【全国百强校】河北省武邑中学2018-2019学年高二下学期第一次月考化学试题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
○…………○…………绝密★启用前
【全国百强校】河北省武邑中学2018-2019学年高二下学期
第一次月考化学试题
试卷副标题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上
第I 卷(选择题)
请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题
1.《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,沈括在《梦溪笔谈》对“洧水”的使用有“予知其烟可用,试扫其烟为墨,黑光如漆,松墨不及也,此物必大行于世”的描述,对上文进行的某些分析中正确的是 A .“洧水”的主要成分是油脂 B .“洧水”的主要成分是煤油 C .烟的主要成分是炭黑 D .烟的主要成分是石墨
2.将足量NO 2通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是( ) A .Fe 2+、Cl -、SO 42-、Na + B .NH 4+、Al 3+、NO 3-、Cl - C .Ca 2+、K +、Cl -、HCO 3-
D .K +、Na +、SO 32-、SO 42-
3.设N A 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法错误的是( )
A .一定条件下,2molSO 2和1molO 2混合在密闭容器中,充分反应后容器中的分子数大于2N A
B .256gS 8分子(结构如图)中含S -S 键为7N A 个
…………○………装………………线……※※请※不※※要※※在※※装※…………○………装………………线……D .1 mol Na 与O 2完全反应,生成Na 2O 和Na 2O 2的混合物,转移电子总数为N A 个 4.铋(Bi )位于元素周期表中V A 族,其价态为+3时较稳定,铋酸钠(NaBiO 3)溶液呈无色。
现取一定量的硫酸锰(MnSO 4)溶液,向其中依次滴加下列溶液,对应的现象如表所示:
则NaBiO 3、KMnO 4、I 2、H 2O 2的氧化性由强到弱的顺序为( ) A .I 2、H 2O 2、KMnO 4、NaBiO 3 B .H 2O 2、I 2、NaBiO 3、KMnO 4 C .NaBiO 3、KMnO 4、H 2O 2、I 2
D .KMnO 4、NaBiO 3、I 2、H 2O 2
5.在试管中注入某浅红色溶液,加热试管,溶液红色加深,则原溶液可能是( ) ①滴有石蕊的H 2SO 4溶液 ②滴有石蕊的NH 4Cl 溶液 ③滴有酚酞的氨水溶液 ④滴有酚酞的Na 2CO 3溶液 A .①②
B .②④
C .①③
D .③④
6.下列有关实验原理或实验操作正确的是( ) A .将氯化铁固体溶于稀盐酸配制FeCl 3溶液 B .利用下图装置定量测定H 2O 2的分解速率
C .如下图所示,关闭弹簧夹检查装置的气密性
D .称取4.0gNaOH ,放入100mL 容量瓶中,加水稀释,配制1.0mol/L 的NaOH 溶液 7.如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。
下列说法正确的是
…………………○………………………○……
A .X 和R 在同一周期
B .原子半径:W >R >X
C .气态氢化物的稳定性:X >Y
D .X 、Z 形成的化合物中可能含有共价键
8.有一固体混合物,可能由K 2CO 3、NaNO 2、FeCl 3、KClO 3、AgNO 3混合而成,为检验它的成分,做了如下实验:(已知NaNO 2不能被稀HNO 3氧化) ①将固体溶于足量水,搅拌后静置,得到无色透明溶液和白色沉淀;
②取等量固体加入足量的稀硝酸中,有刺激性气味气体产生,同时有白色沉淀生成。
根据以上实验现象,你认为以下判断正确的是( ) A .一定含有K 2CO 3、NaNO 2、AgNO 3 B .无法判断是否含有FeCl 3
C .一定含有KClO 3、NaNO 2、AgNO 3,不能肯定是否含有K 2CO 3
