2023年高考真题变式分类汇编:焰色反应

2023年高考真题变式分类汇编:焰色反应
一、选择题
1.(2020·浙江)下列有关实验说法错误的是(  )
A.萃取 时,向盛有溴水的分液漏斗中加入 ,振荡、静置分层后,打开旋塞,先将水层放出
B.做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色
C.乙醇、苯等有机溶剂易被引燃,使用时须远离明火,用毕立即塞紧瓶塞
D.可用 溶液和稀 区分 、 和
2.(2018·全国Ⅲ卷)下列实验操作不当的是
A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
3.(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是(  )
A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远,可用于道路照明
C.氧化铝熔点高,常用于制造耐高温材料
D.用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫,同时可得到石膏
4.(2022·全国乙卷)生活中处处有化学,下列叙述正确的是(  )
A.铅笔芯的成分为二氧化铅
B.碳酸氢钠可做食品膨松剂
C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜
D.焰火中红色来源于钠盐灼烧
5.(2021·辽宁)由下列实验操作及现象能得出相应结论的是(  )
  实验操作 现象 结论
A 向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置 溶液分层,下层呈紫红色 氧化性:
B 在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒 火焰出现黄色 溶液中含Na元素
C 用pH计测定pH:①NaHCO3溶液②CH3COONa溶液 pH:①>② H2CO3酸性弱于CH3COOH
D 把水滴入盛有少量Na2O2的试管中,立即把带火星木条放在试管口 木条复燃 反应生成了O2
A.A B.B C.C D.D
6.(2023·辽宁模拟)化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均需要发生氧化还原反应
B.在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质
C.纳米铁粉通过物理吸附去除污水中、等重金属离子
D.月球表面的“土壤”中所含的Fe、Au、Ag、Cu、Zn等元素均可以利用焰色试验进行判断
7.(2023·昆明模拟)2022年,在卡塔尔举办的世界杯备受全世界瞩目。下列说法错误的是
A.开幕式的绚丽烟花利用的“焰色试验”是物理变化
B.运动员需要补充的NaCl溶液是电解质
C.制作奖杯的材料之一18K 金是合金
D.足球赛服材料聚酯纤维属于有机高分子材料
8.(2023·湖南模拟)化学与生活联系密切。下列说法错误的是
A.滑雪运动员穿的速滑服的主要成分聚氨酯属于有机高分子化合物
B.北京冬奥会火炬“飞扬”火炬格栅处涂装钾盐能使火焰呈现美丽的金黄色
C.生产SMS医用口罩所用的原料丙烯,主要来源于石油的裂解
D.新冠抗疫中被广泛使用的干雾过氧化氢空气消毒机,是利用了过氧化氢的氧化性
9.(2023·湖北模拟)V、W、X、Y、Z是由周期表中前20号元素组成的五种化合物,涉及元素的原子序数之和等于35,V、W、X、Z均由两种元素组成。五种化合物的反应关系如图:
下列有关说法错误的是
A.涉及元素中只有一种金属元素,其焰色试验的火焰颜色为砖红色
B.涉及元素中含有三种非金属元素,原子半径随原子序数递增而增大
C.化合物W为电解质,其水化物能抑制水的电离
D.Y和X反应可生成一种新的离子化合物,包含涉及的所有元素
10.(2023·河南模拟)化学与人类社会的生产、生活有着密切联系。下列叙述正确的是
A.“五花马,千金裘”中“裘”的主要成分是纤维素
B.二氧化硫不可用作食品添加剂
C.“绿宝石”“孔雀石”的主要成分均属于硅酸盐
D.“火树银花”涉及焰色反应
11.(2023·南昌模拟)中国化学工业为2022年卡塔尔世界杯做出了巨大的贡献。下列说法正确的是
A.开幕式上引人瞩目的烟花,来自江西上栗,利用了金属单质的焰色反应
B.世界杯会徽巨型雕塑是由中国制造,其主要材料为玻璃钢,玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料
C.中国承建的卡塔尔首座光伏电站中的光伏材料为高纯度二氧化硅
D.中国铁建承建的主会场卢赛尔体育场的屋面膜结构由聚四氟乙烯材料构成,聚四氟乙烯是一种纯净物
12.(2023·淮北模拟)下列有关实验操作或叙述正确的是
A.滴定实验操作中,锥形瓶洗涤后不需要润洗
B.制备晶体,需将饱和溶液蒸干
C.检验时,可用湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口
D.焰色试验前,需先用稀硫酸洗涤铂丝并灼烧
13.(2023·惠州月考)2022年北京冬奥会火炬“飞扬”,首创以复合碳纤维为外壳材料,以氢气为燃料,并添加显色剂(如钠盐)调节火焰颜色。下列说法正确的是(  )
A.石化产品碳纤维属于有机高分子材料
B.不选丙烷选氢气,主要是后者的燃点低、易压缩
C.工业上可以通过甲烷的裂解生产氢气
D.添加显色剂调节火焰颜色是利用焰色反应的原理
14.(2022·温州模拟)下列说法正确的是
A.乙酸乙酯的酸、碱性水解实验,可通过酯层的消失时间比较酯的水解速率
B.焰色实验时,可以用铁丝代替铂丝,使用前都需用稀硫酸清洗干净
C.钾与水反应时,为清楚的观察实验现象,可近距离俯视烧杯
D.粗盐净化过程中,可用Ba(NO3)2除去SO杂质
15.(2022·河东模拟)北京2022年冬奥会体现了绿色奥运、科技奥运。下列说法错误的是(  )
A.飞扬火炬使用纯氢作燃料,实现碳排放为零
B.火炬燃料出口处有钠盐涂层,火焰呈明亮黄色
C.可降解餐具用聚乳酸制造,聚乳酸是天然高分子材料
D.速滑馆使用二氧化碳跨临界直冷制冰
16.(2022·安徽模拟)某物质在水溶液中得到了如图所示的结构,虚线表示氢键,其中X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是(  )
A.非金属性: Z>Y
B.该结构中Z均满足8电子稳定结构
C.M的焰色试验呈黄色
D.氢键的存在使该物质在水中的溶解性较大
17.(2022·青岛模拟)由江苏团队参与生产的2022年北京冬奥会火炬“飞扬”,首创以复合碳纤维为外壳材料,以氢气为燃料,在出火口格栅喷涂碱金属。下列说法正确的是(  )
A.石化产品碳纤维属于有机高分子材料
B.不选丙烷选氢气,主要是后者的燃点低、易压缩
C.工业上可以通过甲烷的裂解生产绿氢
D.喷涂碱金属目的是利用焰色反应让火焰可视化
18.(2022·呼伦贝尔模拟)化学与社会、生活、生产密切相关,下列有关说法错误的是。(  )
A.2022年北京冬奥会开幕式上绚丽多彩的焰火,主要利用了“焰色反应”的知识
B.航天员所穿航天服的主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的,它是一种新型无机非金属材料
C.“闽鹭”是我国制造的第四艘LNG船。船底镶嵌锌块,锌作正极,以防船体被腐蚀
D.低碳生活需要节能减排,使用太阳能代替化石燃料,可减少温室气体的排放
19.(2022·南京模拟)2022年2月,我国北京成功举办了第24届冬季奥运会。下列有关说法正确的是(  )
A.速滑馆“冰丝带”使用二氧化碳制冷剂制冰,该制冰过程属于化学变化
B.火炬“飞扬”使用H2作燃料,火焰呈黄色是因为在喷口格栅处涂有钾盐
C.吉祥物“冰墩墩”外壳使用有机硅橡胶材料,该材料属于硅酸盐材料
D.赛事服务用车使用氢燃料电池车代替普通燃油车,有利于实现“碳中和”
20.(2022·沈阳模拟)化学科学在国防装备的打造中发挥着重要作用。下列有关叙述错误的是(  )
A.战机机身大量采用了碳纤维材料,对比传统金属材质,碳纤维密度小、强度高
B.隐形战机表面的吸波陶瓷——碳化硅属于分子晶体
C.曳光弹尾部的曳光剂中加入铜盐,曳光弹可发出绿光
D.涂在装甲车上的聚氨酯伪装涂料属于有机高分子材料
21.(2022·成都模拟)化学对提高人类生活质量、促进社会发展和科技的创新有重要作用,下列叙述错误的是(  )
A.北京冬奥会手持火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂,实现了火焰的可视性
B.维生素C和细铁粉均可作食品脱氧剂
C.纳米铁粉主要通过物理吸附作用除去污水中的Cu2+、Ag+、Hg2+
D.用银器盛放鲜牛奶,溶入的极微量银离子可杀死牛奶中的细菌,防止牛奶变质
22.(2022·乌鲁木齐模拟)中华优秀传统文化涉及到很多的化学知识。下列有关说法错误的是(  )
A.《天工开物》中记载:“凡白土曰垩土, 为陶家精美启用”,“陶” 是一种传统硅酸盐材料。
B.宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是氢氧化铜
C.《周易》记载:“泽中有火”、 “上火下泽” ,文中“火”指甲烷的燃烧
D.《本草经集注》中“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,“硝石” 中含有钾元素
23.(2022·舟山模拟)下列说法正确的是(  )
A.、MgO、均属于碱性氧化物
B.酸性氧化物均是非金属氧化物
C.、、NaOH的溶液均可以导电,它们均是电解质
D.属于钠盐,其焰色为黄色
24.(2022·秦皇岛模拟)《石雅》云:“青金石色相如天,或复金屑散乱,光辉灿烂,若众星丽于天也。”青金石中主要矿物的化学组成可表示为(Na,Ca)8(AlSiO4)6(SO4,Cl,S)2,故其可看作由Na2SO4、Na2S、NaCl、CaCl2、CaSO4、Al2O3和SiO2等组成。下列说法正确的是(  )
A.Al2O3和SiO2均既能与强酸反应,又能与强碱反应
B.Na2SO4、NaCl和Na2S的焰色都呈黄色
C.用AgNO3溶液可区分Na2SO4溶液和CaCl2溶液
D.以惰性材料为电极电解NaCl水溶液可制得金属钠
25.(2022·锦州模拟)化学推动着社会的进步和科技的创新,下列说法错误的是(  )
A.抗击新冠疫情时,84消毒液、二氧化氯泡腾片可作为环境消毒剂
B.北京冬奥会手持火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂,实现了火焰的可视性
C.“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
D.舰艇隐形涂料中可以使用掺杂态聚乙炔作为绝缘材料,聚乙炔可通过加聚反应制得
二、非选择题
26.(2023·湖北) 是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表第   周期,第   族。
(2)烧渣是LiCl、和的混合物,“500℃焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因   。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是   。
(4)已知,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中浓度为   。“850℃煅烧”时的化学方程式为   。
(5)导致比易水解的因素有   (填标号)。
a.Si-Cl键极性更大 b.Si的原子半径更大
c.Si-Cl键键能更大 d.Si有更多的价层轨道
27.(2019·全国Ⅱ卷)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为__________(填标号)。
A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色
(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为   。回转窑尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为   。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的   (填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为   。
(3)成品中S2 的含量可以用“碘量法”测得。称取m
g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.1000
mol·L 1的I2 KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂,过量的I2用0.1000 mol·L 1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2 =2I + 。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为   ,样品中S2 的含量为   (写出表达式)。
28.(2022·四平模拟)X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量最高的元素,M的内层电子数是最外层电子数的9倍,N的原子序数比M小1,Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态,第四电子层只有一个电子。请回答下列问题:
(1)基态X的外围电子电子排布图为   ,P元素属于    区元素。
(2)XZ2分子的空间构型是   ,YZ2分子中Y的杂化轨道类型为   ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是   (写分子式),理由是   。
(3)含有元素N的盐的焰色反应为   色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是   。
(4)元素M与元素Q形成晶体中,M离子与Q离子的配位数之比为   。
(5)P单质形成的晶体中,P原子采取的堆积方式为   ,P原子采取这种堆积方式的空间利用率为   (用含π表达式表示)。
29.(2021·攀枝花模拟)深入认识物质的结构有助于进一步开发物质的用途。
(1)钾或钾的化合物焰色反应为紫色。下列对其原理的分析中,正确的是___________(填字母)。
A.电子从基态跃迁到较高的激发态
B.电子从较高的激发态跃迁到基态
C.焰色反应的光谱属于吸收光谱
D.焰色反应的光谱属于发射光谱
(2)镓(Ga)的价层电子排布式为   。与Ga元素同周期,且基态原子有2个未成对电子的过渡元素是   (填元素符号)。
(3) 的空间构型为   ,中心原子S的杂化方式为   。[Ag(S2O3)2]3-中不存在的化学键是   (填字母序号)
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键
(4)近年来,人们发现了双氢键,双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用。下列不可能形成双氢键的是___________。
A.Be—H……H—O B.O—H……H—N
C.Si—H……H—Al D.B—H……H—N
(5)从结构的角度解释:MgCO3热分解温度低于CaCO3热分解温度的原因是   。
(6)镍合金储氢的研究已取得很大进展。
①图甲是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金储氢后,含1molLa(镧)的合金可吸附H2的质量为   g。
②Mg2NiH4是一种贮氢的金属氢化物。在Mg2NiH4晶胞中,Ni原子占据如图乙的顶点和面心,Mg处于乙图八个小立方体的体心。若晶体的密度为ρg/cm3,NA是阿伏加德罗常数,则Mg原子与Ni原子的最短距离为   cm。(用含ρ、NA的代数式表示)
30.(2021·蚌埠模拟)化合物AgMnAs2在磁记录材料领域有着广泛的应用前景,回答下列问题:
(1)Ag的焰色反应与铁相似,接近无色,下列有关焰色反应原理的分析正确的是   (填字母)。
a.电子从基态跃迁到较高的激发态
b.电子从较高的激发态跃迁回基态
