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辽宁省凤城市第一中学2020届高三12月月考化学(解析版) 试卷
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辽宁省凤城市第一中学2020届高三12月月考
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 P:31 Fe:56 Si:28 Cl:35.5 Zn:65
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,1—10题每小题2分,11—20题每小题3分,共50分。)
1.下图是古丝绸之路中的重要贸易商品,下列有关说法错误的是( )
瓷器
丝绸
茶叶
酒
A. 陶瓷由黏土经高温烧结而成,其主要成分是硅酸盐
B. 丝绸的化学成分主要是纤维素,纤维素属于天然有机高分子化合物
C. 茶叶中含多种酚类物质,经常饮用可抗氧化、防衰老
D. 我国劳动人民很早就掌握了酿酒技术,但自酿酒中可能会含有甲醇等有害物质,不建议直接饮用
【答案】B
【详解】A. 陶器和瓷器都是由黏土经高温烧结而成,只是陶相对粗糙,而瓷相对细腻,且瓷表面涂有一层釉质,但它们的主要成分都是硅酸盐,A正确;
B. 丝绸的化学成分主要是蛋白质,蛋白质属于天然有机高分子化合物,B错误;
C. 茶叶中含多种茶多酚类物质,具有较强的还原能力,经常饮用可抗氧化、防衰老,C正确;
D. 自酿酒尤其是山芋、高梁酒中,甲醇含量相对较高,甲醇是对人体有害的物质,不建议直接饮用,D正确。
故选B。
2.化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( )
化学性质
实际应用
A
碳酸氢铵受热易分解
焙制糕点
B
蛋白质受热变性
高温杀死流感病毒
C
SO2具有漂白性
漂白滋补品银耳等食品
D
Al(OH)3分解吸收大量热量并有水生成
阻燃剂
【答案】C
【详解】A.碳酸氢铵受热易分解,生成二氧化碳气体,被蛋白质胶体包裹,受热时体积膨胀,可使糕点膨松可口,A正确;
B.流感病毒表面含有蛋白质,高温可使蛋白质变性,从而杀死病毒,B正确;
C.SO2具有漂白性,能漂白滋补品银耳等食品,从而使食品洁白透明,但SO2有毒,不宜用于食品漂白,C错误;
D.Al(OH)3分解吸收大量热量,且分解产物Al2O3、水都具有隔绝空气的作用,有良好的阻燃效果,D正确。
故选C。
3.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 100 g 46%的乙醇溶液中,含H—O键的数目为NA
B. 标准状况下,7.8 g乙炔和苯的混合物中含C—H键数目为0.6NA
C. 1 L 0.1 mol·L−1 AlCl3溶液中含Al3+数目为0.1NA
D. 将1 mol NH3通入足量水中,NH3 ·H2O、NH4+ 粒子数目之和为NA
【答案】B
【详解】A. 100 g 46%的乙醇(C2H5O-H)溶液中,含乙醇46g(物质的量为1mol),H-O键的数目为NA,但水中也含有O-H键,A错误;
B. 标准状况下,7.8 g乙炔(C2H2,0.3mol)中含C-H键0.6mol,7.8 g苯(C6H6,0.1mol) 中含C-H键0.6mol,所以二者的混合物中含C-H键数目为0.6NA,B正确;
C.若不考虑Al3+水解,1 L 0.1 mol·L−1 AlCl3溶液中含Al3+数目为0.1NA,但Al3+要发生水解,使Al3+数目减少,C错误;
D. 将1 mol NH3通入足量水中,NH3、NH3 ·H2O、NH4+ 粒子数目之和为NA,D错误。
故选B。
【点睛】100 g 46%乙醇溶液中,含乙醇46g(物质的量为1mol),H-O键的数目为NA;含水54g(物质的量为3mol),H-O键的数目为6NA,所以100 g 46%的乙醇溶液中,含H-O键的数目为7NA。
4.下列化学用语表示错误的是( )
A. S2-的结构示意图: B. N2H4的结构式:
C. CaH2的电子式:[H:]-Ca2+[:H]- D. 乙烯的比例模型:
【答案】D
【详解】A.S2-的结构示意图为,A项正确;
B.N2H4为共价化合物,其结构式为,B项正确;
C.CaH2为离子化合物,其电子式为[H:]-Ca2+[:H]-,C项正确;
D.乙烯为平面型分子,其比例模型为,D项错误。
故选D。
