领军高考化学一轮复习 必刷好题 专题19 硅及其化合物(含解析)-人教版高三全册化学试题
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专题19 硅及其化合物
1.(2019全国Ⅰ卷)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。
下列说法错误的是
A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C. 陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D. 陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
【答案】A
【解析】A项、氧化铁为棕红色固体,瓷器的青色不可能来自氧化铁,A错误;B项、秦兵马俑是陶制品,陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的,B正确;C项、陶瓷的主要成分是硅酸盐,与水泥、玻璃同称为三大属硅酸盐产品,C正确;D项、陶瓷的主要成分是硅酸盐,硅酸盐的化学性质不活泼,具有不与酸或碱反应、抗氧化的特点,D正确。
2.(2019全国Ⅲ卷)化学与生活密切相关。
下列叙述错误的是
A. 高纯硅可用于制作光感电池
B. 铝合金大量用于高铁建设
C. 活性炭具有除异味和杀菌作用
D. 碘酒可用于皮肤外用消毒
【答案】C
【解析】A、硅是半导体,高纯硅可用于制作光感电池,A正确;B、铝合金硬度大,可用于高铁建设,B正确;C、活性炭具有吸附性,可用于除异味,但不能杀菌消毒,C错误;D、碘酒能使蛋白质变性,可用于皮肤外用消毒,D正确。
3. (2019北京)下列我国科研成果所涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是
【答案】A
【解析】A.碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的无机非金属材料,且碳元素与硅元素均位于元素周期表第IVA族,故A符合题意;B.聚氨酯有机高分子化合物,不属于无机非金属材料,故B不符合题意;C.碳包覆银纳米材料属于复合材料,不属于无机非金属材料,且银不是主族元素,故C不符合题意;D.钛合金为含有金属钛元素的合金,其属于金属材料,不属于无机非金属材料,故D不符合题意。
锁定考点
基础练习
1.(宁夏石嘴山市第三中学2019届高三下学期一模考试)化学在生产和生活中有着重要的应用,下列说法错误的是()
A.光导纤维、醋酸纤维、硝酸纤维都是以纤维素为原料的化工产品
B.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位,有利于节能环保
C.补铁剂与维生素C共同服用可提高补铁效果
D.铁粉和碳粉的混合物可作食品抗氧化剂
【答案】A
【解析】A.光导纤维的主要成分是SiO2,不以纤维素为原料,故A错误;B. 共享单车利用太阳能发电完成卫星定位,减少能源使用,有利于节能环保,故B正确;C. 维生素C有还原性,可以防止亚铁离子被氧化,补铁剂与维生素C共同服用可提高补铁效果,故C正确;D. 铁粉和碳粉均可以被氧化,二者的混合物可作食品抗氧化剂,故D正确。
2.(山东省实验中学、淄博实验中学、烟台一中、莱芜一中四校2019届高三第一次联合模拟考试)化学与生产、生活息息相关,下列说法正确的是
A.氢燃料电池中使用的储氢材料,如稀土类LaNi5等合金材料是纯净物
B.硅胶可作瓶装药品的干燥剂及催化剂载体,是因为SiO2是酸性氧化物
C.油脂水解都得高级脂肪酸和甘油
D.次氯酸具有强氧化性,所以漂粉精可用于游泳池消毒
【答案】D
【解析】A.合金材料是混合物,故错误;B. 硅胶无毒,可吸水,且具有疏松多孔结构,则硅胶可作瓶装药品的干燥剂及催化剂载体,与SiO2是酸性氧化物无关,故错误;C. 油脂在酸性条件下水解都得高级脂肪酸和甘油,但在碱性条件下得到高级脂肪酸盐和甘油,故错误;D. 次氯酸具有强氧化性,漂粉精溶液吸收空气中的二氧化碳后可以生成次氯酸,所以可用于游泳池消毒,故正确。
