1、广西钦州市钦州港经济技术开发区中学2017年秋季学期12月份考试高一化学试卷1. 在BaCl2 溶液中通入SO2 气体,溶液仍澄清;若将BaCl2 溶液分盛到两支试管中,其中一支加入硝酸,另一支加入烧碱溶液,然后再通入SO2 气体,结果两支试管都有白色沉淀生成。由此得出下列结论合理的是:氯化钡有两性两支试管中生成的白色沉淀均是亚硫酸钡SO2 有还原性和溶于水显酸性升高pH使SO2 水溶液中SO32的浓度增大A. B. C. D. 【答案】C【解析】加入硝酸:3SO22H2O2NO3=3SO422NO4H,加入烧碱溶液:SO22OH=SO32H2O,Ba2SO32=BaSO3,C正确,选C。2.
2、 研究发现,空气中少量的NO2 能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下: SO2 +NO2 SO3 +NO SO 3 +H2OH2 SO4 2NO+O2 2NO2 NO2 在上述过程中的作用,与H2SO4 在下列变化中的作用相似的是( )A. 加入少量H2SO4 使淀粉水解B. 碳酸钠与硫酸反应C. 向铜和双氧水的混合物中加入硫酸D. 潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4 的洗气瓶【答案】A【解析】将方程式2+2,得SO2形成酸雨的总反应:2SO2+2H2O+O2=2H2SO4,所以NO2在整个反应过程中起催化剂的作用。A、硫酸催化淀粉水解,硫酸做催化剂,故A正确;B、硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠和水,
3、硫酸体现酸性,故B错误;C、铜、双氧水和硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸体现酸性,故C错误;D、潮湿的氯气通过盛有浓硫酸的洗气瓶,浓硫酸作干燥剂,故D错误。故选A。3. 将一定量的锌与100 mL 185 molL 1 浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 168L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液的pH0,则下列叙述中错误的是( )A. 反应中共转移电子15 molB. 反应中共消耗锌65 gC. 气体A为SO2 和H2 的混合物D. 气体A中SO2 和H2 的体积比为41【答案】BD【解析】生成气体的物质的量为:=0.75mol,溶液剩余硫酸的物质的量为:1L1mol/
4、L2=0.05mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1L18.5molL1-0.05mol=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成xmolSO2,ymolH2,Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2+H2Ox 2x xZn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2y y yx+y=1.52x+y=1.8解之得 x=0.3,y=1.2所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气A、生成气体的物质的量为:=0.75mol,反应中共转移电子15 mol,故A正确;B、反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3mol+1.2mol)65gmol1=97.5g,故
5、不正确;C、气体A为SO2和H2的混合物,且V(SO2):V(H2)=1:4,故C正确;D、故D不正确故选BD4. 把一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成标准状况下 33.6L的气体,将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液的pH=1,则下列叙述错误的是A. 气体A是SO 2 和H 2 的混合物B. 气体A中SO 2 和H 2 的体积比为4:1C. 反应中共消耗锌97.5gD. 反应中共转移电子3 mol【答案】B【解析】反应前n(H2SO4)=18.5mol0.1L=1.85mol;反应后,n(H+)=0.1mol/L1L=0.1mol,n(H2
6、SO4)=0.05mol,则反应了1.8molH2SO4;锌与浓H2SO4反应生成SO2,随着反应的进行H2SO4的浓度逐渐减小,当硫酸浓度达到一定程度后,溶液变为稀硫酸,二者反应生成H2。气体的总物质的量=1.5mol,令混合气体中SO2、H2的物质的量分别为xmol、ymol,则:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2+H2Ox2xxZn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2yyy所以,x+y=1.5;2x+y=1.8,解之得x=0.3,y=1.2。A、通过以上分析知,混合气体是SO2和H2,故B正确;B、混合气体中SO2和H2的体积之比等于其物质的量之比=0.3mol:1.2mol=
