厦门市达标名校2018年高考二月仿真备考化学试题含解析
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厦门市达标名校2018年高考二月仿真备考化学试题
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.中国科学院科研团队研究表明,在常温常压和可见光下,基于LDH (一种固体催化剂)合成NH 3的原理示意图。
下列说法不正确的是
A .该过程将太阳能转化成为化学能
B .该过程中,涉及极性键和非极性健的断裂与生成
C .氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
D .原料气N 2可通过分离液态空气获得
2.《Chem.sci.》报道麻生明院士成功合成某种非天然活性化合物(结构如下图)。
下列有关该化合物的说法错误的是
A .分子式为 C 18H 17NO 2
B .能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
C .所有氢原子不可能共平面
D .苯环上的一氯代物有 7 种
3.恒容条件下,31mol SiHCl 发生如下反应:()()()32242SiHCl g SiH Cl g +SiCl g .
已知:()()2
33v =v SiHCl =k x
SiHCl ⋅正正消耗,
()()()222224v =2v SiH Cl =k x SiH Cl x SiCl ⋅逆消耗逆,
k 正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数(仅与温度有关),x 为物质的量分数。
如图是不同温度下()
3x SiHCl 随时间的变化。
下列说法正确的是
A .该反应为放热反应,()()v a <v b 正逆
B .化学平衡状态时,()()342v SiHCl =v SiCl 消耗消耗
C .当反应进行到a 处时,
v 16=v 9
正逆 D .2T K 时平衡体系中再充入31mol SiHCl ,平衡正向移动,()22x SiH Cl 增大 4.下列除杂(括号内为少量杂质)操作正确的是 物质(少量杂质) 操作
A . KNO 3固体(NaCl ) 加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
B . NaCl 固体(KNO 3) 加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C . FeCl 3溶液(NH 4Cl ) 加热蒸干、灼烧
D . NH 4Cl 溶液(FeCl 3)
滴加氨水至不再产生沉淀为止,过滤
A .A
B .B
C .C
D .D
5.下列有关原子结构及元素周期律的叙述不正确的是( ) A .原子半径:()()r Na >r O ,离子半径:r(Na +)<r(O 2-) B .第VIIA 族元素碘的两种核素131I 和137I 的核外电子数之差为6 C .P 和As 属于第VA 族元素,34H PO 的酸性强于34H AsO 的酸性 D .Na 、Mg 、Al 三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱
6.用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH 溶液,其工作原理如图所示。
下列有关说法错误的是
A .通电后阴极区附近溶液pH 会增大
B .阳极反应式为4OH --4e -=2H 2O+O 2↑
C .纯净的KOH 溶液从b 出口导出
D .K +通过交换膜从阴极区移向阳极区
7.a 、b 、c 、d 为短周期元素,原子序数依次增大。
a 原子最外层电子数等于电子层数的3倍,a 和b 能组成两种常见的离子化合物,其中一种含两种化学键,d 的最高价氧化物对应的水化物和气态氢化物都是强酸。
向d 的氢化物的水溶液中逐滴加入bca 2溶液,开始没有沉淀;随着bca 2溶液的不断滴加,逐渐产生白色沉淀。
下列推断正确的是
A.简单原子半径:b>c>a
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:b<c
C.工业上电解熔融cd3可得到c的单质
D.向b2a2中加入cd3溶液一定不产生沉淀
