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    C．5.6 g铁投入浓硫酸中.生成的气体分子数为0.1 NA 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    I．硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4?5H2O）的生产流程示意图：
    胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表．
    温度（℃） 20 40 60 80 100
    石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
    胆矾 32 44.6 61.8 83.8 114
    请回答下列问题：
    （1）红棕色滤渣的主要成分是
    Fe（OH）3
    Fe（OH）3
    ；
    （2）写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式
    3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
    3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
    ；
    （3）操作I的操作温度应该控制在
    100
    100
    ℃左右；
    （4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为
    冷却结晶、过滤
    冷却结晶、过滤
    、洗涤、干燥；
    （5）取样检验是为了确认Fe3+是否除净．有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
    方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；
    方案二：径向层析→喷KSCN溶液
    ①你认为上述两种方案设计更合理的是
    方案二
    方案二
    ；
    ②指出你认为不合理的方案存在的问题
    Cu2+的蓝色对检验有干扰
    Cu2+的蓝色对检验有干扰
    ；
    （6）反应产物中的NO可以循环使用，用化学方程式表示循环使用的方案
    4NO+3O2+H2O=4HNO3
    4NO+3O2+H2O=4HNO3
    ．
    II．（12分）复印机使用的墨粉主要成份是Fe3O4，图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺：
    已知：
    ①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应；
    ②Fe（OH）2+2Fe（OH）3═Fe3O4?4H2O
    请回答下列问题：
    （1）铁的常见氧化物有
    FeO、Fe2O3、Fe3O4
    FeO、Fe2O3、Fe3O4
    ；
    （2）Fe3O4与盐酸反应的化学方程式是：
    Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
    Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
    ，检验反应后的溶液中含Fe3+的方法：
    取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+
    取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+
    ；
    （3）在工艺流程中，通入适量空气“氧化”时的化学方程式是：
    4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
    4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
    ；
    （4）生产中可获得的副产品是
    Na2SO4?10H2O
    Na2SO4?10H2O
    ，提取该副产品的操作顺序是：
    bcdae
    bcdae
    （填写序号）
    a．过滤    b．加热浓缩    c．冷却    d．结晶    e．洗涤
    （5）在生产过程中，若工业绿矾的投料速率是12.16kg/h，为使产品较纯，鼓入空气的速率应为
    0.784
    0.784
    m3/h（假设反应在标准状态下进行，空气中O2占20%）．

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    在众多的化学反应现象中，化学振荡现象最为令人惊奇，化学振荡实验很多，其中酸与铁丝的反应就是其中一例．某合作小组的同学查阅文献资料后，拟做铁丝与酸的化学振荡实验并进行探究．
    实验步骤：
    ①将2cm左右的铁丝夹成多段，放在培养皿中，先用热的碳酸钠溶液除去铁丝表面的油污，蒸馏水冲洗后，再用某种试剂X浸泡到有大量气泡时取出，用蒸馏水冲洗干净．
    ②在细口瓶中加入30mL1.0mol/L的H3PO4、3mL30%的H2O2溶液，将处理后的铁丝放入其中．
    ③观察现象：铁丝表面产生气泡，随后消失，再产生气泡，再消失的周而往复的化学振荡现象出现，振荡周期约20秒，可维持数小时．
    试回答下列问题：
    （1）步骤①中，用试剂X可除去铁钉表面的铁的氧化物或镀层，所用的试剂X可能是
     
    （选填序号：A．NaOH   B．盐酸C．酒精）．
    （2）对振荡中产生的气体的成分，甲、乙两同学分别提出了假设，丙同学进行了验证．
    甲同学认为是H2，其可能的理由是：
     
    ．
    乙同学认为是O2，其可能的理由是：
     
    ．
    丙同学在细口瓶中插入数据采集器氧气传感器，密封进行实验一小时，结果发现瓶中氧气的百分含量呈现逐渐减小的趋势，从而证明产生的气体是
     
    ．
    （3）丁同学猜想酸与铁丝振荡体系中的反应机理及过程：
    （a） Fe+2H+→Fe2++H2        （b）2Fe2++H2O2+H2O→Fe2O3+4H+
    （c）Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O   （d）2Fe3++H2→2Fe2++2H+，依据过程：
    （a）→（b）→（c）→（d）→（a）…周而复始．
    依据此机理，四步反应总的反应方程式为：
     
    ．
    （4）戊同学对本次实验中的所用铁钉中单质铁的含量进行测定，他们先配制一定物质的量浓度的硫酸，然后将一定质量的铁与硫酸（加入适量的铜粉）充分反应，并收集产生的气体，有关数据如下表：
    ① ② ③
    硫酸溶液体积/mL 50 50 50
    称取铁钉质量/g 5.0 6.0 7.0
    再投入铜粉质量/g 1.0 1.0 1.0
    标准状况下的体积/L 1.97 2.24 2.24
    所配硫酸的物质的量浓度为：
     
    mol/L；铁钉中单质铁的质量分数为
     
    ．

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    用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是

