江蘇省連云港市東??h2022-2023學年高二上學期期中考試化學試題(解析版)_第1頁
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文檔簡介

高中化學名校試卷PAGEPAGE1江蘇省連云港市東??h2022-2023學年高二上學期期中考試可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mn-55Fe-56注意事項:1.本試卷共6頁,包含選擇題(第1~13題,共13題),非選擇題(第14~17題,共4題)兩部分。滿分100分,考試時間75分鐘,考試結(jié)束后,請將答題紙交回。2.請將自己的學校、姓名、考試證號填、涂在答題紙上。3.作答非選擇題時必須用0.5mm黑色墨水簽字筆寫在答題紙上的指定位置,在其他位置作答一律無效,作答選擇題請用2B鉛筆涂黑。一、單項選擇題:共13題,每題3分,共39分。每題只有一個選項最符合題意。1.黑火藥是中國古代四大發(fā)明之一,其爆炸反應為2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列說法正確的是A.黑火藥中含有兩種單質(zhì) B.爆炸時吸收熱量C.反應中S作還原劑 D.反應為置換反應〖答案〗A〖解析〗A.黑火藥中含有S、C兩種單質(zhì),A正確;B.爆炸反應為放熱反應,B錯誤;C.該反應中S元素化合價降低,作氧化劑,C錯誤;D.該反應不符合“單質(zhì)+化合物=另一種單質(zhì)+另一種化合物”的形式,不是置換反應,D錯誤;綜上所述〖答案〗為A。2.反應NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放熱且產(chǎn)生氣體,可用于冬天石油開采。下列表示反應中相關(guān)微粒的化學用語正確的是A.中子數(shù)為18的氯原子:B.N2的結(jié)構(gòu)式:N=NC.Na+的結(jié)構(gòu)示意圖:D.H2O的電子式:〖答案〗D〖解析〗此題考查化學用語,化學用語包括:化學式,結(jié)構(gòu)式,電子式,原子(或離子)結(jié)構(gòu)示意圖以及不同核素的表達等,根據(jù)各化學用語的書寫要點分析。A.核素的表達式中A表示X原子的質(zhì)量數(shù),Z表示X原子的質(zhì)子數(shù),則中子數(shù)=A-Z,中子數(shù)為18的氯原子為,A項錯誤;B.氮原子最外層電子數(shù)為5,還需要3個電子(或形成3對共用電子對)達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以兩個氮原子共用3對電子,氮氣的結(jié)構(gòu)式為N≡N,B項錯誤;C.鈉原子的核外有11個電子,鈉離子是由鈉原子失去一個電子形成的,則鈉離子核外有10個電子,Na+的結(jié)構(gòu)示意圖為,C項錯誤;D.氧原子最外層有6個電子,兩個氫原子分別和氧原子形成1對共用電子對,D項正確。故選D。3.下列氮及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應關(guān)系的是A.具有強氧化性,可作火箭燃料推進劑B.極易溶于水,可用作制冷劑C.不溶于水,可用作保護氣D.易揮發(fā),可用來制備硝酸鹽〖答案〗A〖解析〗A.二氧化氮具有強氧化性,可與還原劑肼反應放出大量的熱,可作火箭燃料推進劑,故A正確;B.氨氣極易液化,液氨揮發(fā)時會吸收大量的熱,常用作制冷劑,故B錯誤;C.氮氣的化學性質(zhì)穩(wěn)定,不支持燃燒和呼吸,常用作保護氣,故C錯誤;D.硝酸是一元強酸,能與金屬氧化物和氫氧化物反應,常用來制備硝酸鹽,故D錯誤;故選A。4.對于反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904kJ·mol-1,下列有關(guān)說法不正確的是A.該反應一定能自發(fā)進行B.該反應的正反應的活化能小于逆反應的活化能C.達到平衡時,增大容器的體積,v(正)增加、v(逆)減小D.