重庆市万州2023-2024学年高一下学期3月月考试题 化学试题含答案
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万州2023-2024学年下期3月联考高2023级
(化学)试题(答案在最后)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。
满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:O16S32Fe56Cu64K39N14V51 -------
一、单项选择题(本题有14个小题,每小题3分,共42分)
1.化学是一门很多人都喜爱的学科。
下列叙述不正确的是
A.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
B.工业上用水吸收SO3制备H2SO4
C.古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3
D.ClO2是一种新型含氯消毒剂,可用于自来水杀菌消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A.胶体粒子的直径在1~100nm对光具有散射效果,胶体产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射形成的,故A正确;
B.水吸收三氧化硫会形成酸雾阻止三氧化硫的吸收,工业上用98.3%的浓硫酸吸收SO3制备硫酸,故B错误;
C.三氧化二铁为红棕色,古壁画颜料中所用铁红的成分为Fe2O3,故C正确;
D.ClO2有强氧化性,是一种新型含氯消毒剂,可用于自来水杀菌消毒,故D正确。
答案选B。
2.N A为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是
A.标准状况下,2.24LHCl溶于水,所得溶液中含有0.1N A个HCl分子
B.0.1mol·L-1的NaOH溶液中Na+数目为N A
C.1molCl2和铁粉完全反应转移电子数目为3N A
D.28g由CO和N2组成的混合气体中所含分子数目为N A
【答案】D
【解析】
【详解】A .HCl 溶于水后不存在HCl 分子,故A 错误;
B .溶液体积不明确,故溶液中的钠离子的个数无法计算,故B 错误;
C .1mol 氯气与足量铁完全反应生成2mol 氯离子,转移了2mol 电子,转移电子数目为2N A ,故C 错误;
D .一氧化碳和氮气的摩尔质量都是28g/mol ,且每个分子中都含有2个原子,所以28gCO 与N 2的混合气体所含的原子数为2N A ,故D 正确。
答案选D 。
3.下列过程中的化学反应,有关离子方程式书写正确的是A.向3AlCl 溶液中加入过量氨水:()3324
3Al
3NH H O Al OH 3NH +
++⋅=↓+B.过量铁粉加入稀硝酸中:332Fe 4H NO Fe
NO 2H O
+-
+
++=+↑+C.向Na 2SiO 3溶液中加入过量CO 2:23SiO -
+H 2O+CO 2=H 2SiO 3↓+23CO -
D.向纯碱溶液中滴加少量盐酸:2-+
322CO +2H =CO +H O ↑【答案】A 【解析】
【详解】A .向3AlCl 溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝和氯化铵:
()33243Al 3NH H O Al OH 3NH +++⋅=↓+,故A 正确;
B .过量铁粉加入稀硝酸中生成硝酸亚铁:2323Fe 8H 2NO 3Fe
2NO 4H O +
-+
++=+↑+,故B 错误;
C .向Na 2SiO 3溶液中加入过量CO 2生成碳酸氢钠和硅酸:23SiO -
+2H 2O+2CO 2=H 2SiO 3↓+32HCO -
,故C 错误;
D .向纯碱溶液中滴加少量盐酸生成碳酸氢钠:2-+
33CO +H =HCO -
,故D 错误;
故选A 。
4.下列装置无法达到预期目的的是
A.喷泉实验
B.灼烧海带
C.测量O2的体积
D.制备Fe(OH)2
