《2019-2020学年北京市海淀区中关村中学分校新高考化学模拟试卷含解析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年北京市海淀区中关村中学分校新高考化学模拟试卷含解析.pdf(18页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2019-2020学年北京市海淀区中关村中学分校新高考化学模拟试卷一、单选题(本题包括15 个小题,每小题4 分,共 60 分每小题只有一个选项符合题意)1下列物质在生活或生成中的应用错误的是A葡萄糖中添加二氧化硫用于杀菌、抗氧化B在含较多Na2CO3的盐碱地中施加适量熟石灰降低了土壤碱性C陶瓷坩埚不能用于熔融烧碱D甲烷是一种强效温室气体,废弃的甲烷可用于生成甲醇【答案】B【解析】【详解】A.二氧化硫具有还原性,具有一定的杀菌作用,葡萄糖中添加二氧化硫用于杀菌、抗氧化,故A 正确;B.熟石灰与Na2CO3反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,在含较多Na2CO3的盐碱地中施加适量熟石灰提高了土壤碱性,
2、故B 错误;C.陶瓷坩埚中二氧化硅能与烧碱反应,故C正确;D.甲烷是一种强效温室气体,废弃的甲烷可用于生成甲醇,故D 正确;故选 B。225时,0.1mol/L 的 NH4HCO3溶液 pH=7.7。向 0.1mol/L的 NH4HCO3溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液时,含氮、含碳粒子的分布情况如图所示(纵坐标是各粒子的分布系数,即物质的量分数)。根据图象判断,下列说法正确的是A NH4HCO3溶液中,水解程度:NH4+HCO3-B开始阶段,HCO3-略有增加的主要原因是发生反应:2NH4HCO3+2NaOH(NH4)2CO3+Na2CO3+2H2O C由图中数据可知:CO32-的
3、水解常数约为5.310-11D由图中数据可知:NH3?H2O 的电离常数约为1.5 10-5【答案】D【解析】【详解】A25时 0.1mol/L的 NH4HCO3溶液 pH=7.7,呈碱性,则NH4HCO3溶液中的水解程度:+4NH3HCO,故 A 错误;B开始阶段,加入的NaOH 后氢氧根离子浓度增大,抑制了3HCO的水解,导致3HCO略有增加,故B错误;C根据图示看,pH=9.0 时,3HCO、2-3CO的物质的量分数分别为0.95、0.05,设2-3COac,则-30.95HCOa19a0.05c,2-3CO的水解主要以第一步为主,其水解的离子方程式为:2-323CO+H OHCO+OH
4、?,则-532-4h32-3HCOOH19a10CO=1.9 10aCOccKc,故 C错误;D pH=9.0时,+4NH、NH3?H2O 的物质的量分数分别为0.6、0.4,设32NHH Oc=x,则+40.6NHx=1.5x0.4c,32NHH O的电离常数+-54-5b3232NHOH1.5x10NHH O1.5 10NHH OxccKc,故 D 正确;故选:D。【点睛】明确图示曲线变化的意义为解答关键,注意掌握盐的水解原理及其影响,C、D 为易错点,试题侧重考查学生的分析、理解能力及综合应用能力。3下列关于物质的性质与用途的说法不正确的是A次氯酸能使染料等有机色素褪色,有漂白性,还能杀
5、死水中的细菌,起消毒作用B14C的放射性可用于考古断代C纯碱是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一D铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液,不宜长时间盛放咸菜等腌制品【答案】C【解析】【分析】【详解】A.次氯酸具有强氧化性,能使染料等有机色素褪色,有漂白性,还能杀死水中的细菌,起消毒作用,故A正确;B.14C的放射性可用于考古断代,利用其半衰期可计算时间,故B 正确;C.小苏打是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一,故C错误;D.铝具有两性,能与酸反应又能与碱反应,铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液,不宜长时间盛放咸菜等腌制品,故D 正确;故选 C。4下列离子方程式符合题意且正确的是A磁性氧化铁溶于盐酸中:323
6、2Fe O6H2Fe3H OB在明矾溶液中加入过量2Ba(OH)溶液:322Al4OHAlO2H OC在盐酸中滴加少量23Na CO溶液:2322CO2HCOH OD用 FeS除去废水中的2Cu:22SCuCuS【答案】C【解析】【详解】A.磁性氧化铁为34Fe O,故 A 错误;B.在明矾溶液中加入过量2Ba(OH)溶液的离子方程式为322442222422AlSOBaOHBaSOAlOH O,B错误;C.在盐酸中滴加少量23Na CO溶液的离子方程式为2322CO2HCOH O,C正确;D.FeS为难溶物,在离子方程式中不拆,正确的方程式为Cu2(aq)FeS(s)CuS(s)Fe2,D
