2024届高考化学二轮复习限时训练:常见无机物及其应用
一、单选题
1.化学与生产、生活、科技等密切相关,下列说法中正确的是( )
A.白居易的《问刘十九》中“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,优质红泥明亮且橙中略带红光,是因其含有含量较高的铁氧化物
B.《抱朴子》中“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,“曾青”是可溶性铜盐
C.碳纤维由于具备优良的性能,有望取代铝制材料应用于航空工业,碳纤维属于新型有机材料
D.“龙芯1号”CPU芯片的使用,为我国芯片行业的发展奠定了重要基础,芯片的主要化学成分是
2.化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是
A.自然界中“氮循环”过程一定包括氧化还原反应和非氧化还原反应
B.重油裂解为轻质油作燃料有助于实现“碳中和”
C.快餐餐盒使用的聚乳酸材料可由乳酸()缩聚制得
D.量子通信材料螺旋碳纳米管、石墨烯互为同素异形体
3.一定条件下,通过单质间化合可得到的是( )
A.FeCl3 B.SO3 C.Al(OH)3 D.Fe(OH)3
4.下列说法正确的是( )
A.1molN2中含有的分子数为2×6.02×1023
B.电解饱和食盐水可得到金属钠
C.常温下,铝片能溶于浓硝酸
D.常温下,淀粉溶液遇I2变成蓝色
5.化学与生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.5G手机运行速度更快,主要是因为采用了更高端的芯片,芯片主要由单质硅组成
B.富勒烯、碳纳米管均属于新型无机非金属材料
C.氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料
D.秦兵马俑是由黏土、石灰石经高温烧结而成的陶制品
6.在如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴定管内盛放某种液体。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是( )
选项 气体 液体 喷泉颜色
A Cl2 饱和食盐水 黄绿色喷泉
B NH3 含有酚酞的H2O 红色喷泉
C HCl AgNO3溶液 白色喷泉
D CO2 含有酚酞的NaOH溶液 红色喷泉
A.A B.B C.C D.D
7.突飞猛进的新科技改变着人类的生活,生产方式,下列说法正确的是
A.我国自主研发的东方超环(人造太阳)使用的氕、氘、氚互为同素异形体
B.天眼用到的碳化硅是一种新型有机材料
C.法能够实现直接从空气中捕获二氧化碳,该法可缓解全球日益严重的温室效应
D.北斗导航专用硬件结合国产处理器打造出一颗真正意义的“中国芯”,其主要成分为
8.在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5g溶于水,所得溶液恰好能被80mL浓度为0.50mol/L的HCl溶液中和,则该生成物的成分是( )
A.Na2O B.Na2O2 C.Na2O和Na2O2 D.Na2O2和NaO2
9.两份体积相同,浓度未知的Na2CO3和HCl溶液,将它们互相滴加,产生的气体在相同的温度和压强下的体积比为1:3,则Na2CO3和HCl溶液的浓度之比为( )
A.5:6 B.2:5 C.3:4 D.5:3
10.下列叙述错误的是( )
A.NaHCO3、Fe(OH)3、FeCl2 均可通过化合反应生成
B.电解、电离、电镀均需要通电才可进行
C.CO2、N2O5、SO2 均为酸性氧化物
D.从铝土矿中获得氧化铝,电解熔融的氧化铝得到铝
11.实验室金属钠着火,下列灭火方法正确的是( )
A.用水浇灭 B.用干燥的沙土盖灭
C.用书本扇灭 D.用湿抹布扑灭
12.碳酸钠俗名纯碱或苏打,在外观上与食盐相似,可用于洗涤,如清洗厨房用具的油污等。区分厨房中的食盐和碳酸钠的方法有很多,下列方法中不能区分两者的是()
A.分别取少量两种物质,尝一下两者的味道
B.分别取少量两种物质于试管中,滴加醋酸溶液观察现象
C.分别取少量两种物质于试管中,加蒸馏水溶解,用pH试纸分别测两种溶液的pH
D.分别取少量两种物质于试管中,加蒸馏水溶解,再加AgNO3 溶液观察现象
13.用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,1 mol与足量的或反应,转移的电子数目都为2NA
B.常温下,27 g Al与足量的氢氧化钠溶液反应,转移的电子数目为3NA
C.标准状况下,22.4 L 中含有的分子数目为NA
D.物质的量浓度为0.5mol/L的溶液中,含有的个数为NA
14.为证明铁、铜、银三种金属的活动性强弱,下列实验方案能达到目的的是( )
