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文档介绍
江西省上饶中学2020届高三上学期第一次月考化学试题
上饶中学 2019-2020 学年高三上学期第一次月考 第 I 卷(选择题,共 48 分) 一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每题 3 分,共 48 分) 1.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中记载了古代化学研究成果。下列常见古诗 文对应的化学知识正确的是 常见古诗文记载 化学知识 A 《梦溪笔谈》中对宝剑的记载:“古人以剂钢为刃,柔铁为茎 干,不尔则多断折” 铁的合金硬度比纯铁的大,熔点比 纯铁的高 B 《本草纲目拾遗》中对强水的记载:“性最烈,能蚀五金,其 水甚强,惟玻璃可盛” 强水为氢氟酸 C 《天工开物》中记载:凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴 硫指的是硫黄.硝指的是硝酸钾 D 《泉州府志》中记载:安南人黄姓者为宅煮糖,墙塌压糖,去 土而糖白,后人遂效之 糖白的过程发生了化学变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A. 剂钢为 Fe 的合金,铁的合金硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的低,A 项错误; B. 能蚀五金可知为王水,为盐酸、硝酸的混合物,而 HF 酸与玻璃反应,B 项错误; C. 古人以“得”为阴,以“失”为阳;从现代的化学观点来看,硝酸钾、硫在一定条件下发 生氧化还原反应: 3 2 2 23S+2KNO +3C K S+N +CO 点燃 ,硫指的是硫黄,硝指的是硝酸 钾,硝酸钾是氧化剂,得电子,碳为还原剂,失电子,C 项正确; D. 该古诗文指元代南安黄长者发现墙塌压糖后,去土红糖变白糖,说明泥土具有吸附作用, 能将红糖变白糖,发生的是物理变化,D 项错误; 答案选 C。 2.NA 是阿伏伽德罗常数的值,下列相关说法正确的是( ) A. 2.24LN2 和 O2 的混合气体中分子数为 0.1NA B. 2.4g 镁在空气中完全燃烧生成 MgO 和 Mg3N2,转移的电子数为 0.2NA C. 标准状况下,22.4LCCl4 中含有分子的数目为 NA D. 0.1molFeCl3 完全水解生成的 Fe(OH)3 胶体粒子数为 0.1NA 【答案】B 【解析】 【详解】A.未说温度、压强,无法计算气体的分子数,故 A 错误; B.镁在空气中完全燃烧,化合价从 0 价升高到+2 价,因此 2.4g 镁在空气中完全燃烧生成 MgO 和 Mg3N2,转移的电子数为 A2.4g 2N 24g / mol =0.2NA,故 B 正确; C.标准状况下,CCl4 为液态,不能使用气体摩尔体积计算物质的量,故 C 错误; D.因为胶体粒子要求直径在 1-100nm(1nm=10-9 米),所以单个的 Fe(OH)3 直径不够,往往是几十 个 Fe(OH)3 粒子聚在一起才形成一个胶粒,所以胶体粒子数远小于 0.1NA,故 D 错误; 答案:B。 【点睛】易错点关于气体摩尔体积 22.4L/mol 的应用,注意抓三点:(1)标准状况(2)气体 (3)1mol 大约为 22.4L。 3.下列说法正确的是 ( ) A. 将饱和 FeCl3 溶液逐滴加入 NaOH 溶液中可制得 Fe(OH)3 胶体 B. 雾属于分散系中的胶体,它的分散剂是水蒸气 C. 胶体区别于其它分散系的本质特征是丁达尔效应 D. 向 Fe(OH)3 胶体中逐滴加入稀硫酸至过量,先生成红褐色沉淀最后沉淀溶解 【答案】D 【解析】 【详解】A.将饱和 FeCl3 溶液逐滴加入 NaOH 溶液中反应生成 Fe(OH)3 沉淀,而实验室制备氢 氧化铁胶体是把饱和氯化铁溶液滴入沸水中加热到呈红褐色液体,即得到氢氧化铁胶体,故 B 错误; B.雾是小液滴悬浮在空气中形成的分散系,属于胶体,它的分散剂是空气,故 B 错误; C.胶体区别于其它分散系的本质特征是胶体粒子直径在 1-100nm(10-7~10-9m)之间,溶液的粒 子直径小于 1nm,浊液的子直径大于 100nm,丁达尔效应是胶体的特征性质,故 C 错误; D.氢氧化铁胶体滴入盐酸先聚沉生成沉淀氢氧化铁,继续滴入盐酸,氢氧化铁沉淀溶解,故 D 正确; 故答案为 D。 4.下列离子方程式正确的是( ) A. 向 FeO 固体中加入少量稀硝酸:FeO+2H+=Fe2++H2O B. 向 Na2S2O3 溶液中加入过量稀硫酸:S2O3 2-+2H+=S↓+SO2↑+H2O C. 向 AlCl3 溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO2 -+4NH4 ++2H2O D. 