第Ⅰ卷(计42分)
可能用到的原子量: Na: 23 O: 16 H: 1 C: 12
123456789101112
一、(本题包括6小题,每小题3分,共计18分,每题只有一个选项符合题意。)
1.下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是
A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化,可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸
B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器
C.二氧化氯具有还原性,可用于自水的杀菌消毒
D.铜的金属活泼性比铁的差,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
2.下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是
3.下列除去杂质的方法正确的是
A.除去CO2中混有的CO:用澄清石灰水洗气
B.除去BaCO3固体中混有的BaSO4:加过量盐酸后,过滤、洗涤
C.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入过量铁粉,过滤
D.除去Cu粉中混有的CuO:加适量稀硝酸后,过滤、洗涤
4.能正确表示下列反应的离子方程式是
A.将铜屑加入 溶液中:
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:
C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:
D.将铁粉加入稀硫酸中:
5.NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图4)。下列说法正确的是
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应
D.图4所示转化反应都是
6.在5L 0.05 o1/L的某金属氯化物溶液中,滴加0.1 o1/L AgNO3溶液,生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如图所示,则该氯化物中金属元素的化合价为:
A.+1B.+2C.+3D.+4
二、不定项(本题包括6小题,每小题4分,共计24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分)
7.右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
8.下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是
abc
AAlAlCl3Al(OH)3
BHN O3NONO2
CSiSiO2H2SiO3
DCH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO
9.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出并利用。如可利用NaOH溶液“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是
A.能耗大是该方法的一大缺点
B.整个过程中,只有一种物质可以循环利用
C.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D.该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用制备甲醇等产品
10.向 g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c ol/L氢氧化钾溶液V L,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体p g。则下列关系不正确的是
A. B. C.n=+17VcD. < <
11.将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1ol•L-1稀盐酸。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
12.右图是一种稀硫对Fe-Gr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果,下列有关说法正确的是
A.稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B.稀硝酸和铁反应的化学方程式是:
Fe+6HNO3(稀)—Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C.Cr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强
D .随着Cr含量增加,稀硫酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱
(第Ⅱ卷,计78分)
13.(10分)下图表示从固体混合物中分离X的2种方案,请回答有关问题。
x k b1 . co
(1)选用方案I时,X应该具有的性质是 ,残留物应该具有的性质是 ;
(2)选用方案Ⅱ从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au,加入的试剂是 ,有关反应的化学方程式为 ;
(3)为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、A12O3),参照方案I和Ⅱ,请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质和操作)。
14.(14分)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下:
(注 :NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①
②
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在 。
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为 。
(4)镀铝电解池中,金属铝为 极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4? 和Al2Cl7?形式存在,铝电镀的主要电极反应式为 。
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是 。
15.(14分)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:氧化性: >Fe3+>I2;还原性: >I-;
3I2+6OH- +5I-+3H2O; KI+I2 KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、K I、g2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显 红色; 第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量K IO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色,该红色物质是_____ ____(用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是___________________(用电子式表示)。
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为___________________ ____、_____________________ _____ __ _____ ____。
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中 氧气的作用,容易引起碘的损失。
写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式:_____________________________。
将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3•H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适?______(填“是”或“否”),并说明理由 。
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是___________________。
A.Na2S2O3B.AlCl3C.Na2CO3D.NaNO2
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+:____________________________________________________
16.( 10分)I、磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
(1)磷元素的原子结构示意图是 。
(2)磷酸钙与 焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,反应为:
2Ca3(PO4)2+6SiO2===6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10===P4+10CO
每生成1 ol P4时,就有________ol电子发生转移。
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I- 2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a ol•L-1 I2溶液V1 L,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗b ol•L-1 Na2S2O3溶液V2 L。该溶液中维生素C的物质的量是__________ol。
(4)在酸性溶液中,碘酸钾( KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:
2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:新-- 标-第- 一-网
0.01ol•L-1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/L0.01ol•L-1Na2SO3溶液的体积/LH2O的体积/L实验温度
/℃溶液出现蓝色时所需时间/s
实验15V13525
实验2554025
实验355V20
该实验的目的是_____________________;表中V2=___________L
II、稀土元素是宝贵的战略资,我国的蕴藏量居世界首位。
(5)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3•6H2O和NH4Cl固体混合物的方法制备。其中NH4Cl的作用是 _。
(6)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
________Ce3++_______H2O2+_______H2O === □Ce(OH)4↓+____ _______
17.(10分)
0.80gCuSO4•5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
请 回答下列问题:
(1)试确定200℃时固体物质的化学式______________(要求写出推断过程);
(2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为 。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为 ,其存在的最高温度是 ;
(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为 ;
(4)在0.10ol•L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=________________ol•L-1(Kap[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。若在0.1ol•L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是_______________ol•L-1。
18.(10分)碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料。可用复盐gCO3 (NH4)2CO3 H 2O作原料制备。取一定量的含镁复盐放入三颈烧瓶中,并将三颈烧瓶放在恒温水浴锅中加热(如图所示),按一定的液固比加入蒸馏水,开启搅拌器同时加入预定的氨水,待温度到达40℃时开始热解,此时滴加卤水(氯化镁溶液)并继续滴入氨水,保持10分钟,一段时间后过滤洗涤,滤出的固体在120℃干燥得到碱式碳酸镁产品。
⑴①搅拌的目的是 ;
②选择水浴加热方式,其优点是: 。
⑵40℃复盐开始热解生成gCO3 3H2O,该反应的化学方程式为: 。
⑶40℃时,开始滴加卤水的目的是: 。
⑷碱式碳酸镁产品中镁的质量分数(w(g)%)越高,产品质量越好,氯的质量分数越高,产品质量越差。分析Cl-含量采用滴定法,先精确称取一定量产品,用适量硝酸溶解,经稀释等步骤最终配得一定体积的溶液。
①测定实验中除用到天平、烧杯、玻璃棒、锥形瓶、滴定管外,还用到的玻璃仪器有: 。
②已知某温度时,一些银盐的Ksp如下表:
难溶盐AgClAgBrAgIAg2CrO4
Ksp2×10-105.4×10-138.3×10-172×10-12
颜色白色淡黄色黄色砖红色
则滴定时,可用作指示剂的是 (选填序号:a.NaBr b.NaI c. K2CrO4)。且滴定时,应将溶液调成中性,不能是强酸性或强碱性,其中不能是强碱性的原因是 。
⑸若已知制得的碱式碳酸镁的质量ag,要确定其组成(不考虑微量杂质),还必需的数据有: 。
①充分灼烧后,剩余固体的质量 ②灼烧时,测算得的二氧化碳的体积(已换算成标准状况)
③灼烧时的温度和时间 ④碱式碳酸镁的密度
19.( 10分)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著地杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
(1)在ClO2的制 备方法中,有下列两种制备方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是 。
(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-)。2001年我国卫生部规定,饮用水C lO2-的含量应不超过0.2 g•L-1。
饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH的关系如右图所示。当pH≤2.0时,ClO2-也能被I-
完全还原成Cl-。反应生成的I2用标准 Na2S2O3溶液滴定:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
①请写出pH≤2.0时,ClO2-与I-反应的离子方程式 。
②请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取VL水样加入到锥形瓶中。
步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0
步骤3:加入足量的KI晶体。
步骤4:加少量淀粉溶液,用c ol•L-1Na2S 2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1L。
步骤5: 。
步骤6;再用c ol•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2L。
③根据上述分析数据,测得该引用水样中的ClO2-的浓度为 g•L-1(用含字母的代数式表示)。
④若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的,该反应的氧化产物是 (填化学式)
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