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文档介绍
黑龙江省宾县一中2020届高三上学期第一次月考化学试卷
宾县一中2020届高三上学期第一次月考化学试卷 可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,O-16,Na-23,Si-28,K-39,Fe-56,Cu-64,Ba-137 一、单选题(共16小题,每小题3分,共48分) 1.下列物质依次按照混合物、氧化物、弱电解质和非电解质的顺序排列的一组是( ) A. 淀粉、CuO、HClO、Cu B. 水玻璃、Na2O·CaO·6SiO2、Ag2O、SO3 C. KAl(SO4)2·12H2O、KClO3、NH3·H2O、CH3CH2OH D. 普通玻璃、H2O、CH3COOH、葡萄糖 【答案】D 【解析】 【分析】 混合物是指由不同种物质组成的;氧化物是指由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物;弱电解质是指在水溶液里中部分电离的化合物;非电解质是指在水溶液里和熔化状态下都不能够导电的化合物;据此可以分析各个选项中各种的所属类别。 【详解】A. 淀粉属于混合物、CuO属于氧化物、HClO属于弱电解质、Cu是单质不是电解质,A项错误; B. 水玻璃是硅酸钠的水溶液属于混合物、Na2O⋅CaO⋅6SiO2是盐不是氧化物,Na2O融完全电离是强电解质、SO3是非电解质,B项错误; C. KAl(SO4)2⋅12H2O属于盐、KClO3是盐不是氧化物,NH3⋅H2O是弱碱属于弱电解质、CH3CH2OH是有机物属于非电解质,C项错误; D. 普通玻璃是硅酸盐和二氧化硅的混合物、H2O属于氧化物、CH3COOH存在电离平衡属于弱电解质,葡萄糖属于非电解质,D项正确; 答案选D。 2.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 0.1 mol 的中,含有个中子 B. pH=1的H3PO4溶液中,含有个 C. 2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到个CO2分子 D. 密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备 PCl5(g),增加个P-Cl键 【答案】A 【解析】 【详解】A.11B中含有6个中子,0.1mol 11B含有6NA个中子,A正确; B.溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误; C.标准状况下苯不是气体,不能利用气体摩尔体积计算22.4L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误; D.PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则所1molPCl3与1molCl2反应生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl键的数目小于2NA个,D错误;答案选A。 3.X、Y、Z、W均为中学化学中常见物质,一定条件下它们之间有如下转化关系(其它产物已略去):下列说法不正确的是 A. 若W是单质铁,则Z溶液可能是FeCl2溶液 B. 若W是氢氧化钠,则X水溶液呈酸性 C. 若W是氧气,则X、Z的相对分子质量可能相差48 D. 若W是强氧化性的单质,则X可能是金属铝 【答案】D 【解析】 【分析】 由反应的转化关系可知X可与W连续反应,说明X的生成物与W的量或反应条件有关,符合该转化关系的有:氢氧化钠或氢氧化钾与二氧化碳和二氧化硫的反应、铁和硝酸或氯化铁溶液的反应、偏铝酸盐和盐酸的反应、氯化铝和氢氧化钠溶液的反应、氨气或氮气或硫被氧化的反应、钠被氧化的反应等,以此解答该题。 【详解】A.如果W是Fe,Z是FeCl2,则Y必是FeCl3,发生的化学反应是2FeCl2+Cl2═2FeCl3,则X是Cl2,符合题干要求,故A正确; B.若W是氢氧化钠,说明X能连续与氢氧化钠反应,则X可以是酸性氧化物二氧化硫或二氧化碳等也可以是含有Al3+的溶液,Al3+水解使溶液呈酸性,故B正确; C.若W是氧气,X能连续被氧化,则如果X是硫单质,则X、Z的相对分子质量可能相差48,故C正确; D.若W是强氧化性的单质,则X应为有可变价态的元素的物质,所以不可能是金属铝,因为铝没有可变价,故D错误。 答案选D。 4.生产生活中的许多现象或应用都与化学知识有关。下列现象或应用与胶体性质无关的是( ) A. 将盐卤或石膏加入豆浆中,制成豆腐 B. 冶金厂常用高压电除去烟尘,是因为烟尘微粒带电荷 C. 泡沫灭火器中将Al2(SO4)3与NaHCO3两溶液混合后,喷出大量泡沫,起到灭火作用 D. 清晨,人们经常能看到阳光穿过茂密的树木枝叶所产生的美丽景象 【答案】C 【解析】 A项,豆浆属于蛋白质胶体,卤水和石膏的主要成分属于盐类,将卤水或石膏加入豆浆,会使胶体聚沉,故A与胶体性质有关;B项,冶金厂的烟尘为气溶胶,胶体有吸附性,吸附了带电荷的微粒而使胶粒带电,在高压电作用下,胶粒定向移动产生电泳现象,使胶体粒子在电极处凝聚、沉降从而达到除尘的目的,故B与胶体性质有关;C项,泡沫灭火器中将Al2(SO4)3与NaHCO3两溶液混合,利用铝离子和碳酸氢根离子双水解生成二氧化碳和氢氧化铝沉淀,与水解有关,故C与胶体性质无关;D项,该现象称为丁达尔效应,是因为早晨的森林雾气较重,在空气中形成气溶胶,经穿过树叶空隙的太阳光照射后产生的现象,丁达尔效应是胶体的重要性质,故D与胶体有关。 