2020版试吧高中全程训练打算化学周测2
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周测2 化学物质及其转变
夯基提能卷②
一、选择题:此题共7小题,每题6分,共42分。
1.[2019·贵阳高三监测]以下化学用语和化学符号利用正确的选项是( ) A .次氯酸的结构式能够表示为:H —O —Cl B .正丙醇的结构简式为:C 3H 7OH
C .含58个质子和82个中子的铈(Ce)原子符号为:8258Ce
D .过氧化氢的电子式为:H +[··O ······O ··
····
]2-H + 答案:A
解析:次氯酸的结构式为H —O —Cl ,A 项正确;正丙醇的结构简式为CH 3CH 2CH 2OH ,而C 3H 7OH 能够表示CH 3CH 2CH 2OH 或33
CH CH OH CH ⎪ —
—,B 项错误;含58个质子和82个中子的Ce 原子符号为140 58Ce ,C 项错误;过氧化氢为共价化合物,电子式为H ··O ····
··O ····
··
H ,D 项错误。
2.[2019·北京丰台区模拟]共建“一带一路”符合国际社会的全然利益,彰显人类社会的一起理想和美好追求。
以下贸易商品中,要紧成份属于无机物的是( )
A.中国丝绸
B.捷克水晶
C.埃及长绒棉
D.乌克兰葵花籽油
解析:中国丝绸的要紧成份是蛋白质,属于有机物,A 不符合题意;捷克水晶的要紧成份是二氧化硅,属于无机物,B 符合题意;埃及长绒棉的要紧成份是纤维素,属于有机物,C 不符合题意;乌克兰葵花籽油的要紧成份是油脂,属于有机物,D 不符合题意。
3.化学与社会紧密相关,以下说法错误的选项是( ) A .用硫酸能够洗去锅炉水垢 B .氧化铝可用来制造耐高温的容器 C .食盐既可作调味品,也能够作防腐剂 D .洗涤棉织品能够利用弱碱性洗涤剂或香皂
答案:A
解析:水垢的要紧成份是CaCO3和Mg(OH)2,与H2SO4反映生成的CaSO4是微溶物,其会覆盖在碳酸钙表面阻止硫酸与水垢继续反映,A项错误;氧化铝的熔点高,可用来制造耐高温的容器,B项正确;食盐腌制咸菜确实是利用盐渍能够使细胞脱水而达到杀死或抑制微生物生长和繁衍的目的,因此食盐也可作防腐剂,C项正确;因为棉织品的要紧成份是纤维素,纤维素在酸性条件下容易水解,而在碱性条件下不易水解,因此能够利用弱碱性的洗涤剂或香皂来洗涤棉织品,D项正确。
4.纳米是长度单位,1 nm=10-9 m,当物质的颗粒达到纳米级时,会具有一些特殊的性质。
如由铜制成的“纳米铜”具有超级强的化学活性,在空气中能够燃烧。
以下关于“纳米铜”的表达正确的选项是() A.“纳米铜”比铜片的金属性强
B.“纳米铜”比铜片更易失去电子
C.“纳米铜”比铜片的氧化性强
D.“纳米铜”的还原性与铜片相同
答案:D
解析:“纳米铜”只是物质的颗粒变小,但不阻碍其化学性质,应选D。
5.[2019·江苏淮安、宿迁等市质检]常温下,以下各组离子在指定溶液中必然能大量共存的是()
A.使甲基橙变红色的溶液:Na+、Cu2+、ClO-、Cl-
B.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:K+、AlO-2、Cl-、SO2-4
C.0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:H+、Al3+、Cl-、NO-3
D.
