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1、东城区2019-2020学年度第二学期教学统一检测高三化学可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32第一部分(选择题 共42分)本部分共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的4个选项中,选出最符合题目要 求的一项。1 .下列自然现象发生或形成的过程中,指定元素既没有被氧化又没有 被还原的是A溶洞一一钙B闪电一一氮C火山喷发一一硫D光合作用一一碳A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】【详解】A.溶洞中的石灰岩主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO 3)2,溶有碳酸氢钙的
2、水遇热或当压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化碳:Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2? +H2O,整个过程钙元素的化合价没有变化,既没有被氧化又没有被还原,故A符合题意;放电B.空气中 O2和N2在闪电时化合成 NO,即N2+O2 = 2NO,氮元素的化合价由 0价升高到+2价,氮元素被氧化了,故 B不符合题意;C.火山喷发时,在高温条件下可发生S+O2=SO2,硫元素的化合价由 0价升高到+4价,硫元素被氧化了,故C不符合题意;光能D.光合作用会发生 6CO2+6H2O叶绿体C6H12O6+6O2,可知氧元素失电子,碳元素得电子,化合价降低
3、,被还原了,故 D不符合题意;答案为Ao2.下列说法不.正.确.的是A.乙二醇的沸点比乙醇的沸点高B.淀粉和蔗糖水解的最终产物中均含有葡萄糖C. 植物油通过催化加氢可转变为半固态的脂肪D. 硫酸铵或氯化钠溶液都能使蛋白质发生变性【答案】D【解析】【详解】A. 乙二醇分子中含有两个羟基,乙醇分子中含有一个羟基,羟基越多,氢键越多,沸点越高,A正确;B. 淀粉水解成葡萄糖,蔗糖水解成葡萄糖和果糖,B 正确;C. 植物油中含有不饱和的碳碳双键,通过催化加氢变成饱和的脂肪,熔点升高,C 正确;D. 硫酸铵或氯化钠溶液不属于重金属盐,不能使蛋白质发生变性,使蛋白质发生盐析,D 错误。答案选D。【点睛】蛋
4、白质发生变性的条件有:强酸、强碱、重金属盐类、有机物、加热、紫外线等。3.下列离子方程式正确的是A.澳化亚铁溶液中通入过量氯气:2Fe2+ + 4Br-+ 3c12= 2Fe3+ 2Br2 + 6Cl-B.硫酸中加入少量氢氧化钢溶液:H+SO42-+Ba2+OH =BaSO4+ H2OC.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:2c6H5O- + CO2+ H2O-2C6H50H + CO32D.硝酸银溶液中加入过量氨水:Ag+NH3?H2O=AgOH J + NH4+【答案】A【解析】【分析】【详解】A.过量的氯气将 Fe2+和Br-氧化,离子方程式正确,A正确;B.硫酸电离成两个 H+和一个SO42
5、-,氢氧化钢电离成一个Ba*和两个OH一,离子方程式为:2H + +SO42-+ Ba2+ + 2OH-=BaSO4j +2H20, B 错误;c. 苯酚的酸性比碳酸弱,比碳酸氢根强,苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳生成碳酸氢根,离子方程式为:C6H50 + CO2+ H 20f C6H50H + HCO 3-, C 错误;D.氨水过量,Ag0H 沉淀溶解成 Ag(NH 3)20H ,离子方程式为:Ag+2NH3?H20 = Ag(NH 3)2+2H2。,D错误;答案选A。4. 除去下列物质中含有的少量杂质(括号内为杂质),所选试剂不 正确的是A. C1 2(HC1) :饱和食盐水、浓硫酸B. A
6、1C13溶液(Fe3+):氨水、盐酸C. C2H2(H2S): CuSO4 溶液、碱石灰D. NaCl 溶液(SO42-): BaCO3、盐酸【答案】B【解析】【详解】A. Cl2(HCl):氯气在饱和食盐水中溶解度小,但HCl在其中溶解度大而除去,最后再通过浓硫酸进行干燥,故A正确;B. AlCl 3溶液(Fe3+):加入氨水后引入新的杂质NH4+,故B错误;C. C2H2(H2S):先通过CuSO4溶液,H2S+CuSO4=CuSj +HSO4,除去H2S,再通过碱石灰进行干燥,故 C 正确;D. NaCl 溶液(SO42-) : SO42-+BaCO3BaSO4+CO32一、再用盐酸酸化