【点睛】结构式是在电子式的基础上,把共用电子对改成短线,不共用的电子不用写出。书写电子式时,首先要确定该物质是离子化合物还是共价化合物,若为离子化合物,要写出阴阳离子的电子式,按对称原则排列阴阳离子,离子化合物的电子式中有中括号和电荷。若为共价化合物,则需要表示出共用电子对和未共用的电子对,没有中括号和电荷。比例模型和球棍模型不同,比例模型是表示分子中各原子的相对大小和比例的模型,而球棍模型除了要求分子中各原子的比例恰当外,还要用短线表示出化学键。
5.a、b、c、d、e五种短周期元素的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 简单离子半径:b>e
B. 常温常压下,a与c形成的化合物可能呈固态
C. 单质沸点:cNa+,故A错误;
B. 常温常压下,H与C形成的化合物可能呈固态,如石蜡是固体,故B正确;
C. 单质沸点:C>N2,故C错误;
D. S与N能存在于同一离子化合物中,如:(NH4)2SO4,故D错误。
6.某有机物的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A. 分子式为C12H18O5 B. 分子中含有2种官能团
C. 只能发生加成反应和取代反应 D. 能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】D
【详解】A.从结构简式可以看出,该有机物的分子式为C12H20O5,故A不选;
B.分子中含有羧基、羟基和碳碳双键三种官能团,故B不选;
C.分子中有碳碳双键,可以发生加成反应,羧基可以和醇发生酯化反应,即取代反应,醇还能发生消去反应,故C不选;
D.分子中有碳碳双键,能和溴发生加成反应,从而使溴的四氯化碳溶液褪色,故D选。
故选D。
7.水系钠离子电池安全性能好、价格低廉、对环境友好,有着巨大的市场前景。某钠离子电池工作原理如图,电池总反应为:2NaFePO4F + Na3Ti2(PO4)32Na2FePO4F+ NaTi2(PO4)3
下列说法错误的是( )
A. 充电时,a接电源正极
B. 放电时,溶液中的Na+在NaFePO4F电极上得电子被还原
C. 充电时,阴极上的电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e﹣=Na3Ti2(PO4)3
D. 理论上,该电池在充电或放电过程中溶液中的c(Na+)不变
【答案】B
【分析】2NaFePO4F + Na3Ti2(PO4)32Na2FePO4F+ NaTi2(PO4)3
分析方程式得出NaFePO4F变为Na2FePO4F,Fe在降低,发生还原反应,该物质作原电池的正极,Na3Ti2(PO4)3变为NaTi2(PO4)3,Ti在升高,发生氧化反应,该物质作原电池的负极。
【详解】A选项,放电时a为正极,因此充电时,a接电源正极,故A正确;
B选项,放电时,溶液中的Na+不放电,而是Na3Ti2(PO4)3中Ti在失去电子,故B错误;
C选项,阴极主要是NaTi2(PO4)3得到电子,因此阴极上的电极反应为NaTi2(PO4)3+ 2Na+ + 2e- =Na3Ti2(PO4)3,故C正确;
D选项,根据溶液中电荷守恒关系,理论上,该电池在充电或放电过程中溶液中的c(Na+)不变,故D正确;
综上所述,答案B。
【点睛】分析化合价,根据化合价来定负极和正极,根据负极和正极来书写电极反应式。
8.环境问题是当今社会备受关注的热点。下列观点不合理的是( )
A. 酸雨情况能间接反映空气质量,与2017年相比2018年辽宁省城市降水pH增大0.29,空气质量呈现恶化趋势
B. “水漆”和“油漆”的最大区别在于溶剂不同。《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》中明确提出,要大力推行水性涂料(即“水漆”)的使用,是因其具有节能环保、超低排放、低碳健康等特点
C. “隐形的污染物”臭氧开始取代PM2.5和PM10,成为我国一些地区夏季首要空气污染物。“臭氧超标”并不是由污染源直接排放的,臭氧是二次污染物
D. “指尖上的外卖”成为了塑料餐盒泛滥的“元凶”,进一步加强生活垃圾分类与再生资源回收的衔接是目前实现“绿色外卖”的有力解决方法之一
【答案】A
【详解】A. 酸雨情况能间接反映空气质量,与2017年相比2018年辽宁省城市降水pH增大0.29,说明空气中酸性气体的含量减少,空气质量呈现好转趋势,A不合理;
B. 水漆是以水为稀释剂的涂料,油漆是以苯类有机溶剂作为稀释剂的涂料,苯类溶剂有毒致癌,B合理;
C. 臭氧不像颗粒物,并不是由污染源直接排放,它的形成必须有一类物质——“前质体物”,即氮氧化物和挥发性有机物,在日照充足的条件下,经过一系列复杂的光化学反应生成的二次污染物,C合理;