向 FeCl2 溶液中加入氯水:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl- 【答案】B 【解析】 【详解】A.FeO 和稀硝酸发生氧化还原反应生成 Fe(NO3)3、NO 和 H2O,A 项错误; B.Na2S2O3 与稀硫酸反应生成 Na2SO4、S、SO2 和 H2O,B 项正确; C.Al(OH)3 不溶于 NH3·H2O,C 项错误; D.向 FeCl2 溶液中加入氯水的离子方程式为 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,D 项错误。 故选 B。 【点睛】FeO 和稀硝酸不是发生复分解反应,由于 FeO 具有还原性,硝酸有强氧化性,所以会 发生氧化还原反应:3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。 5.著名化学家徐光宪获得“国家最高科学技术奖”,以表彰他在稀土萃取理论方面作出的贡 献。稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中,金属铈在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水 很快反应。已知:铈常见的化合价为+3 和+4,氧化性:Ce4+>Fe3+。下列说法不正确的是( ) A. 铈(Ce)元素在自然界中主要以化合态形式存在 B. 铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为:Ce+4HI=CeI4+2H2↑ C. 用 Ce(SO4)2 溶液滴定硫酸亚铁溶液,其离子方程式为:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+ D. 四种稳定的核素 136 58 Ce、 138 58 Ce、 140 58 Ce、 142 58 Ce,它们互称为同位素 【答案】B 【解析】 【详解】A.金属铈在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应,因此铈(Ce)元素在自 然界中主要以化合态形式存在,故不选 A; B.金属铈可以和强酸 HI 酸反应生成盐和氢气,但是铈离子具有氧化性,碘离子具有还原性, 二者可以继续发生氧化还原反应,故选 B; C.氧化性是 Ce4+>Fe3+,所以用 Ce(SO4)2 溶液滴定硫酸亚铁溶液,可发生反应,离子方程式为: Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,故不选 C; D.质子数相同,中子数不同的同一元素的不同核素,互为同位素,故不选 D; 答案:B。 【点睛】易错选项 B,Ce4+氧化性强,与 I-要发生氧化还原反应。 6.各组性质比较的表示中,正确的是( ) A. 酸性:HI<HBr<HCl<HF B. 稳定性:HF<HCl<HBr<HI C. 氧化性:F2<Cl2<Br2<I2 D. 沸点:F2<Cl2<Br2<I2 【答案】D 【解析】 【详解】A.元素的非金属性越强,其相应的氢化物的稳定性越强,共价键越不容易断裂,因 此化合物的水溶液的酸性越弱,由于元素的非金属性 F>Cl.>Br>I,所以氢化物水溶液的酸性 HI>HBr>HCl>HF,A 错误; B.元素的非金属性越强,共价键越强,越不容易断裂,其相应的氢化物的稳定性越强,由于 元素的非金属性 F>Cl>Br>I,所以稳定性 HF>HCl>HBr>HI,B 错误; C.元素的非金属性越强,原子获得电子的能力越强,相应的该元素的单质的氧化性就越强。 由于元素的非金属性 F>Cl>Br>I,所以单质的氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,C 错误; D.卤族元素的单质都是由分子构成的分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,分子间作 用力大小与物质的相对分子质量有关,物质的相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质 的熔沸点就越高,物质的相对分子质量大小关系为 F2<Cl2<Br2<I2,所以物质的沸点 F2<Cl2 <Br2<I2,D 正确; 故合理选项是 D。 7.《本草图经》描述:“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封 之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。”