山西省“晋商四校”(平遥中学,祁县中学,榆次一中,太谷中学)2017届高三11月联考化学试题

化学与生产生活密切相关,下列有关说法正确的是(   )

A.点燃爆竹以后,硫燃烧生成SO3

B.福尔马林可以作食品保鲜剂

C.碳酸钠水溶液具有碱性,可用于制胃酸中和剂

D.中国古代利用明矾溶液的酸性来清除铜镜表面的铜锈

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

D

 

     

下列有关化学用语的表示正确的是(   )

A.NH4Br的电子式:  

B.CO2分子比例模型:

C.乙酸的分子式: CH3COOH

D.NaH中氢离子结构示意图为

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

D

试题分析:ABr-最外层是8电子结构,故A错误;BCO2是直线型分子,故B错误;CCH3COOH是乙酸的结构简式,故C错误;DNaHH元素显-1价,离子结构示意图为,故D正确;故选D

【名师点晴】解决这类问题过程中需要重点关注的有:书写电子式时应特别注意如下几个方面:阴离子及多核阳离子均要加“”并注明电荷,书写共价化合物电子式时,不得使用“”,没有成键的价电子也要写出来。书写结构式、结构简式时首先要明确原子间结合顺序(HClO应是H—O—Cl,而不是H—Cl—O),其次是书写结构简式时,碳碳双键、碳碳三键应该写出来。比例模型、球棍模型要能体现原子的相对大小及分子的空间结构。

     

下列说法正确的是(   )

A.氢氟酸、浓硝酸、硅酸钠溶液依次保存在棕色玻璃瓶、无色细口瓶、带胶塞细口瓶中

B.钠着火时不能用泡沫灭火器灭火

C.用饱和碳酸钠溶液除去CO2中混有的HCl

D.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

B

     

设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(   )

A 标况下,11.2L 氟化氢中含有的分子数目为0.5NA

B.室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中所含的碳原子数目是NA

C.室温下,2L0.05mol/L 的NH4NO3溶液中所含有的氮原子数目是0.2NA

D.22.4L Cl2 与足量NaOH溶液反应时转移的电子数为NA

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

C

试题分析:A 标况下, 氟化氢不是气体,11.2L 氟化氢中含有的分子数目大于0.5NA,故A错误;B.室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的CH2的物质的量为=1.5mol,所含的碳原子数目是1.5NA,故B错误;C.室温下,2L0.05mol/L NH4NO3溶液中所含硝酸铵的物质的量为0.1mol,含有的氮原子数目是0.2NA,故C正确;D.未注明气体的温度和压强,无法计算22.4L Cl2 的物质的量,故D错误;故选C

【考点定位】考查阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律

【名师点晴】本题主要是通过物质的量的有关计算,综合考查学生的基本计算能力和分析问题的能力。顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的陷阱;另一方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。关于气体摩尔体积的使用注意:气体的摩尔体积适用的对象为气体,而标况下水、CCl4HF等为液体,SO3为固体;必须明确温度和压强,只指明体积无法求算物质的量;22.4L/mol是标准状态下或一定温度、一定压强下的气体摩尔体积。

     

下列有关溶液中离子存在和转化的表达合理的是(   )

A.Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O

B.由水电离出的c(OH-)=1×10-12mol/L的溶液中可能大量存在K+、I-、Mg2+、NO3-

C.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液使SO42-完全沉淀:NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=NH3·H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓ 

D.标准状况下,将1.12LCO2气体通入1L0.1mol/L的KAlO2溶液中:CO2+2H2O+AlO2—=Al(OH)3↓+HCO3-

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

C

Dn(CO2)==0.05moln(NaAlO2)=0.1mol,二氧化碳不足,生成沉淀和碳酸钠,离子反应为CO2+3H2O+2AlO2-═2Al(OH)3↓+CO32-,故D错误;故选C

【名师点晴】离子方程式正误判断是高考中的高频知识点,解这类题主要是从以下几个方面考虑:(1)反应原理,如:铁与盐酸或稀硫酸反应只生成二价铁等。(2)电解质的拆分,化学反应方程式改写为离子方程式时只有强酸、强碱及可溶性盐可以改写成完全电离形式,如NaHCO3只能改写成Na+HCO3-。(3)配平,离子方程式的配平不能简单的满足原子守恒,而应该优先满足电子守恒、电荷守恒及原子守恒。

     

向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是(   )