K w
c(H+)
=0.1 mol·L-1的溶液中:Ca2+、NH+4、CH3COO-、HCO-3
答案:B
解析:使甲基橙变红色的溶液呈酸性,2H++Cl-+ClO-===H2O+Cl2↑,A组离子在指定溶液中不能大量共存;0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中K+、AlO-2、Cl-、SO2-4之间彼此不反映,B组离子在指定溶液中必然能大量共存;0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:H+、NO-3、Fe2+发生氧化还原反映,C组离子在指定溶液中不能大量共存;K w
c(H+)
=c(OH-)=0.1 mol·L-1,溶液呈碱性,Ca2+、NH+4、HCO-3均能与OH-发生反映,D组离子在指定溶液中不能大量共存。
6.[2019·辽宁师大附中模拟]以下评判及离子方程式书写正确的选项是()
B Na+、CO2-3、Cl-、Al3+发生了互促水解反应:2Al3++3CO2-3+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
C Fe3+、K+、SCN-、Br-有红色沉淀生成:Fe3++3SCN-
===Fe(SCN)3↓
D HCO-3、OH-、Na+、Ca2+发生如下反应:HCO-3+OH-===CO2-3+H2O
答案:B
解析:离子方程式中得失电子数不相等、元素不守恒,A错误;Al3+与CO2-3发生互促水解反映,离子方程式正确,B正确;Fe3+与SCN-反映生成络合物,不是沉淀,C错误;生成的CO2-3与Ca2+结合生成碳酸钙沉淀:HCO-3+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O,D错误。
7.用H2O2溶液处置含NaCN的废水,反映原理为NaCN+H2O2+H2O===NaHCO3+NH3,已知:HCN 的酸性比H2CO3弱。
以下有关说法正确的选项是()
A.该反映中氮元素被氧化
B.该反映中H2O2作还原剂
C.每生成0.1 mol NaHCO3,转移电子数约为0.1×6.02×1023
D.实验室配制NaCN溶液时,需加入适量的NaOH溶液
答案:D
解析:该反映中氮元素化合价不变,A错误;H2O2中氧元素由-1价降低到-2价,那么该反映中H2O2作氧化剂,B错误;反映中碳元素由+2价升高到+4价,每生成0.1 mol NaHCO3转移电子数约为0.2×6.02×1023,C错误;CN-水解生成HCN,溶液呈碱性,实验室配制NaCN溶液时,需加入适量的NaOH溶液,抑制CN-的水解,D正确。
二、非选择题:共43分。
8.(14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也经常使用来漂白织物等,其一种生产工艺如图。
回答以下问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为________。
(2)写出“反映”步骤中生成ClO2的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂别离为________、________。
“电解”中阴极反映的要紧产物是________。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”进程排出的少量ClO2。
此吸收反映中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反映中氧化产物是________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其概念是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
NaClO2的有效氯含量为______________(计算结果保留两位小数)。
答案:
(1)+3
(2)2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4
(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO-2(或NaClO2)
(4)2:1O2(5)1.57
解析:(1)NaClO2中Na元素显+1价,O元素显-2价,结合化合物中各元素化合价的代数和为0推知,Cl元素显+3价。
(2)由流程图可知,“反映”步骤中,NaClO3与硫酸、SO2反映生成ClO2,同时回收NaHSO4,结合得失电子守恒和元素守恒可知,反映的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4。
(3)粗盐精制时,应选用NaOH溶液除去Mg2+,选用Na2CO3溶液除去Ca2+。
电解食盐水时通入ClO2,同时产生Cl2,且电解液经结晶、干燥取得NaClO2产品,据此推测阳极上Cl-放电生成Cl2,电极反映式为2Cl--2e-===Cl2↑;阴极上ClO2得电子被还原生成ClO-2,电极反映式为ClO2+e-===ClO-2,故阴极反映的要紧产物为ClO-2或NaClO2。
