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文檔簡介
化學(xué)試卷
注意事項(xiàng):
1.本試卷分為選擇題和非選擇題兩部分,共100分。調(diào)研時(shí)間75分鐘。
2.將選擇題的答案填涂在答題卡的對應(yīng)位置上,非選擇題的答案寫在答題卡的
指定欄目內(nèi)。
可能用到的相對原子質(zhì)量:HlC12O16S32C135.5Cr52Mn55Fe
56Cu64
一、單項(xiàng)選擇題:共14題,每題3分,共42分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題
意。
高溫
1.工業(yè)可通過A12O3+N2+3C=^2A1N+3co制得高溫陶瓷材料A1N。下列說法正確的是
A.傳統(tǒng)陶瓷主要成分是硅酸鹽B.A1N是分子晶體
C.刈發(fā)生氧化反應(yīng)D.反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)
【答案】A
【解析】
【詳解】A.玻璃、水泥和陶瓷均屬于無機(jī)硅酸鹽產(chǎn)品,則傳統(tǒng)陶瓷主要成分是硅酸鹽,A
正確;
B.A1N具有很高的熔點(diǎn),故不是分子晶體,而是共價(jià)晶體(或者稱為原子晶體),B錯(cuò)誤;
高溫
C.A12O3+N2+3C=^2A1N+3co反應(yīng)中N的化合價(jià)由0價(jià)降低到-3價(jià),故N?發(fā)生還原反
應(yīng),C錯(cuò)誤;
D.復(fù)分解反應(yīng)是指兩種化合物互相交換成分生成兩種新的化合物的反應(yīng),故該反應(yīng)不屬
于復(fù)分解反應(yīng),屬于氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故答案為:Ao
2.反應(yīng)CL+Na2sO3+H2O=Na2SO4+2HCl可用于污水脫氯。下列說法正確的是
A.中子數(shù)為20的氯原子:B.比0分子中含極性共價(jià)鍵
C.Na+的結(jié)構(gòu)示意圖:D.HC1的電子式:H+[:C1:]'
【答案】B
【解析】
【詳解】A.中子數(shù)為20的氯原子的質(zhì)子數(shù)為17、質(zhì)量數(shù)為37,原子符號為:;CL故A
錯(cuò)誤;
B.水分子的結(jié)構(gòu)式為H—O—H,分子中含有氫氧極性共價(jià)鍵,故B正確;
C.鈉離子的核電荷數(shù)為11,核外2個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為8,離子的結(jié)構(gòu)示意圖為
+,故c錯(cuò)誤;
D.氯化氫是共價(jià)化合物,電子式為H:@:,故D錯(cuò)誤;
故選B。
3.侯氏制堿法原理為NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3i+NH4C1?下列有關(guān)模擬侯氏制堿
法的實(shí)驗(yàn)原理和裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
【答案】C
【解析】
【詳解】A.直接加熱氯化錢固體無法制得氨氣,應(yīng)加熱氯化筱與消石灰固體混合物制備
氨氣,故A錯(cuò)誤;
B.制備碳酸氫核時(shí),應(yīng)將二氧化碳通入溶有氨氣的飽和食鹽水中,否則無法制得碳酸氫
鈉,故B錯(cuò)誤;
C.分離碳酸氫鈉固體時(shí),應(yīng)用過濾的方法分離,故C正確;
D.碳酸氫鈉受熱分解制備碳酸鈉時(shí),應(yīng)在試管中加熱碳酸氫鈉,不能在燒杯中加熱碳酸
氫鈉,故D錯(cuò)誤;
故選C。
4.SO2>NOx是重要化工原料,可用于硫酸、硝酸的生產(chǎn)。工業(yè)制硫酸時(shí),接觸室中主要反
1
應(yīng)為:2so2(g)+O2(g)=2SO3(g)AH=-196.6kJ-mol,S02,NO*也是大氣主要污染物,
NOx可與NR混合,通過選擇性催化劑高溫脫除,S02可通過堿液吸收去除。下列關(guān)于
SO2、S03、NH3、NH:說法中正確的是
A.S02水溶液能導(dǎo)電,S02是電解質(zhì)B.NH:中含有配位鍵
4
C.S03中硫原子軌道雜化類型為sp3D.NH3為非極性分子
【答案】B
【解析】
【詳解】A.S02水溶液能導(dǎo)電,但二氧化硫自身不電離產(chǎn)生離子,故S02是非電解質(zhì),
A錯(cuò)誤;
B.氨分子的N上有1對孤電子對、氫離子有空軌道,則NH:中有3根普通的NH有1
個(gè)配位鍵,B正確;
C.S03中中心原子的孤電子對數(shù)=生”2=0、價(jià)層電子對數(shù)=3+0=3,故為sp2雜化、
空間構(gòu)型為平面正三角形,C錯(cuò)誤;
D.N%由極性鍵構(gòu)成、呈三角錐形,則正負(fù)電荷中心不重疊,屬于極性分子,D錯(cuò)誤;
答案選B。