A.将铁、铜、银分别放入稀盐酸中
B.将铜分别放入氯化亚铁和硝酸银溶液中
C.将铜、银分别放入硫酸亚铁溶液中
D.将铁放入稀盐酸中,将铜放入硝酸银溶液中
15.下列物质的转变,不能通过一步反应实现的是( )
A.K2SO4→KOH B.CO2→CaCO3
C.Cu(NO3)2 →CuCl2 D.FeCl3→Fe(OH)3
16.室温下,探究溶液和KI溶液反应的限度,实验步骤如下。
步骤I:取溶液,向其中加入溶液,振荡,观察实验现象。
步骤II:继续向上述溶液中加入2mL苯,充分振荡后静置,观察实验现象。
步骤III:取下层溶液,向其中滴加5~6滴15%硫氰化钾溶液,观察溶液的颜色。
下列说法错误的是( )
A.步骤I中反应的离子方程式:
B.步骤II中通过分液可将水溶液与苯分离
C.步骤III中加入硫氰化钾溶液后溶液变红说明反应有一定限度
D.步骤III反应后溶液中大量存在、、、
17.我国古代“药金”的冶炼方法是:将炉甘石(ZnCO3)和赤铜矿(Cu2O)与木炭按一定的比例混合后加热至800℃,即可炼出闪烁似金子般光泽的“药金”。下列叙述正确的是( )
A.“药金”实质上是铜锌合金
B.冶炼炉中炉甘石直接被木炭还原为锌
C.用王水可区别黄金和“药金”
D.用火焰灼烧不能区别黄金和药金
18.Li电池使用过程中会产生LiH,对电池的性能和安全性带来影响。可用D2O与LiH进行反应测定LiH含量,由产物中的n(D2)/n(HD)比例可推算n(Li)/n(LiH)。
已知:①2LiH 2Li+H2 △H>0
②LiH+H2O=LiOH+H2↑
下列说法错误的是( )
A.H2O、D2O的化学性质基本相同
B.Li与D2O反应的方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑
C.n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例大
D.80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD)
19.2022年2月进行的北京冬奥会尽显化学高科技,下列有关说法错误的是( )
A.“飞扬”火炬外壳是用密度小且耐高温的碳纤维与高性能树脂做成的复合材料,碳纤维是新型无机非金属材料
B.“战袍”利用黑科技——石墨烯发热材料进行加热保暖,石墨烯是有机高分子材料
C.本届冬奥会使用氢燃料,有利于实现“碳达峰、碳中和”
D.“防切割竞赛服”里面的“剪切增稠液体”是由聚乙二醇和硅微粒加工而成,其中聚乙二醇是由乙二醇经过缩聚反应制得
20.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.②中选用品红溶液验证SO2的生成
二、综合题
21.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。以下是氯元素形成物质的化合价和物质类别二维图的部分信息。
(1)根据图中信息,写出+5价氯的氧化物的化学式: 。属于物质类别中的 。
(2)写出高氯酸()与NaOH反应的化学方程式: 。
(3)HCl既具有氧化性,又具有还原性。
①请任意写出一个体现HCl氧化性的离子方程式: 。
②浓盐酸可作为还原剂在加热条件下与发生反应制备,写出该反应的化学方程式: 。
(4)既具有氧化性,又具有还原性。请结合上图说明原因 。
22.按要求回答下列问题:
(1)用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为 。
(2)氢氟酸可刻蚀玻璃,反应的化学方程式为 。
(3)工业上使用漂白粉时常向其中加入稀盐酸,化学方程式为 。
(4)将钠、镁、铝各0.4mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比为 。
(5)向20mL含有1mol/L的氯化铝和一定量盐酸的溶液中逐滴加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与所加碱的体积如图所示,若由于碱过量,最终产生0.78g白色沉淀,则加入的氢氧化钠溶液的体积是 mL。
(6)将物质的量之比为2:3:4的N2、O2、CO2混合气体通过一定量Na2O2后,气体体积变为原体积的 (同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为 。
23.锂电池材料的回收利用已经成为重要的研究课题。已知经过预处理的某锂电池正极材料中主要存在LiCoO2和Cu、Al和Fe,某课题组利用如图工艺流程对其进行处理。
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,钴元素的化合价为 。实验室里通常是在铝盐溶液滴加 溶液制备Al(OH)3。
