重庆八中2017届高三(上)第一次适应性化学试卷(解析版)

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2016-2017学年重庆八中高三(上)第一次适应性化学试卷
一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分)
1.化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是( )
A .把抗氧化剂作为食品添加剂可减缓食物变质的速率
B .金属钾、钠、镁着火时,不能用泡沫灭火器灭火
C .PM 2.5粉尘中常含Pb 、Cd 、Cr 、V 、As 等对人体有害的金属元素
D .用激光笔分别照射装有蓝墨水、淀粉溶液的玻璃杯均出现光亮通路 2.下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
①NaAlO 2(aq )
AlCl 3Al ②FeS 2SO 3H 2SO 4
③NaCl (饱和)NaHCO 3Na 2CO 3
④粗硅SiCl 4Si .
A .①②
B .②④
C .①③
D .③④ 3.设N A 为阿伏加德罗常数的值.下列有关叙述正确的是( ) A .Al 溶于某强酸失去2mol 电子,一定产生2gH 2
B .0.1mol 肼(N 2H 4)中共用电子对教目为0.5N A
C .64.0gSO 2与足量O 2生成SO 3电子转移教为2N A
D .2L0.5mol/L 硫酸钾溶液阴离子电荷数为2N A
4.实验室从含Br ﹣的溶液中提取溴单质.下列说法和装置都正确的是( )
A .A
B .B
C .C
D .D 5.O 2F 2可以发生反应:H 2S +O 2F 2→SF 6+HF +O 2(未配平)
.下列说法正确的是( )
A .O 2是还原产物
B .O 2F 2中氧分子与氟分子比例为1:l
C .每生成2.24LHF ,转移0.4mol 电子
D .氧化剂与还原剂的物质的量之比为l :4
6.下列相关示意图正确的是( )
A .A
B .B
C .C
D .D
7.四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A .原子半径:c >d >a >b
B .原子序数d 可能是a 的
3倍
C .最高价含氧酸的酸性c 可能比d 强
D .四种元素的氢化物可能是18电子分子
二、解答题(共3小题,满分43分)
8.C 、Si 及其化合物在工业上用途广泛.
(1)硅元索在周期表中的位置为 ,硅原子中能量最高的电子处在 电子层上(填电子层符号如K 层),写出单质硅的一种用途: ; SiH 4的空间结构是 .
(2)焦炭、石英砂与磷酸钙混合加热到1500℃生成白磷:2Ca 3(PO 4)3+6Si02=6CaSO 4+P 4O 10.10C +P 4O 10=P 4+10CO↑,上述反应的各种物质中属于酸性氧化物的是 、 .
(3)Na在一定条件下可还原CCl4制备金刚石,可用试剂除去粗产品中少量Na.
(4)下列叙述正确的有(填序号).
a.Na还原CCl4、Cl2与H2O的反应均是置换反应
b.还原性Si>C,所以C不能还原SiO2得到单质Si
c.分别通入CO2可以鉴别NaAlO2溶液和CaCl2溶液
d.钠、理在空气中的燃烧产物阴、阳离子效目比均为1:2
(5)两份质量均为11.0g的Al~Si合金分别与足量NaOH和稀H2SO4反应.产生气体总体积为22.4L(标准状况),则合金中Al~Si的物质的量之比为.9.某CuS样品含少量不溶于酸的杂质,实验室以该样品为原料制备CuCl2•2H2O 晶体.流程如图所示:
S CuO•CuSO4
已知:CuS在高温煅烧过程中,有下列所示的转化关系:CuS Cu
CuSO4CuO
(1)写出CuS在高温煅烧第I阶段的化学反应方程式:
(2)写出酸溶时发生的主要离子方程式:.
(3)系列操作A包括(填序号).
a.过滤b.燕发浓缩、冷却结晶c.分液d.灼烧(4)实验室模拟焙烧CuS的第IV阶段过程,并验证所得气体中有SO2和O2,如图(已知:浓硫酸可吸收SO3气体)
①装置的正确连接顺序是B→D→→→→(填装置字毋代号,有的装置可重复使用);装置连接后,应立即进行的一项操作是.
②装置B的作用是,其中仪器F的名称为;装置E的试剂是.
③能验证所得气体中有SO2和O2的现象是.