7、1:4,故A错误;C、反应中共消耗金属Zn的物质的量为0.3mol+1.2mol=1.5mol,其质量=65g/mol1.5mol=97.5g,故C正确;D、反应中共消耗金属Zn的物质的量为0.3mol+1.2mol=1.5mol,转移电子为1.5mol2=3mol,故D正确;故选B。 5. 200时,11.6 gCO2 和水蒸气的混合气体与过量的Na2O2 充分反应后,固体质量增加了3.6 g,再将反应后剩余固体冷却后加入含有Na、HCO3、SO42、CO32等离子的水溶液中,若溶液体积保持不变,则下列说法中正确的是 ()A. 原混合气体的平均摩尔质量为23.2 g/molB. 混合气体与N
8、a2O2 反应过程中电子转移的物质的量为0.25 molC. 溶液中SO42的物质的量浓度基本保持不变D. 溶液中HCO3的物质的量浓度减小,CO32的物质的量浓度增大,但是HCO3和CO32的物质的量浓度之和基本保持不变【答案】A【解析】试题分析:向足量的固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O,固体只增加3.6g,是因为生成O2,根据质量守恒定律可知m(O2)=11.6g-3.6g=8.0g,所以n(O2)=0.25mol,令混合物中CO2和水蒸气的物质的量分别为为xmol,ymol,则:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2xmol 0
9、.5xmol ymol 0.5ymol所以0.5x+0.5y0.25,44x+18y11.6,解得:x=0.1,y=0.4。A原混合气体的平均摩尔质量=23.2g/mol,故A正确;B反应中生成氧气为0.25mol,故转移电子为0.25mol2=0.5mol,故B错误;C过氧化钠有剩余,可以氧化SO32-,溶液中SO32-的物质的量浓度减小,故C错误;D由于反应后固体中含有碳酸钠,溶液HCO3-和CO32-的物质的量浓度之和增大,故D错误,故选A。考点:考查了混合物的计算、过氧化钠的性质的相关知识。6. 将15.6gNa2O2 和5.4gAl同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL澄清溶
10、液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则A. 反应过程中得到6.72L的气体(标准状况下)B. 最终得到的溶液中c(Na )=c(Cl - )c(OH - )C. 最终得到7.8g的沉淀D. 最终得到的溶液中c(NaCl)1.6 mol/L【答案】C【解析】试题分析:15.6gNa2O2的物质的量为=0.2mol,5.4gAl的物质的量为=0.2mol,则:首先:2Na2O2+2H2O4NaOH+O20.2mol 0.4mol 2.24L然后:2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H20.2mol 0.2mol 0.2mol 6.72
11、L故剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol,生成NaAlO2为0.2mol,生成O2为2.24L、H2为6.72L;向溶液中通入标准状况下的HCl气体6.72L,物质的量为=0.3mol,则:HCl + NaOHNaCl+H2O0.2mol 0.2mol 0.2mol剩余剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol,生成0.2molNaCl,NaAlO2+HCl+H2OAl(OH)3+NaCl,0.1mol 0.1mol 0.1mol 0.1mol故NaAlO2有剩余,HCl完全反应,剩余NaAlO2为0.2mol-0.1mol=0.1mol,生成Al(OH)3为0.1
12、mol、NaCl为0.1mol,故溶液中含有0.3molNaCl、0.1molNaAlO2。A生成O2为2.24L、H2为6.72L,故生成气体总体积为2.24L+6.72L=8.96L,故A错误;B反应后溶液的成分是0.3molNaCl和0.1molNaAlO2,由电荷守恒可知c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO2-)-c(H+),故B错误;C最终生成Al(OH)3为0.1mol,质量为0.1mol78g/mol=7.8g,故C正确;D根据氯离子守恒可知,反应后溶液中n(NaCl)=n(HCl)=0.3mol,故最终溶液中c(NaCl)=1.5mol/L,故D错误;故选C。考
13、点:考查了混合物的计算、钠的化合物与铝单质及化合物的性质的相关知识。7. 将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3 混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 molL -l 的盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2 的物质的量的关系的是() A. A B. B C. C D. D【答案】C【解析】试题分析:在混合物中加入盐酸,首先氢氧化钠和盐酸反应,消耗0.01摩尔盐酸,即体积为0.1升,然后碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠,1.06克碳酸钠为0.01摩尔,考点:钠的化合物的性质,混合物的计算8. 将足量铁粉投入一定浓度的氯化铁和氯化铜的混合溶液中,充分反应后,溶液中剩余固体的质量与加入