5.SO2,NOx是重要化工原料,可用于硫酸、硝酸的生產(chǎn)。工業(yè)制硫酸時(shí),接觸室中主要反
應(yīng)為:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)AH=-196.6kJ-mol),SO2、NOx也是大氣主要污染物,NOx
可與NH3混合,通過選擇性催化劑高溫脫除,SO2可通過堿液吸收去除。在指定條件下,
下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)的是
A.NO(g)—yi2_^.HNO3(aq)B.SO2(g)―H2so4(aq)
催蒜溫>
C.SO2aaxH3.H2o>NH4HSO3(aq)D.NOxN?(g)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.一氧化氮不溶于水,也不能與水反應(yīng)生成硝酸,故A錯(cuò)誤;
B.二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸,不能生成硫酸,故B錯(cuò)誤;
C.二氧化硫與過量的一水合氨反應(yīng)生成亞硫酸鏤,不能生成亞硫酸氫錢,故C錯(cuò)誤;
D.在催化劑作用下,氮的氧化物與氨氣發(fā)生歸中反應(yīng)生成氮?dú)?,故D正確;
故選D。
6.SO2、NOx是重要化工原料,可用于硫酸、硝酸的生產(chǎn)。工業(yè)制硫酸時(shí),接觸室中主要反
應(yīng)為:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)AH=-196.6kJmoH,SO2、NOx也是大氣主要污染物,NOX
可與NH3混合,通過選擇性催化劑高溫脫除,SO2可通過堿液吸收去除。對于反應(yīng)
2s02(g)+Ch(g)2s03(g),下列說法正確的是
A.該反應(yīng)AHVOAS>0
B.2molSCh(g)和1molCh(g)所含鍵能總和比2molSCh(g)所含鍵能小
C.反應(yīng)在高溫、催化劑條件下進(jìn)行可提高SCh的平衡轉(zhuǎn)化率
D.該反應(yīng)中每生成22.4LS03轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于2x6.02x1023
【答案】B
【解析】
【詳解】A.該反應(yīng)是氣體計(jì)量系數(shù)減小的反應(yīng),故ASO,A錯(cuò)誤;
B.由題給條件可知,該反應(yīng)AH=反應(yīng)物鍵能和-產(chǎn)物鍵能和<0,B正確;
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故升溫平衡逆向移動(dòng),平衡轉(zhuǎn)化率減小,催化劑只能改變反應(yīng)速
率,不能使平衡移動(dòng),C錯(cuò)誤;
D.沒有給出三氧化硫的狀態(tài),無法計(jì)算其物質(zhì)的量,另外,標(biāo)準(zhǔn)三氧化硫?yàn)楣虘B(tài),也無
法計(jì)算其物質(zhì)的量,D錯(cuò)誤;
故選B。
7.鹵族元素包括F、Cl、Br、I等元素。下列說法正確的是
A.電負(fù)性:F<Cl<Br<IB.鍵能:HF<HBr
C.失電子能力:Cl<Br<1D.鍵極性:Cl—I<Br—I
【答案】C
【解析】
【詳解】A.同主族元素,從上到下元素的非金屬性依次減弱,電負(fù)性依次減小,則鹵族
元素的電負(fù)性的大小順序?yàn)镮<Br<Cl<F,故A錯(cuò)誤;
B.鹵素元素的電負(fù)性越大,原子與氫原子形成的共價(jià)鍵的鍵能越大,氟元素的電負(fù)性大
于氯元素,則氟化氫分子中的氫氟鍵的鍵能大于氯化氫分子中的氫氯鍵,故B錯(cuò)誤;
C.單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),對應(yīng)還原產(chǎn)物陰離子的還原性越弱,同主族元素,從上到下元素
的非金屬性依次減弱,單質(zhì)的氧化性依次減弱,對應(yīng)還原產(chǎn)物陰離子的還原性依次增強(qiáng),
所以鹵族元素的陰離子失電子能力大小順序?yàn)镃「VBr<「,故C正確;
D.鹵素元素的電負(fù)性越大,與碘原子形成的共價(jià)鍵的犍極性越大,氯元素的電負(fù)性大于
溪元素,則氯碘鍵的極性大于澳碘鍵,故D錯(cuò)誤;
故選C
8.用低品銅礦(主要含CuS、FeO)制備Cu2。的一種工藝流程如下:
下列說法正確的是
2+2+
A.“酸浸”過程中CuS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:S+MnO2+4H7^Mn+S+
2H2O
B.“酸浸”所得溶液中的陽離子主要有H+、Mn2\CM+和Fe2+
C.1個(gè)CsO晶胞(如圖)中含4個(gè)氧原子
D.水合朧濃度過大,CU2O產(chǎn)率下降,可能的原因是CU2。進(jìn)一步被還原成單質(zhì)銅
【答案】D
