11-12学年高三化学 拓展精练4

用心 爱心 专心1 拓展精练拓展精练 4 4 1 下列有关实验操作或实验原理正确的是 A 用图 装置在铁制品表面镀锌 B 用蒸发溶剂的方法 将 10 的氯化铁溶液变为 20 的氯化铁溶液 C 用图 装置验证生铁片在 pH 4 的雨水中发生析氢还是吸氧腐蚀 D 用图 装置检验 K2CO3中的 K 2 常温下 向 0 1 mol L 1的 CH3COONa 溶液中逐滴滴加等浓度的 HCl 溶液 则下列关系 正确的是 A c H c OH 1 10 14 B c Na c H c OH c CH3COO C c Na c CH3COOH c CH3COO D c Na c Cl c H c CH3COO c OH 3 向体积为 2 L 的密闭容器中充入 2 mol SO2和 1 mol O2 测得起始容器压强为p 一定 条件下发生反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 196 kJ mol 1 维持容器温度不变 测得平衡时容器内压强为 0 7p 若此时再向容器中充入 2 mol SO3 则下列说法正确的是 A 充入 2 mol SO3后 SO2的物质的量增大 B 第一次反应达到平衡时共放出热量 176 4 kJ C 充入 2 mol SO3达到新平衡时 容器内的压强为 1 4p D 降低容器的温度可使新平衡时各物质的体积分数与第一次平衡时相同 4 4 12 分 NiSO4 6H2O 是一种绿色易溶于水的晶体 广泛用于化学镀镍 生产电池等 可由电镀废渣 除含镍外 还含有 Cu Zn Fe Cr 等杂质 为原料获得 操作步骤如下 用稀硫酸溶液溶解废渣 保持 pH 约 1 5 搅拌 30min 过滤 向滤液中滴入适量的 Na2S 除去 Cu2 Zn2 过滤 保持滤液在 40 左右 用 6 的 H2O2氧化 Fe2 再在 95 加入 NaOH 调节 pH 除去铁 和铬 在 的滤液中加入足量 Na2CO3溶液 搅拌 得 NiCO3沉淀 蒸发 冷却结晶并从溶液中分离出晶体 用心 爱心 专心2 用少量乙醇洗涤并凉干 1 步骤 除可观察到黑色沉淀外 还可嗅到臭鸡蛋气味 用离子方程式说明气体的产 生 2 步骤 中 加 6 的 H2O2时 温度不能过高 其原因是 3 除铁方法有两种 一是用 H2O2作氧化剂 控制 pH 值 2 4 范围内生成氢氧化铁沉 淀 另一种方法常用 NaClO3作氧化剂 在较小的 pH 条件下水解 最终生成一种浅黄色的黄铁 矾钠 Na2Fe6 SO4 4 OH 12 沉淀除去 下图是温度 pH 值与生成的沉淀关系图 图中阴影 部分是黄铁矾稳定存在的区域 已知 25 时 Fe OH 3的 Ksp 2 64 10 39 下列说法正确的是 选填序号 a FeOOH 中铁为 2 价 b 若在 25 时 用 H2O2氧化 Fe2 再在 pH 4 时除去铁 此时溶液中 c Fe3 2 64 10 29 c 用氯酸钠在酸性条件下氧化 Fe2 离子方程式为 6Fe2 ClO3 6H 6Fe3 Cl 3H2O d 工业生产中温度常保持在 85 95 生成黄铁矾钠 此时水体的 pH 约为 1 2 1 8 4 确定步骤 中 Na2CO3溶液足量 碳酸镍已完全沉淀的简单方法是 5 补充上述步骤 和 可提供的试剂有 6mol L 的 H2SO4溶液 蒸馏水 pH 试纸 5 15 分 我国是氧化铝生产大国 工业上每生产 1 t 氧化铝将排出 1 2 t 赤泥 赤泥大 量堆积会对环境造成严重污染 赤泥中主要成分及含量 CaO 约占 46 SiO2约占 22 Al2O3约占 7 Fe2O3约占 11 TiO2约占 5 及少量其他物质 一种利用废弃赤泥的方法是将赤泥配成一定的液固比 作为一种吸收剂 吸收热电 厂排放的含SO2的烟气 写出吸收SO2时可能发生的化学反应方程式 为综合利用赤泥中的各种成分 某科研小组设计了如下工艺流程 稀释 水解 过滤 赤泥浸出 过滤 盐酸 沉淀 