1、- 1 -莆田一中 20182019学年度上学期第一次月考试卷高三化学相对原子质量 H-1 O-16 C-12 Na-23 Al-27 S-16 Cl-35.5 Cu-64第一卷 选择题(共 42分)一、单项选择题(每小题 2分,共 42分。每小题只有一个选项符合题意)1.中国古代四大发明是:造纸术、指南针、火药、活字印刷术。来自“一带一路”沿线的 20国青年评选出了中国的“新四大发明”:网购、支付宝、中国高铁、共享单车。 “新四大发明”中与化学关系最密切的一项是A. 网购 B. 支付宝 C. 中国高铁 D. 共享单车【答案】C【解析】高铁需要化学方法制取的新材料的支撑,所以“新四大发明”中与
2、化学关系最密切的一项是中国高铁,故选 C。2.下列有关说法不正确的是A. 相同条件下,溶液中 Fe3 、Cu 2 、Zn 2 的氧化性依次减弱B. 0.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移的电子数为 0.2NAC. 除去 FeCl2溶液中混有的 FeCl3:加入过量铁粉,过滤D. 常温常压下,足量的 Fe在 1 mol Cl2中充分燃烧,转移的电子数为 3NA【答案】D【解析】【详解】A根据金属活动性顺序可知金属性由强到弱:ZnFeCu,而离子的氧化性却是:Fe3+Cu 2+Zn 2+,选项 A正确;BFe 与足量盐酸反应反应生成二价铁离子,0.1 mol Fe与足量盐酸反应转移的电子数为 0
3、.2NA,选项 B正确;CFe 与氯化铁反应生成氯化亚铁,则加入过量铁粉,过滤可除杂,选项 C正确;D1mol 氯气与足量的铁反应最多得到 2mol电子,转移的电子数为 2NA,选项 D不正确。答案选 D。3.设 NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A. 5.4g Al分别与含溶质 0.2 mol的 NaOH溶液、盐酸反应,生成 H2的分子数均为 0.3NAB. 0.1 mol NH4Cl固体中含有 NH键的个数为 0.4NAC. 将含有 1 mol FeCl3的浓溶液全部制成胶体,含 Fe(OH)3胶粒的数目为 NA- 2 -D. 1 mol熔融的 NaHSO4中含阳离子总数为 2NA
4、【答案】B【解析】【详解】A、与 0.2mol铝反应,要消耗 0.6mol盐酸,酸不足产生的氢气少,选项 A错误;B、1 mol NH4Cl固体中含有 4molNH键,则 0.1 mol NH4Cl固体中含有 NH键的个数为0.4NA,选项 B正确;C若干 Fe(OH)3分子形成一个胶粒,得到红褐色氢氧化铁胶体小于 NA个,选项 C错误;D、1mol 熔融的 NaHSO4电离生成 Na+和 HSO4 ,所以 1 mol熔融的 NaHSO4中含阳离子总数为 NA,选项 D错误。答案选 B。4.近年来高铁酸钾(K 2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面,高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾,是一种集氧化、
5、吸附、凝聚、杀菌于一体的新型高效多功能水处理剂,干燥的高铁酸钾在198 以下是稳定的,受热易分解。高铁酸钾在水处理过程中涉及的变化过程有蛋白质的变性 蛋白质的盐析 胶体聚沉 盐类水解 焰色反应 氧化还原反应A. B. C. D. 【答案】B【解析】高铁酸钾具有强氧化性,能够使蛋白质变性杀死细菌,、正确;高铁酸根还原得到的Fe3 能够水解,产生胶状的 Fe(OH)3具有吸附性,能够吸附水中的悬浮颗粒发生聚沉形成沉淀,、正确。答案选 B。5.中学化学中很多“规律”都有其使用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是A. Al(OH)3、Cu(OH) 2受热易分解,Fe(OH) 3受热也易分解B.
