【文档说明】山东省德州市2021届高三上学期期中考试化学试卷 【精准解析】.doc,共(19)页,857.000 KB,由小赞的店铺上传
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高三化学试题本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。注意事项:1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡。上对应题目答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,不能将答案直接答在试卷上。2.考试结束后,
请将答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量:O-16S-32第I卷(选择题共40分)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目要求。1.化学与生活、生产密切相关,下列有关叙述不正确的是()A.氢氧
化铝、小苏打均可用作胃酸中和剂B.过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源C.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率D.ClO2具有强氧化性,可用作自来水的净水剂【答案】D【解析】【详解】A.氢氧化铝、小苏打均可与盐酸反应,可用作胃酸中和剂,A叙述正确;B.过氧化钠可与二氧化
碳反应生成碳酸钠和氧气,则可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,B叙述正确;C.在海轮外壳上镶入锌块,可形成原电池,且锌失电子,铁作正极,可减缓船体的腐蚀速率,C叙述正确;D.ClO2具有强氧化性,具有杀菌消毒的作用,可用作自来水的消毒剂,D叙述错误;答案为D。2.实验室中下列做法错误
的是()A.将少量金属钠贮存在煤油中B.将氯水保存在细口棕色试剂瓶中C.用量筒量取6.50mL浓硫酸D.用氢氧化钠溶液除去NO中混有的少量NO2【答案】C【解析】【详解】A.钠易被空气中的氧气氧化,且钠的密度比煤油大,不与煤油反应,则将少量金属钠贮存在煤油中,A做法正确;B.氯水中的次
氯酸见光易分解,则将氯水保存在细口棕色试剂瓶中,B做法正确;C.10mL的量筒精确度为0.1mL,则用量筒量取6.5mL浓硫酸,C说法错误;D.NO2与NaOH反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,而NO不反应,则用氢氧化钠溶液除去NO中混有的少量NO2,D做法正确;答案为C。3.下列说法正确的是()A
.Na、Fe、Al都能导电,它们的氧化物都能与酸反应,与碱不反应B.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在,都不是酸性氧化物C.某溶液中加KSCN溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+D.某无色溶液中加入氢氧化钠溶液加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该溶液
中一定有NH+4【答案】D【解析】【详解】A.Na、Fe、Al都能导电,Al的氧化物既能与酸反应,又能与碱反应,A说法错误;B.CO、NO、NO2都是大气污染气体,NO可与空气中氧气反应,B说法错误;C.某溶液中加KSCN溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,不能证明是否含有
Fe2+,C说法错误;D.某无色溶液中加入氢氧化钠溶液加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为氨气,则该溶液中一定有NH+4,D说法正确;答案为D。4.下列化学用语对事实的解释不正确的是()A.钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+B.氢氧化铁胶体的制备原理:F
e3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+C.工业上漂白粉的制备原理:2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2OD.盛装强碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞:SiO2+2OH-=SiO23−+H2O【答案】C【解析】【详解】A.钢铁发生吸氧腐蚀,铁