下述说明中正确的是( ) ①绿矾又称胆矾,化学式为CuSO4·5H2O ②绿矾的分解过程中发生了氧化还原反应 ③“色赤”物质可能是铜单质 ④流出的液体中可能含有硫酸 A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 【答案】D 【解析】 【详解】①绿矾是七水合硫酸亚铁,胆矾是五水合硫酸铜,故①错误; ②绿矾分解的过程中,现象有“色赤”,说明铁被氧化为正三价,发生了氧化还原反应,故 ②正确; ③根据描述,该过程只涉及到了铁的化合物的变化,与铜元素无关,“色赤”可能是出现了 氧化铁,③错误; ④流出的液体中可能含有硫酸,④正确; 故答案选 D②④。 8.现有 MgCl2 和 Al2(SO4)3 的混合溶液,向其中逐滴加入 NaOH 溶液,得到沉淀的物质的量与加 入 NaOH 的物质的量关系如图所示,则原溶液中 Cl- 与 SO4 2-的物质的量之比为( ) A. 1:3 B. 1:6 C. 2:3 D. 3:2 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知加入 0.4molNaOH,沉淀达最大量,沉淀为氢氧化镁、氢氧化铝,根据氢氧 根守恒可知 2n[Mg(OH)2]+3n[Al(OH)3]=n(OH-)=0.4mol,加入 0.5molNaOH 时,沉淀由最 大值减小为最小值,故 0.1molNaOH 溶解氢氧化铝沉淀,根据反应 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 可知,n[Al(OH)3]=0.1mol,所以 2n[Mg(OH)2]+3×0.1mol=0.4mol,故 n[Mg(OH)2]=0.05mol, 根据化学式 MgCl2 可知溶液中 n(Cl-)=2n[Mg(OH)2]=2×0.05mol=0.1mol,根据化学式 Al2 (SO4)3 可知溶液中 n(SO4 2-)= 3 2 n[Al(OH)3]= 3 2 ×0.1mol=0.15mol,所以原溶液中 Cl-与 SO4 2- 的物质的量之比为 0.1mol:0.15mol=2:3; 故选:C。 9.某同学通过系列实验探究 Mg 及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是 A. 将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究讨 Mg 的活泼性 B. 将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4 溶液中,观察 Mg(OH)2 沉淀的生成 C. 将 Mg(OH)2 浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀 D. 将 Mg(OH)2 沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水 MgCl2 固体 【答案】B 【解析】 【详解】A、浓硫酸溶于水放热,且密度大于水,因此稀释浓硫酸,应将浓硫酸加到水中,而 不能将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,A 错误; B、将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4 溶液中,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,B 正确; C、过滤时应该用玻璃棒引流,C 错误; D、应将 Mg(OH)2 沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,生成氯化镁。由于氯化镁水解生成氢 氧化镁和氯化氢,水解吸热,且氯化氢易挥发,所以加热时促进镁离子水解,蒸干得不到无 水 MgCl2 固体,为氢氧化镁固体,D 错误。 答案选 B。 10.硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得溶液乙,向乙溶液中滴加溴水,溴水褪色,乙 变成丙。在丙里加入 Na2S 生成气体丁,把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有 硫元素,则它们正确的顺序是 A. SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S B. SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3 C. SO3 、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3 D. SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S 【答案】D 【解析】 【详解】甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素。 