7、错误;故答案选C。5关于反应2HI(g)垐?噲?H2(g)I2(g)-11 kJ,正确的是A反应物的总键能低于生成物的总键能B1mol I2(g)中通入 1mol H2(g),反应放热11kJ C等物质的量时,I2(g)具有的能量低于I2(l)D平衡时分离出HI(g),正反应速率先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A反应是吸热反应,反应物的总键能高于生成物的总键能,选项A 错误;B反应为可逆反应不能进行彻底,1mol I2(g)中通入1mol H2(g),反应放热小于11kJ,选项 B 错误;C等物质的量时,I2(g)具有的能量高于I2(l),选项 C 错误;D平衡时分离出HI(g),平衡逆
8、向进行,碘化氢浓度先减小后增大,所以反应速率先减小后增大,但比原来速率小,选项D 正确;答案选 D。6某温度下,在 2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B 发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g)?H=QkJmol1(Q0),12s 时生成 C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是A 2s 时,A 的反应速率为0.15mol L1 s1B图中交点时A 的消耗速率等于A 的生成速率C化学计量数之比b c=12 D 12s 内反应放出0.2QkJ热量【答案】C【解析】【分析】【详解】某温度下,在2L 恒容密闭容器中投入一定量的A、B 发生反应:3A(g)+bB(g)cC(
9、g)?H=QkJ mol1(Q0),12s 时达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,A由图像可知A 的浓度变化=0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L,反应速率=ct=0.32s=0.15 molL1 s1,所求为 02s 的平均速率,不是2s 时的速率,故A 错误;B.图中交点时没有达到平衡状态,A 的消耗速率大于A 的生成速率,故B错误;C.12s时达到平衡状态,B、C转化量之比等于化学计量数之比,所以b c=(0.5mol/L-0.3mol/L)2L0.8mol=1:2,故 C 正确;D.由题意可知,3molA 与 1molB 完全反应生成2molC 时放出 QkJ 的
10、热量,12s内,A的物质的量减少(0.8mol/L-0.2mol/L)2L=1.2mol,则放出的热量为0.4QkJ,故 D 错误。答案选 C。7国际计量大会第26 届会议修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076 1023mol-1),于 2019 年 5 月 20 日正式生效。设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A 40g正丁烷和18 g 异丁烷的混合物中共价键数目为13NAB常温下,pH=12 的 Ba(OH)2溶液中的OH-数目为 0.01NAC电解精炼铜时,阳极质量减小3.2g 时,转移的电子数为0.1NAD 0.1mol Cl2与足量 NaOH 溶液反应后,溶液中Cl
11、-、ClO-两种粒子数之和为0.2NA【答案】A【解析】【详解】A.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,二者相对分子质量相同,分子内的共价键数目也相同(都为 13 个)。混合物共 58g,其物质的量为1mol,共价键数目为13NA,正确;B.常温下,pH=12 的 Ba(OH)2溶液中的OH-数目无法计算,因为不知道溶液的体积,错误;C.电解精炼铜时,阳极放电的金属不仅有铜,还有杂质中的比铜活泼的金属,所以阳极质量减小3.2g 时,转移的电子数不一定是0.1NA,错误;D.0.1mol Cl2与足量 NaOH 溶液反应,溶液中除Cl-、ClO-两种粒子外,可能还有ClO3-等含氯离子,它们的数目之和
12、为0.2NA,错误。故选 A。8下列实验设计能够成功的是()A检验亚硫酸钠试样是否变质试样溶解 滴加硝酸钡溶液白色沉淀滴加稀盐酸沉淀不溶解 说明试样已变质B除去粗盐中含有的硫酸钙杂质粗盐溶解 足量碳酸钠溶液足量氯化钡溶液过滤 滤液中滴加盐酸蒸发结晶精盐C检验某溶液中是否含有Fe2+试样滴加硫氰化钾溶液溶液颜色无变化滴加氯水溶液变红色 溶液中含有Fe2+D证明酸性条件H2O2的氧化性比I2强NaI 溶液30%过氧化氢、稀硝酸淀粉溶液变紫色 氧化性:H2O2I2【答案】C【解析】【详解】A.酸性条件下,硝酸根离子能把亚硫酸盐氧化生成硫酸盐,故A 错误;B应先加氯化钡,再加碳酸钠,然后过滤,再加盐酸
13、可除去粗盐中含有的硫酸钙杂质,故B 错误;C亚铁离子遇KSCN溶液不变色,滴加氯水后亚铁离子被氧化生成铁离子,遇KSCN溶液变红色,可证明溶液中含有Fe2+,故 C正确;D硝酸具有强氧化性,可氧化碘离子,不能说明H2O2的氧化性比I2强,故 D 错误;答案选 C。【点睛】本题考查物质的检验和鉴别实验方案的设计,把握常见离子的检验方法为解答的关键,注意离子检验中排除干扰及试剂的加入顺序。9将燃着的H2S不断通入盛有一定量O2的集气瓶中。当火焰熄灭后继续通入H2S,发生的主要反应是A 2H2S+O2=2S+2H2O B2H2S+3O2=2SO2+2H2O C2H2S+SO2=3S+2H2O D2S