(4)由图可知,“尾气吸收”进程顶用NaOH、H2O2吸收少量ClO2,同时取得成品液,即反映生成NaClO2,其中Cl元素由+4价降低到+3价,依照氧化还原反映规律推知,H2O2中-1价O元素应被氧化为0价,即生成O2,反映的化学方程式为2NaOH+H2O2+2ClO2===2NaClO2+O2↑+2H2O。
该反映中,氧化剂为ClO2,还原剂为H2O2,二者的物质的量之比为2:1;该反映中氧化产物为O2,还原产物为NaClO2。
(5)含氯消毒剂在消毒进程中均被还原为Cl-,1 g NaClO2得电子的物质的量为1 g
90.5 g·mol-1×4=
4
90.5mol,1
g Cl2得电子的物质的量为1 g
71 g·mol-1×2=
2
71mol,故NaClO2的有效氯含量为
4
90.5 mol
2
71 mol
≈1.57。
9.(14分)Ⅰ.实验室里经常使用的干燥剂有:①浓硫酸(98%),②无水氯化钙,③变色硅胶[硅胶的要紧成份是二氧化硅,在其中掺入少量的无水氯化钴(CoCl2)作指示剂。
无水氯化钴呈蓝色,吸水后变成CoCl2·6H2O呈粉红色],④五氧化二磷,⑤碱石灰(要紧成份是氢氧化钠、氧化钙,制法:把生石灰加到浓的烧碱溶液中,再增强热蒸干),等等。
(1)写出制取干燥剂碱石灰进程中有关反映的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)上述物质中,属于纯净物的是________。
A .①②④ B .②④ C .①②④⑤ D .全数
(3)上述干燥剂中,不宜用于干燥氯化氢气体的是________,可用来干燥氨气的是 ________________________________________________________________________。
Ⅱ.固体物质A 的化学式为NH 5,它的所有原子核外电子的最外层都符合相应的稀有气体原子核外电子的最外层结构。
该物质略微加热就分解成两种气体。
(1)A 物质中的氢元素的化合价为________。
(2)A 的电子式为
________________________________________________________________________。
(3)A 分解的化学方程式为______________________,该反映________(填“是”或“不是”)氧化还原反映。
(4)A 溶于水后溶液呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),化学方程式为 ________________________________________________________________________。
答案:
Ⅰ.(1)CaO +H 2O===Ca(OH)2 (2)B (3)⑤ ③⑤
Ⅱ.(1)+1、-1
(2) +H
[H :: H][:H]N H
⋅⋅⋅⋅—
(3)NH 4H=====△
H 2↑+NH 3↑ 是
(4)碱性 NH 4H +H 2O===NH 3·H 2O +H 2↑
解析:Ⅰ.(1)制取碱石灰进程中发生的反映为CaO +H 2O===Ca(OH)2。
(2)在所列的经常使用干燥剂中无水氯化钙和五氧化二磷为纯净物。
(3)碱石灰为碱性干燥剂,不能用于干燥HCl 气体;浓H 2SO 4、P 2O 5为酸性干燥剂,不能用来干燥氨气,无水氯化钙能跟NH 3形成络合物,也不能用于干燥氨气。
Ⅱ.(1)固体物质A(NH 5)为离子化合物,化学式可写成NH 4H ,其中氢元素呈两种价态:+1价和-1价。
(2)NH 5的电子式为+H
[H :: H][:H]N H
⋅⋅⋅⋅—
(3)NH 5分解为两种气体的化学方程式为NH 4H=====△
H 2↑+NH 3↑,在反映中氢元素化合价有转变,该反映是氧化还原反映。
(4)NH 5溶于水生成NH 3·H 2O ,溶液呈碱性:NH 4H +H 2O===NH 3·H 2O +H 2↑。
10.(15分)过氧化银(Ag 2O 2)是银锌碱性电池正极的活性物质,可通过以下反映制备: K 2S 2O 8+2AgNO 3+4KOH=====△
Ag 2O 2↓+2KNO 3+2K 2SO 4+2H 2O
(1)已知K2S2O8和H2O2含有一个相同的化学键,那么该反映________(填“是”或“不是”)氧化还原反映;已知以下反映:Mn2++S2O2-8+H2O―→MnO-4+SO2-4+H+(未配平),反映中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)制备Ag2O2的反映进行完全后,通过滤、洗涤、干燥,即可取得Ag2O2,查验Ag2O2是不是洗涤干净的方式是
________________________________________________________________________。
(3)一种银锌(Ag2O2、Zn)碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极生成Ag,负极只生成一种化合物(只含有Zn、K、H、O),其中Zn元素的质量分数为30.8%,钾、锌两种元素的质量比为78:65,那么该电池的总反映方程式为________________________。