7、,故 D 正确; 故选Bo5.关于下列消毒剂的有效成分的分析错误.的是A.双氧水B.漂白粉C.滴露D.强氯精功效成分H2O2Ca(ClO) 2_ 0H以CICI八、 o=c c=o 11Cl-N N-C1II O分析可与NaClO发生反应可用C12与Ca(OH)2 制备分子式为C8H9OC1分子中有2种环境的碳原子A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】【详解】A . H2O2可与NaClO发生反应:H2O2+CIO =Cl +O2?+ H2O,故A正确;B.可用 C12与 Ca(OH)2制备 Ca(ClO)2: 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO) 2+2H2O,
8、故 B 正确;OHC.由结构简式可得:分子式为 C8H9OC1,故C正确;D.CII,八o=c c=a分子有三个对称轴,分子中只有一种环境的碳,故Cl-N N-CID错误;故选Do6.短周期中8种元素a-h,其原子半径、最高正化合价或最低负化合价随原子序数递增的变化如图所示。原子序数下列判断不正胸.的是A. a、d、f组成的化合物能溶于强碱溶液B. a可分别与b或c组成含10个电子的分子C. e的阳离子与g的阴离子具有相同的电子层结构D.最高价氧化物对应水化物的酸性:h>g>b【答案】C【解析】【分析】由图中原子序数和化合价,各元素依次为a为H、b为C、c为N、d为0、e为Na、f
9、为Al、g为S h为Cl。【详解】A. a、d、f组成的化合物Al(OH) 3具有两性,能溶于强碱溶液,故 A正确;B. CH4、NH3是10电子的分子,H可分别与C或N组成含10个电子的分子,故 B正确;C. Na+与S=的电子层结构不相同,前者具有Ne的电子层结构,后者具有 Ar的电子层结构,故 C错误;D.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性 Cl>S>C,最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4>H2CO3,故 D 正确;故选Co【点睛】本题考查结构性质位置关系应用,关键是根据化合价、 原子半径推断元素, 注意抓住短周期元素,熟练
10、掌握元素化合物知识,理解元素周期律、影响微粒半径大小的因素。易错点C, Na+有2个电子层,K、L层分别排有2、8个电子,S2一有3个电子层,K、L、M层分别排有2、8、8个电子。7.图为用惰性电极电解制备高镒酸钾的装置示意图如下。下列说法正确的是y乜吗b阳离子学换膻lMjKOH KW 和 KOH 溶液的混合溶液A. a为电源正极b. I中的K+通过阳离子交换膜移向nC.若不使用离子交换膜,KMnO 4的产率可能会降低D.若阴极产生0.2 mol气体,理论上可得到 0.2 mol KMnO 4【答案】C【解析】【分析】实验目的是制备高镒酸钾,所以K2MnO4应失电子转化为 KMnO 4, b为
11、正极,a为负极。在阴极,22H2O+2e=2OH +H2T;在阳极,2MnO4 -2e =2 MnO 4。【详解】A.由以上分析知,a为电源负极,A不正确;B,在电解池中,阳离子向阴极移动,所以n中的K+通过阳离子交换膜移向 I , B不正确;C.若不使用离子交换膜, n中因阳离子所带正电荷总数多于阴离子所带的负电荷总数,而使电解反应难以持续进行,从而造成 KMnO 4的产率降低,C正确;D.若阴极产生 0.2 mol气体,则转移电子 0.4mol,理论上可得到 0.4 mol KMnO 4, D不正确;故选Co8 .下列指定微粒的个数比不是,2: 1的是A.过氧化钠固体中的阳离子和阴离子B.
12、碳酸钠溶液中的阳离子和阴离子C.乙烯和丙烯混合气体中的氢原子和碳原子D.二氧化氮溶于水时,被氧化的分子和被还原的分子【答案】B【解析】【详解】A .过氧化钠固体中的阳离子 Na+和阴离子O22一个数比为2:1 ,故A不选;B,碳酸根离子在水中要水解生成 HCO3一和OH一,碳酸钠溶液中的阳离子和阴离子个数比不等于2:1,故B选;C.乙烯和丙烯符合通式: CnH2n,混合气体中的氢原子和碳原子个数比为2:1,故C不选;D.在3NO2+H2O=2HNO 3+NO中,被氧化的NO2的分子个数为2,被还原的NO2的分子个数为1,被氧化与被还原的分子个数之比为:2:1 ,故D不选;故选B。9 .下列根据