失电子生成亚铁离子,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,A解释正确;B.向沸水中加入几滴饱和的氯化铁溶液至溶液呈红褐色,停止加热,氢氧化铁胶体的制备原理:Fe3++3H2OΔFe(OH)3(胶体)+3H+,B解释正确;C.工业上,向石灰乳中通入氯气制备漂白粉,漂白粉的制备原理:
Ca(OH)2+Cl2=Ca2++Cl-+ClO-+H2O,C解释错误;D.二氧化硅与强碱反应生成硅酸盐和水,则盛装强碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞:SiO2+2OH-=SiO23−+H2O,D解释正确;答案为C。5.短周期元素x、y、d、f的最高正价或最低
负价、原子半径的相对大小随原子序数的变化如图1所示;短周期元素z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH与原子序数的关系如图2所示:下列有关说法正确的是()A.工业上电解
f和h形成的化合物可制得单质fB.e、g两种元素形成的化合物中一定含有离子键,可能含有共价键C.y、d、z的简单气态氢化物中沸点最高的是z的氢化物D.x在所形成的化合物中,化合价均为+1价【答案】B【解析】【分析】由图1得,f原子半径最大,原子序数最大,且最高正价为+3,故f为Al,又y、
d原子序数递增,原子半径减小,最高正价或最低负价分别为+4,-2,故y为C,d为O,x原子半径最小,原子序数最小,且最高正价为+1,故x为H;由图2得,h的原子序数最大,且最高价氧化物对应的水化物的pH为2,说明是一元强酸,故h为Cl,g原子序数小于h,且最高价氧化物对应的水
化物pH小于2,说明是多元强酸,故g为S,生成的酸为H2SO4,e最高价氧化物对应的水化物的pH为12,是一元强碱,故e为Na,z的原子序数最小,且最高价氧化物对应的水化物的pH为2,故z为N。【详解】A.f和h形成的化
合物为氯化铝,为共价化合物,熔融状态不导电,工业上电解氧化铝可制得单质Al,A说法错误;B.e、g两种元素形成的化合物为Na2S或Na2Sx,均为离子化合物,则一定含有离子键,可能含有共价键,B说法正确;C.y、d、z的简单气态氢化物分别
为CH4、H2O、NH3,沸点最高的是H2O,C说法错误;D.x在所形成的化合物中,化合价可能为+1价或-1价,如NaH中为-1价,D说法错误;答案为B。6.NaHCO3是一种离子化合物,下列关于该物质的叙述错误的是()A.所含四种元素的原子半径由小到大的顺序为:H<O<C<NaBNa
HCO3中既含离子键又含共价键C.向NaHCO3溶液中加入足量氢氧化钙溶液:Ca2++2HCO3−+2OH-=CaCO3↓+CO23−+2H2OD.除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3固体应采用加热的方法【答案】C【解析】【详解】A.同周期原子序数越小、原子半径越大,同主
族,原子序数越大、原子半径越大,则所含四种元素的原子半径由小到大的顺序为H<O<C<Na,A叙述正确;B.NaHCO3中钠离子与碳酸氢根离子间为离子键,碳酸氢根离子内含有共价键,则既含离子键又含共价键,B叙述正确;C.向N
aHCO3溶液中加入足量氢氧化钙溶液反应的离子方程式为:Ca2++HCO3−+OH-=CaCO3↓+H2O,C叙述错误;D.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,则除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3固体应
采用加热的方法,D叙述正确;答案为C。7.青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀原理如图所示:多孔催化层中的Cl-扩散到孔口,与电极产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,下列说法正确的是()A.此过程为
电化学腐蚀中的析氢腐蚀B.电极b发生的反应:O2+4e-+2H2O=4OH-C.生成Cu2(OH)3Cl的反应:2Cu2++3H2O+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓+3H+D.若采用牺牲阳极的阴极保护法保护青铜器是利用了电解的原理【答案】B【解析】【分析】根据图知
,氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,则Cu作负极被氧化,腐蚀过程中,负极是e,多催化层作正极。【详解】A.根据图知,氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,A不正确;B.氧气在正极得电子生成氢氧根离子电极反应式为:O2+4e
-+2H2O=4OH-,B正确;C.Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应