(4)用银锌电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液可制取H2,其装置如下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,M、N均为惰性电极)。
①N极与银锌电池的________(填“Zn”或“Ag2O2”)相连。
②M极的电极反映式为
________________________________________________________________________。
答案:
(1)不是5:2
(2)取少量最后一次洗涤液,滴加1~2滴硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,假设不显现白色浑浊,那么说明已洗涤干净
(3)2Zn+Ag2O2+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4+2Ag
(4)①Zn②CO(NH2)2+8OH--6e-===CO2-3+N2↑+6H2O
解析:(1)依照题意可知,K2S2O8中含有过氧键,而生成物过氧化银中也有过氧键,该反映中各元素化合价没有发生转变,属于非氧化还原反映。
Mn2+与S2O2-8的反映中,氧化剂是S2O2-8,还原剂是Mn2+,依照其化合价转变值可知其物质的量之比为5:2。
(2)依照中学所学知识,查验SO2-4即可,但不能利用BaCl2或Ba(OH)2,因为原反映物中含有Ag+。
(3)第一依照题意确信负极产物的化学式,设负极产物的化学式为K2ZnO x H y,那么:65/30.8%=211,211-65-78=68,分析讨论得x=y=4成立,故负极产物的化学式为K2Zn(OH)4。
结合元素守恒能够写出该电池的总反映式。
(4)①电解时,CO(NH2)2中N元素的化合价升高,发生氧化反映,因此CO(NH2)2在阳极放电,即M是阳极,应与原电池的正极(Ag2O2)相连;N极生成氢气,必然是H+放电,发生还原反映,N是阴极,与原电池的负极(Zn)相连。
②依照得失电子守恒、元素守恒和电荷守恒,可写出M极的电极反映式。
探讨创新卷②
一、选择题:此题共7小题,每题6分,共42分。
1.我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反映,其中有:①“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”;
②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。
以下表达正确的选项是()
A.①中描述的化学反映是可逆反映
B.“曾青”是含有Cu2+的溶液,如硫酸铜溶液
C.“积变又还成丹砂”中的“还”可明白得为“被还原”
D.水银能跟“曾青”发生置换反映生成单质铜
答案:B
△解析:A项,在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反映叫做可逆反映。
①中涉及的化学反映为HgS=====
Hg+S,Hg+S===HgS,反映发生的条件不同,不是可逆反映,错误;B项,②中涉及的化学反映为Fe+Cu2+
===Fe2++Cu,“曾青”是含有Cu2+的溶液,如硫酸铜溶液,正确;C项,“积变又还成丹砂”中涉及的反映为Hg+S===HgS,Hg被氧化,错误;D项,Hg不如铜活泼,Hg不能从可溶性铜盐的水溶液中置换出单质铜,错误。
2.以下有关物质的性质与用途具有对应关系的是()
A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂
D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料
答案:D
解析:SO2漂白纸浆是利用SO2与有机物生成无色物质的性质,A错误;铵盐可用作氮肥,不是利用其受热易分解的性质,B错误;Fe2(SO4)3作净水剂,是由于Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,可吸附水中的悬浮物并沉降,C错误;Al2O3熔点高,可用作耐高温材料,D正确。
3.[2019·辽宁五校协作体联考]羟胺(NH2OH)是一种还原剂。
将25.00 mL 0.049 mol·L-1的羟胺酸性溶液与足量硫酸铁在煮沸条件下反映,生成的Fe2+又恰好被24.50 mL 0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液所氧化。
在上述反映中,羟胺的氧化产物为()
A.NO2B.NO
C.N2O D.N2
答案:C
解析:设羟胺的氧化产物中N元素的化合价为x,依照得失电子守恒可知,25.00×10-3 L×0.049 mol·L-1×(x +1)=24.50×10-3 L×0.020 mol·L-1×(7-2),解得x=+1,故羟胺的氧化产物是N2O,此题选C。
4.[2019·湖北孝感高中月考]某溶液中可能含有Na+、NH+4、Fe2+、K+、I-、SO2-3、SO2-4,
且所有离子的物质的量浓度相等。
向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。
