B.稀硝酸的物质的量浓度为1 mol/L C.第一次剩余的9.6 g金属为铜和铁
D.再加入上述200 mL稀硝酸,又得到标准状况下2.24 L NO
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
22.(12分)已知A、B、C、D、E是中学常见的单质或化合物,它们之间有如下转化关系:
A B 一定条件 Ⅰ O2 一定条件 Ⅱ O2 一定条件 Ⅲ D E C (1)若D可以使品红溶液褪色,则E的化学式为 。工业上进行反应Ⅲ的化工设备名称是 。
(2)若B是一种可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,B与C气体化合产生大量的白烟。 ① A的化学式为 。反应Ⅱ的化学方程式为 。 工业合成B时,下列事实能用勒夏特列原理解释的是 。 a.加入催化剂有利于合成B b.高压有利于合成B c.500℃左右比室温更有利于合成B
② 工业合成B时,催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3,这种混合物中铁与氧的物质的量之比为4:5,其中Fe与Fe物质的量之比为 。
③ 将m g的Fe、Mg合金溶解在足量的E跟水反应后生成的稀酸中,合金完全溶解时,收集到n L标准状况下的D气体(纯净物,无色)。再向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液,得到沉淀的质量为 g。
(3)若E是生活中常见的有机酸,检验E中含氧官能团的操作方法是 。
23.(12分)工业上常用强的氧化剂处理钢件,使其表面形成致密、光滑的四氧化三铁氧化膜,以增强钢铁的抗腐蚀能力,这种处理叫做“发蓝”或“发黑”。其过程主要有去污、酸洗、氧化处理、皂化、热水煮沸、检查等步骤。钢件表面氧化过程可分为三个阶段:①Fe→Na2FeO2;②Na2FeO2→Na2Fe2O4;③Na2FeO2+Na2Fe2O4→Fe3O4。请回答以下问题:
(1)酸洗时常用稀硫酸除去表面的红色铁锈,写出除锈时的离子方程式: 。 检验硫酸铁溶液中是否存在Fe的方法是 。 (2)在发黑的过程中可能会形成有害的氧化铁红色胶状物Fe2O3·H2O,其原因可能
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2+
2+
3+
是 。 (3)氧化处理中产生大量含NO2和OH的废水,某同学设计以下方案处理废水: 操作1:调节溶液pH接近中性
操作2:加入适量的氯化铵溶液并加热至沸,产生大量气体,该气体为大气的主要成分 ①操作1和操作2的顺序能否对调?请说明理由: 。 ②为减轻处理后的产物对环境造成二次污染,下列适合处理含NO2废水的物质是 。 A.O3
-
-
-
-
B.KI C.K2Cr2O7
-4
-1
D.NaClO
③经处理后,水中NO2浓度降为5.0×10 mol·L,取该溶液1 mL于试管中,滴加2滴(约0.1 mL)2.0 mol·L的AgNO3溶液,通过计算判断能否产生沉淀? [已知Ksp(AgNO2)=5.8×10,不考虑其他离子的反应,要求写出判断过程] 24.(11分)以软锰矿(主要成分MnO2)和硫铁矿(主要成分FeS2)为原料制取高纯度MnO2,可提高矿产资源的附加值。工艺设计流程如下:
KClO3、稀硫酸物质 X硫酸(NH4)2CO3MnS空气碳MnO2酸粗品氧化锰高温焙烧-4
-1
调节滤滤浸泡pH=5.4滤软锰矿粉液液液硫铁矿粉过滤过滤过滤过滤②MnO2精品①③滤蒸发结晶液④副产品
回答下列问题:
(1)MnO2在酸性条件下具有强氧化性,它可以将FeS2氧化,而本身被还原成Mn,反应复杂且速率缓慢。
①下列物质在上述反应中不可能生成的是 A.Fe B.H2S C.SO2- 4 D.S ②下列措施不能提高反应速率的是 。 A.使矿粉更碎
B.提高浸泡温度
3+
2+
C.适当提高硫酸浓度 D.改变软锰矿粉与硫铁矿的比例
3+
(2)加入物质X调节滤液①的pH=5.4以除去Fe离子,物质X不宜采用的是 。 A.MnCO3 B.Na2CO3 C.氨水
(3)滤液②中含有杂质Zn,加入MnS可除去,反应方程式为:
2+
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MnS + Zn = ZnS + Mn。反应完全后,滤液③中的Mn与Zn离子的浓度比是 。(已知Ksp(MnS)=2.0×10
-10
2+2+2+2+
,Ksp(ZnS)=4.0×10
-22
)
(4)副产品的化学式是 。
(5)高温焙烧后仍有部分MnCO3不能转化为MnO2,还需加入热稀硫酸和KClO3溶液进行氧化处理,反应如下:MnCO3 + ClO- 3+ H — MnO2 + Cl2↑+ CO2↑+ H2O(未配平),该反应中MnCO3与ClO- 3的物质的量之比为 。
25.(12分)氮氧化物废气是一种毒性很大的黄烟,不经治理通过烟囱排放到大气中,对生态环境和人类健康带来较大的威胁。工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),常见处理法有:
(1)可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理如下:4xNH3+6NOx=(2x+3)N2+6xH2O 某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下:
+
①装置A中发生反应的化学方程式为________________________________。 ②装置D中碱石灰的作用是____________________。 (2)用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应。 NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2 (Ⅰ) 2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2 (Ⅱ)
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是________(填字母)。 A.1.9 B.1.7 C.1.5 D.1.3
②用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44 g,则NOx中的x值为________。
(3)用固体氧化物电解池通过电解方式分解NOx。当以Pt作电极时,固体氧化物电解池还原NO示意图如下图。
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298K时,有关实验数据如下,(化学反应消耗的电能占总电能的80%)
实验序号 B极气体 实验1 实验2 NO NO和空气 (不考虑NO2) (实验所得数据均为多次平行试验的平均值)
①根据实验组1数据,NO分解的热化学方程式
②实验组2明显比实验组1生成的N2少,其原因用电极反应式表示为 。 26.(11分) (1)2015年8月12日天津港危化品爆炸,教训极为深刻。其中化学品之一是氰化钠(NaCN):白色固体,可溶于水,剧毒,致死量50~250mg。氰化钠遇水或酸生成剧毒易燃的氰化氢(HCN)气体。处理氰化物可用碱性氯化法,该方法发生三步反应,写出其离子方程式。
①氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸盐(ClO): 。 ②次氯酸盐氧化氰化物(CN)生成氰酸盐(CNO):ClO+CN=CNO+2Cl;过量的次氯酸盐在碱性溶液中氧化氰酸盐生成CO3和N2:
2--
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-
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电路中通过电子 1 mol 1 mol 消耗总电能 a KJ a KJ 生成N2 0.25 mol 0.09 mol 。
(2)用ClO2 处理泄漏的氰化钠(NaCN),得到无毒的NaCl、N2 和CO2。若处理含NaCN 4× 10mol·L的废水 1000L,至少需要ClO2 的质量为 g。
(3)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg?L-1之间.碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
Ⅰ.取一定体积的水样,加入一定量的KI,再用NaOH溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝.
Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液.(已知:2S2O32-+I2═S4O62-+2I-) Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1~3.
操作时,不同pH环境中粒子种类如图所示: 请回答:
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