④若原CuS样品质量为12g,在实验过程中保持760℃持续加热充分反应(杂质不参与反应),石英玻璃管内所得固体的质童为10.28g,则样品中CuS的质量分数为.
10.工业上由钛铁矿(主要成分是FeTiO3钛酸亚铁)制备TiCl4.流程如图所示:
(1)FeTiO3中,Ti元素的化合价为.
(2)往①中加入的物质A是.
(3)②中的绿矾带有棕黄色,原因可能是含有;设计实验证明Fe3+杂质离子的存在;
(4)写出③中TiO2和过量焦炭、氯气在高温下反应的化学方程式:.(5)用金属Mg还原成品TiO4得到Mg、MgCl2和Ti的混合物,再真空蒸馏制备Ti.依据下表,蒸馏温度略高于℃即可.
(6)依据绿色化学理念.该制备流程中存在明显的不足之处是.
(7)向含有Fe2+、Fe3+溶液加入适量KOH和油脂,在高速撞拌下得到磁流体材料K x FeO2.
①若x=l.请写出在酸性条件下K x FeO2溶液与足量KI溶液反应的离子方程式:.
②磁流体材料K x FeO2在组成上可理解为aK2O•bFeO•cFe2O3,若x=1.3,则b:c=.
【化学-选修2:化学与技术】
11.以硼镁矿(2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如图
已知:
表一:不同温度下H3BO3的溶解度
表二:不同物质沉淀完全时的pH
(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,应采取的措施为
(2)“浸取”时为提高速率.除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施是;“浸取”后,采用“热过滤”的目的为.
(3)“浸出液”显酸性.含有H3BO3和Mg2+,还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质.“除杂”时,向浸出液中依次加入适量的H2O2和MgO,可以除去的杂质离子为.H2O2的作用为(用离子方程式表示).
(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示,且溶液的沸点随压强增大而升高.为了从“母液”中充分回收MgSO4•H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩、.
(5)已知25℃时,硼酸(H3BO3)溶液中存在如下平衡:H3BO3(aq)+H2O(l)⇌[B(OH)4]﹣(aq)+H+(aq)K=5.7×10﹣10.25℃时,0.7mol/L硼酸溶液中c (H+)=mol/L
(6)已知25℃时:
下列说法正确的是 (填序号).
A .碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中观察到有气泡产生
B .碳酸钠溶液滴入氢氟酸中观察到有气泡产生
C .等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH :前者>后者
D .等浓度碳酸钠溶液和氟化钠溶液的pH :前者>后者.
【化学-选修3:物质结构与性质】
12.煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等都含有碳元素.请回答下列问题:
(1)COCl 2俗称光气,分子中C 原子采取sp 2杂化成键,应用价层电子对互斥理论,预测COCl 2 分子的空间构型为 .
(2)二茂铁(C 5H 5)2Fe 是Fe 2+与环戊二烯基形成的一类配合物,实验室测定铁的含量:可用配位剂邻二氮菲(),它能与Fe 2+形成红色配合物(如图甲),该配离子中Fe 2+与氮原子形成配位键共有 个.
(3)普鲁士蓝可用作燃料,立方体结构如图24乙所示.普鲁士蓝中,
n
(K +):n (Fe 3+):n (Fe 2+):n (CN ﹣)= .
(4)CaC 2晶体的晶胞结构与NaCl 晶体相似(如图丙).
①纳米TiO 2是一种应用广泛的催化剂,纳米TiO 2催化的一个实例如图,
甲中采取sp2杂化的碳原子有个,乙中各元素的电负性由大到小的顺序为.
②CaC2中C22﹣与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为,其中σ键与π键数目之比为.
③该晶胞中Ca2+、C22﹣之间的最近距离为a pm,则该CaC2的密度为g/cm3(N A 为阿伏加德罗常数,只列计算式),该晶体中与C22﹣距离相等且最近的C22﹣有个.
④X﹣射线表明KCl、CaO与NaCl晶体结构相似,三种离子晶体熔点由高到低的顺序为.
【化学-选修5:有机化学基础】
13.卤料桂皮中含有肉桂醛,可参与合成酯类香料E及吸水性高分子聚酯N.合成路线如图
已知:R﹣CHO+CH3CHO R﹣CH=CH﹣CHO(R为烃基):RCHO RCH
(OC2H5):RCHO
(1)的名称是.