3.(山西省太原市2019届高三5月模拟考试二模)化学与生活密切相关。
下列说法正确的是()A.聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酯纤维都是由加聚反应制得的
B.因为钠的化学性质非常活泼,故不能做电池的负极材料
C.钢化玻璃和有机玻璃都属于硅酸盐材料,均可由石英制得
D.利用外接直流电源保护铁质建筑物,属于外加电流的阴极保护法
【答案】D
【解析】A. 聚氯乙烯、聚苯乙烯都是由加聚反应制得的,聚酯纤维是由缩聚反应制得的,选项A错误;B、负极失电子,理论上钠可作为负极材料,选项B错误;C.钢化玻璃既是将普通玻璃加热熔融后再急速冷却,故主要成分仍为硅酸盐,即主要成分为SiO2、Na2SiO3、CaSiO3;而有机玻璃的主要成分是有机物,不是硅酸盐,选项C错误;D、外接直流电源保护铁质建筑物利用的是电解池原理,属于外加电流的阴极保护法,选项D正确。
4.(陕西省西北工业大学附属中学2019届高三下学期第十二次适应性训练)2018年是“2025中国制造”启动年,而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关化学知识的说法错误的是()A.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
B.用聚氯乙烯代替木材生产快餐盒,以减少木材的使用
C.碳纳米管表面积大,可用作新型储氢材料
D.铜导线和铝导线缠绕连接处暴露在雨水中比在干燥环境中更快断裂的主要原因是发生了电化学腐蚀
【答案】B
【解析】A.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸盐和水,所以光导纤维能够被碱腐蚀而造成断路,故A正确;B.聚氯乙烯塑料因为含有氯,有毒,不可以代替木材,生产快餐盒,故B错误;C.碳纳米管表面积大,易吸附氢气,所以可以用作新型储氢材料,故C正
确;D.铜铝两种金属的化学性质不同,在接触处容易电化学腐蚀,故D正确。
5.(江苏省南京师范大学附属中学2019届高三5月模拟考试)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()
A.浓硫酸具有脱水性,可用于干燥氯气
B.晶体硅熔点高,可用于制作半导体材料
C.Na2CO3溶液显碱性,可用热的纯碱溶液洗油污
D.FeS固体呈黑色,可用于除去废水中Cu2+、Hg2+等重金属
【答案】C
【解析】A.浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,与脱水性无关,故A错误;B.晶体硅可用于制作半导体材料是因为晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间,与熔点高无关,故B错误;C.碳酸钠溶液由于CO32-的水解溶液显碱性,水解是吸热反应,升高温度,水解程度增大,碱性增强,油脂在碱性条件下能水解,则可用热的纯碱溶液洗油污,故C正确;D.FeS固体用于除去废水中Cu2+、Hg2+等重金属,是因为硫化汞、硫化铜溶解度小于硫化亚铁,与硫化亚铁为黑色无关,故D错误。
6.(四川省成都市2019届高三下学期第三次诊断性检测)世界第一条大面积碲化镉薄膜“发电玻璃”生产线最近在成都投产,该材料是在玻璃表面镀一层碲化镉薄膜,光电转化率高。
下列说法错误的是
A.普通玻璃含有二氧化硅B.该发电玻璃能将光能完全转化为电能
C.碲化镉是一种无机化合物D.应用该光电转化技术可减少温室气体排放
【答案】B
【解析】A. 普通玻璃的主要成分是二氧化硅,故A正确; B. 该发电玻璃光电转化率高,但不能将光能完全转化为电能,故B错误;C. 碲化镉属于无机化合物,故C正确;D. 应用该光电转化技术,提高了光电转化率,能够减少温室气体排放,故D正确。
7.(安徽省蚌埠市2019届高三第一次质量监测考试)化学与社会生活息息相关,下列有关说法不正确的是()
A.树林晨曦中缕缕阳光是丁达尔效应的结果
B.为提高人体对钙的有效吸收,医学上常以葡萄糖为原料合成补钙药物