13、实验操作及现象进行的分析和推断中,不正确.的是培养皿鹿有热的Na。的蛇脂水)滴人命It和施瓶混合混勾.冷却段时间后:中,铁钉裸露在外的附近区域变红;中A. NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路B.中变红是因为发生反应2H+2e- = H2f,促进了水的电离C.中可观察到铁钉裸露在外的附近区域变蓝,铜丝附近区域变红D.和中发生的氧化反应均可表示为M-2e-= M2+(m代表锌或铁)【答案】B【解析】【分析】中,锌的金属活动性大于铁,则锌作原电池的负极,发生反应Zn-2e- =Zn2+,铁钉作正极,发生反应O2+4e-+2H 2O=4OH-;中,铁的金属活动性大于铜,则铁作原电池的负极,发生反应F
14、e-2e- =Fe2+,铜作正极,发生反应 O2+4e-+2H2O=4OH-。【详解】A. NaCl的琼脂水溶液能够让离子自由运动,所以其为离子迁移的通路,A正确;B.中变红是因为发生反应O2+4e-+2H2O=4OH-, OH-使酚配变红,B不正确;C,反应生成的Fe2+与Fe(CN)63-反应生成蓝色沉淀,使中铁钉裸露在外的附近区域变蓝,因生成 OH- 使酚酬:变红,而使铜丝附近区域变红,C正确;D.中发生的氧化反应为Zn-2e-=Zn 2+,中发生的氧化反应为 Fe-2e- =Fe2+,均可表示为 M 2e-= M2+(M代表锌或铁),D正确;故选B。10.25C时,向10 mL物质的量
15、浓度均为 0. 1 mol?L-1的HCl和CH3COOH混合溶液中滴加 0. 1 mol?L-1 NaOH 溶液,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是A.未加 NaOH 溶液日c(H+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)B.加入 10 mLNaOH 溶液时:c(OH-)+c(CH 3COO-) = c(H+)C 加入 NaOH 溶液至 pH=7 时:c(Cl-)= c(Na+)D.加入 20 mLNaOH 溶液时:2c(Na+)= c(ci-)+ c(CH 3COO-) + c(CH 3COOH)【答案】B【解析】【详解】A.未加NaOH溶液时:c(H+)>c(Cl-)>c
16、(CH3COOH) , A不正确;B.加入10 mLNaOH溶液时,盐酸与 NaOH刚好完全反应,此时溶液为NaCl和CH3COOH的混合溶液,在 CH3COOH 中,满足电荷守恒: c(OH-) + c(CH 3cOO-)=c(H+), B 正确;C.加入 NaOH 溶液至 pH=7 时:c(Cl-) + c(CH3cOO-)= c(Na+), C不正确;D,加入20 mLNaOH溶液时,NaOH与HCl和CH3COOH刚好完全反应,依据物料守恒可得:c(Na+) = c(Cl-)+ c(CH 3COO-) + c(CH 3COOH) , D 不正确;故选B。11.氨基甲酸俊(H2NCOON
17、H 4)是一种氨化剂,易水解,难溶于CC14。某小组设计下图所示装置制备氨基甲酸俊。已知:2NH3(g) + CO2(g) H2NCOONH 4(s) H<0O23456下列分析不正胸.的是A. 2中的试剂为饱和 NaHCO3溶液B.冰水浴能提高H2NCOONH4的产率C. 1和4中发生的反应均为非氧化还原反应D. 5中的仪器(含试剂)可用3中仪器(含试剂)代替【答案】D【解析】【分析】从反应 2NH3(g) + CO2(g) 1H2NCOONH 4(s)<, 1 中应制 CO2, 6 中制 NH3。在 1 中,CaCO3与稀盐酸 反应制得的 CO2中混有HCl和H2O(g),先用
18、2中饱和NaHCO3溶液除去HCl,再用3中浓硫酸干燥;6中NH4C1与Ca(OH)2反应制得NH3,用5中碱石灰干燥。在 4中,CO2与NH 3混合发生反应,由于反应放热,所以冰水浴降温有利于平衡正向移动,可提高H2NCOONH 4的产率。【详解】A.由以上分析知,2中的试剂为除去CO2中HCl所需的饱和NaHCO3溶液,A正确;B.由于2NH3(g) + CO2(g)H2NCOONH 4(s) H<0,降温有利于平衡正向移动,所以冰水浴能提高H2NCOONH 4的产率,B正确;C. 1 中发生反应 CaCO3+2HCl=CaCl 2+H2O+CO2 T, 4 中发生反应 2NH4Cl
19、+Ca(OH) 2CaCl2+2NH 3 T +2HO,均为非氧化还原反应,C正确;D .浓硫酸会与氨气发生反应,不能干燥氨气,所以不能用5中试剂代替3中试剂,D不正确;故选Do12.图ac分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、丫均表示石墨电极)微观示意图。图a图b图c下列说法不正确的是A.图示中的。代表的离子的电子式为:CI:B.图a中放入的是氯化钠固体,该条件下不导电C.能导电的装置中,X上均有气体产生D.能导电的装置中,Y的电极产物相同【分析】图a表示NaCl晶体,由于NaCl晶体中含有Na+和Cl-,而Cl-的电子层数比 Na+多一层,所以 Cl-半径大于 Na+半径;图b表示熔融的
