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江苏省扬州中学2020届高三6月月考化学试题
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江苏省扬州中学高三阶段考试
化 学 2020.6
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
选择题(共40分)
单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A.二氧化氯泡腾片中的NaClO2属于氧化物
B.咳嗽形成的飞沫气溶胶属于胶体分散系
C.口罩熔喷布的原料聚丙烯属于天然有机高分子
D.人工肺中的硅橡胶(如题1图所示)属于新型无机非金属材料
2.下列有关硫元素及其化合物的相关化学用语表示正确的是
A.质子数为16,中子数为16的硫原子: S
B.硫化钠的电子式:
C.二硫化碳分子的比例模型:
D.NaHSO3电离方程式:NaHSO3= Na++H++SO
3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.NaClO溶液具有碱性,可用于杀菌消毒
B.NH3具有还原性,可用于检验HCl泄漏
C.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路板
D.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸浆
4.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y元素的原子最外层电子数是次外层的3倍,Z元素原子是短周期原子半径最大的,W与X属于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X) < r(Y) < r(W) < r(Z)
B.由Y、Z组成的化合物中均不含共价键
C.W、Z两元素的最高价氧化物的水化物能反应
D.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
5.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.用饱和Na2CO3溶液浸泡CaSO4固体:CO32−+CaSO4 CaCO3 + SO
B.向NH4HCO3溶液中加入足量石灰水: Ca2+ + HCO + OH- = CaCO3↓ + H2O
C.向CuSO4溶液中加过量的氨水:Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+ 2NH
D.用碘化钾淀粉溶液检验亚硝酸钠中NO的存在:NO+ 2I-+ 2H+ = NO↑ + I2 + H2O
6.下列有关实验装置的说法中正确的是
A.用图1装置可以实现化学能持续转化为电能
B.放出图2装置中全部液体,体积为42.00mL
C.用图3装置可以制备少量氢氧化铁胶体
D.用图4装置可以检验乙醇脱水后有乙烯生成
7.下列有关化学反应的叙述正确的是
A.Fe在氧气中燃烧生成黑色Fe3O4
B.SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀
C.常温下,Cu与浓H2SO4反应生成SO2
D.向新制的FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色
8.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1 mol·L−1 Na2SO4溶液:Ba2+、OH-、NO、Cl−
B.0.1 mol·L−1 KMnO4溶液:Na+、SO、Cl−、I−
C.0.1 mol·L−1 KOH溶液:Na+、Cl−、CO、AlO2−
D.0.1 mol·L−1 HCl溶液:K+、Mg2+、HCO、SO
9.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
10.根据下列图示所得出的结论不正确的是
甲 乙 丙 丁
A.图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的lgK与反应温度T的关系曲线,说明该反应的ΔH<0
B.图乙是70 ℃时不同pH条件下H2O2浓度随时间的变化曲线。说明其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C.图丙是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+ )与c(SO42−)的关系曲线,说明溶液中c(SO42− )越大c(Ba2+ )越小
D.图丁是合成氨反应过程中能量变化曲线,说明该反应为放热反应,且b表示在反应体系中加入了催化剂
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。
11.下图为人体内肾上腺素合成的简化过程。下列叙述正确的是
A.每个肾上腺素分子中含有3个酚羟基
B.酪氨酸和肾上腺素都能发生取代、加成和消去反应
C.用NaHCO3溶液和FeCl3溶液均可鉴别酪氨酸和肾上腺素
D.酪氨酸在一定条件下,可以发生缩聚反应
12.甲烷是一种清洁能源,下列有关说法正确的是
A.一定温度下,反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) 能自发进行,该反应的ΔH>0
B.碱性甲醇-空气燃料电池的负极反应为CH4-8e−+10OH−= CO+7H2O
C.标准状况下,5.6 L CH4在空气中完全燃烧,转移电子的数目约为2.408×1024
D.甲烷和微生物共同作用可以实现城市废水脱氮处理,反应温度越高,脱氮速率越快
13.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将带火星的木条伸入N2与NO2的体积比为4∶1的混合气体中,带火星的木条复燃
对于木条燃烧,NO2比O2的助燃效果更好
B
向Cu(OH)2悬浊液中分别滴加盐酸和氨水,悬浊液均变澄清
Cu(OH)2为两性氢氧化物
C
用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
D
向Fe(NO3)2溶液中滴加酸化的H2O2, 溶液颜色变为黄色
H2O2具有氧化性,
使Fe2+变为Fe3+
14.室温下,Ka(HCOOH)=1.77×10−4,Ka(CH3COOH)=1.75×10−5。若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.向0.1 mol·L−1的CH3COONa溶液中通入HCl气体至pH=7:
c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)
B.相同浓度的CH3COONa和HCOONa的混合溶液中:
c(Na+)>c(HCOO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
C.c(NH4+)相等的HCOONH4溶液、CH3COONH4溶液:c(HCOONH4)>c(CH3COONH4)
D.0.1 mol·L−1的CH3COOH溶液和0.05 mol·L−1的NaOH溶液等体积混合:
c(Na+)+ c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)
15.已知:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1 mol CH4和0.2 mol H2S,不断升高温度,测得平衡时体系中各物质的物质的量分数与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是
A.该反应的ΔH<0
B.X点CH4的转化率为20%
C.X点与Y点容器内压强比为51∶55
D.维持Z点温度,向容器中再充入CH4、H2S、
CS2、H2各0.1 mol时v(正)<v(逆)
非选择题(共80分)
16.(12分)工业利用含镍废料(以镍铁钙合金为主)制取NiC2O4(草酸镍),再经高温煅烧NiC2O4制取Ni2O3的流程如下:
已知:NiC2O4、CaC2O4均难溶于水;Fe3+完全沉淀的pH约为3.2。
(1)“酸溶”时硫酸不宜过多的原因为 ▲ 。
(2)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为 ▲ ;
(3)加入Na2CO3溶液调节pH至4.0~5.0,其目的为 ▲ 。
(4)加入NH4F溶液可将Ca2+转化为CaF2沉淀除去,已知25℃时Ksp(CaF2)=1.6×10-10,要使溶液中Ca2+沉淀完全[c(Ca2+)≤1.0×10-5 mol·L-1],则“除钙”时需控制NH4F的浓度至少为 ▲ mol·L-1。
(5)NiC2O4隔绝空气高温煅烧可制得Ni2O3,NiC2O4受热分解的化学方程式为 ▲ 。
(6)Ni2O3还可用于制备合成氨的催化剂ConNi(1-n)Fe2O4。在其他条件相同时合成氨的相对初始速率随催化剂中n值变化的曲线如图,由图可知Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是 ▲ 。
17.(15分)化合物G是一类用于合成除草剂的中间体,其合成路线流程图如下:
(1) C中的含氧官能团名称为 ▲ 和 ▲ 。
(2)B→C的反应类型为 ▲ 。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式[已知:烯醇(—C=C—OH)结构不稳定] ▲
①苯环上连有-CF3,苯环上一氯代物只有一种;
②能使溴的四氯化碳溶液褪色,能发生银镜反应;
③分子中有4种不同化学环境的氢;
(4)E 的分子式为C11H8NO3F3,写出E的结构简式: ▲ 。
(5)请写出以、、和硝酸胍为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
▲
18.(12分)工业生产中常常需要对混合气体中的NOx含量进行测定,其中一种方法的操作如下:①将200 L气样通入酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO,加水稀释至100.00 mL;②微微加热,除去过量的H2O2;③量取20.00 mL该溶液,加入20 mL 8.000×10−2 mol·L−1 FeSO4溶液(过量),充分反应;④用5.000×10−3mol·L−1 K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗20.00 mL。
(1)能使气样中的NOx更好地被H2O2溶液氧化的操作是 ▲ 。
(2)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式是 ▲ 。
(3)若缺少步骤②,对混合气体中NOx含量的测定结果将 ▲ (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
(4)滴定过程中发生下列反应(未配平):
Fe2+ + NO3− + H+ —— NO↑ + Fe3+ + H2O
Cr2O72− + Fe2+ + H+ —— Cr3+ + Fe3+ + H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为 ▲ mg·m−3。(保留4位有效数字)(写出计算过程)
19.(15分)某科研小组采用电解锰粉(主要成分为Mn和少量含Fe、Ni、Pb、P、Si等元素的单质或其化合物)为原料制备高纯氯化锰。
已知:①Mn是一种比Fe活泼的金属。
②H2S气体具有较强的还原性,如:H2S+H2O2=S↓+2H2O。
③相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
Fe3+
Fe2+
Mn2+
Ni2+
Pb2+
开始沉淀的pH
1.1
5.8
8.6
6.7
8.0
沉淀完全的pH
3.2
8.8
10.1
9.2
8.8
(1)酸溶时盐酸要缓慢滴加的原因是 ▲ 。
(2)加入MnCO3固体时发生反应的离子方程式为 ▲ 。
MnCO3固体也可用下列物质代替 ▲ 。(填写编号)
A. MnO B. MnSO4 C. Mn(OH)2 D. MnCl2
(3)通入H2S气体可使Pb2+、Ni2+ 生成硫化物沉淀,如:
H2S(aq) + Pb2+ (aq) PbS (s)+ 2H+(aq),该反应的平衡常数K= ▲
[用Ka1(H2S)、Ka2(H2S)及Ksp(PbS)表示]。
(4)煮沸的目的是 ▲ 。
(5)已知MnCl2·4H2O在106℃时失去一分子结晶水,198℃失去全部结晶水。请补充完整由煮沸后的滤液获得高纯(>99.99%)MnCl2·4H2O晶体(MnCl2的溶解度曲线如图所示)的实验方案:将煮沸后的滤液冷却至室温,
▲
(实验中须使用的试剂是:30%H2O2)。
20.(14分)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)已知:H2S(g) + H2SO4(aq) = S(s) + SO2(g) + 2 H2O(l) ΔH1= 61 kJ·mol−1
SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH2=-151 kJ·mol−1
2HI(aq) = H2(g) + I2(g) ΔH3= 110 kJ·mol−1
则硫化氢气体分解为氢气和固体硫的热化学方程式为 ▲ 。