C.2018年12月8日嫦娥四号发射成功,其所用的太阳能电池帆板的材料是二氧化硅
D.城郊的农田上随处可见的农用塑料大棚,其塑料薄膜不属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】A.空气中微小的尘埃或液滴分散在空气中形成气溶胶,阳光照射时产生丁达尔现象,A 项正确;B.葡萄糖酸钙口服液是市面上常见的一种补钙药剂,葡萄糖酸钙属于有机钙,易溶解,易被人体吸收,医学上常以葡萄糖为原料合成补钙药物,B 项正确;C.太阳能电池帆板的主要材料是硅而不是二氧化硅,C 项错误;D.塑料薄膜属于有机高分子材料,不属于无机非金属材料,D 项正确。
8.(河北省示范性高中2019届高三4月联考)化学与生产生活、环境保护、资源利用等密切相关,下列说法正确的是
A .大米、玉米、小麦中的淀粉经水解可变成乙醇
B .利用二氧化碳制造全降解塑料,可以缓解温室效应
C .测定氢氧化钠的熔点时,可以将氢氧化钠固体放入石英坩埚中高温加热
D .海洋中含有丰富的矿产资源,仅利用物理方法可以获得2NaCl Br 、和Mg
【答案】B
【解析】A 项,淀粉水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解得到乙醇和二氧化碳,故A 项错误;B 项,二氧化碳是导致温室效应的罪魁祸首,将二氧化碳用于制造全降解塑料,可以有效减少环境中的二氧化碳,从而减缓温室效应,故B 项正确;C 项,石英坩埚的主要成分是二氧化硅,加热条件下二氧化硅可与氢氧化钠反应生成硅酸钠,导致坩埚炸裂,故C 项错误;D 项,要从海水中提取镁和溴,需要经过化学反应,故D 项错误。
9.(四川省绵阳市2019届高三第三次诊断性考试)化学与科技、社会、生产密切相关,下列说法错误的是
A .我国出土的青铜礼器司母戊鼎是铜和铁的合金
B .高纯硅具有良好的半导体性能,可用于制光电池
C .港珠澳大桥钢筋表面的环氧树脂涂层属于合成高分子材料
D .火箭推进剂使用煤油-液氧比偏二甲肼-四氧化二氮的环境污染小
【答案】A
【解析】A .司母戊鼎的主要成分是青铜,是铜锡合金,故A 错误;B .硅是半导体材料,可用于制光电池,故B 正确;C .环氧树脂属于高分子化合物,故C 正确;D .偏二甲肼-四氧化二氮作燃料,会产生二氧化氮等污染物,发射神舟十一号飞船所用火箭的燃料是液氧和煤油,产物为二氧化碳和水,燃料毒性小、污染
少,有利于环保,故D正确。
10.(江西省南昌市2019届高三4月第二次模拟考试)化学与生产、生活、环境等息息相关,下列说法中错误的是
A.港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物
B.“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆,其帆板太阳能电池的材料是硅
C.《天工开物》中“凡石灰经火焚炼为用”,其中“石灰”指的是Ca(OH)2
D.《本草纲目》中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,所用的分离操作方法是蒸馏
【答案】C
【解析】A.聚乙烯纤维属于有机合成高分子材料,A正确;B.太阳能电池板的材料是Si单质,B正确;C.石灰石加热后能制得生石灰,“石灰”指的是碳酸钙,故C错误;D.蒸馏是指利用液体混合物中各组分沸点的差异而将组分分离的过程,该选项实验操作是煮酒,煮酒的分离方法是蒸馏,D正确。
提升练习
11.(河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三第三次测评)港珠澳大桥于2018年10月正式开通,这座当今世界里程最长、施工难度最大的跨海大桥使用了大量各类材料:路面使用了进口的湖底天然沥青和混凝土、承台和塔座等部位使用了双相不锈钢钢筋、抗震方面使用了新型高阻尼橡胶和钢板。
关于这些
材料的说法错误
..的是()
A.沥青主要成分是有机物,也可以通过石油分馏得到
B.混凝土中含有的水泥、沙子都属于无机非金属材料
C.不锈钢是通过改变材料的结构的途径防锈蚀
D.橡胶一定属于合成高分子材料
【答案】D