    A．0.1mol/L的NaOH溶液中钠离子数为0.1 NA

    B．1.8 g重水（D2O）中，含有的质子数为0.1NA

    C．5.6 g铁投入浓硫酸中，生成的气体分子数为0.1 NA

    D．标准状况下，560 mL甲烷和甲醛的混合气体中，含有的共用电子对数为0.1 NA

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    以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。

    难溶物
    		Ksp
    Ca3(AsO4)2
    		6.8×10－19
    AlAsO4
    		1.6×10－16
    FeAsO4
    		5.7×10－21
    污染物
    		H2SO4
    		As
    浓度
    		28.42 g/L
    		1.6 g·L－1
    排放标准
    		pH 6～9
    		0.5 mg·L－1
    表1．几种砷酸盐的Ksp             表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
    回答以下问题：
    ⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝  ▲ mol·L－1。
    ⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝  ▲ ，若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)的最大是  ▲ mol·L－1。
    ⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式  ▲ 。
    ⑷在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
    ①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为  ▲ ；
    ②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为  ▲ 。

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    以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。
    难溶物
    		Ksp
    Ca3(AsO4)2
    		6.8×10－19
    AlAsO4
    		1.6×10－16
    FeAsO4
    		5.7×10－21
    污染物
    		H2SO4
    		As
    浓度
    		28.42 g/L
    		1.6 g·L－1
    排放标准
    		pH 6～9
    		0.5 mg·L－1
    表1．几种砷酸盐的Ksp             表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
    回答以下问题：
    ⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝  ▲ mol·L－1。
    ⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝  ▲ ，若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)的最大是  ▲ mol·L－1。
    ⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式  ▲ 。
    ⑷在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
    ①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为  ▲ ；
    ②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为  ▲ 。

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    一、单项选择题（本题包括8小题，每题3分，共24分。）

    1．D  2．A  3．B  4．C  5．A  6．D  7．C  8．B

    二、不定项选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分。）

    9．AB  10．A  11．CD  12．BD  13．BC  14．D

    三、非选择题（本题包括6小题，共60分）

    15．（10分）

    ⑴ 将奶粉中氮元素全部转变为NH4＋    使反应中生成的氨气全部进入吸收液

    ⑵ 防止倒吸

    ⑶ 13.6

    ⑷ 无法确定氮元素是否一定来自于蛋白质

    16．（8分）

    电解

    ⑵ 2Cl－＋2H2O＝2OH－＋Cl2↑＋H2↑

    ⑶ 3Cl2＋6KOH    5KCl＋KClO3＋3 H2O

    ⑷ SO2中S为＋4价，是中间价态，既有还原性又有氧化性，而CO2中C为＋4价，只有氧化性

    17．（10分）

    ⑴ 图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面，图③表示在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂

    ⑵ K＝   26％

    ⑶ 4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g)  △H＝－905.8kJ/mol

    ⑷ 使NO循环利用，全部转化成HNO3

    18．（10分）

    ⑴ SO2＋MnO2＝MnSO4   2Fe2＋＋MnO2＋4H＋＝2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O

    ⑵ 4.7～8.3

    ⑶ b c d

    ⑷ 蒸发浓缩结晶

    19．（12分）

    ⑴ 2－丙醇

    ⑵3          

    ⑶ CH3COCH3＋2 → H2O＋      取代反应

    ⑷       

     

     

     

     

     

    20．（10分）

    ⑴ 根据反应原理知，n(Cl2)＝n(I2)＝n(Na2S2O3)＝×0.100 mol/L×0.020L＝0.001mol

    有效氯＝＝35.5%

    ⑵ 不合理。即使漂白粉仅含Ca(ClO)2和CaCl2，有效氯的最大值为×100％＝56％。事实上，漂白粉制备时加了水，且漂白粉还含有其他物质。

    ⑶ 8.53

    四、选做题（本题包括1小题，共12分）

    21．（12分）

    A．⑴ N＞O＞S  

    ⑵ ①  1s22s22p63s23d6   ② N2、CN－  

    ⑶  6　　高于

    ⑷  甲醇分子间存在氢键，而甲醛没有

    B．⑴ ① 在不同地点、不同时间采样，如学校、工厂、居民区附近；早晨、中午、晚上分别采样

    ② 使二氧化硫能被吸收液充分吸收

    ⑵ （见右图）

    ⑶ 0.5   二级标准

    ⑷ 抽气速率过快，造成空气中SO2与吸收液未充分反应，产生较大误差

     

     

     

     

     


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