点睛:本题主要考查胶体的性质,与生活中的现象联系密切,明确胶体的丁达尔效应、电泳、聚沉等重要性质及其形成原因,才能合理解释生活中的有关现象。 5.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A. 无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl- B. c(H+)/c(OH-)=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO32-、NO3- C. c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH4+、MnO4-、SO42- D. 能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH4+、SO42-、HCO3- 【答案】B 【解析】 【详解】A、Fe3+与SCN-生成Fe(SCN)3,且铁离子为有色离子,故A错误; B. c(H+)/c(OH-)=1×10-12的溶液中c(H+)=1×10-13,溶液呈碱性,K+、Na+、CO32-、NO3-不反应,可以共存,故B正确; C. c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:Fe2+与MnO4-发生氧化还原反应,Fe2+、MnO4-不能共存,故C错误; D. 能使甲基橙变红的溶液呈酸性, HCO3-在酸性条件下生成二氧化碳气体,故D错误。答案选B。 【点睛】本题考查离子的共存问题,习题中隐含信息的挖掘是解答的关键,并根据常见离子之间的反应来解答,本题的难点是B中氢离子浓度的计算及A中Fe3+与SCN-生成络离子。 6.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5 mol/L的碳酸钠溶液1000 mL,假如其他操作均是准确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( ) A. 称取碳酸钠晶体100 g B. 定容时俯视观察刻度线 C. 移液时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗 D. 定容后将容量瓶振荡均匀,静置发现液面低于刻度线,又加入少量水至刻度线 【答案】B 【解析】 0.5 mol/L的碳酸钠溶液1 000 mL需称取143 g Na2CO3·10H2O,A项浓度偏低;定容时俯视刻度线,会造成所配溶液的体积偏小,浓度偏高,B项符合题意;未冲洗溶解碳酸钠晶体的烧杯,会造成碳酸钠损失,C项浓度偏低;D项会造成所配溶液的浓度偏低。 7.已知:①Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+;②Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。则下列在水溶液中的反应不可能发生的是( ) A. 3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3 B. Cl2+FeI2===FeCl2+I2 C. Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O D. 2Fe3++2I-===2Fe2++I2 【答案】A 【解析】 试题分析:A、根据信息,I-的还原性强于Fe2+,因此Cl2先氧化I-,故说法错误;B、还原性I->Fe2+,先和I-反应,氯气过量再和Fe2+反应,故说法正确;C、Co2O3的氧化性强于Cl2,利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故说法正确;D、Fe3+的氧化性强于I2,因此两者发生反应,故说法正确。 考点:考查氧化还原反应的规律等知识。 8.硅是构成无机非金属材料的一种主要元素,下列有关硅的化合物的叙述错误的是( ) A. 氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学式为Si3N4 B. 碳化硅(SiC)的硬度大,熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承 C. 光导纤维是一种新型无机非金属材料,其主要成分为SiO2 D. 二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单键的个数之比为1∶2 【答案】D 【解析】 试题分析:A.氮化硅中各元素的原子最外层达到8电子稳定结构,Si原子最外层电子数为4,N原子最外层电子数为5,要形成8电子稳定结构,则应有二者个数比值为3:4,其化学式为Si3N4,正确;B.SiC为原子晶体,熔点高,硬度大,可用于做耐高温材料,正确;C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,属于新型无机非金属材料,正确;D.二氧化硅晶体中,一个硅原子可形成4个硅氧单键,故硅原子和硅氧单键个数之比为1:4,错误。 考点:考查硅和二氧化硅的性质和用途的知识。 9.