(2)肉桂醛的反式结构是,分子中最多有个原子共平面.
(3)①的化学方程式是.
(4)除氧气直接氧化外,由J得到M所需试剂为,M中所含官能团的名称是.
(5)合成路线中②、④两个步骤的目的是.③的反应类型是.
(6)芳香族化合物P是E的同分异构体.其分子中①有两个相同的官能团且能发生银镜反应,②核磁共振氢谱有三组峰.且峰面积之比是2:2:1,则P的结构简式为.
(7)以乙烯为起始原料(无机试剂任选),设计制备CH3CH=CHCHO的合成路线.(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)
2016-2017学年重庆八中高三(上)第一次适应性化学试

参考答案与试题解析
一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分)
1.化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是()
A.把抗氧化剂作为食品添加剂可减缓食物变质的速率
B.金属钾、钠、镁着火时,不能用泡沫灭火器灭火
C.PM 2.5粉尘中常含Pb、Cd、Cr、V、As等对人体有害的金属元素
D.用激光笔分别照射装有蓝墨水、淀粉溶液的玻璃杯均出现光亮通路
【考点】胶体的重要性质;化学反应速率的影响因素;碱金属的性质.
【分析】A.根据抗氧化剂具有还原性可以消耗氧化剂判断;
B.过氧化钠、过氧化钾与二氧化碳反应,镁可在二氧化碳中燃烧;
C.砷是非金属元素;
D.丁达尔效应是胶体的特性.
【解答】解:A.因为抗氧化剂具有还原性可以消耗空气中的氧气,所以可减缓食物变质的速率,故A正确;
B.过氧化钠、过氧化钾与二氧化碳反应,镁可在二氧化碳中燃烧,则钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火,一般可用沙子扑灭,故B正确;C.PM 2.5中含有的铅、铬、砷等对人体有害的元素,其中铅、铬是重金属元素,砷是非金属元素,故C错误;
D.蓝墨水、淀粉溶液都是胶体有丁达尔效应,故D正确.
故选C.
2.下列物质的转化在给定条件下能实现的是()
①NaAlO2(aq)AlCl3Al
②FeS2SO3H2SO4
Na2CO3
③NaCl(饱和)NaHCO
④粗硅SiCl4Si.
A.①②B.②④C.①③D.③④
【考点】钠的重要化合物;硅和二氧化硅.
【分析】①熔融的氯化铝不导电;
②FeS2被氧化生成二氧化硫;
③在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠;
④硅和氯气反应生成四氯化硅,四氯化硅可与氢气发生反应生成硅.
【解答】解:①熔融的氯化铝不导电,冶炼铝,应用电解熔融的氧化铝,故错误;
②FeS2被氧化生成二氧化硫,不生成SO3,故错误;
③在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,故正确;
④硅和氯气反应生成四氯化硅,四氯化硅可与氢气发生置换反应生成硅,可用于工业提纯粗硅,故正确.
故选D.
3.设N A为阿伏加德罗常数的值.下列有关叙述正确的是()
A.Al溶于某强酸失去2mol电子,一定产生2gH2
B.0.1mol肼(N2H4)中共用电子对教目为0.5N A
C.64.0gSO2与足量O2生成SO3电子转移教为2N A
D.2L0.5mol/L硫酸钾溶液阴离子电荷数为2N A
【考点】阿伏加德罗常数.
【分析】A、酸分为氧化性酸和非氧化性酸;
B、肼中含4条N﹣H键和1条N﹣N键;
C、二氧化硫和氧气的反应为可逆反应;
D、硫酸钾溶液中的阴离子除了硫酸根外,还有氢氧根.
【解答】解:A、酸分为氧化性酸和非氧化性酸,当铝和非氧化性酸反应时,能生成氢气,当和氧化性酸反应时不会生成氢气,故A错误;
B、肼中含4条N﹣H键和1条N﹣N键,故0.1mol肼中含0.5mol共用电子对即
0.5N A个,故B正确;
C、二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,故不能进行彻底,则转移的电子数小于2N A个,故C错误;
D、硫酸钾溶液中的阴离子除了硫酸根外,还有氢氧根,故此硫酸钾溶液中的阴离子所带的电荷数大于2N A个,故D错误.
故选B.
4.实验室从含Br﹣的溶液中提取溴单质.下列说法和装置都正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【考点】化学实验方案的评价.
