高中化学氧族与碳族及其应用试题

水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 $CaO$ 、 $Si{O}_2$ ，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

回答下列问题：

（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________，还可使用___________代替硝酸。

（2）沉淀A的主要成分是_________________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。

（3）加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________（写化学式）。

（4）草酸钙沉淀经稀 $H_{2}S{O}_4$ 处理后，用 $KMn{O}_4$ 标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含 量，滴定反应为： $\text{Mn}{\text{O}}_4^{-}{\text{+H}}^{\text{+}}{\text{+H}}_{\text{2}}{\text{C}}_{\text{2}}{\text{O}}_{\text{4}}{\text{→Mn}}^{\text{2+}}{\text{+CO}}_{\text{2}}{\text{+H}}_{\text{2}}\text{O}$。实验中称取 $0.400g$ 水泥样品，滴定时消耗了 $0.0500mol·L^{-1}$的 $KMn{O}_4$ 溶液 $36.00mL$ ，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。

重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为 $\text{FeO}\cdot \text{C}{\text{r}}_2{O}_3$ ，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：

回答下列问题：

（1）步骤①的主要反应为：

$\text{FeO}\cdot \text{C}{\text{r}}_2{O}_3\text{+N}{\text{a}}_2\text{C}{\text{O}}_3\text{+NaN}{\text{O}}_3\stackrel{\hspace{1em}\mathit{高温}\hspace{1em}}{\to }\text{N}{\text{a}}_2\text{Cr}{\text{O}}_4\text{+F}{\text{e}}_2{O}_3\text{+C}{\text{O}}_2\text{+NaN}{\text{O}}_2$

上述反应配平后 $\text{FeO}\cdot \text{C}{\text{r}}_2{O}_3$ 与 $\text{NaN}{\text{O}}_3$ 的系数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是________。

（2）滤渣1中含量最多的金属元素是________，滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。

（3）步骤④调滤液2的 $\text{pH}$ 使之变________（填"大"或"小"），原因是________（用离子方程式表示）。

（4）有关物质的溶解度如图所示。向"滤液3"中加入适量 $\text{KCl}$ ，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到 $K_2\text{C}{\text{r}}_2{O}_7$ 固体。冷却到________（填标号）得到的 $K_2\text{C}{\text{r}}_2{O}_7$ 固体产品最多。

a． $80^{\circ }C$

b． $60^{\circ }C$

c． $40^{\circ }C$

d． $10^{\circ }C$

步骤⑤的反应类型是________。

（5）某工厂用 $m_1\text{kg}$ 铬铁矿粉（含 $\text{C}{\text{r}}_2{O}_3$ 40%）制备 $K_2\text{C}{\text{r}}_2{O}_7$ ，最终得到产品 $m_2\text{kg}$ ，产率为________。

化学与生活密切相关。下列说法错误的是（ ）

A．	$\text{PM}2.5$ 是指粒径不大于 $2.5\text{μ}\text{m}$ 的可吸入悬浮颗粒物
B．	绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C．	燃煤中加入 $\text{CaO}$ 可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D．	天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料

高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

相关金属离子[ $c_0(Mn+)=0.1mol·L^{-1}$ ]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子	$M{n}^{2+}$	$F{e}^{2+}$	$F{e}^{3+}$	$A{l}^{3+}$	$M{g}^{2+}$	$Z{n}^{2+}$	$N{i}^{2+}$
开始沉淀的pH	8.1	6.3	1.5	3.4	8.9	6.2	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	4.7	10.9	8.2	8.9

（1）"滤渣1"含有S和________；写出"溶浸"中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________。

（2）"氧化"中添加适量的 $Mn{O}_2$ 的作用是将________。

（3）"调pH"除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________~6之间。

（4）"除杂1"的目的是除去 $Z{n}^{2+}$ 和 $N{i}^{2+}$， "滤渣3"的主要成分是________。

（5）"除杂2"的目的是生成 $Mg{F}_2$ 沉淀除去 $M{g}^{2+}$ 。若溶液酸度过高， $M{g}^{2+}$ 沉淀不完全，原因是________。

（6）写出"沉锰"的离子方程式________。

（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为 $LiN{i}_{x}C{o}_{y}M{n}_z{O}_2$， 其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当 $x=y=\frac{1}{3}$ 时， z=________。

下列实验不能达到目的的是（ ）

选项	目的	实验
A	制取较高浓度的次氯酸溶液	将 $C{l}_2$ 通入碳酸钠溶液中
B	加快氧气的生成速率	在过氧化氢溶液中加入少量 $Mn{O}_2$
C	除去乙酸乙酯中的少量乙酸	加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D	制备少量二氧化硫气体	向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

化学与生活密切相关。下列叙述错误的是（ ）

A. 高纯硅可用于制作光感电池 B. 铝合金大量用于高铁建设

C. 活性炭具有除异味和杀菌作用 D. 碘酒可用于皮肤外用消毒

下列实验现象与实验操作不相匹配的是（ ）

	实验操作	实验现象
A	向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置	溶液的紫色逐渐褪去，静置后溶液分层
B	将镁条点燃后迅速伸入集满 $C{O}_2$ 的集气瓶	集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C	向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸	有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊
D	向盛有 $FeC{l}_3$ 溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液	黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