斷裂1molN-H鍵的同時,斷裂1molO-H鍵,說明該反應達到平衡狀態(tài)〖答案〗C〖解析〗A.該反應為熵增的放熱反應,ΔH-TΔS<0,故該反應一定能自發(fā)進行,A正確;B.該反應為放熱反應,故正反應的活化能小于逆反應的活化能,B正確;C.達到平衡時,增大容器的體積,減小壓強,正逆反應速率都減小,C錯誤;D.斷裂1molN-H鍵說明有氨氣反應的同時,斷裂1molO-H鍵,即有水反應,說明正逆反應速率相等,即該反應達到平衡狀態(tài),D正確;故選C。5.1.實驗室采用下列裝置制取氨氣,正確的是ABCD生成NH3干燥NH3收集NH3并驗滿吸收多余NH3A.A B.B C.C D.D〖答案〗D〖解析〗A.加熱分解生成的和遇冷又會重新生成,故不可用加熱的方法制取,A錯誤;B.是堿性氣體,可被濃硫酸吸收,B錯誤;C.應將導管插入試管底部,才可以將試管內(nèi)的空氣全部排出,C錯誤;D.極易溶于水,用倒置的漏斗可以防止倒吸,D正確;故〖答案〗為:D。6.下列有關(guān)化學反應的敘述正確的是A.常溫下,Ag在濃硝酸中發(fā)生鈍化B.常溫下,Mg在CO2中燃燒生成MgCO3C.常溫下,Al在氫氧化鈉溶液中反應會產(chǎn)生氣體D.常溫下,鐵分別與稀鹽酸和氯氣反應,產(chǎn)物中鐵元素的化合價相同〖答案〗C〖解析〗A.鈍化反應指活潑金屬在濃硝酸或濃硫酸中發(fā)生的化學穩(wěn)定性明顯增強的現(xiàn)象,Ag與濃硝酸不發(fā)生鈍化,A錯誤;B.常溫下,Mg在CO2中燃燒生成MgO和C,故B錯誤;C.常溫下,Al在氫氧化鈉溶液中反應會產(chǎn)生氫氣,故C正確;D.Fe與鹽酸反應生成氯化亞鐵,F(xiàn)e與氯氣反應生成氯化鐵,與HCl、氯氣的氧化性有關(guān),產(chǎn)物中Fe元素的化合價分別為+2、+3價,故D錯誤;故選C。7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X是地殼中含量最多的元素,Y原子的最外層有2個電子,Z的單質(zhì)晶體是應用最廣泛的半導體材料,W與X位于同一主族。下列說法正確的是A.由X、Y組成的化合物是離子化合物B.原子半徑:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)C.最高價氧化物對應水化物的酸性:Z>WD.簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:W>X〖答案〗A〖解析〗短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X是地殼中含量最多的元素,為氧元素,Y原子的最外層有2個電子,為鎂元素,Z的單質(zhì)晶體是應用最廣泛的半導體材料,為硅元素,W與X位于同一主族,為硫元素。據(jù)此解答。A.氧化鎂為離子化合物,A正確;B.根據(jù)電子層越多半徑越大,同周期元素,從左到右半徑逐漸減小分析,原子半徑:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),B錯誤;C.硫酸酸性大于硅酸,C錯誤;D.氧的非金屬性大于硫,故水的穩(wěn)定性大于硫化氫,D錯誤;故選A。8.室溫下,下列實驗探究方案不能達到探究目的的是選項探究方案探究目的A用pH試紙測得:CH3COONa溶液的pH約為9,NaNO2溶液的pH約為8HNO2電離出H+的能力比CH3COOH的強B向盛有SO2水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液,振蕩,加熱試管,觀察溶液顏色變化SO2具有漂白性C向盛有淀粉-KI溶液的試管中滴加幾滴溴水,振蕩,觀察溶液顏色變化Br2的氧化性比I2的強D向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液,振蕩,再滴加幾滴新制氯水,觀察溶液顏色變化Fe2+具有還原性A.A B.B C.C D.D〖答案〗A〖解析〗A.沒有說明兩種溶液的濃度,不能通過溶液的pH比較酸的強弱,A錯誤;B.二氧化硫能使品紅褪色,具有漂白性,加熱后品紅恢復紅色,B正確;C.