已知OCN-中每种元素都满足8电子稳定结构,在反应OCN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)中,如果有6 mol Cl2完全反应,则被氧化的OCN-的物质的量是 A. 2 mol B. 3 mol C. 4 mol D. 6 mol 【答案】C 【解析】 【详解】OCN-中每种元素都满足8电子稳定结构即可各其中O元素为-2价、C元素为+4价、N元素为-3价;其反应的离子方程式为:2OCN-+4OH-+3Cl2=2CO2+N2+6Cl-+2H2O;即可得如果有6 mol Cl2完全反应,则被氧化的OCN-的物质的量是4 mol,故答案选C。 10.含MgCl2、AlCl3 均为nmol的混合溶液,向其中滴NaOH溶液至过量。加入NaOH的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是( ) 提示:离子沉淀(或沉淀溶解)pH见下表 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 根据开始沉淀时的pH可知,当Al3+完全沉淀时,Mg2+还没有开始沉淀;而当Mg2+开始沉淀时,已经有部分氢氧化铝开始溶解;而当Mg2+完全沉淀时,氢氧化铝还没有完全被溶解,据此对各选项进行判断。 【详解】当Al3+完全沉淀时,溶液的pH=8.04,而镁离子开始沉淀的pH=8.93,则Al3+完全沉淀时Mg2+还没有开始沉淀;即:当Mg2+开始沉淀时,已经有部分氢氧化铝开始溶解;镁离子完全沉淀的pH=10.92,、氢氧化铝完全溶解的pH=12.04,则当Mg2+完全沉淀时,氢氧化铝还没有完全被溶解,C项正确; 答案选C。 11. 解释下列事实的方程式不正确的是 A. 次氯酸钙溶液中通入过量二氧化硫:Ca2+ + 2ClO-+ H2O + SO2=CaSO3↓+ 2HClO B. 硫酸型酸雨放置一段时间溶液的pH下降:2H2SO3+O2=2H2SO4 C. 纯碱液可以清洗油污的原因:CO32¯+H2OHCO3¯+OH¯ D. 向K2Cr2O7溶液中加入少量NaOH浓溶液,溶液由橙色变为黄色:Cr2O72—+H2O2CrO42—+2H+ 【答案】A 【解析】 试题分析:A、产物中的次氯酸具有强氧化性,应把亚硫酸钙氧化成硫酸钙,错误;B、亚硫酸是弱酸,被氧气氧化生成硫酸为强酸,氢离子浓度增大,pH减小,正确;C、纯碱溶液由于碳酸根离子的水解而使溶液显碱性,所以可以清洗油污,正确;D、K2Cr2O7溶液中存在水解平衡,Cr2O72-呈橙色,CrO42-呈黄色,加入氢氧化钠溶液,使平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色,正确,答案选A。 考点:考查对产物的判断,水解平衡的移动及应用 12.为使Fe2+,Fe3+,Zn2+较完全地形成氢氧化物沉淀,溶液的酸碱度分别为pH7.7、pH4.5、pH6.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+,Fe3+杂质离子,为除去这些离子制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是 A. H2O2,ZnO B. 氨水 C. KMnO4,ZnCO3 D. NaOH溶液 【答案】A 【解析】 试题分析:使铁离子沉淀而锌离子不能沉淀的pH为4.5到6.6之间,但亚铁离子完全沉淀时锌离子已沉淀,所以应将亚铁离子转化为铁离子再沉淀,同时不能引入新的杂质,所以需要氧化剂,最佳的氧化剂是过氧化氢,氧化亚铁离子为铁离子,而自身被还原为水,再加入ZnO调节pH在4.5~6.6之间,即可使铁离子完全沉淀,其余均会产生不同的杂质,所以答案选A。 考点:考查物质除杂试剂的判断 13.金属钾的冶炼可采用如下方法:2KF+CaC2CaF2+2K↑+2C,下列有关说法合理的是( ) A. 该反应的氧化剂是KF,氧化产物是K B. 该反应能说明C的还原性大于K C. 电解KF溶液不可能制备金属钾 D. CaC2、CaF2均为离子化合物,且阴、阳离子个数比均为2∶1 【答案】C 【解析】 试题分析:分析氧化还原反应注意①标清变价元素的化合价②熟记氧化还原反应的基本概念和基本规律③突破电子转移;该反应中钾元素的化合价由+1价降为0价,被还原,KF为氧化剂,K为还原产物;碳元素的化合价由—1价升高到0价,被氧化,CaC2作还原剂,C是氧化产物;A、该反应的氧化剂是KF,氧化产物是C,错误;B、该反应的还原剂为CaC2,还原产物为K,不能说明C的还原性大于K,错误;C、电解KF溶液,阳离子H+放电,阴离子OH—放电,不可能制备金属钾,正确;D、CaC2、CaF2均为离子化合物,CaF2中阴、阳离子个数比为2∶1,而CaC2中阴、阳离子个数比为1∶1,错误。 考点:考查氧化还原反应、电解原理和物质结构。 14.现有含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的某稀溶液,若向其中逐步加入铁粉,溶液中Fe2+浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如右图所示,则该溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( ) A. 1∶1∶3 B. 1∶2∶4 C. 1∶1∶4 D. 1∶3∶1 【答案】C 【解析】 试题分析:由图可知,加入铁粉后反应先后顺序是:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2、Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu;设HNO3、Fe(NO3)3、Cu(NO3)2分别为xmol、ymol、zmol,由于先加入1molFe时没有生成Fe2+,只生成1mol Fe(NO3)3,由系数之比等于物质的量之比可得:n(HNO3)=4n(Fe),则x=4;再加入1molFe时生成3molFe2+,说明参加反应的Fe(NO3)3为2mol,则y=1;最后加入1molFe时生成1mol Fe2+,说明z=1;因此,该溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3分别为1mol、1mol、4mol,三者的浓度之比为1∶1∶4,故C正确。 