6、 过量 CO2通入漂白粉溶液,所得溶液漂白性增强,过量 SO2通入漂白粉溶液,所得溶液漂白性也增强(不考虑 SO2溶解)C. 根据 F、Cl、Br、I 非金属性依次减弱,推出 HF、HCl、HBr、HI 的酸性依次减弱D. 37时,Fe 3+、Cu 2+能催化 H2O2的分解;100时,MnO 2、过氧化氢酶也能催化 H2O2的分解【答案】A【解析】【详解】A、难溶性的氢氧化物加热易分解,选项 A正确;B、漂白粉能够氧化 SO2,使漂白效果变弱,选项 B错误;C、F、Cl、Br、I 非金属性依次减弱,但它们气态氢化物的水溶液- 3 -的酸性递增,选项 C错误;D、过氧化氢酶是一种蛋白质,温度达
7、到 100,蛋白质已经变性,失去生物活性,选项 D错误。答案选 A。6.根据侯氏制碱原理制备少量 NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取 NaHCO3、分离 NaHCO3、干燥 NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )A. A B. B C. C D. D【答案】C【解析】A氯化铵不稳定,加热易分解,温度稍低又可生成氯化铵,制备氨气,应用氯化铵和氢氧化钙为反应物,故 A错误;B应将二氧化碳从长导管通入,否则会将液体排出,故 B错误;C从溶液中分离碳酸氢钠固体,可用过滤的方法,故 C正确;D碳酸氢钠不稳定,不能直接加热干燥,可低温烘干或用滤纸吸去表面的水,故 D错误;故选
8、 C。视频7.工业上可用硫酸铝与硫磺焙烧制备氧化铝:2A1 2(SO4)3+3S 2Al2O3+9SO2, 下列有关说法中正确的是A. 反应中 Al2(SO4)3被氧化B. Al2(SO4)3、A1 2O3均含有离子键和共价键C. 5.1 g A12O3含有 9.031022个阴离子D. 该反应中,每转移 0.3 mol电子生成 5.04 L SO2【答案】C【解析】该反应中 Al2(SO4)3中的 S元素从+6 价转变为 SO2中的+4 价,被还原,A 错;Al 2O3是离子化合物,只含有离子键,B 错;n(Al 2O3)=5.1g/102gmol-1=“0.05“ mol,则氧离子个数为:
9、0.05 - 4 -mol36.021023mol-1=9.031022,C正确;由于没有说明标准状况,故生成 SO2气体的体积不能确定,D 错误。8.把 NaHCO3和 Na2O2的混合物放在密闭容器中加热,关于混合物加热前后与足量盐酸反应消耗盐酸的量,下列判断正确的是A. 加热前后一样多B. 加热前消耗的多C. 加热后消耗的多D. 当 Na2O2适量时才会一样多【答案】A【解析】试题分析:该题运用守恒解题,可以不看反应前后,只看与盐酸反应的最终产物,因为最终产物均为 NaCl,而 Na+的质量在加热前后不变,即 Na+的物质的量一定,所以 n(Cl-)=n(Na+),又因为 Cl-来自于盐
10、酸,所以消耗盐酸一样多,答案选 A。考点:考查守恒法在化学反应中的应用。9.拟晶 Al65Cu23Fe12具有合金的某些优良物理性能,将相同质量的此拟晶分别与足量的盐酸、烧碱和稀硝酸反应,产生气体物质的量关系为A. n(盐酸)ClC. 反应中每生成 1 mol N2,转移 6 mol电子D. 经此法处理过的废水可以直接排放【答案】D【解析】【分析】2NH4+3ClO =N23Cl 2H 3H 2O中,Cl 元素的化合价由+1 价降低为-1 价,N 元素的化合价由-3 价升高为 0价,以此来解答。【详解】ACl 元素的化合价由+1 价降低为-1 价被还原,N 元素的化合价由-3 价升高为 0价被
11、氧化,选项 A正确;B2NH 4+3ClO =N23Cl 2H 3H 2O中,N 元素的化合价由-3价升高为 0价,则 NH4+为还原剂,Cl 元素的化合价由+1 价降低为-1 价,则生成 Cl-为还原产物,所以还原性 NH4+Cl-,选项 B正确;CN 元素的化合价由-3 价升高为 0价被氧化,所以反应中每生成 1 mol N2,转移(3-0)21mol=6 mol电子,选项 C正确;D由- 9 -2NH4+3ClO =N23Cl 2H 3H 2O得出经此法处理过的废水曾酸性,所以不能直接排放,选项 D错误;答案选 D。【点睛】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,把握反应中元素的化合价变化