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2与NaOH反应,导致烧瓶内气体减少,挤压胶头滴管,图中装置可进行喷泉实验,故A正确;
B.灼烧海带应该在坩埚中进行,不能在蒸发皿进行,故B错误;
C.可以量气管测量氧气的体积,故C正确;
D.煤油可以隔绝空气,该装置可以制备Fe(OH)2,故D正确。
答案选B。
5.下列化学用语书写正确的是
A.氯离子的结构示意图:
B.HSCN的结构式:H-S-C≡N
C.用电子式表示HCl的形成过程:
D.中子数目为8的氧原子:188O
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯为17号元素,则氯离子的结构示意图为:,A错误;
B.HSCN的结构式:H-S-C≡N,B正确;
C.HCl是共价化合物,用电子式表示HCl的形成过程:,C错误;
D.原子核内有8个中子的氧原子为:168O,D错误;
故选B。
6.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:3224
Al Cu H SO +++-
、、、B.加入铝粉能产生2H 的溶液中:23Na Mg NO Cl
+
+
-
-
、、、C.久置的氯水中:234
K Fe NO MnO +
+
-
-
、、、D.1
40.1mol L KHSO -⋅溶液中:[]224Ba Ca ClO Al(OH)-
++-、、、【答案】A 【解析】
【详解】A .澄清透明的溶液中,四种离子间不发生任何反应,在溶液中能大量共存,故A 符合题意;B .加入铝粉能产生2H 的溶液中可能为酸性或碱性,碱性条件下,氢氧根离子和镁离子生成氢氧化镁沉淀,不共存,故B 不符合题意;
C .久置的氯水为酸性,酸性条件下硝酸根离子、高锰酸根离子均可以氧化亚铁离子,不共存,故C 不符合题意;
D .1
40.1mol L KHSO -⋅溶液中电离出大量的氢离子,氢离子和次氯酸根离子生成次氯酸、和四羟基合铝酸根离子生成铝离子和水,不共存,故D 不符合题意;故选A 。
7.X 、Y 、Z 三种物质存在如下图所示的转化关系,下列说法一定不正确的是
A.若X 为单质,则“反应①”常用于工业固氮
B.若X 为单质,则Z 可以作呼吸面具的供氧剂
C.若X 为化合物,则Y 、Z 中一定含有同种元素
D.若X 为化合物,则Y 是形成酸雨的主要成分之一【答案】A 【解析】
【详解】A .X 为氮气,氮气与氧气反应生成NO ,不属于工业固氮,故A 错误;B .X 为钠,Y 可以是氧化钠,Z 是过氧化钠,可以作呼吸面具的供氧剂,故B 正确;C .X 为化合物,发生连续氧化生成Y 、Z ,则Y 、Z 中一定含有同种元素,故C 正确;D .X 可以是H 2S ,Y 是SO 2,是形成酸雨的主要成分之一,故D 正确;答案选A 。
8.运用元素周期律和周期表分析下面的推断,其中推断不合理的是
A.碲化氢(H2Te)是无色、有毒,比HBr稳定的气体
B.SrCO3可能是难溶于水的白色固体
C.氢氧化铍[Be(OH)2]的碱性比氢氧化镁弱
D.砷酸(H3AsO4)的酸性比磷酸的弱
【答案】A
【解析】
【详解】A.非金属性Te<Se<Br,则最简单氢化物的稳定性:H2Te<H2Se<HBr,故A错误;
B.ⅡA中,碳酸镁白色微溶,碳酸钙和碳酸钡均为白色沉淀,则SrCO3可能是难溶于水的白色固体,故B 正确;
C.Be和Mg同主族,金属性不如镁强,故Be(OH)2的碱性比Mg(OH)2弱,故C正确;
D.砷的非金属性小于磷,则最高价氧化物的水合物的酸性:砷酸(H3AsO4)的酸性比磷酸的弱,故D正确;故选A。
9.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们组成的某化合物结构如图所示,该结构中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构。
已知:Y元素的气态氢化物水溶液显碱性,Z元素无最高正价,W 的单质可用于自来水消毒。
下列说法正确的是
A.非金属性:W<X<Y
B.简单离子半径:W<Y<Z
C.氧化物对应水化物的酸性:X<Y<W
D.简单氢化物的稳定性:X<Y<Z
【答案】D
【解析】