生成Cu2(OH)3Cl沉淀,离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓,C不正确;D.牺牲阳极的阴极保护法是利用了原电池的原理,D不正确;故选B。8.用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去
),能达到实验目的的是选项a中试剂b中试剂c中试剂实验目的装置A氨水CaO无制取并收集氨气B浓盐酸MnO2饱和NaCl溶液制备纯净的Cl2C浓盐酸Na2CO3Na2SiO3溶液比较酸性强弱:H2CO3>H2SiO3D浓硫酸Na2SO3KMnO4酸性溶液验证SO
2具有还原性A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】【分析】【详解】A.氨水中的水可以和氧化钙反应,反应过程放热,使氨气在水中的溶解度降低,可以用来制取氨气,但是由于氨气的密度小于空气,故在收集氨气时需要短导管进长导管出,A错误;B.浓盐酸与二氧化锰反
应制取了氯气的过程需要加热,图中没有画出加热装置,故不能达到实验目的,B错误;C.浓盐酸有挥发性,与碳酸钠反应时除了有二氧化碳生成,还有氯化氢溢出,两种气体溶于硅酸钠溶液均能使硅酸根沉淀,故不能判断碳酸与硅酸酸性的强弱,C
错误;D.浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,将二氧化硫气体导入酸性高锰酸钾溶液中,二氧化硫与高锰酸钾反应,可以验证二氧化硫的还原性,D正确;故选D。9.利用生物电化学系统处理废水的原理如图。下列对系统工作时的说法错误的是()A.b
电极为负极,发生氧化反应B.双极膜内的水解离成的H+向b电极移动C.有机废水发生的反应之一为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+D.该系统可处理废水、回收铜等金属,还可提供电能【答案】A【解析】【详解】A.根据图示
,a极CH3COO-、2(CHO)n→CO2,a发生氧化反应,a是负极、b电极为正极,故A错误;B.a是负极、b是正极,原电池中阳离子移向正极,双极膜内的水解离成的H+向b电极移动,故B正确;C.根据图示,a极CH3COO-→CO2,有机废水发生的反应之一为CH3COO-+2H2O-
8e-=2CO2↑+7H+,故C正确;D.根据图示,b是正极,正极反应Cu2++2e-=Cu,所以该系统可处理废水、回收铜等金属,故D正确;选A。10.黏土钒矿(主要成分为钒的+3、+4、+5价的化合物以及SiO2、Al2O3等)中钒的化合物溶于
酸后多以VO+、VO2+、VO2+形式存在,采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备V2O5。已知:V2O5在碱性条件下以VO3−形式存在。以下说法正确的是()A“酸浸氧化”中欲使3molVO2+被氧化成VO2+,至少需要1molKClO3B
.滤液1中主要的阴离子有[Al(OH)4]-和VO3−C.“煅烧”时需要的仪器主要有蒸发皿、玻璃棒、三脚架、酒精灯D.“煅烧”时,NH4VO3受热分解:2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O【答案】D【解析】【分
析】黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括SiO2、Al2O3,加入稀硫酸,使Al2O3生成Al3+;加入KClO3将VO+和VO2+氧化成VO2+,SiO2成为滤渣1,滤液含有:VO2+、K+、Cl-、Al3+;加入NaOH溶液至pH>13,滤液1含有[Al(OH)
4]-、VO3−、Cl-、OH-,通入CO2生成氢氧化铝沉淀,滤液中加入NH4HCO3沉钒得到NH4VO3,最后煅烧得到V2O5。【详解】A.VO2+中V元素为+4价,VO2+中V元素为+5价,3molVO2+被氧化成VO2+,失去3mol电子,而1m
olKClO3变为KCl失去6mol电子,故需要0.5molKClO3,故A错误;B.由上述分析可知,滤液1中主要的阴离子有[Al(OH)4]-、VO3−、Cl-、OH-,故B错误;C.“煅烧”时需要的仪器主要有坩埚、玻璃棒、三脚架、酒精灯、泥三角等,故C错误;D.NH4VO3煅烧生成V2O5,化
学方程式为:2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O,故D正确。答案选D。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目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依
次增大,W的原子序数是Z的原子序数的一半,W、X、Y三种元素形成的化合物M结构如图所示。下列叙述正确的是()A.离子半径:Z>X>WB.气态氢化物的稳定性:Z>W>YC.试管中残留的Z的单质可以用热的氢氧化钠溶液洗涤D.化合物M中所有的原子均满足8电子稳定结构【答案】CD【解析】【