D. 传统的塑料餐盒是不可降解塑料,会污染土壤和水源,治理污染时应加强生活垃圾分类与再生资源回收利用,D合理。
故选A。
9.下列图示的实验操作,能实现相应实验目的的是 ( )
A. 蒸干CuCl2饱和溶液制备无水CuCl2
B. 实验室制取并收集少量纯净氯气
C. 研究催化剂对H2O2分解速率的影响
D. 验证甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应
【答案】C
【解析】A、蒸干CuCl2溶液,得到Cu(OH)2或CuO,不能得到无水CuCl2,故A错误;B、制备Cl2中混有水蒸气,不是纯净的氯气,因此需添加一个干燥装置,故B错误;C、验证某一因素对化学反应速率的影响,要求其他因素相同,即Fe3+和Cu2+浓度相同,以及H2O2的量相同,可以达到实验目的,故C正确;D、未反应的氯气对HCl的检验产生干扰,不能达到实验目的,故D错误。
10.根据你的认知和体验,下列说法或做法不正确的是( )
①绿色食品就是不使用化肥农药,不含任何化学物质的食品②为使蔬菜保鲜,常在其表面洒少许福尔马林溶液③为了防止某些富脂食物因被氧化而变质,常在包装袋里放生石灰④酸雨是pHc
B. 图中M点对应的平衡,若容积不变,充入He,则α(H2)不变
C. 该反应的平衡常数K(600 ℃)>K(500 ℃)
D. 若题图表示相同投料时,不同压强下α(H2)随T的变化关系,则压强最大的是a
【答案】C
【详解】A. 增大投料比,平衡正向移动,H2的转化率增大,所以a>b>c,A正确;
B. 图中M点对应的平衡,若容积不变,充入He,则反应物和生成物的浓度都不发生改变,平衡不发生移动,α(H2)不变,B正确;
C. 温度升高,H2的转化率减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,所以该反应的平衡常数K(600 ℃)H2SiO3
C
酸性KMnO4溶液
紫色褪去
SO2具有还原性
D
酸性Ba(NO3)2溶液
生成白色沉淀
SO32-与Ba2+生成BaSO3沉淀
【答案】D
【详解】A项、二氧化硫具有漂白性,能和有色物质反应生成无色物质而使品红溶液褪色,该实验体现二氧化硫漂白性,故A正确;
B项、亚硫酸酸性强于硅酸,向Na2SiO3溶液通入二氧化硫气体,反应生成白色胶状硅酸沉淀,故B正确;
C项、二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,该实验体现二氧化硫还原性,故C正确;
D项、将SO2通入Ba(NO3)2溶液,酸性条件下硝酸根离子可以将二氧化硫氧化生成硫酸,硫酸与硝酸钡反应,有白色沉淀硫酸钡生成,故D错误。
故选D。
【点睛】本题考查化学实验方案评价,知道二氧化硫具有漂白性、还原性和氧化性,明确实验原理及物质性质是解本题关键。
18.某有机物X()是我国具有自主知识产权的国家一类新药的有效成分,下列关于X的说法错误的是( )
A. 1 mol X与足量H2发生加成反应消耗3 mol H2 B. 与酸和与碱反应的类型相同
C. 分子中所有碳原子在同一平面内 D. 一氯取代物只有6种
【答案】C
【详解】A. X中,只有苯环能与H2发生加成反应,1 mol X与足量H2发生加成反应消耗3 mol H2,A正确;
B. 与酸和与碱反应的类型相同,都是水解反应,B正确;
C. –C(CH3)3中的碳原子不可能共平面,所以分子中所有碳原子不在同一平面内,C错误;
D. 除去–C(CH3)3中,三个-CH3上的9个氢原子性质相同,其它不同碳原子上的氢原子性质都不同,所以一氯取代物有6种,D正确。
故选C。
19.下列各组粒子在溶液中可以大量共存,且加入或通入试剂M后,发生反应的离子方程式也正确的是( )
选项
微粒组
试剂M
发生反应的离子方程式
A
K+、Na+、、
少量HCl
2H++H2SiO3↓
B
、Fe2+、Br−、
过量H2S
Fe2++H2SFeS↓+2H+
C
HClO、Na+、Fe3+、
过量CaCl2
Ca2++CaSO3↓
D
、Cl−、K+、
少量CO2
CO2+2+3H2O2Al(OH)3↓
+
【答案】D
【详解】A. 与会发生反应,生成H2SiO3和HPO42-,A不合题意;
B.FeS易溶于酸,所以Fe2+与H2S不反应,B不合题意;
C.Fe3+、会在水溶液中发生氧化还原反应,C不合题意;
D.、Cl−、K+、能大量共存,通入少量CO2,AlO2-转化为Al(OH)3,CO2最终转化为CO32-,D正确。