【分析】A.通入氯气的导管应该插入溶液中;
B.苯的密度小于水,应该在混合液上层;
C.根据温度计水银球位置及冷凝管通水方向判断;
D.液溴具有强氧化性,不能用橡皮塞的试剂瓶盛放.
【解答】解:A.用Cl2氧化溶液中的Br﹣,图示装置中导管没有插入溶液,无法达到实验目的,故A错误;
B.含溴的苯溶液的密度比水小,混合液分层后会在上层,图示有机层位置不合理,故B错误;
C.蒸馏装置中,温度计水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处,冷凝管采用逆向通水,图示操作合理,故C正确;
D.液溴能够氧化橡皮塞,应该用玻璃塞的试剂瓶盛放液溴,故D错误;
故选C.
5.O2F2可以发生反应:H2S+O2F2→SF6+HF+O2(未配平).下列说法正确的是()A.O2是还原产物
B.O2F2中氧分子与氟分子比例为1:l
C.每生成2.24LHF,转移0.4mol电子
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为l:4
【考点】氧化还原反应.
【分析】反应H2S+O2F2→SF6+HF+O2中,S元素化合价由﹣2价升高到+6价为还原剂,被氧化,O元素由+1价降低到0价为氧化剂,被还原,以此解答该题.【解答】解:A.O元素由+1价降低到0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,故A正确;
B.在反应中,O2F2中的O元素化合价为+1,F元素化合价为﹣1,不存在氧分子与氟分子,故B错误;
C.外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,故C错误;
D.反应H2S+O2F2→SF6+HF+O2中,S元素化合价由﹣2价升高到+6价为还原剂,被氧化,O元素由+1价降低到0价为氧化剂,被还原,根据得失电子守恒,可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,故D错误.
故选A.
6.下列相关示意图正确的是()
A.A B.B C.C D.D
【考点】镁、铝的重要化合物;氯气的化学性质;卤素原子结构及其性质的比较;硝酸的化学性质.
【分析】A.氢氧化铝沉淀不能溶于过量的氨水;
B.二氧化硫与氯气反应生成盐酸和硫酸;
C.将铜粉加入到浓硝酸中至过量,一开始生成NO2,后来生成NO;
D.HF分子间存在氢键沸点最高.
【解答】解:A.将氨水滴到氯化铝溶液中至过量,一开始生成氢氧化铝沉淀,当氨水过量时,氢氧化铝沉淀不能溶于过量的氨水,故A错误;
B.氯水具有强氧化性,将二氧化硫逐渐通入氯水中至过量,二氧化硫与氯气反应生成盐酸和硫酸,溶液的酸性增强,pH减小,故B正确;
C.将铜粉加入到浓硝酸中至过量,一开始Cu与浓硝酸反应生成NO2,当硝酸变为稀硝酸时,Cu与稀硝酸反应生成NO,产生气体的速率不同,所以图象不符合,故C错误;
D.HF分子间存在氢键沸点最高,则卤族元素的氢化物沸点随核电荷数的变化:HF>HBr>HCl,故D错误.
故选B.
7.四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示,下列说法不正确的是()
A.原子半径:c>d>a>b
B.原子序数d可能是a的3倍
C.最高价含氧酸的酸性c可能比d强
D.四种元素的氢化物可能是18电子分子
【考点】原子结构与元素周期律的关系.
【分析】这几种元素都是短周期主族元素,a、b位于第二周期而c、d位于第三周期,
A.原子核外电子层数越多,其原子半径越大;同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小;
B.假设a的原子序数是x,则d的原子序数=x+10,如果d的原子序数是a的3倍,则3x=x+10,x=5,则a是B、d是P元素;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强;
D.如果a、b、c、d分别是N、O、S、Cl元素,其形成的18电子氢化物分别为N2H4、H2O2、H2S、HCl.
【解答】解:这几种元素都是短周期主族元素,a、b位于第二周期而c、d位于第三周期,
A.原子核外电子层数越多,其原子半径越大;同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以这几种原子半径大小顺序是c>d>a>b,故A正确;B.假设a的原子序数是x,则d的原子序数=x+10,如果d的原子序数是a的3倍,则3x=x+10,x=5,则a是B、d是P元素,所以原子序数d可能是a的3倍,故B正确;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性c>d,所以最高价含氧酸的酸性c一定比d强,故C错误;
D.如果a、b、c、d分别是N、O、S、Cl元素,其形成的18电子氢化物分别为N2H4、H2O2、H2S、HCl,所以四种元素的氢化物可能是18电子分子,故D正确;故选C.