硫磺在空气中燃烧生成气体甲,发生的反应为 2 2=S O SO ,甲是 2SO ; 甲溶于水得溶液乙,发生的反应为 2 2 2 3SO H O H SO ,乙是 2 3H SO ; 向乙溶液中滴加溴水,溴水褪色,乙变成丙,发生的反应为 2 3 2 2 2 4 2H SO Br H O H SO HBr ,丙是 2 4H SO ; 在丙溶液里加入 2N Sa 生成气体丁,发生的反应为 2 2 4 2 4 2Na S H SO Na SO H S ,丁是 2H S ; 把丁通入乙得到沉淀戊,发生的反应为 2 2 3 22H S H SO 3S 3H O ,戊是 S, 故 D 项正确。 11.硫酸、硝酸与盐酸是工业上常用的三大强酸。工业上制备硫酸常用接触法,工业上制硝酸 是用氨的催化氧化法。下列关于工业上制硫酸与硝酸的说法中不正确的是( ) A. 在沸腾炉中进行的反应为:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 B. 氨被氧气催化氧化:4NH3+5O2 4NO+6H2O C. 硫酸工业、硝酸工业都符合“绿色化学”要求 D. 氨催化氧化制硝酸过程中的三个主要反应都属于氧化还原反应 【答案】C 【解析】 【详解】A.接触法制硫酸涉及三步骤:(1)在沸腾炉中,煅烧硫铁矿制取二氧化硫;(2)在 接触室中二氧化硫催化氧化生成三氧化硫(3)在吸收塔中,三氧化硫被浓硫酸吸收,故不选 A; B.硝酸的工业制法涉及三个反应:(1)氧化炉中在 4NH3+5O2 4NO+6H2O(2)吸收塔中 2NO +O2=2NO2 、3NO2+H2O=2HNO3+NO ,故不选 B; C.硫酸工业、硝酸工业会有有毒尾气 SO2、NO、NO2 生成,需要碱液吸收法除掉尾气,不符合“绿 色化学”要求,故选 C; D.氨催化氧化制硝酸过程中的三个主要反应 4NH3+5O2 4NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+ H2O=2HNO3+NO 都属于氧化还原反应,故不选 D; 答案:C。 12.糠叉丙酮( )是一种重要的医药中间体。下列关于该化合物的说法错误的是 ( ) A. 分子式为 C8H8O2,不属于芳香族化合物 B. 能发生氧化反应、水解反应和取代反应 C. 1mol 糠叉丙酮最多可与 3molBr2 发生加成反应 D. 存在能与 NaHCO3 反应且属于芳香族的同分异构体 【答案】B 【解析】 【详解】A.糠叉丙酮( )结构中没有苯环,不属于芳香族化合物,故不选 A; B.含有碳碳双键、能燃烧可以发生氧化反应,含有烷基可以发生取代反应,不能发生水解反 应,故选 B; C.糠叉丙酮( )结构中含有三个碳碳双键,最多可与 3molBr2 发生加成反应,故 不选 C; D.糠叉丙酮( )能与 NaHCO3 反应,属于芳香族含有苯环的同分异构体,有 、 、 、 ,故不选 D; 答案:B。 13.2019 年是门捷列夫提出元素周期表 150 周年。根据元素周期律和元素周期表,下列推断不 合理的是 A. 位于第五周期第 VIA 族的元素为金属元素 B. 第 32 号元素的单质可作为半导体材 料 C. 第 55 号元素的单质与水反应非常剧烈 D. 第七周期ⅦA 族元素的原子序数为 117 【答案】A 【解析】 【详解】A. 位于第五周期第 VIA 族的元素为 Te(碲),是非金属元素,A 错误; B. 第 32 号元素为锗,位于金属区与非金属区的交界线处,单质可作为半导体材料,B 正确; C. 第 55 号元素是铯,为活泼的碱金属元素,单质与水反应非常剧烈,C 正确; D. 第七周期 0 族元素的原子序数为 118,ⅦA 族元素的原子序数为 117,D 正确; 答案选 A。 14.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W 最外层电子数是次外层的 3 倍,Z 的 原子序数是 W 的两倍,X 是短周期元素中原子半径最大的元素,Y 是地壳中含量最丰富的金属 元素。下列说法错误的是( ) A. 简单离子半径的大小顺序为:Z>W>X>Y B. Y 的氯化物的水溶液显酸性 C. W、Z 两种元素形成的一种化合物能使 KMnO4 的酸性溶液褪色 D. X 的单质具有较强的还原性,能从铁盐溶液中置换出铁单质 【答案】D 【解析】 【分析】 W 最外层电子数是次外层的 3 倍,则 W 为 O;Z 的原子序数是 W 的两倍,则 Z 为 S;X 是短周期 元素中原子半径最大的元素,则 X 为 Na,Y 是地壳中含量最丰富的金属元素,则 Y 为 Al,据 此分析。 【详解】A.