8.一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。
电池工作时发生的反应为:
Ru II Ru II *(激发态)
Ru II*→ Ru III+e-
I3-+ 2e-→3I-
Ru III+3I-→Ru II++ I3-
下列关于该电池叙述错误的是( )
A.电池中镀Pt导电玻璃为正极
B.电池工作时,I-离子在镀Pt导电玻璃电极上放电
C.电池工作时,电解质中I-和I3-浓度不会减少
D.电池工作时,是将太阳能转化为电能
9.海洋动物海鞘中含有种类丰富、结构新颖的次生代谢产物,是海洋抗肿瘤活性物质的重要来源之一。
一种从海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物的流程如下:
下列关于该流程中各步骤的说法中,错误的是()
选项步骤采用装置主要仪器
A ①过滤装置漏斗
B ②分液装置分液漏斗
C ③蒸发装置坩埚
D ④蒸馏装置蒸馏烧瓶
A.A B.B C.C D.D
10.下列有关有机物甲~丁说法不正确的是
A.甲可以发生加成、氧化和取代反应
B.乙的分子式为C6H6Cl6
C.丙的一氯代物有2种
D.丁在一定条件下可以转化成只含一种官能团的物质
11.化学与生活密切相关。
下列叙述不正确
...的是()
A.二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,肥皂去污能力差
D.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土
12.81号元素所在周期和族是()
A.第六周期ⅣA族B.第六周期ⅢB族C.第七周期0族D.第六周期ⅢA族
13.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期序数与族序数相同;d与a同族,下列叙述不正确的是()
A.原子半径:b>c>d>a
B.4种元素中b的金属性最强
C.b的氧化物的水化物可能是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
14.下列有关化学用语表示正确的是()
A.NaClO的电子式
B.中子数为16的硫离子:32
S
16
C.为CCl4的比例模型
D.16O与18O互为同位素;16O2与18O3互为同素异形体
15.下列实验操作规范并能达到实验目的的是
实验操作实验目的
A
在一定条件下,向混有少量乙烯的乙烷中通
入氢气
除去乙烷中的乙烯
B
用玻璃管蘸取待测液,点在干燥的pH试纸
中部,片刻后与标准比色卡比较读数
粗略测定NaClO溶液pH
C 用0.1 mol/LMgSO4溶液滴入到2mlNaOH溶
液中至不再有沉淀生成再滴入0.1
mol/LCuSO4溶液
比较Mg(OH)2和Cu(OH)2的
K sp大小
D 向亚硫酸钠溶液中滴加硝酸钡和硝酸检验亚硫酸钠溶液是否变质
A.A B.B C.C D.D
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.氟化铬可用作毛织品防蛀剂、卤化催化剂、大理石硬化及着色剂。
以铬云母矿石(含4.5%Cr2O3,还含Fe2O3、FeO、MgO、SiO2)为原料制备氟化铬的工艺流程如图。
表中列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物Fe(OH)3Mg(OH)2Cr(OH)3Fe(OH)2
开始沉淀的pH 2.3 8.8 4.9 7.5
沉淀完全的pH 4.1 10.4 6.8 9.7
请回答下列问题:
(1)Fe2O3、MgO、FeO、SiO2中属于碱性氧化物的有________种。
(2)将铬云母矿石粉碎的目的是________。
(3)滤渣1主要成分的用途是________。
(写一种)
(4)Cr2O3与稀硫酸反应的化学方程式为___________。
(5)第一次滴加氨水调节pH范围为________。
