【文档说明】安徽省五校联考2024-2025学年高三上学期11月期中考试 化学试题 Word版含解析.docx,共(20)页,2.597 MB,由envi的店铺上传
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颍上一中蒙城一中淮南一中怀远一中涡阳一中2025届高三第一次五校联考化学试题考生注意:1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将答题卡上项目填写清楚。3.考生作答时,请将答案答在答题
卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.....
......................。4.可能用到的相对原子质量:H1O16Na23S32Cu64一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.化学与生产生活、科技环境密切相关。下列叙述错误的是
A.棉、麻、毛、丝均属于天然纤维B.可利用蔗糖的焦糖化反应为食物增色C.我国“祝融号”火星探测器用的碳化硅铝基复合材料,其增强体为SiCD.黏土高温烧结制陶瓷过程中没有形成新的化学键【答案】D【解析】【详解】A.棉、麻、毛主要成分为纤维素,丝
主要成分为蛋白质,棉、麻、毛、丝均属于天然纤维,A正确;B.炒菜时,可利用蔗糖的焦糖化反应为食物增色,B正确;C.复合材料是由基体和增强体构成,既然铝为基体,则增强体为SiC,C正确;D.陶瓷烧结的过程中发生了化学变化,形成了新的化学键,D错误;答案选D。2.我国传统文化博大精深,其中有很
多涉及到化学知识。以下说法正确的是A.“火树银花合,星桥铁锁开”描述的璀璨夺目的烟花是其元素的化学性质B.《本草纲目拾遗》中提到,“强水,性最猛烈,能蚀五金”中的“强水”指盐酸C.《天工开物》中记载“火法”冶炼锌:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……然后逐
层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也”(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,泥的罐中掺有煤炭)。其冶炼Zn的方程式为3ZnCO2CZn3CO高温++D.《新修本草》中“绛矾,本来绿色,新出窟未见风
者,正如琉璃、烧之赤色”,其呈赤色的物质为34FeO【答案】C【解析】【详解】A.璀璨夺目的烟花是金属元素的焰色反应,焰色反应为元素的物理性质,A错误;B.盐酸不能溶解金、银等金属,“强水”不是盐酸,B错误;C.“火法”冶炼锌是将碳酸锌在高温下用碳还原为单质锌,高温
下碳转化为一氧化碳,反应方程式为:3ZnCO2CZn3CO高温++,C正确;D.34OFe为黑色,呈赤色的物质为23FeO,D错误;故答案为:C。3.下列离子方程式与所给事实不相符是A.漂白液(主要成分是NaClO)在空气中漂白杀菌的原理:223ClOCOHOHClOHCO−−++=+B.2H
S除去工业废水中2Cu+:22HSCuCuS2H+++=+C.碘化亚铁溶液与等物质的量2Br反应:23222Fe2I2Br2FeI4Br+−+−++++=D.NaOH溶液与少量224HCO稀溶液的反应
:2224242HCO2OHCO2HO−−+=+【答案】C【解析】【详解】A.漂白液(主要成分是NaClO)在空气中漂白杀菌是因为与空气中的二氧化碳反应生成次氯酸,次氯酸能漂白杀菌,离子方程式为:223ClOCOHOHClOHCO−−++=+,
A正确;B.2HS除去工业废水中2Cu+的原理是将2Cu+转化为硫化铜沉淀,离子方程式为:22HSCuCuS2H+++=+,B正确;C.因还原性:2IFe−+>,即2Br优先将I−氧化成I2,故碘化亚铁溶液与等物质的量2Br反应时只有I−与2Br的反应,则反应的离子方程式为:222IBrI
2Br−−+=+,C错误;D.NaOH溶液与少量224HCO稀溶液的反应,定不足量224HCO系数为1,则反应的离子方程式为:的2224242HCO2OHCO2HO−−+=+,D正确;故选C。4.下列各组离子在水溶液
中因为发生氧化还原反应而不能大量共存的是A.H+、I−、4MnO−、K+B.2Pb+、24SO−、Na+、3NO−C.Cl−、CN−、3Fe+、4NH+D.3CHCOO−、24SO−、2Mg+、3HCO−【答案】A【解析】【