20、NaCl,通直流电后,Cl-向阳极移动,则 X极为阳极,丫极为阴极;图c表示电 解NaCl的水溶液。【详解】A.图示中的,代表的离子为Cl-,电子式为:。二.,A正确;B.由以上分析知,图 a中放入的是氯化钠固体,该条件下离子不能自由移动,固体不导电,B正确;C.图b和图c装置中,电解质都能导电,X为阳极,都发生反应 2Cl-2e-=Cl 2 T,均有气体产生,C正确;D.图b和图c装置都能导电,图 b中丫的电极产物为 Na,图c中丫的电极产物为 H2等,D不正确;故选Do13.800C时,三个相同恒容密闭容器中发生反应CO(g) + H 2O(g) CO2(g) + H2(g) K ,一段时
21、间【解析】【分析】利用反应CO(g) + H 20(g)C02(g) + H 2(g),采用一边倒的方法将生成物全部转化为反应物,各反应物的浓度分别相等(都为0.01mol/L),则表明相同温度下、三个相同的恒容密闭容器中的平衡为等效平衡,达到平衡时各组分的浓度分别对应相等;容器I中,可利用已知数据,并假设 CO的浓度变化量为 x,建立CO(g)H20(g) v- CO 2 (g)H2(g)起始量(mol/L)0.010.0100变化量(mol/L)xxxx平衡量(mol/L)0.01 x0.01 xxx以下三段式:K=1 ,(0.01 x) (0.01 x)解得 x=0.005mol/L 。
22、【详解】A. n与i为恒温恒容下的等效平衡,所以达平衡时,c(H2)=x=0.005 mol L'1, A 正确;B. III中达平衡时,CO物质的量浓度为 0.005mol/L , CO的体积分数为0.005mol/L100% =25%, B 不0.02mol/L正确;C. III可以看成是 I中反应进行的某个阶段,所以达到平衡状态所需的时间比I中的短,C正确;D.若III中起始浓度均增加一倍,即相当于加压(气体体积变为原来的一半 ),由于反应前后气体分子数相等,所以平衡不移动,平衡时c(H2)亦增加一倍,D正确;故选B。14.实验小组利用传感器探究 Na2CO3和NaHCO 3的性
23、质。实验数据实验操作测量下述实验过程的 pH变化卜列分析不正确的是A.与的实验数据基本相同,说明中的OH未参与该反应B.加入试剂体积相同时,所得沉淀质量大于所得沉淀质量C.从起始到a点过程中反应的离子方程式为:Ca2+ + 2OH + 2HCO3 = CaCO3 H2H2O+CO32D. b点对应溶液中水电离程度小于c点对应溶液中水的电离程度【答案】C【解析】【详解】A.中反应的离子方程式为:OH未参与该反应,故 A不选;B.加入试剂体积相同时,中除增加的溶解部分沉?C.开始氢氧化钙过量,碳酸氢卞= CaCO3 H2O,故 C 选;D. b点对应溶液碱溶液,抑制水c点所得沉淀质量,故 B不选;
24、:沉犷卜还生成部反应,从与的实验数据基本相同,说明中的所得沉淀质量大于到的溶液为碳进水的电离,:CO32 =CaCOCa2+ + OH + HCOb点水的电离程度小于c点对应溶液中水的电离程度,故 D不选;故选Co第二部分(综合题共58分)本部分共5小题,共58分。15 .甲烷水蒸气重整制取的合成气可用于熔融碳酸盐燃料电池。(1)制取合成气的反应为CH 4(g)+H 20(g)CO(g)+3H 2(g) H =+ 206 kJ/mol。向体积为2 L密闭容器中,按n(H2O) : n(CH4)=1投料:a保持温度为时,测得CH4(g)的浓度随时间变化曲线如图1所示。b.其他条件相同时,在不同催
25、化剂(I、n、出)作用下,反应相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图2所示。757(W 7W XOO RJO度凡图二9585 即结合图1,写出反应达平衡的过程中的能量变化: kJ。在图1中画出:起始条件相同,保持温度为T2(T2> Ti)时,c(CH4)随时间的变化曲线 根据图2判断:i . a点所处的状态不是化学平衡状态,理由是 ii . CH4的转化率:c>b,原因是(2)熔融碳酸盐燃料电池的结构示意图如下。电披A刖电器好融碟散姓电联口才K 4产口门小电池工作时,熔融碳酸盐中CO32-移向(填“电极A”或“电极B”)写出正极上的电极反应: 。(3)若不考虑副反应,1 k