c.焰色反应的光谱属于吸收光谱
d.焰色反应的光谱属于发射光谱
(2)基态Mn原子中核外电子占据的最高能层符号   。其核外未成对电子数为   个。
(3)Mn(NO3)2中阴离子的空间构型是   ,Mn、N、O中第一电离能最大的元素是   (填元素符号)。
(4)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为   (填化学式,下同),键角由大到小的顺序为   。
(5)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。四方晶系 AgMnAs2的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标 原子 x y z
Ag 0 0 0
Mn 0 0 0.5
As 0.25 0.25 0.125
找出距离 Ag(0,0,0)最近的Mn   (用分数坐标表示)。AgMnAs2晶体中与单个Mn键合的As有   个。
31.(2020·哈尔滨模拟)据《科技日报》报道,我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂,在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成C的含氧化合物。请回答下列问题:
(1)在Fe、Co、Ni、Cu中,某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”(指能量相同的原子轨道在全满、半满、全空状态时,体系的能量最低),该原子的外围电子排布式为   。
(2)在第四周期所有元素中,基态原子未成对电子数最多的元素是   (填元素符号)。
(3)金属晶体热导率随温度升高会降低,其原因是   。
(4)铜的焰色反应呈   。在现代化学中,常用于区分晶体与非晶体的方法为   。
(5)Mn和Co的熔点较高的是   ,原因   。
(6)钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞分别如图1、2所示。
①钴晶胞堆积方式的名称为   ;
②已知白铜晶胞的密度为dg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为    pm(列出计算式)。
32.(2020·来宾模拟)2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人,以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如图:
已知:Ksp[Mg(OH)2]=10-11,Ksp[Al(OH)3]=10-33,Ksp[Fe(OH)3]=10-38
回答下列问题:
(1)为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈   ,可以认为该矿石中存在锂元素。
a.紫红色 b.紫色 c.黄色
(2)锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,其氧化物的形式为   。
(3)为提高“酸化焙烧”效率,常采取的措施是   。
(4)向“浸出液”中加入CaCO3,其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸,控制pH使Fe3+、Al3+完全沉淀,则pH至少为   。(已知:完全沉淀后离子浓度低于1×10-5)mol/L)
(5)“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为   。
(6)“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的   溶液(填化学式);该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+,可将其加入到“   ”步骤中。
(7)Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为   。
33.(2020·浙江模拟)化合物X由三种元素(其中一种是第四周期元素)组成,现进行如下实验:
已知:气体A在标准状况下密度为0.714 g·L-1;碱性溶液焰色反应呈黄色。
(1)X中非金属元素的名称为   ,X的化学式   。
(2)X与水反应的化学方程式为   。
(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,设计实验证明Y的晶体类型   。
(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,   ,蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】常见离子的检验;焰色反应;有机溶剂;分液和萃取
【解析】【解答】A.CCl4的密度比水的密度大,故萃取Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振荡、静置分层,打开旋塞,先将CCl4层放出,A符合题意;
B.做焰色反应前,先将铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至无色的目的是排除铂丝上粘有其它金属元素,对待检测金属元素的干扰,B不符合题意
C.乙醇、苯等有机溶剂属于易燃物品,故使用时必须远离明火和热源,用毕立即塞紧瓶塞,防止失火,C不符合题意;
D.氯化银、亚硝酸银都是难溶于水的白色固体,所以硝酸银滴入氯化钠溶液和亚硝酸钠溶液中都有白色沉淀生成,但是氯化银不溶于稀硝酸,而亚硝酸银溶于稀硝酸;硝酸银溶液滴入硝酸钠溶液中没有明显现象,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.CCl4的密度比水的密度大所以CCl4层在下层;
B.铂丝必须充分灼烧防止干扰;
C.乙醇、苯均为易燃品;
D.用一种物质检验多种物质必须保证现象不同。
2.【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;焰色反应;指示剂;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A.滴加硫酸铜溶液形成原电池,加快反应速率,A不符合题意;
B.用盐酸滴定NaHCO3溶液,滴定终点时溶液显酸性,应选择酸性范围内变色的指示剂,可选择甲基橙,B符合题意
C.钠的焰色反应为黄色,C不符合题意;
D.蒸馏时加入液体的体积不超过容积的三分之二,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】考查原电池反应对化学反应速率的影响,滴定实验中指示剂的选择,钠离子的检验,蒸馏操作的注意点。
3.【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅;焰色反应;镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,可用于制造晶体管、集成电路等,光导纤维的成分为二氧化硅,A符合题意;
B.钠的焰色反应为黄色,穿透力强,可用作透雾能力强的高压钠灯,B不符合题意;
C.耐高温材料应具有高熔点的性质,氧化铝熔点高,可用作耐高温材料,C不符合题意;
D.石灰石的主要成分为碳酸钙,用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫的过程中,碳酸钙分解生成氧化钙:CaCO3 CaO+CO2↑,氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙,SO2+CaCO3=CaSO3+CO2,亚硫酸钙被氧化生成硫酸钙:2CaSO3+O2=2CaSO4,最终得到石膏,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.光导纤维的成分为二氧化硅;
B.钠的焰色反应为黄色,穿透力强;
C.高熔点的物质能作为耐高温耐火材料;
D.碳酸钙分解生成氧化钙,氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧化生成硫酸钙。
4.【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;合金及其应用;焰色反应
【解析】【解答】A.铅笔芯的主要成分为石墨,A不符合题意;
B.碳酸氢钠受热易分解生成CO2,能使面团疏松,可做食品膨松剂,B符合题意;
C.青铜是铜锡合金,黄铜是铜锌合金,均属于混合物,C不符合题意;
D.钠元素的焰色呈黄色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A. 铅笔芯的主要成分为石墨。
B.根据碳酸氢钠的性质进行分析。
C.熟悉常见合金,注意合金属于混合物。
D.熟悉常见元素的焰色反应。
5.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;焰色反应;比较弱酸的相对强弱的实验;钠的氧化物
【解析】【解答】A.向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色,说明反应产生I2,发生反应:2KI+Cl2=2KCl+I2,证明氧化性:Cl2>I2,Br2>I2,但不能比较Br2与Cl2的氧化性强弱,A不符合题意;
B.玻璃中含有Na元素,因此灼烧时使火焰呈黄色,不能证明溶液中含Na元素,B不符合题意;
C.应该采用对照方法进行实验,但两种溶液的浓度未知,盐的种类也不同,因此不能通过测定溶液的pH来判断H2CO3、CH3COOH的酸性强弱,C不符合题意;
D.氧气有助燃性,把水滴入盛有少量Na2O2的试管中,立即把带火星木条放在试管口,木条复燃,可以证明Na2O2与水反应产生了O2,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A.此反应不能比较溴和碘单质的氧化性;
B.玻璃中含有钠元素;
C.浓度未知,pH不能比较;
D.木条复燃是检验氧气的主要方法,则生成了氧气。
6.【答案】B
【知识点】化学电源新型电池;焰色反应;除杂
【解析】【解答】A.太阳能电池阵转化的是太阳能不需要发生氧化还原反应,A不符合题意;
B.硅胶可以防潮具有吸水性,铁粉具有还原性可以防止氧化,B符合题意;
C.纳米铁粉通过物理吸附去颗粒物,但不能通过吸附除去金属离子,C不符合题意;
D.Fe、Au、Ag焰色为无色,无法通过焰色试验判断,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、太阳能电池为光能转化为电能,不需要发生化学反应;
B、硅胶可以溪水,铁粉可以抗氧化;
C、纳米铁粉不能吸附金属离子;
D、铁、金、银的焰色试验为无色。
7.【答案】B
【知识点】电解质与非电解质;焰色反应;高分子材料
【解析】【解答】A.“焰色试验”过程中没有产生新物质,所以开幕式的绚丽烟花利用的“焰色试验”是物理变化,A不符合题意;
B.氯化钠是电解质,运动员需要补充的NaCl溶液属于混合物,不是电解质,也不是非电解质,B符合题意;
C.18k金是黄金含量至少达到75%的合金,因此制作奖杯的材料之一18K金是合金,C不符合题意;
D.聚酯纤维面料由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维,因此足球赛服材料聚酯纤维属于有机高分子材料,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.焰色反应过程中没有产生新物质;
B.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;
C.合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质;
D.聚酯纤维为有机合成高分子,属于有机高分子材料。
8.【答案】B
【知识点】焰色反应;石油的裂化和裂解;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A.聚氨酯为有机聚合物,属于高分子化合物,故A不符合题意;
B.钾盐的焰色为紫色,钠元素的焰色为黄色,故B符合题意;
C.石油裂解可以得到短链气态烃如乙烯、丙烯等,丙烯可作为生成口罩的原料,故C不符合题意;
D.过氧化氢具有强氧化性,可用于杀菌消毒,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.聚氨酯是高聚物,属于有机高分子化合物;
C.工业上获得大量的乙烯、丙烯、丁二烯的方法是石油的裂解;
D.过氧化氢具有强氧化性,能使蛋白质变性。
9.【答案】B
【知识点】焰色反应;有机物的推断
【解析】【解答】A.根据分析可知,涉及的元素中只有Ca,一种金属元素,其焰色试验的火焰颜色为砖红色,A不符合题意;
B.涉及元素中含有三种非金属元素,分别为:H,C,O,其中半径C>O,B符合题意;
C.由分析可知,W为CaO,其和水反应生成氢氧化钙,可以抑制水的电离,C不符合题意;
D.由分析可知,X为CO2,Y为Ca(OH)2,两者反应可以生成碳酸氢钙,其中包含所涉及的所有元素,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 无色气体Z能燃烧生成水和无色无味气体X,V、W、X、Z均为两种元素组成,根据元素守恒知,Z含有H元素,应该是烃,固体C和水反应生成Y和烃,碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔,所以V是碳化钙,Y是氢氧化钙,Z是乙炔;加热条件下,碳化钙和氧气反应生成氧化钙和二氧化碳,所以W是氧化钙,X是二氧化碳。
10.【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质;焰色反应
【解析】【解答】A.“裘”的主要成分是动物蛋白,A不符合题意;
B.二氧化硫具有还原性且能杀菌,在国家规定范围内可用作食品添加剂,B不符合题意;
C.孔雀石主要成分为碱式碳酸铜,C不符合题意;
D.焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应;“火树银花”中烟花的颜色涉及焰色反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、动物蛋白的主要成分是蛋白质;
B、二氧化硫可以作为葡萄酒中的添加剂,但是要注意用量不能太多;
C、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜;
D、烟花的原理为焰色试验。
11.【答案】B
【知识点】含硅矿物及材料的应用;焰色反应
【解析】【解答】A.烟花利用了金属元素的焰色反应,不一定为金属单质,故A不符合题意;
B.玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料,故B符合题意;
C.光伏材料为高纯度硅单质,故C不符合题意;
D.聚合物均为混合物,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.焰色反应利用了金属元素的性质;
B.玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料;
C.高纯度硅单质有光电转化性质;
D.聚合物均为混合物。
12.【答案】A
【知识点】焰色反应;常用仪器及其使用;中和滴定;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.滴定实验操作中,锥形瓶洗涤后不需要润洗,润洗会导致所测值偏大,A符合题意;
B.亚铁离子易被氧化,且会发生水解,制备晶体,需将饱和溶液在真空且氯化氢气流中蒸发,B不符合题意;
C.检验时,可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则证明存在氨气,C不符合题意;
D.进行焰色反应时,所用铂丝需要用稀盐酸洗涤并充分灼烧,不能用稀硫酸,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.滴定实验操作中,锥形瓶洗涤后不需要润洗。
B.注意 为强酸弱碱盐,其溶液能发生水解。