详解】A.酸性条件下I-与-4MnO发生氧化还原反应,不能大量共存,A项符合题意;B.Pb2+与2-4SO反应生成PbSO4沉淀、不能大量共存,但该反应不是氧化还原反应,B项不符合题意;C.CN-与Fe3+会形成配离子[Fe(CN)6]3-、不能大量共存,但该反应不是氧化还原反应
,C项不符合题意;D.CH3COO-、Mg2+、-3HCO会发生水解反应,但达不到剧烈双水解的程度,因此能大量共存,D项不符合题意;答案选A。5.用下列装置进行实验,能达到实验目的的是A.除去氢氧化钙固体中混有的少量氯化铵固体B.利用该装置验证
牺牲阳极法C.测量生成氢气的体积D.制备3BaSOA.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【详解】A.氢氧化钙与氯化铵加热时会反应生成氨气,此实验不能达到除杂目的,故A错误;B.利用该装置验证牺牲阳
极法,即验证Fe是否被腐蚀,Fe若失去电子会生成Fe2+,不应该使用KSCN溶液,可以使用铁氰化钾溶液检验Fe2+,故B错误;C.锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,针筒可测量生成氢气的体积,故C正确;D.2SO的水溶液会被3NO
−氧化成24SO−,从而生成4BaSO沉淀,故D错误;故选C。6.根据物质的组成和性质,通过化学变化可以实现物质之间的转化。结合下列几组转化关系图:下列说法正确的是A.图1所示转化关系适用于所有的短周期
金属元素B.图2是钠及其化合物之间的相互转化图,所以金属Na和22NaO暴露在空气中最终都会转化为23NaCOC.铁是高中阶段最重要的变价金属,图3所示的所有转化过程都有化合价的变化,都是氧化还原反应D.图4是工业制硫酸的原理示意图,燃烧时通入足量的空气将硫黄直接转化成3SO,可以减
少反应步骤,提高转化率【答案】B【解析】【详解】A.短周期中Mg和Al与氧气反应生成的MgO和23AlO不能与水反应,故图1所示的转化关系不适用于所有的短周期金属元素,A项错误;的B.根据图示可知,金属
Na暴露在空气中的转化过程为222OHO223OCONaNaNaOHNaCO→→→,22ONa暴露在空气中的转化过程为22223OCONaNaCO→,最终都会转化为23NaCO,B项正确;C.图3中,()3FeOH和3FeCl相互转化过程
中铁元素都是3+价,没有化合价的变化,C项错误;D.图4中S与2O燃烧只能生成2SO,不能直接生成3SO,D项错误;答案选B。7.硫及其化合物部分转化关系如图。设AN为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下
311.2LSO中原子总数为A2NB.反应①每消耗24.8gSO,断裂的氢硫键数目为A0.3NC.反应②每生成0.1mol氧化产物,转移电子数为A0.2ND.100mL1mol/L的23NaSO溶液中,23SO−的数目为0.1N【答案】B【解析】【详解】A.3SO标准状况下不
是气体,无法用气体的摩尔体积计算物质的量,A项错误;B.反应①为222SO2HS3S2HO+=+,每消耗24.8gSO即0.075mol,则消耗硫化氢为0.15mol,氢硫键数目为AA0.1520.3NN=,B项正确;C.反应②为22323S6OHSO2S3HO−
−−+=++,23SO−为氧化产物,S元素由0价升高到+4价,每生成230.1molSO−转移电子数为A0.4N,C项错误;D.23SO−会发生水解,()23NaSO0.1moln=的23NaSO溶液中,23SO−的数目小于A0.1N,D项错误;故选B8.为了达到实验目的,下列实验中的实验仪
器与试剂选择均正确的选项实验目的主要仪器试剂。A配制1450mL0.1molL−氯化钠溶液500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、托盘天平氯化钠固体、蒸馏水B测定中和反应反应热大烧杯、小烧杯、量筒2个、泡沫塑料、硬纸板10.50molL−盐酸、1
0molL5H5O.Na−溶液C测定NaOH溶液的物质的量浓度酸式滴定管、锥形瓶、铁架台(带铁夹)已知浓度的盐酸、待测NaOH溶液D提纯混有2MgCl杂质的3AlCl溶液烧杯、分液漏斗、胶头滴管、铁架台待提纯的3AlCl溶液、NaOH溶液A.
AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A.配制1450mL0.1molL−氯化钠溶液,根据实验步骤,需要的仪器主要有500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、托盘天平,试剂为氯化钠固体、蒸馏水,故A正确;B.测定中和反应反应热,仪器缺少温度计和玻璃搅拌器,故
B错误;C.测定NaOH溶液的物质的量浓度,缺少碱式滴定管和指示剂,故C错误;D.提纯方法可以用:①加入过量NaOH溶液;②过滤;③向滤液中通2CO气体;④过滤得()3AlOH;⑤加适量盐酸得3AlCl溶液,仪器、药品均不正确,故D错误;选A。9.某学习小组欲用下图所示的装置证
明23HSO和HClO的酸性强弱,已知()()()()a123a123a223a223HSOHCOHSOHCOKKKK。下列有关说法错误的是A.装置C中发生的反应是:3232HCOSOHSOCO−−+=+B.通过本实验不能得出非金属性强弱顺序:Cl
SC.将2SO气体直接通入()2CaClO溶液中,如果产生白色沉淀,可以证明酸性:23HSOHClOD.装置D颜色变浅但不褪色,且E中产生白色沉淀可证明23HCO酸性强于HClO【答案】C【解析】【分析】23HSO和HClO之间可以发生氧化还原反应,因此不能通过直接反应证明它们之
间的酸性强弱,本实验原理是通过设计实验证明23HSO酸性强于23HCO,而23HCO酸性强于HClO,从而间接证明23HSO酸性强于HClO。【详解】A.装置A用于制备二氧化硫,装置B用于出去二氧化硫中的HCl,装置C中过量
的二氧化硫和碳酸氢钠反应,装置D除去二氧化硫,装置E中二氧化碳和漂白粉反应,故装置C中二氧化硫和碳酸氢钠反应生成的是3HSO−和2CO,故A正确;B.通过本实验能证明HCl酸性大于23HSO,由于亚硫酸、次氯酸都不是最高价含氧
酸,所以不能得出非金属性顺序:ClS,故B正确;C.2SO直接通入()2CaClO溶液中会发生氧化还原反应,生成的白色沉淀是4CaSO,所以不能通过强酸制弱酸证明23HSO酸性强于HClO,故C错误;D.D中颜色变浅但不褪色说明2SO已
经除尽,E中生成的白色沉淀是3CaCO后,说明二氧化碳和次氯酸钙反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,能证明23HCO的酸性强于HClO,故D正确;选C。10.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号主族元素,其中仅X、Y在同一周期,它们形成的一种物质结构如图所示,所有原子均形成了8电子稳
定结构。下列推断正确的是A.X的氧化物一定是酸性氧化物B.Y的简单氢化物是一种常见的弱电解质C.W性质活泼,常温下可以保存在4CCl中D.X、Y、W可以形成离子化合物【答案】D【解析】【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号
主族元素,W原子序数最大,且能失去一个电子形成W+,则W为K元素;X可形成四个共价键,Y可形成三个共价键,且X、Y在同一周期,结合原子序数大小,判断X为C元素,Y为N元素;Z可形成两个共价键,判断为第VIA族元素,结合原子序数大小,Z为S元素。【详解】A.X的氧化物可能是CO或2CO
,CO不能与碱反应生成盐和水,CO不是酸性氧化物,A错误;B.Y为N元素,3NH在熔融状态下不能导电,是非电解质,不是电解质,B错误;C.W为K元素,K的密度小于4CCl,故不能用其保存,C错误;D.X、Y、W可以形成
KCN,K+和CN-存在离子键,是离子化合物,D正确;故选D。11.镁及其化合物是用途很广的金属材料,可通过以下步骤从海水中提取镁。下列说法正确的是A.试剂①一般选用石灰乳,该步反应的离子方程式为:()222MgOHMgOH+−+=B.2MgCl溶