考点:本题以铁及其化合物的重要性质为线索,以图像为载体,主要考查氧化还原反应的先后顺序、物质的量在化学方程式计算中的应用、物质的量浓度的计算等基础知识和基本技能。 15.下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是 ①金属钠投入到FeCl3溶液中 ②过量NaOH溶液和明矾溶液混合 ③少量Ca(OH)2投入到过量NaHCO3溶液中 ④向NaAlO2溶液中滴入少量盐酸 ⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2 A. ①③④⑤ B. 只有①④ C. 只有②③ D. 只有③④⑤ 【答案】D 【解析】 ①金属钠投入FeCl3溶液中, Na先与水反应生成NaOH和H2,OH-与Fe3+反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀;②过量NaOH溶液和明矾溶液混合,OH-与Al3+反应生成Al(OH)3,但Al(OH)3溶于强碱,所以最终没有沉淀生成;③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中,发生反应为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,碳酸钙是白色沉淀;④向Al3+溶液中加入氨水生成白色的Al(OH)3沉淀,而Al(OH)3只溶于强碱,所以氨水过量,依然有白色沉淀;⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2发生反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,该反应为化合反应,且NaHCO3的溶解性小于Na2CO3的溶解性,所以会析出NaHCO3晶体,产生白色沉淀。故③④⑤正确,选D。 16.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是 A. Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1 B. 硝酸物质的量浓度为2.6mol/L C. 产生的NO在标准状况下的体积为4.48L D. Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol 【答案】B 【解析】 【详解】设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol,根据题意,则有 64x+144y=272……① 由Cu→Cu(OH)2、Cu2O→2Cu(OH)2可得34x+68y-16y=39.2-27.2……② 解得x=0.2、y=0.1 A、Cu与Cu2O的物质的量之比为0.2∶0.1=2∶1,A正确; B、根据氮原子守恒可知硝酸的物质的量为1.0mol+(0.2 mol×2+0.1 mol×2)/3=1.2 mol,硝酸的物质的量浓度为1.2 mol /0.5L =2.4 mol/L,B不正确; C、根据电子得失守恒可知产生的NO在标准状况下的体积为22.4L/ mol×(0.2 mol×2+0.1 mol×2)/3=4.48L,C正确; D、根据氮原子守恒可知Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为1.0mol-0.2 mol×2-0.1 mol×2×2=0.2mol,D正确。 答案选B。 二、非选择题(共52分) 17.(一)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。 (1)W、X的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为_______。 (2)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为____。 (二)A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。 它们之间有如下的反应关系: (3)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质。则C与另一种淡黄色物质反应的化学方程式_____。 (4)若D物质具有两性,②③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。判断单质A的元素在周期表中的位置是_____。 (5)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写该反应的离子方程式_____。 【答案】 (1). Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O (2). (3). SO2+Na2O2=Na2SO4 (4). 第三周期ⅢA族 (5). Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ 【解析】 【分析】 (一) W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素,W、X是金属元素,其最高价氧化物对应的水化物为碱,且两种碱可以反应生成盐和水,则W为Na元素,X为Al元素,Y、Z是非金属元素,W为Na,W可以和Y形成,则Y为-2价,为ⅥA元素,且和钠同周期,所以为S,Y的低价氧化物为;并且Z和Y同周期,原子序数比Y大,所以Y为Cl,根据元素所在周期表中的位置结合元素周期律的递变规律解答该题。 (二) (1)C是造成酸雨的主要物质则C是SO2,A是淡黄色固体,则A是S,所以SO2与另一淡黄色固体过氧化钠反应; (2)D物质具有两性,②③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体,则D是Al(OH)3,C是NaAlO2,则A是Al,B是Al2O3; (3)A是应用最广泛的金属,④反应用到A,则A为Fe,C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,C是FeCl3,②⑤反应用到的非金属为Cl2,所以D是FeCl2,以此来解答; 详解】(一) (1)W、X为金属,其最高价氧化物对应的水化物为碱,且两种碱可以反应生成盐和水,则为NaOH和Al(OH)3,二者反应的离子方程式: Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O; (2)W为Na,W可以和Y形成W2Y,则Y为-2价,为ⅥA元素,且和钠同周期,所以为S,W2Y为Na2S,电子式为:; (二) (1)C是造成酸雨的主要物质则C是SO2,A是淡黄色固体,则A是S,所以SO2与另一淡黄色固体过氧化钠反应,反应方程式为Na2O2+SO2=Na2SO4; (2)D物质具有两性,②③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体,则D是Al(OH)3,C是NaAlO2,则A是Al,B是Al2O3,所以A在元素周期表的位置为第三周期ⅢA族; (3)A是应用最广泛的金属,④反应用到A,则A为Fe,C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,C是FeCl3,②⑤反应用到的非金属为Cl2,所以D是FeCl2,反应方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+; 【点睛】注意,过氧化钠具有氧化性,可以将二氧化硫氧化成硫酸根,与过氧化钠与二氧化碳反应不同。 18.硅是人类文明发展的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。 (1)工业生产粗硅的反应有: SiO2+2CSi(粗)+2CO↑ SiO2+3CSiC+2CO↑ 两个反应的氧化剂分别为____、___。若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1:1,则参加反应的C和SiO2的质量之比为___。 (2)工业上可以通过如下图所示的流程制取纯硅: ①若反应I为Si(粗)+3HClSiHCl3+H2,则反应II的化学方程式为____。 ②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出该反应的化学方程式:_____。 【答案】 (1). SiO2 (2). C (3). 1:2 (4). SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl (5). SiHCl3+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2↑ 【解析】 【分析】 (1)根据方程式中碳和二氧化硅、硅、碳化硅之间的关系式计算; (2)①根据反应物、生成物和反应条件写出反应方程式;②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气; 【详解】(1)根据反应方程式生成1mol Si需C 2mol、SiO2 1mol,生成1mol SiC需C 3mol,SiO2 1mol,产品中Si与SiC的物质的量之比为1:1,则参加反应的C和SiO2 物质的量之比为5:2,所以质量之比为:5×12:2×60=1:2, (2)①由工艺流程可知,反应Ⅱ是氢气与SiHCl3反应生成Si(纯)、HCl,反应方程式为:SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl; ②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气:3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl, 19.某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO32-、SO42-,为检验溶液中所含的某些阴离子,限用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH-的实验方法省略,检验其他阴离子的过程如下图所示。 (1)图中试剂①~⑤溶质的化学式分别是: ①________,②________,③________,④__________,⑤__________。 (2)图中现象c表明检验出的离子是________________。 (3)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②,对实验的影响是____________________。 (4)气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是_________________________。 【答案】 (1). Ba(NO3)2 (2). HCl (3). HNO3 (4). Br2 (5). AgNO3 (6). Cl- (7). 会使SO32-对SO42-的检验产生干扰,不能确认SO42-是否存在 (8). SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 【解析】 【分析】 根据框图,结合需要检验的离子可知,气体E只能为二氧化硫。SO32-、SO42-能够与Ba(NO3)2溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀,亚硫酸钡与盐酸反应能够生成二氧化硫气体,二氧化硫气体E能使溴水褪色,硫酸钡不溶解于硝酸,故试剂①为Ba(NO3)2溶液,试剂②为盐酸,试剂④为溴水,无色溶液C中含有Cl-、OH-,溶液呈碱性,加入过量试剂③后再加入试剂⑤生成白色沉淀,应该是检验氯离子,因此试剂③为硝酸,调整溶液呈酸性,试剂⑤为硝酸银溶液,白色沉淀为氯化银,据此分析解答。 【详解】(1)SO32-、SO42-能够与Ba(NO3)2 溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀,亚硫酸钡与盐酸反应能够生成二氧化硫气体,二氧化硫气体E能使溴水褪色,硫酸钡不溶解于硝酸,故试剂①为Ba(NO3)2溶液,试剂②为盐酸,试剂④为溴水,无色溶液C中含有Cl-、OH-,溶液呈碱性,加入过量试剂③后再加入试剂⑤生成白色沉淀,应该是检验氯离子,因此试剂③为硝酸,调整溶液呈酸性,试剂⑤为硝酸银溶液,白色沉淀为氯化银,故答案为:Ba(NO3)2;HCl;HNO3;Br2;AgNO3; (2)根据上述分析,现象a检验出的阴离子为SO32-,现象b检验出的阴离子为SO42-,现象c检验出的阴离子为Cl-,故答案为:Cl-; (3)硝酸具有强氧化性,能够氧化亚硫酸根离子生成硫酸根离子,因此白色沉淀A若加试剂③稀硝酸而不加试剂②盐酸会使SO32-对SO42-的检验产生干扰,不能确认SO42-是否存在,故答案为:会使SO32-对SO42-的检验产生干扰,不能确定SO42-是否存在; (4)溴单质与二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸,反应的离子方程式:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-。 【点睛】根据反应现象推断各物质的成分是解题的关键,明确气体E为二氧化硫是解题的突破口。本题的易错点为试剂②的判断,要注意试剂②不能选用稀硝酸,因为硝酸具有强氧化性,能够氧化亚硫酸根离子生成硫酸根离子。 20.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型,高效、多功能绿色水处理剂,可通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备。 已知:①KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3 ②K2FeO4具有下列性质:可溶于水、微溶于浓KOH溶液;在强碱性溶液中比较稳定;在Fe3+催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2,如图所示是实验室模拟工业制备KClO溶液装置。 (1)B装置的作用为______________________; (2)反应时需将C装置置于冷水浴中,其原因为__________________; (3)制备K2FeO4时,不能将碱性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,其原因是________,制备K2FeO4的离子方程式_________________; (4)工业上常用废铁屑为原料制备Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,检验Fe2+所需试剂名称________,其反应原理为______________________(用离子方程式表示); (5)向反应后的三颈瓶中加入饱和KOH溶液,析出K2FeO4固体,过滤、洗涤、干燥。洗涤操作所用最佳试剂为______________________; A.水 B.无水乙醇 C.稀KOH溶液 (6)工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度:用碱性KI溶液溶解1.00g K2FeO4样品,调节pH使高铁酸根全部被还原成亚铁离子,再调节pH为3~4,用1.0mol/L的Na2S2O3标准溶液作为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),淀粉作指示剂,装有Na2S2O3标准溶液的滴定管起始和终点读数如如图所示: ①消耗Na2S2O3标准溶液的体积为____________mL。 ②原样品中高铁酸钾的质量分数为_________________。