12、为解答的关键,侧重氧化还原反应中基本概念的考查,题目难度不大。16.在不同温度下,水溶液中 c(H )与 c(OH )有如图所示关系。下列条件关于离子共存说法中正确的是A. a点对应的溶液中大量存在:Fe 3 、Na 、SCN 、SO 42-B. b点对应的溶液中大量存在:Na 、Fe 3 、HCO 3-、I C. c点对应的溶液中大量存在:Na 、Ca 2 、Cl 、CO 32-D. d点对应的溶液中大量存在:Na 、K 、SO 32-、Cl 【答案】D【解析】试题分析:A、a 点溶液显中性,Fe 3 在中性溶液中不能大量存在,生成氢氧化铁沉淀,Fe 3和 SCN 发生络合反应,故错误;B、
13、b 点溶液显酸性,Fe 3 和 HCO3 发生双水解反应,Fe 3和 I 发生氧化还原反应,故错误;C、c 点溶液显中性,Ca 2 和 CO32 生成 CaCO3沉淀,不能大量共存,故错误;D、d 点溶液显碱性,能够大量共存,故正确。考点:考查离子大量共存等知识。17.下列反应中,Na 2O2只表现还原性的是A. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2B. Na2O2+MnO2=Na2MnO4C. 2Na2O2+H2SO4=Na2SO4+H2O+O2D. 5Na2O2+2KMnO4+8H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5O2+8H 2O【答案】D【解析】【详解】A过氧化钠
14、中 O元素的化合价升高也降低,表现氧化性和还原性,选项 A不选;- 10 -B过氧化钠中 O元素的化合价降低,只表示氧化性,选项 B不选; C过氧化钠中 O元素的化合价升高也降低,表现氧化性和还原性,选项 C不选;D过氧化钠中 O元素的化合价升高,只表示还原性,选项 D选;答案选 D。【点睛】本题考查了元素氧化性和还原性的判断,难度不大,根据元素的化合价升降判断即可,化学反应中 Na2O2只表现还原性说明氧元素的失电子化合价升高。18.下列说法正确的是。A. 加入过量氨水,有白色沉淀生成,则原溶液一定有 Al3B. FeCl3、CuCl 2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体剩余,加入 K
15、CSN溶液可能变成血红色C. 常温下锌与浓硫酸不反应,与稀硫酸反应生成氢气D. 加入 NaOH溶液,产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则原溶液一定有 NH4+【答案】D【解析】【详解】A不一定为氢氧化铝沉淀,可能生成氢氧化镁等白色沉淀,应加入氢氧化钠溶液,观察沉淀是否溶解,选项 A错误;B有固体剩余,则溶液中不存在铁离子,加入 KSCN,溶液不变为红色,选项 B错误;C浓硫酸具有强氧化性,锌与浓硫酸反应生成二氧化硫,选项 C错误;D湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明生成氨气,则原溶液中含有铵根离子,选项D正确;答案选 D。19.已知反应 BeCl2+Na2BeO2+2H2O2NaCl+2Be(OH)
16、 2能进行完全。以下推断中正确的是A. BeCl2溶液 pH7,将其蒸干、灼烧后可得残留物 BeCl2B. Na2BeO2溶液 pH7,将其蒸干、灼烧后可得残留物 Na2BeO2C. Be(OH)2能溶于盐酸,不能溶于 NaOH溶液D. BeCl2水溶液的导电性强,BeCl 2一定是离子晶体【答案】B【解析】【详解】ABeCl 2为强酸弱碱盐,水解呈酸性,溶液的 pH7,将其蒸干,灼烧后可得残留物 BeO,选项 A错误;BNa 2BeO2溶液水解呈碱性,溶液的 pH7,将其蒸干,灼烧后可得残留物 Na2BeO2,选项 B正确;CBe(OH) 2性质类似于氢氧化铝,具有两性,则既能溶于盐酸,又能
17、溶于 NaOH溶液,选项 C错误;D根据化合物在熔融状态下能否导电来判断其是否是离子化合物,BeCl 2水溶液导电性强,不能说明 BeCl2是离子晶体,选项 D错误。答案选 B。- 11 -20.在溶有 Fe2(SO4)3和 CuSO4的溶液中加入锌粉, 下列说法中不正确的是A. 若锌粉无剩余, 且溶液中尚存有 Cu2+, 则一定有 Fe2+B. 若锌粉无剩余, 且溶液中无 Cu2+,则一定有 Zn2+,一定无 Fe3+,但不能确定 有无 Fe2+C. 若锌粉有剩余, 则不溶物中一定有铜,可能有铁D. 若锌粉有剩余, 则溶液中的金属阳离子只有 Zn2+【答案】C【解析】【分析】在溶液中的氧化性