【详解】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的单质可用于自来水消毒,且W只能形成一条共价键,则W为Cl;Y元素的气态氢化物水溶液显碱性,Y形成三条共价键,则Y为N;X形成四条共价键,其原子序数小于N,则X为C;Z形成两条共价键,则Z为O或S元素,以此分析解答。
【点睛】结合分析可知,X为C,Y为N,Z为O或S元素,W为Cl元素;
A .非金属性C<N ,故A 错误;
B .若Z 为O ,离子半径:r(W)>r(Y)>r(Z),若Z 为S ,则离子半径:r(Z)>r(W)>r(Y),故B 错误;
C .没有强调最高价含氧酸,不能比较酸性,故C 错误;
D .非金属性C<N<O ,故简单氢化物的稳定性:CH 4<NH 3<H 2O ,故D 正确。
答案选D 。
10.工业上采用Si 与HCl 在350℃左右反应生成3SiHCl ,之后将其还原、结晶得到高纯度的单晶硅产品。
已知3SiHCl 的熔点为128-℃,沸点为33℃,且遇2O 和2H O 均剧烈反应。
现要在实验室中制取少量
3SiHCl ,其实验装置如下图所示,则下列说法正确的是
A.反应时,应该先点燃“粗硅”处的酒精灯
B.使用浓24H SO 和NaCl 混合加热制取HCl 利用了浓24H SO 的脱水性和强酸性
C.冰盐浴的目的为降低收集容器的温度,使3SiHCl 冷凝为液体
D.可以用无水2CaCl 替换干燥管中的碱石灰【答案】C 【解析】
【分析】浓硫酸与氯化钠反应生成氯化氢,Si 与HCl 在350℃左右反应生成3SiHCl ,3SiHCl 的熔点为
128-℃,沸点为33℃,用冰盐浴冷却,碱石灰防止空气中的水进入装置中,同时吸收尾气HCl 。
【详解】A .反应时,应该先点燃“NaCl”处的酒精灯,产生的氯化氢赶走装置中空气,故A 错误;B .使用浓24H SO 和NaCl 混合加热制取HCl 利用了浓24H SO 的高沸点制取低沸点的氯化氢,故B 错误;C .3SiHCl 的熔点为128-℃,沸点为33℃,冰盐浴的目的为降低收集容器的温度,使3SiHCl 冷凝为液体,故C 正确;
D .干燥管中的碱石灰,防止空气中的水进入装置中,同时吸收尾气HCl ,不可以用无水2CaCl 替换,氯化钙不能吸收氯化氢,故D 错误;
故选C 。
11.有a 、b 、c 、d 、e 五种气体,现进行下列实验:实验操作现象(1)a 和c 混合产生白烟(2)b 和d 混合
气体变红棕色
(3)a 和e 分别通入少量溴水中溴水均变成无色透明的液体(4)b 和e 分别通入氢硫酸中均产生淡黄色浑浊
则a 、b 、c 、d 、e 依次可能是A.322NH NO HCl O SO 、、、、 B.233HCl O NH NO O S 、、、、C.2322HCl CO NH H S CO 、、、、 D.322
NH O HCl NO SO 、、、、【答案】D 【解析】
【详解】由b 和d 混合,气体变成红棕色,可知b 和d 为NO 与O 2的混合气;b 和e 分别通入氢硫酸中均产生淡黄色浑浊,则be 均具有氧化性,则b 为氧气、d 为一氧化氮;a 和c 混合产生白烟,结合答案选项可知,ac 为氨气、氯化氢;a 和e 分别通入少量溴水中,溴水均变成无色透明的液体,则ae 均和溴水反应,则a 为氨气、c 为氯化氢、e 为二氧化硫;代入检验,推理正确;故选D 。
12.某地盐湖中含有大量的NaCl 以及少量杂质()2224CaCl MgCl Na SO 、、,欲在实验室模拟从该盐湖水中获得纯净的NaCl ,设计了如下步骤:①取20mL 盐湖水于100mL 烧杯中②加入过量NaOH 溶液
③
在滤液中加入盐酸至不再产生气泡
④加入过量23Na CO 溶液
⑤加入过量2BaCl 溶液
⑥过滤
⑦转移
溶液至蒸发皿,蒸发溶液至有大量晶体出现其中正确的操作步骤是A.①②③④⑤⑥⑦ B.①⑤④②⑥③⑦
C.①④②⑤⑥③⑦
D.①②⑤④③⑥⑦
【答案】B 【解析】
【详解】除杂质CaCl 2、MgCl 2、Na 2SO 4分别采用Na 2CO 3、NaOH 和BaCl 2,为了保证杂质除尽,除杂试剂应过量,同时为了不引入杂质必须保证BaCl 2溶液在Na 2CO 3溶液之前加入(否则会引入新的杂质钡离子),将钙离子、镁离子和硫酸根离子转化为沉淀之后过滤除去,加入适量的盐酸除去过量的氢氧根和碳酸根离