D .是否含K 2CO 3,只要把实验②产生的气体通入少量澄清石灰水中,若没有变浑浊,则一定不含K 2CO 3
9.中学化学常见物质甲、乙、丙、丁之间存在如下转化关系:甲 + 乙 → 丙 + 丁。
下列说法正确的是( )
A .若甲为铜,丁为氯化亚铁,则乙一定是氯化铁
B .若甲为碳,丁为硅,则丙一定是二氧化碳
C .若甲为铝,丁为铁,则乙一定是氧化铁
D .若甲为镁,丁为氢气,则乙一定是酸 10.与水一样,甲醇也能微弱电离:2CH 3OH(l)
CH 3OH 2++CH 3O -,25℃时,K =
2.0×10-17。
若往一定量的甲醇中加入金属钠,则有关叙述正确的是( ) A .金属钠与甲醇反应比金属钠与水反应更剧烈 B .结合H +的能力CH 3O -<OH -
C .所得到溶液中K =c(CH 3O -)×
c(CH 3OH 2+) D .所得到溶液中c(Na +)=c(CH 3OH 2+) + c(CH 3O -) 11.已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
○…………○…………装…………○……※※请※※不※※要※○…………○…………装…………○……
下列离子方程式正确的是( )
A .少量CO 2通入NaClO 溶液中:CO 2 + H 2O + 2ClO -===CO 32-+ 2HClO
B .少量的SO 2通入Ca(ClO)2溶液中:SO 2 + H 2O + Ca 2+ + 2ClO -===CaSO 3↓+2HClO
C .少量的SO 2通入Na 2CO 3溶液中:SO 2 + H 2O + 2CO 32-===SO 32-+ 2HCO 3-
D .相同浓度NaHCO 3溶液与NaHSO 3溶液等体积混合:H + + HCO 3-===CO 2↑+ H 2O 12.已知NaHC 2O 4溶液显弱酸性,向100 mL0.1mol/L 的NaHC 2O 4溶液中分别加入下列物质,有关说法正确的是( )
A .加入少量H 2C 2O 4固体,促进水电离,溶液中c(H +)增大
B .加入NaOH 溶液至恰好完全反应,则溶液中:c(Na +)>c(
C 2O 42-)>c(HC 2O 4-)>c(OH
-
)
C .加入氨水至中性,则溶液中:c(NH 4+) + c(Na +)=2c(C 2O 42-) + c(HC 2O 4-)
D .加入0.01 mol Na 2C 2O 4固体,则溶液中:3c(Na +)=2[c(H 2C 2O 4) + c(HC 2O 4-) + c(C 2O 42
-
)]
13.电解NO 制备NH 4NO 3的工作原理如图所示,X 、Y 皆Pt 电极,为使电解产物全部转化为NH 4NO 3,需补充物质A 。
下列说法正确的是( )
A .物质A 为NH 3
B .X 电极为电解池阳极
C .Y 电极上发生了还原反应
D .Y 电极反应式:NO -3e -+ 4OH -===NO 3- +2H 2O 14.臭氧的脱硝反应为:2NO 2(g) + O 3(g)
N 2O 5(g) + O 2(g),一定条件下,向2.0L
恒容密闭容器中充入2.0molNO 2和1.0 molO 3,一段时间后达到平衡。
下图曲线a 表示
……○…………订………线…………○…_______班级:___________考……○…………订………线…………○…O 3的浓度随时间的变化。
下列叙述正确的是( )
A .反应2NO 2(g) + O 3(g)N 2O 5(g) + O 2(g) △S <0
B .曲线b 对应的条件改变可能是加入了催化剂,平衡常数K a =K b
C .曲线b 对应的条件改变可能是密闭容器的体积变为4.0L
D .若c 1=0.3mol·
L -1,从反应开始到平衡时该反应的速率v (NO 2)=0.005 mol·L -1·s -1 15.如图是向MgCl 2、AlCl 3混合溶液中,开始滴加7mL 试剂A ,之后改滴试剂B ,所得沉淀y(mol)与试剂体积V(mL)间的关系.以下结论不正确的是( )
A .A 是NaOH ,
B 是盐酸,且c(NaOH)︰c(HCl)=2︰1 B .原混合液中,c(Al 3+)︰c(Mg 2+)︰c(Cl -)=1︰1︰5
C .A 是NaOH ,B 是盐酸,且c(NaOH)︰c(HCl)=1︰2
D .从6到9,相应离子反应式H + + OH -===H 2O