18、 Fe3+Fe 2+Zn 2+,所以在溶有 Fe2(SO4)3和 CuSO4的溶液中加入锌粉,发生的反应先后顺序为:2Fe 3+Zn=2Fe2+Zn2+,Cu 2+Zn=Cu+Zn2+,Fe 2+Zn=Fe+Zn2+,据此分析解答。【详解】在金属活动性顺序中,锌铁氢铜,氢前的金属能与酸发生置换反应生成氢气,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,所以在溶有 Fe2(SO4)3和 CuSO4的溶液中加入锌粉,发生的反应有:Cu 2+Zn=Cu+Zn2+,在溶液中的氧化性 Fe3+Fe 2+Zn 2+,所以 2Fe3+Zn=2Fe2+Zn2+,Fe 2+Zn=Fe+Zn2+,A发生的
19、反应先后顺序为:2Fe3+Zn=2Fe2+Zn2+,Cu 2+Zn=Cu+Zn2+,Fe 2+Zn=Fe+Zn2+,若锌粉无剩余,且溶液中尚存有Cu2+,Fe 2+Zn=Fe+Zn2+,一定没有发生,则一定有 Fe2+,选项 A正确;B若锌粉无剩余,且溶液中无 Cu2+,2Fe 3+Zn=2Fe2+Zn2+,Cu 2+Zn=Cu+Zn2+,一定发生,Fe 2+Zn=Fe+Zn2+,可能发生,则一定有 Zn2+,一定无 Fe3+,但不能确定有无 Fe2+,选项 B正确;C若锌粉有剩余,说明溶液中一定没有 Fe3+、Fe 2+、Cu 2+,则不溶物中一定有铜和铁,选项 C错误;D若锌粉有剩余,说明
20、溶液中一定没有 Fe3+、Fe 2+、Cu 2+,则溶液中的金属阳离子只有 Zn2+,选项 D正确;答案选 C。【点睛】本题考查了 Fe3+、Fe 2+、Zn 2+氧化性强弱的应用,依据金属活动性顺序以及氧化性Fe3+Fe 2+Zn 2+是解答的关键,题目难度中等。21.将 512g Cu 完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含 NO、N 2O4、NO 2)的混合物共 09 mol,这些气体恰好能被 500ml、2mol/LNaOH 溶液完全吸收,生成含 NaNO3和 NaNO2的盐溶液,其中 NaNO3的物质的量为A. 02mol B. 04mol C. 08mol D. 09mol【答
21、案】A【解析】- 12 -试题分析:根据电子守恒,铜失去的电子最终由氮原子得到生成亚硝酸钠,所有亚硝酸钠的物质的量=51.2/642/2=0.8 摩尔,根据钠守恒,所以硝酸钠的物质的量=20.5-0.8=0.2摩尔,选 A。考点:电子守恒和原子守恒第二卷(非选择题 共 58分)二、填空题22.由一种短周期金属元素和一种非金属元素组成的化合物 X可与水发生复分解反应。某校兴趣小组用如图装置(夹持装置略去)对其进行探究实验。(1)仪器 G的名称是_,B 中红色石蕊试纸变蓝,则单质 M的电子式为_。(2)化合物 X中金属元素和非金属元素质量比为 69:14,写出 X与水反应的化学方程式:_。(3)C
22、中的试剂名称为_。(4)实验时,装置 D中硬质玻璃管内的现象为_。(5)裝置 E中试剂 Z为_(填化学式),装置 E的作用是_。(6)若不通过 E、F 两装置,请设计实验方案证明 D中发生了反应(不通过观察 D中固体颜色发生变化)_ 。(7)若装置 A中固体样品含有杂质(杂质不参与反应),某同学通过测定 F中单质 M在标准状况下的体积和固体样品的质量,以确定固体样品中 X的质量分数,判断该方案是否可行,并说明原因:_。【答案】 (1). 分液漏斗 (2). (3). Na3N+3H2O=3NaOH+NH3 (4). - 13 -碱石灰 (5). 黑色粉末逐渐变为红色,硬质玻璃管末端有水珠凝结
23、(6). CC1 4 (7).吸收未反应的 NH3,并防止倒吸 (8). 称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量 (9). 不可行,因为装置 A中生成的氨气不可能完全与 CuO 反应【解析】【详解】 (1)仪器 G的名称是分液漏斗;B 中红色石燕试纸变蓝,则产生氨气,氨气与氧化铜加热反应反应生成单质 M为氮气,其电子式为: ;(2)化合物 X中含氮元素质量分数为 16.9,X 应该为氮与活泼全属形成的氮化物,则, =23,则 X为 Na2N,Na 3N与水反应的化学方程式为:Na3N3H 2O3NaOHNH 3;(3)中的试剂用于干燥氨气,名称为碱石灰;(4)实验时,装置 D中硬质玻璃管内的现