26、g甲烷完全转化所得到的合成气全部用于燃料电池中,外电路通过的电子的物质的量最大为mol。转化率【解析】(4). 750c时,反应相同时间,(1).吸收 412(x-y)(2).(6). O2+4e-+2CO2=2CO32-.500【详解】(1)结合图1,反应的甲烷的物质的量为(x-y ) mol - L 1 x 2L=2(x-y)mol ,反应达平衡的过程中的能量变化:吸收 2(x-y)mol )216kJ mo1=412(x-y)kJ。故答案为:吸收 412(x-y);浓度降低,起始条件相同,保持温度为但反应速率加快,O故答案为:根据图2: i . a点所处的状态不是化学平衡状态,理由是催化
27、剂不能改变物质的平衡转化率。故答案为:催化剂不能改变物质的平衡转化率;ii. CH4的转化率:ob,原因是750c时,反应相同时间,a点对应的CH 4的转化率低于使用I时 CH4的转化率。故答案为:750c时,反应相同时间,a点对应的CH4的转化率低于使用I时CH4的转化率;(2)氢气和一氧化碳作还原剂,发生氧化反应,电极 A是电池的负极,电池工作时,熔融碳酸盐中阴离子CO32-移向负极,即电极 A,故答案为:电极 A;正极上氧化剂得电子,发生还原反应,正极上的电极反应:O2+4e-+2CO2=2CO32-。故答案为:O2+4e-+2CO2=2CO32-;CO和水,甲(3)若不考虑副反应,1
28、kg甲烷完全转化所得到的合成气全部用于燃料电池中,最终转化为烷中碳由-4价升高为+4价,氢化合价相当于没有变,外电路通过的电子的物质的量最大为1000g ,500。幺彳(4 ( 4) = 500mol。故答案为:16g?mol 116 .氯化亚铜(CuCl)可用于冶金、电镀等行业,其制备的一种工艺流程如下:I.溶解:取海绵铜(主要含Cu和CuO),加入稀硫酸和NH4NO3的混合溶液,控制溶液温度在6070C,不断搅拌至固体全部溶解,得蓝色溶液(过程中无气体产生);II .转化:向蓝色溶液中加入 (NH4)2SO3和NH4Cl,充分反应后过滤,得到 CuCl粗品;III .洗涤:CuCl粗品依次
29、用pH=2硫酸和乙醇洗涤,烘干后得到CuCl产品。【资料】CuCl固体难溶于水,与 Cl-反应生成可溶于水的络离子 CuCl2-;潮湿的CuCl固体露置于空气容 易被氧化。过程I中:本工艺中促进海绵铜溶解的措施有 。氧化铜溶解的离子方程式是 。充分反应后 NH4+的浓度约为反应前的 2倍,原因是 。(2)过程II中:(NH4)2SO3的作用是。NH4Cl的用量对铜的沉淀率的影响如下图所示。 0(1用(NiLcamcw)n(NH4Cl)/n(Cu2+) 1.1时,CuCl的沉淀率下降的原因是 (用离子方程式表示)。(3)过程III中,用乙醇洗涤的目的是 。(4)产品纯度测定:量取 CuCl产品a
30、 g于锥形瓶中,加入足量的酸性Fe2(SO4)3溶液使其充分溶解,然后用0.1000 mol/L KMnO 4标准溶液滴定Fe2+,消耗KMnO 4溶?夜b mL。(本实验中的MnO4-被还原为Mn2+,不与 产品中杂质和Cl-反应)。CuCl溶于Fe2(SO4)3溶液的离子方程式是 。产品中CuCl(摩尔质量为99g/mol)的质量分数为 。【答案】(1).控制温度在6070C、不断搅拌(2). CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O(3). NO3-几乎全部被还原为NH4+(4).还原剂 (5). CuCl + Cl -= CuCl 2-(6).去除CuCl固体表面的水,防止其被空气
31、氧化.CuCl + Fe3+ = Cu2+ Fe2+ Cl-(8). 495b %a【解析】I.溶解:溶解步骤的温度应控制在 6070C,原因是温度低溶解速率慢,温度过高NH4NO3易分解,该步骤中Cu与NH4NO3反应的离子方程式为(N元素被还原到最低价)4Cu+NO 3 +10H +=4Cu2+NH 4+3H2O;II.转化:发生反应的离子方程式为2Cu2+SO32+2C+H2O 2CuCl J +S42T +2H+;过滤得到固体为 CuCl ,滤液主要是硫酸俊和硫酸;III .洗涤:CuCl粗品依次用pH=2硫酸和乙醇洗涤,去除 CuCl固体表面的水,防止其被空气氧化,烘干 后得到CuC
32、l产品。【详解】(1)温度低溶解速率慢,温度过高NH4NO3易分解,本工艺中促进海绵铜溶解的措施有控制温度在6070C、不断搅拌。故答案为:控制温度在 6070C、不断搅拌;氧化铜是碱性氧化物,与酸反应生成铜盐和水,氧化铜溶解的离子方程式是CuO + 2H+= Cu2+ H2O。故答案为:CuO + 2H += Cu 2+ H2O;充分反应后 NH4+的浓度约为反应前的 2倍,原因是:发生 4Cu+NO 3 +10H =4Cu2 +NH 4 +3H2ONO3-几乎全部被还原为 NH4+o故答案为:NO3-几乎全部被还原为 NH4+;(2)根据发生的反应;2Cu2+SO32+2Cl +H2&qu