14、铁粉的质量相同,则原溶液中氯化铁和氯化铜的浓度之比为 ( )A. 2:7 B. 3;4 C. 4:7 D. 2:3【答案】A【解析】试题分析:设混合物中含有xmolFeCl3,ymolCuCl2,在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉,分别发生:2Fe3+Fe=3Fe2+,Fe+Cu2+=Fe2+Cu,x 0.5x y y y搅拌使其充分反应,所得固体残渣的质量与原铁粉的质量恰好相等,则消耗的铁的质量应等于生成的铜的质量,则(0.5x+y)56=64y,x:y=2:7,A项正确;答案选A。考点:考查有关浓度的计算9. 一定能在下列溶液中大量共存的离子组是 含有大量Al3+ 的溶液中
15、:Na+ 、NH4+ 、SO42- 、Cl - 加入Al能放出H 2 的溶液中:Cl - 、CO32、SO42、NH4含有大量Fe3 的溶液中:Na、Mg2、NO3、SCN在含有大量AlO2 - 的溶液中:NH4、Na、Cl、H 由水电离出的c(H )110 14 molL 1 的溶液中:Ca2、K、Cl、HCO3A. B. C. D. 【答案】A.考点:考查了离子共存的正误判断的相关知识。10. 在Al2 (SO4 )3 、K2 SO4 和明矾的混合溶液中,如果c(SO4 2- )等于0.2 mol/L,当加入等体积的0.2 mol/L 的KOH溶液时,生成的沉淀恰好溶解,则原混合溶液中K
16、+ 的物质的量浓度为A. 0.2 mol/L B. 0.25 mol/L C. 0.45 mol/L D. 0.225 mol/L【答案】B【解析】试题分析:Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合溶液中,加入等体积的0.2mol/L的KOH溶液时,生成的沉淀恰好溶解,发生反应Al3+4OH-=AlO2-+2H2O,可知原溶液中c(Al3+)=0.2mol/L=0.05mol/L,根据电荷守恒可知,原溶液中c(K+)+3c(Al3+)=2c(SO42-),即c(K+)=2c(SO42-)-3c(Al3+)=20.2mol/L-0.05mol/L3=0.25mol/L,故选B。考点:考查了物质
17、的量浓度的计算的相关知识。11. 某溶液中放入铝片后生成大量气泡,则在此溶液中()A. 可能含有大量的H B. 可能含有大量的H 和OH C. 不可能含有H 和OH D. 可能含有大量的OH 【答案】AD【解析】Al既可以与酸反应放出H2,又可以和碱反应释放出H2:2Al6H2Al33H2,2Al2OH2H2O2AlO3H2,溶液中不可能同时含有大量的H和OH,因为HOHH2O。故本题答案应选A、D。12. 我国古代的湿法冶金术是世界闻名的,我国在世界上最先应用湿法冶金的金属是()A. Fe B. Cu C. Ag D. Hg【答案】B【解析】铜的盐溶液与铁等较活泼的金属可发生置换反应。13.
18、 “十二五”(20112015年)末期,随着铁路的建设发展,一票难求的情况将从根本上得到改观,或者说将成为历史。下列有关说法中正确的是()A. 铁路建设所需的大量水泥属于新型无机非金属材料B. 铁路勘探时常用太阳能电池提供能量,太阳能电池是原电池C. 铁轨焊接时常用到铝热反应,铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化D. 工业上铁、金的冶炼均采用热还原法【答案】C【解析】A项,铁路建设所需的大量水泥属于传统无机非金属材料;B项,太阳能电池是把光能转化为电能,而原电池是把化学能转化为电能;D项,工业上铁的冶炼采用热还原法,金的冶炼采用富集法,属于物理方法。14. 研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeS
19、O4xH2O)热分解研究,该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值。 (1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有水,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有 _。 (2)实验中要持续通入氮气,否则测出的x会 _(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 (3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3 。 (4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3 ,写出FeSO4 分解的化学方程式 _。 (5)装置D球形干燥管的作用 _。 (6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(