以下关于该溶液的判定正确的选项是()
A.确信不含I-
B.确信含有SO2-3、I-
C.确信不含SO2-4
D.确信含有NH+4
答案:C
解析:因为溶液呈无色,那么溶液中不含Fe2+;溶液中加入少量溴水,溶液呈无色,溶液中必然含SO2-3,发生反映Br2+SO2-3+H2O===2Br-+SO2-4+2H+,由于SO2-3的还原性强于I-,加入少量溴水,不能确信溶液中是不是存在I-,A、B项错误;由于溶液中所有离子的物质的量浓度相同,依照电荷守恒,Na+、NH+4、K+均带一个单位正电荷,溶液中至少含Na+、NH+4、K+中的两种,而SO2-4带2个单位负电荷,那么溶液中必然不含SO2-4,C正确、D错误。
5.[2019·四川内江模拟]以下实验预期的现象及结论都正确的选项是()
答案:B
解析:将SO2通入Ba(NO3)2溶液中,发生氧化还原反映生成硫酸钡,白色沉淀为硫酸钡,A错误;向盛有KI溶液的试管中滴加少量新制氯水和CCl4,氯水中的Cl2与I-反映生成I2,I2易溶于CCl4中,CCl4的密度比水的大,振荡、静置后基层溶液显紫色,该反映中Cl2作氧化剂,I2是氧化产物,那么Cl2氧化性比I2强,B正确;铜放入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸钠固体,铜溶解,有明显的气泡放出,溶液变蓝,是因为Cu、H+和NO
-
发生氧化还原反映:3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O,C错误;向FeCl3饱和溶液中逐滴滴3
入足量浓氨水,并加热,可取得红褐色Fe(OH)3沉淀,D错误。
6.在两份相同的Ba(OH)2溶液中,别离滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴
入溶液体积转变的曲线如右图所示:
以下分析不正确的选项是()
A.①代表滴加H2SO4溶液的转变曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.c点,两溶液中含有相同量的OH-
D.a、d两点对应的溶液均显中性
答案:C
解析:该题所涉及的化学方程式:向Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液:Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O(反映ⅰ);向Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液:Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O(反映ⅱ),NaOH+NaHSO4===Na2SO4+H2O(反映ⅲ)。
A项,由题图可知曲线①在a点溶液导电能力最低,说明现在溶液中离子浓度最小,当Ba(OH)2和H2SO4完全反映时生成BaSO4沉淀,现在溶液导电能力最低,故反映ⅰ符合,正确;B项,曲线②中b点进行的反映是反映ⅱ,溶液中含有Ba(OH)2与NaHSO4反映生成的NaOH,正确;C 项,c点曲线①表示Ba(OH)2已经完全反映,并剩余H2SO4,溶液显酸性,c点曲线②表示NaOH与NaHSO4反映,且NaOH还有剩余,故溶液中含有反映ⅲ生成的Na2SO4和剩余的NaOH,溶液显碱性,因此c点两溶液中含有OH-的量不相同,错误;D项,a点为Ba(OH)2和H2SO4完全反映时生成BaSO4沉淀,溶液呈中性,d 点溶液中溶质只有Na2SO4,溶液也呈中性,正确。
7.[2019·赣州联考]以下指定反映的离子方程式正确的选项是()
A.向稀HNO3中滴加NaHSO3溶液:H++HSO-3===SO2↑+H2O
B.硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
C.向含有2 mol FeI2的溶液中通入2.5 mol Cl2:8I-+2Fe2++5Cl2===10Cl-+4I2+2Fe3+
D.用酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO-4+16H++5C2O2-4===2Mn2++10CO2↑+8H2O
答案:C
解析:向稀HNO3中滴加NaHSO3溶液,发生氧化还原反映:2NO-3+3HSO-3===3SO2-4+2NO↑+H++
H2O,A项错误;NH3·H2O为弱碱,离子方程式中应写化学式,即为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH+4
,B项错误;还原性:I->Fe2+,向含有2 mol FeI2的溶液中通入2.5 mol Cl2,I-先反映,4 mol I-消耗2 mol Cl2,剩余的Cl2再与Fe2+反映,0.5 mol Cl2氧化1 mol Fe2+,被氧化的I-、Fe2+别离为4 mol、1 mol,故反映的离子方程式为8I-+2Fe2++5Cl2===10Cl-+4I2+2Fe3+,C项正确;草酸为弱酸,离子方程式中应写化学式,即为2MnO-4+6H++5H2C2O4===2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误。