C.碱性气体遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。
D.盐酸具有挥发性, 焰色试验前,需先用稀盐酸洗涤铂丝并灼烧 。
13.【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;焰色反应
【解析】【解答】A.碳纤维是由碳元素组成的,属于碳单质,不属于有机高分子材料,A不符合题意;
B.不选丙烷选氢气,主要是后者的燃点低,B不符合题意;
C.甲烷裂解需要较高温度才能达到满意的氢气产率,同时系统能耗且导致温室气体难以排放,所以该技术在工业上不推广,C不符合题意;
D.由分析可知,添加显色剂焰色反应调节火焰颜色是利用焰色反应的原理,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.注意碳纤维只由碳元素组成。
B.注意氢气不易压缩。
C.工业上不使用甲烷裂解制氢气。
D.焰色反应是指某些金属元素在灼烧时使火焰呈现特征颜色的反应。
14.【答案】A
【知识点】焰色反应;酯的性质;粗盐提纯
【解析】【解答】A.乙酸乙酯与水不互溶,所以会分层,酯层消失即乙酸乙酯完全水解,所以可通过酯层的消失时间比较酯的水解速率,A符合题意;
B.硫酸不易挥发,且硫酸盐熔点均较高,所以洗涤铁丝或铂丝应该用盐酸清洗,B不符合题意;
C.钾与水反应剧烈,近距离俯视烧杯可能会发生危险,C不符合题意;
D.用Ba(NO3)2除去SO杂质会引入新杂质硝酸根,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据水解平衡的影响分析;
B. 焰色实验时, 洗涤铁丝或铂丝应该用盐酸清洗;
C.钾与水反应剧烈;
D.会引入新杂质硝酸根。
15.【答案】C
【知识点】焰色反应;高分子材料
【解析】【解答】A.使用纯氢作燃料产物为水,没有碳排放,A不符合题意;
B.火炬燃料出口处有钠盐涂层,火焰呈明亮黄色,因为钠离子的焰色反应为黄色,B不符合题意;
C.可降解餐具用聚乳酸制造,聚乳酸不是天然高分子材料,是人工合成的高分子材料,C符合题意;
D.速滑馆使用CO2制冰,比用氟利昂制冰更环保,降低了对臭氧层的损害,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】常见天然高分子化合物有:淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶;常见合成高分子材料:聚乙烯、聚氯乙烯等
16.【答案】D
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;焰色反应;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性: O>C,故A不符合题意;
B.O最外层有6个电子,该化合物中O显-2价,O均满足8电子稳定结构,故B不符合题意;
C.M是Na元素,Na元素的焰色试验呈黄色,故C不符合题意;
D.该物质是碳酸氢钠,碳酸氢根离子通过氢键形成双聚离子,不利于和水分子形成氢键,所以氢键的存在使该物质在水中的溶解性降低,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据电子式分析,M为IA族金属元素,X含有1个共价键和1个离子键,Y含有4个共价键,Z含有1个共价键,X含有1个共价键,且由于X和Z可以形成氢键, X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素 ,可知X为H、Z为O,则Y为C,M为Na;
A、同周期元素,从左到右非金属性递增;
B、氧原子最外层满足8电子;
C、钠元素的焰色试验为黄色;
D、碳酸氢钠在水中的溶解度减小。
17.【答案】D
【知识点】无机非金属材料;焰色反应
【解析】【解答】A.碳纤维属于碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机物,故A不符合题意;
B.主要利用氢气燃烧生成水,水对环境无影响,故B不符合题意;
C.甲烷在隔绝空气下分解成碳单质和氢气,而裂解指的是石油中高级烃断裂成含碳原子少的烃,故C不符合题意;
D.碱金属燃烧火焰带有颜色,因此喷涂碱金属目的是利用焰色试验让火焰可视化,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.碳纤维是碳单质,为无机非金属材料;
B.氢气的燃烧产物只有水;
C.甲烷在高温下裂解生成碳单质和氢气。
18.【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;常见的生活环境的污染及治理;无机非金属材料;焰色反应
【解析】【解答】A.2022年北京冬奥会开幕式上绚丽多彩的焰火,这主要是金属的焰色反应,选项A不符合题意;
B.航天服主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的,碳纤维复合材料,是一种新型无机非金属材料,选项B不符合题意;
C.锌比铁活泼,在原电池反应中作负极,选项C符合题意;
D.低碳生活就是节能减排,使用太阳能等代替化石燃料,尽量减少二氧化碳的排放,从而减缓温室效应,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.焰火利用了金属的焰色反应;
B.碳化硅、陶瓷和碳纤维均为新型无机非金属材料;
C.根据原电池原理:活泼金属作负极,受到腐蚀;不活泼金属作正极。
19.【答案】D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;含硅矿物及材料的应用;焰色反应
【解析】【解答】A.速滑馆“冰丝带”使用二氧化碳制冷剂制冰即水冷却结冰,该制冰过程属于物理变化,A不符合题意;
B.火炬“飞扬”使用H2作燃料,焰色反应呈黄色是金属钠的特征焰色,钾的焰色呈紫色,则火焰呈黄色是因为在喷口格栅处涂有钠盐,B不符合题意;
C.吉祥物“冰墩墩”外壳使用有机硅橡胶材料,该材料属于有机高分子材料,而硅酸盐材料属于无机非金属材料,C不符合题意;
D.赛事服务用车使用氢燃料电池车代替普通燃油车,可以减少CO2的排放,故有利于实现“碳中和”,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.二氧化碳制冷剂制冰没有新物质生成;
B.钠元素的焰色反应为黄色,钾元素的焰色反应为紫色;
C.有机硅橡胶属于有机高分子材料。
20.【答案】B
【知识点】无机非金属材料;焰色反应;高分子材料
【解析】【解答】A.碳纤维一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。 它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。 碳纤维质量比金属材质轻,但强度却高于金属材质,并且具有耐腐蚀、高模量、密度低、无蠕变、良好的导电导热性能、非氧化环境下耐超高温、耐疲劳性好等特性,故A不符合题意;
B.碳化硅是碳原子和硅原子以共价键结合而成的具有三维骨架结构的共价晶体,故B符合题意;
C.铜的焰色为绿色,所以曳光弹尾部的曳光剂中加入铜盐,曳光弹可发出绿光,故C不符合题意;
D.聚氨酯伪装涂料是由有机小分子通过聚合反应生成的高分子,属于有机高分子材料,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.碳纤维是一种具有密度小、强度高等特性的无机非金属材料;
B.碳化硅为原子晶体;
C.铜的焰色反应为绿色;
D.聚氨酯属于有机高分子材料。
21.【答案】C
【知识点】焰色反应;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;纳米材料
【解析】【解答】A.火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂,利用了金属的焰色实验现象,实现了火焰的可视性,A项不符合题意;
B.维生素C和细铁粉均具有还原性,可做食品脱氧剂,B项不符合题意;
C.纳米铁粉具有还原性,将污水中的Cu2+、Ag+、Hg2+还原为对应的单质,C项符合题意;
D.银离子为重金属阳离子,可以使细菌蛋白质变性,防止牛奶变质,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.不同元素具有不同的焰色反应;
B.食品脱氧剂应具有还原性;
D.重金属可使蛋白质变性。
22.【答案】B
【知识点】含硅矿物及材料的应用;焰色反应;甲烷的化学性质
【解析】【解答】A.陶瓷是传统硅酸盐材料,属于无机非金属材料,故A不符合题意;
B.铜绿的主要成分是碱式碳酸铜,不是氢氧化铜,故B符合题意;
C.“泽中有火”是对湖泊池沼水面上起火现象的描述,这里的“火”指甲烷的燃烧,故C不符合题意;
D.由信息可知,焰色反应为紫色,为硝酸盐,则“硝石”指的是KNO3,含有钾元素,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.陶瓷是传统硅酸盐材料;
C.“泽中有火”是对湖泊池沼水面上起火现象的描述;
D.钾元素的焰色反应为紫色。
23.【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;电解质与非电解质;焰色反应
【解析】【解答】A.只能和酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,、MgO属于碱性氧化物,属于两性氧化物,A不符合题意;
B.某些金属氧化物如也是酸性氧化物,B不符合题意;
C.、NaOH是电解质,但溶于水,其本身不能电离出离子,则是非电解质,C不符合题意;
D.的金属阳离子是钠离子,所以其是钠盐,且钠的焰色反应是黄色,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.碱性氧化物只能与酸反应生成相应价态的盐和水,注意Al2O3为两性氧化物。
B.酸性氧化物包括非金属元素的氧化物和某些过渡金属元素的高价氧化物。
C.电解质是指在水溶液或熔融状态下本身能电离出离子的化合物,据此分析。
D.钠盐是指由钠离子和酸根离子化合而成的盐类,含有钠元素的焰色反应均为黄色。
24.【答案】B
【知识点】焰色反应;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.不与强酸反应,故A不符合题意;
B.、NaCl、都含钠元素,焰色都呈黄色,故B符合题意;
C.、AgCl都是难溶于水的白色固体,用AgNO3溶液不能区分Na2SO4溶液和CaCl2溶液,故C不符合题意;
D.电解氯化钠水溶液得到的是氢氧化钠,不能制得钠单质,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.二氧化硅与强酸不反应;
B.钠元素的焰色为黄色;
C.硫酸银和氯化银都是白色沉淀;
D.电解熔融氯化钠制备金属钠。
25.【答案】D
【知识点】无机非金属材料;焰色反应;聚合反应
【解析】【解答】A.84消毒液的有效成分次氯酸钠以及二氧化氯都有氧化性,能杀菌消毒,可作为环境消毒剂,A不符合题意;
B.焰色反应可发出不同颜色的光,喷涂碱金属的目的是利用焰色反应让火焰可视,B不符合题意;
C.氮化硼陶瓷耐高温,不含金属单质,不是硅酸盐,属于新型无机非金属材料,C不符合题意;
D.聚乙炔可通过加聚反应得到,但聚乙炔又称为导电塑料,所以不能作为绝缘材料,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 二氧化氯具有强氧化性,能杀菌消毒;
B.不同金属元素的焰色试验可以发出不同颜色的光;
C. 氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料;
D.聚乙炔能导电。
26.【答案】(1)4;Ⅷ
(2)
(3)焰色反应
(4);
(5)abd
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;焰色反应;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)Co是27号元素,元素周期表第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族,因此,其位于元素周期表第4周期、第Ⅷ族;
(2)四氯化硅与可水反应且能生成氯化氢和硅酸,故其原因是:四氯化硅遇水剧烈水解,生成硅酸和氯化氢,该反应的化学方程式:;
(3)常用焰色反应鉴别和,的焰色反应为紫红色,而的焰色反应为黄色。
(4)若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中OH-浓度为:,则Co2+浓度为:,
(5)850℃煅烧”时,Co(OH)2与O2反应生成Co3O4和水,反应方程式为:
(5)a.Si-Cl键极性更大,则 Si-Cl键更易断裂,因此,比易水解,a正确;
b.Si的原子半径更大,因此,中的共用电子对更加偏向于氯,从而导致Si-Cl键极性更大因此,比易水解,b正确;
c.C原子半径硅原子半径,C-Cl键长能比Si-Cl键长短,C-Cl键长能比Si-Cl键长大,c不正确;
d.Si有更多的价层轨道,因此更易与水电离的OH-形成化学键,从而导致比易水解,d正确;
【分析】由流程和题中信息可知,粗品LiCoO2与在500℃焙烧时生成氧气和烧渣,烧渣是LiCl、和的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1,滤饼1的主要成分是和;滤液1用氢氧化钠溶液沉钴,过滤后得滤饼2和滤液2(主要溶质为LiCl);滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到;滤液2经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3和滤饼3,滤饼3为。
27.【答案】(1)D
(2)BaSO4+4C=BaS+4CO↑;CO+H2O=CO2+H2;BaCO3;S2 +Ba2++Zn2++ =BaS·BaSO4↓
(3)浅蓝色至无色;
【知识点】氧化还原反应;含硫物质的性质及综合应用;焰色反应
【解析】【解答】(1)钡的焰色反应为绿色。
(2)根据在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡, 所以反应为 BaSO4+4C=BaS+4CO↑ ,根据 回转窑尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体 ,所以反应为: CO+H2O=CO2+H2 。还原料为BaS,在潮湿空气中长期放置与空气中的二氧化碳反应生成BaCO3 ,沉淀器中发生了沉淀转化生成 ZnS·BaSO4 。
(3)先发生 I2+S2-=2I-+S ,然后用 Na2S2O3溶液滴定剩余的单质碘,反应式为I2+2 =2I + ,结合题中的量,求出硫元素的物质的量为5-0.1V/2000,质量为32(5-0.1V/2000)
【分析】(1)识记内容,可参考必修一教材焰色反应的图片。
(2)根据整个流程图的内容可知还原料即为 BaS ,以 BaS 为突破口结合题中的信息: ①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡 ,所以该反应为: BaSO4+4C=BaS+4CO↑ ,根据: 回转窑尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体 ,则反应为: CO+H2O=CO2+H2O,根据 ②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。 可知臭鸡蛋气体为H2S, 发生的反应为:BaS + H2O + CO2 = BaCO3 + H2S。
(3)根据滴定过程,首先发生I2+S2-=2I-+S ,然后用 Na2S2O3溶液滴定剩余的单质碘,反应式为I2+2 =2I + ,根据题中信息,可求出 Na2S2O3溶液滴定剩余的单质碘的量,该量即为硫元素的物质的量。
28.【答案】(1);ds
(2)V形;sp杂化;SO2;SO2为极性分子,CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较大
(3)紫;电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量