20、FeSO4xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量分解温度的关系图如图2,根据图2中有关数据,可计算出FeSO4xH2O中的x= _。【答案】 (1). SO2 (2). 偏小 (3). 2FeSO 4 = Fe 2 O 3 +SO 2 +SO 3 (4). 防止氢氧化钠溶液倒吸 (5). x= 7【解析】试题分析:(1)高锰酸钾具有强氧化性,能氧化一些还原性气体而褪色,所以根据装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有SO2气体生成;(2)如果不充入氮气,水蒸气就不能全部从A中排出,因此导致x偏小;(4)硫酸亚铁分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫,因此反应的化学方程式为2FeSO4F
21、e2O3+SO2+SO3。(5)由于SO2、三氧化硫极易被氢氧化钠溶液吸收,所以装置D的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸。(6)根据图像可知,最终生成的氧化铁质量是8g。根据FeSO4xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1:x,则 Fe2O32XH2O160g 36Xg8g 12.6g 解得X7考点:考查硫酸亚铁晶体分解实验的有关判断、分析与计算。15. 已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用如图所示的装置进行实验。 主要实验步骤如下: 按照图示组装仪器,并检查装置的气密性 将a g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液 称量盛有碱石灰的U形管的质量为b g
22、 从分液漏斗滴入6 molL 1 的稀硫酸,直到不再产生气体为止 从导管A处缓缓鼓入一定量的空气 再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为c g 重复步骤和的操作,直到U形管的质量基本不变,为d g 请回答下列问题: (1)装置中干燥管B的作用是_。 (2)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测量的结果将_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。 (3)步骤的目的是_。 (4)步骤的目的是_。 (5)试样中纯碱的质量分数为_(用含a、b、d的代数式表示)。【答案】 (1). 防止空气中的CO2 和水蒸气进入U形管中 (2). 偏高 (3). 把反应中的CO2 全部排入U形管中 (4). 判断反应中
23、的CO2 是否全部排出,并被U形管中的碱石灰吸收 (5). 100%【解析】(1)U型管中的碱石灰是为了吸收反应生成的二氧化碳,但空气中也存在二氧化碳,干燥管B的作用就是防止空气中的二氧化碳和水分进入U型管,对结果产生误差;(2)由于盐酸具有挥发性,也会随着二氧化碳进入U型管,被误认为是二氧化碳,所以二氧化碳的质量偏大,算出的碳酸钠的质量也会偏大,所以结果会偏高;(3)由于反应完了锥形瓶中存留有二氧化碳,鼓入一定量的空气就是将残留的二氧化碳完全排入U型管;(4)直到U型管的质量基本不变,说明二氧化碳已经被全部排到U型管中,即步骤的目的是判断反应产生的CO2是否全部排出,并被U型管中的碱石灰吸收
24、;(5)根据用一种试剂与碳酸钠反应产生沉淀,根据沉淀算出碳酸钠的质量:取一定量试样放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,再向烧杯中滴加足量氯化钡溶液,将得到的沉淀过滤、洗涤、干燥后称量,根据方程式由沉淀质量算出碳酸钠质量,再除以样品质量。点睛:本题考查了物质组成定量测定的实验方案设计和分析判断,主要考查钠及其化合物的性质应用,容易出错的地方是不设计干燥管B,忘记空气中的二氧化碳和水分也能够进入U型管中,会使结果偏大。16. 某学校兴趣小组设计如下装置进行实验探究(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)。 (1)验证碳、硅非金属性的相对强弱 连接仪器、_、加药品后,打开a关闭b,然后滴入浓硫酸,加热;
25、装置A中的试剂是_; 能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是_。 (2)验证SO 2 的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性 打开b,关闭a。能验证SO 2 具有氧化性的化学方程式是_; 若过量的SO 2 通入NaOH溶液中,其离子方程式是_; BaCl 2 溶液中无沉淀现象,将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。 滴加的溶液氯水氨水沉淀的化学式_写出其中SO 2 显示还原性并生成沉淀的离子方程式_。【答案】 (1). 检验装置的气密性 (2). 酸性KMnO4 溶液(或品红溶液) (3). A中酸性KMnO 4 溶液(或品红溶液)不退色,Na2SiO3 溶液中出现白