溴和碘化鉀反應生成碘單質(zhì),碘遇淀粉變藍,說明溴的氧化性大于碘,C正確;D.亞鐵離子遇硫氰化鉀溶液不變紅,加入氯水后,氯氣和亞鐵離子反應生成鐵離子,遇到硫氰化鉀變紅,說明亞鐵離子具有還原性,D正確;故選A9.下列化學反應表示正確的是A.NaHS溶液水解:HS-+H2OH3O++S2-B.鋼鐵制品在潮濕空氣中的電化學腐蝕:Fe-3e-=Fe3+C.泡沫滅火器的滅火原理:2Al3++3CO+2H2O=2Al(OH3)↓+3CO2↑D.用惰性電極電解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑〖答案〗D〖解析〗A.NaHS溶液水解方程式為:,A錯誤;B.鋼鐵制品在潮濕空氣中的電化學腐蝕生成的是亞鐵離子Fe2+,B錯誤;C.泡沫滅火器的滅火原理是AlCl3和NaHCO3溶液發(fā)生雙水解,快速產(chǎn)生大量的CO2,離子方程式為:,C錯誤;D.用惰性電極電解CuSO4溶液,陰極銅離子放電生成Cu,陽極水放電生成氧氣和氫離子,D正確;故選D。10.通過下列實驗可以從廢銀催化劑(Ag、α-Al2O3和少量SiO2)中回收銀:下列說法不正確的是A.濾渣的主要成分是α-Al2O3和SiO2B.還原過程反應的離子方程式:4Ag++4NH3·H2O+N2H4·H2O=4Ag+N2↑+4NH+5H2OC.浸出生成等物質(zhì)的量的AgNO3,若使用濃硝酸,HNO3利用率會降低D.若使用惰性電極電解廢銀催化劑制取銀,該催化劑應與直流電源的正極連接〖答案〗B〖解析〗向廢銀催化劑(Ag、α-Al2O3和少量SiO2)中加入稀硝酸,過濾除去不溶于水和稀硝酸的SiO2和α-Al2O3,所得濾液中含有AgNO3和過量的稀硝酸,向濾液中通入HCl氣體生成AgCl沉淀,將過濾得到的AgCl溶解于,再加入還原得到粗Ag,同時生成N2和NH4Cl,再利用電解精煉裝置電解粗Ag獲得99.99%的Ag。A.據(jù)分析可知,濾渣的主要成分是α-Al2O3和SiO2,A正確;B.沉銀以后才還原,則還原過程反應的離子方程式:4AgCl+4NH3·H2O+N2H4·H2O=4Ag+N2↑+4NH+5H2O+4Cl-,B錯誤;C.濃硝酸具有強氧化性,但硝酸不穩(wěn)定易分解,且揮發(fā)性較強,濃硝酸還原產(chǎn)物是二氧化氮,稀硝酸還原產(chǎn)物是NO,根據(jù)電子守恒規(guī)律生成等物質(zhì)的量的AgNO3,使用稀硝酸消耗的酸的量更少,而且產(chǎn)生的廢氣更少,C正確;D.若使用惰性電極電解廢銀催化劑制取銀,該催化劑應該做電解池的陽極,應與直流電源的正極連接,D正確;故選B。11.電催化氮氣制備銨鹽和硝酸鹽的原理如圖所示。下列說法正確的是A.a極反應式為N2+12OH--10e-=2NO+6H2OB.電解一段時間,a、b兩電極區(qū)的pH均減小C.電解過程中H+從a極通過質(zhì)子交換膜轉(zhuǎn)移至b極D.相同時間內(nèi),a、b兩極消耗N2的物質(zhì)的量之比為5∶3〖答案〗C〖解析〗A.由圖示可知,a極氮氣失電子變?yōu)橄跛岣x子,電解質(zhì)溶液呈酸性,電極反應式為:N2+6H2O-10e-=2NO+12H+,A錯誤;B.由圖示可知,a極為陽極,失電子,電極反應式為:N2+6H2O-10e-=2NO+12H+,b極為陰極,得電子,電極反應式為:N2+6e-+8H+=2NH,則陽極區(qū)酸性增強、pH減小,陰極區(qū)酸性減弱、pH增大,B錯誤;C.a(chǎn)極為陽極、b極為陰極,電解過程中H+從a極通過質(zhì)子交換膜轉(zhuǎn)移至b極,C正確;D.a(chǎn)極電極反應式為:N2+6H2O-10e-=2NO+12H+,b極電極反應式為:N2+6e-+8H+=2NH,依據(jù)得失電子守恒,轉(zhuǎn)移30mol電子時陰極、陽極消耗氮氣的物質(zhì)的量分別為5mol、3mol,即a、b兩極消耗N2的物質(zhì)的量之比為3:5,D錯誤;〖答案〗選C。12.室溫下,通過下列實驗探究NaHS溶液的性質(zhì)。