【精品解析】2015-2016学年广东省湛江市廉江一中高三上学期开学化学试卷

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名称 【精品解析】2015-2016学年广东省湛江市廉江一中高三上学期开学化学试卷
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2017-05-03 15:19:12

文档简介

2015-2016学年广东省湛江市廉江一中高三上学期开学化学试卷
一、选择题
1.(2015高三上·湛江开学考)有关物质的使用不涉及化学变化的是 (  )
A.明矾用作净水剂 B.液氨用作致冷剂
C.漂粉精作消毒剂 D.生石灰作干燥剂
【答案】B
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】解:A.明矾在水中可以电离出两种金属离子K+、Al3+.而Al3+很容易水解,生成胶状的氢氧化铝,氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,从而使杂质沉降水变澄清,属于化学变化,故A错误;
B.液氯汽化时吸收热量,故可用作制冷剂,属于物理变化,故B正确;
C.漂白精的有效成分为次氯酸钙,具有强氧化性,可用于杀菌消毒,属于化学变化,故C错误;
D.生石灰与水反应生成氢氧化钙,属于化学变化,故D错误,
故选B.
【分析】化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成;据此分析判断.
2.(2015高三上·湛江开学考)具有防腐作用的甲醛 (  )
A.分子中共有12个电子 B.能发生加聚反应
C.难溶于水易溶于酒精 D.比例模型为:
【答案】B
【知识点】甲醛
【解析】【解答】解:A.甲醛的电子式为: ,核外共有电子数=8+6+2=16,故A错误;
B.甲醛的结构式为 ,含有碳氧双键能发生加聚反应,故B正确;
C.甲醛是极性分子,水是极性分子,乙醇是极性分子,根据相似相溶原理,甲醛易溶于水,也易溶于酒精,故C错误;
D.比例模型中氧原子半径应大于氢原子的半径,故D错误;
故选B.
【分析】A.甲醛的分子式为CH2O,电子式为 ;
B.根据甲醛的结构式为 以及双键能发生加聚反应来分析;
C.根据相似相溶原理来解答;
D.根据比例模型中氧原子半径应大于氢原子的半径.
3.(2015高三上·湛江开学考)关于氧化物Na2O2和Na2O,它们(  )
A.阴阳离子个数比均为1:2 B.都含有非极性共价键
C.都与水发生氧化还原反应 D.都属于碱性氧化物
【答案】A
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】解:A、Na20是由钠离子和氧离子构成的离子化合物,电子式为 ,所以阴阳离子个数比是1:2,Na202是由钠离子和过氧根离子构成的离子化合物,电子式为 ,阴阳离子个数比是1:2,故A正确;
B、Na20是由钠离子和氧离子构成的离子化合物,不含有非极性共价键,故B错误;
C、Na20与水反应生成氢氧化钠,元素化合价不变,属于非氧化还原反应,故C错误;
D、因过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气,则过氧化钠不属于碱性氧化物,故D错误;
故选A.
【分析】A、Na20是由钠离子和氧离子构成的离子化合物,Na202是由钠离子和过氧根离子构成的离子化合物;
B、Na2O是由钠离子和氧离子构成的离子化合物,不含有非极性共价键;
C、Na2O与水反应生成氢氧化钠,元素化合价不变;
D、碱性氧化物是指能与酸反应生成盐和水的金属氧化物.
4.(2015高三上·湛江开学考)下列叙述中正确的是(  )
A.氯化钠溶液能导电,所以氯化钠溶液是电解质
B.氯化钠固体不导电,所以氯化钠不是电解质
C.氯化氢溶液能导电,所以氯化氢是电解质
D.氯气溶于水能导电,所以氯气是电解质
【答案】C
【知识点】电解质与非电解质
【解析】【解答】解:A、氯化钠溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B、氯化钠固体熔融状态和溶于水均能导电,属于电解质,故B错误;
C、氯化氢溶液能导电,HCl属于电解质,故C正确;
D、氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,故D错误,故选C.
【分析】电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;例:酸、碱、盐,金属氧化物等.
非电解质:在水溶液中或熔融状态下不能导电的化合物;例:有机物,非金属氧化物等,据此解答即可.
5.(2015高三上·湛江开学考)下列各组离子在相应的条件下一定能大量共存的是(  )
A.在碱性溶液中:CO32﹣、K+、S2﹣、Na+
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO3﹣、Mg2+、Na+、SO42﹣
C.在 =1×1012的溶液中:NH4+、AlO2﹣、Cl﹣、K+
D.在中性溶液中:Fe3+、Cl﹣、NO3﹣、Al3+
【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】解:A.在碱性溶液中,该组离子之间不反应,可大量共存,故A正确;
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液,为非氧化性酸或强碱溶液,酸溶液中Al、NO3﹣发生氧化还原反应不生成氢气,碱溶液中不能大量存在Mg2+,故B错误;
C.在 =1×1012的溶液,显酸性,酸溶液中不能大量存在AlO2﹣,故C错误;
D.Fe3+在pH为4.4左右沉淀完全,则中性溶液中不能大量存在Fe3+,故D错误;
故选A.