26、色沉淀 (4). 2H2S+SO2 =3S+2H2O (5). SO2 +OH - =HSO 3 - (6). BaSO4 (7). BaSO3 (8). Ba2SO2Cl22H2O=BaSO44H2Cl【解析】试题分析:(1)确保整个实验装置不能漏气,故要检验装置的气密性;要除去二氧化硫对后面的干扰,故用酸性KMnO4溶液(或品红溶液)检验是否含有。A中酸性KMnO4溶液(或品红溶液)不退色,Na2SiO3溶液中出现白色沉淀,由于发生的是复分解反应,较强酸可以生成较弱酸。(2)证明二氧化硫的氧化性,硫的化合价要降低,故可以通过反应2H2S+SO2=3S+2H2O证实。由于二氧化硫过量,故发生
27、反应SO2+OH-=HSO3-。氯水中的氯气有强的氧化性,能把二氧化硫氧化为硫酸,故反应为Ba2+SO2+Cl2+2H2O=BaSO4+4H+2Cl-。氨水呈碱性能和二氧化硫反生相当于酸碱中和反应,生成了亚硫酸根离子会和钡离子结合成BaSO3沉淀。考点:考查元素化合物中元素非金属性,氧化性强弱的判断,通过设计实验考查分析推断和原理分析的能力。17. 无水AlCl 3 易升华,可用作有机合成的催化剂等,工业上由铝土矿(主要成分是Al 2 O 3 和Fe 2 O 3 ,还含有少量的SiO 2 )和石油焦(主要成分是C)为原料制备无水AlCl 3 :2Al 2 O 3 6Cl 2 =4AlCl 3
28、3O 2 回答以下问题: (1)Cl的电子式为 _。Al在元素周期表最中的位置是_。 (2)生产中加入石油焦,其目的是_。 (3)加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3 CCl2 AlCl3 X,设计实验确定气体X的成分: _。 (4)在提纯AlCl3 粗产品时,需加入少量铝粉,可使熔点较低的FeCl3 转化为熔点较高的FeCl2 ,从而避免在AlCl3 中混入铁的氯化物。该反应的化学方程式为 _。 (5)为测定制得的无水AlCl3 产品(含FeCl3 杂质)的纯度,称取16.25 g无水AlCl3 样品,溶于过量的NaOH溶液,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,残留固体质量为0.
29、32 g。 过程涉及的离子方程式_、_。 AlCl3 产品的纯度为_。 (6)以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝 写出滤液甲中溶质的化学式_。 写出滤液乙中加入过量氨水得到Al(OH)3 的离子方程式_。【答案】 (1). (2). 第三周期第IIIA族 (3). 碳与O2 反应,有利于反应正向进行 (4). 气体X可能为CO、CO 或两者的混合物。将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末,如溶液变浑浊,则X中存在CO 2 ,如黑色CuO粉末变成红色粉末,则X中存在CO (5). Al3FeCl3AlCl33FeCl2 (6). Fe33OH=Fe(OH)3 (7). Al34OH
30、=AlO22H2O (8). 96% (9). NaAlO2、Na2SiO3、NaOH (10). Al3=3NH3H2O=Al(OH)33NH4【解析】(1)Cl最外层达到了8电子稳定结构,则氯离子电子式为:;Al元素为13号元素,核外3个电子层,位于周期表中第三周期,最外层3个电子,位于第IIIA族;故答案为:;第三周期第IIIA族;(2)根据反应方程式2Al2 O3 6Cl2=4AlCl3 3O2 可知,加入石油焦后,碳与O2反应,O2减少,可促进该反应向右进行;故答案为:碳与O2反应,有利于反应正向进行;(3)Al2O3 CCl2 AlCl3 X,根据元素守恒可知X为CO、CO2或两者
31、的混合物。确定气体X的成分,就是要检验CO、CO2的存在,可以利用澄清石灰水检验CO2,若澄清石灰水变浑浊则证明有CO2;可以利用CO的还原性来检验CO,将CO通过灼热的氧化铜,若氧化铜由黑变红,则证明有CO;要先将气体通过澄清石灰水检验CO2的存在,再将气体通过灼热的氧化铜,因为CO还原氧化铜会生成CO2。故答案为:气体X可能为CO、CO 或两者的混合物。将生成的气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末,如溶液变浑浊,则X中存在CO2,如黑色CuO粉末变成红色粉末,则X中存在CO。(4)铝单质具有还原性,氯化铁具有氧化性,二者发生氧化还原反应,反应的化学方程式为:Al3FeCl3AlCl33
32、FeCl2 ;故答案为:Al3FeCl3AlCl33FeCl2;(5)该制取过程中涉及的离子反应有AlCl3与过量的NaOH溶液反应和FeCl3与NaOH溶液反应,反应的离子方程式为:Fe3+3OH-Fe(OH)3;Al3+4OH-AlO2-+2H2O,故答案为:Fe3+3OH-Fe(OH)3;Al3+4OH-AlO2-+2H2O;过滤后沉淀物为Fe(OH)3,灼烧后分解为Fe2O3和水,即0.32g残留固体质量是Fe2O3,则n(Fe3+)=0.004mol,m(FeCl3)=162.5g/mol0.004mol=0.65g,混合物中m(AlCl3)=16.25g-0.65g=15.6g,所