(4)2∶1
(5)面心立方最密堆积;
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;金属晶体的基本堆积模型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;焰色反应
【解析】【解答】X为S元素,Y为C元素,Z为O元素,M为Ca元素,N为K元素,Q为F元素,P为Cu元素。
(1)X为S元素,元素在周期表中的位置是:第三周期ⅥA族,外围电子排布为3s23p4,它的外围电子的电子排布图为,P元素为Cu,属于ds区元素;
(2)SO2分子中S原子价层电子对数2+=3,S原子含有1对孤电子对,所以其立体结构是V形,CO2分子C原子呈2个σ键、没有孤电子对,C的杂化轨道类型为sp杂化,SO2为极性分子,CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较大;
(3)含有K元素的盐的焰色反应为紫色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量;
(4)元素M与Q分别为Ca和F,形成的晶体为CaF2,Ca2+作面心立方最密堆积,F-做四面体填隙,Ca2+的配位数为8,F-的配位数为4,所以M离子与Q离子的配位数之比为2∶1;
(5)P为Cu,P单质形成的晶体中,原子采取的堆积方式为面心立方最密堆积,一个晶胞中有Cu的个数为8×个,设Cu的半径为r,则V球=4×=,根据几何关系,晶胞边长为a=2r,所以晶胞的体积V晶胞=a3=16r3,所以空间利用率为×100%。
【分析】(1)为硫元素,其最外层排布为3s23p4;
(2)杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,成键电子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,成键电子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,成键电子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,成键电子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,成键电子数=2,为V形
(3)焰色试验的原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量;
(4)结合顶点、面心的原子个数判断;
(5)结合晶胞体积和球体积计算。
29.【答案】(1)B;D
(2)4s24p1;Ti、Ni
(3)四面体;sp3;A
(4)B;C
(5)Mg2+、Ca2+的电荷数相同,Mg2+半径小,夺取 中O2-的能力强或MgO的晶格能大于CaO的晶格能,所以碳酸镁的分解温度低
(6)6;
【知识点】化学键;晶格能的应用;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算;焰色反应
【解析】【解答】(1) 发生焰色反应时,电子从高能级跃迁到低能级,能量差以光的形式释放出来,且其光谱为发射光谱,故答案为:BD;
(2)Ga为第四周期第ⅢA族元素,故其价电子有3个,价电子排布为4s24p1;与Ga元素同周期且基态原子有两个未成对孤对电子的元素为Ti、Ni,其价电子排布式为3d24s2、3d84s2;
(3) 的中心硫原子孤电子对数为 ,价层电子对数为0+4=4,微粒空间构型为四面体型,中心硫原子采取sp3杂化;[Ag(S2O3)2]3-中银离子与 之间形成配位键,硫原子之间形成非极性键,硫与氧原子之间形成极性键,
故答案为:A;
(4) 氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团之间的一种若的电性作用。双情剑是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性的相互作用;
A.Be-H中氢原子带负电,H-O中氢原子带正电,符合双氢键定义;
B.O-H和H-N中氢原子均带正电,不符合双氢键定义;
C.Si-H···H-Al中氢原子均带负电,不符合双氢键定义;
D.B-H中氢原子带负电,H-N中氢原子带正电,符合双氢键定义;
故答案为:BC;
(5) MgCO3热分解温度低于CaCO3热分解温度的原因是镁离子、钙离子的电荷数相同,镁离子的半径小,夺取碳酸根离子中的氧离子能力强,所以碳酸镁的热分解温度低;
(6)①晶胞中La原子数目=8× =1,氢气分子数目为 ,故含1molLa的合金可吸附氢气的质量为1mol×3×2g/mol=6g;
②该晶胞中Ni原子个数为 、镁离子个数为8,根据化学式可知,H原子的个数为16,所以晶胞的质量为 ,又已知晶胞的密度为ρg/cm3,则晶胞的棱长为 ,根据晶胞结构可知,镁离子和镍原子的最短距离为晶胞体对角线的 ,所以最短距离为
【分析】(1)焰色反应是先吸收能量再释放能量,从基态吸收能量到激发态,激发态能量过高不稳定,再释放能量的过程
(2)写出Ga的核外电子能级排布即可找价层电子排布,同时可找出基态含有2个未成对电子的过渡元素
(3)计算出 中心硫原子的价层电子对和孤对电子即可判断杂化方式和构型, [Ag(S2O3)2]3- 存在着硫氧极性键以及硫硫非极性键以及与银离子形成的配位键
(4)找出是否含有带正电和带负电的氢原子即可
(5)主要均是离子化合物,分解温度主要和形成的物质晶格能有关,形成物质的晶格能越大,分解温度越低
(6)① 氢气分子占据棱和上下面心即可计算出氢气分子的个数,而La占据顶点,即可计算出晶胞中的La的个数即可计算出1molLa吸附的氢气数②根据给出的数据下计算出晶胞的体积,而镁原子和镍原子最近的距离是晶胞体对角线的1/4即可计算出
30.【答案】(1)bd
(2)N;5
(3)平面三角形;N
(4)NH3、AsH3、PH3;NH3、PH3、AsH3
(5)(0.5,0,0.25)和(0.5,0.5,0);4
【知识点】原子核外电子排布;键能、键长、键角及其应用;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算;焰色反应
【解析】【解答】(1)焰色反应时,电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量,故a不正确、b正确;焰色反应的光谱属于发射光谱,故c不正确、d正确;
故答案为:bd;
(2)Mn是25号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,故最高能层符号:N;3d能级上有5个电子,根据洪特定律,3d能级上的5个电子均为未成对的电子,故未成对电子为:5;
(3)Mn(NO3)2中阴离子为硝酸根离子,价层电子对数=3+ =3,所以VSEPR模型为平面三角形,没有孤电子对,所以硝酸根离子的空间构型是:平面三角形;元素 Mn 与 O、N 中,由于O、N元素是非金属元素而 Mn 是金属元素,所以第一电离能较大的O和N,同周期从左向右第一电离能增大,但 N 的 2p 电子半满为稳定结构,所以Mn、N、O中第一电离能最大的元素是:N
(4)NH3分子间中有氢键,氢键比分子间作用力强,所以沸点最高,As相对原子质量大于P,所以相对分子质量更大,范德华力更强,沸点更高,所以NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3;根据VSEPR中同族元素形成同类型化合物时的斥力顺序,处于中心原子的全充满价层里的键和电子之间的斥力大于处在中心原子未充满价层里的键和电子之间的斥力,且N-P-As的顺序原子半径递增,故本应同为三角锥形分子的NH ﹑PH ﹑AsH 的键角依次减小;
(5)由Mn和As的分数坐标可知,x、y轴上apm长的分数坐标为1,z轴上2apm长的分数坐标为1。小黑球表示的是Ag原子,与Ag(0,0,0)最近的Mn有两个,其分数坐标分别为(0.5,0,0.25)和(0.5,0.5,0)。灰球表示的是As原子,每个Mn周围与Mn等距离的As原子有4个,即与单Mn键合的As有4个。
【分析】(1)主要是焰色反应的发生原理,基态电子吸收能量后变为激发态,激发态不稳定释放能量形成焰色反应是发生光谱
(2)写出Mn原子中核外电子能级排布即可找出未成对电子,找出电子的所占据的能级即可
(3)计算出出硝酸根离子的价层电子对以及孤对电子即可判断构型,金属元素的第一电离能低于非金属元素,非金属元素能级中存在半充满或全充满时较稳定
(4)结构相似,相对分子质量越大沸点越高,但是氨气分子中存在氢键,半径越小,孤对电子对成键电子斥力越大,键角越大
(5)根据给出的坐标即可得出小黑球是Ag,小白球是Mn,灰球是As,与Ag最近的是位于底面面心以及左侧面的位置的点,根据图示即可中出单个Mn键合的As的个数
31.【答案】(1)3d104s1
(2)Cr
(3)电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞(温度升高电阻增大)
(4)绿;X-射线衍射法
(5)Co;价电子数多半径小金属键强
(6)六方最密堆积; ×1010
【知识点】原子核外电子排布;晶体熔沸点的比较;晶胞的计算;焰色反应
【解析】【解答】(1)在Fe、Co、Ni、Cu中,Cu遵循“洪特规则特例”,3d轨道为全满状态,Cu原子的外围电子排布式为3d104s1;(2)在第四周期所有元素中,基态原子未成对电子数最多的原子,外围电子排布式为3d54s1,该元素符号是Cr;(3)电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子碰撞的概率增大,这样电子气不易将动能传远,导热率自然下降;(4)铜的焰色反应呈绿色。在现代化学中,对固体进行X射线衍射实验区分晶体与非晶体, 所以区分晶体与非晶体的方法为X-射线衍射法;(5)Mn和Co相比,Co价电子数多、半径小, Co金属键强,所以熔点较高的是Co;(6)①图1为六方晶胞,所以钴晶胞堆积方式是六方最密堆积;
②设晶胞的边长为a pm,则晶胞的体积为 ,根据均摊原则,1个晶胞含有铜原子数是 、镍原子数是 , , ,晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为 ×1010。
【分析】(1)在Fe、Co、Ni、Cu中,Cu遵循“洪特规则特例”,3d轨道为全满状态;(2)在第四周期所有元素中,基态原子最多有6个未成对电子;(3)金属通过自由电子与金属离子碰撞导热;(4)x射线衍射法是一种研究晶体结构的方法;(5)金属键越强,金属晶体的熔点越高;(6)先根据晶体的密度计算晶胞的边长,再计算两个面心上铜原子最短核间距;
32.【答案】(1)a
(2)Li2O·Al2O3·4SiO2
(3)将矿石粉碎(搅拌、升高温度)
(4)4.7
(5)Mg(OH)2,CaCO3
(6)Na2CO3;净化
(7)6Li2CO3+4Co3O4+O2=12Li2CoO2+6CO2
【知识点】焰色反应;无机物的推断
【解析】【解答】(1)焰色反应常用来检测金属元素,钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,利用排除法可以选出锂元素的焰色为紫红色,故答案为a;(2)锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,在原子简单整数比不变的基础上,其氧化物的形式为Li2O Al2O3 4SiO2;(3)“酸化焙烧”时使用的是浓硫酸,为提高“酸化焙烧”效率,还可采取的措施有将矿石细磨、搅拌、升高温度等;(4)根据柱状图分析可知,Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp,那么使Al3+完全沉淀pH大于Fe3+的Al(OH)3的Ksp=c(Al3+)×c3(OH-)=1×10-33,c(OH-)= = mol/L=1×10-9.3mol/L,则c(H+)=1×10-4.7mol/L,pH=4.7,即pH至少为4.7;(5)由分析知,“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为Mg(OH)2和CaCO3;(6)根据“沉锂”后形成Li2CO3固体,以及大量生产的价格间题,该过程中加入的沉淀剂为饱和Na2CO3溶液;该过程得的“母液“中仍含有大量的Li+,需要从中2提取,应回到“净化“步隳中循环利用;(7)Li2CO3与Co3O4在敝口容器中反应生成LiCoO2时Co元素的化合价升高,因此推断空气中O2参与反应氧化Co元素,化字方程式为6Li2CO3+4Co3O4+O2 12LiCoO2+6CO2。
【分析】锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)为原料来制取钴酸锂(LiCoO2),加入过量浓硫酸溶解锂辉矿,加入碳酸钙除去过量的硫酸,并使铁离子、铝离子沉淀完全,然后加入氢氧化钙和碳酸钠沉淀镁离子和钙离子,过滤得到溶液中主要是锂离子的溶液,滤液蒸发浓缩得20%Li2S,加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂,洗涤后与Co3O4高温下焙烧生成钴酸锂,据此分析解题。
33.【答案】(1)碳、溴;Na5CBr
(2)Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑
(3)将Y加热至熔化,然后测其导电性,若熔融状态下能导电,证明该物质是由离子构成的离子晶体
(4)放在稀盐酸中洗涤后在酒精灯火焰上灼烧至无色
【知识点】焰色反应;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据上述分析可知X是Na5CBr,A是CH4,碱性溶液为NaOH与NaBr按4:1混合得到的混合物,中性溶液为NaCl、NaBr按4:1物质的量的比的混合物,沉淀为AgCl、AgBr混合物,二者物质的量的比为4:1;(1)X化学式为Na5CBr,其中非金属元素的名称为碳、溴;(2)X与水反应的化学方程式为Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑;(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,则Y为NaBr,该化合物为离子化合物,证明Y的晶体类型实验是:将NaBr加热至熔化,测其导电性,若熔融状态下能导电,证明在熔融状态中含有自由移动的离子,则该物质是由离子构成的离子化合物;(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,放在稀盐酸中洗涤后在酒精灯或酒精喷灯火焰上灼烧至无色,然后蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色,来确定其中含有的金属元素。
【分析】X与水反应产生气体A和碱性溶液,气体A摩尔质量为M=0.714 g·L-1×22.4 L/mol=16 g/mol,则A是CH4,说明X中含有C元素;碱性溶液焰色反应呈黄色,说明碱性溶液含有钠元素,物质X中有钠元素;向该碱性溶液中加入0.04 mol HCl溶液显中性后,再加入足量HNO3酸化,再加入AgNO3溶液产生两种沉淀,质量和为7.62 g,根据Cl-守恒,其中含有AgCl沉淀质量为m(AgCl)=0.04 mol×143.5 g/mol=5.74 g,X中含有的另外一种元素位于第四周期,可以与Ag+反应产生沉淀,则该元素为溴元素,则X的组成元素为Na、C、Br三种元素,形成的沉淀为AgBr,其质量为m(AgBr)= 7.62 g-5.74 g=1.88 g,n(AgBr)=1.88 g ÷188 g/mol=0.01 mol,X中含有Br-0.01 mol,其质量为0.01 mol×80 g/mol=0.80 g,结合碱性溶液中加入0.04 mol HCl,溶液显中性,说明2.07gX中含有0.05 molNa+,X与水反应产生0.01 mol HBr和0.05 mol NaOH,其中0.01 mol HBr 反应消耗0.01 mol NaOH,产生0.01 mol NaBr,还有过量0.04 molNaOH,则X中含有C的物质的量为n(C)=(2.07 g-0.05 mol×23 g/mol-0.80 g)÷12 g/mol=0.01 mol,n(Na):n(Br):n(C)=0.05:0.01:0.01=5:1:1,则X化学式为Na5CBr,Na5CBr与水反应总方程式为:Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑,据此分析解答。