【分析】A.在碱性溶液中,该组离子之间不反应;
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液,为非氧化性酸或强碱溶液;
C.在 =1×1012的溶液,显酸性;
D.Fe3+在pH为4.4左右沉淀完全.
6.(2015高三上·湛江开学考)下列离子方程式正确的是(  )
A.澄清石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+═Ca2++2H20
B.碳酸钠溶液与少量盐酸反应:CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑
C.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:H++OH﹣+Ba2++SO42﹣═H2O+BaSO4↓
D.氢氧化铜与稀硫酸反应:Cu(OH)2+2H+═Cu2++2H2O
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.澄清石灰水与稀盐酸反应的离子反应为H++OH﹣═H20,故A错误;
B.碳酸钠溶液与少量盐酸反应的离子反应为CO32﹣+H+═HCO3﹣,故B错误;
C.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子反应为2H++2OH﹣+Ba2++SO42﹣═2H2O+BaSO4↓,故C错误;
D.氢氧化铜与稀硫酸反应的离子反应为Cu(OH)2+2H+═Cu2++2H2O,故D正确;
故选D.
【分析】A.反应生成氯化钙和水;
B.反应生成碳酸氢钠;
C.不符合离子的配比;
D.反应生成硫酸铜和水.
7.(2015高三上·湛江开学考)下列说法正确的是(  )
A.摩尔是用来衡量微观粒子多少的一种物理量
B.在一定的温度和压强下,各种气体的摩尔体积相等
C.阿伏加德罗常数的数值是0.012 kg碳所含的原子个数
D.若气体摩尔体积为22.4 L mol﹣1,则所处条件为标准状况
【答案】B
【知识点】物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】解:A、摩尔是物质的量的单位,不是物理量,故A错误;
B、气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积,气体体积与温度和压强有关,温度和压强一定的条件下,气体摩尔体积相同,故B正确;
C、阿伏加德罗常数的数值是0.012 kg12C碳所含的原子个数,故C错误;
D、气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积,气体体积与温度和压强有关,故气体摩尔体积为22.4 L mol﹣1,不一定是在标况下,故D错误;
故选B.
【分析】A、摩尔是物质的量的单位,不是物理量;
B、气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积,气体体积与温度和压强有关;
C、阿伏加德罗常数的数值是0.012 kg12C碳所含的原子个数;
D、依据气体摩尔体积的定义回答.
二、解答题
8.(2015高三上·湛江开学考)用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制250mL 0.5mol/L的稀H2SO4的操作简单可概括为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶.请按要求填空:
(1)所需浓H2SO4的体积为   .
(2)如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用    mL量筒最好.量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将   (偏高、偏低、无影响).
(3)除量筒和胶头滴管外还需用到的玻璃仪器有:   .
(4)洗涤操作一般要求重复   次,且洗涤液均要   .
(5)定容的操作为:向容量瓶中加入蒸馏水,至液面离刻度线   处,改用胶头滴管滴加,至   .
【答案】(1)6.8mL
(2)10;偏低
(3)烧杯250mL容量瓶玻璃棒
(4)2﹣3;转移至容量瓶中
(5)1﹣2cm;凹液面最低处与刻度线相切
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】解:(1)浓硫酸的物质的量浓度为c= = =18.4mol/L,设需要的浓硫酸的体积为VmL,根据溶液稀释定律C浓V浓=C稀V稀,可知:
18.4mol/L×VmL=0.5mol/L×250mL
解得V=6.8mL.
故答案为:6.8mL;(2)根据“大而近”的原则,根据需要量取的浓硫酸的体积为6.8mL可知应选择10mL的量筒;量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,会导致所取的浓硫酸被稀释,浓硫酸的物质的量偏小,则配制出的额稀硫酸的浓度偏低,故答案为:10,偏低;(3)根据配制步骤是计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器有:烧杯、量筒、250mL容量瓶、玻璃棒和胶头滴管,故除了量筒和胶头滴管外还需要烧杯、250mL容量瓶、玻璃棒,故答案为:烧杯、250mL容量瓶、玻璃棒;(4)洗涤烧杯和玻璃棒2﹣3次,洗涤液也要注入容量瓶,否则会导致溶质的损失,故答案为:2﹣3,转移至容量瓶中;(5)定容时,开始先加水至凹液面离刻度线1﹣2cm处,然后改用胶头滴管逐滴加入,至凹液面最低处与刻度线相切,故答案为:1~2cm,凹液面最低处与刻度线相切.
【分析】(1)先计算出浓硫酸的物质的量浓度为c= ,然后根据溶液稀释定律C浓V浓=C稀V稀来计算;(2)根据“大而近”的原则,根据需要量取的浓硫酸的体积来选择合适的量筒;根据c= 并结合溶质的物质的量n和溶液的体积V的变化来进行误差分析;(3)根据配制步骤是计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶来分析需要的仪器;(4)洗涤烧杯和玻璃棒2﹣3次,洗涤液也要注入容量瓶;(5)根据定容的操作来分析.