33、以AlCl3产品的纯度为:;故答案为:96%;(6)铝土的主要成分是Al2O3和Fe2O3,还含有少量SiO2,加入NaOH溶液后,Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应,Fe2O3不反应,所以滤液甲中的溶质为:NaAlO2、Na2SiO3、NaOH;故答案为:NaAlO2、Na2SiO3、NaOH;根据流程可知,滤液乙中含有Al3+,Al3+与氨水反应生成Al(OH)3沉淀,反应的离子方程式为:Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+,故答案为:Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+点睛:(3)问中气体的检验为本题的易错点,当CO和CO2同时存在时,应先检验CO2;(6)问
34、中提纯Al为常见的工艺流程,利用Al2O3、Al(OH)3的两性进行分离和提纯,要求掌握与Al元素有关的化合物之间的转化,可以利用“铝三角”进行理解和记忆。18. 某工厂的废金属屑的主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3 和Fe2O3 ,该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4 (高铁酸钠)等产品,过程如下: .向废金属屑中加入过量的NaOH溶液,充分反应后过滤; .向所得固体中加入过量稀H2 SO4 ,充分反应后过滤; .向所得固体中继续加入热的稀H2SO4 ,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4 溶液; . (1)步骤中发生反应的化学方程式为_、_。 (2)步骤
35、所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3,用离子方程式解释其可能的原因:_。 (3)步骤获得CuSO4 溶液的离子方程式为_。 (4)步骤所得滤液经进一步处理可制得Na2FeO4 ,流程如下: i.H2O2 ii.调pHNaClO/NaOH混合溶液 测得滤液中c(Fe 2 )为a molL 1 ,若要处理1 m 3 滤液,理论上需要消耗25%的H 2 O 2 溶液_kg(用含a的代数式表示)。 写出由Fe(OH)3 制取Na2FeO 4 的化学方程式:_。【答案】 (1). 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 (2). Al2O32NaOH=2NaAlO2H2
36、O (3). 2Fe3Fe=3Fe2 (4). 2CuO24H=2Cu22H2O (5). 68a (6). 2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O(4)滤液中亚铁离子的物质的量是1000amol,生成氢氧化铁失去1000amol电子。双氧水在反应中氧元素的化合价从1价降低到2价,得到1个电子,因此1mol双氧水在反应中得到2mol电子。设需要双氧水溶液的质量是m,则根据电子得失守恒可知,21000amol,解得m68000ag68akg;铁元素的化合价从3价升高到6价失去3个电子,次氯酸钠中氯元素的化合价从1价降低到1 价,得到2个电子。因此根据电子得失守
37、恒可知还原剂与氧化剂的物质的量之比2:3。根据原子守恒可知,反应中还有水生成,所以反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。19. 废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下: (1)铜帽溶解时加入H 2 O 2 的目的是_(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后, 需将溶液中过量的H2O2 除去。除去H 2 O 2 的简便方法是_。 (2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H 2 O
38、2 后溶液中Cu 2 的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu 2 的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=34,加入过量的KI,用Na2S2O3 标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下:摇摇2Cu2+4I=2CuI(白色)+I2 2S2O32 +I 2 =2I+S4O62 滴定选用的指示剂为 ,滴定终点观察到的现象为 _。 若滴定前溶液中的H 2 O 2 没有除尽,所测定的Cu 2 含量将会_ (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。 (3)已知pH11 时Zn(OH) 2 能溶于NaOH溶液生成Zn(OH) 4 2- 。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始
39、沉淀的pH 按金属离子浓度为1. 0 molL -1 计算)。 开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31. 13. 2Fe25. 88. 8Zn25. 98. 9实验中可选用的试剂:30%H2O2 、1. 0 molL -1 HNO3 、1. 0 molL -1 NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为: _; _;过滤;_;过滤、洗涤、干燥;900煅烧。【答案】 (1). CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O (2). 加热(至沸) (3). 淀粉溶液蓝色褪去 (4). 偏高 (5). 向滤液中加入适量30% H2O2,使其充分反应 (6). 滴加1.0 molL -1 NaO
