【精准解析】北京市东城区2020届高三第二次模拟考试化学试题.pdf

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1、-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溶洞钙B闪电氮C火山喷发硫D光合作用碳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(HCO3)2,溶有碳酸氢钙的水遇热或

2、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;B空气中O2和 N2在闪电时化合成NO,即 N2+O2=放电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;D光合作用会发生6CO2+6H2O 光能叶绿体C6H12O6+6O2,可知氧元素失电子,碳元素得电子,化合价降低,被还原了,故

3、D 不符合题意;答案为 A。-2-2.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】蛋白质发生变性的条件有

4、: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.溴化亚铁溶液中通入过量氯气:2Fe24Br-3Cl22Fe3 2Br26Cl-B.硫酸中加入少量氢氧化钡溶液:H+SO42-Ba2OHBaSO4 H2O C.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:2C6H5O-CO2H2O2C6H5OHCO32-D.硝酸银溶液中加入过量氨水:Ag+NH3?H2OAgOH 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-,氢氧化钡电离成一个Ba2和两个 OH,离子方程式为:2H+SO42-Ba2

5、2OH-BaSO4 2H2O,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:C6H5O-CO2H2OC6H5OHHCO3-,C 错误;D.氨水过量,AgOH 沉淀溶解成Ag(NH3)2OH,离子方程式为:Ag+2NH3?H2O=Ag(NH3)2+2H2O,D 错误;-3-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.Cl2(HCl):饱和食盐水、浓硫酸B.AlCl3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【

6、解析】【详解】ACl2(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;BAlCl3溶液(Fe3+):加入氨水后引入新的杂质NH4,故 B 错误;CC2H2(H2S):先通过CuSO4溶液,H2S+CuSO4=CuS+H2SO4,除去 H2S,再通过碱石灰进行干燥,故C 正确;DNaCl 溶液(SO42-):SO42-+BaCO3BaSO4+CO32、再用盐酸酸化,故D 正确;故选 B。5.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强氯精有效成分H2O2Ca(ClO)2分析可与 NaClO发生反应可用 Cl2与Ca

7、(OH)2制备分子式为C8H9OCl 分子中有 2种环境的碳原子A.AB.BC.CD.D【答案】D-4-【解析】【详解】AH2O2可与 NaClO 发生反应:H2O2ClO=ClO2 H2O,故 A 正确;B可用 Cl2与 Ca(OH)2制备 Ca(ClO)2:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故 B 正确;C由结构简式可得:分子式为C8H9OCl,故 C 正确;D分子有三个对称轴,分子中只有一种环境的碳,故D 错误;故选 D。6.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。下列判断不正确的是A.a、d、f

8、 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:hgb【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 O、e 为 Na、f 为 Al、g 为 S、h 为 Cl。【详解】Aa、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;BCH4、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;CNa与 S2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

9、结构,故 C 错误;-5-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ClSC,最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4H2SO4H2CO3,故 D 正确;故选 C。【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锰酸钾的装置示意图如下。下列说法正确的是A.a为电源正极B.中的 K+通过阳离子交换膜移向C.若不使用离

10、子交换膜,KMnO4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 KMnO4【答案】C【解析】【分析】实验目的是制备高锰酸钾,所以K2MnO4应失电子转化为KMnO4,b 为正极,a为负极。在阴极,2H2O+2e-=2OH-+H2;在阳极,224MnO-2e-=24MnO。【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,所以中的 K+通过阳离子交换膜移向,B 不正确;C若不使用离子交换膜,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KMnO4的产率降低,C 正确;D若阴极产生0.2 m

11、ol 气体,则转移电子0.4mol,理论上可得到0.4 mol KMnO4,D 不正确;故选 C。8.下列指定微粒的个数比不是 21 的是A.过氧化钠固体中的阳离子和阴离子-6-B.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和 OH,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

12、3NO2+H2O=2HNO3+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.下列根据实验操作及现象进行的分析和推断中,不正确的是操作现象一段时间后: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-H2,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M2e-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+,

13、铁钉作正极,-7-发生反应O2+4e-+2H2O=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 Fe-2e-=Fe2+,铜作正极,发生反应O2+4e-+2H2O=4OH-。【详解】ANaCl 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-使酚酞变红,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-使酚酞变红,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-=Zn2+,中发生的氧化反应为Fe-2e-=Fe2+,均

14、可表示为M2e-M2+(M 代表锌或铁),D 正确;故选 B。10.25时,向10 mL 物质的量浓度均为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 溶液时:c(H+)c(Cl-)c(CH3COOH)B.加入 10 mLNaOH 溶液时:c(OH-)c(CH3COO-)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(Cl-)c(CH3COO-)c(CH3COOH)【答案】B【解析】【详解】A未加

