【文档说明】河南省洛阳市孟津区第一高级中学2022-2023高一上学期12月月考化学试题 含解析.docx,共(17)页,1.122 MB,由小赞的店铺上传
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河南省洛阳市孟津区第一中学2022-2023学年高一上学期12月月考化学试题一、选择题:本题共20个小题,每小题3分,共60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.合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于...合金的是A.狗头兽首铜像B.柔性
显示屏(基础材料:石墨烯)C.流通硬币D.潜水器外壳(钛、铝等)A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【详解】A.狗头兽首铜像属于合金,A错误;B.柔性显示屏(基础材料:石墨烯)不属于合金,B正确;C.流通硬币属于合金,C错误;D.潜水器外壳(钛、铝等)
属于合金,D错误。答案选B。2.化学贯穿古今,下列对古诗词所涉及化学知识的解读不正确的是A.“错把陈醋当成墨,写尽半生纸上酸”,陈醋是混合物B.“松叶堪为酒,春来酿几多”,清香的美酒在酿制过程中发生的变化涉及电子转移
C.“墨滴无声入水惊,如烟袅袅幻形生”中的“墨滴”能产生丁达尔效应D.“熬胆矾铁斧,久之亦化为铜”,其中铜能导电,所以铜是电解质【答案】D【解析】【详解】A.陈醋是醋酸溶液,是混合物,A项正确;B.酒的酿制过程中淀粉缓慢氧化转化为乙醇,发生的变化涉及电子转移,B项正确;C.墨滴为胶体,
能产生丁达尔效应,C项正确;D.铜是单质,既不是电解质也不是非电解质,D项错误;答案选D。3.分类是化学学习和研究的常用手段。下列分类依据和结论都正确的是A.含有氧元素的化合物,一定是氧化物B.烧碱、纯碱、火碱都属于碱C.酸性
氧化物一定是非金属氧化物D.CuSO4·5H2O、冰水、液氨都属于纯净物【答案】D【解析】【分析】【详解】A.含有氧元素的化合物不一定都是氧化物,如Na2CO3是盐,A项错误;B.纯碱是碳酸钠,属于盐,B项错误;C.酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物,但也是酸
性氧化物,C项错误;D.CuSO4·5H2O、冰水、液氨都属于纯净物,D项正确;答案选D。4.大苏打(223NaSO)在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要作用。现欲制备大苏打,从氧化还原角度分析,下列所选用的制备试剂组合合理的
是A.2NaS+SB.23NaSO+SC.2324NaSO+NaSOD.224SO+NaSO【答案】B【解析】【分析】Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2价,从氧化还原角度分析,化合价有升高也有下降;【详解】A.Na2S+S若生成Na2S2O3,则只有化合价上升,A错误;B
.Na2SO3+S若生成Na2S2O3,Na2SO3中S元素由+4价下降到+2价,硫单质中S元素由0价上升到+2价,B正确;C.Na2SO3+Na2SO4若生成Na2S2O3,则只有化合价下降,C错误;D.SO2+Na2SO4若生成Na2S2
O3,则只有化合价下降,D错误;故选B。5.下列有关Fe的说法中不正确的是A.Fe在潮湿的环境中易生锈B.Fe与少量的Cl2发生反应生成FeCl3C.Fe在过量O2中燃烧反应生成Fe2O3D.Fe在氧
气底部燃烧需要在集气瓶中放上少量沙子,以免炸裂集气瓶【答案】C【解析】【详解】A.铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,容易生成铁锈,正确,A不符合题意;;B.Cl2具有强氧化性,不管Cl2是过量还是少量,Fe与Cl2反应均生成FeCl
3,正确,B不符合题意;C.Fe在过量的O2中燃烧生成Fe3O4,而不是Fe2O3,错误,C符合题意;D.Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4,同时放出大量的热,为了防止灼热的Fe3O4将集气瓶炸裂,会在集气瓶的底
部放上少量沙子,正确,D不符合题意;答案选C。6.下列说法错误的是A.I中铁丝在氯气中剧烈燃烧,该反应体现氯气的助燃性B.分散质粒子的直径大小:氯化铁溶液<氢氧化铁胶体C.制备氢氧化铁胶体时,在不断搅拌下向沸水中加入过量的饱和氯化铁溶液D.用一束光照射II和IV的分散系,IV中