液通过蒸发浓缩、冷却结晶可得到无水2MgClC.工业上通过电解熔融2MgCl制Mg,故也可以通过电解熔融3AlCl制AlD.镁合金密度较小,硬度和强度都较大,可用于制作火箭、导弹和飞机的部件【答案】D【解析】【分析】从海水中提取镁的流程为:将石灰乳加到浓缩过的海水中,将2Mg+转化为()2MgO
H沉淀,过滤后再用盐酸将()2MgOH沉淀溶解生成2MgCl溶液,蒸发结晶得22·6HOMgCl晶体,再将22·6HOMgCl晶体在氯化氢气流中加热失去结晶水得无水2MgCl,最后电解熔融的无水2MgCl,生成单质Mg,
据此分析回答。【详解】A.试剂①一般选用石灰乳,石灰乳不能拆开,保留为化学式,正确的离子方程式为:()()2222MgCaOHMgOHCa+++=+,A错误;B.2MgCl溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶得到的为22·6HOMgCl晶体,为了防止22·6HOMgCl晶体加热过程发生水解
,一般将22·6HOMgCl晶体在氯化氢气流中加热失去结晶水得无水2MgCl,B错误;C.3AlCl是共价化合物,熔融时不导电,不能通过电解熔融氯化铝的方法制取铝,应采用冰晶石降低氧化铝的熔点,然后电解熔融氧化铝制取铝,C错误;D.镁合金的主要特点包括密度较小、硬度和强度较高等,具有优异的
物理和机械性能,广泛用于航空航天、汽车、电子等多个领域,可用于制作火箭、导弹和飞机的部件,D正确;故答案为:D。12.根据下图回答,下列说法错误的是A.燃料电池中正极反应为22O4e2HO4OH−−++=B.此装置用于粗铜精炼时,硫酸铜溶液的浓度不
变C.硫酸铜溶液中2Cu+向b极移动D.若用该装置进行粗铜的精炼,当通入1mol氢气时,理论上可得到64g精铜【答案】B【解析】【分析】燃料电池中,通入氢气的电极为负极、通入氧气的电极为正极,则b是阴极、a是阳极。【详解】A.燃料电池中,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应为22O4e
2HO4OH−−++=,故A正确;B.此装置用于粗铜精炼时阳极溶解的金属有铜、锌、铁等,阴极析出的只有铜,所以电解质溶液中铜离子浓度减小,故B错误;C.电解池中阳离子向阴极移动,故2Cu+向b极移动,故C正确;D.电解精
炼铜时,粗铜作阳极、纯铜作阴极,所以a为粗铜,b为纯铜,当通入1mol氢气时,转移电子2mol,则根据2Cu2eCu+−+=,可得到64g精铜,故D正确;故选B。13.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应3322210NaN2KNOKO5NaO16N+=++
。对于该反应,下列叙述中正确的是A.3NaN中含有离子键和共价键B.氧化剂和还原剂是同一物质C.反应过程中转移1mol电子,则产生22.4L气体(标准状况)D.氧化产物与还原产物原子个数之比为1:15【答案】A【解析】【详解】A.3NaN是离子化合物,存在离子
键,3N−中存在共价键,A正确;B.硝酸钾中N元素化合价降低,硝酸钾是氧化剂;叠氮化钠中N元素化合价升高,叠氮化钠是还原剂,B错误;C.反应过程中若转移1mol电子,则参加反应的叠氮酸钠的物质的量为1mol,生成氮气的物质的量为1.6mol,则产生35.84L气体(标准状况),C错误;D.叠氮化钠
中N元素化合价升高,被氧化,硝酸钾中N元素化合价降低,被还原,故被氧化的氮原子与被还原的氮原子数之比为30:215:1=,则氧化产物与还原产物原子个数之比为15:1,D错误;故选A。14.在2L的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的C
O气体,一定条件下发生反应:()()()()4Nis4COgNiCOg+,已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:温度/℃2580230平衡常数4510251.910−下列说法错误的是A.上述生成()()4NiCOg的反应为放热反应B.其