故选D。
【点睛】因为H2CO3、HCO3-的酸性都强于Al(OH)3,所以CO2通入AlO2-溶液中,AlO2-转化为Al(OH)3,而H2CO3先转化为HCO3-,HCO3-继续与AlO2-反应,生成Al(OH)3。解题时,我们需关注CO2的用量,CO2的用量不同,反应的产物不同,这也是我们解题时的易错点。
20.现有一份澄清溶液, 可能含有 Na+、 K+、 NH4+、 Ca2+、 Fe3+、 SO42-、 CO32-、 SO32-、 Cl-、I-中的若干种, 且离子的物质的量浓度均为 0.1 mol·L-1(不考虑水解和水的电离)。 往该溶液中加入过量的盐酸酸化的 BaCl2 溶液, 无沉淀生成。 另取少量原溶液, 设计并完成如下实验:
则关于原溶液的判断中不正确的是( )
A. 是否存在 Na+、K+需要通过焰色反应来确定
B. 通过CCl4 层的颜色变化,也能判断出原溶液中是否存在Fe3+
C. 虽然实验过程引入了氯元素, 但不影响原溶液是否存在Cl-的判断
D. 肯定不存在的离子是 Ca2+、Fe3+、SO42-、CO32-、Cl-
【答案】A
【详解】试样加足量的Cl2水,没有气体产生,说明无CO32-,溶液加四氯化碳分层,下层为紫红色,说明有I-无Fe3+,因为两者不能共存。上层加硝酸钡和稀硝酸,有白色沉淀产生,说明可能是SO42-、 SO32-或单一一个。根据往该溶液中加入过量的盐酸酸化的 BaCl2 溶液, 无沉淀生成,说明原溶液无SO42-,一定有SO32-,根据离子共存,溶液中无Ca2+存在,滤液加硝酸银和硝酸,不能确定是否含有Cl-。A. 根据溶液中离子浓度均为0.1mol/L,且溶液呈电中性,溶液中一定存在 Na+、K+,不需要焰色反应来确定,故A错误;B. 通过CCl4 层的颜色变化,也能判断出原溶液中是否存在Fe3+正确,故B对;C. 虽然实验过程引入了氯元素, 不会影响原溶液是否存在Cl-的判断故C正确;D. 肯定不存在的离子是 Ca2+、Fe3+、SO42-、CO32-、Cl-,故D正确。答案选A。
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
二、填空题(共50分)
21.Ⅰ、物质变化观念是化学学科核心素养之一。已知a、b、c、d、e五种物质的相互转化关系如图所示,其中a、d、e为常见的单质,b、c为化合物。
(1)若a、d为短周期非金属单质,且a、d所含元素同主族,a、e所含元素在不同周期。则b、c的沸点:b_________c(填“”或“=”);a和b反应生成两种氧化物的化学方程式为_____________________________________________________________。
(2)若a是常见的金属单质,点燃发出耀眼白光。d为固态非金属单质,熔点很高,其某种形态单质硬度极大,e为常见的气体单质,则a和b反应的化学方程式为____________________________________________。
(3)若a、d为常见的金属单质,它们与浓硝酸在加热条件下才能顺利反应。a既可以与强酸反应也可以与强碱反应,d在e中燃烧可以生成b。则足量的d与稀硝酸反应的离子方程式为__________________________________________。
Ⅱ、HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:
(4)人体正常的血红蛋白含有Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2)则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填字母)。
A.亚硝酸盐被还原 B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+ D.亚硝酸盐是还原剂
(5)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式:________________________________________________。
【答案】(1). < (2). 2H2S +3O22SO2 +2H2O (3). 2Mg+CO22MgO+C (4). 3Fe+8H++23Fe2++2NO↑ +4H2O (5). D (6). NO+Cl2+H2O===NO3-+2H++2Cl-
【分析】Ⅰ、(1)若a、d为短周期非金属单质,且a、d所含元素同主族,则a为O2、d为S;a、e所含元素在不同周期,则e为H2。H2S分子间不能形成氢键,而H2O分子间可形成氢键,从而得沸点关系出bc(OH−)>c(ClO−)>c(H+)