第II 卷(非选择题)
请点击修改第II 卷的文字说明 二、推断题
16.X 、Y 和Z 均为短周期元素,原子序数依次增大,X 的单质为密度最小的气体,Y 原子最外层电子数是其周期数的三倍,Z 与X 原子最外层电子数相同。
回答下列问题: (1)X 、Y 和Z 的元素符号分别为_______、_________、___________
(2)由上述元素组成的化合物中,既含有共价键又含有离子键的有_________、
________,
…………○…………装…………○…………………线※※请※※不※※要※※在※装※※订※※线※※…………○…………装…………○…………………线(3)X 和Y 组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是______。
此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为______,此化合物还可将碱性工业废水中的CN -氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为:_______
(4)有一瓶固体药品的标签被损坏了,残留部分如图,已知该固体溶于水呈碱性,请推测该固体的化学式可能是(写3种)______
三、工业流程
17.随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用。
为回收利用含钒催化剂(含有V 2O 5、VOSO 4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种用离子交换法回收钒的新工艺,回收率达到91.7%。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
该工艺的主要流程如图所示:
请问答下列问题:
(1)工业上由V 2O 5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式可表示____________,用铝热剂法从下列各金属氧化物中冶炼出各1mol 对应的金属,耗铝粉的质量最多的是________
a .Fe 3O 4
b .Ni 2O 3
c .V 2O 5
d .MnO 2
○……○…………装………订……学校:___________姓__________考号:__○……○…………装………订……(2)反应①的化学方程式为_________________________
(3)若反萃取使用硫酸用量过大,进一步处理会增加_______(填化学式)的用量,造成成本增大。
(4)反应②的化学方程式为:KClO 3+6VOSO 4+3H 2O===3(VO 2)2SO 4+KCl+3H 2SO 4。
若反应①用的还原剂与反应②用的氧化剂的物质的量之比为12︰7,则废钒催化剂中VOSO 4 和V 2O 5的物质的量之比为_____
(5)该工艺反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式_
(6)用已知浓度的酸化的H 2C 2O 4溶液滴定(VO 2)2SO 4溶液,以测定反应②后溶液中的含钒量,已知该反应的还原产物为VO 2+
,氧化产物为CO 2,则该反应的离子方程式为:_________________
(7)钒电池是以溶于一定浓度硫酸溶液中不同价态的钒离子(V 2+
、V 3+、VO 2+、VO 2+)为正极和负极反应的活性物质,电极均为铂棒,电池总反应为:VO 2++V 3+
+H 2O
V 2++VO 2++2H +
①放电时的正极反应为_______________________ ②充电时的阴极反应为______________________ 四、实验题
18.甲、乙两同学研究Na 2SO 3溶液与FeCl 3溶液反应的情况。
(1)常温下,FeCl 3溶液的pH ____7(填“<”、“>”或“=”)。
(2)分析红褐色产生的原因。
①甲同学认为步骤Ⅰ中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3,用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因______________
