湖北省荆荆襄宜四地七校考试联盟2022-2023学年高一下学期期中联考化学试题(含答案)

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名称 湖北省荆荆襄宜四地七校考试联盟2022-2023学年高一下学期期中联考化学试题(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-05-16 16:06:47

文档简介

2023年春“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”
高一期中联考
化学试卷
考试用时:75分钟 试卷满分:100分
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并认真核准准考证号条形码上的以上信息,将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
本卷涉及的实验均须在专业人士指导和安全得到充分保障的条件下完成。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.人类社会的发展与化学的发展密切相关。下列说法正确的是
A.青铜和黄铜是铜的两种同素异形体
B.纳米银与硝酸是可折叠柔性屏中的灵魂材料,二者不会发生化学反应
C.《本草经集注》记载“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,是古人利用焰色试验鉴别物质
D.利用纳米铁粉对重金属离子的物理吸附作用除去水中Pb2+、Cu2+、Hg2+等重金属离子
2.碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物是一种新型光催化剂,可用于光分解水的反应,其原理如右图所示。下列说法错误的是
A.C3N4是无机非金属材料
B.总反应属于吸热反应
C.阶段Ⅰ和阶段Ⅱ均有非极性键的断裂与形成
D.此过程实现了太阳能向化学能的转化
3.下列反应过程的离子方程式正确的是
A.将少量氯气通入FeI2溶液中:Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl-
B.用醋酸和淀粉—KI溶液检验加碘盐中的IO3-:IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O
C.向NH4Al(SO4)2溶液中滴入少量NaOH溶液:NH4+ + OH- = NH3·H2O
D.向酸性KMnO4溶液中滴入H2O2溶液:2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O
4.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.在25℃,101 kPa时,22.4 L CO2中所含原子数目小于3NA
B.500 mL 12 mol·L-1浓盐酸与1.5 mol MnO2充分反应生成Cl2的分子数目为1.5NA
C.常温常压下,1 mol Cl2溶于1.0 L H2O中,溶液中Cl-、HClO、ClO- 的个数之和为2NA
D.18g D2O中含有的质子、中子和电子的数目均为10NA
5.某食盐水中含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,通过以下几个实验步骤,可得到纯净的氯化钠固体:①加入稍过量的Na2CO3溶液;②加入稍过量的NaOH溶液;③加入稍过量的BaCl2溶液;④滴入稀盐酸至无气泡产生;⑤过滤。正确的操作顺序是
A.③②①④⑤ B.②③①⑤④ C.①②③⑤④ D.③⑤②①④
6.碱性锌锰电池是普通干电池升级换代的高性能产品,有五号和七号两种型号。电池总反应方程式为:Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO(OH) 。当电池工作时,下列说法正确的是
A.电能转化为化学能
B.锌电极附近的溶液碱性增强
C.正极的电极反应式为MnO2 + H2O + e- = MnO(OH) + OH-
D.外电路中每通过1 mol电子,锌的质量理论上减小65g