(2)图中用NaOH溶液调节溶液pH,得到的固体应为 。为了使该物质从溶液中完全沉淀,应控制溶液pH在3.5左右。则该物质的Ksp数值约为 (已知某离子浓度小于10-5 mol·L-1 时沉淀完全)。
(3)生成Li2CO3的反应加热的目的为 ,最恰当的加热方法为 。
(4)LiCoO2“酸浸”阶段发生反应的化学反应方程式为 。其“酸浸”过程也可以使用盐酸完成,与使用H2SO4相比,其缺点为 。经萃取分液得到的CoSO4,再经加碱、过滤、热分解得到Co2O3,实现钴的富集回收。其中热分解生成Co2O3的化学方程式是 。
24.按要求填空
(1)请写出一种与O2互为同素异形体的物质的化学式 。
(2)碳酸氢钠在水中的电离方程式 。
(3)药物“胃舒平”中含有氢氧化铝,可用来治疗胃酸(主要成分是盐酸)过多,离子方程式为 。
(4)某氯化物MCl227g,含有0.4mol Cl- ,则M的相对原子质量为 。
(5)“活性氧”能加速人体老化,被称为“生命杀手”,服用亚硒酸钠可以消除人体中的活性氧。从氧化还原反应角度分析,亚硒酸钠的作用是 。
25.(二) 、 、 等钠盐在生活、生产中都有着较广的应用。
完成下列填空:
(1)硫通常是一种淡黄色的晶体,高温下其蒸气有橙色、无色、红棕色等颜色,化学式分别为 、 、 等,它们互为 。
(2)纺织工业中常用氯气作漂白剂, 可以作为漂白后布匹的“脱氧剂”,试配平该化学方程式并标出电子转移的方向和数目:
若消耗标准状况下的 气体 ,则转移电子数目是 。
(3)向 溶液中加入少许 固体,忽略溶液体积变化,溶液中的 的变化是 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4) 的水溶液中存在如下等式,在横线处填上适当的微粒补充完整下列等式:
+ 。
向 溶液中滴加酚酞,溶液变为红色,若在该溶液中再滴加过量的 溶液,现象为 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.四氧化三铁为黑色固体,优质红泥明亮且橙中略带红光,是因其含有含量较高的氧化铁,氧化铁为红棕色固体,故A错误;
B.曾青”是硫酸铜,为可溶性铜盐,故B正确;
C.碳纤维为碳单质,属于无机非金属材料,故C错误;
D.芯片的主要化学成分是Si,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A.四氧化三铁为黑色固体;
B.“曾青”是硫酸铜;
C.碳纤维为无机非金属材料;
D.芯片的主要成分为单质硅。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.自然界中“氮循环”过程一定包括氧化还原反应(比如氮的固定)和非氧化还原反应(比如硝酸转化为硝酸盐),故A不符合题意;
B.重油裂解为轻质油作燃料,轻质油燃烧一样会产生二氧化碳,不能减少二氧化碳的排放量,无法有效促进碳中和,故B符合题意;
C.聚乳酸是一种新型的生物降解材料,快餐餐盒使用的聚乳酸材料可由乳酸经缩聚反应制得,故C不符合题意;
D.碳纳米管、石墨烯都是碳元素形成的不同单质,它们互为同素异形体,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化;
B.重油裂解为轻质油不能减少碳原子,不能减少二氧化碳的排放;
C.乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸;
D.同种元素形成的不同单质互为同素异形体。
3.【答案】A
【解析】【解答】A. 铁与氯气在点燃条件下反应,一定生成FeCl3,符合题意;
B. 硫与氧气在点燃条件下反应,只能生成SO2,不能生成SO3,不符合题意;
C. 铝虽然能与水反应生成Al(OH)3,但水不是单质,不符合题意;
D. 铁与水不能直接反应生成Fe(OH)3,不符合题意。
故答案为A。
【分析】考查的是物质之间的转化,同时也涉及到物质的的化学性质
4.【答案】D
【解析】【解答】A.1molN2中含有的分子数为1mol×6.02×1023/mol=6.02×1023,故A不符合题意;
B.钠性质活泼,与水能够剧烈反应,电解饱和食盐水2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑,不能制得钠,电解熔融氯化钠可以得到钠,2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑,故B不符合题意;
C.铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化,所以常温下,铝片不能溶于浓硝酸,故C不符合题意;
D.碘单质遇淀粉变蓝,所以常温下,淀粉溶液遇I2变为蓝色,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据计算1molN2中所含分子的数目;