2023年高考真题变式分类汇编:焰色反应
一、选择题
1.(2020·浙江)下列有关实验说法错误的是(  )
A.萃取 时,向盛有溴水的分液漏斗中加入 ,振荡、静置分层后,打开旋塞,先将水层放出
B.做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色
C.乙醇、苯等有机溶剂易被引燃,使用时须远离明火,用毕立即塞紧瓶塞
D.可用 溶液和稀 区分 、 和
【答案】A
【知识点】常见离子的检验;焰色反应;有机溶剂;分液和萃取
【解析】【解答】A.CCl4的密度比水的密度大,故萃取Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振荡、静置分层,打开旋塞,先将CCl4层放出,A符合题意;
B.做焰色反应前,先将铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至无色的目的是排除铂丝上粘有其它金属元素,对待检测金属元素的干扰,B不符合题意
C.乙醇、苯等有机溶剂属于易燃物品,故使用时必须远离明火和热源,用毕立即塞紧瓶塞,防止失火,C不符合题意;
D.氯化银、亚硝酸银都是难溶于水的白色固体,所以硝酸银滴入氯化钠溶液和亚硝酸钠溶液中都有白色沉淀生成,但是氯化银不溶于稀硝酸,而亚硝酸银溶于稀硝酸;硝酸银溶液滴入硝酸钠溶液中没有明显现象,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.CCl4的密度比水的密度大所以CCl4层在下层;
B.铂丝必须充分灼烧防止干扰;
C.乙醇、苯均为易燃品;
D.用一种物质检验多种物质必须保证现象不同。
2.(2018·全国Ⅲ卷)下列实验操作不当的是
A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;焰色反应;指示剂;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A.滴加硫酸铜溶液形成原电池,加快反应速率,A不符合题意;
B.用盐酸滴定NaHCO3溶液,滴定终点时溶液显酸性,应选择酸性范围内变色的指示剂,可选择甲基橙,B符合题意
C.钠的焰色反应为黄色,C不符合题意;
D.蒸馏时加入液体的体积不超过容积的三分之二,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】考查原电池反应对化学反应速率的影响,滴定实验中指示剂的选择,钠离子的检验,蒸馏操作的注意点。
3.(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是(  )
A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远,可用于道路照明
C.氧化铝熔点高,常用于制造耐高温材料
D.用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫,同时可得到石膏
【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅;焰色反应;镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,可用于制造晶体管、集成电路等,光导纤维的成分为二氧化硅,A符合题意;
B.钠的焰色反应为黄色,穿透力强,可用作透雾能力强的高压钠灯,B不符合题意;
C.耐高温材料应具有高熔点的性质,氧化铝熔点高,可用作耐高温材料,C不符合题意;
D.石灰石的主要成分为碳酸钙,用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫的过程中,碳酸钙分解生成氧化钙:CaCO3 CaO+CO2↑,氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙,SO2+CaCO3=CaSO3+CO2,亚硫酸钙被氧化生成硫酸钙:2CaSO3+O2=2CaSO4,最终得到石膏,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.光导纤维的成分为二氧化硅;
B.钠的焰色反应为黄色,穿透力强;
C.高熔点的物质能作为耐高温耐火材料;
D.碳酸钙分解生成氧化钙,氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧化生成硫酸钙。
4.(2022·全国乙卷)生活中处处有化学,下列叙述正确的是(  )
A.铅笔芯的成分为二氧化铅
B.碳酸氢钠可做食品膨松剂
C.青铜和黄铜是不同结构的单质铜
D.焰火中红色来源于钠盐灼烧
【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;合金及其应用;焰色反应
【解析】【解答】A.铅笔芯的主要成分为石墨,A不符合题意;
B.碳酸氢钠受热易分解生成CO2,能使面团疏松,可做食品膨松剂,B符合题意;
C.青铜是铜锡合金,黄铜是铜锌合金,均属于混合物,C不符合题意;
D.钠元素的焰色呈黄色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A. 铅笔芯的主要成分为石墨。
B.根据碳酸氢钠的性质进行分析。
C.熟悉常见合金,注意合金属于混合物。
D.熟悉常见元素的焰色反应。
5.(2021·辽宁)由下列实验操作及现象能得出相应结论的是(  )
  实验操作 现象 结论
A 向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置 溶液分层,下层呈紫红色 氧化性:
B 在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒 火焰出现黄色 溶液中含Na元素
C 用pH计测定pH:①NaHCO3溶液②CH3COONa溶液 pH:①>② H2CO3酸性弱于CH3COOH
D 把水滴入盛有少量Na2O2的试管中,立即把带火星木条放在试管口 木条复燃 反应生成了O2
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;焰色反应;比较弱酸的相对强弱的实验;钠的氧化物
【解析】【解答】A.向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色,说明反应产生I2,发生反应:2KI+Cl2=2KCl+I2,证明氧化性:Cl2>I2,Br2>I2,但不能比较Br2与Cl2的氧化性强弱,A不符合题意;
B.玻璃中含有Na元素,因此灼烧时使火焰呈黄色,不能证明溶液中含Na元素,B不符合题意;
C.应该采用对照方法进行实验,但两种溶液的浓度未知,盐的种类也不同,因此不能通过测定溶液的pH来判断H2CO3、CH3COOH的酸性强弱,C不符合题意;
D.氧气有助燃性,把水滴入盛有少量Na2O2的试管中,立即把带火星木条放在试管口,木条复燃,可以证明Na2O2与水反应产生了O2,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】
A.此反应不能比较溴和碘单质的氧化性;
B.玻璃中含有钠元素;
C.浓度未知,pH不能比较;
D.木条复燃是检验氧气的主要方法,则生成了氧气。
6.(2023·辽宁模拟)化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均需要发生氧化还原反应
B.在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质
C.纳米铁粉通过物理吸附去除污水中、等重金属离子
D.月球表面的“土壤”中所含的Fe、Au、Ag、Cu、Zn等元素均可以利用焰色试验进行判断
【答案】B
【知识点】化学电源新型电池;焰色反应;除杂
【解析】【解答】A.太阳能电池阵转化的是太阳能不需要发生氧化还原反应,A不符合题意;
B.硅胶可以防潮具有吸水性,铁粉具有还原性可以防止氧化,B符合题意;
C.纳米铁粉通过物理吸附去颗粒物,但不能通过吸附除去金属离子,C不符合题意;
D.Fe、Au、Ag焰色为无色,无法通过焰色试验判断,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、太阳能电池为光能转化为电能,不需要发生化学反应;
B、硅胶可以溪水,铁粉可以抗氧化;
C、纳米铁粉不能吸附金属离子;
D、铁、金、银的焰色试验为无色。
7.(2023·昆明模拟)2022年,在卡塔尔举办的世界杯备受全世界瞩目。下列说法错误的是
A.开幕式的绚丽烟花利用的“焰色试验”是物理变化
B.运动员需要补充的NaCl溶液是电解质
C.制作奖杯的材料之一18K 金是合金
D.足球赛服材料聚酯纤维属于有机高分子材料
【答案】B
【知识点】电解质与非电解质;焰色反应;高分子材料
【解析】【解答】A.“焰色试验”过程中没有产生新物质,所以开幕式的绚丽烟花利用的“焰色试验”是物理变化,A不符合题意;
B.氯化钠是电解质,运动员需要补充的NaCl溶液属于混合物,不是电解质,也不是非电解质,B符合题意;
C.18k金是黄金含量至少达到75%的合金,因此制作奖杯的材料之一18K金是合金,C不符合题意;
D.聚酯纤维面料由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维,因此足球赛服材料聚酯纤维属于有机高分子材料,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.焰色反应过程中没有产生新物质;
B.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;
C.合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质;
D.聚酯纤维为有机合成高分子,属于有机高分子材料。
8.(2023·湖南模拟)化学与生活联系密切。下列说法错误的是
A.滑雪运动员穿的速滑服的主要成分聚氨酯属于有机高分子化合物
B.北京冬奥会火炬“飞扬”火炬格栅处涂装钾盐能使火焰呈现美丽的金黄色
C.生产SMS医用口罩所用的原料丙烯,主要来源于石油的裂解
D.新冠抗疫中被广泛使用的干雾过氧化氢空气消毒机,是利用了过氧化氢的氧化性
【答案】B
【知识点】焰色反应;石油的裂化和裂解;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A.聚氨酯为有机聚合物,属于高分子化合物,故A不符合题意;
B.钾盐的焰色为紫色,钠元素的焰色为黄色,故B符合题意;
C.石油裂解可以得到短链气态烃如乙烯、丙烯等,丙烯可作为生成口罩的原料,故C不符合题意;
D.过氧化氢具有强氧化性,可用于杀菌消毒,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.聚氨酯是高聚物,属于有机高分子化合物;
C.工业上获得大量的乙烯、丙烯、丁二烯的方法是石油的裂解;
D.过氧化氢具有强氧化性,能使蛋白质变性。
9.(2023·湖北模拟)V、W、X、Y、Z是由周期表中前20号元素组成的五种化合物,涉及元素的原子序数之和等于35,V、W、X、Z均由两种元素组成。五种化合物的反应关系如图:
下列有关说法错误的是
A.涉及元素中只有一种金属元素,其焰色试验的火焰颜色为砖红色
B.涉及元素中含有三种非金属元素,原子半径随原子序数递增而增大
C.化合物W为电解质,其水化物能抑制水的电离
D.Y和X反应可生成一种新的离子化合物,包含涉及的所有元素
【答案】B
【知识点】焰色反应;有机物的推断
【解析】【解答】A.根据分析可知,涉及的元素中只有Ca,一种金属元素,其焰色试验的火焰颜色为砖红色,A不符合题意;
B.涉及元素中含有三种非金属元素,分别为:H,C,O,其中半径C>O,B符合题意;
C.由分析可知,W为CaO,其和水反应生成氢氧化钙,可以抑制水的电离,C不符合题意;
D.由分析可知,X为CO2,Y为Ca(OH)2,两者反应可以生成碳酸氢钙,其中包含所涉及的所有元素,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 无色气体Z能燃烧生成水和无色无味气体X,V、W、X、Z均为两种元素组成,根据元素守恒知,Z含有H元素,应该是烃,固体C和水反应生成Y和烃,碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔,所以V是碳化钙,Y是氢氧化钙,Z是乙炔;加热条件下,碳化钙和氧气反应生成氧化钙和二氧化碳,所以W是氧化钙,X是二氧化碳。
10.(2023·河南模拟)化学与人类社会的生产、生活有着密切联系。下列叙述正确的是
A.“五花马,千金裘”中“裘”的主要成分是纤维素
B.二氧化硫不可用作食品添加剂
C.“绿宝石”“孔雀石”的主要成分均属于硅酸盐
D.“火树银花”涉及焰色反应
【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质;焰色反应
【解析】【解答】A.“裘”的主要成分是动物蛋白,A不符合题意;
B.二氧化硫具有还原性且能杀菌,在国家规定范围内可用作食品添加剂,B不符合题意;
C.孔雀石主要成分为碱式碳酸铜,C不符合题意;
D.焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应;“火树银花”中烟花的颜色涉及焰色反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、动物蛋白的主要成分是蛋白质;
B、二氧化硫可以作为葡萄酒中的添加剂,但是要注意用量不能太多;
C、孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜;
D、烟花的原理为焰色试验。
11.(2023·南昌模拟)中国化学工业为2022年卡塔尔世界杯做出了巨大的贡献。下列说法正确的是
A.开幕式上引人瞩目的烟花,来自江西上栗,利用了金属单质的焰色反应
B.世界杯会徽巨型雕塑是由中国制造,其主要材料为玻璃钢,玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料
C.中国承建的卡塔尔首座光伏电站中的光伏材料为高纯度二氧化硅
D.中国铁建承建的主会场卢赛尔体育场的屋面膜结构由聚四氟乙烯材料构成,聚四氟乙烯是一种纯净物
【答案】B
【知识点】含硅矿物及材料的应用;焰色反应
【解析】【解答】A.烟花利用了金属元素的焰色反应,不一定为金属单质,故A不符合题意;
B.玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料,故B符合题意;
C.光伏材料为高纯度硅单质,故C不符合题意;
D.聚合物均为混合物,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.焰色反应利用了金属元素的性质;
B.玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料;
C.高纯度硅单质有光电转化性质;
D.聚合物均为混合物。
12.(2023·淮北模拟)下列有关实验操作或叙述正确的是
A.滴定实验操作中,锥形瓶洗涤后不需要润洗
B.制备晶体,需将饱和溶液蒸干
C.检验时,可用湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口
D.焰色试验前,需先用稀硫酸洗涤铂丝并灼烧
【答案】A
【知识点】焰色反应;常用仪器及其使用;中和滴定;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.滴定实验操作中,锥形瓶洗涤后不需要润洗,润洗会导致所测值偏大,A符合题意;
B.亚铁离子易被氧化,且会发生水解,制备晶体,需将饱和溶液在真空且氯化氢气流中蒸发,B不符合题意;
C.检验时,可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则证明存在氨气,C不符合题意;
D.进行焰色反应时,所用铂丝需要用稀盐酸洗涤并充分灼烧,不能用稀硫酸,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.滴定实验操作中,锥形瓶洗涤后不需要润洗。
B.注意 为强酸弱碱盐,其溶液能发生水解。