7.在一定条件下,将3 mol A和一定量的B投入容积为2L的恒容密闭容器中,发生如下反应:
3A(g) + B(g) xC(s) + 2D(g)。2 min末测得容器中B、C、D的物质的量均为0.8mol。下列叙述错误的是
A.x=2
B.0~2min,C的平均反应速率为0.2 mol/(L·min)
C.反应开始加入B的物质的量为1.2 mol
D.2min时,A的物质的量浓度为0.9 mol/L
8.下图是含硅物质的转化过程,有关说法不正确的是
A.X的水溶液可用作木材防火剂
B.步骤Ⅱ中的稀硫酸可以用二氧化碳代替
C.SiO2与水反应也可以生成Y
D.实验室中步骤Ⅲ一般在坩埚中进行
9.水合肼(N2H4·H2O)是一种重要的化工原料,其沸点约为118℃,具有强还原性。实验室制备水合肼的流程如图所示。
下列说法正确的是
A.“制备NaClO”过程中每消耗标准状况下2.24L Cl2,转移0.2 mol电子
B.“氧化”步骤中发生反应的离子方程式为ClO- + CO(NH2)2 + H2O = Cl- + CO2↑ + N2H4·H2O
C.“氧化”时,应将CO(NH2)2和NaOH的混合溶液缓慢滴加到NaClO稀溶液中
D.Cl2与热的NaOH溶液反应会生成NaClO3,所以制备NaClO应在冷水浴中进行
10.一定温度下,向一恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生如下反应:
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),下列有关该反应的说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,v(正) 增大,v(逆)减小
B.其他条件不变,移走一定量的SO3,v(正) 、v(逆)都下降
C.温度不变,向该容器中充入气体Ar,反应速率增大
D.温度不变,将容器体积增大,反应速率也增大
11.下图是某元素的价类二维图,图中物质均由短周期主族元素构成。其中X是一种强碱;C是空气中含量最高的物质;Z在常温下是无色液体;D的相对分子质量比E小16,各物质转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.工业上需要在高温、高压、催化剂的条件下合成B
B.将C转化为D的过程,属于氮的固定
C.工业制硝酸时,用C和Y的反应来制备D
D.F的浓溶液一般保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处
12.一定温度下,在一个2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的化学方程式为3X+Y 2Z
B.2 min 时反应达到平衡状态
C.与1~2 min相比,0~1 min的v(正)比较快
D.平衡时,容器压强与初始压强的比值为10 : 9
13.中国地质科学院地质研究所对嫦娥五号月球玄武岩开展了年代学、元素、同位素分析,证明月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动。A、B、C、D、E 是月核中含有的五种原子序数依次增大的前20号元素,A、D同族,D的单质常在地球火山口附近沉积,B、D、E 最高价氧化物的水化物可以两两反应,C是地壳中含量第二的元素。下列说法错误的是
A.简单子半径:E > D > B
B.简单化物的稳定性:A > D
C.A与C形成的化合物是制备玻璃的原料之一
D.单质C广泛应用于信息技术和新能源技术等领域
14.用下图装置进行实验,对应实验现象正确的是
选项 ① ② ③ ③中实验现象
A 稀硫酸 FeS固体 CuSO4溶液 黑色沉淀
B 稀硫酸 Na2SO3 BaCl2溶液 出现浑浊
C 稀氨水 石灰石 酚酞溶液 出现红色
D 稀盐酸 MnO2 品红溶液 溶液褪色
A.A B.B C.C D.D
15.反应2NO(g) + 2H2(g)N2(g) + 2H2O(g),每生成1mol N2,放出664 kJ的热量,该反应的速率表达式为( k、m、n待测,k为速率常数,一般只受温度影响),其反应过程包含下列两步:①(慢);②(快)。T ℃时测得有关实验数据如下:
序号 c(NO)/(mol·L-1) c(H2)/(mol·L-1) 速率/(mol·L-1·min-1)
I 0.0060 0.0010
II 0.0060 0.0020
III 0.0010 0.0060
IV 0.0020 0.0060
下列说法正确的是
A.H2O2是该反应的催化剂
B.该反应的快慢主要取决于步骤①
C.该反应速率表达式中m = n = 1
D.向容器中充入2 mol NO和2 mol H2,充分反应后,放出664kJ的热量
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)
结合化学反应原理,完成下列填空。
(1)向甲、乙两个1L的恒容密闭容器中均充入2 mol H2和1 mol CO,发生如下所示的反应:
2 H2(g) + CO(g) CH3OH(g) ,反应过程中两容器内的压强随时间的变化曲线如下图所示
其中,甲为绝热装置,与外界没有能量交换。乙为恒温装置。
① 分析图像可知,该反应为 (填 “吸热” 或 “放热” )反应。
② 表示甲容器压强变化的是曲线 (填 “Ⅰ” 或 “Ⅱ” )。
③ 比较a、b两点气体的总物质的量:n(a) n(b) (填 “>”、“<” 或 “ = ” )。
④ 从反应开始到c点,CO的平均反应速率为 。
⑤ 能同时判断甲、乙两容器中反应均达到平衡状态的依据是 。
A.温度不再随时间变化
B.容器内压强不再随时间变化
C.混合气体的密度不再随时间变化
D.CH3OH的浓度不再变化
E.反应速率v(H2) :v(CO) = 2 :1
(2)将反应3O2 + 4NH3 = 2N2 + 6H2O设计成原电池,其装置示意图如下(A、B为铂电极)。
① 该电池的正极为 (填 “A” 或 “B” )电极。
② 反应进行一段时间,溶液的碱性 (填 “增强” 或 “减弱” )。
③ 负极的电极反应式为 。
17.(13分)
硫酰氯(SO2Cl2)在合成中常用作氯化剂和氯磺化剂。现拟用下图装置制取硫酰氯(部分夹持装置未画出)。
已知:① 反应原理:SO2(g) + Cl2(g) = SO2Cl2(l),活性炭做催化剂。
② 硫酰氯常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”,100℃以上或长时间存放易分解,生成二氧化硫和氯气。
(1)装置A用于制备SO2,写出装置A中发生反应的化学方程式 。不能用98%的浓硫酸代替70%的硫酸进行实验,其原因是 。
(2)装置B和装置D中盛放的试剂相同,该试剂是 ,如缺少装置B和装置D,C中Cl2和SO2会发生副反应,写出副反应的化学方程式 。
(3)装置E用于提供Cl2,其中分液漏斗c中盛放的试剂是 。
(4)干燥管F中装有碱石灰,其作用是 。
(5)长期储存的硫酰氯显黄色,原因是 。
(6)若反应消耗896 mL(标准状况下)的Cl2,最后得到3. 24g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为_____________。
18.(14分)
过氧化氢(H2O2)是常用的绿色氧化剂。某化学兴趣小组查阅了H2O2的相关信息,并针对它的某些性质进行了探究,具体如下。
I H2O2可以通过H2和O2在某催化剂表面直接反应合成,具体原理如下图所示。
(1)采用同位素示踪法研究催化剂中H+的作用:将H2用D2 (2H2)代替再进行实验。催化剂中氢离子参与反应的证据是生成的产物中有H2O2或 粒子(填化学式)。
II H2O2不稳定,在Fe3+、Cu2+等粒子的催化下会很快分解并放出热量。为了比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,设计了如下实验。
(2)定性分析:通过观察甲装置两支试管中 的现象,得出关于FeCl3和CuSO4催化效果的结论。某同学认为此方案还需要进一步控制变量,提出可将试剂CuSO4更换为 (填化学式)。
(3)定量测定:用乙装置进行定量实验。实验时组装好装置乙,关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段距离后松开,观察活塞是否回到原来的位置。该操作的实验目的是 。若反应30 s后注射器中收集到气体的体积为V mL(标准状况),则锥形瓶A中实际产生气体的体积 V mL(填 “>”、“<” 或 “ = ” )。