B、注意区分电解饱和食盐水和电解熔融氯化钠的产物差别;
C、铝片在浓硝酸中易钝化;
D、注意淀粉遇碘单质变蓝。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.芯片由单质硅组成,A不符合题意;
B.碳纳米管,石墨烯等均属于新型无机非金属材料,B不符合题意;
C.氮化硅陶瓷性能好,可用于制造磨刀材料,C不符合题意;
D.秦兵马俑是由黏土经高温烧结而成的陶制品,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.芯片由单质硅组成;
B.碳纳米管,石墨烯等均属于新型无机非金属材料;
C.氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料;
D.秦兵马俑是由黏土经高温烧结而成的陶制品。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,不会形成黄绿色喷泉,与事实不相符,故A项选;
B.氨气易溶于水,其水溶液呈碱性,能使酚酞变红,可形成红色喷泉,与事实相符,故B项不选;
C.HCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀,反应后烧瓶内压强减小,能形成白色喷泉,与事实相符,故C项不选;
D.含有酚酞的NaOH溶液显红色,CO2能和NaOH溶液反应,形成红色喷泉,与事实相符,故D项不选;
故答案为:A。
【分析】A.食盐水可抑制氯气的溶解;
B.氨气极易溶于水;
C.HCl与硝酸银反应生成白色沉淀;
D.二氧化碳与NaOH溶液反应。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.氕、氘、氚是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,A不符合题意;
B.碳化硅属于无机物,碳化硅硬度大,熔点高,是一种新型的无机非金属材料,B不符合题意;
C.捕获空气中的CO2可使空气中CO2的含量降低,能够减缓温室效应,C符合题意;
D.芯片的主要成分为晶体Si,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.质子数相同、质量数(或中子数)不同的原子互称同位素;
B.碳化硅属于无机物;
C.降低CO2的含量,能够减缓温室效应;
D.芯片的主要成分为晶体Si。
8.【答案】C
【解析】【解答】
n(HCl)=0.08L×0.50mol/L=0.04mol,n(Na+)=n(Cl-)=0.04mol,所以n(O)==mol,,1<<2,故该物质为Na2O和Na2O2的混合物。
故答案为:C
【分析】根据Na、Cl、O的守恒计算。
9.【答案】A
【解析】【解答】碳酸钠滴加到盐酸中,发生Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,盐酸滴加到碳酸钠中,发生:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,因为生成气体体积不同,说明盐酸不足,设Na2CO3的浓度为c1,盐酸浓度为c2,溶液的体积为1L,碳酸钠滴入盐酸产生CO2多于盐酸滴加到碳酸钠中,碳酸钠滴入到盐酸中产生CO2的量,根据盐酸计算,即n(CO2)=mol,盐酸滴入碳酸钠溶液中产生的CO2的物质的量为:(c2-c1)mol,=1:3,即c1:c2=5:6,
故答案为:A。
【分析】将盐酸滴入碳酸钠溶液中,发生反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;盐酸滴加到碳酸钠中,发生:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,据此计算。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3,Fe(OH)2、O2、H2O生成Fe(OH)3,FeCl3与Fe反应生成FeCl2,均为化合反应,则NaHCO3、Fe(OH)3、FeCl2均可通过化合反应生成,故A不符合题意;
B.电解和电镀需要通电才可进行,而电离不需要通电,故B符合题意;
C.CO2、N2O5、SO2均能与碱反应生成盐和水,是酸性氧化物,故C不符合题意;
D.铝是活泼金属,可利用从铝土矿提取的氧化铝电解获得,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.三者均可以通过化合反应制取 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3. 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2FeCl3+Fe=3FeCl2