(6)第二次滴加氨水调节pH为6.8~8.8的目的是_______,Cr(OH)3与Al(OH)3一样具有两性,若第二次滴加的氨水改为NaOH溶液,生成的Cr(OH)3会部分溶解,写出Cr(OH)3溶解的离子方程式:________。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.工业上以钒炉渣(主要含V2O3,还有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料可以制备氧钒碱式碳酸铵晶体[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O],其生产工艺流程如下。
(1)焙烧过程中V 2O 3转化为可溶性NaVO 3,该反应的化学方程式为_________________________________。
(2)滤渣的主要成分是________________(写化学式)。
(3)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH 4VO 3),若滤液中c(VO 3-)=0.1mol·L -1,为使钒元素的沉降率达到98%,至少应调节c(NH 4+)为____mol·L -1。
[已知K sp (NH 4VO 3)=1.6×10-3]
(4)“还原”V 2O 5过程中,生成VOC12和一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为_______________________。
用浓盐酸与V 2O 5反应也可以制得VOC12,该方法的缺点是____________________________。
(5)称量a g 产品于锥形瓶中,用20mL 蒸馏水与30mL 稀硫酸溶解后,加入0.02mol·L -1KMnO 4溶液至稍过量,充分反应后继续滴加1%的NaNO 2溶液至稍过量,再用尿素除去过量NaNO 2,最后用c mol·L -1(NH 4)2Fe(SO 4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为b mL 。
(已知滴定反应为VO 2++Fe 2++2H +==VO 2++Fe 3++H 2O)
①KMnO 4溶液的作用是______________。
②粗产品中钒的质量分数表达式为________(以VO 2计)。
③若(NH 4)2Fe(SO 4)2标准溶液部分变质,会使测定结果_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.含硅元素的化合物广泛存在于自然界中,与其他矿物共同构成岩石。
晶体硅(熔点1410℃)用途广泛,制取与提纯方法有多种。
(1)炼钢开始和结束阶段都可能发生反应:2Si+2FeO
2Fe+SiO 高温
,其目的是________。
A .得到副产品硅酸盐水泥
B .制取SiO 2,提升钢的硬度
C .除去生铁中过多的Si 杂质
D .除过量FeO ,防止钢变脆 (2)一种由粗硅制纯硅过程如下:
在上述由SiCl 4制纯
硅的反应中,测得每生成1.12kg 纯硅需吸收akJ 热量,写出该反应的热化学方程式:_______。
对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX 4)下列叙述正确的是(_________) A .NaX 易水解 B .SiX 4是共价化合物
C .NaX 的熔点一般高于SiX 4
D .SiF 4晶体是由共价键形成的空间网状结构
(3)粗硅经系列反应可生成硅烷(SiH 4),硅烷分解也可以生成高纯硅。
硅烷的热稳定性弱于甲烷, 所以Si 元素的非金属性弱于C 元素,用原子结构解释其原因:_______。
(4)此外,还可以将粗硅转化成三氯氢硅(SiHCl 3),通过反应:SiHCl 3(g)+H 2(g)
Si(s)+3HCl(g)制得高纯硅。
不同温度下,SiHCl 3的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时,各反应物的物质的量之比)的变化关系如图所示。
下列说法正确的是(__________)(填字母序号)。
a.该反应的平衡常数随温度升高而增大
b.横坐标表示的投料比应该是
()()
32n SiHCl n H
c.实际生产中为提高SiHCl 3的利用率,可适当降低压强
(5)硅元素最高价氧化物对应的水化物是H 2SiO 3。
室温下,0.1mol/L 的硅酸钠溶液和0.1mol/L 的碳酸钠溶液,碱性更强的是_______,其原因是_______。