【分析】(1)盛装尿素溶液的装置名称为三颈烧瓶;硫酸肼的水溶液中含有多种阳离子,其中阳离子N2H5+可以认为由N2H4与H+通过配位键结合,在N2H4中,每个N原子与两个H原子形成共价键,则两个N原子间还应形成一对共用电子。
(2)反应前应先通入一段时间氮气,其目的为排尽装置内的空气,防止空气与肼反应。
(3)装置A中,碱性溶液,ClO−在催化剂作用下,将CO(NH2)2氧化为N2H4,自身被还原为Cl−,同时生成和H2O。
(4)装置B中二氯乙烷的作用为防倒吸,同时使产物硫酸肼脱离反应混合液;使用冰水浴的作用是降低产物的溶解度,同时降温防爆。
(5)装置B反应完全后需经过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼,洗涤过程中尽可能减少产品的溶解损失,所以最好选择无水乙醇。
(6)若实验中所用的NaClO和NaOH混合液中两溶质的浓度均为0.1mol·L−1, c(Na+)=0.1mol·L−1,因水解c(ClO−)0.1mol·L−1,由此可确定溶液中离子浓度的大小。
【详解】(1)盛装尿素溶液的装置名称为三颈烧瓶;N2H5+可以认为由N2H4与H+通过配位键结合,在N2H4中,每个N原子与两个H原子形成共价键,则两个N原子间还应形成一对共用电子,电子式为。答案为:三颈烧瓶;;
(2)反应前应先通入一段时间氮气,其目的为排尽装置内的空气,防止空气与肼反应。答案为:赶走装置中的空气,避免空气与肼反应;
(3)装置A中,碱性溶液,ClO−在催化剂作用下,将CO(NH2)2氧化为N2H4,自身被还原为Cl−,同时生成和H2O,反应方程式为ClO−+2OH−+CO(NH2)2N2H4+Cl−++H2O。答案为:ClO−+2OH−+CO(NH2)2N2H4+Cl−++H2O;
(4)装置B中二氯乙烷的作用为防倒吸,同时使产物硫酸肼脱离反应混合液;使用冰水浴的作用是降低产物的溶解度,同时降温防爆。答案为:防倒吸,同时使产物硫酸肼脱离反应混合液;利于产物析出,同时降温防爆炸;
(5)装置B反应完全后需经过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼,洗涤过程中尽可能减少产品的溶解损失,所以最好选择无水乙醇。答案为:C;
(6)若实验中所用的NaClO和NaOH混合液中两溶质的浓度均为0.1mol·L−1,c(Na+)=0.1mol·L−1,因水解c(ClO−)0.1mol·L−1,由此可确定溶液中离子浓度的关系为:c(Na+)>c(OH−)>c(ClO−)>c(H+)。答案为:c(Na+)>c(OH−)>c(ClO−)>c(H+)。
【点睛】在分析装置B中二氯乙烷的作用时,应借助信息“③密度:ρ硫酸肼>ρ二氯乙烷>ρ稀硫酸,且硫酸肼不溶于二氯乙烷”,则往二氯乙烷中通入肼后,肼逸出,在上层与稀硫酸反应生成硫酸肼,由于硫酸肼的密度比二氯乙烷大,且难溶于二氯乙烷,所以沉在二氯乙烷的底部,从而实现与反应混合液的分离。
23.锌灰是炼锌厂的烟道灰,含ZnO 35%以上,还含有少量的氧化锰(MnO)、氧化铜、 铁的氧化物和不溶于酸的杂质,工业上常用酸浸法回收 ZnSO4·7H2O。已知 ZnSO4·7H2O 晶体易溶于水,难溶于酒精,某兴趣小组实验室模拟回收 ZnSO4·7H2O 晶体,流程如下:
请回答:
(1)分析步骤 II 中的操作和原理, 回答下列问题:
①结合表 1、 2,分析选择的 pH 及温度分别是______________________, 其中, 可以采用加入_________________________来调节 pH ;
表1 pH对ZnSO4.7H2O 回收量及纯度的影响
pH
ZnSO4.7H2O 回收量(g)
产品中Fe的含量%
产品中其他重金属含量%
1
114.32
0.750
0.059
2
114.4
0.086
0.056
3
113.68
0.034
0.054
4
113.60
0.010
0.050
5
112.43
0.010
0.050
表2 温度对ZnSO4.7H2O 回收量及纯度的影响
温度(℃)
ZnSO4.7H2O 回收量(g)
产品中Fe的含量%
产品中其他重金属含量%
20
111.45
0.011
0.052
40
112.89
0.010
0.051
60
113.30
0.010
0.050
80
113.80
0.010
0.050
90
114.40
0.091
0.048