B.电解和电镀需要通电,而电离不需要
C.酸性氧化物与水生成对应的酸,与碱溶液生成对应的盐。可以生成碳酸,硝酸,亚硫酸以及碳酸钠,硝酸钠,亚硫酸钠
D.对于铝单质制取,是通过电解氧化铝2Al2O34Al+3O2
11.【答案】B
【解析】【解答】A.钠会与水生成氢气不能灭火,A不符合题意;
B.用干燥的沙土盖灭可以隔绝氧气灭火,B符合题意;
C.用书本扇有更多氧气不能灭火,C不符合题意;
D.湿抹布有水,钠和水生成氢气不能灭火,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.钠会与水生成氢气;
B.用干燥的沙土盖灭可以隔绝氧气灭火;
C.用书本扇有更多氧气;
D.湿抹布有水,钠会与水生成氢气。
12.【答案】D
【解析】【解答】A、各取少量通过尝味道,咸味的是食盐,涩味的是碳酸钠,能区分,故A不符合题意;
B、食醋与碳酸钠反应产生二氧化碳,与食盐不反应,能区分,故B不符合题意;
C、食盐溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性,两种溶液的pH大小不同,能区分,故C不符合题意;
D、食盐溶液与AgNO3 溶液反应生成白色氯化银沉淀,碳酸钠溶液与AgNO3 溶液反应生成白色碳酸银沉淀,实验现象相同,不能区分,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】 根据食盐和碳酸钠的物理性质、具有相同的阳离子和不同的阴离子分析鉴别两种物质的方法即可。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.与或反应中,均既是氧化剂又是还原剂,有2+2=2Na2CO3+O2~2e-、2+2=4NaOH+O2↑~2e-,故1 mol与足量的或反应,转移的电子数目都为NA,A不符合题意;
B.Al与足量NaOH溶液反应全部转化为NaAlO2,27gAl的物质的量为1mol,则转移1mol×(3-0)=3mol,即转移电子数为3NA,B符合题意;
C.标准状况下水不是气体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和分子数,C不符合题意;
D.未给溶液体积,无法计算溶液中氯离子个数,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据过氧化钠化合价的变化分析;
B.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;
C.标况下水为液体;
D.有体积无法计算。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.铁与盐酸反应生成氢气,铜、银不反应,无法比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱,故A不符合题意;
B.将铜放入氯化亚铁溶液中无明显现象,则铁比铜活泼,将铜放入硝酸银溶液中会有银单质析出,则铜比银活泼,能比较铁、铜、银金属活动性强弱,B符合题意;
C.将铜、银放入硫酸亚铁溶液中无明显现象,无法比较铁、铜、银三种金属的活泼性,C不符合题意;
D.铁与盐酸反应生成氢气,则铁比氢活泼,铜将铜放入硝酸银溶液中有银单质析出,则铜比银活泼,但无法比较铁与铜、银的活泼性强弱,D符合题意;
故答案为:B。
【分析】掌握金属活动性顺序,活泼金属与不活泼金属盐溶液反应时可制得不活泼金属单质。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.K2SO4与Ba(OH)2溶液反应,可生成KOH和BaSO4沉淀,A不合题意;
B.CO2通入澄清石灰水中,可生成CaCO3和水,B不合题意;
C.Cu(NO3)2 →CuCl2,不能通过一步反应实现,C符合题意;
D.FeCl3与NaOH溶液反应,可生成Fe(OH)3沉淀和NaCl,D不合题意;
故答案为:C。
【分析】A.K2SO4+Ba(OH)2=2KOH+BaSO4↓;
B.CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
C.CuCl2+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgCl↓;
D.FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.由题意可知,步骤I中发生的反应为铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘,反应的离子方程式为,故A不符合题意;
B.苯不溶于水,所以步骤II中通过分液的方法将水溶液与苯分离,故B不符合题意;