已知:H 2SiO 3:K i1=2.0×10-10,K i2=1.0×10-12;H 2CO 3:K i1=4.3×10-7,K i2=5.6×10-11。
19.(6分)碳碳双键在酸性高锰酸钾溶液中发生断键氧化过程:
+
4KMnO /H −−−−−−→
+
完成下列填空:
(1)月桂烯是一种常见香料,其结构如图所示。
①月桂烯与等物质的量的Br 2发生加成反应,可以得到______种产物。
②月桂烯与酸性高锰酸钾溶液反应时可生成多种有机产物,其中碳原子数最多的一种产物的结构简式为______。
③金刚烷(见图)是月桂烯的一种同分异构体,其一氯代物有______种。
(2)烃X 在酸性高锰酸钾溶液中生成等物质的量的丙酮(CH 3COCH 3)与羧酸Y (C 5H 10O 2),且Y 中仅含两种不同化学环境的氢原子,则Y 的结构简式是______,X 的系统命名为______。
(3)化学式为C 8H 12的烃Z ,在酸性高锰酸钾溶液中生成CH 3COCH 2COOH ,写出Z 可能的结构简式:______。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意) 1.C
【解析】
【详解】
A. 由图可知,该过程是由太阳能转化成化学能,故A正确;
B. 发生反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2,反应反应物和生成中均存在单质和化合物,即涉及极性键与非极性键的断裂与生成,故B正确;
C. 根据题意和图示,可以写出该反应的化学方程式为2N2+6H2O=4NH3+3O2,由于氮元素从0价降为−3价,氧元素从−2价升到0价,则氮气是氧化剂,水是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3,故C错误;
D. 由于空气中主要是氮气和氧气,而氧气和氮气的沸点不同,所以可以通过分离液态空气的方法获得氮气,故D正确;
答案选C。
【点睛】
本题对氧化还原反应综合考查,需要学会观察图示物质转化关系,根据化合价的升降,确定氧化剂还原剂,利用氧化还原反应的规律,配平氧化还原反应。
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.按碳呈四价的原则,确定各碳原子所连的氢原子数,从而确定分子式为C18H17NO2,A正确;
B.题给有机物分子内含有碳碳双键,能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.题给有机物分子中,最右边的端基为-CH3,3个氢原子与苯环氢原子不可能共平面,C正确;
D.从对称性考虑,苯环上的一氯代物有5 种,D错误;
故选D。
3.D
【解析】
【详解】
A.根据“先拐先平数值大”原则,由图可知T2>T1,且对应x(SiHCl3)小,可知升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,且v正a>v逆b,故A错误;
B.v消耗(SiHCl3)=2v消耗(SiCl4),反应达到平衡状态,故B错误;
C.反应进行到a处时,x(SiHCl3)=0.8,此时v正=k正x2(SiHCl3)=(0.8)2k正,由反应可知转化的SiHCl3为0.2mol,生成SiH2Cl2、SiCl4均为0.1mol,v逆=2v消耗(SiH2Cl2)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)=0.01k逆,则
v v 正
逆
=
()2
0.8k
0.01k
正
逆
,平衡时k正x2(SiHCl3)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4),x(SiHCl3)=0.75,结合反应中转化关系可
知k
k
正
逆
=
()2
11
88
.75
⨯
=
4
9
,则
v
v
正
逆
=
()2
0.8k
0.01k
正
逆
=
644
9
⨯
,故C错误;
D.T2K时平衡体系中再充入1molSiHCl3,体积不变时压强增大,但是反应物的浓度增大,平衡正向移动,()
22
x SiH Cl增大,故D正确;
答案选D。
4.D
【解析】
【详解】
A. KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、再过滤,故A错误;
B. KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,故B错误;
C. 加热促进铁离子水解,生成的HCl易挥发,蒸干不能得到氯化铁,故C错误;
D. 氯化铁与氨水反应生成沉淀,则滴加氨水至不再产生沉淀为止,过滤可除杂,故D正确;
故选:D。
5.B
【解析】
【详解】
A.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,因此原子半径r(Na)>r(O),Na+、O2-电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径r(Na+)<r(O2-),A正确;
B.碘的两种核素131I和137I的核外电子数相等,核外电子数之差为0,B错误;
C.元素的非金属性P>As,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,所以H3PO4的酸性比H3AsO4的酸性强,C正确;
D.Na、Mg、Al位于同一周期,元素的金属性逐渐减弱,则失电子能力和最高价氧化物对应水化物的碱性均依次减弱,D正确;
故合理选项是B。
6.D
【解析】
【详解】
A、阴极的反应是2H++2e-=H2↑,氢离子来自于水电离,所以剩余了水电离的氢氧根离子,溶液的pH升高,A正确;
B、阳极是溶液的氢氧根离子失电子,反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,B正确;
C、左侧溶液中氢氧根离子转化为氧气,多余的钾离子透过阳离子交换膜进入右侧;右侧水电离的氢离子转化为氢气,剩余大量水电离的氢氧根离子,加上透过交换膜过来的钾离子,使右侧溶液中氢氧化钾的浓度增大,所以纯净的KOH溶液从b出口导出,C正确;
D、阳离子应该向阴极移动,所以K+通过交换膜从阳极区移向阴极区移动,D错误;
故选D。
7.A
【解析】试题分析:a、b、c、d为短周期元素,原子序数依次增大。
a原子最外层电子数等于电子层数的3倍,则a为O元素;a和b能组成两种常见的离子化合物,其中一种含两种化学键,则b为Na元素;d 的最高价氧化物对应的水化物和气态氢化物都是强酸,则d为Cl元素。
向d的氢化物的水溶液中逐滴加入bca2溶液,开始没有沉淀;随着bca2溶液的不断滴加,逐渐产生白色沉淀,则c为Al元素。
A. 简单原子半径Na>Al>O,A正确;B. 最高价氧化物对应水化物的碱性,氢氧化钠强于氢氧化铝,B不正确;C. 工业上电解熔融三氧化二铝来冶炼铝,氯化铝是共价化合物,其在熔融状态下不导电,C不正确;D. 向过氧化钠中加入足量的氯化铝溶液可以产生氢氧化铝沉淀,D不正确。
本题选A。
8.B
【解析】
【分析】
由图电子的移动方向可知,半导材料TiO2为原电池的负极,镀Pt导电玻璃为原电池的正极,电解质为I3-和I-的混合物,I3-在正极上得电子被还原,正极反应为I3-+2e-=3I-,由此分析解答。
【详解】
根据上述分析,结合图示信息得,
A. 由图可知,镀Pt导电玻璃极为电子流入的一极,所以为正极,A项正确;
B. 原电池中阴离子在负极周围,所以I-离子不在镀Pt导电玻璃电极上放电,B项错误;
C. 电池的电解质溶液中I-的浓度和I3-的浓度不变,C项正确;
D. 由图可知该电池是将太阳能转化为电能的装置,D项正确。
答案选B。
9.C
【解析】
【详解】
由流程可知,步骤①是分离固液混合物,其操作为过滤,需要漏斗、烧杯等仪器;步骤②是分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗等仪器;步骤③是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿等仪器;步骤④是从有机化合物中,利用沸点不同用蒸馏的方法得到甲苯,需要蒸馏烧瓶等仪器,则错误的为C,故答案选C。
10.B
【解析】
【分析】
【详解】
A. 物质甲中含苯环和羧基,可以发生苯环的加成反应,燃烧反应(属于氧化反应),可以发生酯化反应(属于取代反应),A正确;
B. 根据乙结构简式可知,该物质是苯分子中六个H原子全部被Cl原子取代产生的物质,故分子式是C6Cl6,B错误;
C. 丙分子中含有2种类型的H原子,所以其一氯代物有2种,C正确;