【解析】A.沥青是石油分馏后剩余的固态烃,所以沥青可以通过石油分馏得到,故A正确;B.混凝土中含有的水泥、沙子的主要成分都是二氧化硅及其硅酸盐,是传统无机非金属材料,故B正确;C.金属防腐蚀的方法有:改变内部结构制成合金不锈钢,覆盖保护层,牺牲阳极的阴极保护法,外加电流的阴极保护法等,所以不锈钢是通过改变材料的内部结构达到防锈蚀的目的,故C正确;D.橡胶有天热橡胶、合成橡胶之分,则橡胶不一定属于合成高分子材料,故D错误。
12.(江苏省南京市、盐城市2019年高三第二次模拟)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()
A.SiO2硬度大,可用于制作光导纤维
B.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
C.Fe2O3能与酸反应,可用于制作红色涂料
D.Al(OH)3具有弱碱性,可用于制作胃酸中和剂
【答案】D
【解析】A、光导纤维的主要成分是二氧化硅,光导纤维是利用光的全反射原理,与二氧化硅的硬度大小无关,故A错误;B、二氧化硫能与有色物质化合生成无色物质,二氧化硫的漂白性与氧化性无关,故B错误;
C、Fe2O3是红棕色难溶性的固体,Fe2O3可用于制作红色涂料,与它的化学性质无关,故C错误;
D、氢氧化铝是两性氢氧化物,具有弱碱性,能和酸反应,可用于制作胃酸中和剂,故D正确。
13.(安徽省宣城市2019届高三第二次模拟考试)化学与生活密切相关。
下列说法中正确的是
A.水泥、水玻璃、水晶均属于硅酸盐产品
B.防哂霜能够防止强紫外线引起皮肤中蛋白质的盐析
C.利用肥皂水处理蚊虫叮咬,主要是利用肥皂水的弱碱性
D.食品包装盒中的生石灰或铁粉,都可以起到抗氧化作用
【答案】C
【解析】A.水泥、水玻璃的主要成分为硅酸盐,属于硅酸盐产品,但水晶的主要成分为二氧化硅,不属于硅酸盐,故A错误;B.紫外线能使蛋白质变性,不是盐析,应注意防晒,故B错误;C.肥皂水(弱碱性)可与酸性物质反应,可减轻蚊虫叮咬引起的痛痒症状,故C正确;D.铁在食品包装盒中起到了吸收氧气的作用即抗氧化作用,生石灰不能与氧气反应,可以作干燥剂,不能作抗氧化剂,故D错误。
14.(浙江省杭州市第二中学2019届高三第二学期选考模拟)下列说法不正确的是()
A.烧结粘土制陶瓷涉及化学变化
B.焊接时用NH4Cl溶液除锈
C.氢氟酸能与SiO2反应,故可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
D.轮船船底四周镶嵌铜块以保护船体
【答案】D
【解析】A.烧结粘土制陶瓷过程中生成新物质,属于化学变化,故A正确;B.氯化铵是强酸弱碱盐,水解显酸性,因此能溶解铁锈,故B正确;C.氢氟酸与二氧化硅反应生四氟化硅和水,所以可用氢氟酸在玻璃
器皿上刻蚀标记,故C正确;D.轮船船底四周镶嵌锌块以保护船体,若换做铜块则会加快船体腐蚀,故D
错误。
15.(天津市实验中学2017届高三下学期高考5月模拟)给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是()
A.S SO2BaSO4
B.SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq)
C.MgCl2•6H2O MgCl2Mg
D.N2NO2HNO3
【答案】A
【解析】A.硫单质点燃生成二氧化硫,二氧化硫通入硝酸钡溶液,溶液显酸性,硝酸根氧化二氧化硫为硫酸,结合钡离子生成不溶于水和酸的硫酸钡沉淀,转化关系可以一步实现,A正确;B.二氧化硅是酸性氧化物,但不溶于水不能一步生成硅酸,B错误;C.氯化镁晶体加热过程中会发生水解得到氢氧化镁,不能生成氯化镁固体,需要在氯化氢气流中加热失去结晶水得到氯化镁固体,C错误;D.氮气与氧气放电件下反应生成一氧化氮,不能一步生成二氧化氮气体,D错误。
16.(浙江省杭州市第二中学2019届高三第二学期选考模拟)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能实现的是
A.Ca(OH)2Ca(ClO)2HClO
B.SiO2Na2SiO3H2SiO3