III H2O2既有氧化性,又有还原性。
(4)H2O2可以氧化废水中的CN-,Cu2+可催化该反应。已知H2O2与CN- 反应会生成参与大气循环的无毒气体。氰化氢(HCN)是一种易挥发的弱酸,有剧毒,对环境危害很大。
① H2O2与CN- 的反应不能在酸性溶液中进行,原因是 。反应生成气体的化学式为 。
② 一定条件下,测得CN- 的氧化去除率随溶液中c(Cu2+)的变化如下图所示。c(Cu2+) 过多时,CN- 的氧化去除率有所下降,原因是 。
(5)取少量84消毒液(有效成分为NaClO)于试管中,滴加H2O2溶液,产生大量无色气体。写出发生反应的化学方程式 。
19.(14分)
二氧化硫对环境有一定的负面影响,对SO2的处理和利用是科学研究的重要课题之一。
I 用石灰石、氨水等脱硫。以硫酸工业的二氧化硫尾气、氨水、石灰石、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以制备有重要应用价值的硫酸钾、亚硫酸铵等物质,制备流程如下:
(1)① 反应I是脱去SO2的一种常用方法,其总反应的化学方程式为 。
② 研究发现,pH和温度对石灰石浆液的脱硫效率有一定影响。当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫率与浆液pH的关系如图所示(pH = - lgc(H+) )。
下列有关说法正确的是 。
a. 烟气通入石灰石浆液时的温度越高,吸收越快,吸收率越高
b. 反应时需鼓入足量的空气以保证SO2被充分氧化生成CaSO4
c. 将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率
d. 石灰石浆液pH > 5.7烟气脱硫效果降低,是因为石灰石的溶解程度增大
(2)生产中,需要向反应II的溶液中加入适量强还原剂,其目的是 。
(3)反应III所得的滤液中所含阳离子的电子式为 ,检验该滤液中所含阴离子的方法是 。
(4)(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮。将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氨肥。写出用(NH4)2SO3溶液吸收NO的离子方程式 。
II H2还原法也是处理硫酸厂废气的方法之一。400℃时,将H2和含SO2的尾气按一定比例混合,以一定流速通过装有Fe2O3/ Al2O3的负载型催化剂(Fe2O3为催化剂,Al2O3为载体),发生反应。
(5)该反应生成S单质和水,其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(6)研究表明,该反应过程中实际起催化作用的是反应初期生成的FeS2,催化硫化过程中还检测到H2S气体。整个FeS2催化硫化的过程可分为三步,写出第三步的化学方程式:
① H2 + FeS2 = FeS + H2S;
② 2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O;
③ 。2023年春“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”
高一期中联考
化学试卷答案
【答案】C
【解析】
A .青铜和黄铜是含铜合金。
B .银可与硝酸反应。
C .“紫”是钾元素焰色试验的颜色。
D .利用纳米铁粉的还原性,将重金属离子置换成单质而除去。
【答案】C
【解析】
A .C3N4是新型无机非金属材料。
B .总反应是水分解成氢气和氧气,属于吸热反应。
C .阶段Ⅰ无非极性键的断裂。
D .此吸热反应的能量来源是太阳能。
【答案】D
【解析】
A .还原性:I- > Fe2+,通入少量氯气,Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl-。
B .醋酸是弱酸,不能拆开,CH3COOH = + 6CH3COO-。
C .向NH4Al(SO4)2溶液中滴入少量NaOH溶液,Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓。