9.(2015高三上·湛江开学考)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子.
回答下列问题:
(1)元素c为   ;d为   
(2)由这些元素形成的双原子分子为   .
(3)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是   ,离子晶体的是   ,金属晶体的是   ,分子晶体的是   ;(每空填一种)
(4)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,两种化合物的电子式分别为:   、   ,该反应的化学方程式为:   .
【答案】(1)Na;S
(2)CO、O2、Cl2
(3)金刚石;NaCl;Na;CO(或O2、Cl2)
(4);;2CO2+Na2O2═2Na2CO3+O2
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解:原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍,则a有2个电子层,最外层电子数为4,故a为碳元素;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,B采取sp3杂化,分子中B原子有2对孤对电子,则B原子最外层电子数为6,处于ⅥA族,故b为氧元素,d为硫元素;c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子,c处于ⅠA族、e处于VIIA族,结合原子序数可知,c为钠元素,e为Cl元素.(1)由上述分析可知,元素c为Na,d为S,故答案为:Na;S;(2)由这些元素形成的双原子分子为CO、O2、Cl2,故答案为:CO、O2、Cl2;(3)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是金刚石,属于离子晶体的是NaCl等,属于金属晶体的是Na,属于分子晶体的是CO(或O2、Cl2),
故答案为:金刚石;NaCl;Na;CO(或O2、Cl2);(4)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,应是CO2与Na2O2,两种化合物的电子式分别为: 、 ,该反应的化学方程式为:2CO2+Na2O2═2Na2CO3+O2,
故答案为: ; ;2CO2+Na2O2═2Na2CO3+O2.
【分析】原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍,则a有2个电子层,最外层电子数为4,故a为碳元素;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,B采取sp3杂化,分子中B原子有2对孤对电子,则B原子最外层电子数为6,处于ⅥA族,故b为氧元素,d为硫元素;c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子,c处于ⅠA族、e处于VIIA族,结合原子序数可知,c为钠元素,e为Cl元素.
10.(2015高三上·湛江开学考)ClO2是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂,易溶于水.制备方法如下:
(1)步骤Ⅰ:电解食盐水制备氯酸钠.用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质.在除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的   (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的   和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去.
(2)步骤Ⅱ:将步骤Ⅰ得到的食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3),再将它与盐酸反应生成ClO2与Cl2,ClO2与Cl2的物质的量比是   .
(3)学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2,用NaClO3和草酸(H2C2O4)恒温在60℃ 时反应制得.
反应过程中需要对A容器进行加热,加热的方式为   ;加热需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有   ;
(4)反应后在装置C中可得亚氯酸钠(NaClO2)溶液.已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃ 时,析出的晶体是NaClO2 3H2O,在温度高于38℃时析出的是NaClO2.根据图2所示NaClO2的溶解度曲线,请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2 3H2O的操作步骤:
①   ;②   ;③洗涤;④干燥.
(5)目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法,将Cl2通入到NaClO2溶液中.现制取270kg二氧化氯,需要亚氯酸钠的质量是   .
(6)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN﹣氧化为无毒物质,自身被还原为Cl﹣.处理含CN﹣相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的   倍.
【答案】(1)BaCl2;Na2CO3
(2)2:1
(3)水浴加热;温度计、大烧杯
(4)蒸发浓缩;冷却(大于38℃)结晶
(5)362kg
(6)2.5
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】解:(1)要先除硫酸根离子,然后再除钙离子,碳酸钠可以除去过量的钡离子,如果加反了,过量的钡离子就没法除去,至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制,因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了,只要将三种离子除完了,过滤就行了,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子,其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的BaCl2,至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3,和NaOH溶液,充分反应后将沉淀一并滤去;
故答案为:BaCl2;Na2CO3;(2)根据NaClO3与盐酸反应生成ClO2与Cl2的反应可知,生成每摩尔Cl2失去2mol电子,而生成每摩尔ClO2得到1mol电子,根据电子得失守恒可知,生成ClO2与Cl2的物质的量比是2:1,
故答案为:2:1;(3)工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得ClO2、K2CO3和CO2,所以反应要用水浴加热,为了准确测量水浴的温度需要用温度计,另外水浴装置中除酒精灯外,还需要用大烧杯,
故答案为:水浴加热;温度计、大烧杯;(4)从溶液中制取溶质,一般采用蒸发浓缩、冷却(大于38℃)结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2 3H2O,趁热过滤;用38℃~60℃热水洗涤;低于60℃干燥;
故答案为:蒸发浓缩; 冷却(大于38℃)结晶;(5)设亚氯酸钠的质量是为xkg,
根据反应
2NaClO2+Cl2=2NaCl+ 2ClO2
181 135
x 270kg
所以x= =362
故答案为:362kg;(6)处理含CN﹣相同量的电镀废水时,每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍,
故答案为:2.5.