【解析】
【分析】由題給流程可知,低品銅礦用稀硫酸、二氧化錦酸浸時(shí),硫化銅與稀硫酸和二氧
化鑄反應(yīng)生成硫酸銅、硫酸錦、硫和水,氧化亞鐵與與稀硫酸和二氧化鎰反應(yīng)生成硫酸
鐵、硫酸銃、硫和水,向反應(yīng)后的溶液中加入合適的試劑調(diào)節(jié)溶液pH,將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫
氧化鐵沉淀,過濾得到含有硫、氫氧化鐵的濾渣和含有缽離子和銅離子的濾液;向?yàn)V液中
加入合適的試劑將鎰離子轉(zhuǎn)化為沉淀,過濾得到鎰渣和含有銅離子的濾液;向?yàn)V液中加入
水合明將銅離子轉(zhuǎn)化為氧化亞銅。
【詳解】A.酸浸過程中硫化銅發(fā)生的反應(yīng)為硫化銅與稀硫酸和二氧化鐳反應(yīng)生成硫酸
銅、硫酸錦、硫和水,反應(yīng)的離子方程式為CuS+MnO2+4H+=Cu2++Mn2++S+2H2。,故
A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,酸浸所得溶液中的陽離子主要有H+、MH+、C/+和Fe3+,故B錯(cuò)誤;
C.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中位于頂點(diǎn)和體心的白球的個(gè)數(shù)為8X)+1=2,位于體內(nèi)的黑
球?yàn)?,由化學(xué)式可知,白球?yàn)檠踉?,則晶胞中氧原子個(gè)數(shù)為2,故C錯(cuò)誤;
D.若水合肺濃度過大,水合月井與溶液中的銅離子反應(yīng)生成銅,會(huì)導(dǎo)致氧化亞銅的產(chǎn)率降
低,故D正確;
故選D。
9.科學(xué)家發(fā)明了如圖所示的新型Zn—CO2水介質(zhì)電池,電極為金屬鋅和選擇性催化材料,
放電時(shí),CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等。下列說法正確的是
雙極隔膜
A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為:Zn+2e+40H=Zn(OH)j
B.放電時(shí),1molCCh完全轉(zhuǎn)化為HCOOH,理論上轉(zhuǎn)移4moi電子
C.充電時(shí),正極溶液中0H-濃度升高
D.充電時(shí),電池總反應(yīng)為:2Zn(0H);32Zn+02T+40H+2H2O
【答案】D
【解析】
【分析】由圖可知,放電時(shí),左側(cè)電極為負(fù)極,堿性條件下,鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生
成四羥基合鋅離子,電極反應(yīng)式為Zn—2院+40丁=Zn(0H);,右側(cè)電極為正極,酸性條
件下,二氧化碳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲酸,電極反應(yīng)式為CCh+2e-+
2H+=HC00H,充電時(shí),左側(cè)電極為陰極,四羥基合鋅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅
和氫氧根離子,電極反應(yīng)式為Zn(0H):+2e-=Zn+40H一,右側(cè)電極為陽極,水在陽極失
去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子,電極反應(yīng)式為2H20—4廣=02t+4H+,充電的
總反應(yīng)為2Zn(0H):—2Zn+O2t+4OH+2H2Oo
【詳解】A.由分析可知,放電時(shí),左側(cè)電極為負(fù)極,堿性條件下,鋅失去電子發(fā)生氧化
反應(yīng)生成四羥基合鋅離子,電極反應(yīng)式為Zn—2右+40H—=Zn(0H)f,故A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,放電時(shí),右側(cè)電極為正極,酸性條件下,二氧化碳在正極得到電子發(fā)生
還原反應(yīng)生成甲酸,電極反應(yīng)式為CO2+2e+2H+=HC00H,則Imol二氧化碳放電時(shí),
理論上轉(zhuǎn)移2moi電子,故B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,充電時(shí),右側(cè)電極為陽極,水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和
氫離子,電極反應(yīng)式為2H20—4e=。2t+4H+,溶液中氫離子濃度增大,溶液pH減小,
故C錯(cuò)誤;
D.由分析可知,充電的總反應(yīng)為2Zn(0H):馴2Zn+O2f+4OH—+2H20,故D正確;
故選D。
10.在催化劑作用下,HCOOH分解生成CO?和H2可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法不