D .正确。
【答案】A
【解析】
A .正确,温度高于0℃,22.4 L气体物质的量小于1 mol。
B .随反应的进行,盐酸浓度降低,还原性降低,反应停止。
C .溶液中Cl2、Cl-、HClO、ClO-中的氯原子数目之和为2NA。
D .D2O的摩尔质量为20 g/mol,18g D2O的物质的量小于1 mol。
【答案】B
【解析】为了保证杂质离子除尽,除杂试剂稍过量,先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液以除去Ba2+。先过滤再加稀盐酸,防止沉淀溶解。
【答案】C
【解析】
A .电能转化为化学能。
B .锌做负极,电极反应:Zn -2e-+ 2OH- = Zn(OH)2 附近的溶液碱性减弱。
C .正确。
D .外电路中每通过2 mol电子,锌的质量理论上减小65g。
【答案】B
【解析】3A(g) + B(g) xC(s) + 2D(g)
始: 3mol bmol 0mol 0mol
转: 1.2mol 0.4mol 0.8mol 0.8mol 与计量系数成正比
2 min末:1.8mol 0.8mol 0.8mol 0.8mol
A .正确, = x=2。
B .错误,C是固体,一般不用固体表示速率。
C .正确,b = 0.8mol + 0.4mol = 1.2mol。
D .正确,c(A) = = 0.9 mol/L。
【答案】C
【解析】X为Na2SiO3溶液,Y为H2SiO3沉淀。
A .正确,Na2SiO3水溶液可作木材防火剂。
B .正确,碳酸的酸性强于硅酸。
C .错误,SiO2与水不反应。
D .正确,硅酸分解得到SiO2固体在坩埚中进行。
【答案】D
【解析】
A .Cl2在NaOH溶液中发生歧化反应制备NaClO,每消耗标准状况下2.24LCl2,转移0.1mol电子。
B .“氧化”步骤中加了NaOH溶液,发生反应的离子方程式为ClO- + CO(NH2)2 + 2OH- = Cl- + CO32- + N2H4·H2O。
C .水合肼具有强还原性,“氧化”时,为防止其被氧化,将NaClO稀溶液缓慢滴加到CO(NH2)2和NaOH的混合溶液中。
D .正确。
【答案】B
【解析】
A .错误,升温,正逆反应速率均增大。
B .正确,移走生成物,降低生成物浓度,瞬间逆反应速率降低,正反应速率不变,反应继续正向进行,正反应速率也随之降低。
C .错误,恒容下充入无关气体,反应气体浓度不变,速率不变。
D .错误,容器体积扩大,反应体系各组分浓度减小,反应速率下降。
【答案】C
【解析】二维图中物质分别是:A.NH4+,B.NH3,C.N2,D.NO,E.NO2,F.HNO3,G.NO3-,X.NaOH,Y.O2,Z.H2O。
A .正确,工业上需要在高温、高压、催化剂的条件下合成NH3。
B .正确,由游离态氮转化成化合态氮是氮的固定。
C .错误,工业制硝酸生产中,用NH3和O2的反应来制备NO。
D .正确,为防止浓硝酸分解,将其保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处保存。
【答案】D
【解析】
A .正确, n(X) : n(Y) : n(Z) = 0.3 : 0.1 : 0.2 = 3 : 1 : 2——与计量系数成正比。
B .正确,2 min 后X、Y、Z的物质的量不变,反应达到平衡状态。
C .正确,随反应的进行,反应物浓度降低,正反应速率减慢。
D .错误, = = = 。
【答案】A
【解析】A为O,B为Al,C为Si,D为S,E为K或Ca。
A .错误,简单离子半径K+或Ca2+ < S2-。
B .正确,非金属性:O > S,简单氢化物的稳定性H2O > H2S。
C .正确,制备玻璃的原料:Na2CO3、CaCO3、SiO2。
D .正确,高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。
【答案】A
【解析】
A . 正确,2H+ + FeS = H2S↑ + Fe2+ , H2S + Cu2+ = CuS↓ + 2H+。
B . 错误,SO2不与BaCl2溶液反应。