C.FeS2SO2(NH4)2SO4
−−→Na2CO3
D.饱和NaCl溶液NaHCO3∆
【答案】B
【解析】A.氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙,反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2= CaCl2+
Ca(ClO)2+2H2O,二氧化硫具有还原性,次氯酸钙具有氧化性,发生氧化还原反应,反应方程式为:
2SO2+Ca(ClO)2+2H2O=CaSO4+H2SO4+2HCl,得不到HClO,故A错误;B.二氧化硅和氢氧化钠反应生成Na2SiO3,反应方程式为2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O,硅酸钠和CO2反应生成白色的硅酸沉淀,反应的方程式为
Na 2SiO 3+H 2O+CO 2=H 2SiO 3↓+Na 2CO 3,故B 正确;C.二硫化亚铁与氧气反应方程式为4FeS 2+11O 2
2Fe 2O 3+8SO 2,
生成的SO 2与氨水反应生成(NH 4)2SO 3,反应方程式为2NH 3·H 2O+SO 2= (NH 4)2SO 3+H 2O ,得不到(NH 4)2SO 4,故C 错误;D.侯氏制碱法的化学原理是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中,其化学反应方程式为:NaCl+NH 3+CO 2+H 2O=NaHCO 3↓+NH 4Cl ,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,故D 错误。
17.(天津部分区联考2019届高三上学期一模考试)下列由实验操作及现象得出的结论正确的是
操作及现象 结论 A
其他条件相同,测定等浓度的HCOOK 和K 2S 溶液的pH 比较K a(HCOOH)和K a2(H 2S)的大小 B 向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN 溶液,溶液呈红色
溶液中一定含有Fe 2+
C
向纯碱中滴加足量浓盐酸,将产生的气体通入硅酸钠溶液,
溶液变浑浊
酸性:盐酸>碳酸>硅酸 D
C 2H 5OH 与浓硫酸混合后加热到170℃,制得气体使酸性KMnO 4
溶液褪色
一定是制得的乙烯使酸性KMnO 4溶液褪色
【答案】A
【解析】A.酸的电离平衡常数越大,其酸根离子水解程度越小,则其相应的钾盐pH 越小,所以测定等物质的量浓度的HCOOK 和K 2S 溶液的pH 比较K a (HCOOH )和K a2(H 2S )的大小,故A 正确;B.向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN 溶液,原溶液中可能含有铁离子,无法据此判断原溶液中是否含有亚铁离子,故B 错误;
C.盐酸易挥发,产生的气体中混有HCl ,HCl 与硅酸钠反应也产生白色沉淀,则该实验不能比较碳酸与硅酸酸性的强弱,故C 错误;
D.C 2H 5OH 与浓硫酸混合后加热到170℃,制取的乙烯气体中混有乙醇、SO 2等,乙醇、SO 2都能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明一定是乙烯使酸性KMnO 4溶液褪色,
18.(辽宁省葫芦岛协作校2019届高三下学期第二次模拟考试)下列实验方案不能达到实验目的是
B 比较醋酸与硼酸的酸性强弱 分别向0.1/mol L 醋酸和饱和硼酸溶液中加等浓度碳酸氢钠溶液,
观察现象,前者生成气体而后者不能
C 验证23Na SiO 可用于制备防火剂
取滤纸条放入23Na SiO 饱和溶液中,吸浸后,稍沥干,放置在酒精
灯外焰处,观察现象
D
证明溶液中存在平衡:
向盛有
溶液中加入溶液,再继续加入少量KCl 固体,观察现
象
【答案】D
【解析】A. 根据生成气体的体积可确定铝的质量,以此可确定氧化铝的含量,可达到实验目的,A 项正确;
B. 向0.1mol ⋅L −1醋酸和饱和硼酸溶液中加等浓度碳酸氢钠溶液,只有前者生成气体,可知发生强酸制取弱酸的反应,则酸性醋酸>碳酸>硼酸,B 项正确;