【分析】(1)盐酸要放在最后,来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,要先加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠去除过量的钡离子(2)根据NaClO3与盐酸反应生成ClO2与Cl2的反应可知,生成每摩尔Cl2失去2mol电子,而生成每摩尔ClO2得到1mol电子,根据电子得失守恒计算;(3)工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得ClO2、K2CO3和CO2,所以反应要用水浴加热;(4)从溶液中制取溶质,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法;(5)根据反应方程式进行计算;(6)处理含CN﹣相同量的电镀废水时,每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,故为2.5倍.
11.(2015高三上·湛江开学考)工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取二氧化锰,其流程示意图如下:
已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2
开始沉淀时 8.3 6.3 2.7 4.7
完全沉淀时 9.8 8.3 3.7 6.7
注:金属离子的起始浓度为0.1mol/L
回答下列问题:
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是   .盐酸溶解MnCO3的化学方程式是   .
(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是   .
(3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Cu2+,反应的离子方程式是   .
(4)将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法.其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化,该反应的离子方程式为:
    Mn2++   ClO3﹣+   =   +   +   .
(5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法.
①生成MnO2的电极反应式是   
②若直接电解MnCl2溶液,生成MnO2的同时会产生少量Cl2.检验Cl2的操作是   .
③若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,则无Cl2产生.其原因是   .
【答案】(1)增大接触面积,提高反应速率;MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O
(2)2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+
(3)MnS+Cu2+=Mn2++CuS
(4)5;2;4H2O;Cl2↑;5MnO2;8H+5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+
(5)Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+;将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成;其它条件不变下,增大Mn2+浓度[或增大c(Mn2+)/c(Cl﹣)],有利于Mn2+放电(不利于Cl﹣放电)
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:菱锰矿用盐酸酸浸,MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3与盐酸反应,SiO2不与盐酸反应,过滤得到滤渣1为SiO2,滤液1中含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜及剩余的HCl,向滤液中加入生石灰,调节溶液pH=4,加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,在pH=4时氧化得到Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,滤液2中加入MnS,将溶液中Cu2+转化为CuS沉淀过滤除去,滤液3中为MnCl2,系列转化得到MnO2.(1)将菱锰矿粉碎,可以增大接触面积,提高反应速率;碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳与水,反应方程式为:MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O,
故答案为:增大接触面积,提高反应速率;MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O;(2)加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,在pH=4时氧化得到Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,根据电荷守恒有氢离子生成,反应离子方程式为:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+,
故答案为:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+;(3)MnS与氯化铜反应转化更难溶的CuS,同时得到氯化镁,反应离子方程式为:MnS+Cu2+=Mn2++CuS,
故答案为:MnS+Cu2+=Mn2++CuS;(4)用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化得到MnO2,Mn元素发生氧化反应,则Cl元素发生还原反应生成Cl2,由于在酸性条件下反应,根据电荷守恒可知,生成物中有H+生成,根据H元素守恒,可知反应物中缺项物质为H2O,配平后离子方程式为:5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+,
故答案为:5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+;(5)①由题意可知,Mn2+转化为MnO2,发生氧化反应,由O元素守恒可知有水参加反应,由电荷守恒可知应有H+生成,电极反应式为:Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+,
故答案为:Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+;②生成氯气发生氧化反应,在阳极产生,检验Cl2的操作是:将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成,
故答案为:将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成;③Mn2+、Cl﹣都在阳极放电,二者为竞争关系,增大Mn2+浓度[或增大c(Mn2+)/c(Cl﹣)],有利于Mn2+放电(不利于Cl﹣放电),
故答案为:其它条件不变下,增大Mn2+浓度[或增大c(Mn2+)/c(Cl﹣)],有利于Mn2+放电(不利于Cl﹣放电).
【分析】菱锰矿用盐酸酸浸,MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3与盐酸反应,SiO2不与盐酸反应,过滤得到滤渣1为SiO2,滤液1中含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜及剩余的HCl,向滤液中加入生石灰,调节溶液pH=4,加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,在pH=4时氧化得到Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,滤液2中加入MnS,将溶液中Cu2+转化为CuS沉淀过滤除去,滤液3中为MnCl2,系列转化得到MnO2.(1)将菱锰矿粉碎,可以增大接触面积,提高反应速率;碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳与水;(2)加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,在pH=4时氧化得到Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,根据电荷守恒有氢离子生成;(3)MnS与氯化铜反应转化更难溶的CuS,同时得到氯化镁;(4)用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化得到MnO2,Mn元素发生氧化反应,则Cl元素发生还原反应生成Cl2,由于在酸性条件下反应,根据电荷守恒可知,生成物中有H+生成,根据H元素守恒,可知反应物中缺项物质为H2O,结合电荷守恒、原子守恒配平;(5)①由题意可知,Mn2+转化为MnO2,发生氧化反应,由O元素守恒可知有水参加反应,由电荷守恒可知应有H+生成;②生成氯气发生氧化反应,在阳极产生,用润湿的淀粉碘化钾试纸检验;③其它条件不变下,增大Mn2+浓度,有利于Mn2+放电.