子,最后蒸发结晶,由此可知正确的操作步骤是①⑤④②⑥③⑦,故选B。
13.KMnO4受热分解常用于实验室制备O2.工业制备KMnO4中,首先以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生成K2MnO4,进而利用K2MnO4“酸性歧化法”生成KMnO4,流程如下图所示。
实验室中模拟以上工业流程制备KMnO4.下列说法正确的是
A.“熔融”过程温度较高,可以选用石英坩埚作反应容器
B.“酸化”时也可用盐酸进行酸化
KMnO晶体时采用蒸发结晶
C.“结晶”获取4
D.该流程中涉及到的化学反应都是氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【分析】制备KMnO4的流程如下:MnO2、KOH和O2在熔融状态下反应生成K2MnO4,反应后加水溶浸,使K2MnO4等可溶性物质溶解,并过滤,除去不溶性杂质,向滤液中通入过量CO2使溶液酸化,并使K2MnO4发生歧化反应,生成KMnO4和MnO2,过滤除去MnO2,滤液进行结晶、过滤、洗涤、干燥等操作后可得到KMnO4晶体。
【详解】A.在高温下KOH会和石英坩埚发生反应,故不能选则石英坩埚作反应容器,故A错误;B.锰酸钾具有强氧化性,会将盐酸氧化成Cl2,故不能用盐酸酸化,故B错误;
C.高锰酸钾受热易分解,故不能采用蒸发结晶,该采用降温结晶,故C错误;
D.该流程涉及2MnO2+O2+4KOH 高温2K2MnO4+2H2O;3K2MnO4+4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2↓+4KHCO3,这两个反应都是氧化还原反应,故D正确;
答案选D。
14.足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应,得到4.48L(标准状况)NO2与NO的混合气体,这些气体与一定体积的O2混合后通入水中,恰好被完全吸收生成硝酸。
向所得硝酸铜溶液中加入100mL4mol·L-1NaOH
溶液,Cu2+恰好沉淀完全。
下列说法正确的是
A.此反应过程中转移了0.5mol的电子
B.消耗氧气的体积为1.12L(标准状况)
C.参加反应的HNO3是0.45mol
D.混合气体中含2.24L(标准状况)NO
【答案】D 【解析】
【分析】整个过程中Cu 失去电子,转化为Cu 2+;NO 3-的得到电子,转化为4.48LNO 2和NO 的混合气体;NO 2和NO ,与O 2、水反应失去电子,转化为HNO 3,而O 2得到了电子;整个过程中转移的电子的量是守恒的,铜失去2个电子得到Cu 2+,Cu 2+再和2个OH -结合生成Cu(OH)2,可知转移的电子数目等于OH -的数目,n (OH -)=0.1L ×4mol ·L -1=0.4mol ,则转移的电子的物质的量也是0.4mol ,n (Cu)=0.02mol 。
【详解】A .根据分析,反应过程中转移了0.4mol 电子,A 错误;
B .转移了0.4mol 电子,需要0.1molO 2,其在标准状况下的体积为2.24L ,B 错误;
C .在反应过程中HNO 3体现出了酸性和氧化性,体现酸性的硝酸,转化为了Cu(NO 3)2,根据n (NO 3
-
)=2n (Cu)=0.2mol ×2=0.4mol ;体现氧化性的硝酸,转化为NO 2和NO ,设n (NO 2)=xmol ,n (NO)=ymol ,则
根据转移电子守恒和物料守恒,有 4.4822.430.4
x y x y ⎧
+=⎪
⎨⎪+=⎩,求得x=y=0.1mol ,根据物料守恒,则体现氧化性的
n (HNO 3)=n (NO)+n (NO 2)=0.1mol +0.1mol=0.2mol 。
参加反应的HNO 3是0.4mol +0.2mol=0.6mol ,C 错误;D .根据C 中的分析,n(NO)=0.1mol ,其在标况下的体积为2.24L ,D 正确;答案选D 。
二、非选择题(本题有4个大题,共58分)
15.下表为元素周期表的一部分,请根据元素①~
⑧所处的位置回答下列问题:
(1)元素⑦的原子结构示意图为_____,元素④⑦的最简单氢化物的稳定性关系为_____(用化学式表示)。
(2)34号元素Se 与④同主族,则Se 在元素周期表中的位置为_____。
(3)元素①~⑧形成的物质中,最高价氧化物的水化物碱性最强的是_____,最高价氧化物的水化物酸性最强的是_____(填化学式)。
(4)由元素④⑤组成原子个数比为1:1的化合物中含化学键类型为_____。
(5)③④⑥元素简单离子半径由大到小的排列顺序是_____(用离子符号表示)。
【答案】(1)①.②.H2O>H2S
(2)第四周期ⅥA族(3)①.NaOH②.HClO4
(4)离子键、(非极性)共价键
(5)r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+)
【解析】
【分析】根据元素周期表可知,①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Al,⑦为S,⑧为Cl。
【小问1详解】
元素⑦为S原子结构示意图为。
元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,
O的非金属性强于S,则稳定性H2O>H2S。
【小问2详解】
34号元素Se与O同族,则Se在元素周期表中的位置为第四周期ⅥA族。
【小问3详解】
元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,则元素①-⑧最高价氧化物的水化物中碱性最强的是NaOH。
元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,则酸性最强的为HClO4。
【小问4详解】
Na、O形成的原子个数比1∶1的物质为Na2O2,Na2O2中含离子键、共价键。
【小问5详解】
离子电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,N3-、O2-、Al3+电子层结构相同,则离子半径
r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+)。
16.SO2是硫元素中一种重要物质。
在生产生活中有着重要用途。
(1)某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
①通入足量SO 2时C 中观察到的现象为_____。
根据以上现象,该小组同学认为SO 2与FeCl 3溶液发生氧化还原反应。
a .请设计实验方案检验溶液中是否还有Fe 3+:_____。
b .该小组同学向C 试管反应后的溶液中先加入稀硝酸,后加入BaCl 2溶液,发现出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO 24。
该做法_____(填“合理”或“不合理”),理由是_____。
②为了验证SO 2具有还原性,实验中可以代替FeCl 3溶液的试剂有_____(填字母)。
A .浓硫酸
B .酸性KMnO 4溶液
C .碘水
D .NaCl 溶液(2)某同学利用如图所示的装置研究SO 2的性质:(已知熔点:SO 2:-76.1℃,SO 3:16.8℃,沸点:SO 2:-10℃,SO 3:45℃)
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO 2催化氧化的反应,其化学方程式是_____。
②乙同学按Ⅰ、Ⅱ、III 顺序连接装置,发现装置III 溶液褪色,出现该现象的原因是_____(用离子方程式表示)。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ顺序连接装置,若装置Ⅳ中有50mL2.5mol·L -1NaOH 溶液,反应后增重4.8g ,则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是_____。
【答案】(1)①.溶液由棕黄色变成浅绿色②.取少量C 中反应后的溶液于试管中,向其中滴入
KSCN 溶液,若显红色说明有Fe 3+,反之无Fe 3+
③.不合理④.HNO 3可以将SO 2氧化成2-4SO ,干扰实验