过滤 原料 A 浸出 过滤 氢氧化钠 煅烧氧化物 D 滤渣浸出 过滤 浓硫酸稀硫酸 煅烧 CaCl2溶液 滤液 B 滤渣 C 氧化物 E Fe2O3 FeOOH Fe OH 3 温度 pH 值与生成的沉淀关系图 200 160 120 80 40 0 2468 101214 t pH 用心 爱心 专心3 已知 TiO2不溶于稀盐酸 稀硫酸 能溶于浓硫酸生成 TiOSO4 硫酸氧钛 易水解 氧化物 D 的化学式是 原料 A 最好是下列物质中的 A 氨水 B 氢氧化钠 C 生石灰 D 双氧水 写出上述工艺中投入氢氧化钠时反应的离子方程式 写出上述工艺中稀释时发生水解反应的化学方程式 6 15分 尿素 H2NCONH2 是一种非常重要的高氮化肥 工业上合成尿素的反应如下 2NH3 l CO2 g H2O l H2NCONH2 l H 103 7 kJ mol 1 试回答下列问题 下列措施中有利于提高尿素的产率的是 A 采用高温 B 采用高压 C 寻找更高效的催化剂 合成尿素的反应在进行时分为如下两步 第一步 2NH3 l CO2 g H2NCOONH4 氨基甲酸铵 l H1 第二步 H2NCOONH4 l H2O l H2NCONH2 l H2 某实验小组模拟工业上合成尿素的条件 在一体积为 0 5 L 密闭容器中投入 4 mol 氨和 1mol 二氧化碳 实验测得反应中各组分随时间的变化如下图 所示 图 图 已知总反应的快慢由慢的一步决定 则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定 总反应进行到 min 时到达平衡 反应进行到 10 min 时测得 CO2的物质的量如图所示 则用 CO2表示的第一步反应的速 率v CO2 第二步反应的平衡常数 K 随温度的变化如上右图 所示 则 H2 0 填 或 O T K 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 2 0 2 5 3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 t min n mol 氨 氨基甲酸铵 尿素 水 二氧化碳 0 26 用心 爱心 专心4 7 12 分 以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高 为控制砷的排放 采用化学沉降法处理含砷废水 相关数据如下表 难溶物 Ksp Ca3 AsO4 2 6 8 10 1 9 AlAsO4 1 6 10 1 6 FeAsO4 5 7 10 2 1 表1 几种砷酸盐的Ksp 表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准 回答以下问题 该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c H2SO4 mol L 1 写出难溶物Ca3 AsO4 2的Ksp表达式 Ksp Ca3 AsO4 2 若混合溶液 中Al3 Fe3 的浓度均为1 0 10 4mol L 1 c AsO43 的最大是 mol L 1 工厂排放出的酸性废水中的三价砷 H3AsO3弱酸 不易沉降 可投入MnO2先将其氧化 成五价砷 H3AsO4弱酸 写出该反应的离子方程式 在处理含砷废水时采用分段式 先向废水中投入生石灰调节pH到2 再投入生石灰将 pH 调节到8左右使五价砷以Ca3 AsO4 2形式沉降 将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生 沉淀主要成分的化学式为 Ca3 AsO4 2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 8 12 分 我国是个钢铁大国 钢铁产量为世界第一 高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法 