[M(K2FeO4)=198g/mol] ③若在配制Na2S2O3标准溶液的过程中定容时俯视刻度线,则导致所测高铁酸钾的质量分数____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 【答案】 (1). 吸收HCl (2). KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3 (3). 将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,Fe3+过量,K2FeO4在Fe3+催化作用下发生分解。或答:将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,溶液呈酸性,在酸性条件下,K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3和O2。 (4). 2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O (5). 铁氰化钾 (6). 3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓ (7). B (8). 18.00 (9). 89.1% (10). 偏低 【解析】 【分析】 高锰酸钾与浓盐酸在A装置中反应生成氯气,由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中一定会混有氯化氢,因此通过装置B除去氯化氢,在装置C中氯气与氢氧化钾反应生成KClO,装置D吸收尾气中的氯气,防止污染。结合题示信息分析解答。 (6)用碱性的碘化钾溶液溶解高铁酸钾样品,调节pH,高铁酸根与碘离子发生氧化还原反应,高铁酸根离子全部被还原成亚铁离子,碘离子被氧化成碘,根据电子得失守恒有关系FeO42-~2I2,再根据反应2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,利用硫代硫酸钠的物质的量可计算得高铁酸钾的质量,进而确定质量分数。 【详解】(1)根据上述分析,B装置是用来除去氯气中的氯化氢的,故答案为:吸收HCl; (2)根据题干信息知,KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3,因此反应时需将C装置置于冷水浴中,故答案:KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3; (3)根据题干信息知,K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液;在强碱性溶液中比较稳定;在Fe3+催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2,因此制备K2FeO4时,不能将碱性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,防止Fe3+过量,K2FeO4在Fe3+催化作用下发生分解;KClO浓溶液与Fe(NO3)3饱和溶液反应制备K2FeO4的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O,故答案为:将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,Fe3+过量,K2FeO4在Fe3+催化作用下发生分解(或将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,溶液成酸性,在酸性条件下,K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3和O2);2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O; (4)工业上常用废铁屑为原料制备Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,检验Fe2+可以使用铁氰化钾,如果含有亚铁离子,会产生蓝色沉淀,其反应原理为3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓,故答案为:铁氰化钾;3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓; (5)根据上述分析,反应后的三颈瓶中生成了KClO,加入饱和KOH溶液,析出K2FeO4固体,过滤、洗涤、干燥,由于K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液,为了减少K2FeO4的损失,洗涤K2FeO4时不能选用水或稀KOH溶液,应该选用无水乙醇,故答案为:B; (6)①根据装有Na2S2O3标准溶液的滴定管起始和终点读数,消耗Na2S2O3标准溶液的体积为19.40-1.40=18.00mL,故答案为:18.00; ②用碱性碘化钾溶液溶解高铁酸钾样品,调节pH,高铁酸根与碘离子发生氧化还原反应,高铁酸根离子全部被还原成亚铁离子,碘离子被氧化成碘,根据电子得失守恒有关系FeO42-~2I2,再根据反应2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,得关系式FeO42-~2I2~4Na2S2O3,所以高铁酸钾的质量为 ×1.0mol/L×0.018L×198g/mol=0.891g,则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为×100%=89.1%,故答案为:89.1% ③若在配制Na2S2O3标准溶液的过程中定容时俯视刻度线,导致配制的Na2S2O3标准溶液的浓度偏大,滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液的体积偏小,则测得的高铁酸钾的质量分数偏低,故答案为:偏低。 