硫代硫酸钠晶体（ $N{a}_2{S}_2{O}_3·5H_{2}O，M=248g·mo{l}^{-1}$ ）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：

（1）已知： $K_{sp}\left(BaS{O}_4\right)=1.1\times {10}^{-10}$， $K_{sp}\left(Ba{S}_2{O}_3\right)=4.1\times {10}^{-5}$ 。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：

试剂：稀盐酸、稀 $H_{2}S{O}_4$ 、 $BaC{l}_2$ 溶液、 $N{a}_{2}C{O}_3$ 溶液、 $H_2{O}_2$ 溶液

（2）利用 $K_{2}C{r}_2{O}_7$ 标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：

①溶液配制：称取 $1.2000g$ 某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转移至 $100mL$ 的________中，加蒸馏水至________。

②滴定：取 $0.00950mol·L^{-1}$ 的 $K_{2}C{r}_2{O}_7$ 标准溶液 $20.00mL$ ，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应： $C{r}_2{O_7}^{2-}+6I^{-}+{14}^{H+}=3I_2+2C{r}^{3+}+7H_{2}O$ 。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应： $I_2+2S_2{O_3}^{2-}=S_4{O_6}^{2-}+2I^{-}$ 。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液________，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为 $24.80mL$ ，则样品纯度为________%（保留1位小数）。

下列关于燃料的说法错误的是（ ）

A．	燃料燃烧产物 ${\mathit{CO}}_2$ 是温室气体之一	B．	化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C．	以液化石油气代替燃油可减少大气污染	D．	燃料不完全燃烧排放的 $\mathit{CO}$ 是大气污染物之一

化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是（ ）

	化学性质	实际应用
A	$A{l}_2（S{O}_4{）}_3$ 和小苏打反应	泡沫灭火器灭火
B	铁比铜金属性强	$FeC{l}_3$ 腐蚀Cu刻制印刷电路板
C	次氯酸盐具有氧化性	漂白粉漂白织物
D	HF与 $Si{O}_2$ 反应	氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

硼酸 $（H_3{\mathit{BO}}_3）$ 是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含 ${Mg}_2{B}_2{O}_5\bullet H_{2}O、{SiO}_2$ 及少量 ${Fe}_2{O}_3、{Al}_2{O}_3$ ）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）在 $95℃$ "溶侵"硼镁矿粉，产生的气体在"吸收"中反应的化学方程式为_________。

（2）"滤渣1"的主要成分有_________。为检验"过滤1"后的滤液中是否含有 ${\mathrm{Fe}}^{3+}$ 离子，可选用的化学试剂是_________。

（3）根据H3BO3的解离反应： $H_3{\mathit{BO}}_3+H_{2}O\rightleftharpoons H^{+}+B{\left(\mathit{OH}\right)}_4^{-}$ ， ${\mathrm{K}}_a=5.81\times {10}^{-10}$ ，可判断 $H_3{\mathit{BO}}_3$ 是_______酸；在"过滤2"前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。

（4）在"沉镁"中生成 ${Mg\left(\mathit{OH}\right)}_2\bullet {Mg\mathit{CO}}_3$ 沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。

陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是（ ）

A．"雨过天晴云破处"所描述的瓷器青色，来自氧化铁

B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成

C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐

D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点

吸收工厂烟气中的SO₂，能有效减少SO₂对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO₂后经O₂催化氧化，可得到硫酸盐。

已知：室温下，ZnSO₃微溶于水，Zn（HSO₃）₂易溶于水；溶液中H₂SO₃、HSO₃^﹣、SO₃^2﹣的物质的量分数随pH的分布如图1所示。

（1）氨水吸收SO₂．向氨水中通入少量SO₂，主要反应的离子方程式为　　；当通入SO₂至溶液pH＝6时，溶液中浓度最大的阴离子是　　（填化学式）。

（2）ZnO水悬浊液吸收SO₂．向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO₂，在开始吸收的40min内，SO₂吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化（如图2）。溶液pH几乎不变阶段，主要产物是　　（ 填化学式）；SO₂吸收率迅速降低阶段，主要反应的离子方程式为　　。

（3）O₂催化氧化。其他条件相同时，调节吸收SO₂得到溶液的pH在4.5～6.5范围内，pH越低SO₄^2﹣生成速率越大，其主要原因是　　；随着氧化的进行，溶液的pH将　　（填“增大”、“减小”或“不变“）。

实验室制备下列气体，能实现的是（　　）

A．Cl₂：MnO₂与稀HCl溶液混合

B．C₂H₄：CaC₂与H₂O混合

C．CO₂：加热饱和NaHCO₃溶液

D．SO₂：Cu丝与稀H₂SO₄混合

下列有关物质用途的说法不正确的是

A．碳铵与碱性肥料混合施用．以提高肥效

B．用氧化铝制造耐火材料

C．在医疗上，可用碳酸氢钠治疗胃酸过多

D．用硫酸钡制作白色颜料