高炉内可能发生如下反应 C s O2 g CO2 g H1 393 5 kJ mol 1 C s CO2 g 2CO g H2 172 5 kJ mol 1 4CO g Fe3O4 s 4CO2 g 3Fe s H3 13 7 kJ mol 1 请回答下列问题 计算 3Fe s 2O2 g Fe3O4 s 的 H 800 时 C s CO2 g 2CO g 的平衡常数 K 1 64 相同条件下测得高炉内 c CO 0 20 mol L 1 c CO2 0 05 mol L 1 此时反应向 填 正 或 逆 污染物 H2SO4As 浓度 28 42 g L 1 6 g L 1 排放标准pH 6 9 0 5 mg L 1 用心 爱心 专心5 方向进行 某种矿石中铁元素以氧化物 FemOn形式存在 现进行如下实验 将少量铁矿石样品粉 碎 称取 25 0 g 样品于烧杯中 加入稀硫酸充分溶解 并不断加热 搅拌 滤去不溶物 向所得滤液中加入 10 0 g 铜粉充分反应后过滤 洗涤 干燥得剩余固体 3 6 g 剩下滤液 用浓度为 2 mol L 1的酸性 KMnO4滴定 至终点时消耗 KMnO4溶液体积 25 0 mL 提示 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 8H MnO4 5Fe2 Mn2 5Fe3 4H2O 计算该铁矿石中铁元素的质量分数 请写出必要的解题步骤 计算氧化物 FemOn的化学式 m n为正整数 请写出必要的解题步骤 9 下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分 血红素的结构式 N Fe N N N CH3 CH3 CH3 C H CH2 CH3CH CH2 CH2CH2 CH2CH2 COOH COOH 血红素的结构式 回答下列问题 血红素中含有 C H O N Fe 五种元素 C N O 三种元素的第一电离能由小到大 的顺序是 写出基态 Fe 原子的核外电子排布式 血红素中 N 原子的杂化方式分别为 在右图 的方框内用 标出 Fe2 的配位键 铁有 三种同素异形体 晶体晶胞中所含有的铁原 子数为 两种晶胞中铁原子的配位数之比为 N Fe N N N CH3 CH3 CH3 C H CH2 CH3CH CH2 CH2CH2 CH2CH2 COOH COOH Fe Fe Fe 用心 爱心 专心6 参考答案参考答案 1 CD 2 AC 3 AB 4 12 分 1 S2 2H H2S 2 减少过氧化氢的分解 3 cd 2 分 漏选得 1 分 错选不给分 4 上层清液呈无色 答静置后向上层液中再加入 Na2CO3溶液后没有沉淀生成也给分 5 过滤 并用蒸馏水洗涤沉淀 2 3 次直至流出液用 pH 试纸检验呈中性 向沉淀中加 6mol L 的 H2SO4溶液 直至恰好完全溶解 每空 2 分 共 12 分 5 15分 CaO SO2 CaSO3 或Ca OH 2 SO2 CaSO3 H2O Fe2O3 C OH Al OH 3 AlO2 2 H2O TiOSO4 2H2O TiO OH 2 H2SO4或TiOSO4 2H2O TiO2 H2O H2SO4 每空 3 分 共 15 分 用心 爱心 专心7 6 15 分 B 2 55 0 148 mol L min 每空 3 分 共 15 分 7 12分 0 29 c3 Ca2 c2 AsO43 5 7 10 17 2H MnO2 H3AsO3 H3AsO4 Mn2 H2O CaSO4 H3AsO4是弱酸 当溶液中pH调节到8左右时AsO43 浓度增大 Ca3 AsO4 2开始沉淀 每空 2 分 共 12 分 8 12 分 1118 3 kJ mol 1 2 分 正 2 分 n Fe 5n KMnO4 5 0 025 L 2 mol L 1 0 25 mol 2 分 m Fe 0 25 mol 56 g mol 1 14g Fe 14 g 25 g 100 5