二、解答题(共3小题,满分43分)
8.C、Si及其化合物在工业上用途广泛.
(1)硅元索在周期表中的位置为第三周期第IVA族,硅原子中能量最高的电子处在M电子层上(填电子层符号如K层),写出单质硅的一种用途:半导体材料/太阳能电池;SiH4的空间结构是正四面体形.
(2)焦炭、石英砂与磷酸钙混合加热到1500℃生成白磷:2Ca3(PO4)
+6Si02=6CaSO4+P4O10.10C+P4O10=P4+10CO↑,上述反应的各种物质中属于酸性氧3
化物的是SiO2、P4O10.
(3)Na在一定条件下可还原CCl4制备金刚石,可用试剂水(或乙醇)除去粗产品中少量Na.
(4)下列叙述正确的有cd(填序号).
a.Na还原CCl4、Cl2与H2O的反应均是置换反应
b.还原性Si>C,所以C不能还原SiO2得到单质Si
c.分别通入CO2可以鉴别NaAlO2溶液和CaCl2溶液
d.钠、理在空气中的燃烧产物阴、阳离子效目比均为1:2
(5)两份质量均为11.0g的Al~Si合金分别与足量NaOH和稀H2SO4反应.产生气体总体积为22.4L(标准状况),则合金中Al~Si的物质的量之比为1:1.【考点】碳族元素简介;硅和二氧化硅.
【分析】(1)根据硅原子结构确定硅元索在周期表中的位置,电子最后排在能量高的轨道上;单质硅用作半导体材料或是太阳能电池,SiH4的空间结构和甲烷相似;
(2)酸性氧化物与碱反应生成盐和水,且只有两种元素的氧化物;
(3)根据Na可以与水(或乙醇)发生反应回答;
(4)a、Na还原CCl4的反应属于置换反应,但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO;
b、C能还原SiO2得到单质Si;
c、CO2可以和NaAlO2溶液反应产生白色沉淀,但是和CaCl2溶液不反应;
d、钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物分别为Na2O2、Li2O.
(5)发生反应:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,据此计算.
【解答】解:(1)根据硅原子结构可以确定硅元索在周期表中的位置第三周期第IVA族,电子最后排在能量高的轨道上即M轨道,单质硅用作半导体材料或是太阳能电池,SiH4的空间结构和甲烷相似,为正四面体结构,故答案为:第三周期第IVA族;M;半导体材料/太阳能电池;正四面体形;
(2)能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,所以属于酸性氧化物的是SiO2、P4O10,故答案为:SiO2、P4O10;
(3)由于Na可以与水(或乙醇)发生反应,而金刚石不与水(或乙醇)反应,所以除去粗产品中少量的钠可用水(或乙醇),故答案为:水(或乙醇);
(4)a、Na还原CCl4的反应属于置换反应,但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,不是置换反应,故错误;
b、C能还原SiO2得到单质Si,故错误;
c、CO2可以和NaAlO2溶液反应产生白色沉淀,但是和CaCl2溶液不反应,分别通入CO2可以鉴别NaAlO2溶液和CaCl2溶液,故正确;
d、钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物分别为Na2O2、Li2O,故正确;
故选cd;
(5)设:合金中Al~Si的物质的量分别是x、y,两份质量均为11.0g的Al~Si 合金分别与足量NaOH和稀H2SO4反应,产生气体总体积为22.4L(标准状况),2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,硅和硫酸不反应,金属铝产生氢气是1.5xmol,所以金属铝、硅和氢氧化钠反应产生氢气一共是(1﹣1.5x)mol,根据反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,得到:27x+28y=11g,1.5x+2y=1﹣1.5x,解得x=y=0.2mol,则合金中Al~Si的物质的量之比为1:1,
故答案为:1:1.
9.某CuS样品含少量不溶于酸的杂质,实验室以该样品为原料制备CuCl2•2H2O 晶体.流程如图所示:
S CuO•CuSO4
已知:CuS在高温煅烧过程中,有下列所示的转化关系:CuS Cu
CuSO4CuO
(1)写出CuS在高温煅烧第I阶段的化学反应方程式:2CuS+O2SO2+Cu2S
(2)写出酸溶时发生的主要离子方程式:CuO+2H+=Cu2++H2O.