②乙同学认为可能是发生了氧化还原反应,完成并配平其反应的离子方程式:__________
Fe 3++
SO +
________——
Fe 2++
________+
________
………订……………线……………※线※※内※※答※※题………订……………线……………ⅰ.Fe 2+
与
反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO 3
ⅱ.墨绿色的FeSO 3与黄色的FeCl 3溶液混合后,溶液呈红褐色
(3)甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3,设计并完成了如下实验:
甲同学因此得出结论:溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3。
而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足,乙同学的理由是____。
(4)为进一步确认Na 2SO 3溶液与FeCl 3溶液反应的情况,乙同学设计并完成了如下实验:
①经检验步骤Ⅲ中红褐色溶液含有Fe 2+,检验Fe 2+
选用的试剂是________(填字母)。
a .K 3[Fe(CN)6]溶液
b .KSCN 溶液
c .KMnO 4溶液
②已知H 2SO 3是弱酸,请结合电离方程式说明步骤Ⅲ中出现红褐色的原因:_____________
(5)结论:由上述实验得知,甲、乙两同学所持观点均正确。
参考答案
1.C
【解析】
试题分析:洧水是石油,不完全燃烧时有碳颗粒生成,由墨汁很黑知道烟是炭黑,答案选C。
考点:物质的物理性质
2.B
【解析】
【分析】
3NO2+H2O= 2HNO3 + NO,HNO3有强氧化性且显强酸性。
【详解】
A.Fe2+具有还原性,可被硝酸氧化而不能大量共存,故A错误;
B.离子之间不发生任何反应,可大量共存,故B正确;
C.因H+与HCO3-结合生成水和二氧化碳气体,不能共存,故C错误;
D.因硝酸与SO32ˉ发生氧化还原反应,则不能共存,故D错误;
答案选B。
【点睛】
注意题干的隐含条件,NO2通入溶液中,生成HNO3有强氧化性且显强酸性,不能与具有还原性或与H+反应的离子共存。
3.B
【解析】
A.一定条件下,2molSO2和1molO2混合在密闭容器中充分反应后,该反应为气体体积减小的可逆反应,所以反应后气体的物质的量大于2mol,反应后容器中的分子数大于2N A,故A 正确;
B.256g S8晶体含有S8的物质的量为1mol,1molS8中含有8mol S﹣S键,含有的S﹣S键为8N A个,故B错误;
C.由1mol CH3COONa和少量CH3COOH形成的中性溶液中,含有1mol钠离子;根据电荷守恒,溶液为中性,氢离子与氢氧根离子物质的量相等,则钠离子与CH3COO﹣的物质的量相等,所以溶液中含有CH3COO﹣的物质的量为1mol,含有的CH3COO﹣数目为N A个,故C正确;D.1molNa完全反应失去1mol电子,无论产物为氧化钠还是过氧化钠,转移的电子数都为
1mol,转移电子总数N A个,故D正确;
4.C
【解析】
【分析】
根据发生的反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性这一规律来回答判断。
【详解】
铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色,硫酸锰(MnSO4)溶液,溶液显紫色,则NaBiO3(氧化剂)的氧化性强于KMnO4(氧化产物)的氧化性;
由②中现象可知:KMnO4氧化H2O2产生O2,自身被还原为Mn2+,则KMnO4(氧化剂)的氧化性强于H2O2(氧化产物)的氧化性;
由③中现象可知:碘离子被双氧水氧化成单质碘,则双氧水(氧化剂)的氧化性强于碘单质(氧化产物)的氧化性,
综上所述,NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序是:NaBiO3>KMnO4>H2O2>I2,故C正确;
答案选C。
【点睛】
本题考查学生氧化还原反应中氧化性强弱的判断规律知识,注意氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性这一规律是关键,难度不大。
5.B
【解析】
【分析】