分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,根据M的结构图,W能形成2个共价键,W是O元素,Y能形成4个共价键,Y是Si元素;W的原子序数是Z的原子序数的一半,Z是S元素;X形成+1价阳离子,X是Na元素。【详解】A.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,离子半径S2->O2->Na+,故A错误;B.非金属性越强,气态氢化物越稳定,气态氢化物的稳定性H2O>H2S>SiH4,故B错误;C.S能和热氢氧化钠溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠,所以试管中残留的S的单质可以用
热的氢氧化钠溶液洗涤,故C正确;D.Na+最外层有8个电子,O原子形成2个共价键、Si原子形成4个共价键,所以M中所有的原子均满足8电子稳定结构,故D正确;选CD。12.含氟的卤元素互化物通常作氟化剂,使金属氧
化物转化为氟化物,例如下述反应:2Co3O4+6ClF3=6CoF3+3Cl2+4X。下列有关说法错误的是()A.X与O3互为同素异形体B.ClF3中氯元素为-3价C.Co3O4在反应中作还原剂D.当有1molCl2产生时,反应中转移的电子数为6mol【答案】B【解析】【详解】A.由化
学方程式2Co3O4+6ClF3=6CoF3+3Cl2+4X可知,Co3O4作还原剂,Co3O4中-2价的O被氧化0价的O2,有元素守恒可知生成物中X为O2,则X与O3互为同素异形体,A说法正确;B.F元素在化合物中只显示-1价,化合物中各元素的化合价之
和为零可知ClF3中氯元素为+3价,B说法错误;C.Co3O4中-2价的O被氧化0价的O2,在反应中作还原剂,C说法正确;D.当有1molCl2产生时,Cl的化合价由+3价,变为0价,反应中转移的电子数为6mol,D说法正
确。答案为B。13.乳酸亚铁晶体是一种优良补铁剂,可由乳酸与碳酸亚铁反应制得。实验室制备碳酸亚铁的装置如图所示,下列说法正确的是()A.仪器B为蒸馏烧瓶,此仪器可直接进行加热B.稀硫酸和Fe粉反应的目的是生成Fe2+溶液,同时防止Fe2+被氧化C.仪器C中反应的离子方程式为Fe2++HCO3−=
FeCO3↓+H+D.向B反应后的溶液中加入NaOH溶液,若无白色沉淀,证明Fe2+全部进入了C中【答案】BD【解析】【分析】开始时,装置B中铁粉与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,产生的氢气把装置上部的空气排净,使生成的硫酸亚铁不易
被氧化,当溶液反应一段时间后,关闭活塞K2,使装置B中的液态进入装置C中,溶液中的碳酸氢根离子与亚铁离子反应生成碳酸亚铁和二氧化碳、水。【详解】A.仪器B为蒸馏烧瓶,此仪器底面较大不可直接加热,应垫石棉网后加热,A说法错误;B.稀硫
酸和Fe粉反应的目的是生成Fe2+溶液,生成的氢气可排净装置内的空气,防止Fe2+被氧化,B说法正确;C.仪器C中碳酸氢根离子与亚铁离子反应生成碳酸亚铁和二氧化碳、水,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3−=FeCO3↓+CO2↑+H2O,C说法错误;D.装置
B中的溶液为硫酸亚铁和硫酸,向B反应后的溶液中加入NaOH溶液,若无白色沉淀,证明Fe2+全部进入了C中,D说法正确;答案为BD。14.在Rh(铑)表面进行NRR(电催化反应)将N2转化为NH3的一种反应机理如图所
示,下列说法不正确的是()A.Rh薄膜电极为电解池的阴极B.通过②③可知两个氮原子上的加氢过程分步进行C.上述所有过程都需铑电极提供电子才能进行D.反应⑤每转移2mol电子,生成22.4LN2(标准状况下
)【答案】C【解析】【详解】A.根据图像可知,Rh薄膜电极得电子,Rh薄膜电极为电解池的阴极,A说法正确;B.根据图像可知,通过②③可知两个氮原子上分2步分别得到氢原子,则加氢过程分步进行,B说法正确;C.根据图像可知,①、⑤步,Rh未提供电子,C说法错误;D.反应⑤为3N
2H2=2NH3+2N2,每转移4mol电子,生成2molN2(标准状况下),转移2mol电子,22.4L标况下的氮气,D说法正确;答案为C。15.双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-离子源。利用双
极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如图所示,M、N为离子交换膜。下列说法错误的是()A.Y电极与电源正极相连,发生的反应为4OH--4e-=O2+2H2O↑B.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜C.