(3)系列操作A包括ba(填序号).
a.过滤b.燕发浓缩、冷却结晶c.分液d.灼烧(4)实验室模拟焙烧CuS的第IV阶段过程,并验证所得气体中有SO2和O2,如图(已知:浓硫酸可吸收SO3气体)
①装置的正确连接顺序是B→D→A→D→C→E(填装置字毋代号,有的装置可重复使用);装置连接后,应立即进行的一项操作是检查装置气密性.
②装置B的作用是制得二氧化碳气体,排除装置内空气,其中仪器F的名称为分液漏斗;装置E的试剂是NaOH溶液.
③能验证所得气体中有SO2和O2的现象是C中产生白色沉淀.
④若原CuS样品质量为12g,在实验过程中保持760℃持续加热充分反应(杂质不参与反应),石英玻璃管内所得固体的质童为10.28g,则样品中CuS的质量分数为86%.
【考点】制备实验方案的设计.
【分析】CuS在焙烧过程中发生氧化还原反应,依次有Cu2S、C uO•CuSO4、CuSO4、CuO生成,硫化铜中的硫最终转化成二氧化硫,同时生成CuO,加入盐酸,盐酸和CuO反应生成氯化铜,过滤得到氯化铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶得到产品;
(1)CuS在高温煅烧第I阶段生成Cu2S和SO2,根据反应物和生成物及反应条件书写该反应的化学反应方程式;
(2)CuO和稀盐酸反应生成氯化铜和水;
(3)从溶液中获取晶体采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法;
(4)硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有SO3、SO2、O2,验证所得气体中有SO2和O2,需排尽A装置中的空气,用装置B制取干燥的二氧化碳,先通入二氧化碳排尽A中的空气,再对A进行加热,用浓硫酸吸收水和三氧化硫,进入氯化钡溶液的气体只有二氧化硫和氧气,当氯化钡中产生白色沉淀,说明所得气体有有SO2和O2,再用E进行尾气吸收;
①由分析可知实验装置的正确连接顺序;实验前必须检查装置的气密性;
②装置B的作用是制得二氧化碳气体,排除装置内空气;F仪器名称是分液漏斗;二氧化硫有毒,且是酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收;
③只有二氧化硫通入氯化钡溶液时,不发生反应,无明显现象,若同时有氧气通入,会发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀;
④硫化铜中有不反应的杂质,反应前是CuS和杂质12g,最终是CuO和杂质
质的量应为0.1075mol,计算出其质量,再算出质量分数.
【解答】解:CuS在焙烧过程中发生氧化还原反应,依次有Cu2S、CuO•CuSO4、CuSO4、CuO生成,硫化铜中的硫最终转化成二氧化硫,同时生成CuO,加入盐酸,盐酸和CuO反应生成氯化铜,过滤得到氯化铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶得到产品;
(1)CuS在高温煅烧第I阶段生成Cu2S和SO2,根据反应物和生成物及反应条件
书写该反应的化学反应方程式为2CuS+O2SO2+Cu2S,
故答案为:2CuS+O2SO2+Cu2S;
(2)CuO和稀盐酸反应生成氯化铜和水,离子方程式为CuO+2H+=Cu2++H2O,
故答案为:CuO+2H+=Cu2++H2O;
(3)从溶液中获取晶体采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法,所以A包含蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,故选ba;
(4)硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有SO3、SO2、O2,验证所得气体中有SO2和O2,需排尽A装置中的空气,用装置B制取干燥的二氧化碳,先通入二氧化碳排尽A中的空气,再对A进行加热,用浓硫酸吸收水和三氧化硫,进入氯化钡溶液的气体只有二氧化硫和氧气,当氯化钡中产生白色沉淀,说明所得气体有有SO2和O2,再用E进行尾气吸收;
①由分析可知实验装置的正确连接顺序是B→D→A→D→C→E,反应装置有多个仪器组合而成,实验前必须检查装置的气密性,
故答案为:A;D;C;E;检查装置气密性;
②装置B的作用是制得二氧化碳气体,排除装置内空气;F为分液漏斗;二氧化硫有毒,污染空气,可用氢氧化钠溶液吸收,则E中的试剂是氢氧化钠溶液,
故答案为:制得二氧化碳气体,排除装置内空气;分液漏斗;氢氧化钠溶液;
③只有二氧化硫通入氯化钡溶液时,不发生反应,无明显现象,若同时有氧气通入,会生成硫酸钡沉淀,所以当C中有白色沉淀产生时,说明产生的气体中有二氧化硫和氧气,
故答案为:C中产生白色沉淀;
④硫化铜中有不反应的杂质,反应前是CuS和杂质12g,最终是CuO和杂质10.4g,
=0.10750.1mol,质量为0.1075mol×96g/mol=10.32g,质量分数为×100%=86%,
故答案为:86%.