14、O2+O2=2SO3【答案】C【解析】【分析】【详解】将燃着的H2S不断通入盛有一定量O2的集气瓶中,开始氧气过量H2S完全燃烧生成SO2和水。所以当火焰熄灭后继续通入H2S,发生的主要反应是2H2S+SO2=3S+2H2O;答案选 C。10设 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A标准状况下,11.2LSO3中含有原子数为2NAB用浓盐酸分别与MnO2、KClO3反应制备 1molCl2,均转移电子2NAC将 0.1molNH4NO3溶于适量的稀氨水,溶液恰好呈中性,溶液中NH4+数目小于0.1NAD 2molNO 和 1molO2充分反应后,所得混合气体的分子数小于2NA【答案】
15、D【解析】【详解】A.在标准状况下SO3不是气体,不能使用气体摩尔体积计算,A 错误;B.用 KClO3法制取氯气发生的是归中反应,反应方程式为:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O,Cl2既是氧化产物,也是还原产物,产生3molCl2,反应转移5mol 电子,若产生1molCl2,需转移电子53mol,B 错误;C.溶液的电荷守恒式为:n(NH4+)+n(H+)=n(NO3-)+n(OH-),溶液显中性时,n(NH4+)=n(NO3-)=0.1mol,C错误;D.发生反应:2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4,故 2molNO 和 1molO2充分反应后,所得混合气体的分子数
16、小于 2NA,D 正确;故合理选项是D。11关于 C9 H12的某种异构体,以下说法错误的是()A一氯代物有5 种B分子中所有碳原子都在同一平面C能发生加成、氧化、取代反应D 1mol 该物质最多能和3 mol H2发生反应【答案】B【解析】【详解】A苯环上有3 种氢,侧链上有2 种氢,其一氯代物有5 种,故 A 正确;B次甲基中碳原子连接的原子或基团形成四面体结构,分子中所有碳原子不可能都在同一平面,故B 错误;C含有苯环,可以发生加成反应与取代反应,可以燃烧,侧链可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C正确;D苯环能与氢气发生加成反应,1 mol 该物质最多能和3 mol H2发生反应,故D 正确
17、。故选:B。【点睛】一氯代物的种类即判断分子内的等效氢数目,一般同一个甲基上的氢等效、同一个碳上连接点甲基上的氢等效、对称结构的氢等效。12乙酸香兰酯是用于调配奶油、冰淇淋的食用香精,其合成反应的化学方程式如下:下列叙述正确的是()A该反应不属于取代反应B乙酸香兰酯的分子式为C10H8O4CFeCl3溶液可用于区别香兰素与乙酸香兰酯D乙酸香兰酯在足量NaOH 溶液中水解得到乙酸和香兰素【答案】C【解析】【详解】A、香兰素中OH 中的 H 原子,被 COCH3替代,该反应属于取代反应,A 项错误;B、乙酸香兰酯的分子式为C10H10O4,B项错误;C、乙酸香兰酯中没有酚羟基,可以用FeCl3溶液
18、区别香兰素与乙酸香兰酯,C项正确;D、乙酸香兰酯应在足量酸溶液中水解才能得到乙酸和香兰素,D 项错误;答案选 C。考点:考查有机化学基础(反应类型、分子式的确定、官能团的性质等)。13用 NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是()A 25 时,pH1 的 1.0 L H2SO4溶液中含有的H的数目为0.2NAB标准状况下,2.24 L Cl2与水反应,转移的电子总数小于0.1NAC室温下,14.0 g 乙烯和环己烷的混合气体中含有的碳原子数目一定为NAD在 0.5 L 0.2 molL1的 CuCl2溶液中,n(Cl)0.2NA【答案】A【解析】【详解】A.pH1,c(H)0.1 mo
19、lL1,n(H)0.1NA,选项 A 不正确;B.氯气和水的反应是可逆反应,可逆反应是有限度的,转移的电子总数小于0.1NA,选项 B 正确;C.乙烯和环己烷的最简式都是CH2,所以 14.0 g 乙烯和环己烷的混合气体中含有的CH2为 1mol,碳原子数目一定为NA,选项 C正确;D.n(Cl)0.5 L 0.2 molL12 0.2 mol,即 0.2NA,选项 D 正确。答案选 A。14常温下,向20 mL 0.1molL1一元酸 HA 中滴加相同浓度的KOH溶液,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入 KOH溶液体积的变化如图所示。则下列说法错误的是A HA 的电离常数约为105Bb 点溶液
20、中存在:c(A)c(K)Cc 点对应的KOH溶液的体积V20 mL,c水(H)约为 7 106 mol L1D导电能力:cab【答案】D【解析】【分析】【详解】A由 a 点可知,0.1mol/L 一元酸 HA 中 c水(H+)=c水(OH-)=1 10-11mol/L,则 c(H+)=1 10-14 10-11=1 10-3mol/L,则 HA 的电离常数22+-+-3-5ac Hc Ac H1 10K=1 10c HAc HA0.1,A 选项正确;Bb 点溶液中c水(H+)=1 10-7mol/L,c 点 c水(H+)最大,则溶质恰好为KA,显碱性,a 点显酸性,c点显碱性,则中间c水(H+