能看到一条光亮的“通路”【答案】C【解析】【详解】A.I中铁丝在氯气中剧烈燃烧生成氯化铁,该反应体现氯气助燃性,A正确;B.胶体是分散质粒子直径在1nm~100nm的分散系;溶液是分散质粒子直径小于1nm的分散系
;分散质粒子的直径大小:氯化铁溶液<氢氧化铁胶体,B正确;C.制备氢氧化铁胶体时,在不断搅拌下向沸水中加入饱和氯化铁溶液至溶液变为红褐色,过量氯化铁会导致胶体聚沉,C错误;的D.光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应;用一束光照射II和
IV的分散系,IV中能看到一条光亮的“通路”,D正确;故选C。7.下列事实一定能说明X、Y两种元素属于同一主族的是A.电子层数:X<YB.均有+3价C.最外层电子数均为5D.最外层均有2个电子【答案】C【解析】【分析】X、Y两种元素为
同一主族,则最外层电子数相等,且价层电子数相等;【详解】A.电子层数的大小不能说明是否为同一主族,如Li有二个电子层、Al有三个电子层,不在同一主族,A错误;B.N、Al均有+3价,但不是同主族元素,B错误;C.最外层电子数
均为5,说明都是VA族元素,C正确;D.Mg、He最外层均有2个电子,不是同主族元素,D错误;故合理选项为C。8.下列说法正确的是A.侯氏制碱法中为获得更多产品应向饱和食盐水中先通足量CO2再通NH3B.等浓度的Na2C
O3与NaHCO3溶液,后者碱性更强C.氯水久置后,溶液的氧化性减弱D.工业上将氯气通入石灰水中制取漂白粉【答案】C【解析】【详解】A.氨气在水中溶解度远大于二氧化碳,侯氏制碱法中为了获得更多的产品,应向饱和食盐水中先通入足量的氨气,再通二氧化
碳,A错误;B.等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液的碱性,前者碱性更强,B错误;C.氯水久置后HClO会分解,浓度降低,故溶液的氧化性减弱,C正确;D.工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,D错误;故选C。9.某小组同学探究金属Na与不同浓度HCl的反应,进行下列实
验。下列说法不正确的是实验装置序号实验操作实验现象实验10.36%HCl放入一小片金属钠钠浮在液面上并来回移动,与水的反应剧烈程度相当实验236%HCl放入与实验1表面积基本相同的钠钠浮在液面上并来回移动,不如实验1剧
烈;表面出现有白色固体,白色固体逐渐沉到烧杯底部;液体不沸腾,液面出现少量白雾A.实验2白色固体是NaClB.实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发,形成白雾C.实验2不如实验1剧烈说明盐酸浓度越大反应越不剧烈D.实
验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使得反应变慢【答案】C【解析】【详解】A.钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气,氯化钠在浓盐酸中溶解度降低,所以实验2中钠表面形成NaCl固体,故A正确;B.钠和盐酸反应放热,实验
2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发,形成白雾,故B正确;C.反应物浓度越大反应速率越快,盐酸浓度越大反应越剧烈,故C错误;D.实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使钠与盐酸接触面积减小,反应变慢,故D正确;选C。10.用NA代表阿伏加德罗常数的数值
。下列说法中正确的是A.常温常压下,3.2gO2中含有的分子数目为0.1NAB.1mol氧气和1mol氦气都含有2NA个原子C.0.2NA个H2SO4分子与19.6gH3PO4含有相同的原子数D.常温常压下,1.06gNa2CO3含有的Na+离子数为0
.01NA【答案】A【解析】【详解】A.3.2g氧气中含有的氧气分子个数N=mMNA=3.2g32g/molNA=0.1NA个,故A正确;B.1mol氦气中含有1mol氦原子,含有的原子数为NA,故B错误;
C.0.2NA个H2SO4分子中含有原子的物质的量=0.2mol×7=1.4mol,19.6gH3PO4含有原子的物质的量=19.6g98g/mol×8=1.6mol,含有的原子数不同,故C错误;D.1.