1 / 12015-2016学年广东省湛江市廉江一中高三上学期开学化学试卷
一、选择题
1.(2015高三上·湛江开学考)有关物质的使用不涉及化学变化的是 (  )
A.明矾用作净水剂 B.液氨用作致冷剂
C.漂粉精作消毒剂 D.生石灰作干燥剂
2.(2015高三上·湛江开学考)具有防腐作用的甲醛 (  )
A.分子中共有12个电子 B.能发生加聚反应
C.难溶于水易溶于酒精 D.比例模型为:
3.(2015高三上·湛江开学考)关于氧化物Na2O2和Na2O,它们(  )
A.阴阳离子个数比均为1:2 B.都含有非极性共价键
C.都与水发生氧化还原反应 D.都属于碱性氧化物
4.(2015高三上·湛江开学考)下列叙述中正确的是(  )
A.氯化钠溶液能导电,所以氯化钠溶液是电解质
B.氯化钠固体不导电,所以氯化钠不是电解质
C.氯化氢溶液能导电,所以氯化氢是电解质
D.氯气溶于水能导电,所以氯气是电解质
5.(2015高三上·湛江开学考)下列各组离子在相应的条件下一定能大量共存的是(  )
A.在碱性溶液中:CO32﹣、K+、S2﹣、Na+
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO3﹣、Mg2+、Na+、SO42﹣
C.在 =1×1012的溶液中:NH4+、AlO2﹣、Cl﹣、K+
D.在中性溶液中:Fe3+、Cl﹣、NO3﹣、Al3+
6.(2015高三上·湛江开学考)下列离子方程式正确的是(  )
A.澄清石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+═Ca2++2H20
B.碳酸钠溶液与少量盐酸反应:CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑
C.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:H++OH﹣+Ba2++SO42﹣═H2O+BaSO4↓
D.氢氧化铜与稀硫酸反应:Cu(OH)2+2H+═Cu2++2H2O
7.(2015高三上·湛江开学考)下列说法正确的是(  )
A.摩尔是用来衡量微观粒子多少的一种物理量
B.在一定的温度和压强下,各种气体的摩尔体积相等
C.阿伏加德罗常数的数值是0.012 kg碳所含的原子个数
D.若气体摩尔体积为22.4 L mol﹣1,则所处条件为标准状况
二、解答题
8.(2015高三上·湛江开学考)用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制250mL 0.5mol/L的稀H2SO4的操作简单可概括为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶.请按要求填空:
(1)所需浓H2SO4的体积为   .
(2)如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用    mL量筒最好.量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将   (偏高、偏低、无影响).
(3)除量筒和胶头滴管外还需用到的玻璃仪器有:   .
(4)洗涤操作一般要求重复   次,且洗涤液均要   .
(5)定容的操作为:向容量瓶中加入蒸馏水,至液面离刻度线   处,改用胶头滴管滴加,至   .
9.(2015高三上·湛江开学考)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子.
回答下列问题:
(1)元素c为   ;d为   
(2)由这些元素形成的双原子分子为   .
(3)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是   ,离子晶体的是   ,金属晶体的是   ,分子晶体的是   ;(每空填一种)
(4)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,两种化合物的电子式分别为:   、   ,该反应的化学方程式为:   .
10.(2015高三上·湛江开学考)ClO2是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂,易溶于水.制备方法如下:
(1)步骤Ⅰ:电解食盐水制备氯酸钠.用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质.在除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的   (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的   和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去.
(2)步骤Ⅱ:将步骤Ⅰ得到的食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3),再将它与盐酸反应生成ClO2与Cl2,ClO2与Cl2的物质的量比是   .
(3)学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2,用NaClO3和草酸(H2C2O4)恒温在60℃ 时反应制得.
反应过程中需要对A容器进行加热,加热的方式为   ;加热需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有   ;
(4)反应后在装置C中可得亚氯酸钠(NaClO2)溶液.已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃ 时,析出的晶体是NaClO2 3H2O,在温度高于38℃时析出的是NaClO2.根据图2所示NaClO2的溶解度曲线,请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2 3H2O的操作步骤:
①   ;②   ;③洗涤;④干燥.
(5)目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法,将Cl2通入到NaClO2溶液中.现制取270kg二氧化氯,需要亚氯酸钠的质量是   .
(6)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN﹣氧化为无毒物质,自身被还原为Cl﹣.处理含CN﹣相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的   倍.
11.(2015高三上·湛江开学考)工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取二氧化锰,其流程示意图如下:
已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2
开始沉淀时 8.3 6.3 2.7 4.7
完全沉淀时 9.8 8.3 3.7 6.7
注:金属离子的起始浓度为0.1mol/L
回答下列问题:
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是   .盐酸溶解MnCO3的化学方程式是   .
(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是   .
(3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Cu2+,反应的离子方程式是   .
(4)将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法.其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化,该反应的离子方程式为:
    Mn2++   ClO3﹣+   =   +   +   .