(2)K2CO3溶液吸收H2S的反应为K2CO3 + H2S KHS + KHCO3,该反应的平衡常数的对数值为lgK= ▲
(已知:H2CO3 lgK1=-6.4,lgK2=-10.3;H2S lgKl=-7.0,lgK2=-19.0)。
(3)工业上采用题20图-1所示装置电解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液一段时间,然后停止电解,通入H2S,利用生成的K3[Fe(CN)6]将H2S转化为S,自身转化为K4[Fe(CN)6]。
①电解时,阳极的电极反应式为 ▲ 。
②通入H2S过程中,伴有CO32-转化为HCO。通H2S发生反应的离子反应方程式为 ▲ 。
题20图-1
(4)将含H2S尾气的空气按一定流速通入酸性FeCl3溶液中,可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3 溶液吸收H2S的过程中,溶液中的n(Fe3+)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如题20图-2所示。t1时刻后,溶液中n(Fe3+)保持微量减少至基本不变,其原因是 ▲ 。
(5)H2S溶液中H2S、HS-,S2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如题20图-3所示,H2S
的电离平衡常数Ka1= ▲ 。写出pH由12.0变为16.0时发生的主要的离子方程式: ▲ 。
21. (12分)配合物[Cu (CH3CN) 4] BF4[四氟硼酸四(乙腈)合铜(I)]是有机合成中常见催化剂。
(1)Cu+的基态核外电子排布式为 ▲ 。
(2)BF4-的空间构型为 ▲ ,与其互为等电子体的阴离子是 ▲ 。
(3)C、N、B三种元素的电负性由小到大的顺序为 ▲ 。
(4)[Cu(CH3CN)4]+中配位原子为 ▲ 。
(5)Cu3N的晶胞结构如右图所示,则N3-的配位数为 ▲ 。
2020高三化学6月阶段考参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
B
B
C
C
A
C
A
C
C
B
D
B
A
AB
BD
16.(12分)
(1)防止调pH时消耗过多Na2CO3(2)2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
(3)促进Fe3+水解,沉淀完全
(4)0.004
(5)
(6)Co2+
17.(15分)
(1)醚键、酯基 (2)取代反应
(3)或 或 (4)
(5)
18.(12分)
(1)将气样缓慢的通过H2O2溶液(或其它合理答案)
(2)2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O (3)偏大 (4)383.3
19.(15分)
(1)防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应放出大量的热,避免盐酸大量挥发,使反应易于控制。
(2)3 MnCO3 + 2Fe3+ + 3H2O = 3Mn 2+ + 2Fe(OH)3 ↓+ 3CO2↑ AC
(3)K=
(4)降低H2S的溶解度,减少S2杂质
(5)向其中缓慢滴加30%H2O2(1分),搅拌,静置,向上层清液中继续滴加H2O2至无沉淀生成(1分),过滤(1分),将滤液加热至80℃(或60~100℃之间的任意一个温度)进行蒸发浓缩(1分,未强调温度不得分),冷却结晶,过滤,冰水洗涤,重结晶(1分),低温烘干(或低于100℃烘干)。
20.(14分 每空2分)
(1)H2S(g) = H2(g) + S(s) ΔH = 20 kJ·mol−1
(2) 3. 3
(3)① [Fe(CN)6]4--e= [Fe(CN)6]3-
②2[Fe(CN)6]3- + 2CO + H2S = 2[Fe(CN)6]4- + 2HCO + S↓
(4)t1时刻后,生成的Fe3+与H2S发生氧化还原反应,溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+,这两个反应的速率近似相等。因而溶液中的Fe3+的量基本不变
(5) 10-7.24 。 HS-+OH - =S2-+H2O
21.(12分 每空2分)
(1)[Ar]3d10
(2)正四面体 PO43- / SO42- / ClO4-
(3)B<C<N (4)N (5)6
2020高三化学6月阶段考参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
B
B
C
C
A
C
A
C
C
B
D
B
A
AB
BD
16.(12分)
(1)防止调pH时消耗过多Na2CO3(2)2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
(3)促进Fe3+水解,沉淀完全
(4)0.004
(5)
(6)Co2+
【解析】(1)调pH时会加Na2CO3中和酸溶时加入的酸。(2)加入H2O2时,H2O2会将Fe2+氧化为Fe3+;(3)调节pH是为了除去Fe3+。(4)根据CaF2的Ksp(CaF2)=1.6´10-10,以及c(Ca2+)≤1.0´10-5 mol·L-1,可以算出c(F-)的最低浓度为0.004 mol·L-1。(5)NiC2O4高温煅烧可获得两种化合物气体,根据元素守恒,这两种化合物气体应是CO和CO2,则化学方程式为:。(6)从图可知催化剂中n值越大,合成氨的相对初始速率越大。催化剂中n值越大,催化剂ConNi(1-n)Fe2O4中Co2+的含量越大。
17.(15分)
(1)醚键、酯基 (2)取代反应
(3)或 或 (4)
(5)
【解析】(1)根据C的结构简式可知C中的含氧官能团名称为酯基、醚键。
(2)根据B和C的结构简式可知B→C的反应类型为取代反应。B中-OH上的H原子取代了(CH3)2SO4中的-CH3。
(3)苯环上连有-CF3,则结构为,苯环上一氯代物只有一种,则结构应该对称性比较好。既能使溴水褪色又能发生银镜反应,说明有醛基和碳碳双键或碳碳三键。与C物质对照,发现R中有4个C原子和3个O原子,还有三个不饱和度。如果是一个醛基和一个碳碳三键,对称性不好。如果是一个醛基,两个碳碳双键,则碳原子大于4个,不可能。应该是两个醛基一个碳碳双键。要对称排布,则碳碳双键与-CF3基团处于对位,还有一个O原子也处在对称轴上。结合分子中只有4种不同化学环境的氢,不难得出其结构为或或 等。(4)根据F进行逆推,可得出答案。
(5)结合原料,分析要合成的物质,要将酚羟基部分成环,利用A→B的信息即可,再利用C→D的信息可以完成对位上硝基,利用D→E的信息,完成硝基还原为氨基,再进行酰基化反应和加成反应得目标产物。
18.(12分)
(1)将气样缓慢的通过H2O2溶液(或其它合理答案)