06g碳酸钠的物质的量为1.06g106g/mol=0.01mol,含有钠离子的物质的量为0.02mol,Na+离子数为0.02NA,故D错误;故选A。11.已知某条件下,22.4L某种纯净气体中含有AN个分子,这些分子中共含有A2N个原子,下列说法正确的是A.该条件一定是标
准状况B.该分子一定是双原子分子C.该气体一定为单质D.该气体的物质的量一定为2mol【答案】B【解析】【详解】A.气体摩尔体积与温度和压强有关,1mol气体的体积为22.4L时,不一定是标准状况,故A错误;B.AN个分子中共含有
A2N个原子,该分子一定是双原子分子,故B正确;C.双原子分子不一定是单质,如HCl气体,故C错误;D.AN个分子的物质的量一定为1mol,故D错误;选B。12.某同学欲配制100mL0.10mol/LCuSO4溶液。以下操作①~④是其配制过程及示意图,关于该配制过程,下
列说法正确的是A.操作①中,称取2.5g胆矾晶体,并于烧杯中加水溶解B.操作②中,容量瓶使用前需用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用C.操作③为定容,按图示观察,将导致所配溶液浓度偏高D.操作④摇匀后静置,发现液面低于刻度线,继续加水至凹液
面与刻度线相切【答案】A【解析】【详解】A.称取胆矾晶体的质量为0.1L×0.1mol/L×250g/mol=2.5g,并在烧杯中加水溶解,故A符合题意;B.容量瓶使用前应用蒸馏水洗涤,由于定容时也需要加蒸馏水,所以无需干燥,故B不符合
题意;C.按图示观察会导致所配溶液体积偏大,根据c=n/V,浓度偏小,故C不符合题意;D.发现液面低于刻度线后不应加水,如果加水溶液体积偏大,浓度偏低,故D不符合题意;答案为:A。13.关于14+3NHD叙述正确的是A.由两种核素构成B.
质子数小于电子数C.与14+4NH互为同位素D.1mol该离子中含A8N个中子【答案】D【解析】【详解】A.14+3NHD由1412NHH、、三种核素构成,故A错误;B.14+3NHD质子数为11、14+3NHD电子数为10,故B错误;C.同位素的质子数相同、中子数
不同的原子,14+3NHD与14+4NH不是原子,所以不是同位素,故C错误;D.1个14+3NHD中有8个中子,1mol14+3NHD中含A8N个中子,故D正确;选D。14.某溶液与Al反应能放出H2,下列离子在该溶液中一定能
大量共存的是A.+4NH、Fe2+、Cl-、2-4SOB.Na+、K+、Cl-、2-4SOC.Mg2+、H+、Cl-、2-4SOD.K+、Ca2+、-3HCO、Cl-【答案】B【解析】【分析】某溶液与Al反应能放出
H2,说明该溶液中含大量氢离子或氢氧根离子,据此根据离子反应的条件分析离子共存问题。【详解】根据上述分析可知,A.+4NH、Fe2+在碱性条件下会与氢氧根离子发生离子反应,不能大量共存,A不符合题意;B.该组离子在酸性和碱性条件下均不发生反应,能大量共存,B符合题意;C.Mg2+、H+在碱
性条件下会与氢氧根离子发生离子反应,不能大量共存,C不符合题意;D.-3HCO在酸性或碱性条件下均能发生离子反应,不能大量共存,D不符合题意;故选B。15.如图是铁与其他物质之间的性质关系(“-”表示相连物质间能发生反应,“→”表示两种物质间的转化关系,部
分物质和反应条件已略去),下列有关说法正确的是A.变化①的过程中,固体的质量逐渐减少B.变化②中有银白色固体析出C.变化③可通过细铁丝在空气中燃烧实现D.变化④可能是:322Fe+6HCl=2FeCl+3H【
答案】B【解析】【分析】由图可知,反应①为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,反应②为Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,反应③为3Fe+2O2点燃Fe3O4,反应④为Fe与非氧化性酸的反应
,如Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。【详解】A.根据分析,反应①Fe+CuSO4=FeSO4+Cu中,固体由Fe(相对原子质量为56)变为Cu(相对原子质量为64),固体质量增大,A错误;B.根据分析,反应②为Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
,Ag为银白色固体,B正确;C.铁丝在空气中不能燃烧,需在氧气中燃烧,C错误;D.Fe与HCl反应生成FeCl2,D错误;故选B。16.核内中子数为N的R2+,质量数为A,则agR2+中含有的电子数物质的量为A.aA(A-
N)molB.aA(A-N+2)molC.aA-2(A-N-2)D.aA(A-N-2)mol【答案】D【解析】【详解】1个R2+中含有的电子数为A-N-2,agR2+的物质的量为aAmol,故agR2+中含有的电子数物质的量为aA(A-N-2)mol,故选D。17.下图是部分短周