“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)D.若去掉双极膜(BP),电路中每转移1mol电子,两极共得到0.5mol气体【答案】BD【解析】【分析】盐室加入NaCl浓溶液,阴离子
向Y电极移动,则Y电极为阳极,则氯离子向Y电极移动,则N为阴离子交换膜;则X电极为阴极。【详解】A.分析可知,Y电极为阳极,与电源正极相连,发生的反应为4OH--4e-=O2+2H2O↑,A说法正确;B.分析可知,M为阳离子
交换膜,N为阴离子交换膜,B说法错误;C.“双极膜组”电渗析法利用阴阳离子的定向移动,可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH),C说法正确;D.若去掉双极膜(BP),电路中每转移1mol电子,两极可产生0.5mol氯气和0.5mol的氢气,共得到
1mol气体,D说法错误;答案为BD。第II卷(非选择题共60分)三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.碘在生活中有着广泛应用。一种由含碘废水制取单质碘的工艺流程如图:回答下列问题:(1)检验含碘废水中是否含有I2,常用的试剂是___。(2)X是一种常见的有刺激
性气味的气体,通入X气体的主要目的是___。(3)分离滤渣1各成分最简便的方法是___;滤渣2在潮湿的空气中能被氧化为红褐色物质,故发生反应的化学方程式为___。(4)试剂Y是一种绿色氧化剂,其化学式为___;操作I包括_
__。【答案】(1).淀粉溶液(2).将I2转化为I-(3).用磁铁吸引(4).4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2(5).H2O2(6).萃取、分液、蒸馏【解析】【分析】X是一种常见的有刺激性气味的气体,为二氧化硫,可使碘变为离子,且与
硫酸铜反应生成碘化亚铜沉淀;碘化亚铜与铁粉反应生成铜,则滤渣1为铁铜混合物;向滤液中加入碳酸钾,得到碳酸亚铁固体;Y是一种绿色氧化剂,Y为过氧化氢,氧化碘离子为碘单质。【详解】(1)淀粉遇到碘,淀粉溶液显蓝色,
故常用试剂为淀粉溶液;(2)分析可知,X为二氧化硫,具有还原性,与碘发生氧化还原反应,主要目的是将I2转化为I-;(3)滤渣1为铁、铜混合物,可用磁铁吸附铁而分离混合物;滤渣2为碳酸亚铁,在潮湿的空气中生成氢氧化铁和二氧化碳,方
程式为4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2;(4)试剂Y是一种绿色氧化剂,Y为过氧化氢;溶液中的碘可经过萃取、分液、蒸馏得到单质碘。17.十九大报告中关于生态环境保护的论述全面而深刻,对研
究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要指导意义。(1)已知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=-113.0kJ·mol-12SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ·mol-1写出SO2与NO2反应生成SO3和NO的热化学反应方程式___。(2)汽车尾
气的净化装置中发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<0。在密闭容器中充入10molCO和8molNO,发生上述反应,如图为平衡时NO的体积分数与温度,压强的关系。①该反应达到平衡后,为在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施有___(填字母序号)
。a.升高温度b.增加CO的浓度c.缩小容器的体积d.改用高效催化剂②压强为10MPa、温度为T1下,若反应进行到10min达到平衡状态,容器的体积为2L;用CO2的浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=_
__;若在D点对反应容器升温的同时增大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的___点。(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图所示,则N极应连接电源的___(填“正极”或“负极”),M极的电极反应式为__
_。【答案】(1).SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ•mol-1(2).bc(3).0.2mol•L-1•min-1(4).A(5).正极(6).NO+5e-+6
H+=NH4++H2O【解析】【详解】(1)①2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-113.0kJ·mol-1②2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ·mol-1,根据盖斯定律,(