⑤.BC (2)①.2SO 2+O 2Δ 催化剂2SO 3②.5SO 2+2H 2O+2-4MnO =52-4SO +2Mn 2++4H +③.3SO 2+5NaOH=2Na 2SO 3+NaHSO 3+2H 2O
【解析】
【分析】A 中浓硫酸和亚硫酸钠反应制备二氧化硫,B 装置能防倒吸,C 中Fe 3+被二氧化硫还原为Fe 2+,D
中氢氧化钠吸收二氧化硫,防止污染环境;
【小问1详解】
①二氧化硫具有还原性,通入足量SO 2时,C 中Fe 3+被还原为Fe 2+,所以通入足量SO 2时C 中观察到的现象为溶液由黄色变为浅绿色;
a .检验溶液中是否还有Fe 3+的实验方案为:取少量C 中反应后的溶液于试管中,向其中滴入KSCN 溶液,若显红色说明有Fe 3+,反之无Fe 3+;
b .做法不合理,因为HNO 3可以将SO 2氧化成2-
4SO ,干扰实验;
②为了验证SO 2具有还原性,C 中的试剂能氧化二氧化硫且有明显现象,
A .浓硫酸不与SO 2发生氧化还原反应,故A 不选;
B .酸性KMnO 4溶液能与SO 2发生氧化还原反应,且溶液褪色,故B 选;
C.碘水与SO 2发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,氯水褪色,故C 选;
D .NaCl 溶液没有氧化性,故D 不选;
故答案为:BC ;
【小问2详解】①SO 2催化氧化生成三氧化硫,化学方程式为:2SO 2+O 2Δ 催化剂
2SO 3;②装置Ⅲ中高锰酸钾溶液会和二氧化硫反应逐渐褪色,生成Mn 2+,二氧化硫被氧化为硫酸,反应离子方程式为5SO 2+2H 2O+2-4MnO =52-
4SO +2Mn 2++4H +;③n(SO 2)= 4.8g 64g/mol
=0.075mol ,装置IV 中有50mL 2.5mol•L -1NaOH 溶液中n(NaOH)=0.125mol ,n(SO 2):n(NaOH)=0.075:0.125=3:5,所以生成产物为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,根据硫元素守恒、钠元素守恒可计算得亚硫酸钠和亚硫酸氢钠物质的量之比为2:1,故离子方程式为3SO 2+5NaOH=2Na 2SO 3+NaHSO 3+2H 2O 。
17.某炼锌厂烟道灰含锌废料的主要成分是ZnO ,还含有少量CuO 、Fe 2O 3和Fe 3O 4,用其制备ZnSO 4·7H 2O 的流程图如图,请回答下列问题:
已知:ZnO 为两性氧化物,能与NaOH 溶液反应生成[]
24Na Zn(OH)。
(1)“碱浸”时,加快碱浸速率的措施有_____(写出两种即可);“滤渣1”的主要成分为CuO 、_____(填化学式)。
(2)ZnO在“碱浸”时发生反应的离子方程式为_____;“酸浸”时,如果加入的硫酸不足,可能生成某种不溶物,该不溶物为_____(填化学式)。
NH CO、_____(填化学式);“沉锌”后洗涤获得的(3)“沉锌”时,所得的“滤液1”中的溶质有()43
2
Zn(OH)CO与稀硫酸反应的化学方程式为_____。
223
(4)“一系列操作”包括_____、_____、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)①.将固体研磨成粉末、溶解时适当搅拌,适当提高搅拌温度等②.Fe2O3、Fe3O4(2)①.ZnO+H2O+2OH-=[Zn(OH)4]2-②.Zn(OH)2
(3)①.Na2CO3、(NH4)2SO4②.Zn2(OH)2CO3+2H2SO4=2ZnSO4+2H2O+CO2↑
(4)①.蒸发浓缩②.冷却结晶
【解析】
【分析】烟道灰含锌废料的主要成分是ZnO,还含有少量CuO、Fe2O3和Fe3O4,加入氢氧化钠溶液,氧化锌溶解生成Na2[Zn(OH)4],经过过滤进入到滤液中,其余物质形成滤渣,滤液中加入硫酸溶液生成ZnSO4和Na2SO4,硫酸过量,再加入(NH4)2CO3生成的Zn2(OH)2CO3沉淀,沉淀中加入硫酸形成硫酸锌溶液,经过一系列操作得到ZnSO4⋅7H2O,据此解答。
【小问1详解】