無硼的是
A.若用HCOOD催化釋氫,反應(yīng)除生成CO2外,還生成HD
B.第一步轉(zhuǎn)化N與H間形成配位鍵
C.若用HCOOK溶液代替HCOOH釋氫速率加快
D.若用HCOOK溶液代替HCOOH最終所得氣體中H2的純度會(huì)降低
【答案】D
【解析】
【詳解】A.第一步HCOOD電離出D+與N結(jié)合,第二步HCOO-CCh+H:第三步D+、
H反應(yīng)生成HD,所以HCOOD催化釋氫,除生成C02外,還生成HD,故A正確;
B.N原子含有孤電子對、H+有空軌道,根據(jù)圖示,第一步轉(zhuǎn)化N與HCOOH電離出的H+
通過配位鍵結(jié)合,故B正確;
C.若用HCOOK溶液代替HCOOH,HCOO的濃度大,第二步反應(yīng)放出二氧化碳的速率加
快,總反應(yīng)速率加快。故釋氫速率加快。故C正確;
D.若用HCOOK溶液代替HCOOH,HCOOK水解出HCOOH,釋氫歷程不變,所以最終
所得氣體中H2的純度不會(huì)降低,故D錯(cuò)誤;
選D。
11.紫花前胡醇(結(jié)構(gòu)簡式如圖所示)可從中藥材當(dāng)歸和白芷中提取得到,能提高人體免疫
力。下列的說法正確的是
A.1mol紫花前胡醇最多能與2moiNaOH反應(yīng)
B.分子中含2個(gè)手性碳原子
C.紫花前胡醇不能發(fā)生消去反應(yīng)
D.紫花前胡舞不能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】A
【解析】
【詳解】A.由結(jié)構(gòu)簡式可知,紫花前胡醇分子中的酚酯基能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),則1
mol紫花前胡醇最多能與2mol氫氧化鈉反應(yīng),故A正確;
B.由結(jié)構(gòu)簡式可知,紫花前胡醇分子中含有1個(gè)連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的手性碳原
子,故B錯(cuò)誤;
C.由結(jié)構(gòu)簡式可知,紫花前胡醇分子與羥基相連的碳原子右鄰碳原子上連有氫原子,所
以一定條件下能發(fā)生消去反應(yīng),故c錯(cuò)誤;
D.由結(jié)構(gòu)簡式可知,紫花前胡醇分子中含有的羥基和碳碳雙鍵能與酸性高鎰酸鉀溶液發(fā)
生氧化反應(yīng)使溶液褪色,故D錯(cuò)誤;
故選Ao
12.室溫下,根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是
選
實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
項(xiàng)
測得O.lmolLTCH3coONa溶液pH約為9,HN02電離出H+的能力比
A
O.lmol-L'NaNOa溶液pH約為8CHiCOOH強(qiáng)
向濃度均為0.1molL-1的BaCL和CaCL混合溶液中滴K(BaSO)<
Bsp4
加溶液,出現(xiàn)白色沉淀
Na2sChKSp(CaSO4)
向溶有S02的BaCb溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉
CX一定具有強(qiáng)氧化性
淀
鹵代煌Y與NaOH水溶液共熱后,再滴入AgNO3溶
D鹵代燒已變質(zhì)
液,產(chǎn)生黑色沉淀
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【解析】
【詳解】A.由濃度均為O.lmol/L的醋酸鈉溶液的pH大于亞硝酸鈉可知,醋酸根離子在溶
液中的水解程度大于亞硝酸根離子,則亞硝酸的酸性強(qiáng)于醋酸,電離出氫離子的能力強(qiáng)于
醋酸,故A正確;
B.向濃度均為O.lmol/L的氯化鋼和氯化鈣的混合溶液中滴加硫酸鈉溶液,出現(xiàn)的白色沉
淀可能是硫酸鋼,也可能是硫酸鈣,所以無法比較硫酸鋼和硫酸鈣的溶度積大小,故B錯(cuò)
誤;
C.向溶有二氧化硫的氯化鋼溶液中通入氨氣,會(huì)有亞硫酸鋼白色沉淀生成,生成白色沉
淀的反應(yīng)中氨氣未表現(xiàn)氧化性,故c錯(cuò)誤;
D.鹵代燃Y與氫氧化鈉水溶液共熱后,由于未加入稀硝酸中和氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉
會(huì)與直接加入的硝酸銀溶液反應(yīng)生成氫氧化銀,氫氧化銀分解生成黑色氧化銀,所以反應(yīng)
生成黑色沉淀不能確定鹵代燃已變質(zhì),故D錯(cuò)誤;
故選Ao
13.硫酸工業(yè)尾氣(主要含S02、N2和。2),用Na2s03溶液吸收可轉(zhuǎn)化為NaHSCh,當(dāng)
c(HSO;):c(SO;)七10時(shí),吸收能力下降,需要加熱再生為Na2sCh溶液。己知
Xal(H2so3)=10心,Ka2(H2so3)=1Oh,下列說法不無卿的是
+
