进入,需要再接入装置B。以此分析解答。
【小问1详解】
①装置A为制取氯气装置,产生的氯气中混有HCl和水蒸气,S2Cl2易于水反应,因此需要除去中氯气中的水蒸气,A连接C,从C中出来的气体为纯净的氯气,直接通入到反应装置中,即C连接D,S2Cl2为液体,沸点为137℃,因此D连接E装置,氯气有毒,必须有尾气处理装置,即E连接B装置,故答案为CDE;
②浓盐酸和次氯酸钠反应生成氯化钠、氯气和水,反应离子方程式为: ;
③玻璃纤维的作用为增大硫与氯气的接触面积,加快反应,答案为:增大硫与氯气的接触面积,加快反应;
④B的名称为球形干燥管,作用是除去过量的氯气,防止空气中的水蒸气进入E中,答案为:球形干燥管,除去过量的氯气,防止空气中的水蒸气进入E中;
【小问2详解】
反应中用到的二氯化二硫粗品的量为,根据题中信息可知,两次盐酸的差量为水解产物消耗氢氧化钠的量:,根据,,,可得,可得产品S2Cl2的纯度为: ,做对照实验时,滴定后仰视滴定管读数,会导致盐酸体积偏大,从而使水解产物消耗碱的体积偏大,会导致测定值偏高,答案为:,偏高。
17. 以焙烧黄铁矿(,杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“焙烧”时若生成(标准状况),则反应中转移电子的物质的量为_____。
(2)“滤渣”的主要成分为_____(填化学式),“酸浸”发生的主要反应的离子方程式为_____。
(3)“还原”工序中氧化产物为,该反应的离子方程式为_____;“还原”后获得溶液,“一系列操作”的名称为_____、过滤。
(4)“沉铁”产生的白色沉淀是,“氧化”时发生反应的离子方程式为_____。
【答案】(1)22mol
(2) ①. SiO2 ②. Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
(3) ①. 14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+ ②. 蒸发浓缩、冷却结晶
(4)6Fe(NH4)2Fe(CN)6++6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6
【解析】
【分析】已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3,反应原理为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2,将红渣粉碎后加入足量的H2SO4溶液加热充酸浸,反应原理为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,过滤出滤渣主要成分为SiO2,向滤液中加入黄铁矿进行还原,将Fe3+还原为Fe2+,由(3)可知不生成S沉淀,则硫元素被氧化为,反应原理为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+,然后进行一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶,得到FeSO4晶体和母液,母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4,加水溶解FeSO4晶体,向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4调节溶液的pH为3左右,进行沉铁过程,反应原理为:Fe2++2+[Fe(CN)6]3-=Fe(NH4)2Fe(CN)6↓,然后过滤出沉淀,洗涤后加入H2SO4和NaClO3进行氧化步骤,反应原理为:6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6,过滤、洗涤干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6,据此分析解题。
【小问1详解】
“焙烧”时反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,转移电子44e-,则生成8.96LSO2转移电子的物质的量n(e-)=n(SO2)=5.5×=2.2mol。
【小问2详解】
由上述分析可知,“滤渣”的主要成分为SiO2,“酸浸”时Fe2O3和硫酸反应生成Fe2(SO4)3,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
【小问3详解】
“还原”工序中氧化产物为H2SO4,即FeS2还原Fe3+生成Fe2+、和H+,反应的离子方程式为14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+,从FeSO4溶液中得到FeSO4 7H2O晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
【小问4详解】
“氧化”时NaClO3氧化Fe(NH4)2Fe(CN)6生成Fe(NH4)Fe(CN)6,发生反应的离子方程式为6Fe(NH4)2Fe(CN)6++6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6。
18. 硫代硫酸钠是重要的化工原料,易溶于水。实验室中探究与某些金属阳离子的氧化还原反应情况。
资料:i.(紫黑色) ;
ii.为白色沉淀,;
。
回答下列问题:
探究一
装置 编号 试剂X 实验现象
① 溶液 混合后溶液先变成紫黑色,后溶液几乎变为无色
② 溶液 一段时间后,生成白色沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液
(1)根据实验①的现象,初步判断最终被还原为,通过_____(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了。进一步实验证明最终被氧化为,该过程总反应的化学方程式为_____。
(2)氧化性:(同浓度)。但实验②中未发生氧化还原反应原因是_____。
探究二
装置 编号 试剂X 实验现象
③ 溶液 立即生成白色絮状沉淀,沉淀很快变为黑色沉淀。
(3)实验③中黑色沉淀可能为或。通过_____(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了。白色絮状沉淀变为黑色沉淀的化学方程式为_____。
(4)将溶液逐滴滴入溶液中至过量,该过程可观察到的实验现象为_____。
【答案】(1) ①. 取反应后的混合液少量并加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,则有Fe2+生成 ②.