在试管中注入某浅红色溶液,加热试管,溶液红色加深,则原溶液可能是存在水解平衡(水的电离平衡以及其他弱电解质的电离平衡影响比较微弱忽略不计)。
【详解】
①滴有石蕊的H2SO4溶液,加热,颜色不变化,故①错误;
②滴有石蕊的NH4Cl溶液,加热促进铵根离子的水解,则红色加深,故②正确;
③滴有酚酞的氨水溶液,加热促进电离,但氨水中氢氧根离子浓度变化不大,颜色变化不明显,故③错误;
④滴有酚酞的Na2CO3溶液,加热促进碳酸根离子的水解,则颜色加深,故④正确;
答案选B。
【解析】
【详解】
A.盐酸可抑制氯化铁水解,则将氯化铁固体溶于稀盐酸配制FeCl3溶液,故A正确;B.气体可从长颈漏斗逸出,不能测定气体的体积,故B错误;
C.关闭弹簧夹,软导管使液体顺利流下,为连通装置,不能检验气密性,故C错误;D.不能在容量瓶中溶解,应在烧杯中溶解、冷却、转移到容量瓶中,故D错误;
答案选A。
7.D
【解析】
由题给关系图,推出X为O,Y为F,Z为Na,R为S,W为Cl。
A选项,O和S不在同一周期,错误;B选项,同一周期从左到右原子半径依次减小,一般情况下电子层数多的元素半径大,S>Cl>O,错误;C选项,非金属性越强,气态氢化物越稳定,HF>H2O,错误;D 选项,X、Z形成的Na2O2含有共价键,正确。
8.C
【解析】
【分析】
①将固体溶于足量水,搅拌后静置,上面溶液无色透明,下面是白色不溶物;判断固体中无FeCl3;一定有AgNO3;碳酸银和亚硝酸银都是微溶于水的物质,可能含有K2CO3、NaNO2;
②取等量固体加入足量的稀硝酸中,有气体产生,气体有剌激性气味,综合分析推断,只能是酸性溶液中氯酸钾把亚硝酸钠氧化为硝酸钠,本身被还原为氯气具有刺激性气味,判断一定含有KClO3;同时有白色沉淀生成,是氯气与水反应生成的盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀。
综上,一定含有NaNO2、KClO3、AgNO3;一定无FeCl3;K2CO3不能确定;
【详解】
A.一定含有NaNO2、AgNO3,K2CO3不一定含有,故A错误;
B.一定不含有FeCl3,故B错误;
C. 一定含有KClO3、NaNO2、AgNO3,是否含有K2CO3不能肯定,故C正确;
D.是否含K2CO3,把实验②产生的所有气体通入少量澄清石灰水,若没有变浑浊,有可能氯气和水反应生成的盐酸溶解碳酸钙,不生成沉淀,故D错误;
答案选C。
【解析】
试题分析:A、常温下,铜能还原氯化铁溶液,生成氯化铜和氯化亚铁,正确;B、高温下,碳能还原二氧化硅,生成一氧化碳和硅,错误;C、高温下,铝能还原四氧化三铁、氧化铁、氧化铁,均生成氧化铝和铁,错误;D、镁与盐酸,镁与沸水均能置换出氢气,错误。
考点:考查铁盐、单质硅、铝、铁、镁的重要化学性质及应用等相关知识。
10.C
【解析】
【分析】
A.电离出来的氢离子浓度越大,与钠反应速率越大;
B.越难电离,则离子越易与氢离子结合;
C.K m=c(CH3O-)×c(CH3OH2+),只受温度的影响;
D.根据电荷守恒分析。
【详解】
A.电离出来的氢离子浓度越大,与钠反应速率越大,水的电离程度大于甲醇,则水中氢离子浓度大,所以钠与水的反应比钠与甲醇反应更剧烈,故A错误;
B.越难电离,则离子越易与氢离子结合,甲醇难电离,则结合H+的能力CH3O->OH-,故B 错误;
C.K为甲醇中离子浓度的乘积,则所得到溶液中K=c(CH3O-)×c(CH3OH2+),故C正确;D.所得到溶液中存在电荷守恒,即c(Na+)+c(CH3OH2+)=c(CH3O-),故D错误;
答案选C。
【点睛】
本题考查了弱电解质的电离,看似新颖,实则抓住弱电解质电离规律、盐类水解规律、平衡常数的计算、溶液中三大守恒,解题不难。
11.C
【解析】
【分析】
已知电离平衡常数,可知酸性:CH3COOH>H2SO3>H2CO3>HSO3->HClO>HCO3-。
【详解】
A.次氯酸的酸性强于碳酸氢根的,因此向NaClO溶液中通入少量二氧化碳生成物应该是次
氯酸和碳酸氢钠,则反应的离子方程式为ClO-+CO2+ H2O=HClO+HCO3-,故A错误;B.向次氯酸钙溶液中通入少量SO2的离子反应为Ca2++ClO-+SO2+H2O═CaSO4↓+Cl-+2H+,故B错误;
C.Na2CO3溶液中缓慢通入少量SO2,离子方程式为2CO32-+H2O+SO2═SO32-+2HCO3-,故C 正确;