(2)2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O (3)偏大 (4)383.3
【解析】(1)气体成分中的氮氧化物被H2O2溶液氧化成为NO−进行测定,后续的测定围绕溶液成分展开,气体中的氮氧化物需要被完全吸收测定才更加准确。可以将气样缓慢的通过H2O2溶液,从而增大接触的时间,或者从装置角度使用多孔球泡也可行;
(2)配平过程中注意溶液是酸性环境,用H+配平。
(3)若缺少步骤②,过量的H2O2就没有除去,当加入FeSO4标准溶液时,过量的H2O2也氧化了一部分Fe2+,使加入的K2Cr2O7标准溶液偏少,测定结果偏大;
(4)计算过程如下:
实验过程中消耗的n(Cr2O72-)=5.000×10-3mol/L×20.00mL×10-3L/mL=1.000×10-4mol
由滴定时的反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
则n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×1.000×10-4mol=6.000×10-4mol
与NO3−反应的Fe2+的物质的量:
n(Fe2+)=8.000×10−2 mol/L×20.00mL×10-3L/mL-6.000×10-4mol=1.000×10-3mol
气样中NOx的物质的量:n(NOx)= n(NO2)= n(NO3–)= n(Fe2+)/3
气样中NOx折合成NO2的质量= m(NO2)= 46 g/ mol×1.000×10-3mol×5×103mg/g ÷3=76.66mg
气样中NOx折合成NO2的含量=76.66mg÷0.2 m3=383.3 mg·m−3
19.(15分)
(1)防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应放出大量的热,避免盐酸大量挥发,使反应易于控制。
(2)3 MnCO3 + 2Fe3+ + 3H2O = 3Mn 2+ + 2Fe(OH)3 ↓+ 3CO2↑ AC
(3)K=
(4)降低H2S的溶解度,减少S2杂质
(5)向其中缓慢滴加30%H2O2(1分),搅拌,静置,向上层清液中继续滴加H2O2至无沉淀生成(1分),过滤(1分),将滤液加热至80℃(或60~100℃之间的任意一个温度)进行蒸发浓缩(1分,未强调温度不得分),冷却结晶,过滤,冰水洗涤,重结晶(1分),低温烘干(或低于100℃烘干)。
【解析】(1)Mn是一种比Fe活泼的金属,它会与盐酸剧烈反应,且这是一个放热反应,温度升高过快会加剧盐酸的挥发,所以滴加时要注意缓慢操作,防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应放出大量的热,从而避免盐酸大量挥发,使反应易于控制。
(2)流程图中加MnCO3后会生成CO2气体,此过程中会消耗H+,所以,它的作用是调节pH,从而使前一步中被H2O2氧化生成的Fe3+ 沉淀完全,离子方程式为3 MnCO3 + 2Fe3+ + 3H2O = 3Mn 2+ + 2Fe(OH)3 ↓+ 3CO2↑。选择调节pH的试剂时要注意既要能消耗H+使pH增大,又不能引入杂质离子,所以A、C符合题意。
(3)依据所给的Ka1(H2S)、Ka2(H2S)、Ka2(H2S)的表达式,将平衡常数表达式适当变形得K==。又已知Ka1(H2S)= ,
Ka2(H2S)= ,Ksp(PbS)=c(Pb2+)c(S2-),所以,K=
(4)在流程中,煮沸的作用通常是加快反应的速率、降低气体的溶解度使其逸出、促进某离子的水解、促进胶体的沉降等。本流程中,主要作用是降低H2S的溶解度,减少S2杂质(在第5小题中需要用H2O2进一步除去残留的S2)
(5)该小题为“物质制备的实验方案设计”。实验操作题中,所给的试剂往往有一定的提示作用,加之题目的已知②H2S气体具有较强的还原性,如:H2S+H2O2=S↓+2H2O,很明显的指出需要除去残余的S2。MnCl2·4H2O在106℃时失去一分子结晶水,198℃失去全部结晶水,结合溶解度曲线,所以,蒸发浓缩时温度控制在100℃以内60℃以上较为合适,实际操作中可采用水浴加热,烘干时同样要注意低温。本题对产品纯度要求很高(>99.99%),故需要重结晶操作。
20.(14分 每空2分)
(1)H2S(g) = H2(g) + S(s) ΔH = 20 kJ·mol−1
(2) 3. 3
(3)① [Fe(CN)6]4--e= [Fe(CN)6]3-
②2[Fe(CN)6]3- + 2CO + H2S = 2[Fe(CN)6]4- + 2HCO + S↓
(4)t1时刻后,生成的Fe3+与H2S发生氧化还原反应,溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+,这两个反应的速率近似相等。因而溶液中的Fe3+的量基本不变
(5) 10-7.24 。 HS-+OH - =S2-+H2O
【解析】
(1)H2S(g) + H2SO4(aq) = S(s) + SO2(g) + 2H2O(l) ΔH1=61kJ·mol−1;
SO2(g) + I2(g) + 2 H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH2=-151 kJ·mol−1;
2HI(aq) = H2(g) + I2(g) ΔH3=110kJ·mol−1
根据盖斯定律得 H2S(g) = H2(g) + S(s) ΔH=20 kJ·mol-1,
(2) K2CO3溶液吸收H2S的反应为K2CO3 + H2SKHS + KHCO3,该反应的平衡常数
K== ,lgK= lgKa1(H2S)-lgKa2(H2CO3)= -7-(-10.3)=3.3,
(3)①电解时阳极发生失电子的氧化反应,先将[Fe(CN)6]4-转化为Fe(CN)6]3-,化合价升高,所以反应为:Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-;
②根据电子得失守恒和元素守恒可知:
2[Fe(CN)6]3- + 2CO + H2S = 2Fe[(CN)6]4- + 2HCO + S
(4)t1时刻后,溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+,生成的Fe3+再与H2S发生氧化还原反应,因而溶液中的Fe3+的量基本不变。
(5) 根据H2S溶液中H2S、HS-,S2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化图,当pH=7.24时,c(H2S )= c(HS-),则H2S 的电离平衡常数ka1== c(H+)=10-7.24。
由图可知,pH由12.0变为16.0时,是由HS-转化为了S2-。
21.(12分 每空2分)
21.(12分 每空2分)
(1)[Ar]3d10