二、非选择题:共43分。
8.(14分)[2019·黑龙江大庆实验中学模拟]2018年3月21日是第二十六届“世界水日”,爱惜水资源、合理利用废水、节省水资源、增强废水的回收利用已被愈来愈多的人所关注。
已知:某无色废水中可能含有H+、NH+4、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO-3、CO2-3、SO2-4中的几种,为分析其成份,别离取废水样品1 L,进行了三组实验,其操作和有关图像如下所示:
请回答以下问题:
(1)依照上述3组实验能够分析废水中必然不存在的阴离子是________,必然存在的阳离子是________。
(2)写出实验③图像中沉淀达到最大量且质量再也不发生转变时期发生反映的离子方程式:________________________________________________________________________。
(3)分析图像,在原溶液中c(NH+4)与c(Al3+)的比值为________,所得沉淀的最大质量是________g。
(4)假设通过实验确信原废水中c(Na+) =0.18 mol·L-1,试判定原废水中NO-3是不是存在?________(填“存在”“不存在”或“不确信”)。
假设存在,c(NO-3)=________ mol·L-1。
(假设不存在或不确信那么此空不填) 答案:
(1)CO2-3Na+、H+、Al3+、Mg2+、NH+4
(2)NH+4+OH-===NH3·H2O
(3)2:110.7(4)存在0.08
解析:无色废水中不存在Fe3+,依如实验①确信存在Na+,依如实验②确信有SO2-4,依如实验③结合图像可知,溶液中有H+、NH+4、Al3+、Mg2+,因为CO2-3与Al3+不能共存,因此无CO2-3。
依照硫酸钡沉淀质量为
93.2 g,求出n(SO2-4)=93.2 g
233 g·mol-1
=0.4 mol,依照图像求出n(Al3+)=n[Al(OH)3]=0.8 mol-0.7 mol=0.1 mol,n(
NH +4
)=0.7 mol -0.5 mol =0.2 mol 和n (H +)=0.1 mol ,生成0.1 mol 氢氧化铝消耗0.3 mol NaOH ,那么生成氢氧化镁消耗的氢氧化钠为0.5 mol -0.1 mol -0.3 mol =0.1 mol ,即含有镁离子0.05 mol ;依照电荷守恒,阳离子电荷总物质的量=(0.1+0.2+0.1×3+0.05×2) mol =0.7 mol ,阴离子电荷总物质的量=0.4×2 mol =0.8 mol ,可能含有硝酸根离子,那么钠离子至少有0.1 mol 。
(1)依照上述分析,废水中必然不存在的阴离子是CO 2-3,必然存在的阳离子是Na +、H +、Al 3+、Mg 2+、NH +4。
(2)实验③图像中沉淀达到最大量且质量再也不发生转变的时期发生反映的离子方程式为NH +4+OH
-===NH 3·H 2O 。
(3)依照上述分析,在原溶液中c (NH +4)c (Al 3+)=n (NH +4)n (Al 3+)=0.2 mol 0.1 mol =21
,沉淀最多时含有0.1 mol 氢氧化铝和0.05 mol
氢氧化镁,其质量为0.1 mol ×78 g·mol -1+0.05 mol ×58 g·mol -1=10.7 g 。
(4)依照上述分析,假设通过实验确信原废水中c (Na +)=0.18 mol·L -1,即含有钠离子0.18 mol ,那么含有NO -3 0.08 mol ,c (NO -3
)=0.08 mol 1 L
=0.08 mol·L -1。
9.(14分)[2019·辽宁葫芦岛模拟]硼镁泥是一种工业废料,要紧成份是MgO(占40%),还有CaO 、MnO 、Fe 2O 3、FeO 、Al 2O 3、SiO 2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁可用于印染、造纸、医药等工业。
从硼镁泥中提取MgSO 4·7H 2O 的流程如下:
依照题意回答以下问题: (1)实验中需用1 mol·L -1
的硫酸800 mL ,假设用18.4 mol·L
-1
的浓硫酸来配制,量取浓硫酸时,需利用的
量筒的规格为________。
A .10 mL
B .20 mL
C .50 mL
D .100 mL
(2)加入的NaClO 可与Mn 2+
发生反映:Mn 2+
+ClO -
+H 2O =MnO 2↓+2H +
+Cl -
,还有一种离子也会被NaClO 氧化,该反映的离子方程式为______________________。
(3)滤渣的要紧成份中除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外还有________。
(4)在“除钙”前,需查验滤液中Fe 3+
是不是被除尽,简述查验方式: ________________________________________________________________。
(5)已知MgSO 4、CaSO 4的溶解度如下表:
“除钙”是将MgSO444