期元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是A.最高价氧化物对应的水化物的碱性:Z<MB.X、Z两种元素只形成一种化合物C.Y、R两种元素气态氢化物的稳定性:Y<RD.原子半径:Z>M>X【答案】D【解析】【分析】同周期自左而右原子半径
减小,同主族自上而下原子半径增大,则前7种元素处于第二周期,后7种元素处于第三周期,结合原子序数可知,X为O元素,Y为F元素,Z为Na元素,M为Al元素,N为Si元素,R为Cl元素,据此分析解答。根据分析可知,X为O,Y为F,Z为Na,M为Al,N为Si,R为Cl元素;【详解】
A.同周期元素从左到右,元素的金属性逐渐减弱,金属性越强对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Na>Al,则最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>M,故A错误;B.Na为活泼金属元素,O为活泼非金属元素,则O、Na两种元素可以组成的化合
物为Na2O和Na2O2,故B错误;C.F、Cl两种元素属于同一主族元素,且F的非金属性大于Cl,则气态氢化物的稳定性:HF>HCl,故C错误;D.一般电子层数越多半径越大,电子层数相同,核电荷数越大
原子半径越小,则原子的半径:Na>Al>O,故D正确;故答案为D。18.将钠、铝混合物投入足量水(质量为100g)中进行反应,若钠、铝的质量分别为46g和27g,充分反应后,下列说法正确的是A.产生H2的物质的量为2.5molB.溶液中的
溶质只有NaAlO2C.金属未完全溶解D.NaAlO2的质量分数是821004627++×100%【答案】A【解析】【分析】将钠、铝混合物投入足量水发生的反应为钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应得到的氢氧化钠溶液与铝反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+
H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,46g钠的物质的量为46g23g/mol=2mol,反应生成氢气为2mol×121mol、氢氧化钠为2mol,27g铝为27g27g/mol=1mol,铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足量,反应生成氢气的物质的量为1mol×3
2=1.5mol、偏铝酸钠为1mol。【详解】A.由分析可知,将钠、铝混合物投入足量水中生成氢气的质量为1mol+1.5mol=2.5mol,故A正确;B.由分析可知,将钠、铝混合物投入足量水中,钠与水完全
反应生成氢氧化钠,铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足量,则溶液中的溶质为偏铝酸钠和氢氧化钠,故B错误;C.由分析可知,将钠、铝混合物投入足量水中,钠与水完全反应生成氢氧化钠,铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足量,则投入的金属完全溶解,故C错误;D.由分析可知,反应
生成偏铝酸钠的质量为1mol×82g/mol=82g,溶液的质量为100g+46g+27g-5g,则偏铝酸钠的质量分数是8210046275++−×100%,故D错误;故选A19.向NaBr、NaI、Na2S
O3混合液中,通入过量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是()A.NaClNa2SO4B.NaClNaBrNa2SO4C.NaClNa2SO4I2DNaClNaINa2SO4【答案】A【解析】【分析】混合溶液
中有2-3BrISONa−−+、、、,由于2-3BrISO−−、、都具有还原性,强弱顺序2-3SO>I>Br−−,当通入过量的氯气时,Cl2先把2-3SO氧化,再把I−氧化变成I2,最后把Br−氧化Br2,最后考虑碘单
质和溴单质的物理性质。【详解】通入Cl2后将按顺序发生以下三个反应:①Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl②2NaI+Cl2=2NaCl+I2,③2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
当Cl2过量时,蒸干灼烧,HCl、Br2会挥发,I2会升华,将得到Na2SO4和NaCl的混合物;答案选A。【点睛】常见的离子还原性:2-2-2+3S>SO>I>Fe>Br>Cl−−−,按照反应先后依