D. 丁分子中含有醛基、醇羟基,在一定条件下醛基与氢气可以转化成羟基,就得到只含醇羟基一种官能团的物质,D正确;
故答案选B。
11.A
【解析】
【详解】
A.单质硅可用于制作太阳能电池的原料,太阳能电池可将太阳能转化为电能,二氧化硅是光导纤维的成分,故A错误;
B.明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性,铜锈为Cu2(OH)2CO3,能够溶于酸性溶液,可以利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,故B正确;
C.含钙离子浓度较大的地下水能够与高级脂肪酸钠反应生成高级脂肪酸钙沉淀,去污能力减弱,故C正确;
D.瓷器由黏土烧制而成,瓷器的主要原料为黏土,故D正确;
答案选A。
12.D
【解析】
【分析】
【详解】
第六周期0族元素为86号元素,因此86−81 =5,18 −5 =13,在13纵列,即第ⅢA族,因此81号元素在第六周期ⅢA族,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
13.D
【解析】
【分析】
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,
则a的核外电子总数应为8,为O元素,则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al 元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。
【详解】
由以上分析可知a为O元素,b可能为Na或Mg元素,c为Al元素,d为S元素,
A. 同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:b>c >d>a,故A正确;
B. 同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低,则金属性b>c,a、d为非金属,则4种元素中b的金属性最强,故B正确;
C. b可能为Na或Mg,其对应的氧化物的水化物为NaOH或Mg(OH)2,则b的氧化物的水化物可能是强碱,故C正确;
D. 一般来说,元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,非金属性:O>S,则氧化性:O2>S,则a 单质的氧化性较强,故D错误。
答案选D。
14.D
【解析】
【详解】
A. NaClO为离子化合物,由Na+和ClO-构成,A错误;
B. 中子数为16的硫离子应为32
S2-,B错误;
16
C. 中,中心原子半径大于顶点原子半径,而CCl4的比例模型中,Cl原子半径应比C原子半径大,C 错误;
D. 16O与18O都是氧元素的不同原子,二者互为同位素;16O2与18O3是氧元素组成的不同性质的单质,二者互为同素异形体,D正确。
故选D。
【点睛】
在同素异形体中,强调组成单质的元素相同,并不强调原子是否相同。
两种单质中,组成单质的原子可以是同一种原子,也可以是不同种原子,甚至同一单质中,原子也可以不同。
如16O18O与17O3也互为同素异形体。
15.C
【解析】
【详解】
A.除去乙烷中的乙烯不能用氢气,因为会引入氢气这种新的杂质气体,故A错误;
B.由于NaClO溶液具有强氧化性,能使pH试纸褪色,故不能测定NaClO溶液pH,故B错误;
C.2()Mg OH 和2()Cu OH 组成相似,溶度积常数较小的物质转化为溶度积更小的物质,用
40.1mol /LMgSO 溶液滴入到2 mL NaOH 溶液中至不再有沉淀生成,则OH -完全反应生成2()Mg OH ,再滴入40.1mol /LCuSO 溶液,若产生蓝色沉淀,则证明2()Mg OH 转化为2()Cu OH ,则说明2()Cu OH 的sp K 比2()Mg OH 的sp K 小,故C 正确;
D. 亚硫酸钠具有还原性,23SO -能被硝酸氧化为2-4SO ,2-
4SO 与2Ba +反应生成4BaSO 白色沉淀,不能检验出亚硫酸钠溶液是否变质,故D 错误;
故答案为:C 。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.3 增大接触面积,提高浸取率,加快浸取速率 用于制备光导纤维