實驗實驗操作和現(xiàn)象1向0.1mol·L-1NaHS溶液中滴加幾滴酚酞試劑,溶液變紅2向0.1mol·L-1NaHS溶液中加入等體積0.1mol·L-1NaOH溶液充分混合3向0.1mol·L-1NaHS溶液中滴加過量CuCl2溶液,產(chǎn)生黑色沉淀4向0.1mol·L-1NaHS溶液中通入過量氯氣,無淡黃色沉淀產(chǎn)生下列有關(guān)說法正確的是A.0.1mol·L-1NaHS溶液中:c(H+)·c(S2-)>c(H2S)·c(OH-)B.實驗2所得溶液中:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)C.實驗3反應靜置后的上層清液中有c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp(CuS)D.實驗4說明HS-不能被氯氣氧化〖答案〗C〖解析〗A.HS-?S2-+H+,HS-+H2O?H2S+OH-,溶液中滴加幾滴酚酞試劑,溶液變紅,說明水解大于電離c(S2-)<c(H2S),故A錯誤;

B.向0.1mol?L-1NaHS溶液中加入等體積0.1mol?L-1NaOH溶液充分混合恰好生成Na2S,根據(jù)物料守恒得溶液中:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],故B錯誤;

C.向0.1mol?L-1NaHS溶液中滴加過量CuCl2溶液,產(chǎn)生黑色沉淀,靜置后的上層清液存在沉淀溶解平衡,有c(Cu2+)?c(S2-)=Ksp(CuS),故C正確;

D.向0.1mol?L-1NaHS溶液中通入過量氯氣,無淡黃色沉淀產(chǎn)生,氯氣具有強氧化性,H2S、HS-、S2-、S都具有還原性,氯氣將NaHS氧化為硫酸鹽,故D錯誤;故選:C13.兩個容積均為2L的密閉容器Ⅰ和Ⅱ中充入NO及CO氣體,發(fā)生反應:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH,起始物質(zhì)的量見下表。實驗測得兩容器不同溫度下達到平衡時CO2的物質(zhì)的量如下圖所示,下列說法正確的是容器起始物質(zhì)的量NOCOⅠ1mol3molⅡ6mol2molA.ΔH>0B.N點的平衡常數(shù)為0.04C.若將容器Ⅰ的容積改為1L,T1溫度下達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為25%D.圖中M點所示條件下,再通入CO、N2各2mol,此時v(CO,正)<v(CO,逆)〖答案〗B〖解析〗A.由圖可知,恒容條件下升高溫度n(CO2)減小,則平衡逆向移動,則逆反應為吸熱反應,正反應為放熱反應,所以H<0,A錯誤;B.M、N點溫度相同,則這兩點平衡常數(shù)相等,M點平衡時n(CO2)=1mol,容器Ⅱ中發(fā)生可逆反應,化學平衡常數(shù)K===0.04,B正確;C.若將容器Ⅰ的容積改為1L,假設T1溫度下達到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為25%,溫度不變平衡常數(shù)不變,可逆反應平衡常數(shù)K===0.0018<0.04,要達到平衡點,反應還需要正向進行,NO轉(zhuǎn)化率大于25%,C錯誤;D.M點再通入CO、N2各2mol,濃度商Qc===0.022<0.04,平衡正向移動,則(CO,正)>(CO,逆),D錯誤;故〖答案〗為:B。二、非選擇題:共4題,共61分。14.用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:反應1:CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)?H1=-574kJ·mol-1反應2:CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)?H2=-1160kJ·mol-1(1)1molCH4還原NO2至N2,寫出該過程的熱化學方程式___________。(2)用CH4催化還原NO,能提高N2的平衡產(chǎn)率的措施是___________(填字母)。A.