24、象为黑色粉末逐渐变为红色。硬质玻璃管未端有水珠凝结;(5)装置 E中试剂 Z为 CCl4,装置 E的作用是吸收未反应的 NH3并防止倒吸;(6)若不通过 E、F 两装置,称量反应前后硬质玻璃管内固体物质的质量,通过固体质量的变化证明 D中发生了反应(不通过观察 D中园体颜色发生変化;(7)若装置 A中国体样品含有杂质(杂质不参与反应) ,某同学通过测定 F中单质 M在准状况下的体积和固体样品的质量,以确定固体样品中 X的质分数,方案不可行,因为装置 A中生成的気气不可能完全与 CuO反应。23.二氧化铈(CeO 2)是一种重要的稀土氧化物,平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含 Si
25、O2、Fe 2O3、CeO 2、FeO 等物质) 。某课题组以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到纯净的 CeO2和硫酸铁铵晶体。已知:CeO 2不溶于稀硫酸,也不溶于 NaOH溶液。回答下列问题:(1)稀酸 A的分子式是_。- 14 -(2)滤液 1中加入 H2O2溶液的目的是_。(3)设计实验证明滤液 1中含有 Fe2+_。(4)在酸性溶液中,已知 Fe2+溶液可以和难溶于水的 FeO(OH)反应生成 Fe3O4,书写该反应的离子方程式_。(5)由滤液 2生成 Ce(OH)4的离子方程式_。(6)硫酸铁铵晶体Fe 2(SO4)32(NH4)2SO43H2O广泛用于水的净化处理
26、,但其在去除酸性废水中的悬浮物时效率降低,其原因是_。(7)取上述流程中得到的 Ce(OH)4产品 0.531 g,加硫酸溶解后,用浓度为 0.l000 molL-1的 FeSO 4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为 Ce3+ ),消耗 25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为_ (结果保留两位有效数字),Mr(Ce)140。【答案】 (1). H2SO4 (2). 使 Fe2+氧化为 Fe3+ (3). 取少许滤液 1,滴加铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成,则证明滤液 1中有 Fe2+ (4). Fe2+ +2FeO(OH) = Fe3O4 +2H+ (5). 4Ce 3 +
27、O2 +12OH +2H2O =4Ce(OH)4 (6). Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+,酸性废水抑制 Fe3+的水解(或水解平衡逆向移动) ,使其不能生成有吸附作用的 Fe(OH)3胶体 (7). 0.98或 98%【解析】【详解】(1)已知:CeO 2不溶于稀硫酸,废玻璃粉末(含 SiO2、Fe 2O3、CeO 2、FeO 等物质)中SiO2也不溶于酸,加入稀硫酸可将 CeO2和 SiO2与 Fe2O3、FeO 分离,故答案为:H 2SO4; (2)滤液 1中加入 H2O2溶液的目的是使 Fe2+氧化为 Fe3+,故答案为:使 Fe2+氧化为 Fe3+;(3)设计实验
28、证明滤液 1中含有 Fe2+的方法为:取少许滤液 1,滴加铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成,则证明滤液 1中有 Fe2+,故答案为:取少许滤液 1,滴加铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成,则证明滤液 1中有 Fe2+;(4)已知 Fe2+溶液可以和难溶于水的 FeO(OH)反应生成 Fe3O4,该反应的离子方程式为Fe2+2FeO(OH)Fe 3O4+2H+,故答案为:Fe 2+2FeO(OH)Fe 3O4+2H+;(5)由滤液 2生成 Ce(OH)4的反应是滤液 2加入碱并通入氧气将 Ce从+3 氧化为+4 后 Ce3+转化为沉淀 Ce(OH)4,离子方程式为:4Ce 3+O2+12OH-+2H2O4
29、 Ce(OH) 4,故答案为:4Ce 3+O2+12OH-+2H2O4 Ce(OH) 4;(6)硫酸铁铵晶体Fe 2(SO4)32(NH4)2SO43H2O广泛用于水的净化处理,但其在去除酸性废水中的悬浮物时效率降低,其原因是:Fe 3+3H2OFe(OH)3+3H+,酸性废水抑制 Fe3+的水解(或水解平衡逆向移动),使其不能生成有吸附作用的 Fe(OH)3胶体,故答案为:Fe 3+3H2OFe(OH)- 15 -3+3H+,酸性废水抑制 Fe3+的水解(或水解平衡逆向移动),使其不能生成有吸附作用的 Fe(OH)3胶体;(7)Ce(OH)4 FeSO 4xmol 0.1000mol/L-1