C.由题意可知,碘化钾溶液与氯化铁溶液反应时,碘化钾溶液过量,若步骤III中加入硫氰化钾溶液后溶液变红说明溶液中存在铁离子,铁离子与碘离子的反应不可能完全反应,有一定限度,故C不符合题意;
D.溶液中铁离子会与硫氰酸根离子反应生成血红色的硫氰化铁,则铁离子不可能与硫氰酸根离子在溶液中大量共存,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、步骤I的目的是使铁离子和碘离子发生氧化还原反应,铁化合价降低,碘化合价升高;
B、步骤II中加入苯,可以作为萃取剂,碘易溶于有机溶剂,萃取后将水层和有机层进行分液分离;
C、步骤III硫氰酸钾的目的是鉴别铁离子,由于步骤I中碘离子过量,因此理论上铁离子应该全部反应完,若仍然变为红色,即铁离子还有剩余,符合可逆反应的特点,即反应物无法完全转化;
D、根据离子共存的特点,铁离子和硫氰酸根无法大量共存。
17.【答案】A
【解析】【解答】A、冶炼“药金”的相关反应方程式为:ZnCO3 ZnO+CO2↑,2ZnO+C 2Zn+CO2↑,2Cu2O+C 4Cu+CO2↑,A项符合题意;
B、根据A中分析可知B项不符合题意;
C、王水可以溶解黄金和“药金”,故C项不符合题意;
D、用火焰灼烧可以区别黄金和“药金”,因为高温下黄金跟空气不反应,而“药金”可以与空气反应,生成的CuO是黑色的,ZnO是白色的,总之,灼烧后的“药金”颜色有变化,故D项不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.合金是一种金属加热融合其他金属或则和非金属的具有金属特性的物质
B.木炭可以还原金属氧化物
C.两种物质王水都可溶解,不能用来鉴别
D.金很稳定,而药金不稳定
18.【答案】C
【解析】【解答】A.H与 D互为同位素、具有相同的核外电子排布 ,则H2O、D2O的化学性质基本相同,A不符合题意;
B.类似于钠和水的反应, Li与D2O反应生成LiOD与D2,化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑,B不符合题意;
C.D2由Li与D2O反应生成、HD 通过反应LiH+D2O=LiOD+HD ,则 n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例小,C符合题意;
D.升温,2LiH 2Li+H2 △H>0平衡右移,Li增多LiH 减少,则结合选项C可知:80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.同种物质化学性质基本相同;
B.碱金属与水反应生成碱和氢气;
C.根据LiH+D2O=LiOD+HD 分析;
D.根据勒夏特列原理分析。
19.【答案】B
【解析】【解答】A.由碳纤维与高性能树脂两种材料组成的材料称之为复合材料,碳纤维是新型无机非金属材料,A不符合题意;
B.石墨烯是一种碳的新型单质,不属于有机高分子材料,属于新型无机非金属材料,B符合题意;
C.本届冬奥会使用氢燃料,减少CO2排放,故有利于实现“碳达峰、碳中和”,C不符合题意;
D.“防切割竞赛服”里面的“剪切增稠液体”是由聚乙二醇和硅微粒加工而成,其中聚乙二醇是由乙二醇经过缩聚反应制得,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】石墨烯是碳单质是无机非金属材料,结合选项即可判断
20.【答案】B
【解析】【解答】A.上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触与分离,从而可以控制反应生成SO2的量,该操作合理,A不符合题意;
B.反应液中H2SO4的浓度较高,不能向①中加水,应将①中溶液沿器壁慢慢加入水中,该操作不合理,B符合题意;
C.SO2有毒,要用NaOH溶液吸收处理,该操作合理,C不符合题意;
D.SO2有漂白性,可使品红溶液褪色,该操作合理,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.通过抽拉铜丝是否与浓硫酸接触控制二氧化硫的量
B.含有浓硫酸,稀释时,是将溶液倒入到水中
C.二氧化硫是酸性氧化物可以用氢氧化钠进行吸收
D.二氧化硫可以使品红溶液褪色,故可检验二氧化硫生成
21.【答案】(1);盐
(2)
(3)或;
(4)中Cl元素化合价为0价,氯元素还有-1价以及+1价等价态,因此氯元素化合价可以升高,氯气体现还原性;氯元素化合价可以降低,氯气体现氧化性
【解析】【解答】根据氧化还原反应中元素化合价的变化与物质性质的关系分析解答。
(1)+5价氯的氧化物的化学式为Cl2O5;是钾离子和氯酸根离子形成的化合物,属于盐,故答案为:Cl2O5;盐;