21、)=1 10-7mol/L 的 b 点恰好显中性,根据电荷守恒可得c(A-)+c(OH-)=c(K+)+c(H+),又c(OH-)=c(H+),则 c(A-)=c(K+),B 选项正确;Cc 点时加入的KOH 的物质的量n(KOH)=20mL 0.1mol/L 0.1mol/L=20mL,由 HA 的 Ka=1 10-5,可得 A-的2-9b-c HA c OHc OHK=1 10c Ac A则 c(A-)0.05mol/L,则 c(OH-)7 10-6mol/L,在 KA 中 c(OH-)都是由水电离处的,则c水(OH-)=c水(H+)7 10-6mol/L,C选项正确;D向一元弱酸中加入相
22、同浓度的一元强碱,溶液的导电能力逐渐增强,则导电能力:cba,D 选项错误;答案选 D。15下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是()A第 步的离子方程式为Na+NH3+H2O+CO2 NaHCO3+NH4+B第 步得到的晶体是Na2CO3?10H2O CA 气体是 CO2,B气体是 NH3D第 步操作的过程主要有溶解、蒸发、结晶【答案】A【解析】【详解】A第 步发生反应NH3H2O+CO2+NaClNH4Cl+NaHCO3,一水合氨为弱碱,碳酸氢钠为沉淀,所以离子反应为 Na+NH3H2O+CO2NaHCO3+NH4+,故 A 正确;B第 步反应方程式为NH
23、3H2O+CO2+NaClNH4Cl+NaHCO3,过滤是把不溶于溶液的固体和液体分开的一种分离混合物的方法,从沉淀池中分离沉淀NaHCO3晶体,所以第步得到的晶体是NaHCO3,故 B错误;C氨气极易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度较小,依据侯德榜制碱的原理:向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体析出碳酸氢钠,加热碳酸氢钠制备碳酸钠,A 为氨气,B为二氧化碳,故C错误;D 第步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体,发生反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2,故 D 错误;故选 A。【点睛】本题考查了侯德榜制碱的工作原理和流程分析,明确碳酸钠、碳酸氢钠、氨气、二氧化碳的性质,掌握
24、工艺流程和反应原理是解题关键,题目难度中等。二、实验题(本题包括1 个小题,共10 分)16亚氯酸钠常用作漂白剂。某化学小组设计实验制备亚氯酸钠,并进行杂质分析。实验 I 按图装置制备NaC1O2晶体已知:C1O2为黄绿色气体,极易与水反应。NaC1O2饱和溶液在低于38时析出NaC1O23H2O 晶体,高于 38时析出NaC1O2晶体,温度高于60时 NaC1O2分解生成NaC1O3和 NaCl。(1)装置 A 中 b 仪器的名称是_;a中能否用稀硫酸代替浓硫酸_(填“能”或“不能”),原因是 _。(2)A 中生成 C1O2的化学反应方程式为_。(3)C中生成 NaC1O2时 H2O2的作用
25、是 _;为获得更多的NaC1O2,需在 C处添加装置进行改进,措施为_。(4)反应后,经下列步骤可从C装置的溶液中获得NaC1O2晶体,请补充完善。i.55时蒸发结晶ii._ ii.用 40热水洗涤iv.低于 60干燥,得到成品实验样品杂质分析(5)上述实验中制得的NaC1O2晶体中还可能含有少量中学常见的含硫钠盐,其化学式为 _,实验中可减少该杂质产生的操作(或方法)是_(写一条)。【答案】蒸馏烧瓶不能ClO2极易与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O 作还原剂将 C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在 3860趁
26、热过滤(或38以上过滤)Na2SO4控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)【解析】【分析】装置 A 中制备得到ClO2,所以 A 中反应为NaClO3和 Na2SO3在浓 H2SO4的作用生成ClO2和 Na2SO4,二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2,A 中可能发生Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2+H2O,产生的 SO2 被带入 C中与 NaOH 反应生成Na2SO3,Na2SO3与 H2O2 反应生成Na2SO4,由题目信息可知,应控制温度3860,高于 60时 NaClO2分解成 NaClO3和 NaCl;装置 B 的作用是安
27、全瓶,有防倒吸作用,从装置 C的溶液获得 NaClO2晶体,需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,装置D 是吸收多余气体防止污染。据此解答。【详解】(1)根据仪器构造,装置A 中 b 仪器的名称是蒸馏烧瓶;A 中反应为氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠,本身被还原为二氧化氯。由信息可知,C1O2极易与水反应,所以 a 中不能用稀硫酸代替浓硫酸,防止 ClO2与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率。故答案为蒸馏烧瓶;不能;ClO2极易与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率;(2)A 中氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠,本身被还原为二氧化氯,反应的化学方程式应为2NaC1O3+Na2S