D.由电离常数可知酸性HSO3-比碳酸弱,不能生成二氧化碳气体,故D错误;
答案选C。
12.C
【解析】
【分析】
NaHC2O4溶液显弱酸性,说明HC2O4-的电离程度大于其水解程度。
【详解】
A.酸溶液抑制了水的电离,加入H2C2O4固体后,溶液中氢离子浓度增大,但水的电离程度减小,抑制了水的电离,故A错误;
B.加入NaOH溶液至恰好完全反应生成Na2C2O4,C2O42-部分水解,溶液显碱性,由于氢氧根离子来自水的电离和C2O42-的水解,则c(OH-)>c(HC2O4-),正确的离子浓度大小为:c(Na+)>c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-),故B错误;
C.中性溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可得:c(NH4+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-),故C正确;
D.加入0.01 mol Na2C2O4固体,混合液中含有等浓度的Na2C2O4和NaHC2O4,根据物料守恒可得:2c(Na+)=3[c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)],故D错误;
答案选C。
【点睛】
本题考查了离子浓度大小比较,题目难度中等,明确电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理为解答关键,注意掌握判断离子浓度大小常用方法。
13.A
【解析】
【分析】
电解NO制备NH4NO3,Y为阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,X为阴极反应为:
NO+5e-+6H+=NH4++H2O,从两极反应可看出,要使得失电子守恒,阳极产生的NO3-的物质
的量大于阴极产生的NH4+的物质的量,总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3。
【详解】
A.根据以上分析,则A为NH3,故A正确;
B.根据以上分析,X电极为电解池阴极,故B错误;
C.Y为阳极,电极上发生了氧化反应,故C错误;
D.Y为阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,故D错误;
答案选A。
14.A
【解析】
试题分析:A、正反应气体物质的量减小,混乱度减小,则△S<0,故A正确;B、加入催化剂加快反应速率,不影响平衡移动,O3的浓度不变,但图象中O3的浓度减小,可能是增大二氧化氮浓度,也可能是改变温度,平衡常数不一定相等,故B错误;C、若体积变为4.0 L,压强减小,平衡逆向移动,平衡时O3浓度大于a中O3浓度的,图象中平衡时b条件下O3浓度等于a中O3浓度的,故C错误;D、v(O3)=="0.005" mol•L-1•s-1,速率之比等于化学计量数之比,v(NO2)=2v(O3)="0.01" mol•L-1•s-1,故D错误,故选A。
考点:考查了化学平衡计算与影响因素、反应速率计算与影响因素、化学平衡图象的相关知识。
15.C
【解析】
【分析】
0-5ml,Mg2++ 2OH-= Mg(OH)2↓、Al3++ 3OH-= Al(OH)3↓;
5-6ml,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
6-7 ml,氢氧化钠过量,不发生反应;
7-9 ml,H++OH-=H2O;
9-11mL,AlO2-+ H++ H2O= Al(OH)3↓;
11-21ml,Mg(OH)2+2H+= Mg2++ 2H2O、Al(OH)3+3H+= Al3++ 3H2O。
【详解】
A.根据加入前6mL试剂时,先有沉淀生成而后溶解,所以试剂A是NaOH,则B是盐酸;
又由图可知,5→6(1 mL)、9→11(2 mL)分别是溶解Al(OH)3和使AlO2-恰好完全生成Al(OH)3沉淀消耗的NaOH和HCl。
根据铝元素守恒:
NaOH ~Al(OH)3 ~AlO2- ~H+
1 1 1 1
0.001L•c(NaOH)0.002L•c(HCl)