(5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法.
①生成MnO2的电极反应式是   
②若直接电解MnCl2溶液,生成MnO2的同时会产生少量Cl2.检验Cl2的操作是   .
③若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,则无Cl2产生.其原因是   .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】解:A.明矾在水中可以电离出两种金属离子K+、Al3+.而Al3+很容易水解,生成胶状的氢氧化铝,氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,从而使杂质沉降水变澄清,属于化学变化,故A错误;
B.液氯汽化时吸收热量,故可用作制冷剂,属于物理变化,故B正确;
C.漂白精的有效成分为次氯酸钙,具有强氧化性,可用于杀菌消毒,属于化学变化,故C错误;
D.生石灰与水反应生成氢氧化钙,属于化学变化,故D错误,
故选B.
【分析】化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成;据此分析判断.
2.【答案】B
【知识点】甲醛
【解析】【解答】解:A.甲醛的电子式为: ,核外共有电子数=8+6+2=16,故A错误;
B.甲醛的结构式为 ,含有碳氧双键能发生加聚反应,故B正确;
C.甲醛是极性分子,水是极性分子,乙醇是极性分子,根据相似相溶原理,甲醛易溶于水,也易溶于酒精,故C错误;
D.比例模型中氧原子半径应大于氢原子的半径,故D错误;
故选B.
【分析】A.甲醛的分子式为CH2O,电子式为 ;
B.根据甲醛的结构式为 以及双键能发生加聚反应来分析;
C.根据相似相溶原理来解答;
D.根据比例模型中氧原子半径应大于氢原子的半径.
3.【答案】A
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】解:A、Na20是由钠离子和氧离子构成的离子化合物,电子式为 ,所以阴阳离子个数比是1:2,Na202是由钠离子和过氧根离子构成的离子化合物,电子式为 ,阴阳离子个数比是1:2,故A正确;
B、Na20是由钠离子和氧离子构成的离子化合物,不含有非极性共价键,故B错误;
C、Na20与水反应生成氢氧化钠,元素化合价不变,属于非氧化还原反应,故C错误;
D、因过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气,则过氧化钠不属于碱性氧化物,故D错误;
故选A.
【分析】A、Na20是由钠离子和氧离子构成的离子化合物,Na202是由钠离子和过氧根离子构成的离子化合物;
B、Na2O是由钠离子和氧离子构成的离子化合物,不含有非极性共价键;
C、Na2O与水反应生成氢氧化钠,元素化合价不变;
D、碱性氧化物是指能与酸反应生成盐和水的金属氧化物.
4.【答案】C
【知识点】电解质与非电解质
【解析】【解答】解:A、氯化钠溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B、氯化钠固体熔融状态和溶于水均能导电,属于电解质,故B错误;
C、氯化氢溶液能导电,HCl属于电解质,故C正确;
D、氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,故D错误,故选C.
【分析】电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;例:酸、碱、盐,金属氧化物等.
非电解质:在水溶液中或熔融状态下不能导电的化合物;例:有机物,非金属氧化物等,据此解答即可.
5.【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】解:A.在碱性溶液中,该组离子之间不反应,可大量共存,故A正确;
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液,为非氧化性酸或强碱溶液,酸溶液中Al、NO3﹣发生氧化还原反应不生成氢气,碱溶液中不能大量存在Mg2+,故B错误;
C.在 =1×1012的溶液,显酸性,酸溶液中不能大量存在AlO2﹣,故C错误;
D.Fe3+在pH为4.4左右沉淀完全,则中性溶液中不能大量存在Fe3+,故D错误;
故选A.
【分析】A.在碱性溶液中,该组离子之间不反应;
B.与铝粉反应放出氢气的无色溶液,为非氧化性酸或强碱溶液;
C.在 =1×1012的溶液,显酸性;
D.Fe3+在pH为4.4左右沉淀完全.
6.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.澄清石灰水与稀盐酸反应的离子反应为H++OH﹣═H20,故A错误;
B.碳酸钠溶液与少量盐酸反应的离子反应为CO32﹣+H+═HCO3﹣,故B错误;
C.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子反应为2H++2OH﹣+Ba2++SO42﹣═2H2O+BaSO4↓,故C错误;
D.氢氧化铜与稀硫酸反应的离子反应为Cu(OH)2+2H+═Cu2++2H2O,故D正确;
故选D.
【分析】A.反应生成氯化钙和水;
B.反应生成碳酸氢钠;
C.不符合离子的配比;
D.反应生成硫酸铜和水.
7.【答案】B
【知识点】物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】解:A、摩尔是物质的量的单位,不是物理量,故A错误;
B、气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积,气体体积与温度和压强有关,温度和压强一定的条件下,气体摩尔体积相同,故B正确;
C、阿伏加德罗常数的数值是0.012 kg12C碳所含的原子个数,故C错误;
D、气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积,气体体积与温度和压强有关,故气体摩尔体积为22.4 L mol﹣1,不一定是在标况下,故D错误;
故选B.