次分析,再考虑产物的物理性质相结合。20.现有Al、MgO、Fe2O3组成的混合物共mg,放入150mL某浓度的硫酸溶液中恰好完全反应,放出气体672mL(标准状况),当再加入1.5mol/L的NaO
H溶液200mL时,得到沉淀的物质的量为最大值,上述硫酸溶液的浓度为A.0.50mol/LB.1.0mol/LC.2.0mol/LD.3.0mol/L【答案】B【解析】。.【分析】Al、MgO、Fe2O3组成的混合物中加入某浓度的硫酸溶液,生成硫酸铝、硫
酸镁、硫酸铁;再加入NaOH溶液,得到沉淀的物质的量为最大值,则生成Al(OH)3、Mg(OH)2、Fe(OH)3和Na2SO4。【详解】采用终态法,可建立如下关系式:2NaOH—H2SO4,n(NaOH)=1.5mol/L×0.2L=0.3mol,则n(H2SO4)=12n(NaOH)=0.1
5mol,c(H2SO4)=0.15mol0.15L=1.0mol/L,故选B。二、填空题(每空2分,共40分)21.如图是制取氯气并进行有关氯气性质实验的装置,装置中C、D均为洗气瓶,E中有铁粉,右端导管口处放有脱脂棉,F
为尾气吸收装置。请回答下列问题:(1)B中发生反应的化学方程式为_______;反应中氧化剂为_______(填化学式)。(2)为使E装置中进入纯净干燥的氯气,C中盛装试剂是饱和食盐水,作用是_______;D装置中的试剂是______
_。(3)E中发生的化学反应方程式为_______。(4)F是尾气处理装置,反应离子方程式为_______。(5)实验室也可以用KMnO4替代MnO2与浓HCl反应制取Cl2,但反应不需要加热,写出此反应的离子方程式____
___。(已知MnO4−被还原为Mn2+)【答案】(1)①.MnO2+4HCl(浓)ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O②.MnO2(2)①.除去氯气中混有的氯化氢气体②.浓硫酸(3)2Fe+3Cl2Δ2FeCl3(4)Cl2+2
OH-=Cl-+ClO-+H2O(5)2MnO4−+10Cl-+16H+-=2Mn2++8H2O+5Cl2↑【解析】【分析】利用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,再通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,再用浓硫酸干燥
,得到的干燥纯净的氯气与铁粉共热制备氯化铁;以此解题。【小问1详解】B中利用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;反应中锰元素由+4价变为+2价,被还原,氧化剂为MnO2;【小问2详
解】C中盛装试剂是饱和食盐水,作用是除去氯气中混有的氯化氢气体;气体在和铁反应之前,需要干燥,故装置D是干燥氯气,D装置中的试剂是浓硫酸;【小问3详解】E中干燥纯净的氯气与铁粉在加热条件下反应生成氯化铁,发生的化学反应方程式为2Fe+3Cl22FeCl3;【小问
4详解】F是尾气处理装置,利用氢氧化钠吸收末反应的氯气,反应离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;【小问5详解】实验室也可以用KMnO4替代MnO2与浓HCl反应制取Cl2,但反应不需要加热,反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,反应的离子方程式为
2-4MnO+10Cl-+16H+-=2Mn2++8H2O+5Cl2↑。22.随着原子序数的递增,A~G七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。(1)G元素在周期表中的位置为_______。(2)元素A与C形成AC2与C与D形成的D2C2发生反应的化学方程式为_______。(
3)A、B、F三种元素的原子半径由大到小的顺序是_______。(填元素符号)(4)D元素最高价氧化物的水化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是___。(5)元素C、G形成的简单气态氢化物中,H2C与H2G的稳定性较强的是__
_____(填化学式)。(6)最近,德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷(Rb)是37号元素,相对原子质量是85,位于IA族。关于铷的下列说法中不正确的是______
_(填序号)。A.与水反应比钠更剧烈B.Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2C.单质Rb具有很强的氧化性D.RbOH的碱性比同浓度的NaOH弱【答案】(1)第三(3)周期,(第)ⅥA族(2)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2(3)Si>C>N(4)Al(OH)3+OH-=AlO-2