A.NazSCh溶液中存在:c(OH)=c(H)+c(HSO3)+2c(H2SO3)
B.Na2sO3溶液吸收SO2的離子方程式為:SO3+SO2+H2O-2HSO;
C.當(dāng)c(HSC>3):c(SO:)=10時(shí),此時(shí)吸收液的pH=6.2
D.與原Na2sO3溶液相比,吸收液充分分解放出S02再生后吸收SO2能力幾乎不變
【答案】D
【解析】
【詳解】A.亞硫酸鈉溶液中存在質(zhì)子守恒關(guān)系以0丁)=C(H+)+C(HSO;)+2C(H2SO3),故
A正確;
B.亞硫酸鈉溶液吸收二氧化硫的反應(yīng)為亞硫酸鈉溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,
反應(yīng)的離子方程式為SO:+SO2+H2O=2HSO3,故B正確;
c(SO;)c(H+)
C.亞硫酸的電離常數(shù)Ka2(H2so3)=當(dāng)°3503):以50。=10時(shí),溶液中
c(HSOp
K,(H9S0jc(HS0;)
c(H+)=32v(SO^')....-=1°-7'2X10moI/L=10-6'2mol/L)溶液的pH為6.2,故C正
確;
D.吸收能力下降的吸收液加熱再生為亞硫酸鈉溶液的反應(yīng)為溶液中的亞硫酸氫鈉受熱分
解轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈉,亞硫酸鈉具有還原性,可能被空氣中的氧氣氧化為硫酸鈉,硫酸鈉溶
液不能與二氧化硫反應(yīng),所以再生的吸收液后吸收二氧化硫的能力下降,故D錯(cuò)誤;
故選D。
14.C02催化加氫合成二甲醛是一種C02轉(zhuǎn)化方法,其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng):
反應(yīng)I:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJmor'
反應(yīng)II:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)△”=—122.5kJmoL
在恒壓、C02和H2的起始量一定的條件下,C02平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH30cH3的選擇性
2xCH30cH3的物質(zhì)的量
隨溫度的變化如圖所示。(CH30cH3的選擇性=xlOO%)
反應(yīng)的CO?的物質(zhì)的量
下列說法不延頤的是
A.CO的選擇性隨溫度的升高逐漸增大
B.反應(yīng)2co(g)+4H2(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)A//=-204.9kJmoL
C.在240?320℃范圍內(nèi),溫度升高,平衡時(shí)CH30cH3的物質(zhì)的量先增大后減小
D.反應(yīng)一段時(shí)間后,測得CH30cH3的選擇性為48%(圖中A點(diǎn)),增大壓強(qiáng)可能將
CH30cH3的選擇性提升到B點(diǎn)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由圖可知,升高溫度,二甲醛的選擇性減小,由碳原子個(gè)數(shù)守恒可知,一氧
化碳的選擇性增大,故A正確;
B.由蓋斯定律可知,反應(yīng)n—2X反應(yīng)I得到反應(yīng),則
2co(g)+4H2(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)AH=(—122.5kJmor1)—2X(+41.2kJmor')=—204.9
kJmol故B正確;
C.反應(yīng)II是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),二甲醛的物質(zhì)的量減小,故
C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)II是氣體體積減小的反應(yīng),在溫度不變的條件下,增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向
移動(dòng),甲醛的物質(zhì)的量增大,二甲醛的選擇性增大,則增大壓強(qiáng)可能將二甲醛的選擇性由
A點(diǎn)提升到B點(diǎn),故D正確;
故選Co
二、非選擇題:共4題,共58分。
15.以軟鎰礦(主要成分為MnCh,還含少量Fe、Si、Al、Ca、Mg等的氧化物)和硫鐵礦(主
要成分FeS*為原料,兩礦聯(lián)合浸取可制備大顆粒的電池用Mn3O4?
(1)浸?。簩④浝彽V與硫鐵礦粉碎混合,用硫酸浸取。研究發(fā)現(xiàn),酸浸時(shí),F(xiàn)eS2和MnCh
顆粒構(gòu)成兩個(gè)原電池反應(yīng),其原理如圖所示(部分產(chǎn)物未標(biāo)出)。
②隨硫鐵礦的增加,錦的浸出率降低,可能的原因是.