由此可以推出:c(NaOH):c(HCl)=2:1,故A正确;
B. 从加入5 mL A生成沉淀最多,再继续加1 mL A沉淀量减少到最小值,相应反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,由此可知,n(Al3+)=n〔Al(OH)3〕=(1×6×10-3)mol;由前5 mL NaOH形成最大沉淀量可知,2n(Mg2+)+3n(Al3+)=(5×10-3×6)mol,所以n(Mg2+)=(1×6×10-3)mol,溶液中阴阳离子所带电荷相等得,n(Cl-)=(5×10-3×6)mol,即溶液中C(Al3+):C(Mg2+):C(Cl-)=1:1:5,故B正确;
C.由A项分析可知,A是NaOH,B是盐酸,且c(NaOH)︰c(HCl)=2︰1,故C错误;
D. 从6到7是氢氧化钠过量,不发生反应。
从7到9沉淀的物质的量不变,则发生的反应为氢氧化钠与盐酸的反应,反应的离子方程式为H++OH-=H2O。
故D正确;
答案选C。
16.H O Na NaOH Na2O2(或NaO2)10-a mol/L H2O25H2O2+2MnO +6H+===2Mn2++8H 2O+5O2↑H2O2+CN-+OH-===CO+NH3NaH、NaHCO3、NaHS 【解析】
【分析】
X原子形成的单质是密度最小的气体,则X为H;Y原子最外层电子数是其周期数的三倍,Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,可推知Y为O;Z与X原子最外层电子数相同,则Z是钠。
【详解】
(1)由分析可知,X、Y和Z的元素符号分别为H、O、Na;
(2)由H、O、Na元素组成的化合物中,既含有共价键又含有离子键的有NaOH(离子键和极性共价键)、Na2O2(离子键和非极性共价键),将该化合物溶于水,得到常温下pH=a 的NaOH溶液,水的电离受到抑制,此时水电离的c(H+)=10-a mol/L;
(3)H、O组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是H2O2,过氧化氢的电子式为。
H2O2在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为
5H2O2+2MnO+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑,H2O2将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨的离子方程式为:H2O2+CN-+OH-===CO+NH3;
(4)残留部分如图且已知该固体溶于水呈碱性,推测该固体很可能为NaH或强碱弱酸盐,并且酸式根电离程度小于水解程度,化学式可能是NaHCO3、NaHS等。
17.3V2O5+10Al6V+5Al2O3c
V2O5+Na2SO3+2H2SO4===2VOSO4+Na2SO4+2H2O NH3·H2O3︰2NH4+ +VO3﹣
===NH4VO3↓2VO2+ +H2C2O4+2H+===2VO2+ +2CO2↑+2H2O VO2++2H++e﹣
===VO2++H2O V3++e﹣===V2+
【解析】
【分析】
废钒催化剂粉碎、水浸,将溶解性物质溶于水,然后过滤得到滤渣和滤液,根据溶解性表知,滤液中含有VOSO4,滤渣中含有V2O5等不溶性杂质,向滤渣中加入亚硫酸钠和稀硫酸,亚硫酸钠具有还原性,能将V2O5还原为VOSO4,然后过滤得到滤渣和滤液,将两部分滤液混合并加入氯酸钾,氯酸钾具有氧化性,能将VOSO4氧化为(VO2)2SO4,调节溶液pH为8且采用离子交换方法得到VO3-,向溶液中加入氯化铵,得到难溶性的NH4VO3,焙烧NH4VO3得到V2O5。
【详解】
(1)由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式为3V2O5+10Al6V+5Al2O3。
物质与转移电子关系式为:a.Fe3O4~e-~Fe;b.Ni2O3~3e-~Ni;c.V2O5~5e-~V;d.MnO2~4e-~Mn,由得失电子守恒可知,用铝热剂法从各金属氧化物中冶炼出各1mol
对应的金属,耗铝粉的质量最多的是c;