15、 NaOH 溶液时:c(H+)c(Cl-)c(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(CH3COO-)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(CH3COO-)c(CH3COOH),D 不正确;故选 B。11.氨基甲酸铵(H2

16、NCOONH4)是一种氨化剂,易水解,难溶于CCl4。某小组设计下图所示装置制备氨基甲酸铵。已知:2NH3(g)+CO2(g)垐?噲?H2NCOONH4(s)H 0。-8-下列分析不正确的是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)垐?噲?H2NCOONH4(s)看,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 2 中饱和

17、 NaHCO3溶液除去HCl,再用3 中浓硫酸干燥;6中 NH4Cl 与 Ca(OH)2反应制得NH3,用 5 中碱石灰干燥。在4 中,CO2与NH3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 H2NCOONH4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)垐?噲?H2NCOONH4(s)H0,降温有利于平衡正向移动,所以冰水浴能提高H2NCOONH4的产率,B 正确;C1 中发生反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,4 中发生反应2NH4Cl+Ca(OH)

18、2CaCl2+2NH3+2H2O,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 D。12.图 ac分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y 均表示石墨电极)微观示意图。下列说法不正确的是-9-A.图示中的代表的离子的电子式为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【答案】D【解析】【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

19、融的NaCl,通直流电后,Cl-向阳极移动,则X 极为阳极,Y 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,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-=Cl2,均有气体产生,C 正确;D图 b 和图 c装置都能导电,图b 中 Y 的电极产物为Na,图 c 中 Y 的电极产物为H2等,D不正确;故选 D。13.800时,三个相同的恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)垐?噲?CO2(g)+H2(g)K,

20、一段时间后,分别达到化学平衡状态。容器编号起始浓度/(mol L-1)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)0.01 0.01 0 0 0 0 0.01 0.01 III 0.008 0.008 0.002 0.002-10-下列说法不正确的是A.中达平衡时,c(H2)0.005 molL-1B.III 中达平衡时,CO 的体积分数大于25%C.III 中达到平衡状态所需的时间比 中的短D.若 III 中起始浓度均增加一倍,平衡时c(H2)亦增加一倍【答案】B【解析】【分析】利用反应CO(g)+H2O(g)垐?噲?CO2(g)+H2(g),采用一边倒的方法将生成物全部转化为反应物,各反应

21、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;容器中,可利用已知数据,并假设CO 的浓度变化量为x,建立以下三段式:222CO(g)H O(g)CO(g)H(g)(mol/L)0.010.0100(mol/L)(mol/L)0.010.01xxxxxxxx?起始量变化量平衡量K=(0.01)(0.01)x xxx=1,解得 x=0.005mol/L。【详解】A与 为恒温恒容下的等效平衡,所以达平衡时,c(H2)=x=0.005 molL-1,A 正确;BIII 中达平衡时,CO物质的量浓度为0.005

22、mol/L,CO 的体积分数为0.005mol/L100%0.02mol/L=25%,B 不正确;CIII 可以看成是 中反应进行的某个阶段,所以达到平衡状态所需的时间比 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 NaHCO3的性质。-11-实验操作实验数据测量下述实验过程的pH 变化下列分析不正确的是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

23、起始到a 点过程中反应的离子方程式为:Ca22OH2HCO3CaCO3 2H2OCO32D.b 点对应溶液中水的电离程度小于c 点对应溶液中水的电离程度【答案】C【解析】【分析】【详解】A中反应的离子方程式为:Ca2CO32=CaCO3,与的实验数据基本相同,说明中的OH未参与该反应,故A 不选;B加入试剂体积相同时,中除生成沉淀外还生成水,增加的水会溶解部分沉淀,所得沉淀质量大于所得沉淀质量,故B 不选;C开始氢氧化钙过量,碳酸氢根全部反应,从起始到a点过程中反应的离子方程式为:Ca2OHHCO3CaCO3 H2O,故 C 选;Db 点对应溶液碱溶液,抑制水的电离,c 点对应的溶液为碳酸钠溶

24、液,水解促进水的电离,b 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 C。第二部分(综合题 共 58分)本部分共 5 小题,共 58分。-12-15.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CH4(g)+H2O(g)垐?噲?CO(g)+3H2(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T1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,在不同催化剂(、)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。结合图1,写出反应达平衡的过

25、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 T1)时,c(CH4)随时间的变化曲线_。根据图2判断:.a点所处的状态不是化学平衡状态,理由是_。.CH4的转化率:cb,原因是 _。(2)熔融碳酸盐燃料电池的结构示意图如下。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 kg 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。-13-【答案】(1).吸收412(x-y)(2).(3).催化剂不能改变物质的平衡转化率(4).750时,反应相同时间,a点对