28、O3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O,故答案为2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O;(3)C中二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2,氯元素化合价从+4 价降到+3 价,二氧化氯被还原,所以C 中生成 NaC1O2时 H2O2的作用是作还原剂;由题目信息可知,应控制温度38 60,高于60时 NaClO2分解成 NaClO3和 NaCl,所以为获得更多的 NaC1O2,将 C 装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38 60。故答案为作还原剂;将C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38 60;(4)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发结晶、过滤
29、、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2?3H2O,应趁热过滤,由题目信息可知,应控制温度38 60进行洗涤,低于60干燥,所缺步骤为趁热过滤(或 38以上过滤)。故答案为趁热过滤(或38以上过滤);(5)A 中可能发生Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2+H2O,产生的SO2 被带入 C中与 NaOH 反应生成Na2SO3,Na2SO3与 H2O2 反应生成Na2SO4,所以制得的NaC1O2晶体中混有Na2SO4;为减少 Na2SO4产生,应尽量减少生成SO2,采取的操作可以是控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的 NaC1O3等)。故答案为Na
30、2SO4;控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)。三、推断题(本题包括1 个小题,共10 分)17 某种电镀污泥主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:已知:煅烧时,Cu2Te 发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2。(1)煅烧时,Cr2O3发生反应的化学方程式为_。(2)浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还可能含有_(填化学式)。(3)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)母液生产重铬酸钾(K2Cr
31、2O7)的工艺流程如图所示:通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的原因是 _。(4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.50 g 配成 250 mL 溶液,用移液管取出25.00 mL 于锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入几滴指示剂,用0.1000 molL-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定,重复进行二次实验。(已知Cr2 O72-被还原为Cr3+)氧化还原滴定过程中的离子方程式为_。若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00 mL,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为_%。已知M(K2Cr2O7)=294 g mol-1
32、,计算结果保留三位有效数字。(5)上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外,还含有一定浓度的Fe3+杂质,可通过加碱调pH 的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)=3 10-5 mol L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时 Fe3+是否沉淀完全_(填“是”或“否”),写出计算过程_(已知:KspFe(OH)3=4.0 10-38,KspCr(OH)3=6.0 10-31)【答案】2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2CuSO4该条件下,K2Cr2O7 的溶解度比Na2Cr2O7小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小C