A.碳酸钙粉末     B.稀硫酸      C.氯化钙溶液     D.二氧化硫水溶液

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

A

 

【名师点晴】本题考查了氯气、次氯酸、氯水性质的分析,主要是化学平衡影响因素的理解应用,掌握基础是解题关键。在氯水中存在反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若反应使溶液中次氯酸浓度增大,则溶液漂白性会增强。

     

下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(   )

选项

实验

现象

结论

A

SO2分别通入BaCl2和Ba(NO3)2溶液中

均有白色沉淀产生

沉淀成分为BaSO3

B

试液中滴加双氧水和硫氰化钾溶液

溶液变红

试液中一定含有Fe2+

C

把混有少量NaCl的蛋白质溶液放入半透膜袋中,进行渗析,取少量袋内液体,加硝酸酸化的AgNO3进行检验

产生白色沉淀

胶体和离子都不能通过半透膜

D

向含有少量Fe2(SO4)3的CuSO4溶液中加入过量的CuO,过滤,取少量滤液,滴加KSCN溶液

不变红色

用这种方法可以得到纯净硫酸铜溶液

 

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

D

     

短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次递增,且在同一周期,四种元素原子的最外层电子数之和为19,X和Y元素原子的原子序数比6:7,X的最高正价是W的最低负价的绝对值的2倍。下列说法正确的是(   )

A.X单质可以通过铝热法获得 

B.Y的氧化物是良好的半导体材料

C.Z的氢化物比W的氢化物更稳定

D.X的氧化物和Z的最高价氧化物化合的产物中有共价键和离子键

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

D

试题分析:短周期元素XYZW的原子序数依次递增,且在同一周期,XY元素原子的原子序数比为67,如果X的原子序数为6,则XYZW的最外层电子数只能为4567,四种元素原子的最外层电子数之和为22,而且X的最高正价是W的最低负价的绝对值的4倍,不符合题意;如果X的原子序数为12XY元素原子的原子序数比为67Y的原子序数应为14,由于X的最高正价是W的最低负价的绝对值的2倍,则W的原子序数为17,四种元素原子的最外层电子数之和为19Z只能是16号元素,所以XYZW以此为MgSiSCl元素。AXMg元素,比Al活泼,不能用铝热法制取,故A错误;B、硅单质是良好的半导体材料,二氧化硅不是,故B错误;C、同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,元素对应的氢化物的稳定性逐渐增强,则氯化氢的稳定性大于硫化氢,故C错误;DX的最高价氧化物和Z的最高价氧化物化合的产物为硫酸镁,属于含氧酸盐,既含有离子键,又含有共价键,故D正确;故选D

【名师点晴】本题考查原子结构和元素周期律的关系,正确推断元素的种类为解答该题的关键,注意物质的工业用途和化学键的类型。120号元素的特殊的电子层结构可归纳为:(1)最外层有1个电子的元素:HLiNaK;(2)最外层电子数等于次外层电子数的元素:BeAr;(3)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;(4)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:O;(5)最外层电子数是内层电子数总数一半的元素:LiP;(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:Ne;(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:LiSi;(8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素:LiMg(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素BeS(10)电子层数与最外层电子数相等的元素:HBeAl

     

一定条件下,在某容器中发生了如图所示的反应,其中代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是(   )

A. 一定属于可逆反应     B.一定属于吸热反应

C.一定属于氧化还原反应  D.一定属于分解反应

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

B

     

已知O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是(   )

A.氧气是氧化产物

B.O2F2既是氧化剂又是还原剂

C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1

D.若生成4.48LHF,则转移0.8 mol电子

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

C

【名师点晴】本题考查氧化还原反应的计算,为高频考点和常见题型,侧重于学生的分析、计算能力的考查,答题注意把握元素化合价的变化,为解答该题的关键。反应H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2中,S元素化合价由-2价升高到+6价,被氧化,O元素由+1价降低到0价,被还原。易错点为C,注意因条件未知,不能确定HF的物质的量。

     

下列实验中,所选取的分离装置与对应原理都正确的是(  )

选项

目的

装置

原理

A

氢氧化铁胶体的纯化

胶体粒子不能通过滤纸,离子及小分子可以通过滤纸

B

分离苯中的溴苯

苯(0.88 g/mL)和溴苯(1.5 g/mL)的密度不同

C

粗盐提纯

NaCl在水中的溶解度很大

D

除去环己醇中的环己烯

环己醇的沸点(161 ℃)与环己烯的沸点(83 ℃)相差较大

 