他条件不变时,增大压强,CO的平衡转化率增大C.在80℃时,测得某时刻,()4NiCO、CO浓度均为0.5mol/L,则此时()()vv正逆D.加入催化剂,反应速率加快,平衡常数增大【答案】D【解析】【详解】A.由表格数据可知,升高温度,平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,该
反应是放热反应,故A正确;B.该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,一氧化碳的平衡转化率增大,故B正确;C.80℃时,四羰基合镍、一氧化碳浓度均为0.5mol/L,反应的浓度熵()()444cNiCO0.5Q
===8>2cCO0.5c,说明反应向逆反应方向进行,说明正反应速率小于逆反应速率,故C正确;D.加入催化剂可以降低反应的活化能,反应速率加快,但化学平衡不移动,平衡常数不变,故D错误;故选D。二、非选择题:
本题共4小题,共58分。15.非金属元素氯(Cl)能形成的物质种类很多,单质及化合物的用途很广泛。(1)2Cl是一种重要的化工原料,液氯储存区贴有的说明卡如下(部分):危险性___________储运要求远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪泄漏处理NaOH、3NaHSO溶
液吸收包装钢瓶①从下列选项中选出说明卡中危险性栏横线上缺少的一个标识图标___________。A.B.C.D.②写出“泄漏处理”中3NaHSO溶液的作用___________。③将2Cl通入适量NaOH溶液中,产物中可能有NaCl、NaClO、3NaClO。当溶液中
()()Cl:ClO6:1cc−−=时,则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。④工业常用电解饱和食盐水的方法制氯气,写出电解时阴极产生的气体为___________,该反应的化学反应方程式___________。(2)高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂,工业上
常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:①在碱性条件下,利用NaClO浓溶液氧化硝酸铁,制得24NaFeO,该反应的离子方程式为___________。②然后在低温条件下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,可析出高铁酸钾,写出该反应的化学方程式:
___________。③电解法制备高铁酸钾操作简便,成功率高,其原理如图所示,电解过程中,写出生成高铁酸根(24FeO−)的电极反应式___________。【答案】(1)①.C②.将氯气还原为Cl−③.3:1④.氢气(或2H)⑤.2222N
aCl2HO2NaOHHCl+++通电(2)①.3242Fe3ClO10OH2FeO5HO3Cl+−−−−++=++②.2424NaFeO2KOHKFeO2NaOH+=+③.242Fe8OH6eFeO
4HO−−−+−=+【解析】【小问1详解】①A标识表示易燃物质,B标识表示放射性物质,C标识表示有毒物质,D标识表示爆炸性物质,氯气是有毒物质,故选C;②氯气具有氧化性,3HSO−有还原性,故可将氯气
还原为Cl−;③氯气中Cl的化合价有0价升高到+5价、+1价和降低到-1价,根据电子得失守恒,()()cCl:cClO6:1−−=,则()()3cClO:cClO1:1−−=,()()()3cCl:cClOcClO6:2−−−+=,则氧化剂与还原剂之比为3:1;④电解饱和食盐水
制氯气,阴极发生还原反应,水得到电子生成氢气,电解总反应为2222NaCl2HO2NaOHHCl+++通电;【小问2详解】①在碱性条件下,利用NaClO浓溶液氧化硝酸铁,发生3324232Fe(NO)3NaClO10NaOH2NaFeO5HO3NaCl+6NaNO++=++,制得24N