33、r2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O 49.0 是当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时,c(OH-)=sp333KCr OHc Crmol?L-1=31536.0 103 10mol?L-1,则c(Fe3+)=sp33()KF(e OHcOH)=38264.0102 10=2.0 10-12mol?L-1 110-5mol?L-1,说明 Fe3+沉淀完全【解析】【分析】某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等。根据流程图,煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22
34、CuO+TeO2,Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4,Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液;沉渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au),用稀硫酸溶解后,浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4,电解后铜离子放电生成铜,溶液中含有TeOSO4,TeOSO4与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲,据此分析解答。【详解】(1)煅烧时 Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4,反应的化学方程式为2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2,故答案为:2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2;(2)根据上述分析,浸出液中除了含
35、有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还有氧化铜与稀硫酸反应生成的硫酸铜(CuSO4)等,故答案为:CuSO4;(3)在低温条件下K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小,且 K2Cr2O7的溶解度随温度的降低可能显著减小,因此通过冷却结晶可以析出大量K2Cr2O7,故答案为:在低温条件下K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小,且 K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小;(4)氧化还原滴定过程中发生硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2与 Cr2O72-的反应,其中 Cr2O72-被还原为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O
36、,故答案为:Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O;n(Fe2+)=0.025L 0.1000mol?L-1=0.0025mol,根据方程式Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O,则n(Cr2O72-)=0.0025mol16250mL25mL=0.0256mol,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为294g0.02/mol5m2ol6.50g 100%=49.0%,故答案为:49.0;(5)c(Cr3+)为 3 10-5mol?L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时,c(OH-)=sp333KCr OHc Crmol?L-1=3153
37、6.0 103 10mol?L-1,则c(Fe3+)=sp33()KF(e OHcOH)=38264.0102 10=2.0 10-12mol?L-1 110-5mol?L-1,说明 Fe3+沉淀完全,故答案为:是;当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时,c(OH-)=sp333KCr OHc Crmol?L-1=31536.0 103 10mol?L-1,则c(Fe3+)=sp33()KF(e OHcOH)=38264.0102 10=2.0 10-12mol?L-1 110-5mol?L-1,说明 Fe3+沉淀完全。【点睛】正确理解流程图中各步反应的原理是解题的关键。本题的易错点为(4),要
38、注意“计算结果保留三位有效数字”,难点为(5),要注意沉淀完全的判断标准。四、综合题(本题包括2 个小题,共20 分)18运用化学反应原理研究氮、氯等单质及其化合物的反应有重要意义。(1)科学家研究在一定条件下通过下列反应制备NH3:22323N(g)3H O(1)2NH(g)O(g)2?在其他条件相同时,反应中 NH3的体积分数(a)在不同温度下随反应时间(t)的变化如图。该反应的平衡常数表达式K=_,该反应中的H_0(填“”“”“0。故答案为;根据图像,15min 时 N2的转化率为1.3%,20min 时 N2的转化率为2%,则v(NH3)=2v(N2)=2 1mol (2.2%-1.3