②-①)÷2可得,SO2(g)+NO2(g)⇌NO(g)+SO3(g)△H=-41.8kJ•mol-1;(2)①a.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,NO的转化率降低,a与题意不符;b.增加CO的浓度,反应速率增大,NO的转化率增大,b符合题意;c
.缩小容器的体积,压强增大,平衡正向移动,转化率增大,反应速率增大,c符合题意;d.改用高效催化剂,反应速率增大,平衡不移动,d与题意不符;答案为bc;②压强为10MPa、温度为T1,平衡时,NO的体积分数为图中E点,为
25%,()()()()228100.581020.252xxxxxxxxNOgCOgNgCOg+−+−初始反应平衡8180.5xx−−=25%,解得x=4mol,v(CO2)=4mol2L10min=0.2mol•L-1•min-1;该反
应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,NO的体积分数增大,重新达到的平衡状态可能是A点;(3)根据图像可知,NO在N极失电子生成硝酸根离子,作阳极,与电池的正极相连;NO在M极失电子生成铵根离子,电极反应式为NO+5e-+6H+=NH4++H2O。18
.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色高效的水处理剂,可利用KClO溶液与FeCl3在碱性低温下反应制备,实验室模拟生产K2FeO4过程如图。已知:①FeCl3易潮解,100℃左右时升华②KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3③紫色的K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇
,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。(1)仪器X的的名称为___,装置A中反应的离子方程式为___。(2)使用过量KOH除了与Cl2反应生成KClO,还起到的___作用,写出此装置中制备K2FeO4的化学方程式___,该装置可
选择的控温方式为___。(3)制备的高铁酸钾粗产品中含有KOH、KCl、Fe(OH)3等杂质,请将以下提纯步骤补充完整,(实验药品:高铁酸钾粗产品、蒸馏水、乙醇、饱和NaOH溶液、饱和KOH溶液、冷的稀KOH溶液、冰水)。①取一定量的高铁酸钾
粗产品溶于___;②过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液;③搅拌、静置、过滤,用___洗涤2~3次,在真空干燥箱中干燥。【答案】(1).恒压滴液漏斗(2).2MnO4−+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O(3).提供强碱性,防止K
2FeO4与水反应(4).3KClO+2FeCl3+10KOH=2K2FeO4+9KCl+5H2O(5).冰水浴(6).冷的稀KOH溶液(7).乙醇【解析】【分析】装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,浓盐酸易挥发,则生成
的氯气中含有HCl和水杂质,饱和食盐水可除去HCl,而浓硫酸可除去水蒸气,氯气与铁在加热的条件下生成氯化铁,FeCl3在100℃左右时升华,则在装置D中,KClO溶液与FeCl3在碱性低温下反应制备高铁酸钾,氯气有毒,装置E吸收未反应的氯气。【详解】(1)仪器X为恒压滴液漏斗;装置A中高
锰酸钾与盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为2MnO4−+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;(2)KClO溶液与FeCl3在碱性低温下反应制备高铁酸钾,使用过量KOH提供强碱性,防止K2FeO4与水反应;KClO、FeCl3和KOH为反应物
,高铁酸钾为生成物,反应的方程式为3KClO+2FeCl3+10KOH=2K2FeO4+9KCl+5H2O;反应温度在低温下进行,可在冰水浴中进行;(3)①K2FeO4微溶于浓碱溶液,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性至弱碱
性条件下分解,则高铁酸钾粗产品溶于冷的稀KOH溶液。③K2FeO4不溶于乙醇,则用乙醇洗涤。19.氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色,难溶于水和乙醇。工业上以废铜料(含少量铁)为原料,制备氯化亚铜的
流程如图:(1)步骤①中试剂X可以是___(写化学式)。步骤③中反应时需要提供的条件是___。(2)步骤③中,为提高反应速率,可用稀HNO3代替O2,此时需要严格控制n(HNO3):n(H2SO4)=___,用稀HNO3代替O2的不足之处是___。(3
)步骤④中,该反应的离子方程式为___;实际生产中,步骤④中要适当通入过量SO2,原因可能是___。(4)若在实验室中用98%的浓H2SO4配制步骤③所需的稀H2SO41000mL所需的仪器为___。【答案】(1).H