C. Na 2SiO 3不燃烧、不支持燃烧,由现象可知,Na 2SiO 3可用作木材防火剂,C 项正确;
D. 向盛有溶液中加入溶液,存在平衡,会出现红色,但再继续加入少量KCl 固体,对反应平衡无影响,因此实验
方案不正确,D 项错误。
19.(河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三第三次测评)下列实验操作能达到预期实验目的的是 选项
目的 操作 A
比较S 与Cl 元素非金属性强弱 测定等浓度Na 2S 、NaCl 溶液的pH B
制取硅酸胶体 向饱和硅酸钠溶液中加入浓盐酸 C
检验FeCl 3溶液中是否含有FeCl 2 取少量溶液于试管中,滴加K 3[Fe(CN)6]溶液 D 除去Na 2CO 3溶液中的NaHCO 3 向溶液中通入足量CO 2
【答案】C
【解析】A.测定相同浓度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH,可比较盐酸、氢硫酸的酸性,但不能利用氢化物的酸性比较非金属性,比较非金属性的强弱,需要比较硫酸和高氯酸的酸性强弱,故A错误;B.制备硅酸胶体,需要稀盐酸,浓溶液会反应生成硅酸沉淀,故B错误;C.取少量该溶液滴加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,如果产生特征蓝色沉淀,说明含有二价铁离子,反应的离子方程式3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═
Fe3[Fe(CN)6]2↓,故C正确;D.除去Na2CO3溶液中的NaHCO3应该加入适量NaOH溶液,故D错误。
20.(四川省成都市石室中学2019届第二次诊断性模拟测试)用如图所示装置(夹持已装置省略)进行下列实验,能得出相应实验结论的是
选项①②③实验结论
A
稀硫
酸Na2S
AgNO3与AgCl
的浊液
K sp(AgCl)>K sp(Ag2S)
B
浓硫
酸
蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性
C
稀硫
酸
Na2CO3CaCl2溶液CO2可与氯化钙反应
D
浓硝
酸
Na2CO3Na2SiO3溶液酸性:硝酸>碳酸>硅酸
【答案】B
【解析】A.稀硫酸与硫化钠反应生成的硫化氢气体通入AgNO3与AgCl的浊液中,可以看到生成黑色沉淀,因为浊液中有硝酸银电离的银离子,当Qc(Ag2S)>K sp(Ag2S),生成Ag2S沉淀,可发生沉淀的生成,不能说明发生了氯化银沉淀的转化,则不能比较溶度积K sp(AgCl)和K sp(Ag2S)的大小,故A错误;B.浓硫酸使蔗糖变黑证明其具有脱水性;反应生成的气体可以使溴水褪色,证明浓硫酸有强氧化性、可被还原生成二氧化硫,故B可以得到相应的结论;C.稀硫酸与Na2CO3反应生成二氧化碳,二氧化碳通入CaCl2溶液中没有明
显现象(没有沉淀生成),证明CO2不与氯化钙发生反应,故C错误;D.浓硝酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,但浓硝酸易挥发,硝酸、碳酸均可与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,则不能比较碳酸与硅酸的酸性,应排除硝酸的干扰,故D错误。
21.(山东省潍坊市2019届高三下学期高考模拟考试)一种从铜电解工艺的阳极泥中提取Se和Te的流程如下:
下列叙述错误的是()
A.合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用
B.流出液是H2SO4溶液
C.电解过程中阴极上析出单质Te
D.“焙砂”与碳酸钠充分混合后,可在瓷坩锅中焙烧
【答案】D