40、H,调节溶液pH 约为5(或3.2pH5.9),使Fe 3 沉淀完全 (7). 滤液中滴加1. 0 molL -1 NaOH,调节溶液pH 约为10(或8. 9pH11),使Zn 2 沉淀完全【解析】(1)目标反应可由已知的两个反应相加得到,反应热也有对应法则求得;该反应类似于复分解或盐的水解,但生成的气体是甲烷;(2)稀有气体如果不是反应物,一般作保护区,防止金属被氧化;氢气的计算可理解为原储氢材料中存储的氢全部放出,另外金属材料再与酸反应也生成氢气,则可计算出生成52molH2。由于Al的衍射强度较低,即铝参与了反应,所以铝是主要产生氢气的物质。(3)铝是负极是材料,参与负极反应,铝失去电
41、子并与介质中氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子,正极氧化银得到电子生成银。【考点定位】废电池中铜的回收、ZnO的制备实验20. 碱式硫酸铁Fe(OH)SO4 是一种新型高效絮凝剂,常用于污水处理,在医疗上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下所示: 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示: 沉淀物Fe(OH) 3Fe(OH) 2Al(OH) 3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4请回答下列问题: (1)加入少量NaHCO3 的目的是调节溶液的pH,除去Al3 ,pH的范围_,写出可能发生的离子方程式:_。 (2)在实际生
42、产中,反应中常同时通入O2 ,以减少NaNO2 的用量,O2 与NaNO2 在反应中均作_。若参与反应的O2 有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2 的物质的量为_。 (3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2 可部分水解生成Fe2(OH)42,该水解反应的离子方程式为_。 Fe(OH)3 的Ksp =_。(提示,开始沉淀c(Fe 3+ )浓度为1.010 -5 mol/L) (4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2 及NO3。为检验所得的产品中是否含有Fe2 ,应使用的试剂为_。【答案】 (1). 4.47.5 (
43、2). HHCO3=CO2H2O,Al33HCO3=Al(OH)33CO2 (3). 氧化剂 (4). 2mol (5). 2Fe(OH)22H2O=Fe2(OH)422H (6). 1037.4 (7). 酸性KMnO4溶液或铁氰化钾【解析】(1)该工艺流程的目的为生产碱式硫酸铁,废铁屑中含少量氧化铝等杂质,所以要除去Al保留Fe;加入稀硫酸发生反应,则反应所得溶液中含有Fe2+、Al3+、H+、SO42-等,加入少量NaHCO3调节pH,且控制pH使Al3 完全沉淀,而Fe2 不沉淀。根据表格数据可推断,pH应控制在4.47.5范围内。 故答案为:4.47.5;(2)根据流程可知,反应中硫
44、酸亚铁转化为硫酸铁,所以通入的O2 与NaNO2 均作氧化剂;若有11.2 L O2即0.5mol O2参与反应,则转移电子2mol;若用NaNO2作氧化剂,还原产物为NO,每mol NaNO2转移1mol电子,所以标况下11.2 LO2 相当于2mol NaNO2; 故答案为:2mol;(3)根据已知信息:Fe(OH)2 转化为Fe2(OH)42,Fe元素化合价没有发生改变,根据原子守恒可知:2 Fe(OH)2 Fe2(OH)42,根据电荷守恒可知,应生成H。该反应为部分水解,应打“”,所以离子方程式应为:2Fe(OH)22H2OFe2(OH)422H;根据Fe(OH)3(s) Fe3+(a
45、q)+3OH-(aq),可得Ksp = c(Fe3+)c3 (OH- );pH=3.2时,Fe3+开始沉淀,此时c(Fe 3+ )=1.010 -5 mol/L,c(H+ )=10 -3.2 mol/L,c(OH- )=10-10.8 mol/L,所以有,Ksp = c(Fe3+)c3 (OH- )=10-5 (10-10.8 )3 =10-37.4 。故答案为:2Fe(OH)22H2OFe2(OH)422H;10-37.4;(4)可以利用Fe2的还原性检验Fe2的存在,取少量待测液,则滴入几滴酸性KMnO4 溶液后,若溶液的紫色褪去,则证明存在Fe2。也可用铁氰化钾,溶液出现若蓝色沉淀,则证明含有Fe2+; 故答案为:酸性KMnO4溶液或铁氰化钾。点睛:检验Fe2的存在,最常见的一种方法为:取少量样液,滴加少量氯水,溶液不变红,再滴加几滴KSCN溶液,如果溶液变血红色,则证明含有Fe2。本题(4)问中不能采用这种方式,因产品中本身含Fe3,加KSCN一定会变红,不能判断Fe2的存在。此为易错点。