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

D

试题分析:A、氢氧化铁胶体的纯化应该选用渗析的方法,故A错误;B、苯与溴苯互溶,应该选用蒸馏的方法分离,故B错误;C、粗盐提纯应该选用过滤的方法除去粗盐中的难溶物,故C错误;D环己醇和环己烯 的沸点相差较大,可以选用蒸馏的方法分离,故D正确;故选D

【名师点晴】分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下: 分离提纯物是固体(从简单到复杂方法) :加热(灼烧、升华、热分解),溶解,过滤(洗涤沉淀),蒸发,结晶(重结晶)分离提纯物是液体(从简单到复杂方法) :分液,萃取,蒸馏;分离提纯物是胶体:盐析或渗析;分离提纯物是气体:洗气。

     

制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。常温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是(   )

A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、NH4+、Cl-、SO42-

B.加入少量NaClO溶液:NH4+、Fe2+、H+、SO42-、ClO-

C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH4+、SO42-、OH-

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42-、Cl-、ClO-、OH-

【解析】

【名师点晴】本题考查离子的共存,熟悉复分解反应发生的条件及强氧化性离子与强还原性离子间发生的氧化还原反应即可解答,注重基础知识的考查。根据离子之间不能结合生成水、气体、沉淀、弱电解质,不能发生氧化还原反应等,离子能大量共存,并结合母液中含有(NH4)2•Fe(SO4)2•6H2O晶体中的离子,利用离子共存的观点分析。

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

【名师点晴】本题考查离子的共存,熟悉复分解反应发生的条件及强氧化性离子与强还原性离子间发生的氧化还原反应即可解答,注重基础知识的考查。根据离子之间不能结合生成水、气体、沉淀、弱电解质,不能发生氧化还原反应等,离子能大量共存,并结合母液中含有(NH4)2•Fe(SO4)2•6H2O晶体中的离子,利用离子共存的观点分析。

【答案】D

     

有关能量的判断或表示方法正确的是 (   )

A.2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)ΔH=—483.6 kJ·mol-1,则H2燃烧热为241.8 kJ·mol-1

B.从C(石墨,s)= C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ/mol,可知:金刚石比石墨更稳定

C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多

D.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

D

     

乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示的燃料电池,在制备乙醛的同时能获得电能,其总反应为:2CH2═CH2+O2→2CH3CHO.下列有关说法不正确的是(   )

A.该电池可将化学能转化为电能

B.每有0.1mol O2反应,则迁移0.4mol H+

C.正极反应式为:CH2=CH2-2e-+2OH-═CH3CHO+H2O    

D.负极区溶液的pH减小

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

C

试题分析:A.原电池工作时,将化学能转化为电能,故A正确;B.由电极方程式O2+4H++4e-═2H2O可知,每有0.1molO2反应,则迁移H+0.4mol,故B正确;C.正极发生还原反应,电极方程式为O2+4H++4e-═2H2O,负极为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+,故C错误;D.负极反应为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故D正确;故选C

【名师点晴】本题考查了原电池原理的应用,为高频考点,注意掌握电极方程式的书写是解决本题的关键。由总反应式可知CH2=CH2被氧化,应为原电池的负极反应,因电解质溶液呈酸性,则负极电极方程式为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+,正极通入氧气,发生还原反应,电极方程式为O2+4H++4e-═2H2O

     

已知A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质,它们有如图反应关系。下列说法错误的是(   )

A.若A是大气中含量最多的气体,C、D是氧化物且会造成光化学污染。则D转化成C的反应化学方程为3NO2+H2O=2HNO3+2NO

B.若A、B、C分别为C(s)、CO(g)和CO2(g),且通过与O2(g)反应实现图示的转化。在同温同压且消耗含碳物质均为1mol时,反应①、②、③的焓变依次为△H 1、△H 2、△H 3,则它们之间的关系为   △H 2=△H 1+△H 3

C.若C为一元强碱且阴、阳离子所含的电子数相同,D为日常生活中常用的调味品,工业上用D制备A的化学方程式2Na2O(熔融)4Na+O2↑ 

D.若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种气态非金属单质实验室保存D溶液的方法是加入适量铁粉与适量盐酸