26、应的CH4的转化率低于使用时CH4的转化率(5).电极 A(6).O2+4e-+2CO2=2CO32-(7).500【解析】【详解】(1)结合图1,反应的甲烷的物质的量为(x-y)molL12L=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 mol 1=412(x-y)kJ。故答案为:吸收 412(x-y);起始条件相同,保持温度为T2(T2 T1)时,由于是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡时甲烷的浓度降低,但反应速率加快,平衡所用时间缩短,c(CH4)随时间的变化曲线。故答案为:;根据图2:.a点所处的状态不是化学平衡状态,理由是催化剂不能改变

27、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;.CH4的转化率:cb,原因是 750时,反应相同时间,a点对应的CH4的转化率低于使用时 CH4的转化率。故答案为:750时,反应相同时间,a点对应的CH4的转化率低于使用时 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-;(3)若不考虑副反应,1 kg 甲烷完全转化所得到的合成气全部用于

28、燃料电池中,最终转化为CO2和水,甲烷中碳由-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11000(4(4)16?gg mol=500mol。故答案为:500。16.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-14-6070,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 粗品依次用pH=2 硫酸和乙醇洗涤,烘干

29、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。(1)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。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 g 于锥形瓶中,加入足量的酸

30、性Fe2(SO4)3溶液使其充分溶解,然后用0.1000 mol/L KMnO4标准溶液滴定Fe2+,消耗 KMnO4溶液 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6070、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-=CuCl2-(6).去除 CuCl 固体表面的水,防止其被空气氧化(7).CuCl+Fe3+=Cu2+Fe2+Cl-(8

31、).4.95b%a【解析】【分析】-15-I溶解:溶解步骤的温度应控制在6070,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+NO3+10H=4Cu2+NH4+3H2O;II转化:发生反应的离子方程式为2Cu2+SO32+2Cl+H2O 2CuCl +SO42+2H;过滤得到固体为 CuCl,滤液主要是硫酸铵和硫酸;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CuCl 产品。【详解】(1)温度低溶解速率慢,温度过高NH4NO3易分解,

32、本工艺中促进海绵铜溶解的措施有控制温度在6070、不断搅拌。故答案为:控制温度在6070、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+=Cu2+H2O;充分反应后NH4+的浓度约为反应前的2 倍,原因是:发生4Cu+NO3+10H=4Cu2+NH4+3H2O 反应,NO3-几乎全部被还原为NH4+。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+H2O 2CuCl +SO42+2H,(NH4)2SO3的作用是还原剂。故答案为:还原剂;n(NH4Cl):n(Cu2

33、+)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-=CuCl2-。故答案为:CuCl+Cl-=CuCl2-;(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+Cl-。故答案为:CuCl+Fe3+=Cu2+Fe2+Cl-;根据电子守恒得关系式:5CuCl5e-KMnO4,产品中 CuCl(摩尔质量为99g/mol

34、)的质量分数为=1310.1000?1099?5100%mol LbLg molag=4.95b%a。故答案为:4.95b%a。【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-KMnO4,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,沸点907。-16-I图是古代以炉甘石(ZnCO3)为原料炼锌的示意图。(1)泥罐内的

35、主要反应为:iZnCO3(s)=ZnO(s)+CO2(g)H1ii CO2(g)+C(s)=2CO(g)H2总反应:ZnCO3(s)+2C(s)=Zn(g)+3CO(g)H3利用H1和H2计算时H3,还需要利用 _反应的H。(2)泥罐中,金属锌的状态变化是_;d 口出去的物质主要是_。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)、软锰矿(主要成分为 MnO2,还含铁等元素)为原料联合生产锌和高纯度二氧化锰的一种工艺的主要流程如下:(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:MnO2

36、2Fe2+4H+Mn2+2Fe3+2H2O:写出的离子方程式:_。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。-17-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

37、 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+O28H2O 4FeOOH8H+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(7).Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+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:iZnCO3(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)+

38、3CO(g),反应区温度达到11001300,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。现代冶炼锌流程图中的各步反应:浸出:MnO22Fe2+4H+Mn2+2Fe3+2H2O,ii ZnS+2Fe3+=Zn2+2Fe2+S,总把反应:MnO2ZnS+4H+Mn2+S+Zn2+2H2O;除铁:4Fe2+O28H2O4FeOOH8H+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

39、时,阳极的电极反应是Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,生成的硫酸和MnO2循环使用。阴极:Zn22e=Zn。【详解】I(1)泥罐内的主要反应为:iZnCO3(s)=ZnO(s)+CO2(g)H1ii CO2(g)+C(s)=2CO(g)H2-18-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-H1-H2,利用H1和H2计算时H3,还需要利用ZnO(s)+C(s)=Zn(g)+CO(g)反应的H。故答案为:ZnO(s)+C(s)=Zn(g)+CO(g);(2)锌的熔点为4