②酸性 KMnO4 溶液将溶液中的 Fe2+氧化,生成两种沉淀;同时,过量的高锰酸钾在微酸性的条件能自动分解生成MnO2 沉淀。试写出在该环境下,KMnO4 溶液氧化 Fe2+的离子反应方程式_________________________________________。 若用稀硝酸做氧化剂,除了产物中可能含有 Zn(NO3)2 外,还可能的缺点是:_________________________;
(2)分析整个实验过程中,回答下列问题:
①滤渣 B 的主要成分为___________________________;
②如何检验滤液B中是否含有铁元素_____________________________________;
③写出生成滤渣C的离子方程式__________________________________________;
(3)为测定 ZnSO4·7H2O 晶体的纯度,可用 K4Fe(CN)6 标准液进行滴定。主要原理如下:2K4Fe(CN)6+ 3ZnSO4= K2Zn3[Fe(CN)6]2↓+ 3K2SO4
准确称取 5.000g ZnSO4·7H2O 晶体,用蒸馏水溶解并定容至 250mL,准确移取该溶液 25.00mL至锥形瓶中,用 0.0500mol/L K4Fe(CN)6 溶液进行滴定,所得数据如下表:
实验次数
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
0.10
19.92
2
1.34
21.12
3
0.00
20.10
则 ZnSO4·7H2O 晶体的纯度是_______________(以质量分数表示,保留到小数点后两位)。
【答案】 (1). 4,60oC (2). ZnO (3). MnO4- + 3Fe2+ + 7H2O = MnO2↓+ 3Fe(OH)3↓+ 5H+ (4). 产生氮氧化合物污染环境 (5). 氢氧化铁、二氧化锰 (6). 试管中取少量滤液B,滴加2滴KSCN溶液,若溶液变红则有铁元素,不变红则无铁元素 (7). Zn + Cu2+ == Zn2+ + Cu (8). 85.24%
【分析】(1)①从表1可以看出,pH=4时,杂质含量最少,且ZnSO4.7H2O 回收量相对较多;温度60℃时,总体看,杂质含量最少,且ZnSO4.7H2O 回收量相对较多;从不引入杂质的角度考虑,可以采用加入ZnO来调节pH;
②由题意知,KMnO4 溶液氧化Fe2+,生成MnO2和Fe(OH)3。若用稀硝酸做氧化剂,除了产物中可能含有 Zn(NO3)2 外,还可能的缺点是:硝酸被还原,生成氮的氧化物;
(2)①滤渣 B 的主要成分为MnO2和Fe(OH)3;
②滤液B中如果含有铁元素,则为Fe3+,所以应使用KSCN溶液;
③用Zn处理的是Cu2+,所以生成滤渣C应为Cu;
(3)从表中数据看,实验3的数据为失真数据,前两次实验中,K4Fe(CN)6 溶液的体积平均为19.8mL。设样品中含ZnSO4·7H2O晶体的纯度为x
【详解】(1)①从表1可以看出,pH=4时,杂质含量最少,且ZnSO4.7H2O 回收量相对较多;温度60℃时,总体看,杂质含量最少,且ZnSO4.7H2O 回收量相对较多;从不引入杂质的角度考虑,可以采用加入ZnO来调节pH;答案为:4,60oC;ZnO;
②由题意知,KMnO4 溶液氧化Fe2+,生成MnO2和Fe(OH)3,然后利用电子守恒、质量守恒进行配平,即得MnO4- + 3Fe2+ + 7H2O = MnO2↓+ 3Fe(OH)3↓+ 5H+。若用稀硝酸做氧化剂,除了产物中可能含有 Zn(NO3)2 外,还可能的缺点是:硝酸被还原,生成氮的氧化物;答案为:MnO4- + 3Fe2+ + 7H2O = MnO2↓+ 3Fe(OH)3↓+ 5H+;产生氮氧化合物污染环境;
(2)①滤渣 B 的主要成分为MnO2和Fe(OH)3;答案为:氢氧化铁、二氧化锰;
②滤液B中如果含有铁元素,则为Fe3+,所以应使用KSCN溶液;答案为:在试管中取少量滤液B,滴加2滴KSCN溶液,若溶液变红则有铁元素,不变红则无铁元素;
③用Zn处理的是Cu2+,所以生成滤渣C应为Cu,反应的离子方程式为Zn + Cu2+ == Zn2+ + Cu;答案为:Zn + Cu2+ == Zn2+ + Cu;
(3)从表中数据看,实验3的数据为失真数据,前两次实验中,K4Fe(CN)6 溶液的体积平均为19.8mL。设样品中含ZnSO4·7H2O晶体的纯度为x
。答案为:85.24%。