+2H2O(5)H2O(6)CD【解析】【分析】A~G是七种短周期元素,C的主要化合价是-2,则C是O元素;A、B原子序数比O小,D的最高价是+4、最低价是-4,A是C元素,B的最高价是+5、最低价是
-3,B是N元素;D、E、F、G原子序数大于O,D的最高价是+1,D是Na元素;E最高价是+3,E是Al元素;F的最高价是+4、最低价是-4,F是Si元素;G的最高价是+6、最低价是-2,G是S元素。【小问1详解】G是
S元素,元素在周期表中的位置为第三(3)周期,(第)ⅥA族;【小问2详解】A是C元素、C是O元素、D是Na元素,CO2与Na2O2发生反应生成碳酸钠和氧气,反应化学方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2。【小问3详解】A是C元素、B是N元素、F是Si元素
,电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,三种元素的原子半径由大到小的顺序是Si>C>N;【小问4详解】Na元素最高价氧化物的水化物是NaOH,Al元素的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3,NaOH和A
l(OH)3反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O。【小问5详解】同主族从上到下元素非金属性递减,非金属性越强,简单氢化物越稳定,G为S元素,C为O元素;H2O的与
H2S的稳定性较强的是H2O;小问6详解】A、同主族从上到下元素金属性递增,金属性越强越易与水反应,则Rb与水反应比钠更剧烈,故不选A;B、Na2O2与水能剧烈反应并释放出O2,则Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2,故不选B;C、单质Rb的金属性更强,所以单质R
b具有很强的还原性,故选C;D、金属性越强,最高价氧化物的水化物碱性越强,RbOH的碱性比同浓度的NaOH强,故选D;选CD。23.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图:已知:不同温度KAl(SO
4)2·12H2O的溶解度:温度/℃010203040608090KAl(SO4)2·12H2O/g3.003.995.908.3911.724.871.0109回答下列问题:(1)“酸溶”中溶液中主要的金属
离子有____、Fe2+、Fe3+。(2)“转化”中Fe2+转化为Fe3+,反应的离子方程式为____。(3)“调pH”约为3.7,滤渣②的主要成分是Fe(OH)3,“调pH”的目的是___。(4)“沉铝”中加入NaHCO3目的是将Al3+转化为Al(OH)3,补
全该反应的离子方程式___。Al3++HCO3−=Al(OH)3↓+CO2↑(5)“操作”包括___、___、过滤、洗涤、干燥可得到明矾晶体。(6)某工厂用m1kg废易拉罐(含Al5.4%)制备KAl(SO4)2
·12H2O(相对分子质量为474),最终得到产品m2kg,产率为___。【答案】(1)Al3+(2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(3)将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3除去(4)Al3++3HCO3−=Al(OH)3↓+3CO2↑【(5)①.蒸发浓缩②.
冷却结晶(6)21100m%0.948m【解析】【小问1详解】“酸溶”时,铝与硫酸反应生成硫酸铝,因此还有Al3+。【小问2详解】过氧化氢有氧化性,亚铁离子有还原性,两者发生氧化还原反应,离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。【小问3详解】滤渣②的主要成分是Fe(O
H)3,因此“调pH”的目的是:将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3除去。【小问4详解】铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,离子方程式为:Al3++3HCO3−=Al(OH)3↓+3CO2↑。【小问5详解】将溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、
干燥得到明矾晶体。【小问6详解】m1kg废易拉罐中含铝m1kg0.054=0.054m1kg,所以理论上应该产生明矾110.054mkg474g/mol=0.948mkg27g/mol,而实际产生m2kg,因此明矾的产率
为2211mkg100m100%=%0.948mkg0.948m。