(2)高氯酸是一元强酸,能和一元强碱NaOH发生中和反应生成高氯酸钠和水,反应的化学方程式为HClO4+NaOH=NaClO4+H2O,故答案为:HClO4+NaOH=NaClO4+H2O;
(3)①活泼金属与盐酸反应时体现HCl氧化性,如Zn+2H+=Zn2++H2↑或Fe+2H+=Fe2++H2↑,故答案为:Zn+2H+=Zn2++H2↑或Fe+2H+=Fe2++H2↑;
②浓HCl可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(4)Cl2中Cl元素化合价为0价,氯元素还有-1价以及+1等价态,因此氯元素化合价可以升高,氯气体现氯气的还原性;氯元素化合价也可以降低,体现氯气的氧化性,故答案为:中Cl元素化合价为0价,氯元素还有-1价以及+1价等价态,因此氯元素化合价可以升高,氯气体现还原性;氯元素化合价可以降低,氯气体现氧化性。
【分析】
(1)依据化合价判断化学式;由金属离子和酸根离子形成的化合物,属于盐;
(2)高氯酸和NaOH反应生成高氯酸钠和水;
(3)根据氧化还原反应中元素化合价的变化与物质性质的关系分析解答。
(4)元素化合价升高,体现还原性;元素化合价降低,体现氧化性。
22.【答案】(1)CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O
(2)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(3)Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO
(4)4:1:1
(5)90
(6)1:2:1
【解析】【解答】(1)钙沸石写成氧化物的形式为 ;(2)二者的反应方程式为 ;(3)盐酸制次氯酸的方程式为 ; (4)首先根据 算出盐酸的物质的量为0.1mol,而金属的量为0.4mol,金属明显过量,所以三者能产生的氢气是一样多的(盐酸中的氢元素就0.1mol这么多,能产生的氢气的量只能是0.05mol,羊毛出在羊身上),钠较活泼可以与水反应产生氢气,钠完全转变为 ,0.4mol钠一共可以失0.4mol电子,每生成1mol氢气需要得2mol电子,则一共可以得到0.2mol氢气,因此钠、镁、铝能产生的氢气的量分别为0.2mol、0.05mol、0.05mol,三者的体积比为4:1:1;(5)当加入BmL碱时沉淀量最大,为 ,但是到100mL时沉淀全部溶解,因此若要剩余0.01mol ,根据 可知只要少加0.01mol的碱即可,碱液浓度已知,根据 算出少加的体积,则加入的碱液体积为90mL;(6)根据 ,每2份 参加反应可以得到1份 ,气体分子数减少1份,而反应后气体体积变为原体积的 ,不难看出只有2份 参加了反应,因此反应后三者的物质的量之比为 。
【分析】(1)将硅酸盐改写为氧化物形式即可,注意金属氧化物在前,二氧化硅在后,水在最后;(2)写出氟化氢和二氧化硅的反应即可;(3)盐酸是强酸,通过强酸来制弱酸(次氯酸);(4)要注意谁过量的问题,酸过量和金属过量的时候是不一样的,谁少按谁算;(5)根据 不难得出0.78g沉淀即0.01mol ,据此来分析即可;(6)三者中只有 和 会反应,据此来分析即可。
23.【答案】(1)+3;NH3 H2O(或氨水)
(2)Fe(OH)3;10-36.5
(3)提高反应速率;水浴加热
(4)2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;有Cl2放出,污染环境;4CO(OH)2+O2 2Co2O3+4H2O
【解析】【解答】(1)根据化合价代数和为0,Li为+1价,O为-2价,LiCoO2中,钴元素的化合价为+3。氢氧化铝能溶于强碱,实验室里通常是在铝盐溶液滴加NH3 H2O(或氨水)溶液制备Al(OH)3。故答案为:+3;NH3 H2O(或氨水);
(2)题给信息可知酸浸后溶液主要的金属离子是Co2+、Li+,还含有少量Fe3+、Cu2+,经NaOH溶液调节pH 过滤,除去Fe3+,图中用NaOH溶液调节溶液pH,得到的固体应为Fe(OH)3 。为了使Fe(OH)3从溶液中完全沉淀,应控制溶液pH在3.5左右。则Fe(OH)3的Ksp= =10-36.5,Ksp数值约为10-36.5。故答案为:Fe(OH)3 ;10-36.5;
(3)生成Li2CO3的反应加热的目的为提高反应速率,加热温度为95℃,最恰当的加热方法为水浴加热。故答案为:提高反应速率;水浴加热;
(4)LiCoO2“酸浸”阶段发生反应LiCoO2将双氧水氧化为氧气,+3价的钴还原为+2价,化学反应方程式为2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O。其“酸浸”过程也可以使用盐酸完成,与使用H2SO4相比,盐酸具有还原性,其缺点为有Cl2放出,污染环境。经萃取分液得到的CoSO4,再经加碱、过滤、热分解得到Co2O3,实现钴的富集回收。其中热分解生成Co2O3的化学方程式是4CO(OH)2+O2 2Co2O3+4H2O。故答案为:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;有Cl2放出,污染环境;4CO(OH)2+O2 2Co2O3+4H2O。