【分析】A、摩尔是物质的量的单位,不是物理量;
B、气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积,气体体积与温度和压强有关;
C、阿伏加德罗常数的数值是0.012 kg12C碳所含的原子个数;
D、依据气体摩尔体积的定义回答.
8.【答案】(1)6.8mL
(2)10;偏低
(3)烧杯250mL容量瓶玻璃棒
(4)2﹣3;转移至容量瓶中
(5)1﹣2cm;凹液面最低处与刻度线相切
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】解:(1)浓硫酸的物质的量浓度为c= = =18.4mol/L,设需要的浓硫酸的体积为VmL,根据溶液稀释定律C浓V浓=C稀V稀,可知:
18.4mol/L×VmL=0.5mol/L×250mL
解得V=6.8mL.
故答案为:6.8mL;(2)根据“大而近”的原则,根据需要量取的浓硫酸的体积为6.8mL可知应选择10mL的量筒;量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,会导致所取的浓硫酸被稀释,浓硫酸的物质的量偏小,则配制出的额稀硫酸的浓度偏低,故答案为:10,偏低;(3)根据配制步骤是计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器有:烧杯、量筒、250mL容量瓶、玻璃棒和胶头滴管,故除了量筒和胶头滴管外还需要烧杯、250mL容量瓶、玻璃棒,故答案为:烧杯、250mL容量瓶、玻璃棒;(4)洗涤烧杯和玻璃棒2﹣3次,洗涤液也要注入容量瓶,否则会导致溶质的损失,故答案为:2﹣3,转移至容量瓶中;(5)定容时,开始先加水至凹液面离刻度线1﹣2cm处,然后改用胶头滴管逐滴加入,至凹液面最低处与刻度线相切,故答案为:1~2cm,凹液面最低处与刻度线相切.
【分析】(1)先计算出浓硫酸的物质的量浓度为c= ,然后根据溶液稀释定律C浓V浓=C稀V稀来计算;(2)根据“大而近”的原则,根据需要量取的浓硫酸的体积来选择合适的量筒;根据c= 并结合溶质的物质的量n和溶液的体积V的变化来进行误差分析;(3)根据配制步骤是计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶来分析需要的仪器;(4)洗涤烧杯和玻璃棒2﹣3次,洗涤液也要注入容量瓶;(5)根据定容的操作来分析.
9.【答案】(1)Na;S
(2)CO、O2、Cl2
(3)金刚石;NaCl;Na;CO(或O2、Cl2)
(4);;2CO2+Na2O2═2Na2CO3+O2
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解:原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍,则a有2个电子层,最外层电子数为4,故a为碳元素;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,B采取sp3杂化,分子中B原子有2对孤对电子,则B原子最外层电子数为6,处于ⅥA族,故b为氧元素,d为硫元素;c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子,c处于ⅠA族、e处于VIIA族,结合原子序数可知,c为钠元素,e为Cl元素.(1)由上述分析可知,元素c为Na,d为S,故答案为:Na;S;(2)由这些元素形成的双原子分子为CO、O2、Cl2,故答案为:CO、O2、Cl2;(3)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是金刚石,属于离子晶体的是NaCl等,属于金属晶体的是Na,属于分子晶体的是CO(或O2、Cl2),
故答案为:金刚石;NaCl;Na;CO(或O2、Cl2);(4)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,应是CO2与Na2O2,两种化合物的电子式分别为: 、 ,该反应的化学方程式为:2CO2+Na2O2═2Na2CO3+O2,
故答案为: ; ;2CO2+Na2O2═2Na2CO3+O2.
【分析】原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍,则a有2个电子层,最外层电子数为4,故a为碳元素;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,B采取sp3杂化,分子中B原子有2对孤对电子,则B原子最外层电子数为6,处于ⅥA族,故b为氧元素,d为硫元素;c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子,c处于ⅠA族、e处于VIIA族,结合原子序数可知,c为钠元素,e为Cl元素.
10.【答案】(1)BaCl2;Na2CO3
(2)2:1
(3)水浴加热;温度计、大烧杯
(4)蒸发浓缩;冷却(大于38℃)结晶
(5)362kg
(6)2.5
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】解:(1)要先除硫酸根离子,然后再除钙离子,碳酸钠可以除去过量的钡离子,如果加反了,过量的钡离子就没法除去,至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制,因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了,只要将三种离子除完了,过滤就行了,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子,其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的BaCl2,至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3,和NaOH溶液,充分反应后将沉淀一并滤去;
故答案为:BaCl2;Na2CO3;(2)根据NaClO3与盐酸反应生成ClO2与Cl2的反应可知,生成每摩尔Cl2失去2mol电子,而生成每摩尔ClO2得到1mol电子,根据电子得失守恒可知,生成ClO2与Cl2的物质的量比是2:1,
故答案为:2:1;(3)工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得ClO2、K2CO3和CO2,所以反应要用水浴加热,为了准确测量水浴的温度需要用温度计,另外水浴装置中除酒精灯外,还需要用大烧杯,
故答案为:水浴加热;温度计、大烧杯;(4)从溶液中制取溶质,一般采用蒸发浓缩、冷却(大于38℃)结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2 3H2O,趁热过滤;用38℃~60℃热水洗涤;低于60℃干燥;
故答案为:蒸发浓缩; 冷却(大于38℃)结晶;(5)设亚氯酸钠的质量是为xkg,
根据反应
2NaClO2+Cl2=2NaCl+ 2ClO2
181 135
x 270kg
所以x= =362
故答案为:362kg;(6)处理含CN﹣相同量的电镀废水时,每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍,
故答案为:2.5.