(2)正四面体 PO43- SO42- ClO4-
(3)B<C<N (4)N (5)6
化 学 2020.6
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
选择题(共40分)
单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A.二氧化氯泡腾片中的NaClO2属于氧化物
B.咳嗽形成的飞沫气溶胶属于胶体分散系
C.口罩熔喷布的原料聚丙烯属于天然有机高分子
D.人工肺中的硅橡胶(如题1图所示)属于新型无机非金属材料
2.下列有关硫元素及其化合物的相关化学用语表示正确的是
A.质子数为16,中子数为16的硫原子: S
B.硫化钠的电子式:
C.二硫化碳分子的比例模型:
D.NaHSO3电离方程式:NaHSO3= Na++H++SO
3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.NaClO溶液具有碱性,可用于杀菌消毒
B.NH3具有还原性,可用于检验HCl泄漏
C.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路板
D.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸浆
4.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y元素的原子最外层电子数是次外层的3倍,Z元素原子是短周期原子半径最大的,W与X属于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X) < r(Y) < r(W) < r(Z)
B.由Y、Z组成的化合物中均不含共价键
C.W、Z两元素的最高价氧化物的水化物能反应
D.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
5.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.用饱和Na2CO3溶液浸泡CaSO4固体:CO32−+CaSO4 CaCO3 + SO
B.向NH4HCO3溶液中加入足量石灰水: Ca2+ + HCO + OH- = CaCO3↓ + H2O
C.向CuSO4溶液中加过量的氨水:Cu2+ + 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+ 2NH
D.用碘化钾淀粉溶液检验亚硝酸钠中NO的存在:NO+ 2I-+ 2H+ = NO↑ + I2 + H2O
6.下列有关实验装置的说法中正确的是
A.用图1装置可以实现化学能持续转化为电能
B.放出图2装置中全部液体,体积为42.00mL
C.用图3装置可以制备少量氢氧化铁胶体
D.用图4装置可以检验乙醇脱水后有乙烯生成
7.下列有关化学反应的叙述正确的是
A.Fe在氧气中燃烧生成黑色Fe3O4
B.SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀
C.常温下,Cu与浓H2SO4反应生成SO2
D.向新制的FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色
8.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1 mol·L−1 Na2SO4溶液:Ba2+、OH-、NO、Cl−
B.0.1 mol·L−1 KMnO4溶液:Na+、SO、Cl−、I−
C.0.1 mol·L−1 KOH溶液:Na+、Cl−、CO、AlO2−
D.0.1 mol·L−1 HCl溶液:K+、Mg2+、HCO、SO
9.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
10.根据下列图示所得出的结论不正确的是
甲 乙 丙 丁
A.图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的lgK与反应温度T的关系曲线,说明该反应的ΔH<0
B.图乙是70 ℃时不同pH条件下H2O2浓度随时间的变化曲线。说明其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C.图丙是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+ )与c(SO42−)的关系曲线,说明溶液中c(SO42− )越大c(Ba2+ )越小
D.图丁是合成氨反应过程中能量变化曲线,说明该反应为放热反应,且b表示在反应体系中加入了催化剂
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。
11.下图为人体内肾上腺素合成的简化过程。下列叙述正确的是
A.每个肾上腺素分子中含有3个酚羟基
B.酪氨酸和肾上腺素都能发生取代、加成和消去反应
C.用NaHCO3溶液和FeCl3溶液均可鉴别酪氨酸和肾上腺素
D.酪氨酸在一定条件下,可以发生缩聚反应
12.甲烷是一种清洁能源,下列有关说法正确的是
A.一定温度下,反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) 能自发进行,该反应的ΔH>0
B.碱性甲醇-空气燃料电池的负极反应为CH4-8e−+10OH−= CO+7H2O
C.标准状况下,5.6 L CH4在空气中完全燃烧,转移电子的数目约为2.408×1024
D.甲烷和微生物共同作用可以实现城市废水脱氮处理,反应温度越高,脱氮速率越快
13.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将带火星的木条伸入N2与NO2的体积比为4∶1的混合气体中,带火星的木条复燃
对于木条燃烧,NO2比O2的助燃效果更好
B
向Cu(OH)2悬浊液中分别滴加盐酸和氨水,悬浊液均变澄清
Cu(OH)2为两性氢氧化物
C
用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
D
向Fe(NO3)2溶液中滴加酸化的H2O2, 溶液颜色变为黄色
H2O2具有氧化性,
使Fe2+变为Fe3+
14.室温下,Ka(HCOOH)=1.77×10−4,Ka(CH3COOH)=1.75×10−5。若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.向0.1 mol·L−1的CH3COONa溶液中通入HCl气体至pH=7:
c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)
B.相同浓度的CH3COONa和HCOONa的混合溶液中:
c(Na+)>c(HCOO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
C.c(NH4+)相等的HCOONH4溶液、CH3COONH4溶液:c(HCOONH4)>c(CH3COONH4)
D.0.1 mol·L−1的CH3COOH溶液和0.05 mol·L−1的NaOH溶液等体积混合:
c(Na+)+ c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)
15.已知:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1 mol CH4和0.2 mol H2S,不断升高温度,测得平衡时体系中各物质的物质的量分数与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是
A.该反应的ΔH<0
B.X点CH4的转化率为20%
C.X点与Y点容器内压强比为51∶55
D.维持Z点温度,向容器中再充入CH4、H2S、
CS2、H2各0.1 mol时v(正)<v(逆)
非选择题(共80分)
16.(12分)工业利用含镍废料(以镍铁钙合金为主)制取NiC2O4(草酸镍),再经高温煅烧NiC2O4制取Ni2O3的流程如下:
已知:NiC2O4、CaC2O4均难溶于水;Fe3+完全沉淀的pH约为3.2。
(1)“酸溶”时硫酸不宜过多的原因为 ▲ 。
(2)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为 ▲ ;
(3)加入Na2CO3溶液调节pH至4.0~5.0,其目的为 ▲ 。
(4)加入NH4F溶液可将Ca2+转化为CaF2沉淀除去,已知25℃时Ksp(CaF2)=1.6×10-10,要使溶液中Ca2+沉淀完全[c(Ca2+)≤1.0×10-5 mol·L-1],则“除钙”时需控制NH4F的浓度至少为 ▲ mol·L-1。
(5)NiC2O4隔绝空气高温煅烧可制得Ni2O3,NiC2O4受热分解的化学方程式为 ▲ 。
(6)Ni2O3还可用于制备合成氨的催化剂ConNi(1-n)Fe2O4。在其他条件相同时合成氨的相对初始速率随催化剂中n值变化的曲线如图,由图可知Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是 ▲ 。
17.(15分)化合物G是一类用于合成除草剂的中间体,其合成路线流程图如下:
(1) C中的含氧官能团名称为 ▲ 和 ▲ 。
(2)B→C的反应类型为 ▲ 。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式[已知:烯醇(—C=C—OH)结构不稳定] ▲
①苯环上连有-CF3,苯环上一氯代物只有一种;
②能使溴的四氯化碳溶液褪色,能发生银镜反应;
③分子中有4种不同化学环境的氢;
(4)E 的分子式为C11H8NO3F3,写出E的结构简式: ▲ 。
(5)请写出以、、和硝酸胍为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
▲
18.(12分)工业生产中常常需要对混合气体中的NOx含量进行测定,其中一种方法的操作如下:①将200 L气样通入酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO,加水稀释至100.00 mL;②微微加热,除去过量的H2O2;③量取20.00 mL该溶液,加入20 mL 8.000×10−2 mol·L−1 FeSO4溶液(过量),充分反应;④用5.000×10−3mol·L−1 K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗20.00 mL。
(1)能使气样中的NOx更好地被H2O2溶液氧化的操作是 ▲ 。
(2)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式是 ▲ 。
(3)若缺少步骤②,对混合气体中NOx含量的测定结果将 ▲ (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
(4)滴定过程中发生下列反应(未配平):
Fe2+ + NO3− + H+ —— NO↑ + Fe3+ + H2O
Cr2O72− + Fe2+ + H+ —— Cr3+ + Fe3+ + H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为 ▲ mg·m−3。(保留4位有效数字)(写出计算过程)
19.(15分)某科研小组采用电解锰粉(主要成分为Mn和少量含Fe、Ni、Pb、P、Si等元素的单质或其化合物)为原料制备高纯氯化锰。
已知:①Mn是一种比Fe活泼的金属。
②H2S气体具有较强的还原性,如:H2S+H2O2=S↓+2H2O。
③相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
Fe3+
Fe2+
Mn2+
Ni2+
Pb2+
开始沉淀的pH
1.1
5.8
8.6
6.7
8.0
沉淀完全的pH
3.2
8.8
10.1
9.2
8.8
(1)酸溶时盐酸要缓慢滴加的原因是 ▲ 。
(2)加入MnCO3固体时发生反应的离子方程式为 ▲ 。
MnCO3固体也可用下列物质代替 ▲ 。(填写编号)
A. MnO B. MnSO4 C. Mn(OH)2 D. MnCl2
(3)通入H2S气体可使Pb2+、Ni2+ 生成硫化物沉淀,如:
H2S(aq) + Pb2+ (aq) PbS (s)+ 2H+(aq),该反应的平衡常数K= ▲
[用Ka1(H2S)、Ka2(H2S)及Ksp(PbS)表示]。
(4)煮沸的目的是 ▲ 。
(5)已知MnCl2·4H2O在106℃时失去一分子结晶水,198℃失去全部结晶水。请补充完整由煮沸后的滤液获得高纯(>99.99%)MnCl2·4H2O晶体(MnCl2的溶解度曲线如图所示)的实验方案:将煮沸后的滤液冷却至室温,
▲
(实验中须使用的试剂是:30%H2O2)。
20.(14分)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)已知:H2S(g) + H2SO4(aq) = S(s) + SO2(g) + 2 H2O(l) ΔH1= 61 kJ·mol−1
SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH2=-151 kJ·mol−1
2HI(aq) = H2(g) + I2(g) ΔH3= 110 kJ·mol−1
则硫化氢气体分解为氢气和固体硫的热化学方程式为 ▲ 。
(2)K2CO3溶液吸收H2S的反应为K2CO3 + H2S KHS + KHCO3,该反应的平衡常数的对数值为lgK= ▲
(已知:H2CO3 lgK1=-6.4,lgK2=-10.3;H2S lgKl=-7.0,lgK2=-19.0)。