C.碱性气体遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。
D.盐酸具有挥发性, 焰色试验前,需先用稀盐酸洗涤铂丝并灼烧 。
13.(2023·惠州月考)2022年北京冬奥会火炬“飞扬”,首创以复合碳纤维为外壳材料,以氢气为燃料,并添加显色剂(如钠盐)调节火焰颜色。下列说法正确的是(  )
A.石化产品碳纤维属于有机高分子材料
B.不选丙烷选氢气,主要是后者的燃点低、易压缩
C.工业上可以通过甲烷的裂解生产氢气
D.添加显色剂调节火焰颜色是利用焰色反应的原理
【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;焰色反应
【解析】【解答】A.碳纤维是由碳元素组成的,属于碳单质,不属于有机高分子材料,A不符合题意;
B.不选丙烷选氢气,主要是后者的燃点低,B不符合题意;
C.甲烷裂解需要较高温度才能达到满意的氢气产率,同时系统能耗且导致温室气体难以排放,所以该技术在工业上不推广,C不符合题意;
D.由分析可知,添加显色剂焰色反应调节火焰颜色是利用焰色反应的原理,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.注意碳纤维只由碳元素组成。
B.注意氢气不易压缩。
C.工业上不使用甲烷裂解制氢气。
D.焰色反应是指某些金属元素在灼烧时使火焰呈现特征颜色的反应。
14.(2022·温州模拟)下列说法正确的是
A.乙酸乙酯的酸、碱性水解实验,可通过酯层的消失时间比较酯的水解速率
B.焰色实验时,可以用铁丝代替铂丝,使用前都需用稀硫酸清洗干净
C.钾与水反应时,为清楚的观察实验现象,可近距离俯视烧杯
D.粗盐净化过程中,可用Ba(NO3)2除去SO杂质
【答案】A
【知识点】焰色反应;酯的性质;粗盐提纯
【解析】【解答】A.乙酸乙酯与水不互溶,所以会分层,酯层消失即乙酸乙酯完全水解,所以可通过酯层的消失时间比较酯的水解速率,A符合题意;
B.硫酸不易挥发,且硫酸盐熔点均较高,所以洗涤铁丝或铂丝应该用盐酸清洗,B不符合题意;
C.钾与水反应剧烈,近距离俯视烧杯可能会发生危险,C不符合题意;
D.用Ba(NO3)2除去SO杂质会引入新杂质硝酸根,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据水解平衡的影响分析;
B. 焰色实验时, 洗涤铁丝或铂丝应该用盐酸清洗;
C.钾与水反应剧烈;
D.会引入新杂质硝酸根。
15.(2022·河东模拟)北京2022年冬奥会体现了绿色奥运、科技奥运。下列说法错误的是(  )
A.飞扬火炬使用纯氢作燃料,实现碳排放为零
B.火炬燃料出口处有钠盐涂层,火焰呈明亮黄色
C.可降解餐具用聚乳酸制造,聚乳酸是天然高分子材料
D.速滑馆使用二氧化碳跨临界直冷制冰
【答案】C
【知识点】焰色反应;高分子材料
【解析】【解答】A.使用纯氢作燃料产物为水,没有碳排放,A不符合题意;
B.火炬燃料出口处有钠盐涂层,火焰呈明亮黄色,因为钠离子的焰色反应为黄色,B不符合题意;
C.可降解餐具用聚乳酸制造,聚乳酸不是天然高分子材料,是人工合成的高分子材料,C符合题意;
D.速滑馆使用CO2制冰,比用氟利昂制冰更环保,降低了对臭氧层的损害,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】常见天然高分子化合物有:淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶;常见合成高分子材料:聚乙烯、聚氯乙烯等
16.(2022·安徽模拟)某物质在水溶液中得到了如图所示的结构,虚线表示氢键,其中X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是(  )
A.非金属性: Z>Y
B.该结构中Z均满足8电子稳定结构
C.M的焰色试验呈黄色
D.氢键的存在使该物质在水中的溶解性较大
【答案】D
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;焰色反应;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性: O>C,故A不符合题意;
B.O最外层有6个电子,该化合物中O显-2价,O均满足8电子稳定结构,故B不符合题意;
C.M是Na元素,Na元素的焰色试验呈黄色,故C不符合题意;
D.该物质是碳酸氢钠,碳酸氢根离子通过氢键形成双聚离子,不利于和水分子形成氢键,所以氢键的存在使该物质在水中的溶解性降低,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据电子式分析,M为IA族金属元素,X含有1个共价键和1个离子键,Y含有4个共价键,Z含有1个共价键,X含有1个共价键,且由于X和Z可以形成氢键, X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素 ,可知X为H、Z为O,则Y为C,M为Na;
A、同周期元素,从左到右非金属性递增;
B、氧原子最外层满足8电子;
C、钠元素的焰色试验为黄色;
D、碳酸氢钠在水中的溶解度减小。
17.(2022·青岛模拟)由江苏团队参与生产的2022年北京冬奥会火炬“飞扬”,首创以复合碳纤维为外壳材料,以氢气为燃料,在出火口格栅喷涂碱金属。下列说法正确的是(  )
A.石化产品碳纤维属于有机高分子材料
B.不选丙烷选氢气,主要是后者的燃点低、易压缩
C.工业上可以通过甲烷的裂解生产绿氢
D.喷涂碱金属目的是利用焰色反应让火焰可视化
【答案】D
【知识点】无机非金属材料;焰色反应
【解析】【解答】A.碳纤维属于碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机物,故A不符合题意;
B.主要利用氢气燃烧生成水,水对环境无影响,故B不符合题意;
C.甲烷在隔绝空气下分解成碳单质和氢气,而裂解指的是石油中高级烃断裂成含碳原子少的烃,故C不符合题意;
D.碱金属燃烧火焰带有颜色,因此喷涂碱金属目的是利用焰色试验让火焰可视化,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.碳纤维是碳单质,为无机非金属材料;
B.氢气的燃烧产物只有水;
C.甲烷在高温下裂解生成碳单质和氢气。
18.(2022·呼伦贝尔模拟)化学与社会、生活、生产密切相关,下列有关说法错误的是。(  )
A.2022年北京冬奥会开幕式上绚丽多彩的焰火,主要利用了“焰色反应”的知识
B.航天员所穿航天服的主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的,它是一种新型无机非金属材料
C.“闽鹭”是我国制造的第四艘LNG船。船底镶嵌锌块,锌作正极,以防船体被腐蚀
D.低碳生活需要节能减排,使用太阳能代替化石燃料,可减少温室气体的排放
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;常见的生活环境的污染及治理;无机非金属材料;焰色反应
【解析】【解答】A.2022年北京冬奥会开幕式上绚丽多彩的焰火,这主要是金属的焰色反应,选项A不符合题意;
B.航天服主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的,碳纤维复合材料,是一种新型无机非金属材料,选项B不符合题意;
C.锌比铁活泼,在原电池反应中作负极,选项C符合题意;
D.低碳生活就是节能减排,使用太阳能等代替化石燃料,尽量减少二氧化碳的排放,从而减缓温室效应,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.焰火利用了金属的焰色反应;
B.碳化硅、陶瓷和碳纤维均为新型无机非金属材料;
C.根据原电池原理:活泼金属作负极,受到腐蚀;不活泼金属作正极。
19.(2022·南京模拟)2022年2月,我国北京成功举办了第24届冬季奥运会。下列有关说法正确的是(  )
A.速滑馆“冰丝带”使用二氧化碳制冷剂制冰,该制冰过程属于化学变化
B.火炬“飞扬”使用H2作燃料,火焰呈黄色是因为在喷口格栅处涂有钾盐
C.吉祥物“冰墩墩”外壳使用有机硅橡胶材料,该材料属于硅酸盐材料
D.赛事服务用车使用氢燃料电池车代替普通燃油车,有利于实现“碳中和”
【答案】D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;含硅矿物及材料的应用;焰色反应
【解析】【解答】A.速滑馆“冰丝带”使用二氧化碳制冷剂制冰即水冷却结冰,该制冰过程属于物理变化,A不符合题意;
B.火炬“飞扬”使用H2作燃料,焰色反应呈黄色是金属钠的特征焰色,钾的焰色呈紫色,则火焰呈黄色是因为在喷口格栅处涂有钠盐,B不符合题意;
C.吉祥物“冰墩墩”外壳使用有机硅橡胶材料,该材料属于有机高分子材料,而硅酸盐材料属于无机非金属材料,C不符合题意;
D.赛事服务用车使用氢燃料电池车代替普通燃油车,可以减少CO2的排放,故有利于实现“碳中和”,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.二氧化碳制冷剂制冰没有新物质生成;
B.钠元素的焰色反应为黄色,钾元素的焰色反应为紫色;
C.有机硅橡胶属于有机高分子材料。
20.(2022·沈阳模拟)化学科学在国防装备的打造中发挥着重要作用。下列有关叙述错误的是(  )
A.战机机身大量采用了碳纤维材料,对比传统金属材质,碳纤维密度小、强度高
B.隐形战机表面的吸波陶瓷——碳化硅属于分子晶体
C.曳光弹尾部的曳光剂中加入铜盐,曳光弹可发出绿光
D.涂在装甲车上的聚氨酯伪装涂料属于有机高分子材料
【答案】B
【知识点】无机非金属材料;焰色反应;高分子材料
【解析】【解答】A.碳纤维一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。 它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。 碳纤维质量比金属材质轻,但强度却高于金属材质,并且具有耐腐蚀、高模量、密度低、无蠕变、良好的导电导热性能、非氧化环境下耐超高温、耐疲劳性好等特性,故A不符合题意;
B.碳化硅是碳原子和硅原子以共价键结合而成的具有三维骨架结构的共价晶体,故B符合题意;
C.铜的焰色为绿色,所以曳光弹尾部的曳光剂中加入铜盐,曳光弹可发出绿光,故C不符合题意;
D.聚氨酯伪装涂料是由有机小分子通过聚合反应生成的高分子,属于有机高分子材料,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.碳纤维是一种具有密度小、强度高等特性的无机非金属材料;
B.碳化硅为原子晶体;
C.铜的焰色反应为绿色;
D.聚氨酯属于有机高分子材料。
21.(2022·成都模拟)化学对提高人类生活质量、促进社会发展和科技的创新有重要作用,下列叙述错误的是(  )
A.北京冬奥会手持火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂,实现了火焰的可视性
B.维生素C和细铁粉均可作食品脱氧剂
C.纳米铁粉主要通过物理吸附作用除去污水中的Cu2+、Ag+、Hg2+
D.用银器盛放鲜牛奶,溶入的极微量银离子可杀死牛奶中的细菌,防止牛奶变质
【答案】C
【知识点】焰色反应;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;纳米材料
【解析】【解答】A.火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂,利用了金属的焰色实验现象,实现了火焰的可视性,A项不符合题意;
B.维生素C和细铁粉均具有还原性,可做食品脱氧剂,B项不符合题意;
C.纳米铁粉具有还原性,将污水中的Cu2+、Ag+、Hg2+还原为对应的单质,C项符合题意;
D.银离子为重金属阳离子,可以使细菌蛋白质变性,防止牛奶变质,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.不同元素具有不同的焰色反应;
B.食品脱氧剂应具有还原性;
D.重金属可使蛋白质变性。
22.(2022·乌鲁木齐模拟)中华优秀传统文化涉及到很多的化学知识。下列有关说法错误的是(  )
A.《天工开物》中记载:“凡白土曰垩土, 为陶家精美启用”,“陶” 是一种传统硅酸盐材料。
B.宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是氢氧化铜
C.《周易》记载:“泽中有火”、 “上火下泽” ,文中“火”指甲烷的燃烧
D.《本草经集注》中“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,“硝石” 中含有钾元素
【答案】B
【知识点】含硅矿物及材料的应用;焰色反应;甲烷的化学性质
【解析】【解答】A.陶瓷是传统硅酸盐材料,属于无机非金属材料,故A不符合题意;
B.铜绿的主要成分是碱式碳酸铜,不是氢氧化铜,故B符合题意;
C.“泽中有火”是对湖泊池沼水面上起火现象的描述,这里的“火”指甲烷的燃烧,故C不符合题意;
D.由信息可知,焰色反应为紫色,为硝酸盐,则“硝石”指的是KNO3,含有钾元素,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.陶瓷是传统硅酸盐材料;
C.“泽中有火”是对湖泊池沼水面上起火现象的描述;
D.钾元素的焰色反应为紫色。
23.(2022·舟山模拟)下列说法正确的是(  )
A.、MgO、均属于碱性氧化物
B.酸性氧化物均是非金属氧化物
C.、、NaOH的溶液均可以导电,它们均是电解质
D.属于钠盐,其焰色为黄色
【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;电解质与非电解质;焰色反应
【解析】【解答】A.只能和酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,、MgO属于碱性氧化物,属于两性氧化物,A不符合题意;
B.某些金属氧化物如也是酸性氧化物,B不符合题意;
C.、NaOH是电解质,但溶于水,其本身不能电离出离子,则是非电解质,C不符合题意;
D.的金属阳离子是钠离子,所以其是钠盐,且钠的焰色反应是黄色,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.碱性氧化物只能与酸反应生成相应价态的盐和水,注意Al2O3为两性氧化物。
B.酸性氧化物包括非金属元素的氧化物和某些过渡金属元素的高价氧化物。
C.电解质是指在水溶液或熔融状态下本身能电离出离子的化合物,据此分析。
D.钠盐是指由钠离子和酸根离子化合而成的盐类,含有钠元素的焰色反应均为黄色。
24.(2022·秦皇岛模拟)《石雅》云:“青金石色相如天,或复金屑散乱,光辉灿烂,若众星丽于天也。”青金石中主要矿物的化学组成可表示为(Na,Ca)8(AlSiO4)6(SO4,Cl,S)2,故其可看作由Na2SO4、Na2S、NaCl、CaCl2、CaSO4、Al2O3和SiO2等组成。下列说法正确的是(  )
A.Al2O3和SiO2均既能与强酸反应,又能与强碱反应
B.Na2SO4、NaCl和Na2S的焰色都呈黄色
C.用AgNO3溶液可区分Na2SO4溶液和CaCl2溶液
D.以惰性材料为电极电解NaCl水溶液可制得金属钠
【答案】B
【知识点】焰色反应;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.不与强酸反应,故A不符合题意;
B.、NaCl、都含钠元素,焰色都呈黄色,故B符合题意;
C.、AgCl都是难溶于水的白色固体,用AgNO3溶液不能区分Na2SO4溶液和CaCl2溶液,故C不符合题意;
D.电解氯化钠水溶液得到的是氢氧化钠,不能制得钠单质,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.二氧化硅与强酸不反应;
B.钠元素的焰色为黄色;
C.硫酸银和氯化银都是白色沉淀;
D.电解熔融氯化钠制备金属钠。
25.(2022·锦州模拟)化学推动着社会的进步和科技的创新,下列说法错误的是(  )
A.抗击新冠疫情时,84消毒液、二氧化氯泡腾片可作为环境消毒剂
B.北京冬奥会手持火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂,实现了火焰的可视性