Cr 2O 3+3H 2SO 4=Cr 2(SO 4)3+3H 2O 4.1~4.9(或4.1≤pH<4.9) 使Cr 3+完全沉淀,Mg 2+不沉淀
Cr(OH)3+OH -=Cr(OH)4-或Cr(OH)3+OH -=CrO 2-+2H 2O
【解析】
【分析】
将铬云母矿石粉碎后与加入的稀硫酸充分混合,其中金属氧化物反应变为可溶性盐进入溶液,SiO 2进入滤渣I 中,溶液中通入H 2O 2可以将溶液中的Fe 2+氧化为Fe 3+,然后加入氨水调节溶液的4.1<pH<4.9,得到Fe(OH)3沉淀,将沉淀过滤除去后,在继续加入氨水调节溶液的pH 为6.8~8.8,就可以使Cr 3+形成沉淀,而Mg 2+仍然以离子形式存在于溶液中,Cr(OH)3是两性氢氧化物,会与NaOH 溶液发生反应而溶解。
【详解】
(1) Fe 2O 3、MgO 、FeO 都会与酸反应产生盐和水,属于碱性氧化物,而SiO 2则与酸不能反应,与碱能反应产生盐和水,属于酸性氧化物,属于属于碱性氧化物的有3种;
(2)铬云母矿石是固态物质,将铬云母矿石粉碎的目的是增大反应时遇酸的接触面积,提高酸浸取率,加快浸取速率;
(3)滤渣1主要成分是SiO 2,可用于制备光导纤维、制晶体硅、水泥等;
(4)Cr 2O 3是碱性氧化物与稀硫酸反应产生硫酸铬和水,反应的化学方程式为Cr 2O 3+3H 2SO 4=Cr 2(SO 4)3+3H 2O ;
(5)向酸浸后的溶液中加入H 2O 2,可以将Fe 2+氧化产生Fe 3+,第一次滴加氨水调节pH 范围为4.1<pH<4.9,目的是除去溶液中的Fe 3+,得到Fe(OH)3沉淀,并将该沉淀过滤除去;
(6)第二次滴加氨水调节pH 为6.8~8.8的目的是使Cr 3+完全形成Cr(OH)3沉淀,而Mg 2+仍然以离子形式存在
于溶液中,不产生Mg(OH)2沉淀;Cr(OH)3与 Al(OH)3一样具有两性,若第二次滴加的氨水改为NaOH 溶液,
生成的Cr(OH)3会部分溶解,则Cr(OH)3与NaOH 发生反应而溶解的离子方程式为:Cr(OH)3+OH -=Cr(OH)4-或Cr(OH)3+OH -=CrO 2-+2H 2O 。
【点睛】
本题以制备氟化铬的工艺流程为线索,考查了反应条件的控制、化学方程式的书写、物质的类型判断等知
识。
要求学生会利用题目已知信息,结合已经学过的知识,学会联系方法进行分析、解答、判断。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.V 2O 1+Na 2CO 1+O 22NaVO 1+CO 2 Mg 1(PO 4)2、MgSiO 1 0.8
N 2H 4•2HCl+2V 2O 1+6HCl=4VOCl 2+N 2↑+6H 2O 有氯气生成,污染空气 将VO 2+氧化为VO 2+ 383bc 10100%a
-⨯⨯ 偏高 【解析】
【分析】
钒炉渣(主要含V 2O 1,还有少量SiO 2、P 2O 5等杂质),加入碳酸钠通入空气焙烧,产物加水溶解,向溶液
中加入硫酸镁除去硅磷过滤,滤渣的主要成分为Mg 1(PO 4)2、
MgSiO 1.滤液中加入氯化铵沉钒生成NH 4VO 1,其受热分解生成V 2O 5,再用盐酸酸化的N 2H 4•2HCl 还原V 2O 5生成VOCl 2,最后再向反应后溶液中加入NH 4HCO 1,即可得到产品氧钒碱式碳酸铵晶体[(NH 4)5(VO)6(CO 1)4(OH)9·10H 2O];
(5)①测定氧钒碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量的原理为:氧钒碱式碳酸铵晶体溶解后,加0.02mol/LKMnO 4溶液至稍过量,氧化其中+4价钒为VO 2+,再加入NaNO 2溶液除去过量的KMnO 4,防止后续对标准液的消耗干扰试验,最后用(NH 4)2Fe (SO 4)2标准溶液滴定VO 2+;
②根据钒元素的质量守恒,根据滴定反应为:VO 2-+Fe 2++2H +=VO 2++Fe 1++H 2O ,则钒元素的物质的量n=n ((NH 4)2Fe (SO 4)2)=cmol/L×b×10-1L=cb×10-1mol ,据此计算;
③若(NH 4)2Fe(SO 4)2标准溶液部分变质,则还原能力降低,滴定时消耗的标准液体积偏高,由此判断误差;
【详解】