(3)工业上采用题20图-1所示装置电解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液一段时间,然后停止电解,通入H2S,利用生成的K3[Fe(CN)6]将H2S转化为S,自身转化为K4[Fe(CN)6]。
①电解时,阳极的电极反应式为 ▲ 。
②通入H2S过程中,伴有CO32-转化为HCO。通H2S发生反应的离子反应方程式为 ▲ 。
题20图-1
(4)将含H2S尾气的空气按一定流速通入酸性FeCl3溶液中,可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3 溶液吸收H2S的过程中,溶液中的n(Fe3+)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如题20图-2所示。t1时刻后,溶液中n(Fe3+)保持微量减少至基本不变,其原因是 ▲ 。
(5)H2S溶液中H2S、HS-,S2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如题20图-3所示,H2S
的电离平衡常数Ka1= ▲ 。写出pH由12.0变为16.0时发生的主要的离子方程式: ▲ 。
21. (12分)配合物[Cu (CH3CN) 4] BF4[四氟硼酸四(乙腈)合铜(I)]是有机合成中常见催化剂。
(1)Cu+的基态核外电子排布式为 ▲ 。
(2)BF4-的空间构型为 ▲ ,与其互为等电子体的阴离子是 ▲ 。
(3)C、N、B三种元素的电负性由小到大的顺序为 ▲ 。
(4)[Cu(CH3CN)4]+中配位原子为 ▲ 。
(5)Cu3N的晶胞结构如右图所示,则N3-的配位数为 ▲ 。
2020高三化学6月阶段考参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
B
B
C
C
A
C
A
C
C
B
D
B
A
AB
BD
16.(12分)
(1)防止调pH时消耗过多Na2CO3(2)2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
(3)促进Fe3+水解,沉淀完全
(4)0.004
(5)
(6)Co2+
17.(15分)
(1)醚键、酯基 (2)取代反应
(3)或 或 (4)
(5)
18.(12分)
(1)将气样缓慢的通过H2O2溶液(或其它合理答案)
(2)2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O (3)偏大 (4)383.3
19.(15分)
(1)防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应放出大量的热,避免盐酸大量挥发,使反应易于控制。
(2)3 MnCO3 + 2Fe3+ + 3H2O = 3Mn 2+ + 2Fe(OH)3 ↓+ 3CO2↑ AC
(3)K=
(4)降低H2S的溶解度,减少S2杂质
(5)向其中缓慢滴加30%H2O2(1分),搅拌,静置,向上层清液中继续滴加H2O2至无沉淀生成(1分),过滤(1分),将滤液加热至80℃(或60~100℃之间的任意一个温度)进行蒸发浓缩(1分,未强调温度不得分),冷却结晶,过滤,冰水洗涤,重结晶(1分),低温烘干(或低于100℃烘干)。
20.(14分 每空2分)
(1)H2S(g) = H2(g) + S(s) ΔH = 20 kJ·mol−1
(2) 3. 3
(3)① [Fe(CN)6]4--e= [Fe(CN)6]3-
②2[Fe(CN)6]3- + 2CO + H2S = 2[Fe(CN)6]4- + 2HCO + S↓
(4)t1时刻后,生成的Fe3+与H2S发生氧化还原反应,溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+,这两个反应的速率近似相等。因而溶液中的Fe3+的量基本不变
(5) 10-7.24 。 HS-+OH - =S2-+H2O
21.(12分 每空2分)
(1)[Ar]3d10
(2)正四面体 PO43- / SO42- / ClO4-
(3)B<C<N (4)N (5)6
2020高三化学6月阶段考参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
B
B
C
C
A
C
A
C
C
B
D
B
A
AB
BD
16.(12分)
(1)防止调pH时消耗过多Na2CO3(2)2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
(3)促进Fe3+水解,沉淀完全
(4)0.004
(5)
(6)Co2+
【解析】(1)调pH时会加Na2CO3中和酸溶时加入的酸。(2)加入H2O2时,H2O2会将Fe2+氧化为Fe3+;(3)调节pH是为了除去Fe3+。(4)根据CaF2的Ksp(CaF2)=1.6´10-10,以及c(Ca2+)≤1.0´10-5 mol·L-1,可以算出c(F-)的最低浓度为0.004 mol·L-1。(5)NiC2O4高温煅烧可获得两种化合物气体,根据元素守恒,这两种化合物气体应是CO和CO2,则化学方程式为:。(6)从图可知催化剂中n值越大,合成氨的相对初始速率越大。催化剂中n值越大,催化剂ConNi(1-n)Fe2O4中Co2+的含量越大。
17.(15分)
(1)醚键、酯基 (2)取代反应
(3)或 或 (4)
(5)
【解析】(1)根据C的结构简式可知C中的含氧官能团名称为酯基、醚键。
(2)根据B和C的结构简式可知B→C的反应类型为取代反应。B中-OH上的H原子取代了(CH3)2SO4中的-CH3。
(3)苯环上连有-CF3,则结构为,苯环上一氯代物只有一种,则结构应该对称性比较好。既能使溴水褪色又能发生银镜反应,说明有醛基和碳碳双键或碳碳三键。与C物质对照,发现R中有4个C原子和3个O原子,还有三个不饱和度。如果是一个醛基和一个碳碳三键,对称性不好。如果是一个醛基,两个碳碳双键,则碳原子大于4个,不可能。应该是两个醛基一个碳碳双键。要对称排布,则碳碳双键与-CF3基团处于对位,还有一个O原子也处在对称轴上。结合分子中只有4种不同化学环境的氢,不难得出其结构为或或 等。(4)根据F进行逆推,可得出答案。
(5)结合原料,分析要合成的物质,要将酚羟基部分成环,利用A→B的信息即可,再利用C→D的信息可以完成对位上硝基,利用D→E的信息,完成硝基还原为氨基,再进行酰基化反应和加成反应得目标产物。
18.(12分)
(1)将气样缓慢的通过H2O2溶液(或其它合理答案)
(2)2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O (3)偏大 (4)383.3