33、ot;2CuCl J +S4O +2H + , (NH 4)2SO3的作用是还原剂。故答 案为:还原剂;n(NH4Cl) : n(Cu2+) 1.1时,Cl-浓度增大,与CuCl络合生成可溶的络合物,CuCl的沉淀率下降的原因是CuCl + Cl - = CuCl 2-。故答案为:CuCl + Cl - = CuCl 2-;(3)过程III中,用乙醇洗涤的目的是去除 CuCl固体表面的水,防止其被空气氧化。故答案为:去除CuCl固体表面的水,防止其被空气氧化;(4)铁离子具有氧化性,能将 CuCl氧化,CuCl溶于Fe2(SO4)3溶液的离子方程式是 CuCl + Fe3+= Cu2+Fe2+
34、 Cl-。故答案为:CuCl + Fe3+= Cu2+ Fe2+ Cl-;根据电子守恒得关系式:5CuCl5e-KMnO 4,产品中CuCl(摩尔质量为99g/mol)的质量分数为_13_10.1000mol?_b 10 L 99g?mol 54.95b花依生44.95b1 100% = %。故答案为: 。agaa【点睛】本题考查混合物分离提纯,把握流程中的反应、物质的性质、离子反应的书写等为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,难点(4)计算CuCl的含量:根据电子守恒得关系式:5CuCl5e-KMnO 4,计算CuCl的物质的量,再根据质量分数的计算公式计算。17.我国是世界上较早冶炼锌的
35、国家。在现代工业中,锌更是在电池制造、合金生产等领域有着广泛的用途。已知:锌的熔点为 419.6 C,沸点907CoI.图是古代以炉甘石(ZnCO3)为原料炼锌的示意图。(1)泥罐内的主要反应为:i. ZnCO3=ZnO(s) + CO 2(g)Hiii. CO2(g) + C(s) = 2CO(g) H 2总反应:ZnCO3(s) + 2c(s) = Zn(g) + 3CO(g) H3利用 Hi和H2计算时 H3,还需要利用 反应的 Ho (2)泥罐中,金属锌的状态变化是 ;d 口出去的物质主要是 。n.现代冶炼锌主要采取湿法工艺。以闪锌矿(主要成分为ZnS,还含铁等元素卜软镒矿(主要成分为
36、MnO2,还含铁等元素)为原料联合生产锌和高纯度二氧化镒的一种工艺的主要流程如下:金属ZnMnO;(3)浸出:加入FeSO4能促进ZnS的溶解,提高锌的浸出率,同时生成硫单质。Fe2+的作用类似催化剂,催 化”过程可表示为:i : MnO2 + 2Fe2+4H+ = Mn2+2Fe3+2H2Oii :写出ii的离子方程式:。下列实验方案可证实上述 催化”过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量MnO2,溶液变红。b. 。(4)除铁:已知进入除铁工艺的溶液的pH约为3;控制溶液pH为2.53.5,使铁主要以FeOOH沉淀的形式除去。结合离子
37、方程式说明,通入空气需同时补充适量ZnO的理由是。(5)电解:用惰性电极电解时,阳极的电极反应是 。(6)电解后的溶液中可循环利用的物质是 。【答案】(1). ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g) (2).气态变为液态(3). CO 和 Zn 蒸气 (4).ZnS+2Fe3+ = Zn2+2Fe2+S (5).取a中红色溶液,向其中加入 ZnS,振荡,红色褪去(6).通入空气时,发生反应4Fe2+O2 + 8H2O= 4FeOOH + 8H+使溶液的pH下降,加入的ZnO与H+发生反应ZnO+ 2H + =H2O+Zn 2+,可控制溶液 pH .Mn2+ - 2e-+2H
38、 2O = MnO 2+4H + (8).硫酸【解析】【分析】I.古代以炉甘石(ZnCO3)为原料炼锌的各步反应:i. ZnCO3(s) = ZnO(s) + CO2(g)> CO2(g) + C(s) = 2CO(g)、 ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g),总反应:ZnCO3(s) + 2C(s) = Zn(g) + 3CO(g),反应区温度达到 11001300 C, Zn变为蒸气与杂质分离,在兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于 Zn的熔点),为防止Zn被氧化而用 泥 封”隔绝空气,出口 锌火”是未反应完的CO和Zn蒸气从兜室”逸出燃烧。n.现代冶炼锌流程图
