时间:2017-08-06 11:10:25
1、填空题 (12分)纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:
请回答下列问题。
(1)酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式 。
(2)将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是 。
(3)流程中加入ZnO调pH的目的是 。
(4)滤渣2中的成分是 。
(5)已知ZnS的溶度积Ksp=1.6×10-24,溶液中Zn2+浓度为0.01mol·L-1,则溶液中S2—浓度大于 mol·L一1,才生成ZnS沉淀。
(6)试设计简单实验方案,判断所得ZnS样品颗粒是否为纳米级 。
参考答案:(1)3FeO+10H++NO3—=3Fe3++NO+5H2O (2分)
(2)空气(或O2) (2分)
(3)除去溶液中的Fe3+ (2分)
(4)Cu、Zn (2分)
(5)1.6×10—22 (2分)
(6)取少量样品和水混合形成分散系,让一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级,否则不是。 (2分)
本题解析:(1)HNO3把FeO氧化为Fe3+,HNO3被还原为NO,配平可得离子方程式:3FeO+10H++NO3—=3Fe3++NO+5H2O
(2)NO与O2、H2O反应可生成HNO3,实现尾气循环利用,所以X气体为空气(或O2)。
(3)加入硝酸后,与Fe2O3、FeO反应生成Fe3+,流程中加入ZnO调pH可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,所以加入ZnO调pH的目的是除去溶液中的Fe3+
(4)加入Zn后,Zn与Cu2+反应生成Cu,所以滤渣2中的成分是Cu、Zn
(5)c(S2?)= Ksp÷c(Zn2+)=1.6×10-24÷0.01=1.6×10—22mol?L?1,所以溶液中S2—浓度大于1.6×10—22mol?L?1,才生成ZnS沉淀。
(6)纳米级颗粒与水混合可形成胶体,具有丁达尔效应,所以实验方案为:取少量样品和水混合形成分散系,让一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级,否则不是。
考点:本题考查化学流程的分析、离子方程式的书写、除杂、胶体的性质、Ksp的计算。
本题难度:一般
2、选择题 下列反应的离子方程式错误的是
A.碘水加到溴化钠溶液中:2 Br-+ I2=== 2I- + Br2
B.氯气通入碘化钾溶液中:2I-+ Cl2=== 2Cl-+ I2
C.氯气溶于水:Cl2+ H2O === 2H+ + Cl-+ ClO-
D.硝酸银溶液中滴加碘化钠溶液:Ag+ + I- === AgI↓
参考答案:C
本题解析:氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,而次氯酸属于弱酸,因此C选项错误。
考点:考查离子方程式书写的相关知识点。
本题难度:简单
3、填空题 (16分)氮及其化合物在化学实验中有广泛应用:
(1)请写出实验室用Cu和稀硝酸反应制备NO的离子方程式: ;
(2)请设计实验,检验某可溶性固体物质中含有NH4+的操作、现象、结论: ;
(3)实验室可用(NH4)2Cr2O7受热分解产生N2、Cr2O3和H2O来制备N2,请写出该分解反应的化学方程式: ;
(4)有人发现重铬酸铵分解产物不仅含N2、Cr2O3和H2O,还含有NH3和O2,并指出伴随有显著的副反应发生:2(NH4)2Cr2O72Cr2O3+4NH3↑+2H2O+3O2↑;设计如下图所示实验装置,并通过实验方法验证了NH3和O2的存在(忽略空气中O2的干扰)。
限选试剂:Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeSO4溶液;
限选仪器:试管、玻璃导管、漏斗、烧杯、胶头滴管
①图中试管口玻璃纤维的作用是 ;
②根据实验目的,选择一种试剂和最佳的仪器补全该实验装置(在方框中画图并标注所选试剂);
③写出该法验证NH3和O2存在的实验原理的化学方程式: 。
参考答案:(1)3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O(2分); (2)取少量待测固体(或先配制成浓溶液亦可)于试管中,加入过量浓的NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,产生无色有刺激性气味的气体,且试纸变蓝,则原溶液含有NH4+;(4分);
(3)(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O(2分);(4)①缓冲气流,防止固体被气流带进入导管,堵塞导管(2分) ②如图所示(试剂和仪器各1分,共2分)③2NH3+2H2O+FeSO4=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4分,每个反应2分,或总的反应:8NH3+10H2O+4FeSO4+O2=4Fe(OH)3↓+ 4(NH4)2SO4也同样给4分)。
本题解析:(1)Cu和稀硝酸反应制备NO的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O。(2)NH4+的检验通常是加强碱将其转化为NH3,再检验NH3,具体操作为:取少量待测固体(或先配制成浓溶液亦可)于试管中,加入过量浓的NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,产生无色有刺激性气味的气体,且试纸变蓝,则原溶液含有NH4+。(3)(NH4)2Cr2O7受热分解产生N2、Cr2O3和H2O,知道了反应物和生成物,则化学方程式为:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O。(4)①加热时固体物质可能下来堵塞导管,在气体检验时气体的流速均匀有利于实验的操作,故试管口玻璃纤维的作用是:缓冲气流,防止固体被气流带进入导管,堵塞导管。②要检验NH3和O2根据所提供的试剂最好选FeSO4溶液,实验现象明显,NH3溶于水使的溶液显碱性,碱性溶液中FeSO4会生成Fe(OH)2,Fe(OH)2溶液被O2氧化生成红褐色的Fe(OH)3,有气体反应为了防止溶液倒吸,需要采取防倒吸的装置,则装置为:
③根据上述分析NH3和O2与FeSO4反应的化学方程式为:2NH3+2H2O+FeSO4=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
考点:化学方程式的书写、物质的检验试剂的选择、实验装置的绘制。
本题难度:困难
4、选择题 下列化学反应的离子方程式正确的是
A.碳酸氢钙溶液中加入氢氧化钠溶液:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
B.金属铝溶于氢氧化钠溶液:2Al+6OH-=2AlO2-+3H2
C.用FeCl3溶液腐蚀铜电路板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
D.纯碱溶液中滴入醋酸:CO32-+2H+=H2O+CO2
参考答案:C
本题解析:A错,反应后有碳酸钙白色沉淀生成;B错,电荷不守恒,正确为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2—+3H2;C正确;D错,醋酸为弱酸不能拆成离子形式;
本题难度:一般
5、选择题 下列离子方程式正确的是
A.金属钠与水反应:Na +2H2O=Na++2OH-+ H2↑
B.金属铝投入NaOH溶液中:Al+2OH-=AlO2-+H2↑
C.稀硝酸中加入过量铁粉:Fe + 4H+ + NO3- = Fe3+ + NO↑ + 2H2O
D.FeCl2酸性溶液放在空气中变质:4Fe2+ + 4H+ + O2 = 4Fe3+ + 2H2O
参考答案:D
本题解析:金属钠与水反应:2Na +2H2O=2Na++2OH-+ H2↑,故A错误;金属铝投入NaOH溶液中:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故B错误;稀硝酸中加入过量铁粉,生成Fe2+,故C错误;FeCl2酸性溶液放在空气中被氧气氧化为Fe3+,故D正确。
考点:本题考查离子方程式。
本题难度:一般