(2)加入硫酸和亚硫酸钠,目的是利用氧化还原反应,用亚硫酸钠还原V2O5,将V2O5转化为可溶性的VOSO4,便于提纯,则反应①的化学方程式为
V2O5+Na2SO3+2H2SO4===2VOSO4+Na2SO4+2H2O;
(3)若反萃取使用硫酸用量过大,就需要用碱来中和,据流程图可知,进一步处理会增加NH3·H2O的用量,造成成本增大;
(4)假设两步所用试剂Na2SO3与KC1O3的物质的量为12mol:7mol,分别据两个方程式:Na2SO3 + V2O5 + 2H2SO4 = 2VOSO4 + Na2SO4 + 2H2O
12mol 12mol 24mol
KClO3+6VOSO4+3H2SO4═3(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O
7mol 42mol
该催化剂中VOSO4的物质的量为42mol-24mol=18mol,因此该催化剂中VOSO4、V2O5的物质的量之比为18mol:12mol=3:2;
(5)该工艺反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,铵根离子和VO3-反应生成难溶性的NH4VO3,根据NH4VO3难溶于水,利用复分解反应沉淀VO3-,反应的离子方程式为NH4+ +VO3﹣===NH4VO3↓;
(6)用酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,该反应的还原产物为VO2+,氧化产物为CO2,根据化合价升降配平,写出该反应的离子方程式为:2VO2+ +H2C2O4+2H+===2VO2+ +2CO2↑+2H2O;
(7)①正极反应是还原反应,由电池总反应可知放电时的正极反应为VO2++2H++e﹣
===VO2++H2O;
②充电时,阴极反应为还原反应,故为V3+得电子生成V2+的反应,电极反应为V3++e﹣===V2+。
18.<Fe3+ + 3H 2O Fe(OH)3 + 3H+,加入Na2SO3后,c(H+)减小,平衡正向移动,生成的Fe(OH)3增多2Fe3+ +SO+H2O===2Fe2++SO+2H+FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”a H 2SO3H++HSO;HSO H++SO,SO与被还原生成的Fe2+结合为FeSO3,与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色
【解析】
【分析】
进行Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应可能发生氧化还原反应或复分解反应的探究。
从而分析出反应后红褐色产生的原因。
【详解】
(1)氯化铁是强酸弱碱盐,铁离子水解溶液显酸性,因此常温下,FeCl3溶液的pH<7;(2)①在氯化铁溶液中存在铁离子的水解平衡:Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+,加入Na2SO3后,消耗氢离子,溶液中c(H+)下降,平衡正向移动,生成Fe(OH)3;
②铁离子具有氧化性,亚硫酸钠具有还原性,二者可以发生氧化还原反应,结合得失电子守恒,其离子方程式为2Fe3+ + SO32-+H2O==2Fe2+ +SO42-+2H+;
(3)由于FeSO3和FeCl3混合后即使不反应,混合溶液也可能出现“丁达尔效应”;
(4)①由于溶液显红褐色,虽然亚铁离子能与高锰酸钾溶液反应,但现象不明显,所以检
验亚铁离子的试剂应该选择K3[Fe(CN)6] 溶液,实验现象是溶液中产生蓝色沉淀,答案选a。
②在溶液中铁离子与SO2发生氧化还原反应:2Fe3+ + SO2 + 2H2O =2Fe2+ + SO42-+ 4H+,生成的亚铁离子与SO2继续反应:Fe2+ + SO2 +H2O=FeSO3↓ + 2H+(或2Fe3+ + 3SO2 + 4H2O =2FeSO3↓+ SO2- 4 + 8H+),生成的FeSO3与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色。
【点睛】
本题考查了探究反应机理的方法,题目难度中等,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。
解此类题目紧扣实验目的和假设进行解答。