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

C

CO(g)+O2(g)=CO2(g)H3;依据盖斯定律得到H1+H3 =H2,故B正确;C.若C为一元强碱且阴、阳离子所含的电子数相同,判断CNaOHD为日常生活中常用的调味品为NaClANaBNa2O2Na2OD制备A是电解熔融氯化钠得到,反应的化学方程式为:2NaCl(熔融)2Na+Cl2,故C错误;D.若A是应用最广泛的金属.推断为Fe反应用到A②⑤反应均用到同一种非金属单质.推断为Cl2,判断CFeCl3DFeCl2,保存方法是为防止被氧化和水解,应加入少量铁粉和稀盐酸,故D正确;故选C

     

向59.2 g Fe2O3和FeO的混合物中加入某浓度的稀硝酸1.0 L,固体物质完全反应,生成NO和Fe(NO3)3。在所得溶液中加入1.0 mol/L的NaOH溶液2.8 L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为85.6 g。下列有关说法错误的是(   )

A.Fe2O3与FeO的物质的量之比为1∶6          

B.硝酸的物质的量浓度为3.0 mol/L

C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L

D.Fe2O3,FeO与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

D

n=n=0.8mol,设Fe2O3FeO的物质的量分别为xmolymol,根据二者质量有 160x+72y=59.2,根据铁元素守恒有:2x+y=0.8,联立方程解得x=0.1y=0.6A.由上述分析可知,n(Fe2O3)n(FeO)=0.1mol0.6mol=16,故A正确;B.根据电子守恒,生成NO的物质的量为:=0.2mol,根据N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.2mol+2.8mol=3mol,所以原硝酸溶液的浓度为:=3mol/L,故B正确;C.根据B可知n(NO)=0.2mol,所以标准状况下NO的体积为:0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故C正确;D.反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铜反应,剩余的氢氧化钠与硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n=n(NaNO3),所以n(HNO3)=n(NaNO3)-3n=2.8mol-3×0.8mol=0.4mol,故D错误;故选D

     

(9分)A、B、C、D、E是原子序数依次递增的五种常见元素。A、B元素组成的气态化合物M的水溶液呈碱性,C元素是地壳中含量最多的元素,D的单质在C的单质中燃烧后的产物可以使品红溶液褪色,E是金属元素。

(1)写出A、C两种元素组成的化合物A2C2的电子式:                        

(2)A、B、C三种元素可组成一种强酸U,M在适当条件下被U吸收生成一种盐。该盐的水溶液的PH   (填大于,小于或等于)7,原因是(用离子方程式表示)                                

(3)若将E金属投入盐酸中,生成了浅绿色溶液N。则N的酸性溶液与A2C2反应的离子方程式为                                     

(4)R是B的氧化物,通常情况下呈红棕色。现有一试管R,欲使元素B全部转化为它的最高价氧化物对应的水化物,故进行如下实验操作:将盛有R的试管倒扣在水槽中,                   ;

(5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以A2、B2为电极反应物,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,试写出该电池的正极反应式:                              ,放电时,溶液中的H+移向         (填正或负极)

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

1

2小于NH4++H2O NH3·H2O +H+

32Fe2+ + 2H+ +H2O2 = 2Fe3+ +2H2O

4向试管中缓缓通入足量氧气

5N2 +8H+ +6e- =2NH4+

 

1AC两种元素组成的化合物H2O2属于共价化合物,电子式为,故答案为:

2ABC三种元素可组成一种强酸U为硝酸,M为氨气,在适当条件下被U吸收生成一种盐为硝酸铵,硝酸铵属于强酸弱碱盐,水解显酸性,溶液的PH小于7,故答案为:小于;NH4++H2O NH3·H2O +H+

3)若将E金属投入盐酸中,生成了浅绿色溶液N,则EFe元素,N为氯化亚铁,在酸性溶液中,氯化亚铁能够被过氧化氢氧化,反应的离子方程式为2Fe2+ + 2H+ +H2O2 = 2Fe3+ +2H2O,故答案为:2Fe2+ + 2H+ +H2O2 = 2Fe3+ +2H2O

4RN的氧化物,通常情况下呈红棕色,RNO2。二氧化氮与水反应生成一氧化氮,一氧化氮能够与氧气反应生成二氧化氮,在氧气足量的情况下,反应循环进行,可以使N全部转化为硝酸,实验操作:将盛有R的试管倒扣在水槽中为,向试管中缓缓通入足量氧气,故答案为:向试管中缓缓通入足量氧气

5)以H2N2为电极反应物,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,通入氢气的为负极,通入氮气的为正极,正极反应式为N2 +8H+ +6e- =2NH4+,放电时,溶液中的H+移向正极,故答案为:N2 +8H+ +6e- =2NH4+

     

(9分) HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+.AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物.试回答下列问题:

(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+.若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒.下列叙述不正确的是 ______ (填序号).