【点睛】在利用实验数据求K4Fe(CN)6 溶液的体积时,我们最易出现的错误就是对数据不进行分析,直接求三次实验数据的平均值。在求平均用量时,一定要认真审核实验数据,通过三次数据的比较,找出失真数据,然后加以剔除,从而避免错误的发生。
24.乙烯的分子式为C2H4,是一种重要的化工原料和清洁能源,研究乙烯的制备和综合利用具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)乙烯的制备:工业上常利用反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H制备乙烯。
已知:Ⅰ.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-1556.8kJ·mol-1;
Ⅱ.H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H2=-285.5kJ·mol-1;
Ⅲ.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H3=-1559.9kJ·mol-1。
则△H=___kJ·mol-1。
(2)乙烯可用于制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。向某恒容密闭容器中充入a mol C2H4(g)和 a mol H2O(g),测得C2H4(g)的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①该反应为____热反应(填“吸”或“放”),理由为____________________________________。
②A点时容器中气体的总物质的量为________。已知分压=总压×气体物质的量分数,用气体分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(KP),测得300℃时,反应达到平衡时该容器内的压强为b MPa,则A点对应温度下的KP=________MPa-1(用含b的分数表示)。
③已知:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的反应速率表达式为v正=k正c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆c(C2H5OH),其中,k正、k逆为速率常数,只与温度有关。则在温度从250℃升高到340℃的过程中,下列推断合理的是_______(填选项字母)。
A.k正增大,k逆减小 B.k正减小,k逆增大
C.k正增大的倍数大于k逆 D.k正增大的倍数小于k逆
④若保持其他条件不变,将容器改为恒压密闭容器,则300℃时,C2H4(g)的平衡转化率______10%(填“>”“ (8). 阳 (9). CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+
【详解】(1)由盖斯定律Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ可知,△H=(-1559.9kJ.mol-1)-(-285.5kJ.mol-1)-(-1556.8kJ.mol-1)=+282.4kJ·mol-1。
(2)①由图可知,温度越高,乙烯的平衡转化率越低,说明正反应是放热反应。故答案为放,温度越高,乙烯的平衡转化率越低。
②由图可知,A点时乙烯的平衡转化率为10%,则平衡时C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)的物质的量分别为0.9a mol、0.9a mol、0.la mol,总的物质的量为1.9amol。平衡时A点对应容器的总压强为b MPa,故C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)的分压分别为、、,则。故答案为1.9amol,。
③平衡时,正、逆反应速率相等,即。升高温度,正、逆反应速率都增大,即k正和k逆均增大,但由于正反应是放热反应,K减小,故k正增大的倍数小于k逆。故选D。
④正反应为气体物质的量减小的反应,平衡时,与恒容容器相比,恒压密闭容器压强更大,反应正向进行程度更大,C2H4(g)的平衡转化率更高。故答案为>。
(3)乙醛在阳极发生氧化反应生成乙酸,电极反应式为CH3CHO-2e-+H2O===CH3COOH+2H+。故答案为阳,CH3CHO-2e-+H2O===CH3COOH+2H+。
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