电子层数越多,微粒半径越大;电子层相同时,核电荷数越大,吸电子能力越强, 半径越小;简单离子半径的大小顺序为:Z(S2-)>W(O2-)>X(Na+)>Y(Al3+),故不选 A; B.Y 的氯化物为 AlCl3,氯化铝溶液中,铝离子水解使溶液显酸性,故不选 B; C. W、Z 两种元素形成的 SO2 具有强还原性,酸性高锰酸钾具有强氧化性,二者可以发生氧化 还原反应,故不选 C; D..X 的单质 Na 会与水反应,生成氢氧化钠和氢气,不能从铁盐溶液中置换出铁单质,故选 D; 答案:D。 15. A、B、C、D、E 五种中学常见物质均含有同一种元素,且 A 为单质,有如图 2 所示的转化 关系。则下列分析中不正确的是 A. 若 ABCDE 中同一种元素的价态均不相同,则 A 为非金属单质 B. 若 A 为金属钠,则由 1mol D 完全反应生成 C 时,一定有 1mol 电子转移 C. 若 A 为非金属硫,则④的反应类型既可能为氧化还原反应,也可能为非氧化还原反应 D. 若 A 为金属铁,则化合物 C 和 D 均可以由化合反应制得 【答案】B 【解析】 试题分析:A、根据框图转化,可以找到满足条件的物质分别是:A:N2,B:NO2,C:NO,D: NH3,E:HNO3,只有非金属元素才具有多种可变化合价,此外如含硫元素的物质等,故 A 正确; B、若 A 为金属钠,则 B 为 NaHCO3 ,C:NaOH,D:Na2O,E:Na2CO3 ,1mol 氧化钠完全反应生 成氢氧化钠时,氧化钠和水的反应可以实现,不存在电子转移,故 B 错误;C、若 A 为非金属 硫,则 B:SO3,C:SO2,D:H2S,E:H2SO4,则④的反应是硫酸到二氧化硫的反应,可以用铜 与浓硫酸反应,也可以用硫酸与亚硫酸钠反应,故 C 正确;D、若 A 为金属铁,则 B:Fe(OH) 3,C:FeCl3,D:FeCl2,E:Fe2O3,则化合物氯化亚铁可以通过金属铁和氯化铁之间的化合反 应来获得,氯化铁均可以由氯化亚铁和氯气通过化合反应制得,故 D 正确;故选 B。 考点:考查了无机物的推断的相关知识。 16.下列实验现象与对应结论均正确的是( ) 选项 操作 现象 结论 A 常温下将铁片放入浓硫酸中 剧烈反应生成有刺激性气味气 体 常温下铁易与浓硫酸发生反应 B Al2(SO4)3 溶液中滴加过量稀氨 水 先生成白色沉淀,随后又溶解 Al(OH)3 能溶于氨水 C 向某溶液中滴加 KSCN 溶液 溶液变为红色 该溶液中含有 Fe3+ D 将表面氧化的铜丝从酒精灯的 外焰慢慢移向内焰 黑色的铜丝变红 CuO 被内焰中的乙醇蒸气氧化 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A. 常温下将铁片放入浓硫酸中,会发生钝化反应,即铁的表面生成一层致密的氧化 物薄膜,阻止反应的继续发生,因此不会有剧烈反应生成有刺激性气味气体,故 A 错误; B. Al2(SO4)3 溶液中滴加过量稀氨水,会生成白色的氢氧化铝沉淀,但是氢氧化铝不溶于弱碱, 因此不会出现溶解的现象,故 B 错误; C. 向某溶液中滴加 KSCN 溶液,溶液变为血红色,说明该溶液中含有 Fe3+,故 C 正确; D. 将表面氧化的铜丝从酒精灯的外焰慢慢移向内焰,黑色的铜丝变红,说明 CuO 被内焰中的 乙醇蒸气还原,故 D 错误; 故答案选 C。 第 II 卷(非选择题,共 52 分) 二、填空题(每空 2 分) 17.《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守,也令人体会到化 学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下: (1)检测锈蚀产物 主要成分的化学式 Fe3O4 Fe2O3·H2O FeO(OH) FeOCl 铁器在具有 O2、____等环境中容易被腐蚀。 (2)分析腐蚀原理:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环。 ①Fe 转化为 Fe2+。 ②FeO(OH)和 Fe2+反应形成致密的 Fe3O4 保护层,Fe2+的作用是____(填字母)。 a.氧化剂 b.还原剂 c.既不是氧化剂也不是还原剂 (3)研究发现,Cl-对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复:脱氯、还原,形成 Fe3O4 保护层, 方法如下: 将铁器浸没在盛有 0.5mol·L-1Na2SO3、0.5mol·L-1NaOH 溶液的容器中,缓慢加热至 60~90℃。 一段时间后,取出器物,用 NaOH 溶液洗涤至无 Cl-。 ①检测洗涤液中 Cl-的方法是:____。 ②脱氯反应:FeOCl+OH-===FeO(OH)+Cl-。离子反应的本质是离子浓度的减小,比较 FeOCl 与 FeO(OH)溶解度的大小:____。 ③Na2SO3 还原 FeO(OH)形成 Fe3O4 的离子方程式是:____。 【答案】 (1). H2O(潮湿) (2). c (3). 取少量洗涤液于试管中,加入稀硝酸和 硝酸银混合液,若无白色沉淀产生说明无 Cl-,反之有 Cl- (4). S(FeOCl)>S[FeO(OH)] (5). SO3 2-+6FeO(OH)=SO4 2-+2Fe3O4+3H2O。 【解析】 【分析】 (1)根据电化学腐蚀进行分析; (2)根据 Fe3O4 中铁的化合价进行分析; (3)①利用硝酸酸化的硝酸银检验; ②利用溶解度进行分析; ③根据化合价升降相等,质量守恒书写离子方程式; 【详解】(1)铁器在具有 O2、水等环境中容易发生电化腐蚀,加快被腐蚀的速率; 答案:H2O(潮湿) (2)Fe3O4 中含有 1/3 的二价铁和 2/3 的三价铁,Fe2+的作用是既不是氧化剂也不是还原剂, 故选 c; 答案:c (3)①检测洗涤液中 Cl-的方法是取少量洗涤液于试管中,加入稀硝酸和硝酸银混合液,若 无白色沉淀产生说明无 Cl-,反之有 Cl-; 答案:取少量洗涤液于试管中,加入稀硝酸和硝酸银混合液,若无白色沉淀产生说明无 Cl-, 反之有 Cl- ②因为离子反应的本质是离子浓度的减小,因此 S(FeOCl)>S[FeO(OH)]; 答案:S(FeOCl)>S[FeO(OH)] ③根据化合价升降相等,质量守恒书写离子方程式为 SO3 2-+6FeO(OH)=SO4 2-+2Fe3O4+3H2O; 答案:SO3 2-+6FeO(OH)=SO4 2-+2Fe3O4+3H2O。 18.钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有 V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2 等,现从该钒渣中回收 V2O3 及少量单质铝的工艺流程如下: (1)滤液 I 的成分是 NaVO3、NaAlO2 和____(写化学式)。 (2)检验滤渣 I 中含有 Fe2O3 的方法是____。 (3)写出“焙烧”时生成 NaVO3 的化学方程式____。 (4)写出滤液Ⅲ与氨水反应生成沉淀的离子方程式____。 (5)NH4VO3 和 Na2SO4 的混合液需要经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到 NH4VO3 晶体,结合图分析,为了得到较纯净的 NH4VO3 晶体和较高的晶体析出率,应选择最适宜的结晶 温度为 a、b、c、d 四点中____点对应的温度。 (6)若经过(5)步骤后得到的是粗 NH4VO3 晶体,则精制 NH4VO3 晶体需要采用的操作为____。 (7)滤渣 I 中有一种成分可作红色油漆,该物质的另外一种用途是____(任写一种)。 【答案】 (1). Na2SiO3 (2). 将少量滤渣 I 溶于稀盐酸中,向溶解后的混合液中滴加 KSCN 溶液,若溶液变为血红色,说明滤渣中含有 Fe2O3 (3). V2O3+O2+Na2CO3 2NaVO3+CO2 (4). Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4 + (5). b (6). 重结晶 (7). 炼铁、涂料 【解析】 【分析】 流程分析:尾渣中含有 V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2,加入碳酸钠,煅烧生成 NaVO3、NaAlO2 和 Na2SiO3,蒸馏水过滤得到的滤液Ⅰ中含有 NaVO3、NaAlO2 和 Na2SiO3,滤渣Ⅰ为 MgO、Fe2O3; 滤液Ⅰ调节 pH=9,升温至 80℃,生成氢氧化铝,过滤,得滤渣Ⅱ氢氧化铝,滤渣Ⅱ加入盐酸 生成氯化铝,加入足量氨水,过滤灼烧生成氧化铝,电解得到铝;滤液Ⅱ加入硫酸铵溶液, 经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到 NH4VO3 晶体,煅烧得到 V2O5,据此分析。 【详解】(1)根据上面分析可知,滤液 I 的成分是 NaVO3、NaAlO2 和 Na2SiO3; 答案:Na2SiO3 (2)利用特征反应,检验滤渣 I 中含有 Fe2O3 的方法是将少量滤渣 I 溶于稀盐酸中,向溶解后 的混合液中滴加 KSCN 溶液,若溶液变为血红色,说明滤渣中含有 Fe2O3; 答案:将少量滤渣 I 溶于稀盐酸中,向溶解后的混合液中滴加 KSCN 溶液,若溶液变为血红色, 说明滤渣中含有 Fe2O3。 (3)V2O3 生成 NaVO3,因为化合价升高被氧化,因此需要 O2 作为氧化剂, “焙烧”时生成 NaVO3 的化学方程式为 V2O3+O2+Na2CO3 2NaVO3+CO2; 答案:V2O3+O2+Na2CO3 2NaVO3+CO2。 (4)滤液Ⅲ中含有氯化铝,与氨水反应生成沉淀的离子方程式 Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4 +; 答案:Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4 + (5)选择合适的点需要具备的条件(1)NH4VO3 的溶解度比较小,易析出,提高析出率;(2) 硫酸钠的溶解度大于 NH4VO3 的溶解度,根据图像可知 b 点合适; 答案:b。 (6)精制 NH4VO3 晶体需要采用的操作为重结晶; 答案:重结晶 (7)滤渣 I 中有一种成分可作红色油漆,红色的为 Fe2O3,Fe2O3 可以用来炼铁和制作涂料; 答案:炼铁、涂料。 19.绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组 对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题: (1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加 KSCN 溶液,溶液颜色无明显变化。再向 试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:____。 (2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关 K1 和 K2)(设为装置 A)称重,记 为 m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置 A 称重,记为 m2g。按下图连接好装置进行实 验。 ①仪器 B 的名称是____。 ②将下列实验操作步骤正确排序____(填标号);重复上述操作步骤,直至 A 恒重,记为 m3g。 a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭 K1 和 K2 d.打开 K1 和 K2,缓缓通入 N2 e.称量 A f.冷却到室温 ③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目 x=____(列式表示)。 (3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置 A 接入下图所示的装置中,打开 K1 和 K2,缓缓通入 N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。 ①C、D 中的溶液依次为____(填标号)。C、D 有气泡,并可观察到的现象分别为____。 a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓 H2SO4 ②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式____。 【答案】 (1). 样品中没有 Fe3+,Fe2+易被氧化为 Fe3+ (2). 球形干燥管 (3). dabfce (4). 2 3 3 1 76 m m 9 m m (5). c、a (6). 生成白色沉淀、品红溶液褪色 (7). 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 【解析】 【分析】 (1)根据 Fe3+与 SCN-反应溶液变红分析; (2)①仪器 B 中装有固体干燥剂,所以 B 的名称为球形干燥管; ②装置应先通入 N2,排净装置中的空气,再点燃酒精灯,开始反应,反应结束后先熄灭酒精 灯,使装置冷却到室温后,再关闭 K1 和 K2,进行称量。 ③关系式法计算; (3)该题中 FeSO4 分解后的红棕色的 Fe2O3,由 Fe 元素化合价升高,可知 S 元素化合价必有降 低,产物之一必为 SO2,根据化合价升降守恒和原子守恒可推测另一产物为 SO3,据此分析。 【详解】(1)溶液中先滴加 KSCN 溶液,溶液颜色无明显变化,说明绿矾样品中无 Fe3+,硫酸 亚铁与 KSCN 不反应;再向试管中通入空气,溶液逐渐变红,则溶液中有 Fe3+生成,说明硫酸 亚铁易被空气氧化为硫酸铁,Fe3+与 KSCN 反应,使溶液变红; 答案:样品中没有 Fe3+,Fe2+易被氧化为 Fe3+ (2)①仪器 B 中装有固体干燥剂,所以 B 的名称为球形干燥管; 答案:球形干燥管; ②装置应先通入 N2,排净装置中的空气,再点燃酒精灯,开始反应,反应结束后先熄灭酒精 灯,使装置冷却到室温后,再关闭 K1 和 K2,进行称量。