aFeO,离子方程式为:32422Fe3ClO10OH2FeO5HO3Cl+−−−−=++++;②然后在低温条件下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,由于24KFeO的溶解度小于24NaFeO,故可析出高铁酸钾
,化学方程式2424NaFeO2KOHKFeO2NaOH+=+;③在碱性溶液中,Fe在阳极失去电子生成高铁酸根(24FeO−),电极反应式242Fe8OH6eFeO4HO−−−+−=+。16.硫代硫酸钠(223NaSO)可用作分析试
剂,它有较强的还原性,常用于纺织工业中纸浆漂白后的脱氯剂。某兴趣小组设计了利用2SO和23NaCO、2NaS生成223NaSO并探究其性质,其制备装置图如图(加热和夹持装置略):已知:i.22232NaS3SO2NaSO3S+=+、23223NaSOSNaSO+=。ii.硫单质在
含乙醇的水溶液中析出时,颗粒更小,分布均匀。(1)乙装置的作用为___________。(2)已知223NaSO脱氯(2Cl)后的溶液呈强酸性,则其脱氯的离子方程式为:___________。(3)制备223NaSO时,丙中通常还会加入少量乙醇目的是_______
____。(4)223NaSO溶液和3AgNO溶液反应生成的白色沉淀223AgSO不稳定,其易发生复分解型的水解反应。沉淀有明显的颜色变化:白色→黄色→棕色→黑色。实验证实该黑色物质为2AgS。①由此推测223NaSO中S原子的氧化态为(可视为价态):_
__________。②223AgSO发生水解反应的离子方程式:___________。(5)为检验制得产品(2232NaSO5HO)的纯度。该实验小组称取5.0000g产品配制成250mL硫代硫酸
钠溶液,并用直接碘量法标定该溶液的浓度。发生的反应为2222346I2SO2ISO−−−+=+。在锥形瓶中加入25.00mL待测溶液、少量淀粉溶液,再用120.0500molLI−标准溶液进行滴定。平行滴定三次消耗2I标准溶液平均体积为15.00mL。①滴定终点的标志为:_____
______。②则该产品的纯度为___________%(保留三位有效数字)。【答案】(1)防止丙中溶液倒吸(2)2223224SO4Cl5HO2SO8Cl10H−−−+++=++(3)加入乙醇后析出的硫单质,颗粒更小,分布均匀,增大
接触面积加快反应速率(4)①.2−和6+②.2223224AgSOHOAgSSO2H−++=++(5)①.当滴加最后半滴标准液,溶液变成蓝色,且半分钟内蓝色不褪去②.74.4【解析】【分析】甲中浓硫酸和亚硫酸钠反应制备二氧化硫,乙装置防止丙中溶液倒吸,丙中发生反应22232Na
S3SO2NaSO3S+=+、23223NaSOSNaSO+=制备223NaSO,最后用氢氧化钠吸收二氧化硫,防止污染。【小问1详解】2SO易溶于水,在吸收时要防止倒吸,所以乙装置的作用为防止丙中溶液倒吸;【小问2详解】223NaSO吸收2Cl,223NaSO被氧化为硫酸根
离子,2Cl被还原为氯离子,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为2223224SO4Cl5HO2SO8Cl10H−−−+++=++;【小问3详解】根据题目中信息:硫单质在含乙醇的水溶液中析出时,颗粒更小,分布均匀。可知
加入少量乙醇目的是析出的硫单质,颗粒更小,分布均匀,增大接触面积加快反应速率。【小问4详解】①根据223AgSO水解的的反应为复分解反应,复分解反应为非氧化还原反应。水解反应生成2AgS中的硫为2−价,所以另外一个硫原子为6+价;②根据①可得223AgSO水解生成2AgS、硫
酸,水解的离子方程式为2223224AgSOHOAgSSO2H−++=++。【小问5详解】①滴定终点,最后滴入的碘有剩余,碘能使淀粉变蓝,所以滴定终点的标志为:当滴加最后半滴标准液,溶液变成蓝色,且半分钟内蓝色不褪去;②根据3222264I2SO2ISO−−−+=+反应,n(2232Na
SO5HO)=2n(I2),2232NaSO5HO的纯度为325015.0010L0.0500mol/L22485100%74.4%25−=。17.煤气化渣属于大宗固废,主要成分为23FeO、23AlO、