(2)除鈣鎂:向已除去Fe、Al、Si元素MnS04溶液中(pH約為5)加入NFUF溶液,將
Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)化為氟化物沉淀。則空Q
。[已知Ksp(MgF2)=5xlO-u,
c(Ca~)
9
Ksp(CaF2)=5xlO-]
(3)氧化:將“沉淀”步驟所得含少量Mn2(OH)2s04的Mn(OH)2固體濾出,洗凈,力口水
打成漿,漿液邊加熱邊持續(xù)通空氣,制得MmOa。
①寫出由Mn(0H)2反應(yīng)得到MmOa的化學(xué)方程式
②沉淀加熱通空氣過程中溶液pH隨時(shí)間變化如圖所示,其中pH先基本不變后迅速下降的
〃h
③所得產(chǎn)物中鎰元素含量隨通入空氣時(shí)間的變化如圖所示,當(dāng)通空氣時(shí)間超8小時(shí),產(chǎn)物
中鋅元素含量減小的原因是
12345時(shí)間/h
【答案】(1)①.FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S②.隨硫鐵礦用量增加,生成的單質(zhì)硫會(huì)覆
蓋在FeS2顆粒表面,減少了Fe2+的生成,導(dǎo)致錦的浸出率降低
、1
(2)-----
100
A
(3)①.6Mn(OH)2+O2=2Mn3Ck+6H2O②.開始時(shí)發(fā)生Mn(OH)2被O2氧化生
成水,溶液pH無明顯變化;7h后MnMOH)2sCU被02氧化,生成H2so4,溶液pH減小(也
A
可用方程式表示:6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O,故溶液pH無明顯變化;3Mn2(OH)2SO4
A,
+O2=2Mn.Q4+6H++3SO;,溶液pH減小)③.MmCh部分被氧化為更高價(jià)的猛的氧
化物
【解析】
【分析】根據(jù)流程圖以及軟鎰礦、硫鐵礦所含物質(zhì)可知,在酸浸取構(gòu)成兩個(gè)原電池將錦元
素轉(zhuǎn)化成Mn",然后調(diào)節(jié)溶液pH,將鐵、鋁、硅元素除去,根據(jù)問題(2),加入筑化物,
除去Ca、Mg元素,向?yàn)V液中加入氨水,Mn元素主要轉(zhuǎn)化成Mn(OH)2,最后通入空氣將
Mn(OH)2氧化成MgCU,據(jù)此分析;
【小問1詳解】
①根據(jù)題意,酸浸時(shí),F(xiàn)eS2和MnCh構(gòu)成兩個(gè)原電池,依據(jù)其原理可知,生成單質(zhì)S的反
應(yīng)是FeS2與Fe3+反應(yīng),電池總反應(yīng)的離子方程式為FeS?+2Fe3+=3Fe2++2S;故答案為
FeSz+2Fe3+=3Fe2++2S;
②根據(jù)①產(chǎn)生硫單質(zhì),隨著硫鐵礦的增加,產(chǎn)生硫單質(zhì)附著在FeSz,阻礙反應(yīng)的進(jìn)行,與
MnCh反應(yīng)的Fe?+物質(zhì)的量減少,導(dǎo)致產(chǎn)生Md+量減少;故答案為隨硫鐵礦用量增加,生
成的單質(zhì)硫會(huì)覆蓋在FeS2顆粒表面,減少了Fe2+的生成,導(dǎo)致鎰的浸出率降低;
【小問2詳解】
加入氟化筱將Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)化成CaF2、MgFz沉淀,則有
c(Mg2+)_Ksp(MgFp5x10--1一公差二1
-_=;
7^^p(CaF2)5^l00故口案為前;
【小問3詳解】
8
①M(fèi)n(OH)2轉(zhuǎn)化成Mn3C)4,Mn的化合價(jià)由+2升高為+§價(jià),Mn(OH)2為還原劑,氧氣為氧
A
化齊IJ,利用化合價(jià)升降法以及原子守恒,得到反應(yīng)方程式為6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+
A
6H2O;故答案為6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O;
A
②根據(jù)問題①的反應(yīng)方程式為6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O,溶液pH無明顯變化;“沉
淀''步驟所得Mn(OH”固體含少量Mn2(OH)2SO4,7h后被氧氣氧化,其反應(yīng)方程式為
3Mm(OH)2so4+O2=2Mn3O4+6H++3SO:,c(H+)增大,溶液pH減小;故答案為開始
時(shí)發(fā)生Mn(OH)2被02氧化生成水,溶液pH無明顯變化;7h后MnMOH)2s04被。2氧化,
A
生成H2SO4,溶液pH減小(也可用方程式表示:6Mn(OH)2+O2=2M113O4+6H2O,故溶
液pH無明顯變化;3Mn2(OH)2SO4+O2=2Mn3C)4+6H++3SO;,溶液pH減小);
③產(chǎn)物中鐳元素含量減小的原因可能是MmO4部分被氧化為更高價(jià)的鋅的氧化物;故答案