C . 错误,石灰石主要成分是CaCO3,不考虑氨水挥发使酚酞变色。
D . 错误,实验室制Cl2用浓盐酸和MnO2,反应条件为加热。此条件下无法生成氯气,故而品红溶液不会褪色。
15. 【答案】B
【解析】
A . 错误,两步反应①(慢);②(快),可得出是该反应的中间产物。
B . 正确,反应的快慢主要取决于慢反应,即步骤①。
C . 根据序号I、II得到,则n=1,根据序号III、IV得到,则m=2,故C错误。
D . 每生成7g N2 ,放出166kJ的热量,则反应生成1mol氮气(质量28g)时放出664kJ的热量,但此反应为可逆反应,充入2 mol NO和2 mol H2,转化率小于100%,放出的热量小于664kJ。故D错误。
16.(14分)
【答案】
(1)① 放热 (2分)
② Ⅰ (2分)
③ > (2分)
④ 0.15 mol/(L·min) (2分,不写单位扣1分)
⑤ BD (2分,只选一个且正确得1分)
(2)① B (1分)
② 减弱 (1分)
③ (2分)
【解析】
(1)① 体积一定时,压强主要受温度和气体物质的量影响。反应2 H2(g) + CO(g) CH3OH(g) 正向进行,气体分子数减小。如果体系温度不变,随着反应的进行,体系中气体的物质的量减小,压强也减小。这与曲线Ⅱ表示的压强变化一致。但曲线Ⅰ表示的压强在反应初期却呈增大趋势。这说明该反应是放热反应。随着反应的进行,体系温度上升,并且在反应初期温度上升引起的压强增大,超过了气体物质的量减小引起的压强下降。
② 结合①的分析可知,该放热反应在绝热体系中进行时,会在反应初期呈现压强增大的趋势,因此曲线Ⅰ代表绝热体系甲中的压强变化。
③ a、b两点体系的压强相同,但绝热容器甲的温度较高,因此容器甲中气体的物质的量较少,即b点对应的体系气体物质的量较少。
④ 根据题意,列三段式
(3-2x)/3 = p/(2p) , x=0.75,CO的反应速率为0.75/5 = 0.15 mol/(L·min)。
⑤ 容器乙是恒温体系,因此温度不变不能判断乙中反应达到平衡状态,A错误。甲乙两容器中的压强都在随反应的进行而变化,因此,当压强不变时,可以判断两容器达到反应平衡状态,B项可以作为判断依据。气体密度等于气体质量与容器体积的比值,甲乙两容器中气体的质量和容器体积均始终不变,气体密度也始终不变,因此,C错误。平衡时各组分的浓度保持不变,D项可作为判断依据。E项未标明速率的正逆方向,不能作为判断依据。
(2)① 正极发生还原反应,氧气在B电极上发生还原反应,因此B电极为正极。
② 反应生成水,对氢氧化钾有稀释作用,因此溶液碱性减弱。
③ 负极是氨气在碱性条件下被氧化成氮气的过程,方程式如下:。
17.(13分)
【答案】
(1)H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + H2O + SO2 ↑ (2分,气体符号不写扣1分)
98%的浓硫酸中H+浓度很低,不利于反应的发生。 (2分)
(2)浓硫酸 (1分)
Cl2 + SO2 + 2H2O = 2HCl + H2SO4 (2分)
(3)饱和食盐水 (1分,缺少“饱和”不得分)
(4)吸收尾气中的Cl2和SO2,防止污染环境;防止空气中的水蒸气进入装置C,与SO2Cl2发生反应。 (2分,写对1点得1分)
(5)硫酰氯分解生成的Cl2溶解在其中。 (1分)
(6)60% (2分)
【解析】
(1)制备SO2需要Na2SO3结合H+,98%的浓硫酸中主要是硫酸分子,没有足够的H+,因此不用于制备SO2。具体反应如下:H2SO4 + Na2SO3=Na2SO4 + H2O + SO2 ↑。
(2)由于硫酰氯会与水发生反应,因此需要对SO2和Cl2进行干燥,因此装置B和装置D中盛放浓硫酸干燥剂。如缺少干燥装置,SO2和Cl2会直接反应生成盐酸和硫酸。
(3)氯气在饱和食盐水中溶解度很小,因此,分液漏斗中的试剂是饱和食盐水。
(4)碱石灰既要吸收尾气中的Cl2和SO2,防止污染环境,又要防止空气中的水蒸气进入装置C,与SO2Cl2发生反应。
(5)长期储存的硫酰氯会分解产生氯气,氯气溶解在其中,导致溶液呈现黄色。
(6)理论上,反应中消耗氯气和生成硫酰氯的物质的量相等。896 mL(标准状况下)的Cl2为0.04 mol,因此理论上应生成硫酰氯的质量为0.04×135=5.4g,产率为3.24/5.4=60%。