30、0.025L则 x=0.0025mol,所以 m(Ce(OH)4)=0.0025mol208g/mol=0.52g,产品中 Ce(OH)4的质量分数为 100%=98%,故答案为:98%。24.钨是熔点最高的金属,是重要的战略物资。自然界中钨主要存在于黑钨矿中,其主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO 4、MnWO 4) ,还含少量 Si、As 的化合物。由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下:已知:滤渣 I的主要成份是 Fe2O3、MnO 2。上述流程中,钨的化合价只有在最后一步发生改变。常温下钨酸难溶于水。(1)钨酸盐(FeWO 4、MnWO 4)中钨元素的化合价为_,请写出 FeWO4在熔融条件下发生
31、碱分解反应生成 Fe2O3的化学方程式:_。(2)上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至 pH=10后,溶液中的杂质阴离子为 SiO32-、HAsO 32-、HAsO 42-等,则“净化”过程中,加入 H2O2时发生反应的离子方程式为_,滤渣的主要成分是_。(3)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO 4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下 Ca(OH) 2、CaWO 4的沉淀溶解平衡曲线。- 16 - T1_T2(填“”或“” )T 1时 Ksp(CaWO 4)=_。将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙,发生反应的离子方程式为_。【答案】 (1). +6 (2). 4F
32、eWO4+O2+8NaOH 2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O (3). H2O2+HAsO32-HAsO 42-+H2O (4). MgSiO3 MgHAsO4 (5). (6). 110-10 (7). WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-【解析】由流程可知,钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠,钨酸锰和氢氧化钠反应生成钨酸钠和氢氧化锰,水浸时,氧化铁和氢氧化锰不溶于水,钨酸钠溶于水,故过滤后得到的滤液含钨酸钠,滤渣 I的主要成份是 Fe2O3、MnO 2,钨酸钠和浓硫酸反应生成钨酸和硫酸钠;加入过氧化氢,氧化+5 价的钨为+6 价,加入氯化镁,生成难溶于水的Mg
33、SiO3、MgHAsO 4,过滤,滤液为钨酸钠,酸化,加热分解产生三氧化钨和水,用还原剂还原三氧化钨生成钨,据此分析解答。(1)钨酸盐 FeWO4为钨酸亚铁,钨酸盐(FeWO 4、MnWO 4)中铁、锰的化合价都为+2 价,设钨酸盐(FeWO 4、MnWO 4)中钨元素的化合价为+x,因化合物中正负化合价代数和为零,则+2+x+(-2)4=0,解得 x=+6。根据流程图可知钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠,反应的方程式为 4FeWO4+O2+8NaOH 2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;(2)根据以上分析,加入 H2O2的目的是将 HAsO32-氧化成 HAsO42-,离子
34、方程式为 H2O2+HAsO32-HAsO 42-+H2O,滤液I中存在 SiO32-、HAsO 32-、HAsO 42-等离子,经过调解 pH值后,加入氯化镁,Mg 2+沉淀 SiO32-、HAsO 32-、HAsO 42-等离子,滤渣的主要成分是 MgSiO3、MgHAsO 4;(3)根据图象可知,氢氧化钙和钨酸钙在钙离子浓度相同时,T 1温度下阴离子浓度大于 T2,说明 T1时的溶度积大于 T2,溶度积越大,则溶解度越大,所以 T1时溶解度较大,由于“已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO 4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小” ,- 17 -则 T1T 2;T 1时 KSP(Ca