21.爱国实业家侯德榜在氨碱法的基础上,发明了“联合制碱法”,简单流程如图。完成下列问题: (1)在饱和食盐水中通入X和Y,则X____(填物质名称) (2)写出通入X和Y的化学反应方程式_____。 (3)操作Z____(填名称),为了得到化肥(NH4Cl),需要在溶液B中通入NH3、加食盐,其中通入NH3的作用一____,作用二____。 (4)工业生产的纯碱常会含少量NaCl杂质。现用重量法测定其纯度,步骤如下:①称取样品ag,加水溶解;②加入足量的BaCl2溶液;③过滤、___、烘干、冷却、称量、烘干、冷却、___,最终得到固体bg。样品中纯碱的质量分数为____(用含a、b的代数式) (5)某课外活动小组要用NaOH溶液和CO2来制备Na2CO3固体,他们只有未知浓度的NaOH溶液50毫升和足量的CO2,他们的设计方案是:首先_____,然后_____,加热_____后,再____,最后加热浓缩,冷却结晶,过滤得固体Na2CO3 。 【答案】 (1). 氨气 (2). NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl (3). 过滤(洗涤) (4). 将NaHCO3转化为Na2CO3 (5). 产生的NH4+有利于NH4Cl形成 (6). 洗涤 (7). (再)称量 (8). 106b/197a (9). 将50毫升NaOH溶液分成两等份 (10). 向其中的一份中通入过量的CO2 (11). 除去CO2 (12). 与另一份NaOH溶液混合 【解析】 【分析】 (1)二氧化碳在水中的溶解度小,与水反应形成不稳定的碳酸,而把二氧化碳通入溶有氨气而呈碱性的水中,增加二氧化碳气体的吸收; (2)碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小,二氧化碳通入氨化的饱和氯化钠溶液中反应生成碳酸氢钠晶体; (3)过滤后得到的物质有杂质,需要进行洗涤;滤液(溶液B)是含有氯化铵、氯化钠和少量碳酸氢钠的溶液,通入 NH3,增大NH4+ 的浓度,使 NH4Cl 更多地析出,使 NaHCO3 转化为溶解度更大的Na2CO3,提高析出的NH4Cl; (4)通过称量沉淀碳酸钡的质量,根据原子守恒来计算样品中纯碱的质量分数,需洗涤沉淀,除去杂质离子,且需干燥,恒重,样品中纯碱的质量分数,根据碳守恒计算。 (5)不能直接向氢氧化钠中直接通入CO2,这样会生成碳酸氢钠溶液,但碳酸氢钠与氢氧化钠可以反应生成碳酸钠。 【详解】联合制碱法:以食盐、氨和二氧化碳为原料来制取纯碱,二氧化碳在水中的溶解度小,与水反应形成不稳定的碳酸,而把二氧化碳通入溶有氨气而呈碱性的水中,会使生成的碳酸与氨水发生反应,而增大二氧化碳气体的吸收,将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,X为氨气,Y为二氧化碳,反应为:CO2+H2O+NaCl+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl,经过滤(操作 z)、洗涤得NaHCO3微小晶体(晶体A),再加热制得纯碱产品,其滤液(溶液B)是含有氯化铵和氯化钠的溶液,从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体,由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大,低温时的溶解度则比氯化钠小,在低温条件下,向滤液中加入细粉状的氯化钠,并通入氨气,可以使氯化铵单独结晶沉淀析出,经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。 (1)二氧化碳在水中的溶解度小,与水反应形成不稳定的碳酸,而把二氧化碳通入溶有氨气而呈碱性的水中,会使生成的碳酸与氨水发生反应,而增大二氧化碳气体的吸收; (2)碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小,二氧化碳通入氨化的饱和氯化钠溶液中反应生成碳酸氢钠晶体; (3)①固体、液体分离采用过滤的方法,沉淀表面有杂质,需要进行洗涤,所以操作Z可以是洗涤也可以过滤;②滤液(溶液B)是含有氯化铵、氯化钠和少量碳酸氢钠的溶液,通入 NH3,增大NH4+ 的浓度,使 NH4Cl 更多地析出,使 NaHCO3 转化为溶解度更大的Na2CO3,提高析出的NH4Cl; (4)加入足量的BaCl2溶液,发生反应:Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl,根据原子守恒,通过称量沉淀碳酸钡的质量,来计算样品中纯碱的质量分数,需洗涤沉淀,除去杂质离子,且将沉淀冷却到室温,恒重操作(再)称量后最终得到固体b(g)为BaCO3 ,根据碳守恒,纯碱的质量分数=100%; (5)不能直接向氢氧化钠中直接通入CO2,这样会生成碳酸氢钠溶液,但碳酸氢钠与氢氧化钠可以反应生成碳酸钠,所以先向溶液中通入二氧化碳气体后,在让其与氢氧化钠反应就可以得到碳酸钠溶液。 【点睛】要了解并熟记联合制碱法的操作流程,以及各阶段产物。 查看更多