【解析】(1)气体成分中的氮氧化物被H2O2溶液氧化成为NO−进行测定,后续的测定围绕溶液成分展开,气体中的氮氧化物需要被完全吸收测定才更加准确。可以将气样缓慢的通过H2O2溶液,从而增大接触的时间,或者从装置角度使用多孔球泡也可行;
(2)配平过程中注意溶液是酸性环境,用H+配平。
(3)若缺少步骤②,过量的H2O2就没有除去,当加入FeSO4标准溶液时,过量的H2O2也氧化了一部分Fe2+,使加入的K2Cr2O7标准溶液偏少,测定结果偏大;
(4)计算过程如下:
实验过程中消耗的n(Cr2O72-)=5.000×10-3mol/L×20.00mL×10-3L/mL=1.000×10-4mol
由滴定时的反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
则n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×1.000×10-4mol=6.000×10-4mol
与NO3−反应的Fe2+的物质的量:
n(Fe2+)=8.000×10−2 mol/L×20.00mL×10-3L/mL-6.000×10-4mol=1.000×10-3mol
气样中NOx的物质的量:n(NOx)= n(NO2)= n(NO3–)= n(Fe2+)/3
气样中NOx折合成NO2的质量= m(NO2)= 46 g/ mol×1.000×10-3mol×5×103mg/g ÷3=76.66mg
气样中NOx折合成NO2的含量=76.66mg÷0.2 m3=383.3 mg·m−3
19.(15分)
(1)防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应放出大量的热,避免盐酸大量挥发,使反应易于控制。
(2)3 MnCO3 + 2Fe3+ + 3H2O = 3Mn 2+ + 2Fe(OH)3 ↓+ 3CO2↑ AC
(3)K=
(4)降低H2S的溶解度,减少S2杂质
(5)向其中缓慢滴加30%H2O2(1分),搅拌,静置,向上层清液中继续滴加H2O2至无沉淀生成(1分),过滤(1分),将滤液加热至80℃(或60~100℃之间的任意一个温度)进行蒸发浓缩(1分,未强调温度不得分),冷却结晶,过滤,冰水洗涤,重结晶(1分),低温烘干(或低于100℃烘干)。
【解析】(1)Mn是一种比Fe活泼的金属,它会与盐酸剧烈反应,且这是一个放热反应,温度升高过快会加剧盐酸的挥发,所以滴加时要注意缓慢操作,防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应放出大量的热,从而避免盐酸大量挥发,使反应易于控制。
(2)流程图中加MnCO3后会生成CO2气体,此过程中会消耗H+,所以,它的作用是调节pH,从而使前一步中被H2O2氧化生成的Fe3+ 沉淀完全,离子方程式为3 MnCO3 + 2Fe3+ + 3H2O = 3Mn 2+ + 2Fe(OH)3 ↓+ 3CO2↑。选择调节pH的试剂时要注意既要能消耗H+使pH增大,又不能引入杂质离子,所以A、C符合题意。
(3)依据所给的Ka1(H2S)、Ka2(H2S)、Ka2(H2S)的表达式,将平衡常数表达式适当变形得K==。又已知Ka1(H2S)= ,
Ka2(H2S)= ,Ksp(PbS)=c(Pb2+)c(S2-),所以,K=
(4)在流程中,煮沸的作用通常是加快反应的速率、降低气体的溶解度使其逸出、促进某离子的水解、促进胶体的沉降等。本流程中,主要作用是降低H2S的溶解度,减少S2杂质(在第5小题中需要用H2O2进一步除去残留的S2)
(5)该小题为“物质制备的实验方案设计”。实验操作题中,所给的试剂往往有一定的提示作用,加之题目的已知②H2S气体具有较强的还原性,如:H2S+H2O2=S↓+2H2O,很明显的指出需要除去残余的S2。MnCl2·4H2O在106℃时失去一分子结晶水,198℃失去全部结晶水,结合溶解度曲线,所以,蒸发浓缩时温度控制在100℃以内60℃以上较为合适,实际操作中可采用水浴加热,烘干时同样要注意低温。本题对产品纯度要求很高(>99.99%),故需要重结晶操作。
20.(14分 每空2分)
(1)H2S(g) = H2(g) + S(s) ΔH = 20 kJ·mol−1
(2) 3. 3
(3)① [Fe(CN)6]4--e= [Fe(CN)6]3-
②2[Fe(CN)6]3- + 2CO + H2S = 2[Fe(CN)6]4- + 2HCO + S↓
(4)t1时刻后,生成的Fe3+与H2S发生氧化还原反应,溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+,这两个反应的速率近似相等。因而溶液中的Fe3+的量基本不变
(5) 10-7.24 。 HS-+OH - =S2-+H2O
【解析】
(1)H2S(g) + H2SO4(aq) = S(s) + SO2(g) + 2H2O(l) ΔH1=61kJ·mol−1;
SO2(g) + I2(g) + 2 H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH2=-151 kJ·mol−1;
2HI(aq) = H2(g) + I2(g) ΔH3=110kJ·mol−1
根据盖斯定律得 H2S(g) = H2(g) + S(s) ΔH=20 kJ·mol-1,
(2) K2CO3溶液吸收H2S的反应为K2CO3 + H2SKHS + KHCO3,该反应的平衡常数
K== ,lgK= lgKa1(H2S)-lgKa2(H2CO3)= -7-(-10.3)=3.3,
(3)①电解时阳极发生失电子的氧化反应,先将[Fe(CN)6]4-转化为Fe(CN)6]3-,化合价升高,所以反应为:Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-;
②根据电子得失守恒和元素守恒可知:
2[Fe(CN)6]3- + 2CO + H2S = 2Fe[(CN)6]4- + 2HCO + S
(4)t1时刻后,溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+,生成的Fe3+再与H2S发生氧化还原反应,因而溶液中的Fe3+的量基本不变。
(5) 根据H2S溶液中H2S、HS-,S2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化图,当pH=7.24时,c(H2S )= c(HS-),则H2S 的电离平衡常数ka1== c(H+)=10-7.24。
由图可知,pH由12.0变为16.0时,是由HS-转化为了S2-。
21.(12分 每空2分)
21.(12分 每空2分)
(1)[Ar]3d10
(2)正四面体 PO43- SO42- ClO4-
(3)B<C<N (4)N (5)6
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