39、%)2L 5min=0.0018molL-1 min-1;使用了催化剂,反应速率加快,但平衡不移动,可画出曲线如图。故答案为0.0018mol L-1 min-1;(2)0.l mol?L1盐酸与 0.2 mol?L 1氨水等体积混合,所得混合溶液含有等量的NH4Cl和 NH3?H2O,溶液呈碱性,则pH 7;NH3?H2O 的电离程度大于NH4Cl 的水解程度,所以c(NH4+)c(NH3?H2O)。故答案为;(3)根据 Mg(OH)2和 Fe(OH)3的 Ksp 可知生成Fe(OH)3沉淀时 OH 的浓度更小,所以Mg(OH)2沉淀会转化为 Fe(OH)3沉淀,白色沉淀逐渐变成红褐色;先后
40、发生反应的离子方程式为:Mg2+2NH3 H2OMg(OH)22NH4+;2Fe3+(aq)3Mg(OH)2(s)2Fe(OH)3(s)3Mg2+(aq)。故答案为白色沉淀逐渐变成红褐色;Mg2+2NH3 H2OMg(OH)22NH4+、2Fe3+(aq)3Mg(OH)2(s)2Fe(OH)3(s)3Mg2+(aq)。19纳米氧化亚铜具有特殊功能。以废铜渣(主要成分为Cu和 CuO,含少量Ni、Al2O3和 Fe3O4等)为原料制备纳米氧化亚铜的流程如下:回答下列问题:(1)“研磨 的主要目的是_;滤渣 2 的主要成分是_(填化学式)。(2)“酸溶”中通入热空气的主要目的是_(用 2 个离子方
41、程式表示)。(3)已知:Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g)?H0。利用平衡移动原理提纯镍粉,密封管如图所示。在密封管_(填“高温区”或“低温区”)收集纯镍粉。(4)滤液 1 的溶质有NaOH 和_(填化学式)。(5)设计实验检验滤液2 是否含 Fe3+:_(写出简要操作、现象和结论)。(6)制备 Cu2O 有多种方案(注明:肼的某些性质类似氨气)。方案 1:炭还原法,即木炭与氧化铜混合共热;方案 2:葡萄糖还原法,即葡萄糖与Cu(OH)2浊液共热;方案 3:肼还原法,即在加热条件下用N2H4还原 CuO:方案 4:电解法,以铜为阳极,石墨为阴极,电解 NaOH 溶液。从操作方便、产
42、品纯度、节能安全和环保等角度分析,最佳方案是方案_(填数字)。【答案】增大固体接触面积,加快反应速率Fe(OH)32Cu+O2+4H+=2Cu2+2H2O、4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O 高温区NaAlO2取少量滤液2 于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则滤液2 含 Fe3+;否则,不含Fe3+2【解析】【分析】废铜渣研磨后颗粒转化为粉末,与CO充分接触,Ni 转化为 Ni(CO)4;用 NaOH 碱溶后,固体中的Al2O3转化为 NaAlO2进入滤液1,滤渣为 Cu、CuO、Fe3O4;用稀硫酸酸溶,并鼓入热空气,Cu、CuO转化为 CuSO4,Fe3O4转化为 Fe2(
43、SO4)3;调 pH 后,Fe3+转化为 Fe(OH)3进入滤渣2,滤液 2 为 CuSO4等的混合溶液。【详解】(1)固体与气体或液体的接触面积越大,反应速率越快。由此得出“研磨 的主要目的是增大固体接触面积,加快反应速率;调节pH 时,Fe3+转化为 Fe(OH)3,由此得出滤渣2 的主要成分是Fe(OH)3。答案为:增大固体接触面积,加快反应速率;Fe(OH)3;(2)“酸溶”时通入热空气,将Cu、CuO、Fe3O4转化为 CuSO4、Fe2(SO4)3,便于提纯与转化,其主要目的是2Cu+O2+4H+=2Cu2+2H2O、4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O。答案为:2Cu+O2
44、+4H+=2Cu2+2H2O、4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O;(3)操作的目的是先将Ni 转化为 Ni(CO)4,再将 Ni(CO)4转化为 Ni,依据平衡移动原理,应先在低温区将Ni转化为 Ni(CO)4,再在高温区将Ni(CO)4转化为 Ni。答案为:高温区;(4)加入 NaOH 溶液后,Al2O3与 NaOH 反应,转化为NaAlO2,由此得出滤液1的溶质为NaOH 和 NaAlO2。答案为:NaAlO2;(5)检验滤液2 是否含 Fe3+,应使用KSCN溶液,具体操作为:取少量滤液2 于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则滤液2 含 Fe3+;否则,不含Fe3+。答案为:取少量滤液2 于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则滤液2 含 Fe3+;否则,不含Fe3+;(6)方案 1:木炭过量时,会引入杂质,且可能会将Cu2O 进一步还原为Cu;方案 2:葡萄糖还原Cu(OH)2,此法操作方法,产品纯度高;方案 3:N2H4类似 NH3,不环保;方案 4:电解法耗能高,在铜电极表面生成Cu2O,分离困难。综合以上分析,最佳方案是方案2。答案为:2。【点睛】在进行制备Cu2O 方案评价时,感觉不知从何谈起,得出正确结论困难重重,若我们利用信息从“操作方便、产品纯度、节能安全和环保”等角度分析突破,对每一方案都从这四个方面去考察,则容易得出正确的结论。