为了提高碱浸速率,可以将废料粉碎、搅拌、适当升温、适当增大NaOH溶液浓度;由分析可知,CuO、Fe2O3和Fe3O4不溶于氢氧化钠溶液形成滤渣。
【小问2详解】
ZnO为两性氧化物,能与NaOH溶液反应生成Na2[Zn(OH)4],离子方程式为:ZnO+2OH-+H2O=[Zn(OH)4]2-;酸浸”时,如果加入的硫酸不足,Na2[Zn(OH)4]和少量硫酸反应生成Zn(OH)2。
【小问3详解】
酸浸后得到ZnSO4和Na2SO4溶液,“沉锌”时,ZnSO4和(NH4)2CO3反应生成Zn2(OH)2CO3沉淀,则所得的“滤液1”中的溶质有(NH4)2CO3、Na2SO4、(NH4)2SO4,Zn2(OH)2CO3与稀硫酸反应生成ZnSO4、CO2和H2O,化学方程式为:Zn2(OH)2CO3+2H2SO4=2ZnSO4+2H2O+CO2↑。
【小问4详解】
“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
18.某小组在实验室用NaClO溶液和NH3反应制备N2H4,并进行相关的性质探究实验。
I.制备N2H4
(1)装置A中盛放的浓盐酸的装置名称是_____。
(2)装置C中试剂是_____,作用是_____(用离子方程式表示)。
(3)装置D发生反应的离子方程式为_____。
(4)制备N2H4的离子方程式为_____。
Ⅱ.N2H4的性质与NH3类似。
为探究N2H4的性质,将制得的肼分离提纯后,进行如图实验。
【查阅资料】AgOH在溶液中不稳定,易分解生成黑色的Ag2O,Ag2O可溶于氨水。
【提出假设】黑色固体可能是Ag、Ag2O中的一种或两种。
【实验验证】设计如表方案,进行实验。
(5)请完成表中的空白部分
操作现象实验结论
取少量黑色固体于试管中,加入适量_____。
黑色固体部分溶
解
黑色固体有Ag2O
取少量黑色固体于试管中加入足量稀硝酸,振荡。
_____
黑色固体是Ag和
Ag2O
(6)实验表明,黑色固体主要成分是Ag,还有少量氧化银。
请解释原因:_____。
【答案】(1)分液漏斗
(2)①.NaOH溶液②.Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl+2NH3 +2H2O
(4)2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O
(5)①.氨水②.黑色固体溶解,并有气体产生
(6)肼具有还原性将Ag+还原为Ag;肼溶于水后溶液呈碱性,与Ag+反应生成AgOH,AgOH分解生成黑色的Ag2O
【解析】
【分析】本题是一道无机物制备类的实验题,装置A制备氯气,装置B可以临时储存多余的氯气,同时可以稳定气压,生成的氯气在装置C中和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,装置D制备氨气,在装置C中氨气与其中的次氯酸钠反应制备产品N2H4,以此解题。
【小问1详解】
装置A中盛放浓盐酸的装置名称为分液漏斗;
【小问2详解】
由分析可知装置C中盛放的试剂是NaOH溶液;在该装置中氯气和氢氧化钠反应转化为次氯酸钠,离子方程式为:2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O;
【小问3详解】
装置D中是制备氨气,方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
【小问4详解】
由分析可知次氯酸根离子和氨气反应生成N2H4,离子方程式为:2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O;
【小问5详解】
氨气可以和银离子形成配离子,即氧化银可以溶解在氨水中,故加入适量为氨水,溶解的部分固体为氧化银;银和氧化银都可以和硝酸反应,其中单质银和硝酸反应的时候会生成气体一氧化氮,故加入足量硝酸后的现象是:黑色固体溶解,并有气体产生;
【小问6详解】
肼有还原性可以把+1价银离子还原为单质银,另外肼有碱性,和银离子反应生成氢氧化银,分解后生成氧化银,故原因是:肼具有还原性将Ag+还原为Ag,肼具有碱性,与Ag+反应生成AgOH,AgOH分解生成黑色的Ag2O。