【解析】A. 阳极泥是在电解精炼铜过程中,沉积在电解槽底部的杂质,含Se、Te、Au等金属,因此合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用,故A项正确;B. 焙烧生成的SO2和SeO2在水溶液中发生氧化还原反应生成Se和H2SO4,则流出液是H2SO4溶液,故B项正确;C. 电解池中阴极区发生还原反应,由流程可知,TeO2在碱性电解质环境下被还原为Te单质,故C项正确;D. 瓷坩埚中还有二氧化硅,在高温下能与碳酸钠发生反应,坩埚受到腐蚀,则“焙砂”与碳酸钠不宜在瓷坩埚中焙烧,故D项错误。
22.(天津部分区联考2019届高三上学期一模考试)含镍(Ni)质量分数约20%废料,主要成分是铁镍合金,还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。
由该废料制备纯度较高的氢氧化镍,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)合金中的镍难溶于稀硫酸,“酸溶”时除了加入稀硫酸,还要边搅拌边缓慢加入稀硝酸,反应有N 2生成。
写出金属镍溶解的化学方程式______________________
(2)“除铁”时H 2O 2的作用是________________,为了证明添加的H 2O 2已足量,应选择的试剂是_______________ (填序号:“①铁氰化钾K 3[Fe(CN)6]”或“②硫氰化钾KSCN”)溶液.黄钠铁矾[Na x Fe y (SO 4)m (OH)n ]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点,则x :y :m :n=1:____:2:6 (3)“除铜”时,反应的离子方程式为________________
(4)已知K sp (MgF 2)=7.35×10-11、K sp (CaF 2)=1.05×10-10,当加入过量NaF“除钙镁”后,所得滤液中
2+
2+c(Mg)c(Ca )
________________(保留1位小数)。
已知除杂过程在陶瓷容器中进行,NaF 的实际用量不宜过大
的原因是__________
(5)100kg 废料经上述工艺制得Ni(OH)2固体的质量为31kg ,则镍回收率为______________(保留1位小数) (6)镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型,其工作原理如下:M+Ni(OH)2MH+NiOOH(式中M 为储
氢合金)。
写出电池充电过程中阳极的电极反应式___________
【答案】5Ni+5H 2SO 4+2HNO 3=5NiSO 4+N 2↑+6H 2O 将Fe 2+
成氧化成Fe 3+
① 3 H 2S+Cu 2+
=CuS↓+2H +
0.7 过量的F -在酸性条件下会腐蚀陶瓷容器 98.3% Ni(OH)2+OH -—e -=NiOOH+H 2O 【解析】
含镍质量分数约20%的废料,主要成分是铁镍合金,还含有铜、钙、镁、硅的氧化物,加入硫酸和硝酸酸溶,合金中的镍难溶于稀硫酸,“酸溶”时除了加入稀硫酸,还要边搅拌边缓慢加入稀硝酸,溶解Ni 反应有N 2生成,过滤除去废渣,滤液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,加入碳酸钠调节溶液pH 除去铁离子,过滤得到滤渣和滤液,滤液中加入H 2S 沉淀铜离子,过滤得到滤液中加入NaF 用来除去镁离子和钙离子,过滤得到滤液中主要是镍离子,加入氢氧化钠溶液沉淀镍离子生成氢氧化镍固体。
(1)镍和硝酸反应生成镍离子、氮气和水,结合原子守恒、电子守恒配平书写化学方程式为:5Ni+5H 2SO 4+2HNO 3=5NiSO 4+N 2↑+6H 2O ,
故答案为:5Ni+5H 2SO 4+2HNO 3=5NiSO 4+N 2↑+6H 2O 。
(2)“除铁”时H 2O 2的作用是:过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,便于除去,为了证明添加的H 2O 2已足量,应选择的试剂是利用铁氰化钾和亚铁离子结合生成蓝色溶液检验亚铁离子是否被完全氧化;再加入Na 2CO 3使Fe 3+生成黄钠铁矾而除去,黄钠铁矾[Na x Fe y (SO 4)m (OH )n ]中铁元素化合价为+3价,元素化合价代数和。