為MmO4部分被氧化為更高價(jià)的鐳的氧化物。
16.天然產(chǎn)物F具有抗腫瘤、鎮(zhèn)痙等生物活性,可通過以下路線合成:
(1)化合物C中含有的含氧官能團(tuán)名稱為。
(2)E-F的反應(yīng)類型為。
(3)D-E中有一種副產(chǎn)品(分子式C14H14O3)生成,該副產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)簡式為一
(4)C的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足以下條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:
a.能與FeCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng);
b.堿性條件下水解生成兩種產(chǎn)物,酸化后分子中均只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫。
o.COOCH
(5)寫出以力和n—C00CH3為原料制備(爐3的合成路線流程圖(無機(jī)試劑
和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
【答案】(1)(酮)鍛基、酯基
—NaOH醺—溶液、>/°、^COOCH,-Q-r.COOCH:出、⑨一cooc%
【解析】
【分析】A和X發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B加熱后生成C,C發(fā)生氧化反應(yīng)生成D,D與
CH3I在NaH作用下發(fā)生反應(yīng)生成E,E還原生成F。
【小問1詳解】
C的結(jié)構(gòu)簡式為夕(?,含有的含氧官能團(tuán)名稱為(酮)皴基、酯基;
【小問2詳解】
根據(jù)E和F的結(jié)構(gòu)簡式分析,皴基轉(zhuǎn)化為羥基,反應(yīng)過程中得到了F,則E-F的反應(yīng)類型
為還原反應(yīng);
【小問3詳解】
由E的結(jié)構(gòu)簡式知,E分子式為Cl5Hl6。3,副產(chǎn)物(分子式為C|4Hl4。3)比E少1個(gè)CH2,
則與E相比,生成E時(shí)有2個(gè)甲基取代了2個(gè)H,而生成副產(chǎn)物時(shí)只有1個(gè)甲基取代了
H,故副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式:
【小問4詳解】
C的結(jié)構(gòu)簡式為。QQ),C的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足:a.能與FeCb溶液發(fā)生顯色
反應(yīng),則含有酚羥基;b.堿性條件下水解生成兩種產(chǎn)物,酸化后分子中均只有2種不同化
oO
ii
o-cIIc三
學(xué)環(huán)境的氫則高度對稱,符合條件的同分異構(gòu)體有A
OH
【小問5詳解】
以COOCHs為原料制備H3的合成路線,由與澳發(fā)生加成反應(yīng)得到
在氫氧化鈉的醉溶液中加熱發(fā)生消去反應(yīng)生成
?COOCH3反應(yīng)生成"廣0001,,["2與氫氣發(fā)生還原反應(yīng)生成0200CH3
NaOH醇溶液
A
17.氯化銀(NiCL?6H2O)常用于電鍍、陶瓷等工業(yè),某實(shí)驗(yàn)室以單質(zhì)Ni為原料制取氯化保
的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
單質(zhì)NiNiCO,?Ni(OH)2NiCl2?6H2O
濾渣
已知:①Fe(OH)3完全沉淀pH為3.2;Ni(OH)2開始沉淀pH為7.2,完全沉淀pH為9.2。
②NiCL易水解,從溶液中獲取NiCh?6H2O須控制PH<2?
(1)在三頸燒瓶中(裝置見如圖)加入一定量Ni粉和水,通入空氣,滴入稀硝酸和稀硫酸
NaOH
溶液
①向A裝置中通入空氣的作用除攪拌外還有
②若銀粉過量,判斷反應(yīng)完成的現(xiàn)象是。
(2)將所得NiSCU溶液與NaHCOs溶液混合反應(yīng)得到NiC03?Ni(OH”沉淀,過濾,洗
滌。
①沉淀反應(yīng)的離子方程式為。
②檢驗(yàn)NiCCh?Ni(OH”沉淀已經(jīng)洗滌完全的方法是o
所得固體中混有少量。請補(bǔ)充完整由固體
(3)NiCCh?Ni(0H)2Fe(0H)3NiCO3-Ni(OH”
制備NiCh-6H2O的實(shí)驗(yàn)方案:向NiCCh?Ni(0H)2固體中加入鹽酸,攪拌,
。[NiCb溶解度曲線如圖所示。實(shí)驗(yàn)中須選用的儀器和試劑:pH計(jì)、鹽酸、
【答案】(1)①.將生成的NO氧化為硝酸,使產(chǎn)生的NO部分轉(zhuǎn)化為Nth,便于NO,