18.(14分)
【答案】
(1)HDO2 (2分)
(2)产生气泡的快慢(其他合理答案也可得分) (1分)
CuCl2 (1分,写名称不得分)
(3)检查装置的气密性 (1分,写“检漏”不得分)
< (2分)
(4)① 酸性条件下会生成具有挥发性且有剧毒的HCN,污染环境 (2分)
N2 (1分,写“氮气”不得分)
② 铜离子会催化过氧化氢分解 (2分)
(5)NaClO + H2O2 = O2↑ + NaCl + H2O (2分)
【解析】
(1)图中催化剂含有H+,如果催化剂参与反应,产物中会有HDO2或H2O2 粒子。
(2)过氧化氢分解产生气体,因此可以通过两支试管中气泡产生的快慢定性判断反应快慢。为了更好的控制变量,需要将两催化剂的阴离子换为相同的氯离子,即将CuSO4换为CuCl2。
(3)该实验进行前需要先检查装置的气密性。由于加入锥形瓶中的液体会挤占气体的空间,因此锥形瓶A中实际产生气体的体积小于V mL。
(4)由于HCN是一种易挥发的剧毒物质,考虑环境保护,H2O2与CN-的反应需要在碱性条件进行。同时过氧化氢氧化CN-中的氮元素,生成氮气。
由第(2)小题可知,铜离子会催化过氧化氢的分解,因此,铜离子浓度过多时,会催化过氧化氢分解,使CN-的氧化去除率下降。
(5)84消毒液中的次氯酸钠有强氧化性,可以氧化过氧化氢生成氧气,具体反应: NaClO + H2O2 = O2↑ + NaCl + H2O。
19.(14分)
【答案】
(1) ① (2分,不强调条件)
② bc (2分)
(2)防止亚硫酸根被氧化,可以得到较纯的亚硫酸铵晶体 (2分,因为产物不止一种,未指明具体产物,只写“防止产物被氧化”扣1分.)
(3) (1分)
取少量滤液于试管中,加入足量稀盐酸,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明滤液中含有SO42- (2分)
(4) 2NO + 2SO32 - = 2SO42- + N2 (2分)
(5) 1 : 2 (1分)
(6) S + FeS = FeS2 (2分)
【解析】
由流程图可知反应方程式为;反应III向中加入碳酸氢铵和NH3,生成和,过滤得到溶液,加入KCl,生成K2SO4和NH4Cl;根据流程可知反应II产生亚硫酸铵晶体,加入氨水,得到晶体。
(1)根据流程图可知空气把SO2氧化为,反应方程式为;
a.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,气体二氧化硫的溶解度越小,部分二氧化硫不能被溶解,故吸收率降低,错误;
b.结合题意,可得脱硫总反应:,反应时需鼓入足量的空气以保证被充分氧化生成,正确;
c.脱硫后的气体中残留SO2的量,可以通过KMnO4溶液褪色的程度和快慢来判断,从而粗略判断烟气的脱硫效率,正确;
d.石灰石浆液pH>5.7时,石灰石的溶解度小,脱硫率下降,错误;
故答案为bc。
(2)根据流程可知反应II产生亚硫酸铵晶体,加入适量强还原剂,防止亚硫酸根被氧化,可以更好的得到亚硫酸铵晶体。
(3)反应III向中加入碳酸氢铵和NH3,生成和,过滤得到溶液,所得的滤液中阳离子主要为,电子式为。
检验硫酸根的操作方法是取少量滤液于试管中,加入足量稀盐酸,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明滤液中含有SO42- 。
(4)可用于电厂等烟道气中脱氮。将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氨肥,用溶液吸收,反应方程式为:。离子方程式为:2NO+2SO32-=2SO42- +N2。
(5)时,将一定比例和H2的混合气体以一定流速通过装有Fe2O3/Al2O3的负载型催化剂,反应方程式为,氧化剂还原剂的物质的量之比为1:2。
(6)研究表明,该反应过程中实际起催化作用的是反应初期生成的,催化硫化过程中检测到有气体,是H2与FeS2生成FeS和,与SO2反应生成S,S与FeS反应生成。
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