升高溫度 B.增大壓強 C.降低溫度 D.降低壓強(3)一定溫度下,在初始體積為2L恒容密閉容器中通入1molCH4和4molNO(假設只發(fā)生反應2)。①下列能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是___________(填字母)。A.c(CH4)和c(CO2)的濃度比保持不變B.混合氣體的密度保持不變C.CH4的消耗速率等于CO2的消耗速率D.容器內(nèi)氣體壓強保持不變②后該反應達到平衡,測得容器中N2的物質(zhì)的量為。則從反應開始至剛達到平衡用NO表示的反應速率v(NO)=___________。(4)為了提高CH4和NO轉(zhuǎn)化為N2的產(chǎn)率,種學家尋找了一種新型的催化劑。將CH4和NO按一定比例、一定流速通過裝有上述新型催化劑的反應器中,反應相同時間,測得N2的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖1所示,OA段N2產(chǎn)率隨溫度升高而增大的原因是___________。(5)對于反應2而言,不同溫度下,CH4的濃度變化如圖2所示,下列說法正確的是___________(填字母)。A.T1大于T2B.c點二氧化碳的濃度為0.2mol·L-1C.a點正反應速率大于b點的正反應速率D.a點的反應速率一定比c點的反應速率小〖答案〗(1)CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)?H=-867kJ·mol-1(2)C(3)①.AC②.0.04mol·L-1·min-1(4)隨著溫度升高,(催化劑的活性增強,)反應速率加快(5)C〖解析〗【小問1詳析】CH4還原NO2至N2,反應為CH4(g)+2NO2(g)?N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)?H,由蓋斯定律得該反應由,則?H=;〖答案〗為CH4(g)+2NO2(g)?N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)?H=-867kJ·mol-1?!拘?詳析】A.該反應為放熱反應,升溫平衡逆向,N2平衡產(chǎn)率降低,A項不符合題意;B.該反應為氣體體積不變的反應,增壓平衡不移動,N2平衡產(chǎn)率不變,B項不符合題意;C.該反應為放熱反應,降溫平衡正向,N2平衡產(chǎn)率增大,C項符合題意;D.該反應為氣體體積不變的反應,降壓平衡不移動,N2平衡產(chǎn)率不變,D項不符合題意;故選C?!拘?詳析】①A.隨著反應正向進行CH4減少而CO2增加,即兩者的比值會減小,當反應平衡時這一比值不變可判斷平衡,A項符合題意;B.氣體質(zhì)量守恒同時容器體積不變,所以反應中氣體密度不發(fā)生改變,密度不變不能平衡,B項不符合題意;C.CH4的消耗速率為正向反應,而CO2的消耗速率為逆向反應,每消耗1molCH4同時消耗1molCO2,即v正=v逆,反應達平衡,所以該特征能判斷平衡,C項符合題意;D.反應為氣體量不變的反應,壓強隨著反應進行無變化,該特征不能判斷平衡,D項不符合題意;故選AC;②測得容器中N2的物質(zhì)的量為0.8mol,則,計算v(NO)=;〖答案〗AC;0.04。【小問4詳析】未平衡時,隨著溫度升高,(催化劑的活性增強,)反應速率加快,即OA段反應未達平衡,溫度升高速率加快;而AB段反應達平衡,隨著溫度升高,平衡逆向移動,N2產(chǎn)率降低;〖答案〗為隨著溫度升高,(催化劑的活性增強,)反應速率加快?!拘?詳析】A.溫度越高反應速率越快,即T2溫度更高,A錯誤;B.C點CH4的濃度為0.2mol/L,則這段時間CH4的變化量為1.2mol/L,所以CO2的濃度為1.2mol/L,B錯誤;C.a(chǎn)點CH4的濃度大于b點,所以a點的正反應速率大于b點的正反應速率,C項正確;D.a(chǎn)、c兩點濃度有差異同時溫度有差異,無法判斷兩者速率大小,D項錯誤;故選C。15.某課外小組分別用下圖所示裝置對原電池和電解池原理進行實驗探究。Ⅰ.