2SiO、CaO及少量MgO等。一种利用“酸浸-碱沉-充钠”工艺,制备钠基正极材料4NaFePO和回收23AlO的流程如下:已知:①25℃时,有关金属离子沉淀的相关pH见下表。离子2Mg+3Fe+3Al+2Fe+开始沉淀时的pH8.81.53.66.5沉淀完全时的pH/3.24.7
8.3的②()()()()()32324AlOH2NaAlOHaqAlO3HOs2NaOHaq+加热溶出晶种。回答下列问题:(1)酸浸时,为了提高浸出率,可采取的措施有___________(写出一条
即可),“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。(2)25℃时,“碱沉”控制溶液pH范围应为___________。(3)“除杂”时需加入的试剂X是___________。A.氨水B.NaOH溶液C.()3AlOHD.
MgO(4)“水热合成”中,424NHHPO作为磷源,“滤液2”的作用是___________,水热合成4NaFePO的离子方程式为___________。(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料2NaFeO,其工艺如下:①该工艺经
碳热还原高温条件下得到34FeO,碳热还原的化学方程式为___________。②焙烧过程每生成21.2molNaFeO,转移电子数为___________。【答案】(1)①.搅拌、适当升温、粉碎煤气化渣②.2
SiO、4CaSO(2))3.2,3.6或3.23.6或3.2pH3.6(3)B(4)①.提供Na+和反应所需要的碱性环境②.2424432ΔFeNH3OHNaHPONaFePONH3HO++−+−
++++++(5)①.2334Δ3FeOC2FeOCO++②.A0.4N或232.40810【解析】【分析】煤气化渣属于大宗固废,主要成分为主要成分为23FeO、23AlO、2SiO、CaO及少量MgO等,往煤气化渣中加入浓硫酸酸浸,二氧化硅不反应、不溶解成为滤渣,过滤往得到的滤
液中加入氢氧化钠溶液碱沉,反应生成氢氧化铁沉淀和含镁离子、铝离子等的滤液1,过滤、煅烧氢氧化铁得到氧化铁,往氧化铁中加入稀硫酸酸化、足量铁还原后,加NH4H2PO4、滤液2和稳定剂反应得到NaFePO4,滤液1中加过量的氢氧
化钠溶液除镁离子,过滤得氢氧化镁沉淀和含Na[Al(OH)4]、NaOH的滤液,往所得滤液中加Al(OH)3晶种,过滤,滤液2含NaOH,所得固体焙烧得Al2O3。【小问1详解】通过搅拌、粉碎煤气化渣等措施有利于增大酸浸时的接触面积,适当升温能加快反应速率。2Si
O不与硫酸反应,CaO能与硫酸反应生成微溶的4CaSO,故滤渣的主要成分为2SiO、4CaSO。【小问2详解】碱沉的目的是生成()3FeOH沉淀,不能让3Al+,2Mg+沉淀。故控制溶液pH范围应为)3.2
,3.6或3.23.6或3.2pH3.6。【小问3详解】除杂是将2Mg+转化为()2MgOH沉淀出去,3Al+转化为()4NaAlOH,故应该加入足量的NaOH溶液。【小问4详解】滤液2的主要成分是NaOH,做可以提供水热合成4NaFePO需要的Na+和碱性环境
。根据元素守恒且NaOH足量,离子方程式应为2424432ΔFeNH3OHNaHPONaFePONH3HO++−+−++++++。【小问5详解】根据提示信息,氧化剂为23FeO对应的产物为34FeO,还原剂为C,高温下的氧化产物为CO,故方程式为2334
Δ3FeOC2FeOCO++。焙烧的方程式为34232224FeO6NaCOO12NaFeOCOΔ6+++,结合方程式计算生成21.2molNaFeO,转移电子数为A0.4N。18.2023年杭州亚运会主火炬创新使用了绿色能源作为燃料,在全球大型体育赛事上实现了废碳的再生利用。所以2CO的资源
化利用备受关注,研究2CO资源化综合利用有重要意义。已知:反应I:()()()()222COgHgCOgHOg++141.2kJ/molH=+反应II:()()()()223322COg6HgCHOCHg3HOg++21