35、WO 4)=c(Ca 2+)c(WO 42-)=110 -5110-5=110-10;将钨酸钠溶液加入石灰乳,发生复分解反应,氢氧化钙和钨酸根离子反应生成钨酸钙沉淀,反应的离子方程式为 WO42-+Ca(OH) 2=CaWO4+2OH-。点睛:本题以钨矿原料制备 W的工艺流程为载体,考查了制备方案的设计,涉及氧化还原反应原理、对工艺流程的理解、常用化学用语等知识,理解工艺流程是解题的关键,需要学生具有扎实的基础与综合运用知识分析、解决问题的能力。解决本类题目的基本方法和步骤为:从题干中获取有用信息,了解生产的产品。然后整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。分析流程中的每一
36、步骤,从以下几个方面了解流程:反应物是什么;发生了什么反应;该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。25.氢化钙(CaH 2)是一种常用的储氢材料,也是登山运动员常用的能源提供剂,需要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。某研究性学习小组模拟生产企业制取氢化钙。【实验】用锌粒和稀硫酸反应制得干燥、纯净的氢气,再与金属钙在加热的条件下直接化合,即可制得 CaH2。(1)下列有关该实验的说法正确的是_。a其他条件相同时,粗锌制取氢气的速率比纯锌快 b加热时,必须通入氮气作为保护气,以防止空气的干扰c可以用浓硫酸或碱石灰对 H2进行干燥除杂d开始实验时,应先通入 H2,后给金属钙加热e停止实验时
37、,应先停止通入 H2,后停止加热【提出假设】 (2)由于实验中操作不当,金属钙或氢化钙都可能被氧化;该小组甲同学对反应后的固体产物成分提出如下假设:假设 1:含有 Ca和 CaH2;假设 2:含有 CaH2和 CaO;假设 3:含有_。【设计实验方案,验证假设】(3)定性实验用化学方法鉴别 Ca与 CaH2,请设计实验完成下表中内容。实验步骤 预期现象和结论- 18 -取少量固体样品,_。_。(4)定量实验测定 Ca和 CaH2混合物中 CaH2的质量分数。取 m1 g样品与水完全反应,利用如图装置测定生成的气体体积时,在_时进行收集(填字母)。a刚开始有气泡b气泡连续均匀c气体经过验纯后,再
38、收集如果装置气密性良好,操作正确,乙同学认为:由于液体加入,导致气体的体积测定_(填“偏高” “偏低”或“无影响”),则计算出氢化钙的质量分数_(填“偏高” “偏低”或“无影响”)。【反思与交流】(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是氢化钙是固体,携带方便。既然金属钙与水反应也能生成氢气,为什么还要将金属钙制备成氢化钙呢?你的观点是_ 。【答案】 (1). acd (2). CaH2(或 CaH2、Ca、CaO) (3). 干燥条件下与氧气反应,将生成的产物通入装有无水硫酸铜的干燥管 (4). 无水硫酸铜变为蓝色,则为 CaH2,不变蓝则为 Ca (5). a (6).
39、 偏高 (7). 偏高 (8). 略【解析】(1)a、粗锌在反应中可形成原电池而使反应加快,a 正确;b、该反应在氢气的环境中进行,无需通入氮气作保护气,b 错误;c、浓硫酸和碱石灰可以吸水,而且与氢气不反应,可作氢气的干燥剂,c 正确;根据以上分析可知 d正确;e、停止实验时,先停止加热,后停止通入- 19 -H2,e 错误,答案选 acd。 (2)根据假设 1和 2可知假设 3:若完全反应生成 CaH2,而且没有氧化,则只含有 CaH2,也可能是 Ca部分与氢气反应,有部分 Ca被氧化,即固体成分可能是CaH2、Ca、CaO,但一定有 CaH2。 (3)依据 Ca不含 H,CaH 2含 H,由此设计实验鉴别,即干燥条件下与氧气反应,将生成的产物通入装有无水硫酸铜的干燥管,如果无水硫酸铜变为蓝色,则为 CaH2,不变蓝则为 Ca。 (4)测定生成的气体体积时必须从实验开始就收集,答案选a;因液体的加入而使锥形瓶内的气体排出,使收集的气体体积增大,则 CaH2质量分数偏高。 (5)根据化学方程式 Ca2H 2O=Ca(OH)2H 2,CaH 22H 2O=Ca(OH)22H 2可知等质量的 Ca和 CaH2制 H2时,CaH 2生成的氢气多,因此还要将金属钙制备成氢化钙。