用圖1所示裝置進行第一組實驗。(1)在保證電極反應不變的情況下,不能替代Cu作電極的是___________(填字母)。A鋁 B.石墨 C.銀 D.鉑(2)N極發(fā)生的電極反應為___________。(3)實驗過程中,SO___________(填“從左向右”、“從右向左”或“不”)移動。Ⅱ.用圖2所示裝置進行第二組實驗。實驗過程中,兩極均有氣體產(chǎn)生,Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色,停止實驗,鐵電極明顯變細,電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn),高鐵酸根(FeO)在溶液中呈紫紅色。(4)電解過程中,X極區(qū)溶液的pH___________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(5)若在X極收集到672mL氣體,在Y極收集到168mL氣體(均已折算為標準狀況下的氣體體積),則Y電極(鐵電極)質(zhì)量減少___________g。(6)在堿性鋅電池中,用高鐵酸鉀作為正極材料,電池反應為:2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。該電池正極發(fā)生的電極反應為___________。〖答案〗(1)A(2)2H2O+2e-=H2↑+2OH-(3)從右向左(4)增大(5)0.28(6)2FeO+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH-〖解析〗從圖分析,鋅為原電池的負極,銅為原電池的正極,則M鐵為電解池的陽極,N為電解池的陰極。【小問1詳析】在保證電極反應不變的情況下,即選擇電極的活性比鋅弱,故不能替代Cu作電極的鋁。故選A?!拘?詳析】N極為電解池的陰極,電極反應為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-?!拘?詳析】硫酸根離子向負極移動,即從右向左移動?!拘?詳析】X為電解池的陰極,溶液中的氫離子反應生成氫氣,故X極附近溶液的pH增大。【小問5詳析】X極收集到672mL氣體,即產(chǎn)生0.03mol氫氣,轉(zhuǎn)移0.06mol電子,在Y極收集到168mL氣體,為氧氣,即0.0075mol,轉(zhuǎn)移0.03mol電子,則鐵失去0.06-0.03=0.03mol電子生成高鐵酸根離子,即有0.005mol鐵反應,電極質(zhì)量減少0.005mol×56g/mol=0.28g?!拘?詳析】電池的總反應為2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,鋅在負極反應,高鐵酸根離子在正極反應,則正極反應2FeO+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH-。16.MnO2是重要的化工原料,由軟錳礦(主要成分為MnO2,主要雜質(zhì)有Al2O3和SiO2)制備MnO2的一種工藝流程如圖:資料:①該工藝條件下MnO2與H2SO4不反應。②部分金屬陽離子沉淀的pH(25℃)。Fe3+Al3+Mn2+Fe2+開始沉淀時1.53.45.86.3完全沉淀時2.84.77.88.3(1)“溶出”前,軟錳礦需要進行研磨的目的___________。(2)“溶出”時,F(xiàn)e的氧化過程及得到Mn2+的主要途徑如圖所示。步驟Ⅱ是從軟錳礦石中溶出Mn2+的主要反應,反應的離子方程式是___________。(3)“純化”時,先向溶出液中加入MnO2,將Fe2+氧化;再加入NH3·H2O調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀而除去。適宜調(diào)節(jié)的pH范圍是___________。(4)“純化”后,過濾所得的濾渣中含有Al(OH)3和Fe(OH)3,實驗室欲以該濾渣為原料制備少量Al2O3,實驗操作為:取少量濾渣放入燒杯中,___________。