22.5kJ/molH=−回答下列问题:(1)反应()()()()23322COg4HgCHOCHgHOg++H=___________kJ/mol。(2)将2molCO、23molH置于2L的密闭容器中,控制适当条件使其发生反应:()()
()()23322COg4HgCHOCHgHOg++,测得CO的某种平衡量值(x)在不同压强下随温度的变化如图1所示:①纵坐标x可表示___________(填“体积分数”或“转化率”),为了提高反应速
率的同时能提高CO的转化率,可采取的措施有___________(填字母)。a.使用高效催化剂b.增大压强c.升高温度d.增大2H的浓度②若13MPap=,B点表示反应从开始进行到5min时达到平衡状态,则()2Hv=___________11molLmin−−,pK=____
_______4MPa−(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。③若对D点状态的反应同时进行升高温度、减小压强的操作,重新达到平衡状态可能是图中A∼G点中的___________点。(3)在恒压密闭容器中投入2molCOx和2molHy,发生上述
反应I和II。测得2CO的平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性2CO100%CO=物质的量反应的的物质的量)随温度的变化曲线如图2所示。T℃达到平衡时,理论上生成33CHOCH的物质的量为___________mol,剩余2H的物质的量为___________m
ol。【答案】(1)204.9−(2)①.转化率②.bd③.0.2④.0.25⑤.G(3)①.0.15x②.yx−【解析】【小问1详解】根据盖斯定律可知,目标反应=反应II2−反应I,即()()()()2332
2CO4HCHgggOHOgCH++的111212122.5kJmol241.2kJmol204.9kJmolHHH−−−=−=−−=−。【小问2详解】①由上述分析可知,反应()()()()23322CO4HCHgggOHOgCH
++的H0,升高温度,平衡逆向移动,结合题图1可知,随着温度的升高,x的值减小,故x表示CO的平衡转化率。a.使用高效催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,即改变不了CO的街转化率,a不符合题意;b.增大压强,平衡正向移动,CO
的平衡转化率增大,b符合题意;c.升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,c不符合题意;d.增大2H的浓度,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,d符合题意;故选bd;②由题图1可知,B点时CO的平衡转化率为50%,可列三段式:()()()()23322300120.50.5110.2CO
g4HgCHOCHgHOg/mol/mo5l/mol0.5++起始量转化量平衡量若13MPap=,B点表示反应CO的转化率为50%,体积为2L,5mint=故()1120.2molLminHv−−=,()()2COH1MPa==pp,()()332CH
OCHHO0.5MPapp==,故()()()()3324p242CHOCHHO0.25MPaCOHppKpp−==。③若对D点状态的反应同时进行升高温度、减小压强的操作,平衡均逆向移动,故重新达到平衡状态CO的平衡转化率减小,由题图1可知,可能是图中A∼G点中的G点。【
小问3详解】由题图2可知,T℃达到平衡时,2CO的平衡转化率为40%,CO的选择性为25%,即一共转化了0.4molx的2CO,其中有25%发生反应I,则有75%发生反应II,故反应II理论上消耗2CO的物质的量为0.4mol75%0.3molx
x=,故生成33CHOCH的物质的量为0.15molx。反应I消耗20.1molHx,反应II消耗20.9molHx剩余2H的物质的量为()molyx−。