A.亚硝酸盐被还原            B.维生素C是还原剂

C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+   D.亚硝酸盐是还原剂

(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式: ______ .

(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4.若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,

要求产物纯净,可选用的最佳试剂是 ______ (填序号).

a.Cl2b.Fec.H2O2d.HNO3

(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾高铁酸钾(K2FeO4),氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强,主要反应为:2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑

①该反应中的氧化剂是 ______ ,还原剂是 ______ .

②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用 ______ .

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

1D

2NO2-+Cl2+H2O=NO3-+2H++2Cl-

3c

4Na2O2Na2O2FeSO4高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒 消毒过程中自身被还原为Fe3+Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降;

 

2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3HCl,反应的离子方程式为:NO2-+Cl2+H2O=NO3-+2H++2Cl-,故答案为:NO2-+Cl2+H2O=NO3-+2H++2Cl-

3)由于Cl2HNO3都能氧化亚铁离子,但能引入新的杂质,铁不能氧化亚铁离子,双氧水的还原产物是水,不引入杂质,所以正确是双氧水,故答案为:C

4)该反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价、-2价,

得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,所以Na2O2是氧化剂、Na2O2FeSO4是还原剂,故答案为:Na2O2Na2O2FeSO4

K2FeO4Fe元素的化合价为+6价,具有强氧化性,且还原产物铁离子能水解氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质,故答案为:高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒 消毒过程中自身被还原为Fe3+Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降。

【名师点晴】本题考查综合考查铁盐和亚铁盐的相互转化,亚硝酸盐的性质,注意二价铁离子和三价铁离子的检验是高考的热点,涉及了化学方程式的配平,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意相关基础知识的积累。

     

(9分)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3 。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2,其简化流程如下:

已知:①Ca5(PO4)3F在950℃不分解;

②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4

(1)950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。

(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。

(3)NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是__________

(4)在浸取液II中通入NH3,发生反应的化学方程式是____________。

(5)工业上常用磷精矿和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101kPa时:

CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)                  △H=-271kJ/mol

5 CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l)     △H=-937kJ/mol

则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

1CO2

2)漏斗、烧杯、玻璃棒;

3NH4 水解使溶液呈酸性,与CaOCa(OH)2反应生成Ca2

4MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4

5Ca5(PO4)3F(s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g)H=-418kJ/mol

 

1根据题给化学工艺流程和信息知磷尾矿在950下煅烧其中碳酸钙和碳酸镁分解生成气体的成分为二氧化碳(CO2)故答案为二氧化碳(CO2)

2)实验室过滤所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒,故答案为:烧杯、漏斗和玻璃棒;

3NH4NO3溶液中铵离子水解呈酸性,H+能从磷矿I中浸取出Ca2+,故答案为:NH4+水解使溶液呈酸性,与CaOCa(OH)2反应生成Ca2+

4)根据化学工艺流程判断浸取液II的主要成分为硫酸镁溶液,通入NH3,发生反应的化学方程式是MgSO4+2NH3+2H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4,故答案为:MgSO4+2NH3+2H2O=Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4

5)已知25101kPa时:CaO(s)+H2SO4(l)═CaSO4(s)+H2O(l)H=-271kJ/mol5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)═Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)H=-937kJ/mol,根据盖斯定律:×5-Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5(PO4)3F (s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)H=-418kJ/mol,故答案为:Ca5(PO4)3F (s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)H=-418kJ/mol。考点:考查了的相关知识。

【名师点晴】本题考查物质的制备,涉及化学反应原理,涉及化学反应速率、化学平衡、化学反应与能量等知识,题目难度较大,注意掌握实验的原理和流程,把握平衡常数的意义,试题计算量较大,充分培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力

     

(14分)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。工业上,向500—600℃的铁屑中通入氯气可生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢可以生产无水氯化亚铁。

某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3并对产物做了如下探究实验,请回答下列问题:

(1)装置的连接顺序为            (用a 、b、c…h表示)。

(2)i.A装置中反应的化学方程式为                                   。

ii.D中碱石灰的作用是                                  。

(3)反应结束后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管B中硬质玻璃管的右端。要使沉积得FeCl3进入收集器,需进行的操作是                        。