39、中的各步反应:浸出:i: MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O, ii . ZnS+2Fe3+ = Zn2+2Fe2+S,总把反应:MnO2 + ZnS+4H + 2 Mn2+S+Zn 2+2H 2O ;除铁:4Fe2+O2+8H2O = 4FeOOH + 8H+使溶液的pH下降,加入的ZnO与H+发生反应ZnO+ 2H+ = H2O+Zn2+,可控制溶液 pH;电解:用惰性电极电解时,阳极的电极反应是Mn2+- 2e-+2H2O = MnO 2+4H + ,生成的硫酸和 MnO2循环使用。阴极:Zn2+ + 2e =Zn o【详解】I. (1)泥罐内的主要反应为:i. Zn
40、C2s) = ZnO(s) + CO 2(g)Hiii. CO2(g) + C(s) = 2CO(g)H 2总反应:ZnCO3(s) + 2C(s) = Zn(g) + 3CO(g) H3根据盖斯定律:总反应-i-ii得ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g) , H= H3- Hi- H 2,利用Hi和H 2计算时 H3, 还需要利用 ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g)反应的 Ho 故答案为:ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g);(2)锌的熔点为419.6 C,沸点907 C,泥罐中,温度由11001300c变成500700C,
41、金属锌的状态变化是气态变为液态;出口处主要是末反应CO和Zn蒸气在出口处燃烧,形成锌火”,d 口出去的物质主要是CO和Zn蒸气。故答案为:气态变为液态;CO和Zn蒸气;n. (3)Fe2+的作用类似催化剂,ii中应将Fe3+还原成Fe2+, ZnS的溶解的离子方程式:ZnS+2Fe3+ =Zn2+2Fe2+S。故答案为:ZnS+2Fe3+ = Zn2+2Fe2+S;证实上述催化”过程的实验方案:a.检验Fe2+被氧化成Fe3+:向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量MnO2,溶液变红。b.检验Fe3+被还原成Fe2+:取a中红色溶液,向其中加入 ZnS,振荡,红色褪
42、去。故答案为:取 a中红色 溶液,向其中加入 ZnS,振荡,红色褪去;(4)除铁:通入空气需同时补充适量ZnO的理由是:通入空气时,发生反应4Fe2+ + O2+8H2O = 4FeOOH+ 8H+使溶?的pH下降,加入的ZnO与H+发生反应ZnO+ 2H+= H2O+Zn2+,可控制溶液pH。故答案为: 通入空气时,发生反应 4Fe2+O2+8H2O= 4FeOOH + 8H+使溶液的pH下降,加入的ZnO与H+发生反应 ZnO+ 2H + = H2O+Zn2+,可控制溶液 pH;(5)电解:用惰性电极电解时,阳极发生氧化反应,将Mn2+氧化成MnO2,阳极的电极反应是 Mn2+- 2e-+
43、2H2O=MnO 2+4H +。故答案为:Mn2+ - 2e-+2H2O = MnO 2+4H + ;(6)电解后的溶液中生成硫酸,可循环利用。故答案为:硫酸。【点睛】本题考查了物质制备方案的设计、物质分离与提纯方法的综合应用,明确制备流程为解答关键, 注意掌握常见物质性质与分离、提纯方法的关系,试题涉及的化学反应较多,分析发生的反应是解题的难 点:古代以炉甘石亿nCO3)为原料炼锌、现代冶炼锌流程图中的各步反应(详见分析),对学生的分析、理解能力及化学实验能力要求较高。18.聚酰亚胺是一类非常有前景的可降解膜材料,其中一种膜材料Q的合成路线如下。O0ii -R+NaOH总工 _onJR,NH
44、2(1)A是芳香煌,AB的化学方程式是 (2)B转化为C的试剂和条件是 (3)C中所含的官能团的名称是 (4)D可由C与KOH溶液共热来制备,C与D反应生成E的化学方程式是(5)EF的反应类型是(6)G与A互为同系物,核磁共振氢谱有2组峰,G H的化学方程式是(写一种)。(填结构简式)。H与F生成中间体P的原子利用率为100%, P的结构简式是(8)废弃的膜材料Q用NaOH溶液处理降解后可回收得到11)、硝基.+Cl 2 FeCl3(4).(6).+HC1+602催化剂(2).浓硝酸、浓硫酸、加热 (3).氯原子(碳氯+KC1儿I)+6H2O(5).还原反.HOOC【解析】仆(8).A是芳香煌