10.工业上由钛铁矿(主要成分是FeTiO3钛酸亚铁)制备TiCl4.流程如图所示:
(1)FeTiO3中,Ti元素的化合价为+4.
(2)往①中加入的物质A是Fe.
(3)②中的绿矾带有棕黄色,原因可能是含有Fe3+;设计实验证明Fe3+杂质离子的存在取样,溶于水,向溶液中加入KSCN溶液,如果溶液变为血红色,证明含有Fe3+;
(4)写出③中TiO2和过量焦炭、氯气在高温下反应的化学方程式:TiO2+2C+Cl2TiCl4+2CO.
(5)用金属Mg还原成品TiO4得到Mg、MgCl2和Ti的混合物,再真空蒸馏制备Ti.依据下表,蒸馏温度略高于1412℃即可.
(6)依据绿色化学理念.该制备流程中存在明显的不足之处是三废没有处理.
(7)向含有Fe2+、Fe3+溶液加入适量KOH和油脂,在高速撞拌下得到磁流体材料K x FeO2.
①若x=l.请写出在酸性条件下K x FeO2溶液与足量KI溶液反应的离子方程式:
8H++2FeO2﹣+2I﹣=2Fe2++I2+4H2O.
②磁流体材料K x FeO2在组成上可理解为aK2O•bFeO•cFe2O3,若x=1.3,则b:c= 6:7.
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【分析】钛铁矿加入酸酸浸,强酸性溶液中含有Fe3+、Fe2+等离子,向溶液中加入A能得到绿矾,说明A和Fe3+反应生成Fe2+,则A物质应该具有还原性且不能引进新的杂质,则A为Fe;溶液中含有TiO2+,③中TiO2和过量焦炭、氯气在高
温下反应生成TiCl4,同时生成CO,该反应的化学方程式TiO2+2C+Cl2
TiCl4+2CO;
(1)FeTiO3中,O、Fe元素化合价分别为﹣2、+2价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0确定Ti元素的化合价;
(2)往①中加入的物质A能还原铁离子且不能引进新的杂质;
(3)②中的绿矾带有棕黄色,铁离子呈黄色;Fe3+能和KSCN溶液反应生成络合物而使溶液呈血红色;
(4)TiO2和过量焦炭、氯气在高温下反应生成TiCl4,同时生成CO;
(5)用金属Mg还原成品TiO4得到Mg、MgCl2和Ti的混合物,再真空蒸馏制备Ti,蒸馏温度应该高于Mg、MgCl2的沸点;
(6)依据绿色化学理念,废物要综合利用;
(7)向含有Fe2+、Fe3+溶液加入适量KOH和油脂,在高速撞拌下得到磁流体材料K x FeO2.
①若x=l,在酸性条件下KFeO2溶液与足量KI溶液反应生成I2、Fe2+和水,Fe元素化合价由+3价变为+2价、I元素化合价由﹣1价变为0价,根据转移电子守恒配平方程式;
②磁流体材料K x FeO2在组成上可理解为aK2O•bFeO•cFe2O3,若x=1.3,根据原子守恒计算b:c.
【解答】解:钛铁矿加入酸酸浸,强酸性溶液中含有Fe3+、Fe2+等离子,向溶液中加入A能得到绿矾,说明A和Fe3+反应生成Fe2+,则A物质应该具有还原性且不能引进新的杂质,则A为Fe;溶液中含有TiO2+,③中TiO2和过量焦炭、氯气
在高温下反应生成TiCl4,同时生成CO,该反应的化学方程式TiO2+2C+Cl2。

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