2SO4(2).加热(3).2:3(4).产生有害气体、污染环境(5).2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO24−+4H+(6).提高Cu2+的还原速率,同时可以防止生成的CuCl被空气氧化(7)
.量筒、玻璃棒、烧杯、1000mL容量瓶、胶头滴管【解析】【分析】废铜料(含少量铁)加入过量的硫酸,使铁溶解,过滤,滤渣为铜,铜与氧气、硫酸反应生成硫酸铜溶液,硫酸铜与二氧化硫、氯化钠反应生成氯化亚铜沉淀,过滤、乙醇洗涤得到氯化亚铜
固体。【详解】(1)溶解废铜料中的铁时,应加入足量的酸,试剂X为硫酸或盐酸;铜与稀硫酸不反应,则需加入氧气且加热的条件下进行,因此,本题正确答案是:H2SO4;加热;(2)根据3Cu+8H++2N3O−=3Cu2++2NO↑+4H2O,n(HNO
3):n(H2SO4)=2:3;用稀HNO3代替O2的会产生NO,NO有毒,污染空气,因此,本题正确答案是:2:3;产生有害气体、污染环境;(3)硫酸铜与二氧化硫、氯化钠反应生成氯化亚铜沉淀,反应的离子方程式为2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+S24O−+4H+;
CuCl在空气中迅速被氧化成绿色,通入过量SO2提高Cu2+的还原速率,同时可以防止生成的CuCl被空气氧化,因此,本题正确答案是:2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+S24O−+4H+;提高C
u2+的还原速率,同时可以防止生成的CuCl被空气氧化;(4)用浓硫酸配制稀硫酸时,用量筒量取一定量的浓硫酸,加入到盛有一定量水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌,待恢复至室温时,用玻璃棒引流注入1000mL的容量瓶中,洗涤并将洗涤液注入容量瓶,再加入蒸馏水至刻度线下1-2cm处,该用胶
头滴管加至液面的下凹处与刻度线相切,摇匀即可,因此,本题正确答案是:量筒、玻璃棒、烧杯、1000mL容量瓶、胶头滴管。20.脱除燃气中的H2S既可防止大气污染还可回收硫资源等。回答下列问题:(1)著名的Vanviel反应
为12H2S+6CO2C6H12O6+6H2O+12S↓,该反应的能量转化形式是___,每生成1molC6H12O6。转移电子的数目为___。(2)脱除H2S最早的方法是可再生吸附法。其吸附原理如图。①下列说法不正确的是___。a.脱除H2S总反应的热效应△H=△H1+△H2b
.Fe2O3·H2O是该反应的吸附剂,降低了反应的活化能c.Fe2S3·H2O可使反应的焓变减小d.为了实现转化需要不断补充Fe2O3·H2O和Fe2S3·H2O②脱硫过程中反应的化学方程式为___;再生过程中,氧化剂与氧化产物的质
量比为___。(3)不同温度下(其他条件相同)发生反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g),间隔相同时间测定一次H2S的转化率(未达到平衡),如图所示:①温度越高,H2S的转化率越接近平衡时的转化率,是因为___。②初始在恒容密闭容器中只充入H2S,在900℃时发生反应,平衡时气体总压强为p
Pa,则N点v(正)___(填“>”“<”或“=”)v(逆);对应温度下反应的平衡常数Kp=___Pa(Kp为以分压表示的平衡常数,列出含p的代数式。)【答案】(1).光能转变为化学能(2).24NA(3).bcd(4).3H2S+Fe2O3•H2O=
3H2O+Fe2S3•H2O(5).1:2(6).温度越高,反应速率越快,达到平衡所需的时间越短(7).>(8).0.2p【解析】【详解】(1)根据方程式可知,反应的能量转化由光能转变为化学能;反应中S、C的化合价发生改变,S由-2价变为0价,生成1molC6H12O6,同
时生成12molS,转移24mol电子,即24NA;(2)①a.根据盖斯定律,脱除H2S总反应的热效应△H=△H1+△H2,a说法正确;b.根据图像可知,Fe2O3·H2O是该反应的催化剂,降低了反应的活化能,b说法错误;c.Fe2S3·H2O为催化剂
,可使反应的活化能降低,但对焓变无影响,c说法错误;d.Fe2S3·H2O为催化剂,为了实现转化需要不断补充H2S和O2,d说法错误;答案为bcd;②根据图像,脱硫过程中反应的反应物为硫化氢和一水合氧化铁,生成物为水和Fe2S3·H2O,方程式为3H2S+Fe2O3•H2O
=3H2O+Fe2S3•H2O;再生过程中,氧化剂与氧化产物分别为氧气和硫,Fe2S3•H2O中硫的化合价为-2价,则氧气和硫的物质的量之比为1:2;(3)①升高温度,反应速率增大,达到平衡所用的时间缩短,则硫化氢的转化率接近平衡转化率;②根
据图像可知,N点在900℃时未达到平衡状态,变为M点时达到平衡状态,则硫化氢的转化率增大,即反应正向进行,v(正)<v(逆);900℃时M点为平衡状态,硫化氢的转化率为50%,若硫化氢的浓度为1mol/L,()()()22210.5
0.50.250.50.50.2252HSgHgSg+初始反应平衡Kp=220.50.25()1.251.250.51.25ppp=0.2p。