C.“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
D.舰艇隐形涂料中可以使用掺杂态聚乙炔作为绝缘材料,聚乙炔可通过加聚反应制得
【答案】D
【知识点】无机非金属材料;焰色反应;聚合反应
【解析】【解答】A.84消毒液的有效成分次氯酸钠以及二氧化氯都有氧化性,能杀菌消毒,可作为环境消毒剂,A不符合题意;
B.焰色反应可发出不同颜色的光,喷涂碱金属的目的是利用焰色反应让火焰可视,B不符合题意;
C.氮化硼陶瓷耐高温,不含金属单质,不是硅酸盐,属于新型无机非金属材料,C不符合题意;
D.聚乙炔可通过加聚反应得到,但聚乙炔又称为导电塑料,所以不能作为绝缘材料,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 二氧化氯具有强氧化性,能杀菌消毒;
B.不同金属元素的焰色试验可以发出不同颜色的光;
C. 氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料;
D.聚乙炔能导电。
二、非选择题
26.(2023·湖北) 是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表第   周期,第   族。
(2)烧渣是LiCl、和的混合物,“500℃焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因   。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是   。
(4)已知,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中浓度为   。“850℃煅烧”时的化学方程式为   。
(5)导致比易水解的因素有   (填标号)。
a.Si-Cl键极性更大 b.Si的原子半径更大
c.Si-Cl键键能更大 d.Si有更多的价层轨道
【答案】(1)4;Ⅷ
(2)
(3)焰色反应
(4);
(5)abd
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;焰色反应;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)Co是27号元素,元素周期表第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族,因此,其位于元素周期表第4周期、第Ⅷ族;
(2)四氯化硅与可水反应且能生成氯化氢和硅酸,故其原因是:四氯化硅遇水剧烈水解,生成硅酸和氯化氢,该反应的化学方程式:;
(3)常用焰色反应鉴别和,的焰色反应为紫红色,而的焰色反应为黄色。
(4)若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中OH-浓度为:,则Co2+浓度为:,
(5)850℃煅烧”时,Co(OH)2与O2反应生成Co3O4和水,反应方程式为:
(5)a.Si-Cl键极性更大,则 Si-Cl键更易断裂,因此,比易水解,a正确;
b.Si的原子半径更大,因此,中的共用电子对更加偏向于氯,从而导致Si-Cl键极性更大因此,比易水解,b正确;
c.C原子半径硅原子半径,C-Cl键长能比Si-Cl键长短,C-Cl键长能比Si-Cl键长大,c不正确;
d.Si有更多的价层轨道,因此更易与水电离的OH-形成化学键,从而导致比易水解,d正确;
【分析】由流程和题中信息可知,粗品LiCoO2与在500℃焙烧时生成氧气和烧渣,烧渣是LiCl、和的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1,滤饼1的主要成分是和;滤液1用氢氧化钠溶液沉钴,过滤后得滤饼2和滤液2(主要溶质为LiCl);滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到;滤液2经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3和滤饼3,滤饼3为。
27.(2019·全国Ⅱ卷)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为__________(填标号)。
A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色
(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为   。回转窑尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为   。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的   (填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为   。
(3)成品中S2 的含量可以用“碘量法”测得。称取m
g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.1000
mol·L 1的I2 KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂,过量的I2用0.1000 mol·L 1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2 =2I + 。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为   ,样品中S2 的含量为   (写出表达式)。
【答案】(1)D
(2)BaSO4+4C=BaS+4CO↑;CO+H2O=CO2+H2;BaCO3;S2 +Ba2++Zn2++ =BaS·BaSO4↓
(3)浅蓝色至无色;
【知识点】氧化还原反应;含硫物质的性质及综合应用;焰色反应
【解析】【解答】(1)钡的焰色反应为绿色。
(2)根据在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡, 所以反应为 BaSO4+4C=BaS+4CO↑ ,根据 回转窑尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体 ,所以反应为: CO+H2O=CO2+H2 。还原料为BaS,在潮湿空气中长期放置与空气中的二氧化碳反应生成BaCO3 ,沉淀器中发生了沉淀转化生成 ZnS·BaSO4 。
(3)先发生 I2+S2-=2I-+S ,然后用 Na2S2O3溶液滴定剩余的单质碘,反应式为I2+2 =2I + ,结合题中的量,求出硫元素的物质的量为5-0.1V/2000,质量为32(5-0.1V/2000)
【分析】(1)识记内容,可参考必修一教材焰色反应的图片。
(2)根据整个流程图的内容可知还原料即为 BaS ,以 BaS 为突破口结合题中的信息: ①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡 ,所以该反应为: BaSO4+4C=BaS+4CO↑ ,根据: 回转窑尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体 ,则反应为: CO+H2O=CO2+H2O,根据 ②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。 可知臭鸡蛋气体为H2S, 发生的反应为:BaS + H2O + CO2 = BaCO3 + H2S。
(3)根据滴定过程,首先发生I2+S2-=2I-+S ,然后用 Na2S2O3溶液滴定剩余的单质碘,反应式为I2+2 =2I + ,根据题中信息,可求出 Na2S2O3溶液滴定剩余的单质碘的量,该量即为硫元素的物质的量。
28.(2022·四平模拟)X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量最高的元素,M的内层电子数是最外层电子数的9倍,N的原子序数比M小1,Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态,第四电子层只有一个电子。请回答下列问题:
(1)基态X的外围电子电子排布图为   ,P元素属于    区元素。
(2)XZ2分子的空间构型是   ,YZ2分子中Y的杂化轨道类型为   ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是   (写分子式),理由是   。
(3)含有元素N的盐的焰色反应为   色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是   。
(4)元素M与元素Q形成晶体中,M离子与Q离子的配位数之比为   。
(5)P单质形成的晶体中,P原子采取的堆积方式为   ,P原子采取这种堆积方式的空间利用率为   (用含π表达式表示)。
【答案】(1);ds
(2)V形;sp杂化;SO2;SO2为极性分子,CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较大
(3)紫;电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量
(4)2∶1
(5)面心立方最密堆积;
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;金属晶体的基本堆积模型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;焰色反应
【解析】【解答】X为S元素,Y为C元素,Z为O元素,M为Ca元素,N为K元素,Q为F元素,P为Cu元素。
(1)X为S元素,元素在周期表中的位置是:第三周期ⅥA族,外围电子排布为3s23p4,它的外围电子的电子排布图为,P元素为Cu,属于ds区元素;
(2)SO2分子中S原子价层电子对数2+=3,S原子含有1对孤电子对,所以其立体结构是V形,CO2分子C原子呈2个σ键、没有孤电子对,C的杂化轨道类型为sp杂化,SO2为极性分子,CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较大;
(3)含有K元素的盐的焰色反应为紫色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量;
(4)元素M与Q分别为Ca和F,形成的晶体为CaF2,Ca2+作面心立方最密堆积,F-做四面体填隙,Ca2+的配位数为8,F-的配位数为4,所以M离子与Q离子的配位数之比为2∶1;
(5)P为Cu,P单质形成的晶体中,原子采取的堆积方式为面心立方最密堆积,一个晶胞中有Cu的个数为8×个,设Cu的半径为r,则V球=4×=,根据几何关系,晶胞边长为a=2r,所以晶胞的体积V晶胞=a3=16r3,所以空间利用率为×100%。
【分析】(1)为硫元素,其最外层排布为3s23p4;
(2)杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,成键电子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,成键电子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,成键电子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,成键电子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,成键电子数=2,为V形
(3)焰色试验的原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量;
(4)结合顶点、面心的原子个数判断;
(5)结合晶胞体积和球体积计算。
29.(2021·攀枝花模拟)深入认识物质的结构有助于进一步开发物质的用途。
(1)钾或钾的化合物焰色反应为紫色。下列对其原理的分析中,正确的是___________(填字母)。
A.电子从基态跃迁到较高的激发态
B.电子从较高的激发态跃迁到基态
C.焰色反应的光谱属于吸收光谱
D.焰色反应的光谱属于发射光谱
(2)镓(Ga)的价层电子排布式为   。与Ga元素同周期,且基态原子有2个未成对电子的过渡元素是   (填元素符号)。
(3) 的空间构型为   ,中心原子S的杂化方式为   。[Ag(S2O3)2]3-中不存在的化学键是   (填字母序号)
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键
(4)近年来,人们发现了双氢键,双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用。下列不可能形成双氢键的是___________。
A.Be—H……H—O B.O—H……H—N
C.Si—H……H—Al D.B—H……H—N
(5)从结构的角度解释:MgCO3热分解温度低于CaCO3热分解温度的原因是   。
(6)镍合金储氢的研究已取得很大进展。
①图甲是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金储氢后,含1molLa(镧)的合金可吸附H2的质量为   g。
②Mg2NiH4是一种贮氢的金属氢化物。在Mg2NiH4晶胞中,Ni原子占据如图乙的顶点和面心,Mg处于乙图八个小立方体的体心。若晶体的密度为ρg/cm3,NA是阿伏加德罗常数,则Mg原子与Ni原子的最短距离为   cm。(用含ρ、NA的代数式表示)
【答案】(1)B;D
(2)4s24p1;Ti、Ni
(3)四面体;sp3;A
(4)B;C
(5)Mg2+、Ca2+的电荷数相同,Mg2+半径小,夺取 中O2-的能力强或MgO的晶格能大于CaO的晶格能,所以碳酸镁的分解温度低
(6)6;
【知识点】化学键;晶格能的应用;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算;焰色反应
【解析】【解答】(1) 发生焰色反应时,电子从高能级跃迁到低能级,能量差以光的形式释放出来,且其光谱为发射光谱,故答案为:BD;
(2)Ga为第四周期第ⅢA族元素,故其价电子有3个,价电子排布为4s24p1;与Ga元素同周期且基态原子有两个未成对孤对电子的元素为Ti、Ni,其价电子排布式为3d24s2、3d84s2;
(3) 的中心硫原子孤电子对数为 ,价层电子对数为0+4=4,微粒空间构型为四面体型,中心硫原子采取sp3杂化;[Ag(S2O3)2]3-中银离子与 之间形成配位键,硫原子之间形成非极性键,硫与氧原子之间形成极性键,
故答案为:A;
(4) 氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团之间的一种若的电性作用。双情剑是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性的相互作用;
A.Be-H中氢原子带负电,H-O中氢原子带正电,符合双氢键定义;
B.O-H和H-N中氢原子均带正电,不符合双氢键定义;
C.Si-H···H-Al中氢原子均带负电,不符合双氢键定义;
D.B-H中氢原子带负电,H-N中氢原子带正电,符合双氢键定义;
故答案为:BC;
(5) MgCO3热分解温度低于CaCO3热分解温度的原因是镁离子、钙离子的电荷数相同,镁离子的半径小,夺取碳酸根离子中的氧离子能力强,所以碳酸镁的热分解温度低;
(6)①晶胞中La原子数目=8× =1,氢气分子数目为 ,故含1molLa的合金可吸附氢气的质量为1mol×3×2g/mol=6g;
②该晶胞中Ni原子个数为 、镁离子个数为8,根据化学式可知,H原子的个数为16,所以晶胞的质量为 ,又已知晶胞的密度为ρg/cm3,则晶胞的棱长为 ,根据晶胞结构可知,镁离子和镍原子的最短距离为晶胞体对角线的 ,所以最短距离为
【分析】(1)焰色反应是先吸收能量再释放能量,从基态吸收能量到激发态,激发态能量过高不稳定,再释放能量的过程
(2)写出Ga的核外电子能级排布即可找价层电子排布,同时可找出基态含有2个未成对电子的过渡元素
(3)计算出 中心硫原子的价层电子对和孤对电子即可判断杂化方式和构型, [Ag(S2O3)2]3- 存在着硫氧极性键以及硫硫非极性键以及与银离子形成的配位键
(4)找出是否含有带正电和带负电的氢原子即可
(5)主要均是离子化合物,分解温度主要和形成的物质晶格能有关,形成物质的晶格能越大,分解温度越低