(1)将钒炉渣和碳酸钠在空气流中焙烧将V 2O 1转化为可溶性NaVO 1,同时得到二氧化碳,发生反应的化学方程式为V 2O 1+Na 2CO 1+O 22NaVO 1+CO 2;
(2)焙烧时SiO 2、P 2O 5分别与碳酸钠生成可溶于水的Na 2SiO 1和Na 1PO 4,除硅、磷时加入硫酸镁溶液生成Mg 1(PO 4)2、MgSiO 1沉淀,则过滤时得到的滤渣的主要成分为Mg 1(PO 4)2、MgSiO 1;
(1)已知K sp (NH 4VO 1)=c(NH 4+)•c(VO 1-)=1.6×10-1, 若滤液中c(VO 1-)=0.1mol·L -1,为使钒元素的沉降率达到98%,则溶液中剩余c(VO 1-)=0.1mol·L -1×2%=0.002 mol·L -1,此时c(NH 4+)=3
1.6100.002
-⨯mol·L -1=0.8mol·L -1; (4)用盐酸酸化的N 2H 4•2HCl 还原V 2O 5生成VOCl 2和一种无色无污染的气体,根据质量守恒定律,此气体应为N 2,则发生反应的化学方程式为N 2H 4•2HCl+2V 2O 1+6HCl=4VOCl 2+N 2↑+6H 2O ;若改用浓盐酸与V 2O 5反应也可以制得VOC12,但同时得到的氧化产物为Cl 2,此气体有毒,会污染环境;
(5)①根据分析,KMnO 4溶液的作用是将+4价的钒氧化为VO 2+;
②根据钒元素的质量守恒,根据滴定反应为:VO 2-+Fe 2++2H +=VO 2++Fe 1++H 2O ,则钒元素的物质的量n=n [(NH 4)2Fe (SO 4)2]=cmol/L×b×10-1L=cb×10-1mol ,粗产品中钒的质量分数的表达式为
3cb 10mol 83g /mol 100%ag -⨯⨯⨯=3
83bc 10100%a
-⨯⨯; ③若(NH 4)2Fe(SO 4)2标准溶液部分变质,则还原能力降低,滴定时消耗的标准液体积偏高,根据滴定反应为:VO 2-+Fe 2++2H +=VO 2++Fe 1++H 2O ,可知会使测定结果偏高。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.CD ()()()()42SiCl g +2H g Si s +4HCl g -0.025a kJ 高温 BC C 和Si 最外层电子数相同(或“是同主族元素”),C 原子半径小于Si (或“C 原子电子层数少于Si”) a 、c 硅酸钠 硅酸的K i2小于碳酸的K i2,硅酸钠更易水解
【解析】
【分析】
(1)根据炼钢的要求把生铁中的含碳量除去到规定范围,并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程,简单地说,是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程;在使碳等元素降到规定范围后,钢水中仍含有大量的氧元素,是有害的杂质,使钢塑性变坏,轧制时易产生裂纹;
(2)每生成1.12kg 纯硅需吸收a kJ 热量,则生成1mol 纯硅吸收的热量为3a
1.121028
⨯=0.025a kJ ,据此写出反
应热化学方程式;
A.强酸的钠盐不水解;
B.硅的卤化物(SiX 4)是由非金属元素原子间通过共用电子对形成的化合物;
C.离子晶体的熔点大于分子晶体的熔点;
D.SiF 4晶体属于分子晶体;
(3)硅烷的分解温度远低于甲烷的原因为:C 和Si 最外层电子数相同(或“是同主族元素”),C 原子半径小于Si (或“C 原子电子层数少于Si”)
Si 元素的非金属性弱于C 元素,硅烷的热稳定性弱于甲烷;
(4)a.因为随着温度的升高,SiHCl 3的转化率增大,平衡右移,则该反应的平衡常数随温度升高而增大; b.增大一种反应物的浓度,能提高其它反应物的转化率,而本身的转化率反而降低,故横坐标表示的投料比应该是()
()23n H n SiHCl ;
c.降低压强平衡向气体系数减小方向移动;
(5)依据盐类水解规律“越弱越水解”解答。
【详解】
(1)炼钢的要求把生铁中的含碳量除去到规定范围,并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程,简单地说,是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程,这一过程基本上是一个氧化过程,是用不同来源的。