(須使用的試劑:6mol·L-1NaOH溶液、干冰、蒸餾水)(5)向4.350g所得MnO2產(chǎn)品中依次加入足量6.700gNa2C2O4和足量稀H2SO4,加熱至充分反應,再用0.0200mol·L-1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至終點,消耗KMnO4溶液的體積為20.00mL。已知過程中發(fā)生的反應為:5C2O+2MnO+16H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O、MnO2+C2O+4H+→Mn2++2CO2↑+2H2O①滴定終點的現(xiàn)象是:___________。②計算該產(chǎn)品中MnO2的純度___________(雜質(zhì)不參加反應,寫出計算過程)。〖答案〗(1)增大反應物接觸面積,加快反應速率,提高Mn2+的浸出率(2)MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O(3)4.7~5.8(4)邊攪拌邊加入6mol·L-1NaOH溶液至沉淀不再溶解,靜置過濾,向濾液中加入干冰至沉淀不再增加,過濾,用蒸餾水洗滌2-3次,灼燒沉淀得到Al2O3(5)①.溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不變色②.98%〖解析〗軟錳礦首先進行研磨,可增大固體與硫酸的接觸面積,增大反應速率,提高浸出率;加入濃硫酸及過量的鐵屑,鐵屑與硫酸反應生成硫酸亞鐵,亞鐵離子與二氧化錳反應生成二價錳離子和鐵離子;再電解錳離子的純化液制取二氧化錳。小問1詳析】研磨軟錳礦可增大固體與硫酸的接觸面積,增大反應速率,提高浸出率。【小問2詳析】根據(jù)反應途徑可知,二氧化錳與亞鐵離子反應生成二價錳離子和鐵離子,則反應的離子方程式為:MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O?!拘?詳析】由表示數(shù)據(jù)可知,要除去溶液中的Fe3+、Al3+而不讓Mn2+沉淀,調(diào)節(jié)溶液pH值為4.7~5.8?!拘?詳析】“純化”后,過濾所得的濾渣中含有Al(OH)3和Fe(OH)3,實驗室欲以該濾渣為原料制備少量Al2O3,實驗操作為:取少量濾渣放入燒杯中,邊攪拌邊加入6mol·L-1NaOH溶液至沉淀不再溶解,靜置過濾,向濾液中加入干冰至沉淀不再增加,過濾,用蒸餾水洗滌2-3次,灼燒沉淀得到Al2O3?!拘?詳析】①滴定前溶液為無色,再用0.0200mol·L-1KMnO4溶液滴定完全時,KMnO4溶液稍過量,溶液呈淺紅色,滴定終點的現(xiàn)象是:溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不變色;②已知5C2O+2MnO+16H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O、MnO2+C2O+4H+→Mn2++2CO2↑+2H2O,則n(MnO2)=n(Na2C2O4)==0.049mol,該產(chǎn)品中MnO2的純度98%。17.利用納米鐵粉及生物技術(shù)除去廢水中的氮是當今環(huán)保領域重要的研究課題。Ⅰ.納米鐵粉可用于去除廢水中的硝態(tài)氮(以NO表示),反應原理如圖1所示。(1)液相還原法制備納米鐵粉:采用硼氫化物如KBH4、NaBH4等與鐵離子(Fe2+、Fe3+)混合反應。NaBH4(B為+3價,pH=8.6)溶液還原Fe2+,除生成等物質(zhì)的量的納米鐵粉和一種氣體外,還生成B(OH)3。寫出該反應的離子方程式___________。(2)有研究發(fā)現(xiàn),在鐵粉總量一定的條件下,水中的溶解氧過多不利于硝態(tài)氮去除。其原因是___________。(3)利用納米鐵粉與活性炭可提升硝態(tài)廢水中硝態(tài)氮的去除效率??刂萍{米鐵粉與活性炭總質(zhì)量一定,反應時間相同,測得

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