(6)① 氢气分子占据棱和上下面心即可计算出氢气分子的个数,而La占据顶点,即可计算出晶胞中的La的个数即可计算出1molLa吸附的氢气数②根据给出的数据下计算出晶胞的体积,而镁原子和镍原子最近的距离是晶胞体对角线的1/4即可计算出
30.(2021·蚌埠模拟)化合物AgMnAs2在磁记录材料领域有着广泛的应用前景,回答下列问题:
(1)Ag的焰色反应与铁相似,接近无色,下列有关焰色反应原理的分析正确的是   (填字母)。
a.电子从基态跃迁到较高的激发态
b.电子从较高的激发态跃迁回基态
c.焰色反应的光谱属于吸收光谱
d.焰色反应的光谱属于发射光谱
(2)基态Mn原子中核外电子占据的最高能层符号   。其核外未成对电子数为   个。
(3)Mn(NO3)2中阴离子的空间构型是   ,Mn、N、O中第一电离能最大的元素是   (填元素符号)。
(4)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为   (填化学式,下同),键角由大到小的顺序为   。
(5)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。四方晶系 AgMnAs2的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标 原子 x y z
Ag 0 0 0
Mn 0 0 0.5
As 0.25 0.25 0.125
找出距离 Ag(0,0,0)最近的Mn   (用分数坐标表示)。AgMnAs2晶体中与单个Mn键合的As有   个。
【答案】(1)bd
(2)N;5
(3)平面三角形;N
(4)NH3、AsH3、PH3;NH3、PH3、AsH3
(5)(0.5,0,0.25)和(0.5,0.5,0);4
【知识点】原子核外电子排布;键能、键长、键角及其应用;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算;焰色反应
【解析】【解答】(1)焰色反应时,电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量,故a不正确、b正确;焰色反应的光谱属于发射光谱,故c不正确、d正确;
故答案为:bd;
(2)Mn是25号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,故最高能层符号:N;3d能级上有5个电子,根据洪特定律,3d能级上的5个电子均为未成对的电子,故未成对电子为:5;
(3)Mn(NO3)2中阴离子为硝酸根离子,价层电子对数=3+ =3,所以VSEPR模型为平面三角形,没有孤电子对,所以硝酸根离子的空间构型是:平面三角形;元素 Mn 与 O、N 中,由于O、N元素是非金属元素而 Mn 是金属元素,所以第一电离能较大的O和N,同周期从左向右第一电离能增大,但 N 的 2p 电子半满为稳定结构,所以Mn、N、O中第一电离能最大的元素是:N
(4)NH3分子间中有氢键,氢键比分子间作用力强,所以沸点最高,As相对原子质量大于P,所以相对分子质量更大,范德华力更强,沸点更高,所以NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3;根据VSEPR中同族元素形成同类型化合物时的斥力顺序,处于中心原子的全充满价层里的键和电子之间的斥力大于处在中心原子未充满价层里的键和电子之间的斥力,且N-P-As的顺序原子半径递增,故本应同为三角锥形分子的NH ﹑PH ﹑AsH 的键角依次减小;
(5)由Mn和As的分数坐标可知,x、y轴上apm长的分数坐标为1,z轴上2apm长的分数坐标为1。小黑球表示的是Ag原子,与Ag(0,0,0)最近的Mn有两个,其分数坐标分别为(0.5,0,0.25)和(0.5,0.5,0)。灰球表示的是As原子,每个Mn周围与Mn等距离的As原子有4个,即与单Mn键合的As有4个。
【分析】(1)主要是焰色反应的发生原理,基态电子吸收能量后变为激发态,激发态不稳定释放能量形成焰色反应是发生光谱
(2)写出Mn原子中核外电子能级排布即可找出未成对电子,找出电子的所占据的能级即可
(3)计算出出硝酸根离子的价层电子对以及孤对电子即可判断构型,金属元素的第一电离能低于非金属元素,非金属元素能级中存在半充满或全充满时较稳定
(4)结构相似,相对分子质量越大沸点越高,但是氨气分子中存在氢键,半径越小,孤对电子对成键电子斥力越大,键角越大
(5)根据给出的坐标即可得出小黑球是Ag,小白球是Mn,灰球是As,与Ag最近的是位于底面面心以及左侧面的位置的点,根据图示即可中出单个Mn键合的As的个数
31.(2020·哈尔滨模拟)据《科技日报》报道,我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂,在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成C的含氧化合物。请回答下列问题:
(1)在Fe、Co、Ni、Cu中,某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”(指能量相同的原子轨道在全满、半满、全空状态时,体系的能量最低),该原子的外围电子排布式为   。
(2)在第四周期所有元素中,基态原子未成对电子数最多的元素是   (填元素符号)。
(3)金属晶体热导率随温度升高会降低,其原因是   。
(4)铜的焰色反应呈   。在现代化学中,常用于区分晶体与非晶体的方法为   。
(5)Mn和Co的熔点较高的是   ,原因   。
(6)钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞分别如图1、2所示。
①钴晶胞堆积方式的名称为   ;
②已知白铜晶胞的密度为dg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为    pm(列出计算式)。
【答案】(1)3d104s1
(2)Cr
(3)电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞(温度升高电阻增大)
(4)绿;X-射线衍射法
(5)Co;价电子数多半径小金属键强
(6)六方最密堆积; ×1010
【知识点】原子核外电子排布;晶体熔沸点的比较;晶胞的计算;焰色反应
【解析】【解答】(1)在Fe、Co、Ni、Cu中,Cu遵循“洪特规则特例”,3d轨道为全满状态,Cu原子的外围电子排布式为3d104s1;(2)在第四周期所有元素中,基态原子未成对电子数最多的原子,外围电子排布式为3d54s1,该元素符号是Cr;(3)电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子碰撞的概率增大,这样电子气不易将动能传远,导热率自然下降;(4)铜的焰色反应呈绿色。在现代化学中,对固体进行X射线衍射实验区分晶体与非晶体, 所以区分晶体与非晶体的方法为X-射线衍射法;(5)Mn和Co相比,Co价电子数多、半径小, Co金属键强,所以熔点较高的是Co;(6)①图1为六方晶胞,所以钴晶胞堆积方式是六方最密堆积;
②设晶胞的边长为a pm,则晶胞的体积为 ,根据均摊原则,1个晶胞含有铜原子数是 、镍原子数是 , , ,晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为 ×1010。
【分析】(1)在Fe、Co、Ni、Cu中,Cu遵循“洪特规则特例”,3d轨道为全满状态;(2)在第四周期所有元素中,基态原子最多有6个未成对电子;(3)金属通过自由电子与金属离子碰撞导热;(4)x射线衍射法是一种研究晶体结构的方法;(5)金属键越强,金属晶体的熔点越高;(6)先根据晶体的密度计算晶胞的边长,再计算两个面心上铜原子最短核间距;
32.(2020·来宾模拟)2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人,以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如图:
已知:Ksp[Mg(OH)2]=10-11,Ksp[Al(OH)3]=10-33,Ksp[Fe(OH)3]=10-38
回答下列问题:
(1)为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈   ,可以认为该矿石中存在锂元素。
a.紫红色 b.紫色 c.黄色
(2)锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,其氧化物的形式为   。
(3)为提高“酸化焙烧”效率,常采取的措施是   。
(4)向“浸出液”中加入CaCO3,其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸,控制pH使Fe3+、Al3+完全沉淀,则pH至少为   。(已知:完全沉淀后离子浓度低于1×10-5)mol/L)
(5)“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为   。
(6)“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的   溶液(填化学式);该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+,可将其加入到“   ”步骤中。
(7)Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为   。
【答案】(1)a
(2)Li2O·Al2O3·4SiO2
(3)将矿石粉碎(搅拌、升高温度)
(4)4.7
(5)Mg(OH)2,CaCO3
(6)Na2CO3;净化
(7)6Li2CO3+4Co3O4+O2=12Li2CoO2+6CO2
【知识点】焰色反应;无机物的推断
【解析】【解答】(1)焰色反应常用来检测金属元素,钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,利用排除法可以选出锂元素的焰色为紫红色,故答案为a;(2)锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,在原子简单整数比不变的基础上,其氧化物的形式为Li2O Al2O3 4SiO2;(3)“酸化焙烧”时使用的是浓硫酸,为提高“酸化焙烧”效率,还可采取的措施有将矿石细磨、搅拌、升高温度等;(4)根据柱状图分析可知,Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp,那么使Al3+完全沉淀pH大于Fe3+的Al(OH)3的Ksp=c(Al3+)×c3(OH-)=1×10-33,c(OH-)= = mol/L=1×10-9.3mol/L,则c(H+)=1×10-4.7mol/L,pH=4.7,即pH至少为4.7;(5)由分析知,“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为Mg(OH)2和CaCO3;(6)根据“沉锂”后形成Li2CO3固体,以及大量生产的价格间题,该过程中加入的沉淀剂为饱和Na2CO3溶液;该过程得的“母液“中仍含有大量的Li+,需要从中2提取,应回到“净化“步隳中循环利用;(7)Li2CO3与Co3O4在敝口容器中反应生成LiCoO2时Co元素的化合价升高,因此推断空气中O2参与反应氧化Co元素,化字方程式为6Li2CO3+4Co3O4+O2 12LiCoO2+6CO2。
【分析】锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)为原料来制取钴酸锂(LiCoO2),加入过量浓硫酸溶解锂辉矿,加入碳酸钙除去过量的硫酸,并使铁离子、铝离子沉淀完全,然后加入氢氧化钙和碳酸钠沉淀镁离子和钙离子,过滤得到溶液中主要是锂离子的溶液,滤液蒸发浓缩得20%Li2S,加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂,洗涤后与Co3O4高温下焙烧生成钴酸锂,据此分析解题。
33.(2020·浙江模拟)化合物X由三种元素(其中一种是第四周期元素)组成,现进行如下实验:
已知:气体A在标准状况下密度为0.714 g·L-1;碱性溶液焰色反应呈黄色。
(1)X中非金属元素的名称为   ,X的化学式   。
(2)X与水反应的化学方程式为   。
(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,设计实验证明Y的晶体类型   。
(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,   ,蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色。
【答案】(1)碳、溴;Na5CBr
(2)Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑
(3)将Y加热至熔化,然后测其导电性,若熔融状态下能导电,证明该物质是由离子构成的离子晶体
(4)放在稀盐酸中洗涤后在酒精灯火焰上灼烧至无色
【知识点】焰色反应;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据上述分析可知X是Na5CBr,A是CH4,碱性溶液为NaOH与NaBr按4:1混合得到的混合物,中性溶液为NaCl、NaBr按4:1物质的量的比的混合物,沉淀为AgCl、AgBr混合物,二者物质的量的比为4:1;(1)X化学式为Na5CBr,其中非金属元素的名称为碳、溴;(2)X与水反应的化学方程式为Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑;(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,则Y为NaBr,该化合物为离子化合物,证明Y的晶体类型实验是:将NaBr加热至熔化,测其导电性,若熔融状态下能导电,证明在熔融状态中含有自由移动的离子,则该物质是由离子构成的离子化合物;(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,放在稀盐酸中洗涤后在酒精灯或酒精喷灯火焰上灼烧至无色,然后蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色,来确定其中含有的金属元素。
【分析】X与水反应产生气体A和碱性溶液,气体A摩尔质量为M=0.714 g·L-1×22.4 L/mol=16 g/mol,则A是CH4,说明X中含有C元素;碱性溶液焰色反应呈黄色,说明碱性溶液含有钠元素,物质X中有钠元素;向该碱性溶液中加入0.04 mol HCl溶液显中性后,再加入足量HNO3酸化,再加入AgNO3溶液产生两种沉淀,质量和为7.62 g,根据Cl-守恒,其中含有AgCl沉淀质量为m(AgCl)=0.04 mol×143.5 g/mol=5.74 g,X中含有的另外一种元素位于第四周期,可以与Ag+反应产生沉淀,则该元素为溴元素,则X的组成元素为Na、C、Br三种元素,形成的沉淀为AgBr,其质量为m(AgBr)= 7.62 g-5.74 g=1.88 g,n(AgBr)=1.88 g ÷188 g/mol=0.01 mol,X中含有Br-0.01 mol,其质量为0.01 mol×80 g/mol=0.80 g,结合碱性溶液中加入0.04 mol HCl,溶液显中性,说明2.07gX中含有0.05 molNa+,X与水反应产生0.01 mol HBr和0.05 mol NaOH,其中0.01 mol HBr 反应消耗0.01 mol NaOH,产生0.01 mol NaBr,还有过量0.04 molNaOH,则X中含有C的物质的量为n(C)=(2.07 g-0.05 mol×23 g/mol-0.80 g)÷12 g/mol=0.01 mol,n(Na):n(Br):n(C)=0.05:0.01:0.01=5:1:1,则X化学式为Na5CBr,Na5CBr与水反应总方程式为:Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑,据此分析解答。

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