(2)Ag+与生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和-的还原性减弱
(3) ①. 取少量固体于试管中,加入稀硝酸,固体溶解,产生无色气体,在试管口变为红色 ②.
(4)开始滴加一段时间后,生成白色沉淀,白色沉淀最终变为黑色沉淀
【解析】
【分析】实验①混合后溶液先变成紫黑色,30s后溶液几乎变为无色,说明反应速率快于Fe3+和之间的氧化还原反应,且氧化还原反应促进平衡逆向移动;先变成紫黑色后变无色,说明生成紫色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢;另外Fe3+与氧化还原反应的程度大,导致平衡逆移,最终溶液几乎无色;实验②滴加AgNO3溶液,先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液,说明溶液中白色絮状沉淀的生成使Ag+浓度较低,减少了发生氧化还原反应的可能,以此解题。
【小问1详解】
实验①的现象是混合后溶液先变成紫黑色,30s后溶液几乎变为无色,取反应后的混合液少量并加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,则有Fe2+生成,可判断为Fe3+被还原为Fe2+,最终被氧化为,该过程总反应的化学方程式为: ,答案为:取反应后的混合液少量并加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,则有Fe2+生成,;
【小问2详解】
同浓度氧化性:,但实验②未发生Ag+与之间的氧化还原反应,结合实验现象先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液,说明Ag+与生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和的还原性减弱,故答案为:Ag+与生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和的还原性减弱;
【小问3详解】
若是则可以被硝酸氧化,所以通过检验硝酸的还原产物一氧化氮来检验,具体操作:取少量固体于试管中,加入稀硝酸,固体溶解,产生无色气体,在试管口变为红色,白色絮状沉淀变为黑色沉淀的说明硫元素一部分转变为硫化银,硫的化合价降低到-2价,另一部分化合价升高到+6价生成硫酸,化学方程式为: ,答案为:取少量固体于试管中,加入稀硝酸,固体溶解,产生无色气体,在试管口变为红色;;
【小问4详解】
将溶液逐滴滴入溶液中至过量,开始滴加一段时间后,生成白色沉淀,随着滴入量的增加白色沉淀最终变为黑色沉淀,答案为:开始滴加一段时间后,生成白色沉淀,白色沉淀最终变为黑色沉淀。
19. 五氧化二钒在冶金、化工等领域有重要应用。实验室以含钒废料(含、、、、、有机物等)为原料制备的一种流程如图:
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是_____。
(2)“沉锰”过程的离子方程式为_____。
(3)“浓缩结晶”析出时,需要加入过量的,其原因是_____。
(4)结晶所得需进行洗涤、干燥,证明已洗涤干净的实验操作及现象是_____。
(5)为测定该产品的纯度,某同学准确称取产品,加入过量稀硫酸使其完全转化成,并配成溶液。取溶液用的标准溶液滴定,滴定到终点时消耗标准液。已知滴定过程中被氧化为,(黄色)被还原为(蓝色),该反应的离子方程式为_____;该产品的纯度为_____。
【答案】(1)除去有机物杂质,并将V2O3氧化为V2O5
(2)Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(3)利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全
(4)取少量最后一次洗涤液于洁净试管中,滴加BaCl2溶液,无明显现象,证明NH4VO3已洗涤干净
(5) ①. 2+2H++H2C2O4=2VO2++2CO2↑+2H2O ②. 91.00%
【解析】
【分析】含钒废料(含V2O3、CuO、MnO、SiO2、Al2O3、有机物)焙烧后,有机物杂质会燃烧除去,V2O3被氧化为V2O5;向焙烧后产物中加入硫酸,二氧化硅不与硫酸反应,过滤除去二氧化硅,滤液含有Cu2+,Mn2+,Al3+和钒离子,将滤液调节pH除去铝离子和铜离子,过滤除去氢氧化铝、氢氧化铜,向滤液中加入碳酸氢铵除锰,过滤除去碳酸锰,向滤液中加入硫酸铵得到NH4VO3,过滤,将NH4VO3煅烧得到V2O5,据此解答。