45、,B的分子式为C6H5Cl, A B应该为苯与氯气发生取代反应生成氯苯,故A为苯,根据比F多4个。,少4个H,则应该是2个硝基转化为2个氨基,则结构简式及E的分子式可知D 可由 C与 KOH 溶液共热来制备,结合已知O-U RCKi-R'+NaOH+ R,NH 2,可推知C为.4个甲基,故为G与A互为同系物,核磁共振氢谱有2组峰,则高度对称,结合分子式可知应该有LIIIJ:II,利用Q逆向推出IJI, H氧化得到的H为H(:I:)00,据此分析。F反应生成【详解】A是芳香煌,B的分子式为C6H5Cl, AB应该为苯与氯气发生取代反应生成氯苯,故A为苯,根据F的结构简式及 E的分子式可知
46、E比F多4个。,少4个H,则应该是2个硝基转化为2个氨基,则D可由 C与 KOH 溶液共热来制备,结合已知+NaOH+ R,NH 2,可推知C为h忖飞i , D冰口与A互为同系物,核磁共振氢谱有 2组峰,则高度对称,结合分子式可知应该有4个甲基,故为F反应生成,利用Q逆向推出II I:氧化得到的Hr-r讣0I)II。(1)A是芳香煌,反应生成氯苯和氯化氢,反应的化学方程式是+ Cl 2FeCl3B是苯在氯化铁催化下与氯气发生取代+HC1 ;(2)B转化为C是氯苯发生硝化反应生成 声0 ,反应的试剂和条件是浓硝酸、浓硫酸、加热;(3)C为6忖口,所含的官能团的名称是氯原子 (碳氯键)、硝基;(4
47、)D可由C与KOH溶液共热来制备,C与D反应生成E的化学方程式是+KC1 ;发生还原反应生成(5)E F 是反应类型是还原反应;(6)G与A互为同系物,核磁共振氢谱有 2组峰,则高度对称,结合分子式可知应该有4个甲基,故为(III,利用Q逆向推出II.Cil;LLII氧化得到的,G H的化学方程式是JI 1,1 fH.CH,+6O2催化剂Al TI)+6H2O;(7)H与F生成中间体P的原子利用率为100%,noocil则发生开环加成缩合反应,P的结构简式是OIC(8)废弃的膜材料 Q用NaOH溶液处理降解后发生肽键断裂水解,碱性条件下生成盐,可回收得到NaOOCNaOOCCOONb19.某小
48、组通过分析镁与酸反应时pH的变化,探究镁与醋酸溶液反应的实质。【实验】在常温水浴条件下,进行实验IID ,记录生成气体体积和溶液pH的变化:I .取 0.1g光亮的镁屑(过量)放入10 mL 0.10 mol L 1 HCl溶液中;g 光亮的镁屑放入 10 mL 0.10 mol L 1 CH3COOH 溶?(pH = 2.9)中;出.取0.1g光亮的镁屑放入 10 mL pH = 2.9 HCl溶液中。曼江20 4060 80 100 12(5 0 51 1L三 wElww 一尸时间Fmin60204080 100 120时间,而口6421210图1图2(1)起始阶段,I中主要反应的离子方程
49、式是 。c(CH 3COOH),(2) n起始溶液中 -约为。(选填1 、10或 102 )c(H )(3)起始阶段,导致n、出气体产生速率差异的主要因素不是c(H+),实验证据是 (4)探究n的反应速率大于出的原因。提出假设:CH3COOH能直接与Mg反应。进行实3。得出结论:该假设成立。(5)探究醋酸溶液中与 Mg反应的主要微粒,进行实验 V。与n相同的条件和试齐ij用量,将溶液换成含0.10 mol L1的CH3COOH与0.10 mol L1 CH3COONa的混合溶液(pH = 4.8),气体产生速率与n对比如下。a.实验V起始速率b.实验n起始速率c.实验n pH=4.8时速率尸、
50、/1112.1 mL min2.3 mL min 1c1-10.8 mL min对比ac中的微粒浓度,解释其 a与b、a与c气体产生速率差异的原因: 。(6)综合以上实验得出结论:镁与醋酸溶液反应时,CH3COOH、H +、H2O均能与镁反应产生氢气;。实验反思:120 min附近,I mpH均基本不变,pH( I )pH() < pH(出),解释其原因:。【答案】(1). Mg + 2H + = Mg 2+ + H2 T (2). 102(3).由图1可知起始阶段H的速率远大于出,但图2表明起始阶段n的 pH大于出 (4).室温下,将光亮的镁屑投入冰醋酸中,立即产生气体(5). a与b对比,c(CH3COOH)几乎相同,但b中c(H+)约为a的100倍,使速率b > a; a与c对比,c(H+)几乎相 同,但a中c(CH3COOH)约为c的2倍,使速率a > c(6). CH3COOH是与Mg反应产生气体的主要微粒.120min附近,Mg(OH) 2(s) ? Mg 2+(aq) + 2OH (aq)均达到平衡状态, 因此pH基本不变;c(Mg 2+) 口 >出,
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