40、19.6,沸点907,泥罐中,温度由11001300变成 500700,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;(3)Fe2+的作用类似催化剂,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。

41、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+O28H2O4FeOOH8H+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。故答案为:通入空气时,发生反应4Fe2+O2 8H2O 4FeOOH8H+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

42、MnO2,阳极的电极反应是 Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+。故答案为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+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(ZnCO3)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。-19-已知:i+

43、,2R NH+ii+NaOH+,2R NH(1)A 是芳香烃,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,GH 的化学方程式是_。(7)H 与 F生成中间体P的原子利用率为100%,P的结构简式是 _(写一种)。(8)废弃的膜材料Q 用 NaOH 溶液处理降解后可回收得到F和_(填结构简式)。【答案】(1).+Cl23FeCl+HCl(2).浓硝酸、浓硫酸、加热(3).

44、氯 原子(碳 氯 键)、硝 基(4).+KCl(5).还原反应(6).+6O2催化剂-20-+6H2O(7).(8).【解析】【分析】A 是芳香烃,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E 比 F 多 4 个 O,少 4 个 H,则应该是2个硝基转化为 2 个氨基,则E为,D 可由 C 与 KOH 溶液共热来制备,结合已知 ii+NaOH+,2R NH,可推知 C 为,D 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4 个甲基,故为,利用Q 逆向推出氧化得到的H 为,与 F

45、 反应生成,据此分析。【详解】A 是芳香烃,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E 比 F 多 4 个 O,少 4 个 H,则应该是2 个硝基转化为2 个氨基,则 E 为,D 可由 C 与 KOH 溶液共热来制备,结合已知ii+NaOH+,2R NH,可推知 C 为,-21-D 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4 个甲基,故为,利用 Q 逆向推出氧化得到的H为,与 F 反应生成。(1)A 是芳香烃,AB 是苯在氯化铁催化下与氯气发生取代反应生成氯苯和氯化氢,反应的

46、化学方程式是+Cl23FeCl+HCl;(2)B 转化为 C 是氯苯发生硝化反应生成,反应的试剂和条件是浓硝酸、浓硫酸、加热;(3)C 为,所含的官能团的名称是氯原子(碳氯键)、硝基;(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+KCl;(5)EF是发生还原反应生成,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,利用 Q 逆向推出氧化得到的H 为,GH 的化学方程式是+6O2催化剂+6H2O;(7)H 与 F生成中间体P的原子利用率为100%,则发生开环加成缩合反应,P的结构

47、简式是-22-、;(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 F和。19.某小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,记录生成气体体积和溶液pH 的变化:取 0.1 g 光亮的镁屑(过量)放入 10 mL 0.10 mol L 1 HCl 溶液中;取 0.1 g 光亮的镁屑放入10 mL 0.10 mol L 1 CH3COOH 溶液(pH=2.9)中;取 0.1 g 光亮的镁屑放入10 mL pH=2.9 HCl 溶液中。【数据】图 1 图 2(1)起始阶段,中主要反应的离子方程

48、式是_。(2)起始溶液中3(CH COOH)(H)cc约为 _。(选填“1”、“10”或“102”)(3)起始阶段,导致、气体产生速率差异的主要因素不是c(H+),实验证据是 _。(4)探究的反应速率大于的原因。提出假设:CH3COOH 能直接与Mg 反应。进行实验:_。得出结论:该假设成立。-23-(5)探究醋酸溶液中与Mg 反应的主要微粒,进行实验。与相同的条件和试剂用量,将溶液换成含0.10 mol L 1的 CH3COOH 与 0.10 molL 1CH3COONa 的混合溶液(pH=4.8),气体产生速率与对比如下。a实验 起始速率b实验起始速率c实验 pH=4.8 时速率2.1 m

49、L min 12.3 mL min 10.8 mL min 1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;_。(7)实验反思:120 min 附近,pH 均基本不变,pH()pH()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(7).120min 附近,Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH(aq)均达到平衡状态,因此pH 基本不变;

50、c(Mg2+),、中上述平衡相对逆移,c(OH)减小,pH 减小【解析】【分析】反应刚开始时,由于 中 c(H+)最大,所以反应速率最快,消耗n(H+)最多,但如果只发生反应 2H+Mg=Mg2+H2,则、中产生H2的体积应相差较大,但实际上体积相差不大,说明醋酸也能与镁直接反应;从、中产生H2的体积也可得出同样的结论。当、中产生H2的体积相同时,盐酸、醋酸应完全反应,但产生H2的体积继续增大,表明Mg 与 H2O 能发生反应 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2,且醋酸中产生的H2更多,说明Mg 与 H2O 反应的速率 中更快。比较 、中溶液的 pH,随着反应的进行,的 pH 比大,但产生

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