被NaOH溶液完全吸收②.三頸燒瓶內(nèi)無紅棕色氣體出現(xiàn)
2+②.取最后一次洗滌所得
(2)?.2Ni+4HCO3=NiCO3-Ni(OH)21+3CO2f+H2O
濾液,向其中滴加鹽酸酸化的BaCb溶液(硝酸鋼也得分),若無明顯現(xiàn)象則已洗滌干凈
(3)至固體全部溶解,向所得溶液中加入NiCCh至反應(yīng)液3.2<pH<7.2,靜置,過濾,向
濾液中加入適量鹽酸,用pH計(jì)控制溶液pH小于2,蒸發(fā)濃縮,冷卻至左右結(jié)晶,過濾,
用冰水洗滌,干燥
【解析】
【分析】以單質(zhì)Ni為原料制取氯化銀:在A裝置三頸燒瓶中加入一定量Ni粉和水,通入
空氣,滴入稀硝酸和稀硫酸的混酸,發(fā)生反應(yīng):3Ni+8H++2NO;=3Ni2++2NOT+4H20,至
反應(yīng)結(jié)束,過濾,制得NiSCU溶液,通入空氣攪拌,并使生成的NO氧化為硝酸,或使產(chǎn)
生的NO部分轉(zhuǎn)化為NO2,便于NOx被B裝置中NaOH溶液完全吸收,將所得NiSCU溶液
與NaHCCh溶液混合發(fā)生反應(yīng):2Ni2++4HCO3=NiCO3-Ni(OH)21+3CC)2T+H2O,得到
NiCO3-Ni(OH)2沉淀,向NiC0>Ni(0H)2固體中加入鹽酸,邊加邊攪拌,用pH計(jì)測定反應(yīng)
液3.2<pH<7.2,停止加入鹽酸,靜置,過濾,向?yàn)V液中加入適量鹽酸,控制溶液pH小
于2,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,用乙醇洗滌,干燥,得到氯化銀(NiCL-6H2O),據(jù)此分
析。
【小問1詳解】
①由分析可知,三頸燒瓶中有NO生成,向A裝置中通入空氣的作用是攪拌,還可以將生
成的NO氧化為硝酸(或使產(chǎn)生的NO部分轉(zhuǎn)化為NOz,便于NOx被NaOH溶液完全吸
收);
②若銀粉過量,則過量的銀粉與空氣反應(yīng),NO不能被氧化,三頸燒瓶內(nèi)無紅棕色氣體出
現(xiàn);
【小問2詳解】
①NiSO4溶液與NaHCCh溶液混合反應(yīng)得到NiCC)3-Ni(OH)2沉淀,沉淀反應(yīng)的離子方程式為
2+
2Ni+4HCO3=NiC03Ni(0H)2j.+3C02t+H20o
②NiCCh-Ni(OH)2沉淀未洗凈的話,洗滌液中含有硫酸根離子,故檢驗(yàn)NiCCh-Ni(OH)2沉淀
是否洗滌完全的方法是:取最后一次洗滌液,向其中滴加鹽酸酸化的BaCh溶液,若無明
顯現(xiàn)象,則已洗凈;
【小問3詳解】
已知:Fe(OH)3完全沉淀pH為3.2;Ni(OH)2開始沉淀pH為7.2,完全沉淀pH為9.2,
NiCO3-Ni(OH)2固體中混有少量Fe(OH)3,應(yīng)先將其轉(zhuǎn)化為離子,再調(diào)節(jié)pH沉淀鐵離子,
pH的調(diào)節(jié)不能沉淀銀離子,pH范圍3.2<pH<7.2,過濾后從濾液獲得NiCLCEhO,由
固體制備。的實(shí)驗(yàn)方案:向固體中加入鹽酸,邊
NiCO3Ni(OH)2NiCb6H2NiCO3Ni(OH)2
加邊攪拌,用pH計(jì)測定反應(yīng)液3.2<pH<7.2,停止加入鹽酸,靜置,過濾,向?yàn)V液中加
入適量鹽酸,控制溶液pH小于2,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,用乙醇洗滌,干燥。
18.廢氣中的H2s可用電解、Fe2(SO4)3吸收和活性炭吸附氧化等多種方法脫除。
(1)電解法脫除:將燒堿吸收H2s后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電
解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng):
①寫出陰極的電極反應(yīng)方程式。
②電解后陽極區(qū)溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì),其離子方程式為?
(2)Fe2(SC>4)3吸收脫除:用Fe2(SC>4)3溶液吸收HzS,其反應(yīng)后的溶液可在硫桿菌作用下
實(shí)現(xiàn)吸收液的再生。
①用Fe2(SO4)3吸收液脫除H2s的原理經(jīng)歷以下三步:
第一步:H2s(g)=H2s(叫)
+
第二步:H2S^H+HS-
第三步:HS-+2Fe3+=S;+2Fe2++H+
一定條件下,不同F(xiàn)e3+濃度溶液及該溶液起始pH與脫硫率的關(guān)系如圖所示。當(dāng)Fe3+濃度
大于10gL」時(shí),隨著Fe3+濃度增大,脫硫率逐漸降低。其原因是o
1001------------------------------------12.5
8o
£_
6o
3_
4o
_一脫硫率]
2O
一,I?]
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