所以操作步骤顺序为 dabfce; 答案:dabfce ③结晶水的数目为 x,m3-m1 为 FeSO4 的质量,m2-m3 为结晶水的质量; FeSO4·xH2O~FeSO4~xH2O 152 18x m3-m1 m2-m3 解得 x= 2 3 3 1 76 m m 9 m m ; 答案: 2 3 3 1 76 m m 9 m m (3)①C、D 中均有气泡冒出,则 C 中溶液为 BaCl2,吸收生成的 SO3,有白色沉淀生成,而 SO2 气体不反应,D 中溶液为品红溶液,遇到 SO2 气体会褪色; 答案:c、a 生成白色沉淀、品红溶液褪色 ②该题中 FeSO4 分解后的红棕色的 Fe2O3,由 Fe 元素化合价升高,可知 S 元素化合价必有降低, 产物之一必为 SO2,根据化合价升降守恒和原子守恒可推测另一产物为 SO3;硫酸亚铁高温分 解反应的化学方程式为 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑; 答案:2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑。 【点睛】检验 SO2 与 SO3 混合气体中的 SO3,可用 BaCl2 溶液,但不能用 Ba(NO3)2 溶液,因为 SO2 是一种自带酸性的还原剂,可被 NO3 -氧化成 SO4 2-,继而与 Ba2+生成 BaSO4 沉淀,从而干扰 SO3 的检验。 20.D 是一种催眠药,F 是一种香料,它们的合成路线如下: (1)A 的化学名称是___________,C 中含氧官能团的名称为__________。 (2)F 的结构简式为____________________________。 (3)A 生成 B 的化学方程式为_______________________________。 (4)写出由 C 合成 D 的第二个反应的化学方程式_____________________。 (5)同时满足下列条件的 E 的同分异构体有_____________种(不含立体异构)。 ①遇 FeCl3 溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应 (6)以乙炔和甲醛为起始原料,选用必要的无机试剂合成 1,3-丁二烯,写出合成路线(用 结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)_________。 【 答 案 】 (1). 环 己 醇 (2). 羟 基 (3). (4). 2 +O2 +2H2O (5). +NH3→ +HCl (6). 9 (7). HOCH2CH2CH2CH2OH CH2 =CHCH=CH2 【解析】 【分析】 与酸反应得到 E,E 为 ,结合 A 的分子式可知苯酚与氢气发生加成反 应生成 A,故 A 为 ,E 与 A 发生酯化反应生成 F,F 为 ;环己醇发生催 化氧化生成 B,B 为 ;对比 B、C 的结构,可知 H-C≡CNa 与环己酮先发生加成反应引入 羟基,然后酸化生成 C。对比 C、D 结构,可知第一步是 C 中酚羟基中 H 原子被-COCl 替代, 第二步是氯原子被氨基替代。据此分析解答。 【详解】(1)A 为 ,化学名称是环己醇,C( )中含氧官能团的名称为羟 基,故答案为:环己醇;羟基; (2)由分析可知,F 的结构简式为: ,故答案为: ; (3)A 生成 B 是环己醇发生的催化氧化,反应的化学方程式为:2 +O2 2 +2H2O, 故答案为:2 +O2 2 +2H2O; (4)对比 C、D 结构,可知第一步是 C 中酚羟基中 H 原子被-COCl 替代,第二步是氯原子被氨基 替代,由C合成D的第二反应的化学方程式为 +NH3→ +HCl, 故答案为: +NH3→ +HCl; (5)同时满足下列条件的 E( )的同分异构体:①遇 FeCl3 溶液发生显色反应,说明 含有酚羟基,②能发生银镜反应,说明含有醛基,因此结构中如果含有 2 个取代基为:-OH、 -OOCH,有邻、间、对 3 种;如果含有 3 个取代基为:2 个-OH、1 个-CHO,而 2 个-OH 有邻、 间、对 3 种位置,对应的-CHO 分别有 2 种、3 种、1 种位置,故符合条件的同分异构体共有 3+2+3+1=9 种,故答案为:9; (6)根据题干流程图,乙炔与 Na 在液氨条件下反应得到 NaC≡CNa,然后与 HCHO 在液氨、酸的 条件下得到 HOCH2C≡CCH2OH,再与氢气发生加成反应得到 HOCH2CH2CH2CH2OH,最后在浓硫酸、 加热条件下发生消去反应生成 1,3-丁二烯。合成路线为: HC≡CH NaC≡CNa HOCH2C≡CCH2OH HOCH2CH2CH2CH2OH CH2=C HCH=CH2,故答案为: HC≡CH NaC≡CNa HOCH2C≡CCH2OH HOCH2CH2CH2CH2OH CH2=C HCH=CH2。 【点睛】本题的难点为(6)中合成路线设计。易错点为(5),要注意根据限制条件确定结构中 含有的官能团,再分情况讨论苯环上的侧链数目。查看更多