【分析】锂电池废料中含有LiCoO2、铝、炭黑,将废料先用碱液浸泡,将Al充分溶解,过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠,在浸出液中加入稀硫酸生成氢氧化铝,过滤得到氢氧化铝固体;滤渣中含有LiCoO2,将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成Li2SO4、CoSO4,反应的离子方程式为:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,题给信息可知酸浸后溶液主要的金属离子是Co2+、Li+,还含有少量Fe3+、Cu2+,经NaOH溶液调节pH 过滤,滤液经萃取、分离,浓缩,溶液中含有Li+,加入饱和碳酸钠溶液后过滤,最后得到碳酸锂固体。
24.【答案】(1)O3
(2)NaHCO3 = Na++HCO3-
(3)Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
(4)64
(5)还原剂
【解析】【解答】(1)O3与O2互为同素异形体。
(2)碳酸氢钠在水中的电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO3-。
(3)氢氧化铝为难溶物,与盐酸反应的离子方程式为Al(OH)3+ 3H+= Al3++ 3H2O。
(4)根据题干信息可知n(MCl2)=0.2mol,结合m=nM可知,MCl2的摩尔质量为27g÷0.2mol=135g/mol,则M的摩尔质量为135g/mol-71g/mol=64g/mol,所以M的相对原子质量为64。
(5)活性氧具有氧化性,服用亚硒酸钠可以消除人体中的活性氧,说明亚硒酸钠具有还原性,其作用是还原剂。
【分析】(1)同素异形体是指组成元素相同的不同单质。
(2)注意HCO3-为弱酸根,不能完全电离。
(3)注意氢氧化铝为难溶物,不能拆成离子形式。
(4)根据m=nM进行分析,注意物质的相对分子质量(或相对原子质量)与其摩尔质量在数值上相等。
(5)还原剂具有还原性。
25.【答案】(1)同素异形体
(2)1;4;5;1;1;8;
(3)增大
(4);产生白色沉淀,且红色褪去
【解析】【解答】(1)S2、S4、S6都是由硫元素构成的单质,因此互为同素异形体。
(2)该反应中Na2S2O3中硫元素由+2价变为+6价,失去8个电子,Cl2中氯元素由0价变为-1价,得到2个电子,根据得失电子守恒可得Na2S2O3的系数为1,Cl2的系数为4;反应生成HCl的系数为8。根据钠元素守恒可得Na2SO4的系数为1,根据硫元素守恒H2SO4的系数为1;根据氢元素守恒可得,H2O的系数为5。因此反应的化学方程式为Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl。
用单线桥表示电子转移情况为:。
反应消耗Cl2的物质的量为,由反应的化学方程式可知,反应消耗Cl2与转移电子数的关系为4Cl2~8e-,因此反应消耗0.8molCl2,则转移电子数为1.6mol,即为1.6NA。
(3)加入少量的Ba(OH)2发生反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2HCO3-=BaCO3↓+CO32-+2H2O,反应后所得溶液为Na2CO3溶液,溶液中CO32-浓度变大。
(4)Na2SO3溶液中存在质子守恒c(OH-)=c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3),因此溶液中c(OH-)-c(H+)=c(HSO3-)+2c(H2SO3)。
向Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液,发生反应的化学方程式为Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl,反应后所得溶液为NaCl溶液,显中性,因此溶液由红色变为无色,同时可观察有白色沉淀产生。
【分析】(1)由同种元素构成的不同单质,互为同素异形体。
(2)根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式;
根据化合价变化,标明电子转移的方向和数目;
根据公式计算消耗Cl2的物质的量,结合反应化学方程式计算转移电子数。
(3)根据发生反应的离子方程式分析。
(4)结合质子守恒分析;根据发生反应的离子方程式分析。