________________________。
“操作Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩,冷却结晶,________________________,便取得了MgSO4·7H2O。
(6)实验中提供的硼镁泥共10 g,取得MgSO4·7H2O共17.22 g,那么MgSO4·7H2O的产率为________。
答案:
(1)D
(2)2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O
(3)MnO2、SiO2
(4)取少量滤液,向其中加入KSCN溶液,假设溶液不变血红色,说明滤液中不含Fe3+,若是溶液变成血红色,说明滤液中含有Fe3+
(5)蒸发浓缩,趁热过滤过滤(或过滤洗涤)
(6)70%
解析:(1)实验室没有800 mL的容量瓶,应选用1 000 mL的容量瓶,因此配制的是1 000 mL 1 mol·L-1硫酸,稀释前后溶质的物质的量不变,那么有1 000 mL×1 mol·L-1=V(H2SO4)×18.4 mol·L-1,解得V(H2SO4)≈54.3 mL,需利用的量筒规格为100 mL,应选项D正确。
(2)依据硼镁泥含有的成份,酸解时溶液中的离子是Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、H+、SO2-4等,其中Fe2+具有还原性,因此NaClO能够把Fe2+氧化成Fe3+,其反映的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O。
(3)滤渣中还含有与酸不反映的SiO2和加入NaClO反映生成的MnO2。
(5)依照温度对硫酸镁、硫酸钙溶解度的阻碍,温度越高,硫酸钙溶解度越小,故能够采纳蒸发浓缩、趁热过滤的方式除去硫酸钙;操作“Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩,冷却结晶,再通过过滤,洗涤,便取得了MgSO4·7H2O。
(6)硼镁泥的质量为10 g,MgO的质量分数为40%,即含有的MgO的质量为10 g×40%=4 g,依照镁元素
守恒,MgSO4·7H2O的物质的量为4
40mol=0.1 mol,理论上取得的MgSO4·7H2O的质量为0.1 mol×246 g·mol
-1=24.6 g,那么产率为17.22
24.6×100%=70%。
10.(15分)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V2O5既幸免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的要紧成份为:
以下是一种废钒催化剂回下班艺线路:
回答以下问题:
(1)“酸浸”时V 2O 5转化为VO +
2,反映的离子方程式为______________________,同时V 2O 4转化成VO 2+。
“废渣1”的要紧成份是________。
(2)“氧化”中欲使3 mol 的VO 2+
变成VO +
2,那么需要氧化剂KClO 3至少为________mol 。
(3)“中和”作用之一是使钒以V 4O 4-12
形式存在于溶液中。
“废渣2”中含有________。
(4)“离子互换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH +V 4O 4-
12
离子交换洗脱
R 4V 4O 12+4OH -
(ROH 为强碱性阴离子
互换树脂)。
为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”取得偏钒酸铵(NH 4VO 3)沉淀,写出“煅烧”中发生反映的化学方程式 ________________________________________________________________________。
答案:
(1)V 2O 5+2H +
===2VO +
2+H 2O SiO 2 (2)0.5 (3)Fe(OH)3和Al(OH)3 (4)碱 (5)K +
(6)2NH 4VO 3=====△
V 2O 5+2NH 3↑+H 2O ↑ 解析:
(1)反映进程中V 的化合价不变,因此是复分解反映。
注意V 2O 5在离子方程式中不能拆开;废钒催化剂中,只有二氧化硅不溶于硫酸,成为废渣1的要紧成份。
(2)3 mol VO 2+变成VO +2,共失去3 mol 电子,而1 mol ClO -3
变成Cl -取得6 mol 电子,因此需要0.5 mol 氯酸钾。
(3)中和时,Fe 3+、Al 3+别离转化为难溶的Fe(OH)3和Al(OH)3,成为废渣2的要紧成份。
(4)为提高洗脱效率,须使题中所述平稳逆向移动。
依照平稳移动原理,碱性越强越有利于平稳逆向移动,因此淋洗液应该呈碱性。
(5)通过“离子变换”,钒以R 4V 4O 12形式存在,而铁、铝那么在“中和”进程中转化为沉淀,因此“流出液”中最多的阳离子是钾离子。
(6)由NH 4VO 3转化为V 2O 5
,V的化合价未发生转变,该反映为非氧化还原反映,因此N的化合价仍为-3,一种生成物是NH3,另一种生成物必然是H2O。