(4)FeCl3溶液常用于吸收有毒气体H2S。反应的离子方程式为                      。

(5)反应一段时间后熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:

淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子方程式为                      。

(6)已知红色褪去的同时有气体生成,经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。

①取褪色后溶液三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化;第二份滴加试剂X,溶液出现红色;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。

②另取同物质的量浓度的 FeCl3溶液滴加2滴试剂X,溶液变红,再通入O2,无明显变化。

根据上述实验得出溶液褪色的原因是:                                     。

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

1aghdebcf

2 iMnO2+4HCl() MnCl2+Cl2↑+2H2Oii.吸收没有反应完的氯气以防污染空气

3)在沉积的FeCl3固体下方加热;

42Fe3++2H2S=2Fe2++2H++S↓

5Fe3+ +3SCN-Fe(SCN)3

6H2O2SCN-氧化成SO42—

 

2iA装置中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl() MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl() MnCl2+Cl2↑+2H2O

iiD中碱石灰的作用是吸收多余污染气体,防止空气中水蒸气进入装置B,吸收没有反应完的氯气,以防污染空气, 故答案为:吸收没有反应完的氯气,以防污染空气;

3)无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华,反应结束后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管B中硬质玻璃管的右端.要使沉积得FeCl3进入收集器,需进行的操作是在沉积的FeCl3固体下方加热,故答案为:在沉积的FeCl3固体下方加热;

4Fe2+H2O2氧化生成Fe3+,从而增大Fe3+浓度,Fe3+SCN-反应生成Fe(SCN)3,从而增大络合物浓度,溶液颜色加深,反应的化学方程式为:2Fe2++2H++H2O2═2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++2H++H2O2═2Fe3++2H2O

5Fe3+KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色,反应方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,故答案为:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

6)根据滴加FeCl3溶液无明显变化,说明SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应,滴加稀HClBaCl2溶液,产生白色沉淀,说明生成了硫酸根;根据另取同浓度的 FeCl3溶液滴加2滴试剂X,溶液变红,再通入O2,无明显变化,说明O2不能氧化SCN-,所以氧化SCN-的为双氧水;故答案为:H2O2SCN-氧化成SO42-

【名师点晴】本题通过探究氯气与铁反应,考查了物质性质实验方案的设计方法。注意掌握氯气与铁反应的现象、反应原理,明确物质性质实验方案的设计原则,试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力。工业上,向500-600的铁屑中通入氯气可生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢可以生产无水氯化亚铁.装置A制备氯气,通过装置E中饱和食盐水吸收氯化氢气体,通过装置装置C中的浓硫酸除去水蒸气,通过装置B生成氯化铁后冷却得到固体污水氯化铁,最后需要连接装置D避免空气中水蒸气进入装置B使氯化铁水解。

     

(12分)人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。

(1)工业上常用高浓度的K2CO3 溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3 溶液再生,其装置示意图如下:

①在阳极区发生的反应包括                和H++HCO3-H2O+CO2↑。

②简述CO32-在阴极区再生的原理                               。

(2)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。已知:25 ℃,101 KPa下:

H2(g)+ O2(g)H2O(g)ΔH1=-242kJ·mol-1

CH3OH(g)+(3/2) O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-676kJ·mol-1

①写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式                  。

②下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是          (填字母序号)。

A                   B                  C                  D

(3)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下:

①该电池外电路电子的流动方向为            (填写“从A到B”或“从B到A”)。

②A电极附近甲醇发生的电极反应式为             。

答案解析:
答案及解析:

知识点:化学

14OH4e-=2H2O+O2

HCO3存在电离平衡:HCO3H++CO32-阴极H+放电浓度减小平衡右移(阴极H+放电OH-浓度增大OH-HCO3反应生成CO32-)

2CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)H=50kJ·mol1A

3ABCH3OH+H2O-6e-=6H++CO2

2H2(g)+O2(g)═H2O(g)H1=-242kJ/molCH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) H2=-676kJ/mol,将方程式3-CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) H=3×(-242kJ/mol)-(-676kJ/mol)=-50 kJ/mol,故答案为:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) H=-50 kJ/mol

该反应是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,物质越稳定,其能量越小,所以液态物质的能量小于气态物质,则符合条件的图象是A,故选A

3该燃料电池中,甲醇失电子发生氧化反应,所以A是负极,B是正极,电子从负极A流向正极B,故答案为:从AB

A电极上甲醇失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳,电极反应式为:CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2,故答案为:CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2