【分析】(1)盐酸要放在最后,来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,要先加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠去除过量的钡离子(2)根据NaClO3与盐酸反应生成ClO2与Cl2的反应可知,生成每摩尔Cl2失去2mol电子,而生成每摩尔ClO2得到1mol电子,根据电子得失守恒计算;(3)工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得ClO2、K2CO3和CO2,所以反应要用水浴加热;(4)从溶液中制取溶质,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法;(5)根据反应方程式进行计算;(6)处理含CN﹣相同量的电镀废水时,每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,故为2.5倍.
11.【答案】(1)增大接触面积,提高反应速率;MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O
(2)2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+
(3)MnS+Cu2+=Mn2++CuS
(4)5;2;4H2O;Cl2↑;5MnO2;8H+5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+
(5)Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+;将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成;其它条件不变下,增大Mn2+浓度[或增大c(Mn2+)/c(Cl﹣)],有利于Mn2+放电(不利于Cl﹣放电)
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:菱锰矿用盐酸酸浸,MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3与盐酸反应,SiO2不与盐酸反应,过滤得到滤渣1为SiO2,滤液1中含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜及剩余的HCl,向滤液中加入生石灰,调节溶液pH=4,加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,在pH=4时氧化得到Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,滤液2中加入MnS,将溶液中Cu2+转化为CuS沉淀过滤除去,滤液3中为MnCl2,系列转化得到MnO2.(1)将菱锰矿粉碎,可以增大接触面积,提高反应速率;碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳与水,反应方程式为:MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O,
故答案为:增大接触面积,提高反应速率;MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O;(2)加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,在pH=4时氧化得到Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,根据电荷守恒有氢离子生成,反应离子方程式为:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+,
故答案为:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+;(3)MnS与氯化铜反应转化更难溶的CuS,同时得到氯化镁,反应离子方程式为:MnS+Cu2+=Mn2++CuS,
故答案为:MnS+Cu2+=Mn2++CuS;(4)用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化得到MnO2,Mn元素发生氧化反应,则Cl元素发生还原反应生成Cl2,由于在酸性条件下反应,根据电荷守恒可知,生成物中有H+生成,根据H元素守恒,可知反应物中缺项物质为H2O,配平后离子方程式为:5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+,
故答案为:5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+;(5)①由题意可知,Mn2+转化为MnO2,发生氧化反应,由O元素守恒可知有水参加反应,由电荷守恒可知应有H+生成,电极反应式为:Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+,
故答案为:Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+;②生成氯气发生氧化反应,在阳极产生,检验Cl2的操作是:将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成,
故答案为:将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成;③Mn2+、Cl﹣都在阳极放电,二者为竞争关系,增大Mn2+浓度[或增大c(Mn2+)/c(Cl﹣)],有利于Mn2+放电(不利于Cl﹣放电),
故答案为:其它条件不变下,增大Mn2+浓度[或增大c(Mn2+)/c(Cl﹣)],有利于Mn2+放电(不利于Cl﹣放电).
【分析】菱锰矿用盐酸酸浸,MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3与盐酸反应,SiO2不与盐酸反应,过滤得到滤渣1为SiO2,滤液1中含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜及剩余的HCl,向滤液中加入生石灰,调节溶液pH=4,加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,在pH=4时氧化得到Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,滤液2中加入MnS,将溶液中Cu2+转化为CuS沉淀过滤除去,滤液3中为MnCl2,系列转化得到MnO2.(1)将菱锰矿粉碎,可以增大接触面积,提高反应速率;碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳与水;(2)加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,在pH=4时氧化得到Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,根据电荷守恒有氢离子生成;(3)MnS与氯化铜反应转化更难溶的CuS,同时得到氯化镁;(4)用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化得到MnO2,Mn元素发生氧化反应,则Cl元素发生还原反应生成Cl2,由于在酸性条件下反应,根据电荷守恒可知,生成物中有H+生成,根据H元素守恒,可知反应物中缺项物质为H2O,结合电荷守恒、原子守恒配平;(5)①由题意可知,Mn2+转化为MnO2,发生氧化反应,由O元素守恒可知有水参加反应,由电荷守恒可知应有H+生成;②生成氯气发生氧化反应,在阳极产生,用润湿的淀粉碘化钾试纸检验;③其它条件不变下,增大Mn2+浓度,有利于Mn2+放电.
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