【小问1详解】
根据分析,“焙烧“的目的是除去有机物杂质,并将V2O3氧化为V2O5。
【小问2详解】
滤液为硫酸锰溶液,向滤液中加入适量NH4HCO3溶液,生成MnCO3沉淀,同时有二氧化碳生成,发生的反应为:Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
【小问3详解】
分析流程图,“沉锰”时加入的NH一直在溶液中,加入过量(NH4)2SO4,即加入阳离子NH,利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全。
【小问4详解】
NH4VO3晶体主要粘附SO,故证明NH4VO3已洗涤干净的实验操作及现象为:取少量最后一次洗涤液于洁净试管中,滴加BaCl2溶液,无明显现象,证明NH4VO3已洗涤干净。
【小问5详解】
已知滴定过程中H2C2O4被氧化为CO2,(黄色)被还原为(蓝色),则离子方程式为2+2H++H2C2O4=2VO2++2CO2↑+2H2O;准确称取产品V2O52.0g,加入足量的稀硫酸使其完全生成(VO2)2SO4,并配成100mL溶液。取10.00mL溶液用0.1000mol/L的H2C2O4溶液滴定,消耗标准液10.00mL,已知离子方程式为2+2H++H2C2O4=2VO2++2CO2↑+2H2O,则n()=2n(H2C2O4)=2×0.01L×0.1000mol/L,所以100mL溶液中n()=2×0.01L×0.1000mol/L×=0.02mol,所以n(V2O5)=0.01mol,其质量为0.01×182=1.82g,故产品纯度=×100%=91.00%。
20. 金属钻广泛应用于航空航天、电器制造等领域,是一种重要的战略金属。以含钴废料(主要成分为,含有少量、、和Ti的化合物)为原料制备的流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中,发生反应的离子方程式为_____。
(2)“滤渣1”的成分是_____(填化学式)。
(3)“除钛”时,生成的离子方程式为_____。
(4)“调pH”时,pH越低,“除钙”时所需越多,原因是_____;若“调pH至3.7”后的滤液中,,除钙率达到,“除钙”后滤液中_____。[已知:]
(5)已知:萃取率。萃取剂P507对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图所示,则萃取应选择的最佳pH在_____左右。若用等体积有机萃取剂连续萃取三次,每次萃取率均为,则经过三次萃取后,的总萃取率为_____。
【答案】(1)
(2)Fe(OH)3 (3)
(4) ①. F-能与H+反应生成HF,且pH越低,溶液中c(H+)越大,则结合的F-的物质的量越多 ②.
(5) ①. 4.0 ②. 99.2%
【解析】
【分析】含钴废料(主要成分为,含有少量、、和Ti的化合物)研磨后加入硫酸、双氧水进行酸浸,再加入热水除钛得到,浸出液调节pH至3.7除去滤渣1为Fe(OH)3,滤液加入适量NaF除钙,得到滤渣2为,滤液加入萃取剂萃取得到含有Co2+有机相,后续处理得到,含有Ni2+的水相处理再生利用;
【小问1详解】
“酸浸”过程中,Co2O3在硫酸、过氧化氢作用下反应生成Co2+,发生的离子方程式为: ;
小问2详解】
调节pH至3.7的目的是将溶液中的Fe3+除去,因此“滤渣1”的成分是Fe(OH)3;
【小问3详解】
“除钛”时,TiO2+水解生成TiO2· xH2O,发生的离子方程式为: ;
【小问4详解】
由于F-能与H+反应生成HF,因此“调pH”时,pH越低,溶液中c (H+ )越大,则结合的F-的物质的量越多,则“除钙”时所需NaF越多;“除钙”后滤液中剩余的(Ca2+) =110-3mol/L (1- 90%)= 110-4mol/L,因此溶液中c(F-)===110-3mol/L;
【小问5详解】
由萃取剂P507对金属离子的萃取率与溶液pH的关系图可知,则萃取应选择的最佳pH在4.0时,Co2+的萃取率较大,且Ni2+的萃取率为0,若用等体积有机萃取剂连续萃取三次,每次苹取率均为80%,则经过三次萃取后,Co2+的总萃取率为[1- (1- 80%)3]100% = 99.2%。